時(shí)間:2022-03-21 13:25:23
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇大學(xué)化學(xué)課程論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)化學(xué)課 實(shí)效性 思辨性
中圖分類號(hào):G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9795(2013)08(b)-0060-01
高?;A(chǔ)化學(xué)課是高等農(nóng)林院校必修基礎(chǔ)課之一,相對(duì)于專業(yè)課來說地位較低,但其基礎(chǔ)性的特點(diǎn),為大學(xué)生專業(yè)知識(shí)的理解和掌握提供必不可少的依托。所以,大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)課教學(xué)的成敗直接關(guān)系到大學(xué)生科研能力的提升,關(guān)系到大學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。因此,有必要了解高?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)的現(xiàn)狀,找出不足,并制定適合學(xué)生發(fā)展需要的教學(xué)對(duì)策。下面筆者就以黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)為例談一談高?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課目前的教學(xué)現(xiàn)狀,并提出一些教學(xué)改進(jìn)措施,期望通過教學(xué)改進(jìn)促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),促進(jìn)教師改變教學(xué)方式,提升教學(xué)水平。
1 化學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)現(xiàn)狀
1.1 授課方式以傳統(tǒng)方式為主,學(xué)生主體地位體現(xiàn)不夠
化學(xué)基礎(chǔ)課是為我校食品、農(nóng)學(xué)、生命、動(dòng)科院學(xué)生開設(shè)的公共課,其基礎(chǔ)地位不可動(dòng)搖。長期以來,學(xué)生以獲得學(xué)分為主,學(xué)生需要化學(xué)課內(nèi)容少些,考試好過,所以,化學(xué)基礎(chǔ)課的課程內(nèi)容被壓縮,一些具有探究意義的教學(xué)內(nèi)容不得不減少或刪除,這樣就使得化學(xué)教師在授課過程中,只片面強(qiáng)調(diào)灌輸,而不是探究,片面強(qiáng)調(diào)教材的重要性,而不是用教材教。有時(shí)一節(jié)課能講半本書,沒有了學(xué)生在課堂上的交流和探究過程,這樣怎么能培養(yǎng)出合格的具有探究精神的學(xué)生呢?
1.2 學(xué)術(shù)前沿滲透不夠
大學(xué)是培養(yǎng)科研人才的地方,但是化學(xué)基礎(chǔ)課只是講述簡單的基礎(chǔ)知識(shí),幾乎不涉及學(xué)術(shù)前言,因?yàn)樗皇菍I(yè),學(xué)生需要的只是分?jǐn)?shù)。但是,我們知道教育的本質(zhì)是培養(yǎng)人的活動(dòng),教育目的具有社會(huì)本位論和個(gè)人本位論兩種,社會(huì)本位論強(qiáng)調(diào)從社會(huì)的需要出發(fā)來規(guī)定教育的目的,認(rèn)為“教育應(yīng)當(dāng)把培養(yǎng)符合一定社會(huì)準(zhǔn)則的人,使教育者社會(huì)化,保證社會(huì)生活的穩(wěn)定與延續(xù)作為自己的目的?!盵1]也就是說,社會(huì)本位論認(rèn)為人不具有社會(huì)價(jià)值,強(qiáng)調(diào)人應(yīng)該服從社會(huì)的需要,強(qiáng)調(diào)人的現(xiàn)實(shí)需要,那么,學(xué)生得到合格分?jǐn)?shù),順利畢業(yè),教育目的就達(dá)到了嗎?
1.3 大學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)相關(guān)的教育學(xué)、心理學(xué)理論缺乏
大學(xué)化學(xué)教師都是碩士、博士,可以說專業(yè)知識(shí)豐富,但不等于說教學(xué)很出色。雖然有的教師在科研方面有建樹,但教師的角色始終是第一位的,只有具有過硬的教育學(xué)、心理學(xué)知識(shí)才能稱得上是合格的教師。大學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)常態(tài)化教學(xué)依然是傳授式方式,一些新的教育、教學(xué)理論基本不涉獵,如建構(gòu)主義支架式教學(xué)方式,最近發(fā)展區(qū)理論,根本不知道,怎能真正促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高?
1.4 化學(xué)實(shí)驗(yàn)課創(chuàng)新實(shí)踐能力不夠
化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的重要途徑,學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不是一句空話,需要學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐。自然科學(xué)具有可重復(fù)性的特點(diǎn),能夠在自然科學(xué)領(lǐng)域有所建樹的學(xué)生,一定要進(jìn)行上百、上千次的實(shí)驗(yàn)。但是,作為一所普通農(nóng)業(yè)院校,由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)課開設(shè)不足,資金有限,化學(xué)實(shí)驗(yàn)藥品、試劑缺乏,從怎能達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新型人才目的。
2 教學(xué)對(duì)策
2.1 注重課堂探究、提高教學(xué)的實(shí)效性
大學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)課教師,要在教學(xué)設(shè)計(jì)上下工夫,應(yīng)該設(shè)計(jì)一些能夠和現(xiàn)實(shí)生活相近的教學(xué)內(nèi)容,引起學(xué)生共鳴,讓學(xué)生參與進(jìn)來主動(dòng)探究。常聽學(xué)生抱怨:我為什么要學(xué)這些東西;這節(jié)課對(duì)我有什么好處?!爱?dāng)課程內(nèi)容遠(yuǎn)離學(xué)生經(jīng)驗(yàn),遠(yuǎn)離學(xué)生生活的時(shí)候就會(huì)成為沉重的心理負(fù)擔(dān)”。[2]因此,大學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容要密切聯(lián)系實(shí)際,將一些生產(chǎn)生活經(jīng)驗(yàn)帶進(jìn)課堂,提高課堂教學(xué)的實(shí)效性。教學(xué)設(shè)計(jì)上要體現(xiàn)合作學(xué)習(xí),小組討論的理念,讓每個(gè)學(xué)生愉快的討論、發(fā)言,開發(fā)學(xué)生的思辨能力。同時(shí)也要懂得設(shè)置情景,注意教學(xué)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣,引人入勝,激發(fā)學(xué)生的積極性。杜威的“在做中學(xué)”說的就是這個(gè)道理。
2.2 搭建腳手架,提高課堂的思辨性
建構(gòu)主義認(rèn)為知識(shí)不是通過教師傳授得到的,而是學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會(huì)文化背景下利用必要的學(xué)習(xí)資料,通過意義建構(gòu)的方式而獲得。而教師是意義建構(gòu)的的幫助者、促進(jìn)者,而不是知識(shí)的傳授者與灌輸者。這就要求化學(xué)教師不要總是讓學(xué)生被動(dòng)的接收,要通過圖片、視頻、化學(xué)實(shí)驗(yàn)演示,分子結(jié)構(gòu)模型等課程資源,創(chuàng)設(shè)情境,引發(fā)學(xué)生思考,勾起學(xué)生對(duì)未知領(lǐng)域的探究欲望,這樣的課程才有思辨性。教學(xué)過程中,也可以運(yùn)用學(xué)術(shù)前沿,針對(duì)同一問題,演示不同的方法,制造不同的情境,培養(yǎng)學(xué)生多角度、多層次看問題的能力。同時(shí),根據(jù)最近發(fā)展區(qū)的理論,將以往的知識(shí)和新學(xué)知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系,這樣也會(huì)鞏固學(xué)生所學(xué),學(xué)生再也不認(rèn)為這樣的課沒有意思。所以,教師積極搭建腳手架,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維,對(duì)學(xué)生的終身發(fā)展有非常重要的意義。
2.3 指導(dǎo)學(xué)生參加科技創(chuàng)新活動(dòng),提高學(xué)生實(shí)踐能力
大學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)除了課堂教學(xué),也可以給學(xué)生布置課下作業(yè),如可以給學(xué)生鼓勵(lì)學(xué)生開展關(guān)于化學(xué)方面的課題研究,指導(dǎo)學(xué)生填寫開題報(bào)告,階段總結(jié)和結(jié)題報(bào)告,指導(dǎo)學(xué)生科技創(chuàng)新,把課堂中學(xué)到的專業(yè)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中來。通過這樣的實(shí)踐活動(dòng),培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和科技創(chuàng)新能力,同時(shí),也為畢業(yè)論文的撰寫準(zhǔn)備了條件。當(dāng)然也可以指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)校舉辦的其他創(chuàng)新類活動(dòng),解決人類在生產(chǎn)、生活實(shí)踐中的實(shí)際問題。
綜上所述,大學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)課雖然只是公共課程之一,但其基礎(chǔ)地位不容忽視,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生健全人格、創(chuàng)新能力具有重要的作用,對(duì)學(xué)生以后的專業(yè)學(xué)習(xí)有著重要影響,為學(xué)生的終身發(fā)展起著奠基作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 黃濟(jì),王策三.現(xiàn)代教育論[M].北京:人民教育出版社,1996:223-224.
[2] 陳琦,劉儒德.當(dāng)代教育心理學(xué)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2007:29-30.
①基金項(xiàng)目:本文系黑龍江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目“高等農(nóng)業(yè)院校提升基礎(chǔ)課教師教育教學(xué)能力模式的構(gòu)建”階段性成果。項(xiàng)目編號(hào):
JG2012010459。
作者簡介:鄭文鳳(1978―),女,黑龍江大慶人,八一農(nóng)墾大學(xué)理學(xué)院,講師,碩士,從事基礎(chǔ)化學(xué)課程教學(xué)論研究。
梁英(1964―),女,黑龍江賓縣人,八一農(nóng)墾大學(xué)理學(xué)院基礎(chǔ)化學(xué)部部長,教授,博士研究生,從事基礎(chǔ)化學(xué)課程與教學(xué)論研究。
關(guān)鍵詞 科學(xué)寫作 大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 教學(xué)策略 概念圖 綜合性實(shí)驗(yàn)
近年來,大學(xué)化學(xué)課程改革面臨著一個(gè)重要的挑戰(zhàn),即大學(xué)開設(shè)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程需要滿足學(xué)生因?qū)W習(xí)能力差異和學(xué)習(xí)興趣差異而造成的多樣化的學(xué)習(xí)需求。尤其是在學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),這個(gè)挑戰(zhàn)更加明顯。為滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需求,為學(xué)生的發(fā)展提供切入點(diǎn),促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),化學(xué)教師通常采用各種教學(xué)策略和方法,其中包括科學(xué)寫作。知識(shí)創(chuàng)造者們一直都認(rèn)為“寫作過程就是思維的過程”;在寫作中能夠較好地形成新的觀點(diǎn),并將觀點(diǎn)在紙上或是在電腦上清晰地顯示出來。因而,將科學(xué)寫作融入到大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,能夠引發(fā)學(xué)生思考,促使學(xué)生樹立自己的觀點(diǎn),有利于化學(xué)教師提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。
1.科學(xué)寫作策略分類
1.1啟發(fā)式科學(xué)寫作
Keys與Hand等人發(fā)展了啟發(fā)式科學(xué)寫作用以幫助學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。有感于學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)常流于食譜式的按表操作,而未能掌握實(shí)驗(yàn)背后的主要概念,Keys與Hand等人依據(jù)知識(shí)建構(gòu)理論與認(rèn)知改變的科學(xué)寫作模式,設(shè)計(jì)了一套啟發(fā)式的科學(xué)寫作策略,引導(dǎo)學(xué)生通過小組討論和寫作,完成啟動(dòng)先前認(rèn)知經(jīng)驗(yàn),觀察收集資料,討論,交流,反思等步驟,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)科學(xué)概念的建構(gòu)。
1.2問題引導(dǎo)式科學(xué)寫作
Reardon依據(jù)多年的科學(xué)寫作教學(xué)經(jīng)驗(yàn),整理出十多個(gè)提示問題,以幫助學(xué)生撰寫更清楚、有條理的科學(xué)文章,例如:什么讓你感到驚訝?你最好奇的是什么?你的疑問從何而來?什么樣的問題是好問題?你如何確定你的解釋是最好的解釋?有沒有更好的解釋?如果卡住了寫不下去時(shí)你怎么辦?哪些證據(jù)你覺得最有說服力?
1.3多元讀寫素養(yǎng)教學(xué)策略
澳洲學(xué)者Len Unsworth發(fā)展出的多元讀寫素養(yǎng)教學(xué)策略,應(yīng)用于科學(xué)寫作教學(xué)中,共分成3個(gè)步驟:依循示范的練習(xí),指導(dǎo)式的練習(xí),獨(dú)立練習(xí)。教師首先說明科學(xué)文章的結(jié)構(gòu)與用辭語法,并且提供不同示范,協(xié)助學(xué)生規(guī)劃寫作的步驟,接下來學(xué)生開始進(jìn)行寫作,教師同時(shí)持續(xù)提醒科學(xué)寫作的社會(huì)功能性,學(xué)生完成初稿之后進(jìn)行修改,最后學(xué)生發(fā)表他們的作品。
1.4科學(xué)筆記薄
Campbell和Fulton發(fā)展出“科學(xué)筆記簿”的科學(xué)寫作教學(xué)策略。學(xué)生的科學(xué)筆記簿里除了有筆記、記錄、條列、圖示、觀察和表格等,很重要的一項(xiàng)內(nèi)容是要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)完成之后,要像科學(xué)家在科學(xué)會(huì)議中一樣,把他們撰寫的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在班級(jí)或?qū)W校舉辦的“科學(xué)會(huì)議”中發(fā)表。通過這個(gè)真實(shí)的發(fā)表體驗(yàn),他們不僅練習(xí)了口頭表達(dá)自己的想法,也學(xué)習(xí)了必要的科學(xué)寫作技巧。
1.5概念圖
Novak和Gomwin首先對(duì)概念圖的定義和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)作出了明確界定,之后概念圖廣泛應(yīng)用于教學(xué)與評(píng)價(jià)領(lǐng)域。概念圖作為教學(xué)工具應(yīng)用于教學(xué)中,可呈現(xiàn)教材內(nèi)容的組織與結(jié)構(gòu),協(xié)助學(xué)生建構(gòu)清晰的學(xué)習(xí)內(nèi)容;作為復(fù)習(xí)課程的工具,可呈現(xiàn)概念以及概念間的關(guān)系;作為科學(xué)寫作策略運(yùn)用于教學(xué)中,可建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化的知識(shí)結(jié)構(gòu),幫助學(xué)生提升學(xué)習(xí)效率。
2.將科學(xué)寫作應(yīng)用于大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義
2.1科學(xué)寫作改變了傳統(tǒng)的大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
傳統(tǒng)大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程單一,學(xué)生往往拘泥于對(duì)課本內(nèi)容的復(fù)述,缺少反思的空間,久而久之產(chǎn)生依賴心理。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述,實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論,停留于觀察階段,未能做到通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)、理解化學(xué)概念和原理。將科學(xué)寫作融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,能夠改變傳統(tǒng)單一的學(xué)習(xí)方式,通過寫作、討論、交流使學(xué)生意識(shí)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的真正意義和價(jià)值,從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
2.2科學(xué)寫作過程中學(xué)生嘗試以自身的方式來思考問題,有利于學(xué)生建構(gòu)新知
學(xué)生科學(xué)寫作的過程是對(duì)先前所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行重組,用自己的語言建構(gòu)新知的過程。寫作的過程也是強(qiáng)迫自己思考問題,用自己的語言解釋問題的過程,這種思考問題的方式,有利于學(xué)生理解新概念和原理,從而將新知識(shí)納入到已有知識(shí)體系中。
2.3科學(xué)寫作過程能促進(jìn)學(xué)生對(duì)獲得的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行反思,有利于學(xué)生科學(xué)推理能力的發(fā)展
科學(xué)寫作的過程是不斷反思先前想法和經(jīng)驗(yàn),經(jīng)歷迷思、設(shè)法理解、發(fā)展知識(shí)的過程,因而在寫作期間學(xué)習(xí)者能建構(gòu)更豐富的解釋??茖W(xué)寫作強(qiáng)調(diào)的是科學(xué)知識(shí)之間的聯(lián)系,證據(jù)的表述,結(jié)論的解釋,對(duì)學(xué)生科學(xué)推理能力的發(fā)展具有重要的作用。
3.科學(xué)寫作策略在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用
目前大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)類型,一般分為3種:基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)。研究表明,將啟發(fā)式科學(xué)寫作、科學(xué)筆記薄、多元讀寫素養(yǎng)教學(xué)策略分別應(yīng)用于3種類型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,能夠滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,提高學(xué)生思維能力、表達(dá)能力、探究能力。
3.1啟發(fā)式科學(xué)寫作在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
啟發(fā)式科學(xué)寫作能幫助學(xué)生從實(shí)驗(yàn)和寫作中建構(gòu)理解。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告不同,啟發(fā)式科學(xué)寫作貫穿于實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的始終,實(shí)驗(yàn)前需要向?qū)W生說明寫作的目的,實(shí)驗(yàn)后需要學(xué)生闡明學(xué)習(xí)的化學(xué)知識(shí),而不只是回顧實(shí)驗(yàn)而已。啟發(fā)式科學(xué)寫作強(qiáng)調(diào)科學(xué)合作的本質(zhì),鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行觀察、推論及尋找證據(jù)間的聯(lián)系,從而發(fā)展學(xué)生批判性思維能力。以學(xué)生“氧化還原反應(yīng)實(shí)驗(yàn)”科學(xué)寫作報(bào)告為例,具體格式見表1。
