前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的化學(xué)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)和理解主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
冶金工程是一門(mén)研究從礦石(或其他金屬資源)中提取鋼鐵或有色金屬材料并進(jìn)行加工的應(yīng)用學(xué)科,可以分為化學(xué)冶金學(xué)(Chemicalmetallurgy)和物理冶金學(xué)(Physicalmetallurgy),如圖1所示。從礦石提取金屬的生產(chǎn)過(guò)程稱(chēng)為化學(xué)冶金學(xué);通過(guò)成型加工,制備有一定性能的金屬或合金材料的學(xué)科稱(chēng)為物理冶金學(xué)。目前,冶金工程專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置以化學(xué)冶金學(xué)為主,包括鋼鐵冶金、冶金物理化學(xué)、冶金傳輸原理、有色金屬冶金等課程。盡管也開(kāi)設(shè)金屬學(xué),材料加工技術(shù)等課程,但內(nèi)容較為寬泛,針對(duì)性不強(qiáng)。2007年,本文開(kāi)始承擔(dān)江蘇大學(xué)冶金工程專(zhuān)業(yè)材料加工技術(shù)課程的教學(xué)任務(wù),結(jié)合多年從事鋼鐵生產(chǎn)、科研的經(jīng)歷,根據(jù)自己對(duì)物理冶金和化學(xué)冶金的理解,以拓寬畢業(yè)生專(zhuān)業(yè)口徑、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)為目的,將教學(xué)重點(diǎn)調(diào)整為“塑性加工及物理冶金理論”,取得了良好的效果。
一、增加物理冶金教學(xué)內(nèi)容的思路
為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和需求,拓寬專(zhuān)業(yè)、寬口徑專(zhuān)業(yè)教育已成為冶金領(lǐng)域培養(yǎng)人才的重要模式。目前,冶金工程專(zhuān)業(yè)設(shè)置涵蓋了鋼鐵冶金專(zhuān)業(yè)、有色冶金專(zhuān)業(yè)和冶金物理化學(xué)專(zhuān)業(yè),改變了過(guò)去專(zhuān)業(yè)劃分過(guò)細(xì)的弊端,增強(qiáng)了學(xué)生的適應(yīng)性,提高了學(xué)生獨(dú)立工作的能力。這體現(xiàn)了教育思想觀念由“對(duì)口”向“適應(yīng)”轉(zhuǎn)變的進(jìn)程。但是,也應(yīng)認(rèn)識(shí)到,隨著冶金技術(shù)的進(jìn)步,物理過(guò)程在冶金中的重要性日顯突出,物理冶金和化學(xué)冶金(傳統(tǒng)冶金)同等重要。冶金工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)重點(diǎn)以化學(xué)冶金學(xué)為主是毋庸置疑的,但適當(dāng)增加、補(bǔ)充和生產(chǎn)密切相關(guān)的物理冶金學(xué)的教學(xué)內(nèi)容也是大有裨益的。首先,物理冶金學(xué)和化學(xué)冶金學(xué)是冶金工程學(xué)科不可分割的組成部分。例如鋼鐵生產(chǎn)是從鐵礦石中提取鋼鐵并加工成鋼材的過(guò)程,包括煉鐵(焦化、燒結(jié))、煉鋼、精煉、連鑄、軋鋼、熱處理等工藝環(huán)節(jié)。鋼鐵生產(chǎn)的集成技術(shù)已經(jīng)打破了冶金、軋鋼和熱處理的明確分工,尤其是薄板坯連鑄連軋技術(shù)的興起,更是將煉鋼、連鑄、軋鋼等工藝環(huán)節(jié)有效地聯(lián)系在一起。為了得到性能合格的鋼材,需要控制鋼材的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu),化學(xué)冶金學(xué)可以解決化學(xué)成分控制的問(wèn)題,在鋼鐵生產(chǎn)中由連鑄之前的工藝環(huán)節(jié)完成,最終的組織狀態(tài)則通過(guò)后續(xù)的成型加工和熱處理實(shí)現(xiàn)??梢?jiàn),鋼鐵生產(chǎn)需要化學(xué)冶金學(xué)和物理冶金學(xué)的綜合知識(shí),只有把兩者結(jié)合才能解釋并解決鋼鐵生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。目前,冶金工程專(zhuān)業(yè)的主要教學(xué)內(nèi)容為化學(xué)冶金,盡管也開(kāi)設(shè)了金屬學(xué)等課程,但內(nèi)容寬泛,針對(duì)性不強(qiáng),學(xué)生對(duì)鋼材加工和熱處理過(guò)程中組織、結(jié)構(gòu)和性能的變化不甚了了,無(wú)法對(duì)鋼鐵生產(chǎn)建立起系統(tǒng)、全面的認(rèn)識(shí)。其次,物理冶金學(xué)和化學(xué)冶金學(xué)的內(nèi)容是互相聯(lián)系的,通過(guò)物理冶金學(xué)的學(xué)習(xí),能夠促進(jìn)對(duì)化學(xué)冶金學(xué)的深入理解。例如:冶金過(guò)程熱力學(xué)中自由能的計(jì)算,是判別、變更或控制化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的趨勢(shì)、方向和達(dá)到平衡態(tài)的手段,運(yùn)用熱力學(xué)計(jì)算可以分析鋼中元素的氧化還原問(wèn)題。由于Cu氧化的標(biāo)準(zhǔn)自由能和鐵相比更高,在煉鋼吹氧過(guò)程中,將被鐵保護(hù)而不被氧化。而銅是鋼材熱加工產(chǎn)生熱脆的有害元素,這是由于加熱過(guò)程中鐵被氧化,銅在軋件表面富集,成為液相后沿奧氏體晶界滲透,弱化晶界而造成熱塑性降低。所以,只有通過(guò)配料降低鋼中的Cu含量。這樣,就會(huì)對(duì)Cu在鋼中的危害、控制及氧化還原的熱力學(xué)條件有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)??梢?jiàn),通過(guò)物理冶金的學(xué)習(xí),冶金工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生可以更加深刻地理解冶金過(guò)程熱力學(xué)中元素氧化還原的規(guī)律性,認(rèn)識(shí)到合理控制化學(xué)成分的必要性。另外,物理冶金課程在冶金工程專(zhuān)業(yè)的引入能夠拓寬學(xué)生的知識(shí)面,增加畢業(yè)生的適應(yīng)性,促進(jìn)將來(lái)工作和事業(yè)的發(fā)展。鋼鐵生產(chǎn)中需要專(zhuān)才,更需要通才。鋼鐵生產(chǎn)的集成技術(shù)已經(jīng)打破了冶金、軋鋼和熱處理的明確分工,化學(xué)冶金學(xué)和物理冶金學(xué)的知識(shí)相互聯(lián)系、相互融合。只有具備了化學(xué)冶金學(xué)和物理冶金學(xué)的綜合知識(shí),才能使畢業(yè)生對(duì)操作崗位的工藝特點(diǎn)和目的要求有更深刻的認(rèn)識(shí);在產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí),才能對(duì)復(fù)雜工藝環(huán)節(jié)的影響因素做出準(zhǔn)確判斷,并制定出切實(shí)可行的解決方案。市場(chǎng)疲軟和原材料漲價(jià)的雙重影響,壓縮了鋼鐵行業(yè)的利潤(rùn)率空間,而且產(chǎn)品的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)日益受到重視,新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)更需要具備化學(xué)冶金學(xué)和物理冶金學(xué)的綜合知識(shí),對(duì)冶金工程專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生在知識(shí)面和綜合能力上提出了更高的要求。例如,Ti微合金化高強(qiáng)鋼的開(kāi)發(fā)主要是利用了納米尺寸TiC的沉淀強(qiáng)化作用,需要通過(guò)控制軋制和控制冷卻來(lái)實(shí)現(xiàn),但由于鈦容易氧化的特點(diǎn),必須在精煉后期用鋁充分脫氧后加入鈦才能提高其收得率。通過(guò)類(lèi)似產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的實(shí)例,將枯燥的書(shū)本知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合,使學(xué)生加深對(duì)物理冶金學(xué)和化學(xué)冶金學(xué)的理解,提高綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。
二、增加物理冶金教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐
依據(jù)冶金工程的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),結(jié)合多年現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)和科學(xué)研究的經(jīng)歷,本文自2007年起在冶金工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了“塑性加工及物理冶金理論“課程。由于江蘇大學(xué)冶金工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生的分配去向主要是武鋼、沙鋼、興澄等鋼鐵企業(yè),課程重點(diǎn)針對(duì)鋼材塑性加工過(guò)程中的物理冶金問(wèn)題,講解塑性加工的原理、工藝以及物理冶金學(xué)理論,包括化學(xué)冶金的產(chǎn)品再加工和熱處理產(chǎn)生的金屬及合金組織、結(jié)構(gòu)的變化,以及由此造成的金屬材料的機(jī)械、物理、化學(xué)、工藝性能的變化。課程設(shè)置在大四上學(xué)期,此時(shí)鋼鐵冶金、冶金物化和金屬學(xué)等相關(guān)教學(xué)已經(jīng)結(jié)束,學(xué)生具備了化學(xué)冶金的基礎(chǔ)知識(shí),通過(guò)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí),對(duì)鋼鐵生產(chǎn)流程和工藝環(huán)節(jié)有了一定的了解。課程設(shè)置為30學(xué)時(shí),教學(xué)內(nèi)容包括以下5個(gè)部分:(A)介紹大型鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)流程,及物理冶金在其中的地位和作用;(B)介紹鋼材的分類(lèi),重點(diǎn)使學(xué)生認(rèn)識(shí)鋼材的用途,以及由此帶來(lái)的對(duì)成分、組織和性能的要求;(C)軋制工藝學(xué),包括軋鋼生產(chǎn)基本工序、軋機(jī)分類(lèi)、組成和布置形式、厚度和板型控制等;(D)軋制原理介紹,包括塑形加工基本概念、軋制過(guò)程基本概念、實(shí)現(xiàn)軋制過(guò)程的條件、延伸和寬展等;(E)物理冶金概論,強(qiáng)韌化機(jī)制,熱變形和冷卻過(guò)程中的組織變化,控制軋制和控制冷卻,微合金化元素的作用,等。采用計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)方式授課,大大提高了教學(xué)的效率。由于教學(xué)內(nèi)容是本文多年學(xué)習(xí)和科研工作的總結(jié),并加入許多最新成果和圖片,知識(shí)貼近實(shí)際而新鮮;注意收集國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)、會(huì)議資料和各大鋼廠的生產(chǎn)實(shí)例,內(nèi)容生動(dòng)直觀,激發(fā)起學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣。例如,關(guān)于鋼材按用途分類(lèi),結(jié)合西氣東輸?shù)墓こ探ㄔO(shè)講述管線鋼的強(qiáng)度級(jí)別和性能要求;建筑用鋼的講解則展示了鳥(niǎo)巢、水立方美侖美奐的圖片及其中鋼材的使用情況。授課過(guò)程中擯棄了按部就班、照本宣科的填鴨式教學(xué),采用融會(huì)貫通、舉一反三的教學(xué)方法。以不銹鋼為例,先介紹不銹鋼的相關(guān)知識(shí),由不銹鋼的金屬學(xué)問(wèn)題、耐蝕原理講述配料熔煉法、返回吹氧法和高碳真空吹煉法3個(gè)階段的發(fā)展歷史。最后,重點(diǎn)講述碳的選擇性氧化———奧氏體不銹鋼冶煉的去碳保鉻問(wèn)題。這樣就會(huì)使學(xué)生對(duì)不銹鋼的生產(chǎn)工藝以及化學(xué)冶金學(xué)和物理冶金學(xué)在生產(chǎn)中的應(yīng)用有了深入的理解。在課堂教學(xué)外,注重生產(chǎn)實(shí)習(xí)和實(shí)踐環(huán)節(jié)中物理冶金的教學(xué)。在鋼鐵企業(yè)的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)期間,結(jié)合對(duì)中厚板、熱軋帶鋼和棒線材生產(chǎn)線的參觀,在介紹生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備的基礎(chǔ)上,為學(xué)生重點(diǎn)講解軋制和冷卻過(guò)程中的組織、性能變化及微合金化元素的固溶和析出規(guī)律。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到軋制和冷卻中組織復(fù)雜的演變過(guò)程,其中加工硬化、回復(fù)、再結(jié)晶、相變和第二相粒子的析出過(guò)程交織在一起。在為大三學(xué)生開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)講座中,也注意把物理冶金學(xué)的知識(shí)貫穿其中:以瑞典SSAB公司為例,用英文幻燈片講述鋼鐵的生產(chǎn)流程;結(jié)合最新資料介紹國(guó)際和國(guó)內(nèi)鋼鐵生產(chǎn)的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì);運(yùn)用物理冶金和化學(xué)冶金的綜合知識(shí)介紹管線鋼、汽車(chē)板等專(zhuān)用鋼種的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)實(shí)踐。在指導(dǎo)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí),依據(jù)自己的科研方向,確定產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、組織性能分析、強(qiáng)韌化機(jī)理等緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際的題目,加深畢業(yè)生對(duì)物理冶金學(xué)的認(rèn)識(shí)并掌握物理冶金的研究方法,注重培養(yǎng)他們綜合運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,為踏入工作崗位或繼續(xù)深造做好準(zhǔn)備。
參照國(guó)內(nèi)各級(jí)各類(lèi)院校環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)化學(xué)課程內(nèi)容體系及多所院校的教學(xué)計(jì)劃,考慮環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)后續(xù)環(huán)境化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境工程學(xué)等專(zhuān)業(yè)課程的內(nèi)容,結(jié)合我校實(shí)際情況,我們將環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)化學(xué)類(lèi)課程分設(shè)為現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)及分析化學(xué)兩門(mén)課程?,F(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)分兩個(gè)學(xué)期完成,理論課時(shí)共計(jì)136學(xué)時(shí)。課程的學(xué)科內(nèi)容包括現(xiàn)代無(wú)機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等。通過(guò)對(duì)化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律、物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論、膠體和表面化學(xué)、環(huán)境科學(xué)相關(guān)的重要元素及其化合物、有機(jī)化合物等基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),學(xué)生可以了解現(xiàn)代化學(xué)的基本概念、基本原理、基本技能;學(xué)生學(xué)習(xí)后能以化學(xué)的觀點(diǎn)、思維方法和研究方法,激發(fā)創(chuàng)新意識(shí),在未來(lái)實(shí)際工作中以化學(xué)觀點(diǎn)觀察物質(zhì)變化的現(xiàn)象,對(duì)一些涉及環(huán)境科學(xué)及生活、社會(huì)實(shí)際的化學(xué)問(wèn)題,具有一定的分析、解決和創(chuàng)新的能力。
