車 平 李新學(xué) 閆紅亮 李文軍

(北京科技大學(xué)化學(xué)系，北京100086)

化學(xué)與社會(huì)課程授課方式探討

車 平*李新學(xué) 閆紅亮 李文軍

(北京科技大學(xué)化學(xué)系，北京100086)

重點(diǎn)講述了北京科技大學(xué)“化學(xué)與社會(huì)”課程課堂講授方式的改革與實(shí)踐，并與傳統(tǒng)授課模式的效果進(jìn)行了比較，提出在教學(xué)大綱范疇內(nèi)，以“教無(wú)定法”為思想宗旨，使得大學(xué)化學(xué)課堂的授課方式呈現(xiàn)多樣性，并在實(shí)踐中取得了很好的教學(xué)效果。

化學(xué)與社會(huì)；授課方式；專題化；分層次

從小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)，直至研究生階段，一個(gè)學(xué)生的完整培養(yǎng)常有數(shù)以百計(jì)教師的參與。其中給學(xué)生留下深刻印象的教師不外乎兩類：一類是概念準(zhǔn)確、內(nèi)容特別嫻熟還有激情的；一類是形式活潑，寓教于樂的。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，學(xué)生獲取知識(shí)的途徑日趨多樣化，教師僅靠學(xué)識(shí)淵博，越來(lái)越難以吸引大學(xué)課堂里的學(xué)生了。我們?cè)鴩L試在課堂上一口氣背誦元素周期表的所有元素以吸引學(xué)生，但發(fā)現(xiàn)學(xué)生也只是發(fā)出一聲驚訝的“哇”后，沒多久又出現(xiàn)思想開小差甚至玩手機(jī)的現(xiàn)象。于是我們不得不思考授課方式的改革，及如何將學(xué)生的注意力完全吸引到課程上，在掌握大綱要求的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，對(duì)社會(huì)生產(chǎn)和生活中的化學(xué)問題進(jìn)行深入思考并加以解釋。

北京科技大學(xué)的化學(xué)與社會(huì)課程歷經(jīng)近20年的建設(shè)，已經(jīng)形成具有自己特色的課程體系[1]。通過借鑒近年來(lái)國(guó)內(nèi)各高校不斷深化的教學(xué)改革，結(jié)合我們自己的教學(xué)實(shí)踐，得到了以下幾點(diǎn)體會(huì)。

1 化學(xué)與社會(huì)課程的內(nèi)容要求專題化的授課模式

化學(xué)與社會(huì)課程的內(nèi)容較雜，涉及的面又廣，而且內(nèi)容隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷更新。這就要求授課教師不斷充實(shí)豐富課程內(nèi)容，才能深入淺出，把每一節(jié)課都講得妙趣橫生。為了充分發(fā)揮各位教師的專長(zhǎng)，2010年以后我們借鑒了清華大學(xué)的授課經(jīng)驗(yàn)，將化學(xué)與社會(huì)課程的內(nèi)容分為基本理論部分和四個(gè)專題，專題部分由四位教師分別講授，每一位教師講授一個(gè)固定專題，收到了很好的效果。四個(gè)專題根據(jù)教師的研究領(lǐng)域，分別為能源、材料、環(huán)境和人類健康。

負(fù)責(zé)講授能源專題的教師的研究課題是“石油三采過程中表面活性劑驅(qū)油機(jī)理研究”，所講授的內(nèi)容貼近世界能源現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，學(xué)生聽課的興趣很高。由石油的開采到煉制，以至于如何利用石油化工過程最大限度地獲得其中的能量及化工原料，形成了一個(gè)完整的知識(shí)鏈。這樣能源部分比較枯燥的能量轉(zhuǎn)化與計(jì)算部分，以及石油化學(xué)與煤化學(xué)的基本化學(xué)反應(yīng)也迎刃而解了。

負(fù)責(zé)講授材料專題的教師多年一直從事材料方面的研究，由他主講的專題很好地融入了資源的分布、材料的冶煉，以及目前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)材料的需求特點(diǎn)等內(nèi)容，使一些管理專業(yè)或經(jīng)濟(jì)貿(mào)易專業(yè)的學(xué)生獲益匪淺。結(jié)合鋼鐵冶金行業(yè)的特點(diǎn)，著重介紹了金屬材料的結(jié)構(gòu)、功能和未來(lái)發(fā)展方向。

