張 倩,趙龍濤,劉 建
(河南工程學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院,河南 鄭州 450007)
無機與分析化學(xué)課程是本學(xué)資源環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程等環(huán)境類專業(yè)學(xué)生所學(xué)習(xí)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,也是在大學(xué)階段所學(xué)習(xí)的第一門與化學(xué)相關(guān)的課程。這門課程的內(nèi)容主要是由無機化學(xué)和分析化學(xué)的主要內(nèi)容融合而來的,其學(xué)習(xí)效果的好壞直接關(guān)系到以后的化學(xué)類課程及相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)[1]。這門課程內(nèi)容多,但是課時比較少,尤其是本校環(huán)境類專業(yè)無機與分析化學(xué)課程只有48個課時。如何在有限的課時里,取得比較好的教學(xué)效果,是每位授課教師需要考慮的重要問題[2]。作者結(jié)合近年的教學(xué)經(jīng)驗,對環(huán)境類專業(yè)的無機與分析化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、實驗過程和考試考核等方面的改革和實踐,談一下心得體會。
第一,由于部分學(xué)生在高中階段的化學(xué)基礎(chǔ)薄弱,而且是調(diào)劑到環(huán)境類專業(yè),對本課程的學(xué)習(xí)的動力不足。這門課程是進(jìn)入大學(xué)以來的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,學(xué)生心理上普遍存在畏難情緒。學(xué)生延續(xù)了高中時過分依賴教師的機械記憶+大量做題的學(xué)習(xí)方式,沒有養(yǎng)成主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣,給教師的教學(xué)帶來一定的挑戰(zhàn)。
第二,教材中有些理論比較抽象,一些公式推導(dǎo)過程比較復(fù)雜,學(xué)科前沿內(nèi)容比較少[3-4]。
在無機與分析化學(xué)課程中,主要內(nèi)容包括化學(xué)基本理論和化學(xué)分析兩大部分。其中化學(xué)基本理論介紹了溶液的基本性質(zhì)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)方面的基本知識、化學(xué)動力學(xué)和化學(xué)熱力學(xué)的基本知識?;瘜W(xué)分析部分包括4大化學(xué)平衡理論,即酸堿平衡、沉淀-溶解平衡、氧化還原平衡、配位平衡,以及相應(yīng)的滴定方法[5]。在環(huán)境類專業(yè)無機與分析化學(xué)教學(xué)中,要針對所學(xué)專業(yè)的特點,對與專業(yè)相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重點講解,與專業(yè)內(nèi)容關(guān)系不大的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行次要講解。由于環(huán)境類專業(yè)偏重于應(yīng)用,所以化學(xué)分析部分是重點內(nèi)容,化學(xué)基本理論是次要內(nèi)容。例如在化學(xué)熱力學(xué)部分,如焓、熵、自由能等相關(guān)內(nèi)容,由于和以后的物理化學(xué)課程中的內(nèi)容重復(fù),可以讓學(xué)生大致了解其內(nèi)容即可;在物質(zhì)結(jié)構(gòu)方面,可以將描述電子運動狀態(tài)的量子數(shù)、多電子原子軌道的能級、基態(tài)原子的核外電子排布、元素周期系等相關(guān)知識作為重點內(nèi)容講解,而將原子參數(shù)、波粒二象性等內(nèi)容作一般介紹。
無機與分析化學(xué)是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接觸的第一門化學(xué)課程,教師應(yīng)當(dāng)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的意識和主動性,增強學(xué)生對所學(xué)知識的興趣,幫助學(xué)生掌握正確的學(xué)習(xí)方法,為學(xué)生在以后大學(xué)課程的學(xué)習(xí)和工作中打下堅實的基礎(chǔ),使學(xué)生一生受益。在教學(xué)過程中,可以采取一些能使學(xué)生積極參與和主動探索的方法來促進(jìn)教學(xué)效果,如采用啟發(fā)式教學(xué)、討論式教學(xué)、比較式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)手段[6-7]。在具體的教學(xué)過程中,由于大一新生剛開始學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué),所以要力求深入淺出,盡量避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程,只要求掌握基本概念和公式及其使用條件,為以后相關(guān)專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。在教學(xué)中,還可以采用現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的方法,充分利用多媒體技術(shù)的聽覺、視覺效果,將教學(xué)內(nèi)容中一些抽象的概念,通過課件、微課、視頻等方式將抽象的教學(xué)內(nèi)容展現(xiàn)給學(xué)生,可以讓學(xué)生對這些概念有更加直觀的理解,還能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但是要注意,多媒體手段只能作為一種輔助的手段而不能完全代替整個課堂教學(xué),教學(xué)的主體還是在教師和學(xué)生的傳授-反饋互動過程中。
實驗教學(xué)是驗證所學(xué)理論知識、培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)習(xí)慣和創(chuàng)新意識的有效手段[8]。但是,目前無機與分析化學(xué)實驗中驗證型實驗的比重比較大,而探索型實驗比較少,不利于學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。因此減少驗證型實驗、增加探索型實驗,在實驗教學(xué)改革中非常重要。例如增加探索性實驗“水體富營養(yǎng)化評價”,學(xué)生通過小組合作的方法,根據(jù)所學(xué)理論知識自行查閱資料,設(shè)計實驗方案,在教師論證其方案可行性后進(jìn)行實驗,得到結(jié)果,最后寫出總結(jié)報告。
考試是教學(xué)中重要的組成部分,是檢驗學(xué)生知識掌握情況、評價課程的教學(xué)效果、反映教學(xué)中存在問題的重要手段[9]。隨著時代的發(fā)展,教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和實驗方法日新月異,考試模式也應(yīng)該與時俱進(jìn),不僅要考查學(xué)生對理論知識的掌握情況,還要考查他們的思考能力、歸納總結(jié)能力和新知識的自學(xué)能力。因此我們采取了“開卷+閉卷結(jié)合”和“研究報告”結(jié)合的考試方法改革,取得了比較良好的效果。其中“開卷+閉卷結(jié)合”指的是2個小時的考試時間分成兩部分:前面的一個小時是開卷考試,試題大多是比較靈活多變的主觀題,內(nèi)容與資源類專業(yè)的實際問題相關(guān),學(xué)生有較大的發(fā)揮空間,主要考查學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用情況;后面一個小時是閉卷考試,試題大多是客觀題,主要考查學(xué)生對知識點的掌握情況?!把芯繄蟾妗敝傅氖遣贾脦讉€與所學(xué)理論密切相關(guān)的小課題,學(xué)生通過課下查閱資料,運用所學(xué)知識來論述這項課題,并形成比較正式的報告。"研究報告"的成績作為學(xué)生期末成績的組成部分。在撰寫研究報告過程中,可以讓學(xué)生養(yǎng)成良好的研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性學(xué)習(xí)習(xí)慣。
通過這些教學(xué)改革措施,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣明顯提高,不但對理論知識的掌握程度有了很大增加,而且自學(xué)能力、創(chuàng)新能力、團隊合作能力也有了長足的進(jìn)步。很多學(xué)生積極主動地參與教師的科研項目,解決問題能力有了很大的提高??梢钥闯觯囵B(yǎng)高質(zhì)量的創(chuàng)新性應(yīng)用型人才,就必須深化教學(xué)改革,以培養(yǎng)真正適應(yīng)社會發(fā)展的高水平人才。