發(fā)布時間:2023-08-20 14:58:35
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的無機化學課件樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
關鍵詞:物理課堂教學;優(yōu)化;教學設計;教學效率
課堂教學是實施新課程改革的主渠道,提高課堂教學效率是關鍵。提高課堂教學的效率,關鍵要對課堂教學設計不斷創(chuàng)新。教學設計是提高教學質量的重要途徑,是落實課改,融合、滲透新課程理念的先行舉措,是實現(xiàn)地理課堂教學最優(yōu)化的必要手段。教師的教育觀念,教育科學理論修養(yǎng),以及教學實踐能力,都將在教學設計中充分顯現(xiàn)出來。改革課堂結構、優(yōu)化課堂教學設計,是物理教師的當務之急。那么,優(yōu)化物理課堂教學設計應從哪幾方面入手呢?
一、優(yōu)化教學目標
不同的教學內容應有其不同的教學目標,我們要依據(jù)教學大綱、教材體系和社會需要,既要確定基礎素質的素體培養(yǎng),又要有能力培養(yǎng),使學生所收獲的不僅僅是物理知識本身,更重的是學習物理的方法。例如:“磁現(xiàn)象的電本質”一節(jié),我不僅讓學生理解磁現(xiàn)象的電本質:“磁鐵磁場和電流磁場一樣,都是由電荷運動形成的”,而且使學生了解科學假說的提出要有實驗基礎和指導思想,使學生了解假說是科學發(fā)展的形式,假說是否正確要看其能否解釋實驗現(xiàn)象,導出的結論能否跟實驗相符合,在物理教學中逐漸向學生滲透科學研究的方法、科學發(fā)展的道路,對培養(yǎng)學生的思維能力很有好處。
二、優(yōu)化教學內容
一些學生學習了不少書本知識,卻不能適應高速發(fā)展的當今社會,這就要求教師不能將教材內容原封不動地硬“塞”給學生,而是要具備現(xiàn)代化教材觀,不斷學習現(xiàn)代教育教學理論,充分運用自己的聰明才智,調動自己的知識積累,注意學習的個體差異,把握教材、使用教材,優(yōu)化教學內容,促使教學內容現(xiàn)代化。例如:《原子核能》一部分,內容抽象,平淡無味,若適當介紹世界上各發(fā)達國家,以及一些發(fā)展中國家和地區(qū)在核能發(fā)電上取得的發(fā)展,介紹我國正在建設中廣東大亞灣和浙江秦山核電站的有關情況,指明發(fā)展核電以后以適應現(xiàn)代化建設事業(yè)對能源日益增長的需要,是一種必然的趨勢,使學生能夠正確認識我國對核電建設采取的政策和措施。這樣就激發(fā)起學生的興趣,提高了授課效果。
三、優(yōu)化教學過程
現(xiàn)代教學論認為,教學既要讓學生學會知識,又要讓學生會學知識,培養(yǎng)學生開拓創(chuàng)新的能力。因此,教師要精心設計教學過程,正確處理知識、方法、能力三者的關系,設計引人入勝、輕松和諧,具有探索性、啟發(fā)性、創(chuàng)造性和科學文化氛圍的教學情景,真正體現(xiàn)學生為主體、教師為主導的完美結合,充分做到信任學生,實驗讓學生做,問題讓學生提,思路讓學生找,錯誤讓學生析,是非讓學生辨,異同讓學生比,好壞讓學生評,最大限度地給學生提供自我學習、自我調控的機會,讓知識、方法、能力如泉水般地流入學生心田,滋潤學生成長,如“感應電流方向―楞次定律”一節(jié),每三人一組,每組備有:原副線圈各一(外面有明顯的繞向標志),導線若干,靈敏電流表,電源、電鍵、滑動變陰器、然后教師發(fā)下實驗用的講義,重點指出以下幾點:
a)什么是原電流、原電流方向、感應電流、感應電流方向;
b)原電流與原電流磁場的方向由學生自己控制;
c)每次實驗時應明確其磁通量的變化情況;
d)感應電流方向由靈敏電流表指針的偏向測出,教師應重點指出,電流從哪一端流入,指針就偏向哪一端;
e)在測出感應電流方向后,畫出副線圈中的感應電流磁場;
f)根據(jù)作圖結合實驗中的具體條件,找出感應電流磁場與原電流磁場方向間的規(guī)律;
g)在實驗小組內相互討論總結出規(guī)律,先用自己的語言寫文字結論,然后再與課本對照,并找出楞次定律中的關鍵字句。采用這種方法比傳統(tǒng)的講授法課堂效果能提高35%。
四、優(yōu)化教學方法
教學有法,但無定法,貴在得法。如:“閉合電路歐姆定律”一節(jié),我讓學生用已有的ε=U+U′,I=U/R知識自己推導出I=ε/(R+r)。這樣學生記憶深刻、理解透徹。因此教師要在汲取各種教學方法精化的基礎上,大膽構建適合本校本班教學實際,能真正發(fā)揮教師主導作用和學生主體作用的多種教學模式,并進行優(yōu)化組合,絕不拘于某一種教學方法,更不要機械地照搬某種“最佳”教法。
教學方法多種多樣,各具特色,但每種教法都有其特定的適用范圍,在知識的傳授,人才的培養(yǎng)方面起著不盡相同的作用,只有多法結合,配合使用,才能形成合力,提高教學質量。因此,我們要及時了解教學方法的新變化,熟悉各種有效的教學方法,明確其效能,及時充實到教學過程中去。
五、優(yōu)化教學手段
一、加強無機及分析化學課程建設
(一)改革課程結構,構建教學新體系
由于無機化學與分析化學的部分內容存在密切的內在聯(lián)系,為了更好地發(fā)揮兩大基礎課各自的優(yōu)勢,減少教學內容上不必要的重復,教學中應首先抓住這兩門課程的結合點,使知識揉為一體,融會貫通地將原無機化學和分析化學課程內容聯(lián)系最緊密、重疊最多的“四大平衡和四大滴定分析方法”2個部分有機結合起來。即在新體系中首先介紹溶液中四大化學平衡的定義、性質及特點,然后將四大滴定分析方法和應用分別穿插在其中,將滴定分析方法和重量分析法作為四大平衡理論的引申部分和應用過程,達到內容簡練、完整,思路清晰、明確,重點突出,加深了教學內容的深度和廣度;其次,新的化學課程體系以高職高專教育培養(yǎng)目標為依據(jù),根據(jù)就業(yè)崗位及崗位群對化學知識的需求,將化學教學內容重新調整,分為兩大模塊:一是理論知識模塊。主要包括物質結構理論、化學平衡理論和分析檢驗基礎理論等。二是實踐技能模塊。包括基礎實訓、分析檢測(化學分析、儀器分析)等,將實驗內容、操作技能及應用等與專業(yè)課緊密結合,減少了教學中的重復和脫節(jié)現(xiàn)象,有利于教與學的有序進行。
(二)改革教學方法,強化教學效果
