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[關鍵詞]物流系統規劃與設計 課程教學 教學方法 考核方法
一、《物流系統規劃與設計》課程的性質
《物流系統規劃與設計》是物流管理、物流工程及相關專業的最重要的專業課程之一,它在整個專業課程中占據極其重要的地位,是為培養現代物流管理所需應用型人才而設置的一門專業課程。該課程具有概念多、理論性強、模型多、公式多、定量計算多、實用性和可操作性強的特點。除了課堂的講解還需學生完成課程設計,由此決定了該課程教與學難度都較大。
二、建立與課程性質相適應的教學方法
該課程理論性強、數學推導多,實踐性強,分析和設計手段新。針對上述特點,教學過程中應綜合采用多種教學手段:
1.傳統黑板教學。利于學生理解數學公式推導過程,培養學生的邏輯思維能力和習慣;由于本門課程定量計算多,公式和模型多,板書提供了這方面的便利。學生可利用教師板書期間預習即將講解的內容,對新知識有一個緩沖時間。也更利于學生動手隨老師一起進行公式的推導和求解,增強學生的參與感,使之對所學內容印象更為深刻,有利于知識的鞏固和掌握。
2.多媒體教學。表現物流過程生動直觀,利于學生對一些問題的視覺認識和理解,同時也可彌補板書教學速度慢、信息量小的缺點。
3.課程設計。在課程設計中,主要目的是鍛煉學生應用基礎知識、理論和模型的能力。在設計過程中,讓學生自主選題、自行設計,進行需求分析、方案設計,教師僅進行適當的引導和指導,在實踐中充分發揮學生的創造性、想像力和主觀能動性,培養其創新意識和創新能力,從而提高學生理論聯系實際的能力和設計能力。在設計過程中會遇到一些問題和新的知識,因此也可提高學生的自學能力和解決問題的能力,同時它也能鍛煉學生獨立工作能力,抗挫折能力和堅忍不拔的意志品質。課程設計的結果需以設計報告提交,并要求進行課程設計答辯,在此過程中可提高學生的報告書寫能力和語言表達能力。
4.仿真軟件實驗教學。充分發揮計算機仿真軟件在實驗教學中的作用,培養學生的仿真意識和仿真能力。仿真實驗能夠幫助學生更好地完成設計任務。可通過學習軟件來模擬物流系統仿真,使學生更好地理解課堂教學內容,模擬物流系統操作實踐。
基于上述分析,課程組提出了結合傳統和現代教育技術的“四位一體”教學模式。即在教學中采用“傳統板書教學+多媒體教學+課程設計教學+物流系統仿真軟件教學”的模式。將現代手段與傳統手段相結合,虛擬仿真與實際設計相結合,充分發揮各種教學手段的優勢。同時要注意教師在講解知識點的同時,可以適當插入對業界動態的介紹和評述,使學生了解物流專業領域的應用前景和前沿問題。在講解本門課程時必然結合運籌學、預測學科等技術領域,因此在布置習題和任務時要注重學科的交融性,注重與其他學科的聯系,起到很好的銜接作用。
三、建立與課程相適應的考核方法
根據本課程的特點性質,考核方法可以采取如下標準:
總成績=50%x考試成績+30%x平時成績+20%x課程設計成績;
平時成績=40%x作業+30%x考勤+30%x課堂表現;
課程設計成績=25%x設計整體思路+25%x模型的運用+25%x設計報告的書寫+25%x答辯情況(語言表達及回答同題的情況)。
四、結論
在“物流系統規劃與設計”課程教與學的過程中,我們深感重要的一點是應該提高學生學習的興趣,一旦有了學習的興趣,再加上良好的學習方法和習慣,整體形成濃郁的學習環境,教學的效果就會非常顯著。但興趣又往往來自于需要,因此,通過課前強調課程的重要性,課中運用適合學科性質的教學法,同時輔以多媒體演示可以取得良好的教學效果。此外,應該多安排一些實地參觀和設立課程設計環節,這樣可以大大加強學生利用理論知識解決實際問題的能力,培養企業需要的管理素質和規劃能力,培養具有創新精神和實踐能力的應用型物流高級專門人才。
參考文獻:
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關鍵詞:卓越計劃;物流工程;項目教學;校企合作
作者簡介:朱莉(1983-),女,江西上饒人,南京信息工程大學經濟管理學院,講師;史超(1990-),男,內蒙古呼和浩特人,南京信息工程大學經濟管理學院本科生。(江蘇南京210044)
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)14-0055-02
隨著經濟全球化趨勢的不斷加強和社會主義市場經濟的深入發展,物流產業在我國發展勢頭迅猛。截至2010年底,我國物流市場規模已達4.9萬億元,活躍著的國有、民營和外資物流公司已達萬家。[1]受物流行業不斷變熱和物流人才市場需求不斷擴大的影響,我國物流教育從2002年開始持續升溫,至今已有378所本科院校開設物流相關專業。然而不容忽視的是,由于我國現代物流產業發展歷史較短、物流教育中尚存在諸多弊端,導致物流工程與技術人才缺乏、物流相關專業本科人才供不應求等現象在未來較長時間內仍會存在(見圖1)。[2]在這樣的大環境下,加大力度為新型工業化培養面向社會需求的實用型工程人才是解決物流行業人才需求缺口的有效途徑。本文借鑒卓越工程師培養的特點和宗旨,對本科高校的物流工程專業教學改革進行深入探討。
一、物流工程專業教學中存在的問題
1.教學方式單調
首先,教學手段單調。單以課堂講授為主,一定程度上忽略對通訊視頻技術、多媒體技術、網絡技術等現代教學資源的綜合運用,結果降低了學生學習的積極性和專注程度。其次,教學方法單調。學校過于重視“填鴨式”理論教學,而忽視對學生自主學習能力的培養和引導,“讀書式、滿堂灌”導致學生昏昏欲睡,教師也是心力交瘁、苦不堪言。
2.教材存在缺陷
現行使用的物流工程專業教材模式較單一,不同教材之間內容存在雷同、創新質量不高。主要體現在物流工程專業教學教材的具體內容與我國物流產業特點結合不到位、與物流人才培養的層次結合不到位,不能很好地反映物流產業發展現狀。
3.課程設置不合理
目前我國物流工程專業課程設置是按照傳統的“3.5+0.5”模式開展:將課堂教學和實驗教育安排在前7個學期,只有最后一學期用于畢業實習、畢業論文。這種模式培養出的學生解決實際問題能力和創新能力都比較弱。[3]另外,物流工程教學過程中具體課程設置結構不當,重基礎課程、輕專業課程;重課堂教學、輕自主學習;重顯性課程、輕隱性課程等。其結果是課程門類多、課時多、學生負擔重、自學時間少,不利于培養學生的興趣愛好和個人特長,不利于鍛煉學生的動手和創新能力。[2]
4.校企合作不到位
一方面,納入物流工程教學的校企合作體系單位少之又少,且校企合作形式僅僅停留在參觀學習階段;另一方面,本科高校對校企合作模式創新不夠重視、大多物流相關企業也沒有從根本上認識到企業的高效管理、業務創新和可持續發展等都與員工的素質緊密相關,導致低效合作,校企雙方很難有所實際收獲,雙方缺乏繼續加強合作的動力。
二、物流工程專業教學的改革和創新
針對上述物流工程專業教學過程中存在的問題,深入分析了導致這些問題出現的原因,以提升學生實踐就業能力為核心,借鑒“卓越計劃”的培養特點和宗旨,緊密結合實際提出改革建議,以切實貫徹落實“以就業為導向、以素質為本位、以能力為核心”的物流工程專業教學指導思想。
1.標準化
我國目前物流工程專業教學剛剛起步,各方面缺乏規范、統一權威,故急需對教學的一些基本環節進行規范化和模式化處理,建立一套相對穩定的、標準的物流教學體系。
(1)教學計劃標準化是物流教學標準化的基礎。教學計劃標準化設計要處理好兩種關系:公共基礎課和專業課的關系;專業基礎課、專業理論課、專業實踐課三者之間的關系。要處理好這兩種關系,學校既要重視物流專業課的學習,也要重視物流專業實踐課的學習,即物流工程專業基礎課程的開設要以專業運用為導向、普及專業常識,要為專業實踐課的學習提供理論基礎和工具;專業方向性課程要以就業為導向,加強針對性和實用性;專業實踐課程要形成相對獨立的體系,且應加大其在整個物流工程教學計劃中的比重。
