前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的无机化学和分析化学的区别主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:高校教育 无机化学 改革
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)10(b)-0169-01
作为高等院校中的核心课程,无机化学是十分专业的基础课程,大一新生必须对其进行学习。另外无机化学教学也是令学生能够从高中的学习方式以及教学方法向大学的教学方式以及方法转变适应的关键,能够有效培养学生自主学习的技能。所以化工教学中的无机化学是大学的第一门基础课,也是具有重要价值和意义的基础教学课。
1 各类因素对教学的影响
1.1 科技的影响
目前的社会是技术大爆炸的社会,无论是知识还是理论技术都得到了快速的发展。相应的教学也必须随之发展,以此培养更多适应时展的学生,不断的将知识流传给下一代,知识在进步,所以教学也快速的发展。作为基础学科,化学教育应当融合现代科学以及基础化学,令二者共同发展,相互渗透。这些都应当在高校的无机化学中予以体现。
1.2 学校模式转变的影响
在改革上,各类学科都开始向着综合性方向发展,以不同的形式展现只是,体现课程的学习价值。无机化学教学也开始从单纯、传统的教学模式向着不同领域的化学的综合较差模式转变,其中包括医学、生物、材料、环境以及物理等多学科化学。
2 教学中的主要问题
2.1 教学明显落后于科技的发展
在所有的自然科学中无机化学的发展相对较早,且发展迅速,具有较高的生机活力。无机化学的高校教学中,充分体现其生机以及魅力是目前教学中必须予以体现的,不但要感应出无机化学同当代科技的交融,同时还要保持其经典性,不但能够保证教学,同时还能够适应时代的需要,着是目前高校无机化学教学研究改革需要继续予以研究改进的地方。
2.2 模式相对落后
传统的教学模式中,教师作为课堂教学的中心,这一方式相对较为落后,单单以教材作为讲课和学习的重点,这种模式已经无法适应当代教学的发展,因而在传授知识的过程中必须从教学观念以及理论思想上予以转变,在教学中应当尽可能的教授令学生获取知识的方法以及手段,以实践能力的培养以及创新能力的培养作为人才培养的重点。在教学中将人文社科融合到无机化学的讲课中,学生不但能够学到专业知识,同时还能够对自己的人格以及心灵进行洗涤,成为一个专业的具有社会责任感的人才。这一观念应当在高校的无机化学教学中予以体现。
2.3 教学时间有限,知识内容数量庞大
化学是所有学科中最具生机活力的,并且同多个学科具有交集,例如医药、环境以及生物、材料等等。化学在发展中通各类学科相互促进,不断的进行着自我丰富与充实,所以无机化学的内容是在不断的发展的,但是学生在学校的学习时间是有限的,而教学改革还在不断的对课时进行压缩,因而高校需要面对的一个问题便是,如何有效解决庞大的只是体系同越来越少的学时之间的矛盾。
2.4 不能灵活的教学
研究表明,国外无机化学课程内容体系 呈现多样化趋势,各学校可自编教材,从而课程内容可以有其自身的特点和创新之处,内容与习题有较强的互补性,习题多半为内容的深化而不是像国内许多教材中仅仅作为例题的翻版。这种灵活、多元的处理方式对培养学生的兴趣和思考能力有帮助。
2.5 教学方法相对落后
不同于高中的学习,在大学无论是学习方式还是上课方式都大大的改变,高中的课程中,一节课会围绕一个知识点不断的对学生继续拧印象加深,但是大学的课堂上,一节课会涉及各种信息,且信息量十分之大,不再像高中讲课一样。很多学生由于刚刚步入大学,不适应这种模式的学习方式,因而在第一学期会连续好几门课程不及格。所以,针对大一学生,若是在教学中教师一味的只是知道讲课,而不根据课堂的实际情况,和学生的理解,那么就会造成学生由于跟不上教学的进度而令教学质量大大降低。
3 方式改革
3.1 同时代接轨
教学中,由于将知识进行了系统化的归类,因而在每章知识讲授之后,应当针对重点进行讨论。可以通过对现下某一知识的应用,以及某一学科对无机化学的影响,等等一系列的方式,让学生了解无机化学的应用以及哦天那个其他学科之间的联系;或者可以针对当前某些新型的研究以及重大发现进行讨论,介绍科研的前沿动态不但能够激发学生的兴趣,还能够开拓学生的视野,在培养人文素质的同时激发学习兴趣,增加学生的创新能力以及对科学的理解。
3.2 重视人文社科素养的教学模式
目前很多工程技术都是诸多技术人员以及专家合作的结果,通过密切配合以及多年的研究,同时在技术上以及理论上相互配合,在系统、有计划的探索中所成就的,而化学体系也是如此,其工作方式也是这种密切配合,多学科交叉,综合系统的探索方式。所以一个成功的科研人员必须具有团队意识,懂得与他人合作,并且将自己的想法清晰的表达出来,在理解别人的意见尊重别人想法的同时,获得别人的尊重。而人文社科类知识的学习能够提高学生的责任感和职业道德,对于学生后期的工作以及学习有着重要的帮助,并且,学科和学科之间存在着内在联系,因而,随着科技的不断进步,人文社科将会同化学呈现高度分化又连续统一的一种趋势,因此在化学教学中,必须对学生进行此类只是理论的培养,使之成为高校无机化学教学的重要组成。
3.3 突出教材中的重点难点
教材内容在坚持科学性、先进性、系统性的前提下,应该做到内容精练,注重基础,突出重点,分散难点,便于讲授,利于自学。根据目前学校理论课教学时数普遍压缩的情况,应该精选教材内容,减少与中学化学、基础化学、分析化学重复的内容。
3.4 教学程序需要创新
教材编写的安排许多地方不适合教学次序,只要紧扣教学大纲,围绕教学目标,根据学生具体情况,有些次序完全可以颠倒,甚至有些章节可以省略不讲。配位化合物的是最重要的无机化合物之一,是无机化学的重要内容,而其中配合物的化学键理论更是教学的重点和难点。配合物即是四大基础化学反应,又涉及化学键的知识,在课堂讲授时,可以灵活掌握教学的先后顺序。
3.5 教学方法需要变革
在讲解四大化学反应这一部分的时候,重点在计算。弱酸弱碱、沉淀、氧化还原反应和配合物这四大类计算,难点在于公式多,学生计算时分不清楚公式之间的区别。采用对比法进行计算和公式的推导,即寻找共同规律,又分辨出各自的特点,找出不同。
4 结语
通过上述分析可以看出,今年来的高等教学中,无机化学教学有了进一步的改变,在教学模式上各大高校都进行了改革,向着实践性强、教学手段先进的方向发展,并且也取得了相应的成就。但是由于教学是一项十分复杂的工作,因而会受到各方面因素的影响,因此仍旧存在诸多需要改进和改革的内容,在后期的工作中应当进一步进行改进和研究。
参考文献
[1] 李中春.《无机化学》课程教学改革与实践[J].江苏技术师范学院学报(自然科学版),2008(4).
