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【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)14-0104-02
生物化学是一门很重要的教学课程,课程体系严谨,理论知识较难,发展速度很快,新知识、新成果层出不穷。由于这门课涉及许多生物学科方面的知识,内容抽象,分子结构庞大、复杂,对许多开设了生物化学课程的化学专业的学生来讲,生物基础底子薄、基础差,掌握好该课程存在一定的难度。况且,目前化学专业生物化学教学的授课时数较少,我院化学专业生物化学授课时数只有36学时,这让教学工作者面临着严峻的挑战,既要使教学紧跟学科发展的步伐,突出化学特色,又要使学生在系统学习生物化学基础理论知识的同时,及时掌握生物化学领域内的最新理论成果和应用技术,以全面培养学生的创新能力和综合素质。为此,我们对有利于提高教学质量的各个环节进行了分析与探讨,旨在进一步实现培养综合性应用人才的目标。
一 结合化学专业实际,选择合适的教材和参考书
生物化学教材较多,如王镜岩主编的《生物化学》(第三版)、聂剑初主编的《生物化学简明教程》(第三版)、郑集主编的《生物化学》,这三种教材均为高等教育出版社发行,是公认的比较优秀的教材,各具特色。以上三本教材虽然内容丰富,系统性强,但由于化学专业学生学习生物化学的目的、兴趣以及知识基础不同,在使用这类生物专业通用教材时,常常会感到不适应,给教和学都带来一定的难度,不太适合化学专业学生,因此,结合化学专业实际,选择适合化学专业学生用的生物化学教材是十分必要的。我院主要选择由高等教育出版社出版,古练权主编的《生物化学》。因为该教材是专门为化学专业而编写的,全面反映生物化学的基本内容,介绍学科的前沿和发展趋势,在阐明重要的生命现象化学本质的同时,也介绍生物技术在化学研究中的应用,并且根据化学专业学生的需要和知识基础,更多地应用化学的观点和理论来讨论生命过程中的化学问题。
综上所述,化学专业使用古练权主编的《生物化学》作为教材比较适宜,同时辅以聂剑初主编的《生物化学简明教程》(第三版)、王镜岩主编的《生物化学》和郑集主编的《生物化学》作为教学参考书。
二 基于“加强基础,强调应用、理论和实践相结合”模式修订生物化学教学大纲
教学大纲是对教学计划的具体体现和落实,是指导教学工作、规范教学行为的纲领性文件。不同专业要求不同,教学内容的侧重点就会有所不同。作为专业选修课来要求的化学专业,必须强调生物化学的应用性。因此,我们以古练权主编的《生物化学》作为教学蓝本,基于“加强基础,强调应用、理论和实践相结合”模式,编写了生物化学的教学和考试大纲及本科生物化学教师备课提纲。上述教学资料着力于优化生物化学课程内容,对本科生生物化学教学的内容提出了明确要求,对各章节的重点、难点和疑点进行了详尽说明。每年开课前可根据生物化学研究的最新成果,对陈旧的概念和理论进行及时修正与更新。教学时以教学大纲为指导,以教科书作为学生的参考书,另向学生推荐一些新版专著及相关的综述文章以及生物学网址作为参考。这样,一方面有效地解决了教材“旧”与进展“新”的矛盾,保证教学内容不落伍,另一方面也培养了学生不依赖教材的自主学习能力。更重要的是,通过这样的教学方式,使学生了解和认识到生物化学前沿学科的发展现状,刺激了学生的求知欲,增加了他们学习和掌握新知识的主动性。当然,这对授课者来讲要求更高,既要通晓各章节理论知识,还需侧重具体实践应用。如在讲解酶的竞争性抑制时,要联系磺胺药的发现,以及酶的抑制作用在制药行业和农药等行业的应用,充分做到理论联系实际,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。
三 采取多元化教学手段,增加学生学习兴趣和主动性
生物化学作为一门基础学科,具有理论性强、逻辑性强、内容抽象、基本概念多等特点。因其涉及的理论与技术较多,为了拓宽学生的知识面和增强学生对这门课的认识水平,需采取多种教学手段。
1.优化教学内容和过程,抓住学科发展前沿
在教学内容上,要对生物化学一般性内容进行融合、压缩、削减和取消,保留必须的基本部分和最新的研究成果。突出化学学科特点,重在培养学生的动手能力和从事科学研究的素质。在授课时,理论联系生活实际应用,重在启发学生兴趣,对在21世纪可望有重大突破的新的研究内容给予重点加强。
在教学方法上,打破“以教材为中心,以课堂为中心,以教师为中心”的教学模式。从单纯的传授知识向注重发展智能转变,通过正确引导,提高学生兴趣和主动性,注重启发式、参与式教学。短短的几十个学时不可能教会学生所有的生物化学知识。因此,在教学时,教师应重点使学生了解本学科的知识结构,着重讲授基本概念和基本理论,由浅入深、由表及里,把学生感知孤立、零散的概念纳入体系之中。
2.利用化繁为简的动画教学,调动学生的学习积极性
在生物化学的教学过程中,有些理论性很强的知识点讲解起来非常抽象,可借助多媒体的动画效果,将呆板单一的教学内容安排转变为生动、多彩的动画演示,激发学生的学习兴趣和知识主体作用的发挥,提高教学效果。
3.理论联系实际,采用案例教学法提高教学效果
结合本专业学生的专业性质,以生物化学在化工、制药、环境工程、材料学等领域中的实际应用为例,采用案例教学法,把静态的、被动的接受专业知识变成师生共同探讨的过程,把枯燥、抽象的理论变为生动典型的例子,活跃课堂气氛,把理论与实践相结合,以便提高生物化学教学效果。
四 开展综合设计性实验,全面提高学生的科研素质和能力
实验在生物化学教学过程中有着重要的地位,它不仅是理论联系实际、巩固课堂知识的重要环节,更重要的是通过实践性培养学生的动手能力和解决实际问题能力。但对于化学专业的学生来说,《生物化学》这门课的总课时极少,实验课更少,一般仅有6个课时,所以不能安排更多的实验来训练学生的实践能力,因此,在这种情况下,开展综合设计性实验显得尤为重要。采用综合设计性实验模式开展《生物化学》实验课程的工作,可使学生综合运用所学理论知识和实践能力进行试验设计工作,有助于提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新能力和创造能力。综合设计性实验的开展,还能够提高学生通过查阅资料获取信息的能力,养成严谨的科研和工作态度和独立思考的能力,使学生了解科学研究的一般程序,提高对科学研究的认识和兴趣,培养他们的科研素质和能力。
五 改革课程的考核方法,全面评价学生的学习效果
