以应用型人才培养为导向的“光谱鉴定”课程教学范式改革研究

2017-03-04徐海云胡春华冯翠兰

河南化工 2017年1期

关键词：范式光谱教学内容

徐海云，胡春华，冯翠兰，刘瑛

(商丘师范学院化学化工学院，河南商丘 476000)

•化工教育•

以应用型人才培养为导向的“光谱鉴定”课程教学范式改革研究

徐海云，胡春华，冯翠兰，刘瑛

(商丘师范学院化学化工学院，河南商丘 476000)

结合我校该课程在传统教学范式下的教学现状，从教学理念、教学内容安排、教学模式、教学方法、课程考核方式等方面进行本课程教学范式改革的研究与实践探索，旨在提高本课程教学的有效性，更好地培养学生对本课程的学习兴趣，切实增强学生的自主学习能力、创新创业能力、实践能力以及团队合作能力，更好地满足社会对应用型人才的需要。

课程教学；教学范式改革；应用型人才；光谱鉴定

“光谱鉴定”是普通高等院校化学与化工类专业、药学类、食品科学类、环境科学类等专业的本科生必修的专业限选课之一。由于该课程涉及的知识面广，涉及的相关学科多(如无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、仪器分析、大学物理、高等数学等)，涉及的数据繁多且经验性较强、谱图繁杂、某些知识点抽象，属于学生难学而不愿学、教师难教而不愿教的一门专业课程[1-2]。因此，作为本课程的授课教师应该积极主动思考如何调动学生的学习兴趣，提高课堂教学效率让学生在规定的时间内熟练利用所学的光谱学相关知识正确解析四大谱图及综合谱图。而课程教学是普通高等院校培养各类专业人才的主要途径和核心环节，根据“转型”大势下对“应用性”、“创新创业性”人才培养的要求，结合专业特点和具体课程内容，深入推进课程教学范式改革已经成为当前我国高等教育教学改革必须突破的瓶颈[3]。然而传统的“光谱鉴定”课程教学仍旧“以教师为中心、以课堂为中心、以课本为中心”的“三中心”教学方式。这种保守而又过时的教学方式早已无法适应现代高等教育理念的发展[4]。在此现状下，我们以应用型人才培养为导向，对“光谱鉴定”课程教学范式改革进行研究与实践探索，对进一步提升“光谱鉴定”课程教学的教学水平和教学效果以及推动本课程传统教学范式科学有效转型具有十分重要的理论与实际意义。

1 “光谱鉴定”课程目前教学现状

1.1 教学内容现状

对于“光谱鉴定”这门课程，我们目前所采用的依旧是近几年一直沿用的由高等教育出版社出版、复旦大学范康年教授编写的“谱学导论”这门教材，尽管该教材所讲的内容比较全面，几乎涉及到所有谱学方面的相关理论知识，但从这几年的教学实践来看，普遍感觉对一些我们最常用的“四大谱”反而阐述得不够透彻和深入，过分注重了较深谱学理论知识的描述，对如何识谱图、解谱图则阐述得较少。有些教学内容过于陈旧，没有体现出本学科的最新前言；实践教学和理论教学脱节。虽然本课程与学生之前学习的有些基础课(如有机化学、仪器分析等)里相关章节所涉及的光谱学内容有些重复，但侧重点明显不同，本课程注重的是如何利用所学的光谱学相关知识，快速准确读懂图谱、解析图谱，并用光谱学语言详细描述分析过程。因此，更加强调的是对学生分析问题与解决问题能力的培养。然而从学生平时的课堂回答问题的表现、课后练习与作业以及期末考试的情况来看，我们的学生恰恰缺乏的就是对谱图的解析能力，特别是没能很好地掌握用专业的谱学语言详细、有条理、符合逻辑顺序的描述整个谱图的解析过程。这显然与高等教育教学改革、与地方高校的转型发展、与培养实际应用性、创新性人才目标背道而驰。

1.2 教学模式现状

本课程依然还是传统的“授业仿道”的定式，教学以教师为中心，学生仍然被动接受。由于受到传统教学方式的影响和束缚，对理论知识的阐述过多，对能力培养方面做得较少(尤其是实践能力、创新能力和独立思考能力)，具体表现在：过多由教师讲述各种光谱的相关理论知识，而对于学生如何解析图谱、如何用准确的谱学知识描述解析过程等方面的教学所投入的精力不够。学生对本课程的学习依然还停留在课堂上听老师讲课和记笔记以及课下做作业等这些传统方式上，难见有学生在课外学习中积极主动与其他同学或老师进行与本课程教学相关的问题讨论。另外，在课堂教学中，教师与学生之间基本是以教师“满堂灌式”的单向交流，很少有师生之间积极的互动交流。鉴于本课程内容教学的特殊性，基本都是利用自制多媒体课件进行课堂教学，但多媒体课件的动画效果欠缺，启发式教学效果不明显，同时缺少学生分组讨论环节，课堂教学气氛不够活跃等。

