教学与研究下的分析化学论文

2022-04-22

【摘要】在信息化及网络大发展的时代背景下,化学与社会各方面的结合已经成为社会发展的大趋势。综合性大学的学生必须具备足够的化学知识以应对未来的挑战,化学的思维方式对学生人文素质提升有重大意义。本文探讨了从课程目标、教学内容、教学方式以及考核方法上进行化学与社会课程建设的实践。今天小编为大家推荐《教学与研究下的分析化学论文(精选3篇)》,希望对大家有所帮助。

教学与研究下的分析化学论文 篇1:

要充分重视基础课教学

一、充分重视基础课教学在当前显得尤为重要

“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。我国化学化工基础课教学的改革经历了长时间的实践,有良好的基础,但是这是一个需要长期探索、不断前进的课题。重视基础课教学是我国许多名校的优良传统,一批著名老一辈科学家和大量中青年教师都曾在这块土地上努力耕耘,为教材、实验室和基地的建设作了出色的工作。从20世纪60年代初期的教材编写小组到后来的课程结构小组,再到后来的几届教学指导委员会,历时40多年,一批来自各高校的同志团结在一起,为提升教学水平作了不懈的努力。其中多数人由于种种原因没能出席本次会议,如北大的张滂院士,童沈阳、华彤文和常文保教授,厦大的田昭武院士,吉大的孙家钟院士,北师大的刘若庄院士,复旦大学的邓景发院士,南开的汪小兰教授,原华东化工学院的朱明华教授,浙大的俞庆森教授等难以列全,都曾经在上述学术组织中作过重要贡献。当我们聚会讨论教学问题时自然会想到他们,特别还应该提到的是原教育部高教司的陈祖福同志,他深入教学第一线与教师广交朋友,努力为提高基础课教学创造条件,为大学化学教学研究中心、大学化学杂志以及理科教学研究和人才培养基地等的创办做了大量开拓性的工作。想前人的奉献和榜样,看眼前的实际和问题,使人感到任重道远,责无旁贷。当前讨论办好本科教育特别是提高基础课教学质量,具有重要的现实意义和迫切性。有这么多年轻同志专程为研讨基础课教学与会是十分令人鼓舞的,深盼在这“漫漫”路上通过大家共同“求索”,能够克服前进中遇到的问题,探出一条适合我们国情、提高教学质量的道路。

南京大学“十一五”本科生培养规划中有两句话:“牢固地确立教学工作的中心地位和本科教育的基础地位”和“确保一流的教师讲授本科课程,确保学生得到一流的培养”。这两句话无疑是正确的,高校的基本任务是培养人才,本科教育是人才培养的关键环节,对一个人的一生会产生重大影响。读本科时,年轻人精力充沛,求知欲旺盛,人生观、方法论正在形成,这段教育对学生涉足社会后的工作和终生学习或研究生阶段的学习都有难以估量的影响。基础课教学的成功与否是本科教育的一个关键,具有名副其实的打基础的意义。上述第一句话所强调的教学工作的中心地位和本科教育的基础地位本是人们的共识。第二句话讲要一流教师讲授本科课程,要学生得到一流培养,我国的许多名校在“文革”之前也都是这么做的,这也正是名校之所以成为名校的一个主要原因。现在把这些都写在规划中,用心良苦,也表明在现实中还没有能把教学工作放到中心地位,没有能把本科教育放到基础地位,还没有能做到一流的教师讲授本科课程,没有能确保学生得到一流的培养。

教师对一所学校的重要性有过许多论述。小平同志讲:“一个学校……关键是教师”;竺可桢认为:“—个学校……教授、人才的充实最为重要”:哈佛大学的一位校长也强调:“大学的荣誉在于一代一代教师的质量,一个学校要站住脚,教师一定要出色”。我国素有“天地君亲师”和“一日为师终身为父”的说法。为什么把教师提到这么高的地位?因为教师对学生的成长、对学生的做人做事做学问都有重要影响。现在有一些著名学者在建议重办西南联大,他们在怀念五六十年前的一所学校。众所周知,在那20世纪40年代抗战内迁时期,西南联大的物质条件极差,但是教学第一线上却是名师荟萃,教学质量很高。杨振宁先生在1982年讲过:“直到今天,我还保存着当年在西南联大听王竹溪先生讲授量子力学时的笔记,它对我仍是有用的参考资料”。其实我国许多名校的情况也类似。以20世纪50年代的南京大学为例,基础课上就是名师会聚,教我们普通化学的是倪则坝教授,教无机化学的是戴安邦教授,教分析化学的是高鸿教授,教有机化学的是高济宇、李景晟、陶桐教授,教物理化学的是李方训、傅献彩教授,这当中许多人都是化学界的领军人物。当时,重要的外系课也是如此,如为化学系学生教理论物理的是程开甲教授,他后来被评为“两弹一星”的元勋;教化工原理的是时钧教授,他后来被誉为“化工研究和高校化工教学的一代宗师”。这些名师中许多人是学部委员,即现在的院士,认真负责,学识渊博,才华横溢。他们在教学中广征博引,深入浅出,引人入胜;不仅讲授专业内容,更重要的是言传身教,循循善诱,潜移默化。

最近在报刊和一些场合不时可看到或听到人们对高校本科教学的议论,其中不乏一些权威人士的批评,例如:“现在很缺好教师给本科生上课”;“现在教授既不教又不授”,等等。看来这是个带有普遍性的问题。南京大学也不例外。南京大学有30位院士、50位左右长江学者、近百名杰出青年基金获得者,其中在基础课教学第一线上的寥寥无几。大家心中明白过去不是这样,现在也没有人公开说就应该这样,而且有的地方已经采取一些措施促使教授上讲台,但似未见明显成效。这是怎么了?难道说这么多的骨干教师对本科教育对基础课教学都不重视了?是否可以试分析一下产生这种现象的原因,探讨一下可能的解决途径?

