基于全过程管理的分析化学课程模式重构

2018-01-15 14:55梅雪兰
价值工程 2018年4期
关键词:人机交互全过程管理分析化学

梅雪兰

摘要: 针对当前分析化学课程存在的教学内容不够合理新颖、教学方法机械单一、成绩评价不够科学等问题,提出了一种基于全过程管理的课程模式重构方法。该方法将现地课题、最新方法和专业英语引入到教学内容中,将案例教学、人机交互和师生交互等形式引入到传统的教学方法中,从理论和实验两个方面评定学习效果,并细化了评定要素。对于大学本科分析化学课程模式创新有一定借鉴意义。

Abstract: Aiming at the problem of unreasonable and non-novel teaching content, mechanical and tedious teaching methods as well as unscientific performance evaluation method for current analytical chemistry course, a curriculum model reconstruction method is put forward based on the whole process management. Local issues, new methods and professional English are introduced to the teaching contents in the method, in which the case teaching, human-computer interaction and teacher-student interaction are introduced to the traditional teaching method. From theory and experimental aspects, the learning effect is assessed through refining the evaluation factors. It is beneficial to the innovation of analytical chemistry course model.

关键词: 分析化学;案例教学;人机交互;全过程管理

Key words: analytical chemistry;case method;human-computer interaction;whole process management

中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2018)04-0198-02

1 研究背景

分析化学是一门理论性和实践性都非常强的课程,与化学各学科的结合非常紧密。它不仅涉及数理统计的学科成果,同时又为生物制药工程、食品工程、生命与环境科学、材料和能源科学等领域的研究和发展提供了必不可少的分析测试手段,对国民经济诸多行业的发展起着非常重要的作用[1]。分析化学教学的目的一方面是让学生掌握基础理论,另一方面是逐步培养学生观察、动手、分析、解决实际问题的素质和能力。比如通过让学生讨论分析学校驻地周围丰富的化工物产,思考产品形成工艺方法,或思考与化学相关的热点社会话题,提出相应解决方法,不断激发学生学习兴趣,对培养学生动手创新实践能力、促进教学平台建设、提升教学水平等方面均具有重要意义。针对当前分析化学课程存在的教学内容不够合理新颖、教学方法机械单一、成绩评价不够科学等问题,提出了一种基于全过程管理的课程模式重构方法。该方法将最新方法、现地课题和专业英语引入到教学内容中,将案例教学、人机交互和师生交互等形式引入到传统的教学方法中,从理论和实验两个方面考核学习效果,并细化了评定要素。对于大学本科分析化学课程模式创新有一定借鉴意义。

2 基于全过程管理的课程模式重构

传统的“满堂灌”和“填鸭式”教学方式不利于调动学生学习的主动性、积极性、创造性,所以,改变传统的课程模式势在必行。课程模式创新的前提是首先要转变教育观念,即由教学向教育转变,由传授知识向传授学习知识的方法转变,由教师主动向学生主动转变,由主导学生向服务学生转变。现在的教学方式应本着加强基础、培养素质、发展个性,突出创新的教学改革目标,以便真正实现知识和技能的传授,创新能力和素质的培养。

影响教学效果的过程要素主要包括课程内容、教学方法和成绩评定体系,基于全过程管理的课程模式重构就是要充分关注这些过程要素,聚焦传统课程中的症结,结合实际有针对性对提出创新性的对策,不断丰富过程要素内涵,进而提高教学效果。在教学内容上,倡导结合现地物产设置课题,倡导引入最新最前沿的分析方法,同时注重学生专业英语素质的培养。在教学方法上,倡导教师运用带着问题授课、带着案例教学的方式,注重培养学生解决实际问题的能力;运用信息手段,将课程授课方式由教师主导向师生交互、人机交互方式转变。在成绩评定上,充分兼顾理论和实验环节,科学量化评定要素比重,充分发挥评定的指挥棒作用。

