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2改革教學方法,提高教學效果
教學是一門藝術,教師有好的教學方法,才能使學生對所學的課程感興趣。傳統教學中主要存在以下問題:①工學結合不到位,重理論、輕實踐,與實際生產結合不緊密。②教學方法單一,以課堂講授為主,學生被動的接受。③教學評價指標單一,以期末考試成績評價為主,忽略了過程的評價。針對這些現狀,本課程采用了項目驅動教學法教學。
2.1項目驅動教學法的教學設計項目驅動教學法,起源于德國職業教育在20世紀80年代推行的一種教學模式,師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。項目驅動教學法是以企業案例為核心,根據課程教學目標選取具有代表性的案例,將所要講授的知識隱含在典型案例中,以案例引導學生自主學習。物理化學是一門實踐性很強的學科,學生通過實踐獲取知識是高職院校學生學習的重要途徑。在項目驅動教學法中,教學項目的設計是整個教學的關鍵,直接影響教學效果,因此教師應緊扣教學內容,依據高職學生的專業特點,經仔細分析研究,設計出包含關鍵理論知識的實踐項目。例如:乙酸乙酯皂化反應的速率常數測定、碳鋼在碳酸銨溶液中的極化曲線測定繪制、環己烷-無水乙醇二元液系沸點組成圖的繪制、乙烯基正丁基醚與正丁醇有效分離等。通過實驗測定與理論計算的比較、分析,找出產生誤差的原因,使學生在實踐中掌握相關理論知識。
2.2項目驅動教學法的實施項目驅動教學法把教學過程分成四個階段:理論教學、實訓過程、分析總結和過程評價。理論教學:引入案例,提出問題,講解案例需要的相關理論知識,使學生對所學知識的實際用途有所了解,激發學生的學習興趣,使學生感到學有所用。實訓過程:作為教學內容實施的載體,主講教師將實訓項目分解成若干個任務,按照企業的工作方法和管理模式,對學生分組,在具體任務的驅動之下,充分發揮學生的主動性與創造性,學生根據任務查閱資料,相互交流、討論,提出具體實施方案,在完成方案的過程中,及時發現問題,分析解決問題,通過這樣一個完整過程,達到教學目標要求。分析總結:教師通過指導觀察,對實驗方案及學生普遍出現的問題進行點評、總結,同時用相關理論對案例進行剖析,提高學生對理論知識點的理解。過程評價:考察學生從方案設計、實訓過程到結果分析,包括理論知識、實驗室安全管理等方面是否完成學習任務、實現教學目標,教師根據完成情況給出客觀評價。
3將多媒體教學與傳統教學模式結合,提高教學質量
傳統教學由于板書占據時間長,課堂信息量較少。用PPT課件和Flas上課,內容生動、形象、直觀、豐富,課堂教學容量大,提高了課堂效率,但由于物理化學許多問題抽象、邏輯性強、公式復雜,多媒體表達文字顯示速度快,學生思維跟不上,不適宜所有內容都用多媒體授課。建議采用多媒體與板書結合的方式授課,使學生有充分的時間消化、吸收,師生互動,提高教學質量。
4建立全面、可控的考核體系
《物理化學》課程考核采用理論考核和過程評價相結合的方式,具體考核方式如下。理論考核:采用閉卷、筆試方式,占總成績的60%。主要進行基本知識、基本原理、分析理解能力、數據綜合運算能力的考查。過程評價:占總成績的40%。包括學習積極性和階段學習效果評價(日常考勤、課堂表現、實訓項目的設計),自主學習能力評價(獨立操作能力、實訓報告、課堂作業),表述能力評價(課堂發言、實驗結果討論、分析答辯),職業道德、團隊協作能力評價。
0引言
“物理化學”課程是高等院校化學、化工、制藥、材料和生化等專業的學生必修專業基礎課之一.“物理化學”課程綜合運用數學、物理等學科的理論和實驗手段來解決化學反應中出現的問題,并研究在化學變化中所遵循的規律.物理化學是多種學科的理論基礎,尤其在理科、工科化學系列課程體系中起著重要作用.由于“物理化學”課程的理論性強、公式多,學生在學習過程中難免覺得內容過于抽象而難以理解[1-2],同時所學內容與實際應用聯系較小,造成學習的畏懼感,學習效果不理想.鑒于物理化學在化工相關專業知識結構中所處的重要位置,尤其對后面要學習的“化工原理”“化工熱力學”和“催化原理”等課程起著重要的鋪墊作用,因此,“物理化學”課程的建設對高質量化工專業人才的培養至關重要.多年來,我校化學與材料科學學院物理化學課程組通過更新教育理念,在物理化學的教學內容、教學方法、教學思想和教師隊伍建設等方面取得顯著成效.完成“物理化學”省級精品課程的建設和驗收工作,成效顯著.“物理化學”課程團隊被遴選為學校重點建設的課程團隊.在這樣的背景下,如何以實踐為導向,在教學過程中培養學生的工科思維,提高他們解決實際問題的能力是工科物理化學教學值得思考的重要問題.
1調整理論教學內容,側重工程實踐導向
相比而言,我校開設化工專業的歷史較短,所用物理化學教材也一直沿用我校化學(師范)、應用化學和材料化學專業使用的《物理化學》(第五版、南京大學傅獻彩等編寫)教材,以相應的《物理化學學習指導》(南京大學孫德坤和沈文霞等編寫)作為學生的指導資料.在授課的過程中,雖然也積極拓展部分內容,在一定程度上解決與化工實踐過程聯系不密切的矛盾.但隨著我校化工專業的建設和發展,如果繼續使用偏重理論教學的物理化學教材顯然不合時宜.以課程體系的改革為契機,基于實踐導向的新教材的選用成為物理化學教學改革的出發點.從2014開始,精選天津大學物理化學教研室編寫的《物理化學》(第五版)[3]工科教材作為我校化工專業物理化學課程教材.與原教材相比,天津大學編寫的工科“物理化學”教材增加許多與實際工業生產相關的知識點,如真實氣體的液化及臨界參數、真實氣體狀態方程、二組分液體部分互溶系統的溫度-組成圖和完全不互溶系統的溫度-組成圖,以及多相化學反應等,目的是幫助學生能更好地了解和掌握物理化學原理在化工生產中的應用,有利于化工專業學生的工科思維的養成.另外,工科“物理化學”教材將電解質溶液、可逆電池電動勢及其應用和電解與極化作用3部分內容合并為電化學,將化學動力學基礎(一)和化學動力學基礎(二)合并為化學動力學,既優化教學內容,又適當降低理論深度,更重要的是拓展學生的實踐視野.本教材在我院近幾年的使用過程中,獲得學生良好的反響.另外,隨著現代科學技術的快速發展,圖文并茂、生動形象的教學課件對工科物理化學課堂教學的支撐作用是顯而易見的.由于物理化學課程內容的抽象性,注重通過演示與基本原理相關的實驗現象對接實踐應用,讓學生更好地理解所學理論知識與工程實踐的直接關系[4],更好地突出物理化學理論知識對工程實踐的指導作用.在授課過程中,除講授教材上的基礎知識外,還注重把從事物理化學方面的科研體會以及最新科研成果有機地融入到物理化學教學過程中,更好地激發學生對“物理化學”課程的學習興趣,使學生更加認識到物理化學在生活和化工行業中的重要性,同時也培養學生加快適應工業生產的能力和科學創新的思維能力[5].
2優化課堂教學方法,注重實例說明理論
由于化工專業的學生將來所從事的職業與生產實踐更加緊密相連,所以,采用何種教學方法才能更加有效地提高學生的工程實踐能力是物理化學教學過程中面臨的問題之一.物理化學內容抽象、公式多而雜,在課堂講授中要更加注重結合具體實例來闡述理論內容,才能有效地幫助學生深入理解和接受所學的理論知識.例如,講授界面現象中彎曲液面下的附加壓力時,用他們所熟悉的人工降雨和暴沸現象來說明開爾文公式,只有水蒸汽液化凝結成新相小液滴(凸液面),小液滴逐漸長大才能從天上落下雨滴.由于新相小液滴剛開始很難形成,即水蒸汽的過飽和蒸氣壓pr非常大,天空中的水蒸汽氣壓很難達到pr,因而需要采用人工的方式提供小液滴形成時的凝聚中心,大幅度降低pr的數值,使雨滴順利形成.同理,液體受熱氣化形成新相小氣泡(凹液面),小氣泡逐漸長大才能從液體里逸出,但新相小氣泡開始很難形成,即液體過熱也不沸騰,是因為液體中的小氣泡壓力很小達不到外界大氣壓的數值,因而需要向液體中加入實驗中常用的沸石(孔中含空氣)增加初始小氣泡的大小,使氣泡壓力很快達到外界大氣壓值,保證氣體從液體中順利逸出,避免形成過熱液體,引起事故.總之,利用具體實例講授比較抽象的物理化學知識,使學生在學習理論中更接近實際生產和生活,激發他們將理論運用于實踐的潛能.
