無機(jī)及分析化學(xué)課程教學(xué)問題解決措施

時(shí)間:2022-08-18 10:50:52

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無機(jī)及分析化學(xué)課程教學(xué)問題解決措施

摘要:《無機(jī)及分析化學(xué)》是機(jī)電工程類專業(yè)的基礎(chǔ)課程,對專業(yè)課程學(xué)習(xí)起著重要的銜接作用。針對該專業(yè)學(xué)生的學(xué)科背景復(fù)雜、基礎(chǔ)知識差異大等情況,授課方式與化學(xué)專業(yè)有所區(qū)別。結(jié)合課程組教學(xué)實(shí)際情況,從整合教學(xué)內(nèi)容“為什么學(xué)”、改進(jìn)教學(xué)方法“學(xué)什么”、培養(yǎng)學(xué)生興趣“怎么學(xué)”等方面對課程的教學(xué)過程進(jìn)行了思考探索。通過教學(xué)效果驗(yàn)證,教學(xué)思考探索可以從一定程度上有效解決“痛點(diǎn)”問題。

關(guān)鍵詞:機(jī)電工程類專業(yè);無機(jī)及分析化學(xué);對分課堂;愛和尊重

《無機(jī)及分析化學(xué)》是機(jī)電工程類專業(yè),如機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化、飛行器制造工程、車輛工程、飛行器設(shè)計(jì)與工程等的學(xué)科基礎(chǔ)課程。該課程主要內(nèi)容包括化學(xué)基本原理(化學(xué)熱力學(xué)和動力學(xué))、四大平衡及化學(xué)與社會和生活,是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)分支,也是起步最早的分支。近年來,隨著學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展和學(xué)科交叉的增強(qiáng),越來越多的理工科專業(yè),如土木建筑、生物制藥、環(huán)境與能源等,將無機(jī)及分析化學(xué)作為基礎(chǔ)平臺課程[1-3]。非化學(xué)類專業(yè)學(xué)生通過化學(xué)基本知識和基本原理的學(xué)習(xí),能夠促使學(xué)生充分認(rèn)識到化學(xué)基礎(chǔ)知識在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化等領(lǐng)域的重要作用。與此同時(shí),可以有效提高非化學(xué)類專業(yè)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng),更重要的是可以有效增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)、社會責(zé)任感和科研情懷及愛國意識。調(diào)研發(fā)現(xiàn),該專業(yè)學(xué)生的學(xué)科背景復(fù)雜、基礎(chǔ)知識差異大、對非專業(yè)課的認(rèn)識欠缺等,導(dǎo)致課程在開展過程中遇到了一系列“痛點(diǎn)”問題:1)為什么學(xué),即教學(xué)內(nèi)容如何與專業(yè)知識建立聯(lián)系;2)學(xué)什么,即教學(xué)內(nèi)容如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化;3)怎么學(xué),即教學(xué)內(nèi)容如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。針對這一客觀情況,結(jié)合課程組多年的教學(xué)實(shí)際和教學(xué)經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)該課程的授課方式與化學(xué)專業(yè)應(yīng)有明顯的區(qū)別。課程團(tuán)隊(duì)成員從整合教學(xué)內(nèi)容[4]、改進(jìn)教學(xué)方法[5]、培養(yǎng)學(xué)生興趣[6]等方面對課程的教學(xué)過程進(jìn)行了深入的思考探索,力爭有效解決“痛點(diǎn)”問題。

