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摘 要:化学是一门既重理论又重实践的学科,能够很好地拓宽学生的知识面、改善学生的知识结构,对培养新型工科人才具有重要的意义。本文通过结合南京邮电大学的特点及材料学院的优势,对南京邮电大学非化学类专业学生化学知识教育进行改革与探索研究,围绕《化学与现代生活》课程内容、教学方法与形式等方面进行改革,突出化学知识与实际生活、科学研究、社会发展及工业生产的紧密结合,培养学生的创新能力和综合素质,最终在教学效果上取得了良好效果。
关键词:新工科;化学;教学改革;南京邮电大学
一、 引言
随着科技的发展,国与国之间的竞争愈演愈烈,当今社会迫切需要新型工科人才。化学已经成为一门实用的中心学科,它的理论和实验方法可以大大充实其他学科的研究内容及方法,其应用领域涉及生命、材料、信息、医药和能源等各个方面,人类的衣、食、住、行等都与化学有关,由此可见化学对社会的发展起到了至关重要的作用。
同时化学是一门既重理论又重实践的学科,能够很好地拓宽学生的知识面、改善学生的知识结构,对培养新型工科人才具有重要的意义。
为了适应现代社会发展的需求,按照培养新型工科人才要求,我们需对非化学类专业学生化学知识教育进行改革与探索研究,围绕《化学与现代生活》(非化学专业学生公选课)教学过程中存在的问题进行改革,让非化学专业学生了解化学在现代生活中的重要作用,了解化学与社会发展的辩证关系,有利于深层次理解化学知识与实际生活、科学研究、社会发展及工业生产的紧密结合,从而培养符合现代社会发展的新型工科人才。
南京邮电大学材料科学与工程学院以江苏省优势学科与国家一流学科建设为契机,研究方向围绕有机电子学、生物电子学、光电子信息材料与器件等新兴交叉方向,融合了电子、信息、材料及化学等多个学科领域,在顯示、能源、信息等国民经济领域做出了重要贡献。
按照新工科人才发展要求,根据选课学生的相关专业,结合我院优势学科,从化学与多学科的相互联系、相互渗透入手,对《化学与现代生活》课程进行教学改革与探索。
二、 课程内容改革
南京邮电大学是一所以信息科技为特色,工学为主,理、工、经、管等多学科相互交融的高等院校。《化学与现代生活》是一门公共选修课,其开课对象为全校非化学类专业的本科生,因此其教学内容不易涉及太专业的化学知识,应紧密结合学校特点制定。
(一) 依据培养目标,精选教材
针对《化学与现代生活》教材选择问题,选择内容全面、新颖的教材供学生阅读,如苏州大学出版社出版的《现代生活与化学》、郑州大学出版社出版的《化学与现代生活》,以加深化学在现代生活中应用的理解并扩大学生知识面。
教学内容以实际生活及学校特点为依据,包括化学与功能材料、化学与信息、化学与环境、化学与生物、化学与烹饪、化学与保健、化学与娱乐等,内容涉及生活的方方面面,尤其是信息领域,强化学生“生活中处处有化学”的意识。
(二) 根据专业特点,优化教学内容
化学理论知识较深且涉及面广,与其他学科紧密联系并相互交叉渗透,不同学科对化学知识侧重不同,为了进一步拓宽学生的知识面、改善学生的知识结构,根据不同专业培养计划的差异性,对教学内容进行优化和重组,即根据各学科侧重点的不同,合理地、选择性地安排授课内容,对一些无用的知识进行删减,构建符合当今社会培养目标的新体系。
同时关注学生的需求,增加学生感兴趣及就业生活中广泛使用的内容,使得教学内容具有趣味性及实用性。
(三) 教学内容引入前沿科技知识
随着科学技术的日新月异,关于化学领域新的方法及技术不断涌现,这些新方法、技术在各个行业展现出无可替代的地位,已广泛渗透到日常生活、科学研究及工业生产中。在讲授过程中,引入国内外前沿科学知识,使学生不断吸收现代科技进展衍生的新技术、方法及成果,不仅保证教学内容与时俱进、丰富教学内容,而且可以激发学生的学习兴趣、培养学生发现问题、解决问题的能力。
例如:在教学中向学生讲述纳米技术在信息、医学及环境等领域的重要性;各种新型材料在特殊功能器件等领域的应用等内容。同时利用材料院在科研过程中取得的重要研究成果,介绍化学在光电器件、肿瘤诊断及信息储存等领域的应用。
三、 教学方法改革
《化学与现代生活》涉及知识面广,知识点繁杂,如果采取传统的以信息传递的教学方法一味地向学生灌输知识,容易让学生产生厌学情绪,导致教学质量不理想。由此可见,传统教学模式已经很难适应当今社会的培养模式,因此需要对教学方法进行改革,建立合理、先进的教学理念,运用现代教育手段培养符合现代社会发展的新型工科人才。
(一) 改进教学方法,培养学生自主学习能力
