劉曉莉，張 穎，梁 萍

(河北工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院，天津 300130)

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，人才供給與需求關(guān)系也發(fā)生了深刻的變化，面對(duì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的深刻調(diào)整、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)步伐的加快，特別是創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，對(duì)高等教育的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容要求重新進(jìn)行調(diào)整和定位。在教育部、國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部關(guān)于引導(dǎo)部分普通本科高校向應(yīng)用型方向轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見(jiàn)的引導(dǎo)下，一批高校開(kāi)始實(shí)施戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，在本科生階段確立應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位。

目前，為適應(yīng)上述要求，很多高校的化學(xué)、化工類專業(yè)，本科階段課程教學(xué)的改革也逐步向著應(yīng)用方向轉(zhuǎn)變。教學(xué)與實(shí)踐的結(jié)合越來(lái)越緊密，教學(xué)過(guò)程中，在強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)業(yè)理論水平的基礎(chǔ)上，通過(guò)強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的應(yīng)用能力培養(yǎng)[1]。同時(shí)，為了滿足擴(kuò)大學(xué)生自主學(xué)習(xí)時(shí)間，充分保障學(xué)生個(gè)性化發(fā)展要求，各個(gè)高校又普遍采取了縮減專業(yè)課學(xué)時(shí)的措施。以河北工業(yè)大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)課程為例，由兩學(xué)期共72學(xué)時(shí)縮減至一學(xué)期48學(xué)時(shí)。在課堂教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)大幅度減少的情況下，利用有限的學(xué)時(shí)數(shù)，實(shí)現(xiàn)高效的課堂教學(xué)效果，是擺在每一位授課教師面前的新考驗(yàn)。為了提高課時(shí)效率，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，推動(dòng)課堂教學(xué)改革，我們作了如下嘗試：

1 知識(shí)體系的優(yōu)化重構(gòu)

無(wú)機(jī)化學(xué)是面向化學(xué)、化工、生物、環(huán)境等專業(yè)一年級(jí)本科生開(kāi)設(shè)的一門(mén)基礎(chǔ)課，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)效果直接影響到后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，在整個(gè)課程體系中有著舉足輕重的地位。同時(shí)，無(wú)機(jī)化學(xué)與有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)并稱為四大基礎(chǔ)化學(xué)。這四門(mén)課程從來(lái)都不是孤立的，課程之間互相交叉，互為基礎(chǔ)，密不可分[2]。

無(wú)機(jī)化學(xué)課程主要內(nèi)容包括三大模塊，即化學(xué)反應(yīng)基本原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和元素化學(xué)，課程內(nèi)容平面化，知識(shí)點(diǎn)多，內(nèi)容零散繁雜。課時(shí)縮減后，每一個(gè)模塊更不可能再像原來(lái)那樣展開(kāi)揉碎去分析講解。我們就把所有內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理，整合優(yōu)化，重新分配了各知識(shí)模塊的學(xué)時(shí)，內(nèi)容如表1 所示，整理出一條提綱挈領(lǐng)的清晰脈絡(luò)，引導(dǎo)學(xué)生沿著這條脈絡(luò)主動(dòng)探索各個(gè)模塊的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)。

表1 改革前后三大知識(shí)模塊課時(shí)分配對(duì)比

化學(xué)反應(yīng)基本原理模塊涉及到化學(xué)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、化學(xué)平衡，這部分教學(xué)內(nèi)容和物理化學(xué)緊密結(jié)合，是后續(xù)物理化學(xué)課程中講授的重點(diǎn)內(nèi)容，容易被理解為重復(fù)講解而被忽略[3-4]。這就需要對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)進(jìn)行整合優(yōu)化，確定兩門(mén)課程講授的重點(diǎn)和難點(diǎn)，分別對(duì)各自重點(diǎn)講授的內(nèi)容重點(diǎn)強(qiáng)化。比如熱力學(xué)部分，無(wú)機(jī)化學(xué)從影響反應(yīng)方向的各種因素進(jìn)行討論，最終引出吉布斯函數(shù)的概念，并以此作為反應(yīng)自發(fā)方向的判據(jù)，而在物理化學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生有了一定的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，能夠?qū)虒W(xué)中出現(xiàn)的各種公式進(jìn)行詳細(xì)自主推導(dǎo)，我們就把這部分內(nèi)容放在物理化學(xué)課程中作引導(dǎo)性講授。無(wú)機(jī)化學(xué)側(cè)重于介紹基本概念，使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)公式的意義和重要應(yīng)用。而在后續(xù)學(xué)習(xí)物理化學(xué)的過(guò)程中更加深入的體會(huì)公式的來(lái)源以及重要物理意義，將課程的重復(fù)性轉(zhuǎn)為關(guān)聯(lián)性和遞進(jìn)性。