分析化學(xué)單獨(dú)設(shè)課,其一,是因?yàn)榉治龌瘜W(xué)素有“科學(xué)的眼睛”之稱(chēng),是環(huán)境科學(xué)甚至其他任何與化學(xué)相關(guān)的學(xué)科進(jìn)行科學(xué)研究的基礎(chǔ),學(xué)生打下扎實(shí)牢固的分析化學(xué)基礎(chǔ)是非常重要而必需的。其二,分析化學(xué)的課程特色主要是“量”,與其他基礎(chǔ)化學(xué)相比較,更強(qiáng)調(diào)“量”的概念,以及相應(yīng)的思維方式和理念。系統(tǒng)學(xué)習(xí)這門(mén)課程可促使學(xué)生掌握分析化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論,結(jié)合實(shí)驗(yàn)牢固樹(shù)立準(zhǔn)確“量”的理念,并掌握獲得準(zhǔn)確“量”的正確操作技術(shù)。這是環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生進(jìn)行專(zhuān)業(yè)科學(xué)研究以及未來(lái)的工作中必不可少的基礎(chǔ)。其三,分析化學(xué)也是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程環(huán)境化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要基礎(chǔ)。
采用上述課程結(jié)構(gòu)體系,避免了教學(xué)內(nèi)容的無(wú)謂重復(fù),節(jié)約了大量的教學(xué)課時(shí)。同時(shí)也使一些環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)非常需要的化學(xué)知識(shí)如膠體化學(xué)、表面化學(xué)、電化學(xué)、分析化學(xué)等得到了加強(qiáng)。
二、教材改革
教材是教學(xué)內(nèi)容的載體,一本好的教材能使學(xué)生提高學(xué)習(xí)的興趣,便于理解和掌握知識(shí)。但目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有完全與我們的現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)體系相配套的教材。針對(duì)上述情況,在教學(xué)過(guò)程中,根據(jù)環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)及特點(diǎn),結(jié)合本校的課程結(jié)構(gòu)體系,我們對(duì)選用的教材內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)?shù)貏h減和補(bǔ)充,采取了教材為主,補(bǔ)充講義為輔的使用方式。目前選用胡忠鯁主編的《現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)》作為主教材。但其中元素化學(xué),有機(jī)化學(xué)兩部分教學(xué)內(nèi)容則結(jié)合環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn),編寫(xiě)補(bǔ)充講義。元素化學(xué)部分側(cè)重于講授常見(jiàn)重要元素、重要污染元素及其化合物的性質(zhì),有機(jī)化學(xué)部分則系統(tǒng)地介紹各類(lèi)有機(jī)化合物的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)。對(duì)于有機(jī)合成則不作要求。通過(guò)上述調(diào)整后,課程教學(xué)內(nèi)容的針對(duì)性和實(shí)用性得到了提高。考慮到現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測(cè)方法中經(jīng)常需要使用儀器分析和檢測(cè)的特點(diǎn),我們選用了華東理工大學(xué)及四川大學(xué)化工學(xué)院編寫(xiě)的《分析化學(xué)》(第五版)作為教材。這本教材具有如下特點(diǎn):一是教學(xué)內(nèi)容包括了化學(xué)分析和儀器分析兩部分,與我們的課程結(jié)構(gòu)體系相吻合;二是該課程教學(xué)內(nèi)容的編寫(xiě)注重應(yīng)用,簡(jiǎn)化了某些公式的推導(dǎo),加強(qiáng)了數(shù)據(jù)處理和儀器分析的內(nèi)容,能滿(mǎn)足環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的需要。
三、教學(xué)內(nèi)容改革
目前,國(guó)內(nèi)一些非化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)化學(xué)課程雖然在結(jié)構(gòu)體系方面與化學(xué)專(zhuān)業(yè)相比具有自己的特點(diǎn),但由于教材編寫(xiě)者基本都是純化學(xué)專(zhuān)業(yè)出身,缺乏對(duì)相應(yīng)學(xué)科的專(zhuān)業(yè)知識(shí)與背景的深入認(rèn)識(shí)和了解,因此教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置基本沿用化學(xué)專(zhuān)業(yè)的內(nèi)容,只是在深度和難度上作些調(diào)整,沒(méi)有結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),脫離生產(chǎn)實(shí)際,學(xué)生認(rèn)識(shí)不到化學(xué)知識(shí)在本專(zhuān)業(yè)中的應(yīng)用前景與重要性,難以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。針對(duì)上述情況,我們對(duì)環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)化學(xué)課程在教學(xué)內(nèi)容方面進(jìn)行了如下的改革:
(一)夯實(shí)基礎(chǔ),注重“雙基”扎實(shí)牢固的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)是與化學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)進(jìn)而將其應(yīng)用于認(rèn)識(shí)解決本專(zhuān)業(yè)問(wèn)題的重要基礎(chǔ)。因此,我們?cè)诮虒W(xué)中始終不渝地堅(jiān)持為學(xué)生打下牢固的化學(xué)基礎(chǔ),注重基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念和基本原理的教學(xué)和應(yīng)用。為達(dá)到此目的,我們有針對(duì)性地精選了近1500道與課程內(nèi)容相關(guān)的習(xí)題,編寫(xiě)成課后練習(xí)集,讓學(xué)生通過(guò)習(xí)題練習(xí)來(lái)鞏固所學(xué)知識(shí)。
(二)結(jié)合專(zhuān)業(yè),偏重應(yīng)用在重視基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念、基本原理的同時(shí),我們注重選用大量環(huán)境科學(xué)中的實(shí)例來(lái)作為知識(shí)應(yīng)用的案例,培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)原理和知識(shí)解決環(huán)境問(wèn)題的能力。如表面化學(xué)、氧化還原與電化學(xué)、電解質(zhì)溶液、化學(xué)動(dòng)力學(xué)等章節(jié)的教學(xué)案例都選用了大量環(huán)境科學(xué)中的例子。又如元素化學(xué)部分,重點(diǎn)講述若干和環(huán)境科學(xué)密切相關(guān)的元素,P區(qū)元素主要講了Al,Si,Pb,N,P,As,O,S等常見(jiàn)或與環(huán)境科學(xué)密切聯(lián)系的元素及其化合物的性質(zhì);過(guò)渡元素部分則著重介紹了Cd,Hg,Cr等污染元素,以及Fe,Mn等常見(jiàn)元素及其化合物的性質(zhì)。再如,有機(jī)化學(xué)部分講到苯基型鹵代烴的性質(zhì)時(shí),以多氯聯(lián)苯、二噁英等持久性有機(jī)污染物為例來(lái)講,使教學(xué)內(nèi)容變得結(jié)合實(shí)際、生動(dòng)有趣。又如分析化學(xué)中的應(yīng)用實(shí)例也都選用環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用來(lái)講,如高錳酸鹽指數(shù)、溶解氧的測(cè)定、COD的測(cè)定、總磷的測(cè)定等。
隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步,人們更加善于利用大自然賦予的資源和能源,但在利用自然的同時(shí),也使自然發(fā)生了無(wú)法逆轉(zhuǎn)的改變。廢棄物品的增多與能源的過(guò)度利用使自然環(huán)境已經(jīng)遭到了大規(guī)模的破壞,這對(duì)人類(lèi)的未來(lái)生活帶來(lái)很大的影響。為了解決環(huán)境污染問(wèn)題,不少院校專(zhuān)門(mén)開(kāi)設(shè)了環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè),并設(shè)置系統(tǒng)的環(huán)境知識(shí)課程。環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)課程就是環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)眾多課程當(dāng)中最重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,化學(xué)課程的存在使學(xué)生們懂得了更多處理環(huán)境污染的方法。然而,由于師資力量以及教學(xué)思想等各方面問(wèn)題,該課程內(nèi)容和教學(xué)方法需要進(jìn)一步完善和改革,否則學(xué)生無(wú)法從該課程當(dāng)中真正獲得專(zhuān)業(yè)相關(guān)的實(shí)踐知識(shí)。因此,為了改變環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀,立足基礎(chǔ)知識(shí),適應(yīng)專(zhuān)業(yè)需要,對(duì)該課程的教學(xué)方法做出一系列的改革。
一、環(huán)境科學(xué)釋義
環(huán)境科學(xué)是一門(mén)研究人類(lèi)社會(huì)活動(dòng)與環(huán)境演化規(guī)律之間的相互關(guān)系,尋求人類(lèi)社會(huì)與環(huán)境協(xié)同演化、持續(xù)發(fā)展途徑的科學(xué)。在宏觀上,環(huán)境科學(xué)要研究人與環(huán)境之間的相互作用、相互制約的關(guān)系,要力圖發(fā)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)之間協(xié)調(diào)的規(guī)律;在微觀上,要研究環(huán)境中的物質(zhì)在有機(jī)體內(nèi)遷移、轉(zhuǎn)化、蓄積的過(guò)程,以及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)生命的影響和作用機(jī)理,尤其是人類(lèi)活動(dòng)排放出來(lái)的污染物質(zhì)。為了解決環(huán)境問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)人類(lèi)與環(huán)境的和諧發(fā)展,需要人們學(xué)習(xí)更多的化學(xué)知識(shí),因此環(huán)境專(zhuān)業(yè)的學(xué)生需要開(kāi)設(shè)化學(xué)類(lèi)相關(guān)課程[1]。 《環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)》是環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生首先要學(xué)習(xí)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。
二、現(xiàn)有環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)課程模式的弊端
在環(huán)境專(zhuān)業(yè)類(lèi)的院校當(dāng)中,學(xué)生需要涉及的知識(shí)面很廣,課程構(gòu)架比較復(fù)雜[2]。 學(xué)生們不但要掌握化學(xué)基本知識(shí)、生物及生態(tài)學(xué)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展、工程制圖、污染控制工程、環(huán)境評(píng)價(jià)、土壤學(xué)、大氣學(xué)、海洋學(xué)等,還需要參與很多社會(huì)實(shí)踐、實(shí)習(xí)活動(dòng)。由于專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的化學(xué)類(lèi)課程比較少,通常包括《環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)》、《環(huán)境化學(xué)》、《環(huán)境監(jiān)測(cè)》以及《化工原理》等課程。 因?yàn)檎n時(shí)關(guān)系,現(xiàn)今狀態(tài)下的環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)在教學(xué)過(guò)程中由于教學(xué)系統(tǒng)的不完整,致使教師們只能按照課時(shí)來(lái)選擇其中比較重要的知識(shí)進(jìn)行講解,由于講解內(nèi)容比較隨意,因此學(xué)生們學(xué)習(xí)環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)時(shí)缺乏關(guān)聯(lián)性,很多時(shí)候無(wú)法將已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中。而且環(huán)境科學(xué)當(dāng)中的化學(xué)課程無(wú)論是開(kāi)課較多還是課程種類(lèi)較少,都避免不了教學(xué)內(nèi)容的重復(fù),該種重復(fù)不僅不能使教學(xué)效率提高,反而打消了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
三、《環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)》課程教學(xué)改革
(一)注重教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐相結(jié)合
要想改善現(xiàn)在的教學(xué)現(xiàn)狀,需要充分認(rèn)識(shí)到環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)的重要性,尤其是教學(xué)過(guò)程中對(duì)于教學(xué)內(nèi)容的選擇。高等院校的教學(xué)目標(biāo)就是培養(yǎng)實(shí)用型人才和技能型人才,但在真正開(kāi)展課程時(shí)往往注重理論知識(shí)的培養(yǎng),反而忽略了實(shí)踐知識(shí)的教授。因此教師要根據(jù)環(huán)境專(zhuān)業(yè)的特征,以及該專(zhuān)業(yè)日后的工作崗位類(lèi)型來(lái)選擇教學(xué)內(nèi)容。因?yàn)榄h(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生所學(xué)習(xí)的課程的大多數(shù)都與環(huán)境有關(guān),因此在學(xué)習(xí)化學(xué)時(shí),教師可以專(zhuān)門(mén)挑選跟環(huán)境有關(guān)的內(nèi)容來(lái)加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和實(shí)踐[3,4]。使學(xué)生們掌握的知識(shí)都能在日后工作當(dāng)中用到,增加就業(yè)機(jī)會(huì),成功地成為應(yīng)用型人才。
(二)基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中滲透環(huán)境教育理念
隨著化學(xué)的不斷發(fā)展,雖然豐富了人們的物質(zhì)生活,但也帶來(lái)了環(huán)境問(wèn)題,所以在化學(xué)教學(xué)中滲透環(huán)境教育理念有著非常重要的意義。對(duì)于環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō),所有的教學(xué)工作應(yīng)該圍繞對(duì)環(huán)境知識(shí)的教授[5]。學(xué)校在改革課程教學(xué)方法時(shí),要注重化學(xué)課程內(nèi)容與環(huán)境方面的關(guān)聯(lián),教師所講解的案例也盡量與環(huán)境知識(shí)有關(guān)。所有的教學(xué)活動(dòng)都圍繞環(huán)境專(zhuān)業(yè)的特征展開(kāi),可以使學(xué)生更加了解相關(guān)環(huán)境問(wèn)題應(yīng)該如何處理。
但是在基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)的實(shí)踐中,不能脫離教材隨心所欲地進(jìn)行環(huán)境教育,否則影響教學(xué)效果。例如在 “物質(zhì)的聚集狀態(tài)”一章涉及到溶液的內(nèi)容時(shí)候,可增加有關(guān)水的環(huán)境污染問(wèn)題,通過(guò)了解重大水污染事件,使學(xué)生加深學(xué)科認(rèn)識(shí)。教師通過(guò)案例分析,并結(jié)合化學(xué)原理來(lái)引導(dǎo)學(xué)生思索相應(yīng)的污染治理方案。在講解“滲透壓”以及“反滲透原理”時(shí),可結(jié)合醫(yī)學(xué)以及一些生理現(xiàn)象,幫助學(xué)生理解抽象的概念,并結(jié)合實(shí)際廢水處理,以及海水淡化等案例,引導(dǎo)學(xué)生靈活地學(xué)以致用;另如在“沉淀溶液平衡及沉淀滴定”章節(jié)的學(xué)習(xí)時(shí),可結(jié)合溶度積、同離子效應(yīng)、沉淀平衡以及分步沉淀等規(guī)則,引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算實(shí)際污染廢水或礦山廢水中有害金屬離子或貴金屬的最低含量,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)可行方案,凈化廢水, 回收提取金屬,“變廢為寶”,或“以廢治廢”,培養(yǎng)學(xué)生綜合利用能源的觀念。在教授基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)的同時(shí),兼顧學(xué)生認(rèn)知水平、生活經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)實(shí)際等因素,對(duì)環(huán)境知識(shí)進(jìn)行組織、加工,并以恰當(dāng)?shù)姆绞匠尸F(xiàn), 從而使學(xué)生在不知不覺(jué)中接受環(huán)境教育,增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)??傊?,教師在進(jìn)行化學(xué)教學(xué)的過(guò)程中加強(qiáng)環(huán)境知識(shí)的教育,能夠使學(xué)生在以后的工作和生活中具備環(huán)境保護(hù)意識(shí),并通過(guò)課程的學(xué)習(xí)提高學(xué)生的環(huán)境保護(hù)能力。
