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自有大學以來,大學就是知識的圣殿、文明的使者和高尚的化身,大學之所以神圣和高尚,就是因為大學有精神,大學精神文化與大學同在。人,需要有靈魂有精神,大學同樣需要有靈魂有精神,這種精神是文明的、高尚的、巨大的、隱形的、彌散的:它滋養著人的理想、品格和氣質,孕育著先進的思想和文化,成為一代又一代學子的精神家園。大學精神文化所設立的精神價值尺度,可從根本上引導著社會的發展和進步。大學精神文化是一所大學在長期的辦學實踐中積淀的最富典型意義的精神內涵,集中體現在每一所大學的整體精神面貌、辦學水平、辦學特色以及其所具有的凝聚力、感召力和生命力之中。[2]具體表現在組織成員共同的價值觀念、道德準則和情感品格之中,難以用文字、符號或程序化的方式顯現于外。大學精神文化客觀存在于一代又一代大學人的思維特點、行為準則、學術風范和行為方式之中,構成了不同大學不同的人格、氣質特征和價值追求。實踐證明,不同的大學有不同的精神文化,越是歷史悠久的大學,它所蘊藏的精神文化內涵越是豐富。一所大學所具有的精神文化底蘊越深厚,所反映的精神文化特征越明顯,所發揮的精神文化影響越深遠。大學精神文化的假性存在大學精神文化一般有兩種形成方式:一種是自然生成,即文化自在和傳承;另一種是自覺追求,即文化自覺和創造。從自在到自覺,體現了大學精神文化發展的一種趨勢。如果說過去的大學更多的是一種文化自在和傳承,那么現在許多大學則更注重文化自覺和創新。
大學精神文化的自覺創新是積極和進步的,但目前在這一過程中存在形式主義和虛假傾向。如作為大學精神文化外在表現的辦學理念、辦學定位、校訓、校風、學風等,許多大學雷同甚至于相同,而各個大學真實的精神文化和辦學特色得不到充分體現。在一部分大學中,人們“自覺創新”的大學理念、大學精神、校訓、校風等大學精神文化的文字表述變成了虛設的花瓶,既與實際不符,又沒有創新性。以校訓為例,據國內一項調查顯示:在被調查的256所大學中,有192所大學的校訓為“四詞八字”的口號式,有8所大學的校訓同為“團結、勤奮、求實、創新”,有27所大學的校訓同為“嚴謹、勤奮、求實、創新”。在256所大學的校訓中,包含“團結、勤奮、嚴謹、求實、創新”5個詞語之一的有147個。[3]大學師生對一些同質化、標語化、流于形式、過于華飾等假性存在的精神文化表述沒有認同感,同質化精神文化建設形不成濃郁的精神文化氛圍,更無影響力和競爭力。大學精神文化的內涵特質性辨析大學精神文化并不是一個文化巨筐,什么樣的精神文化內容都可以裝。我們必須正確區分大學精神文化內涵的特質和非特質。大學精神文化的內涵特質關于大學精神文化,學術界的表述多種多樣,我們較傾向于以下定義:大學精神文化是大學特有的價值取向和文化表征,是給大學行為提供指導,使大學采取這樣而非那樣行動的基本信念、基本態度和基本準則,是人類文明和真善美的集中體現。大學精神文化的內涵雖然十分豐富,但其特質則只有兩種精神:即人文精神和科學精神,其核心是文明高尚、追求真理、正義善良、批判守望。
大學既是文明的產物,又是文明的標志,更是文明的使者。大學的責任和使命不僅僅是知識的傳播和人才的培養,還有對社會良知的守望和社會不良的批判。正如《大學》開篇所言:“大學之道,在明明德,在新民,在止于至善。”這里的“大學之道”,反映了中國古人為教、為學的大學精神文化特質,體現著一種強烈的人文精神和社會使命。古希臘哲學家亞里士多德所主張的“自由教育”也是以發展理性、陶冶心靈、享受生活為目標的人文教育和科學教育。[4]大學精神文化的內涵十分豐富,但基本上是由精神、觀念、習俗三部分組成。其中,科學精神和人文精神是核心。“科學精神追求真理,是求真”,“人文精神追求和諧幸福,是求善”,求真與求善的結合就是求美,也是對社會責任和使命的追求和擔當,大學精神文化內涵的本質是真善美和社會責任。這也是建立大學價值、大學品格、大學風尚的基石。大學精神文化的非特質大學精神文化的內涵十分豐富,一般情況下,大學精神文化內涵包括大學理念、大學精神、大學傳統、大學品格、大學價值、大學風氣、培養目標、發展戰略和辦學思想等等。大學精神文化內涵不等于大學精神文化特質。大學精神文化特質具有穩定性、非功利性,一切與人才培養,一切與終極關懷,一切與大學使命無關的性質都是假性特質。比如“追求卓越,建設一流”等是一些大學的奮斗目標,但并非大學精神文化特質;再比如,“勇于創新、鼓勵競爭、寬容失敗”等是大學文化品格之一,但卻不是大學精神文化的特質。
