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关键词:无机化学实验;自主学习;信息选择;独立思考
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1673-260X(2016)01-0234-02
在科学技术飞速发展的今天,社会迫切需要具有实践能力和创新能力的应用性人才,学生由高中到大学存在很多方面的转变,包括学习方式、思维方式等,而大一的时候是实现这种转变的关键时期.高中时期,学生主要注重知识的积累、理解,侧重于理论知识的学习,对于实验现象的感官认知主要是靠观察教师的演示性实验,动手能力相对较弱,理论与实践的结合比较薄弱.而理论和实践相结合的地方恰恰是高校的实验室和实验教学.化学是一门以实验为基础的学科,化学实验是化学理论发展的基础,是检验化学原理的唯一标准,而无机化学实验是基础实验的基础.《无机化学实验》是以实验操作为主的技能课程,它是与理论课《无机化学》相辅相成的,同时也是化工,物化、材料等相关专业的基础课程,该课程是其他后续理论与实验课程的基础和示范,《无机化学实验》课程的建设,对于化学等专业的发展有着极为重要的基础作用和实际意义.该课程开设时间在新生大学一年级,对于实现学生思维能力、思维方式的转变,理论与实践的结合起到极其重要的作用,该具有自己的培养目标、教学思想、教学内容和方法.课程的目标是:在培养学生掌握实验的基本操作、基本技能和基本知识的同时,努力培养学生的自主学习的能力,进而是学生具备创新意识与创新能力.为了提高学生自主学习与动手能力,我们在无机化学实验的教学过程中将课程内容分为三个层次:
1.基础实验:包括基础操作和验证性实验,其目的是使学生规范地掌握化学实验的基本操作和基本技能及一些常见仪器的操作,培养学生观察分析实验现象的能力,能准确诚实记录实验现象与结果,培养学生实际动手能力,逻辑推理能力及解决实际化学问题的实验思维能力.
2.无机材料的合成:如过氧化钙的制备,硫酸亚铁铵的制备等,利用多种方法制备常见的无机材料,通过比较各种方法的优缺点,培养学生的判断能力与自主思考的能力.
3.综合实验:包括实验方案的设计,优缺点的比较,确定实验方案,及最后实验的确定.培养学生独立思考的能力.
1通过基础实验培养学生的动手能力及观察能力
大学无机化学实验是在大学一年级的时候开课的,由于多数学生在中学阶段缺乏扎实而系统的基础实验理论的学习,比如仪器的清洗,学生并不清楚什么样的污渍应该选用怎么样的清洗方式,而且对于玻璃仪器洗涤干净的判断标准也不是很清楚,因此,在无机化学实验开课前,应加强学生对基础知识进行系统学习.而且在实验过程中,我们发现学生对于理论知识与实际实验操作之间缺乏一致性,比如,用滴管向试管中滴加液体,理论知识的学习使同学都知道滴加的时候应该垂直、悬空,而且试管中溶液的量不应超过试管容积的二分之一,烧杯等一些玻璃仪器在加热时不能直接加热,但在实际的实验操作过程中,可能由于紧张等原因,并未垂直、悬空,而且有时候现象不明显的时候学生会不断滴加液体,使液体的量超过试管容积的二分之一.所以,在实验过程中除了要培养学生的动手能力、观察能力,同时还应该加强学生基础知识的系统学习以及理论与实验操作的一致性,规范学生的基本操作,严格要求学生做到规范操作、药品用量精确、仪器操作规范,避免由于错误操作或不规范操作而造成试剂的浪费.在传统的实验教学中,主讲教师在教学中对实验原理、仪器使用方法、具体操作步骤等细节进行详细讲解,而且还要为学生进行实验示范演示,学生只是按照老师的实验示范“依葫芦画瓢”.如在减压抽滤的基本操作,实验老师要讲解基本操作并示范:修剪滤纸,使其略小于布式漏斗,但要覆盖所有的虑孔,并滴加蒸馏水润湿使滤纸与漏斗连接紧密,过滤完之后,先拔掉抽滤瓶接管,后关抽气泵;然后学生依照老师的讲解进行操作至于为什么要这样操作也仅限于老师的讲解.这样就会使一些学生不主动思考,也就更谈不上寻求创新了,因此学生的思维能力和创新能力得不到培养.为了改变这一状态,在实验过程中教师应加强引导,鼓励学生勇于创新、勇于探索、不怕失败,发挥学生的主观能动性,培养他们善于从失败中吸取教训,归纳提炼出新思路的能力.实践也充分证实了只有在实验教学中注重发挥教师的主导作用和学生的主体意识,才能调动学生学习的积极性、主动性,从而提升学生综合素质,包括实验过程中实验台面的整洁程度、时间的统筹安排.
2通过简单无机材料的合成培养学生信息收集的能力
所谓信息收集就是学生观察记录社会显性现象的过程,是科学绘图、信息分析的前提条件.在社会活动中,每个人都是生活的参与者,具备良好的信息收集能力,有助于学生更好地认知社会、适应社会.在无机化学实验中,学生需要收集的信息主要是各种操作所带来的实验改变.提升学生的信息收集能力主要体现在“三理解一掌握”,即让学生理解为什么收集信息,收集什么样的信息,明白收集的信息是否有效,掌握规范的信息记录方法.其中,“三理解”相对容易理解,需要强调的是“一掌握”.众所周知,数据是信息的符号载体,其可以是数字、文字、图像等表达形式.因每个人的认知水平及习惯上的差异,要想让别人了解数据所承载的信息,收集者就必须将收集到的信息转化为人们能够读懂的数据,并对数据背景进行相应地解读,即掌握规范的信息记录方法.对于无机化学实验,信息主要是以表格的形式记录,虽然表格对于大多数大学生都不陌生,但真正掌握其中要点的还是少数.一个完整的表格应该包含以下几部分内容:表格标题、边框、表头、行标题、列标题、数据项等,其中表格标题不能忽略,同时为了方便上下文引用,应在标题前注明表格编号;表格边框应采用实线表示,如果是三线式表格,标题行必须加边框;表格表头应根据实际需要选择合适的形式;表格行标题及列标题要归类清晰,有单位的物理量必须注明相应的单位.此外,如有必要,还需要注明数据收集的环境参数,比如室温、大气压等.总之,在化学实验教学中通过“三理解一掌握”等情况的落实,切实提升学生的信息收集能力.同时,为了拓展学生的知识面,在实验理论知识的学习过程中,教师应当适当的向学生讲述文献资料查阅的方法,增强学生收集材料的能力,有利于后续综合设计型实验及本科毕业论文的进行.
