中圖分類號:G642
文獻標識碼:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2025.17.026
Exploration of Teaching Modes for Basic Chemistry Courses in the Cultivation of First-Class Talents
YANG Yan, CHEN Jiaqi, QIU Dongfang
(School of Chemical and Pharmaceutical Engineering, Nanyang Normal University, Nanyang, Henan 47306 AbstractWith the continuous evolutionofthe globaleducational environment,cultivating high-qualitytalents with innovative capabilities and the ability to solve complex problems has become a crucial goal for higher education institutions.Thecultivationoffirst-class talentsrequires notonlyasolidfoundationinprofessonalknowledgebutalso the comprehensive development of overall qualities and practical skils.This paper explores teaching modes for basic chemistry courses in the context of first-class talent cultivation. It proposes diversified teaching designs, including project-based learing,flipped classrooms,and blended learning,andemphasizes the effectiveapplicationof diverse evaluation methods and teaching feedback mechanisms.The aim is tocultivate students'autonomous learming abilities and innovative thinking, enabling them to meet the future social demands for high-end chemistry professionals.
Keywordsfirst-class talents; basic chemistry courses;teaching modes
當前全球教育競爭日益激烈,培養(yǎng)符合新時代需求的高層次創(chuàng)新型人才已成為教育改革的核心目標。在此背景下,化學基礎課程的教學模式亟須與一流人才培養(yǎng)的要求相適應,推動學科教學內容和方法的創(chuàng)新?;瘜W學科作為支撐自然科學和工程技術發(fā)展的基礎學科,其教學質量直接影響學生科學素養(yǎng)、實踐能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。隨著科學技術的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的教學模式難以滿足高素質人才培養(yǎng)的需要,須通過引入先進的教學理念和模式來提升教學效果,強化學生的綜合素質。
1一流人才培養(yǎng)要求
一流人才是具備創(chuàng)新精神、跨學科綜合能力和社會責任感的高素質人才,這類人才既具備扎實的專業(yè)基礎知識,又擁有較強的實操能力、創(chuàng)新能力和全球視野,能應對快速變化的科技發(fā)展和復雜的社會挑戰(zhàn)。因此,一流人才培養(yǎng)要打破傳統(tǒng)學科壁壘,提倡知識的融合與創(chuàng)新,強調理論與實踐的結合,以及適應人才個性化和多樣化的發(fā)展路徑。一流人才還應具備較強的國際化視野,能在全球化背景下進行跨文化溝通與合作,具備一定的國際競爭力。在此背景下,高等教育須通過構建多維度、多層次的教學體系,促進學生全面發(fā)展,并著重培養(yǎng)其批判性思維、獨立解決問題的能力以及跨學科的整合能力]。
2化學基礎課程教學設計要求
2.1依據一流人才的培養(yǎng)需求
在一流人才培養(yǎng)的框架下,化學基礎課程不僅要傳授學生扎實的專業(yè)知識,還應注重培養(yǎng)學生的跨學科綜合能力、創(chuàng)新思維及解決實際問題的能力。教學設計應立足于培養(yǎng)學生的批判性思維和獨立思考能力,強化理論與實踐的結合,推動學生在學科知識的掌握過程中形成自主學習
|科教導刊|
和探索的能力。教師應通過精心設計的課程內容,強化學生對化學基本原理的深刻理解,并引入前沿科技成果和應用實例,拓展學生的學術視野,培養(yǎng)其將理論知識轉化為實際應用的能力。此外,課程教學方法也應緊密契合一流人才的培養(yǎng)需求,積極探索項目式教學、翻轉課堂及混合式教學等多元化教學模式,鼓勵學生主動參與知識的建構,培養(yǎng)其團隊合作和問題解決能力。
