摘 要:工科院校如何辦好理科專業(yè)受到廣泛的關(guān)注,特別是地方應(yīng)用型本科發(fā)展戰(zhàn)略和課程體系的改革,能更好地服務(wù)于地方經(jīng)濟發(fā)展和應(yīng)用型人才培養(yǎng)。本文探討了沈陽化工大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)“波譜分析法”課程教學(xué)改革的思路與舉措, 并在教學(xué)實踐中得到應(yīng)用,收到了較好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:應(yīng)用化學(xué)專業(yè) 波譜分析法 課程建設(shè) 教學(xué)改革 工科
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)01(a)-0150-02
近年來,我國教育正在發(fā)生在翻天覆地的變化,其中高等教育逐年擴大招生,教育規(guī)模也隨之迅速擴大,并且正在從精英式教育轉(zhuǎn)向大眾化教育[1]。在這個階段,社會對人才的需求也有了變化,呈現(xiàn)出多樣化的趨勢,他們更青睞于既有扎實理論基礎(chǔ)又有較強實踐能力的人才。全國高校中工科院校占多數(shù),是國家培養(yǎng)工程技術(shù)性人才的主要陣地。沈陽化工大學(xué)是一所以工科為主、多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的應(yīng)用型本科院校,工科占有較大比重。按1999年教育部備案的專業(yè)目錄,國內(nèi)多數(shù)高校將原來的精細化工專業(yè)(工科)改辦為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)(理科),無疑這是工科背景下的理科專業(yè),我們學(xué)校也是如此。工科院校的理科專業(yè)有別于理科院校理科專業(yè),在保證理科專業(yè)的課程設(shè)置的前提下,應(yīng)適當體現(xiàn)工科特色,加強理工結(jié)合,培養(yǎng)復(fù)合型人才,以適應(yīng)當今社會的需要。按照教育部“工科院校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)按理科建設(shè)”的要求,沈陽化工大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)定位為:培養(yǎng)具有化學(xué)基本理論、基本知識和較強的實驗技能,具備應(yīng)用化學(xué)和應(yīng)用分析方面知識,在功能性精細化學(xué)品、涂料、農(nóng)藥、催化劑等的研究開發(fā),化工產(chǎn)品分析檢測技術(shù),計算機應(yīng)用等相關(guān)工程技能等方面,受到全面的培養(yǎng)和鍛煉,在化學(xué)或相關(guān)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域理工結(jié)合型的高素質(zhì)應(yīng)用型人才[2]。我校的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)是立足于精細化工行業(yè)的應(yīng)用研究型專業(yè),本專業(yè)堅持理工結(jié)合,協(xié)調(diào)發(fā)展,立足遼寧,面向全國,服務(wù)于振興遼寧老工業(yè)基地的人才需要,服務(wù)于地方經(jīng)濟社會發(fā)展和國家現(xiàn)代化建設(shè)。
波譜分析課程是我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)本科生的專業(yè)必修課程。本課程的教學(xué)任務(wù)主要講述紫外(UV)、紅外(IR)、核磁共振(NMR)和質(zhì)譜(MS)的基本理論與一般解析方法及四大光譜的綜合解析方法。通過對本課程的學(xué)習,學(xué)生能掌握有機化合物結(jié)構(gòu)波譜分析的基本概念、基本原理和基本方法,并能應(yīng)用光譜法對有機化合物進行結(jié)構(gòu)剖析,進一步提高學(xué)生識圖、解圖的能力,最終達到培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,為后續(xù)課程、畢業(yè)論文和今后的工作及深造奠定良好的基礎(chǔ)。1986年我校成立精細化工新專業(yè),波譜分析課程為選修課。1999年國家專業(yè)目錄調(diào)整,精細化工專業(yè)改名為應(yīng)用化學(xué)專業(yè),在新制訂的教學(xué)計劃中波譜分析課調(diào)整為專業(yè)必修課,理論學(xué)時為48學(xué)時。在本學(xué)科的發(fā)展過程中,先后有10余位教師主講了波譜分析課,波譜分析課程的建設(shè)也得到逐漸發(fā)展和完善。作者從事波譜分析教學(xué)及相關(guān)科研工作已經(jīng)十幾年,積累了一定的教學(xué)和科研經(jīng)驗。下面介紹作者在波譜分析課程的教學(xué)改革方面所作的一些有益嘗試和探索。
