探讨高校化学课程教学改革的途径

2022-05-11 版权声明 我要投稿

大学化学课程主要讲述化学基本原理,涉及无机化学、分析化学、物理化学以及有机化学。作为生物、地理以及环境等理工科专业的入门性化学基础必修课程,其主要内容包括:原子结构、分子结构、宏观物质及其聚集状态、化学热力学基础、化学反应平衡、水溶液中的离子平衡、电化学基础、化学反应速率、表面现象与胶体等章节,各部分相对独立又密切联系。由于大学化学课程涉及较多的抽象概念、原理及公式,对于非化学专业的学生学习有较大难度。同时,课程课时多,涉及教学对象广,因此将大学化学课程教学进行改革实践十分必要和迫切。

1以改进教学模式和考核方式为切入点

1.1采用多样化的教学模式

传统的课堂教学模式较为单一,主要以“填鸭式”的方式开展,老师处于主导地位,缺乏与学生之间的互动,不利于学生学习主动性的培养。同时,当前大学生缺乏团队合作意识、以自我为中心的情况较为突出。在大学化学课程教学中,可以通过分组讨论、学生主讲、学生互评等方式,让学生敢于发言、勇于发言、善于发言,学会倾听不同意见、处理分歧,培养团队合作意识。此外,还可以采取“翻转课堂”等教学模式进行教学。“翻转课堂”是一种新型的教学理念和教学实践方式,课前老师根据学生的实际情况进行分组并提前布置学习任务,各小组通过慕课等多种平台获取教学资源进行自主学习。每个小组归纳总结出全体成员均认可的学习成果制作成多种形式的课件,在课堂上进行汇报。与传统课堂教学模式相比,“翻转课堂”改变了“老师讲,学生听”的教学模式。课堂主要用于学生讲课,学生之间、师生之间的相互交流与探讨以及老师针对学生学习过程产生的疑惑进行解答。这种教学模式尊重了学生的个性发展,以“润物细无声”的方式潜移默化的培养和提升学生的学习兴趣、学习主动性以及创新思维能力[1]。

积极探索线上线下融合的教学模式。目前,“互联网+”的教学软件和平台已成为课堂教学生态的重要组成部分,其新颖的理念、丰富的教学资源以及智能化的教学环境,已成为专业课教师开展课程教学、提升课堂质量和吸引力的助力器[2]。可以充分发挥“互联网+”信息化网络教学平台的辐射作用,将信息化网络平台与线下教学相融合,实现“1+1大于2”的效果。我院主要通过超星尔雅课程平台、“学习通”在线教学平台以及在线3D仿真实验教学资源管理平台实现了线上线下教学的有机融合。“学习通”在线教学平台有效解决了学生考勤和课堂参与度量化的问题。传统的课堂考勤模式,老师通常根据班级名单采取随机抽查点名或全覆盖点名的方式进行,前者尽管节约点名时间,但是容易被部分学生钻空子,出现“漏网之鱼”;后者则花费时间较多,压缩了课堂有效教学时间。而“学习通”在线教学平台基于平台上学生的基础数据,老师在课前发布实时、动态签到二维码,学生通过手机登录平台进行签到,老师在较短时间可以查看整个班级

的签到情况,并精准查找未出勤学生,做到了快速、高效、精准考勤,保证了课堂教学的有序开展。课堂参与度主要包括学生参与的人数、时间、态度和效果等方面,是课程教学质量评价的一个重要指标。课堂上,老师通过“学习通”在线教学平台发布课堂练习、课堂测验以及讨论题目,平台根据学生的实时完成情况进行量化考核,对学生课堂参与度客观评价,这为考核方式的改革打下了坚实的基础。在线3D仿真实验教学资源管理平台采用虚拟现实技术,可针对易燃、易爆、有毒等危险度较高、不适用于大型现场真实实验进行仿真展示。同时,也可以依据不同场景实际布局搭建模型,按真实实验过程完成交互,完整再现了实验操作过程及现象发生的实际效果。学生通过在仿真平台上的操作练习,进一步熟悉专业基础知识、了解实训环境、培养基本动手能力以及为进行实际实验奠定良好基础。“互联网+”信息化网络教学平台的使用,有效实现了理论实践相融合、线上线下相融合、课内课外相融合的现代教学模式,提升了应用型人才的培养质量。