生物化学是一门以理论为主、应用实践性很强的课程。但对于化学专业来说,生物化学课程性质为选修,加上课时较少,因此,学生对其缺乏兴趣,经常缺席,学习态度不端正。生物化学的考核不应只看期末考试成绩,这样不利于激发学生的学习热情,更不利于培养学生的实际应用能力。因此,必须对生物化学进行改革课程的考核方法,进行全面考评。首先主要体现在优化考试的成绩比例上:期末考试成绩占60%、作业占20%、实践占20%。在平时作业的设置上多一些理解型、应用型强的题目,既要考查学生的基础理论知识,也要适当考查学生的综合应用及分析问题、解决问题的能力。如关于蛋白质等电点知识,可以给出三种蛋白质的混合溶液,并提供等电点,让学生设计一种简单方法分离这三种蛋白质溶液。这样的题型可以锻炼学生的思维能力和分析问题的能力。通过这些改革,有利于培养学生的创新能力和综合分析问题的能力,也有利于全面客观地评价学生的学习掌握情况。
参考文献
[1]古练权等.生物化学(第一版)[M].北京:高等教育出版社,2000
2加强实验教学
实验教学是生物化学重要的组成部分。在具体实践中,我们应该合理分配实践教学的内容,在验证性实验、综合性实验、设计性实验三个层次中达到平衡,适当增加药学相关的实践教学内容。另外,在实践教学中,要注重学生动手能力的培养,尽量做到2人1组,共同完成实践教学内容,而不是以往因为人多,很多同学只是看实验,理解实验这种误区。在实践中渗透理论知识,验证理论知识,强化理论知识。知道为什么做,怎么做。
3有效的教学过程
3.1引人入胜的绪论
绪论是生物化学的开篇,是整门课程的缩影。所以,精彩的绪论对之后的内容有重要的意义。所以教师要合理把握绪论的介绍,简明扼要地讲明整门课的内容。具体来说,就是组成成分是什么,什么作用,怎么变化,怎么调节,发生机理及专题生化。介绍时层层递进,吸引学生的注意力,引起学生的兴趣。可引入一些临床或生活实例提几个为什么,让学生对生物化学的了解更形象更实际,从心里接受生物化学的重要性。在绪论结束,介绍几种学习方法,使学生在学习中更加轻松。总之,好的开头是成功的一半,教师在绪论上应该多下点功夫,一开始就抓住学生的心。
3.2精美的课件
教学过程几乎都是以多媒体课件形式进行展示。在教学过程中应该注重课件的美化与内容的涵盖。首先,教师应该坚持独立制作课件,依据自己上课的思路,可以适当借鉴比较好的如精品课程的课件,但不应该全盘借鉴,应该有自己的特色和思路。课件就是把自己上课的思路和想法展现出来。其次在内容上,课件不应该是教学内容简单的罗列,不应该是文字的聚集,而应该是用重点的提纲挈领。对于色彩的运用应该到位,尽量避免压抑的黑色,刺眼的红色,视觉疲劳的白色。另外,在制作课件过程中要适当穿插图片,动画等。比如在讲解酶可逆抑制时,三种抑制作用(竞争性抑制,非竞争性抑制,反竞争性抑制)可以做成动画共同集中在一张PPT上,一来动画可以非常清晰地表达每种抑制作用的特点,二来三种抑制作用可以形成明显的对比,看完后,学生自己就能总结其区别,对每种抑制作用都有清晰的认识。
3.3恰当的教学方法
目前,我国的高等教育也逐渐从原来单一的知识传授模式向现在的全方面人才培养模式转变,这种人才培养模式的转变使得化学课的性质也发生了转变[1]。因此,高校教师在进行非化学专业基础化学教学时,就必须对教学方法进行改革。
一、河北农业大学渤海校区基础化学教学存在的问题
河北农业大学(以下简称“我校”)渤海校区在食品类、海洋科学类和水产养殖类专业中开设了基础化学课。目前,基础化学教学存在很多问题,如课程内容较多,而课时安排相对较少;再如,面对不同的开课专业,该类课程的教材、课程大纲、考核标准均相同,这种“一刀切”的教学方式,忽略了不同专业对化学基础知识的不同需求,无法根据学生的专业特色完成基础课与专业课的衔接[2]。
二、非化学专业基础化学的教学策略
(一)针对专业特点选择教学内容
从各个专业的培养目标及培养方案来看,不同专业的学生对基础化学知识的需求及应用存在明显差异。食品类专业其培养方案中涉及到的化学课程包含仪器分析化学、生物化学和物理化学与胶体化学,而基础化学课程中所涉及到的化学知识是食品类专业学生学习化学课程的基础。海洋类专业其培养方案中涉及到的化学知识包括化工原理、仪器分析、化工热力学以及海洋化工技术,而基础化学课程中分析化学是仪器分析化学的基础课程,无机化学中化学热力学部分、化学动力学部分以及四大化学平衡等内容是学习化工原理以及化工热力学的先行知识。相对来说,该类专业的学生对有机化学知识的需求较少。养殖类专业对化学知识的需求侧重于化学物质的分析及生化分析,其培养方案中涉及到的后续化学课程主要包含动物生物化学、水产动物药学与药理,该类课程的开展需要学生以部分有机化学的内容为基础知识。根据不同专业对知识的需求及使用情况,可以将授课内容分为三个层次。第一层次为全书详细讲解层次,其适用对象主要是食品类专业的学生,该类学生对基础化学知识的需求程度较高,化学知识在后续课程的应用面积较广。因此,可对基础化学三门课程中的知识点进行全书讲解;第二层次为部分讲解和部分自学层次,该层次的适用对象主要是海洋科学类专业的学生,该类学生对基础化学知识有一定的需求,但其联系又不是十分紧密,对知识的把握重在理解,而非以此为基础的应用;第三层次为侧重讲解和广泛性自学层次,该层次的适用对象主要是水产养殖类专业的学生,该类专业的学生对有机化学的内容需求较大,而其他化学内容则仅限于简单的了解。因此,该层次的授课则侧重于有机化学的讲解与学习。
(二)授课模式的改革
教师应根据各类别学生的专业特色及实际情况,逐渐转变传统课堂讲授模式,将理论知识和专业需求及实践情况相结合。此外,该类教学活动的授课对象均是非化学专业的学生,这类学生的化学基础知识十分薄弱,所接触到的化学知识也相对较少。因此,教师在授课过程中可以此为切入点,从生活实际出发,以知识理论联系生活实际为基础开展教学活动,在讲授基础知识的同时,调动学生的学习积极性。
(三)考核方式的改革
对不同层次的学生采取不同的教学内容进行教学活动,势必要根据不同专业学生的学习能力、学习需求、学习内容要求等合理设置考试方式,可以采取课堂作业、实践情况及试卷考试按一定比重结合的方式给出学生的最终成绩[3]。由于学生的教学层次不同,各类成绩在总成绩中所占的比重也应不同,如对于基础知识和应用知识要求较多的专业,应增大试卷成绩在总成绩的比重;而对于侧重知识理解的专业,则应增加实践及课堂作业在总成绩中的比重。
三、结语
采取分类针对性教学,能够结合我校的现状实际考虑不同专业学生对化学基础知识的需求,能够做到因材施教,因专业而教,与学生的发展及人才培养的需求相适应。
参考文献:
[1]何娉婷.浅谈非化学类大学化学教学与大学生综合素质的培养[J].时代教育,2009(2):122-123.