2.1 教学内容重构框架 教学内容设定是课程模式创新重构的先导。紧密地结合专业培养目标、社会发展需求、现地物产资源设计教学内容,理论结合实际, 通过实例的讲解和现地产品让学生更深刻地理解分析化学的应用和重要意义。为更好地培养适应地方经济建设发展的复合型、高水平实用人才, 在教学内容中增加与地方经济发展需求相关的课题内容。比如蚌埠地区的石英砂是做玻璃和陶瓷的重要原料可以将其引入到教学内容中;又比如说化妆品使用的洋红酸是一种有机弱酸,可以将其与常用酸碱指示剂就是有机弱酸这一事实结合起来讲;针对环境工程和食品科学专业的学生,又可以将土壤检测、食品营养的内容引入到课程中来。

为培养学生的创新精神,教学改革应在“基础扎实、知识面宽、能力强、素质高”的目标指引下,努力培养自主化、个性化、开放式和创造性发展的人才。课程内容应反映信息、材料、能源、环境、生命关键领域的发展,并反映多学科交叉渗透的趋势,使学生了解分析化学与人类生命、生活、环境、资源息息相关。在精选经典分析化学内容的基础上,应加大有关现代仪器分析和生物学分析方法的内容比重。不仅打好误差分析、酸碱滴定、络合滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定、络合配位等经典方法的基础,还要及时将分析化学范畴的新思想、新方法、新技术、新发展引入到课程的教育中,比如以固相萃取法、液膜萃取法、超临界流体萃取、微波溶出法、固相微萃取法等為代表的样品预处理的新方法,以及以气-质联用毛细管电泳、流动注射分析为代表的新知识,以分析化学计量学、生化分析与生物传感器、形态分析、原子光谱质谱分析等为代表的新发展。endprint

大学本科课程中已经开设了大量的英语课程,学生的专业外语缺的不是英语基本语法,而是缺少丰富的专业英语词汇,为了提高学生的专业英语水平,提倡在课程教学中引入专业英语词汇,把专业英语的教学与分析化学教学相结合而不是分离开。很多具有雄厚教学实力的兄弟院校开设了分析化学的双语教学,受各种客观条件制约,我校目前要开设分析化学的双语教学还有一定难度,但在教学中开展基本专业英语素养的培训还是很有必要的。教学中由于诸多分析化学专业术语会多次提到,教师每次提到时均应不厌其烦重述对应的单词属于,同时课堂示例时尽量用英文例题。通过多次循环往复的过程,学生自然而然就记住了相关的词汇,这样无形中专业英语的教学效果就会体现出来。针对出国联合培养的学生,在专业英语的教学要求上也应与正常的学生区分对待,要求应更严格。

2.2 教学手段重构框架

2.2.1 案例教学 案例教学法是在教师的指导下,根据教学目的的要求,组织学生对案例进行调查、阅读、思考、分析、讨论和交流等活动,进而提高学生分析问题和解决问题的能力,加深学生对基本原理和概念的理解的一种特定的教学方法[2]。教师在分析化学教学活动中可以秉持任务驱动理念,应用案例教学法有利于学生准确理解分析化学原理,有利于学生对科学学习方法的掌握和科学观念的形成,同时会激发学生从学习理论到实践应用中分析解决问题生分析问题、解决问题能力、创新和做决定能力。教师在案例讨论中的角色是引导者的角色,负责鼓励学生从案例中找到问题并解决问题,同时将将这些发现延伸到其他的领域。教学案例的选择应具有科学性、时效性和针对性。案例通常以录像视频等多媒体方式呈现。采用“五步法”展开展示和分析案例,教师根据学生表现情况和主要问题进行归纳总结,总结和评价案例。

