2021-4-9 | 大學(xué)化學(xué)論文
作者:張嘉捷 何巧紅 雷群芳 單位:浙江大學(xué)理學(xué)院
二十世紀(jì)的化學(xué)是一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的科學(xué),實(shí)驗(yàn)和理論一直是化學(xué)研究中相互依賴、彼此促進(jìn)的兩個(gè)方面,因此化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)決定了實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)人才至關(guān)重要的環(huán)節(jié),但是實(shí)驗(yàn)不僅僅是為了增加感性認(rèn)識(shí),獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),還需要在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和開拓鉆研的創(chuàng)新能力,需要更多地思考現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)的新觀念新需求,使學(xué)生得到全面的化學(xué)素質(zhì)教育。本課程依據(jù)化學(xué)知識(shí)的內(nèi)在邏輯,按無機(jī)-有機(jī)-高分子,合成-分離分析-性能測(cè)試的思路展開,讓學(xué)生接受優(yōu)秀的化學(xué)素質(zhì)教育和多方位的訓(xùn)練。
一、突出實(shí)驗(yàn)特色,展示化學(xué)風(fēng)采
浙江大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心經(jīng)過二十多年的發(fā)展在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上已形成了較為完整的教學(xué)體系,依托現(xiàn)有的基礎(chǔ)條件,本課程的開設(shè)為原有的體系提供了改革創(chuàng)新的空間。由于本課程教學(xué)將直接影響到化學(xué)———這一與數(shù)學(xué)和物理同屬自然科學(xué)的基礎(chǔ)課程在未來理科人才中的地位和專業(yè)取向,為此在原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)上,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)將采用研究型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,把科學(xué)研究滲入到教學(xué)中,激發(fā)學(xué)生的潛力,充分體現(xiàn)“授之以魚不如授之以漁”的道理。實(shí)驗(yàn)吸引人之處在于它的未知性,而不是給學(xué)生一個(gè)答案,化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在一定的探討性和不確定性,要允許實(shí)驗(yàn)過程存在起伏,由此引發(fā)學(xué)生的興趣,畢竟興趣是學(xué)習(xí)動(dòng)力的源泉[1]。
真正的科學(xué)研究在很多時(shí)候都是失敗的,重要的是在這過程中學(xué)會(huì)拓展和創(chuàng)新,提升對(duì)化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的認(rèn)知。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排上,藥考慮化學(xué)學(xué)科的多樣性,實(shí)驗(yàn)包含了無機(jī)、分析、有機(jī)和物理化學(xué)四大化學(xué)的內(nèi)容,其中不僅應(yīng)選用一些經(jīng)典的化學(xué)實(shí)驗(yàn),還應(yīng)選用一些目前較為前沿的新內(nèi)容,如超疏水表面的制作、固體膠棒的制備和太陽能電池的制備等。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的優(yōu)化將直接影響到化學(xué)理論教學(xué)在實(shí)踐層次的提升。在實(shí)驗(yàn)中,力求知識(shí)性、應(yīng)用性和趣味性相結(jié)合,除了介紹常規(guī)內(nèi)容以外,還對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)開設(shè)了的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)讀,提供一定的背景資料,以利于學(xué)生擴(kuò)大視野,更全面、綜合地了解相關(guān)主題。下圖是一個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)示例,圖中包含了三個(gè)實(shí)驗(yàn)。通過教師的引導(dǎo),將這三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)從制備到研究再到應(yīng)用緊緊地關(guān)聯(lián)在一起,在實(shí)驗(yàn)中初步體驗(yàn)了化學(xué)學(xué)科研究的基本過程,內(nèi)容相對(duì)一年級(jí)的學(xué)生不僅僅局限于實(shí)驗(yàn)操作還是一次很好的思考和研究過程。這樣的形式克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)安排上的相對(duì)單一和孤立,而且調(diào)動(dòng)了學(xué)生對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的深入和重視程度,開闊了思路。在整個(gè)教學(xué)過程中要突出教師在其中所起的主導(dǎo)作用,啟發(fā)學(xué)生自主地進(jìn)行思考、探索和總結(jié)。徐光憲先生曾提出:“學(xué)而問,問而思,思而行,行而果,這就是創(chuàng)新。”是啊,我們要在經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,只有通過實(shí)驗(yàn),才能幫助學(xué)生從高中時(shí)期的的化學(xué)“絕對(duì)”論漸漸轉(zhuǎn)變?yōu)樵谫|(zhì)疑和求是的實(shí)驗(yàn)精神中建立良好的科學(xué)觀。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)