PBL教学法 无机化学实验 教学效果
基于问题的学习方法(Problem-based―learning,PBL),是美国的神经病学教授Howard S. Barrows于1969年在加拿大的麦克玛斯特(Mc-Master)大学医学院首先创立,该方法是在建构主义理论指导下以学习者为中心的一种教学模式,强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中,通过学习者的合作解决问题,并学习隐含于问题背后的科学知识,从而加深对知识的理解和应用,培养解决问题的技能,提高学习者自主学习的能力。
一、PBL教学法的含义
PBL教学方法以学生为主体,不同于传统教学方法的以教师讲授为主,它强调以学生的主动学习为主;PBL教学法强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中,将学习与更大的任务或问题挂钩,使学习者投入于问题中,它首先设计真实性任务,让学习者自主探究和合作来解决问题,从而学习隐含在问题背后的科学知识,培养学习者解决问题的技能和自主学习的能力。PBL运用在无机化学实验教学中是以问题为基础,以学生为主体,以教师为导向,以培养学生综合能力为教学目标,其精髓在于发挥问题对学习过程的指导作用,充分调动学生自主学习的主动性和积极性。
二、PBL教学思路的设计
现代心理学研究认为:疑问是思维的导火索,思维源于问题情境,并且以解决问题情境为目的。PBL教学法是跨学科的学习方式,学生为解决问题需要查阅课外资料,归纳、整理所学的知识与技能,可以促进学生不断地思考,有利培养学生的自主学习精神,让他们在开放的情境中自由地探索,使思维的广阔性、深刻性、敏捷性和创造性得到充分的发展。学生在处理真实问题的过程中,才能发现知识缺陷和思维障碍,从而对原有知识和现有水平进行真实评价,促进知识的升华和科学思维方法的形成。无机化学实验教学中的PBL教学法是指以化学问题作为课堂的焦点,把学生作为课堂的中心,开展小组讨论式的教学。重点在于调动学生的主动性和积极性,让学生自己寻找解决化学问题的方法,进而有效地培养学生形成自主学习的习惯,提高学生创新、独立思考和独立获取知识的能力。
三、PBL教学在三草酸合铁酸钾的制备及性质实验中的应用
无机化学是医药类专业的一门重要基础课,化学是以实验为基础的科学,学好无机化学实验是学好无机化学的基础,无机化学实验旨在培养学生动手能力、创新能力、分析问题、解决问题的能力以及实验技能的一门重要课程。利用传统的教学模式,难以激发学生学习的兴趣和主动性,学生解决实际问题的能力未能提高。然而采用PBL教学模式,教师依据教学内容的特点,联系实际,设置教学情景,巧设疑问,让学生自己发现问题、解决问题,从学习的过程中获得知识,能有效地提高学生的综合素质。例如在三草酸合铁酸钾的制备及性质的实验中可以给学生设置如下的疑问:
①常见的制备三草酸合铁酸钾的方法有哪些?
②以硫酸亚铁铵为原料制备三草酸合铁酸钾的优点有哪些?
③草酸亚铁制备过程中加硫酸的目的是什么?
④制备三草酸合铁酸钾时双氧水的加入应注意哪些问题?
⑤制备的三草酸合铁酸钾应如何保存?
⑥如何检验三草酸合铁酸钾是配合物还是复盐?
⑦三草酸合铁酸钾有哪些应用?
⑧感光纸和感光液的制备及用途?
⑨感光纸和感光液的原理?
⑩工程晒图纸的原理与感光纸有何关系?
教师通过设疑,让化学知识与实际应用紧密的联系起来,使学生认识到化学知识应用的广泛性,学好化学知识可以为后续课程做好铺垫,培养学生对化学学习的兴趣,激发学生解决问题的欲望。让学生分组讨论,5~6人为一个小组,每小组选一个代表作好讨论记录,准备在班上交流。为解答这些问题,学生可以利用网络、参考书、期刊等搜集相关资料,预先在小组内部讨论、交流,形成实验方案,教师组织学生讨论,各组代表报告小组讨论结果。最后教师综合各组的结果进行总结,得出最佳实验方案,并要求学生比较小组讨论所得实验方案与最佳实验方案的区别和联系。最后让学生进行实验,获得实验结果。通过实验不仅可以让学生获得问题的答案,享受获得知识的喜悦,同时培养学生查阅文献、解决问题的能力。
四、PBL教学法实践分析
PBL教学法具有其他教学方法无法比拟的优势:(1)它为学生们营造了一个轻松、主动的学习氛围,提高了学生学习的兴趣和积极性,变被动学习为主动学习;(2)课堂气氛活跃,学习者可以十分容易地获得来自其他同学和老师的信息;(3)能较多地使课堂问题地当场暴露,学习者在讨论中不但可以加深对正确理论的理解,还可以不断发现新问题,解答新问题,提高了学习的针对性和实用性,提高课堂教学效率;(4)锻炼了学生们多方面的能力,如文献检索、查阅资料,归纳总结、综合理解的能力以及逻辑推理、口头表达的能力,自主学习的能力等,这些将对今后更好的工作和学习打下良好基础。
参考文献:
[1]谢惠定,郭蕴苹,黄燕,柳波.PBL教学法在医用有机化学实验课教学中的尝试.医学教育探索,2008,7(8):817-818.
[2]石玮玮,阎芳,PBL教学法在卫生学实验教学中的应用.中国高等医学教育,2009,(1):37-38.
关键词:分组式教学;无机与分析化学;教学无机与分析
化学是是研究化学基本原理、无机化合物的性质及其规律和化学分析、简单的仪器分析的方法及其应用的课程,该课程是深入学习其它大学化学课程的基础。目前该门课程是我校化工、轻化、环工、生工、制药等专业的本科一年级学生专业基础课,共80学时,开课时间为第一、二学期,基本操作与化学基础实验24学时,第一学期开设,化学与仪器分析实验36学时,第二学期开设。使用的教材是浙江大学主编的“十一五”国家规划教材。课程组根据学生学习情况和教材的内容将无机化学和分析化学涉及的四大反应和化学反应平衡的内容整合在一起讲授,元素及其化合物性质与分析化学中沉淀滴定原理、氧化还原滴定方法和试样分解结合在一起讲授[1]。无机与分析化学理论课课堂教学中,主要以教师讲、学生听为主,在课堂上学生提出疑问的机会少、相互交流的机会少。在讲到一些理论性较强、较抽象的章节如物质结构基础这一章时,往往有大部分同学觉得很难理解继而丧失学习的兴趣。为了提高课堂学习效果,有必要认清单纯运用讲授法的缺点,改革教学方式,将分组式教学引入到无机与分析化学教学中。
一、无机与分析化学教学中单纯运用讲授法的弊端
(一)不利于学生主体性发挥
在无机与分析化学的理论课上教师往往采用讲授法将知识灌输给学生,学生被动地接受知识,虽然在传授知识方面是高效的,但如果教师讲解知识的过程中忽视学生的体验,往往会使讲授内容枯燥乏味。如果教师在讲授过程中不注重与学生互动,引导学生积极思考,那么这样的课堂对于培养学生的思维能力起不到应有的作用。学生在无机与分析化学课堂上相互交流的机会少,他们作为一个完整的人的广阔发展空间被限制在狭窄的认知领域,他们的情感体验被忽视,他们的个性得不到发挥。容易产生“身在曹营心在汉”的学习状态和厌学情绪。
(二)不能因材施教
学生个体的智力发展水平有很大的差别,不同地区高中化学学习程度也有很大的差异,有的学生没有系统学习过化学,有的学生参加过化学竞赛并获奖,这就需要针对学生学习化学的基础因材施教。而在大班授课时很难做到因材施教,基础差的学生跟不上老师的思路,基础好的学生容易“吃不饱”。往往在讲授无机与分析化学课程时,学习基础好、肯在课后用功的学生和学习基础不好而又不肯在课后用功的学生在几节课讲完之后就会有很大的差别。学习用功的学生能够独立完成作业,课堂上能跟住老师讲课的思路,学习不用功的学生抄袭作业,课堂上不注意听讲。长此以往,会出现学生的两极分化现象,最终影响考试成绩,不利于提高学生学习化学的能力和让每个学生的才能都得到提高和自由发展。
(三)不能有效地激发学生学习兴趣
