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【關(guān)鍵詞】藥學(xué)類;分析化學(xué);教學(xué)改革
分析化學(xué)是探討研究物質(zhì)的組成、含量、結(jié)構(gòu)和形態(tài)等化學(xué)信息的分析方法和理論的一門(mén)科學(xué),其理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能是藥物分析、藥物化學(xué)、天然藥物化學(xué)、藥劑學(xué)、藥理學(xué)和中藥學(xué)等各個(gè)學(xué)科學(xué)習(xí)的必備基礎(chǔ)。在藥學(xué)的各專業(yè)方向教育中,分析化學(xué)是一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課[1]。
藥學(xué)專業(yè)中的藥事管理、醫(yī)藥情報(bào)學(xué)和醫(yī)藥貿(mào)易等方向的本科教育中,分析化學(xué)是學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。這幾個(gè)方向?qū)W科分別屬于醫(yī)藥專業(yè)與管理學(xué)、信息情報(bào)學(xué)和貿(mào)易學(xué)的交叉學(xué)科,所開(kāi)設(shè)課程具有更多的文科管理性質(zhì),因此又被稱為藥學(xué)類的文科性質(zhì)專業(yè)。受學(xué)科性質(zhì)和生源的影響,針對(duì)這些文科性質(zhì)專業(yè)方向的分析化學(xué)課程教學(xué)具有一些獨(dú)特之處。本文結(jié)合近幾年來(lái)我們對(duì)這幾個(gè)方向?qū)W生開(kāi)設(shè)的分析化學(xué)課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn),就如何做好分析化學(xué)課程教學(xué)改革,提高教學(xué)效果,使學(xué)生樂(lè)于主動(dòng)學(xué)習(xí)、提高成績(jī)談幾點(diǎn)體會(huì)。
1 分析化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀
1.1 生源現(xiàn)狀 我院每年招收的藥事管理、醫(yī)藥情報(bào)和醫(yī)藥貿(mào)易等方向的本科生中有相當(dāng)部分是從其他招生方向調(diào)劑過(guò)來(lái)的,像物理、數(shù)學(xué)、生物等方向,甚至還有部分文科方向的學(xué)生。這種有別于藥學(xué)其他方向的學(xué)生生源的現(xiàn)狀,決定了其分析化學(xué)課程的教學(xué)必然具有自身的特點(diǎn)。
1.2 教學(xué)現(xiàn)狀 藥學(xué)專業(yè)中的藥事管理、醫(yī)藥情報(bào)和醫(yī)藥貿(mào)易等方向的本科教育,分別是培養(yǎng)既具有藥學(xué)基礎(chǔ),又兼具有關(guān)管理學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)知識(shí)、有關(guān)醫(yī)藥情報(bào)和文獻(xiàn)資料管理知識(shí)、以及有關(guān)醫(yī)藥貿(mào)易和營(yíng)銷方面知識(shí)的復(fù)合型應(yīng)用型人才。其培養(yǎng)目標(biāo)與藥學(xué)其他方向的不同。分析化學(xué)課程在其培養(yǎng)體系中雖然仍舊是專業(yè)基礎(chǔ)課,但全部?jī)?nèi)容安排在一個(gè)學(xué)期講完,而且只開(kāi)設(shè)理論課而沒(méi)有實(shí)驗(yàn)課。其總課時(shí)數(shù)達(dá)到72個(gè),對(duì)于僅講授分析化學(xué)理論而言綽綽有余。教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生普遍反映對(duì)分析化學(xué)課程缺乏興趣,面對(duì)大量的理論、公式感覺(jué)枯燥、難以理解。文科學(xué)生由于理科基礎(chǔ)較差,在分析化學(xué)課程的學(xué)習(xí)中更是有畏難情緒,直接影響到教學(xué)效果。這種現(xiàn)象在儀器分析部分的教學(xué)中更為明顯,很多學(xué)生對(duì)儀器分析內(nèi)容感覺(jué)抽象、難以理解,學(xué)習(xí)抓不住重點(diǎn),期末考試成績(jī)不理想。
2 教改體會(huì)
鑒于學(xué)生生源和教學(xué)現(xiàn)狀,分析化學(xué)教研室對(duì)這幾個(gè)專業(yè)方向的分析化學(xué)課程教學(xué)進(jìn)行了有針對(duì)性的改革。在確保教學(xué)大綱完成前提下,分別從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段與方式等方面入手,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性,培養(yǎng)他們良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,使其能較好地完成分析化學(xué)課程的學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)成績(jī)。
2.1 教學(xué)內(nèi)容
2.1.1 適當(dāng)增設(shè)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容
分析化學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)起著至關(guān)重要的作用。實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)不僅是要讓學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作技能,更重要的是通過(guò)這一過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用基本理論去思考、解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)與能力。這一過(guò)程反過(guò)來(lái)又能促使學(xué)生進(jìn)一步深化理解分析化學(xué)的相關(guān)理論。從另一方面來(lái)看,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)中不僅要要?jiǎng)邮植僮?,還要?jiǎng)幽X思考,這種與理論課程不同的學(xué)習(xí)形式也為分析化學(xué)課程的學(xué)習(xí)增添了樂(lè)趣。在以往的教學(xué)中多次發(fā)現(xiàn)有不少學(xué)生對(duì)于本專業(yè)方向的分析化學(xué)課程未開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課表示遺憾,對(duì)實(shí)驗(yàn)課表現(xiàn)出濃厚興趣。受學(xué)科性質(zhì)影響,這幾個(gè)方向的本科分析化學(xué)原本沒(méi)有開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課程,但如果在教學(xué)內(nèi)容方面開(kāi)設(shè)一些實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容不僅能增加學(xué)習(xí)樂(lè)趣、調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,而且對(duì)于幫助學(xué)生理解、掌握分析化學(xué)理論知識(shí)亦有幫助。
在化學(xué)分析部分的教學(xué)中,酸堿滴定分析法耗用的課時(shí)數(shù)最多,也是應(yīng)用最為廣泛的化學(xué)分析方法??梢哉f(shuō)掌握了酸堿滴定部分的內(nèi)容,隨后的配位滴定、沉淀滴定、氧化還原滴定等內(nèi)容學(xué)習(xí)起來(lái)也會(huì)相對(duì)容易。在化學(xué)分析部分的酸堿滴定理論授課結(jié)束后,結(jié)合教學(xué)大綱要求嘗試增設(shè)了強(qiáng)酸強(qiáng)堿滴定練習(xí)實(shí)驗(yàn),加深學(xué)生對(duì)酸堿滴定理論的理解,以使他們通過(guò)切身的體驗(yàn)來(lái)理解分析化學(xué)中“定量”概念,同時(shí)也讓學(xué)生具體了解基本的滴定操作要領(lǐng)。實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后讓學(xué)生撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,并同步布置相關(guān)思考題作為作業(yè),進(jìn)一步鞏固教學(xué)效果。從學(xué)生上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中選取有代表性的在課堂上進(jìn)行講評(píng),讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)報(bào)告的寫(xiě)法、如何作分析討論等;通過(guò)對(duì)相關(guān)思考題的講解,讓學(xué)生了解如何考慮實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些實(shí)際問(wèn)題、如何將有關(guān)理論應(yīng)用于實(shí)踐中等。這樣做使學(xué)生經(jīng)歷了認(rèn)真、細(xì)致工作作風(fēng)的熏陶,也培養(yǎng)了他們分析、總結(jié)和解決問(wèn)題的能力。
增設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容還要注意適當(dāng)性原則,即開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程要有代表性,數(shù)量不宜多。開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課程主要目的在于讓學(xué)生親身體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作要領(lǐng)、程序,進(jìn)而理解基本的分析理論與方法在實(shí)踐中的具體應(yīng)用,調(diào)動(dòng)他們對(duì)分析化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性,同時(shí)又要確保整個(gè)分析化學(xué)教學(xué)任務(wù)能按時(shí)完成。正如上文所述,酸堿滴定法在整個(gè)化學(xué)分析理論中占有極為重要的地位,通常定量分析的所有操作要領(lǐng)也全部在與之配套的實(shí)驗(yàn)課程中學(xué)習(xí),所以選擇其中有代表性的強(qiáng)酸強(qiáng)堿滴定操作練習(xí)實(shí)驗(yàn)作為教改增加的內(nèi)容。儀器分析中的高效液相色譜和薄層色譜在藥學(xué)專業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用,考慮到教學(xué)進(jìn)度要求,則分別選擇實(shí)物教學(xué)和給學(xué)生播放實(shí)驗(yàn)錄像的方式讓學(xué)生了解具體的操作步驟。
