新能源材料與化學(xué)教學(xué)的實(shí)踐與探索
時(shí)間:2022-04-02 02:58:02
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一、結(jié)合新能源材料與器件專業(yè)特點(diǎn),合理優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
目前,有關(guān)工科化學(xué)課程的教材很多,如江欞主編的《工科化學(xué)》、強(qiáng)亮生主編的《工科大學(xué)化學(xué)》、徐瑛等主編的《工科化學(xué)概論》、唐和清主編的《工科基礎(chǔ)化學(xué)》、高發(fā)明等主編的《簡(jiǎn)明工科基礎(chǔ)化學(xué)》等,針對(duì)不同學(xué)科、專業(yè)和適用對(duì)象,教材知識(shí)體系的設(shè)置和側(cè)重點(diǎn)各不相同。根據(jù)該課程的專業(yè)基礎(chǔ)課性質(zhì),按照突出物質(zhì)的結(jié)構(gòu)-性能與定量分析并重的原則,三峽大學(xué)選用了史啟禎主編的《無(wú)機(jī)化學(xué)與化學(xué)分析》作為該門課程的主要教材。該教材的特色是包含主篇和副篇兩大塊。主篇主要是鋪就一個(gè)基礎(chǔ)知識(shí)平臺(tái),為后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課程做鋪墊,副篇主要是引用化學(xué)的應(yīng)用實(shí)例及趣事培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣。[1]它吸取了國(guó)內(nèi)外同類教材的精華,教學(xué)內(nèi)容難度適中,語(yǔ)言形象生動(dòng),適用性強(qiáng),較適合作為三峽大學(xué)新能源材料與器件專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課教材,該教材內(nèi)容可以很好地為目前新能源材料與器件專業(yè)的學(xué)生提供相應(yīng)的智力儲(chǔ)備。同時(shí),為幫助學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)工科化學(xué)的認(rèn)識(shí)和了解,還將曹錫章等主編的《無(wú)機(jī)化學(xué)》、武漢大學(xué)主編的《分析化學(xué)》等教材作為教學(xué)參考書。此外,鑒于新能源材料與器件專業(yè)的學(xué)生特點(diǎn)及工科化學(xué)教學(xué)內(nèi)容較多大,有關(guān)的價(jià)鍵理論等知識(shí)抽象難懂,因此,在實(shí)際的課堂教學(xué)中,筆者注重學(xué)科知識(shí)的拓展及實(shí)用化,除講授教材內(nèi)容外,還穿插介紹當(dāng)前新能源材料方面的科技發(fā)展動(dòng)態(tài)、工科化學(xué)方面最新的科研成果以及自身的科研工作進(jìn)行講解,不斷優(yōu)化和充實(shí)教學(xué)內(nèi)容。例如,在講授金屬有機(jī)配合物材料時(shí),筆者介紹了目前比較熱門功能配合物材料當(dāng)前的研究熱點(diǎn),并以自己在多功能金屬配合物材料方面研究的成果介紹給學(xué)生。這些相關(guān)教學(xué)內(nèi)容拓寬與延伸不僅提高了學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣,也激發(fā)了學(xué)生的科研興趣,達(dá)到了較好的教學(xué)效果。
二、改革教學(xué)模式,探索新的教學(xué)方法和手段
在實(shí)際的教學(xué)過程中,專業(yè)基礎(chǔ)課的特點(diǎn)決定了它的教學(xué)方法不同于選修課,它不僅強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性、學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo),而且更需要調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。[2]針對(duì)“工科化學(xué)”課程的專業(yè)必修課性質(zhì)及其教學(xué)內(nèi)容眾多,需要理解和識(shí)記的知識(shí)點(diǎn)較難的特點(diǎn),筆者堅(jiān)持“教師正確引導(dǎo),學(xué)生積極參與”的教學(xué)原則,采用了多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式,結(jié)合課堂討論、課外輔導(dǎo)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)等多變的教學(xué)方法和手段,以增強(qiáng)教學(xué)效果。
1.采用傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式
