2021-4-9 | 理學(xué)
基礎(chǔ)化學(xué)原理是為實現(xiàn)課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容整合、優(yōu)化而由原來的無機化學(xué)和分析化學(xué)兩大基礎(chǔ)課合并而成的一門基礎(chǔ)理論課程。它是面向我校化學(xué)化工類專業(yè)本科生開設(shè)的主干課程,也是材料、環(huán)境、生物、制藥等專業(yè)本科生的第一門基礎(chǔ)必修課,是學(xué)生在高年級學(xué)習(xí)物理化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、材料化學(xué)等后續(xù)課程的基礎(chǔ)。緒論課是課程建設(shè)中的重要一環(huán),而在目前的大學(xué)化學(xué)教學(xué)中,部分教師忽視甚至省略緒論課的教學(xué)過程,嚴(yán)重影響了后續(xù)的教學(xué)效果。我們在基礎(chǔ)化學(xué)原理的教學(xué)過程中不斷地進行反思和探索,對緒論課精心設(shè)計并付諸實踐,取得了較好的教學(xué)效果。
1基礎(chǔ)化學(xué)原理緒論課的重要性
一門課程的緒論課講授得如何,直接影響到學(xué)生對教師及教材的推測評價。如果緒論課沒講好,學(xué)生一開始對這門學(xué)科的性質(zhì)、重要性不清楚,自然就會影響以后的聽課效果和學(xué)習(xí)積極性。基礎(chǔ)化學(xué)原理是一門重要的基礎(chǔ)課,并且面對大一新生開設(shè),所以在使學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)態(tài)度、培養(yǎng)獨立學(xué)習(xí)能力以及促使其盡快適應(yīng)大學(xué)階段的學(xué)習(xí)規(guī)律等方面都起著重要的不可替代的作用。在教學(xué)過程中我們發(fā)現(xiàn),多數(shù)大一新生在入學(xué)初期不能積極主動應(yīng)對角色的轉(zhuǎn)換,對自己所屬專業(yè)知之甚少,特別是對于基礎(chǔ)化學(xué)原理課程的重要性及其與專業(yè)課的關(guān)系幾乎一無所知,因而往往忽視對該課程的學(xué)習(xí)。為了解決上述問題,我們認(rèn)為教師必須重視基礎(chǔ)化學(xué)原理緒論課的教學(xué),精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程的第一時間,就能清楚地認(rèn)識到學(xué)習(xí)本課程的重要性和必要性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣和責(zé)任感[1],初步了解大學(xué)的學(xué)習(xí)規(guī)律和學(xué)習(xí)方法。
2教學(xué)內(nèi)容設(shè)計
(1)關(guān)注化學(xué)學(xué)科發(fā)展,講授內(nèi)容與時俱進。
化學(xué)學(xué)科隨著時代的發(fā)展而不斷發(fā)展,所以基礎(chǔ)化學(xué)原理緒論課的講授內(nèi)容必須能夠體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展。比如在向?qū)W生介紹化學(xué)的定義時,需要使學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)的定義有一個逐漸演變的過程。在19世紀(jì),化學(xué)被認(rèn)為是原子的科學(xué),發(fā)現(xiàn)新元素是19世紀(jì)到20世紀(jì)上半葉化學(xué)科學(xué)的前沿;隨著20世紀(jì)下半葉科學(xué)的迅速發(fā)展,化學(xué)的主要任務(wù)不再是發(fā)現(xiàn)新元素,而是合成新分子,所以化學(xué)被認(rèn)為是分子的科學(xué);進入21世紀(jì),由于化學(xué)的研究對象和研究內(nèi)容大大擴充,研究方法大大深化和延伸,化學(xué)被認(rèn)為是研究泛分子的科學(xué)[2]。泛分子可以分為原子、分子片、結(jié)構(gòu)單元、分子、超分子、高分子等10個層次。鑒于課時及學(xué)生的知識水平有限,筆者沒有對這10個層次一一講解,而是以艾滋病毒(HIV)與C60能夠形成超分子,從而利用C60可以抑制HIV為例,簡單介紹超分子的概念,使學(xué)生對當(dāng)今化學(xué)學(xué)科的研究對象認(rèn)識更加深刻,且對化學(xué)這門學(xué)科有了一個嶄新的認(rèn)識。
(2)根據(jù)不同專業(yè)因材施教,樹立專業(yè)思想和信心。
