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新工科理念下《无机及分析化学》教学研究

2019-02-16桂美芳黄劲松

山东化工 2019年4期
关键词:分析化学无机工科

桂美芳,汪 新 ,黄劲松

(池州学院 化学与材料工程学院,安徽 池州 247000)

1 《无机及分析化学》课程的教学现状

1.1 生源

近几年,我院的生源发生了十分明显的变化,以前是文理生兼收,现在变为只招收理科生。从以前的本科、专科学生都有到现在的只招收本科生。此外,我院在近两年又新增材料化学这一新的专业,不同的专业,学习要求也会改变。面对这一系列的变化,一方面教学内容的难度需要适当提高,另一方面不同专业的教学内容安排也要做出适度的调整,教学大纲也需要适当调整,务必做到因材施教。

1.2 不同专业课时安排与教学内容有一定冲突

在我院,《无机及分析化学》课程只有材料化学专业和高分子材料与工程两个专业开设,而这一门课对于两个专业都是分为大一上下两学期上完,但是对于这两个专业而言,上学期的课程安排几乎是在10月份才开始,以我所带的17高分子材料与工程专业为例,上学期只有52课时,在这仅有的52个课时中,我们需要上完“气体和溶液”、“化学热力学初步”、“化学平衡和化学反应速率”、“解离平衡”、“氧化还原反应”“原子、分子结构”、“配位化合物”和几个主族元素性质介绍等内容,对教师,对学生,都是课时少,内容多,任务重。在这样的情况下,就需要我们对无机部分教学内容进行精简,强调出各章节的重难点内容。

1.3 学生还停留在“填鸭式”教学阶段

作为刚刚进入大一的新生,刚刚从高中课堂步入大学课堂,自己的学习方式还是停留在老师在课堂上教,学生在课后根据老师所教的进行学习的阶段,即填鸭式教学阶段,现在的他们根本没办法适应一节课涉及内容多、教师教学速度快。一旦遇到难点或稍有不懂的知识点,加上老师上课节奏快,对学生而言,他们的问题积累就会越来越多,容易使他们产生畏难心理,对后面的学习过程丧失信心与兴趣,最后使他们陷入不想学导致学不好的境地。

2 背景分析

2017年2月18日,综合性高校工程教育发展战略研讨会在复旦大学召开。“新工科”一词源于在复旦大学举行的综合性高校工程教育发展战略研讨会达成了“'新工科'建设复旦共识”,随后,教育部发布《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》,启动“新工科研究与实践”项目。这一概念的提出,立即引起社会上的广泛关注。'新工科'应该做什么?我认为是科学、人文、工程的交叉融合,是培养复合型、综合性人才,学生要具备整合能力、全球视野、领导能力、实践能力,成为一个人文科学和工程领域的领袖人物。"中科院院士、复旦大学常务副校长包信和说。正是该理念提出,高分子材料与工程专业作为“旧工科”的代表专业之一,更应适应新形势,积极响应我校应用型高校建设的要求,实现自身的突破与改革,下面我将以《无机及分析化学》这一门课程为例,提出“新工科理念下——《无机及分析化学》教学研究”这一教学研究方面的认知和想法。

《无机及分析化学》是材料化学、高分子材料与工程等专业必修的一门基础课程,它涵盖了无机化学和分析化学两门课程的基本内容,包括化学反应原理、化学分析[包含四大滴定(酸碱、沉淀、配位、氧化还原)]、化学平衡、仪器分析等几个方面的内容,是材料化学、高分子材料与工程专业学生后期学习物理化学、有机化学等专业课程的基础。对实现专业培养目标、提高学生综合素质,增强学生学习能力具有重要十分重要的影响[1-2]。

正常的教学模式一般是教师讲授,学生听讲记笔记,课后布置作业,这样的教学方式,学生参与率低,师生间互动情况少。导致学生学习兴趣不高,学习依赖性强,致使学生的主体性地位未得到充分发挥,严重阻碍了学生学习的主动性、积极性和创造性。由于传统教学的这一不足,高校教学质量越来越被关注,相关教育专家也逐步探索高效教学的有效途径,并深入研究相关教学的开展,比如翻转课堂、MOCC、对分课堂、互惠教学模式及PBL教学方法等[3-6]。这些教学研究方法的核心思想都是强调发挥学生的主体地位,提高学生课堂参与度,重视合作式学习、讨论式交流,关注学生的自我评价结果,主动地学、独立地学、系统地学。但是由于传统教学方法的根深蒂固,加上对改革效果的担忧,致使这些方法都收效甚微。因此,对《无机及分析化学》这一门课程的教学改革仍需我们继续努力,不断探索。

本人结合近几年对《无机及分析化学》这门课程以及与《无机及分析化学》相关的基础实验课程的教授,总结了这些年在这些课程教学过程中的经验与教训,仔细地思索了如何进一步探讨研究这门课程的教授,并且思考了该门课程在“新工科”理念下如何去改进课堂教学内容,从而能使《无机及分析化学》这门课程能够更好地帮助学生去适应“新工科”要求,使他们具备更强的综合性能力,为以后服务于生产生活奠定良好的基础。