(三)教學(xué)手段多元化
新型的教學(xué)模式要依托現(xiàn)代社會(huì)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)形式,高校在對(duì)環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)的教學(xué)改革時(shí)也要充分利用多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)[6]。如果教師只是大量介紹化學(xué)原理,會(huì)顯得抽象枯燥無(wú)味,不但不能引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,并弱化了環(huán)境教育的效果。為了幫助學(xué)生更容易地理解復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理, 對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生直觀的認(rèn)識(shí),并同時(shí)形成環(huán)境意識(shí),在教學(xué)中必須要形象化、生動(dòng)化。那么在進(jìn)行課程教育時(shí),要用多媒體手段,把圖表、照片、錄像資料等展現(xiàn)出來(lái),以生動(dòng)和真實(shí)的案例,向?qū)W生展示微妙的微觀物質(zhì)世界、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,并直觀地與環(huán)境現(xiàn)象和環(huán)境問(wèn)題相連接。譬如展示電泳過(guò)程、吸附溶膠團(tuán)的形成過(guò)程以及大氣污染造成的霧霾、臭氧空洞的圖片,酸雨造成破壞的視頻資料,沙塵暴的圖片等等。利用多媒體演示對(duì)環(huán)境有毒有害的生產(chǎn)工藝及其造成的危害,這樣使學(xué)生感同身受,印象深刻。通過(guò)多媒體教學(xué)平臺(tái)上課件的趣味性,為學(xué)生們打造生動(dòng)活潑的課堂氣氛,使原本枯燥深?yuàn)W的化學(xué)公式變得更加具體簡(jiǎn)單,且?guī)в袌D文和動(dòng)畫(huà),學(xué)生們的思維將伴隨著多媒體課件的使用變得更加開(kāi)放。借助多媒體,抽象的理論公式等將不再成為學(xué)生們學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的阻礙,并利于環(huán)境教育理念與環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)的融合。
除了課堂教學(xué)外,在實(shí)際教學(xué)中,還要經(jīng)常利用生產(chǎn)實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì),帶學(xué)生去參觀附近的生產(chǎn)車(chē)間,用已有的知識(shí)去分析某些零件電鍍的生產(chǎn)流程,廢水、廢渣、廢氣的處理。通過(guò)學(xué)生自己親眼所見(jiàn)所聞,提高學(xué)生環(huán)境保護(hù)的意識(shí)。此外,教師要結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外形勢(shì)和環(huán)境科學(xué)的熱點(diǎn)問(wèn)題,根據(jù)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ),定期給學(xué)生舉辦環(huán)境知識(shí)專(zhuān)題講座,例如,世界著名的公害事件、吸煙與健康、溫室效應(yīng)、酸雨的形成與危害等。不僅開(kāi)闊學(xué)生的視野,同時(shí)也使學(xué)生受到良好的環(huán)境教育。
(四)突出實(shí)踐教學(xué)方式與參與性原則
在對(duì)環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)改革的方案當(dāng)中,應(yīng)該注重突出實(shí)踐教學(xué),將實(shí)踐性的教學(xué)模式貫徹到專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)當(dāng)中,使理論與實(shí)踐互補(bǔ),形成教學(xué)內(nèi)容和職業(yè)特色相結(jié)合的教學(xué)特色[7]。環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)理論課與實(shí)驗(yàn)課相互補(bǔ)充,為學(xué)生開(kāi)放化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)際操作,加深學(xué)生對(duì)抽象知識(shí)的理解,激發(fā)學(xué)生的求知欲望。鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中根據(jù)自己的疑惑提出問(wèn)題,經(jīng)過(guò)教師的指導(dǎo),自己動(dòng)手得出最終答案。為了充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)現(xiàn)實(shí)中環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行探究。教師可以根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)以及環(huán)境污染問(wèn)題,提煉出綜合性實(shí)驗(yàn)題目,鼓勵(lì)并引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出合理方案,利用實(shí)驗(yàn)室條件進(jìn)行實(shí)際樣品的分析測(cè)試、和資源的再回收利用等。并在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,鼓勵(lì)學(xué)生探究如何用最少的藥品,獲得最佳的效果,改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境,減少化學(xué)廢棄物污染。如果實(shí)驗(yàn)教材沒(méi)有考慮到毒氣體的污染、廢液的污染情況,教師這時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這個(gè)問(wèn)題討論,找出可能產(chǎn)生的危害,通過(guò)共同討論,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)步驟,減少實(shí)驗(yàn)藥品的用量,最后再根據(jù)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生經(jīng)過(guò)這樣多次的體驗(yàn)就會(huì)逐漸培養(yǎng)他們的環(huán)境意識(shí)和技能。這種教學(xué)方法的改變,能夠充分鍛煉學(xué)生的思考能力和動(dòng)手能力。當(dāng)學(xué)生就業(yè)以后,在工廠或者公司里就可以憑借著已經(jīng)掌握的實(shí)驗(yàn)技能和知識(shí)解決解決環(huán)境問(wèn)題以及其他相關(guān)工作問(wèn)題。
(五)實(shí)行綜合考核形式
一般情況下的教學(xué)考核通常都只注重對(duì)學(xué)生課程知識(shí)考核,經(jīng)常會(huì)在期末的時(shí)間段里出一套關(guān)于專(zhuān)業(yè)知識(shí)的試卷,僅憑著學(xué)生對(duì)試卷的作答來(lái)考核和評(píng)定學(xué)生的能力。該種考核方法比較片面,不能使學(xué)校和教師完全了解學(xué)生的掌握知識(shí)的程度,也不能代表學(xué)生的實(shí)際能力[5]。在工作崗位當(dāng)中,需要學(xué)生擁有良好的實(shí)踐能力和對(duì)待工作的責(zé)任心。實(shí)踐能力不是憑借試卷就能考核出來(lái)的,因此學(xué)校應(yīng)該改變考核形式,使考核變得更加多樣化。新型的環(huán)境化學(xué)基礎(chǔ)考核可以包含卷面成績(jī)、日常表現(xiàn)成績(jī)以及綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及分析成績(jī)。卷面成績(jī)所考核的自然是關(guān)于環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)方面的理論知識(shí),而日常表現(xiàn)成績(jī)就能評(píng)定出學(xué)生的責(zé)任心以及個(gè)人素質(zhì)問(wèn)題。綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)成績(jī)代表的是學(xué)生的動(dòng)手能力和總結(jié)能力。該種考核形式能夠綜合且全面的掌握到學(xué)生的實(shí)踐能力,也能充分體現(xiàn)改革后環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)課程的教學(xué)效果。
四、結(jié)論
在環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的《環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)》課程的教學(xué)中,注意教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐相結(jié)合,基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中滲透環(huán)境教育理念,教學(xué)手段多元化,突出實(shí)踐教學(xué)方式與參與性原則,并實(shí)施綜合考核形式,將有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,實(shí)現(xiàn)自身實(shí)踐技能的突破,提高學(xué)生學(xué)以致用、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。高等院校也需要對(duì)新的教學(xué)模式和教學(xué)理念形成一定的管理體系,確保新的教學(xué)方式行之有效地開(kāi)展,并為學(xué)生提供更多的職業(yè)實(shí)踐機(jī)會(huì),實(shí)現(xiàn)環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:天然產(chǎn)物化學(xué) 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方式 改革探討
中圖分類(lèi)號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9795(2014)05(a)-0017-02
天然產(chǎn)物化學(xué)是運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)理論與方法研究各類(lèi)生物中化學(xué)成分的一門(mén)重要分支學(xué)科,內(nèi)容包括各類(lèi)天然產(chǎn)物的化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)類(lèi)型,物理化學(xué)性質(zhì)、提取分離方法,以及主要類(lèi)型化學(xué)成分的鑒定和生物合成途徑等,涉及有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、生物化學(xué)、儀器分析、波譜解析等課程知識(shí)的綜合應(yīng)用。因此,如何利用科學(xué)的教育方法,采取先進(jìn)的教學(xué)手段,加強(qiáng)天然產(chǎn)物化學(xué)教學(xué), 使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)對(duì)這門(mén)學(xué)科有一個(gè)較為清晰的理解和把握,是我們亟待解決的問(wèn)題。在培養(yǎng)創(chuàng)新人才的思想指導(dǎo)下,結(jié)合自身教學(xué)工作實(shí)踐,我們進(jìn)行了一系列課程教學(xué)改革的探索,在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式上做了一些新的嘗試,在此講講自己的一些體會(huì)和心得,歡迎廣大同行共同探討。
1 天然產(chǎn)物化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容
1.1 適合施教專(zhuān)業(yè)的教材選擇
教材的選擇,我認(rèn)為其中很重要的一方面是指針對(duì)哪個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生進(jìn)行天然產(chǎn)物化學(xué)教學(xué)。我瀏覽和比較了幾種目前各大高校使用的相關(guān)教材,例如天然產(chǎn)物化學(xué)家徐任生結(jié)合自己的科研與教學(xué)經(jīng)驗(yàn),根據(jù)國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料,收納我國(guó)科學(xué)家自己的研究成果,主編的《天然產(chǎn)物化學(xué)》(第二版),在出版后深受教學(xué)人員歡迎,這本教材一千多頁(yè),一般需要128學(xué)時(shí),而我所教的化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)天然產(chǎn)物化學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)才32學(xué)時(shí),因此,這種類(lèi)型的教材對(duì)于學(xué)生的精力以及現(xiàn)有的學(xué)時(shí)數(shù)顯然是不適合的;另外,沈陽(yáng)藥科大學(xué)吳立軍主編《天然藥物化學(xué)》(第五版),是針對(duì)醫(yī)藥院校學(xué)生學(xué)習(xí)好天然藥物化學(xué)這門(mén)必修課而編寫(xiě)的,但沒(méi)有天然產(chǎn)物的工藝研發(fā),適合高等醫(yī)藥院校專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué);劉湘所編的《天然產(chǎn)物化學(xué)》(第二版),215頁(yè),章節(jié)編排基本與徐任生所編的《天然產(chǎn)物化學(xué)》(第二版)接近,教材語(yǔ)言簡(jiǎn)練,每小節(jié)后有相應(yīng)的練習(xí),方便學(xué)生復(fù)習(xí),并且配有每章的習(xí)題。該書(shū)是目前高校工科專(zhuān)業(yè)天然產(chǎn)物化學(xué)課程采用比較多的教材。為了培養(yǎng)適合化工行業(yè)需要的應(yīng)用型人才,我決定采用化學(xué)工業(yè)出版社劉湘所編的《天然產(chǎn)物化學(xué)》作為化工專(zhuān)業(yè)本科生教材。
1.2 整體規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容
專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃是任課教師經(jīng)過(guò)詳細(xì)研討才能最終下來(lái)的,如何在有限的學(xué)時(shí)里取得良好的教學(xué)效果,通常需要針對(duì)授課專(zhuān)業(yè),明確課程整個(gè)專(zhuān)業(yè)構(gòu)架中的位置及作用,在教學(xué)內(nèi)容的選擇上進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜∩岷捅匾难a(bǔ)充,在講授過(guò)程中有所側(cè)重。天然產(chǎn)物化學(xué)的教學(xué)主線應(yīng)圍繞“提取―分離―鑒定―結(jié)構(gòu)―性質(zhì)”,針對(duì)化工專(zhuān)業(yè)的教學(xué)內(nèi)容包括天然產(chǎn)物的提取分離與結(jié)構(gòu)鑒定的一般方法,對(duì)糖和苷、苯丙素類(lèi)、醌類(lèi)化合物、黃酮類(lèi)化合物、萜類(lèi)和揮發(fā)油、三萜及其苷類(lèi)、甾體及其苷類(lèi)、生物堿類(lèi)天然產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)特征、理化性質(zhì)、提取分離、結(jié)構(gòu)鑒定以及生理活性的系統(tǒng)討論,結(jié)合實(shí)例講解生物轉(zhuǎn)化和全合成在天然產(chǎn)物研究中的應(yīng)用,我們對(duì)波譜解析部分內(nèi)容進(jìn)行了刪減,簡(jiǎn)要介紹各類(lèi)化合物的典型波譜共性及重要天然產(chǎn)物的波譜特征,核磁共振、質(zhì)譜等波譜解析放在有機(jī)波譜解析課程中進(jìn)一步詳細(xì)講解,為切合化工專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),還應(yīng)注重學(xué)生工程和工藝觀念的培養(yǎng)。為了解決這個(gè)問(wèn)題,我采用了折衷的方法,上課的多媒體課件涵括了現(xiàn)行天然產(chǎn)物化學(xué)教學(xué)大綱的所有內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn),講授的內(nèi)容除經(jīng)典的天然產(chǎn)物化學(xué)中各類(lèi)天然產(chǎn)物,如果出現(xiàn)了一些代表性的天然產(chǎn)物化工產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)和新技術(shù),如在天然產(chǎn)物化工過(guò)程中常用的水蒸氣蒸餾技術(shù)、超臨界CO2流體技術(shù)、超聲波提取技術(shù)、固相萃取技術(shù)、微波萃取技術(shù)、仿生和半仿生提取技術(shù)、高壓液相色譜及高速逆流色譜技術(shù)、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)、分子印跡技術(shù)、膜分離技術(shù)等,及時(shí)將這些信息以實(shí)例的形式在講課的過(guò)程中向?qū)W生簡(jiǎn)單介紹,使學(xué)生對(duì)這些技術(shù)的分離原理,應(yīng)用范圍,使用條件有初步了解,但不出現(xiàn)在期末考試卷上。這樣一方面學(xué)生們可以開(kāi)闊視野,但是又沒(méi)有增加學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),日后他們?nèi)绻脚c天然產(chǎn)物相關(guān)的化工企業(yè)工作,也會(huì)對(duì)生產(chǎn)和研發(fā)中使用的儀器設(shè)備有基本的認(rèn)識(shí)。
