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Abstract:Inorganic chemistry is an important professional course in the pharmacy majors’students of medical college.With the continuous deepening reform of the teaching method and its related technologies,how to cultivate pharmaceutical students creative ability and scientific ability has emerged as a problem.This paper was focused on the importance of teaching method in inorganic chemistry.The author combining with the experience of teaching inorganic chemistry in recent years,the related teaching contents,teaching methods and so on were discussed,to cultivate the innovation ability of students in the learning process.
Key Words:Pharmacy majors;Inorganic Chemistry;Teaching reform
无机化学是研究无机化合物的组成、结构、性质、反应规律的一门学科,是药学类专业很重要的一门专业基础课程,是中药学、药物资源、药物制剂、药物分析等专业课程的必修课程之一[1]。通过学习无机化学课程,不但可以巩固和深化药学等相关专业学生的理论知识,还可以培养他们自主学习能力、创新能力、发现问题和解决实际问题的能力等。无机化学基本概念多、知识点零碎,在学习过程中易使学生产生难学、厌倦等情绪。因此,积极探索研究无机化学的教学方法和教学重点,提高学生的学习效率和学习质量,为其他专业课程打下基础,是一个重要的课题。
1 激发学习兴趣,提高学习积极性
无机化学作为通识教育的一门重要课程,在学习过程中还要培养学生的科学思维能力,使学生能够自主地、科学地分析问题、解决问题,增强学生获取知识的独立性与主动性[2]。 药学专业是培育具有药学学科基本理论知识和实验技能,能在药品生产、检验、流通、使用和研究等领域从事药物研究、药物制剂、药物鉴定以及临床用药等方面人才的一门学科。因此,药学专业无机化学的学习需要注重化学与生命科学各学科相结合,培养学生的专业兴趣。
无机化学课程知识点比较多、元素性质多样、理论较为抽象难懂(如:原子结构、分子结构)等,这些因素通常会让学生在学习过程中感觉枯燥而丧失耐心和信心,产生厌学情绪。另外,有些学生在高中阶段,由于实验条件限制,无法学习相关实验操作,平时学习化学以死记硬背为主,对无机化学学习兴趣不高。伟大的物理学家爱因斯坦曾说过:“兴趣是最好的老师。”这句话说明培养学生的学习兴趣,激发其主动求知、探索、实践,并体会此过程中的愉快情绪和体验至关重要。将学习过程中的知识点与日常生活中的“衣食住行”关联起来,是提高学生学习兴趣的一个途径。可以将现在媒体报道较多的环境污染、食品安全等相关问题,与化学联系起来。如讲解相关元素章节时,可以举例废水、废气、废渣的乱排放,未经处理的废水、废气、废渣中含有大量的铅、汞、砷、镉、锑、镍、钴、锡、氟、铬、硒等,可使水源和土壤遭到严重污染,如日本的“水俣病”与汞污染、铅污染与神经系统疾病、镉的污染与骨质疏松症等、食品中的硝酸盐污染与化肥之间的关系等;当然,还可以结合化学元素对人体健康的重要性,如:钙广泛存在于人体的骨骼、牙齿中,它还参与血压的调解、心脏的收缩、血液的凝固等;锌是人体合成生长激素的原料,儿童缺锌会限制生长发育等;钾元素以磷酸盐形式存在,能调节血压和使心脏正常工作;这些日常生活知识的引入可以让学生充分认识在生活中无机化学的重要性,使学生从内心感受到学习无机化学的重要性。其次,将知识点与相关的科学家励志故事结合起来,从人文思想上陶冶学生情操,提高其学习化学知识的兴趣,如:镭元素与居里夫人、青霉素与弗莱明、元素周期表与门捷列夫、我国著名结构化学家卢嘉锡与低温相偏硼酸钡的发现等。
2 改革教学内容,综合利用多种教学手段