3通过综合实验培养学生自主学习与独立思考的能力
针对无机实验部分,验证性实验较多,实验药品的加入量、加入顺序、每一步会产生什么样的现象教材上都有明确的说明,实验的目的主要是为了规范学生的基本操作和提升其观察、记录实验现象的能力,进而对课本知识进行验证,学生自己主动动脑思考的机会较少,应多开展综合性实验.首先,实验研究项目的选择是关键,选题原则是与实验内容有关但难度略高于学生现有水平,即为学生设置适当高度的台阶通过努力就能迈过,这能激发学生的挑战性.然后,教师的指导作用有几方面:指导学生如何查阅资料;指导学习如何分析资料,找出能为自己所用的有用资料;指导学生如何分析与筛选资料.最后,指导学生撰写实验方案,并按优化的实验方案进行实验.现行的无机化学验教材中,内容多为服务于理论教学而设.而自主创新型实验则能很好地弥补这种缺陷,使学生逐步发展为能够自觉思考,主动发现问题,进而寻求方法解决问题,成为真正具有创新能力的适应社会需求的人才.学校可以设立开放实验室,鼓励学生自主选题并拟定实验内容,再将内容交由教师审定并给出指导意见,在学生独立操作的前提下,于实验过程中给予适当的辅导和帮助,最大程度上培养学生的自主意识和创新精神.鼓励学生参与教师的在研科研项目也是一个培养创新型人才的有效方法.课堂实验以经典和验证性的实验培养学生的动手能力和观察、记录现象的能力.通过让学有余力的学生在课余时间参加在研项目,可以让他们了解本学科最新的研究方向和研究方法,促进学生创新性思维的养成.
4在实验过程推行微型化实验的进行
无机化学实验对仪器设备的要求非常低,但在实验过程中需要大量的化学试剂,特别是一些性质实验,如:离子的鉴定与分离,如果使用不当会造成较为严重的环境污染,因此,除了在实验过程中要培养学生的动手能力及观察能力、信息收集的能力、自主学习与独立思考的能力,还应培养学生把绿色化学的观点贯穿在实验的整个过程中,一方面可以节约药品,降低实验成本,另一方面可以减少污染,保护大家的身体健康.为了既可以明显的观察到实验现象,又可以减少对环境的污染,在实验过程中,除了妥善处理废气、废液,也应该推行微型化实验,比如在离子的分离与鉴定的实验中,最初用到的是试管,药品的用量较多,实验后期的要处理的废液也比较多,如果处理不好会造成重金属离子污染,后来改用井穴板,根据沉淀的颜色选用不同颜色的井穴板,既可以明显的看到实验现象,又可以减少药品的用量,减少对于环境的污染.在实验过程中除了,培养学生的观察能力、动手能力、信息收集能力以及培养学生环境保护的意识,为了更好的培养学生独立思考的能力,在每次实验结束的时候,最好应该给学生留出一些时间,让学生对实验过程中的一些环节、现象进行思考,与老师探讨一些自己解决不了的问题,同时还可以将自己在实验过程中的经验与教训进行总结,与同学分享,通过这种方式逐渐提高学生分析问题、解决问题的能力.在无机化学实验培养学生独立思考与创新能力的同时,我们也应该继续关注大学化学实验的改革,不再将化学实验明确的分为无机实验、有机实验、分析及物理化学实验,而是按照实验的难以程度及对仪器的依赖程度,将实验分为基础实验、综合实验、设计实验等,在基础实验中主要是基本知识的学习、一些简单仪器的使用,如天平、烘箱以及一些蒸馏装置的搭建等,锻炼学生的动手能力、观察能力.这样避免像酸碱滴定此类的实验重复开展.
5结语
总之,虽然无机化学实验作为一门与中学化学教学密切联系的基础课程,但是在无机化学实验的教学过程中,通过对基础知识的系统学习、实验内容的调整,实现对学生动手能力、自主学习能力和创新能力的培养是有可能的也是非常必要的,同时也应该培养学生的环保意识。
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关键词:天然药物化学;学生自主学习模式;教学实践
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)53-0279-02
天然药物化学是高等院校在中药学专业开设的专业主干课程,同时也是中药学专业本科毕业生工作时必备的基础知识。现阶段,从天然药物中发现的结构新颖、生物活性显著和不良反应小的先导化合物已经成为新药开发的重要资源库,国内医药企业对中药新药研发都投入了巨大的人力和物质资源。因此,天然药物化学课程的学习对于中药学专业学生在就业竞争力上应该能够提供非常开阔的学术视野、扎实的基础知识储备和极强的实验动手能力。尤其是沈阳药科大学的天然药物化学课程在国内药学类高等院校中开设较早,并且成为国家级精品课程已有近十年的时间,同时作为我国第一个天然药物化学专业博士的培养单位,在教学人才储备和梯队建设、教材和教学资源网络共享平台建设方面都处于国内的领先地位。然而,近年来中药学专业毕业生就业形势并不是很乐观,很多的毕业生反映所学专业知识面相对狭窄、自主设计实验能力欠缺、利用所学专业知识对实际工作中出现的问题进行分析的能力还有待进一步提升等问题。
通过对以上问题分析不难发现,一方面,天然药物化学课程在内容设计上仍然固守几十年前的大纲和思路,而没有引入近十年国内外该领域最新、最热点的研究内容和方法,拓展学科领域外延,设计交叉立体的教学内容,扩充学生知识面并引起学生对该课程的学习兴趣,我们将此归结为应该让学生“学什么”的问题。另一方面,教学中我们发现学生大多反映在天然药物化学课程教学之外,不能较快地寻找到适合自己知识水平的学习方法,不能很好地理清思路和重点内容,并对课程学习产生懈怠,这说明教师在授课中不能帮助学生建立起良好的自主学习能力,我们将此归结为让学生“怎么学”的问题。
针对在天然药物化学课程中“学什么”的问题,国内一些教学工作者也提出了一些值得借鉴的建议[1,2],但缺乏在本科生教学工作中的教学实践。针对如何提高本科生自主学习能力的问题,国内药学工作者也提出了一些新的理论[3],并且在《无机化学》等基础课程中开展了以培养学生自主学习能力为导向的教学实践[4],但缺乏在天然药物化学等专业性较强的课程中的教学研究和实践。因此,我们提出在本科生天然药物化学教学中尝试进行教学内容和教学方法的改革,着力解决目前课程教学内容与该领域研究进展脱节、学生对课程学习兴趣度不高的问题。
一、精选专业研究热点,提高学生浓厚学习兴趣
在色谱学和波谱学技术飞速发展的不断促进下,提取分离和结构鉴定等天然药物化学传统研究内容已经逐渐变成一种成熟的研究手段,而目前该领域的研究已经转向和中医药学、生物学、海洋科学等学科高度交叉之后产生的一些新的范畴,如中药复方代谢组学研究等。如果能够在本科阶段就引导学生对这些新的研究方向有一定的了解,一方面可以借此提高学生对课程的学习兴趣,另一方面也可以让中药学专业的学生对未来选择就业方向或读研方向进行提前准备。