1.3 教学方法现状

对本课程内容的教学一直采用的都是课堂教学这一传统的教学方式，学生处于被动听课状态。由于本课程所涉及到的某些基本概念较为抽象，相关理论繁多且较为深奥难懂，光谱数据众多且经验性较强，涉及到的各类图谱繁杂且变化多样以及涉及到的各类光谱仪器结构复杂等。所以采用这种传统教学方法无法提高学生的课堂及课后学习兴趣，尤其是对一些谱学数据只会机械记忆，不会将其联系对比、归纳总结和融会贯通以至于常常混淆。对于涉及光谱仪器内容的讲授时，由于其内部结构较为复杂，所涉及的基本原理较为抽象难懂，往往导致学生理解掌握起来较为困难，同时由于现有教学仪器设备严重偏少，无法利用课堂教学时间满足每个学生能够在教师的现场讲解和演示下进行实际操作，只能通过播放录像方式来讲解仪器原理，而且理论课和实践课不同步、严重脱节。因此，对学生独立动手能力和实验实践能力的培养以及对本课程教学效果的取得都将受到极大影响；另外，对课堂教学内容的讲解依旧采用传统的按照章节顺序的方式介绍，每部分内容沿用的都是大致一样的教学方法，没有形成教学内容模块化以及不同模块采用不同教学方法进行课堂教学，从而导致课堂教学气氛沉闷乏味、学生上课时昏昏欲睡以及对教学内容缺乏兴趣；特别是在举例讲解解析谱图的方法和步骤时，一味由授课教师在课堂上讲述，没有让学生自己在课堂上独立或通过分组讨论的方式解析一些典型谱图，并让学生描述具体解析过程，不利于学生理解并掌握如何解析一张具体光谱图，也不利于培养和训练学生如何运用逻辑思维解析光谱以及如何运用光谱学专业语言表达来详细描述谱图的具体解析过程等方面的实际应用能力。

1.4 考核方式现状

由于受现有教学考核制度的限制，我们一直沿用的课程考核方式就是仅仅以期末一次闭卷笔试考试成绩作为该课程的最终成绩，并没有综合考虑学生平时作业、平时课堂表现、小组讨论等方面来综合评定与核算课程总成绩。这种单一考核方式严重影响了学生平时学习积极性，也助长了学生只是为了能够通过该课程考试、取得必要的学分而采取考前突击复习的方法去死记一些光谱数据等这种不良学习风气；同时，这种单一考核方式也无法体现出学生对所学知识是否真正掌握，更无法综合评价学生对知识的自主学习能力和运用所学知识解决实际问题的能力，不利于应用性、创新创业性人才培养。

2 课程教学范式改革的目标

2.1 课堂教学重心由教师为主转向以学生为主体

依据课程教学目标和应用型人才培养要求，课程教学应该紧紧围绕“学生需要什么”而不是“教师现在有什么”来进行教学，强化学生在课堂教学中的主体地位和主体意识，真正体现课程教学中“学生本位”的教育教学理念，实时观察学生在教学范式改革中的各种表现和反应，定期收集学生的反馈意见并及时回应，培养学生的自主学习能力，提高学生自主获取知识的能力，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，强化学生在工作岗位上的实践能力以及良好的职业素养。

2.2 教学目标由单一纯粹的知识传递转向能力提升

在实现由“知识传递”为主转向“知识传递到融会贯通”再到“拓展创造”的新型梯度课程教学中，可采用小组讨论、参与教师科研、查阅中外文文献资料、研读考研真题、开展综合性或设计性实验、了解专业网站等方式来提升学生对课程综合知识的实际运用能力。

2.3 由教学内容的固定化转向教学内容的动态化

在课程教学中可适当增加一些与现实生活紧密相关的问题(如：近几年所发生的三聚氰胺、地沟油、多宝鱼、孔雀石绿致癌物残留、苏丹红、广州“瘦肉精”等有害物的光谱结构鉴定等)供学生分析讨论、思考以增强教学内容的鲜活度和时效性等，可采用学生小组研讨、授课教师分工合作的教学方法讲授某些模块教学内容。

