張云飛,張莉,杜鳳沛,吳曉蒙,王紅梅,*
1中國農業(yè)大學理學院化學系,北京 100193
2中國農業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院,北京 100083
普通化學是農林院校農學、生物、園藝、食品科學、環(huán)境科學、動物醫(yī)學和動物科學大一上學期的必修核心課程,是一門理論與實踐并重的基礎課程,也是后續(xù)分析化學、有機化學等化學課程和生物化學、食品化學、植物保護學、環(huán)境化學等專業(yè)課程學習的基礎,在農學各學科人才培養(yǎng)中占著極其重要的地位[1]。
普通化學是介紹化學科學的基本理論和基本知識的導論性課程,包括物質結構理論、化學熱力學、化學動力學基礎、四大平衡理論等。農林院校的普通化學課程,不僅要結合課程特點,更要體現(xiàn)出農林院校的專業(yè)特點?;瘜W基礎課程與農林專業(yè)緊密結合,為農林類畢業(yè)生打下扎實的化學基礎是十分重要的。因此,農林院校需要按照“兩性一度”的一流課程建設標準,同時結合“新農科”對培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型、應用型農林人才的需求,探索農林院校普通化學課程改革的模式。除了自我調整外,借鑒國外教學也是一個非常好的策略。
隨著經濟全球化的發(fā)展,世界各國在各方面的交流越來越頻繁,合作越來越密切。2015年10月,我國啟動“雙一流”建設,進一步推動了高等教育國際化,培養(yǎng)具有國際化視野的拔尖創(chuàng)新人才成為“雙一流”建設的主要任務之一[2]。在這一原則的指導下,興起越來越多的中外合作辦學模式。之前,朱亞先等曾對中美高校在專業(yè)課程設置及教學內容等方面進行了系統(tǒng)的總結和比較[3–5]。2020年,中國農業(yè)大學與康奈爾大學食品科學與工程、食品質量與安全兩個專業(yè)的中外合作辦學項目獲得我國教育部批準,同時得到美國紐約州管理部門批準和美國中部州高等教育認證委員會的學歷認證,是美國常春藤院校最早與國內“雙一流”高校合作開展的中外合作辦學本科教育項目。該項目采用全英文專業(yè)授課模式,在教學模式上發(fā)生了突破性的改革,但也面臨著較大的挑戰(zhàn)[6–8]。
本文比較了中國農業(yè)大學與康奈爾大學普通化學的培養(yǎng)目標、教學內容、教學方法和考核方式的差異,分享了團隊在普通化學全英文授課中的初步探索實踐。通過認真比較,希望能夠發(fā)現(xiàn)美國教育體系培養(yǎng)拔尖人才的具體途徑和方法,為我國培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的、具有國際化視野的頂尖人才提供一些思路。通過教學實踐,將外文教材的編寫模式和教學方法等,完全滲透到全英文教學當中,力求根據團隊多年的教學經驗并借鑒國外經驗,打造一套兼具中國特色和國際化視野的世界一流農科大學普通化學的課程體系,為國內農林院校的本科普通化學課程的教學改革提供一定的參考,為培養(yǎng)農林院校專業(yè)領軍人物打下堅實的基礎。
1) 中國農業(yè)大學:從知識、能力、價值觀層面對普通化學課程提出了培養(yǎng)目標,系統(tǒng)地掌握物質結構理論、化學熱力學和化學平衡基礎理論、四大平衡和化學動力學,培養(yǎng)學生熱愛科學、崇尚科學、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力;培養(yǎng)學生愛國主義、合作精神和嚴謹求實的科學精神。
2) 康奈爾大學:掌握物質的特性、原子結構理論和化學鍵、化學計量學、化學熱力學和化學平衡、水溶液中的反應、酸堿反應、核化學、氣體、溶液、動力學。能將化學原理與其他專業(yè)領域和日常生活聯(lián)系起來。能夠分析和解釋科學數(shù)據,訓練學生獨立思考的能力、批判性思維、科學研究能力和合作解決問題的能力;能夠書面和口頭交流化學的結果、理論和事實信息;設計和執(zhí)行科學研究,展示科學道德責任和行為。
