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樹立學生的學習信心
近幾年,由于高考的改革,中學采取模塊式教學,學生根據高考需要,可以選擇不同課程學習,導致許多學生根本沒有學過有機化學。而高校授課學時的壓縮又導致學生無機化學的理論基礎非常薄弱,所以很多學生擔心有機化學很難學好。可以告訴學生有機化學與無機化學聯系并不緊密,對有機化學的學習影響不是太大,主要用到部分物質結構知識,我們會在課堂中復習,消除學生的恐懼心理。還應結合專業特點,介紹有機化學與專業的關系,有機化學知識在相關行業領域的應用及重要性,使學生了解有機化學學習的重要性,并讓學生感受到有機化學是可以學以致用的,從而提高學生的學習信心及積極性。如:針對生物制藥類專業的同學,可著重講述有機化學在藥物合成中的作用。現今,95%的藥品都來自化學合成,沒有有機化學的發展就沒有新藥物開發,就沒有現代醫學。過去曾長期危害人類健康的結核病、霍亂、傷寒、瘧疾、傳染性肝炎等疾病,由于特效藥的出現已得到有效的治療[2]。針對環境科學的同學可重點介紹與環境治理相關的有機化學知識,如:室內裝修甲醛、甲苯的危害,墨西哥灣漏油事件,各種固氣體廢棄物的處理等。針對高分子專業的同學則要重點介紹有機高分子材料如:聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛樹脂、雙酚A等的制備與應用。這樣能成功地吸引學生的注意力,激發學生對有機化學的學習興趣,為課程的教學奠定良好的基礎。
精致課件,提高有機化學的趣味性
多媒體教學具有傳統教學方式無法比擬的優勢,利用多媒體可以達到事半功倍的效果。它不但能增加課堂教學傳播的信息量,提高教學效率,而且能使教師教學更形象生動,提高教學質量。選用圖文并茂、數據翔實、多彩多色的PPT教學來取代傳統黑板板書,可以讓抽象內容形象化、直觀化,學生學習起來就會覺得生動有趣而不再枯燥乏。根據課程需要精致一套切實可用的課件非常必要,課件制作太呆板會使學生產生視覺疲勞而厭倦,而過于花哨的課件又會過于分散學生的注意力,影響學生思考[2]。一般來講,樸素的底色配以清晰的文字、版面簡潔、題目醒目的多媒體課件很受歡迎。利用Flas制作技術及PPT動畫設計功能,可以將每一個分子的結構、反應及反應機理,反應中反應物的立體變化等演變歷程清楚地呈現在學生的面前,從而使有機反應更生動、明了、直觀、逼真。利用三維立體圖,輔助動態效果以及聲音,能夠將復雜的立體結構及反應過程生動形象地表示出來。這些將抽象內容形象化的多媒體教學,可以使學生更直觀地了解抽象的反應過程,降低接受理解的難度,從而對知識掌握得更深刻更全面。
[關鍵詞]環境;綠色化學;教學;教學方法
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)04-0044-02
綠色化學,也被稱為環境友好化學,清潔化學或無污染化學,主要是指在化學品的設計、制造和使用過程中,利用一系列的原則來減少、甚至消除有毒有害物質的使用或在過程中的生成的化學。綠色化學的核心是“原子經濟性”,基本原理是公認的十二原則。綠色化學是更高層次的環境友好化學,與環境保護不同,綠色化學不是被動地治理環境污染,而是主動地防止化學污染,是從物質產生的源頭控制廢物的產生,減少對環境的污染。所以綠色化學對環境保護及社會的可持續發展具有重要的指導意義, 這與現代化工工業發展趨勢相吻合。
一、綠色化學課程教學的意義
大學生是我國科學技術未來的生力軍,在大學課程中開設綠色化學課程,通過相關的教學活動培養大學生的環境保護意識,有利于從根本上防止污染,有利于實現社會可持續發展。作為化學教育工作者,我們有責任和義務將綠色化學及相關知識引入高等教育知識體系中,并系統傳授給學生。
隨著對綠色化學科學研究的不斷深入,綠色化學的思想和觀念逐步為人們接受,并被引入高校教W活動中,很多高校都開設了綠色化學課程。綠色化學作為一門新的課程,具有涉及知識面廣、綜合性強的特點。與化學其他課程不同,綠色化學沒有完善的知識體系和教學大綱,因此如何結合時代特點和專業知識,為大學生講授綠色化學課程,是任課教師在教學過程中面臨的主要問題。作者從2009年開始在江蘇師范大學為環境工程專業學生講授綠色化學課程,在教學過程中積累了一些經驗,進行了一些有益的嘗試。
二、綠色化學課程教學方法的探索
針對綠色化學的課程特點,我們對其教學方法進行了以下探索。
(一)精選教學內容 啟發學生的興趣
