桂美芳,汪 新 ,黃勁松
(池州學(xué)院 化學(xué)與材料工程學(xué)院,安徽 池州 247000)
近幾年,我院的生源發(fā)生了十分明顯的變化,以前是文理生兼收,現(xiàn)在變?yōu)橹徽惺绽砜粕?。從以前的本科、??茖W(xué)生都有到現(xiàn)在的只招收本科生。此外,我院在近兩年又新增材料化學(xué)這一新的專業(yè),不同的專業(yè),學(xué)習(xí)要求也會(huì)改變。面對(duì)這一系列的變化,一方面教學(xué)內(nèi)容的難度需要適當(dāng)提高,另一方面不同專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容安排也要做出適度的調(diào)整,教學(xué)大綱也需要適當(dāng)調(diào)整,務(wù)必做到因材施教。
在我院,《無機(jī)及分析化學(xué)》課程只有材料化學(xué)專業(yè)和高分子材料與工程兩個(gè)專業(yè)開設(shè),而這一門課對(duì)于兩個(gè)專業(yè)都是分為大一上下兩學(xué)期上完,但是對(duì)于這兩個(gè)專業(yè)而言,上學(xué)期的課程安排幾乎是在10月份才開始,以我所帶的17高分子材料與工程專業(yè)為例,上學(xué)期只有52課時(shí),在這僅有的52個(gè)課時(shí)中,我們需要上完“氣體和溶液”、“化學(xué)熱力學(xué)初步”、“化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率”、“解離平衡”、“氧化還原反應(yīng)”“原子、分子結(jié)構(gòu)”、“配位化合物”和幾個(gè)主族元素性質(zhì)介紹等內(nèi)容,對(duì)教師,對(duì)學(xué)生,都是課時(shí)少,內(nèi)容多,任務(wù)重。在這樣的情況下,就需要我們對(duì)無機(jī)部分教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精簡(jiǎn),強(qiáng)調(diào)出各章節(jié)的重難點(diǎn)內(nèi)容。
作為剛剛進(jìn)入大一的新生,剛剛從高中課堂步入大學(xué)課堂,自己的學(xué)習(xí)方式還是停留在老師在課堂上教,學(xué)生在課后根據(jù)老師所教的進(jìn)行學(xué)習(xí)的階段,即填鴨式教學(xué)階段,現(xiàn)在的他們根本沒辦法適應(yīng)一節(jié)課涉及內(nèi)容多、教師教學(xué)速度快。一旦遇到難點(diǎn)或稍有不懂的知識(shí)點(diǎn),加上老師上課節(jié)奏快,對(duì)學(xué)生而言,他們的問題積累就會(huì)越來越多,容易使他們產(chǎn)生畏難心理,對(duì)后面的學(xué)習(xí)過程喪失信心與興趣,最后使他們陷入不想學(xué)導(dǎo)致學(xué)不好的境地。
2017年2月18日,綜合性高校工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)在復(fù)旦大學(xué)召開?!靶鹿た啤币辉~源于在復(fù)旦大學(xué)舉行的綜合性高校工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)達(dá)成了“'新工科'建設(shè)復(fù)旦共識(shí)”,隨后,教育部發(fā)布《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》,啟動(dòng)“新工科研究與實(shí)踐”項(xiàng)目。這一概念的提出,立即引起社會(huì)上的廣泛關(guān)注。'新工科'應(yīng)該做什么?我認(rèn)為是科學(xué)、人文、工程的交叉融合,是培養(yǎng)復(fù)合型、綜合性人才,學(xué)生要具備整合能力、全球視野、領(lǐng)導(dǎo)能力、實(shí)踐能力,成為一個(gè)人文科學(xué)和工程領(lǐng)域的領(lǐng)袖人物。"中科院院士、復(fù)旦大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)包信和說。正是該理念提出,高分子材料與工程專業(yè)作為“舊工科”的代表專業(yè)之一,更應(yīng)適應(yīng)新形勢(shì),積極響應(yīng)我校應(yīng)用型高校建設(shè)的要求,實(shí)現(xiàn)自身的突破與改革,下面我將以《無機(jī)及分析化學(xué)》這一門課程為例,提出“新工科理念下——《無機(jī)及分析化學(xué)》教學(xué)研究”這一教學(xué)研究方面的認(rèn)知和想法。
《無機(jī)及分析化學(xué)》是材料化學(xué)、高分子材料與工程等專業(yè)必修的一門基礎(chǔ)課程,它涵蓋了無機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)兩門課程的基本內(nèi)容,包括化學(xué)反應(yīng)原理、化學(xué)分析[包含四大滴定(酸堿、沉淀、配位、氧化還原)]、化學(xué)平衡、儀器分析等幾個(gè)方面的內(nèi)容,是材料化學(xué)、高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生后期學(xué)習(xí)物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等專業(yè)課程的基礎(chǔ)。對(duì)實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、提高學(xué)生綜合素質(zhì),增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力具有重要十分重要的影響[1-2]。
