非化學(xué)專業(yè)“大學(xué)化學(xué)”課程教學(xué)改革創(chuàng)新

張海霞 吳宗緒 李大枝 李晶 肖宇 范傳剛

摘要：基于非化學(xué)類專業(yè)“大學(xué)化學(xué)”課程授課過程中的“痛點(diǎn)”問題進(jìn)行教學(xué)改革創(chuàng)新。闡述了教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面的創(chuàng)新措施。結(jié)果表明，教學(xué)改革創(chuàng)新可以從一定程度上解決本課程的“痛點(diǎn)”問題，教學(xué)效果有所改善，學(xué)生的主觀能動(dòng)性明顯提升。

關(guān)鍵詞：教學(xué)創(chuàng)新;對(duì)分課堂;案例式教學(xué);討論式教學(xué)

文章編號(hào)：1008-0546（2022）10x-0043-03中圖分類號(hào)：G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

一、前言

化學(xué)知識(shí)與人們的日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)緊密相關(guān)。對(duì)于高等教育學(xué)校，隨著工程教育專業(yè)認(rèn)證工作越來越重要，很多院校的機(jī)械類、生物類等非化學(xué)化工類專業(yè)開始開設(shè)無機(jī)及分析化學(xué)課程。[1，2]為了與化學(xué)類專業(yè)區(qū)分，一般設(shè)置為大學(xué)化學(xué)或基礎(chǔ)化學(xué)課程，均屬于無機(jī)及分析化學(xué)。如針對(duì)我校機(jī)械類專業(yè)開設(shè)的公共基礎(chǔ)課程“大學(xué)化學(xué)”就是無機(jī)及分析化學(xué)，在該類專業(yè)開設(shè)無機(jī)及分析化學(xué)課程不僅可以讓理工科學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)變化規(guī)律，提高化學(xué)素養(yǎng)，更重要的是可以培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)、社會(huì)責(zé)任感和科研情懷及愛國意識(shí)。[3-5]然而，“大學(xué)化學(xué)”作為基礎(chǔ)課程很難和此類專業(yè)的專業(yè)課程建立直接聯(lián)系，導(dǎo)致本課程在教學(xué)開展過程中存在一些“痛點(diǎn)”問題，如：如何與專業(yè)知識(shí)建立聯(lián)系？如何與學(xué)科發(fā)展前沿建立聯(lián)系？如何與特色育人建立聯(lián)系？如何與實(shí)踐創(chuàng)新建立聯(lián)系？為了有效解決授課過程中的痛點(diǎn)問題，本課程團(tuán)隊(duì)一直進(jìn)行摸索研究，從教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面進(jìn)行相關(guān)的創(chuàng)新工作。

二、如何解決“痛點(diǎn)”問題

1.整合教學(xué)內(nèi)容，將化學(xué)原理和規(guī)律分類，將基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)進(jìn)行有機(jī)整合

任何課程，教學(xué)內(nèi)容決定教學(xué)質(zhì)量。作為高校教師，要提高教學(xué)質(zhì)量，必須重點(diǎn)研究教學(xué)內(nèi)容。筆者定“大學(xué)化學(xué)”課程所需掌握的重要知識(shí)點(diǎn)，對(duì)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行“并聯(lián)”或“串聯(lián)”，以此為中心向外輻射，滲透專業(yè)知識(shí)，對(duì)化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用進(jìn)行分析，進(jìn)一步得到總體的教學(xué)內(nèi)容框架。本課程主要介紹物質(zhì)的聚集狀態(tài)、化學(xué)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)、四大平衡（酸堿、配位、沉淀、氧化還原）及應(yīng)用和物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)四大塊理論知識(shí)。這四部分內(nèi)容作為平行知識(shí)進(jìn)行“串聯(lián)”，物質(zhì)的聚集狀態(tài)（固、液、氣）及性質(zhì)滲透在每一部分化學(xué)知識(shí)中，將動(dòng)力學(xué)知識(shí)“并聯(lián)”到四大平衡及分析應(yīng)用中。

