以學(xué)生為本，打造化工基礎(chǔ)“金課”

龍成梅

(黔南民族師范學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，貴州 都勻 558000)

2018年教育部將“淘汰水課、打造金課”正式寫(xiě)入教育部文件，強(qiáng)調(diào)高校應(yīng)堅(jiān)持“以本為本”，推進(jìn)“四個(gè)回歸”，加快建設(shè)高水平本科教育、全面提高人才培養(yǎng)能力。提出高校應(yīng)全面梳理課程的教學(xué)內(nèi)容，淘汰“水課”、打造“金課”，合理提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度、通過(guò)建設(shè)有深度、有難度、有挑戰(zhàn)度的“金課”，切實(shí)提高課程教學(xué)質(zhì)量[1-3]。

課堂教學(xué)是人才培養(yǎng)的第一陣地，更是高等教育的主戰(zhàn)場(chǎng)，是學(xué)生獲取、理解并學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的第一場(chǎng)所，更是學(xué)生和教師進(jìn)行交流的重要紐帶。在這一重要紐帶中，教師更是扮演了主導(dǎo)者的角色，學(xué)生則是主體。作為教師，應(yīng)該改進(jìn)教學(xué)方式，以學(xué)生為本，以課堂為“金課”打造的陣地，發(fā)揮好課堂上主導(dǎo)者的作用。本文以“化工基礎(chǔ)”為例，結(jié)合我院學(xué)生特點(diǎn)，探討如何打造“金課”，探討適合我院學(xué)生的教學(xué)方式。

“化工基礎(chǔ)”是我院化學(xué)專(zhuān)業(yè)必修課、主干課，擔(dān)負(fù)著由理及工，由基礎(chǔ)到應(yīng)用的特殊使命。課程內(nèi)容包含很多工程思想及工廠生產(chǎn)原理，理解比較困難， 因此需要較好的課堂教學(xué)方式，引領(lǐng)學(xué)生較好地理解知識(shí)。

1 課前準(zhǔn)備

備課，就是按照教學(xué)大綱的要求，結(jié)合所講授課程和學(xué)生的特點(diǎn)，按照一定的形式和邏輯結(jié)構(gòu)對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等進(jìn)行精心組織和設(shè)計(jì)，選擇合適的講授方式和順序進(jìn)行知識(shí)傳授，保證學(xué)生接受知識(shí)，達(dá)到學(xué)生能夠自我學(xué)習(xí)的過(guò)程[4]。

1.1 緊扣教學(xué)大綱，明確教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)大綱是關(guān)于課程教學(xué)的指導(dǎo)性文件。包含了教學(xué)基本要求、教學(xué)內(nèi)容、講授方式以及實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、作業(yè)的時(shí)數(shù)分配等。對(duì)不同的知識(shí)有不同的側(cè)重點(diǎn)和要求，有的要求簡(jiǎn)單了解和記憶，有的要求深入理解、深刻掌握，并能分析問(wèn)題、解決實(shí)際問(wèn)題，教師必須在備課之前充分研究大綱與課程標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)本門(mén)科目有總體的、宏觀的認(rèn)識(shí)，必須清楚教學(xué)大綱對(duì)每一章每一節(jié)知識(shí)點(diǎn)的具體要求，才能夠總攬全局，從而做到有的放矢地安排教學(xué)重點(diǎn)與教學(xué)難點(diǎn)。

1.2 “以學(xué)生為本”，做好學(xué)情分析

“學(xué)情分析”是教學(xué)系統(tǒng)和教學(xué)模式設(shè)計(jì)的生發(fā)之源， 高等教育普及化階段逐漸轉(zhuǎn)向關(guān)注學(xué)生本體發(fā)展則勢(shì)必離不開(kāi)“學(xué)情分析”。“學(xué)情分析”是對(duì)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)方法、心理狀態(tài)、理解能力、學(xué)習(xí)興趣等進(jìn)行分析[5]?！爸酥海賾?zhàn)不殆”，只有了解教育對(duì)象才能做到有的放矢,組織好有效的課堂教學(xué)。