根据国内外天然药物化学近年来主要的研究热点方向,结合课题组目前的主要研究内容,我们选择了十个专题向学生进行了介绍,包括其和中医药学交叉后产生的:(1)中药复方药效物质基础研究;(2)天然药物化学在中药炮制研究中的作用;(3)天然药物化学在中药质量控制研究中的作用;(4)天然药物化学在中药GAP研究中的作用;(5)中药现代化的机遇与挑战,其和生物学交叉后产生的研究;(6)代谢组学在中药药效物质基础研究中的应用;(7)代谢组学在毒理学中的应用;(8)代谢组学在疾病诊断中的应用,其和海洋科学交叉后产生的研究;(9)海洋药物研究的机遇与挑战;(10)天然药物化学在新药研发中的作用。这些专题的介绍使得学生在书本知识外,对天然药物化学课程有了全新的认识,许多同学开始关注自己感兴趣的专题并在课下查阅资料。
由于课堂教学时数有限,而由教师逐个深入讲解又无法调动学生的积极性和主动参与,因此我们将课堂小组讨论的形式引入了专题的讲解。
二、合理安排课堂讨论,激发学生创新思维潜能
小组讨论式教学在国内外专业课程教学中一直得到广泛的认可。该方法不仅可以将教师和每一个学生都置于活跃的课堂气氛中,充分调动学生的参与度,而且打破了教师和学生在教学活动中的固有角色,让学生尝试扮演课堂组织者,从而激发学生的创新思维,而学生在思想交锋之下碰撞出的火花,也是学术进步的重要动力之一。
课堂讨论具体实施方案包括:①对于参与此次教学改革的四个班级的学生我们进行了5~6人的分组,然后由学生选择专题内容并进行组内任务分解,包括前期文献资料搜集、组内文献讨论、幻灯片制作和讲解等;②教师对课程学时安排进行调整,将部分章节内容进行压缩后调整出3次课,共6学时供学生进行专题汇报和讨论;③组织教改组成员对学生专题报告情况和每位组员的现场表现进行考评,最终以20%的比例计入期末最终成绩;④对学生查阅的文献资料和制作的幻灯片进行整理归纳并存档。由于在前期学生的学习积极性已经被充分调动了起来,并且教师营造了轻松活泼的教学氛围,因此课堂讨论收到了比较理想的结果:①学生参与度高――在每组汇报人讲解完毕后,其他组员都会针对幻灯片中的某一个问题进行详细解释或者阐述自己的独到观点;②问题讨论比较深入――通过汇报发现部分学生能够比较系统而又多方面地对一个问题进行讲解,说明其对文献的解读能力得到了提高;③学生创新思维得到锻炼――在集体讨论中,一些聆听讲解的同学会提出针对性很强的问题,而这些往往就是该研究目前的瓶颈,有些学生还会提出自己有创新性的解决办法。
课堂讨论在学生中产生了浓厚的学习气氛,也充分激发了每位学生的创新思维潜能,这也为下一步教师引导学生建立自主学习模式作了很好的铺垫,而教师在其中的作用是通过师生互动平台的建设来发挥的。
三、搭建师生互动平台,建立学生自主学习模式
在传统的本科教学中,师生的交流仅限于课堂教学活动中。而在课下,教师忙于科研任务而疏于主动和学生进行课程内容或教学方法的沟通,而学生在学习中遇到了知识难点或学习方法上的困惑也没有向教师及时请教的渠道,这极大地阻碍了学生课下进行自主学习。
通过多年的教学实践总结出教师在本科生自主学习模式建立中应起到如下作用:①在课堂教学中,应向学生说明该课程的作用,使学生遇到知识难点时,知道阅读哪方面的资料;②在一章节讲解结束后,应该用简略的图示将重要的知识点串联整理,使学生对其内容有全面、深刻的理解;③应该将有联系的各章节内容穿插整理形成练习题,及时发送给学生并且能够对学生解答的情况进行及时了解,展开有针对性的讲解。而这些作用的发挥,都需要依赖课下教师和学生互动的网络平台。如授课之初即建立了师生公共邮箱,通过这一平台,教师在结束一章节内容的讲解后,即将自己总结的学习要点和学习方法,以及思考练习题及时上传,学生可以通过邮箱向教师传送思考题解答情况或提出自己在本章节学习中的难点,教师针对这些反馈及时回复邮件进行解答或针对有共性的问题在课堂上统一讲解。
在2~3章的讲解之后,该邮箱已经得到了学生的广泛认可,利用率不断攀高,而授课教师也从学生的反馈中受益,课程的讲解越来越有的放矢。更为重要的是,学生通过课下和教师的沟通,已经逐步找到了天然药物化学学习的窍门,建立了适合自己的课程学习方法,从而使学生在课堂听课时能够跟上教师的思路,课下自主学习针对性更强。
通过以上三个方面的教学实践,我们基本形成了在中药学专业学生天然药物化学教学中如何培养学生对该领域各研究方向的兴趣、调动学生学习积极性及引导学生建立自主学习模式的方法,基本解决了学生“学什么”和“怎么学”这两个问题。该项实践活动在学期中受到学生的广泛好评,而在学期末也收获了可喜的教学成果。中药学和中药资源与开发专业四个班级学生的天然药物化学课程考试及格率达到了95.8%,而优秀率(≥90分)则达到了16.7%,而在之前,天然药物化学一直是中药学各专业学生及格率较低的一门课程。更为重要的是,通过对天然药物化学这门专业课程的教学改革,我们初步构建了本科生自主学习模式,而这为中药学和药学其他专业课程的教学提供了可贵的参考。
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传统研究生实验教学的学术化和程式化培养方案,严重制约学生的实践能力。该文从现代化学分析技术课程教学及研究生培养的现状出发,以学生研究前沿的文献资料作为新的教学内容,利用实验室的先进仪器,组织学生自带样品进行测试,采集并解析图谱,建立教学案例(卡片库)。该课程教学内容及教学方法的改革,有利于提升研究生的创新意识,增进其操作技能,为后续科研论文的顺利开展奠定基础。
关键词
现代化学分析技术;研究生培养;实验教学改革;能力
研究生实验教学是高等教育人才培养体系中必不可少的一个环节。传统的研究生实验教学培养方案,通常采用已有的学术研究成果,进行验证式实验教学,并按照实验教材的顺序程式化进行。这种实验教学模式,内容乏味,很难提高学生学习的兴趣和实践能力。研究生实验教学的目标是培养学生的实践动手能力,提升学生的创新激情,进而培养其独立自主的创新能力[1-2]。因此,需对其现有实验教学模式进行大胆改革。华南理工大学十分重视研究生实践能力的培养,提高研究生动手能力,自2010年起,独立设置了化学类研究生2个学分的选修课———“现代化学分析技术”课程。该课程作为现代物质结构分析的一个重要手段,在各领域中得到了广泛的应用,已成为鉴定各种化合物以及测定其结构的最常用方法。通过该实验课程的学习,极大地提升了学生对学科前沿知识的认知,培养了学生的实际操作技能,同时为其后期的科研论文的顺利实施打下了良好的科研基础。本文阐述了在该课程教学改革方面的探索与认识。
1化学研究生创新实践现状
1.1现代化学分析技术课程现状