长期以来,学生习惯于从教师那被动地“听”来知识,依赖于教师帮助分析问题和解决问题,逐渐形成学习上的惰性,不利于学生学习主动性和积极性的培养,沉闷的课堂氛围也不利于激发学生的学习兴趣。教学中往往会形成教师讲课讲得很清楚,学生听起课来很明白,做起题来很迷糊的状况。如果教师“满堂灌”,学生被动听,教师不注重学法指导和启发学生积极思考,就更不能有效地激发学生学习动机。
(四)不利于学生能力的培养
在无机与分析化学课程教学中,传统的教学方式往往是教师一言堂,课堂气氛沉闷,对于上课不提问学生的教师来说无机与分析化学教学的课堂就是满堂灌。这不仅不利于培养学生的独立学习、独立思考的能力,也不利于学生分析问题、解决问题的培养,更不利于培养学生沟通能力、语言表达能力。课堂上既没有学生的合作交流与讨论,也没有深度的思考和判断,以学代思、重学轻思的现象十分普遍,忽视学生在学习过程中的学思结合。实验作为无机与分析化学课程的重要部分对于培养学生的实际操作能力,巩固所学的基础理论知识具有重要的作用,但在基础化学实验教学中学生往往只是照方抓药,虽然基本操作能力得到一定的锻炼,但创新思维并没有得到锻炼、创新能力并没有得到提高。鉴于单纯运用讲授法存在以上缺点,教师探索了分组式教学在无机与分析化学课程教学中的应用,在激发学生主动性和学习兴趣方面取得了显著成效。
二、采用以学生为中心的分组式教学
根据马斯洛的需求层次理论,人除了有低层次的需求如生理需求、安全需要外,还有高层次的需求如尊重需要、自我实现的需要等[2]采用分组教学能够有利于教学中以学生为中心,满足学生更高层次的需求。分组教学是教师将学生分成若干小组,使学生在组内有明确的分工,学生完成自身所分担的任务,通过互相合作共同完成小组学习任务的一种教学方式。在无机与分析化学教学中运用分组式教学能够调动每一名学生参与课堂教学,培养学生的学习积极性,调动学生积极思考问题、充分展示自我,使学生语言表达能力、组织能力、合作能力等都得到提高。在实施分组教学的过程中要注意将学生科学分组、合理分工,对小组内部学习活动严格监督、建立合理的考评机制,同时教师要加强与学生的沟通,注重课堂教学过程中的总结与指导。
三、应用分组式教学的注意事项
(一)科学分组、合理分工
由于是大班授课,因此如何科学地分组、合理分工是教师首先要解决的问题。将学生按寝室分组可以方便学生课后的交流学习,是一种可取的分组方式,经过教学实践证明,采用按学生学号分组、按学生自愿分组、和按寝室分组三种分组方式中,按寝室分组的学生期末考试平均成绩高于其他两种方式分组的考试平均成绩。按寝室分组后,每个行政班有4~5个小组。每小组6名学生。分组后要明确各组员在小组的任务,设立组长1名,负责组织组内的成员学习与讨论等;记录员1名,负责记录小组内各位同学的学习表现;材料员1名,负责收集学生讲课所需的资料;汇报员1名,负责向教师反映组内学生学习情况;检查员1名,负责检查组内学生作业情况;监督员1名,负责监督各组员是否履行自身的职责。组长可以根据组内同学的情况调整各组员的负责事项,教师可以根据情况调整组长。
(二)严格监督、合理考核
学生在小组内的学习及课堂表现,与其平时成绩挂钩,并由组内的记录员协助教师完成平时成绩的记录工作。如主动回答问题的学生平时成绩按回答问题的情况加0~2分。主动讲课的学生按讲解内容和讲课情况在平时成绩中加2~4分。如果学生无故旷课或不能及时交作业等,则该组的每个成员的平时成绩都要扣分[3]。如果在期末考试中某小组学生的成绩没有不及格的,则该组平时成绩每人加1分。
(三)加强指导、注重沟通
分组式教学将一些难度不大的教学内容分成若干部分让不同小组学生自己讲解,一方面加深了学生对所讲内容简介的理解,另一方面使学生的表达能力得到充分地锻炼和提高。这种方式打破了理工科课堂沉闷的气氛,充分锻炼了学生的语言表达能力、团队合作能力,提高了学生的综合素质,增强了学生间的互帮互助、团结共进。将学生分组并布置适当的任务后,教师要加强对学生的指导,告诉学生收集资料的方法,一方面在课前给学生提供必要的讲课资料,如讲课用的讲稿等,指导学生制作PPT,在学生上讲台之前进行必要的试讲把关;另一方面,在学生讲完之后师生进行必要的总结和点评,让学生知道学习的重点,掌握学习的难点,了解讲解过程中哪些是值得肯定的,哪些是存在问题的。
(四)注重总结、及时反馈
无机与分析化学课程总结分为每节课的课堂小结和每章讲完后的章节小结。课堂小结要针对学生课堂讲课情况及时纠正讲解内容及方法上不恰当之处,鼓励和表扬学生讲解独到的地方。章节小结要提纲挈领,以图示的方式(如图1)帮助学生记住学习重点,对教材的内容进行高度概括。要求学生在每学完一章内容后自己将本章内容总结到一张纸上,使学生掌握原子结构、元素与化合物基本性质、酸碱反应、氧化还原反应、沉淀反应和络合反应有关理论及计算,了解紫外—可见分光光度法的原理和方法。对于学生的作业普遍存在的问题及小组内批改作业发现的问题要及时讲解,以免影响后继学习。
四、分组式教学在无机与分析化学教学中的应用效果
(一)增强了学生自主学习兴趣
分组式教学实现了在课堂上从以教师为中心向以学生为中心的转变,从以知识传授为中心向以能力培养为中心的转变,提高了学生的自主学习意识,增强了学生自主学习兴趣。教师在讲前言课时将本课程的学习方法、教学方法讲清楚,做好分组和任务布置。学生在小组学习中互相合作、共同学习,学生间的合作与交流机会增多,提高了学生的学习效率和学习热情。教师提前布置的教课任务增强了学生的主动学习的意识,学生的学习与交流由课堂到课外,让学生提前学习、做“小先生”的方式增强了学生的学习兴趣,提高了学生学好无机与分析化学的自信。
(二)活跃了课堂气氛
让学生分组学习、讨论,讲授部分内容,对活跃课堂气氛起到了显著的效果[4]。课堂上经常爆发出学生们对同学鼓舞的掌声。教师在讲课时经常提问调动学生积极思考,把重点内容转化为问题提问学生。如在学习物质结构基础时四个量子数是一个重点的内容,在学习这部分知识后提问学生四个量子数的取值和意义。教师告诉学生每一组量子数都是薛定谔方程的合理解,一组量子数确定后就能够描述特定的电子运动状态。要求学生将宏观物质和微观粒子运动状态区别开。同时,在讲这部分内容时通过讲一些科学历史故事如密利根油滴实验、光电效应的发现实验等提高学生的听课兴趣。
(三)实现了因材施教
在无机与分析化学课程教学中,为了避免好的学生“吃不饱”,后进生跟不上,教师将搜集到的多个学校的教学课件分享给学生,让学生在业余时间学习。利用分组学习充分发挥不同学生的才智,在小组内学生可以取长补短,化学基础好的学生教基础差的学生,学生间互相学习,利用学生的集体荣誉感激发他们的学习动机,使学生在小组内合作学习与小组间竞争环境中充分发挥自身的潜能,更有利于因材施教。
(四)提高了学生能力
通过分组学习,让学生在组内担任不同角色,讲解部分内容,既培养了学生查阅文献的能力,提高了组织能力和沟通能力,又培养了学生自主学习能力和制作课件的能力,还锻炼了学生的语言表达能力。通过小组内合作培养了学生的团队意识、互助精神,增强了大学生的集体主义荣誉感,增进了同学间的友谊。学生通过承担组内责任、在学习过程中团结协作,学会学习、学会做事、学会做人、学会合作、实现共同进步[5]。
(五)促进了教学相长
让学生走上讲台自己讲授部分教学内容有助于教师熟悉学生的理解方式,更有利于教学相长,进一步提高教师的教学水平。教师作为指导者要尽可能多地为学生学习提供各种信息,因此需要查阅更多的资料并引导学生利用各种教学资源,让学生了解查阅文献的基本方法。教师在课后加强了与学生的沟通和交流,对学生在课堂上讲解的内容给予及时点评并让学生做出评价有利于培养学生的反思习惯。在无机与分析教学中应用分组式教学法并不是完全抛弃讲授法,对于一些难点的内容还是应该以教师讲授为主,小组讨论为辅,否则完全让学生代替教师讲授不容易把难点讲透,学生们听不明白就容易引起畏难和厌学情绪。分组式教学法实现了因材施教,提高了学生各方面的能力,是对传统的讲授法的有益补充。
参考文献:
[1]贾之慎.无机与分析化学[M].北京:高等教育出版社,2008.