綠色化學是一門新興的學科,發展很快,但沒有較為成熟的教材,需要教師根據教學目標選取教學內容。這也為教師提供了一定的自由空間,教師可以結合自己的科研方向和學術思想、提供最新的學術動態。另一方面,綠色化學課程的教學內容與有機化學聯系緊密,涉及很多有機合成反應的方法和條件,如果只進行抽象的講解,學生容易感到枯燥乏味。因此在教學過程中,應適時地結合實際生活,用生動的實例充實課堂教學,展現綠色化學在現代生活中的重要作用,進而激發學生對這門課程的學習興趣。例如,介紹“白色污染”及解決措施,這樣學生就會對綠色化學有更加充分的了解,也能夠加深學生對綠色化學在日常生活中的實用性和重要性的認識。
綠色化學是一門交叉學科,發展速度很快,而且涉及很多化學相關領域, 因此我們在滿足教學基本要求的前提下, 采用靈活多樣的教學形式,并經常對教學內容進行更新。比如在課堂教學中,根據學生的接受情況,將一些相關的具有應用價值的最新研究成果添加到教學內容中。另外,也可以利用學校的網絡數據庫資源來提供關于綠色化學的最新科研成果的鏈接,以便學生隨時閱覽、學習,讓學生了解綠色化學的研究動態及最新進展,提高學生對該門課程的學習興趣,增強他們對新問題的求知欲望,使學生獲取更多的知識。
(二)多種教學方法結合使用,啟發學生思考
傳統的課堂教學主要是“講解―接受型”教學模式,教師是教學信息的主動發出者,學生則是被動地接受知識,這種教學中師生的互動交流少,教學氣氛沉悶,也阻礙了學生主動學習的積極性和創新能力的培養。相比之下,研究性教學是深受廣大師生歡迎的教學方式,可以將課程的內容轉變成生活、生產或科學中的實際問題,以學生為中心,在教師的引導下按照科學研究的模式來分析、解決這些問題,最終達到學生獲取知識、提高能力的一種教學過程。
在研究性課堂教學中,教師作為指導者,在設定的問題情境中要引導學生主動思考問題, 幫助學生找到解決問題的辦法,這種教學方式有助于培養學生的創新意識。如在講授綠色溶劑技術這個章節時,我們讓學生在課前查閱相關的文獻資料,了解有關的科學前沿內容。在該章節的課堂教學過程中, 可以將這節課的10~15 分鐘左右的時間留給學生介紹自己的學習體會,以及對綠色溶劑技術的理解,分組進行討論,以提高他們的學習主動性,強化學生的科學思維方式。這種自主學習可以讓學生體會到學習的樂趣,同時也鍛煉了學生文獻查閱和使用網絡資源的能力。課堂教學和學生自主學習的有機結合可以有效地提高教學效果,有利于培養創新性人才。
作為一門專業課,綠色化學每節課要傳遞的信息量非常大,多媒體教學技術的運用大大提高了綠色化學課程的學習效率。但是,多媒體教學的缺點是容易導致學生一直處于抄筆記的狀態,沒有時間去消化和思考教師講授內容,不能和教師互動,只能被動接受課堂內容。所以要改善教學效果,就應該結合本課程的特點以及學生的實際情況,合理地使用多媒體教學手段,注意不同教學手段間的配合使用。
課堂教學是學生學習綠色化學的主要場所,但豐富多彩和形式多樣的課外活動是對課堂教學的良好補充,將二者有效結合起來,能夠起到事半功倍的效果。為全面提高學生的綠色化學素質,我們一方面組織學生到學校的實習基地,有合作的化工廠或制藥公司參觀調查并進行交流。另一方面,通過課外實驗教學來配合課堂教學進行綠色化學教育,讓學生在具體的實驗過程中進一步強化綠色化學觀念,如在環境工程專業學生的研究設計性實驗中分別采用有機溶劑和離子液體為反應介質合成一些有機化合物,讓學生對兩種合成方法進行比較。這樣不僅能鍛煉學生的動手能力,而且能使他們用理論聯系實際,真正感受到環境污染帶來的危害性,增加他們迫切保護環境的積極性。另外在畢業設計和課程設計中有意識按綠色化學要求進行,開展專題講座,環保展覽宣傳等,讓綠色化學融入人才培養全過程,增強學生的環保意識。
(三)建立合理的考核機制,注意與學生的互動和反饋
在教學過程中,我們發現一些學生上課聽講不認真,主動學習積極性低,部分學生為了獲得更高的平時成績,抄襲別人的作業。因此,提高學生的學習興趣,優化考核體系顯得尤為重要。
綠色化學課程的最終成績包括課程論文成績和平時成績兩部分。在每學期的授課中,我們通常在完成課堂教學任務前給出課程論文的具體要求,要求學生根據綠色化學課程的學習內容,結合課程論文的具體要求,查找和閱讀有關的文獻,綜合運用所學知識,整理和撰寫課程論文。考慮到學生的實際情況,在這個環節通常也會給出一些相關指導,如每個數據庫的使用教程和視頻等,課程論文的完成很好地培養了學生檢索文獻、閱讀文獻、分析問題和解決問題的能力,也為環境工程專業學生的畢業論文設計打下了良好的基礎。
