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【關鍵詞】藥學類;分析化學;教學改革
分析化學是探討研究物質(zhì)的組成、含量、結(jié)構和形態(tài)等化學信息的分析方法和理論的一門科學,其理論知識和實驗技能是藥物分析、藥物化學、天然藥物化學、藥劑學、藥理學和中藥學等各個學科學習的必備基礎。在藥學的各專業(yè)方向教育中,分析化學是一門重要的專業(yè)基礎課[1]。
藥學專業(yè)中的藥事管理、醫(yī)藥情報學和醫(yī)藥貿(mào)易等方向的本科教育中,分析化學是學生必修的專業(yè)基礎課之一。這幾個方向?qū)W科分別屬于醫(yī)藥專業(yè)與管理學、信息情報學和貿(mào)易學的交叉學科,所開設課程具有更多的文科管理性質(zhì),因此又被稱為藥學類的文科性質(zhì)專業(yè)。受學科性質(zhì)和生源的影響,針對這些文科性質(zhì)專業(yè)方向的分析化學課程教學具有一些獨特之處。本文結(jié)合近幾年來我們對這幾個方向?qū)W生開設的分析化學課程教學經(jīng)驗,就如何做好分析化學課程教學改革,提高教學效果,使學生樂于主動學習、提高成績談幾點體會。
1 分析化學課程教學現(xiàn)狀
1.1 生源現(xiàn)狀 我院每年招收的藥事管理、醫(yī)藥情報和醫(yī)藥貿(mào)易等方向的本科生中有相當部分是從其他招生方向調(diào)劑過來的,像物理、數(shù)學、生物等方向,甚至還有部分文科方向的學生。這種有別于藥學其他方向的學生生源的現(xiàn)狀,決定了其分析化學課程的教學必然具有自身的特點。
1.2 教學現(xiàn)狀 藥學專業(yè)中的藥事管理、醫(yī)藥情報和醫(yī)藥貿(mào)易等方向的本科教育,分別是培養(yǎng)既具有藥學基礎,又兼具有關管理學和經(jīng)濟學知識、有關醫(yī)藥情報和文獻資料管理知識、以及有關醫(yī)藥貿(mào)易和營銷方面知識的復合型應用型人才。其培養(yǎng)目標與藥學其他方向的不同。分析化學課程在其培養(yǎng)體系中雖然仍舊是專業(yè)基礎課,但全部內(nèi)容安排在一個學期講完,而且只開設理論課而沒有實驗課。其總課時數(shù)達到72個,對于僅講授分析化學理論而言綽綽有余。教學過程中,學生普遍反映對分析化學課程缺乏興趣,面對大量的理論、公式感覺枯燥、難以理解。文科學生由于理科基礎較差,在分析化學課程的學習中更是有畏難情緒,直接影響到教學效果。這種現(xiàn)象在儀器分析部分的教學中更為明顯,很多學生對儀器分析內(nèi)容感覺抽象、難以理解,學習抓不住重點,期末考試成績不理想。
2 教改體會
鑒于學生生源和教學現(xiàn)狀,分析化學教研室對這幾個專業(yè)方向的分析化學課程教學進行了有針對性的改革。在確保教學大綱完成前提下,分別從教學內(nèi)容、教學手段與方式等方面入手,充分調(diào)動學生學習的積極性、主動性,培養(yǎng)他們良好的學習習慣,使其能較好地完成分析化學課程的學習,提高學習成績。
2.1 教學內(nèi)容
2.1.1 適當增設實驗課內(nèi)容
分析化學是一門實踐性很強的學科,實驗課程的學習起著至關重要的作用。實驗課程的教學不僅是要讓學生掌握基本的實驗操作技能,更重要的是通過這一過程培養(yǎng)學生靈活運用基本理論去思考、解決實際問題的意識與能力。這一過程反過來又能促使學生進一步深化理解分析化學的相關理論。從另一方面來看,學生在實驗課程的學習中不僅要要動手操作,還要動腦思考,這種與理論課程不同的學習形式也為分析化學課程的學習增添了樂趣。在以往的教學中多次發(fā)現(xiàn)有不少學生對于本專業(yè)方向的分析化學課程未開設實驗課表示遺憾,對實驗課表現(xiàn)出濃厚興趣。受學科性質(zhì)影響,這幾個方向的本科分析化學原本沒有開設實驗課程,但如果在教學內(nèi)容方面開設一些實驗課教學內(nèi)容不僅能增加學習樂趣、調(diào)動學生的學習積極性,而且對于幫助學生理解、掌握分析化學理論知識亦有幫助。
在化學分析部分的教學中,酸堿滴定分析法耗用的課時數(shù)最多,也是應用最為廣泛的化學分析方法。可以說掌握了酸堿滴定部分的內(nèi)容,隨后的配位滴定、沉淀滴定、氧化還原滴定等內(nèi)容學習起來也會相對容易。在化學分析部分的酸堿滴定理論授課結(jié)束后,結(jié)合教學大綱要求嘗試增設了強酸強堿滴定練習實驗,加深學生對酸堿滴定理論的理解,以使他們通過切身的體驗來理解分析化學中“定量”概念,同時也讓學生具體了解基本的滴定操作要領。實驗課結(jié)束后讓學生撰寫實驗報告,并同步布置相關思考題作為作業(yè),進一步鞏固教學效果。從學生上交的實驗報告中選取有代表性的在課堂上進行講評,讓學生了解實驗報告的寫法、如何作分析討論等;通過對相關思考題的講解,讓學生了解如何考慮實驗過程中的一些實際問題、如何將有關理論應用于實踐中等。這樣做使學生經(jīng)歷了認真、細致工作作風的熏陶,也培養(yǎng)了他們分析、總結(jié)和解決問題的能力。
增設實驗教學內(nèi)容還要注意適當性原則,即開設的實驗課程要有代表性,數(shù)量不宜多。開設實驗課程主要目的在于讓學生親身體驗實驗操作要領、程序,進而理解基本的分析理論與方法在實踐中的具體應用,調(diào)動他們對分析化學學習的積極性,同時又要確保整個分析化學教學任務能按時完成。正如上文所述,酸堿滴定法在整個化學分析理論中占有極為重要的地位,通常定量分析的所有操作要領也全部在與之配套的實驗課程中學習,所以選擇其中有代表性的強酸強堿滴定操作練習實驗作為教改增加的內(nèi)容。儀器分析中的高效液相色譜和薄層色譜在藥學專業(yè)中有著廣泛的應用,考慮到教學進度要求,則分別選擇實物教學和給學生播放實驗錄像的方式讓學生了解具體的操作步驟。
在實際的實驗教學中,絕大多數(shù)學生的學習熱情空前高漲,這種熱情甚至在以后的理論課程學習中也有體現(xiàn),分析化學課程學習的積極性被帶動起來。這說明適當開設實驗課程對于提高學生學習熱情,改善教學效果確有裨益。
2.1.2 偏于應用,顧及基本理論、方法 在教學內(nèi)容的設計上注意做到偏于應用,兼顧基本理論的原則。藥學專業(yè)中的藥事管理、醫(yī)藥情報和醫(yī)藥貿(mào)易等方向的本科教育目標更傾向于應用、管理性質(zhì),這也是其分析化學課程沒有開設實驗課教學的原因之一??紤]到這幾個方向的學生生源較為復雜,甚至有部分文科方向調(diào)劑過來的學生。因此,在教學中要注意增加趣味性,在講清楚基本理論、方法的基礎上多聯(lián)系實際,而不要過多涉及繁復的理論公式的推導。在教學內(nèi)容上應多列舉分析化學在藥學專業(yè)中的應用案例,也可以適當列舉一些分析化學科研的前沿熱點、以及有關分析化學服務于國民經(jīng)濟建設的例子,讓學生了解分析化學所發(fā)揮的重要作用。例如,在講授酸堿滴定法時,可以提前介紹一些其在藥物分析中的應用,對于不同類型的酸堿溶液pH值的計算可以直接給出計算最簡式,而不必花過多精力介紹其公式的推導;對于紫外-可見光度分析、色譜分析等儀器分析方法,可以適當列舉藥典中的一些分析案例。
