黨 媛 何盈盈* 孫小琴 湯潔莉

（西安建筑科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院 陜西·西安 710055）

西安建筑科技大學(xué)是一所以工程技術(shù)學(xué)科為主體，以土木建筑、環(huán)境市政、材料冶金等相關(guān)學(xué)科為特色的應(yīng)用型工科高等院校。分析化學(xué)是我校環(huán)境、冶金工程、材料、礦資、化工等專業(yè)的通識(shí)核心課程之一，通過(guò)課程學(xué)習(xí)可為建立和實(shí)施生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)測(cè)和產(chǎn)品質(zhì)量分析提供必備的基礎(chǔ)知識(shí)。

在工科學(xué)科特色的大背景下，分析化學(xué)作為支撐我校環(huán)境工程、材料、冶金、化工等專業(yè)的一門(mén)重要課程，應(yīng)具備多層次、綜合性、開(kāi)放性、靈活性的特點(diǎn)，以更好地適應(yīng)不同專業(yè)的學(xué)習(xí)需求和不同學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)[1]。同時(shí)，革新教學(xué)手段，將最新的理論方法引入課程，與熱點(diǎn)應(yīng)用、科技前沿相結(jié)合，真正讓分析化學(xué)成為科研生產(chǎn)的眼睛，為科研生產(chǎn)更科學(xué)、更有效的發(fā)展提供強(qiáng)有力的工具。

1 現(xiàn)有課程存在的問(wèn)題

1.1 教材內(nèi)容理論性過(guò)強(qiáng)

傳統(tǒng)的分析化學(xué)課程內(nèi)容以滴定分析為主，就平衡理論、滴定分析原理等基礎(chǔ)理論展開(kāi)大篇幅的講授，內(nèi)容過(guò)于強(qiáng)調(diào)理論性，占總學(xué)時(shí)比例高達(dá)80%；在有限的學(xué)時(shí)中，新興的交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科以及新技術(shù)、新方法等內(nèi)容無(wú)法體現(xiàn)，致使與工業(yè)實(shí)踐和科研應(yīng)用相關(guān)的內(nèi)容缺失，課程內(nèi)容脫離實(shí)際。而課程受眾為環(huán)境工程、材料、冶金、化工等專業(yè)學(xué)生，往往缺乏堅(jiān)實(shí)的化學(xué)背景知識(shí)，過(guò)于專業(yè)的理論知識(shí)使得學(xué)生對(duì)課程望而生畏，缺乏學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)效果不佳。

1.2 教學(xué)方式難以滿足多學(xué)科發(fā)展需求

單一課堂面授的教學(xué)方式和教學(xué)手段，不能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中有明確的獲得感，不能在學(xué)習(xí)過(guò)程中明白所學(xué)與所用內(nèi)容之間的關(guān)系，不利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，因而也沒(méi)有產(chǎn)生課外自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力。同時(shí)，考慮到我校分析化學(xué)課程多服務(wù)于與化學(xué)相關(guān)的其他工科專業(yè)，且不同專業(yè)對(duì)于課程的知識(shí)需求是不同的，在相同的基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式下，很難滿足不同的專業(yè)需要，從而違背了其適應(yīng)不同專業(yè)的初衷。

2 重組教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)模塊化教學(xué)