1“痛點(diǎn)”問題解決措施

1)構(gòu)建“知識橋”,將《無機(jī)及分析化學(xué)》基礎(chǔ)知識和原理與機(jī)電工程類專業(yè)課程有機(jī)銜接?;瘜W(xué)是一門日常生活中必不可少的實(shí)用學(xué)科,與人類的關(guān)系非常密切。例如,人們每天都在使用的化妝品、洗護(hù)用品,食物中的防腐劑、抗氧化劑,衣物的印染等等。但對于機(jī)電工程類專業(yè)來說,他們的專業(yè)和化學(xué)知識又存在怎么樣的聯(lián)系,為什么機(jī)電工程類專業(yè)還要學(xué)習(xí)化學(xué)。這也是大部分該專業(yè)學(xué)生在上課起始都會考慮的問題。這個(gè)問題具有很重要的影響,一旦學(xué)生認(rèn)為學(xué)這門課沒有用,那自然會使學(xué)習(xí)效果較差,所以在緒論部分應(yīng)該先向?qū)W生明確學(xué)習(xí)這門課程的目的,以及和專業(yè)課之間的必然聯(lián)系,要具體到實(shí)際生產(chǎn)案例,讓學(xué)生深刻認(rèn)識到為什么學(xué)[7]。然而,目前我們學(xué)院講授無機(jī)及分析化學(xué)的教師均為化學(xué)專業(yè)出身,對機(jī)電工程類專業(yè)了解較少或者淺顯,在課程講授過程中很容易輕視了課程知識點(diǎn)和專業(yè)知識點(diǎn)之間的銜接,不能很好的為機(jī)電工程類專業(yè)學(xué)生理解為什么學(xué)打好基礎(chǔ)。針對此問題,我們從知識傳授者———教師和知識接受者———學(xué)生兩個(gè)落腳點(diǎn)搭建“知識橋”。首先,認(rèn)真分析機(jī)電工程類專業(yè)的學(xué)科發(fā)展情況和發(fā)展定位。通過研討分析《無機(jī)及分析化學(xué)》在整個(gè)專業(yè)體系中的地位和作用,明確在不同專業(yè)的授課內(nèi)容,以及相同內(nèi)容所需的深度和廣度,進(jìn)而確定教學(xué)知識重點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,制定適宜本專業(yè)學(xué)生的課程標(biāo)準(zhǔn),并且給學(xué)生指定合適的教材。對比選用了化學(xué)工業(yè)出版社的《簡明工科基礎(chǔ)化學(xué)》教材,此教材針對非化學(xué)專業(yè)的化學(xué)課時(shí)少的特點(diǎn),對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精改,希望在有限學(xué)時(shí)內(nèi),讓學(xué)生更多的、高效的吸收到有用的知識。其次,通過大量查閱資料文獻(xiàn),與此專業(yè)類教師進(jìn)行交流等方式廣泛了解相關(guān)專業(yè)知識,尋找《無機(jī)及分析化學(xué)》與專業(yè)知識的銜接點(diǎn),搭建“知識橋”,能夠很好的將化學(xué)原理運(yùn)用到專業(yè)知識中。此外,學(xué)生也是很好的信息提供者。《無機(jī)及分析化學(xué)》是大一基礎(chǔ)課程,此時(shí)學(xué)生還未學(xué)習(xí)專業(yè)課程,而帶著對化學(xué)知識的了解進(jìn)入后期的學(xué)習(xí),可以很好的將基礎(chǔ)知識結(jié)合。為了提前滲透銜接點(diǎn),每年向大三或大四的學(xué)生及時(shí)溝通知識點(diǎn),年年積累與整理,最終完善“知識橋”結(jié)構(gòu),如圖1中所示。在金屬導(dǎo)電體表面涂覆一層金屬,如鋅、鉻、錫、鎘和銅等,相比于最原始落后的手工涂覆,電鍍工藝是一種高效的電化學(xué)過程,也是氧化還原過程。在“知識橋”的引領(lǐng)下,較好的將《無機(jī)及分析化學(xué)》基礎(chǔ)知識和原理與機(jī)電工程類專業(yè)課程有機(jī)銜接,加上視頻、動畫或者圖片,學(xué)生們可以清楚的看到,《無機(jī)及分析化學(xué)》的基礎(chǔ)知識在后期專業(yè)課程學(xué)習(xí)中有著重要的延伸,這樣就更加有針對性的去學(xué),也可以較好的提高學(xué)習(xí)效果。2)構(gòu)建“人”字型知識結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)化。《無機(jī)及分析化學(xué)》本身的課程特點(diǎn)是公式多、知識點(diǎn)瑣碎,對于化學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)都需要大量的時(shí)間通過做練習(xí)題去強(qiáng)化知識點(diǎn);而對于非化學(xué)專業(yè)學(xué)生而言,由于相關(guān)化學(xué)基礎(chǔ)不夠扎實(shí),并且對這門課程的重視不夠,加上本身課程安排學(xué)時(shí)受限,明顯加大了非化學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)《無機(jī)及分析化學(xué)》的難度,也加大了老師的授課難度[8]。為了解決這一“痛點(diǎn)”問題,教學(xué)內(nèi)容必須精準(zhǔn)選取、定位,在有限學(xué)時(shí)內(nèi),最高效的吸收“有用”“關(guān)鍵”知識點(diǎn),這無疑給教師帶來了更大的挑戰(zhàn)和難度。首先在教學(xué)內(nèi)容上,構(gòu)建“人”字型知識結(jié)構(gòu),進(jìn)行有機(jī)整合,規(guī)律性區(qū)分(如圖2所示)。主要包括三大類知識結(jié)構(gòu)。