以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為導(dǎo)向的“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程教學(xué)改革研究

摘 要：以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為導(dǎo)向的課程改革充分貫徹了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，不僅有助于提高學(xué)生的綜合能力素養(yǎng)，還適應(yīng)了素質(zhì)教育的最新要求，可以加強(qiáng)課程內(nèi)容與應(yīng)用實(shí)踐的緊密聯(lián)系，在豐富課程內(nèi)容的同時(shí)，滿足社會對應(yīng)用型化學(xué)人才的需求。在此背景下，“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程改革應(yīng)當(dāng)以典型的應(yīng)用場景為例，科學(xué)闡釋微觀物質(zhì)和粒子運(yùn)動的基本規(guī)律，重構(gòu)學(xué)生的知識體系，引導(dǎo)學(xué)生在一系列的直觀化、互動化和情境化學(xué)習(xí)中理解結(jié)構(gòu)化學(xué)知識，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)高等化學(xué)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)化學(xué)；應(yīng)用型人才；培養(yǎng)方式；教學(xué)改革；優(yōu)化策略

應(yīng)用型化學(xué)人才不僅要有扎實(shí)的理論知識，具備一定的實(shí)踐能力，更能夠以開拓性思維解決具體問題。然而，結(jié)構(gòu)化學(xué)理論知識復(fù)雜，內(nèi)容相對抽象，涉及的概念較多，學(xué)習(xí)起來有一定難度。為此，高校教師還要從培養(yǎng)應(yīng)用型人才的實(shí)際需要出發(fā)，優(yōu)化培養(yǎng)目標(biāo)，重構(gòu)課程體系，結(jié)合社會需求完善人才培養(yǎng)方式，切實(shí)解決傳統(tǒng)“結(jié)構(gòu)化學(xué)”教學(xué)中存在的問題，引導(dǎo)學(xué)生在一系列的實(shí)踐探索中全面提高綜合能力素養(yǎng)。

一、應(yīng)用型人才培養(yǎng)理念對“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程的影響

應(yīng)用型人才不僅要具備一定的理論知識，更要具備解決復(fù)雜問題的能力，以適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對人才的需要。因此，“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程教學(xué)必須從“重教”向“重學(xué)”的方向轉(zhuǎn)型，加大課程資源開發(fā)的力度，切實(shí)提高教學(xué)活動的趣味性、直觀性與互動性，基于典型情境設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生在理實(shí)一體環(huán)境中充分學(xué)習(xí)化學(xué)知識。“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程改革也必須以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主導(dǎo)，充分關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，實(shí)現(xiàn)對課程內(nèi)容、教學(xué)方式和評價(jià)體系的深化改革，從而大力培養(yǎng)學(xué)生的產(chǎn)出能力，滿足社會對化學(xué)人才的需要，豐富實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)到就業(yè)的無縫銜接。

“結(jié)構(gòu)化學(xué)”的課程內(nèi)容較多，體系較為復(fù)雜，要求學(xué)生具備一定化學(xué)基礎(chǔ)，并具有較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力，實(shí)現(xiàn)理論知識與生產(chǎn)生活現(xiàn)象的相互印證。因此，高校“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程還要進(jìn)一步增加實(shí)踐教學(xué)的比例，積極運(yùn)用化學(xué)現(xiàn)象對結(jié)構(gòu)化學(xué)知識進(jìn)行深刻解讀，實(shí)現(xiàn)線上線下教學(xué)資源有序供給，鼓勵他們將高等化學(xué)知識融入日常實(shí)踐實(shí)習(xí)當(dāng)中。此外，“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程教學(xué)還要為學(xué)生提供一個(gè)多角度了解本專業(yè)內(nèi)容的載體，鼓勵學(xué)生深入走進(jìn)催化專業(yè)方面機(jī)構(gòu)，通過一系列的調(diào)研、實(shí)習(xí)和活動優(yōu)化思維認(rèn)知，掌握正確的結(jié)構(gòu)化學(xué)知識學(xué)習(xí)方法，以全面提高有關(guān)結(jié)構(gòu)化學(xué)知識的應(yīng)用能力。