2 天然產(chǎn)物化學(xué)的教學(xué)方式
2.1 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
興趣出勤奮。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,筆者以由歷年來(lái)在天然產(chǎn)物化學(xué)領(lǐng)域做出過(guò)杰出貢獻(xiàn)而榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的13位化學(xué)家的故事開(kāi)始本課程內(nèi)容的講授;授課過(guò)程中穿國(guó)科學(xué)家的研究成果與研究實(shí)例,如我國(guó)科學(xué)工作者70年代首次從中分離出一個(gè)含過(guò)氧基團(tuán)的新型倍半萜內(nèi)酯,并命名為青蒿素(Artemisinin),國(guó)內(nèi)外大量理化實(shí)驗(yàn),藥理研究及臨床應(yīng)用表明,青蒿素是抗瘧的有效成分,其結(jié)構(gòu)獨(dú)特,抗瘧機(jī)制特別,對(duì)抗氯喹的惡性瘧和腦性瘧有特效,正因?yàn)樗哂薪Y(jié)構(gòu)上的新穎性和藥理作用中高效低毒等特點(diǎn),國(guó)際上有關(guān)方面認(rèn)為青蒿素的發(fā)現(xiàn)是抗瘧研究史上的重大突破,并已成為世界衛(wèi)生組織推薦的抗瘧藥品,挽救了80個(gè)國(guó)家100多萬(wàn)人的生命,因在發(fā)現(xiàn)青蒿素過(guò)程中的關(guān)鍵作用,屠呦呦院士2011年度被授予譽(yù)為諾貝爾獎(jiǎng)“風(fēng)向標(biāo)”的拉斯克臨床醫(yī)學(xué)研究獎(jiǎng)。通過(guò)呈現(xiàn)學(xué)識(shí)淵博大師級(jí)人物的研究經(jīng)歷,喚起學(xué)生的求知欲,激發(fā)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)熱情,使學(xué)生從課程授課之初就把學(xué)習(xí)和專(zhuān)業(yè)理想結(jié)合起來(lái),學(xué)生們對(duì)于天然產(chǎn)物的學(xué)習(xí)興趣普遍高漲,學(xué)習(xí)的熱情也隨之提高。
2.2 深入淺出的教學(xué)方法
從教學(xué)法來(lái)講,教師講述一個(gè)新概念和新原理時(shí),應(yīng)力求符合初學(xué)者的認(rèn)識(shí)過(guò)程,不管它多困難和多抽象,總有辦法深入淺出地講清楚。做不到這一點(diǎn),常常是由于教師自己對(duì)問(wèn)題的理解太膚淺。在講述一個(gè)規(guī)律或原理時(shí),注意剖析人們?cè)鯓訌牟涣私獾搅私馑倪^(guò)程,而不是把它看成一堆死板的知識(shí)去灌輸給學(xué)生。比如,生物堿的提取方法,可以分為傳統(tǒng)的溶劑提取法和現(xiàn)代化技術(shù)的提取方法,溶劑提取法可圍繞“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、相似相溶”的原理進(jìn)行講解,即生物堿的存在形式(胺型、季銨型、苷型、酯型)和狀態(tài)(游離型、解離型)決定其在溶劑中的溶解性,進(jìn)而決定了應(yīng)當(dāng)使用哪種溶劑進(jìn)行提取,據(jù)此將溶劑提取法分為酸水提取法和有機(jī)溶劑(親水性有機(jī)溶劑、親脂性有機(jī)溶劑)提取法;或者與學(xué)生學(xué)過(guò)的知識(shí)或熟悉的東西聯(lián)系起來(lái)講、進(jìn)行類(lèi)比,則學(xué)習(xí)的難度往往會(huì)大為減輕,而且學(xué)生對(duì)新東西的理解也會(huì)更深刻。比如活性天然產(chǎn)物衍生物的制備,由感冒藥白加黑中麻黃天然來(lái)源成分麻黃堿制備冰毒(脫氧麻黃堿)的反應(yīng)機(jī)理來(lái)講解就比較容易理解。所以,高校教師除教學(xué)之外,還很有必要在所教授課程的相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行科學(xué)研究,我自己有過(guò)多次這樣的體會(huì),即當(dāng)講述一個(gè)問(wèn)題時(shí),如果自己在該問(wèn)題有關(guān)領(lǐng)域做過(guò)一定深度的工作,講起來(lái)就游刃有余,很有精神,易于循序漸進(jìn)、融會(huì)貫通為一體。
2.3 Chemdraw輔助多媒體課件教學(xué)
對(duì)于天然產(chǎn)物化學(xué)課程來(lái)說(shuō),所教授的內(nèi)容涉及復(fù)雜的有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)、三維立體模型以及圖譜的解析,化合物類(lèi)型很多,結(jié)構(gòu)式多且復(fù)雜,若采用手寫(xiě)化合物的立體結(jié)構(gòu)式既費(fèi)時(shí)又不美觀,而且有些地方還不能充分表達(dá)清楚。學(xué)生在學(xué)習(xí)中容易感到天然產(chǎn)物化學(xué)內(nèi)容復(fù)雜枯燥、理解、記憶困難。ChemDraw自10.0版以來(lái)將公司旗下的BioDraw模塊整合進(jìn)來(lái),形成ChemBioDraw,可以繪制更為復(fù)雜、多彩甚至是有趣的圖形,而且內(nèi)置的圖形模板和色彩豐富,最適合不同風(fēng)格幻燈片制作的需要[1],將化合物結(jié)構(gòu)清晰、美觀、生動(dòng)地展現(xiàn)給學(xué)生,不僅可以使學(xué)生不僅對(duì)復(fù)雜化合物的結(jié)構(gòu)可以有較為深刻的認(rèn)識(shí),而且更易于引導(dǎo)學(xué)生掌握重點(diǎn)內(nèi)容,提高教學(xué)效果。
2.4 學(xué)生為主體的互動(dòng)式教學(xué)
在當(dāng)前的人才培養(yǎng)模式中,我認(rèn)為一個(gè)好的高校教師,不應(yīng)只滿(mǎn)足于傳授知識(shí),而應(yīng)與時(shí)俱進(jìn),著重培養(yǎng)學(xué)生如何思考問(wèn)題、提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,實(shí)現(xiàn)“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的教學(xué)模式。具體做法是在開(kāi)學(xué)10周左右,在學(xué)生對(duì)天然產(chǎn)物化學(xué)研究?jī)?nèi)容有了初步認(rèn)識(shí)后,根據(jù)選課人數(shù),把學(xué)生分組,每組4~5人,選取與天然產(chǎn)物研究相關(guān)的新的研究技術(shù)和產(chǎn)品,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性讓學(xué)生自主選題,查閱在Journal of Natural Products/Phytochemistry等著名天然產(chǎn)物期刊近五年內(nèi)使用新技術(shù)分離天然成分的文獻(xiàn),然后在一起積極運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)積極思考、討論、總結(jié),經(jīng)過(guò)6周左右的準(zhǔn)備,完成文獻(xiàn)查閱與PPT制作,每組派一個(gè)同學(xué)上臺(tái)講演,限定講授時(shí)間在5~8 min,同時(shí)各組派出1名代表作為評(píng)委組成員,和教師一同評(píng)定演講效果。課堂上獲得的知識(shí)畢竟有限,這種方式不僅可以活躍課堂教學(xué)、鍛煉了學(xué)生收集信息、分析提煉及綜合應(yīng)用的能力,還可以引導(dǎo)學(xué)生了解多種學(xué)術(shù)觀點(diǎn)并開(kāi)展討論、追蹤本學(xué)科領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外最新研究進(jìn)展。
2.5 理論與實(shí)踐合二為一
天然產(chǎn)物化學(xué)是一門(mén)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能相結(jié)合、實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,為了強(qiáng)化技能訓(xùn)練和培養(yǎng)創(chuàng)新思維,開(kāi)設(shè)配套實(shí)驗(yàn)課程對(duì)于培養(yǎng)有創(chuàng)造性的人才至關(guān)緊要,繼往開(kāi)來(lái)才能真正達(dá)到天然產(chǎn)物化學(xué)教學(xué)的目的。很多學(xué)生不止一次很誠(chéng)懇地向我表示很想親自動(dòng)手操作相關(guān)的實(shí)驗(yàn),加深對(duì)書(shū)本知識(shí)的認(rèn)識(shí)與理解,但由于課時(shí)限制學(xué)校沒(méi)有開(kāi)設(shè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程,雖然任課教師可以通過(guò)課外時(shí)間組織學(xué)生到天然產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)室觀摩學(xué)習(xí),但始終沒(méi)有動(dòng)手操作、效果有所局限,如果可以在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中補(bǔ)充天然產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,能較好的培養(yǎng)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的能力,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維,這樣的整體規(guī)劃將有利于促進(jìn)天然產(chǎn)物化學(xué)教學(xué)的發(fā)展。
通過(guò)三年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐探索,我們將優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合起來(lái),激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,課堂教學(xué)效果得到了一定改善,為進(jìn)一步深入開(kāi)展教學(xué)改革積累了經(jīng)驗(yàn)。
一、合理安排課程教學(xué)內(nèi)容
卓越計(jì)劃分校內(nèi)學(xué)習(xí)和企業(yè)學(xué)習(xí)兩個(gè)培養(yǎng)階段。四年制本科采用3+1校企聯(lián)合培養(yǎng)模式,即3年在校內(nèi)學(xué)習(xí),累計(jì)1年在企業(yè)學(xué)習(xí)、實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)。因此,卓越工程師班的學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)時(shí)間比其他專(zhuān)業(yè)少。我校輕化工程專(zhuān)業(yè)的物理化學(xué)課程課時(shí)為80,所學(xué)內(nèi)容中,化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)平衡、化學(xué)動(dòng)力學(xué)和電化學(xué)等章節(jié)知識(shí)與學(xué)生在大一階段學(xué)習(xí)的無(wú)機(jī)化學(xué)課程中的內(nèi)容有所重復(fù)。因此有的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以復(fù)習(xí)為主,不宜講解得面面俱到。如在講授熱力學(xué)第一、第二定律章節(jié)時(shí),可以把這兩章的知識(shí)框架結(jié)構(gòu)介紹給學(xué)生,包括理論的提出、理論的延伸及理論的應(yīng)用。其中理論的提出屬于難點(diǎn),特別是熱力學(xué)第二定律;理論的延伸主要體現(xiàn)在熱力學(xué)定律在實(shí)際條件(如恒容、恒壓等)下的進(jìn)一步具體化,此過(guò)程涉及大量計(jì)算公式及結(jié)論;理論的應(yīng)用是對(duì)熱力學(xué)定律在實(shí)際過(guò)程(主要為單純PVT變化、相變化以及化學(xué)變化)中的計(jì)算。從而使學(xué)生對(duì)熱力學(xué)第一、第二定律的知識(shí)既有宏觀的印象,又認(rèn)識(shí)到物理化學(xué)課程中遵循的實(shí)踐理論實(shí)踐認(rèn)識(shí)過(guò)程,這樣可為以后章節(jié)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。而對(duì)于以前沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)的章節(jié),則應(yīng)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)和理論產(chǎn)生的意義,簡(jiǎn)化理論的推導(dǎo)過(guò)程,注重理論的適用條件,加強(qiáng)理論知識(shí)的應(yīng)用實(shí)例。這樣的安排有利于學(xué)生把握知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn),提高學(xué)習(xí)興趣,充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性。
二、緊密聯(lián)系專(zhuān)業(yè)的教學(xué)
物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)為以后專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下理論基礎(chǔ)。但單純地講授物理化學(xué)課程知識(shí)而不與專(zhuān)業(yè)相聯(lián)系,就會(huì)讓學(xué)生覺(jué)得學(xué)習(xí)這門(mén)課程沒(méi)有意義。因此應(yīng)將輕化工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)滲透到物理化學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程中,讓學(xué)生意識(shí)到物理化學(xué)課程對(duì)以后專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)的重要性。所以,物理化學(xué)課教師應(yīng)了解輕化工程專(zhuān)業(yè)的相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程,與專(zhuān)業(yè)課程教師溝通交流,把一些專(zhuān)業(yè)知識(shí)與物理化學(xué)課程知識(shí)相結(jié)合。我校輕化工程專(zhuān)業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的專(zhuān)業(yè)課程中,染整工藝原理助劑化學(xué)染料化學(xué)等課程與物理化學(xué)課程中的化學(xué)動(dòng)力學(xué)、表面活性劑、膠體與界面化學(xué)等章節(jié)內(nèi)容相互聯(lián)系。教師在講授時(shí)就可以把這些專(zhuān)業(yè)課程中的典型實(shí)例與物理化學(xué)課的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合,讓學(xué)生明白只有掌握物理化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)后才能將專(zhuān)業(yè)課程學(xué)好。如在講授化學(xué)動(dòng)力學(xué)章節(jié)時(shí),可以聯(lián)系染整工藝原理課程中棉織物的染色工藝過(guò)程的實(shí)例,簡(jiǎn)單介紹棉織物的染色包括練漂、燒毛、退漿、煮練及染色工藝過(guò)程。其中染色過(guò)程包含對(duì)溫度、pH值、反應(yīng)時(shí)間、染料濃度、助劑等工藝參數(shù)的控制,而這些工藝過(guò)程的控制其實(shí)是染料分子與棉纖維化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的控制,教師就可以引出反應(yīng)動(dòng)力學(xué)速率方程、影響化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的因素等知識(shí)。
三、與工程人才培養(yǎng)目標(biāo)相結(jié)合
