張文莉 張建萍* 陳尚龍 巫永華 于楠楠
(1.徐州工程學院食品〈生物〉工程學院,江蘇 徐州 221018;2.徐州工程學院 江蘇省食品資源開發與質量安全重點建設實驗室,江蘇 徐州 221018)
“無機及分析化學”是將無機化學和分析化學兩門課程整合為一的課程[1-3],這門課程不僅是化學專業的必修課,同時也是近化學專業如食品、環境、生物、醫藥、材料等專業的學科基礎課[4]。 因此,學好這門課程至關重要。對應用型本科食品專業[5-9]來說,這門課程的教學要做到重視基礎內容,敢于摒棄、整合舊內容,及時補充新理論知識,讓學生所學知識能應用到后續專業課的學習和實際生活中。隨著近年應用型本科食品專業基礎課程教學的改革,“無機及分析化學”的課程[10-12]教學現狀如下。首先,該課程的課時數相比以往有所減少,目前我校食品專業無機及分析化學有64學時 (不包括實驗)。課時數減少的同時食品專業所需的相關化學學科基礎知識并沒有減少,這在一定程度上加重了教學難度。其次,我校食品專業學生來自全國各地,除了高中時期專門參加過化學競賽的同學基礎稍好,其他同學的化學基礎知識相對薄弱。這對于教師講課的內容和教學設計有一定的挑戰。再者,該課程是食品專業的學科基礎課,開設在大學的第一學期,該課程與“生物化學”、“食品化學”等課程聯系比較緊密,該課程的學習效果直接影響后續專業基礎課的學習。最后,應用型本科食品專業的學生需要掌握好無機及分析化學理論知識的同時也要有熟練的實驗操作技能。因此,教好和學好無機及分析化學對食品專業新生的學習興趣、知識積累和科研素質培養非常重要。
本課程的教學要完成教學任務,更要為食品專業的學生打下扎實的化學基礎。結合自身的實際教學來說,該課程總體教學的時間緊,內容多,任務重。這就要求我們能根據學生的具體情況和專業的要求,提出教學目標,以此來安排合理的教學。下面我將結合自身的教學過程,從幾個方面談談應用型本科食品專業無機及分析化學課程的教學目標、教學內容、教學方法及課程教學的體會[13-18]。
“無機及分析化學”是食品專業本科生的重要學科基礎課。該課程的教學以教師課堂講授為主,課堂提問、課后練習和實驗課為輔。該課程安排在第一學期,是學生進入大學后的第一門學科基礎課,現總學時 64學時,每周 4學時。課程教學開始前,需要了解學生的相關化學知識學習狀況:該門課程所教授的知識點,學生在高中階段接觸過,但不夠系統和深入,除非參加過競賽的同學。所以說,學生整體化學知識薄弱。鑒于現狀,整個課程中無機化學部分比例稍大,占36個學時,分析化學占28個學時。具體目標有以下幾個方面:首先,該課程能培養學生具有分析、處理一般無機與分析化學問題的初步能力,同時培養學生嚴謹細致、實事求是的科學作風。其次,該課程要求學生對課程中知識的重難點明確掌握,課后作業題獨立完成。再者,涉及該課程的具體內容有:讓學生重點掌握平衡的原理、溶液中的各種化學平衡及其在分析化學中的應用,讓學生建立準確的“量”的概念和掌握各種化學分析方法;讓學生掌握化學熱力學、化學動力學、原子和分子結構、分散體系和溶液等方面的基本理論和基本知識;讓學生掌握分析化學中的滴定分析、重量分析和吸光光度分析的基本理論和方法。
為了實現上述的教學目標,我們是以 “加強理論基礎知識,重視實驗操作,聯系實際問題,反應科學前沿”作為該課程教學的指導思想。食品專業本科生所學習的“無機及分析化學”課程中涉及到的大多數知識點,在后續的“物理化學”“生物化學”“有機化學”等課程中又會在更深的層次上重復。那么如何選擇該課程的教學內容,避免不必要的重復,這也是一個難題。首先,在教學內容的選擇上,注重知識結構的整體性教學,突出知識體系的主干,不講或少講與食品專業后續學習無關的部分,重點講授基本的、容易混淆的和難以理解的概念。使學生的知識體系更加清晰和系統。其次,在教學內容的選擇上注意理論與實驗和實際的結合。該課程分為兩個部分,一是,無機化學側重于元素化學的學習,二是,分析化學側重于分析科學思維模式的培養。兩者都需要聯系日常生活中的實驗現象和實際生產。通過增加“應用實例”,比如:測定三聚氰胺中蛋白質的含量或麥芽糊精中總糖含量的測定,來提高學生們學習該課程的積極性和熱情。再次,在強調基礎理論知識的過程中要反應科學前沿,具有先進性。滿足一些學生的好奇心,同時也能拓寬他們的知識面。