隨著高職院校單招政策的實施,學生普遍存在化學基礎薄弱的狀況,他們對化學學科的特點、學習方法以及化學在科學中的應用等知識不太熟悉,而無機及分析化學課程作為大學一年級的重要專業(yè)基礎課,內容多、課時少,與高中化學跨度較大,給教學帶來一定的困難。針對這種情況,一是教學中采取“分層次”教學,對于基礎較差、學習困難很大、無學習興趣的學生,在課前補充與中學內容銜接的相關知識,以縮短中學到大學的學習適應期。講授過程中注意由淺入深、循序漸進,使學生易于接受;二是打破傳統(tǒng)的教學模式,堅持將啟發(fā)式教學貫穿始終,注重課堂教學與討論相結合,對有規(guī)律和共異性的問題組織學生討論,增強學生的參與意識;三是教學中組織學生進行討論,比較各種分析方法的優(yōu)缺點,既增強了授課內容的系統(tǒng)性,又拓寬了課程知識面。引入自學模式,培養(yǎng)學生的自學能力;四是對教學內容進行適當調整,適當安排學生自學,課前列出自學提綱和要求,并將提綱中的相關部分以提問的方式予以檢查,通過輔導答疑方式,及時了解自學的效果,使學生變被動學習為主動學習。
二、探索以職業(yè)能力為目標的實驗教學模式
(一)開設具有專業(yè)特色的綜合設計性實驗,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
為了適應現(xiàn)代化學發(fā)展的要求,應在實驗教學中有意識地將各門學科相互滲透。綜合設計性實驗是將學生已學的基礎學科理論與實驗方法有效融合后開設的實驗,在實驗教學中針對不同專業(yè),開設具有專業(yè)特色的綜合設計性實驗。實驗前,由教師提供測定樣品及相關信息,對實驗所涉及的理論知識要求學生自學,教師根據(jù)學生的理解程度,引導學生討論、講授,給予正確指導,并鼓勵他們查找有關資料,包括樣品的預處理方法、設計分析方案、思考實驗中可能出現(xiàn)的問題及解決的途徑等。鼓勵學生發(fā)現(xiàn)問題并尋找解決辦法,由教師給予及時正確指導。在這樣的實踐過程中,使學生深感實驗知識與專業(yè)技能的密切關系,調動了學生的學習積極性,減少實驗中應付了事或盲目操作等現(xiàn)象,培養(yǎng)學生的獨立思考和創(chuàng)新能力。
(二)技能訓練和崗位職業(yè)資格考證結合,強化學生應用能力的培養(yǎng)
實踐教學的主要目的是培養(yǎng)學生的技術應用能力,在教學方法上,應注重引導學生把所學知識與專業(yè)技能有效結合起來,以培養(yǎng)職業(yè)崗位能力為中心。實踐教學中,在設計實驗、實訓項目時重視與職業(yè)技能考核相結合,使學生在畢業(yè)時獲得學歷證書的同時,又獲得國家頒發(fā)的職業(yè)資格證書;在培訓目標上,注重提高學生的綜合素質,使學生在畢業(yè)時既具備相應專業(yè)的上崗資格,又具有直接適應某一崗位(或崗位群)的知識和技能,提高學生走向社會參與競爭的能力。實踐證明,受過培訓并獲得“雙證”的學生,其專業(yè)和技術素質高,用人單位滿意。
(三)實施工學結合開放式實驗教學模式,充分提高學生的綜合素質
關鍵詞:綠色化學實驗;二氧化硫;五味
文章編號:1008-0546(2017)04-0030-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.04.011
所謂“綠色”[1],是指一種保護環(huán)境,保護資源,可持續(xù)發(fā)展的理念?;瘜W實驗綠色化是以綠色化學的理念和方法為核心和基本原則,對化學實驗進行改進,使化學實驗過程達到綠色化的方法。實現(xiàn)中學化學實驗綠色化,首要條件是提高學生的綠色實驗意識。而培養(yǎng)學生的綠色意識,需要各學科教師對學生進行環(huán)保教育。化學教師的責任尤其重要,既要懂得綠色化學原理,掌握教育方法,又要身體力行,為中學化學實驗綠色化探索路徑。同時傳統(tǒng)的化學課堂仍然是以化學知識單方向傳授為主,沒有讓學生真正體會到學習化學的樂趣,更缺乏不同學科之間的融合和聯(lián)系。所以筆者嘗試在二氧化硫性質和用途的課堂中盡量引入一些其他學科的元素,讓化學課堂更加豐富起來,不僅要把化學知識傳授給學生,更重要的是要培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng),真正讓學生不把學習當做一種負擔,而是一種享受,一種認知社會的手段和途徑。
一、教材分析
“SO2的性質和用途”是人教版新課程高中化學必修 1 第四章第三節(jié)“硫和氮的氧化物”中的教學內容。首先,本節(jié)教學內容的主題是了解環(huán)境污染的原因和樹立環(huán)境保護意識,因此硫及其化合物的教學主線應該立足于S(H2S)SO2SO3 H2SO4這一氧化還原知識主線上。在本節(jié)課之前,已經(jīng)學習了硫的性質,本節(jié)課之后將要學氧化硫的污染,所以關于二氧化硫的教學重點是在二氧化硫的污染和防治有關的性質上,為以后探討二氧化硫的污染和防治做好鋪墊。其次,為了辯證地看待二氧化硫的利與弊,教材中介紹了二氧化硫制取硫酸的原理以及用作漂白劑和消毒殺菌劑。其中,SO2的漂白機理未作深入介紹,教師有必要將二氧化硫的漂白特點與其他的一些漂白劑作簡要對比。第三,本節(jié)內容首次介紹了可逆反應的概念以及兩個典型例子(二氧化硫和水的反應、二氧化硫的催化氧化),正確理解概念,為今后學習化學反應的限度、化學平衡以及硫酸工業(yè)等奠定基礎。
二、課堂實錄
1. 給化學課堂引入多一些“文學味”
有創(chuàng)新的課堂引入,不僅能讓學生明確本節(jié)課的學習內容,更能激發(fā)和提高學生的學習興趣。在傳統(tǒng)的二氧化硫新授課教學中,引入課題常采用有關酸雨的視頻及圖片,讓學生首先就直觀的認識到二氧化硫的危害。筆者認為這種引入方式存在以下缺點:人為地給二氧化硫貼上有害的標簽,讓學生只認識到二氧化硫的危害,缺少q證看待事物的思想。所以本文突破傳統(tǒng)的課堂引入模式,將二氧化硫以第三人稱的形式,自述心中的委屈和不平,以一首打油詩的形式引入,給化學課堂添加少許的文學味。具體操作如下:
引入:
同學們,請大家一起有感情地朗誦這首詩,老師給起個頭,致人類,預備起……
致人類
酸雨洶洶來勢猛,無限委屈在心中;
怨天怨地怨酸雨,不如反省人自己;
燒煤燃油不脫硫,爾等不知天上愁;
禮尚往來傷不起,這雨酸得有道理;
古往今來多少難,而今由你來評判。
師:好,大家知道這首詩描述的“主人公”是誰嗎?
