董喜燕,張會(huì)菊,梅雪澳,王少華,*,臧雙全,2,*
1河南理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,河南 焦作 454003
2鄭州大學(xué)化學(xué)學(xué)院,鄭州 450001
大學(xué)化學(xué)本科專業(yè),包括化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)和材料化學(xué),前兩年的課程設(shè)置側(cè)重于基礎(chǔ)理論知識(shí)的傳授和講解。河南理工大學(xué)在本科前兩年開(kāi)設(shè)的課程主要是無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、大學(xué)英語(yǔ)、大學(xué)語(yǔ)文、文獻(xiàn)檢索等。高年級(jí)化學(xué)專業(yè)的本科生經(jīng)過(guò)前兩年的學(xué)習(xí)積累,對(duì)大學(xué)階段已經(jīng)具備比較深刻的認(rèn)知和理解,同時(shí)對(duì)于專業(yè)也有了更多的體會(huì)和思考。根據(jù)目前我國(guó)的形勢(shì)和政策,研究生大幅擴(kuò)招,越來(lái)越多化學(xué)專業(yè)的本科生選擇考取國(guó)內(nèi)研究生或選擇出國(guó)留學(xué),繼續(xù)從事化學(xué)相關(guān)專業(yè)的研究。河南理工大學(xué)化學(xué)專業(yè)的學(xué)生計(jì)劃考研的人數(shù)超過(guò)80%。因此本科高年級(jí)學(xué)生開(kāi)始要求把自我能力的提高與專業(yè)知識(shí)相結(jié)合,為人生的下個(gè)階段做好準(zhǔn)備。在化學(xué)高年級(jí)教學(xué)過(guò)程中,專業(yè)提升訓(xùn)練、專業(yè)能力培養(yǎng)和學(xué)生自身素質(zhì)教育提升,就變得尤為重要。然而,對(duì)本科高年級(jí)教學(xué)改革的探索則比較少,案例也很少。在“中國(guó)知網(wǎng)”搜索主題“本科高年級(jí)”的論文只有85篇,而以“本科高年級(jí)+化學(xué)”為主題搜索的教改論文僅僅有1篇,但也并沒(méi)有涉及具體的教學(xué)改革內(nèi)容。因此在如何做好高年級(jí)化學(xué)本科專業(yè)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)提升和能力培養(yǎng)方面有很大的發(fā)展空間。這一階段的教學(xué)效果也將直接關(guān)系到本科生畢業(yè)后的工作能力和參與人才競(jìng)爭(zhēng)的能力。
超分子化學(xué)的概念由諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Jean-Marie Lehn提出[1],并將其定義為“超越分子層次的化學(xué)”(beyond molecular chemistry)。諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)分別在1987年和2016年兩次授予超分子化學(xué)家,表明超分子化學(xué)的活力和與時(shí)俱進(jìn)性。超分子化學(xué)主要研究?jī)蓚€(gè)或兩個(gè)以上的化學(xué)物種通過(guò)非共價(jià)分子間作用力締合在一起而形成的具有更高復(fù)雜性和一定功能的組織化的結(jié)構(gòu)。從一定程度上講,超分子化學(xué)淡化了有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)和材料化學(xué)之間的界限,將四大化學(xué)有機(jī)地融合為一個(gè)整體,著重強(qiáng)調(diào)了具有特定結(jié)構(gòu)和功能的超分子體系。超分子化學(xué)是化學(xué)、物理、生物、材料、信息及環(huán)境等多個(gè)學(xué)科交叉構(gòu)成的邊緣科學(xué),是化學(xué)發(fā)展的前沿領(lǐng)域,更是未來(lái)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一大動(dòng)力,被普遍認(rèn)為是21世紀(jì)新概念、新思想和高新技術(shù)的源頭。