[2]马斯洛.马斯洛人本哲学[M].北京:九州出版社,2009:52-57.
[3]张华山,郭小峰.“无机及分析化学”课程教学与体会[J].中国大学教学,2013(10):49-51.
[4]何春元,余维虹.高等数学大班课实施“分组讨论式”教学的实践与思考[J].大学数学,2010(5):15-17.
关键词:独立学院;水分析化学;教学改革
水分析化学课程是针对有些专业课程开设的一项重要的专业基础知识课程,同时也是该专业课程指导老师们指定的核心课程之一。改课程是培养学生们和训练学生在水分析化学课程中学习基本的知识和技能[1],开展该课程有助于学生们掌握水分析化学课程的基础专业知识和实验技能,严格的说还可以强调“量”的基本概念,进而培养改专业课程的学生们严谨的态度和分析问题的能力,为以后专业课的学习奠定扎实的水质分析的科学基础,并且能够处理工作中遇到的简单的实验问题[1]。虽然该专业课程是基础知识课程,但知识概念比较多,还涉及到不少的数学公式推导,所以要求该专业课程的学生要一定的良好学习知识基础。现在阶段很多地区高校中在该课程教学的教学模式和母体学校一样,并没有考虑到该专业学院学生们基础知识和自主性学习相对较弱的特点,所以很难有较好的教学层次的提升。并且随着分析技术和仪器的发展进一步出现了水质分析的新内容和新技术,使用人单位对独立院校给排水专业课程的学生们也有了更新的用人要求,一定要改变该课程的教学模式和教学方法来提高教学质量[2],适应改专业课程用人单位的需求及发展。根据此问题,本文作者从专业任课教师的角度来总结的教学经验,从改变该课程的教学体制、教学方法、考试模式这几个方面重点探讨了在改课程中的教学改革和创新[3]。
1改变教学知识体系
现阶段我校给排水科学与工程专业水分析化学课程采用的教材为中国建筑工业出版社出版的《水分析化学》,授课内容中有水分析的测量与质量保证,化学分析法,仪器分析法这三个方面。水分析的质量保证是对实验数据进行统计分析和处理,通常会用到概率论与数理统计的知识;化学分析法主要包括四大滴定方法,会用到无机化学的知识;而仪器分析法包括电化学分析法、光谱分析法和色谱分析法,会用到物理化学的知识。其中概率论和数理统计知识是保证各种分析方法准确的基础,对实验数据的处理不够科学,在这种数据影响下就会对实验结果产生错误的判断,所以在前期的课程安排中一定要强调概率论与数理统计在教学体系中的地位和作用。化学分析法是以前水分析的主要方法之一。但是随着现阶段科学技术的不断进步,在水分析领域仪器分析逐渐替代了化学分析,成为水质分析的主要方法。传统的教学以讲述化学分析方法为主,介绍几种常规的仪器分析法。随着人们生活水平的提高,水污染环境更加严重,水环境污染样品中有待检测的组分更加复杂,种类多,稳定性也比较差,变异性强,再采用常规的化学分析方法检测没有办法得到较准确的结果,必须借助特殊检测仪器分析的技术和方法才能完成检测[4],水分析化学课程教学正在向仪器化、自动化、各种分析方法并用的这几个方向改变,仪器分析在改课程中占很重要的比例,所以仪器分析部分的教学模式应得到关注和认可。因此,作为专业基础课程教学,水分析化学应适当调整化学分析法和仪器分析法在课堂教学中所占的比例,着重讲授化学分析法的原理和仪器分析法的应用。
2改革教学方法
2.1理论教学改革
水分析化学这门课程理论性与系统性较强,公式计算较多,以我校给排水科学与工程专业为例,如果单一采用传统的教学课程模式会教学课时量不够,教学效率低;但是只单独使用多媒体教学,又会出现教学速度快,学生看不懂公式推导过程等众多问题。因此,理论教学过程中采取板书和多媒体相结合的授课方法。在讲解公式的时候采用传统教学效果较好,利用板书清晰、速度慢的优点,学生们能够主逐步的跟着老师的思维走,过程更容易理解、掌握。而滴定中的实验现象可以通过引进虚拟实验、仿真技术等,借助先进的水分析化学学习软件用多媒体的展现,学生们能更加直观、深刻地理解。仪器分析的知识讲解时,将使用多媒体把仪器的构造完整展现给学生们,更有利于快速、准确地理解分析仪器的工作原理。学生更加直观、形象地掌握知识,达到事半功倍的成效。理论教学过程中增强教学内容专业性和实用性。强化理论与实际相结合,应侧重于讲解水分析的基本原理及其理论,适当减弱公式的推导,重点加强公式的应用。要少讲或不讲内容过时和专业适用性不太强的知识点,例如多元弱酸碱溶液的计算、混合酸碱溶液的计算、金属离子及其络和物的副反应系数等。同时将酸碱滴定、络合滴定、沉淀滴定以及氧化还原滴定放在一起讲述,横向比较滴定突跃、滴定曲线及指示剂变色原理,比较各种滴定方法的区别;讲解仪器分析的过程中,也可以针对原子吸收光谱法和原子发射光谱法进行讨论分析,分子吸收光谱法中的比色法和分光光度法之间有什么不同和联系,它们优缺点是什么都可以用比较的方法进行讲授。通过调整和优化教学内容,在保持经典化学分析内容的基础上,更加突出了专业性和实用性。
2.2实验的教学改革
水分析化学是一门实验性很强的课程,作为给排水科学与工程专业课程的学生,不但能够从事设计、施工等多项目工作基本内容,也要具有科研能力。而其它的化学课程并没有涉及到水处理领域的专业实验教学内容,所以,水分析化学实验的开展至关重要。只有学生们通过自己动手实验,将所学到的知识真正运用到实验操作中去,才是真正掌握了这门课程,因此,实验课程是水分析化学的重要课程。以我校给排水科学与工程专业为例,理论授课教师也作为实验指导教师参与实验教学,授课教师通过学生课程作业以及课堂听课情况清楚了解学生对相关理论的掌握情况,在指导实验过程中有针对性的根据学生对实验结果或实验现象的反应进行详细的解释,有利于学生更深入的理解重要的知识点。如水样中氯离子的测定这一实验中,学生课堂上理解的沉淀就是块状的沉在瓶底的物质,实验过程中学生发现所谓的沉淀就是产生了悬浮物使溶液变得浑浊的现象。除了理论课教师指导实验外,我专业将课程实践部分穿插到课堂学习的过程中。首次实验课要集中讲解实验基本仪器的操作方法,老师要示范并让学生们多加练习,比如:移液管使用方法、溶液的配置、滴定管的使用等几个方面,使学生们能够熟练掌握实验过程中所有实验操作正确的步骤。第一次实验课完毕,课堂教学酸碱滴定和络合滴定原理讲解完毕即进行溶液碱度和硬度的测定实验,同一水样使用不同的滴定剂就能得到两个参数;氧化还原滴定原理讲解完毕即进行高锰酸盐指数和溶解氧的测定实验。这样做无疑可以使得课堂教学和实践达到相互促进,事半功倍的作用。
