化學(xué)類應(yīng)用型專業(yè)課“案例貫穿授課過程”教學(xué)模式探索*

劉金庫 盧怡

(華東理工大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院 上海200237)

專業(yè)課教學(xué)是傳授學(xué)生專業(yè)知識和技能、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要途徑。提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，增強解決實際問題的能力，是課程教學(xué)的核心目標(biāo)。良好的專業(yè)課教學(xué)效果對于學(xué)生今后在專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展具有積極作用。隨著全球一體化步伐的加快，社會對專業(yè)科技人才的需求日益增加，對高校專業(yè)課教學(xué)提出了更新更高的要求。面對新時期的種種困惑和挑戰(zhàn)，探索新型的專業(yè)課教學(xué)模式，努力提高專業(yè)培養(yǎng)效果，是擺在專業(yè)課教師面前的重要課題［1-2］。

為了探索全新的教學(xué)模式，提升應(yīng)用無機化學(xué)課程的教學(xué)效果，我們通過網(wǎng)絡(luò)查詢、政策查詢、會議研討、組內(nèi)討論和與學(xué)生交流等方式進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)研，進(jìn)一步完善了應(yīng)用無機化學(xué)課程體系，更新了章節(jié)內(nèi)容;并緊跟國際形勢，追蹤了最新教學(xué)方法、手段，密切關(guān)注教育改革發(fā)展趨勢，了解到最新的學(xué)科發(fā)展要求，從而擴展了我們的專業(yè)視野，掌握了應(yīng)用無機化學(xué)學(xué)科發(fā)展的最新動態(tài)及社會對專業(yè)人才需求的變化［3］。

我們在沿用原有的自催化教學(xué)［4］、產(chǎn)教研一體化［5］等教學(xué)方法手段的基礎(chǔ)上，嘗試引入CC(其中一個C代表case，另一個C則為course)教學(xué)模式。我們提出的這種CC教學(xué)模式，是通過將一個案例貫穿一門課程教學(xué)過程的始終，實現(xiàn)學(xué)生對于應(yīng)用型專業(yè)課知識即學(xué)即用的全新教學(xué)手段。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前尚未見有關(guān)于該教學(xué)方法的研究報道。CC教學(xué)模式與國內(nèi)外熟知的案例教學(xué)法的相同點在于，將教師在課堂上所講述的專業(yè)內(nèi)容與學(xué)生自己選定的課題(或者實際應(yīng)用)相結(jié)合，通過完成專業(yè)案例，一方面可以實現(xiàn)學(xué)以致用，另一方面能夠激發(fā)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，全面提升應(yīng)用型專業(yè)課教學(xué)效果。兩者的不同點在于，傳統(tǒng)的案例教學(xué)法只針對某一個或幾個知識點，根據(jù)課堂教學(xué)需要而設(shè)置，講述每個案例所用的時間都很短;而CC教學(xué)模式使用的案例幾乎包括課程的所有知識點，在時間上跨越整個學(xué)期的教學(xué)過程。由于CC教學(xué)模式涉及的知識點更多，需要的時間更長，因此，不僅對任課教師提出了更高的專業(yè)要求，而且大大增加了教師的工作量。

1 探索CC教學(xué)模式的目的

自2007年開設(shè)應(yīng)用無機化學(xué)課程以來，由于課程內(nèi)容更新和教學(xué)方法的不斷改進(jìn)，教學(xué)效果逐年提升。但是，該課程也還存在一些不盡如人意的地方。為了提升應(yīng)用無機化學(xué)課程的教學(xué)效果，需要在以下兩個方面著力:一是進(jìn)一步完善已有教學(xué)方法、手段，使其更加適用于應(yīng)用類專業(yè)課教學(xué)，把學(xué)生吸引到課堂中來;二是教學(xué)內(nèi)容要與時俱進(jìn)，探索新的教學(xué)模式和手段，全方位提升專業(yè)課教學(xué)效果，以適應(yīng)國際化、現(xiàn)代化、信息化的要求。

提出CC教學(xué)模式的目的是通過該教學(xué)手段，提高應(yīng)用無機化學(xué)課程的授課效果。學(xué)生完成案例的形式可以多樣化，既可以是一個化學(xué)產(chǎn)品的開發(fā)，一個實驗方案的設(shè)計和實施，也可以是某一類產(chǎn)品的調(diào)研報告。學(xué)生在課程開始階段就要選定感興趣的課題，他們撰寫的研究報告將作為課程的考查論文。由于案例完成過程貫穿整個課程教學(xué)的始終，能夠引導(dǎo)學(xué)生在參與課程學(xué)習(xí)的過程中尋找和利用自己需要的知識，變傳統(tǒng)課堂的“知識灌輸”為“知識索取”，其學(xué)習(xí)效果將得到很大提升。

