從知識傳授到創(chuàng)新能力培養(yǎng)

孫麗萍

摘? ? 要：“無機及分析化學”是化工、應化、高分子、制藥等專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一，在諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。文章針對當前課程教學方法單一和大學生自主創(chuàng)新能力低下的現(xiàn)狀，以強化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為目標，提出“無機及分析化學”課程教學方法和教學模式優(yōu)化的新思路，旨在通過課程改革的進一步深化，解決當前課程教學中的突出問題，提高教學質(zhì)量，增強學生主動思考能力，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識，培養(yǎng)具有科學思維方法和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。

關(guān)鍵詞：無機及分析化學；教學方法；探索；實踐

中圖分類號：G642.0? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1002-4107（2024）03-0074-03

一、引言

黨的十八大提出了國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，習近平總書記指出：“創(chuàng)新是社會進步的靈魂，創(chuàng)業(yè)是推動經(jīng)濟社會發(fā)展、改善民生的重要途徑。青年學生富有想象力和創(chuàng)造力，是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的有生力量。”[1]為適應新時代人才培養(yǎng)需求，不但要注重專業(yè)基礎(chǔ)知識和基本技能的訓練，還要啟發(fā)和鍛煉學生的創(chuàng)新思維，提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

“無機及分析化學”是工科化學相關(guān)專業(yè)在大學一年級必修的第一門基礎(chǔ)課程[2]。它既是化學相關(guān)后續(xù)課程學習的基礎(chǔ)，又是其他專業(yè)課程學習的“敲門磚”。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育需要從基礎(chǔ)做起，在讓學生掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識的同時，拓展思維，主動地學習，創(chuàng)造性地學習，才能為將來成為專業(yè)知識過硬、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力強的綜合性人才夯實基礎(chǔ)[3]。首先，從課程特點上來看，“無機及分析化學”是一門注重理論和實驗相結(jié)合的課程[4]。讓學生在對化學基本理論、概念和定律等知識全面消化理解的同時，重視理論與實踐相結(jié)合，引導學生主動思考，獨立解決問題，促進其在實踐探究能力和綜合創(chuàng)新素質(zhì)方面的協(xié)調(diào)發(fā)展，為學生今后就業(yè)和創(chuàng)業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)。其次，在“無機及分析化學”課程內(nèi)容中可充分挖掘創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育素材，以知識點為載體，植入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)元素，讓創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育潛入學生心靈深處，潛移默化，鑄魂育人，能夠真正落實立德樹人的根本任務[5-6]。最后，科學的教學方式方法對“無機及分析化學”課程中創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)起到至關(guān)重要的作用[7-8]。要充分發(fā)揮教師的課堂組織作用，引導、鼓勵學生主動回答問題，參與問題討論，拓展研究訓練，提升協(xié)作、創(chuàng)新能力，在課程中營造良好的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育氛圍。綜上所述，如何做好專業(yè)基礎(chǔ)課的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是一個值得我們探索的課題。根據(jù)多年的“無機及分析化學”課程教學經(jīng)驗，“無機及分析化學”課程組教師深入剖析當前教

學中存在的問題，從教學方法和模式的改進、教學內(nèi)容的優(yōu)化以及教學手段和教學平臺的構(gòu)筑等方面提出了在“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”背景下“無機及分析化學”課程教學方法改革的新策略，并將其付諸于實踐。以立德樹人根本任務為核心，以培養(yǎng)具有突出創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力人才為目的，充分發(fā)揮化學基礎(chǔ)課程在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中的作用，全面提高學生的綜合素質(zhì)。

二、基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的“無機及分析化學”

課程改革方案

（一）優(yōu)化教學內(nèi)容，利用教材啟發(fā)拓展，激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新意識