在国内外,“现代化学分析技术”通常作为化学、化工、生命科学、材料科学、环境科学、医药食品等诸多领域的硕士研究生专业基础课。一般侧重介绍光、电、色、磁等物理化学方法基础理论知识;通过授课培训、实际操作等方式,向学生讲解每一台仪器设备的基本内容,让学生在较短的时间内了解仪器设备构成,培养学生独立操作如核磁共振仪、X-射线衍射仪等贵重仪器设备的能力,为其从事科研工作打下坚实的基础。在华南理工大学,现代化学分析技术课程作为化学与化工学院硕士研究生的学位选修课,是圆满完成硕士学位论文的基础。目前,开设该课程的专业主要有:有机化学,应用化学,分析化学,无机化学,物理化学,化学工程等。自2010年开设以来,该课程深受各相关专业硕士生的欢迎与好评(每学期约有60位研究生选修),同时吸引了本院和外院的博士生来旁听。甚至有许多学生是带着科研任务中遇到的实际问题来听课和参与讨论的。该课程的开设,不仅帮助学生解决实际科研中存在的诸多问题,而且能大大提升学生利用现代化学分析方法和技术解析化合物结构的能力。
1.2化学研究生实验平台现状
当前,随着全国研究生招生规模的不断扩大,高等学校发展层次不平衡。如“985”“211”学校,教育部及地方投入了大量的资金,构建了一流实验平台,并从国内外引进大量的高素质、高水平科研人才,为研究生创新平台的建设、研究生创新能力的培养打下良好的基础;而普通高等院校,由于财力的原因,实验设施简陋、老化,很难适应现代实验分析的需求;研究生导师自身因为科研资金有限,导致研究生从事一些低水平、重复性的科研工作,这不仅浪费人才资源,同时使学生实践能力、创新能力的培养大打折扣。另一方面,当前研究生教育只重视传授基本理论和方法,较少关注现代技术的不断创新和根据研究生导师的研究方向、结合研究前沿进行创新实验教学。学生常常只是依照老的实验教材,进行验证式的实验操作,不仅适应不了现代化学实践的需要,而且对学生创新兴趣、创新能力的培养产生消极影响。基于化学分析与实验技术在现代相关领域研究中所起的重要作用,结合我校实际情况,并从化学化工、生命科学、材料科学、环境科学、医药食品等相关专业的发展趋势来看,迫切需要加强研究生现代化学分析技术课程的改革,建立其大型仪器测试创新实践基地。
2化学研究生创新实践教育举措
2.1推动教学内容和教学方法的创新
化学分析方法发展迅速,教学应该引入最新知识。当今社会,科学技术不断进步,科研成果不断涌现。与此相对应,现代分析仪器日新月异,分析手段不断创新,因此,二者有机结合,就能快速、有效地推动研究生的认知能力、并提升其研究水平。为适应新发展,“现代化学分析技术”课程教学应该以导师的研究方向为指导,以最新相关文献、资料等为教学内容,建立新的分析方法,使学生初步掌握现代仪器的基本原理、操作规程及步骤,以及对实验结果的分析和判断,培养学生解决实际问题的能力,为学生从事后期科研论文的工作打下坚实基础。教师结合本校相关领域的课题,整理和收编科研实践中的谱图以及采集和解析谱图的经验,建立相关教学案例(卡片库),使学生有更多机会进行有效的实例演习,以提升学生解决实际科研中所遇到问题的能力。“现代化学分析技术”课程不能囿于现有教学模式,但又不能完全脱离。在理论教学上需重视教学内容的新颖性、先进性,在实践教学上需结合现代仪器的新特点、新方法,是一种全新新型教学模式。该课程共开设32学时,其中,教师课堂理论讲授16学时;设计性、创新性实验16学时。课堂讲授包括:大型仪器实验室安全及现代化学分析技术现状与发展趋势(2学时);紫外、红外光谱仪(2学时);气相、气-质联用仪(2学时);离子色谱、高效液相色谱仪(2学时);原子吸收、等离子体原子发射仪(2学时),热重差热联用热分析仪(2学时);粒度仪、X-射线衍射仪(2学时),以及核磁共振仪(2学时)。在16学时的设计性、创新性实验中,着重加强实践教学,提高学生综合技能的培养。由于X-射线衍射仪和核磁共振仪的价格比较昂贵,在国内多数开设的仪器分析课程中,甚至学生在实际科研中,学生没有机会动手操作这些贵重仪器。而在国外,这些仪器对研究生,甚至本科生都是开放的。为了提高本校研究生的综合技能和素质,该课程利用化学与化工学院的资源,组织学生带上自己科研中的样品进行操作培训,采集样品图谱。在教师的现场指导下,学生能快速掌握从选择合适的分析方法,准备样品,采集图谱,处理数据到最后解析图谱的一般程序。研究生实验教学实施5年来,取得了较好的教学效果。如核磁共振仪,学生学会了利用Mestrenova谱图处理软件处理核磁原始数据的能力,运用ChemDraw进行谱图模拟、进而进行谱图解析的能力,使学生深刻认识到二维谱图在结构鉴定中的重要作用,提高了学生谱图分析和解释问题的能力。
2.2推动大型仪器测试创新实践基地建设
近年来,为适应新形势发展,国内各高校纷纷投入巨资建设新型实验教学实践基地,积极开展科技创新活动,为研究生实验教学新模式提供创新平台[3-5]。实验室经过学校多年的财经投入,拥有了一批先进的大型仪器设备,为广大教师、研究生科学研究和实验教学建立了较好的测试创新实践基地。该基地的大型仪器设备主要包括:用于样品结构和组成表征的红外、紫外、核磁共振仪、X-射线衍射仪、等离子体原子发射光谱仪、离子色谱仪等;用于样品高效分离的气相色谱-质谱联用仪、高效液相色谱仪等;以及样品热物性、粒度、电性分析的热重-差热联用分析仪、粒度仪、电化学工作站等。多年来,这些大型仪器设备一直向广大师生开放,实现科学、规范地为教学科研服务,取得了丰富的科研成果[6-7]。依托该实验平台,教师不断地丰富实验教学内容,提高实验教学工作水平;学生依据其研究方向、结合学术前沿,进行相关内容、产品的测试,不仅为其后期研究课题的选题打下良好的科研基础,而且通过课程实践,极大地提升了学生对相关仪器设备的自主学习能力、动手操作技能,培养学生的观察力、开拓创新意识,提高创新水平。借助该实验平台,教学与科研有机融合,完善了人才培养方式与创新教育模式。创新型化学研究生的培养,不仅能为研究生解决实际科研问题、提升学生动手能力、创新能力,而且随着大型仪器创新平台合理利用,将为社会提供更多的创新性科研专门人才,产生巨大的经济效益和社会价值。以信息工程学院核磁共振仪为例,随着核磁共振仪的开放共享,为学院化学、化工学科、特别是化学的发展带来了质的飞跃。如核磁共振仪自2010年开放使用至今,几乎满负荷运转,使用机时数达4.6万,测试样品数约15万个,发表SCI一区TOP科研论文达80余篇,外部专用索引(ESI)进入国际前1,为我院化学学科首次进入世界大学前200强做出了应有的贡献。
2.3提高学生综合素养和择业水平