化学是医药院校药学专业学生必学的专业基础课,而无机化学的教学通常是在大学一年级进行,因此,引导学生学习好无机化学、夯实基础知识,对于学习其他的专业知识也是十分必要的。目前,无机化学教学存在内容稍显陈旧、知识点更新慢、理论与实际生产生活偏离较多,这就要求在教学过程中结合实际情况对教学内容进行改革,适应时代的发展和培养新型药学人才的需要。为了使无机化学教学适应中医药院校的具体要求和实际需要,应该对无机化学课程进行适当和必要的调整。如教学过程中要结合药学的实际需要,着重讲解无机化学相关的基础知识反应速率、氧化还原反应、沉淀溶解平衡、酸碱平衡等,再简单介绍相关的原子、分子结构、化学键理论等;与高中重复的教学内容要留给学生自学等。这样会使教学内容简洁、衔接较好,有利于学生学习和掌握。而对于学科知识点较为陈旧且更新慢的问题,授课教师应该在教学过程中结合课程内容,引入并介绍自己的科研工作、经历和感受,不用局限于教学大纲的要求,积极推介相关前沿学科的新思维、新观点,适当地介绍交叉学科的相关研究进展。这样不仅可以开阔学生的眼界、提高了学生学习兴趣,对于培养主动学习知识、应用知识、解决问题等研究性工作能力也有很大帮助。
教学方法是教师为了完成教学任务,完成教学目标,在教学过程中运用的方式与手段的总称。当教学目的和教学内容确定以后,必须辅以富有成效的教学方法,才能达到较好的教学效果[2]。因此,教学过程的成功与失败,在很大程度上取决于教学方法的选择合适与否。探索研究并积极推进一种或几种行之有效的教学方法,能够节省时间和精力,提高教学质量和效果。在教学过程中,可以根据学习章节安排,综合利用案例教学法、PBL教学法、多媒体教学法和归纳比较法等教学方法,改变在教学过程中过度依赖PPT,只是把陈旧的教学内容放到PPT上,导致学生兴趣不高等现象,提倡启发式教学、探究式的教学,提高吸引力和感染力,让学生勤于思考、主动参与。
3 培养学生自主学习能力
由于长期的教学模式影响下,课堂教学以教师为主,自主学习能力弱是大学各专业普遍存在的现象;而对于无机化学的学习,由于本科阶段化学教学与初、高中化学教学有明显不同,学科知识更加深化,而课时减少、这就加剧了本科阶段化学学习的难度,同时,由于本科阶段化学专业实验较多,很多实验学生甚至只是单纯从课本以及学术研究得来,在实际操作过程中经验不足,加之使用新型大型化学设备更加剧了学习化学的难度。这些因素导致药学专业学生在学习无机化学过程中自主学习能力不高,甚至无法适应大学化学的学习。因此,提高学习自主学习能力对于提高他们的学习兴趣,培养其自主探索、创新的能力至关重要[3]。
培养学生自主学习能力,首先要激发其学习动力,开拓视野。激发学习动力是培养学生自主学习能力的基石,转换为学习的动力,进而激发对学习知识的热情,从而达到自主探索与创新的目的。授课老师要针对在课堂教学过程中,要提高学生学习知识动力和学科认知情况,可以介绍学科发展愿景,未来就业前景与专业发展方向等;根据学校现实情况,让学生参与到大型化学实验设备的学习和实际操作,激发他们的学习兴趣;带领学生去相关就业实习单位,如药品生产企业等参观实习,扩展他们就业知识和操作欲望,激发学生的学习主动性。其次,优化课堂结构。课堂教学教师与学生教学主体的变化要求在学习过程中,教师要从知识的灌输者,评价的主体转变为课堂教学内容的提供者、服务者,真正发挥学生作为教学主体的作用。在教学过程中,教师要鼓励学生积极思考,主动发言,甚至在有些情况下,提高学生课堂教学参与度;优化师生关系,教师要增加与学生课上课下的互动,特别是在课下,要打破等级观念,积极与学生沟通,取得学生信任。最后,提高预习重要性。化学教师要鼓励学生自主预习,明确预习的目的和意义,同时,要明确预习的要求,明确下一课时学习的知识点与教材知识的衔接,特别是化学实验,要及时做好化学实验笔记。另一方面,结合适当的评价机制,提高预习重要性。检测课堂学习效果是激发学生学习主动性,培育学生成就感的有效手段。
4 重视无机化学实验教学
中药学专业主要是培养在中药研发、生产、经营和检测等一线工作中的应用型专门人才。传统的中药学被国外和西方的医药界认为更多只是依靠经验,缺乏科学性,但事实上它本身也具有自己的理论体系。而且,近年来中药学的发展更加强调与化学等基础学科的结合,药理分析、化学分析等西医常见的方法增强了其科学性,使其更为人们接受和认可。所以,从这一角度来说,化学这一重要的基础学科与中药学进行交叉、渗透和融合已经成为一个趋势,并逐渐成为中药学学科发展的强大支柱,使中药学在发挥自身优势的同时,因其科学性和可测性而更让人接受。因此,突出化学教学在中药学人才培养中的地位和作用,加强中药学与化学的结合,将有益于中药学的整体发展。
2 现代化学学科的发展
2.1 现代化学学科与其他学科的融合产生了许多交叉学科
