陳 宏,魯文勝,程樂華
(巢湖學院 化學化工與生命科學學院,安徽 巢湖 238000)
“無機及分析化學”是由“無機化學”與“分析化學”兩門課程經嚴格的整合而形成的新課程,是課程體系改革的產物.它是應用型高校的化工、制藥、醫學、材料、環境、食品、生物等專業必修的重要基礎課.通過本課程的學習,學生能掌握化學反應的基本原理、物質結構的基礎理論、元素化學的基礎知識、物質組成的化學分析方法、比較豐富的相關理論知識,掌握化學實驗的基本技能、儀器分析的操作方法,具有正確分析、表達測試結果的能力,為以后解決化學生產工藝與科學研究中的實際問題打下可靠的基礎;學生還可以形成良好的學習習慣、嚴謹的工作態度和創新的意識,從而逐步具備科技人員應有的科學素質[1].因此,“無機及分析化學”的教學質量狀況,對于學生學習后續專業課,提高其綜合素質和實踐能力,起著關鍵性的作用[2].但是,目前應用型高校“無機及分析化學”的教學一般還存在著不少類似的問題,與培養應用型人才的要求還不相符合.我們要在汲取教學實踐經驗的基礎上,通過從實際出發的改革,逐步解決問題,切實提高其教學效果.
目前,在應用型高校中,“無機及分析化學”的教學一般存在以下主要問題.
“無機及分析化學”大體包含原“無機化學”、“分析化學”兩門課程的主要內容;而分配的講授時間一般是2學期共80學時.其中,定量分析基礎(誤差和數據處理)、化學反應基礎原理、物質結構理論基礎和元素化學共安排40課時,四大化學平衡、四大滴定分析和儀器分析共安排40課時.在教學過程中,師生普遍感覺教學內容比較多,知識點比較分散,有些內容比較抽象難懂.但教師為了完成教學任務,一般都得抓緊時間,加快教學進度,難以從容、細致地講解一些難點.這就容易導致不少學生對重要的基礎理論知識理解、接受不了.
近些年來,應用型高校招生數量一般都快速增長,許多學校出現了合格師資不足的問題[3].一些教師沒有相關的企業工作經驗,在教學中常常只作理論傳授,忽視或不能恰當地引導學生運用理論知識分析、解決企業的實際問題.這顯然不符合培養高級應用型人才的需要.
“無機及分析化學”的教學,涉及很多化學基礎理論和技能.應用型高校擴招以后,許多學生的中學化學基礎薄弱,并且參差不齊.這些就給教學帶來一定的困難.
許多學生主觀地認為,只有專業課對他們的就業、工作有用,不必重視基礎課程的學習.在學習“無機及分析化學”時,許多學生側重于記憶現成的理論知識,對自學能力、科研能力和結合實際能力的培養卻重視不足.
對上述應用型高校“無機及分析化學”教學所存在的實際問題,需要在汲取教學實踐經驗的基礎上,通過下述教學改革來逐步解決.
教學團隊的素質是提高教學質量的關鍵因素.要逐步形成愛崗敬業、具有較高教學水平和較強改革意識的骨干教師團隊,特別是要引入一些“雙師”型教師,以適應應用型高校培養應用型人才的迫切要求.團隊要定期開展教學研究、課程和實驗室的建設,由有經驗的教師示范講課,互相切磋,以增長團隊的教學經驗和教學水平.
對于應用型高校來說,除通過課堂講授,以逐步形成學生的比較扎實系統的理論基礎外,還應特別注重培養學生在生產、生活中的較強動手能力.因此,在教學過程中,教師不應只是“教”,更要“導”,引導學生發現問題和解決問題.例如,在學習稀溶液的依數性理論以后,可以指導學生觀察、分析在寒冷的冬天向汽車水箱加甘油、結冰的路面上撒鹽等實際現象.還要積極鼓勵學生自學和努力參加實踐,以擴充知識面和鍛煉多方面的能力.
