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摘要：本文以通识教育的理念、小班教学的方式，构建了“理论-应用-实践”三位一体的教学模式，通过在我校英才试验班2016、2017两个年级《大学化学》小班教学中进行的实践，探索了高等学校学科基础课程小班教学模式的开展方式和方法，其经验教训对学科基础类课程的教学改革具有一定的参考价值。
关键词：大学化学；小班教学；教学模式
本文引用格式：薛卫东等.“理论—应用—实践”三位一体《大学化学》教学模式的探讨[J].教育现代化，2019，6（7）：140-142
Research on the mode of“Theory-Application-Practice”Xue Wei-dong1,2,Zhao Rui1,2,Tang Xian-zhong1，Yang Wen-Jun1
（1 School of materials and energy,University of Electronic Science and technology of China，Sichuan,Chengdu，China；2 Yingcai Honors College of UESTC，Sichuan,Chengdu，China）
Abstract:Based on the concept of general education and small-class-teaching model,this manuscript constructs a“theory-application-practice”process in the“General Chemistry”course.We discusses the meaning of small class teaching model for the undergraduates whose major is not chemistry,and presents the practical cases of small class teaching in 2016 and 2017.This paper considers the ways and means of small-class teaching mode of discipline basic course in the universities,and provides reference for the teaching reform of general courses in Chinese universities.
Key words:General Chemistry;Small-Class-Teaching;Educational Model
随着我国高校双一流学校学科的建设，人才培养模式也从单一模式，转变为多种教学模式，其中通识教育、小班教学、慕课、翻转课堂、探究式教学等教改活动在各学校广泛开展[1-2]。本课题采用了通识教育的理念，小班教学的方式，结合综合性试验实践，构建了一个教师引导、学生以团队协作方式自主学习的“理论—应用—实践”三位一体的学科基础课程教学模式[3-6]，并于2017年和2018年分别对电子科技大学英才学院2016级和2017级学生中进行了教学实践，并就学科基础课程《大学化学》教学模式的构建与实施进行了初步探讨。
一“理论—应用—实践”三位一体《大学化学》课程教学模式的构建
《大学化学》本科课程是电子科技大学英才学院的数学与自然科学类基础课程，总学时只有32个学时。根据学生特点，我们从2017年开始尝试采用“理论—应用—实践”三位一体的课程教学模式进行《大学化学》的教学，具体教学模式包括了课程目标、课时设计、课堂教学、小组讨论、实验实践、成绩评价等内容。依据电子科技大学电子信息类专业（“成电英才计划”实验班）本科人才培养方案，本着尊重个体差异，突出知识综合集成与学科交叉的特点，贯通电子信息大类优秀本科生和研究生培养，塑造电子信息类等学科具有深厚数理基础的拔尖创新精英人才的培养思路而确定了本课程的教学目标。即：通过本课程的实施，使学生掌握必须的化学基本理论、基本知识和基本技能，能应用所学知识和理论分析和解释电子材料研发、芯片制造等过程中的化学问题，同时具有一定的化学实验技能，为学习后续课程以及从事科学研究打下一定的化学基础。
