注重教学组织模式提高化学专业本科教学质量

2010-07-02 00:34张华山王红
大学化学 2010年4期
关键词:分析化学实验课理论课

张华山 王红

(武汉大学化学与分子科学学院分析科学研究中心 湖北武汉430072)

教学研究与改革

注重教学组织模式提高化学专业本科教学质量

张华山 王红

(武汉大学化学与分子科学学院分析科学研究中心 湖北武汉430072)

大学本科教学质量的提高首先要有一支高水平的教师队伍,有了高水平的队伍才能编出高水平的教材,高水平的教师队伍采用高水平的教材进行教学,解决了提高本科教学质量最重要的问题。但是仅此并没有解决全部问题,此时采用何种教学组织形式就成为突出问题,成为提高教学质量的关键。有了高水平教师队伍并不一定会有最科学的教学组织形式,因为教学组织形式不仅涉及教学业务水平,更重要的是涉及到教学管理组织水平,也就是说采用最科学的教学组织管理形式能最好地发挥教师教学业务水平,并使学生获得最大收益。比如同一批教师,采用同样的教材,在同样的时间内和用同样的设备,以同样的水平和能力授课,那么采用不同的教学组织形式,教学质量会有不同的结果,特别是对于那些含有实验教学的学科或课程体系如化学、生物、物理、电子、机械等。所以目前在教学资源极大改善的情况下,通过优化,设计科学的教学组织形式,对于提高教学质量很重要。笔者之一在40余年的教学实践中,深感对于不同对象和不同条件采取不同的教学组织形式的必要性。从宏观讲,课程设置、授课学时和课程安排顺序需要一个科学的、能发挥最大效益的安排;从微观讲,一个课程体系,包含理论教学和实验教学两种课程的授课形式和时间安排,也需要最优化的教学组织形式。下面以分析化学为例,结合多年教学的体会,谈谈这类课程的组织教学形式对于本科生教学质量的重要性,以及目前应采用什么样的教学形式。

1 目前的教学资源状况

教学资源主要包括教师队伍及其水平,实验仪器设备及实验室和教室等。

由于各级政府和教育部门的大力支持,教学队伍的学历、水平以及教室、仪器设备有了长足的发展。目前一般省属高校教师队伍中,相当部分教师具有博士或硕士学位,原有的一些教师也通过进修和深造,知识基础和业务水平都得到相应提高。对于化学教学特别是分析化学教学,在实验室和分析仪器方面都有大的发展和投入,比如高效液相色谱仪、荧光光度计、气相色谱仪、毛细管电泳仪、红外光谱仪和化学发光光谱仪等高档分析仪器都基本具备。许多大学新校区的启用,使实验室面积达到实验教学所需的基本要求。就湖北省而言,湖北师范学院、黄冈师范学院、襄樊学院、湖北民族学院等许多院校的化学专业都具备了分析化学教学所需要的上述教学仪器和实验室,更不用说湖北大学、中南民族大学甚至武汉大学和华中科技大学等学校了。这些学校都成立了化学本科教学实验中心,具备了开设本科实验教学的实验室和教学仪器,教学中的硬件都达到了前所未有的水平,对保证教学质量和提高教学质量打下了较好的物质基础。全国大部分省、市和自治区高校的化学教学资源状况也是这样。

由上可见,目前的分析化学教学和分析化学实验仪器设备等硬件为提高本科教学质量创造了一个很好的环境与条件,那么教学中的软件即教学组织形式就成为提高教学质量的关键。根据目前情况,究竟怎样的教学组织形式最有利于教学质量的提高,是非常值得探讨的问题。

2 现行教学组织形式及问题

有了高水平的教学队伍和丰富的教学资源并不一定能够保证分析化学本科教学的高质量,还需要有一种最优的教学组织形式——教学模式,以使在同样条件和环境下,能充分发挥教师的水平和教学资源的作用,使学生受益最大,最大限度地提高教学质量。那么目前在我国的高校化学教学中是否达到这一状况呢?在回答这一问题之前,先来看看分析化学及其它化学本科教学的历史沿革和现状。