平衡理論包括酸堿平衡、沉淀-溶解平衡、氧化還原平衡、配位平衡等內(nèi)容，既是無(wú)機(jī)化學(xué)的理論基礎(chǔ)，又是分析化學(xué)中四大滴定的理論依據(jù)。無(wú)機(jī)化學(xué)從理論根源出發(fā)，討論平衡原理，分析化學(xué)從應(yīng)用出發(fā)，將其理論拓展，分析方法設(shè)計(jì)，分析結(jié)果的確定都是以平衡理論為基礎(chǔ)。二者有機(jī)結(jié)合，相輔相成[5]。在課程設(shè)計(jì)和講授內(nèi)容分配上就需要針對(duì)這一要求認(rèn)真梳理，重新定位，各有側(cè)重。

物質(zhì)結(jié)構(gòu)模塊主要有原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，是歷年來(lái)學(xué)生普遍反映比較難以理解的知識(shí)難點(diǎn)。這些都是學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)有機(jī)化合物幾何構(gòu)型、材料化學(xué)晶體結(jié)構(gòu)過(guò)程中必備的基礎(chǔ)知識(shí)，要求學(xué)生在充分掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上調(diào)動(dòng)空間想像力，在頭腦中建立化合物的三維空間構(gòu)型的概念，這對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)有一定的難度，在授課過(guò)程中，我們利用多種教學(xué)手段，生動(dòng)的描述微觀的現(xiàn)象，幫助學(xué)生輕松掌握原本非常抽象的理論。

元素化學(xué)部分的教學(xué)內(nèi)容涉及元素及其化合物的存在、制備、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及用途，知識(shí)點(diǎn)分散，化學(xué)反應(yīng)眾多[6]。為保證授課效果，我們根據(jù)實(shí)際情況對(duì)這部分知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，在教學(xué)過(guò)程中體現(xiàn)相關(guān)章節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，以點(diǎn)帶面、化繁為簡(jiǎn)。比如對(duì)副族元素，教學(xué)時(shí)重點(diǎn)講授第一過(guò)渡系的鉻、錳、鐵、銅、鋅，不僅解決了課時(shí)減少與教學(xué)內(nèi)容增加的突出矛盾，又有效避免了授課時(shí)面面俱到、泛泛而談的現(xiàn)象。針對(duì)中學(xué)階段已經(jīng)掌握的知識(shí)點(diǎn)，采取課下自學(xué)課上測(cè)驗(yàn)的形式，教師在點(diǎn)評(píng)過(guò)程中總結(jié)和補(bǔ)充。實(shí)踐表明重構(gòu)教學(xué)大綱，明確教學(xué)目標(biāo)，統(tǒng)一教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度，有效保證了教學(xué)質(zhì)量的提升。

2 實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法多樣化

2.1 強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力

無(wú)機(jī)化學(xué)的授課對(duì)象是剛剛進(jìn)入大學(xué)的一年級(jí)新生，普遍保留著中學(xué)階段的學(xué)習(xí)方法和慣性。面對(duì)學(xué)時(shí)少和信息量劇增的新形勢(shì)有著強(qiáng)烈的不適應(yīng)，甚至感到茫然，不知所措。針對(duì)這些情況，我們首先對(duì)大學(xué)學(xué)習(xí)方法進(jìn)行介紹，強(qiáng)調(diào)大學(xué)更加注重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，讓學(xué)生積極適應(yīng)新的教學(xué)方法。例如：通過(guò)舉辦學(xué)習(xí)方法交流會(huì)、安排導(dǎo)航課等系列養(yǎng)成教育，幫助他們盡快完成角色轉(zhuǎn)變，適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)方式。