綠色化學的平時成績一般由出勤率,作業和課堂表現構成。不同于其他化學類課程的考核方式,在綠色化學課程的考核中,我們將學生在課堂教學中的表現以及課后心得體會也計入平時成績。如在某些章節的課堂教學前,對學生進行分組,給每組學生布置一些題目,課堂教學中,每組可派出代表對相關問題給出解答,組與組之間可以互相提問。學生通過這個環節的學習可以更好地了解相關教學內容的背景知識,更深刻地掌握教學知識點。教師根據每組學生的表現進行打分,并將這部分成績計入平時成績中。課程結束后,每個參與的學生都要總結該課程的學習心得體會,對課程進行簡單的評價并給出自己的意見和建議,這部分內容也作為平時成績的一部分。以上教學活動的開展,一方面可以提高學生的學習積極性,另一方面學生給出的意見和建議可以督促任課教師改進教學方法,提高教學水平。在這門課程中,部分評價意見如下:1.綠色化學這門課跟我們的生活關系密切,感覺很有用;2.課堂上老師舉的例子很生動,學到了很多東西,擴展了知識面;3.通過準備課程論文,感覺自己查閱文獻的能力提高了;4.喜歡老師的講課,內容吸引人,但是有部分反應有機化學里沒學過,能否多講一些。
總的來看,學生對這門課程的關注程度高,總體滿意程度也比較高。
三、結語
綠色化學是一門面向21 世o的高層次化學,它體現了化學、科學技術、社會之間的相互影響和聯系。在綠色化學教學中,教師采用研究性教學的方式,能幫助學生獲得相關的知識、技能和能力,有助于學生培養創造性思維,從而更好地理解人與自然、人與社會、人與人之間的相互依存關系, 激發其社會責任感。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 胡常偉,李賢均.綠色化學原理和應用[M].北京:中國石化出版社,2006.
[2] 張禮和.化學學科進展[M].北京:化學工業出版社,2005.
[3] 沈玉龍,王克誠.國外大學的綠色化學教育[J].化學教育, 2006(10):63-64.
[4] 仲崇立.綠色化學導論[M].北京:化學工業出版社,2000.
一、一堂優質課必須貫徹新課標理念,體現學生自主探究、分析、總結的能力
在教學設計過程中,凡是能讓學生自主設計實驗的內容,就盡可能讓學生主動參與其中;能讓學生自行查資料的,就不必老師包辦、灌輸。例如本人在講授高中教材中《乙醇的性質》這節課時,對于乙醇的結構式的探究,就是由學生根據已學化學成鍵的原理,分組討論、共同分析其可能的結構。
二、一堂優質課其教學思路也非常重要,必須進行精心的設計
根據上課的要求,設計一條主線,貫穿整堂課。無論是課題的引入,還是課題的展開、小結,都要精心設計,具有創意。例如講授新課可通過實驗、小故事、電影剪輯等方式引入。對于重點的展開,難點的突破,也可通過各種教學手段的設計來達到相應的教學效果。本人在教學《乙醇的性質》中的難點――乙醇在銅做催化劑條件下與氧氣反應時,其原理的解釋,就是通過多媒體動畫設計,讓學生觀察,從化學斷鍵、成鍵的角度理解乙醇被氧化成乙醛的原理。在課題知識點的最后可采用學生總結、練結、多媒體輔助總結、故事總結等形式,以達到畫龍點睛的效果。
(一)教師在引課、實驗設計時,調動課堂氣氛的方法
教學過程的設計上力求挖掘本節課亮點,讓學生留下深刻印象,使評委感受到新意。筆者在引課、實驗設計,如何調動課堂氣氛等方面就做過如下的設計:
1.精心設計引課。俗話說,良好的開端是成功的一半。新穎生動的引課能一下吸引住學生,把學生的積極性、學習的氣氛調動起來。本人在講《乙醇的性質》這一課題中的引課方式是剪輯一段酒后駕車動畫宣傳片。那輛漂亮的賽車,司機紅著臉,東拐西拐,撞了一輛又一輛汽車后,自己支離破碎,讓學生一下進入本節課――這都是酒惹的禍。當然引入新課的方式多種多樣,只要精心設計,能吸引學生,就能達到最佳效果。
2.有創意的演示實驗。演示實驗的宗旨是:現象明顯,安全有效,具有探究意義。適當的還可加入師生互動的成分。比如在《乙醇的性質》中鈉與乙醇反應生成的氫氣太慢導致實驗現象不明顯,本人采用了初中化學制氫氣的簡易裝置,實驗現象就很明顯。也有老師在初三教材《燃燒與滅火》課堂中探究燃燒原理實驗時使用U形管,在其中放入白磷和紅磷,用鐵絲隔開白磷紅磷,然后浸入熱水中,并讓學生在U形管一端用洗耳球充入空氣,白磷的火焰隨著洗耳球的擠捏忽明忽暗,現象很明顯,同時邀請學生參與,體驗實驗,為本堂課的教學氛圍做好了鋪墊工作。
3.變難點為亮點。使用多媒體等教學手段往往可使難點變亮點。本人在教學“乙醇氧化成乙醛的原理”時就使用了動畫:氧原子、氫原子分別斷鍵,然后重新形成新鍵。無論從視覺效果還是學生理解原理上都讓人眼睛一亮,當然也可采取其他教學手段。
4.有鼓勵效果及肯定作用的語言和肢體語言,對教學效果也有決定性的作用。教師一個點頭動作,對學生都是莫大的鼓舞,一個“請”的手勢,都能讓學生感覺到相互的尊重。