大學精神文化的根本使命性辨析大學文化建設的首要任務是精神文化建設。大學需要教學,但教學不等于教育;大學需要學問,但學問也不等于精神,大學需要發展,但發展也不是大學精神文化建設的根本使命。大學精神文化建設的根本使命是心性修養、精神守望、文化創新和社會批判。大學精神文化建設的使命培育心性德行。紐曼認為:大學是“教育場所”而不是“教學場所”,大學精神文化建設的使命是使學生養成“一種以自由、公平、冷靜、克制和智慧為特征的心性習慣”,同樣,洪堡等人也提出,大學的目的就是“修養”,即人的個性的全面發展,心性的修煉,德行的養成,人生價值的實現。堅守高尚精神。大學文化對民族文化與人類文明的傳承功能,決定了大學精神文化建設的高尚特質。大學誠然不能脫離現實,但又必須和世風流俗保持一定的距離,遠離塵囂,保持純潔、冷靜與清醒,時刻關注、守望社會道德和良知。創造先進文化。大學的使命是站在時代的前沿,解放思想,與時俱進,在傳承的基礎上創造先進文化、先進思想、先進理論、先進制度和先進的實踐模式,特別要著力創新辦學理念、發展戰略和文化模式。要以時代的特征和實踐的動力彰顯大學創新文化的內涵。“君子和而不同,小人同而不合”,大學既要用傳統批判現代,也要用現代批判傳統。當我們擁有了更多辯證、開放和豁達的批判精神,社會才能更快發展、科學才能更快進步。
大學精神文化建設的憂慮近半個世紀以來,大學精神文化弱化,功利主義、實用主義、專業主義、惟科學主義、惟技術主義、惟市場取向的價值觀充斥于高等教育領域,大學已經不再是高尚精神的殿堂。世界各國都在談論大學危機———大學經費危機、大學質量危機、大學道德危機、大學自治危機等等,然而,這些還只是淺層次的危機,而真正深層次的危機是大學精神危機。[5]因此,人們呼喚:大學精神,魂兮歸來!但是,在大學精神文化建設的問題上,也有令人憂慮的問題,主要是:認識不足。一些同志對大學精神文化的重要性認識不足,認為,大學是搞教學科研的地方,教學科研是硬任務,精神文化建設是軟性工作,看不見摸不著,做好做壞甚至于做不做都無礙學校的發展大局。重視不夠。一些高校干部對大學精神文化建設重視不夠,抽象肯定,具體否定,“說起來重要,干起來次要,忙起來不要”。還有人認為,精神文化建設是那些曾經有著輝煌歷史和文化底蘊的老牌大學的工作,一般高校沒有資格談大學精神文化建設。建設不力。一些高校比較重視大學文化建設,愿意把錢花在大學文化環境建設上,栽樹種花塑雕像,也愿意進行大學制度建設,認為這些是實在和有效的,而在大學精神文化建設上則顯得力不從心,無規劃、無思路、無辦法、無措施。目標不明。一些高校對大學精神文化建設的重要性有所認識,但目標不明,思路不清,不知道本校需要和應該建設什么樣的大學精神文化。有的高校簡單地把校訓、校風、學風建設等同于大學精神文化建設。層次不高。一些學校的大學文化建設層次不高。把大學文化等同于校園文化甚至于大學生社團文化,把大學精神文化等同于政治文化、穩定文化,一講精神文化,似乎只有政治理論入腦入心入課堂,而不能上升到人文和科學精神層面。#p#分頁標題#e#
一個時期以來,人們對大學精神文化是不是可以創新進行過學術爭論,有的學者認為大學精神文化只可以積淀和繼承,而不能創造和創新,但更多的學者認為,大學精神文化包含大學文化傳統,又區別于大學文化傳統,大學文化傳統需要積淀和繼承,而大學精神文化中的大部分內涵都是可以設計、建設和創新的。大學精神文化內涵的可創新性大學的重要職能之一就是文化傳承與創新,文化傳承和文化創新是相輔助相成、相互依存的,傳承是創新的條件,創新是傳承的基礎,沒有創新就沒有傳承,沒有傳承也談不上創新。大學精神文化既是傳承的結果,也是創新的結果;大學精神文化內涵建設既是一個歷史的篩選、積淀過程,也是一個承前啟后、除舊布新的過程。就是說,大學精神文化作為大學文化的內核,是需要也是可以創新的。創新有兩種,一種是偶然性創新,一種是設計性創新。大學精神文化既然具有創新性,就必然具有可設計性,也就是說,大學精神文化是可以設計的。不同的大學完全可以創新設計出不同于其他學校的先進的大學精神文化模式與內涵。
大學精神文化中的大學理念、大學精神、大學品格、大學價值、大學風氣、培養目標、發展戰略和辦學思想都可以創新設計,同時是應該認真建設的。其中最核心的是大學理念和大學精神,有什么樣的大學理念和大學精神就會形成什么樣的大學品格和大學風氣。同時,大學理念和大學精神還決定著辦學思想、發展戰略、價值取向和人才培養目標。要不要進行大學精神文化的設計,能不能進行大學精神文化的設計和怎樣設計,要依據各個高校自己特定的歷史和現狀,具體問題具體分析,不能一概而論。大學精神文化的設計是重要的,更重要的是堅定不移地按照設計思路持續地進行大學精神文化建設。大學精神文化建設的務實性大學精神文化是可以設計和創造的,但又是不可以隨意設計和創新的。大學精神文化是一所大學獨特的精神風范、文化氣質、價值取向和區別于其它大學精神文化的隱性文化。在大學精神文化設計時,既要考慮本校的歷史文化底蘊和傳統,又不能拘泥于歷史和傳統;既要有較高的精神境界和教育感召力,又不能脫離本校實際,隨意做假大空的設想;既要學習借鑒外校的大學精神文化設計思路和成果,又不能抄襲外校的精神文化設計與表述。