目前,化学研究生择业的主要方向为化学、化工相关企业、科研机构及高等院校等。这些行业考察并接纳学生的主要依据就是学生的综合素质及科研能力。如结合导师研究方向和科学前沿,学生能独立开展文献检索,并能初步提出科学问题;学生在教学实践中养成良好的实验观察、数据记录习惯;培养学生团结协作、实事求是的科研作风等;科研素质提升的外在表现就是学生科研能力的提高。如查阅文献、提高科技英语阅读、写作的能力;学生在测试过程中观察能力、分析能力、特别是动手能力的培养;撰写实验报告的能力等。现代社会是知识经济和市场经济的有机融合。化学研究生为适应这个开放、现代、繁荣的社会,顺应这个发展潮流,需提升自己的综合素养和技能,使自己在将来的择业上立于不败之地。华南理工大学为化学研究生开设的新型化学实验课程教学,就是为学生后期顺利开展研究课题提供预演。学生借助新型实验教学实践平台,进行独立上机操作,不仅能验证实验测试原理、测试方法及测试步骤,更能培养掌握和操作大型仪器设备的技能,掌握现代先进仪器的检测手段,为将来走向工作岗位打下坚实的基础[8-10]。
3结束语
研究生是我国发展生产力、进行科技攻关的主力军。化学研究生是化学、化工、材料、环保等领域的中坚。传统实验教学模式已无法适应这变化多端、日新月异的科学社会。因此,对现有实验教学内容和方法的改革势在必行。化学实验教学改革立足学术前缘、结合导师的研究方向,以高校现代先进仪器设备作为教学平台,通过独立上机的操作方式、结合课堂理论,培养学生独立从事科学研究的能力,提升学生从事科学研究的综合素养,形成了以学生为主体的实践教学模式[11-12]。为学生更好地融入创新型社会打下牢固的基础。
作者:梁向晖 钟伟强 毛秋平 单位:华南理工大学化学与化工学院
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关键词: 高分子化学 教学改革 教学创新
高分子化学是高分子专业理工科学生的必修课,也是高分子科学及材料科学的理论基础,在高等学校化学相关专业占有较大比重,与无机化学、有机化学、物理化学和分析化学并列成为第五大化学。因此,如何利用有限的教学时间和教学资源有效地将高分子化学专业知识传授给学生,并能够指导实践应用,已成为众多教学工作者的共同目标。作为一名高分子化学的教师,笔者在讲授高分子化学课程中,对课堂教学方式与方法,多媒体教学手段,实验教学,以及与生产生活的结合等方面进行了探讨和思考。
1.教学与科研讲解相结合
高分子化学是一门年轻的学科,发展历史较短,许多理论尚不成熟。随着时代的不断进步,新的聚合方法和新的合成技术不断涌现,对传统的高分子化学概念提出了挑战,同时也导致高分子化学教材的更新不能与科技同步。因此,在教学中,教师可以及时在传统教材内容的基础上补充近年发展的关于高分子化学的前沿科学技术和研究方法,结合国内外科研的最新研究成果和动向进行介绍与讲解,使教学内容始终跟上时代的步伐,开阔学生的视野,激发他们对高分子化学课程学习的热情。教师还可以推荐一些期刊、数据库和书籍,引导学生根据自己的兴趣自主学习,扩大学生的知识面,积极探索高分子化学的新领域。此外,在课堂上,对本专业老师的研究项目及最新研究成果进行介绍,如在配位聚合的讲解中,笔者就结合自己的研究方向,讲解通过开环易位聚合及非环二烯烃易位聚合方法合成不同拓扑结构的可降解聚合物用于纳米材料和生物医药。同学们对高分子化学的某些知识有了更深的了解,从而调动了学习和科研的积极性、主动性[1]。
2.多媒体和板书授课相结合
高分子化学中聚合反应机理与动力学理论比较抽象,难以理解[2]。多媒体教学作为一种当前基本普及的教学手段,可以实现传统教学无法实现的动态与三维效果,将高分子化学中微观反应历程形象逼真地显示在屏幕上,大大增加单位时间内学生掌握知识的数量。此外,对于工科院校高分子材料专业的学生,毕业以后多数去工业研究部门或工厂工作,除了要掌握理论知识外,还要将理论与实际相结合。因此,在高分子化学的讲授中应加入一些聚合物生产工艺部分的内容,对于这些内容的讲解,都涉及生产流程,应用Flash作出动态的流程图,帮助学生了解实际的生产过程,为以后的工作打下基础。然而,先进的教学手段不等于能达到良好的教学效果,关键在于多媒体技术如何与传统的教学手段相结合,从而实现它应有的价值。讲授中发现,有很多需要理论推导的公式,例如自由基聚合中关于聚合动力学公式的推导,通过多媒体与板书相结合进行讲解,学生能够更容易理解和掌握。首先利用板书对相关公式进行详细推导,一步一步地传授给学生,然后与多媒体结合讲解,并进行归纳和总结,这样可以将结果表示得更清晰明确,更有助于加深学生对公式的记忆。
3.探究式与启发式教学相结合
高等教育的任务不仅是传授知识,而且要教给学生学习知识的方法,让学生积极思考,充分发挥想象,勇于探索和创新,培养自学能力。教学是教师和学生的双边共同活动,在教学时,教师应经常向学生阐明“弟子不必不如师,师不必贤于弟子”的道理,引导学生自由发表观点,从而拓宽学生思路,变被动学习为主动学习,培养他们的语言表达能力和归纳总结能力。在课堂上,教师采用讲授、提问、练习、讨论相结合的互动式教学启发学生,学生积极参与。这样不仅活跃了课堂气氛,而且学生感到上课很轻松,渐渐对该课程感兴趣,从而促进对知识的理解和探索。如教师可以在课堂上就某一主题或知识点专门进行讨论,大家畅所欲言、各抒己见,培养发散思维能力。此外,还可以让学生走上讲台,参与到教学工作中。例如在讲到连锁聚合反应时,科研将学生分成小组,各自选择一种聚合反应,学生通过查阅文献,制作多媒体在课堂进行讲解,其他同学向其小组成员提问。通过文献调研、讲解、回答问题,锻炼学生学习的主观能动性与综合能力,对学生基本的科研能力进行培养,老师也能从学生图文并茂、生动形象地演讲中获得很多新的知识[3]。
4.理论知识与实验教学相结合
化学是一门以实验为基础的科学,在化学教学中,实验占有十分重要的地位。高分子化学实验是高分子化学理论教学课程的重要组成部分,也是工科学生理论联系实际的纽带。实验教学不仅能使学生更好地理解课程中的理论知识,而且对提高学生学习本课程的积极性,培养学生的思维能力,操作能力,观察和解决实际问题的能力也有着极其重要的作用。高分子化学重点讲述聚合反应的机理和实施方法,其实验结果往往得到的是一些聚合物产品。我们可以选择一些和学生平时生活、学习关系紧密的实验内容来做。比如,以前我们开设了“聚甲基丙烯酸甲酯的制备”实验,目的是让学生了解和掌握自由基聚合反应的原理及反应条件对产物性能的影响,在实验中发现,学生的积极性并不高。学生反映不了解聚甲基丙烯酸甲酯是什么东西。为此,我们将这个实验换成“聚乙醇缩甲醛的制备”这个实验,同学们的兴趣一下子提高了许多。因为他们了解到这就是平时用的胶水,在实验过程中尤其积极认真。很多同学还带着空瓶子,做完实验将自己制得的样品带回去。这虽然是一个实验的调整和改变,但是通过这些,不仅使学生进一步学习和掌握了高分子化学的相关理论知识和高分子化学实验的基本操作,提高了学生做实验的积极性和主动性,而且使学生深刻认识到了高分子化学是一个和人们的日常生产生活息息相关的学科,激发了他们对该专业的热爱[4]。
