高校本科生《應用波譜學》課程教學模式之探索

鄭衛新，鄭 輝，吳 靜，章鵬飛，王 萍

（杭州師范大學 材料與化學化工學院，浙江 杭州 310036）

一、應用波譜學在學習中的問題

應用波譜學作為應用型課程，是化學類專業本科生的一門專業基礎課。該課程著重講授如何應用現代物理手段來確定各類化合物的分子結構，學生通過對“紫外光譜”、“紅外光譜”、“核磁共振譜”和“質譜”各章內容的學習以具備解析簡單有機分子結構的能力，并掌握利用現代測試技術鑒定化合物結構的基本思路與方法。然而，在實際教學過程中我們發現，學生的理論知識與實踐脫節，缺乏對抽象知識的具體感性認識，因此覺得課程枯燥，存在畏難情緒，意識不到該門課程的重要性。原因主要存在以下幾方面。

1.由于波譜學課程內容涉及量子化學、無機化學、有機化學、儀器分析等化學學科多個研究方向及量子物理學等知識，理論基礎艱深難懂，而課程又要求學生在掌握理論的前提下將知識靈活運用于解決實際問題，客觀上存在學習難度。

2.在學習該課程前，學生所接觸的課程主要是理論或基礎性知識，極少經歷將理論知識運用于解決實際問題的過程，學生相關能力及心理狀況不足以適應課程的要求。

3.隨著高校對教學、科研的投入不斷加大，越來越多的單位擁有高分辨核磁共振儀、紅外光譜儀、質譜儀、紫外光譜儀等高端現代測試儀器，在硬件設施上有明顯提升。然而上述大型儀器更多的是服務于科研而非本科教學，絕大多數本科學生依然沒有或很少有機會接觸、使用儀器，實驗環節的受限導致學生的理論知識與實踐脫節。

二、針對上述問題進行教學工作改革

1.轉變教學觀念。“授人以魚不如授人以漁”，改變傳統的注重教授知識的觀念，在教學過程中除了傳授給學生知識，尤其注重形成良好的學習方法與習慣的引導，培養學生自學習意識，提高學生獲取及運用知識的能力。

2.激發學習興趣，調動積極性。應用波譜學作為一門應用型課程，除了基本原理的傳授，更強調學生對基本知識綜合、靈活運用的程度，但是課程本身難度大、系統性不強的特點導致學生普遍存在畏難情緒，因此從教與學雙方面考慮激發學習的源動力——興趣是最有效的解決辦法。在教學過程中利用學生生活經驗中熟悉的案例進行課程導入，注意尋找興趣點，用興趣點帶動學生學習的熱情，認識到課程學習的必要性與重要性，充分調動學生學習積極性，使學習成為學生自覺的行動。例如在核磁共振波譜章節教學過程中，將學生在日常生活中可以聽說的醫院的磁共振成像技術作為課程導入內容，讓學生覺得核磁技術其實離我們的生活并不遙遠。通過上述的導入設計一方面拓寬了學生的知識面，另一方面可以讓學生對所學的新課內容有一個由表及里的學習與實踐過程。教學實踐結果表明該工作是切實有效的，盡管課程內容的難度很大，學生學習課程的熱情很高，能主動思考更多現實生活中遇到的實際問題。

3.合理設置教學內容，因材施教。根據培養方案，學生在此前已學過有機化學課程并接觸到過相關知識，但只有一章的內容，學生意識不到其重要性。因此，在授課前開展摸底測試，難度要求略高于基礎有機化學課程的要求，此項措施不僅引起學生對課程的重視，自我認識自身的知識水平，教師亦可因此了解實際學情，為組織教學內容、教學實施過程中做到有的放矢、因材施教提供依據。引導學生樹立“所定購教材只是主要參考書”的觀念，列出有關的參考書目，從教材選用的模式上引導形成學生廣泛閱讀、自主學習的意識，輔助學生的學習方式由中學的“計劃式”向大學階段的“自主式”過渡，以期更快更好地探索適合課程特點及自身的學習方法與模式。實踐中我們發現較優秀的學生的轉變更明顯一些，中等程度的學生會感受到課程的革新而普遍存在著較大的興趣。

