工科化学课程（共10篇）
工科化学课程 篇1
摘要：深入探讨了大学工科化学实验课程的教学模式,并提出“让学生参与重要科研实验,让教授手把手指导学生,以科研促进和完善实验教学”的全新教学思路。实践证明,这种“以研促验”的实验教学模式,有利于培养学生的实践能力和创新能力,为创新人才的培养奠定了坚实的基础。
关键词：化学实验,教学模式,科研,创新人才
科研与实验教学的相互结合,已经成为当前大学工科教学模式改革创新的重要特征。化学是实验科学,实验教学在整个化学教学环节中占有特殊的地位,不仅能使学生加深对化学基本理论和概念的理解,训练学生熟练的实验技能,更是提高学生综合素质,培养学生创新精神和实践能力的重要手段和途径[1]。传统的实验教学中演示性和验证性实验较多,实验教学内容简单、陈旧,教学手段相对落后,学生缺乏对大型科研仪器必要的操作训练和反复使用的机会,压抑了大学生的想象力和积极主动探求知识的主观能动性。显然,传统的实验课程教学模式不利于培养学生的创新意识和创新能力。经过几年的探索,我们以大学三年级的学生为研究对象,探索出一套新的大学工科化学实验课程教学模式:实验教学应该是以培养学生的创新能力为中心,走科研与实验教学相结合的道路,让科研的优势发挥到实验教学中来,通过让学生参与科研提高他们的综合实验能力,同时科研经费又是实验教学经费的有力补充,带动实验教学的发展。
我院教师的科研项目大都来自于国家自然科学基金、地方基金及与企业合作的横向课题,这些课题均是目前的热点研究领域。通过安排大三学生参与上述重要科研实验,教师能够把国内外最新学术理论和研究动态,尤其是自己的科研成果和学术思想传授给学生, 启迪他们的探索精神,让其尽早感受科学研究的文化氛围,激发学生的研究兴趣,培养学生的创新性思维和创新能力。
1 学生参与科研实验的过程管理
1.1 师生双向选择
学期伊始,教师将自己的在研课题进行针对性介绍,让学生从该课题的研究背景、研究内容及应用领域进行全面了解,从而选出自己感兴趣的课题。学生可以进行多个选择,按照兴趣排出第一、二、三志愿,反馈给教师,每个题目优先选择第一志愿的学生。通过这样的双向选择,改善了以往教师指定实验题目,学生被迫选择的状况,这样充分调动了学生的学习兴趣,发挥了主观能动性。
1.2 开题报告
学生进入课题组后,第一步就是在教师的指导下去图书馆查阅期刊资料和专业书籍,或使用网上国内外数据库进行文献查阅,对课题的背景、国内外研究现状和应用领域进行详细了解,并撰写开题报告。开题报告包括文献综述和实验方案的制定两大部分。文献综述一般要求3000字左右,参考文献不少于20篇,其中英文文献不少于5篇,这样的训练不仅锻炼了学生的文献检索能力和阅读中外文献的能力,还锻炼了他们科研论文的写作能力,更使他们加深了解研究课题的国内外动态,为制定实验方案打下理论基础。教师会对优秀的文献综述加以修改,并鼓励学生向杂志社投稿,这样极大鼓励了学生对科研论文的写作热情。
各课题小组以学生作报告的形式阐述实验方案,并进行可行性分析,达到让学生积极开动脑筋,充分发挥主动性的目的。通过与教师、研究生进行广泛的交流,启发学生从新的角度和更高的层次去思考问题,完善实验方案。学生有机会自己设计实验,制定实验方案,而不是按照实验课本,简单重复前人做过的实验。这个教学环节激发了他们的想象力和积极主动学习的意识。想象力是创新人才最重要的素质,而积极主动的学习是创新的驱动力。
1.3 中期报告
经过一段时间的实验,学生初步掌握了实验的基本方法,得到了初步的实验结果,在此基础上,要求各课题小组的学生写中期报告,上交工作总结,主要内容包括前期实验的总结、遇到的问题及拟解决方案和下一步的工作计划。这样使学生养成良好的分析问题、解决问题的习惯,接受潜移默化的科学研究方法,为将来从事科学研究打下基础。
1.4 科研实验的成绩评定
科研实验的成绩考核重点测试学生理解、掌握、灵活运用所学知识的能力和实践动手的能力,其应成为学生创新能力的有效评价手段。我们对学生的成绩实行综合评定,以实验方法是否独特新颖,是否有创新性观点及其平时实验的操作能力、查阅文献能力、表达能力、英文文献翻译能力等方面综合评定学生。
做完实验仅是完成实验教学环节的一半,余下更为重要的工作是分析实验现象,整理实验数据,把直接的感性认识上升到理性思维阶段。因此,我们的综合评定更侧重于学生分析实验,解决实验中出现问题的能力,而不仅仅是能否得到令人满意的实验数据。这样可以激发学生学习的潜能和创新意识,也是实验教学模式的新尝试。
2 科研实验促进教学的优势
2.1 科研实验有利于加深学生对课本理论知识的理解
我院教师绝大部分具有博士学位或高级职称,具备丰富的科研经验,他们所承担的科研项目具有前沿性、综合性、研究性和应用性的特点,使学生通过实实在在的研究内容、研究方法, 加深了对课本理论概念的理解和巩固,也使学生更充分地了解学科发展前沿,将所学的理论知识转化成学生的实际应用能力。
2.2 科研实验有利于培养学生独立思考和解决问题的能力
通常的实验课堂往往容量较小,时间过于集中,且以教师讲授为主,而科研实验的时间则很灵活,在学生没有课的时候,包括晚上和假期都可以来实验室做实验。学生在做科研实验的过程中,不可能是一帆风顺的,要经历多次失败,教师引导他们仔细观察实验现象,寻找失败原因,直至成功,这样培养了学生独立思考和解决问题的能力。
2.3 科研实验给学生创造了使用大型仪器的条件
传统的实验课,由于课上的学生多,大多采用教师进行仪器操作,给学生演示的实验教学方式,学生没有亲自操作的机会,对现代化的分析仪器接触很少。科研实验室的大型仪器都有仪器原理、使用说明和操作步骤等的简要介绍,在教师指导后,由学生独立操作这些仪器,学生可对实验中合成的化合物随时进行结构表征。通过这个训练同学们不仅有机会自己操作红外、核磁、质谱等大型仪器,锻炼了实际操作能力,还要通过仪器分析课上学到的知识,学以致用地对谱图进行分析,看是否已合成出理想结构的化合物。
2.4 科研经费是实验教学经费的有力补充
培养具有创新能力的高素质人才是一项艰难的系统工程,需要充足的财力支持,在目前高校普遍存在本科实验教学经费紧张的情况下, 如何实现实验资源利用的最大化,是一个迫切问题。根据我校化工学院的实际情况,我们树立科研为教学服务的科学理念,实行科研与教学资源的共享。2010年, 我化工学院到校科研经费突破2000万元,各科研项目组在实验室改造和仪器设备采购上,尽可能地兼顾教学与科研的共同使用, 大大提高了仪器设备和实验室的利用率。实验教学条件改善了,营造了良好的实验氛围,增强了学生动手、动脑的能力,激发了学生的学习兴趣及创造性。
3 实践效果
通过参与科研实验,学生普遍感觉到从中受益匪浅,无论在理论知识、实验操作能力,还是对大型仪器设备的使用等方面,都得到了锻炼,综合素质明显提高。在多次天津市高校举办的大学生化学实验竞赛中,我院学生取得了优异成绩;在考研复试中,绝大部分的院校都有实验操作考核,我院学生则展现了过人的实验设计能力和仪器操作能力,赢得了在场各位导师的好评;从对已就业学生所在企业的追踪反馈情况来看,我院学生在工作岗位上都具备了较高的科学研究素质,能够独立分析和解决专业技术问题,成为企业的核心力量。
4 展 望
要搞好工科化学实验课教学,既要有现代化的实验室和先进的仪器设备,更要有高素质的教师队伍,这都离不开科研的推动作用。21世纪的化学正在与生命科学、材料科学、信息科学、环境科学、能源科学、海洋科学相互交叉、相互渗透和相互促进中共同发展[2],在这样的背景下,我们要坚持走科研促进实验教学的道路,让学生积极参与科研实验,提高实验教学质量,打破传统的分割式实验课程体系,实现各学科的快速协调发展,使素质教育和创新人才培养可持续地向前发展。
参考文献
[1]王志伟,张田梅.构建多层次模块化开放式的实验教学体系[J].黑龙江高教研究,2008(5):162-163.
[2]吴朝建,汤菊平.论高校开放式实验教学体系的构建[J].湖南工程学院学报,2007(2):108-110.
