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树立学生的学习信心
近几年,由于高考的改革,中学采取模块式教学,学生根据高考需要,可以选择不同课程学习,导致许多学生根本没有学过有机化学。而高校授课学时的压缩又导致学生无机化学的理论基础非常薄弱,所以很多学生担心有机化学很难学好。可以告诉学生有机化学与无机化学联系并不紧密,对有机化学的学习影响不是太大,主要用到部分物质结构知识,我们会在课堂中复习,消除学生的恐惧心理。还应结合专业特点,介绍有机化学与专业的关系,有机化学知识在相关行业领域的应用及重要性,使学生了解有机化学学习的重要性,并让学生感受到有机化学是可以学以致用的,从而提高学生的学习信心及积极性。如:针对生物制药类专业的同学,可着重讲述有机化学在药物合成中的作用。现今,95%的药品都来自化学合成,没有有机化学的发展就没有新药物开发,就没有现代医学。过去曾长期危害人类健康的结核病、霍乱、伤寒、疟疾、传染性肝炎等疾病,由于特效药的出现已得到有效的治疗[2]。针对环境科学的同学可重点介绍与环境治理相关的有机化学知识,如:室内装修甲醛、甲苯的危害,墨西哥湾漏油事件,各种固气体废弃物的处理等。针对高分子专业的同学则要重点介绍有机高分子材料如:聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂、双酚A等的制备与应用。这样能成功地吸引学生的注意力,激发学生对有机化学的学习兴趣,为课程的教学奠定良好的基础。
精致课件,提高有机化学的趣味性
多媒体教学具有传统教学方式无法比拟的优势,利用多媒体可以达到事半功倍的效果。它不但能增加课堂教学传播的信息量,提高教学效率,而且能使教师教学更形象生动,提高教学质量。选用图文并茂、数据翔实、多彩多色的PPT教学来取代传统黑板板书,可以让抽象内容形象化、直观化,学生学习起来就会觉得生动有趣而不再枯燥乏。根据课程需要精致一套切实可用的课件非常必要,课件制作太呆板会使学生产生视觉疲劳而厌倦,而过于花哨的课件又会过于分散学生的注意力,影响学生思考[2]。一般来讲,朴素的底色配以清晰的文字、版面简洁、题目醒目的多媒体课件很受欢迎。利用Flas制作技术及PPT动画设计功能,可以将每一个分子的结构、反应及反应机理,反应中反应物的立体变化等演变历程清楚地呈现在学生的面前,从而使有机反应更生动、明了、直观、逼真。利用三维立体图,辅助动态效果以及声音,能够将复杂的立体结构及反应过程生动形象地表示出来。这些将抽象内容形象化的多媒体教学,可以使学生更直观地了解抽象的反应过程,降低接受理解的难度,从而对知识掌握得更深刻更全面。
[关键词]环境;绿色化学;教学;教学方法
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)04-0044-02
绿色化学,也被称为环境友好化学,清洁化学或无污染化学,主要是指在化学品的设计、制造和使用过程中,利用一系列的原则来减少、甚至消除有毒有害物质的使用或在过程中的生成的化学。绿色化学的核心是“原子经济性”,基本原理是公认的十二原则。绿色化学是更高层次的环境友好化学,与环境保护不同,绿色化学不是被动地治理环境污染,而是主动地防止化学污染,是从物质产生的源头控制废物的产生,减少对环境的污染。所以绿色化学对环境保护及社会的可持续发展具有重要的指导意义, 这与现代化工工业发展趋势相吻合。
一、绿色化学课程教学的意义
大学生是我国科学技术未来的生力军,在大学课程中开设绿色化学课程,通过相关的教学活动培养大学生的环境保护意识,有利于从根本上防止污染,有利于实现社会可持续发展。作为化学教育工作者,我们有责任和义务将绿色化学及相关知识引入高等教育知识体系中,并系统传授给学生。
随着对绿色化学科学研究的不断深入,绿色化学的思想和观念逐步为人们接受,并被引入高校教W活动中,很多高校都开设了绿色化学课程。绿色化学作为一门新的课程,具有涉及知识面广、综合性强的特点。与化学其他课程不同,绿色化学没有完善的知识体系和教学大纲,因此如何结合时代特点和专业知识,为大学生讲授绿色化学课程,是任课教师在教学过程中面临的主要问题。作者从2009年开始在江苏师范大学为环境工程专业学生讲授绿色化学课程,在教学过程中积累了一些经验,进行了一些有益的尝试。
二、绿色化学课程教学方法的探索
针对绿色化学的课程特点,我们对其教学方法进行了以下探索。
(一)精选教学内容 启发学生的兴趣
