大學化學在非化學專業中的創新實踐教學改革

李 波，陳書陽，王曉煥，李奇洋，王會巧，孫紅先

（南陽師范學院化學與制藥工程學院，河南 南陽 473061）

隨著社會的發展、科技的進步，現在的大學對學生的要求絕不能僅僅停留在接受知識、簡單模仿等方面，更重要的是如何培養學生的創新創造能力。少年強則國強，少年志則國志，為早日實現建成創新型國家和世界科技強國的目標，需對學生進行創新思維的培養，改革傳統和現代教學中教學方法的不足，讓教育教學隨著社會需求的發展而不斷更新。

作為教師，應以時代需求為參考，以學生為中心，以學科知識為基礎，充分發揮教師在教書育人中的重要作用，但并非是主體作用，而是否能做到因材施教是評判一個老師教學能力的重要標準。當今大學教育的課程安排與傳統的教學有很大的不同，主要體現在科目的不同，學習的內容更加多樣化，對教師的要求也更高等方面，由此可以看出要想把現在的大學生教好，不管是在知識傳授方面，還是立德樹人方面，都對教師提出了很大的要求和挑戰。正是如此，國家教育部門和各高校對大學教師的各方面都有了更高的要求。筆者所在高校化學專業有一半以上的教師都有豐富的留學經驗，有近百分之八十的教師有博士及以上的學歷，這樣的教師可以有更寬廣的視野，更多新穎開放的觀念，能夠更好地引導學生，培養學生的創新能力。眾所周知，化學是一門集知識與實踐能力于一體的學科，但是由于之前國內大學的教育主要是基礎知識的學習，忽視了學生的動手實踐能力，由此導致了很大部分學生缺乏實踐經驗，只是停留在了課本，當真正地遇到問題時，卻難以做到活學活用。因此，大學化學的教學必須是系統化，連貫化的，這樣才能使學生能夠真正學以致用。

1 以化學學科為背景，激發學生的興趣

興趣是最好的老師，如何培養學生對化學學科的濃厚興趣，是大學化學教學的關鍵。筆者已經從事教學多年，化學專業及非化學專業的大學化學雖然是同一門課程，但是由于教學對象的不同，教學方式也存在著差異，即與化學專業的學生相比，對非化學專業學生的教學方法要不同于前者。以生物科學和生物醫學工程等專業的學生為例，化學是生物專業的學生必學的基礎科目之一[1]，這是因為：1）隨著社會的發展，科技水平的提高，人們在享受生活的同時，開始關注生命，使得近年來與生命相關的基礎學科發展迅猛，也讓生物和化學學科自然而然地發生結合，成為一門新興的學科。2）人體就像是一個容器，每時每刻都在發生化學反應，因此絕大多數的生物研究，都離不開化學反應，可以說化學學科是生物學科不斷發展的奠基石。3）化學與生物的學科交叉在科研和實際應用中成果頗豐，除了生物學，醫學、食品、能源、環境、農業等方面與化學更是息息相關，有扎實的化學基礎對于所學學科的深入學習至關重要[2]。

關于如何培養學生對化學產生興趣，可以從以下幾點開始：

第一，帶給學生生活離不開化學的主觀感受，用實例來展現化學在衣食住行中的重要性。例如：衣服的染色，室內空氣質量的檢測，食品安全問題等與生活息息相關的例子來引起學生的關注，消除科學與生活之間的意識鴻溝。

第二，培養學生的問題意識，引導和鼓勵學生不斷思考。教師在授課時，應當生動形象化課堂內容，引導關注學生的思維，利用生活中可以拿來做模具的物質以及結合多媒體教學，在課堂上展示奇妙的化學現象，讓學生在學習的過程中思考物質的化學變化，提出問題，教師再引導學生共同探索問題的答案。

第三，培養學生認識到化學在生物學習中的重要作用。絕大多數學生都想將專業學習的知識用于實際，卻很少有學生關注非本專業學科的學習。針對這種現象，學校可以調整考核方式，改變傳統的“分分分，學生的命根”的觀念，運用靈活多變的方式，貼合學生興趣，鍛煉學生能力，比如可以分小組設計課題實驗以培養團隊合作能力，針對有趣有挑戰性的課程可以讓學生做PPT講解以培養學生表達能力，或者是讓學生參加實訓等方法方式都可以更好的考查學生。此外，授課教師也可用實例來告訴學生開設這門學科的用處就很必要。例如：細胞如何能在體外健康的生長，體液中所含的化合物等這些問題都需要用化學知識來解決，并可以據一些相關的例子來說明現有的單一學科在解決實際問題時局限性越來越大，所以必須要學習相關學科的知識來幫助本專業的學習。

第四，強調化學學科學習對我們未來的發展重要性。學校應經常性組織學生參加一些學術交流活動，讓學生了解到最新的化學學科的發展現狀，讓學生充分了解到化學基礎研究對推動其它學科進步的重要性。最后，高校教師也可以用其它的方式來激發學生的興趣，但要摒棄填鴨式教學，讓學生能夠發揮學習的主動性[3]。