負(fù)責(zé)主講環(huán)境專題的教師注意結(jié)合當(dāng)前社會(huì)上多發(fā)的一些環(huán)境問題，如針對(duì)北京冬季多發(fā)的霧霾天氣，教師組織學(xué)生討論霧霾的形成，組成調(diào)研小組對(duì)北京地區(qū)霧霾的來(lái)源進(jìn)行調(diào)研，正值兩會(huì)期間組織學(xué)生討論如果你是人大代表，如何諫言環(huán)境治理問題等。這位教師針對(duì)目前主要的環(huán)境問題，甄選了大量的視頻文件進(jìn)行剪接，制成一些對(duì)比鮮明的視頻課件。通過結(jié)合視頻的方式進(jìn)行討論，課堂效果較好。對(duì)于網(wǎng)上流傳的一些環(huán)境問題，組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證或進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，發(fā)現(xiàn)了大量以訛傳訛的情況。這樣的經(jīng)歷，使得學(xué)生在將來(lái)走向社會(huì)時(shí)，面對(duì)輿論的時(shí)候會(huì)有一個(gè)科學(xué)的態(tài)度。

以上實(shí)例說(shuō)明在化學(xué)與社會(huì)的課程組織上要發(fā)揮每個(gè)教師獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合自己的研究領(lǐng)域去準(zhǔn)備課程，不但教師得心應(yīng)手，學(xué)生也會(huì)受益匪淺，有些學(xué)生在教師的指導(dǎo)下結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目進(jìn)行了社會(huì)調(diào)查，甚至發(fā)表了相關(guān)研究論文[2]。

2 化學(xué)與社會(huì)課程的定位要求其教學(xué)方法的靈活性

化學(xué)與社會(huì)課程的開設(shè)主要是為了滿足文管類大學(xué)生拓寬知識(shí)面和加強(qiáng)文理滲透的要求，全面提高學(xué)生的科學(xué)文化素質(zhì)而開設(shè)的。既然是素質(zhì)教育，必然要更加重視課堂上學(xué)生的主體性。高錦章[3]認(rèn)為，先要考慮的不是教師想講什么，而是學(xué)生要學(xué)什么；不是向?qū)W生宣傳化學(xué)如何重要，而是向?qū)W生講明化學(xué)對(duì)他的專業(yè)學(xué)習(xí)、乃至今后的工作和生活有什么幫助，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，自覺地學(xué)習(xí)化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)。在這里我們認(rèn)為，化學(xué)與社會(huì)的課程設(shè)計(jì)不但要解決學(xué)什么的問題，還要設(shè)計(jì)好怎么學(xué)的問題。文管類學(xué)生情感豐富，對(duì)新鮮的教學(xué)模式敏感、好奇，要依據(jù)他們的特點(diǎn)設(shè)置教學(xué)模式。經(jīng)過幾年的實(shí)踐，我們認(rèn)為以下幾種教學(xué)方法在課堂上具有較好的效果。

第一，針對(duì)熱點(diǎn)問題，每個(gè)學(xué)期組織一到兩次的課堂辯論會(huì)。北京科技大學(xué)的化學(xué)與社會(huì)課程中有關(guān)辯論會(huì)的環(huán)節(jié)已經(jīng)實(shí)踐了近十年了，現(xiàn)在已經(jīng)成了一個(gè)傳統(tǒng)。辯論會(huì)的辯題每年不同，教師給出幾個(gè)選項(xiàng)，由學(xué)生討論最后決定。完成了抽簽和分組后，學(xué)生會(huì)有兩到三個(gè)星期去準(zhǔn)備。在準(zhǔn)備的過程中，學(xué)生通過查找文獻(xiàn)和討論，掌握了大量的化學(xué)知識(shí)，同時(shí)對(duì)一些不能理解的知識(shí)點(diǎn)和現(xiàn)象產(chǎn)生求知欲和好奇。那么在這兩三周的授課時(shí)間里，我們要解決的就是學(xué)生好奇的化學(xué)問題。幾年下來(lái)我們積累了很多辯題，其中很大一部分與環(huán)境及能源專題有關(guān)，比如“發(fā)展經(jīng)濟(jì)與保護(hù)環(huán)境能否并行？”、“我國(guó)現(xiàn)階段節(jié)約能源與發(fā)展新能源哪個(gè)更重要？”等等。