绿色化学是一门新兴的学科,发展很快,但没有较为成熟的教材,需要教师根据教学目标选取教学内容。这也为教师提供了一定的自由空间,教师可以结合自己的科研方向和学术思想、提供最新的学术动态。另一方面,绿色化学课程的教学内容与有机化学联系紧密,涉及很多有机合成反应的方法和条件,如果只进行抽象的讲解,学生容易感到枯燥乏味。因此在教学过程中,应适时地结合实际生活,用生动的实例充实课堂教学,展现绿色化学在现代生活中的重要作用,进而激发学生对这门课程的学习兴趣。例如,介绍“白色污染”及解决措施,这样学生就会对绿色化学有更加充分的了解,也能够加深学生对绿色化学在日常生活中的实用性和重要性的认识。
绿色化学是一门交叉学科,发展速度很快,而且涉及很多化学相关领域, 因此我们在满足教学基本要求的前提下, 采用灵活多样的教学形式,并经常对教学内容进行更新。比如在课堂教学中,根据学生的接受情况,将一些相关的具有应用价值的最新研究成果添加到教学内容中。另外,也可以利用学校的网络数据库资源来提供关于绿色化学的最新科研成果的链接,以便学生随时阅览、学习,让学生了解绿色化学的研究动态及最新进展,提高学生对该门课程的学习兴趣,增强他们对新问题的求知欲望,使学生获取更多的知识。
(二)多种教学方法结合使用,启发学生思考
传统的课堂教学主要是“讲解―接受型”教学模式,教师是教学信息的主动发出者,学生则是被动地接受知识,这种教学中师生的互动交流少,教学气氛沉闷,也阻碍了学生主动学习的积极性和创新能力的培养。相比之下,研究性教学是深受广大师生欢迎的教学方式,可以将课程的内容转变成生活、生产或科学中的实际问题,以学生为中心,在教师的引导下按照科学研究的模式来分析、解决这些问题,最终达到学生获取知识、提高能力的一种教学过程。
在研究性课堂教学中,教师作为指导者,在设定的问题情境中要引导学生主动思考问题, 帮助学生找到解决问题的办法,这种教学方式有助于培养学生的创新意识。如在讲授绿色溶剂技术这个章节时,我们让学生在课前查阅相关的文献资料,了解有关的科学前沿内容。在该章节的课堂教学过程中, 可以将这节课的10~15 分钟左右的时间留给学生介绍自己的学习体会,以及对绿色溶剂技术的理解,分组进行讨论,以提高他们的学习主动性,强化学生的科学思维方式。这种自主学习可以让学生体会到学习的乐趣,同时也锻炼了学生文献查阅和使用网络资源的能力。课堂教学和学生自主学习的有机结合可以有效地提高教学效果,有利于培养创新性人才。
作为一门专业课,绿色化学每节课要传递的信息量非常大,多媒体教学技术的运用大大提高了绿色化学课程的学习效率。但是,多媒体教学的缺点是容易导致学生一直处于抄笔记的状态,没有时间去消化和思考教师讲授内容,不能和教师互动,只能被动接受课堂内容。所以要改善教学效果,就应该结合本课程的特点以及学生的实际情况,合理地使用多媒体教学手段,注意不同教学手段间的配合使用。
课堂教学是学生学习绿色化学的主要场所,但丰富多彩和形式多样的课外活动是对课堂教学的良好补充,将二者有效结合起来,能够起到事半功倍的效果。为全面提高学生的绿色化学素质,我们一方面组织学生到学校的实习基地,有合作的化工厂或制药公司参观调查并进行交流。另一方面,通过课外实验教学来配合课堂教学进行绿色化学教育,让学生在具体的实验过程中进一步强化绿色化学观念,如在环境工程专业学生的研究设计性实验中分别采用有机溶剂和离子液体为反应介质合成一些有机化合物,让学生对两种合成方法进行比较。这样不仅能锻炼学生的动手能力,而且能使他们用理论联系实际,真正感受到环境污染带来的危害性,增加他们迫切保护环境的积极性。另外在毕业设计和课程设计中有意识按绿色化学要求进行,开展专题讲座,环保展览宣传等,让绿色化学融入人才培养全过程,增强学生的环保意识。
(三)建立合理的考核机制,注意与学生的互动和反馈
在教学过程中,我们发现一些学生上课听讲不认真,主动学习积极性低,部分学生为了获得更高的平时成绩,抄袭别人的作业。因此,提高学生的学习兴趣,优化考核体系显得尤为重要。
绿色化学课程的最终成绩包括课程论文成绩和平时成绩两部分。在每学期的授课中,我们通常在完成课堂教学任务前给出课程论文的具体要求,要求学生根据绿色化学课程的学习内容,结合课程论文的具体要求,查找和阅读有关的文献,综合运用所学知识,整理和撰写课程论文。考虑到学生的实际情况,在这个环节通常也会给出一些相关指导,如每个数据库的使用教程和视频等,课程论文的完成很好地培养了学生检索文献、阅读文献、分析问题和解决问题的能力,也为环境工程专业学生的毕业论文设计打下了良好的基础。