與傳統(tǒng)的單元式教學(xué)內(nèi)容相比，模塊化教學(xué)內(nèi)容可以自主選擇內(nèi)容模塊，具有多層次、綜合性、開(kāi)放性、靈活性的特點(diǎn)，更好地適應(yīng)不同學(xué)生和不同專業(yè)的需求[2]。結(jié)合模塊化教學(xué)的特點(diǎn)，以所服務(wù)的多學(xué)科需求為導(dǎo)向，將分析化學(xué)教學(xué)內(nèi)容模塊化整合為誤差與數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理、滴定分析、電化學(xué)分析、光化學(xué)分析和色譜分析等五部分內(nèi)容。同時(shí)，將教學(xué)內(nèi)容層次化設(shè)計(jì)為必修、選修和拓展內(nèi)容，其中必修部分用以滿足培養(yǎng)方案的大綱要求，體現(xiàn)知識(shí)體系的完整性和實(shí)用性；選修內(nèi)容注重原理深探，并體現(xiàn)學(xué)科差異；拓展部分強(qiáng)化前沿應(yīng)用，引入相關(guān)知識(shí)在科學(xué)研究中的應(yīng)用實(shí)例。模塊化、層次化的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，在保證分析化學(xué)知識(shí)體系完整性的同時(shí)，突顯了各個(gè)知識(shí)內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系，讓學(xué)生對(duì)分析化學(xué)有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)；同時(shí)，有利于淡化課程的專業(yè)性，提高教學(xué)內(nèi)容的適應(yīng)性；通過(guò)設(shè)置不同的教學(xué)層次，可因材施教，滿足不同學(xué)習(xí)水平學(xué)生的需求。

3 教學(xué)方式創(chuàng)新

3.1 建立線上課程平臺(tái)，強(qiáng)化過(guò)程考核成績(jī)

模塊化、層次化教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施，離不開(kāi)現(xiàn)代化輔助教學(xué)手段和線上課程平臺(tái)。結(jié)合多學(xué)科發(fā)展的不同需求，我們依托《工科分析化學(xué)》中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)，進(jìn)行課程內(nèi)容的整合和層次化設(shè)計(jì)。MOOC平臺(tái)除包含必修、選修和拓展涉及的視頻、文檔外，還為學(xué)習(xí)者實(shí)錄了一些專業(yè)分析檢測(cè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)視頻。借助線上課程平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了課堂教學(xué)、課堂擴(kuò)展、課后互動(dòng)的一體化結(jié)合。同時(shí)，層次化設(shè)計(jì)的課程內(nèi)容，可滿足不同學(xué)科背景、知識(shí)層次學(xué)生對(duì)分析化學(xué)的需求，實(shí)現(xiàn)了不同專業(yè)的差異性教學(xué)。

課程考核是教學(xué)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)教學(xué)過(guò)程起著重要的引導(dǎo)和監(jiān)控作用[3]。加大過(guò)程考核成績(jī)的比重，通過(guò)線上的隨堂小測(cè)、課后作業(yè)、階段測(cè)試等全過(guò)程監(jiān)測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，督促學(xué)生自主學(xué)習(xí)，加強(qiáng)師生之間的交流與互動(dòng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題和不足。

3.2 探究式教學(xué)

探究式教學(xué)是實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)中“學(xué)生主體地位”的有效方式。將課程的拓展內(nèi)容作為基本探究素材，結(jié)合必修內(nèi)容的基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用，在教師的啟發(fā)下，通過(guò)情境設(shè)定、驗(yàn)證等問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，開(kāi)展探究式教學(xué)模式?；痉妒綖椋航處熢O(shè)計(jì)問(wèn)題—建構(gòu)知識(shí)框架—學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題—學(xué)生自主/小組探索，通過(guò)個(gè)人、小組、集體等多種形式，激勵(lì)學(xué)生自主表達(dá)、探究、質(zhì)疑、討論問(wèn)題，將所學(xué)知識(shí)付諸解決實(shí)際問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)學(xué)有所用。通過(guò)探究性教學(xué)，可實(shí)現(xiàn)“教”與“學(xué)”之間的平等交流，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，也充分鍛煉了學(xué)生思維的應(yīng)變能力、整合能力和創(chuàng)新能力，提升了學(xué)生的創(chuàng)造力。例如，在物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收部分，引入一段色彩豐富的多媒體視頻，從實(shí)際生活角度出發(fā)，啟發(fā)學(xué)生思考不同物質(zhì)為什么呈現(xiàn)不同的顏色。以肉眼可辨的可見(jiàn)光為例，引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的能級(jí)不連續(xù)特點(diǎn)、光的互補(bǔ)性、光子的能量方程式等角度，分小組去探究其中原因。對(duì)學(xué)生的答案進(jìn)行總結(jié)分析，導(dǎo)出物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收的特點(diǎn)，從而去解釋物質(zhì)顏色與光吸收之間的關(guān)系。這一實(shí)踐過(guò)程，有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與情感體驗(yàn)，讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與到課堂中，并在問(wèn)題的探索和討論中完成對(duì)知識(shí)框架的建構(gòu)。