物理化學(xué)課程一直以來(lái)被稱(chēng)為理論化學(xué),以抽象的理論、復(fù)雜的推導(dǎo)和繁瑣的計(jì)算為特點(diǎn),是一門(mén)既難教又難學(xué)的課程。如果在講授中從理論到理論,只注意基本概念的講解、數(shù)學(xué)推導(dǎo)及計(jì)算,這就完全脫離了卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)。因此,為了把學(xué)生培養(yǎng)成具有工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才,教師在講授時(shí),應(yīng)根據(jù)理論的邏輯性和內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性,恰當(dāng)?shù)匾肟蒲许?xiàng)目、企業(yè)生產(chǎn)工藝與過(guò)程以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)等實(shí)踐性環(huán)節(jié)相關(guān)內(nèi)容,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。如在講授表面現(xiàn)象章節(jié)中的接觸角知識(shí)時(shí),可以根據(jù)楊氏方程得到:cos=s-g-s-ll-g。式中:為接觸角;s-g為固氣界面張力,s-l為固液界面張力;l-g為液氣表面張力。當(dāng)s-gs-l、90時(shí),固體表面潤(rùn)濕,為親水特性;當(dāng)s-gs-l、90時(shí),固體表面不潤(rùn)濕,為疏水特性。教師可以通過(guò)如何將棉織物整理成拒水面料課題進(jìn)行工程實(shí)例講解。由于棉纖維表面大量的羥基基團(tuán)使s-gs-l,因此90,棉布具有親水特性。在棉織物的拒水整理課題中,可以通過(guò)在整理液中加入有機(jī)硅類(lèi)WP-107A和有機(jī)氟類(lèi)AG-480整理劑,使棉織物的表面形成有機(jī)硅和有機(jī)氟類(lèi)的物質(zhì),從而使s-gs-l、90,這樣就使棉織物具有拒水性能。這樣的教學(xué)加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)工程實(shí)踐的理解,同時(shí)也使學(xué)生學(xué)會(huì)了如何將物理化學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去。
四、設(shè)計(jì)具有工程實(shí)踐特色的綜合實(shí)驗(yàn)
輕化工程專(zhuān)業(yè)卓越工程師強(qiáng)調(diào)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng),而物理化學(xué)課程屬于基礎(chǔ)化學(xué)課程,更多的是注重基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)。如何在基礎(chǔ)化學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力?筆者認(rèn)為,在物理化學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)中開(kāi)展具有工程實(shí)踐特色的綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,一方面,可以將理論聯(lián)系實(shí)踐,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí);另一方面,可以培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和素養(yǎng)。例如,我們?cè)O(shè)計(jì)了改性活性炭材料的制備及對(duì)染料分子的吸附動(dòng)力學(xué)研究綜合實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包含材料的制備及改性研究、染料分子的吸附動(dòng)力學(xué)研究、數(shù)據(jù)的處理及分析等過(guò)程。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施,讓學(xué)生將所學(xué)的物理化學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中,鍛煉了學(xué)生的材料合成能力以及儀器操作與測(cè)試分析能力;同時(shí)也使學(xué)生學(xué)習(xí)到染料廢水的處理方法,為今后在企業(yè)工作建立清潔生產(chǎn)的理念。
關(guān)鍵詞:信管專(zhuān)業(yè);數(shù)字化學(xué)習(xí);能力培養(yǎng)
1信管專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)和能力要求
1.1信管專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)
信息管理與信息系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的本科學(xué)生要具備現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等專(zhuān)業(yè)的理論知識(shí)和基本技能,能在國(guó)家行政部門(mén)、工商企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)、IT產(chǎn)業(yè)和相關(guān)科研教學(xué)等部門(mén)承擔(dān)信息管理工作和從事信息系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、實(shí)施和管理以及電子商務(wù)等方面的應(yīng)用型高級(jí)復(fù)合型專(zhuān)門(mén)人才。
1.2信管專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)
信管專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)是綜合性、實(shí)踐性和先進(jìn)性。信管專(zhuān)業(yè)的主干課程是管理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、經(jīng)濟(jì)學(xué)。培養(yǎng)復(fù)合型人才是本專(zhuān)業(yè)最大的特點(diǎn)。目前,管理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)科的交叉不但有利于學(xué)生的知識(shí)拓展,更重要的是,隨著信息社會(huì)的來(lái)臨,相關(guān)學(xué)科的交叉與拓展已經(jīng)成為各學(xué)科發(fā)展的新的生長(zhǎng)點(diǎn),而社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí),也大量需求相關(guān)專(zhuān)業(yè)的復(fù)合型人才。在教育部學(xué)科目錄中信管專(zhuān)業(yè)隸屬于管理科學(xué)與工程。本專(zhuān)業(yè)在管理方面更加注重以管理的基本原理作指導(dǎo),大量應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù),由于學(xué)科就業(yè)和應(yīng)用的多行業(yè)性,本專(zhuān)業(yè)更應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)無(wú)疑在信管專(zhuān)業(yè)中處于關(guān)鍵地位。但信管專(zhuān)業(yè)畢竟不等同計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè),它們?cè)诠餐挠?jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上信管專(zhuān)業(yè)偏向計(jì)算機(jī)軟件和管理。從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來(lái)看,信息等同于資本、原材料、人才等方面的資源,借助于經(jīng)濟(jì)學(xué)基本原理、基本方法,研究如何高效地搜集、處理、傳遞和利用信息,也是本專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修掌握的。
1.3信管專(zhuān)業(yè)的能力要求
信管專(zhuān)業(yè)的學(xué)生除了應(yīng)具備大學(xué)生的綜合素質(zhì)和業(yè)務(wù)能力外,特別強(qiáng)調(diào)應(yīng)具有查閱文獻(xiàn)獲取信息,了解本專(zhuān)業(yè)相關(guān)技術(shù)動(dòng)態(tài),不斷提高自己的知識(shí)的自學(xué)能力,同時(shí),應(yīng)具備掌握信息管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、管理和維護(hù)技能、掌握電子商務(wù)網(wǎng)站建設(shè)及網(wǎng)頁(yè)制作等實(shí)踐技能。
2數(shù)字化學(xué)習(xí)及其特點(diǎn)
2.1數(shù)字化學(xué)習(xí)的含義
數(shù)字化學(xué)習(xí)是指通過(guò)因特網(wǎng)或其他數(shù)字化內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)與教學(xué)的活動(dòng),它充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)所提供的、具有全新溝通機(jī)制與豐富資源的學(xué)習(xí)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)一種全新的學(xué)習(xí)方式;這種學(xué)習(xí)方式將改變傳統(tǒng)教學(xué)中教師的作用和師生之間的關(guān)系,從而根本改變教學(xué)結(jié)構(gòu)和教育本質(zhì),它包含三個(gè)基本要素:數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境、數(shù)字化學(xué)習(xí)資源和數(shù)字化學(xué)習(xí)方式。
美國(guó)教育技術(shù)CEO論壇第4年度報(bào)告則明確指出,“21世紀(jì)的能力素質(zhì)”應(yīng)包括以下5個(gè)方面:基本學(xué)習(xí)技能,信息素養(yǎng),創(chuàng)新思維能力,人際交往與合作精神,實(shí)踐能力。數(shù)字化學(xué)習(xí)的目標(biāo)就是要通過(guò)現(xiàn)代信息技術(shù)所提供的理想學(xué)習(xí)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)一種全新的學(xué)習(xí)方式,徹底改革傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)構(gòu)與教育本質(zhì),從而培養(yǎng)出21世紀(jì)所需的創(chuàng)新人才。
2.2數(shù)字化學(xué)習(xí)的特點(diǎn)
數(shù)字化學(xué)習(xí)使課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容具有先進(jìn)性。通過(guò)數(shù)字化的學(xué)習(xí)環(huán)境,教師和學(xué)生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)能夠充分利用當(dāng)前國(guó)內(nèi)、國(guó)際現(xiàn)實(shí)世界中的信息作為教學(xué)資源,并融入課程之中,讓學(xué)生進(jìn)行討論和利用。這種以現(xiàn)實(shí)和實(shí)際應(yīng)用為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí),有助于學(xué)生應(yīng)用知識(shí)加深對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的理解。
數(shù)字化學(xué)習(xí)使課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容具有多層次性。數(shù)字化資源具有高度的多樣性和共享性,把數(shù)字化資源作為課程內(nèi)容的補(bǔ)充,相對(duì)于課本內(nèi)容,教師和學(xué)生可以根據(jù)自己的需要、能力和興趣選擇不同難度水平的內(nèi)容進(jìn)行探索和繼續(xù)學(xué)習(xí)。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,教師要做到完全尊重學(xué)生的差異,因材施教,不是很容易實(shí)現(xiàn)的。而事實(shí)上每個(gè)學(xué)生的原認(rèn)知程度不同,感興趣的內(nèi)容也不盡相同,我們應(yīng)尊重學(xué)生的差異性,給每個(gè)學(xué)生提供寬松的學(xué)習(xí)氛圍。在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中,學(xué)生在自主探索的過(guò)程中,網(wǎng)絡(luò)可以完全尊重學(xué)生的差異。學(xué)生通過(guò)數(shù)字化學(xué)習(xí)可以進(jìn)一步開(kāi)闊學(xué)生的視野,加深對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解,為有能力的同學(xué)繼續(xù)深入學(xué)習(xí)提供可行的途徑。
數(shù)字化學(xué)習(xí)強(qiáng)化了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。目前,互聯(lián)網(wǎng)已十分普及,教師和學(xué)生都能很方便地在網(wǎng)上獲得所需學(xué)習(xí)的課程內(nèi)容和學(xué)習(xí)資源。學(xué)生可以不受時(shí)空限制,通過(guò)電腦使用各種學(xué)習(xí)平臺(tái),獲得高質(zhì)量的相關(guān)課程信息,同時(shí),也可以實(shí)現(xiàn)信息的任意傳送、接收、共享、組織和儲(chǔ)存。
數(shù)字化學(xué)習(xí)使課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容具有可再生性。尤其是網(wǎng)上大量的經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理的課程,這些課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容能夠激發(fā)學(xué)生主動(dòng)地參與到學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生不再是被動(dòng)地接受信息,而是采用新穎熟練的數(shù)字化加工方法,進(jìn)行知識(shí)的整合和再創(chuàng)造。數(shù)字化學(xué)習(xí)的可再生性,不僅能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,而且為學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)揮提供了展示才華的平臺(tái)。
3信管專(zhuān)業(yè)的能力培養(yǎng)離不開(kāi)數(shù)字化學(xué)習(xí)
3.1數(shù)字化學(xué)習(xí)可以提高信管專(zhuān)業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力
信管專(zhuān)業(yè)的綜合性、實(shí)踐性和先進(jìn)性特點(diǎn),都要求學(xué)生具有很強(qiáng)的自學(xué)能力。比如,《信息系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)》,課本只是介紹基本理論和基本知識(shí),要想完整做一個(gè)信息系統(tǒng),只看課本是不可能完成的,而在互聯(lián)網(wǎng)上就有很多網(wǎng)站,教你做具體的信息系統(tǒng),甚至是網(wǎng)絡(luò)版的信息系統(tǒng)。再如,《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》,計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備更新很快,學(xué)生在學(xué)課本的時(shí)候課本上的內(nèi)容就不可能是現(xiàn)實(shí)中最新的硬件配置介紹,只有通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)才能保證學(xué)習(xí)內(nèi)容的先進(jìn)性和現(xiàn)實(shí)性,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)維護(hù)經(jīng)驗(yàn)和案例,更是可以利用別人的經(jīng)驗(yàn)提高自己實(shí)踐性的好的途徑。
3.2數(shù)字化學(xué)習(xí)可以提高信管專(zhuān)業(yè)學(xué)生的信息能力
信管專(zhuān)業(yè)的學(xué)生要求能利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行信息收集、加工、處理、控制和利用。這些能力的學(xué)習(xí)和實(shí)踐離不開(kāi)數(shù)字化學(xué)習(xí),比如,信息檢索,互聯(lián)網(wǎng)不僅是信息的海洋,更是練習(xí)檢索實(shí)踐的開(kāi)放式平臺(tái),在公平開(kāi)放的互聯(lián)網(wǎng)面前,信息對(duì)每個(gè)人都是平等的和充分的,但信息能力就會(huì)千差萬(wàn)別,信管專(zhuān)業(yè)的學(xué)生要求比其他專(zhuān)業(yè)的學(xué)生要有更高的信息能力,互聯(lián)網(wǎng)不僅有大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),也有大量的統(tǒng)計(jì)報(bào)告,通過(guò)學(xué)習(xí)借鑒,可以快速提高學(xué)生的信息加工和處理能力。而真實(shí)的數(shù)據(jù)和報(bào)告不僅可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)社會(huì)實(shí)際的認(rèn)識(shí),更可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
3.3數(shù)字化學(xué)習(xí)的形式