根據(jù)教學經(jīng)驗,學生往往對實際應用案例興趣濃厚,尤其是涉及當前一些關系國計民生的事件案例、以及學科研究前沿有關情況等,往往能引起學生的高度關注。例如,在教學過程中嘗試結(jié)合近年來發(fā)生的“亮菌甲素注射液”、“奶粉中的三聚氰胺”等事件、以及“人類基因測序研究計劃”,介紹有關分析技術在其中發(fā)揮的作用;在講授光學分析法中有關設備構造時,插入關于國際知名分析儀器公司情況介紹,介紹光柵制作的有關知識等。這樣不僅可以激發(fā)學生對儀器分析的好奇心,調(diào)動他們學習積極性,同時還可以讓學生了解分析技術的應用情況,使其知曉分析化學的重要性,促使其提高對分析化學課程的重視程度,進而達到改善學習效果目的。
2.2 教學手段、方式 以往授課多采用老師講授、輔以PPT演示的方式。在長達72個學時的教學過程中,一味采用這種方式就顯得有些單調(diào),缺乏變化,再加上經(jīng)過了開學初期的新鮮感之后,面對大量枯燥的分析化學理論、公式,學生上課難免有乏味之感,興趣下降,影響學習效果。因此,這就需要對教學手段與方式做出一些變化,從多角度、多方位激發(fā)學生的思維和學習熱情,改善教學效果。
2.2.1 增加實物教學 在實際教學中,學生們普遍反映儀器分析的內(nèi)容理論抽象、較難理解,學習效果差??紤]到儀器分析內(nèi)容有很強的實踐性,在教學過程中應注意采取多種手段將理論與實踐結(jié)合起來,使抽象的理論、方法具體化、形象化,讓學生明白理論是如何在實踐中應用的。例如,在電位分析法一章的教學中,教師將一臺pH計帶到課堂上,采取了實物教學法講授pH計的使用。在講授色譜分析內(nèi)容過程中,將學生帶到實驗室,現(xiàn)場觀摩教師示范高效液相色譜儀的操作,讓學生當場記下有關實驗數(shù)據(jù),計算有關色譜柱塔板數(shù)、板高、色譜峰的保留因子、分離度等參數(shù)。學生通過親眼目睹儀器操作并參與實際的數(shù)據(jù)計算,對那些抽象、枯燥的色譜理論在具體實踐中的應用了有形象的理解,促進學生對理論知識的牢固掌握。
2.2.2 充分利用多媒體教學手段 多媒體具有提供信息量大、課堂效率高、圖文并茂等一系列優(yōu)勢,而且易激發(fā)學生的學習熱情。利用多媒體手段的這些優(yōu)勢,通過圖形、文字、動畫等多種媒體信息,可使枯燥的理論變得形象和直觀,可以增強學生的感性認識,幫助學生理解一些抽象問題,活躍課堂氣氛,激發(fā)學生的思維和學習興趣,提高教學效果[2]。在實際教學過程中,充分利用了各種類型多媒體教學手段,從聲、視等多角度提供大量信息,吸引學生學習注意力,同時也有助于理論聯(lián)系實際。例如,在講授配位滴定一章中的金屬離子指示劑顯示原理以及指示劑封閉等現(xiàn)象時,利用動畫顯示整個滴定過程中指示劑的顏色變化情況,給學生如臨其境的切身感受;在重量分析法中則以動畫顯示整個分析天平操作過程,并結(jié)合分析誤差和有效數(shù)字理論詳細講解具體操作要求;在講解紫外-可見分光光度計的具體儀器構造時,以動畫方式向?qū)W生展示光線從光源一直到檢測器的整個光路歷程,將抽象的儀器構造和光學測量過程形象而又具體地展示給學生,方便其理解。此外,在教師授課過程中有針對性的穿插播放自己錄制的實驗操作錄像,同步結(jié)合理論進行講解,以加深理解。例如,在講授一元強酸強堿滴定原理時,輔以酸堿滴定實驗操作關鍵步驟的錄像;在講授薄層色譜時同步播放薄層色譜操作錄像。這樣不僅能起到加強理論聯(lián)系實際、深化理解抽象理論知識的效果,同時還活躍了課堂氣氛,避免使學生因產(chǎn)生上課枯燥感覺而影響學習效果。
2.2.3 靈活采用多種講課方式 在課堂講課過程中,教師應努力做到始終吸引學生注意力、調(diào)動其學習積極性,爭取讓學生緊跟教師的授課思路進行思考。為此要改變以教師講授為主的“滿堂灌”授課、而學生處于被動接受的模式,靈活采用多種講課方式,做到張弛有度、控制課堂節(jié)奏,努力調(diào)動學生思維、使其處于主動思考的狀態(tài)中。在實際的教學過程中,除了教師講授方式外,根據(jù)各章節(jié)內(nèi)容的具體特點還有針對性地應用了啟發(fā)式、討論式、比較式、聯(lián)系式、探究式、提問式、案例式等多種授課方式,激發(fā)學生學習興趣,始終牢固抓住他們的注意力,并將其集中到授課內(nèi)容上。例如,在講完酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定等主要內(nèi)容后,及時在課堂上組織學生進行討論、總結(jié),比較這四種滴定分析方法的異同點;幫助學生對紫外-可見分光光度法和熒光分析法進行總結(jié),從原理、光路、定量方法等多方面進行對比,以加深其理解。在學習配位滴定一章時,講授完有關配位反應形成常數(shù)有關理論后,以血清中鈣離子含量的測定為案例,詳細講授配位滴定法有關原理,使學生從整體上把握配位滴定實驗設計時應注意的主要事項。
為了進一步激發(fā)學生的學習責任心,培養(yǎng)其歸納、總結(jié)、演講等學習能力,教師事先將學生分成小組,給各小組指派一定理論課內(nèi)容,讓學生課下自己學習、討論、總結(jié),然后推舉一人到課堂上進行講解;或在課程進行到一定階段后,指定一些小組對前面所講內(nèi)容進行總結(jié)、找出學習重點,并讓其派代表在課堂上將總結(jié)結(jié)果向大家講授。這些措施可以充分激發(fā)學生學習積極性,督促他們在平時就自覺進行預習、復習和總結(jié),改變其以往平時僅是上課聽講、課下做作業(yè),不注意及時總結(jié)復習,僅是到了學期末才開始集中突擊復習的不良學習習慣,為端正他們的學習態(tài)度、掌握學習方法、提高學習成績起到了積極作用。
3 總結(jié)
經(jīng)過幾年的教改舉措實踐,可以明顯發(fā)現(xiàn)學生們學習注意力顯著加強,很多學生反映平時就能做到及時對有關內(nèi)容進行總結(jié)、抓住重點,到了期末可以輕松復習考出好的成績,學生期末考試不及格率明顯下降。這表明教改措施取得了預期效果。有關教師也反映,個人教學能力在教改實踐中有了明顯提高。由于教改的實施,他們比以往更加注意備課,精心設計每堂課的教學環(huán)節(jié)、授課方式,更加注意與學生間的教學互動,不再像以往一樣“滿堂灌”式講課,提高了自己教學水平。在今后的教學實踐中,分析化學教研室的教師將不斷總結(jié)經(jīng)驗,鞏固已有教學成果,改善不足,為培養(yǎng)合格的藥學人才做出貢獻。
參考文獻