1.2调查方法主要通过问卷调查、访谈、观察等方法。
2结果与分析
2.1实习生实习情况
2.1.1实习单位选择数据分析采用EXCEL软件。被调查对象男23人,女27人,实习生的实习单位有54%由学校推荐,32%由学生自己寻找,另有4%是同学朋友推荐,10%由家里联系。可见化学专业学生实习岗位获取主要靠学校推荐,这和学校重视实习工作,学生愿意接受学校安排有关。从表2可知,化学专业实习生选择实习单位知名度占32.5%,实习生对实习单位的知名度有较高追求。实习企业能提供完善的指导培训计划占36.4%,实习企业能否提供完善的指导培训计划是化学专业实习生最为关心的问题,企业能否提供完善的指导培训,将影响化学专业实习生的实践效果。实习的工作性质也是实习生比较关心的问题,
2.1.2实习生的心理定位化学专业实习生对实习岗位与心理定位期望符合程度不高,很符合和比较符合的只占18%,46%都感觉一般,36%的实习岗位甚至不符合实习生的心理定位期望。如果实习单位不能符合自己的期望,实习生的工作积极性不会高,收获小,甚至会造成实习生的流失。
2.1.3实习生熟练从事实习岗位时间化学专业实习生在进入岗位实习后,48%能在一个月之内熟练从事本岗位工作,26%能在1-3个月中熟练从事本岗位工作,22%需半年以上的时间才能熟练从事本岗位工作。化学专业实习生实习时间可根据实习单位和实习生的具体情况进行适当调整,以达最佳效果。此外,熟练从事本岗位所需时间长短还和单位对实习生的培训指导力度及实习生努力程度有关。
2.1.4实习生的工作情况高校化学专业实习生通过实习对行业有了比较清醒认识,明白自己是否适合该行业、激发对此行业兴趣,加深了对专业知识理解、能够建立正确的价值观和工作态度、提高了人际关系沟通和协调能力。但在实习中认为还需加强专业知识技能、人际关系和沟通协调能力、写作能力、英语应用能力、计算机应用能力、口头表达能力等。化学专业实习生在实习中经常会遇到困难,如实习期间无良好的双向沟通渠道、工作和生活环境不好、薪金太低等。化学专业实习生在实习中遇到的最大困难是实习时无法接触到要学习的技术技能,不能学到真正的实际操作技能。在访问调查中还发现不少企业单位不愿招收化学专业实习生,主要原因有三:①实习生会影响实习单位正常的生产秩序;②实习生难以管理;③实习生工作缺乏责任心。提供高校化学专业实习机会的单位,43.8%有合理实习计划安排,22.5%指派有指导师傅,11.3%能够满足实习生实际操作,8.8%为实习生提供合适的实习岗位,不到20%的实习单位能够配合实习生的要求调整实习内容、愿意让实习生参加相关会议并发表意见。接近一半的企业单位有合理实习安排,22.5%派有指导师傅,说明企业单位对实习生较为重视。但部分实习单位不能满足实习生的一些合理要求,工作内容没有技术含量,实际操作技能训练有限,难以学到东西,实习生流失在所难免。
2.1.5实习生的人际关系实习生的人际关系情况数据分析,化学专业实习生在实习单位与同事和领导的关系较一般,需加大对实习生的关心和鼓励。单位领导如果能更好的关心和重视实习生,加大与他们的沟通交流,一定能促进实习生的人际交往能力,增加归属感和认同感,提升工作效率。
2.2实习生流失情况及原因
通过调查分析,高校化学专业实习生很短时间就离开实习单位主要原因有实习单位提供岗位不合适、压力大、不适应企业管理模式等等。高校化学专业实习生流失的原因很多,实习单位提供岗位不合适是最大的原因,占17.8%。如果化学专业实习动手进行技能操作的机会少,无法接触到要学习的技术技能,只给一些简单的杂事做,实习生必然会流失。企业管理方式不适应占4.0%,说明化学专业实习生更注重实习过程是否能够接触要学习的真正技术技能。实习期是所学知识运用于实践,并通过实践提高自己动手能力的阶段。如果不能提供良好的培训,不能达到实习效果,实习生必然会流失。实习生在工作中不被尊重,不能体现价值占7.4%,说明实习生的地位比较低,实习生在工作中不被尊重,导致实习生不能建立正确的价值观和工作态度,缺乏工作的热情和积极性,工作效率不会高,实习生将会流失。
一个核心是“专业的产品知识提炼”;
三个关键点分别是“专业的营销队伍”、“专业的沟通工具”和“专业的推广表现”。
我们先说说“专业的产品知识提炼”。
这是学术推广的核心,是推广的内容。怎么叫专业的提炼呢?让医学专家认可的就是专业的;自己说的挺带劲儿,医生听了都懒得反驳、懒得提问的就是不专业。其实就是为产品写个议论文,有论点有论据,结构清晰逻辑合理。有时候产品比较新,新到课本上没有,比如一个治疗肿瘤的生物制品,属于非常前沿的东西,因为太前沿了,临床上还没有如何应用的方案,比如和现在的放化疗如何结合,多长时间一个疗程等,企业做推广的时候要在这个方面下功夫,就是提供方案。我们现在大多数的企业因为是招商模式,所以对产品的提炼是针对招商的,也就是常规的那几句话“独家、医保、市场大、空间大、严格的市场保护”等,而对于产品本身的治疗特性的提炼几乎没有,即便有也大多比较粗糙。
专业的营销队伍。
医学部和市场部要先把产品搞明白,然后培训销售人员,把销售全部培训成产品高手,能够和医生对话,能够给商代表讲课。让目前不太专业的销售代表练就能够给商讲课有多难呢?也不难,培训上两个星期就行,外企曾经有一阵风潮是招聘非医药专业的大学生当代表,自己培训,效果很好。
专业的沟通工具。
临床推广需要很多工具物料,这里面学问也很大,因为医学上的论文摘要、图表、参考文献、对问题的表述都有约定俗成的习惯,你如果不按那个规矩来,就是不专业的表现。这就像喝红酒,西医们都是在高脚杯里倒上一点儿,用手掌温着,轻轻摇着,闻着酒香慢慢品,如果我们有的兄弟不这么喝,而是一饮而尽,这不是一看就不专业吗?谁让现在我们需要得到人家的认可呢?
内容科学、细节完善、创意美妙、设计精致,这些是对物料的基本要求。
专业的推广表现。
应用科学是研究和说明特定的设备运用于特定的生产和生活领域的具体方法和具体程序的科学。应用科学是理论科学和技术科学在生产和生活中的具体化和实际应用[1]。
化学工艺学是一门综合性、实践性很强的课程,是应用化学专业在学习了化学基础理论后所开设的一门应用性课程。该专业培养具备化学基本理论、基本知识和较强实验技能,能在科研机构、高等学校及企事业单位从事科学研究、教学工作及管理工作的专门人才。根据本专业的特点,在开设化学工艺学课程时应能充分将化学基础理论、基本技能与实践有机的结合起来,实现理论科学、技术科学对应用科学的指导。通过对本课程的学习使学生对化学工艺学所研究的内容有较为系统的认识。能将基础化学所学的知识与化学工艺学较好的衔接和运用起来,实现理论与实践的结合。对化工生产的基本原料、工艺过程、设备、环保要求有全面的了解。
一、根据专业特点安排教学内容
1.教学内容与基础化学密切相联系