超分子化學(xué)課是河南理工大學(xué)本科三年級(jí)下學(xué)期或四年級(jí)上學(xué)期開(kāi)設(shè)的專業(yè)選修課。該課程旨在開(kāi)拓學(xué)生的視野,訓(xùn)練學(xué)生對(duì)已有知識(shí)的整合能力,以及培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣,使學(xué)生掌握超分子化學(xué)的基本知識(shí)和主要研究方向以及超分子化學(xué)的歷史和發(fā)展趨勢(shì),同時(shí)較為系統(tǒng)地學(xué)習(xí)科學(xué)研究的目的和思維方法[2]。然而,在傳統(tǒng)的應(yīng)試教學(xué)模式下,由于課程限制,學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)被固定化,很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中缺乏主觀能動(dòng)性。而且這種教學(xué)模式重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生對(duì)知識(shí)的獲得而不太重視獲取知識(shí)的過(guò)程,以至于學(xué)生缺乏獨(dú)立思考的空間和創(chuàng)新意識(shí)。所以傳統(tǒng)的教學(xué)模式和超分子化學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)不能很好地兼容,單純的知識(shí)學(xué)習(xí)顯然不能滿足時(shí)代對(duì)人才的需求。習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào),教育是民族振興、社會(huì)進(jìn)步的重要基石,是功在當(dāng)代、利在千秋的德政工程,對(duì)提高人民綜合素質(zhì)、促進(jìn)人的全面發(fā)展、增強(qiáng)中華民族創(chuàng)新創(chuàng)造活力、實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興具有決定性意義[3]。教育是國(guó)之大計(jì)、黨之大計(jì)。總書記同時(shí)指出,要深化教育體制改革,著重培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才[3]。同時(shí),國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)強(qiáng)調(diào),要深化教育領(lǐng)域“放管服”改革,充分釋放教育事業(yè)發(fā)展生機(jī)活力;要增強(qiáng)教育服務(wù)創(chuàng)新發(fā)展能力,培養(yǎng)更多適應(yīng)高質(zhì)量發(fā)展的各類人才[3]。
教育改革要求高校要進(jìn)一步夯實(shí)本科教育人才的“本”,扎牢本科教育的“根”,形成高水平的人才培養(yǎng)體系,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展以適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需要,鼓勵(lì)本科教學(xué)工作進(jìn)行創(chuàng)新性改革,對(duì)本科生的“素質(zhì)培養(yǎng)”“能力培養(yǎng)”和“知識(shí)學(xué)習(xí)”實(shí)行并重。因此,對(duì)于高校的授課形式來(lái)說(shuō),有待開(kāi)發(fā)出有用、新型的教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂作為近來(lái)興起的一種新型教學(xué)模式,在很大程度上能引導(dǎo)學(xué)生去主動(dòng)學(xué)習(xí),從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,并達(dá)到事半功倍的效果。這種教學(xué)模式不僅幫助學(xué)生達(dá)成高階認(rèn)知目標(biāo),還提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問(wèn)題的能力[4,5],充分帶動(dòng)學(xué)生的興趣,提高學(xué)生的課堂參與度并幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念,使得學(xué)生能真正掌握化學(xué)知識(shí)。綜上,為了給學(xué)生們帶來(lái)不一樣的學(xué)習(xí)體驗(yàn),河南理工大學(xué)的超分子化學(xué)課程,基于“生本課堂”的教學(xué)理念,采取了創(chuàng)新模式的“對(duì)分課堂”的教學(xué)形式來(lái)進(jìn)行教學(xué)改革實(shí)踐,并且取得了良好的教學(xué)效果。