目前教师采取传统教学模式使得学生学习的主动性较差,如何提高学生自主学习能力成为改善教学效果的主要原因之一。在课程教授过程中,可以有目的地设计学生感兴趣的化学问题或与现实生活密切相联的化学内容,从而激发学生的求知欲,培养学生的自主学习能力。具体做法有:
1. 在讲授化学在某个行业中的应用时,要求学生查阅参考资料,让学生对涉及的化学原理进行理解,甚至鼓励学生对该化学原理应用的优缺点及在其他领域应用的可能性给出自己的看法;
2. 将学生分为若干小组并安排一定的研究课题,针对课题各小组做出一份详尽合理的研究报告,鼓励学生之间对研究课题进行相互讨论与分析,调动学生学习的积极主动性,培养学生自主学习及研究的能力。
(二) 借助化学实验,理论联系实际
化学作为一门具有创新创造能力的自然科学,在人类文明及社会发展中起到了重要的作用。为了达到更好的教学效果,利用材料学院在信息、生物等领域的优势及实验平台,面向学生选择性演示一些经典化学实验,直观地展现材料制备、性能研究及应用等情况。
例如:有机发光二极管的设计制备以满足通信及信息类学生的需求。借助化学实验的方式,不仅可以达到学以致用的目的,而且可以极大地提高学生学习兴趣、动手能力及观察能力。同时,鼓励学生利用材料院实验平台去研究一些与化学有关的交叉性难题,有利于培养新型工科人才。
(三) 运用多媒体技术,丰富教学手段
多媒体技术作为一种现代教学手段,可以在有限的时间内向学生传授更加丰富、多元化的信息,且可使教学内容图文并茂、教学过程更加生动形象。在讲述化学原理或化学反应时,可以利用多媒体技术将涉及的化学反应或立体结构等抽象且晦涩难懂的内容直观而又生动地呈现出来,可以使学生在轻松愉悦的状态下学习。
例如在讲述金刚石和石墨的性能差异时,利用多媒体技术可以直接将两者空间结构的不同展现出来,从而方便学生理解。另外,对于一些前沿科学问题,可以通过动画或视频的形式介绍,实现可观性、立体化教学,加强学生的认知理解。
四、 总结
随着当今社会的发展,对新型工科人才提出了更高的要求。本文对南京邮电大学非化学类专业《化学与现代生活》课程教学改革与探索,结合学校特点及材料学院的优势,对课程内容、教学方法与形式等方面进行了初步探讨,为培养新型工科人才打下了良好的基础。当然,改革是一个循序渐进的过程,今后我们仍然会对培养新工科人才的方式方法进行持续深入的改革,进一步提出更加切实有效的教学方案。
参考文献:
[1]周为群,杨文.现代生活与化学[M].苏州:苏州大学出版社,2014.
[2]张爱芸.化学与现代生活[M].郑州:郑州大学出版社,2009.
作者简介:王其,陆峰,沈清明,江苏省南京市,南京邮电大学材料科学与工程学院。
关键词:新工科;化学;教学改革;南京邮电大学
一、 引言
随着科技的发展,国与国之间的竞争愈演愈烈,当今社会迫切需要新型工科人才。化学已经成为一门实用的中心学科,它的理论和实验方法可以大大充实其他学科的研究内容及方法,其应用领域涉及生命、材料、信息、医药和能源等各个方面,人类的衣、食、住、行等都与化学有关,由此可见化学对社会的发展起到了至关重要的作用。
同时化学是一门既重理论又重实践的学科,能够很好地拓宽学生的知识面、改善学生的知识结构,对培养新型工科人才具有重要的意义。
为了适应现代社会发展的需求,按照培养新型工科人才要求,我们需对非化学类专业学生化学知识教育进行改革与探索研究,围绕《化学与现代生活》(非化学专业学生公选课)教学过程中存在的问题进行改革,让非化学专业学生了解化学在现代生活中的重要作用,了解化学与社会发展的辩证关系,有利于深层次理解化学知识与实际生活、科学研究、社会发展及工业生产的紧密结合,从而培养符合现代社会发展的新型工科人才。
南京邮电大学材料科学与工程学院以江苏省优势学科与国家一流学科建设为契机,研究方向围绕有机电子学、生物电子学、光电子信息材料与器件等新兴交叉方向,融合了电子、信息、材料及化学等多个学科领域,在顯示、能源、信息等国民经济领域做出了重要贡献。
按照新工科人才发展要求,根据选课学生的相关专业,结合我院优势学科,从化学与多学科的相互联系、相互渗透入手,对《化学与现代生活》课程进行教学改革与探索。
二、 课程内容改革
南京邮电大学是一所以信息科技为特色,工学为主,理、工、经、管等多学科相互交融的高等院校。《化学与现代生活》是一门公共选修课,其开课对象为全校非化学类专业的本科生,因此其教学内容不易涉及太专业的化学知识,应紧密结合学校特点制定。
(一) 依据培养目标,精选教材
针对《化学与现代生活》教材选择问题,选择内容全面、新颖的教材供学生阅读,如苏州大学出版社出版的《现代生活与化学》、郑州大学出版社出版的《化学与现代生活》,以加深化学在现代生活中应用的理解并扩大学生知识面。
