大类培养下《大学化学》课堂教学改革的探索

赵天艺 刘明杰

摘要：大类招生大类培养作为一种全新的招生模式，改变了传统招生模式中存在的一些弊端，有利于激发学生的学习兴趣，对他们未来的学习和成长都有着较大的影响。文章以《大学化学》学科教学为例，论述了我国高校招生现状，并基于大类培养模式下提出了一些《大学化学》课堂教学策略，希望对培养高校学生创新意识和创新能力有所帮助。

关键词：大类培养;《大学化学》;课程改革;策略

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2020）10-0144-04

我国两弹元勋钱学森曾在生前多次和温家宝同志就我国人才培养问题展开讨论，当时钱学森提出了困扰他多年的疑问：我国一直以来都比较注重人才教育，然而我们的学校却无法培养出世界性的尖端人才。伴随着我国科技力量的不断增强，人才兴国已经成为我国教育的重要教育思想。在钱学森逝世以后，一些教育学者再次将钱学森当时提出的质疑推到了学术研究最前沿，并根据我国教育现状寻找解决之法。在2009年11月左右，我国安徽地区的10余位高校教授联名给袁贵仁以及全体教育界发表了一份公开信，在信中明确指出，希望中国教育界同人能够直面人才培养疑问，也再次将“钱学森之问”推到学术前沿。[1]英国生物化学家李约瑟也曾提出过同样的疑问：“中国的基础教育世界一流，美国的基础教育不入流，却撑起了世界一流的高等教育。”

随着21世纪的到来，科技发展更加迅猛，国际化竞争已经逐渐发展成为人才竞争，知识经济蔓延全球。由此可见，教育对国家的发展强盛显得至关重要。并且，我国教育的目的不再仅仅注重人才知识的学习，更注重人才素养的培养，最终目的是为了提升我国全体国民的民族素养。科学素养作为现代化人才整体素养中的重要方面，它不仅代表了人们的科学实践水平，也体现出了人们的认知能力以及科学精神。因此，我国现代化人才教育不能再像传统化教学模式一样，仅仅注重文化基础知识的传播，更需要注重德育教育的开展，让学生在构建知识体系架构的同时，更加提升科学素养，促进学生的全面发展。2005年调查结果显示，中国公民具备科学素质的比例仅略高于1%，截至2018年，已经达到8.47%，“十三五”规划要求在2020年底达到10%。然而相关调查数据表明，全球范围内的一些其他国家最初在制定国家创新型发展战略的时候，其国民科学素质比例达到了10%，甚至更高。由此可见，公民科学素质水平的高低是构建社会主义和谐社会、实现创新型发展的基本要求。[2]

对于如何培养高素质人才，我们可以借鉴一些国外的经验。哈佛大学在20世纪六七十年代进行了一次本科课程改革，着重强调了一个自由民主的社会必须普及大类招生、通才教育理念，并制定了通识教育大綱。[3]大类招生大类培养指的是在高考过后的大学录取阶段，将一些类似的专业学科进行合并，不再设置单独招生，根据学科大类进行划分，并完成大学招生工作。学生在未来的1—2年学业期内，按照学科大类方向展开教学工作。在1—2年的学业期结束以后，学生对相关专业学科有了一定了解，再让学生根据自己的学习兴趣以及个人特长选取未来学业期内的具体专业[4，5]。这样的教学方式能够帮助学生根据自己的实际兴趣以及具体学习感受来合理化选取专业。中国大类招生始于北京大学开展的“元培计划”。如今，大类培养教学已经被许多高校所运用。[6]

伴随着我国教育体制的不断改革发展，教学越来越注重对学生学习兴趣的培养。大类招生大类培养，不但是我国大学招生模式的变革，也迎合了现代化教育体制改革趋势，帮助学生挖掘自身的学习潜力，注重学习兴趣的培养，有助于大学教育质量的提升。高中生虽然处在人生发展的重要时期，由于缺乏社会经验以及阅历，他们对自身的兴趣以及特长并非十分了解，再加上家长意见的影响，可能选报的专业并非最符合学生未来的发展方向。而大类招生大类培养能够让高中生在未来的1—2年时间内，通过大学教育课程以及大学环境的熏陶，正确定位自己，综合自身学习兴趣，选取真正适合自己前进方向的具体专业，这也是所谓的“适应性选择”。[7，8]通过这样的方式，不但有助于学生未来的发展，也能够为社会输送更多的优秀人才。

大类培养模式在具体实施过程里，通常是应用于本科教学初期，将全部专业学科按照学科类别进行划分，将一些类似的专业学科合并在一起，根据学科之间的相似度制定公共化基础课程体系，并构建专业学科基础课程体系。专业学科基础课程体系注重学生基础知识、基本能力以及专业素质的全方位培养。专业学科基础课程体系培养能够帮助学生了解更多的专业知识，并且加以强化，为未来具体的专业学习做好铺垫。[9]