3.2科學(xué)筆記薄在綜合性實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
綜合性實(shí)驗(yàn)不僅要求學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)技能,還要求學(xué)生能夠綜合應(yīng)用化學(xué)知識(shí),學(xué)會(huì)使用多種化學(xué)研究方法,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。將科學(xué)筆記薄應(yīng)用于綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不僅能反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程,還能為學(xué)生創(chuàng)造交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果的機(jī)會(huì),通過交流討論使學(xué)生深入理解化學(xué)概念和原理,此外寫作、發(fā)言等活動(dòng)環(huán)節(jié)還能提高學(xué)生的語言組織能力與表達(dá)能力。以“配合物鍵合異構(gòu)體的紅外光譜測定”為例,見下頁表2。
3.3多元讀寫素養(yǎng)教學(xué)策略在探究性實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
大學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)是教師根據(jù)自己的研究方向,選取相關(guān)課題組織學(xué)生開展探究。實(shí)驗(yàn)探究的過程可以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力;對(duì)探究結(jié)果進(jìn)行梳理,撰寫論文的過程,有利于學(xué)生理順研究的思路,尋求證據(jù),解釋證據(jù),從而發(fā)展學(xué)生的推理能力和語言表達(dá)能力。多元讀寫素養(yǎng)教學(xué)策略應(yīng)用于探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,能夠有效地幫助學(xué)生熟悉科學(xué)論文的格式,掌握論文的撰寫方法,從而提高探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。以學(xué)生探究“Ag+熒光探針的設(shè)計(jì)合成及性質(zhì)研究”實(shí)驗(yàn)為例,具體內(nèi)容如下:
(1)教師提供幾篇科學(xué)文章,講解文章的結(jié)構(gòu)。教師提供密切相關(guān)文獻(xiàn)并指導(dǎo)學(xué)生閱讀,如閱讀:(a)J.Kang,Mi.Choi,J.Y.Kwon,E.Y.Lee,J.Yoon,,Chem,2002,67(12):4384-4386;(b)S.Iyoshi,M.Taki,Y.Yamamoto,Inorg,Chem,2008,47(10):3946-3948。教師分析上述文章內(nèi)容包括:研究領(lǐng)域的科學(xué)價(jià)值,本研究的意義,具體研究內(nèi)容,研究結(jié)論,支持材料,文獻(xiàn)等,使學(xué)生初步了解科學(xué)論文的格式、內(nèi)容、語言表達(dá)方式。
[關(guān)鍵詞]有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 教學(xué)方法 基本技能 科研素質(zhì)
[中圖分類號(hào)]G718.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1009-5349(2013)08-0249-02
有機(jī)化學(xué)是農(nóng)業(yè)院校許多專業(yè)十分重要的必修基礎(chǔ)課,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是學(xué)生接受和消化科學(xué)知識(shí)的重要途徑,是培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的重要載體,其教學(xué)效果及學(xué)生所達(dá)到的水平都直接影響到多門后繼課程的學(xué)習(xí)乃至畢業(yè)后從事相關(guān)工作的能力。[1]本科有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)不只限于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能,也不只限于培養(yǎng)學(xué)生的分析和解決有機(jī)化學(xué)問題的能力,更重要的是在鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,觀察、分析和判斷問題的能力,精湛、細(xì)致地進(jìn)行科學(xué)研究的技能,使學(xué)生具有科學(xué)技術(shù)工作者應(yīng)具備的科研素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)。[2]本研究通過改革與實(shí)踐有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核手段,進(jìn)而全面提升學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和科研能力。
一、合理設(shè)置教學(xué)內(nèi)容
調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,在注重強(qiáng)化基礎(chǔ)的同時(shí),向綜合型、設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)方向發(fā)展,使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行科研素質(zhì)的培養(yǎng)。將有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程分成三個(gè)階段,對(duì)應(yīng)的將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由簡到繁、由易到難地設(shè)計(jì)成三個(gè)層次,即基本技能訓(xùn)練、綜合技能訓(xùn)練和設(shè)計(jì)技能訓(xùn)練,符合學(xué)生接受知識(shí)技能的規(guī)律,有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)探索,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和科研能力,發(fā)展綜合素質(zhì)。[3]
在前期,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能,提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。通過4次實(shí)驗(yàn):重結(jié)晶、蒸餾和分餾、薄層色譜分離色素、測定熔點(diǎn),將有機(jī)化學(xué)最基本的實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容融入其中,在實(shí)驗(yàn)中使學(xué)生掌握扎實(shí)的基本知識(shí)和基本操作技能。
在中期,重點(diǎn)訓(xùn)練學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)技能,提高學(xué)生綜合能力,為素質(zhì)教育打下基礎(chǔ)。這一時(shí)期選擇包含較多知識(shí)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,以合成和提取實(shí)驗(yàn)為主,如茶葉中咖啡因的提取和乙酸乙酯的制備。實(shí)驗(yàn)過程涉及了物質(zhì)的制備、提取、分離純化、性質(zhì)檢驗(yàn),對(duì)物質(zhì)的研究較系統(tǒng)完整,這將更直接地使學(xué)生體會(huì)到所學(xué)的基本操作的用途和意義,進(jìn)一步鞏固了基本能力,也鍛煉了綜合思維及運(yùn)用能力。
在后期,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,使學(xué)生具有涉足科學(xué)研究的能力。在課程的后期設(shè)置兩次設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課,以合成和天然產(chǎn)物提取實(shí)驗(yàn)為主,合成、提取實(shí)驗(yàn)影響結(jié)果的因素較多,為得到好的結(jié)果,必須優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的每個(gè)細(xì)節(jié)。教師提前一周擬定設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目,告知學(xué)生實(shí)驗(yàn)題目與要求,讓學(xué)生認(rèn)真查閱資料,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,學(xué)生設(shè)計(jì)出的方案經(jīng)教師批改,根據(jù)設(shè)計(jì)情況分配好組數(shù)后實(shí)施,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,全班可共享實(shí)驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)行比較分析,實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求寫成科研論文的形式。在整個(gè)過程中,充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,全面鍛煉學(xué)生的查閱文獻(xiàn)、歸納總結(jié)、創(chuàng)新等綜合能力,也培養(yǎng)了學(xué)生從事科學(xué)研究的能力。
二、革新教學(xué)方法與手段
在第一層次,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能階段,以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力為主,因此,教師認(rèn)真細(xì)致地講解和現(xiàn)場指導(dǎo)是非常重要的,這一階段教學(xué)以教師講解示范為主。首先,教師要使學(xué)生有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,講解時(shí)可采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,以實(shí)物、圖片、影像等形式將標(biāo)準(zhǔn)的操作技術(shù)直觀、形象、生動(dòng)地展示給學(xué)生,使其留下深刻記憶;其次,實(shí)驗(yàn)過程中,教師要流動(dòng)到每個(gè)學(xué)生周圍及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正學(xué)生的操作問題;最后,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)要進(jìn)行總結(jié)并引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)。
在第二層次,重點(diǎn)訓(xùn)練學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)技能,這一階段的教學(xué)采用啟發(fā)式和師生互動(dòng)式。課前教師要求學(xué)生做好預(yù)習(xí),上課時(shí),教師把實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟、注意事項(xiàng)等內(nèi)容設(shè)計(jì)好問題,以提問的形式,隨機(jī)叫起某幾位學(xué)生進(jìn)行回答,其他學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充,教師再點(diǎn)評(píng),這種方法在師生討論中講解了整個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)作用,也鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力和歸納總結(jié)能力,從而提高教學(xué)的效果和質(zhì)量。
在第三層次,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,使學(xué)生具有涉足科學(xué)研究的能力。此階段一項(xiàng)重要內(nèi)容是教師指導(dǎo)學(xué)生查閱科技文獻(xiàn),引導(dǎo)學(xué)生思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)了學(xué)生從事科學(xué)研究的能力。
同時(shí),教師還積極開發(fā)制作了有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課件放在有機(jī)化學(xué)課程網(wǎng)站上,拓寬了教學(xué)資源,不僅可以在課堂上使用,學(xué)生也可以在課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)鞏固中使用,使學(xué)習(xí)更便利。
三、多元化成績考核方式調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性
考核是評(píng)價(jià)學(xué)生掌握知識(shí)和能力的一種手段,也是檢查教師教學(xué)效果的一種方式,通過考核也可以為學(xué)生和教師提供調(diào)整改進(jìn)學(xué)習(xí)和教學(xué)的信息。[4]以往有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)成績包括平時(shí)實(shí)驗(yàn)課成績、期末操作和口答成績,由于操作考試和口答所抽取的題目少,學(xué)生通常存在僥幸心理,不太重視考試,對(duì)于實(shí)驗(yàn)課訓(xùn)練的技能沒能達(dá)到很好的掌握。因此,本課題研究過程中改革了實(shí)驗(yàn)考核方式,通過多元化的實(shí)驗(yàn)考核方式,充分鍛煉和強(qiáng)化學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)及基本技能的掌握和科學(xué)研究能力的培養(yǎng)。為此,實(shí)驗(yàn)課成績?yōu)?00分制,平時(shí)成績占60分,操作考試20分,筆試20分。平時(shí)成績包括出勤、預(yù)習(xí)、課堂提問、實(shí)驗(yàn)操作、記錄、總結(jié)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)衛(wèi)生等內(nèi)容。操作考試要求學(xué)生隨機(jī)抽取教師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)題目,根據(jù)相關(guān)信息自己確定實(shí)驗(yàn)方案,口答式講解實(shí)驗(yàn)原理,安裝所需儀器裝置。筆試內(nèi)容為所學(xué)相關(guān)基本操作和基本知識(shí),建立試題庫,隨機(jī)組合成試卷,考察的內(nèi)容更多、更全面,能充分檢驗(yàn)和督促學(xué)生認(rèn)真做好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)并認(rèn)真復(fù)習(xí)掌握。
通過多年的教學(xué)實(shí)踐,在基本技能訓(xùn)練階段教師對(duì)學(xué)生的要求非常嚴(yán)格,使學(xué)生既掌握了扎實(shí)的基本技能,也培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度;在綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中,針對(duì)不同實(shí)驗(yàn)與學(xué)生共同討論后將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成多因素多水平實(shí)驗(yàn),最后分享數(shù)據(jù),寫科技論文,使學(xué)生理解和掌握科學(xué)研究如何設(shè)計(jì)、如何實(shí)施、如何分析、如何得出結(jié)論,從而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透科學(xué)研究的基本思路和方法,進(jìn)而培養(yǎng)了學(xué)生的科研素質(zhì);改革考核方式,使學(xué)生逐漸由被動(dòng)學(xué)習(xí)型向自主學(xué)習(xí)及學(xué)以致用方向發(fā)展,為后續(xù)課程學(xué)習(xí)及畢業(yè)后順利從事工作打下良好的基礎(chǔ)。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞:材料化學(xué)專業(yè);課程體系;優(yōu)化策略
為社會(huì)培養(yǎng)合格的“高級(jí)材料化學(xué)專業(yè)人才”是材料化學(xué)專業(yè)教育的本質(zhì)[1]。目前,各高等院校不斷優(yōu)化材料化學(xué)課程體系,使其更加科學(xué)化和合理化。科學(xué)完備的課程體系是知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力培養(yǎng)的優(yōu)化組合,材料化學(xué)專業(yè)課程體系是材料化學(xué)人才培養(yǎng)方案的核心,對(duì)材料化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。材料化學(xué)專業(yè)課程體系的優(yōu)化首先是課程體系和教學(xué)內(nèi)容的整體優(yōu)化。
一、優(yōu)化材料化學(xué)專業(yè)課程體系的必要性
1.高等教育改革的需要。
目前,優(yōu)化課程體系,改革教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建合理的知識(shí)結(jié)構(gòu),注重理論聯(lián)系實(shí)際,更新教學(xué)手段是高等教育改革的需求。優(yōu)化課程體系不僅要使它所包含的專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、實(shí)踐課等形成相互聯(lián)系的統(tǒng)一整體,而且要充分體現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)規(guī)格。
2.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要。
近年來,隨著材料化學(xué)專業(yè)教育課程論及教育理念的發(fā)展,我們根據(jù)材料科學(xué)發(fā)展規(guī)律,對(duì)材料化學(xué)專業(yè)課程體系進(jìn)行了兩次優(yōu)化調(diào)整(分別為2008年下半年和2012年上半年)。我們優(yōu)化的材料化學(xué)專業(yè)課程體系能夠體現(xiàn)材料化學(xué)專業(yè)教育特色,完善材料化學(xué)專業(yè)課程體系,加強(qiáng)材料化學(xué)專業(yè)的學(xué)科方法論教育。
3.市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。
優(yōu)化材料化學(xué)專業(yè)課程體系能夠反映社會(huì)和市場經(jīng)濟(jì)對(duì)綜合性專業(yè)人才的要求。優(yōu)化的材料化學(xué)專業(yè)課程體系應(yīng)該充分體現(xiàn)以就業(yè)為導(dǎo)向的思想。我們倡導(dǎo)與專業(yè)相關(guān)的知名企業(yè)家走進(jìn)課堂開展必修課教學(xué),實(shí)現(xiàn)在校內(nèi)與企業(yè)的對(duì)接,強(qiáng)化學(xué)生的就業(yè)意識(shí),提高學(xué)生的專業(yè)技能。
二、現(xiàn)行課程體系存在的問題及其成因
1.辦學(xué)特色不明確。
專業(yè)建設(shè)存在一些薄弱環(huán)節(jié),如材料化學(xué)課程體系的基礎(chǔ)課平臺(tái)不夠規(guī)范,課程設(shè)置不夠科學(xué),教學(xué)進(jìn)程安排不夠合理,等等。此外,由于材料化學(xué)專業(yè)辦學(xué)時(shí)間短,存在專業(yè)學(xué)科定位不準(zhǔn),專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)不夠明確,課程體系不夠科學(xué)等問題。近年來,為提高教學(xué)質(zhì)量,適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求,很多高校開展了人才培養(yǎng)和教學(xué)體系研究。因此,有必要對(duì)材料化學(xué)專業(yè)課程體系的建設(shè)進(jìn)行思考。
2.課程設(shè)置理念滯后。
在材料化學(xué)專業(yè)課程設(shè)置中,我們受傳統(tǒng)的重視知識(shí)傳授的狹義專業(yè)概念的限制,不夠重視獨(dú)立思考習(xí)慣、自學(xué)能力、動(dòng)手能力和生存能力的培養(yǎng)。同時(shí),在課程設(shè)置中存在社會(huì)需求、學(xué)生的就業(yè)取向、市場前景等的考慮程度不夠周到等問題。合理的課程設(shè)置理念是讓每一位學(xué)生不僅受到本專業(yè)的學(xué)術(shù)訓(xùn)練,而且受到廣泛的通識(shí)教育,把學(xué)生培養(yǎng)成有專業(yè)知識(shí)、有愛心、有責(zé)任心和有雄心的智者。