3更新考核模式
目前,水分析化学的考核仍是以平时表现和考试为主,平时出勤占一定权重,考试内容主要集中在课本,这就造成部分学生平时出勤但不学习不积累,通过考前突击来完成考试。在完成考试后,大部分知识被遗忘,这种现象是所有授课老师不愿见到的。因此,结合此门课程特点,利用“课堂问答-讨论-作业-实验操作考试-闭卷考试”的多元化考核手段,将考核成绩划分为平时出勤、作业、实验操和闭卷考试四个部分,权重分别为10%、20%、20%和50%。课堂问答和讨论作为学生平时出勤的考核指标;作业主要用来考量学生对知识点的掌握程度;实验操作是以一个综合性很强的实验为考核内容,主要考核学生的基本技能;闭卷考试以一学期学习到的理论知识为主。力求公平客观评判,使学生将学习重点放到培养创造性思维和扎实的动手能力上来,突出应用型人才的培养目标。
4结语
通过对天津大学仁爱学院给排水科学与工程专业教学课程的教学知识体制、教学方法、考核模式等几个方面的创新改革[5]和实践研究,本文作者体会到改革和创新该教学模式的能激发本专业学生们学习积极性,也提高学生们独立思考和解决问题的自主能力,同时也激发了学生们学习的潜能和对知识的探索及创新的积极学习热情,使该专业的学生们有了的独立思考、分析、解决问题的能力及科学创新能力。成为了适应社会发展的创新型人才。
作者:王淑静 裴同英 单位:天津大学仁爱学院
参考文献:
[1]张松柏,张智丽,胡霞,等.地方高校独立学院分析化学课程教学改革探索[J].广州化工,2013,41(21):144-146.
[2]张鹏,任伯帜,李学美.关于提高“水分析化学”教学质量的思考[J].当代教育理论与实践,2014(12):10-14.
[3]禹丽娥,彭青林.基于创新能力培养的水分析化学教学改革与设计[J].湘潮(下半月),2014(01):21-24.
关键词:有机化学;生物化学;有机及生物化学;实践教学改革
高等职业院校食品专业的培养目标是使学生掌握食品专业的基本知识、基本技能,具有较高综合素质、较强实践能力,能够适应食品生产企业及相关行业、部门第一线工作岗位需要的高级技术性人才[1]。这样的培养目标,既要强调“高层次”,以区别于中等职业教育,又要强调“应用型”和“一线性”,以区别于普通高等教育。为实现这一培养目标,按照专科教育“理论教学以够用为度”的原则,加大实践教学的力度,同时注意在整个教学过程中处理好各方面的关系。
长期以来,受我国教育教学模式的制约,食品专业四大化学(无机化学、有机化学、分析化学、生物化学)都是独立设课,这种模式存在的问题一是未考虑专业培养目标及专业特点的差异,教学方法、教学内容都不能做到有的放矢;二是课程的内容存在不同程度的重复,给理论教学和实践教学带来许多不便,该加强的基础理论得不到加强,该突出的实践环节得不到突出;三是未考虑到专科生学时学制短、需强化实践技能训练[2]。有机化学和生物化学的整合缩短了学时,使学生有更多的时间学到更多的专业知识,又有合理的专业基础知识结构,为后期学习专业技术核心课程打下基础,又可在进入某一特定职业后仍具有灵活的转岗能力。这不仅满足科技发展和职业领域变化的需要,还可满足个人职业生涯不断发展的需要。
一、实践课程整合的可行性
1.有机化学和生物化学课程的性质、目的和任务
有机化学和生物化学课程都是高等学校食品加工、食品营养与检测等专业的技术理论基础课。有机化学课程的目的和任务是使学生系统地掌握有机化合物的命名、结构、性质等方面知识。生物化学课程是研究生物体物质的组成、结构及其在体内的化学变化,以及这些变化与生理机能关系的一门学科。从两门课程的性质、目的和任务,可以看出有机化学是生物化学的基础,二者具有整合重组的条件。
2.两门课程的内容
有机化学主要是关于各大类基本的有机化合物的化学,生物化学主要是蛋白质、糖类、脂类、核酸的化学及其代谢。无论从化合物的结构,还是从化学反应上讲,有机化学是生物化学的基础,生物化学是有机化学的延伸,两者相互补充。因此,从内容上看,仅仅只是知识的深浅,教学的要求和处理的方法不同。
二、实践课程整合的具体内容
两门实践课程内容整合的基本原则:(1)食品专业培养目标和特点;(2)缩短教学时数,增加实践教学时数,不影响教学效果;(3)有利于教师的教学和学生的学习。
原来课程设置为一年级第一学期开设有机化学,教学时数60学时,第二学期开设生物化学,教学时数60学时,课程体系改革后一年级第一学期就开设有机及生物化学,教学时数80学时,教学时数大大减少。主要内容及学时分配见表1。
三、课程整合,不断深化实践教学改革
课程体系改革后一年级第一学期就开设有机及生物化学的实验,而多数学生的化学基础比较薄弱。因此,教学过程中,我们又从以下几个方面进行教学改革。
首先,我们觉得应给学生打好基础。有机化学部分,着重从有机化合物的结构、命名和化学反应特点上下功夫,让学生体会到有机化合物的基本结构都是以碳链为骨架,只不过由于官能团连在不同碳链骨架上,才产生了种类繁多的有机化合物。在烃中一定要把命名讲透。只要烃类的命名掌握好,以后各类化合物的命名就迎刃而解了。注重分析基本化学反应,部分与生化联系紧密的知识点详细讲解,有的放矢,如酯化反应、烯醇式化合物重排、缩醛反应等。
生物化学部分让学生明确生化是以四大生物分子的结构、功能和代谢为主线的,让学生从总体上来把握这部分内容。生物大分子的结构与功能部分,物质代谢部分在讲授时一般做到条理清晰、言简意赅、突出重点。尽量体现动态生化的特点,使学生了解单个细胞中所发生的某一条代谢途径,让学生了解各条代谢途径之间的相互联系,系统的学习生物化学。
第二,运用多媒体技术与板书相结合的教学手段[3]。有机及生物化学是研究微观的看不到的世界,是一个常变常新的动态世界,理论性强,内容抽象,代谢途径错综复杂且相互联系,知识更新快,使学生感到既枯燥乏味又难以理解和记忆。在充分利用现代化教学方法的基础上,采用必要的板书教学,二者取长补短,取得了良好的教学效果。如在讲解糖酵解时,由于这是学生学到的第一个代谢途径,一定要详细讲解,先采用板书详细分析分子化学结构、能量水平、酶的特性等,让学生体会到代谢途径是生命体的化学反应规律,最后采用幻灯片总结归纳帮助学生理解和记忆。通过多媒体与板书相结合的教学手段,大大提高了学生的学习效率,提高了教学质量。
