大学化学在非化学专业中的创新实践教学改革

李 波，陈书阳，王晓焕，李奇洋，王会巧，孙红先

（南阳师范学院化学与制药工程学院，河南 南阳 473061）

随着社会的发展、科技的进步，现在的大学对学生的要求绝不能仅仅停留在接受知识、简单模仿等方面，更重要的是如何培养学生的创新创造能力。少年强则国强，少年志则国志，为早日实现建成创新型国家和世界科技强国的目标，需对学生进行创新思维的培养，改革传统和现代教学中教学方法的不足，让教育教学随着社会需求的发展而不断更新。

作为教师，应以时代需求为参考，以学生为中心，以学科知识为基础，充分发挥教师在教书育人中的重要作用，但并非是主体作用，而是否能做到因材施教是评判一个老师教学能力的重要标准。当今大学教育的课程安排与传统的教学有很大的不同，主要体现在科目的不同，学习的内容更加多样化，对教师的要求也更高等方面，由此可以看出要想把现在的大学生教好，不管是在知识传授方面，还是立德树人方面，都对教师提出了很大的要求和挑战。正是如此，国家教育部门和各高校对大学教师的各方面都有了更高的要求。笔者所在高校化学专业有一半以上的教师都有丰富的留学经验，有近百分之八十的教师有博士及以上的学历，这样的教师可以有更宽广的视野，更多新颖开放的观念，能够更好地引导学生，培养学生的创新能力。众所周知，化学是一门集知识与实践能力于一体的学科，但是由于之前国内大学的教育主要是基础知识的学习，忽视了学生的动手实践能力，由此导致了很大部分学生缺乏实践经验，只是停留在了课本，当真正地遇到问题时，却难以做到活学活用。因此，大学化学的教学必须是系统化，连贯化的，这样才能使学生能够真正学以致用。

1 以化学学科为背景，激发学生的兴趣

兴趣是最好的老师，如何培养学生对化学学科的浓厚兴趣，是大学化学教学的关键。笔者已经从事教学多年，化学专业及非化学专业的大学化学虽然是同一门课程，但是由于教学对象的不同，教学方式也存在着差异，即与化学专业的学生相比，对非化学专业学生的教学方法要不同于前者。以生物科学和生物医学工程等专业的学生为例，化学是生物专业的学生必学的基础科目之一[1]，这是因为：1）随着社会的发展，科技水平的提高，人们在享受生活的同时，开始关注生命，使得近年来与生命相关的基础学科发展迅猛，也让生物和化学学科自然而然地发生结合，成为一门新兴的学科。2）人体就像是一个容器，每时每刻都在发生化学反应，因此绝大多数的生物研究，都离不开化学反应，可以说化学学科是生物学科不断发展的奠基石。3）化学与生物的学科交叉在科研和实际应用中成果颇丰，除了生物学，医学、食品、能源、环境、农业等方面与化学更是息息相关，有扎实的化学基础对于所学学科的深入学习至关重要[2]。

关于如何培养学生对化学产生兴趣，可以从以下几点开始：

第一，带给学生生活离不开化学的主观感受，用实例来展现化学在衣食住行中的重要性。例如：衣服的染色，室内空气质量的检测，食品安全问题等与生活息息相关的例子来引起学生的关注，消除科学与生活之间的意识鸿沟。

第二，培养学生的问题意识，引导和鼓励学生不断思考。教师在授课时，应当生动形象化课堂内容，引导关注学生的思维，利用生活中可以拿来做模具的物质以及结合多媒体教学，在课堂上展示奇妙的化学现象，让学生在学习的过程中思考物质的化学变化，提出问题，教师再引导学生共同探索问题的答案。

第三，培养学生认识到化学在生物学习中的重要作用。绝大多数学生都想将专业学习的知识用于实际，却很少有学生关注非本专业学科的学习。针对这种现象，学校可以调整考核方式，改变传统的“分分分，学生的命根”的观念，运用灵活多变的方式，贴合学生兴趣，锻炼学生能力，比如可以分小组设计课题实验以培养团队合作能力，针对有趣有挑战性的课程可以让学生做PPT讲解以培养学生表达能力，或者是让学生参加实训等方法方式都可以更好的考查学生。此外，授课教师也可用实例来告诉学生开设这门学科的用处就很必要。例如：细胞如何能在体外健康的生长，体液中所含的化合物等这些问题都需要用化学知识来解决，并可以据一些相关的例子来说明现有的单一学科在解决实际问题时局限性越来越大，所以必须要学习相关学科的知识来帮助本专业的学习。

第四，强调化学学科学习对我们未来的发展重要性。学校应经常性组织学生参加一些学术交流活动，让学生了解到最新的化学学科的发展现状，让学生充分了解到化学基础研究对推动其它学科进步的重要性。最后，高校教师也可以用其它的方式来激发学生的兴趣，但要摒弃填鸭式教学，让学生能够发挥学习的主动性[3]。

