摘要:大學化學課程是高等理工科院校各專業的必修基礎課。大學化學教學以創新人才的培養為目標,通過改革大學化學的教學內容及方法,提高學生的創新技能。
關鍵詞:大學化學創新人才教學內容教學方法
中圖分類號:G64文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)03(a)-0179-01
1 大學化學課程的定位
在自然科學中,化學既是經典的學科,也是與人類社會發展關系最密切的學科之一。大學化學課程的目標是使學生有較強的化學基礎理論、基本知識和化學基本實驗技能。能運用化學的理論、觀點、方法分析和解決地球、環境、材料、信息、能源等學科中的相關問題,同時培養學生成為能適應21世紀挑戰的科學研究及工程技術人才,具有正確的科學觀、社會觀,科學的思維方法和創新能力。因此大學化學課程是高等理工科院校各專業的必修基礎課。大學化學正日益成為當代大學生知識結構中必備的基本組成部分,起到了訓練學生的動手能力和激發創新意識的作用,因此其重要性是顯而易見的。
2 大學化學教學應以創新人才的培養為目標
發展創新教育,培養創造性的人才是高等學校的使命,也是我國高校向一流大學發展的方向和目標。目前,我國的高等教育在教育理念、教學內容、教學方法和培養目標等許多方面與實施創新教育相差甚遠。在教學過程中重視知識的傳授,忽視對學生創新能力的培養;過分強調老師的主導性,忽視學生的學習主體性,學生在課堂上聽課的時間多,自己思考、自學和討論的時間少;過分強調教學計劃、培養目標的統一性,實行統一大綱、統一教材、統一考試、單一模式的教學評估,忽視學生的個性發展和創造性潛能的發揮。
大學化學課程目前的狀況:以理論課為主,實驗教學內容幾乎是隸屬于理論課程的課程實驗,實驗的重心不在于培養學生的動手能力、創新能力和解決問題的能力,只是為了鞏固和加深理論教學的內容;與歐美國家大學相比較,我國的理論學時過多,實驗相對訓練不足。在理論教學過程中,大多數老師采用傳統的灌輸式教育方法,課堂內容過時陳舊,學生的學習勁頭不高;在實驗課上,學生只需照著指導書的內容、方法、步驟按部就班即可完成實驗,對學生動手能力產生嚴重的制約,不利于學生創新能力的培養。
3 改革教學內容及方法,實施創新教育
3.1 精選教學內容,加強基礎,突出重點
國外的大學化學課程的設置,分為理科、工科、文科三個層次。不同類別開設課程的重點不同,如工科類化學有《Chemistry》,《General Chemistry》,《Chemistry of Engineering》等課程,這些課程緊密聯系現代工業,追蹤現代科技,快速傳遞科技成就,反映社會熱點。
大學化學課程在教學內容上,應結合學生所學專業各自的特點,對教學計劃作相應的調整。首先確定該專業學生應該掌握的基本內容,在教學內容的取舍上注意與相關課程的銜接和聯系,然后重點放在基本概念、基本原理和基本方法上,結合當前專業方向和本學科的最新發展和科學成果,適當介紹一些現代化學的前沿領域或重大發現或教師本人的科研課題,啟迪學生思維,開闊學生眼界,激發學習興趣。基本教學內容應包括:熱力學第一定律以及熱化學、熱力學第二定律與化學反應的方向與限度;化學反應動力學、化學平衡與相平衡;四大平衡體系:電離平衡、沉淀溶解平衡、配合物的電離平衡、氧化還原平衡。對環境專業的學生,選擇重點的介紹化學在監測環境質量,治理環境,保護環境中的應用。還可以引入綠色化學教育,向學生介紹綠色工藝,清潔生產,能源利用等的積極意義;對材料專業的學生,重點闡述智能材料、納米材料、液晶材料、新型陶瓷材料、光電轉換材料等新材料的結構性能及應用。總之在內容的設置上選取以真實問題為切入點,通過問題展開討論,提高學生學習興趣,促進大學化學課程的教學質量。
3.2 加強實驗教學,提高創新技能
大學化學是一門以實驗為基礎的課程,實驗是培養學生科學作風、動手能力和創新精神的重要手段,是實施全面化學教育的有效形式。我們主要從實驗內容上作了相應的改革,改變傳統教學內容中封閉被動的模式,向開放型、主動性模式轉變。具體方案是:開設了基礎實驗、綜合實驗、開放性實驗。基礎實驗和綜合實驗主要是對學生進行基本實驗技能訓練和綜合能力的培養。開放性試驗面向全校學生開放,形式以學生自學和獨立實驗為主、教師輔導為輔。我們已開設的開放性實驗主要有:自來水的凈化與軟化處理;礦物表面處理技術;磷酸氧化銅和環氧樹脂粘結劑;磷酸鹽在鋼鐵防腐中的應用;鐵礦石中鐵含量的測定。開放性實驗的效果好,提高了學生的學習興趣。學生也可以自帶課題到實驗室來,實驗室將在材料、儀器等方面給予支持,教師參與幫助它們完善設計方案,鼓勵他們勇于探索與創新。
3.3 教學方法的改革
教學方法是完成教學任務所使用的工作方法,它包括教師的方法和教師指導下學生學習的方法,即無論是教還是學都存在一個方法問題。大學化學課程的教學內容及實驗內容經過這幾年的改革已得到了充實和完善,但在教學實施過程中仍存在一定問題,與現代教學方法還有較大差距。現代教學方法不應該是單向灌輸,而應該是建立在現代教育理念和現代教育技術平臺上的雙向交流,使教學成為交互式和討論式,激發學生主動學習的積極性,培養他們的創新思維能力。
在教學過程中,鼓勵學生有新思想和新見解,培養學生開拓未知領域的興趣。在大學化學課程的教學中,我們不拘泥于某種特定的教學方法,而是針對不同講授內容采用相應的教學方法,采取不同的形式組織課堂教學。在熱力學第一定律及熱化學、熱力學第二定律與化學反應的方向與限度中,這部分內容難于理解而且習題量大,因此設立專門的輔導答疑課和習題課;原子結構和周期律,共價鍵理論這部分內容較抽象,往往采用模型教學和多媒體技術等現代教學手段;元素及化合物的性質,由學生自學,寫出學習報告,從而培養學生的自主學習和創新能力。
學生成績由兩部分組成,理論考試與實驗考試。考試的形式應由單一化向多樣化轉變,以筆試為主,輔之以小論文、學習報告、綜合設計、模擬實驗等形式。就考試內容而言,由知識分割、單向思維、答案唯一的記憶題向知識綜合、復合思維、答案非一的創新題型轉變,因此學生的主要精力可以用在綜合理解、應用創新上。
以上對大學化學教學內容及方法的改革,受到了同學們的歡迎,也取得了一定的成績,但在教學改革及實驗開放過程中還存在許多問題,有待于進一步地改進與完善。我們的目標是培養具有一定化學基礎知識和應用能力的學生,通過一定的理論和實驗教學,培養學生的創新意識和自主探索的能力。