第三,重视化合物立体结构的教学。立体化学是有机及生物化学中的一个重要组成部分,教学过程中我们始终把化合物的结构贯穿于全书之中,是本书的一个重点和难点。主要包括碳架的空间结构,旋光异构,蛋白质、糖、脂、核酸的空间结构。其中有机化学部分碳架的结构、旋光异构是学习理解生化部分生物大分子结构的基础。同时注重前后知识点的联系,比如在讲解旋光异构体时,可以以肉碱为例,让学生认识到旋光性异构体的生理活性不同,只有左旋肉碱有减肥的功能,而右旋肉碱没有。左旋肉碱为什么可以用作减肥药,是因为其参与脂肪的分解代谢,这样前后知识就连贯起来了。不仅加深学生对知识点的理解,还能激发学生的兴趣,感受到学科发展的动态、进展和成果的应用。当然这些知识的学习需要学生有很强的空间想象力,同时借助模型和多媒体帮助学生理解生物大分子的结构。
第四,教学内容要结合专业课补充相关知识。有机及生物化学课是一门专业基础课,在主要章节教学切题处补充跟专业课相关的知识,以提高学生的实际运用能力。如,在学习蛋白质变性时,让学生认识到,食物煮熟的过程就是蛋白质变性的过程,变性后的蛋白易被消化吸收,豆浆中的蛋白质不变性是制不成豆腐的;讲到酶一章,适当介绍食品加工过程中常用的酶及酶工程相关的知识。
第五,重视实验课教学。有机及生物化学是一门理论与实验密切结合的课程。尽管两门课融合后教学时数减少,但我们提出必须重视实验课的教学。对于一些性质或验证性试验,拍成录像,课堂播放,如烃的性质、酶的底物专一性等。重点放在对学生基本技能的培养,基本实验操作,基本仪器的使用,规范操作手法。开设的实验要能够培养学生技能,如红辣椒中红色素的测定、蛋白质等电点的测定、还原性糖的测定等。实验课教学时数为16学时,为日后其它实验课打下良好的基础。
四、课程整合的可行性的评价
1.教学改革实施成功与否的评价标准有很多方面,但学生考核成绩是一个重要的检验标准
我校2010级食品专业的学生164人,一年级第一学期开设有机化学,第二学期开设生物化学;2011级食品专业学生156人,一年级第一学期开设有机及生物化学,对其期末考核成绩(包括期末考试成绩和实验考核成绩)进行分析研究。采用难度相当的两套试卷测试,2010级平均成绩为70.6分,2011级平均成绩为72.5分,方差分析P>0.05,两者不显著。实验技能考核,2010级平均成绩82.6分,2011级平均成绩为84.8分,两者不显著P>0.05。由此可见,两门课的整合并未影响学生学习效果。
2.专业课老师对教学改革给出了很高的评价
课程改革后,我们走访了专业课老师,对课程整合的改革,他们给予充分的肯定,称课程的整合,并未影响学生的基础知识,削弱学生实践动手能力,反而可以为学习更多的专业课或提早开设专业课提供更多的时间,更好地提高了学生的动手能力。有机化学和生物化学两门课程的重组整合,打破课程间的壁垒,删去重复性内容,突出知识以专业技术课程服务为原则。既为学生打下一定的专业理论基础,又使学生具有较强的应用能力;既有较强的针对性,又考虑到学生个人在专业上的发展。
五、实践课程整合存在的问题及应对措施
1.师资队伍的调整
多年来,由于两门课都独立设课讲授,课程整合后,势必要求授课教师在教学内容、教学手段等方面有所改进,要求教师具有更广的知识面,为完成好整合后新课程的教学,要合理配备师资,要加强教师的交叉专业交叉学科培养[2]。
2.学生化学基础不同
随着高等教育大众化的不断推进和高考科目设置的改革,专科院校招考时对学生高中所选科目没有限制,把未选考化学的学生招进了本专业,导致同一个班的学生化学基础不同,给专科院校的大学化学教学提出了巨大挑战。教学过程中,该加强的基础理论要加强,该加强的动手能力要加强,该突出的专业相关的实验实践环节要突出。教师要了解每一位学生的情况,做到教者有的放矢,学者心中有数,争取共同进步。
3.有机及生物化学内容多,难度大
在调查的252名同学中,70%的学生认为课程内容多,难度大。兴趣是学生学习的原动力,这就要求教师在教学过程中充分激发学生的学习热情。多运用比喻,多联系生产生活实际,多开设实践课,使授课变得生动有趣,师生互动,教学相长,激发学生的主观能动性。对学生的学习始终要给予及时的、耐心的鼓励、指导、辅导,始终激励学生奋发向上。通过老师的鼓励和细心的教授,学生就会喜欢这门课,对有机及生物化学难度的认识就会降低。
当然,食品专业的行业涉及面广、分工复杂、体系庞大,而专业知识所涉及的基础理论知识多而广,我们将继续深化教学和实践的改革,提高教学质量。
参考文献:
[1] 朱珠.高职高专教育农学类食品专业人才培养规格和课程
体系改革与建设的研究与实践[R].吉林粮食高等专科
学校,2005.
[2] 刘彬.环境工程专业普通化学和物理化学融合教学的改革
[J].大学化学,2003,(4):27-29.
刑事科学技术专业基础课主要是指《大学物理》、《普通化学》以及《分析化学》.目前专业基础课教学现状是:教学内容难度较大,内容较多且陈旧,需要理解记忆的理论、原理及公式较多,与实际联系不够紧密,无法突出专业特色,教学方法传统单一等等.导致理论与实践相脱离,影响了课程的教学效果.其次,有相当一部分学生对专业基础课学习的重要性认识不足,主观地认为只有专业课才对将来从事的工作和进一步深造有影响,而基础课的学习与专业课的学习关系甚少,所以常常会抱有“及格就行”的心理.此外,无论是大学物理还是化学,课程内容繁多,也是影响学生学习效果的重要方面.以《普通化学》为例,其涵盖了无机化学、有机化学、物理化学以及部分分析化学的内容,还涉及了材料化学、生物化学、环境化学等知识点,要在51学时内完整的向学生呈现这门课程所应该涵盖的内容,使学生理解并掌握相应的重点难点,同时又要避免“填鸭式”教学,发挥学生的主体地位,调动学生主动获取知识的兴趣与能力,培养创造性思维和科学精神就显得困难重重.为了进一步提高刑事科学技术专业基础课程教学质量,结合近年来教学实际情况,我们对该课程从课程设计、教学方法以及实践环节等方面做了一些改革与尝试.