二、事出有因

造成这种现象的原因是多方面的,其中很重要的一个原因是随着时代的发展,我国大学功能发生了变化。1977年,邓小平同志提出:重点大学既是办教育的中心,也是办科研的中心。经历了十年动乱之后,高校在恢复教学秩序的同时日益重视科研工作。1993年,《中国教育改革和发展纲要》明确指出高等教育三大功能是:教育、科技和为经济建设服务。1998年,江泽民同志在庆祝北大百年校庆时充分肯定了高校取得的进步,指出:大学应该成为科教兴国的强大生力军。近20多年,我国高校的一个明显变化是逐步地从主要从事教学变成教学和科研并重,有的地方实际上更加重视科研。在“985工程”、“211工程”的推动下,高等教育实现了跨越式的发展,2003年高校科技经费比1996年增加了5倍,高等学校的科技创新能力上了一个大台阶。在建设一批综合性研究型大学的追求中,许多高校想方设法,包括政策上的倾斜和激励,争取科研任务,提升科研水平,增加对科研的投入。

另一个重要原因是实施《面向21世纪教育振兴行动计划》以来高校的扩招。我看到一个资料:1993年,高校师生比为1:6.5;1998年,升到1:11;2001年,再升到1:18.6。据统计,有30所学校的师生比竟然已高达1:25到1:41(《高教研究与探索》,2005年第4期)。显然教学任务有了大幅度而迅速的增加。南京大学教务处的同志给我一组数据:1995年,南大有1711位教师,6796名本科生,1825名硕士生,584名博士生,师生比大体上是1:8。2005年,南京大学本科生为12202名,大约翻一番;硕士生6767名,增加约3倍多:博士生3197名,增加约5倍有余;教师为1962名,只增加约15%。学生数与教师数增加的差别如此悬殊,教师负担的明显加重是

不言而喻的。

从完成一所大学所肩负的任务和提高教师与学生的素质来说,教学和科研都重要。但是教师的人数、时间和精力都有限,在科研和教学两项任务同时都明显加重的情况下,如何处理好这一对矛盾,就成了必须认真探讨、妥善处置的问题。科研的成效,如发表文章、专利或成果的应用、转让等,往往立竿见影,效益明显,可见度高。而教学的效果,例如在学生身上表现出的独立工作的能力和素质,用人单位的反映等,往往要过一段时间才显示,其滞后性明显而且其直接可见度往往不高,一些人对教学存在的问题不重视,或者熟视无睹,也许与此有关。高校中较普遍存在的“重科研挤教学”的现象,当然会影响到所培养的本科学生质量,这实际上已有反映。

第三,也是很关键的一个原因,是管理未能适应已经发生的变化,未能起到应有的良好导向作用。譬如现在有许多评估,从评学校到评团队、评个人,不少都是主要看科研成果,教学好坏占的分量甚少,甚至无足轻重。这就难免引导人们更多地去关心科研而不重视教学,出现重科研挤教学的现象也就不足为奇了。现在,尽管领导上一再讲要重视教学,但是实际上大多数学术骨干的主要精力并不在本科教学,不在基础课教学。有的单位采取措施促使部分学术骨干走上教学第一线,有些做法像赶鸭子上架,如果不走上教学第一线就不能当教授、不能享有某些津贴等等。众所周知,凡做一件事倘若只是被动地要我做,而不是我自己真心实意地认为应该做、想去做,其主动性和效果是大不相同的。现在有的学术骨干即使上了本科教学第一线也常会心不在焉,这不能全怪他,因为他有后顾之忧,在教学的同时他还必须考虑如何去争取科研项目、写文章和完成任务,否则考核通不过。事实上存在着一些有形无形的因素,使人们产生搞教学不如搞科研的感觉,从而对教学工作没有应有的光荣感而失去动力,造成了重要教学环节的松弛,甚至出现一些怪现象。例如一向是化学系四大基础课之一的物理化学,已经取消了原有的习题课,还出版了习题详解。听说习题详解很受欢迎,销路好,经济效益高,有的冒名顶替出的假书也公然问市。有教学经验的同志都知道,对学好物理化学来讲,独立解题有多么重要,它对于启发思考、学以致用有着不可替代的作用,人们经过深刻思考,解了难题常会有豁然开朗、受益无穷之感。国外有的著名物化教材就是以习题贯穿全书,能全部解出也就掌握了要点。现在有了习题详解,学生做不出可以照抄,老师也不用改了,似乎省事不少,实际害人不浅。过去物理化学课,200多人的学生,有4-5位助教,习题课和思考题的讨论分小班进行,现在也是200多学生,不配助教,没有习题课,讲课教师本人还必须想法申请科研经费,否则考核不合格。上述现象有一定代表性,不同基础课教学中存在的问题可能大同小异,的确应当引起注意了!

三、协调安排教学与科研,关键在管理

大家都期望能建立或完善一套符合国情,使教学与科研得以协调发展的管理体制和激励机制,探讨这个问题之前,希望至少能有以下几点共识为基础。

第一,要正确理解“双肩拂”这个概念。将它理解为教学和科研对培养教师和学生、对完成学校的任务和发展都重要,无疑是正确的。而如果把它机械地解释为两肩必须同时挑上差不多重的担子,那么多数人恐怕做不到,更难以都做好。

第二,科研要创新,教学同样也要创新。教学的创新包括课程体系、教学内容、教学方法和教材的创新等。随着社会的进步和科技的迅速发展这方面的创新和与时俱进将是个永恒的课题,也是重要的研究课题,它对人才培养有十分重要的意义。

第三,高质量的科研需要全身心的投入,高质量的教学同样也要全身心的投入。王选教授在谈到北大方正时曾讲:“从1975到1993年这18年中,我几乎放弃了所有的节假日,每天上、下午和晚上三段时间工作,身心极为紧张劳累,没有权利像普通人那样生活。”正是通过这种全身心的投入,他带领方正做出了举世公认的成就,获得了国家量高科技奖。试想,假如当年北大要王选每周带三天实验,去“双肩挑”,那么他那富有自主创新的成果能出得这么快这么好,甚至能出得来吗?和科研一样,教学也是需要全身心地投入的。大学的本科教学已不只是简单的知识传授,上好课不只等于讲懂课,更为重要的是要启发学生的学习热情和积极思维,培养学生获取知识、提出问题、解决问题的能力。要做到这一点,需要教师不断地刻苦钻研,包括时间和经验的一定积累。不要把教学看作一件有空时兼顾一下就能做好的事,要给它以应有的地位。