在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,絕大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情空前高漲,這種熱情甚至在以后的理論課程學(xué)習(xí)中也有體現(xiàn),分析化學(xué)課程學(xué)習(xí)的積極性被帶動(dòng)起來(lái)。這說(shuō)明適當(dāng)開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課程對(duì)于提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,改善教學(xué)效果確有裨益。
2.1.2 偏于應(yīng)用,顧及基本理論、方法 在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上注意做到偏于應(yīng)用,兼顧基本理論的原則。藥學(xué)專業(yè)中的藥事管理、醫(yī)藥情報(bào)和醫(yī)藥貿(mào)易等方向的本科教育目標(biāo)更傾向于應(yīng)用、管理性質(zhì),這也是其分析化學(xué)課程沒(méi)有開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的原因之一??紤]到這幾個(gè)方向的學(xué)生生源較為復(fù)雜,甚至有部分文科方向調(diào)劑過(guò)來(lái)的學(xué)生。因此,在教學(xué)中要注意增加趣味性,在講清楚基本理論、方法的基礎(chǔ)上多聯(lián)系實(shí)際,而不要過(guò)多涉及繁復(fù)的理論公式的推導(dǎo)。在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)多列舉分析化學(xué)在藥學(xué)專業(yè)中的應(yīng)用案例,也可以適當(dāng)列舉一些分析化學(xué)科研的前沿?zé)狳c(diǎn)、以及有關(guān)分析化學(xué)服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的例子,讓學(xué)生了解分析化學(xué)所發(fā)揮的重要作用。例如,在講授酸堿滴定法時(shí),可以提前介紹一些其在藥物分析中的應(yīng)用,對(duì)于不同類型的酸堿溶液pH值的計(jì)算可以直接給出計(jì)算最簡(jiǎn)式,而不必花過(guò)多精力介紹其公式的推導(dǎo);對(duì)于紫外-可見(jiàn)光度分析、色譜分析等儀器分析方法,可以適當(dāng)列舉藥典中的一些分析案例。
根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),學(xué)生往往對(duì)實(shí)際應(yīng)用案例興趣濃厚,尤其是涉及當(dāng)前一些關(guān)系國(guó)計(jì)民生的事件案例、以及學(xué)科研究前沿有關(guān)情況等,往往能引起學(xué)生的高度關(guān)注。例如,在教學(xué)過(guò)程中嘗試結(jié)合近年來(lái)發(fā)生的“亮菌甲素注射液”、“奶粉中的三聚氰胺”等事件、以及“人類基因測(cè)序研究計(jì)劃”,介紹有關(guān)分析技術(shù)在其中發(fā)揮的作用;在講授光學(xué)分析法中有關(guān)設(shè)備構(gòu)造時(shí),插入關(guān)于國(guó)際知名分析儀器公司情況介紹,介紹光柵制作的有關(guān)知識(shí)等。這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生對(duì)儀器分析的好奇心,調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)積極性,同時(shí)還可以讓學(xué)生了解分析技術(shù)的應(yīng)用情況,使其知曉分析化學(xué)的重要性,促使其提高對(duì)分析化學(xué)課程的重視程度,進(jìn)而達(dá)到改善學(xué)習(xí)效果目的。
2.2 教學(xué)手段、方式 以往授課多采用老師講授、輔以PPT演示的方式。在長(zhǎng)達(dá)72個(gè)學(xué)時(shí)的教學(xué)過(guò)程中,一味采用這種方式就顯得有些單調(diào),缺乏變化,再加上經(jīng)過(guò)了開(kāi)學(xué)初期的新鮮感之后,面對(duì)大量枯燥的分析化學(xué)理論、公式,學(xué)生上課難免有乏味之感,興趣下降,影響學(xué)習(xí)效果。因此,這就需要對(duì)教學(xué)手段與方式做出一些變化,從多角度、多方位激發(fā)學(xué)生的思維和學(xué)習(xí)熱情,改善教學(xué)效果。
2.2.1 增加實(shí)物教學(xué) 在實(shí)際教學(xué)中,學(xué)生們普遍反映儀器分析的內(nèi)容理論抽象、較難理解,學(xué)習(xí)效果差。考慮到儀器分析內(nèi)容有很強(qiáng)的實(shí)踐性,在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意采取多種手段將理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái),使抽象的理論、方法具體化、形象化,讓學(xué)生明白理論是如何在實(shí)踐中應(yīng)用的。例如,在電位分析法一章的教學(xué)中,教師將一臺(tái)pH計(jì)帶到課堂上,采取了實(shí)物教學(xué)法講授pH計(jì)的使用。在講授色譜分析內(nèi)容過(guò)程中,將學(xué)生帶到實(shí)驗(yàn)室,現(xiàn)場(chǎng)觀摩教師示范高效液相色譜儀的操作,讓學(xué)生當(dāng)場(chǎng)記下有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算有關(guān)色譜柱塔板數(shù)、板高、色譜峰的保留因子、分離度等參數(shù)。學(xué)生通過(guò)親眼目睹儀器操作并參與實(shí)際的數(shù)據(jù)計(jì)算,對(duì)那些抽象、枯燥的色譜理論在具體實(shí)踐中的應(yīng)用了有形象的理解,促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的牢固掌握。
2.2.2 充分利用多媒體教學(xué)手段 多媒體具有提供信息量大、課堂效率高、圖文并茂等一系列優(yōu)勢(shì),而且易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。利用多媒體手段的這些優(yōu)勢(shì),通過(guò)圖形、文字、動(dòng)畫(huà)等多種媒體信息,可使枯燥的理論變得形象和直觀,可以增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),幫助學(xué)生理解一些抽象問(wèn)題,活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生的思維和學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果[2]。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,充分利用了各種類型多媒體教學(xué)手段,從聲、視等多角度提供大量信息,吸引學(xué)生學(xué)習(xí)注意力,同時(shí)也有助于理論聯(lián)系實(shí)際。例如,在講授配位滴定一章中的金屬離子指示劑顯示原理以及指示劑封閉等現(xiàn)象時(shí),利用動(dòng)畫(huà)顯示整個(gè)滴定過(guò)程中指示劑的顏色變化情況,給學(xué)生如臨其境的切身感受;在重量分析法中則以動(dòng)畫(huà)顯示整個(gè)分析天平操作過(guò)程,并結(jié)合分析誤差和有效數(shù)字理論詳細(xì)講解具體操作要求;在講解紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的具體儀器構(gòu)造時(shí),以動(dòng)畫(huà)方式向?qū)W生展示光線從光源一直到檢測(cè)器的整個(gè)光路歷程,將抽象的儀器構(gòu)造和光學(xué)測(cè)量過(guò)程形象而又具體地展示給學(xué)生,方便其理解。此外,在教師授課過(guò)程中有針對(duì)性的穿插播放自己錄制的實(shí)驗(yàn)操作錄像,同步結(jié)合理論進(jìn)行講解,以加深理解。例如,在講授一元強(qiáng)酸強(qiáng)堿滴定原理時(shí),輔以酸堿滴定實(shí)驗(yàn)操作關(guān)鍵步驟的錄像;在講授薄層色譜時(shí)同步播放薄層色譜操作錄像。這樣不僅能起到加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際、深化理解抽象理論知識(shí)的效果,同時(shí)還活躍了課堂氣氛,避免使學(xué)生因產(chǎn)生上課枯燥感覺(jué)而影響學(xué)習(xí)效果。
2.2.3 靈活采用多種講課方式 在課堂講課過(guò)程中,教師應(yīng)努力做到始終吸引學(xué)生注意力、調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性,爭(zhēng)取讓學(xué)生緊跟教師的授課思路進(jìn)行思考。為此要改變以教師講授為主的“滿堂灌”授課、而學(xué)生處于被動(dòng)接受的模式,靈活采用多種講課方式,做到張弛有度、控制課堂節(jié)奏,努力調(diào)動(dòng)學(xué)生思維、使其處于主動(dòng)思考的狀態(tài)中。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中,除了教師講授方式外,根據(jù)各章節(jié)內(nèi)容的具體特點(diǎn)還有針對(duì)性地應(yīng)用了啟發(fā)式、討論式、比較式、聯(lián)系式、探究式、提問(wèn)式、案例式等多種授課方式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,始終牢固抓住他們的注意力,并將其集中到授課內(nèi)容上。例如,在講完酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定等主要內(nèi)容后,及時(shí)在課堂上組織學(xué)生進(jìn)行討論、總結(jié),比較這四種滴定分析方法的異同點(diǎn);幫助學(xué)生對(duì)紫外-可見(jiàn)分光光度法和熒光分析法進(jìn)行總結(jié),從原理、光路、定量方法等多方面進(jìn)行對(duì)比,以加深其理解。在學(xué)習(xí)配位滴定一章時(shí),講授完有關(guān)配位反應(yīng)形成常數(shù)有關(guān)理論后,以血清中鈣離子含量的測(cè)定為案例,詳細(xì)講授配位滴定法有關(guān)原理,使學(xué)生從整體上把握配位滴定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的主要事項(xiàng)。
