尹文萱 王兴涌 王建怀
(中国矿业大学化工学院 江苏徐州 221116)
中国矿业大学作为以工科为主、以矿业为特色,理、工、文、管、法等多学科协调发展的综合性大学,于2005年起面向全校非化学类学生开出了化学与社会课程。该课程以化学知识为主线,以社会广泛关注的有关问题为视点,阐述了矿业化学与社会发展的关系。迄今,已进行了4轮教学。为深化教学改革和继续推进课程建设,现就该课程作一阶段性回顾与总结。
化学与社会课程为32学时。该课程选用由唐有祺、王夔主编的《化学与社会》[1]作为教材,参考书有《能源化学》、《化学与现代社会》、《大学化学原理及应用》、《近代化学导论》等[2-6]。由于教学内容在选材上非常广泛、覆盖面较宽,所以我们根据实际情况对教学内容作了适当的调整和补充。首先把体现化学学科特点的基础知识分为两部分——原子结构和周期律、化学键;然后把与化学关系密切的其他相关领域如能源、环境、材料、生命与健康、化学哲学与化学的继往开来等分为5个专题,分别以讲座的形式授课。
在教学安排上,在绪论部分结合各个相关专业的实例,让学生认识到非化学化工类专业学生学习化学与社会的必要性以及本课程不同于其他专业课程的教学模式与理念。在进行各个社会热点问题的专题讲座之前,进行“原子结构与周期律”的教学,主要向学生展示原子结构的研究手段和研究思路,通过扫描隧道显微镜及原子力显微镜等一系列先进研究手段及生物、材料等前沿科技成果的展示,激发学生对化学的兴趣。在能源、环境专题之后,进行化学键基本知识的教学;在随后的材料专题的教学中,学生可以建立“结构—性能—应用”的整体理念。
在教学内容方面,结合矿业大学的特色,突出本校的学科特点,将煤炭的形成过程、微观结构、煤的脱硫、煤的清洁高效开发利用、液化及多联产,复杂地质油气资源勘探开发利用,矿物材料、矿产资源高效利用等方面的成果融入讲课内容。本校文科学生对这些研究成果不很了解,在好奇心的驱动下,学习兴趣容易被调动起来,从而拉近学生与化学的距离;另一方面,由于化学密切贴近生活,社会上每年都有一些与化学有关的有影响的新闻事件发生,所以联系社会上发生的一些新闻事件讲解化学知识,就容易使学生由被动的接受者变成积极的参与者。例如: 阿斯旺大坝的环境污染;太湖、巢湖、滇池等的污染事件等。在毒牛奶事件的讨论中,首先指出检测方法不严谨,给不法分子以可乘之机,然后从三聚氰胺的分子结构解释其如何使蛋白质含量“虚高”,进而介绍现代分离分析方法——液质联用的基本原理和基本作用。我们还适时将课题组的科研成果渗透于教学中,例如将我们开发的石膏深加工生产高强石膏等系列产品的成果,在材料专题中介绍给学生;将在北京大学吴瑾光老师课题组访学期间的胆结石形成机理研究课题的成果在生命化学专题中介绍给学生,并指导学生从生物矿化角度认识生命过程中的正常矿化物(骨骼、牙齿)和异常矿化物(结石)。这样结合具体事物讲化学,层层深入,容易与学生产生互动,启发学生思维,提高学习效果。
我们在教学中,尽可能地灵活运用多种先进的教学方法,改变过去传统的单纯在课堂上进行灌输知识的教学方法,实行启发式和讨论式的教学。同时尽量运用现代教育技术手段提高教学质量和教学效率,以求达到更好的教学效果。
我们还根据教学内容的特点,采用灵活多样的授课方式并充分发挥现代化教学手段的长处。如采用多媒体课件授课,观看相关的教学录像,组织学生进行专题讨论,鼓励学生参观相关研究实验室等。
文管类学生情感丰富,我们就根据他们的心理特点,在教学中力图创建愉快的教学环境,以激发他们的学习兴趣。在教学中,我们还注意了解学生的学习信息,以便及时把握学生的学习情况,适时调整教学内容和方法,同时教师也能受到学生的启发,充实教学内容。
开设研讨课主要是为了师生互动,以探索和研究为指向,激发学生自主学习。我们采用课前布置,课后准备,课堂讨论,课后总结的方式,围绕选定的课题,让学生查阅文献进行讨论,对学生在掌握知识、合作精神、交流表达、写作技能等方面进行培训。这些激发了学生的学习兴趣,锻炼了他们查阅文献资料、写作、表达等能力以及合作精神。在此过程中,学生能积极将自己的选题制作成PowerPoint 演示文稿,并在课堂讨论上作报告交流。
化学与社会是科学与人文教育交融的一门课程,在授课内容上是灵活和有弹性的,所以在考核形式上也不必一刀切。我们对考试方法进行了改革,采取以能力培养为主的考核方式,以进一步提高学生的综合能力[7]:①摆脱传统习题模式,不每周指定作业,而是针对每个专题的相关内容让学生思考自学。②在课堂随机点名若干次。两次点名无故缺课者,期终不给学分。③最终成绩由平时专题作业和论文撰写组成。论文撰写不予限制,充分发挥学生的主动性。④期终考核要求学生完成两篇文章。其一是课程总结,包括简述各章节主要内容;另一是让学生结合自己最感兴趣或收获最多的课程内容,自拟题目,查阅文献资料,撰写一篇小论文。⑤总成绩=50%平时成绩+ 50% 期末论文成绩,平时成绩=课程总结+研讨课。
[1] 唐有祺,王夔.化学与社会.北京:高等教育出版社,2004
[2] 陈军,陶占良.能源化学.北京:化学工业出版社,2004
[3] 赵艳秋,王金贵,宋志民.化学与现代社会.大连:大连理工大学出版社,2006
[4] 樊行雪,方国女.大学化学原理及应用.北京:化学工业出版社,2004
[5] 申泮文.近代化学导论.第2版.北京:高等教育出版社,2008
[6] Hall N.The New Chemistry.Cambridge,UK;New York,NY:Cambridge University Press,2000
[7] 孙同庆,王军伟,丁廷桢.大学化学,2002,17(3):6