2.2 充分利用智能化教室，實(shí)現(xiàn)小班授課

目前，全國(guó)各個(gè)高校中，無(wú)機(jī)化學(xué)是很多相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課，開(kāi)課班級(jí)多，學(xué)生人數(shù)多。多采用合班的方式授課，這顯而易見(jiàn)地會(huì)影響教學(xué)效果。在條件允許的前提下，我們向?qū)W校申請(qǐng)了智能化教室，采取小班授課。這樣，每個(gè)自然班學(xué)生人數(shù)基本在30～35人，由于學(xué)生人數(shù)少，教師對(duì)每位同學(xué)的關(guān)注度提高，更有利于“以學(xué)論教”，從而改變傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生只是消極被動(dòng)地接受知識(shí)的狀態(tài)，把教學(xué)視為學(xué)生通過(guò)自主活動(dòng)主動(dòng)建構(gòu)學(xué)習(xí)意義的過(guò)程，使學(xué)生真正成為知識(shí)意義的建構(gòu)者。在教學(xué)過(guò)程中，再將學(xué)生分為若干小組，每組確定一個(gè)主題，學(xué)生根據(jù)相關(guān)章節(jié)內(nèi)容自行設(shè)計(jì)考點(diǎn)，并通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，讓學(xué)生參與到教學(xué)過(guò)程中，真正體現(xiàn)學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向的OBE理念。在教學(xué)討論中通過(guò)頭腦風(fēng)暴，進(jìn)而激發(fā)出新的靈感，為教師更好的去講解課程中的重難點(diǎn)提供了新的思路，也可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。

2.3 講授知識(shí)專業(yè)化和趣味化結(jié)合

無(wú)機(jī)化學(xué)課程知識(shí)點(diǎn)多，而且理論性很強(qiáng)，單純的講授和推導(dǎo)會(huì)使學(xué)生感到枯燥。在教學(xué)過(guò)程中，我們及時(shí)跟蹤相關(guān)文獻(xiàn)中最新的研究成果，以及新聞報(bào)道中的化工行業(yè)新成就，將教材中的理論與有關(guān)的科技研究成果和生產(chǎn)、生活中的具體事例相結(jié)合。在避免教學(xué)內(nèi)容抽象、枯燥的基礎(chǔ)上，拓寬學(xué)生的知識(shí)面。讓學(xué)生意識(shí)到，所學(xué)的理論知識(shí)不僅能夠解釋一些生活中常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，同時(shí)還是解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的基礎(chǔ)，更是日后創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的必備能力，這就不僅激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更會(huì)極大地提高他的學(xué)習(xí)動(dòng)力[7]。讓學(xué)生更加深入了解化工，熱愛(ài)化工。在這次抗擊新冠肺炎疫情的戰(zhàn)役中，我們?cè)诮虒W(xué)中從口罩和防護(hù)服的制作過(guò)程入手，強(qiáng)調(diào)從治療、消殺、防護(hù)的全過(guò)程中，無(wú)時(shí)無(wú)刻都有化學(xué)、化工的存在，在這一點(diǎn)上，我國(guó)的化工、醫(yī)藥這一關(guān)鍵領(lǐng)域具備世界最全的產(chǎn)業(yè)鏈和最大的產(chǎn)能，不僅將理論知識(shí)融入到實(shí)際中，又在課堂融入了思想政治教育，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情。再比如元素部分的知識(shí)雖然瑣碎零散，重點(diǎn)不突出，系統(tǒng)性不強(qiáng)，但恰恰是和我們生活聯(lián)系最為緊密的科學(xué)。很多元素都是人體必需的常量元素和微量元素，它們直接或間接地決定了人體的生理功能和人體健康，在教學(xué)過(guò)程中講授一些與身心健康直接相關(guān)的元素，激發(fā)了學(xué)生的主動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣[8]。

