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教育教学论文:“大气化学基础”课程教学方法研究与探讨

来源:教育教学论坛 2021/11/23 10:29:05

樊晋 张小玲 黄小娟

[摘 要] “大气化学基础”是高等院校大气科学系学生学习的基础课程,也是入门课程,其学习效果对学生后期的发展有着极其重要的作用和影响。在教学过程中,教师也在不断创新教学方法,发现教学中的问题,提升教学效果,为学生的学习和就业打下良好的基础。对“大气化学基础”课程教学方法进行研究,从课程的特点出发,对教学中存在的问题进行简单说明,针对教学中的问题,提出有效的解决策略,从而不断地提升整个课程的教学效果和质量。

[关键词] 大气化学;教学方法;研究探讨

[基金项目] 2018年度成都信息工程大学人才引进项目“西北地区沙尘暴的数值模拟与其对下游城市PM10的污染的监测分析”(KYT201815)

[作者简介] 樊 晋(1989—),男,山西吕梁人,博士,成都信息工程大学大气科学学院讲师,主要从事大气环境化学与数值模式研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324(2021)26-0129-04    [收稿日期] 2021-01-31

一、大气化学基础课程的特点

大气化学是研究对环境有重要影响的大气成分在大气环境中的化学行为的科学,它是一门综合性很强的课程,具有跨学科的特点,是依靠多学科渗透和交叉发展起来的。其涉及化学大气科学、生物学、微生物学、生态学、气候学等学科的知识。因此,从课程的整个包含度可以看出,课程学习具有一定的难度,学生需要对各个学科的知识有一定的认识和了解,同时还能将其灵活应用,这样才能真正地对大气化学基础有更加深刻的认识和了解。

大气化学基础课程还具备一定的实践性。在课程中,大多数的知识是通过理论的方式呈现的,学生在进行基础课程学习时,要了解相应的专业名词,也要对基本的简单原理进行认识和了解。对于这些专业名词,学习的过程中离不开相应的实验实践,通过实验和实践,才能够让学生更好地认识和了解。因此,在学习本学科的过程中,需要学生端正态度,学会学习方法,认真学习相关内容,这样才能打好专业基础。这门课程作为相关专业的基础课,又可以作为其他专业的选修课,教师在教学过程中,要注重课程教学改革,对培养优秀人才有着重要的作用。

二、“大气化学基础”课程教学中存在的问题

教学“大气化学基础”课程时,学生的基础以及相应的教学方法都会对学生的学习效果产生一定的影响。在实际教学过程中,课堂中也会存在各种各样的问题。下面对课程教学中存在的问题进行简单说明。

(一)缺乏教学目标

教学目标是课程发展和教学的指路明灯。缺乏教学目标,主要体现在两个方面。第一,没有确定相关专业的教学目标。从人文教育目标来看,应该培养学生大气环境科学方面的素养,让学生能够认识到我国面临的大气环境形势,提高大气环境保护意识,从而增强一定的责任感,认真学习相关专业课程。但在实际教学时,部分院校对于教学目标并不是十分清楚,也没有一定的实际意义,这样就会导致相关专业课程在发展过程中没有明确的目标,毫无方向,相应地,教师在教学过程中也没有各阶段的具体目标和人才培养方案。在这样的教学形势下,相关专业也不能得到很好的发展[1]。第二,没有具体的教学目标。“大气化学基础”是一门基础课程,是学生学习专业知识必须要掌握的相关概念,对于学生的学习有着极大的意义和作用。但是从知识掌握的目标来看,应当要求学生了解课程发展,以及其中的基础知识和理论。但教师在备课和授课的过程中,并没有具体的教学目标,在课堂上可能是随意地讲解内容,没有一定的针对性,十分混乱,让学生学习时感到毫无头绪,对所要掌握的知识和核心概念并没有清楚的认识。