《无机及分析化学》这门课程作为很多专业的基础必须课程,是学生了解化学和学习化学相关内容的入门课程。它所涉及的知识点众多,基础性强,内容广泛, 这就大大增加了教师在有限课时内完成相关的教学内容的难度。 正是这样的形势,需要教师可以做到以下几点:第一、精简课本内容,上课时深入浅出,突出每次课程内容的重难点。第二,按照由“抽象”到“形象”、由“现象”到“本质”、由“深入”到“浅显”,由“感性”到“理性”的顺序引导学生去学习,去探索,使得该门课程相关的知识点更加系统而全面、富有深度。具体的研究内容如下:

3 为学生树立好的开始,努力上好第一堂课

我们常说:“好的开始就是成功的一半”,在这里我们就可以尝试如下方式:首先,我们应当介绍《无机及分析化学》这门课程的特点以及它在整个本科学习过程中所处的位置;第二,我们应当告知该门课程中教师是如何安排各章节课时的,让学生心里有数。第三,从有名的国际期刊上,比如Science,Nature等选取与这门学科相关的前沿知识,准备好ppt,介绍给学生,从大一开始就在他们内心埋下科研的种子,激发他们学习与科研的兴趣。此外,还可在ppt上准备一些生活中与该门课程息息相关的实例,穿插到课堂内容中,以提高学生学习这门课程的积极性,激发他们自主学习的兴趣。比如:准备好生物电泳的相关图片,告诉他们第一章中的凝胶还可以用来作为生物电泳实验的材料,通过这种电泳就可以鉴定各种生物的DNA序列的排布,从而确定生物的品种,这就将我们的化学知识很好地运用到了生物学领域,更好地体现了“新工科”的理念。再比如,第八章的配位化合物,可以从最近的期刊中截取一些实验图片,告诉他们这种金属与某些有机化合物的配位过程除了书上所提的正常应用外,还可以用来利用配位过程检测某些重金属离子,检测某些特定的氨基酸等,让他们强烈意识到现在的学科都不是独立存在的,各学科体系间都是交叉融合的。

4 深刻理解“新工科”概念,将这一理念融会贯通到《无机及分析化学》课程的教学过程中

在《无机及分析化学》课程的学习中,比如在第五章氧化还原反应的学习中,除了书上所列的:计算原电池的电动势、判断氧化还原反应进行的方向等方面的应用外,我们还应根据近年利用电化学方法去实现:氨基酸,DNA链的检测这些相关也给学生普及一下,做到理论与实践相结合,紧密联系生活实际,使我们的课程更贴切生活。再比如,学习课本的第二十章时,我会将班级分为两个大组,第一组布置一篇小论文下去,让他们着手准备:如何将实际生活中的样品:化妆品,水果,大米等等实物转变成我们测定所需要的样品,即如何进行试样的前处理。让他们给出详细的实验方案,并做出自己的ppt进行汇报。第二组,让他们去准备国标法中关于分光光度法去检测某些物质:金属离子,维生素C,蛋白质含量等等的方法,让他们在这些方案的基础上,提出自己新的实验方案,并做ppt汇报自己实验方案的可行性,优缺点如何。最后再在利用基础实验课程,让两组实际开展下自己的实验内容:预处理所测实样,再利用自己的实验方案检测某些物质。实验结束后,让他们总结自己实验方案的好坏。这样可以充分调动学生学习的积极性,也为他们后期步入社会打下了良好基础。再比如,做到让学生从这门课程中学习到除基本理论外的与生活密切相关的化学知识,使他们学以致用,积极响应我们学校应用型高校的要求,努力向“新工科”这一理念靠拢。做到这一点,可以尝试如下操作:比如给学生一个命题:检测秋浦河下游水质如何,其中的常见金属离子是否有,含量如何。通过学习这门课程后,对于这样一个命题他们就知道如何取水样,水样如何预处理,该水样的化学耗氧量(COD)该如何测,COD数值多少,其中的某种金属离子(例如铁含量)该如何测,如何避免其他金属离子以及其他物质对该检测的干扰。而其中COD含量的检测以及实际样品中铁含量的检测,我们都对应开设了基础实验课程,这样就很好地将理论与实践结合起来,大大地加强学生分析问题、解决问题的能力,更有利于培养综合性人才,凸显出了“新工科”的理念。

5 利用互联网加强师生互动,激发学生学习的主动性

如今,微信、QQ使用频率非常高,学生几乎都是使用这些手段进行沟通与交流。作为教师,更是可以利用这些互联网手段加强师生间联系,更好地了解学生的生活与学习近况,更好地了解学生所需,这样可以根据每个学生基础的不同,适当的课前布置可以很好的衔接高中与大学这门课程内容的学习。从而促进他们的学习过程。此外,利用我们学校的网络教学平台这一资源,实现网络化教学。在此平台上实现课程作业的布置与批改,答疑讨论等操作,实现课后更好辅导学生,避免时间与地域的限制,加强教师与学生间的互动,充分地调动了学生们学习《无机及分析化学》这门课程的兴趣与主动性。这样积极鼓励了学生提出自己的想法,方案,作为老师也可以从他们的思路中获得启迪,实现了教学相长,教研相长。

6 小结

《无机及分析化学》是一门涵盖无机化学和分析化学的一门基础课程,为响应“新工科”这一理念,提出以上的教学研究方案,可能可以做到积极响应“新工科”理念,增强该门课程与时代的接轨;大大跟进了池州学院所提“应用型高校”的建设理念,做到理论与实际生活想结合,大大的提高了学生的学习兴趣;充分利用网络平台,利用微信、QQ、学校构建的网络教学平台,丰富课后学习的内容,从而积极调动了学生的学习兴趣。

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