物理化學(xué)研究型教學(xué)模式的構(gòu)建與實踐
摘要:結(jié)合研究型教學(xué)的特點,本文從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、實施研討式教學(xué)、開發(fā)科研創(chuàng)新實驗項目、建設(shè)有效實施研究型教學(xué)的骨干隊伍等四個方面,介紹了在物理化學(xué)課程中開展研究型教學(xué)的探索與實踐。這種教學(xué)模式突出學(xué)生參與、自主獲得物理化學(xué)知識與技能,對全面培養(yǎng)學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力有良好效果。
關(guān)鍵詞:物理化學(xué);研究型教學(xué);能力培養(yǎng)
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)02-0036-03
質(zhì)量是高等教育的生命線。自教育部啟動“質(zhì)量工程”以來,我們作為身處本科教學(xué)第一線的物理化學(xué)教師,積極行動起來,圍繞我校“建設(shè)高水平研究型大學(xué)”的總體發(fā)展目標(biāo),對如何提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)創(chuàng)新人才進(jìn)行了深入思考,提出了適應(yīng)新形勢下物理化學(xué)課程的研究型教學(xué)模式,通過近四年的教學(xué)實踐,獲得了一些粗淺的認(rèn)識,在此與同行交流。研究型教學(xué)是遵循當(dāng)代教育發(fā)展的一般規(guī)律,與創(chuàng)新素質(zhì)教育相適應(yīng)的一種教學(xué)模式。它是指教師以課程內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)識積累為基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運用知識和能力,自主地發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題,在研究中積累知識、培養(yǎng)能力和鍛煉思維的新型教學(xué)模式。其基本特征是“三個突出”,即:突出學(xué)生在教學(xué)中的主體地位,突出研究在教學(xué)中的重要作用,突出知識、能力、素質(zhì)三維度的教學(xué)目標(biāo)。因此,研究型教學(xué)模式的實施應(yīng)以探究為基礎(chǔ),強(qiáng)化自主學(xué)習(xí)、思考、創(chuàng)新、合作和表達(dá)能力,強(qiáng)化師生共同學(xué)習(xí)、探索和發(fā)現(xiàn)的能力。在教學(xué)實踐中,我們主要從以下四個方面進(jìn)行了研究和探索:
一、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,注重課內(nèi)外結(jié)合
在研究型教學(xué)中,教師把教學(xué)重點從傳授知識轉(zhuǎn)移到以探索、研究知識為基礎(chǔ)的教學(xué)上來,學(xué)生則在教師的指導(dǎo)下,以探究為基礎(chǔ),通過學(xué)生個體實現(xiàn)知識的主動建構(gòu),教學(xué)過程是課內(nèi)外結(jié)合、雙向互動、以學(xué)生為主體進(jìn)行的。這就要求在課程教學(xué)內(nèi)容的安排上必須為學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)留有廣闊的空間。因此,我們首先從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容入手進(jìn)行改革。物理化學(xué)是高校理工科專業(yè)基礎(chǔ)理論課和專業(yè)課的紐帶和橋梁,筆耕文化傳播,在教學(xué)體系中具有承上啟下的作用。我校物理化學(xué)課程授課對象量大面廣,涵蓋化工、環(huán)境、材料三個院系十四個專業(yè),每年有8個平行大班(每個大班含2-4個小班,每小班25-30人)同時開課;谖倚3珜(dǎo)的以“通識教育”為前提的高素質(zhì)人才培養(yǎng)模式,教研室經(jīng)過多次認(rèn)真討論,對原有教學(xué)大綱進(jìn)行了修改。根據(jù)不同專業(yè)的知識需求,調(diào)整了授課內(nèi)容的側(cè)重點,精簡課內(nèi)學(xué)時,大力加強(qiáng)對后繼專業(yè)課“有用、必需”的知識,使教學(xué)內(nèi)容合理優(yōu)化、重點突出、與時俱進(jìn),使學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi)能夠掌握教學(xué)基本要求的內(nèi)容,并了解知識的應(yīng)用領(lǐng)域,為開展研討式教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)能力給出時間基礎(chǔ)和知識保障。目前我們共有五個不同層次的物理化學(xué)教學(xué)大綱,分別適用于化工與制藥(80學(xué)時)、應(yīng)用化學(xué)(96學(xué)時)、環(huán)境與生物工程(72學(xué)時)、材料(64學(xué)時)和化工英語強(qiáng)化專業(yè)(80學(xué)時)本科生。對理科班和化工英強(qiáng)班,教學(xué)內(nèi)容要求比較全面系統(tǒng);材料專業(yè)重在熱力學(xué)部分,尤其要突出相平衡和相圖內(nèi)容;工科學(xué)生則強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ),注重應(yīng)用方面的知識拓展,針對不同專業(yè)又各有側(cè)重。如對化學(xué)工程和工藝專業(yè)的學(xué)生,教師在課堂上要盡可能多地滲透工程意識,穿插一些化工生產(chǎn)實例,讓學(xué)生了解物理化學(xué)原理在實際中的應(yīng)用;對環(huán)境工程專業(yè),要更多地結(jié)合當(dāng)前環(huán)境惡化現(xiàn)狀,介紹新的對策和與物理化學(xué)有關(guān)的環(huán)境科學(xué)研究進(jìn)展,使學(xué)生開闊眼界,學(xué)會思考和運用所學(xué)知識處理問題?傊,課程的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握基本概念,了解知識框架體系,對基本概念和原理削枝強(qiáng)干,強(qiáng)化應(yīng)用,為自主獲取知識留有余地。與該教學(xué)體系相對應(yīng)的新教材編寫正在進(jìn)行中。