工科化学课程 篇2
[关键词]无机化学 教学模式 工科 探索
《无机化学》是化学工程与工艺、应用化学、制药工程、轻工食品、冶金地质、材料及环境等专业的基础理论课，对于化学类专业，《无机化学》的课程内容贯穿于其专业必修课的各个环节，对整个教学计划的实施及培养目标的实现起着承上启下的作用，因此，教师在讲授《无机化学》课程时，除了使学生掌握无机化学领域的基础知识和理论外，还必须同时传授学生获取知识的方法，培养其创新意识，激发学习积极性，使学生具备发展能力和基础。
普通高校工科专业的教育目标是培养能与国家建设和经济发展相适应的“厚基础，宽口径、强能力、高素质”的应用型高级技术人才，而应用技术人才即区别于专门从事科研开发的研究型人才，也不等同于一般职业技术学院所培养的从事生产的技术工人，它要求毕业学生同时具有较宽广的基础知识和一定的技术开发能力，所以其教学过程必须突出应用技术的传授和科研意识的培养。《无机化学》是工科化学专业最基础的课程，一般在大学一年级开设，此时学生刚从中学步入大学校门，其学习意识和学习方法还停留在高中的应试教育中，这就决定了《无机化学》教学要定位学生的学习目标，培养其应用技术意识，该课程的教育方式和教学方法对其它后续课程的教学乃至整个大学阶段学生的学习态度起着至关重要的作用。本文作者从事普通高校工科《无机化学》教学近10年，在这方面进行了积极有效的探索，取得了一些成功的经验。
一、改革课程教学模式
由于《无机化学》教学内容多而杂，为完成教学任务，传统的教学都采用“满堂灌”的形式，教师与学生都感觉累，教学效果差，也激发不了学生兴趣。造成这种情况的根本原因是教师没有弄清工科专业的特点，没有领会专业培养目标，没有处理好基础知识与应用技术的关系。笔者的经验是：课堂教学不能被书本所束缚，不能局限于理论的传授，而应该在提炼浓缩基础知识的基础上，灵活运用各种教学手段和方法，尽可能激发学生的学习积极性和主动性，毕竟“兴趣”才是最好的老师，只有学生愿意学、主动学，才能实现良性互动，达成教学目标，为此，我们改革了课堂教学模式：一是引入“学生每周一讲”和“学生科技小讲座”等形式，变原来只由教师讲为师生同讲，真正使学生成为学习的主人。具体做法是：每周由一名学生报导化学化工某一领域的科研最新动态，每两周安排一名优秀学生用Powerpoint形式在全班做一次化学科研专题讲座，时间控制在15分钟。如我班有一学生来自中国汞都——贵州铜仁万山，对于汞造成环境污染和人员伤害有深刻的体会，该学生在教师指导下广泛查阅资料，精心制作多媒体课件，我也在讲授氮族元素这一章时，适时安排该学生进行讲座，结果全班都被该同学的讲演吸引，讲座引起了热烈的讨论，不仅使学生透彻掌握了氮族元素和化合物的性质，还培养了分析问题、运用知识解决问题的能力。类似的科技小讲座使学生真正参与到课堂教学中来，激发了他们的学习积极性和主动性，也增强了他们的自信心。第二种教学模式是“教师专题讲座”。如我在大学第一学期开设了有关化学化工专业的考研专题讲座，在奥运宣传期间作了化学氧化技术在奥运“翔云”火炬中的应用的专题讲座，在神州六号飞天时作了有关无机抗烧蚀材料的科技讲座等等，通过各种专题讲座，巩固了书本上的知识，加强了知识点之间的联系，开阔了学生的视野，拓宽了知识面，也端正了学生的学习态度。
二、加强社会实践活动
工科化学专业教学最大的特点在于其培养人才的应用性，因此，加强社会实践活动，注重应用技能的培养也是整个教学不可缺少的环节，近年来，我们采取了多种手段鼓励学生参与实践：①开展大学生创新性和研究性科研项目，由学生自己根据兴趣专长选择课题，学校或系部给予经费资助，学生组成团队自己完成课题；②改革实验教学模式，开设命题实验：教师出题，学生查阅资料，设计实验方案；开设自选实验：学生提出实验项目，拟出实验方案；增加开放实验：学生利用课余时间到实验室进行实验研究。③鼓励学生参与教师科研，鼓励学生撰写科技论文，通过这些实践活动的实施，学生的知识结构、知识点的联系得到加强，自学能力、运用知识的能力明显提高，有利促进了课堂教学。
三、改革学生成绩评价体系
学习成绩评价方法如同指挥棒，指引和调节着学生的努力方向，传统评价体系采用期末考试定成绩，虽然能一定程度考查出学生对书本知识掌握的好坏，但可能会使学生一味死抱课本，死做习题，也不能体现学生的综合能力。我们采用的方法是：学生成绩由多个环节决定，期末考试占60％，学生参与科技讲座和课堂讨论占20％，参与科研实验及社会调查等活动占20％，每一项都设有评价指标。通过积极引导，学生学习氛围浓厚，学习热情高涨。
工科化学课程 篇3
一、认真总结原有基础化学教学体系的弊端
在过去的化学教学中, 我们往往忽视了各门课程间的有机联系, 在教学中各行其道, 使各课程教学出现重复或者漏洞, 既影响教学质量, 也造成学生学习兴趣的下降。化学发展到今天, 各个分支学科之间相互渗透、交叉和综合, 使它们之间的界限日渐模糊, 原有的各行其道的教学方法已经不适合当今迅猛发展的科学技术及高等教育的要求。
工科院校的非化学专业基础化学教学体系有无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等。这些教学体系的共同特点是较重视化学基础理论的讲解, 用较少的课时讲述较多的理论内容。随着经济及科技的发展各级专业人才对化学知识的需要将大大增加, 因此, 现行的教育体系及教育理念表现出了明显的不足, 具体表现为以下几点。
新内容的增加和陈旧内容的淘汰不能很好地平衡, 有的教材一味地增加大量新内容, 而原有的及无用的内容又不能删掉, 致使学生在有限的学时内需要接受的知识量越来越多, 这显然无法体现课程在编排上精练、重点突出的原则。
化学是一门以实验为基础的课程, 但是目前的化学课程的讲授只是叙述性的描述某些实验事实, 而不让学生自己动手验证, 最后造成学生仅有较充实的理论基础但缺乏解决实际问题的能力。
讨论课、答疑课和习题课的课时过少。几乎所有的时间都用在了教师课堂上的讲授, 在有限的课时内接受这么多信息量的学生, 难免会有很多疑惑和不懂的地方, 这就需要老师利用较多的时间与学生进行讨论, 答学生之疑惑, 解学生之难题。如果长时间不解决这些难题, 越往后讲课, 学生的问题就会越积越多, 越难听懂, 久而久之就会导致学生对这门课失去兴趣, 缺乏积极主动性, 无法与老师滔滔不绝的讲解形成共鸣。
二、“态度决定一切”, 要使学生正确对待化学基础课的学习
非化学专业学生很容易轻视化学基础课的学习, 他们往往会认为基础化学与自己所学专业关系不大, 大都抱着能及格就好的态度来学习这门课, 上课的时候不认真听讲, 或者干其他无关的事情, 甚至于干脆逃课。殊不知, 化学学科发展到今天, 已经渗入到各个学科领域, 包括生物、材料、物理等大多数理工科专业。如果能学好这门课程, 会大大地帮助学生以后专业课的学习, 达到事半功倍的效果。因此, 作为老师, 第一节课就应该向学生讲述化学这门课的重要性, 不能因为不是专业课就掉以轻心。多给学生讲一些化学与其他学科的交叉的内容, 还有与我们日常生活的联系, 尤其是要认真讲解化学与学生所学专业的联系, 让学生认识到其重要性, 这样就能让学生形成良好的学习态度, 这是以后学习的基础。
三、充分利用多媒体技术, 使课程形象化、生动化
目前, 多媒体教学已经在各大高校得到普及, 应用非常广泛。多媒体技术可以使一些复杂、抽象的知识变得生动、形象、易于理解。我们在基础化学的教学中也应该充分发挥多媒体的作用。首先, 对于非化学类工科专业来说, 基础化学的学习一般都安排在第一学期, 对于刚从中学阶段的板书教学走过来的学生来说, 多媒体教学对他们来说是比较有吸引力的教学方式。其次, 对于非化学专业来说, 化学本来就是他们不了解和不感兴趣的学科, 有了多媒体这种教学方式, 加上制作精良, 图片、音频、视频等兼有的课件, 就能激起学生的学习兴趣。比如说在讲杂化轨道、分子轨道这些理论时, 单靠抽象的语言描述是很难理解的。但如果利用多媒体flash课件模拟原子核外电子运动和杂化轨道的形成过程, 直观的动画效果就非常有利于学生理解。再次, 对于大一新生来说, 从高考的独木桥挤进了大学的校门, 对一切新事物本是带着无限憧憬的心情的, 但首次上课时老师快节奏的讲课, 大容量的知识的这种讲课方式一下子会让学生接受不了, 心理会产生强烈的落差, 学习兴趣会下降, 这时有了多媒体的教学方式会让学生对待这门课不再那么恐惧和无聊, 通过动画、图片逐步使学习兴趣提升起来。
四、多进行一些形象的比喻, 增强学生的记忆
化学课程的内容烦琐, 有的东西抽象难记, 这时候如果老师能够找到一些恰当的, 生活中耳熟能详的事物进行形象地比喻的话, 就会让学生对这个知识点留下深刻的印象。比如说, 在有机化学中, 有一个知识点是判断一个结构的R、S构型, 我们就可以以生活中常见的汽车方向盘形象进行比喻, 方向盘轴的方向是对应的最小的基团。剩下的三个基团组成个圆圈相当于方向盘, 如果从大基团到小基团的方向是顺时针, 那么就是R构型, 反之逆时针则是S构型。又比如, 在有机化学对应体这部分学习中, 同学们很容易理解一堆对应体的概念, 但是对于非对应异构体的概念却不容易很好地理解, 这个时候就不防伸出我们的左右手, 这样就是一对对应体, 再在两只手上分别夹起一只方向相同的笔, 这样一对非对应异构体就出来了, 同学们也会很容易理解。这样的例子很多很多, 用这种方法既让学生轻松地理解了, 还能给他们留下深刻的印象, 让学到的知识不容易被忘记。
五、注重基础化学和学生所学专业之间的衔接和联系
许多非化学类工科专业与化学存在着千丝万缕的联系, 学好化学基础课为以后更好地理解专业课知识起到了很重要的作用。而且, 这些专业的目的一般都偏向培养应用型人才。因此, 在化学基础课的讲课中要注意它们之间的联系。以我们学院的稀土工程、材料化学和复合材料与工程为例, 这些专业都与化学密不可分, 稀土本身就是化学的一部分, 材料化学、复合材料也是以化学为基础的, 可以说是化学学科的一个分支学科。但它们都偏向应用型的专业, 与纯粹的化学理论及实验研究又有着很大的区别。因此, 在为这些学生讲化学基础课时, 要侧重于跟这些专业相关的内容。例如在为环境学专业讲课中可以介绍大气污染、汽车尾气污染及治理、酸雨形成、臭氧空洞、全球变暖、温室效应等;为稀土专业讲化学基础课时, 可以介绍稀土元素在高科技领域中的应用方向, 荧光材料、永磁材料、特种材料、超导材料等;在为材料化学专业讲化学问题时, 可介绍模拟骨骼的生物陶瓷等用化学方法做成的仿真材料等。这种教学方法能较好地引起学生学习的兴趣, 让他们自己觉得学习化学对他们是有用的, 是能为他们自己的专业服务的。
六、实验课程与理论相结合, 提高学生动手和思考能力
化学是以实验为基础和主要内容的学科, 很多理论的提出都是以实验结果验证为前提的。理论来源于实践, 因此我们在化学教学中除了理论课外, 一定不能忽视实验课的作用。化学现象的发生常伴随颜色、气味、形态的改变, 这些变化往往都丰富多彩, 给人留下很深刻的印象, 我们如果单单讲理论课, 学生很容易把所学知识忘得干干净净, 但若将一些典型的理论用丰富多变的实验来验证, 带到实验课上, 则教学就会达到事半功倍的效果。另外, 工科类专业的目的主要就是培养实践应用型和创新型人才。因此, 让学生多做实验, 在实验中学会思考和创新, 在实验中提高自己的动手能力, 不仅能帮助他们理解理论知识, 更重要的是可以为他们以后走上科研和工作岗位打下坚实的基础。
七、师生之间应加强互动和讨论
随着时代的进步, 如今的教学已经不能只停留在“老师讲, 学生听”的这种传统的“灌输式”教学模式, 师生的互动和讨论逐渐成为教学的主流。尤其是对于化学课程来说, 它不是一门纯粹靠记忆的学科, 而是一门必须通过思考、讨论和实践研究才能学好的课程。因此针对这门课的特点, 老师和学生在课堂上也要加强互动和讨论, 学生可以积极思考、踊跃提出自己的观点和想法, 对于老师讲课有错误的内容, 学生应积极提出意见和疑问。师生之间互相评价、互相学习, 共同提高。
非化学工科类专业的化学基础课的教学方法是需要不断改革的, 以适应不同专业学生的特点。它的教学不仅要涉及所有化学基础理论, 更要侧重与本专业联系紧密的部分, 这样才能有效地提高对非化学专业学生教学效果。希望通过以上几点见解, 对以后非化学工科专业的教学改革能有所帮助, 尤其是对我们学校稀土学院的学生来说, 无论是稀土工程专业, 还是材料化学和复合材料与工程专业, 它们与化学的联系都是特别紧密的, 期望会对他们化学基础课的学习有较好的帮助, 并为以后专业课的学习做好铺垫。
摘要：化学基础课程是我校大部分工科类类专业的基础必修课。作为一门工科专业, 对化学基础课的教学不能一成不变地照搬化学专业的教学方法, 应该要有自己的侧重点。如何使我国工科院校的非化学专业基础理论化学的教学适应当前的经济发展, 使其能适应科技体制改革的需要, 这是我国当前高等化学教育面临的崭新任务。本文针对工科专业化学基础课的教学内容、教学方法和教学手段进行了一些探讨和研究, 尤其是对我们学院的冶金工程、材料化学、复合材料与工程等专业的化学基础课的教学提出了一些改革方案, 以便更好地为我们的专业建设服务。
关键词：化学基础课,教学法,实验课
参考文献
[1]李晓湘, 周秀林.基础化学教学质量提高探析[J].当代教育理论与实践, 2011, 3 (9) 170-171.