第四,科研人才难得,教学人才同样难得。科研人才难得的例子常见诸报导,当年有关数学家陈景润的报告文学许多人可能都还记得,他经过刻苦钻研解决了世界难题,是难得的科研人才,大家也知道他不善于表达和讲课,连中学的一元一次方程也没能讲好,曾因此失去工作。在高校中像他这种人最适宜的工作当然是集中精力从事科研和研究生培养。相比较之下,不难体会出那些既有良好科学研究基础(虽然没有那么拔尖)又善于表达、热心教学的人才也是同样难得的,对这种人就应该创造条件鼓励他们全力或以绝大部分精力投入教学,特别是基础课教学和教材建设。对不同特色的人才,要用其所长使其各得其所,并都给以应有的尊重和待遇,这是事业兴旺发达不可缺少的要素。

在这些共识的基础上,着力建设一个合理分工、公正竞争的和谐环境,完善一套严格的监督和激励机制,努力处理好教学和科研的矛盾,就可望做到教学、科研和人才培养的协调发展。实现这一目标,师资是关键。对青年教师先要全面培养,对中年教师则要合理分流用其所长。30岁左右的青年教师最容易接受新事物、创新能力最旺盛,宜让他们以主要精力从事科研,着力地向纵深、前沿发展。经过十多年努力,在40—45岁的时候,他们在科研方面有了较好的基础,积累了一定的做事、做学问的经验,而且此时各人的素质、特长包括表达能力、科研潜力、兴趣爱好等应当都已经比较清楚,再根据学校发展的需要进行分流:一部分人科研出色,潜力很大,可让其成为科研和培养研究生的骨干;一部分人表达能力强,对教学有兴趣,则鼓励他们全力或以绝大部分精力投入教学,特别是基础课教学和教材建设,并给以应得的地位和待遇。这样,各得其所,用其所长,公正对待,对造就人才,对学校对教师,对教学对科研都利多弊少。试想,对类似数学家陈景润这样的骨干,倘若硬要他去搞教学,有什么好处?再补充一个例子,南京大学强化部有一位卢德馨教授,他在有了比较好的科研基础后,于1987年,45岁左右,全力投入强化部的工作,开设大学物理课程,着手编写教材,更新内容,探索研究性教学。他的教材得到了国内外的一致好评,被评为全国名师,清华大学请他去讲授大学物理,在清华网站上对他的新编教材给予很高评价,指出这是“我国大学物理基础课程教学改革和教材建设史上……具有里程碑意

义的教改成果”。我们应当从中得到一些有益的启发。这种教学名师应可算是南京大学的一个“原始创新”成果,在很多单位都在努力为出“杰出青年”、“长江学者”或“院士”而创造条件的时侯,为什么我们就不能创造一些条件为多出一些像卢德馨这样的名师而努力呢?看来这与领导们的人才观和政策导向有关。

当然,让30岁左右的教师以大部分时间进行科研的设想还存在一个问题,就是教学是否会人手不足?吸取国外的经验,充分发挥研究生的作用可能是一个有效的解决办法。优秀的研究生作TA(Teaching Assistant)参加教学,已是国际惯例,是研究生培养中的一个环节,它既有利于研究生的全面培养(教师们都常有这体会:第一年的教学往往对自身的提高也最显著),又能够部分缓解师资的不足,而且通过这一措施进一步改善研究生的生活待遇,也可能会有助于吸引优秀的生源。我们现在不少学校已经在研究生助管、助研和助教等方面作了探索,可是力度不够,吸引力不大,似乎各方面都满意的例子不多。往往是研究生本人对此无迫切要求,导师怕影响论文工作不积极推动,任课老师或实验主任感到总不如专职教师,管理不大方便。这件国外已是常规的事,为什么在我们推行时却如此困难?看来原因也是多方面的。在美国有些学校里研究生想做TA往往要通过申请和竞争,导师也鼓励学生去做TA,这样原来要由导师负担的一些研究生费用(包括研究生的吃、住和学习所需的开销,是个不小的负担)将由所在的院系发放。我们现在的情况则不然,学生不是自己申请要做TA,而是系里要他做,多数导师不是极力促成此事,有的还不支持(他们不为研究生的吃、住和学习买单,有的也只付数额不多的补贴),加之目前多数单位对TA或助管所提供的补贴远不及其生活所需,强度很低,没有多大吸引力。此外,保证和监控质量的措施也还有待健全,例如上岗前的必要培训,过程中和事后必要的检查和监督等。所以虽然看来也试行了,可是措施不得力或没落实。这样,实际效果不尽理想。这不是人家行之多年的方法存在问题,而应该从我们自身决心不大,不够认真找原因,这些存在的问题只要认真对待,是可以解决的,切不可因初试效果不够理想就遇难而废。

总之,只要我们正视前进中存在的问题,努力探索解决的办法在科学管理和完善激励机上下功夫,就可能做到在学校里既有一支能结合研究生的培养在科技前沿和为社会服务项目中创新前进的高水平的科研队伍,又有一支能专心致志地在本科教学上下功夫的高水平的教学队伍,使教学和科研得到协调发展。以上所讲的教学主要是指本科特别是基础课教学,所讲的科研主要是指结合研究生培养的而进行的各种科研任务,实际上,任何一所大学的中心任务总是培养人。美国的所谓研究型大学,是指研究生特别是博士生比例高的学校,在那里通过研究来培养学生已成为人才培养的重要甚至关键的手段,这里“研究型”并无只搞研究而不搞教学的意思,从培养研究生角度讲研究和教学是打通了。同样,本科教学也不是没有研究,除要求教师要有良好的科研背景和素质外,启发式、讨论式教学,自己设计的难度不同的实验,本科生的毕业论文,新教学方法和新教材的组织与编写等都在不同程度上包含了研究。美国的所谓教学型大学主要指那些不授博士学位,只培养本科生的学校, “教学型”没有只教学不研究的意思,实际上本科教学与研究也是不能截然分开的。讨论教学和科研问题,不可免地要讨论师资培养、队伍建设和合理分工。建设一流的师资队伍需要一流的管理,包括好的政策、科学的激励机制和良好的做事、育人环境,好的管理可以团结人、吸引人和调动各方积极性,差的管理则会挫伤人们的积极性,这是大家都明白而且都体会得到的道理。从这个角度讲,一流的管理是教学和科研取得协调发展的关键。