(二)競賽時,教師要注意各方面的細節
1.競賽時,如果使用多媒體課件,應在前一天到競賽學校多媒體教室試用,避免由于電腦配置不同(有條件的可以自帶筆記本電腦),導致動畫效果受影響,或是實物投影儀與多媒體切換不熟悉等不必要的問題,而影響上課的心情,授課的效果,甚至于影響到競賽的成績。
2.實驗用品在競賽學校一定要反復試用幾次,確保藥品、儀器符合實驗要求,檢查完畢把儀器保管好。曾有教師競賽時使用臨時替換的燒杯,結果因有雜質而影響到實驗現象,對整堂課的影響也就可想而知了。
3.對時間的把握也很重要。課前準備一塊手表,同時設計一道課后思考題,時間多了就改為課內思考。當然大部分教師都已經是演練過多次的,對時間的把握還是比較有數的。
4.如果有演示、分組實驗,最好有多個助手,分好工。畢竟化學教學不同于其他學科,瓶瓶罐罐比較多,要在課間十分鐘內準備好還是有困難的。
5.教師穿著得體,儀態端莊大方,上課語言簡練,注意各知識點的銜接,課堂上的每句話都得備好,設計好,你的一言一行都是服務本節課的。
Abstract: Introduced the goal, task and content of setting general chemistry experiment in reform of the chemistry experiment teaching of pharmaceutical major, explored the reform of the concept of teaching, teaching content, construction of faculty member, teaching mode, teaching methods and other aspects, so as to lay the foundation of cultivating students' ability of independently analyzing and resolving problems, and the initial research.
關鍵詞: 綜合化學實驗;開設;學生能力培養
Key words: general chemistry experiment; open; cultivation of student's ability
中圖分類號:G42 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2011)13-0232-02
0 引言
科學技術迅猛發展,加速了各學科之間相互交叉和滲透,因之社會對人才的知識結構、能力結構和綜合素質也提出了更新更高的要求。綜合化學實驗是為全面培養學生的科學思維和創新意識而開設的必修實驗課,是化學、化工、制藥等高年級學生在完成各基礎化學實驗后,向畢業論文過渡的一個重要環節。綜合化學實驗的要求不僅僅是簡單的培養學生實驗技能和鞏固化學理論知識,更重要的是培養學生嚴謹的實驗作風和科學思維方法,不斷地調動學生的學習主動性和創造性,通過實驗訓練使學生具有獨立分析問題和解決問題的能力以及初步的科研能力。近年來,我們根據新時期人才發展的要求,在教學模式、教學內容、教學方法等方面進行了一些有益的探索和嘗試,在提高教學質量、培養學生綜合素質等方面取得了一些成效。以下是我們在開設綜合化學實驗教學改革過程中一些感想和體會。
1 更新教學理念,加強課程建設
制藥專業綜合化學實驗是培養應用型人才、創新人才的一個重要教學環節。其具體指導思想為:一是突出綜合素質培養,進一步鞏固和加深學生在基礎化學實驗中已得到訓練的操作技術和技能,同時也增加了基礎化學實驗中學生未接觸的實驗操作訓練,其中主要是苛刻條件下的藥物合成技術;二是拓寬學生知識面,培養學生綜合運用基礎化學實驗技能去解決實際化學問題的能力、查閱文獻資料的能力、設計實驗的能力以及操作使用儀器和圖譜解析的能力;三是在綜合化學實驗中融入專業教育能力,選擇藥物合成、藥物分析、藥物制劑學、環境化學等應用領域的內容,注重化學和制藥專業的多學科交叉和應用特點;四是著重培養學生運用化學的基本理論知識和技能來解決制藥專業中科研、生產實際問題的能力,特別是新產品的研制、開發的能力。為把學生培養成“寬口徑、厚基礎、知識新、素質高、能力強”的適應時展需要的創新型人才,我們在綜合化學實驗教學中牢牢樹立“以人為本,與時俱進,融知識傳授、能力培養、素質教育于一體”的現代教學理念,全面貫徹“重組基礎、趨向前沿、反映時代、綜合交叉”的現代課程建設方針,并為此在教學內容、教學方法等方面進行了改革和探索。
2 加強教師隊伍建設,強化教學內容改革
