孔林,許獻(xiàn)云,郁建華,楊龍梅(安徽大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,安徽合肥230039)
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論我?!盁o機(jī)及分析化學(xué)”教學(xué)改革與創(chuàng)新人才的培養(yǎng)
孔林,許獻(xiàn)云,郁建華,楊龍梅
(安徽大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,安徽合肥230039)
摘要:面對“無機(jī)及分析化學(xué)”研究發(fā)展中的新方法和新儀器以及僅有有限的授課課時,高校教師應(yīng)通過打好基礎(chǔ),實施開放式教學(xué),組建團(tuán)結(jié)和諧的教學(xué)團(tuán)隊,實現(xiàn)理論教學(xué)與實驗操作相結(jié)合的教學(xué)方式,達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量,提升學(xué)生專業(yè)思維,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教學(xué)目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:無機(jī)及分析化學(xué);專業(yè)基礎(chǔ);教學(xué)團(tuán)隊;理論教學(xué);實驗操作
“無機(jī)及分析化學(xué)”是化學(xué)、化工、材料、生物、環(huán)境等諸多專業(yè)的主干核心課程之一,隸屬于培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)思維與技能的重要基礎(chǔ)課程,對于培養(yǎng)學(xué)生理論分析能力、創(chuàng)新認(rèn)識能力、解決問題能力和高素質(zhì)人才訓(xùn)練有著重要意義[1-2]。“無機(jī)及分析化學(xué)”是工科化學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生在大學(xué)階段的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,其教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)效果和學(xué)生相關(guān)實驗?zāi)芰τ?xùn)練直接影響到后續(xù)其它專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和掌握,關(guān)乎學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)。因此,如何在有限的教學(xué)課時內(nèi),做好“無機(jī)及分析化學(xué)”的教學(xué)工作,提升學(xué)生專業(yè)思維能力,優(yōu)化教學(xué)效果,提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)專業(yè)人才,是每位“無機(jī)及分析化學(xué)”教師面臨的重要課題。
“無機(jī)及分析化學(xué)”教學(xué)改革一直是筆者努力追求的方向。本文擬針對該課程的教學(xué)現(xiàn)狀,結(jié)合理論教學(xué)和實驗操作的具體章節(jié),從素質(zhì)培養(yǎng)、能力提高等方面,對“無機(jī)及分析化學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的改革進(jìn)行探索。
經(jīng)過對省內(nèi)幾所高等院?!盁o機(jī)及分析化學(xué)”課程教學(xué)情況的調(diào)研,筆者認(rèn)為目前在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面還存在一些問題,其主要表現(xiàn)在以下兩個方面:①基礎(chǔ)教學(xué)一線教師的創(chuàng)新意識薄弱:一線教師大多是長期從事教學(xué)的“辛苦型”、“經(jīng)驗型”教師,課下忙于申請科研項目,撰寫學(xué)術(shù)論文等,難以及時高效地完成新知識點的更新和新教學(xué)模式的換代;一些年輕的博士們畢業(yè)后直接走上講臺,過去常見的“先聽課、再輔導(dǎo)、后上課”等優(yōu)秀“傳幫帶”的傳統(tǒng)難以再現(xiàn);②大學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)不合理和思維方式不活躍:由于初高中階段學(xué)習(xí)方法的單一,學(xué)生們長期處于被動學(xué)習(xí)環(huán)境中,自主探索獲取新知識的能力薄弱,創(chuàng)新能力欠缺;在獲取知識的過程中主要是接受教師闡述的正向思維,缺少逆向思維練,因而學(xué)生們不會也不敢對教師講的內(nèi)容或教材內(nèi)容提出質(zhì)疑,不能自主地發(fā)現(xiàn)問題或提出問題,更難以實現(xiàn)對問題的分析和解決,思維敏捷度差,創(chuàng)新意識薄弱。
2.1提高教師的教學(xué)水平,加強(qiáng)教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)