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的獲得,而如何獲取知識(shí)的過(guò)程卻沒(méi)有引起足夠的重視,學(xué)生難以具有獨(dú)立思考的空間,因此學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性大大縮減,創(chuàng)新意識(shí)也不斷被削弱。這與過(guò)分依賴教師對(duì)教材知識(shí)的講解有著必然的聯(lián)系?;瘜W(xué)是一門集理論和實(shí)驗(yàn)于一體的學(xué)科,不斷創(chuàng)造新物質(zhì)是化學(xué)的鮮明特色,因此化學(xué)家是最富創(chuàng)造力的群體之一。大學(xué)化學(xué)教育可以培養(yǎng)學(xué)生的客觀認(rèn)知、邏輯思維和實(shí)踐應(yīng)用的能力?,F(xiàn)在的教育觀念提出以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)的生本教育理念。這種“生本課堂”的教育理念要求在教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中,一切以學(xué)生為主,學(xué)生處于教學(xué)的中心,教師通過(guò)引導(dǎo)來(lái)幫助學(xué)生開(kāi)展學(xué)習(xí)。這種教育理念通過(guò)學(xué)生之間的交流協(xié)作、師生之間的探討研究,營(yíng)造積極向上、不畏學(xué)術(shù)權(quán)威的課堂氛圍;激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,激勵(lì)學(xué)生自發(fā)自主學(xué)習(xí),使學(xué)生體驗(yàn)“辛苦并快樂(lè)”的學(xué)習(xí)過(guò)程。如何基于化學(xué)或化學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)科特點(diǎn)和當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)對(duì)化學(xué)專業(yè)人才的需要現(xiàn)狀進(jìn)行研究,如何貫徹“生本課堂”教學(xué)理念,為高校、科研院所以及社會(huì)輸送優(yōu)秀的化學(xué)畢業(yè)生,是高年級(jí)化學(xué)本科生需要上的非常重要的一課。
河南理工大學(xué)超分子化學(xué)課程改革以課堂教學(xué)為抓手,激勵(lì)學(xué)生勤學(xué)悅學(xué),突破傳統(tǒng)的教與學(xué)的形態(tài),實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)探究式、個(gè)性化、參與式、小組化課堂教學(xué)改革,涵蓋“對(duì)分課堂”“翻轉(zhuǎn)課堂[4,5]”“研討式教學(xué)”“混合式教學(xué)”“拔高式教學(xué)”等新興教學(xué)模式。從課下到課堂,每個(gè)環(huán)節(jié)都真正體現(xiàn)以學(xué)生為本、教師引導(dǎo)、學(xué)生實(shí)現(xiàn)自我管理的理念,提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手的能力。課程教學(xué)的目標(biāo)是:培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力以及交流與合作的能力,以適應(yīng)未來(lái)教育發(fā)展的需要。讓學(xué)生真正做到“坐到前排來(lái)、把頭抬起來(lái),提出問(wèn)題來(lái)”。通過(guò)逐步遞進(jìn)式的教學(xué)模式(圖1),實(shí)現(xiàn)由“文本課程”向“體驗(yàn)課程”的轉(zhuǎn)變。
圖1 超分子化學(xué)課“對(duì)分課堂”教學(xué)模式(按時(shí)間軸)
科研與教學(xué)是相輔相成、相互促進(jìn)的關(guān)系。進(jìn)行科學(xué)前沿教學(xué),可以極大激發(fā)高年級(jí)學(xué)生的好奇心和對(duì)未知世界的渴望,也使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的實(shí)用性,增強(qiáng)專業(yè)自信心和自豪感。本課程改革重點(diǎn)是加強(qiáng)課程建設(shè),推動(dòng)課堂教學(xué)模式創(chuàng)新,推進(jìn)科學(xué)前沿教學(xué)和教育教學(xué)深度相融合,打造有深度、有難度、有挑戰(zhàn)度的課程,充分彰顯課堂教學(xué)的科學(xué)性、前沿性、針對(duì)性和實(shí)效性。為了保證教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、課程知識(shí)體系的完整性和基礎(chǔ)性,本課程選用超分子化學(xué)之父、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者,法國(guó)Jean Marie Lehn教授著的《超分子化學(xué)概念和展望》(沈興海等譯)的中文版本作為教材,講授超分子的基本概念、類型和各種超分子相互作用如氫鍵、靜電作用、π–π作用、離子–π作用、疏水作用、配位鍵等。