生:二氧化硫。
師:同學們說的很好。他就是二氧化硫。本節(jié)課我們就探究二氧化硫性質和用途。
板書:二氧化硫
2. 給化學課堂設計多些“邏輯味”
本節(jié)教學中,以物質的通性和氧化還原反應規(guī)律為主線,以多媒體為輔助手段,通過自主閱讀、演示實驗、小組交流、分組實驗等多種活動,創(chuàng)設問題情境,預測二氧化硫化學性質、設計實驗驗證方案,用于引導學生構建二氧化硫的主要化學性質――酸性氧化物的性質、還原性和漂白性,調動學生內在的學習動力,為學生主動參與和交流互動提供了時間和空間。同時培養(yǎng)學生樹立辯證唯物主義的世界觀,學會客觀地分析事物的兩面性。具體設計如下:
3. 給化學課堂實驗多些“綠色味”、“生活味”
綠色化學實驗,也是新課程反復強調的重要內容?!盎瘜W課程標準”在課程性質中明確指出,要讓學生懂得運用化學知識和方法去治理環(huán)境污染。在教學中實施綠色化學教學,引導學生往綠色化學實驗方面努力,讓他們從化學啟蒙教育的初始階段就受到良好的綠色行為的熏陶。因此,中學是進行綠色化學教育的關鍵之所在,必須將綠色化學思想貫穿于中學化學教育尤其是化學實驗教學整個過程中。中學化學實驗,直接反映化學與環(huán)境的關系,是進行綠色化學教育的前沿陣地。在本節(jié)課探究二氧化硫化學性質的實驗環(huán)節(jié)中,為了強化學生的環(huán)保意識,我們采用了日常生活中裝藍莓和糕點的盒子,按封閉式、接近微型化、綠色化的標準,自制實驗反應裝置(圖1),使二氧化硫的逸出量控制在允許的范圍之內,讓同學們真正感受化學實驗的綠色化對人體健康和環(huán)境保護有一定的積極作用。同時在制作過程中也引導學生對日常生活中的廢物利用,實現(xiàn)小型實驗的家庭化和生活化。具體操作如下:
通過自制的實驗裝置,學生快速地完成了實驗內容及相關實驗現(xiàn)象觀察,既提高了實驗效率,又讓學生體驗了利用生活中一些簡單易得器材,能在綠色化學實驗理念的指導下設計完成一些物質的化學性質的相關實驗。同時,在課堂教學中,老師可以繼續(xù)激發(fā)學生的思維,利用自己的生活常識及生活經(jīng)驗,能否再設計其他的實驗裝置來完成該實驗,讓學生真正體會到生活與化學密不可分。通過該實驗的設計和實施,讓同學們進一步深刻認識到綠色化學實驗的設計理念,真正地將綠色化學思想貫穿于中學化學教育尤其是化學實驗教學整個過程中。
4. 給化學課堂多些“哲學味”
眾所周知,二氧化硫對人體健康、植物、紡織品、建筑材料、歷史古跡等都具有極其嚴重的危害性,還能造成酸雨現(xiàn)象,使環(huán)境酸化,破壞生態(tài)環(huán)境。老師通過多媒體圖片及視頻展示,讓同學們直觀的認識到二氧化硫的危害。但二氧化硫就沒有好的一面嗎?老師通過設問引發(fā)同學們的思考,并用多媒體圖片展示了二氧化硫對人類的貢獻,讓同學們利用辯證的思維看待事物。所以在本節(jié)課最后階段,筆者通過一場辯論賽的形式讓同學們充分認識到二氧化硫的利和弊,讓學生學會辯證認識事物的兩面性的哲學觀點,樹立良好的食品安全意識、法制意識,逐步樹立合理應用化學物質的科學觀。具體操作如下:
師:同學們,我們知道二氧化硫是大氣污染的有害氣體之一,同時二氧化硫對人體健康、植物、紡織品、建筑材料、歷史古跡等都具有極其嚴重的危害性,還能造成酸雨現(xiàn)象,使環(huán)境酸化,破壞生態(tài)環(huán)境。(通過多媒體圖片及視頻展示)
過渡:在哲學中,我們知道世界萬物都是矛盾的統(tǒng)一體,要用一分為二的思想來看待世間萬物,難道二氧化硫就沒有好的一面嗎?集中展示圖片二氧化硫對人類好的一面。
師:下面我們就以“二氧化硫的功與過 ”為題,來一場雙方辯論,請結合自己的生活經(jīng)驗及老師提供的相關信息,提出自己的觀點,并用相關事實加以佐證。
生:學生激烈討論,勇于發(fā)言,并充分利用日常生活中的一些具體事例及現(xiàn)象為論據(jù),讓自己對二氧化硫的觀點站得住腳,鍛煉自己從辯證的角度認識問題。
三、課后反思
1. 精心創(chuàng)設引入求知情景,激發(fā)學習興趣
以全球矚目的三大環(huán)境問題之一“酸雨”為切入口,采用文學味較濃的第三人稱手法,以詩的形式引入課題,使學生感到親切又渴望,親切的是化學課堂中竟然有語文的身影,同r渴望求知二氧化硫究竟有怎樣的委屈。引入富有新意而不失化學的靈魂,激發(fā)學生的強烈的求知欲望。
2. 化學實驗裝置設計接近生活化、綠色化
秉著化學實驗綠色化的設計理念,在設計實驗裝置過程中盡量選擇生活中一些易得的用品,讓學生自己動手組裝實驗裝置,這樣既能提高學生的動手能力,又能充分體會綠色化學實驗理念。然而,目前高中化學實驗教學中存在許多問題:(1)有一定數(shù)量的有毒物質的制備和性質實驗(如氯氣的性質和制備實驗,二氧化硫的制備和性質實驗,硫酸、硝酸的性質實驗,有機物的制備和性質實驗……),這些實驗對老師和學生身體健康的影響和對環(huán)境造成的污染是不可忽視的。(2)目前學生數(shù)增多,學生分組實驗所需的藥品用量、化學儀器及實驗后的廢液、廢氣大量增加,所造成污染也愈加嚴重。另外,中學化學實驗所用藥品種類繁多,試劑變化多,排放的污染物成分相當復雜,而且濃度高,累積的污染嚴重。實現(xiàn)綠色化學實驗,無害化處理實驗的廢棄物,爭取達到零排放,已是迫在眉睫的事。因此,必須用綠色實驗觀點,從節(jié)約資源和防止污染的角度來重新審視和改革當前的化學實驗教學。
3. 給化學課堂添加一些“催化劑”
化學和其他的學科一樣都是中學之中的一門基礎學科,怎樣在課堂教學之中提高教學的趣味性,從而調動學生的學習興趣是每個化學老師值得深思的問題。筆者認為給化學課堂添加不同的“催化劑”是提高化學課堂趣味性的有效手段。筆者在過去的教學實踐中,經(jīng)常采用以下方式來提高課堂的趣味性和高效性:(1)設計實驗,激發(fā)學生的好奇心。(2)巧設疑問,激發(fā)學生科學探究熱情。(3)巧用比喻,增強學生對知識的記憶。(4)融入化學史料及不同學科知識,激發(fā)學生學習興趣。(5)聯(lián)系生活,將有趣的日?,F(xiàn)象引入課堂。
關鍵詞:《無機材料物理化學》;課程建設;課程實踐
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)06-0146-02
《無機材料物理化學》課程的前身為《硅酸鹽物理化學》,是在物理化學原理的基礎上,總結了硅酸鹽工業(yè)生產(chǎn)的共性規(guī)律而形成的,課程內容著重闡述硅酸鹽材料組成、結構、性質三者之間的相互關系及其在生產(chǎn)過程中物理、化學變化的基本規(guī)律。目前,《無機材料物理化學》課程已經(jīng)成為無機非金屬材料專業(yè)的主干課程和核心學科基礎課程,在整個教學課程體系中起著承上啟下的作用。
隨著現(xiàn)代高科技的快速發(fā)展,各種新材料、新技術和新理論已成為教學內容,從而使教學內容不再是概念、原理、方法和規(guī)則的簡單結合,而是由知識傳授、技能訓練相互滲透所形成的完整系統(tǒng)。但是,本課程內容新、概念多、理論性強,其中涉及大量難以理解的抽象知識,因此在課程學習過程中,雖然學生對此課程學習積極性較高,但是對課程的掌握程度及理論知識的運用程度不甚理想。在此背景下,筆者所在課程組針對該課程進行了多次課程建設以及教學內容和方法的改革,對該課程的教學內容、教學方法和手段、課程考核方法等方面進行了綜合研究,并具體應用于教學實踐中,從而顯著改善了教學效果,有效提高了學生的綜合素質和創(chuàng)新意識,促進了教與學的協(xié)調發(fā)展。