一個人的力量總是有限的,要切實提高教學(xué)質(zhì)量,需要加強(qiáng)教學(xué)團(tuán)隊的建設(shè),加強(qiáng)教學(xué)研究方面的交流與合作,提高教師自身的創(chuàng)新能力和教學(xué)水平,建立以增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識、提高學(xué)生創(chuàng)新能力為核心的教育教學(xué)模式。結(jié)合自身特點探索建立與新時期相適應(yīng)的培養(yǎng)創(chuàng)新型人才機(jī)制、舉措等。針對以上教師和學(xué)生兩方面出現(xiàn)的突出問題,安徽大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院“無機(jī)及分析化學(xué)”課程組結(jié)合本科教學(xué)要求,組織進(jìn)行廣泛的校內(nèi)校際教學(xué)交流。對新進(jìn)教師在指導(dǎo)學(xué)生自習(xí)及習(xí)題課前,組織聽課、試講,安排他們與老教師同組教學(xué),組織開展青年教師技能大賽,切實提高其教學(xué)水平。通過上述舉措,進(jìn)一步提高了新老教師的教學(xué)水平,努力建成一支綜合素質(zhì)高的教學(xué)團(tuán)隊。
2.2樹立以學(xué)生為本,注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng),構(gòu)建創(chuàng)造性學(xué)習(xí)方法
“授之以魚,不如授之以漁”。讓學(xué)生自己掌握學(xué)習(xí)的方法,學(xué)會創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)。這就要求老師必須了解學(xué)生的情況,幫助和引導(dǎo)他們盡快適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí),特別是盡早養(yǎng)成高效自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣?!盁o機(jī)及分析化學(xué)”的授課對象是大學(xué)一年級新生,他們在學(xué)習(xí)方法上還沒有完全適應(yīng),大學(xué)一節(jié)課的內(nèi)容是中學(xué)的幾倍甚至幾十倍,絕大多數(shù)新生學(xué)習(xí)起來倍感吃力,甚至覺得迷茫,這些都極大地影響了他們對“無機(jī)及分析化學(xué)”課程的學(xué)習(xí)興趣,降低了學(xué)習(xí)效果,甚至打擊了他們對大學(xué)學(xué)習(xí)的積極性。一旦遇到困難,就容易放松對自己的要求,繼而出現(xiàn)自暴自棄的現(xiàn)象。因此,教師要及時向?qū)W生講解大學(xué)生的自主學(xué)習(xí)方法,引導(dǎo)他們轉(zhuǎn)變原先被動學(xué)習(xí)的觀念,擬定適宜的學(xué)習(xí)步驟,盡快適應(yīng)大學(xué)的高強(qiáng)度學(xué)習(xí)。由于學(xué)生之間也存在著較大的個體差異,教師在教學(xué)中要兼顧所有,既要講出知識點的深度,達(dá)到教學(xué)大綱的要求,又要在有限的時間內(nèi)循序漸進(jìn)、由淺入深地講解知識點。比如在“離子電子法配平”章節(jié),可以先帶領(lǐng)學(xué)生回顧初高中階段常見的“氧化數(shù)法配平”的步驟,再引入氧化還原反應(yīng)中的重點內(nèi)容——半反應(yīng),并通過離子電子法進(jìn)行半反應(yīng)的配平(在此處可與氧化數(shù)法配平對比介紹),繼而完成完整反應(yīng)方程式的配平,然后適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生對新知識體系的認(rèn)知,并授予他們對照學(xué)習(xí)、掌握知識點的方法。
在人類自身不斷創(chuàng)新的過程中,創(chuàng)造性思維起關(guān)鍵性的作用。在上述教學(xué)方法引入之外,還應(yīng)注意學(xué)生創(chuàng)造性思維的引導(dǎo)和建立。比如,在4個滴定方法的講授過程中,可以要求學(xué)生獨立進(jìn)行文獻(xiàn)查閱,設(shè)計相關(guān)滴定實驗的具體方案,如“混合堿組成測定”、“大豆中鈣、鎂、鐵的測定”、“果汁中Vc含量的測定”以及“氯化物中氯含量的測定”這4個經(jīng)典的滴定實驗[3],明確各種滴定實驗的基本原理、常規(guī)操作、實驗現(xiàn)象和操作過程的注意事項,設(shè)計的方案不能雷同,必須有自己獨立的創(chuàng)意。
2.3加強(qiáng)基礎(chǔ)實驗技能的訓(xùn)練,培養(yǎng)解決實際問題和實踐動手的能力