绿色化学的平时成绩一般由出勤率,作业和课堂表现构成。不同于其他化学类课程的考核方式,在绿色化学课程的考核中,我们将学生在课堂教学中的表现以及课后心得体会也计入平时成绩。如在某些章节的课堂教学前,对学生进行分组,给每组学生布置一些题目,课堂教学中,每组可派出代表对相关问题给出解答,组与组之间可以互相提问。学生通过这个环节的学习可以更好地了解相关教学内容的背景知识,更深刻地掌握教学知识点。教师根据每组学生的表现进行打分,并将这部分成绩计入平时成绩中。课程结束后,每个参与的学生都要总结该课程的学习心得体会,对课程进行简单的评价并给出自己的意见和建议,这部分内容也作为平时成绩的一部分。以上教学活动的开展,一方面可以提高学生的学习积极性,另一方面学生给出的意见和建议可以督促任课教师改进教学方法,提高教学水平。在这门课程中,部分评价意见如下:1.绿色化学这门课跟我们的生活关系密切,感觉很有用;2.课堂上老师举的例子很生动,学到了很多东西,扩展了知识面;3.通过准备课程论文,感觉自己查阅文献的能力提高了;4.喜欢老师的讲课,内容吸引人,但是有部分反应有机化学里没学过,能否多讲一些。
总的来看,学生对这门课程的关注程度高,总体满意程度也比较高。
三、结语
绿色化学是一门面向21 世o的高层次化学,它体现了化学、科学技术、社会之间的相互影响和联系。在绿色化学教学中,教师采用研究性教学的方式,能帮助学生获得相关的知识、技能和能力,有助于学生培养创造性思维,从而更好地理解人与自然、人与社会、人与人之间的相互依存关系, 激发其社会责任感。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 胡常伟,李贤均.绿色化学原理和应用[M].北京:中国石化出版社,2006.
[2] 张礼和.化学学科进展[M].北京:化学工业出版社,2005.
[3] 沈玉龙,王克诚.国外大学的绿色化学教育[J].化学教育, 2006(10):63-64.
[4] 仲崇立.绿色化学导论[M].北京:化学工业出版社,2000.
一、一堂优质课必须贯彻新课标理念,体现学生自主探究、分析、总结的能力
在教学设计过程中,凡是能让学生自主设计实验的内容,就尽可能让学生主动参与其中;能让学生自行查资料的,就不必老师包办、灌输。例如本人在讲授高中教材中《乙醇的性质》这节课时,对于乙醇的结构式的探究,就是由学生根据已学化学成键的原理,分组讨论、共同分析其可能的结构。
二、一堂优质课其教学思路也非常重要,必须进行精心的设计
根据上课的要求,设计一条主线,贯穿整堂课。无论是课题的引入,还是课题的展开、小结,都要精心设计,具有创意。例如讲授新课可通过实验、小故事、电影剪辑等方式引入。对于重点的展开,难点的突破,也可通过各种教学手段的设计来达到相应的教学效果。本人在教学《乙醇的性质》中的难点――乙醇在铜做催化剂条件下与氧气反应时,其原理的解释,就是通过多媒体动画设计,让学生观察,从化学断键、成键的角度理解乙醇被氧化成乙醛的原理。在课题知识点的最后可采用学生总结、练结、多媒体辅助总结、故事总结等形式,以达到画龙点睛的效果。
(一)教师在引课、实验设计时,调动课堂气氛的方法
教学过程的设计上力求挖掘本节课亮点,让学生留下深刻印象,使评委感受到新意。笔者在引课、实验设计,如何调动课堂气氛等方面就做过如下的设计:
1.精心设计引课。俗话说,良好的开端是成功的一半。新颖生动的引课能一下吸引住学生,把学生的积极性、学习的气氛调动起来。本人在讲《乙醇的性质》这一课题中的引课方式是剪辑一段酒后驾车动画宣传片。那辆漂亮的赛车,司机红着脸,东拐西拐,撞了一辆又一辆汽车后,自己支离破碎,让学生一下进入本节课――这都是酒惹的祸。当然引入新课的方式多种多样,只要精心设计,能吸引学生,就能达到最佳效果。
2.有创意的演示实验。演示实验的宗旨是:现象明显,安全有效,具有探究意义。适当的还可加入师生互动的成分。比如在《乙醇的性质》中钠与乙醇反应生成的氢气太慢导致实验现象不明显,本人采用了初中化学制氢气的简易装置,实验现象就很明显。也有老师在初三教材《燃烧与灭火》课堂中探究燃烧原理实验时使用U形管,在其中放入白磷和红磷,用铁丝隔开白磷红磷,然后浸入热水中,并让学生在U形管一端用洗耳球充入空气,白磷的火焰随着洗耳球的挤捏忽明忽暗,现象很明显,同时邀请学生参与,体验实验,为本堂课的教学氛围做好了铺垫工作。