2.1 師資隊伍建設是綜合化學實驗教學改革的基礎 在實驗課教學中,學生是主體,教師為主導,努力建立一支融教學與科研為一體的適應研究式實驗教學的高水平教師隊伍一直是我們追求的目標。綜合化學實驗這些年已吸引了一批年輕有為的教授博碩士從事教學和教改研究,目前已擁有一支由教授、副教授、博碩士講師組成的既富有教學經驗,又具有科研背景的中青年教學研究隊伍,其中教授、副教授、講師(博碩士)的比例分別為2:3:1,具有博碩士學位的講師比例高達96%,這為保證教學質量和教改實驗奠定了良好的基礎。由于這些教師自身素質高、能力強,長期從事科學研究,了解科學發展的前沿動態,在從事綜合實驗教學中,可根據學科發展的特點,結合自身的科研,適當地將文獻或自身科研中較為成熟的最新成果轉化為綜合性實驗內容。另一方面,在傳授知識的同時,還可將自己做科研的思路方法、心得體會和成功經驗傳授給學生,做到“授人以魚不如授人以漁”,促進學生成長。
2.2 強化教學內容改革是提高綜合化學實驗教學質量的前提
結合制藥專業的特點,近年來我們已經更新了不少教學內容。為此我們還編著了包含30個綜合化學實驗內容的教材,其中包含的實驗內容有:①綜合性實驗:a)安息香的合成及表征;b)安息香醚的合成及表征;c)二苯基乙醇酸的合成及表征;d)局部物苯佐卡因的合成及表征;e)藥物阿司匹林的合成與測試;f)乙酰基二茂鐵的合成與分離等。②應用型實驗有:a)槐米中蘆丁的提取與分離;b)蘆丁的水解及其水解產物的分離和鑒定;c)黃蓮中黃蓮素的提取與分離;d)磺胺藥物系列合成及表征;e)從女貞子中提取齊墩果酸;f)奶牛中三聚氰胺的測定等。③研究性實驗有:a)藥物扁桃酸的合成及表征;b)外消旋苦杏仁酸的合成及拆分;c)植物生長調節劑2,4-二氯苯氧乙酸的合成及表征;d)從小薊中提取止血有效成分咖啡酸;e)從金銀花中提取藥用成分綠原酸;f)從銀杏葉中提取藥用成分黃酮類化合物等。此外,眾所周知,生命科學、材料科學、能源科學、環境科學是當今乃至將來的研究熱點,為此,我們在綜合化學實驗內容的選擇上,適當增加了化學與這些學科相結合的內容如:①化學振蕩(生命科學的內容);②納米材料的合成(材料科學的內容);③含能材料的合成(能源科學的內容);④制藥廠廢液中有害成分測定(環境科學的內容)等。體現了學科間的交叉融合。學生對這些新實驗很感興趣,學習熱情高漲。這樣既能調動學生的學習積極性,讓學生學到更多更新的知識,涉獵更多更廣闊的研究領域,又能使本課程實驗內容不斷更新,緊隨學科前沿。
3 改變傳統的教學模式,注重學生創新能力的培養
在學生一、二年級完成基礎實驗后,于三年級開設60學時的綜合實驗,該類實驗打破了無機、有機、分析、物化實驗的界線,把四大化學實驗融為一體,綜合運用,即以有機合成、無機合成為主線,輔之以各種分析和測量手段,一方面使學生可學到新的合成技術,同時又可以利用在一二年級掌握的基本實驗技術,對合成的產品進行分離提純、分析檢測,并測量相關反應的熱力學和動力學參數等。很顯然,這樣一方面幫助學生復習鞏固和強化了前面已過的知識,并進一步嫻熟的掌握實驗操作技能,另一方面也培養了學生綜合運用基礎知識解決實際問題的能力。在此基礎上,我們還為學生開設了應用性、研究性和設計性實驗,該實驗內容主要源于教師的科研成果和實際應用,部分來自于我們編著的《綜合化學實驗》一書的第二、三部分內容。該類實驗教材或材料中只給出實驗目的與要求,學生必須通過查閱參考文獻、設計撰寫實驗方案,經指導教師審查通過后方可獨立進行實驗,且對實驗過程中發現的問題盡可能自行解決。該類實驗完全摒棄了以往實驗教學中常用的保姆式教學,而是放手讓學生去設計、思考,獨立自主地解決實際問題,使學生動手動腦能力得到顯著提高。
4 實行開放式教學,培養學生初步科研能力
實驗教學在高校制藥專業人才培養過程中起著非常重要的作用,它不僅是培養高素質復合型人才的一個重要教學環節,而且是連接知識與實踐、實踐與創新并使理論知識向實踐能力轉化的重要橋梁,由于開設綜合性、應用性、研究性實驗數量大幅度提高,實驗過程所涉及的設備和使用的測試儀器也不局限于某1-2個實驗室,因而在客觀上要求實行各實驗室的全面整合與開放式教學。以綜合性實驗為例,學生在綜合性實驗完成合成后,對合成的產品進行表征需要有關基礎實驗室的儀器和大型精密儀器測試,如果所有不同實驗室不開放,學生很難完成全部實驗內容。為此,我們將大型精密儀器實驗室及仿真實驗室實行自由開放,不同專業不同實驗的學生通過預約,在有關主管老師的指導下進行有關測試。開放項目可以是教學計劃要求的課內實驗,如綜合實驗,也可以是課外實驗,如學生的設計性實驗、研究性實驗、探索性實驗和創新性實驗等,以滿足不同層次學生的學習要求,同時也提高了儀器設備的利用率。通過幾年來的運行實踐表明,現行的實驗室管理中的開放式教學模式,極大地方便了師生教學與科研工作,同時培養了學生的自主學習能力和初步的科研能力。
