联系电话 400-123-4657
  • PG电子
  • PG电子
  • 最新公告:
    PG电子诚信为本,市场在变,诚信永远不变...
    热门分类: 第一系列 | 第二系列 | ......>>更多
    公司动态 当前位置: PG电子·(中国)官方网站 > 新闻动态 > 公司动态
    化学基本方程式大全11篇pg电子平台添加时间:2023-08-16

      pg电子平台《基础工程》是土木工程专业的重要必修课程之一,通过对《基础工程》课程的学习,学生能够更好地了解桩基础、浅基础、基坑工程、边坡工程和地基处理等方面的知识,为未来从事这方面的工作打下坚实的基础。20世纪之后,土建方面的各种新技术层出不穷,这样使《基础工程》这门课的授课内容滞后于行业的发展,不能满足当前我国土建行业的要求。为了使本课程体现出强理论、强实践和强综合的三大特点,适应目前土建行业的发展现状,我们应对授课模式进行优化,并且对授课内容和方法进行改革,使学生不仅掌握基本理论,还能在工程实践领域进行正确的应用。因此,需要对《基础工程》课程教学的模式进行不断探索与改革。

      《基础工程》课程包括理论和课程设计两部分内容。目前,我校在教学内容上的课时分配为:理论方面24课时,课程设计方面1.5周。在教学方法上,理论课的教学模式是采用多媒体进行授课,对于其中部分公式的讲述是采用板书的形式加以推导说明。在教学内容上,《基础工程》课程的核心内容是地基承载力分析、浅基础设计计算、基础沉降分析、桩基选型、桩基承台设计计算等理论内容。课程设计是针对理论课程的实践,在给出设计资料后,每名学生应独立完成两项任务:一份浅基础相关的设计绘图及一份深基础相关的设计绘图。在完成设计任务的过程中,首先对理论课程学习的内容进行进一步的梳理以及总结,其次,提升作图、识图能力,以弥补基础知识的缺陷。就目前的教学情况和学生的学习效果反馈来看,《基础工程》课程的教学过程中仍存在以下问题:1.学时少与教学内容多的矛盾越发突出。近年来,由于教学体系改革,《基础工程》课程的课时被极大地压缩。课时一再压缩,然而课程内容并未有所减少,甚至增加了对部分新技术进展的熟悉与了解等内容。这使得本就难以完成的规定教学内容更加无法完成,从而加深了学时少与教学内容多之间的矛盾。该矛盾使得教师的备课工作量的增加,直接导致了教师在备课过程中不得不对一些次要内容进行压缩甚至直接跳过。2.学生对知识点缺乏系统认识。教师上课过程中无暇仔细将重要的知识点展开,导致学生对公式的推导过程缺乏感性的认识。理工类学科的公式推导一直给人一种艰涩难懂的印象,但事实上,一旦搞清楚每个步骤的含义,顺着每一步走下去,你会发现那些难啃的公式自然而然地就在你脑中形成。作为一名普通教师,就教学经验来看,如果能在课堂上带动学生发散思维参与到某些重点公式的推导过程中来,那么将会大大加深同学们对公式本身的理解,甚至不需要特意花费时间死记硬背,就能将公式轻松记下来。在考场上,由于考试氛围紧张,时间紧促,不少平时死记硬背公式的同学临场记不起公式导致失分;而那些对公式推导比较熟悉的同学,此时却能够在模糊的推导印象中将公式进行还原。3.“教”与“学”之间存在矛盾。由于教师提高了教学速率,课堂讲课节奏加快,学生忙于画重点抄笔记,在课堂上无暇将教师讲授的内容消化吸收,很容易造成知识点的缺漏和误解。同时,教师还要在授课过程中结合当下行业发展的前沿技术展开教学内容,利用多媒体、规范阅读等方式,向学生展示建筑设计、施工现场的影像以及文字资料,从而加深其对基本概念的理解与感性认识。然而所有这些任务都要在有限的时间内完成,并且信息量又比较大,学生的专注力和接受能力都受到了更高的挑战。有些同学反映:老师你上课过程中讲的我都懂,但是下课以后就好多知识点模糊了。复习也不知道从哪里开始,做习题也是简单地套公式,并不理解解题过程。这一现象侧面印证了学生并不能完全消化课上的内容。

      《基础工程》应在教学各方面进行了系列改革,探索新的教学模式和方法,形成“教学内容模式化、教学手段多样化、考试考核制度弹性化、理论实践教学体系一体化”的教学模式。1.教学内容模块化设计。结合教学大纲的要求,将课程内容重组,选择重要的基本理论进行授课,减少灌输式的教育并同时通过案例教学,使学生从基本理论联系向工程实际转变。基础知识部分应作为课堂讲授的重点,其内容包括基本概念、基础理论、计算公式以及规范规定等,这样教学方式有助于帮助学生夯实基础,从而能够更好运用到工程实际中去。2.教学手段多样化设计。对于各章节内的知识讲解,采用“问题驱动法”开展教学,促使学生提出问题,从而在解决问题中提高学生的参与度,加深知识的理解。此外,采用“现场教学”的方式让学生与实践结合,并同时辅以身临其境的讲解,将工作岗位所需的知识和技能传授给学生,实现“教、学、练”的一体化。3.考核制度的改革。在教学的考核方法上,应采用过程考核并同时注重成果考核。将教学过程学生的完成情况作为过程考核成绩,从知识掌握、应用、创新等方面对学生进行综合考核;以课堂表现和提问、问题讨论的参与度、大作业的成效及考试成绩作为最终考核成绩。通过过程和成果的两方面考查,取消用考试成绩衡量学生对课程掌握程度的方法,这样不仅提高了学生的课堂学习兴趣,又充分调动了学生课外学习的积极性和主动性,最终达到“充分理解基本理论、充分提高实践动手能力”的教学目的,培养适应时代的高级应用型土木工程师。4.课程改革的成效。在课堂教学中,教师应灵活运用基本理论、整合教学内容、增加案例教学、“问题驱动式”教学和“任务驱动式”等方式教学。采用小组协同配合作业的教学模式,通过互动式教学方法,激发学生的自主学习兴趣,培养学生的实践能力。采用过程考核和成果考核的双重考核模式,优化考核制度,形成优化的考核制度。

      通过课程教学模式改革,《基础工程》课程的教学效果得到了明显提高,可以更好地完成本课程的教学目标和要求,与其他相关专业课的衔接也效果显著,学生对基本理论知识的掌握以及实际工程运用能力都有所增强。这样促进学生由掌握基本知识向综合实践能力的转化,加快了我校教学模式的改革步伐,提高了我校教师团队的整体素质。

      [1]程晔,艾军.土木工程专业基础工程课程设计的实践与改革探索[J].高等建筑教育,2006,03:99-101.

      [2]平琦,朱杰.卓越计划背景下基础工程课程教学改革初探[J].大学教育,2013,24:46-47.

      [3]王月香,顾欢达.建筑工程方向基础工程课程教学初探[J].高等建筑教育,2010,05:91-93.

      化学基本观念不是从别处直接吸收的,而是学生主动建构的,是事实、概念、原理等具体化学知识,经思维处理后在学习者身上所留存下来的一种化学素养,这种素养一旦形成就会引导和影响着学生在获取知识、解决问题时的思维习惯和方法选择。

      通过一轮复习的知识点错误统计来看,学生就是对知识所隐含的方法、规律不熟悉,实际上也就是没有形成完整的化学基本观念。因此专题复习应重点放在培养学生的基本观念上。化学基本观念不是以现成结论的形式出现在教材中的,而是内隐于课程教材知识体系当中并随知识层次的推进而发展深化的,基本观念并不单独存在,它总是寓于具体的化学知识当中并通过它们显示出来,具体化学知识是化学基本观念形成的载体[2]。专题复习时要避免为了面面俱到而过多地讲、过多地练。选择什么内容作为专题复习的内容?其依据应该是化学基本观念的最集中体现的载体。因此专题复习不能就题讲题,针对知识讲知识,而必须选择最能体现化学基本观念的知识并且讲解知识背后所隐含的化学基本观念。结合教学实践,笔者确定专题复习的具体内容及确定依据归纳如表1。

      专题复习应该针对教学中学生容易出现的错误,即一轮复习中学生掌握较薄弱的知识点。笔者分析了“离子反应”一轮复习中学生错误率较高的习题,归纳出“离子反应”专题中三个重点内容,即陌生情境中化学方程式的书写、限定量物质的离子方程式的判断和化学反应中隐含反应的判断。尽管在学生问题统计中还有个别学生对方程式、离子共存的条件还不熟悉,但应该看到出现这种问题是偶然的,是个别现象,二轮复习应该集中解决学生的共性问题,而不是个性问题。在进一步分析为什么学生会存在这三个薄弱的知识点呢?可以认为主要是因为学生在面对这些知识点时就是解题,没有形成良好的化学思维,导致没有形成完整的化学基本观念,因此在专题复习时应着力培养学生的化学基本观念。

      守恒思想中具体包含三种守恒:一是化学反应是原子的重新组合,故都存在着物质守恒,从宏观角度看即质量守恒,从微观角度看即以微粒为主的粒子守恒;二是氧化-还原反应中得失电子总数相等即电子守恒;三是化合物及电解质溶液中阴阳离子电荷数相等呈电中性即电荷守恒。