(2)教材標準化是物流教學標準化的重要條件。對物流工程專業相關教材的編取,可由教育部牽頭,由中國物流與采購聯合會和各高校聯合承辦,由物流企業參與評審。首先在全國各地選出經典優秀的物流工程教材,然后由上述承辦方和企業相關人員進行可行性評估,最后在全國范圍內推廣評估較好的教材。教育部的評估內容應側重把握物流教學的總體方向,中國物流與采購聯合會的評估內容應側重把握物流教學與物流產業的結合,各高校的評估內容應側重把握物流理論的全面性和系統性、相應于不同層次學生的針對性、具體理論的實用性等,企業相關人員的評估應側重把握物流教材理論與具體應用實踐過程的緊密對接。
(3)教學基礎設施標準化是實現物流教學標準化的有效途徑,也是對各本科高校物流工程專業建設提出的較高層次要求。隨著計算機網絡技術和通訊技術的發展,無論是對物流操作單據的管理還是對物流數據的傳輸,都要以現代信息處理技術為支撐。首先,可建立物流工程和物流信息管理的模擬實驗室,能夠使學生熟悉各項物流業務單據的填寫、傳遞、核對和差錯處理操作,掌握各種物流相關信息的匯總、分析和處理技能,掌握常用的物流信息技術處理程序,以加強對運輸、儲存、配送、包裝、流通加工、搬運裝卸、信息處理等關鍵物流環節的認識。其次,可購置物流教學模擬軟件,提倡運用現代化的教學設備進行教學。采用演示教學法,運用視頻、網絡等多媒體技術來為學生闡釋物流操作的過程,這種方法既能夠激發學生的學習欲望,也能夠更直觀有效地幫助學生掌握相關技能。
2.案例教學與校企合作相結合
案例教學是一種通過模擬或重現現實生活中的一些場景,讓學生把自己納入案例場景,采取討論或研討來進行學習的一種教學方法。教學中主要通過分析比較,研究各種各樣成功和失敗的管理經驗,從中抽象出某些一般性的管理結論或管理原理。作為專業實踐課的重頭戲,同時作為鍛煉學生實踐能力的關鍵途徑,案例教學的重要性不言而喻。
(1)案例教學與校企合作結合的模式。目前我國本科高校物流專業的案例教學大多采用引用一些企業經典物流案例、組織學生討論分析的方法,[4]但經典案例畢竟只代表歷史,很大程度上不能與時俱進,且經典物流案例所存在的環境有時也與學生實際所處環境大相徑庭。針對這個問題,亟需對物流案例教學進行一定創新,這個創新很大程度上體現在加大校企合作的力度:可以將校企合作中企業在當前經濟環境下、當前發展階段中出現的實際問題作為真實案例呈現給學生,此時高校與企業就分別扮演著智囊團和決策者的角色。
(2)案例教學與校企合作結合的優勢。案例教學與校企合作相結合的優勢在于此模式能夠促使校企雙方實現雙贏:一方面,學生通過對真實案例的處理,能夠更加深入地了解行業發展狀況、更加熟悉物流操作流程,從而提升個人業務操作等實踐能力。另外,由于案例的真實性,學生在整個操作過程中會更加謹慎、更加認真,這有利于調動學生的積極性,增強學生的責任意識。另一方面,對于企業來說,他們可以利用一些先進的學術理論來解決實際遇到的問題,從而得到更多的決策參考建議。此模式尤其適用于中小型企業:首先中小型物流企業的經營業務和操作流程較為簡單,遇到的問題在學生能力范圍內的可能性較大;其次有志于從事物流行業的學生在將來就業實踐中所遇的問題及環境,同剛起步中小型企業的相似度較大;最后中小企業由于資金儲備、企業素質、人力資源等方面的制約,對較高素質物流人才的需求更為迫切。
3.項目教學法與校企合作相結合
物流工程專業的綜合性較強,學生在掌握專業基礎知識的同時,還需要對經濟學、管理學、社會學、工程學等學科知識有一定了解。并且物流工程專業所涉及的大部分內容具有較強實踐性,尤其卓越計劃更倡導本科高校為學生提供更多的實踐機會,以使學生在實際操作中逐漸熟悉物流運行模式、提升業務操作能力。
(1)項目教學與校企合作結合的模式。項目教學法,它是以學生為中心,以培養學生綜合能力為目的,把整個學習過程分解為一個個具體的項目或事件,并在教師的適當引導和示范下讓學生分組并圍繞各組項目進行討論,協作學習與實際操作訓練,最后以共同完成項目的情況來評價學生是否達到教學效果的教學模式。項目教學法的特點是以項目為主線、教師為主導、學生為主體,改變以往“教師講、學生聽”的被動教學模式,創造學生主動參與、自主協作、探索創新的新型教學模式。校企合作是通過學校與企業之間的有效合作,對學校的教學理念、教學計劃、教學方法、課程設置、教學設備和師資力量等方面進行適應性地改革和優化。為了使物流工程專業畢業生走上崗位后能盡快勝任相關工作,可在平時的教學過程中,采取項目教學與校企合作相結合的模式,選用一些物流行業中熱點課題作為研討項目,以小組為單位,引導學生完成相關項目的綜合技能學習,即在完成項目的整個過程中達到掌握知識的教學效果。
(2)項目教學與校企合作結合的步驟。可采取以下步驟來實現項目教學法與校企合作的結合(如圖2所示):將學生劃分為不同興趣或專業小組-企業提出問題并且給出必要的背景資料介紹-師生圍繞問題進一步了解各方面相關情況,獲得更為真實可靠更為全面的信息-運用專業相關理論知識進行系統分析,找出理論上的最優解決方法-企業對解決方法進行評估,以決定是否采納。
1)劃分項目小組。根據學生的興趣愛好、專業知識方面的特長,將學生劃分為不同小組,不同小組可被安排在不同的物流環節(如運輸、存儲、包裝、裝卸、流通加工、配送等)。
2)提出問題。企業提出自身在物流操作不同環節中所遇到的問題,且以問題為中心給出企業在運營和技術方面的一些基本情況介紹,方便學生將理論知識同實際情況聯系起來。
3)分析問題、制定方案。首先明確問題所處的環節,也就是明確問題出在哪里;然后,將問題細化,以理清導致問題出現的若干原因;最后,根據原因尋找理論知識的支撐,并以理論知識為基礎,結合企業具體情況,制定解決問題的不同方案。
4)篩選方案。篩選方案是整個項目教學與校企合作相結合模式的特色環節,通常包括三個程序:討論、實踐、篩選。首先學生通過討論淘汰掉一部分在理論上不可行的方案;將可行性較強的解決方案放到企業實踐環境中進行模擬運行;最后對方案在模擬運行過程中所產生的效果進行評估,并且選出效果最好的方案作為最優解決方案。
5)評估方案。經過篩選之后,企業已經得到了幾個在模擬運行過程中確實可行的解決方案,為保證方案在更為復雜的現實環境中同樣具有可行性,企業要對其進行進一步評估。
6)可行便執行。解決方案是否可執行的決定權在企業方,如果優化方案經論證切實可行即可被真正執行。
三、結語
綜上,在物流工程專業的實際教學過程中,應以國家卓越計劃為契機,鼓勵各高校按通用標準和行業標準培養物流工程人才,強調物流企業深度參與、強化培養學生的物流操作能力和創新能力。通過一系列教學改革與優化措施,更好地調動學生的學習積極性,增強學習興趣,提高學生綜合理解分析問題和處理問題的能力,加強其實踐能力和應用能力,為學生將來的充分就業做好準備。當然,物流工程專業是隨著時代的發展而不斷進步和發展的,故在今后的教學改革中仍需要不斷探索、勇于實踐,進一步探尋和完善具有自身學科特色的專業發展模式。
致謝:南京信息工程大學經濟管理學院物流專業學生(史超、章苗苗、周摞、徐雅雯和黃偉)承擔了部分調研工作,且對教學改革和創新積極獻計獻策。
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無機化學實驗是化學專業學生進入大學校門的主要專業課,是一門研究型的實驗學科,而實驗課程在無機化學課程中占有舉足輕重的地位,在鍛煉學生的分析解決問題、動手操作能力以及創新型思維等同樣有著非常重要的影響.
部分實驗所用的試劑或者藥品消耗比較大或者毒性較強,例如:四氯化碳、溴水、氯水、重金屬、氰化物等,另外,實驗過程中,有些排放物也具有毒性,例如: 二氧化氮、硫化氫、重金屬鹽等物質.所以,既要保證學生們能通過實驗掌握所學的知識,還要盡量控制實驗所用有害有毒物質的用量,增加學生對試劑藥品的回收率,實現實驗綠色化.下文主要就幾個方面對其進行闡述.
(1)“綠色化學”的核心
綠色化學也可以稱之為清潔化學.通常所指用化學的原理和技術降低甚至消除對地球環境,人類生存和健康,自然生態等有害有毒的試劑藥品的使用,同時,更要控制在生產過程中產生的有害有毒的產品、副產物和廢物.綠色化學的核心為5R原則和原子經濟性.5R原則是指減少用量(Re-duction),循環利用(Reuse),收回 (Recycling),可再生(Regeneration),禁用(Rejection).原子經濟性指的是在生產中,將反應物的原子通通轉化為預期的最終產物.因此,根據綠色化學的要求,無機化學實驗應當采用創新的思想和技術.