1.3 靈活使用教材，做好知識(shí)補(bǔ)充

教材是教師進(jìn)行教學(xué)的重要依據(jù)，是學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的重要知識(shí)載體，所以教材內(nèi)容的選擇與講授應(yīng)當(dāng)適應(yīng)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與就業(yè)目標(biāo)。教師應(yīng)該系統(tǒng)地、全面地通讀教材，吃透教材內(nèi)容；對(duì)于有疑問(wèn)的、不明白的地方，應(yīng)充分查閱資料，做好記錄和批注；把握好重難點(diǎn)及課時(shí)分配。但又不能拘泥于教材，要?jiǎng)?chuàng)造性地靈活使用教材，結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)及地域特點(diǎn)合理對(duì)教材進(jìn)行刪減、增加與拓展、合并與創(chuàng)新。我院化工基礎(chǔ)課程開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)為師范類(lèi)專(zhuān)業(yè)，可以在課程中增加一些與高中化學(xué)內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)。比如，“石油、煤和天然氣”、“表面活性劑和精細(xì)化學(xué)品”、“塑料、纖維和橡膠”等，讓學(xué)生充分掌握相關(guān)內(nèi)容，將來(lái)在高中教學(xué)中得心應(yīng)手。另外，我國(guó)五大磷礦生產(chǎn)基地之一的“甕福磷礦”坐落于我州境內(nèi)，結(jié)合當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，在課程中加入“磷化工”內(nèi)容，讓學(xué)生對(duì)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)有所了解，這對(duì)將來(lái)的高中教學(xué)能起到很好地輔助作用。

2 公式推導(dǎo)的必要性與注意點(diǎn)

目前理工科教學(xué)中，很多教師及學(xué)生認(rèn)為，沒(méi)有必要推公式，認(rèn)為公式只要會(huì)用就可以了。很多教師也確實(shí)是這么做的，一旦遇到公式推導(dǎo)，一概跳過(guò)，只要求學(xué)生記住。而這么做的結(jié)果，是學(xué)生沒(méi)有很好的理解式，給后續(xù)的應(yīng)用帶來(lái)困難。任何一個(gè)公式不管是理論的，還是經(jīng)驗(yàn)性質(zhì)的，都需要深刻理解。對(duì)于理論公式，推導(dǎo)一遍是很好的教學(xué)及學(xué)習(xí)方法。對(duì)于經(jīng)驗(yàn)公式，要懂得使用條件，各種參數(shù)的意義，以及得出的過(guò)程。一個(gè)真正的專(zhuān)業(yè)課老師，應(yīng)該對(duì)課本里公式的來(lái)龍去脈一清二楚。學(xué)生要把知識(shí)學(xué)扎實(shí)點(diǎn)，必須深入理解公式的推導(dǎo)過(guò)程，假設(shè)條件，適用范圍。深刻理解了公式，才能輕松記憶和使用。另外，公式推導(dǎo)最重要的不是這個(gè)公式能算出來(lái)什么，而是這個(gè)公式推導(dǎo)過(guò)程中暗含的學(xué)術(shù)思想和思維方式。很多經(jīng)典科研成果，很多公式都包含巧妙的思想在里面。教學(xué)過(guò)程中，讓學(xué)生不明就里地簡(jiǎn)單接收，實(shí)在是錯(cuò)過(guò)了領(lǐng)悟前輩經(jīng)典思想的機(jī)會(huì)。