一、課程教學內容的優(yōu)化和整合
《無機材料物理化學》課程的理論性強、涉及大量的基礎理論和基本概念,是一門掌握難度大的專業(yè)基礎課,學生面對大量的基礎理論常感茫然無措,因此有必要對課程內容進行優(yōu)化和整合。按照專業(yè)要求,有選擇地將教材劃分為課堂教學內容和自學內容、重點掌握內容與一般了解內容等,明確各章節(jié)的知識點、重點、難點,提出教學目標、學習要求和學習方法。對于重、難點內容,通過實例介紹、例題講解等形式深化學生對基礎理論的理解,融會貫通,并以模擬考試等方式及時檢查學生對知識的掌握程度。而對于容易掌握的一般了解內容采取自學、提問、討論和學生課堂講解相結合的方法。通過對教學內容的優(yōu)化和整合,使學生在學習過程中有的放矢,教與學的效果均得到了有效提升。
二、新型教學模型的探索
針對現(xiàn)階段學生思維活躍、主觀能動性強的特點,在傳統(tǒng)教師課堂講授的基礎上,增加了啟發(fā)式、討論式的教學模式和學生自主探究式的學習模式。在授課過程中,適時地提出問題,啟發(fā)學生針對教師提出的問題去思考。上課開始時,在復習前次課內容的基礎上,簡練地用2―3分鐘采用提出問題的方式引出新課內容,使學生帶著問題聽課;講授到歷屆課程學習中易出現(xiàn)理解錯誤的內容時,及時提出進一步思考的問題;針對授課內容,每堂課結束前提出幾個具有啟發(fā)性的問題,引導學生課后進一步閱讀相關參考文獻,加深對所學內容的理解和知識面的拓展,培養(yǎng)學生獲得知識和運用知識的能力,從而激發(fā)學生的學習欲望,增強學習興趣。本課程的部分章節(jié)涉及大量三維圖形和結晶學模型,在講授這部分抽象內容時,首先借助教學軟件進行重點知識點的介紹,然后鼓勵學生分組討論。如在講授硅酸鹽結構和相圖時,將同學分成若干小組討論,然后將討論結過通過繪圖和動畫的形式與全班同學分享,有效提高學生對抽象圖形的理解和掌握。在介紹固相反應、燒結等高溫動力學模塊時,采用實例教學,即列舉目前常用的燒結工藝,并分析其中的傳質機理和動力學過程。同時,要求學生課后查閱相關資料,對國內外先進的燒結工藝進行對比分析,使學生在學習無機材料科學基礎理論的同時,了解無機材料科學進展及研究前沿。為了激發(fā)學生的學習興趣,全面采用多媒體教學手段進行全程課堂教學,鼓勵學有余力的同學制作三維晶體學軟件、缺陷結構插件、三維三元相平衡模型等,并結合實物、模型的展示與典型生產(chǎn)工藝視頻的播放,使教學中抽象、深奧的理論能夠具體、生動地表現(xiàn)出來。
三、構建多元化課程評價體系,提高學生的綜合素質
在以往的教學中,主要以期末考試卷面成績來衡量學生對課程的掌握情況,考核方式單一,不利于提高學生的綜合素質。為此,我們采取多元化的考試方式,通過多種途徑對學生的專業(yè)知識、專業(yè)技能和學習能力等進行全方位的評價。課程多元化考核的內容主要包括專業(yè)知識考核、基本素質考核、能力考核等。專業(yè)知識考核主要考核學生對課程基本知識的掌握情況,通過筆試形式進行,如期中、期末考試,力求試題體型多樣化、難易程度協(xié)調搭配;通過出勤考勤、課堂提問及討論發(fā)言等形式對學生的學習態(tài)度、學習主動性等進行考核;能力考核包括對學生創(chuàng)新能力、動手操作能力及語言表達能力等的考核,主要通過實驗、讀書報告、撰寫課程論文等形式實現(xiàn)。在實施過程中,除了教師評價,增加了學生自評和互評環(huán)節(jié),同時適當增加了平時成績在總評成績中的比例。通過課程多元化評價體系的構建,使學生客觀地評價自己并進行自我監(jiān)控,有利于學生自我認知能力的培養(yǎng)。同時,教師根據(jù)評價結果及時發(fā)現(xiàn)教學中存在的問題,不斷改進教學方法,極大促進了教與學的協(xié)調發(fā)展。
四、培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和增強動手能力的實踐
本課程是一門實踐性很強的課程,教材中的理論來源于實踐,又直接服務于實踐,但由于課時有限,并未安排單獨的實驗課。因此,本課程與《材料專業(yè)實驗》及《材料研究方法》等課程相結合,優(yōu)化現(xiàn)有實驗教學內容。按一定比例O立基礎性實驗和綜合性實驗、驗證性實驗和設計性實驗等,通過實驗教學加深學生對基礎知識的理解和掌握,如要求學生在現(xiàn)有的差熱―熱重分析實驗的基礎上,理解相平衡的概念。設立一定的綜合性難題和實驗,讓學生通過自主學習和動手操作解決問題。通過大學生科技創(chuàng)新活動使學生直接參與教師的科研活動,并獨立承擔部分課題的研究,進而有效提高了學生對基礎知識的掌握和創(chuàng)新能力。如在介紹互擴散的內容時,參與過創(chuàng)新課題的學生自然而然地聯(lián)想到柯肯達爾效應,并在課堂上詳細介紹了相關原理和應用,由此產(chǎn)生的教學效果明顯優(yōu)于單純的課堂講授。
五、網(wǎng)絡課程和第二課堂的建立和完善
針對現(xiàn)有學時數(shù)減少與課程內容不斷更新深化、教材知識量顯著增加的矛盾,課程建設過程中積極完善網(wǎng)絡課程,使其成為課堂教學的有益補充。網(wǎng)絡教學過程中,綜合運用文字、圖片、動畫、圖像、音頻和視頻等多媒體技術,根據(jù)教學內容不斷更新教學資源,賦予其優(yōu)異的教學互動效果,并在此基礎上,建立課程網(wǎng)上在線系統(tǒng),進行在線答疑,方便教師與學生的互動,既便于啟發(fā)式教學,也便于學生自主探究式自學。為了更好地促進教學理論與生產(chǎn)實踐的結合,進一步提高學生的理論基礎和對知識的實際應用能力,課程充分結合了本科生的認識和生產(chǎn)實習,帶領學生走進無機材料生產(chǎn)企業(yè)參觀學習,與企業(yè)員工交流,了解無機材料的生產(chǎn)流程及對原料、產(chǎn)品的質量控制,要求學生充分結合課本知識,提出其中所蘊含的理論規(guī)律。如無機材料生產(chǎn)過程中原料的選擇與加工、產(chǎn)品成型、煅燒等工藝均與課本中的相平衡、表面界面化學、固相反應、燒結等知識點密切相關。通過直接參與生產(chǎn)實踐,學生的直觀感受是課本上的知識不再是看不見、摸不著的抽象概念,切實鞏固和強化了課堂的教學效果。
隨著現(xiàn)代高科技的快速發(fā)展,各種具有特殊性能的新型無機材料不斷涌現(xiàn),同時各種新理論、新概念不斷被提出,因而對《無機材料物理化學》的課程教學提出了更高的要求,筆者所在的課程組將始終堅持以學生為中心的教學理念,在教學內容、教學方法與手段等方面不斷創(chuàng)新,及時聽取學生和教學督導組的合理建議,與時俱進,積極探索適合教師教學和學生學習的新型教學模式,不斷提高教學水平,以形成鮮明的課程優(yōu)勢,致力于培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才。
參考文獻:
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關鍵詞:無機及分析化學課程 思考與改革 分析化學 無機化學 物理化學 有機化學