為了進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)責(zé)任心,培養(yǎng)其歸納、總結(jié)、演講等學(xué)習(xí)能力,教師事先將學(xué)生分成小組,給各小組指派一定理論課內(nèi)容,讓學(xué)生課下自己學(xué)習(xí)、討論、總結(jié),然后推舉一人到課堂上進(jìn)行講解;或在課程進(jìn)行到一定階段后,指定一些小組對(duì)前面所講內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)、找出學(xué)習(xí)重點(diǎn),并讓其派代表在課堂上將總結(jié)結(jié)果向大家講授。這些措施可以充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,督促他們?cè)谄綍r(shí)就自覺(jué)進(jìn)行預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和總結(jié),改變其以往平時(shí)僅是上課聽(tīng)講、課下做作業(yè),不注意及時(shí)總結(jié)復(fù)習(xí),僅是到了學(xué)期末才開(kāi)始集中突擊復(fù)習(xí)的不良學(xué)習(xí)習(xí)慣,為端正他們的學(xué)習(xí)態(tài)度、掌握學(xué)習(xí)方法、提高學(xué)習(xí)成績(jī)起到了積極作用。
3 總結(jié)
經(jīng)過(guò)幾年的教改舉措實(shí)踐,可以明顯發(fā)現(xiàn)學(xué)生們學(xué)習(xí)注意力顯著加強(qiáng),很多學(xué)生反映平時(shí)就能做到及時(shí)對(duì)有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)、抓住重點(diǎn),到了期末可以輕松復(fù)習(xí)考出好的成績(jī),學(xué)生期末考試不及格率明顯下降。這表明教改措施取得了預(yù)期效果。有關(guān)教師也反映,個(gè)人教學(xué)能力在教改實(shí)踐中有了明顯提高。由于教改的實(shí)施,他們比以往更加注意備課,精心設(shè)計(jì)每堂課的教學(xué)環(huán)節(jié)、授課方式,更加注意與學(xué)生間的教學(xué)互動(dòng),不再像以往一樣“滿堂灌”式講課,提高了自己教學(xué)水平。在今后的教學(xué)實(shí)踐中,分析化學(xué)教研室的教師將不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),鞏固已有教學(xué)成果,改善不足,為培養(yǎng)合格的藥學(xué)人才做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
隨著我國(guó)高等教育大眾化和學(xué)習(xí)型社會(huì)建設(shè)的進(jìn)一步推進(jìn),[1]高等教育的人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和社會(huì)服務(wù)三大功能,決定了高等教育必須不斷改革和發(fā)展,以滿足國(guó)家、社會(huì)和個(gè)人對(duì)高等教育的需求。分析化學(xué)一直以來(lái)是高等農(nóng)科類專業(yè)的基礎(chǔ)課程?,F(xiàn)行分析化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、課程設(shè)置、教學(xué)方法與手段是否適應(yīng)學(xué)科發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的需要?從社會(huì)對(duì)各類分析測(cè)試技術(shù)的具體需求,對(duì)環(huán)境、商檢、藥檢、地礦、質(zhì)檢等行業(yè)的調(diào)查,各類滴定分析法、紫外可見(jiàn)光譜法、電位法、紅外光譜法、原子吸收光譜法等社會(huì)需求高。[2]我校現(xiàn)開(kāi)設(shè)了生物科學(xué)(師范)、蠶學(xué)與生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)、環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、林學(xué)、土地資源管理、水文與水資源工程、紡織工程、茶學(xué)食品科學(xué)與工程、包裝工程、食品質(zhì)量與安全、動(dòng)物醫(yī)學(xué)、草業(yè)科學(xué)、水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)等二十多個(gè)近化學(xué)類農(nóng)科專業(yè)。不同的專業(yè)對(duì)分析化學(xué)知識(shí)的要求不同、側(cè)重也不相同。特別是分析化學(xué)作為化學(xué)的重要分支,于2世紀(jì)9年代,在以人類基因組計(jì)劃作為代表的生命科學(xué)的激勵(lì)下,跨入了以生命分析化學(xué)為特征的新紀(jì)元。而流動(dòng)注射分析法、酶、免疫等生化分析法在教學(xué)上還是空白。[3]分析化學(xué)基礎(chǔ)課所面臨的突出問(wèn)題是:所涉及的教學(xué)內(nèi)容越來(lái)越多,課時(shí)數(shù)卻越來(lái)越少;所涉及的專業(yè)越來(lái)越多,而開(kāi)設(shè)的分析化學(xué)課程教材內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、教學(xué)方法和教學(xué)要求均相同。這種不考慮學(xué)生專業(yè)特點(diǎn),“一刀切”、“一鍋煮”的教學(xué)模式,使對(duì)分析化學(xué)要求高的專業(yè)學(xué)生“吃不飽”,要求低的專業(yè)學(xué)生“嚼不爛”,無(wú)法滿足當(dāng)前大學(xué)生素質(zhì)教育的要求。怎樣在有限的課時(shí)中,從廣度上介紹分析化學(xué)的概念、原理、方法和技術(shù),有利于“向?qū)W生展示21世紀(jì)分析化學(xué)生龍活虎、立體多維的圖像”,(3)同時(shí)也能在深度上為社會(huì)培養(yǎng)高素質(zhì)的復(fù)合型、創(chuàng)新型人才?“按學(xué)科大類招生”目前已經(jīng)成為我國(guó)高校招生發(fā)展的一種教育模式,其宗旨是尊重學(xué)生個(gè)性,促進(jìn)專業(yè)發(fā)展,提高教學(xué)質(zhì)量。比如我校的資源環(huán)境學(xué)院已改革為按環(huán)境生態(tài)大類招生,在前2年完成環(huán)境生態(tài)大類課程結(jié)構(gòu)體系中公共課程和基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí),后2年學(xué)院根據(jù)國(guó)家和社會(huì)人才需求情況、學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)和志愿情況分專業(yè)。為此,該學(xué)院對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃和課程體系設(shè)置做了相應(yīng)的調(diào)整,依據(jù)各專業(yè)對(duì)分析化學(xué)的不同要求層次,部分專業(yè)必修,部分專業(yè)選修。在今后的幾年里,我校的部分學(xué)院可能還會(huì)有類似的調(diào)整和改革。在這種大類招生體系的新形式下,現(xiàn)行的統(tǒng)一的教學(xué)模式嚴(yán)重打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣,使分析化學(xué)的教學(xué)目標(biāo)難以真正實(shí)現(xiàn),從而阻礙了分析化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提高,“教師白費(fèi)力,學(xué)生不受益”的尷尬局面屢見(jiàn)不鮮。像我校這種情況,在農(nóng)林院校和綜合性大學(xué)里較為普遍存在。如何針對(duì)各個(gè)專業(yè)對(duì)分析化學(xué)知識(shí)的要求而做到教學(xué)的有的放矢?我校為此提出了新的教學(xué)模式———分類教學(xué)模式。
二、分類教學(xué)的可行性
分類教學(xué)模式以人本主義、素質(zhì)教育為理論基礎(chǔ),以學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為前提,強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體性的發(fā)揮和培養(yǎng),通過(guò)優(yōu)化教學(xué)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)要素,求得最佳教學(xué)效果。它的目標(biāo)是為具有不同的文化基礎(chǔ)、不同的專業(yè)學(xué)科、不同的職業(yè)去向的學(xué)生,提供盡可能多的相關(guān)知識(shí)和能力的準(zhǔn)備,以充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。
1.農(nóng)科類專業(yè)對(duì)分析化學(xué)知識(shí)的需求情況。以我校為例,有二十多個(gè)專業(yè)開(kāi)設(shè)了分析化學(xué)課程,從培養(yǎng)目標(biāo)具備的知識(shí)和能力來(lái)看,他們的大類專業(yè)特征明確,對(duì)分析化學(xué)的要求各有側(cè)重。①環(huán)境類。主要培養(yǎng)目標(biāo)具備環(huán)境資源分析與測(cè)試、環(huán)境污染與防治、環(huán)保產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、資源利用與保護(hù)等知識(shí)和能力。對(duì)分析化學(xué)的要求側(cè)重于各類滴定分析法、紫外可見(jiàn)光譜法、電位法、原子吸收光譜法。②醫(yī)藥類。生物藥物分析對(duì)分析化學(xué)有較高要求,側(cè)重于各類滴定分析法、紫外可見(jiàn)光譜法、紅外光譜法、氣液相色譜法。③食品類。食品質(zhì)量與安全與分析化學(xué)息息相關(guān),側(cè)重于各類滴定分析法、紫外可見(jiàn)光譜法、電位法、氣液相色譜法。④生物類。涉及植物化學(xué)保護(hù),動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué),飼料分析與質(zhì)量檢測(cè),致病因素分析、檢驗(yàn),藥物正確使用與開(kāi)發(fā),農(nóng)業(yè)生物學(xué),水生生物種質(zhì)資源及基因資源的保護(hù)、發(fā)掘與利用研究,水產(chǎn)動(dòng)物病原診斷,水產(chǎn)動(dòng)物病害的免疫防治及機(jī)理,水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)生理、營(yíng)養(yǎng)需求與代謝,營(yíng)養(yǎng)與品質(zhì),營(yíng)養(yǎng)與免疫,營(yíng)養(yǎng)與環(huán)境以及重要經(jīng)濟(jì)水產(chǎn)動(dòng)物人工全價(jià)配合飼料的配方和加工,品質(zhì)分析,生理生化等,均對(duì)分析化學(xué)有相應(yīng)的要求,側(cè)重于各類滴定分析法、紫外可見(jiàn)光譜法、電位法、氣液相色譜法、酶、免疫等生化分析法。由此看來(lái),分析化學(xué)在各類專業(yè)的應(yīng)用中是廣泛的,但各專業(yè)由于分析的對(duì)象和要求不同,對(duì)分析化學(xué)的要求各有側(cè)重,依據(jù)不同專業(yè)要求進(jìn)行分類教學(xué)更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.分析化學(xué)教師團(tuán)隊(duì)的情況。農(nóng)林院校的分析化學(xué)教師,一般都來(lái)自于化學(xué)專業(yè),專業(yè)知識(shí)扎實(shí),在教學(xué)科研工作中,在學(xué)校內(nèi)部很容易與其他專業(yè)融合。在自我素養(yǎng)方面