教學大綱反映教學質量的基本要求,是評價專業人才質量的主要標準,是指導和考核教學的重要依據,對于教學有著重要的指導意義.而原來一般采用的《無機及分析化學教學大綱》存在著內容多、要求高等特點,已經不適合應用型高校的現實要求,必須依據其辦學特色和專業特點,對教學大綱作出減少內容、降低要求、突出重點的全面修訂,更好地體現以學生為本的教學理念.
現在,許多省份高中化學僅作為理科綜合考試的一部分,于是,許多學生對學習化學的重視程度也有所下降,致使他們的化學基礎不太好,學習“無機及分析化學”中的一些基本原理和重要計算感到吃力.這會在相當程度上減低他們的學習興趣.所以,要認真考慮學生的原有基礎和專業特點.現在的“無機及分析化學”教材非常多,內容深淺不一.要依據修訂后的教學大綱的要求,慎重選取合適的教材、實驗用書和習題集等.
恰當地組織“無機及分析化學”的教學內容,就是要使學生更好地掌握基本概念、基本理論、基本知識和基本技能.因此,在具體選擇、組織教學內容上,應該根據不同的專業對化學基礎的不同需求作出不同的安排.可以依照以下原則具體調整教學內容.
刪除與中學化學重疊的部分;與具體專業無關的內容也要盡量精減,對其少講或者讓學生自學.比如,元素化學部分的“s區和p區元素”,在高中時學得比較透徹,作為大一新生,對它們的記憶一般還比較深刻,可以只介紹這些元素及其化合物在金屬材料和其它方面的應用.對中學化學涉及較少的、與專業密切相關的內容要精講.例如,“過渡元素”部分,高中化學講得較少,而它在后續的教學中還有較為廣泛的應用,就要詳細講解其基本的概念、性質及應用.而對于原子結構、化學熱力學初步和四大平衡理論這些核心內容,則要重點講,要聯系專業的實際應用來講,要主次分明,重點突出.還有詳略得當原則.如“物質結構”章,要重點講解原子的四個量子數(n,l,m,ms)、雜化軌道理論、價鍵理論、氫健和分子的極性,而對波粒二象性和薛定諤方程等可只作一般的介紹.
這樣的合理調整,既節省教學時間,又培養學生的自學能力,使得“無機及分析化學”的課程目標與專業培養目標緊密相連,課程的知識與技能目標明確,符合應用型高校的辦學要求.
教學的過程應該是師生互動的過程.通常那種老師講學生聽、老師寫學生抄的“填鴨式”教學方式,導致學生缺乏學習的主動性,不利其自學能力、創造性思維能力和個性的培養.因而在課堂教學中要力求采用啟發、研究、討論、提問等互動方式,針對教學內容引導學生提出問題和思考問題,并通過學生的相互討論得出結論.為擴大學生自主學習的空間,可根據教學內容開展不同主題的討論會、小講座、小論文寫作等,以充分挖掘學生的學習潛力.在優化教學手段上,應該將現代信息技術與傳統教學手段有機結合起來,提高教學的質量、效率和效果.應用多媒體技術于教學當中,其信息量大,能使抽象的教學內容具體化、形象化[4];板書優于多媒體在于它的靈活性.在教學中要發揮它們各自的優勢.例如,s、p、d原子軌道的形狀及其伸展方向、雜化軌道的形成過程、分子軌道理論等抽象而難懂,可以借助多媒體動畫來表達軌道的形狀、雜化形成的全過程,以及原子軌道形成分子軌道的經過,取得生動直觀的效果.但多媒體的大信息量和快速度,往往也使學生難以迅速地理解、接受新知識,故而重要的知識點還要求老師板書,以引發學生思考.例如,對一些公式的推演,用板書更能體現其邏輯性,且使學生的思路與老師的講解保持同步,避免產生因多媒體課件一閃而過,學生難以理解公式來歷的問題.