在大类招生的背景下，如何帮助学生强化基础知识学习，培养学生的科学素养，是《大学化学》教学的重点。笔者根据多年教学经验，从以下几个方面出发，提出了一些教学改革策略。[10，11]

一、基于“互联网+”模式的教学方式的多样化

1.运用多媒体教学，增加课堂教学趣味性。在传统大学普通化学教学中，日常教学只是照本宣科，过于依赖教材，理论知识教学缺乏趣味性，不利于学生学习兴趣的培养，学生也是被动地去接受知识。随着科技力量的不断增强，多媒体教学模式也被广泛地应用于广大教学。多媒体技术在大学化学课堂教学里的运用，增加了课堂学习的趣味性，有助于对学生学习兴趣的培养，进而提高课堂教学效率。[12]例如，笔者在讲到蒸气压、凝固点下降等概念时，运用多媒体技术，可以为学生展示一段真空环境下水是如何变化的视频，通过这样的方式，可以帮助学生集中课堂注意力。又如，分子结构部分的教学内容比较复杂，不但包括了分子空间构型，还涉及共价键、相互作用力的学习，存在诸多教学难点。因此，在课件制作过程中应当尽量脱离课本，采取一些现代化教学技术，帮助学生理解和记忆，例如虚拟画面展示。通过这样的方式，不但能够突出教学内容的科学性，同时以一种更加真实生动的形式展现给学生，有助于学生理解与记忆。[13]

2.利用微课，丰富教学内容。微课教学指的是在日常教学过程里，以一个知识点为目标，开展的一些针对性教学，例如围绕化学实验中的一个具体操作步骤开展的“碎片化”学习。和传统教学模式相比较，微课教学在日常教学中的运用，具有便捷灵活化的特征，能够帮助学生集中课堂注意力，提高他们的学习兴趣。[14]然而，我国一些高校的化学理论教学课程，采用的依然是传统化教学模式，过于注重课本教学以及教学进度，忽略学生的实际接受能力。再加上高校条件限制，一些实验教学无法正常开展，理论知识没有得到实践化验证，影响了学生的直观感知。受到现代化教育改革的影响，一些高校在开展化学实验课程教学中采取了“預习报告—实验指导—实验总结”模式。这样的实验课程教学模式能够增强大学生的学习能动性。然而在实际教学中，一些学生并未注重化学学科学习，缺乏主动学习意识，无法把理论学习和实验教学紧密联系起来。更有甚者，一些学生为了片面完成教学任务，预习报告与实验总结都是抄袭其他同学的内容。微课教学在高校化学教学中的应用，能够改善实验教学中存在的一些问题，以实验教学验证理论知识为学习指导思想，将理论知识学习和实验教学紧密联系在一起，将高校化学课程改革提高到一个全新的平台上来。[15]例如，一些章节的教学内容比较多，假如采取传统教学模式，实施“预习报告—课堂实验—实验总结”，必然会降低课堂教学效率，减缓教学进度。针对这种情况，教师可以根据教学内容制作微课，并把微课在课前发放给所有学生，让他们根据微课预习课堂教学内容。这样的方式不但能够让学生有更多的时间准确把握课堂教学重点，同时还能够减缓课堂教学压力。教师在制作微课的时候可以根据用途类别采取不同的策略。（1）预习类。掌握本次实验内容需要采用的一些玻璃实验仪器、实验装置，包括仪器、装置的清洗和干燥。并且，需要熟悉实验流程，了解实验原理以及具体的实验操作。另外，实验报告要根据具体的实验过程进行书写，突出实验中遇到的问题以及解决办法，同时对未解决的实验问题也需要明确指出来。（2）实验过程类。首先是针对实验仪器以及实验药品进行处理;其次要对仪器装置的具体安装有清晰的介绍;最后需要对实验设备的具体操作和后期维护进行详细的介绍，避免对实验设备造成损坏。因此，高校化学实验教学可以按照如下步骤进行设计。首先，根据实验教学内容安排预习任务，让学生根据微课预习实验内容，并按照规定填写预习报告。然后，教师阅读学生的预习报告，了解学生的预习情况，并根据预习情况安排预习情况不太好的学生观看对应微课教学内容。其次，开展课堂实验教学。在教学过程里，教师需要将课堂实践和微课紧密联系在一起，特别是针对一些实验操作复杂的环节，根据难易程度重复几次，便于学生的理解和记忆。再次，开展自主实验环节，让学生自己动手，感悟具体实验过程。最后，填写实验报告，让学生根据实验过程进行总结，归纳出实验教学中的重难点以及较为复杂的实验环节，并安排学生在课后根据微课回顾实验教学内容。

