劉小娣 孫瑞雪 黨元林
摘 要:該文介紹了配位化學(xué)的重要地位,論述了進(jìn)行以培養(yǎng)本科生科研能力為目的的課程改革的必要性,提出進(jìn)行配位化學(xué)課程改革應(yīng)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核方式等幾方面有針對性的進(jìn)行。
關(guān)鍵詞:配位化學(xué) 科研能力 課程改革
中圖分類號:O6;G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)01(c)-0145-03
Abstract:In this paper, the important position of coordination chemistry has been introduced.Curriculum reform of coordination chemistry cause is necessary to cultivate the research capability of undergraduates.In addition,we have proposed that the curriculum reform of coordination chemistry should be targeted at the teaching content,teaching methods and examination methods.
Key Words:Coordination Chemistry;Research Capability;Curriculum Reform
配位化學(xué)是從無機(jī)化學(xué)發(fā)展起來的一個分支學(xué)科。經(jīng)典的配位化學(xué)僅限于研究金屬或金屬離子(中心原子)和其他離子或分子(配體)相互作用的化學(xué),而當(dāng)代配位化學(xué)的研究對象包括一切由供體和受體配合而成的化合物,其研究領(lǐng)域已經(jīng)沿著廣度、深度和應(yīng)用三個方向發(fā)展[1]。
到了21世紀(jì),配位化學(xué)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出無機(jī)化學(xué)的范圍,正在形成一個新的二級學(xué)科,并且處于現(xiàn)代化學(xué)的中心地位[2]。配位化學(xué)是無機(jī)化學(xué)走向現(xiàn)代化的通道,配位化學(xué)通過研究供體和受體之間的相互作用,使其成為許多二級學(xué)科的理論基礎(chǔ),進(jìn)而使無機(jī)化學(xué)向其他二級學(xué)科滲透;配位化學(xué)通過研究金屬有機(jī)物,架起了無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)溝通的橋梁;配位化學(xué)理論如經(jīng)典的原子價理論、晶體場理論和配位場理論等是物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論的重要組成部分,因而也是理論化學(xué)的組成部分和應(yīng)用領(lǐng)域[3]。另外,配位化學(xué)在生命科學(xué)、材料科學(xué)、信息科學(xué)、醫(yī)藥學(xué)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用??梢?,在現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展中,配位化學(xué)的中心地位已經(jīng)牢不可破。
1 配位化學(xué)課程改革的背景
黨的十六大報告指出,創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂,是一個國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力。在這個全民高喊創(chuàng)新口號的時代,作為處于時代前沿的大學(xué)教育,如何將創(chuàng)新落到實處呢?我們認(rèn)為,化學(xué)學(xué)科是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,不僅學(xué)生有許多實驗課程,教師通常也在進(jìn)行科學(xué)研究。科學(xué)研究中處處充滿創(chuàng)新精神,小到實驗裝置怎么搭建、管路如何連接,大到實驗思路的整理、實驗的設(shè)計與規(guī)劃。任何環(huán)節(jié)都離不開嚴(yán)密的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力的運用。那么,因地制宜,結(jié)合我們的學(xué)科優(yōu)勢,通過培養(yǎng)學(xué)生的科研能力,可以很好的將創(chuàng)新能力的培養(yǎng)落到實處。