3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件欠缺。
優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)應(yīng)該體現(xiàn)以下三個(gè)方面內(nèi)容:一是畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))實(shí)行“分類指導(dǎo),分流培養(yǎng)”。學(xué)生可根據(jù)個(gè)人從業(yè)需要,撰寫高水平的實(shí)習(xí)報(bào)告,獲取名副其實(shí)的學(xué)分。二是優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)進(jìn)程。各專業(yè)可根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和人才培養(yǎng)需要,科學(xué)、合理地確定畢業(yè)實(shí)習(xí)的時(shí)間和進(jìn)程。三是增設(shè)創(chuàng)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)。學(xué)生可通過創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練、第二課堂與創(chuàng)新活動(dòng),獲得創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)學(xué)分。而我們現(xiàn)行的材料化學(xué)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),因人力資源和物質(zhì)資源等原因,欠缺根據(jù)學(xué)生需要安排實(shí)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)踐內(nèi)容。
4.師資隊(duì)伍建設(shè)力度不夠。
師資隊(duì)伍是優(yōu)化課程體系的執(zhí)行者,也是培養(yǎng)材料化學(xué)專業(yè)人才的主導(dǎo)者。先有優(yōu)秀的教師,后有優(yōu)秀的學(xué)生,再有品牌專業(yè)[2]。材料化學(xué)專業(yè)成立以來,我們加大力度引進(jìn)了固體材料化學(xué)、無機(jī)功能材料、催化材料、分子生物學(xué)等領(lǐng)域的博士研究生數(shù)名,充實(shí)了本專業(yè)的教師隊(duì)伍。目前我們正在通過各方努力引進(jìn)高水平教師,加強(qiáng)材料化學(xué)專業(yè)的師資隊(duì)伍建設(shè)。
三、課程體系的優(yōu)化策略
課程體系是高校人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程指導(dǎo)思想、課程設(shè)置、課程結(jié)構(gòu)及教學(xué)管理模式的綜合體現(xiàn),是學(xué)校辦學(xué)特色、學(xué)科專業(yè)特色和人才培養(yǎng)特色的綜合反映。
課程體系是構(gòu)建人才培養(yǎng)方案的核心內(nèi)容,其是否科學(xué)合理,對(duì)培養(yǎng)高質(zhì)量人才目標(biāo)具有決定性的意義。我們通過選擇、整合與調(diào)適課程體系等措施優(yōu)化了材料化學(xué)專業(yè)課程體系。
1.調(diào)整教學(xué)計(jì)劃,優(yōu)化專業(yè)基礎(chǔ)課內(nèi)容。
(1)優(yōu)化材料化學(xué)專業(yè)的無機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容
材料化學(xué)專業(yè)課程體系是材料化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的核心,課程體系的科學(xué)性直接影響材料化學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。因此,隨著材料化學(xué)專業(yè)辦學(xué)條件的改善和教學(xué)理念的科學(xué)化,有必要優(yōu)化材料化學(xué)專業(yè)課程體系。我們現(xiàn)行的材料化學(xué)專業(yè)課程體系中無機(jī)化學(xué)課程是大學(xué)一年級(jí)學(xué)生的必修課程。此門課程的指導(dǎo)思想直接影響學(xué)生在大學(xué)學(xué)習(xí)的思維模式和獲取知識(shí)的習(xí)慣,這個(gè)階段也是在大學(xué)一年級(jí)學(xué)生從中學(xué)學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變成大學(xué)學(xué)習(xí)模式的關(guān)鍵時(shí)期。因此我們有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考意識(shí)和自學(xué)能力,為學(xué)生將來的學(xué)習(xí)工作打下良好的基礎(chǔ)。
無機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容包括理論部分和元素部分。我們認(rèn)為無機(jī)化學(xué)理論部分內(nèi)容是無機(jī)化學(xué)課程的核心部分,元素部分內(nèi)容是輔助部分。目前無機(jī)化學(xué)課程詳細(xì)介紹理論部分內(nèi)容和元素部分內(nèi)容。我們對(duì)材料化學(xué)專業(yè)的三屆(2007、2008、2009級(jí)學(xué)生)90名同學(xué)進(jìn)行問卷調(diào)查,結(jié)果80名同學(xué)不贊成全部介紹無機(jī)化學(xué)元素部分內(nèi)容,而是希望在老師的指導(dǎo)下以自學(xué)方式完成無機(jī)化學(xué)元素部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)。
對(duì)元素部分內(nèi)容我們采取了抓典型元素性質(zhì)的分析和討論,引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)元素化學(xué)知識(shí)的方法;通過實(shí)例指導(dǎo)學(xué)生去認(rèn)識(shí)一個(gè)元素、一族元素或一類元素;逐步了解結(jié)構(gòu)—性能—功能之間的關(guān)系;初步掌握如何通過查閱參考書、手冊汲取知識(shí)的模式。其余元素部分內(nèi)容我們設(shè)置為自學(xué)內(nèi)容。
(2)優(yōu)化材料化學(xué)專業(yè)的高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容
高等數(shù)學(xué)作為高等院校的基礎(chǔ)學(xué)科,承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)能力,提高學(xué)生邏輯思維能力,為專業(yè)課程學(xué)習(xí)提供數(shù)學(xué)思想和數(shù)理方法論的任務(wù)。高等數(shù)學(xué)是化學(xué)、生物、物理、材料物理、材料化學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程。目前一些普通高等院校的課程設(shè)置中有生物、化學(xué)、材料化學(xué)專業(yè)的“生化材”類高等數(shù)學(xué)教育教學(xué)。而隨著材料化學(xué)學(xué)科與數(shù)學(xué)學(xué)科的交叉日益加深,定性定量分析發(fā)展迅速,材料結(jié)構(gòu)分析、材料物理性能測試計(jì)算時(shí)需要更深的高等數(shù)學(xué)知識(shí),所以我們把材料化學(xué)專業(yè)的“生化類”高等數(shù)學(xué)調(diào)整為“理工類”高等數(shù)學(xué)教學(xué)。同時(shí)我們在材料化學(xué)專業(yè)的高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容中增加了線性代數(shù)的內(nèi)容,以便達(dá)到材料結(jié)構(gòu)測試和性能計(jì)算的知識(shí)要求。
(3)材料結(jié)構(gòu)分析方法課程的教學(xué)形式的優(yōu)化
測試方法在材料化學(xué)專業(yè)的發(fā)展起著非常重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)材料性能的要求日益廣發(fā)和苛刻,對(duì)材料性能及其組分和微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系越來越感興趣,因而不斷出現(xiàn)新的研究方法。測試手段也越來越多樣化,實(shí)驗(yàn)方法的數(shù)量隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而急速增加。因此我們把材料結(jié)構(gòu)分析方法課程的教學(xué)形式進(jìn)行優(yōu)化。具體做法是任課老師在課堂上介紹材料結(jié)構(gòu)和性能測定儀器的原理,然后到實(shí)際儀器設(shè)備房間進(jìn)行教學(xué)。學(xué)生在儀器管理人員的指導(dǎo)下,利用化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院和內(nèi)蒙古功能材料物理與化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)儀器設(shè)備完成本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容。這樣設(shè)置學(xué)生自己動(dòng)手測定樣品的結(jié)構(gòu)和性能的課程,有助于提高學(xué)生的動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力。
(4)以專業(yè)前沿知識(shí)講座充實(shí)課程內(nèi)容
課程內(nèi)容應(yīng)當(dāng)隨著社會(huì)、企業(yè)、科技的發(fā)展及時(shí)充實(shí)新知識(shí)。材料化學(xué)專業(yè)教材的內(nèi)容常常是數(shù)年,甚至數(shù)十年前的人類材料科學(xué)知識(shí)的概括。所以,任課老師要根據(jù)自身研究工作經(jīng)歷及時(shí)充實(shí)現(xiàn)代材料科學(xué)知識(shí),優(yōu)化課程內(nèi)涵結(jié)構(gòu)。材料化學(xué)專業(yè)老師可以采用以下三種方法:一是將現(xiàn)代材料科技成果恰當(dāng)?shù)厝谌氲交A(chǔ)課教學(xué)中,用新的材料科技內(nèi)容去改造、替代、充實(shí)陳舊的教學(xué)內(nèi)容,并處理好知識(shí)的繼承和發(fā)展的關(guān)系,使其有機(jī)地融合在一起;二是開設(shè)材料加工新技術(shù)課程內(nèi)容或開展材料設(shè)計(jì)加工科技活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的興趣,提高他們的動(dòng)手能力;三是開展能夠反映本學(xué)科專業(yè)前沿知識(shí)、最新科技成就的專題講座。
2.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),優(yōu)化課程類型。
根據(jù)“高等院校理工科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)通訊”所提倡的高等院校材料化學(xué)專業(yè)規(guī)范討論稿的要求,材料化學(xué)專業(yè)的實(shí)踐課程有基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)、專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)、專業(yè)課實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文等內(nèi)容[3]。
多元化的實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和動(dòng)手能力的最有效手段,通過實(shí)驗(yàn)來研究物質(zhì)及其變化規(guī)律,使學(xué)生獲取基本的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、綜合分析問題的能力、解決問題的能力,一定的科學(xué)研究能力和創(chuàng)新能力[4]。在材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)上,充分考慮實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的科學(xué)性和系統(tǒng)性,選擇具有一定難度和較大覆蓋面的交叉型綜合實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要內(nèi)容,著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。全面開放所有實(shí)驗(yàn)室,給學(xué)生創(chuàng)造開展專業(yè)綜合技能訓(xùn)練的場所,提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。
目前,在各級(jí)有關(guān)部門的支持下,按材料化學(xué)課程體系要求能完成基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。但是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的高等院校的材料化學(xué)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)課程出現(xiàn)了一些新情況。以往三四十人的實(shí)習(xí)隊(duì)伍進(jìn)入企業(yè)、經(jīng)濟(jì)實(shí)體完成實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。而今,大型企業(yè)自動(dòng)化程度很高,實(shí)習(xí)生很難進(jìn)入車間進(jìn)行實(shí)地實(shí)踐學(xué)習(xí),微小企業(yè)又沒有能力接收大量實(shí)習(xí)生,加上專業(yè)實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)的缺乏等原因,材料化學(xué)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)課程無法實(shí)現(xiàn)“大部隊(duì)”形式的實(shí)習(xí)任務(wù)。所以,我們對(duì)材料化學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程進(jìn)行了優(yōu)化。我們設(shè)置了適合地區(qū)特點(diǎn)的、按學(xué)生興趣分成由五—八人組成的“小組”進(jìn)入不同的微小企業(yè)進(jìn)行不同內(nèi)容的實(shí)踐的多元化實(shí)踐教學(xué)模式。在不同的微小企業(yè)完成實(shí)踐教學(xué)課程時(shí)我們注重學(xué)生自身管理和實(shí)踐指導(dǎo)老師巡視管理相結(jié)合,保證實(shí)踐教學(xué)過程中的實(shí)習(xí)效率和學(xué)生安全問題。
改變材料化學(xué)專業(yè)現(xiàn)行畢業(yè)論文模式,允許學(xué)生做畢業(yè)論文時(shí)根據(jù)自身興趣愛好和就業(yè)取向選擇課題,可以在學(xué)院老師的指導(dǎo)下完成畢業(yè)論文課題,也可以在科研所、企業(yè)、經(jīng)濟(jì)實(shí)體完成畢業(yè)論文課題。
3.增設(shè)自學(xué)選修課程,優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)。
目前我院材料化學(xué)專業(yè)的課程體系中沒有設(shè)置自學(xué)性選修課程。材料化學(xué)專業(yè)教育不僅僅是傳授材料科學(xué)相關(guān)的知識(shí),更重要的是傳授獲取知識(shí)的方法,以便學(xué)生順應(yīng)社會(huì)需求選擇性地學(xué)習(xí)新領(lǐng)域的新知識(shí)而提高生存能力。社會(huì)需求多元化的當(dāng)今時(shí)代,需要的人才不是單一性人才,而是綜合能力較強(qiáng)的復(fù)合人才。所以,在材料化學(xué)專業(yè)課程體系中增設(shè)自學(xué)性選修課程是社會(huì)和科學(xué)發(fā)展的必然要求。
培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力是豐富學(xué)生知識(shí)面的重要措施,是教師的基本職責(zé),是素質(zhì)教育的必然要求,是終身學(xué)習(xí)的客觀需要。優(yōu)化教學(xué)理念和教學(xué)觀點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的前提條件,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的關(guān)鍵所在,營造學(xué)生自主主動(dòng)學(xué)習(xí)的輿論氛圍是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的重要環(huán)節(jié),科學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的基本內(nèi)容,科學(xué)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是促使學(xué)生自學(xué)的原動(dòng)力[5]。在材料化學(xué)專業(yè)課程體系中增設(shè)自學(xué)性選修課是提高學(xué)生自學(xué)能力的一種措施。
目前,材料化學(xué)專業(yè)課程體系中的化學(xué)與社會(huì)、化學(xué)史等課程完全可以設(shè)置為自學(xué)性選修課程。優(yōu)化的材料化學(xué)課程體系中應(yīng)有無機(jī)化學(xué)元素部分的一些內(nèi)容,還應(yīng)有自學(xué)性選修課程。只有這樣才能給學(xué)生創(chuàng)建重視自學(xué),提高自學(xué)能力的學(xué)習(xí)環(huán)境。
總之,優(yōu)化材料化學(xué)專業(yè)課程體系是材料科學(xué)發(fā)展的客觀需求,是培養(yǎng)合格的材料化學(xué)專業(yè)人才的要求。優(yōu)化材料化學(xué)專業(yè)課程體系是我們辦學(xué)條件改善和教學(xué)理念提升的產(chǎn)物。我們主張?jiān)谡n程體系設(shè)置中遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,留給學(xué)生足夠的空間,讓學(xué)生獨(dú)立思考自己有興趣的材料科學(xué)問題。同時(shí),我們給學(xué)生創(chuàng)造進(jìn)行獨(dú)立或在老師指導(dǎo)下的半獨(dú)立實(shí)踐活動(dòng)的條件。采取上述無機(jī)化學(xué)課程、高等數(shù)學(xué)課程、實(shí)踐教學(xué)課程和自學(xué)性選修課程的優(yōu)化措施,可培養(yǎng)具有獨(dú)立思考材料化學(xué)專業(yè)問題、具有一定自學(xué)能力和動(dòng)手能力的符合社會(huì)需求的專業(yè)人才。
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doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.07.003
美國教育系統(tǒng)實(shí)行的是分權(quán)制的管理系統(tǒng),分為聯(lián)邦政府、州政府、學(xué)區(qū)三個(gè)級(jí)別。新世紀(jì)以來,美國各州立足實(shí)證研究并結(jié)合本州實(shí)際對(duì)已有科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂與豐富,呈現(xiàn)出多元文化的特質(zhì)。其中,德克薩斯州位于美國南部,幅員遼闊、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口眾多、文化多元而繁榮,其教育在美國諸州中是比較領(lǐng)先的。因此,本文參閱德州的2010年8月最后修訂的課程標(biāo)準(zhǔn)《德州科學(xué)基本知識(shí)與技能(高中)》(Texas Essential Knowledge and Skills for Science (High School))[1],介紹其中高中化學(xué)課程部分,以此來探析德克薩斯州高中化學(xué)課程教育設(shè)計(jì)與實(shí)施特色,以期為我國高中化學(xué)教育改革及課程標(biāo)準(zhǔn)修訂提供有價(jià)值的啟示。
一、德州高中化學(xué)課程設(shè)置簡介
德州從幼兒園階段就開始開設(shè)科學(xué)課程,其中高中科學(xué)課程內(nèi)容最為豐富,難度也最大。高中科學(xué)課程可劃分為4個(gè)一級(jí)科目,8個(gè)二級(jí)科目;二級(jí)科目以選修形式滿足不同學(xué)生的需要:部分課程適合低年級(jí)學(xué)生選擇,如“生物學(xué)”、“綜合物理與化學(xué)”,部分課程要求有其他科目的知識(shí)基礎(chǔ),適合高年級(jí)學(xué)生選擇,比如“化學(xué)”、“天文學(xué)”等(詳見表1)。
化學(xué)是人類用以認(rèn)識(shí)和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段,現(xiàn)已成為生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)、信息科學(xué)等領(lǐng)域的重要基礎(chǔ),在解決人類社會(huì)發(fā)展過程中面臨的有關(guān)問題、提高人類的生活質(zhì)量、促使人與自然和諧相處等方面發(fā)揮著越來越重要的作用,化學(xué)教育在整個(gè)國民教育體系中占據(jù)著舉足輕重的作用。德州高中階段所涉及的化學(xué)課程是其高中科學(xué)體系的重要組成部分,是在初中科學(xué)的基礎(chǔ)上加以延伸、拓展,并且為未來學(xué)習(xí)與工作奠定基礎(chǔ),具體包括“綜合物理與化學(xué)(Integrated Physics and Chemistry)”、“化學(xué)(Chemistry)”、“大學(xué)預(yù)科化學(xué)(AP Chemistry)”、“國際學(xué)位化學(xué)(IB Chemistry)”。
