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【關鍵詞】小論文 指導思想 教學構思
社會競爭日益激烈,社會對人才的要求越來越高。但就化學方面來說,美國杜邦公司研發中心人員在回顧化學工業50年的發展歷程之后,對化學教育提出了看法。他們指出,化學公司對化學工作者和技術人員的素質要求是具備如下能力:創造性地處理復雜與不熟悉的問題;口頭語書面進行交流;進行團隊工作;評判自己的知識,并在整個生涯中學習自己需要了解的知識。十分值得我們在化學教育中借鑒。
生物無機化學課程的性質和內涵
生物無機化學為化學類專業學生的專業方向必修課。國際生物無機化學在過去的十余年取得了令人矚目的成就和發展。美國主要高校生物無機化學工作者在化學學科中占據非常重要的地位。各國政府及基金組織連續在其研究中投入了相當大的資金,并有許多相關的研究計劃出臺,譬如,美國科學院在科技政策報告中指出:生命過程中的化學是當前化學學科發展的優先領域之一。我國生物無機化學是在20世紀80年代開始發生發展的,當時落后于國際約10年。但是在國家自然科學基金委員會十幾年連續支持下,在全體從事生物無機化學研究者的努力下躍升了三個臺階,從生物小分子配體上升到生物大分子;又從研究分離出的生物大分子到研究生物體系;近年來又開始了對細胞層次的無機化學研究。我國的生物無機化學研究始終結合實際問題進行基礎研究,在應用生物無機化學上具有一定特色,而且水平逐年提高,一些研究工作已達到和國際同行等同的水平。雖然我國生物無機化學的總體水平與國際水平還有一定差距,但在國際上已經能夠占一席之地。
生物無機化學課程教學構思
生物無機化學課程會給學生帶來什么?是想獲得一張文憑的不得已選擇?是想擴展知識領域以更好地適應工作需求?是為了提高自己的綜合素質?……無論學生理想的“主產物”是什么,“副產物”是什么,真誠希望通過這門課程“烹調”出的“食品”不僅蘊涵豐富“營養”而且“美味”,希望學生能從“美味”的“口感”中感受到愉悅;從“咀嚼”的“回味”中留下余香;從“營養”的“消化”中獲得力量。
期望借助生物無機化學課程營造的空間不僅是傳授專業的課堂,更是交流思想的場所。人類的智慧比由他創造的知識更具魅力,它以其看不見的形態揭示了自然界中蘊涵的無形“天機”。我們贊嘆自然界“天機”的絕妙,更驚嘆揭示“天機”的人類智慧。作為接受教育的我們,不僅是人類智慧結晶的傳承者,每個個體更應該是人類智慧的延續者,即我們每個人更應該成為創造者。不僅首先要成為知識的學習者,更應該在知識的學習中提升自身的思辨能力。因為不僅對知識理解的深刻程度在很大程度上取決于對問題的思辨程度,而且創造能力的強弱更取決于思辨能力。知識就像釀造美酒需要的營養,而思辨就像釀造美酒需要的酒曲;創造源于思辨就像醇香出自釀造;睿智的思辨靠艱苦的磨煉就像優良的酒曲靠嚴格的馴化;有知識不等于有創造力就像有營養不等于有醇香;酒曲的馴化并非一蹴而就,思辨的培養絕非一揮而成;思辨的培養需要知識就像酒曲的馴化需要營養。酒曲在營養反復調制中的不斷進化中得以馴化,思辨在知識不斷積累中的持續更新得以提升。因此,本課程特別注意師生思想交流,讓學生從這門課程的學習中不僅有知識的積累,更有意想不到的收獲。
現代生物無機化學是化學領域日新月異發展最快的一門科學,要求化學類專業學生能夠盡早跟蹤它的發展趨勢。我們每一個人都將終生面臨知識不斷更新的挑戰。所以,重要的是學生要知曉“怎樣學”。學習任何一門學科都有指導思想問題,只學內容而不能體會其精神,就不能用所學的東西去指導實踐。學化學的人進入生物領域時,就必須體會幾個指導思想:要體會由沒有生命的化學向有生命參與的化學 轉變,要體會由一種簡單的、無活性的配合物向復雜的、有活性的配合物這一飛躍,要體會由一般化學處理的封閉或部分封閉的、背景單一的反應體系到開放的、有特殊背景的生物反應體系的過渡等。先登山頂,方能感知一覽眾山?。∶恳粏卧潦际紫冉榻B單元知識的學習方法指南以及前后單元知識間的內在聯系,然后重點講授。將教學內容分解為必講內容、自學內容和備查內容,突出必講內容,引導學生消化自學內容,掌握利用各種渠道查閱收集整理化學資料的能力。