大學物質文化、景觀文化可以委托有關設計單位進行設計,而大學精神文化則不能由大學之外的單位和個人來進行設計,也不能由上級部門來定調定格,必須由本校的校長和全校師生共同設計、創造和選擇。大學精神文化設計一旦形成就不能隨意改變,而要持之以恒地一以貫之,要使大學精神文化設計深入人心,融入學校的教學、科研、管理和人才培養的全過程,變成真正的大學精神、現實的大學風氣、優秀的大學品格和全校共有的價值取向。久而久之,當人們一走進這所大學,與這所大學的師生一接融就會有一種別樣的精神風范和人格氣質隱隱顯現,這就是大學精神文化。大連大學精神文化的建設實踐大連大學的大學精神文化設計基本可以用“一個核心,二項突破,三大建設”來概括。一個核心文化理念。一所大學,沒有先進的大學文化,就不能成為優秀的大學。大連大學在長期存在的辦學實踐中感受到一種先進的文化理念對于大學發展和人才培養是至關重要的。感受到大學是最應該最需要貫徹以人為本原則的地方。大學中的以人為本,其本質與核心是以學生為本,以學生的成長、成才和成功為本。因此,我們在2000年前后提出了“讓每個人都成功”的文化理念,后來,又修改成為“讓每個人都成功,讓每個人都快樂”。
關鍵詞:大學物理實驗;項目優化;內容拓展
近年國內外經濟發展形勢對人才類型的需求產生了深遠的影響,就目前分析,高素質應用型人才的培養是工科院校的首要目標。大學物理實驗主要是針對高等學校工科學生開設的一門必修基礎課程,該課程對提高學生初步的研究能力和實踐學習能力是至關重要的。因此,大學物理實驗的教學內容和方式與高素質應用型人才的培養息息相關。我國一般高等院校的多數物理實驗項目、內容仍采用老舊的模式,主要偏重對經典驗證實驗,而對有助于提高應用能力、創新能力,解決實際問題的能力的拓展實驗缺少開發,這與當代科學發展的綜合性和交叉性趨勢是相違背的,也不利于當代所需應用型人才的培養。進行大學物理實驗項目優化和內容拓展勢在必行[1-3]。針對大學物理實驗項目、內容的改革也引起了國內學者的關注[4,5],依據遼寧工業大學(以下簡稱我校)的實驗室設備投入情況和師資條件,抓住我校實施提高大學物理實驗教師教學能力和實驗設備維修能力,開發設計性、綜合性實驗項目能力,指導創新、創業項目的能力活動之契機,對大學物理實驗項目進行了優化,對內容進行了拓展。通過具體實施、實踐,結果表明,新的項目優化與內容拓展的教學模式有效地提高了工科學生應用能力、創新能力和解決實際問題的能力。
一、大學物理實驗項目優化
針對我校工科學生的專業特征和應用型人才培養的需要,在現有實驗室面積和實驗設備數量及實驗室教師的師資水平基礎上,對本學期開設的實驗項目:用復擺測重力加速度、穩態法測量不良導體的導熱系數、用雙臂電橋測低電阻、用惠斯登電橋測電阻、用模擬法測繪靜電場、計算機仿真-熱敏電阻的特性研究、熱電偶的定標、電子束綜合試驗儀的使用、電子示波器的使用、光的干涉-平凸透鏡曲率半徑的測定、邁克爾遜干涉儀、衍射法測量微小長度、用衍射光柵測光波波長、霍爾效應測磁場這14個實驗項目進行優化。為了兼顧工科各專業的學科特點和培養目標,通過現有的大學物理實驗網上選課系統,將學生所上實驗項目分為必做項目和選做項目兩大類。必做實驗項目為具有代表性的經典實驗,必做實驗可以使各專業學生對基本的實驗知識、實驗方法和實驗技能得到系統地學習和掌握;而選做實驗可以使學生按照自身的專業特點自行分類,發揮自己的專業特長??紤]到知識的全面性,力學、熱學、電學和光學實驗都不能缺少,故用復擺測重力加速度和穩態法測量不良導體的導熱系數保留作為必做實驗項目。同為電學實驗的用雙臂電橋測低電阻和用惠斯登電橋測電阻有較大的相同之處,故保留經典的用惠斯登電橋測電阻作為必做實驗項目。電子束綜合試驗儀的實驗有助于學生進一步理解電子示波器的原理,同時電子示波器又是多數工科學生必用的儀器,因此,兩個實驗都作為必做實驗項目。用模擬法測繪靜電場和計算機仿真-熱敏電阻的特性研究這兩個實驗同為模擬實驗,計算機仿真實驗是目前模擬實驗的典型,故選計算機仿真-熱敏電阻的特性研究作為必做實驗。霍爾效應測磁場作為電氣、電子類專業學生的選做實驗項目會更為合適。光學實驗選干涉和衍射的典型實驗——光的干涉-平凸透鏡曲率半徑的測定和用衍射光柵測光波波長作為必做實驗,可以達到對光學實驗的基本方法和基本操作的掌握。經過上述分析,優化后的大學物理實驗項目如表1所示。在原有的大學物理實驗項目的基礎上進行篩選,將實驗項目調整為必做實驗和選做實驗兩大類,各工科專業學生通過必做實驗可以獲得有關物理實驗的基本知識、基本方法和基本技能。通過選做實驗,學生按照專業特點、興趣愛好自主分類,充分調動了學生的學習興趣。同時要求學生做選做實驗時,能自己預習、自己選擇實驗器材、自己設計實驗過程和自己分析實驗結果,教師給予最后的指導和評判,實現開放式的實驗教學過程,這樣可以大大促進學生的獨立思考和創新能力的培養。