二、“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程教學(xué)過程中存在主要問題分析

（一）課程內(nèi)容相對枯燥

結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的內(nèi)容較多且十分抽象，需要學(xué)生具備一定的有機(jī)化學(xué)、材料科學(xué)和藥學(xué)方面的知識。很多教師在教學(xué)時(shí)過于注重講授課本內(nèi)容，沒能從學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)出發(fā)，合理融入本專業(yè)情境內(nèi)容，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容不滿足學(xué)生興趣需要，難以激發(fā)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)熱情。加上一些知識超出學(xué)生能力范疇，使得學(xué)生存在一定的畏學(xué)厭學(xué)情緒。不少學(xué)生覺得“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程內(nèi)容較難，不能滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。

（二）教學(xué)方法相對簡單

目前，大多數(shù)高校教師采用理論教學(xué)的方式講授結(jié)構(gòu)化學(xué)知識。“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程的程序固定、模式相對單一，教師講與學(xué)生聽成為常態(tài)。在這種情況下，學(xué)生很難深入課堂活動，與教師的互動不夠充分，缺乏良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)感，不利于學(xué)生進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)。而且，由于課堂時(shí)間多用于闡述基本的理論知識，教師講授內(nèi)容與課本高度保持一致，缺少對課本內(nèi)容的闡釋、延伸與加工，導(dǎo)致教學(xué)活動缺少足夠的啟發(fā)性與趣味性。在固定的傳授式教學(xué)模式下，課堂時(shí)間多用來復(fù)習(xí)舊課、講授新課與鞏固練習(xí)，難以給學(xué)生留出更多的質(zhì)疑提問時(shí)間，不利于學(xué)生運(yùn)用已有知識解決難題。

（三）教師能力素養(yǎng)不高

新時(shí)代不僅需要學(xué)科理論素養(yǎng)扎實(shí)的教師，更需要教師具備開展實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)的能力，能夠在課堂上開展研究型、討論型、情境型的教學(xué)，真正把“雙創(chuàng)”教學(xué)帶到課堂。但是，有些教師雖然具備一定的理論修養(yǎng)，卻缺少一線單位實(shí)踐工作的經(jīng)驗(yàn)，不掌握本行業(yè)的最新發(fā)展動態(tài)，無法將學(xué)科知識與學(xué)生的未來就業(yè)充分聯(lián)系在一起。還有的教師缺少前瞻性的教育理論經(jīng)驗(yàn)，不掌握最新的教學(xué)方法，不能實(shí)現(xiàn)課上課下的緊密聯(lián)系，在一定程度上影響了理實(shí)一體化教學(xué)順利開展，沒能有效培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力。例如，有的教師難以通過微課、短視頻或慕課資源將量子理論與點(diǎn)陣?yán)碚摰戎R結(jié)合起來，無法從學(xué)生熟悉的角度優(yōu)化學(xué)生知識結(jié)構(gòu)，不利于完善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。

三、“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程教學(xué)改革應(yīng)當(dāng)遵循的基本原則

（一）以本為本，夯實(shí)基礎(chǔ)

教師為了幫助學(xué)生進(jìn)一步掌握結(jié)構(gòu)化學(xué)的知識，理解理論推導(dǎo)的過程，消除學(xué)生的厭學(xué)情緒，還要高度重視夯實(shí)學(xué)生基礎(chǔ)，促進(jìn)學(xué)生在掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識后再學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化學(xué)的知識。為此，高校教師還要優(yōu)化應(yīng)用型人才培養(yǎng)方式，從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)，在精簡教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，注重進(jìn)一步明確教學(xué)目標(biāo)，有序講授結(jié)構(gòu)化學(xué)知識。為此，教師可以重構(gòu)結(jié)構(gòu)應(yīng)用化學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo)，將結(jié)構(gòu)化學(xué)知識細(xì)分為多個(gè)知識點(diǎn)，并將這些知識點(diǎn)與學(xué)生已掌握的化學(xué)知識聯(lián)系起來，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生在分析檢測、煤化工、精細(xì)化學(xué)品等專業(yè)背景下了解基礎(chǔ)知識的使用場景，自覺體會這些知識的實(shí)用價(jià)值，增強(qiáng)知識學(xué)習(xí)的直觀性，同時(shí)鍛煉學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度與鉆研精神，鼓勵學(xué)生自主開展相關(guān)探究，以提高結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)效率，更加深入理解結(jié)構(gòu)化學(xué)知識。