2.2優(yōu)化課程目標與內容
在一流人才培養(yǎng)要求下,優(yōu)化化學基礎課程的目標與內容是提升教學質量的關鍵環(huán)節(jié)。課程目標要關注學生對化學知識的掌握程度,側重于對學生分析和解決實際問題能力的培養(yǎng),這要求課程設計須在知識傳授的基礎上,更強調綜合能力的培養(yǎng)。優(yōu)化課程目標的首要任務是確保其與一流人才培養(yǎng)的多維度需求相匹配,具體而言,要通過細化課程內容,強化學科核心知識的內在聯(lián)系,使學生能夠系統(tǒng)地掌握化學的基本原理與方法,具備跨學科思維,能將所學知識運用到其他領域。課程內容優(yōu)化應從知識的層次性、系統(tǒng)性和前瞻性出發(fā),結合當前化學學科發(fā)展趨勢,融入最新的科研成果和技術應用,確保學生能接觸前沿的化學知識,并通過實踐培養(yǎng)其將理論與實踐相結合的能力。
2.3綜合性與系統(tǒng)性內容設計
綜合性設計強調不同學科領域的交叉與融合,特別是在化學學科內部及其與其他學科如物理學、生物學和工程學的聯(lián)系上,課程內容應注重構建跨學科的知識體系,促使學生在學習過程中形成全局觀,提升其在復雜情境下綜合運用學科知識的能力。系統(tǒng)性設計則要求課程內容具有內在的邏輯結構,使學生能夠從基礎概念到高級應用逐步掌握學科知識,避免知識的零散化和碎片化,通過環(huán)環(huán)相扣的內容設置,使學生能夠形成清晰的知識框架,并能在此框架下靈活地解決實際問題。綜合性與系統(tǒng)性的結合應體現(xiàn)在課程的各個方面,包括理論知識的層次性安排、實驗內容的實踐性設計以及問題導向的教學方法,要求學生在不同知識模塊之間找到內在聯(lián)系,理解化學原理的普適性與特殊性,并能將所學知識應用于解決具體的科研和工程問題。
3一流人才培養(yǎng)背景下化學基礎課程教學模式設計
3.1項目式教學的融入
一流人才培養(yǎng)背景下,項目式教學的融入成為化學基礎課程改革的重要方向。這一教學模式能夠有效提升學生的綜合素質與實踐能力,促進其對理論知識的實際應用。
項目式教學強調以問題為導向,鼓勵學生在解決實際問題的過程中運用學科知識,這不僅使學生能夠在真實情境中理解化學概念,還能夠培養(yǎng)其團隊協(xié)作能力、溝通能力及創(chuàng)新思維。在化學基礎課程中,項目式教學的融入能夠突破傳統(tǒng)教學模式的局限,將課堂知識與實際問題緊密結合,為學生提供一個多維度、多角度的問題解決平臺,使其在實踐中學會如何整合所學的化學原理與技術,提升其解決復雜問題的能力。具體而言,通過引導學生參與實際科研項目、社會服務項目或企業(yè)合作項目等,學生能夠在實踐中檢驗和深化所學理論,提升其實踐操作能力與創(chuàng)新能力。同時,項目式教學注重過程評價,教師通過對學生在項目執(zhí)行過程中的表現(xiàn)進行動態(tài)評估,幫助學生發(fā)現(xiàn)自身在知識運用、問題分析和團隊合作等方面的不足,有利于學生及時調整學習策略,從而實現(xiàn)個性化發(fā)展。
3.2翻轉課堂與混合式教學的結合
翻轉課堂強調通過課外學習為課堂討論和實踐創(chuàng)造更多空間,學生在課外自主學習基礎理論知識,課堂時間則主要用于與教師和同學共同探討應用問題和解決復雜情境,極大地提升了學生的主動性與參與感?;旌鲜浇虒W則通過線上與線下學習活動的有機結合,將傳統(tǒng)課堂教學與數字化學習資源結合,拓寬教學空間和時間,使學生能夠在靈活多樣的學習環(huán)境下進行自主探索和深度學習。翻轉課堂與混合式教學的結合,不僅能夠有效解決傳統(tǒng)化學基礎課程中存在的教學時間不足、學生參與度低等問題,還能夠激發(fā)學生對知識的興趣和探索精神3。具體而言,翻轉課堂與混合式教學的結合,學生可以在課前自主完成基礎知識的學習,通過在線視頻、數字化教材、互動式學習工具等自主掌握化學的基本原理和核心概念,為課堂活動奠定扎實的知識基礎。課堂時間學生則專注于對所學知識的應用和探討,教師通過具有挑戰(zhàn)性的問題情境,引導學生進行小組討論、實驗演示、案例分析等實踐性活動,幫助學生將理論知識與實際問題相結合,培養(yǎng)其創(chuàng)新性思維和問題解決能力。
3.3實驗與實踐環(huán)節(jié)的優(yōu)化