二、大學物理實驗內容拓展
通過必做和選做項目的分類固然可以使學生在專業上獲得各有所長的發展,但是學生物理實驗能力和水平也是參差不齊的,一些學生對物理實驗的渴求遠不是這些經典物理實驗能夠滿足的。因此,還需要通過內容拓展來開發出一些創新性拓展實驗,使得有這方面愛好和專長的學生有用武之地。創新性拓展實驗源于基本的大學物理實驗項目,但也不拘于原有的基礎實驗。飛速發展的電子技術使得一些基礎物理實驗項目的方法顯得落后,而基礎物理實驗項目中的物理思想又是永遠值得保留的智慧精髓。針對邁克爾遜干涉儀,可以拓展出一系列的創新性實驗項目,如用邁克爾遜干涉儀測量鈉黃光的光波長和相干長度,用邁克爾遜干涉儀測量薄玻璃片的厚度等。針對衍射法測量微小長度實驗,可拓展出金屬細微絲的直徑的測量。在衍射法測量微小長度項目內,又可增加利用劈尖干涉測量金屬絲直徑的內容。針對霍爾效應測磁場實驗可以拓展出非接觸方式測量導線電流強度的實驗,利用霍爾原理設計實驗測量裝置,通過測量霍爾元件兩端的電勢差和工作電流等物理量,利用單片機編程自動進行數據計算與處理,最后通過LED屏輸出計算載流導線的磁感應強度。針對用復擺測量重力加速度實驗進行內容拓展,可以要求利用光電管制作一個計時器測量周期,利用單片機處理、分析數據,計算出加速度值和不確定度,再利用LED將結果顯示出來。實驗內容拓展所需的軟件和硬件部分分配給不同專業學生完成,又可以培養學生們團結協作的精神。這些創新性拓展實驗項目被安排在必做和選做實驗項目之后,而且不要求全體學生參與,也不作為必修課程,只鼓勵對物理實驗具有強烈愛好又擁有專業特長的學生參與,并有專門教師指導,學生以研究性的論文和作品形式展示成果。這些成果可以參加各類創新競賽,可以用于發表文章,還可以作為畢業設計內容。
關鍵詞:考試改革 無機化學 農林院校 N級考核方式
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)08(a)-0032-02
無機化學課程是高等農林院?;じ鲗I一門重要的必修課,它是培養化工類本科各專業技術人才的整體知識結構及能力結構的主要組成部分,同時也是后續課程的基礎課。是一門實踐性、綜合性很強的課程,也是一門實驗科學。本課程是研究無機化學基本原理以及以無機化學基本原理為指導研究元素的學科。因此,有其自身的規律與特點。同時,本課程是化工類各專業的第一門主要基礎課程,起著銜接中學化學教學內容與為后繼大學化學課程打基礎的“承上啟下”的重要作用。其教學方法和考試手段的改革是多年來努力的目標和方向。
學以致用是學習的最終目標,考試是現代高等教育中最基本、最重要的教學質量測定和檢查方式,是整個教學工作過程中不可缺少的一項重要環節[1],是對教師教學質量和學生學習效果的最直接的評價和檢測方式。然而傳統的期末一次性考試模式在對學生進行綜合素質評價的過程中存在著諸多問題。第一,由于平時考核次數少,平時學習沒有壓力,很多學生不能主動學習,臨到期末考試前,為了考試及格,臨時“抱佛腳”,加班加點“開夜車”,如此被動的學習,只能是囫圇吞棗,一知半解,不能將知識點融會貫通,學習效果必然很差;第二,期末考試所占比重過大,因而導致“一考定音”的現象;再者是考試形式比較單一,一般采用卷面成績(一般占總成績的80%)加平時作業(一般占總成績的20%)的考核方式,這種單一的考核方式使學生知識面得不到較好的擴展,不能對學生的語言組織和表達能力以及個性發展進行有效的鍛煉,因此,就無法全面地評價學生對所學知識的掌握程度和綜合運用知識的能力,達不到以考促學的效果。
中國高等教育學會會長周遠清在東北林業大學做報告時提出知識、能力和素質是人才培養的三要素。為了全面提高高校的人才培養質量,針對無機化學課程的特點,為此,我們準備對高等農林院?;じ鲗I無機化學這門課程的考試方式進行改革探索,即進行N級考核方式。進行N級考核方式,也就是把傳統的讓學生學一學期考兩小時變成天天考、周周考、月月考,這樣“考”出來的學生,就認為“考”其實就是學,就學得最扎實,也就不會怕考,那么獲取知識的能力、分析問題的能力、創新能力以及組織能力等都會在平時的“考”中逐步顯現出來[2]。但考試方式的改革需要各高等農林院校的教務部門的大力支持。
N級考核方法,包括課程學術論文或學術報告、隨堂小節測驗、課后作業、每章專題討論和課堂質疑五部分,具體實施如下。
1 課程學術論文或學術報告