為保證教學(xué)內(nèi)容的前沿性、針對(duì)性和實(shí)效性,本課程選擇國(guó)際著名超分子化學(xué)家發(fā)表在化學(xué)頂級(jí)綜述期刊Chemical Review2015年的“Supramolecular Chemistry (超分子化學(xué))”??痆6]和Accounts of Chemical Research2018年“Supramolecular Chemistry in Confined Space and Organized Assemblies (在限域空間和有序組裝體系內(nèi)的超分子化學(xué))”??痆7]的綜述性論文,作為課程專題,學(xué)生分組選擇感興趣專題,再進(jìn)行分專題講解。圖2展示了部分本課程教學(xué)實(shí)踐中給學(xué)生提供的專題綜述論文。
圖2 超分子化學(xué)課“對(duì)分課堂”供學(xué)生選擇的部分討論主題(topics)
普林斯頓大學(xué)博士、復(fù)旦大學(xué)心理學(xué)教授張學(xué)新提出“對(duì)分課堂”新型教學(xué)模式[8]?!皩?duì)分課堂”目的在于突破灌輸式的傳統(tǒng)講授法。原來(lái)的“對(duì)分課堂”在形式上把課堂時(shí)間一分為二,一半留給教師講授,一半留給學(xué)生進(jìn)行討論,在講授和討論之間引入一個(gè)心理學(xué)的內(nèi)化環(huán)節(jié),讓學(xué)生對(duì)講授內(nèi)容進(jìn)行吸收之后,有目的地參與討論,通過(guò)對(duì)講授與討論的有機(jī)整合,實(shí)現(xiàn)了“教法”與“學(xué)法”的對(duì)立統(tǒng)一。對(duì)分課堂可以融匯合作學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂、自主課堂、高效課堂、案例教學(xué)等多種教學(xué)法的優(yōu)點(diǎn),既強(qiáng)調(diào)教師不可或缺的指導(dǎo)作用,保證知識(shí)體系傳遞的效率,也充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,從而促使學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化的深度學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性學(xué)習(xí)。
“超分子化學(xué)對(duì)分課堂”教學(xué)新模式的構(gòu)建是在充分認(rèn)識(shí)河南理工大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)特色,針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)而進(jìn)行的教學(xué)改革。旨在通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)(知識(shí)+能力+正確的三觀),創(chuàng)新高水平理科教學(xué)理念,使學(xué)生課下、課堂都忙起來(lái)。課下資料調(diào)研、材料整理、理解貫通、團(tuán)隊(duì)溝通,形成知識(shí)體系。忙碌、緊張、富有挑戰(zhàn)是其鮮明的特色。課堂展現(xiàn)自己、師生討論、氣氛融洽并同時(shí)鍛煉能力、增長(zhǎng)知識(shí),實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值。使“我要學(xué)”成為學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力,從被動(dòng)學(xué)到主動(dòng)學(xué),到自我展示,再到主動(dòng)講。學(xué)生經(jīng)過(guò)艱苦且系統(tǒng)的鍛煉,最終全面提升學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、思考、溝通和創(chuàng)新等方面的能力。因此,本課程立足于應(yīng)用化學(xué)系高年級(jí)學(xué)生的心理特點(diǎn)和知識(shí)框架,結(jié)合超分子化學(xué)課程的特點(diǎn),在保證教學(xué)效果的前提下,融合了“翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)”“案例式教學(xué)”“討論式教學(xué)”“專家講座教學(xué)”和“特色實(shí)踐教學(xué)”等方法,創(chuàng)立了超分子化學(xué)課程“對(duì)分課堂”教學(xué)新模式,包括以下幾個(gè)遞進(jìn)式的教學(xué)模塊,“學(xué)生課下準(zhǔn)備講義→對(duì)分課堂教學(xué)→特色實(shí)驗(yàn)→課后論文→專家講座”,同時(shí)對(duì)課堂上的“對(duì)分教學(xué)”形式也進(jìn)行了革新。