3.3 強(qiáng)化應(yīng)用，突出工科特色

結(jié)合我校以工程技術(shù)學(xué)科為主體的特點(diǎn)，在課程教學(xué)中堅(jiān)持應(yīng)用導(dǎo)向、專業(yè)導(dǎo)向的原則，將課程內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合，使分析化學(xué)課程體系適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)需求，同時(shí)學(xué)生獲得學(xué)有所用的成就感。在不同專業(yè)學(xué)生的授課過(guò)程中，通過(guò)引入不同領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用實(shí)例，用所學(xué)知識(shí)去解釋現(xiàn)有的一些“金標(biāo)準(zhǔn)”方法。例如，在講授配位滴定法時(shí)，針對(duì)我校材料、礦資專業(yè)以建筑材料為主的研究特色，在授課時(shí)引入水泥化學(xué)成分分析的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 176-2008），節(jié)選其中氧化鈣的EDTA標(biāo)定法，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)此國(guó)標(biāo)方法進(jìn)行原理解析，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際的結(jié)合，提升此專業(yè)學(xué)生對(duì)分析化學(xué)課程的認(rèn)可度。相同的教學(xué)內(nèi)容在為環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生講授時(shí)，一方面結(jié)合課程內(nèi)容對(duì)現(xiàn)存水質(zhì)指標(biāo)中水硬度或COD的國(guó)標(biāo)測(cè)定方法進(jìn)行分析，同時(shí)進(jìn)行思政設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生用所學(xué)分析化學(xué)和專業(yè)知識(shí)去解決現(xiàn)有的環(huán)境問(wèn)題的專業(yè)成就感和社會(huì)責(zé)任心。

3.4 聚焦前沿，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

高校是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的平臺(tái)，是教學(xué)改革和提高大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的驅(qū)動(dòng)力[4]。教師可將自己的科研成果及時(shí)引入到課堂教學(xué)中，讓學(xué)生了解分析化學(xué)的研究前沿，可豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，拓展學(xué)生的知識(shí)視野，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的應(yīng)用型人才的目標(biāo)。另一方面，結(jié)合自己的研究經(jīng)歷，在講課中給學(xué)生穿插講解科技創(chuàng)新過(guò)程中可能會(huì)遇到的問(wèn)題，如何解決問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生建立科學(xué)研究的基本思維和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。例如，在講授異常值的取舍時(shí)，告誡學(xué)生需要嚴(yán)格按照檢驗(yàn)方法取舍數(shù)據(jù)，以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

4 結(jié)束語(yǔ)

在應(yīng)用型工科高等院校中，分析化學(xué)課程的開(kāi)展應(yīng)以應(yīng)用導(dǎo)向?yàn)樵瓌t，使分析化學(xué)課程體系適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的要求和未來(lái)科技發(fā)展的趨勢(shì)。為此，在實(shí)際課程開(kāi)展中，將知識(shí)內(nèi)容以模塊化的形式呈現(xiàn)，并將教學(xué)內(nèi)容層次化設(shè)計(jì)為必修、選修和拓展內(nèi)容，在體現(xiàn)知識(shí)體系的完整性和實(shí)用性的同時(shí)，借助選修內(nèi)容進(jìn)行原理深探，并體現(xiàn)學(xué)科差異，最大限度滿足不同專業(yè)、不同背景學(xué)習(xí)者對(duì)分析化學(xué)的需求。在課程開(kāi)展中，依托線上課程平臺(tái)，革新課程考核方式，融入探究式教學(xué)模式，通過(guò)結(jié)合應(yīng)用、科教融合，不斷豐富教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生對(duì)課程的認(rèn)可度，潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力，為創(chuàng)新、應(yīng)用型人才培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。