大学基础化学内容范文
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篇1
关键词:基础化学;非化学专业;专业特色
目前,我国的高等教育也逐渐从原来单一的知识传授模式向现在的全方面人才培养模式转变,这种人才培养模式的转变使得化学课的性质也发生了转变[1]。因此,高校教师在进行非化学专业基础化学教学时,就必须对教学方法进行改革。
河北农业大学(以下简称“我校”)渤海校区在食品类、海洋科学类和水产养殖类专业中开设了基础化学课。目前,基础化学教学存在很多问题,如课程内容较多,而课时安排相对较少;再如,面对不同的开课专业,该类课程的教材、课程大纲、考核标准均相同,这种“一刀切”的教学方式,忽略了不同专业对化学基础知识的不同需求,无法根据学生的专业特色完成基础课与专业课的衔接[2]。
二、非化学专业基础化学的教学策略
(一)针对专业特点选择教学内容
从各个专业的培养目标及培养方案来看,不同专业的学生对基础化学知识的需求及应用存在明显差异。食品类专业其培养方案中涉及到的化学课程包含仪器分析化学、生物化学和物理化学与胶体化学,而基础化学课程中所涉及到的化学知识是食品类专业学生学习化学课程的基础。海洋类专业其培养方案中涉及到的化学知识包括化工原理、仪器分析、化工热力学以及海洋化工技术,而基础化学课程中分析化学是仪器分析化学的基础课程,无机化学中化学热力学部分、化学动力学部分以及四大化学平衡等内容是学习化工原理以及化工热力学的先行知识。相对来说,该类专业的学生对有机化学知识的需求较少。养殖类专业对化学知识的需求侧重于化学物质的分析及生化分析,其培养方案中涉及到的后续化学课程主要包含动物生物化学、水产动物药学与药理,该类课程的开展需要学生以部分有机化学的内容为基础知识。根据不同专业对知识的需求及使用情况,可以将授课内容分为三个层次。第一层次为全书详细讲解层次,其适用对象主要是食品类专业的学生,该类学生对基础化学知识的需求程度较高,化学知识在后续课程的应用面积较广。因此,可对基础化学三门课程中的知识点进行全书讲解;第二层次为部分讲解和部分自学层次,该层次的适用对象主要是海洋科学类专业的学生,该类学生对基础化学知识有一定的需求,但其联系又不是十分紧密,对知识的把握重在理解,而非以此为基础的应用;第三层次为侧重讲解和广泛性自学层次,该层次的适用对象主要是水产养殖类专业的学生,该类专业的学生对有机化学的内容需求较大,而其他化学内容则仅限于简单的了解。因此,该层次的授课则侧重于有机化学的讲解与学习。
(二)授课模式的改革
教师应根据各类别学生的专业特色及实际情况,逐渐转变传统课堂讲授模式,将理论知识和专业需求及实践情况相结合。此外,该类教学活动的授课对象均是非化学专业的学生,这类学生的化学基础知识十分薄弱,所接触到的化学知识也相对较少。因此,教师在授课过程中可以此为切入点,从生活实际出发,以知识理论联系生活实际为基础开展教学活动,在讲授基础知识的同时,调动学生的学习积极性。
(三)考核方式的改革
对不同层次的学生采取不同的教学内容进行教学活动,势必要根据不同专业学生的学习能力、学习需求、学习内容要求等合理设置考试方式,可以采取课堂作业、实践情况及试卷考试按一定比重结合的方式给出学生的最终成绩[3]。由于学生的教学层次不同,各类成绩在总成绩中所占的比重也应不同,如对于基础知识和应用知识要求较多的专业,应增大试卷成绩在总成绩的比重;而对于侧重知识理解的专业,则应增加实践及课堂作业在总成绩中的比重。
三、结语
采取分类针对性教学,能够结合我校的现状实际考虑不同专业学生对化学基础知识的需求,能够做到因材施教,因专业而教,与学生的发展及人才培养的需求相适应。
参考文献:
[1]何娉婷.浅谈非化学类大学化学教学与大学生综合素质的培养[J].时代教育,2009(2):122-123.
[2]陆时洪.大类招生下非化学专业《分析化学》课程分类教学模式探索[J].西南师范大学学报,2012,37(3):151-156.
篇2
[关键词]无机化学;教学改革;大学新生;教学质量
无机化学作为“四大化学”之一,在化学与相关领域的学科教学中具有举足轻重的地位,是我校化学、化工、材料、环境、能源、食品等专业的主干课程,也是学生进入大学后的第一门化学课程。我国普通高中新课程改革将化学由理科单科卷调整为理科综合卷(含物理、化学、生物)的一部分,中学化学的教学内容和学时大幅下降,导致学生的化学基础出现一定程度的下滑。但是,大学阶段无机化学课程的信息量基本没变,内容包括化学反应基本原理、物质结构基础理论和元素化学基础知识。大一新生学习无机化学的效果和质量直接影响后续各基础课程和专业课程的学习,也影响其对大学学习的态度和兴趣。因此,面向处在由中学到大学过渡期的大一新生,如何有效衔接高中和大学阶段的学习方法和化学知识,提高教学质量,已成为无机化学授课教师面临的迫切需要解决的问题。
一、多管齐下了解新生化学基础,引导新生尽快适应大学学习方法
(一)新生高中阶段化学学习内容和标准降低
新课标高中化学《普通高中化学课程标准》指出,着眼于提高21世纪公民的科学素养,构建“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”相融合的高中化学课程标准体系。新课标高中化学以常见无机物及其应用、物质结构基础、化学反应与能量、化学实验基础、化学与可持续性发展为必修内容,将物质结构与性质、化学反应原理和实验化学等教学内容放入选修课程,大幅改变了学生对这些内容的学习和掌握要求。同时,理科综合高考试卷中高中化学分值为100分,占高考总分数的13.3%,比150分的化学单科卷在高考总分中的比重减少6.7%。而且,由于化学试题多为容易和中等难度,导致近年来高中化学教学课时、学生投入学习时间显著下降,大部分新生的高中化学基础变差,底子变薄,他们进入大学后学习无机化学感到困难。
(二)通过调查问卷了解学生基础,使学生初步建立改变学习方法的意识和预期
大学新生来自全国各地,不同省对高中化学选修课程有不同要求,学生个体的化学基础也参差不齐。为了更好地了解新生的化学基础、学习无机化学的兴趣与困难、对教学方式的期望和建议,引导大学新生尽快改变依赖教师教学内容和计划的被动学习模式,积极适应大学自主性学习方法,教研组老师在正式上课前对大一新生进行了不记名方式的问卷调查。问卷内容包括高中化学基础、新生喜欢的大学教学方法和教学方式、自主学习的频率等8道选择题及对大学阶段学习方式的思考和对无机化学课堂教学的期望等2道开放题。我们期望通过调查问卷活动调整大一新生的学习心态,引导大一新生初步建立一种意识,即大学阶段和高中阶段有不同的学习方法和教学方式。
(三)从绪论课开始,着力实现高中化学与无机化学学习的无缝衔接
无机化学是大学的第一门专业基础课,既传授基础知识,又教授专业性理论。该课程具有比高中化学更为扩展的深度和广度,要求大学生除了掌握书本知识,还要具备研究和解决问题的能力。但大一新生处在由中学到大学的过渡期,对校园生活和学习模式尚不适应。教师需要从绪论课开始,通过各种途径培养新生的学习态度和学习方法,着力实现高中化学与无机化学学习的无缝衔接。在教学实践中,我们教研组通过在绪论课上与新生讨论、分析问卷调查结果,指出大学阶段和中学阶段不同的教学目标和学习模式。与中学阶段相比,大学教育方式有很大不同:一是大学课表没有中学时排得满,学生在课外有许多自由支配的时间;二是大学课堂教学节奏快,信息量大,大学一节课的内容是中学的几倍甚至几十倍,授课时往往只讲授重点、难点和疑点,很多知识需要学生利用课外时间去学习、消化和掌握;三是大学学习中没有大量的习题、频繁的考试、老师和家长的督促,大学生不能像中学生那样完全依赖任课教师的教学计划和安排,以课堂教学内容为基础开展学习,而是需要在课外进行自主性学习,掌握课堂内容,实现多层次学习目标。通过教师在绪论课和后续课堂上的引导,大一新生认识到了自主性学习和改变以往填鸭式教育模式的重要性和必要性,这时我们再引导大一新生重视学习的三大环节(预习、听课和复习),重视知识点的归纳和整合及前后所学知识的关联,促使其实现高中化学与无机化学学习的无缝衔接。
(四)以典型应用案列强化学生的学习兴趣
目前无机化学课程内容几乎全部属于基础无机化学的范畴,特别是基础理论部分很少涉及无机化学的实际应用,不能反映无机化学在现代科技发展和当代生活中的重要地位和作用,导致有些学生片面地认为学习无机化学没有意思,因此对其缺乏兴趣。我们在讲授基础理论时注重引用科技前沿和生活实际应用的案例,或无机化学与物理学、材料学、生物学等学科交叉的典型案例,这样做不仅开阔了学生的眼界,而且使学生认识到无机化学在科学和应用领域中的重要地位,激发了学生掌握知识、思考问题的兴趣和动力。例如我们讲解熵变、焓变和自由能变时介绍天然蛋白质的G298大小与稳定性的关系。G298若太大即稳定性太强,则蛋白质不易降解或难以发挥生理功能;G298太小对稳定性又是有害的,会使得蛋白质对微小变化过于敏感;天然蛋白质的G298位于-30~30kJ/mol之间,其稳定性既不强也不弱。我们讲授沉淀-溶解平衡时结合幼儿吃太多糖容易产生蛀牙的原因及用含氟牙膏可防止蛀牙的现象,引导学生理解和掌握沉淀-溶解平衡。这些典型应用案例不仅拓展了学生对无机化学学科前沿和交叉学科知识的认识,而且促使学生将学过的理论知识与实践应用结合起来,深入思考并理解其中蕴含的化学原理和结构知识。案例教学极大地调动了新生主动学习无机化学的兴趣,有力地培养了学生的科研兴趣和创新意识。