      用“数”和“量”来表达物质的结构和性质即是对化学的定量描述。同质不同量的物质在反应程度和反应结果上会有所不同,因此会导致实验现象和产物的不同[3]。限定量物质参加反应时,由于部分离子完全反应,而另一部分离子[本文转载论文网 ]过量,这样生成的物质就有可能存在不一定完全符合化学式中阴阳离子的个数比。由于不同量的物质反应而导致方程式不同是对物质的定量研究,是生成过程中的现实情况。通过对定量物质参加化学反应的离子方程式书写,可以培养学生的定量观念。

      在教学中,为了使学生快速判断离子方程式的正误,在一轮复习时很多教师告诉学生要运用守恒法去判断方程式正误,如果离子方程式中原子不守恒特别是电荷不守恒,就可以直接判断离子方程式是错误的。这种判断方法的确是判断离子方程式错误的一种简洁方法,但由于学生思维的局限性,学生认为不符合守恒关系的离子方程式是错误的,同时认为符合守恒关系的离子方程式就是正确的。这种单纯考虑是否守恒,而忽略了物质之间发生化学反应的各种可能分析,是导致错误的常见原因。因此在复习时要采取针对性的训练,使学生认识化学反应中可能存在的隐含反应,找出反应本质,培养学生的反应观。

      在教学实践中,常有“一轮复习看学生,二轮复习看老师”的说法。用化学基本观念引领高三专题复习教学,是笔者在教学中的尝试。通过实践来看,学生在复习中感到比较困难的,考试中总是出现问题的知识点,是需要教师点拨的,也恰恰是二轮复习最核心的部分。

      本节课教学目标主要是解决三个方面的问题:新情境条件下方程式的书写;定量物质参加反应的离子方程式正误判断及复合反应离子方程式的正误判断,这些也是学生普遍感到困难的知识。通过典型例题剖析和针对性训练,学生经历了知识的整合过程,加上教师的点拨,应能达到培养基本观念的目的。

      第八次课改以来,我国基础教育课程改变了原来国家课程管理的集权体制,实行国家、地方、学校三级课程管理。面对新的体制,地方和学校把大量的时间和精力投入到了地方课程和校本课程的建设中来,特别是校本课程建设倍受青睐。这种集中力量办新事儿的做法无可厚非,但不能“剃头挑子一头热”。国家课程这一头是“重挑子”,决不能削弱,不仅如此,在学校课程一体化建设的过程中,还要不断摸索国家课程地方化、校本化的路径与策略。

      所谓国家课程地方化、校本化,就是国家课程的适情化、适性化,即国家课程适合区情和校情,国家课程适合教师和学生的特性,从而将正式课程、专家课程变为可实施的师本课程、生本课程,实现由课程到课堂、课业的有效链接。说白了,研究国家课程地方化、校本化的问题,就是研究国家课程如何落地的问题。

      国家课程地方化、校本化有两个朴素的价值定位:一是适合的是好的。一旦地方化、校本化后的国家课程适合学校推进、适合教师教、适合学生学,它便能为学校、师生所接受。二是有效的是好的。一旦地方化、校本化后的国家课程能促教师专业发展、促学生全面而有个性的发展、促进学校教育教学质量的提升,它便能产生良好的效能。国家课程如何地方化、校本化?下面从路径、策略、原则三个角度进行阐释。

      国家课程是统一课程,面向全国,由专家基于课程标准而制定,以教育部审定教材为基本载体,规定了共同底线水平。各地区要结合区情,守住底线,决定底线之上的区域上线标准;同时,研究区域特点,在国家课程中增加区域特色维度,并使之有机融入,避免简单地粘贴。各学校要结合校情,综合考虑国家、地区的要求,将国家课程与学校历史、现实条件、办学理念、育人目标、办学目标、文化特点等紧密结合起来,统筹安排,系统设计。

      国家课程最终由教师来实施,由学生来学习。教得如何与学得怎样,这与师生对国家课程的理解程度和接受态度有关。教师为此要做出两个评估:一是对自身态度、教学习惯、教学风格、理解能力等作出评估,找到评估值和国家课程预期值之间的对应关系与调适可能;二是对学生学习态度、学习兴趣、爱好、特长、学习风格、理解水平等作出评估,找到评估值与教师自身评估值的对应关系与调适可能。

      学术分析主要是对国家核心素养培育目标、课程标准、质量标准的分析,基本流程如下:一是对课程标准进行梳理,确定课标底线与上线,把握学科本质及学科核心素养,知晓学科边界及学科前沿,将思维触角延伸到本学科的“近亲”与“远戚”。二是开展学科质量标准对照分析,把住知识点与能力点,分析达到不同知识与能力层级所要准备的内容及特点。三是基于自身及学生特性开展课程调适,有时候还要将学生引入到备课环节。四是按照师本课程和生本课程的标准研究文本课程和实践课程,制定学习目标和实现目标,优化学习方式,有效实施课程。五是利用质量标准评价师本课程和生本课程,了解课程实施在学生那儿实际发生了什么,有哪些实际获得。六是做好反馈准备,包括促进良性循环的反馈机制的建立、反馈的方式等。

      国家课程分类推进。将国家课程按照不同的领域、素养、主题等重新分类,使之形成基础扎实、可操作性强、逻辑自洽的课程体系。如北京五一小学按照道德、人文、科学、健康、艺术五类素养建构的幸福素养课程,北京芳草地国际学校按照道德、科技、语言、艺术、数学、健康六大领域建构的芳草课程,北京中关村一小按照道德与公益、数学与科学、体育与健康、国际理解、艺术与审美、语言与人文六大领域建构的“6-2-6”自主发展课程,北京十二中按照真善美融合目标建构的初高一体化课程等。

      国家课程分层推进。将国家课程中的学科课程按照学生兴趣、风格、成绩等分成不同的层级,给出相应的课程纲要,以教师建议、学生自主选择、定期流动三结合的方式实施。如有的学校将数学课程的学习自然分化为竞赛类、高考类、基本功强化类三个等级,引导学生选择与学习。

      整合三级课程。将三级课程整合为学校一体化课程,国家课程得以地方化、校本化,成为学校课程的有机组成部分。由于这类整合打破了三级课程的界限,在修习方式、各级课程的比例、国家课程的标准方面需要做好协调,避免该必修的变成了选修、挤压地方与校本课程的学时、随意拔高课程标准等现象。

      打通必修与选修。将国家必修和选修课程中的必选课程打通,形成注重基础、关注拓展、发展学校特色的“一石三鸟”效应。由于这类打通构成了必修集合,需要整体考虑必修课程的门类和总学时,避免增加学生负担和压缩学生个性化发展的机会。

      实施贯通培养。将原来小学6年、初中3年、高中3年的学段结构重组,产生适合区域、学校实际的新学制,比如“5-4-3”学制、“6-2-1-3”学制、“5-2-1-2-2”学制、“教育联盟”“学区化培养”等。由于这类贯通培养打破了原来的学制,力求解决学段不衔接的问题,需要重新规划“教育-课程-教学-评价”的链条,避免换汤不换药,成为招生的旗号,产生新的不公平。

      将国家课程中学科不衔接的课程缝补起来,使之在主要素养或领域的培养方面呈现连贯性,如纵向连贯方面,北京市义务教育新课程计划要求七、八年级开设开放性科学实践活动,将原来小、初学段间科学领域不衔接的情况弥补起来;将生物、历史、地理等学科延伸到九年级以适应未来高考不分文理的局面。再如横向连贯方面,北京市也出台了旨在促进学科融合的文件。

      增维,即在国家课程地方化、校本化过程中增加维度,以适应时代、社会、学校、师生对于国家课程的新要求。

      一是增加实践维度。国家课程的实践性不足是公认的问题,加强学科实践也成为了世界课程变革的基本趋势,在国家课程中增加实践维度是经济社会的要求,也是课程的基本规律。北京市要求每个学科拿出不低于10%的学时用于学科综合实践活动,就是典型的例子。

      二是增加信息技术维度。当今时代是信息技术革新的时代,人们的生产生活方式与以往相比发生了巨大的变化,加强信息技术与学科课程整合便是时代的呼声。

      三是增加学校教育哲学维度。每所学校都有自己的教育理念和教育目标,国家课程的地方化、校本化必然要加以回应,并有机地增设到国家课程中去。如有的学校提倡的是“三生教育”(生活教育、生命教育、生态教育),在实施国家课程的时候,便有意识地增加“三生”维度,关注学生在国家课程学习中生活教育与知识教育的关联、生命体验过程、生态思想的贯彻。这样,既体现学校教育特色,又使国家课程更加丰富、生动、具体。

      学科融通。学科融通包括学科内的融通和学科间的融通两个方面,前者强调学科知识的重组、学科知识与生活世界的关联,后者强调知识的互通、互联与综合素养的培养。具体到课堂上表现为三维目标的融通,即知识与能力、过程与方法、情感态度和价值观的融通。

      职普融通。职普融通是职业教育和普通高中教育二者之间的跨界融通,既有软硬件资源的互补,也有教育思想、教法、学法等方面的融通。现在北京、浙江等地在做试点,这有助于解决学生实践能力弱、创新力不足的问题。

      教育要素融入学科。一些由于时展和社会健全所需要的教育要素随时都会注入到教育中来,国家课程需要做好准备,预留接口。例如,近年来中国学生发展核心素养成为教育的焦点,国家课程就要接过来,融进去。其他如中华优秀传统文化教育、社会主义核心价值观教育都有与国家课程融通的必要。