应用化学专业与化学专业相比,增强了应用背景,是化学与化工的衔接,是化学学科在应用方面的拓展,培养的是理工结合的应用型人才[2]。本专业学生受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养,具备运用所学知识和实验技能进行应用研究、技术开发的基本技能。因此,化学工艺学课程教学内容的选择应满足专业的特点。在教学内容安排时,选择典型工艺进行较详细的介绍。无机化工工艺部分以合成氨为教学重点。合成氨在化学工业发展中具有里程碑式的意义,它在几大化学领域都有突出的发展。是化学理论与实践结合的成功典范。“正是由于对氮、氢、氨体系化学平衡的研究,把热力学理论推进到了真实气体高压化学平衡的研究领域,在研究氨合成催化反应速率方面,推动了反应动力学的发展。这些理论的形成直接指导了氨的合成。”[3]同时,合成氨在催化技术的应用方面也为现代催化理论奠定了基础,许多重要的催化理论概念如催化剂的活性中心、催化剂表面的非均一性、毒物作用及催化机理等都是在研究合成氨的反应过程中确立下来的。有机化工工艺部分以烃类裂解为重点。以“三烯”(乙烯、丙烯、丁二烯)和“三苯”(苯、甲苯、二甲苯)总量计,约65%来自乙烯装置,因此,常常将乙烯生产作为衡量一个国家石油化工生产水平的标志。[4]烃类裂解工艺在反应设备、分离系统、能量利用等方面都代表着最先进的世界化工发展水平,这对于培养学生工程理念,了解世界化学工业发展方向是非常重要的。
2.注重基础理论与应用相结合
将基础理论与实践应用相结合不仅仅是基础理论知识的简单应用,对学生来讲首先带来的是思维模式的改变。基础理论是由概念、定律等建立起来的具有严密逻辑结构的知识体系。学生更擅长从概念到概念,从公式到公式的思考模式。但实践中有更为复杂的因素对工艺过程的选择、工艺条件的确立、产品的分离等产生影响。在化工生产中对反应的化学热力学和化学动力学的研究是决定工艺条件的最重要的化学基础理论。反应的温度、压力、浓度、催化剂或其他物料的性质以及反应设备的技术水平等各种因素对产品的数量和质量有重要影响[5]。在课堂教学中应充分把化学热力学、化学动力学知识与实践中的应用结合起来。例如在合成氨的生产中平衡氨含量是一个非常重要的参数,从平衡常数KP=PNH3/P0.5N2P1.5H2开始分析,到最终确立平衡氨含量XNH3/(1-XNH3-Xi)2=KPpr1.5/(1+r)2,分析此式不难看出总压强P,平衡常数KP氢氮比r以及惰气的含量都对平衡氨X的含量有影响。如不考虑组成对平衡常数的影响,当氢氮比r=3时平衡氨含量具有最大值。考虑到组分对平衡常数KP的影响,具有最大XNH3的氢氮比略小于3,随压力而异,约在2.68~2.90之间[6]。因此惰性气体对平衡氨含量的影响必须考虑进去。这是实施合成氨工业生产的一个重要理论依据,理论上的定性讨论与实验上取得的定量数据完全吻合,满足了定性与定量的统一,理论与实践的统一[7]。在对化学反应的速率分析中,基础化学理论中对动力学方程式的描述学生很熟悉,但在实践的工业生产中,反应动力学方程式与反应控制步骤的研究、反应温度、催化剂等因素有密切的联系,反应所用的催化剂不同,反应条件不同,则动力学方程式也不相同,这使实际的动力学方程式与基础化学中所学习到的相差甚远。因此,通过课堂教学让学生了解化工过程的复杂性。在实践中,实现一个化工过程对基础化学理论不是一个简单的应用。这也是工艺课程本身所具有的特点。
二、以化工生产过程及工艺流程为教学重点
应用化学专业的学生已学习了化工原理,对主要化工单元操作的基本原理、过程、计算方法等有了系统的掌握。但对实际生产过程相对比较陌生,通过对具体工艺单元的介绍结合所学的化工原理知识,学生能归纳出工艺单元的共性,对工艺过程的结构有一个概括的了解,并能对工艺流程有一定深度的认识。
1.掌握通用反应单元工艺的特点
化学反应单元是根据化学反应类型来分类的。反应单元仅是生产中的一个环节。在教学中根据学科需要有选择的介绍一些典型反应单元。由于同一反应单元有不少共性,通过对具体反应单元工艺的学习使学生自觉的找出规律性的东西,这样便于学生掌握所学的知识,也能很好的指导今后的科研、生产,做到触类旁通。例如在学习了二氧化硫催化氧化制硫酸、乙烯环氧化制环氧乙烷等后学生很快发现氧化反应是强放热反应,生成的副产物较多,对于烃类氧化还要防止造成深度氧化等特性。在找出反应的共同点后,针对反应单元的特点,对实际生产中设备的要求、流程的选择就有清晰的认识。如氧化反应器的设计必须从安全的角度出发,对易深度氧化的反应应选择有良好性能的催化剂以防止深度氧化的发生,等等。通过对反应单元的学习比较使学生能更加灵活的运用反应单元工艺。
2.以化学反应为核心,探索工艺流程的内在联系
工艺流程指工业品生产中,从原料到制成成品各项工序安排的程序。对于不同的化工产品其生产工艺流程也各不相同。但各流程都是围绕着化学反应这一核心问题展开的。如烃类裂解流程。根据裂解反应吸热、体积增大、裂解产物组成复杂、二次反应的影响等特点,裂解反应在高温、短停留时间条件下有较高的产品收率。这一反应特点,也决定了在对核心设备管式裂解炉设计时应满足传热面积大、裂解管变径,裂解管程数减少等的要求。从流程上来看,由于裂解产物组成复杂因此后续分离系统非常的庞大。从能量的利益来看,乙烯装置的节能技术关键是使用最少的裂解原料和燃料得到最大收率的目标产品,最大限度地回收裂解余热,并将回收热量合理分配到压缩、深冷、精制各工段。优化装置蒸汽系统,合理利用蒸汽等级,节约能量,并可向界区外输送能量[8]。因此,从化学反应性质入手充分发现流程中各单元的内在联系,把握好问题的主线,这样才能真正的对工艺过程有一个清晰的认识。在实际生产中还要充分考虑如何以最少的消耗、最低的成本得到最高的生产效率制。在教学中要让学生明确一个具体工艺流程安排不仅仅是生产实际对理论的检验,更多的还要从社会的、经济的角度去作全面的考虑。虽然一般工艺过程的组成大致相同,但每种产品的生产还有特殊性。在讲课时,抓住主要矛盾以展开,并着重于基本原理、基本知识和基本规律的讲解,力求达到清晰、严格和准确。
三、结束语
应用化学专业是介于化学与化学工程之间的一个应用理科专业,其任务是培养理工结合型的“用”化学的人才[9]。理论课的教学仅仅是学好这门功课的一个环节。要真正的掌握好这门课程还需要加强实践环节的学习。通过采用将多媒体、化工仿真实验、生产实践教学与化学工艺学课程教学相结合的教学方式,强化学生的化学工程意识,提高分析和解决化工生产实际问题的能力。同时,结合本地区化学工业发展的特点,对应用化学人才的需要不断调整教学内容。在科技发展迅猛的今天,应让学生了解更多化学的理论前沿、应用前景、最新发展动态,以及化学相关产业发展状。
参考文献
[1]杨玉辉,现代自然辩证法原理[M].北京:人民出版社,2003,257
[2]李水清,梅平.应用化学专业人才培养模式改革探索[J].长江大学学报:社会科学版,2008,31(6):253-254.
[3]张家治,化学史[M].太原:山西教育出版社,2004,124.
[4]何细藕,烃类蒸汽裂解制乙烯技术发展回顾[J].乙烯工业,2008,20(2):59-60
[5]米镇涛,化学工艺学[M]. 北京:化学工业出版社,2006, 24.
[6]陈五平,无机化工工艺学,化学工业出版社,北京,2007, 207.
1.1专业定位对于小学教育专业,钦州学院的人才培养方案定位在培养具有德智体美劳全面发展、掌握基础的人文地理和自然科学知识的人才,使学生毕业以后能够为小学教育工作的顺利开展提供强有力的支持.因此,对现代化学的知识体系进行优化整合和补充完善,可以使其更好的适应小学教育专业化学教学的培养方案.
1.2化学知识需求根据小学教育专业的人才培养方案,该专业学生对化学知识的掌握程度只要求学生掌握基本的原理和反应过程,掌握基本化学现象的产生原因,学生能够对日常发生的化学现象做出科普的解释.通常需要化学专业学生掌握复杂的热力学、动力学等知识,对小学教育专业的学生只要求其掌握基本的定义概念和灵活运用知识解释现象即可.