5 探索教學與科研相結合的方法,教學科研相得益彰
高等學校對本科學生能力的培養就是使學生綜合素質得到全面發展和提高,科研能力的培養則是其重要的組成部分。十余年來,從事綜合實驗教學的老師們在長期從事的科研工作中,了解最新科研動態,從事了豐富多彩的科學研究,其成果斐然。我們針對這些特點,在教師參與綜合化學實驗教學的過程中,鼓勵教師將成熟的、最新的科研成果轉化為綜合化學實驗內容,配合教師將正在進行中的科研工作中的部分內容移植到實驗教學中來,在大型儀器的使用上予以協調支持,使學生有更多的機會了解和學習先進的科學研究方法與近代實驗技術,做到以開展科研帶動教學,以搞好教學促進科研,使教學科研相得益彰。
綜上所述,綜合性實驗、應用性實驗、研究性實驗、設計性實驗是我們為制藥專業開設的綜合化學實驗的主要內容,我們通過開放型教學模式,結合教師科研工作進行實驗的教學方式,既提高了學生的綜合素質,使學生成為社會必須的復合型人才,又培養了學生初步的科研能力和創新能力,促進了學生知識、能力、素質的協調發展,彰顯了優良的教學效果,造就了一批具有實踐能力、創新能力和競爭能力的高層次復合型人才。
參考文獻:
關鍵詞:高職;食品加工技術;無機與分析化學
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2013)02-0098-03
高職院校食品加工技術專業的培養目標是具有必備的基礎理論知識和專門知識,在此基礎上掌握從事食品生產加工、設備操作、技術管理與品質控制等第一線工作所需的高級技術,并具有良好的職業道德和敬業精神的應用型專門人才。《無機與分析化學》課程是高職院校食品加工技術專業的一門重要基礎課,作為學生入學后接觸到的第一門化學課程,其對學生后續課程的學習有著極其重要的意義。該課程教學的目的是使學生在高中化學基礎上,復習鞏固無機化學基本知識、基本理論,并在介紹定量分析化學的基礎上,重點介紹主要的化學分析方法的原理、測定條件、實驗操作方法。通過這門課學習,學生應掌握有關理論、學習科學的驗證和研究方法,提高分析問題、解決問題的能力。在培養學生嚴謹的科學態度、正確規范的操作技能、一絲不茍的工作作風等方面,該課程起著重要作用。因此,加強《無機與分析化學》教學改革,不斷提高教學質量和教學效果,對提高學生素質,培養高素質的應用型人才具有十分重要的作用。
教學面臨的挑戰
當前,在高職院校食品加工技術專業,《無機與分析化學》教學主要面臨的挑戰有以下方面。
(一)來自新時代新需要的挑戰
當前,“以能力為本位,以就業為導向”已經成為職業教育改革與發展的時代特征。高職院校培養的畢業生必須具有適應社會崗位需求的能力,具有較強的就業競爭力,這就要求學校和教師必須在教育教學的各個環節注重學生實踐能力、創新能力的培養,《無機與分析化學》課程作為一門典型的理論與實踐緊密聯系的課程,在教學中,尤其要將學生能力的培養滲透于教學的全過程,不斷完善教學改革,以適應新形勢下培養高素質技術應用型人才的重任。
(二)來自學生的挑戰
學生對課程認識不足 高職學生普遍學習基礎較差,偏科嚴重,不少學生對專業認識不清,僅從字面上理解食品加工技術專業,以為所學知識僅涉及食品的制作和加工。有些學生高中理科基礎極差,卻選擇了該專業,在入學后接觸到化學課程并了解到分析化學課程僅僅是化學相關課程的基礎后出現迷茫、畏難甚至排斥等情緒。這種情緒的蔓延對課程教學的開展是極其不利的。
學生基礎薄弱 不少學生在入學前化學基礎很差,實驗基礎幾乎為零,特別是一部分來自農村中學的學生,由于高中教學條件所限,僅在課堂上見過教師演示實驗甚至完全沒有見過演示實驗,對化學實驗的認識一片空白。
學生學習主動性差 在接觸本門課程之后,有部分學生依然存在考試蒙混過關、及格即可的心態,未意識到分析化學基礎課程對其掌握實驗操作技能乃至就業技能的重要意義,思想上松懈,有的學生對課程提不起興趣,更有些學生在一兩次實驗失敗或者發現理論課內容較難理解后產生了逃避和放棄的心態。
面對時代提出的需要,面對高職院校特殊的學生群體,面對《無機與分析化學》獨特的課程體系,分析其傳統的教學模式并有針對性地進行改革,是擺在教師面前刻不容緩的艱巨任務。
傳統教學模式分析