      国家课程进入到班级的过程中,有一个班本化改造的过程。这里涉及到两个层面:一是学校的统筹安排。如北师大二附中以实验班的形式进行班本化改造,设立了理科实验班、文科实验班、项目式学习实验班、社会科学方向学习实验班、数字化学习特色班。这就意味着每个班在实施国家课程方面都会有所侧重或突出,课程结构和内容也会有差异。二是学科教师的改造。教师根据师生的个性、心理、风格等对国家课程做有限范围内的修补。

      增删内容。内容层面适应学生、学校、学科,体现宽、厚、实、活,避免简单的重复、交叉。如为了加强文理兼修,避免重理轻文或重文轻理的现象,文科增加科学史、生活中的实验等课程,理科增加人文综合、艺术综合等课程。

      调改顺序。调改顺序的目的是使之更符合逻辑,包括自然节令逻辑、知识的内在关联逻辑、学科的逻辑、学生学习的先后逻辑等。如对语文课程中与季节、节气、时令关联度比较大的文章,按照规律作出调整,适时顺天;数、物、化、生等学科课程在知识需要相互关照的地方,作出时间上的调整,以准备相关的知识条件;为减少高一年级的并行科目,实行学时调整和会考时间调整。

      改变评价方式。改变评价方式包括将纸笔测验的形式变得更为灵活、给予多次测评的机会、延迟评价、开发个性化的评价工具、丰富评价形式、增设评价主体、提高基本标准、细化评价内容等。例如,有的学校将舞蹈课程评价标准中的即兴表演变成有韵律、有节奏的自创舞蹈。

      细分课程。细分课程是指将内容庞杂的学科课程按照学科模块或其他分法细分为更多的课程。如首都师范大学附属密云中学将阅读课程从语文课程中单列出来,设计专题式阅读、背景式阅读、诵读式阅读、休闲式阅读,以手抄报比赛、专题汇报课、朗读比赛等不同形式展示阅读成果。有的学校从体育课程中分出舞蹈课程、足球课程、篮球课程、武术课程等。

      重编教材。教材改造是国家课程地方化、校本化的显,有的学校按照模块、主题重编了教材,有的学校按照时间线索重编了历史教材,有的学校整合各个版本重编了语文教材。

      课程设置优化。将原来统一的40分钟、45分钟的学时安排打破,按照学科内容特点、学生学习规律、学校条件重新排课,如北京实行的大小课、长短课、集中与分散排课。

      学习方式优化。重复学习、机械学习等传统学习方式让学生厌学,做中学、玩中学、游戏中学、游历中学、体验学习、合作学习、探究学习等学习方式往往能吸引学生,但似乎需要占用更多的学习时间,如何寻找优化与平衡则是国家课程校本化实施的重大命题。

      学习模式优化。新型的学习模式在信息时代如雨后春笋层出不穷,如慕课、翻转课堂、微课化处理、混合式学习、数字化学习、问题探究式学习、项目学习、任务驱动学习、主题学习(专题学习)、联合教学等。这给国家课程地方化、校本化实施提供了强大的理论和实践支撑,学校、师生可以大胆实践、小心求证。如北京中学的中国英语教师和外教同上英语课的实践,北师大二附中在中英双语文学鉴赏、先秦诸子哲学思想研究、文综时事专题研究、双语实用写作、高三史料辨析与阅读等课程中探索的联合教学模式,都取得了较好的效果。

      国家课程地方化、校本化的策略很多,但无论采取哪种,都要遵循以下三个基本原则。

      基础教育要围绕党和国家教育方针提及的“立德树人”这个根本任务来实施,突出基础性、均衡性、公平性、发展性,提倡宽厚、广博、灵活的基础教育,最终在“核心素养”这个出口上有优质表现。

      国家的培养目标、课程标准和质量标准是红线标准、底线标准,不能低于这个标准,特别是人生观、世界观、价值观、家国情怀教育决不能放松。

      “电磁场与电磁波”主要研究电磁场和电磁波的基本概念、基本理论与应用。该课程主要从矢量分析入手,介绍电磁场中的静态场、时变场和电磁波的基本理论与特点,为“微波技术基础”、“天线与电波传播”、“射频电路”等后继课程的学习奠定必要的理论基础。但是由于该课程数学要求高、公式多、物理概念抽象、理论难以掌握,使学生在学习过程中力不从心,往往有畏难情绪在里面。特别是对合肥师范学院这种应用型二本高校来说,学生的基础相对重点院校的学生而言要差点,而且学习的自主性也欠缺,因此学习效果不是很理想,可能会有个别学生到学期结束都达不到这门课程学习的基本要求。如何做好应用型高校电磁场与电磁波课程的教学工作是比较紧迫的问题,需要花更多的心思和精力来探讨研究。笔者结合多年电磁场与电磁波课程的教学经验,有针对性的对课程进行改革,通过课堂上学生实时反馈情况对教学方式进行调整,结合应用型高校的实际情况探索该课程的教学。

      本课程包括电磁场和电磁波两大部分。电磁场部分是在高等数学的基础上,运用矢量分析的方法,描述静电场和恒定磁场的基本物理概念、研究静态场的解题方法、以及在总结基本实验定律的基础上给出时变电磁场的基本规律。电磁波部分主要是介绍平面电磁波传输特性、电磁波在导行系统的传播规律及天线的基本理论。由于本校电磁场与电磁波课程只有48学时,需要针对应用型高校学生的特点分层次讲解课程内容,对理论性、逻辑性较强的知识点做选修处理,既满足大部分学生对基本知识点掌握的要求,又满足部分学生向重点高校考研的需求。将课程的必修知识点按照掌握、理解、了解三个层次具体划分为:掌握矢量运算,梯度、散度和旋度,高斯公式和斯托克斯公式,时变电磁场的麦克斯韦方程组、电磁波的波动方程等;理解电磁场的矢量位势和标量位、泊松方程、时谐平面电磁波、截止频率和谐振频率等概念;了解分离变量法、库仑规范、洛仑兹规范、滞后位等。而对镜像法、有界空间中电磁波的求解方法、电磁辐射等作为选修内容。做出以上的安排主要考虑下面两个因素:

      一、有限的课时要优先考虑重点内容,对电磁场和电磁波涉及的核心知识点必须要详细讲解,比如散度、旋度、梯度、麦克斯韦方程组、波动方程、平面电磁波等,至少要花三分之一的课时结合多种教学手段让学生在理解物理概念的基础上掌握基本公式及应用。而对一些比较复杂的问题,如分离变量法、镜像法等知识点,通过弱化在总学时的比例或用选修的方式做简化处理;

      二、由于我校电子信息工程、通信工程专业有电磁场与电磁波方面的后继课程----专业必修课“微波技术”、专业方向课程“天线与电波传播”和“射频电路”,这些课程覆盖了“电磁场与电磁波”课程的不足,如有界空间中电磁波的求解方法、电磁辐射等知识点完全可以在后继课程中系统学习。

      通过多年课堂教学的探索和总结,针对二本高校学生数理基础较薄弱的特点,同时为适应应用型高校的办学需求,为该课程制定一套教学方法,使抽象的概念形象化,难懂的公式物理化,知识掌握的系统化,最终将理论基础与实际应用密切联系,激发学生兴趣,培养学生探索性学习素养,启迪学生创新思想,促进学生知识拓展应用能力的提高。

      在形象化讲解抽象概念的基础上,将相近或易混淆的内容做比较,通过列表的方式从物理概念、数学公式、适用条件等方面将概念进行区分,使分散的问题系统化,加深学生的理解和记忆。下面以三个度(梯度、散度、旋度)的讲解为例,说明该过程的具体实施。如何将概念形象化?例如在讲解梯度时,以温度场为例,介绍温度沿不同方向的变化率。该问题针对某一温度场中的山峰,甲、乙、丙三人分别从三个不同的方向由山脚爬到山顶,行程L分别是120km、100km、80km,其中丙是垂直路径,可以很容易算出三种不同方向的温度平均变化率ΔTL,其中丙方向的变化率最大。然后引导学生思考,如果是对温度场的某点A来说,平均变化率就变为温度沿三种方向在A点的变化率,表述为TL沿不同方向,自然引出方向性导数的概念。进一步提示学生,在所有方向的变化率中,总有一个方向变化率是最大的,这个值就是梯度的大小,这个方向就是梯度的方向,最终将针对标量场的梯度概念给完整引出。在系统讲解完梯度、散度、旋度后,用列表的方式对问题进行区分,找到三者之间的异同。

      为改善比较死板的教学现状,同时贴合应用型办学思想,对该课程的一些知识点在理论推导的基础上用软件仿真的形式将无形的场结构有形化,加深学生对知识点的把握程度。工程上常用的HFSS有限元分析软件,对于一些典型的电磁场问题,如电场分布、磁场分布、电感、电容等,可以提供直观的场结构显示。下面就以半波偶极子为例,利用HF-SS软件建模仿真其空间辐射场结构。例:设计一个中心频率为3GHz的半波偶极子天线,计算其空间电场分布。传统教学过程是首先分析电偶极子的远区电场分布,通过在球坐标系中将电位函数高阶近似的方式推出电偶极子的远区场电场E=-φ=p4πε0r3(2cosθer+sinθeθ),其中p为电偶极矩;然后根据偶极子天线的对称性计算对称天线GHz下天线的辐射场分布和方向性函数。实践教学过程则是依托HFSS软件,通过建模仿真的方式直观的得到半偶极子场结构。设置扫频范围2.5GHz-3.5GHz,S11参数、方向图,以及电场分布。相比繁琐的理论公式的推导计算,HFSS软件实践教学方式更容易被学生接受,在掌握电场结构的基础上提高了学习兴趣,为以后的工程应用奠定基础。

      “电磁场与电磁波”做为电子信息类、通信工程类本科专业的一门专业基础课,具有十分重要的核心地位。针对应用型高校如何实施教学过程是值得研究和探索的问题。本文从教学内容和教学方式两个方面,围绕教学做了初步探讨。经过实际教学检验,取得了令人满意的教学效果。

      [1]王士彬,张莲,万沛霖,包明.“电磁场”课程教学内容改革的实践[J].电气电子教学学报,2006,28(5):8-11.

