化学类应用型专业课“案例贯穿授课过程”教学模式探索*

刘金库 卢怡

(华东理工大学化学与分子工程学院 上海200237)

专业课教学是传授学生专业知识和技能、培养创新能力的重要途径。提升学生的综合素质，增强解决实际问题的能力，是课程教学的核心目标。良好的专业课教学效果对于学生今后在专业领域的发展具有积极作用。随着全球一体化步伐的加快，社会对专业科技人才的需求日益增加，对高校专业课教学提出了更新更高的要求。面对新时期的种种困惑和挑战，探索新型的专业课教学模式，努力提高专业培养效果，是摆在专业课教师面前的重要课题［1-2］。

为了探索全新的教学模式，提升应用无机化学课程的教学效果，我们通过网络查询、政策查询、会议研讨、组内讨论和与学生交流等方式进行了系统调研，进一步完善了应用无机化学课程体系，更新了章节内容;并紧跟国际形势，追踪了最新教学方法、手段，密切关注教育改革发展趋势，了解到最新的学科发展要求，从而扩展了我们的专业视野，掌握了应用无机化学学科发展的最新动态及社会对专业人才需求的变化［3］。

我们在沿用原有的自催化教学［4］、产教研一体化［5］等教学方法手段的基础上，尝试引入CC(其中一个C代表case，另一个C则为course)教学模式。我们提出的这种CC教学模式，是通过将一个案例贯穿一门课程教学过程的始终，实现学生对于应用型专业课知识即学即用的全新教学手段。调研发现，目前尚未见有关于该教学方法的研究报道。CC教学模式与国内外熟知的案例教学法的相同点在于，将教师在课堂上所讲述的专业内容与学生自己选定的课题(或者实际应用)相结合，通过完成专业案例，一方面可以实现学以致用，另一方面能够激发学生的专业学习兴趣，全面提升应用型专业课教学效果。两者的不同点在于，传统的案例教学法只针对某一个或几个知识点，根据课堂教学需要而设置，讲述每个案例所用的时间都很短;而CC教学模式使用的案例几乎包括课程的所有知识点，在时间上跨越整个学期的教学过程。由于CC教学模式涉及的知识点更多，需要的时间更长，因此，不仅对任课教师提出了更高的专业要求，而且大大增加了教师的工作量。

1 探索CC教学模式的目的

自2007年开设应用无机化学课程以来，由于课程内容更新和教学方法的不断改进，教学效果逐年提升。但是，该课程也还存在一些不尽如人意的地方。为了提升应用无机化学课程的教学效果，需要在以下两个方面着力:一是进一步完善已有教学方法、手段，使其更加适用于应用类专业课教学，把学生吸引到课堂中来;二是教学内容要与时俱进，探索新的教学模式和手段，全方位提升专业课教学效果，以适应国际化、现代化、信息化的要求。

提出CC教学模式的目的是通过该教学手段，提高应用无机化学课程的授课效果。学生完成案例的形式可以多样化，既可以是一个化学产品的开发，一个实验方案的设计和实施，也可以是某一类产品的调研报告。学生在课程开始阶段就要选定感兴趣的课题，他们撰写的研究报告将作为课程的考查论文。由于案例完成过程贯穿整个课程教学的始终，能够引导学生在参与课程学习的过程中寻找和利用自己需要的知识，变传统课堂的“知识灌输”为“知识索取”，其学习效果将得到很大提升。

2 CC教学模式的实施

CC教学模式的实施需要具备两个条件:其一是准确把握课程的知识脉络，引导学生恰当地选择专业案例，充分利用课程知识;其二是要有充足的时间给学生必要的指导，包括提供实验条件或参观场地。对于前者，我们授课团队在承担教学任务的同时也从事科学研究工作，已发表SCI论文60多篇，申请国家发明专利20余项，有良好的无机化学学科应用研究基础，能够满足学生的需要;此外，授课团队成员都非常热爱教学工作，致力于将该课程建设成为一门有特色、重效果的应用型专业课，愿意对此投入大量的时间和精力，这为该教学模式的顺利实施奠定了基础。

为确保CC教学模式的实施效果，充分的课前准备、及时的总结和学术讨论是必不可少的。①课前准备:充分调研，将课程内容进一步分类汇总，理清知识脉络，结合课堂需要讲授的内容，引导学生选择自己感兴趣的课程案例;在课程开始时正确引导学生选择自己感兴趣且与课程密切相关的专业案例，要求学生在完成该专业案例时能够利用课程所学的内容，使知识能够连贯、系统。②定期总结:总结包括两个方面，一方面是与学生交流、沟通，结合学生课堂问答及专业素质表现，掌握CC教学手段的实施效果;另一方面，与其他专业课授课教师、专家讨论，听取大家的宝贵意见。③学术讨论:主要包括3个方面，其一是组内讨论，与教研组的其他老师进行交流，听取其他老师的意见，并进行教学效果横向对比;其二是同行讨论，听取教学名师和专家的意见，获得他们的支持和帮助，对课程采取的教学手段进行全方位批评指正，以期全面提升教学理论水平，使该课程采用的教学方法具有借鉴价值;其三是会议交流，参加各高校举行的教学研讨会，通过与专家、学者交流讨论，汲取精华，使CC教学模式得到深化和发展。

