记瑞士联邦洛桑高工教授的一堂分析化学课,一

日期:2019-09-16编辑作者:学信档案

6月17号上午在著名的3108教室,06化学系、高分子系和材料化学专业的本科生迎来了一堂特殊而又普通的分析化学课程。讲课人Girault教授来自瑞士联邦洛桑高工,有着多年的授课经验,长期教授分析化学、生物化学、电化学等课程,并著有两本教科书;同时他也活跃在当今分析化学、电化学和物理化学研究的前沿领域,发表学术论文近300篇,被引用6000余次,并于2006年获得英国皇家化学会颁发的法拉第奖章,2007年成为国际电化学学会会员。06级同学已经基本完成了两学期分析化学课程的学习,所以教授这堂课主要是总结和展望性的。在两节课时间里,Girault教授用其严谨的思路就为什么科学的进步和发展离不开分析化学的研究、分析化学研究的历史以及当前分析化学研究的热点和前沿等进行了综述。本次课程也让同学们了解到中西方教育的差异。虽然只有短短的一个半小时,作为教室里的一员,我还是深深体会到了彼此的不同,也意识到我们的不足。由于长期以来以授课为主的教育模式的影响,特别是中学的应试教育模式,即使进入了大学,我们在强调讲的同时也往往忽视了与学生的互动。应该说,我们的学生有着很强的学习知识能力,却比较缺乏主动的思考能力和创造精神,体现在课堂上就是往往会在教授提问的时候出现冷场。而从长远来看,有很多同学虽然可以拿到很高的绩点,但步入研究生后却在科研上一时难有进展。所以,如果能够多开展一些讨论类课程,增加教育的互动性,相信会得到很好的效果,激发同学的学习主动性。两节课很快就结束了,时间虽短却受益良多。教育和科研都是没有国界的,而只有交流和传播才能使得知识远航。就像Girault教授说的:“我希望你们可以把这次讲座的课件放到网上,让更多的人看到它才会更加有意义。”

热能系“小组研读”课程——构建新型课堂模式的崭新尝试

“化原双语课让我们可以熟记化学工程的专业词汇和常用句型,让我们可以更有效率的流畅的阅读文献,在使用化工常用软件时得心应手,并在参加一些国际会议时也可以清楚的表达自己以及与一些同行进行交流……”学生对双语授课的评价让我想起了在采访2008年国家级双语示范课化工原理课程负责人贺高红教授时,她所感叹的“我在做博士期间参加国际会议发现我们的科研水平并不差,但是英语表达能力不如日本学生流利,往往面红耳赤,这个对我的感触很深,也是我认为实施双语教学的必要所在……” 使学生适应我国日益广泛的国际交流需要和教育国际化趋势,在学习专业课的同时又加强了英语尤其是专业英语的学习,增强其开展国际交流、合作、参与国际竞争的能力,这是我校实施双语教学的初衷之一,也是我校人才培养为根本办学理念的体现。 我校对专业基础课程双语教学一直十分重视,1990年开设了化工外贸英语强化班,经过19年的发展,每学年双语教学课程已经达到70余门。自2007年国家实施双语示范课评选以来,我校有机化学、化工原理先后荣登国家级双语示范课榜单。 我校是国内高校中最早开展化工原理基础课双语教学的学校,有着十余年的化工原理课程双语教学实践,积累了成功的经验,在化工原理教学、教材、多媒体课件和教学资源建设等方面具有突出的优势,这也是该课被评为国家级双语示范课的关键所在。 化工类双语课程拥有一支层次高、教学与科研协调发展、学术水平高、教学效果好、具有很强的竞争力的教学研究团队,主要的任课教师中包括辽宁省教学名师1名、教授6名、副教授5名。 在保证教学内容和深度不低于中文授课的前提下,授课以学生为本,因材施教,在有能力的同学中使用双语教学,采用原版教材,同时考虑国外教材和国内教学之间的差距,采用相应的教辅资料、教学手段及教学方法。在具体教学工作中,考虑学生的实际接受能力,对于某些较难理解的重要概念和定义必要时辅以中文解释,保证80%以上的同学能够听懂和理解课堂内容,授课时注意语速稍慢、吐词清楚、讲解到位,确保大部分学生能够跟上教师的讲课思路。 学生评价说,“国外教材的内容以及授课思路与中文的教材会有一些不同,特别是课后练习题方面,国外教材中很多数据不会直接给出,而是需要根据现有条件去查阅一些资料表格来确定数据还有选择合适的公式进行计算,这往往使得我们需要花费很多时间去解决一道哪怕只有两、三行的问题。虽然这个过程很折磨人,但是也恰恰锻炼了大家,因为解决实际工程问题时很多中文书本上的已知条件是很难得到的,很多理想情况实际上是不理想的。中英文教材的穿插学习让我们把知识掌握的更精准,不再拘泥于表述,而真正掌握到知识的精髓。” 教学中注重启发、诱导和互动式教学方法的结合。化工原理注重培养学生听说读写能力的协调发展,以适应国外学者的教学方式和思维模式,并通过化工原理课程双语教学,使学生从单纯学习英语转变到如何使用英语方面,为专业英语阅读和写作打下坚实的基础。课堂上授课老师不断提出问题,启发学生主动思维,培养学生终身学习和创新能力,并紧密结合学科发展的前沿成果,以及所在课题组的研究方向和结果,开阔学生眼界,激发学生对学习化学的兴趣,启迪创新意识,潜移默化地培养学生的科学素质。同时,采用多媒体课堂教学、板书、阅读英语原版教材、网络教学、演示实验、模型教具、习题指导、实践教学等多种教学手段。 “要想听懂并学好该课程必须在英语上下功夫,因此无形中给我们学习英语带来了动力,双语课的开设对于学生提高英语水平,加强英语学习有着极大地促进作用。”,“化工原理双语课的开设使我们的学习与国际接轨,学习到了国外化工专业领域的相关知识,了解到了该专业领域内更为广阔的国际学术前沿和发展动态,培养用英语的思维去思考化工的问题,进行专业的学习和研究。”,“为了弄懂一些知识,同学们经常在一起热烈讨论,并且遇到问题时都主动向老师请教。双语课加强了我和同学们、老师之间的沟通,极大地激发了我的学习热情。” 学生的认可是对双语授课的最好评价,也是对授课老师最好的激励。就如贺高红教授所说,“看着学生们充满求知欲望的眼睛我们就无法放弃,学生喜欢是我们坚持的动力。”而接受过双语授课的毕业生更是受到外企的亲睐,工作后很快就成为了企业的骨干力量,得到社会的认可。

