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關(guān)鍵詞:物理化學(xué);精品資源共享課;轉(zhuǎn)型升級(jí)
課程建設(shè)是教育部高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的重要內(nèi)容之一,目的是通過加強(qiáng)課程自身建設(shè),打造一批具有一流的師資、一流的教學(xué)內(nèi)容、一流的教學(xué)方法與手段、一流教材的精品示范課程,以提高高等學(xué)校教育教學(xué)質(zhì)量,進(jìn)而提高高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量[1]。該項(xiàng)工作自2003年啟動(dòng)實(shí)施,本科教育共建設(shè)了國家精品課程3909門。客觀地講,盡管在國家精品課程建設(shè)中存在一些有待改進(jìn)的地方,但這項(xiàng)工作對(duì)于提高各高校對(duì)課程建設(shè)的重視、對(duì)推動(dòng)各課程自身建設(shè)、進(jìn)而提高高等教育教學(xué)質(zhì)量發(fā)揮了極為重要的作用。2011年“本科教學(xué)工程”對(duì)于課程建設(shè)繼續(xù)給予重視。《教育部關(guān)于國家精品開放課程建設(shè)的實(shí)施意見》提出了“將原國家精品課程轉(zhuǎn)型升級(jí)為國家級(jí)精品資源共享課”的重大決策。天津大學(xué)物理化學(xué)課程在國家精品課程建設(shè)及轉(zhuǎn)型升級(jí)的實(shí)踐中,積累了一定經(jīng)驗(yàn),對(duì)轉(zhuǎn)型升級(jí)也有了一些新的認(rèn)識(shí)。
一、天津大學(xué)物理化學(xué)國家精品課程建設(shè)情況
天津大學(xué)物理化學(xué)課程自2005年被評(píng)為國家精品課程以來,經(jīng)過多年建設(shè),在師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)模式改革(涉及教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法)、教材建設(shè)等方面取得了長足發(fā)展。
1.師資隊(duì)伍建設(shè)
經(jīng)過大力引進(jìn)與培養(yǎng),建設(shè)了一支由教學(xué)名師領(lǐng)銜、以中青年教師為主,對(duì)教學(xué)及科研有熱情、充滿活力,適應(yīng)研究型大學(xué)需要的高水平師資隊(duì)伍。本課程現(xiàn)有專任教師14人,其中教授7人,副教授5人,高等學(xué)校教學(xué)名師獎(jiǎng)獲得者和天津市教學(xué)名師獎(jiǎng)獲得者各一位。14位教師中13位具有博士學(xué)位,8人具有一年以上國外留學(xué)經(jīng)歷,他們均具有很好的教學(xué)科研背景。應(yīng)該說這支優(yōu)秀的隊(duì)伍既是物理化學(xué)課程多年精心建設(shè)取得的成果,更是保持課程高水平并可持續(xù)發(fā)展的根本保證。
2.教學(xué)模式改革
更新物理化學(xué)課程教學(xué)模式,加強(qiáng)課程內(nèi)涵式發(fā)展。具體做法是突破“以教學(xué)基本要求為框架、以教材內(nèi)容為教學(xué)邊界”的做法,摒棄高等教育中的應(yīng)試教育(灌輸—記憶—考試),樹立新形勢(shì)下的高等工程教育觀,進(jìn)行知識(shí)傳授的同時(shí),注重學(xué)生創(chuàng)新思維、工程意識(shí)及能力的綜合培養(yǎng)。在實(shí)際教學(xué)過程中實(shí)施了“開放輻射”教學(xué)新模式,該教學(xué)模式如下圖所示。
該模式強(qiáng)調(diào)在教學(xué)過程中,從相應(yīng)的化學(xué)知識(shí)點(diǎn)出發(fā),向兩個(gè)方面擴(kuò)展與外延:一方面介紹與該知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的發(fā)展簡史、相關(guān)科學(xué)家生平及貢獻(xiàn)、涉及的科學(xué)方法、與科研工作的聯(lián)系與體現(xiàn)、相關(guān)研究熱點(diǎn)、最新研究現(xiàn)狀及前沿知識(shí)介紹等,在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí),更有利于學(xué)生科學(xué)精神、創(chuàng)新思維的培養(yǎng);另一方面介紹該知識(shí)點(diǎn)在專業(yè)課程中的應(yīng)用、在工程實(shí)際中的體現(xiàn)以及在日常生活中的反映等,使得學(xué)生學(xué)以致用,在激發(fā)學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)積極性的同時(shí),提高工科學(xué)生工程意識(shí)與實(shí)踐能力,為以后分析解決工程實(shí)際問題打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
該教學(xué)模式的實(shí)施,克服了以抽象的概念、復(fù)雜的反應(yīng)式及公式等充斥課堂,更沒有片面強(qiáng)調(diào)內(nèi)容的記憶與背誦、解題技巧,沒有大講偏題、怪題、難題,避免了高等教育也陷入應(yīng)試教育的怪圈,使得學(xué)生不是將所有精力與重點(diǎn)都耗費(fèi)在知識(shí)的機(jī)械記憶層面。通過在理論知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行“升華”與“延伸”——由機(jī)械的記憶層面“升華”為思維層面、科學(xué)方法論層面(演繹過程、科學(xué)處理方法等);由知識(shí)點(diǎn)出發(fā)“延伸”至科學(xué)精神與創(chuàng)新思維訓(xùn)練(科學(xué)發(fā)現(xiàn)、發(fā)展過程等)和工程意識(shí)與能力培養(yǎng)(工程應(yīng)用),這樣才真正有利于培養(yǎng)高素質(zhì)拔尖創(chuàng)新工程人才。
“開放輻射”教學(xué)模式示意圖
經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐證明,這種新的教學(xué)模式很好地解決了教師照本宣科的問題,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與主動(dòng)性,豐富了物理化學(xué)課程的內(nèi)涵與教學(xué)內(nèi)容,提高了課程的教學(xué)質(zhì)量。
3.教材建設(shè)
實(shí)施精品化戰(zhàn)略,編寫、出版了《物理化學(xué)》第五版教材,并構(gòu)建了含有簡明教程、配套教輔書、電子教案、配套數(shù)字化教學(xué)資源的完整立體化教材及教學(xué)資源。由高等教育出版社出版的《物理化學(xué)》第五版教材在傳承前幾版教材優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了很好的創(chuàng)新與發(fā)展。該教材為面向21世紀(jì)課程教材、普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材、教育部第一批“十二五”普通高等教育本科國家級(jí)規(guī)劃教材。2009年5月出版至今,已累計(jì)多次印刷,發(fā)行50余萬冊(cè),被全國許多院校選用。為適應(yīng)少學(xué)時(shí)課程教學(xué)需要,同時(shí)還出版了《物理化學(xué)》簡明版(高等教育出版社,2010年)教材。此外進(jìn)一步出版了配套教輔書《物理化學(xué)解題指南》(高等教育出版社,2009年)、《物理化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》(高等教育出版社,2012年)、《物理化學(xué)電子教案》(高等教育出版社,2009年)、配套數(shù)字化教學(xué)資源等。形成了一套完整的立體化教材及教學(xué)資源,很好地滿足了物理化學(xué)課程不同層次高校廣大師生的需要。
二、課程的轉(zhuǎn)型升級(jí)
國家精品課程建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施,極大地推動(dòng)了高等學(xué)校課程的自身建設(shè)與發(fā)展,成績是有目共睹的。但也存在一些問題,如國家精品課程的示范、輻射、引領(lǐng)作用沒有很好地發(fā)揮出來;一些優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源不能共享,學(xué)生受益面有限;國家精品課程原有建設(shè)模式不能很好地適應(yīng)新的形勢(shì)尤其是網(wǎng)絡(luò)信息化快速發(fā)展條件下高等教育的需要。為此,教育部在2011年啟動(dòng)了國家精品開放課程(含精品視頻公開課和精品資源共享課兩類)的建設(shè),并將其納入“本科教學(xué)工程”范疇。