協(xié)作式學(xué)習(xí),是指利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及多媒體技術(shù),由多個(gè)學(xué)習(xí)者針對(duì)同一學(xué)習(xí)內(nèi)容彼此交流與合作,結(jié)成若干個(gè)協(xié)作學(xué)習(xí)小組,以達(dá)到對(duì)教學(xué)內(nèi)容更深的理解與掌握的過(guò)程。與個(gè)別化學(xué)習(xí)相比,協(xié)作學(xué)習(xí)有利于促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知能力的發(fā)展,有利于學(xué)生健康情感的形成。和以課程為基礎(chǔ)的價(jià)值教育是通過(guò)科目?jī)?nèi)容來(lái)完成教學(xué)不一樣,協(xié)作式教學(xué)則是通過(guò)“教學(xué)的過(guò)程”來(lái)實(shí)現(xiàn)。也就是說(shuō),如果我們?cè)谝惶斓慕虒W(xué)中,當(dāng)把正常應(yīng)當(dāng)講授的課程內(nèi)容用協(xié)作式學(xué)習(xí)方法講授,在講授理論知識(shí)的同時(shí)也傳授了價(jià)值觀。協(xié)作學(xué)習(xí)模式有兩種形式:一是以協(xié)作、互助學(xué)習(xí)小組身份登錄網(wǎng)絡(luò),參與協(xié)作學(xué)習(xí);二是以個(gè)體身份登錄網(wǎng)絡(luò),參與協(xié)作式學(xué)習(xí)。協(xié)作式學(xué)習(xí),要求為多個(gè)學(xué)習(xí)者提供對(duì)同一問(wèn)題用多種不同觀點(diǎn)進(jìn)行觀察比較和分析綜合的機(jī)會(huì),以便集思廣益。這不僅對(duì)問(wèn)題的深化理解和對(duì)知識(shí)與技能的掌握大有裨益,而且對(duì)高級(jí)認(rèn)知能力的發(fā)展、合作精神的培養(yǎng)和良好人際關(guān)系的形成也有明顯的促進(jìn)作用。
探究性學(xué)習(xí),美國(guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)探究的定義是:“探究是多層面的活動(dòng),包括觀察;提出問(wèn)題;通過(guò)瀏覽書(shū)籍和其他信息資源發(fā)現(xiàn)什么是已經(jīng)知道的結(jié)論,制定調(diào)查研究計(jì)劃;根據(jù)實(shí)驗(yàn)證據(jù)對(duì)已有的結(jié)論作出評(píng)價(jià);用工具收集、分析、解釋數(shù)據(jù);提出解答,解釋和預(yù)測(cè);以及交流結(jié)果。探究要求確定假設(shè),進(jìn)行批判的和邏輯的思考,并且考慮其他可以替代的解釋?!笨梢钥闯?探究性學(xué)習(xí)是學(xué)生在學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)選取某個(gè)問(wèn)題作為實(shí)破點(diǎn),通過(guò)質(zhì)疑、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題;調(diào)查研究、分析研討,解決問(wèn)題;表達(dá)與交流等探究學(xué)習(xí)活動(dòng),獲得知識(shí),激趣,以問(wèn)題為中心,自主收集信息、處理信息和應(yīng)用信息去解決問(wèn)題的學(xué)習(xí)方式。創(chuàng)新能力和信息技能是信管專(zhuān)業(yè)學(xué)生必需具備的兩種重要的能力素質(zhì)。這兩種能力素質(zhì)的培養(yǎng)需要特定的、有較高要求的教學(xué)環(huán)境的支持,多媒體的超文本特性與網(wǎng)絡(luò)特性的結(jié)合,正好可以為這兩種能力素質(zhì)的培養(yǎng)營(yíng)造最理想的環(huán)境?;ヂ?lián)網(wǎng)是世界上最大的知識(shí)庫(kù)、資源庫(kù),它擁有最豐富的信息資源,而且這些知識(shí)庫(kù)和資源庫(kù)的數(shù)據(jù)都是按照符合人類(lèi)聯(lián)想思維特點(diǎn)的超文本結(jié)構(gòu)組織起來(lái)的,因而,特別適合于學(xué)生進(jìn)行基于自主發(fā)現(xiàn)、自主探索的探究性學(xué)習(xí)。這種探究性學(xué)習(xí)是最能體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)特性和最有利于信管專(zhuān)業(yè)學(xué)生能力素質(zhì)培養(yǎng)的重要教學(xué)模式。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞 分析化學(xué);實(shí)驗(yàn);食品專(zhuān)業(yè);教學(xué)改革
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1671-489X(2013)12-0086-02
食品安全關(guān)系到公眾的生命健康和社會(huì)穩(wěn)定,是一個(gè)重大的公共衛(wèi)生問(wèn)題。近年來(lái),蘇丹紅、塑化劑、地溝油等食品安全重大事故頻頻發(fā)生,食品安全形勢(shì)日益嚴(yán)峻,已威脅到我國(guó)食品行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)秩序和良性發(fā)展,并成為阻礙我國(guó)食品出口業(yè)發(fā)展的桎梏[1]。在這一形勢(shì)下,如何培養(yǎng)職業(yè)道德高、綜合素質(zhì)強(qiáng)的食品安全人才成為各大高校急需解決的問(wèn)題。根據(jù)各高校食品類(lèi)專(zhuān)業(yè)十幾年建設(shè)經(jīng)驗(yàn),如何將化學(xué)類(lèi)基礎(chǔ)課程與食品類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程體系進(jìn)行完美融合,并在化學(xué)類(lèi)基礎(chǔ)課程教學(xué)中凸顯食品類(lèi)專(zhuān)業(yè)特色已成為完善教學(xué)體系、提高教學(xué)質(zhì)量的一種重要途徑。近幾年來(lái),北京工業(yè)大學(xué)生命科學(xué)與生物工程學(xué)院靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法組織教學(xué),在課堂上取得很好的反響?,F(xiàn)將經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),希望能為其他院校此課程的建設(shè)提供參考。
1 分析化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀
分析化學(xué)是食品類(lèi)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課,旨在通過(guò)闡述分析化學(xué)基本知識(shí),為食品類(lèi)專(zhuān)業(yè)提供研究食品營(yíng)養(yǎng)與功能成分以及食品添加劑的理化檢驗(yàn)原理、技術(shù)和方法,同時(shí)也為提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[2]。作為一門(mén)理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科,大多數(shù)初學(xué)者并不清楚教學(xué)實(shí)踐對(duì)于分析化學(xué)的重要性;另外大部分高校食品專(zhuān)業(yè)的分析化學(xué)課程都由化學(xué)專(zhuān)業(yè)教師擔(dān)任,他們往往容易忽視此課程與食品類(lèi)專(zhuān)業(yè)的聯(lián)系,授課重點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)與食品專(zhuān)業(yè)脫鉤,導(dǎo)致理論與實(shí)際需求錯(cuò)位;而且教材中抽象理論多,內(nèi)容枯燥難以理解,難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
2 分析化學(xué)教學(xué)改革與探索
2.1 根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)整合教學(xué)內(nèi)容,突出教學(xué)重點(diǎn)
根據(jù)北京工業(yè)大學(xué)的學(xué)科發(fā)展情況,在認(rèn)真學(xué)習(xí)分析化學(xué)教學(xué)大綱,研究其在整個(gè)專(zhuān)業(yè)課程體系中的地位和作用以及課程內(nèi)容的深度、廣度、要點(diǎn)、重點(diǎn)后,在原有化學(xué)分析基礎(chǔ)上將儀器分析定量部分加入到教學(xué)中[3],同時(shí)加強(qiáng)分析化學(xué)與食品學(xué)科的聯(lián)系。具體教學(xué)內(nèi)容做如下調(diào)整:將四大平衡(酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定和沉淀滴定)的內(nèi)容精選講解,避免重復(fù),減少繁瑣計(jì)算,增加色譜分析、光譜分析等食品檢驗(yàn)運(yùn)用較多的儀器分析技術(shù)。此外,將10余年來(lái)的國(guó)內(nèi)外相關(guān)科研積累融入教學(xué)內(nèi)容中。教學(xué)內(nèi)容注重與食品專(zhuān)業(yè)學(xué)科發(fā)展相結(jié)合,與本專(zhuān)業(yè)后續(xù)課程相銜接。分析化學(xué)為食品專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的前沿課題提供方法和技術(shù)支持,如食品農(nóng)藥殘留的檢驗(yàn)、食品添加劑的鑒定等[4]。同時(shí)也為本專(zhuān)業(yè)后續(xù)開(kāi)設(shè)的課程如食品化學(xué)、食品分析奠定基礎(chǔ)。整合后的教學(xué)內(nèi)容既使學(xué)生更系統(tǒng)地學(xué)習(xí)分析化學(xué)知識(shí),更好地培養(yǎng)學(xué)生準(zhǔn)確的“量”的概念,又了解該課程在食品專(zhuān)業(yè)中的重要地位,讓學(xué)生感受到學(xué)有所用。
2.2 結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),注重專(zhuān)業(yè)思維塑造
作為食品質(zhì)量檢測(cè)手段,分析化學(xué)對(duì)于數(shù)據(jù)的記錄及處理有著相當(dāng)嚴(yán)格的要求。在進(jìn)行理論課講授時(shí),特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)記錄的規(guī)范性,同時(shí)輔以實(shí)用的數(shù)理統(tǒng)計(jì)以及生物統(tǒng)計(jì)知識(shí)和技巧,教會(huì)學(xué)生如何記錄數(shù)據(jù)和分析處理數(shù)據(jù),培養(yǎng)他們求實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng)。在平時(shí)的教學(xué)活動(dòng)中,不僅要教授給學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)完備的理論知識(shí),同時(shí)要傳授給他們嚴(yán)格規(guī)范的實(shí)驗(yàn)技術(shù)技巧,在授課過(guò)程中還給學(xué)生介紹開(kāi)放性題目、讓學(xué)生撰寫(xiě)小論文、開(kāi)發(fā)學(xué)生思維、鼓勵(lì)小組討論。每個(gè)學(xué)生定期獨(dú)立制作一個(gè)課件,優(yōu)秀課件在教師指導(dǎo)下進(jìn)行5~10分鐘課堂演示。通過(guò)學(xué)生參與教學(xué)過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、科學(xué)精神和創(chuàng)新能力。
2.3 結(jié)合教學(xué)大綱,利用多種媒介創(chuàng)新教學(xué)方法
傳統(tǒng)的教學(xué)模式是“一言堂”,教師為教而教,學(xué)生為學(xué)而學(xué),很難發(fā)揮自身的主體作用[5]。分析化學(xué)中充滿(mǎn)繁瑣的公式以及數(shù)學(xué)推導(dǎo)和論證,如多元酸堿反應(yīng)和電化學(xué)平衡,學(xué)生普遍反應(yīng)難以掌握。這就使得直觀的化學(xué)反應(yīng)變成枯燥的數(shù)學(xué)計(jì)算,加之實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)與食品專(zhuān)業(yè)脫鉤,學(xué)生體會(huì)不到分析化學(xué)與自己專(zhuān)業(yè)的聯(lián)系,導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣和熱情減退。因此在理論授課時(shí),為了增加學(xué)生對(duì)于定量分析的感性認(rèn)識(shí)和理解,在每一個(gè)專(zhuān)題的課程中都配合有教師示范實(shí)驗(yàn)操作的錄像以及現(xiàn)場(chǎng)講解,這樣不僅讓學(xué)生對(duì)接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)課程有了初步認(rèn)知,同時(shí)加強(qiáng)了他們對(duì)基本理論和概念的理解。在講課過(guò)程中采取靈活多樣的教學(xué)方法,注重采用啟發(fā)式、研究式教學(xué),確保教學(xué)質(zhì)量。課下學(xué)生還可以在校園網(wǎng)內(nèi)的課后教學(xué)輔導(dǎo)網(wǎng)站下載教學(xué)課件,教師通過(guò)網(wǎng)站、郵件對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題進(jìn)行回答,將典型的問(wèn)題反饋到課堂教學(xué)中。
針對(duì)食品專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,為了突出分析化學(xué)在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用,在課堂講述中引入案例教學(xué)元素,在每個(gè)專(zhuān)題的理論講述之后都會(huì)向?qū)W生展示大量分析化學(xué)在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用實(shí)例,使他們?cè)趯W(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)完備自己的專(zhuān)業(yè)認(rèn)知體系。如在酸堿中和滴定的課時(shí)中,向?qū)W生展示食品中有機(jī)酸的測(cè)定方法;在氧化還原滴定課時(shí)中,向?qū)W生展示碘量法測(cè)定食品中的維生素C、葡萄糖的方法。
2.4 充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)聯(lián)系化學(xué)和其他專(zhuān)業(yè)課程的樞紐作用
作為一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科,分析化學(xué)的實(shí)驗(yàn)課顯得尤為重要。以往實(shí)驗(yàn)課多是驗(yàn)證性和純化學(xué)的實(shí)驗(yàn),降低了學(xué)生的興趣。因此,在分析化學(xué)理論內(nèi)容改革的同時(shí),對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相應(yīng)調(diào)整。在分析化學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程中,首先根據(jù)教學(xué)內(nèi)容安排基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生將先前在課堂上學(xué)到的理論知識(shí)加以實(shí)踐應(yīng)用,加深記憶和理解,使其在掌握基本實(shí)驗(yàn)操作和方法的同時(shí)培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和處理解決問(wèn)題的能力[6],從而提升實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度,同時(shí)強(qiáng)化學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)規(guī)范和專(zhuān)業(yè)意識(shí)。然后開(kāi)設(shè)與食品專(zhuān)業(yè)息息相關(guān)的代表性實(shí)驗(yàn),增加綜合性實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改變,分析實(shí)驗(yàn)不再是單純的驗(yàn)證,如茶葉中銅含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)就涉及茶樣的采集、保存、前處理和各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定方法的確定等。實(shí)驗(yàn)與食品專(zhuān)業(yè)以及日常生活的緊密結(jié)合,大大地提高學(xué)生的參與熱情,教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生的操作技能都會(huì)明顯提高。
2.5 注重理論教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用的協(xié)調(diào)統(tǒng)一
近年來(lái)全球?qū)掖伟l(fā)生大規(guī)模食品安全事件,如國(guó)外二英、蘇丹紅事件,我國(guó)的三聚氰胺奶粉以及席卷全國(guó)的地溝油事件。食品安全與人們的日常生活息息相關(guān),是熱點(diǎn)問(wèn)題,也是最能吸引食品專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的問(wèn)題。在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之后,安排分析化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)――食用油脂品質(zhì)檢驗(yàn)。通過(guò)氧化還原滴定、酸堿滴定及分光光度法等實(shí)驗(yàn)綜合檢驗(yàn)食用油,以日常生活中必不可少的食用油為分析樣品,讓學(xué)生對(duì)教師發(fā)放的盲樣以及學(xué)生自帶食用油進(jìn)行測(cè)定,激發(fā)學(xué)生對(duì)分析實(shí)驗(yàn)的濃厚興趣,大大提高學(xué)生的積極性。學(xué)生自主完成查閱資料、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)主體、結(jié)果記錄等整個(gè)實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程,綜合提高學(xué)生的分析實(shí)驗(yàn)技能。