原来的化学专业本科生化学教学课程由院系根据总学时分配安排规定。课程教学是以二级学科为主开设的本科生课程,分为化学理论课和实验课,即一个课程体系分为课堂理论课教学和实验课教学,作为两门课程(分析化学和分析化学实验)分别记成绩。至少在2000年以前都是这样做的。把分析化学实验作为一门课(无机化学实验、有机化学实验、物理化学实验等也是这样),主要是为了突出实验对于化学本科生教学质量贡献的重要性。由理论课教学队伍和相应的实验课教学队伍组成教学小组,定期或随时交流,以保证理论与实验紧密结合,能及时发现问题,取长补短,使重点、难点教学相得益彰。在教学管理责任体系方面,院系管教学的副系主任或副院长领导二级学科单位主管教学副职,二级单位(先叫教研室,后来多改为系、所或中心)副职主管教学和主抓教学小组长,这样层层负责,责任落实到人,教学职责明确,各负其责,能有效地保证教学质量。目前还有相当一部分学校采用这种二级学科负责主管的组织教学形式。

另一种情况,相当一部分大学建立了化学实验教学中心,其中有的成为国家级实验教学示范中心,实验课程由实验中心的教师安排和设置,将实验课分为初级实验、中级实验和高级实验或者将实验课分为基础实验、验证实验和综合设计实验。尽管名称变化,但实验课及其教学内容没有大的改变,实验课程及其内容基本是按照二级学科理论课的开设时间安排的。初级和中级实验包括一些设计实验,基本上还是隶属于原来二级学科课程的实验内容。如武汉大学、南开大学、湖南大学等基本是这样做的。南开大学为了加强基础实验技能训练,实行五模块:在无机、分析、物化、有机实验课外,增加了无机基础实验课。中山大学将化学实验教学分为三段或三部分,对化学类专业设置的实验课分为:基础化学实验,现代化学实验与技术和综合化学实验。根据实验教学内容,将按教学时段和教学课程内容组合实验教学。这实际上与南开大学及湖南大学的做法大同小异,核心还是以二级学科课程名称和内容组织教学,还是存在一个教学形式问题,即实验课与理论课的教学组织模式怎样才能取得最佳效果。

这里请注意,在设有实验教学中心的情况下,实验课和理论课分属两个教学管理单位,结果使理论课和实验课教学的沟通困难或难以沟通,两者之间协调受到影响,理论教学与实验教学分离状况加剧。另外,不同课程、不同教师在同一内容上,缺乏沟通交流和优化组织安排教学,会造成实验课和理论课在教授内容上多次重复,不但浪费学时,而且会使教学效果受到影响,基础知识不牢固、不扎实和不系统。还需要指出的是,在此实验课基础上,到高年级增加了新的综合实验和创新实验,这部分实验对于综合学生学过的知识和培养学生的综合能力和创新研究能力能起到促进作用。但最好是建立在系统牢固的基础知识上。

再有一种情况,在第二种模式的基础上,实验课完全不考虑二级学科理论课程的教学内容和时间安排,进行实验教学。也就是说,化学实验教学中心编制的实验教学内容与化学理论课的安排和教学内容相去更远,即理论课与相应内容的实验课谈不上结合。但是二级学科理论课课程的名字还是冠以无机化学、分析化学、有机化学、物理化学和化工等,实验课的实验内容实际上还是属于二级学科课程的实验内容。不过是把原来早年的实验顺序重新排列组合,或者说就是不管化学理论课的先后顺序来安排实验课,没有做到最佳教学组织模式或教学安排,难以保证教学质量。

还有一种形式是将有关实验课的教师和讲授有关理论课的教师组成教学模块,紧密结合,按照课程组成教学组,由组长负责,下分化学分析课程和仪器分析课程,再分设理论课程和实验课程,凡是需要开这门课程的,均由他们承担。好处是经常开展教学讨论,没有管理单位的隔阂和困难,如北京大学化学与分子工程学院的分析化学教学基本是这样[1]。但他们的行政隶属是否分属实验教学中心和二级学科行政单位不得而知。除北京大学外,没有看到其他学校这样处理理论课和实验课的关系及安排。在由实验中心开设化学实验课的情况下,实验课和理论课的关系及联系是一个值得讨论的问题。