(本文是南京大学教授,中国科学院院士陈懿2006年4月22日在“首届大学化学化工基础课程报告论坛”上的发言,由南京大学教育系硕士研究生王娟根据录音整理并经作者审阅。)

作者:陈 懿

教学与研究下的分析化学论文 篇2:

综合性大学开设“化学与社会”选修课的探索与思考

【摘要】在信息化及网络大发展的时代背景下,化学与社会各方面的结合已经成为社会发展的大趋势。综合性大学的学生必须具备足够的化学知识以应对未来的挑战,化学的思维方式对学生人文素质提升有重大意义。本文探讨了从课程目标、教学内容、教学方式以及考核方法上进行化学与社会课程建设的实践。进一步思考将传统的化学与社会课程与MOOC进行有机结合的设想,使化学学习更加灵活生动和实用。

【关键词】化学思维 化学与社会 人文素质 课程建设

1.绪论

1.1化学与社会发展

化学是一门中心的、实用的和创造性的科学,它与数学、物理学共同成为当代自然科学的轴心。国民经济的绝大多数领域都需要化学科学作支撑。

从社会发展来看,化学对于实现农业、工业、国防和科学技术现代化具有重要作用:新材料和新产品开发、能源开发及合理用能与节能、生命科学及生物技术、生物医学工程、空间科学和军事科学技术、电子科学技术、石油化工、冶金与矿业、轻工、环境保护等都离不开化学知识[1-2]。

1.2化学与素质教育

大学教育既要适应世界新科技发展的需要,培养专业人才,培养新一代各行业科技人员,又要使大学教育适应社会广大公众的需要,让每位公民了解化学,提高公民的化学素质。知识结构的单一确实导致了思维角度的迥然不同[3-4]。然而如今社会快速发展,面对越来越复杂的问题,国家对综合性人才的需求迫在眉睫,这就不仅需要从业人员知识的深度,还需要知识储备的宽度。

2.我校化学与社会理工农文管法综合性的课程建设

我校从2008年开设《化学与社会》选修课至今,已有十年的历史,开始在理科专业中开设,两年后又在理工农科专业开设,三年后又在全校各专业中开设,包括理工农商管法等专业,一直到现在。选课人数由10-30人/期·班,50-60人/期·班,100-120人/期·班到现在的120人左右/期·班。教材由唐有祺、王夔亟主编《化学与社会》 [5],到蔡 苹编《化学与社会》[6],直到现在自己参照蔡 苹老师的教材,收集国内外资料、视频、讲座,精心组织八个专题讲座,深受广大学生欢迎,每期选课人数大幅增加。

2.1课程目标体现提升人文素质之特性

素质教育通选课是面向不同学科专业背景学生,侧重于启发心智、健全人格、培养良好道德情操,完善知识结构、提高科学文化素养、培养学生基本核心竞争力的选修课。界定课程目标要着眼于社会和个人的发展需要,着眼于学生能力和智慧的培养,着眼于学生素质的全面提高。

2.2教学内容体现化学的实践性和实用性

教学内容的改革是教学改革的核心之一,因此,在设计教学内容时必须紧跟时代的脉搏,着眼于与现实生活相关的化学细节,与时俱进、不断更新,尽可能反映人类最新、最有价值的成果[7],让学生切身体会到化学是一门实用性很强的学科,是与人类的生存和社会的发展息息相关的学科,化学与社会的学习令人愉快,可以解决生活和工作中的实际问题。下表是我们专题讲座的丰富内容及其与社会各方面结合实际案例。

2.3 教学方式体现形式多样和生动活泼

化学与社会课程面对的不仅仅是理工科的学生,还有文科生。因此,在授课方法上注重充分调动学生学习积极性和参与性,强调趣味性、技术性与实用性的有机统一。通过收集筛选优秀的专家视频讲座、专题视频讲座、科教视频讲座、实验视频等方式,使讲授内容更加形象生动,调动学生们的听课积极性,达到优良的教学效果,使越来越多的学生觉得学习这门课终生受益。

2.4计分方法体现灵活性的过程和结果考查

由于化学与社会授课内容比较灵活,所以不必采用单一的考核方式,而是突出了对学生综合能力的考核。我们按学习态度35%、平时作业25%、读书报告40%三部分构成总成绩。无疑,通过过程与结果考核,可促进学生积极主动的学习。

3.化学与社会课程建设与MOOC结合是未来发展趋势

在经济全球化的大背景下,当今社会的电子化速度越来越快,与移动终端配合学习化学确实是未来化学学习的大方向。化学与社会课程与MOOC的结合是十分必要且重要的[8],为此,我们提出下一步化学与社会课程与MOOC结合的设想。

3.1构建形式多样的线上课堂

在现有的八个模块的基础上,对课程教学内容进行适当补充、调整和修订,形成一个相对完整、独立的知识体系,以适用于自主学习。在上述基础上生成微课件、微视频和微实验,设计能够提供多线程多终端(手机、电脑及iPad等)的学习平台,课堂将采用线上和线下结合的方式,由教师主导学习。

3.2合理地进行测评

将平时练习、微视频和作业结合,在微视频之后有随机从题库中出现的在线自测题,为学生提供客观自测题,这些自测题不会重复、无法预测,可考查学生对知识点的理解或者引发学习者的思考与讨论。

3.3授课的方式结合有关视频实验

化学是一门实践性很强的学科,因此,教师要设计或收集具有代表性的综合化学实验视频,通过看视频,提高学生学习化学的兴趣。

4.结语

在计算机及网络大发展的背景下,化学与生活相结合越来越密切。综合性大学的学生学习化学,其意义在于学习化学的思想与思维,有了基础的化学素养后,学生进入社会后能更好地适应可能面临的各种挑战。因此,将化学与社会课程与MOOC进行有效创新整合,使化学学习更加趣味化、实用化、灵活化,这也是未来教学发展的大趋势。

参考文献:

[1]路丽英,减丽坤,李新.化学与社会教学模式的探索与实践.大学化学,2007, (2):24-27.

