李創(chuàng)舉 胡思維
摘要:結合華中科技大學建筑類專業(yè)大學化學教學實踐中的一些經驗和體會,為提高建筑類學生的大學化學學習效果、實現創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的總體目標,提出了提高大學化學教學質量的4點建議:圍繞專業(yè)需求,安排教學內容;改革教學方法,貫徹啟發(fā)式學習理念;實行本科生導師制,以科研促進教學;充分發(fā)揮多媒體優(yōu)勢,寓學于樂。
關鍵詞:優(yōu)化內容;改革方法;寓學于樂
中圖分類號:TQ;G6420 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2012)04-0053-03
在當今科技高度發(fā)展、學科交叉進一步加強的時代,化學已經滲透到建筑、信息、材料、能源、機電、生命、環(huán)保等學科領域。大學化學是高校建筑類專業(yè)的公共基礎課程,它在化學基本理論與工程具體實踐之間搭起了一座橋梁。大學化學課程對優(yōu)化學生的知識結構,培養(yǎng)學生用化學的觀點分析、認識科學技術和社會實際中的化學問題,對把學生培養(yǎng)成為厚基礎、寬口徑、強能力、高素質的創(chuàng)新人才有著重大的現實意義。
一、圍繞專業(yè)需求,安排教學內容
大學化學是建筑類專業(yè)學生大學期間唯一一門化學類課程,具有相對的獨立性和完整性。教師在講授大學化學時,經常會犯“講得過多”和“講得過少”兩類錯誤[1]。所謂“講得過多”是指教師系統(tǒng)地介紹現代化學的所有內容,力圖追求化學理論知識的完善;而“講得過少”則是指教師只羅列一些與化學有關的熱點問題和案例,基本不闡述化學的基礎原理和規(guī)律。實踐證明,“講得過多”和“講得過少”都不利于理論與實際的結合,不利于建筑類專業(yè)學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
因此,要針對建筑類專業(yè)的實際需要[2],合理安排教學內容,需要對教學內容進行適當刪減、強化、增加。刪減、回避過細的化學計算和復雜的化學公式;強化水化學、膠體化學、材料化學等建筑領域中所必需的化學基礎知識的教學,使學生能運用化學理論、觀點和方法審視環(huán)境、能源、材料等社會熱點論題;增加化學學習與專業(yè)應用之間的聯系以及化學在工程實踐應用中新成果。如華中科技大學針對建筑類專業(yè)學生的特點,在電化學原理部分的教學中,增加了陽極氧化和電解拋光知識。從電化學的角度出發(fā),介紹了陽極氧化和電解拋光原理以及電解液的選用,分析和討論這兩種工藝的應用及其優(yōu)缺點,讓學生理解化學知識與專業(yè)實際息息相關,與工程技術緊密聯系,并能學以致用。
二、改革教學方法,貫徹啟發(fā)式學習理念
培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維是教育的關鍵,而創(chuàng)新源于興趣、起于自主、發(fā)于嘗試。傳統(tǒng)“教師中心論”的教學模式,教師處于完全的主導地位,在課堂上只向學生灌輸知識,而不注意把握學生的心理,這與創(chuàng)新格格不入。因此要改革教學方法,貫徹啟發(fā)式學習理念,充分調動學生學習的積極性。
(一)理論講授要精心設計,遵循學生認知思路,突出以學生為中心的教學模式
教學活動是學生在教師的指導下進行的有目的、有計劃的學習活動?;瘜W基本原理中大量公式的教學,應當是在教師引導下訓練學生有意識地進行抽象邏輯思維活動。教師要設計一系列問題,并留出學生積極思考的時間,通過師生間的討論和交流,使學生主動得出結論。如在講授化學熱力學中化學反應方向的判斷時,教師可以設計下列的教學程序。
首先,在壓力為標準態(tài)和溫度為298.15 K時,判斷標準是Δ璻獹θ璵(298.15 K),它可以由參與反應的各個物質的Δ璮獹θ璵(298.15 K)而計算出來,這一點學生都清楚。其次,教師引導學生思考“若壓力仍是標準態(tài),但溫度不是298.15 K,該怎么辦?”并提示Δ璻獺θ璵(T)和Δ璻玈θ璵(T)與溫度無關,提醒學生可以用吉—亥公式求解。然后,進一步發(fā)問:“若壓力不是標準態(tài),溫度也不是298.15 K,該怎么辦?”此時提示學生利用熱力學等溫方程式中的Δ璻G璵與Δ璻Gθ璵的關系,將非標準狀態(tài)化為標準狀態(tài),從而求解。
通過學生和教師間的這種互動、提問、設疑、解答,學生在自覺、主動、多層次的參與過程中不但學會了復雜的化學反應原理,而且也掌握了分析問題、解決問題的科學方法。
(二)應用部分要勇于放手,讓學生走向講臺
教育的關鍵是使學生具備將所學知識應用于實際的能力。化學應用部分的目的正是培養(yǎng)學生利用所學的化學原理分析、解決工程實際問題的能力。在學生課后自學和相互討論的基礎上,學生和教師換位,由學生講解該部分內容,對專業(yè)中遇到的實際問題,如金屬腐蝕的防護與利用上升到化學原理加以分析,論述自己的觀點。學生為了講解清楚課堂內容必須認真預習,做好充分的準備。因此,他們在主動獲取知識的同時,無形中提高了對這門課程的學習積極性。
(三)改革考試方法,以課程論文、實驗設計代替閉卷考試
學生學習大學化學的基本原理和方法的目的不是為了成為化學家,而是具備基本的化學素養(yǎng)的化學思維,能以化學的眼光、角度、世界觀分析和解決工程實際中遇到的化學問題。若通過做習題來檢測學生的學習效果,不管是開卷或閉卷的考核形式都沒有意義。相反,布置課程論文,讓學生在查閱資料的基礎上,對一些典型案例抽象化,建立理論模型,再用課堂上所用的原理進行分析,提出自己的見解;或者要求學生運用化學基本原理,結合專業(yè)特點,對自己感興趣的內容自行構思、自擬方案,完成一個綜合實驗設計,并通過實驗驗證。這兩種方式表面上不直接考察學生理論知識,實際上考察他們運用理論知識解決實際問題的能力是更深層次的要求[4]。