,通常都在碩博學(xué)位進(jìn)修中,分別于藥物分析、環(huán)境化學(xué)、食品化學(xué)、生物化學(xué)領(lǐng)域深入學(xué)習(xí)和研究,對(duì)于分析化學(xué)在其他各領(lǐng)域的應(yīng)用有很深的認(rèn)識(shí)和理解,為分類教學(xué)提供了優(yōu)質(zhì)的教學(xué)支撐。 三、基于大類招生下農(nóng)科類專業(yè)的分析化學(xué)課程分類教學(xué)的設(shè)計(jì)思路
1.大類學(xué)科分類的劃分。根據(jù)農(nóng)科類各專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),明確各類專業(yè)對(duì)分析化學(xué)的實(shí)際需求,科學(xué)合理地劃分出大類學(xué)科。這需要在教學(xué)改革實(shí)踐中不斷地深入研究、調(diào)整、合理化。
2.教學(xué)課程體系的完善。在教學(xué)課程體系的構(gòu)建中,對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行整合和優(yōu)化,注重體系完整、簡(jiǎn)約實(shí)用。通過(guò)改革,使教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性、社會(huì)性、生活性、新穎性更強(qiáng)。在教學(xué)內(nèi)容確定后,組織相關(guān)教師編寫(xiě)新的更為合理的課程教學(xué)大綱和教案,并在實(shí)踐中不斷修改和完善。
教材的整體水平高于目前所用的生物類和醫(yī)學(xué)類基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué),但低于化學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)。該書(shū)在編寫(xiě)的指導(dǎo)思想、編排體系和教學(xué)內(nèi)容上都有較大的改革和突破,具有以下5個(gè)方面的特色[2]。編寫(xiě)教材的目的在滿足學(xué)生有機(jī)化學(xué)知識(shí)需求的同時(shí),提高學(xué)生的自學(xué)能力,把培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力作為首要目的。不僅要求學(xué)生要知道有機(jī)化學(xué)的主要內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)是什么,更重要的是讓學(xué)生明白這些理論與知識(shí)為什么是這樣。為此,教材將“有機(jī)化合物的構(gòu)性相關(guān)規(guī)則”應(yīng)用并貫穿于所有章節(jié)[3-4],以培養(yǎng)學(xué)生逐漸掌握以結(jié)構(gòu)為中心來(lái)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的習(xí)慣和能力,避免學(xué)生養(yǎng)成過(guò)分依賴死記硬背的不良習(xí)慣。教學(xué)內(nèi)容和編排體系不刻意追求內(nèi)容與體系的完整性,而是以有利于教師教學(xué)和學(xué)生自學(xué)為主要原則。例如,在介紹完各類單官能團(tuán)化合物和一些重要合成反應(yīng)(如周環(huán)反應(yīng))之后,在第十六章引入以單官能團(tuán)轉(zhuǎn)換為主的“有機(jī)化合物制備”。這種編排不同于現(xiàn)有其他教材的各章單獨(dú)介紹的做法,避免了有些合成反應(yīng)(如武茲反應(yīng))的過(guò)早出現(xiàn),既達(dá)到對(duì)前面各章內(nèi)容的復(fù)習(xí)和總結(jié)的效果,又有助于學(xué)生了解各種官能團(tuán)之間的相互聯(lián)系以及系統(tǒng)掌握一些常見(jiàn)的重要有機(jī)合成反應(yīng)。編寫(xiě)教材的指導(dǎo)思想以共價(jià)鍵理論和電子效應(yīng)理論為基礎(chǔ),以構(gòu)性相關(guān)規(guī)則為指導(dǎo)和基本程序,以反應(yīng)機(jī)理為重點(diǎn)。介紹反應(yīng)機(jī)理時(shí),不重要或不是很清楚的反應(yīng)機(jī)理一般不做介紹,對(duì)重要的已經(jīng)明確的具有普遍性的反應(yīng)機(jī)理則一定要講清講透。例如,本書(shū)用較大的篇幅對(duì)親核取代反應(yīng)機(jī)理做了詳細(xì)介紹,而不飽和烴的常規(guī)催化氫化反應(yīng)、醇/酚類的氧化反應(yīng)等機(jī)理則不做介紹或一帶而過(guò)。英文專業(yè)詞匯的補(bǔ)充為了便于雙語(yǔ)教學(xué),給出了一些常見(jiàn)且重要的化學(xué)名詞的英文名稱。新發(fā)展學(xué)科與技術(shù)的介紹為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的興趣,擴(kuò)寬學(xué)生的知識(shí)面,每章的最后都附加了一些僅供學(xué)生自學(xué)的內(nèi)容。主要包括3個(gè)方面:與有機(jī)化學(xué)密切相關(guān)的分支學(xué)科的介紹,如綠色化學(xué)、組合化學(xué)、超分子化學(xué)、抗體酶學(xué)、有機(jī)合成化學(xué)、不對(duì)稱合成技術(shù)等;有機(jī)化合物的分離技術(shù),如色譜技術(shù);與相關(guān)章節(jié)密切相關(guān)的重要化合物的介紹,如生物堿、黃酮、β—內(nèi)酰胺類抗生素、維生素C、維生素D等。該教材難易適中,各章節(jié)內(nèi)容安排合理,內(nèi)容豐富而廣泛,有較大的專業(yè)覆蓋面,可適用于各類應(yīng)用化學(xué)專業(yè)以及對(duì)有機(jī)化學(xué)知識(shí)需要較多的生物類、醫(yī)學(xué)類、制藥類等專業(yè)的教學(xué)。自出版以來(lái),一直被中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)、石河子大學(xué)、青海大學(xué)、青海師范大學(xué)、延安大學(xué)、塔里木大學(xué)、渭南師范學(xué)院、洛陽(yáng)師范學(xué)院等10所高校使用,受到師生的一致好評(píng)。
量身定制適合應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的教學(xué)大綱
對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生,有機(jī)化學(xué)教學(xué)大綱的要求自然不同,課時(shí)的多少也不一樣,專業(yè)側(cè)重點(diǎn)也應(yīng)當(dāng)有所區(qū)別。我們收集了全國(guó)18所高校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)大綱,其課時(shí)分配(表略)。調(diào)查中發(fā)現(xiàn),包括我校在內(nèi)的很多高校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的有機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)大綱是在理科化學(xué)專業(yè)的教學(xué)大綱基礎(chǔ)上稍作調(diào)整而制定的,這無(wú)法達(dá)到應(yīng)用化學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)。此外,由表1可以看出,以上18所高校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)教學(xué)大綱中,無(wú)論是總學(xué)時(shí)還是各章節(jié)的課時(shí)分配差異都很大,這不能滿足新的課程建設(shè)的要求。因此,為了使學(xué)生在有限的教學(xué)課時(shí)內(nèi)掌握有機(jī)化學(xué)的基本知識(shí)和理論,結(jié)合近10年的教學(xué)實(shí)踐,我們?yōu)閼?yīng)用化學(xué)專業(yè)的學(xué)生制定了新的教學(xué)大綱,其教學(xué)內(nèi)容及課時(shí)分配(表略)。
不斷革新教學(xué)內(nèi)容
調(diào)查中發(fā)現(xiàn),各所高校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容陳舊落后,沒(méi)有專業(yè)特色,自然不能滿足學(xué)生的需求。為此,我們?cè)诮滩闹邪才帕?1章內(nèi)容,劃分為七大學(xué)習(xí)模塊。第一模塊為有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)理論,簡(jiǎn)要介紹從高中化學(xué)、大學(xué)化學(xué)原理、無(wú)機(jī)化學(xué)到大學(xué)有機(jī)化學(xué)的過(guò)渡性和共性的基礎(chǔ)理論以及學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)所必備的一些基礎(chǔ)理論知識(shí)。第二模塊由第六章和第七章組成,分別介紹有機(jī)化合物中的立體化學(xué)和如何利用現(xiàn)代波譜技術(shù)確定有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)。第三模塊由第二到第五章、第八到第十四章組成,主要按照官能團(tuán)分類介紹各類有機(jī)化合物,這是教學(xué)的重點(diǎn)。第四模塊為第十五章,根據(jù)反應(yīng)類型重點(diǎn)介紹周環(huán)反應(yīng)。第五模塊為第六章,該章是在學(xué)完各類有機(jī)化合物之后,集中介紹它們的制備方法,主要是不同單官能團(tuán)之間的相互轉(zhuǎn)化,是對(duì)前面各章中一些具有重要合成價(jià)值的化學(xué)反應(yīng)的復(fù)習(xí)、總結(jié)和歸納。第六模塊為生物大分子,由第十七到第二十章組成,主要介紹與生物有機(jī)體相關(guān)的有機(jī)化學(xué)知識(shí)。第七模塊為第二十一章,是人工合成高分子化學(xué)簡(jiǎn)介。各模塊之間既相互聯(lián)系,又相互獨(dú)立。第四到第七模塊可根據(jù)不同專業(yè)的需要而選擇講授。