[2]杨叔子,余东升.文化素质教育与通识教育之比较.高等教育研究, 2007,(6):1-7.

[3]王宇婷,林钰.化学环境社会选修课程开设的实践与分析[J].河南教育学院学报(自然科学版),2010,(9):32-36.

[4]王红,汪春红.大学生通识课程“环境健康学”教学模式探索.教改教法, 2013,(2):31-32.

[5]唐有棋,王夔. 化学与社会[M].北京:高等教育出版社,2008.

[6]蔡苹,化学与社会[M].北京: 科学出版社,2015.

[7]彭蜀晋,刘瑞,伏兴. 美国高中教材《社会中的化学》第6版简析.化学教育,2016,(7):13-19.

[8]臧丽坤,邓宇轩,邓晓惠,闫红亮,车平,李新学. 化学与社会文理渗透型课程建设的实践与思考.大学化学,2017,(8):32-36.

作者简介:

杜利成(1963.12-),男,学士,副教授,長期从事无机及分析化学教学与研究。

作者:杜利成 张亚萍 贾玲普 何平 陈阳 刘德春 张廷红

教学与研究下的分析化学论文 篇3:

莱顿大学的世纪中兴与现代转型

[收稿日期]20090315

[基金项目]教育部人文社会科学重点研究基地重大项目“中国与欧洲大学教师发展与高等教育质量保障比较研究”(07JJD880237)

[作者简介]吴薇(1982),女,福建厦门人,厦门大学、莱顿大学博士生,主要从事比较高等教育研究。

(厦门大学教育研究院,福建厦门361005)

[摘要]19世纪末至20世纪初,随着荷兰经济的再次繁荣、高等教育的改革以及近代科学的发展,莱顿大学物理系顺应发展趋势,广揽名师,因材施教;在教学内容中不断拓展自然科学的内容,注重以实验为导向的科学研究并促进教学与研究的结合;通过教学方法和教学环境的改进引导学生进行探究性的学习。这些都为莱顿大学的物理学教育奠定了坚实基础并使其成为20世纪初世界性的现代物理学中心。

[关键词]荷兰高等教育;莱顿大学;物理学教育

[文献标识码]A

18世纪末至19世纪初是荷兰历史上(除了第二次世界大战期间以外)最为悲惨的时期,国力衰败到了极点。此时,莱顿大学在欧洲独一无二的地位也受到了其他国家强有力的冲击,外国学生的人数不断下降。然而,在经过了一个多世纪的衰退之后,到19世纪下半叶,莱顿大学又焕发了新的生机,并一举跻身于世界著名学府之林[1](P54)。

一、19世纪末至20世纪初荷兰莱顿大学的现代转型

1盛衰更替中的荷兰高等教育

1848年,在欧洲革命浪潮影响下,荷兰政府被迫修改宪法,大大限制君主权力,政权落入大资产阶级手中,基本上建立了荷兰现今的政治体制[2]。荷兰逐步强盛并重新获得独立后,国家开始重建各种国家机构并对高等教育进行调整。从此,莱顿大学和乌特列支大学以及格罗宁根大学成为国立大学[3](P38-40)。

1876年,荷兰制定了新的“高等教育法”。基于荷兰历史、地理以及经济发展的要求,当时荷兰高等教育目标主要是为政府和生产部门培养各种高级专门人才。按照这一法规,大学入学基础知识的教学任务被转交给大学预备中学。同时,因预科的稳定改进,学生的平均年龄不断提高,这一时期20岁是大学新生的平均年龄。并且,由于经济发展对人才的需要,数学和物理学学院的学生有了乐观的就业前景,入学学生人数激增[4]。随着荷兰国力的衰微,莱顿大学与荷兰的工业、贸易一样,其在欧洲独一无二的地位受到其他国家新兴大学强有力的冲击,经历了近100年的沉沦期。在18世纪中叶到19世纪的第三个25年,莱顿大学大体上没有什么大的变化,来自德国的学生人数一直居于莱顿大学之首。可是,当德国的耶那大学、哈雷大学、莱比锡大学、格廷根大学和柏林大学建立之后,许多学生都被这些大学吸引走了。并且,随着可供学生们自由选择的大学的增多,大学之间争聘教师的竞争也更趋激烈。期间,尽管莱顿大学为改变学校不景气的状况进行了不懈的努力,但自然科学还是没有能够振作起来。而且,莱顿大学此时变为国立大学,不再属于地方组织,即不再是一个独立的“自治体”,而是成为国家控制的大学(RijksUniversiteit),由政府和董事会共同控制,此时的董事会作为大学与政府之间的协调机构,其地位明显下降。政府在大学的经费和管理等方面有决定权,基本的补助金都由市政府拨款。因此,与以往不同的是,这时的莱顿大学不再享有特权,国内竞争对手日益增多(主要是阿姆斯特丹大学和乌特列支大学),而且和世界其他大学一样面临着许多问题。但是,它作为荷兰第一大学的地位依然未变。例如按照政府规定,莱顿大学可设置教授岗位21个,其余两所国立大学的教授岗位只能各设3个。在教授的待遇上,莱顿大学教授的工资也比其他两所国立大学教授的工资高25%。[5]

