李春梅 陳妍慧 尹德忠

[摘 要] 為培養(yǎng)新工科背景下創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型人才，引入“以學(xué)為中心”的教學(xué)理念，改變傳統(tǒng)“以教為中心”的教學(xué)模式，將學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，教師參與輔助指導(dǎo)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和課堂參與度，形成學(xué)生為主、教師為輔的教學(xué)模式，促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立思考，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，提升教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)效果。從教學(xué)目標(biāo)調(diào)整、線上與線下相結(jié)合的教學(xué)方式改進(jìn)和評價方式優(yōu)化三方面，在“普通化學(xué)實驗”教學(xué)中進(jìn)行了改革探索。

[關(guān)鍵詞] 以學(xué)為中心;新工科;教學(xué)模式;化學(xué)實驗

[基金項目] 2020年度國家自然科學(xué)基金“基于雙重可逆非共價鍵構(gòu)筑高強(qiáng)高韌室溫快速自修復(fù)彈性體及性能研究”（21905227）;2020年度西北工業(yè)大學(xué)校級教育教學(xué)改革研究項目“‘普通化學(xué)實驗線上線下混合式教學(xué)模式研究”（2020JGY30）

[作者簡介] 李春梅（1989—），女，陜西西安人，博士，西北工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院助理研究員，碩士生導(dǎo)師，主要從事自修復(fù)聚合物研究;陳妍慧（1986—），女，陜西西安人，博士，西北工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，主要從事高分子加工研究;尹德忠（1973—），男，陜西西安人，博士，西北工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院化學(xué)實驗中心主任，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事相變材料研究。

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）20-0081-04? ?[收稿日期] 2021-01-01

一、引言

改變傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式，推動實驗教學(xué)方法和教學(xué)手段的更新，使學(xué)生由被動接受知識到主動求知，培養(yǎng)創(chuàng)新型、多樣性人才，是新工科背景下人才培養(yǎng)的核心[1]。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)是以教為主，教師講，學(xué)生聽，學(xué)生按照實驗步驟按部就班，完成實驗內(nèi)容和實驗報告，缺乏創(chuàng)新能力、主動性和求知欲的培養(yǎng)?！耙詫W(xué)為中心”的教學(xué)模式包括學(xué)生和學(xué)習(xí)兩個重要維度，更加關(guān)注學(xué)生知識、能力、素質(zhì)等方面的收益，以學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果為評價標(biāo)準(zhǔn)，包括學(xué)生學(xué)到了什么知識，獲得了什么能力，培養(yǎng)了什么綜合素質(zhì)。以此為目標(biāo)的教學(xué)須遵從“以學(xué)為本，少教多學(xué)，以學(xué)定教”。通過“以學(xué)為中心”教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，可提升教學(xué)效果，使學(xué)生獲得有意義的學(xué)習(xí)，更能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、實踐、動手能力，進(jìn)一步提高綜合素質(zhì)。

“以學(xué)為中心”的教學(xué)理念源于美國20世紀(jì)90年代中期[2]，之后在西方國家迅速發(fā)展，成為主流教育理念及教學(xué)模式。近年來，該教育模式也得到國內(nèi)教育界的廣泛關(guān)注[3，4]?！耙詫W(xué)為中心”的術(shù)語越來越多地進(jìn)入人們的視野，以此為目的的課程改革以及培養(yǎng)模式逐漸被應(yīng)用到教學(xué)實踐中[5-7]。教師可通過引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計實驗調(diào)動學(xué)生的積極性，發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性。通過課前活動和生活案例引導(dǎo)學(xué)生參與課前預(yù)習(xí)，以解決問題代替實驗?zāi)７?，最終形成主動參與、樂于探究、勤于動手、掌握收集資料進(jìn)行分析并獲取新知識的能力。這種模式不僅能實現(xiàn)獲取核心知識、學(xué)以致用的知識目標(biāo)和技能目標(biāo)，而且在全程參與中培養(yǎng)學(xué)生深度分析、大膽質(zhì)疑、探索前沿的方法。同時，課程實施中強(qiáng)調(diào)人性維度、志趣情懷塑造等情感目標(biāo)，最終達(dá)成知識與技能、過程與方法和情感態(tài)度與價值觀的三維目標(biāo)，更符合新工科背景下對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)要求。