5.高分子化学与社会生活相结合
以塑料、橡胶、纤维、涂料等为代表的高分子材料与人类社会的生产实践密切相关,且已经深入到日常生活的各个方面。然而,目前许多高校在讲授时,对基础理论方面的介绍非常系统、深入,但在高分子的应用和日常生活的联系方面相对弱一些。因此,教师在进行理论教学的同时,应结合高分子的特点,注重积极联系实际的生活和应用,在传授学生理论知识的同时,还要培养其对身边各种聚合物的认知能力。例如,在第一次上课时,可以介绍身边的高分子材料,看到保鲜膜就知道是聚乙烯,看到一次性饭盒知道是发泡聚苯乙烯,看到塑料杯子、盆子就知道是聚丙烯等,掌握一些基本的生活技能。此外,有些高分子材料还能很好地引出课程内容。比如女生都非常熟悉的尼龙袜就是缩聚反应的典型代表――尼龙。此外,还可以提示学生在买鞋的时候,如果售货员告诉是聚氨酯材料的,你就可以知道并不是天然的“皮”,而是人工通过缩聚反应合成的高分子材料。在教学过程中,还应当密切结合社会热点与时事。如当前我们国家面临大量废弃塑料难以降解造成严重的白色污染问题、2010年上海市静安区“11.15”重大火灾等,培养学生社会的责任心、思考能力和研究能力[5]。
教学方法的改革是高校教育改革的重要组成部分。创新精神与实践能力的培养是一个长期的过程,需要对教学过程中的各个环节认真研究,层层贯彻。随着教学改革的不断深入,我们将继续探索,总结经验教训,为培养优秀的应用型创新人才作出不懈努力。
参考文献:
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【关键词】化学课程 高职 教改 现实基础
作为专业基础课的化学课程,在化工类、环境类、印染类专业的课程体系中扮演着不可替代的功能。但在高职教育大环境下,高职化学课程在教学改革中似乎滞后了。究其原因是多方面的,但缺少对化学课程地位的深刻认识,以及未来系统观下来解构专业课程体系,则是其中的根本原因。
众所周知,化学课程一般开设在大学一年级,在课程讲授中贯穿着理论教学和实训教学两大板块,而各自的板块所承担的功能又是支撑专业课程教学的基点。特别是在实训教学板块,通过实验操作所培养起来的动手能力,更是相关专业岗位技能的核心组成部分。由此,分析高职化学课程改革的现实基础,并对实践模式进行优化便构成了本文立论的出发点。基于以上所述,笔者将就文章主题展开讨论。
一、对高职化学课程的功能认识
需要在系统观的基础上来认识高职化学课程的功能,即对该课程的主体功能和衍生功能。为此,以下便在这两个方面进行认识。
(一)化学课程的主体功能方面
高职化学课程一般涵盖了无机化学、有机化学、分析化学等内容板块,而这些内容都将为学生学习其它专业课程建立知识体系。作为理论与实践并重的课程,化学课程将整合学生在中学阶段所学习的化学知识,并在具体内容设计上更加突出行业技术要求。这样一来,就可以在知识的规范性上培养学生的专业意识了。
(二)化学课程的衍生功能方面
化学课程的衍生功能则是当前同行所忽视的,这实则与高职教育的理念相联系。根据姜大源的“基于工作过程导向”的教育理念,化学课程在教学模式构建上也应满足基础性的工作要求,具体可以概括为基本岗位素质。由此,开设在大一阶段的化学课程,便可以在工艺方案设计、操作流程设计和动手能力上来建立起学生的职业素养。
可见,从以上两个方面所进行的功能认识,便为下文的现实基础分析提供了切入点。
二、认识引导下的现实基础分析
在以上认识引导下,高职课程教学改革的现实基础分析如下:
(一)作为课程本身规律性的现实基础
在针对高职化学进行课程教改时,首先需要清楚该课程具有自身的规律性,这种规律性主要是从知识体系、结构的逻辑延展上的规律性。与专业课不同,专业基础课在教学体例设计上应尽量保证其知识体系的完整性,而目前有关可以碎片化整合知识的观念应该给予规避。
(二)作为专业本身结构性的现实基础
前面多次提到需要在系统观上来看待化学课程教改,就在于需要注意作为专业本身机构性的现实基础,即该课程在化工类、环境类、医药类专业中的功能,该功能一定是起到承上启下的作用。因此,在课程教改中应突出而不是削弱这种承上启下作用。当然,化学课程在不同专业中的课程功能存在差异,这也要求我们需要实事求是的进行课程改革。
(三)作为岗位本身需求性的现实基础
作为岗位本身需求性的现实基础是指,结合工作岗位对学生专业能力的需求,在化学课程改革中应在教材体例、教学手段、教学板块中突出工学结合要义,使学生能在一年级就具有专业和职业意识。
以上三个方面的现实基础分析,实则对优化化学课程教改提出了内在要求,唯有结合现实基础进行教改才能规避可能存在的务虚和“包装”。
三、分析基础上的实践路径构建
根据上文所述并在分析基础上,高职化学课程教改的实践路径可从以下四个方面进行构建。
(一)认识化学课程教改的重要性
在本文开篇之处就已指出,当前对于化学课程的教改工作相对滞后,并未充分与职教要求相契合。为此,学院管理层、化学课程教学所在系部、教务部门、招生就业部门等应深化对化学课程教改重要性的认识。其中,还应在学院管理层牵头下,建立起多部门的协同协商机制,在各自分工的基础上由化学教学师资具体完成教改工作。
(二)尊重化学课程结构的规律性
化学作为一门理学课程其知识结构是较为完整的,而且其知识点之间的逻辑联系也是十分紧密的,这就与“项目导向、任务驱动”下的专业课程教改存在着显著的差异。因此,在结合高职学生实际需要的同时,应在保留知识结构的完整性和大胆除去学理性的知识点上下功夫,这主要反映在教案的编写上。同时,在实验教学上也应根据校本要求进行保留和去除。
(三)融合高职专业结构的系统性
在突出化学课程的承上启下作用上,还应重视教案的内容设计、教学的资料准备,以及实验教学的问题意识。具体而言,如在化工专业中设计到具体的工艺流程,教师则可以选择性将部分简单的工艺流程引入到化学课程教学中,在教师的启发下从反应原理上来理解该流程形成的应然性。在实验教学环节,则需要构建起行业、企业环境,在问题意识下通过小组合作实验来给予解决。
(四)满足高职岗位需求的基础性
含有化学课程的有关专业都有一定的风险性,特别是从事易燃、易爆产品生产的行业。因此,培养学生的职业意识、行为规范意识也是十分重要的。这可以在化学课程的理论教学和实训教学中同时进行。如,教师在引入化工工艺流程时,可以结合生产实际来着重阐述可能存在的风险,以及防范风险的具体措施。另外,通过校外实训和参观也可以培养学生严谨的工作作风。
综上所述,以上便构成笔者对文章主题的讨论。关于高职化学课程教改的讨论,还将在理论与实践相统一的逻辑下不断深化,但不管怎样都需要从现实基础上来探讨该课程的教改路径。
四、实证分析