二、教学内容与教学方法改革探索
元素化学部分是无机化学的主要组成部分,也是与高中化学内容联系比较多的一部分,包括s区、p区、d区、ds区和f区元素,几乎涵盖了周期表中的所有元素及其化合物。其中卤素、氧、硫、氮、磷、碱金属和碱土金属、铁等重要元素和无机物的性质与应用是高中化学的必修内容,大学阶段可根据元素化学教学内容和教学目标,实行分层次教学。第一,课堂讲授。理论性较强的重要结构、化合物性质可重点讲授,以点带面,使学生举一反三,如大π键和极化对碳酸盐分解的影响。第二,实施“问题教学法”。教学采用预先布置问题课前自学课上讨论与讲授相结合的模式,让学生带着问题自学熟悉、易懂的内容,从而有耐心、信心、能力去思考问题,在课堂上积极发表自己的见解。第三,学生完全自学。一些简单易学的教学内容(如氢、稀有气体等)可安排学生课后自学。教学中将讲授、学生自主学习、讨论进行合理分配,既节约了课时,又提高了元素化学的教学效率和学生自主学习无机化学的积极性,并将学生从死记硬背中解放出来,培养学生综合分析、归纳总结和口头表达的能力。教师在讲授元素及化合物重要内容时,应突出微观结构决定或影响性质与性能这一内部规律,引导学生将元素核外电子结构、价键结构、分子结构和分子间作用力等前半部分学到的化学理论贯穿元素及其重要化合物的性质学习,培养学生由物质的微观结构推知其宏观物理及化学性质的能力。同时教师可让学生根据宏观性质及其应用再反过来理解化合物结构,把微观与宏观结合起来,将相关理论知识与枯燥繁多的化合物性质前后呼应起来,使元素及化合物的知识变得较容易理解和记忆,以此培养学生在遇到实际问题时自主应用化学理论寻找解决方案的科学意识。
三、创新考核方式,注重能力培养
目前我国高校的课程考核基本上沿用以考试为导向的应试教育模式。大学生为考而学,没有将学习目标和重心放在掌握知识、培养应用知识解决实际问题能力的方向上。无机化学中的不同教学内容有着不同层次的教学目标,考核也应采取适应教学目标的多层次、多样化的方式,以引导学生将学习重心和关注点放在掌握基础知识和基本理论上,自觉提升分析问题、解决问题的能力,培养学习能力、实践能力和创新意识。在教学改革实践中,我们根据不同层次的教学内容和教学目标灵活采用不同形式的考核方式,如期末考试、专题小作业、课堂提问与讨论、平时作业等。元素化学部分以课堂提问与讨论、专题小作业为主,期末考试为辅;基础理论以期末考试为主,课堂提问与讨论、专题小作业为辅。期末卷面成绩、平时作业成绩、课堂提问与讨论+专题小作业在总评成绩中所占比例为6∶2∶2。创新考核方式不仅能对教学起到良好的促进、评价和导向调节作用,还能调动学生主动学习的兴趣和积极性,促使其将精力主要用在综合理解、灵活运用各种基础理论知识和应用创新上。通过教学改革,大多数新生学习无机化学的自主性和积极性显著提高,课堂教学气氛也更加活跃,教学效果显著提升。我们培养学生自主学习、灵活运用基础知识和基础理论的能力,努力把学生培养成为高素质的应用人才。(文字编辑:李丽妍)
参考文献:
[1]龚孟濂,乔正平,巢晖.基础无机化学教学的思考与实践[J].大学化学,2011,26(1):20-22.
[2]张燕.无机化学教学改革初探[J].高等教育研究,2011,28(3):47-48.
[3]徐志珍,张敏,田振芬.对无机化学课程教学的思考[J].化工高等教育,2012(2):102-104.
篇3
摘要:本文主要针对不同专业如何结合专业实际需求开展无机化学课程教学进行了探讨,从不同专业的教学内容、学时、案例、生源背景的差异性等方面进行了综合分析。
关键词:无机化学课程;化学专业;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)50-0206-02
无机化学课程是高等院校化学、化学工程与工艺、应用化学、药学、环境科学、临床医学等化学和近化学专业本科生的第一门专业基础课程,同时也是理工科专业如物理专业的必修课程。该课程讲授的内容是立足于学生在已掌握的高中化学知识基础上,使学生了解或掌握化学热力学、化学平衡、化学动力学、近代物质结构理论、原子结构、元素周期律、分子结构和四大化学反应及平衡、元素化学等基本原理和基础知识,具备对一般无机化学问题进行理论分析和计算的能力,使学生在科学思维能力上得到良好训练和培养,为他们今后各门后继课程的学习准备必要的基础理论。近年来随着我国高等教育的迅速发展,无机化学课程群除了传统的无机化学[1,2]外,还包括基础化学[3]、无机及分析化学[4]、普通化学[5]、大学化学[6]等不同名称的课程和相应的教材。尽管课程名称不同,但核心内容都为传统的无机化学课程基本内容。与此同时,课程名称的变化和教学内容的差异也体现了课程教学过程中具体专业具体对待的必要性,只有这样才能更好地践行人才培养分作。本文以绍兴文理学院无机化学课程群授课情况为例,对不同专业无机化学课程授课的差异化教学模式进行了分析和探讨,希望通过本研究,对老师在授课过程中如何切合专业特点、因材施教提供一些经验和建议。
一、结果与思考
1.不同专业无机化学课程教学内容和学时的差异性分析。随着高校教学改革的不断深化,培养社会需求的应用型人才是地方普通高校人才培养的主要目标。在不断优化和修订人才培养方案以及教学大纲过程中,许多老师不可避免地会遇到教学内容与学时的矛盾,如何看待不同课程对所授课专业的支撑作用,按照有限的学时精心选择授课内容,是每个老师需要认真思考的问题。表1概括了绍兴文理学院本科教学中涉及无机化学课程的专业、学时和主要教学内容。由表1可知不同专业的无机化学课程设置在学时和教学内容上都具有很大差异,例如化学专业无机化学课程设置的学时数是临床医学专业学时数的4倍,其教学内容不论从光度上还是深度上都要远远高于临床医学专业。从不同专业的教学内容来看,在差异性存在的同时也有共同性,即所有专业的无机化学(包括基础化学、普通化学、无机及分析化学等)课程教学内容都包含酸碱、氧化还原、沉淀与溶解和配位四大化学反应理论、化学热力学、化学动力学这些核心的基本知识。上述这些差异性也正是客观反映了不同专业对化学知识结构的不同需求,是人才培养的客观需要。
2.教学案例的差异性分析。本科教学是基础教学,着重培养知识面宽、适应性强、素质好的后备人才。但这种基础教学不同于中学的基础教学,它带有专业性和研究性的特点[7]。在对不同专业学生授课过程中,老师不仅要熟悉自己的教材,更要了解不同专业对同一授课知识点的不同需求,结合专业实际,开展生动活泼的案例教学。例如对于溶液依数性教学内容的讲解,在渗透压这一知识点,除了共同的基本理论原理外,针对不同专业可以开展不同的理论与实际相结合的案例探讨,如表2所示列出了针对化学、化工、医学、药学以及生物科学等不同专业渗透压知识点的不同例题。通过上述讲解,不仅让学生学到了基本原理,而且将基础理论与自己的专业知识有机地联系在一起,使得学生能够感觉到学有所用,提升学生学习的兴趣。
3.高中化学基础的差异性问题。在大多数高校中,无机化学课程是面向大一新生授课。我国地域辽阔,经济发达地区与边远地区间的教育水平有一定差异,同时不同地区高考模式不同,导致高中课程教学体系也存在一定差异,甚至有的学生在高中阶段没有学过化学。因此老师在授课时应该及时了解和掌握大一新生的高中化学知识背景,使大学化学知识与高中知识既不脱节,又不大量重复。在教学中根据不同学生的认知水平、学习能力以及自身素质,教师选择适合每个学生特点的学习方法来有针对性地教学,发挥学生的长处,弥补学生的不足,激发学生学习的兴趣,树立学生学习的信心,使每个学生都能扬长避短,获得最佳发展。
二、思考
从以上对不同专业无机化学课程教材差异性的分析比较,不难看出课堂教学中学生之间专业背景、个人能力等方面存在的差异是一种合理性存在。我们不可能也不应该让所有的学生用同样的方式,在相同的时间内学习相同的内容。美国学者汤姆林森曾经说过差异教学的核心思想是将学生个别差异视为教学的组成要素,教学要从学生不同的准备水平、兴趣和风格出发来设计差异化的教学内容、过程与结果,最终促进所有学生在原有水平上得到应有的发展。我国21世纪的高等教育已经从精英教育发展到大众教育,更加着重于培养学生的科学素质与创新意识。如何在课堂教学中真正做到以学生为主体、以教师为主导,在传授基本理论、基本知识和基本技能的同时,努力培养学生的科学素质和创新能力,促进每个学生在原有基础上得到充分发展的“差异教学”必然成为课程改革的新增长点。
参考文献:
[1]大连理工大学无机化学教研室.无机化学(上册、下册)[M].第5版.北京:高等教育出版社,2006.