随着物理学在20世纪初的长足发展,各种物理测试手段不断涌现,促进了溶液理论、物质结构、催化剂等领域的研究,而量子理论的发展,更是解决了化学上许多过去无法解决的问题,物理化学、结构化学等理论逐步完善,使得现代化学逐渐兴起。现代化学的兴起使化学在无机化学和有机化学的基础上,发展成为多分支学科的科学,开始形成了以无机化学、有机化学、分析化学、物理化学和高分子化学为分支学科的化学学科。化学与社会的关系日益密切,使化学与其他学科相互交叉与渗透,产生了很多边缘学科。例如,天然药物化学、植物化学、中药化学、药物化学、配位化学、生物化学、生物无机化学、金属有机化学、核化学等等。这些边缘学科的出现,极大地促进了相关学科技术的快速发展。而化学学科中的无机化学、有机化学、化学分析、仪器分析与中药学的结合日趋深化,对于中药学的发展必将起到积极的推动作用,并为提高人类健康水平做出应有的贡献。
2.2 现代化学学科研究水平的提升极大地加快了新药的研发进程
作为药品,无论是中药还是西药,虽然二者在来源、性状等方面完全不同,但其有效成分大都是有机化合物。因此,有机化学研究水平的提升会促进中药的发展,从而使中药的新药研发在很大程度上受益。从目前中药新药研发的趋势看,重点追求主要药效成分明确、作用机理清楚;在新药的质量控制上以若干个主要药效成分为指标;在工艺上要相对简单、具有可控性和可重复性;在疗效上要确切有优势,使用要安全科学。目前的新药研发很多时候是通过拆方研究,找到药效物质,进而优选、拆分并研制出机理和适应症明确、质量可控的小复方、有效部位或单体成分新药。中药新药强调和追求有效成分和有效部位是中药现代化研究的一部分,而这些都有赖于现代化学分析技术和实验水平的提高。
2.3 现代化学学科的发展为中药现代化提供了重要手段
中药现代化的本质,就是把当代最新科技手段、方法及设备融入到中药研究、生产和临床应用的每一个环节,促进中医药不断发展完善的一个过程,其目的不是要把中药西化为“西药”。中药经过几千年的发展形成了自身完整的中医药理论体系,按照中医理论使用的药品有着自身的特殊性,其效用的发挥需要其他药品的配合,与西药只需要单种成分(如抗菌素)发挥作用不同,中药药效的发挥更多依靠多种药物药性的配伍,如何用统一标准的实验研究方法规范新药,是中药药品质量保障的重要环节,也是中药现代化的发展方向。当前重要的不是按中医中药的特点来制定新的中药疗效评价方法及判定标准,而是尽可能用现行的国际药物筛选及评判标准来研制评价中药新药,真正地将中药作为一种常规药物来看待。因此,用现代化学技术来分析量效关系、时效关系、半数有效量或最有效剂量等这些构成一个药品的基本数据是中药现代化的趋势。
2.4 化学学科对于中药质量控制起着决定性的作用
由于中药药品的特殊性,目前一些中药生产过程中还缺乏科学规范的质量控制标准,不同生产批次和不同生产厂家的同一产品在物质组成上常常存在较大差异,产品质量不稳定,直接影响中药疗效。最近几年频繁发生的中药注射制剂不良事件就是最为典型的例证。因此,中药质量控制已成为制约中药药品走向国际的瓶颈。要实现中药现代化,建立能得到国际认同的质量检测和保障体系是关键。完善质量控制手段,也必须依靠现代化学技术(HLPC、GC、MS、ICP-AES、ICP-MS、UV、FT-IR、AAS、AFS、XRF、SPE、SFE、SX等)才能完成。这其中,通过对中药药品提取化学特征信息,创建基于化学信息学的中药材质量辨识和评价方法(指纹图谱等),是中药质量控制的重要手段。
3 云南中医学院中药学化学类课程教学的现状分析
依据云南中医学院2008年人才培养方案,中药学、中药资源与开发、制药工程、药学、中药栽培与鉴定、药物制剂、食品科学与工程、市场营销等专业开设的化学类必修专业基础课主要有:无机化学、无机化学及化学分析、有机化学、化学分析、仪器分析、物理化学、生物化学、化工原理等。化学类必修专业课主要有:中药化学、天然药物化学、食品化学、食品生物化学、食品分析、制剂分析、药物化学、药物分析等。化学类必修专业基础课及化学类必修专业课占全部必修专业基础课的比例如表1所示。
由表1可知,药物制剂专业化学类课程学分比重和学时比重高达35.9%;中药学专业和食品科学与工程专业为33.42%;药学和制药工程专业为33.4%;中药资源与开发专业为29.4%;中草药栽培与鉴定为25.5%;开设化学类课程最少的市场营销专业,化学类课程学分比重和学时比重也接近15%。这就是说,药物制剂专业、中药学专业、食品科学与工程、药学、制药工程专业和中药资源与开发专业的学生在大学4年里有1/3的时间里,中草药栽培与鉴定专业学生有1/4的时间里,都在学习与化学有关的课程。按照2012年云南中医学院人才培养方案修订办法,不改变专业基础课与专业课总学分,只是将每个学分由18学时降为16学时。这样,化学类课程的学分比重和学时比重将保持不变,并且这一状况在今后将维持不变,与国内大多数中医药院校持平。