隨著我國高等教育大眾化和學習型社會建設的進一步推進,[1]高等教育的人才培養(yǎng)、科學研究和社會服務三大功能,決定了高等教育必須不斷改革和發(fā)展,以滿足國家、社會和個人對高等教育的需求。分析化學一直以來是高等農(nóng)科類專業(yè)的基礎課程?,F(xiàn)行分析化學的教學內(nèi)容、課程設置、教學方法與手段是否適應學科發(fā)展和社會發(fā)展的需要?從社會對各類分析測試技術的具體需求,對環(huán)境、商檢、藥檢、地礦、質(zhì)檢等行業(yè)的調(diào)查,各類滴定分析法、紫外可見光譜法、電位法、紅外光譜法、原子吸收光譜法等社會需求高。[2]我?,F(xiàn)開設了生物科學(師范)、蠶學與生物技術、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)、環(huán)境科學、環(huán)境工程、林學、土地資源管理、水文與水資源工程、紡織工程、茶學食品科學與工程、包裝工程、食品質(zhì)量與安全、動物醫(yī)學、草業(yè)科學、水產(chǎn)養(yǎng)殖學等二十多個近化學類農(nóng)科專業(yè)。不同的專業(yè)對分析化學知識的要求不同、側(cè)重也不相同。特別是分析化學作為化學的重要分支,于2世紀9年代,在以人類基因組計劃作為代表的生命科學的激勵下,跨入了以生命分析化學為特征的新紀元。而流動注射分析法、酶、免疫等生化分析法在教學上還是空白。[3]分析化學基礎課所面臨的突出問題是:所涉及的教學內(nèi)容越來越多,課時數(shù)卻越來越少;所涉及的專業(yè)越來越多,而開設的分析化學課程教材內(nèi)容、實驗項目、教學方法和教學要求均相同。這種不考慮學生專業(yè)特點,“一刀切”、“一鍋煮”的教學模式,使對分析化學要求高的專業(yè)學生“吃不飽”,要求低的專業(yè)學生“嚼不爛”,無法滿足當前大學生素質(zhì)教育的要求。怎樣在有限的課時中,從廣度上介紹分析化學的概念、原理、方法和技術,有利于“向?qū)W生展示21世紀分析化學生龍活虎、立體多維的圖像”,(3)同時也能在深度上為社會培養(yǎng)高素質(zhì)的復合型、創(chuàng)新型人才?“按學科大類招生”目前已經(jīng)成為我國高校招生發(fā)展的一種教育模式,其宗旨是尊重學生個性,促進專業(yè)發(fā)展,提高教學質(zhì)量。比如我校的資源環(huán)境學院已改革為按環(huán)境生態(tài)大類招生,在前2年完成環(huán)境生態(tài)大類課程結(jié)構體系中公共課程和基礎課程學習,后2年學院根據(jù)國家和社會人才需求情況、學生的學習成績和志愿情況分專業(yè)。為此,該學院對學生的培養(yǎng)計劃和課程體系設置做了相應的調(diào)整,依據(jù)各專業(yè)對分析化學的不同要求層次,部分專業(yè)必修,部分專業(yè)選修。在今后的幾年里,我校的部分學院可能還會有類似的調(diào)整和改革。在這種大類招生體系的新形式下,現(xiàn)行的統(tǒng)一的教學模式嚴重打擊了學生的學習積極性和學習興趣,使分析化學的教學目標難以真正實現(xiàn),從而阻礙了分析化學教學質(zhì)量的進一步提高,“教師白費力,學生不受益”的尷尬局面屢見不鮮。像我校這種情況,在農(nóng)林院校和綜合性大學里較為普遍存在。如何針對各個專業(yè)對分析化學知識的要求而做到教學的有的放矢?我校為此提出了新的教學模式———分類教學模式。
二、分類教學的可行性
分類教學模式以人本主義、素質(zhì)教育為理論基礎,以學生學習興趣為前提,強調(diào)學生主體性的發(fā)揮和培養(yǎng),通過優(yōu)化教學過程的各個環(huán)節(jié)、各個要素,求得最佳教學效果。它的目標是為具有不同的文化基礎、不同的專業(yè)學科、不同的職業(yè)去向的學生,提供盡可能多的相關知識和能力的準備,以充分發(fā)揮學生學習的主觀能動性,最大限度地激發(fā)學生的學習潛能。
1.農(nóng)科類專業(yè)對分析化學知識的需求情況。以我校為例,有二十多個專業(yè)開設了分析化學課程,從培養(yǎng)目標具備的知識和能力來看,他們的大類專業(yè)特征明確,對分析化學的要求各有側(cè)重。①環(huán)境類。主要培養(yǎng)目標具備環(huán)境資源分析與測試、環(huán)境污染與防治、環(huán)保產(chǎn)品開發(fā)、資源利用與保護等知識和能力。對分析化學的要求側(cè)重于各類滴定分析法、紫外可見光譜法、電位法、原子吸收光譜法。②醫(yī)藥類。生物藥物分析對分析化學有較高要求,側(cè)重于各類滴定分析法、紫外可見光譜法、紅外光譜法、氣液相色譜法。③食品類。食品質(zhì)量與安全與分析化學息息相關,側(cè)重于各類滴定分析法、紫外可見光譜法、電位法、氣液相色譜法。④生物類。涉及植物化學保護,動物營養(yǎng)與飼料科學,飼料分析與質(zhì)量檢測,致病因素分析、檢驗,藥物正確使用與開發(fā),農(nóng)業(yè)生物學,水生生物種質(zhì)資源及基因資源的保護、發(fā)掘與利用研究,水產(chǎn)動物病原診斷,水產(chǎn)動物病害的免疫防治及機理,水產(chǎn)動物營養(yǎng)生理、營養(yǎng)需求與代謝,營養(yǎng)與品質(zhì),營養(yǎng)與免疫,營養(yǎng)與環(huán)境以及重要經(jīng)濟水產(chǎn)動物人工全價配合飼料的配方和加工,品質(zhì)分析,生理生化等,均對分析化學有相應的要求,側(cè)重于各類滴定分析法、紫外可見光譜法、電位法、氣液相色譜法、酶、免疫等生化分析法。由此看來,分析化學在各類專業(yè)的應用中是廣泛的,但各專業(yè)由于分析的對象和要求不同,對分析化學的要求各有側(cè)重,依據(jù)不同專業(yè)要求進行分類教學更能激發(fā)學生的學習興趣。
2.分析化學教師團隊的情況。農(nóng)林院校的分析化學教師,一般都來自于化學專業(yè),專業(yè)知識扎實,在教學科研工作中,在學校內(nèi)部很容易與其他專業(yè)融合。在自我素養(yǎng)方面
,通常都在碩博學位進修中,分別于藥物分析、環(huán)境化學、食品化學、生物化學領域深入學習和研究,對于分析化學在其他各領域的應用有很深的認識和理解,為分類教學提供了優(yōu)質(zhì)的教學支撐。 三、基于大類招生下農(nóng)科類專業(yè)的分析化學課程分類教學的設計思路
1.大類學科分類的劃分。根據(jù)農(nóng)科類各專業(yè)人才培養(yǎng)目標,明確各類專業(yè)對分析化學的實際需求,科學合理地劃分出大類學科。這需要在教學改革實踐中不斷地深入研究、調(diào)整、合理化。
2.教學課程體系的完善。在教學課程體系的構建中,對課程內(nèi)容進行整合和優(yōu)化,注重體系完整、簡約實用。通過改革,使教學內(nèi)容的系統(tǒng)性、社會性、生活性、新穎性更強。在教學內(nèi)容確定后,組織相關教師編寫新的更為合理的課程教學大綱和教案,并在實踐中不斷修改和完善。
