對分課堂在《精細(xì)化工工藝學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用*

廖云峰，齊紅蕊，謝艷軍，陶 強(qiáng)，鄧?yán)^勇，楊輝瓊，易 兵

(1 湖南工程學(xué)院材料與化工學(xué)院，湖南 湘潭 411104；2 湘潭大學(xué)化學(xué)學(xué)院，湖南 湘潭 411105)

1 對精細(xì)化工工藝學(xué)課程與對分課堂教學(xué)內(nèi)涵認(rèn)知

精細(xì)化工是生產(chǎn)精細(xì)化學(xué)品及專用化學(xué)品的工業(yè)，涉及到各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域和部門，反映著一個(gè)國家的綜合技術(shù)水平。精細(xì)化工是朝陽產(chǎn)業(yè)，正處于前所未有的飛速發(fā)展階段。發(fā)展精細(xì)化工是時(shí)代的需要，是我國發(fā)展化學(xué)工業(yè)的重要戰(zhàn)略之一，也是我國工業(yè)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路?！毒?xì)化工工藝學(xué)》是化學(xué)工程與工藝本科專業(yè)重要的專業(yè)課。課程特點(diǎn)是涉及內(nèi)容廣泛，包含表面活性劑、香料與香精、膠黏劑、涂料、染料和顏料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、信息用化學(xué)品、化妝品、日用化學(xué)品、食品添加劑、飼料添加劑、功能高分子材料等眾多領(lǐng)域[1]。而且每一大類精細(xì)化工產(chǎn)品數(shù)量眾多，其合成或者制備工藝復(fù)雜、流程長、分離環(huán)節(jié)多。因此，面對有限的教學(xué)課時(shí)，教學(xué)內(nèi)容無法做到面面俱到，如何讓學(xué)生學(xué)好該課程，是每位任課教師需要慎重考慮的問題，尤其是調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。

上海復(fù)旦大學(xué)社會(huì)發(fā)展與公共政策學(xué)院張學(xué)新教授提出了課堂教學(xué)改革新模式——“對分課堂”[2-3]。對分課堂的核心理念是把一半課堂時(shí)間分配給教師進(jìn)行講授，另一半分配給學(xué)生以討論的形式進(jìn)行交互式學(xué)習(xí)。學(xué)生在課后時(shí)間自主安排學(xué)習(xí)，進(jìn)行個(gè)性化的內(nèi)化吸收。這與當(dāng)前我國教育改革新形勢下提倡的學(xué)生自主、探究、創(chuàng)新、協(xié)作的學(xué)習(xí)方式深為契合。這種模式是針對我國高校課堂授課的實(shí)際情況，結(jié)合講授式課堂與討論式課堂的優(yōu)點(diǎn)而提出的，是國內(nèi)高校教育界在本土教學(xué)總結(jié)和反思中孕育而生的產(chǎn)物，是一次很有意義的大學(xué)課堂教育模式的改革與創(chuàng)新[4]。該方法在有機(jī)波譜分析[5]、有機(jī)化學(xué)[6]、醫(yī)學(xué)生物化學(xué)[7]等課程教學(xué)中取得了很好地效果。對于精細(xì)化工工藝學(xué)課程而言，采用對分課堂教學(xué)法，教師介紹課程的基本框架、基本概念，著重講授重點(diǎn)、難點(diǎn)，但并不窮盡教材內(nèi)容。學(xué)生通過教師講授把握了章節(jié)的基本內(nèi)容，理解了重點(diǎn)、難點(diǎn)，大大降低了課后的學(xué)習(xí)難度。課后學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生可以根據(jù)自己的個(gè)人特點(diǎn)和具體情況，以自己的節(jié)奏去完成內(nèi)化吸收過程，完成對教材內(nèi)容更為全面的學(xué)習(xí)與理解。該方法從其核心理念上來看，在精細(xì)化工工藝學(xué)課程中對分課堂教學(xué)法的實(shí)施有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀能動(dòng)性。