高职教育发展研究中心主任马树超教授就说过能够使这些高职学生自发学起来的教师就是优秀的教师。教师可以在课堂上适时穿插物理化学的发展史、最新进展等来激发学生的兴趣;注重引入生活实例,比如引入卤水点豆腐、雪天公路撒盐、餐具除油、铁器生锈等学生所熟悉例子,使学生觉得物理化学就在身边;关注社会热点,如污水处理、海水淡化、药物缓释,捕捉学生的好奇心。
培养学生自主学习的习惯和提升自主学习的能力,为学生的终身发展着想。网络技术的飞速发展为学生的自主学习创造了条件。利用校园网络平台,建设数字化资源库,可以拓展学生的学习空间,为学生的学习创建第二课堂。可以将名师的课堂教学做成教学视频上传于校园网络,还可以将一些典型的项目化教学过程和基于工作过程的实训课做成视频传于网上,充分发挥本校的校级、省级精品课程的资源优势,让学生充分利用课堂以外的时间自主学习。精品课件、习题库等等资源也可以利用网络提供给学生,使学生多一条学习知识提高技能的途径。
五、小结
本文认为,应从教改的现实基础出发来进行课程优化,即作为课程本身规律性的现实基础、作为专业本身结构性的现实基础,以及作为岗位本身需求性的现实基础。具体的实践路径包括:认识化学课程教改的重要性、尊重化学课程结构的规律性、融合高职专业结构的系统性、满足高职岗位需求的基础性等方面来展开。
参考文献:
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[关键词]农业院校 研究生 分子生物学双语教学 课堂演讲 应用
[中图分类号] G643 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)11-0086-04
近年来,我国各行业日益与国际接轨,迫切需要既精通专业知识又能良好运用外语的高素质人才。研究生的外语运用能力是衡量我国研究生培养是否满足社会需求的标准之一。英语早已是全球语言,我国高校部分研究生专业课程实施汉英双语教学(Chinese-English bilingual teaching)正是高校研究生教育致力于培养具有国际视野的高层次人才的重要举措之一。
分子生物学是现代生命科学中发展最快的前沿学科之一,其理论和技术几乎已渗透到农业的所有领域。因此,在我国农业院校,分子生物学被设计为“生物化学与分子生物学”、“植物学”和“作物遗传育种”等众多学科点的基础课或学位课之一。然而,分子生物学内容多、抽象性强、进展飞速,加上国内高校尤其是农业院校的分子生物学在教学与科研方面均与美、英等发达国家的存在较大差距,这决定了国内师生只有借助英语才能迅捷、精确地掌握该学科知识,追踪其最新进展。因此,我国部分农业院校将研究生的分子生物学设计为汉英双语教学,以帮助学生借助英语更好地掌握分子生物学知识,同时提升学生的英语运用能力。
但是,与国内综合性大学相比,农业院校研究生的生源质量较差,一方面,学生的分子生物学知识薄弱,部分学生以前没学过分子生物学或生化知识,个别跨专业的学生甚至缺乏生物学常识;另一方面,学生的英语基础偏弱,“哑巴英语”是普遍现象。这样一来,农业院校实施研究生分子生物学汉英双语教学面临巨大困难,学生对该课充满期待却又焦虑不堪。因此,如何帮助学生接纳该课程是教师亟须解决的难题。笔者在多年教学中初步证实,“课堂演讲(class presentation)”是实现分子生物学汉英双语课教学目标的有效方法之一。
课堂演讲在国内外高校中均是一个历久弥新的命题。演讲是讲话人处于中心地位在听众面前就某问题发表意见或阐述某事理的交际活动;狭义的课堂演讲是指学生在课堂上就某话题陈述看法、观点。在当今社会,口才是人才的必备素质之一,演讲课是国外许多大学必开的一门课。早在1642年,哈佛大学就将演讲作为必修内容训练学生;在当代美国高校,演讲课被作为通识教育的必修科目,具有不可撼动的地位。在我国,最早为英语专业学生开设演讲辩论课的是北京大学。但是,课堂演讲在我国农业院校研究生的分子生物学汉英双语教学中的系统实践却迄今未见报道。
笔者针对我国农业院校研究生分子生物学双语教学举步维艰、效果欠佳的现状,结合多年教学实践,探讨了将学生课堂演讲引入研究生分子生物学双语教学的主要理论基础、操作环节和实践效果,旨在为我国农业院校研究生分子生物学双语教学的效果优化提供参考。
一、我国农业院校研究生分子生物学双语教学中实施课堂演讲的主要理论基础
(一)实施课堂演讲依托的是“输出式”知识获取理论
目前,我国高校的大部分课程均是单纯的“输入式”教学,而彻底缺失了“输出式”教学。教育家Swain的“输出理论(output hypothesis)”认为:“输出”可大大提高学习者特别是语言学习者的学习意识,对提高学习者的交际能力起着不可替代的作用;事实上,成功的专业知识和二语习得既需要大量“可理解输入(comprehensible in?鄄put)”,又需要有效“可理解输出(comprehensible out?鄄put)”。对学生而言,在农业院校研究生分子生物学双语教学中实施课堂演讲正是一种专业知识和英语的双重“强迫性输出(pushed output)”,是一种以任务为导向将学生置于真实“输出”环境的“任务型教学”。在完成演讲任务中,学生须经过重构在分子生物学和英语两方面将陈述性知识转化为程序性知识,并以富于情感的演讲来实现分子和英语知识的同时强化。
(二)实施课堂演讲体现的是“研究型学习”理念
“研究型学习”是指学生在教师指导下以类似科研的方法获得知识。农业院校研究生分子生物学双语教学的目标之一就是要强化学生的研究能力,课堂演讲正是磨炼学生研究能力的有效方式。这是因为,课堂演讲过程包括选题、准备、演讲和评价等环节,学生应对每个环节时都可模拟研究来开展。在认定题目时,学生须客观评价自身的知识基础和未来研究需要,这类似于科研中的“选题”;在准备演讲稿时,学生须大量收集、快速甄别资料,这等同于科研中的“文献检索”与“立论”,该过程锤炼的总结与写作技巧还能有效运用到学生的论文写作中;在制作PPT和上台演讲时,学生须理清逻辑、谋篇布局、旁征博引,该过程等同于科研中的“结题汇报”或“论文答辩”。可见,课堂演讲的实施正是契合了研究生课程的“面向研究”的属性,体现的是“研究型学习”理念。
二、我国农业院校研究生分子生物学双语教学中实施课堂演讲的主要操作环节
(一)学生动员
在首次课中,教师一方面要向学生说明课程的设计理念,强调课堂演讲的实施是顺应时代的发展,以敦促学生感悟教师的良苦用心,积极应对;另一方面,要说明课堂演讲的实施方案和评价方式(见表1),规定每位学生都要演讲一次,成绩将被纳入其“形成性评价体系”,并占课程总成绩的40%,促使学生高度重视、严肃对待。实践发现,少数分子基础知识扎实、英语口语功底好的学生对课堂演讲的兴趣较高,但大部分学生因分子基础知识薄弱、英语口语能力低下而对演讲产生焦虑感,故动员环节的核心是消除这些学生的畏难情绪,鼓励其勇敢面对。