2.4 学习重心由过去的学生被动学转向自主学习

增加供学生课前、课后有针对性阅读的相关文献资料以及相关课程参考资料等，教师宜采用适当的方法实时跟踪并监督学生的课内外学习全过程。

2.5 采用“MIMPS”教学法

强调以任务驱动为导向的模块化教学，形成具有一定课程特色的教学范式[5]，并在实践中不断优化与扩展，力争给其他同类课程实施教学范式改革提供一个良好的范例。

3 课程教学范式改革的具体办法

3.1 充分发挥授课教师在课程教学中的主导作用

①转变教学理念，由原来维持固有的、已知的经验和原则的“维持型”教师向勇于探索、积极创新、不断超越的“创造型”教师转变，由以往满足于知识的传授转向创造性的教学转变。课程教学范式改革的主体在于授课教师，其改革成败的关键在于授课教师对课程教学范式改革的主动性、积极性及创造性。这就要求授课教师要有勇于自我挑战、自我超越、不断进取和开拓创新精神，要充分认识到课程教学范式改革对提高教学质量、人才培养的重要性，全身心投入到课程教学范式改革的实践中来，将科学的教学理念、最新的教学模式与教学方法同自身的具体教学实践活动相融合，真正实现教师角色由“维持型”教师向“创造型”教师的转变[5]。

②在课堂教学中“以教师主导，学生为主体”的现代科学教学理念指导下，让授课教师成为学生学习的引导者、合作者、参与者，形成师生教学共同体。授课教师要始终以应用性为导向构建课程内容新体系并在课程教学内容安排上注重理论知识与实际应用的有机融合，同时需要根据实际情况及时更新课程内容以保持教学内容的前沿性。注重培养学生熟练运用所学的理论知识和掌握的实验技能独立分析问题与解决问题的能力以及创新创业能力。课程教学由传统的课堂填鸭式教学转向课堂内外结合式、探究式、启发式、讨论式、参与式教学并充分利用图片、多媒体动画、实物、实验平台等多个层次的展示和训练，注重对学生学习的积极性、主动性、自主学习能力的培养，注重个性化发展，注重培养学生的实际应用能力、创新创业能力和综合职业能力与素养。例如：针对“光谱鉴定”课程所涉及到的概念和理论较多且较为抽象难懂、谱图多样且繁杂、仪器结构复杂、光谱数据众多等特点[6-7]。教师可根据不同教学模块内容灵活选用不同的教学方法并根据教学效果及时改进教学方法与手段，同时为便于学生理解相关内容可采用“图谱—数据—结构”这种三维立体化教学方式，对于一些疑难问题，可利用网上答疑的方式进行线下答疑。

3.2 鼓励学生积极主动参与实施课程教学改革

①在课堂教学中真正建立起“学生主体”的课堂教学观，在教学过程中强调“以人为本”，充分发挥学生本身在教学中的主体作用。教师从传统的“填鸭式教学”为主转变为“启发式的引导教学”为主，课程教学要依照“学生需要什么”而不是“教师现在有什么”来进行，彰显学生学习的独立自主性、积极性、灵活性，强化学生创新创业思维的训练。大力倡导学生积极主动参与实施课程教学范式改革，充分发挥他们在课堂教学中的主体地位，彻底改变过去授课教师一味在课堂上“满堂灌”式的讲授，学生只是一味地被动听课的“单打独奏”状况，作为学生自身也要树立起课堂教学中的“学生本位”意识，充分发挥师生在教学中协同作用。同时教师通过在教学中注意观察；定期收集学生反馈意见以及对课程教学范式改革的适应度、接受度并及时积极做出回应，以激发学生对本课程的学习兴趣和自主获取知识的能力[8-10]。

②彻底改变过去课堂教学重点偏向于纯粹知识点的灌输、传授，偏重于学生自主学习能力的引导、提升。将传统意义上课堂教学作为课程教学唯一手段的单一化教学模式转变为由课前、课中、课后、课内与课外等构成的全过程式教学模式，进一步拓宽课程教学时空；由过去的课堂教学“教师只讲、学生只听”的“被动式”的“单向式交流”向“主动式”的师生“双向式交流”转变[8]。教师积极引导学生课前进行大量的探究性学习：如查阅文献资料、做习题、做研究性实验、参与教师科研、做课程设计、进行小组讨论等方式，以利于强化学生的自主学习能力。

