1、2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ1,课程教学 创新思维 浅谈核心知识与知识网络构建Core concept & concept in context,厦门大学 郭祥群,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ2,从题目说起,课程教学 创新思维,意在： 以创新思维提升课程教学的质量 以高质量的课程教学促进学生的创新思维, 教学内容的整合与更新，是一项系统的、深入的、同时也是需要挣脱固有课程框架束缚的、艰苦的教学研究，需要创新思维。,案例,调研近五年顶级国际学术期刊,基本概念分类、出现的频率、重要性排序,未来人才知识结构的核心概念（core
2、concept）,计算机学科,化学: 长期的学术积淀 、现实与未来社会需求、未来学科发展需求,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ3,从题目说起 , 传统的课程教学，其基本功能是传授知识，是向学生传授昨天的、已知的、稳定的东西，因而具有保守性。但社会发展到今天，课程教学的功能除了传授知识外，更重要的还在于培养学生获取知识、创造知识的能力，让学生在接受新知识的过程中体验创新思维，积累可供日后职业发展所需的知识、能力、素质储备。,线性模式,螺旋模式,网络节点模式,案例,丰富多彩立体多维网络,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ4,从题目说起
3、,现代的学科专业知识是一个由一些重要的核心知识节点和框架主线构建起的复杂的网络结构。（在这个网络中或许还有一些节点、一些连线、一些空间是未知的。）, 让学生获得对构建专业知识体系具有重要价值的核心知识。,专业课程教学的任务, 帮助学生构建一个包含核心知识节点与框架主线的个性化的专业知识网络。,徐光宪院士：向学生展示“生龙活虎， 立体多维”的形象。,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ5,从题目说起 , 最主要、最核心、最具有迁移价值的主节点知识？,教学的两个重要问题, 如何引导学生从主节点核心知识发散出去，通过开放性、反常性、辩证性创新思维，构建起属于自己的专业知识
4、网络，并从中发现知识盲点，建立起探索未知节点、未知连线、未知空间的专业发展兴趣？,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ6,关于课程核心知识点的思考,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ7,分析化学教学内容的演变,无机离子定性分析容量分析重量分析电化学分析光度分析原子光谱分析,早期的分析化学教学内容,现代分析化学教学内容,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ8,分析化学课程教学面临的实际问题, 方法堆砌式教学，见点不见面，缺乏对专业知识内外部网络结构的整体认识, 教学内容快速扩充与课时减少的矛盾,实质：一个核心知
5、识的把握的问题。如何从快速积累起来的理论与实践成果中，总结提炼出那些发展成熟的、能作为检测新原理新技术发展原动力的基础理论与技术原理，那些能作为学生今后职业发展必备的知识点，那些能让学生从容面对新方法新技术挑战的知识积累？,实质：一个知识网络构建的问题。如何引导认识课程知识体系在大学科专业知识结构中的定位？如何引导学生构建专业知识网络？,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ9,分析化学获取物质信息的基本模式,物质的内在属性,作用力,识别,信号传导/检测,化学识别物理识别生物识别过程识别,光电声磁热重量体积,选择性灵敏度,灵敏准确快速高通量自动化,分析化学研究,激励元
6、,专一特效,核心知识？,激励模式、识别模式、信号传导模式、信号检测模式,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ10,核心知识,俞汝勤院士,第一层次的基础理论是分析化学作为化学的二级学科，与化学其他各二级学科共有的基础理论，包括理论化学、化学热力学、化学动力学、光化学、电化学、晶体化学等；,第二层次的基础理论是分析化学作为二级学科独有的区别于化学其他各二级学科的基础理论，如分析信息理论、分析采样理论、分析检测理论、分析校正理论、分析误差理论等；,第三层次的基础理论是分析化学下属各分支领域的基础理论，如色谱理论、Raman光谱学理论、缪斯堡尔谱学理论等,俞汝勤，漫谈分析化
7、学教学改革与课程建设，大学化学，23（5）1-6，2008.,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ11,核心知识 ,QAQC,统计学基础质量评价质量控制方法认证,方法与技术原理,Royce W. Murray： 基于压电效应的测量 基于能斯特方程的测量 基于振动、电子、核自旋及其他能级跃迁的测量 基于化学平衡（包括相间分配平衡）的测量 基于时间标度、物理尺度与传质或其他 化学过程间的相互关系的测量 基于电子或离子空间电荷的测量 基于电场或磁场方向力的测量,分析化学赖以创新发展的核心知识点,欧洲化学会(FECS) 将分析化学课程所进行的有关分析质量保证的教育作为在经济
8、统一体欧洲建立起一个好的质量保证体系的基础。,Murray, R.W., Educational budgets (i.e., time), Anal.Chem., 78 (21), 7353, 2006.,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ12,基于化学平衡的侧量的现代分析化学意义,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ13,核心知识 ,课程教材编写,可更多强调知识体系内在的逻辑关系，由核心知识点出发，可沿着不同方向发散出去。可不受课时的限制，可有足够的细节与案例，为学生自主学习、创新思维提供足够的空间。,选择最具迁移价值的核心知识点以