2.2.2 师生交互 在师生交互上,可以利用信息技术的强大力量。可以采用当前比较成熟的慕课方式。所谓的慕课,也就是指通过网络视频来进行自主学习的课程。慕课的课程种类丰富,这意味着它能够满足不同学习者的不同学习需求[2]。教学资源是一种静态资源,通过利用课程网站的交互性可将静态的教学资源整合起来,并且课程网站的建立还为师生之间的沟通和交流搭建了桥梁。利用课程网站,学生可依据自己的时间和兴趣到相应的网站上进行课程学习,具有较强的针对性和实时性。此外,教师也可以建设网络教室,师生通过视频聊天的形式也可以实现网络教学。通过向学生了解调查,发现很多学生表示喜欢这种模式。

2.2.3 人机交互 人机交互为师生提供了开展双向交互活动的环境和应用具有交互功能的教学资源[3],其价值主要体现在分析化学实验环节,所用的工具主要是化学实验计算机辅助教学,包括多媒 CAI 化学实验课件和计算机仿真化学实验两个方面。计算机辅助实验教学具有信息量大、生动、形象、直观、交互强等优势,在教师中运用计算机进行辅助实验教学,不仅能够更加丰富教学内容,还能够激发学生们的学习热情,培养学生们的学习兴趣,有利于教学质量和教学效果的提升。

化学实验课件是化学实验的重要补充和拓宽。随着高校的不断扩招,其实验经费开支也在逐渐加大。利用多媒体CAI 化学实验课件完成部分实验,可在一定程度上缓解实验教学经费紧张的现状,同时还不会对环境造成污染。教师可以将相关的课件内容,包括操作规程、实验仪器使用等,发布在校园网等学生能够接触到的地方,便于学生的随时随地的学习[4]。 此外,还有一些Origin、Excel等软件能够帮助学生处理相关的实验数据及模拟实验结果,使学生更深入的了解和掌握实验内容及知识,有利于学生创新能力的培养。

要想提高分析化学教学质量,开展人机交互的实验操作动画是一个有效途径,它通过整合和制作具有人机交互功能的动画,按照操作步骤,通过人机交互,模拟实验操作过程。

2.3 成绩评定重构框架 成绩评定体系是分析化学课程教学的指挥棒,其评定要素的合理性、完备性、科学性是课程模式创新的重要方面。这里主要分理论课成绩评定和实验课成绩评定两个方面。

2.3.1 理论课成绩的评定 理论课成绩的评定分为两部分,理论考试成绩占 80%,平时成绩占20%。理论考试内容是根据教学内容自拟考题,侧重基础知识的实际应用和利用基础理论解释、解决实际问题能力,以闭卷考试方式进行考核;平时成绩考核内容包括小论文写作、平时作业完成情况、课堂秩序表现、出勤率等。

2.3.2 实验课成绩的评定 实验课成绩的评定也分为两部分,平时成绩占50%,实验操作考试占50%。平时成绩包括实验出勤率、实验态度、实验完成情况、实验报告撰写等。对于实验态度,如果学生在实验过程中出现态度不端正、打闹嬉戏、不遵守操作规程、编造数据等情况,可视情扣分。实验报告的成绩直接与实验完成效果及实验结果的准确度挂钩。实验操作考试题目由每学期开设过的实验中衍生出, 有 3~5个实验操作题目,学生通过现场随机抽签确定操作考试题目,然后限时完成操作题目,教师通过学生在操作过程中的总体表现给出操作考试成绩。

3 结束语

分析化学课程模式不是固定唯一的,只要能提高教学效果的形式都可以大胆探索。针对当前分析化学课程存在的问题,从课程内容、教学方法、成绩评定等方面,提出了一种基于全过程管理的课程模式重构方法。在实际教学中,需要区分不同授课对象,不断对该方法进行实践探索、总结经验,以臻进一步完善。

参考文献:

[1]何婧琳,曹忠,李丹,等.案例教学法在分析化学理论教学中的实践研究[J].大学化学,2016:27-32.

[2]张嘉杨.分析化学教学改革与课程建设研究[J].化工管理,2017,158.

[3]李家贵,陈宪明.利用課程网站整合分析化学教学资源的探讨[J].广州化工,2011:164-166.

[4]樊靓.分析化学教学改革探讨[J].广东化工,2010:158-159.endprint

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