2 CC教學(xué)模式的實施

CC教學(xué)模式的實施需要具備兩個條件:其一是準(zhǔn)確把握課程的知識脈絡(luò)，引導(dǎo)學(xué)生恰當(dāng)?shù)剡x擇專業(yè)案例，充分利用課程知識;其二是要有充足的時間給學(xué)生必要的指導(dǎo)，包括提供實驗條件或參觀場地。對于前者，我們授課團隊在承擔(dān)教學(xué)任務(wù)的同時也從事科學(xué)研究工作，已發(fā)表SCI論文60多篇，申請國家發(fā)明專利20余項，有良好的無機化學(xué)學(xué)科應(yīng)用研究基礎(chǔ)，能夠滿足學(xué)生的需要;此外，授課團隊成員都非常熱愛教學(xué)工作，致力于將該課程建設(shè)成為一門有特色、重效果的應(yīng)用型專業(yè)課，愿意對此投入大量的時間和精力，這為該教學(xué)模式的順利實施奠定了基礎(chǔ)。

為確保CC教學(xué)模式的實施效果，充分的課前準(zhǔn)備、及時的總結(jié)和學(xué)術(shù)討論是必不可少的。①課前準(zhǔn)備:充分調(diào)研，將課程內(nèi)容進(jìn)一步分類匯總，理清知識脈絡(luò)，結(jié)合課堂需要講授的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生選擇自己感興趣的課程案例;在課程開始時正確引導(dǎo)學(xué)生選擇自己感興趣且與課程密切相關(guān)的專業(yè)案例，要求學(xué)生在完成該專業(yè)案例時能夠利用課程所學(xué)的內(nèi)容，使知識能夠連貫、系統(tǒng)。②定期總結(jié):總結(jié)包括兩個方面，一方面是與學(xué)生交流、溝通，結(jié)合學(xué)生課堂問答及專業(yè)素質(zhì)表現(xiàn)，掌握CC教學(xué)手段的實施效果;另一方面，與其他專業(yè)課授課教師、專家討論，聽取大家的寶貴意見。③學(xué)術(shù)討論:主要包括3個方面，其一是組內(nèi)討論，與教研組的其他老師進(jìn)行交流，聽取其他老師的意見，并進(jìn)行教學(xué)效果橫向?qū)Ρ?其二是同行討論，聽取教學(xué)名師和專家的意見，獲得他們的支持和幫助，對課程采取的教學(xué)手段進(jìn)行全方位批評指正，以期全面提升教學(xué)理論水平，使該課程采用的教學(xué)方法具有借鑒價值;其三是會議交流，參加各高校舉行的教學(xué)研討會，通過與專家、學(xué)者交流討論，汲取精華，使CC教學(xué)模式得到深化和發(fā)展。

下面以2014年度重點指導(dǎo)的課題“Ag包覆Fe3+摻雜氧化鋅的制備及光催化性能研究”為例，詳細(xì)闡述CC教學(xué)模式的實施流程。①接觸課程:在專業(yè)課授課初期，通過緒論課，讓學(xué)生了解課程內(nèi)容的梗概，并對課程內(nèi)容產(chǎn)生興趣;②選題:在教學(xué)大綱范圍內(nèi)，引導(dǎo)每個學(xué)生在學(xué)期初即選擇一個自己感興趣的調(diào)查、研究課題?！癆g包覆Fe3+摻雜氧化鋅的制備及光催化性能研究”課題的研究對象、制備實驗、數(shù)據(jù)分析、材料性質(zhì)等內(nèi)容幾乎涵蓋了應(yīng)用無機化學(xué)課程的所有內(nèi)容，是一個很好的課程案例。③課題開展:我們?yōu)閰⒓釉撜n題的學(xué)生提供了實驗場地、藥品和測試條件，學(xué)生利用周末的時間完成實驗和數(shù)據(jù)分析等工作，并將實驗結(jié)果寫成科技論文;其他課題的開展同樣是與課程教學(xué)同步進(jìn)行。學(xué)生圍繞自己的課題，進(jìn)行較為系統(tǒng)深入的調(diào)研，并將課堂內(nèi)容及時與案例對應(yīng)，定期向老師匯報自己的課題進(jìn)展。對于優(yōu)秀的課題，我們提供了實驗條件或去工廠實地考察的機會。④授業(yè)解惑:對于學(xué)生平時遇到的各種問題，我們確保及時予以解答。遇到的問題主要集中在實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)的深度分析、化學(xué)反應(yīng)機理剖析及科技論文的撰寫。在完成2014年重點指導(dǎo)這個課題的過程中，幾位學(xué)生都得到了系統(tǒng)的科學(xué)研究訓(xùn)練，其論文反復(fù)修改了十幾次，提升了專業(yè)能力。⑤結(jié)題:學(xué)生用一個學(xué)期完成的課題報告將作為成績評定的重要依據(jù)，優(yōu)秀成果還可制作成ppt在課堂上進(jìn)行交流、討論。由于“Ag包覆Fe3+摻雜氧化鋅的制備及光催化性能研究”課題經(jīng)歷了選題、實驗、論文撰寫等環(huán)節(jié)，完成出色，學(xué)生都獲得了很好的課程成績。該課題成果已被《Industrial＆Engineering Chemistry Research》期刊接受。