無機(jī)及分析化學(xué)實驗的基本技能訓(xùn)練是無機(jī)及分析化學(xué)這門專業(yè)課的基礎(chǔ),主要包括實驗室中的安全知識、常規(guī)儀器的使用及維護(hù)、實驗操作的規(guī)范以及無機(jī)制備、化學(xué)分析等實驗中可能遇到的各種試劑的理化性質(zhì)及處理操作細(xì)節(jié)等。在教學(xué)過程中,教師應(yīng)要求學(xué)生做到盡可能細(xì)致地課前預(yù)習(xí),只有在實驗前對基礎(chǔ)工作十分熟悉,才可能做到在實驗過程中心中有數(shù),不出任何差錯,獲取合理實驗數(shù)據(jù),達(dá)到實驗教學(xué)的目的。俗話說“機(jī)會總是留給有準(zhǔn)備的人”,假如在實驗中出現(xiàn)預(yù)料之外的異?,F(xiàn)象,有準(zhǔn)備的頭腦才可能有針對性的進(jìn)行處理。異常現(xiàn)象不見得都是錯誤,也許就是一個意外的發(fā)現(xiàn),可能帶來令人振奮的驚喜。教師還需要求學(xué)生在實驗課后及時書寫實驗報告,進(jìn)行詳細(xì)的實驗現(xiàn)象分析、數(shù)據(jù)處理和結(jié)果討論。學(xué)生經(jīng)過上述嚴(yán)格的實驗操作流程,在基本科研過程學(xué)習(xí)中,可以提升對科研和化學(xué)學(xué)科的興趣,為將來進(jìn)行科學(xué)研究夯實基礎(chǔ)。
開創(chuàng)性的教與學(xué)切忌按圖索驥、循規(guī)蹈矩,對時間、內(nèi)容及范圍進(jìn)行一定程度的開放成為創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的必然。
3.1教學(xué)內(nèi)容的改進(jìn)
目前“無機(jī)及分析化學(xué)”主要采用多媒體教學(xué)手段來提高教學(xué)效果。雖然能完整地展現(xiàn)知識點,但由于課時少,內(nèi)容多,教師需要在有限的時間里向?qū)W生灌輸足夠多的知識點,導(dǎo)致教學(xué)中采取中學(xué)階段“填鴨式”的講解。講課速度快,每堂課的信息量過大,以致出現(xiàn)“教師忙于講解,學(xué)生難以理解”的尷尬局面。因此,授課教師應(yīng)根據(jù)后續(xù)課程的需要,有所側(cè)重、有針對性地對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行篩選。如將基礎(chǔ)知識點的講解比例逐漸加大,對于后續(xù)課程重復(fù)的內(nèi)容,應(yīng)考慮知識掌握的深淺度,適當(dāng)降低教學(xué)要求。比如,適當(dāng)刪減與“物理化學(xué)”、“儀器分析”等課程相重合的部分章節(jié)(如膠體組成及性質(zhì)、化學(xué)熱力學(xué)、動力學(xué)基礎(chǔ)、紫外吸收分光光度法等)。再如,中學(xué)化學(xué)已經(jīng)對元素部分的鹵素、氧、硫、氮、磷、鐵等無機(jī)物的性質(zhì)和應(yīng)用進(jìn)行了學(xué)習(xí),講授時要弱化該方面內(nèi)容,只選取有代表性的元素及化合物(比如稀土元素、過渡元素等)進(jìn)行結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其應(yīng)用的闡述。
另外,可以適當(dāng)增加學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容,在課余、晚自習(xí)、節(jié)假日等時間以興趣小組的形式集中討論課堂內(nèi)容,拓展課外知識。可由教師選定某些易于掌握領(lǐng)會的新知識、新機(jī)理、新方法,選擇部分學(xué)生走上講臺對其他同學(xué)授課。
3.2教學(xué)方法的改進(jìn)
良好的教學(xué)效果需要教與學(xué)的共同努力,學(xué)生是教學(xué)過程中的主體,學(xué)生只有參與教學(xué),才能成為學(xué)習(xí)的主人。如何讓學(xué)生在課堂上積極參與,是每位教師在教學(xué)實踐中值得反復(fù)探索的課題。我們課程組的經(jīng)驗方法是:①講授新知識點前布置一些相關(guān)問題(比如每章后面的思考題),促進(jìn)學(xué)生預(yù)習(xí)時積極思考,查閱資料,相互探討。這樣,在課堂上他們就能積極參與,踴躍發(fā)表自己對于新知識點的見解,從而有效地提高教學(xué)效果,變單一的教師講課為師生之間、生生之間的探討;②師生同講。有的教學(xué)內(nèi)容理論深度不高,比如沉淀滴定法的章節(jié),可以鼓勵學(xué)生提前用ppt或Flash的形式準(zhǔn)備講稿,對3種沉淀滴定方法中經(jīng)典的銀量法示例(莫爾法、佛爾哈德法和法揚斯法)分別作5~10分鐘的講述,內(nèi)容包括指示劑選擇原理、具體實驗操作、實驗現(xiàn)象和注意事項等。這樣,授課方式從原來只由教師講授轉(zhuǎn)為師生同講,使得學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性以及自學(xué)能力得到進(jìn)一步加強(qiáng),同時還活躍了課堂氣氛,培養(yǎng)了學(xué)生口頭表達(dá)以及展現(xiàn)自我的能力。