[2]北京师范大学,华中师范大学,南京师范大学,无机化学教研室.无机化学(上册、下册)[M].第4版.北京:高等教育出版社,2010.
[3]魏祖期,⒌掠.基础化学[M].第8版.北京:人民卫生出版社,2013.
[4]董元彦.无机及分析化学[M].第2版.北京:科学出版社,2005.
[5]展树中,刘静,傅志勇.大学化学[M].北京:高等教育出版社,2013.
篇4
关键词:中等教育 资格考试 化学课程
德国后期中等教育(第11至13学年)(相当于我国高中教育)分为普通教育和职业教育。普通教育由完全中学承担,并根据学生的兴趣、关心、能力、适应性以及将来的去向进行教学。在后期中等教育完全中学最后两学年,学生须选择学习两类科目,即基础科目(由基础性课程构成的学科科目)和达成科目(由较难的专业性课程构成的学科科目)。根据这两类科目和完全中学学业结束时进行的大学入学资格考试(abitur)的总成绩,决定学生能否获取大学入学资格。2003年,德国巴登-符腾堡州颁布了新的化学课程标准,并已于2004年秋开始实施。
下面以该州为例,对德国后期中等教育完全中学化学课程目标和内容,以及大学入学资格考试化学考试标准进行概述和梳理,并分析和总结两者的特点。
1、后期中等教育完全中学化学课程目标和内容
后期中等教育完全中学化学课程目标与前期一样,都力图从人格形成和一般教育的立场来揭示化学课程的教育意义,即旨在通过精确地解释物质世界,帮助学生形成逻辑思维能力,养成关注并考虑生态环境的意识和行动能力,以及了解可持续发展相关知识等。德国巴登-符腾堡州新课程标准对后期中等教育完全中学基础科目和达成科目的化学课程内容分别作了规定。
1.1 基础科目化学课程内容
后期中等教育完全中学基础科目化学课程内容归纳于表1。
1.2 达成科目化学课程内容
后期中等教育完全中学达成科目化学课程内容归纳于表2.
1.3 后期中等教育完全中学化学课程的特点
(1)课程内容宽泛。基础科目里纳入了化学平衡、电化学、高分子化合物等知识。就这3个领域,达成科目纳入了基础科目中所没有的、更加高深的知识,以及芳香族化合物和与物理化学相关的化学能。
(2)课程内容偏深。例如,物理化学中的焓和亥姆霍兹方程;化学平衡中的酸碱质子理论和缓冲溶液;电化学中的氧化数、标准电极等。
(3)与生物学科联系密切。例如,基础科目中的“生物分子”单元和达成科目中的“天然物”单元。这2个单元旨在从化学观点看待生命现象以及碳水化合物、蛋白质、核酸等化学物质在生物体中的功能。
(4)与日常生活联系紧密。例如,与化学相关的健康问题;对健康有危害的物质;日常生活中芳香族和合成高分子化合物的应用与意义等。
(5)注重科学实验和科学方法。例如,用简单实验方法鉴别碳水化合物和蛋白质;进行加聚反应和缩聚反应的合成实验;设计、实行与评价热量测定;设计、实施酸碱滴定实验测定浓度等,都贯彻了科学实验和科学方法的学习。
(6)渗透sts教育。例如,大量应用高分子化合物的利弊;燃料电池在未来能量供应中的意义;物质再利用;可持续观点纳入高分子化合物的合成与应用等。这些内容都是与化学相关的社会问题,体现了工业与技术的发展,是公民应具有的科学素养。
(7)注重价值观的培养。例如,课程内容中多处让学生自己讨论物质、反应原理等的价值和意义,旨在使学生形成正确科学价值观。
2、大学入学资格考试化学考试标准
德国大学入学资格考试化学考试标准(以下简称“考试标准”)揭示和规定了考生应具有的能力以及试题的内容、范围和程度等。无疑,了解这个考试标准将有助于我们深入把握后期中等教育完全中学化学课程的学习目标、内容、范围和水平。
2.1 化学考试标准对能力的要求
能力ⅰ:专业知识(使用化学知识);
能力ⅱ:专业知识(利用化学的认识方法);
能力ⅲ:交流(在化学中进行交流和关于化学的交流);
能力ⅳ:反思(与化学知识相关事物)。
2.2 化学考试标准对试题内容、范围和程度的规定
(1)试题内容、范围
物质结构特征;化学反应;实验活动方法;生活世界和社会。
(2)试题程度
要求ⅰ:与学过的内容相关联,再现知识、活动技能与方法。
要求ⅱ:与已掌握知识相关联,选择与整理内容。即在新状况中应用已学知识。
要求ⅲ:在全新情况下,有意识地主动选择和运用已学过的方法。
2.3 化学考试标准的特点
(1)能力的要求逐步深化。由使用专业知识,加深到利用认识论,再到交流和反思。考试标准注重从实证、逻辑和批判角度看待事物的方法,要求收集、整理、传达化学信息的交流能力;还要求在生活、社会与技术关系中以及可持续性想法中思考化学意义和价值的反思能力;并把交流、反思与化学知识方法一样作为主要能力,揭示其中内涵,意义深远。
(2)试题内容范围全面。从物质结构特征、化学反应、实验活动方法、生活世界和社会4个维度选择试题,涵盖基础科目和达成科目的课程内容。
(3)试题程度渐深。由要求已有知识再现,到对已学知识的再构成,再到已学知识的应用。试卷编制过程适当分配各要求中问题,从整体看,试题难易适中。
篇5
关键词: 高中化学 大学无机化学 知识衔接
化学学科被分为不同深度展开不同阶段的教育,在各教学阶段的衔接必须引起人们的重视,然而,目前我国教育教学中高中化学和大学无机化学知识的衔接仍然存在一定的不足,导致学生化学知识的学习受到不良影响。化学知识在社会生产和人们生活中的应用广泛,因此,大学化学教学中教师需要结合高中化学课程的知识点有效开展教学,找出高中化学和大学化学知识的衔接点,其对学生知识水平的提高和人生的发展影响重大。
一、高中化学知识和大学无机化学知识的差异分析
(一)教学方式和目标的差异
随着新课程改革的实施,我国高中化学教学发生巨大变革,然而在教学实施过程中,其问题依然存在,例如高中化学教学中增加大量实验环节,但是某些经济落后的地区受限于有限的教学资源,实验课程的开展受到阻碍,教师通常采用黑板教学的方式将实验环节取代,从而使学生进入大学后,对化学实验的了解甚少。如此,高中化学知识和大学无机化学知识之间就出现衔接问题。首先,高中化学和大学无机化学知识在教学目标上存在区别。高中化学知识学习是为大学化学知识学习奠定基础,大学化学知识学习则是对化学知识进行深入研究,更好地满足工作的需要。所以,大学化学教学过程中,学生在掌握基础化学知识的同时,要具备一定的自主探索能力和创新能力。目前我国许多地区的高中化学教学在应试制度下的化学教学模式已经无法满足大学化学培养优秀人才的需求。
(二)教学内容的差异
高中化学主要是模块学习,各章节间基本上是彼此独立的,并且涉及的理论知识不多,而且为了应付高考,课程学习不全面。大学化学教学中,例如无机化学教学,其虽然包括一些实验环节,但主要以理论知识作为基础,理论知识的学习在课程学习中占据较大的比重,多达七成以上,而高中化学课程无法为大学的无机化学课程学习打下扎实的理论基础。
二、高中化学和大学无机化学知识的衔接策略
(一)高中阶段化学教学
高中化学教学过程中,教师应加深学生对高中化学的了解,明白高中化学学习是为大学无机化学学习打下基础,从而使学生的传统学习观念得到转变,使学生更好地了解化学学习将关系到今后大学学习中哪些专业,使学生树立明确的学习目标,促进高中化学知识和大学无机化学知识在思想层面上的有效衔接。高中化学教学在内容方面应注重“启后”,然而并非将大学化学内容的教学取代,而是基于新课改背景下,教师加强化学理论知识的教学,从而为学生大学化学学习奠定基础,从而使学生做好今后大学无机化学的学习的思想准备。
(二)大学阶段化学教学
首先,在保持教材不变的前提下,对教学内容进行合理调整。其中,需要结合学生专业的不同和知识需求的差异,理论根据化学类和医药类的区别从理论和应用两方面对无机化学和有机化学的内容进行调整。需要进行高中化学欠缺知识的完善,并将重复赘述和无关紧要的内容删除或跳过。也有一些知识在高中化学教学中有所提及,但是并未进行深入讲解,那么这些内容需要在大学无机化学教学中进行补充,从而使化学知识紧密衔接。其次,化学教师应使教材更加贴近学生的实际生活,以贴近实际的展现形式,促使学生的学习兴趣和积极性得到提高;教师需在教学中注重对学生的提问,通过提出问题进行化学教学活动的引导,实现学生自主思考习惯和创新能力的培养。教师在教学过程中应体现科学性和思想性,并且在课堂教学中合理引入高中化学知识。并且需在教学中引导学生正确处理高中化学和大学无机化学知识的衔接,在提高学生学习热情的同时,为学生开放化学实验室,为学生创造良好的化学研究条件,帮助学生在自主探索和合作交流中对化学的技能知识具有真正的了解和掌握,学会科学的研究方法,树立正确的研究态度,从而更好地进行化学学习并获取实践经验。教师在课堂上应充分体现学生的主体地位,促进学生主观能动性的发挥,将新知识及方法纳入学生已有的认知当中。
结语
我国教学改革一直重视高中化学和大学化学知识的衔接问题,因此,针对这一问题,在教育教学过程中,教师必须结合学生的现状及发展需求,寻找切实可行、行之有效的教学方法,积极促进高中学生和大学学生化学知识水平及素质能力的提高,从而更好地为社会经济建设进行优质人才的培养和输出,促进我国现代化建设的进一步发展。
参考文献:
[1]李玉娴,张欣.高中化学新课程与大学无机化学电化学的衔接[J].化学教育,2015,07:12-15.