1 教學(xué)內(nèi)容力求實用和新穎
波譜分析課程涉及的每種儀器方法都有各自的理論基礎(chǔ)、應(yīng)用范圍和研究內(nèi)容,在教學(xué)時容易使課程顯得內(nèi)容龐雜、結(jié)構(gòu)松散,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習時容易產(chǎn)生零散、枯燥的感覺。我們在教學(xué)中首先明確“波譜”與電磁波的聯(lián)系。UV、IR、NMR譜學(xué)方法都是電磁波與樣品分子作用的結(jié)果,不同的電磁波作用在分子上,呈現(xiàn)出不同的波譜特征,從譜圖產(chǎn)生的原理上理解三大譜學(xué)之間的聯(lián)系。每章的學(xué)習首先介紹該波譜方法的原理、儀器類型、介紹其制樣方法,然后闡述各類化合物的波譜特征,最后介紹該種譜學(xué)方法的實際應(yīng)用。這樣能使學(xué)生清晰地把握波譜分析課程的框架,掌握課程內(nèi)容的重點。同時我們在波譜的應(yīng)用中引入科研實例,根據(jù)我校的應(yīng)用化學(xué)是立足于精細化工行業(yè)的應(yīng)用研究型專業(yè),在解析實例中引入功能性精細化學(xué)品結(jié)構(gòu)解析,激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣,注重理論與實際的有效結(jié)合。這門課的最終目的是提高學(xué)生解析譜圖的技能,我們在學(xué)生掌握了各類譜圖的基本規(guī)律之后,通過大量的科研實例使學(xué)生增強感性認識,掌握解析各類化合物譜圖的基本特征,使學(xué)生所學(xué)知識得以鞏固。
2 教學(xué)手段多樣化
(1)計算機輔助教學(xué)改變了傳統(tǒng)的、枯燥的教學(xué)方式,他用生動的聲音、圖像展現(xiàn)動態(tài)的視頻,讓學(xué)生身臨其境,耳目一新。他的運用能夠達到傳統(tǒng)教學(xué)方式無法達到的效果[3]。現(xiàn)代多媒體計算機輔助教學(xué),已成為最具潛力的教學(xué)模式。在教學(xué)中合理的運用計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)的過程中,不僅可以利用討論式、啟發(fā)式等教學(xué)手段,還可以制作電子課件、教學(xué)大綱、電子教案,并且可以通過網(wǎng)絡(luò)進行答疑,及時了解教學(xué)反饋,和學(xué)生進行互動等為一體的局域網(wǎng)教學(xué)平臺,這樣可以做到無限的延伸我們的課堂教學(xué),變學(xué)生的被動接受為主動參與,真正成為課堂的主人,滿足不同學(xué)生的不同需求。
(2)堅持以優(yōu)秀教材為主,多種其它教材相結(jié)合的方法,并不斷的更新現(xiàn)有的教材,使得課堂所要教授的內(nèi)容更加豐富,并能夠為學(xué)生傳授本學(xué)科最新的知識,并借鑒其它學(xué)科好的教學(xué)方式方法,使得抽象的知識更容易被學(xué)生理解和接受。根據(jù)學(xué)科發(fā)展,先后更新了多套課程教材,最初使用重慶大學(xué)出版社的《波譜分析法》,其優(yōu)點是由淺入深,體系較完整。缺點是教材中部分內(nèi)容過于陳舊;后來使用華東理工大學(xué)出版社的《波譜分析法》,其優(yōu)點是具有先進性和前瞻性,缺點是教材起點高,難度大,書后練習題難度偏大。目前選用面向21世紀教材,鄧芹英主編的《波譜分析教程》,該教材較適合我校擴招后學(xué)生的實際情況。
(3)更新現(xiàn)有的教學(xué)大綱,并明確考核重點和概率,使學(xué)生能夠全方位的了解本門課程。
(4)作為教學(xué)過程中重要環(huán)節(jié)的考試,同時也是也是評價教學(xué)效果的重要手段[4]。我們考核的目的是檢查學(xué)生對所要學(xué)習的知識的基本原理和學(xué)習方法的掌握程度,并且了解學(xué)生是否具有靈活運用這些知識的能力。考試形式我們選用開卷的形式,內(nèi)容上盡量避免死記硬背知識的出現(xiàn),適當增加啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力的“活題”,讓學(xué)生有廣闊的思維空間,全面考查學(xué)生通過對波譜分析課程學(xué)習,在分析、解決問題方面能力。