（二）合理增負(fù)，適應(yīng)需求

學(xué)生的發(fā)展方向不同、興趣愛好不同、學(xué)習(xí)能力各有差異。為此，還要根據(jù)學(xué)生的興趣需要、基礎(chǔ)水平和發(fā)展方向優(yōu)化配置教學(xué)資源，切實(shí)滿足學(xué)生個(gè)性化的發(fā)展需要，以促進(jìn)學(xué)生不斷提高綜合能力。結(jié)構(gòu)化學(xué)各模塊內(nèi)容彼此相對獨(dú)立，但核心思想一致，即結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)。為此，教師還要抓住教學(xué)的邏輯主線，鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)感興趣的內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和認(rèn)知水平適當(dāng)增減教學(xué)內(nèi)容。例如，量子化學(xué)教學(xué)時(shí)，以講述相關(guān)故事為基礎(chǔ)，滲透簡單的量子化學(xué)模型，對有能力的學(xué)生開展薛定諤方程求解演示，并引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)多原子分子的近似求解方法。此外，還可以引入一些討論問題，鼓勵學(xué)生開展探究學(xué)習(xí)，逐步增加課程的廣度與深度，這樣不僅有利于提高學(xué)生的獲得感，而且可以促進(jìn)學(xué)生持續(xù)提高應(yīng)用能力。

（三）深化互動，促進(jìn)反思

在夯實(shí)學(xué)生基礎(chǔ)知識，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)滲透的同時(shí)，還要采用多元化的互動方法，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行深度反思，增強(qiáng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)意識，以便于全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力素養(yǎng)。例如，對于難度較低的分子對稱性、分子電子結(jié)構(gòu)和配位化學(xué)內(nèi)容，教師可以提供慕課資源，鼓勵學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，并引導(dǎo)學(xué)生互動討論，達(dá)到自主評價(jià)與互動評價(jià)的效果，促進(jìn)學(xué)生在對比、分析、討論中提高認(rèn)知水平。教師應(yīng)當(dāng)加大研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容的指導(dǎo)，采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式，由教師對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)成果進(jìn)行點(diǎn)評，鼓勵學(xué)生找出創(chuàng)新突破點(diǎn)。此外，教師還要針對學(xué)生實(shí)驗(yàn)、作業(yè)報(bào)告等進(jìn)行點(diǎn)評，以此增強(qiáng)學(xué)生的思辨精神，提高他們學(xué)習(xí)能力，幫助學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)意識。

四、“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程教學(xué)改革應(yīng)當(dāng)使用的主要方法

