蒲燁焜,李艷靈,劉敬華,*
1河北師范大學化學與材料科學學院,石家莊 050024
2河北師范大學教師教育學院,石家莊 050024
大學教育是青年學生成長成才的關(guān)鍵階段,大學教師承擔著大學教育教學的重任,所以高校的教育教學研究對提高大學教育的培養(yǎng)質(zhì)量尤為重要。本文選取《大學化學》期刊中“教學研究與改革”欄目10年(2010-2019年)刊登的教學研究論文作為研究對象進行統(tǒng)計分析,以期發(fā)現(xiàn)近10年間我國高校化學教師的教學研究與改革的特點與趨勢,為新時期高校化學教育教學改革提供一些參考。
《大學化學》是高等化學教育中比較有影響的國家級專業(yè)期刊,是為了促進教師知識更新,擴大學生知識面,提高高校教學水平服務(wù)的。通過對2010-2019年《大學化學》中“教學研究與改革”欄目所發(fā)表論文進行統(tǒng)計,10年間發(fā)表論文535篇。各年度發(fā)表的論文數(shù)量統(tǒng)計(圖1)。

圖1 2010-2019年“教學研究與改革”欄目論文發(fā)文數(shù)量年度分布
從圖1中可以看出,10年間,《大學化學》“教學研究與改革”欄目發(fā)文的數(shù)量總體呈現(xiàn)波浪式上升的趨勢。2016年發(fā)文量最多,并且2016-2019年發(fā)文量均處于相對高點。究其原因,從客觀上看,是因為從2016年開始,《大學化學》由雙月刊改為月刊導致論文數(shù)量增加。同時隨著近幾年大學教學的改革,越來越多的大學化學教師在關(guān)注自身學術(shù)專業(yè)的同時,也開始關(guān)注自己的教學學術(shù),關(guān)注所教授課程的教學效果,從而引發(fā)了越來越多的大學化學教師進行教學改革的探索研究及成果的交流。
值得關(guān)注的是,從2016年開始《大學化學》增加了“教育專題”欄目,其刊載內(nèi)容也基本屬于教學研究內(nèi)容,發(fā)文量分別為2016年4篇、2017年2篇、2018年38篇、2019年49篇。由于不屬于“教學研究與改革”欄目,所以未計算在內(nèi)。總體來說,論文的發(fā)文數(shù)量呈上升趨勢,這表明高校化學教學的研究與教學改革已經(jīng)得到越來越多的高校化學教師的關(guān)注與重視。
根據(jù)對論文作者所在單位的信息統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)絕大部分的文章出自高校,其他單位所占比例可以忽略不計。將作者所在高校按照綜合類、理工類、師范類進行劃分,具體分布情況如表1所示。

表1 “教學研究與改革”欄目論文第一作者所屬單位分布表
從表1可以看出,239篇論文來自于綜合類高校,約占44.8%,而理工類高校和師范類高校分別占到38.1%和17.1%,相比于其他兩類高校,師范類高校教學研究相對要弱一些。進一步對不同高校發(fā)文數(shù)量統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),發(fā)文在10篇以上的高校依次為廈門大學(16)、北京大學(15)、武漢大學(14)、中山大學(14)、北京科技大學(13)、西北大學(12)、南開大學(11)、陜西師范大學(11)、華中師范大學(10)、哈爾濱工業(yè)大學(10)、中國科學技術(shù)大學(10)。按照學校類型看依然是綜合性大學 > 理工類大學 >師范類大學。教學研究是優(yōu)化教學過程、提高教學質(zhì)量的前提和關(guān)鍵,是促進教學改革的催化劑。通過教學研究,不斷更新教學理念、豐富教學內(nèi)容、變革教學方式方法、開發(fā)新的課程教學資源,為學生的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。同時高校教師通過教學研究將學科專業(yè)知識與學生知識、教學策略知識、信息技術(shù)以及其他相關(guān)知識有機融合,充分發(fā)揮學科教學的育人價值,從而也促進自身教學學術(shù)的成長。不同類型高校的培養(yǎng)目標有所不同,但是為國家為社會培養(yǎng)高質(zhì)量人才的終極目標卻是一致的,因此無論哪一類高校教師都需要更加注重教育教學的研究投入和參與。