化學基礎課程中的實驗設計應緊密結合學科的前沿發(fā)展和技術創(chuàng)新,將傳統(tǒng)的實驗教學方式轉化為以學生為中心的創(chuàng)新實踐模式,鼓勵學生在實驗過程中提出問題、設計方案并進行反思,以此培養(yǎng)其獨立思考和解決實際問題的能力。在這一過程中,實驗環(huán)節(jié)不僅是對理論知識的驗證,還是學生批判性思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)平臺。因此,在實驗內容上,教師應進行優(yōu)化,注重實驗設計的多樣性與開放性,使學生通過探索性實驗和跨學科實驗,能夠拓展其學術視野和實踐能力,培養(yǎng)其從實驗中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并提出創(chuàng)新性解決方案的能力[。實踐環(huán)節(jié)的優(yōu)化則需要通過加強與社會實踐、科研項目、工程應用的深度融合,推動學生在現(xiàn)實世界中運用化學知識解決問題,使其體驗到學科知識的應用價值。學校通過與企業(yè)、研究機構的合作,建立校企聯(lián)合、產學研一體化的實踐平臺,讓學生在實際工作環(huán)境中開展化學應用研究和技術開發(fā),不僅可以提高學生的實踐操作能力和工程應用能力,還能夠促進其對行業(yè)需求和社會發(fā)展的深刻理解。優(yōu)化實驗與實踐環(huán)節(jié),還應注重對學生實驗數據分析和處理能力的培養(yǎng),采用現(xiàn)代信息技術手段,如大數據分析、人工智能輔助分析等,引導學生在實驗過程中獲取、處理和分析數據,培養(yǎng)其數據驅動的科學決策能力。
3.4多元化評價方式
多元化評價體系不僅包括對學生基礎知識掌握情況的評估,還應綜合考慮學生的實驗操作能力、問題解決能力、創(chuàng)新能力、批判性思維、團隊合作精神以及自我學習能力等多方面的能力。教師通過課堂互動、課題研究、實驗報告、課堂討論、項目作業(yè)等多元化形式的評價,可以全面掌握學生的學習狀態(tài)和成長軌跡,從而為其個性化發(fā)展提供精準的反饋。要想適應一流人才培養(yǎng)的需求,評價方式的設計應突破傳統(tǒng)的定量評價模式,轉向更加注重過程性和多維度的綜合評價。例如,在化學基礎課程的實驗環(huán)節(jié)中,教師可以通過過程性評價對學生的實驗設計、數據分析、問題解決過程及實驗總結進行綜合考核,評價不僅停留在實驗結果的準確性上,還注重評價學生在實驗過程中展現(xiàn)出的創(chuàng)新性和獨立思考能力。在課堂教學中,教師可以通過觀察學生在討論中的參與程度、提出的問題及思維的深度等進行定性評價,這種評價方式有助于激發(fā)學生的主動性和積極性,提高其批判性思維和邏輯推理能力[5]。
3.5教學反饋與學生自主學習能力的培養(yǎng)
教學反饋不僅是評價學生學習成果的工具,還是促進學生不斷進步和自我修正的關鍵手段。反饋的形式應當多樣化,包括課堂互動、課后作業(yè)、實驗報告、同伴評估及個別輔導等,以確保對學生學習情況的全面掌握與評估。通過即時反饋,教師能夠準確把握學生的學習進度和認知盲點,及時調整教學內容與方法,幫助學生在學習過程中克服困難,糾正偏差,進而促進其深入理解學科知識,提升學習效果。與此同時,學生也應學會自我反饋,即通過自我評估和反思對自己的學習過程進行監(jiān)控與調整,這不僅能幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)勢與不足,還能激發(fā)其主動學習的積極性與自覺性,培養(yǎng)其自我管理和自主學習的能力。要想有效促進學生自主學習能力的培養(yǎng),教師需要提供充足的學習資源和支持,設計富有挑戰(zhàn)性的任務,鼓勵學生在自主學習中提出問題、探索答案,并與同伴進行交流與討論。教師應鼓勵學生在學習過程中自主設定學習目標,制定學習計劃,通過自主學習不斷積累知識和經驗,提升解決復雜問題的能力。
4結語
綜上所述,在一流人才培養(yǎng)的背景下,化學基礎課程的教學模式設計必須充分體現(xiàn)系統(tǒng)性與綜合性,注重知識傳授與能力培養(yǎng)的有機結合。通過優(yōu)化課程目標與內容、融入項目式教學、結合翻轉課堂與混合式教學、優(yōu)化實驗與實踐環(huán)節(jié)、實施多元化評價方式,以及注重教學反饋與自主學習能力的培養(yǎng),可以有效提升學生的學科素養(yǎng)與綜合能力,培養(yǎng)其創(chuàng)新思維、批判性思維與解決實際問題的能力?;瘜W基礎課程不僅要傳授學生扎實的學科知識,還要通過實踐、實驗、項目以及互動等形式,激發(fā)學生的自主學習意識與創(chuàng)新精神,提升其在多變環(huán)境中的適應能力和應變能力。
★基金項目:2023年第二批國家級一流本科課程一分析化學(2023241177);省高等教育教學改革研究一般項目(2024SJGLX0426,2021SJGLX486);省高等教育教學改革研究重大項目(2024SJGLX0027);2024年省師范教育質量提升行動計劃示范性項目“卓越中學化學教師培養(yǎng)的探索與實踐”。
參考文獻
[1]唐祝興,李學田.以案例式教學為中心的沈陽理工大學基礎化學課程群教與學模式研究與實踐[J].化工設計通訊,2023,49(4):99-101.
[2]蘆曉芳,程建娥,楊美紅,等.新農科背景下工程化學課程教學模式探索與實踐[J].教育信息化論壇,2023(12):16-19
[3]毛麗惠,姚素梅,張秋平,等.基于線上線下混合式教學模式打造分析化學一流本科課程[J].高教學刊,2024,10(16):29-32.
[4]鄒桂華,宋偉東,崔新剛,等.多元化教學模式下物理化學一流課程的建設與實踐[J].化工管理,2023(18):28-30
[5]唐祝興,李學田.以案例式教學為中心的沈陽理工大學基礎化學課程群教與學模式研究與實踐[J].化工設計通訊,2023,49(4):99-101.