教材的整體水平高于目前所用的生物類和醫(yī)學類基礎有機化學,但低于化學專業(yè)的基礎有機化學。該書在編寫的指導思想、編排體系和教學內(nèi)容上都有較大的改革和突破,具有以下5個方面的特色[2]。編寫教材的目的在滿足學生有機化學知識需求的同時,提高學生的自學能力,把培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力作為首要目的。不僅要求學生要知道有機化學的主要內(nèi)容和知識點是什么,更重要的是讓學生明白這些理論與知識為什么是這樣。為此,教材將“有機化合物的構性相關規(guī)則”應用并貫穿于所有章節(jié)[3-4],以培養(yǎng)學生逐漸掌握以結(jié)構為中心來分析問題和解決問題的習慣和能力,避免學生養(yǎng)成過分依賴死記硬背的不良習慣。教學內(nèi)容和編排體系不刻意追求內(nèi)容與體系的完整性,而是以有利于教師教學和學生自學為主要原則。例如,在介紹完各類單官能團化合物和一些重要合成反應(如周環(huán)反應)之后,在第十六章引入以單官能團轉(zhuǎn)換為主的“有機化合物制備”。這種編排不同于現(xiàn)有其他教材的各章單獨介紹的做法,避免了有些合成反應(如武茲反應)的過早出現(xiàn),既達到對前面各章內(nèi)容的復習和總結(jié)的效果,又有助于學生了解各種官能團之間的相互聯(lián)系以及系統(tǒng)掌握一些常見的重要有機合成反應。編寫教材的指導思想以共價鍵理論和電子效應理論為基礎,以構性相關規(guī)則為指導和基本程序,以反應機理為重點。介紹反應機理時,不重要或不是很清楚的反應機理一般不做介紹,對重要的已經(jīng)明確的具有普遍性的反應機理則一定要講清講透。例如,本書用較大的篇幅對親核取代反應機理做了詳細介紹,而不飽和烴的常規(guī)催化氫化反應、醇/酚類的氧化反應等機理則不做介紹或一帶而過。英文專業(yè)詞匯的補充為了便于雙語教學,給出了一些常見且重要的化學名詞的英文名稱。新發(fā)展學科與技術的介紹為了提高學生學習有機化學的興趣,擴寬學生的知識面,每章的最后都附加了一些僅供學生自學的內(nèi)容。主要包括3個方面:與有機化學密切相關的分支學科的介紹,如綠色化學、組合化學、超分子化學、抗體酶學、有機合成化學、不對稱合成技術等;有機化合物的分離技術,如色譜技術;與相關章節(jié)密切相關的重要化合物的介紹,如生物堿、黃酮、β—內(nèi)酰胺類抗生素、維生素C、維生素D等。該教材難易適中,各章節(jié)內(nèi)容安排合理,內(nèi)容豐富而廣泛,有較大的專業(yè)覆蓋面,可適用于各類應用化學專業(yè)以及對有機化學知識需要較多的生物類、醫(yī)學類、制藥類等專業(yè)的教學。自出版以來,一直被中國農(nóng)業(yè)大學、西北農(nóng)林科技大學、石河子大學、青海大學、青海師范大學、延安大學、塔里木大學、渭南師范學院、洛陽師范學院等10所高校使用,受到師生的一致好評。
量身定制適合應用化學專業(yè)的教學大綱
對不同專業(yè)的學生,有機化學教學大綱的要求自然不同,課時的多少也不一樣,專業(yè)側(cè)重點也應當有所區(qū)別。我們收集了全國18所高校應用化學專業(yè)有機化學課程的教學大綱,其課時分配(表略)。調(diào)查中發(fā)現(xiàn),包括我校在內(nèi)的很多高校應用化學專業(yè)的有機化學課程的教學大綱是在理科化學專業(yè)的教學大綱基礎上稍作調(diào)整而制定的,這無法達到應用化學專業(yè)有機化學課程的教學目標。此外,由表1可以看出,以上18所高校應用化學專業(yè)有機化學教學大綱中,無論是總學時還是各章節(jié)的課時分配差異都很大,這不能滿足新的課程建設的要求。因此,為了使學生在有限的教學課時內(nèi)掌握有機化學的基本知識和理論,結(jié)合近10年的教學實踐,我們?yōu)閼没瘜W專業(yè)的學生制定了新的教學大綱,其教學內(nèi)容及課時分配(表略)。
不斷革新教學內(nèi)容
調(diào)查中發(fā)現(xiàn),各所高校應用化學專業(yè)有機化學的教學內(nèi)容陳舊落后,沒有專業(yè)特色,自然不能滿足學生的需求。為此,我們在教材中安排了21章內(nèi)容,劃分為七大學習模塊。第一模塊為有機化學的基礎理論,簡要介紹從高中化學、大學化學原理、無機化學到大學有機化學的過渡性和共性的基礎理論以及學習有機化學所必備的一些基礎理論知識。第二模塊由第六章和第七章組成,分別介紹有機化合物中的立體化學和如何利用現(xiàn)代波譜技術確定有機化合物的結(jié)構。第三模塊由第二到第五章、第八到第十四章組成,主要按照官能團分類介紹各類有機化合物,這是教學的重點。第四模塊為第十五章,根據(jù)反應類型重點介紹周環(huán)反應。第五模塊為第六章,該章是在學完各類有機化合物之后,集中介紹它們的制備方法,主要是不同單官能團之間的相互轉(zhuǎn)化,是對前面各章中一些具有重要合成價值的化學反應的復習、總結(jié)和歸納。第六模塊為生物大分子,由第十七到第二十章組成,主要介紹與生物有機體相關的有機化學知識。第七模塊為第二十一章,是人工合成高分子化學簡介。各模塊之間既相互聯(lián)系,又相互獨立。第四到第七模塊可根據(jù)不同專業(yè)的需要而選擇講授。以該教材為教學指南,結(jié)合我們多年的教學經(jīng)驗,教學過程中還應注意以下5點。(一)教學目標明確教學目標是教學活動預期的教學效果。目標明確是教學成功的前提,它直接影響教學效率。不能單強調(diào)教師教的目標,更要讓學生清楚學的目標。只有教與學的目標明確一致,教學才能成為雙方自覺的追求,形成教學合力[5]。我們從加強學生知識、培養(yǎng)學生素質(zhì)和能力的角度出發(fā),制定了有機化學教學的總體目標;對于每一章節(jié),還制定了相應的具體教學目標,指出重點、難點,設計不同的教學方法,安排不同的教學形式來突破難點,突出重點;使每一章節(jié)乃至每一堂課的教學方法都有針對性,有效利用有限的課堂時間來完成預定的教學任務。(二)教學內(nèi)容要主次分明,重點突出例如,講解命名時,重點講述系統(tǒng)命名法,但也要提及習慣命名法和俗名法。講解各類有機化合物時重點為化合物的化學性質(zhì)與制備等,化合物的分類和物理性質(zhì)則應略講或讓學生自學。學生自學能力也是大學生培養(yǎng)的一個重要方面,可以安排一些自學知識,提前布置好任務,讓學生有目的地去學習,這樣既節(jié)約了上課時間,又鍛煉了學生的自覺學習能力。(三)及時更新教學內(nèi)容安排教學內(nèi)容時,應當略去部分過時和繁瑣的內(nèi)容,及時補充當代有機化學最新的科研發(fā)現(xiàn)和應用成果,特別是生物、材料、環(huán)境、能源、紡織等領域的交叉發(fā)展及應用,還應適當介紹諾貝爾化學獎獲得者的標志性工作,力爭把最新信息及時傳達給學生,以激發(fā)學生創(chuàng)新的動力和學習的勁頭[6]。此外,在強化基礎知識的同時,及時引入與有機化學關系密切的學科,如生命科學、材料科學、食品科學、農(nóng)藥化學等的新成果、新技術、新方法,將經(jīng)典有機化學理論與學科前沿發(fā)展相結(jié)合,既保證了教學內(nèi)容的科學性和先進性,又使學生充分體會到自己所學知識的可用性[7]。