武警學(xué)院 2010版人才培養(yǎng)方案的化學(xué)課程體系

●高洪澤,莫日根

(武警學(xué)院基礎(chǔ)部,河北廊坊 065000)

為切實(shí)貫徹落實(shí)公安部黨委構(gòu)建“大教育、大培訓(xùn)”工作格局的總要求,進(jìn)一步適應(yīng)公安教育體制改革,滿足公安邊防、消防和警衛(wèi)部隊對人才的新要求,學(xué)院制定出臺了 2010版《人才培養(yǎng)方案》。新版人才培養(yǎng)方案中將無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)明確作為我院消防專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。一方面教學(xué)課時數(shù)明顯減少,另一方面,從高等教育中非化學(xué)化工類各專業(yè)化學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀來看,也迫切需要通過教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)觀念的變革來解決目前化學(xué)教學(xué)中存在的一些問題。因此必須重新審視和研究我院消防專業(yè)的化學(xué)課程體系。

在化學(xué)學(xué)科的發(fā)展過程中,逐漸形成了無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)這四個相對獨(dú)立的部分。鑒于我院開設(shè)化學(xué)課程的消防專業(yè)的實(shí)際情況,只開設(shè)了無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)。對于我院消防專業(yè)的化學(xué)教學(xué)來說,一方面化學(xué)起到素質(zhì)教育的效能,另一方面更多的是化學(xué)與消防的千絲萬縷的聯(lián)系。因此必須進(jìn)一步改變以往教學(xué)內(nèi)容較多,類似地方化學(xué)專業(yè)的課程設(shè)置以及與專業(yè)結(jié)合較少的現(xiàn)象,正確定位化學(xué)在消防專業(yè)發(fā)展和建設(shè)中的地位和作用,突出教材和課程內(nèi)容的專業(yè)基礎(chǔ)特色,將與消防密切相關(guān)的理論和基礎(chǔ)知識融入到化學(xué)教學(xué)中,構(gòu)建具有消防特色的化學(xué)課程體系。

以前也對我院化學(xué)課程體系設(shè)置進(jìn)行過相關(guān)探討,但由于當(dāng)前教學(xué)時數(shù)的減少和課程設(shè)置門類的變化,因此必須重新構(gòu)建課程體系。新構(gòu)建的課程體系必須打破原有化學(xué)教材系統(tǒng)條塊分割的狀態(tài),對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行重組、融合和更新,同時也要促進(jìn)高等化學(xué)教學(xué)的信息化和現(xiàn)代化。新構(gòu)建的課堂教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)手段,必須有利于課堂教學(xué)效率、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與主動性的提高,有助于學(xué)生靈活運(yùn)用各種化學(xué)基礎(chǔ)知識解決消防實(shí)踐中的問題,有助于學(xué)生的綜合思維能力、創(chuàng)新素質(zhì)的發(fā)展。本文主要針對專業(yè)基礎(chǔ)課所面對的任務(wù)和挑戰(zhàn)、化學(xué)課程的設(shè)置進(jìn)行初步探討,以期拋磚引玉。

一、專業(yè)基礎(chǔ)課的任務(wù)與挑戰(zhàn)

高等教育的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)在傳播知識的基礎(chǔ)上更偏向于對學(xué)生學(xué)習(xí)能力,科研實(shí)踐能力,創(chuàng)新適應(yīng)能力等方面的培養(yǎng)。通過課程教育全面提高學(xué)生的思維能力和整體素質(zhì)?；A(chǔ)教育階段著重培養(yǎng)學(xué)生基本理論、基本知識、基本技能和基本方法等一般素質(zhì)。專業(yè)教育則主要培養(yǎng)學(xué)生從事專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域工作所必需的知識和能力。而專業(yè)基礎(chǔ)教育階段,則是銜接這兩部分的橋梁和紐帶。

因此在大學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)過程中,一方面必須淡化中學(xué)時代的學(xué)習(xí)模式,養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣;另一方面,不但要傳授知識,發(fā)展智力,增多與相關(guān)專業(yè)的融合,更要促使學(xué)生建立正確的學(xué)習(xí)態(tài)度,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)行能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

(一)引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變觀念重視專業(yè)基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)

在日常課程教學(xué)傳授知識的同時,應(yīng)該讓學(xué)生認(rèn)識到：任何科學(xué)發(fā)明都是以堅實(shí)的理論基礎(chǔ)為指導(dǎo)的,科研理論的突破,是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用科學(xué)研究重大發(fā)明的前提。運(yùn)用日?？蒲泻徒虒W(xué)內(nèi)容實(shí)例,說明專業(yè)基礎(chǔ)知識的牢固掌握,是知識創(chuàng)新的基礎(chǔ),從而逐步使學(xué)生建立對專業(yè)基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)的興趣和正確認(rèn)識。