2莱顿大学的改革与发展

19世纪下半叶,在新经济的推动下,大学教育又逐渐受到了国家的重视,近代科学的发展开始出现转折,莱顿大学得以重新崛起,开始从各个层面进行改革,使教学和人才培养进入第二个黄金时代。当时柏林大学的创办精神对荷兰的高等教育和莱顿大学的发展都起到了很大的影响作用[3](P38-40)。教学自由和研究自由成为西方大学乃至整个科学共同体所认同的核心价值和基本的行为准则。莱顿大学是以加尔文派最高级的教育机构日内瓦学院(日内瓦大学的前身)为典型建立的[6],以教授型大学为组织模式进行集中教学,倾向于根据学科来训练专家[7];成立之初它也与其他欧洲大陆的中世纪大学一样,设立了文、法、神、医四个学院。但1815年颁布的“皇家法令”规定采用法国大学的形式,将原四个学院分为五个学院,将原来作为大学基础教育的文学院划分为文学院和理学院[3](P38-40)。文学院教授古代哲学史、近代哲学史、哲学、荷兰文学史和荷兰诗歌、古代历史、近代历史、希腊地理和文学等,主要为教学部门、图书馆和公文档案部门以及博物馆等培养人才。这时,为适应经济的发展,理学院主要培养教学和专门技术人才,所设置的课程基本上以化学和电学方面的内容为主,开设高等数学、机械学、物理学、化学、生物学、植物学以及动物学等。在这一时期,随着科学的不断分化和荷兰经济的飞速发展,莱顿大学采用学校和企业家以及地方当局联合培养的方式,加强了对工业人才的培养,同时还增设了许多实用的科学机构和实验室。文学院和理学院除了教授上述内容外,还拥有主持国家统一考试、颁发中等教育毕业证书、国立中学教师资格证书的权利。此外,由于当时只有大学才能培养律师和医生,所以法学和医学学院的学生最多。这两个院主要传授“高深学问”(higherlearning),培养该学科的专家。而当时的神学院直接以培养牧师为目标,因为神学院这时已不和任何专门领域联系(按照过去的传统,神学院是加尔文教会的重要堡垒,独立地与荷兰改革派教会联系。而这一联系在1876年终止了)。从1876年起,一些新教派有权任命大学里的教授宣讲他们教派的教义。因此,上述学院尽管在名称上沿袭了中世纪大学的传统,实质上已经与先前有了质的区别,特别是文学院和理学院不仅成为独立的专门教育机构,还被赋予了行政管理的职能。然而,这些改变并没有完全平息当时人们对莱顿大学的不满,仍然有人从各种立场,特别是从实用功利主义和经验主义的立场出发,对莱顿大学提出批评。为此,教务处(StudiumGenenale)开始进行彻底的改革计划,改革的目标是,形成学校的整体思想,取消单科独进的教育。教务处的职能不仅仅要考虑课程的发展,而是要扩大课程范围,帮助学生树立学科与学科、学科与社会相互结合的科研观念;同时要加强理科和新学科的发展,创建一批博物馆和实验室,推动自然科学的发展。教务处这样的做法受到学生的普遍欢迎。随着实验室和研究所数量的增多,学监、校长、评议会和各学院院长的工作任务渐趋繁重。可是,由于他们身边连做简单的行政管理工作的助手都没有,严重影响了他们的教学工作。为此,1928年莱顿大学成立了一个由学监秘书挂帅的办公室,负责集中处理学校的全部行政管理事务,使行政和教学事务分开,让教师更专心于教学和研究[1](P6)。

学校的繁荣也使学校有条件招聘更多优秀教师,建设更多宽敞的现代校舍。19世纪末20世纪初,莱顿大学教师人数和学生人数迅速增加。这一时期,莱顿大学的教师可以分为六类(见表1):

与欧洲国家的大学相比,莱顿大学的师生数相对较少。这与荷兰当时的人口总数较少有关。对比表中各院各类教师人数可以看出:文学院中的教师人数最多,类别也最齐全。而随着神学院地位的下降,其教师数和类别数也最少。关于莱顿大学的学生情况变化,有资料显示,1870年左右,一年级新生人数在100~120名之间;1900年以后有200名左右,第一次世界大战以后有400名;到了第二次世界大战前夕一年级的新生数已达600名。一般而言,莱顿大学的毕业生就职于各级国家机构,有的担任政府的主要官员、王室的顾问和牧师、主教、教堂的院长、社会团体的领导等;有的担任世俗和教会法庭的教官、议会成员、高级官员等各类职务。在低一级的职业中,毕业生通常就职于公共的公证机构、担任学校校长、教区牧师、家庭教师,等等[1](P69)。

与此同时,莱顿大学还为学生提供良好的学习环境。当时莱顿大学建有藏书丰富的图书馆、设备齐全的实验室,并可为学生提供兼职研究工作[8]。总体而言,莱顿大学的国际化程度较高。这一方面由于荷兰语较容易掌握,另一方面原因是莱顿大学的教授们都掌握了1~2门外语。关于学生人数、学制和学费情况,有资料显示,莱顿大学法学院和医学院的学生占总数的一半以上。除了医学院的学制是7年外,其他学院的学习年限为4年。学生第4年毕业时,获得的是硕士学位。当时,学生每年的学费是300荷兰盾(Guilders),其中10兰盾是注册费。一些特殊的课程需要另加50兰盾[3](P38-40)。

二、莱顿大学物理学人才的培养

19世纪末~20世纪初,莱顿大学最引以为自豪的是它在科学上的巨大成就:新学科不断地涌现,教学生气勃勃;出类拔萃的学者大批涌现,科学研究硕果累累,人才辈出。这在物理学领域尤为明显。莱顿大学物理学于1900年建设成为世界性的现代物理学研究中心。物理学的迅速崛起和强盛发端于17~18世纪以斯耐吕、佛尔德、赫拉菲山德、惠更斯、麦森布罗克等为代表的莱顿大学物理学前辈学者的艰苦创业。另外,物理学的崛起也得益于19世纪下半叶荷兰经济的复兴与繁荣。由于经济的繁荣,莱顿大学的管理者能够拿出更多的资金用于更新科研设备、发展科研事业。此外,19世纪下半叶,欧洲许多国家相继完成产业革命,近代科学的发展开始出现转折,传统的机械论受到质疑,人们的世界观和科学观面临再次的震荡。这些都为物理学的发展提供了基础,创造了条件,开辟了前景。

1一流大师汇聚一堂

物理学在莱顿大学的崛起,吸引和造就了举世瞩目的一批杰出的物理学家和教育者,突出的代表人物有范德瓦耳斯(JohannesD.vandeWaals,1837~1923)、昂尼斯(HeikeKamerlinghOnnes,1853~1926)、洛伦兹(HendrikA.Lorentz,1853~1928)和塞曼(PieterZeeman,1865~1943)。他们与同时代的伦琴、居里夫妇、卢瑟福、普朗克、爱因斯坦、劳厄、玻尔等物理大师,同为现代物理学的开创者。他们都是1901~1920年诺贝尔物理奖获得者,占同一时期诺贝尔物理奖获得者总数24人的六分之一。莱顿大学物理学的崛起和物理学“四杰”的出现,首先要归功于物理系领导人、物理学家莱克(P.L.Ryk)的有教无类和诲人不倦,他把许多像洛伦兹、昂尼斯一样的天才学生招收进来并培养为优秀的物理学家。