(二)学生兴趣不高

兴趣是最好的教师,也能够给学生提供极大的学习动力。但是在教学过程中,许多学生兴趣不高,对于课程学习,感觉十分枯燥乏味。其主要有以下几个原因。第一,学生对专业知识本身不感兴趣。部分学生选择相关专业,可能是被调剂或者服从安排,不是自愿选择的,因此在进行学习的过程中就会有一定的排斥感,对相关专业课程不感兴趣,在课堂上体验不到学习的快乐。第二,专业知识讲授具有一定的难度。在教学过程中,必须讲究相应的方式方法,要从学生感兴趣的角度出发,从而将其与课程进行有效结合,让学生能够在课堂中积极参与并进行互动,这样学生才会在课堂中有所收获,也会感到课程的丰富、有趣。

(三)实践教学较少

学习相关专业知识的过程中离不开实践,只有通过实践才能够真正掌握其中的专业知识。但是在实际教学过程中,部分教师对于实践并不是特别重视,同时在学校的整个课程安排中,缺乏对实践课程的重视,这样就会导致在整个学习过程中,大量时间都在学习理论知识,会讓学生感到枯燥乏味,也无法看到整个学习效果。在教学过程中,教师要有一定的实践操作和实践作业,让学生以小组为单位进行实践,从他们感兴趣的角度进行相关专题研究,并汇报交流和分享。这些作业可能会有一定的难度,但是从简单到容易逐步地引导学生去实践,就会让学生对自身的专业有更加深刻的认识和了解,也会逐渐熟悉整个专业内容,激发学生的学习兴趣,让学生在实践中更加了解相关专业[2]。

三、“大气化学基础”课程教学方法的探究

“大气化学基础”课程在教学过程中存在各种各样的问题,这些问题都会影响学生的学习效果,也会让学生对所学专业课程失去兴趣,因此,教师要讲究方式方法,研究新的教学模式,从而激发学生的学习兴趣,解决课堂中存在的问题,让学生对专业课程有更加深刻的认识和了解。下面对该课程教学方法的探究进行详细阐述。

(一)明确各阶段的教学目标

教学目标是学生学习、教师授课的指明灯。院系对相关的专业人才培养有清楚的认识和规划,并且确定了具体的人才培养目标。例如在教学过程中,要不断扩充学生的知识面,开阔眼界,检视和解决日常生活中的大气环境问题,注重学生认知能力、思维能力和创新能力的培养。教师在教学过程中,也要有相应的课堂教学目标和阶段性的教学目标,这样才会使得整个专业课程有更加清楚的结构,也能更好地把握整个教学节奏。在每一次备课之前,都要清楚地规划相应的课堂教学目标,这样教师可以清楚地掌握课堂教学流程以及所要讲解的内容,课后学生也能明白课堂中所学习的重点和难点知识,在课后复习的过程中更加具有针对性。通过这样的方式,让学生在学习过程中有条不紊,从而逐步提升学生的学习信心,让学生在学习过程中掌握相关专业课程的学习方法。

教师在整个学期的各个阶段也要有相应的教学目标,要对每一阶段学生所要掌握的相关知识以及具备的能力有清楚的认知和了解,同时要结合各阶段学生的学习状况进行反馈,从而及时做出更正,这样就会使得整个专业课程随时处于更新的状态。教师可以根据学生的学习状况及时地做出调整,从而保证学习质量。