從培養(yǎng)目標來看,可借鑒國外的經驗,把培養(yǎng)學生的批判性思維作為一項重要任務來抓。在教學過程中善于發(fā)現(xiàn)具有批判性思維的學生,并為其開拓思維創(chuàng)造條件,培養(yǎng)出一批能力強、有思想、有遠見、有國際視野的優(yōu)秀學生,為我國盡早解決“卡脖子”技術難題培養(yǎng)后備力量。
1) 中國農業(yè)大學:目前,中國農業(yè)大學食品專業(yè)的普通化學包含在無機及分析化學中,無機及分析化學由普通化學和定量分析化學合并而成,課時為64學時,4學分,普通化學部分約42個學時,分析化學部分22個學時。內容包括物質結構理論、化學熱力學和化學平衡基礎、四大平衡、分析化學基礎知識、四大平衡的滴定和儀器分析,不包含中學教材的基礎知識。中學期間沒有學習結構化學課的部分學生,可以通過線上學習進行補充。無機及分析化學實驗單獨開設,為64學時,2學分。
2) 康奈爾大學:課程名稱為普通化學,包含了分析化學部分,并且和實驗合并在一起,分兩個學期開設,分別是普通化學I和普通化學II。內容包括物質的特性、原子理論和結構、元素周期表、核化學、化學鍵、化學計量學、水溶液的反應、Lewis結構、價電子對互斥理論、分子軌道理論、氧化和還原、無機反應分類、理想氣體、分壓定律、氣體、溶液、熱力學、動力學、化學平衡、酸堿平衡和電化學。
不同于國內的無機及分析化學教學體系,國外的大部分院校的普通化學幾乎用一個學期的時間講授物質結構理論。另外,化學知識從零學起,循序漸進。此外,分析化學內容只包含有效數(shù)字和數(shù)據處理,在講完每一個化學平衡章節(jié)末尾簡單介紹相關滴定,不含儀器分析部分。
眾所周知,結構決定性質,物質結構理論在普通化學教學中占有越來越重要的地位。不同的結構理論有各自的局限性。掌握更多的物質結構理論知識將有助于學生更全面地了解化合物的各種物理性質、化學性質及其變化規(guī)律。所以,從教學內容上增加物質結構理論知識,將有助于學生從原子水平更深入地了解物質。
1) 中國農業(yè)大學:因為師資緊張,除了強基班,其他班級均為大班授課,每個大班150人左右,以教師授課為主。教師系統(tǒng)性講授專業(yè)基礎知識,教師在課堂上采用問題式教學啟發(fā)學生思考,通過實行線上線下混合式教學,最大限度地實現(xiàn)課堂互動,引導和鼓勵學生思考,提高學生學習的積極性和參與度。每周設置一個小時的office hour,學生對課程中的疑問可以在office hour中與教師面對面答疑。學校配備研究生做助教,但是由于助教有繁重的科研任務,他們的主要作用還停留在批改作業(yè)上。
2) 康奈爾大學:普通化學課程,任課教師每周講授2個學時,翻轉課堂1個學時,實驗課4個學時。翻轉課堂可以很好地督促學生課下閱讀與課程相關的內容,使課堂成為學生和老師交流互動的平臺,提高了學生的自主學習能力、邏輯思維和交流能力等。教師可以利用office hour給學生答疑,另外助教可以帶學生復習、做練習、答疑,因為課時原因教師課堂上未來得及講的內容,助教也負責講解清楚。此外,有一個輔助課程幫助學生理解課上的內容。
1) 中國農業(yè)大學:近幾年,學校反復要求教師加大過程考核力度,使學生忙起來,課下自己學起來。本課程成績主要由考勤、平時作業(yè)、課堂表現(xiàn)、小測、期中考試、期末考試等組成,平時成績包括作業(yè)、小測、課堂表現(xiàn)等。線上線下的結合也使得大班教學情況下課堂考核容易實現(xiàn)。目前,我們的平時成績和期中成績占40%,期末成績占60%。
2) 康奈爾大學:康奈爾大學食品專業(yè)實行1000分制,然后換算成等級。實驗200分,兩次小測各200分,考試準備(相等于平時成績)100分,期末考試300分??荚嚋蕚溆址譃樗牟糠郑侯A習(20分)、翻轉課堂(20分)、課后作業(yè)(20分)和實驗問題小測(40分)。
由于我們的實驗課程單獨開設,和康奈爾大學沒有可比性,不過,中外高校考核的中心思想是一致的,即加大學生的過程考核,倒逼學生預習、復習、練習、加大閱讀量,提高學生通過自學獲取知識的能力。
