四点两线一面重构大学化学教学的新内核*
2023-09-11陈彦逍周加贝
李 娟,朱 权,陈彦逍,周加贝
(1 四川大学发展规划处,四川 成都 610065;2 四川大学化学工程学院,四川 成都 610065)
四川大学“国家工科基础课程化学教学基地”自1996年开始正式启动建设,其目标是:围绕“坚定理想信念,厚植爱国情怀,加强品德修养,增长知识见识,培养奋斗精神,增强综合素质”的育人目标,将其建设成为一个能够适应21世纪工程人才培养需要,教学思想、教学手段和教学设备先进的国家级开放式的工科基础化学教学工作的示范点,教学研究的中心点,教学改革的试验点和教师队伍的培训点。截止2005年为止,经过10年左右的建设,取得了一批颇具特色的成果及经验[1]:从一级学科出发设计知识板块,将四大化学整合为“近代化学基础”、“物理化学”、“仪器分析”及选修课“近代无机化学”和“近代有机化学”,建立了两个类型、三个层次的基础化学的新课程体系;建立了基地网站和网上辅助教学系统,实现了教学方法和手段的现代化;出版了一批颇具特色的教改教材,承担了一系列国家级项目;通过内引外联的方式,建立了一致结构合理、乐于奉献、勇于创新的教师队伍。上述的建设成果已经在西部地区产生了明显的示范性辐射作用。
1 总体思路
在新时代,面对新时期对人才培养的具体要求:以培养具有深厚人文底蕴、扎实专业知识、强烈创新意识、宽广国际视野的人才为目标,立足于四川大学地处西南、支持西部工业建设、服务西部大开发的战略定位[2],四川大学发展规划处联合四川大学国家基础课程化学教学基地在基础化学教学方面进行了探讨,开展了四点两线一面重构大学化学教学新内核的教学改革工作。在具体执行过程中,坚持教育创新,深化教育改革,坚持一线实践、集智攻关,从初始构思、分步实施、交叉沟通和集总修正,逐步开展整个教学改革工作。
1.1 一个面向
首先,是一个面向,四川大学的工科化学教育具有专业面向宽、学生受众广的特点,即面向整个四川大学(包括部分西南高校)的全部工科大学生。这一特点驱使我们的工科化学教育既要有广泛性,也要有针对性,即不能把化学工程和材料工程的基础化学课程,按照同一套内核和方式进行讲授。针对上述问题,四川大学国家工科基础课程化学教学基地,采取了以下措施:(1)在学校教务处的组织下开展与每个工科学院进行深度的专业沟通交流;(2)在学院的组织下,对于学院内部的各专业和其他兄弟学院的各专业,和具体的专业负责人进行讨论,达到所有专业的全覆盖[3]:如,化学工程与工艺、冶金工程、生物工程、制药工程、环境工程、无机非金属材料、生物医学工程、高分子材料、食品工程、轻工与纺织工程专业等,举办了多次的教学研讨会议,详细了解每个专业的人才培养目标和所需要的工科化学知识背景;(3)与其他衔接课程的专业课老师进行讨论,明确具体专业课程对于基础化学课程的需求和培养水平,进行针对性的强化讲解和内容增补和删减等;(4)在上课的过程中与授课学生进行讨论,探讨学生渴望的学习内容,与考研、大学生创新创业和就业等相关且亟需获取的学习内容。基于上述四种模式,对我们四大化学的教学大纲、教材、课件和考试方式进行系统性的改革和更新。
1.2 两条主线
然后,围绕适宜新工科学生教学的两条主线:思政教育和知识教育。
在思政教育方面,当代教育,包括大学基础化学教育需要解决的就是习主席提出的这样一个问题:培养什么人、怎样培养人、为谁培养人?在我们的教学过程中,也要明确:针对不同类型学生如何进行培养、如何将普适性和针对性的培养方式相结合、如何在培养过程中融入爱国主义情怀?同时,在学生的学习过程中,也需要学生理解:为什么十年树木,百年树人,如何具备合格人才的基本素质?学生应该如何对待学习,提升自身综合素质?学习的最终目标是什么?因此,在这个方面,我们需要将习主席提出的问题,进行具体的细化,分解到教学的每一步,分解到每一个承担的具体角色,从而能够真正的达到课程思政的效果[4]。
我们在教学过程中结合《高等学校课程思政建设指导纲要》对基础课与理工科课程提出的总体要求,在“课前、课中和课后”积极进行课程思政教学,覆盖教育全时段。具体开展步骤为:首先,我们通过《开学第一课》的方式,在开学之初给学生系统介绍基础化学与爱国主义之间的关系;在开学第一课的时候,集中进行爱国主义的教育,介绍爱国主义和课程历史、课程发展和目前课程建设之间的联系,在开学之初,就给学生进行爱国主义的思想灌溉;第二,我们通过在课堂教学内容中加入思政元素、加入典型人物、加入重要事例加深化学教学和思政教学的融合。在这个过程中,我们会介绍与课程相关的先进人物的事迹、求学过程、如何解决知识点或者科研中的难题,如何树立做人和报过的思想,切实地从前辈老师和同辈的科研工作者身上汲取力量;第三,我们利用课前答疑、课间讨论、食堂就餐、寝室检查等相对自由时间,与相关学生谈人生、谈理想、谈学习、谈抱负,讨论如何在未来基于基础知识方面进行干事创业、报效国家。现在公共基础课的学生和老师的接触时间太少,因此,我们尽量利用能够利用的所有时间,加强和学生的接触,加深对学生的影响,通过自身的科研经历和成长过程,真正关爱学生、理解学生、支持学生和培养学生,这种潜移默化和春雨润物的感染具有很好的教学效果;最后,我们也会利用小班化教学机会,让学生们开展基于基础知识的科研探讨,并且要上升到爱国情怀和科技兴国方面。在这个方面的成功的人和事例更多,学生通过自己主动的系统阅读知识点和这些先进人物的感人事例,会形成比较深的感受。通过以上方式,我们有效扎实地做好课堂思政工作,积极培养具有爱国主义情怀的并掌握扎实工科化学基础知识的高素质复合型人才。