3多方位理解實驗原理,提高動腦與動手能力
中等職業教育和高等職業教育是職業教育的兩個重要層次,做好二者銜接至關重要,關鍵是以課程銜接體系為重點,利用好資源,統籌兼顧,合理安排。
一、中高職課程設置中存在的主要問題
1.在教學目標上存在背離現象
中職以專業技能為導向,培養的是實用型人才,學校因此減少了文化基礎課;高職以文化理論為基礎,培養的是理論型高層次高技能人才。
2.在課程標準上不銜接
中職的課程標準往往偏低,高職有時又過高,導致二者在課程標準上缺乏對接,你教你的,我教我的。
3.在專業課程內容和教材上存在重復和濫用的現象
中職的很多專業教材選自高職院校,導致在中職學過的內容到了高職又學一遍,既浪費學生的時間,也浪費人力、教學資源。
二、中高職應用化工技術專業課程體系銜接框架
總體框架如下:整體規劃,以能力為本位;統籌兼顧,以崗位為要求;分段實施、以理實為一體教學,構建以崗位能力為基礎的模塊化課程體系。
模塊化課程體系,包括公共基礎課、職業基礎課、職業核心課、職業技能課四個模塊。公共基礎課模塊,指中高職學校各個專業都要開設的文化基礎課;職業基礎課模塊,是以職業崗位共同的知識和技能為基礎構建的課程;職業核心課模塊,是根據各個職業技能共有的職業能力和職業技術的職業核心課程;職業技能課模塊,指根據職業崗位的工作要求,按照職業能力的要求和崗位工作任務設置的課程。
三、中高職應用化工技術專業課程模塊設置
根據“工學結合、學做合一、理實一體、知行統一”的思路,進行課程模塊設置。根據每門課程的知識結構和能力結構,組織設計許多不同的教學模塊,再將不同的單元設計成學歷層級,實現教學內容的銜接。
1.課程模塊銜接總要求
課程模塊銜接以職業能力為中心,以理實一體化教學為模式,將公共基礎課服務到專業基礎課,專業基礎課融合到專業核心課,專業核心課運用到專業技能課中。課程模塊設計要結合中高職學生的心理特點,由淺入深,對中職學生在實踐中加強理論學習,注重知識的趣味性、操作的實用性。對高職學生在實踐中總結理論知識,注重知識的系統性、操作的原理性。
2.各模塊內容的選取
課程模塊內容的選取要按照知識的系統性與連續性,注意避免教學內容重疊或遺漏。依據國家職業資格標準,重構課程模塊體系,由淺入深,以子課題、分課題的形式將職業資格的要求融入教學中,做到理論培養和技能操作訓練有機結合。以職業技能訓練課題為方向,將專業基礎課程和職業核心課程緊密地融會貫通。
3.課程模塊設置的具體內容
(1)公共基礎課程模塊設置。模塊一:語文、數學、物理、英語、體育、德育、計算機應用基礎。模塊二:大學英語、體育、高等數學、思想道德修養與法律基礎、中國近現代史綱要、形勢與政策、數據庫。
(2)專業基礎課程模塊設置。模塊一:無機化學、有機化學、化工原理、化工制圖、環境化學、化工設備機械基礎、化工儀表自動化。模塊二:反應工程、化工熱力學、物理化學、分析化學、分析儀器的使用和維護。
(3)專業核心課程模塊設置及層級關系。模塊一:無機化學工藝、有機化學工藝、儀器分析、工業分析、化學物料識用與分析、化工生產技術應用。模塊二:化工設計基礎、精細無機、精細有機、環境檢測、企業經營戰略概論 、煤化學、化工文獻檢索。
(4)專業技能課程模塊設置。模塊一:化學檢驗工中級技能實訓或化工工藝試驗工中級技能實訓,化驗室組織與管理實訓、化學檢驗入門技術實訓、化工單元操作實訓、化工分析技能訓練、化工生產仿真實訓、化學檢驗工頂崗實習。模塊二:化工總控高級技能實訓或化學檢驗高級技能實訓、化工裝置仿真實訓、化工工藝綜合實訓、產品質量控制檢驗和分析實訓、專業綜合設計、生產運行管理頂崗實習。
4.中高職課程模塊的實施
課程模塊設置完成后,對課程模塊實施要有所創新。根據學習的難易程度,將課程設計成不同的學習情境,各情境間既關聯又遞進。情境一簡單易完成,情境二中等難度,這些由中職生完成。情境三綜合性加強,由高職生完成。這樣的實施體系在總體上是一個有機的整體。
通過設計中高職課程模塊體系,有助于減少中高職銜接中知識的脫節和教學內容的重復,確保實現高技能實用型人才的培養目標。
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.05.058
Abstract Food Biochemistry is a compulsory course of the Food Biotechnology specialty in vocational college. In this paper, starting from the characteristics of food biochemistry teaching courses and the goal of food professional personnel training to discuss contents of courses, teaching methods, teaching means of food biochemistry and the school training base construction, etc.
Key words vocational college; Food Biochemistry; reform
食品生物化學課程是高職院校食品類類專業必修的一門重要的專業必修課程,它是建立在食品、生物、化學等學科的基礎上,包括食品的化學構成及構成比例、物理化學性質、生物學方面的功能、營養成分和安全性,以及食品在加工、儲藏、運輸等過程中發生的物化變化和這些物理化學變化對食品在品質和安全性等方面產生的影響。①
1 高職院校食品生物化學課程教學現狀
目前,高職高專院校食品生物化學課程的總學時數一般為48~64學時,3~4學分,總學時數中理論教學時數占80%~85%,實踐教學學時占15%~20%。食品生物化學課程內容由于其理論性強和學科交叉的特點,要求學習過程中要涉及多門學科的知識內容,并且記憶許多基礎知識點,其中要求學生具備無機化學、有機化學、生物學等知識基礎,使學生形成自我的潛在認知記憶,才能較好地開展學習。然而,由于高職高專的學生高中時知識掌握不夠扎實,部分學生并非理科生,因此學生剛開始學習食品生物化學課程,會比較吃力,理解專業知識有一定困難,容易產生畏難情緒,失去學習興趣。②
此外,高職高專院校的培養目標就是以就業為導向,課程理論教學以“夠用”為原則,但其實驗實訓條件卻難以做到滿足課程實驗教學方面的需要。如多年來,廣西科技師范學院主要是以師范教育專業為主,因而學校也是以滿足師范教育專業的基礎實驗課教學為主加強對實驗室的建設,未集中加強食品類高職專業的專業實驗室的建設,這樣就使得食品類專業的專業實驗條件無法滿足課程實驗教學方面的需要。因此食品生物化學課程的教學改革必需大力開展。
2 改革措施
(1)加強校內實訓基地建設,培養實踐技能。高職院校人才培養的主要目標是培養應用技術型人才,此人才的培養要求學生掌握扎實的專業基礎理論知識和綜合實踐技能,同時還能運用所學知識和技能解決問題的能力。因此,需要加強校內實訓基地的建設,建設設施完善的食品生物化學校內實訓室,為學生提供良好的條件保障,培養學生的專業技能和實踐動手能力。由于食品生物化學課程的基本理論較為抽象,綜合了多門基礎學科的知識,學生在開始學習時必然感到不適應。為此,廣西科技師范學院購置食品生物化學課程教學實驗設備和食品生物化學實驗室,為學生的課程實驗實訓提供了條件,增強了對課程內容的理解與掌握,提高學生的專業技能和實踐動手能力。
(2)改革教學模式,修訂人才培養方案,為學生的實踐技能訓練提供學時保障。根據人才培養方案規定的食品生物化學課程授課計劃,對人才培養方案中的課程設置和課程理論與實踐教學的學時比例進行了重新調整,在規定的課程教學時數上加大課程實踐教學的時數,即由原來的實踐教學占課程教學時數的15%~20%提高到30%~40%,通過加大實踐教學的學時比例,為學生的化工操作技能實訓提供了保障,為學生畢業后工作需要奠定了基礎。
(3)采用多種教學方法,提高學生的專業技能。在課程教學過程中,運用多媒體演示課件,將教學內容用圖像和動畫生動地將原來抽象、復雜的生化反應和機理表現出來,使學生更直觀地理解,這樣在激發學生的學習興趣的同時,又使教學內容一目了然,從而提高教學質量。而對于食品生物化學課程理論性較強和實驗方法的枯燥繁復性,可采用啟發式教學方法。講課時介紹某一物質的性質時,應從該物質的特性出發,通過實驗了解物質的性質。教師在學生實驗過程中,應當做到及時指出學生操作過程中會出現的問題,并加以解釋,而當實驗結果出現異常時,應當指導學生找出產生異常現象的原因并加以分析。實驗結束后,要求學生認真完成實驗報告,詳細地將實驗原理、實驗目的、實驗材料、實驗步驟、實驗結果、結果分析寫于實驗報告中。③