例如,自由基是生命過程、大氣污染等有關問題中常用的一個術語;等離子體被稱為物質(zhì)的第四態(tài),已成為一種在加工工藝和材料科學中使用的新技術;納米材料與納米合成技術等均可加入到教學內(nèi)容中,當然它們所占時間很短,也許只有幾分鐘時間,而且不必每節(jié)課都涉及;但這些前沿問題一定要有,它們可以吸引學生,激發(fā)其好奇心與求知欲。(四)導入式教育,激發(fā)學生的學習興趣有機化學是一門基礎學科,經(jīng)過了長時間的發(fā)展積累成型,大多是最基本的知識,講解較為枯燥。而興趣是最好的老師,是學生主動學習的原動力,只要學生對所學課程產(chǎn)生濃厚興趣,他們就會主動地去學習[8]。教師平時應注意多收集和有機化學相關的生活小常識,將科普知識和生活常識引入教學,使課堂學習有趣生動,以提高學生的學習興趣。例如,在緒論中介紹有機化學在應用化學專業(yè)中的地位和作用,使學生了解有機化學的重要性。又如講烯烴這一章內(nèi)容時,介紹乙烯對水果的催熟作用,提醒學生在以后的章節(jié)里還會遇到其他類型的植物催熟劑,要求他們注意總結(jié);講解醇和酚時,結(jié)合過度飲酒對人體的危害,介紹紅酒、白酒、醫(yī)用酒精及工業(yè)酒精的區(qū)別、作用及危害,使學生在增長知識的同時,也接受了安全教育。另外,要介紹有機化學的學習目的和學習方法,以加深學生對這門課程的了解,幫助他們更好地學習。(五)將綠色化學滲透到教學中,增強學生環(huán)保意識綠色化學不僅是當前的熱門話題,而且代表了化學的發(fā)展方向。課堂教學中把綠色化學與有機化學恰當?shù)剡B接起來,在給學生講解有機化學知識的同時培養(yǎng)他們的環(huán)保意識,提高學生的整體素質(zhì),自覺將綠色化學應用到生活和工作中去。教師要在教學中結(jié)合實際,對教學內(nèi)容中涉及的綠色化學知識進行強化,使學生自覺地樹立起綠色化學意識。
冶金工程是一門研究從礦石(或其他金屬資源)中提取鋼鐵或有色金屬材料并進行加工的應用學科,可以分為化學冶金學(Chemicalmetallurgy)和物理冶金學(Physicalmetallurgy),如圖1所示。從礦石提取金屬的生產(chǎn)過程稱為化學冶金學;通過成型加工,制備有一定性能的金屬或合金材料的學科稱為物理冶金學。目前,冶金工程專業(yè)的課程設置以化學冶金學為主,包括鋼鐵冶金、冶金物理化學、冶金傳輸原理、有色金屬冶金等課程。盡管也開設金屬學,材料加工技術等課程,但內(nèi)容較為寬泛,針對性不強。2007年,本文開始承擔江蘇大學冶金工程專業(yè)材料加工技術課程的教學任務,結(jié)合多年從事鋼鐵生產(chǎn)、科研的經(jīng)歷,根據(jù)自己對物理冶金和化學冶金的理解,以拓寬畢業(yè)生專業(yè)口徑、提高學生的綜合素質(zhì)為目的,將教學重點調(diào)整為“塑性加工及物理冶金理論”,取得了良好的效果。
一、增加物理冶金教學內(nèi)容的思路
為適應社會發(fā)展和需求,拓寬專業(yè)、寬口徑專業(yè)教育已成為冶金領域培養(yǎng)人才的重要模式。目前,冶金工程專業(yè)設置涵蓋了鋼鐵冶金專業(yè)、有色冶金專業(yè)和冶金物理化學專業(yè),改變了過去專業(yè)劃分過細的弊端,增強了學生的適應性,提高了學生獨立工作的能力。這體現(xiàn)了教育思想觀念由“對口”向“適應”轉(zhuǎn)變的進程。但是,也應認識到,隨著冶金技術的進步,物理過程在冶金中的重要性日顯突出,物理冶金和化學冶金(傳統(tǒng)冶金)同等重要。冶金工程專業(yè)的教學重點以化學冶金學為主是毋庸置疑的,但適當增加、補充和生產(chǎn)密切相關的物理冶金學的教學內(nèi)容也是大有裨益的。首先,物理冶金學和化學冶金學是冶金工程學科不可分割的組成部分。例如鋼鐵生產(chǎn)是從鐵礦石中提取鋼鐵并加工成鋼材的過程,包括煉鐵(焦化、燒結(jié))、煉鋼、精煉、連鑄、軋鋼、熱處理等工藝環(huán)節(jié)。鋼鐵生產(chǎn)的集成技術已經(jīng)打破了冶金、軋鋼和熱處理的明確分工,尤其是薄板坯連鑄連軋技術的興起,更是將煉鋼、連鑄、軋鋼等工藝環(huán)節(jié)有效地聯(lián)系在一起。為了得到性能合格的鋼材,需要控制鋼材的化學成分和組織結(jié)構,化學冶金學可以解決化學成分控制的問題,在鋼鐵生產(chǎn)中由連鑄之前的工藝環(huán)節(jié)完成,最終的組織狀態(tài)則通過后續(xù)的成型加工和熱處理實現(xiàn)??梢姡撹F生產(chǎn)需要化學冶金學和物理冶金學的綜合知識,只有把兩者結(jié)合才能解釋并解決鋼鐵生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題。目前,冶金工程專業(yè)的主要教學內(nèi)容為化學冶金,盡管也開設了金屬學等課程,但內(nèi)容寬泛,針對性不強,學生對鋼材加工和熱處理過程中組織、結(jié)構和性能的變化不甚了了,無法對鋼鐵生產(chǎn)建立起系統(tǒng)、全面的認識。其次,物理冶金學和化學冶金學的內(nèi)容是互相聯(lián)系的,通過物理冶金學的學習,能夠促進對化學冶金學的深入理解。例如:冶金過程熱力學中自由能的計算,是判別、變更或控制化學反應發(fā)生的趨勢、方向和達到平衡態(tài)的手段,運用熱力學計算可以分析鋼中元素的氧化還原問題。由于Cu氧化的標準自由能和鐵相比更高,在煉鋼吹氧過程中,將被鐵保護而不被氧化。而銅是鋼材熱加工產(chǎn)生熱脆的有害元素,這是由于加熱過程中鐵被氧化,銅在軋件表面富集,成為液相后沿奧氏體晶界滲透,弱化晶界而造成熱塑性降低。所以,只有通過配料降低鋼中的Cu含量。這樣,就會對Cu在鋼中的危害、控制及氧化還原的熱力學條件有了系統(tǒng)的認識??梢?,通過物理冶金的學習,冶金工程專業(yè)的學生可以更加深刻地理解冶金過程熱力學中元素氧化還原的規(guī)律性,認識到合理控制化學成分的必要性。另外,物理冶金課程在冶金工程專業(yè)的引入能夠拓寬學生的知識面,增加畢業(yè)生的適應性,促進將來工作和事業(yè)的發(fā)展。鋼鐵生產(chǎn)中需要專才,更需要通才。鋼鐵生產(chǎn)的集成技術已經(jīng)打破了冶金、軋鋼和熱處理的明確分工,化學冶金學和物理冶金學的知識相互聯(lián)系、相互融合。只有具備了化學冶金學和物理冶金學的綜合知識,才能使畢業(yè)生對操作崗位的工藝特點和目的要求有更深刻的認識;在產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題時,才能對復雜工藝環(huán)節(jié)的影響因素做出準確判斷,并制定出切實可行的解決方案。市場疲軟和原材料漲價的雙重影響,壓縮了鋼鐵行業(yè)的利潤率空間,而且產(chǎn)品的同質(zhì)化競爭日趨激烈,產(chǎn)品開發(fā)日益受到重視,新產(chǎn)品開發(fā)更需要具備化學冶金學和物理冶金學的綜合知識,對冶金工程專業(yè)的畢業(yè)生在知識面和綜合能力上提出了更高的要求。例如,Ti微合金化高強鋼的開發(fā)主要是利用了納米尺寸TiC的沉淀強化作用,需要通過控制軋制和控制冷卻來實現(xiàn),但由于鈦容易氧化的特點,必須在精煉后期用鋁充分脫氧后加入鈦才能提高其收得率。通過類似產(chǎn)品開發(fā)的實例,將枯燥的書本知識和生產(chǎn)實際結(jié)合,使學生加深對物理冶金學和化學冶金學的理解,提高綜合運用知識的能力。