工科院校数理基础课程改革构想 篇4
[关键词]数理基础课程；现状；改革途径
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）12-0114-03
工科院校数理基础课，是指高校面向本科生开设的数学类、物理类的公共基础课程，主要包括“高等数学”、“线性代数”、“概率论与数理统计”、“大学物理”及“大学物理实验”、“复变函数与积分变换”等课程，是工科院校各专业学生的必修课程，是本科教学最基础的课程，也是学生后续专业课学习的基础和工具。因此，数理基础课程在本科教学过程中非常重要。“宽口径、厚基础”是国内外大学教育比较成功的模式，要真正做到“宽口径、厚基础”， 必须从本科数理基础课程的教学质量抓起。
一、高校数理基础课程的现状
（一）数理基础课程在工科院校的专业培养方案中所占学时学分比重大
数理基础课程是工科院校各专业课程体系的重要组成部分，几乎所有的工科专业都要求毕业生具备扎实的数理基础知识。通过数理基础课程基本知识和基本技能的学习，培养学生运用数理思维和数理方法分析问题和解决问题的能力。在工科院校的课程设置中，数理基础课程占总学时20%左右，即工科院校的学生在四年大学本科学习的课程中，有20%是数理基础课程。数理基础课程一般在大学一、二年级开设。
（二）数理基础课程的教师工作量大，压力大，教师队伍不稳定
数理基础课的教师承担着全校公共数理基础课程的教学任务，学时多，上课班级多，学生人数多，基本上是大班授课，教学工作量大。以北京信息科技大学为例，承担数理基础课程的教师的平均工作量达371学时/年。对数理基础课程教学进行组织与管理，有的学校以设置高等数学课程组、大学物理课程组等为主，担任数理基础课程的老师相对稳定，开设相同的课程，可以统一教材和课件，组织集体备课，便于开展教研活动，共同研究教学方法，提高教学质量；有的学校依托专业组织教学和管理，比如把数理基础课程的教学放在理学院，理学院除了承担公共数理基础课程的教学任务外，还要承担学院专业课的教学任务，教师精力分散。公共数理基础课程由于涉及专业多，学生多，教学进程由全校统一安排，不能随意调整，加之数理基础课程学时多，内容多，作业量大，教师压力大，承担公共数理基础课程的教学任务后，教师没有更多的时间和精力开展科学研究，撰写论文，而教师的聘任和晋升的硬条件是科研项目和科研论文的级别与数量，因此，教师为了切身利益和事业前景，具有数理基础课程教学资格的教师更愿意选择承担专业课程而不愿意承担公共数理基础课程的教学，这造成教师的分流，教师队伍不稳定。
（三）数理基础课程的课程体系和知识体系改革滞后
目前工科院校的数理基础课程的课程体系一般按照学校教学主管部门的“关于本科专业培养方案的原则、意见”等教学管理文件的要求进行设置。数理基础课程属于全校性公共基础课程，其课程大纲、学时、学分及开课学期等都由学校统筹安排。虽然不同学校数理基础课程的学时、学分及开课学期不一样，但基本上都是“大一同”的教学模式和“一刀切”的教学形式，即统一教学大纲、统一教材、统一学时数、统一教学进度和统一考试，课堂教学采用大班教学，没有结合各专业的不同培养目标和学生个性差异的实际需求来构建数理基础课程体系。此外，数理基础课程的知识体系改革滞后。目前工科院校数理基础课程基本上是20世纪以前的知识体系。数理基础课程的内容过于抽象、系统和严密，重视理论分析和推导演算的训练，缺乏针对性、实用性；内容相对陈旧，没有体现现代数理学科的发展，对于不同专业来说，数理基础课程涉及的实际领域少，知识范围过于狭窄，与后续课程严重脱节，无法满足工科各专业后续课程的需求；现代科学技术和人才培养对数理思维、数理知识和数理方法等的要求发生了很大的变化，目前数理基础课程的知识体系无法满足当今社会人才培养的需要，无法满足学生考研和进一步提升的需求。例如本科“线性代数”课程中不要求掌握的“相似矩阵及二次型”等内容是各理工科专业考研大纲中所要求的，考研学生不得不再花费时间重新学习。
二、改革构想与途径
数理基础课程是工科院校培养人才的基石，工科院校应重视数理基础课程的改革，采取各种措施确保数理基础课程的教学效果和教学质量。
（一）加强数理基础课程教学
美国国家工程院奥古斯丁曾指出：“21世纪工程教育第一关键要素是强调基础，要加强数学、物理、化学和热力学方面的基础教育，这样的工程师才具有创新的能力。”[1]可见数理基础课程对人才培养的重要作用。教育部非常重视高校数理基础课程的教学，下设“数学基础课程教学指导分委员会”和“物理基础课程教学指导分委员会”，分别对高校数理基础课程的教学提出了基本要求，这是高校制订数理基础课程教学计划和教学大纲的基本依据。对工科院校来说，数理基础课程是工科院校课程设置的重要组成部分，是学生能力培养大纲中强调的核心学科知识，其学分在学生所获总学分中占20%左右，学生对数理基础课程基础知识掌握情况直接影响其后续专业课程的教学，其教学质量直接影响到后续专业课程的教学质量，关系到研究生的考取率，更关系到学生综合素质的发展和学校人才培养的质量。因此，高校必须加强数理基础课程的教学，采取各种措施确保数理基础课程的教学效果和教学质量。
（二）加强数理基础课程教师队伍建设
针对工科院校数理基础课程教师队伍存在工作量大、压力大、教师队伍不稳定等主要问题，学校应加强数理基础课程教师队伍建设。首先，引进人才，充实公共数理基础课程的教师队伍，加大高学历、高水平、高职称公共数理课程教师的引进力度，安排教授、副教授给本科生讲授数理基础课程，同时积极引进高学历的年轻教师进行培养，减少数理基础课程教师的教学任务，减轻他们的压力。其次，学校在职称晋升、岗位聘用和评优等方面，应对承担公共数理基础课程教学的教师有所倾斜。比如，在职称晋升和岗位考核、评优评奖中设置本科数理基础课程教师的名额；讲授数理基础课程的工作量超过一定数量的教师可以适当减免科研考核工作量；提高数理基础课程的学时计算系数等，鼓励数理基础课程的教师积极向上，使他们有岗位的归属感和成就感，稳定教师队伍。此外，数理基础课程教师队伍整体水平不高，教学水平也有待进一步提高。学校应该采取综合措施，提高数理基础课程教师的整体素质。一方面，要积极开展教学研究活动，针对数理基础课程教学中出现的问题进行研究，定期交流，总结经验，举办教学研讨会，开展教学公开课和示范课等。另一方面，鼓励数理基础课程教师自我学习，更新专业知识，提升数理基础课程教师的工程专业背景，在工科院校将数理基础课程为专业服务落到实处。
（三）数理基础课程的设置应该符合不同专业的需要，兼顾学生的不同需求
经调研发现，目前工科院校的数理基础课程设置几乎常年不变，而专业随着社会对人才的需求而不断变化和发展，数理基础课程与专业需求脱节，数理基础课程没有结合各专业的培养目标和学生个性差异的实际需求进行设置。[2]比如大学物理课程，在工科院校的学时学分和教学大纲、教学内容是一样的，但各专业所需的大学物理知识是不同的，比如机械设计制造专业和计算机科学与技术专业，前者更需要的是力学、电学内容，后者需要的更多是电磁学知识。此外，数理基础课程中，还有很多不同专业的后续课程需要的知识，因为统一的教学大纲不能兼顾而不讲或者降低了要求。数理基础课程的设置在一定程度上脱离了专业和学生实际，忽视了工科院校各专业的人才培养的基本要求。所以，数理基础课程改革首先要解决的问题就是数理基础课程的设置问题。数理基础课程的设置应该符合不同专业的需要，兼顾学生的不同需求。首先，将数理基础课程作为一个体系进行研究，对其课程大纲、学时、学分、开设学期及在专业培养方案中所占比例进行研究，为科学合理地设置数理基础课程提供依据。其次，依据工科院校各专业的人才培养目标和基本要求，对数理基础课程和专业的关系进行研究，按照各专业要求设置数理基础课程，使数理基础课程为专业教育服务落在实处，改变按照学科大类设置数理基础课程的方式，与专业培养目标紧密结合起来，不同专业应设置与之相适应的数理基础课程。第三，数理基础课程的设置要兼顾学校实际和学生实际情况。例如，在工科院校按照专业来设置大学物理课程，即按不同专业，兼顾学生的需求，设置与之相适应的大学物理课程：大学物理A、大学物理B、大学物理C、物理学史、普通物理学和物理在工程技术中的应用等。
（四）优化数理基础课程的知识体系
目前数理基础课程的知识体系落后于社会发展，已经不能满足人才培养的需要。优化数理基础课程的知识体系，是数理基础课程改革的重点。首先，对工科院校的数理基础课程知识体系进行研究，依照人才培养目标建立厚基础、重个性、多模块、多层次的数理基础课程知识体系。[2]数理基础课程知识体系可分为三大模块：基础知识模块、提升扩展模块和应用实践模块。[2]基础知识模块是数理基础课程教学大纲对本科生的基本要求，是学生必须掌握的数理基本知识，是提供学生学习和工作所需要的数理思想和数理方法；提升扩展模块主要服务于那些对数理基础要求较高的专业，如软件工程、通信工程专业，也服务于要求进一步学习的学生，如出国留学深造、考研的学生，以提高学生的数理思维能力和理解能力、计算能力和应用能力等；应用实践模块是针对专业特殊需要或学生个性化学习的需要，旨在提高学生实际动手能力，为大学生创业和个人发展储备知识。工科院校数理基础课程知识体系应结合不同专业的特点，处理好共性与个性、基础与应用、先修和后续的关系。其次，认真研究高校数理基础课程与高中数理课程知识体系的衔接，避免内容重复，浪费教师和学生精力与时间，影响学生学习数理基础课程的兴趣。再次，修订工科院校数理基础课程教学大纲，对数理基础课程的内容重新整合，删除一些不需要的、过时的内容，增加有重要价值的、急需的内容，改变目前数理基础课程与后续专业课程脱节的状况，以发挥数理基础课程为后续课程铺路的作用。最后，在数理基础课程知识体系中加强理论与实践的联系，充实和强化相应的实践教学体系，增加实践环节，在教学中增加数理知识的应用背景，课程可由理论和实践两部分组成，理论课主要由教师讲授定义、概念、定理等基本理论和基础知识，实践课以学生动手实践为主，引入数学建模思想，增加数学软件介绍。完善的数理课程知识体系，能够帮助学生尽快完成从初级到高级数理思维方式的转变，为工科院校人才培养奠定基础。
（五）对数理基础课程的教学方法进行探索研究，促进学生有效学习，是提高数理基础课程教学效果的关键
数理基础课程属于高校的公共基础课程，数理基础课程中的定义、概念、定理、定律多，推导繁琐，枯燥乏味，学生学习兴趣不高，因此探索数理基础课程的教学方法非常重要。可以采用“问题驱动式”、“探究式”、“专题讨论式”等教学方法。“问题驱动式”教学方法，指在数理课程的教学过程中，对于定义、概念的讲解，选择能吸引学生的问题，巧妙地设疑、布疑、激疑、质疑，在教学的过程中释疑、解疑，传授给学生数理知识、规律、方法等，不直接照本宣科讲授，而是创设启发性和挑战性的问题，给学生提供思考、参与的机会，让学生通过观察、分析、尝试和探索去解决问题，从而达到学习目标。[3]例如大学物理课程中讲解偏振光时，可以设计“光线入射到玻璃上一定会有反射光吗”的问题，让学生带着疑惑和求知欲去学习。[4]“探究式”教学方法，就是根据学生知识背景，在已有的知识基础上引导学生去探索求知。“专题讨论式”教学方法，要求教师提供知识背景和讨论题目、讨论教学指导材料，学生可以自由组队分工查阅资料，分组讨论研究，并提交研究结果，以达到学习目的。例如高等数学导数应用中的“最值应用”内容，教师先提出学习讨论的要求，然后让学生课后深入社会生活中，调查最值问题，运用课本知识，对采集的问题数学化，建立数学模型，尝试解决问题。[3]此外，数理课程教学中还有很多的教学方法。数理基础课程教学应在传统教学方法的基础上，尝试新的教学方法，提高数理基础课程的课堂效率。
数理基础课程教学在高校教学工作中意义重大，但目前工科院校的数理基础课程的教学现状令人担忧。应加强数理基础课程师资队伍建设，优化其课程设置和知识体系，引导数理基础课为专业服务，促进数理课程的改革和建设，使数理基础课程对于人才培养的作用真正落到实处。
[ 参 考 文 献 ]
[1] [美]维斯特，著.蓝劲松，译.一流大学 卓越校长[M].北京：北京大学出版社，2008.
[2] 杨丽萍，袁彦东.“卓越计划”下数理知识体系改革的研究与实践[J].天津城市建设学院学报，2013（4）：303-306.
[3] 杨丽萍，袁彦东.“卓越计划”下数理基础课程教学改革的研究与实践[J].天津城建大学学报，2014（2）：132-136.
[4] 于肇贤，其木苏荣，杨志耘.大学物理课程教学方法探索[J].高等教育研究，2015（1）：54-56.
工科化学课程 篇5
教学无论使用什么教学手段和方法, 其目的是使学生更容易接受知识, 提高学习质量。我们曾经对市政工程学院环境工程和材料学院无机非金属材料专业的学生进行过调查。这两个班同时学习《分析化学》课程, 并由同一个教师授课。环境工程专业的学生使用教师自编的《分析化学》电子教案上课, 材料专业的学生则采用传统的教学方式上课。
在电子教案应用的两个班级做了问卷调查, 调查结果如下:
(1) 在使用电子教案讲授《分析化学》课程后, 多数学生认为使用多媒体教学手段进行教学是一种趋势。其中近百分之七十 (68.66%) 的学生表示能够接受并喜欢教师用这种方式授课。
(2) 没有使用《分析化学》电子教案的学生, 对采用这种方式学习热情不高, 并持有怀疑态度, 其中50%的学生表示不喜欢使用多媒体教学。
在问卷调查中, 学生们也就多媒体教学的优、缺点进行了讨论。
使用自编的《分析化学》电子教案上课的环境专业学生评价:
优点:节约资源、省时、不用抄笔记、不用总看书、可以多思考;字迹清楚、醒目、具体;无污染、不累眼睛;新鲜、学习时容易投入进去, 有兴趣。
问题:不适应、与教材内容不一致、能记住的内容少、互动少。
建议:更系统些, 要点和应做笔记的内容放在一页, 注意复习上次内容、重点突出;速度稍慢些, 与板书结合;再加入一些知识、增加练习题、增加图片、增加有趣内容、增加音乐效果。
没有使用《分析化学》电子教案的材料专业学生认为:
优点:省时方便、直观明了、补充课外知识、容易理解图形、不枯燥。
问题:速度太快, 不易集中注意力;跟不上, 来不及做笔记;没有互动, 抓不住重点, 效果不好。
根据学生提出的问题和建议, 我们对所编制的电子教案和教学环节进行了调整和改进。
一、在编制电子教案和课件时要注意平衡三个关系
1 教学内容与教学手段的关系
多媒体是教学的辅助工具, 所以在编制课件或教案时, 一定要围绕着教学内容进行材料的组织、版面的设计、文字和图片的编排、画面出现的形式及速度等。不能简单地认为软件越高级、画面越美观、动画做得越精良, 教学效果就一定会好。不要为使用多媒体而制作课件。
2 教学内容与学生水平及接受能力的关系
目前, 许多高校都开发了水平比较高的化学教学课件, 教育部和高教司也推荐了一些多媒体课件, 但主要都是针对化学专业的。而我们开设的《分析化学》、《无机化学》等课程是环境、材料等专业的专业基础课, 学时少, 专业针对性强;学生化学基础又比较差。因而直接使用这些课件不合适。教师应该根据学生的知识程度、学校教学大纲、教材内容以及专业的要求自己编制电子教案。即使采用一些现成的课件也应作适当的剪接和处理。从新组织, 不能生搬硬套, 牵强附会。我们认为授课教师自己做的电子教案是最实用、最适合学生的。
3教材内容与课外知识的关系
采用多媒体教学可以节省时间, 增加信息量。但要考虑学生的承受能力和补充知识的意义。编制电子教案时应避免出现主次不分、超时、超量、超限的知识轰炸现象。要以教材为主, 适当增加课外内容。有一部分知识可放在网上, 供学生参考。也可以准备一些资料, 视课堂具体情况适当补充。
二、在课堂教学中注意解决四个矛盾
1解决听课与抄笔记的矛盾
使用多媒体教学过程中, 学生经常忙于抄笔记, 影响了听课效果。我们解决这个问题的方法是:
(1) 课前介绍本章要点和提示, 一章结束后作本章小结, 这两部分内容一定要给学生留出记笔记的时间;
(2) 重点的知识和内容要提醒学生注意, 在课本上做好标记。
(3) 课外知识或补充内容要做说明, 如有必要则让学生记笔记。
其它时间要求学生集中精力听课。
2 解决高度兴奋与持久记忆的矛盾
多媒体具有丰富的表现力, 学生在学习过程中, 好像是在看电影, 看的时候很有意思, 但下课就有可能全都忘掉了, 主要的知识点已被新颖的教学形式冲淡了。我们在授课时特别注意强化知识要点。
(1) 每节课前都要复习、每节课结束时都要做总结。
(2) 经常进行阶段性回顾, 每一个章节、每一部分内容都要作整理。
(3) 增加课堂复习时间和课后练习题。通过反复的训练, 强化记忆。
3 解决黑板与多媒体这两种教学形式之间的矛盾
很多人建议多媒体与板书结合, 能够起到互补的作用, 但我们感觉黑板与多媒体交叉使用的效果不是太好, 我们的做法是以电子教案为主, 黑板偶尔用作解释问题。让学生始终关注屏幕上的内容, 注意力容易集中, 重点也容易把握, 也可以尽快地适应新的教学方式。
4 解决人机之间的矛盾
教师讲课应该以讲为主, 不能拘泥于已经编好的教案或课件, 不要受到教学形式的限制。课堂上要以人为本, 随时观察学生的学习情况, 要体现教师组织教学的主导作用, 根据具体情况及时调整教学内容和方式。
多媒体教学手段应用于化学教学中, 确实能够帮助学生理解一些传统教学方式中难以想象和理解的知识内容。可以化不见为可见, 比如原子结构、分子结构、晶体结构等无法看到的内容, 可以通过多媒体手段展示出来;化静态为动态, 建立仿真实验室、演示分析仪器的分析过程等;化抽象为形象, 用多媒体教学方式讨论杂化轨道理论、分子轨道理论可将抽象的理论形象化, 便于学生理解;化复杂为简洁, 比如有机大分子结构的表示等。多媒体教学也能够节省时间, 提高效率, 我们的实践结果是可以节省了10%的学时。多媒体教学还可以, 活跃课堂气氛, 提高学生学习兴趣。
但是围绕着多媒体是否能代替传统的教学方式, 多媒体在基础学科如何应用等问题。一直有一些不同观点和意见。实践中我们也在不断地探索和思考:如何评价多媒体教学手段对教学效果的影响, 发现采用不同的教学方式, 对学生的学习成绩并没有直接影响;怎样充分发挥专业教师和计算机人员的特长, 使自编课件的实用性和技术性都达到较高的水平;如何开发网络教学, 吸引学生学习。
多媒体技术的发展对教学方式和方法的改进是一种促动, 对教师的观念、学识和应变能力是一个挑战, 在科学技术飞速发展的时代, 教师应该具有与时俱进的精神、“常教常新”的理念、终身学习的能力。
参考文献
[1]续京、丁文捷:《多媒体技术在化学教学应用中的探讨》.石油化工应用2006第3期
[2]赵迎霞:《多媒体技术在化学课堂教学中运用的几点思考》.内蒙古石油化工2006第5期
[3]苏燕芬:《多媒体在化学教学中的合理运用》.教育园地NO.1.200675
[4]张娜:《多媒体在化学课堂教学中的应用探析》.辽宁中医药大学学报第8卷第4期2006年7月
工科普通化学教学改革探讨 篇6
1 普通化学的教学现状与存在问题
1.1 学生的化学基础不同
随着高等教育大众化的推进,高校招生文理兼收,竟把未选考化学的学生招进本科专业,每年都会有一定数量的学生在高中没有学过化学,这样导致同一个班的学生化学基础不同,水平参差不齐,这给教学带来相当大的难度。
1.2 内容多,学时少
普通化学的教学内容多,范围广,除涵盖了传统的四大化学“无机化学、分析化学、有机化学、物理化学”以外,其它如材料化学、生物化学、环境化学等都有涉及,如此多的教学内容却要在40学时(含8 学时实验)内完成,十分困难。
1.3 教学内容与专业实际应用相脱节
教学内容过分注重化学基础知识的理论性、系统性、完整性,而忽视了工科专业的特点,忽略了理论在专业中的实际应用,教学内容与专业知识相脱节,学生普遍认为学习普通化学没用的想法。
1.4 学生重视程度不够
作为学科基础课的普通化学,往往不受学生的重视。他们主观的认为只有专业课才对他们未来的就业、工作有用,而基础课的学习可有可无。
针对以上普通化学教学现状及存在的问题,我们经过认真的研究,从精选教学内容,更新教学手段,改革教学方法等一系列措施来增强课程吸引力,提高普通化学的教学质量。
2 精选教学内容
“内容多,学时少”是长期困扰普通化学教学的一个问题。如果按教材的编写体系全部讲完,是绝对不可能,因此在选择教学内容时要贯彻“少而精”的原则,既要保证最基本的化学原理和规律等内容的教学,达到国家教委关于普通化学课程的基本要求;又要精选教学内容,有所侧重;应不断更新和丰富教学内容,从而激发学生的学习兴趣,提高教学效果。因此在教学内容的选择上,应注重以下几个方面:
2.1 教学内容要与中学化学相衔接
普通化学的授课对象是大一的学生,因此教学内容要与中学化学相衔接。中学化学教学内容自身形成了一个完整的知识体系,因此许多在中学化学已介绍的基础知识和基本理论可安排学生自学,这样不仅节省课堂教学的时间,也锻炼培养了学生的自我学习能力。而在普化的教学中我们更注重的是重复内容的应用与拓展。这就要求教师一定要认真钻研教学大纲、教材,要妥善的处理好这些内容的衔接,教学内容要做到循序渐进,才可使新旧知识有机的联系,合理衔接。
2.2 教学内容要与学科前沿相结合
近年来化学科学发展极快,新的科学成就不断涌现,学科的发展必然要逐步反映到教学中。教师应不断地汲取化学领域的新知识,新理论,并融入教学内容中,比如在化学动力学的教学中,可以介绍华裔科学家李远哲的分子束(离子束)碰撞器和埃及科学家泽维尔创立的飞秒化学;学习电化学时,介绍绿色环保电池;在学习界面化学时,可以介绍纳米材料。这样使教学内容紧跟科学前沿,极大的激发了学生的求知欲,明显地提高教学效果。
2.3 教学内容要适应专业发展的需要
在教学内容的选择上,应从各专业的培养目标出发,根据不同专业对化学理论的需求安排教学内容。在保证基础理论的系统性学习的前提下,将与专业无关的内容要尽量精减,与专业课联系不太大的知识或容易懂的知识,就可以少讲或者让学生自学,而与专业有关的内容,要重点讲、深入讲,结合专业应用来讲。比如在教学中我们针对土木工程专业,在学习热化学时可介绍水泥的水化热对大体积的混凝土工程如桥墩成、水坝等的影响。在讲解金属的腐蚀和防腐时,可以介绍科学家们发现的一种在低pH,潮湿和温度都不利的条件下阻止钢铁生锈的新方法,即以聚苯胺为基础,掺有HCP的防锈层。而类似的实例举不胜举。通过大量的与其专业密切相关的实例教学,大大提高了该专业学生学习普通化学的兴趣,学生也普遍认识到普通化学的学习对本专业的必要性和重要性。
3 教学手段的更新
3.1 传统教学手段与先进教学手段的结合
在普通化学的授课的过程中,针对不同的教学内容采用适当的教学手段。多媒体辅助教学手段是图、文、像、色集于一体的现代化教学手段,它的应用使原本量大、抽象、复杂、枯燥无味的理论知识,通过形象、生动、直观的形式表现出来,调动了学生的积极性和学习兴趣,便于学生对知识的理解和掌握。同时也为教师节省了书写大量板书的时间,加快了授课进度也增大了教学信息量。虽然多媒体手段优越性突出,但在整个教学中,多媒体教学却不见得完全尽如人意,在教学中要恰当、合理的使用,要让它起到画龙点睛的作用。教学实践证明,将不同形式的教学手段依据教学内容、学生能力、教学要求等灵活应用,可较好处理理论学时少与教学内容多、传授知识与培养能力、主体与主导之间的关系,有效地提高学生学习兴趣、自学能力、综合素质,并取得良好的教学效果[3]。
3.2 网络教学平台的建立
现代信息技术的应用拓展了普通化学的教学。目前我们使用功能强大、监控及评估性能优异的清华网络教学平台。网络教学突破了传统的面对面的课堂教学方式,跨越了教师与学生在时间与空间的距离,成为师生共享的课后交流的平台,使课堂教学得以延续和补充。我们充分利用了网络教学的承载力,将课程简介、教学大纲、教学日历、教案、备课笔记、知识点与习题、参考书目等教学资料上传在网络教学平台上发布,大大提高了教学资源的利用率,扩展了课堂信息量,弥补课堂教学时数的不足。学生可以在课后根据需要打开相应的教学内容,加深对课堂内容的理解;也可以打开自己感兴趣的内容进行详细的阅读和探讨;网络教学和课堂教学相结合,教学方式灵活,提高了教学质量。
4 改革教学方法
教学活动是师生双方的共同活动,过去那种“你讲我听,你写我抄”机械单一的教学方法很难全面实现教学目的、完成教学任务。现行的普通化学教学中以传统讲授为主,不利于学生自学能力、创造性思维能力和个性的培养,不利于教学质量的提高。因此在课堂教学中要充分考虑学生的基础知识、接受能力和接受知识的状态,要做到因材施教。为了调动学生学习的能动性,使教和学真正互动起来,我们根据教学内容、教学目标和教学情境等综合运用多种教学方法,使各种教学方法优势互补。
4.1 分段教学法
课堂教学是教学活动中最关键的一部分。怎样才能在有限的教学时间内使同学们能够轻松掌握普通化学的精髓呢?教学中我们发现大部分的学生都难以在45 min之内集中全部精力听讲,所以如何调动同学们的积极性,提高他们的听课质量是课堂教学的首要问题。我们解决这一问题的方法就是“化整为零”,将45 min划分为三个阶段,第一段25 min,运用板书形式讲解基本概念和基本理论;第二段10 min,教师和学生互相质疑、讨论。第三段10 min,运用多媒体手段讲解基本概念和理论在实践中的应用。在前25 min学生很容易集中注意力学习基础知识,当他们思想将要松懈的时候,引导他们去给老师提问题或由老师提问学生,这样不仅充分地调动学生的积极性,还可以考察他们对基础知识的掌握情况。趁热打铁,带着这一阶段的问题,进入后10 min的学习。
4.2 分层次教学法
针对不同基础的学生,进行分层次教学。即将教材内容分为“了解、理解、掌握、运用”四个层次,使不同层次的学生都能在了解、理解的基础上向掌握、运用过渡。布置作业时,也要结合学生层次,多数同学要求完成基础题和中等难度的题目,对那些难度较大的题目,额外布置给基础较好的学生,当然也鼓励基础较弱的学生在完成作业的情况下去尝试这些较难的题目。对于少数基础太差的学生,适当进行补课,加强个别辅导,这样既可以让所有的学生掌握最基本的原理和方法,又能使基础好的学生作更深层次的发展,推进不同层次的学生共同提高[4]。
4.3 问题导入法
对新的教学内容如何进行导入,常可采用问题导入法。教师应预先布置下一次课教学内容,并有针对性的提出问题,学生利用课下时间,通过寻找问题的答案有目的性地自学相关内容。但要注意问题的提出一定要围绕教学任务进行,要紧扣教材的重点、难点,并从学生的实际出发。授课时因为在课前学生就针对相关内容进行了有计划、有目的地自学,在课上可充分鼓励大家开展讨论,在讨论过程中老师应不断引导启发学生分析,最后由教师根据学生的讨论情况进行归纳总结,通过问题导入法的教学可以引导学生善于发现问题,善于提出问题并及时归纳总结所学内容[5]。
4.4 重点突破法
学习每一个内容,都有重点,学生只有理解掌握了重点,抓住了问题的本质和关键,才能探求新知识,解决新问题。因此在教学过程中,教师要从不同的角度反复强调,这是本章、本节的重点内容,引起学生的注意,对重点内容更要从多角度启发说明,要讲清楚,例如:在第一章热化学与能源的教学中,反应热的测量与计算是重点内容,第二章化学反应的基本原理的教学中,判断化学反应的方向,衡量反应进行的程度,各种因素对反应速率的影响就是重点内容,对于重点内容在讲课时应充分强调、反复运用,从而引起学生的高度重视。相反,若企图全面开花,就会分散学生的注意力,落得徒劳无功的效果。
4.5 “反客为主”法
在教学过程中,可以选择某些内容提前交给学生去准备,在大纲规定的学时里,由学生完成讲授,教师及时加以归纳和总结。当然因为学时所限,这样的教学活动不是所有的学生都能走上讲台。但这种教学形式可使学生变被动学习为主动学习。
在教学中,通过采用灵活多样的教学方法,有效地调动学生的学习积极性,促进学生的积极思考,激发学生的潜能。
5 考核方法的改革
考核是检查教师教学效果和评价学生学习效果的有效方法,是教学的重要环节。为了客观的评价学生的学习情况,我们建立了全程考核机制,既平时考核与期末考试相结合,同时对考试内容进行了调整。
5.1 平时考核
平时考核(共计50分)分为三个部分:出勤及课堂提问(占10分);作业及随堂阶段性的考试(占20分);实验部分(占20分)。明确考核内容可以促进学生对普通化学的学习。而且这种针对学习过程的每个环节的量化记录,更可促使学生养成一个良好的学习习惯,同时又有利于教师掌握学生的学习动态,及时调整教学方法与教学内容,更好地促使教学过程的管理。
5.2 考试内容的改革
期末考试占50分。考试进行的载体是试卷,如何使试题既体现课程的特点,又能符合教学要求,是我们命题时首要考虑的问题。命题时我们注重将基础知识与能力相结合,理论与实践相结合。因此在期末考试中增加了一定比例的综合素质题,以考察学生综合运用所学知识、原理来分析和解决实际问题的能力,以及对所学理论方法普遍意义的领会,以实现通过考试来检查教学效果的真正目的。
通过近几年的教学实践,普通化学课程充实新颖的教学内容,形式多样的授课方式,赢得了广大学生的喜爱。学生普遍反映普通化学课程的教学方法灵活多样、教学效果好。一些进入专业课阶段学习的学生表示该课程给他们进一步深造打下了坚实的基础。我们深知教学改革是一项复杂的系统工程,只有通过改革实践的不懈努力才能使普通化学课程在改革中不断创新,逐步的完善。今后我们在教学实践过程中将继续探索,不断地思考,提高普通化学课程教学水平,使该课程在提高学生素质和能力方面会发挥更大的作用。
参考文献
[1]浙江大学普通化学教研组.普通化学(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2002:1-6.
[2]傅献彩.大学化学[M].北京:高等教育出版社,2002:1-20.
[3]姚思童,张进,刘利,等.工科物理化学课程教学改革实践[J].化工高等教育,2010,27(2):29-31.
[4]周家容.实现五个结合改善工科普通化学课程教学效果[J].高教论坛,2009(8):76-78.
工科化学课程 篇7
笔者从事了多年的工科物理化学教学, 在教学过程中发现物理化学理论性强、逻辑性强、抽象、公式多、公式推导过程繁琐, 采用传统的教学方法难以取得良好的教学效果。如果在教学过程中使用“活化”教学法, 让物理化学在教与学的过程中实现生活化、灵活化乃至于快活化, 能够有效激发学生的学习兴趣, 促进其理论联系实际, 锤炼其逻辑推理能力, 从而增强其独立思考并勇于创新的能力。本文结合近几年来的工科物理化学教学实践工作, 就如何实施“活化”教学进行了一些探讨。
1 使教学内容“生活化”
物理化学这门课程中, 热力学占据了重要地位, 热力学理论抽象、生涩难懂, 在讲授热力学的过程中实现“生活化”, 极易激发学生的学习兴趣, 促进学生对知识的理解与掌握。
例如在讲解热力学第一定律的时候, 可以用这样一个“生活化”的问题让学生参与讨论:在一个保温良好、门窗紧闭的房间内, 放有电冰箱, 若将电冰箱门打开, 不断给冰箱供给电能, 室内的温度将如何变化。保温良好、门窗紧闭的房间实际上是一个封闭的绝热系统, 从而Q=0, 若将电冰箱门打开, 不断给冰箱供给电能, 从而环境对系统了电功, W=0, 由热力学第一定律, ΔU=Q+W, 因而ΔU>0, 所以温度不但不会降低, 反而会升高。
在讲解表面吉布斯自由能时, 可以提出这样一个“生活化”的问题:当油和水混合时会自动分层。如剧烈震荡一装了水和油的小瓶, 我们会发现油水间将以细微颗粒混合, 当静置一会儿, 水和油又将重新自动分层。这是为什么?其原因在于某指定物质的表面张力γ在恒温恒压时为一常数, 如将油水剧烈震荡后会变成大量微小的颗粒, 促使小颗粒的表面积As急剧增加, 由d G=γd As得出其吉布斯自由能增加。众所周知, 在恒温恒压下系统的吉布斯自由能是越小越稳定的, 此时表面张力γ是常数, 因而只能通过降低两相间界面面积来降低吉布斯自由能。只有当两相分层时, 其界面面积最小, 所以油水又重新分层了。该例子与生活联系紧密, 通俗易懂。物理化学教学内容中与生产生活密切相关的实例还有很多, 这需要教师平时多加思考, 善于积累。
2 教学“灵活化”
物理化学教学工作对于教师的教学手段与方法提出较高的要求, 如果只是简单的采用传统的讲授方法, 在讲授过程中只注重讲解基本概念、公式的推导及计算, 极易让学生感觉其枯燥无味、曲高和寡, 从而兴趣缺失, 产生厌学情绪, 导致学习效果大为降低。如果在教学中采用“灵活化”的教学方法, 将大大促进教学效果的增强。
2.1“灵活”的教学手段
在教学手段方面, 可以采用多媒体教学与传统板书教学的结合, 并联系生产实际, 实验教学与教师科研。例如在讲解重要公式时, 可首先在多媒体课件中展示公式提出者的生平简介, 对其提出此公式的过程进行简单介绍, 有效的吸引学生的眼球并激发其创新思维, 在讲解时实行传统板书与多媒体课件的结合, 在板书中详细演绎推导过程, 并在课件中说明其适用范围和注意事项, 再结合一些相关例题、生产实例、实验方法, 多种教学手段“灵活”使用, 相辅相成, 必将取得良好的教学效果。
2.2“灵活”的教学方法
在教学方法方面, 可使用启发式、问题式、讨论式、讲座式等多种教学方法[1,2,3], 使教学过程“灵活多变”, 课堂气氛活跃。例如在讲解吉布斯自由能时, 对它的物理意义进行详细说明, 它指的是一个恒温恒压可逆过程的非体积功, 即ΔG=W', 此时便可以使用启发式教学, 指出常见的非体积功有电功、表面功等, 而电化学这章的重要公式ΔG=-ZFE便是根据吉布斯函数的物理意义得出, 对于一个恒温恒压条件下的可逆电池, 它对外所作的功为电功, W'=-ZFE, 因而可推出ΔG=-ZFE。同时在讲解比表面功时也适用此方法。在启发式教学过程中, 不但促进了学生对吉布斯函数的物理意义的掌握, 还锤炼了学生逻辑思维, 使其对后续知识具有一定的了解, 加强了各个知识点的联系。
在讲解热力学第二定律中熵的定义式及物理意义时, 可将启发式、问题式、讨论式三种教学方法有机结合起来, 首先列举出薛定谔的经典名言“生物体是吃负熵流长大的”, 讲解如果生物体不能减熵, 那么其内部不断产生的由生化反应、血液流动、扩散等不可逆过程所引起的正熵ΔS>0, 将使其趋向于熵极大的危险状态, 即死亡。而又如何引入负熵流呢?启发学生通过熵的定义式得出结论, 环境温度通常比人体温度低, 通过皮肤表层散热使Q<0, 则ΔS<0, 这是通过能量交换的方式;另一种是通过物质交换, 吃进去低熵的物质如淀粉、蛋白质等高度有序的分子及纯净水, 通过代谢排出CO2、汗、尿等高熵物质。学生一听到这些讲解, 兴趣立马就来了, 积极参与讨论。接着可马上提出思考问题:人到炎夏为啥容易中暑?该问题如从物理化学的角度来进过解决, 其答案为:盛夏时节, 气温与人体温差减小乃至逆转, 人体向环境放热量减少, 甚至可能转至吸热, 交换而摄入的负熵流减少乃至摄入正熵流;同时部分人体因其他因素可能引起食物代谢减少, 从而使人体因与环境进行物质交换而摄入的负熵流也减少。这样, 导致体内会积熵而引起疾病, 因而中暑是一种典型的“熵病”。通过以上的讲解, 学生对熵的定义式以及物理意义就有了一个非常直观的理解, 而且普遍觉得非常有趣, 对物理化学的学习兴趣大大增强。
在讲解电化学时可实行“讲座式”教学方法, 除了讲解教学大纲方面的知识点, 可以用一到两节课的时间对电化学在电冶金、电镀、电合成、化学电源、电化学防腐等领域的应用以及前沿发展进行“学术讲座式”教学[4], 结合电化学理论知识, 联系生产实际, 拓展学生视野并激发其创新思维, 体现工科物理化学教学特色[5]。
3 让教学过程“快活化”
物理化学的“教”与“学”要求师生具有理性的思维, 在教学过程中不断的进行着逻辑推理、归纳演绎, 让左脑得到了充分锻炼, 右脑似乎被闲置下来。长此以往, 极易使师生走入刻板、机械、缺乏创造力的怪圈。如果教师在上课时多一些激情、多一点感性、多一点幽默, 让课堂气氛活跃起来, 让学生的右脑活动起来, 使教学过程快活起来, 那么学生在学习过程中将会事半功倍, 取得良好的学习效果。
4 结语
以上是笔者对“活化”工科物理化学教学的几点体会及一些尝试, 通过“活化”教学法, 学生普遍反映物理化学变得有趣了, 学习变得轻松了, 学生的思维能力、解决问题的能力、创造力等方面都得到了显著提高, 取得了不错的教学效果, 提高了教学质量和水平。我们还在不断探索、研究和改进, 希望在今后的教学工作中取得更好的效果。
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工科《物理化学》教学方法探讨 篇8
一、重视《物理化学》内容的整体框架
作为工科学生, 对于物理化学课程主要掌握两部分内容, 即:化学热力学和化学动力学。而每一部分内容又被分成若干章节并用若干个不连续的学时来完成。因此, 对初学者来说, 容易把这些内容机械地分开, 并且觉得物理化学的内容太多、太乱。学生也容易把前后的内容混淆。经常有学生把在某个条件下才能用的公式用到了另一个条件下进行计算。在课堂教学中, 老师在讲解每一部分知识的同时, 应注意把握各知识点之间的的相互联系。在每一章教学结束后, 要求学生对该章进行归纳总结, 找出本章的重点及难点, 同时注意各章节间的相互联系。让学生在学完《物理化学》课程后, 头脑里对《物理化学》有一个整体意识和概念, 从宏观上把握《物理化学》研究对象和解决问题的方法。
二、注重培养学生自主学习的意识和能力
传统的教学方法中, 《物理化学》课程主要是以“教师讲, 学生听”的模式进行。这种方式能够在有限的时间内传授较多的知识。但是这种方式也有很明显的缺点, 那就是学生始终处于被动接受的状态, 课堂气氛一般都较为沉闷, 难以调动学生的学习激情。现代科技的发展使得终身教育成为新的学习方式。所以作为“教书育人, 文化传承”载体的大学, 其任务不仅要向学生传授知识, 更重要的要让学生掌握学习的能力。正如古话所讲, “受人以鱼, 不如授人以渔”, 说的就是传授给人既有知识, 不如传授给人学习知识的方法, 培养学习知识的能力。在教学过程中, 应设法逐步培养学生自主学习的意识, 逐渐提高学生自主学习的能力, 最终形成面对现实问题时的分析与解决问题的能力。在物理化学的教学过程中, 可以选择一些难度相对较小的内容, 让学生先自学, 然后上讲台讲解。教师在整个过程中, 注意控制课堂秩序与纪律, 注意上讲台讲解学生的选择。最后, 教师应对课程内容给予必要的补充与总结, 对上台讲解学生给予适当的表扬与鼓励, 让学生获得适当的成就感。实践证明, 这种方式能够有效地提高学生对于《物理化学》课程的学习兴趣, 培养学生自主学习的意识及提高学生自主学习的能力。
三、采用多媒体辅助教学
多媒体辅助教学即运用文字、图表、动画及音视频技术, 提高授课效率及效果的教学方式。目前, 多媒体技术的快速发展, 为现代教学方式变革提供了新的机遇。在物理化学课程教学过程中, 运用多媒体技术辅助教学, 能够将物理化学中抽象空洞的理论形象化, 有助于学生的理解与记忆。除此之外, 多媒体的动画效果还能提高学生课堂上的注意力。不过对于多媒体技术辅助教学, 也应辩证地看待。尽管目前在大学几乎所有的课程教学过程中, 都使用多媒体技术辅助教学。但多媒体技术也存在很多明显的不足。如使用多媒体辅助教学时, 讲课的速度一般都较快, 学生往往跟不上教师的节奏, 更来不及作相关的笔记。多媒体辅助教学还有一个较大的弊端, 就是教师肢体语言得不到充分的体现, 课堂气氛显得较为呆板。也有学生更习惯于传统的板书教学方式, 不太适应多媒体辅助教学方式。况且物理化学有些内容本身更适合传统的教学方式。总之, 采用传统的教学方式为主, 多媒体教学方式为辅, 针对不同的教学内容, 选择适宜的教学方式, 从而达到最佳的教学效果。
四、理论与实际相结合
物理化学课程具有较强的理论性, 加上传统的教学方法单调乏味。很多学生反映物理化学课程难, 甚至有很多学生在正式学习物理化学课程以前, 已经想到全面放弃这门课程的学习。尤其是对一些二本高校的学生来讲, 情况就更加严重。在物理化学的教学过程中, 可以把日常生活现象与物理化学中的一些基本原理有机地结合起来, 使得一些日常生活现象可以用物理化学的理论解释, 而物理化学的一些基本原理又有了形象生动的运用。比如, 人穿冰刀滑冰非常顺畅可用化学热力学的知识帮助解释。热天牛奶、食物容易变质可用化学动力学的理论加以说明。玻璃管中水呈凹面, 汞却成凸面;小气泡、液滴、肥皂泡总呈球形;人工降雨;农民锄地既能锄草又能防止水分蒸发;冬天在路面上撒盐可以防冻;做炖菜时加盐可以快熟等现象都可以用相应的物理化学原理很好地解释。结合这些日常生活现象讲解物理化学的基本原理, 不仅可以帮助学生对原理的理解与记忆, 同时也能让学生真正感到物理化学理论的重要性和广泛实用性, 从而提高他们学习物理化学的兴趣。
五、积极开展课堂讨论
传统的教学方法俗称“满堂灌”, 属于“填鸭式”的教学方法。这种教学方法不利于培养学生的创新意识及发散思维方式。经过这种方法教学后, 学生往往会作题或者会考试, 但明显缺乏解决问题的能力。积极开展课堂讨论, 让学生可以在更为轻松的氛围中学习知识, 在活跃的气氛中培养发散的思维方式。教师可先布置一些与物理化学课程内容相关、学生也感兴趣的问题。学生下课后自学教材, 查阅相关资料, 疏理讨论的要点及内容, 然后在教师的指导下进行讨论。在整个讨论过程中, 教师应给予必要的指导与提示, 尤其是一些重难点的地方。在课堂讨论中, 教师还应控制好课堂秩序, 避免讨论变成辩论。同时发现问题及时解决, 在讨论结束时给予必要的总结。通过开展课堂讨论, 有利于学生对讨论内容的理解与掌握, 同时对已学内容也加深印象, 对后续将要学习的内容也有一个初步认识。通过前后内容的关联, 有助于学生对物理化学内容整体框架及系统性把握。除此之外, 开展课堂讨论还有助于营造和谐的师生关系, 有助于物理化学教学活动的顺利进行。
六、积极组织答疑和习题课
对于物理化学这样较难教学的课程来讲, 答疑就显得更加重要了。对于学生来讲, 要想学好物理化学课程, 答疑是必不可少的。而对于教师, 有效地利用答疑也是至关重要的。一方面, 答疑能及时解决学生在学习过程中遇到的问题, 避免问题积累后让学生失去学习物理化学课程的兴趣与信心。另一方面, 答疑也是教师与学生面对面交流的契机。通过与学生的直接交流, 能有效地了解到学生的真实感受, 拉近师生距离, 有利于形成良好的课堂氛围, 达到良好的教学效果。
笔者在多年的物理化学教学过程中发现, 大多数学生在课堂上听懂了, 但不会用公式, 不会做题。这可能与学生没有真正理解相应的内容有关。即没有真正掌握概念的内涵与外延, 没有理解公式的前提及假设条件。因此, 在每章结束后安排一次习题课也是很有必要的。通过习题课上对典型习题的评讲, 不仅可以让学生避免一些常见的习惯性错误, 而且可以让学生对重难点内容进一步加深理解与记忆, 对重难点内容的掌握有质的飞跃。
七、及时了解学生的感受
现代科技的迅猛发展, 为教师了解学生在学习过程遇到的问题, 对教师需要做的改进等提供了多种方式, 如电话、短信、邮件等。也可在课堂上直接向学生征求意见。在教学过程中, 教师应采取方便的方式, 及时了解学生对课程教学的一些想法, 了解教学过程中的一些不足, 收集整理学生的建议和意见。通过对意见建议的总结, 做出相应的调整 (如调整教学方法或进度) , 从而提高教学质量和效果。
摘要：《物理化学》是化学、化工、冶金、材料、环境、生物、制药等专业的重要基础课程。该课程概念多、公式多、理论性强、难理解, 教师感到难教、学生觉得难学。如何改革教学方法, 提高教学质量, 是物理化学课程教学中必须面对和思考的问题。本文从教学内容的整体性、启发式教学、培养学生自主学习的意识和能力、采用多媒体辅助教学、理论与实际相结合、积极开展讨论、积极组织答疑和习题课、及时了解学生的感受等方面探讨了如何提高《物理化学》教学质量。
关键词：工科,物理化学,教学方法
参考文献
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高职文科生学习工科课程的探讨 篇9
【关键词】文理兼招;高职文科生;工科课程;学习方法
【中图分类号】G710 【文献标识码】A 【文章编号】1001-4128(2010)01-0031-02
当前在很多高职院校中,一些电气、机械、计算机等一直被视为理科学生天下的专业开始了文理兼招,这样对于这些进入高职院校工科相关专业的文科生来说就存在着一个如何学习工科课程的问题。众所周知,学生在进入高中后进行文理分科,两科的教学内容侧重点有所区别,对于文科生来说,理科课程相对薄弱,理工科基础较差,致使进入高职院校以后,在工科专业的学习上和理科生不在同一个起点上,难度相对较大,那么在文理兼招的状况下,文科高职生应该如何学习工科课程,从而顺利的完成学业,成为社会发展所需要的高级技术人才呢?笔者认为,科学的教学方法与科学的学习方法相结合是解决上述问题的关键。
1 课堂教学的设计思路
课堂教学是教学的基本形式,而教学的本质是教与学的对立统一关系。不少老师在备课过程中备教学的方法多,备学生的学习方法少。老师注重到自身要有良好的语言表达能力,注重到实验操作应规范、熟练,注重到文字的表达,也注重对学生的组织治理,但对学生的学习方法考虑不够。从根本意义上看,教师教的目的就是为了学生学!闻名的教育家陶行知先生说:“教的法子要根据学的法子”,因此老师备课时要针对文科生理科课程相对薄弱、理工科基础较差的特点指导学生如何进行预习、听课、记笔记、做实验、做复习、做作业等。一位老师教学水平的高低,不仅仅表现他对知识的传授,更主要表现在他对学生学习能力的培养。在教学过程中,教师要善于运用各种教学手段,采用多种启发方式,激发文科学生学习工科的兴趣和积极性,培养学生把握获取知识的方法和途径;要引导学生正确运用概念,逐步了解概念的“适用范围”和“本质”。概念清楚了,还要会用,一方面是在答题时用,更重要的是用于解决实际问题。要探求规律,注重归纳总结;要有计划地、有目的地、逐步地培养学生的观察能力、思维能力、实验能力和自学能力以及创新精神等。
2 教学方法与学习方法相结合
好的学习方法与好的教学方法相结合才能高效率的实现目的,老师在完成教学任务的同时,要指导学生摸索好的学习方法。由于文科生的理工科基础知识储备较少,学习过程中遇到的难点较多,学习困难较大,不宜采取面面俱到的学习方法。笔者认为,文科生在学习过程中,要敢于不求甚解。怎么讲呢,就是该刨根问底的时候,要锲而不舍;但是,遇到搞不明白的问题要先放下,留待以后解决,而且大学里涉及到的内容太多,很多是不需要知道的太清楚的,因为知不知道影响不大,而学习它们,则要耗费大量的时间精力,势必造成自身资源的浪费。
这里笔者介绍一种适合文科生采用的系统的学习方法。也就是先把要学的内容看成一个黑匣子,它的内部结构是什么先不去管,而是搞清楚它的输入输出是什么?具体说就是学习这门课程需要哪方面的技巧和预备知识,以及学习这门课的目的是什么?学了它能解决什么样的问题?把这些问题基本搞清楚了以后再尝试打开这个黑匣子。而打开黑匣子的方法也不是一步完成的,而是一种认识反复迭代的过程,让黑匣子里面的内容逐渐的展现出来,也就是第一次不求搞懂里面所有的内容,而是对其有一个大致了解。接下来再展开下一步迭代,这时候可以根据第一步所掌握的信息有选择的较详细的了解黑匣子的内容,这样反复循环直到你能大致掌握这门学科为止。
在这个过程中可能会遇到各种各样的困难。首先,这门课程需要一些预备基础知识,而文科学生很可能没有掌握它们,那么可以先跳过它们,直接掌握现在的学科。也有可能预备知识一点没有的话整个过程就进行不下去了,这个时候再去用同样的方法掌握预备知识;其次,在学习的过程中可能有一个环节想不明白,可能是因为学习资料上叙述的不够明确,也可能是它讲的东西太难了,这时候可以选择先跳过,如果发现跳过这个环节无论如何不能理解后面的东西,那就花费精力翻阅相关的其他大量的资料争取把这个问题搞懂。
另外,要强调的是思考与学习应该相结合。不能总是捧着书本看,要在积累到一定程度以后放下书本思考思考,想想都已经学到了些什么?各个知识点之间是什么关系?哪些是需要了解的,哪些是必须掌握的?本门课程的主干是什么?要努力把握全局,把各个知识点串成一个完整的系统。
使用这种方法学习,可以花更少的时间掌握与传统学习方法同样多的内容,而由于每次把没用的东西都跳过去了,所以学起来更快乐,更有兴趣,更能坚定文科生学习工科课程的信心。这种方法强调从全局上思考,从一开始就从整体上进行把握,从而不至于迷失在学科的细节中,比较容易把握住全局,因此文科生使用这种方法学习将是高效的。
上面所述的方法针对相当一大类工科的课程经多人验证都是适用的,当然,针对不同的人学习不同的课程有不同的方法。因此,笔者认为,教师在实施工科教学的过程当中,除应注重传统的授业、答疑、解惑以外,还应充分重视学生作为学习主体的主观能动性的发挥,指导学生归纳学习方法,掌握学习的方法论,避免满堂灌、填鸭式的教学形式,使学生从知识被动的吸收者成为学习的主人。要有计划地、有目的地、逐步地培养文科生的理科思维能力、观察能力、实验能力和自学能力以及创新精神等,引导学生从全局上把握两点:一个是工具;一个是思维方式。比如学CAD软件,工具就是线段、图案、填充、标注等用计算机怎么画,简言之,能够把手工做的工作用电脑完成,工具就掌握了;思维方式则是工具外的东西,它是实际应用的关键,主要是指在应用中怎样使用最简单易行的方法达到最大的使用效能。工具的掌握,是熟能生巧;而思维方式的培养却尤为不易,也是更加重要,除了一点天赋,就是经验,靠平时多训练、多思考,特别是思考。
3 结论
教与学中,教师授人以鱼不如授人以渔,要让学生知道学会不如会学的道理,这样在课程结束之后,留给学生的将是前后衔接、有机联系的知识的组合体而非一些知识的碎片,也只有如此才能完成教学大纲所规定的教学任务,取得良好的教学效果。
参考文献
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Vocational liberal arts students in engineering courses of study
【Abstract】With electrical, mechanical, and computer engineering schooletc. in the higher vocational colleges having been enrolling from the high school students whether they are studying sciences or humanities, a proportion of liberal students have been recruited into these professions . Lack of interest toward engineering curriculum, thus there efficiency is low. Combining teaching practice, this article put forward some views about how to improve the initiative and efficiency of the liberal students to study engineering courses.
工科化学课程 篇10
按照以往的教学模式, 实验课程教学内容随理论课同时开设, 其有利方面是学生能紧密结合课堂理论知识, 便于理解实验原理。但同时存在许多难于克服的缺陷, 主要表现在以下四个方面:
1.按照传统的教学体系, 各类专业基础课程分别在三个学年中完成。如此课程安排, 把原本相互联系的化学实验基本操作、基本技能培训被人为的分开来, 每一门实验课所学的实验操作没有足够的时间反复训练, 时间间隔长了, 学生容易遗忘, 达不到教学效果。
2.老师和学生往往重视理论学习而忽视实验训练, 加上有些实验附属于理论课程, 不便进行单独考核。
3.受到实验场地、台套数不足的限制, 同一实验往往需要分组在不同的时间进行, 但是在教学安排上却难以解决教师不足和与学生上课时间冲突的矛盾。
4.同样由于实验室空间的不足, 目前大多数实验存在未讲授理论课程就已经开始作相关内容实验的现象。虽然要求学生预习实验, 但大多数学生做实验时仍然一头雾水, 造成学生对实验没有兴趣, 敷衍了事。造成基本的化学实验操作和实验技能得不到很好的练习和培养, 不仅影响到学生后续课程学习, 而且严重影响到学生素质能力的培养。
目前许多高校都在进行实验教学改革, 如减少验证性实验, 增加综合性实验及探索性实验[2,3,4,5]。但大都只局限在实验内容的改革, 还没有形成多门化学实验课程的教学体系, 无法从根本上解决上述存在的问题。因此改变附属于传统理论课的实验课程, 形成相对独立、系统的和科学合理的基于化学一级学科平台上的基础化学实验课程体系非常必要和迫切。
基于目前化工学院基础化学实验教学的现状, 参考其他院校改革的方法和经验[6,7], 从方法论的高度建立新型的实验教学体系。基本思路是把四大化学的实验课内容从理论课程中脱离出来, 形成一门独立的实验课程, 撤销专门化实验, 构建基础实验-综合实验-研究性实验多层次实验教学体系。具体改革措施为:
一、实验内容的改革
按照《规范》的要求, 将实验独立设课, 形成独立的教学体系。在实验内容安排上, 不再按照四大化学分类, 而是按实验内容的等级及性质进行分类, 将基础化学实验内容分为基础型、提高型和研究型三个层次。基础型实验为基本操作练习, 解决学生在中学阶段化学实验操作少而造成的基本操作不熟练和错误。提高型实验为多种操作综合练习实验, 包括化学合成实验和化学测量与计算实验。研究型实验为学生独立设计、多门化学课程实验操作综合运用的设计性实验。
经过基础型实验内容的学习, 提高型实验内容的重复训练, 增加了学生基本实验技能的训练时间及重复次数, 能进一步规范学生的实验操作, 牢记实验要领, 确实提高学生实验动手能力;通过研究型实验培训, 培养学生实验兴趣, 锻炼学生的思维, 提高学生应用所学理论知识和实验技能去分析和解决实际问题的综合能力。
作为单独一门实验课程, 实验教学内容系统化、规范化, 有利于教师实施教学, 也方便对学生进行实验考核;另外按照实验内容的等级划分实验室, 将有效地改善学生的实验条件, 提高实验室利用率, 为提高教学质量打下坚实基础。
二、实验课程实施和考核方式的改革
实验课程独立于理论课程, 但又不能完全脱离与理论课程的联系。有些基础性的基本操作训练可安排在理论授课之前完成, 有些与理论课授课知识密切相关的实验应放在理论学习之后开设。
实验前, 要求学生利用网上资源进行预习。实验课上改变传统的老师先讲实验的方式, 而是通过提问的方式考查学生的预习情况, 了解学生对实验原理和意义的理解情况, 然后再针对性进行讲解。这样的预习和提问方式, 可以改变学生应付预习, 只是简单抄写讲义, 而不动脑思考的弊端。学生参加实验, 应有规范、准确的原始实验数据记录并经教师签字认可, 完成实验报告。基础化学实验中的基本实验操作1人1组, 仪器实验的操作可多人1组, 但学生须独立操作完成实验训练。
分别建立基础验证实验学生实验成绩的评价体系和创新性、设计性实验的评价体系。例如, 对单个基础验证性实验项目设立评分标准, 再根据每个实验项目的难易确定相应的权重因子, 最后的实验成绩则为各个单个实验项目的成绩乘以相应权重的加和。而创新性和设计性实验的评价体系则包括文献调研和论证、实验设计和分析、工作总结报告等成绩的加和为最后的实验课程成绩。在考核形式上课采取多种方式, 如笔试+综合考评;学生答辩+综合考评;实验技能考核+研究实验的汇报与演示等。
三、实验室管理的改革
首先建立完整规范的管理体制, 制定严格的岗位责任制及考评方法。其次搭建高效率的资源共享平台, 统一安排实验室资源, 最大化地利用实验室的空间和仪器设备, 解决目前基础实验室空间不足、仪器设备各实验室重复摆放但利用率低的矛盾。再次, 搭建合理的实验室构架, 将实验室分为化学基础实验室、化学合成实验室、化学综合实验室和中级仪器实验室。最后完善先进的实验室管理和实验教学信息平台。目前化工学院已经具备学生实验网上预约系统、仪器预约系统和试剂认领系统, 还需加强网上预习实验系统的建设, 为实验室的进一步开放打下基础。
多途径开放实验室, 培养学生的化学实验兴趣, 提高实践能力和自主创新能力。例如, 让学生参与青年教师的科研课题, 既可以解决青年教师参与科研工作却没有实验室的困扰, 调动青年教师参与科研的积极性, 又培养了本科生的实验兴趣, 学生得到的科研成果还可以作为毕业论文的组成部分, 实现教师和学生“双赢”。另外开放实验室还为全校各专业的本科生参与学校的科技创新项目提供了很好的平台, 起到一定的示范和辐射作用。
四、实验教材的建设
结合已有的四大化学实验讲义, 剔除内容重复和陈旧的实验内容, 并结合实际情况, 有选择的补充较为新颖的实验项目, 特别是综合性和设计性实验, 并有一定量的备选实验项目, 方便学生选择自己感兴趣的实验项目, 也为实验室的开放教学做些基础工作。同时制作电子版教材, 以供学生上网预习或后续课程学习时查阅。
五、实验教师队伍的建设
实验室人员由实验指导教师和实验技术人员组成。实行主讲教师责任制和课前集体备课制度。例如, 每学期开课前进行集体备课, 主讲教师预做实验;指定每个班级的开课时间、地点和指导教师。在学期末全体教师根据本学期实验教学中存在的问题进行讨论, 并提出改进意见。对实验课进行教学质量评价, 由自评、教师互评、教学督导小组评价和学生评教等几个部分组成。经常开展学校和学院的实验教学经验交流会和实验教学改革研讨会, 不定期派出教师参加全国性的实验室管理和教学改革研讨会, 到国家实验示范中心进行参观和交流。采取多种鼓励措施, 促进高素质人才加入实验教师队伍, 积极争取学校在职称评定和薪金待遇方面对实验技术人员的政策支持, 稳定和规范实验教师队伍, 建立完善的实验教学质量保证体系。
新教学模式建立后, 通过对不同专业、不同层次的学生设立不同种类和级别的实验项目, 让非化学专业的学生也能感受到化学实验的魅力, 甚至吸引文科类学生走进化学实验室, 拓宽化学视野。另外, 通过设立研究型实验项目和鼓励学生参与教师的科研项目等多种模式, 提高学生自主学习的积极性。培养学生科研思维和独立操作能力, 促进教学质量的提高, 为相关专业人才的培养提供实践创新平台。
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