      [2]彭麟.中美高校电磁场教学比较研究[J].中国电力教育,2014,312(17):73-74.

      [4]孙玉发.电磁场与电磁波[M].合肥:合肥工业大学出版社,2006.

      国外高校化工类高等教育有三种比较典型的模式:美国模式、德国模式和前苏联模式,分述如下。

      美国强调“通才培养”,在化学工程大类中,一般不再设置专业方向。其知识结构的重点是自然科学理论,专业知识很少。课程学习是为终身学习奠定基础。他们较重视基础实验教学,着重培养学生的动手能力与创新意识,但对工程设计、工程实践教学很淡薄,一般不设置生产实习、毕业论文、毕业设计及专业实验。当学生进入硕士或博士学习阶段时,根据所从事的研究方向,才会有一定的学科偏重。本科生的专业知识,一般在工作岗位上结合自己的工作补充学习,多数需一年以上的岗位培训。也就是说美国化学工程师的培养,一半是在学校另一半则由社会来完成。

      但值得注意的是,美国高等工程教育在“未来的化学工程教育”报告书中,提出了高校化学工程教育中专业课程设置的建议,强调了技术开发、工程设计及实际操作训练。

      德国工科大学一般设置系,系(专业大类)下设置专业方向。对学科的专业方向、课程设置和教学内容,国家没有统一规定和要求,学校可根据本地区的特点、学校的传统、基础、科研成就及师资特长等来确定。德国的本科教育分基础学习和专业学习两个阶段。基础学习阶段一般为两年,主要学习通用基础课。在专业学习阶段,学生根据所选择的专业方向,完成规定的必修课和选修课,同时还必须完成规定的实验、课程设计、专题报告、实习及毕业论文等实践性环节的训练。另外,德国大学的“专业方向”与我们的“专业”概念是不同的。德国的专业方向一般只表明在这一学科中所包括的主要研究领域,从事这些领域研究工作的教授,在其所在的研究所里开设一些选修课,提供一些实践性环节(毕业论文等),训练机会由学生选择。

      前苏联高等工程教育模式与我国基本相同,专业划分又细又窄,甚至有些学校设置化学工程系、化工工艺系、化工机械系等。这些系下面又设置许多专业。例如化工工艺系下设无机物、基本有机高分子、有机染料及中间体、放射化学等专业。

      随着经济体制的改革,前苏联解体后的多数国家也开始进行了多种高等工程教育改革。其中的一个方面就是拓宽专业,减小专业“钢度”,增加培养人才的适应性。

      美国模式将专业学习和工程训练交由社会完成,不适合我国国情,因为我国企业没有岗位培训的基础。德国模式基本上是将专业学习和工程训练放在校内完成的,但德国学制较长(一般为5年,多数学生实际上需7~8年)。目前我国实际上是将专业学习和工程训练一部分放在校内,一部分放到社会。

      20世纪50年代初,新中国学习前苏联高等教育的经验,在全国对高等学校进行第一次调整,1952年5月教育部制订了《全国高等学校院系调整计划》。其基本方针是以培养工业设计人才和师资为重点,发展专门学院,整顿加强综合性大学。1977年恢复高考后,1984年7月国家计委、教育部进行了第二次专业调整,颁发了《高等学校工科本科专业目录》。化工类专业设有化学工程、无机化工、有机化工、高分子化工、煤化工、石油化工、精细化工、生物化工、工业分析、电化学生产工艺等10个专业。第二次调整由于受当时计划经济体制和行业限制,专业口径仍然较窄。基本上是以产品划分专业,教学计划以产品工艺为核心,培养的人才是专门为某种或某类产品的生产而服务的。

      国家教委于1993年7月又进行了第三次专业调整。化工与制药类设置有:化学工程、化工工艺、高分子化工、精细化工、生物化工、工业分析、电化学工程、工业催化、化学制药、生物制药、微生物制药、药物制剂、中药制药等13个专业。第三次专业目录调整,突出特点是将无机化工、有机化工、煤化工合并为化工工艺专业,拓宽了专业口径。初步改变了以产品划分专业的面貌。

      1995年9月国家教委颁布了《工科本科专业引导性专业目录》,进行了第四次专业调整。在化工类中设有:化学工程与工艺专业(包括化学工程,化工工艺、精细化工、电化学工程、工业催化、化学制药等)和生物化学工程专业(包括生物化工、生物制药、微生物制药等)。这一次调整由于是引导性目录,并未在全国推行,但为1998年专业调整典定了基础。

      1998年9月教育部又颁布了《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》,这次是第五次调整。化工与制药类设两个专业,一个是化学工程与工艺【包括化学工程、化工工艺、高分子化工、精细化工、生物化工(部分)、工业分析、电化学工程、工业催化、化学工程与工艺、高分子材料及化工(部分)、生物化学工程(部分)】;另一个是制药工程【包括化学制药、生物制药(部分)、中药制药(部分)、制药工程】。

      笔者认为,专业调整后我国现有的培养模式基本上是符合当前国情的,也就是在学校完成初步的工程训练,即进行工程师素质的培养,到岗位上再进一步结合工作需要进行学习和训练,补充必要的专门知识,增加岗位工程经验以后,便可成为高素质的专业化人才。

      进入21世纪以来,化学工程与工艺专业的培养目标已逐步明确。旨在培养德、智、体全面发展,能为中国社会主义现代化服务的高素质的高等化工工程技术人才,能够掌握化工生产技术的基本原理、专业技能与研究方法,具有化工产品的研制开发与评估、化工装置的设计与放大、化工生产的控制与管理的能力。学生毕业后能具备在发展变化的世界,中适应工作获得成功的人才。

      纵观世界各国相继提出并实施的教育改革的新思路与新举措,结合我国国情,面向21世纪的工程人才培养要求应该是:①有为建设祖国服务的思想;②有开拓、创新与应变能力;③博学多才,有工、理、文、管的综合知识;④有社会主义道德和敬业精神;⑤有国际交往和跨国工作的能力。

      围绕培养目标,通过社会需求及行业和学科内部知识体系分析,我们将“化学工程与工艺”专业定位为以化学工艺(包括工艺技术、过程原理、单元操作及过程的合成、设计、开发、放大等)为主“体”,以过程装备(化工装备)及过程控制为“两翼”。在充分研究国内外高校化工类人才培养模式和吸收这些培养方案优点的基础上,根据创新人才培养的基本内容,遵循教材建设、人才培养的科学规律,笔者构建出包括人文基础课、基础理论课、专业基础课、专业技术课、方法课和实践环节的知识结构体系。

      根据国外高等工程教育和人才培养模式,结合国内兄弟院校考察与调研的结果,笔者提出化学工程与工艺专业教学体系改革的基本方向如下:

      (1)改革教学计划,建立新的教学体系。化学工程与工艺专业教学计划改革的总体思路如下:①以核心主干课程建设为中心,积极应用现代教育技术,全面系统地推进课程建设。②拓宽专业知识面,保证宽口径培养目标的实现。课程设置体现“厚基础、宽专业”的原则,专业主干课程要博而通,淡化专业,增强学生的适应能力。③努力培养复合型人才,并为拔尖人才的培养和“宽厚型、复合型、外向型”人才的脱颖而出创造良好的条件。在达到基本要求的前提下,增加选修课的门类,加大选修课的比例。④加强实践环节,突出能力培养。加强、利用和组织好实践教学环节,使之与课堂理论教学相协调,使学生既能获得基础理论知识,又能拓宽专业面,培养、训练和提高工程实践能力以及创新能力。

      (2)改革教学方法,贯彻“因材施教、个性化教学”的方针,提高教学质量。在教学方式上努力转变单纯传授知识与技能的观念,加强学生分析问题能力、解决问题能力和创新能力的培养。在教学过程中,必须逐步摆脱以教师为主、课堂为中心的填鸭式教学方法,大力推进启发式与讨论式教学方法的实践及现代教育技术的应用,增大信息量,提高教学效率,充分调动和发挥学生学习的主动性和积极性。同时,积极引导学生自学,培养学生自我获取知识的能力。

      (3)加强师资建设,为培养创新型人才打造以“教授、博士”为主的一流教师队伍。要提高人才培养质量,教师队伍建设非常关键。高校应对教师加强学历教育和外出培训,大力提高教师的理论和实践水平。打造一流的教师队伍是培养创新型人才的基本条件。

      (4)加强教材建设,建立适应创新型人才培养体系的教材体系。1995年原国家教委正式启动了“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”项目后,全国高校拉开了大规模面向21世纪高等教育改革的序幕,目前有1200多种教材已经在我国高校人才培养中发挥了巨大的作用。作者也与2007年由“科学出版社”主编出版了高等院校21世纪教材《精细化工工艺学》,目前已为国内数十所高校采用,得到了师生的普遍欢迎。

      总之,为了培养和造就适合时代的高素质化工专业人才,高校必须顺应时代潮流,使课程体系和教学内容既符合我国化工类人才培养的发展要求,又兼顾地方经济建设和发展的需要,体现出院校的办学特色,发挥其长处。强调高等本科教育的“基础性”、“素质性”,让学生学会学习,传授给学生获取知识的能力。同时注重专业的适应性教育,不断进行培养方案与教学的改革,以适应不断变化的社会需求和经济的竞争。改革教学的目的是加强培养学生的创新精神和创造能力,使学校培养造就更多的具有创新精神的人才,为构建和谐社会、为祖国的现代化建设做出贡献。

      [2] 王定标,陈卫航,魏新利等.化工专业人才培养及教学体系的改革与实践.化工高等教育,2005,(2):16-19.