2 “對分課堂”教學(xué)法在《精細(xì)化工工藝學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用

為了更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與課程教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，在《精細(xì)化工工藝學(xué)》課程的教學(xué)過程中，我們課程組在2016級(jí)化學(xué)工程與工藝專業(yè)兩個(gè)班中初步實(shí)施“對分課堂”教學(xué)法，其教學(xué)效果良好。具體情況如下。

2.1 研究對象和方法[8]

2.1.1 研究對象

2016級(jí)化學(xué)工程與工藝專業(yè)兩個(gè)平行班，人數(shù)共63人，合班上課，全程由同一任課教師上課。

2.1.2 教材與課件

教材采用全國高等院?；ゎ悓I(yè)規(guī)劃教材，《精細(xì)化工工藝學(xué)》(第3版，李和平主編，科學(xué)出版社)。課件由我院精細(xì)化工工藝學(xué)課程組老師制作。

2.1.3 實(shí)施方法

教學(xué)內(nèi)容安排：選取涂料和膠黏劑兩章實(shí)施“對分課堂”教學(xué)法，其余表面活性劑、香料、染料與顏料、藥物、農(nóng)用化學(xué)品章節(jié)采用傳統(tǒng)的講授法。

分組：隨機(jī)組合，每組7人，63人分為9組。

具體實(shí)施方法：老師首先在課堂上列出涂料章節(jié)所需學(xué)習(xí)掌握的教學(xué)內(nèi)容提綱，根據(jù)提綱指出重點(diǎn)和難點(diǎn)，再在提綱的基礎(chǔ)上對教學(xué)內(nèi)容稍作講解，然后圍繞教學(xué)內(nèi)容布置開放性作業(yè)，同時(shí)要求學(xué)生完成作業(yè)的過程中提出2～3個(gè)問題，隔堂討論時(shí)組內(nèi)、組間進(jìn)行討論。最后，老師再根據(jù)學(xué)生所提問題，提煉出普遍性、共性的問題作為班級(jí)討論問題，讓集體討論作答。討論之后，老師再對教學(xué)內(nèi)容作簡短概括和總結(jié)，突出重點(diǎn)和難點(diǎn)。對于未盡問題可以課后或者對分易平臺(tái)再探討。

例如在學(xué)習(xí)涂料章節(jié)的著色涂料對顏料的要求與著色涂料的配色的內(nèi)容時(shí)，采用“對分課堂”隔堂對分教學(xué)法，操作過程如下：首先，在課堂上列出該部分內(nèi)容的教學(xué)提綱：(一)著色涂料對顏料的要求：1、涂料對顏料的要求；2、影響顏料的分散和穩(wěn)定的因素；3、使顏料達(dá)到要求的解決辦法。(二)著色涂料的配色：(1)配色的原理；(2)配色的步驟。并列出該部分內(nèi)容的重點(diǎn)是：使顏料達(dá)到要求的解決辦法，配色的步驟；難點(diǎn)是：影響顏料的分散和穩(wěn)定的因素，配色的原理。先向?qū)W生簡單講解涂料對顏料的要求和涂料的配色的基本原理。然后向?qū)W生布置開放性的作業(yè)，比如：影響顏料分散和穩(wěn)定的因素有哪些？為了使顏料符合要求可以采取哪些辦法，為什么？怎樣才能使配色過程達(dá)到預(yù)期效果？等等。在回答這些問題的同時(shí)，學(xué)生要針對學(xué)習(xí)的內(nèi)容要提出2～3個(gè)問題，作為隔堂課的討論問題，例如有些同學(xué)就提出來，在解決辦法中，溶劑處理法為什么主要用于偶氮、酞菁顏料的處理，其處理原理是什么？溶劑處理法是否可以適用于其他顏料的處理呢？在組內(nèi)、組間討論中，有些同學(xué)就認(rèn)為該方法應(yīng)該也適用于其他有機(jī)顏料的處理，有些有機(jī)物采用有機(jī)溶劑處理之后，其晶型發(fā)生了改變，可能就會(huì)符合某些涂料的要求。在一些爭議比較大的問題讓全班討論，如果有分歧，再課后去查資料進(jìn)一步論證。對于這些觀點(diǎn)，老師給與充分的肯定和積極的評(píng)價(jià)。因此，學(xué)生的積極性和主動(dòng)性被充分調(diào)動(dòng)起來。在討論之后，老師再對教學(xué)內(nèi)容作簡短概括和總結(jié)，突出重點(diǎn)和難點(diǎn)。對于未盡問題可以課后或者對分易平臺(tái)再探討。而采用傳統(tǒng)的講授法采取的方法是：將該部分內(nèi)容按照上述提綱，按部就班，按照知識(shí)的先后順序依次進(jìn)行詳細(xì)的講解，力求讓學(xué)生聽懂學(xué)會(huì)，再布置相關(guān)的課后習(xí)題進(jìn)行鞏固練習(xí)。學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，積極性和主動(dòng)性沒有充分調(diào)動(dòng)起來。