本著以問(wèn)題為導(dǎo)向、以專題為導(dǎo)向的教學(xué)思想,在課程教學(xué)實(shí)踐中,學(xué)生以6–7人為一個(gè)小組(圖1),每組學(xué)生選擇特定感興趣的專題(圖2),帶著任務(wù)和問(wèn)題,以信息技術(shù)為手段,通過(guò)各種電子資源如文獻(xiàn)、電子書、國(guó)內(nèi)國(guó)際專利等,大量獲取對(duì)解決問(wèn)題有幫助的知識(shí)和資料,并在自己所學(xué)專業(yè)課的基礎(chǔ)上進(jìn)行批判式的消化和吸收。遇到難懂的知識(shí)點(diǎn),先在同組同學(xué)之間、同班同學(xué)之間討論解決,再和教師討論解決。在深刻理解并解決問(wèn)題的基礎(chǔ)上,形成邏輯體系,制作各組特色PPT(圖3),為課堂講解、討論做充分準(zhǔn)備,進(jìn)一步深化對(duì)知識(shí)的理解。在此模塊中,逐步培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、交流溝通、歸納總結(jié)和PPT制作的能力。在這個(gè)過(guò)程中注重加強(qiáng)鍛煉學(xué)生整合資源、溝通協(xié)作的能力,積極行動(dòng)、主動(dòng)配合的行為及盡責(zé)、擔(dān)當(dāng)、分享的精神。這些品質(zhì)也是在每一個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中一個(gè)優(yōu)秀的員工或勞動(dòng)者所必須具備的專業(yè)素質(zhì)。這個(gè)模塊涉及到組長(zhǎng)的協(xié)調(diào)能力、隊(duì)員配合的默契程度、對(duì)原有基礎(chǔ)知識(shí)的理解、對(duì)新知識(shí)的探究和學(xué)習(xí)、對(duì)綜述論文思想的把握,以及與教師進(jìn)行高效的溝通等多個(gè)方面,雖費(fèi)時(shí)費(fèi)力,但非常重要。在這個(gè)模塊的學(xué)習(xí)中,學(xué)生將體驗(yàn)到一定的難度,需要耗費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間和較多精力,整合自己所學(xué)的四大化學(xué)基礎(chǔ)和一些專業(yè)課程的知識(shí),進(jìn)行挑戰(zhàn)式學(xué)習(xí),收獲“辛苦并快樂(lè)”的學(xué)習(xí)體驗(yàn),并獲得一定的成就感。
圖3 部分學(xué)生課堂上課照片和制作的PPT課堂講義
該模塊主要由學(xué)生環(huán)節(jié)→研討環(huán)節(jié)→教師環(huán)節(jié)→評(píng)分環(huán)節(jié)等四環(huán)節(jié)遞進(jìn)式開(kāi)展(圖1)。
第一步為學(xué)生環(huán)節(jié):為了進(jìn)一步培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生針對(duì)性分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、自我展示的能力和增強(qiáng)專業(yè)自信心,對(duì)分課堂的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法要精心安排。學(xué)生環(huán)節(jié)的“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)內(nèi)容包括“研究背景”+“導(dǎo)師介紹”+“基礎(chǔ)知識(shí)”+“案例分析”+“行業(yè)前景展望”。如“導(dǎo)師介紹”,引導(dǎo)學(xué)生接觸優(yōu)秀的導(dǎo)師,鼓勵(lì)學(xué)生和這些名師進(jìn)行聯(lián)系,拓寬自己的視野,作為研究生方向的選擇之一。另外還有的導(dǎo)師,本科畢業(yè)學(xué)校比較一般,通過(guò)堅(jiān)持不懈的努力,在某一研究領(lǐng)域取得突破性的成就,學(xué)生聽(tīng)了非常受鼓舞。如“案例分析”的方法,精心選擇Peter Stang、Vivian Wing Wah Yam、Juyoung Yoon等著名超分子化學(xué)家的高水平綜述性論文的某些典型的例子,學(xué)生追溯原文獻(xiàn),再拓展相關(guān)文獻(xiàn),理解作者思路和實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),深刻體會(huì)超分子化學(xué)前沿的科研工作。每組由3–4名學(xué)生進(jìn)行PPT講解,學(xué)生環(huán)節(jié)約占課堂教學(xué)50%的課堂時(shí)間,并可以根據(jù)主題內(nèi)容的多少進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。