無機化學這門課程,大一的學生在高中的時候都有所接觸,很多學生自認為學好無機化學應該沒有問題,再加上一開始無機化學是高中和大學的一個銜接,知識點比較簡單,調查顯示很多的學生不會把很多精力放到這門課程上來,只是在上課的時候來聽一下,課外時間也不進行預習和復習,最后的結果就可想而知了。為了激發學生的學習熱情,培養學生自主學習的習慣和主動獲取知識的方法,改變學生高中固有的學習方式。在上課的初期,可給學生擬定多個有關化學發展前沿和研究熱點的論文題目,如“無機納米功能材料、綠色無機化學、納米無機材料、無機化學合成新技術”以及“無機材料在生活中的應用”等。學生可以從中選取一個題目,也可以自己選擇更感興趣的與無機化學有關的其他題目,在老師的指導下上網或去圖書館查閱相關文獻資料,撰寫課程學術論文。開課之初給出題目,在學習無機化學課程的過程中任課教師可有計劃地介紹些有關前沿話題,在課程結束時收這個報告。教師根據論文綜合質量給出相應的分值,其項在考核總成績里占10%。
完成論文重要的前提是學生必須閱讀大量的相關書籍,特別是老師推薦的文章。這種讓學生撰寫課程學術論文的形式可以促使學生主動閱讀大量課外讀物,讓學生在掌握基礎知識的基礎上,及時了解無機化學的發展動態和前沿熱門話題,培養學生獨立思考和善于總結的能力,同時,也為進入大二的創新實驗以及高年級設計實驗階段的文獻調研及論文撰寫打下良好的基礎。也可鼓勵學生將小論文制作成PPT進行學術報告,這樣可鍛煉學生的自我展示能力,更好的激發學生的學習興趣,知識面更好地得到擴展和延伸。
2 隨堂小節測驗
教學是一個雙邊互動的教學過程,而隨堂小節測驗正是體現和適應這一要求的最好措施之一。如果任課教師按照教學進程,大約每上完一節內容后設置一個隨堂小測驗,測驗內容大都與課堂講解內容有關,其題型任課教師可靈活掌握,同時結合一些典型的習題,內容可涉及到基本概念、基本理論和基本計算等方面,隨時拿出一張紙利用最后幾分鐘即可,不能占用太多課堂時間。隨堂小節測驗短小靈活,它不同于單元檢測,也不同于期中、期末檢測。它是針對教學中的某一知識點或其一問題的內容而進行,它既省時又能有效地達到教學目的。
學生學習興趣淡,自學時間少。本校的無機化學教學仍然采取中學階段“填鴨式”的講解,這樣講課進度快,信息量大,卻沒有給予學生大量的練習時間,特別是對于大一學生,一時很難適應大學的這種教學模式,導致出現“教師忙于講解,學生難以理解”的局面。其根本原因是忽視了對學生學習積極性和自學能力的培養,不能突出學生的主導地位。因此,在無機化學的教學中,需要逐步提高自學內容的比例,加大自學要求和難度,結合社會發展需要和科技發展水平,引導學生開展自主性學習,使學生由“不想學、不會學”轉變為“我要學、我會學”,這對于培養學生終生的學習習慣、促進學生學習能力的發展,具有重要的意義;同時,也有利于教師建立先進的教學理念,鉆研教學內容,探索教學模式,實現教與學的結合。無機化學教學的發展趨勢應該是準確定位為“導學式的無機化學”,即無機化學的學習必須在教師引導下,以學生為主體,培養學生自主學習的能力。
無機化學教學改革實施方案
無機化學教學改革實施方案是:理清知識體系,整合教學內容,壓縮教學時數,實行模塊化分層次推進教學,提高教學效率。無機化學教學的模塊化分解和教學時數分配的框架(表略)。無機化學教學整合原則如下:(1)刪掉部分內容(稀有氣體、鑭系、錒系、核化學、金屬晶體和無機化學發展前沿),不再講解,讓學生自學。(2)壓縮部分內容(溶液、熱力學、動力學和晶體學),在后續課程中精講。(3)合并部分內容(化學平衡、解離平衡和溶解平衡)。(4)補充部分內容(教學研究成果)。
無機化學教學改革方案的特色
(1)“三學二素一論”的兩部分六模塊改革。兩部分為理論部分(48學時)和元素部分(42學時)。六模塊為“三學二素一論”:“三學”為微觀學、熱力學和動力學;“二素”為主族元素和副族元素;“一論”為元素通論。
(2)“三位一體”的教學模式。微觀學Ⅰ為無機化學一,熱力學Ⅱ和動力學Ⅲ為無機化學二,元素部分為無機化學三,由3個主講教師完成不同模塊,學完就考,學分加和。
(3)根據“學生學習認知過程”設計教學順序如下: ①由抽象到具體,先理論部分后元素部分;②由簡單到復雜,微觀學為“原子—分子—離子”;③由理論到應用,熱力學為“熱力學能—化學平衡和電化學—氧化還原反應”;④由主族到副族,先主族元素后副族元素; s區元素和ds區元素進行對比教學。
(4)利用規律性的“教學研究成果”促進教學。六模塊中有關規律的教學內容詳見表1。在這部分教學中展示教師教學研究成果,既可以理清學生思路,解決疑點難點;又可以指導學生進行教學研究,以研助教,以教促研。
(5)明確重點。溶液的有關理論重點在分析化學課程中講解,而在無機化學課程中只學簡單應用;熱力學和動力學的有關理論重點在物理化學課程中講解,而在無機化學課程中只學簡單應用。
無機化學教學改革方案的效果
【關鍵詞】小論文 指導思想 教學構思
社會競爭日益激烈,社會對人才的要求越來越高。但就化學方面來說,美國杜邦公司研發中心人員在回顧化學工業50年的發展歷程之后,對化學教育提出了看法。他們指出,化學公司對化學工作者和技術人員的素質要求是具備如下能力:創造性地處理復雜與不熟悉的問題;口頭語書面進行交流;進行團隊工作;評判自己的知識,并在整個生涯中學習自己需要了解的知識。十分值得我們在化學教育中借鑒。