教学内容以实际生活及学校特点为依据,包括化学与功能材料、化学与信息、化学与环境、化学与生物、化学与烹饪、化学与保健、化学与娱乐等,内容涉及生活的方方面面,尤其是信息领域,强化学生“生活中处处有化学”的意识。
(二) 根据专业特点,优化教学内容
化学理论知识较深且涉及面广,与其他学科紧密联系并相互交叉渗透,不同学科对化学知识侧重不同,为了进一步拓宽学生的知识面、改善学生的知识结构,根据不同专业培养计划的差异性,对教学内容进行优化和重组,即根据各学科侧重点的不同,合理地、选择性地安排授课内容,对一些无用的知识进行删减,构建符合当今社会培养目标的新体系。
同时关注学生的需求,增加学生感兴趣及就业生活中广泛使用的内容,使得教学内容具有趣味性及实用性。
(三) 教学内容引入前沿科技知识
随着科学技术的日新月异,关于化学领域新的方法及技术不断涌现,这些新方法、技术在各个行业展现出无可替代的地位,已广泛渗透到日常生活、科学研究及工业生产中。在讲授过程中,引入国内外前沿科学知识,使学生不断吸收现代科技进展衍生的新技术、方法及成果,不仅保证教学内容与时俱进、丰富教学内容,而且可以激发学生的学习兴趣、培养学生发现问题、解决问题的能力。
例如:在教学中向学生讲述纳米技术在信息、医学及环境等领域的重要性;各种新型材料在特殊功能器件等领域的应用等内容。同时利用材料院在科研过程中取得的重要研究成果,介绍化学在光电器件、肿瘤诊断及信息储存等领域的应用。
三、 教学方法改革
《化学与现代生活》涉及知识面广,知识点繁杂,如果采取传统的以信息传递的教学方法一味地向学生灌输知识,容易让学生产生厌学情绪,导致教学质量不理想。由此可见,传统教学模式已经很难适应当今社会的培养模式,因此需要对教学方法进行改革,建立合理、先进的教学理念,运用现代教育手段培养符合现代社会发展的新型工科人才。
(一) 改进教学方法,培养学生自主学习能力
目前教师采取传统教学模式使得学生学习的主动性较差,如何提高学生自主学习能力成为改善教学效果的主要原因之一。在课程教授过程中,可以有目的地设计学生感兴趣的化学问题或与现实生活密切相联的化学内容,从而激发学生的求知欲,培养学生的自主学习能力。具体做法有:
1. 在讲授化学在某个行业中的应用时,要求学生查阅参考资料,让学生对涉及的化学原理进行理解,甚至鼓励学生对该化学原理应用的优缺点及在其他领域应用的可能性给出自己的看法;
2. 将学生分为若干小组并安排一定的研究课题,针对课题各小组做出一份详尽合理的研究报告,鼓励学生之间对研究课题进行相互讨论与分析,调动学生学习的积极主动性,培养学生自主学习及研究的能力。
(二) 借助化学实验,理论联系实际
化学作为一门具有创新创造能力的自然科学,在人类文明及社会发展中起到了重要的作用。为了达到更好的教学效果,利用材料学院在信息、生物等领域的优势及实验平台,面向学生选择性演示一些经典化学实验,直观地展现材料制备、性能研究及应用等情况。
例如:有机发光二极管的设计制备以满足通信及信息类学生的需求。借助化学实验的方式,不仅可以达到学以致用的目的,而且可以极大地提高学生学习兴趣、动手能力及观察能力。同时,鼓励学生利用材料院实验平台去研究一些与化学有关的交叉性难题,有利于培养新型工科人才。
(三) 运用多媒体技术,丰富教学手段
多媒体技术作为一种现代教学手段,可以在有限的时间内向学生传授更加丰富、多元化的信息,且可使教学内容图文并茂、教学过程更加生动形象。在讲述化学原理或化学反应时,可以利用多媒体技术将涉及的化学反应或立体结构等抽象且晦涩难懂的内容直观而又生动地呈现出来,可以使学生在轻松愉悦的状态下学习。
例如在讲述金刚石和石墨的性能差异时,利用多媒体技术可以直接将两者空间结构的不同展现出来,从而方便学生理解。另外,对于一些前沿科学问题,可以通过动画或视频的形式介绍,实现可观性、立体化教学,加强学生的认知理解。
四、 总结
随着当今社会的发展,对新型工科人才提出了更高的要求。本文对南京邮电大学非化学类专业《化学与现代生活》课程教学改革与探索,结合学校特点及材料学院的优势,对课程内容、教学方法与形式等方面进行了初步探讨,为培养新型工科人才打下了良好的基础。当然,改革是一个循序渐进的过程,今后我们仍然会对培养新工科人才的方式方法进行持续深入的改革,进一步提出更加切实有效的教学方案。
参考文献:
[1]周为群,杨文.现代生活与化学[M].苏州:苏州大学出版社,2014.
[2]张爱芸.化学与现代生活[M].郑州:郑州大学出版社,2009.
作者简介:王其,陆峰,沈清明,江苏省南京市,南京邮电大学材料科学与工程学院。