记者 李 含 王 蕾  

  传统课堂中,教师立于三尺讲台之上,将知识、技能精准地传授于学生;学生则正襟危坐,孜孜矻矻勤于吸收,而殊少发问、质疑。

  这在美国普林斯顿大学教授霍华德•斯顿为清华大学热能工程系开设的课堂中被彻底颠覆了——多数时间里,学生们在黑板上进行公式、算法的推导论证,斯顿教授站在学生中间,专注于推导过程,并不时予以引导。遇到瓶颈时,他和学生一起分析、讨论,时而神色凝重,时而神采飞扬。

图片 1

图为斯顿教授与学生在课堂上讨论。记者 智 斐

  今年春季,热能工程系海外讲席教授组成员斯顿教授与林寿海教授,分别开设“流体力学前沿研读”课程,开创了以研读和讨论为主的“小组研读”新型授课方式。课程按照研究兴趣将学生分为若干小组,指定相关领域前沿热点问题研究论文,学生分别完成先期阅读、面对面讨论、深入阅读、网络讨论和最终汇报几个环节,持续时间约两个半月。

  “‘小组研读’是一次崭新的尝试,这样的探索非常有意义,师生可以平等对话,共同讨论,相互启发。” 斯顿教授如是说。这一创新课程初步显示出其良好效果,其中一个学习小组在顶尖期刊发表的学术成果基础上有了全新发现,关于这一新发现的论文初稿已基本完成,这不啻为一项重要研究成果。

师生互动讨论 学生成为课堂主体

  流体力学是通用性极强的理工基础课程。为进一步推动清华流体力学课程发展,热能系聘请若干流体力学国际顶尖学者组成讲席教授组,为学生开设国际一流流体力学课程。

  斯顿教授2013年在清华开设流体力学基本理论课程,受到同学们的广泛欢迎。随着授课的深入,他开始不断思考如何在课堂中为学生提供更加有效的学习研究环境,激发学生的学习研究主动性和潜能。这个想法很快得到了实施的机会。在热能系和学校相关部门的支持下,今年3月斯顿教授首次创新开设“流体力学前沿研读”课程。