關(guān)于國家級(jí)精品資源共享課的建設(shè),前兩年主要進(jìn)行原有國家精品課程的“轉(zhuǎn)型升級(jí)”。這里的“轉(zhuǎn)型”是指由原國家精品課程的建設(shè)模式轉(zhuǎn)為國家級(jí)精品資源共享課的建設(shè)模式,后者側(cè)重在教學(xué)資源的共享建設(shè)。“升級(jí)”體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:第一,從運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)來講,原有的3000多門國家精品課程網(wǎng)站依托于各高校的服務(wù)器,由于種種原因,其開放、運(yùn)轉(zhuǎn)流暢度等沒有得到保障,而國家級(jí)精品資源共享課則使用教育部搭建的統(tǒng)一共享平臺(tái),其運(yùn)轉(zhuǎn)效果會(huì)是一流的。第二,從內(nèi)容來講,原有國家精品課程網(wǎng)站參差不齊,且絕大多數(shù)課程沒有全程教學(xué)錄像,可共享資源有限,而國家級(jí)精品資源共享課則在內(nèi)容上更加規(guī)范、全面,且將課程的全程教學(xué)錄像作為申報(bào)必備條件,有利于優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享。第三,從技術(shù)要求上,原有國家精品課程只要有網(wǎng)站即可,技術(shù)上沒有要求,有些網(wǎng)站僅僅為申報(bào)而設(shè),而國家級(jí)精品資源共享課則對(duì)資源提出了嚴(yán)格的技術(shù)要求,且這個(gè)要求是較高的,這有利于保證資源的共享效果。
可見,國家精品課程的“轉(zhuǎn)型升級(jí)”是有明確含義的,這也決定了國家級(jí)精品資源共享課絕不僅僅是國家精品課程名字的替換。至于二者的關(guān)系,應(yīng)該說國家精品課程是基礎(chǔ),而國家級(jí)精品資源共享課則是在新的形勢(shì)下課程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。
對(duì)照國家精品課程“轉(zhuǎn)型升級(jí)”的申報(bào)要求,在已有建設(shè)成果(主要是師資、教學(xué)改革、教材、網(wǎng)絡(luò)資源)基礎(chǔ)上,經(jīng)過課程組老師們的積極申報(bào),我校物理化學(xué)課程被建議入選2012年國家級(jí)精品資源共享課立項(xiàng)項(xiàng)目。按照要求,我們課程的基本資源是齊全的,其中包含有物理化學(xué)全程教學(xué)錄像(全部由課程組有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師主講)。該課程現(xiàn)已上線。當(dāng)然我們的課程資源在很多方面還有待進(jìn)一步豐富、更新、完善。我們的目的和國家級(jí)精品資源共享課的目的是一樣的,即通過轉(zhuǎn)型升級(jí),提供優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源并實(shí)現(xiàn)共享,進(jìn)而最終提高教育教學(xué)質(zhì)量。
三、認(rèn)識(shí)與思考
國家精品課程的“轉(zhuǎn)型升級(jí)”是一項(xiàng)很重要的工作,要想真正完成好,必須在深刻認(rèn)識(shí)此項(xiàng)工作重要性的基礎(chǔ)上,充分調(diào)動(dòng)各方面的積極性,以認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度去完成每項(xiàng)建設(shè)內(nèi)容。否則,沒有很好地認(rèn)識(shí),就沒有積極性去投入,“轉(zhuǎn)型升級(jí)”就會(huì)變成一項(xiàng)任務(wù)、甚至是包袱,當(dāng)然建設(shè)質(zhì)量也難有保證。我們教學(xué)團(tuán)隊(duì)深刻領(lǐng)會(huì)了這項(xiàng)工作的重要性和必要性,做好課程的“轉(zhuǎn)型升級(jí)”是我們義不容辭的義務(wù)和責(zé)任,更是課程建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的需要。
1.為什么要做“轉(zhuǎn)型升級(jí)”
結(jié)合我們課程的建設(shè),我們體會(huì)有以下三個(gè)方面的理由。
(1)原有國家精品課程建設(shè)中沒有解決好的問題促使我們不得不轉(zhuǎn)型升級(jí)。前已提及,原有國家精品課程有的資源本身就有限,加之內(nèi)容、水平參差不齊,多數(shù)還未充分開放,根本談不上資源的共享,更談不上示范輻射作用的發(fā)揮。這在很大程度上制約了原有國家精品課程的進(jìn)一步發(fā)展,大大弱化了其在提高高等教育教學(xué)質(zhì)量方面所起到的作用。
(2)在新的形勢(shì)下不得不主動(dòng)“轉(zhuǎn)型升級(jí)”。 現(xiàn)在我們進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)信息化時(shí)代,互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)對(duì)社會(huì)生活的各個(gè)方面產(chǎn)生了巨大的沖擊,甚至改變了人類的生活方式,如資訊的獲得、交流、學(xué)習(xí)等。至于高等教育,在某些方面已經(jīng)產(chǎn)生了飛躍性的變化,如數(shù)據(jù)庫的出現(xiàn)使得科研文獻(xiàn)的獲得更加便捷,論文的投遞、評(píng)審更加方便,使得出版周期大大縮短。但在傳統(tǒng)的高等教育教學(xué)方面,飛躍性的變化還沒有發(fā)生,但隨著慕課(MOOC——Massive Open Online Courses,大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)公開課)的出現(xiàn)正在發(fā)生。有人預(yù)言:“未來被網(wǎng)絡(luò)變革的行業(yè)中,教育將是其中之一,MOOC可能就是撬動(dòng)教育變革的支點(diǎn)。”[2]目前MOOC主要有三大課程平臺(tái):Coursera(美國斯坦福大學(xué)教授創(chuàng)辦的盈利性網(wǎng)站)、Udacity(源于斯坦福大學(xué)的盈利性網(wǎng)站)、edX(哈佛大學(xué)、MIT聯(lián)合推出的非盈利性網(wǎng)站),國內(nèi)的清華大學(xué)、北京大學(xué)已經(jīng)加盟edX,復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)已簽約Coursera。在這種形勢(shì)下,我們的課程建設(shè)必須主動(dòng)迎接這種挑戰(zhàn),國家精品課程“轉(zhuǎn)型升級(jí)”為國家級(jí)精品資源共享課就是措施之一。
(3)實(shí)現(xiàn)“轉(zhuǎn)型升級(jí)”、資源共享后效益巨大。國家級(jí)精品資源共享課上線并被廣泛瀏覽后,可以形成多贏的局面:從學(xué)校來講,可以擴(kuò)大其影響,利于本科及研究生招生;對(duì)教師來講,自己在建設(shè)的同時(shí)可以共享其他課程的優(yōu)質(zhì)資源,提高業(yè)務(wù)水平,真正做到“共建共享”;從學(xué)生層面來說,學(xué)生是最大的共享課瀏覽者,他們會(huì)是最大的受益者,在課堂上沒有聽明白的內(nèi)容,有可能通過觀看資源共享課把問題真正搞懂,這有利于提高人才的培養(yǎng)質(zhì)量。所以,應(yīng)拋棄怕別人共享自己資源的狹隘思維。
總之,用一句話概括為什么要“轉(zhuǎn)型升級(jí)”就是:課程可持續(xù)發(fā)展需要、是形勢(shì)使然、且將有很好的共享效益。
2.怎么做好“轉(zhuǎn)型升級(jí)”
在認(rèn)識(shí)層面解決了為什么要“轉(zhuǎn)型升級(jí)”后,接下來就要涉及怎么做了。
(1)應(yīng)站在創(chuàng)品牌、引領(lǐng)課程建設(shè)的高度。我們應(yīng)當(dāng)把此次“轉(zhuǎn)型升級(jí)”當(dāng)成一種機(jī)遇,做好了,會(huì)得到全國廣大師生的認(rèn)可,會(huì)在網(wǎng)絡(luò)信息化形勢(shì)下創(chuàng)造出屬于自己的網(wǎng)上課程品牌,精品資源共享課會(huì)是一種榮譽(yù)。反之,若做不好,即使通過了專家的評(píng)審,上網(wǎng)后也會(huì)面臨廣大瀏覽者的“差評(píng)”。