4 化学教学在云南中医学院中药学人才培养中的地位与作用
从上述化学教学在我院中药学教育中所占的比重来看,除市场营销专业外,其他涉及中药学专业的化学类课程教学所占的学分比重和课时比例都超过全部的1/3,说明化学教学在我院中药学人才培养中占据着极其重要的地位,并在培养学生的化学基础上发挥着支撑作用,而这也适应了现代中药学教育发展模式变化的需要。
4.1 强化化学教学的必要性
现代中药学教育已经从传统单纯的“化学”模式向“化学-生物学-药学”模式转变,仅从化学的单一角度进行教学无法满足中药学的发展需要,只有突出化学与药学的结合,将加强应用放在更重要的位置,强化两者的交叉和渗透,才能奠定中药学学生的化学基础,这对中药学人才的培养具有重要的支撑地位和不可替代的作用。
4.2 提高化学教学水平的重要性
化学是实验性很强的学科。化学教学的一个重要内容是化学实验,因为化学实验的实践教学在中药学教育中占据着战略性的重要地位,是培养中药学创新人才的关键环节,具有其他任何教学方式不可替代的作用。教师必须坚持以“学生为主体、训练为主线、思维为核心、能力为目标”的实验教学理念,通过化学实验教学培养学生科学实验的基本知识、方法和技能,训练学生严谨的科学作风,培养学生科学的世界观和方法论,提升学生的独立思考能力、解决问题能力和实践创新能力。因此,学院必须在重视知识传授的基础上,大力加强实践能力和创新能力的培养,建立 “厚基础、宽专业、重实践、强能力、高素质”的人才培养模式,并根据市场需求适时调整专业培养目标和课程计划,制定与生产实践、社会发展需要相结合的人才培养方案,立足云南、服务边疆、面向东南亚,培养符合中药现代化要求的综合性人才。
5 结语
随着现代化学学科的快速发展,化学与其他学科的交叉为众多学科和技术的发展提供了强大的支撑。化学与中药学的结合已成为一种趋势,化学中无机化学、有机化学、化学分析及仪器分析等学科与中药学的结合也日渐深化。这对于中药学的发展已经起到了积极的推动作用。强化化学教学在中药学教育中的基础地位,可为中药学教育水平的提高发挥极其重要的作用。
关键词:无机化学实验;学习习惯;培养兴趣;多样性教学
无机化学及其配套实验教学是化学、化工、生物、食品、材料、环境等专业的大学生入校后最先接触到的一门专业基础课。它不仅包含了基础无机化学的教学内容,同时渗透了物理化学、分析化学等基本知识,是化学相关学科学生学习的基础。同时,无机化学课程位于大学教育的起点,肩负着引导学生进入、适应大学学习,激发学生学习兴趣以及培养学习习惯的关键性作用,同时也发挥着衔接中学教育与大学教育,训练学生思维模式转变的作用。
一、引导学生建立正确的思维方式
“思维方式构建”是指在学科教学中,从典型问题出发,通过教师引导和学生主动探究,达到理解与应用所学知识,构建知识体系,形成科学思维方法的一种学习方式[1]。
提出问题引发学生思考是调动学生学习主动性的有效方法,也是建立正确思维方式的开端。在我校无机化学实验教学中,教学内容通常会以启发探索性的问题为开端。例如,在每一节实验课之前,首先提出一系列与实验相关的问题供学生思考以启发学生理解实验的相关知识。较常规的思维模式为:为什么要做这项实验?原理是什么?怎样操作?过程中会出现哪些问题?怎样解决?等等。例如,以硼镁泥制备七水硫酸镁为例[2],相关的问题包括:举例说明七水硫酸镁的用途?镁资源和硼资源的主要类型和来源?能否直接控制溶液pH除去Fe2+和Mn2+杂质?绘制CaSO4溶解度随温度的变化曲线,解释为什么除去CaSO4要趁热抽滤?等等。在实验之前,同学们就已经通过对问题答案的查询掌握了很多相关知识。例如,明白了七水硫酸镁可以用做肥料p制革p印染p催化剂p造纸p塑料p瓷器p颜料p火柴p炸药和防火材料的制造,也可用于印染细薄的棉布p丝,作为棉丝的加重剂和木棉制品的填料,在医药上还可以用作泻盐。这些与日常生活息息相关的信息往往能让同学们发出感慨,对实验对象有了更立体深刻的理解。另外,在回答“能否直接控制溶液的pH除去Fe2+和Mn2+杂质”的问题时,又可以引导学生应用刚刚在无机化学中学习的沉淀平衡相关知识,查询各种金属离子沉淀的pH值范围,从而给出正确答案:由于沉淀pH范围的重叠,因此不可以。这也让学生们充分认识到这些知识并不是在课本上毫无意义的理论,而是可以实实在在地指导科学生产过程的重要原理。而其他的小知识点如“为什么除去CaSO4要趁热抽滤?”通过让学生绘制CaSO4溶解度随温度的变化曲线,了解到实验中该步骤的“趁热”重要性是由于温度越高CaSO4的溶解度越低而来的。因此,通过这样一系列的问题加以引导,可以让同学们在实验之前充分了解实验对象的性质、实验原理,以及操作过程中每一个小细节的原因,而不是机械的在课堂上按照课本的描述进行无思考的体力劳动。