篇6
1化学知识体系的庞大与无机化学教学时数的限制
随着学科的发展和知识的丰富,无机化学的教学内容越来越多,书越编越厚,除了化学平衡和元素化学的知识外,还有物理化学的热力学,反应动力学,电化学及“结构化学”的原子结构等内容,知识点密集且理论性强。以我校化学工程与工艺专业为例,所用教材为天津大学杨宏孝等主编,高等教育出版社出版的无机化学第四版,550页,教学时间为54学时,在如此短的时间内学完全部内容,显然是很费力的。因此大学老师的授课方式和对学生的引导就显得至关重要。
2学生自身条件的局限
无机化学的授课对象是刚刚考入大学的大一新生,一方面他们在高中早已习惯了题海战术,习惯了中学那种死记硬背的学习方法,面对课时少,知识面广,思维跳跃性强的大学有着强烈的不适应。在实际学习过程中,他们在学习初期很容易产生眼高手低的感觉,轻视学习,随着课堂进度加快,中后期面临着信息量大﹑重复少﹑练习少,心理准备不足,普遍感到学习起来很吃力,茫然不知所措,很容易产生焦躁和厌烦的情绪,甚至越来越不喜欢学习,这样直接影响到他们后期的学习。另一个方面他们正处在由中学角色到大学角色的转型期,他们中大都是缺少锻炼的独生子女,以前在生活和学习上极大程度地依赖老师和父母,现在突然失去监督和管理,茫然不知所措。很多学生都反映大学老师上课内容多,讲课速度快,很多时候都听不懂老师讲的是什么,课后自己看书也不太明白,导致出现“教师忙于讲解,学生难以理解”的尴尬局面。其根本原因是忽视对学生学习积极性和自主学习能力的培养,不能突出学生的主体地位。面对大学授课时间少,授课内容多的情况,培养学生的自学能力,突出学生的主体地位显得尤为重要。
3课程教学内容知识陈旧,缺少灵活性
在长达三十多年的时间里,无机化学一直以化学反应原理,物质结构基础,元素化学为课程教学基础内容,知识点更新不大,而且还含有中学的内容。以元素部分为例,元素部分的知识琐碎,系统性不强,而教材中往往只是罗列材料,削弱了理论对学习元素化合物知识的指导作用,讲起来平淡乏味,不利于学生理解和掌握,难以激发学生的兴趣。
4落后的传统教学模式的限制
“以教师为中心,以课堂为中心,以教材为中心”的单一传统教学模式,使学生对无机化学的学习感到很枯燥,认为是一大堆的英文符号和没完没了的数据以及无穷无尽的计算,严重地影响了学生学习无机化学知识的积极性,从而难以为社会提供创造性人材,达不到新的教育机制对“无机化学”教学目标的要求。
5师生之间缺乏及时的沟通交流
从老师的角度来看,学生有点太怯于与老师沟通了。大学的老师有一个共同的特点就是与学生沟通较少,很多学生每周只能和老师见上一两面。相对于高中时同老师的见面频率而言,明显少了很多。师生间面对面交流的机会随之也就大大减少,三成大学生整年“师生零交流”。从学生的角度来看,学生们通常只有在课上或是课间时才会和老师有互动,尽管大多数学生和老师愿意相互交流,但有时候似乎缺乏有效的沟通途径。
6理论教学与实验教学的不同步性
化学工程与工艺专业理论课进度相对实验课有些滞后,导致实验环节时学生对基础理论知识不理解,对实验步骤懵懵懂懂,多数学生完全按照实验书所给的步骤来做,不加以任何思考,这样就导致实验做完原理步骤忘完,完全达不到通过实验课的学习培养学生的科研能力和科学素养的目的,还会让学生认为这是一种负担。针对以上问题,优化无机化学课程的结构和内容,改革教学方式,贯彻新的教学理念,正确引导学生建立正确的学习方法,提高学习兴趣和自学能力,培养学生的创新意识和创新能力,并使学生在有限的教学时间内,尽可能多地掌握无机化学基础知识是摆在我们面前的一项重要任务,势在必行。
二、具体改革内容、改革目标和拟解决的关键问题。
1教学内容的改革
课堂教学内容的变革决定了课程改革的效果,在教学改革过程中要探索先进的教学理念,不断提高无机化学课程教学水平,使该课程在提高学生素质和能力方面发挥更大的作用。具体内容如下:
1.1精选教材内容,突出重点,分散难点
无机化学课程以“二结构、三原理、四平衡”的基本理论和元素化合物知识为主线,主要讲述化学的基本原理和元素的性质以及相关化学反应。在教学过程中既要加强与中学化学教学内容的联系,又要协调好无机化学与物理化学、有机化学和分析化学中的部分内容的关系,把握好同一知识点在不同学科之间的衔接,避免重复,更好地精简课时,提高效率。现有的无机化学教材有很多与中学化学,基础化学,分析化学重复的内容,四大化学反应,原子分子结构是工科无机化学的重要基础理论,也是教学的难点和重点。
1.2加强无机化学教学内容的针对性
以本专业企业生产、学生就业、考研的实用性为出发点选择拟讲授的内容,形成化学与工程专业,乃至应用化学,材料和环境等专业的全方位的培养模式。工科基础化学的教学改革应在注重课程整体性的基础上,选取教学内容,在以突出知识主线的前提下,把握好知识的深度与广度的平衡,就是在讲清楚重要知识的基础上,让化学原理与专业知识有机结合。
1.3理论教学与实验同步,开放性实验辅助理论教学
对化学工程与工艺专业的学生来说,实验课的学习也在教学过程中也有着重要的作用,通过对实验课的学习能够培养学生的科研能力和科学素养,为成为高素质化工类应用人才打下坚实的基础。基础理论知识的理解对学生的实验技能有着指导性的意义,所以要保证理论教学与实验教学的同步性,这样既能保证学生掌握基础的实验技能,又能促进其对基础理论知识的理解。对于理论课进度相对滞后的实验课,在实验课环节,教师要在实验前将实验知识与理论知识相结合并给予学生系统化,详细化的讲解,不能就实验讲实验,能为学生引申的尽可能引申,这样可以使学生做到心中有数,有的放矢,这样既保证了学生掌握基本的实验技能,也有利于其对后续基础理论知识的理解和掌握,理论教学与实验教学相辅相成,更好地培养了学生的动手能力,思考问题分析问题解决问题的能力以及理论联系实际的能力,进而培养了学生的科研能力和科学素养。
1.4引入多媒体演示教学
针对工科学生结构化学基础薄弱的情况,为避免教材中单纯罗列抽象概念的情况,引入多媒体辅助课堂演示教学,制作三维多媒体课件,通过计算机直观地向学生描述原子的结构,原子轨道图形,杂化轨道形状与空间取向,化学键的形成及空间图像等,以动画形式生动逼真地模拟杂化形成的全过程,充分地利用了多媒体教学的图、形、声等特点,使课堂教学形象生动,易懂易记。教师也可以在备课过程中对多媒体课件不断地进行修改和完善,使教学内容更加完整、充实。
1.5建立一定的平台及时与学生进行沟通交流
针对师生之间缺乏及时沟通交流的情况,可以建立面对面的平台或群平台等,能够让学生遇到不懂的问题,包括学术问题题和个人烦恼等等,进行及时的沟通交流,引导学生充分利用业余时间,查阅无机化学相关的文献,拓宽其知识面,调动其学习积极性,培养其自学能力。今年我带的化工班特地建了一个群,对实验中存在的问题及时进行沟通交流,对于好的素材师生共享,加深了师生之间的互相了解,拉近了师生之间的距离,从而提高了学生学习的主动性和积极性。有时候学生会因为一个老师,而喜欢上一门课。
2教学方法的改革
教学方法的改革是课程改革的重要环节,教师应该从教和学两个方面改善教学方法,将化学基础知识融于生活,科研和生产,从而培养学生的学习兴趣。具体做法如下:
2.1做好新旧知识的衔接,引导学生利用已有的知识解决新问题
培养学生养成课前预习课后复习的习惯,在讲授过程中,教师通过设问,提问等方式,引导学生对以前所学的知识进行回忆,引导学生积极思考,用已有的知识解决新问题,这样就使得学生在学习新知识点的同时,复习巩固旧知识,从而增强学生学习的成就感和学习无机化学的信心。
2.2引入学生参与的制度,充分调动学生的积极性
对于深度不高的教学内容,鉴于学时所限,可以引入学生参与的制度,提前让学生查资料,鼓励学生用PPT形式,做几分钟的演讲,这样就由原来的只有教师讲授转为师生通讲,充分调动学生课余时间学习的积极性,课后采用互评的形式,这样不仅锻炼了学生敢于发言的勇气,也让学生更好地积累经验,为下一次的成功打好基础。
2.3以科研促进教学,让专业知识与实际生活紧密结合
无机化学知识点多,理论性很强,学生学起来普遍感到枯燥,很难产生学习兴趣。在教学过程中,教师要将课本上的理论与有关的科技研究成果和生活中的具体事例相结合,既有利于避免教学内容的空洞抽象、枯燥乏味,也有利于拓宽学生的知识面,同时还能更好地激发学生学习的兴趣。同时也可以安排不同的学术讲座,就科学领域前沿的热点问题展开交流和讨论,例如,非金属材料科学,稀土金属在人类生产生活的作用,生态环境保护等课题,以丰富学生的第二课堂,让他们觉得自己所学的知识与社会的发展息息相关,从而增强了学生对本专业学习的信心。