第二，理論內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。我校的化學(xué)與社會(huì)課程自1999年被學(xué)校確定為文管類本科生的必修課程以來(lái)，就著手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課，編寫實(shí)驗(yàn)教材，并多次更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。我?；瘜W(xué)與社會(huì)的實(shí)驗(yàn)課為8學(xué)時(shí)，共兩個(gè)單元的實(shí)驗(yàn)。單元一是生活中的化學(xué)及水質(zhì)測(cè)定，最初幾年的內(nèi)容主要包括火山爆發(fā)(重鉻酸銨固體受熱分解反應(yīng))、水中花園(金屬鹽與水玻璃的反應(yīng))、示溫涂料、指紋鑒定、酒后開車的檢測(cè)、糖尿病的檢驗(yàn)、維生素C的性質(zhì)、固體酒精制備、污油漬去除方法、水的總硬度測(cè)定及雜質(zhì)離子檢測(cè)。設(shè)定這些實(shí)驗(yàn)的目的是引起學(xué)生的興趣。經(jīng)過幾年的實(shí)踐，目前我們保留了其中的火山爆發(fā)、示溫涂料、酒后開車的檢測(cè)、糖尿病的檢驗(yàn)、維生素C的性質(zhì)、以及水的總硬度測(cè)定及雜質(zhì)離子檢測(cè)幾項(xiàng)，同時(shí)增加了“山重水復(fù)”和“亞硝酸鈉與食鹽的鑒別”兩項(xiàng)?！吧街厮畯?fù)”是配位反應(yīng)和沉淀反應(yīng)交替出現(xiàn)，表現(xiàn)為不同顏色的沉淀交替出現(xiàn)又溶解。通過這個(gè)反應(yīng)學(xué)生可以了解化學(xué)平衡的概念，并掌握化學(xué)平衡實(shí)際上是動(dòng)態(tài)平衡的道理。“亞硝酸鈉與食鹽的鑒別”實(shí)驗(yàn)受學(xué)生喜歡的原因是近年來(lái)各種媒體宣傳亞硝酸鹽是一種強(qiáng)烈致癌物質(zhì)，學(xué)生知道但又沒有見過。這個(gè)實(shí)驗(yàn)不僅讓學(xué)生掌握了氧化-還原反應(yīng)的原理，還了解了亞硝酸鹽對(duì)人體產(chǎn)生毒害的機(jī)理及預(yù)防方法。

第三，文字展示與視頻動(dòng)畫相結(jié)合。視頻和動(dòng)畫作為現(xiàn)代技術(shù)手段在課堂上使用存在是否恰當(dāng)?shù)膯栴}。如果不突出主題，不及時(shí)更新材料，上課效果當(dāng)然不會(huì)好。我們將現(xiàn)有的視頻進(jìn)行適當(dāng)?shù)募糨?，穿插到課件當(dāng)中，每15分鐘左右播放一個(gè)3到5分鐘的短片，用來(lái)鞏固或舉例說(shuō)明前面的理論，教學(xué)效果還是相當(dāng)好的。尤其是針對(duì)課程內(nèi)容自己拍攝的短片(北京科技大學(xué)化學(xué)系拍攝了大量實(shí)驗(yàn)視頻)，對(duì)學(xué)生的幫助更大。動(dòng)畫的使用也能起到意想不到的效果，文科生對(duì)雜化軌道的形成特別難以想象，但當(dāng)我們展示了動(dòng)畫以后，他們就很容易理解了。

3 化學(xué)與社會(huì)課程的授課對(duì)象要求分層次教學(xué)

化學(xué)與社會(huì)課程的授課對(duì)象具有的背景知識(shí)和化學(xué)基礎(chǔ)往往差異非常大，他們中既有文管類的文科生，又有非化學(xué)化工專業(yè)的理工科學(xué)生。高考制度的改革使各個(gè)省份選拔學(xué)生的自主性增大，客觀上也造成了學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)程度各異。根據(jù)我們的調(diào)查，在大學(xué)中同一個(gè)專業(yè)就讀的學(xué)生中，既有文科生，也有理科生。在理科生中，有高考考了化學(xué)的，也有沒考的。我校經(jīng)濟(jì)等專業(yè)的學(xué)生就是這樣。這給課程的設(shè)計(jì)帶來(lái)了一定的難度：在介紹化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)，理科生尤其是高考考了化學(xué)的學(xué)生覺得太基礎(chǔ)，太簡(jiǎn)單，提不起興趣；而如果直接進(jìn)入“原子結(jié)構(gòu)”部分，又有一半的學(xué)生聽起來(lái)非常費(fèi)勁。針對(duì)這種情況，有必要采用“分層次”教學(xué)的方法[4,5]，可以把文科生與理科生分成不同的班級(jí)授課，也可以為文科生增加一些學(xué)時(shí)，補(bǔ)學(xué)有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。對(duì)于一些學(xué)有余力的學(xué)生，可以為他們推薦一些化學(xué)的經(jīng)典書籍以及一些有用的網(wǎng)絡(luò)資源[6]，以擴(kuò)充他們的視野和知識(shí)面。