3.变难点为亮点。使用多媒体等教学手段往往可使难点变亮点。本人在教学“乙醇氧化成乙醛的原理”时就使用了动画:氧原子、氢原子分别断键,然后重新形成新键。无论从视觉效果还是学生理解原理上都让人眼睛一亮,当然也可采取其他教学手段。
4.有鼓励效果及肯定作用的语言和肢体语言,对教学效果也有决定性的作用。教师一个点头动作,对学生都是莫大的鼓舞,一个“请”的手势,都能让学生感觉到相互的尊重。
(二)竞赛时,教师要注意各方面的细节
1.竞赛时,如果使用多媒体课件,应在前一天到竞赛学校多媒体教室试用,避免由于电脑配置不同(有条件的可以自带笔记本电脑),导致动画效果受影响,或是实物投影仪与多媒体切换不熟悉等不必要的问题,而影响上课的心情,授课的效果,甚至于影响到竞赛的成绩。
2.实验用品在竞赛学校一定要反复试用几次,确保药品、仪器符合实验要求,检查完毕把仪器保管好。曾有教师竞赛时使用临时替换的烧杯,结果因有杂质而影响到实验现象,对整堂课的影响也就可想而知了。
3.对时间的把握也很重要。课前准备一块手表,同时设计一道课后思考题,时间多了就改为课内思考。当然大部分教师都已经是演练过多次的,对时间的把握还是比较有数的。
4.如果有演示、分组实验,最好有多个助手,分好工。毕竟化学教学不同于其他学科,瓶瓶罐罐比较多,要在课间十分钟内准备好还是有困难的。
5.教师穿着得体,仪态端庄大方,上课语言简练,注意各知识点的衔接,课堂上的每句话都得备好,设计好,你的一言一行都是服务本节课的。
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.
关键词: 综合化学实验;开设;学生能力培养
Key words: general chemistry experiment; open; cultivation of student's ability
中图分类号:G42 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)13-0232-02
0 引言
科学技术迅猛发展,加速了各学科之间相互交叉和渗透,因之社会对人才的知识结构、能力结构和综合素质也提出了更新更高的要求。综合化学实验是为全面培养学生的科学思维和创新意识而开设的必修实验课,是化学、化工、制药等高年级学生在完成各基础化学实验后,向毕业论文过渡的一个重要环节。综合化学实验的要求不仅仅是简单的培养学生实验技能和巩固化学理论知识,更重要的是培养学生严谨的实验作风和科学思维方法,不断地调动学生的学习主动性和创造性,通过实验训练使学生具有独立分析问题和解决问题的能力以及初步的科研能力。近年来,我们根据新时期人才发展的要求,在教学模式、教学内容、教学方法等方面进行了一些有益的探索和尝试,在提高教学质量、培养学生综合素质等方面取得了一些成效。以下是我们在开设综合化学实验教学改革过程中一些感想和体会。
1 更新教学理念,加强课程建设
制药专业综合化学实验是培养应用型人才、创新人才的一个重要教学环节。其具体指导思想为:一是突出综合素质培养,进一步巩固和加深学生在基础化学实验中已得到训练的操作技术和技能,同时也增加了基础化学实验中学生未接触的实验操作训练,其中主要是苛刻条件下的药物合成技术;二是拓宽学生知识面,培养学生综合运用基础化学实验技能去解决实际化学问题的能力、查阅文献资料的能力、设计实验的能力以及操作使用仪器和图谱解析的能力;三是在综合化学实验中融入专业教育能力,选择药物合成、药物分析、药物制剂学、环境化学等应用领域的内容,注重化学和制药专业的多学科交叉和应用特点;四是着重培养学生运用化学的基本理论知识和技能来解决制药专业中科研、生产实际问题的能力,特别是新产品的研制、开发的能力。为把学生培养成“宽口径、厚基础、知识新、素质高、能力强”的适应时展需要的创新型人才,我们在综合化学实验教学中牢牢树立“以人为本,与时俱进,融知识传授、能力培养、素质教育于一体”的现代教学理念,全面贯彻“重组基础、趋向前沿、反映时代、综合交叉”的现代课程建设方针,并为此在教学内容、教学方法等方面进行了改革和探索。
2 加强教师队伍建设,强化教学内容改革
2.1 师资队伍建设是综合化学实验教学改革的基础 在实验课教学中,学生是主体,教师为主导,努力建立一支融教学与科研为一体的适应研究式实验教学的高水平教师队伍一直是我们追求的目标。综合化学实验这些年已吸引了一批年轻有为的教授博硕士从事教学和教改研究,目前已拥有一支由教授、副教授、博硕士讲师组成的既富有教学经验,又具有科研背景的中青年教学研究队伍,其中教授、副教授、讲师(博硕士)的比例分别为2:3:1,具有博硕士学位的讲师比例高达96%,这为保证教学质量和教改实验奠定了良好的基础。由于这些教师自身素质高、能力强,长期从事科学研究,了解科学发展的前沿动态,在从事综合实验教学中,可根据学科发展的特点,结合自身的科研,适当地将文献或自身科研中较为成熟的最新成果转化为综合性实验内容。另一方面,在传授知识的同时,还可将自己做科研的思路方法、心得体会和成功经验传授给学生,做到“授人以鱼不如授人以渔”,促进学生成长。
