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[摘要]通过对胶体化学与混凝技术研究生课程的教学改革实践与探索,阐述了该研究生课程建设过程中坚持创新教育的理念,在教学内容、教学实施过程、教材建设等方面进行创新,通过全方位的课程建设,在培养学生的科学探索精神和创新能力,倡导研究式、辩论式等教学方法,提高实践教学质量,最大限度地调动学生学习的主动性和积极性,拓宽学生的知识面等方面获得了预期的良好效果。
[关键词]胶体化学;混凝技术;课程建设;创新教育
[中图分类号]G643.2[文献标识码]A[文章编号]1005-4634(2009)06-0051-03
0引言
创新教育,是指运用现代教育技术,优化组合教育资源,把人才学、教育学、创造学、心理学等有关学科的理论有机地结合起来,通过学校课内和课外的教学活动,帮助学生树立创新意识,发展创新思维,培养创新精神和创新能力的教育。创新教育的核心目标是培养建设创新型国家所需要的创新型人才。具体目标应该包括创新意识、创新精神、创新思维及创新能力等方面。
我国研究生教育起步较晚,文革期间一度中断多年,自1978年恢复研究生招生制度以来,我国研究生教育事业得到了迅速发展[1]。特别是20世纪90年代后期,我国的研究生教育伴随着高等教育大众化进程,规模与数量迅速发展扩张,在校研究生人数大量增加。目前研究生课程体系中专业课内容较为陈旧,相当部分为本科课程的重复,依教育层次特性与学科新进展作出教育内容调整的速度过慢、幅度过小。教学多以知识灌输为主,偏离知识研究、探索与创造的重心[2]。如何提高研究生教育的质量、实施研究生的创新教育已成为当前研究生教育研究中的热点课题。本文通过对同济大学环境科学与工程学院胶体化学与混凝技术研究生课程的教学改革实例,阐述创新教育理念在课程建设过程中的贯彻和落实。通过此课程建设的实践与探索,初步达到了培养学生的科学探索精神和创新能力,倡导研究式、辩论式等教学方法的改革和现代化教育技术手段的运用,鼓励使用优秀教材,提高实践教学质量,最大限度地调动学生学习的主动性和积极性,拓宽学生知识面等教学改革的预期目标。
1课程建设中的教学理念创新
1.1教学内容的创新
胶体化学与混凝技术是环境科学、环境工程研究生专业的主干课程,它以国内外水处理行业中最新的胶体化学和混凝技术为主要教学内容。为了使教学内容能够不脱离本专业的发展现状,教学内容的创新是至关重要的环节。为此,同济大学环境科学与工程系胶体化学与混凝技术专业课题组充分应用在科学研究以及主持国家标准的制定方面所具有的优势,教学内容紧紧围绕国内外水处理化学品的最新进展为主线,做到每年更新教学内容。例如,教学中的案例,很多都是教师的研究成果,课程涉及、涵盖了课题组的10多项专利,6项科技进步奖成果。从胶体化学概念,到混凝技术;从水处理的物理化学方法,到国家水处理标准制定的依据、方法和实施过程,融为一体,因此使教学内容更加丰富多彩。又如,在教学过程中,将历年来在科研、生产试验中拍摄积累的数百张幻灯片(或转换后插入多媒体课件或独立放映)融入教学过程,介绍给学生新技术、最近科技动态,扩大学生的视野,同时其所显现的实际生产问题和应用科研所取得的成果,激发了学生的创新意识。在课程建设中还建立起以课程为单元的多媒体教学资源库,完成课程资源库的数字化、立体化资料制作。教师在教学过程中充分利用相关的课程资源,做到课堂内外资源共享。课程组成员不断改进、完善多媒体课件、完善该门课程的教材、教学资源库的配套建设。胶体化学与混凝技术作为我国高校中第一个开设混凝技术的研究生课程,在环境科学、环境工程研究生专业的教学中彰现出创新教育的精髓。
1.2教学实施过程的创新
首先是教学手段的创新,课程教学中通过课堂讨论、实习参观、并借助多媒体教学电子教案进行授课。采用课堂教学和实地考察教学相结合的方法,启发学生独立观察、思考和分析的能力,使学生深入了解了从胶体到水处理的全部过程,通过实地调查大大丰富了教学手段;其次是教学形式上的创新,课程教学中采用课堂讲授、课程论文、主题研讨与辩论、答疑与课程内容实验兴趣小组等形式,为具有不同才能和兴趣的学生,提供多方面的途径和出口,充分发挥他们学习的主观能动性。大力提倡课堂讨论,讨论是一种交互性强、鼓励学生积极发表意见的参与式教学方法。通过讨论,学生在与他人的交流中再次审视自己的观点,在与他人的交锋中巩固自己的学习成果,培养批判思维能力。研讨课中学生可以提出对某些问题与教师不同的见解,教师对学生提出与自己不同的见解都加以鼓励。同时把学生参加研讨课作为学期评分的一个重要方向,同时教师也能掌握学生对问题理解和研究的深度。教学实施过程的创新,充分体现了理论与实践紧密结合、教与学平等互动的创新教育特色。