(二)針對專業(yè)基礎(chǔ)教育特點(diǎn)革新教學(xué)模式

由于絕大多數(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)都非常規(guī)范,在教學(xué)中如果不靈活把握就難以有突破性變革。因此要根據(jù)不同學(xué)科和專業(yè)要求,在教學(xué)中有針對性的進(jìn)行拆組,并隨時把相關(guān)的最新內(nèi)容補(bǔ)充到教學(xué)中,同時,要淘汰一些陳舊和重復(fù)的內(nèi)容。另外學(xué)生在學(xué)習(xí)這些課程時已具備了一定的基礎(chǔ)知識。因此,在專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)模式中,必須有針對性地對學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力、心理協(xié)調(diào)能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力等素質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)和訓(xùn)練,為此,在教學(xué)實(shí)踐中,應(yīng)該努力由教“書”向教“學(xué)”轉(zhuǎn)變,探索性地在教學(xué)中引入一些與專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的研究性內(nèi)容。引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用學(xué)習(xí)中學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)知識,分析探討研究課題,重視學(xué)生創(chuàng)新科學(xué)精神的樹立和課題研究中各個環(huán)節(jié)對學(xué)生的教育和影響。

二、化學(xué)課程體系的構(gòu)建

(一)加強(qiáng)無機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的針對性

無機(jī)化學(xué)是化學(xué)、化工、材料、環(huán)境等諸多學(xué)科的重要基礎(chǔ)課,當(dāng)然也是消防專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。作為一門先導(dǎo)課程,打好牢固的基礎(chǔ),掌握完整且有針對性的知識體系,對于今后專業(yè)課的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。但是,這一課程我們至今還基本沿用著過去的化學(xué)教學(xué)框架模式,教學(xué)內(nèi)容偏多、偏難、不實(shí)用,并且和地方其他理工科專業(yè)開設(shè)的無機(jī)化學(xué)內(nèi)容幾近完全相同。隨著課時數(shù)一再減少,學(xué)時少而內(nèi)容多的矛盾就顯得越來越突出。因此要有效地解決這些矛盾,必須正確定位無機(jī)化學(xué)在消防專業(yè)中的地位和作用,構(gòu)建具有獨(dú)立特色的無機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容和體系。如果所開設(shè)的無機(jī)化學(xué)不是根據(jù)消防專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)突出教材和課程內(nèi)容的專業(yè)特色,也就失去了開設(shè)這門課程的意義。

無機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容主要包括原子、分子結(jié)構(gòu),電解質(zhì)溶液,氧化還原反應(yīng),化學(xué)熱力學(xué),化學(xué)動力學(xué),元素化學(xué)等章節(jié)。雖然這樣設(shè)置課程內(nèi)容,教學(xué)工作比較容易開展,但存在的問題是：不管是什么專業(yè)的學(xué)生,所學(xué)化學(xué)內(nèi)容都是完全相同的,這就導(dǎo)致了化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的專業(yè)針對性不足。比如,消防專業(yè)需要更多掌握有關(guān)熱化學(xué)、動力學(xué)和氧化還原等方面的知識,對于復(fù)雜的薛定諤方程等純理論性的內(nèi)容興趣和實(shí)用性都不大。這時就需要考慮對前者有所側(cè)重,后者則少講或不講。因此,有必要針對消防專業(yè)進(jìn)行調(diào)整,使無機(jī)化學(xué)內(nèi)容根據(jù)消防專業(yè)特點(diǎn)和需要而有所側(cè)重,即加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的針對性。