二、以多样性的教学模式培养良好的学习习惯
随着教学时间的推移,单一的教学模式往往存在着教学效率低下、课堂活跃度降低、学生接受度下滑等问题,这将直接导致学生的学习意愿降低从而大大增加教学知识的传授阻力。多样性的教学,旨在通过不同的教学模式不断激发学生的学习兴趣,刺激学习意愿从而达到提高知识接受度的目的。在无机实验教学过程中,大部分的课程安排模式为教师讲解实验过程,随后学生进行实验过程,学生对于这一过程逐渐熟悉之后会产生一定的疲倦感,并在预习或者撰写实验报告的过程中出现照搬书本、没有认真理解实验过程的现象。当然,对于实验性教学来说,实验技能及动手过程是主要的训练目的,其本身在吸引力上也具有比纯理论教学更多的优势,学生对于实验中产生的现象都有较浓厚的兴趣和操作意愿。然而,在实验基础知识的理解上,却很难确保学生的理解程度。因此,我们尝试通过不同模式的教学方法进一步增加学生实验理论知识的接受度和稳固度。例如,在学习阳离子的分析鉴定方法实验中,我们安排了一堂非动手实验的教学课,该课的教学内容皆由学生来完成。我们将学生分成若干小组,每一小组安排一组离子鉴定的内容,由该小组同学通过查阅相关内容、相互讨论设计合理的分离和鉴定过程,并以PPT的形式将结果展现给大家。该过程不仅提高了学生主动学习的意愿,而且训练了学生的逻辑思维和语言表达能力。同时,在讲解过程中鼓励学生互动,不仅台上的同学得到了锻炼,台下的同学也能积极的提出问题,展现了良好的课堂氛围。并且通过该课程的安排我们发现,学生与学生之间的互动效果比学生与教师之间的互动效果更好,充分体现了不同模式带给学生的新鲜感和更强的求知、探索欲。
三、多角度聚焦实验课程,激发学习兴趣
在人们接受新鲜事物的过程中,兴趣往往是其最大的驱动力,能使人们主动的接收信息甚至进一步探索未知领域。著名的物理学家爱因斯坦就曾经说过,“兴趣是最好的老师。”[3]。因此在教学过程中,从多角度启发学生的学习兴趣是提高教学质量的关键。在无机化学实验教材的选用上,我们也遵循了这一原则。
在第一学期的基础实验中,“粗盐的提纯”一直是很多大学无机实验教材选用的经典案例[4]。它简单易行且具有启发性,更重要的是它与人们的生活息息相关。通过实验让学生了解到,其实化学物质并不仅仅出现在化工厂而是在我们身边,每天都会接触到。在实验过程中,同学们不再单纯地将粗盐以普通的化学药品来对待,而是在无形中将它与每天吃到的食盐联系在一起,这样可以激发学生对实验的兴趣。另外,在“铁、钴、镍”的元素性质实验课上,有一种同时含有二价铁和三价铁的特殊结构的染料出现在实验中,即普鲁士蓝。为了激发学生的学习兴趣,在教学过程中我们加入了对这种染料历史渊源的介绍,让同学们了解到,它的名字的由来是一个唯利是图的德国商人为了获取暴利而起了这样一个捉摸不透的名字――普鲁士蓝。而德国前身普鲁士军队制服的颜色就是使用的这种颜色。虽然在历史上很长一段时间内这种颜料的结构是神秘的,但是以现在的科学技术很明确的得出它的晶体结构与另一种名字的染料――滕氏蓝相同,即二者是同一种物质。这样从历史知识的角度引入,介绍了化学物质本身的性质之外还衍生出科学技术的进步对化学认知过程的贡献。此外,在无机实验教材的安排中,除了沿用经典课程教材,我们还安排了一些与前沿科技研究热点相关联的探索性实验。例如,在2004年才被英国物理学家安德烈?盖姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫成功制备出的碳的另一种同素异形体――石墨烯,一经问世便引起物理学、化学及材料领域科研工作者的极大兴趣。该材料的独特物理、化学性质也使两位科学家共同获得了2010年诺贝尔物理学奖。
在无机化学实验的教学过程中,不断的总结经验、推进改革教育方式、遴选教材内容一直是我们坚持不懈的努力方向。我们深知无机化学实验对于刚刚进入大学校园的学子来说有着培养学习习惯、激发学习兴趣、引领大家适应大学学习氛围的任务。因此,从思维方式的锻炼到良好学习习惯的培养再到科研兴趣的激发,每一种理念都逐一渗透在整个教学过程中。希望通过教师的努力让学生在学习中更有效的掌握各种基础知识,为今后学习打下坚实的基础。
参考文献:
[1]付国华.化学教学中学生思维方式的建构研究[J].化学教育,2007,28(12):27-32.
[2]刘志宏,李淑妮,焦桓.无机化学实验[M].西安:陕西师范大学出版社,2015:139-141.