紙版教材包括主教材和學(xué)習(xí)指導(dǎo)書。紙版教材是教學(xué)的核心,是教學(xué)中最重要的教具,是保證課堂教學(xué)質(zhì)量的重要因素。我們的主教材采用中國中醫(yī)藥出版社出版,由黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)無機(jī)化學(xué)教研室賈桂芝教授擔(dān)任主編的普通高等教育“十一五”國家規(guī)劃教材《無機(jī)化學(xué)》。該教材的編寫理念是突出中醫(yī)藥院校學(xué)科專業(yè)的特點(diǎn),強(qiáng)調(diào)其應(yīng)用性以及與中藥學(xué)相關(guān)專業(yè)的關(guān)系,力求做到既向?qū)W生傳授專業(yè)知識(shí),又給學(xué)生展現(xiàn)中藥知識(shí)的背景,體現(xiàn)出中醫(yī)藥學(xué)科的特色,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。經(jīng)過5年的教學(xué)實(shí)踐,教師們積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),該教材在使用中根據(jù)學(xué)生和教師的建議和意見,進(jìn)行過多次修改,重新出版后已經(jīng)進(jìn)入“十二五”國家規(guī)劃教材的遴選行列。為使學(xué)生在學(xué)時(shí)少、教學(xué)進(jìn)度快的情況下仍可達(dá)到“知識(shí)面寬,信息量大”的教學(xué)要求,我們配合主教材專門編寫了《無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題集》,為學(xué)生剖析知識(shí)點(diǎn)和典型問題,并結(jié)合課程的難點(diǎn)和重點(diǎn)為學(xué)生提供相應(yīng)的習(xí)題來加深理解。
(二)網(wǎng)絡(luò)輔助教材的建設(shè)
隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的日益普及,各高校幾乎都建立了自己的校園網(wǎng)絡(luò),計(jì)算機(jī)中心、網(wǎng)絡(luò)中心可以隨時(shí)向?qū)W生提供上網(wǎng)服務(wù)。此外在教學(xué)樓、圖書館以及學(xué)生宿舍內(nèi)部都有網(wǎng)絡(luò)接口,這些條件使無機(jī)化學(xué)課程網(wǎng)絡(luò)教材建設(shè)成為可能。因此我們借助校園網(wǎng)絡(luò),運(yùn)用數(shù)據(jù)庫、媒體制作工具、網(wǎng)頁制作工具建立了黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)無機(jī)化學(xué)精品課程網(wǎng)站[4],全面實(shí)施了網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)。網(wǎng)站主要設(shè)立了以下四個(gè)板塊。
1.教學(xué)文件。包括授課教師簡介、課程簡介、教學(xué)大綱、教學(xué)日歷,介紹課程基本要求、考試方法、教學(xué)計(jì)劃及進(jìn)度安排、學(xué)習(xí)重點(diǎn)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法等,方便學(xué)生隨時(shí)了解授課教師、教學(xué)要求和進(jìn)程,促進(jìn)學(xué)生提前制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃,建立正確的方法和計(jì)劃,有的放矢,促進(jìn)學(xué)習(xí)效率的提高。
2.教學(xué)資源。為學(xué)生提供必要的學(xué)習(xí)資源。主要介紹為學(xué)生指定的課程參考書,教師自行研制的電子課件,無機(jī)實(shí)驗(yàn)基本操作錄像、同步習(xí)題練習(xí)、教學(xué)內(nèi)容背景知識(shí)介紹等。在學(xué)校教改資金的資助下及專業(yè)人員的幫助下,課程組制作了實(shí)用、內(nèi)容豐富的電子課件。課件內(nèi)容在教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容上盡量采用動(dòng)畫、視聽、圖片等內(nèi)容,學(xué)生可以隨時(shí)下載電子課件,有利于學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容提前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí),為學(xué)生提供了主動(dòng)學(xué)習(xí)的條件。課堂教學(xué)內(nèi)容背景知識(shí)介紹可以拓展學(xué)生的視野,使學(xué)生充分了解知識(shí)的來龍去脈。教學(xué)資源板塊可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,讓學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng),使學(xué)生由被動(dòng)灌輸式的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:工科專業(yè);無機(jī)及分析化學(xué);教學(xué)改革;教學(xué)實(shí)踐;網(wǎng)絡(luò)教學(xué)
中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374 (2010)18-0191-02
無機(jī)及分析化學(xué)是如化工工藝、食品科學(xué)與工程、環(huán)境工程等工科相關(guān)專業(yè)的必修基礎(chǔ)課,對(duì)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、專業(yè)素質(zhì)和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)起著重要作用。長期以來,我國高等院校對(duì)大學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué),一直按照無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)及物理化學(xué)這一順序進(jìn)行教學(xué),這種傳統(tǒng)的課程體系過于強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容完整性,且自成體系,但使得各課程間內(nèi)容重復(fù)度大,不利于目前學(xué)生的學(xué)習(xí)。因此,更新教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化課程體系、打破學(xué)科間的壁壘、建立新課程體系勢(shì)在必行。無機(jī)及分析化學(xué)是將原來的無機(jī)化學(xué)(或普通化學(xué))和分析化學(xué)進(jìn)行改革整合而來,目前已有多種版本教材可供選擇。各校在教學(xué)過程中積累了許多寶貴的改革經(jīng)驗(yàn),取得了一定的成果。現(xiàn)結(jié)合多年理論課教學(xué)經(jīng)歷,談?wù)勥@方面體會(huì)。
一、目前存在的問題與發(fā)展概況
目前存在的問題有:(1)課時(shí)與教學(xué)內(nèi)容的矛盾;(2)教材編寫純理論化;(3)大班教學(xué)忽視學(xué)生的主體性;(4)生源高中化學(xué)基礎(chǔ)參差不齊。
無機(jī)化學(xué)與分析化學(xué)整合的課程改革始于20世紀(jì)80年代,首先在國家一些重點(diǎn)院校中進(jìn)行,經(jīng)過近30年的探索和實(shí)踐已逐漸得到教育界的廣泛認(rèn)可,取得了一定成果,相繼出版了多本教材。如1978年人民教育出版社出版的陳榮三教授主編的《無機(jī)及分析化學(xué)》一書是我國最早正式出版的《無機(jī)及分析化學(xué)》教材,是在1975年南京大學(xué)自編講義基礎(chǔ)上編寫而成的。它首次將四大滴定融入四大平衡中講授。再如華東理工大學(xué)1992年出版的《無機(jī)及分析化學(xué)》教材,隨后,在1995年,由華東理工大學(xué)組織的“面向21世紀(jì)理科應(yīng)用化學(xué)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革研究”項(xiàng)目被國家教委高教司批準(zhǔn)為首批教學(xué)立項(xiàng)課題。在教育部有關(guān)部門和高等教育出版社的大力支持下,北京大學(xué)、南開大學(xué)等數(shù)十所高校教師成立了“全國高校‘無機(jī)及分析化學(xué)’課程建設(shè)與教學(xué)研討會(huì)”,歷次研討會(huì)對(duì)無機(jī)及分析化學(xué)教材建設(shè)和教學(xué)中存在的問題都進(jìn)行了廣泛深入的討論,實(shí)現(xiàn)了課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容整合、優(yōu)化和教學(xué)體系改革,《無機(jī)及分析化學(xué)》 (第四版)于2002年初被列為普通高等教育“十五”國家級(jí)規(guī)劃教材。