通過統(tǒng)計論文作者的合作情況,可以反映出某個領(lǐng)域內(nèi)作者的研究現(xiàn)狀,對論文作者合作情況統(tǒng)計結(jié)果如表2所示。

表2 “教學研究與改革”欄目論文作者合作情況
從表2中可以看出,近年來,我國大學化學教育教學改革的研究主要以合作研究居多,獨立完成的教學研究論文僅約占論文總量的14.8%,其余均為合作研究。合作作者人數(shù)2-5人不等。其中以3人合作最多,其次是4人合作和2人合作,還有12.15%是5人以上合作。這一結(jié)果表明,在高等學校化學教育教學研究與改革中,合作研究已經(jīng)逐漸成為一種趨勢,多人合作組成教學研究團隊,研究者之間的合作可以充分發(fā)揮集體的智慧和力量,在知識結(jié)構(gòu)、學緣結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、實踐能力等方面取長補短,以提高研究的效率[1]。
從合作的形式來看,主要有同校合作和多校合作,其中同校合作為408篇,占總數(shù)量的76.26%,同校合作者大多數(shù)是屬于同一教研室或課程組的合作,這也體現(xiàn)了教學基層組織的教學研究現(xiàn)狀。多校合作包括大學之間、大學與中小學及科研機構(gòu)的合作,該部分只占總數(shù)量的7.67%。如由中國科學技術(shù)大學、南京大學、北京大學聯(lián)合發(fā)表的“再談什么是活化能——Arrhenius活化能的定義、解釋、以及容易混淆的物理量”[2]一文,首都師范大學與北京第十一中學聯(lián)合發(fā)表的“U-G-S模式在化學實驗教育協(xié)同創(chuàng)新中的應(yīng)用”[3]一文等,都表明部分研究需要具有不同學術(shù)背景、實踐背景的研究者共同完成,以利于更科學、更合理、更有價值的研究成果問世。
論文的研究內(nèi)容可以在一定程度上反映出現(xiàn)階段大學化學教育教學研究的側(cè)重點與趨勢。按論文研究內(nèi)容的側(cè)重將其分為課程建設(shè)研究、理論課教學研究與改革、實驗實踐教學改革研究三大類,不能歸為這三類的文章都歸入了“其他”類。論文研究內(nèi)容的統(tǒng)計情況見表3。

表3 “教學研究與改革”欄目論文研究內(nèi)容統(tǒng)計情況
由表3中數(shù)據(jù)可以看出,課程建設(shè)研究和理論課教學研究與改革的研究論文發(fā)文數(shù)量均超過1/3,實驗實踐教學改革的研究相對較少,也占到了約1/4,因此,研究內(nèi)容整體分布比較均勻。
課程是根據(jù)人才培養(yǎng)目標要求進行縱向、橫向排列組合之后形成的人才培養(yǎng)載體[4],課程建設(shè)是人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)和抓手[5]。由表3可知,課程建設(shè)研究的發(fā)文量在三類研究課題中所占比例居于第二位。進一步對177篇論文進行分類統(tǒng)計見表4。

表4 課程建設(shè)研究論文分類統(tǒng)計
3.1.1 對已有課程的重新整合
隨著社會的不斷發(fā)展,對各級各類人才的需求也在不斷變化。因此隨著高校培養(yǎng)目標的調(diào)整,需要對原有課程體系及內(nèi)容進行重新整合來滿足培養(yǎng)目標的需要。“對已有課程的重新整合”的研究論文最多,占比為75.14%,這些研究包括:對原有課程內(nèi)容的刪減和創(chuàng)新、結(jié)合專業(yè)特色對課程體系重新規(guī)劃、理論課與實驗課整合的課程結(jié)構(gòu)等。如王新平[6]認為,物理化學課程內(nèi)容中應(yīng)及時納入能源、環(huán)境和材料科學三大領(lǐng)域研究前沿的內(nèi)容,溝通知識模塊間的科學聯(lián)系,促進學生學習知識的系統(tǒng)化,培養(yǎng)學生運用知識解決問題的能力。這樣的課程內(nèi)容變化,既保留了物理化學原有的內(nèi)容體系框架,又擴展了新的、發(fā)展最為突出的研究領(lǐng)域,從而豐富了物理化學課程的內(nèi)容,為培養(yǎng)能夠適應(yīng)社會發(fā)展的人才提供了知識基礎(chǔ)。