      [3] 蔡瑜琢.全球化及其对高等教育的影响.高等工程教育研究,2005,(1):23~27.

      教育部“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措,是高等工程教育改革的里程碑。其宗旨是要培养、造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的、高质量的各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。通过实施“卓越计划”,主要强化培养学生的工程意识、工程素质和工程创新理念,提升学生的工程实践能力、创新能力,培养一大批卓越的后备工程师。

      广西大学的水利水电工程专业是国家特色专业,经80多年建设,已形成了“本―硕―博”的人才培养体系,在以宽口径、厚基础为培养目标以及“面向广西与东盟的水利水电工程专业人才培养模式创新试验区”的专业改革中,不仅积累了丰富的教学改革经验,与时俱进提升了教学质量,而且逐渐形成了显著的办学特色。为适应“卓越计划”新举措下的人才培养模式,以及继续强化专业基础、拓宽专业口径的培养目标的需要,对水利水电工程专业课程教学进行相应改革势在必行。本文在分析传统的水工钢筋混凝土结构课程教学存在不足的基础上,基于强化学生工程能力和创新能力培养的目的,分别从该课程的教学内容组织、教学方式应用两个方面对水工钢筋混凝土结构课程的教学改革进行探索。

      水工钢筋混凝土结构属于专业基础课,由三部分的内容构成:一是理论性较强的“基本构件”部分,二是实践性极强的“结构设计部分”,三是水工钢筋混凝土结构设计计算中的若干特殊问题。因此,该课程是水利水电工程专业的最重要的专业基础课之一,是综合理论与试验来指导工程实践的课程,广泛应用于水工结构、港工结构以及房屋建筑结构的工程领域中,具有很强的理论性和实践性。课程的教学效果将直接关系到学生工程素质、工程技能和创新能力的培养水平,课程是“卓越计划”培养模式下的核心课程。

      水工钢筋混凝土结构课程传统的教学方式注重传授系统的理论知识,有助于学生在短期内形成混凝土结构的知识架构与体系等,但由于传统的教学方式通常是以教师为主体,学生是被动地接受知识,甚至不乏“满堂灌”的情形,已不符合“卓越计划”的人才培养理念及要求。归纳起来,不足主要有:

      第一,不利于充分挖掘或培育学生的创新能力。在培养目标上,重视传授知识,但对发展分析问题和解决问题能力的力度不足,且一般均设置统一的人才培养标杆,按单一模式培养学生,培养理念相对保守、封闭,不利于创新思维和创新能力的培养,已不能满足学生发展的需要和“卓越计划”的培养目标的要求。

      第二,教学内容与工程实际的联系不够紧密。传统教学在教学内容组织上,教材基本上是学生唯一的学习内容,是学生知识的主要来源,如果教材结合工程实际或引进案例的程度不足,将会对“卓越计划”下的人才培养目标和要求产生不利影响。同时,水工钢筋混凝土结构是一门理论性和实践性较强的课程,教学内容纷繁复杂,跨度广、难度高,同时还涉及许多结构规范或规程,在“卓越计划”人才培养模式下,紧密与工程实际的联系力度、优化教学内容的组织势在必行。

      第三,不能充分发挥学生的自主学习能力。在教学方法上,传统教学以“传递―接受”为渠道,强调的是教师怎样去“教”,不重视学生如何去“学”,往往以单一化的课堂教学为中心,课堂外教学不足,学生对知识的掌握主要以死记硬背为主,不利于学生探究基本原理的能力及灵活掌控公式运用能力的培养,不利于发挥学生的自主学习能力,调动学生学习的积极性。

      (一)课程教学内容的改革。水工钢筋混凝土结构含主讲教学学时70学时,课程设计1.5周,相对于教学内容,学时相对偏少。在对课程教学内容进行优化组织时,需综合“卓越计划”的要求以及该实际课时条件进行教学内容的调整改革。

      1.强化基本原理内容,优化与相关课程知识的联系。构成水工钢筋混凝土结构课程的三部分内容中,基本构件部分包括钢筋混凝土结构材料性能、设计计算原理,以及拉、压、弯、剪、扭五大类基本构件和复合受力构件的受力机理、破坏形态、承载力计算和构造要求等内容,是本课程的基础内容,是学生学习后续的结构设计内容的基础和前提,也是夯实基础、拓宽专业口径的主要切入点之一,具有经验性和理论性强的特点。学生只有理解和把握了该内容的基本概念和基本原理,才能从源头上掌握钢筋混凝土结构的基本理论体系,从而为今后的工程灵活应用及工程创新打下坚实基础。因此,对课程教学内容的组织和优化,应确立基本概念和基本原理的核心地位,根据该部分知识的特点建立其理论主干线,并围绕主干线有序、有条理组织知识点,达到强化基本原理的目的。

      同时,这些内容与概率统计理论、建筑材料、理论力学和材料力学等课程联系十分紧密,是以这些课程的知识为基础的。例如,设计计算原理讲授的极限状态设计法,其基于可靠度的设计表达式、荷载和材料强度的取值等,均以概率统计理论为基础;钢筋混凝土结构的钢筋(或型钢)、混凝土的力学性能与建筑材料课程的知识联系紧密;基本构件的受力分析、计算简图和平衡方程的建立则是理论力学、材料力学的基本原理的具体应用。因此,在本课程的教学计划中,在强化基本构件理论内容的同时,还需注重并合理组织与其他相关课程知识点的联系,并结合教学方法上的配套改革,综合实施教学内容的优化。

      当然,由于教学学时的限制,在引进相关课程知识点的教学内容的组织上,必须注重引进或联系的方式。行之有效的方式,如将联系的知识点合理穿插于本课程的相关内容的教学中,即课堂插花方式,以及课前安排学生预习相关课程知识点、布置预习主题等,即课外延伸方式,这样不仅可以解决教学学时紧的问题,而且有利于发挥学生学习的积极性和主动性,提高学生的自主学习能力。

      2.强化专业实践教学环节。为强化学生工程素质、工程技能和工程创新能力的培养,使学生能够在踏上工作岗位后很快进入角色,首先必须强化实践教学环节。作为富于实践性的专业基础课程,在水工钢筋混凝土结构教学内容中强化专业职业实践教学环节成为必然。这些专业职业实践教学环节,宜包括校内实践教学和校外企业工程实践环节两大部分。校内实践教学又可分为混凝土试验课教学环节、课程设计教学环节、钢筋混凝土结构主题的科学试验和研究环节,以及为满足各种职业资格考试(如注册建造师、注册土木工程师等考试)需要的、与该考试相关的钢筋混凝土结构知识的培训、混凝土结构专业设计软件实训等实践教学环节。校外企业工程实践环节主要有设计单位的工程设计实践环节、施工企业的工程施工实践环节、工程监控和检测的工程实践环节,等等。

      (二)教学方式的改革。若改革和优化仅对教学内容进行,没有适当的教学组织形式、教学方法和技术配套跟进,将很难取得理想的教学成效和实现预期的培养目标。为达到强化基本原理和专业实践教学环节的教学内容的目的,以强化学生的工程能力和创新能力培养,采用讲授法与探究法有机结合、练习法与实验法有机结合、强化案例教学不失为可选和可行的教学方式。