針對(duì)無機(jī)及分析化學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀,我校對(duì)《無機(jī)及分析化學(xué)》課程進(jìn)行了調(diào)整,并將實(shí)驗(yàn)單列為一門課程,建立了相應(yīng)的考核方式和辦法。同時(shí),隨著全校新專業(yè)的增加,開設(shè)《無機(jī)及分析化學(xué)》課程的專業(yè)增多,課程建設(shè)力度加大,為了提高《無機(jī)及分析化學(xué)》課程組的整體素質(zhì),滿足課程建設(shè)的需要,加強(qiáng)相關(guān)人才的引入力度,逐步建立了一個(gè)完整的《無機(jī)及分析化學(xué)》課程組,《無機(jī)及分析化學(xué)》課程在2005年獲得了學(xué)院首批精品課程建設(shè)的立項(xiàng)資助,在2008年成為蘭州理工大學(xué)的校級(jí)重點(diǎn)課程,建立了精品課程網(wǎng)站。經(jīng)過幾年的教學(xué)改革,已建立了科學(xué)、系統(tǒng)的無機(jī)及分析化學(xué)課程體系,并于2008年在華中科技大學(xué)出版社的大力協(xié)助下,與五校合作正式出版了《無機(jī)及分析化學(xué)》。
二、無機(jī)及分析化學(xué)理論課教學(xué)改革探索
(一)潛心研究,整合內(nèi)容,構(gòu)建教學(xué)新體系
原無機(jī)化學(xué)教學(xué)中包括四大化學(xué)平衡,即酸堿、沉淀、配位及氧化還原平衡,而在分析化學(xué)中也涉及相應(yīng)的四大平衡體系,這樣的教學(xué)安排,既浪費(fèi)時(shí)間,又讓學(xué)生感到枯燥。在無機(jī)及分析化學(xué)課程的教學(xué)中,將原理和應(yīng)用知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來。將原無機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)兩門課程中內(nèi)容聯(lián)系最緊密和重疊最多的“四大平衡和四大滴定分析方法”兩個(gè)部分有機(jī)結(jié)合起來。濃縮精簡后的課程安排,體現(xiàn)少而精的原則,使得必須掌握的理論重點(diǎn)突出。
由于無機(jī)及分析化學(xué)內(nèi)容廣泛,涉及現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論基礎(chǔ)、化學(xué)反應(yīng)原理、溶液平衡、化學(xué)分析、元素化學(xué)和儀器分析6大部分,這教師必須熟悉教學(xué)要求,認(rèn)真鉆研教材,潛心研究教學(xué)內(nèi)容,在吃透教材的基礎(chǔ)上,合理安排教學(xué)內(nèi)容。同時(shí),課程內(nèi)容還引入了無機(jī)與分析化學(xué)學(xué)科近年來所取得的最新成果,注意了知識(shí)面的補(bǔ)充和延伸,以滿足現(xiàn)代無機(jī)及分析化學(xué)對(duì)各專業(yè)人才的基本要求。
(二)多平臺(tái)教學(xué)層次滿足不同專業(yè)要求
對(duì)于不同專業(yè),教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計(jì)劃的安排要有所區(qū)別,為了保證基本的教學(xué)要求和整體教學(xué)水平,不同專業(yè)開設(shè)無機(jī)及分析課程要統(tǒng)一界定基本教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)(約占整體的75%)。以多平臺(tái)教學(xué)層次編寫教學(xué)大綱,提出各專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的基本點(diǎn)與側(cè)重點(diǎn),以及相應(yīng)的教學(xué)方式與教學(xué)環(huán)節(jié)的要求。
(三)結(jié)合實(shí)際,改革教學(xué)方法
根據(jù)講授與自學(xué)相結(jié)合的原則,采取了靈活多樣的教學(xué)方法,抓好課堂教學(xué),確保教學(xué)質(zhì)量;采用多媒體教學(xué),在課件中配以大量圖片,一些較難的公式推導(dǎo)通過課件可以一目了然,使學(xué)生更易理解和掌握;培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,在部分適合自學(xué)的教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)中引入自學(xué)模式,課前給出自學(xué)提綱,并將提綱中的相關(guān)部分以提問的方式予以檢查,了解學(xué)生完成的情況,通過輔導(dǎo)答疑方式,及時(shí)了解自學(xué)的效果,使學(xué)生由被動(dòng)向主動(dòng)學(xué)習(xí)方式逐步過渡。為進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性,在教學(xué)中課開展“部分雙語教學(xué)”,對(duì)章節(jié)標(biāo)題及專業(yè)術(shù)語標(biāo)注英文并配以中英文講解,收到良好的教學(xué)效果。
(四)介紹學(xué)科發(fā)展的前沿知識(shí)和發(fā)展動(dòng)向,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情
我們的新教材中編寫了部分前沿知識(shí)內(nèi)容,例如稀土元素化學(xué)簡論、生物無機(jī)化學(xué)簡論、無機(jī)高分子物質(zhì)簡論和化學(xué)分離方法,這有助于教師在教學(xué)中,結(jié)合該領(lǐng)域的前沿研究動(dòng)態(tài),將新方法、新成果融入教學(xué)相關(guān)部分,激發(fā)學(xué)生獲取新知識(shí)、新成果的熱情,也有助于改變以教師為中心,學(xué)生上課記筆記、考前背筆記的“授業(yè)傳道”定式,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
經(jīng)過近7年的理論課內(nèi)容和教學(xué)方法的改革實(shí)踐,已初步建立了一套適合我校實(shí)際情況的無機(jī)及分析化學(xué)理論課教學(xué)體系,實(shí)踐證明該體系能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量。 今后,還需進(jìn)一步使之完善,使課程教學(xué)質(zhì)量有更大提高。
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關(guān)鍵詞:無機(jī)化學(xué);能力培養(yǎng);科學(xué)探究;教學(xué)改革
無機(jī)化學(xué)是化學(xué)專業(yè)學(xué)生入學(xué)的第一門專業(yè)主干課。作為化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)和母體,它是培養(yǎng)化學(xué)人才必不可少的素質(zhì)教育課程。無機(jī)化學(xué)具有內(nèi)容豐富、知識(shí)面寬廣、與其它基礎(chǔ)學(xué)科聯(lián)系密切等特點(diǎn),在專業(yè)中起著承前啟后的作用。近年來,我們以精品課程建設(shè)為目標(biāo),探索了以科學(xué)探究能力培養(yǎng)為主的無機(jī)化學(xué)課程改革,提出了八條提高無機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)的措施,并應(yīng)用到教學(xué)實(shí)踐之中,收到了明顯的成效。
一、革新教學(xué)理念,科學(xué)定位教學(xué)目標(biāo)
先進(jìn)的教學(xué)理念是達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵要素。無機(jī)化學(xué)課程必須不斷革新教學(xué)理念,堅(jiān)持“以提高學(xué)生綜合能力為本位,以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力為主體,以教學(xué)質(zhì)量為中心,以應(yīng)用為目的,以‘必須、夠用’為準(zhǔn)則,以教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方法的改革為重點(diǎn),強(qiáng)化學(xué)生思維能力、實(shí)踐能力、自學(xué)能力、科研能力的培養(yǎng)。實(shí)施“厚基礎(chǔ)、寬口徑、適應(yīng)廣、能力強(qiáng)、素質(zhì)高”為基本內(nèi)容的人才培養(yǎng)模式,將課程教學(xué)的本質(zhì)定位為師生合作互動(dòng),科學(xué)探究,共同發(fā)展。目前我們的無機(jī)化學(xué)課程教學(xué)中已經(jīng)打破“向?qū)W生傳授知識(shí)”這一傳統(tǒng)觀念的束縛,體現(xiàn)了STS(Science-Technology-Society)教育理念,即無機(jī)化學(xué)就是要研究科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者之間的相互關(guān)系,研究科學(xué)技術(shù)服務(wù)于社會(huì)生產(chǎn)、生活的科學(xué)教育理念。