2教学改革的探索
2.1加强专业基础课程之间的联系,打破课程界线,注重知识的融会贯通在授课中发现,各门专业基础课之间虽然有着学科界线,但知识点有交集,内容上有扩展.比如,在《大学物理》与《普通化学》课程中都会涉及到热力学定律,这不仅是物理课的重点内容,同时也是化学课的重要基础理论.再如《普通化学》的结构化学一章中微观粒子运动遵循量子化规律的内容是学生理解《分析化学》原子发射光谱法的知识基础,同时该内容又属于原子物理的范畴.但由于课程的开设顺序有先后,同一部分内容在不同的课程中所担当的“角色”又不同,各科教师在授课中对其讲解深浅度、难易度、侧重点各有不同,学生每次学习不是恰似“蜻蜓点水”就是只见“冰山一角”,这往往会导致学生虽然在多门课程中都学习过同一知识,但是对知识的掌握和理解不扎实、不全面,这便很容易在学生的知识结构中留下盲点和疑问,甚至会导致概念间的混淆,不利于达到预期的教学效果,更不利于今后专业课的学习.基于刑事科学技术专业基础课程之间在内容上的联系,可以根据授课的先后顺序,在课程设计上对共同涉猎的教学内容进行系统的归纳整理.在先开设的专业基础课中对该类内容进行宏观的介绍和学科重点方面的讲授,而在后开设的课程中教师要有意识的引导学生回顾,运用知识迁移的方法揭示新旧知识之间的内在联系和区别,在专业基础课之间建立知识纽带,从而达到预期的教学效果,并为专业课学习打下坚实基础.
2.2加强与刑事科学技术专业课之间的联系,改进教学方法与手段专业基础课的学习会先于专业课,这虽然符合教学规律,但对于学生来说,由于对专业知识的不了解,无法真切的体会到专业基础课的必要性和基础作用.例如:在《分析化学》课程的第十二章专门介绍气相色谱分析技术,多数教材主要介绍色谱分析技术产生的历史、装置的结构及原理,而对其在刑事科学技术工作中的应用极少涉猎.因此,学生无法了解其实际用途与学习意义,常常导致学习懈怠.为了调动学生的积极性,扩展学生视野,在实际教学中我们可以举以下案例来辅助教学:“在一起恶性杀人案件中,犯罪分子以硫酸和硝酸将多名被害人尸体化为液体随下水道冲走,事后现场勘验检查员在毁尸现场的地沟内发现了数团油状粘稠状的物质,经技术人员初步判断粘稠物可能是脂肪,如何判通过气相色谱的方法来判断粘稠物是否属于人类脂肪?”通过这一案例,我们可以运用PBL教学法引导学生运用《普通化学》中脂类的化学性质来解决这一问题.因为脂肪不容易气化,无法直接使用气相色谱法分析,所以先将脂肪水解,再进行甲基化得到脂肪酸甲酯,然后使用裂解甲基化气相色谱法对其进行分析鉴定,得到的色谱图与人体脂肪的色谱图完全相同(不同种类动物脂肪气相色谱图谱会有明显的差异),进而确定粘稠物正是人的脂肪溶解后被扔进下水道所致.此案例除了可以采用PBL教学方法以外,还可以通过精心设计运用案例教学法,开展课堂讨论和分析,从而提高学生分析问题和解决问题的能力,在实际应用中取得了极好的效果.既加强了专业基础课与专业课之间的联系,又可以极大的调动学生的学习兴趣与主动性,使学生感受到专业基础知识在专业课程中的指导价值,领悟到专业基础知识是公安实践工作的理论基础.实践证明,在专业基础课的教学中,只要在课堂中稍稍涉及一些专业领域的内容,都会极大的激发学生的学习兴趣,使学生思维更活跃,课堂参与意识更高,对相应知识点理解更透彻、记忆更深刻,并且会使更多的学生愿意主动的进行课前查阅与预习,从而达到新旧知识的融汇贯和培养学生的独立性和创造性的目的.同时这种方法还可以为灵活教学方式、培养学生综合能力提供良好的载体,使教师有更大的发挥空间去改进教学方法与手段.
2.3在教育教学中加强对学生科学精神的培养及人文素质教育在科技飞速发展的时代,犯罪种类和手段更加多样、复杂,犯罪分子反侦察能力的提高和高科技犯罪的兴起给刑事科学技术人员提出了新的挑战.单纯的掌握知识和技术,机械性的完成任务,不足以使学生胜任未来的实际工作.培养学生求真务实、开拓进取的科学精神,使学生具备崇尚科学、追求真理、敢于怀疑、百折不挠、勇于探索、客观求实的意志品质和敏锐的洞察力与创造力,无疑有利于学生今后的业务水平的提高,同时也符合公安工作发展的必然趋势.
科学精神和人文素质的养成不是一朝一夕之事,需要教师在教育教学中细致精心的设计和潜移默化的引导.
1)在授课时可以对学科的某段发展历史或著名人物事迹进行简短的介绍,使学生在学习原理与公式的同时能够感受到“动人的故事”和自然科学中的人文情怀.
2)将学科前沿知识带到课堂,使学生了解学科的新发现、新技术(研究目的和应用前景);同时,通过改进教学方法、创新教学模式,为学生开放思维、独立思考创造环境,培养学生敢于质疑、敢于实践、敢于创新的品质与能力.
【关键词】 高职;土建类专业;化学课程;教材;适用性
在五年制高职土建类专业开设化学课程遇到的最大难题是找不到适用教材。为此,汉中职业技术学院专门组成《五年制高职土建类化学课程教材适用性研究》课题团队,准备着手编写一套适合使用的校本教材。一年多来,经过大量查阅编写教材相关的材料,深入土建工地现场全程了解大小工程各个环节与化学相关的知识和应用节点,调查了解化学知识在建筑施工过程中的边际与渗透;倾听设计工程师、工民建工程师、建筑工程师、建筑施工工程师、造价工程师、监理工程师和地质、材料、装修、园林花卉等方面技术人员对工程建设中化学知识的应用感受,经验总结;带上学生到工地采样,回学校在实验室进行试验验证;还从网上征订了十余套相关教材进行比较筛选,杂取众长。最终确定本教材要以行业应用、未来发展、施工实际、职业需求和学生能用可用的原则编选教材内容,以学生认知由浅入深由简单到复杂和工程施工过程为顺序安排教材章节顺序和体例。给五年制高职土建类专业编写这类教材还应当结合教师以往化学教学中的经验体会和学生已有基础,衔接初中化学教材相关知识点,方便学生构建化学知识和应用的框架结构。对编写这类教材,我们把感受较深几个方面的思考总结如下:
一、应当与初中化学知识前后衔接一以贯之
五年制高职教材的化学课内容应当与初中化学课内容前后衔接,一以贯之。应当遵循由浅入深,循序渐进,先易后难,逐渐适应的认知规律。教材内容应当把初中的知识内容有机地编排进去,让旧知识温故迁移,新知识知新渗透,让学生在能够接受理解的前提下,一点一点逐步引申,使学生在不知不觉中迈向新台阶。而现有的教材知识体系缺乏连贯性和系统性,前后缺乏关联,独立性很强。例如,第一章的内容很关键,而现有教材中安排了理论性很强的物质结构和元素周期律,较于初中化学课程,单刀直入,跨度太大。如果先安排几组典型的主族元素如卤素、碱金属的学习,学生了解初步规律后再呈现物质结构和元素周期律,亦步亦趋,自然水到渠成。第二章《物质的量》历来是学生学习的难点,没有过渡,而是直接介绍新的物理量――物质的量,让学生感觉突兀,晦涩难懂。此时学生心理产生畏惧感,从主观上难以接受化学这门课程。