[关键词]食品化学 教学内容 教学改革
[中图分类号]G633.8 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349(2012)11-0155-01
食品化学是从化学角度和分子水平研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性质以及它们在生产、加工、贮存和运销过程中的变化以及对食品品质和食品安全性影响的科学。[1]食品从原料生产、经过贮藏、运输、加工到产品的销售,每一个过程无不涉及到一系列的变化,对这些变化的研究和控制就构成了食品化学研究的核心内容。食品化学的研究成果和方法已不断被食品工业科技界所吸收和应用,为食品工业的发展注入了巨大活力。[2]
一、优化教学内容、进行课程改进
食品化学是随着食品科学的发展而逐步完善起来的,60年代末才形成比较完整的体系。食品化学的内容包括构成食品的六大基本成分(水、碳水化合物、脂类、蛋白质、维生素、矿物元素)的结构、性质及其在贮藏、加工、包装中可能发生的理化变化以及它们对食品质量和加工性能的影响,还包括食品的色泽、风味、食品中应用的酶、食品添加剂等内容。食品化学的教学活动是在学生学习了无机化学,有机化学,生物化学等课程的基础上进行的,同时,其又是食品专业的基础课程。所以,如何处理好各课程的内容交叉及把握内容的深浅度是食品化学教学过程中值得思考的问题。[3]
食品化学与无机化学、有机化学、生物化学、食品营养学等专业课的内容都存在交叉。例如食品化学与生物化学的交叉,生物化学中较为详细的介绍了三大基本营养物质糖类、脂类、蛋白质的结构和在生物体内的代谢变化。所以在食品化学中,这部分的内容可以作为一个复习式的讲解,通过引导学生对所学知识的回忆,巩固加深对知识的掌握,重点应该放在三种营养物质在食品加工和贮藏中的物理、化学和营养的变化。又如食品化学中的酶学。生物化学中有关于酶学的介绍,同时,有的食品专业,酶学和酶工程也作为专业课程来学习。所以,食品化学中关于酶学的内容和深浅就是需要仔细考虑的一个问题。生物化学中,关于酶的结构进行了重点讲解,食品化学则应重点讲述酶在食品加工、贮藏中的应用和酶的固定化部分,详述食品工业中常用酶的来源、分离纯化、酶活测定及使用方法等。若后续有专业的酶学课程,则食品化学中的酶学还可以更加简练的介绍。又如实验课程中的交叉性,油脂酸价的测定,蛋白含量的测定等和食品营养学,食品理化检验等课程内容可能有一定的重复性,所以课程大纲和教学方案的制定过程中要充分地进行讨论分析。
二、发挥教师主导性,提高学生主动性,优化教学方法
教学过程是学生在教师的指导下通过自己的学习来掌握科学文化知识,发展认识能力,逐步认识世界的过程,认识的主体是学生。因此,在教学过程中既要发挥教师的主导性,又要调动学生的主动性。教学效果的好坏很大程度上取决于能否调动起学生学习的积极性和主动性,让学生主动地学习。
为了发挥教师的主导性,让学生对教师要有所信服,教师在提高思想素质的同时要有一定的学术造诣、专业水平。课前准备工作,要使学生在有限的课堂时间内较好地掌握基本知识,首先,要求教师在备课时尽可能地将授课内容安排恰当,制作好教案。只有教师对待教学工作态度端正,积极备课,上课,学生学习态度才有可能认真。教师要通过每一堂课,每一个内容来体现课程存在的价值,来增强学生的学习兴趣。目前,在教学过程中以多媒体教学为主,适当的板书,同时辅助模型,录像等教学工具和手段。重视实验与实践课程的学习。以往的实验课程,学生都是在老师的讲授,准备工作后,按部就班地进行操作。很多情况下学生并未真正理解实验的目的与意义,只是被动地接受。为了加强学生参与实验的主动性,加深对知识的理解,提高其学习兴趣,实验课程的准备工作让学生积极参与。在实验与实践课上,教师只强调重点及注意事项,让学生多动手、多思考。采用PBL教学法,在教师指导下,以问题为基础,以学生为中心的一种主动学习活动[4],也可以很大程度地增加学生的学习兴趣。
三、改善教育观念,完善成绩评价体系
虽然不同的大学有着不同的教育理念和目标,但是大学理念的思想和宗旨应当是一致的。具体到食品化学的教学活动中,新的教育观念其核心内容就是把原来以传授知识为主变为以培养学生的能力为主,改“授人以鱼”变为“授人以渔”。这要求转变以教师为中心的教学观念,树立以学生为主体的现代教育思想。教师的角色要实现由控制者到促进者,由讲授者到引导者,由主角到配角的转变,同时也要完善考核制度。学生的最后成绩不能仅仅依靠期末的考试成绩。最终成绩应该包含期末测试成绩,实验成绩和平时成绩。对学生实验成绩的评定应综合实验操作、实验数据的记录整理与分析、讨论以及实验报告的书写等各个环节做出客观公正的评定。平时成绩应该包括学生的学习态度、学习纪律、课堂参与度、课堂报告等的完成情况。只有采取严格的考核措施,才能使学生重视学习,并在平时实验和课程报告中能积极主动,有意识地锻炼独立思考,敢于探索,勇于创新的能力。
【参考文献】
[1]阚建全主编.食品化学[M].中国农业大学出版社,2002.
[2]刘邻渭,叶立扬,高荫榆,黄绍华.食品化学学科的作用和现状与发展前景[J].浙江农业大学学报,1997(23):11-15.
[3]毕金峰,刘长江.食品化学课程教学内容的优化[J].高等农业教育,2002(1):55-56.