2.4以提高教学质量为核心,培养学生的学习兴趣和自主学习能力
针对大一学生要完成从高中到大学过渡的特点,实现从以教师讲授为主向以学生自学为主的转变,教师在课堂教学中要采取有效方法(例如,把化学基础知识融入生活,将化学基础知识融入生产,将化学基础知识融入科研等),激发学生的学习兴趣,保证学生的主体性和创造性的发挥,以实现学生智力和非智力因素和谐发展,使学生由“不想学、不会学”转变为”我要学、我会学”。这对于培养学生终生的学习习惯,促进学生学习能力的发展,帮助学生积极思考等具有非常重要的意义。
3考核方式的改革
考核是检查教师教学效果和评价学生学习成效的必要方法,也是教学的重要环节。能够督促学生平日的学习和客观的评价学生的学习情况,调整如下:
3.1多元化考核评价体系的构建是检查教学效果的重要举措
在高校中普遍存在部分学生平时不学习,考前临时突击的现象。为了避免这种不良学习风气的滋生,应构建多元化的考核体系,以学生的平时考核(占30%)和期末考核(占70%)进行综合评定。考试进行的载体是试卷,试卷要以能力测试为主导,考查学生对所学基础知识、基本技能的掌握程度和综合运用所学知识分析、解决实际问题的能力作为命题的指导思想。在考试题型多样化的前提下,要将基础知识与综合能力相结合,注重对分析问题和解决问题能力的考查。因此命题教师应在期末考试中增加一定比例的综合素质题,以考察学生综合运用所学知识、原理来分析和解决实际问题的能力,从而实现通过考试来检查教学效果的目的。
3.2严格平时考核是巩固课堂教学效果的一个重要环节
在构建的多元化考核评价体系中,学生的平时考核(共计30分)共分为三个部分:出勤情况和课堂表现(占5分);作业及随堂阶段性考试(占10分);专业小论文或小报告(占15分)。布置每个学生根据所学的知识点及试题规范化要求出一份自己认为有质量的试题及答案上交,老师从学生所出的题中择优选取,考试结束后指导学生互相批改并作出评价,这样不仅提高了学生的学习兴趣同时有力地促进了学生解题能力及综合运用知识的能力。通过大量阅读文献,撰写小论文,做小报告,从而拓宽学生的知识面,也把平时成绩真正的落到实处。最后一次课,我对三个班的学生做了一个调查,在讲台上做报告,撰写论文,出一套试卷,让学生任选一样去做,会怎么选?最后参与的学生65人,做报告,46%,论文:35%,出试卷,19%。选择做报告的主要原因是具有挑战性,可以很好锻炼自己的语言表达能力,并在此过程中体会到了老师工作的不易,培养其在以后的学习和工作中学会尊重别人的劳动;撰写论文有利于拓宽自己的知识面,发现有很多东西值得进一步学习;通过出试卷发现了自己在学习中存在的问题,加深了对书本知识的理解和掌握。
3.3明确的考核制度可以促进学生端正学习态度
明确的考核制度可以促进学生端正学习态度,促使学生养成一个良好的学习习惯。而且这种针对学习过程的每个环节的量化记录,有利于教师掌握学生的学习动态,根据平时记录反馈的信息,及时调整教学方法、优化教学管理,使教学效果进一步提高。
三、结语
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进展突出表现在:(1)一大批生物基因组测序,2003年完成的人类基因组计划之后,其他4000多种生物的基因组作图和测序也陆续完成。形成了结构基因组学、功能基因组学、比较基因组学、转录组学、蛋白质组学、表型组学和代谢组学、RNA组学等新兴领域。(2)生物信息学迅速发展。(3)发育生物学研究不断深入。发育生物学一直是生命科学中的前沿学科之一。(4)干细胞研究的快速发展。干细胞具有在体外大量增殖和分化为多种细胞的潜能,目前干细胞的定向分化、自我更新的可塑性等是重要的基础研究。(5)小分子RNA的发现和对其功能研究是近10年来分子生物学领域最突出的热点之一。(6)从研究神经网络的结构和神经信息处理机制入手。(7)全球变化、生物多样性和生态系统可持续发展成为宏观生物学研究的热点和前沿问题之一。(8)生命科学基础研究已成为农业科技创新的源头动力,动植物育种进入一个崭新的时期。(9)生物科学与其他学科的交叉和渗透更加广泛与深入。
高校生命科学课程改革发展趋势
(一)课程、教材内容的更新和现代化
1.课程、教材内容的更新和现代化
课程改革的实质是课程的现代化。我们要根据现代生命科学发展趋势、前沿、热点,实现生命科学课程、教材内容与结构的更新和现代化,不断容纳生命科学的前沿与新兴领域,更加侧重前沿,更加侧重基础,尤其是学科发展的前沿以及对学科的发展具有重要作用的领域。新的前沿领域或新的学科生长点,要坚持反映现代、融入前沿的原则,课程内容更新、更现代化主要是通过教材更新来实现的,所以我们要把编制新教材(或外文原版)放在核心位置,创新现代化的课程、教材新内容和新体系。北京大学生命科学院完成编写了高水平的《生物化学》《分子生物学》《细胞生物学》《遗传学》《植物生理学》《动物生物学》《植物生物学》等教材,其中《生物化学》《细胞生物学》《植物生理学》当时被列入国家教委生物学科重点教材,另编写有国家级生物学教材3种,规划编写45本教材。清华大学将培养学生影响最大、最重要的课程纳入精品课建设计划,2005年就已立项建设精品课共105项。
2.课程内容国际化
积极开展国际合作与交流。在生命科学的前沿、新兴领域、生物多样性以及生态学与国际组织开展农业科学合作研究[1]。清华大学为使教学内容与国际先进水平接轨,教学内容处于国际先进水平,早在2000年以前,生物化学课程选定A.L.Leeehnig的Principle-ofBiochemistry作为基本教材,这门课程的教材与课堂板书全部采用英文。其他的几门必修骨干课和部分选修课也采用了国际上最新的教材作为参考书并随时更新。清华大学大四开设高水平的选修课10门:生物工程导论、基因分子生物学、膜生物学、分子酶学、神经生物学、分子免疫学、发育生物学等。以下是北京大学生命科学学院大三、大四现在开设的课程,体现了课程的专业性和现代化。
大三:生物化学(下),生物化学实验,基础分子生物学,基础分子生物学实验,微生物学,微生物学实验,普通生态学,细胞生物学,细胞生物学实验,遗传学,遗传学实验,免疫学,文献强化阅读与学术报告。大四:生物技术制药基础,现代生物技术导论,生物学综合实验。还开设选修课为:生理学实验,免疫学,文献强化阅读与学术报告,生物技术制药基础,现代生物技术导论。
(二)基础科学知识居重要地位
基础科学的知识在科学和技术的发展中起着很重要的作用。我国“863”计划的八个领域,大都是从基础科学实验室里发展起来的,上世纪50年代初的遗传密码研究出来了,分子生物学研究出来了,遗传工程研究出来了,这些都是在原子、分子的结构研究得比较清楚的基础上,掌握了规律。我们必须加强基础、素质教育。使学生掌握具有普遍意义的科学思维方法,提高他们的综合素质。北京大学始终把加强基础课程建设作为教学改革的重点,把学科体系中处于基础地位的重要专业必修课定为主干基础课。课程改革要加强增大基础课的比例和教育。各高校主要采取大一、大二加强基础科学知识的教育:开设公共必修基础课、理科必修基础课、专业必修基础课。
(1)早在九五期间,北京大学生命科学学院开设了8门专业基础课:生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学、植物生物学、动物生物学、植物生理学、基础分子生物学。并确立了15门核心课程,要求学生用两年时间完成这些课程的学习。(2)清华大学生命科学学院则是在低段开设专业基础必修骨干课程7门:普通生物学、生物化学、细胞生物学、微生物学、分子生物学、生理学、生物物理学。开设基地班重点建设课程:生物化学、生物化学实验。(3)经十多年的发展、改革与创新,北京大学生命科学学院的课程在大一、大二更加强化了课程的基础性。大一开设:高等数学(一、二),普通化学,普通化学实验,植物生物学,植物生物学实验,物理学(一),分析化学,分析化学实验,动物生物学,动物生物学实验,生物学野外实习。大二开设:物理学(二),有机化学,有机化学实验,物理化学,物理化学实验,计算概论及上机,算法与数据结构及上机,普通物理实验,生物化学(上),生理学,生理学实验,生物统计学。
(三)课程、教材综合交叉
科学发展一方面不断分化和更加专门化,分支学科层出不穷,又高度交叉综合,以高度综合为主的整体化趋势。许多高科技的研究开发,需要多方面的综合知识才能突破而出成果。
1.学科之间交叉融合和渗透