另外,理論課教學過程中,避免“一言堂”“滿堂灌”的授課方式,讓學生盲目接受教學內容,而對于一些記憶知識,可以引導學生編口訣,加深記憶。比如,對人體 8 種必需氨基酸的記憶,可以引導學生編口訣“借一兩本淡色書來”,其中,“借”代表 (纈氨酸)、一(異亮氨酸)、兩 (亮氨酸)、本(苯丙氨酸)、淡(蛋氨酸)、色(色氨酸)、書(蘇氨酸)、來(賴氨酸)。④
(4)革新課程考核方式,提高學生的創新能力。高職高專院校的“食品生物化學”課程大多采用的是閉卷筆試考核的形式,這樣的形式很容易讓學生覺得是為了考試而學習,失去了主動性,同時在“食品生物化學”課程的實驗實訓環節,也沒有較好的讓學生發揮真正的自主性和創新性,實驗課程中學生絕大多數都是按照教師書寫在黑板上的實驗步驟進行操作,在實驗過程中遇到的問題或者可能存在的問題沒有在實驗過程中指出,因此待學生書寫實驗報告時,只是簡單地描述了實驗結果,而沒有進行問題的探討,導致實驗課程沒有得到較大的完善。因而,在課程考核方式上,首先應該調整學生綜合成績中平時成績、實驗實訓成績和期末成績的比重,加大平時成績比重,平時成績的考核指標應該多側重于學生的學習態度、上課積極性、課堂討論;提高實驗實訓成績的比重,實驗實訓成績考核評價應該多側重于學生實際動手能力,問題分析能力、問題解決能力、實驗完成質量、實訓過程中的組織能力等;相應減少期末成績的比重,但是期末成績中的題型,如能夠考核學生綜合應用能力或實際解決問題的題型應該適當增加,這樣既能考核學生是否熟悉基礎理論知識,又能考核學生的綜合創新能力。
(5)提高教師業務素質,營造良好的師生關系。教師如何利用好課堂,如何引導學生主動學習,這就十分考量教師本身自身的業務素質水平、教學能力。教師應當努力提高自己的業務素質,包括更新自身的知識儲備和知識結構體系,根據不同的學科特點,挖掘出適合自己的教學特色,把學科知識由繁變簡,由書面變通俗,讓學生感受到學科的魅力所在,從而激發起學生的主動性和積極性。另外,教師應當和學生建立良好的師生關系,除了在學習上引導和指導他們外,還應在生活上關心和幫助他們,和學生建立起亦師亦友的關系。通過觀察學生并了解學生后,會發現學生群體大致可以分為三類,第一類屬于“學霸”型,他們對自己要求嚴格,學習態度端正,學習刻苦、勤奮、認真,上課一般坐于班級的前面幾排位置;第二類屬于“跟風”型,他們對自己要求沒有那么嚴格,只是保持自己應該做的事情,遵從并完成老師安排布置的任務就行,沒有深入挖掘知識,上課一般坐于班級的中間位置;第三類屬于“我行我素”型,他們對自己沒有什么要求,上課學習全憑自己的心情,有時候心情好就學習下,心情不好就將學習拋之腦后,主要的心思沒有放在學習上,基本上不配合老師,經常曠課、逃課,即使不曠課上課也不認真聽講,一般坐于班級的最后幾排位置。因此,教師應該根據不同類型的學生,展開不同的引導和指導方式,對于“學霸”型學生,教師應當做到即時的肯定或表揚,讓他們持之以恒,并且發揮自己的優勢,帶動其他學生的學習主動性和積極性;對于“跟風”型學生,教師應當做到循序漸進,慢慢地讓他們喜歡上所學學科,耐心地加以引導,并且讓他們多與“學霸”型學生進行溝通交流,調整自身的學習態度和學習方法,使學生們在整體上保持良好的學習氛圍;而對于“我行我素”型學生,教師應當多單獨與他們交流,了解他們的心理動態,抓住他們“我行我素”的原因或本質,予以耐心的指導,幫助他們克服自己的心理因素,努力讓他們端正自己的學習態度,找到適合自己的學習方式。
3 結語
高職院校食品類專業食品生物化學課程教學改革中的重點就在于提高教學質量和培養學生綜合能力,因此,應當把握好以貫徹教師主導,學生主體的以人為本的教育思想和理念,培養學生主動學習意愿、綜合實踐技能和動手操作能力。食品生物化學課程的教學改革需要在教學實踐中不斷摸索,收集多方面的信息,包括同行、學生、企業的信息,不斷地總結、討論和交流教育思路及改革創新,才能找到真正適合高職高專食品專業食品生物化學課程的教學改革方向,為培養高職院校應用型技術人才奠定基礎。
注釋
① 謝達平.食品生物化學[M].北京:中國農業出版社,2014.
應用化學專業是以化學學科為基礎的應用型理工科專業。國家教育部頒布的本科專業目錄明確規定:應用化學專業屬于理科專業,畢業生可根據所在學校教學計劃及培養目標授予理學或工學學士學位。這說明應用化學是以理為主的理工結合專業,是研究化學理論在相關領域中應用的理科專業,是產品開發或技術應用型專業,而不是工科專業。但是,從應用化學學位授予現狀來看,學士一般授予理科學位,碩士則可授予理科或工科學位。說明應用化學具有工科專業的特點。另外,目前全國有近400所高校開設應用化學專業,覆蓋本、專科不同層次和理工、農林、師范等不同類型高校。其中大多數是新辦或改辦的。大量的應用化學專業畢業生除了小部分從事教育、研究和質檢等行業工作外,其余的勢必要進入企業從事產品開發和工程管理工作。而當前相當數量的本科生畢業后在工作中感覺實踐能力和動手能力較差,進而影響到創新能力的提升,最終勢必限制其職業發展。因此,在本科階段,應用化學專業學生應該具有一定的工科或工程化素質,對其研究生深造或工作實踐打下工程化基礎具有重要作用。
另一方面,當前,地方本科院校是我國高等教育發展的重要新生力量,此類高校大多能夠把握形勢、明確定位,以地方性、應用型為辦學方向,走特色化發展道路。此類高校更要防止一味追求大而全、趕研究型大學的時髦、進而陷入同質化的境地。因此,此類高校在特色發展中,工科專業的培育和發展更應從基礎抓起,在使學生掌握基本工科課程知識的同時,應使學生具有基本的工程化素養。
針對目前國內應用化學專業數量多、方向雜、規范性不足等問題,參照近期教育部專業教學指導委員會制定的教學基本要求,結合許昌學院應用化學專業多年來的建設體會,發現傳統教學模式存在的問題:首先,沒有特色,或沒有按特色化發展去設置培養方案;其次,師資力量薄弱,實踐教師人員匱乏,雙師型教師幾乎沒有;第三,教學方法仍流于說教;第四,實踐環節不符合工程化素質人才培養。本文相應地從創新培養方案、靈活師資培養、案例法教學、實踐教學改革等四個方面論述了以工程化素質培養為導向的教學改革。以期為規范和辦好應用化學理科專業提供理論依據和實踐經驗。
一、創新培養方案
從當前我國地方高校中應用化學專業設置的范圍來看,有趨同的傾向。對于像許昌學院這樣的地方新升本院校,如果不走特色化道路,勢必在激烈的競爭中慘遭出局,對應用化學專業來說更是如此。我校的定位為地方性、應用型、服務中原城市群建設、依托地方經濟發展、目前通過校企合作、服務經濟對改造專業建設、推進學科建設起到了顯著的作用。對以往單純旨在培養研究型人才的培養方案加以調整,注入了工程化、應用型人才培養的元素。首先,將“工程實踐”能力作為一項重要的技能寫進培養目標中。其次,在培養規格中增加“工程實踐”能力一條,具體闡述為“具有將產品實現從實驗室規模到工業規模的認識和初步能力”。最后,最根本的是課程設置目標更加明確、為專業特色服務的目的突出,凝練了專業方向,加強了專業課分量和深度。
2010年之前,應用化學專業完全按照理科專業模式設置,專業課除了四大化學、儀器分析、化工基礎等必修課之外,選修課則是按照四個模塊設置,具體為,納米材料模塊:納米材料學、納米材料的檢測與表征、應用X射線衍射技術。光電材料模塊:新能源材料、太陽能電池材料、光功能材料。工業分析模塊:色譜與分離、光譜分析、環境分析。化工模塊:化工制圖、反應工程基礎、化工分離技術。其它的選修課則有催化、有機合成設計、應用電化學、無機合成化學、精細化學品化學、化學工藝學、化工產品開發概論等以及一些必修課選論(主要為考研學生開設,主要是講解典型例題,如物理化學選論等)。從上述課程設置來看,課程模塊太多,每個模塊課程單薄;必修課基本完全是專業基礎課,而專業課則直接過渡選修課,專業課設置薄弱,顯然不能滿足專業特色方向設置對課程的要求。因此,2010年后,我們對應用化學專業設置了兩個方向,分別是精細化工和高分子材料,相應地設置了必修課(專業基礎、專業課)和選修課(專業課),加深了專業課程基礎,凝練了方向,取得了良好的效果。具體為,精細化工模塊:精細化工工藝學、精細有機合成單元反應、精細化工過程及設備、精細化工實驗。相應的選修課有化工產品開發概論、分離工程、表面活性劑、涂料、膠黏劑、香精香料、紡織助劑等,可任選。高分子材料模塊:高分子物理、高分子化學、高分子實驗、高分子材料加工。相應的選修課有化工產品開發概論、分離工程、材料學、塑料、橡膠、纖維等,可任選。
二、靈活師資培養