通過比較中國農業(yè)大學和康奈爾大學的普通化學課程的差異可以發(fā)現(xiàn),中西方的教學理念和教學技能的區(qū)別越來越小,我們的普通化學課程理念也在逐步同國際接軌,但是實際操作中還有很多需要改進的地方。例如,在教學中如何培養(yǎng)學生批判性思維,如何提高學生自主學習獲得知識的能力,如何實現(xiàn)在課堂上師生的良好互動,如何真正實現(xiàn)學生由“被動接受”變?yōu)椤爸鲃犹骄俊保绾翁岣邔W生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力等。
過去一年,團隊首次擔任中國農業(yè)大學與康奈爾大學合作辦學的普通化學全英文授課的主講教師。我們結合中美雙方普通化學課程的特點,根據學生英文水準和化學學習能力的大致水平,撰寫了適合中國學生全英文學習普通化學課程的教學大綱,從課前準備、課堂教學模式探索、作業(yè)和考試、學生反饋等方面任教和探索,總結整理了適合我國大一學生全英文授課的教學模式。
2.1.1 教師的專業(yè)知識儲備和教學能力
本項目是美國常青藤學校康奈爾大學和中國農業(yè)大學食品學院合作辦學項目,學生達到項目的全部本科學位要求后,可以獲得康奈爾大學的理學學位和中國農業(yè)大學的工學學位。對學生的培養(yǎng)既要滿足中國農業(yè)大學對食品專業(yè)和食品與安全專業(yè)的培養(yǎng)目標,又要滿足康奈爾大學生命科學學院對兩個專業(yè)的培養(yǎng)目標。對于普通化學這門課程來說,要求教師對理科和工科都有一定的了解,備課時要考慮到同時滿足兩個培養(yǎng)目標,設置情景教學,使得課堂上傳授知識、培養(yǎng)能力和科學素養(yǎng)同時能夠實現(xiàn)。
2.1.2 教師的英語水平
全英文專業(yè)教學對授課者的英語水平有著較高的要求,“聽、說、讀、寫、譯”各項都要跟上。團隊教師均發(fā)表過多篇英文文章,也曾在國外進修,“讀、寫、譯”不是問題,但要和學生進行無障礙英文交流,還是需要花一些功夫準備,尤其需要加強“聽”和“說”練習。備課過程中還需要考慮到學生英語水平的個體差異,準備關鍵詞匯的英語解釋和替代詞語,盡可能讓所有學生都能聽懂上課的內容。
2.1.3 學生的專業(yè)知識和語言基礎
由于各省份對中學化學知識要求不同,有些省份將大部分普通化學知識搬到了中學學習,有些省份分模塊要求,只學有機化學,或只學結構化學。學生化學知識儲備的嚴重差異化對教師是一項非常大的挑戰(zhàn)。如何讓大部分學生跟上進度,而學習能力特別強的學生又能夠更快提高,是教師課下需要思索并解決的問題。
此外,學生的英語基礎差別也非常大。詞匯量不夠、聽不懂、說不出是部分學生最基本的問題,對于英語水平特別好的學生,不認識專業(yè)詞匯也是一個大問題。如何短時間內根據不同學生的問題進行及時的個性化輔導,并讓學生迅速補齊短板是擺在教師面前的一項艱巨任務。
2.2.1 教師英語水平的自我提高
團隊教師通過康奈爾大學面試后,開始自我提高英語水平,包括每天堅持聽、讀英語,創(chuàng)造英語情景和英語思維習慣;反復閱讀原版英文教材,認真?zhèn)湔n;反復查閱電子詞典,保證詞匯讀音正確;對于關鍵詞匯,查找英文解釋,找出替代詞,保證在課堂上學生不理解的情況下,能夠用一個更簡單的詞匯表達出其中的含義。
2.2.2 教師教學能力的定期培訓和提高
為同時完成兩所高校的教學目標,兩所學校對授課教師進行了定期培訓,指導教師如何提高學生學習的主觀能動性和自主學習能力,將“以學生為主體、教師為主導”的教學理念應用于課堂上。
教師瀏覽國外的教學資源,豐富課程教學形式,學習先進的教學技能。另外部分教師還參加了教育部中外人才交流中心主辦的高層次國際人才培養(yǎng)創(chuàng)新實踐項目2021年教師發(fā)展服務,學習來自世界著名院校名師講授如何利用項目式教學模式(PBL)提高教學水平和學生學習效率,如何提高學生的全球勝任力、如何提高學生的合作能力、如何培養(yǎng)學生的全球化視野等。教師通過職業(yè)素養(yǎng)的提高來提高培養(yǎng)人才的質量和水平。
2.2.3 普通化學英文教材的選擇