對于不同專業(yè)的學(xué)生,緒論課講授的內(nèi)容應(yīng)與其專業(yè)有一定聯(lián)系。本文以授課對象是化學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生為例,說明緒論課在內(nèi)容設(shè)計上要有針對性。在向?qū)W生講解化學(xué)學(xué)科在科學(xué)領(lǐng)域及國民經(jīng)濟發(fā)展中的地位時,為說明化學(xué)技術(shù)能創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟效益,筆者著重向?qū)W生介紹2007年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者閔恩澤教授。他接連攻克重重難關(guān),最早研制出了我國煉油工業(yè)急需的催化劑,奠定了我國煉油催化劑發(fā)展的基礎(chǔ)。之后我國煉油催化劑品種不斷豐富和齊全,并形成系列,不但大大滿足了國內(nèi)煉油生產(chǎn)的需要,也使我國逐漸成為世界少有的裂化催化劑出口國之一。豐富生動的實例使學(xué)生認(rèn)識到從事化學(xué)化工行業(yè)大有用武之地,而當(dāng)務(wù)之急是學(xué)好基礎(chǔ)課程———基礎(chǔ)化學(xué)原理。在向?qū)W生介紹化學(xué)學(xué)科的發(fā)展趨勢時,我們引用了徐光憲院士的觀點“21世紀(jì)的化學(xué)研究有六大趨勢”[2],針對化學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生,筆者重點向?qū)W生介紹這六大發(fā)展趨勢中的第四和第五大趨勢。首先向?qū)W生介紹第四大趨勢即合成新分子和新材料仍是化學(xué)學(xué)科的主要任務(wù),以滿足人類生活和高新技術(shù)發(fā)展的需要。之所以向?qū)W生重點介紹第五大趨勢即造成污染的傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變是必然的趨勢,是因為傳統(tǒng)的化工企業(yè)在滿足社會發(fā)展需要的過程中,也同時帶來很多嚴(yán)重的負(fù)面問題。此時應(yīng)向?qū)W生明確指出,化學(xué)化工行業(yè)不是環(huán)境污染的罪魁禍?zhǔn)祝瘜W(xué)是能夠治理環(huán)境、保護環(huán)境的。作為一名化工專業(yè)的學(xué)生,更加有責(zé)任學(xué)好化學(xué)、用好化學(xué),以保護我們的生存環(huán)境。由此引出“走綠色化的道路是化學(xué)工業(yè)發(fā)展的唯一出路,也是必然趨勢”。此外,根據(jù)學(xué)生的反饋信息,大一新生已對今后的就業(yè)密切關(guān)注,所以我們在緒論課教學(xué)中對學(xué)生今后的就業(yè)前景進行了簡單介紹。通過以上有針對性的介紹,能夠使學(xué)生對本專業(yè)具有更加深刻的認(rèn)識,同時使學(xué)生堅定了獻(xiàn)身化學(xué)化工事業(yè)的信念和決心。
(3)密切聯(lián)系實際,旁征博引,使教學(xué)內(nèi)容具有時代性和趣味性。
如果教學(xué)內(nèi)容枯燥無味,僅僅是一些定義和原理的簡單堆積,就不可能吸引學(xué)生的注意力,收不到應(yīng)有的教學(xué)效果。為了講好緒論課,我們充分利用期刊及網(wǎng)上資源,搜集了許多新資料,并利用多媒體向?qū)W生提供了大量與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的自然、人文圖片以及動畫等資料,力求使教學(xué)內(nèi)容具有時代性和趣味性。比如無機化學(xué)與分析化學(xué)的研究內(nèi)涵就是通過具體實例(如某著名進口品牌化妝品檢測出禁用成分鉻和釹)引出的:通過介紹鉻與釹的特征與性質(zhì)引出“無機化學(xué)是研究所有元素的單質(zhì)和化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和反應(yīng)的學(xué)科”;通過引用檢測機構(gòu)對鉻和釹含量的測試結(jié)果指出“分析化學(xué)是研究物質(zhì)組成成分及其含量的測定原理、測定方法和操作技術(shù)的學(xué)科”。資料的搜集和整理以及圖文并茂、生動有趣的多媒體課件的制作需要花費大量時間和精力,但為了提高緒論課教學(xué)質(zhì)量,這個過程是必不可少的。
(4)推薦一些重要的化學(xué)學(xué)科參考資料,營造一定的學(xué)術(shù)氛圍。
為滿足大一新生的求知欲,初步培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的科研興趣與能力,在緒論課中介紹一些國內(nèi)重要的專業(yè)性期刊及查閱專業(yè)文獻(xiàn)的途徑和方法是必要的[3]。我們結(jié)合基礎(chǔ)化學(xué)原理課程內(nèi)容,向?qū)W生介紹了中國化學(xué)會主辦的《分析化學(xué)》和《無機化學(xué)學(xué)報》、中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所主辦的《化學(xué)學(xué)報》、吉林大學(xué)和南開大學(xué)主辦的《高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報》等,這些期刊登載的無機化學(xué)、分析化學(xué)等領(lǐng)域研究論文,反映了這些學(xué)科的最新研究成果和國內(nèi)外發(fā)展的最新動態(tài)。由于學(xué)生剛進入大學(xué),對以上教學(xué)內(nèi)容的接受與領(lǐng)會需要一個過程,但通過以上做法,在緒論課教學(xué)中營造了一定的學(xué)術(shù)氛圍,開拓了學(xué)生的視野,并啟發(fā)了學(xué)生的科研意識。