教師給學生上課,并不是簡單地照本宣科、傳遞知識,而是要培養學生認識問題、分析問題、解決問題的能力。因此,教師要掌握的就不僅僅是書本知識,更多的應該是見識,即真正的工程實踐經驗、理論在實踐中的應用實例。
當前,地方高校處在高速發展和擴張之際,每年都會招聘一批新教師。但是,限于政策,這些新教師主要是剛畢業的博士、碩士,基本沒有教師的從業經歷,更沒有企業實踐經驗。因此,教師自身對實踐教學、企業生產等沒有基本的認識。我院同樣面臨此類問題。我們的解決方法主要從三個方面入手,即理科向工科轉變;攻讀學位和專業培訓結合,以專業培訓為主;企業技術人員兼職承擔理論教學和實踐教學,以實踐教學為主。
第一,理科背景教師向工科轉變。首先要明確專業建設的需要,讓理科教師產生我要轉變的原動力;其次,從政策和經費上支持理科教師的工科能力進修和培訓。第二,在企業內進行專業培訓。比如,新教師報到入校后,在第一學期被派往企業定崗實習,期間對車間工藝、設備和部分工段操作基本掌握。在學期開始后,還安排其在老教師帶領和指導下赴實習單位進行指導學生實習工作。另外,在第二年該新教師即將承擔實習指導任務前的暑期,學院會安排其先期赴企業進行輪崗實習學習,掌握實習的第一手資料,提高其指導和教學水平。經過這樣兩年的學習、培訓和指導訓練,到第三年該新教師獨立指導學生實習時,已經具備能夠圓滿完成實習指導任務的能力。該教師自身的工程實踐能力的提高無疑為學生工程化素質培養提供了保障。第三,充分利用好企業師資。由企業技術人員兼職承擔實踐教學任務。我們對實習單位的技術人員作為師資的利用包括幾部分,除了在學生實習時給學生講解之外,還在對我方新進教師進行師資培訓、來我校進行課程輔導和講授中承擔重要角色。我們采取靈活的待遇方案,使企業技術人員的積極性得到提高,我院的教師和學生均得到全面的培訓和輔導,對提高實習水平和效果起到很好地促進作用。
三、案例法教學
案例教學法是在教師的引導下,再現案例實景,把學生帶入特定事件的現場,通過深入角色,提高學生實際運用知識能力的一種教學方法。實踐結果表明,該方法對促進學生更快、更深理解和掌握基本知識有明顯成效。
應用化學專業講授的專業課不但有理論性強的課程還有實踐性強的課程。前者如物理化學、反應工程;后者如精細化學品化學、工業催化、表面活性劑化學等。國外教育界有句名言:告訴給我,我會忘記;演示給我,我會理解;讓我參與,我會學會。但是,讓學生理解掌握知識點不可能完全通過實驗來實現。所以我們通過案例教學法有效實現了此目標。
根據學生的認知水平和規律,我們采取了從“告訴”“演示”“參與”的模擬步驟,循序漸進,使學生易于理解和掌握知識點。當然,其中的“參與”步驟更多地仍是通過課堂模擬講述或結合實驗實踐課程來實現。首先,在一系列活生生的案例基礎上提出學生感興趣且切中基礎理論核心的問題;然后回答問題,逐步深入,反向推理,最終使學生對物理化學的基本原理很輕松、很自然地理解、掌握、接受;最后要強調掌握部分重要的參數和指標。這樣的結果就使學生掌握了基本且必要的產品作用原理和重要性能參數,符合教學要求和就業入門的目的。
該步驟示例如下:首先引出案例,例如提到農民鋤地的原因,有的學生認為是松土,而正確答案應是保墑。因為土壤中有很多氣孔,類似于毛細管,由于附加壓力的作用,導致水分和養料喪失,鋤地可以破壞毛細管,起到保留水分和養料的目的。接下來分析該案例,提出涉及的原理和知識點,即毛細管的附加壓力及其產生原理(書本上的理論知識)。從土地水分喪失聯想到毛細管產生附加壓力,再到拉普拉斯公式和開爾文公式,從生活化的案例到理論知識的輕松理解和掌握。
其次,用生活中的多個實例來顯示表面活性劑的其它作用。例如,透明狀、水溶性注射針劑生產中表面活性劑的增溶作用;化妝品和農藥乳狀液產品中表面活性劑的乳化作用;墨水的制備中表面活性劑的分散作用;漿料中表面活性劑的消泡作用;在新型紡織品材料中的防水、防污作用等。從這些實例繼續講述膠束、表面活性劑的兩親性結構、性能參數(CMC值、HLB值)等重要理論知識就很容易被學生接受和理解掌握了。
以“表面活性劑”部分為例。首先引入肥皂和洗衣粉的實用案例。肥皂和洗衣粉是人們日常生活經常接觸的化學品,可謂是“看得見摸得著”的例子,雖然可能部分學生對這類洗滌劑有初步的認識,但真正了解其洗滌作用原理的并不多。因此,此案例滿足“聽說過但不熟悉”的要求。在運用多媒體教學時可在肥皂和洗衣粉的種類、造型、顏色以及使用對象和部位等方面充分展現其多樣性,使學生認識到該類日用品還有很多“高端產品”,還有很大的開發空間和前景。在此過程中還可以簡要說明肥皂的來歷等科技發展歷史。
四、實踐教學改革
實踐教學改革分別從實驗課、實習實訓和畢業論文(設計)三方面開展。
傳統的實驗課以驗證性實驗為主,且內容陳舊,達不到培養學生創新能力的目的。我們的做法是改進傳統實驗項目、引入教師科研課題和企業課題。
首先是內容陳舊,部分實驗項目已被證明不適合本科實驗訓練、鍛煉動手能力,或難以體現知識重點,需要改進。比如,物理化學實驗中測定電勢-pH曲線項目主要的考查目標為理解一定條件下能斯特方程中濃度的負對數即pH值與電勢φ成正比,并掌握pH值測定的原理。但事實上學生對此興趣不大,感覺這是必然的,老師在講的時候已經把結果給展示了,沒有創造性。因此,我們增加了電極的原理和組裝、pH計的原理和組裝實驗,放在測定電勢-pH曲線實驗之前,使學生親自組裝了電極、pH計,到測定電勢-pH曲線時自然理解清晰、操作得心應手。
引入教師科研課題和企業課題。首先使學生接觸實際存在或生產中的問題,對培養其求知欲和提高探索的興趣具有顯著作用,同時還培養了學生的專業自信;其次鍛煉了教師,增強其將理論與實驗實際相結合的能力。
實習實訓按一般常規情況就是帶領學生去工廠實習幾周,請工廠的技術人員講課,然后參觀生產車間,就算完成生產實習任務。結果是每年學校都要投入大量的財力,學生實習則走馬觀花,成了走過場,效果自然難以體現。
目前,在前述加強師資的前提下,使得我們擁有了一定的工程化素質的教師隊伍,結合企業技術人員,為做好實習實訓打下了良好的人力資源基礎。另外,我們采用了新的管理模式和綜合實習實訓考核方式,起到了較好的效果。具體做法為:管理采用封閉管理、集體上下班、隨時考勤等,保證學生的實習時間和在崗率;考核不但要參考其實習報告,還要引入筆試和面試、單獨崗位操作和答辯等,保證了學生真正掌握、理解生產過程,起到實習的目的。
畢業論文目前面臨的最大問題是學生由于要備考研究生,導致實驗時間難以保證。我們的改進做法是:其一,嚴格畢業論文(設計)出口機制,讓達不到要求水平的畢業論文(設計)作者延期畢業,重新答辯,使學生重視,教師認真對待。其二,一部分學生在大二或大三即進入教師實驗室,進行科研創新實驗。每年學期初由年級輔導員、班導師向有需求的教師推薦一些學有余力、感興趣的學生去進行科研創新實驗。對學生鞏固實驗課所學的技能和知識有顯著作用,還可培養其實踐動手能力,另外還可以為畢業論文寫作打下基礎。其三,畢業論文或設計可以與畢業實習結合。通過延長企業實習時間,并提煉出課題或模擬出設計任務讓部分感興趣的學生選做,這樣就可以使學生提前了解了課題的背景,為做論文或設計打下了堅實的基礎,同時節省了時間。
五、效果與探討
2010年以來,我院應用化學專業通過上述教學改革,取得了明顯成效:
第一,青年教師投身于教學改革的熱情更加高漲,并從工程化素質提升和教學過程中得到成長。3年來,青年教師積極總結教學經驗并申報教學研究項目,共獲立項校級教研項目4項,發表教研論文5篇。同時,有2位教師獲聘副教授,2位教師獲聘講師,其中有2位教師獲聘雙師稱號。
第二,學生動手能力和解決問題的能力得到提高。首先在后期實驗中,學生的動手能力顯著提高,比如物理化學實驗,90%的學生能夠在3個學時的規定時間里保質保量完成實驗任務,而在過去則一般需要延長1個學時才能完成;其次,學生參與教師科研創新實驗的積極性空前高漲,畢業論文質量也相應大幅度提高;最后,3年來,學生參與“挑戰杯”創新大賽、企業獎學金項目、校級創新課題等立項、獲獎共計35項。
第三,學生學習成績提高,考研錄取率顯著升高。從2002級到2009級,考研錄取率從最早的10%上升到60%。這固然與學生的刻苦學習有關,但顯然與上述教學改革有一定關系,尤其是實踐教學改革結出了碩果,比如提高了學生動手能力、增強了其考研面試競爭力這一結果,勢必會提高學生被錄取的機會。
參考文獻:
[1] 張群正.應用化學專業與實踐研究[J].化工高等教育,
2004,(3):30-33.
[2] 唐冬雁,李文旭,強亮生.工科院校應用化學專業建設
的研究與實踐[J].中國大學教學,2012,(1):39-
40,55.