前沿科技领域呈现群体突破的态势,导致新学科诞生。生命科学多学科交叉的研究、多学科的交叉与融合,新的交叉、边缘学科的兴起和发展。这些科学往往代表了生命科学研究的前沿和热点。
2.多种方法、思维研究
自然科学学科间的交叉渗透促进了生命科学的发展,生命的现象与规律是多维的、复杂的,仅靠现有的生命科学的知识与方法来开展研究,很难系统地、全面地、准确地揭示真正的生命本质。因此,未来生命科学要将手段、技术和方法的创新纳入重要的领域,予以优先发展,大力提倡学科交叉,用其他学科的理论思考生命活动的规律,鼓励发展原创性方法和技术。主要涉及的学科如认知科学、心理学、生物力学、组织工程学等。要注意不同学科的思想、方法的碰撞与融合。
3.课程和教材交叉融合和渗透
我们必须根据生命科学综合交叉化趋势,创新交叉综合的科学知识、课程和教材,不仅在学科内、还要在学科间构建相互交叉融合、相互联系渗透、综合的课程。如北京大学生命科学学院,原来设置的植物学,由植物分类、形态、生理、生态的知识联系起来,综合重新编制改为植物生物学;同样动物学也改动物生物学;北京大学生命科学学院“生物基地班”将生物化学中信息及调控部分放入分子生物学,将内容扩展后开设了基础分子生物学。
(四)课程、教材、教学计划多元化
各高校生命科学院可根据自己的具体情况科学的、灵活的设置课程。1.必修计划大一、大二开设公共必修基础课、理科必修基础课、专业必修基础课。例如:北京大学生命科学院现在本科四年开设的课程:(1)基础课大一、大二开设公共必修基础课,理科必修基础课和专业必修基础课。
大一:高等数学(一、二),普通化学,普通化学实验,植物生物学,植物生物学实验,物理学(一),分析化学,分析化学实验,动物生物学,动物生物学实验,生物学野外实习。
大二:物理学(二),有机化学,有机化学实验,物理化学,物理化学实验,计算概论及上机,算法与数据结构及上机,普通物理实验,生物化学(上),生理学,生理学实验,生物统计学。(2)专业课大三、大四开设必修专业课。
大三:生物化学(下),生物化学实验,基础分子生物学,基础分子生物学实验,微生物学,微生物学实验,普通生态学,细胞生物学,细胞生物学实验,遗传学,遗传学实验,免疫学,文献强化阅读与学术报告。大四:生物技术制药基础,现代生物技术导论,生物学综合实验。2.选修计划低段开设通识选修课。
北京大学对必修课作了一定的压缩。增大选修课的比例。许多高校突破专业选修课的范围,开设跨学科、跨年级、跨系别的选修课程。大三普遍增大专业任选修课的比例。大四还开设选修课:生理学实验,免疫学,文献强化阅读与学术报告,生物技术制药基础,现代生物技术导论。3.特色优势计划教材多样化、教学方法多样化、教学模式多样化等。
(五)课程、教材知识应用性
进入知识经济时代,必修课和选修课的教学中,尤其是选修课中我们要渗入高科技的教育和研究。
(六)课程、教材个性化
北京大学实行灵活的自由选课制度和转系、转专业制度。谋求学力水准、速度的个别化,尤其电脑、网络的运用,学分制及教学计划的多样化,加大选修课比重,增大了课程的灵活化、弹性化,发展、培养学生的自学能力,发展个性。还有科学与人文整合的趋势,课程设置在价值体系上的整体融合趋势。
确立课程、教学内容和结构编制原则、教学培养模式
理科本科学制四年,要着力加强素质教育。许多大学本科教育修订了新的教学计划,要坚持培养知识面宽,基础扎实,能力强,素质高的专门人才的专业口径要进一步拓宽,专业目录中的专业种数要进一步精简。
(1)北京大学提出了“加强基础,淡化专业,因材施教,分流培养”的16字教学改革方针。专业基础和通识教育并重。要按科学性原则、高校生命科学课程发展趋势及生命科学、科学技术发展趋势改革,科学创新高校现代生命科学课程。即要按专业基础和通识教育并重;课程、教材要融入、体现先进的内容和结构,现代教学方法、教材的可读性,即反应现代,融入前沿的课程现代化原则;“综合交叉”的知识结构即综合化原则;课程多样化原则;应用化原则;增加选修课比例,增大课程的灵活性、弹性化原则;“因材施教,分流培养”
即个性化原则;还要求课程设置在价值体系上的整体融合;科学与人文的结合;重视思想性;实践性,加强动手能力、科研能力的能力培养原则。我们本科阶段的课程、教材、教师要注意在系统和重点的基础上划分授课范围,减少重叠内容,特别就课程间教学内容的重复问题和衔接问题。
(2)教学模式多样化。本科教育,要确立“课堂教学、学术活动、科学实验”为主体的教学模式,融课堂教学、实践教学、科学研究为一体,把义务教育与素质教育相结合,知识传授与能力培养相融合。
教学模式多样化:有条件的学校,学生进校就定向,确定直读硕士、直读博士人选;实行联合培养,跨学校、中国科学院、外国大学交流培养等办学制度
。北京大学全面推行双学位和辅修制度,还设立“暑期学校”(小学期)
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高等师范院校在大一开设的无机化学是化学专业的一门重要基础课.之所以把他安排在大一阶段进行是与化学发展的历史分不开的.化学在1661年Boyle提出元素的定义到1803年道尔顿的原子说,再到1889年门捷列夫的元素周期表,大都围绕无机化学展开的.化学中的一些重要概念、规律也正是在这一过程中发现的,因此说无机化学是化学科学的基础.无机物包括了元素周期表除了碳的有机物以外的所有元素及其化合物的化学,其研究内容极其广泛.另外,中学阶段的教学内容大都是无机化学,只在高中阶段学习了一些有机化学的基础知识,有人做过统计,高师无机化学教学内容在初中化学课程中占了百分之九十,在高中课程中占了百分之七十五,因此,大学无机化学在内容上包含了中学化学的大部分知识.这种知识上的内在联系表现在以下几个方面:
1.1定义的扩展大学化学在概念上的定义与中学相比更加严密,内涵更加丰富.比如在物质结构中对分子的定义,中学阶段认为“分子是保持物质化学性质的一种微粒”,而无机化学则定义为“在保持物质化学性质的前提下,物质分割的极限”如离子是带电的分子,原子包括单原子分子.这就拓展了概念的外延,更进一步体现了科学的严密性;再比如对酸碱的定义,中学化学关于酸碱的定义是Arrhonius于1887年提出的,认为“凡能在水中电离出阳离子都是氢离子的物质为酸,能在水中电离出的阴离子全部是氢氧根离子的物质为碱”.而在大学无机化学中,则扩展到非水溶液里酸碱的定义,像Brnested-Lowry的质子理论认为:凡能给出质子的分子或离子的物质称为碱,如NH4+———H++NH3,NH4+为酸,同理NH3为碱.像H2PO4-、HPO42-、HC03-、HS-则成为两性物质,因为他们既可以给出H+也可以接受H+;Lewis提出的电子理论从另一个角度定义了酸碱,认为“:凡能给出电子对的分子、离子、或原子团都是碱,凡能接受电子对的分子、离子、或原子团都是酸”.如H++NH3———NH4+;BF3+F-———BF4-Cu2++4NH3———Cu(NH3)42-即NH3、F-为碱,则H+、BF3、Cu2+为酸.这些定义的扩展,体现了人们从不同角度研究物质的结果,象Arrhenius酸碱电离理论和Brnested-Lowry的质子理论可用于讨论在水溶液中的酸碱问题.在讨论非水体系的酸碱时使用Brnested-Lowry的质子理论.而Lewis的电子理论则常用来讨论有机化学和配位化学中的问题.
1.2元素及其化合物知识的内容延伸及扩展在中学阶段所学习的元素及其化合物知识基础上,大学化学无论在知识容量上还是在深度和广度上,较中学化学都有所增加.大学无机化学在核外电子排布知识的基础上按价电子排布的特点分区进行讨论,如S、P、d、dS区,还对副族元素和稀有气体元素的性质进行了分析和研究,更完善地讨论了周期表所包含元素的性质及其特点..同时,大学无机化学充分体现了无机化学研究和应用的新进展和新成果,而且还更进一步体现了结构、性质以及用途的辩证关系.
1.3理论上进一步深化无机化学在理论教学上是对中学化学的进一步深化,并且有本质上的突破.如“化学热力学初步”是对高中一年级化学中“化学反应与能量”的进一步深化,并从热力学角度讨论一个化学反应发生的理论依据;化学反应速率和化学平衡是对中学化学平衡理论的进一步深化,从理论上进一步讨论了影响化学反应速率和平衡移动的内在原因;氧化还原反应则从电极电势的角度进一步揭示了氧化还原反应发生的根本原因;物质结构理论在初步介绍了原子的组成和核外电子排布初步知识的基础上进一步用量子理论详细地探讨了原子核外电子排布的知识,并用原子轨道和分子轨道理论进一步探究了元素原子结合的规律.