現(xiàn)將各具體化學(xué)課程的特色介紹如下:
(1)綜合物理與化學(xué)――該課程供低年級(jí)(9年級(jí)或10年級(jí))學(xué)生選擇,以化學(xué)和物理的基本概念為基礎(chǔ),旨在讓學(xué)生初步理解生活中的物理、化學(xué)現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生最基本的化學(xué)、物理素養(yǎng),建立起科學(xué)與社會(huì)相互關(guān)聯(lián)的理念,如“清楚在日常生活中的能量轉(zhuǎn)移和節(jié)能減排的影響”、“了解物質(zhì)的變化影響著人們每日的生活”。本課程作為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理學(xué)、化學(xué)的基礎(chǔ)課程,學(xué)生學(xué)完后可以在未來從事如土壤化學(xué)與物理、原子與分子物理、理論化學(xué)、工程化學(xué)、核物理等專業(yè)的工作。
(2)化學(xué)――該課程供中高年級(jí)(10-12年級(jí))學(xué)生選擇,以最基本的化學(xué)學(xué)科知識(shí)為載體,旨在培養(yǎng)學(xué)生最基本的化學(xué)素養(yǎng),且對(duì)數(shù)學(xué)的要求比較高,如“學(xué)生必須花40%以上的學(xué)習(xí)時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室里用安全的、環(huán)保的、人性的方式進(jìn)行科學(xué)探究”、“運(yùn)用批判思維、科學(xué)推理來解決各種問題”。本課程為學(xué)生未來學(xué)習(xí)、從事如法醫(yī)、環(huán)境分析、化學(xué)教師、醫(yī)學(xué)與藥物化學(xué)、材料化學(xué)研究、生物化學(xué)研究、大氣化學(xué)與氣候、土壤化學(xué)與物理等化學(xué)相關(guān)專業(yè)作準(zhǔn)備。
(3)大學(xué)預(yù)科化學(xué)――該課程適合對(duì)化學(xué)有興趣的高年級(jí)學(xué)生選擇(建議學(xué)生已修完“化學(xué)”和“代數(shù)2”兩門課程),目的是提供與大學(xué)化學(xué)一年級(jí)相當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),內(nèi)容包括大學(xué)化學(xué)課程中規(guī)定的課題,化學(xué)計(jì)算和公式、原理的理解,豐富多樣的學(xué)生實(shí)驗(yàn)等。本課程為學(xué)生進(jìn)入高等院校學(xué)習(xí)化學(xué)及相關(guān)專業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),未來適合從事如無機(jī)化學(xué)研究、有機(jī)化學(xué)研究、物理化學(xué)研究、高分子化學(xué)研究、高水平化學(xué)教師等相關(guān)專業(yè)的工作。
(4)國際學(xué)位化學(xué)――該課程適合有意向去世界各地學(xué)校深造的高年級(jí)學(xué)生選擇(建議已學(xué)完兩年的高中科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程),目的是為在快速全球化的環(huán)境下培養(yǎng)人才。該課程的綜合性很強(qiáng),主要著重科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng),學(xué)生未來可以從事與化學(xué)相關(guān)的國際化工作,如在世界頂尖大學(xué)開展化學(xué)研究、在國際著名化工、食品、醫(yī)藥、電子等公司進(jìn)行產(chǎn)品?_發(fā)與生產(chǎn)、在國際學(xué)校承擔(dān)化學(xué)教學(xué)工作等。
二、德州高中化學(xué)課程內(nèi)容微探
《德州科學(xué)基本知識(shí)與技能(高中)》(Texas Essential Knowledge and Skills for Science (High School),以下簡稱“德州高中科學(xué)課標(biāo)”)是德州教育廳依據(jù)“K-12科學(xué)教育框架”的思想,自己研制的中小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn),由州教育委員會(huì)(The State Board of Education,SBOE)授權(quán)通過,該課標(biāo)的相關(guān)要求將對(duì)學(xué)校的課程與教學(xué)提供指導(dǎo)性建議。
德州高中科學(xué)課標(biāo)基本要素涉及三個(gè)方面:“總體要求(General requirements)”、“前言(Introduction)”、“知識(shí)與技能(Knowledge and skills)”,這是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)整體框架所作的宏觀說明(圖1)。其中,“總體要求”從宏觀上介紹課程的學(xué)分、學(xué)習(xí)要求以及開設(shè)年級(jí)等整體狀況;“前言”部分扼要說明了科學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)容主題及科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)探究、科學(xué)與社會(huì)道德、科學(xué)系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容;“知識(shí)與技能”部分具體描述了學(xué)生學(xué)習(xí)每部分內(nèi)容將要達(dá)到的目標(biāo),可以作為教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)的依據(jù);上述三個(gè)要素蘊(yùn)含著“課程理念”、“課程目標(biāo)”、“課程內(nèi)容”、“教學(xué)建議”以及“課程評(píng)價(jià)”等方面的具體要求,這些則直接指向?qū)W生科學(xué)素養(yǎng)的提升。
本文將重點(diǎn)探析德州高中科學(xué)課標(biāo)涉及化學(xué)課程部分的特點(diǎn):
1. 課程理念
德州高中化學(xué)課程理念在課程標(biāo)準(zhǔn)中并沒有直接的描述,而是滲透于“前言”和“知識(shí)與技能”兩要素中。表2從科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)探究方法、科學(xué)與社會(huì)倫理、評(píng)估方式等角度總結(jié)概括了“綜合物理與化學(xué)”和“化學(xué)”這兩門課程的基本理念。
對(duì)比我國高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[2],不難得出以下認(rèn)識(shí)。
兩者間的相同之處:
(1)兩者在文本中分別提到了“著眼于提高21世紀(jì)公民的科學(xué)素養(yǎng)”、“在科學(xué)素養(yǎng)上達(dá)到一定的水平”,表明兩者均注重學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高;
(2)兩者都鼓勵(lì)開展多種探究活動(dòng),從而“使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過程,激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變”;
(3)兩者均注重從實(shí)際出發(fā)學(xué)習(xí)科學(xué),讓學(xué)生意識(shí)到化學(xué)與社會(huì)生產(chǎn)、生活是緊密相連的;
(4)兩者均強(qiáng)調(diào)評(píng)估要多向度,如我國課標(biāo)明確提出“積極倡導(dǎo)學(xué)生自我評(píng)價(jià)、活動(dòng)表現(xiàn)評(píng)價(jià)等多種評(píng)價(jià)方式”,德州則在評(píng)估方法、評(píng)估內(nèi)容上作了具體的說明,這都將激勵(lì)每一位學(xué)生走向成功。
德州課程理念獨(dú)特之處:
(1)德州高中化學(xué)課程始終堅(jiān)持“以人為本”,基于學(xué)生未來發(fā)展的需要設(shè)置多個(gè)科目,而且指向性更加地明確,不同需要的學(xué)生根據(jù)自身可以作出適合自己的選擇;
(2)德州高中化學(xué)課程在具體內(nèi)容選擇時(shí)刻體現(xiàn)著“職業(yè)生涯教育”這一教育思想,這不僅有利于學(xué)生進(jìn)一步接受高等教育,也有利于學(xué)生進(jìn)入未來的工作崗位;
(3)德州高中化學(xué)課程更注重學(xué)生對(duì)科學(xué)史內(nèi)容的學(xué)習(xí),這更有利于讓學(xué)生將“嚴(yán)苛的科學(xué)世界”與“豐富的生活世界”兩者有機(jī)統(tǒng)一起來,逐步加深對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解。
2. 課程目標(biāo)
德州高中化學(xué)課程構(gòu)建了三層次的目標(biāo)體系:高中科學(xué)總目標(biāo)、化學(xué)類課程目標(biāo)、具體課程內(nèi)容目標(biāo)(圖2)。其中,化學(xué)類課程詳細(xì)描述了綜合物理與化學(xué)、化學(xué)兩個(gè)學(xué)科的課程目標(biāo)(表3)。
對(duì)比我國高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[2],不難得出以下認(rèn)識(shí)。
兩者間相同之處:
(1)兩者都提出“理解基本的化學(xué)概念和原理”、“學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法”,表明兩者都注重“雙基”;
(2)兩者都非常重視科學(xué)探究過程,并強(qiáng)調(diào)在過程中?煉自主學(xué)習(xí)能力,這是考慮學(xué)生終身學(xué)習(xí)的需要;
(3)兩者都非常注重化學(xué)與社會(huì)生活的關(guān)系,充分體現(xiàn)了STS的教育思想;
以上內(nèi)容體現(xiàn)了兩者均關(guān)注到了學(xué)生的“四基”發(fā)展,即不僅掌握“雙基”,更要在活動(dòng)中學(xué)習(xí)“雙基”,形成基本的學(xué)科思想,最終指向于科學(xué)素養(yǎng)的提升。
德州課程目標(biāo)獨(dú)特之處:
(1)德州高中化學(xué)課程目標(biāo)沒有集中描述,而是根據(jù)不同課程模塊分別描述,更具有針對(duì)性、靈活性,可供不同未來需要的學(xué)生自由選擇;
(2)“職業(yè)生涯教育”已經(jīng)成為常態(tài)教育,綜合培養(yǎng)學(xué)生的“人際交往能力”、“文獻(xiàn)查閱技能”、“數(shù)據(jù)整合能力”、“批判性思考能力”等,要求“學(xué)生用批判性思維、科學(xué)推理對(duì)課堂內(nèi)部和課堂以外出現(xiàn)的問題作出明智的決定”,具體要求進(jìn)一步細(xì)化為“在科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,通過分析、評(píng)估、經(jīng)驗(yàn)證據(jù)、邏輯推理和實(shí)驗(yàn),包括科學(xué)解釋和科學(xué)證據(jù)各方面來批判科學(xué)的解釋”、“學(xué)會(huì)溝通,并學(xué)會(huì)從各種來源,如時(shí)事、新聞報(bào)道、出版的期刊文章和市場營銷材料中提取科學(xué)信息”?!奥殬I(yè)生涯教育”克服了知識(shí)的學(xué)習(xí)與運(yùn)用在時(shí)間和空間上的局限性,在所學(xué)知識(shí)與個(gè)人職業(yè)生涯之間起到了很好的過渡作用,有利于學(xué)生進(jìn)一步接受高等教育,走向職業(yè)生活。
3. 課程內(nèi)容
美國高中科學(xué)以綜合的形式出現(xiàn)在課程體系當(dāng)中,“化學(xué)課程內(nèi)容”是其實(shí)現(xiàn)提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一個(gè)重要載體,所有內(nèi)容均為選修,現(xiàn)從宏觀、中觀、微觀三個(gè)層面來簡述其體系構(gòu)建。
宏觀上看,美國高中化學(xué)課程由綜合物理與化學(xué)、化學(xué)、大學(xué)預(yù)科化學(xué)與國際學(xué)位化學(xué)四個(gè)部分組成:“綜合物理與化學(xué)”是在初級(jí)階段所學(xué)物理和化學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上有所提升,培養(yǎng)公民所具備的基本科學(xué)素養(yǎng);“化學(xué)”則介紹高中階段最基本的化學(xué)學(xué)科知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生須具備的最起碼的化學(xué)素養(yǎng);“大學(xué)預(yù)科化學(xué)”和“國際學(xué)位化學(xué)”更進(jìn)一步深化化學(xué)素養(yǎng)有專攻的方向,與職業(yè)生涯教育相關(guān)。
中觀上看,內(nèi)容以“主題式”推進(jìn)學(xué)習(xí),如“化學(xué)”的主題包括“科學(xué)的定義和方法”、“化學(xué)實(shí)驗(yàn)及實(shí)地調(diào)查中的安全操作”、“科學(xué)與社會(huì)環(huán)境”、“化學(xué)與職業(yè)生涯”、“物質(zhì)的性質(zhì)”、“元素周期表的發(fā)展與應(yīng)用”、“原子理論的發(fā)展”、“化學(xué)鍵”、“化學(xué)計(jì)量學(xué)”、“氣體定律”、“溶液化學(xué)”、“熱化學(xué)”、“核化學(xué)”等。
微觀上以“化學(xué)”課程中的“化學(xué)鍵”主題為例,其內(nèi)容要求細(xì)分為以下幾點(diǎn):①采用IUPAC規(guī)定的命名規(guī)則命名離子化合物、共價(jià)化合物、酸、堿;②會(huì)書寫常見的多原子離子、離子化合物、共價(jià)化合物、酸、堿的化學(xué)式;③會(huì)用電子式表示離子鍵、共價(jià)鍵;④會(huì)描述金屬鍵的性質(zhì),并將其用于解釋金屬的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、延展性;⑤會(huì)用VSEPR理論預(yù)測分子的結(jié)構(gòu)。
綜合來看,德州化學(xué)課程內(nèi)容選擇呈現(xiàn)出以下幾個(gè)特點(diǎn)。
(1)體系中的四大化學(xué)類課程,分別適合于不同階段、不同需要的學(xué)生,注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際能力,為學(xué)生的職業(yè)生涯發(fā)展奠定基礎(chǔ)。如“化學(xué)”部分中的“化學(xué)鍵”主題要求“使用VSEPR理論預(yù)測分子的結(jié)構(gòu)”,這體現(xiàn)了專業(yè)學(xué)習(xí)的深度。
(2)提供給有興趣的學(xué)生學(xué)習(xí)“大學(xué)預(yù)科化學(xué)”和“國際學(xué)位化學(xué)”的機(jī)會(huì),讓學(xué)生擁有更廣闊的時(shí)間、空間視野,鼓勵(lì)學(xué)生將化學(xué)學(xué)習(xí)與個(gè)人終身發(fā)展相聯(lián)系。
(3)更重視實(shí)驗(yàn)安全知識(shí)的學(xué)習(xí),如要求“學(xué)生必須花40%以上的學(xué)習(xí)時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室里用安全、環(huán)保和人性的方式進(jìn)行科學(xué)探究”,讓學(xué)生在真實(shí)體驗(yàn)中去感受化學(xué)安全常識(shí)。
4. 教學(xué)建議
德州高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中涉及教學(xué)建議的內(nèi)容融合于知識(shí)與技能板塊,主要體現(xiàn)如下:
(1)依據(jù)化學(xué)學(xué)科特點(diǎn),重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)
將“化學(xué)實(shí)驗(yàn)及實(shí)地調(diào)查中的安全操作”主題列為“化學(xué)”課程的第一主題,并多次提及“用于實(shí)驗(yàn)室和實(shí)地調(diào)查的教學(xué)時(shí)間至少為40%,須展開安全、環(huán)境友好、符合道德準(zhǔn)則的教學(xué)活動(dòng)”、“恰當(dāng)使用安全淋浴器、洗眼器、護(hù)目鏡和滅火器”等實(shí)驗(yàn)室基本技能;化學(xué)課程的其他主題要求學(xué)生在掌握理論知識(shí)的前提下“通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)地調(diào)查,獲得樣本數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)應(yīng)用于理論公式、定理,驗(yàn)證公式、定理的正確性”。
(2)遵循科學(xué)探究規(guī)律,關(guān)注方法培養(yǎng)
該課程標(biāo)準(zhǔn)提出要培養(yǎng)學(xué)生多種探究方法,如實(shí)驗(yàn)法、描述法、對(duì)比法等等,鼓勵(lì)學(xué)生批判性思考問題??茖W(xué)探究活動(dòng)要求學(xué)生“規(guī)劃和實(shí)施調(diào)查程序,包括提出問題,制訂可檢驗(yàn)的假設(shè),并選擇設(shè)備和技術(shù)”、“收集數(shù)據(jù),并做準(zhǔn)確度和精密度的測量”、“采用科學(xué)和數(shù)學(xué)規(guī)定表達(dá)數(shù)據(jù),包括多維分析法、科學(xué)計(jì)數(shù)法,突出化學(xué)量的數(shù)字化”、“整理,分析,評(píng)估數(shù)據(jù),作出推論,預(yù)測數(shù)據(jù)變化趨勢”、“交流,得到以數(shù)據(jù)為支持的結(jié)論”。
(3)關(guān)注學(xué)生未來發(fā)展,體現(xiàn)生涯教育
該課程標(biāo)準(zhǔn)明確要求“學(xué)生用批判性思維、科學(xué)推理對(duì)課堂內(nèi)部和課堂以外出現(xiàn)的問題作出明智的決定”、“在科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,通過分析、評(píng)估、經(jīng)驗(yàn)證據(jù)、邏輯推理和實(shí)驗(yàn),包括科?W解釋和科學(xué)證據(jù)各方面來批判科學(xué)的解釋”、“學(xué)會(huì)溝通,并學(xué)會(huì)從各種來源,如時(shí)事、新聞報(bào)道、出版的期刊文章和市場營銷材料中提取科學(xué)信息”,這種學(xué)習(xí)形式的開展不僅有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)與實(shí)際生活的聯(lián)系,更體現(xiàn)了“貫徹職業(yè)生涯教育”的主旨。
5. 評(píng)價(jià)特色
德州高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中涉及評(píng)價(jià)的內(nèi)容也融合于知識(shí)與技能板塊,主要體現(xiàn)如下:
(1)豐富的評(píng)估內(nèi)容
成績不再是衡量學(xué)生學(xué)習(xí)情況優(yōu)劣的唯一標(biāo)準(zhǔn),學(xué)生參與科學(xué)學(xué)習(xí)的情況也納入評(píng)估內(nèi)容,若某一學(xué)生積極參加科學(xué)活動(dòng)并表現(xiàn)出眾,他將取得較高的綜合成績。這樣的做法有利于改善目前學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀況,激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的參與意識(shí)、合作精神、探究能力和批判性思考能力等。
(2)多樣的評(píng)價(jià)方法
評(píng)價(jià)方法包括傳統(tǒng)的紙筆測試、操作表現(xiàn)、撰寫調(diào)查報(bào)告和書面論文、口頭測試等。如在開展科學(xué)探究活動(dòng)時(shí),可以采取撰寫調(diào)查報(bào)告、口頭報(bào)告等的評(píng)價(jià)方法,這不僅豐富了課堂內(nèi)容,也培養(yǎng)了學(xué)生的文獻(xiàn)摘錄能力、口頭表達(dá)能力、小組合作能力等;在開展實(shí)驗(yàn)室和實(shí)地調(diào)查學(xué)習(xí)時(shí),“學(xué)生是否恰當(dāng)使用化學(xué)儀器、是否安全操作、是否合理搭置實(shí)驗(yàn)裝置”都將成為操作表現(xiàn)評(píng)價(jià)法的評(píng)估內(nèi)容。
(3)采用學(xué)分制,進(jìn)行綜合評(píng)定
德州高中化學(xué)課程屬于選修,其中化學(xué)、綜合物理與化學(xué)課程在修完后將被分別授予1個(gè)學(xué)分,大學(xué)預(yù)科化學(xué)、國際學(xué)位化學(xué)在修完后將分別被授予1-1.5個(gè)學(xué)分。在具體評(píng)定時(shí),要根據(jù)學(xué)生在相應(yīng)課程中的紙筆測試、操作、調(diào)查報(bào)告和書面論文、口頭測試等中的表現(xiàn)進(jìn)行綜合評(píng)定,并計(jì)量學(xué)生參與科學(xué)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),以決定學(xué)生是否獲得相應(yīng)課程的學(xué)分。
三、德州高中化學(xué)課程特色分析