[3] 杜焰,易奇志,楊先振.高校主導模式下應用化學專業
創新人才培養[J].高等理科教育,2012,(1):123-
126.
[4] 許嘉,劉金彥,周建梅,等.應用化學專業建設的實踐
與思考[J].當代化工,2011,40(4):400-402.
[5] 張華峰,陳天華.運用案例教學策略推進課程創新教育
[J].中國農業教育,2005(3):47-48.
[6] 鐘嬋娟,包紅,孫德四.以職業為導向的應用化學專業
人才培養模式改革與實踐[J].江西化工,2011,(1):
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2012)26-0047-02
一、《有機化工生產技術》課程的特點和教學現狀
《有機化工生產技術》課程是高職高專化工類專業必修的一門專業主干課程。學生通過學習典型有機化工產品的主要用途、生產方法、反應原理、工藝條件、工藝流程、主要設備等知識,掌握必需的基礎理論知識和基本技能,初步具備有機化工生產操作、生產運行、生產技術管理能力,成為具有一定產品研發能力的高技能應用型人才。
筆者在教學過程中發現,教材對有機化工產品介紹的數量較多,但每個產品的分析過程大體相同,加之有機化工生產過程復雜抽象。如果僅僅按照教材上的內容照本宣科,就會因教學形式單調、內容空洞陳舊,使學生很快失去學習興趣。
二、提高教學效果的對策
1. 培養雙師型教師隊伍。教師在教育和教學過程中發揮著主導作用,教師的素質關系到教育教學改革的成效和教育教學質量,培養和建設一支思想素質好、業務水平高、結構合理、數量穩定的雙師型教師隊伍,是職業學校發展的關鍵。
《有機化工生產技術》作為一門重要的專業課程,內容涉及很多專業基礎課的知識。其中,包括物理化學、無機化學、有機化學、化工單元操作、化工機械、反應工程、化工安全生產等內容。除此之外,還包括許多實際操作內容,這就要求教師不但要具有廣博的理論知識,而且要有豐富的實踐操作經驗和工程技術理念,才能將課程講得生動透徹。根據這個要求,聘請兼職教師講授部分課程內容不失為一種有效的途徑。兼職教師通常是本行業的骨干力量,不僅掌握本專業的基礎理論知識,而且熟悉本行業的實際運作,具有多方面的實踐能力,在課程的實踐教學環節聘用兼職教師更有利于培養學生的實際工作能力和創新能力,更有利于實現高職教育的培養目標。從學校畢業后直接走上講臺的青年教師缺乏必要的實踐經驗和必需的專業技能,必須通過下廠實習鍛煉的方式加以培養。
2. 改進教學方法。
(1)回顧性學習。《有機化工生產技術》課程是建立在專業基礎課之上的一門綜合性課程,在學習過程中經常要用到已學的知識。但是,由于時間間隔過長,許多內容學生都已遺忘,增加了教學難度。在教學過程中,教師有必要對基礎知識進行復習和總結,通過溫故達到事半功倍的效果。例如,在應用熱力學知識分析產品生產原理和工藝條件時,教師可先復習物理化學中的勒沙特列原理,待學生熟練掌握后再將其應用在分析具體產品的反應條件上,這樣就順理成章,顯得游刃有余。
(2)總結性學習,舉一反三。《有機化工生產技術》課程的知識點多,如果不進行歸納、總結會顯得非常散亂。但是,其中很多內容有規律可循,關鍵是要找一條主線將它們串起來。例如,在烷烴熱裂解、甲醇氧化制甲醛、丙烯氨氧化制丙烯腈、丙烯氧化制丙烯酸、丁烯氧化脫氫生產丁二烯、乙苯脫氫制苯乙烯工藝過程中,反應器中都要加入一定量的水蒸氣,通過歸納、總結可以得出水蒸氣在化工生產中的各種作用;產品生產中采用了多種不同的反應器,其撤熱方式也各不相同,教師可結合反應工程課程的內容,總結歸納初步確定反應器類型和反應器撤熱方式的方法。
(3)專題課堂。在《有機化工生產技術》教材中,有幾種產品在介紹完工藝過程后,又添加安全生產的內容。如果僅僅在課堂上利用幾分鐘時間進行講解,學生印象不深刻,容易遺忘,而化工安全生產的重要性又不言而喻。筆者通常將這部分內容歸類,專門給學生上一堂化工生產安全課,即從物料特性、工藝條件、單元過程及操作方面綜合分析,說明工藝過程的危險所在,并提出相應措施,使學生系統地學習和掌握相關知識。
(4)角色互換教學。《有機化工生產技術》課程雖然知識點多,但大都不難,同時有很強的規律性,學生很快就可以掌握規律,容易出現審美疲勞。在課程教學中,將學生分組,提前布置任務,讓他們查找資料,動手制作PPT,上臺講課,最后進行同學互評和教師點評。通過這種方式,可以有效調動學生自主學習的積極性。
(5)補充教學內容。由于有機化工生產新技術、新工藝、新產品的開發應用層出不窮,而教材介紹的都是傳統成熟的生產工藝,教師應將科技發展的前沿領域,工業發展及科研新動態、新方向引入課堂。另外,每個地區都有自己的特色化工行業或生產工藝,如果能夠將其引入課堂教學,學生認同感強,更容易引起共鳴。教師在這種情況下應靈活處理,切勿拘泥于教材,可對教學內容進行部分調整和補充。例如,筆者講到乙炔生產時,重點介紹的是電石乙炔法。但在全國范圍內及重慶化工職業學院(以下簡稱“我院”)所在地區,天然氣制乙炔已成為發展的趨勢,因而在該項目教學內容中補充了天然氣制乙炔的生產技術。
3. 改變傳統的教學模式。
(1)采用多媒體教學。王麗華介紹了在《有機化工生產技術》課程中采用多媒體教學的方法。通過多媒體的表達方式,形象、生動地展示了該課程的內容特點和實際生產環境,克服了“一塊黑板,一支粉筆”的傳統教學模式的局限性,增強了學生對有機化工生產的感性認識,充分調動學生的學習興趣,大大增加了課堂教學的信息量,達到了優化課堂結構、提高教學效率、激發學生創造性思維的良好教學效果。
(2)將工藝仿真實訓引入教學。受有機化工生產大型化和自動化的限制,《有機化工生產技術》課程的實訓一直以來是教學的瓶頸。為了解決這一問題,培養學生的動手能力和解決問題的能力,拉近理論與實際的距離,可以通過工藝仿真實訓的方式進行彌補。在實際操作過程中,要充分利用化工仿真實訓室。例如,講到甲醇、醋酸等產品的生產時,在學習反應原理、工藝條件和工藝流程后,讓學生在仿真操作中感受開停車的過程、工藝參數的調節控制方法,將書本上的枯燥文字說明轉化成直觀的操作,使學生充分感受有機化工生產過程的復雜性和系統性。
(3)增加工藝實訓環節。《有機化工生產技術》課程由于涉及產品繁多,加之實訓裝置造價昂貴,動輒幾十上百萬,很多學校都沒有相應的實訓裝置。我院于2010年購買了一套DOP仿真工廠,在教學過程中采用“理論知識+工藝仿真+工藝操作實訓”的方式,極大地調動了學生學習的積極性和主動性,同時鍛煉了學生的動手操作能力。
(4)其他方法。如果時間和條件允許,還可組織學生到附近的相關化工企業進行參觀見習,增強學生對化工生產的感性認識,拓寬學生的知識面;條件成熟的還可考慮將課堂搬進車間,采用課堂理論教學與化工生產實際相結合的教學方法。
要提高《有機化工生產技術》課程的教學效果,教師必須不斷與企業加強聯系,積累實踐經驗,改進教學方法和手段,構建科學、合理的教學體系。由于有機化工生產技術在不斷發展,知識在不斷更新,教師觀念也必須不斷更新。教師應從教學內容、教學方法和實踐等方面認真思考,銳意改革,才能為社會培養更多具有創新能力的應用型人才。
參考文獻:
[1]何紅梅,魏勇.談高職院校兼職教師隊伍的建設與管理[J].職業教育研究,2008,(9).