正常的教學(xué)模式一般是教師講授,學(xué)生聽講記筆記,課后布置作業(yè),這樣的教學(xué)方式,學(xué)生參與率低,師生間互動(dòng)情況少。導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高,學(xué)習(xí)依賴性強(qiáng),致使學(xué)生的主體性地位未得到充分發(fā)揮,嚴(yán)重阻礙了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性。由于傳統(tǒng)教學(xué)的這一不足,高校教學(xué)質(zhì)量越來越被關(guān)注,相關(guān)教育專家也逐步探索高效教學(xué)的有效途徑,并深入研究相關(guān)教學(xué)的開展,比如翻轉(zhuǎn)課堂、MOCC、對(duì)分課堂、互惠教學(xué)模式及PBL教學(xué)方法等[3-6]。這些教學(xué)研究方法的核心思想都是強(qiáng)調(diào)發(fā)揮學(xué)生的主體地位,提高學(xué)生課堂參與度,重視合作式學(xué)習(xí)、討論式交流,關(guān)注學(xué)生的自我評(píng)價(jià)結(jié)果,主動(dòng)地學(xué)、獨(dú)立地學(xué)、系統(tǒng)地學(xué)。但是由于傳統(tǒng)教學(xué)方法的根深蒂固,加上對(duì)改革效果的擔(dān)憂,致使這些方法都收效甚微。因此,對(duì)《無機(jī)及分析化學(xué)》這一門課程的教學(xué)改革仍需我們繼續(xù)努力,不斷探索。
本人結(jié)合近幾年對(duì)《無機(jī)及分析化學(xué)》這門課程以及與《無機(jī)及分析化學(xué)》相關(guān)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的教授,總結(jié)了這些年在這些課程教學(xué)過程中的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn),仔細(xì)地思索了如何進(jìn)一步探討研究這門課程的教授,并且思考了該門課程在“新工科”理念下如何去改進(jìn)課堂教學(xué)內(nèi)容,從而能使《無機(jī)及分析化學(xué)》這門課程能夠更好地幫助學(xué)生去適應(yīng)“新工科”要求,使他們具備更強(qiáng)的綜合性能力,為以后服務(wù)于生產(chǎn)生活奠定良好的基礎(chǔ)。
《無機(jī)及分析化學(xué)》這門課程作為很多專業(yè)的基礎(chǔ)必須課程,是學(xué)生了解化學(xué)和學(xué)習(xí)化學(xué)相關(guān)內(nèi)容的入門課程。它所涉及的知識(shí)點(diǎn)眾多,基礎(chǔ)性強(qiáng),內(nèi)容廣泛, 這就大大增加了教師在有限課時(shí)內(nèi)完成相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容的難度。 正是這樣的形勢(shì),需要教師可以做到以下幾點(diǎn):第一、精簡(jiǎn)課本內(nèi)容,上課時(shí)深入淺出,突出每次課程內(nèi)容的重難點(diǎn)。第二,按照由“抽象”到“形象”、由“現(xiàn)象”到“本質(zhì)”、由“深入”到“淺顯”,由“感性”到“理性”的順序引導(dǎo)學(xué)生去學(xué)習(xí),去探索,使得該門課程相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)更加系統(tǒng)而全面、富有深度。具體的研究?jī)?nèi)容如下:
我們常說:“好的開始就是成功的一半”,在這里我們就可以嘗試如下方式:首先,我們應(yīng)當(dāng)介紹《無機(jī)及分析化學(xué)》這門課程的特點(diǎn)以及它在整個(gè)本科學(xué)習(xí)過程中所處的位置;第二,我們應(yīng)當(dāng)告知該門課程中教師是如何安排各章節(jié)課時(shí)的,讓學(xué)生心里有數(shù)。第三,從有名的國(guó)際期刊上,比如Science,Nature等選取與這門學(xué)科相關(guān)的前沿知識(shí),準(zhǔn)備好ppt,介紹給學(xué)生,從大一開始就在他們內(nèi)心埋下科研的種子,激發(fā)他們學(xué)習(xí)與科研的興趣。此外,還可在ppt上準(zhǔn)備一些生活中與該門課程息息相關(guān)的實(shí)例,穿插到課堂內(nèi)容中,以提高學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的積極性,激發(fā)他們自主學(xué)習(xí)的興趣。比如:準(zhǔn)備好生物電泳的相關(guān)圖片,告訴他們第一章中的凝膠還可以用來作為生物電泳實(shí)驗(yàn)的材料,通過這種電泳就可以鑒定各種生物的DNA序列的排布,從而確定生物的品種,這就將我們的化學(xué)知識(shí)很好地運(yùn)用到了生物學(xué)領(lǐng)域,更好地體現(xiàn)了“新工科”的理念。再比如,第八章的配位化合物,可以從最近的期刊中截取一些實(shí)驗(yàn)圖片,告訴他們這種金屬與某些有機(jī)化合物的配位過程除了書上所提的正常應(yīng)用外,還可以用來利用配位過程檢測(cè)某些重金屬離子,檢測(cè)某些特定的氨基酸等,讓他們強(qiáng)烈意識(shí)到現(xiàn)在的學(xué)科都不是獨(dú)立存在的,各學(xué)科體系間都是交叉融合的。