以該教材為教學(xué)指南,結(jié)合我們多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),教學(xué)過(guò)程中還應(yīng)注意以下5點(diǎn)。(一)教學(xué)目標(biāo)明確教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)活動(dòng)預(yù)期的教學(xué)效果。目標(biāo)明確是教學(xué)成功的前提,它直接影響教學(xué)效率。不能單強(qiáng)調(diào)教師教的目標(biāo),更要讓學(xué)生清楚學(xué)的目標(biāo)。只有教與學(xué)的目標(biāo)明確一致,教學(xué)才能成為雙方自覺(jué)的追求,形成教學(xué)合力[5]。我們從加強(qiáng)學(xué)生知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)和能力的角度出發(fā),制定了有機(jī)化學(xué)教學(xué)的總體目標(biāo);對(duì)于每一章節(jié),還制定了相應(yīng)的具體教學(xué)目標(biāo),指出重點(diǎn)、難點(diǎn),設(shè)計(jì)不同的教學(xué)方法,安排不同的教學(xué)形式來(lái)突破難點(diǎn),突出重點(diǎn);使每一章節(jié)乃至每一堂課的教學(xué)方法都有針對(duì)性,有效利用有限的課堂時(shí)間來(lái)完成預(yù)定的教學(xué)任務(wù)。(二)教學(xué)內(nèi)容要主次分明,重點(diǎn)突出例如,講解命名時(shí),重點(diǎn)講述系統(tǒng)命名法,但也要提及習(xí)慣命名法和俗名法。講解各類有機(jī)化合物時(shí)重點(diǎn)為化合物的化學(xué)性質(zhì)與制備等,化合物的分類和物理性質(zhì)則應(yīng)略講或讓學(xué)生自學(xué)。學(xué)生自學(xué)能力也是大學(xué)生培養(yǎng)的一個(gè)重要方面,可以安排一些自學(xué)知識(shí),提前布置好任務(wù),讓學(xué)生有目的地去學(xué)習(xí),這樣既節(jié)約了上課時(shí)間,又鍛煉了學(xué)生的自覺(jué)學(xué)習(xí)能力。(三)及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容安排教學(xué)內(nèi)容時(shí),應(yīng)當(dāng)略去部分過(guò)時(shí)和繁瑣的內(nèi)容,及時(shí)補(bǔ)充當(dāng)代有機(jī)化學(xué)最新的科研發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用成果,特別是生物、材料、環(huán)境、能源、紡織等領(lǐng)域的交叉發(fā)展及應(yīng)用,還應(yīng)適當(dāng)介紹諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者的標(biāo)志性工作,力爭(zhēng)把最新信息及時(shí)傳達(dá)給學(xué)生,以激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的動(dòng)力和學(xué)習(xí)的勁頭[6]。此外,在強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),及時(shí)引入與有機(jī)化學(xué)關(guān)系密切的學(xué)科,如生命科學(xué)、材料科學(xué)、食品科學(xué)、農(nóng)藥化學(xué)等的新成果、新技術(shù)、新方法,將經(jīng)典有機(jī)化學(xué)理論與學(xué)科前沿發(fā)展相結(jié)合,既保證了教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性和先進(jìn)性,又使學(xué)生充分體會(huì)到自己所學(xué)知識(shí)的可用性[7]。例如,自由基是生命過(guò)程、大氣污染等有關(guān)問(wèn)題中常用的一個(gè)術(shù)語(yǔ);等離子體被稱為物質(zhì)的第四態(tài),已成為一種在加工工藝和材料科學(xué)中使用的新技術(shù);納米材料與納米合成技術(shù)等均可加入到教學(xué)內(nèi)容中,當(dāng)然它們所占時(shí)間很短,也許只有幾分鐘時(shí)間,而且不必每節(jié)課都涉及;但這些前沿問(wèn)題一定要有,它們可以吸引學(xué)生,激發(fā)其好奇心與求知欲。(四)導(dǎo)入式教育,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有機(jī)化學(xué)是一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科,經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展積累成型,大多是最基本的知識(shí),講解較為枯燥。而興趣是最好的老師,是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的原動(dòng)力,只要學(xué)生對(duì)所學(xué)課程產(chǎn)生濃厚興趣,他們就會(huì)主動(dòng)地去學(xué)習(xí)[8]。教師平時(shí)應(yīng)注意多收集和有機(jī)化學(xué)相關(guān)的生活小常識(shí),將科普知識(shí)和生活常識(shí)引入教學(xué),使課堂學(xué)習(xí)有趣生動(dòng),以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,在緒論中介紹有機(jī)化學(xué)在應(yīng)用化學(xué)專業(yè)中的地位和作用,使學(xué)生了解有機(jī)化學(xué)的重要性。又如講烯烴這一章內(nèi)容時(shí),介紹乙烯對(duì)水果的催熟作用,提醒學(xué)生在以后的章節(jié)里還會(huì)遇到其他類型的植物催熟劑,要求他們注意總結(jié);講解醇和酚時(shí),結(jié)合過(guò)度飲酒對(duì)人體的危害,介紹紅酒、白酒、醫(yī)用酒精及工業(yè)酒精的區(qū)別、作用及危害,使學(xué)生在增長(zhǎng)知識(shí)的同時(shí),也接受了安全教育。另外,要介紹有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)目的和學(xué)習(xí)方法,以加深學(xué)生對(duì)這門(mén)課程的了解,幫助他們更好地學(xué)習(xí)。(五)將綠色化學(xué)滲透到教學(xué)中,增強(qiáng)學(xué)生環(huán)保意識(shí)綠色化學(xué)不僅是當(dāng)前的熱門(mén)話題,而且代表了化學(xué)的發(fā)展方向。課堂教學(xué)中把綠色化學(xué)與有機(jī)化學(xué)恰當(dāng)?shù)剡B接起來(lái),在給學(xué)生講解有機(jī)化學(xué)知識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)他們的環(huán)保意識(shí),提高學(xué)生的整體素質(zhì),自覺(jué)將綠色化學(xué)應(yīng)用到生活和工作中去。教師要在教學(xué)中結(jié)合實(shí)際,對(duì)教學(xué)內(nèi)容中涉及的綠色化學(xué)知識(shí)進(jìn)行強(qiáng)化,使學(xué)生自覺(jué)地樹(shù)立起綠色化學(xué)意識(shí)。
冶金工程是一門(mén)研究從礦石(或其他金屬資源)中提取鋼鐵或有色金屬材料并進(jìn)行加工的應(yīng)用學(xué)科,可以分為化學(xué)冶金學(xué)(Chemicalmetallurgy)和物理冶金學(xué)(Physicalmetallurgy),如圖1所示。從礦石提取金屬的生產(chǎn)過(guò)程稱為化學(xué)冶金學(xué);通過(guò)成型加工,制備有一定性能的金屬或合金材料的學(xué)科稱為物理冶金學(xué)。目前,冶金工程專業(yè)的課程設(shè)置以化學(xué)冶金學(xué)為主,包括鋼鐵冶金、冶金物理化學(xué)、冶金傳輸原理、有色金屬冶金等課程。盡管也開(kāi)設(shè)金屬學(xué),材料加工技術(shù)等課程,但內(nèi)容較為寬泛,針對(duì)性不強(qiáng)。2007年,本文開(kāi)始承擔(dān)江蘇大學(xué)冶金工程專業(yè)材料加工技術(shù)課程的教學(xué)任務(wù),結(jié)合多年從事鋼鐵生產(chǎn)、科研的經(jīng)歷,根據(jù)自己對(duì)物理冶金和化學(xué)冶金的理解,以拓寬畢業(yè)生專業(yè)口徑、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)為目的,將教學(xué)重點(diǎn)調(diào)整為“塑性加工及物理冶金理論”,取得了良好的效果。
一、增加物理冶金教學(xué)內(nèi)容的思路
為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和需求,拓寬專業(yè)、寬口徑專業(yè)教育已成為冶金領(lǐng)域培養(yǎng)人才的重要模式。目前,冶金工程專業(yè)設(shè)置涵蓋了鋼鐵冶金專業(yè)、有色冶金專業(yè)和冶金物理化學(xué)專業(yè),改變了過(guò)去專業(yè)劃分過(guò)細(xì)的弊端,增強(qiáng)了學(xué)生的適應(yīng)性,提高了學(xué)生獨(dú)立工作的能力。這體現(xiàn)了教育思想觀念由“對(duì)口”向“適應(yīng)”轉(zhuǎn)變的進(jìn)程。但是,也應(yīng)認(rèn)識(shí)到,隨著冶金技術(shù)的進(jìn)步,物理過(guò)程在冶金中的重要性日顯突出,物理冶金和化學(xué)冶金(傳統(tǒng)冶金)同等重要。冶金工程專業(yè)的教學(xué)重點(diǎn)以化學(xué)冶金學(xué)為主是毋庸置疑的,但適當(dāng)增加、補(bǔ)充和生產(chǎn)密切相關(guān)的物理冶金學(xué)的教學(xué)內(nèi)容也是大有裨益的。首先,物理冶金學(xué)和化學(xué)冶金學(xué)是冶金工程學(xué)科不可分割的組成部分。例如鋼鐵生產(chǎn)是從鐵礦石中提取鋼鐵并加工成鋼材的過(guò)程,包括煉鐵(焦化、燒結(jié))、煉鋼、精煉、連鑄、軋鋼、熱處理等工藝環(huán)節(jié)。鋼鐵生產(chǎn)的集成技術(shù)已經(jīng)打破了冶金、軋鋼和熱處理的明確分工,尤其是薄板坯連鑄連軋技術(shù)的興起,更是將煉鋼、連鑄、軋鋼等工藝環(huán)節(jié)有效地聯(lián)系在一起。為了得到性能合格的鋼材,需要控制鋼材的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu),化學(xué)冶金學(xué)可以解決化學(xué)成分控制的問(wèn)題,在鋼鐵生產(chǎn)中由連鑄之前的工藝環(huán)節(jié)完成,最終的組織狀態(tài)則通過(guò)后續(xù)的成型加工和熱處理實(shí)現(xiàn)??梢?jiàn),鋼鐵生產(chǎn)需要化學(xué)冶金學(xué)和物理冶金學(xué)的綜合知識(shí),只有把兩者結(jié)合才能解釋并解決鋼鐵生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。