师范类专业分析化学一流课程的建设思路与实践
Ideas and Practice of the First-Class Course Construction for Analytical Chemistry
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收稿日期: 2022-04-24 接受日期: 2022-05-19
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Received: 2022-04-24 Accepted: 2022-05-19
Analytical chemistry is a compulsory course for the chemistry major (Normal major) of our university and is an excellent course of the autonomous region level. Under the background of "Double First-class" construction, the course of analytical chemistry adheres to the teaching philosophy of Outcome based education (OBE) and focuses on students. This paper expounds the innovative design, construction ideas and measures of the first-class course of analytical chemistry from the following aspects: the integration of course ideology and politics, the strengthening of curriculum construction oriented by teaching objectives, the integration of curriculum theory and innovative experiments, the evaluation of curriculum achievement, and the experimental innovation and reform led by first-class scientific research. It fully embodies the advanced, innovative and challenging degree of the first-class course of analytical chemistry, and achieves the teaching objectives of the course, which plays a supporting role in the graduation requirements.
Keywords:
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王晓丽.
Wang Xiaoli.
1 引言
从2015年10月国务院印发《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》以来,全国高校积极开展“双一流”建设,从而提升高等教育整体水平[1-3]。内蒙古师范大学作为师范类院校,在“双一流”建设中也取得了一定的成绩。分析化学是化学专业(师范类专业)的一门专业必修课程,并且是自治区级的精品课程。该课程以定量分析为重点,是一门实践性强、应用广泛的工具学科。在一流课程建设过程中,分析化学课程坚持一流导向,与学校和专业的人才培养目标相契合,通过融入课程思政,加强立德树人;加强课程教学目标为导向,全面落实课程教学目标;融通基本理论与创新实验,实现课程的高阶性、创新性和挑战度;实施课程达成度的评价,突出育人成效,充分体现“学生中心、产出导向、持续改进”先进理念指导下的内容、技术、方法的综合改革。
2 分析化学一流课程的建设思路与举措
2.1 融入课程思政,加强立德树人
习近平总书记在全国高校思想政治工作会上强调,所有课堂都有育人功能,要把做人做事的基本道理、把社会主义核心价值观的要求、把实现民族复兴的理想和责任融入各类课程教学之中,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。
分析化学课程内容可以结合学科发展和前沿热点进行人生理想教育,使个人理想与家国命运紧密联系,激发学生的求知欲,同时在教学中持续培养学生的学习能力和自学习惯,从“我学会”向“我会学”转变,掌握学习方法,提高其自律意识和自我管理能力。分析化学的三大任务是定性分析、定量分析和结构分析。在介绍前言时,可将当前新冠疫情的防治与病毒的检测联系起来,让学生思考新冠病毒如何检测,这样既加强了学生对专业的使命感,又体现了分析化学的重要性。结合分析化学在我国的能源开发、环境保护、生命科学中发挥的作用,可以让学生充分认识到分析化学在现实生活中的实用价值。我国化学家在国际上取得的荣誉,可以有效增强大学生的爱国主义精神及民族自豪感。通过挖掘一些思政元素,有机融入到分析化学课程内容中,达到潜移默化、润物细无声的育人效果和立德树人的本质要求,从而培养出社会发展、知识积累、文化传承、国家存续、制度运行所需要的人。
本课程通过酸碱滴定法中的第六节内容“强酸(碱)和一元弱酸(碱)的滴定”的课程思政设计与教学实践,阐述在分析化学教学中课程思政融入路径的探究与改革举措,见图 1。
图1
2.2 加强以目标为导向的分析化学课程建设
要落实分析化学课程的教学目标,需要对整体教学过程进行系统设计,拓展教学内容,引入前沿研究成果,以学生为中心,更多地赋予学生思辨、讨论、知识迁移和小组合作的机会,体现出分析化学课程的挑战度。在OBE理念下,本课程修订了分析化学课程的教学大纲,设置合理的课程目标对接毕业要求,指导课程教学。