3.1.2 對教材內(nèi)容的擴展
化學的發(fā)展日新月異,化學專業(yè)的學生應(yīng)該學習、了解最新的化學知識,化學教材與教學應(yīng)當反映當前化學科學發(fā)展最前沿的內(nèi)容,所以需要根據(jù)化學科學發(fā)展前沿對教材中的內(nèi)容適時調(diào)整、擴展,以適應(yīng)科技的發(fā)展和社會對人才的需求。例如分析化學中由于熒光和化學發(fā)光分析的發(fā)展、生命科學和材料科學的發(fā)展等,就將熒光和化學發(fā)光分析、拉曼光譜的內(nèi)容擴展進入教材,同時隨著納米科學的發(fā)展,教材中又增添了X射線熒光、X射線衍射、X射線光電子能譜等內(nèi)容[7]。新內(nèi)容的不斷擴展,使得化學教材內(nèi)容越來越豐富,從而也使得培養(yǎng)出來的化學專業(yè)人才更加能夠適應(yīng)社會和科技的需求。但是該部分研究不多,占比約為15%,究其原因可能是因為教材的更新周期比較長,從新知識的生成到進入教材中需要相對比較長的時期,因此高校教師可以結(jié)合化學學科發(fā)展前沿,有意識地將新知識納入到教材及教學中。
3.1.3 開發(fā)新的課程種類
課程是高等學校教育教學的基礎(chǔ),課程結(jié)構(gòu)的合理與否直接影響著人才培養(yǎng)的質(zhì)量。研究發(fā)現(xiàn)在新課程開發(fā)方面主要包括:開設(shè)與專業(yè)有關(guān)的選修課、在理論課教學中增設(shè)新的實驗課、建設(shè)精品課程等。例如廈門大學針對“化學拔尖計劃”學生個性化培養(yǎng)的理念,首次提出建立“強化實驗”課程平臺,作為新的實驗課程體系,其目的是培養(yǎng)學生由“印證理論型”向“創(chuàng)新能力和素質(zhì)提高型”轉(zhuǎn)變[8]。新課程開發(fā)加強了高校與社會、科技的溝通,通過課程開發(fā),不斷優(yōu)化課程內(nèi)容和課程結(jié)構(gòu),更加有利于化學拔尖人才的培養(yǎng),以適應(yīng)國家發(fā)展對人才的要求。
化學理論課教學在大學化學教學中具有非常重要的地位,其教學的效果直接影響學生的學習效果,同時也影響著化學專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。在“教學研究與改革”欄目中,這一類論文的數(shù)量最多,約占38.32%,包括對教學內(nèi)容的研究、教學方法的改革、教學模式的探索,具體分布見表5。

表5 理論課教學研究與改革文獻分布
3.2.1 對教學方法的改革探索
教學方法是在教學過程中為達到教學目標,完成預設(shè)的教學內(nèi)容而采用的師生互動方式和措施[9]。在理論課教學研究中教學方法改革的研究約占1/4,大部分教師通過改變傳統(tǒng)的教學方法實現(xiàn)更好的教學效果。大學化學課堂引入的教學方法有:問題、項目引領(lǐng)式教學法(PBL)、案例教學法、啟發(fā)式教學法、類比法等。如胡鍇等[10]以“自發(fā)熱貼發(fā)熱原理”的教學專題為例,在教學過程中綜合實施應(yīng)用問題教學和案例教學,取得了比較好的教學效果。再如黃四平等[11]在有機化學教學中運用類比法達到溫故知新、觸類旁通,培養(yǎng)學生類比思維。這些教學方法的改革凸顯了現(xiàn)代教育理論發(fā)展背景下“以學生為中心”的教育理念在大學課堂的體現(xiàn)和落實。
3.2.2 對教學模式的改革與創(chuàng)新
教學模式是在一定教學思想或教學理論指導下建立起來的較為穩(wěn)定的教學活動結(jié)構(gòu)框架和活動程序,突出了從宏觀上把握教學活動整體及各要素之間內(nèi)部的關(guān)系和功能[9]。教學模式的改革與創(chuàng)新研究約占理論課教學研究的1/2,主要是課堂教學和針對課程特色進行的教學模式改革。所涉及到的教學模式有混合式教學、翻轉(zhuǎn)課堂教學、研究型教學、多元教學、SPOC教學等。如高峻等[12]在“近代化學基礎(chǔ)(有機化學)”教學中采用“SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂+傳統(tǒng)課堂+全過程考核”的混合教學模式,有效提升了教學質(zhì)量。多樣化教學模式的引入,充分體現(xiàn)了將新的教育理念引入大學課堂教學的探索,改變了傳統(tǒng)的大學化學課堂教學,為學生創(chuàng)造了有意義的學習經(jīng)歷,讓學生在學習過程中有效地獲取了知識,培養(yǎng)了能力。
3.2.3 具體教學內(nèi)容的研究
在理論課教學研究中還有一類研究論文是對具體教學內(nèi)容的研究。該部分研究主要是通過教學案例探討不同化學分支的教學改革,針對大學化學教學中遇到的實際問題有針對性地開展研究,幾乎涵蓋無機化學、有機化學、物理化學、分析化學等各個化學分支領(lǐng)域。如宦雙燕和王玉枝[13]在化學類專業(yè)導航課中,構(gòu)建了“葡萄糖”立體化教學案例,將葡萄糖在生命體系中的代謝平衡、消化吸收、分子轉(zhuǎn)運、糖尿病成因、血糖檢測、無創(chuàng)診斷技術(shù)、分子診療等領(lǐng)域的研究串聯(lián)起來,從微觀與宏觀、疾病與健康、生活應(yīng)用與科研前沿的不同角度來組織相關(guān)內(nèi)容。郭祥群[14]通過2個教學案例探討了結(jié)合信號激勵/傳感的信息流概念,將分析化學學科知識融入到本科基礎(chǔ)課程教學,引導學生在知識處理的體驗中洞悉學科知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系,發(fā)現(xiàn)學科的基本思想,并將其內(nèi)化為個人的專業(yè)特質(zhì)。對于教學內(nèi)容的研究,將新的知識、方法、技術(shù)納入到本科課堂教學,豐富了傳統(tǒng)化學課程的知識內(nèi)容,形成立體的知識結(jié)構(gòu)框架,使得單一化學分支領(lǐng)域同時具有了多方面的價值和功能。
化學是一門實驗性學科,實驗教學在化學類專業(yè)人才培養(yǎng)過程中有著不可替代的作用,是培養(yǎng)學生動手能力、科學素養(yǎng)和可持續(xù)發(fā)展能力的重要依托[15]。在“教學研究與改革”欄目論文中,“實驗實踐教學改革”方面的文章有137篇,占總數(shù)的25.61%,居第三位,進一步分為實驗教學模式的創(chuàng)新、實驗內(nèi)容創(chuàng)新、實驗教學方式改進(表6)。

表6 “實驗實踐教學改革”研究論文分類
這類研究中,“實驗教學模式的創(chuàng)新”研究最多,約占該類文章的4/5,這主要是隨著本科生培養(yǎng)質(zhì)量的要求越來越高,對本科教學質(zhì)量的要求也逐漸提高,作為培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力的化學實驗教學,應(yīng)凸顯其特有的學科育人功能和價值。實驗教學模式創(chuàng)新主要以開放性和研究型模式為主,如翻轉(zhuǎn)課堂模式、問題-研究型教學模式、綜合實驗模式、分層次教學模式等。例如,王彥沙和劉松艷[16]在大學化學實驗教學中為了有效提高學生學習積極性和學習效率,運用翻轉(zhuǎn)課堂教學模式,以“乙酸解離常數(shù)的測定”為例,將學生放置于實驗學習的中心位置,通過課前學習、課中實踐與展示、課后反思與反饋,提高了學習效率,促進了學生實踐能力的提升。這類研究中的另外兩部分“實驗內(nèi)容的創(chuàng)新”和“實驗教學方式的改進”研究不是很多,共約占該類研究的約1/5。實驗內(nèi)容創(chuàng)新的研究主要包括根據(jù)課程內(nèi)容對原有實驗內(nèi)容的調(diào)整、對具體實驗操作方式的改進等。如李愛峰等[17]在儀器分析實驗教學中,重視基礎(chǔ)實驗的前提下精心篩選與生產(chǎn)生活聯(lián)系密切的實驗,加強綜合性、設(shè)計性、開放性和創(chuàng)新性實驗,既提高學生的學習興趣,又提高了學生解決實際問題的實踐能力。實驗教學方式的改進主要集中在對一門實驗課教學方式的改進和對某一個具體實驗的教學方式方法的改進,例如趙新筠等[18]在有機化學實驗教學中借助現(xiàn)代信息技術(shù)在課前預習、課中實驗、課后總結(jié)環(huán)節(jié)利用實驗短視頻輔助有機化學實驗教學,提高了學生對有機化學實驗的學習興趣,改善了學生實驗操作的熟練程度和規(guī)范性,提高了學生自主學習的能力。再如劉霞[19]在分析化學實驗中以純堿中總堿量的測定實驗為例,采用啟發(fā)式教學法,引導學生深入思考和討論,主動地探究問題、解決問題,以培養(yǎng)學生創(chuàng)造性學習的能力。
實驗實踐教學的改革,突出了學為主體的學生發(fā)展觀,將實驗課教學作為學習發(fā)展的平臺,通過知識綜合、與信息技術(shù)的融合、多種教學模式相結(jié)合等,為學生提供了多樣化的學習經(jīng)歷,充分發(fā)揮了化學實驗立德樹人、獲取知識、發(fā)展能力等方面不可替代的作用。
(1) 大學化學教學研究與改革總體呈上升趨勢,研究內(nèi)容比較全面。大學化學教學研究涉及了課程建設(shè)、理論課、實驗實踐等多個方面,幾乎涵蓋了大學化學教學的全部,而且?guī)讉€方面的發(fā)文數(shù)量相對比較均衡。值得思考的是作為化學學科和化學教學突出特點的實驗教學研究所占比例最少,是大學化學教學研究的薄弱環(huán)節(jié),這也是具有共性的,一方面可能是由于大學實驗課改革涉及到實驗內(nèi)容、空間、儀器等多方面因素的影響,另一方面與近些年學生數(shù)量較多也有一定的關(guān)系,因此各高校可以結(jié)合自身條件適當加強實驗和實踐教學及教學研究的投入力度。
(2) 教學模式成為教學研究與改革的重點。從研究論文的類型可以看出,無論是理論課還是實驗課,教學模式的發(fā)文量都是最多的,所研究的教學模式又以翻轉(zhuǎn)課堂教學、混合式教學、合作探究式教學模式以及信息技術(shù)支撐的教學模式為多數(shù),這一方面與國家的政策導向有關(guān),也與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展分不開,同時也適應(yīng)了作為互聯(lián)網(wǎng)背景下長大的當代大學生的學習心理和學習特點,提高了學習興趣,有效促進了學習效率的提升。
(3) 不同類型大學化學教學研究與改革的發(fā)文量和參與度有所差異。綜合類大學高于理工類高于師范類。大學的重要職能就是培養(yǎng)人才,教學研究可以促進人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。社會的變革對人才的培養(yǎng)要求也在不斷變化,也要求教學方式、方法的變革,因此無論哪一類高校,都應(yīng)該積極主動進行教學研究,與時俱進,通過教學研究一方面促進高校教師的專業(yè)水平,更重要的是促進高質(zhì)量人才的培養(yǎng)。
(4) 教學研究多以合作研究為主。據(jù)統(tǒng)計結(jié)果來看,合作研究占總數(shù)的85.20%,且多人研究居多,說明合作研究已經(jīng)成為趨勢,這與各高校近年來在加強教學研究、成立教學團隊有密切關(guān)系,通過集體教研,同伴互學,在合作研究的過程中更能體現(xiàn)出不同研究者的智慧,從而能夠更加有效促進不同高校教師群體的發(fā)展需求和專業(yè)成長。
習近平總書記提出當前和今后一個時期我國高等教育改革發(fā)展的核心任務(wù)是要形成高水平人才培養(yǎng)體系,所以積極有效地推進教學研究與改革,不僅是當前各高校面臨的重大挑戰(zhàn),也是我國高等教育發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn),需要高校教育工作者積極投身于教育教學研究中,高揚起人才培養(yǎng)的主旋律,全面提升高校教師人才培養(yǎng)的能力,造就堪當民族復興大任的時代新人。