张志伟
山东协和学院 济南 250109
1 概述
随着未来产业经济发展,高校需要大批培养实践创新能力强、具有国际竞争力卓越工程技术人才。新工科的建设已成为各工科高校重点思考的教育问题。 2017 年 2 月 18 日教育部在复旦大学高等工程教育发展战略研讨会达成了 10 项共识(即《“新工科”建设(“复旦共识” )》 )。 2017 年 4 月 8 日,教育部在天津大学新工科建设研讨会确定了 7 项行动(即《“新工科”建设行动路线(“天大行动” )》 )。 2017 年 6 月 9 日,教育部在北京的新工科研究与实践工作会议提出新工科建设 7 项指导意见(即《“新工科”研究与实践项目指南(“北京指南” )》 )。 2018年 6 月 21 日, 教育部在四川成都召开新时代全国高等学校本科教育工作会议,举行“以本为本、四个回归、一流本科建设”论坛上发出了高校宣言(即“成都宣言” )。为此教育部对新工科建设与发展给出了完整的规范路线。分析化学是化学的一个分支科学,是关于测定物质的质与量的科学。鉴定物质的“质”就是要确定物质是什么?以什么形态存在?其化学组成和结构如何?鉴定物质的“量”就是要确定物质有多少?这些都涉及相应的方法与技术。在“新工科”背景下,分析化学作为专业基础课,如何提高学生创新实践能力培养,对分析化学的新原理、新方法、新技术和新仪器以及在实践中应用的课程教学提出了新要求。
2 传统分析化学课程教学特点及存在问题
分析化学是各个学科研究必须紧密相关的知识,在科学的应用中占有显著的地位,称为科学和技术的眼睛。诺贝尔物理奖、化学奖中与分析化学相关的获奖者的四分之一之多。近年来高水平学术论文都需要高端仪器设备对研究的物质进行了表征,这些都离不开分析化学的影子。特别是在与材料科学、生命医学科学、环境科学等研究领域更是离不分析化学知识,拓宽了分析化学在前沿科学研究领域。随之而来新知识新技术新方法出现,在高校传统课堂教学产生了冲突。
2.1 现代快速科技发展的热点领域知识在教材内容体现不多
随着国际前沿科技研究领域不断深入发展,分析化学与无机化学也重叠了不少内容,分析化学中的定性分析部分在无机化学中已在阐述。同时分析化学渗透到其他专业学科领域进行交叉性发展,形成了材料分析化学、生物分析化学、环境分析化学等新型学科。分析化学已在有色金属冶金行业、环境治理行业、电子信息产业行业、医疗行业、生物医药行业等许多工业体系生产以及农业生产中发挥着重要作用。同时与现代尖端科学技术的国防战略防御工业体系紧密联系。大至宇宙的深层探测,小至微观物质结构的认识,在这此人类活动的广阔天地内几乎都离不开分析化学。目前课程内容过于传统,现代科技元素内容没有融入新的教学理念中,已不适应现代科技的发展需要。
2.2 创新能力培养、专业特色教学和现代教学方法不足
大学教育是高等教育,分析化学是一门理论与实验教学相辅相成的为一门学科,不但理论基础要求高,而且学生实验课程也多, 如何将教师科研中分析化学创新应用技术传授给学生,使理论知识与创新能力结合起来,增强学生的创新能力和实践应用能力培养还做得不够。传统工科专业需要学习分析化学课程的专业有化学化工类、环境工程类等。
由于不同专业要求及侧重点不同,在教学中应该根据各专业特色,教授的内容应符合不同专业的要求及特点,举例说明分析化学在该专业的应用,让学生了解能联系以后就业工作后专业应用。科技发展大爆炸时代, 新教学方法慢慢发生了一定的变化。现代高等教育已从以“教师为主”转变为以“学生为中心”的教育方式转变,课堂教学从“输入式教学”转变为“问题驱动”的教学模式转变。教学方式也发生了变化,教师和学生的角色发生了变化,线下课堂教学和线上慕课教学新的教学模式慢慢成为主流。
2.3 学生学习成绩评定标准过于单一。
考试是检验学生对所学知识掌握的程度、学习达成效果。传统课堂教学考核主要考核课程内容掌握程度,成绩评定标准主要依靠学生平时作业、到课率和期末考试成绩来评定。这种考核方式不足之处会出现个别学生逃课缺课和平时不认真听课,只是考前突击有时也会出现考试成绩也可以通过的现象。传统学习成绩评定极少涉及到学生运用综合知识能力和创新能力。分析化学是一门理论性强,又是科技前沿学科紧密相联,其涉及的领域较多,涵盖内容更新速度较快。要求学生要以创新型方式进行学习,相对应的学生学习评定标准也要跟上。
3 改革分析化学课程教学体系,增加现代科技元素,拓展现代分析研究领域知识
分析化学主要教学内容有酸碱滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法四大滴定和重量分析法,简单的仪器分析——吸光光度法、误差分析和有效数字运算等。基本概念与原理的理论性太强而且抽象不好理解,学习起来较为枯燥,难以透彻理解,教学中理论与实践应相辅相成。分析化学理论教学中与实验教学内容紧扣,实验内容穿插课堂教学中,并应用企业分析化学实际应用实例,使学习内容有落脚点。增加现代科技元素,拓展现代分析研究领域知识。
4 改革传统教学方法,培养学生创新能力
4.1 运用多媒体教学,注重教学方式
传统课堂教学主要是以教师讲授为主。随着社会发展,信息化建设水平不断提升,网络教学已作为一种新型教学方式,单纯的按照书宣科式教学方式已不能适应现代教育。分析化学课程最新科技内容丰富,而且信息量大。使用多媒体课件教学和线上网络课堂教学不仅可以增加课程传授内容,还可以通过网络课堂补充最新科技成果, 重要内容还能准确生动突出出来。对不懂的问题做好标记,学生可以通过网络课堂线上教学内容进行学习补充。这样学生可以更加突出重点学习,对不能在课堂教学理解的内容通过网络课堂补充学习,学生可以在宽松直观教学环境中学习。例如吸光光度法的仪器结构和分析部分可以通过三维立体视频展现,使讲授具体化直观化,便于学生的接受和理解。
6 结语
通过改革分析化学课程教学体系,增加现代科技元素拓展现代分析研究领域知识、线上线下相结合教学方法、学习成绩评定标准改革实践,引导学生自主学习独立思考,提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,同时培养学生创新能力和团队合作精神。提升学生的学习兴趣和爱国情怀,提高教师的教学质量水平,培养新工科创新型专业工程人才奠定扎实基础。
参考文献
[1]王志强,王犹建,姚佩. “互联网+”视阈下高校三维软件类课程“双向驱动式”创新教学模式实践研究[J].江西理工大学学报, 2017, 38(4):70-74.
[2]保硕,志广,宿艳,等.分析化学“翻转课堂”的尝试与探讨[J].中国大学教学, 2015, 27(1): 53-56.
[3]朱丽华,李敏,余长林,等.催化专业综合型人才培养的探索[J].江西理工大学学报, 2017, 38(6): 70-73.
(指导教师:王宇 山东协和学院 )