2.2 强化教学内容改革是提高综合化学实验教学质量的前提
结合制药专业的特点,近年来我们已经更新了不少教学内容。为此我们还编著了包含30个综合化学实验内容的教材,其中包含的实验内容有:①综合性实验: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)药物阿司匹林的合成与测试;f)乙酰基二茂铁的合成与分离等。②应用型实验有:a)槐米中芦丁的提取与分离;b)芦丁的水解及其水解产物的分离和鉴定;c)黄莲中黄莲素的提取与分离;d)磺胺药物系列合成及表征;e)从女贞子中提取齐墩果酸;f)奶牛中三聚氰胺的测定等。③研究性实验有:a)药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)植物生长调节剂2,4-二氯苯氧乙酸的合成及表征;d)从小蓟中提取止血有效成分咖啡酸;e)从金银花中提取药用成分绿原酸;f)从银杏叶中提取药用成分黄酮类化合物等。此外,众所周知,生命科学、材料科学、能源科学、环境科学是当今乃至将来的研究热点,为此,我们在综合化学实验内容的选择上,适当增加了化学与这些学科相结合的内容如:①化学振荡(生命科学的内容);②纳米材料的合成(材料科学的内容);③含能材料的合成(能源科学的内容);④制药厂废液中有害成分测定(环境科学的内容)等。体现了学科间的交叉融合。学生对这些新实验很感兴趣,学习热情高涨。这样既能调动学生的学习积极性,让学生学到更多更新的知识,涉猎更多更广阔的研究领域,又能使本课程实验内容不断更新,紧随学科前沿。
3 改变传统的教学模式,注重学生创新能力的培养
在学生一、二年级完成基础实验后,于三年级开设60学时的综合实验,该类实验打破了无机、有机、分析、物化实验的界线,把四大化学实验融为一体,综合运用,即以有机合成、无机合成为主线,辅之以各种分析和测量手段,一方面使学生可学到新的合成技术,同时又可以利用在一二年级掌握的基本实验技术,对合成的产品进行分离提纯、分析检测,并测量相关反应的热力学和动力学参数等。很显然,这样一方面帮助学生复习巩固和强化了前面已过的知识,并进一步娴熟的掌握实验操作技能,另一方面也培养了学生综合运用基础知识解决实际问题的能力。在此基础上,我们还为学生开设了应用性、研究性和设计性实验,该实验内容主要源于教师的科研成果和实际应用,部分来自于我们编著的《综合化学实验》一书的第二、三部分内容。该类实验教材或材料中只给出实验目的与要求,学生必须通过查阅参考文献、设计撰写实验方案,经指导教师审查通过后方可独立进行实验,且对实验过程中发现的问题尽可能自行解决。该类实验完全摒弃了以往实验教学中常用的保姆式教学,而是放手让学生去设计、思考,独立自主地解决实际问题,使学生动手动脑能力得到显著提高。
4 实行开放式教学,培养学生初步科研能力
实验教学在高校制药专业人才培养过程中起着非常重要的作用,它不仅是培养高素质复合型人才的一个重要教学环节,而且是连接知识与实践、实践与创新并使理论知识向实践能力转化的重要桥梁,由于开设综合性、应用性、研究性实验数量大幅度提高,实验过程所涉及的设备和使用的测试仪器也不局限于某1-2个实验室,因而在客观上要求实行各实验室的全面整合与开放式教学。以综合性实验为例,学生在综合性实验完成合成后,对合成的产品进行表征需要有关基础实验室的仪器和大型精密仪器测试,如果所有不同实验室不开放,学生很难完成全部实验内容。为此,我们将大型精密仪器实验室及仿真实验室实行自由开放,不同专业不同实验的学生通过预约,在有关主管老师的指导下进行有关测试。开放项目可以是教学计划要求的课内实验,如综合实验,也可以是课外实验,如学生的设计性实验、研究性实验、探索性实验和创新性实验等,以满足不同层次学生的学习要求,同时也提高了仪器设备的利用率。通过几年来的运行实践表明,现行的实验室管理中的开放式教学模式,极大地方便了师生教学与科研工作,同时培养了学生的自主学习能力和初步的科研能力。
5 探索教学与科研相结合的方法,教学科研相得益彰
