□景德鎮陶瓷學院 展紅全 羅志云 舒凱征 朱棉霞
一般院校非化學化工類專業化學課程教學基本要求的研究
□景德鎮陶瓷學院 展紅全 羅志云 舒凱征 朱棉霞
本文闡述了對一般院校非化學化工類專業進行化學課程建設的重要性,提出了非化學化工專業化學課程的教學基本要求,結合構建多層次的化學教育體系,為一般院校培養具有創新意識和各具特色的應用型人才的教學改革提供了一些建議。
非化學化工;化學課程;基本要求
化學課程是一門自然科學基礎課。在西方發達國家的高等教育中,化學課程在諸多課程中的地位顯得十分重要,比如美國麻省理工學院,在所有的系都開設了化學方面的課程,而在英美一些發達國家的教育界,更把化學稱為“中心科學”或“關鍵科學”。
在我國,化學課程是高校對非化學化工類專業學生實施化學教育的基礎課程。然而,從目前情況看,一些高校的非化學化工類專業對化學課程的重視程度還遠遠不夠,主要表現在:一是相關課程的教學內容缺乏有效的融合貫通,不僅有些教學內容在低水平上重復,也缺乏與實際應用有關的實例介紹以及學科發展前沿的新內容。二是一些學校對實驗教學重視不夠,不僅向學生介紹實驗技能方面顯得不足,更缺少以實際問題為背景的綜合訓練,缺乏對學生創新能力培養的環節。三是課時不斷減少,有的甚至在教學計劃中砍掉。
20世紀90年代以后,我國高等教育的規模取得了跨越式的發展,已由“精英”教育轉變為“大眾”教育,在新的形勢下,如何提高高等教育的質量已經成為廣大教育工作者必需面對并應很好解決的問題。
近些年來,教育部十分重視教學質量的保證,為此,建立了一些基本的質量標準和基本的教學規范。教育部早在80年代就開始制定了主要基礎課的教學基本要求,到了90年代,開始制定專業目錄,明確專業的若干具體要求,主要包括課程設置等。
筆者從多年的評估實踐中發現,這些教學的基本要求對提高、保證高校的教學質量很有必要,尤其是新建院校和一般院校。
對于非化學化工專業的化學課程的改革,我國部分重點大學進行了一系列探索,也取得了一定的成效,但是,這些大學的改革主要面對重點院校的學生。由于地方一般院校在學生來源,培養目標,學校特色等方面與這些重點大學存有一定的差異,因而這些改革并不完全適用于一般院校的師生。鑒于此,使得一般院校的非化學化工類專業化學課程教學改革提上了日程:如何對化學課程在不同類型的非化學化工類專業中的作用進行較為準確的定位?非化學化工類各專業的化學課程應開設哪些內容,其基本要求是什么?如何通過課程內容改革的設置,來適應不同類型院校和專業的需要?如此等等。
作為我校的國家教改項目“地方工科院校行業特色應用型人才培養體系的研究與實踐”的子項目,筆者進行了“一般院校非化學化工類專業化學課程教學基本要求”項目的研究,希望能以此為一般院校的化學教學改革起到借鑒作用。
我校的大學化學教學改革確定了加強基礎,注意素質,突出特色,適當跟蹤學科前沿和注重實際應用的教改思路。針對學生的實際情況和各專業的需求,擬從以下幾個方面進行教學改革的探索,進而建設新的大學化學課程體系:
優化重組教學內容,建立兩大類,三層次的大學化學課程體系,建設高質量的優秀系列課程。
對大學化學的基本內容,進行單元化處理,提取不同的知識單元,以組成不同的課程體系來適應不同學校、不同專業、不同層次學生的需要。
改革教學方法,豐富授課方式,引進先進的教學手段。尊重學生主體,開展個性化教育,充分調動他們的學習積極性。