二、實行研討式教學(xué),強(qiáng)化自主學(xué)習(xí)能力
研究型教學(xué)要求在教學(xué)過程中體現(xiàn)“研究”的本質(zhì)特點,側(cè)重的是科學(xué)研究精神,意識、態(tài)度、能力等的培養(yǎng),最終目的是全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。為了能夠建立一套行之有效的研究型教學(xué)模式,我們采用循序漸進(jìn)的辦法,第一年選擇一個大班試行“大班授課,小班研討”的教學(xué)方式,次年推廣到化工與環(huán)境專業(yè)四個大班,逐步展開“分組學(xué)習(xí)、主題研討、讀書報告”等教學(xué)環(huán)節(jié),取得了良好效果。在試點班進(jìn)行“大班授課,小班研討”教學(xué)方式的具體措施是:在課堂上,集中講授基本概念、基礎(chǔ)知識和共性問題;當(dāng)學(xué)生具備了一定的知識背景,了解物理化學(xué)處理問題的方法(如邏輯思維和高等數(shù)學(xué)工具的運用)之后,把一些非基本內(nèi)容和特殊問題留給學(xué)生,通過提前布置任務(wù),讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、廣泛搜集資料,在小班開展由主講教師和助教協(xié)助的“主題研討”活動,從而將教師“一言堂”的系統(tǒng)講授轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)學(xué)生能動創(chuàng)造的學(xué)習(xí)過程。針對不同知識層次和教學(xué)內(nèi)容,可采用不同類型的操作方式。
1.分組學(xué)習(xí):根據(jù)課程進(jìn)度和內(nèi)容,把全班學(xué)生分成若干小組,每組3-5人,選定一名學(xué)生為組長,合作進(jìn)行某項研究。教師推薦國內(nèi)外物理化學(xué)精品課程和化學(xué)化工資源網(wǎng)站,鼓勵學(xué)生查閱外文書籍資料,以提升學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和計算機(jī)技術(shù)獲取信息的能力。組內(nèi)成員自行分工,各有側(cè)重,合作完成研究,最后在全班進(jìn)行答辯匯報。
2.定期研討:以教學(xué)中的重點、難點內(nèi)容、疑難問題為研究內(nèi)容,定期開展主講教師參與指導(dǎo)下的學(xué)習(xí)研討會,促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí),培養(yǎng)其探究能力、質(zhì)疑意識、創(chuàng)新精神。
3.讀書報告:對與學(xué)科前沿或工程實踐相關(guān)的知識點,課堂上稍做展開與鋪墊,把更為深入的闡述任務(wù)留給學(xué)生去解決,并通過個人進(jìn)行“學(xué)術(shù)報告”的形式驗收,以鍛煉學(xué)生查閱文獻(xiàn)、整理概括、講解評述等獲取知識的能力。表1總結(jié)了部分不同層次自主學(xué)習(xí)與研討的主題與學(xué)生撰寫的讀書報告題目。
實踐表明,這種教學(xué)模式體現(xiàn)了“以學(xué)生為主、以人為本”的教育理念,深受歡迎。學(xué)生們?yōu)榱松虾米约褐鞒值挠懻撜n,都十分重視和認(rèn)真投入,提前查閱大量資料,并在課下與教師多次進(jìn)行交流,對所承擔(dān)的知識做到成竹在胸,制作的課件內(nèi)容豐富、畫面精美,在討論課上的精彩講述和回答博得熱烈掌聲。學(xué)生們普遍反映,這樣的學(xué)習(xí)過程有力地促進(jìn)了他們各種能力的培養(yǎng),“收獲很多”,包括從書本或網(wǎng)站查找資料和梳理信息能力,同學(xué)之間的團(tuán)結(jié)與分工協(xié)作能力,制作高水平ppt課件的能力,以及對知識的深入理解、邏輯思維、語言表達(dá)和刻苦鉆研能力等,都得到了鍛煉和提高。此外,學(xué)生通過參加小組討論活動,激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情,增強(qiáng)了交往和交流能力,培養(yǎng)了團(tuán)隊合作精神和創(chuàng)新求實意識,提高了對科研的興趣。
三、科學(xué)研究滲透教學(xué),培養(yǎng)創(chuàng)新實踐能力
按照“質(zhì)量工程”要求,我校在2007年夏季開始實施“大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目”。教研室各位主講教師積極響應(yīng),根據(jù)各自科研條件,提出并承擔(dān)適合大學(xué)生結(jié)合物理化學(xué)知識進(jìn)行科研實踐的創(chuàng)新課題迄今已達(dá)56項,其中有兩項獲得國家級資助、14項獲得校級資助,其余為院級資助項目,內(nèi)容主要涉及催化材料制備與應(yīng)用、表面與吸附、清潔能源、儲氫等相關(guān)研究。在這些課題研究過程中,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,通過文獻(xiàn)調(diào)研、設(shè)計實驗方案、在實驗中解決實際問題、處理數(shù)據(jù)、撰寫研究報告和論文等環(huán)節(jié),逐步提升學(xué)生獨立思考、分析與解決問題、應(yīng)用技能等科學(xué)研究能力和創(chuàng)新能力。目前,參與教研室
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