3 教學(xué)方法靈活
避免“滿堂灌”的講授方式,盡可能傳授給他們解題的思維和方法,啟發(fā)他們采用靈活的方式方法去解題。精講重點、難點內(nèi)容。對于教學(xué)中難點一定要分析到位;在課堂中采用討論的方式進行交流,其中討論方式可以是主要發(fā)言和自由發(fā)言兩種形式,教師從旁積極進行有效的引導(dǎo),并做最后總結(jié)發(fā)言;培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習能力;布置學(xué)生查閱波譜分析新技術(shù)的應(yīng)用論文,使學(xué)生了解波譜分析學(xué)科前沿及發(fā)展動態(tài),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識。加強課后輔導(dǎo),提高學(xué)習深度。對作業(yè)實現(xiàn)全批全改,從中發(fā)現(xiàn)問題,然后在輔導(dǎo)課上集中解決。實踐教學(xué)經(jīng)驗證明,我們的思想及實施方法是正確可行的。
4 加強實踐教學(xué)
傳統(tǒng)的實踐教學(xué)體系已經(jīng)不能滿足當前工程教育背景下人才培養(yǎng)的需要,必須深化實踐教學(xué)改革,建立開放式的實踐教學(xué)體系,切實提高人才培養(yǎng)質(zhì)量[5,6]。我們設(shè)置了“波譜分析”開放性實驗課程。制定實驗教學(xué)大綱,實驗講義,實驗考核方法等相關(guān)教學(xué)基本文件。波譜分析實驗結(jié)合理論課內(nèi)容,講授波譜分析儀器的操作和使用,結(jié)合應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗,對專業(yè)實驗中合成的功能性精細化學(xué)品進行結(jié)構(gòu)分析,采用教師示范和學(xué)生親自動手操作教學(xué)相結(jié)合教學(xué)模式,不斷提高學(xué)生的動手能力。通過親自動手操作,體會儀器的使用方法,并在課后實驗報告中總結(jié)成功和失敗的經(jīng)驗,不斷提高對該門課程的理解,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。同時,實驗課的任課教師也不斷將分析測試中應(yīng)用的新技術(shù)、新儀器介紹給學(xué)生,體現(xiàn)了該門課程的先進性和教育性。
5 加強教學(xué)團隊建設(shè)
波譜分析課程教學(xué)隊伍中現(xiàn)有教師7人。其中教授3,副教授2人,講師2人,高級職稱比例為71.4%;博士學(xué)歷5人,占71.4%;碩士學(xué)歷1人,占14.3%;學(xué)士學(xué)歷1人,占14.3%;最大年齡49歲,最小年齡31歲,平均年齡42.4歲。教學(xué)團隊中即有理學(xué)博士也有工學(xué)博士,學(xué)緣結(jié)構(gòu)較為合理。近年來,教學(xué)團隊相關(guān)人員在人才培養(yǎng)、課程內(nèi)容和課程體系等方面不斷進行教學(xué)改革的探索和嘗試,取得了有意義的成果。進行了《開放實驗室的建設(shè)》《應(yīng)用化學(xué)專業(yè)規(guī)范》《應(yīng)用化學(xué)特色專業(yè)建設(shè)方案》《英語加強班實踐的研究》《應(yīng)用化學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)改革與實踐》《開放創(chuàng)新的培養(yǎng)模式的研究》等教改項目的研究。波譜分析教學(xué)團隊建立解放思想,轉(zhuǎn)變觀念,樹立現(xiàn)代教育意識和新的人才質(zhì)量觀。堅持“以人為本”的指導(dǎo)思想,深化教學(xué)改革,借鑒、吸收現(xiàn)代教育管理經(jīng)驗和思想,加快建立和完善現(xiàn)代教學(xué)管理體制和運行機制,從根本上調(diào)動教師和學(xué)生的教、學(xué)積極性。
6 結(jié)語
1999年以來,我們以提高應(yīng)用化學(xué)專業(yè)“波譜分析法”的教學(xué)水平為目標,從改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段等入手,立足于精細化工行業(yè)的應(yīng)用研究型專業(yè),堅持理工結(jié)合,教學(xué)質(zhì)量有了明顯提高,深受學(xué)生好評。教學(xué)改革是個系統(tǒng)工程,需要不斷總結(jié)與交流,只有堅持創(chuàng)新,切實提高教學(xué)質(zhì)量,我們就能培養(yǎng)出更多的優(yōu)秀人才。
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