LBL-CBL教學(xué)模式在精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課程教學(xué)中的實(shí)踐①

陳 青 韓曉祥 方 嬙

(浙江工商大學(xué)食品與生物工程學(xué)院)

精細(xì)化學(xué)品化學(xué)是化學(xué)化工相關(guān)專業(yè)重要的必修課，具有幫助學(xué)生深化理論知識理解、初步了解精細(xì)化工產(chǎn)品和提高專業(yè)興趣的重要作用。精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課程專業(yè)性強(qiáng)、涵蓋內(nèi)容廣，教學(xué)內(nèi)容中包含大量產(chǎn)品實(shí)例，但大多泛泛而談，缺乏深入的講解，容易造成教學(xué)內(nèi)容繁雜、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高等問題，因此采用既能激發(fā)學(xué)生興趣，又能提高教學(xué)質(zhì)量的教學(xué)方法十分必要。

在高校教學(xué)中最常見的教學(xué)模式是LBL(Lecture-based Learning)，是指傳統(tǒng)教學(xué)模式，以教師講授為主。其具有知識體系完整等優(yōu)勢，且教師易于對重點(diǎn)、難點(diǎn)及課堂進(jìn)行掌控，因此在很多基礎(chǔ)理論教學(xué)中，LBL模式仍發(fā)揮著不可取代的重要作用。另一種是CBL(Case-based Learning)，是指以案例為中心的教學(xué)模式。通過經(jīng)典案例的引入，給學(xué)生造成懸念，然后再講解基本知識和基本理論，使學(xué)生通過討論對理論知識理解得更加全面透徹。相對于LBL，CBL模式更加生動有趣，也更有利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。

筆者根據(jù)精細(xì)化學(xué)品化學(xué)的課程特點(diǎn)和自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，將LBL和CBL相互綜合，發(fā)揮每種教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)，構(gòu)建了LBL-CBL多層次教學(xué)模式，發(fā)現(xiàn)其可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升了他們學(xué)習(xí)的主動性和自覺性，加強(qiáng)了師生互動，有效提升了教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

一、教學(xué)方法實(shí)施的可行性

精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課程最重要的特點(diǎn)就是涉及的范圍特別廣且散亂，主要內(nèi)容涉及表面活性劑、食品添加劑、日用化學(xué)品、涂料、造紙用化學(xué)品、膠黏劑、石油化學(xué)品等不同的大類，而每類化學(xué)品又有許多相關(guān)的產(chǎn)品。如果把這些精細(xì)化學(xué)品單獨(dú)分開看，每種精細(xì)化學(xué)產(chǎn)品又具有自己獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征，進(jìn)而決定了其制備的方法、產(chǎn)品的性能和應(yīng)用領(lǐng)域。比如在膠黏劑中，有一類膠黏劑是環(huán)氧樹脂膠黏劑，環(huán)氧樹脂膠黏劑是一種熱固性固化劑，通過選擇不同的固化劑可以將其設(shè)計(jì)成常溫、中溫和高溫等不同類型的膠黏劑。環(huán)氧樹脂本身較脆，因此使用起來具有局限性，為了擴(kuò)大其使用范圍需要進(jìn)行改性。在實(shí)際教學(xué)的設(shè)計(jì)中，可以利用不同種類膠黏劑的自身特點(diǎn)，通過選擇合適的教學(xué)案例，讓學(xué)生學(xué)會通過案例探究并靈活掌握此類膠黏劑所涉及的結(jié)構(gòu)、制備方法、性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域等方面的知識。

精細(xì)化學(xué)品化學(xué)開設(shè)時(shí)學(xué)生已經(jīng)學(xué)過無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等基礎(chǔ)理論課，對化合物結(jié)構(gòu)、制備等內(nèi)容具有較為深刻的認(rèn)識，因此，讓學(xué)生從精細(xì)化學(xué)品的結(jié)構(gòu)、制備及性能相關(guān)性入手進(jìn)行探究學(xué)習(xí)是可行的。此外，學(xué)生前期學(xué)習(xí)主要涉及的是大量的公式、分子式等書面理論，學(xué)生也非常希望能通過具體的生產(chǎn)生活實(shí)例學(xué)習(xí)化學(xué)理論。從實(shí)際生活中“看得見摸得著”的案例入手，將豐富的精細(xì)化工產(chǎn)品展示在學(xué)生眼前，之后再逐漸引出其結(jié)構(gòu)、制備、性能等方面的知識，學(xué)生也更樂于接受。

此外，主講教師也具有更新教學(xué)方法的愿望和能力，在實(shí)際講授中主講教師已經(jīng)發(fā)現(xiàn)LBL方法不利于課程的講授，并進(jìn)行了CBL教學(xué)方法的初探，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的興趣度和知識掌握度較高。同時(shí)主講教師具有較為豐富的科研經(jīng)驗(yàn)，可以將實(shí)際研究前沿和生產(chǎn)中的大量實(shí)例與理論知識有機(jī)融合。