(2)實驗教學教材的革新
現如今,無機化學實驗所采用的教材中實驗多為一些傳統的實驗,部分實驗對于生態環境的危害比較大.因此,為了實現綠色實驗,迫切需要更新我們目前多使用的實驗教材.使其實驗范圍盡量圍繞著無機化學的基本原理、基本操作,減少對于生態環境的污染和危害.另外,老師在教授學生的過程中,需要培養學生們的環保綠色的思想,知道學生們操作的科學性,鼓勵每一位學生改善實驗方法和步驟,并堅決執行試劑“減少污染、循環利用”的原則.教材對于老師和學生都有著非常大的指導和影響作用,教材的綠色化對于擴展學生的思維,樹立綠色的觀念,培養學生們科學操作的習慣都具有重要的意義.
(3) 革新傳統的實驗理念
革新傳統的實驗理念,從實驗源頭杜絕污染,在遵守綠色化學的前提下,依據實驗目的和內容,在同樣可以達到教育教學效果的前提下,盡可能的用無毒和低毒的替代品代替有害有毒的化學藥品.最好的效果是既保留了傳統實驗的精華,而且可以減少實驗廢棄物在生態環境中所造成的污染,實現無機化學實驗的綠色化.
(4)積極倡導微型化學實驗,堅決實施半微量化操作
上世紀八十年代,美國環保局倡導提出微型化學實驗,用盡可能少的化學藥品和試劑進行反應,仍能夠獲得準確并且明顯的實驗現象和實驗結果的新型實驗方法.這種新型的試驗方法的特點就是能夠很大程度上的縮小化學藥品或試劑的使用量,能夠縮短反應的時間,降低對生態環境所造成的污染,這些均符合無機化學實驗綠色化的要求.因此,在高校中的無機化學實驗課程中,我們應該積極倡導微型化學實驗,這種做法不僅僅從源頭上控制了對于生態環境的污染,還能很大程度上節省實驗時間和空間,并且,因為用量的減小,對學生們操作準確性的要求也隨之提升.但是,將常規的實驗設備換成微型的實驗設備,其費用相當昂貴,并且隨著用量的減小,難度的增大,使得微型化學實驗的推行遇到了不小的阻力.
(5)采用微機輔助教學的模式
從上世紀開始,多媒體在不同的領域開始大范圍的應用,特別在教育教學領域,對提高教學質量有很大的作用.同樣,在無機化學實驗課程中,我們也可以使用多媒體的教學模式輔助學生們學習.另外,使用微機進行模擬實驗,可以在不使用儀器或者試劑藥品的情況下使得學生們對于實驗操作流程或者實驗現象有比較深的認識和學習,培養出學生對于無機化學實驗課程的濃厚興趣.在教學過程中,我們可以采用多媒體進行實驗演示,這些做法都對實現無機化學實驗綠色化有著不可低估的作用.但是,采用微機輔助教學的模式也有著自身的不足之處,那就是可能會導致學生們的動手能力下降,因此,在試劑運用的過程中,必須進行合理適當的運用.
(6)回收利用實驗產物
作為高等院校化學專業的第一門實踐課程,無機化學實驗起著承上啟下的重要作用。結合河套學院教學實踐,從重視實驗預習、突出學生主體的教學方式、使用多媒體輔助教學、滲透綠色化教學等多個方面進行了探索和改進,以期適應當前對應用型人才培養的需求。
關鍵詞:
無機化學實驗;教學改革;教學實踐
金融危機以來,國際經濟形勢的變化和實體經濟的回歸對我國經濟發展、人才培養提出了新的挑戰。隨著經濟的轉型升級,為加強高層次技術技能人才培養,創辦應用型品牌大學是地方本科院校在高等教育大眾化背景下的必然選擇[1]。河套學院應用化學專業積極進行轉型發展,堅持“立足西部,培養高素質應用型專門人才”的辦學定位,突出培養應用型、復合型、創新型人才;著力構建“尚品德、厚基礎、重應用”的人才培養模式,為自治區西部轉型發展提供人才保障。無機化學實驗是河套學院應用化學專業第一門實踐性課程,相互聯系又相對獨立于無機化學理論課程。通過無機化學實驗課程的學習,能夠幫助學生理解和鞏固課堂上所學的無機化學基本理論和基本知識,更重要的是可以讓學生接受實驗技能的綜合訓練,感受科學探究的過程和方法,對于提高學生化學的學習興趣、綜合能力的發展、創新意識的培養都具有積極的意義,同時為后續實踐性教學環節的實施以及學生將來從事化學化工實驗工作和科學研究打下良好的基礎。本文針對傳統無機化學實驗教學中存在的缺點和不足,及河套學院無機化學實驗課程現狀,提出以下幾點建議和對策,作為實踐課程及教學改革的一點探索。
一、重視實驗教學前預習環節
在整個實驗教學中,實驗的預習、實驗的基本操作和完成實驗報告是三個必不可少的環節。實驗預習是學生在實驗開始前就對實驗的基本內容、操作方法和步驟,以及涉及到的實驗儀器和藥品有一定的了解,并以實驗預習報告的形式呈現,這樣使學生能夠在實驗過程中,對實驗有整體的認識,操作起來得心應手。因此,有效的實驗預習不僅有利于培養和提升學生的自主學習能力,而且是實驗順利進行的前提和保證[2-3]。但是根據以往的教學經驗,大部分學生把重點集中在實驗操作和完成實驗報告上,對實驗的預習重視不夠。在對學生的預習報告的檢查中,發現大部分學生只是一味的“照本宣科”,為完成任務而寫,達不到預習的真正目的。為使學生能夠認識到實驗預習的重要性,改變以往每做一步實驗都要看一下實驗教科書的狀況,實驗老師在課前應做以下工作:(1)及時通知學生實驗項目,留充足的時間進行預習,并對實驗內容進行簡要的描述。(2)針對不同的實驗類型,設定相應的實驗預習報告書寫要求。例如,對于驗證性實驗,需寫出試劑的用量和滴加順序,明確試劑的基本物理性質和化學性質,能預測實驗現象,并寫出相應的化學方程式,積極引導學生正確運用課堂上所學的理論知識來解釋實驗現象,將化學實踐和理論有機結合起來;對于制備性實驗,將實驗步驟以流程圖的形式呈現,層次清晰,簡明易懂。(3)將實驗中的關鍵步驟或注意事項設置若干數量的思考題,幫助學生搞清實驗原理和實驗方法,提高其分析問題、解決問題的能力。(4)根據學生書寫的實驗預習報告質量以百分制形式進行評分,及時記錄并作為期末考查成績指標之一,將成績及時反饋給學生,進一步增強學生對預習報告的重視程度。
二、突出學生主體地位,培養學生自主學習和動手能力
在傳統的無機化學實驗中,通常是實驗老師詳細介紹實驗原理、儀器使用方法和具體操作步驟、實驗過程中的注意事項,學生只是根據老師的講解“照葫蘆畫瓢”。基本上只要學生認真聽講,根據老師的思路和要求進行實驗,都能得到理想的實驗現象和結果。但是這種方法極大地限制了學生創造思維的培養。使得學生缺乏主動思考,獨立設計實驗的能力,更談不上開拓創新了。為改變這一狀態,我們采取了加強引導,鼓勵學生大膽操作,勇于探索,充分發揮學生的主觀能動性等措施。(一)精簡講授環節,還學生思考和動手操作時間。由于學生在實驗前進行了充分的預習并書寫實驗報告,因此講授重點可以集中在預習報告中的預留思考題,以討論式或問答式的形式盡可能增加學生的參與度,充分體現以學生為主的教學模式。(二)適當轉變教師和學生的角色定位,老師由原來的“指揮者”變為輔導者,并且輔導人數以15人左右為宜。這樣改革的好處體現在:首先,能夠及時處理學生在實驗中遇到的問題,進行答疑解惑;其次,根據學生參與及操作規范情況打分,并及時記錄,作為學生無機化學實驗考查的參考成績之一。以此可有效增加學生實驗的緊張感,減少“渾水摸魚”的學生,使學生能夠認真對待實驗,培養良好的工作習慣;再者,能夠及時發現學生操作中存在的錯誤,予以糾正。對于普遍性的錯誤可以立即提醒全班學生加以防避;最后,轉變角色有利于增加老師和學生之間的交流互動,以探討形式提高學生分析問題、解決問題以及團結協作的能力,培養學生扎實的基本功。
三、多媒體技術輔助,優化教學資源
在傳統無機化學實驗教學中多媒體課件使用較少,浪費了大量網絡資源。適當使用多媒體課件有助于拓展學生的視野,體會無機化學實驗的神奇與美妙。例如,在無機化學實驗基礎知識教學中均已采用了多媒體形式授課。形象直觀的動畫和圖片在一定程度上填補了嘴巴加黑板講授的缺陷。有效地提高學生的學習興趣。并將一些污染較大、耗時較長、有毒有害的合成類實驗制作成視頻進行播放,以及播放網絡實驗視頻,增加了在實驗室現行條件下無法開展的實驗。這樣不僅能夠避免有毒有害化學物質對人體和生態環境的危害,確保實驗的安全性,同時也擴大了課程容量、豐富了學生知識儲備,保證實驗教學對理論教學的實證支撐,完備理論知識體系,取得了良好的教學效果。
四、滲透綠色化教學理念,培養學生可持續發展觀