雖然公式推導(dǎo)很重要，但又要注意方式方法。首先不能超出微積分的范圍,否則就會(huì)使得同學(xué)暈頭轉(zhuǎn)向。公式推導(dǎo)過(guò)程不能在PPT上進(jìn)行,應(yīng)在黑板上帶領(lǐng)學(xué)生一步步由淺入深地推，推的過(guò)程一邊回憶舊知識(shí)，一邊引入新知識(shí)，把學(xué)生的思維帶進(jìn)來(lái)，給學(xué)生吸收消化的時(shí)間，這樣可以加深對(duì)公式的理解，有利于對(duì)公式的記憶；有些比較簡(jiǎn)單的推導(dǎo)過(guò)程可以留給學(xué)生自己做，這樣可以鍛煉他們分析問(wèn)題的能力。

3 采取多種手段和方法，形象生動(dòng)地授課

學(xué)生沒(méi)有生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，非常缺乏對(duì)化工過(guò)程及化工設(shè)備的認(rèn)識(shí)和了解，學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)感到這門(mén)課程難度較大、不容易理解。如果采用傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)，那么學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)就會(huì)感到枯燥乏味，缺乏學(xué)習(xí)興趣、積極性和動(dòng)力。在教學(xué)過(guò)程中，適時(shí)地、靈活地、綜合地應(yīng)用多種教學(xué)方法和手段，就能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性。

3.1 充分利用思維導(dǎo)圖

我國(guó)對(duì)于思維導(dǎo)圖的研究，是從20世紀(jì)末開(kāi)始的,近年來(lái)很多中小學(xué)教師大量將思維導(dǎo)圖應(yīng)用于教學(xué)當(dāng)中，大學(xué)也有部分課程采用思維導(dǎo)圖進(jìn)行教學(xué)。思維導(dǎo)圖又名心智圖、腦圖， 是將人的左右腦一起開(kāi)發(fā)運(yùn)用起來(lái)的一種思維工具， 能夠充分調(diào)動(dòng)人的右腦在空間、圖像、顏色、整體思維、想象等方面，以及左腦在順序、邏輯、文字、數(shù)字、條例等方面的潛能， 從而讓整個(gè)大腦在創(chuàng)造力、記憶、語(yǔ)言等各個(gè)方面的潛能得到最大限度的開(kāi)發(fā)與挖掘。

目前大學(xué)教學(xué)培養(yǎng)方案理論課學(xué)時(shí)偏少，化工基礎(chǔ)這樣的課程，難度大、概念多、公式復(fù)雜、計(jì)算難；部分學(xué)生對(duì)本課不感興趣，學(xué)習(xí)難度大。在這樣狀況下，學(xué)生掌握知識(shí)就不扎實(shí)，在學(xué)習(xí)后期容易跟不上。因此，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)， 讓學(xué)生愿意學(xué)、學(xué)得好就顯得迫不及待。思維導(dǎo)圖具有簡(jiǎn)單極其有效的圖文結(jié)合模式，把各級(jí)主題的關(guān)系和相互隸屬用層級(jí)圖表示，充分利用左右腦的機(jī)能把主題關(guān)鍵詞和圖像、顏色等建立記憶連接[6]。在教學(xué)過(guò)程中使用思維導(dǎo)圖可以幫助學(xué)生整合零散知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，積極主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，從而改變課堂教學(xué)的沉悶氣氛，提高課堂教學(xué)效率。

3.2 結(jié)合生活實(shí)例

化工基礎(chǔ)是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，其基本理論和原理與實(shí)際生產(chǎn)、日常生活密切相關(guān)，如果能夠在教學(xué)過(guò)程中，尋找大量尋找豐富、生動(dòng)、直觀的生產(chǎn)生活例子來(lái)幫助學(xué)生理解問(wèn)題，這樣就能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、加深對(duì)知識(shí)的理解。例如，對(duì)于傳熱這一章，傳熱速率跟材料(導(dǎo)熱系數(shù))有關(guān)。教師可以舉這樣的例子：設(shè)想三名同學(xué)分別拿著不銹鋼碗、木碗和陶瓷碗去打飯，哪一個(gè)同學(xué)感到最燙？哪一個(gè)同學(xué)幾乎感覺(jué)不到燙？這個(gè)例子很貼近生活，同學(xué)們很快就明白三種材料的導(dǎo)熱性能，較好地理解了導(dǎo)熱系數(shù)及傳熱速率。另外，還可以讓學(xué)生思考“保溫瓶的保溫原理”，不明白再查資料，并上課抽查講解。如此一來(lái)，同學(xué)們經(jīng)過(guò)積極思考，查閱資料，就能很好地理解熱輻射、空氣和木塞的熱導(dǎo)率等知識(shí)。通過(guò)引入生活中實(shí)例，不僅加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