德州高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)教育理念的體現(xiàn)、學(xué)習(xí)層次的設(shè)置、學(xué)習(xí)形式的引導(dǎo)、評(píng)估方式的選定以及學(xué)生職業(yè)生涯的規(guī)劃等方面值得我們深入研究與借鑒。
1. 教育理念人本化
德州高中化學(xué)課程理念的第一條就是“每個(gè)學(xué)生都應(yīng)該有接受科學(xué)教育的機(jī)會(huì)和權(quán)力,并在科學(xué)素養(yǎng)上達(dá)到一定的水平”,體現(xiàn)了教育理念中的人性平等。整個(gè)科學(xué)教育課程的課程理念的具體內(nèi)容一直在遞進(jìn)變化,但始終貫穿著“追求人性化”的思想,體現(xiàn)了“以學(xué)生為主體”的課程理念,注重學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。我國在今后的教學(xué)實(shí)際中應(yīng)需加強(qiáng)落實(shí)這一理念,以適應(yīng)化學(xué)課程學(xué)科特點(diǎn)、時(shí)展的需要、新課程改革的訴求。
2. 學(xué)習(xí)層次進(jìn)階化
德州高中化學(xué)課程目標(biāo)根據(jù)不同課程設(shè)置,四大課程中前兩類課程為基礎(chǔ)、后兩類課程為拓展,具有更強(qiáng)的針對(duì)性和可操作性,更加貼切學(xué)生,循序漸進(jìn)、相輔相成,更具有進(jìn)階性。這樣的課程目標(biāo)具體、豐富,不易產(chǎn)生歧義,且實(shí)用性強(qiáng),便于直接實(shí)施。我國在新一輪的課程改革中,可以借鑒這一作法,充分考慮到不同學(xué)習(xí)層次的需要,為不同學(xué)生的未來發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
3. 學(xué)習(xí)形式多樣化
德州高中化學(xué)課程要求將學(xué)生學(xué)習(xí)看作一個(gè)主動(dòng)學(xué)習(xí)的過程,以“動(dòng)手做”的方式開展教學(xué)活動(dòng),在課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、實(shí)地調(diào)查過程中進(jìn)行“合作與交流”,既能使學(xué)生更加主動(dòng)、積極和自信,也將加深學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師之間的情感,讓學(xué)習(xí)充滿生機(jī)與活力。因此,我國要一改以往“灌輸式”教學(xué)方式,采取多樣化的學(xué)習(xí)方式,既能鞏固已學(xué)知識(shí),又能將理論與實(shí)踐真正結(jié)合。
4. 評(píng)價(jià)方式多元化
德州高中化學(xué)課程十分重視外部效度,即“真實(shí)評(píng)估”,參考因素不再局限于理論考試,更關(guān)注學(xué)生知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用能力,更加靈活地考查學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。我國目前的考試氣氛依然十分濃厚,很大程度上影響了課程改革的實(shí)施,課程標(biāo)準(zhǔn)中倡導(dǎo)的評(píng)價(jià)理念和方法并沒有得到很好的落實(shí)。因此,德州的評(píng)價(jià)做法對(duì)我國改變其“一考定終身”制度、轉(zhuǎn)向多元評(píng)價(jià)具有很強(qiáng)的參考價(jià)值。
5. 生涯教育常態(tài)化
【關(guān)鍵詞】理科平臺(tái)課 基礎(chǔ)化學(xué) 課程體系
【中圖分類號(hào)】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2014)10-0066-02
我國高?;瘜W(xué)專業(yè)本科課程體系的基本框架形成于20世紀(jì)50年代,當(dāng)時(shí)借鑒前蘇聯(lián)模式,以培養(yǎng)高級(jí)專門人才為目標(biāo),構(gòu)建了四大化學(xué)課程體系,實(shí)驗(yàn)依附于理論課程,實(shí)施專業(yè)教育。近年來,隨著高等教育的不斷發(fā)展和教育改革的不斷深入,對(duì)于大學(xué)化學(xué)教育提出了新的挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)包括:(1)社會(huì)需要?jiǎng)?chuàng)新型的人才,需要在快速變革下的社會(huì)里具有應(yīng)變能力和高度競爭力的人才,國內(nèi)大學(xué)的教育模式發(fā)生了顯著變化;(2)社會(huì)價(jià)值觀的多元化使得教育培養(yǎng)的目標(biāo)開始多元化,從培養(yǎng)專門化學(xué)人才向培養(yǎng)具有化學(xué)背景的高素質(zhì)人才過渡;(3)學(xué)生的自主意識(shí)逐漸增強(qiáng),從被動(dòng)接受轉(zhuǎn)為主動(dòng)選擇。學(xué)生已經(jīng)擁有更多選擇課程、選擇專業(yè)甚至選擇院系的自由。
此外,課程結(jié)構(gòu)不盡合理的矛盾也越來越突出。學(xué)科專業(yè)課程中,四大化學(xué)基礎(chǔ)課比重大、學(xué)時(shí)多,內(nèi)容重復(fù)嚴(yán)重,造成學(xué)時(shí)浪費(fèi),導(dǎo)致講的內(nèi)容用不上,要用的內(nèi)容沒有講。同時(shí)課程結(jié)構(gòu)和課程內(nèi)容有交錯(cuò)重疊或銜接不緊密的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了課程結(jié)構(gòu)整體功能的發(fā)揮和教學(xué)效果的提高。
在此情況下,國內(nèi)一些實(shí)力較強(qiáng)的學(xué)校,紛紛開展教學(xué)改革,改變原有的本科教學(xué)思想和培養(yǎng)目標(biāo),在課程體系、教學(xué)內(nèi)容和培養(yǎng)方法方面開展探索,建設(shè)適合大理科模式人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)化學(xué)課程新體系。改革的出發(fā)點(diǎn)都是以“加強(qiáng)基礎(chǔ)、淡化專業(yè)、因材施教、分流培養(yǎng)”為辦學(xué)方針,充分利用本校學(xué)科齊全的優(yōu)勢和良好的教學(xué)資源,實(shí)踐本科階段低年級(jí)通識(shí)和基礎(chǔ)教育、高年級(jí)寬口徑專業(yè)教育相結(jié)合的培養(yǎng)模式,突出基礎(chǔ)、能力、素質(zhì)三要素的全面發(fā)展,為研究生教育輸送高素質(zhì)、創(chuàng)新型生源;同時(shí)也為社會(huì)提供適應(yīng)能力強(qiáng)的本科畢業(yè)生。這其中做得比較好的有北京大學(xué)、南京大學(xué)、南開大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等,而北京大學(xué)和南京大學(xué)的理科平臺(tái)課設(shè)置方案又最具有代表性。
一 課程體系概況
北京大學(xué)首先在元培計(jì)劃實(shí)驗(yàn)班中開設(shè)了理科平臺(tái)課,而南京大學(xué)與此相對(duì)應(yīng)的是理科強(qiáng)化班。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)班均是在低年級(jí)實(shí)行通識(shí)教育和大學(xué)基礎(chǔ)教育,在高年級(jí)實(shí)行寬口徑的專業(yè)教育。一般是在第一學(xué)年設(shè)置大平臺(tái)課程,學(xué)生在第一學(xué)年學(xué)習(xí)完畢后,在對(duì)自身特點(diǎn)、學(xué)校的學(xué)科狀況、專業(yè)設(shè)置、培養(yǎng)目標(biāo)以及其他情況有了進(jìn)一步了解后,選擇進(jìn)一步學(xué)習(xí)的專業(yè)領(lǐng)域。第二學(xué)年按模塊設(shè)置核心課程,學(xué)生可以選修數(shù)理類、化學(xué)生物類核心課程。從這一學(xué)年開始,無論是元培計(jì)劃實(shí)驗(yàn)班還是理科強(qiáng)化班的學(xué)生,均開始按照各院系的教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行選修課程的學(xué)習(xí),但還歸元培班或強(qiáng)化班管理。從第三學(xué)年開始,學(xué)生分流到各個(gè)院系,這一學(xué)年開設(shè)課程為各個(gè)專業(yè)的核心課程,第四學(xué)年為選修課程、科研訓(xùn)練課程和畢業(yè)論文階段。由此可以看出,改革后課程體系建設(shè)的重心是第一學(xué)年的大平臺(tái)課程。
二 課程體系的設(shè)計(jì)與安排
北京大學(xué)理科平臺(tái)課中的化學(xué)課程為普通化學(xué)原理,課程開設(shè)對(duì)象為化學(xué)、生物、環(huán)境、地礦類專業(yè)方向的學(xué)生(數(shù)學(xué)、物理、信息、力學(xué)與工程專業(yè)方向的學(xué)生學(xué)學(xué)化學(xué))。對(duì)于修化學(xué)專業(yè)方向的學(xué)生,隨后開設(shè)的主干課程有定量分析、儀器分析、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)等。從課程內(nèi)容上來講,他們所開設(shè)的平臺(tái)課普通化學(xué)原理類似于傳統(tǒng)授課方式中的無機(jī)化學(xué)(上),但在內(nèi)容處理上又與傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)(上)有較大的區(qū)別。普通化學(xué)原理教材為一冊,包含的內(nèi)容主要有六部分:(1)物態(tài)(氣體、液體、溶液);(2)化學(xué)熱力學(xué)初步;(3)化學(xué)動(dòng)力學(xué)初步;(4)溶液化學(xué)(四大平衡);(5)物質(zhì)結(jié)構(gòu)(原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)和配合物);
(6)元素化學(xué)導(dǎo)論。
他們在課堂教學(xué)中減少了新概念比較少的四大平衡、溶液等部分內(nèi)容,而把更多的時(shí)間放在對(duì)理解化學(xué)原理更為重要且學(xué)生感到比較困難的原理部分,如熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)等。雖然這其中也列出了元素化學(xué)部分,但其課時(shí)數(shù)較少,僅僅是對(duì)元素化學(xué)進(jìn)行簡單的概況介紹,更為詳細(xì)的內(nèi)容放在了化學(xué)學(xué)院開設(shè)的后學(xué)的課程無機(jī)化學(xué)中。這樣的課程設(shè)計(jì)真正體現(xiàn)了普通化學(xué)原理作為理科平臺(tái)課的作用,因?yàn)閷?duì)于非化學(xué)專業(yè)學(xué)生來說,過多地學(xué)習(xí)元素化學(xué)的知識(shí)沒有多大必要。
南京大學(xué)理科平臺(tái)課中的化學(xué)課程為“化學(xué)原理”,從字面意思可以看出,它們與北京大學(xué)一樣,都是著重化學(xué)原理的講授,但課程開設(shè)對(duì)象更廣,包括數(shù)學(xué)、物理、天文、化學(xué)、生物、地質(zhì)、地理、大氣等專業(yè)方向的學(xué)生。后續(xù)的模塊課程包括有機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(上)、譜學(xué)原理、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)(上)、儀器分析實(shí)驗(yàn)、生物化學(xué)為化生大類學(xué)生的必修課程。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(下)和物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)(下)為化學(xué)生物大類學(xué)生的選修課程。在通過大理科平臺(tái)課程和化生模塊課程后,專修化學(xué)方向的學(xué)生可以進(jìn)一步修讀材料與結(jié)構(gòu)、結(jié)晶化學(xué)、高分子化學(xué)、高等無機(jī)化學(xué)和高等有機(jī)化學(xué)等化學(xué)專業(yè)核心課程以及其他化學(xué)類選修課程。交叉方向如生物物理方向等在通過平臺(tái)課程后,根據(jù)需要可選修譜學(xué)原理、有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的部分課程。
從南京大學(xué)的課程設(shè)計(jì)來看,他們對(duì)原有的化學(xué)課程進(jìn)行了充分的整合和充實(shí)。新設(shè)計(jì)的化學(xué)原理內(nèi)容豐富,包括原無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)(化學(xué)分析部分)和物理化學(xué)三門課程的主要內(nèi)容,分上、下兩冊出版,具體內(nèi)容包括:(1)物態(tài)(氣體、液體、固體);(2)溶液化學(xué)(四大平衡)及定量分析化學(xué);(3)熱力學(xué)基礎(chǔ)(包含統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)簡介);(4)化學(xué)動(dòng)力學(xué);(5)物質(zhì)結(jié)構(gòu)(原子、分子、晶體和配合物結(jié)構(gòu));(6)元素化學(xué)。
由于化學(xué)原理涵蓋的內(nèi)容很多,因此不再開設(shè)后續(xù)課程無機(jī)化學(xué)。這樣設(shè)計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)有:(1)從基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)的總體要求出發(fā),刪減了原三門課程中的重復(fù)部分和陳舊內(nèi)容,融入了近現(xiàn)代化學(xué)的思想、內(nèi)容和發(fā)展成就,增加了新的涉及學(xué)科前沿的內(nèi)容。(2)該課程及教材的特色是注重全面系統(tǒng)地介紹化學(xué)學(xué)科的基本理論,使一年級(jí)學(xué)生對(duì)整個(gè)化學(xué)領(lǐng)域有全面的了解和認(rèn)識(shí),從而為進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)化學(xué)及其相關(guān)的知識(shí)打下良好的基礎(chǔ)。(3)大大縮減學(xué)時(shí)(從原先的240學(xué)時(shí)減至140學(xué)時(shí)),為學(xué)生的主動(dòng)性學(xué)習(xí)提供了時(shí)間保證。(4)配置有系列后續(xù)理論課程,如譜學(xué)原理、有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、材料與結(jié)構(gòu)等,構(gòu)成了完整、全新的基礎(chǔ)化學(xué)課程體系。
從兩者的課程設(shè)計(jì)來看,南京大學(xué)的改革更徹底、更完善,課程體系中已經(jīng)完全不見了無機(jī)化學(xué)和定量分析化學(xué)的蹤影。這樣的設(shè)計(jì)既有利也有弊,好處是大大縮減了學(xué)時(shí),利于教授授課和學(xué)生自學(xué),不利之處是這樣的課程設(shè)計(jì)極大地增加了一年級(jí)學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),對(duì)學(xué)生的知識(shí)接受能力要求較高。
三 實(shí)施效果
由上不難看出,通過理科平臺(tái)課模式培養(yǎng)出來的學(xué)生將具有知識(shí)面寬、創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)、對(duì)交叉、邊緣學(xué)科的適應(yīng)性好的特征。學(xué)生有深厚的數(shù)理和化生基礎(chǔ)、獨(dú)特的知識(shí)結(jié)構(gòu),能夠在不同學(xué)科方向之間作選擇。如物理方向的學(xué)生可以在化學(xué)領(lǐng)域,特別具有向理論化學(xué)、量子化學(xué)等方向發(fā)展的潛力,在物理領(lǐng)域內(nèi)也特別適合在凝聚態(tài)物理的某些方向發(fā)展;化學(xué)方向的學(xué)生也可以在物理、材料、生物、環(huán)境等學(xué)科發(fā)展,成為能適應(yīng)邊緣學(xué)科和很快進(jìn)入學(xué)科前沿的人才。這樣的學(xué)生將來走上科研道路后,與其他學(xué)生相比也將有更為出色的成就。據(jù)統(tǒng)計(jì),南京大學(xué)強(qiáng)化班的學(xué)生在研究生階段普遍都有高水平高質(zhì)量的于國內(nèi)外科技期刊。
總之,南京大學(xué)強(qiáng)化班的課程設(shè)計(jì)同北京大學(xué)元培班的課程設(shè)計(jì)相比,向前邁的步子更大,培養(yǎng)出來的學(xué)生知識(shí)面更寬。但這種模式的推行至少需要兩個(gè)條件,一是學(xué)校的整體實(shí)力,二是學(xué)生的知識(shí)接受能力及智力水平,正因如此,這種理科平臺(tái)課的人才培養(yǎng)模式在短期內(nèi)還不能在更多的學(xué)校內(nèi)實(shí)行。
參考文獻(xiàn)
[1]教育部高等學(xué)?;瘜W(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì).高等學(xué)?;瘜W(xué)類專業(yè)指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范[M].北京:高等教育出版社,2011
一時(shí)間,應(yīng)佚倫成為各方關(guān)注的焦點(diǎn),大眾也很容易想象出了一個(gè)女學(xué)霸的形象。然而,應(yīng)佚倫坦言,成為科學(xué)家,是她的熱愛與選擇。應(yīng)佚倫研究的是快速且低成本的DNA測序技術(shù)。目前,哈佛大學(xué)實(shí)驗(yàn)室正聯(lián)合科研醫(yī)藥公司,投入上億美元攻克成本難題。應(yīng)佚倫的團(tuán)隊(duì)除學(xué)生助手僅她一名正式研究員,卻取得了國際領(lǐng)先的成就。
應(yīng)佚倫年少好奇時(shí),自發(fā)上過鋼琴班、奧數(shù)、繪畫和計(jì)算機(jī)課,但都沒堅(jiān)持。現(xiàn)在回想起來,應(yīng)佚倫非常感謝她的父母,當(dāng)時(shí)一直支持她去參加這些“非主流”、又不能考證加分的活動(dòng),“我記得,他們?yōu)榱宋业囊粋€(gè)不成熟的想法,想利用太空輻射獲得具有超高捕蚊效率的豬籠草,幾乎跑遍上海全部的花鳥市場尋找豬籠草。如果沒有那么包容與理解的父母,我想我也不可能踏上科研的道路”。
應(yīng)佚倫初中就讀于一所普通中學(xué)――婁山中學(xué)。初一時(shí),學(xué)校和長寧區(qū)少科站合作組織活動(dòng),應(yīng)佚倫照例跑去嘗鮮。培養(yǎng)植物組織、解剖小動(dòng)物、做標(biāo)本,那些玄奧的配方,色彩絢麗的菌類,請教高年級(jí)才知道的名為“氫氧化鈉”“碳酸鈉”的溶液,讓尚未接觸化學(xué)課的應(yīng)佚倫大感興趣。
興趣之后是求知欲,很多實(shí)驗(yàn)需要借助學(xué)科知識(shí),應(yīng)佚倫用一個(gè)暑假自學(xué)了初三化學(xué)?!拔野l(fā)現(xiàn)自己對(duì)化學(xué)特別有天賦,再長再復(fù)雜的學(xué)習(xí)內(nèi)容都能很快弄懂?!眾渖街袑W(xué)當(dāng)時(shí)有免考制度,這給了學(xué)有余力的應(yīng)佚倫更多發(fā)展興趣參與課外活動(dòng)的機(jī)會(huì)。她的首篇“論文”完成于初二,探討植物組織培養(yǎng)中的影響因素。
高考成績出來后,當(dāng)應(yīng)佚倫把華東理工大學(xué)作為第一志愿時(shí),老師和父母曾有疑惑,她為什么不沖一沖排名更靠前的名校。事實(shí)上,她最終的高考成績超出該校30多分。應(yīng)佚倫告訴師長,之所以不“隨大流”選擇大學(xué)與專業(yè),是因?yàn)樗殚嗁Y料后發(fā)現(xiàn),以化學(xué)化工為特色的華東理工大學(xué)精細(xì)化工專業(yè)更適合她自己對(duì)未來的規(guī)劃。
華東理工設(shè)有向本科生開放科研實(shí)驗(yàn)課程,鼓勵(lì)獨(dú)立承擔(dān)小課題的機(jī)制,這種提前接觸,就像是一塊關(guān)乎未來與專業(yè)選擇的“敲門磚”,對(duì)她明確自己想從事的目標(biāo)有很大的助益,“通過這些實(shí)驗(yàn)和課程,我發(fā)現(xiàn)分析化學(xué)是我喜歡的,在大三我明確了細(xì)分專業(yè)的一個(gè)目標(biāo),我想要讀分析化學(xué)”。
2007年,龍億濤教授自美國回國受聘華理,應(yīng)佚倫與龍老師聊了兩小時(shí),腦洞大開。龍老師啟發(fā)她必須思考化學(xué)的本質(zhì)是什么,并建議她的科研方向是與生物、醫(yī)學(xué)、環(huán)境相關(guān),專注苦干去攻克科研難題。她從此開始跟隨龍教授,從熟悉實(shí)驗(yàn)室開始,開發(fā)數(shù)據(jù)分析軟件,展開自己的研究方向。
“對(duì)于我這樣的不冒尖的普通學(xué)生,我想我們需要的是自由成長,發(fā)現(xiàn)興趣,堅(jiān)持選擇,家人支持與名師提攜。”應(yīng)佚倫說,遇到這樣一片土壤,是她最大的幸運(yùn)。
熱議銳評(píng):人人都能成才,是人才也可能被埋沒。在科研路上能走多遠(yuǎn),人生目標(biāo)的清晰與堅(jiān)持、是否專注與忘我、所處環(huán)境適宜與否都是志趣發(fā)展不可或缺的因素。應(yīng)佚倫是幸運(yùn)的,30歲未至已在熱愛的科研路上行走經(jīng)年。她靠的當(dāng)然不單是幸運(yùn),看應(yīng)佚倫,其實(shí)是看占據(jù)多數(shù)的如應(yīng)佚倫般的人群的成長故事,看那些未發(fā)掘的或?qū)⒘魇У娜瞬胖?,以及留給人們的思考。(周彬,搜狐網(wǎng))
1 問題的提出