實(shí)驗(yàn)教師是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的靈魂。只有提高教師的素質(zhì),教學(xué)質(zhì)量才能得到有效的保障。我校,肩負(fù)著建設(shè)一流大學(xué),培養(yǎng)一流人才的辦學(xué)目標(biāo),特別強(qiáng)化科研一線教師在本科生培養(yǎng)過程中的作用,同時(shí)也把學(xué)科的師資和科研優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為教學(xué)優(yōu)勢(shì),強(qiáng)化科研和教學(xué)的互動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中更強(qiáng)調(diào)指導(dǎo)教師具有較強(qiáng)的科研和實(shí)踐能力,發(fā)揮更好的教學(xué)指導(dǎo)作用。在無論國內(nèi)國外,許多著名專家學(xué)者不僅科研做得十分出色,教學(xué)工作也做得很好。經(jīng)過幾年努力,本教學(xué)團(tuán)隊(duì)吸引一批教學(xué)能力強(qiáng)、科研背景好的優(yōu)秀青年教師加盟化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)。在我們的教學(xué)隊(duì)伍中,不乏長江教授、求是教授、杰出青年學(xué)者和特聘研究員。經(jīng)統(tǒng)計(jì),其中博士生導(dǎo)師占總?cè)藬?shù)的35%。在日常的教學(xué)中,堅(jiān)持傳、幫、帶的傳統(tǒng),聘請(qǐng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心的創(chuàng)始人俞慶森教授和宗漢興教授等為中心顧問,指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與建設(shè)和青年教師的培養(yǎng)。定期組織課程組教研活動(dòng),請(qǐng)老教師傳授教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和心得。每學(xué)期兩次以集體備課的方式從整體上把握教學(xué)質(zhì)量,集體備課以資深的課程組長主持,討論上學(xué)期課程中存在的不足,交流彼此的教學(xué)體會(huì),并對(duì)本學(xué)期的教學(xué)任務(wù)進(jìn)行完善。同時(shí)實(shí)行隨堂聽課制,要求年青年教師到教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)資深教授是如何授課和指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn),掌握教學(xué)技巧;另外實(shí)驗(yàn)中心領(lǐng)導(dǎo)也在上課時(shí)間不定期對(duì)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行聽課。我們也進(jìn)一步地加強(qiáng)了研究生助教的培訓(xùn)管理工作,堅(jiān)持先培訓(xùn)后上崗的原則,由主講教師全程對(duì)培訓(xùn)工作進(jìn)行指導(dǎo)。對(duì)于在教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題要隨時(shí)加以糾正,對(duì)不適合教學(xué)的助教給予撤換。
三、建立良好的化學(xué)理念
在未受到良好的化學(xué)素質(zhì)教育之前,有些學(xué)生因?yàn)榛瘜W(xué)素養(yǎng)不足,經(jīng)常誤把化學(xué)和危險(xiǎn)等同起來,這是不恰當(dāng)?shù)摹;瘜W(xué)雖然比較集中地與較多危險(xiǎn)的物質(zhì)打交道,但是只要大家都按規(guī)則辦事,就是安全的。只要大家都具備基本的化學(xué)素質(zhì),就能夠共同有效地維護(hù)我們工作和生活環(huán)境的安全。化學(xué)是美好的,它創(chuàng)造物質(zhì),每年誕生數(shù)以萬計(jì)的新物質(zhì),為化工、材料、生物、環(huán)境、信息等學(xué)科提供物質(zhì)基礎(chǔ),為人類的生存和發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。化學(xué)是美麗的,它用獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)方法、以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)總結(jié)出的規(guī)律和抽象出的理論,深入分子水平認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性能,比如DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)、藥物的手性問題等等,解釋了物質(zhì)世界的五彩繽紛,并指導(dǎo)人們正確認(rèn)識(shí)物質(zhì)規(guī)律和安全合理使用物質(zhì)。化學(xué)是承前啟后的中心學(xué)科,數(shù)學(xué)、物理是其前,生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、工學(xué)等為之后,化學(xué)與衣、食、住、行、能源、信息、材料、國防、醫(yī)藥衛(wèi)生、資源環(huán)境等都有密切關(guān)系。化學(xué)課程與數(shù)學(xué)、物理等,同屬自然科學(xué)基礎(chǔ)課程,是培養(yǎng)大學(xué)生的基本素質(zhì)課程。化學(xué)素質(zhì)也是現(xiàn)代人們的基本素質(zhì)之一。因此,掌握基本化學(xué)知識(shí),宣傳化學(xué)知識(shí),提高公眾的化學(xué)素質(zhì),是我們大學(xué)生的責(zé)任。“觸摸”化學(xué)從這里開始!