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郭绍辉:二十余年讲好一门课

科普小知识2022-07-09 09:03:47
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■我们的记者王志康

“高级仪器分析”课程对理工科学生来说可能并不陌生,因为在许多学校,它是学位的必修课。然而,即使他们熟悉它,也没有多少人相信他们喜欢它,因为它有许多抽象的概念,让人感觉像坠入云端。

然而,中国石油大学(北京)科学学院教授郭教授的“高级仪器分析”课程总是挤满了学生。这堂课就像是明星与“粉丝”的会面。通常在上课前十分钟教室就已经坐满了,甚至有很多学生来蹭课。

那么,是什么让这个原本抽象的课程如此吸引人呢?

这位老师有“魔力”

如果有人告诉你,质谱中的有机化合物被离子源中的高能电子束轰击,形成分子、离子和各种碎片离子,然后通过质量分析仪对各种离子进行质量分析,以还原有机化合物结构的质谱原理。我相信你的回答一定是难以理解的。

事实上,这就是有机质谱的概念。

面对如此抽象的概念,学生如何才能从难以理解到完全理解它们的含义呢?郭并没有逐字逐句地解释,而是抛出了一个问题:假设我有一个黑色的盒子,里面有一个大花瓶,但这个黑色的盒子只有一个小洞,东西不能拿出来,也不能碰。你会怎么做?

沉默了一会儿后,一些学生胆怯地小声说:“你想打破花瓶吗?”

"拿出花瓶后我该怎么办?"郭接着问。

“把它往后推。”随着学生们脱口而出这句话,全班爆发出一阵笑声。

不过,郭对说,这种方法虽然有点粗糙,却很有用。“我们把东西打碎,从小洞里取出碎片,然后在外面拼接和修复。这就是有机质谱的原理。”

当他讲完时,学生们突然意识到一个长长的“哦”声。

结果,通过图像解释,最初的抽象概念变得“扎根”。

让声谱图“说话”

如果用一首诗来形容郭的多媒体课件,“淡妆总是合适的”。

概念中的关键点和非关键点,化学反应中的反应物和产物,以及谱图中不同的特征峰都是他一一“修饰”的。“颜色”匹配良好,项目清晰,重点突出。

事实上,郭的多媒体课件不仅“色彩价值高”,而且“意味深长”。例如,当涉及到化学反应方程式时,这些方程式会一个接一个有序地跳出,就像写写字板书一样。这些精心设置的动画不仅充分发挥了现代教学方法的优势,而且继承了传统书写板的独特风格。

“高级仪器分析”课程中有许多知识点需要记忆。学生如何在课堂上轻松掌握关键内容?在郭看来,除了精美的多媒体课件之外,科学的教学方法必须与之相匹配。

例如,当在课堂上谈论有机化合物的红外光谱时,光谱图中有许多峰。每当涉及到声谱图时,郭都会带领学生快速阅读从高到低的特征峰,并反复加强训练,加强学生的理解和记忆。详细的解释与PPT上特征峰位置和颜色的变化相匹配,只需几秒钟就能使学生获得良好的学习效果。

用郭的话说,“谱图的峰可以说话,每个峰位的移动和峰形的变化都包含着相关的结构信息。研究生阶段还有各种“影响因素”。学习“影响因素”不仅是掌握概念,也是将所学概念转化为未来科学研究的辅助分析手段和工具。”

大班和“小心思”

现年60多岁的郭长期从事石油化工和环境工程领域的教学和科研工作。他是中国石油大学(北京)的品牌教师之一,曾获得国家教学成果奖一等奖和省部级教学成果奖一等奖。教学中取得的成绩来自于他对学生的持续关注和对课程的充分准备。

郭的“高级仪器分析”课程包括来自五所不同学院的学生,包括博士生、学术和工程硕士研究生,以及少数参加该课程的本科生。备课时,他会拿出自己标有“颜色表”和“课程记录表”,充分考虑不同学生的学习基础,从而使大量的班级起到“小班教学”的效果。

在课堂上,郭会看到学生的皱眉、眼动和笔势,并根据学生的反应实时调整讲课节奏。课后,他会回答学生的问题,在复习硕士和博士论文时,他还会注意学生容易犯错误的知识点,并在讲课时重点讲解。在每个多媒体课件的评论栏中,他将记录内容是如何说的以及学生有什么问题。

正是这种“知己知彼”让学生不厌其烦地听课,受益匪浅。

自1993年开设《高级仪器分析》课程以来,郭已经连续教学25年,从最早的写字板书籍到电影再到现在的多媒体。然而,他仍然在每节课前认真备课。因为在他看来,学生的专心学习和最终的利益是对他最大的回报。

《中国科学报》(2018-06-26,第6版)