第二步為研討環(huán)節(jié):主講小組講解后,一方面,聽(tīng)課學(xué)生和教師提出問(wèn)題;另一方面,主講小組拋出問(wèn)題,師生進(jìn)行課堂討論,有時(shí)甚至需要課下繼續(xù)查資料解決。這一過(guò)程最能調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性,激起課堂的教學(xué)氣氛,大家在爭(zhēng)論中解決問(wèn)題、學(xué)習(xí)知識(shí)、鍛煉能力。研討環(huán)節(jié)約占課堂教學(xué)20%的課堂時(shí)間。
第三步為教師環(huán)節(jié):教師系統(tǒng)地講授本專題應(yīng)用到的基礎(chǔ)知識(shí)和科學(xué)家的創(chuàng)新思路,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)專題知識(shí)的理解,形成完整的知識(shí)體系。教師環(huán)節(jié)約占課堂教學(xué)25%的課堂時(shí)間。
第四步為評(píng)分環(huán)節(jié):班長(zhǎng)和各小組組長(zhǎng)進(jìn)行總體點(diǎn)評(píng),給出評(píng)分理由,現(xiàn)場(chǎng)打分。評(píng)分環(huán)節(jié)約占課堂教學(xué)5%的課堂時(shí)間。
針對(duì)課堂上學(xué)生選擇的實(shí)驗(yàn)案例和主講教師在超分子領(lǐng)域內(nèi)的科研成果,選擇具有代表性、易操作、且可以直觀感受的實(shí)驗(yàn),編輯成本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)[9,10],讓學(xué)生深刻體會(huì)到學(xué)有所用,增強(qiáng)學(xué)業(yè)自信,同時(shí)使學(xué)生的知識(shí)體系和邏輯思維體系形成閉環(huán),充分提升學(xué)習(xí)效果。
如特色實(shí)驗(yàn)一:自組裝制備發(fā)光銀團(tuán)簇框架結(jié)構(gòu)材料及其熒光響應(yīng)檢測(cè)。利用自組裝制備了發(fā)光銀團(tuán)簇框架結(jié)構(gòu)材料[(Ag12(StBu)8(CF3COO)4(bpy)4)]n[9]。利用自己制備的自組裝材料進(jìn)行氧氣和多種溶劑分子的可視化監(jiān)測(cè)。通過(guò)特色課程實(shí)驗(yàn),使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)自組裝過(guò)程,它的產(chǎn)生需要兩個(gè)條件:自組裝的動(dòng)力及導(dǎo)向作用。自組裝的動(dòng)力指分子間的弱相互作用力的協(xié)同作用,它為分子的組裝提供能量;自組裝的導(dǎo)向作用指的是分子在空間上的互補(bǔ)性,也就是說(shuō)要使分子自組裝發(fā)生就必須在空間的尺寸和方向上達(dá)到分子重排的要求,加深了學(xué)生對(duì)超分子化學(xué)的理解。
課后總結(jié)應(yīng)與課前、課堂環(huán)節(jié)一脈相承、互相補(bǔ)充,使整個(gè)教學(xué)模式得以完整。在解決了課上遺留的“疑難雜癥”后,學(xué)生要通過(guò)一篇規(guī)范的課程論文對(duì)課題進(jìn)行一次系統(tǒng)的總結(jié),達(dá)到全面總結(jié)歸納、鞏固知識(shí)要點(diǎn)以及構(gòu)建自己的知識(shí)體系的目的。