生物無機化學課程的性質和內涵
生物無機化學為化學類專業學生的專業方向必修課。國際生物無機化學在過去的十余年取得了令人矚目的成就和發展。美國主要高校生物無機化學工作者在化學學科中占據非常重要的地位。各國政府及基金組織連續在其研究中投入了相當大的資金,并有許多相關的研究計劃出臺,譬如,美國科學院在科技政策報告中指出:生命過程中的化學是當前化學學科發展的優先領域之一。我國生物無機化學是在20世紀80年代開始發生發展的,當時落后于國際約10年。但是在國家自然科學基金委員會十幾年連續支持下,在全體從事生物無機化學研究者的努力下躍升了三個臺階,從生物小分子配體上升到生物大分子;又從研究分離出的生物大分子到研究生物體系;近年來又開始了對細胞層次的無機化學研究。我國的生物無機化學研究始終結合實際問題進行基礎研究,在應用生物無機化學上具有一定特色,而且水平逐年提高,一些研究工作已達到和國際同行等同的水平。雖然我國生物無機化學的總體水平與國際水平還有一定差距,但在國際上已經能夠占一席之地。
生物無機化學課程教學構思
生物無機化學課程會給學生帶來什么?是想獲得一張文憑的不得已選擇?是想擴展知識領域以更好地適應工作需求?是為了提高自己的綜合素質?……無論學生理想的“主產物”是什么,“副產物”是什么,真誠希望通過這門課程“烹調”出的“食品”不僅蘊涵豐富“營養”而且“美味”,希望學生能從“美味”的“口感”中感受到愉悅;從“咀嚼”的“回味”中留下余香;從“營養”的“消化”中獲得力量。
期望借助生物無機化學課程營造的空間不僅是傳授專業的課堂,更是交流思想的場所。人類的智慧比由他創造的知識更具魅力,它以其看不見的形態揭示了自然界中蘊涵的無形“天機”。我們贊嘆自然界“天機”的絕妙,更驚嘆揭示“天機”的人類智慧。作為接受教育的我們,不僅是人類智慧結晶的傳承者,每個個體更應該是人類智慧的延續者,即我們每個人更應該成為創造者。不僅首先要成為知識的學習者,更應該在知識的學習中提升自身的思辨能力。因為不僅對知識理解的深刻程度在很大程度上取決于對問題的思辨程度,而且創造能力的強弱更取決于思辨能力。知識就像釀造美酒需要的營養,而思辨就像釀造美酒需要的酒曲;創造源于思辨就像醇香出自釀造;睿智的思辨靠艱苦的磨煉就像優良的酒曲靠嚴格的馴化;有知識不等于有創造力就像有營養不等于有醇香;酒曲的馴化并非一蹴而就,思辨的培養絕非一揮而成;思辨的培養需要知識就像酒曲的馴化需要營養。酒曲在營養反復調制中的不斷進化中得以馴化,思辨在知識不斷積累中的持續更新得以提升。因此,本課程特別注意師生思想交流,讓學生從這門課程的學習中不僅有知識的積累,更有意想不到的收獲。
現代生物無機化學是化學領域日新月異發展最快的一門科學,要求化學類專業學生能夠盡早跟蹤它的發展趨勢。我們每一個人都將終生面臨知識不斷更新的挑戰。所以,重要的是學生要知曉“怎樣學”。學習任何一門學科都有指導思想問題,只學內容而不能體會其精神,就不能用所學的東西去指導實踐。學化學的人進入生物領域時,就必須體會幾個指導思想:要體會由沒有生命的化學向有生命參與的化學 轉變,要體會由一種簡單的、無活性的配合物向復雜的、有活性的配合物這一飛躍,要體會由一般化學處理的封閉或部分封閉的、背景單一的反應體系到開放的、有特殊背景的生物反應體系的過渡等。先登山頂,方能感知一覽眾山??!每一單元伊始首先介紹單元知識的學習方法指南以及前后單元知識間的內在聯系,然后重點講授。將教學內容分解為必講內容、自學內容和備查內容,突出必講內容,引導學生消化自學內容,掌握利用各種渠道查閱收集整理化學資料的能力。
興趣是大學生探究成功的重要保證,它能使大學生堅持長時間學習、研究,能激發大學生積極參與研究的欲望,教材的意圖是讓學生動手“實踐”,由扶到放,到綜合運用,使學生通過活動理解知識、得出結論,培養學生的觀察力、分析力等各種能力。教學中,把教材當成經典,教材有什么就講什么,教材怎么編排教學就怎么講的做法是不符合科學的教學理念的,教師只有在充分理解教材基本思路的基礎上,加入自己的改造和創新,結合學生的實際情況,靈活安排教學內容,從學生的興趣和生活邏輯出發,設計各種各樣的活動,為學生創設實踐環境,從而引起學生期望的行為反應和期望的情感體驗。教學的引導不應局限于語言上的引導,更應體現在活動設計上的引導。
教學目的是由扶到放、到自主探索,根據學生從不同角度提出的各種問題,指導學生選擇自己感興趣的問題展開探究活動,從活動中發現規律、掌握知識,以體現出學生所掌握的知識是實踐出來的,而不完全是聽來的。
大學是嶄新的學習,每個人對各學科各課程學習的深度和廣度將凸顯其差異。在生物無機化學的教學中,既注意智力因素的考察又要注意非智力因素的考察,既注重學生對課程學習深度的考察又注意學習廣度的考察。
