龍海濤，蒲陸梅，李 靜，楊 敏

(1.甘肅農業(yè)大學 理學院，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅農業(yè)大學 農業(yè)資源化學與應用研究所，甘肅 蘭州 730070)

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“普通化學”課程立體化改革與實踐

龍海濤1,2，蒲陸梅1,2，李 靜1，楊 敏1

(1.甘肅農業(yè)大學 理學院，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅農業(yè)大學 農業(yè)資源化學與應用研究所，甘肅 蘭州 730070)

培育創(chuàng)新型人才是新形勢下高校教育的要求。針對“普通化學”課程的特點，提出了從理論教學、實踐教學、考核機制及制度保障4個方面進行立體化改革，將宏觀改革與微觀改革的思想聯(lián)合起來，分別探討了立體改革的具體措施及實踐效果。實踐表明，立體化改革在培養(yǎng)學生的學習興趣、創(chuàng)新能力方面發(fā)揮了積極作用，有效提高了普通化學課程教學的效果，進一步增強了學生的創(chuàng)新能力。

“普通化學”課程；立體改革；教學質量；創(chuàng)新人才

DOI號：10.13320/j.cnki.jauhe.2016.0096

“普通化學”是高等農林院校大一新生所學的必修課，同時也是農林類專業(yè)碩士研究生入學考試統(tǒng)考科目之一，起到承上啟下的作用，一方面對于中學所學知識的承接，在中學學習的基礎上深入學習化學的基本原理，從基本的科學思維方式帶領學生轉向系統(tǒng)的科學思維方式，從理論轉向實踐[1]。另外一方面起到啟下的作用，為后續(xù)的“有機化學”、“分析化學”、“生物化學”等課程的學習打下良好的基礎[2]，以上課程學習都要以基本的化學理論為基礎，因此“普通化學”課程無論對于科學思維的訓練，以及后續(xù)實踐能力中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)都有著極其重要的作用。

筆者在長期的教學工作中發(fā)現(xiàn)了“普通化學”課程存在一些問題。一是理論教學方面的問題，主要體現(xiàn)在教材知識體系的陳舊，教學中理論與實踐相脫節(jié)，教學環(huán)節(jié)中教學手段單一，不能有效地提高學生的學習興趣及提升創(chuàng)新能力。二是實踐教學方面對于實驗內容的選擇缺乏創(chuàng)新性，部分實驗內容互相重疊，對于綜合性及設計性實驗設計較少，學生對于實驗預習過程僅限于寫預習報告，對于實驗原理及實驗訓練的重點不了解，通過實踐教學很難達到預期目的，同時實驗報告缺乏有效的討論及分析，而對于實驗數(shù)據的分析及必要的討論是提高創(chuàng)新能力的一個重要步驟。三是教師使用多媒體課件講授的課程愈來愈多，但是多媒體課件的質量層次不齊，有必要對其進行審核及規(guī)范；青年教師在教學及科研中壓力較大，學校缺乏行之有效的措施來幫助青年教師進步。四是考核機制的陳舊，其中問題比較突出的是期末考試，學生普遍反映考試內容過于簡單，或者考試試卷的題目多來自歷年試卷或者期末的復習資料等問題，缺乏區(qū)分度，這在某種程度上造成了不公平，影響了學風的建設。且學生與教師之間缺乏有效地溝通，缺乏反饋機制，應該建立有效地反饋機制，讓教師與學生之間能夠暢通的溝通及交流以達到教學相長。基于以上4個方面的問題及在新時代背景下，隨著網絡的發(fā)展以及學生學情改變，都需要我們對于“普通化學”課程進行改革。改革包括理論教學、實踐教學、考核機制及制度保障4個方面(見圖1)，以適應新形勢下教育教學的要求，著力提高本科生創(chuàng)新能力，響應教育部提出的創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制[3]，著力打造優(yōu)質本科教育的路線。

