工程化學教學方法探討

摘要：本文針對工程化學學科特點，從六個方面探討了高校工程化學課程有效教學方法的心得和體會。闡明在工程化學教學中，要注重引人課程專業前沿知識，采用啟發式、比較和歸納教學法，以及優化多媒體應用、設置創新型實驗和改革考核方法等措施，從而有效提高教學水平和質量。

關鍵詞：工程化學；教學方法；教學改革

工程化學是化學、石油、醫學、制藥、冶金、環保、材料等領域的一門重要的專業基礎課程，涵蓋無機化學、物理化學、分析化學、有機化學等基本理論和實驗內容。因而，工程化學課程內容廣泛、知識量大。以往學生在學習工程化學課程過程中普遍反映授課進度過快而導致知識不易掌握的問題，也就是工程化學較大的知識量和較少的課時之間產生了尖銳的矛盾。本文根據工程化學課程的特點，就作者在工程化學理論和實驗課程教學過程中的一些心得體會，探討了高校工程化學課程的有效教學方法。

一、引入課程專業前沿知識，激發學生的求知欲

在工程化學課程教學中引入專業前沿知識，是把教師在科學研究中積累的新知識融入到工程化學課程教學當中。這既可以開闊學生的視野，拓展其思維，又能夠激發學生的創新意識和科研興趣，從而增加學生學習工程化學的動力[1]。例如，筆者在對醫學專業學生講解分散系時，引入了“納米磁性藥物”的前沿知識，指出將磁性藥物注射到人體血管中，能在磁場指引下定向到達人體病變部位，既避免了口服藥物被消化分解，又防止藥物對全身的副作用。實際教學效果表明，專業前沿知識的引入使學生在掌握理論知識的同時，也激發了學生對科研的興趣和求知欲。

二、采用啟發式教學法，發揮學生主動性

傳統教學方法一般是老師對學生單方面灌輸知識，學生學習的積極性較低。為了調動學生的主動性，我們引入了啟發式教學法。啟發式教學法將理論知識和具體實例緊密結合，在知識運用方面具有較強的針對性和目的性。根據教學目的，選擇有代表性的啟發實例穿插在工程化學教學中，有利于改善教學效果、活躍課堂氣氛，提高學生理論聯系實際、分析和解決問題的能力。例如，筆者講解“沉淀—溶解”平衡時，采用“多喝水能夠預防尿結石”這一實例，啟發學生對于“沉淀—溶解”平衡的分析和理解，達到了令人滿意的教學效果。學生在思考后，均能夠指出鈣離子和草酸根濃度過高會誘發尿結石，而日常生活中多飲水，降低鈣離子和草酸根的濃度，會預防尿結石。實踐證明，啟發式教學法能激發學生的興趣和主動性，真正實現以學生為主體的教學模式[2]。

三、采用比較和歸納教學法，加深學生對知識的理解和記憶

工程化學各章之間既緊密聯系，又相互獨立。因此加強對課程整體性的闡述和各章獨立性的比較，可以使學生在學習過程中從整體上把握工程化學課程的結構和聯系，從而統領全局、一目了然[3]。例如，化學平衡內容貫穿了化學熱力學、化學動力學、酸堿平衡、沉淀溶解平衡等多章內容，筆者在講授后面章節有關化學平衡的內容時，與前面各章節有關化學平衡的平衡常數、影響平衡移動的因素等內容進行比較和歸納，使學生對各種不同的化學平衡有了較深刻和系統的辨別和理解，而且還能達到溫故、知新的效果。因此，比較和歸納教學法除了能夠幫助學生對所學知識進行復習和加深印象外，還有利于學生對所學知識進行分類和辨別，利于長久記憶。