1.2对考核方式进行改革创新

传统的大学化学课程考核方式主要由期末考试成绩和平时成绩组成,其中期末考试成绩所占比例较高。这种考核方式容易造成学生对平时学习重视程度不够、考试前临时抱佛脚情况,陷入“平时不学,考前突击”的非良性循环。因此,为了转变学生的学习态度,提高课堂教学质量,需要对考核方式进行改革。采取多形式、多阶段和多指标相结合的方式进行考核。考核方式=平时成绩考核(考勤、课堂参与度、课后作业)+期末考试成绩考核(试卷、机考)。其中,在期末考试中,我院充分发挥“融智云考”在线考试系统题库试题多、覆盖知识点面广、可快速生成试卷、多次测验的优点,将“融智云考”在线考试系统与传统试卷相结合,综合考察学生的课程学习情况,最大限度的避免了少部分学生过于紧张,发挥失常的情况。同时,在试卷中,除了保留基础知识考察外,对主观题进行改革,增加综合性应用题型。重视过程管理,加强对学生学习过程的考核,提高平时成绩考核在总成绩中的比例。针对课后作业部分,传统的大学化学课程作业以习题为主,形式较为单一和枯燥,学生往往机械性、重复性的完成作业,这种模仿演练的作业方式尽管在一定程度上巩固了课堂教学效果,但是大量的模仿演练对学生学习兴趣、动手能力的培养产生不利影响,制约了学生创新能力和实践能力的提升。在此背景下,平时作业除了传统的习题外,还可以有针对性的增加探究型化学实验、课程设计、文献阅读、论文撰写和课程评价反馈等环节,引导学生发现问题,分析问题,解决问题,鼓励学生进行创新性的学习。

2以深入挖掘、提炼大学化学课程中蕴含的思政元素,融入思政教育为切入点

课程思政是一个系统工程,以培养学生成长成才为目标,强调所有课程都要发挥立德树人、铸魂育人的作用,所有教师都要承担育人的职责,所有课堂都要成为育人的渠道[3]。作为自然科学门类的重要组成部分,化学蕴含着丰富的辩证唯物主义观点、规律及关系[4]。世界是由物质组成的,而物质又是由各种化学元素组成的,是客观存在的。化学元素的存在为物质的客观存在提供了坚实依据,体现了唯物主义物质观。运动是绝对的,静止是相对的。日常生活中常见的小苏打——碳酸氢钠(NaHCO3)固体颗粒是静止的,而组成NaHCO3的Na+,HCO3-在微观世界是不断运动的,体现了唯物主义运动观。氧化还原反应、酸碱反应及酸碱平衡、沉淀的生成和溶解体现了对立统一的观点。量变质变规律在有机化合物的物理性质变化规律中也广有体现,例如:有机化合物的物理性质随着相对分子质量的增加呈现一定的递变规律。以烷烃为例,烷烃的通式为CnH2n+2,n表示碳原子的数目(n=1,2,3,ꞏꞏꞏ)。从理论上说,n可能非常大。在室温和0.1MPa下,含1至4个碳原子的烷烃是气体,含5至16个碳原子的烷烃为液

体,含17个碳原子以上的为固体,分子量的增加使得烷烃的相态依次从气相变至液相变至固相,即碳原子数这一量变积累到一定程度引起了烷烃相态上的质变。因此,在教学过程中将辩证唯物主义基本原理融入其中,有助于培养学生用辩证唯物主义的世界观和方法论分析、解决实际问题。此外,纵观化学发展历史,具有大量生动的、广为人知的著名化学科学家的经典事迹,这为大学化学课程的思政教育提供了丰富而生动的人物素材。课程中结合元素周期表以及其中的放射性元素,介绍发现了化学元素周期律,制作出世界上第一张元素周期表的门捷列夫以及发现两种放射性元素钋(Po)和镭(Ra)并两次获得诺贝尔奖的女化学家——居里夫人。通过讲述这两位著名化学家克服各种艰难困苦,永攀科学高峰的事迹激励学生刻苦学习。同时,向学生提出思考问题:部分大学生在经历了高三“千军过独木桥”进入大学校园后,却没有了中学阶段的学习动力和梦想。学习上慵懒散漫,少数学生甚至沉迷网络游戏,荒废学业,浪费学习的黄金时期。结合门捷列夫和居里夫人等化学家的事迹让学生结合自身情况进行思考,用正确的思维方式和价值取向去引领学习生活和实践。