在氧化還原性方面,PbO2是一種常用的氧化劑。國內(nèi)比較權(quán)威的現(xiàn)行無機(jī)化學(xué)教材[1][2]682在討論P(yáng)bO2的強(qiáng)氧化性時(shí)均做以下描述:
5PbO2+2Mn2++4H+==5Pb2++2MnO4-+2H2O
在酸性溶液中[2],PbO2還能把Mn2+氧化為MnO4-:
5PbO2+2Mn(NO3)2+4HNO3==5Pb(NO3)2+2HMnO4+2H2O
許多中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考書也是這樣描述的,中學(xué)化學(xué)考試題在出現(xiàn)這部分內(nèi)容時(shí)其標(biāo)準(zhǔn)答案也是按照上述觀點(diǎn)處理的。
文獻(xiàn)[3]中有這樣一段話:“在2 ml 3 mol·L-1 H2SO4和1滴0.1 mol·L-1 MnSO4的混合溶液中,加入少量PbO2,在水浴中微熱,觀察紫紅色MnO4-生成,寫出反應(yīng)式。”一些指導(dǎo)書也采用了上述觀點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)研究顯示[4],按上述用量加入試劑后,生成的并不是紫紅色,而是櫻紅色。把PbO2氧化Mn2+的產(chǎn)物和標(biāo)準(zhǔn)高錳酸鉀溶液,以及在HNO3介質(zhì)中用NaBiO3氧化Mn2+所得產(chǎn)物進(jìn)行對(duì)照,前者與后二者產(chǎn)物顏色確屬不同。用UV—240分光光度計(jì)(日本)自動(dòng)記錄、測定二者吸收光譜,結(jié)果吸收光譜也不同,在3 mol·L-1 H2SO4介質(zhì)中,用PbO2氧化MnSO4,得到的櫻紅色物質(zhì)是Mn3+,而不是MnO4-。在HNO3介質(zhì)中用NaBiO3氧化MnSO4得到的紫紅色物質(zhì)才是MnO4-。
2 討論
化學(xué)熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果:
5PbO2 + 2Mn2+ + 4H+==5Pb2+ +2MnO4- + 2H2O
-217.33 -220.75 0 -24.23 -447.2 -237.129
=67.34 kJ·mol-1>0,說明該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。
PbO2 + 2Mn2+ + 4H+==Pb2+ + 2Mn3+ + 2H2O
-217.33 -220.75 0 -24.23 -82.025 -237.129
=-3.70 kJ·mol-1
還可以通過計(jì)算酸度對(duì)錳、鉛兩個(gè)電對(duì)電極電勢的影響來給予說明(假定除了溶液酸度變化外,其他條件不變)。
PbO2 +2e+4H+==Pb2+ +2H2O
=1.455+
MnO4- +5e+8H+==Mn2+ +2H2O
=1.51+
Mn3++5e==Mn2+
=1.51
顯然,電對(duì)(MnO4-/Mn2+)的更高,而且在增大酸度時(shí),(MnO4-/Mn2+)增加更多,而電對(duì)(Mn3+/Mn2+)并不隨溶液酸度變化而發(fā)生變化。因此,PbO2不可能將Mn2+氧化成MnO4-,而是在一定酸度下將Mn2+氧化成Mn3+。
因?yàn)椋∕n3+/Mn2+)=1.51 V,與(MnO4-/Mn2+)相同,Mn3+顏色是櫻紅色,又與紫紅色的MnO4-相近,以往常把Mn3+誤認(rèn)為MnO4-,通過此實(shí)驗(yàn)予以糾正,在教材編寫時(shí)應(yīng)予以更正。
3 思考與認(rèn)識(shí)
錳的化學(xué)性質(zhì)是無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中一個(gè)常見的內(nèi)容,有些問題值得深入思考。
1)錳化合物的各種不同氧化態(tài)在不同介質(zhì)中可以相互轉(zhuǎn)化,但實(shí)驗(yàn)過程中這種變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)不像教材中描寫得那么簡單,而要復(fù)雜得多。
2)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行細(xì)致的研究,并運(yùn)用理論知識(shí)去解釋后,對(duì)化學(xué)的理解自然要深刻得多。
3)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法太局限于照方抓藥,學(xué)生興趣不大,教學(xué)效果不佳是自然的事情。而開設(shè)研究性實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生“尋找問題查閱文獻(xiàn)設(shè)計(jì)方案反復(fù)實(shí)驗(yàn)理論分析撰寫論文”,他們學(xué)習(xí)的興趣和綜合能力的提高是不言而喻的。而且引導(dǎo)學(xué)生從多種角度發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的方法是很重要的,尤其對(duì)大學(xué)一年級(jí)的學(xué)生,這種訓(xùn)練必將為以后的專業(yè)學(xué)習(xí)和畢業(yè)論文的完成打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]武漢大學(xué),吉林大學(xué),等.無機(jī)化學(xué)[M].3版.北京:高等教育出版社,1994:745.
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【關(guān)鍵詞】 教學(xué)內(nèi)容; 無機(jī)化學(xué); 改革
隨著社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)現(xiàn)代化、社會(huì)化的要求,社會(huì)對(duì)人才類型的需要已由“專才”型向“全才”型轉(zhuǎn)化,而學(xué)生所學(xué)知識(shí)的知識(shí)面已大大拓寬;學(xué)科的發(fā)展和知識(shí)的豐富,無機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容也越來越多,書越編越厚,然而無機(jī)化學(xué)的教學(xué)時(shí)間又大幅度減少,難以完成原有的教學(xué)內(nèi)容,所以無機(jī)化學(xué)課程中存在許多需要解決的問題。例如理論部分的論述比較完整,但利用無機(jī)化學(xué)的實(shí)踐活動(dòng)操作比較困難;元素部分的內(nèi)容比較瑣碎,教師在講授時(shí)困難較大,教學(xué)內(nèi)容繁多,學(xué)生接受起來比較困難。
本著培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、動(dòng)手能力強(qiáng)、素質(zhì)高人才的目標(biāo)要求, 適當(dāng)減少基礎(chǔ)課學(xué)時(shí), 增加專業(yè)實(shí)踐和新知識(shí)介紹是必要的。如何充分利用有限的教學(xué)時(shí)間,不大幅度地減少教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生盡可能多的學(xué)習(xí)、掌握基礎(chǔ)知識(shí)是擺在我們教師面前的一項(xiàng)重要課題。這就要求我們從課程改革中挖潛,從課程內(nèi)容整合中獲得。
1 優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)內(nèi)容的改革是無機(jī)化學(xué)教學(xué)改革的核心。改革與優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容表現(xiàn)為, 剔除那些與中學(xué)教學(xué)內(nèi)容重復(fù)、陳舊過時(shí)或與中學(xué)化學(xué)教學(xué)聯(lián)系極少的教學(xué)內(nèi)容, 對(duì)經(jīng)典的無機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化,適當(dāng)補(bǔ)充化學(xué)前沿知識(shí)[1]。
1.1 課本內(nèi)容與課外知識(shí)有機(jī)結(jié)合[2]課本上的理論與具體的科技研究成果介紹相結(jié)合,既有利于避免教師教學(xué)內(nèi)容的枯燥無味、空洞抽象,也有利于拓寬學(xué)生的知識(shí)面,同時(shí)還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。這就要求我們教師在教學(xué)過程中相應(yīng)地引入一些化學(xué)史、化學(xué)重要發(fā)現(xiàn)的介紹。例如諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)中無機(jī)化學(xué)方面的成就包括了英國化學(xué)家W.Ramsay 對(duì)空氣中稀有氣體元素的發(fā)現(xiàn)、法國化學(xué)家H.Moissan發(fā)明氟元素分析法、瑞士化學(xué)家維爾納創(chuàng)立配位學(xué)說等。另外,教師還可以將日常生活中與人類息息相關(guān)的一些無機(jī)化學(xué)知識(shí)引入到教學(xué)當(dāng)中,例如溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧空洞、微量元素與人體健康等。為適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn),教師還可以將無機(jī)化學(xué)的前沿領(lǐng)域知識(shí)如納米技術(shù)、金屬有機(jī)化合物等滲入到基礎(chǔ)教學(xué)之中。這些課外知識(shí)穿插于教師的授課過程中,既能活躍課堂氣氛,也有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶。教師可在講授配位化合物的知識(shí)時(shí)延伸出與配位化學(xué)聯(lián)系密切的人體微量元素與健康、抗癌藥物順鉑的發(fā)現(xiàn)歷程;在沉淀反應(yīng)中介紹腎結(jié)石形成的化學(xué)原理;在電化學(xué)中介紹燃料電池、電解制氫等新型能源技術(shù);在鹵族元素的學(xué)習(xí)中,介紹感光材料、阻燃材料等的應(yīng)用。
1.2 改革教材內(nèi)容, 優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)
1.2.1 著眼課程群建設(shè),調(diào)整課程體系為了達(dá)到人才培養(yǎng)的目標(biāo),我們不僅注重課程教學(xué)內(nèi)容的改革,還更注重課程體系的建設(shè)。我們在本課程建設(shè)過程中,始終注意與其它課程的協(xié)作配合,以逐步形成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立統(tǒng)一的課程群模塊。該模塊包括如下課程:基礎(chǔ)化學(xué)原理、無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)、物理化學(xué)。這四門課程共同瞄準(zhǔn)無機(jī)化學(xué)這一主修課程在系統(tǒng)中的基礎(chǔ)作用及優(yōu)化這個(gè)目標(biāo),統(tǒng)一調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,精簡學(xué)時(shí),各自側(cè)重完成分工的局部教學(xué)任務(wù)。基礎(chǔ)化學(xué)原理課程使學(xué)生掌握基本的化學(xué)知識(shí),無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)部分讓同學(xué)們了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)的分析和簡單設(shè)計(jì);分析與物化課程使學(xué)生掌握化學(xué)的深層次內(nèi)容,更大程度上學(xué)習(xí)化學(xué)理論。
1.2.2 運(yùn)用現(xiàn)代觀念,優(yōu)化課程內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)代化課程內(nèi)容的優(yōu)化,一是要選擇知識(shí),再者一定要加強(qiáng)重點(diǎn)內(nèi)容的提煉,明確知識(shí)點(diǎn),抓住課程的“三基、三新”,即基本概念、基本原理、基本方法、新知識(shí)、新方法、新技術(shù)。基礎(chǔ)課調(diào)整的重點(diǎn)是增加新知識(shí),專業(yè)課調(diào)整的重點(diǎn)是增加新技術(shù)。同時(shí)妥善處理好經(jīng)典內(nèi)容和現(xiàn)代化內(nèi)容的關(guān)系,做到二者的和諧統(tǒng)一,同時(shí)壓縮那些起點(diǎn)低、簡單重復(fù)和陳舊老化的內(nèi)容,使增加的教學(xué)內(nèi)容與高新技術(shù)接軌[3]。
1.3 突出課程教學(xué)的重要性
1.3.1 課程教學(xué)突出基礎(chǔ)性、前沿性、時(shí)代性通過對(duì)現(xiàn)在與過去、國內(nèi)與國外化學(xué)類學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo),中、外無機(jī)化學(xué)教材內(nèi)容對(duì)比分析、學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀復(fù)習(xí)及發(fā)展趨勢預(yù)測,在正確處理繼承與發(fā)展關(guān)系的基礎(chǔ)上,修訂教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)大綱,結(jié)合省級(jí)精品申報(bào)和高教研究中心批準(zhǔn)的“十一五”教研課題,更新理論課和實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容,探索、實(shí)施新的教學(xué)方法。課程內(nèi)容在強(qiáng)調(diào)基本知識(shí)、基礎(chǔ)理論和基本技能的同時(shí),也適當(dāng)介紹重要進(jìn)展。
1.3.2 課程教學(xué)突出新知識(shí)、新概念和新技術(shù)在教學(xué)內(nèi)容改革方面,除了堅(jiān)持無機(jī)化學(xué)傳統(tǒng)的基本知識(shí)、基本理論傳授,堅(jiān)持無機(jī)化學(xué)內(nèi)容需要不斷更新的原則,加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)與科學(xué)方法論相結(jié)合,把二十一世紀(jì)化學(xué)類及相關(guān)專業(yè)的學(xué)生在無機(jī)化學(xué)學(xué)科應(yīng)具有的基礎(chǔ)理論和最優(yōu)化知識(shí)作為精品課程的內(nèi)容依據(jù),著重處理好無機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)理論與無機(jī)化學(xué)前沿的新概念、新技術(shù)和新方法(如綠色化學(xué)、微波化學(xué)等)的關(guān)系,吸收無機(jī)化學(xué)發(fā)展的新知識(shí),強(qiáng)化無機(jī)化學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu),使教學(xué)內(nèi)容不斷豐富、不斷完善;能夠使學(xué)生高效率地掌握無機(jī)化學(xué)的精髓,并將其轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新能力。
1.3.3 課程教學(xué)中必須加強(qiáng)創(chuàng)造能力的培養(yǎng)如何在無機(jī)化學(xué)教學(xué)中加強(qiáng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng),我們在課程設(shè)置時(shí)就注重學(xué)生對(duì)社會(huì)的適應(yīng)性,將培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力擺到突出地位。為了加強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng),安排每個(gè)學(xué)期至少一個(gè)“研究性課題”;為了提高解決實(shí)際問題的能力,在教學(xué)內(nèi)容的選擇上更加貼近生活實(shí)際和生產(chǎn)實(shí)際,安排了“課程實(shí)習(xí)作業(yè)”,為培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力提供了重要方式和途徑。
2 元素化學(xué)部分教學(xué)的改進(jìn)
元素化學(xué)部分內(nèi)容繁多難學(xué),為此我們對(duì)元素化學(xué)每章內(nèi)容,重點(diǎn)抓住原子結(jié)構(gòu)與族通性的關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生通過原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)的原理來理解元素及其化合物的化學(xué)性質(zhì),概括歸納元素性質(zhì)的變化規(guī)律性,從而突出化學(xué)的基本原理在元素化學(xué)學(xué)習(xí)上的指導(dǎo)作用。從學(xué)生反饋回來的教學(xué)質(zhì)量調(diào)查證明,這有利于學(xué)生加深對(duì)元素及其化合物性質(zhì)的理解和掌握。而對(duì)于元素及其化合物的存在方式、制備、用途等,則著重于學(xué)生的自學(xué),讓學(xué)生查找有關(guān)的資料來認(rèn)識(shí)有關(guān)化合物的最新用途或制備方法,然后讓學(xué)生撰寫有關(guān)這方面的總結(jié)文章或論文,這樣一方面增強(qiáng)了學(xué)生的自學(xué)能力,另一方面讓學(xué)生知道了最新的一些化合物的研究動(dòng)向。這樣的教學(xué)模式調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性,深受學(xué)生的歡迎。
無機(jī)元素化學(xué)教學(xué)難點(diǎn)的解決辦法是:①元素部分以元素周期表為主線[4], 深入地討論主族元素及重要化合物的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、穩(wěn)定性、氧化還原性、物質(zhì)的制備及用途。以物質(zhì)結(jié)構(gòu)原理和熱力學(xué)原理為基本點(diǎn),從微觀和宏觀的角度去學(xué)習(xí)、討論和研究無機(jī)化學(xué)的問題,注重規(guī)律性的討論和總結(jié),從而突出無機(jī)化學(xué)基本原理在元素?zé)o機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用和指導(dǎo)作用,加深學(xué)生對(duì)無機(jī)物性質(zhì)及反應(yīng)性規(guī)律的理解及對(duì)無機(jī)化學(xué)基本原理的掌握,改變元素化學(xué)在學(xué)生心目中內(nèi)容繁多的印象。②以性質(zhì)為中心講好重點(diǎn)元素。由于同族元素性質(zhì)相似,所以在講授每族元素通性之后,對(duì)族內(nèi)的重點(diǎn)元素必須較為系統(tǒng)地講解,以便學(xué)生對(duì)族內(nèi)其它元素的學(xué)習(xí)起到觸類旁通、舉一反三的作用。③密切聯(lián)系實(shí)際。元素化學(xué)很多內(nèi)容與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活,特別是中學(xué)化學(xué)教學(xué)關(guān)系十分密切。在教學(xué)中主動(dòng)聯(lián)系實(shí)際問題,教學(xué)就會(huì)更加深入、生動(dòng)活潑,學(xué)生學(xué)習(xí)就不至于感到枯燥無味,反而對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚興趣。④善于比較差異,歸納總結(jié)規(guī)律。元素化學(xué)內(nèi)容多,知識(shí)零散,學(xué)生總感到難掌握,不易記憶。在教學(xué)中充分利用對(duì)比的方法可以加深學(xué)生對(duì)問題的理解,采用歸納總結(jié)規(guī)律的方法使學(xué)生學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化,這兩點(diǎn)都有利于學(xué)生記憶。⑤利用現(xiàn)代教學(xué)手段,加強(qiáng)教學(xué)效果。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)代表現(xiàn)代教育技術(shù)的特征,能幫助或替代教師傳遞信息,突出教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),增大課堂容量,能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,有強(qiáng)烈的感染力和豐富的表現(xiàn)力,其優(yōu)勢是傳統(tǒng)教學(xué)方法無法比擬的。應(yīng)用多媒體教學(xué)手段,不僅可以創(chuàng)設(shè)多樣化的學(xué)習(xí)情景,更可毫不費(fèi)力地將傳統(tǒng)教學(xué)中難以描述、難以突破的難點(diǎn)生動(dòng)、形象地表現(xiàn)出來。
3 教學(xué)方法和手段的改進(jìn)
3.1 案例教學(xué)法以講授為主,通過典型實(shí)例教學(xué)激發(fā)教與學(xué)的課堂互動(dòng)。在課堂講授中,通常將典型實(shí)例和疑難問題作為內(nèi)容展開的引導(dǎo)和說明,始終關(guān)注社會(huì)上的熱點(diǎn)化學(xué)問題,分析其中的化學(xué)機(jī)理,增強(qiáng)該課理論的實(shí)踐性、時(shí)代性、啟發(fā)性、通俗性和生動(dòng)性,便于本科生接受并調(diào)動(dòng)其主觀能動(dòng)性,課堂還實(shí)行課末5分鐘學(xué)生提問,及時(shí)答疑。由此,提高了課堂的效率。