近年來,綠色化教育正受到越來越多的關注,從倡導環境教育開始,學者們日益認識到綠色教育應具有豐富的內涵。在實驗教學中融入綠色教育有利于培養學生的環保意識,培養學生尊重自然,尊重他人,追求人與自然和諧發展意識。近年來,關于綠色化教育重點集中在推廣微型實驗和使用綠色化學試劑兩個方面,可以達到準確、安全、方便和防止環境污染的目的[4-6]。例如無機化學實驗中驗證性實驗,完全可以在點滴板上進行,化學試劑的取用量與對應的常規實驗(試管中進行)相比可以減少90%以上。這也是河套學院無機化學實驗室積極改進和探索的方向和目標。此外,我們在實驗過程中著重關注學生在實驗過程中普遍存在著取用藥品和試劑“貪多貪大”、輕易反復實驗的問題。以小見大,從細節入手樹立學生環保意識,節約能源,培養嚴謹的科學態度。以上是根據河套學院無機化學實驗的實際教學情況從實驗預習、實驗操作中教師與學生的角色地位、教學中的輔助設備和融入綠色化概念四個方面進行的一些教學改革。教學實踐中發現實驗效率明顯提高,教學效果顯著改善。但是在地方本科院校向應用型大學轉型的背景下,要滿足當今社會對應用技術型人才的需求,培養符合地區發展的化學專業人才。我們需要付出更多的努力,對于無機化學實驗改革的繼續深入研究和探索仍是十分必要的。
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關鍵詞: 高職 《無機化學實驗》 項目化教學 創新能力
《無機化學實驗》是一門高等職業技術學院化學化工類專業必修的以實驗操作為主的專業基礎課程。傳統無機化學實驗課程的教學方式一般是先介紹實驗目的、實驗原理、實驗儀器和藥品,然后介紹實驗步驟,學生只需要按照實驗內容完成實驗、處理實驗數據,最后完成實驗報告。這種教學模式以教師為中心,學生處于被動地位,他們無需動腦,只需機械地按要求和操作步驟進行實驗。這樣的教學方式不僅無法激發學生的學習熱情,學習效果差,而且使學生養成了“按部就班”的習慣,失去了主動學習和培養創新精神的機會。傳統教學模式培養的高職畢業生不能滿足社會經濟發展的要求,這也使很多高職學生畢業時找不到對口的工作,甚至找不到工作的重要原因。教育部在《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》(教育部[2006]16號文件)中明確指出:當前高職教育要“大力推行工學結合、校企合作,以就業為導向、職業能力培養為主線,改革人才培養模式”,培養“大量高素質技能型專門人才”。在這一精神的指導下,《無機化學實驗》課程的教學模式應該順應社會發展的需求,積極進行項目化教學的探索和實踐。
1.項目化教學特征
所謂“項目化教學”是從職業的實際出發,選擇典型事例作為教學的主題,以實踐為導向,教師為主導,學生為主體,教師和學生通過共同實施一個完整的項目,并共同評價項目工作成果而進行的教學活動。在“項目化教學”過程中,學生在教師的主持下能夠自覺、自由地選擇自己感興趣的內容和展示形式,為學生創新能力的發展提供了有效的途徑。
2.項目化教學的實施流程
項目化教學是一種“行為導向”教學法,其實施流程如下:
2.1項目確定
在項目化教學中,選擇合適的項目非常重要。所選項目既要包含無機化學的基本知識和基本實驗技能,又要密切聯系日常生活或當地化工行業的生產實際。這樣才能調動學生探究問題的積極性,使學生在項目情境下提高協作能力、人際交往能力和職業能力。例如:“設計實驗驗證高錳酸鉀在不同介質中的氧化性”這一項目中的研究對象“高錳酸鉀”,它既是實驗室常用的氧化劑,在工業上又能用作消毒劑、漂白劑,還在醫學上用于消毒、洗胃,與學習生活聯系比較緊密,學生才會有比較濃厚的興趣。
2.2項目開發
項目確定后,教師根據學生的性別、技能水平等將全班學生分成多個小組,每個小組人數最好3至5人。然后對項目進行細化,使之分解成一系列的任務,并分配給各個小組,要求學生團結協作,充分利用圖書館和網絡資源收集所需要的資料,小組內部討論、整理后做成幻燈片,每個小組派一名同學向全班同學展示、匯報。例如“設計實驗驗證高錳酸鉀在不同介質中的氧化性”這一項目可分解成以下四個任務:任務1.設計“驗證高錳酸鉀在不同介質中的氧化性”的方案;任務2.配制標準溶液,包括高錳酸鉀溶液和所需的酸堿溶液;任務3.用實驗驗證高錳酸鉀在不同介質中的氧化性;任務4.根據實驗完成實驗報告。
2.3項目方案制定
資料準備充分后每個小組就開始制訂完成任務的方案,各組派代表利用幻燈片向同學們展示制訂的方案,然后在老師的引導下大家一起討論,對初步方案進行修改和完善,使方案具有科學性、可行性、經濟性和環保性,最終師生共同歸納總結討論結果制訂出實施方案。如在2.2中所提到的任務1中,大家首先就要花較多的時間討論、選擇出合適的還原劑、酸和堿,并確定出合適的高錳酸鉀、酸和堿的濃度。在討論在這一過程中,教師應對學生進行一定的指導和引導,使學生既能學到專業知識提高專業技能,又能提高團結合作能力和口頭表達能力。
2.4項目實施
實施項目是項目化教學的關鍵階段,所以每位小組成員都要嚴格按照實施方案執行,積極利用無機化學實驗室的實訓條件開展實驗項目。在具體的實施過程中,學生會遇到這樣那樣的問題,教師則要適當的指導,讓學生多思考,獨立地完成實驗項目。這種項目實施方式,不僅可以培養學生的集體意識,而且能夠提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。
2.5項目評價
學生完成實驗項目后,應及時進行考核、評價和總結。項目考核標準可參照相應專業的職業資格標準,項目考核和評價以設計的初步方案、實驗操作、實驗習慣、團隊協作能力、實驗原始記錄、實驗數據分析與處理、實驗報告、項目總結等為依據。考核和評價成績公布后,要展開小組討論,讓學生及時找出在整個項目完成過程中存在的問題與不足,以便在下一項目時不斷地改進和完善。這種考核評價機制不僅可以激勵學生,提高教學質量,而且能有效提高學生的應職應崗能力,同時積極推進“雙證書”制。
3.項目化教學的體會
這種“項目引領,任務驅動”的教學方法能將無機化學的理論知識和實驗操作有機地結合在一起,使教師、學生真正地做到“教學相長”,學生的理論基礎不斷扎實,實驗技能不斷提高。我們不能否認項目化教學有著傳統教學不可比擬的優勢,但是也應認識到以下幾個問題。
3.1教師的素質須不斷提高
項目的確定既要基于書本的教學內容,又要聯系化工生產實際,既不能太簡單,又不能太難。這就要求教師不僅要熟悉書本知識,精于實驗操作,而且要了解目前化工行業相應職業崗位的要求。因此,項目化教學對教師提出了很高的要求。如果教師沒有深厚的理論功底、較強的實驗技能、豐富的專業知識、周密的準備和一定的生產實踐經歷,就將無法應對項目化教學過程中學生遇到和提出的諸多問題。
3.2學習資源須不斷完善
在項目開發和方案制定時,教材已不能滿足學生的需要,他們將借助于更多的書籍和網絡資源。所以學院需重視圖書館建設,增加圖書館的藏書量,并不斷整合互聯網資源,構建較完善的教學平臺,為師生提供良好的學習環境。
3.3實驗教學條件須進一步改善
良好的實驗條件是提高實驗教學水平的重要保證。為保障項目實施能順利進行并達到預期目標,實驗室應配備足夠數量的實驗儀器和設備,讓每個學生都有充分動手的機會,提高他們獨立操作的能力。
總之,無機化學實驗課程的項目化教學提高了學生的質量,符合當前化工行業對化學化工類高職人才的需求,所以教師應積極推行項目化教學,為企業為社會輸送更多、更優秀的專業人才,使無機實驗教學與社會經濟發展形成良性互動。
參考文獻:
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[關鍵詞] 互聯網+;微格精品視頻:O2O;無機化學
[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 1008-2549(2016) 12-0097-03
隨著現代科學技術的飛速發展,信息技術環境下高等教育教學方式不斷發展和創新,先進的教學手段得以充分利用,具有輻射范圍廣的優勢,擺脫了時間空間的局限[1],從而成就了課堂教學改革的邏輯新起點,就是將“以教為中心”的課堂轉變為“以學為中心”的課堂,讓課堂真正成為學生學習的場所,讓學生成為課堂教學活動的主體。在“互聯網+”時代,更要關注人才素養的綜合型、創造性和個性化,因此,老師唯有不斷提高自身專業素養,不斷加強對現代化教學手段的運用,才能不落后于時代對高等教育者的要求。