3.3 其它教學(xué)方法

其它教學(xué)法，如互動(dòng)式、翻轉(zhuǎn)課堂、仿真演示、圖解法等也能大大活躍課堂，提升教學(xué)效果。

“師生互動(dòng)是研究型大學(xué)人才培養(yǎng)的重要特征”[7]。互動(dòng)式教學(xué)把教學(xué)過(guò)程視為師生互動(dòng)的過(guò)程，并通過(guò)這種互動(dòng)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，通常是以教師為主，進(jìn)行灌輸式的教學(xué)。這讓學(xué)生學(xué)習(xí)中處于被動(dòng)地接受知識(shí)的狀態(tài)，其主動(dòng)思考、主動(dòng)實(shí)踐、學(xué)習(xí)積極性、學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力極大受限。“師生互動(dòng)”式教學(xué)提倡以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，強(qiáng)調(diào)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，提升知識(shí)和感情的雙重互動(dòng)，創(chuàng)造積極活躍的教學(xué)氛圍，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極主動(dòng)參與課堂，及時(shí)反饋學(xué)習(xí)效果，以提高教學(xué)質(zhì)量。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，要讓學(xué)生進(jìn)行充分的課前預(yù)習(xí)。為了保證良好的預(yù)習(xí)效果，教師可預(yù)先將教學(xué)重難點(diǎn)提出，提出學(xué)生要解決的問(wèn)題，并錄制教學(xué)短視頻，或提供網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，以幫助學(xué)生更好的理解，提高預(yù)習(xí)效果和學(xué)習(xí)效率。然后在課堂上，學(xué)生反饋預(yù)習(xí)情況及存在的問(wèn)題，通過(guò)小組討論嘗試互助解決問(wèn)題，表達(dá)預(yù)習(xí)過(guò)程中對(duì)問(wèn)題的解決方式，然后教師對(duì)學(xué)生存在的問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)與講解。翻轉(zhuǎn)課堂使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中由“被動(dòng)接受”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)獲取”，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和溝通能力，讓學(xué)生真正領(lǐng)會(huì)和參與到課堂中。

化工仿真技術(shù)是指過(guò)程系統(tǒng)的數(shù)字仿真，以起初的物體或系統(tǒng)規(guī)律為依據(jù)建立數(shù)學(xué)模型，在計(jì)算機(jī)上建立虛擬的操作環(huán)境，控制原理、手段、界面和操作場(chǎng)景都和現(xiàn)代化工生產(chǎn)實(shí)時(shí)控制極為相似[8]?；せA(chǔ)課程需要解決化工生產(chǎn)過(guò)程中的一些工程實(shí)際問(wèn)題，單靠理論講解如同紙上談兵，不利于學(xué)生理解。若采用化工仿真技術(shù)，將一些生產(chǎn)過(guò)程的流程以及一些生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理用模擬的動(dòng)畫(huà)展示出來(lái)，可以減少學(xué)生由于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足而帶來(lái)的理解困難。

圖解法是一種用圖像來(lái)顯現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的方法，它能使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化、抽象問(wèn)題具體化[9]。比如，精餾這一章，可以結(jié)合t-x-y相圖，用圖解法分析物系的相態(tài)隨溫度的變化及泡點(diǎn)露點(diǎn)的概念、圖解法求解理論塔板數(shù)、圖解法分析回流比對(duì)塔板數(shù)的影響等。圖解法較為直觀、生動(dòng)，使得學(xué)生更加容易理解。