“魅力化学”课程的教学实践与思考.doc

“魅力化学”课程的教学实践与思考 简要介绍了我院开设“魅力化学”课程的必要性和可行性，重点阐述了该课程在课程定位、教学内容、教学方法手段和考核方式方面的教学实践，并针对目前存在的问题，提出了相应的对策，从而为该课程在其他院校的开设提供有益的借鉴。 化学作为一门“中心的”、“实用的”、“创造性的”科学，已经渗透到人类生产、生活的各个方面，并不断展现着其独有的学科魅力，如化学的物质魅力、变化和造化魅力、构造魅力、价值魅力、实用魅力及和谐魅力等。为此，北京大学率先开设了极富吸引力的“BASF魅力化学”选修课程，并引起了国内一些知名教授的高度关注。近几年，笔者也结合我院的教学实际开设了“魅力化学”选修课，并尝试了一系列的改革与探索。 1 “魅力化学”选修课的开设 1.1 课程开设的必要性 尽管化学教育在人才培养中发挥着无可替代的作用，然而，针对非化学类专业大学生的化学教育在高等院校中却没有受到应有的重视，作为公共基础课的“大学化学”课程不但在一些高校被边缘化，而且其“内容多、学时少”的矛盾也一直没能得到很好的解决。这一现象在军队院校表现得尤为突出，一些军校的非化学类专业甚至不开设“大学化学”，一些军校即使开设这门课程，不是学时少得可怜，就是沦落为“可上可不上”的选修课。面对这个“无奈”的现实，“魅力化学”选修课的开设就显得非常必要了。因为在不开设“大学化学”的高校，“魅力化学”的开设对学生来讲无疑是“雪中送炭”，而在开设“大学化学”的高校，“魅力化学”又可成为“大学化学”的有益补充及拓展。更为重要的是，通过开设“魅力化学”课程，不但有利于提高学生的综合素质，而且还有利于宣传和改善化学的形象，从而引起校领导对化学教育的重视。 1.2 课程开设的可行性 在高等院校中，就课程对某一专业的适应性和相关性而言，大学课程可分为必修课程、限选课程和选修课程。其中，选修课程既能比较迅速地把科学技术的新成就、新课题反映到教学中来，又可以把不同专业方向及其侧重的课题内容提供给不同需要的学生，同时还可以在保证主干课程系统性与完整性的前提下，延伸学生的知识范围。所以，面向非化学类专业的学生开设“魅力化学”选修课既有利于扩大学生的知识面、活跃学术空气，又可以增加这些专业教学计划的灵活性，还可以适应这些专业学生的知识面向其学科专业的纵、横2个方向发展。另外，由于受到的限制相对较少，在高校开设选修课要比开设必修课容易得多！因此，只要课程定位准确、教学内容科学、教学方法得当、考核方式合理，在高等院校中开设“魅力化学”选修课还是非常可行的。 1.3 课程的开设背景 我院从2018年起就开展了工程化学与大学物理的联合改革，其中课程建设的重头戏就是开设“军事高技术理化基础”选修课和“现代理化知识讲座”讲座课。随着课程建设的不断完善，这2门课程中涉及的化学学科的内容逐渐丰富和深化，从而为“魅力化学”的单独设课奠定了扎实的基础。另外，我院的“大学化学”虽然已经设定为必修课，但也只有30学时，只能讲授一些基本的化学理论，无法涉及体现化学“魅力”的各种应用（尤其是一些军事应用，如化学四弹、生化武器、化学类新概念武器、军用先进材料、军用化学电源及军用新能源和战场环境等）。而这些应用却更有利于学生了解化学在各个学科领域尤其是军事领域的重要作用，从而更加激发他们学习化学的兴趣并提高其科学文化素质。因此，开设“魅力化学”选修课有利于我院高素质军事人才的培养。再有，2018年世界范围的“国际化学年”纪念活动以及我院的“国际化学年在军交学院”系列宣传活动也为“魅力化学”选修课的开设营造了十分有利的“大环境”。 2 “魅力化学”的教学实践 虽然北京大学为“魅力化学”的开设提供了许多有益的借鉴，国内外其他高校也有一些与之类似的诸如“社会化学”、“消费化学”和“化学环境社会”等选修课的开设经验。但是，院校定位、培养方案、专业特点和生源素质的差别决定了我院不能照搬兄弟院校的经验，为此，我们尝试了一些改革和创新。 2.1 课程定位 由于我院开设了30学时的“大学化学”必修课，所以，我们根据选修课的性质及其与必修课之间的关系，将“魅力化学”定位为“大学化学”的拓展与补充。将“大学化学”中应该讲却无法讲的化学现代应用（尤其是军事应用）及学科前沿等内容作为“魅力化学”的首选素材，同时避开复杂、枯燥的化学理论，以灵活多样的教学形式介绍化学的学科魅力以及化学在健康、生活、环境、能源、材料和军事等学科领域的重要应用，突出化学的趣味性、实用性和开放性。