對于“無機(jī)及分析化學(xué)”這門實驗學(xué)科,只有通過實驗技能的提升才能加強(qiáng)學(xué)科創(chuàng)新思維的構(gòu)建和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。安徽大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院一直致力于將教師的科研成果引入教學(xué)實踐,讓學(xué)生進(jìn)入教師所在課題組,參與國家級、省級等各級各類科研項目的部分研究工作,提供“自由探索、自主創(chuàng)新、自行設(shè)計、自己動手”的研究平臺,鼓勵和指導(dǎo)學(xué)生申請國家級、省級和校級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)科研項目,對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性思維的訓(xùn)練和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同一學(xué)科不同分支的教師結(jié)合各自開展的科研工作,聯(lián)合指導(dǎo)本科生,使培養(yǎng)的學(xué)生具有團(tuán)隊合作意識,具備良好的綜合分析能力、交叉創(chuàng)新能力。
科學(xué)的考核方法不僅能檢驗學(xué)生對化學(xué)這一學(xué)科相關(guān)知識的掌握程度和實際操作能力,促進(jìn)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí),提高認(rèn)識問題、分析和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,也是檢驗和提高教師教學(xué)能力的標(biāo)尺。安徽大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院根據(jù)“無機(jī)及分析化學(xué)”課程自身特點,制定一系列相應(yīng)的考核方法和評分標(biāo)準(zhǔn)。
“無機(jī)及分析化學(xué)”的考核包括理論課教學(xué)考核和實驗課教學(xué)考核。理論課的考核包括兩個方面的內(nèi)容:第一方面是平時成績,占總成績的30%,該項成績又包含兩部分:①平時課堂提問,該項成績占平時成績的60%;②課后習(xí)題解答成績,從是否獨立解答、解答結(jié)果準(zhǔn)確度等方面給予成績評定,該項成績占平時成績的40%;第二方面,在課程結(jié)束后的期末閉卷考試,該項成績占總成績的70%,考試內(nèi)容包括整個“無機(jī)及分析化學(xué)”理論課和實驗課教學(xué)中涉及的所有基本知識點、提高知識點、基礎(chǔ)實驗操作以及生活常識中涉及無機(jī)、分析化學(xué)的部分內(nèi)容等,著重于考查學(xué)生對知識點掌握的系統(tǒng)性、完整性、科學(xué)性,并考查學(xué)生的運用知識能力和創(chuàng)新思維能力。實驗課的考核按照每次實驗打分總計平均分計分,每一次的考核計分包括三個方面的內(nèi)容:①預(yù)習(xí),占總成績的20%,考查學(xué)生對當(dāng)次實驗內(nèi)容、實驗原理和實驗注意事項的了解情況;②實驗操作,占總成績的60%,考查學(xué)生的實驗操作能力和實驗結(jié)果;③課后總結(jié),占總成績的20%,考查學(xué)生對當(dāng)次實驗的完整領(lǐng)會情況和實驗結(jié)果優(yōu)化提高方案。綜合以上考核方法,將多種成績相結(jié)合,能更準(zhǔn)確地檢測出學(xué)生的水平與能力,避免了“高分低能”的現(xiàn)象,有利于將學(xué)習(xí)的重點放在培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的習(xí)慣上,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,從而提高學(xué)生在學(xué)習(xí)中動腦動手能力,培養(yǎng)具有科學(xué)思維方法和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。
教學(xué)也是一門研究,這種研究永遠(yuǎn)沒有終點。教學(xué)是教與學(xué)的雙向互補(bǔ)共同進(jìn)步的過程,教師在傳道、授業(yè)、解惑的過程中,自身的學(xué)術(shù)素養(yǎng)也得以提升。學(xué)生親自參與知識的獲取和積累過程,可以切身感受化學(xué)奇妙無窮的美以及投身其間的樂趣,感受開放式思維意識對提升基本功的強(qiáng)大力量。隨著科技的進(jìn)步,教學(xué)內(nèi)容在不斷更新和補(bǔ)充,新知識點、新方法和新儀器層出不窮,與此同時,教學(xué)對象、教學(xué)主體每年也都在變換。因此,教學(xué)研究要堅持不懈,不斷深入,才能符合新時期對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求。
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doi:10.3969/j.issn.1008- 553X.2016.03.037
中圖分類號:G642.0
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1008- 553X(2016)03- 0102- 03
收稿日期:2016- 03- 01
作者簡介:孔林(1974-),女,畢業(yè)于安徽大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,副教授,研究方向:光電功能材料,13855160096,kong_lin2009@126.com。