这里有一个指导思想和认识问题。实验课有无必要与理论课结合?实验课的根本目的是什么?是培养学生的基本操作技术和实验技能,通过实验了解和掌握理论知识?还是培养学生的实际动手能力?恐怕这几种成分都有。在教学过程中,做到理论与实际很好结合,对于提高教学质量是十分重要的。

3 关于化学实验中心和化学实验课

基础化学实验中心的建立,为实验教学的加强和科学安排提供了优良环境,能够将全院的化学教学实验安排从人力、资源分配和时间上科学化、合理化。在宏观实验教学安排方面以及综合实验开设和开展创新实验方面具有优势,使提高实验教学质量有了重要保证。但是在微观教学如实验内容和实验教学环节必须与理论教学结合才能有最佳效果方面不尽如人意。

由于化学实验中心的建立,特别是国家级化学实验教学示范中心的出现,好像化学实验课程要提到议事日程上来了,压倒一切。实际上,从事化学教学,特别是从事分析化学教学的教师,历来把实验课程看得非常重要,前面已有表述。殊不知获取更多化学知识的最重要途径还是理论教学,因为人们不能事事亲自实践。由于基础化学实验中心的建立,在教学资源综合利用和实验教学安排方面提供了保证和统一调配。但是在理论教学与实验教学的结合上却可能会使教学的组织管理不流畅、不协调,同一课程体系的理论教学和实验教学的结合、配合、协调和融合达不到最佳效果,使总体教学效果受到影响。关于实验课与理论课的结合方面的建设性意见,不要看成是要把化学实验中心这个新生事物抹杀掉和降低其地位。从实验课角度可以了解实践与理论的结合,从理论课角度要密切结合实验课进行教学。尽管各为独立课程,但在教学中理论与实际的结合,或者实践与理论的结合,对于增加了解和掌握化学知识和实验技能是一行之有效的科学方法。突出实验课程教学固然重要,也不能至高无上。实验课和理论课同等重要,问题是怎样充分发挥实验教学中心的作用。

4 教学组织与管理新模式

形势变了,机构变了,要研究对策,提出办法,进行改革,弥补不足,扬长抑短,在发扬原来教学优势的基础上,可以建立跨两个二级教学管理单位的大教学组,实行大教学组组织教学,管理同一课程内容的理论课程和实验课程。

从笔者最近评审的申报国家精品课程的10余门课程看,不管实验课程名称怎样变化,实质的教学内容还是基础化学实验,无机、有机、分析、物化实验等。相应理论课还是沿用的无机、分析、物化和有机等专业基础课,所以在组成大教学组上是具备内在联系和匹配的。有些学校开设普通化学、无机及分析化学或基础化学,在教学的具体内容上,理论课内容和实验课也是相匹配的。所以组成大教学组,承担理论课教学课程和实验课教学课程是可行的和有基础的。况且从北京大学化学与分子工程的分析化学教学组实施情况看,效果也相当不错[1]。

此类大教学组的产生,应是鉴于目前课程教学管理发生变化后的情况顺应而生,它仅是在教学的理论与实践(或实验)的结合上的有机组合,构成保持高教学质量的教学单元。从目前化学类课程看,隶属二级学科的课程教学组种类不外乎两种,一种是针对本院化学专业的本科教学课程,为专业基础课,一般是:无机化学、分析化学、物理化学、有机化学、高分子化学和材料化学以及化学工艺学等,相应地建立了与理论教学相呼应的实验课程教学。主讲这些理论课的教师和主讲实验课程的教师(其中有些理论课主讲教师也会承担实验课教学)构成教学组,主讲实验课教师也可以主讲理论课。

教学组织和管理系统模式见图1。能做到集中智慧,分工明确,责任到人,利于交流,便于管理。针对外院系公共基础课,根据课程内容和教学大纲要求也成立相应的教学组,如无机及分析化学、有机化学、物理化学等教学组,同样包括理论课程和实验课程。