以傳統方式傳授課本知識是有效的,但它在幫助學生廣泛學習、吸收課外知識上就有欠缺.教師可以利用學校構建的網絡輔助平臺,把“無機及分析化學”課程的教學要求、教學大綱、教案、課件、自測題和模擬題、習題解答、參考文獻等學習資源,以及實驗教學的實驗指導要領、基本操作視頻等加入其中,供學生查閱,為其自學提供豐富的資料.這樣,學生的學習幾乎不再受時間和空間的限制.在網絡教學平臺上,還可以設置“在線答疑”等欄目,學生可將學習疑問發送到教學郵箱中,教師查閱后,有針對性地輔導.教師可以匯集學生的問題,集中答疑,以彌補課堂教學的不足.由于及時解決了學生的學習問題,就能夠在很大程度上提高他們的學習積極性.
化學是以實驗作為基礎的學科.實驗教學是“無機及分析化學”教學中不可缺少的環節.但是,現在通行的“無機及分析化學”實驗教學是以其理論課程為主線而設置的,內容重復率較高、教學效率較低,難以活躍學生的創新思維和滿足應用型高校培養方式的要求,必須作出重要的改革.
首先,加強學生的基礎實驗操作技能.譬如,熟練掌握分析天平和電子天平的結構和使用,以及容量瓶、滴定管、移液管的使用和滴定分析的基本操作等.要通過教師示范、指導和學生操作練習、反復觀看錄像相結合,達到“教、學、做”一體化.實驗前,教師應對上次實驗和實驗報告作出講評,強調實驗操作步驟的規范化和原始數據記錄的準確性,總結實驗結果的計算、誤差的分析和思考題的解答等,要求學生對數據進行有效數字的修約.促使學生逐漸養成嚴謹、求實的科研作風.
其次,培養學生的綜合實驗能力.在基礎實驗的基礎上,每學期可開設三至五個設計型或研究型的實驗,為學生提供開展創造性實驗的機會,激發其開展科學研究的興趣和主動性,發揮其潛能.
考核是“無機及分析化學”教學中的重要環節.為了對教和學的狀況作出科學的評價,要做到平時考核與期末考試相結合,改變單一化考核方式.平時考核可分為三個量化部分,即出勤、課堂表現和回答問題占20%,作業占10%,小論文占10%.期末考試再占60%.考試題目從標準試題庫中隨機抽取;題型要靈活多樣,既有填空、選擇和判斷等客觀題,又有考查學生綜合素質的物質推斷、解釋分析、分離鑒別和計算等主觀題.通過考試考察學生對所學知識的綜合運用能力[5].
改革考核方式,有助于培養學生的創新意識和解決問題能力;同時,督促教師自覺提高自己的業務水平和教學水平.
“無機及分析化學”作為一門新課程,在教師深刻理解“無機化學”和“分析化學”內在聯系的條件下,在認真總結教學實踐經驗后所進行的改革中,才可能對它取得踏踏實實的教學效果.我們應當按照“厚基礎、強能力、高素質”應用型高校人才培養模式的要求,造就有較強的基本技能和較扎實的基本理論的應用型人才.要以此作為目標要求,搞好“無機及分析化學”課程的教學改革,提高其教學質量,使之充分發揮出重要基礎課對于培養高素質應用型人才的作用.
〔1〕浙江大學.無機及分析化學[M].北京:高等教育出版社,2003.
〔2〕封學軍.《無機及分析化學》教學探討[J].江南大學學報,2008,28(2):71-72.
〔3〕張長水,黃新輝.無機及分析化學課程體系的教學改革與實踐[J].洛陽師范學院學報,2012,31(2):63-67.
〔4〕許曉璐,葉孝勇.材料科學與工程專業無機及分析化學課程內容改革探討[J].貴陽學院學報,2012,7(3):53-56.
〔5〕羅亞楠,王悅虹,張秀華.無機及分析化學教學方法及教學管理的改革與實踐[J].吉林化工學院學報,2011,28(2):44-45.