關鍵詞:無機化學;若干問題;重大進展
1新時期無機化學中的若干重大進展
1.1有機體系建設中水熱合成技術的突破
根據有關無機化學研究小組的設計與研發來看,無機化學在研發中出現了最新的無機化學反應,特別是在低溫狀態下,該反應能夠實現一系列的非氧化物納米材料,并結合水熱合成技術,以及溶劑熱合成原理與水熱合成技術,并在一定的密封空間進行反應,最終實現有機溶劑的化學反應,該有機化學方面的技術性突破,很多學者將其給予報道,就在不久前的美國《化學與工程新聞》雜志上,針對該研究的報道就被評為“稻草變黃金”,被認為是一種“新穎的和非常有趣的合成方法,……將促進該領域更深入的工作”,又例如無機化學領域中的多元金屬硫族化合物形成的納米材料溶劑熱合成技術,就是該領域的全新研發進展,充分地運用好該技術能夠實現一定的產業優勢。國內針對無機水熱合成技術的研究,以及國際上鑒于對該領域的突破性研究都取得了不小的成就,特別是國家重點實驗室的教授應邀在2001年的美國化學研討會上就《化學研究評述》撰寫綜述論文,并針對該領域實現了積極的研究,希望給無機化學帶來全新的突破。
1.2納米技術和無機聚合物方面的突破
目前,學術期刊上有大量關于納米技術和無機聚合物方面的學術論文,很多論文具有國際化高水平,很多具有創新型的技術并得到了廣大學者的廣泛重視,例如合成性的納米金屬分子籠(nanometer-sizedmetallomolecularcage)成功地構建了具有Oh對稱的立方體金屬-有機籠子[Ni6(tpst)8Cl12],該構架模式能夠容納較多的離子和溶劑分子,是對納米技術的全新突破。另外,針對金屬納米線和金屬-有機納米板的合成領域也有著全新的突破,特別是在自組裝規律、空間結構、電子結構方面具有探索性的進展,實現了物理化學性能方面的延伸。另外還在空間結構與性質和性能方面找尋關系規律,例如學者李亞棟課題組發現了一些具有準層狀結構特性的金屬鉍,該金屬鉍能夠形成一種新型的單晶多壁金屬納米管,這是首例國際上比較認可的由金屬形成的單晶納米管,特別是鉍納米管的發現,為無機化學研究找尋了新的突破點,針對無機納米管的形成機理及應用研究,使得無機化學形成新的對象和研究課題。例如很多研究者還利用人工合成的有機無機層狀結構,積極的合成了金屬鎢單晶納米線和高質量的WS2納米管,該技術積極地分析了層狀前驅體到納米管的層狀卷曲機制,為一維納米線和納米管的合成展示出全新的領域。
2新時期針對無機化學研究發展的展望
縱覽過去的幾年,我們看出無機化學有著矚目的成就,許多激動人心的研究,恰如其分的實現了該學科的復興,使得無機化學改變傳統的理念,逐漸走向卓越的發展階段,回顧已經取得的成就,及通過近幾年的學術研究成果來看,無機化學和物理學科能夠有效地推動科技的進步,實現各領域的全面發展。由于各學科的相互滲透、生產技術的要求、實驗手段的增加,以及現代結構理論的建立與發展,使無機化學在傳統領域以及在化學與生物、物理、數學等邊緣學科方面都獲得了重大進展。就近幾年的發展來看,無機化學在某種程度上取得了突破性的進展,實現了與國際化的接軌,從傳統無機化學的角度,使得其在新時代背景下有著全新的突破,保持了與國際的接軌。針對最近幾年生物無機化學的發展,使得該領域形成了學術化的交流,發展中促進了該領域的學術提高,研究水平逐年提高。未來在新時期新技術科技的帶動下,無機化學領域更是會突飛猛進的向前發展,就目前的總體發展水平來看,生物無機化學還與國際化的發展水平有著一定的差距,需要國家給予大力的技術支持和必要的經費投入,需要國家培養出具有一定專業知識的杰出青年,為無機化學發展做出積極地貢獻。
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1.1自我展示
無機化學教學共兩個學期,在每學期的期初組織一次自我展示演講。演講題目自擬,以感人為最終目的;要求團隊所有成員參加,時間限制在3分鐘以內。在自我展示的教學環節中,學生演講最多的題材是對就業的困惑、對人生的感悟、對未來的向往、自己最喜歡的人或最近最熱點的話題等。演講時間雖短,但是本環節給學生提供了一個展示自己的平臺,鍛煉了學生的表達能力,增進了同學之間的了解。由于演講成績取團隊成員演講成績的平均值,所以在演講前每個團隊成員之間都會積極準備,彼此之間互相討論和幫助,爭取本團隊成員都能在比賽中完美展示,共同獲得好成績,從而可最大限度的激發學生的進取精神和團隊合作精神。
1.2學生授課