  通过全校网络报名和面试选拔,最终4组共12名来自不同年级和专业的同学成为“流体力学前沿研读”课程学员。

  六教一间教室中,黑板上写满了推导公式,两名学生正在边讨论边进行运算,另外一名同学则在笔记本电脑前和斯顿教授进行交谈。这很像某个课程的课间休息时间,整个氛围轻松而随意,而这正是“流体力学前沿研读”课程“小组研读”独特的授课方式。师生随时讨论交流,学生从被动听课转换为在整个课程中与教师平等探讨问题,甚至进而成为课堂的主体。

  轻松的学习氛围下,却是紧凑有效率的课堂安排。斯顿教授将流体力学顶级杂志上最新发表的不同论文分发给各个小组,由学生自主研读。在整个过程的开始,学生要自己查找资料,对论文研究课题的背景和相关知识进行深入学习,进而读懂研究论文,就论文相关问题和斯顿教授进行面对面的深入讨论。

  在普林斯顿大学,斯顿教授曾经在课堂中尝试让学生阅读期刊论文并在课堂上汇报研读成果,但作为一门课程,这对斯顿教授本人尚属首次,也鲜有大学进行此类尝试。

  熟悉流体力学的教师都表示,虽然看似只是几篇论文的研讨,但开设这样的课程对于教师来说压力很大任务也非常繁重。斯顿教授坦言,自己事先对于论文的作者和研究课题并不熟悉,但这却为教师和学生平等地共同探索、研究提供了契机。“清华同学的优异表现给我留下深刻印象,而我也在和他们共同讨论中学到很多。”斯顿教授说。

强调批判思维 使学生站在更高角度思考科研问题

  “流体力学前沿研读”课中,斯顿教授问学生的第一个问题是“这篇文章为什么能被发表?”这样的问题使学生意识到该研究的学术价值和创新所在。通过随后深入研读的过程,斯顿教授引导学生重新按照自己的思维编排逻辑,对文章进行进一步分析。他始终强调批判性思维的力量和重要性,希望学生即使面对最顶尖的研究成果也不要盲从,不要满足于只知道论文作者进行了什么研究,而要站在一个更高的角度去批判性地对论文进行分析和思考,甚至于尝试找到论文中可能存在的问题或推动论文结果进一步发展。

  斯顿教授引导学生对论文进行批判性阅读,找出问题,并对其展开探索。他帮助学生与原文作者取得联系,直接向作者索取原始数据,并请对方提供分析过程。得到原始数据后,对于存疑的部分,学生可以对原始数据重新进行分析,通过不同的途径,验证最终结果。

  这种批判性思维训练使学生站得更高,他们在短时间内发现问题、解决问题的能力迅速提高。

图片 2

图为航天航空学院博士二年级学生张力、机械工程系的大三学生杨璠、热能工程系博士一年级学生毛倩组成的研读小组与斯顿教授合影。记者 智 斐

  来自机械工程系的大三学生杨璠、航天航空学院博士二年级学生张力和热能工程系博士一年级学生毛倩共同组成研读小组。他们的小组在原有学术成果的基础上有了全新的发现。

  “斯顿教授和我们一起推导公式,帮助我们厘清研究思路。斯顿教授有着极其丰富的经验和研究直觉,往往能迅速发现问题的症结。我们在和他讨论的过程中,会碰撞出更棒的想法,从而衍生出更多创新性的工作。” 小组成员毛倩说。

  该小组在斯顿教授指定的几篇文献中选择了一篇关于“锥形纳米通道内的离子整流”的研究论文。文章认为,通过改变通道壁面带电可以得到一个整流的效果。通过深入研读,小组提出一个全新观点,即可以通过改变通道形状得到一个整流的效果。

  这个发现引起斯顿教授极大的兴趣。在他的指导下,小组成员投入到对相关公式的推导中。通过与斯顿教授非常有效率的共同讨论与研究,推导工作基本完成。

  热能系教授姚强仍然清晰记得某天下午,斯顿教授和小组成员在办公室紧闭大门几个小时后拿着成果给他看时的情景。“他很兴奋。他告诉我他们的新论文基本框架已经完成。”