《藥物分析》作為藥學專業的一門核心專業課程,旨在培養學生具備強烈的藥品全面質量控制的觀念及相應的知識技能,能夠勝任藥品研究、生產、供應和監督管理過程中的分析檢驗工作,并具有解決藥品質量問題的基本思路和能力[1],是一門研究藥品及其制劑的組成、理化性質、真偽鑒別、純度檢查及其有效成分的含量測定等內容的學科。其主要運用化學、物理化學或生物化學的方法和技術研究化學結構已經明確的合成藥物或天然藥物及其制劑的質量控制方法以及有代表性的中藥制劑和生化藥物及其制劑的質量控制方法。學習過程中學生大多難以把握藥物分析的特點和規律,無法提高學習水平,有的甚至難以入門。如何幫助他們消除這些障礙,全面提高藥物分析的學習水平和教學質量,是值得教師認真研討的問題,筆者結合自身教學實踐,對藥物分析教學進行了一系列探索和改進,現將體會報道如下。
1理論教學內容。
高等職業技術教育的主要任務是培養面向基層的高級技術人才[2]。學生應在具有必備的基礎理論知識和專門知識的基礎上,重點掌握從事本專業領域實際工作的基本能力和基本技能,具有良好的職業道德和敬業精神。在此目的指導下筆者根據學生專業的特點、接受能力,選擇難易適中、先進實用的教學內容來保證良好的教學效果,在授課時以分析化學的各類方法為主線,在介紹各種常用分析方法的基本原理、操作、測定條件等知識的基礎上,選擇一些簡單的、學生較為熟悉的藥物供學生討論。
并在教學過程中圍繞全面提高藥品質量的主題,抓住藥品質量控制的鑒別、檢查、含量測定三方面的基本規律,緊扣各類藥物結構的特點與分析方法之間關系,突出剖析具有特性的方法,尤其重視同一分析方法在不同類型藥物分析中的異同點比較。此外筆者還結合國家執業藥師資格考試應試指南,把藥典知識、藥品全面質量控制、藥品管理、藥品質量標準以及藥品檢驗工作的基本程序等方面的內容也作為講授的重要內容,使學生盡可能多地了解一些藥物及藥物質量管理有關的知識,在課堂和實訓中取得了較好的效果。
“授之于魚不如授之于漁”。在具體地講授過程中,藥物分析教材中各類藥物基本上是以化學結構進行分類的,所以筆者在教學時緊緊抓住“結構-性質-檢驗(即鑒別、檢查、含量測定)”這條主線,并結合藥物化學、分析化學等相關課程的知識,引導學生從剖析藥物結構入手,分析其相應的理化性質,介紹所采用的分析方法。在傳授學生知識的同時,也教會學生怎樣學習這門課程。
2實訓教學內容。
實驗教學是高等醫藥院校最基本的教學形式之一,對培養學生科學的思維方法、創新的意識與能力,全面推進素質教育有著重要的作用[3]。高職高專教育中,實訓課所占比例較大,這就要求在學生掌握理論知識的同時,還要提高實驗技能和動手能力。
為拓寬學生知識面,筆者對藥物分析實驗內容進行改革。
首先,筆者設計一些基本技能實驗對學生進行基本技能、基本方法以及基本儀器設備的訓練與應用,培養學生動手能力。例如通過對鹽酸普魯卡因、葡萄糖及其注射液等一些不同類型的藥物原料或制劑的性狀觀測、真偽鑒別及純度檢查實驗,使學生能夠熟悉并掌握藥物分析中常用的性狀觀測設備及性狀描述術語,了解并掌握藥品真偽鑒別的物理和化學方法,熟悉藥物純度檢查的常規項目及限量的計算,并能熟練規范地進行檢查操作。
其二,筆者還增加了綜合性實驗,主要使學生應用所學知識進行藥品質量控制,培養學生分析、思維能力。實驗內容主要綜合藥物分析及其相關學科知識,對實驗中出現的問題要求學生進行總結、分析。
如通過對牛黃解毒片及阿司匹林腸溶片等制劑的質量全檢驗實驗,學生能熟悉并掌握藥物分析檢驗工作的程序、項目和過程,為其獨立進行藥品質量的檢驗、藥品質量標準的研究和制定等工作積累技能。
另外,筆者根據藥物分析方法學的要求以及藥物分析在實際工作總的發展趨勢,安排的七次學生實驗涵蓋了旋光法、薄層色譜法、容量分析法、紫外-可見分光光度法和高效液相色譜法等常用藥物質量控制方法,最大限度地利用筆者的最大教學資源來使學生真正掌握實際工作中將會用到的操作,提高動手能力。
3教學方式。
藥物分析課程是一門理論緊密結合實踐,操作性、應用性強的學科,學生普遍反映比較難學。學科的特點決定了在教學中注意利用多媒體教學方式,把傳統教學中難以表達、難以理解的抽象內容、復雜的變化過程、嚴格的技術動作、細微的結構等,通過動畫模擬、局部放大、過程反復演示等手段予以解決,不但在教學中起到事半功倍的效果,而且有利于提高學生的學習興趣和分析、解決問題的能力,大大提高了教學效率和質量。
另外,在學生掌握了有關基本知識和分析技術的基礎上,筆者根據教學目的和教學內容的要求,運用具體生動的典型案例,將學生帶入特定事件的現場進行案例分析,引導學生參與分析、討論、表達等活動,通過學生的獨立思考或集體協作,讓學生在具體的問題環境中,進一步提高其識別、分析和解決某一具體問題的能力。例如:結合目前假藥劣藥給人民群眾健康造成重大損害并受到法律追究的實例,近年來接二連三出現的嚴重藥品事故:廣西半宙制藥集團第三制藥廠生產的“梅花K黃柏膠囊”非法攙入過期的四環素,致湖南株洲中毒58人;安徽華源生物藥業有限公司未按批準的生產工藝進行生產,生產記錄不完整,從而導致欣弗(克林霉素膦酸酯葡萄糖注射液)集中出現患者過敏性休克、肝腎功能損害等不良反應80多例,死亡9例;齊齊哈爾第二制藥有限公司生產的“亮菌甲素注射液”因使用了強毒的工業溶劑二甘醇原料,導致多名患者腎衰竭等。假藥劣藥給國家造成了不可估量的損失,也給患者與家人帶來無盡的痛苦,最終生產廠家受到了法律的嚴厲制裁。實踐證明,在教學中恰當地運用案例教學法能使課堂教學收到事半功倍的效果。新晨
4考核方式。
為避免“高分低能”現象,筆者對考核方式和成績評定進行改革。期末總評成績包括2部分:一是平時成績,占30%,根據學生實驗課表現及實驗報告、討論分析的情況作出綜合評定。二是期末考試成績,占70%。在理論課試卷設計上,著重主觀題的分量,著重考查基礎知識、基本理論掌握情況和學生知識面。這樣,試卷不再是成績的最終結果,學生學習積極性得以保持,既保證了學生理論知識的學習又真正提高了學生的實踐技能,避免了平時不學習、考前突擊現象的發生。
總之,藥物分析課的教學探討是一項系統工程,既涉及教育思想及觀念的轉變,又涉及教學管理體制的變革;既涉及更新課程內容和教學方法,又涉及平衡傳授知識和培養能力的關系。筆者希望通過與同仁們的不斷探討,達到共同提高教學效果的目的。
參考文獻:
《藥物分析》作為藥學專業的一門核心專業課程,旨在培養學生具備強烈的藥品全面質量控制的觀念及相應的知識技能,能夠勝任藥品研究、生產、供應和監督管理過程中的分析檢驗工作,并具有解決藥品質量問題的基本思路和能力[ 1 ] ,是一門研究藥品及其制劑的組成、理化性質、真偽鑒別、純度檢查及其有效成分的含量測定等內容的學科。其主要運用化學、物理化學或生物化學的方法和技術研究化學結構已經明確的合成藥物或天然藥物及其制劑的質量控制方法以及有代表性的中藥制劑和生化藥物及其制劑的質量控制方法。學習過程中學生大多難以把握藥物分析的特點和規律,無法提高學習水平,有的甚至難以入門。如何幫助他們消除這些障礙,全面提高藥物分析的學習水平和教學質量,是值得教師認真研討的問題,筆者結合自身教學實踐,對藥物分析教學進行了一系列探索和改進,現將體會報道如下。
1 理論教學內容。
高等職業技術教育的主要任務是培養面向基層的高級技術人才[ 2 ] 。學生應在具有必備的基礎理論知識和專門知識的基礎上,重點掌握從事本專業領域實際工作的基本能力和基本技能,具有良好的職業道德和敬業精神。在此目的指導下筆者根據學生專業的特點、接受能力,選擇難易適中、先進實用的教學內容來保證良好的教學效果,在授課時以分析化學的各類方法為主線,在介紹各種常用分析方法的基本原理、操作、測定條件等知識的基礎上,選擇一些簡單的、學生較為熟悉的藥物供學生討論。
并在教學過程中圍繞全面提高藥品質量的主題,抓住藥品質量控制的鑒別、檢查、含量測定三方面的基本規律,緊扣各類藥物結構的特點與分析方法之間關系,突出剖析具有特性的方法,尤其重視同一分析方法在不同類型藥物分析中的異同點比較。此外筆者還結合國家執業藥師資格考試應試指南,把藥典知識、藥品全面質量控制、藥品管理、藥品質量標準以及藥品檢驗工作的基本程序等方面的內容也作為講授的重要內容,使學生盡可能多地了解一些藥物及藥物質量管理有關的知識,在課堂和實訓中取得了較好的效果。
“授之于魚不如授之于漁”。在具體地講授過程中,藥物分析教材中各類藥物基本上是以化學結構進行分類的,所以筆者在教學時緊緊抓住“結構- 性質- 檢驗(即鑒別、檢查、含量測定) ”這條主線,并結合藥物化學、分析化學等相關課程的知識,引導學生從剖析藥物結構入手,分析其相應的理化性質,介紹所采用的分析方法。在傳授學生知識的同時,也教會學生怎樣學習這門課程。
2 實訓教學內容。
實驗教學是高等醫藥院校最基本的教學形式之一,對培養學生科學的思維方法、創新的意識與能力,全面推進素質教育有著重要的作用[ 3 ] 。高職高專教育中,實訓課所占比例較大,這就要求在學生掌握理論知識的同時,還要提高實驗技能和動手能力。
為拓寬學生知識面,筆者對藥物分析實驗內容進行改革。