目前,冶金工程專業(yè)的主要教學(xué)內(nèi)容為化學(xué)冶金,盡管也開(kāi)設(shè)了金屬學(xué)等課程,但內(nèi)容寬泛,針對(duì)性不強(qiáng),學(xué)生對(duì)鋼材加工和熱處理過(guò)程中組織、結(jié)構(gòu)和性能的變化不甚了了,無(wú)法對(duì)鋼鐵生產(chǎn)建立起系統(tǒng)、全面的認(rèn)識(shí)。其次,物理冶金學(xué)和化學(xué)冶金學(xué)的內(nèi)容是互相聯(lián)系的,通過(guò)物理冶金學(xué)的學(xué)習(xí),能夠促進(jìn)對(duì)化學(xué)冶金學(xué)的深入理解。例如:冶金過(guò)程熱力學(xué)中自由能的計(jì)算,是判別、變更或控制化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的趨勢(shì)、方向和達(dá)到平衡態(tài)的手段,運(yùn)用熱力學(xué)計(jì)算可以分析鋼中元素的氧化還原問(wèn)題。由于Cu氧化的標(biāo)準(zhǔn)自由能和鐵相比更高,在煉鋼吹氧過(guò)程中,將被鐵保護(hù)而不被氧化。而銅是鋼材熱加工產(chǎn)生熱脆的有害元素,這是由于加熱過(guò)程中鐵被氧化,銅在軋件表面富集,成為液相后沿奧氏體晶界滲透,弱化晶界而造成熱塑性降低。所以,只有通過(guò)配料降低鋼中的Cu含量。這樣,就會(huì)對(duì)Cu在鋼中的危害、控制及氧化還原的熱力學(xué)條件有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)??梢?jiàn),通過(guò)物理冶金的學(xué)習(xí),冶金工程專業(yè)的學(xué)生可以更加深刻地理解冶金過(guò)程熱力學(xué)中元素氧化還原的規(guī)律性,認(rèn)識(shí)到合理控制化學(xué)成分的必要性。另外,物理冶金課程在冶金工程專業(yè)的引入能夠拓寬學(xué)生的知識(shí)面,增加畢業(yè)生的適應(yīng)性,促進(jìn)將來(lái)工作和事業(yè)的發(fā)展。鋼鐵生產(chǎn)中需要專才,更需要通才。鋼鐵生產(chǎn)的集成技術(shù)已經(jīng)打破了冶金、軋鋼和熱處理的明確分工,化學(xué)冶金學(xué)和物理冶金學(xué)的知識(shí)相互聯(lián)系、相互融合。只有具備了化學(xué)冶金學(xué)和物理冶金學(xué)的綜合知識(shí),才能使畢業(yè)生對(duì)操作崗位的工藝特點(diǎn)和目的要求有更深刻的認(rèn)識(shí);在產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí),才能對(duì)復(fù)雜工藝環(huán)節(jié)的影響因素做出準(zhǔn)確判斷,并制定出切實(shí)可行的解決方案。市場(chǎng)疲軟和原材料漲價(jià)的雙重影響,壓縮了鋼鐵行業(yè)的利潤(rùn)率空間,而且產(chǎn)品的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)日益受到重視,新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)更需要具備化學(xué)冶金學(xué)和物理冶金學(xué)的綜合知識(shí),對(duì)冶金工程專業(yè)的畢業(yè)生在知識(shí)面和綜合能力上提出了更高的要求。例如,Ti微合金化高強(qiáng)鋼的開(kāi)發(fā)主要是利用了納米尺寸TiC的沉淀強(qiáng)化作用,需要通過(guò)控制軋制和控制冷卻來(lái)實(shí)現(xiàn),但由于鈦容易氧化的特點(diǎn),必須在精煉后期用鋁充分脫氧后加入鈦才能提高其收得率。通過(guò)類似產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的實(shí)例,將枯燥的書(shū)本知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合,使學(xué)生加深對(duì)物理冶金學(xué)和化學(xué)冶金學(xué)的理解,提高綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。
二、增加物理冶金教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐
依據(jù)冶金工程的專業(yè)特點(diǎn),結(jié)合多年現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)和科學(xué)研究的經(jīng)歷,本文自2007年起在冶金工程專業(yè)開(kāi)設(shè)了“塑性加工及物理冶金理論“課程。由于江蘇大學(xué)冶金工程專業(yè)畢業(yè)生的分配去向主要是武鋼、沙鋼、興澄等鋼鐵企業(yè),課程重點(diǎn)針對(duì)鋼材塑性加工過(guò)程中的物理冶金問(wèn)題,講解塑性加工的原理、工藝以及物理冶金學(xué)理論,包括化學(xué)冶金的產(chǎn)品再加工和熱處理產(chǎn)生的金屬及合金組織、結(jié)構(gòu)的變化,以及由此造成的金屬材料的機(jī)械、物理、化學(xué)、工藝性能的變化。課程設(shè)置在大四上學(xué)期,此時(shí)鋼鐵冶金、冶金物化和金屬學(xué)等相關(guān)教學(xué)已經(jīng)結(jié)束,學(xué)生具備了化學(xué)冶金的基礎(chǔ)知識(shí),通過(guò)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí),對(duì)鋼鐵生產(chǎn)流程和工藝環(huán)節(jié)有了一定的了解。課程設(shè)置為30學(xué)時(shí),教學(xué)內(nèi)容包括以下5個(gè)部分:(A)介紹大型鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)流程,及物理冶金在其中的地位和作用;(B)介紹鋼材的分類,重點(diǎn)使學(xué)生認(rèn)識(shí)鋼材的用途,以及由此帶來(lái)的對(duì)成分、組織和性能的要求;(C)軋制工藝學(xué),包括軋鋼生產(chǎn)基本工序、軋機(jī)分類、組成和布置形式、厚度和板型控制等;(D)軋制原理介紹,包括塑形加工基本概念、軋制過(guò)程基本概念、實(shí)現(xiàn)軋制過(guò)程的條件、延伸和寬展等;(E)物理冶金概論,強(qiáng)韌化機(jī)制,熱變形和冷卻過(guò)程中的組織變化,控制軋制和控制冷卻,微合金化元素的作用,等。采用計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)方式授課,大大提高了教學(xué)的效率。由于教學(xué)內(nèi)容是本文多年學(xué)習(xí)和科研工作的總結(jié),并加入許多最新成果和圖片,知識(shí)貼近實(shí)際而新鮮;注意收集國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)、會(huì)議資料和各大鋼廠的生產(chǎn)實(shí)例,內(nèi)容生動(dòng)直觀,激發(fā)起學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣。例如,關(guān)于鋼材按用途分類,結(jié)合西氣東輸?shù)墓こ探ㄔO(shè)講述管線鋼的強(qiáng)度級(jí)別和性能要求;建筑用鋼的講解則展示了鳥(niǎo)巢、水立方美侖美奐的圖片及其中鋼材的使用情況。授課過(guò)程中擯棄了按部就班、照本宣科的填鴨式教學(xué),采用融會(huì)貫通、舉一反三的教學(xué)方法。以不銹鋼為例,先介紹不銹鋼的相關(guān)知識(shí),由不銹鋼的金屬學(xué)問(wèn)題、耐蝕原理講述配料熔煉法、返回吹氧法和高碳真空吹煉法3個(gè)階段的發(fā)展歷史。最后,重點(diǎn)講述碳的選擇性氧化———奧氏體不銹鋼冶煉的去碳保鉻問(wèn)題。這樣就會(huì)使學(xué)生對(duì)不銹鋼的生產(chǎn)工藝以及化學(xué)冶金學(xué)和物理冶金學(xué)在生產(chǎn)中的應(yīng)用有了深入的理解。在課堂教學(xué)外,注重生產(chǎn)實(shí)習(xí)和實(shí)踐環(huán)節(jié)中物理冶金的教學(xué)。在鋼鐵企業(yè)的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)期間,結(jié)合對(duì)中厚板、熱軋帶鋼和棒線材生產(chǎn)線的參觀,在介紹生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備的基礎(chǔ)上,為學(xué)生重點(diǎn)講解軋制和冷卻過(guò)程中的組織、性能變化及微合金化元素的固溶和析出規(guī)律。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到軋制和冷卻中組織復(fù)雜的演變過(guò)程,其中加工硬化、回復(fù)、再結(jié)晶、相變和第二相粒子的析出過(guò)程交織在一起。在為大三學(xué)生開(kāi)設(shè)的專業(yè)講座中,也注意把物理冶金學(xué)的知識(shí)貫穿其中:以瑞典SSAB公司為例,用英文幻燈片講述鋼鐵的生產(chǎn)流程;結(jié)合最新資料介紹國(guó)際和國(guó)內(nèi)鋼鐵生產(chǎn)的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì);運(yùn)用物理冶金和化學(xué)冶金的綜合知識(shí)介紹管線鋼、汽車板等專用鋼種的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)實(shí)踐。在指導(dǎo)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí),依據(jù)自己的科研方向,確定產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、組織性能分析、強(qiáng)韌化機(jī)理等緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際的題目,加深畢業(yè)生對(duì)物理冶金學(xué)的認(rèn)識(shí)并掌握物理冶金的研究方法,注重培養(yǎng)他們綜合運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,為踏入工作崗位或繼續(xù)深造做好準(zhǔn)備。
關(guān)鍵詞:分類教學(xué);師資;建設(shè)
中圖分類號(hào):G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)43-0024-03