      1.讲授法与探究法有机结合,强化基本原理的教与学。水工钢筋混凝土结构课程内容繁杂,具有“六多”的特点,即概念多、原理多、公式多、参数多、条件多、构造多,且与多门课程的知识密切相关,内容综合性强,抽象难懂,初学者很难准确理解和把握,有必要先讲授,让学生对钢筋混凝土结构知识体系有所认识,然后再放手让学生探究学习。因此,在开始的前四章(包括钢筋混凝土结构材料性能、设计计算原理、受弯和受剪构件的承载力计算)的学习中,宜以讲授法为主,采用课堂讲授的方法给学生讲解基础性的基本概念和基本原理,使学生理解和掌握必备的钢筋混凝土结构基础知识,对钢筋混凝土结构的学习方法有所认识和感悟。讲授中,宜结合本课程的特点,以构件的“截面设计和截面承载力复核”为中心,以“试验研究―截面受力分析―破坏形态和破坏特征―基本假定―计算简图―公式推导―公式应用―总结”为主线,组织教学和展开讲解,并根据学生的实际情况、接受程度,采取启发式教学,突出重点和难点,因材施教。在第四章之后的内容的教学中,则可以采取讲授法和探究法相结合进行,并加大探究教学的比重。例如,对受压构件承载力计算的教学,有了受弯构件的知识基础,就可以分别以构件的破坏形态和破坏特征、受力分析和计算简图建立、界限破坏和界限受压区高度、承载力计算公式推导和公式应用为主题,放手让学生成为主体,观看轴心受压、偏心受压试件试验的视频,在老师的启发和引导下,主动地探索、分析、认识、构建和掌握上述主题的新知识,进而主动将原理和公式灵活应用于习题或工程实例的求解中,避免以继承为中心的教学模式的仅仅强调知识的记忆、模仿和反复练习带来的抑制学生的创新力的弊端,达到调动学生学习的主动性和积极性、培养和提高学生的动手能力和创新能力的目的。同时,学生通过主动学习构建的对知识的理解和掌握是自主的、本源性的,因此也是根深蒂固和融会贯通的,为今后的灵活工程应用和创新发展奠定了坚实基础,具有“可持续发展性”,达到了强化基本概念和原理的教与学的目的。

      受限于教学学时,目前广西大学的水工钢筋混凝土结构课程仅开出了适筋梁的实验课,该实验从粘贴钢筋应变片―绑扎钢筋―浇筑混凝土―养护―刷白―划线―粘贴混凝土应变片―加载实验,全部由学生自主完成,而少筋梁和超筋梁的加载实验则是由老师主导完成。显然,实验的数量过少,不利于探究式教学的开展。采取的弥补措施有:一是组织学生现场观摩或参与研究生的构件实验。每年研究生都会进行大量的梁、柱、墙试件或结构体系的实验研究,实验室基本处在连续工作的状态中,这就给本科生的观摩学习提供了良机,部分同学甚至通过导师制培养机制直接参与到了实验研究中。另有部分同学通过各类本科生创新项目的申请立项,参与了实验研究创新实践。二是充分利用多媒体技术,组织学生观看结构实验的视频,并在观看后举行主题讨论活动,让学生探索构件的受力过程、截面的应力应变分布和破坏形态等。

      2.强化解决工程实际问题的案例教学。在水工钢筋混凝土结构教学中,可强化的实践教学环节有校内、校外的多种实践教学环节。除了前面阐述的实验课教学环节、钢筋混凝土结构主题的科学实验环节之外,在该课程的课程设计和习题教学中,强化工程案例教学,也是强化实践教学、促进学生工程素养和工程能力提升的途径。通过案例教学并在其中强化对现行规范条文的学习和应用,有利于在理论知识和工程实际之间建立起联系的桥梁,促进实践教学与实际工作技能实现“无缝对接”。

      案例教学的关键在于案例素材的组织。作为案例教学的核心,案例应具备工程背景性、典型性、启发性和实效性的特点,即案例应取材于实际工程,经精心筛选、比对后择优选用,具有代表性或一般性,能体现出同类构件或结构的工程特性,并可使案例教学取得实效。同时,应能提供从引入边界条件简化、建立内力计算简图的环节开始,逐步展开构件或结构的设计案例教学,启迪思路,并留给学生必要的多种设计方案的自主发挥空间。

      《水工钢筋混凝土结构学》教材是高等学校水利类专业的经典教材,曾获原国家教委全国高校优秀教材奖和原水利电力部优秀教材一等奖。教材中,针对基本构件的截面设计和承载力复核编写的许多例题,均来源于实际工程,且问题的求解一般始于荷载分析和受力分析环节,十分有利于学生认识和了解工程实际状况,有利于将理论知识应用于求解工程实际问题的思路的构建,是实践教学与实际工作技能培养实现“无缝对接”的、很好的习题或案例素材组织形式。受教材启发,笔者选取了某水利枢纽工程的坝后式厂房坝段为工程实例,系统地将其坝顶人行道板、尾水平台板、厂房屋面板、吊车梁、屋面大梁集成为受弯、剪、扭构件案例,将厂房排架柱、启闭机排架柱、工作桥刚架柱等集成为偏心受压构件案例,应用于例题讲授和学生作业中,结果学生提出问题的现象增多了,课间讨论的现象增多了,激发了学生浓厚的学习和探究兴趣,也得到了学生的肯定。同时,为拓展学生的专业口径,在课程设计中,选取实际的工业厂房结构或较规则的低层建筑结构为题,促进学生对工业建筑和民用建筑结构的认识和了解,拓宽学生的专业视野。

      总之,“卓越计划”下,水工钢筋混凝土结构教学内容的改革应以强化基本概念和基本原理、强化专业实践教学环节等为重点,并推行符合工程能力培养规律的教学方法,注重讲授法与探究法的有机结合、练习法与实验法的有机结合,强化案例教学环节。“卓越计划”培养模式下的水利水电工程教育教学改革是一项系统的工程,任重道远,课程的教学内容和教学方法的改革必须纳入到水利工程专业“卓越工程师”的总体培养方案和计划中,成为系统性的工程人才培养工程中结构得到优化的、起积极作用的“一根柱子”。

      [1]林健. 谈实施“卓越工程师培养计划”引发的若干变革[J].中国高等教育,2010(17)

      [2]司政.水利水电工程专业卓越工程师培养的探索与实践[J].高等理科教育,2014(5)

      [3]牧振伟,崔龙,石铁玉,曹伟,周峰. 水利工程专业“卓越工程师”培养计划探讨[J]. 中国电力教育,2014(2)

      [4]河海大学,武汉大学,大连理工大学,郑州大学.水工钢筋混凝土结构学[M]. 北京: 中国水利水电出版社,2009

      [5]任宜春.“水工钢筋混凝土结构”课程教学方法探讨[J].中国电力教育,2014(14)

      [6]邢贞相,李晨洋. 水工钢筋混凝土结构教学方法探讨[J].高等建筑教育, 2009(3)

      【基金项目】2015年度广西高等教育本科教学改革工程立项项目(2015JGZ107)

      试题十分注重考查高中化学的基础知识,选择题上尤其突出,包括卤代烃同分异构体、元素化合物、基本实验操作、电解质溶液、电化学和反应热,比较基础,相对简单。试题也基本覆盖了中学化学所有主干知识,26题考查反应速率与平衡的相关内容,27、28考查化学用语、常用计量、电解质溶液、原子结构与元素周期律、氧化还原反应与电化学、无机元素化学以及基本实验操作等内容。选考模块涉及的内容涵盖课程标准及考试说明规定的主要内容。对主干知识的考查也不回避“成题”,如26题内容的考查形式与内容比较常规。

      高考作为选拔性考试,突出以能力测试为主,试题更关注学生根据已有的学科知识在真实的化学情境中解决问题的能力。

      理综试卷中的化学试题数量少,只有13个题目。因此,在考试内容设置上,每道题内容上尽可能地覆盖较多内容。例如,27题以元素铅为载体考查了元素周期律、氧化还原与电化学。28题将实验操作、溶液计算、物质组成计算结合在一起pg电子平台。

      设置探究式试题的目的在于改变学生单纯地接受教师传授知识为主的学习方式,为其提供多渠道获取知识、并将学到的知识加以综合应用于实践的机 会,培养创新精神和实践能力。28题实验题以探究物质组成为目的,将已有的酸碱中和滴定知识迁移到题目中,需要仔细分析提供的实验装置,考查实验原理及对装置的理解和对数据的处理,总体要求较高。

      近几年高考化学试题对学生计算能力的考查一直比较重视。2014年高考新课标Ⅱ卷中涉及的计算比2013年减少许多,但是依然比较多,如选择13题、26题(1)(2)、27题(4)、28题(3)(5)(6),分值比例占总分数的20%。命题中计算的数据都源于具体实验数据,计算时需要耐心和细致,既对学生的心理素质和答题技巧提出了较高要求,又是对学生良好思维品质的考查。

      近几年高考非常关注考查学生阅读能力――即通过对实验现象、图形、模型的观察以及试题提供的各种信息的阅读,获取有关的感性知识和印象,并准确提取实质性内容,形成答案的能力。如选择题12 题需要通过试题提供的信息,准确提取出实质性内容,得到准确结论。27题(2)(3)两问,28题(6)为陌生情境下氧化还原反应方程式的书写,试题有一定难度,区分度较好。这类题直接给出反应信息,要求学生获取信息本质,利用氧化还原反应的基本理论解决问题。26题、27题(4)、36题(2)(3)、37题(4)(5)都涉及数据图像信息,需要分析图表中数据信息之间的关系,解决实际问题。38题给出转化流程信息,反应条件陌生,需要从中提炼出官能团反应的具体细节,并与已有的有机化学知识相结合,组成一个可解决问题的答题思路。