3.2 問題教學(xué)法適當(dāng)給予刺激和壓力,以各種形式的提問、作業(yè)和討論等輔助手段鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容。提問和作業(yè)中,既有要求當(dāng)場口頭回答或書面完成的,也有要求課后完成并提交的,還有僅提供思考的。為了方便學(xué)生復(fù)習(xí),無機(jī)化學(xué)教研室編印了供校內(nèi)使用的無機(jī)化學(xué)習(xí)題集,深受學(xué)生的歡迎。
“以問題為中心”講授與討論相結(jié)合。為有效地利用課堂教學(xué)時(shí)間,在整合教學(xué)中,我們把研究性學(xué)習(xí)引入課堂,即設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情景,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)做到“三先”, 即先嘗試、先討論、先思考。教師通過點(diǎn)撥、參與、輔導(dǎo),讓教學(xué)過程成為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、師生互動(dòng)的過程。學(xué)生在不斷地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中嘗到成功的樂趣,激發(fā)了學(xué)生思維的積極性,達(dá)到有效地利用課堂教學(xué)時(shí)間的目的[5]。
3.3 多媒體教學(xué)法隨著現(xiàn)代教學(xué)改革的推進(jìn),在無機(jī)化學(xué)的教學(xué)中,明顯地出現(xiàn)了內(nèi)容多、課時(shí)少的矛盾,我們充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段較好的解決了這一矛盾。通過使用多媒體、投影儀等現(xiàn)代教育技術(shù)手段和實(shí)物模型實(shí)施課堂教學(xué)。通過各種課件充實(shí)和拓展教學(xué)內(nèi)容,增加了內(nèi)容的直觀性,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生們在耳目愉悅中感受到化學(xué)在生活中無處不在以及在科技發(fā)展中的重要地位。所有教學(xué)課件上傳在精品課程網(wǎng)站上,有利于學(xué)生自學(xué),提高了學(xué)生的自學(xué)能力。
實(shí)施無機(jī)化學(xué)內(nèi)容整合教學(xué)的嘗試,其根本目的在于全面提高課堂教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)過程中,我們運(yùn)用教學(xué)設(shè)計(jì)的理論和方法來分析、研究教學(xué)問題, 設(shè)計(jì)教學(xué)策略、教學(xué)方法及教學(xué)過程,努力探索教學(xué)過程各要素、各環(huán)節(jié)相互聯(lián)系和作用的最優(yōu)化,教學(xué)效果得到明顯提高。由于調(diào)整了無機(jī)化學(xué)相關(guān)內(nèi)容的銜接與分工,內(nèi)容突出主干,加強(qiáng)了學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng),對(duì)提高學(xué)生綜合素質(zhì)起到了很好的作用。
無機(jī)化學(xué)是一門基礎(chǔ)理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的學(xué)科,它是大學(xué)一年級(jí)唯一的專業(yè)基礎(chǔ)課程,對(duì)后續(xù)的專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)影響很大,而提高無機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的方法是多樣化的,需要我們不斷的討論、探索和實(shí)踐,為培養(yǎng)更多的高素質(zhì)的現(xiàn)代化建設(shè)人才而努力。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn);課程體系;人才培養(yǎng)
中圖分類號(hào):G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1671-489X(2013)24-0113-02
化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)化工類專業(yè)的重要基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課,是培養(yǎng)造就高素質(zhì)創(chuàng)新人才的重要環(huán)節(jié),在專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中占有非常重要的地位。同時(shí)也是一門面向全校相關(guān)專業(yè)學(xué)生開設(shè)的實(shí)踐類課程。
本課程由傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)整合而成,既是一門獨(dú)立的課程,又與相應(yīng)的理論課緊密聯(lián)系,具有自己獨(dú)立的培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容和方法。該課程突破了四大基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系框架的限制,按化學(xué)學(xué)科的整體性在化學(xué)一級(jí)學(xué)科的層面上安排教學(xué)過程。通過本實(shí)驗(yàn)課程的開展,不僅加強(qiáng)了學(xué)生的“三基”能力訓(xùn)練和培養(yǎng),而且增強(qiáng)了基本知識(shí)運(yùn)用能力和基本研發(fā)能力的培養(yǎng);加深了對(duì)所學(xué)無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)課程及相關(guān)課程的理論知識(shí)的綜合理解與應(yīng)用;同時(shí),為后續(xù)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)踐課程以及畢業(yè)論文等教學(xué)環(huán)節(jié)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),真正發(fā)揮理論與實(shí)踐之間的重要橋梁作用。
1 課程內(nèi)容的改革
化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程按照創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式,以“化學(xué)”一級(jí)學(xué)科為平臺(tái),以能力、素質(zhì)培養(yǎng)為基礎(chǔ),構(gòu)建實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的課程教學(xué)新體系,徹底改變了原有化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式,建立了“一體化、三層次、四模塊”的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
1.1 重組化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程體系
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,促進(jìn)了各學(xué)科之間的相互滲透。一方面,學(xué)科之間的界限有時(shí)不再分得那么清楚,有些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的重復(fù)開設(shè),不僅造成了資源的浪費(fèi),也極大程度地影響了學(xué)生的積極性;另一方面,社會(huì)需要基礎(chǔ)厚、知識(shí)新、素質(zhì)高、能力強(qiáng)的創(chuàng)新型人才,從整體考慮,各學(xué)科適當(dāng)?shù)亟徊嫒诤?,有利于?chuàng)新性應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。在一級(jí)學(xué)科的指導(dǎo)思想下,進(jìn)行重新組合、優(yōu)化,確立了化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程體系。實(shí)現(xiàn)了學(xué)大綱、統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)教材、學(xué)內(nèi)容、學(xué)管理、統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)資源的5個(gè)統(tǒng)一,形成有機(jī)的統(tǒng)一整體。按照基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)——綜合型實(shí)驗(yàn)——研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)“三個(gè)層次”開設(shè)實(shí)驗(yàn)。整個(gè)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程分成無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)“四模塊”。各個(gè)模塊之間既相互交叉,有機(jī)地結(jié)合成一體,又相互獨(dú)立,各自有著本身的教學(xué)目標(biāo)。
1.2 全方位的課程建設(shè)與改革
在繼承原4門實(shí)驗(yàn)課程教改成果的基礎(chǔ)上,更新內(nèi)容、重組實(shí)驗(yàn)體系,按基礎(chǔ)訓(xùn)練——綜合訓(xùn)練——?jiǎng)?chuàng)新訓(xùn)練三層次推進(jìn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程;從基本實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練、綜合實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練、課外開放實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練三個(gè)層次,全面提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本技能和素質(zhì)。在實(shí)踐的基礎(chǔ)上,編寫實(shí)驗(yàn)講義和實(shí)驗(yàn)教材;課堂上采用音、視頻教學(xué)素材,用討論的方式進(jìn)行教學(xué);從教學(xué)內(nèi)容、進(jìn)度安排上,抓住合成與表征這條主線循序漸進(jìn),由簡單到復(fù)雜逐步提高,使課程設(shè)置符合教育教學(xué)規(guī)律和學(xué)生成長成才規(guī)律,符合專業(yè)人才培養(yǎng)要求。
1.3 綠色化學(xué)的理念貫穿整個(gè)化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)過程
化學(xué)對(duì)人類作出巨大的貢獻(xiàn),也對(duì)人類健康和生活環(huán)境帶來負(fù)面影響。因此,對(duì)于低年級(jí)的學(xué)生來說,在實(shí)驗(yàn)過程中始終貫穿綠色化學(xué)的理念。
1)選擇教學(xué)內(nèi)容,盡量采用無毒的化學(xué)試劑,減少有毒物質(zhì)的產(chǎn)生與使用,減少對(duì)環(huán)境的污染。如鐵礦的分析采用無汞定鐵法,盡量少用洗液、鉛等有害物質(zhì)。
2)化學(xué)實(shí)驗(yàn)微型化。實(shí)驗(yàn)過程中,在不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)象的情況下,所用試劑的量盡量減少。通過多次實(shí)踐,取得一定的成果,有些研究成果還在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到推廣。
3)處理或回收有害物質(zhì),如將有毒的汞、鉛變?yōu)闊o毒硫化物;致癌物重鉻酸鉀回收為無害的鐵磁性材料;回收電池中的二氧化錳為碳酸錳。
1.4 依托重點(diǎn)學(xué)科和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開展教學(xué)
充分利用校級(jí)重點(diǎn)學(xué)科、山東省“十二五”高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、德州學(xué)院分析測試中心等平臺(tái)資源,發(fā)揮學(xué)科群體優(yōu)勢,高職稱、高學(xué)歷、高水平的教師直接參與實(shí)驗(yàn)教學(xué),加強(qiáng)化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的師資隊(duì)伍建設(shè),較好地實(shí)現(xiàn)了科研促進(jìn)教學(xué)和學(xué)科間的相互滲透融合。
2 課程改革的效果
通過大量的教學(xué)研究與改革和改革成果的應(yīng)用和實(shí)踐,優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容,革新了教學(xué)方法和手段,建立了適合本校實(shí)際的化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程體系。
2.1 構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容新體系
在化學(xué)一級(jí)學(xué)科的平臺(tái)上,科學(xué)地設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,按照力求先進(jìn)性、科學(xué)性、開放性和創(chuàng)新性相結(jié)合的原則,研究探索適合專業(yè)特點(diǎn)和實(shí)際情況的、較為完整的、有一定特色的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程體系,全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)作風(fēng)、實(shí)驗(yàn)技能、分析解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新意識(shí)。
1)對(duì)原來四大基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真篩選和重新歸類,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容;
2)在基本操作訓(xùn)練、技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,由有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師重新編排實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱,學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),學(xué)會(huì)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,充實(shí)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;
3)注重將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研結(jié)合起來,及時(shí)將科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容;
4)每個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K都提供一定數(shù)目的課內(nèi)選做和課外選做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,對(duì)實(shí)驗(yàn)興趣濃厚和學(xué)有余力的學(xué)生提供更多的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì),鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研課題,早期接受科學(xué)研究和開發(fā)應(yīng)用意識(shí)。
2.2 實(shí)現(xiàn)了科研促進(jìn)教學(xué)和學(xué)科間的相互滲透融合
依托重點(diǎn)學(xué)科和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開展基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。充分利用重點(diǎn)學(xué)科、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)中心、分析測試中心等平臺(tái)資源,發(fā)揮學(xué)科群體優(yōu)勢,高職稱、高學(xué)歷、高水平的教師直接參與實(shí)驗(yàn)教學(xué),加強(qiáng)化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的師資隊(duì)伍建設(shè),較好地實(shí)現(xiàn)了科研促進(jìn)教學(xué)和學(xué)科間的相互滲透融合。
2.3 拓展了化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的外延
化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是一門對(duì)鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力至關(guān)重要的實(shí)踐類課程。學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí),能夠更深刻地理解所學(xué)過的理論知識(shí),對(duì)啟迪學(xué)生思維、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和積極性以及提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力具有十分重要的作用。學(xué)生可以更快地適應(yīng)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)和畢業(yè)論文環(huán)節(jié),是其他二級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程所無法替代的。由于本課程的培養(yǎng)基礎(chǔ),連續(xù)在2009、2010、2011三屆山東省實(shí)驗(yàn)技能大賽中獲一、二、三等獎(jiǎng)各3項(xiàng);獲省級(jí)優(yōu)秀畢業(yè)論文2篇。
此外,化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程教師團(tuán)隊(duì)發(fā)揮積極的帶動(dòng)作用,注重學(xué)科前沿知識(shí)的介紹,在近幾年的大學(xué)生科技文化競賽,在全國大學(xué)生節(jié)能減排、大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”等社會(huì)實(shí)踐與科技競賽活動(dòng)中,獲全國三等獎(jiǎng)3項(xiàng)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn) 教學(xué)模式 創(chuàng)新
中圖分類號(hào):G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.13.109
1 前言
隨著素質(zhì)教育的不斷深入,高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的創(chuàng)新成為必然。該創(chuàng)新是我國大學(xué)對(duì)當(dāng)代大學(xué)生實(shí)施素質(zhì)教育的需求,同時(shí)能使我國高校課程與教學(xué)的關(guān)系更上一層樓。高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式為課堂添加新活力,為改善化學(xué)教學(xué)質(zhì)量提供良好的環(huán)境。不僅加強(qiáng)了化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)教育,而且使學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新精神得到充分的訓(xùn)練。
2 高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在問題
高校是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的基地,化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)是培養(yǎng)化學(xué)類高素質(zhì)創(chuàng)新人才不可缺少的環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)相對(duì)于理論課程教學(xué)而言,具有直觀性、綜合性、實(shí)踐性和探索性,對(duì)于學(xué)生加深理解基本理論,提高其運(yùn)用基本理論發(fā)現(xiàn)、分析和解決實(shí)際問題的能力,樹立創(chuàng)新意識(shí),都起著某種關(guān)鍵性的作用。但是,目前的高效化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在不少問題,不利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,更加不利于提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課堂教學(xué)質(zhì)量。下面我們闡述了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的主要問題。