無機化學是研究無機物質的組成、結構、性質和變化規律的科學,是化工學院材料化學專業學生的第一門重要基礎專業課,對學生從中學進入大學所學的各門專業化學課程的學習起橋梁作用,同時又是與中學化學教學內容關系最密切的專業課。在教學內容方面起到承前啟后作用。無機化學課程的紐帶作用,要求課程教學由淺入深,詳略得當。但是,由于課時有限,只有64學時的課程要涵蓋大量的知識要點,所以在課堂上很多重點難點課程只能略講,甚至是自學,由于缺乏一定的引導,使學生自學效率和效果不佳;大量經典例題不能在課堂上體現,完全沒有講解習題和作業題的時間,只能通過批改作業的方式給學生反饋,但是限于時間,不能做到每位學生都面批,影響反饋效果;尤其單元測驗沒有時間完成,無法真正體現學生的平時狀態和個性問題。因此,開發建設可供學生自主完成教學設計、協作活動的開放的網絡課程,尤其是精品視頻課程,不論是對于材化專業的學生,還是教學一線的教師來說,都有很重要的現實意義。借助于精品網絡課程,使學生能夠利用微格教學實驗室進行模擬課堂教學場景或是參照優秀的教學視頻尋找差距,修正和完善自己的教學活動過程;利用資源庫提供的教學設計案例和背景知識創設問題情境;個性化的答疑系統和論壇相互交流有助于專家和用戶及時溝通;小組合作完成探究活動設計彌補網絡虛擬環境對人的情感、態度、價值觀發展的限制;利用網上試題系統完成作業和測試;同時網上的電子教案方便學生復習,也為教師提供方便。隨著網絡資源的發展,無機化學課的課件、素材、案例等都可以借助網絡以數字形式傳播到每個手里。因此,無機化學課程教師應該將現代科技手段,融入到日常教學當中。從教學內容的效果來看,微信、QQ在學生群體中的盛行,使得原本抽象、枯燥的理論知識,能夠以圖片、音頻、視頻等學生的形式展示出來,增加課程趣味性。本文介紹了針對工科院校的大一學生的無機化學課程,在“互聯網+”的背景下,建設微格精品視頻課程的基礎上,充分運用現代多媒體教學手段,采用文本、聲音、圖片、動畫等多種表現形式表述教學內容;力求使整個課程動靜相宜、聲像結合、圖文并茂、問答及時、現實和虛擬相交叉;多種導航手段同時應用,調動學生的學習積極性,激發學生的學習動機和創造激情,促進形象思維和抽象思維的綜合發展,以達到培養學生科學教學技能的教學目的。
一 課程建設目標
教學模式是影響人才培養質量的關鍵因素,而化學本身理論性與實踐性并重、知識性與技術型巨強,課程容量大與課時短的特點使得其教學模式的創新成為當前必學解決的問題。
在過去十多年的無機化學教學實踐中,教育實踐者已經形成問題導向型、案例教學型、模擬教學型、互動教學型、研究教學型等多種教學模式。這些教學模式在一定程度上實現了無機化學培養的目標,但還遠遠不能滿足實踐中對人才培養的需求,尤其是在面對教學中理論講授實踐教學的關系、知識講授與技能培養的關系、過程考核與目標達成的關系、理念滲透與素質養成的關系等方面問題時,很難給出圓滿的答卷。經過多年的無機化學課程教學實踐,基于“互聯網+”背景下網絡平臺的視角,提出了無機化學的O2O教學模式,試圖能更好地解決這些問題。通過使用互聯網有效傳遞信息,將網絡與課堂有效協同,從事實現教學效果的突破。無機化學O2O教學模式旨在經過課堂學習,回歸網絡學習、討論的教學模式。該模式打破了傳統教學獎課堂限制于“課堂”之內的格局,突破時間、空間的阻隔,實現線上線下教學系統的有機協同。
O2O這個概念最早起源于美國, Alex Rampell將該模式定義為Online to Offline ,即O2O。O2O模式原意是指電子商務中在線與離線的協同,是將線下的商務機會與線上交易平臺相結合,以互聯網為線下交易前臺,線上攬客,線下服務。廣義的O2O不再局限于從“線上到線下”,只要同時涉及到線上和線下的都可以統稱為O2O[2]。在移動互聯網、物聯網、云計算、大數據等信息技術的推動下,尤其是二維碼和定位技術使得線上、線下業務整合更為順暢。電子商務關系如此,教育領域同樣如此,隨著在線教育的發展,在線教育與線下教育的交錯融合形成了教育O2O模式。嘗試給出教育O2O的如下定義:教育O2O就是指在移動互聯網、云計算、物聯網、大數據環境中,傳統的課堂教學(線下)與現代網絡教育(線上)優勢互補、深度融合,將網絡的豐富資源與學習工具和課堂的有效控制結合起來,將課堂教學時空延伸到網絡的新型混合教學模式。這種模式下的無機化學將學生理論知識與實踐相結合,使得學生的主動學習性加強。學生在上完課程后也具有較高的技能和實際應用能力。
二 課程建設方案
無機化學O2O教學模式將現在科學技術及先進的教學理論和平臺納入到教學體系當中,充分發揮其中各子系統的優勢,通過系統的自組織,實現教學目標的最大化的過程。其基本結構見圖1。在線教育O2O的教學模式是將傳統課堂分成線上網絡部分和線下課堂兩部分進行。線上網絡部分主要完成知識點的講解,而線下實踐教學主要完成學生實踐能力的提高。
線上網絡教學包含知識點講解和練習兩部分。對于面向無計化學這門課而言,傳統的上課方式受到時間限制不可能將一次課程時間全部花在重點、難點上講解,這部分知識的在線教育的優勢在于不受課堂時間限制,對于教學內容可以精心準備。課程知識內容中的重點、難點部分可以進行深入詳細的解析,幫助學生更好的理解和掌握。學生在學習過程中可以根據自己的理解程度暫停或者回放視頻,也可以在網上查找相關資料幫助自己更好的理解。而在傳統高校的課堂上,很難兼顧那么全面。任課老師還可以將練習搬到網上來進行,利用學校的教學系統可以組建課程題庫。針對課程章節建立相應的題目,幫助學生對理論部分更好的理解。同時也可以將學生做的習題情況進行收集分析,找出學生容易出錯的部分,在線下的課程教學的時候可以有針對的進行講解。
吸收就考驗學生的理解力。線下課堂將課堂搬到機房,自習室,圖書館等,既可以進行主題討論,又可以馬上開始作業習題或項目實踐。主題討論的目的就是帶動學生,激發學生的主動學習。目前,在教學模式上,中國大學與西方大學的差異就是這種互動性。探究式、討論式、互動式,才能使學生處于高度興奮之中,這樣學生抓住知識、思考知識的效率才最高。在線下課程上組建小組,布置課程主題討論案例,以小組為單位共同討論解決案例,讓學生在討論中解決問題,激發學生的主動學習興趣。主題討論可以由基礎到復雜的一個個課程案例組成,學生在討論過程中可以利用身邊的電腦、手機進行應用實踐。對于學生在討論過程中不容易理解的部分,老師可以進行引導和啟發。幫助學生建立如何分析問題,如何查閱相關資料,如何最終解決問題的能力。在學生完成后,可以讓學生對答案進行總結和優化,提高學生的創新意識和創新能力。課程學習到一定階段還可以開展項目案例,利用小組方式共同協作解決項目。每位學生分工完成項目案例中的一部分,讓學生在課程學習中培養團隊合作能力。
1 一個中心:課程資源網
由圖1可見,教學關系系統由教師、學生、SNS平臺、課堂、課程資源網等各要素組成。在該設計中,課程資源網是整個教學體系的中心,主要開設課程介紹、主講教師、課程通知、教學大綱、教學資料、作業提交、互動平臺入口等功能,其中最重要的是微格課程。微格課程視頻,需要查閱現有的資源課程,了解時展和學生的需求,適時適當地選擇題目,不但要有“科技含量”,而且需要充分考慮“普及”要求,進而確定教學內容和選擇創新教學方法是至關重要的。微格課程視頻更注重的是前沿性、專題性,主要是以能激發在校學生及學習興趣,啟迪智慧,傳播前沿科學知識的內容為主,在教學中注重經典理論與現代科學前沿相結合,使學生能自覺地將經典的內容與當今化學發展的前沿領域串聯起來,以培養學生運用所學理論來指導科學實踐的能力。微格課程和普通課堂教學不一樣,教師通過一些語言技巧吸引觀眾,比如幽默的語言,交互式的對話風格,在教學中通過開放而思辨問題促進學生思考,對知識內容形成深層次的理解。
通過該課程資源網將教師與學生兩大教學關系主體,SNS和課堂兩大教學互動平臺進行整合,實現教學系統的一體化、系統化,為教學工作的開展打下基礎。
2 兩大平臺:SNS平臺和傳統課堂教學平臺
所謂SNS,即Social Network Software,是伴隨信息技術的發展產生的基于網絡社交應用軟件,當前使用較為普遍的包括QQ、微信、微博等。O2O教學模式州立構建兩大教學平臺,將SNS平臺與傳統課堂教學平臺至于同等地位,通過使兩大平臺充分融合,重構基于網絡和現實的新型教學流程,實現師生互動、信息共享、問題討論等環節的便捷性、高效性,從而在根本上突破傳統教學時間和空間的局限性。線上線下學時分配為:線下64學時,線上保證至少64學時。
3 三個子系統:教師、教學和教學
“互聯網+”背景下的O2O教學模式構建三個動態的子系統,教師系統、學生系統和教學系統,這三個子系統共同構成一個完整的大系統。教師系統指教師基于課程資源網和兩個教學平臺進行課前備課、課中講解、課后反思的循環回路;學生系統指學生基于課程資源網和兩個教學平臺進行的課前預習、課中學習、課程復習的循環回路;教學系統指教師和學生兩大主題基于課程資源網和兩個教學平臺進行的課前輔導、課中教學、課后研討的循環回路。三個子系統之間既相對獨立,又相互融合,構成了整個過程的信息流動系統,確定了O2O教學模式的基本流程。
4 線上資源建設