3.3 改革课程考核模式，重视学习全过程

为了全面、系统评价学生对所学知识的掌握情况以及运用所学知识解决问题的能力，实现从单一课程考试定成绩向学习全过程的转变，也即实现“重结果、重知识”向“重过程、重能力”的转变，进一步强化对学生学习全过程的监控与评价。根据本课程特点，可运用灵活多样的考核方式，如期末闭卷笔试、小测验开卷笔试、作业(包括课堂作业、课后作业或课外综合性作业)、撰写课程论文或课程研究报告、实验操作等。打破过去传统的并且一直沿用的只以期末闭卷笔试考试卷面成绩作为该课程最终成绩的单一课程考核方式,将课程考核整合为综合评价体系，加强对学生平时学习表现与学习态度的评价与考核(主要包括对课堂回答提问、小组讨论情况、课堂纪律及到课率、完成作业情况、创新设计、测验以及综合运用课程基本概念和知识点分析、解决具体问题的能力及表达能力等给予持续性科学评估)，进一步提高平时学习成绩在课程考核中的所占的比例。

4 课程教学范式改革的预期成效

在实施“光谱鉴定”课程教学范式改革2～4年后，可望取得的预期成效主要表现在以下几个方面：

①学生对本课程教学范式改革的接受情况：学生从一开始的不太适应到逐渐适应，最终完全适应并喜欢这种新型的教学改革模式，通过定期收集学生的反馈情况来，学生学习反馈良好，对本课程教学范式改革的接受度和满意度均较高；学生对本课程的评教平均分>96分。

②学生对课程内容的理解与掌握情况：通过优化课程内容、教学内容模块化和丰富实践教学环节，学生对课程教学内容的理解、接受与掌握情况都较以往得到显著提高，教学效果好；学生能自主学习课前、课后知识、积极参与课间小组讨论；通过“平时+期末”的综合考核平均成绩明显高于改革之前。

③课程教学范式的特色与创新：与同类课程传统教学方法相比，某些模块内容具有典型示范教案库、网络教学内容更新、与课程内容相关的热点问题追踪、网络线下答疑、网上提交作业等方式，教学资源设计新颖有效，教学模块设计合理，课堂教学时间最优化，辅教、辅学资源设计明晰有效，资源共享的途径清晰有效。

④课程考核方式改革：考核方式改革既能符合学校相关文件要求,又符合学校转型发展要求,更符合应用型、创新创业型人才培养要求并切实提高了学生自主学习能力。

⑤教师课堂教学和团队教师整体教学水平均得到明显提高：通过实施本课程教学范式改革，教师在教育教学方法上不断进取和创新，教师自身教学水平和科研水平也得到明显提升。同时，在课程教学中团队教师相互协作、相互促进、共同提高，在各自拥有个性化教学风格的基础上，形成具有本课程特色的典型教学范式。

⑥培养学生实践和创新能力：在实施课程教学范式改革中，通过利用综合性作业、设计，结合本课程的创新性研究项目以及其它形式多样的综合性训练，在传授学生“光谱鉴定”课程内容的同时，注重培养学生实验实践技能、创新思想与创新能力以及分析问题解决问题的能力，从而向化学化工类岗位输送应用型、创新创业型人才，从根本上改变了目前单一化的专业人才培养模式。

[1] 左华,袁吕江,张保顺.“波谱解析”教学新思路[J].中国西部科技,2009,8(2):71-72.

[2] 廖夫生,熊魏,姚雪莲.波谱解析课程教学研究及分析[J].宜春学院学报,2011,33(4):164-165.

[3] 郑敏,谢建.当代高校对话教学模式探析[J].教书育人,2007(30):92-93.

[4] 金莹.《数理统计学》课程教学范式改革研究[J].河南科技,2014(12):274-275.

[5] 杨前华.工学结合模式下的MIMPS教学法的研究[J].中国电力教育,2008(22):57-59.

[6] 裴朝玉,赵春香,王子云.有机波谱分析课程教学改革浅析[J].周口师范学院学报,2012,29(2):74-76.

[7] 张来新,杨琼,陈强.有机波谱分析课程教学改革的探索与实践[J].价值工程,2011,30(22):248.

[8] 蔡向东.社会保障学课程教学范式的改革[J].长春工业大学学报:高教研究版,2014,35(1):60-62.

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2016-11-02

2009年河南省高等教育教学改革资助项目(2009SJGLX269)；商丘师范学院2010年教育教学改革研究资助项目(重点项目)；河南省教育厅2016年度教师教育课程改革研究(2016JSJYLX032)；商丘师院2015年度高等教育教学改革研究项目(2015jgxm18)。