二、精選教學(xué)內(nèi)容,滿足學(xué)生能力培養(yǎng)的需求
我校無機(jī)化學(xué)教學(xué)一直使用由北京師范大學(xué)、華中師范大學(xué)、南京師范大學(xué)合編的面向二十一世紀(jì)系列教材《無機(jī)化學(xué)》(上、下冊(cè)),目前為第四版。針對(duì)該教材對(duì)每一理論的發(fā)展過程敘述太多,對(duì)“精”體現(xiàn)不夠,且章節(jié)內(nèi)容的順序安排上有跳躍性,導(dǎo)致學(xué)生不易抓住本學(xué)科知識(shí)的主線的情況,我們反復(fù)鉆研教材,對(duì)教材內(nèi)容、基本框架、編排順序、互相銜接、各知識(shí)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系等進(jìn)行了整理。依照教材應(yīng)具有科學(xué)性、合理性的要求,從30章教學(xué)內(nèi)容中精選出24章,先將零散的知識(shí)有機(jī)地串聯(lián)成不同的線條,再將線條相互結(jié)網(wǎng)形成若干知識(shí)面,最后將知識(shí)面延伸成無機(jī)化學(xué)原理的整體。
通過精選、整合教材內(nèi)容,教師能夠較好地將各知識(shí)點(diǎn)串結(jié)在一定的線條上,提綱挈領(lǐng)地推進(jìn)知識(shí)層次,全方位、多角度地引到學(xué)生理解無機(jī)化學(xué)基本原理的本質(zhì)及內(nèi)在聯(lián)系。學(xué)生在學(xué)的過程中,可以在識(shí)記的基礎(chǔ)上抓住要領(lǐng),深化認(rèn)識(shí),深刻理解學(xué)科內(nèi)容,提高思維的廣闊性、全面性、深刻性,最終實(shí)現(xiàn)綜合能力的全面提升。
三、改革教學(xué)方式,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力
為了充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力,我們不斷探索課程教學(xué)方式,包括啟發(fā)式、參與式、互動(dòng)式和案例教學(xué)法,使學(xué)生置身于實(shí)踐研究和理論思考的環(huán)境中,為學(xué)生提供了分析問題、解決問題的空間,收到了良好的教學(xué)效果。課堂教學(xué)中,我們特別注意給學(xué)生更多的參與機(jī)會(huì),以學(xué)生為中心,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。例如:對(duì)于容易理解的內(nèi)容,僅提出問題或提綱,組織學(xué)生討論和交流,盡量讓每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)發(fā)表自己的見解。學(xué)生在討論和交流中互相啟發(fā)、互相學(xué)習(xí),有利于集思廣益、激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)。在提高了學(xué)生語言表達(dá)能力的同時(shí),其思維能力、分析問題和解決問題的能力也不斷提升。
無機(jī)化學(xué)關(guān)于物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途、能量的內(nèi)容及化學(xué)在解決人類所面臨的人口、健康、能源、環(huán)境、資源等危機(jī)方面的重要性和能動(dòng)性,也為學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究提供了課題。結(jié)合這一特點(diǎn),我們從課程教學(xué)內(nèi)容的實(shí)際出發(fā),為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,大力加強(qiáng)探究式教學(xué)。緊緊圍繞知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀,從學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)中銜接和認(rèn)知結(jié)構(gòu)上伸延,充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué),轉(zhuǎn)被動(dòng)的學(xué)習(xí)方式為科學(xué)的探究性學(xué)習(xí)方式。這不僅有利于學(xué)生學(xué)習(xí)方式及認(rèn)知方式的轉(zhuǎn)變,還有利于培養(yǎng)研究型的化學(xué)人才。同時(shí),這種教學(xué)方式還給學(xué)生提供了一個(gè)教育教學(xué)的新理念和與時(shí)俱進(jìn)的空間和平臺(tái),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和可持續(xù)的職業(yè)發(fā)展素養(yǎng)具有不可替代的作用。
四、開展綠色化學(xué),培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)態(tài)度
無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)專業(yè)的第一門主干專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程,每一位無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)者都將從無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中獲取知識(shí)、技能、方法。它是學(xué)習(xí)后繼化學(xué)專業(yè)課程和日后進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)的基礎(chǔ)和保證。而綠色化學(xué)是最高層次的化學(xué),傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變可以看作是化學(xué)從“粗放型”向“集約型”的轉(zhuǎn)變。在無機(jī)化學(xué)的教學(xué)中滲透綠色化學(xué)的內(nèi)容,把綠色化學(xué)的思想貫穿在整個(gè)無機(jī)化學(xué)的教學(xué)過程中,培養(yǎng)了學(xué)生強(qiáng)烈的環(huán)保意識(shí)。課改中,我們把現(xiàn)實(shí)生動(dòng)的綠色化學(xué)的范例引進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂,將范例所涉及的知識(shí)點(diǎn),自然生動(dòng)地滲透到實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中。實(shí)踐證明,綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法在訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維和樹立環(huán)保意識(shí)等方面具有獨(dú)特的地位與功效。
五、開發(fā)和利用擴(kuò)展性課程資源,擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)視野
大學(xué)教學(xué)不應(yīng)該視教學(xué)大綱為金科玉律,當(dāng)教科書作為唯一的課程資源。大學(xué)教學(xué)也不能僅僅依據(jù)教材的知識(shí)系統(tǒng)描述內(nèi)容目標(biāo),卻忽視對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。在教學(xué)中,如果缺乏對(duì)學(xué)生識(shí)別、開發(fā)和運(yùn)用課本外、學(xué)校外課程資源的意識(shí)及能力的培訓(xùn),不能及時(shí)挖掘這些資源、不能對(duì)它們進(jìn)行篩選、轉(zhuǎn)化和有效利用,也會(huì)造成許許多多有價(jià)值的課程資源的閑置和浪費(fèi)。因此,在無機(jī)化學(xué)的教學(xué)第一堂課上,我們明確提出,教材只是教學(xué)過程的主要參考資料,不是唯一的教學(xué)用書,大量的無機(jī)化學(xué)知識(shí)需要課外補(bǔ)充。結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),我們向?qū)W生介紹一些無機(jī)化學(xué)的優(yōu)秀參考書,介紹一些國內(nèi)外著名的無機(jī)化學(xué)學(xué)術(shù)刊物,指導(dǎo)學(xué)生從這些教學(xué)資源獲取學(xué)科研究的最新成果,幫助學(xué)生及時(shí)了解化學(xué)學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)及發(fā)展前沿,這樣既提高了學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣,又?jǐn)U大了學(xué)生的知識(shí)視野,啟迪了學(xué)生的創(chuàng)新思維。