在《無機(jī)及分析化學(xué)》課程的學(xué)習(xí)中,比如在第五章氧化還原反應(yīng)的學(xué)習(xí)中,除了書上所列的:計(jì)算原電池的電動(dòng)勢(shì)、判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向等方面的應(yīng)用外,我們還應(yīng)根據(jù)近年利用電化學(xué)方法去實(shí)現(xiàn):氨基酸,DNA鏈的檢測(cè)這些相關(guān)也給學(xué)生普及一下,做到理論與實(shí)踐相結(jié)合,緊密聯(lián)系生活實(shí)際,使我們的課程更貼切生活。再比如,學(xué)習(xí)課本的第二十章時(shí),我會(huì)將班級(jí)分為兩個(gè)大組,第一組布置一篇小論文下去,讓他們著手準(zhǔn)備:如何將實(shí)際生活中的樣品:化妝品,水果,大米等等實(shí)物轉(zhuǎn)變成我們測(cè)定所需要的樣品,即如何進(jìn)行試樣的前處理。讓他們給出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案,并做出自己的ppt進(jìn)行匯報(bào)。第二組,讓他們?nèi)?zhǔn)備國(guó)標(biāo)法中關(guān)于分光光度法去檢測(cè)某些物質(zhì):金屬離子,維生素C,蛋白質(zhì)含量等等的方法,讓他們?cè)谶@些方案的基礎(chǔ)上,提出自己新的實(shí)驗(yàn)方案,并做ppt匯報(bào)自己實(shí)驗(yàn)方案的可行性,優(yōu)缺點(diǎn)如何。最后再在利用基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程,讓兩組實(shí)際開展下自己的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:預(yù)處理所測(cè)實(shí)樣,再利用自己的實(shí)驗(yàn)方案檢測(cè)某些物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,讓他們總結(jié)自己實(shí)驗(yàn)方案的好壞。這樣可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,也為他們后期步入社會(huì)打下了良好基礎(chǔ)。再比如,做到讓學(xué)生從這門課程中學(xué)習(xí)到除基本理論外的與生活密切相關(guān)的化學(xué)知識(shí),使他們學(xué)以致用,積極響應(yīng)我們學(xué)校應(yīng)用型高校的要求,努力向“新工科”這一理念靠攏。做到這一點(diǎn),可以嘗試如下操作:比如給學(xué)生一個(gè)命題:檢測(cè)秋浦河下游水質(zhì)如何,其中的常見金屬離子是否有,含量如何。通過學(xué)習(xí)這門課程后,對(duì)于這樣一個(gè)命題他們就知道如何取水樣,水樣如何預(yù)處理,該水樣的化學(xué)耗氧量(COD)該如何測(cè),COD數(shù)值多少,其中的某種金屬離子(例如鐵含量)該如何測(cè),如何避免其他金屬離子以及其他物質(zhì)對(duì)該檢測(cè)的干擾。而其中COD含量的檢測(cè)以及實(shí)際樣品中鐵含量的檢測(cè),我們都對(duì)應(yīng)開設(shè)了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程,這樣就很好地將理論與實(shí)踐結(jié)合起來,大大地加強(qiáng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力,更有利于培養(yǎng)綜合性人才,凸顯出了“新工科”的理念。
如今,微信、QQ使用頻率非常高,學(xué)生幾乎都是使用這些手段進(jìn)行溝通與交流。作為教師,更是可以利用這些互聯(lián)網(wǎng)手段加強(qiáng)師生間聯(lián)系,更好地了解學(xué)生的生活與學(xué)習(xí)近況,更好地了解學(xué)生所需,這樣可以根據(jù)每個(gè)學(xué)生基礎(chǔ)的不同,適當(dāng)?shù)恼n前布置可以很好的銜接高中與大學(xué)這門課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)。從而促進(jìn)他們的學(xué)習(xí)過程。此外,利用我們學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)這一資源,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)。在此平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)課程作業(yè)的布置與批改,答疑討論等操作,實(shí)現(xiàn)課后更好輔導(dǎo)學(xué)生,避免時(shí)間與地域的限制,加強(qiáng)教師與學(xué)生間的互動(dòng),充分地調(diào)動(dòng)了學(xué)生們學(xué)習(xí)《無機(jī)及分析化學(xué)》這門課程的興趣與主動(dòng)性。這樣積極鼓勵(lì)了學(xué)生提出自己的想法,方案,作為老師也可以從他們的思路中獲得啟迪,實(shí)現(xiàn)了教學(xué)相長(zhǎng),教研相長(zhǎng)。
《無機(jī)及分析化學(xué)》是一門涵蓋無機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)的一門基礎(chǔ)課程,為響應(yīng)“新工科”這一理念,提出以上的教學(xué)研究方案,可能可以做到積極響應(yīng)“新工科”理念,增強(qiáng)該門課程與時(shí)代的接軌;大大跟進(jìn)了池州學(xué)院所提“應(yīng)用型高?!钡慕ㄔO(shè)理念,做到理論與實(shí)際生活想結(jié)合,大大的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),利用微信、QQ、學(xué)校構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),豐富課后學(xué)習(xí)的內(nèi)容,從而積極調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。