四、優化多媒體應用，增強輔助教學效果

多媒體圖、文、聲、像并茂，能夠使抽象的理論直觀、形象化。心理學研究發現，多種感官同時感知的學習效果遠優于單一感官感知的學習效果，這使得多媒體技術在工程化學課堂中可以產生很好的教學效果。前幾年筆者采用板書講授波函數和原子軌道時，發現自身在講解方面和學生在接受方面都存在一定的困難。而今我們利用多媒體技術進行教學，用flash動畫演示原子軌道變化過程，不僅使講授方式變得生動、形象，而且使學生能夠從多方位進行觀察，獲得了很好的教學效果。但是，選用多媒體作為教學工具，需要注意根據學生的認知規律，使多媒體成為引導學生認知和思維的工具，而不是教學內容展示的工具[4]。過分依賴多媒體會影響教學效果。例如：在講解公式的推導時，多媒體對解題思路的呈現不如板書。另外，如果多媒體教學速度過快，學生會跟不上多媒體所呈現的信息量，勢必影響教學效果。因此，應根據學生接受知識的特點和教學內容合理制作和使用多媒體課件，并將多媒體和傳統教學手段有機結合起來，以有效發揮各種教學手段的優勢。

五、設置創新型實驗，培養學生綜合技能

化學是以實驗為基礎的學科。工程化學的教學要注重理論教學與實驗教學相結合，培養學生的綜合技能。一方面，我們精選具有一定的驗證性和操作性的實驗，以滿足輔助課堂教學的需要和讓學生掌握基本操作技能的目的。另一方面，我們選擇一定數目的研究性、創新型實驗作為實驗課內容，力求在工程化學實驗教學過程中引進新意，提高學生對實驗的積極性和創造性。例如，我們在工程化學實驗課中新設了“從茶葉中提取咖啡因的研究及純度鑒定”的內容，將無機化學實驗、有機化學實驗和分析化學實驗統一起來，以培養學生的綜合技能。在此過程中，我們通過訓練學生查閱資料、設計實驗方案、實驗室做實驗、數據分析和總結報告等一系列教學過程，提高了學生的動手能力和獨立進行科學研究的能力。

六、改革考核方法，引導學生學習方向

考核學生掌握的知識量和運用知識解決實際問題的能力是教學的重要環節。通過它可以檢驗學生對所學課程知識的掌握程度和理解情況；同時檢驗教師的教學質量和教學效果，促進教師改進教學方法。傳統的期末考試是評價學生成績的重要依據，對學生的學習起到了重要的引導作用。但是過分注重期末考試這一考核手段，會導致學生只看重考試結果，難以起到引導學生全面發展和提高教師教學水平的作用。為了改革這一不合理的考核方法，我們在工程化學教學工作中提出，不僅僅要考核學生對知識的記憶水平，更要關注對其自主學習能力、實踐能力和創新能力等綜合素質的評價。我們將學生的工程化學課程成績分成以下四個部分：理論課中筆試部分為50分，平時成績為20分，實驗課中實驗報告成績為10分，操作成績為20分。在評價過程中，我們注重科學性和靈活性的統一，鼓勵學生一切具有合理性和創新性的實踐和研究。

以上只是筆者在工程化學教學中的一些體會。近幾年，筆者針對學生的不同情況及學科特點不斷探索，收到了較好的教學效果。當然，對教學方法的認識和探索是無止境的，需要學校、學院和教師投入更多的精力去實踐和完善，也需要大學生們的積極參與。希望在今后的工程化學教學過程中，可以取得更好的效果。

參考文獻：

[1]吳芳輝.關于工程化學基礎課程教學策略的探討[J].安徽工業大學學報（社會科學版），2012，（29）：121-122.

[2]李海艷.工程化學課程的教學實踐探討[J].產業與科技論壇，2011，（10）：109-110.

[3]王衛.基礎化學原理教學改革探索[J].大學化學，2011，（26）：21-23.

[4]李穎，劉松琴.工程化學教學與創新能力培養的探討[J].大學化學，2011，（26）：42-44.

基金項目：江蘇大學教學研究改革項目（工程化學教學改革的研究與實踐）

作者簡介：閆早學（1981-），男，江蘇大學化學化工學院，博士，講師，主要從事工程化學的教學和科研工作；謝吉民（1958-），男，江蘇大學化學化工學院，教授，主要研究方向為新型功能配合物的制備及性能研究；陳敏（1963-），女，江蘇大學化學化工學院，教授，主要研究方向為功能納米材料的制備及其在催化和生物醫學中的應用。