“互聯網+”背景下的O2O教學模式基于協同學的視角將各教學要素置于系統的環境之中,任何一個組成要素都是一個變量,都會成為影響系統效能的一個因素。因此在教學過程當中,首先要在師生之間建立起系統觀念,明確自身在系統當中充當的角色和定位,并積極參與系統目標的實現。其次,對教學系統中的各要素進行充分整合。要合理定位傳統課堂教學與網絡互動平臺的功能,做到既能有效利用傳統課堂教學的豐富經驗,又能發揮網絡教學平臺的積極優勢,從而使二者進行優勢互補,互相促進。第三,教學流程的設置注重系統性。課程資源網既是教學流程的起點也是終點,教師備課、授課、教學反思、學生預習、學習、復習都要基于課程網,而同時整個流程又進一步完善了課程網資源。
線上資源會將無機化學劃分為幾十個乃至上百個單元,錄制精品微格課程視頻,供線下教學前后使用(1個學時使用若干個單元),將整節課分割成若干重點難點單元,有利于隨時查看、學習。
教師通過教學平臺課程相關教學視頻資料,組建習題庫。學生可以用自己的學號登錄觀看視頻或者做題,平臺收集學生的做題情況提供給老師進行分析。網絡教學平臺還提供網絡討論區,學生可以問題,回答他人的問題或者對某部分知識點進行討論等。
5 線下教學方法改革
傳統教學模式中教學各要素都處于教師的“設計”之中,學生處于被動的接受地位,雖然一再強調學生主體,但在既定教學模式之下很難實現。“互聯網+”背景下的O2O教學模式摒棄傳統教學改革中學生主體的理念,強調兩個主體、兩個積極性,即教師和學生在整個教學過程中協同互動,共同參與教學的設計和實施,充分發揮各自的積極性,實現各子系統目標的基礎之上,爭取教學系統總目標的最優化。整個過程中,既強調教師與學生的充分協同,也注重系統其他各要素之間的協同,消除系統中的“短板”,將互聯網和實體教學有機結合起來,實現系統目標最大化。
三 考核方法
考核評價是反映學習質量、檢驗效果的主要手段,這有利于應用型、技能型人才培養模式的實施與人才質量檢測。采用新的課程教學模式后,考核評價體系也應從3個方面進行:學生的課堂出勤率、線上課時數以及完成作業(測驗)情況是其參加考試獲得課程成績的必要條件,所以可以將課堂表現按20%計,線上課時數按20%,作業(測驗)按30%,期末考試按30%計。
四 實驗教學改革
對無機化學的理論課程和實驗課程進行優化,選用先進教材、科學取舍內容,使教學內容不失科學性和系統性而更具針對性;教學手段多元化,教學方法適宜,并做到理論與實驗課程相輔相成、相互促進,理論指導實驗,在實驗中驗證理論的真實有效性,同時利用實驗課培養學生的動手能力、科研能力、創新能力。
總之,在“互聯網+”時期,大數據、云計算、移動通信技術等逐漸與教育結合,進而出現了微課、慕課、翻轉課堂等新名詞,互聯網正在從教育的“邊緣”侵入教育的“核心”,“以學生為中心”的理念得到了較為徹底的落實,教師由教學主導者轉變為學生學習的服務者。 “互聯網+”時代,由傳統的教師集體授課、學生接受學習,轉變為學生自主學習、合作學習和深度學習,授課形式除了教師授課外,還包括遠程學習、網絡學習,實現線上與線下、校園與企業、本校與他校學習的有機融合。
在“互聯網+”背景下,建設精品微格教學視頻,將在線教育O2O與傳統課堂相結合,利用各自的優勢應用在教學模式改革中,對于提高課程教學質量和效率具有重要的作用。學生從新的模式出發,既能從網絡高效的吸收理論知識,也能從實踐教學中獲得較強的動手能力。還在主題討論、項目實踐等教學環境中鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力,從而為學生成為應用型、技能型的人才奠定了堅實的基礎。
參考文獻
關鍵詞:無機化學實驗;綠色化學;教改;定-改-豐
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)07-0279-02
20世紀90年代,美國聯邦政府頒布了污染防治法案,在該法令中,第一次提出了“綠色化學”這一概念[1],旨在能夠節約資源的同時最大限度地減少廢物的排放。
無機及分析化學實驗作為我校制藥與化工類專業學生必修的專業技術基礎課程,具有較強的實踐性和應用性。該課程的目的主要是驗證一些化學原理以及元素的基本性質,并通過實驗操作來培養學生的觀察與動手能力。但在化工人才的培養過程中,教師往往習慣于沿襲傳統的化學教學模式與教學內容,而忽略了對學生環境保護意識的培養[2]。本文通過結合自身的教學經驗,針對這個問題提出了幾點教改措施,探討了實現無機實驗綠色化的途徑[3]。
一、綠色化學理念對于無機實驗的重要性
現今社會,對于環境的重視程度不斷提升,大到工業生產,小到個人起居,無一不在倡導“綠色環保,節能減排”。《無機及分析化學》作為我院為新生所開設的一門基礎課程,分為理論與實驗這兩部分內容,在實驗課程中會涉及到許多有毒有害的試劑,例如鋇鹽、氯仿,四氯化碳等,每次的實驗下來,聚沙成塔的有毒試劑累積效應倘若不加以治理,對環境所帶來的影響也是不容小覷。因此,在高校的化學教學中應當加強對綠色化學的教育,并對一些污染較大的傳統實驗進行優化調整,將綠色化學理念融入進化學教育中,從而間接地培養學生養成良好的環保意識[4]。
二、綠色化學理念在無機實驗中的應用
1.“定”――確定教學理念。綠色化學是為了更好地適應可持續發展要求而提出的一個全新觀念。按照綠色化學理念,優化調整原有教材中一些有污染的傳統無機實驗,選擇和設計綠色化無機實驗,將綠色化學理念融入整個實驗流程中,是未來化學實驗發展的方向。結合具體教學環節,在開展實驗課程中,應遵循以:減少用量、拒用危化品、重復利用、回收再生的原則。(1)減少用量。例如:在用莫爾法測定水中氯離子含量的實驗中,就涉及到貴金屬試劑AgNO3,由于價格昂貴,學生試劑使用量大,實驗成本相對較高,因而必須從綠色化學的理念出發,優化實驗流程,減少用量。(2)拒用危化品。根據綠色化學理念,在選擇試劑時,應當盡量用低毒、無毒的試劑進行代替,在不影響達到實驗目的前提下,將有毒有害的試劑進行替換。(3)重復利用。無機實驗中,對于實驗過后剩余的酸堿液,可以進行回收后用來洗滌玻璃容器。(4)回收再生。實驗中常用的萃取劑CCl4就是典型的回收再生的試劑,在性質實驗驗證完畢后,可以利用萃取把混合液中的CCl4進行分離,最后將分離出來的CCl4進行匯總后,統一蒸餾,使其回收后再利用。
2.“改”――改變教學模式。(1)推廣微型實驗。實驗是學習化學的基礎,是提高動手能力與創造力的重要途徑。于1982年,化學實室悄然掀起一場“綠色革命”,微型實驗(Microscale laboratory簡稱ML)因其操作安全系數較高、節省材料、污染少等優點,受到了各國教育界的廣泛關注。在各大高校化學類專業的實驗課程中,依然沿襲傳統的實驗教學模式,隨著高校的擴招,學生規模不斷增大,常規實驗對試劑的消耗極大,對儀器的要求較高,導致一些學校不能達到人手一套的基本要求。與之相比,微型實驗較常規實驗而言,藥品用量少,儀器價格便宜,能夠大大緩解實驗經費壓力的同時還能滿足每位學生的操作需求。在這樣的趨勢下,必須打破傳統的實驗教學模式,推廣微型實驗。在傳統的無機實驗教學上,教師們已經擁有了大量的經驗,能夠很好地規避其中的風險,達到實驗教學的目的。微型實驗目前仍處于一個萌芽階段,在初期推廣實施的過程中,可以先用常規實驗教學來讓學生熟悉基本的實驗基礎操作,再緩慢過渡到微型實驗。(2)引入多媒體仿真實驗。傳統的無機實驗教學中,學生所練習的大部分實驗基本都是經過篩選,剔除了部分毒性大、三廢處理困難、具有一定危險性的實驗,因而從教學的內容上來看,會缺乏一定的廣度。在教學模式上,皆是先由指導老師講解實驗目的、原理和操作步驟后,再由學生進行實驗練習。這種模式下,學生會對老師產生強烈的依賴性,不利于發揮其自身的主動性與創造性,因此,有必要對傳統實驗教學模式進行改變。引入多媒體仿真實驗教學,將仿真實驗教學與傳統實驗教學相結合,就能較好地解決傳統實驗教學的弊端,通過仿真實驗教學,就能將那些試劑消耗量大、具有一定污染性與危險性的實驗做成仿真系統來供學生操作演練。通過計算機來模擬實驗,學生也依然能達到親身操作的效果,從真正意義上實現了化學實驗的“零排放”、“零污染”的目標。(3)提高學生的課堂參與度。無機化學實驗主要以性質實驗為主,實驗過程中一些化學反應的過程都極為迅速,因而學生經常會提前得做完實驗,并且空余的時間也較難安排,針對此現象,筆者從如何提高學生的課堂參與度的視閾出發,并結合綠色化學理念,讓學生自主尋找綠色化的實驗方案進行實驗。從實驗模式上,改變以往的“驗證型”教學模式,并逐漸向“研究型”模式進行過渡[5]。因此,在開展實驗教學的第一堂課上,筆者會引導學生利用學校圖書館的網絡資源進行文獻檢索,以小組形式進行分配,合作去完成一個實驗課題,讓學生能在團隊合作的過程中學會思考,主動解決實驗中的“三廢”污染問題,在豐富課堂內容的同時,提高學生的積極性。