发挥好大学化学课堂主阵地作用,为学生树立明确的专业学习目标,做好职业生涯规划打下坚实基础。针对不同专业,在课堂上穿插介绍能源、化工、材料、环保等与化学密切相关的国家重点发展产业以及本专业的就业前景。让学生针对不同的职业目标,树立明确的、可量化的、可达到、有价值、有明确时间限制的近期、中期、远期目标,明确自身所处的时代坐标,不断提高自身的专业知识水平和综合素质。同时,结合课程中侯氏制碱法、人工合成胰岛素等中国在化学领域取得的成就,将新中国成立以来取得巨大辉煌成就贯穿整个课程,增强学生的民族自豪感和家国情怀。国与国的竞争,归根到底是人才的竞争。当代大学生肩负着民族伟大复兴的光荣使命,是青年群体中的中坚力量。要明确本专业在各个领域的广泛应用、风险挑战以及科学技术研究前沿,立志报效祖国,把自己的专业学习目标和职业目标与“一带一路”、黄河流域生保护和高质量发展、成渝地区双城经济圈建设等国家战略结合起来,做好职业生涯规划,到祖国最需要的地方和行业建功立业。

3大学化学课程教学改革效果评价与反馈

课程教学改革效果评价和反馈是保证专业课程改革全面、有序进行的关键,发挥着诊断、反馈等作用,是提升课程建设质量的重要环节。对大学化学课程教学改革实施过程以及效果进行评价和反馈,需要制定系统、科学的指标和方法,可以通过以下方式进行实践:(1)根据专业类别,对授课对象进行分组,分别设立“实践组”和“样本组”,以期末考试成绩为参考依据,对两组学生在不同教学模式下的教学效果进行评估。其中,“样本组”为未采取教改方式进行授课的学生;“实践组”则是采用融入了教改进行教学的学生。(2)课程结束后,以网络信息化平台调查的形式,对“实践组”从学习效果、学习平台使用、价值观、学习态度、科研精神、职业规划等方面进行问卷调查,对调查结果分类呈现。(3)密切关注和记录大学化学课程教改实施前后学生学习动机、学习积极性、学习效率、学习效果等方面的变化,整理形成分析报告[5]。

4结语

在新时代背景下通过对大学化学课程教学模式和考核方式进行改革和探索,将思政教育和化学专业知识密切融合,多维度拓展课程的深度和广度,增强课程的知识性、创新性、人文性和时代性。同时,建立课程教学改革评价和反馈机制,为进一步改进教学方式,实现知识传授、能力培养与价值塑造相统一的目标提供参考。

参考文献

[1]张海洋,李雪琴,郭瑞丽,等.翻转课堂教学模式在化工原理教学中的应用[J].化工高等教育,2017,34(03):82-84.

[2]杨晓宏,郑新,梁丽.“互联网+”背景下高校课程思政的价值意蕴与实践路径研究[J].电化教育研究,2020,41(12),71-78.

[3]毛静,李瑞琴.“三全育人”背景下课程思政教学理念与实践方式探索

——以《国际贸易学》课程为例[J].国家教育行政学院学报,2020(7),78-84.[4]段云青,段志青.课程思政背景下分析化学辩证元素探索及教学实践[J],大学化学,2020,35(12):150-157.

[5]闵杰,李璐,欧剑.《数值分析》课程思政教学改革研究与实践[J],大学化学,2020,36(06):40-45.

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