1.3教材建设的创新
教材是体现教学内容和教学方法的知识载体。是把教育思想、观念、宗旨等转变为具体教育实践之间的中介。是实现培养目标的重要工具。长久以来,学校以传授知识为己任(指智育),特别是高等教育中,认为学生掌握某门知识越多,则教学质量越高。由于这种观念,传授的是“认同性”的知识。学生处于被动地接受知识的地位。扼杀了学生的个性及创造性思维的发展。这种课程内容不利于学生个性和创造性思维的发展。在知识经济时代,创造性的“构想”及技术更新构成了经济发展的主要推动力量。因此,在创新教学体系中,作为研究生教育中的教材建设,必需从有利于培养学生“创新意识”的原则出发,重视教学内容的新颖和便于现代化教学手段,让学生的学习由感知、记忆水平提高到想象、思维高度。
在课程建设中,以李风亭教授编著的《混凝剂与絮凝剂》为教材。该教材注重培养学生的创新意识,实用性强,直接面向解决环境问题的主题,科学研究-教学研究-实践生产结合密切[3]。该教材在同济大学环境科学、环境工程和给水排水三个专业中作为研究生教材,已经连续讲授7年,2004年作为中国工业水处理委员会培训教材使用,受到同行好评,也是目前水处理化学品行业中的一本重要参考书。
2课程建设中的成果推动创新教育体系的 构建
2.1授课教师知识能力体系的不断提炼
在课程建设中,授课教师的知识能力体系直接关系到课程教学改革的质量与水平。因此,课题组老师在积极开展教研、科研活动的同时,利用科研和其它的社会关系,主动建立起与同行学校间的交流关系,及时或定期交流教学改革方法、学术动态信息、互相学习,取长补短。此外课题组还会安排相关教师去教学改革突出并取得成效的学校实地学习。通过这样的举措适时将此方面的经验和收获反映到课程建设的实施进程。例如,国家水处理化学品国家标准的制定依据、制定方法和实施过程、给予学生传授最新最直接的理论知识与实践经验。同时随时将此纳入到课程建设教学档案,总结经验,从而更好的开展课程建设。
2.2学生参与科研及创新小组活动
为调动研究生的学习积极性,鼓励研究生参加课题组的项目,学生可以采用创新活动小组协作的形式共同完成。研究生平时的实践方面工作直接计入成绩评定。在课程的多媒体教学资源库的建设和网络平台的建设中,鼓励学生积极参与。研究生可以提出相关方案,经过集体讨论,协助教师完成。
此外在课程建设中,开设探索、开发本学科综合性、研究性实验(例如聚合氯化铝的合成实验);开展课程实践基地建设,利用假期组织学生参观工厂及相关的重点实验室。由课题组老师负责与生产(例如:生产聚合氯化铝的工厂)或者使用(例如:污水处理厂)混凝剂与絮凝剂的工厂联系,实地参观生产过程和工艺流程,加深对理论知识的理解。以同济大学为依托与厂家建立长期协作关系,建立实习基地,定期安排研究生入厂实习,在实践中锻炼研究生发现问题解决问题的能力。
2.3案例教学中的师生互动
将案例研究教学方法引入教学环节,这种教学方法要求学生利用过去的经验分析案例,得出与未来的知识有关的信息。案例教学成功的关键是要选好案例,教学中使用的案例既要与教学内容相关,又要适合学生的知识层次、经验水平。例如聚合氯化铝生产与使用案例、聚合硫酸铁生产与使用案例等等。
2.4网络教案的应用
在该课程建设中,建立和逐步完善了教学网络平台工作。将该课程的教学大纲、全部教案、课件、讲课录像、习题集、实验指导、参考文献目录等全部上传到校网络教学平台,实现资源共享,定期进行维护。通过建立基于网络的远程学习环境,逐步完善支持服务规范,为学生的个性化学习提供高质量的支持服务。
3结束语
从胶体化学与混凝技术研究生课程教学改革的实践可以明显看到,坚持创新教育的理念,在教学内容、教学实施过程、教材建设等方面进行创新,通过全方位的课程建设,形成了该课程注重在实践中培养学生独立解决问题的能力和独立操作能力,并且逐步形成了具有灵活多样,注重教学内容加宽、加深、更新以及严格要求、注重效果等教学特色。直接促进和推动了该学科的发展与进步。通过几年的努力,培养的研究生具备 “独立研究”、“独立训练”、“独立实践”、“独立创新”、“科技方法应用”、“科技创造”能力,通过参与科学问题的研究,形成对环境问题的宏观思考和把握能力;培养的学生不仅具有较强的环境科学问题研究能力,还通过加强实践锻炼,提高解决工程实际问题的能力。获得了课程建设预期的实现目标。
参考文献
[1]张晶,王世清,赵梅.中国与美国研究生教育的发展比较[J].高等农业教育,2008,(9):86-88.