1.3化学知识体系现状我院在小学教育专业化学教学过程中,采用的化学教材是陈超球编写的《大学化学》.我们把教材中的非金属元素、金属元素、烃和烃的衍生物、化学热力学基础、化学平衡等知识进行了重新归纳,并将现有的知识体系分为无机化学、物理化学、分析化学和有机材料等知识体系.整个教材虽然只是面向小学教育专业的专用教材,但是教材中有些知识体系还是有待整合,以便更有针对性的对学生讲授.
2教学改革措施
2.1内容改革
2.1.1优化知识体系陈超球编写的《大学化学》各章节知识均深入浅出、通俗易懂,教材的知识体系可以归纳为无机化学体系、物理化学体系、分析化学体系、有机体系、材料化学体系等几个知识体系.教材在各章节均介绍得比较详细.教材中某些知识板块,如配合物的价键理论、原子结构、化学反应速率等,虽然理论非常经典,知识体系性很强,但这些知识可能在小学教育专业本科生毕业后会很少用到.因此,对教材中的知识进行重新优化整合,对知识体系重新梳理,建立一套对小学教育本科生针对性强的知识体系,使教学内容更具针对性,可以更好地提高教学效率.在分析小学教育专业学生对化学知识需求情况和目前化学知识体系的特点的基础上,我们将目前小学教育专业教材《大学化学》的知识体系进行了重新梳理并进行了以下知识体系的整合:第一知识体系包括与小学教育本科生将来应用相关性强的章节,如物质的状态、溶液、化学与能源、化学与材料、化学与农业等章节.这部分章节与小学教育专业学生将来工作的契合度较高,将来工作中很多问题需要相关知识作解释,因此我们对该知识体系进行重点教学;第二知识体系包括金属元素及其化合物、非金属元素及其化合物、烃类及衍生物等章节,这部分知识点比较多,很多小的知识点与日常生活中的例子都能结合起来,因此,对于这些知识点多的章节,我们采用以实例为载体让学生掌握记忆的方法进行教学,改变原来按部就班传授知识的教学模式;第三知识体系包括与小学教育专业应用的相关性不是很高的知识,如配合物的价键理论、原子结构、化学反应速率、电化学、化学平衡等相关章节,这部分知识的特点是知识的理论性强、相关计算题多、知识更加抽象、与实践直接相关性差,因此,我们对这些章节的知识深度的浓缩概括,让学生在理解原理的基础上只掌握相关概念就可,而对学生在这部分章节的复杂运算能力不做统一要求.根据以上的原则,把《大学化学》中包含个知识体系的章节的讲授情况进行了分类,见表1.
2.1.2完善知识体系新世纪以化学为基础的各领域如环境、卫生、材料、医药等都发展非常迅速,很多新型的材料被制备出来并在各领域中得到了非常广泛的应用.相对飞速发展的应用领域,我们经典的教材在与实际生产生活中各种新知识的结合方面却明显滞后.因此,作为新世纪的教师,需要把最新的、能激发学生积极性和创造力的化学知识不断地补充到现有知识体系里,以更好的实现教学过程,培养更优秀的新世纪人才.
2.2教学方法改革
2.2.1激发学习兴趣如何在教学过程中,通过更好的教与学的互动,最大程度的激发学生学习的自主性和创造性,这是非常重要的任务.基于这个想法,我们设计了以下的改革方案,在讲授下节新课之前,提前将要讲授的章节告诉学生,并设计几个日常生活中常见的例子,让学生结合课本知识和互联网的信息对该例子中的化学现象进行解释.这样在学习过程中,不仅学生更深刻地掌握了知识,而且学生的创造能力和学习兴趣也有很大的提高.
2.2.2多媒体教学与传统教学结合随着科技的发展,现在多媒体教学已经广泛的走入了课堂.作为一种非常生动形象的负载知识的信息载体,多媒体教学往往会使学生的学习过程变得生动形象,多媒体在各层次的教学活动中都起着越来越重要的作用.[4]但是,随着多媒体教学被广泛应用,某些不合理的应用方式也逐渐产生,照本宣读的现象很严重,特别是对推导性知识学习时,往往对推导过程印象不深刻,只用多媒体往往对推导思路掌握不牢,此时如果结合传统教学的方法,引导学生共同完成推导,把多媒体教学和传统教学的授课方式结合起来,往往能取得更好的教学效果.
2.2.3对知识进行巩固在以往的化学知识巩固方面,任课老师一般都会非常注重计算相关的化学习题的安排,这一方面可能会导致学生轻概念、重计算的问题,有时计算题能做出来,但是最基本的概念往往含糊不清,另一方面,有些计算过程很繁琐,尤其是对于小学教育专业的学生,掌握这些计算既很吃力又没有实用价值,反而会影响学生学习的积极性.因此,针对这种现状,我们布置作业,一般以生产生活中的例子为主,让学生结合所学知识分析案例中所学习的化学知识,这样不仅学生学习的学习积极性更高,而且锻炼了学生创新性的探索问题的能力.
2.3加强教学实践结合钦州学院现有丰富的基础化学实验教学资源.
实验室不仅有各种基础的传统实验,而且我们还整合现有的实验设备建设有开放性实验平台.我们利用该实验平台为学生安排了“补钙剂中钙的测定”等开发性实验,让学生在自己设计实验的过程中,掌握化学实验设计的目的、方法和规则,通过开放性实验平台的锻炼,学生的实验能力和动手创造力也均可以得到很好的激发,同时,通过自己安排设计实验,学生在熟悉科研过程和培养团队精神方面也有较大的提高.
2.4考核方式改革结合小学教育本科专业化学教学的特点和现在化学的知识体系,我们对该课程的考核方式进行了改革,改革后的考核方式将分为以下三个部分:
1)考核平时成绩:平时成绩包括平时作业成绩、平时考勤成绩和创新性实验成绩,该成绩的计算能够提升学生上课和平时学习的积极性,该成绩最后按10%的比例折算计入总成绩.
2)考核期中成绩:期中考试我们不采用常规的试卷考试形式,而是鼓励学生发现身边的一个化学现象,让学生结合课本知识对现象进行探索解释,然后指导学生写作形成论文,在这个论文的写作过程中,极大锻炼了学生的科研创造思维,激发学生的自主学习积极性.该成绩最后按30%的比例折算计入总成绩.