高等学校对本科学生能力的培养就是使学生综合素质得到全面发展和提高,科研能力的培养则是其重要的组成部分。十余年来,从事综合实验教学的老师们在长期从事的科研工作中,了解最新科研动态,从事了丰富多彩的科学研究,其成果斐然。我们针对这些特点,在教师参与综合化学实验教学的过程中,鼓励教师将成熟的、最新的科研成果转化为综合化学实验内容,配合教师将正在进行中的科研工作中的部分内容移植到实验教学中来,在大型仪器的使用上予以协调支持,使学生有更多的机会了解和学习先进的科学研究方法与近代实验技术,做到以开展科研带动教学,以搞好教学促进科研,使教学科研相得益彰。
综上所述,综合性实验、应用性实验、研究性实验、设计性实验是我们为制药专业开设的综合化学实验的主要内容,我们通过开放型教学模式,结合教师科研工作进行实验的教学方式,既提高了学生的综合素质,使学生成为社会必须的复合型人才,又培养了学生初步的科研能力和创新能力,促进了学生知识、能力、素质的协调发展,彰显了优良的教学效果,造就了一批具有实践能力、创新能力和竞争能力的高层次复合型人才。
参考文献:
关键词:高职;食品加工技术;无机与分析化学
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)02-0098-03
高职院校食品加工技术专业的培养目标是具有必备的基础理论知识和专门知识,在此基础上掌握从事食品生产加工、设备操作、技术管理与品质控制等第一线工作所需的高级技术,并具有良好的职业道德和敬业精神的应用型专门人才。《无机与分析化学》课程是高职院校食品加工技术专业的一门重要基础课,作为学生入学后接触到的第一门化学课程,其对学生后续课程的学习有着极其重要的意义。该课程教学的目的是使学生在高中化学基础上,复习巩固无机化学基本知识、基本理论,并在介绍定量分析化学的基础上,重点介绍主要的化学分析方法的原理、测定条件、实验操作方法。通过这门课学习,学生应掌握有关理论、学习科学的验证和研究方法,提高分析问题、解决问题的能力。在培养学生严谨的科学态度、正确规范的操作技能、一丝不苟的工作作风等方面,该课程起着重要作用。因此,加强《无机与分析化学》教学改革,不断提高教学质量和教学效果,对提高学生素质,培养高素质的应用型人才具有十分重要的作用。
教学面临的挑战
当前,在高职院校食品加工技术专业,《无机与分析化学》教学主要面临的挑战有以下方面。
(一)来自新时代新需要的挑战
当前,“以能力为本位,以就业为导向”已经成为职业教育改革与发展的时代特征。高职院校培养的毕业生必须具有适应社会岗位需求的能力,具有较强的就业竞争力,这就要求学校和教师必须在教育教学的各个环节注重学生实践能力、创新能力的培养,《无机与分析化学》课程作为一门典型的理论与实践紧密联系的课程,在教学中,尤其要将学生能力的培养渗透于教学的全过程,不断完善教学改革,以适应新形势下培养高素质技术应用型人才的重任。
(二)来自学生的挑战
学生对课程认识不足 高职学生普遍学习基础较差,偏科严重,不少学生对专业认识不清,仅从字面上理解食品加工技术专业,以为所学知识仅涉及食品的制作和加工。有些学生高中理科基础极差,却选择了该专业,在入学后接触到化学课程并了解到分析化学课程仅仅是化学相关课程的基础后出现迷茫、畏难甚至排斥等情绪。这种情绪的蔓延对课程教学的开展是极其不利的。
学生基础薄弱 不少学生在入学前化学基础很差,实验基础几乎为零,特别是一部分来自农村中学的学生,由于高中教学条件所限,仅在课堂上见过教师演示实验甚至完全没有见过演示实验,对化学实验的认识一片空白。
学生学习主动性差 在接触本门课程之后,有部分学生依然存在考试蒙混过关、及格即可的心态,未意识到分析化学基础课程对其掌握实验操作技能乃至就业技能的重要意义,思想上松懈,有的学生对课程提不起兴趣,更有些学生在一两次实验失败或者发现理论课内容较难理解后产生了逃避和放弃的心态。
面对时代提出的需要,面对高职院校特殊的学生群体,面对《无机与分析化学》独特的课程体系,分析其传统的教学模式并有针对性地进行改革,是摆在教师面前刻不容缓的艰巨任务。
传统教学模式分析
以往的《无机与分析化学》教学主要存在以下问题,制约着教学质量的提高:第一,以教师为核心,忽视学生在教学中的积极主导作用。第二,教学内容死板、教学手段单一。教学内容过于刻板依照教材,教学手段多采用讲授、示范实验等方法,没有充分运用多媒体技术辅助教学。第三,课程断层化。由于理论课的考核较容易量化,所以,在以往的教学中,容易出现偏重理论教学、忽视实验操作技能训练的现象。理论课和实验课之间容易出现断层和衔接不上的情况,本课程和后续课程间更难以建立联系。第四,考核手段不完善。理论考核较容易量化,但实验考核没有建立一个比较完善的机制,导致考核成绩不能完全体现学生对本课程尤其是实践技能的掌握情况。