綜合上述三個(gè)方面，在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)用LBL-CBL教學(xué)方法可行。

二、教學(xué)模式的構(gòu)建

1.整合教學(xué)內(nèi)容

本課程使用的教材是周立國等主編的《精細(xì)化學(xué)品化學(xué)》，也是國家“十二五”規(guī)劃教材，主要涉及表面活性劑、日用化學(xué)品、造紙化學(xué)品、皮革化學(xué)品、食品添加劑、染料化學(xué)品、香料香精、膠黏劑、涂料、信息化學(xué)品、石油用化學(xué)品等12個(gè)章節(jié)。每個(gè)章節(jié)中又包括每類產(chǎn)品的合成、生產(chǎn)、復(fù)配、劑型加工等多個(gè)環(huán)節(jié)，內(nèi)容多且雜，如果講授時(shí)照本宣科，很難將每種產(chǎn)品講授清楚，因此，課程組結(jié)合自身情況對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了整合。

首先，精簡教學(xué)內(nèi)容，將教學(xué)內(nèi)容分為兩部分：一部分是課堂重點(diǎn)講授內(nèi)容，包括表面活性劑、日用化學(xué)品、食品添加劑、香精香料、膠黏劑、涂料和石油化學(xué)品；另一部分則為學(xué)生自主學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括造紙化學(xué)品、皮革化學(xué)品、染料化學(xué)品、信息化學(xué)品、農(nóng)藥化學(xué)品。其次，簡化課堂主講內(nèi)容。精細(xì)化學(xué)品化學(xué)的學(xué)習(xí)目的是掌握精細(xì)化工的范疇、特點(diǎn)、發(fā)展方向，了解精細(xì)化學(xué)品的種類，掌握精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)的一般規(guī)律，所以教學(xué)過程中對有機(jī)化學(xué)合成理論不再做過多過深的闡述，只對相關(guān)知識點(diǎn)和工藝進(jìn)行必要的講解。再次，引入案例和實(shí)際問題，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)。

2.精心選擇案例

案例的選擇必須符合“精細(xì)化學(xué)品化學(xué)”課程的特點(diǎn)，同時(shí)還需要考慮所教學(xué)生的能力層次。因此在選擇案例時(shí)需要難易適當(dāng)，針對性強(qiáng)，與生產(chǎn)生活實(shí)際聯(lián)系緊密，此外要與教師科研項(xiàng)目相結(jié)合，能解決科學(xué)問題和實(shí)際應(yīng)用問題，這樣的案例更能引起學(xué)生濃厚的興趣，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

在進(jìn)行表面活性劑章節(jié)學(xué)習(xí)時(shí)以廣受大眾歡迎的冰激凌作為導(dǎo)入型案例。首先提出問題：生活中你喜歡吃什么口感的冰激凌？為什么不同品牌的冰激凌口感差異很大？決定冰激凌細(xì)膩潤滑口感的核心要素是什么？然后分析問題：冰激凌的成分是什么？主要的工藝以及在這些工藝過程中成分之間發(fā)生的物理化學(xué)變化又是什么？最后提出冰激凌口感的決定性因素是乳化劑，就是表面活性劑。之后再進(jìn)行表面活性劑部分知識的學(xué)習(xí)講授，這樣就讓學(xué)生從生活中的實(shí)際案例入手，自然輕松地理解、掌握和接受精細(xì)化學(xué)品化學(xué)中的基本原理。

香精香料章節(jié)部分的案例在設(shè)計(jì)時(shí)不僅從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，同時(shí)引入綠色化學(xué)的理念，并結(jié)合主講教師的科研背景。香精香料大部分都是合成香料，比如常用的縮醛類香料在合成時(shí)需要催化劑，常用的催化劑為質(zhì)子酸，具有設(shè)備腐蝕性高、環(huán)境污染大等問題，因此新型催化劑的選擇一直是生產(chǎn)企業(yè)和研究者的關(guān)注熱點(diǎn)。離子液體是一類新型的綠色化試劑，離子液體使用不僅解決了傳統(tǒng)質(zhì)子酸的污染問題，提高了反應(yīng)原子經(jīng)濟(jì)性，還體現(xiàn)了精細(xì)化學(xué)品制備過程綠色化。以香料苯甲醛乙二醇縮醛制備工藝為例，教學(xué)過程中從原料、制備工藝、設(shè)備成本、環(huán)境處理等方面進(jìn)行對比教學(xué)，不僅有助于相關(guān)知識點(diǎn)的掌握，還能加深對綠色化等知識點(diǎn)的理解和貫徹。

3.實(shí)施課堂教學(xué)