打破原有四大化學門類界限,對傳統的四大化學教學內容進行重新編排,避免課程內容在教學過程中的同層次,低水平的重復,優化課程體系,整合教學內容。通過整合成后的課程體系呈現兩大類,三層次的結構。兩大類包括:近化學化工類專業,如材料,環境,機械等理工類專業;非化學化工類專業,如文法,經管等專業。其中,近化學化工類專業又可細分為:一般理工科,如自動化,機械制造等;親化學化工專業,如無機非金屬材料,材料化學,環境工程等專業。
針對不同專業可以設置不同層次的教學內容。
第一層次,針對對化學知識要求最低的文史類。對于這類專業的教學,主要講授一些淺顯的化學基礎知識,多講授一些化學在社會中的實際應用,使學生們了解化學的應用并增加對化學的興趣。
第二層次,針對對化學知識要求略多的一般理工科專業的學生。對這類專業的教學主要增加一定量的化學基礎知識,使其了解化學在社會和生產中的應用,豐富其知識結構。
第三層次,針對化學知識要求較高的親化學化工類專業,比如材料,環境等。對這類專業的教學,要加強其化學理論基礎知識,使學生十分熟悉化學在生產生活中的應用,因而在教學中不僅要講授基本的理論知識,更要講授一些理論拓展內容,如一些社會熱點論題:能源,環境,材料,生命科學等與化學結合等,突出本課程的社會性和應用性。
從當代化學發展的趨勢和特點出發,打破以往各課程的自我封閉狀態,突出化學系列教育的整體性,減少課程間的割裂及不必要的重復。精選教學內容,加強基礎,突出重點,確定化學教學的基本教學內容和要求??蓪⒕x的基本教學內容進行單元化處理,這些不同單元的教學內容既相互聯系,又保持一定的獨立性。這些“基本內容”只是大學本科專業學生必須具備的知識,并不妨礙各校在此基礎上發展自己的特色教學;“基本內容”并未規定課程設置,各校可以因校制宜,參照“基本內容”,通過組織不同課程來達到目的;“基本內容”也未規定講授深度(內容的講授深度,方法,時間應由主講教師決定)。
這種改革嘗試富有彈性,為各校的基礎課改革留有了充分余地,各??梢砸虻刂埔?,因材施教,以適應學生個性發展和學校的特色教育。
本次教學基本要求的設計是按照由點到面,由基礎到頂端的方式來進行的。首先,選取基本的知識點,而后由相關聯的知識點組合成一個知識單元,具有一定知識連續性的知識單元可以組成一個知識領域,再由一定的知識領域構建化學課程體系,這種由最小的知識點開始,逐漸到頂層的課程體系的設計方式,有利于不同類型院校的選擇,既符合化學知識要求的共性,又符合不同院校的特色教學。
這種化學知識體系的構建,其關鍵在于知識點的設置。知識點的選取分為基本知識點和拓展性知識點?;局R點是必須掌握的化學知識(相當于必修),拓展性知識點(相當于選修)在不同院校不同專業之間可以采取掌握,理解,了解等體現對知識點掌握的程度來適應不同需要,實現多樣化的教學。
由關聯性比較強的知識點構成知識單元,分為核心單元和選修知識單元。由不同的核心知識單元和選修知識單元疊加構建適應不同學校,不同專業,不同類型需要的課程,再由不同的課程構成適合學校專業的化學課程體系,進而實現多樣化的教學。比如:對于一般理工專業,如信息專業,我們從中抽取部分知識單元,如:物質結構基礎,化學熱力學和動力學,水溶液化學,電化學,化學與材料等知識單元組合成一門工程化學基礎課程以適合該專業的教學;對于像材料化學這樣對化學要求比較高的專業,則根據我校的陶瓷材料教育特點,除了必須掌握的一些化學基本知識外,我們又選取了物質結構、材料性能、熱力學、材料制備、無機非金屬材料、納米材料等一些知識單元組建了一門材料化學課程,以加深拓寬學生的化學素養。另外,對于環境專業,我們又選取一些相關的知識單元,分別開設了環境化學,化工基礎等這樣的一個化學提高課程。