近年來,該校為了提高學(xué)生的科研能力,加深對化學(xué)專業(yè)知識的理解,開展了一系列的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動。諸如“張衡杯”南陽師范學(xué)院學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、大學(xué)生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽以及南陽師范學(xué)院大學(xué)生實踐教學(xué)活動創(chuàng)新項目等。在開展這些活動的近10年時間里,我校投入了大量的專項經(jīng)費進(jìn)行資助,本科大二、大三的學(xué)生參與率達(dá)到80%以上。就配位化學(xué)以及該校的科研方向而言,許多實驗都會涉及到配位化學(xué)的知識,學(xué)生也迫切需要更多的理論與實踐相結(jié)合的指導(dǎo)?!杜湮换瘜W(xué)》課程教學(xué)團(tuán)隊將學(xué)生遇到的技術(shù)難題與教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法相結(jié)合,進(jìn)行了以培養(yǎng)本科生科研能力為目的的配位化學(xué)課程改革。
2 配位化學(xué)課程改革措施
有專家指出,教師給學(xué)生傳授知識可以分為三個層次:第一個層次,也是最低級的層次,傳授“知識”,即“授人以魚”;第二個層次,傳授“方法”,即培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,也就是“授人以漁”;第三個層次,也是最高層次,即開闊學(xué)生的視野,讓學(xué)生站的更高。為了達(dá)到更高的培養(yǎng)層次,實現(xiàn)培養(yǎng)本科生科研能力的目的,應(yīng)該從以下幾個方面進(jìn)行課程改革。
2.1 教學(xué)內(nèi)容的改革
關(guān)于教學(xué)內(nèi)容的改革,許多同行一致認(rèn)為目前的教學(xué)內(nèi)容比較陳舊,與無機(jī)化學(xué)課程的內(nèi)容有重復(fù),與學(xué)科發(fā)展相脫節(jié);教材過于理論化,與實踐相脫節(jié);只注重知識的傳授,而忽視了能力的培養(yǎng)[4-7]。因此,應(yīng)更新教學(xué)內(nèi)容,刪減與無機(jī)化學(xué)重復(fù)的部分,增加新的內(nèi)容,適當(dāng)引入當(dāng)前的研究熱點和前沿,特別應(yīng)逐步引入文獻(xiàn)檢索和文獻(xiàn)閱讀等課程內(nèi)容,為學(xué)生科研能力的培養(yǎng)打下理論基礎(chǔ)。
通過對教學(xué)內(nèi)容的更新、充實,達(dá)到夯實學(xué)生配合物基礎(chǔ)理論知識,教給學(xué)生配合物制備的方法以及結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的表征手段;了解功能配位化合物以及功能配合物與新材料的關(guān)系;提供無機(jī)化學(xué)學(xué)科的前沿發(fā)展領(lǐng)域資料信息,使教學(xué)內(nèi)容得到較多的補(bǔ)充和更新,從而拓寬了學(xué)生的知識面,增強(qiáng)學(xué)生對學(xué)科的進(jìn)一步認(rèn)識,提高學(xué)生的科學(xué)思維能力[7,8]。使學(xué)生在獲得配位化學(xué)知識的同時,培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和科研方法、科研思想和科學(xué)研究能力。
2.2 教學(xué)方法的改革
“興趣是最好的老師”,科學(xué)大家愛因斯坦的這句話,我們早已耳熟能詳。在教學(xué)實踐中,能真正將這句話的精神貫穿在自己的教學(xué)過程中是非常難能可貴的。知識不僅是靜態(tài)的概念或結(jié)論,還應(yīng)是生動的過程,更是思維的工具和方法,具有方法論的功能和價值的[9]。在教學(xué)中,如何激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,是我們應(yīng)該重點關(guān)注的問題之一。教師應(yīng)該改變傳統(tǒng)的“一言堂”的教學(xué)模式,教師不僅僅是傳授知識,而應(yīng)該是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者;學(xué)生不是被動的接受知識,而應(yīng)是教學(xué)的積極參與者[10]。