二、增加物理冶金教學內(nèi)容的實踐
依據(jù)冶金工程的專業(yè)特點,結(jié)合多年現(xiàn)場生產(chǎn)和科學研究的經(jīng)歷,本文自2007年起在冶金工程專業(yè)開設了“塑性加工及物理冶金理論“課程。由于江蘇大學冶金工程專業(yè)畢業(yè)生的分配去向主要是武鋼、沙鋼、興澄等鋼鐵企業(yè),課程重點針對鋼材塑性加工過程中的物理冶金問題,講解塑性加工的原理、工藝以及物理冶金學理論,包括化學冶金的產(chǎn)品再加工和熱處理產(chǎn)生的金屬及合金組織、結(jié)構的變化,以及由此造成的金屬材料的機械、物理、化學、工藝性能的變化。課程設置在大四上學期,此時鋼鐵冶金、冶金物化和金屬學等相關教學已經(jīng)結(jié)束,學生具備了化學冶金的基礎知識,通過認識實習和生產(chǎn)實習,對鋼鐵生產(chǎn)流程和工藝環(huán)節(jié)有了一定的了解。課程設置為30學時,教學內(nèi)容包括以下5個部分:(A)介紹大型鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)流程,及物理冶金在其中的地位和作用;(B)介紹鋼材的分類,重點使學生認識鋼材的用途,以及由此帶來的對成分、組織和性能的要求;(C)軋制工藝學,包括軋鋼生產(chǎn)基本工序、軋機分類、組成和布置形式、厚度和板型控制等;(D)軋制原理介紹,包括塑形加工基本概念、軋制過程基本概念、實現(xiàn)軋制過程的條件、延伸和寬展等;(E)物理冶金概論,強韌化機制,熱變形和冷卻過程中的組織變化,控制軋制和控制冷卻,微合金化元素的作用,等。采用計算機多媒體教學方式授課,大大提高了教學的效率。由于教學內(nèi)容是本文多年學習和科研工作的總結(jié),并加入許多最新成果和圖片,知識貼近實際而新鮮;注意收集國內(nèi)外文獻、會議資料和各大鋼廠的生產(chǎn)實例,內(nèi)容生動直觀,激發(fā)起學生強烈的學習興趣。例如,關于鋼材按用途分類,結(jié)合西氣東輸?shù)墓こ探ㄔO講述管線鋼的強度級別和性能要求;建筑用鋼的講解則展示了鳥巢、水立方美侖美奐的圖片及其中鋼材的使用情況。授課過程中擯棄了按部就班、照本宣科的填鴨式教學,采用融會貫通、舉一反三的教學方法。以不銹鋼為例,先介紹不銹鋼的相關知識,由不銹鋼的金屬學問題、耐蝕原理講述配料熔煉法、返回吹氧法和高碳真空吹煉法3個階段的發(fā)展歷史。最后,重點講述碳的選擇性氧化———奧氏體不銹鋼冶煉的去碳保鉻問題。這樣就會使學生對不銹鋼的生產(chǎn)工藝以及化學冶金學和物理冶金學在生產(chǎn)中的應用有了深入的理解。在課堂教學外,注重生產(chǎn)實習和實踐環(huán)節(jié)中物理冶金的教學。在鋼鐵企業(yè)的認識實習和生產(chǎn)實習期間,結(jié)合對中厚板、熱軋帶鋼和棒線材生產(chǎn)線的參觀,在介紹生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設備的基礎上,為學生重點講解軋制和冷卻過程中的組織、性能變化及微合金化元素的固溶和析出規(guī)律。使學生認識到軋制和冷卻中組織復雜的演變過程,其中加工硬化、回復、再結(jié)晶、相變和第二相粒子的析出過程交織在一起。在為大三學生開設的專業(yè)講座中,也注意把物理冶金學的知識貫穿其中:以瑞典SSAB公司為例,用英文幻燈片講述鋼鐵的生產(chǎn)流程;結(jié)合最新資料介紹國際和國內(nèi)鋼鐵生產(chǎn)的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢;運用物理冶金和化學冶金的綜合知識介紹管線鋼、汽車板等專用鋼種的產(chǎn)品開發(fā)實踐。在指導本科生的畢業(yè)設計時,依據(jù)自己的科研方向,確定產(chǎn)品開發(fā)、組織性能分析、強韌化機理等緊密聯(lián)系生產(chǎn)實際的題目,加深畢業(yè)生對物理冶金學的認識并掌握物理冶金的研究方法,注重培養(yǎng)他們綜合運用知識分析問題和解決問題的能力,為踏入工作崗位或繼續(xù)深造做好準備。
關鍵詞:分類教學;師資;建設
中圖分類號:G640 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)43-0024-03
分類教學是新形勢下高等教育的一個新課題。研究表明[1,11],在農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課中實行分類教學,可使化學基礎課程的教學與學生的實際需求相適應,讓學生能夠盡量得到適合其自身發(fā)展需要的教育,充分發(fā)揮學生的學習積極性,改善教學效果和提高教學質(zhì)量。教育部在《關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質(zhì)量的若干意見》(教高[2007]2號)中強調(diào),我國的高等學校本科教育要以社會需求為導向,合理設置學科專業(yè),密切與產(chǎn)業(yè)和行業(yè)的聯(lián)系,要深化教學內(nèi)容改革,建立與經(jīng)濟社會發(fā)展相適應的課程體系。要堅持知識、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展,繼續(xù)深化人才培養(yǎng)模式、課程體系、教學內(nèi)容和教學方法等方面的改革,實現(xiàn)從注重知識傳授向更加重視能力和素質(zhì)培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變。因此,在農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課中實行分類教學,正是落實教高[2007]2號文件精神的具體體現(xiàn)。筆者認為,要在農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課中實行分類教學,必須加強師資隊伍建設,重點從化學基礎課分類教學教師的基本任務、基本素質(zhì)等方面入手加強建設。
一、農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課分類教學教師的基本任務