化學基本上是一門以實驗為基礎的學科,化學實驗作為化學系列課程的組成部分,在培養學生的實踐動手能力,觀察力和想象力等方面具有理論課不可替代的功能。在化學實驗課程體系的改革中,我們重新整合了化學實驗內容,構建了化學實驗課程新體系。
要突破傳統實驗課依附于理論課的模式,將傳統的四大化學實驗內容進行綜合歸類,并注意結合工業生產實際和最新的科研成果轉化,形成了獨立的化學實驗課程。例如,合成制備包括無機,有機物的合成與制備,不再各自歸類在無機實驗課程和有機實驗課程中去。
應選取基本的實驗知識點,組合成不同的知識單元或實驗項目,由不同的知識單元或實驗項目,組合成不同的實驗課程體系來適合不同專業和不同層次的學生使用。其中一個實驗項目可以包含有不同的知識點,比如,對于綜合實驗“硫酸銅的制備與結晶水的測定”,其知識點包括稱量、加熱等基本操作以及結晶、過濾等分離提純技術和配合物的知識等。
整合后的化學實驗分為“基本技能,綜合設計和創新研究型”三級實驗。形成了由低到高,由基礎到前沿,由傳授知識到培養綜合能力的三級實驗課程體系。各級化學實驗都包含著不同的實驗操作技能,思維水平和解決問題能力的訓練,這樣,就使大學化學實驗不再是課堂教學內容的簡單重復和驗證。各級實驗分別適合于不同層次和專業的學生需求。
化學實驗教學中心是一個很好的實驗教學平臺,該中心設有自己的網站,學生可以從網上學習多媒體實驗課件以及仿真模擬實驗。實驗室對學生全面開放,學生通過預約系統,進行實驗項目的預約。對于一般理工科學生,開放實驗可以讓他們做一些綜合設計性實驗及部分感興趣的實驗;對材料,環境等專業的學生,除了綜合設計性實驗外,還可以讓他們做一些創新研究型實驗或參與教師的科研課題,以提高他們的創新能力。
現代教學不應該是單向的灌輸,而應該是建立在現代教育觀念和現代教育技術平臺上的探討式、雙向式交流。而現代教學方法是促使教學內容內化為學生素質的手段,它起著導向、中介和內化的作用。實踐表明,好的教學方法具有使知識內化為素質的更佳效果?,F代科學發展趨向是學科間的互相交叉,知識點互相滲透和復合,這就要求教學能起綜合和多功能的作用,而傳統的教學方法已經難以適應信息量增加的現代化教學的需要。
我校教學方式的改革主要從以下方面進行:
一是引進先進的教學手段,采用多媒體教學,建立教學網站,發揮知識密集信息量大、交互性、智能化的特點,使學生的學習方法和思維跟上信息時代的步伐。
二是開展討論式、講座式、啟發式教學,鼓勵學生有新思想和新見解,培養學生開拓未知領域的興趣,對學生實行個性化教育。
三是考試方式上,實行考試形式多樣化,學生的考試由平時的課堂討論、學習報告或論文、綜合設計等形式組成,不再把期末考試作為評價學生的唯一標準。促使學生從死記硬背中解放出來,通過考試主動自我調試,把主要精力放在綜合理解,應用創新上,從而達到融會貫通的目的。
幾年來,以上教改成果為促進高等學校人才培養多樣化,加快培養我國急需的應用型人才,構建具有一定特色的理工科應用型人才培養體系,起到了一定的作用。但是,我們深知非化學化工類專業的化學教學改革是一項系統、細致又需長期努力的工作,因此,我們將繼續完善我們的教改研究,爭取獲得更高水平的教學研究成果。
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G423
項目名稱:江西省高校省級教改項目。