2 因材施教，發揮學生的主體作用

大學教育明顯區別于其它教育之處就在于更加注重培養學生的自主能力，創新思維，創造潛力等方面。但是，由于學生基礎和興趣的差異性，使得教育面對不同的學生不可能是單一形式的，必須做到“因材施教”，這正如幾千年前，儒家經典著作《論語》中提到“因材施教”一樣。在現代化的教育中，因材施教中“材”不僅僅是指學生，還應包括其它三方面：其一，學生自身的基礎以及性格特點等方面；其二，學生所學的專業及專業要求；其三，所教授的專業要求。由于現在的教學內容已不再是古代的四書五經，考核方式也已不再是科舉制度，所提出的以上三方面都是針對現代高校的教育和學生的特點而提出來的，具有很重要的現實意義[4]。教育的目的是為國家和人民培養未來的棟梁之才，教師在“傳道受業解惑”的同時，更需要用心去觀察學生，結合本專業特點，來把控教學內容，調整教學方式。但是不管怎樣改變，都要保證學生的主體作用，同時也要發揮教師的重要作用，因為現在的教學中存在兩級化的現象：一種是老師太過于主導課堂，不管是課堂教學還是實驗教學都是手把手的教，沒有引導學生學會主動思考；其次是教學過程中太過放松，沒有真正用心的對學生進行合理的引導，認為學生只要自己思考就好。但是如果教師沒有及時地對學生作出正確的引導，學生的思維就很難有新的突破。因此，這兩種極端教學方式都是不可取的，教師應根據因材施教的原則，采取教學相長的方法發揮教師的重要作用。

3 采用系統教學法，將課堂與實際連為一體

所謂系統教學法，是針對現在教學中把課堂教學與實驗教學分離的情況提出的。一旦將這兩者分離，實際應用與創新設計也自然會脫軌，因為實驗雖然注重動手和思考能力，但是基礎的化學知識也是十分重要的。以南京大學出版的《無機及分析化學（第五版）》為例，可以看到教材的安排是非常合理的，基礎知識與實驗課程相輔相成，但是因為很多原因，無論是實驗器材等儀器的限制，還是教學實際條件的影響，都使得實驗課程不能與課堂教學相同步，從而導致學生不能把學到的知識應用于實際，違背了大學教學的初衷。例如在學習“分析化學中試樣處理方式”的時候，如果沒有及時地動手操作，是不能真正地掌握這節課的知識的，學生更不能舉一反三，將所學知識應用于所學專業。由于無機化學部分教學，知識點較多，且連貫性不好，所以對教師的教學能力的考驗較大，筆者除了將課堂與實際操作聯系在一起之外，還采取了“多問，多引導，多考核，少講”的教學方式，這“三多一少”在實際教學中已取得較好的成果。在學生以前所接受的傳統的教學中，教師講的太多，限制了學生的發揮，所以筆者在現在的教學中，會給學生更多“講課”的機會，把自己從教師變成“學生”。但筆者認為少講只是相對而言，對于一些重點難點知識，老師要不怕麻煩，多講多問多接受學生的反饋，比如“理想氣體狀態方程”，“熱力學定律”等既是重點，又是難點，這些知識有很抽象，所以老師就需要重點講述[5]。

4 改革教學流程，充分調動學生作為學習主體的積極性

從1999年提出全面推行素質教育以來，到如今已經有20周年，但是不論小學、初中、高中都面臨著升學的壓力，各個階段真正實現素質教育的卻寥寥無幾。大學生進入大學以來，學習壓力已經沒有以前那么繁重，可以基本實現素質教育，避免應試教育。為充分調動學生作為學習主體的積極性，教師應該改變教學流程，實現課堂考核方式的改革。筆者作為一名高校化學教師，針對以往“滿堂灌”的教學填鴨式方式，做出了以下思考，認為改革后的教學流程可以大致分為：①劃分學習小組；②選編部分課程內容進行任務段劃分；③學習小組預習和準備；④理論課教學：小組課堂展示；⑤實踐練習；⑥作業互評；⑦主題討論；⑧課堂評價反饋[6]。

為了加強學生對抽象章節內容的理解，例如理想氣體和過渡態理論等，教師可提前提出下一節課的一些問題，讓學生在課下能夠主動探索這些問題的答案，在課堂上能夠有更加深刻的理解。此外，在人工智能的時代，教師可利用手機，電腦，多媒體等通訊軟件提前發布課堂內容和相關討論貼，以便學生在課前做好充分的預習和討論。

5 高校建立實訓基地，輔助課堂教學順利開展，增加學生實踐能力

“實踐是檢驗真理的一切標準”，學生在課堂上群學習到的一切書本知識終歸要轉化到應用上或者終歸有一天會用的到。問題是，現在很多學生理論知識掌握的很好，但是動手時間能力卻很差，這無異于“紙上談兵”。學生不能夠將課堂所學知識用于實踐，一方面由于高校缺乏設施條件，另一方面學生欠缺實踐能力。全國許多高校，已經建立起了實訓大樓，專用于化學和和其他專業學生實踐，以便更好地開展教學，鍛煉學生實踐能力，解決問題能力。從目前成果反饋來看，該方法達到了很好的效果，促進了學生對專業知識的理解，使得學生能夠將書本上的只是活學活用到生活中，輔助了課堂教學的順利開展，增加了學生的時間能力。開展實訓確實是一種有效且值得借鑒的教學方法[7]。

6 結語

通過以上幾點教學改革，可以真正將理論與實際結合。科研的最終目的一定要服務于現實，所以新時代的教學一定要增加學生動手的機會。鍛煉動手能力，讓學生學會多思多想，教師的適時點撥才能提到畫龍點睛的作用。本文所提出的教學方式，無論是哪種，主要目的都是要培養學生對化學的興趣、創新思維和實踐能力，讓學生能更好地掌握所需知識，并做到靈活應用。以上方案，筆者和其他同事已經沿用幾年，從學生及學院專業課老師的反饋來看，我們得知這樣的教學方式可以很好地提高學生學習知識和實際動手的能力，所以這些方案是可以根據實際情況來推廣的。