“無機及分析化學”是工科化學專業(yè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)理論課，既是學生后續(xù)其他專業(yè)課程學習的重要基礎(chǔ)，也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新應用能力的奠基石。為實現(xiàn)“無機及分析化學”課程與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的有效融合，首先要對教學內(nèi)容進行優(yōu)化整合。從學科綜合化的發(fā)展趨勢來看，化學學科與其他學科交叉、滲透，實用化和綜合化的趨勢日益明顯?！盁o機及分析化學”要將“無機化學”和“分析化學”兩門課的基本理論、基本知識進行優(yōu)化、重組，以原理說明應用，以應用支持原理，延伸概念，合理精簡，改變內(nèi)容繁瑣、枯燥的現(xiàn)狀。在課程內(nèi)容的整合中，重點解決現(xiàn)代無機內(nèi)容和實用內(nèi)容幾乎空白，分析內(nèi)容、分析手段和實用性脫節(jié)等問題。將四大平衡和滴定融為一體，平衡部分作為原理討論，滴定部分作為平衡原理的應用討論。把分析化學中的定性分析在無機化學的元素部分穿插講述，融入各個章節(jié)，使各個章節(jié)的內(nèi)容生動活潑，一掃過去講述理論枯燥無味、教師講得吃力、學生聽得無趣的局面。激發(fā)學生的學習興趣和認知欲，培養(yǎng)學生從事理論研究和實際工作的能力，把學生引入豐富多彩、功能神奇的化學世界。其次，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練的核心內(nèi)容之一是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維。充分利用教材內(nèi)容進行拓展啟發(fā)是鍛煉學生創(chuàng)新思維的重要手段。教師需要改變教育教學理念，重視教學與科研相結(jié)合，依托學科學術(shù)背景，保證課程內(nèi)容的先進性與實踐性。不斷更新教學課件的內(nèi)容，改變以往課件千篇一律、一成不變的弊端。在教學過程中積極以先進的科學技術(shù)、最新的科研成果作為引入點，在授課講義中合理恰當?shù)匕膊濉鞍咐虒W”內(nèi)容和“問題教學”內(nèi)容，結(jié)合生活中的熱點問題進行分享和討論。教師授課不再是枯燥、呆板的灌輸式交代知識點，而是巧妙地利用情境、問題或者案例生動地引入和銜接授課內(nèi)容，讓學生帶著問題聽課，在思考中學習，從本質(zhì)上掌握相關(guān)知識，提高聽課效率。在此基礎(chǔ)上，重視教學與實踐應用相結(jié)合，引導學生主動將理論聯(lián)系實際，發(fā)現(xiàn)和解決工程實踐中的實際問題。鼓勵學生展開討論，提出解決問題的方法和實施方案，調(diào)動學生獨立思考的積極性，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實踐、學以致用的能力。經(jīng)過實踐我們發(fā)現(xiàn)，充分發(fā)掘“無機及分析化學”課程中的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)元素能夠很好地激發(fā)學生的學習興趣，提高學生課堂討論的參與度。在課堂中學生積極表達，互相討論，有效提升了思維層次，培養(yǎng)了其推理、判斷能力及對化學概念、規(guī)律的處理、運用和遷移能力。

（二）改進教學方法和教學模式，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性和創(chuàng)造性