[2]方泽强.大众化背景下研究生教育存在的问题与对策[J].理工高教研究,2008,(27):58-61.
[3]李风亭,张善发,赵艳.混凝剂与絮凝剂[M].北京:化学工业出版社,2005.
Research on developing curriculum construction for
postgraduates with concept of innovative education
--Practice and exploration about educational reform of
curriculum in Colloid Chemistry and Coagulation Technology
QIAO Jun-lian,LI Feng-ting,XU Ran,ZHANG Bing-ru
(College of Environmental Science and Engineering,Tongji University,Shanghai200092,China)
AbstractThrough the practice and exploration on educational reform to postgraduates’ curriculum of Colloid Chemistry and Coagulation Technology,there are several principles set forth in article.It is necessary to persist in the concept of innovative education during the process of the curriculum construction,to pursue innovation in content of courses,teaching process and construction of teaching materials.With integrative curriculum construction,the expected purposes have been successfully procured,which mainly contain the subjects to cultivate students’ spirit in scientific exploration as well as ability in creativity,and advocate the teaching method in the term of research and debate to promote the quality of tearching,and utmostly inspire the students’ initiative and positivity in study,and expand students’ knowledge.
Key wordscolloid chemistry;flocculation technology;curriculum construction;innovative educatuion
[关键词]胶体化学;混凝技术;课程建设;创新教育
[中图分类号]G643.2[文献标识码]A[文章编号]1005-4634(2009)06-0051-03
0引言
创新教育,是指运用现代教育技术,优化组合教育资源,把人才学、教育学、创造学、心理学等有关学科的理论有机地结合起来,通过学校课内和课外的教学活动,帮助学生树立创新意识,发展创新思维,培养创新精神和创新能力的教育。创新教育的核心目标是培养建设创新型国家所需要的创新型人才。具体目标应该包括创新意识、创新精神、创新思维及创新能力等方面。
我国研究生教育起步较晚,文革期间一度中断多年,自1978年恢复研究生招生制度以来,我国研究生教育事业得到了迅速发展[1]。特别是20世纪90年代后期,我国的研究生教育伴随着高等教育大众化进程,规模与数量迅速发展扩张,在校研究生人数大量增加。目前研究生课程体系中专业课内容较为陈旧,相当部分为本科课程的重复,依教育层次特性与学科新进展作出教育内容调整的速度过慢、幅度过小。教学多以知识灌输为主,偏离知识研究、探索与创造的重心[2]。如何提高研究生教育的质量、实施研究生的创新教育已成为当前研究生教育研究中的热点课题。本文通过对同济大学环境科学与工程学院胶体化学与混凝技术研究生课程的教学改革实例,阐述创新教育理念在课程建设过程中的贯彻和落实。通过此课程建设的实践与探索,初步达到了培养学生的科学探索精神和创新能力,倡导研究式、辩论式等教学方法的改革和现代化教育技术手段的运用,鼓励使用优秀教材,提高实践教学质量,最大限度地调动学生学习的主动性和积极性,拓宽学生知识面等教学改革的预期目标。
1课程建设中的教学理念创新
1.1教学内容的创新