3.借助教学软件，实现教学实时测评。基于传统化教学模式，课堂教学是由教师指向学生的知识单向传输，教师并不了解学生的具体掌握情况，不利于教学工作的开展。为了进一步加强课堂教学互动，广大学校越来越注重教学实时测评。课堂互动反馈能够帮助教师及时掌握学生的学习动态，进而利于教师调整课堂教学进度。[16]教学实时测评的具体步骤是由教师在软件平台上发布问题，继而由学生登录进行问题解决，根据学生投票以及答题情况，得到具体数据。这些新颖的教学模式不仅可以增加学生的互动性，也增加了趣味性，提高了学生的学习兴趣。

二、教学内容的拓宽化

在我国“十三五”规划纲要中明确提出：我国教育不能单纯注重理论知识教育，同时还需要强化人文素养，强化理论知识，注重学生创新意识的培养，培养出具备优良道德素养的优秀人才。为了实现这个目标，我国广大高校开始借用信息化技术，制定以学生为教学主体的教学策略，并且以学科交叉为主要前进方向，帮助学生实时了解世界范围内的科研动态。以大学化学学科教学为例，可以从如下几个方向着手。

1.以实验为载体，丰富教学活动。实验教学是大学化学学科一项必不可少的教学内容，它不但是对理论知识的实践性校验，同时通过实验教学能够为学生带来更为真实的直观体验。然而在开展实验训练的时候，为了提高学生的实验兴趣，培养学生的创新意识，可以开设一些开放性实验课堂，以满足专业需求和学生个性发展需求。[17]传统教学模式下的实验课程教学，虽然能帮助学生巩固知识点和强化学生的动手能力，但是对新兴科研技术的引入略显不足。因此，在日常教学中，可以给学生提供更多的机会去接触一些大型实验仪器，例如SEM（扫描电子显微镜）等。由于一些高校自身的条件有限，不能够让所有学生都能够操作大型仪器，但是需要让学生了解一些相关知识。

2.拓展课本知识，丰富教学内容。大学生处在社会实践的准备阶段，一些学生对有些生活化知识缺乏正确的认知。针对这种情况，教师可以引入一些生活化知识，与课堂教学知识紧密联系在一起，帮助学生理解和记忆。例如在日常生活中，汽车都会排放一些污染环境的气体，它们在对人们生活环境造成污染的同时，还会损害人类身体健康。教师可以让学生思考如何减缓并解决这种污染问题，并且教师可以提出一些具体问题，例如：是否能够通过化学反应解决这个问题？假如可以进行自发反应，排放气体中会有多少CO和NO能够转化成CO2与N2呢？化学反应中的能量变化是什么样呢？通过这样的方式，可以增加课堂趣味性，帮助学生培养科学素养。

3.定期开办学术讲座，强化学生认知。我国著名教育家梅贻琦曾经说过：“所谓大学者，非谓有大楼之谓也，有大师之谓也。”一位优秀的专家学者，他们往往在其研究领域有着较深的造诣，他们的演讲也必然会令听众耳目一新。因此，高校可以定期开办一些学术讲座，让学生能够拥有更多的机会去聆听专家学者的学术研究演讲。这样的方式能够帮助学生开阔视野，接触到更多课本以外的知识，充实学生的知识体系架构。[18]比如，在绪论中，教师在介绍大学化学的授课内容之余，也可以讲述一下自己的科研工作，使学生了解化学工作者是如何从事科研工作的，化学研究又是如何进一步改善我们的生活的，以此培养学生们对化学学科的兴趣，为未来的个人发展做好铺垫。

大类招生大类培养旨在帮助学生培养学习兴趣，促进未来的发展。在大类招生大类培养模式下，如何以先进的教学理念、多元化的教学方法开展教学已经成为广大高校化学教师面临的一个难题。在日常教学中，教师要注重科学素养的培养，强化学生认知，为社会输送更多具有创新意识、创新能力的人才。同时，作为一名高校教师，还要学会总结，探索出符合社会发展潮流的创新型人才培养模式。

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Exploration of Classroom Teaching Reform of "University Chemistry" under Broad Class Training

ZHAO Tian-yi，LIU Ming-jie

（School of Chemistry，Beihang University，Beijing 100191，China）

Abstract：As a new mode of enrollment，the training of enrollment of students changes some disadvantages existing in the traditional mode of enrollment.It is beneficial to help students locate their interest in learning and has a great impact on their future learning and growth.Taking the subject teaching of "University Chemistry" as an example，this paper discusses the current situation of college enrollment in our country，and puts forward some classroom teaching strategies of "University Chemistry" based on the large-scale training mode，hoping to help cultivate the innovative consciousness and ability of college students.

Key words：large class training;"University Chemistry";curriculum reform;strategy