在知识教育主线上,我们主要落实到教学大纲、教材、课件和考试方式四点上进行改革和提升。具体做法如下:
(1)编写并不断改版优质教材及学习指导书
长期坚持建设、出版高质量教材,提高学生对传统知识和科技发展前沿的认知。比如:《近代化学基础(第一版)》是2002年在参加国家教委“面向21世纪工科化学教学内容及课程体系改革研究”的课题基础上,将无机化学、有机化学、化学分析及部分物理化学的内容进行整合[5],与原四大化学课程体系相比,避免了一些重复的内容,减少学时,提高起点,使课程体系更新,改革力度大,得到了很多兄弟院校的关注;2005年,多所高校参与第二版的修订,在保留第一版特色的基础上,作为普通高等教育“十五”国家级规划教材不仅对化学原理及元素化学部分作了较大幅度的修改,有机部分也增加了章节和内容。编排力求内容融合更自然恰当、更具科学性,结合专业特点更新内容,采用模块式的分段教学,便于学分制的推行。
相应配套的辅导用书《近代化学基础学习指导》帮助学生巩固课本知识,开拓视野。实验教材《工科化学实验》既有较为传统的经典实验,也有来源于实验室自身的科研实验,以及化学发展前沿的课题,集中体现了以“加强基本技能训练,注重全面素质培养,促进创新意识形成”的实验教学改革指导思想。
(2)根据专业培养目标持续改进教学大纲
与以往不同,目前四川大学的大量专业和课程进入了双万建设,对于人才培养的方案更为明确,细化了各种指标和达成度分析,同时需要工科化学的基础课程教育与之匹配,基础化学课程教学点和考试点必须与人才的培养点和专业特色相结合,因此,需要针对每个专业分别制定教学大纲和教学计划,其工作量巨大。
积极主动与各专业负责人协商,共同探讨提高基础课程教学质量和效率的方式,寻求基础课程与专业课程的结合点。在大量调研和讨论的基础上,与各专业负责人达成共识,针对各专业特点量体裁衣,设置了不同的课程系列,重新修订了教学大纲、调整了学时、更新了教学内容。新课程体系的建立和完善,为提高人才培养质量奠定了坚实的基础,也为后续专业课程提供了更好的服务。
图1 为各专业量身定制的课程大纲Fig.1 Syllabus for all majors
(3)根据教学培养要求持续改进课件
课件在内容上与时俱进,不断完善;在形式上更加美观,布局合理,重点突出。比如:在《物理化学》国家级慕课的制作过程中,不断夯实原有知识点和理解方式;不断补充与课程内容相关的新研究热点,新应用;在课程教学过程中有机地融入思政元素,思政进课堂;坚持每次课完善和修正PPT课件,力求将传统教学方式和多媒体教学图文并茂优势,进行有机结合。
图2 图文并茂的优质课件Fig.2 High quality courseware
在强化现代化的教学方式和教学手段的同时,我们也并未抛弃传统的板书讲授方式。尤其是对于概念多、公式多和推导多的课程,我们在一定程度上强化板书教学,提高教师的讲授和学生的吸收效果[6]。
图3 考试改革Fig.3 Examination reform
(4)考核方式逐步改进为卷面考试+非标准化考核为主的综合能力测试
在课程考核方面强化过程考核,重在平时,每次课程都及时对重点知识点进行强化练习、拓展练习;开展小班化研讨,根据学生课程设计和创新答辩进行打分;期末考试全体任课教师共同参与考题的出题及审核,确保题量适合,难易适中。考核重点关注素质教育要求,主要体现在能力培养和评价方面。如:在分析化学考核中,会针对学生专业特点,选用不同应用实例,考察仪器的使用及应用要求,如何选择操作条件,如何进行分析等。
同时,我们也加强了非标准化考核的力度。具体做法如下:我们会在课后习题中增加非标化的思考题,具体可以采用书面回答的方式,也可以采用小班研讨的模式,学生回去之后在课堂知识的基础上开展文献调研,后期在小班研讨的过程中,通过ppt展示等方式学生进行讲述,老师进行评定,取得了很好的效果。同时,我们在终期的考试中,也会添加一道非标准化的试题,让学生在基础知识的基础上,提出看法和解决方案,得到了学生的好评。
2 结 语
通过上述教学改革过程的实施,我们针对四川大学不同专业、不同基础的工科学生,在思政教育和知识教育两方面入手,主要针对教学大纲、教材、教学课件和考试方式进行了改革,针对各个专业的培养目标,实现了针对性和高效性的大学基础化学教学知识内核重构,有效支撑了各专业的专业认证和评估等工作的开展,为四川大学培养“立足基础、面向工业、服务社会”的精英人才奠定了重要的化学教育基础。