因此，“魅力化学”就像一辆旅游大巴，带领学生在“化学风景区”畅游，并在“重要景点”驻足观赏，以了解化学学科前沿、学习实用知识、提高化学素养、启发创新思维、提高创新能力、感受化学魅力！这里需要强调的是，在对“魅力化学”这门选修课的定位问题上要避免出现2个极端，一个是不顾学生的理论基础和接受能力而一味地强调前沿性和学术性，导致他们因为听不懂而失去对这门课程的学习兴趣；另一个是为了追求教学内容的“通俗易懂”而一味地“去学术化”和“过于科普化”，从而失去大学课程应有的学术“本色”。 2.2 教学内容 在教学过程中，我们采用了“模块化、专题式”的形式设置“魅力化学”的教学内容。课程共设置了“六大模块”，每个模块中又开设若干专题。这种设置方式充分体现了选修课的系统性和灵活性。因为这样一方面保证了教学内容的系统性和完整性，6个模块涵盖了学科概况以及化学在生命健康、日常生活、能源环境、材料信息和军事应用等几乎所有领域的应用；另一方面又体现出教学内容的灵活性和开放性，每个模块都可根据学生的专业背景和兴趣爱好设置若干专题，专题数量可增可减、专题内容可删可改。目前，我们共设定了11个专题，具体见表1。当然，随着化学学科的不断发展和教学素材的不断积累，今后还会根据需要不断更新专题、丰富内容。我们下一步准备在模块1中增设“化学思维方法”和“化学实验方法”2个专题，在模块4中增设“现代战争与环境保护”专题，在模块6中增设“化学与生化武器”专题。当然，由于课程目前只有20学时，因此，所列主题并不是每个都讲，而是根据选课学生的兴趣爱好和专业特点进行适当的取舍。 2.3 教学方法手段 “魅力化学”的课程定位和教学内容的设置方式决定了其授课方法手段的灵活多样。根据我院提出的“学术型教学、研究型学习和互动型交流”的教学理念，我们采取了“以突出学术化的专题讲座为主、以强调互动的研讨交流为辅”的授课方式，并结合具体的“教学案例”鼓励学生进行课下的研究式学习。同时。我们在课堂教学中还综合运用了“渗透式”、“启发式”和“互动式”教学方法，并充分利用了随堂演示实验和现代化教学手段，以活跃课堂气氛，激发学习兴趣，提高教学效果。 2.4 考核方式 考核方式是教学改革的指挥棒。为了配合魅力化学的一系列改革，我们放弃了“闭卷考试”的传统考核模式，代之以更为灵活的“大作业”评定课终成绩。“大作业”可以是就课中涉及的某一领域问题研究思考后形成的“科学小论文”，也可以是“魅力化学”课程的学习体会和教学建议，还可以是与教师在课上的互动研讨（交流）。这种创新的考核方式既能考查课程的教学效果，又能避免将学生沦为“考试的奴隶”，从而保护了学生学习化学的积极性，并激发了他们在学习中的主观能动性。 在具体的教学实施过程中，我们在第一次课就介绍“六大模块”（11个专题）的教学内容及具体的考核方式，并安排问卷调查了解学生的兴趣爱好和专业背景，并据此安排教学内容（一般2个学时完成1个专题），在随后的授课过程中及时记录与学生的研讨交流情况并评定成绩，课程结束后一周内收集学生的“科学小论文”或学习体会和教学建议（与教师进行过研讨交流的除外，因其已有成绩记录），并依此评定课终成绩。 3 目前存在的问题及对策思考 虽然“魅力化学”开课伊始就收到了良好的教学效果，学生选课积极踊跃、好评如潮，学院也给予了充分肯定。但目前还存在着一些问题一是学生选课压力大。由于选课的学生较多，而班容量却有限，导致“僧多粥少”、受益面窄；二是教师备课难度大。教学内容的开放性使得教师的备课就像要填满一个“无底洞”，需要多年的教学积累和大量的精力投入，这对年轻教师来讲无疑是一个较为严峻的挑战；三是“学时少、内容多”的矛盾依然突出。互动式“研讨交流”的引入虽然有利于学生研究能力与表达能力的提高，但对仅有20学时的选修课来说却是“雪上加霜”，导致学时更加紧张。为此，我们提出了以下几个改进措施一是鼓励教师增加“魅力化学”的开课轮次，并在不影响教学效果的前提下扩充班容量，以缓解学生的选课压力；二是制定科学的教学评价体系和教师管理制度，通过政策激励，引导教师（尤其是年轻教师）加大教学投入，攻克备课难关；三是将“魅力化学”的课时增加到30学时，以求在一定程度上缓解学时少、内容多的矛盾。 第 8 页