（一）科學(xué)編排教學(xué)內(nèi)容

培養(yǎng)應(yīng)用型人才背景下的課程改革關(guān)鍵在于整合教學(xué)內(nèi)容，保證教學(xué)內(nèi)容與人才需求的適應(yīng)性，既引導(dǎo)學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識，又符合專業(yè)需要，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。為此，教師應(yīng)當(dāng)提煉“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程主線，根據(jù)不同專業(yè)需求適當(dāng)增補(bǔ)或刪減教學(xué)內(nèi)容，從而幫助學(xué)生更好理解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系，并將物理學(xué)、材料學(xué)和相關(guān)學(xué)科知識滲透其中。課程內(nèi)容建設(shè)還要把重點(diǎn)放在優(yōu)化教材上，合理配置學(xué)習(xí)資料，大力編輯微課與慕課資源，以補(bǔ)充教材的不足，提高教學(xué)內(nèi)容直觀性與豐富性，同時(shí)加強(qiáng)知識的遷移，將類似知識聯(lián)系在一起，以促進(jìn)學(xué)生加深對相關(guān)知識的認(rèn)知水平。例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化學(xué)知識前已經(jīng)了解了波函數(shù)和雙原子分子結(jié)構(gòu)等知識，教師可以在此基礎(chǔ)上引入對稱性和多原子分子知識，引導(dǎo)學(xué)生在已有知識的基礎(chǔ)上掌握相關(guān)知識要點(diǎn)，這有助于達(dá)到以點(diǎn)概面的效果，進(jìn)一步突破教學(xué)的重難點(diǎn)。此外，教師還要進(jìn)一步融入分組學(xué)習(xí)內(nèi)容、自主研究內(nèi)容或在線學(xué)習(xí)內(nèi)容等，以此實(shí)現(xiàn)多種內(nèi)容的合理化滲透，從而滿足學(xué)生個(gè)性化和自主化的實(shí)際學(xué)習(xí)需要。

（二）創(chuàng)新教學(xué)活動方式

在結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，為了更好地培養(yǎng)應(yīng)用型人才，還要進(jìn)一步改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，切實(shí)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)化學(xué)課堂的趣味性、互動性，引導(dǎo)學(xué)生在典型情境中充分學(xué)習(xí)化學(xué)知識。首先，優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步在慕課與微課輔助下進(jìn)行教學(xué)，課堂上可以采用翻轉(zhuǎn)教學(xué)的方式。具體可以將一部分理論知識用微課的方式呈現(xiàn)，鼓勵學(xué)生在慕課平臺學(xué)習(xí)，以夯實(shí)結(jié)構(gòu)化學(xué)知識基礎(chǔ)，了解本課背景提高自主學(xué)習(xí)能力與預(yù)習(xí)能力等。其次，課堂上采用以問題或任務(wù)為導(dǎo)向的教學(xué)方式，課堂教學(xué)著力解決某一具體問題，這樣不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用思維，更有助于增強(qiáng)教學(xué)活動的指向性，激發(fā)學(xué)生的主動探究意識，引導(dǎo)學(xué)生分析解題思路與邏輯。這一過程中還可以采用探究學(xué)習(xí)、啟發(fā)式教學(xué)、小組互動學(xué)習(xí)等方式，由教師為學(xué)生提供教材內(nèi)不包括的學(xué)習(xí)資料，在小組的互動與討論中獲得思維能力、合作意識和探究能力的全面提升。

當(dāng)前，結(jié)構(gòu)化學(xué)課堂教學(xué)中可以采用混合教學(xué)的模式，實(shí)現(xiàn)線上與線下教學(xué)的同步進(jìn)行，切實(shí)發(fā)揮項(xiàng)目學(xué)習(xí)、小組自主探究等活動，鼓勵學(xué)生參與一系列的校內(nèi)校外實(shí)踐實(shí)習(xí)項(xiàng)目，并由教師采用導(dǎo)師制方式對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)多種教學(xué)資源的合理利用，最終達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生個(gè)性能力，促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)全面成長，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)熱情效果。

（三）切實(shí)加強(qiáng)師生互動

培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力對教師提出了更高要求，強(qiáng)調(diào)教師保持與學(xué)生足夠的雙向互動。一方面，教師要關(guān)注學(xué)生的個(gè)性化成長情況，給予不同學(xué)生以必要的指導(dǎo)和輔助，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。另一方面，教師還要廣泛征求學(xué)生意見，獲得學(xué)生的評價(jià)，對教學(xué)活動進(jìn)行深度反思，找出課程改革的關(guān)鍵點(diǎn)，不斷提高教育教學(xué)工作能力。為此，教師還要善于總結(jié)課堂教學(xué)活動情況，對學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行適當(dāng)點(diǎn)評指導(dǎo)，及時(shí)介入學(xué)生的學(xué)習(xí)活動，給予全方位的指導(dǎo)，并引導(dǎo)他們進(jìn)行個(gè)性化發(fā)展。除此之外，教師還要善于運(yùn)用提問，根據(jù)本課的重難點(diǎn)提出問題，引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)化學(xué)知識，并通過與專業(yè)相關(guān)的視頻、圖片、資料等的供給，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)思路，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。有能力的教師還要研究開發(fā)符合學(xué)生需要的結(jié)構(gòu)化學(xué)教材，或提供優(yōu)質(zhì)的在線學(xué)習(xí)資源，并保持與學(xué)生互動，就專業(yè)領(lǐng)域問題進(jìn)行深入研討。例如，可以在結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)中使用Origin、Diamond等軟件，引導(dǎo)學(xué)生通過該軟件將理論與實(shí)踐相結(jié)合，這樣既可以增強(qiáng)教學(xué)的直觀性，又有助于學(xué)生進(jìn)一步接觸到前沿領(lǐng)域知識。