2.1 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容缺乏吸引力
傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是把已知的化學(xué)反應(yīng)過程和結(jié)果作為教學(xué)的主要內(nèi)容,這是化學(xué)教學(xué)不同于一般教學(xué)的性質(zhì)所決定的。雖然這種傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)取得了不錯(cuò)的效果,但在一定的程度上極大地抑制了學(xué)生的創(chuàng)新精神,因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)的過程是已知的,結(jié)果是確定的,僅是對(duì)已知的化學(xué)方程式的確定,對(duì)開創(chuàng)學(xué)生的創(chuàng)新精神有一定的困難。
2.2 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式固定
傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式一般采用老師操作,學(xué)生觀察和模擬操作的模式。這種模式通常情況下就是學(xué)生在老師的指導(dǎo)下把實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果和過程,重新演示并進(jìn)一步驗(yàn)證。而且這種傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式僵化固定,僅僅是為了迎合課程教學(xué)的需要。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的固定性忽視了學(xué)生的主導(dǎo)地位,令學(xué)生的教學(xué)地位處于一種“被動(dòng)式”,其實(shí)該模式就是應(yīng)試教學(xué)模式。
2.3 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式單一化
傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核的單一性體現(xiàn)在,僅是將教學(xué)過程中的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行再一次的驗(yàn)證和比較。需要考核的學(xué)生只要掌握了老師的操作過程,就能非常簡單地通過實(shí)驗(yàn)考核。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核模式忽略了學(xué)生的創(chuàng)新精神,在一定程度上抑制學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和發(fā)展。
3 高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革方式
在我國已有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上,各方面都進(jìn)行了改革創(chuàng)新,這具有十分重要的意義。實(shí)際上,在之前就有專業(yè)的人員在高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式分析的基礎(chǔ)上,對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)生、老師角色,教學(xué)的準(zhǔn)備、方法、內(nèi)容、主題等方面進(jìn)行了改革創(chuàng)新。
3.1 內(nèi)容課程體系改革創(chuàng)新
進(jìn)行關(guān)于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革創(chuàng)新。關(guān)于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面,要秉承單方面到綜合發(fā)展的原則,由基礎(chǔ)向高層發(fā)展的原則,從而讓學(xué)生由對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的了解,到能綜合運(yùn)用和充分發(fā)揮化學(xué)高深的理論。根據(jù)當(dāng)代社會(huì)的實(shí)際需求和當(dāng)前大學(xué)化學(xué)教學(xué)的實(shí)際,可以將大學(xué)本科化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分成不同的層面和階段進(jìn)行教學(xué)。比如說:化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)、研究性實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)、綜合性實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)。
3.2 化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容技能創(chuàng)新
化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能包括基本的化學(xué)操作等內(nèi)容。此技能培訓(xùn)可以使學(xué)生熟練、正確地操作各種儀器。至于研究性技能則在畢業(yè)論文、畢業(yè)設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。要求學(xué)生將之前學(xué)到的內(nèi)容運(yùn)用、體現(xiàn)出來,把各學(xué)科知識(shí)結(jié)合以此加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新、實(shí)踐能力。綜合性實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)是通過增加綜合性實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量和數(shù)量,提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)、解決問題的能力。在教學(xué)過程中,教師可以對(duì)學(xué)生化學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行充實(shí),通過計(jì)算機(jī)技術(shù)將化學(xué)教學(xué)和計(jì)算機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)科技化教學(xué),豐富教學(xué)內(nèi)容。
3.3 化學(xué)課程體制改革創(chuàng)新
課程體系的改革創(chuàng)新過程中,首先要了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的狀態(tài),吸取我國重點(diǎn)大學(xué)的改革經(jīng)驗(yàn)。然后改變原有課程體系,將最能培養(yǎng)動(dòng)手、思考能力的課安排在最重要的位置,將多門實(shí)驗(yàn)課程結(jié)合,搭配進(jìn)行重新整理。可以將其嘗試設(shè)置為化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),儀器分析使用實(shí)驗(yàn),物理化學(xué)實(shí)驗(yàn),基礎(chǔ)化工實(shí)驗(yàn),綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),研究性實(shí)驗(yàn)。這種化學(xué)教學(xué)模式得到很多高校的認(rèn)可。
3.4 利用實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立進(jìn)行強(qiáng)化創(chuàng)新
我國很多高校的大學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,可以自由選擇實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容形式,進(jìn)行實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)室的開放性可以使大學(xué)生自由發(fā)展思維,創(chuàng)新精神。而且在時(shí)間上進(jìn)行了充分安排,考慮了大學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際,是比較合理的。高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革是為了培養(yǎng)高素質(zhì)的化學(xué)專業(yè)人才,通過對(duì)教學(xué)體制的改革,完善,更合理地使用實(shí)驗(yàn)室,讓其實(shí)驗(yàn)教學(xué)的水平更加明顯。同時(shí),講解實(shí)驗(yàn)課程的老師也應(yīng)提升自身能力,不斷完善自我教學(xué)講解水平,運(yùn)用更高端的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,使實(shí)驗(yàn)室得到充分利用。
4 結(jié)束語
化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的特點(diǎn)是啟發(fā)性、基礎(chǔ)性,它在化學(xué)的教學(xué)中占有不可或缺的地位。為改革化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的體系和化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,采取了一系列的措施,其中最重要的是增加具有高效性、科學(xué)性、可分性的綜合性化學(xué)實(shí)驗(yàn)課。對(duì)傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行改革創(chuàng)新的重要性是毋庸置疑的。高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要對(duì)其教學(xué)模式不斷豐富和完善,實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的深刻改革,確保大學(xué)生在自由的學(xué)術(shù)氛圍中學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí),將其理解、掌握和熟練運(yùn)用,提高教學(xué)成果。
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關(guān)鍵詞:雙語有機(jī)化學(xué);人才培養(yǎng);雙語教學(xué)
中圖分類號(hào):G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-0568(2012)11-0065-02
科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展決定了知識(shí)的創(chuàng)新已成為人類最重要的活動(dòng),高等教育要緊跟時(shí)代步伐。鑒于此,雙語有機(jī)化學(xué)教學(xué)正是新升本科院校適應(yīng)時(shí)展的必開之課程,它重在學(xué)生專業(yè)知識(shí)和英語應(yīng)用能力的雙重提高,并在大學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)上具有舉足輕重的作用。雙浯有機(jī)化學(xué)教學(xué)與普通教學(xué)很大的區(qū)別在于:對(duì)教師和學(xué)生的英語水平都有較高的要求,尤其是由于本科生的英語水平參差不齊,且以前沒有接觸過雙語有機(jī)化學(xué),因此在教學(xué)準(zhǔn)備中要力求以易懂為主,也可為學(xué)生準(zhǔn)備一些國外教材的資源,熟悉一些專業(yè)詞匯,等等。
衢州學(xué)院原為專科學(xué)校,對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)是以工科為主的生產(chǎn)一線人才,強(qiáng)調(diào)實(shí)際操作能力。隨著2010年升本,2011年已開設(shè)化工和高分子材料兩個(gè)本科專業(yè)。其中化工專業(yè)已有兩屆學(xué)生,很快進(jìn)入大三。由于本科院校已普遍開設(shè)雙語課程,其中有機(jī)化學(xué)因其邏輯性、重要性強(qiáng),成為化學(xué)化工類首選的雙語課程之一。我院擬在大三開設(shè)雙語有機(jī)化學(xué),以下是筆者對(duì)開設(shè)此課程的一些初步思考。
一、開設(shè)雙語有機(jī)化學(xué)的必要性
首先,新升本科院校開設(shè)雙語有機(jī)化學(xué)順應(yīng)了中國高等教育發(fā)展的趨勢。經(jīng)濟(jì)的全球化推動(dòng)了教育的全球化,[1]新升本科院校雙語有機(jī)化學(xué)教學(xué)也可以視為順應(yīng)時(shí)代的需要,適應(yīng)我國高等教育適應(yīng)國際化發(fā)展的需要。
其次,對(duì)于化學(xué)專業(yè)研究人員來說,用于國際交流的絕大部分科研論文、著作、學(xué)術(shù)會(huì)議都使用英語。而雙語有機(jī)化學(xué)教學(xué)則有利于學(xué)生在掌握專業(yè)知識(shí)的同時(shí)學(xué)習(xí)英語,可以為學(xué)生獲取更多本學(xué)科領(lǐng)域最前沿的知識(shí),為從事科學(xué)研究與國際交流奠定良好的基礎(chǔ)。當(dāng)前,國際間的交流、合作,以英文寫作科學(xué)內(nèi)容日益普遍。按照課程的目標(biāo),開展鍛煉,可以大大提高學(xué)生的實(shí)際語言和專業(yè)能力。[2]同時(shí)讓學(xué)生檢索國外專利中的目標(biāo)產(chǎn)物合成路線和目標(biāo)反應(yīng),鍛煉實(shí)際的雙語有機(jī)化學(xué)能力。
再則,新升本科院校采用雙語有機(jī)化學(xué)教學(xué)是有機(jī)化學(xué)學(xué)科發(fā)展的需要?;瘜W(xué)學(xué)科的發(fā)展日新月異,國際交流日益頻繁。作為化學(xué)類專業(yè)基礎(chǔ)課,雙語有機(jī)化學(xué)教學(xué)在提高學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)和實(shí)踐能力中將發(fā)揮重要作用。
二、開設(shè)雙語有機(jī)化學(xué)的條件
我院原??茖W(xué)生英語成績和有機(jī)化學(xué)成績普遍較差,畢業(yè)時(shí)英語四級(jí)通過率不足20%。2010年首屆化工專業(yè)本科生兩個(gè)班共69人,已有53位學(xué)生一次通過英語四級(jí),英語水平與以往??粕啾扔泻艽筇岣?。另外,本科生基礎(chǔ)好,學(xué)習(xí)積極性高,對(duì)有機(jī)化學(xué)的掌握也遠(yuǎn)超原??粕煽円话阍?0分以上。原??朴袡C(jī)化學(xué)為一個(gè)學(xué)期課程56學(xué)時(shí)。而本科有機(jī)化學(xué)為兩學(xué)期課程80學(xué)時(shí)。由于多年來擁有較強(qiáng)的師資隊(duì)伍,有機(jī)化學(xué)已是我院的老牌精品課程。因此無論英語還是有機(jī)化學(xué)水平,都已適合開設(shè)雙語有機(jī)化學(xué)的課程。另一方面,近年我院先后引進(jìn)了一些高層次人才,如學(xué)科帶頭人,海外博士等,師資隊(duì)伍已擁有一些英語水平面較高的教師,有能力開設(shè)雙語有機(jī)化學(xué)課。
三、雙語有機(jī)化學(xué)的主要教學(xué)語言、教學(xué)內(nèi)容選定和教材選用
雙語有機(jī)化學(xué)教學(xué)堅(jiān)持以英語為主要教學(xué)語言,采用多媒體教學(xué),板書和PPT電子教案全部使用英語,但在一些專業(yè)術(shù)語后面采用中文注釋,以方便學(xué)生理解。同時(shí),在PPT教案里引入大量的已知反應(yīng)和機(jī)理,附以中英文對(duì)照注釋;并且引入大量的圖片和動(dòng)畫,生動(dòng)形象地表達(dá)教學(xué)內(nèi)容。在課程內(nèi)容安排上,以一些簡單英文表達(dá),然后逐步在教學(xué)過程中加大英語的表達(dá)難度,直至最后全部教學(xué)內(nèi)容采用一些相對(duì)難度的英語表達(dá),這樣不僅使學(xué)生在課堂上對(duì)專業(yè)知識(shí)點(diǎn)一目了然,很快獲得大量的專業(yè)英語信息,能夠有針對(duì)性地學(xué)習(xí),而且為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個(gè)適應(yīng)的過程,可以很好地進(jìn)入英語學(xué)習(xí)狀態(tài),增強(qiáng)學(xué)習(xí)的信心??紤]到學(xué)生的基礎(chǔ)和特點(diǎn),分別對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容采用因材施教的方法,通過撰寫課程報(bào)告,加強(qiáng)學(xué)生查閱文獻(xiàn),進(jìn)行文字歸納的能力等。
我院本科有機(jī)化學(xué)采用高鴻賓《有機(jī)化學(xué)》教材,學(xué)生對(duì)有機(jī)分子的命名、成鍵、結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、制備、化學(xué)性質(zhì)、應(yīng)用研究等已有較好的掌握。考慮到雙語有機(jī)化學(xué)的一些特點(diǎn),筆者認(rèn)為,雙語有機(jī)化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容既不應(yīng)是大一有機(jī)化學(xué)的重復(fù),也不應(yīng)是全新的內(nèi)容;應(yīng)把重點(diǎn)放在反應(yīng)和合成上,與大一有機(jī)化學(xué)的重復(fù)度以20~40%為宜,但即使是相同的反應(yīng),也應(yīng)講解得更深入、重透切,同時(shí)應(yīng)有更多的應(yīng)用實(shí)例,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
雙語有機(jī)化學(xué)教學(xué)要有合適的教材和參考書。國外有很多優(yōu)秀教材,但因?yàn)槊總€(gè)國家的教育體制不同,所以教材的設(shè)計(jì)也不同。雙語有機(jī)化學(xué)課程使用的主教材是由Wade主編的Organic Chemistry(6th Edition);并選定McMurry的Fundementals of Organic Chemistry為主要參考用書。我院所選用的教材是L.G.Wade,Jr編著的Organic Chemistry(第六版),由王梅、姜文鳳改編的雙語有機(jī)化學(xué)教材,該書是突出雙語教材特色,既保持原作原汁原味,又適合國內(nèi)實(shí)際的教材,具有國內(nèi)使用的版權(quán),價(jià)格很合理,學(xué)生能承受。同時(shí)每章結(jié)束都有中文總結(jié)以及書末的詞匯表,解決了有機(jī)化學(xué)專業(yè)術(shù)語特別多的困難,部分有機(jī)化學(xué)專業(yè)詞匯、術(shù)語及化合物名稱給出中文注釋,方便了學(xué)生查閱。該教材涉及內(nèi)容廣,在全國大多數(shù)本科院校雙語教學(xué)中使用。
四、雙語有機(jī)化學(xué)的教學(xué)目的
在雙語有機(jī)化學(xué)教學(xué)的過程中,讓學(xué)生積極參與到到課堂活動(dòng)中,能主動(dòng)地運(yùn)用所學(xué)的知識(shí),發(fā)揮自身的潛能,在愉悅的學(xué)習(xí)環(huán)境中,提高聽說讀寫譯等方面的能力。同時(shí),使學(xué)生通過學(xué)習(xí)雙語有機(jī)化學(xué)教材來掌握本課程的專業(yè)知識(shí),不僅能夠閱讀本課程所涉及的專業(yè)知識(shí)與技能的英文文獻(xiàn)資料,而且還能夠用英語以口語和書面的形式、采用符合國際慣例的方式,處理和交流與本課程有關(guān)的專業(yè)事務(wù)和信息。學(xué)習(xí)和掌握雙語有機(jī)化學(xué)基本原理、基本知識(shí)和實(shí)驗(yàn)基本操作技能,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,提高分析問題和解決問題的能力,為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和將來從事化工、環(huán)境行業(yè)打好基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)中應(yīng)調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。應(yīng)注重學(xué)生能力的培養(yǎng),可以通過聽課,收集閱讀參考資料,歸納總結(jié),發(fā)現(xiàn)和提出問題,邏輯思維和分析綜合,文字表述,口頭表達(dá),實(shí)驗(yàn)動(dòng)手,等等。
根據(jù)新升本科院校雙語有機(jī)化學(xué)現(xiàn)有教學(xué)的現(xiàn)狀,筆者認(rèn)為,今后在師資上應(yīng)加大專業(yè)知識(shí)培訓(xùn),注重培養(yǎng)英語水平較好的中青年教師,同時(shí)應(yīng)提高學(xué)生英語水平面,提倡學(xué)習(xí)與實(shí)踐相結(jié)合,鼓勵(lì)學(xué)生參加科研項(xiàng)目的實(shí)踐,將課堂所學(xué)知識(shí)與應(yīng)用相結(jié)合,培養(yǎng)出具有良好的專業(yè)英語水平、堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)知識(shí)的人才,為今后的就業(yè)打下良好的個(gè)人綜合素質(zhì)基礎(chǔ)。也可根據(jù)學(xué)生的現(xiàn)實(shí)情況,建議只為有機(jī)化學(xué)與英語成績都比較好的學(xué)生選學(xué)(限選),采取小班化教學(xué)。
參考文獻(xiàn):