目前普通化學純英文教材有多個版本。經認真調研、反復比較,尋找和我們教學大綱比較接近的、有益于教師備課、有益于學生閱讀理解、能夠培養(yǎng)學生自主學習能力和實現(xiàn)差異化教學的優(yōu)秀教材,最后我們選定Ralph H. Petrucci等主編的《General Chemistry (Principles and Modern Applications)》第11版。此教材內容豐富,涵蓋了中學的基礎知識,并有知識拓展內容,既方便基礎薄弱的學生溫故知新,又可以使學習能力強的學生探索更深奧的內容。該教材內容安排邏輯性很強,同時與時俱進,多個章節(jié)按項目式教學編寫,并有多個圖片幫助學生理解學習內容,可以提高學生的學習興趣。知識點舉例也非常清楚,例題不是直接解答,而是先analyse,然后solve,最后assess,教會學生如何思考、如何解答問題、并且能夠更進一步拓展這道題的應用。每個例題后伴有兩個練習題,Practice Example A和Practice Example B。其中Practice Example A比較容易,仿照例題可以直接解答,而Practice Example B就需要再聯(lián)合一個知識點才能夠解答。課后練習部分按小節(jié)安排的基本練習和綜合性的高級練習、功能性問題和自測題練習,滿足不同層次學生學習的要求。雖然教材很厚,1300多頁,但是學生不感到壓抑,而是循序漸進,將知識點理解、掌握、鞏固、提高。
2.2.4 普通化學教授內容的豐富和完善
以Ralph H. Petrucci等主編的《General Chemistry (Principles and Modern Applications)》第11版為參考教材,以康奈爾大學食品專業(yè)普通化學教學大綱和我校食品學院普通化學教學大綱為參考,考慮學生英語和化學知識的基礎水平,撰寫本輪教學的普通化學教學大綱。實驗課和理論課單獨開設,理論和實驗課程中都包含了定量分析化學內容。理論課分為普通化學I和普通化學II,實驗課分為普通化學實驗I和普通化學實驗II,均安排在兩個學期進行。在教學過程中,借鑒國外教學模式,緊跟科技前沿,將Nature和Science等著名期刊中和所學知識相關的科研成果與學生分享[9]。比如,在介紹電解時,將近年來比較熱門的電解水的成果與學生們分享,啟發(fā)學生思考,開闊學生科學視野,注重科教融合。團隊成員經常瀏覽國外世界著名大學公開課、教案等,將新的知識和技能融入到教學課件的準備中。
2.3.1 化學基本英語詞匯和章節(jié)關鍵詞教學
英文授課的最大挑戰(zhàn)在于學生們的英語水平不一,理解能力各異。開課之前,將課程中常見的元素、酸、堿、鹽和氣體的英文及音標和化學式一一對應,讓學生背誦,要求會讀、會寫、能聽懂。基本詞匯的熟悉有利于學生理解教材內容和聽懂講座,并培養(yǎng)一種英文思維習慣。
將每章節(jié)內容濃縮凝練為幾個重要的關鍵詞,既可以揭示教學重點,又可以幫助學生建立核心知識架構,通過關鍵詞延伸相關的知識點,拓展相應的知識體系網絡[10]。學生提前掌握章節(jié)詞匯,有助于閱讀教材和理解教學內容。課堂上,教師引導學生理解關鍵詞的深刻科學內涵,找到關鍵詞之間的內在聯(lián)系和其中的邏輯性,要求學生課下根據關鍵詞使用思維導圖等整理筆記,提高學生自主學習和發(fā)散思維能力。
在普通化學的英文授課中,教學團隊采用了關鍵詞教學的方法,應用舉例如下:
1) Chemical bonding theory (化學鍵理論)部分的關鍵詞:overlap (重疊)、hybrid (雜化)、head to head (頭碰頭)、side to side (肩并肩)、σ bond (σ鍵)、π bond (π鍵)等;