知識結(jié)構(gòu)一:類比于人的兩只腳,分別是化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動力學(xué),貫穿于所有的化學(xué)變化和化學(xué)反應(yīng)之中,支撐著人的整個(gè)身體;知識結(jié)構(gòu)二:四大平衡反應(yīng),即酸堿平衡、沉淀溶解平衡、配位平衡和氧化還原平衡,類比于人的手;知識結(jié)構(gòu)三:物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),類比于人的頭部,控制著整個(gè)人體。這樣的有機(jī)整合,使所有的知識點(diǎn)進(jìn)行規(guī)律性分類和整理。在此基礎(chǔ)之上對其中的知識點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化,相似的部分放在一起講解,對比理解記憶。3)用愛和尊重,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。經(jīng)過多輪次的理論教學(xué)發(fā)現(xiàn),教學(xué)的前提是良好的師生關(guān)系,即愛和尊重。這是由人類情感需求的基本規(guī)律所決定。再優(yōu)秀的教學(xué)案例、教學(xué)設(shè)計(jì),若只是一味的不帶感情的知識灌輸,在學(xué)生看來就像是聽機(jī)器在閱讀一樣。這種沒有感情的交流,不可能吸引學(xué)生的注意力,也不可能達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果。著名教育家霍懋征的座右銘是:“沒有愛,就沒有教育”。烏克蘭卓越的教育家蘇霍姆林斯基曾說過“教師對學(xué)生心中最柔軟的自尊心,必須要小心翼翼地呵護(hù)”。這些偉大的教學(xué)家無疑給我們滲透著一個(gè)觀念,帶著愛意去教學(xué)生,就不可能讓學(xué)生掉隊(duì)[9]。因此,作為一名高校教師,面對有情感,并且思想豐富的大學(xué)生,在教學(xué)過程中,教師對待學(xué)生一定要有足夠的愛心,輔導(dǎo)學(xué)生時(shí)要有耐心,教育學(xué)生時(shí)要細(xì)心。用真誠的心去善待每一個(gè)學(xué)生,才會是學(xué)生心目中真正的老師。只有成為了學(xué)生心目中敬重的老師,學(xué)生才有更高的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣。《無機(jī)及分析化學(xué)》課程開設(shè)在大一下學(xué)期,剛?cè)雽W(xué)半年的新生,依然處于懵懵懂懂的階段,對老師依舊有強(qiáng)烈的依賴感,你的每句話他們都放在心上,并且認(rèn)真對待。因此在上課過程中,通過知識點(diǎn)交流、日常生活交流等方式,和大部分學(xué)生保持良好的師生關(guān)系,以至于在后期考研等問題上經(jīng)常會有學(xué)生問一些相關(guān)問題,這也是我們一直比較欣慰的一點(diǎn)。此外,為了進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,我們對教學(xué)模式進(jìn)行了探索。傳統(tǒng)的以教師為主的“滿堂灌”,學(xué)生“撐耳聽”的教與學(xué)脫節(jié)的模式,教學(xué)效果很差。為了有效解決這一問題,我們進(jìn)行了積極嘗試,采用“對分課堂”這種教學(xué)模式[6]。它的教育理念是將課堂時(shí)間一分為二,50%的課堂時(shí)間由教師主宰,進(jìn)行知識傳授;而另外50%的時(shí)間由學(xué)生主宰,以課堂討論的形式進(jìn)行交互式學(xué)習(xí)。教師掌控知識點(diǎn)的傳授,學(xué)生通過小組討論的形式進(jìn)行知識點(diǎn)的應(yīng)用分析,最后由教師進(jìn)行歸納總結(jié)。這種“對分課堂”的教學(xué)模式,可以有效帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與度,驗(yàn)證發(fā)現(xiàn),大部分學(xué)生可以獨(dú)立完成一定的課程任務(wù)。為了更好的提高教學(xué)效果,課程任務(wù)在分配時(shí)應(yīng)符合學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況,做到難易適中,才不至于打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高學(xué)習(xí)效果。如:酸堿滴定過程及溶液pH值變化分析時(shí),教師以強(qiáng)堿NaOH滴定弱酸CH3COOH為例展開滴定過程分析,而強(qiáng)酸滴定弱堿的過程,可以設(shè)定HCl滴定NH3·H2O、HNO3滴定NH3·H2O等課程任務(wù),交給學(xué)生,以小組形式分析討論。通過這種高參與度的交流討論可以促使學(xué)生真正的理解滴定過程溶液pH的變化情況。這種教學(xué)模式,把課堂知識點(diǎn)以更加靈活的方式傳授給學(xué)生,充分遵循OBE教育理念和以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。除此之外,鑒于近幾年疫情反反復(fù)復(fù),充分利用學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)課程中心———學(xué)習(xí)通平臺,制作了一系列網(wǎng)絡(luò)課程課件、視頻、作業(yè)題和測試題。除了課堂時(shí)間,學(xué)生隨時(shí)隨地可以利用課下時(shí)間進(jìn)行在線學(xué)習(xí)、做作業(yè)[10],便于后期對于疑惑知識點(diǎn),隨時(shí)、反復(fù)聽講解進(jìn)行消化吸收。這種在線資料,為那些基礎(chǔ)較弱的同學(xué),上課無法正常跟上老師節(jié)奏的同學(xué)提供了很好的學(xué)習(xí)平臺。