(二)深入調(diào)整有機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容

消防專業(yè)的學(xué)員將來走向工作崗位后,主要從事防滅火工作。接觸最多的是大量現(xiàn)代有機(jī)材料,各種火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展和撲滅也離不開大量有機(jī)化合物的參與。和這些相關(guān)聯(lián)更多的是有機(jī)物的性質(zhì)和性質(zhì)變化規(guī)律。因此,必須深入調(diào)整有機(jī)化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容,避開和地方大學(xué)化學(xué)專業(yè)學(xué)生相類似的教學(xué)內(nèi)容。雖然現(xiàn)在所選用的教材是經(jīng)典有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容,但近代內(nèi)容較少,反映現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展前沿知識的有機(jī)化學(xué)內(nèi)容更是寥寥無幾。同時有許多內(nèi)容與中學(xué)化學(xué)內(nèi)容銜接不當(dāng),重復(fù)較多,影響學(xué)生建立合理的知識結(jié)構(gòu)。對一些中學(xué)已學(xué)過的理化性質(zhì),應(yīng)采用略講和自學(xué)相結(jié)合;對于分散在各章中的異構(gòu)現(xiàn)象、反應(yīng)機(jī)理使學(xué)生了解就可以了,使學(xué)生知道要想在更高的水平上認(rèn)識物質(zhì)世界,需要花費(fèi)更多的時間在微觀層次上認(rèn)識有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和有機(jī)反應(yīng)的過程。適當(dāng)壓縮有機(jī)化學(xué)經(jīng)典內(nèi)容,以多種形式將有機(jī)化學(xué)前沿課題與基礎(chǔ)理論結(jié)合起來。在講清原理基礎(chǔ)上,增加一些與現(xiàn)代科技相關(guān)的內(nèi)容,也就是要突出材料化學(xué)的特色。如現(xiàn)在的一些阻燃高聚物及本質(zhì)阻燃化合物等。另外有機(jī)化學(xué)教科書通常是按照有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)和合成三部分編寫,而實(shí)際上反應(yīng)和合成是一個問題的兩個方面。可以適當(dāng)引導(dǎo),合并為一個問題,有利于學(xué)生辯證唯物主義思想的建立和鞏固,同時減掉學(xué)生不必要的負(fù)擔(dān),對于很多合成學(xué)生了解就可以了,沒有必要去掌握,因為從事的畢竟是消防工作而不是材料合成。另外還應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)實(shí)驗教學(xué)。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗課教學(xué)是應(yīng)用化學(xué)課程的重要組成部分,它不僅對于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、使學(xué)生掌握化學(xué)實(shí)驗的基本操作方法和實(shí)驗技能技巧具有重要作用,而且對于提高學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力具有重要作用。實(shí)驗教學(xué)既要有基本技能訓(xùn)練,又要有綜合實(shí)驗,還要有應(yīng)用性設(shè)計實(shí)驗,鼓勵學(xué)生在條件允許范圍內(nèi)探索和改變操作路線。一方面通過經(jīng)典的實(shí)驗培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的作風(fēng),另一方面通過設(shè)計性、綜合性實(shí)驗,培養(yǎng)和開發(fā)學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識的科學(xué)思維能力和創(chuàng)造能力。目前的實(shí)驗雖是這樣開設(shè)的,但對于成績的評定應(yīng)該有更加科學(xué)的評價指標(biāo),實(shí)驗的數(shù)目應(yīng)該適當(dāng),應(yīng)該有可供學(xué)生選擇的余地。

(三)課程體系設(shè)置

基于前面的考慮,為保證課程體系的完整性,還是應(yīng)該從物質(zhì)的化學(xué)組成(元素化合物)、化學(xué)結(jié)構(gòu)(原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu))和化學(xué)反應(yīng)(物質(zhì)變化和能量變化)三條主線展開,突出能量變化,但一定要有所側(cè)重;在突出知識主線的前提下,應(yīng)充分反映學(xué)科發(fā)展的現(xiàn)狀、研究成果及前沿性知識,體現(xiàn)化學(xué)原理在消防領(lǐng)域中的應(yīng)用及交叉滲透,把握好知識的深度與廣度的平衡。簡言之,就是在講清重要知識的基礎(chǔ)上,讓化學(xué)原理與消防專業(yè)知識有機(jī)結(jié)合。同時既能將化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)理論框架和知識結(jié)構(gòu)介紹給學(xué)生,又能考慮到消防專業(yè)學(xué)生的特殊需求,既注重學(xué)科知識的容量和密度,又注意開拓學(xué)生視野,提高學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng),并使學(xué)生充分認(rèn)識到學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性,是課程體系設(shè)置構(gòu)建時應(yīng)考慮的重要因素。

上面給出的是新的化學(xué)課程體系的主要框架,基本包含了消防專業(yè)所需要的化學(xué)知識。下面進(jìn)行簡單的闡述。

物質(zhì)主要有氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種存在狀態(tài),另外還有第四態(tài)等離子態(tài)。物質(zhì)的不同存在狀態(tài)對其化學(xué)活性和實(shí)際應(yīng)用有很大影響,這種影響在消防中的作用似乎更大,如必須經(jīng)過汽化才能燃燒,還有日常生活中的固體吸附劑和固體廢棄物的環(huán)境問題,酸雨、溫室效應(yīng)和臭氧層空洞等都是重要的氣體環(huán)境問題。必須重點(diǎn)闡明不同聚集狀態(tài)對物質(zhì)性質(zhì)的影響。

對于其中的有機(jī)化合物部分(有機(jī)化學(xué)的部分內(nèi)容),重點(diǎn)講清不同種類的化合物的性質(zhì)和性質(zhì)變化規(guī)律、不同種類的有機(jī)化合物在消防中的實(shí)際應(yīng)用和應(yīng)用前景;可以適當(dāng)介紹一些新興的科學(xué)技術(shù)手段在化學(xué)中的具體應(yīng)用,達(dá)到舉一反三的目的,使學(xué)生明白學(xué)科融合是有益之舉;隨時對一些新興阻燃材料進(jìn)行介紹和簡單評價。