2) Thermochemistry (化學熱力學)部分的關鍵詞:state function (狀態(tài)函數(shù))、heat (熱)、work (功)、stoichiometric number (化學計量數(shù))、internal energy (內能)、first law of thermodynamics (熱力學第一定律)、heat capacity (熱容)、heat of chemical reaction (化學反應熱)、exothermic reaction (放熱反應)、endothermic reaction (吸熱反應)、enthalpy (焓)、entropy (熵)、Hess’s law (蓋斯定律)、Gibbs energy(吉布斯自由能)等;
3) Coordination compound (配合物)部分的關鍵詞:metal (金屬)、ligand (配體)、complex (配合物)、crystal field theory (晶體場理論)、diamagnetic (抗磁)、paramagnetic (順磁)等;
4) Chemical kinetics (化學動力學)部分的關鍵詞:rate (速率)、rate constant (速率常數(shù))、rate law(速率方程)、transition-state (過渡態(tài))、intermediate (中間體)、mechanism (機理)、catalysis (催化)等。
2.3.2 課堂教授采取傳統(tǒng)授課-問題式教學-項目式教學相結合的方式
傳統(tǒng)式授課中,學生被動接受,而問題式教學(problem-based learning)和項目式教學(project-based learning)均為學生主動學習模式。問題式教學是一種以真實案例或虛擬問題場景驅動學生主動學習、整合理論與實踐的教學模式,教師在講解知識點前后提出問題,學生帶著問題聽課,或者聽課后回答問題。和傳統(tǒng)式授課相比,學生的思維大部分時間處于比較活躍的狀態(tài)。問題式教學可以培養(yǎng)學生主動思考、分析問題、解決問題和邏輯思維能力等。項目式教學是通過實施一個完整的項目而進行的教學活動,這個完整的項目需要考慮多種因素完成。其目的是在課堂教學中把理論與實踐有機地結合起來,充分發(fā)掘學生的創(chuàng)造潛能,訓練學生發(fā)散性思維,提高學生解決實際問題的綜合能力。
美國教育體系,從小學開始項目式教學,而我們應試教育培養(yǎng)出來的學生,很難一步到位直接采取項目式教學。根據學生特點和英語水平,循序漸進,在保證學生理解知識的基礎上,才能夠訓練綜合能力,所以我們采取了傳統(tǒng)授課-問題式教學-項目式教學相結合的教學模式,并根據內容和學生接受程度靈活調整。對于重點、難點知識,在課堂上傳授。在此基礎上,使用問題式教學,使學生在理解知識的基礎上聯(lián)系實際,掌握知識及知識的運用。學生上課之前,教師將需要閱讀的章節(jié)、導讀單、預習ppt發(fā)給學生,讓他們有足夠的時間針對性地預習,在學生認真預習的前提下,我們設置問題情境,不同于學生預習ppt,課堂ppt中加入了問題、討論、知識面拓展等環(huán)節(jié)。課堂上,采取傳統(tǒng)授課-問題式教學-項目式教學相結合的方式授課。比如,問題式教學舉例:在講電化學內容時,從化學反應場景引入,讓學生思考反應的自發(fā)性,并自己設計原電池或電解池解決問題,同時要求指出裝置中每一個元素的作用。項目式教學舉例:工業(yè)化肥原料氨氣的合成條件,是項目式教學的一個很好的案例,該項目從合成氨反應的可行性、影響合成氨轉化率的因素、化學反應速率影響因素、原料成本、環(huán)境問題等綜合考慮。一個項目涵蓋了化學熱力學、化學平衡、化學動力學知識,另外要考慮工業(yè)生產的成本和環(huán)境保護等問題,最后綜合各種因素進行優(yōu)化,得到一個最佳的合成條件。在實際教學中,由于學生英語程度和基礎知識的差異,我們因材施教、循序漸進,先對重點、難點進行了傳統(tǒng)的授課,在授課過程中,每個知識點后及時提出問題,幾個知識點后,提問綜合性問題,最后給出開放性問題,讓學生始終保持active狀態(tài),按照教師的引導主動學習、思考、計算、討論、總結,從多個角度考慮問題,最后完成項目式教學。學生習慣了傳統(tǒng)的被動接受知識和多習題訓練,剛開始不太適應,另外不敢表達、不喜歡討論。我們堅持采用此模式,并結合鼓勵、在線互動、課堂成績記錄在平時成績中的激勵機制等,倒逼學生課下增大閱讀量。這樣,在課堂上,簡單的知識點就會被利用起來,認真思考教師一環(huán)扣一環(huán)的問題。到期末,學生漸漸地變得活躍起來,有90%的學生能夠參與答題,50%的學生能夠參與到問題討論中來。通過混合式教學模式,鞏固了學生的基礎知識,培養(yǎng)了學生的學習興趣,提高了學生的批判性思維、邏輯思維能力、合作精神、語言表達能力等綜合素質。