要落实分析化学课程的教学目标,需要创新教学方法。本课程综合运用探究式教学、讨论式教学及研究式教学等方法,全方位调动学生学习的积极性,提高学生的课堂参与度,培养学生的自主学习能力和创新意识。借助学习通线上平台,课下与学生交流课程学习需求,充分了解学生对分析化学学习的想法和状态,特别是就其当前的知识水平、学习能力和学习诉求展开调查,并在此基础上及时调整教学方法与策略,与学生联动,力求达到学生满意的教学效果。此外,教师自身需要不断学习,更新自己的知识结构,探索教学的科学规律,以自身的修养和人格魅力为学生做好表率,潜移默化地影响学生。
按照产出导向评价理念对分析化学课程考核进行系统设计,注重过程性评价,促成化学课程教学目标的达成。分析课程培养目标的系统分解和落实,见图 2。
图2
2.3 分析化学基础理论与创新实验的融通
化学分析法是重要的测试方法与手段,在科研中会经常用到。将酸碱滴定法、络合滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法等教学内容和基础分析化学实验、开放实验、以科研为导向的创新实验有机融通,让学生充分领会理论指导实验、实验验证理论的关系,强化学习内容的逻辑思维顺序,从而更好地掌握理论知识与实验原理,将科研成果及时融入及充实课程内容,体现课程内容的创新性、挑战性和高阶性。
图3
表1 水的硬度测定教学设计表
| 教学环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
| 1、创设情境,导入实验 | 以生活实例说明水的硬度是形成锅垢和影响产品质量的主要因素,激发学生对本实验的兴趣。提问: 1) 为什么要测定水的硬度? 2) 如何测定水的硬度? | 学生积极思考,主动回答教师提出的问题,表述自己的观点 | 通过生活实例和提问,激发学生的讨论热情及学习兴趣,体现本实验的重要性及意义 |
| 2、以问题为核心,层层设问, 讲解实验内容 | 基于学生对实验的预习情况,教师通过层层设问的方式讲解实验内容。提问: 1) 滴定的酸度条件是什么? 2) 如果有干扰离子,使用何种掩蔽剂? 3) 使用何种指示剂?终点颜色如何变化? (巩固基础理论中是什么的问题) | 学生积极思考,主动回答教师提出的问题,表述自己的观点 | 通过教师问题驱动让学生理解本实验的内容,将预习阶段的感性认识上升到理性认识 |
| 3、布置实验任务,学生进行实验操作 | 教师给学生布置实验任务: 任务一:实验室自来水的硬度 任务二:以小组为单位,测定天然水样(黄河水)的硬度 | 学生在教师指导和小组同学的帮助下,完成实验任务 | 通过教师任务驱动和学生自主实践,使学生掌握实验内容,增强理论应用于实践的能力 |
| 4、讨论 | 讨论1:实验影响因素(如酸度条件、干扰离子、滴定操作、终点判断等)的讨论 (基础理论的应用:为什么的问题) 讨论2:自来水与天然水硬度的测定条件与结果的比较 (进一步提高应用基础理论的能力,解决实际问题:怎么办的问题) | 分组交流讨论,确定影响实验结果准确度的主要因素 对两种水样的测定条件及结果进行比较,得出可靠性结论 | 结合实际操作经验,让学生充分理解与认识实验中需要控制的条件及注意事项,对理论知识进行验证 天然水硬度的测定会提高学生将所学理论知识迁移应用于解决实际问题的能力。让学生获得丰富的认知体验 |
| 5、总结、评价 | 1) 总结本次实验的总体情况及实验中存在的问题,引导学生找到解决办法。强调实验的重点 2) 评价学生在讨论和自主探究实验活动中的表现 3) 布置实验报告及思考题 | 同教师共同小结本实验学习的重点,明确实验目标和实验课后作业 | 通过总结,可以明确本实验的重点,还可以提高学生归纳总结的能力 另外,实验报告和思考题的完成可以巩固知识,促进教学目标的实现 |
2.4 分析化学课程达成度的评价
课程目标是教学活动的出发点和归宿。课程教学目标达成度是衡量课程教学效果的重要参照。对课程目标达成度进行测评无论是对教学效果的评价、教学过程的调整,还是对教学的引领和持续改进都具有重要的作用,更是毕业要求达成度评价的基础。
教学策略是达成教学目标的重要途径,以激发学习动力和专业志趣为着力点完善过程评价制度。本课程在教学实施中,根据课程内容、教学目标和学生的实际情况,采取了集中教学、章节小结(思维导图)、课后作业、小组合作、翻转课堂等线上线下混合多种教学形式,引导和激励学生主动参与、认真思考、积极探究,并结合中学化学教学和学科发展前沿知识,激发学生的学习兴趣,从而提高课堂教学效率,达到应有的教学目标。
根据课程目标达成度评价方法对学生在知识、能力及素养方面的达成度进行分析计算,达成值分别为0.7758、0.7611、0.7402,均达到了课程的教学目标,对毕业要求起到了支撑作用。同时说明学生在分析化学基础知识的掌握、基本原理的应用及化学素养方面,与培养目标之间还存在一定差距,在下一轮教学中将持续改进,以有效提高课程教学质量。
2.5 一流课程、一流教学、一流科研带动分析化学实验的创新改革
分析化学实验除了开设开放性创新实验,教师还积极组织本科生参与自己的科研项目,指导学生参加全国大学生化学实验创新设计竞赛、全国高等师范院校大学生化学实验邀请赛、全国互联网+大赛及全国大学生创新创业大赛,取得了满意的成绩。课程指导的本科生创新项目获得了2021年度国家级创新创业项目,有些学生发表了高水平的学术论文,这些都是一流科研带动一流课程的成果,体现了课程的高阶性与创新性。分析化学课程是内蒙古自治区级精品课程,分析化学教学团队是内蒙古自治区级教学团队,教学是科研的深化与延伸,科研是教学的源头与活水。一流课程、一流教学、一流科研培养出符合师范类专业培养目标的一流人才,这些师范类的一流人才又反哺于中学化学教育,形成良性循环(见图 4)。
图4
3 结语
在“双一流”建设背景下,分析化学课程以OBE新理念引领一流课程建设,通过课程思政的融入,践行立德树人,强调以本为本,坚持新时代人才培养的中心地位;加强了以目标为导向的课程设计,把理论内容与基础实验、创新实验相融通;运用以提升教学效果为目的的教学方法与策略,完善以激发学习动力和专业志趣为着力点的过程性评价制度;协同一流课程、一流教学、一流科研的引领作用等举措,将分析化学课程建设为一流教学理念、一流课程目标、一流教学设计、一流课程内容、一流课程实施、一流教学评价的一流课程。
参考文献
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