又例如：在學(xué)習(xí)膠黏劑章節(jié)中的合成樹脂膠黏劑的內(nèi)容時(shí)，采用“對分課堂”當(dāng)堂對分教學(xué)法，該部分內(nèi)容教學(xué)時(shí)長為45分鐘，老師在上課的前15分鐘，將本節(jié)的主要內(nèi)容以提綱的形式列出來，并且稍作講解，告訴學(xué)生本節(jié)內(nèi)容要學(xué)習(xí)的內(nèi)容是什么，怎么去學(xué)習(xí)，以及重點(diǎn)和難點(diǎn)，然后對學(xué)生提出問題，如：脲醛樹脂的合成原理是什么？生產(chǎn)工藝主要有哪幾種？它們有什么不同？等。接下來15分鐘，學(xué)生帶著問題自學(xué)，期間老師作為觀察者，同學(xué)之間也不用討論，以“亮考幫”的形式完成獨(dú)立的學(xué)習(xí)，內(nèi)容包括：主要的收獲和心得體會(huì)，學(xué)懂的，不懂的。該自學(xué)過程，是學(xué)生凝練和反思所學(xué)知識(shí)并且進(jìn)行內(nèi)化的一個(gè)過程，它使學(xué)生的學(xué)習(xí)變被動(dòng)為主動(dòng)。剩下15分鐘，當(dāng)堂討論，按照老師事先分組，學(xué)生根據(jù)老師提出的問題和學(xué)生自己提出的問題進(jìn)行組內(nèi)討論，老師隨機(jī)抽查幾個(gè)組，檢查討論情況，抽取其中1名學(xué)生介紹本組的討論情況和未能解決的問題，全班討論，老師也參與討論，對于未盡問題可以課后或者對分易平臺(tái)再探討。然后老師進(jìn)行總結(jié)，并突出重點(diǎn)和難點(diǎn)。按照傳統(tǒng)的講授法，老師將按照提綱事無巨細(xì)地講解，學(xué)生被動(dòng)接受，很難充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。

2.1.4 效果評(píng)價(jià)

對“對分課堂”教學(xué)法的教學(xué)效果的評(píng)價(jià)方法：對比法和問卷調(diào)查法。對比法主要是期末閉卷考核成績的對比。問卷調(diào)查法主要是針對“對分課堂”教學(xué)法對教學(xué)效果影響的相關(guān)問題進(jìn)行問卷調(diào)查。

2.2 “對分課堂”教學(xué)法的教學(xué)效果

2.2.1 期末考核成績結(jié)果

我們對采用了“對分課堂”教學(xué)法的兩章(涂料和膠黏劑)和采用傳統(tǒng)講授法的五章(表面活性劑、香料、染料與顏料、藥物、農(nóng)用化學(xué)品)的考試得分情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對比，其結(jié)果如表1所示。