專家學(xué)術(shù)報(bào)告與教學(xué)相結(jié)合,教學(xué)過(guò)程中引入“專家學(xué)者講座”。為了使學(xué)生對(duì)超分子化學(xué)的科研工作有更深、更直接的體會(huì),在邀約專家進(jìn)行學(xué)術(shù)報(bào)告時(shí),一要注重體現(xiàn)與“超分子化學(xué)”課程的相關(guān)性,二要體現(xiàn)學(xué)術(shù)報(bào)告主題的多樣性,以期拓寬學(xué)生的學(xué)術(shù)視野。此外,還需要避免學(xué)術(shù)報(bào)告的“走過(guò)場(chǎng)”問(wèn)題。要求學(xué)生做好報(bào)告前準(zhǔn)備工作,即對(duì)學(xué)術(shù)報(bào)告的專家學(xué)者的研究背景加以初步了解,并建立激勵(lì)機(jī)制,鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)術(shù)報(bào)告中提出有針對(duì)性的問(wèn)題,并將此列為學(xué)生的考核指標(biāo)。在課程教學(xué)實(shí)踐中,鼓勵(lì)學(xué)生參加線上或線下的學(xué)術(shù)講座,如“聚集態(tài)誘導(dǎo)發(fā)光技術(shù)前沿系列講座”“第六屆光電功能材料科學(xué)學(xué)術(shù)沙龍”等。
鼓勵(lì)部分對(duì)超分子化學(xué)某個(gè)領(lǐng)域感興趣的學(xué)生,在后續(xù)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性研究。
新型“對(duì)分課堂”為現(xiàn)代教育體系注入了新的活力。根據(jù)學(xué)生反饋,該教學(xué)模式顯著增強(qiáng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,并提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效率。相較于傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)方式,這種教學(xué)方式充分調(diào)動(dòng)了課堂上學(xué)生的參與度,也帶動(dòng)了課堂教學(xué)的活躍程度。通過(guò)系統(tǒng)且緊湊的學(xué)習(xí)鍛煉,最終全面提升了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、思考、溝通和創(chuàng)新等方面的能力。在這種教學(xué)模式下,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不僅僅取決于在課堂上的表現(xiàn),還包括課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)和查閱文獻(xiàn)的情況、課后總結(jié)的情況以及自己知識(shí)體系構(gòu)建的情況。新型“對(duì)分課堂”能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí),能夠?qū)崿F(xiàn)師生之間、學(xué)生之間的有效互動(dòng),在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)動(dòng)力以及合作探究、解決問(wèn)題等綜合能力方面也得到了廣泛的認(rèn)可。經(jīng)過(guò)這樣一個(gè)經(jīng)過(guò)自己的努力學(xué)習(xí)來(lái)實(shí)現(xiàn)自身能力提高的過(guò)程,學(xué)生獲得的不僅僅是綜合能力上的提高以及自身知識(shí)面的擴(kuò)充,而且還獲得了學(xué)習(xí)成就感和愉悅感,這對(duì)學(xué)生以后的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了積極作用。
總之,超分子化學(xué)對(duì)分課堂教學(xué)新模式,打破了單純強(qiáng)調(diào)學(xué)科自身系統(tǒng)性、邏輯性的局限,在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)方式的缺陷,既強(qiáng)調(diào)了教師不可或缺的指導(dǎo)作用,保證知識(shí)體系傳遞的效率,又體現(xiàn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)進(jìn)而展現(xiàn)良好自我發(fā)展的功能。構(gòu)建教師與學(xué)生之間新型的知識(shí)體系和技能結(jié)構(gòu)。這種新模式著眼于促進(jìn)每一個(gè)學(xué)生的發(fā)展和學(xué)生終身學(xué)習(xí)愿望與能力的培養(yǎng),要求每一個(gè)學(xué)生的知識(shí)與技能、智慧與能力、情感態(tài)度和價(jià)值觀等各方面的潛能得到最大限度的開(kāi)發(fā),且各方面的基本素質(zhì)及綜合素質(zhì)得到顯著提高。綜上,這種對(duì)分課堂教學(xué)模式在超分子化學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用效果較好,對(duì)于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)以及教學(xué)質(zhì)量的提高等方面起到了積極的作用。