2.3.3 開展差異化教學
通過考察國外的教學模式,我們發(fā)現(xiàn),同一門專業(yè)課,課程設置非常靈活,能夠保證不同程度學生學習的需求。團隊認為,對于大學專業(yè)課教學,落后學生和學習能力強的學生更需要教師的關注。我們開展了差異化教學,在關注大多數(shù)學生學習的同時,幫助學習落后的學生,分析原因、克服障礙、提高其學習能力。對于聰明、好學、思維敏捷的學生,課堂知識不能夠滿足他們的需求,教師一定要尊重他們的想法和好奇心,多提供綜合性的試題和開放性課題,幫助他們創(chuàng)造條件、開拓思維、開闊視野,另外我們也和其他課程的任課教師共同探討,列出一個拔尖人才名單,給中農大-康奈爾項目管理團隊,希望以后其他科目的教師多關注和培養(yǎng)這批學生。我們相信,通過培養(yǎng)和選拔這些拔尖人才,會為我國培養(yǎng)出一批專業(yè)知識基礎扎實、有理想、有遠見、有國際視野的食品行業(yè)領軍人物,為我國盡早解決“卡脖子”技術難題培養(yǎng)后備人才。
2.3.4 線上線下混合式教學
在實際教學中,利用雨課堂技術[11],通過設置選擇題等獲悉學生對相關知識點的掌握情況,從而調整教學進度,保證最佳的課堂效果。線上線下混合式教學提高了學生的參與度,使課堂變得活躍起來,學生的主動學習能力增強,同時提高了教師教學效果和學生學習效果。
2.3.5 教書和育人同向同行
康奈爾項目的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)食品科學的創(chuàng)新型國際化領軍人物。首先在教學過程中教會學生如何學習,如何發(fā)揮教材的最大功能,提高自主學習能力,使學生掌握扎實的科學知識、技能和培養(yǎng)科學素養(yǎng)。另外改變教學理念,采用多種教學模式,通過課程育人,滲透心理素質教育,培養(yǎng)學生自信心、身心健康和文理兼修意識、感知美和幸福的能力。通過課堂教學環(huán)節(jié)設計,培養(yǎng)學生的軟實力,如批判性思維、創(chuàng)新能力、合作能力、交流能力、適應性等,逐步使學生掌握牢固的專業(yè)基礎知識的同時,提高學生的情商、適應性、科學素養(yǎng)、合作精神和創(chuàng)新精神等綜合素質。
2.3.6 體現(xiàn)農科特色的理論與應用相結合教學模式,
根據普通化學的授課內容并結合專業(yè)特色,選取適合運用理論與應用融合式教學策略進行教學的案例。選取的案例要契合教學內容,具有較強應用性或趣味性,盡可能與在人類營養(yǎng)健康中的應用相關,并符合學生認知規(guī)律。由于康奈爾大學等國外大學非常注重案例引發(fā)的教學模式,在此,我們也借鑒了國外的教學方法,在授課過程中通過生活實際的案例進行課前引導,引起學生關注與思考,舉例如下:
比如對于章節(jié)“Complex Ions and Coordination Compounds”,可以從抗癌藥-順鉑出發(fā),給學生介紹與人類健康相關的順鉑抗癌藥的應用,順鉑的市場價值,然后過渡到順鉑的結構、命名、配體、中心原子、磁性、晶體場理論。在配合物應用部分,可以給學生分享鉛中毒解毒原理以及維生素B12的鈷卟啉結構與應用。基于這種模式,學生可以對配合物化學內容和應用有較深的理解。
對于“酸堿滴定”的教學,講解“克式定氮法”這一食品行業(yè)測定產品中氮含量的常用方法,并可以引用“三聚氰胺”事件,即牛奶中摻加三聚氰胺人為提高奶制品中氮含量,為了利益利用科學傷害人類的卑劣行徑,教育將來的食品行業(yè)從業(yè)者要守住底線,遵守職業(yè)道德,為人類造福!