多年以來，“無機及分析化學”課程教學一直采

用的是常規(guī)的教學模式，即教師根據(jù)教學大綱，按部就班講授各個章節(jié)內(nèi)容，更注重知識點的傳授，講授方式頗為單一，同時受授課學時數(shù)的局限，為完成教學任務，經(jīng)常出現(xiàn)滿堂灌的現(xiàn)象，導致學生被動聽課，參與度較低，教學效果不理想，忽視學生學習的主觀能動性。這既不利于學生積極思考，更限制了學生的創(chuàng)新思維。針對這一問題，我們提出轉(zhuǎn)變教學方法和模式，改變教師的角色和學生的地位，采取課外自主學習、線上線下互動和翻轉(zhuǎn)課堂的教學新模式，讓學生化被動為主動，從被動的接受者變?yōu)閷W習的主導者。在教學過程中，我們采用三步教學法。第一步是課前預習環(huán)節(jié)，要求教師將課程的教學資料，包括教學視頻、課件、教學周歷、習題庫等上傳至學習通等自主學習平臺，提前布置學習任務，組織學生課前預習。學生通過預習提煉存在的問題和疑惑，以備課上提出和討論。第二步是課內(nèi)探究環(huán)節(jié)，采用系統(tǒng)教學與拓展教學相結(jié)合的方法，適當使用翻轉(zhuǎn)課堂的授課模式。秉承“課前學習，課上探究”的理念，在課堂上，教師分清主次，精講課程內(nèi)容，針對重點知識內(nèi)容精講多練，組織分組討論，讓學生對知識融會貫通，舉一反三。在此過程中，學生充分加入課堂互動環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，通過與同學、老師之間的討論和交流，找到解決問題的方法。教師可以根據(jù)課程內(nèi)容進一步拓展學習目標，設(shè)置理論聯(lián)系實際的思考題，讓學生學以致用，活學活用。這一環(huán)節(jié)不但極大地調(diào)動了學生主動思考的積極性，還鍛煉了他們的知識應用能力。第三步是課后跟進環(huán)節(jié)，教師了解學習效果與為學生答疑解惑。教師要充分利用現(xiàn)代化的教學手段，增強線上線下互動，營造良好的學習氛圍。近年來，現(xiàn)代化的技術(shù)和手段為教學活動提供了豐富的平臺，增強了教師與學生之間溝通的紐帶。在課后，教師利用習題課作為輔助，根據(jù)課前和課內(nèi)涉及的難點、重點內(nèi)容進行梳理，有針對性地講解并增加有關(guān)知識運用的習題練習。利用學習通等教學平臺，對學生的作業(yè)進行批改并對各章節(jié)學習安排定期測驗，精準掌握學生的學習效果。同時，采取線上線下結(jié)合的方式為學生答疑解惑，與學生互動交流，針對不同學生的知識結(jié)構(gòu)差異，分類指導，輔導基礎(chǔ)較差的學生盡快掌握學習方法，提高學習效率，增強自信心，培養(yǎng)拼搏精神?？傊聲r代人才培養(yǎng)需求要求教師必須改變傳統(tǒng)的教學模式，課程改革應著眼于傳授專業(yè)知識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)雙重并舉。不僅要讓學生牢固掌握所學知識，更重要的是能使學生掌握正確的學習方法，懂得應該如何去學，為學生以后的學習打下基礎(chǔ)，受益終身。

（三）立足于學科優(yōu)勢，為學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)構(gòu)建豐富的第二課堂

如果說理論學習是學生接收知識、掌握知識、培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識的第一課堂，那么以實驗、實踐為主的實操訓練、項目活動就是實現(xiàn)知識向創(chuàng)新能力轉(zhuǎn)化的第二課堂。在課程的建設(shè)中，除了培養(yǎng)方案中配套的基礎(chǔ)實驗課之外，需要開發(fā)豐富多樣的第二課堂資源，為學生提供科技創(chuàng)新訓練的機會和平臺，激發(fā)學生的潛能，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。近年來，在新時代教育改革和發(fā)展的需求下，筆者所在的黑龍江大學化學化工與材料學院逐漸轉(zhuǎn)變育人機制，與時俱進，多策并舉，協(xié)調(diào)知識傳授與實踐育人的辯證關(guān)系，旨在提高人才培養(yǎng)質(zhì)量?；瘜W基礎(chǔ)課教研組也有目的地加強學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識培養(yǎng)，讓學生在掌握專業(yè)課程知識的同時，通過實踐學習獲得更有價值的學科內(nèi)容。首先，依據(jù)培養(yǎng)方案中的學年科研課題制度，依托于課程組的任課教師承擔或參與的國家級和省部級的科研項目，結(jié)合授課知識點，為學生提供一些設(shè)計性、綜合性的實驗素材，指導學生完成學年科研論文。學生需要學會查閱文獻，結(jié)合自己的專業(yè)知識，獨立設(shè)計研究方案和技術(shù)路線，大膽地提出構(gòu)思和想法。在與指導教師進行充分研討后，實施計劃方案，完成學年科研課題。整個研究過程中，學生不僅要動腦思考還要動手實踐，在指導教師的引領(lǐng)下，充分了解科技前沿，切實體會培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的氛圍、環(huán)境和機會。在撰寫研究論文的過程中，可以培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度和積極探索的科學精神。其次，進一步加大實驗室開放力度，為學生提供認識生產(chǎn)工藝、儀器設(shè)備的平臺?；瘜W的靈魂是實驗，實驗是創(chuàng)新的源泉。學生在配套基礎(chǔ)實驗課程中接觸到的主要是常規(guī)的實驗和分析測試儀器，比如天平、滴定管、酸度計、電導率儀等，對專業(yè)設(shè)備、工藝設(shè)備認識得較少，缺少對新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝的了解。創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)離不開實驗設(shè)備的支持與配合，目前筆者所在的黑龍江大學化學化工與材料學院專業(yè)實驗平臺的儀器已經(jīng)在無教學任務的情況下對學生開放。在此基礎(chǔ)上，教研組教師所在實驗室也允許不同專業(yè)的學生進入，幫助其了解各種專業(yè)儀器和設(shè)備，為創(chuàng)造自主學習提供平臺和保障，最大化地拓展學生的知識結(jié)構(gòu)，激發(fā)學生的創(chuàng)新精神。最后，教研組教師積極鼓勵和指導學生參加“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目”、科技競賽和社會實踐活動，充分發(fā)揮教師引領(lǐng)作用，更大限度地利用實驗室資源，推動學生更早參與項目研究，提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)。隨著教育改革的不斷深化，創(chuàng)新活動越來越受到重視，學校也開展了“大