3.“豐”――豐富教學考核。對于一個綜合型人才而言,除了精通專業知識技能外,更關鍵的還要養成良好的職業素養。因此,在“三廢”處理的考核不能只停留在理論之上,必須對其進行重視,將理論內容結合實踐來進行考核,才能強化學生的環保意識,幫助學生形成良好的職業素養。
三、Y語
蘇霍姆林斯基曾說:只有能夠激發學生去進行自我教育的教育,才是真正的教育。的確,隨著實驗教學改革的不斷深入,教育的側重點也在不斷發生變化,綠色化學實驗作為一種學習教育,其涵蓋了諸多方面的內容,包括實驗方案的優化、實驗裝置和步驟的設計、實驗儀器的研制以及廢物的回收和處理等方面,因而它絕不僅僅是知識教育,從更廣義的角度講,綠色化實驗不僅是一個將綠色化學理念融入進實驗教學的過程,更是一個將教學與實際相結合的過程,實事求是地去把握生活的本來面目,從而推動學生內心的成長活動,讓學生能在今后的工作中不斷進行自我教育,主動承擔起保護環境的重任,為綠色化學做出應有的貢獻。
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[5]李慧泉,祝澤周,崔玉民,等.研究型無機化學實驗教學模式探索[J].阜陽師范學院學報:自然科學版,2013,04(30):88-91.
【關鍵詞】 胃腫瘤;藥物經濟學;化療;中成藥
Abstract: Objective To explore the clinical evaluation and the costeffectiveness of two chinese patent antitumor drug for the treatment of advanced stomach cancer.Methods A total of 73 patients with advanced stomach cancer were randomly pided into two groups. In addition to chemotherapy, Group A (n=38) and B were administered Jinpu capsules and Zhenxiang capsules, respectively. The two groups were pharmacoeconomically assessed.Results No significant difference in clinical effects was found between the two groups (P>0.05), and there were not significant differences in abnormal white cells, neurotoxicity and increase in karnofsky performance status (KPS) between the two groups (P>0.05). There was significant difference in total costs between the two groups (P
Key words: stomach cancer; pharmacoeconomics; chemotherapy; Chinese patent medicine
化療為腫瘤治療三大手段之一,但其毒副作用往往比較明顯,主要表現骨髓抑制和胃腸道副作用;中成藥大多均定位在輔助腫瘤治療藥物,輔助化療可以達到增效減毒作用,即提高機體免疫力,改善骨髓抑制等,同時殺滅潛伏的亞臨床病灶,降低腫瘤細胞的活力,減少轉移的可能性[1]。目前臨床常用于胃癌化療期間服用的中成藥有10余種,本研究對常見兩種中成藥進行了成本效果關系和臨床療效分析,現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料 采用藥物流行病學的回溯法,依據《國際疾病分類標準ICD10》中的晚期胃癌分類代碼,根據《中國腫瘤病理學分類》中的晚期胃癌分類標準,中華人民共和國衛生部醫政司編寫的《常見惡性腫瘤診治規范》中的晚期胃癌的診斷標準和要求[2]。在2006—2008年中篩選出化療期間分別服用金蒲膠囊和珍香膠囊的患者73例,符合中晚期胃癌的診斷要求,并確診為原發性胃癌,無嚴重肝腎功能不全和其他影響治療的疾病,所經治療藥物均耐受且無禁忌。全部患者卡氏評分>60分,近30 d 內未用過其他藥物。
1.2 治療方案 各組患者治療方案中的藥物劑量根據患者個體體表面積或體重以及藥物劑型等計算,療程和周期也根據循證醫學的原則結合患者具體情況實施。化療方案的第1天,表阿霉素 60~80 mg,靜脈沖管;第2至第15天,希羅達(卡培他濱)1 500 mg,2次/d。依據服用不同中成藥將所選患者分為兩組,其中A組為化療同時服用金蒲膠囊,B組為化療同時服用珍香膠囊。
1.3 臨床觀察指標
1.3.1 療效指標 按有效和無效區分,以WHO實體瘤療效評定標準中的CR (完全緩解)和PR (部分緩解)為有效;以NC (無變化)和PD (病變進展)為無效[2]。
1.3.2 不良反應指標 化療后檢測血紅蛋白、白細胞數、胃腸道功能異常和神經毒性等,并詳細記錄不良反應。毒副反應的評價參照WHO制定的抗癌藥物急性與亞急性毒副反應分度標準,分為0~Ⅳ度,本研究只計出Ⅰ~Ⅳ度的總數[2]。
1.3.3 生活質量指標 按WHO推薦的卡氏評分標準(KPS)對患者治療前后生活質量進行評估,增加≥10分者為改善,減少≥10分者為降低,增加或減少
1.4 分析方法
1.4.1 成本的確立 為了便于觀察結果和比較,本組只考察直接成本,包括以下幾項:藥物費用(C藥),指在整個化療周期中全部藥品的平均直接費用;檢查費用(C檢),指化療周期前后檢查的血常規、尿常規、肝腎功能等;治療費用(C治),指整個化療過程中的治療費用。總成本(C總)C藥+C檢+C治。
1.4.2 評價指標的確立 有效率(E)=部分緩解率+完全緩解率。成本/效果比(C/E) =總成本(C總)/效果(E)。
1.5 統計學方法 成本均數用NewmanKeuls進行檢驗,計量資料采用F檢驗,率的比較采用χ2檢驗。
2 結果
2.1 療效結果 兩組患者有效率分別為57.35%和45.18%,兩組療效間差別無統計學意義(P>0.05)。
2.2 不良反應和生活質量指標 兩組患者在白細胞異常、胃腸道反應、KPS≥10增加變化比例較大,但兩組之間比較差異無統計學意義(P>0.05),詳見表1。表1 兩組患者不良反應和生活質量指標
2.3 成本 兩組患者總成本組間比較差異有統計學意義(P
2.4 兩組患者成本效果比 B組較A組的C/E明顯提高,兩組間差異有統計學意義(P
3 討論
長期以來藥品的研制開發及利用首要考慮的是安全性表3 兩組患者成本與效果比和有效性,但藥物的不合理利用乃至濫用的現象日益普遍,十年來藥物經濟學取得了迅速的發展,初步建立了關于藥物經濟學研究的一套理論和方法,它不僅應用于新藥的評價,還用于用藥方案的選擇等[3]。
藥物經濟學是藥物學與經濟學相結合的一門邊緣學科,將經濟學原理方法和分析技術應用于評價臨床治療過程,使醫院醫生在選擇藥物時必須考慮藥物的經濟學效果,以此指導臨床醫師制訂合理的治療方案,將此理念運用于我們的醫療實踐可以優化治療成本與療效的結構,使藥物治療達到最好的價值效應,這對解決我國目前普遍存在腫瘤藥物藥費過高,患者負擔過重的問題顯然具有積極意義。尤其對于腫瘤患者化療后喜歡長期服用無副作用的中成藥,達到維持防復發和抗轉移效果這一患者心理需求來說,廣泛地開展藥物經濟學研究更有實際意義;可幫助醫師和藥師在臨床用藥決策過程中針對特定的患者和疾病選擇最佳的治療方案,用最小的成本獲得最大的效益。
中晚期胃癌化療不良反應發生率主要表現為骨髓抑制和胃腸道反應等[4],本研究主要就兩種輔助胃癌化療的中成藥在經濟學效果和臨床作用進行比較分析。研究采用了藥物流行病學回顧法和藥物經濟學的成本/效果比對療效、經濟性方面進行了比較研究。本研究表明中成藥金蒲膠囊組具有較好的藥物經濟學意義。
成本效果分析是目前國內最為常見的分析技術,而其中又有相當比例的研究是在驗證了不同組別之間效果相等的基礎上進行成本的直接比較[5];臨床療效指標以及相應的臨床實驗室檢查指標也是常見的效果指標;而能在不同診療項目之間進行直接比較的健康效果指標極為罕見,從而造成了雖然在同一研究內的不同分組之間可以分析其相對成本-效果,但不同研究之間很難有可比性的結局,尤其對于腫瘤不同器官、不同系統、不同疾病階段等,這些都有待今后深入研究。
參考文獻
[1] 鮑文磊. 中藥復方治療胃癌的臨床研究進展[J].遼寧中醫藥大學學報[J].2008,10(1):68-70.