图1 教学组织和管理系统模式

一般同一类型的专业基础课构成一个教学组。例如对于分析化学,设立一个仪器分析理论课与仪器分析实验课教学组和一个化学分析理论课与化学分析实验课教学组。教学组设教学组长一个、副组长一个,一个负责理论教学课程,一个负责实验课教学。教学组长有所侧重,主抓课程的内容和教学质量。这样两种课程,彼此有机联系和衔接,利于交流和沟通,减少重复,节省学时,随时可以讨论教学问题和质量,利于知识的更新和创新内容的增加,便于学生基础知识的宽厚和新知识点的掌握,最后见效于学生。这些教学组可以由院教学副院长直接管理,二级行政单位主管教学负责人辅助以管理,主要协调主讲理论课教师的人选和实验课主讲教师人选,在此之前可以由教学小组提出主讲教师人选供讨论用。教学的责任人是教学组长,要对教学质量负责。院和系、所及中心两级机构可同时检查教学组责任人和教学情况,侧重点可以有所不同。院检查整体教学质量和学生的综合业务素质,系、所着重检查理论教学的质量,实验中心重点检查学生的实验技能和水平,最终存在的教学问题由教学组讨论实施解决。

这里要注意一个倾向,好像本科生知识的创新仅是通过综合或创新实验获得,理论课好像无法给予学生创新。殊不知创新实验来源于创新思想,实质上是思想创新,创新思想的产生基于宽厚的基础知识和对已有新知识的了解和掌握。所以理论知识的积累和更新以及结合实验进行教学才是培养学生创新思想和能力的根本途径。

笔者认为大教学组的建立和实施是达到这一教学目的最佳的教学模式,组织大教学组可以有效克服实验课和理论课“隔离”的弱点。再者,二级教学管理单位的主管本科教学的负责人,也责任明确,可以直接检查和管理隶属自己单位的教学组长的教学情况,“有事可做,不被架空”。

如果以学院一级直接管理全部课程,由于摊子大、课程多,课程教学效果的责任落实和负责协调容易出现问题,最后可能会形成“管不了”和“无法管”的局面,特别是微观教学质量和具体教学环节。所以实行大教学组组织教学,首先要得到院级管理单位甚至校教务部的支持,因为两个二级教学管理单位难以自行组建教学组。

在实行组织大教学组的问题上,有人担心会回到原来的教研室形式教学或者是冲垮实验教学中心这一新生事物。我们认为这是多虑了,或者说是自信心不够。首先要承认原来的教研室教学形式并不是一无是处,它在理论教学和实验教学的组织结合和协调上对于教学质量的提高和教学责任的明确是非常有益的,这得益于实行教学组的责任管理和协调,不过是在二级机构内实行的,比较容易。这一好的教学组织形式在有实验中心存在并开设实验课的情况下仍然可以实行,并不困难。实验中心在统一协调组织实验教学和充分利用教学资源方面显示出巨大的优越性,只会更完善和发展。至于实行教学大组进行教学会把实验中心搞垮,我们觉得是不可能的。再者实验课中综合实验和创新实验的设置和建立,能对学生动手能力和自主创新思想的培养起到积极作用。实行大教学组教学,能更好地加强教师之间、课程内容之间的交流。组成教学组更有利于教师水平的提高也不容置疑。

另外,由院级单位针对全校开设的公共课和相应的实验课程,同样组成教学组,教学内容大体相同的成立一个教学组,比如无机及分析化学,生科院、药学院、医学院和资环院等都开设这一课程,同时还要开设相应的实验课。可以由开设理论课的教师与实验课教师组成大教学组,容易做到教学相长,理论结合实际,共同提高。

5 结语

具有理论课和实验课教学的教学形式——大教学组是必须建立的,院和学校教务部要支持和指导,使教学责任明确,使教学质量得以提高。

[1] 李克安.坚持一流标准,建设分析化学课程.全国分析化学学科人才培养与教学建设战略研讨会,厦门:厦门大学,2008,15~17

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