以往的《無機與分析化學》教學主要存在以下問題,制約著教學質量的提高:第一,以教師為核心,忽視學生在教學中的積極主導作用。第二,教學內容死板、教學手段單一。教學內容過于刻板依照教材,教學手段多采用講授、示范實驗等方法,沒有充分運用多媒體技術輔助教學。第三,課程斷層化。由于理論課的考核較容易量化,所以,在以往的教學中,容易出現偏重理論教學、忽視實驗操作技能訓練的現象。理論課和實驗課之間容易出現斷層和銜接不上的情況,本課程和后續課程間更難以建立聯系。第四,考核手段不完善。理論考核較容易量化,但實驗考核沒有建立一個比較完善的機制,導致考核成績不能完全體現學生對本課程尤其是實踐技能的掌握情況。
《無機與分析化學》課程教學的目的不僅是要求學生掌握無機化學、分析化學的基本理論知識以及驗證和掌握實驗技能,更重要的是培養學生嚴謹認真、一絲不茍的工作作風,提高學生動手、觀察、思考的能力,從而使學生能靈活運用所學知識解決實際問題。為了適應新時代高速發展的《無機與分析化學》學科對人才的需求,我們進行了一系列的教學改革,取得了較好的效果。
教學改革的新措施
《無機與分析化學》教學改革以提高學生綜合素質和實踐技能為指導思想,從充分調動學生積極性、教學內容和教學手段的改革、加強課程銜接、考核手段的完善等方面入手,著力構建一種比較科學系統的教學模式。
(一)充分調動學生積極性
思想動員 首先,在課程開始時,即將本課程涉及的相關課程一并進行介紹,告知學生分析化學基礎的扎實掌握對后續有機化學、食品生物化學、食品檢驗分析技術、食品檢驗工考證的重要意義。其次,要重點強調該課程與學生考證、就業之間的關系,以學生的切身利益為切入點,使學生在思想上重視起來。同時,給學生展示往屆學生在考證、實習、就業等方面的心得體會,利用過來人的現身說法讓學生深刻體會到學好基礎化學課的重要意義。對于學生出現的一些困惑和迷茫情緒,必要時應采用單獨談話等形式對其進行及時疏導,鼓勵學生意識到《無機與分析化學》課程并不難學,只要用心,肯學,一定可以將本課程學好。
調動學生興趣 興趣是最好的老師。分析化學課程較為枯燥,學生普遍覺得這門課程毫無趣味可言。教師應在枯燥中發掘出趣味來。首先,在授課時,多采用實例教學,尤其是結合食品專業相關實例。例如,在講解樣品的前處理時舉奶粉、糖果、面包等學生喜聞樂見的食品為例子,在講解酸堿滴定法的時候結合飲料酸度測定,講解分光光度法測定時介紹肉制品中亞硝酸鹽測定等。盡一切可能在課程中加入生動的例子,能有效調動學生的積極性,并為后續《食品檢驗分析技術》課程打下基礎。另外,在多媒體課件制作時,在不影響課程教學的前提下,應盡量讓課件豐富多彩,教師在授課時也應特別注意語言的組織和課堂氣氛的調動,并多管齊下,采用提問、學生上臺講解等方法,讓學生真正參與到課堂中來。實驗課教學由于其直觀、形象的特點往往較理論課更能吸引學生。所以,充分利用好實驗課,是調動學生積極性的重要措施。教師應善于引導學生。首先,讓學生充分預習實驗。學生對“今天的實驗是什么,能產生什么結果”做到心中有數,才有可能對實驗產生興趣。在教學中,每次實驗課開始前應提問和檢查學生的預習情況。不少學生覺得實驗就是按部就班地照書做,對預習的重視程度不夠,導致實驗開始時手忙腳亂。因此,應嚴格要求學生寫好預習報告。其次,在實驗時,應重視創設良好的實驗環境,應有整潔、有序、豐富的實驗室文化,讓學生感覺進實驗室不是進到一個死板的空間中,而是到一個讓人愉悅的環境中學習新的知識。再次,重視演示實驗。分析化學實驗課教學離不開演示環節,教師只有做好演示和手把手的指導才能讓學生真正掌握實驗技能。在演示實驗環節,教師的用語應簡潔、扼要、準確,同時,應生動不死板。例如,在演示滴定管的操作時,可以先提問學生在高中有無接觸過滴定管的使用,若有,“你印象中的滴定管應如何使用?”通過這樣簡單一問,學生能立即展開積極思考。盡管學生對滴定管的使用的了解往往是模糊的,但思考的過程能使學生被深深地吸引到后續的教學中。在學生回答后,教師應明確告訴學生:“從今開始,大家必須摒棄高中對滴定管使用的模糊概念,把今天課程上教師所講的每一個字都細細體會,因為每個字都包含著操作細節!”學生的課堂反饋顯示,絕大多數學生對這樣的教學過程印象深刻,教學效果較好。
(二)教學內容和教學手段的改革
改革教學內容,狠抓基本功訓練 高職的教學特點和就業導向決定了高職教學不能向深度拓展,應以“必需、夠用”為原則,在有限的課時內盡可能多地給學生提供有利于就業和技能提高的知識。因此,在理論課教學中,應刪減或弱化一些與實際結合不大密切的章節,比如“物質結構”,而在與實驗或技能關系緊密的章節中應增加課時,如“分析化學概論”。這樣有的放矢地進行教學,能較好地保證教學效果。在實驗環節,如何利用有限的課時多對學生進行基本功訓練,也是教師應該考慮的。同樣,在教學實踐中可刪減一些較簡單或者對食品加工技術專業學生而言實用性不太強的實驗,如性質鑒定實驗,而加大對滴定、定容、移液等分析化學基礎實驗的練習,通過反復的操練提高學生的實驗技能。在教學過程中,以學生能力的培養為教學重點,轉化教師的角色,把教師的角色由教學中心轉為教學的組織者和輔導者,要求學生熟練掌握基本操作,獨立完成實驗內容,學會分析和處理實驗數據并得出實驗結論,對實驗過程中出現的問題應獨立思考力求解決,在此基礎上與教師探討并得出相應結果。