實(shí)驗(yàn)以食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站原始數(shù)據(jù)的記錄要求,嚴(yán)格規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)原始記錄和有效數(shù)字填寫(xiě)與更改,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)樣品進(jìn)行品質(zhì)評(píng)價(jià),出具符合質(zhì)檢站要求的品質(zhì)評(píng)價(jià)報(bào)告,使學(xué)生具備在質(zhì)檢站工作的基本技能。實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)束后,對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,做出測(cè)定結(jié)果的正態(tài)分析圖,進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),并由學(xué)生對(duì)自己的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行自我剖析,分享實(shí)驗(yàn)成敗經(jīng)驗(yàn),從總結(jié)中鞏固實(shí)驗(yàn)成果。
3 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),就教學(xué)方法而言,在遵循教學(xué)基本規(guī)律的前提下,必須因生、因課、因時(shí)而異,才能取得好的教學(xué)效果。總之,作為一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科,在對(duì)食品專(zhuān)業(yè)學(xué)生的分析化學(xué)授課中不僅要強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的記憶和理解,同時(shí)要特別重視學(xué)生對(duì)于這門(mén)學(xué)科的感性認(rèn)識(shí)以及實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。通過(guò)學(xué)生在之后課程學(xué)習(xí)中的反饋效果來(lái)看,這樣的教學(xué)方法是相當(dāng)成功的。筆者相信,學(xué)生通過(guò)對(duì)分析化學(xué)理論課和實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí),不僅能夠掌握到系統(tǒng)扎實(shí)的化學(xué)分析知識(shí)和專(zhuān)業(yè)規(guī)范的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能,同時(shí)能夠收獲求是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲泄ぷ髯黠L(fēng)以及不懼困難挫折、勇攀高峰的優(yōu)秀個(gè)人品格。
參考文獻(xiàn)
[1]于麗艷,王殿華.發(fā)達(dá)國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)中國(guó)食品出口的影響[J].華東經(jīng)濟(jì)管理,2011,25(10):66-69.
[2]張福蘭.《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》教學(xué)改革探討[J].中國(guó)西部科技,2010(3):94-95.
[3]羅云敬,張淑芬,方方,等.生命科學(xué)專(zhuān)業(yè)醫(yī)用分析化學(xué)課程教學(xué)改革的實(shí)踐與探索[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備,2010(3):26-27.
[4]王力,黃高凌,陳慶綢.“無(wú)機(jī)與分析化學(xué)”課程體系的構(gòu)建與優(yōu)化[J].集美大學(xué)學(xué)報(bào),2010,11(1):95-97.
關(guān)鍵詞:高中化學(xué) 教學(xué)研究
中圖分類(lèi)號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: C 文章編號(hào):1672-1578(2013)06-0164-01
眾所周知,隨著時(shí)代的發(fā)展,教育的改革。雖然,目前中學(xué)化學(xué)教師對(duì)高中化學(xué)新課程的課程內(nèi)容已有了豐富的認(rèn)識(shí),但在如何認(rèn)識(shí)課程內(nèi)容的系統(tǒng)性、基礎(chǔ)性、深廣度和大學(xué)內(nèi)容下放等問(wèn)題上存在著分歧。分歧的出現(xiàn)必然有其存在的問(wèn)題,而打破分歧,打成統(tǒng)一是目前所要急迫完成的。作為一名高中化學(xué)教師,經(jīng)過(guò)多年的教學(xué),對(duì)于新時(shí)期高中化學(xué)教育有著深刻的體會(huì),在此表述,供同仁參考指正,
1 明確新時(shí)期高中化學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)性
新時(shí)期的高中化學(xué)和原來(lái)相比存在很大的不同。新時(shí)期高中化學(xué)削弱了基礎(chǔ)性,會(huì)導(dǎo)致全體學(xué)生化學(xué)水平降低。有些模塊的課程內(nèi)容屬于基礎(chǔ)性的,但肯定不是基礎(chǔ)性的全部,也未必是基礎(chǔ)性的保證。而有些模塊的內(nèi)容難度降低、廣度增大,好像什么都說(shuō)到,什么都不落實(shí),學(xué)生把握不住,教師心中沒(méi)有底。關(guān)于高中化學(xué)新課程的課程內(nèi)容的基礎(chǔ)性問(wèn)題,我們要從幾個(gè)方面來(lái)看。(1)新時(shí)期注重選擇性,選擇結(jié)果對(duì)有些學(xué)生來(lái)說(shuō)要求降低了,對(duì)有些學(xué)生來(lái)說(shuō)要求提高了。以往,化學(xué)學(xué)習(xí)水平是沒(méi)有層次的,新時(shí)期分為必修和選修,使化學(xué)學(xué)習(xí)水平有了層次。對(duì)于將來(lái)要學(xué)習(xí)化學(xué)專(zhuān)業(yè)或者從事相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),如果僅僅學(xué)習(xí)必修模塊內(nèi)容,要求是低了;對(duì)于將來(lái)不學(xué)習(xí)化學(xué)專(zhuān)業(yè)或者從事相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),只是提高科學(xué)素養(yǎng),要求必然跟過(guò)去不一樣。所以,對(duì)于學(xué)生化學(xué)水平高低的判斷,不能用原來(lái)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量。(2)教師常常將原來(lái)的知識(shí)體系作為基礎(chǔ)性的參照系。例如,元素化合物內(nèi)容,教師認(rèn)為要求的具體物質(zhì)數(shù)量減少了,基礎(chǔ)性就降低了,其實(shí)這不是因果關(guān)系。從認(rèn)知角度看,教師不應(yīng)該關(guān)注知識(shí)點(diǎn)是多了還是少了,而應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的化學(xué)認(rèn)識(shí)是否發(fā)展了,并不是知識(shí)點(diǎn)少了,學(xué)生的化學(xué)認(rèn)識(shí)和化學(xué)素養(yǎng)水平就降低了。課程標(biāo)準(zhǔn)更凸顯元素,要求學(xué)生學(xué)習(xí)的典型元素都是非常有實(shí)用價(jià)值的。也就是說(shuō),對(duì)于對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)有價(jià)值的元素課程標(biāo)準(zhǔn)都提出了學(xué)習(xí)要求,基礎(chǔ)性不僅沒(méi)有被削弱, 實(shí)際上更加突出和加強(qiáng)了。(3)基礎(chǔ)是需要過(guò)程的,冰凍三尺非一日之寒。凡是稱(chēng)為基礎(chǔ)的內(nèi)容都應(yīng)該是核心的,都需要螺旋上升、逐步建構(gòu)。實(shí)際上,新課程是非常重視基礎(chǔ)的,是從人的全面發(fā)展的角度來(lái)看待基礎(chǔ)性的。此外,螺旋上升的這種課程結(jié)構(gòu)本身也是有利于基礎(chǔ)的,因?yàn)楹诵闹R(shí)需要不斷提升與發(fā)展。新時(shí)期賦予我們新責(zé)任,我們教師要充分理解新時(shí)期賦予我們的要求,提高自己,提高教學(xué)效率。
2 重視新時(shí)期高中化學(xué)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)
教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),是對(duì)教學(xué)的要求,在傳授知識(shí)的同時(shí)一定要仔細(xì)閱讀教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),充分理解教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),方能有目的的進(jìn)行教學(xué)。教師在閱讀普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)時(shí),他們關(guān)注什么?我們的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),一線教師更加關(guān)注具體知識(shí)點(diǎn)的多與少,知識(shí)點(diǎn)要求的深與淺。以下是教師對(duì)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的一些典型認(rèn)識(shí)。從內(nèi)容的深廣度看,必修模塊的課程內(nèi)容相對(duì)寬廣、淺顯,目的是提高全民的基本化學(xué)素養(yǎng);選修模塊的課程內(nèi)容更具有專(zhuān)題性,有一定的深度,符合學(xué)生化學(xué)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的需求,也符合知識(shí)體系的完整性。內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)主要從正面介紹化學(xué)。同時(shí)很現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題就是以往很多教師在授課時(shí),常常用負(fù)面的例子去介紹化學(xué),使學(xué)生感到化學(xué)有毒污染環(huán)境。內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)介紹了化學(xué)的實(shí)用性,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)有很多重要的作用。此外,課程標(biāo)準(zhǔn)中很多內(nèi)容條目都與生產(chǎn)、生活實(shí)際相聯(lián)系,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)在生產(chǎn)、生活中有重要的作用。內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)注重學(xué)生的認(rèn)識(shí)發(fā)展。教師從各自的視角關(guān)注了內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的不同方面。那么,教師應(yīng)該如何看內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)該從怎樣重視呢?普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是面向全國(guó)范圍,對(duì)化學(xué)科目教育中某個(gè)學(xué)段或某個(gè)具體模塊中學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容提出一些基本的要求,帶有一種規(guī)劃性質(zhì)。課程標(biāo)準(zhǔn)界定的內(nèi)容條目,是由模塊中的主題來(lái)闡釋的。課程標(biāo)準(zhǔn)中課程內(nèi)容的這種組織和呈現(xiàn)方式,最突出的功能在于規(guī)定了具體化學(xué)知識(shí)的價(jià)值取向。課程標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)表明了為什么要教這個(gè)內(nèi)容,具體知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)價(jià)值是什么。每個(gè)具體知識(shí)是為了促進(jìn)學(xué)生對(duì)內(nèi)容主題的認(rèn)識(shí)發(fā)展,而主題的認(rèn)識(shí)構(gòu)建又是為了體現(xiàn)課程模塊的核心功能。課程標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)已不再僅僅是狹義的知識(shí)點(diǎn),有很多聯(lián)系實(shí)際生產(chǎn)、生活的內(nèi)容,還有很多涉及實(shí)驗(yàn)方法技術(shù)、化學(xué)學(xué)科思想的內(nèi)容。因此我們要重視高中化學(xué)的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),才能不像無(wú)頭蒼蠅那樣,不知所措。
3 充分認(rèn)識(shí)新時(shí)期高中化學(xué)的廣度
關(guān)鍵詞:土壤化學(xué)分析課程;實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)改革
土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程是資源環(huán)境科學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)性課程。鑒于該課程的教學(xué)內(nèi)容的特殊性,歷來(lái)以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主要的教學(xué)手段和內(nèi)容。同時(shí),實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的主要手段。在以往的教學(xué)過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往是在教師的管理下,學(xué)生按照教材上的內(nèi)容和步驟被動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。上述教學(xué)模式顯然沒(méi)有體現(xiàn)出學(xué)生的主動(dòng)性和學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán),面對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的種種問(wèn)題,學(xué)生首先想到的是尋求教師的解答和幫助,而不是通過(guò)獨(dú)立探究和思考來(lái)加以解決。因此,上述教學(xué)模式不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和職業(yè)能力的培養(yǎng),有必要進(jìn)行廣泛而深入的改革。
一、土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的和作用
首先,土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程屬于分析化學(xué)的范疇,是研究物質(zhì)的鑒定、分離以及相關(guān)成分測(cè)定原理與操作的科學(xué),具有極強(qiáng)的實(shí)踐性特點(diǎn)。土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程的學(xué)習(xí)以及學(xué)生遇到的種種問(wèn)題的解決都依賴(lài)于實(shí)驗(yàn),需要以大量的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證相關(guān)的知識(shí)和結(jié)論。因此,土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程不同于其他的理論性課程,能夠通過(guò)讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),獲得相關(guān)原理,而必須采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)、原理和方法的理解和鞏固,并形成謹(jǐn)慎嚴(yán)密的科學(xué)精神??傊龊脤?shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程學(xué)習(xí)而言,可以起到事半功倍的效果。此外,很多學(xué)生認(rèn)為分析化學(xué)很簡(jiǎn)單,只要掌握相關(guān)的原理即可,但在遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí)往往會(huì)束手無(wú)策。因此,加強(qiáng)土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程實(shí)驗(yàn)教學(xué),遵循少講多練的原則進(jìn)行教學(xué)活動(dòng),有助于學(xué)生更深層次地理解和運(yùn)用理論知識(shí),提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程是一門(mén)實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在該課程的學(xué)習(xí)中具有異乎尋常的重要。具體而言,實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程學(xué)習(xí)具有如下功能:一是有助于學(xué)生對(duì)該課程中的基本概念和相關(guān)的原理的理解,如該課程的教學(xué)內(nèi)容中有部分難以理解的知識(shí)點(diǎn),而充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)則可以降低學(xué)習(xí)難度,加深學(xué)生對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)的理解;二是實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以為學(xué)生學(xué)習(xí)土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程提供豐富的學(xué)習(xí)材料,而且能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力和基本實(shí)驗(yàn)技能;三是土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有明顯的探究性學(xué)習(xí)特點(diǎn),可以不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,提高學(xué)生的自主探究意識(shí);四是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論是不能隨意編造和修改的,土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)精神,這對(duì)于學(xué)生將來(lái)的職場(chǎng)發(fā)展是一筆極為寶貴的精神財(cái)富。