對(duì)于非化學(xué)化工類專業(yè)，“大學(xué)化學(xué)”這門公共基礎(chǔ)課不同于大學(xué)英語、高等數(shù)學(xué)類基礎(chǔ)課，很難與專業(yè)知識(shí)建立直接聯(lián)系，學(xué)生主觀能動(dòng)性較差，甚至認(rèn)為此課程可有可無，這樣的學(xué)習(xí)態(tài)度給教學(xué)帶來很大阻力。為了避免此現(xiàn)象，筆者在教學(xué)過程中，挖掘與專業(yè)課程的密切聯(lián)系，用實(shí)際案例調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。如在講到氧化還原反應(yīng)的電解池部分時(shí)，結(jié)合機(jī)械類專業(yè)所學(xué)的電鍍知識(shí)，以曾經(jīng)報(bào)道的案例進(jìn)行學(xué)習(xí)：有幾名在某電子廠上班的工人，整日想走捷徑投機(jī)取巧，自己偷偷制作“吸金球”來吸附溶液里面的黃金，據(jù)統(tǒng)計(jì)一晚上能夠吸好幾百克的黃金，按照現(xiàn)在的金價(jià)400元/g，一晚上能吸附黃金200g左右，這樣一晚上能賺取10萬元左右。公司負(fù)責(zé)人發(fā)現(xiàn)用于鍍金的金鹽溶液氰化亞金鉀比往常消耗快得多，于是報(bào)警。氰化亞金鉀是一種非常昂貴的鍍金液，有劇毒，用于給線路板、主板等電鍍黃金。警方破案后發(fā)現(xiàn)秘密就在嫌疑人特制的“吸金球”里，他們把比金更活躍的金屬碎片裝進(jìn)紗袋，做成“吸金球”，綁上一些重物，讓紗袋沉入電鍍池底。一晚上，這些拳頭大小的紗袋便會(huì)發(fā)生神奇的化學(xué)反應(yīng)，活躍金屬變成溶液，將細(xì)小金粒吸入紗袋里。由這個(gè)反面案例結(jié)合電鍍知識(shí)展開對(duì)電解池的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)，既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，也能給學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀和人生觀。

2.采取“對(duì)分課堂”教學(xué)模式，促使學(xué)生不僅“學(xué)會(huì)”，更要“會(huì)學(xué)”

引導(dǎo)學(xué)生愛學(xué)習(xí)、會(huì)學(xué)習(xí)，不僅讓學(xué)生“學(xué)會(huì)”，更要使學(xué)生“會(huì)學(xué)”。因?yàn)橹挥小皶?huì)學(xué)”了，才可能在知識(shí)、信息爆炸的今天成為知識(shí)的主動(dòng)者。如何喚醒學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，讓他們在課堂上重新煥發(fā)活力，值得每個(gè)教師認(rèn)真思考。

結(jié)合無機(jī)及分析化學(xué)課程知識(shí)點(diǎn)“散、多”的特點(diǎn)，筆者采用了“對(duì)分課堂”教學(xué)模式。[6]對(duì)分課堂的教育理念是把課堂時(shí)間一分為二，其中一半的課堂時(shí)間給教師進(jìn)行知識(shí)傳授，另一半的時(shí)間給學(xué)生以課堂討論的形式進(jìn)行交互式學(xué)習(xí)，如圖1所示。

在這種教學(xué)模式下，教師采用案例式教學(xué)，引入現(xiàn)實(shí)生活中的一些案例，通過研討來進(jìn)行學(xué)習(xí)。案例式教學(xué)可以提高學(xué)生在課堂中的參與程度，有效提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。比如：在講解酸堿滴定時(shí)，課堂中講解的是強(qiáng)堿滴定弱酸，而反過來強(qiáng)酸滴定弱堿的過程，可交給學(xué)生自行分析討論，繪制滴定曲線，通過交流討論學(xué)生可以真正理解滴定過程中溶液pH的變化情況。采用“教師提問—學(xué)生解答—教師補(bǔ)充”的教學(xué)模式，把課堂知識(shí)點(diǎn)以更加靈活的方式傳授給學(xué)生，充分遵循以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。

3.采用“線上+線下”混合式教學(xué)，引入BOPPPS教學(xué)模型，提高教學(xué)效果

經(jīng)過多年的教學(xué)改革探索和實(shí)踐積累，筆者摸索出“線上+線下”混合式教學(xué)方式。授課前，預(yù)先在線上布置預(yù)習(xí)討論題，通過預(yù)習(xí)討論題的學(xué)習(xí)，大部分學(xué)生能對(duì)新學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)略知一二，帶著少許的疑點(diǎn)進(jìn)入課堂，更容易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。同時(shí)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行靈活設(shè)計(jì)，采取BOPPPS模塊化教學(xué)，[7]實(shí)現(xiàn)較好的教學(xué)效果，該教學(xué)方式適用于整個(gè)無機(jī)及分析化學(xué)課程的章節(jié)教學(xué)。BOPPPS教學(xué)模型是基于過程實(shí)行模塊化分解的教學(xué)模式，是由溫哥華大學(xué)DouglasKerr團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建，該模式將教學(xué)過程分為六部分：導(dǎo)入、前測、學(xué)習(xí)目標(biāo)、參與式學(xué)習(xí)、后測和總結(jié)，如圖2所示。