首先,筆者設計一些基本技能實驗對學生進行基本技能、基本方法以及基本儀器設備的訓練與應用,培養學生動手能力。例如通過對鹽酸普魯卡因、葡萄糖及其注射液等一些不同類型的藥物原料或制劑的性狀觀測、真偽鑒別及純度檢查實驗,使學生能夠熟悉并掌握藥物分析中常用的性狀觀測設備及性狀描述術語,了解并掌握藥品真偽鑒別的物理和化學方法,熟悉藥物純度檢查的常規項目及限量的計算,并能熟練規范地進行檢查操作。
其二,筆者還增加了綜合性實驗,主要使學生應用所學知識進行藥品質量控制,培養學生分析、思維能力。實驗內容主要綜合藥物分析及其相關學科知識,對實驗中出現的問題要求學生進行總結、分析。
如通過對牛黃解毒片及阿司匹林腸溶片等制劑的質量全檢驗實驗,學生能熟悉并掌握藥物分析檢驗工作的程序、項目和過程,為其獨立進行藥品質量的檢驗、藥品質量標準的研究和制定等工作積累技能。
另外,筆者根據藥物分析方法學的要求以及藥物分析在實際工作總的發展趨勢,安排的七次學生實驗涵蓋了旋光法、薄層色譜法、容量分析法、紫外- 可見分光光度法和高效液相色譜法等常用藥物質量控制方法,最大限度地利用筆者的最大教學資源來使學生真正掌握實際工作中將會用到的操作,提高動手能力。
3 教學方式。
藥物分析課程是一門理論緊密結合實踐,操作性、應用性強的學科,學生普遍反映比較難學。學科的特點決定了在教學中注意利用多媒體教學方式,把傳統教學中難以表達、難以理解的抽象內容、復雜的變化過程、嚴格的技術動作、細微的結構等,通過動畫模擬、局部放大、過程反復演示等手段予以解決,不但在教學中起到事半功倍的效果,而且有利于提高學生的學習興趣和分析、解決問題的能力,大大提高了教學效率和質量。
另外,在學生掌握了有關基本知識和分析技術的基礎上,筆者根據教學目的和教學內容的要求,運用具體生動的典型案例,將學生帶入特定事件的現場進行案例分析,引導學生參與分析、討論、表達等活動,通過學生的獨立思考或集體協作,讓學生在具體的問題環境中,進一步提高其識別、分析和解決某一具體問題的能力。例如:結合目前假藥劣藥給人民群眾健康造成重大損害并受到法律追究的實例,近年來接二連三出現的嚴重藥品事故:廣西半宙制藥集團第三制藥廠生產的“梅花K黃柏膠囊”非法攙入過期的四環素,致湖南株洲中毒58人;安徽華源生物藥業有限公司未按批準的生產工藝進行生產,生產記錄不完整,從而導致欣弗(克林霉素膦酸酯葡萄糖注射液)集中出現患者過敏性休克、肝腎功能損害等不良反應80多例,死亡9例;齊齊哈爾第二制藥有限公司生產的“亮菌甲素注射液”因使用了強毒的工業溶劑二甘醇原料,導致多名患者腎衰竭等。假藥劣藥給國家造成了不可估量的損失,也給患者與家人帶來無盡的痛苦,最終生產廠家受到了法律的嚴厲制裁。實踐證明,在教學中恰當地運用案例教學法能使課堂教學收到事半功倍的效果。
4 考核方式。
為避免“高分低能”現象,筆者對考核方式和成績評定進行改革。期末總評成績包括2部分:一是平時成績,占30% ,根據學生實驗課表現及實驗報告、討論分析的情況作出綜合評定。二是期末考試成績,占70%。在理論課試卷設計上,著重主觀題的分量,著重考查基礎知識、基本理論掌握情況和學生知識面。這樣,試卷不再是成績的最終結果,學生學習積極性得以保持,既保證了學生理論知識的學習又真正提高了學生的實踐技能,避免了平時不學習、考前突擊現象的發生。
中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2015)09(b)-0133-02
基礎化學[1]實驗課程是一門重要的課程,它依托于基礎化學理論,同時又為理論提供了實驗技能能力以及實驗創新能力。南京科技職業學院基礎化學實驗依托于基礎化學實訓中心,由無機化學、分析化學、有機化學和物理化學實驗組成。高職基礎化學實驗不僅在培養學生的實驗操作能力、數據分析能力、科研創新能力以及實事求是、嚴謹認真的科研實踐態度等都有極其重要的作用,更是引導學生創新思維,培養學生開拓、創新能力的重要方法和途徑。該文主要從基礎化學實驗內容的改革,以及實驗考核和基礎化學實驗中還存在的一些問題的思考。
1基礎化學實驗內容的改革
該校原本基礎化學實驗室分成無機化學、分析化學、有機化學和物理化學實驗單獨授課,依托于理論課程教學,成績的評定也是和理論教學合并在一起進行。但是相互課程之間的不統一導致學生所做的實驗都是一些基本、簡單的驗證性實驗,同時各門學科間還容易形成一定的重復實驗,導致學生對這些實驗興趣不高,都是在被動完成實驗過程。通過基礎化學實驗這門獨立課程我們對原有的實驗進行了一定的改進,以基本操作和訓練為主,同時各專業在不同方向開展綜合性實驗,鍛煉學生的動手能力、創新能力。
(1)在平時實驗過程中,應以學生為本,不要一味強調學生按照實驗指導書的內容不折不扣地來做,應鼓勵學生創新,學生可以自己通過查文獻,相互討論,自行設計出實驗方案,設計出的實驗方案和老師溝通后使用實驗儀器以及藥品,進行創新性實驗。學生的自覺參與對實驗教學帶來很好的效果,學生能夠認真預習,查閱資料,自行設計,寫出實驗方案,真正體現了以學生為主體的教學方針,從本質上提高教學質量。同時通過實驗在進行改進,優化自己的實驗方案。整個過程都由學生自行完成,老師就起一定的指導作用,充分調動學生的自主能動性,讓學生參與到整個實驗中去。如在做燃燒熱實驗測定萘的摩爾燃燒熱時有的學生提出是否能測定液體的燃燒熱,后面通過查閱相關資料開展了乙醇百分含量的測定實驗,通過和實驗指導老師之間的溝通,確定了實驗相關步驟,順利完成了該實驗。在這過程中學生的求知欲和創新想法通過實驗都得到了驗證,讓學生更好的參與到了實驗中去,和老師也有了更好的互動。
(2)引入網絡化的實驗教學手段[2]。隨著實驗教學手段的深入改革,該校已經在基礎化學實驗多媒體課件的開發及基礎化學實驗中心網站建設上有所成果,學生可以提前通過網站上的相關信息提前通過視頻了解實驗過程。網站上的實驗教學視頻形象生動,通過實驗指導老師錄制的相關視頻、實驗室需用到的儀器、藥品等的照片以及相關的講解,非常清晰、準確地向學生展示實驗教學內容,能夠大大的吸引學生的注意力,激發學生學習基礎化學實驗的興趣,突破了傳統的實驗教學學時數和實驗室的限制,拓展了學生實驗學習的時間和空間,讓學生更容易參與到實驗中去。此外,對某些燃燒熱的測定,蔗糖水解速率常數的測定等,可以引導學生借用電腦上的相關繪圖工具處理后期的實驗結果,簡單明了的繪制出實驗數據圖形,通過這樣和網絡化的結合可以更好的培養學生的綜合素質能力。
(3)實驗后的總結和思考,引導學生重視實驗后的數據整理、分析以及實驗過程中現象的處理,及時整理出一份詳盡的實驗報告。通過對實驗內容和實驗結果的及時總結,學生能更好的掌握同一類實驗的操作技能和方法,并使理論知識和實踐原理之間建立聯系,為知識的管理和應用打下基礎。出現實驗失敗的學生,不強制要求學生重新再做一遍實驗,而是要求學生找尋實驗中出現的問題,通過實驗中出現的現象判斷實驗出錯的步驟,寫出數據分析實驗失敗的原因。
(4)對有需要的學生進行實驗室的有計劃開放,基礎化學實驗是基本實驗操作和綜合實驗創新[3]兩個方面,對有需要的學生可以采取開放實驗室的形式進行小眾化實驗教學,讓有能力、感興趣的學生在課外也能通過查閱相關資料來進行自己感興趣的實驗,也是對原有實驗內容的一次創新,再加上老師的指導。實踐證明開放實驗室讓有能力和興趣愛好的同學在課堂時間外有了更多的時間來進行實驗創新。通過開放實驗室使學生獲得更多的理論聯系實際的知識,讓學生有了一定的科研能力。
2基礎化學實驗考核方式的改進
原本該校的基礎化學實驗考核是以學生的平時表現(50%)+實驗過程(20%)+實驗報告(30%)來考核學生的,區別度不高,同時學生的積極性也不利于提高,都是被動的在完成實驗。后面做了一些改進
(1)平時考核細致化在學生進行實驗的過程中,對學生進行提問,并做記錄,實驗結束后對每位同學按以下要求做出評分標準①實驗預習報告;②實驗過程中提問是否回答正確;③實驗過程中的態度和操作能力;④實驗結果。采用上述方法后,學生在實驗前都能對實驗過程有一定程度上的前期接觸,對如何完成實驗,以及實驗中會遇到什么問題都會有一個大致上的了解。在實驗中出現的各種現象都能有合理的解釋,學生參與實驗的興趣大大提高。
(2)理論考核和實踐考核相結合[4],原來最后的考核結果基本都以學生的平時表現和實驗報告情況來考核學生,比較單一,不能正確的判斷一個學生實踐能力的高低。現在對所有學生進行做過實驗或相關的可行性實驗進行單獨的實踐考核,通過現場評分,對學生的操作能力進行考核。同時加入理論考試,主要以實驗目的、實驗原理、實驗方案設計等來考核學生。通過這兩部分來評定學生的成績。
3結語
通過基礎化學實驗內容的改革以及考核方式的改進培養,基礎化學實驗教學有了較明顯的提高。學生對這種改革也有很高的熱情,它督促學生做好每次實驗,對實驗原理、過程有了更新的了解。充分調動了學生上實驗課的興趣和積極性,有效地提高了學生的技能操作和分析解決實際問題的能力,為以后從事化工生產、環境工程、生物工程、食品生產、分析檢驗等行業掌握了必要的技能,對該校培養高技能應用性人才有很好的作用。
參考文獻
[1]張正兢.基礎化學[M].化學工業出版社,2007.