      题\&7\&电子式判断、气体摩尔体积的应用、原子结构\&阿伏伽德罗常数、浓度配制、电解的简单计算(气体摩尔体积)综合\&化学实验基本操作\&依据动物油脂制备生物柴油,判断观点的正识破\&化学在生活中的应用\&8\&简单卤代烃的同分异构体种数的判断\&简单卤代烃同分异构体的判断\&有机、无机常识综合\&有机反应条件及对应产物的判断\&有机物的结构、同分异构体的书写\&9\&有机反应类型判断\&有机反应类型判断\&阿伏伽德罗常数综合\&阿伏伽德罗常数综合\&元素化合物知识、根据化学方程式的计算\&10\&离子反应、离子浓度的计算\&弱电解质的电离平衡(HF酸稀释后,电离平衡常数、离子浓度的变化)\&简单醇的同分异构体的判断\&离子方程式的正误判断\&化学实验基本操作、实验方案的评价\&11\&盖斯定律的应用(热化学方程式的计算)\&可充电电池的电极反应式、电极的判断、电解质溶液pH值的变化\&溶液(酸碱中和后溶液呈中性的依据)\&新型的原电池分析(电极反应的判断)\&电解质溶液中离子浓度大小关系\&12\&根据原电池原理,判断离子方程式的正误\&离子方程式的正误判断\&通过有机物分子式的特点。寻找规律判断有机物的分子式(表格分析)\&盖斯定律的应用(反应热的表示)\&原电池原理、化学电源\&13\&离子方程式书写正误判断(评价)\&元素周期律、周期表(构位性综合判断)\&元素周期律、元素周期表(构位性综合判断:半径比较、化学键类型判断、沸点高低比较等)\&依据难溶电解质溶解平衡的表达式,计算其溶液的pH值\&ΔH大小比较、盖斯定律\&非

      题\&26\&无机框图推断、化学平衡综合\&无水硫酸铜晶体受热分解曲线分析(难溶电解质的溶解平衡的计算)\&铁及其化合物(反应方程式的书写、计算、原电池电极反应式的书写)\&正丁醛的制备实验(基本操作、产率的计算)\&化学反应速率和化学平衡的计算及影响因素\&27\&二氧化硫的性质实验(方程式、仪器名称、现象、尾气吸收等)\&热化学方程式的书写与计算、化学平衡、原电池(电极反应式、燃料电池的理论效率的计算)\&物质(光气)的制备(方程式的书写、热化学方程式的计算、化学平衡)\&氧化锌的提纯实验(依据情境书写离子方程式,依据离子性质判断离子成分、沉淀洗涤干净的标准等)\&Pb、Pb02的性质(元素周期表、根据信息书写方程式,电解原理的应用,与化学反应相关的图象及计算)\&28\&锌与稀硫酸反应速率因素探究(实验表格)、原电池原理的应用\&氢化钙制备实验(装置连接顺序、实验步骤、化学方程式的书写、简单实验的设计、简单方案的评价等)\&溴苯的制备实验(有机实验)\&化学平衡(表格分析、阿伏加德罗次定律的简单应用)\&物质组成的实验测定(化学实验基本操作、化学方程式的书写、实验方案分析及相关计算)\&]

      从题型功能来看,选择题注重考查学生对化学基本概念、基本规律的理解和推理能力,起到覆盖考点的作用。2014年高考在选择题方面做了较大调整。仅保留了对化学实验基本操作、电解质溶液的考查;其他知识点均有所变动。具体表现为减少了对必考有机化学的考查力度,也不再考查阿伏加德罗常数的计算内容。对元素化合物的考查也改变了以往通过周期表位构性的思路,而变为对元素基本性质的直接考查,同时增加了化学在生产生活中的应用考查,使得选择题难度整体降低。

      非选择题各题目考查的重点明晰――分别为化学反应原理、元素化合物、化学实验。与以往相比,减弱了各知识点的融合,试题设问指向更明确。同时阅读量也在减少,降低了试题的难度。但在考查过程中更注重对学科思想方法的考查,关注学科思维过程。例如26题突出对基本概念和基本理论的考查;27题考查铅及二氧化铅的性质与应用;28题考查物质组成的实验测定。这些都是学生比较熟悉的材料,但是考查中更注重考查学生思维的缜密性,如27题电极方程式的书写等。因而考生能否全面挖掘试题中现形和隐形的信息,灵活掌握所学的基本知识、基本方法,进行正确的逻辑推理、分析和深层次地思考,是做好试题的关键所在。

      在对待考纲上,我们既要遵循考纲,又不能拘泥于考纲。目前辽宁省使用的是教育部国家考试中心命制的新课标理综合试卷。由于加入新课标理综卷的省份越来越多,各地的教材也存在多个版本,因此命题人对教学内容的把握不是很准确,对教材和考纲的理解不完全一致。鉴于此,我们复习时既要研究考纲、遵循考纲,又要把握好教学内容。建议复习时先熟悉历届高考试题,再结合试题去感悟《考试大纲》与《考试说明》的理念。因为高考试题是《考试大纲》最直接、最具体的表现形式,只有熟悉历年考题的内容与变化,备考才能胸有成竹。

      坚实的知识基础、清晰的化学知识结构是解决新问题的重要基础。因此一轮复习的目标是夯实基础,完整构建学科知识体系。复习时应强调“细、低、全”。“细”是指复习要全面细致,精心复习全面的基础知识点,不遗漏教材和考试说明规定的基础知识,不存侥幸心理。“低”是指复习时把握中下难度,不偏离教材内容和考试说明的范围,严格控制例题和练习题难度,做到不脱离学生自身学习状况,不超越教学基本内容。“全”是指复习要针对全体学生,定位于中等难度的第一轮复习就是要使全体学生都能掌握考试说明所要求的化学知识。

      这一轮复习的基本目标是在学科知识网络基础上重点加强选修课复习及重点,进行专题整合,查漏补缺,专项训练。

      近三年高考主要都是学科内知识的综合。这需要学生将知识点统一整理,有序存储,经分析和综合、比较和论证,推理得出正确的答案,对学生思维能力考查层次是比较高的。所以在这一阶段的重要任务就是把各部分相应的知识按其内在的联系进行归纳整理,将散、乱的知识串成线、结成网,纳入学生自己的知识结构之中,从而形成一个系统完整的知识体系。同时弥补知识缺陷,并强化答题的规范性和文字表达的准确性。

      复习过程中关注学科内的综合,重点训练模块综合分析能力和解题能力,归纳题型,提炼解题方法。例如元素化合物专题要关注呈现方式的转变,关注生活中常见的过渡元素;化学实验的复习不仅要关注化学实验的原理、操作方法、仪器应用等方面,还要关注实验的设计与评价等问题。

      2017年10月,教育部出台《普通高等学校师范类专业认证实施办法(暂行)》,2018年1月,师范类专业认证工作正式启动,相关工作逐步在全国高校展开。笔者所在的肇庆学院积极响应师范认证号召,提交认证申请并开展了师范认证工作。肇庆学院作为一所地方综合性大学,坚持“以生为本,以质立校;学术并举,崇术为上”的办学理念,以“厚德、明智、博学、力行”为校训,致力于培养高素质应用型人才、建设特色鲜明的高水平应用型综合大学。本文结合笔者在从事无机化学教学中所获得的经验,探讨师范认证背景下地方院校无机化学课程改革与实践探究。

      无机化学是化学专业学生的一门专业基础课,包括物质结构、反应原理、元素化学等多个重要组成部分,是基础课程中的基础[1]。当前无机化学教学仍存在一系列问题[2],需参考师范类专业认证实施办法和认证理念进行持续改革和改进。

      化学专业师范认证要求学生“一践行三学会”,即践行师德、学会教学、学会育人、学会发展。无机化学课程对于学生的培养,其课程目标不应该局限于教会相关理论知识,还应该培养学生具有高尚的教育情怀和良好的人文素养、具备扎实的化学专业知识和化学教学能力,以及初步掌握反思方法和技能,具有一定创新意识。

      无机化学从最微观的原子、分子、元素到宏观的化合物,从反应热力学到电化学、配位化学,从抽象的基本原理到繁杂的元素化学,这些知识是后续高阶课程的基石,也是化学师范生毕业后从事中学化学教学的专业基础。但是当前大多无机化学教学内容繁杂,未对无机化学课程的相关理论做合理选择与摈弃,未能做到与时俱进,应将当前最新的研究成果及应用适当融入到教学中[3],拓宽学生的视野,培养符合时展需要的创新型人才。

      由于教学内容繁多、学时有限、教学方法固化等原因,导致在无机化学实际教学过程中,大多数依然采取教师“满堂灌”的方法,未做到“学生中心”,学生的学习自主性和积极性不高,对于学生化学学科素养的培养效果欠佳,难以达到“一践行三学会”毕业要求。

      师范类专业认证下,化学课程的教学不仅仅要培养学生掌握化学学科基础知识、基本理论、基本技能、知识体系、思想和方法,更涉及师德规范、教学能力、综合育人、沟通合作、学会反思等多个目标的达成,需针对现有问题进行教学改革。本文将结合笔者的教学实践和心得,从以下方面浅谈一些无机化学课程改革措施(图1):