材料是具有一定組成、結(jié)構(gòu)和性能并適合于一定用途的物質(zhì)。它是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),目前研究和使用的大量功能材料中,阻燃劑、滅火劑、防火涂料等更是與消防息息相關(guān)。材料使用過程中引發(fā)的環(huán)境問題也是熱點(diǎn)問題,與生存息息相關(guān)的環(huán)境問題非常易于引起學(xué)生的強(qiáng)烈責(zé)任感,激發(fā)起極大的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣。對分子設(shè)計內(nèi)容加以簡單的介紹,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)聯(lián),對分子和材料的設(shè)計將會進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的求知欲。對于消防專業(yè)的學(xué)生來講,這一部分可以作為了解和熟悉的內(nèi)容,但缺之不可。尤其其中的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和材料的關(guān)系更應(yīng)該使學(xué)生有所了解。

很多化學(xué)的基本定律和規(guī)律都體現(xiàn)在化學(xué)反應(yīng)之中,對于消防專業(yè)的學(xué)生來說,化學(xué)反應(yīng)中的熱化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率及氧化還原反應(yīng)的變化規(guī)律都是非常重要的,在很多專業(yè)的燃燒學(xué)教材中都有非常重要的應(yīng)用。因此相關(guān)的講述就顯得非常重要,在全面介紹的基礎(chǔ)上,應(yīng)加大這些部分在課程中的所占的比重和比例,有機(jī)化學(xué)中的一些典型反應(yīng)也可做重點(diǎn)介紹。

關(guān)于消防部分專業(yè)所需的分析化學(xué)和分析科學(xué)的相關(guān)內(nèi)容,可通過開設(shè)選修課的方式進(jìn)行解決,鼓勵和引導(dǎo)相關(guān)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行選學(xué)。

三、改革教學(xué)方法和教學(xué)手段

應(yīng)逐步實(shí)現(xiàn)以教師為主體向以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的現(xiàn)代教學(xué)觀的轉(zhuǎn)變。教師要鼓勵學(xué)生質(zhì)疑,應(yīng)把學(xué)生的質(zhì)疑作為教師不斷學(xué)習(xí)、進(jìn)取和提高的動力?？梢試L試開放式教學(xué),對學(xué)生開放講臺,構(gòu)建系統(tǒng)講授與探索研究相結(jié)合的教學(xué)新體系,實(shí)現(xiàn)以教師為主導(dǎo),以學(xué)生為主體,師生結(jié)合,共同探索研究知識的新教學(xué)模式。鼓勵同學(xué)們嘗試對一些理論和現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行探討、反思,允許學(xué)生對教師講的內(nèi)容和教材的內(nèi)容提出質(zhì)疑。

當(dāng)今社會是知識爆炸的社會,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度令人驚嘆,應(yīng)適度引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)和科學(xué)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行學(xué)習(xí)。在多媒體教學(xué)過程中,保證重點(diǎn)突出、準(zhǔn)確生動的前提下,不但要盡量減少板書,而且要大大增加課上傳授知識的信息量,同時可適當(dāng)進(jìn)行多媒體演示實(shí)驗,從而解決因條件限制使理論課和實(shí)驗課不能同步進(jìn)行的矛盾。

四、改進(jìn)考核和評定模式

課程目的和要求,除了通過教學(xué)內(nèi)容來體現(xiàn)及教學(xué)方式和組織管理機(jī)制來落實(shí)外,積極有效的教學(xué)評價體系和手段的建立也是至關(guān)重要的。它是激勵、制約、調(diào)整、反饋的重要保證,是使愿意學(xué)習(xí)和不愿意學(xué)習(xí)的學(xué)生都能有收獲和進(jìn)步的重要機(jī)制。

目前的考評機(jī)制為：期末成績占總成績的 70%,平時作業(yè)和課堂表現(xiàn)占 15%,實(shí)驗成績占 15%。結(jié)合新的人才培養(yǎng)方案和當(dāng)今培養(yǎng)人才的需要,應(yīng)加大課堂表現(xiàn)和實(shí)驗所占的比重,平時作業(yè)及期末考試成績占 60%的比重就可以了。原因在于課后作業(yè)和期末考試著重體現(xiàn)了學(xué)生對化學(xué)基本理論和基礎(chǔ)知識的掌握和運(yùn)用。而課堂表現(xiàn)則會體現(xiàn)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立見解或創(chuàng)新及語言表達(dá)能力等。在衡量標(biāo)準(zhǔn)上,可將學(xué)習(xí)成績貫穿于學(xué)生整個學(xué)習(xí)階段,平時成績包括作業(yè)、參與課堂討論發(fā)言、綜合知識和信息獲取、參與研究性課題及撰寫小論文等。這些也有待于進(jìn)一步的實(shí)踐和調(diào)整。

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