對于CBL教學(xué)而言，組織學(xué)生進(jìn)行課堂討論是教學(xué)實(shí)施的核心。為使課堂討論達(dá)到最佳效果，教師需積極營造學(xué)生參與課堂討論的氣氛，也要合理把控每組學(xué)生的課堂討論時(shí)間和進(jìn)度，因此主講教師應(yīng)對整體的分組討論問題、進(jìn)度和方向有預(yù)先的設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備。同時(shí)教師還必須及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生從已有知識、課程新學(xué)知識、生活常識、科研前沿知識等方面合理分析并解決案例涉及的問題。

比如，在講授食品添加劑章節(jié)時(shí)，教師可以給出兩張對比圖，一張三聚氰胺奶粉，一張密胺餐具，引出問題：這兩個(gè)看似完全不搭界的東西之間有什么關(guān)聯(lián)？教師可以給出二者的關(guān)聯(lián)點(diǎn)就是三聚氰胺。隨后，向?qū)W生簡單介紹三聚氰胺，進(jìn)一步引出問題：(1)三聚氰胺是食品添加劑嗎？(2)什么才是食品添加劑？(3)食品添加劑要如何正確使用？(4)食品添加劑的安全性如何評價(jià)？針對提出的這些問題，學(xué)生進(jìn)行分組討論，一般5—6個(gè)人一組，每組學(xué)生各自討論，每個(gè)學(xué)生都必須發(fā)言，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用。學(xué)生討論完畢后，要求各組推選1名同學(xué)對本組的討論情況進(jìn)行總結(jié)歸納，最后教師對學(xué)生們的發(fā)言引出的關(guān)鍵知識點(diǎn)進(jìn)行講解和總結(jié)，在總結(jié)過程中進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)分析和知識擴(kuò)展，例如可以引出目前的食品安全問題主要來源于添加劑的違規(guī)使用，然后進(jìn)一步引發(fā)思考：(1)“好的食品就是里面不含任何添加劑”的說法是否科學(xué)？(2)什么使得商家違規(guī)使用食品添加劑？這和消費(fèi)者的選擇有沒有關(guān)系？(比如酸奶要求稠，面粉要求白等)。在討論中進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成健康飲食的重要性，如何做一個(gè)科學(xué)理智的消費(fèi)者，并向?qū)W生延伸科學(xué)處理問題的思路和方法。

4.重視課后總結(jié)

課后總結(jié)非常重要，一方面要讓學(xué)生明白自己的課堂表現(xiàn)，以及需要提高的方面，正確掌握專業(yè)知識和專業(yè)術(shù)語；另一方面課程組需要自我總結(jié)，弄清課堂教學(xué)存在哪些問題，哪些方面有待于進(jìn)一步完善等，便于后續(xù)教學(xué)工作的開展以及教學(xué)效果的提高。

三、教學(xué)效果

1.激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)積極性

講授中加入了教師精心選擇的和日常生活聯(lián)系緊密的案例，使得學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識可以有所學(xué)有所用，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生感受到專業(yè)理論知識與生活實(shí)際的緊密聯(lián)系，也使得精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課程變得富有趣味。通過討論，加強(qiáng)了學(xué)生之間、師生之間的多向互動，在課堂教學(xué)過程中學(xué)生感受到了主動參與的樂趣，充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用。

2.提升了學(xué)生的創(chuàng)新能力

在設(shè)計(jì)案例時(shí)會選擇一些前沿產(chǎn)品，制備方法多樣，而且制備方法與產(chǎn)品的性能關(guān)系緊密，因此需要學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識，深入思考才能找到合適的解決方案。此外，CBL教學(xué)更為開放，一般不限制學(xué)生的思維方式和途徑，使得學(xué)生不墨守成規(guī)，能積極探索，能從不同的角度出發(fā)，推論出各種新穎合理的答案。通過這樣的教學(xué)方式進(jìn)一步提升了學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力。

3.促進(jìn)了理論向?qū)嵺`的轉(zhuǎn)化

LBL結(jié)合CBL教學(xué)可以將課程中涉及的理論知識以一定的邏輯順序穿插于教師設(shè)計(jì)的案例中，給學(xué)生提供在短時(shí)間內(nèi)接觸并處理大量實(shí)際問題的機(jī)會。學(xué)生需要帶著問題去查找資料，并通過討論得到解決方案，從而將理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來，案例探究又促進(jìn)了學(xué)生知識綜合運(yùn)用的能力，進(jìn)一步提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，保證了教學(xué)效果。

四、總結(jié)和反思

與LBL相比，CBL對主講教師的教學(xué)水平、知識廣度、課堂把控和知識整合能力都提出了更高的要求，因此主講教師要不斷提高自身的業(yè)務(wù)水平，才能取得較好的教學(xué)效果。首先必須對知識點(diǎn)非常熟悉。其次，需要關(guān)注國內(nèi)外熱點(diǎn)事件，并從中收集與學(xué)生日常生活聯(lián)系緊密的案例。再次，教師需要不斷完善提出的問題，不僅要和學(xué)生生活聯(lián)系緊密，還需要把教師從事的科學(xué)研究前沿問題考慮進(jìn)去。在授課時(shí)要注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)科發(fā)展方向的思考。