[2] 中華人民共和國衛生部醫政司.中國常見惡性腫瘤診治規范[M].北京:北京醫科大學,中國協和醫科大學聯合出版社,1989:12.
[3] 王詩華,譚永紅,吳雪釵. 評述國內5年以來的藥物經濟學研究論文[J].華西醫學,2007,22(3):463-464.
一、 類比遷移,觸類旁通
所謂類比思維是指根據不同物質在某一方面具有的相似性,把一種物質的某些性質類比遷移到另一種或另一類物質的邏輯推理方法。在學習有機化學的過程中若能巧妙地運用類比思維,能使陌生問題變得熟悉,復雜問題變得簡單,從而達到觸類旁通、以點帶面、事半功倍的學習效果。比如在多官能團化合物的性質、有機合成與推斷等題時,對陌生物質往往有的同學感到無從下手,實際上只要我們熟練理解簡單有機物的化學性質,將該物質與熟知的含相同官能團的有機化合物相類比就可以輕松解決問題。
例1 有關圖1所示化合物的說法不正確的是
A. 既可以與Br2的CCl4溶液發生加成反應,又可以在光照下與Br2發生取代反應
B. 1 mol該化合物最多可以與3 mol NaOH反應
C. 既可以催化加氫,又可以使酸性KMnO4溶液褪色
D. 既可以與FeCl3溶液發生顯色反應,又可以與NaHCO3溶液反應放出CO2氣體
解析:本題旨在考查多官能團化合物的性質。類比聯想乙烯、甲烷的特征反應可知A正確;類比乙酸乙酯、苯酚的性質可知B正確;類比乙烯的化學性質比較容易判斷C正確;有機物能與NaHCO3反應產生氣體的一定含-COOH,就不難判斷D錯誤了。
二、 有序思考,嚴謹周密
為了把復雜問題簡單化,我們思考問題時必須按一定的順序思考并且條理清晰、思維嚴密,即有序思維。應用有序思維在解決有機化學問題時,主要用于解決書寫同分異構體以及同分異構體種數的判斷等題型。書寫同分異構體一般按碳鏈異構、官能團位置異構、官能團類別異構的順序思考,同時考慮碳鏈的對稱性和等效性,以免重復或遺漏。
例2 某有機物B結構簡式為,其符合以下3個條件的同分異構體的數目有 個。
(1) 含有鄰二取代苯環結構;(2) 與B有相同官能團;(3) 不與FeCl3溶液發生顯色反應。寫出其中任意一個同分異構體的結構簡式 。
解析:根據判斷同分異構體的一般思路,首先據條件(1)可確定碳架含鄰二取代苯環;據條件(2)可以確定官能團為羧基和醇羥基;據條件(3)可知不含酚羥基。可得B的同分異構體結構簡式:、、。
三、 逆向突破,克服定勢
逆向思維即打破常規思維,從問題的反面進行探究,由結果反推進行反向思考的一種思維方式。逆向思維有助于克服思維定勢的局限性,是發現問題、分析問題和解決問題的重要方式,主要適用于有機推斷和有機合成路線的設計型綜合應用題。
例3 圖2中的A、B、C、D、E、F、G均為有機物。
據圖2回答問題:
(1) D的化學名稱是 ;
(2) 反應③的化學方程式是:
(有機物須用結構簡式表示);
(3) B的分子式是: ,
A的結構簡式是 ,反應①的反應類型是 ;
(4) G是重要的工業原料,用化學方程式表示G的一種工業用途 。
解析:本題屬于典型的有機推斷題,信息主要集中于框圖中,宜用逆向推斷的方法突破。易知以G(乙烯)為突破口逐步逆推知D為乙醇,C為乙酸,F為乙酸乙酯,由E逆推B為,結合反應①條件逆推得A為。這樣就能順利解決其余問題。
有機合成與推斷應熟練掌握常見官能團的化學性質及反應條件,一般突破口可以是特征反應條件、特征轉化關系、特征數字等。同時還需細心審題,嚴格按題目要求作答,以防會的做不對。
例4 已知:
①
②
寫出以苯酚和乙醇為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑任用)。合成路線流程圖例如下:
解析:根據逆合成分析法可知
將上述過程倒過來并注明合適的反應條件即可得到相應的合成路線如下:
四、 多向發散,殊途同歸
發散思維是創造性思維的主要特點,即從一個目標出發,沿著各種不同的途徑去思考,探求多種答案的思維,與聚合思維相對。發散思維的運用有利于培養學生思維的廣闊性,克服解題過程中的思維定勢。由于引入官能團方法的多樣性,在設計有機化合物的合成方案時,就可以采用發散思維。如有機合成中引入羥基的方法有多種:烯烴的水化、鹵代烴的水解、酯的水解、醛與氫氣的加成反應等。另外,我們也可以通過一題多解、多題一解來培養學生思維的發散性。
例5 甲烷和乙烯的混合氣體完全燃燒時,消耗相同狀況下的氧氣是混合氣體體積的2.4倍,則甲烷和乙烯的體積比是
A. 1∶1 B. 1∶3 C. 2∶3 D. 3∶2
解法1:關系式法
設甲烷和乙烯的物質的量分別為x、y,由CH4~2O2,C2H4~3O2,易知甲烷和乙烯分別耗氧2x、3y,則2x+3y=2.4(x+y)。可解得x∶y=3∶2。
解法2:十字交叉法
同溫同壓下,體積比等于物質的量之比,即1mol混合氣體消耗2.4molO2。1molCH4消耗2molO2,
1molCH2 CH2消耗3molO2。則
五、 空間想象,順勢遷移
為幫助學生理解化學鍵、晶體結構及有機化合物的結構特征,學習化學還必須注重空間想象能力的培養。
例6 下列化合物的分子中,所有原子都處于同一平面的有
A. 乙烷 B. 甲苯 C. 氟苯 D. 四氯乙烯
解析:共平面問題是近年來高考熱點,這類題切入點是平面型結構。中學化學中常見平面型分子有乙烯、苯和甲醛等。這些分子結構中的氫原子位置即使被其他原子取代,替代的原子仍共平面。所以,在學習有機化學的開始就應該幫助學生理解常見烴的分子構型:甲烷呈正四面體構型、乙烯平面形分子、乙炔直線型分子、苯平面正六邊形分子。A、B分子均無平面形結構單元,易知答案選C、D。
六、 等效轉化,柳暗花明
所謂等效轉化思維即等價轉化的方法在化學解題中的應用,適用于解決化學平衡、同分異構體種數的判斷以及看似缺數據的計算等問題。
例7 甲苯(C7H8)和甘油(C3H8O3)組成的混合物中,若碳元素的質量分數為60%,那么可以推斷氫元素的質量分數約為
A. 5% B. 8.7% C. 17.4% D. 無法確定