表1 研究生分子生物学双语教学中课堂演讲的评分体系
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(二)演讲题目确定
演讲题目按“一人一题”的原则并根据分子生物学内容和学生水平确定。就学科内容而言,题目须立足学生的研究需要,以分子技术的基本操作、新进展为重点,同时兼顾基本概念,做到深与浅、经典与现代的和谐统一。就学生实际而言,首先须照顾学生的知识背景,如学生的分子基础知识极其薄弱,则为其设计基础性的题目,并推荐中文材料;如学生已拥有较扎实的分子基础知识,则鼓励其选择较尖端的新命题。其次,须考虑学生在研究生阶段甚至在就业后的研究方向,如学生在研究中将不涉及或很少涉及分子问题,则让其选择“入门”型的题目;如学生研究涉及大量分子手段,则让其与导师沟通,使所选题目能贴近其研究细节或就是其研究的关键环节,即让演讲成为该学生准备研究的有机组成部分。在长期教学中,笔者已建成了课堂演讲的“题目库”,供每轮教学更新、使用。
(三)演讲PPT制作与审定
学生须提前准备好演讲PPT。演讲内容应紧扣题目,支撑材料可来自指定的原版教材、国际分子生物学相关网站或英语期刊。内容的组织应重点突出、结构严谨、逻辑清晰。PPT须用全英语完成,并讲究科技论文写作的规范和专业词汇翻译的准确度。PPT应长短适宜,背景美观,字体、字号恰当,图、表和视频等精美、合适。学生演讲前,教师及时审阅其PPT,指导其在分子内容和英语运用方面进行反复推敲,特别是要杜绝抄袭与剽窃现象。
(四)正式演讲前的演习
在正式演讲前,教师指导学生利用宿舍、实验室或自习室等场合反复演习,以熟悉PPT、控制时限、推敲演讲中构思与布局的科学性,并设计必要的肢体语言。教师可提供经典英语演讲稿供学生欣赏,让其领略英语演讲中的换气、连续、重音和停顿等用声特征。
(五)“上台”演讲
在规定时间,学生上讲台在10-15min内完成演讲,并预留提问时间1-2min,演讲顺序可按学生学号也可由学生自主决定。学生演讲时须先说或读英语,再汉译关键词或句。教师负责为学生营造一个宽松而庄严的环境,要求学生郑重进入演讲状态,并敦促其他学生尊重演讲者;学生演讲结束后,教师随机请学生对演讲者进行点评或提问。在学生演讲过程中,教师要宽容对待其失误或错误,及时给予总结或鼓励。条件允许时,教师可对演讲过程进行录音或录像,再在课堂上回放点评,这样可大大增加课堂的趣味性与互动效果。
(六)成绩评定与期末试题设计
演讲结束后,教师参考学生对演讲者的点评对演讲者进行评分(表1)。同时,教师在演讲结束后的提问时段,从演讲内容中快速精选部分知识点设计为期末考试题,并当场对全体学生说明,即本课程的期末考题全部来自学生的演讲内容,每个学生的演讲内容都有可能出现在期末试卷中,这样一来每轮课的期末试题均不同,可杜绝“师弟”、“师妹”向“师兄”、“师姐”打探期末考题、弄虚作假应对考试的弊端,从而促使全体学生专心听每一个演讲者的演讲,积极应对期末考试。
三、我国农业院校研究生分子生物学双语教学中实施课堂演讲的主要意义
(一)有助于强化研究生的分子生物学知识和综合运用英语的能力
农业院校研究生分子生物学双语教学中实施课堂演讲可从“源头”强化学生的分子知识。在学生为演讲做准备的过程中,教师引导学生熟悉国际上分子生物学的主要网站、著名期刊和经典名著,学生从中积累了大量的分子生物学专业词汇。随着阅读量的扩大,学生将逐步掌握分子基础知识、技术方法的英语表达方式,以实现对分子理论和技术的准确认知。同时,学生可熟悉部分分子生物学英语期刊的办刊宗旨和收录范围,从而为今后的英语打下初步基础。
另一方面,实施课堂演讲可大大提升学生综合运用英语的能力。课堂演讲实施中,英语文献检索与阅读、英语科技论文的写作和英语口语演练等环节可系统地促使学生自主强化其综合运用英语的能力,教师则引导学生感悟英语的遣词造句、基本语法和科技论文惯用语等诸多细节,使学生运用英语时在词、句、段和篇各层次均力求地道,从而提高英语思维、锤炼英语思辨能力。其中,“上台演讲”环节可在近似正式交流的层次为学生创造说、讲、读和听英语的宝贵平台,可有效帮助学生在英语运用中认识到地道、优美语音语调的魅力和连贯、流畅表达的重要性。
(二)有助于强化研究生的心理素质
农业院校的研究生因英语较差而对演讲产生严重的畏难情绪,但仍被分子生物学双语教学中的课堂演讲“逼”上讲台。教师应正视学生的焦虑情绪,依托完善的演讲内容准备和基本演讲技能指导来帮助学生消除理解恐惧,调整期望值,临场时冷静、自制。实践证明,学生按平等机会轮流上台能有效帮助学生克服怯场心理,后上台者越发镇定自若,台下的提问者也逐渐活跃,在这种充满善意、激情的氛围中,学生运用英语的兴趣被激发,在公众场合展示自我的勇气得以增强,害羞、怯场等不良心理逐渐被克服。
(三)有助于强化研究生以信息收集与甄别为核心的思辨能力
我国长期的“填鸭式”教学使学生思辨能力低下,面对海量信息时,学生们往往无所适从。研究生参与课堂演讲时尝试以语言综合认知和运用为基础的跨文化交际,在应对演讲的各环节时都须调动、运用分析、综合、判断和推理等思辨能力。其中,学生浏览网站和阅读国内外参考文献时,须做到广泛涉猎、海量收集和快速甄别。面对庞大的信息群时,学生须以评判性思维、紧扣自身目标来辨析信息与目标的“关联度”,在有限的时空内快速决定材料的取舍和“取”的程度,该过程与科研项目申报中的立论依据梳理和研究假说凝练过程极其相似。可见,课堂演讲可培养学生良好的以信息收集与甄别为核心的思辨能力,这对学生研究工作的开展具有特别重要的意义。
四、结束语
我国农业院校研究生分子生物学双语教学中实施课堂演讲并非致力于把学生培养成演说家,而是将课堂演讲作为手段实现学生分子知识水平提升和英语运用能力强化双重目标。[3] [28]实施课堂演讲运用的是“输出式”知识获取理论,体现的是“研究型学习”理念,具体包括学生动员、演讲题目确定、演讲PPT制作与审定、正式演讲前的演习、“上台”演讲和成绩评定与期末试题设计六个环节。实践证明,课堂演讲有助于强化研究生的分子知识和英语综合运用能力、心理素质和以信息收集与甄别为核心的思辨能力。
同时,实施课堂演讲对教师在分子知识、英语能力和工作量等方面提出了新的挑战。教师须时时紧跟分子生物学的发展才能引导学生实现对该学科的即时了解。教师组织课堂演讲既要立足于对普通英语演讲的充分了解,又要从英语学术报告的角度强调课堂演讲的科学性。此外,教师在演讲的各环节都要密切关注、精心组织学生,还需统筹教学任务的圆满完成,故必然付出更多的精力和时间。
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