六、加強(qiáng)學(xué)習(xí)指導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力
無機(jī)化學(xué)內(nèi)容繁雜,體系龐大,學(xué)生常常感到抓不住要領(lǐng),因而不能正確運(yùn)用基本理論解決問題。做習(xí)題時(shí)也往往習(xí)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(xiàn)模糊的概念和錯(cuò)誤。為了幫助學(xué)生深刻理解無機(jī)化學(xué)課程的重點(diǎn)內(nèi)容,牢固掌握無機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理,逐步掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和獨(dú)立獲取知識(shí)的能力。我們根據(jù)教學(xué)大綱的要求,本著既傳授知識(shí)又開發(fā)智能,既統(tǒng)一要求又發(fā)展個(gè)性的原則,在總結(jié)多年教學(xué)工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,參考多種相關(guān)教材編寫了《無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》一書,并于2007年由蘭州大學(xué)出版社出版發(fā)行。
《無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》一書首先明確提出每一章的學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)重點(diǎn)和學(xué)習(xí)難點(diǎn),告訴學(xué)生每章學(xué)習(xí)要達(dá)到的目標(biāo)和解決的重點(diǎn)問題。然后對(duì)各章的基本概念、基本理論、基本定律及主要內(nèi)容進(jìn)行簡明扼要的論述、歸納和總結(jié),以達(dá)到知識(shí)點(diǎn)的系統(tǒng)化、條理化和理論化。通過小結(jié),尋找規(guī)律,加強(qiáng)記憶。對(duì)于其中的難點(diǎn)和易混淆、易疏漏之處,給以恰如其分的說明。元素化學(xué)部分尤其注意對(duì)各元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行歸納,幫助學(xué)生抓住教材中最主要的、本質(zhì)的內(nèi)容,以達(dá)到消化和掌握每章內(nèi)容,培養(yǎng)和提高學(xué)生分析問題、歸納問題能力的目的。為了培養(yǎng)學(xué)生正確的思維方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,我們通過例題解析的形式,幫助學(xué)生解疑答難,理解教材,以強(qiáng)化知識(shí)結(jié)構(gòu),掌握所學(xué)知識(shí),熟練解題。《無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》通過同步練習(xí)的形式,幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺,自我檢查學(xué)習(xí)效果,起到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)質(zhì)量的作用。
七、改革考試方式,重視能力評(píng)價(jià),加強(qiáng)試題庫建設(shè)
考試的目的在于檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和掌握的技能。教學(xué)方法的改進(jìn),必然要引發(fā)考試方式的改革。傳統(tǒng)的課程考核方式是筆試,這種單一的考試形式容易導(dǎo)致學(xué)生死記硬背所學(xué)知識(shí),因而學(xué)習(xí)被動(dòng),不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為解決這一問題,我們以能力評(píng)價(jià)為主,著眼于加強(qiáng)學(xué)生知識(shí)、素質(zhì)和能力三個(gè)方面的培養(yǎng),創(chuàng)新考試方式。具體做法是:
一是加強(qiáng)試題庫建設(shè)。我們將多年來的無機(jī)化學(xué)考試題進(jìn)行了集中整理,結(jié)合從外校收集的試題,建成了包含25套試題的無機(jī)化學(xué)試題庫,期末考試時(shí)從試題庫中抽取試題。
二是將平時(shí)成績、期中考試成績與期末考試成績相結(jié)合。三項(xiàng)成績?cè)诳傇u(píng)成績中所占比例,目前我們采用的是1E2E7。平時(shí)考核的形式多樣,除傳統(tǒng)形式的課堂作業(yè)外,結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容,教師引導(dǎo)學(xué)生撰寫課程結(jié)業(yè)小論文或綜述,為此學(xué)生必須走出課堂,自主查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,擬出實(shí)驗(yàn)方案,并利用雙休或節(jié)假日時(shí)間進(jìn)到實(shí)驗(yàn)室反復(fù)實(shí)驗(yàn),最后按照正規(guī)格式撰寫出研究論文。多年來,我們一直堅(jiān)持實(shí)行期中考試,不以一次考試定勝負(fù)。在實(shí)驗(yàn)考核中,將預(yù)習(xí)報(bào)告成績、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績、期末考試成績按2E3E5進(jìn)行綜合評(píng)定。通過總評(píng)成績考評(píng)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)情況,既是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的肯定,也是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果給予合理評(píng)價(jià),有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和持之以恒的學(xué)習(xí)態(tài)度,對(duì)開發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能、培養(yǎng)創(chuàng)新人才起到積極的作用。
八、參與教師科研課題,培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力
高等學(xué)校的教師不僅向?qū)W生傳授知識(shí),教學(xué)過程還應(yīng)包括培訓(xùn)學(xué)生的科學(xué)探究能力,培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力。為此,作為教師,在教學(xué)之余,我們積極進(jìn)行科學(xué)研究活動(dòng),以嶄新的學(xué)術(shù)思想和知識(shí)教書育人,把反映本學(xué)科特點(diǎn)的新知識(shí)、新概念、新理論、新技術(shù)、教師的科學(xué)研究進(jìn)展及成果引入教學(xué)活動(dòng),通過提高自身的科研水平帶動(dòng)教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提高。將科研成果反映到教學(xué)中,能豐富和革新教學(xué)內(nèi)容,促進(jìn)教學(xué)改革。與此同時(shí),還積極支持并帶動(dòng)學(xué)生參與教師的科研課題,實(shí)行本科生導(dǎo)師制。每個(gè)教師具體指導(dǎo)5~6名學(xué)生,從學(xué)生入學(xué)開始有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力,激發(fā)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的熱情,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力和科研能力的提高。
實(shí)踐證明,將學(xué)生的科學(xué)探究能力培養(yǎng)貫穿于課程教學(xué)之中,積極探索教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)評(píng)價(jià)的改革,是提高無機(jī)化學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。
參考文獻(xiàn):
[1]北京師范大學(xué),華中師范大學(xué),南京師范大學(xué),編.無機(jī)化學(xué)(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2003.