一、理論教學立體化改革

理論教學是普通化學課程的主要組成部分，理論教學的改革需要從教材體系、教學方法及教學環(huán)節(jié)3方面進行立體化改革。三者之間既有區(qū)別又有聯(lián)系，優(yōu)秀教材是學習的基礎，同時也是教師進行教學的具體依據，是學生獲得系統(tǒng)知識、發(fā)展智力、建立科學思維的重要工具，所以教材必須立足于實際學情，并具備一定的前沿性，內容精煉。教學方法是提高學生對于知識掌握程度的重要環(huán)節(jié)，良好的教學方法不僅引導學生掌握知識，更重要的是能夠培養(yǎng)學生科學的思維方法，提高學生的綜合素質[4]。教學環(huán)節(jié)的改革能夠有效地提高學生的創(chuàng)新能力。

(一)普通化學教材的建設

教材的建設要突出理論與實踐相結合、定位準確、具備創(chuàng)新性[5]。我?！捌胀ɑ瘜W”課程的教材在認真研討國內外同類教材的基礎上，結合本校實際情況，在上世紀八十年代自編教材的基礎上經過補充、完善，最終形成較為完善的教材體系，其包括全國農林院?！笆濉币?guī)劃教材《普通化學》、《普通化學習題集》、《基礎化學實驗》等一系列教材，涵蓋了從理論到實踐，從課堂到課后完善的教材體系。教材內容注重與生物科學的結合，體現(xiàn)農科化學教育的特色，尤其是元素化學注重與生物學科的聯(lián)系，重點討論了元素的生物學效應和生物功能。

(二)教學方法的改革

教學環(huán)節(jié)注重理論與實踐相結合?；瘜W是一門以實驗為基礎的學科，因此引導學生形成理論體系應用于實踐的科學素養(yǎng)是教學的核心之一。遼寧石油化工大學積極應用參與式教學模式，引導學生積極思考，加深學生對知識的理解及掌握[6]。本課程組在理論教學過程中將實踐課程中用到的知識以視頻或圖片的形式記錄，在教學工作中采取“回頭看”的方式，加強理論教學與實踐教學的聯(lián)系，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力及提高知識的掌握程度。通過教學方法的改革，學生的“普通化學”課程平均成績及優(yōu)秀率持續(xù)上升，以動物科學專業(yè)為例，該專業(yè)學生的普通化學平均成績從12級的59.38分逐年提高至15級的67.80分，其中優(yōu)秀率由1.67%提高至4.50%。

(三)教學環(huán)節(jié)的改革

教學環(huán)節(jié)的改革主要目的是重視學生在教學活動中的主體地位。為此我們采取了兩種措施來改善教學環(huán)節(jié)及鞏固教學成果。一是引入課堂討論環(huán)節(jié)。討論能夠加深和加強學生對于問題的理解，其效果要優(yōu)于教師站在講臺上單純講授的模式，因此，在理論課教學中設置合理的討論環(huán)節(jié)十分必要。當然討論環(huán)節(jié)對于教師也是一個挑戰(zhàn)，要求教師具有扎實的基本功，能夠在討論環(huán)節(jié)中積極主動、冷靜的引導學生將問題引入關鍵點，并對相關問題展開分析討論，幫助學生建立創(chuàng)新思維并掌握科學處理問題的方法。二是網絡課程體系的建設，互聯(lián)網教育是對課堂教學的重要輔助手段。我?！捌胀ɑ瘜W”在省級精品課程的基礎上，教師創(chuàng)作了“微課”視頻，便于學生課后對知識點及時回顧與鞏固。

教學環(huán)節(jié)的改革取得了豐碩的成果，“普通化學”課程在2005年甘肅省省級精品課程的基礎上進行了持續(xù)的建設，2015年申報了甘肅省省級精品資源共享課程項目。此外，在甘肅省教育廳主辦的歷年大學生化學競賽中，取得了團體二等獎、三等獎的成績，蘇平如同學獲得省級個人一等獎、魏邦毅同學獲得省級個人二等獎。

二、實踐教學的改革

“普通化學”課程是一門以實驗為基礎的學科，因此實踐操作尤為重要，只有實踐教學和理論教學相結合，才能提高學生的綜合素質，同時反哺理論教學[7]。缺乏實踐教學的“普通化學”課程是有缺陷的，同時良好的實驗內容及注重綜合性、創(chuàng)新性實驗的開設，能夠迅速提高學生獨立思考和創(chuàng)新的能力。