《无机与分析化学》课程教学的目的不仅是要求学生掌握无机化学、分析化学的基本理论知识以及验证和掌握实验技能,更重要的是培养学生严谨认真、一丝不苟的工作作风,提高学生动手、观察、思考的能力,从而使学生能灵活运用所学知识解决实际问题。为了适应新时代高速发展的《无机与分析化学》学科对人才的需求,我们进行了一系列的教学改革,取得了较好的效果。
教学改革的新措施
《无机与分析化学》教学改革以提高学生综合素质和实践技能为指导思想,从充分调动学生积极性、教学内容和教学手段的改革、加强课程衔接、考核手段的完善等方面入手,着力构建一种比较科学系统的教学模式。
(一)充分调动学生积极性
思想动员 首先,在课程开始时,即将本课程涉及的相关课程一并进行介绍,告知学生分析化学基础的扎实掌握对后续有机化学、食品生物化学、食品检验分析技术、食品检验工考证的重要意义。其次,要重点强调该课程与学生考证、就业之间的关系,以学生的切身利益为切入点,使学生在思想上重视起来。同时,给学生展示往届学生在考证、实习、就业等方面的心得体会,利用过来人的现身说法让学生深刻体会到学好基础化学课的重要意义。对于学生出现的一些困惑和迷茫情绪,必要时应采用单独谈话等形式对其进行及时疏导,鼓励学生意识到《无机与分析化学》课程并不难学,只要用心,肯学,一定可以将本课程学好。
调动学生兴趣 兴趣是最好的老师。分析化学课程较为枯燥,学生普遍觉得这门课程毫无趣味可言。教师应在枯燥中发掘出趣味来。首先,在授课时,多采用实例教学,尤其是结合食品专业相关实例。例如,在讲解样品的前处理时举奶粉、糖果、面包等学生喜闻乐见的食品为例子,在讲解酸碱滴定法的时候结合饮料酸度测定,讲解分光光度法测定时介绍肉制品中亚硝酸盐测定等。尽一切可能在课程中加入生动的例子,能有效调动学生的积极性,并为后续《食品检验分析技术》课程打下基础。另外,在多媒体课件制作时,在不影响课程教学的前提下,应尽量让课件丰富多彩,教师在授课时也应特别注意语言的组织和课堂气氛的调动,并多管齐下,采用提问、学生上台讲解等方法,让学生真正参与到课堂中来。实验课教学由于其直观、形象的特点往往较理论课更能吸引学生。所以,充分利用好实验课,是调动学生积极性的重要措施。教师应善于引导学生。首先,让学生充分预习实验。学生对“今天的实验是什么,能产生什么结果”做到心中有数,才有可能对实验产生兴趣。在教学中,每次实验课开始前应提问和检查学生的预习情况。不少学生觉得实验就是按部就班地照书做,对预习的重视程度不够,导致实验开始时手忙脚乱。因此,应严格要求学生写好预习报告。其次,在实验时,应重视创设良好的实验环境,应有整洁、有序、丰富的实验室文化,让学生感觉进实验室不是进到一个死板的空间中,而是到一个让人愉悦的环境中学习新的知识。再次,重视演示实验。分析化学实验课教学离不开演示环节,教师只有做好演示和手把手的指导才能让学生真正掌握实验技能。在演示实验环节,教师的用语应简洁、扼要、准确,同时,应生动不死板。例如,在演示滴定管的操作时,可以先提问学生在高中有无接触过滴定管的使用,若有,“你印象中的滴定管应如何使用?”通过这样简单一问,学生能立即展开积极思考。尽管学生对滴定管的使用的了解往往是模糊的,但思考的过程能使学生被深深地吸引到后续的教学中。在学生回答后,教师应明确告诉学生:“从今开始,大家必须摒弃高中对滴定管使用的模糊概念,把今天课程上教师所讲的每一个字都细细体会,因为每个字都包含着操作细节!”学生的课堂反馈显示,绝大多数学生对这样的教学过程印象深刻,教学效果较好。
(二)教学内容和教学手段的改革
改革教学内容,狠抓基本功训练 高职的教学特点和就业导向决定了高职教学不能向深度拓展,应以“必需、够用”为原则,在有限的课时内尽可能多地给学生提供有利于就业和技能提高的知识。因此,在理论课教学中,应删减或弱化一些与实际结合不大密切的章节,比如“物质结构”,而在与实验或技能关系紧密的章节中应增加课时,如“分析化学概论”。这样有的放矢地进行教学,能较好地保证教学效果。在实验环节,如何利用有限的课时多对学生进行基本功训练,也是教师应该考虑的。同样,在教学实践中可删减一些较简单或者对食品加工技术专业学生而言实用性不太强的实验,如性质鉴定实验,而加大对滴定、定容、移液等分析化学基础实验的练习,通过反复的操练提高学生的实验技能。在教学过程中,以学生能力的培养为教学重点,转化教师的角色,把教师的角色由教学中心转为教学的组织者和辅导者,要求学生熟练掌握基本操作,独立完成实验内容,学会分析和处理实验数据并得出实验结论,对实验过程中出现的问题应独立思考力求解决,在此基础上与教师探讨并得出相应结果。