這里需要強調(diào)的是，在上述5個步驟中，如何選題最為重要。總結(jié)幾年的教學(xué)經(jīng)驗，我們既可以根據(jù)課程自身的特點及課程知識體系來指導(dǎo)學(xué)生選題，也可以與大學(xué)生創(chuàng)新實踐項目等活動相結(jié)合，達(dá)到課程教學(xué)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)同步實現(xiàn)的效果。2012～2014各年度具有代表性的課題分別是:“硫化銀納米鏈的制備、表征及殺菌性能”、“導(dǎo)電ZAO納米粉體的制備及性能研究”和“Ag包覆Fe3+摻雜氧化鋅的制備及光催化性能研究”，這些課題的內(nèi)容與課程的各個章節(jié)知識點對應(yīng)關(guān)系詳見表1。

3 效果分析

通過CC教學(xué)模式，從開學(xué)初課題相關(guān)文獻(xiàn)的系統(tǒng)調(diào)研、整理，到樣品的制備、材料的表征、性能測試及應(yīng)用效果研究，再到后面的數(shù)據(jù)分析整理和科技論文撰寫，幾乎涵蓋了應(yīng)用無機化學(xué)課程的所有內(nèi)容。通過課題的開展，不僅實現(xiàn)了專業(yè)知識的即學(xué)即用，而且通過調(diào)研實踐，能夠讓學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)在知識理解方面存在的問題和偏差，真正實現(xiàn)專業(yè)知識的牢固、靈活掌握。通過該教學(xué)模式，不僅提高了專業(yè)課授課效果，而且表現(xiàn)優(yōu)秀的成功案例還會以科研論文的形式發(fā)表。在近年來重點指導(dǎo)的案例中，已經(jīng)以學(xué)生為第一作者在國外期刊發(fā)表了3篇SCI論文。

CC教學(xué)模式的實施有利于吸引學(xué)生回歸課堂，強化與學(xué)生的交流和溝通。在該教學(xué)模式實施的同時，我們也獲得了一些有價值的教學(xué)經(jīng)驗和理論。比如，豐富了我們的認(rèn)知理論，能夠從人類認(rèn)知學(xué)和心理學(xué)的角度，及時掌握學(xué)生對專業(yè)課學(xué)習(xí)的態(tài)度，了解20歲左右人群易于接受的思維習(xí)慣及交流方式，獲得有助于CC教學(xué)模式實施的相關(guān)信息。總結(jié)幾年來探索CC教學(xué)模式的經(jīng)驗及效果，對于其他化學(xué)類應(yīng)用型專業(yè)課的開設(shè)同樣具有參考價值。

4 前景與展望

在現(xiàn)階段，很多教師反映專業(yè)課學(xué)生的課堂狀態(tài)堪憂，要靠點名來確保學(xué)生的出勤率，這對于如何提高專業(yè)課授課效果提出了迫切要求。CC教學(xué)模式是我們歷經(jīng)多年探索總結(jié)出的教學(xué)方法。雖然這種方法大大加重了任課教師的工作量，但確實是一種新的提高教學(xué)效果的思路，能夠顯著提高學(xué)生對專業(yè)課知識的應(yīng)用能力，提升專業(yè)課教學(xué)效果。若按照每個專業(yè)開設(shè)15門應(yīng)用型專業(yè)課，其中有20%的課程引入該教學(xué)方法，則每個學(xué)生將有機會獲得3個專業(yè)課程案例的全程訓(xùn)練，累計的專業(yè)綜合能力提升效果是可想而知的。這種CC教學(xué)模式已經(jīng)過幾年的實踐，證實是行之有效的。

［1］劉金庫.大學(xué)化學(xué)，2012，27(1):31

［2］劉金庫，盧怡，張敏.化工高等教育，2012，29(2):30

［3］劉金庫，童琴，楊小紅，等.化工高等教育，2013，30(6):89

［4］劉金庫，盧怡.化工高等教育，2012，29(5):74

［5］劉金庫，盧怡.化工高等教育，2012，29(4):40