要建設適合農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課分類教學的優(yōu)良師資隊伍,首先應該明確農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課分類教學教師的基本任務。師資隊伍建設是為實現(xiàn)教育目標服務的,既然是為了實施分類教學,農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課分類教學教師的首要任務就是探索農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課的分類教學模式。所謂分類教學,是相對于整齊劃一的傳統(tǒng)教學而提出的一種新的教學模式,它是根據(jù)受教育者的目標需求、崗位取向、個體特性與差異、發(fā)展?jié)撃艿?,分類制定教學內(nèi)容、教學目標、教學方法,分類實施教學[1]。如今,在中專教育或高職教育中,為較好解決招生難、教學難和就業(yè)難的問題,不少教育工作者已積極探索“分類教學”的新模式[1,3]。大學本科教育中,關于大學物理實驗課[4,5]、計算機基礎課[6,7]、高等數(shù)學[8]、大學英語[9]等課程的分類教學探索較多;蔣曉玲對我國法學本科分類教學問題也進行了較為全面的探索和研究[2,10]。目前農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課的教學現(xiàn)狀表明,在農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課教學中采取分類教學模式十分必要。某農(nóng)業(yè)院?!斗治龌瘜W》教學以下現(xiàn)狀可以證明這一點。
1.隨著近年來高等院校招生規(guī)模的不斷擴大,不同生源知識能力水平的差異逐漸拉大;不同學生的興趣、愛好及發(fā)展方向各不相同,這促成了學習需求和發(fā)展方向的多樣化。但現(xiàn)行的《分析化學》教材、教學大綱、教學計劃都是統(tǒng)一的,教師和學生基本上沒有選擇的余地,這種統(tǒng)一的教學模式嚴重打擊了學生的學習積極性和學習興趣,“教師白費力,學生不受益”的尷尬局面屢見不鮮。
2.該校蠶學與生物技術、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境等20多個專業(yè)開設了《分析化學》課程。不同的專業(yè)對分析化學知識的要求顯然不同,側(cè)重也不相同。但目前西南大學對各專業(yè)的學生開設的《分析化學》課程都是一樣的,即教材內(nèi)容、實驗項目、教學方法和教學要求均相同。這種不考慮學生專業(yè)特點,“一刀切”及“一鍋煮”的教學模式無法滿足當前大學生素質(zhì)教育的要求,不利于復合型、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
3.為順應寬口徑、厚基礎、能力強、高素質(zhì)的復合型、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)要求,該校的資源環(huán)境學院已改革為按環(huán)境生態(tài)大類招生。為此,該學院對學生的培養(yǎng)計劃和課程體系設置做了相應的調(diào)整,《分析化學》已不再是各個專業(yè)的必修課,部分專業(yè)已將其定為選修課,開課時間也從大一下學期移至大三上學期。同樣,該校的《普通化學》和《有機化學》等化學基礎課程教學也存在和《分析化學》課程相似的情況,對其進行教學改革也勢在必行。
現(xiàn)實表明,目前農(nóng)業(yè)院校化學基礎課程教學模式與新形勢下學生的需要仍然有明顯的差距。為解決這一難題,克服化學基礎課教學中教學內(nèi)容、教學要求、教學方法、考核要求整齊劃一與學生學習需求多樣化之間的矛盾,十分有必要采取新的教學模式——分類教學模式。已有研究表明[11],分類教學模式符合教育發(fā)展的規(guī)律,符合素質(zhì)教育的原則,符合因材施教的理念,符合生源現(xiàn)狀的需求。因此,在探索農(nóng)業(yè)院校化學基礎課的教學模式時,可將其借鑒到化學基礎課的教學實踐中。這既是農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課分類教學教師的首要任務,也是農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課分類教學師資隊伍的基本要求。
二、農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課分類教學教師應具備的基本素質(zhì)
要建設適合農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課分類教學的優(yōu)良師資隊伍,必須明確農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課分類教學教師的素質(zhì)要求。
1.身心素質(zhì)。(1)身體素質(zhì)。健康的身體是一切工作的基礎,分類教學要求教師必須要有健康的身體。因為分類教學模式與傳統(tǒng)的教學模式相比較,在備課時間、上課時間等方面都會有所增加,尤其是目前不少農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課教師相對欠缺的現(xiàn)狀下,如果沒有健康的身體,就無法適應分類教學的需要。(2)心理素質(zhì)。健康的心理是教師必備的素質(zhì)。實施分類教學更是要求教師有充分的心理準備,因為分類教學必然會增加教師的工作量,如果教師沒有正確健康的心理,可能會對實行分類教學產(chǎn)生抵觸情緒,進而影響教學效果。分類教學要求針對不同專業(yè)、不同層次、不同性格的學生采取不同的教育方式,要做到這一點,教師必須要有一切為了學生、為了一切學生的健康心理,要有對任何學生都不拋棄、不放棄的健康心態(tài)。