(一)精選實驗內容

實驗內容的選擇，既要注重基本操作的訓練，同時也要保證學生創(chuàng)新性的培養(yǎng)。目前開設的實驗包括經典實驗，如粗食鹽的提純及純度分析，氧化還原與電化學，也包括一些創(chuàng)新性較強的實驗，如廢干電池的綜合利用等實驗。實驗內容在經典實驗的基礎上進行了再次創(chuàng)新，提高了學生的綜合素質，如對于硫酸亞鐵銨的制備實驗，學生實驗過程中鐵屑中含有的硫、磷等雜質和硫酸反應產生了H2S、PH3氣體，對師生身體健康有害，為此將綠色化學的概念應用到具體的實驗中，設計了尾氣吸收裝置，即將敞開體系置換為封閉體系并用氫氧化鈉的堿液吸收尾氣。此外，制備得到的硫酸亞鐵銨進一步用作制備三草酸合鐵酸鉀的原料，實現(xiàn)了節(jié)省資源，提高知識綜合應用能力的目的。此外，設計性實驗所占比重不斷增加。由教師給出實驗的題目，學生利用理論課程所學知識，了解實驗的原理，自行設計實驗方案，學習實驗數(shù)據的處理，得出一定的結論。通過設計性實驗，最大程度地貼近了科研工作流程，有助于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。國內一些院校在實驗內容的選擇方面也總結了一些有益經驗，如大慶師范學院化學化工學院對于基礎化學實驗內容的選擇方面提出了精選教學內容素材，突出實驗的實用性，強調實驗內容要結合生產實踐中遇到的問題，使學生做到學以致用[8]。內蒙古師范大學則是減小了基本操作實驗的比例，增加綜合、設計性實驗的比例[9]。

(二)改進實驗教學方法

在對實驗內容的精選的基礎之上，對實驗教學方法進行改進。主要體現(xiàn)在計算機的應用，如以前學生通過坐標紙作圖，但是隨著計算機及相關軟件普及，利用數(shù)據處理軟件有助于培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng)。如強酸強堿中和熱的測定，求中和反應后的溫度，通常通過在坐標紙上外推作圖法，存在誤差較大的問題，現(xiàn)在改為origin軟件作圖，并通過線性擬合曲線，求出其在反應后的溫度，這樣減小了誤差，同時通過origin作圖也是目前科研工作者的一個基本素養(yǎng)。還有實驗室利用多媒體演示一些基本操作，比如分液漏斗、離心機、滴定管等設備的使用，通過觀看實驗室中的錄像，及時糾正錯誤操作。國內天津大學化工學院等利用仿真化學實驗室，在學生進入實驗室之前，先進行仿真訓練，有助于提高他們對實驗原理的認識及實驗操作的規(guī)范。

(三)改革實驗報告撰寫

撰寫實驗報告是訓練學生文字表達能力的一個有效途徑。實驗報告應力求語言精練，并能對實驗中的步驟及存在的問題進行分析。但是目前的實驗報告學生大多是照著書抄寫，缺乏對問題的有效分析。為此，教師嚴格要求學生將重點放在對實驗結果的分析及給出合理的解釋，而不是單純的照著實驗書抄寫結束就完畢。分析實驗結果這個過程極其重要，通過分析找出問題所在，將有助于科研寫作能力的提高。

實踐教學是提高學生綜合素質的重要手段，我們從實驗內容、教學方法、實驗報告撰寫3個方面進行了改革，為學生后續(xù)專業(yè)實驗學習及科研素質提高打下良好的基礎。以甘肅農業(yè)大學開展的SRTP(學生科研訓練)項目為例，近年來項目研究成果發(fā)表論文和申報專利63項，參加“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技競賽獲獎116項。這些本科生項目的實施都與基礎實驗教學對于學生實踐能力的提高密不可分。

