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浅析高校“大学化学(含物理化学、大学化学)”教学内容和教学方法的创新

发布时间:2021-05-18 09:44

  摘要:现阶段我国高等教育正从传授基础知识向培养学生创新能力转变,那么如何在大学基础课程的教学上提高学生参与度、激励学生主动学习和积极探索创新的能力,是高校教师亟待探讨的问题。本研究中,基于对“大学化学(含物理化学、大学化学)”这一专业基础的讲授为例,从教学内容、教学方法和课堂形式的创新三方面分析和探索了一种更加完善的教学模式,以真正实现在课堂上培养学生创新能力的目的。


  关键词:教学改革;人才培养;教育教学论坛


  中图分类号:G642.41文献标志码:A文章编号:1674-9324(2020)12-0261-02


  “大学化学(含物理化学、大学化学)”是大一新生最先接触的专业基础课程,主要涉及物质的物理、化学现象之间的相互关系,并探索化学的基本性质和基本运行规律。这门课程是学生进一步学习其他专业课程的基础,其涉及的知识范围非常广泛,既含有物理学学科和化学学科领域的基础知识,又需要应用到部分高等数学学科的内容来推导相关公式。这就要求学生在熟练运用各学科知识的基础上,进一步掌握大学化学的分析方法,并运用数理推导,以便更深刻地理解大学化学的相关知识。例如,在讲授化学动力学的基础章节时,需要运用积分和微分的相关知识来推导速率方程。因此,大学化学这门课程对于理论性、系统性和逻辑性均有着较强的要求,其难度较大且应用广泛,是化工化学、材料化学、生物化学等相关专业必须开设的基础课程。为了帮助学生夯实自身的知识基础、顺利踏入所學专业的大门,并培养出他们针对本学科课程的学习兴趣,需要授课教师不断改进和探索教学方法和教学模式,更有针对性和适应性地讲解这门课程。


  一、教学内容的改善


  在教授“大学化学(含物理化学、大学化学)”这门课程时,首先要使学生明确三个目标:①何为“大学化学”,即大学化学是学习什么东西;②为何要学习“大学化学”,即大学化学这门课的学习目的和要求;③如何学习“大学化学”,即大学化学的学习方法是什么。以便带领学生理顺整个课程的逻辑、厘清知识框架和脉络,更好地帮助学生从整体上掌握这门课程。这就需要教师对大学化学的授课大纲进行重新设计和改善,然后再对教学内容进行精挑细选,充实课堂内容。提高课堂讲授的适应性,以满足不同专业与方向间的差异化需求。以化学专业的学生为例,在授课时可以优化和压缩经典热力学的相关内容、简化非平衡态热力学,以紧密结合其所学专业的知识要求。通过选择不同的教学内容,做到有所取舍、有所侧重。注重用大学化学原理来阐明化学专业的有关现象及实验规律,同时引导学生展开联想,利用课堂上所学的知识解释日常生活中的现象。在日常教学过程中,教师还应注意培养学生的创新思维和发现问题的能力。


  二、教学方法的改善


  由于大学化学是将物理方法与数学方法相结合,从宏观层面研究物质化学变化原理的科学,其研究方法比较复杂晦涩。而这些认知方法在学生的原有认知结构里又是全新的,这种新的认知图式如何与学生原有的认知图式结构相结合,如何使学生理解并掌握大学化学中的基本研究方法,必须通过教师适当的讲解和引导来实现。这就要求教师精心进行教学设计、不断改善教学方法,重点传授大学化学科学的基本研究方法,让学生把握大学化学的一般研究方法和重要的具体研究路线。目前,构建以学生为主体、学生自主学习为特征的新型教学模式有利于学生在有限的时间内掌握大学化学的基本研究方法。课堂授课应以“教师讲授重点、引导学生自学其余知识”为主线,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用。通过巧设问题和适时组织学生开展课堂讨论,促进师生间的互动与交流,引导学生由被动学习变为主动吸收。


  三、课堂形式的创新


  应用现在普遍使用的微信等社交平台进行课堂形式的创新,如创建微信群等,可以和学生进行良好的互动。在微信群中可以随时提问,师生针对某个问题进行交流,实时性强、内容灵活多样。还可以利用微信群中的调查问卷、投票等功能,在课堂上随机测试教师讲授的效果,既能起到督促学生的作用,又便于考查学生对于知识的掌握情况。突破传统课堂上单调、刻板的教学形式,更能激发学生的学习兴趣。提高学生的参与度,从而提高课堂效率。联系身边的大学化学现象,提出问题,进而引导学生进行课外思考、查阅相关资料,并在课堂上分组学习和讨论,这样既能增强学生的研究能力,又能锻炼其小组合作能力。根据课堂上所讲解的内容,启发和引导学生就某些教材或论文中针对已学知识存在的不恰当之处展开讨论,以培养学生敢于质疑、勇于探究的创新精神,通过不断发现新问题、解决新问题来提高学生对大学化学课程的兴趣。另外,培养学生就自己感兴趣的知识点进行外延学习(如半衰期方程、Gibbs自由能与动力学联系方程、信息熵等),通过查阅相关的文献和资料,撰写课程论文,并纳入教学考核中,让论文优秀的学生在课堂上分享自己的研究成果。能够为学生提供站上讲台来展示自我的机会,锻炼学生的心理素质和沟通能力。通过理论和实践相结合的方式,提高学生应用大学化学原理和方法来解决、分析实际问题的能力。


  目前,很多学生受实用主义思想的影响,在学习过程中功利性比较强,只浅显地关注学习该课程对以后找工作是否有用,导致学生比较注重实用技能的课程,而忽视重要的基础课程和完善的知识体系的建构。其实,关注实用的课程,只能在短时间内帮助学生提高找工作的竞争力,而忽视基础课程的学习会使得学生工作后的发展后劲不足,教师必须让学生们认识到这一点,实用课程确实能帮助学生走得更快,但只有扎实的基础课程才能让学生走得更远、走得更好。


  我们可以用科学家的奋斗史,激励当代大学生积极进取,正如在大学化学学习的过程中,多次提到的德国物理学家和数学家、热力学的主要奠基人克劳修斯。他年轻时就决定研究热力学理论,希望通过热力学理论的突破来解决热机效率问题。为此,他勤奋学习、刻苦钻研,花费十年时间在学校里埋头苦读。正因为他在学生时期打下了坚实的数理基础,为他后来的成功做了充分的准备。这个事例告诉我们,基础知识和理论性较强的知识对学生今后的发展至关重要,是不断深入学习的基础,是在各个领域做出成绩的关键。我们需要的不是简单的技能和对于书本知识的死记硬背,而是在扎实的基础知识的背景下所培养出的创新思维能力。


  心理学巨匠威廉·詹姆斯曾说过:播下一个行为,你将收获一种习惯;播下一个习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。良好的行为习惯并不是天生的,而是通过后天来培养的。习惯是一种多么顽强而伟大的力量啊!它可以主宰人的一生。因此,当代大学生更应该注重良好习惯的培养,通过自我学习和学校教育,做到持续学习、不断的自我提升,在前进的路上不断追求真理,直至我们终身受益。

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