3 改革評(píng)價(jià)方法，注重過(guò)程管理

堅(jiān)持成果目標(biāo)導(dǎo)向，提升培養(yǎng)質(zhì)量，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程和綜合能力的考核尤為重要。過(guò)程管理應(yīng)充分利用教學(xué)資源，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)對(duì)學(xué)生的課前預(yù)習(xí)、課堂在線測(cè)試、互動(dòng)討論以及課后作業(yè)、學(xué)習(xí)筆記的全面統(tǒng)計(jì)和掌握，為過(guò)程考核提供了詳細(xì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[9]，充分的利用了信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，將過(guò)程考核納入平時(shí)成績(jī)的考核，在最終課程考核中提高平時(shí)成績(jī)所占比例，這樣學(xué)生也重視平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程和綜合能力的鍛煉，避免了以往有的學(xué)生只是在考試前突擊復(fù)習(xí)以應(yīng)付考試。

4 雙基并重，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，想要學(xué)好化學(xué)就離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的靈魂，是化學(xué)的魅力和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的主要源泉，更是培養(yǎng)學(xué)生思維能力和創(chuàng)新能力的重要方法和手段，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)操作能力也是未來(lái)化學(xué)學(xué)習(xí)和工作的必備技能。教學(xué)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)相輔相成，相互促進(jìn)。因此，實(shí)驗(yàn)課程安排要與理論教學(xué)同步，在保證理論知識(shí)有機(jī)銜接的前提下，可以適當(dāng)調(diào)整理論內(nèi)容的順序。我們針對(duì)大一新生開(kāi)設(shè)的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)是無(wú)機(jī)物制備，該實(shí)驗(yàn)包括很多基本操作和技能，學(xué)生通過(guò)努力，由生疏到熟練，失敗再重來(lái)，最終制出產(chǎn)品，都非常興奮，這也極大的激發(fā)了學(xué)生的興趣。我們最大程度的利用實(shí)驗(yàn)室資源，為學(xué)生增加了綜合性和自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，例如針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中常見(jiàn)的廢水、廢氣等問(wèn)題，給學(xué)生提出問(wèn)題，讓他們自主提出解決方案，以此培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐思維，體會(huì)學(xué)有所用的快樂(lè)。通過(guò)項(xiàng)目式教學(xué)和團(tuán)隊(duì)合作等方式，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。

5 結(jié)論

在學(xué)時(shí)減少背景下，通過(guò)重構(gòu)教學(xué)大綱，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)和評(píng)價(jià)方式，統(tǒng)一教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度等系列措施實(shí)現(xiàn)由“教”到“學(xué)”的轉(zhuǎn)變。經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)，學(xué)生逐步適應(yīng)了自主學(xué)習(xí)的過(guò)程，特別是在教師的啟發(fā)下能夠利用熱力學(xué)，物質(zhì)結(jié)構(gòu)，電化學(xué)等知識(shí)來(lái)分析化合物性質(zhì)，比如利用電極電勢(shì)分析其氧化還原能力相對(duì)強(qiáng)弱，利用價(jià)層電子構(gòu)型分析物質(zhì)穩(wěn)定性，善于發(fā)現(xiàn)總結(jié)規(guī)律，繪制元素化合物之間聯(lián)系的框架圖[10]，即使在元素模塊學(xué)時(shí)縮減比較多的情況下，依然保證了教學(xué)效果。

以我院某專業(yè)2017、2018、2019級(jí)班級(jí)無(wú)機(jī)化學(xué)課程成績(jī)分布(班級(jí)人數(shù)均為33人)為例，總成績(jī)分布如圖1所示。

圖1 某專業(yè)近三年無(wú)機(jī)化學(xué)課程班級(jí)成績(jī)分布

從圖1中可以看出， 經(jīng)過(guò)一系列教學(xué)改革嘗試，學(xué)生成績(jī)分布明顯變化，而且成績(jī)分布更加集中，充分說(shuō)明在少課時(shí)背景下，我們采取的教學(xué)改革措施是成功的。