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)06(a)-0128-01
從20世紀開始,我國的化學課程從傳統(tǒng)的物理化學、有機化學、分析化學和無機化學四大分支體系上,延伸出無機及分析化學、高分子化學等課程。隨著科學的迅速發(fā)展、人們對高科技的綜合要求水平不斷增加,導致現(xiàn)在的部分課程體系不能完全滿足人們對培養(yǎng)化學類專業(yè)人才的要求,課程內容重復、順序不盡合理、知識面過窄等突出現(xiàn)象讓學生的學習積極性得不到充分發(fā)揮。因此,我們需要改變目前的現(xiàn)狀,針對性地優(yōu)化課程體系、更新教學內容、建立符合時代要求的課程,打破學科間的隔膜。
1 無機及分析化學課程的發(fā)展歷史
最早在20世紀80年代建立了無機化學與分析化學的課程,在發(fā)展、教學過程中,發(fā)現(xiàn)了這兩門課之間存在一定的內在聯(lián)系,經(jīng)過多年的實踐探索,最后在1992年出版了無機及分析化學的教材。從此各大院校對其課程體系進行了優(yōu)化、改革。南京大學把原本分散的基礎知識和化學理論進行合并,構建了一門較新的課程體系,使整個課程更加系統(tǒng)化、結構化。這種課程結構的改革也是經(jīng)過漫長的摸索,形成今天的課程體系的,如1989年將試行的“定量分析化學”和“無機”合并,1991年便得到推廣。合并以后,教學內容方面得到了擴充,課程結構體系也有所優(yōu)化,如何在已取得的成績基礎上,進一步改革改善是我們要思考的問題。
2 無機及分析化學課程的思考
教學安排中,對教學課時和教學內容都需要達到一定的標準,從而保證教學效果。兩者相輔相成、互相制約,只有合理恰當?shù)奶幚砗脙烧叩年P系,材料使教學內容在規(guī)定的課時內完成,使學生能夠較廣泛地、深刻地接受必要的知識,為將來的相關課程和實踐工作奠定扎實的基礎。但是,學生的在校時間是固定的,所學的科目相對較多,考慮為學生留出部分自由空間的前提下,就要求對相關課程進行改革,以滿足現(xiàn)實需要。對于無機及分析化學課程來說,也需要進行相應的調整分配,目前開設該課程的多數(shù)為工科專業(yè),且所設的課時數(shù)普遍較多,任課老師在進行授課講解的時候,有時間對重要章節(jié)進行細致的分析講解。但是縱觀目前高中所涉及的化學知識、以及后期所學習的物理化學、有機化學等課程時,往往會發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)行無機及分析化學課程內容具有部分的重復性,且被設置為重點必講部分,針對諸如此類的情況,對無機及分析化學課程的改革將必須進行下去,以適應現(xiàn)代的知識體系和教育方式需求。
3 無機及分析化學課程進一步改革的要點
3.1 結合高中化學教材、物理化學教材進行教學內容的有機調整
目前,義務教育、高中教育的知識內容比以往有較大的改變,學習的深度、廣度得到了進一步延伸,部分初高中學校對化學課程的學習也加深了很多,如有關于吉布斯自由能、酸堿滴定、配位滴定等的內容,在高中已進行了相關的介紹。這樣就需要高等教育階段,對相關內容進行刪減和弱化,以避免無謂的精力投入,避免學生的厭學情況出現(xiàn),提高教學的效果,有效發(fā)揮教育資源。
3.2 恰當結合現(xiàn)代無機化學、分析化學的研究成果
無機及分析化學課程自形成以來,所設計的內容主要包括四大化學平衡和動力學、化學熱力學與定量分析、分析結構、原子結構、元素化學等知識。這些知識體系屬于比較傳統(tǒng)的教學內容,對其理解掌握,有助于專業(yè)基礎知識的積淀,為將來專業(yè)研究、實踐做準備。但從另一方面來看,其內容多枯燥乏味、機械死板,學生對其掌握有一定困難,何談以后的靈活運用。如若能夠將目前所取得的相關無機化學、分析化學研究成果,有機結合到教學內容當中,使教學過程更加形象具體,體現(xiàn)其知識的實用性,這樣則更能激發(fā)學生的求學心理,更有利于知識的靈活運用。特別是形象可觀的圖片、譜圖現(xiàn)象等內容,對激發(fā)內心的探索興趣,具有重要的作用。
3.3 根據(jù)面對學生的專業(yè)特色進行細分,以滿足專業(yè)人才的培養(yǎng)需要
無機及分析化學教材主要有南京大學、浙江大學等編寫的版本,其基本內容相似。這就要求教師在選擇教材的時候,充分考慮所面向學生的專業(yè)需要進行選擇;在規(guī)劃教學大綱、授課內容的時候,更需要考慮學生將來的基礎知識需求,從而將合理恰當?shù)闹R傳授給學生,學以致用才是教育的最終目的。對應學生將來不相關、以后不會用到的知識,授課教師可以做適當刪減。
3.4 采用形象生動的輔助教學手段
理工科學生所要學習的專業(yè)知識普遍存在抽象、枯燥的特征,如何能夠讓學生更深刻、形象的掌握必要知識點,使之成為自身知識體系的一部分,這需要運用除課本外的其他教學手段。授課教師如何能夠結合多媒體設備、以動畫圖片對抽象的知識進行輔助講解,將會起到積極的推動作用。當然,板書部分也需要根據(jù)實際情況進行處理,板書對學生最大的幫助是可以讓學生跟上教師的思維步伐、把握所授課程的重點、難點。如何處理多媒體與板書的關系,有待授課教師根據(jù)實際情況進行處理。
4 結語
無機及分析化學的教學內容將根據(jù)學生的專業(yè)特征,結合其相關知識基礎、現(xiàn)代化的多媒體設施進行整合優(yōu)化,以滿足更深專業(yè)學習、工作實踐的需求,這需要對相關教材內容進行調整,以及授課教師的規(guī)劃安排。相關工作的進行將為無機及分析化學課程的有效發(fā)揮起到積極的影響作用。
參考文獻
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[關鍵詞]網(wǎng)絡課程;無機及分析化學;立體課程建設;實踐
[中圖分類號]G642.0 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-4634(2012)02-0100-03
山東科技大學的《無機及分析化學》不僅是應用化學和化學工程與工藝專業(yè)最核心的專業(yè)基礎課,也是礦物加工、生物工程、環(huán)境科學與環(huán)境工程、無機非金屬材料工程和高分子材料與工程等近化學專業(yè)的核心基礎課程,主要為學生進一步學習《有機化學》、《環(huán)境監(jiān)測》、《食品理化檢驗》、《高分子化學》、《生物化學》、《生化實驗技術》、《儀器分析》等核心專業(yè)基礎課打以及做畢業(yè)論文打基礎。
《無機及分析化學》課程是一門理論與實驗相結合的課程,針對不同專業(yè)的需要,山東科技大學有兩種方式進行教學:一種是將無機化學與分析化學整合成一門課程的短學時教學(近化學專業(yè)),一種是將無機化學與分析化學分開授課的長學時教學(化學專業(yè))。
《無機及分析化學》網(wǎng)絡立體課程主要包括理論教學和實驗教學兩部分,經(jīng)過十多年的教學改革和課程建設,形成了一套以培養(yǎng)應用型人才為特色的教學內容體系:在理論教學方面,本著應用為目的,夠用為度、適量超前的原則,以定量分析為主線,設置化學基礎原理和化學分析原理與技術兩大塊教學內容,準確、簡明的闡述最基本的無機及分析化學原理和規(guī)律,并使“分析與應用”貫穿于整個課程教學內容之中,體了重基礎、強應用、為專業(yè)服務的特色。在實驗教學方面,按照“基礎一綜合一應用”的思路設計的實驗教學內容,突出基礎技能為專業(yè)技能服務的特點,強化綜合技能的訓練。