（四）創(chuàng)新教學(xué)考核方式

為了適應(yīng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需要，必須轉(zhuǎn)變教學(xué)考評模式，積極采用過程性或動態(tài)性的考評方法，加大平時(shí)考評的比例，切實(shí)評估學(xué)生發(fā)展?fàn)顩r，讓學(xué)生在評估中獲得有效反思，以促進(jìn)學(xué)生增強(qiáng)學(xué)習(xí)意識。首先，教師應(yīng)當(dāng)優(yōu)化考評方式，積極采用課堂點(diǎn)評、學(xué)生自評、師生互評等方式，以此讓學(xué)生獲得必要的反饋，并增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。其次，發(fā)揮多元化評價(jià)主體的作用，不僅由教師對學(xué)生評價(jià)，還要發(fā)揮多元主體的作用。例如，由行業(yè)專家對學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)、能力水平和發(fā)展方向進(jìn)行評估，或展開小組討論評價(jià)，以此全面反映學(xué)生學(xué)習(xí)情況，幫助學(xué)生找準(zhǔn)學(xué)習(xí)突破點(diǎn)。最后，還要全面收集學(xué)生信息，通過必要的教育教學(xué)信息反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。例如，收集有關(guān)學(xué)生微課、慕課學(xué)習(xí)情況、出勤情況、作業(yè)完成情況或?qū)嵺`實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)等，在數(shù)據(jù)的綜合對比中深刻把握學(xué)生變化，以此對學(xué)生綜合性的成績評定等。總之，只有加大評估活動的力度，創(chuàng)新評估的方式，才能加大對學(xué)生的引導(dǎo)力度，鼓勵他們主動投入學(xué)習(xí)實(shí)踐活動，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化學(xué)思路與方法的正確引導(dǎo)。

結(jié)語

培養(yǎng)應(yīng)用型人才是高校人才培養(yǎng)的主要發(fā)展方向。為此，高校還要從社會的人才需求出發(fā)，注重理論聯(lián)系實(shí)際，提高教學(xué)活動的實(shí)用性，切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)綜合素養(yǎng)。具體可以根據(jù)學(xué)生的個(gè)性化特征和學(xué)習(xí)能力，合理制訂教學(xué)計(jì)劃，科學(xué)設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，采用具有互動性、實(shí)踐性、情境性和創(chuàng)新性特征的教學(xué)方法，全面激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識，引導(dǎo)學(xué)生獲得必要的專業(yè)技術(shù)能力，并進(jìn)行不間斷的自主探究學(xué)習(xí)，從而達(dá)到提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識，掌握正確學(xué)科研究方法，適應(yīng)社會人才需要的教學(xué)目標(biāo)。

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基金項(xiàng)目：本論文由黑龍江省教育科學(xué)規(guī)劃重點(diǎn)課題《以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)化學(xué)課程教學(xué)改革研究》（項(xiàng)目編號：GJB1423115）資助

作者簡介：歷亳（1988— ），女，漢族，黑龍江巴彥縣人，博士研究生，副教授，研究方向：納米材料的構(gòu)筑及電化學(xué)傳感性能、結(jié)構(gòu)化學(xué)的教學(xué)改革研究。