在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中,教師可以通過講解、板書、提問、討論等方式組織課堂教學(xué)。然而,一些形象化、具體化的影音視頻資料很難展現(xiàn)給學(xué)生。而多媒體作為一種新生的現(xiàn)代化教學(xué)手段,可以很好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足。它能將抽象的概念直觀化、具體化,并容納較多的信息量,使課堂教學(xué)變得形象豐富有新意,教學(xué)效率高。[3]“工科化學(xué)”課程涉及無(wú)機(jī)化學(xué)中的基本概念和理論、元素化學(xué)和基礎(chǔ)分析三大塊內(nèi)容。知識(shí)面廣,內(nèi)容枯燥,為盡可能調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性,引導(dǎo)學(xué)生更好地理解和記憶,筆者結(jié)合新能源材料與器件專業(yè)培養(yǎng)方案,對(duì)所選用的教材中的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整和壓縮,制作多媒體課件,在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中,采用了傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式。通過淺顯易懂的課堂講授和內(nèi)容豐富的課件展示,增加了學(xué)生對(duì)工科化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)識(shí),加深了學(xué)生對(duì)教材中的核心知識(shí)的理解,取得了較好的教學(xué)效果。
2.積極開展互動(dòng)教學(xué),活躍課堂氣氛
根據(jù)工科化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課的性質(zhì),在實(shí)際的課堂教學(xué)中采用引導(dǎo)式講授和學(xué)生討論相結(jié)合的互動(dòng)教學(xué)方法,可以很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,營(yíng)造良好的課堂氛圍,提高教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)教學(xué)效果。[4]因此,在教學(xué)過程中,筆者既重視發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用,又充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和興趣。課堂上,筆者會(huì)針對(duì)教材上相關(guān)的知識(shí),常常向?qū)W生設(shè)定問題,留給學(xué)生課后查資料,下次課展開討論。這種教學(xué)方法不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和興趣,而且可以活躍課堂氣氛。例如,在講授緒論中物質(zhì)的狀態(tài)時(shí),筆者提出“物質(zhì)按其存在狀態(tài)可以分為幾類”;講到新材料的分類時(shí),提出“什么是等離子體”和“什么是液晶材料”等許多在生活中涉及到的化學(xué)類新名詞、新概念,讓學(xué)生進(jìn)行思考和討論,然后教師再進(jìn)行講解,這樣一來課堂氣氛十分活躍。這種互動(dòng)教學(xué)方式使學(xué)生對(duì)工科化學(xué)的興趣大增,學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性也隨之增強(qiáng),對(duì)教材中的基本知識(shí)點(diǎn)理解更透徹,記憶更深刻,收到了理想的教學(xué)效果。
3.及時(shí)進(jìn)行課外答疑,解決學(xué)生課后學(xué)習(xí)遇到的問題
考慮到要在48個(gè)學(xué)時(shí)內(nèi)完成工科化學(xué)教學(xué)大綱的教學(xué)任務(wù),而且知識(shí)點(diǎn)龐雜,難以讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)消化和掌握,筆者只能在實(shí)際的課堂教學(xué)過程中很緊湊地按照教學(xué)計(jì)劃安排好教學(xué)內(nèi)容,課堂上沒有充足的時(shí)間解決學(xué)生課后學(xué)習(xí)或完成作業(yè)過程中遇到的問題。為了能讓學(xué)生及時(shí)解決學(xué)習(xí)教材內(nèi)容中遇到的問題,筆者每周專門安排一次課后答疑。通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn),學(xué)生很珍惜與代課老師交流的機(jī)會(huì),會(huì)把自己在學(xué)習(xí)教材、完成課后作業(yè)過程中遇到的困惑整理出來讓老師做答。通過這種方式,學(xué)生對(duì)教材中知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握就更為透徹,極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)工科化學(xué)的積極性。
4.選擇部分章節(jié)讓學(xué)生主講,提高學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力