1872~1875年,在莱克教授的指导下,范德瓦耳斯和洛伦兹分别完成了引起国际物理学界瞩目的科研论文。范德瓦耳斯原是莱顿市一家印刷厂的工人,业余自学物理成才,受到了莱克的赏识。1872年,35岁的印刷工人范德瓦耳斯发表了《气体、液体连续性论》的科研论文,给他本人和莱顿大学带来了声誉。洛伦兹1870年进入莱顿大学攻读物理时,年仅17岁。在莱克的指导下,1875年洛伦兹发表了博士学位论文《电磁波的反射和折射理论》,提出了将英国著名物理学家麦克斯韦(J.C.Maxwell,1831~1879)的电磁场理论与物质分子理论结合起来的设想,并在此基础上论述了光的反射和折射。1878年,荷兰皇家学会破例任命25岁的洛伦兹为莱顿大学物理学教授。以后,洛伦兹在莱大执教达45年之久。洛伦兹在物理学上的突出贡献是创立了经典电子论,现在人们将运动电荷在磁场中所受的力称作“洛伦兹力”,把磁共振光谱线称作“洛伦兹谱线”,在狭义相对论中还有一个重要的公式叫“洛伦兹变换”,这些理论都为现代物理学研究奠定了坚实的理论基础[9]。

1896年,洛伦兹和他的学生塞曼密切合作,确立了物理学上的“塞曼效应”。所谓“塞曼效应”就是当光谱的光源放在足够强的磁场(约几千至几万高斯)中时,这条光谱就分裂成几条光谱,各条分谱线之间的间隔大小与磁场强度成正比。1902年,洛伦兹和塞曼师生二人同获诺贝尔物理学奖。

爱因斯坦曾经在一篇文章中谈到他听洛伦兹讲座的感受,“这些演讲是洛伦兹在退休后为青年研究者定期做的一件事。从这位卓越人物口中讲述出来的科学理论,竟像是优等的艺术作品一样明晰和美丽,而且表现得那么流畅和平易。那是我从别的任何人那里都从未感受过的”[9]。

莱顿物理学“四杰”中的昂尼斯,也是由莱克推荐进入莱顿大学的。1882年,昂尼斯接替莱克,被任命为莱顿大学实验物理学教授,继续从事范德瓦耳斯关于气体和液体运动的研究。他在低温和超导方面的贡献也同样是革命性的。由于他率先突破了液化氮这一难关,获得了1913年诺贝尔物理奖。昂尼斯为莱顿大学建立了世界上第一座低温物理实验室。这是一种不断促进学术研究者带领初学者掌握科学的实验研究方法。昂纳斯去世后,这座实验室以他的名字命名,至今仍然是世界低温物理研究中心。“从实验中获得知识”这句昂纳斯生前的名言,至今仍高悬在实验室的大门上[9]。

在莱顿大学物理学发展过程中,许多重大的发现都是学生在老师启示的基础上,或是学生在与老师一同研究的过程中产生的。当时,欧洲有许多学生专门为了投奔洛伦兹、昂尼斯、豪依辛伽和麦业斯教授而到莱顿大学求学。这些一流的教授们向学生传授高深的学问,广博的科学知识并将严谨的科学精神反复灌输进学生心里,并引导天赋较高的学生参与自己的研究工作。

2物理学专业课程设置的变化与发展

早在17世纪末,莱顿大学的物理研究就已经具有了相当深厚的基础。虽然这一时期物理学科的教学与医学、化学类似,主要还是使用古代著作作为教材,尤其是以古代的亚里士多德和笛卡尔的哲学为主要内容。但按照那时的科学发展水平,学生还是可以从中学习到很多有益的知识。同时,受到当时依靠实验从事科学研究的斗争的影响,物理学教师也可借助古代知识进行研究以推动教学的进步。

1670年,佛尔德(BurcherddeVolder)任物理专业的教授之后,莱顿大学物理学教学开始进入一个新的时期,开始以实验为导向,使得“Physica”渐渐具有我们今天所称的物理学这个概念。后来,教授们开始在大学课程中介绍、引进并试图运用笛卡儿的二元论、先验论,牛顿的机械论等近代思想和学说来考察和研究自然问题;并不断地摒弃不适合时代发展潮流的古老科目,设置诸如动力学、光学、数学甚至化学等新兴学科,并注重跨学科的合作。他们认为自然科学如果没有自己固定的位置,就不会有真正的繁荣。

到了19世纪末20世纪初期,物理学专业的学制还是3年,这一时期的学习内容除了物理知识之外,还包括树立物理观念,掌握方法和实验基础。学生前一年半学习机械学、热力学、电学、电解、电磁和矿物学等经典物理学基本内容;接下来的一年学习物理化学、物理学的应用、量化分化等跨专业的学科或应用学科(如生物化学、分析化学、物理化学、燃烧研究、矿物学、地理学、应用光学、放射学等)。实验和研究技术是必修课程。此外,还要花3~6个月的时间到学校实验室参加研究或是到相关部门参加实习。完成三年的学习之后,学生只有把物理知识、观念、方法和实验基础有机结合起来,才是对物理学基本内容的完整掌握

[9]。

物理学专业的课程设置,体现了当时物理学研究发展的趋势。从哲学中分离出来成为一门独立的科学后,物理学成为一门研究物质运动的基本规律和物质基本结构的科学。到了19世纪末,经典物理学已经发展得相当完善,但同时也发现了一些经典物理学无法解释的物理现象。20世纪初,物理学进入现代物理学的新时代。现代物理学是以爱因斯坦的相对论和量子力学为基础的,它的研究范围已经扩展为从基本粒子到宇宙天体的各个领域,形成了许多分支学科和边缘学科[10]。从物理学专业的课程设置中,我们可以看出,第一阶段的课程内容是基本的经典物理学内容,要求学生打下坚实的专业基础;第二阶段强调学生学习新发展的应用或交叉学科;第三阶段注重培养学生的实验动手能力。