學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目”立項和各種科技競賽活動。作為專業(yè)課教師，我們積極鼓勵學生參與這些科技實踐與科技創(chuàng)新活動。在實踐過程中，提倡跨專業(yè)、跨年級組建團隊，以加強學生對基礎(chǔ)理論知識的掌握，促進其實踐能力的提高，鼓勵學生發(fā)揮創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生獨立、協(xié)作等綜合素質(zhì)。總之，豐富多樣第二課堂模式與課內(nèi)教學的第一課堂相輔相成，互相促進，可以幫助學生養(yǎng)成嚴謹求實的科學態(tài)度和團結(jié)協(xié)作的精神，提升學生創(chuàng)新精神和實踐能力。

（四）制定靈活的考核體制，激發(fā)學生的創(chuàng)新主動性和積極性

在以往的“無機及分析化學”教學過程中，期末考試模式單一，理論課只看試卷，實驗課只看報告，而對學生的學習過程評價缺失嚴重。這不利于學生學習能動性的調(diào)動和創(chuàng)新能力的發(fā)揮，建立科學、靈活的考核機制勢在必行。因此，在課改中“無機及分析化學”課程考試不再單純以期末試卷成績?yōu)樵u定標準，而是科學地制定總評成績的組成，適當提高平時成績，建立多元化考核機制。其中，期末筆試成績占總成績的60—70%，平時成績占30—40%。筆試過程重點考核學生對專業(yè)知識的掌握情況，平時成績重在考核學生的學習態(tài)度、學習狀態(tài)和綜合能力。在平時成績的構(gòu)成中，除了常規(guī)的考勤和作業(yè)之外，還要加大課堂參與和創(chuàng)新思維表現(xiàn)的分值比例，注重在學習過程中讓學生掌握學習方法和調(diào)動思維。具體實施方案是采取學習效果獎勵措施，設(shè)置平時成績加分項，將學生的創(chuàng)新意識和思辨能力納入平時成績，激勵學生勤于思考，發(fā)揮創(chuàng)新能動性。尤其是在課堂中，注重學生的課堂表現(xiàn)，鼓勵學生融入課堂互動，踴躍回答問題，隨時開展課堂小測、命題競賽，調(diào)動學生積極參與課堂知識運用的過程。在每一個章節(jié)完結(jié)時，指導學生學會“結(jié)構(gòu)學習法”，在其現(xiàn)有的知識架構(gòu)基礎(chǔ)上，對每一個學習章節(jié)或單元按照自己的思維邏輯繪制思維導圖或以小論文的方式進行總結(jié)并闡釋相關(guān)知識的應用，在此環(huán)節(jié)中不但體現(xiàn)了學生對課程知識的理解和掌握程度，同時還反映了學生的知識運用情況。通過將學習過程與創(chuàng)新能力納入考核機制，極大地調(diào)動了學生積極思考的能動性，有效提高了學生的學習獲得感，對提高學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力起到了促進作用。

三、結(jié)語

“無機及分析化學”在課程內(nèi)容上是“無機化學”和“分析化學”兩門課程的合并，知識點多，學習難度大。在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培育和學科綜合化的發(fā)展趨勢下，需要將知識傳授、能力培養(yǎng)和科創(chuàng)精神有機融合，協(xié)同理論教學、實驗實踐、創(chuàng)新平臺三位一體的綜合作用，將課程資源轉(zhuǎn)化為育人資源，充分發(fā)揮專業(yè)基礎(chǔ)課程在新時代創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中的重要作用。努力做好課程內(nèi)容整合、教學模式改革，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)滲透到教學環(huán)節(jié)中，為國家的創(chuàng)新人才培養(yǎng)作出應有的貢獻。

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