在傳統(tǒng)教學(xué)模式中,教師的主要任務(wù)是站在講臺(tái)上“講授”,學(xué)生的主要任務(wù)是“聽講”,在講課過程中,教師設(shè)置一些教學(xué)活動(dòng),與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng),調(diào)節(jié)課堂氣氛。然而,這種以課堂為中心、死板灌輸?shù)慕虒W(xué)模式嚴(yán)重制約了學(xué)生課堂學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生只能按照教師設(shè)計(jì)好的課程教學(xué)內(nèi)容被動(dòng)學(xué)習(xí),在課堂上基本沒有表達(dá)自己想法的機(jī)會(huì),即使偶爾被提問,也會(huì)因缺乏足夠的準(zhǔn)備,發(fā)言效果不佳,導(dǎo)致缺乏自信心。大學(xué)的三尺講臺(tái),不僅僅屬于教師,還屬于學(xué)生,學(xué)生也可以借助這個(gè)講臺(tái)得到必要的鍛練。如果能夠給學(xué)生提供上臺(tái)講解的機(jī)會(huì),學(xué)生就能夠深刻體會(huì)站在講臺(tái)上的責(zé)任,就必須按照教師的要求將自己準(zhǔn)備的內(nèi)容用簡(jiǎn)潔明了的語(yǔ)言展現(xiàn)給其他學(xué)生。另外,學(xué)生在走上講臺(tái)之前,課前會(huì)做充分的準(zhǔn)備,然后把自己準(zhǔn)備好的知識(shí)傳遞給其他學(xué)生,無(wú)形中提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。例如,工科化學(xué)中,其中一章為《氫》,這一章主要講解氫、制備、用途、同位素、氫化物分類、氫能源等,沒有較難的理論。因此,筆者提前兩周安排學(xué)生課后查資料和素材,做多媒體課件,課堂抽出一個(gè)學(xué)時(shí)讓準(zhǔn)備好的學(xué)生上講臺(tái)講解。從4~5名同學(xué)上講臺(tái)講解的情況來看,學(xué)生課前都做了精心的準(zhǔn)備,而且最大限度地利用了網(wǎng)絡(luò)等媒體資料。學(xué)生的多媒體課件制作簡(jiǎn)潔,圖文并茂,講解結(jié)束后,其他學(xué)生可以提問,共同參與問題的討論。這樣一來,不僅鍛煉了學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力以及溝通能力,而且為學(xué)生將來畢業(yè)時(shí)能夠更好地在應(yīng)聘中表現(xiàn)自己提供了鍛煉機(jī)會(huì)。
三、探索新型考核方式,提高教學(xué)效果
在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中,考核環(huán)節(jié)是一個(gè)必不可少的重要環(huán)節(jié)。專業(yè)基礎(chǔ)課的考核不同于專業(yè)選修課靈活多樣的方式,一般采取傳統(tǒng)的閉卷考試,需要學(xué)生記憶的知識(shí)點(diǎn)多,容易使學(xué)生思想負(fù)擔(dān)過重,給學(xué)生學(xué)習(xí)帶來壓力。而新能源材料與器件專業(yè)的“工科化學(xué)”課程作為專業(yè)基礎(chǔ)課,其主要任務(wù)是簡(jiǎn)明地介紹化學(xué)中的部分原理,在中學(xué)化學(xué)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)掌握元素及化合物的物質(zhì)本性及變化規(guī)律,建立一個(gè)化學(xué)意識(shí),在以后遇到相關(guān)問題時(shí)能夠從化學(xué)的角度去解決。鑒于該課程的專業(yè)基礎(chǔ)課性質(zhì)和內(nèi)容多、知識(shí)面廣、學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)難度大等情況,為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和教學(xué)效果,筆者對(duì)該課程的考核方式也進(jìn)行了相應(yīng)的改革,采取了中期課程小論文與期末閉卷考試相結(jié)合的方式。具體的成績(jī)考核核算方法為:課堂表現(xiàn)、出勤情況和課后作業(yè)完成情況占成績(jī)的10%,課程小論文成績(jī)占10%,實(shí)驗(yàn)成績(jī)占10%,期末試卷卷面成績(jī)占成績(jī)的70%。這種考核方式不同于以往的“1+2”模式(總評(píng)成績(jī)=卷面+平時(shí)+實(shí)驗(yàn)),既可客觀地反映學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的理解和掌握情況,同時(shí)可以真實(shí)地反映學(xué)生課后學(xué)習(xí)這門課程的積極性和主動(dòng)性,最終期望能夠全面反饋出這門課程的教學(xué)效果。
四、結(jié)語(yǔ)
“工科化學(xué)”課程作為新能源材料與器件專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課,其內(nèi)容繁多、涉及無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)兩個(gè)二級(jí)學(xué)科的部分基礎(chǔ)知識(shí)。該門課程的教學(xué)效果為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)材料物理化學(xué)、材料化學(xué)、電化學(xué)基礎(chǔ)等課程提供重要的基礎(chǔ)。因此,合理優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,探索行之有效的教學(xué)方法及考核方式對(duì)于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和興趣,提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果起到至關(guān)重要的積極作用。
本文作者:吳亞盤趙君李東升工作單位:三峽大學(xué)機(jī)械與材料學(xué)院
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