胶体化学与混凝技术是环境科学、环境工程研究生专业的主干课程,它以国内外水处理行业中最新的胶体化学和混凝技术为主要教学内容。为了使教学内容能够不脱离本专业的发展现状,教学内容的创新是至关重要的环节。为此,同济大学环境科学与工程系胶体化学与混凝技术专业课题组充分应用在科学研究以及主持国家标准的制定方面所具有的优势,教学内容紧紧围绕国内外水处理化学品的最新进展为主线,做到每年更新教学内容。例如,教学中的案例,很多都是教师的研究成果,课程涉及、涵盖了课题组的10多项专利,6项科技进步奖成果。从胶体化学概念,到混凝技术;从水处理的物理化学方法,到国家水处理标准制定的依据、方法和实施过程,融为一体,因此使教学内容更加丰富多彩。又如,在教学过程中,将历年来在科研、生产试验中拍摄积累的数百张幻灯片(或转换后插入多媒体课件或独立放映)融入教学过程,介绍给学生新技术、最近科技动态,扩大学生的视野,同时其所显现的实际生产问题和应用科研所取得的成果,激发了学生的创新意识。在课程建设中还建立起以课程为单元的多媒体教学资源库,完成课程资源库的数字化、立体化资料制作。教师在教学过程中充分利用相关的课程资源,做到课堂内外资源共享。课程组成员不断改进、完善多媒体课件、完善该门课程的教材、教学资源库的配套建设。胶体化学与混凝技术作为我国高校中第一个开设混凝技术的研究生课程,在环境科学、环境工程研究生专业的教学中彰现出创新教育的精髓。
1.2教学实施过程的创新
首先是教学手段的创新,课程教学中通过课堂讨论、实习参观、并借助多媒体教学电子教案进行授课。采用课堂教学和实地考察教学相结合的方法,启发学生独立观察、思考和分析的能力,使学生深入了解了从胶体到水处理的全部过程,通过实地调查大大丰富了教学手段;其次是教学形式上的创新,课程教学中采用课堂讲授、课程论文、主题研讨与辩论、答疑与课程内容实验兴趣小组等形式,为具有不同才能和兴趣的学生,提供多方面的途径和出口,充分发挥他们学习的主观能动性。大力提倡课堂讨论,讨论是一种交互性强、鼓励学生积极发表意见的参与式教学方法。通过讨论,学生在与他人的交流中再次审视自己的观点,在与他人的交锋中巩固自己的学习成果,培养批判思维能力。研讨课中学生可以提出对某些问题与教师不同的见解,教师对学生提出与自己不同的见解都加以鼓励。同时把学生参加研讨课作为学期评分的一个重要方向,同时教师也能掌握学生对问题理解和研究的深度。教学实施过程的创新,充分体现了理论与实践紧密结合、教与学平等互动的创新教育特色。
1.3教材建设的创新
教材是体现教学内容和教学方法的知识载体。是把教育思想、观念、宗旨等转变为具体教育实践之间的中介。是实现培养目标的重要工具。长久以来,学校以传授知识为己任(指智育),特别是高等教育中,认为学生掌握某门知识越多,则教学质量越高。由于这种观念,传授的是“认同性”的知识。学生处于被动地接受知识的地位。扼杀了学生的个性及创造性思维的发展。这种课程内容不利于学生个性和创造性思维的发展。在知识经济时代,创造性的“构想”及技术更新构成了经济发展的主要推动力量。因此,在创新教学体系中,作为研究生教育中的教材建设,必需从有利于培养学生“创新意识”的原则出发,重视教学内容的新颖和便于现代化教学手段,让学生的学习由感知、记忆水平提高到想象、思维高度。
在课程建设中,以李风亭教授编著的《混凝剂与絮凝剂》为教材。该教材注重培养学生的创新意识,实用性强,直接面向解决环境问题的主题,科学研究-教学研究-实践生产结合密切[3]。该教材在同济大学环境科学、环境工程和给水排水三个专业中作为研究生教材,已经连续讲授7年,2004年作为中国工业水处理委员会培训教材使用,受到同行好评,也是目前水处理化学品行业中的一本重要参考书。
2课程建设中的成果推动创新教育体系的 构建
2.1授课教师知识能力体系的不断提炼
在课程建设中,授课教师的知识能力体系直接关系到课程教学改革的质量与水平。因此,课题组老师在积极开展教研、科研活动的同时,利用科研和其它的社会关系,主动建立起与同行学校间的交流关系,及时或定期交流教学改革方法、学术动态信息、互相学习,取长补短。此外课题组还会安排相关教师去教学改革突出并取得成效的学校实地学习。通过这样的举措适时将此方面的经验和收获反映到课程建设的实施进程。例如,国家水处理化学品国家标准的制定依据、制定方法和实施过程、给予学生传授最新最直接的理论知识与实践经验。同时随时将此纳入到课程建设教学档案,总结经验,从而更好的开展课程建设。
2.2学生参与科研及创新小组活动
为调动研究生的学习积极性,鼓励研究生参加课题组的项目,学生可以采用创新活动小组协作的形式共同完成。研究生平时的实践方面工作直接计入成绩评定。在课程的多媒体教学资源库的建设和网络平台的建设中,鼓励学生积极参与。研究生可以提出相关方案,经过集体讨论,协助教师完成。
此外在课程建设中,开设探索、开发本学科综合性、研究性实验(例如聚合氯化铝的合成实验);开展课程实践基地建设,利用假期组织学生参观工厂及相关的重点实验室。由课题组老师负责与生产(例如:生产聚合氯化铝的工厂)或者使用(例如:污水处理厂)混凝剂与絮凝剂的工厂联系,实地参观生产过程和工艺流程,加深对理论知识的理解。以同济大学为依托与厂家建立长期协作关系,建立实习基地,定期安排研究生入厂实习,在实践中锻炼研究生发现问题解决问题的能力。