【关键词】无机及分析化学;教学效果;教与学;改进方法
随着课程改革的深入,为了进一步提高课程教学的效率和质量以及减少课堂讲授时数,过去在工科类专业单独开设的《无机化学》及《分析化学》逐渐被《无机及分析化学》课程代替,原因是这两门化学课程之间有大量的重复内容。但一些问题也随之而来,如教学内容与教学时数间的矛盾突出。无机及分析化学在内容上,主要包括化学反应的一般原理、定量分析基础(误差和数据处理)、四大平衡和四大滴定、物质结构基础、元素化学和仪器分析等,内容较多。但为了强调化学课程的实践性,近几年对理论课的课时进行压缩,使得理论课时大大减少[1]。此外,鉴于我国传统的应试教学与大学自主学习的教育方式的不同,许多学生在进入大学后,尚未转变学习模式,失去了中学学习的依赖,感觉无机及分析化学课程内容繁杂、教学进度快、难以掌握,由此导致学生容易产生厌倦、学习积极性不高等情绪,补考、重修的比率逐年上升[2]。但目前,由于专业科研创新的深入和研究热点的涌现,对化工类专业本科生的化学知识与化学教学不断提出新的挑战和要求。除要求学生具有扎实的化学基础理论知识,还要有熟练的实验操作技术。所以教好和学好这门课程对新生的学习兴趣、知识积累和科研素质培养至关重要[3]。那么,如何利用有限的教学时间取得良好的教学效果,是每位教师都很关心的问题。下面笔者在总结归纳相关院校经验的基础上,根据自己的教学经历及观摩学习所得,分别从教师的“教”与学生的“学”两方面,就该课程的教学谈几点粗浅的心得体会。
1教师的“教”
1.1课前做充分准备,精炼教学内容
备课是课堂教学的首要环节,备好课更是上好课的前提。备课前,教师要深入研究教学大纲和教材,明确该课程的教学目的及各章节的具体要求,以教学层次清晰,教学内容重难点突出为宗旨。由于无机及分析化学涉及知识面较广,包含无机化学、分析化学及部分物理化学的知识,因此,授课教师需要多阅读与授课内容相关的参考书,不断扩增自己的知识储备。同时,教师可以经常搜集与授课内容相关的科技信息,将最近的科研成果以及自己科学研究感想,在教学过程中传递给学生,激发同学们的学习热情。此外,随着无机及分析化学的教学课时的压缩,有限的教学时数和日益严格的教学要求是授课教师面临的挑战。教师在授课过程中应凝练教学内容,找出教学内容的精髓,把精髓部分给学生讲透彻、明白,然后再讲相关内容的时候就会达到事半功倍的效果。如物质结构基础中,核外电子运动状态、价键理论及杂化轨道理论是后期学习有机化学的基础,是要求重点掌握的内容,所以这部分知识要讲解清晰、透彻,让学生接受。而微观粒子的波粒二象性、测不准原理等内容则可以略讲,以节省课时。
1.2上好绪论课
柏拉图曾说:“良好的开端,等于成功的一半。”鉴于大一新生刚进入大学,对所学专业的专业前景及学习目标都不清楚,而绪论是整个课程的第一节课,教师应该抓住该堂课的时机,为学生讲解相关专业前景,以激发学生的学习兴趣,提高学生的求知欲。教师上课时需强调,无机及分析化学是化工类及相关专业的基础课程,通过本课程的学习,为后续课程(如有机化学、物理化学、生物化学等)的学习打好基础。此外,教师可结合实例强调无机及分析化学在今后的学习及生活中的重要性。如可以举无机及分析化学在医药卫生(如药物成分分析与监控)、食品安全(如毒奶粉的检测)、化工生产中较熟悉的实例,通过这些生活实例,使之认识到这门课程不仅与自己所学的专业知识有关,还与日常生活息息相关,引发学生兴趣,激发学生学习的积极性,为后续教学的顺利开展奠定良好的基础[4]。
1.3不同教学方式
传统的教学模式以教师为主体,学生参与度较少,长时间如此,使得大部分学生容易产生厌倦、疲劳情绪,不利于课堂的进行。针对此种情况,教师可采用教师教授为主,各种新教学方式为辅的混合教学模式。如提问式教学、讨论式教学。提问式教学是指在教学中注意不失时机地提出问题,以引起学生的好奇与思考,进而引导学生去分析问题和解决问题。此种方式可激发学生的自主学习热情,提高学习兴趣,培养创新思维[5]。讨论式教学,即教师通过设计问题,充分调动学生的主观能动性,让学生通过问题讨论的方式从而高效、愉悦地汲取知识,进行自我教育的方式。教师提前设置好问题,将学生进行分组,学生课下查阅相关资料,为讨论课做好准备。此外,为提高学生上课的积极性以及PPT的制作能力和演讲能力,每学期可开展1-2次翻转课堂活动,让学生作为主体,制作PPT、参与讲课。教师选好要讲的内容,提前让学生做好准备,在上课时进行讲解,其他同学可对不理解的地方进行提问,也可对讲课方式提出自己的意见,授课教师最终进行点评。由于现在实行大班上课,可将学生进行分组。选择组织能力、领导能力较强的同学作为小组长。组长根据组员的实际情况进行分配任务,督促检查任务的完成情况,及时组织同学研究解决出现的各种问题,保证任务的完成。