根据学科基础类课程的特点和学生素质，本着课堂教学注重学生的化学原理的学习、主题讨论拓展学生的应用知识面、化学实验着重培养学生的实验技能和解决问题的能力，我们将32学时的《大学化学》具体细分成三块，即课堂教学16学时，主题研讨8学时，化学实验8学时，从而构筑成课堂教学、小班研讨、实验实践三个教学模块。通过课堂讲授大学化学基础知识，使学生掌握化学基本原理和基本方法；通过四个主题的小班讨论，使学生养成基本的化学素养，针对工作和科研中遇到的应用实例和科学问题，能用化学的技术和手段来分析和解决；通过课程设计的三个基础性实验、综合性实验和设计性实验，使学生掌握基本的实验技能，做到理论联系实践，为在科研和工作中问题奠定必要的化学解决手段。
二小班讨论环节是“理论-应用-实践”三位一体教学模式的核心
从2017-2018第一学期开始，我们采用了大班教学+小班研讨模式对《大学化学》课程进行教学。在今后的《大学化学》小班教学过程中，我们将以基础理论与基本原理部分是全部教学内容的基础，它是教学的重点和难点，学生自学困难较大，需要教师重点讲解，帮助学生树立正确的概念和科学思维模式。而基础知识，则要求教师用已学过的基本原理从大的方面给予引导，具体内容可留给学生自己学习、理解、充实。至于拓展内容，作科普式的介绍，并不要求深入精细的讲解，目的在于开拓学生的视野，引起学生的关注。在课堂上以启发式教学为基点，适当结合难点问题，开展专题讨论式教学，起到了“画龙点睛”的作用，同时介绍一些最新科技成果，如石墨烯、反物质、天然准晶等，提高学生学习化学课程的兴趣。这样一种教学相长的教学方法，不仅能较好的解决了课时紧与内容多的矛盾，而且可充分调动教与学的积极性，培养学生自己研究问题、主动获取知识的能力，符合研究性教学、探索性学习的现代化教学理念。
以2017级英才学院本科生为例，共有选课101人，分成了两个教学班上课。我们根据教学内容，开展了四个主题的课堂讨论。以5人左右为一个研究团队，每个班有10个研究团队。并将讨论课分成课前准备、课堂演讲与讨论和课后总结三个阶段，从而构建了“学习、研究、演讲、讨论、总结”五位一体的小班讨论课模式。
（一）课前准备阶段是整个讨论课的重点和成功的关键。课前准备阶段包括了讨论主题的选择、背景资料的提供、问题研究方法的引导、问题解决的思路启发、研究报告的组成，以及学习小组（或研究团队）的组成与协作等工作。我们在开课初始向学生发布了《大学化学》探究式小班教学课堂讨论计划表，里面明确了讨论课设置的目的是考虑到化学基本原理和电化学是本课程的基础，是教学的重点和难点，学生自学困难较大，除了教师重点讲解外，还需要结合难点问题，结合当今最新科技成果，如石墨烯、可燃冰、环境治理、锂离子电池和纳米材料等，因此开展相应的课堂讨论，来解决学生在学习过程中的问题，提高学生的学习兴趣。讨论计划表中给出了本次时间、团队分工、具体要求，及四个讨论主题，即：主题一是“试用化学基本原理分析光伏太阳能电池和可燃冰中的问题”，其涉及课程内容是热化学和化学反应的基本原理，要求学生用所学的化学原理分析、解释实验中的现象，及如何应用化学原理设计方案对可燃冰、太阳能进行有效应用等。主题二是“试用化学原理分析环境污染控制和治理的原理和手段”，其涉及课程内容是化学反应的基本原理和水溶液化学的知识，主要讨论问题是如何利用化学反应的基本原理探讨减少排放的路径与原理，及如何利用溶液化学的原理来制订污染治理的方法与手段等。主题三是“如何用电化学知识分析新能源电池中的问题”，其涉及课程内容是电化学的基本原理，主要讨论问题是电池的分类及工作原理，及影响电池性能的因素、动力电池的发展方向、及电池与环境的关联性等。主题四是“试用化学基本原理探讨纳米材料的性质与应用领域”，其涉及课程内容是无机化合物和物质结构的原理，主要讨论问题是纳米材料是介于微观与宏观之间的介观材料，其性质能否用现有原理进行研究，以及举例说明纳米材料有何应用，并指出其应用前景及注意事项等。讨论主题的选择关乎讨论课的成败，我们对于主题的选择思路是用已学的化学原理和技术来分析、解释日常生活中的科学问题；将所学的大学化学原理应用到热点科技成果实际中，使学生能学以致用，理论联系实践。为了保证讨论课的顺利进行，同时提出了研究团队的任务要求及时间节点。如研究团队设组长一人，成员4-5人，每个成员要明确任务，分工合作。研究团队的主要工作是：（1）查阅相关文献，老师和助教于课前给同学们一部分素材和文献；（2）分析梳理化学原理与文献的内在联系，提炼讨论课题（研究题目），并要写研究日志，深入探讨事物的本质，设计实施方案，写出研究报告；（3）用PPT或写黑板的方式进行课题汇报及讨论。