[2]薛紅艷,張宏波,陳朝暉.基礎化學實驗教學網絡化建設與創新人才的培養[J].實驗技術與管理,2006,23(7)8-10.
通過我校組織的“對青年教師拉、幫、帶”活動,我首次嘗試制定了煤化工工藝教學大綱。在教學大綱的指引下,這學期我的授課內容煤化工工藝課程得以順利進行,在制訂教學計劃、教學實踐、出考題各環節中面臨著不斷出現問題、請教學習、解決問題的過程,現在談談我的一些感悟。
一、大綱格式
1.大綱說明
(1)說明本大綱適用范圍:本大綱適用于1.5學年制的高中后和3學年制的初中后中專化工工藝專業學生的學習使用。應簡潔明了,一目了然。
(2)說明該課程性質、內容、任務、要求、教學中注意事項。由于課程內容量大,應采取高度概括性語言逐章介紹;教學任務和要求應該清楚、詳細,這樣才能讓每位老師針對每節課做出相應計劃;因為有剛剛從事教學任務的新老師要使用參考教學大綱,所以,教學注意事項應具有可實踐性和靈活性。
2.學時分配表
以第五章內容為例,如下表所示。學時分配表應該具體到每章、每節使用幾個課時講課,每節課教師和學生進行什么內容應該一一對應。
3.課程內容
以第五章內容為例如下所示。課程內容應包括學時分配、每節課的教學任務與要求、學習方法、教學方法等。
附:本大綱 第五章 課程內容
第五章 煉焦化學產品回收與精制(16學時,授課12學時,復習小結4學時)
(1)教學要求:
a.掌握煉焦化學產品回收的概念、典型工藝流程,了解煉焦化學產品回收意義。
b.掌握煤氣在初冷器中冷卻的方法、工藝流程,了解煤氣在集氣管中的冷卻。
……
(2)教學內容:
a.第一節 煉焦化學產品回收概述(2學時),重點講述煉焦化學產品回收的概念、典型工藝流程,了解煉焦化學產品回收意義。
b.第二節 煤氣的冷凝、冷卻(2學時),重點講述煤氣在初冷器中冷卻的方法、工藝流程,了解煤氣在集氣管中的冷卻。
……
(3)教學建議:
換熱設備引申到間-直煤氣初冷設備,復習前面學過的化工原理課程中的換熱器,并且應用于實際生產過程中,使學生體會到學以致用的成就感。
二、編寫體會
通過自己制訂教學大綱,我總結出教學大綱應該具備的一些特色:
1.前后連貫
由于本課程是專業課,所以制訂過程中需要在上完專業基礎課(基礎化學、化工原理、化工機械基礎等)后開課。
2.主次分明
由于本大綱是針對一年半學制的、高中起點的中專教學,所以課時有限,教學過程中要求主次分明,“掌握”內容重點講解,“了結”部分略帶講解。
例如本大綱“煉焦技術”采用54個課時進行授課,而“煤炭氣化”僅采用12個課時進行授課,就是由于一方面總課時有限,另一方面專業課《合成氨工藝》已經很詳細地講解了這部分知識。
3.緊跟時代步伐
根據當前煤化工發展現狀,煤炭液化技術越來越受到重視。結合我省“潞安集團”發展煤液化技術的現狀講解煤液化技術的重要性,提高學生的學習興趣。
附:本大綱 第八章 煤炭液化 (3)教學建議
(3)教學建議:
教學設計過程中根據實際課時情況確定本章的取舍。本章重點在煤加氫液化的反應機理;難點是常見的煤炭直接液化工藝和F-T合成工藝。結合我省當前企業發展煤液化技術的現狀講解煤液化技術的重要性。
4.學以致用
本課程的教學過程著重能力培養。以第五章內容為例,通過復習前面學過的化工原理課程中“精餾”知識,解決這節課“脫苯”的問題;注重在復習專業基礎課的基礎上,應用專業知識解決實際問題(脫苯);培養學生理論聯系實際的觀念去接受新的工藝過程(粗苯回收),提高學習效果,使學生體會到學以致用的成就感。
附:本大綱 第五章 教學內容
……
f.第六節 煤氣中粗苯的回收與精制(2學時),重點講述粗苯的定義、回收工序、洗苯工序影響因素,了解粗苯的加工與精制。
g.復習(2課時),總結、復習、鞏固本章內容的重點知識,結合《化工原理》內容中精餾單元的知識著重講述洗苯工序影響因素。
5.注重學生素質養成
制訂計劃詳細到每節課的任務,每章內容授完之后,做一小結。以填空、簡答、判斷等題型承載本章知識重點;課內完成這些補充的作業,表面以充實平時成績,實際是讓學生更好地掌握所學知識,調動學生學習積極性;培養學生“做完事情及時總結”的習慣,養成嚴肅認真的學習態度。
附:課內給同學們的小結作業題
一、填空題
1.我國煤炭可采儲量僅次于美國、俄羅斯而居世界第( )位。
2.按選煤方法的不同,煤炭洗選可以分為物理選煤、( )和微生物選煤等。
……
二、判斷題
( )1.煤化工是以煤為原料,經過化學加工將煤轉化為氣體、液體和固體燃料及化學產品的過程。
( )2.選煤是根據原煤中的煤與其中的礦物質、煤矸石等,雜質的密度、表面物理化學性質及其他性質的差別,清除原煤中的有害雜質,降低灰分、硫分和水分,改善煤炭質量的過程。
……
三、問答題
1.煤的成焦過程可分成哪幾個階段?
……
6.本大綱的缺陷
對于中職教育來說,任何一門課程都應該動靜結合,理論、實踐結合,有課內理論教學,就應該有相應的實踐練習過程。
由于本課程是化工工藝專業的一門輔助專業課程,課時有限,所以重在理論教學,沒有課內實訓環節。另一方面,目前實訓條件還不能滿足這門課程的課內實訓要求。這是本大綱存在的一個問題。
但是,學期結束后學生可以通過課外實踐(畢業實習環節)鞏固和實踐本門課程的所學知識,只是這樣的實訓條件對這門課程不具有針對性。
三、實踐結果
1.考核辦法
通過本學期的學習和教學過程的進行,提升了自己的教學能力,那么如何真實有效地反映學生學習效果就顯得尤為重要。考核過程應該體現深入淺出、知識系統全面的特點,才能夠真實反映同學們的實際水平。我在出考題的過程中反復斟酌,注意分析各種題型各自的特點。
(1)填空題。應考核知識重點;所需填空前后有提示;題量大,應涵蓋所學知識面。例如第18題:“根據煤焦油瀝青的軟化點不同,可分為低溫瀝青、中溫瀝青、( )和超高溫瀝青。”學生基本不需要背,只要上課聽講了,就能回答上來。
(2)判斷題。應考核知識重點,有明顯錯誤,容易判斷。例如第10題:“( )10.焦煤受熱時能形成熱穩定性能好的膠質體,不適合煉焦。”給出很明顯的錯誤,上課聽講的同學都知道“焦煤”名字的由來――一種煉焦煤,前后矛盾,所以是錯誤的。學生基本不需要背,只要上課聽講了,就能回答上來。
(3)簡答題。題量少、知識重點、分值小。同學們普遍不喜歡記憶,所以分值減少,而且是課內經常重復的重點,也能夠答上其中的幾條。
附:期末考卷
一、 填空題(每題1.5分,共30分)。
……
18.根據煤焦油瀝青的軟化點不同,可分為低溫瀝青、中溫瀝青、( )和超高溫瀝青。
……
二、判斷題(正確的打“O”,錯誤的打“×”,每題1分,共40分)。
……
( )10.焦煤受熱時能形成熱穩定性能好的膠質體,不適合煉焦。
……
三、問答題(每題10分,共30分)。
……
2.煉焦生產中,裝煤過程如何控制煙塵?
……
2.實踐檢驗結果
通過理論分析與實踐教學相結合,化工G1002班的考核成績還比較理想。
從成績匯總情況可以看出,學生人數在各分數段內分布比較合理,整個趨勢呈正態分布曲線。
參考文獻:
[1]上海信息技術學校.職業教育教學方法研究與實踐[M].北京:化學工業出版社,2009-12.