1 《無機及分析化學》課程系列教材的建設實踐
教材的建設體了教學思想、培養(yǎng)目標、教學內容和課程體系的改革,是網(wǎng)絡立體課程建設的重要組成部分,是有效解決教學內容和教學方法存在問題的關鍵。
根據(jù)山東科技大學近化學、化工類專業(yè)本科生對化學基礎知識的要求,以少而精、精而新的原則,將傳統(tǒng)教學內容與代新知識相結合,對無機化學、分析化學、普通化學內容進行整合、革新和優(yōu)化,注重對學生進行素質教育,編寫出版了21世紀高等院校教材《無機及分析化學》、《無機及分析化學實驗》和《分析化學實驗》。這些教材注重處理傳統(tǒng)學科與新興交叉學科知識的關系,在闡述基本原理和知識的基礎上注重內容的更新,體了材料、環(huán)境及生物類學科與化學學科的交叉與融合。將化學熱力學知識融入全書有關章節(jié),并將四大平衡和四大滴定分析法有機結合。理論教學以化學熱力學基礎、物質結構、四大平衡為重點,適當簡化四大滴定分析法,而使其在實驗教學中加強簡化分子軌道理論、晶體場理論等難度較大的內容。編寫了綠色化學概論、材料與化學、生命與化學、環(huán)境與化學等作為培養(yǎng)學生興趣和擴大知識面的閱讀材料。通過閱讀材料部分的學習,既可使學生了解本專業(yè)的發(fā)展動態(tài),擴大知識面,又能使學生了解化學基礎理論在相關學科中的重要地位,激發(fā)他們學習化學知識的興趣和熱情。編寫中力求使教材簡明扼要、概念準確、重點鮮明、深入淺出、通俗易懂、理論聯(lián)系實際,適用于礦物加工、材料、環(huán)境、生物工程等主要專業(yè)大類。
2 《無機及分析化學》課程立體化網(wǎng)站的建設實踐
按照國家、學校新修改的教學大綱的要求,對《無機及分析化學》課程進行了網(wǎng)絡立體化的全面建設,建立了《無機及分析化學》課程網(wǎng)絡平臺。將課程簡介、師資隊伍、理論教學、實驗教學、教學互動、教學視頻和化學資源等欄目的內容公布在山東科技大學的網(wǎng)站上。目前無機及分析化學理論教材、實驗教材、學習指導書、電子教案、課程網(wǎng)站等學習資源已經(jīng)形成了全方位、立體化的課程教學體系。學生可不受時間和空間的限制,掌控自己的學習過程。
在教學理念方面,把培養(yǎng)學生的科學素質和創(chuàng)新精神放在第一位,把無機及分析化學課建設成為既是學生學習科技知識的基礎課,又是培養(yǎng)學生科學素質的基礎課。理論課教學以無機化學基本原理為主,以物質結構基礎為依據(jù),以四大平衡原理為重點,以重要元素及其化合物的結構、組成、性質、變化規(guī)律及其含量測定為目標,以指導學生自我學習為方法。實驗教學以化學分析技術和技能訓練為核心和重點,強化基本技能訓練,強調系統(tǒng)分析問題和解決問題,重視系統(tǒng)性、綜合性、設計性實驗。礦物加工、材料科學、生命科學、環(huán)境科學等諸學科的研究和發(fā)展都離不開無機化學、分析化學原理和技術的進步與發(fā)展,要不斷建立礦物加工類、材料類、環(huán)境類、生物類幾個模塊相關專業(yè)的課程體系和教學內容。
3 在教學實踐中改革教學方法,增強師生互動
網(wǎng)絡立體化教學的多樣性,給不同層次的學生提供了適合自己的教學平臺。學分制的改革,作為基礎課的《無機及分析化學》的學時數(shù)也在減少,這對教學內容和教師的教學水平提出了更高的要求,必須不斷進行教學內容更新,教學方法、教學手段及考試方法的改革。無機及分析化學內容廣泛,涉及物質結構理論基礎、化學反應基本原理、溶液平衡、化學分析、元素化學、部分儀器分析等內容。課程講授不可能面面俱到,要在吃透教材的基礎上分層次合理安排講課內容,注重難點和重點引導,精講與對比分析討論,如四大平衡與四大滴定,同時注意引入學科前沿知識。在教學方法上,主要是講重點、講難點、講思路、講方法、講應用,形成了“課內講授一課外講座一輔導答疑一考核評估”教與學一體化的互動教學模式,既注重培養(yǎng)學生的邏輯思維能力,又注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和自主學習的能力。
《無機及分析化學》的教學課程在大學一年級進行,該課程的學習不僅使學生在知識上有所積累,而且在學習能力上也應得到較大提高,要求學生做到課前預習、課中互動、課后小結,學會學習的方法。在教學中針對部分內容,要求學生自學,有些延伸內容,要求學生查閱有關學術期刊,并撰寫小論文、課堂討論,最后教師總結。同時充分運用代教育技術,將傳統(tǒng)的教學方式與代化教學手段相結合,大大提高課堂效率。此外,也在網(wǎng)絡課程中制作了大量的圖片、圖表、動畫、錄像等素材和資料,用以表課程教學內容。
不斷進行考試方法的改革。鼓勵學生撰寫讀書報告和科技“小論文”,培養(yǎng)學生科學研究的意識、習慣和能力,有助于學生對化學知識的深入理解及綜合運用。期末成績由考勤、平時作業(yè)、課堂提問、單元測驗、期末考試等成績綜合評定,撰寫的讀書報告和科技小論文實行額外加分,根據(jù)撰寫的質量在總成績中加0~10分,若能達到公開
發(fā)表的水平最多可加10分,但課程總成績最多為100分。
4 《無機及分析化學》實驗課的改革實踐
實驗改革的目標是通過系統(tǒng)的實驗教學,加強基本訓練,著重能力培養(yǎng),強化創(chuàng)新意識。創(chuàng)造性教育要求對學生既要有基礎知識和新的專業(yè)知識的傳授,又要有自學能力、獨立思考能力、動手能力的培養(yǎng),尤其是代意識、競爭意識的培養(yǎng)。自2004年起,根據(jù)山東科技大學實際情況和學生不同層次、不同專業(yè)的培養(yǎng)要求,對原實驗課程體系、教學內容和方法進行改革,建立和完善了無機及分析化學實驗課的教學內容,按照基礎實驗一綜合實驗一設計實驗3個層次推進教學進程。建立了以實驗技術要素為主線的實驗教學體系,設計了適合山東科技大學不同學科學生的多層次實驗教學內容,為學生個性發(fā)展、潛能開發(fā)以及優(yōu)秀學生脫穎而出創(chuàng)造條件。開放實驗室,使一些不能在課堂上完成的實驗得到補充,同時學生也可以自己設計一些感興趣的實驗,在教師的指導下進行,從而使學生的動手能力、分析問題和解決問題的能力得到進一步提高。無機及分析化學實驗形成了多層次的實驗教學體系,多模塊的實驗教學內容,預約開放式教學模式。為此,無機及分析化學實驗課程教學采取了以下改革措施。
1)對無機及分析化學實驗教學內容進行了重組,并進行綠色化改造。本實驗課注重在繼承傳統(tǒng)內容的基礎上創(chuàng)新,增加設計性實驗,加強綜合性實驗,減少驗證性實驗。根據(jù)無機及分析化學實驗的特點,用綠色化學的觀念對傳統(tǒng)化學實驗進行了改造,實了“性質實驗點滴化、制備實驗小量化、分析實驗減量化”,這樣在常規(guī)儀器中完成無機及分析化學的實驗教學,不僅大量減少了化學試劑和藥品的消耗,節(jié)約了實驗消耗費用,而且也加強了學生的環(huán)保意識,收到了良好的效果。
2)正確認識理論課教學與實驗課教學的關系。在無機及分析化學實驗教學中,學生應始終處于主置,教師則處于為實驗教學服務的主導位置。作為實驗教學主體的學生,在繼承傳統(tǒng)知識和技術的基礎上,重點進行知識和技術的應用和創(chuàng)新;作為主導教師,在搞好實驗教學引導工作的同時,加強自身知識和技能的擴展和更新,達到知識豐富、技術熟練和教學方法科學而實用的要求。