9、典型的方法、典型的传感器、典型的分离器、典型的检测器为载体，讨论基本现象与原理 根据授课对象的培养目标定位灵活选择,教学内容组织,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ14,关于构建课程知识网络的思考,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ15,外部知识网络的构建,就一门课程而言，学生所获的也许就只是几个关键的核心知识节点和框架主线。,课程知识模块在专业知识网络中的位置？课程知识如何融入学科专业知识网络？其间还有哪些知识盲点？未知节点？未知连线？未知空间？,问题的提出,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ16,外部
10、知识网络的构建 ,Analytical Chemistry is a scientific discipline that develops and applies methods, instruments and strategies to obtain information on the composition and nature of matter in space and time.分析化学是一门发展并运用各种方法、仪器及策略以在时空的维度里获得有关物质组成及性质的信息的一门科学。,Definition of AC （FECS, Kellner）,分析化学研究的全部内容就是吸取当代
11、科学技术的最新成就（包括化学、物理、数学、电子学、生物学等），利用物质的一切可以利用的性质，基于物质识别与信号传导原理，提出新的检测原理，开发新的仪器设备，建立表征测量的新方法和新技术，最大限度地获取物质的信息。,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ17,外部知识网络的构建 ,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ18,外部知识网络的构建 , 引导学生理解分析化学内涵发展的思想方法与思维方式；, 引导学生了解分析化学知识在大学科专业知识结构的定位与联系，认识到外部知识的发展，将推动分析化学的发展，分析化学也应主动地将其他学科的最新研究成果引
12、入，促进自身的发展；,外部知识网路构建的意义：,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ19,外部知识网络的构建 , 引导学生认识分析化学的魅力不仅在于她能获得多少信息，更在于她能不断创新获取信息的原理与技术，提升其他学科研究物质世界的能力（分析化学对人类基因组计划的贡献）；, 引导学生认识到分析方法的原理与技术是发展的、变化的，同时明白还有许多未知的空间等待未来的分析工作者去探索。,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ20,分析化学内部知识网络的构建,光谱分析知识网络徐光宪院士示范教学案例,徐光宪，“对分析化学教学的两点初浅看法”，大学化学
13、，23（2），1-10，2008。,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ21,分析化学内部知识网络的构建 ,教学案例1 识别模式知识网络,开放体系，学生可以根据知识的积累不断扩充，为学生创新思维留下空间。,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ22,分析化学内部知识网络的构建 ,教学案例2 QAQC知识网络,U分布t 分布F分布,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ23,教学案例-3 酸碱识别-信号传导知识网络,在现行的方法罗列的教学体系中，酸碱滴定就只是酸碱滴定，不是别的。但如果以识别与信号传导基本模式发散出去
14、构建知识网络，酸碱识别的信号传导可以是物理的、可以是化学的，也可以是化学结构的，也可以化学物理的。,分析化学内部知识网络的构建 ,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ24,教学案例-3 酸碱识别-信号传导知识网络 , 这是一个开放的体系，1）学生可以根据已积累的无机的、有机的、生化的知识，构建新的识别模式，2）也可以根据已积累的物理的、电子学的知识，构建新的信号传导模式；3）这个开放体系为学生留下广阔的创新思维的空间，随着知识的积累，这个知识网络可以构建的更丰富。4）这是一个引导学生将已学过的知识进行提升的体系。,分析化学内部知识网络的构建 , 这是一个启迪创新思维
15、的过程，当学生掌握了创新的思维方法后，可以从任何一个核心知识节点发散出去，构建属于自己的知识网络。,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ25,教学案例-4 化学识别之沉淀识别知识网络,提出问题：络合滴定和氧化还原滴定基于的识别与信号传导模型？,分析化学内部知识网络的构建 ,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ26,教学案例-5 物理识别之光/能谱分析知识网络,分析化学内部知识网络的构建 ,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ27,知识网络的应用思维的发散与收敛,对滴定曲线的分析可以通过指标参量在滴定过程中的动态
16、变化，了解动态属性，为选择指示剂，将分析误差控制在期望的置信区间内提供依据。,Harris: 三段式；Skoog：四段式；Harvey：采用特征点作图；Murray：型体分布曲线。引导学生从不同角度分析问题。,教学案例6,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ28,知识网络的应用知识的迁移性,质子转移共轭对-pH缓冲体系中心离子转移共轭对-pM缓冲体系电子转移共轭对-电位缓冲体系,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ29,结语,课程教学，是一个兼具知识传授与启迪创新思维的过程。课程教学，也必然是一个研究的过程，是教师不断修炼的过程。只有不断的研究学习，教师才有可能正确把握课程的核心知识点，才有可能不断完善自身的学科专业知识结构，才有可能担当教师的责任。,2008-11-22,第三届“大学化学化工课程报告论坛”,GXQ30,谢 谢,