興趣是大學生探究成功的重要保證,它能使大學生堅持長時間學習、研究,能激發大學生積極參與研究的欲望,教材的意圖是讓學生動手“實踐”,由扶到放,到綜合運用,使學生通過活動理解知識、得出結論,培養學生的觀察力、分析力等各種能力。教學中,把教材當成經典,教材有什么就講什么,教材怎么編排教學就怎么講的做法是不符合科學的教學理念的,教師只有在充分理解教材基本思路的基礎上,加入自己的改造和創新,結合學生的實際情況,靈活安排教學內容,從學生的興趣和生活邏輯出發,設計各種各樣的活動,為學生創設實踐環境,從而引起學生期望的行為反應和期望的情感體驗。教學的引導不應局限于語言上的引導,更應體現在活動設計上的引導。
教學目的是由扶到放、到自主探索,根據學生從不同角度提出的各種問題,指導學生選擇自己感興趣的問題展開探究活動,從活動中發現規律、掌握知識,以體現出學生所掌握的知識是實踐出來的,而不完全是聽來的。
大學是嶄新的學習,每個人對各學科各課程學習的深度和廣度將凸顯其差異。在生物無機化學的教學中,既注意智力因素的考察又要注意非智力因素的考察,既注重學生對課程學習深度的考察又注意學習廣度的考察。
一、“教學名師”工程為廣大教師指出了努力追求的方向
1 怎樣做“教學名師”?“教學名師”工程為廣大教師指出了努力追求的方向。“教學名師”要有一定的教育科學研究能力,有豐富的教學經驗和獨特的教學風格,這使過去長期困擾“誰教得好”的軟尺子有了硬標準:
“教學名師”要有高尚的師德和真摯的教育感情。他們具有高尚的道德品質和教師職業道德,敬業愛崗,忠誠黨的教育事業,有高度的事業心和強烈的責任感,為人師表,教書育人。我校首位國家級教學名師獎得主史啟禎教授就是這樣的人。史啟禎教授除了在外開會和生病,每日(包括假期)都早早來到辦公室,思索著學科的發展,精心的耕耘,在爽朗的笑聲和細語中與學生探討論文和教材。他說:“教師應該用自己的風范來影響感化學生,更要用自己最真摯的情感關心和愛護學生。”
“教學名師”要有扎實寬厚、廣博精深的知識結構。教師知識淵博,思維活潑,才能在教學中把握全局,融會貫通。史啟禎教授曾三次赴美國西北大學與美國科學院院士、原美國化學學會主席巴索洛教授合作、學習,巴索洛教授稱他是“實驗藝術家”。史啟禎教授任教期間,先后主持了7次國家自然科學基金研究項目,其中有兩項中美之間的國際合作研究項目,280余篇研究論文中有140多篇是發表在sci源期刊上。在世界著名雜志《美國化學會志》上發表的4篇論文被國外雜志、專著引用600余次。作為學術帶頭人,最早成立了國內第一個物理無機化學研究所和陜西省物理無機化學重點實驗室,于2007年與化學系其他兩個省重點實驗室一起組建了西北大學合成與天然功能分子化學教育部重點實驗室。先生的教學理念“科學研究可以改變一個人的氣質,可以改變一個人的風范,可以改變一個人對書本知識的看法,甚至可以改變一個人的世界觀,而老師就是要通過課堂教學這個渠道,將這些變化傳遞給學生,進而引發他們的變化”,在改變著、豐滿著我校的無機化學學科。
“教學名師”要創造性地從事教育工作。教師的觀念一方面影響自己的教育行為,一方面對學生的身心發展存在顯著的影響。史啟禎教授善于突破原有的凝固的思維模式,創造性地獲取、加工、輸出新的教育信息,不斷更新教學理念和內容,在教學手段、教學的組織形式上突出創造性的特點,努力培養具有創新精神和實踐能力的人才。他在11年中將《無機化學與化學分析》出版了三個版本,使之成為迄今教指委為應化專業立項編寫的唯一一本專業基礎課教材。先生主筆翻譯出版了《過渡元素金屬有機化學》、《無機化學》、《無機化學前沿》、和《空氣敏感化合物的操作》,通過精品教材引進先進教學理念。他以“瞄準國際前沿,推動我國無機化學課程體系和教材內容的現代化”獲得了陜西省和國家優秀教學成果獎。
“教學名師”要有高超的教育科學研究能力、豐富的教育經驗和獨特的教學風格。史啟禎教授在對美國大學考察的基礎上,提出了“必須要改變我們已有的教育觀念”,開始了新的探索,他要創建一個平臺,一個能將中外高等教育理念性相融合的平臺;他又提出“教學和科研是鳥的兩只翅膀,二者缺一不可”。因此,先生樂此不疲,在國內外教育期刊上,率先試驗“無機化學”的雙語教學,耗費14年主譯4本外國精品教材——體現著“只有將中國傳統教學思想與西方現代教育思想實現完美融合,教學改革才有出路”的教學理念。先生認為“不能將當代標志性成果當作一種時髦的點綴,我們的著眼點甚至也不能只是介紹成果本身,而是隱含在成果背后的科學思維方法”。就是在這種先生首先擁有雄厚的科研背景、先進的教學理念、辛勤的耕耘和收獲氛圍中,我們才能時刻關注國際上學術研究的進展狀況,消化理解這些最新研究成果,才使我校無機化學學科成為了一個銳意進取的團隊。的確, “教學名師”的效應在這里產生。