在課程開課之前,通過對食品專業學生的新生調查可知,不同地區中學化學課開課情況以及掌握情況各不相同,有些新生甚至沒有接觸到化學實驗。鑒于上述情況,我們需要從教學方法上提高教學效果,調動學生的積極性,讓學生打下扎實的基礎,培養學生的創新思維和能力。從以下幾個方面著手:
(1)開闊學生視野,讓學生充分了解“無機及分析化學”這門課程的地位和用途。該課程是化學兩大基礎學科分支的結合。通過學習無機化學,我們可以不斷認識和改造物質世界,還能創造新的物質世界。通過學習分析化學,將有助于我們對原料的篩選,對工藝流程的控制以及對食品質量的檢測。該課程作為應用型本科食品專業的學科基礎課,對后續“食品分析”“微生物學”“食品化學”等專業課的學習起了至關重要的作用。同時,也讓學生了解學習該課程在將 來從事食品的教學、科研、管理、生產等各領域、各部門工作時都頗有益處。
(2)加強基礎知識學習,突破重難點。結合該課程的特點和專業的需求,對教材的內容有所增減。但是,基本知識、反應、公式和實驗都是需要系統的學習。在實際教學中,促進學生學習知識與提高素質相結合。將教學中的重難點布置成思考題,以此來啟發學生的思維。課堂上不能自導自演,要做到與學生互動。可以提出問題讓學生交流討論,及時的進行反饋點評。增加課堂提問和練習的力度。根據課堂學生反應情況布置課后習題,鞏固課堂所學知識。布置課后練習時要做到有針對性,有層次性,從而使每位學生都能夠較好地掌握。
(3)認真的備課,做到有備而去。講授時要做到主次分明,層次清晰。更新自己的教學手段,做到理論與實際相結合。采用多種教學方式:啟發式、討論式和參與式。根據學生的反應及時調整教學策略。講課時要做到深入淺出,化繁為簡,有快有慢,循序漸進。根據教學進度計劃表,運用好教材,有條不紊的進行教學。同時也要注意培養學生自主學習、獨立思考的能力,有些知識沒必要講的太細太繁。
(4)理論課的學習一定要與實驗課相結合。通過具體的實驗操作,增加學生學習理論課的興趣,也能起到鞏固理論知識的效果。鼓勵學生參加各類開放性實驗和創新實驗,結合實驗也可以對理論知識進行查漏補缺。比如,通過分光光度法測定待測鐵樣中總鐵的含量,來鞏固分光光度法的原理。此外,通過實驗也能夠訓練學生正確的掌握化學實驗的基本操作技能。綜合性實驗也可以鍛煉學生的動手能力,提高分析問題和解決問題的獨立工作能力。
(5)利用課外時間對學生進行輔導答疑。大學新生第一學期的課程相對不多,學生有充分的時間學習和鞏固該課程。針對作業中出現的問題,要對學生進行分類輔導,如概念類、原理類、反應類、方法類、濃度類和計算類等。輔導結束后,學生要繼續做題進行鞏固,達到真正理解和應用的過程。
“無機及分析化學”的教學要以學生學好基礎知識為中心,使學生具有系統完整的化學知識,并且培養學生具有分析、處理一般無機與分析化學問題的初步能力,同時培養學生嚴謹細致、實事求是的科學作風。雖然新生的基礎相對薄弱,但他們的求知欲強,只要善于引導,教學方法得當,完全可以把該課程學好,并具備豐富的學科基礎知識。該課程在第一學期開課,新生剛進入大學的象牙塔,絕大多數學生都能認真聽課,努力學習,這也為教師上好課打下基礎。當然,要取得更好的教學效果,我認為還應該做到以下方面:(1)制定嚴格的課堂管理制度。上課不準遲到,有事必須請假,課堂上積極參與討論,課后作業及時認真完成。(2)可以定期征求學生對該課程的意見和建議,以學生為中心。俗話說“知己知彼,百戰不殆”,教學也如此,一切教學都應建立在了解學生的基礎上。讓學生從教學態度、教學內容、教學方式、教學管理和教學效果等五個方面對教師和課程進行評價。針對學生提出的建議,及時進行改進,從而進一步提高教學效果。
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