李金鵬,李林科,張宇虹,徐 虹,趙金安
(1.鄭州大學化學系,河南鄭州 450052;2.平頂山工學院,河南平頂山 467044)
普通化學(無機化學)是我?;瘜W系專業開設的基礎課,在大學化學課程中占據重要的地位。我校普通化學課程授課對象為材料科學與工程、土木工程、包裝工程、建筑環境、交通工程、化學工程、生物技術、給排水、環境工程、生物工程、化工與制藥、水文與水源工程等工科專業,采用高等教育出版社2002年版《無機化學》[1]和鄭州大學出版社2007年版《新編普通化學》[2]為教材,總學時64,在大一第一學期開課。
近年來,本課程組圍繞人才培養目標,在課程建設中遵循以培養學生的學習能力與創新精神為特色,以教師隊伍建設為關鍵,以規范的教學質量管理為保障,使課程建設逐步走上規范化軌道。筆者根據多年來從事普通化學、無機化學和基礎化學課程的教學經驗,對如何進一步改進和提高本課程教學提出了一些建議。
俗話說的好:打鐵還需自身硬,要培養能夠應對未來挑戰的各種各樣的高素質工科人才,建立一支理論功底深、學術造詣高、教學能力強、熱心教學的師資隊伍是關鍵。這是因為教師對知識理解的透徹程度、較寬的知識面以及不同的科研經歷和積累都可以直接轉化成針對不同工科專業特點的課堂教學內容,有助于課堂教學。教師高度的敬業精神及責任感,嚴謹的科學態度和良好的人文修養,對學生產生著潛移默化的影響。因此,為了使教師能夠正確把握學科發展的動態,并能得心應手、出色地駕馭教學全過程,不斷的學習和接觸新知識,開拓新視野,吸收新成果是非常必要的。為此,教師要盡可能承擔科研工作,關注學科進展。不斷汲取學術上的新思想和新成果,擴充知識、積累素材,并及時充實到教學內容中去,做到“常教常新、常教常精”。主要途徑則是通過采取進修培訓,攻讀碩士、博士學位和在職提高等方式對課程組教師進行培養;此外,加強教師的自身學習也是非常必要的。目前,我系無機專業75%以上的教師已經獲得博士學位,對本科教學工作奠定了良好的基礎。另外,為了進一步加強科學研究,推進科技創新,積極深化學科內涵建設,系里制定并實行了《化學系關于鼓勵申報國家級研究項目的規定》,加強國家級科研項目申報。僅2009年一年,無機化學課題組共被批準國家自然科學基金4項;河南省自然科學基金3項,省廳級和鄭州市科技局等部門科研項目4項。公開發表核心期刊論文11篇,SCI論文60多篇。4人次獲得三育人先進個人、優秀黨員等榮譽稱號,2人成為系的骨干教師。根據《鄭州大學科技論文被收錄與被引用情況全景分析報告》統計,2001~2009年11月期間,我系化學專業在世界前1%的931個機構中排名332,被引用排名641。目前化學系已經形成了一個梯隊合理、思維活躍、勇于進取、團結創新的教學團隊。化學系是鄭州大學的王牌系,在國內外都有較好的聲譽,這與一只高效、精干、不斷學習、熱心教學的教師隊伍是分不開的。
教學是人才培養的主渠道,是高等教育永恒的主題。為了使教學工作規范化、科學化,不斷提高課程教學質量,化學系首先制定并施行了《關于加強本科教學管理工作的若干規定》、《化學系關于教學研究和改革工作的獎勵規定》。調整充實了“化學系本科教學指導委員會”和“化學系本科教學督導委員會”,制定并完善了化學專業“平臺模塊課程群”的課程新體系和相應的教學大綱。發揮示范效應,重點抓好“化學系拔尖創新人才實驗班”教學管理工作。我們課程組則針對工科院系從建立、完善的課程檔案入手,制定了相關的規章制度,如集體備課制度、聽課制度。通過建立教學質量保證的相關機制,在學生評教、教師評學、教師評教、信息收集與反饋、及時調控等方面形成了良好的自我約束機制。重新討論并制定了教學大綱,整合課程的教學內容,提出了明確的教學目的、任務和要求,使教學大綱更具有科學性、先進性和實踐性。根據教學大綱,認真聽取并廣泛收集任課教師的反饋意見,精選教學內容,實現了課程管理的規范化,保證了教學質量的穩步提高,取得了良好的教學效果。良好的質量評估體系和激勵機制為好的教學質量保駕護航。2009年一年普通化學課程組共完成省級、校級教研教改項目各一項。在2009年“鄭州大學大學生創新性試驗計劃項目”申報中,課程組獲得了7項資助,其中國家級2項、校級5項,一名教師被評為河南省教學名師。在學校2009年中青年教師講課大賽中,兩位老師分別獲得二等獎、三等獎各1項。我系申報的“化學基地創新型人才的培養與實踐”項目,獲得2009年河南省教學成果特等獎;“化學系課程教學團隊”獲得國家級教學團隊榮譽稱號。
大學本科教學不僅僅是傳授知識,更重要的是培養學生的創新意識和能力。普通化學課程最突出的特點是授課對象與其他化學課不同,該課程是為不同工科專業的學生開設的,在不同的專業應有不同的定位,其教學內容、學時和教學方法等也應有所不同。此外,如何讓具有多元化價值觀的學生愿意甚至喜歡學習課程?如何在教育模式轉變的大環境下,仍然能夠達到我們教學目的和要求?這就需要在教學上根據定位有所改變,有所創新。下面是我們在教學過成中的一些體會和看法。
