一、个人简介
薛春霞,副教授,食品与生物科技学院专任教师。主讲《无机及分析化学》《有机化学》等多门课程,主要研究方向天然产物的提取与开发。入职以来主持完成校级优质课程1项,主持校级在线课程1项,主持校级科研项目1项,公开发表教学科研论文10余篇。先后两次荣获学校“教学质量奖”,指导学生参加湖北省普通高等学校大学生化学实验技能竞赛获二等奖2项、三等奖3项、优胜奖6项;2023年指导学生参加湖北省生物技能竞赛获三等奖1项。2023-2024-2学期所授《无机及分析化学》入选武汉设计工程学院校级优质课堂。
二、教学经验分享
(一)根据学情成立学习小组,互帮互助
图1 学习小组
《无机及分析化学》课程物质体系多、杂、难,而学生化学基础薄弱;主观学习能动性不强。充分剖析学情后,根据组间同质,组内异质的特点成立学习小组。通过课下讨论,互帮互助,完成章节思维导图,达到内化吸收。课上通过小组间比拼,调动积极性,巩固知识,查漏补缺。通过几轮的实践,学习小组的成立形成了互帮互助的良好氛围,课上课下可以很好的衔接起来,特别是对化学基础薄弱的学生帮助巨大,从一开始的不知所措到慢慢敢于表达自己,提出自己的问题,到最后融入团队并帮助其他同学。课程结束几乎所有学生都能独立完成A3课程思维导图。
图2 学习小组思维导图
图3 学习小组课上讨论活动
(二)知识点串联与对比总结相结合
由于本课程内容多、杂、难;学时数较多,学生掌握难度较大,在讲述过程中注重前后章节知识点的联系,相似内容的对比和及时归纳小结,便于学生记忆和应用。案例一在讲解到第二章热力学三个重要参数焓变、熵变、吉布斯自由能变的计算时利用知识点串联和对比的方式帮助学生更好地理解和记忆。案例二在讲到第三章标准平衡常数kθ的公式与计算时,注意与后续章节酸的离解常数kaθ、难溶电解质溶度积常数kspθ和配离子的稳定常数kfθ的联系,对比讲解其书写方法和注意问题。
图4 知识点的串联与对比
(三)授课过程中要充分挖掘思政元素,培养学生科学思维
在课程思政实施过程中,教师要充分挖掘化学课程中“课程思政”元素和内涵,选好融入思政教育的角度,突出培养学生严谨认真的科学态度、探索创新精神,注重把辩证唯物主义、历史唯物主义渗透到教学中,培养学生的爱国情怀等。主要从以下6个方面,结合章节内容,充分挖掘思政元素。
图5 课程思政体系
三、教学案例
教学案例一:溶液的蒸汽压下降
知识目标:能够描述溶液的蒸汽压下降的原因,能够运用拉乌尔定律计算溶液的蒸汽压。
能力目标:能够运用溶液的蒸汽压下降解释生活中的一些现象。
素质目标:学生善于发现生活中的问题与所学知识的关联性,达到触类旁通,提高分析问题解决问题的能力。
教学重点:溶液的蒸汽压下降的根本原因,拉乌尔定律。
教学难点:溶液的蒸汽压下降的根本原因。
教学环节:
1.课程导入:通过图片呈现一个钟罩实验,描述实验现象,引发学生思考。
图6 钟罩实验图片
2.前测:通过两道选择题考察学生对溶液中溶剂、溶质以及挥发性物质概念的了解,检测学情。
3.重点知识讲解、对比分析加强理解:通过动画演示方式引导学生理解纯溶液的饱和蒸汽压,在此基础之上进一步引导学生分析此时容器上方溶剂分子的数量和相应压力与纯溶液相比的变化,得出溶液饱和蒸汽压下降的结论,并引入拉乌尔定律。
4.后测:通过两道选择题快速考察学生对溶液饱和蒸汽压下降的理解情况。
5.总结:溶液饱和蒸汽压总是要低于纯溶剂的饱和蒸汽压,拉乌尔定律。
图7 饱和蒸汽压的计算过程
教学案例二:杂化轨道理论
知识目标:说出杂化轨道的基本要点,描述杂化轨道的4种类型及其特点。
能力目标:能够结合杂化轨道理论的要点,分析化合物中心原子的杂化类型及分子的构型。
素质目标:通过学习杂化轨道理论的知识,引导学生认识到我们个人的力量虽然是有限的,但是我们把力量凝聚在一起,可以实现优化整合,产生1+1大于2的效应。
教学重点:杂化轨道的类型及特点。
教学难点:4种sp型杂化轨道及其特点。
教学环节:
杂化轨道内容比较抽象难理解,特别是空间想象能力差的学生。课堂上分组通过捏橡皮泥的方式进行。通过这种方式学生们可以很直观地看到轨道在杂化前后的变化及形状,三种杂化轨道的空间分布情况也一目了然。
图8 三种杂化轨道形成过程
教学案例三:分析化学概述
通过案例茶叶成分分析引入今天讲解的知识点分析化学的任务和作用。运用启发式教学讲解某绿茶的成分分析数据,提问学生如何测定?属于什么类型的分析?是定性还是定量?然后引出分析化学任务:①确定试样的组成,②测定有关组分的含量,③确定物质的分子结构、晶体结构。
图9 茶叶成分分析
通过茶叶中抗氧化成分分析引入检测规范和依据中华人民共和国国家标准,引导学生利用课下时间通过食品伙伴网学习和下载食品分析的国家标准,也告诉学生任何分析都要有据可依、都要依法按规进行分析和检测。同时也向学生介绍后续专业核心课程食品分析。
图9 茶叶检测方法和国家标准