合适的教材对于不同专业的学生来说至关重要,教材选择很大程度上影响教师授课的逻辑性以及学生学习的系统性。生物化学课程相关教材种类繁多,如何选择适合药学专业学生以及符合课程安排的教材显得十分重要。王镜岩的《生物化学》第3版无疑是最为权威的一版教材。这本教材吸收了国内外生物化学领域的最新进展,内容丰富,图文并茂;章节按比较传统的先“静态”后“动态”组织编排,符合我国生物化学的教学习惯,便于教师教学和学生自学。但是这套教材内容过于详尽,具有一定深度,对初学者难度较大,并且该教材着重于生物化学领域知识,鲜有与药学专业特殊性相关的知识拓展,同时价格昂贵,增加了学生的经济负担,因此我们将这部教材列为参考书目。经过筛选,我们将姚文兵主编、人民卫生出版社出版的《生物化学》(第7版)作为我校药学专业生化指定教材。这部教材是普通高等教育“十二五”国家级规划教材,作者姚文兵和主审吴梧桐均是我国生物技术与生化药学专家。主编姚文兵是我国生物技术与生化药学专家、中国药科大学教授,他承担教育部国家基础科学研究与教学人才培养基地和名牌课程药学生物化学基础的创建工作;主审吴梧桐也是我国生物技术与生化药学专家,他长期倡导生命科学与化学相结合的现代药学教育模式,建立了以生物化学和分子生物学为基础,工业微生物学与现代药学相结合的综合性生物制药学科体系,主持创办了生物制药专业和生物制药学院,其权威地位也保证了本教材的高水平呈现。该教材在第6版的基础上,对部分内容进行了适当调整,增加了第三篇遗传信息的传递和第三章维生素与微量元素的内容,还加强了遗传信息传递和结构分子生物学的内容,以及基因组学、蛋白质组学和系统生物学的研究进展;充实了维生素与微量元素,物质代谢、代谢调控与基因表达调控的内容;扩充了生物药物的近代概念,介绍了生物药物研究的最新进展;书末附有生物化学专业名词英语注解等。教材重点阐述了现代生物化学的基础理论、基本知识和基本技能,并尽可能反映生命科学与化学相结合的现代药学研究模式的特点,突出了生物化学的基础理论与现代生物技术的进展及其在现代药学研究中的地位与作用,非常适合作为药学专业生化课程学习的教材。
1.2优化理论教学内容
指定的教材在顺序上仍然是先静态后动态的模式,但这种传统的编排方式并不利于学时较少的药学专业学生在短时间内掌握了解生物化学课程的核心内容和精髓。因此我们改变了先静态后动态的传统教学模式,将整本教材内容划分为三大模块,即能量代谢模块(包括糖化学、糖代谢、生物氧化、脂类化学、脂类代谢)、蛋白质代谢模块(包括蛋白质化学、酶学、蛋白质代谢)和核酸代谢模块(包括核酸化学、核酸代谢、遗传信息传递)。每个模块在知识构件上,以某一生物大分子的代谢过程为主线,其他知识内容为支线,构成一个完整的知识体系,这样的优化设计有利于学生对于生化过程的系统理解。以能量代谢为例,能量代谢模块以葡萄糖分解代谢为主线,首先用较少的学时介绍糖的结构及糖的化学性质,以及在消化道内的吸收过程,然后详细讲解进入细胞后的彻底生物氧化过程,包括经过无氧分解代谢为丙酮酸,再经过脱氢作用以乙酰辅酶A的形式进入柠檬酸循环完成C的最终氧化形成CO2,最后由携H的载体将H带入线粒体内膜系统经过电子传递最终形成H2O并释放出能量。在掌握这一条葡萄糖的分解代谢的主线之后,其他的知识点例如磷酸戊糖途径、糖异生、糖原合成与降解等过程作为这条主线的支线知识内容,二者结合最终成为一个复杂而又有逻辑关系的能量代谢知识体系。这样有利于学生对各个途径的生理功能代谢过程有更深刻的理解。
1.3优化实验教学内容
实验课是生化教学课程的重要组成部分,通过实验课,应当使学生加深学生对理论知识的理解,同时培养学生综合运用知识及分析、解决问题能力。然而传统的实验教学,照本宣科的现象比较严重,即实验目的、实验原理、实验方法、实验流程和实验结果都在实验前给学生描述清楚,学生的实验过程仅仅是重复流程观察结果而已,缺少主动思考和探索的过程。因此我们针对传统实验教学的不足,在理论课上抽出时间,将实验课要进行的实验做预先的铺垫,引起学生的兴趣,在实验课上以引导为主,让学生自主参与实验过程,得出一些结果并讨论分析。例如油脂酸价测定这一实验,在理论课上讲解油脂酸价测定的原理方法,然后提出问题:我们平时的食用油的酸价是否正常?经过暴晒后的食用油酸价是否会发生变化?反复油炸后的食用油酸价是否正常?以此提高学生解决这些问题的兴趣,也可由学生自行采样,在实验课上进行不同样品食用油酸价的检测,得出结果后再进一步讨论分析。这样既可以加深学生对该实验方法原理的理解,也可以学以致用,增强学生的学习兴趣并解决生活中的实际问题。
1.4跟踪生化研究动态
由于生物化学理论和技术发展迅速、信息量大,学生在获取专业知识的同时,重视前沿知识和相关学科渗透知识的掌握,是新型人才的需要,也是学生自身发展所必需的。对于生物化学课程的授课教师来说,科研工作的内容能够极大地丰富生物化学理论教学的水平,对生物化学前沿研究的把握也是对教师综合素质的高要求。将生物化学前沿成果融入生物化学课程的教学过程当中,能够帮助学生更好地掌握书本内容。例如在讲授细胞膜转运蛋白的内容时,可穿插介绍2014年4月由清华大学医学院颜宁教授领导研究组在英国《自然》杂志上发表的一项研究成果,即在世界上首次解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构。该转运蛋白的作用在于转运葡萄糖,从而为细胞提供能量,该研究成果将有利于人们掌握转运蛋白GLUT1的工作机理,可能实现葡萄糖转运的人工干预,切断它的转运过程,从而“饿死”癌细胞。通过这种具体的、最新的科研成果的描述,不但使学生较为形象地理解了转运蛋白生理作用方面的知识,还对于转运蛋白作为药物靶点的作用有了更深入的理解,同时也极大提高学生对于该课程的学习及科研兴趣。
2教学方法优化
2.1合理高效利用多媒体教学
教学全程为多媒体课件教学。多媒体技术集声音、图像、文本、动画为一体,为学生营造出形象逼真的学习环境,可以使不同感官在同一时间内接受到同一信息源的信息,从而有助于学生对知识的接受和理解。但是多年的多媒体教学经历也使我们看到了多媒体教学的弊端。例如有些教师过分依赖预先制作好的多媒体课件,在课堂上仅充当“解说员”角色,缺乏恰当、生动、形象的讲解,使课堂教学枯燥无味,影响学生学习积极性;对学生而言,多媒体教学讲授速度快,单位时间传授的信息量大,导致少数学生课堂笔记跟不上,有的学生甚至干脆放弃记笔记的过程,而以下课拷贝课件取代之,因此学生的学习主动性减弱,缺少主动性的思考,对教学内容掌握不扎实。如何发挥多媒体教学的优势,避免弊端,关键在于教师的综合素质、驾驭课件的能力及组织教学的能力。因此学院加强了对教师综合素质的培养,创造条件培养教师制作、使用多媒体的技能,还建立了课件共享平台,为不同教师制作准备课件提供了大量的素材。在课件制作上,教师应以学生为中心精心设计课件,合理设计课件的程序形式、播放顺序,设法调动学生的积极性,提高学生的兴趣。并在授课过程中,多设计与学生互动的环节,每个章节结束后对本章节进行小结,并列部分习题,以提高学生对课程的兴趣和学习的主动性。
2.2启发式教学