二、贴近生活实际和工程施工应用
五年制高职土建类化学课程教材内容应当将社会生活和生产实际吸纳融通,从生活生产应用中的事例案例讲起,积极主动吸纳当代化学化工领域较新较前沿的成果,正面回答一些新材料、新工艺、新流程、新设备在应用中遇到的新成效新问题。传授这样一些贴近生产、生活实际的应用性知识,一定能够激发学生的学习兴趣,有利于提高他们分析问题、解决问题的能力。例如,建筑施工中的硅酸盐水泥与钢筋的凝固反应、家居装饰中油漆涂料建材对环境的污染、甲醛在装饰材料中的广泛使用、新型建材在施工中的应用、石材的核放射等等。可以让学生从身边的生活中认识一些化学现象。如教材中一般都有硫酸的章节,可以列举硫酸毁容事件,并在教学中带学生到附近的化工厂参观硫酸的生产流程,使学生搞懂二氧化硫对大气污染和如何防治二氧化硫对大气的污染;可以编写漂白粉内容,演示漂白粉的漂白过程;可以编写甲烷内容,列举瓦斯爆炸案例;也应当编写乙烯乙炔的内容,穿插简单实验,让学生亲自动手在未成熟的水果(如青皮香蕉)上喷洒一定浓度的乙烯溶液,让学生感知乙炔燃烧的用途及危害。这些内容不但可以把学生将化学知识与工业、社会生活联系起来,让学生了解到化学的社会意义、经济意义,培养了学生的科技意识,同时也增加了化学学习的趣味性,利于学生兴趣的培养。
三、适应未来职业需要
教材内容在重视必须的基础理论、基本知识学习的同时,以培养学生掌握从事本专业领域实际工作的基本能力和基本技能为主线,重点要为后续专业课的学习打好基础,充分实现和专业课的对接。教材内容必须切近建筑工程,适应未来职业应用的需要,尤其是一些有应用前景的新技术新材料必须要讲到。如:表面活性剂在建筑材料中的应用,分析化学在建筑环境检测中的应用,化学锚栓在路桥托架加固和建筑幕墙工程中的应用,化学材料在古建筑保护中的应用,环氧建筑结构胶黏剂在建筑上的应用,一些改扩建工程中逐步推广应用的化学植筋施工工艺。钢筋的锈蚀与硅酸盐水泥的保护,水玻璃(俗称泡花碱)在建筑材料中的应用,化学灌浆在建筑防水堵漏工程中的综合应用,新型复合材料应用中的化学原理等等。通过查阅全国许多专科以上土建类专业教材,走访建筑行业的资深人士,深入中省大中型工程工地,对校内学生进行调查问卷,对专业课教师和实习学生访谈,分析统计并归纳整理主要的教材内容如合金材料在建筑装饰中的广泛应用;硅酸盐材料玻璃、水泥、陶瓷的化学性质及其在生活生产中的广泛应用等;有机高分子材料塑料、纤维、橡胶、涂料生产使用中的环境保护等;又如苯的化学性质内容虽然不是必须掌握的重点内容,但也一定要通过列举新装修房屋的案例,讲清楚工程中使用的含苯、醛类物质的装修材料对人体的危害等等。
四、突出建筑施工的工程特点
高职教材与普通院校教材的另一个根本性区别就在于一定要突出教材的职业特性。应当提倡以职业行动行业标准为导向的项目教学体例编写教材,要突出以职业能力培养为中心的新理念,对原有的学科知识进行有应用价值的系统整合,老旧的知识,过时的材料工艺宁愿可以丢弃。要加重一些有发展应用前景新成果新工艺新材料的教学比重。教材的职业性就应该从教学的内容中有所反映,不但讲施工原理还应该真实完整地展现工程的施工过程和技术规范,让学习和施工实际紧密结合起来,使教材真正体现职业性的特点。例如,水泥的编写,应该从水泥的制造过程讲起,一直到水泥的凝固与养护。可以给学生提出一个问题:水泥是怎么制造出来的?然后从原料的选购,加工、配料、烧制、验收、标号、出厂等环节,并且每一个环节中工艺要求(如湿度与温度对凝固的作用)、试验规范以及职业能力作为教学内容学习的重点,促使学生身临其境、学以致用。教材中的内容能够不断引导学生引人入胜,既知道来龙,又清楚去脉,带着好奇不断探究,不断按照教材的思路去构建自己的知识体系。
五、在淘汰中增加新内容以适应行业发展需要
老旧的知识,已经淘汰的工艺,高耗高成本高污染的施工技术等虽然也属于化学课程过去多年的必讲内容,但现在已没有应用价值。对于这些内容在新教材编入中宁缺毋滥,能不讲就不讲。教材要有技术创新与产业升级带来的建筑新技术,新知识,新材料,新工艺和新规范的内容,做好基础知识与新材料新工艺的衔接及知识延伸,适应新技术、新工艺、新规范的需要。例如,雷诺护垫技术能够有效保护河床,防止河水冲刷,能够实现对护坡、护岸的绿化和对生态环境的保护,提高河床边坡的稳定性,在灾害性预防工程施工中的应用将会越加广泛,教材中就不能不讲。又如硅酸盐材料一节中,可以适当引申介绍建筑新材料―喷涂速凝橡胶沥青防水涂料,因为这一新型材料已经广泛适用在混凝土、金属、木材、竹制、玻璃等各种材质的基面,无味、无毒,具有特殊阻燃功能,具有广阔的应用前景。又如无机硅渗透型防水保护剂,可用于古建筑饰面、大理石与花岗岩石材饰面、混凝土饰面、石灰饰面、瓷砖饰面等领域,能够保持原建筑物的风格风貌,修旧如旧,强化建筑物的躯体表层,防止进一步风化,无色无味、美好环境、稳定持久等等功能。又如液体壁纸具有无毒环保、耐擦耐火、无污染、寿命长、无异味等优点,是很有发展前景的新材料新技术。又如随着我国钢结构建筑的广泛应用,钢材的抗化学腐蚀、耐锈蚀、耐高温就是必讲内容。
六、要适应学生的接受能力
根据学生的年龄特点与阅读习惯,五年制高职土建类教材内容的展现应该是直观,真实,多角度的,语言风格应该朴素而简洁,版面设计生动,在内容的展现上应该是具有典型性和代表性的。学生在初中阶段接受的化学课教育基本上是为了应试,上了高职后要让他们从初中立刻转变到高职教育是不现实的,我们应该本着实事求是的原则,从学生的实际出发,在尊重学生在初中阶段养成的学习习惯的同时,渗透职业特点,循序渐进,引导他们顺利从初中应试教育学习模式过渡到职业教育学习模式,不可在一年级就开设的化学教材中把一些原理深奥或工艺技术性强、很专业的内容加进去,过分强调理论性和实践性,不但学生学不了,而且容易产生厌烦心理。
【参考文献】
[1] 武琪 王友福.建筑行业新工艺新材料新技术探讨[J].建材发展导向,2014.1(下).
[2] 赵秋堂.浅议五年制高职无机化学课程中的“五个对接”[J].广州化学,2012.9.
[3] 高玉峰.高职学生素质现状调查分析[J].河南职业技术师范学报,2005(3).
[4] 章莺鸿.五年制高职化学校本教材的开发[N].科技创新导报,2011.27.
[5] 高琼英.建筑材料[M].高等院校土建类专业新编系列教材,武汉理工大学出版社.