2中学生与大学生学习的特点
由于人的生理及心理发展的过程性,使得人的认识能力的发展表现出一定的年龄特征.中学生年龄大都处于十五、六岁,是生理及心理发展的高峰期,通常称为青年初期.而大学生年龄大都处于二十一、二岁,生理及心理的发展大都趋于成熟,是青年中期.这种个体发展的阶段性导致大学生与中学生认知能力上的差别,表现在注意力、观察力、记忆力及思维能力几个方面.
2.1注意的稳定性和注意的广度不同心理学认为“注意是人的心理活动或意识对一事物的指向和集中”.由于大学生较中学生对目的和意义有更加深刻地认识,加之知识经验和意志品质的发展,其随意注意(有意注意)持续的时间更长,或者说注意的稳定性更好.据研究,中学生的注意持续二十五分钟左右,而大学生注意持续的时间可以达到一百六十分钟以上.这种持续的注意力,一般来说,更有利于对问题的解决.在注意的广度上,中学生的注意范围较小,不善于分配和转移自己的注意,这样在解决问题的过程中就不能有开阔的思路和灵活性.
2.2观察与思维的结合程度及观察目的明确性的差别观察都是有目的的观察,而且这种与思维相联系的有目的的观察有利于提高学生分析事物的能力,更容易透过事物的现象以发现其本质.中学生进入大学后,一方面更加主动地选择自己感兴趣的专业进行研究和学习,具有明确的目的性;另一方面,在系统的专业学习和实践活动中,除了以专业的角度观察事物外,更易用与专业思维结合的观察来发现事物的本质.这种以较高的学习动机和意志力为基础的观察,使观察具有准确性和深刻性等特点.显然,大学生在观察力方面与中学生相比有较大的发展.
2.3记忆的方式不同“记忆是人脑对过去经验的保持和提取”从信息加工的观点来看,即人脑是对外界输入信息的编码、储存和提取的过程“,记”是对外界信息的保存“,忆”是对信息的提取.心理学认为记忆有形象记忆、情景记忆、语义记忆、词语逻辑记忆、情绪记忆和运动记忆.人的记忆是多种记忆方式并存的,据研究,人类的记忆都是从形象记忆开始的,而中学生更倾向于形象记忆.经过形象记忆发展了形象思维,丰富了人的直接经验.而大学生已发展到以逻辑记忆为主,这种逻辑记忆是以抽象思维为基础的,它通过对概念、定理等进行严密的逻辑论证而获得的.而这种逻辑记忆是形成认知结构的关键.布鲁纳认为,认知结构是人认识活动的基础,它是递近的、多层次的、由低级向高级水平发展的.这种结构不是知识片断杂乱无章的排列,它是有一定的逻辑顺序的,具有整体性、层次性、开放性等特点.
2.4思维方式不同思维是人脑对现实事物间接的和概括的加工形式,它以内隐的或外显的动作或语言形式表现出来.思维的形式有动作思维、形象思维和词的思维—即推理思维.思维是通过分析与综合、抽象与概括等过程实现的.在中学阶段,抽象思维或词的逻辑思维得到很大的发展,但这些思维是以直观、具体的实物或实物形象为基础的.到了高中,学生分析、概括能力有了一定程度的发展,运用概念、理论进行逻辑思维的能力有了较大的突破,但由于中学阶段知识、概念准备得不充分以及实践经验的缺乏,使得思维的广度和深度还有较大的发展.大学为学生的发展提供了一个相对自由的环境,这就为大学生的思维发展创设了有利的条件.首先,专业发展进一步为学生思维能力提出了新的要求;同时,由于科技社会的发展,大学以更加开放的形式接受新事物和信息交流,从而也影响了学生思维方式、方法,使他们以更加广阔的眼光看待社会和自然界的问题,使他们思维的广阔性和深刻性有了一定的发展.其次,由于大学里注重人文精神培养和较为相对自由的教育方式,使得大学生的思维更具有一定的批判性,相对于中学生他们更具有一些批判精神,更注重独立思考以及注重通过实践来解决遇到的一些问题,而不是盲听盲从.正是由于这种批判的精神和致力于实践的活动,更进一步促进了学生创新思维能力的发展.总之,大学生的思维发展较中学生既有广度和深度的区别也有质的不同.
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关键词:教学与科研融合;高等无机化学;应用型人才
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)13-0135-02
应用型人才培养是社会经济发展的客观要求[1],是高等教育大众化的结果。随着地方经济和行业经济快速发展,对应用型人才的需求大量增加,鞍山师范学院人才培养的目标也转型为应用型人才培养。改变传统教学格局,适应新时期社会、经济和建设的发展需要,培养创造型人才、应用型人才的教学改革势在必行[2]。基于化学专业高等无机化学课程实施研究性教学,以“教学与科学研究融合[3,4]”为切入点,积极探索如何发挥专业自身优势,着眼于培养具有多元知识结构和创新能力的高素质应用型人才,正是为实现提高高等化学基础教育质量,提高师范生的教师从业技能,增强本专业学生的就业竞争力,全面促进应用型人才培养的核心目标而进行的探索和实践。
一、应用型人才培养下课程科教融合教学改革的意义
人才培养目标的定位是大学教学改革的起点。应用型人才培养的重要特征就是应用能力,即学生的实践能力和职业素养。传统的本科人才培养体系偏重于基础知识教学和理论体系的完整,忽视应用能力的构建。学生是教学的对象,围绕学生能力拓展和知识结构开展实践教学,积极探索教学内容和方法的改革,系统构建、整体优化,以学科为支撑、以专业为基础、以岗位为核心,在人才培养中强调的是知识的集成和实践的应用能力。
在本科学习阶段开设的高等无机化学课程,是基础无机化学的后续课程,其知识体系的视点和深度要较无机化学有所提高,目前我院在化学(师范)专业第5学期开设。由于专业科研创新的深入和研究热点的涌现,对这些专业本科生的化学知识与高等无机化学教学不断提出新的挑战和要求。
从科学技术的发展看,知识的爆炸增长导致科技创新,更多地依靠学科的交叉,而人才培养则更多地依靠科学、教育的融合,用高水平的科学研究支撑高质量的高等教育。当然,学生参与科研是极有效的教学方式,但中国绝大多数高校并不具备让本科生实际投入真实的科研项目和资源环境的条件。因此,科研育人除了可以开发一些替代的模仿真实情景的虚拟科研项目外,更多地是借助教学,将教师的科研或者将最新的科技前沿问题通过知识和学术转化变成教学的资源,将科学研究的宗旨、方法和手段及成果体现于教学过程的各个环节,实现科研才能迁移的同时达到育人的效果。大学三年级的学生即将面对继续深造或就业的抉择,立足于学生发展的需要,帮助学生掌握专门知识、形成专门技能和态度,是高等无机化学教学改革的宗旨。
二、高等无机化学教学体系的改革
(一)教学内容的基础性和前沿性建设
鞍山师范学院作为师范院校,其化学专业要培养服务于地方、能在中等学校从事化学教学、研究、教学管理工作的教师及在企事业单位从事与化学相关工作的专业人才。高等无机化学教学内容必须针对本校学生的课程和科研特点进行取舍和优化,要研究课程的基础知识和前沿学术动态,把现代化的科学、技术、文化成果完整地、及时地反映在学科结构之中,更好地解决“社会需求”、“知识体系”、“学生发展”三者之间的关系,既保证课程内容的完整性的同时,确保教学效率及学生能力培养等因素。首先是基本理论的内容。剔除那些与其他课程内容重复、陈旧过时的教学内容,保留与学科特点、研究方向相关的基本理论。比如理论内容部分中离子极化理论的内容,虽然较无机化学中的理论有所加深,但知识难度不大,可以由学生自行学习完成,故从讲授部分去除掉;分子对称性与群论部分知识与物质结构有内容重复,重点讨论分子对称性在无机中的应用,由6学时删减为4学时;而其他部分则保留。增加化学元素的周期性和周期反常性的内容,选自关鲁雄的主编《高等无机化学》,介绍周期表中元素性质的规律性以及对无机化合物性质的影响。其次,对现代无机应用领域的内容进行很多的补充和优化。教师密切追踪学科、专业发展的前沿动态,收集相关文献资料,客观总结介绍生物无机化学、无机纳米材料、无机固体材料、稀土元素化学等领域的最近研究进展及化学各学科之间相互渗透的关系,增加部分与校研究方向相关的新内容,主要是研究进展中的新理论、新方法的评述和介绍,不断把科研成果、教研成果及时转化为教学内容,以“科学性、系统性、先进性”的目标,构建理论知识(X)+科研动态(Y)的高等无机化学教学内容,注重本科教育与研究生教育、就业实践的衔接。
(二)教学方式的互动式实践
和谐的教学具有动态性,是教师和学生互动交流的过程。在教学中,教师应以知识传授为依托、以能力培养为主要任务,引导学生高度参与,并充分发挥主观能动性,在讨论交流及实践中学习。