启发式教学的核心是充分调动学生的学习积极性,激发学生的学习兴趣和爱好,使学生主动探求知识,培养学生分析问题、解决问题的能力。对于知识点繁多的生物化学课程,利用启发式教学使学生掌握复杂的代谢过程显得尤为重要。例如在生物氧化一章,电子传递链的传递过程十分抽象,学生学习起来较为困难,用比喻启发的方法,在教学中把线粒体内膜上按一定顺序排列的递氢体和电子传递体比喻为接力赛的参赛者,而把电子比喻为接力棒,使得整个电子传递的过程形象而生动;此外诸如糖酵解与糖异生,以及脂肪酸的合成与分解的生化过程,看似相互可逆的过程,但是却有着极大的差别以及截然不同的生理生化作用,因此可以利用对比启发的方法,列表显示各个生化过程的异同,这样可以引起学生的高度注意,促进积极思维,加深对教材的理解和巩固,又可培养进行对比分析鉴别的能力。启发式教学的方法有很多,如设问启发、联系启发、案例启发、悬念启发等,多种方式的启发可以使生物化学课程当中抽象的概念和代谢过程变得生动形象,利于学生对知识的掌握。
2.3网络教学
网络已成为重要的信息交流平台。高校学生具有较高的文化知识,对网络的接受程度和使用率也较高,已成为多数青年学生日常生活的一部分。进行生物化学网络教学具有非常深远的意义,不但能够弥补课堂教学的不足,而且还可以在很大程度上实现教育资源共享。我校依托校园网络,定制课程包括课程简介、教师简介、教学大纲、学习纲要、课程录像、课件共享、网上交互等板块,其中课程简介、教师简介、教学大纲以及学习纲要板块主要为学生了解本门课程提供参考,并且提示每章节重难点;课程录像为教师上课的录像,为学生课余时间学习提供了便利条件;课件共享为教师上课所用课件,可作为学生课下学习的重要参考资料,同时为广大教师的备课过程提供了丰富的资源;网上交互板块中,学生可以在网上提出学习过程中遇到的各种问题,由教师在线回答,增强了教师与学生之间的互动与交流,极大地提高了学生的学习兴趣。网络教学突破了传统课堂教学的时空限制,学生在任何时候、任何地点都能上网浏览,大大增加了学生学习的灵活性,充分体现了在恰当的时间应用合适的学习环境达到最好的学习目标的教学理念。此外,这种交互式、开放式的自主学习环境最大限度激发了学生的学习热情,有利于提高学习效率。
《普通化学》是一门省级精品课程,通常在大一学年开设,其理论课程主要包括无机化学和分析化学两个方向的重要内容。由于大一的学生刚刚从高中迈向大学的学堂,经历了高考的选拔,具有一定的理论基础,所以对他们来说这门课程并不陌生,这样更有助于这本课程的学习。对于很多非化学专业的学生来说,他们可能会因为高中的化学知识薄弱或者从心里排斥化学而对本课程丧失学习兴趣或者感觉无趣,进而不愿意进一步了解和学习有关化学的知识。因此,针对非化学专业的学生,就要有不同于化学专业的教学理念和教学方式,这样才能事半功倍[1]。教学理念决定教学的方向、模式以及考核评价的方式。由于授课的群体是非化学专业学生,所以要针对于学科特点调整课程安排、教学内容、教学时间等一些外在影响学习的条件。充分把握以学生为主体,因材施教,在传授知识的同时努力把思政教育放到重要的教育环节[2]。如果教学重点还是像高中那样照本宣科,很快就会使得刚入学的学生失去对化学课程的兴趣,原因大致有两个:一方面,《普通化学》这门课程主要是无机和分析化学方面的知识,课程安排也是由易到难。对于非化学专业学生来说,他们更倾向于接受简单而熟悉的课程内容,这就将导致学生对难题探索的排斥。由于大学上课方式,评价方式的不同,非化学专业的学生在学习这门科目的时候没有像高中那么大的考试压力,所以传统的教学方式就需要调整,要能够深入浅出,适当引入一些学科的经典事迹、人物和未来发展方向等内容,这样能够让学生在学习知识的过程中能够开阔眼界,培养科研思维以及更好的规划未来四年的学习[3]。使用传统的教学方法对于非化学专业的学生来说很难取得理想的效果,主要问题在于普通化学的课程内容不够系统,与本专业课程的直接相关性不大以及传统的考核方式的局限性。笔者会从这几方面的问题进行分别探索解决,并提出更加符合当代大学生学习这门课程的与时俱进的几种策略[4]。简而言之,本文将针对非化学专业教授《普通化学》这门课程,主要从教学理念、教学内容、教学模式以及考核方式这几方面进行深入探索,提出有益于提升非化学专业本课程教学质量的可行性建议。
1《普通化学》课程在当下面临的主要问题
1.1传统的教学理念根深蒂固
自古以来,传统的教学理念几乎都出自“传道、授业、解惑”,这种理念仍是现代教学的中心思想。在现代高校的教学过程中,如果仅仅继承传统的教学理念和教学模式,很快就会出现很多问题。在这种理念的指导下,教师依旧是教学的绝对的主体,而学生只能作为被动的学习,对于像《普通化学》这样的课程,内容几乎涵盖了四大化学的基础内容,所以知识点的系统性较差。如果不能让学生也参与其中,长久的灌输式教学只能让学生失去学习的兴趣,影响课程的教学质量。因此,教师应该自觉地从自身开始打破传统的以教师为课堂主体的教学模式,把课堂归还给学生[5]。
1.2《普通化学》教材内容与专业相关性不足
《普通化学》的教材一般都是更注重理论基础知识,对于不同的专业需求缺乏针对性。以本校为例,开设《普通化学》这门课程的专业包括生命科学技术、土木工程、环境科学、农业工程等许多专业,但是作为基础课程,没有将化学与本专业的内容特点有效结合,让学生在学习的过程中体会不到化学知识的价值,认为化学与自己的专业关联性较差,就会逐渐失去学习该课程的动力。
1.3单一的教学模式难以满足当下教育需求
其实一直以来,无论是高校教育还是中小学教育都是以线下为主要授课场所,而这种方法的空间限制性较高,且仅仅依据教学大纲按部就班的讲课也很难满足当下的教学要求,毕竟课时有限,课上能讲授的知识有限,能传授的知识类型单一,很难将大学生大量的课余时间合理利用起来,使学生失去探索学习的主动性,很难达到理想的教学成果[6]。1.4考核方式单一,评价体系不全面尽管高等教育在原有“一考定终身”的基础上,增加了“上课出勤率”和“作业完成度”考核,但是这从根本上还是以分数定才能的模式,而根据时代的需求,我们需要的不仅仅是分数,更重要的是要培养学生独立思考、解决问题的能力。因此,我们需要根据专业需求,教学内容、模式的不同制定更加公平合理考核方式。
2针对《普通化学》的课程需求提出的几点建议
2.1改变教学理念
想要能够从根本上提升课程教学成果,首先教师一定要转变教学理念。在初高中阶段化学课程的教授主要包括“备课”、“授课”、“提问和解答”,其中在课堂上最重要的部分多是老师在讲解知识,教师会在课下花费较多的时间备课,能够保证在有限的课时内让学生也能尽可能的学到需要的知识,而对于提问环节一般耗时较少。对处于初高中阶段的学生来说因为学习的科目多、内容杂等原因,这种方式无疑是效率更高,更为省时。但是,这种方式却并不适合高校学生的化学学习,尤其是非化学专业的学生,原因有以下几点:(1)大学的课程考核一般不会与升学相关联,学生压力减小。(2)普通化学的内容较多,知识点系统性较差,就很难让非化学专业的学生提起学习的兴趣。(3)考核方式单一,课后的作业安排较少,学生很难温故而知新,无法掌握课程重点。这些问题就要求授课老师在教学过程中要因材施教,灵活调整教学方法。首先,在备课上要更加全面,同时也要注意删繁就简,因为普通化学这门课程中约50%的内容在高中阶段已经接触学习过,例如:“原子和分子结构”、“简单配合物”、“氧化还原反应”、“化学平衡”等内容。尽管这些内容在高中阶段已经接触过,但却是集中在基础原理及应用上,没有更加深入的探究其实质,这就需要授课教师学会抛砖引玉,提炼出课程的重点,引导学生积极探索,进而将课堂交还给学生,营造一个以学生为主体的课堂氛围,这样的教学理念才能够真正的带动学生,激发学生的学习的积极主动性。