3)多媒體輔助教學和開放實驗室緩解實驗課時少、內容多的矛盾。隨著單一、驗證性實驗向綜合性、設計性實驗的轉化,實驗教學內容不斷豐富,往往一個連續(xù)的系統(tǒng)的試驗中涉及好幾個相關的實驗技術,由學生自己動手設計并完成整個實驗,由此開設綜合實驗面臨著如何在有限時間內讓學生掌握更多實驗技術的難題。對于無機及分析化學實驗課,使用多媒體技術輔助教學,利用錄像演示實驗技術的操作要點,再實驗進程和結果,增強學習效果。建立了仿真實驗室,學生可以在計算機上進行無機及分析化學實驗等課程的仿真實驗,同時可進行相應的預習。
4)形成了基礎-提高-突優(yōu)-參與科研4層次的開放實驗教學模式和管理方法,完善了對不同層次學生因材施教的實驗教學方法。在生產(chǎn)實踐中發(fā)、研究、分析和解決問題,這對于培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實踐能力有著不可替代的作用。無機及分析化學實驗室成為大學生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的基地,幾年來山東科技大學啟動“挑戰(zhàn)者杯”、“大學生實驗技能大賽”、“大學生創(chuàng)新基金項目”等多項大學生科技創(chuàng)新資助計劃,開放無機及分析化學實驗室,為其高質量完成項目提供條件保證。
關鍵詞:翻轉課堂;項目化教學;生物監(jiān)測
翻轉課堂理念來源于美國科羅拉多州落基山的“林地公園”高中。2007年春,該校的兩位化學教師喬納森?伯爾曼和亞倫?薩姆斯在考慮如何給因病無法進行課堂學習的學生補課時用到了這種方法。他們對傳統(tǒng)課堂進行了顛覆性嘗試,起初他們只是使用屏幕捕捉軟件錄制Power-Point演示文稿,并將視頻上傳到網(wǎng)絡,目的是為耽誤上課的學生補課。不久,他們開始重新思考如何展開課堂教學實踐以取得更好的教學效果,由此提出了翻轉課堂的概念。
一、生物監(jiān)測項目化教學現(xiàn)狀
生物監(jiān)測課程是長沙環(huán)境保護職業(yè)技術學院環(huán)境監(jiān)測與評價專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程,自從項目化教學方法引入該課程以來,受到了學生的一致好評。
生物監(jiān)測課程主要培養(yǎng)學生制訂監(jiān)測任務、采樣、樣品鑒定以及分析評價結果的能力。采用項目化教學方法,在教師的指導下學生完成一個項目。項目操作,可以使知識內容與工作情境直接聯(lián)系,使學生獲得全面、感性的理論知識和實踐技能,體驗作為一個職業(yè)人必須具備的職業(yè)素養(yǎng)和技能。在項目完成的過程中,學生的角色實現(xiàn)轉換,從純粹的學習者向學習者、工作者相統(tǒng)一轉變。
項目化教學過程中,教師需要先對項目進行分解并作適當示范,然后學生分工協(xié)作在限定的時間內完成任務。教師給學生創(chuàng)造仿真的工作環(huán)境,學生直接參與項目實施的整個過程,了解項目中的每一個環(huán)節(jié)。項目完成后,要通過編寫監(jiān)測報告的形式對項目所取得的成果進行評價。
通過項目化的教學方式,學生能了解項目的整個流程,即方案設計、現(xiàn)場勘查、采樣點確定、試劑配制、操作流程、結果評價、報告書的編制,實現(xiàn)學中做、做中學的結合。在完成項目的過程中能夠培養(yǎng)學生的工作責任感及團隊合作能力,培養(yǎng)學生跨學科、跨領域完成復雜工作的能力,培養(yǎng)學生自主深化與拓展知識的能力。
二、項目化教學面臨的挑戰(zhàn)
1.教學任務繁重,課堂時間緊張。在進行生物監(jiān)測的項目化教學過程中,教師對教學各環(huán)節(jié)的時間分配要非常精確。如果某一個環(huán)節(jié)時間過長,就會影響整個教學的進度。但是一個班的學生能力參差不齊,教師對于整個教學的掌控難免會出現(xiàn)疏漏。
2.學生人數(shù)過多,很難面面俱到。目前,我校該專業(yè)一個班學生一般都在40人左右,分7~8個小組展開學習。在教學過程中,要保證所有學生都能有機會參與項目任務,并能通過分工協(xié)作共同完成。但是,在實施的過程中,由于學生人數(shù)多,教師往往顧此失彼,不自覺的學生往往蒙混過關。所以,對于人數(shù)較多的班級,這種教學方法的效果不是很好。
3.工作情境難以完全模仿。項目化教學是以行動為導向、以真實的工作內容為核心的理實一體化的教學模式。但是,由于學校實驗實訓室條件的限制,要想完全真實再現(xiàn)工作崗位的每一個環(huán)節(jié)是非常困難的。教師提供給學生的也只能是一個接近真實崗位的仿真環(huán)境,與真實的崗位存在一定的差距。
三、生物監(jiān)測項目化教學中翻轉課堂的應用
生物監(jiān)測項目化教學過程中存在的這些問題可以通過翻轉課堂教學模式的嵌入得到解決。教師將一些簡單易理解的理論知識點以微課或者課件的形式設計好,讓學生在上課之前必須進行自學,并把不懂的問題記錄下來。這樣,學生是帶著問題進入課堂的,在課堂上教師只需解決學生的疑難問題,不必面面俱到,大大節(jié)約了課堂時間。
對于一些需要示范的內容,如平板畫線分離培養(yǎng)、革蘭氏染色等,教師提前錄制好視頻,讓學生在課外觀摩學習,這樣需要學習的知識點變得直觀、生動而又有趣。此外,對于每一個工作項目,學生可以到企業(yè)把相應的真實工作環(huán)境錄制下來,讓學生從錄像中直觀地了解將來就業(yè)的崗位環(huán)境。
利用翻轉課堂融入項目化教學的模式,可以充分利用學生的課余時間和現(xiàn)代化信息教育手段,激發(fā)學生的學習興趣,提升學生的自主學習能力,解決單純項目化教學面臨的問題。
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關鍵詞:微生物育種;項目化教學;高等職業(yè)教育
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)48-0164-03
早在4000多年前,我國勞動人民就會利用微生物來生產(chǎn)酒和釀造食品。如今,利用工業(yè)微生物育種技術對微生物進行改造,可以提高目的產(chǎn)物的產(chǎn)量、質量或獲得新的目的產(chǎn)物,并符合工廠化生產(chǎn)的要求,從而使抗生素、酶制劑、氨基酸、維生素、核苷酸、生物堿、激素等微生物產(chǎn)品產(chǎn)量成倍甚至成千倍增長,同時產(chǎn)品質量也不斷提高,各類微生物產(chǎn)品已深入到人類生活的各個方面。工業(yè)微生物育種技術是高等院校生物技術類專業(yè)的專業(yè)課程。在傳統(tǒng)的教學過程中,教學內容往往太過理論化,理論知識與實際操作未能結合,學生學習難度大,感覺枯燥乏味;而且,教學實驗安排大多是孤立的,在技術上不具有連貫性和系統(tǒng)性,不能將技能訓練與生產(chǎn)過程有機結合,學生學完之后不知如何運用,解決實際問題的能力提高不明顯。顯然,傳統(tǒng)的教學方式已不能滿足現(xiàn)今高技能生物技術專門人才培養(yǎng)的要求。如今,許多高職院校正在積極探索新的教學方法,項目化教學就是其中常用的一種。它依照教學目標將課程內容設計成若干個操作性較強的項目,以工作任務為中心,以典型產(chǎn)品(或服務)為載體,開展課程教學,將理論知識、實踐操作與素質培養(yǎng)融為一體,學生在完成項目工作任務過程中,既收獲了知識,又鍛煉了技能。與傳統(tǒng)教學法相比,項目化教學強調行動導向、項目載體、任務驅動、素質滲透、學生主體以及理論實踐一體化,主要解決“怎么做”和“怎么做得更好”這兩個問題,是培養(yǎng)技能型人才的主要途徑[1]。2007年,湖北生物科技職業(yè)學院生物工程系開設了《工業(yè)微生物育種技術》這門課程,它是生物技術及應用專業(yè)和生物制藥技術專業(yè)的必修課。自2010年引入項目化教學方法以來,經(jīng)過多年的探索和實踐,該課程取得了良好的教學效果。