實踐證明,布置論文或綜合實驗設計的考核方式行之有效,很多學生寫出了較高質量的論文,大學化學實驗設計也深受學生歡迎,真正達到了培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的目的。
(四)開設專題講座,配合課堂教學
抽出一定時間講授綠色化學、新型化學電源、膜分離、納米材料、超分子、生物芯片等體現科技發(fā)展前沿的內容[5]。專題講座可以拓展學生的視野,加大教學信息量,把枯燥的理論知識變得生動、鮮明而易于理解和掌握,同時使學生體驗到化學與人類的美好生活、科技的繁榮、生產的進步息息相關,感受到化學無比廣闊的應用前景,認識到化學是一門滿足人類、社會需要的具有實用型、創(chuàng)造性的中心科學,從而激發(fā)學生學習化學、學好化學、用好化學的熱情,啟迪學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識。
三、實行本科生導師制、以科研促進教學
21世紀對未來人才的要求,不僅要具有寬厚的基礎知識和專業(yè)知識,更應該具備創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力。著力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神應當成為大學化學課程教學中的一項重要內容,而提高學生科研能力則是培養(yǎng)其創(chuàng)新精神的立足點、突破口。科研工作的實質是一種發(fā)現新問題、提出新見解、擬定新對策的創(chuàng)造性活動,而發(fā)現、分析和解決新問題的過程,正是一個人創(chuàng)新意識、創(chuàng)造性思維能力和創(chuàng)造能力及奉獻科學精神的全面展現過程。
學校通過實行本科生導師制,給每一名學生指定一位導師,確定學生的科研方向。在導師的具體指導下,學生首先了解科學研究的思路和方法,然后結合自己的知識結構,在教師的科研項目中選擇合適的研究切入點,不求研究體系的完整性和理論的突破,通過收集文獻、查閱資料,擬定出研究方案和主要技術路線,把握研究特色或關鍵因素,努力將自己研究的課題做精做深,實現有價值的創(chuàng)新[6]。
科研主要是創(chuàng)新,而創(chuàng)新以
基礎理論知識的掌握為基礎,基礎理論因創(chuàng)新而體現活力。沒有牢固掌握大學化學的基礎理論不可能完成相應課題的研究,若學生成功完成了自己的課題研究,那么他們對教材上相應知識點的理解會更加深刻。
四、充分發(fā)揮多媒體優(yōu)勢,寓學于樂
由于大學化學是一門側重在原子、分子基礎上研究物質的組成、結構、性質、合成及其變化規(guī)律的課程,很多基于微觀的抽象概念,如雜化軌道、遷移數等,單純借助掛圖、投影、模型等常規(guī)教學工具教學,缺乏直觀的效果,難以實現師生之間有效的信息傳遞,不利于學生理解和把握。而多媒體動畫以生動的形式讓學生從多方位、多角度觀察,通過多種感官學習,做到抽象概念形象化,達到常規(guī)教學難以達到的教學效果和教學質量。如利用ChemOffice或ChemWindow結合Flash制作出各種類型雜化軌道(sp、sp2、sp3、dsp2、sp3d2等)及配合物中心離子雜化軌道的形成過程。這些三維結構圖形集圖、文、聲、像于一體,學生喜聞樂見、一目了然,在愉快的氣氛中理解化學概念。
五、結語
通過上述四項措施,改革大學化學教學模式,實現了教學質量的提高和創(chuàng)新人才的培養(yǎng),有利于科學技術的進步,大學化學教學之路必將越走越寬。お
參考文獻:
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お
Chemistry teaching of construction specialty
LI Chuangju, HU Siwei
(Wenhua College, Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074, P. R. China)
Abstract: Based on some experiences of chemistry teaching in Huazhong University of Science and Technology, the paper pointed out four suggestions to improve the teaching quality, including organizing teaching knowledge with the major require, reforming the teaching method and carrying out the heuristic idea, carrying out tutorial system and promoting the teaching by research, using multimedia superiority for edutainment. It helps to enhance the learning effect of college chemistry, realize the objective of innovative talent training.
Keywords:optimizing content; reform method; edutainment
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