  小组成员通过建立理论模型和计算,在原作者基础上得到了更加一般的结果,并分析出在锥形纳米管道中的各种因素如何影响整流效应。同时,其理论计算也可以推广到更加一般形状的纳米管道,用来分析其中的整流效应,目前,小组成员已顺利完成论文初稿的撰写,这不啻为一项重要研究成果。

鼓励独立研究 点燃学生学术志趣

  互动模式下的课堂,改变了传统教学学生始终处于被动接受、“默默学习”的角色,作为学习和研究主体的学生有机会独立面对研究课题。 教师开始时在课程教学中扮演了“导演”和“策划者”,但随着课程深入,学生承担起主要角色,教师转而成为“点评人”和“引导者”,启迪并引导学生主动探求知识、独立进行创造性、批判性思考。在这个过程中,学生有机会从一个新的高度思考研究、独立面对研究的各种相关问题,学习研究兴趣也更容易被激发出来。

  姚强表示,不同于以知识体系架构为支撑的传统课堂,“小组研读” 以培养学术人才为导向,完全是开放型的课堂。就授课内容来说,其直接面向流体力学领域前沿课题,就目标学生而言,则突破了本科生、硕士生和博士生各自画地为牢的桎梏。

  作为小组中唯一的一名本科生,杨璠加入这个小组源于对于科研浓厚的兴趣。在小组中,他很快适应了这种研究课堂的节奏和授课方式,并担任起小组组长,主动承担起各项工作。“我对流体力学充满了兴趣,有这样的机会直接接触学术‘大牛’是非常快乐的事情。他引导我们进入最前沿的研究领域,并就相关问题展开科学系统的探索。”作为本科生,杨璠开始有意识地训练自己的自学能力,并通过自学掌握了流体力学、电动力学基本理论,以及解方程的数值方法等知识。他表示,这种独立研究的模式使自己对学习和科研产生了更加浓厚的兴趣,乐在其中。而他的表现也得到热能系多位老师的认可与称赞。

  斯顿教授对学生在课程中的表现非常满意。“学生们都非常努力和投入,我们一起努力将我们的讨论和研究向前推进。可以说,每天都有收获。”

  “小组研读”开放式授课面向所有对科研有兴趣的学生,通过了解流体力学相关前沿课题,引导并培养学生基础科研能力。姚强称其为一种“介于基础教学与研究之间”的模式和探索,他认为,“斯顿教授以学术科研为导向,培养的正是学生研究问题的能力,包括如何阅读文献,如何从文献中发现、提出和分析问题,如何利用数据分析得出自己推测的结果,甚至如何与不同学者进行交流的各种能力。”

  学校第24次教育工作讨论会把“激发学术志趣”作为改革的着眼点和切入点,“小组研读”教学中良好的生师互动、批判性思维训练、以研究为导向的开放型课堂,独立研究能力的培养无疑都是激发学生学术志趣的重要因素。在这方面,热能工程系开设的“流体力学前沿研读”课可以说在创新教学模式中进行了崭新的尝试。

  对于这一创新教育模式,热能系和流体工程讲席教授组给予了密切关注。讲席教授组首席教授、美国普林斯顿大学教授罗忠敬思考地更加长远:“相较于让更多青年教师参与到这样的课程中,在每个小组中培养具有领导力的学生研究带头人更为重要,这是培养学生成为独立研究者的重要过程。要培养他们对于科学研究的真正的热爱,这才能真正激发他们的学术志趣。”

编辑:襄桦

本文由白小姐资料发布于学信档案,转载请注明出处:记瑞士联邦洛桑高工教授的一堂分析化学课,一

关键词:

五四青年论坛成功实行,机关分团委组织青干

为了加强机关部处青干的关系,增进友谊,以充沛的对于来的一概不拒绝越来越好地为人民大学的上扬作进献,十月...

详细>>

北京高校思想政治理论课高精尖创新中心接受北

上午,廖文和副校长一行到知识产权学院就学院建设发展工作进行了专题调研。教务处处长梅锦春、研究生院常务副...

详细>>

人民大学成功举办第15期新上岗处级干部培训班,

11月30日至12月1日,学校举办了第16期新上岗处级干部培训班,2006年5月以后新上岗的处级干部30人参加了培训。培训主...

详细>>

噱头背后热度保鲜几分,江湾园区举办

三月三十日午后两点,由生命科学大学14级大学生第二党支组办的“拒绝利用一次性产品,笔者爱节约财富环境保护”...

详细>>