下面以2014年度重点指导的课题“Ag包覆Fe3+掺杂氧化锌的制备及光催化性能研究”为例，详细阐述CC教学模式的实施流程。①接触课程:在专业课授课初期，通过绪论课，让学生了解课程内容的梗概，并对课程内容产生兴趣;②选题:在教学大纲范围内，引导每个学生在学期初即选择一个自己感兴趣的调查、研究课题。“Ag包覆Fe3+掺杂氧化锌的制备及光催化性能研究”课题的研究对象、制备实验、数据分析、材料性质等内容几乎涵盖了应用无机化学课程的所有内容，是一个很好的课程案例。③课题开展:我们为参加该课题的学生提供了实验场地、药品和测试条件，学生利用周末的时间完成实验和数据分析等工作，并将实验结果写成科技论文;其他课题的开展同样是与课程教学同步进行。学生围绕自己的课题，进行较为系统深入的调研，并将课堂内容及时与案例对应，定期向老师汇报自己的课题进展。对于优秀的课题，我们提供了实验条件或去工厂实地考察的机会。④授业解惑:对于学生平时遇到的各种问题，我们确保及时予以解答。遇到的问题主要集中在实验设计、数据的深度分析、化学反应机理剖析及科技论文的撰写。在完成2014年重点指导这个课题的过程中，几位学生都得到了系统的科学研究训练，其论文反复修改了十几次，提升了专业能力。⑤结题:学生用一个学期完成的课题报告将作为成绩评定的重要依据，优秀成果还可制作成ppt在课堂上进行交流、讨论。由于“Ag包覆Fe3+掺杂氧化锌的制备及光催化性能研究”课题经历了选题、实验、论文撰写等环节，完成出色，学生都获得了很好的课程成绩。该课题成果已被《Industrial＆Engineering Chemistry Research》期刊接受。

这里需要强调的是，在上述5个步骤中，如何选题最为重要。总结几年的教学经验，我们既可以根据课程自身的特点及课程知识体系来指导学生选题，也可以与大学生创新实践项目等活动相结合，达到课程教学与创新能力培养同步实现的效果。2012～2014各年度具有代表性的课题分别是:“硫化银纳米链的制备、表征及杀菌性能”、“导电ZAO纳米粉体的制备及性能研究”和“Ag包覆Fe3+掺杂氧化锌的制备及光催化性能研究”，这些课题的内容与课程的各个章节知识点对应关系详见表1。

3 效果分析

通过CC教学模式，从开学初课题相关文献的系统调研、整理，到样品的制备、材料的表征、性能测试及应用效果研究，再到后面的数据分析整理和科技论文撰写，几乎涵盖了应用无机化学课程的所有内容。通过课题的开展，不仅实现了专业知识的即学即用，而且通过调研实践，能够让学生及时发现在知识理解方面存在的问题和偏差，真正实现专业知识的牢固、灵活掌握。通过该教学模式，不仅提高了专业课授课效果，而且表现优秀的成功案例还会以科研论文的形式发表。在近年来重点指导的案例中，已经以学生为第一作者在国外期刊发表了3篇SCI论文。

CC教学模式的实施有利于吸引学生回归课堂，强化与学生的交流和沟通。在该教学模式实施的同时，我们也获得了一些有价值的教学经验和理论。比如，丰富了我们的认知理论，能够从人类认知学和心理学的角度，及时掌握学生对专业课学习的态度，了解20岁左右人群易于接受的思维习惯及交流方式，获得有助于CC教学模式实施的相关信息。总结几年来探索CC教学模式的经验及效果，对于其他化学类应用型专业课的开设同样具有参考价值。

4 前景与展望

在现阶段，很多教师反映专业课学生的课堂状态堪忧，要靠点名来确保学生的出勤率，这对于如何提高专业课授课效果提出了迫切要求。CC教学模式是我们历经多年探索总结出的教学方法。虽然这种方法大大加重了任课教师的工作量，但确实是一种新的提高教学效果的思路，能够显著提高学生对专业课知识的应用能力，提升专业课教学效果。若按照每个专业开设15门应用型专业课，其中有20%的课程引入该教学方法，则每个学生将有机会获得3个专业课程案例的全程训练，累计的专业综合能力提升效果是可想而知的。这种CC教学模式已经过几年的实践，证实是行之有效的。

［1］刘金库.大学化学，2012，27(1):31

［2］刘金库，卢怡，张敏.化工高等教育，2012，29(2):30

［3］刘金库，童琴，杨小红，等.化工高等教育，2013，30(6):89

［4］刘金库，卢怡.化工高等教育，2012，29(5):74

［5］刘金库，卢怡.化工高等教育，2012，29(4):40