(二)增强学生的学习主动性

学生学习的主动性能够促成极大的教学效果。在教学过程中,教师应帮助学生激发一定的学科兴趣,这样,学生就会有更大的精力和动力投入专业课程的学习当中,增强学习的主动性。增强学生学习主动性,主要是通过教学方法的创新。创新教学方法,能够让学生重新认识这门课程。第一,增加涉及目前必须关注的重要大气环境问题案例。案例具有一定的故事情节,会引起学生的好奇,同时能够让学生更加关注案例,将相应的案例与所要学习的专业知识结合在一起,让学生通过案例了解相关的专业知识,认识到专业知识学习的重要性和它的实际意义。生态日益恶化和政治推动力的减弱,这将全球环境推到危险的十字路口,大气环境问题日益复杂。因此,在教学内容上,应当具有一定的科学性和新颖性,能够反映学科发展的新方向、新成果,使学科前沿的新内容、新思想、新观点占据课程内容的相当比例,保持课程内容的更新率。例如,在教学中补充臭氧层、酸雨等大气环境问题,这些问题是学生熟悉且能够了解到的事件,这样学生可以进行课下的资料收集、查看等。通过多种途径了解相关案例,在课堂中获取更多有关此案例的一些专业知识,这样就能使学生感受到专业课程的重要性和它的实际有用性,从而激发学习兴趣。第二,结合地方经济特色的大气环境问题案例。地方经济特色是教学中的有效资源,在教学过程中,通过将相关专业知识与有当地经济特色的大气环境问题进行有效结合,能够给学生更多的熟悉感,让学生通过身边的实际案例进一步了解相关知识,让学生留下深刻印象。同时,通过这样的案例教学,还可以与当地经济接轨,促进地方与学校的通力合作和共同发展。例如,某校所在区域与某化工基地相隔不远,在教学过程中,可以让学生对相应的废气污染结合气象要素进行分析,提出防治措施,并结合采集到的具体信息,让学生从身边的例子去了解大气环境问题的成因,从而明白实施可持续发展战略的重要性。

(三)加强实践教学的实用性

实践教学对于本课程的学习有着极大的促进作用,能够帮助学生更好地了解相关的理论知识。实践具有一定的操作性和形象性,能够让学生将所学到的理论知识在实践中进行应用,也能够让学生学习时真正认识到所学理论知识的实际意义。下面有两种加强实践教学实用性的有效措施。第一,布置学术报告的实践作业。在教学过程中,教师应当发挥组织引导的作用,引导学生积极进行实践,将学生分为若干小组,提供可实践的主题,或者学生感兴趣的主题进行研究。小组学生自由分配相关工作,从查阅相关文献、了解课题研究方向以及最终的概括总结,到形成相应的学术论文并进行汇报演讲。在这个过程中,小组学生都要参与其中,并且至少保证每位学生获得一项工作。汇报过程中,可以通过线上线下结合的方式进行小组之间的评比。这些灵活的方式,既能增强整个实践的趣味性,也能让学生重视实践活动,以正确的态度去对待实践,这样才能够真正地让学生参与到实践当中,拓宽学生的知识面,使学生了解到目前大气化学基础领域的研究热点和发展趋势,充分发挥学生的积极性和创新性,使学生查阅文献整理资料、制作多媒体课件、语言表达的能力得到有效的发展。第二,增强实验性课程的教学内容。在“大气化学基础”课程教学中,部分理论知识比较难理解,尤其是学生没有相关专业基础的课程,在学习过程中更是十分困难。那么,通过实验的方式,以更加直观的形式,帮助学生理解相关内容,是一种十分有效的教学措施。在实际教学过程中,可以将相应的实验设计成三个不同的层次,即基础性实验、综合性实验和创新性实验。基础实验是每一个学生必须要掌握的,也是验证重要理论知识的基础。通过实验,可以使学生对基本知识有进一步的认识和了解,从而强化对相关知识的记忆。例如学习有复杂单位体系的相关内容时,学生对于这些体系感到困惑,而这些单位的使用与测定仪器的基本原理紧密地结合在一起,通过介绍不同仪器原理,使学生了解不同单位表达的物理意义,对深入学习专业知识具有重要的意义。综合性实验则更多的是提高学生的综合能力,侧重于培养学生的基础知识掌握和综合应用能力、分析和解决问题的能力。例如大气污染程度的评价试验,侧重于培养学生进行科学研究的思维方法和创新能力[3]。