在教學(xué)方式的改革上,我們應(yīng)根據(jù)具體教學(xué)章節(jié)的不同,靈活運用以下幾種方法,以達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生的思維能力、分析總結(jié)問題的能力以及邏輯推理判斷的能力,最終實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生科研能力的目的。(1)問題式:顧名思義,這種教學(xué)方式是將一個具體的教學(xué)過程設(shè)計為一個以問題為核心的循環(huán)過程,圍繞解決問題組織教學(xué)。問題設(shè)計是關(guān)鍵,教師應(yīng)專門研讀化學(xué)史、科學(xué)故事等方面的文獻(xiàn)和書籍,日常生活中也應(yīng)注意積累素材,提出貼近生活實際的啟發(fā)性問題和開放性問題,并從這些問題中歸類出概念性問題、原理性問題、習(xí)題性問題、拓展性問題等,充分調(diào)動學(xué)生的參與熱情、積極性和主動性,引導(dǎo)學(xué)生不斷思考和解答,最后教師進(jìn)行總結(jié)和拔高[11]。(2)案例式:選取合適章節(jié)進(jìn)行案例式教學(xué)模式的實踐,首先教師在課前給出案例,讓學(xué)生自己查閱相關(guān)資料,這一過程可以培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料、分析判斷等能力,這些都是科研必備的基本素質(zhì)。然后學(xué)生提出問題,鼓勵學(xué)生質(zhì)疑,從不同角度提出問題,并嘗試解決。在這個過程中教師給予必要的引導(dǎo)、啟發(fā)和點撥。這一階段可以培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力,并極大鼓舞學(xué)生的自信心和克服困難的勇氣[12]。(3)研究式:選取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生自行設(shè)計實驗,對理論課上的結(jié)論進(jìn)行驗證,培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗、動手操作、解決問題的能力。同時,學(xué)校充分利用基礎(chǔ)實驗室和現(xiàn)有師資、儀器設(shè)備等資源,進(jìn)一步推進(jìn)開放實驗室制度,以開放實驗方式提供具有一定應(yīng)用性及綜合性的實驗項目供學(xué)生選做。實驗項目根據(jù)實施難度設(shè)置多種選擇,兼顧趣味性,使大部分學(xué)生都能積極參與其中[13]。
總之,在教學(xué)過程中,應(yīng)樹立“授人以漁”的教學(xué)觀念。除了知識的學(xué)習(xí),更應(yīng)該通過教學(xué)方法的改進(jìn),使學(xué)生認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)、訓(xùn)練思維能力、掌握學(xué)習(xí)方法。現(xiàn)成的結(jié)論并不是最重要的,重要的是得出結(jié)論的過程,將創(chuàng)造性、創(chuàng)新能力寓于創(chuàng)造過程之中,要教給學(xué)生學(xué)習(xí)的方法,以培養(yǎng)學(xué)生終生學(xué)習(xí)的能力[14]。另外,通過引導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)術(shù)講座、積極參與各類化學(xué)競賽,開闊學(xué)生的視野,使學(xué)生在一個更廣闊的領(lǐng)域里看待自己的學(xué)習(xí),認(rèn)識到配位化學(xué)學(xué)習(xí)的更深層次的意義。
2.3 考核方式的改革
傳統(tǒng)的課程考核方式屬于“一錘定音”的方式,學(xué)生平時不認(rèn)真聽講、甚至逃課缺課,只是通過考前突擊,往往也能得到一個能夠蒙混過關(guān)的成績。這樣就達(dá)不到培養(yǎng)能力的目的,對其他努力學(xué)習(xí)的同學(xué)也是一種不公平的對待。為了培養(yǎng)本科生的科研能力,課程的考核方式也必須進(jìn)行改革。將考核分為平時考核和期末考核,平時主要考核學(xué)生應(yīng)用能力,根據(jù)不同的教學(xué)模式靈活打分;期末考試主要考核學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識。這樣既不以偏概全,也不會輕易判定一個學(xué)生學(xué)習(xí)能力的強(qiáng)弱,更加公平合理,更能全面反映學(xué)生的綜合掌握和應(yīng)用知識的能力。
3 結(jié)語
探索轉(zhuǎn)變普通高校本科生的培養(yǎng)模式,是大學(xué)課程教學(xué)改革的重要內(nèi)容,最終目的是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的綜合能力,從而使其成為具備高度創(chuàng)新、開拓能力的新型高層次人才[15]。通過對配位化學(xué)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核方式等方面的改革,可以實現(xiàn)培養(yǎng)本科生科研能力的目的,為研究生階段的學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)。
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