      无机化学由化学原理、物质结构基础、元素化学三大部分组成。通过学习使学生掌握元素周期律、近代物质结构理论、化学热力学、化学平衡、反应速度等基本原理和基础知识;掌握有关化学方程式及三大平衡的基本计算,规范地使用化学符号和化学语言,并且使学生掌握常见的重要元素化合物的基本性质,要求学生掌握无机化学的基本观点、基本概念、基本技能。同时通过教学过程培养学生分析问题、解决问题的能力及反思能力,为今后学习和将来工作打下扎实的无机化学基础。课程学习目标归纳如下:课程目标1:通过本课程学习,使学生掌握无机化学的基础知识、基本理论和基本方法;使学生认识到各知识点之间的联系,了解化学学科知识与其它一些学科的相关性,学会归纳总结,逐步培养学生的抽象思维能力和逻辑推理能力,从而具备运用化学专业知识解决化学相关问题、以及研究中学化学教学问题的的能力。课程目标2:培养学生的创新意识、反思能力和解决问题的能力。提高学生的自学能力,不断接受新知识并纳入自己的知识系统,养成自主学习和终身学习的习惯。理性分析自我,获得化学相关职业发展的动力。课程目标3:通过本课程的学习,培养和践行社会主义核心价值观,教育学生深刻理解社会主义核心价值观的丰富内涵,引导学生把事业理想和道德追求融入国家建设,将社会主义核心价值观转化为精神追求,外化为自觉行动;将马克思主义立场观点方法和科学精神培养相结合,提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。

      2.2.1线年,新冠疫情时期通过线上模式开展无机化学教学,现如今可以部分延续线上授课的经验,进行线上线下混合教学模式。通过如下方式实施线上教学:课前:教师可以利用QQ群、微信群、雨课堂等,进行学习资料共享,布置预习任务,引导学生进行有目标的预习,培养学生自主学习的习惯。此外,无机化学是一门传统基础学科,互联网上有很多优质课程资源,包括中国大学慕课等平台,可供学生开展课前预习。课中:在上课过程中,可利用学习app如雨课堂等,进行随堂测试,有助于学生根据当堂所学知识进行举一反三,也有利于教师分析学生测试结果,实时了解学习情况,并进行教学调整,对掌握薄弱的环节加以强化。笔者在教学过程中发现,利用雨课堂进行随堂测试,相比于传统的给出问题进行提问的方式而言,学生对课堂更加有参与感,而不是忐忑不安、害怕被老师点名,且全部同学均参与测试,学习效果更佳。课后:在每一章的内容学习完毕之后,可布置章节练习题供学生在课后进行测试,巩固学习效果。此外,QQ群、微信群等可以作为学生提问、教师答疑的主要媒介,供教师和学生之间实时交流,消除了时间和空间的限制,且有效解决了部分学生因为内向不敢向老师当面提问的问题。2.2.2以学生为中心的教学模式“以学生为中心”的观点已经被全世界越来越多的教育工作者认同[6],然而在无机化学课程的实际教学过程中,仍存在教师满堂灌、学生不听课的情况。结合无机化学内容较多、课时紧张的基本情况,笔者在教学过程中采取了以下几种方式引导学生逐渐转变为课堂的主体:2.2.2.1课堂小结环节每节课的前五至十分钟用于总结上一节课的内容,在最初的几节课由老师示范如何进行小结,后续的课程中,对学生进行分组,每组安排代表到讲台上进行小结。这样的环节有利于引导学生在课后进行总结与归纳,在课上参与到课堂中,成为学习的主体,也可培养学生归纳总结能力、团队合作能力以及师范专业学生必备的教学能力。需要注意的是教师应把控学生进行小结的时间,避免后续教学过程无法按时完成。2.2.2.2注重师生互动多媒体技术虽然给当今教学过程带来了很多便利,但是也使某些教师一味对着PPT照本宣科。应营造轻松的上课氛围,提高学生的学习积极性,避免一味采用“满堂灌”式的PPT教学[7],要结合黑板板书,利用板书的时间,带领学生一起思考和总结,鼓励学生在课堂上表达自己。在课堂上以小组积分等互动的形式进行抢答式提问,提高学生之间的合作意识、调动学生的积极性。对于所提问题选择上,主要针对该节课将要学习的内容设置2~3个问题,不仅可以促进学生在课前进行预习,也可以活跃课堂气氛,提升学生对无机化学课程的学习兴趣。笔者在实际教学中已经采取相关方法,通过回答问题获得小组积分的方式,拉进了教师和学生之间的距离,在学期初奠定良好的学习氛围,后期的教学更容易开展,学生参与课堂的积极性更高。2.2.2.3注重自主学习在无机化学课程教学中,需注重培养学生的自主学习意识、养成自主学习习惯、锻炼自主学习能力,原因在于:(1)无机化学的课程目标之一是提高学生的自学能力,不断接受新知识并纳入自己的知识系统,养成自主学习和终身学习的习惯;(2)无机化学课程知识点繁多,仅靠课堂上的时间远远不够,需在课堂之外开展自主学习。教师可通过布置作业的形式,引导和监督学生对课本上的知识点进行小结,如自学并总结无机化学下册《非金属元素的通性》章节,通过手写的方式提交作业,相关材料也可供学生后续复习使用。也可布置小组作业,指定话题范围供学生开展探究式学习,如生活中常用洗涤剂的成分及去污原理、氢能的发展现状、碳达峰与碳中和等,鼓励学生通过查阅资料、整理数据、调查统计等方式完成学习,最终以小组论文或课堂PPT展示等方式完成。

      师范认证的理念之一是持续改进,在无机化学课程教学中,可通过以下方式进行持续改进:(1)课后对学生进行访谈、调查问卷等,了解学生学习的困难、对课堂教学的建议等,结合实际情况进行改进。例如部分学生提出希望教师在课堂上讲解课后习题,则适时调整教学内容,留出部分时间对错误率较高的练习题进行讲解,帮助学生进一步理解知识点。(2)学期结束后,对学生进行调查问卷,分析课程目标达成情况,结合每一项课程考核得分情况,评估课程目标完成度。根据达成情况分析存在的问题,提出改进措施,并在后续的授课过程中进行持续改进。

      无机化学是重要的基础课程,也是化学师范生将来进入中学开展化学教学工作的基础。结合师范类专业认证的要求和“学生中心、产出导向、持续改进”基本理念,本文提出从更新课程目标、优化教学内容、教学模式多样化、持续改进等方面开展教学改革。目前实践效果良好,学生表现出更强的学习积极性和主动性,师生之间互动增加,教学效果有明显提升.

      [1]丁丽娟,陈培清,赵宇侠.无机化学新型教学模式的研究进展[J],化工设计通讯,2021,47(01):105-106.

      [2]郑泽宝,孙家锋,石智强,等.师范专业认证下地方高校无机化学教学改革[J].广州化工,2020,48(5):182-184.

      [3]朱亚先,匡勤,汪骋,等.化学类专业无机化学课程群设置与教学内容—以厦门大学为例[J].大学化学,2020,35(8):1-5.

      [4]郭家林,王雪静.金属有机骨架光催化材料研究进展[J],河南科技学院学报(自然科学版),2018,46(1):59-69.

      [5]李书肖.内卷化:我国高等教育的隐忧[D].曲阜师范大学,2010.

      在新的时代背景下,国家对基础教育进行新课程改革,以提高基础教育的质量,增强基础教育学生的素质。中学化学新课程改革是基础教育新课改的重要组成部分,有着新的理念、新的特点、新的目标、新的内涵,对中学化学教师的素质和教学提出了新的要求,同时,对高师院校的化学教育也提出了更高的要求。

      新课程的改革实施将使教师从由重传授向重引导转变;由重教师“教”向重视学生“学”转变;由重结果向重过程转化;由统一性的教育者转变为真正意义上的因材施教者。[1]

      中学化学新课程标准的特点:①涉及的内容全面而详尽;②新的化学课程目标更具特色,新课程标准从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面构建了课程的总目标。③重新构建化学课程的内容体系,新的化学课程立足于对公民科学素养的提升,改变了过去偏重学科知识的倾向,提出了学习主题和相应的内容标准。④规划具体的学习内容和结果,在“内容标准”部分,通过对学习内容、过程和结果的说明和活动建议来体现认知性学习目标、技能性学习目标和体验性学习目标。⑤突出学生学习方式的变革,突出学生自主的实践活动,设置了大量的探究课题。[2]⑥赋予发展性评价具体的内容和方法,自我评价和活动表现评价相结合。

      应对基础教育新课改的挑战,高师化学教育专业教学面临的主要问题有:①我国高等师范化学教学过多强调专业教学和学模式。基础课内容偏多,较为陈旧,不能很好的反映目前学科发展的情况;而统一的课程体系又不利于发挥各校的特色。②现代社会的发展,我国社会主义市场经济的发展,对实用型、通用型人才的需要日益递增,人才培养在这方面还存在着差距。国家教育部明确提出高等教育中实施两类人才,因此本科化学教学应该更加注意人才培养。③教学思想的转变不够。中学素质教育的要求以及中学化学新课改的理念,要求大学化学本科教育更加注重素质教育,而素质教育的加强需要占用学时和学分,在总学时减少或不变的情况下,势必存在化学类课程与素质教育类课程争学时和学分的现象。④高师化学教育专业除增加教育学和教育心理学等课程外,无论是在主要的专业课程体系,还是在所使用的教科书内容等诸多方面,大多有采用综合性大学的课程体系、教学内容和培养模式,师范性特色并不十分明显。

      本科教学只是终身教育链条中的一环。因此,对于高等师范院校来说,本科教育的目标就是培养具有宽广知识基础和基本教学技能与高尚师德的创新型基础教育工作者。人才培养模式的改革应当以课程体系的改革为主要内容。[3]

      (1)主辅修培养模式。这种培养模式是在主修化学专业基础课和选修课的基础。

    HTML地图 网站地图