1.4重视实验课
伽利略曾说:“科学的真理不应该在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找,而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找”,由此可见实验的重要性。作为无机及分析化学课的重要组成部分,实验课的宗旨是加强学生对理论知识的理解,训练学生基本操作技能,培养学生分析问题、解决实际问题的能力,为今后的学习及工作打下基础。为上好实验课,教师首先要深刻理解和准确把握教材,在此基础上,合理设计每一次实验课,认真做好实验准备,对实验现象、实验条件、实验关键、操作要点和易出现问题的地方做到心中有数,这样才能指导好学生实验。其次,为达到锻炼学生思考能力的目的,提前让学生做预习,按实验原理、操作流程书写预习报告,熟悉实验内容,并指出实验过程中的注意点。在实验过程中,学生应独立操作,仔细观察实验现象,认真记录数据,并将实验现象和数据如实记录在预习本上,不得弄虚作假。对于失败的实验,学生需自己分析失败原因。教师应要求学生实验中勤于思考,仔细分析,力争自己解决问题。实验结束后,教师检查学生预习报告及实验结果,并指出不足,学生在此过程中也能有所启发。课下,学生认真书写实验报告册,教师批改后,于下节实验课时,单独纠正每位学生存在的问题。
1.5多与学生沟通交流
上课时,教师需要多关注学生,多与其互动,活跃上课氛围,调动学生积极性。可通过讲解现实中的一些实例,吸引学生的注意力,也可以通过提问的方式,让学生多多的参与教学活动,而不是简单的以教师为主体的教学。与学生的交流不仅体现在课堂上,也要做到课下多交流。课下,教师可定期以调查问卷的方式,让学生提出教师在教学中需要哪些改进。也可以通过网络的方式,组建学习群,学生可以在群内进行关于本课程的任何提问与发言。
2学生的“学”
对于刚摆脱了高中“以教为主”的被动学习模式的大一新生而言,大学课堂往往是内容繁多、教学进度快、自主学习性更强。面对陡然转变的教学模式,学生往往会感到力不从心,无法适应,长此以往,常常会出现厌学等负面情绪。针对此种情况,教师应及时对学生进行指导,循循善诱,帮助其转换角色,调整心态,找到有效的学习方法。
2.1培养学习兴趣
兴趣是最好的老师。学习兴趣是直接推动学生学习的一种内部动力,是提高学习积极性最直接的因素。除在课上采用各种教学方式吸引学生注意外,教师还可鼓励学生积极参加一些学术讲座,或利用网络多接触最新科技成果等,让学生开阔视野,调动学习积极性。
2.2养成课前预习的习惯
鉴于无机及分析化学课程内容繁杂,学生基础差,且课堂进展较快,为提高学生听课效率,可提前让学生预习上课内容,并标记好对哪些内容不太理解。为了督促学生预习并了解学生预习情况,教师可在上课前抽出2-3分钟,提问2-3名学生预习过程中有哪些疑惑,教师汇总后,在上课时,可对学生比较困惑的地方进行重点讲解。
2.3课上认真听讲,课后做好习题与总结
上课是要求学生认真听讲,做好课堂笔记,并多与教师互动。课后,为促进学生及时消化和巩固所学知识,教师可精心选择、布置复习思考题和习题。从不同的侧面培养、训练学生理解问题和运用所学知识解决实际问题的能力。另一方面,通过批改所有学生全部作业,及时发现薄弱之处并加以辅导强化,促进学生知识的掌握和应用。除每节布置相关习题作业外,教师还可要求学生对每章知识点进行总结。总结的方式可任学生自行决定,可以采用做笔记的方式,详细总结每章知识点,也可以采用手动绘图或软件绘图的方式,梳理每章知识点。
3结论
《无机及分析化学》是相关专业一门非常重要的基础课程,是大一新生入学首先面临的科目,在知识的传授和能力培养两方面起着承上启下的作用,而无机及分析化学的施教对象大一新生的学习对于培养大学阶段的学习兴趣、学习习惯、自主创新学习能力等方面均起着至关重要的作用。因此,我们要不断地探索合适的教学方式,培养学生自主学习能力及创新意识,进一步提高教学质量。
参考文献
[1]黄运瑞.制药工程专业无机及分析化学教学探析[J].南阳师范学院学报,2012,11(9):97-98.
[2]封学军.《无机及分析化学》教学探讨[J].江南大学学报(教育科学版),2008,28(2):71-78.
[3]张华山,郭小峰.“无机及分析化学”课程教学与体会[J].中国大学教学,2013,10:49-51.
[4]海力茜,陶尔大洪,张慧.无机化学在医药学专业中教学改革的几点思考[J].中国民族民间医药,2012,17:81-82.