三、完善的制度保障

為了提高學生的創(chuàng)新能力，保障教學質量，經過長期的實踐，形成了一系列完善的制度，以保障普通化學課程良好的教學效果。主要體現(xiàn)在多媒體課件的審核、課后輔導機制的建立及導師制的實施。為了提高教師對于多媒體合理的使用及多媒體課件的質量，要求新上崗教師在前5年盡量使用板書授課，5年后其多媒體課件審核通過后方可使用多媒體，這樣既保證了新進教師對于教材的掌握，也保障了多媒體課件的質量。課后輔導答疑是教學工作的延續(xù)。課程團隊建立了值班制，每周的周二、四晚上都有教師在固定教室答疑，及時解決學生在學習過程中遇到的問題，學生問題較多時，充分利用學生社團的作用，成立輔導小組，協(xié)助教師完成輔導答疑工作。課后輔導制度使得學生在有問題的時候能夠找到老師并能夠及時解決問題。青年教師導師制是提高年輕教師教學水平的重要保障。課程組給每位年輕教師安排了導師，在教授的幫助下，年輕教師不僅教學水平有了提高，而且科研能力也得到提升。經過“青年教師導師制”培養(yǎng)和青年教師自己的教學實踐，教學能力顯著提升，愛崗敬業(yè)精神得到加強，逐漸成為受學生喜愛和教學督導認可的教學能手，“普通化學”課程組的6位年輕教師近年來教學評價均為優(yōu)秀。

上述制度在運行過程中需要注意幾個問題，其一是對于多媒體課件的應用核心問題是教師的學術修養(yǎng)及師生之間的感情交流，教學活動中，多媒體僅僅是一種教學方法，而不是教學活動的目的。其二，青年教師導師制中加強師徒雙方的參與積極性，導師不僅幫助青年教師提高了教學能力，而且還幫助青年教師提升了人文素質及科研能力。為避免讓導師制流于形式而采取的較佳措施是將青年教師吸納入自己的科研團隊，加強了雙方的參與性，教學相長，也促進了導師的進步。

四、考核機制的改革

考核的目標是為了提高教學質量。考核的趨勢是要與國家和社會對人才的需求接軌，為此我們從考教分離、考核方式多樣化、課程反饋3個方面進行了立體化改革。

(一)教考分離

考教分離，從一定程度上改善了大學教育走入應試教育的誤區(qū)。我?！捌胀ɑ瘜W”課程自從實施考教分離3年以來，取得了一些改革經驗，也發(fā)現(xiàn)了一些問題?？冀谭蛛x的優(yōu)勢在于保證了試卷的質量，有利于客觀評價課程的教學水平，促進了學風的改進。具體的實施中需要注意以下幾點：一是課程教學大綱的修訂與完善。教學大綱是實現(xiàn)教學目標的綱領性文件，亦是實現(xiàn)考教分離的核心。專家命題的依據就是教學大綱，因此要組織課程組教師認真研討教學大綱，對于各個章節(jié)的知識點要區(qū)分為熟練掌握、掌握、了解和熟悉4個層次，確定各層次所占的考核比例。二是考教分離試卷的命題。國內外目前實行考教分離的高校試卷的命題主要有試題庫命題和非任課教師命題。如浙江大學“冶金傳輸原理”和南京工業(yè)大學“化工原理”課程以試題庫命題，而合肥工業(yè)大學化工學院則實行的是非任課教師命題的這種方式，由于試題庫需要花費大量人力及財力建設，并且隨著時間的推移，每年都需要增刪試題，系統(tǒng)維護等。我校采用了非任課教師命題的方式，經濟有效且容易實施。三是落實出題人的考核制度，要保障命題依據來自于教學大綱，難度適宜，并避免出現(xiàn)大規(guī)模不及格現(xiàn)象。

1.考教分離實踐中存在的一些問題。首先是教師的負面情緒。我校在實施考教分離之初，很多教師覺得學校對任課教師缺乏必要的信任，并且大學授課是自由的，為了學生能夠考出一個好成績而失去了教學的自由性。其次是教師擔心出題專家不了解本校實際學情，會導致考試結果偏離正常的分布。最后是考教分離不適合專業(yè)課程，適合于教材穩(wěn)定的傳統(tǒng)課程和基礎課程，專業(yè)課程由于接近學術前沿，內容變動較大，若照搬考教分離，反而影響教學效果。

2.考教分離中出現(xiàn)的問題應對措施。首先是教學自由并非意味著絕對自由，教學自由是指教師可以自由發(fā)表自己的學術觀點，自由對知識點進行衍生等，但是也有義務對于基本知識點進行透徹的解析，且教學自由在于教師能夠利用各種手段實現(xiàn)學生個體發(fā)展的力度[10]。學校教務部門實施考教分離本質在于提高學生的綜合素質，這與教師的教學自由是不沖突的，甚至有契合點。其次，以往的試卷由任課教師自己命題，普遍存在考試內容過于簡單，很多學生通過背答案，突擊的方式通過，造成了認真學習的學生與突擊過關的學生區(qū)別不大。典型案例如今年蘭州交通大學3位學生寫給校長的一封信中尖銳的指出了這個問題，并引起教育界及社會廣泛熱議，而考教分離機制能夠避免這種情況的發(fā)生，公平是建立在能夠體現(xiàn)出差距之上的公平，都過關不是公平，而是損害了公平。最后是在實施過程中曾經出現(xiàn)了大規(guī)模掛科的現(xiàn)象，掛科率高達36%，這種大規(guī)模的掛科不能簡單歸結于學生不學，而是命題專家也有一定責任。及時給命題專家反饋出現(xiàn)的問題，并在下次命題中有所改善是解決問題的根本。

(二)教考方式

考核方式的改革首先是增加了期中考試這個環(huán)節(jié)，以便提高學生掌握知識的水平。如北京航空航天大學儀器科學與光電工程學院的“工程光學”課程組堅持進行期中考試，通過成績分析可以看到期中考試可以有效地幫助學生掌握知識點，提高學生的培養(yǎng)質量[11]。再有就是是開放式作業(yè)的實施，課程組針對所教授的知識點，布置一些開放式的題目，有助于提高教學效果，推動學生實際應用能力的提高。北京工商大學經濟學院統(tǒng)計學課程也積極改革了課后作業(yè)的方式，提出了多維度立體化課后作業(yè)的模式，提高了學生的問題意識、自主意識[12]。

(三)課程反饋

甘肅農業(yè)大學“普通化學”教學團隊從課后批改作業(yè)、課后答疑進行改革，但在執(zhí)行過程中也存在一些問題，首先是教師工作量加大?；A課程學生人數(shù)較多，為了適度減輕教師批改作業(yè)的工作量，我校教務管理部門要求教師每次批改學生人數(shù)1/3的作業(yè)。同時其他一些院校針對課后作業(yè)的批改也進行了一些嘗試，如黑龍江八一農墾大學的“材料力學”課程采用了學生相互批閱作業(yè)的方式，不僅要求批閱，而且對課程作業(yè)進行總結及點評[13]。從近年反饋情況來看，學生對于物質結構中雜化軌道理論理解有難度，以前教學過程中舉例以水分子，氨氣分子為例，但是通過學生的反饋，發(fā)現(xiàn)雜化軌道理論主要應用于“有機化學”中電子效應的分析，因此及時調整教學內容，在講解過程中添加了甲烷、乙烯、乙炔等有機分子的雜化軌道的分析，實現(xiàn)了“普通化學”課程與后續(xù)課程的銜接。

總之，在新時代的背景下，黨的十八屆五中全會明確提出：“提高高校教學水平”。創(chuàng)新能力是民族進步的靈魂，也是國家發(fā)展的緊迫需要，是高等教育由大向強跨越的緊迫任務，同時也是國際社會的普遍共識。甘肅農業(yè)大學“普通化學”課程從理論教學、實踐教學、考核機制及制度保障4個方面進行了立體化改革，以適應新形勢下教育教學的要求，著力提高本科生綜合素質，把人才創(chuàng)新能力的培養(yǎng)放在首位，努力在“十三五”期間為國家培養(yǎng)出更加優(yōu)秀的農林人才。

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(編輯：楊建肖)

2016-03-21

甘肅農業(yè)大學教學研究項目(編號：GSAU120108)；2015甘肅農業(yè)大學應用化學校級教學團隊。

龍海濤(1982-)，男，碩士，講師，主要從事“普通化學”課程的教學與研究工作。

G642.0

A

1008-6927(2016)04-0037-05