分類教學(xué)是新形勢(shì)下高等教育的一個(gè)新課題。研究表明[1,11],在農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課中實(shí)行分類教學(xué),可使化學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)與學(xué)生的實(shí)際需求相適應(yīng),讓學(xué)生能夠盡量得到適合其自身發(fā)展需要的教育,充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,改善教學(xué)效果和提高教學(xué)質(zhì)量。教育部在《關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》(教高[2007]2號(hào))中強(qiáng)調(diào),我國(guó)的高等學(xué)校本科教育要以社會(huì)需求為導(dǎo)向,合理設(shè)置學(xué)科專業(yè),密切與產(chǎn)業(yè)和行業(yè)的聯(lián)系,要深化教學(xué)內(nèi)容改革,建立與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)的課程體系。要堅(jiān)持知識(shí)、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展,繼續(xù)深化人才培養(yǎng)模式、課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面的改革,實(shí)現(xiàn)從注重知識(shí)傳授向更加重視能力和素質(zhì)培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變。因此,在農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課中實(shí)行分類教學(xué),正是落實(shí)教高[2007]2號(hào)文件精神的具體體現(xiàn)。筆者認(rèn)為,要在農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課中實(shí)行分類教學(xué),必須加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),重點(diǎn)從化學(xué)基礎(chǔ)課分類教學(xué)教師的基本任務(wù)、基本素質(zhì)等方面入手加強(qiáng)建設(shè)。
一、農(nóng)業(yè)院校化學(xué)基礎(chǔ)課分類教學(xué)教師的基本任務(wù)
要建設(shè)適合農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課分類教學(xué)的優(yōu)良師資隊(duì)伍,首先應(yīng)該明確農(nóng)業(yè)院校化學(xué)基礎(chǔ)課分類教學(xué)教師的基本任務(wù)。師資隊(duì)伍建設(shè)是為實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)服務(wù)的,既然是為了實(shí)施分類教學(xué),農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課分類教學(xué)教師的首要任務(wù)就是探索農(nóng)業(yè)院校化學(xué)基礎(chǔ)課的分類教學(xué)模式。所謂分類教學(xué),是相對(duì)于整齊劃一的傳統(tǒng)教學(xué)而提出的一種新的教學(xué)模式,它是根據(jù)受教育者的目標(biāo)需求、崗位取向、個(gè)體特性與差異、發(fā)展?jié)撃艿?,分類制定教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法,分類實(shí)施教學(xué)[1]。如今,在中專教育或高職教育中,為較好解決招生難、教學(xué)難和就業(yè)難的問(wèn)題,不少教育工作者已積極探索“分類教學(xué)”的新模式[1,3]。大學(xué)本科教育中,關(guān)于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課[4,5]、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課[6,7]、高等數(shù)學(xué)[8]、大學(xué)英語(yǔ)[9]等課程的分類教學(xué)探索較多;蔣曉玲對(duì)我國(guó)法學(xué)本科分類教學(xué)問(wèn)題也進(jìn)行了較為全面的探索和研究[2,10]。目前農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課的教學(xué)現(xiàn)狀表明,在農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)中采取分類教學(xué)模式十分必要。某農(nóng)業(yè)院?!斗治龌瘜W(xué)》教學(xué)以下現(xiàn)狀可以證明這一點(diǎn)。
1.隨著近年來(lái)高等院校招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大,不同生源知識(shí)能力水平的差異逐漸拉大;不同學(xué)生的興趣、愛(ài)好及發(fā)展方向各不相同,這促成了學(xué)習(xí)需求和發(fā)展方向的多樣化。但現(xiàn)行的《分析化學(xué)》教材、教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃都是統(tǒng)一的,教師和學(xué)生基本上沒(méi)有選擇的余地,這種統(tǒng)一的教學(xué)模式嚴(yán)重打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣,“教師白費(fèi)力,學(xué)生不受益”的尷尬局面屢見(jiàn)不鮮。
2.該校蠶學(xué)與生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境等20多個(gè)專業(yè)開(kāi)設(shè)了《分析化學(xué)》課程。不同的專業(yè)對(duì)分析化學(xué)知識(shí)的要求顯然不同,側(cè)重也不相同。但目前西南大學(xué)對(duì)各專業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)的《分析化學(xué)》課程都是一樣的,即教材內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、教學(xué)方法和教學(xué)要求均相同。這種不考慮學(xué)生專業(yè)特點(diǎn),“一刀切”及“一鍋煮”的教學(xué)模式無(wú)法滿足當(dāng)前大學(xué)生素質(zhì)教育的要求,不利于復(fù)合型、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
3.為順應(yīng)寬口徑、厚基礎(chǔ)、能力強(qiáng)、高素質(zhì)的復(fù)合型、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)要求,該校的資源環(huán)境學(xué)院已改革為按環(huán)境生態(tài)大類招生。為此,該學(xué)院對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃和課程體系設(shè)置做了相應(yīng)的調(diào)整,《分析化學(xué)》已不再是各個(gè)專業(yè)的必修課,部分專業(yè)已將其定為選修課,開(kāi)課時(shí)間也從大一下學(xué)期移至大三上學(xué)期。同樣,該校的《普通化學(xué)》和《有機(jī)化學(xué)》等化學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)也存在和《分析化學(xué)》課程相似的情況,對(duì)其進(jìn)行教學(xué)改革也勢(shì)在必行。
現(xiàn)實(shí)表明,目前農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)模式與新形勢(shì)下學(xué)生的需要仍然有明顯的差距。為解決這一難題,克服化學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)中教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求、教學(xué)方法、考核要求整齊劃一與學(xué)生學(xué)習(xí)需求多樣化之間的矛盾,十分有必要采取新的教學(xué)模式——分類教學(xué)模式。已有研究表明[11],分類教學(xué)模式符合教育發(fā)展的規(guī)律,符合素質(zhì)教育的原則,符合因材施教的理念,符合生源現(xiàn)狀的需求。因此,在探索農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課的教學(xué)模式時(shí),可將其借鑒到化學(xué)基礎(chǔ)課的教學(xué)實(shí)踐中。這既是農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課分類教學(xué)教師的首要任務(wù),也是農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課分類教學(xué)師資隊(duì)伍的基本要求。
二、農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課分類教學(xué)教師應(yīng)具備的基本素質(zhì)
要建設(shè)適合農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課分類教學(xué)的優(yōu)良師資隊(duì)伍,必須明確農(nóng)業(yè)院校化學(xué)基礎(chǔ)課分類教學(xué)教師的素質(zhì)要求。
1.身心素質(zhì)。(1)身體素質(zhì)。健康的身體是一切工作的基礎(chǔ),分類教學(xué)要求教師必須要有健康的身體。因?yàn)榉诸惤虒W(xué)模式與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比較,在備課時(shí)間、上課時(shí)間等方面都會(huì)有所增加,尤其是目前不少農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課教師相對(duì)欠缺的現(xiàn)狀下,如果沒(méi)有健康的身體,就無(wú)法適應(yīng)分類教學(xué)的需要。(2)心理素質(zhì)。健康的心理是教師必備的素質(zhì)。實(shí)施分類教學(xué)更是要求教師有充分的心理準(zhǔn)備,因?yàn)榉诸惤虒W(xué)必然會(huì)增加教師的工作量,如果教師沒(méi)有正確健康的心理,可能會(huì)對(duì)實(shí)行分類教學(xué)產(chǎn)生抵觸情緒,進(jìn)而影響教學(xué)效果。分類教學(xué)要求針對(duì)不同專業(yè)、不同層次、不同性格的學(xué)生采取不同的教育方式,要做到這一點(diǎn),教師必須要有一切為了學(xué)生、為了一切學(xué)生的健康心理,要有對(duì)任何學(xué)生都不拋棄、不放棄的健康心態(tài)。