表1 考試成績得分情況統(tǒng)計(jì)表

從表1可以看出，《精細(xì)化工工藝學(xué)》課程每章的教學(xué)容量和教學(xué)時(shí)量相同，試卷從得分率來看，在每章的內(nèi)容和教學(xué)時(shí)量相當(dāng)?shù)那闆r下，采用“對分課堂”教學(xué)法授課的涂料、膠黏劑章節(jié)得分率是85.71%，其得分率要明顯高于其余五章(表面活性劑、香料、染料與顏料、藥物、農(nóng)用化學(xué)品)采用傳統(tǒng)講授法授課的得分率(69.44%)。

2.2.2 問卷調(diào)查結(jié)果

筆者針對“對分課堂”教學(xué)法效果對2016級(jí)化學(xué)工程與工藝專業(yè)63名學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，發(fā)出63份，收回63份。其結(jié)果如表2所示。

從表2可以看出，“對分課堂”教學(xué)法調(diào)動(dòng)同學(xué)們的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性贊成人數(shù)最多，占總?cè)藬?shù)的95.23%。這也符合我們采用“對分課堂”教學(xué)法的初衷。其次，“對分課堂”教學(xué)法有利于知識(shí)的掌握和應(yīng)用持贊成的人數(shù)也比較多，占總?cè)藬?shù)的93.65%，這也符合我們教學(xué)的目的。認(rèn)為“對分課堂”教學(xué)法有利于提高自主學(xué)習(xí)能力的人數(shù)也比較多，占總?cè)藬?shù)的88.89%，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的能力也是我們的畢業(yè)要求之一，在“對分課堂”教學(xué)法中也能夠得到體現(xiàn)。另外，還有90.48%的同學(xué)認(rèn)為“對分課堂”教學(xué)法有利于提高語言表達(dá)能力，這有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。還有85.71%的同學(xué)認(rèn)為，“對分課堂”教學(xué)法有利于增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。最后，在是否接受“對分課堂”教學(xué)法的問題上，有92.06%的同學(xué)是認(rèn)可贊同的，只有3.17%的同學(xué)持反對意見。

表2 “對分課堂”教學(xué)法效果調(diào)查統(tǒng)計(jì)表

3 “對分課堂”教學(xué)法的評(píng)價(jià)

根據(jù)“對分課堂”教學(xué)法在《精細(xì)化工工藝學(xué)》課堂教學(xué)中的應(yīng)用和對其效果的評(píng)估，其結(jié)果顯示，一方面，從考試成績來看，采用“對分課堂”教學(xué)法的章節(jié)學(xué)生的得分率明顯要高于采用傳統(tǒng)講授法的章節(jié)的得分率，這有利于教學(xué)效果的提高。另一方面，從學(xué)生對“對分課堂”教學(xué)法的評(píng)價(jià)來看，絕大部分同學(xué)在有利于調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性、有利于知識(shí)的掌握和應(yīng)用、有利于提高自主學(xué)習(xí)能力、有利于提高語言表達(dá)能力、有利于增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)等方面都是認(rèn)可的，也贊同接受“對分課堂”教學(xué)法。因此，該教學(xué)法在實(shí)施過程中有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力，有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。也為絕大多數(shù)同學(xué)所認(rèn)可。這符合我們教育教學(xué)的初衷。因此，“對分課堂”教學(xué)法相對傳統(tǒng)講授法有明顯地優(yōu)勢。但是，筆者認(rèn)為，在“對分課堂”教學(xué)法實(shí)施過程中，在課堂討論完之后，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，突出重點(diǎn)和難點(diǎn)是很有必要的。同時(shí)，就《精細(xì)化工工藝學(xué)》課程而言，不是所有的章節(jié)都要采用“對分課堂”教學(xué)法，比如緒論章節(jié)，筆者認(rèn)為還是采用傳統(tǒng)的講授法更好。