2 因材施教，发挥学生的主体作用

大学教育明显区别于其它教育之处就在于更加注重培养学生的自主能力，创新思维，创造潜力等方面。但是，由于学生基础和兴趣的差异性，使得教育面对不同的学生不可能是单一形式的，必须做到“因材施教”，这正如几千年前，儒家经典著作《论语》中提到“因材施教”一样。在现代化的教育中，因材施教中“材”不仅仅是指学生，还应包括其它三方面：其一，学生自身的基础以及性格特点等方面；其二，学生所学的专业及专业要求；其三，所教授的专业要求。由于现在的教学内容已不再是古代的四书五经，考核方式也已不再是科举制度，所提出的以上三方面都是针对现代高校的教育和学生的特点而提出来的，具有很重要的现实意义[4]。教育的目的是为国家和人民培养未来的栋梁之才，教师在“传道受业解惑”的同时，更需要用心去观察学生，结合本专业特点，来把控教学内容，调整教学方式。但是不管怎样改变，都要保证学生的主体作用，同时也要发挥教师的重要作用，因为现在的教学中存在两级化的现象：一种是老师太过于主导课堂，不管是课堂教学还是实验教学都是手把手的教，没有引导学生学会主动思考；其次是教学过程中太过放松，没有真正用心的对学生进行合理的引导，认为学生只要自己思考就好。但是如果教师没有及时地对学生作出正确的引导，学生的思维就很难有新的突破。因此，这两种极端教学方式都是不可取的，教师应根据因材施教的原则，采取教学相长的方法发挥教师的重要作用。

3 采用系统教学法，将课堂与实际连为一体

所谓系统教学法，是针对现在教学中把课堂教学与实验教学分离的情况提出的。一旦将这两者分离，实际应用与创新设计也自然会脱轨，因为实验虽然注重动手和思考能力，但是基础的化学知识也是十分重要的。以南京大学出版的《无机及分析化学（第五版）》为例，可以看到教材的安排是非常合理的，基础知识与实验课程相辅相成，但是因为很多原因，无论是实验器材等仪器的限制，还是教学实际条件的影响，都使得实验课程不能与课堂教学相同步，从而导致学生不能把学到的知识应用于实际，违背了大学教学的初衷。例如在学习“分析化学中试样处理方式”的时候，如果没有及时地动手操作，是不能真正地掌握这节课的知识的，学生更不能举一反三，将所学知识应用于所学专业。由于无机化学部分教学，知识点较多，且连贯性不好，所以对教师的教学能力的考验较大，笔者除了将课堂与实际操作联系在一起之外，还采取了“多问，多引导，多考核，少讲”的教学方式，这“三多一少”在实际教学中已取得较好的成果。在学生以前所接受的传统的教学中，教师讲的太多，限制了学生的发挥，所以笔者在现在的教学中，会给学生更多“讲课”的机会，把自己从教师变成“学生”。但笔者认为少讲只是相对而言，对于一些重点难点知识，老师要不怕麻烦，多讲多问多接受学生的反馈，比如“理想气体状态方程”，“热力学定律”等既是重点，又是难点，这些知识有很抽象，所以老师就需要重点讲述[5]。

4 改革教学流程，充分调动学生作为学习主体的积极性

从1999年提出全面推行素质教育以来，到如今已经有20周年，但是不论小学、初中、高中都面临着升学的压力，各个阶段真正实现素质教育的却寥寥无几。大学生进入大学以来，学习压力已经没有以前那么繁重，可以基本实现素质教育，避免应试教育。为充分调动学生作为学习主体的积极性，教师应该改变教学流程，实现课堂考核方式的改革。笔者作为一名高校化学教师，针对以往“满堂灌”的教学填鸭式方式，做出了以下思考，认为改革后的教学流程可以大致分为：①划分学习小组；②选编部分课程内容进行任务段划分；③学习小组预习和准备；④理论课教学：小组课堂展示；⑤实践练习；⑥作业互评；⑦主题讨论；⑧课堂评价反馈[6]。

为了加强学生对抽象章节内容的理解，例如理想气体和过渡态理论等，教师可提前提出下一节课的一些问题，让学生在课下能够主动探索这些问题的答案，在课堂上能够有更加深刻的理解。此外，在人工智能的时代，教师可利用手机，电脑，多媒体等通讯软件提前发布课堂内容和相关讨论贴，以便学生在课前做好充分的预习和讨论。

5 高校建立实训基地，辅助课堂教学顺利开展，增加学生实践能力

“实践是检验真理的一切标准”，学生在课堂上群学习到的一切书本知识终归要转化到应用上或者终归有一天会用的到。问题是，现在很多学生理论知识掌握的很好，但是动手时间能力却很差，这无异于“纸上谈兵”。学生不能够将课堂所学知识用于实践，一方面由于高校缺乏设施条件，另一方面学生欠缺实践能力。全国许多高校，已经建立起了实训大楼，专用于化学和和其他专业学生实践，以便更好地开展教学，锻炼学生实践能力，解决问题能力。从目前成果反馈来看，该方法达到了很好的效果，促进了学生对专业知识的理解，使得学生能够将书本上的只是活学活用到生活中，辅助了课堂教学的顺利开展，增加了学生的时间能力。开展实训确实是一种有效且值得借鉴的教学方法[7]。

6 结语

通过以上几点教学改革，可以真正将理论与实际结合。科研的最终目的一定要服务于现实，所以新时代的教学一定要增加学生动手的机会。锻炼动手能力，让学生学会多思多想，教师的适时点拨才能提到画龙点睛的作用。本文所提出的教学方式，无论是哪种，主要目的都是要培养学生对化学的兴趣、创新思维和实践能力，让学生能更好地掌握所需知识，并做到灵活应用。以上方案，笔者和其他同事已经沿用几年，从学生及学院专业课老师的反馈来看，我们得知这样的教学方式可以很好地提高学生学习知识和实际动手的能力，所以这些方案是可以根据实际情况来推广的。