2 以“教學名師”為榜樣,促進了教師隊伍建設。“教學名師”工程使我校開展一個以“教學名師”為榜樣,促進教師隊伍建設的活動,對于穩定我校良好的教學秩序,實現把我校建設成為國內一流國際知名的研究型大學的目標至關重要。首先,從思想上要認識到這一舉措是辦學理念的重要內容之一,名師的效應就是一所學校的效應,建設高水平的師資隊伍是高校發展的根本措施。其次,要注意從基層培養抓起,從樹立旗幟、建立團隊抓起,抓好學校層次的名師建設。第三,要創建一個公平競爭的機制,最大限度地激發教師的積極性,營造寬松的學術氣氛,激發教師的創造激情。在這樣的努力下,我們無機化學教研室的唐宗薰教授榮獲了第二屆高等學校教學名師獎。西北大學的兩位高等學校教學名師獎獲得者都出在無機化學教研室,他們又同時獲得陜西省教學名師獎。還有兩位教授獲得了校級教學名師獎(西北大學定名
轉貼于
為教學質量獎)。
名師為廣大教職員工樹立了榜樣,使廣大教職員工不斷提高政治素質和業務水平,牢固樹立質量意識和創新意識,敬業愛崗,扎實工作,為進一步提高西北大學的教學科研水平和管理水平做出了應有的貢獻。
二、“國家級精品課程建設”工程為教學質量的提高奠定了基礎
教育部推進國家精品課程建設具有很強的針對性。我校在這一工程建設中,討論了“課程建設規劃要注意什么”、“教學隊伍建設難在哪兒”和“關于教學如何實現現代化”問題,嚴格按照“一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點”建設示范性課程。從2003年至今,我校有校級精品課程38門,省級精品課程34門,國家級精品課程11門。2007年度又有22門校級優質課程申請參評校級精品課程。唐宗薰教授主持的“中級無機化學”和高勝利教授主持的“無機化學與化學分析”兩門課程被評選為國家級精品課程。這兩門課程在全國得到了好評,影響巨大。其中“無機化學與化學分析”課程已建設了資源豐富、界面新穎的網絡資源(全國已有53個網站使用和傳播),從學生學習到同行備課,多層面起到了輻射示范作用,發揮了精品課程的帶動作用,為國內同類課程教學提供了一套從教材到教案、從課堂講授到課外學習的完整的、可行的教學模式。該課程已經受到了廣泛的關注和好評,制作精良的課件被眾多網絡紛紛轉載,得到了兄弟院校學習和講授普通化學課程的學生、老師的一致稱贊:“是大家學習和講授普通化學課程的好幫手”。
三、“面向21世紀課程教材”建設工程為教學質量的提高打沖鋒
教材改革的基本要求是在原有的基礎上有所創新、有所發展;立足于我國國情,學習國外經驗,為國內服務,體現中國特色;要解放思想,實事求是。我們無機化學教研室史啟禎教授主編的《無機化學與化學分析》和唐宗薰教授主編的《中級無機化學》分別作為“面向21世紀課程教材”和“十五”國家級規劃教材由高等教育出版社出版。這兩本教材突出了人本教育、實施差異教育的思想;著眼于社會和個人的發展需要,著眼于學生能力和智慧的培養,著眼于學生素質的全面提高。合理解決了以往教材只強調學科的系統性、忽視學生綜合能力培養和崗位對人才規格的要求,專業面過窄、直接影響對社會需求復合型人才的培養和課程設置與教材內容不能及時更新、內容陳舊、不能體現新知識、新技術、新工藝、新方法,不能體現科技發展的需求和時代的特征與課程結構和內容缺少彈性、缺乏設置合理的選修課目、不利于安排教學等問題。前者具有明晰的定位、實現“立體化”、全新的構架、很強的可讀性和探索了低年級開展雙語教學形式等特點,2007年榮獲陜西普通高等學校優秀教材一等獎,先后入選高等教育“百門精品課程教材建設計劃”選題研究項目、陜西省“教學研究重點項目”、國家“十一五”教材規劃項目和國家自然科學基金委“國家基礎科學人才培養基金教材建設項目”。后者填補了無機化學與高等無機化學之間的“中等”水平,完成了同一學科三個不同層次的課程體系。正如黃春輝院士的評價:“我認為作者自始至終在深度和廣度上,在知識層次和編寫方法上都認真地把握住了‘中級’這個位置。這是一本內容豐富,很有特色,符合教改方向的教材。”
四、“教學科研訓練”工程是高等理科教育教學質量提高的催化劑
教育部與國家自然科學基金委聯合設立的“國家基礎科學人才培養基金”,旨在促進科學研究與教育的結合,加強本科生科研能力訓練和綜合素質的提高。這是提高高等理科教育教學質量的又一舉措,取得了預期效果。在這項基金的資助下,我們化學系順利入選國家基礎科學人才培養基地,成為陜西省和國家級化學實驗教學示范中心,成為陜西省“具有工學和醫學背景的化學拔尖創新復合人才培養模式創新實驗區”。
1注重學生基本實驗技能的培養
無機化學實驗是化學專業的大一新生步人大學校門后的第一門實驗課,是大學化學必修的基礎課程,與無機化學課程既有聯系,又有獨立的系統,學生在這個階段能夠訓練化學基本操作及養成良好的實驗習慣。但基于中學化學的基礎,實踐教學和理論教學的目標有所不同,教師希望通過實驗來吸引學生的注意力,從而達到提高理論教學的目的;并且,教師課堂演示實驗,只是讓學生觀察實驗現象及結果,導致一部分學生的實驗基本操作不規范。因此,良好的實驗習慣及規范的實驗操作需要由無機化學實驗課程的教師來指導學生完成?;瘜W實驗能夠安全順利完成,得益于規范的實驗操作。實驗儀器不同,操作方法也會有所不同。例如,不能用量筒直接加熱液體;用試管加熱固體時,應使試管口略向下傾斜,防止加熱過程中產生的液體倒流回底部炸裂試管,同時管口不能對著自己或他人;不能用已經點燃的酒精燈去點燃其它未燃的酒精燈。這些看似微不足道的操作都可能導致危險發生。例如,有些學生疏忽大意,實驗中發生試管炸裂,玻璃片飛濺等意外,甚至會對周圍其他人員造成身心傷害;有些學生使用電加熱套等通電儀器時,沒有及時擦凈燒杯外壁的水,或者操作不當會將燒杯中的液體打翻,都可能引起電熱套的燒毀甚至火災的發生。通過強化學生對無機化學實驗課程的重視程度及學習態度,使學生逐漸形成良好的化學素養,為后續實驗課程,如有機化學實驗、分析化學實驗和物理化學實驗、高分子化學實驗等打下重要的基礎。因此,關注無機化學實驗的教與學,充分提升無機化學實驗課程的重要地位,是更好地增強學生科研能力和創新思維能力的重要舉措。此外,無機化學實驗教學中,教師應該 要求學生如實記錄現象,提交原始數據,規范書寫實驗報告,養成嚴謹求實的科學態度。
2注重學生實驗成績評價方法的改進
無機化學實驗成績分為兩部分,即平時成績(70%)和理論考核(30%)。理論部分可采取開卷或閉卷的形式,考査學生綜合知識掌握情況。平時總成績可根據每門實驗獨立打分,再取平均值。每門實驗成績又由預習報告(30%)、實驗環節(40%)、結果和報告(30%)三部分組成。預習主要參照學生預習報告完成情況和課堂回答問題情況。預習報告不能原封不動抄襲書本,應使用自己的理解與語言來書寫,預習報告未完成不允許實驗。實驗情況當屬重點考查環節。實驗環節,教師重點考察學生實驗操作是否規范,是否具有節約水電、試劑,維護儀器和愛護公物的意識理念,及實驗是否有秩序,守紀律、講衛生等良好的習慣。在學生開始實驗操作以后,教師不能只顧做自己的事情,而是應該加強對學生實驗過程的考核??刹扇〉霓k法有:教師在課堂上認真觀察每位學生做實驗的過程,并做好相關記錄。目的有三個:一是及時掌握每位學生的實驗進度;二是及時發現不當操作,并給予當場糾正,對具有普遍性的較嚴重的問題可以立即提醒全班同學加以防范;三是及時發現操作非常規范、實驗認真的學生,給予表揚。另外,在巡視的過程中也能夠及時解答學生的疑惑,解決學生遇到的困難,比如有的學生儀器損壞,要及時為其更換等。課堂考察的結果最終可以給出相應的分數。實驗報告的內容,應該包括實驗目的、實驗原理、儀器藥品、材料、實驗步驟、實驗結果與分析討論、思考題以及實驗小結等部分。實驗報告可以讓學生自行概括實驗內容和原理,按流程圖、圖表等形式書寫,儀器裝置圖美觀,數據記錄準確,結果分析合理,有討論思考,有獨到見解。一份高質量的實驗報告應具備內容完整、條理清晰、數據豐富、實驗結果準確、分析合理等特點。此外,還應該對實驗環節及實驗報告具有突出表現的學生給予肯定和加分。綜合評價結果應及時反饋給學生,讓其盡早明晰實驗過程中的各種問題,并加以糾正,鼓勵學生勤思考、多動手,養成良好的實驗習慣及學習態度[3]。
3注重現代化教學手段的使用
教師可以將一些基本操作制作成微視頻,實驗前先讓學生認真觀看基本操作規范。還可以將污染較大、耗時較長、有毒有害的合成類實驗制作成多媒體或者視頻播放。這樣既能夠避免有毒有害物質對人體和環境的危害,同時又能夠保證實驗教學對理論教學的支撐性,使理論知識具備系統性。同時,如果實驗中出現問題或異?,F象,還可以讓學生借助圖書館、網絡搜索答案,進行實驗小結分析。此外,還可以讓學生盡早到專業數據庫中查閱相關的學術論文,在老師的幫助指導下撰寫化學小論文,以此培養學生嚴謹的科學態度和應用現代化信息手段的能力,為畢業論文或設計打好堅實的基礎。通過現代化教學,增強學生的學習興趣,提高學習的主動性,擴大化學視野,將化學前沿的知識滲透進人課堂,反過來提升對理論教學內容的理解。大學化學實驗運用現代化教學手段,不僅能夠擴大課程容量,還可以培養學生利用現代資源解決問題的能力。
4提倡綠色化學及微型實驗,節約能源保護環境
根據化學類權威期刊《綠色化學》的定義,綠色化學是指在制造和使用化學品時應當有效地利用原料,盡量消除生成的廢棄物和避免使用有毒和危險的化學品和化學溶劑。將綠色化學的新理念滲透進人化學實驗教學正逐步成為化學教育工作者追求的目標。微型化學實驗使用的化學試劑與對應的常規實驗相比少90%以上,從污染預防和環境安全的角度出發,大大減少了藥品用量;且反應在微型化的儀器裝置中進行,縮短了反應時間[5]。同時,由于微型化學實驗所需儀器具有獨特的優勢,例如體積小,價格低廉,很容易在日常生活中找到替代品。無機化學實驗課程中有關元素性質的鑒定實驗,使用試劑種類繁多,接近一百種試劑,且用量較大,相應廢氣廢液排放量也很高。因此,如果把這一部分實驗改進為微型實驗,將很大程度上減少了污染,節約了成本,縮減了經費開支,并且還能夠減少水、電等能源的消耗。例如,我們可以把用試管反應的實驗改為在點滴板上操作,看到現象即可;將粗硫酸銅提純、硫酸亞鐵氨等實驗改為在微型儀器中進行。目前我們實驗室已對元素性質鑒定實驗進行了改進,例如學生使用眼藥水瓶來取用藥品,大大減少了藥品的用量。即使如此,每次實驗結束,眼藥水瓶中還會殘留半瓶甚至更多藥品,如何進一步減少藥品取用量,減少浪費也是我們亟待解決的問題。微型化學實驗不僅能夠達到常規實驗同樣的實驗效果,同時在樹立環保觀念、節約能源、減少環境污染、培養嚴謹的科學態度、培養解決實際問題能力等方面發揮重要的作用。
5結語
化學專業是目前發展較快的也是社會需求較大的專業之一。關于無機化學實驗教學,還有許多問題需要研究探討。在今后的教學工作中,要就存在的問題進行不斷地改進和完善,使無機化學實驗在理論教學中發揮更加積極的作用,也使實驗教學更加適應當前社會對創新性人才的培養需求。通過不斷改進無機化學實驗課程的內容,更有利于提升學生的學習樂趣,調動學生做實驗的積極性,提高學生解決問題的能力及綜合運用知識的能力,培養學生的創造能力。這意味著要求教師要不斷地學習提高自身的教育理論,提升教學技能,將化學實驗課程與實際問題相結合,使學生能夠在化學領域的學習過程中邁好堅實的第一步。
關鍵詞:教學研究;教育觀念;教學理念;教學方法
一、轉變教育觀念就會有做好教學研究之動力
大學教育中存在的問題,例如教師對本科教育目標缺乏清晰的認識等,已不容回避。在這些問題上沒有教育觀念的轉變,就不會有做好教學研究之動力。
1.大學本科教育的目標是培養人才[1-3]
多少年來,中國大多數教師認為“傳道授業解惑”是天經地義的。然而,在社會發展無止境、科學發展無止境、知識無止境、學無止境的大背景下,傳統的教師角色已基本上不適應了,或者說是遠遠不夠了。教育的根本目的是培養德、智、體、美全面發展的社會主義建設者和接班人,要把培養人才作為高等學校的第一職責。在新的教育目標下,教師必須與時俱進,盡快適應角色的轉變。
這個教育觀念的轉變可從國外名牌大學成為大師搖籃中得到啟示[4]。哈佛大學前校長德雷克·博克在《回歸大學之道》一書中總結認為[5],大學的培養目標應該是多方面的,確定了大學本科教育的八個目標應該是:表達能力、批判性思維能力、道德推理能力、公民意識、適應多元文化的素養、全球化素養、廣泛的興趣、為就業做準備。
2.大學教師對本科教育的態度至關重要
教師是大學本科實現教育目標的身體力行者。我國大學教育已經由精英教育過渡到了大眾教育階段,現在的大學教育應該是“以學生為主”,應著眼于社會和個人的發展需要、著眼于學生能力和智慧的培養、著眼于學生素質的全面提高。再則,課程改革的可能空間和限制因素在很大程度上蘊含于教師文化之中,教師文化(包括價值取向、教學文化、師德文化等方面)為它們提供了總的框架。我們認為,教師教育觀念的轉變是教育改革成功的關鍵。
倘若不進行這樣一種教育觀念的轉變,那就會出現諸如教師承擔過多的科研和校外咨詢任務,忽視教學和學生,使教學過于簡單化;感受不到必須不斷尋求更新、更好的教育方法的壓力,也就體會不到應該盡可能提高教育質量的緊迫性。
二、提升教學理念就會有做好教學研究之策略
教學理念是指人們對教學和學習活動內在規律的認識的集中體現,同時也是人們對教學活動的看法和持有的基本態度和觀念,是人們從事教學活動的信念。明確表達的教學理念對教學活動有著極其重要的指導意義。
1.提倡高校教師先要當教育家再當科學家
大學里的科學家與科學院系統的科學家是有所不同的。身處高校,教師除了搞科研以外,首要任務就是培養人才。中國近代力學之父錢偉長認為:“大學教育的過程,就是必須要把一個需要教師才能獲得知識的人,通過幾年學習, 其畢業時培養成不需要教師也能獲得知識、無師自通的人。換言之,大學教育的一個重要任務, 是培養學生獲取知識的能力?!盵6]這就是說,大學教師首先要當好教育家,完成培養好人才的任務。
美國著名的物理學家、1965年諾貝爾物理獎得主費曼(Richard Feynman1)不僅是物理學家而且是教育家。在獲得的諸多獎項中,費曼特別感到自豪的是1972年獲得的奧爾斯特教育獎章[7]。復旦大學前校長謝希德教授是享譽海內外的著名固體物理學家、教育家、社會活動家、第三世界科學院院士,她去世后新民晚報的紀念文章稱“她首先是教育家其次是科學家”贏得了眾人的仰慕。
2.提倡高校教師要科研和教學兩只翅膀都硬起來
在高等學校里必須是兩個中心一支隊伍,教學必須與科研結合,教學不能和科研分家。教學沒有科研作為底蘊,就是一種沒有觀點的教學,沒有靈魂的教育[6]。
為此,我們提倡大學教師“讓教學和科研兩只翅膀都硬起來”的理念[8]。認為忽視教學的教師不是一名好教師;不搞科研的教師,不會是一名優秀教師。教學和科研是相輔相成、相互促進的[9]。
3.提倡要把教學研究當做科學研究那樣重視
教學研究猶如科學研究一樣,要有理論性、科學性、前沿性、應用性和示范性。歸根結底,是要有創新性,即:我們應該研究什么,我們能研究什么,我們研究的特點是什么,要表現出研究課題的新思想、新方法和新結論。因此,教學研究立題和研究方法很重要,要把它升華到一定的理論層面。
三、改變教學方法就會有做好教學研究之效果
周遠清在首屆“中國大學教學論壇”上講到如何提高高等教育質量時說:“我認為可以從以下兩個問題著手。一是建設一支高水平的師資隊伍。……二是教學方法改革與創新的問題。”他提倡“開展一次教學方法的大改革”,認為“如果教學方法不來一次大的改革,我覺得中國的高等教育想培養出高素質的人才、創新思維的人才是比較困難的。”[10] 教學方法的改革不光是個技術問題,不能只被作為實現教學目的或完成教學任務的手段,事實上,教學方法本身也具有教育功能,選擇正確的教學方法和正確運用教學方法,有助于發揮大學課程的綜合教育功能,尤其是德育功能,從而促進學生知識、智力和品德等方面的綜合發展,成為既有出色的專業素質,又有良好的道德品質的人[11]。結合教學實際實施教學方法之改變的做法,確實會提高本科教學質量。
1.國家精品課程“無機化學與化學分析”的創建和成效
為了將本科核心課程“無機化學與化學分析”創建成國家精品課程,我們按照“一流的教師梯隊、一流的教學思想、一流的教材、一流的教法、一流的教學設備”去做,把如何凸顯基礎扎實、知識面寬和科學思維活躍成為本課程創新改革的指導思想。強化精品課程意識,致力于有特色的立體化教材體系建設。主教材歷經10年磨礪,出版了5個版本[12]。到2005年,發展成為包括紙質輔助教材《無機化學與化學分析學習指導》和電子輔助教材《無機化學與化學分析電子教案》在內的立體化教材[13,14],完成了應用化學專業首門基礎課程建設的硬件工程,成為專業發展的支柱。
2.加強合成化學教學,完善化學課程結構
化學課程結構中,要解決專業基礎課和重要的綜合訓練之間的脫節,重視開設“合成化學”是個好辦法。在多年對本科生開設“無機合成化學”課程的教學基礎上,重新研究該課程的教學目標和要求、內容和方法,合理解決內容的基礎性與先進性、與綜合實驗和研究性實驗的配合、注入科學研究思維的教學方法等關系,同時編寫《無機合成化學簡明教程》[15]。兩年來新教材的使用,使本科生在畢業論文和基礎科學人才培養基金項目研究中激發了學習熱情,增長了想象力,使學生達到從以前的“就這樣做”過渡到了現在的“為什么這樣做”的目的,大部分學生都有了較高水平的研究論文和專利。
3.將一門理科基礎課程建設成通識教育核心課程
在論述通識教育中應充滿專業知識元素、化學是自然學科的中心學科、“化學與社會發展”課程的內容最能體現文化素質教育等之后,提出了應把“化學與社會發展”課程建設成通識教育核心課程的觀點[16]。出版了《化學·社會·能源》教材[17],作為鞏固、提高該課程質量的保證。
4.教學方法的探索和實踐
所謂體現教學方法本身的教育功能,就是要進行教學方法的改革,完成《化學專業教學基本內容》中指出的“本科教學不只是傳授知識(基礎的、前沿的),更要傳授獲取知識的方法和思想,培養學生的創新意識和科學品質,使學生具備潛在的發展能力和基礎(繼續學習的能力、表述和應用知識的能力、發展和創造知識的能力)”這一指導思想。實踐中,在《無機化學與化學分析學習指導》第二版中[13],增寫了對主教材教授的“指導意見”;提倡大綱式教學方式,追求“以學生為中心”的理念[18];提升“元素化學是無機化學的主脈”和“加強元素化學教學是學科發展的需要”等教學理念[19],提倡“授人以漁”,而不是“授人以魚”。
5.重視化學實驗的訓練
實驗教學是實施全面化學教育最有效的教學形式。無機化學實驗既為學好無機化學所必須,也是一名化學家成長的基礎。我們很重視編寫與理論課程配套的實驗教材。課程組在20世紀80年代編寫出版了當時國內無機化學僅有的三本新實驗教科書之一《無機化學實驗》[20]。1998年出版了《無機化學與化學分析實驗》[21]。2011年又編寫出版了新版《無機化學與化學分析實驗》[22]。在“大學化學實驗系統改革”課題組編寫出版的三本《大學化學新實驗》[23-25]中結合科研成果編寫有7個由科研成果轉化的新實驗。實現了從教育規律和教學實踐兩個角度著力實現“1+1﹥2”的設計目標,成為了實施素質教育和創新能力培養的重要推動力。
6.重視教學工具書的編寫
工欲善其事,必先利其器。信息時代就是知識經濟年代,尤其是學習化學,工具書必不可少。常使用工具書可以提高學生的自學能力,有利于后續文獻課的開設。20世紀80年代我們翻譯并出版了前蘇聯的《無機化合物性質手冊》。針對化學元素的不斷增多和實用化學元素周期表的不令人滿意狀況,在學校資助下,先后立項編寫并出版了4個版本的《化學元素周期表》[26-28]。徐光憲教授說:“這是我見到過的最新、最好的周期表,包含的信息量豐富。一定會被化學界同行所接受?!?/p>
綜上所述,要落實“提高質量是高等教育的生命線”的精神,就必須提倡高校教師要像做好科學研究那樣去做好教學研究。要做好教學研究就得不斷轉變教育觀念、提升教學理念和改變教學方法,要按照教育教學規律去探索一套行之有效的研究方法。
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依照教材應具有科學性、合理性的要求,從30章教學內容中精選出24章,先將零散的知識有機地串聯成不同的線條,再將線條相互結網形成若干知識面,最后將知識面延伸成無機化學原理的整體。通過精選、整合教材內容,教師能夠較好地將各知識點串結在一定的線條上,提綱挈領地推進知識層次,全方位、多角度地引到學生理解無機化學基本原理的本質及內在聯系。學生在學的過程中,可以在識記的基礎上抓住要領,深化認識,深刻理解學科內容,提高思維的廣闊性、全面性、深刻性,最終實現綜合能力的全面提升。
二、改革教學方式,培養學生的科學探究能力
為了充分激發學生的學習熱情,培養學生科學探究的能力,我們不斷探索課程教學方式,包括啟發式、參與式、互動式和案例教學法,使學生置身于實踐研究和理論思考的環境中,為學生提供了分析問題、解決問題的空間,收到了良好的教學效果。課堂教學中,我們特別注意給學生更多的參與機會,以學生為中心,調動學生學習積極性。例如:對于容易理解的內容,僅提出問題或提綱,組織學生討論和交流,盡量讓每個學生都有機會發表自己的見解。學生在討論和交流中互相啟發、互相學習,有利于集思廣益、激發學習的動機。在提高了學生語言表達能力的同時,其思維能力、分析問題和解決問題的能力也不斷提升。無機化學關于物質組成、結構、性質、用途、能量的內容及化學在解決人類所面臨的人口、健康、能源、環境、資源等危機方面的重要性和能動性,也為學生進行科學探究提供了課題。結合這一特點,我們從課程教學內容的實際出發,為培養學生的科學探究能力,大力加強探究式教學。緊緊圍繞知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀,從學生已有的知識經驗中銜接和認知結構上伸延,充分發揮學生學習的主體性,激發學生主動參與教學,轉被動的學習方式為科學的探究性學習方式。這不僅有利于學生學習方式及認知方式的轉變,還有利于培養研究型的化學人才。同時,這種教學方式還給學生提供了一個教育教學的新理念和與時俱進的空間和平臺,對培養學生的創新實踐能力和可持續的職業發展素養具有不可替代的作用。
三、開展綠色化學,培養學生正確的科學態度
在無機化學的教學中滲透綠色化學的內容,把綠色化學的思想貫穿在整個無機化學的教學過程中,培養了學生強烈的環保意識。課改中,我們把現實生動的綠色化學的范例引進實驗教學課堂,將范例所涉及的知識點,自然生動地滲透到實驗教學之中。實踐證明,綠色化學實驗方法在訓練學生動手能力,激發學生學習興趣,培養學生創新性思維和樹立環保意識等方面具有獨特的地位與功效。
四、開發和利用擴展性課程資源,擴大學生的知識視野
大學教學不應該視教學大綱為金科玉律,當教科書作為唯一的課程資源。大學教學也不能僅僅依據教材的知識系統描述內容目標,卻忽視對學生科學素養的培養。在教學中,如果缺乏對學生識別、開發和運用課本外、學校外課程資源的意識及能力的培訓,不能及時挖掘這些資源、不能對它們進行篩選、轉化和有效利用,也會造成許許多多有價值的課程資源的閑置和浪費。因此,在無機化學的教學第一堂課上,我們明確提出,教材只是教學過程的主要參考資料,不是唯一的教學用書,大量的無機化學知識需要課外補充。結合專業特點,我們向學生介紹一些無機化學的優秀參考書,介紹一些國內外著名的無機化學學術刊物,指導學生從這些教學資源獲取學科研究的最新成果,幫助學生及時了解化學學科的發展動態及發展前沿,這樣既提高了學生對化學學科的認識,增強了學習興趣,又擴大了學生的知識視野,啟迪了學生的創新思維。
五、加強學習指導,培養學生自主學習能力
做習題時也往往習慣于套用公式而不能真正地理解的基本概念,常常容易出現模糊的概念和錯誤。為了幫助學生深刻理解無機化學課程的重點內容,牢固掌握無機化學的基礎知識和基本原理,逐步掌握科學的學習方法和獨立獲取知識的能力。我們根據教學大綱的要求,本著既傳授知識又開發智能,既統一要求又發展個性的原則,在總結多年教學工作經驗的基礎上,參考多種相關教材編寫了《無機化學學習指導》一書,并于2007年由蘭州大學出版社出版發行?!稛o機化學學習指導》一書首先明確提出每一章的學習目的、學習重點和學習難點,告訴學生每章學習要達到的目標和解決的重點問題。然后對各章的基本概念、基本理論、基本定律及主要內容進行簡明扼要的論述、歸納和總結,以達到知識點的系統化、條理化和理論化。通過小結,尋找規律,加強記憶。對于其中的難點和易混淆、易疏漏之處,給以恰如其分的說明。元素化學部分尤其注意對各元素及其化合物的轉化關系進行歸納,幫助學生抓住教材中最主要的、本質的內容,以達到消化和掌握每章內容,培養和提高學生分析問題、歸納問題能力的目的。為了培養學生正確的思維方法和嚴謹的科學態度,我們通過例題解析的形式,幫助學生解疑答難,理解教材,以強化知識結構,掌握所學知識,熟練解題?!稛o機化學學習指導》通過同步練習的形式,幫助學生查漏補缺,自我檢查學習效果,起到激發學生學習興趣、提高學習質量的作用。
六、改革考試方式,重視能力評價,加強試題庫建設
考試的目的在于檢測學生的學習效果和掌握的技能。教學方法的改進,必然要引發考試方式的改革。傳統的課程考核方式是筆試,這種單一的考試形式容易導致學生死記硬背所學知識,因而學習被動,不利于創新能力的培養。為解決這一問題,我們以能力評價為主,著眼于加強學生知識、素質和能力三個方面的培養,創新考試方式。具體做法是:一是加強試題庫建設。我們將多年來的無機化學考試題進行了集中整理,結合從外校收集的試題,建成了包含25套試題的無機化學試題庫,期末考試時從試題庫中抽取試題。二是將平時成績、期中考試成績與期末考試成績相結合。三項成績在總評成績中所占比例,目前我們采用的是1︰2︰7。平時考核的形式多樣,除傳統形式的課堂作業外,結合課堂教學內容,教師引導學生撰寫課程結業小論文或綜述,為此學生必須走出課堂,自主查閱相關文獻資料,擬出實驗方案,并利用雙休或節假日時間進到實驗室反復實驗,最后按照正規格式撰寫出研究論文。多年來,我們一直堅持實行期中考試,不以一次考試定勝負。在實驗考核中,將預習報告成績、實驗報告成績、期末考試成績按2︰3︰5進行綜合評定。通過總評成績考評學生的課程學習情況,既是對學生學習過程的肯定,也是對學生學習效果給予合理評價,有利于培養學生良好的學習習慣和持之以恒的學習態度,對開發學生的學習潛能、培養創新人才起到積極的作用。
七、參與教師科研課題,培養學生的科研能力和創新能力