二、我國(guó)土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的問(wèn)題
在國(guó)家大力支持高等教育特別是職業(yè)教育的背景下,廣大農(nóng)林院校的招生規(guī)模不斷擴(kuò)大,學(xué)生在知識(shí)儲(chǔ)備、結(jié)構(gòu)方面以及高校的人才培養(yǎng)與辦學(xué)形式方面都發(fā)生了廣泛而深刻的變化。目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程教學(xué)的實(shí)際需要,特別是畢業(yè)生和用人單位的反饋情況均說(shuō)明實(shí)驗(yàn)教學(xué)在內(nèi)容、形式和評(píng)價(jià)方面均存在一定的問(wèn)題。
(一)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較陳舊,不能適應(yīng)課程發(fā)展的實(shí)際需求
當(dāng)前,土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容較少進(jìn)行更新,一般是教材內(nèi)容和原理的簡(jiǎn)單驗(yàn)證,具有探索性和創(chuàng)造性的內(nèi)容較少,部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容屬于純化學(xué)分析的東西,很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,這種陳舊的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容必然會(huì)限制學(xué)生獨(dú)立思考和動(dòng)手操作能力的發(fā)展,以及自主探究和發(fā)散思維能力的訓(xùn)練,最終導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能達(dá)到其應(yīng)有的實(shí)際作用。
(二)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏對(duì)現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)的反映
由于高校的連年擴(kuò)招,實(shí)驗(yàn)設(shè)備與數(shù)量不足情況比較嚴(yán)重,部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備已經(jīng)十分陳舊,但是受經(jīng)費(fèi)限制一直得不到更新。受以上種種原因的影響,目前各高校農(nóng)林園藝專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)室,很少有能夠反映現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)設(shè)備,而土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中經(jīng)常使用的各種儀器和技術(shù)訓(xùn)練就更為缺乏。上述問(wèn)題直接導(dǎo)致了學(xué)生的探索意識(shí)不足,限制了學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。
(三)土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程實(shí)驗(yàn)
教學(xué)中的綜合實(shí)用性實(shí)驗(yàn)缺乏部分土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容僅僅局限于對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的盲目追求上,而教師也缺乏設(shè)計(jì)綜合性、應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的意識(shí)。調(diào)查顯示,很多學(xué)生在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,由于沒(méi)有進(jìn)行過(guò)綜合性、應(yīng)用性和實(shí)用性的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,影響他們將學(xué)校學(xué)到的知識(shí)和技能應(yīng)用于職業(yè)行動(dòng)的能力,影響其職業(yè)能力的提升和未來(lái)的職業(yè)發(fā)展。
(四)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法和手段相對(duì)落后
由于部分農(nóng)林高校對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視不足,土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法相對(duì)落后。部分高校只重視保留生源的問(wèn)題,卻不理解分析化學(xué)對(duì)諸多專(zhuān)業(yè)的重要意義。在這種大環(huán)境下,實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本停留于大班教學(xué),難以照顧學(xué)生的個(gè)體差異,難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。
三、土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革措施
土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析是重要的基礎(chǔ)性課程,實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)該課程具有異乎尋常的重要意義。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,全面提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和職業(yè)素養(yǎng),有必要對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行改革,通過(guò)調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)效果。
(一)確立實(shí)驗(yàn)教學(xué)的指導(dǎo)思想和目標(biāo)定位
土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程學(xué)習(xí)可以為后續(xù)的其他專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)運(yùn)用化學(xué)分析手段解決專(zhuān)業(yè)能力的意識(shí)和能力。但是,近年來(lái)的教學(xué)現(xiàn)狀顯示,該課程的教學(xué)存在諸多問(wèn)題,針對(duì)這些問(wèn)題建議將該課程的指導(dǎo)思想定位為:構(gòu)建具有自身特色的實(shí)驗(yàn)課程體系,在理論教學(xué)中突出實(shí)用性,掌握“必須、夠用”的內(nèi)容選擇原則,在教學(xué)中將學(xué)生的能力培養(yǎng)置于突出地位,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的力度。該課程的目標(biāo)應(yīng)設(shè)定為:通過(guò)課程學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和科學(xué)素養(yǎng),掌握土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析領(lǐng)域的基本知識(shí)和基本技能,為后續(xù)其他專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ),能夠用化學(xué)分析的觀點(diǎn)和方法解決本專(zhuān)業(yè)的實(shí)際問(wèn)題。
(二)構(gòu)建科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系
首先,土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)要注重理論和實(shí)踐相結(jié)合的教育思想,要不斷加入當(dāng)今農(nóng)林園藝方面土壤檢測(cè)迫切需要的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)生面對(duì)的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)并不需要那些純化學(xué)分析的東西,反而是學(xué)生在實(shí)際工作和生活中經(jīng)常遇到的東西更為有用。只有這樣,學(xué)生才會(huì)認(rèn)為學(xué)過(guò)的知識(shí)可以用于職業(yè)實(shí)踐,才會(huì)積極主動(dòng)地運(yùn)用這些知識(shí)去分析和解決遇到的種種問(wèn)題。其次,土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)要做到與時(shí)俱進(jìn),不斷更新教學(xué)內(nèi)容。土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析是一門(mén)實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科。目前,土壤化學(xué)分析已經(jīng)滲透到農(nóng)林、園藝的科研與生產(chǎn)領(lǐng)域,成為衡量一個(gè)國(guó)家農(nóng)林、園藝科技水平的重要標(biāo)志。面對(duì)土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析領(lǐng)域現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),要改變?cè)械牡退?、低層次的?shí)驗(yàn)教學(xué)狀況,不斷增加該領(lǐng)域的前沿性?xún)?nèi)容,增加實(shí)際應(yīng)用能力,不斷拓寬學(xué)生的理論和實(shí)踐視野。
(三)改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量
為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和在實(shí)踐中應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力,教師應(yīng)當(dāng)在土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采取不同的思路和方法,以提升該課程的教學(xué)質(zhì)量。具體應(yīng)做好以下幾個(gè)方面:首先,學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度是決定土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的重要因素,因此必須要提高學(xué)生對(duì)土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程的認(rèn)識(shí),進(jìn)一步端正學(xué)習(xí)態(tài)度;其次,要不斷優(yōu)化土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容結(jié)構(gòu),通過(guò)選擇和設(shè)計(jì)具有趣味性和實(shí)用性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力;最后,土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)還在大量使用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,學(xué)生對(duì)教師的依賴(lài)性強(qiáng),缺乏探究精神和學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,因此應(yīng)不斷改進(jìn)教學(xué)方法,減少學(xué)生對(duì)教師的依賴(lài),提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。
(四)將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合
《高等教育法》明確規(guī)定:“高等教育培養(yǎng)具有壯心意識(shí)和實(shí)踐能力的高等級(jí)專(zhuān)門(mén)人才”。因此,作為培養(yǎng)社會(huì)主義建設(shè)所需要的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的基地,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育課程教學(xué)的重要組成部分。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須要突出學(xué)生的主體作用,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。土壤化學(xué)分析課程的主要目的是通過(guò)分析土壤標(biāo)本的手段,達(dá)到掌握實(shí)驗(yàn)技能的目的。面對(duì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)重要性認(rèn)識(shí)不足,在遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí)很難運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析和解決的實(shí)際情況,可以鼓勵(lì)學(xué)生和農(nóng)戶(hù)聯(lián)系,深入田間地頭進(jìn)行采樣,然后在實(shí)驗(yàn)課上對(duì)樣本的養(yǎng)分含量和理化性能進(jìn)行分析。此外,學(xué)生可以通過(guò)對(duì)農(nóng)田地塊的實(shí)際調(diào)查,獲得施肥、土壤營(yíng)養(yǎng)和農(nóng)作物產(chǎn)量等一手資料。通過(guò)將書(shū)本上的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際,調(diào)動(dòng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性和積極性,而且這個(gè)過(guò)程也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的過(guò)程。四、結(jié)語(yǔ)該文對(duì)土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革問(wèn)題進(jìn)行了深入研究,獲得了一系列有益的結(jié)論。但是,提高我國(guó)土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平并不是一蹴而就的任務(wù),還需要進(jìn)行大量的理論研究和教學(xué)實(shí)驗(yàn),這不僅需要土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程教師和學(xué)生的共同努力,還需要高校、教育主管部門(mén)乃至社會(huì)的大力支持。
參考文獻(xiàn):
[1]吳建富,李保同,肖青亮,等.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析課程實(shí)踐教學(xué)的探索[J].教育教學(xué)論壇,2015(35):139-140.
[2]白玲,李銘芳,吳東平,等.農(nóng)業(yè)高校分析化學(xué)課程教學(xué)綠色化的改革探索[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(17):10683-10684,10711.
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:SCI期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