(四)课程考核方式多元化

课程考核是教学过程的必要手段,通过考核,教师可以了解到学生的学习状况,以及学生在学习过程中存在的一些问题,从而可以进一步修订教学计划,帮助学生弥补弱点,扎实整个专业课程的基础。但是,传统的方式主要是通过作业和考试,这是巩固教学内容和检验教学效果的常规手段。在教学过程中,对于重点内容,将会通过课堂练习或是课外作业的形式进行,重点强调和加强巩固,考试内容主要是平时作业内容所涉及的。因此,很多学生在考试之前会针对平时作业进行复习,最终考试并不能够真正检验出学生的学习效果,很有可能是学生只对平时的作业内容十分了解,并不能从整体上综合地反映出学生的学习状况。这是目前许多传统课程中考核方式存在的弊端。对于“大气化学基础”这门课程更要通过考试进行,理论上的考察意义并不是很大,虽然能够让学生对相关的理论知识有更加清楚的认识和了解,并且也能够让学生巩固部分理论知識,但是对于其中的一些实践性操作和平时的学习态度并不能够充分地反映出来。因此,进行课程考核时要采用更加多元化的方式。例如,将教学中的平时成绩与期末考试成绩的比例进行合理调整。例如平时成绩占30%,期末笔试成绩占70%,而平时成绩的30%又从多个层面出发,如课堂表现、平时作业完成情况、相关实践论文表现状况。部分教师还可根据学生的实际情况合理调整平时成绩和期末成绩的比例。当平时成绩所占比例逐步提高时,学生在学习的过程中就会在平时更加用功,认真地完成,这样可能对学生的学习起到一定的促进作用,让学生在学习时更加重视平时表现。

“大氣化学基础”的教学涉及方方面面,从教学目标、教学方法、教学内容以及课程评价方式都要做出相应的改变,对每一教学过程中存在的问题进行及时分析,根据原因寻找有效的解决措施,不断地加强整个教学质量,这样才能让学生打好相应的基础,从而对所学专业有更加深刻的认识和了解,帮助学生提高对专业的学习兴趣,促进学生长期发展。在教学过程中,不仅要传授学生相关理论知识,还要让学生培养思维能力和创新能力,注重相关专业核心素养的发展,在学习理论知识的过程中,也能够在个人素质方面得到有效提升。

四、结束语

“大气化学基础”课程的教学要合理地将理论教学与实践教学相结合,从而使学生获得扎实的基础知识和技能,还要注意改进、完善教学内容及方法,这样有利于培养学生的思维能力,也能够让学生从更加深层次的方面认识专业知识,提升学习兴趣,增强学习动力。教学时,要不断加强实践教学的比例,让学生将所学理论知识应用到实践中,从而对所学知识进行进一步的理解和巩固,从教学目标、方法内容、评价方式等多方面做出改变,不断提升整个教学质量和效果,用学生感兴趣的方式教学,提高学生的学习质量,增强学生的学习兴趣。相信在未来,随着各项措施的不断实施,教学方法的不断创新,学生在学习“大气化学基础”课程时会对所学专业有更加深刻的认识和了解。

(项目组成员:廖婷婷、马盼、张莹)

参考文献

[1]张泽锋.对《大气化学》课程教学改革的探索[J].新课程研究:中旬,2014(12):89-90.

[2]于兴娜.《大气化学》课程教学的改革探索[J].教育教学论坛,2013(38):45-46.

[3]张小林,毛毛,朱彬,等.《大气气溶胶》课程教学改革探讨[J].考试周刊,2016(3):11+37.

Research and Discussion on the Teaching Methods of Basics of Atmospheric Chemistry Course

FAN Jin, ZHANG Xiao-ling, HUANG Xiao-juan

(School of Atmospheric Sciences, Chengdu University of Information Science and Technology, Chengdu, Sichuan 610225, China)

Abstract: Basics of Atmospheric Chemistry is a basic course for students of atmospheric science department in colleges and universities, and it is also an introductory course. The learning effect of this course plays an extremely important role and has influence on students later development. In the process of teaching, teachers are constantly innovating teaching methods, discovering problems in teaching, and constantly improving teaching effects, which lays a good foundation for students study and employment. In this paper, the teaching methods of the course of Basics of Atmospheric Chemistry are studied. Based on the characteristics of the course, the problems existing in the teaching are discussed, and effective solutions are put forward to solve the problems in the teaching, so as to continuously improve the teaching effect and quality of the whole course.

Key words: atmospheric chemistry; teaching methods; research and discussion


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