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化学学科发展与化学教育:挑战与机遇(2)

2012-08-02 22:09 来源:【考文考理网 对此文章感兴趣的有:

  这一体系和依附于这一体系的教材,过分强调各门课程自身的系统性、完整性。课程内容之间,既存在互不联系、彼此脱节的现象,也存在相互重复的现象。此外,课程内容相对陈旧,与现代化学脱节。真正反映现代化学内容的半导体化学、新能源化学、分子材料、分子电子学、软物质等没有得到应有的介绍。现代化学不可或缺的形貌表征技术、分子之间弱相互作用表征技术也没有得到应有的介绍。类似地,在现代化学发展中扮演重要角色,发挥重要作用的分子模拟原理和技术迟迟进不了教材,而一些应该精简或压缩的内容没有压缩或压缩的很不够。可以想象,以这样的课程体系和课程内容很难吸引优秀青年学习化学、献身化学。当今的化学教育与教学已经严重滞后于化学学科发展已经是不争的事实。可以说,化学学科发展面临的诸多问题无不与化学教育有关。因此,以全新的思路,构建新的具有我国自己特色的化学课程体系和课程内容已经成为现实要求,也是我们面临的一个超越过去、超越他人的历史机遇。基于这些考虑,笔者认为,当今我国化学教育的改革与发展首先是要做好化学课程体系的顶层设计,然后才是化学课程内容的选定。
  众所周知,一个课程体系是由课程理念、课程目标、课程结构、课程内容、课程标准、课程评价等组成的一个系统。要解决当今化学教育面临的学科吸引力不强、学科内容陈旧、学科教育不利于创新人才培养等问题就必须在课程体系设计,特别是课程理念、课程标准、课程结构以及课程内容等方面下工夫。考虑到化学学科的重要性、化学学科对自然科学中众多实验学科的支撑作用,以及国外在化学教育方面已有的成功实践。笔者就如何建构我国高等教育化学课程结构,如何组织实施化学课程教育,如何把握化学课程内容提出一些不成熟的意见和建议,供有关方面和化学同行参考。
  
  四、化学课程结构与化学课程内容
  
  化学课程体系的建构要着重于解决:(1)对非化学专业学生和人员,化学需要记忆的内容偏多,课程美誉度不够,课程缺乏足够的吸引力;(2)对化学专业的学生,课程内容过于陈旧,与化学学科的现实发展严重脱节;(3)实验教学游离于理论教学,教学条件建设游离于科学研究条件建设;(4)不同学校,化学专业课程结构雷同、内容相似,缺乏特色等问题。
  基于同样的认识,近年来,南开大学申泮文院士所带领的团队,提出以化学概论为前导,以物理化学和实验化学为主体,以无机化学、有机化学和分析化学为基础的化学基础课程体系。申泮文院士特别强调化学概论课程的作用,认为化学概论是化学科学的一门启蒙课程。该课程主要承担介绍化学学科的科学属性,化学学科在科学体系中的地位,化学学科与其他相关学科的关系,化学学科对人类社会生活与生产的作用,以及化学学科的发展前景等内容。通过化学概论课程开设,主要解决通才教育、素质教育和基础知识教育三大任务,为化学专业学生的持续学习奠定宽厚的基础。应该说,申泮文院士团队的设想和实践是符合化学学科特点和学生的学习规律的。也是国外,特别是欧美等发达国家的通用做法。例如,美国的哈佛大学、麻省理工学院、康奈尔大学、普林斯顿大学、加州大学伯克利分校等世界著名大学的化学专业必修课程体系就是由“化学概论”、“物理化学”、“有机化学”、“无机化学”和“实验化学”等课程所组成。而随后的专业选修课程则因学校的不同而不同。这些化学专业课程可以划分为:入门课程(Introductory or General Chemistry),基础课程(Foundation Coupe Wok),提高课程(In-Depth Course Wok)和实践课程(Laboratory Experience)。而在以英国为代表的英联邦国家,化学专业必修课程更是以分层次开设为特点。包括牛津大学、伯明翰大学、谢菲尔德大学、拉夫堡大学在内的英国大学将化学专业的普通化学、无机化学、有机化学、物理化学,乃至化学实验等都分成两个甚至三个层次开设。这种课程结构有利于专业分流,有利于学生的个性化培养。
  在课程内容和教学组织上,我们与这些国家和地区的做法也有很大的差异。在发达国家,一门化学专业课程往往是由多个课程模块构成的,相应于每一个课程模块有一个教学小组。例如:在伦敦帝国理工学院化学系,物理化学课程被分为三个层次,分别为物理化学I,物理化学Ⅱ(A和B),物理化学(高等理论化学)Ⅲ(A和B)。2009年,这个学校的物理化学I(30学时)由一位教授,三位博士共同承担;物理化学ⅡA(20学时)由一位教授、一位博士共同承担;物理化学ⅡB(30学时)则是由一位教授和两位博士联合承担;物理化学ⅢA(32学时)由一位教授和两位博士联合承担;课时数达40学时的物理化学ⅢB则是由2位教授和5位博士联合承担。这种安排不仅仅存在于帝国理工这样的高水平大学,其他学校也采取类似的安排。
  这种课程结构和教学安排的最大优点在于教学不再是教师的负担,每位教师承担的教学任务就是他的专长所在,教学质量因此可以得到切实保证。当然,以这种方式组织教学也存在教学内容不再那么系统,前后不再那么照应。但这些可以通过加强讨论课、学生自我学习和“化学导论”课的教学得到补偿。需要特别指出的是,不同于化学专业课程和选修课程,在化学教育中,化学导论课程扮演着十分特殊的角色,因此,无论是否是化学专业,只要学习化学,就必须首先学好化学导论。至于其他化学课程,则可以根据学生的专业和志趣,以内容模块为基础组织教学。很显然,这样组织教学有助于淡化二级学科壁垒,避免各成系统、简单重复,方便加强现代化学内容。也有利于根据学生兴趣差异、基础差异,安排课程,组织教学。同时,以这种方式组织教学,还有利于教师的专业成长,促进教师在相关领域纵深发展。由此可见,化学教育改革与发展的关键在于做好课程体系和课程内容的顶层设计,组织好教材,特别是《化学导论》教材的编写,以及根据课程模块组建教学小组,开展教学活动。
  总之,“化学导论+分层次开设的各门化学课程(由若干内容模块组成)+专业选修课程”是一种相对合理,符合化学专业特点,便于组织教学的现代化学课程体系。特别是以课程模块为基础,组织教师开展教学活动可以最大限度地满足不同专业、不同层次学校对化学专业教育的需要,也为废除教研室建制后,探索新的基层教学组织形式提供了思路。  


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