2.3案例教学中的师生互动
将案例研究教学方法引入教学环节,这种教学方法要求学生利用过去的经验分析案例,得出与未来的知识有关的信息。案例教学成功的关键是要选好案例,教学中使用的案例既要与教学内容相关,又要适合学生的知识层次、经验水平。例如聚合氯化铝生产与使用案例、聚合硫酸铁生产与使用案例等等。
2.4网络教案的应用
在该课程建设中,建立和逐步完善了教学网络平台工作。将该课程的教学大纲、全部教案、课件、讲课录像、习题集、实验指导、参考文献目录等全部上传到校网络教学平台,实现资源共享,定期进行维护。通过建立基于网络的远程学习环境,逐步完善支持服务规范,为学生的个性化学习提供高质量的支持服务。
3结束语
从胶体化学与混凝技术研究生课程教学改革的实践可以明显看到,坚持创新教育的理念,在教学内容、教学实施过程、教材建设等方面进行创新,通过全方位的课程建设,形成了该课程注重在实践中培养学生独立解决问题的能力和独立操作能力,并且逐步形成了具有灵活多样,注重教学内容加宽、加深、更新以及严格要求、注重效果等教学特色。直接促进和推动了该学科的发展与进步。通过几年的努力,培养的研究生具备 “独立研究”、“独立训练”、“独立实践”、“独立创新”、“科技方法应用”、“科技创造”能力,通过参与科学问题的研究,形成对环境问题的宏观思考和把握能力;培养的学生不仅具有较强的环境科学问题研究能力,还通过加强实践锻炼,提高解决工程实际问题的能力。获得了课程建设预期的实现目标。
参考文献
[1]张晶,王世清,赵梅.中国与美国研究生教育的发展比较[J].高等农业教育,2008,(9):86-88.
[2]方泽强.大众化背景下研究生教育存在的问题与对策[J].理工高教研究,2008,(27):58-61.
[3]李风亭,张善发,赵艳.混凝剂与絮凝剂[M].北京:化学工业出版社,2005.
Research on developing curriculum construction for
postgraduates with concept of innovative education
--Practice and exploration about educational reform of
curriculum in Colloid Chemistry and Coagulation Technology
QIAO Jun-lian,LI Feng-ting,XU Ran,ZHANG Bing-ru
(College of Environmental Science and Engineering,Tongji University,Shanghai200092,China)
AbstractThrough the practice and exploration on educational reform to postgraduates’ curriculum of Colloid Chemistry and Coagulation Technology,there are several principles set forth in article.It is necessary to persist in the concept of innovative education during the process of the curriculum construction,to pursue innovation in content of courses,teaching process and construction of teaching materials.With integrative curriculum construction,the expected purposes have been successfully procured,which mainly contain the subjects to cultivate students’ spirit in scientific exploration as well as ability in creativity,and advocate the teaching method in the term of research and debate to promote the quality of tearching,and utmostly inspire the students’ initiative and positivity in study,and expand students’ knowledge.
Key wordscolloid chemistry;flocculation technology;curriculum construction;innovative educatuion