3教学方式与方法的进步

伴随着教学内容的更新,此时物理学教育的教学方法与上一世纪相比也有很大的不同,这种改变可以概括为以下几点:

1.以学生的独立思考和研究为原则。此时,莱顿大学教师已经不仅仅是传授那些已知的真理,教育的目的是要把学生训练成一个独立思考的人,或者说是更希望学生成为老师的合作学者。如果有哪些老师还是照本宣科,让学生死记硬背那就得不到学生的欣赏,这对于老师来说是一种侮辱[11]。于是,教师与学生逐渐成为学问交流的双方,处在相同的立场或位置上。大学教师已经不是通常意义上的教师,学生也不是被动的学习者。学生参与研究活动,教师则对学生的研究给予指导、帮助。教学自由和研究自由逐渐成为莱顿大学的师生所认同的核心价值和基本的行为准则,而且还逐步渗透到大学内部成员的心理层面,表现为大学内部学术人员所独有的一种精神气质和精神品格。

2.突出学习和研究的结合。课堂中导入探究性学习,让学生通过主动探索、发现和体验,通过对信息的收集、分析和判断,培养其思维能力和创造能力;帮助学生形成物理学以实验为基础的意识,突出实验和研究在物理学习中的作用;通过更新科研设备,引入实验课程,改变传统理论讲授的形式,提高教学效果和教学质量[1](P55)。

3.以荷兰语代替拉丁语成为教学语言。这使物理学等自然科学的发展如虎添翼,课堂更加生动、有趣,大大提高了学生的学习热情。

4.开展学术讲座,加强学术交流。每隔两周的星期三,莱顿大学物理系都会举办学术报告会,这样的传统坚持了一百多年时间,从未间断[9]。

5.建立密切平等的师生关系。物理实验、科学合作往往是建立良好师生关系的基础,容易形成亲密持久的友谊。其中,私人讲师在年龄和生活各方面更接近于学生,所以他们常常成为教授和学生间的连接纽带。当然,学生与教授之间的接近程度也因专业的不同而有所变化,在自然科学研究和实验中或是在医学院,学生和老师的接触最多,在神学院和哲学院则一般,法学院师生的接触最少[3](P40)。

三、启示

西方教育学者指出,“大学在18世纪和19世纪早期还处于一种休眠状态。缺少一种切实的、在知识上的职责,强调传授已有的文化,严格限制发挥社会作用,所有这些都造成了动力上的不足”[12]。那么,19世纪末20世纪初莱顿大学的改革则是顺应时代发展,日益重视自己的社会作用。这一时期莱顿大学的大部分院系,特别是物理系的教学内容突出反映了自然科学和地方发展对高等教育的要求,确立了科学、世俗化的选择标准,而不再是依据神学和宗教权威的标准;在培养人才时开始注重教学与研究相结合,培养学生独立思考的能力并强调教育的社会发展服务功能;在课程中引进自然科学的研究成果,建立实验室或研究机构,加强基础和应用等方面的研究。科学课程有了崇高的地位,科学研究方法被广泛推广应用到学术研究的各个领域。科学课程获得了自主性,其独立存在的地位与价值标志着其科学教育进一步的体制化,这些是与中世纪时期相比最进步的表现。正是这种显性或隐性的,表面的或本质的改进促使了教育目标的调整和学术传统的变迁。可以说这是一个承前启后、意义非凡的时代,是莱顿大学发展过程中第二个最为辉煌的时期,它顺应了民族化、世俗化、科学的体制化、国家化的趋势,不再以巴黎大学等为摹本。在培养目标、课程设置和教学方式等方面开始强调强烈的民族和世俗特色,科学顺利地进入了课程体系之中,并在高等教育的课程结构中占据了重要的地位。莱顿大学不仅以其广泛而扎实的科学研究拓宽了知识的领地,把对自然和社会的认识推向深入,而且,强调了知识的实用价值,以知识的应用和技术推广、创新造福于社会,并为基础研究的发展打下了坚实的基础。由此,在经历一系列的沉浮和再造之后,莱顿大学作为知识权威的地位再一次凸显出来并得到进一步巩固,顺利地过渡为近代大学。

[参考文献]

[1]?董俊新.莱顿大学[M].长沙:湖南教育出版社,1988.

[2]?佚名?荷兰历史[EB/OL]http://www.chinesewings.com/nl/aboutholland/history/,2009-02-14.

[3]?Doesburgh,S.C.V..TheUniversityofLeiden[M].Publishedattherequestoftheuniversityby:LeidenMDCCCCXXVIII,1915.

[4]?Eindredactie,F.M..UniversiteitinBeweging[M].KarstensDrukkersB.V.,Leiden,1985.36.

[5]?UniversityofLeiden.Leiden:ABulwarkofFreedomfor400Years[J].HigherEducationandResearchintheNetherlands,1975,(4):8.

[6]?滕大春.外国教育通史[M].济南:山东教育出版社,1989.262.

[7]?UniversityofLeiden.Leiden:ABulwarkofFreedomfor400Years[J].HigherEducationandResearchintheNetherlands,1975,(4).

[8]?ChristianeBerkvens-Stevelinck.MagnaCommoditas:ahistoryofLeidenUniversitylibrary,1575~2005[M].Leiden:PrimaveraPers,2004.60.

[9]?BiographyofHendrikA.Lorentz-TheNobelPrizeinPhysics[EB/OL].http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1902/lorentz-bio.html,967/2009-02-04.

[10]?[英]丹皮尔,W.C..科学史及其与哲学和宗教的关系[M].桂林:广西师范大学出版社,2001.196.

[11]?Ekkart,REO..TheUniversityofLeiden:1575~1975[M].Leiden:UniversitairePersLeiden,1975.30.

[12]?[美]菲利浦?G?阿特巴赫.比较高等教育[M].符明娟,等译.北京:文化教育出版社,1985.28.

(责任编辑黄建新)

作者:吴 薇

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