化學(xué)是一門實驗性和實踐性科學(xué)，化學(xué)實驗教學(xué)是高校化學(xué)教育的重要組成部分，與理論教學(xué)相輔相成。西北工業(yè)大學(xué)“普通化學(xué)實驗”是一門面向全校工科和理科學(xué)生開展的公共實驗必修課，每年選課人數(shù)超過600人。實驗課教學(xué)不僅是學(xué)生驗證、鞏固理論知識和提高動手能力的重要環(huán)節(jié)，更是培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、分析問題、解決問題以及創(chuàng)新意識培養(yǎng)的關(guān)鍵步驟，旨在培養(yǎng)一批創(chuàng)新能力強(qiáng)、具有較強(qiáng)工程實踐能力的人才。

當(dāng)前，我校普通化學(xué)實驗仍以實驗室集中教學(xué)為主，能在相對較短的時間內(nèi)訓(xùn)練和提高大量學(xué)生的基本實驗操作技能。雖然教師精心準(zhǔn)備了實驗課教案、課堂設(shè)計和實驗器具，也全程操作，向?qū)W生演示實驗流程及注意事項，但這種教學(xué)方式在實施過程中存在以下弊端：（1）實驗前，獨(dú)立預(yù)習(xí)，缺少交流，理解片面。現(xiàn)有教學(xué)模式中，雖通過實驗報告的預(yù)習(xí)部分督促學(xué)生預(yù)習(xí)實驗，但預(yù)習(xí)過程中，學(xué)生僅看實驗教材和課本，往往印象僅停留在部分文字、圖片等碎片化知識上，缺乏對實驗具體實施的直觀認(rèn)識。（2）實驗中，課時有限，疲于模仿，機(jī)械操作。普化實驗課的每個實驗僅有2學(xué)時，課堂上，教師先講解實驗原理、裝置搭接、操作過程和注意事項，學(xué)生根據(jù)實驗指導(dǎo)書和教師講解完成實驗過程。實驗課上，學(xué)生基本都是小心模仿、機(jī)械操作，無暇顧及實驗設(shè)計基本理論原理、需要掌握的基本技能甚至是安全知識，遇到問題不會分析，急于求助老師。（3）實驗后，完成報告，缺乏思考，參與度低。由于實驗過程中學(xué)生缺乏深入思考，按部就班完成實驗，填寫實驗結(jié)果，通常也難以認(rèn)真分析處理實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)歸納實驗收獲，實驗討論部分完成度差。

針對上述問題，本文嘗試將“以教為中心”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)為中心”，并通過教學(xué)目標(biāo)調(diào)整、改進(jìn)線上（視頻、課件等）與線下（課堂教學(xué)、師生互動）相結(jié)合的教學(xué)方式和優(yōu)化評價方式三方面增強(qiáng)課程的設(shè)計性、互動性和拓展創(chuàng)新性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果，提升“普通化學(xué)實驗”教學(xué)效果，如圖1所示。

二、調(diào)整實驗教學(xué)目標(biāo)

課程的教學(xué)目標(biāo)決定了課程的教學(xué)模式，從傳統(tǒng)的“以教為主”轉(zhuǎn)變成“以學(xué)為中心”的教學(xué)理念，必須對教學(xué)目標(biāo)有所調(diào)整?；凇耙詫W(xué)為中心”的教學(xué)理念，必須重視學(xué)生分析問題、主動獲取知識、解決問題的能力。因此，實驗的目的不是模仿和取得好成績，也不是讓學(xué)生記住幾個化學(xué)反應(yīng)，而是通過實驗，讓學(xué)生形成自己看問題的思維方式，養(yǎng)成分析問題、善于思考、動手解決問題的能力，教會他們能夠通過化學(xué)知識分析生活和社會中面臨的難題。在實驗課程教學(xué)前，應(yīng)讓學(xué)生清楚本次實驗課的目的，這樣才能讓學(xué)生輕松學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)，也可促進(jìn)師生更好地溝通、互動，提高教學(xué)效果。因此，課程設(shè)計中，首先對教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，將實驗課的實驗操作、設(shè)備搭建、問題分析切入方式和解決問題的理論知識提前做成課程文檔，讓學(xué)生在課前完成基本知識的輸入，提出問題，引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)習(xí)重點(diǎn)從實驗報告完成和成績上轉(zhuǎn)移到實驗前、實驗中和實驗后整個學(xué)習(xí)過程中知識體系的構(gòu)建、實驗技能的掌握和學(xué)習(xí)能力的提升，做好充分準(zhǔn)備，積極參與課程。