每學期選出部分無機化學理論課程和實驗課程分配給各個教學團隊,隊長組織本隊成員對分配的教學內容進行教學設計。教學設計的內容包括:課堂導入、主要教學內容、課后小節等。課堂要求互動和質疑,還需要進行合理的擴展,授課時間要求在45分鐘之內。教學形式不限,以生動并能激發學生的學習興趣為目的。教學過程中,教師必須全程參與,監督和輔助學生在教學過程中對知識點準確性的把握。我們以學生主講的無機化學理論課程設計為例:課前需要進行如下準備:①研讀教材掌握教學的基本理論;②利用各種網絡資源對教學內容進行深入學習,以便在教學中進行合理的知識擴展;③進行課堂教學設計,設計內容包括教學內容和教學環節的分工,以及教學互動環節等。④正式上課前,進行模擬教學,教師在模擬教學中進行質疑,提出與本節課相關的知識點,指出學生在教學中的不足、不準確和不正確的地方。在正式的課堂教學中,教師要輔助課堂教學,回答“小老師”不能準確回答的學生的質疑,在教學小結中總結本節的知識要點,并對學生的授課情況做簡要的短評,讓學生了解自己的優缺點,以便在以后的學習和生活中不斷的提升自己。此環節中,團隊成員的成績依舊相同,因此可有效的提高學生的綜合素質:首先,提高積極向上的進取精神和團隊合作精神;其次,通過課外預習和資料的檢索可以培養學生良好的學習習慣,增強學習能力;再次,在課堂教學過程中鍛煉了自己的表達能力、應變能力、組織能力、以及發現及解決問題的能力。此外,同學的質疑過程對授課學生知識準備的充分與否、快速反應能力和學以致用能力也是考驗和鍛煉。
1.3撰寫科研小論文
鼓勵學生實時檢索無機化學領域的最新研究成果,選擇自己感興趣的相關研究方向自學并撰寫專業小論文。目前學生撰寫的論文報告有“納米材料”、“最新分離技術”、“石墨烯的應用”、“單壁碳納米管的制備及應用”等。每個團隊選拔出最優秀的論文,制作演示文稿,在第二課堂時間(每學期選擇一個休息日)進行論文匯報。本環節中,學生的團隊精神不僅得到了培養,在文獻檢索、閱讀過程中還拓展了專業視野。另外,通過學習了解了自己感興趣的領域,從而明確未來學習和工作領域的選擇,顯著提高市場競爭力。
2培養創新能力及操作性
2.1知識擴展
化學教育專業最大的特點是具有師范性,大學生的專業水平和知識視野的大小直接決定其在未來中學教育中的教學水平。因此,在教學過程中注重知識的擴展,激勵學生主動學習,引導學生探究的科研思維也是教學改革的重要目標。因此,本教研室教師會在教學的相關理論中引入本領域最新的研究成果,包括教師自己課題組的相關科研成果。例如:在學習第五和第六副族元素時,教師把自己課題組最新制備的官能化雜多酸成果介紹給學生,重點介紹科研思想。因為科研成果為自己的老師研究所得,所以在進行教學過程中可以讓學生感覺到創新過程和創新成果離自己沒有那么遙遠,從而可以激勵他們的學習興趣、提高參與意識,培養科研思維,將被動學習變成主動學習。
2.2開放實驗室
此環節主要是利用學生的課余時間進行,學生可根據自己的興趣自愿參加。2.2.1開放本科實驗室每學期本科實驗室開放兩次,開放時間在期中,因為此時,大學生的實驗技能和無機化學理論知識體系已相對完善,能夠獨立或合作設計完成實驗活動。參與開放實驗室活動的同學要先遞交“申請書”,申請中寫明實驗內容、所需儀器和設備、相關藥品及材料。學生可在實驗教師指導下反復實驗,直至成功達到設計目的。每學期活動的內容主要圍繞如下幾個方面:①鼓勵學生對做過的無機化學實驗設計大膽質疑,提出改進方案,并指明改造后的優勢;②對做過的無機化學實驗,學生在保證實驗結果準確、實驗現象明顯的前提下,可對某個實驗或某個實驗步驟進行微型化設計;③在教師的介紹下與合作中學的一線化學教師共同探討中學化學實驗的教學改革,參與中學化學實驗的設計及教學對學生來說是提高未來就業競爭力,搞好中學教學的重要實踐渠道。此環節可以培養學生良好的思維習慣、創造性和實踐操作性。同時還間接的培養了學生的學習興趣和進取精神。2.2.2開放研究生實驗室在20世紀90年代,美國首先提出了整合教育培養創新型人才的新思路[5]。以此為鑒,在無機化學課程教學的后期,允許部分實驗技能較強、勤思考、愛提問的同學參與到研究生的創新性科研工作中。對于剛進入實驗室本科生的培養主要包括兩個層次。一是科研基本技能培訓,包括學習國內外科研文獻的檢索方法、熟讀科研文獻、了解無機化學領域的理論和最新研究熱點、掌握無機合成技術、掌握無機化合物制備及性質研究方法、掌握實驗數據處理方法、參加研究生的科研組會并適當進行文獻匯報。二是科研探索,在經歷了基本的學習訓練后,對于學習能力強的本科生,在保證不耽誤本科課程學習的前提下,在導師的指導下和研究生的監督下完成一些可行性較強的科研項目。目前每年都有部分本科生在國內外學術期刊上公開發表科研論文,這些學生是校大學生創新和創業項目的主要申報者,也是未來攻讀碩士研究生的主要生源。和其他學生相比,他們都會較早的制定人生規劃,有目標、有理想、能吃苦、善于思考且動手能力強,而且在未來選擇研究生報考專業時的目標更明確。
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