關(guān)鍵詞:課程體系;教學(xué)內(nèi)容;四大基礎(chǔ)化學(xué);深化改革;提高教學(xué)質(zhì)量;實(shí)踐效果
我國高等教育改革和發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)嶄新的歷史新時(shí)期,工科非化工專業(yè)化學(xué)課程體系及教學(xué)內(nèi)容改革的現(xiàn)狀及實(shí)踐效果如何?如何進(jìn)一步深化改革成果,進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)21世紀(jì)高素質(zhì)人才是廣大化學(xué)教師十分關(guān)心的課題。
一、化學(xué)課程體系及教學(xué)內(nèi)容改革的必要性
教學(xué)改革以來,基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)學(xué)時(shí)大量減少,培養(yǎng)高素質(zhì)人才的要求不僅不能降低,而且要提高。教學(xué)質(zhì)量可否提高?出路何在?我們通過研究和實(shí)踐認(rèn)為出路就在課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革。因?yàn)楣た苹瘜W(xué)除少學(xué)時(shí)化學(xué)專業(yè)只開普通化學(xué)外,其他專業(yè)開四大基礎(chǔ)化學(xué)(無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)),而四大基礎(chǔ)化學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)科之間的獨(dú)立性,缺乏連續(xù)性和系統(tǒng)性,無機(jī)、物化、分析課程內(nèi)容相互重復(fù),如化學(xué)平衡、熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、氧化還原反應(yīng)很多內(nèi)容重復(fù)。另外沒有合適教材可選,造成學(xué)生學(xué)的理論知識(shí)不系統(tǒng),且保證不了基本內(nèi)容的講授,更不能講授現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展前沿及最新成果。所以要保證教學(xué)質(zhì)量的提高,工科化學(xué)課程體系及教學(xué)內(nèi)容必須進(jìn)行改革。化學(xué)、化工類專業(yè)現(xiàn)有許多高校已有改革的實(shí)踐和成果。
二、根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)和要求,創(chuàng)建化學(xué)課程和教學(xué)內(nèi)容新體系
課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革是教學(xué)改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)。以前我校工科非化學(xué)化工多學(xué)時(shí)專業(yè),如環(huán)境科學(xué)與工程、材料科學(xué)與工程、地球化學(xué)、地質(zhì)學(xué)、資源勘探、石油工程等開設(shè)四大基礎(chǔ)化學(xué)課程或無機(jī)化學(xué)與物理化學(xué),我們抓住教學(xué)改革的機(jī)遇,并充分認(rèn)識(shí)到教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革,是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo),提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的核心,以及根據(jù)現(xiàn)代學(xué)科之間和化學(xué)課程之間相互滲透、重復(fù)、交叉、融合、發(fā)展的特點(diǎn)以及化學(xué)學(xué)時(shí)不斷降低的現(xiàn)實(shí),經(jīng)過多年的探索、實(shí)踐和參加了浙江大學(xué)牽頭的教育部“高校面向21世紀(jì)化學(xué)課程(非化工類專業(yè))教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革”立項(xiàng)研究,我們將原來按化學(xué)二級(jí)學(xué)科分別開設(shè)“四大基礎(chǔ)化學(xué)”課程改革為按化學(xué)一級(jí)學(xué)科設(shè)課,設(shè)一門基礎(chǔ)化學(xué)課程,定名為“現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)”課程新體系。為了貼近教育改革的脈搏,彌補(bǔ)教材的空缺,使學(xué)生具有全面而系統(tǒng)的化學(xué)學(xué)科理論知識(shí),并根據(jù)面向21世紀(jì)的高等教育培養(yǎng),高素質(zhì)創(chuàng)新人才的目標(biāo)和要求結(jié)合這些專業(yè)特點(diǎn),遵循加強(qiáng)基礎(chǔ)、更新教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化教材體系,反映現(xiàn)代科技新成果,體現(xiàn)工科特色,和與數(shù)學(xué)、物理學(xué)科之間銜接的原則,創(chuàng)建工科非化工類化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容新體系,并精選教學(xué)內(nèi)容重組四大基礎(chǔ)化學(xué),編著了體現(xiàn)改革內(nèi)容的《現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)》及其配套的實(shí)驗(yàn)教材。該套教材于2000年分別由高等教育出版社和科學(xué)出版社出版。
三、改革實(shí)踐效果
實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。《現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)》問世以來,得到了中國科學(xué)院胡英院士、申泮文院士,中國工程院羅平亞院士等專家、教授的肯定和高度評(píng)價(jià)。被教育部列為首批高等學(xué)校面向21世紀(jì)課程教材。經(jīng)教育部批準(zhǔn),高等教育出版社召開了全國近30所高校參加的教材研討及教師培訓(xùn)會(huì)。其教學(xué)成果榮獲2001年高等教育國家級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。2003年,該教材已重印3次。當(dāng)時(shí)已有吉林大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)、長安大學(xué)等約30所大學(xué)先后使用該教材,受到師生好評(píng)。
天津大學(xué)楊宏秀教授指出:這本新教材很有自己的特色,是一次有意義的成功的探索。突出點(diǎn)是“課程體系新”與“改革力度大”兩個(gè)方面,并構(gòu)成該書主要特色,從科學(xué)水平、思想水平、適用教學(xué)水平來講,該書是一本十分優(yōu)秀的新教材。國防科技大學(xué)周世光教授指出:我認(rèn)為這是一本有特色的、面向21世紀(jì)的、可與國外同類型教材交流的教材。北京大學(xué)嚴(yán)洪杰副教授談到,該書整體框架很好,體系內(nèi)容完全符合目前教學(xué)改革的方向和基本要求,書中原子結(jié)構(gòu)內(nèi)容編得很好。鄭州大學(xué)陳靜老師談到,過去講原子結(jié)構(gòu)部分時(shí)老師講課難以掌握,學(xué)生們接受也比較困難,而該書原子結(jié)構(gòu)內(nèi)容編得好,學(xué)生較易理解。西北大學(xué)過瑋教授談到,該教材避免重復(fù),少而精,適合非化學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)。西安石油學(xué)院王玉琨教授談到,該教材很有特色,有分量、有深度,科學(xué)性、適應(yīng)性很好。天津城建學(xué)院許建華教授說,過去他們學(xué)校四大化學(xué)都講,每門課40學(xué)時(shí),結(jié)果每門都講得不深不透,此教材很好。
寧夏大學(xué)姬鴻斌教授和寧夏廣播電視大學(xué)陳青老師在“大學(xué)化學(xué)”刊物第十七卷第4期上發(fā)表了題為《(現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ))――一部新型的改革教材》一文中高度評(píng)價(jià)了該教材特色。如教材體系新,改革力度大,理論聯(lián)系工程實(shí)際,反映現(xiàn)代化學(xué)理論、知識(shí)和應(yīng)用的最新成果,教材深入淺出,便于教師教學(xué)和學(xué)生自學(xué)等。
山東科技大學(xué)使用該教材進(jìn)行的對(duì)比試驗(yàn)總結(jié)指出:“我們學(xué)校長期一直想把四大化學(xué)整合,但苦于沒有合適的教材,整合的難度大,而沒有實(shí)施。《現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)》的出版為我們解決這一難題。我們使用《現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)》教材,在我院的環(huán)境科學(xué)專業(yè)進(jìn)行四大化學(xué)整合試點(diǎn)。從試點(diǎn)情況看,效果顯著。同沒有試點(diǎn)的化工工藝專業(yè)進(jìn)行比較,在沒有減少教學(xué)內(nèi)容的情況下,教師教起來順手,學(xué)生學(xué)得也輕松。更重要的是節(jié)省了課時(shí),為教師進(jìn)行教學(xué)方式的改革,為教學(xué)質(zhì)量的提高創(chuàng)造了條件,總之該教材無論在課程體系、科學(xué)性、系統(tǒng)性,還是滿足教學(xué)要求等方面,都是一本十分優(yōu)秀的教材”。
我校在環(huán)境工程、材料科學(xué)與工程、地球化學(xué)、地質(zhì)學(xué)、資源勘察工程、石油工程、核工程與核技術(shù)等專業(yè),每年25個(gè)班、800多學(xué)生使用該教材已6年之久,師生反應(yīng)良好。教師反映:教材理論聯(lián)系實(shí)際,概念清楚,條理清晰,突出重點(diǎn),便于教師教學(xué),學(xué)生自學(xué)。教材圖文水平、編校、印刷質(zhì)量都很好是一本優(yōu)秀的高校教材,使我們提高了教學(xué)質(zhì)量。我校學(xué)生反映:“整體看,此書無論從信息時(shí)展特點(diǎn),還是從教學(xué)或自學(xué)方面看都是一本好書,它既可拓寬我們的專業(yè)面,也能增強(qiáng)我們的適應(yīng)能力,受到同學(xué)們的好評(píng),值得推廣使用”。我校現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)課程已被四川省評(píng)為省級(jí)精品課程建設(shè)。