4 化學(xué)與社會(huì)課程適合利用慕課資源

慕課是大眾公開在線課程的簡(jiǎn)稱，由英文詞Massive Open Online Courses(MOOCs)翻譯而來(lái)。慕課這一新型在線學(xué)習(xí)模式是2012年由美國(guó)幾所大學(xué)提出的，近幾年在世界范圍內(nèi)取得了迅猛的發(fā)展[7]。目前全球比較成規(guī)模的MOOCs平臺(tái)有三個(gè)，分別是斯坦福大學(xué)發(fā)起的Udacity網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，耶魯大學(xué)、麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)一起共建、共享的全球最大在線課程聯(lián)盟Coursera和哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院推出的edX在線教育平臺(tái)。短短三年時(shí)間，和三大平臺(tái)合作的高校已近200家，更有眾多教授以個(gè)人的方式與三大平臺(tái)合作。目前我國(guó)的北京大學(xué)、清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)和上海交通大學(xué)等知名高校也加入其中。不同于一般的網(wǎng)絡(luò)公開課，MOOCs模式下的大學(xué)課程，更強(qiáng)調(diào)教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的在線互動(dòng)，而且方式靈活、時(shí)間不限。學(xué)習(xí)者很容易參與到名校名師高質(zhì)量的在線課程中[8,9]。

在MOOCs迅猛發(fā)展的形勢(shì)下，我們高校教師，尤其是基礎(chǔ)課教師應(yīng)當(dāng)及時(shí)轉(zhuǎn)變觀念，與時(shí)俱進(jìn)，鉆研新的教學(xué)方式、完善知識(shí)儲(chǔ)備、提升教學(xué)能力、并積極發(fā)揮教學(xué)團(tuán)隊(duì)作用，在教學(xué)中充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，才能使課程具有足夠的吸引力、凝聚力，更好地完成課程的授受過程。

化學(xué)與社會(huì)課程是一門兼顧知識(shí)性和趣味性的課程，由于其知識(shí)面寬以及與社會(huì)問題緊密聯(lián)系的特點(diǎn)，非常適合慕課的教學(xué)模式，因此我們自2015年起開始在慕課環(huán)境下對(duì)化學(xué)與社會(huì)課程的教學(xué)模式進(jìn)行改革和探索，使其適應(yīng)新的教學(xué)環(huán)境，利用優(yōu)質(zhì)的線上資源，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和課堂教學(xué)質(zhì)量。

總之，教育應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持以人為本，課程效果應(yīng)以對(duì)學(xué)生當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響及其發(fā)揮的作用為判據(jù)。教與學(xué)是對(duì)立的統(tǒng)一體，兩個(gè)“好”合成一個(gè)“好”才算真好，因?yàn)楹饬拷虒W(xué)質(zhì)量的最終指標(biāo)是學(xué)生學(xué)的如何，進(jìn)而才能追溯教師教的如何。對(duì)于化學(xué)與社會(huì)這樣的素質(zhì)課程來(lái)說(shuō)，教學(xué)模式和教學(xué)方法更應(yīng)該提倡靈活性、多樣化，除了專題化、分層次、結(jié)合慕課、辯論、視頻等方法和手段外，應(yīng)結(jié)合各校的特點(diǎn)，積極探索更加有效的模式。

[1]李新學(xué),路麗英,臧麗坤.化工高等教育,2007,No.2,18.

[2]臧麗坤,路麗英,李新學(xué),車 平,閆紅亮,李 苗.化工高等教育,2010,No.4,44.

[3]高錦章.化學(xué)教育,2004,No.5,41.

[4]宋繼梅,楊 捷,吳振玉,黃方志,王海燕.高等理科教育,2011,No.6,126.

[5]周建峰,支三軍,婁鳳文,孫小軍.中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2010,No.19,38.

[6]馬宏佳,李新璐.課程·教材·教法,2011,31(6),82.

[7]潘燕桃,廖昀赟.大學(xué)圖書館學(xué)報(bào),2014,No.4,21.

[8]鮑浩波.大學(xué)化學(xué),2016,31(5),15.

[9]王富林,徐 昕,周偉紅,徐艷萍,胡起祥.大學(xué)化學(xué),2014,29(6),15.

Study on the Teaching Method for Course of Chemistry and Applying Chemistry to Society

CHE Ping*LI Xin-Xue YAN Hong-Liang LI Wen-Jun
(Department of Chemistry,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100086,P.R.China)

In this paper,the reform and practice of the course of“chemistry and applying chemistry to society”at University of Science and Technology Beijing are introduced.Several new teaching methods were used in the past years in our course,and the results were studied by comparing it with that of the traditional method.We propose that teachers should try different teaching methods under the direction of syllabus,in order to make the course more interesting and promising.

Chemistry and applying chemistry to society;Teaching method;Special lectures; Teaching by different levels

G64；O61

10.3866/PKU.DXHX201607008

*通訊作者，Email:cheping@ustb.edu.cn

www.dxhx.pku.edu.cn