一、以崗位需求為依據(jù)確定課程目標
按照工業(yè)微生物育種技術在生物技術及應用專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的定位,依據(jù)職業(yè)崗位的需求,確定本課程的教學目標,即能根據(jù)微生物育種原理和基本操作流程,制定育種的實施方案,并按照實施方案應用微生物育種技術獲得高產(chǎn)突變株,同時能對實施過程和原有方案進行評價和改進。課程教學目標,包括知識目標、技能目標和素質目標三個方面。(1)知識目標:熟悉工業(yè)微生物的特征,了解工業(yè)微生物育種技術的方法種類;掌握基因突變及基因重組的機制;掌握工業(yè)微生物誘變育種的原理與方法;熟悉其他常用的工業(yè)微生物育種方法。(2)技能目標:能夠根據(jù)微生物的來源與特性,選擇合適的分離純化方法,并進行分離純化操作;能夠根據(jù)微生物的類型,選擇合適的誘變育種方法;會進行生產(chǎn)菌種的保藏及復壯技能;能正確使用微生物的培養(yǎng)設備,并進行維護。(3)素質目標:具有較強的責任心和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L;具有較強的人際溝通能力;具有較強的團隊組織協(xié)調能力;具有良好的安全、環(huán)保和節(jié)能意識。
二、以育種工作流程為主線設計教學項目
項目化教學的關鍵,在于教學項目的設計。我們一般應根據(jù)課程教學目標,以職業(yè)活動的工作過程為依據(jù),結合職業(yè)崗位的典型工作任務,按照學生的認知規(guī)律來設計項目。項目設計要打破傳統(tǒng)學科體系的章節(jié)編排,不應以知識的邏輯順序為依據(jù)來安排教學。每個項目都有其相應的知識、技能和素質要求,讓學生在“做中學、學中做”。工業(yè)微生物育種技術的教學項目設計具有以下特色。
(一)課程設計思路
大多數(shù)項目化教學課程的設計思路,是將課程內容設計成基礎項目、主導項目和自主項目。根據(jù)工業(yè)微生物育種課程內容、操作流程和職業(yè)活動的特點,筆者將該課程設計成一個綜合性大項目,即果膠酶高產(chǎn)突變株的篩選。筆者將原先孤立、分散的單個實訓項目綜合為一個由9個子項目組成的前后連貫的大項目,其連貫性、整體性的特點更為突出(表1)。兩個子項目互為依托,前一子項目的結果是后一子項目實驗材料的來源。
(二)相關專業(yè)課程銜接
該課程項目產(chǎn)品為篩選出的果膠酶高產(chǎn)突變株,可作為后續(xù)課程發(fā)酵工程、酶工程、生物分離與純化、生物制品技術的項目化教學的材料。比如,可對果膠酶高產(chǎn)突變株的發(fā)酵條件進行摸索,或對其發(fā)酵工藝進行優(yōu)化,或從高產(chǎn)突變株中分離純化果膠酶,或對提純的果膠酶進行性質分析。從而完善了專業(yè)課程體系建設的連貫性、整體性及層次性,實現(xiàn)了專業(yè)課程之間的有機銜接。
三、以學生為主體完成項目實施
在具體子項目實施之前,筆者安排有項目概述環(huán)節(jié),內容主要包括:①課程簡介:告知學生本課程的教學目標、項目設計情況、教學組織方法和考核方案等。②行業(yè)企業(yè)概況:介紹工業(yè)微生物的應用狀況、工業(yè)微生物的概念及特點和工業(yè)微生物技術種類等。③后續(xù)課程任務的布置:要求學生查閱相關資料,指導學生制定子項目實施方案。以微生物育種工作流程為主線,開展子項目的實施,每個子項目有各自的知識、技能目標。在子項目的完成過程中,教師只起組織、引導、指導和評價的作用,學生才是學習的主體。每個子項目的實施步驟如下。
1.項目導入。首先,教師通過案例或者問題導入學習項目,提出問題、給出提示,導入本次課程的內容,組織學生展開討論。
2.方案制定。學生通過圖書館或者網(wǎng)絡查閱資料,以小組為團隊討論并制定實施的初步方案。筆者通常安排學生利用課余時間完成該步驟。
3.方案確定。首先,每個小組以ppt形式向全班匯報制定的初步方案,分析實施可行性,并說明資料來源。然后,教師和其他小組對匯報組進行提問或評價。筆者通過交互式討論,引入相關知識,最后由教師對各小組初步方案進行點評,同時提出修改建議,鼓勵實施方案的多樣性。
4.方案實施。學生按照確定的方案,合理分工,團結協(xié)作,共同完成項目。在實施過程中,教師隨時檢查學生實施的情況,進行現(xiàn)場指導,解答學生的疑問,參與學生的討論,糾正學生的錯誤,全面掌控學生的實施效果及學習質量。
5.總結評估。總結以各小組向全班展示實訓結果的形式進行。評估采取小組互評、教師點評等方式進行。每一個項目均制定了技能考核方案及評分標準,結合學生提交的實訓報告進行過程性評價。
四、以過程性評價為手段增強技能培養(yǎng)
成績考核是教學過程中的重要環(huán)節(jié),好的考核方式對學生職業(yè)技能的養(yǎng)成會起到促進作用。傳統(tǒng)的單一筆試考核方式很難反映學生在學習過程中的素質和能力,與強調以素質為基礎、以能力為本位的現(xiàn)代高職教育理念不相符。本課程的考核以結果性評價為輔,重在過程性的評價,以靜態(tài)知識考核為輔,重在動態(tài)能力的考核,學生綜合成績的評定以過程評價、技能考核和理論考核相結合的方式進行。每個子項目的實施都要求進行過程評價,評價內容涉及子項目實施的每個步驟,以子項目5誘變劑量的選擇為例,子項目技能量化考核表如下(見表2)。
學生、組長和教師為評價主體的三方,依據(jù)量化考核標準分別給出過程評價成績,然后按照一定比例折合成學生的過程評價終成績。理論考核和技能考核通常在學期末進行。課程總評成績的組成詳見表3。
現(xiàn)代職業(yè)教育,應該是一種以服務為宗旨、以就業(yè)為導向、以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心的教育,重心應在于培養(yǎng)學生的動手能力和實踐創(chuàng)新能力,特別是畢業(yè)后從事某種職業(yè)的謀生能力[2]。項目化教學,充分體現(xiàn)了學生是學習的主體的特點,學生的學習主動性和積極性被有效調動了;和傳統(tǒng)的教學模式相比,其教學效果得到明顯改善。當然,以就業(yè)為導向,堅持走產(chǎn)、學、研相結合的路線,以崗位技能促進學生就業(yè),在高職高專院校進行課程項目化教學改革是一個漫長的過程,需要學校和教師從多方面進行改革,比如教學觀念、管理、內容設置、教學模式及結果評定等。
參考文獻: