戴肖南,趙紅霞,馬萬勇,陳彤彤
(齊魯工業(yè)大學〔山東省科學院〕 化學與化工學院,山東 濟南 250353)
高等教育的主要目的是為我國社會發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新人才,而高校教師則是提高教學水平、提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的根本保障。伴隨著社會的進步和高等教育的發(fā)展,對高校教師素質(zhì)的要求也逐步提高。我國高校教師多是畢業(yè)后直接步入教學領域,在教學理念、教學目標、教學方法及教學研究等方面缺乏經(jīng)驗。筆者作為具有二十年教齡的高校教師,擬從高?;ゎ悓I(yè)基礎課程“物理化學”的教學出發(fā),從以下幾個方面談談高校教師的教學成長。
物理化學是化學的理論基礎,是從物質(zhì)的物理現(xiàn)象和化學現(xiàn)象的聯(lián)系入手,來探求化學變化基本規(guī)律的一門學科。隨著學科發(fā)展,物理化學不斷向更多的科學領域滲透、融合,目前已成為化學化工類專業(yè)的主干基礎課程。例如,我?!拔锢砘瘜W”課程面向化工、應用化學、制藥、藥劑、材料工程、材料化學、高分子、造紙、皮革、食品科學與工程、食品質(zhì)量與安全、生物工程、生物技術、環(huán)境工程、環(huán)境科學、釀酒等多個專業(yè)開設,課程目標如圖1所示。
圖1 課程目標
由于面向多個專業(yè)開設,在教授“物理化學”課程之前,教師需要熟悉專業(yè)的培養(yǎng)方案,按照專業(yè)人才培養(yǎng)目標的要求和本課程對知識、能力、素質(zhì)的要求,完成課程教學大綱(或課程標準)規(guī)定的任務。
不同專業(yè)對學生的培養(yǎng)要求不同,因此即便同一門課程,在內(nèi)容的講解上側重點也應不同。在講授“物理化學”課程時,首先要求課程中的基本知識點都要講解,其次要求聯(lián)系學生專業(yè)特點進行講解。例如,許多天然或人工合成材料都是重要的多相系統(tǒng),開發(fā)并利用這些資源,需要具備有關相平衡的知識。因此面對材料專業(yè)的學生,教師可以側重對《相平衡》一章進行深入詳細的講解。而在實際的化工生產(chǎn)中,人們最關心的莫過于如何控制反應條件、反應進行得快慢、產(chǎn)物的最大產(chǎn)率等問題,因此對于化工專業(yè)的學生,在講授《化學平衡及化學動力學》章節(jié)時,可以利用問題式或啟發(fā)式教學,引導學生從生產(chǎn)實際出發(fā),將理論知識與生產(chǎn)實踐相結合,激發(fā)學生的學習興趣,使學生牢固掌握基礎理論知識。
“物理化學”是一門內(nèi)容抽象、邏輯性強的課程,相對于“無機化學”“有機化學”及“分析化學”等先行課程來說,公式復雜繁多,并涉及物理知識及數(shù)學推導過程,學生往往會產(chǎn)生畏難情緒,這也使得“物理化學”成了大學理工科專業(yè)中比較難學、難教的一門課程。
在教學這個雙邊活動中,作為“教”一方的教師要教好“物理化學”這門課,首先應端正教育觀念。在多年的教學工作中,筆者發(fā)現(xiàn)在教師中存在這樣一個較為普遍的現(xiàn)象:許多教師認為,只要自己認真?zhèn)湔n、認真教課,對得住自己的良心就行了,學生學好學壞是他們自己的事。持有這種觀念的人很難成為一名合格的高校教師!教師的職責不僅在于“教”,更在于“教好”!評價一個教師教得好不好,應以學生的學習效果為主要標準。
要教好“物理化學”這門課,應該明確學生是教學的主體,教學應該以學生為本,因材施教,充分重視學生的學習基礎、學習需求及學習效果,根據(jù)學生的特點進行教學,才能達到事半功倍的效果,而不是千篇一律采用一種方式,或者直接生搬硬套別人的教學方法。對學習主動性高、理解能力強的學生,教師可更多關注如何拓展學生的知識面,如何引導學生提升自學能力。對學習主動性不高、理解能力較差的學生,教師應慢講、細講,讓學生掌握基本內(nèi)容,學會理論知識的基本應用。
不同層次的學校,招收學生的層次不同。教師在哪個層次的學校工作,因材施教地教好這個層次的學生就是教師的職責,不管他們的學習基礎如何、學習能力如何。樹立正確的教學理念,是教師教學的基礎。
師者,所以傳道授業(yè)解惑也。教師的職責不僅僅是簡單的授業(yè)解惑,更重要的是要肩負起育人的重任。課上教書育人,課下也要走近學生,真誠地與學生交流。
目前,學生面臨的課程內(nèi)容越來越多、要學的科目越來越多、就業(yè)的壓力越來越大、對學生掌握知識和技能的要求越來越高。因此,若想在眾多課程中脫穎而出,讓學生喜歡你的課,達到良好的教學效果,一是做到讓學生尊敬你:尊敬你為人正直、做事認真、態(tài)度嚴謹、尊重學生。二是佩服你:佩服你知識豐富、內(nèi)容熟練,講課脫稿、富有激情;佩服你科研工作突出,授課時將學科前沿信息與教學內(nèi)容相結合。三是喜歡你:喜歡你的教學方法,使學生有興趣、愛學;喜歡你和藹可親,和學生打成一片。
教育部發(fā)布的《普通高等學校本科專業(yè)類教學質(zhì)量國家標準》指出,高校教學應突出學生中心,注重激發(fā)學生的學習興趣和潛能,創(chuàng)新形式、改革教法、強化實踐,推動本科教學從“教得好”向“學得好”轉變。
“物理化學”內(nèi)容抽象、公式繁多、邏輯性強,是大學理工科專業(yè)中比較難學、難教的一門課程。隨著課程改革的進行,許多理工科院?!拔锢砘瘜W”課程學時都進行了縮減,如我校由88學時縮減為64學時。學時的縮減客觀上給“物理化學”教學造成了一定的困難,在有限的課時內(nèi)不得不縮減習題課的內(nèi)容,而這樣做的結果恰恰不利于學生對知識的掌握和運用。因此,若想要學生學好“物理化學”課程,教師在教學方法上就必須多動腦筋,克服上述困難。
在“物理化學”課程教學中,教師使用多元化教學方法(見圖2),有利于提高教學效率。
圖2 多元化教學方法體系構成
1.“實例+問題”式教學法?!皩嵗?問題”式教學法是筆者比較推崇的在實際教學中應用效果良好的教學方法之一。學生往往認為課本知識枯燥無味,而通過引入生產(chǎn)或生活中的實例,啟發(fā)學生思考,可使其深層次地分析問題,探究如何利用理論知識解決實際問題。通過將理論知識與生產(chǎn)實踐相結合,引導學生從生產(chǎn)實際出發(fā),激發(fā)學生的學習興趣,使學生牢固掌握基礎理論知識。以工業(yè)氨的合成反應為例,利用“物理化學”中的熱力學第一定律、第二定律、化學平衡及化學動力學的基本原理,可以解決工業(yè)合成氨生產(chǎn)中的諸多問題,比如如何確定反應進行的限度、如何確定反應的最佳反應及工藝條件、如何確定實際生產(chǎn)工藝的能耗等。引導學生結合“物理化學”基本理論深入思考、分析以上問題,探討解決上述問題的方法,既能夠激發(fā)學生強烈的求知欲,也能培養(yǎng)學生的工程應用能力。
2.在線開放課程的建設與應用。在線開放課程的建設與應用是提高“物理化學”課堂教學效率行之有效的方法。傳統(tǒng)的“物理化學”教學以課堂講授為主,復雜抽象的教學內(nèi)容遇上枯燥的教學方式,自然無法吸引學生的學習興趣。學時的縮減使得授課教師在有限的課時內(nèi)不得不縮減課程內(nèi)容,尤其是縮減習題課學時,而這樣做的結果恰恰不利于學生對知識的掌握和運用。MOOC的建設與應用可以在一定程度上解決上述問題,下面以我校“物理化學”在線開放課程的建設與應用為例加以說明。
我校“物理化學”在線開放課程于2018年8月建設完成,并上線山東省課程聯(lián)盟平臺。在MOOC背景下,“物理化學”采用線上線下混合式教學(線下學時∶線上學時=1∶3),對于系統(tǒng)性、邏輯性強的內(nèi)容,如熱力學三大定律,主要由授課教師主講;較易掌握的內(nèi)容,如氣體的pVT性質(zhì)、電化學概念及表面活性劑的應用等內(nèi)容,則應用MOOC+翻轉課堂的教學模式,以達到事半功倍的教學效果。另外,課外閱讀、知識拓展等內(nèi)容,則以學生線上自學為主。同時,線上課程的建立更加有利于學生對課程內(nèi)容的預習與復習,為學生提供了一條可深入思考的課后復習途徑,幫助學生夯實知識基礎。
在教學實踐中,基于自建的在線開放課程,我校“物理化學”教師團隊積極探索應用問題式、啟發(fā)式、案例式、討論式及翻轉課堂等多種先進實用的教學方法,充分調(diào)動學生的學習積極性,著眼于構建學生自主學習和師生互動相結合的教學模式,全面培養(yǎng)學生的職業(yè)素養(yǎng)和科創(chuàng)精神。