教學手段的改革 傳統教學主要以教師講授和示范為主。當前,多媒體技術的普遍應用給教學帶來了極大的便利。多媒體課件以其內容豐富、信息量大、展示直觀等特點得到了廣泛的應用。在教學中應注意傳統教學方式與多媒體教學的有機結合,融二者之長為教學所用。在理論課教學中,采用多媒體教學能使學生在有限的45分鐘內獲取更多的信息。但由于《無機與分析化學》課程的特點,在教學中也不能忽略傳統的板書。一些解題過程可以用多媒體來展現,能節約課堂時間。但也有一部分須以板書的形式展現,在板書的過程中,解題或推導過程逐步展現,使學生緊跟教師思路,能起到較好的效果。在實驗課教學中,可組織學生觀看有關幻燈片和錄像帶以開闊學生視野,一些細小的操作動作可以特寫鏡頭的方式來展示。儀器的內部結構和原理也可以動畫的形式展現。但同時也應注意,實驗教學不能完全依賴多媒體課件,不能用操作視頻完全替代教師演示,應以教師的演示配合詳細的講解為主,學生親眼所見的實際演示結合多媒體演示,才能印象深刻。對于操作中的重點細節,為了強化學生印象,仍然可以大字板書寫出來。教學實踐表明,這樣教學學生反映普遍較好。
(三)注重課程的銜接
注重課程的銜接,主要體現在兩個方面,一是理論課與實驗課的銜接,二是本課程與后續課程的銜接。
為了更好地達到高職的培養目標,使學生進一步提高實踐技能,《無機與分析化學》可與《無機與分析化學實驗》課合并為一門課,分為理論和實驗兩大塊。理論和實驗課同步,并相互關聯。這樣的課程設置使得原有的課程體系變為不可分割的一個整體。無論是在教學大綱、進度的編寫上,還是在課時安排上都應從整體出發。而在課程教授過程中,更應注意理論與實驗的緊密銜接,做到理論指導實驗,實驗驗證和提升理論。首先,在教學大綱的設置上,應注意理論內容和實驗內容的安排盡量做到同步,這樣學生在學習時不會產生斷層之感。其次,理論課上涉及實驗的部分應重點指出,要求學生重視。有些與實驗結合緊密的部分,可以移到實驗課中,在實驗課之前講授。
分析化學課程是食品加工技術專業的一門基礎課,與后續課程關系極其緊密。明確與后續課程的銜接不但能使學生在思想上更加重視本課程的學習,對后續課程也能起到鋪墊作用。這就要求教師不但要精通本課程,還應對后續課程有比較深刻的了解。例如,應了解食品生物化學的內容、食品檢驗分析的內容,這樣在講授相關章節時能學生就能做到舉一反三,也能更好地激發學生的學習興趣和熱情。例如,講授樣品前處理時可以舉食品中蛋白質測定的例子,講授滴定分析基本操作時可以告知學生分析化學基本操作在食品檢驗分析實驗中及食品檢驗工考證中的應用。
(四)完善課程考核辦法
在課程考核上,應完善原有的課程考核辦法,把理論和實驗成績同步納入總成績中。理論和實驗考核應根據其特點確定不同的考核方式。實驗成績的考量中可加大平時實驗課表現、實驗操作能力所占的比例,期末考核為實驗操作考核。實驗操作考核的方法是對每一名學生進行單獨的操作考核,考核的目的主要是檢查學生對所學基本技能掌握的熟練程度。教師根據學生的操作過程、熟練程度、實驗結果以及每個考試項目的評分點當場打出分數,并要求學生當場計算、處理實驗數據并提交實驗報告,最終操作考核的分數由實驗操作分和實驗報告分組成。采用這種全面的考核方法,既可解決實驗考核只考慮平時表現,而忽視期末成績的普遍問題,又可避免以期末成績一錘定音的局限性,克服單憑實驗報告打分所產生的偏差,可以比較全面客觀地反映學生的綜合實驗水平,學生的實驗技能可得到充分體現,綜合素質和創新能力也可得到鍛煉。而理論成績則以平時作業、課堂表現,并綜合期末考試成績進行評定,在最終的總成績中理論成績和實驗成績各占50%。這樣,把理論和實驗同步納入總成績中,可以有效避免學生重理論而輕實踐的現象,也能更科學地評價學生對課程的掌握程度。
綜上所述,在高職食品加工技術專業《無機與分析化學》教學中,應緊緊圍繞培養學生的素質強化技能訓練,從思想動員、充分調動學生興趣入手,注重教學內容、教學手段的改革,注重課程銜接、完善考核方法,從而有效提高學生綜合素質,為后續課程和學生未來就業打下堅實的基礎。
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