教学手段的改革 传统教学主要以教师讲授和示范为主。当前,多媒体技术的普遍应用给教学带来了极大的便利。多媒体课件以其内容丰富、信息量大、展示直观等特点得到了广泛的应用。在教学中应注意传统教学方式与多媒体教学的有机结合,融二者之长为教学所用。在理论课教学中,采用多媒体教学能使学生在有限的45分钟内获取更多的信息。但由于《无机与分析化学》课程的特点,在教学中也不能忽略传统的板书。一些解题过程可以用多媒体来展现,能节约课堂时间。但也有一部分须以板书的形式展现,在板书的过程中,解题或推导过程逐步展现,使学生紧跟教师思路,能起到较好的效果。在实验课教学中,可组织学生观看有关幻灯片和录像带以开阔学生视野,一些细小的操作动作可以特写镜头的方式来展示。仪器的内部结构和原理也可以动画的形式展现。但同时也应注意,实验教学不能完全依赖多媒体课件,不能用操作视频完全替代教师演示,应以教师的演示配合详细的讲解为主,学生亲眼所见的实际演示结合多媒体演示,才能印象深刻。对于操作中的重点细节,为了强化学生印象,仍然可以大字板书写出来。教学实践表明,这样教学学生反映普遍较好。
(三)注重课程的衔接
注重课程的衔接,主要体现在两个方面,一是理论课与实验课的衔接,二是本课程与后续课程的衔接。
为了更好地达到高职的培养目标,使学生进一步提高实践技能,《无机与分析化学》可与《无机与分析化学实验》课合并为一门课,分为理论和实验两大块。理论和实验课同步,并相互关联。这样的课程设置使得原有的课程体系变为不可分割的一个整体。无论是在教学大纲、进度的编写上,还是在课时安排上都应从整体出发。而在课程教授过程中,更应注意理论与实验的紧密衔接,做到理论指导实验,实验验证和提升理论。首先,在教学大纲的设置上,应注意理论内容和实验内容的安排尽量做到同步,这样学生在学习时不会产生断层之感。其次,理论课上涉及实验的部分应重点指出,要求学生重视。有些与实验结合紧密的部分,可以移到实验课中,在实验课之前讲授。
分析化学课程是食品加工技术专业的一门基础课,与后续课程关系极其紧密。明确与后续课程的衔接不但能使学生在思想上更加重视本课程的学习,对后续课程也能起到铺垫作用。这就要求教师不但要精通本课程,还应对后续课程有比较深刻的了解。例如,应了解食品生物化学的内容、食品检验分析的内容,这样在讲授相关章节时能学生就能做到举一反三,也能更好地激发学生的学习兴趣和热情。例如,讲授样品前处理时可以举食品中蛋白质测定的例子,讲授滴定分析基本操作时可以告知学生分析化学基本操作在食品检验分析实验中及食品检验工考证中的应用。
(四)完善课程考核办法
在课程考核上,应完善原有的课程考核办法,把理论和实验成绩同步纳入总成绩中。理论和实验考核应根据其特点确定不同的考核方式。实验成绩的考量中可加大平时实验课表现、实验操作能力所占的比例,期末考核为实验操作考核。实验操作考核的方法是对每一名学生进行单独的操作考核,考核的目的主要是检查学生对所学基本技能掌握的熟练程度。教师根据学生的操作过程、熟练程度、实验结果以及每个考试项目的评分点当场打出分数,并要求学生当场计算、处理实验数据并提交实验报告,最终操作考核的分数由实验操作分和实验报告分组成。采用这种全面的考核方法,既可解决实验考核只考虑平时表现,而忽视期末成绩的普遍问题,又可避免以期末成绩一锤定音的局限性,克服单凭实验报告打分所产生的偏差,可以比较全面客观地反映学生的综合实验水平,学生的实验技能可得到充分体现,综合素质和创新能力也可得到锻炼。而理论成绩则以平时作业、课堂表现,并综合期末考试成绩进行评定,在最终的总成绩中理论成绩和实验成绩各占50%。这样,把理论和实验同步纳入总成绩中,可以有效避免学生重理论而轻实践的现象,也能更科学地评价学生对课程的掌握程度。
综上所述,在高职食品加工技术专业《无机与分析化学》教学中,应紧紧围绕培养学生的素质强化技能训练,从思想动员、充分调动学生兴趣入手,注重教学内容、教学手段的改革,注重课程衔接、完善考核方法,从而有效提高学生综合素质,为后续课程和学生未来就业打下坚实的基础。
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