生物专业无机及分析化学课程教学改革研究

2023-01-15戚菲菲

广州化工 2022年15期

戚菲菲

(山东师范大学生命科学学院，山东济南 250014)

《无机及分析化学》是生物系各专业学生学习的第一门基础化学课程。它主要包含化学热力学初步、化学平衡、化学反应速率、原子结构、化学键与分子结构等内容，旨在使学生建立定量分析的基本概念，掌握各种分析方法与物质分子结构等基本理论与知识。当前，生命科学迅猛发展，新知识不断涌现，化学在生命科学研究中的重要性更为突出。无机及分析化学课作为生物学科各专业的基础理论课程，同其他基础课一样，其教学质量对培养创新型生物科学人才起十分重要的作用[1-2]。

1 该课程的教学现状及面临的主要问题

1.1 学生的化学基础差异大

为落实素质教育、促进学生全面个性化发展，自2014年以来，国家启动新高考改革并取得了斐然的成绩。在新高考模式下，并不是每一个生物专业的学生都在高中阶段选修了化学，且高校的学生都来自五湖四海，而我国不同地区的教学资源和教学水平存在一定的差异，这些因素导致大一新生的化学基础参差不齐，部分学生基础薄弱，这无疑给该课程的教学增加了极大的难度。

1.2 学生的主动性欠缺

《无机及分析化学》这门课程一般开设在大一的第一学期。大一新生刚刚步入大学，还不能很好的适应大学相对宽松的、主要靠自学的学习模式。另外，这门课程内容多且复杂，理论知识抽象，存在大量的公式、原理和定律，具有一定的学习难度[3]，时间一长学生认为化学知识乏味，丧失了对该课程的学习兴趣，学习的积极性和主动性变差。再者，学生们缺乏对这门课程的认识，认为生物专业的学生学习化学知识无用，进一步使得学生不想主动学习这门课程，抱有混学分，蒙混过关的想法，更没法学好这门课程。

1.3 课程内容多而学时少

《无机及分析化学》是由《无机化学》和《分析化学》两门课程整合而成的，其特点是内容多，知识跨度大而授课学时较少。为了在有限的教学学时内完成教学任务，教师不得不加快教学进度、很多内容无法精讲细讲，而很多学生课前不预习，无法跟上老师的思路，听完一堂课之后仍是一知半解。

1.4 教学方法传统、课堂枯燥

该课程在教学方式上多采用传统的“填鸭式”及“灌注式”[4]，这就导致在课堂教学过程中，教师变成了主角，教师根据自己的理解组织教学过程，而学生只是被动地接受知识。长此以往，学生无法参与到教学过程中，使得学生在课堂上无法集中精力，不与老师互动，学习的积极性也不高，从而降低了课堂教学质量。因此，如何有效利用课堂时间提高学生的学习效率，保证教学的高效性和专业性是高校教师亟待解决的问题。基于此，教师应积极探索高效可行的新课堂教学模式，从而建立健全新的教学思想和教育理念。

2 教学改革措施

2.1 结合专业特色，优化教学内容

无机及分析化学课程内容丰富，理论知识较多，而教学课时少，因此要求教师在课堂授课时要结合该专业的特色，精炼教学内容，突出重点难点。对于高中已经学过的知识点，可以采取简略讲解的方式或者录制教学视频，让学生自学，这样既节省了课堂时间，也培养了学生的自学能力。

另外，在讲解基础理论知识时，点明这些知识对后续专业知识学习的重要性，引起学生的重视以及学习兴趣。例如，在讲解氧化还原反应这一章节时，在讲清楚氧化还原反应的基本概念后，可以编写酶催化底物的例题，进一步巩固所学到的知识；在讲解分子结构这一章节的内容时，可以以脱氧核糖核苷酸(DNA)、蛋白质等为例进行讲解；在讲授定量分析与定性分析时，可以引入检测人体微量元素这一实例。将无机及分析化学的理论知识密切联系生物学相关的实例，让学生融入相应的情景中去，更好地理解所学知识在其专业上的用途。

2.2 改进教学方法，激发学生兴趣

“兴趣是最好的老师”，因此，教师要上好该课程的第一堂课，即绪论课。一堂条理清晰、脉络清楚、紧扣专业、贴近实际的绪论课，很容易激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性。在绪论课上教师要让学生明确该课程的目的、课程内容以及学习方法这三个方面的问题，增强学生学习的信心。同时，也要让学生意识到化学是一门与我们的生活密不可分的科学。

无机及分析化学理论课程中很多知识点比较抽象，学生难以理解，如果一味的照本宣科，学生学起来会索然无味，兴趣全无。为了吸引学生的注意力，教师可以采用问题教学法[5]，从生活中的化学知识入手，如“菠菜与豆腐不能一起吃的化学原理是什么”，通过提问问题，让学生进行思考，然后教师进一步引导，在互动中将知识传授给学生。此外，现代课堂多采用多媒体教学，教师在制作课件时，可以在PowerPoint中结合与化学作图密切相关的Origin等软件[6]，以及制作短视频、flash动画示意等形式，丰富课件内容，将枯燥的理论知识转化成更直观易接受的形式，使学生对知识有更清晰的感受，增强了学习兴趣。

互联网的普及及计算机技术的飞速发展带动了很多新的教学模式的产生，例如MOOC、翻转课堂、雨课堂等。这些新型教学模式实现了线上和线下教学资源的高效结合，打破了学生学习时间上和空间上的局限性，也让教学资源得到有效、长期的利用。例如，教师们可以使用“雨课堂”作为混合式教学工具。“雨课堂”是清华大学在线教育办公室和学堂在线共同研发的一款智慧教学软件，具备强大的后台功能。教师开启雨课堂授课模式后，学生端能同步观看教师端的PPT，并且可以利用“不懂”按钮标记不理解的知识，同时利用“弹幕”功能匿名参与课堂讨论，因此，教师能够及时了解学生的想法并做出反馈。翻转课堂教学模式是另一种常用的混合式教学模式，它是将学生与老师的角色互换。学生在上课前通过软件学习教师提前录制好的课程内容并完成课后任务，教师通过计算机辅助软件统计学生的易错点和难点，然后在上课过程中有针对性地对知识进行讲解。这种教学模式能很好地提高学生主动学习的动力。

2.3 完善考核方式，综合评价学生

合理的课程考核评价体系，不仅可以激发学生的学习兴趣及积极性，也能够提高教师的专业素质[7]。传统的考核方式大多以期末考试成绩为主要评价依据，忽略了对学生学习过程中的积极性与主动性的考核。为了克服这一弊端，我们采用平时考核与期末考核相结合的考核方式。平时考核主要包括课前预习情况、出勤情况、课堂互动、课后作业、随堂测验等方面。期末考核主要是指课程结束后的期末考试。学生最终的成绩=平时成绩×40%+期末成绩×60%。这种新的评价体系能够更客观、公平、公正的评价学生，有助于提高教学质量。