2.2优化教学内容
在教学理念的内容中我们已经提到关于大学非化学专业普通化学课程内容存在的问题,现在如何从根本上解决这个问题显得尤为重要。这就要学会对《普通化学》的教材进行合理删减,同时也要增加一些与化学相关的实例。以现在本校生物专业使用的教材为例,教材中主要包括热化学与能量、物质结构基础、配位化合物、电化学基础等章节,其中物质结构基础的内容包括原子核外电子排布、波函数、化学键等,针对像波函数等抽象且晦涩的知识点就要进行合理删减,否则在有限的时间里安排过多类似的知识,将会很大程度上打击学生的学习热情[7]。此外,授课教师要更加全面地了解本课程的培养目标,根据不同专业的培养要求优化教学大纲。同时,授课教师还应与各专业的老师进行深入交流,这不仅能够帮助其在教学中有的放矢,还能够最大程度上了解学生的专业需求,从而引入一些与之相关的实际事例。这样的安排既可以教授知识,又能够引导学生养成由理论联系实际的习惯,培养一种科学严谨的思维方式,从而感受到普通化学的学科魅力和实用价值。以生物工程专业的学生为例,可以把“酸碱反应和酸碱平衡”的章节作为重点讲授,引入“体液的酸碱平衡对人体的重要性”、“食物的酸碱性”等实例,深入浅出的将知识点灌输给学生,能够使学生体会到处处皆学问,更好地将知识应用于生活;对于土木专业和机械制造等专业,像电化学基础这一章节就需要作为重点章节进行讲授,因为“原电池”和“电解”这两部分内容与其专业相关性较大,初步了解电池的构造后可引入锂电池的发展对于人类进步的重要意义,如讲述手机的更新换代中电池的重要作用,而金属的腐蚀和防护对于人类生产生活的重要性,如山东号航空母舰的舰体的防腐涂层就是国产航母在生产制备过程中遇到的一大难题,但是在科研工作者的不断努力下,终于打破国外的专利封锁,使我们的国产航母拥有了“金刚不坏之身”[8]。
2.3调整教学模式
传统的教学模式对于现在的大学生来说有很大的局限性。首先,非化学专业的《普通化学》的课时一般为48课时,想要在这么短的时间就让学生掌握所有的知识,自然是不太可能,所以在前面两方面的努力之后,就必须在教学模式上也要做到同步更新。众所周知,现在的互联网科技和人工智能影响着我们各个方面,对于高校学生来说,如果应用这些先进的技术进行教学方式的改革,将互联网教学和课堂教学相结合,将能够使学生在课下也能够进行课程学习,与授课教师保持交流,答疑解惑,可以很大程度上提升学生学习的主动性。以《普通化学》课程中的原电池章节为例,如果仅采用传统的教学模式,很多时候都是在所讲述的枯燥的知识点。如果想让学生能够更好地学以致用,就要引导学生将理论知识与实际应用相结合,安排学生通过互联网进行理论基础学习,初步掌握原理,为此授课教师需要提前建立课程管理系统,从而尽可能地确保学生都进行了学习。课上授课教师可以针对重要知识点进行提问,让学生分组讨论,并最后答疑解惑,这样无论是课上还是课下都让学生真正参与其中,还实现了授课教师和学生的课堂互动[9]。此外,引导学生学会观察生活,安排学生解释生活中常见现象如何原电池的原理来解释,例如铁的腐蚀就是很好的切入点,能够将学生学到的知识应用于生活,巩固学生的理论知识的同时能够学会深入思考。总而言之,新的教学模式就是最大程度上提升学生的参与度,能够真正做到让学生成为课堂的中心,将互联网教学与课上教学有机结合,达到优势互补的效果。
2.4提升考核方式
当代大学生的课程考核方式一般包括上课出勤率、作业的完成度、试卷考试等按比例计算后作为最后的科目成绩,这种方式虽然在一定程度上反映学生的课程掌握情况,但是弊端也十分明显,因为出勤率和作业完成度一般很难真正地考核学生。大学的期末考试内容一般来说不会过于深奥,学生完全可以通过临时抱佛脚的方式达到通过考核的目的。因此教科教授应根据实际情况对考核方式的各方面进行优化。首先,既然采取互联网教学和课堂教学相结合的方式,那么考核评价方案就要细分,一方面是针对互联网学习的考核,通过后台记录、课程完成度、课后习题的正确率等方面进行考核,这也是对教师课堂掌控能力的一种考验,因为互联网更要求老师把握一个平衡度,不能过于开放,任由学生随便学习,过于发散思维,导致学习效率低下,已不能过于死板,可能会影响学生的学习热情。其次,就是课上教学评价,不仅仅是考察出勤率,还要有小组活动,安排分组讨论并解决问题,最后也有个人的知识总结,通过这些方式能够培养当代大学生的独立思考能力,集体荣辱观以及解决问题的能力,是符合国家教育理念的。最后就是要系统化考核机制,不能将考核方式流于书面,这也需要教师根据课程安排和专业需要进行合理制定,公平合理而又全面的考核方式对学生来说举足轻重,需要当代教师付出更多的心血。
2理论联系实践,培养学生兴趣
有机化学是一门理论与实践结合非常紧密的课程。纵观有机化学的发展史,有机化学对于人类自身发展、社会经济发展和科学技术发展的过程中作出了巨大的贡献。有机化学又是一门理论性和应用性强的课程,因此,在讲授有机化学课程时,一定要想办法激发学生的求知欲望,培养学生的学习兴趣。爱因斯坦有一句名言:“兴趣是最好的老师”。但兴趣是需要不断培养和加强的,因此作为一名教师,必须要通过人类的衣、食、住、行、用、医等跟有机化学相关的典型实例,并结合食品安全、环境保护、能源危机等社会热点,例如,合成的农药可以用于提高作物的抗病虫害能力、抗逆能力、产量和果实的品质;农副产品的深加工以及食品色香味的改善,研制和开发防治疾病的药物等离不开有机化学;烷烃中汽油辛烷值与大气污染;烯烃和卤代烃与白色污染;芳香烃与汽车内空气对人体的危害;酒精在人体内的降解以及对身体的影响;油脂与人类的肥胖等等。
3灵活运用教法,注重归纳总结
随着科技的发展,教学手段也在不断地推陈出新,但各种教学手段都各有利弊,教师不能一成不变地用一种教学手段。著名的心理学家皮亚杰有一个观点:“教育的首要目的在于造就有所创新、有所发明和发现的人,而不是简单重复前人做过的事情”。随着教改的进行,有机化学的教学时数在减少,传统的板书教学难以完成教学内容。而多媒体教学信息量太大,节奏快,会使得学生难以接受。因此,教师在教学过程中一定要充分考虑传统教学与多媒体教学的优缺点,取长补短,从而加强学生对知识的理解,突出教学重点,提高教学质量。有机化学的知识点零碎繁多,在教学过程中,为了使得学生能更好地掌握重点内容,必须进行归纳总结,这也是学好有机化学的重要方法。对每一章节内容进行归纳总结是我们所编教材的一个特点,但在教学过程中,教师还应该对前后章节中的相关知识点进行归纳总结。例如,基团优先次序规则和官能团优先次序规则之间的区别;卤代烃、醇和季铵碱的消除反应之间的异同;醛酮的卤仿反应和酰胺的霍夫曼降解反应之间条件和结果的异同;等等。