2.知識(shí)素質(zhì)。(1)專業(yè)理論知識(shí)。要對(duì)農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課進(jìn)行分類教學(xué),教師必須要具備相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)。《普通化學(xué)》(或《無(wú)機(jī)化學(xué)》)、《有機(jī)化學(xué)》和《分析化學(xué)》)課程一直是農(nóng)業(yè)院校學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)課。開(kāi)設(shè)這些課程的目的一方面是讓學(xué)生通過(guò)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,掌握化學(xué)理論基礎(chǔ),掌握基本的分析方法、原理?xiàng)l件、儀器技術(shù)和應(yīng)用范圍,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度、優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)及創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。另一方面是為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程和解決實(shí)際問(wèn)題提供必不可少的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及基本技能。作為農(nóng)業(yè)院校實(shí)施化學(xué)基礎(chǔ)課分類教學(xué)的教師,必須要熟練掌握上述專業(yè)理論知識(shí),同時(shí)還要將上述知識(shí)融會(huì)貫通,結(jié)合其教學(xué)對(duì)象對(duì)化學(xué)知識(shí)的需求情況,有針對(duì)性地講解相關(guān)化學(xué)知識(shí),而不是對(duì)所有專業(yè)所有學(xué)生都傳授同樣的知識(shí)。(2)相關(guān)理論知識(shí)。要對(duì)農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課進(jìn)行分類教學(xué),教師除具備上述專業(yè)知識(shí)外,還必須了解分類教學(xué)相關(guān)的理論知識(shí),具體包括以下一些相關(guān)理論。①孔子的因材施教教育思想。重視學(xué)生的個(gè)別差異,注重在人的差異基礎(chǔ)上通過(guò)不同的教育方法,促進(jìn)每個(gè)人的發(fā)展,培養(yǎng)出各種人才,這便是因材施教教育思想的精華。分類教學(xué)就是依據(jù)個(gè)別差異和因材施教理論而提出的一個(gè)嶄新命題。②巴班斯基的教學(xué)過(guò)程最優(yōu)化理論。在集體教學(xué)的框架里依據(jù)專業(yè)不同進(jìn)行分類教學(xué),對(duì)不同類別學(xué)生確定不同的教學(xué)任務(wù),采取不同的教學(xué)組織形式和教學(xué)方法,這不但顧及了學(xué)生個(gè)體間存在的差異性和需求的差異性,避免不同對(duì)象“一刀切”的弊端,又可把因材施教提升到可操作水平,大大提高了教學(xué)效率,這正是巴班斯基的教學(xué)過(guò)程最優(yōu)化理論的具體體現(xiàn)。③維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論。該理論認(rèn)為每個(gè)學(xué)生都存在兩種發(fā)展水平:一是現(xiàn)有水平,二是潛在水平,它們之間的區(qū)域稱為“最近發(fā)展區(qū)”或“教學(xué)最佳區(qū)”。而分類教學(xué)正是針對(duì)不同類別學(xué)生的實(shí)際情況開(kāi)展教學(xué),使教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進(jìn)度以及教學(xué)方法等更符合學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)的可能性,從而確保教學(xué)與各類別學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)域相適應(yīng),并不斷地把最近發(fā)展區(qū)變?yōu)楝F(xiàn)有發(fā)展水平,使學(xué)生的認(rèn)知水平通過(guò)教學(xué)活動(dòng)不斷向前推進(jìn),使教學(xué)成為促進(jìn)發(fā)展的有效手段。④贊可夫的教學(xué)與發(fā)展理論。教學(xué)與發(fā)展理論提出:使全班學(xué)生都得到發(fā)展,就是讓優(yōu)等生、中等生、學(xué)困生都在自己的智力起點(diǎn)上,按照自己的最大可能性,得到最理想、最充分的發(fā)展。分類教學(xué)就是讓教師“區(qū)別對(duì)待”學(xué)生,力求將相同或不同的教學(xué)內(nèi)容,建立在每個(gè)學(xué)生不同的最近發(fā)展區(qū)上,實(shí)施差異教學(xué)。
以上教育理論表明:實(shí)施分類教學(xué),結(jié)合不同專業(yè)優(yōu)、中、困各類學(xué)生的實(shí)際,分類提出教學(xué)目標(biāo),分類進(jìn)行教學(xué)、考核和評(píng)價(jià),可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,強(qiáng)化學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),解決教學(xué)中的“齊步走”問(wèn)題,能充分發(fā)掘各類學(xué)生的潛能,有效地促進(jìn)學(xué)科教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)化。因此,上述教育理論也是農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課分類教學(xué)教師所必須掌握的理論知識(shí)。
3.創(chuàng)新素質(zhì)。創(chuàng)新素質(zhì)是農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課分類教學(xué)教師的必備素質(zhì),因?yàn)榉诸惤虒W(xué)本身就是一種創(chuàng)新行為。具體來(lái)說(shuō),在農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課中實(shí)行分類教學(xué)時(shí),主要應(yīng)該在以下幾方面進(jìn)行創(chuàng)新。(1)教學(xué)手段和模式創(chuàng)新。這是在化學(xué)基礎(chǔ)課中實(shí)行分類教學(xué)時(shí)對(duì)教師的基本要求,因?yàn)閷?shí)行分類教學(xué)主要就是針對(duì)不同學(xué)生在教學(xué)手段和教學(xué)模式上區(qū)別處理。(2)知識(shí)體系創(chuàng)新。在化學(xué)基礎(chǔ)課中實(shí)行分類教學(xué)必然要求教師結(jié)合不同學(xué)生的需求傳授不同的知識(shí),這就要改變過(guò)去對(duì)所有專業(yè)都傳授同樣知識(shí)的現(xiàn)狀,要結(jié)合不同專業(yè)學(xué)生的需要傳授不同的知識(shí),這就要求化學(xué)基礎(chǔ)課教師結(jié)合不同專業(yè)學(xué)生的課程體系在知識(shí)體系上進(jìn)行創(chuàng)新,在教學(xué)大綱等方面改變?cè)畜w系。(3)教材創(chuàng)新。為更好地在化學(xué)基礎(chǔ)課中實(shí)行分類教學(xué),必然要有適合分類教學(xué)的教材,而在現(xiàn)有的教材體系中,教材基本上是通識(shí)性的教材,針對(duì)性的教材很少。這就要求教師要能結(jié)合實(shí)際需要在教材方面進(jìn)行創(chuàng)新,編寫(xiě)適合農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課分類教學(xué)的教材。
三、農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課師資隊(duì)伍建設(shè)的主要措施
前面已經(jīng)明確了農(nóng)業(yè)院校化學(xué)基礎(chǔ)課分類教學(xué)教師的基本任務(wù)和主要素質(zhì),在建設(shè)農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課師資隊(duì)伍時(shí)必須圍繞如何實(shí)現(xiàn)基本任務(wù)和達(dá)到素質(zhì)要求來(lái)進(jìn)行,具體可從以下幾方面入手:
1.加強(qiáng)選拔,選擇符合分類教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的新教師。招錄適合工作需要的人員一直是師資隊(duì)伍建設(shè)的重要途徑。同樣,在建設(shè)農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課師資隊(duì)伍時(shí)也必然會(huì)選拔招錄教師。為滿足農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課分類教學(xué)的現(xiàn)實(shí)需要,在教師選拔時(shí),除了要求其具備相應(yīng)的學(xué)歷和專業(yè)知識(shí)之外,其思想品德、身心素質(zhì)、創(chuàng)新精神、科研能力等方面都是選拔的重要因素。
2.加強(qiáng)培養(yǎng),使現(xiàn)有教師資符合分類教學(xué)的要求。除在招錄新教師時(shí)重點(diǎn)選拔適合農(nóng)業(yè)院校化學(xué)基礎(chǔ)課分類教學(xué)的人員外,加強(qiáng)現(xiàn)有教師的培養(yǎng)也是建設(shè)農(nóng)業(yè)院校化學(xué)基礎(chǔ)課分類教學(xué)師資隊(duì)伍的必然要求。一方面,新進(jìn)教師數(shù)量有限,絕大部分農(nóng)業(yè)院校非化學(xué)專業(yè)化學(xué)基礎(chǔ)分類教學(xué)課師資來(lái)源于學(xué)?,F(xiàn)有的教師隊(duì)伍,這些教師多年都是采取固定的教學(xué)模式在開(kāi)展教學(xué)工作,要使他們滿足分類教學(xué)的需要,必然有一個(gè)培養(yǎng)的過(guò)程。根據(jù)分類教學(xué)的需要,重點(diǎn)是在專業(yè)素質(zhì)、專業(yè)技能、職業(yè)道德修養(yǎng)、教育理論、創(chuàng)新素質(zhì)等方面進(jìn)行培養(yǎng)。
3.保障經(jīng)費(fèi),鼓勵(lì)教師積極開(kāi)展分類教學(xué)探索。要在農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)基礎(chǔ)課中實(shí)行分類教學(xué),在教學(xué)場(chǎng)地、課時(shí)酬金、教材建設(shè)等方面都需要增加投入,要鼓勵(lì)教師積極開(kāi)展分類教學(xué)探索和實(shí)踐,學(xué)校必須在經(jīng)費(fèi)方面給予保障,采取教改項(xiàng)目、教研創(chuàng)新獎(jiǎng)勵(lì)等方式加大經(jīng)費(fèi)投入。
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