（二）课堂演讲与讨论阶段是讨论课的核心，老师在讨论过程中要及时引导讨论进程。课堂演讲方式是每组推举一人为主发言、其他同学可以辅助发言或补充发言，每一组报告时间为10分钟。随后同学们针对讲演主题进行提问（2-3个），发言组同学回答，讨论时间为5分钟，老师在讨论过程中可以提问、讲解，并最后进行总结。
（三）课后总结阶段是巩固学生已学知识的必要环节，同时有利于学生梳理知识结构，灵活应用已学的化学知识，分析问题和解决问题。该阶段包括了学生研究报告的撰写，小组研究日志的完成、教师成绩的评定等。学生讨论课的成绩评定可以依据发言内容完整性、报告水平、提问质量、回答问题情况等进行综合评定。
三化学实验环节是学科基本技能培养的基础
化学是一门实践性学科，又是一门系统性很强的经典学科。作为学科基础类课程的实验，我们通过基础性实验、综合性实验和设计性实验的设计安排，来强化学生实验技能的培养。通过对学生实验兴趣的培养，激发学生的学习自觉性和主观能动性，有利于理论、应用和实践的相互促进。
《大学化学》课程的实验教学目的是使学生掌握必须的基本实验技能，为学习后续课程以及从事生产和科研打下一定的化学实验基础。我们针对英才班学生的情况，结合《大学化学》课程内容多、杂等特点，主要进行了以下教学改革与探索：
（一）有针对性的编写了实验讲义，有选择的安排了基础性实验（验证性实验和基本操作）、综合性实验和设计性实验这三个层次的实验。在实验选择上综合考虑了学生的实际接受能力，最大限度的减少在同等水平上的重复。按照教育部的专业要求，合理安排更多、涉及面更广、更新、更具有代表性的实验，使学生接受到更广的实验技能训练，开阔学生的眼界。在内容选择上注重现代性、应用性、趣味性、综合性。压缩单纯的验证性实验内容。将基本操作融入综合实验，适当增加设计性实验以满足部分有兴趣、基础好的同学，给学生更多的自主学习的空间。
（二）根据大学化学教学大纲要求，我们设计了三个层次八个实验，即：基础性层次实验3个，综合性层次实验3个，设计性层次实验。每年从三个层次实验中筛选出三个实验来进行学生的实验教学。通过上述三个层次实验的教学，我们预想达到的培养目标是：（1）使课堂中讲授的重要理论和概念得到验证、巩固和充实，并适当地扩大知识面。（2）培养学生正确地掌握一定的实验操作技能。（3）培养学生的科学工作态度和习惯。科学工作态度是指实事求是的作风，忠实于所观察到的客观现象；科学工作习惯是指操作正确、观察细致、安排合理等，这些都是作好实验的必要条件。同时在这一过程中培养学生的创新意识和创新能力。
四 结语
通过以上“理论-应用-实践”三位一体学科基础课程教学的改革措施，改变以前《大学化学》过多地强调传授专业理论知识的不足，摒弃传统的以教师为中心的填鸭式的教学模式，为学生知识面的学习扩充提供了课本、文献和实验实践三个方面的资讯。
在《大学化学》探究式小班教学实践中，体现“以人为本”的教育理念，通过教师与学生的频繁互动，培养了学生的学习兴趣，拓展了学生的知识面。积极引导学生团结协作，发现问题、思考问题、解决问题，使学生的科研创新和自主学习能力有所提高。同时在教学实践中，让学生学会分析和反思，提高学生应用已有知识理解、解决具体问题的能力，达到学科基础类课程教育的总体目标要求。
参考文献
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[5]杨勤丽.《环境工程学》课程探究式小班教学改革与实践[J].教育教学论坛.2017（8）：109-110.
[6]刘聪,胡胜,徐光辉.互联网时代下的新型教学模式的探讨[J].教育现代化,2018,5(48):89-90.
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