豐富的教學內(nèi)容、靈活的教學方法,增強了課程吸引力,調(diào)動了學生參與課堂的積極性,促進了學生自主學習,滿足了學生個性化學習需求。此外,由于許多內(nèi)容在線自學,因此線下課程可以留出更多的時間,指導習題的解題思路與方法,以便學生在練習中掌握重點知識,有效提高教學質(zhì)量。由于教學成果突出,我?!拔锢砘瘜W”課程于2020年獲批山東省首批線上線下混合式一流課程,2021年獲批山東省首批課程思政示范課程。
“物理化學”在線開放課程的建設與應用,為有效提高教學質(zhì)量提供了良好的契機。但是,多媒體設備及網(wǎng)絡技術等現(xiàn)代教學手段不能也不應該完全取代傳統(tǒng)的教學模式,例如最為傳統(tǒng)的“黑板板書教學”看似原始,但在公式推導方面有著電子設備無法取代的優(yōu)勢?,F(xiàn)代教學手段與傳統(tǒng)教學模式是相輔相成的,不能夠相互取代。
教學研究是高校教師提高個人業(yè)務水平的有效手段,是提高高校教學質(zhì)量的必要途徑。通過總結教學規(guī)律、提煉經(jīng)驗感悟,獲得對教育教學實踐進行再認識、再思考,獲得對教學理念、教學目標、教學內(nèi)容及教學方法新的認知,從而提升教學質(zhì)量和業(yè)務水平。
進行教學研究,不僅僅是發(fā)表教研論文、申請教研項目,更重要的是通過歸納教學案例與總結教學心得,提煉教學經(jīng)驗,將教研成果加以推廣,促進先進教學經(jīng)驗的傳播應用,助力高校課程改革,進一步提高高校教學質(zhì)量。我?!拔锢砘瘜W”在線開放課程建設完成后,于山東省課程聯(lián)盟平臺上線,至今已有西北大學、安徽建筑大學、新疆大學等12所高校選擇使用,助力省內(nèi)外兄弟高校課程建設及人才培養(yǎng)。
教學與科研,如鳥之雙翼,相輔相成,缺一不可。一方面,教學能使教師對理論知識體系的理解更為準確、深刻,促進科研水平的提高;另一方面,科研對教學的促進也是不可或缺的,除了可以開闊學生的知識面,促進學生對當前科研前沿的了解,提高學生的學習興趣,還可以提升教師在學生心目中的地位。教師在學生心目中的地位對學生學習非常重要,學生敬佩這個老師,就喜歡這個老師的課,這門課就會學得好;學生對科研工作充滿了好奇,對做科研的教師也尊敬有加。
以我校“物理化學”團隊為例,團隊教師共10人,其中有8人具有博士學位,在承擔課程教學任務的同時,還進行科學研究工作。為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐能力,他們開放各自的科研實驗室,鼓勵本科生走進科研,申請開放實驗、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃等,有效提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。如筆者將自己的科研項目轉化為國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目“I型膠原的提取、結構表征及分散體系流變性研究”。該項目涉及熱力學、動力學、膠體與表面化學等物理化學學科的主要分支。在項目實施過程中,既可以幫助學生掌握“物理化學”課程基礎理論知識,又可以激發(fā)學生的求知欲,培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),為今后的發(fā)展奠定基礎。此外,團隊教師充分利用區(qū)域和行業(yè)優(yōu)勢資源,把企業(yè)單位的教育資源“融進來”,讓學生“走出去”,校企合作,產(chǎn)學結合,培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新精神。
高校作為高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)基地,理應重視科研、鼓勵創(chuàng)新,以科研帶動教學,以教學檢驗科研,從而提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。
作為一名“物理化學”課程教師,要不斷提高自身素質(zhì),改革教學模式,積極挖掘課程資源,不斷豐富教學內(nèi)容,在課堂上引入生產(chǎn)生活實例或學科前沿,通過MOOC輔助教學,激發(fā)學生的創(chuàng)新思維,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和實踐能力,提高“物理化學”教學效果,做到教師教得好,學生學得好!