4.教學方法多樣性，講求實效性。①課堂教學方法的多樣性。根據課程特點，開展啟發式、探究式、討論式、案例式等多種課堂教學方法，在課堂教學過程中引用恰當的案例進行分析講解傳授解決問題的方法。我們充分認識到課堂提問是課堂教學中實現教師主導和學生主體的最佳結合的關鍵環節。在關鍵知識點設計問題，并根據問題的性質及難易程度選擇解決的方式，如讓學生思考后請學生回答，根據學生回答的情況再加以適當的補充和講解，或作為思考題要求學生課后通過自己查閱資料解答。通過提問促進學生的積極思考，引導學生理解解決問題的正確思路，調動學生積極性，活躍課堂氣氛，增加學生的學習興趣。②合理運用多媒體技術。根據應用波譜學理論抽象難懂、信息量大等特點，充分利用現代教育技術的優點來達到有效傳授知識的目的。加強教師運用技術的能力從而有效地激發了學生的學習興趣，擴展了教學內容，擴展了學生的知識面。根據應用波譜學理論抽象難懂、信息量大等特點，在教學過程中注重將抽象的內容形象化、具體化，充分利用現代教育技術的優點來達到有效傳授知識的目的。加強教師運用技術的能力，將儀器、原理等不可及的內容集合動畫、文字、圖片、聲音、音像剪輯等手段進行展示，使枯燥的學習變得輕松有趣，使課堂效果更為生動，從而有效地激發了學生的學習興趣，擴展了教學內容，擴展了學生的知識面。③積極開展網絡課堂建設。隨著Internet技術及其向寬帶、高速、多媒體化方向的快速發展，教育信息化是高校教育適應社會科技迅猛發展的有效手段，因此，網絡課程資源建設是高等學校信息化課程建設的最主要形式之一。而學會、習慣于使用豐富的網絡優質資源不僅是現代學生獲取知識的重要途徑，更是學生自主學習及終生學習能力培養及形成的重要組成部分，也是學生形成適合于應用波譜學課程學習方法的內容之一。通過網絡課堂的建設，為學生提供豐富的網絡共享資源，利用網絡遠程教學平臺彌補課堂教學學時及師生交流的不足，為學生提供自主學習的空間。此外，我們充分利用自建的及其他廣泛的優質網絡資源，引導學生開展探究活動。在教學中引發學生對一問題的好奇或者設置一些疑問，并通過引導學生搜集資料、整理分析、推論驗證的過程，增進學生解決問題并對問題形成系統解釋的能力，培養自主獲取知識的能力。

5.建立多元化考核體系。在課程教學模式改革中，課前的摸底考試、網絡資源的使用等環節對學生已有的學習方法及習慣形成強大的沖擊。在新事物面前，學生的惰性會阻礙其接受新事物而使教學模式改革難以推行。為此，把教學的過程與課程考核有機地結合起來，在網絡課堂中開發在線測試系統，建立多元化考核體系，課程成績中卷面成績占50%，在線測試成績占30%，平時成績（課堂討論、主題探究等）占20%，通過網絡資源使用參與考核體系的方式，一方面達到全面考核學生知識掌握情況的目的，更重要的是從根本上促成學生改變舊的學習方法與觀念。實踐結果表明，學生由最初的抵制、抱怨到慢慢的適應，許多學生覺得波譜學課程盡管難度大但還是很喜歡，教學效果有了顯著提高。從歷屆學生使用類似難度系數的試卷庫考試成績來看，近五年來，平均成績在平穩上升，可為教學效果的提高提供有力的證據。

通過上述教學模式改革措施的實行，我們在實踐中逐漸形成適合我院專業特色化學類本科生應用波譜學課程教學內容體系，并在實際教學過程中不斷更新；新增加課程的實驗環節，以提高學生的綜合能力及素質，實效提高教學質量。更重要的是，在此過程中促使學生改變學習方式，培養學生良好的學習習慣、自主學習能力及終生學習意識，經歷三屆學生教學實踐取得了明顯的效果，學生運用波譜學技術解決問題的能力有顯著提高，學習興趣濃厚。當然，在實踐中也存在一些問題，例如網絡資源平臺的建設涉及到學校硬件條件及軟件平臺的條件及政策是教師教學環節中所無法解決的問題。希望能在今后的實踐中不斷完善并加以改進，切實提高教學質量及效率。

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