“配位滴定”采用項目式教學,以測定水中金屬含量為導向,通過考慮滴定劑、pH、指示劑、誤差分析、規(guī)劃方案、解決問題、評價反思等環(huán)節(jié),讓學生從被動接受者,變成主動探索者。然后引導學生思考,食品、土壤、環(huán)境、水中的重金屬有哪些?屬于常量還是微量分析?應該用滴定分析方法還是儀器分析方法?常見的測量食品、土壤、水中重金屬離子的儀器有哪些?簡便、快速的儀器是什么?從而開闊學生科學視野,培養(yǎng)學生知農愛農情懷、強農興農責任和服務三農意識。
2.3.7 重視過程評價
為了提高學生自主學習能力,本課程加大了過程評價。借鑒國外考核模式,課程評價分四部分,由平時成績和三次考試組成,平時成績(30%) +考試1 (20%) +考試2 (20%) +考試3 (30%),平時成績包括作業(yè)、考勤、課堂參與情況等。授課教師基于章節(jié)的核心內容布置作業(yè)(作業(yè)內容來自于學生的textbook和其他優(yōu)秀的國外教學資源),后續(xù)進行批改并連同標準答案,一并發(fā)給學生,便于學生在復習和自查中糾錯與改正。課程考試共分三次進行,考試成績通過網址在線發(fā)布,學生可以根據個人信息自行查詢個人成績,尊重學生隱私,并提供一次集中查卷和答疑機會,提高考核的公平性和有效性。每次的考試試卷和標準答案也會以電子版的形式發(fā)給學生,方便學生學習和總結。
普通化學課程分兩個學期進行,第一個學期48學時,第二個學期40學時,均為每周4學時。四周一次考試,學生處于預習、上課、復習、做作業(yè)、考試的循環(huán)狀態(tài),真正實現(xiàn)閱讀量增加起來、學生忙起來、課堂氣氛活躍起來。
和本校中文普通化學課程相比,純英文教學大大增加了學生學習的難度;中英文教學內容相差不大,英文班級平時布置的作業(yè)較多;考試次數(shù)增加,試題難度也略有增加。在科學、合理的教學模式的執(zhí)行下,在教師的鼓勵、督促、指導下,在學生的努力下,學生自主學習能力得到大幅度提高,課程教學達到了較好的學習效果。
學校的教學質量保障系統(tǒng)對學生的學習效果和切身感受進行了反饋,我們團隊綜合評分為96分以上,在全院名列前茅。此外,學生對課程的主觀評價也非常好,從課堂氣氛到教學態(tài)度,從專業(yè)知識到教學技能,說明教學質量和授課效果得到了學生的充分肯定。
本文通過對中國農業(yè)大學和康奈爾大學的普通化學課程的培養(yǎng)目標、教學內容、教學方法、考核方式等方面的比較和探討,充分闡述了兩者的差異。結合中國農業(yè)大學教師多年教學經驗和康奈爾大學教學方法的優(yōu)勢,開展了普通化學全英文授課,取得了較好的課堂教學效果,提高了學生自主學習能力,同時也培養(yǎng)了學生較強的自信心、批判性思維、合作精神、開闊的國際視野。對于農林院校普通化學教學和專業(yè)課全英文教學的開展具有一定的借鑒意義,對提高我國高等教育教學質量進行了有益的嘗試。
當然,課堂教學還有提升空間,擬在課前加大化學專業(yè)詞匯的考核力度,倒逼學生學習英語,從而使大多數(shù)學生參與到課堂教學討論中;增加翻轉課堂次數(shù),提高學生課堂的主體地位,提高學生的軟實力和綜合素質。總之,我們會根據兩國不同的文化背景和教育理念,取長補短,充分發(fā)揮兩者在教學上的優(yōu)勢,搭建一套具有中國特色的國際一流普通化學課程體系,為培養(yǎng)學生將來成為“強農興農”的具有國際視野的食品專業(yè)領尖人才打下基礎。
致謝:感謝康奈爾大學Dr. Leanne Zhu、Dr. Julie Goddard和Dr. Gavin Sacks提供康奈爾大學相關教學資料。