除此之外，將電子版教案、PPT課件、章節(jié)重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)的相關(guān)視頻（如典型案例）、在線試題庫留給學(xué)生，提高學(xué)生課堂吸收效率，保證不同學(xué)習(xí)層次的學(xué)生可以隨時(shí)隨地在課下循環(huán)播放進(jìn)行選擇性復(fù)習(xí)。[8]這種方式對(duì)不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的學(xué)生均適用，有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生成為“學(xué)習(xí)的主人”。

4.教學(xué)過程中實(shí)施愛與尊重，關(guān)注學(xué)生的“生活世界”

能夠有效開展教育教學(xué)的前提永遠(yuǎn)是愛和尊重。單純的知識(shí)灌輸，沒有交流，沒有情感交流，只是冷漠無情的說教，很難吸引學(xué)生的注意力，也很難達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果。教育面對(duì)的是人，是有情感、有思想的人，所以教育必須做到情感與情感的交流，心靈與心靈的對(duì)話，才能進(jìn)行潤物無聲的言傳身教。在教學(xué)過程中，教師對(duì)待學(xué)生要有愛心，輔導(dǎo)學(xué)生時(shí)要有耐心，教育學(xué)生時(shí)要有細(xì)心。以誠心善待每一個(gè)學(xué)生，才是學(xué)生心目中的老師，才是學(xué)生永遠(yuǎn)敬重的老師。用自己的品德去影響學(xué)生，用自己的智慧去啟發(fā)學(xué)生，用自己的言行和愛去感染學(xué)生。本課程針對(duì)的是大一懵懵懂懂的新生，對(duì)老師有更強(qiáng)烈的依賴，因此在上課過程中，教師始終保持和大部分學(xué)生良好的關(guān)系，不只是關(guān)心學(xué)生這門課程的學(xué)習(xí)，對(duì)于日常生活中的疑難問題要及時(shí)、妥善地給予一定的幫助。這種做法也得到了學(xué)生的一致好評(píng)。

三、結(jié)語

通過課程團(tuán)隊(duì)教師的教學(xué)創(chuàng)新，從一定程度解決了本課程在教學(xué)過程中存在的一些“痛點(diǎn)”問題。通過教學(xué)模式改革，采用學(xué)生為主的討論式教學(xué)和BOPPPS教學(xué)模式，課堂的主體由傳統(tǒng)的教師變?yōu)楸粍?dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)生，有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也促成大一新生學(xué)習(xí)方式的有效轉(zhuǎn)變，鍛煉了其查閱資料、獨(dú)立思考問題、歸納整理知識(shí)點(diǎn)的能力，在課堂交流中有效提高了學(xué)生的整體素質(zhì)和語言表達(dá)能力。但這種教學(xué)改革創(chuàng)新的普適性還不夠，沒能有效顧及不同層次水平的學(xué)生解決問題的能力。

習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)：“創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，是國家綜合國力和核心競爭力的最關(guān)鍵因素?！苯虒W(xué)創(chuàng)新是引領(lǐng)學(xué)生成功的第一動(dòng)力，高校教師是教學(xué)改革創(chuàng)新的引領(lǐng)者，國家發(fā)展和民族振興依靠教師塑造的學(xué)生，教師是推動(dòng)教育改革創(chuàng)新的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

[1]曹雷剛，焦志偉，劉冉，李鴻.非化學(xué)專業(yè)《大學(xué)化學(xué)》教學(xué)內(nèi)容和授課方式思考[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2020（28）：108-109.

[2]王磊.應(yīng)用技術(shù)型本科“無機(jī)及分析化學(xué)”教學(xué)改革[J].創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)教育，2014（5）：97-98.

[3]徐茂榮.建黨一百年的背景下《無機(jī)及分析化學(xué)》的教學(xué)改革[J].廣東化工，2021（48）：262-263.

[4]吳葉宇，基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的無機(jī)及分析化學(xué)課程改革研究[J].科教文匯，2017（407）：27-28.

[5]熊健.大學(xué)化學(xué)教學(xué)與課程思政的研究[J].山東化工，2020（49）：186-188.

[6]廖云峰，齊紅蕊，謝艷軍，陶強(qiáng)，等.對(duì)分課堂在《精細(xì)化工工藝學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用[J].廣州化工，2020，48（16）：162-164.

[7]周欣欣，徐純森，李紅彪，郭樹強(qiáng)，等.“智慧課堂”教學(xué)模式創(chuàng)新與實(shí)踐[J].天津中德應(yīng)用技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2021（6）：67-71.

[8]彭一鳴，劉英菊，劉偉章，鄭文旭，等.《無機(jī)及分析化學(xué)》課程中引入微課的探析[J].廣東化工，2020，10（47）：167-169.