2結(jié)語

對于機(jī)電工程類專業(yè)學(xué)生來說,《無機(jī)及分析化學(xué)》作為一門基礎(chǔ)通識類教育課程,在培養(yǎng)方案中起著重要的作用。課程內(nèi)容體系相比高中所學(xué)知識點(diǎn)更加深入和復(fù)雜,并且要為后續(xù)專業(yè)課程打好基礎(chǔ)。同時(shí),無機(jī)及分析化學(xué)作為大一新生的基礎(chǔ)課程,對于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)大學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣有著重要的影響。因此課程團(tuán)隊(duì)成員從整合教學(xué)內(nèi)容———構(gòu)建“知識橋”,將無機(jī)及分析化學(xué)基礎(chǔ)知識和原理與機(jī)電工程類專業(yè)課程有機(jī)銜接,解決“為什么學(xué)”的問題。改進(jìn)教學(xué)方法———構(gòu)建“人”字型知識結(jié)構(gòu);化散為整,實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)化;找規(guī)律,對比學(xué)習(xí)記憶,解決“學(xué)什么”的問題。培養(yǎng)學(xué)生興趣———教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改進(jìn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,解決“怎么學(xué)”的問題。通過以上各方面對該課程的教學(xué)過程進(jìn)行思考探索,一定程度上可以有效解決“痛點(diǎn)”問題,能夠結(jié)合我校多學(xué)科性大學(xué)培養(yǎng)人才的需求,為該專業(yè)培養(yǎng)具有從事機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用研究和生產(chǎn)組織管理等工作的應(yīng)用型高級專門人才提供有力支撐。問題是實(shí)踐的起點(diǎn)、創(chuàng)新的起點(diǎn),抓住問題就能抓住經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的“牛鼻子”??v觀人類發(fā)展歷史,一切發(fā)展進(jìn)步無不是在破解時(shí)代問題中實(shí)現(xiàn)的。發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題,始終是推動一個(gè)國家、一個(gè)民族向前發(fā)展的重要動力。同樣,高等學(xué)校的教育事業(yè)亦如此。面對教學(xué)效果差的問題,高校教師需堅(jiān)持問題導(dǎo)向進(jìn)行深度思考,任何行業(yè),“做正確的事”都遠(yuǎn)比“正確地做事”重要,而做正確的事的核心是思考。因此,提高教學(xué)效果是我們《無機(jī)及分析化學(xué)》教學(xué)工作者任重而道遠(yuǎn)的責(zé)任,值得不停地探索與思考。

作者:張海霞 李大枝 范傳剛 吳宗緒 單位:濱州學(xué)院化工與安全學(xué)院 濱州大有新能源開發(fā)有限公司