在普通化學課程教學過程中,我們多采用了師生互動式教學方法和討論式教學方法。在過去的教學中,填鴨式的教學方式難以活躍課堂氣氛,教師也不能很好地把握學生的心理。我們改變了過去在課堂上只由教師不停地灌輸,而不調動學生積極性的教學方式,通過講課(電子教案與板書有機結合)、作業、討論、面試、筆試等多種教學環節,在師生相互交流、反饋和互動中完成教學過程。組織討論方式包括即興討論,問題或作業討論,專題辯論等。同時,我們在教學過程中做到了以下幾點:①搞好典型案例教學。采用一些典型案例,充實教材教學內容,是改進普通化學課教學的有效方法之一。典型案例分析教學是培養學生的應用意識和創新精神的途徑。通過教師和學生一起分析一些實際問題,引導學生將實際問題抽象化,然后再將其帶回到課程中去應用。比如,在講到化學活化能時,提出的問題是:在28℃時,鮮牛奶約4 h變酸;但在冰箱(5℃)內,鮮牛奶可保持48 h才變酸。試找出牛奶變酸反應速率與溫度之間的關系。這是一個利用Arrhenius公式解決實際應用問題的案例建模教學。②注重課堂教學和自主學習的合理分配。課堂教學應以教師講授重點、學生自學其余為主線。教師要引導學生自學,要提出問題讓學生思考,鼓勵學生找資料,鼓勵學生探索。③關注社會生活中的實際化學問題,提高學生學習興趣?;瘜W教學緊密聯系社會和生活,不僅提高了學生的學習興趣或認識到化學的重要性。而且使學生體驗到化學與人類的生活、科技、生產息息相關,以及化學的廣闊應用前景。④熱點問題探討。我們在課程中增加一些熱點問題內容,學生印象頗深。⑤前沿知識介紹。前沿知識不僅是學生感興趣的,更是讓學生看到了人類的最新知識前沿。實踐證明,將這些內容穿插到課堂上,可取得良好的效果。這些知識的補充不僅激發了學生的學習興趣,更拓寬了他們的知識面。
隨著多媒體教學軟件、電子教案的開發和使用,課堂教學方式發生了很大變化。目前,多媒體教學已經成為我校教學中廣泛使用的手段。多媒體教學形式可以豐富我們的課堂教學,它動靜結合,圖文并茂,能將抽象的概念直觀化,枯燥的文字形象化;使原本沉悶的課堂生動化,并有助于拓寬有限的教學內容。例如,結合我的專業方向,課堂上將我們課題組最新發表在美國化學會雜志(J Am Chem Soc)3上的最新科研成果在“配合物”一章以動畫形式給學生演示,收到了很好的效果。
但是,由于多媒體信息量大,如果處理不好,學生在課堂上只是忙于記筆記,對于思考問題、理解問題以及與教師互動反而可能不如傳統教學。教師在開發課件時還務必考慮清楚所使用的多媒體手段是否有助于突出教學重點、突破教學難點,而不僅僅是趣味性。如果把多媒體教學僅僅看作一種省心省力的教學手段,則很難達到預期的教學目標。課堂上的精彩來自于課堂下的精心制作。另外,一定要在用好現代化教學手段的同時,發揚光大傳統教學中多年積淀下來的好的教學方式和方法。即使在現代化手段非常普及的今天,傳統的板書也是一種不可忽視的手段??傊?,在教學時一定要將兩者有機地結合,才能起到相得益彰的效果。此外,我們還做到了以下幾點進行補充:第一,注重學生作業,除了教材中的作業,還選用其他優秀教材和習題集進行補充。習題課上針對易犯的典型錯誤進行統一講解;第二,公布教師的電子郵件或提供網上答題平臺以便隨時與學生交流,及時解決學生提出的疑難問題;第三,當課程完成近一半的時候,根據前幾章的重點、難點并結合學生的作業情況出一套考試試卷,這部分成績可以歸入期末成績的一部分,再利用習題課講解試卷,以把握學生對書本知識的理解程度,便于改進教學。
在幾年的教學實踐中,我們建立并完善了一套適合本校特點的教學模式。為在今后進一步搞好普通化學的教學工作,我們認為還應該做好以下工作:①處理好科研和教學的關系。目前,我系大部分教師都承擔有繁重的科研任務,由于學校的導向和評價機制問題,教師都有不同程度的重科研,輕教學的問題。這需要學校對教學工作進一步投入人力和財力予以支持,把扶持做到實處。教師也要從為國家培養人才的高度,更加重視教學工作。②根據學生的實際情況,分層教學。這門課程,內容覆蓋面寬,授課時可在教學組織上進行一些改革。比如選定在不同領域內具有專長的教師分別負責講授一個專題,這些教師在幾個專業循環授課,可以人盡其才,使授課水平得到提高;另一方面有條件的話可以根據學生的化學基礎分為基礎班和提高班分別教學,效果可能會更好。③編寫合適的教材。普通化學這門課程每年有28個班的學生,應該說已經具備了相當的規模,在學生中的影響是比較大的,而針對不同專業的可選擇的教材則較少。在教學內容上,普通化學課程涉及的一些社會熱點和科技前沿問題每年都有變化,教學內容也需要不斷更新。目前,我們已著手編寫相應的教材。
[1]天津大學無機化學教研室編.無機化學[M].北京:高等教育出版社,2002.
[2]李 綱.新編普通化學[M].鄭州:鄭州大學出版社,2007.