2.知識素質(zhì)。(1)專業(yè)理論知識。要對農(nóng)業(yè)院校化學基礎課進行分類教學,教師必須要具備相應的專業(yè)知識?!镀胀ɑ瘜W》(或《無機化學》)、《有機化學》和《分析化學》)課程一直是農(nóng)業(yè)院校學生的化學基礎課。開設這些課程的目的一方面是讓學生通過系統(tǒng)的學習和嚴格的實驗技能訓練,掌握化學理論基礎,掌握基本的分析方法、原理條件、儀器技術和應用范圍,培養(yǎng)學生科學的思維方法、嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度、優(yōu)秀的實驗素養(yǎng)及創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、分析問題和解決實際問題的能力。另一方面是為學生學習后續(xù)專業(yè)課程和解決實際問題提供必不可少的化學基礎知識及基本技能。作為農(nóng)業(yè)院校實施化學基礎課分類教學的教師,必須要熟練掌握上述專業(yè)理論知識,同時還要將上述知識融會貫通,結(jié)合其教學對象對化學知識的需求情況,有針對性地講解相關化學知識,而不是對所有專業(yè)所有學生都傳授同樣的知識。(2)相關理論知識。要對農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課進行分類教學,教師除具備上述專業(yè)知識外,還必須了解分類教學相關的理論知識,具體包括以下一些相關理論。①孔子的因材施教教育思想。重視學生的個別差異,注重在人的差異基礎上通過不同的教育方法,促進每個人的發(fā)展,培養(yǎng)出各種人才,這便是因材施教教育思想的精華。分類教學就是依據(jù)個別差異和因材施教理論而提出的一個嶄新命題。②巴班斯基的教學過程最優(yōu)化理論。在集體教學的框架里依據(jù)專業(yè)不同進行分類教學,對不同類別學生確定不同的教學任務,采取不同的教學組織形式和教學方法,這不但顧及了學生個體間存在的差異性和需求的差異性,避免不同對象“一刀切”的弊端,又可把因材施教提升到可操作水平,大大提高了教學效率,這正是巴班斯基的教學過程最優(yōu)化理論的具體體現(xiàn)。③維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論。該理論認為每個學生都存在兩種發(fā)展水平:一是現(xiàn)有水平,二是潛在水平,它們之間的區(qū)域稱為“最近發(fā)展區(qū)”或“教學最佳區(qū)”。而分類教學正是針對不同類別學生的實際情況開展教學,使教學目標、教學內(nèi)容、教學進度以及教學方法等更符合學生實際學習的可能性,從而確保教學與各類別學生的最近發(fā)展區(qū)域相適應,并不斷地把最近發(fā)展區(qū)變?yōu)楝F(xiàn)有發(fā)展水平,使學生的認知水平通過教學活動不斷向前推進,使教學成為促進發(fā)展的有效手段。④贊可夫的教學與發(fā)展理論。教學與發(fā)展理論提出:使全班學生都得到發(fā)展,就是讓優(yōu)等生、中等生、學困生都在自己的智力起點上,按照自己的最大可能性,得到最理想、最充分的發(fā)展。分類教學就是讓教師“區(qū)別對待”學生,力求將相同或不同的教學內(nèi)容,建立在每個學生不同的最近發(fā)展區(qū)上,實施差異教學。
以上教育理論表明:實施分類教學,結(jié)合不同專業(yè)優(yōu)、中、困各類學生的實際,分類提出教學目標,分類進行教學、考核和評價,可以充分調(diào)動學生學習的主動性,強化學習動機,解決教學中的“齊步走”問題,能充分發(fā)掘各類學生的潛能,有效地促進學科教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)化。因此,上述教育理論也是農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課分類教學教師所必須掌握的理論知識。
3.創(chuàng)新素質(zhì)。創(chuàng)新素質(zhì)是農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課分類教學教師的必備素質(zhì),因為分類教學本身就是一種創(chuàng)新行為。具體來說,在農(nóng)業(yè)院校化學基礎課中實行分類教學時,主要應該在以下幾方面進行創(chuàng)新。(1)教學手段和模式創(chuàng)新。這是在化學基礎課中實行分類教學時對教師的基本要求,因為實行分類教學主要就是針對不同學生在教學手段和教學模式上區(qū)別處理。(2)知識體系創(chuàng)新。在化學基礎課中實行分類教學必然要求教師結(jié)合不同學生的需求傳授不同的知識,這就要改變過去對所有專業(yè)都傳授同樣知識的現(xiàn)狀,要結(jié)合不同專業(yè)學生的需要傳授不同的知識,這就要求化學基礎課教師結(jié)合不同專業(yè)學生的課程體系在知識體系上進行創(chuàng)新,在教學大綱等方面改變原有體系。(3)教材創(chuàng)新。為更好地在化學基礎課中實行分類教學,必然要有適合分類教學的教材,而在現(xiàn)有的教材體系中,教材基本上是通識性的教材,針對性的教材很少。這就要求教師要能結(jié)合實際需要在教材方面進行創(chuàng)新,編寫適合農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課分類教學的教材。
三、農(nóng)業(yè)院校化學基礎課師資隊伍建設的主要措施
前面已經(jīng)明確了農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課分類教學教師的基本任務和主要素質(zhì),在建設農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課師資隊伍時必須圍繞如何實現(xiàn)基本任務和達到素質(zhì)要求來進行,具體可從以下幾方面入手:
1.加強選拔,選擇符合分類教學標準的新教師。招錄適合工作需要的人員一直是師資隊伍建設的重要途徑。同樣,在建設農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課師資隊伍時也必然會選拔招錄教師。為滿足農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課分類教學的現(xiàn)實需要,在教師選拔時,除了要求其具備相應的學歷和專業(yè)知識之外,其思想品德、身心素質(zhì)、創(chuàng)新精神、科研能力等方面都是選拔的重要因素。
2.加強培養(yǎng),使現(xiàn)有教師資符合分類教學的要求。除在招錄新教師時重點選拔適合農(nóng)業(yè)院校化學基礎課分類教學的人員外,加強現(xiàn)有教師的培養(yǎng)也是建設農(nóng)業(yè)院?;瘜W基礎課分類教學師資隊伍的必然要求。一方面,新進教師數(shù)量有限,絕大部分農(nóng)業(yè)院校非化學專業(yè)化學基礎分類教學課師資來源于學校現(xiàn)有的教師隊伍,這些教師多年都是采取固定的教學模式在開展教學工作,要使他們滿足分類教學的需要,必然有一個培養(yǎng)的過程。根據(jù)分類教學的需要,重點是在專業(yè)素質(zhì)、專業(yè)技能、職業(yè)道德修養(yǎng)、教育理論、創(chuàng)新素質(zhì)等方面進行培養(yǎng)。
3.保障經(jīng)費,鼓勵教師積極開展分類教學探索。要在農(nóng)業(yè)院校化學基礎課中實行分類教學,在教學場地、課時酬金、教材建設等方面都需要增加投入,要鼓勵教師積極開展分類教學探索和實踐,學校必須在經(jīng)費方面給予保障,采取教改項目、教研創(chuàng)新獎勵等方式加大經(jīng)費投入。
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