四、深化教學(xué)內(nèi)容改革,鞏固提高教改成果,提高教學(xué)質(zhì)量
非化工專業(yè)化學(xué)課程內(nèi)容體系改革,實(shí)踐效果良好,受到了國內(nèi)同行專家的肯定,在全國起到示范推廣作用。但教學(xué)質(zhì)量是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要進(jìn)一步深化改革,如轉(zhuǎn)變思想觀念、加強(qiáng)課程建設(shè),特別是精品課程建設(shè),加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè),改進(jìn)教學(xué)方法和手段,提高課堂教學(xué)質(zhì)量,加強(qiáng)校風(fēng)、學(xué)風(fēng)、教風(fēng)建設(shè)等,才能鞏固、提高教改成果,進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量。
1.轉(zhuǎn)變教學(xué)思想觀念,堅(jiān)持改革道路
隨著高等教育的改革與發(fā)展,傳統(tǒng)的教育思想和觀念在不斷更新,在教學(xué)思想上,把學(xué)科專業(yè)劃分過窄、知識(shí)分割過細(xì)的觀念與強(qiáng)調(diào)整體性和綜合性的素質(zhì)教育;單純傳授具體知識(shí)的觀念與強(qiáng)調(diào)科學(xué)思維、科學(xué)方法、實(shí)踐技能、創(chuàng)新能力;先生講、學(xué)生聽的注入式和啟發(fā)式的教學(xué)方法;傳統(tǒng)的教學(xué)手段與利用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)進(jìn)行教學(xué)的兩種思想觀念并存。根據(jù)這些現(xiàn)狀,我們通過與授課有關(guān)教學(xué)負(fù)責(zé)人座談、討論改革目的、必要性和可行性以及改革前后教學(xué)質(zhì)量的對(duì)比,溝通了思想,轉(zhuǎn)變教學(xué)思想觀念,為堅(jiān)持改革鋪平了道路。
2.精益求精,編著高質(zhì)量的《現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)》第二版
《現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)》在經(jīng)過5年使用,廣泛征求意見,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,于2004年由高等教育出版社召開了《現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)》第二版審稿會(huì),出席會(huì)議的有北京大學(xué)、南開大學(xué)、天津大學(xué)、吉林大學(xué)、廈門大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、云南大學(xué)、西南交通大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)等20多所院校的30多位專家教授。會(huì)上對(duì)第一版教材進(jìn)行了充分的肯定,并對(duì)第二版教材初稿提出了許多寶貴意見。會(huì)后,由申泮文院士、楊宏秀教授主審,胡忠鯁教授統(tǒng)稿定稿,在2005年6月由高等教育出版社出版。
根據(jù)第二版教材出版后兩年多我校和其他大學(xué)使用該教材情況反映,師生反映良好,普遍認(rèn)為該教材具有如下特點(diǎn):
(1)保持第一版教材的特色,體系框架結(jié)構(gòu)整合更加合理。該教材以物理化學(xué)為主線,以物質(zhì)的聚集狀態(tài)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)為先導(dǎo),以熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué),化學(xué)平衡貫穿于相平衡、氧化還原和電化學(xué)、界面和膠體化學(xué),著眼于闡明單質(zhì)和化合物(無機(jī)、有機(jī))的結(jié)構(gòu)、制備,特別是性質(zhì),并將四大化學(xué)平衡與三大化學(xué)滴定分析法:酸堿、配位、氧化還原滴定法和重量分析法有機(jī)結(jié)合起來。該教材在框架結(jié)構(gòu)上先微觀、后宏觀、先理論、后應(yīng)用、理論聯(lián)系應(yīng)用,應(yīng)用中有理論,理論聯(lián)系專業(yè)工程實(shí)際和社會(huì)、生活有關(guān)的化學(xué)熱點(diǎn)問題。使學(xué)生能掌握系統(tǒng)和全面的化學(xué)理論知識(shí)。
(2)內(nèi)容更加精煉,教學(xué)適應(yīng)性更強(qiáng),專業(yè)適用面更寬。該教材適用于總學(xué)時(shí)在130~250學(xué)時(shí)(包括實(shí)驗(yàn))的所有工科非化工專業(yè)(多學(xué)時(shí))。本書以介紹基本理論、基本知識(shí)為主。為了減少該教材篇幅,有些內(nèi)容放在實(shí)驗(yàn)中去完成,書中未作更多的介紹。根據(jù)專業(yè)需要和學(xué)時(shí),教師還可對(duì)某些內(nèi)容作適當(dāng)?shù)脑鰷p。
(3)先進(jìn)性進(jìn)一步提高。該教材注重化學(xué)理論的科學(xué)性和系統(tǒng)性、先進(jìn)性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。刪去陳舊經(jīng)典內(nèi)容,增加現(xiàn)代化學(xué)新成果,如用先進(jìn)的酸堿質(zhì)子平衡代替電離平衡,物質(zhì)的聚集狀態(tài)增加了等離子體,超高密度態(tài),玻色一愛因斯坦冷凝態(tài)與費(fèi)密冷凝態(tài)的介紹和液晶,超分子,配位場理論,C60等。對(duì)名詞和概念盡量采用最新最先進(jìn)科學(xué)的提法。
(4)教材內(nèi)容深廣度更加適中,便于教師教學(xué)和學(xué)生自學(xué)。考慮到專業(yè)需要和學(xué)時(shí)數(shù)的情況,某些內(nèi)容深度適當(dāng)降低。如刪去了統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)簡介,精減了三組分系統(tǒng)相平衡和化學(xué)反應(yīng)速率理論中的計(jì)算公式的推證等內(nèi)容。對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)容盡量做到深入淺出,通俗易懂。
(5)理論聯(lián)系實(shí)際,更具工科特色,量和單位嚴(yán)格貫徹SI。
3.加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),提高師資水平
提高教學(xué)質(zhì)量不僅要有一部優(yōu)秀教材,而且必須有一支勇于改革創(chuàng)新忠誠教育事業(yè)、結(jié)構(gòu)合理,高水平的教師隊(duì)伍。發(fā)揮教師在教學(xué)工作中的主導(dǎo)作用。教師不僅精通教材,而且善于結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生基礎(chǔ),采取各種手段組織好課堂教學(xué),善于啟發(fā)學(xué)生思維,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。教師還要批改作業(yè),輔導(dǎo)答疑。教師不僅教書,還要育人。
課程教學(xué)組織方式,可根據(jù)學(xué)校師資業(yè)務(wù)情況分為兩種方式:如地質(zhì)學(xué)、石油工程學(xué)時(shí)只有130多學(xué)時(shí),可由一教師講授完。環(huán)境、材料等多學(xué)時(shí)專業(yè)可將教材各章分成無機(jī)、物化、有機(jī)、分析四部分,根據(jù)教師專業(yè)特長由2~4位教師講授。以上兩種方式均有我們實(shí)踐,效果良好。
4.改進(jìn)教學(xué)方法和手段
該課程教學(xué)內(nèi)容多,信息量大,采用多媒體教學(xué),是最好的現(xiàn)代化教學(xué)手段。因此,首先制作一部好的多媒體課件,并與傳統(tǒng)教學(xué)手段、方法結(jié)合以便學(xué)生復(fù)習(xí)。教學(xué)方法,盡量采取啟發(fā)式,作到課堂教學(xué)師生互動(dòng)。
5.重視實(shí)踐,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),提高學(xué)生的動(dòng)手能力
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。因此,現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課是本課程不可缺少的重要環(huán)節(jié)。我校投資600多萬元,加強(qiáng)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),建設(shè)四川省基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)示范基地。修改編著出版了《現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》第二版實(shí)驗(yàn)教材。該教材分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用實(shí)驗(yàn),綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),現(xiàn)代儀器測試實(shí)驗(yàn)。提高了學(xué)生動(dòng)手、分析問題和解決問題的能力。
6.加強(qiáng)精品課程建設(shè),努力提高教學(xué)質(zhì)量
通過精品課程建設(shè),促進(jìn)教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變,師資隊(duì)伍加強(qiáng),結(jié)構(gòu)更加合理,水平更加提高;促進(jìn)教材建設(shè)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè),儀器設(shè)備更新,提高學(xué)生動(dòng)手能力;促進(jìn)課程體系和教學(xué)內(nèi)容及方法的改革更加深化、新穎,知識(shí)體系整體優(yōu)化,教學(xué)質(zhì)量更加提高。
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