1.案例教学和多维讨论。现行的高等无机化学课程体系是典型的学科结构模式,理论部分有深度,系统性强,课堂理论讲授起来枯燥无味,对于无机化学基础相对薄弱的学生,学习难度大,不易激发学习兴趣。我们在教学中注意理论联系实际,增加了“案例教学”,将所学的知识与自己周围的生活环境、当今社会的热点问题联系起来,提高运用知识的水平和解决实际问题的能力。比如在讲授传统的配合物的异构现象时,我们列举了如顺铂等一系列抗癌药物。通过案例分析,说明配合物的顺反异构、面式、经式等异构现象对物质的性质有非常重要的影响,引导学生进一步讨论如何应用配体的反位效应在实际中可控合成顺反异构体,延伸出与配位化学联系密切的生物无机化学的发展。通过这样一个简单的案例分析和深入浅出的介绍,把最基础的理论知识与科研方向联系起来,紧紧抓住前沿与基础相关联这条主线,通过事实既能满足青年人的好奇心,又能拓宽知识面,收到了良好效果。
2.企业调研和实践。作为应用型人才教育,其培养过程离不开企业,企业要从学校寻找到合适的人才,学校则借助企业资源服务于人才培养。鞍山师范学院由于地处鞍山市,有鞍山钢铁公司这样的大型钢铁联合企业为依托,其以钢铁为主,还涵盖冶金、石油、化工等领域。例如无机材料领域,课堂的讲授和介绍,学生只能联想,缺少生机和实例,把学生带出课堂,走进企业,通过企业内的实际运作模式,让学生把课堂上学到的知识转化为生产实践,沉闷的制备、原理变得生机勃勃。在“高等学校大学生实践创新训练计划”支持下,我院的一大批优秀学生在大学第二年就开始学习并参与科学研究、技术开发和社会实践等创新活动中,这为发掘和培养大学生的创新精神,提高大学生的实践能力提供了较好的平台。高等无机化学课程中既有科研动态,又有当前的社会热点问题,非常适合作为大学生进行科研训练的选题。例如“含铁污水的净化与铁含量的测定”源于配合物的应用,鞍山作为钢都,工业废水的有效去污和利用一直是社会研究的热点。大学生将自己在课堂和书本上学到的知识与社会服务工作相结合,通过课程理论学习的推进训练,提高了实践能力。
3.渗入式的双语教学。当今世界最为通用的语言是英语,科技交流语言更是英语。科研的进步与发展,化学学科可以通过文献见识其日新月异的程度。通过双语教学能使中国学生更有效地检索科技文献、掌握最新信息和科技,对提升应用人才的层次具有重大的意义。若全部采用外语教学,由于学生化学基础和外语基础不同,不利于本专业学生牢固掌握专业基础知识,因此在授课过程中对高等无机化学中专业词汇采用中英文对照的方式,以增加学生的专业词汇量,同时结合科研方向让学生搜集和阅读一些相关的英文文献,既有助于学生理解教学内容,又提高了学生的专业外语应用水平,为以后学习专业外语和研究生学习提供基础。
(三)评价体系的多元化探索
高等无机化学在我院是一门考查类课程。考核学生对知识掌握的情况,其成绩由四部分构成,出勤考核(10%)+笔记成绩(10%)+专题报告成绩(30%)+期末笔试成绩(50%)。课程知识体系中的核心部分通过笔试成绩进行检查考核,其余部分均为过程考核。笔试采用开卷考试,以考核学生运用知识解决实际问题的能力,题目是开放性、综合性、应用性的。基础知识、基本原理类题目约占70%,分析推理型题目约占30%。专题报告的内容,由教师根据学科发展,指定参考方向,由学生通过自己所参与的科研项目或由图书馆、网络收集文献进行整理,写讲义,自制幻灯片和板书相结合,在课堂上进行10分钟的专题报告。让学生在继承传统、掌握原有知识的基础上学会迁移,学会运用,这种考核方式淡化了单一知识点的考察,从“考知识”向“考能力”转变,注重知识获取和问题的解决,以达培养能适应未来社会竞争的人才。
三、改革成效
在高等无机化学的课程改革中,教师获得了更大的教学自,乐于将承担科研课题的有关内容和实验验证融入到教学内容中教给学生,加深对本专业本学科的理解和认识;而学生在这个平台上,也有更大的学习自,只要他们具备了一定的基础知识,就可以在这样一个平台中学到他们感兴趣的最新的科学知识,做到学生化学知识的系统完整和熟练运用,调动培养了学生学习的主动性、积极性和创造性,实现了师生共同发展。
参考文献:
篇10
【关键词】大学化学 实验课堂 操作能力 创新能力 培养策略
在本科化学实验课堂的教学过程中,其主要的目的则是培养学生的操作能力与创新能力,使学生能够在实验的过程中掌握基本的实验操作能力与水平,并在这个过程中促进创新思维的发展和创新能力的提高。大学的化学实验,能够使本科生掌握实验的基本原理与性质,并对应用型化学知识有充分的理解与掌握,对化学反应现象能够产生自己的思考,并学会在思考中实现创新。因此,大学化学讲师与教授等要采取合适的实验课堂教学策略,促进本科生操作与创新能力的培养,使其能够成为化学学科的专业型人才。
一、进行综合性的化学实验,培养操作与创新能力
本科生化学实验操作能力的提高必须通过动手操作进行化学实验的过程来进行,而在化学实验的课堂中进行综合性的化学实验不仅能够打破专业与专业之间的实验限制与界限,还能够使化学实验蓬勃发展并拓宽其实验领域。无机、有机以及高分子等的合成将作为综合性化学实验的重点,并将分析与合成等进行综合,使基础性质的综合性化学实验得以完成。本科生在化学实验的过程中要注重化学实验操作的基础性,即基础的实验操作技能的提高与锻炼。这就要求本科生能够正确地进行相关化学仪器的使用。
综合性的化学实验则需要学生综合其他学科的知识内容与操作方式,综合的运用自身所学的有关知识,进行综合性的化学实验并且解决综合性的问题。化学专业的高校学生必须在化学实验中熟练并且掌握有关实验的操作技能,在综合性的基础化学有关实验中提高自身的实验操作技能,例如最基本的洗涤、烘干、蒸馏、萃取、蒸发等等。综合性较强的化学实验能够使学生在实验的具体过程中有相关的思考,在对实验进行观察的同时进行思维的训练与创新,切实地提高自身的操作技能与创新能力。
二、有机地结合基础与探索性实验,实现操作与创作能力的培养
任何化学实验都离不开仪器的操作与化学试剂的使用,因而化学实验的进行与具体的操作能够从不同的角度和程度提升学生的化学实验操作技能。在本科生掌握了最基本的化学实验操作技能的前提下,教师可以引领学生进行基础性与探索性结合的化学实验,二者的有机结合将大大地提升化学实验操作的难度与创新思维出现的可能性。探索性的化学实验需要实现基础化学操作与最新化学动向的结合,其课题需要能够反映出当代的科技能力与水准,使学生在进行高难度的化学实验操作技能锻炼与提高的同时能够对化学实验的现状有更多的思考。在进行有关化学实验时能够密切地掌握实验的最新目标与动向。
探索性的实验需要学生进行实验目的与方向的设计以及确定,其自主进行相关资料的查阅与实验具体过程和内容的确定,具体的实验操作方案需要导师给予一定的指导意见。学生在具体的实验操作过程中导师要进行严格的监督与纠正,使其操作能力能够有实质性的进步与提高。同时,教师要给学生充分的空间进行创新实验的设计,并通过具体的化学实验进行创新思维的验证,使其能够从根本上提高创新能力。教师要给予足够的指导与正确的引导,促进其创新思维的发展,在其创新能力进步时给予充分的肯定。这样一来,学生的操作能力与创新能力可以通过基础性与探究性并存的化学实验得到很好的培养与提高。
三、鼓励学生自主进行化学实验探索,提高操作与创新能力
大学生的化学实验操作能力与创新能力必须通过实际的化学实验得到培养与提高,而具体的实验操作与进行则需要教师对其进行鼓励。教师要积极地鼓励大学生进行自主的实验探索与独自解决有关的化学实验问题。所谓探索是创新的动力,学生必须通过自主的实验探索与具体的实验问题解决才能够从根本上领悟化学实验的本质与特点,进而更好地进行问题的思考与实验的具体操作。
在创造性的化学实验中,教师要给出学生具体的实验题目与实验的要求,促使学生自主进行资料文献的查阅进而确定具体的化学实验方式与方向。化学实验结果的测定与分析等过程都需要学生自主与独立进行,学生在独立完成实验的过程中,对于相关实验仪器将有更好地掌握与操作技能的提高,同时其创新思维与能力也将得到很大的提高和发展。大学的化学实验要求与难度较高,学生必须通过自主的研究与实验的探索才能够提高自身的化学操作能力以及有关的创新能力的提高和培养。学生自主的化学实验探索不仅能够提升操作能力,更能够培养其科研能力与对科学的严谨态度与学科必备的创新能力。
结语
高校的化学实验课堂应将教学重点放在学生的能力提高与培养上,使其能够真正地成为化学人才。本科生操作与创新能力的培养不仅能够提升学生自身的基本化学知识与理论内容的掌握量,还能够使学生的观察与思考能力得到大幅度的提升。高校的教师要采取适当的教学策略,根据大学化学的教学内容与特点,培养学生的操作能力与创新能力,促进其综合素质的提高,为我国的化学领域培养与输送高专业性的化学人才。
【参考文献】
[1]朱建华,崔名芳.大学化学教学中探究式教学与实验课程建设[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2012,29(3):156-157.
[2]付荣.浅谈大学化学实验技能培养[J].科技文汇,2008(9):163.
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