摘 要 文章針對本校工科專業普通化學的教學現狀,提出興趣教學、精煉內容、因材施教、加強實驗教學、綠色化學教學等幾個方面的建議。
關鍵詞 工科 普通化學 教學建議
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
\"General Chemistry\" Teaching and Thinking
GUO Yi, ZHU Ping
(School of Chemistry and Chemical Engineering, Wuhan Textile University, Wuhan, Hubei 430020)
Abstract This paper based on the teaching situation of the general chemistry in the technological university, this research proposed interesting teaching, refining content, competency-based instructing system, experiment teaching, and green chemistry, and so on.
Key words engineering; general chemistry; teaching suggestion
普通化學是無機化學、有機化學、分析化學和物理化學等多門課程的綜合,在高等學校中面向非化工類的工科學生開設。其教學目標是,通過講授化學學科的基本理論和框架,使學生掌握化學反應的基本規律和物質結構,從而在今后實際生產工作中,面對環境污染、能源獲取、各類材料制備、信息技術、生物工程等問題時,能夠運用化學的理論、觀點和方法來處理。
隨著科學技術的進步,普通化學課程的內容隨之急劇增加,然而高等學校教學體系的改革,使得總教學時數的減少,這就與教學內容產生了矛盾。以我校所用的教學參考書《普通化學》(浙江大學普通化學教研室編)第六版為例,這部教材包括八章:理論部分(前五章)、元素與材料部分(第六、七章)和生命物質與人體健康(第八章),要在48學時內完成這八章的教學內容是不可能的。在實際教學過程中如何實現預定的教學目標,以及如何解決本門課程課時少而內容繁多的矛盾,仍然是擺在化學教學工作者面前的艱巨任務。筆者根據近幾年的教學經歷,針對普通化學的教學提出了自己的幾點看法。
1 突出重要性,引起興趣
普通化學的教學對象是大一新生,他們對于為什么非化工專業而要學習普通化學感到迷茫,學習的興致不會高,因此第一堂課對于整個普通化學的教學非常重要。首先,應在第一堂課的緒論講授中強調:化學作為自然科學的中心學科,與國民生產生活過程中的各個環節有著及其密切的聯系。當今的大科學背景強調多學科的融合交叉,化學已經與多個學科相融合。然后通過實例講解化學與學生專業背景相結合的重要性。比如,化學與機械設計的融合體現在如何防止金屬腐蝕而避免遭受巨大損失,而金屬防腐就是化學研究的一個子課題。例舉化學在各行各業的應用實例,有助于提高學習普通化學的興趣。
2 合理分配學時,加強實驗教學
首先應增加普通化學的學時,由目前的48學時增加到64學時(合3學分),其中理論課48學時,實驗課16學時(開3~4個實驗)。這樣可以充實基礎理論教學時間,利于教學內容的拓展及教學進度的合理安排。普通化學與四大化學不同,它是對化學進行整體的闡述和研究,內容廣而不深,雜而不透,這也是其教學難點所在。在理論教學中,我們應避免和中學化學知識的重復,又要注意中學化學到大學化學的逐漸過渡。此外,還要考慮專業的需求、注意化學知識的闡述,又要注意化學學科本身的體系,重視基礎理論的教學。化學作為一門實驗科學,是通過實驗來實現化學知識的融會貫通。通過實驗,學生可以加強對理論知識的理解;通過對實驗數據的記錄、觀察以及歸納總結。學生可以提升研究化學的興趣;通過對實驗過程的動手操作和研究改進,學生可以提高分析和解決問題的綜合能力。同樣也促使學生通過實驗教學認識到化學的魅力,激發他們對化學學習的熱情。
3 理論與生活和生產相結合,因材施教
針對非化學化工學生不重視化學的學習特點,在課堂教學中,應適時地結合日常生活和生產實際講授化學原理,使其感受到化學已滲入到各個角落,在人類文明進步以及社會發展中起著重要作用,是人才必備的科學素養。首先,將理論與生活實踐相結合。比如在介紹沉淀溶解平衡移動原理時,啟發學生思考鐘乳石和溶洞的形成原理。又比如講解溶液的依數性,可以引導學生思考,為什么冬天需要在機動車水箱里加入甘油?為什么工人將工件放入超過l00℃的水溶液中處理金屬表面?為什么冬天需要在積雪的公路上撒鹽?再如,講解化學動力學時,誘導學生思考如何推算化石的年齡等。這些均可以提高學生對化學的學習興趣,激發學生的求知欲,感受知識的力量。其次,根據不同的專業強調不同的結合點,重點突出化學在學生專業中的應用。比如對于機械設計專業的學生著重講解金屬防腐處理和電化學方面的內容;對于給排水專業背景的學生,重點講解基本化學反應原理以及材料學方面的內容。普通化學作為一門基礎課,內容多,范圍廣,應針對不同專業的特點,因材施教,通過化學的基本原理和物質結構的介紹,教會學生應用化學思維解決相應專業問題的能力。
4 綠色化學教育
綠色化學又稱為環境無害化學、環境友好化學或清潔化學。它發展不產生污染的新化學反應和化學產品,從源頭上消除污染。當今,隨著社會的發展,人口劇增,工業化的快速進展,資源的大量消耗,環境污染問題也變得越來越迫切。高等工科院校的人才培養目標是工程師,因此培養他們綠色化學意識,掌握綠色化學的概念是非常必要的。通過化學中綠色化學的教育,把大學生培養成為真正具有綠色意識的一代新人,不管在工業生產中還是在日常生活中,他們都具有一定的環境知識、較高的環境意識和環境道德。為了在教學中始終貫徹綠色化學的教育理念,因此無論是在課堂教學還是在實驗等方面,教師都要貫徹這一思想。例如,在講解弱電解質的電離平衡和pH 計算時,結合雨水(酸雨)pH 值問題的計算進行講解;當講到氧化還原與電化學這一章時,對化學電源的發展讓學生寫一篇小論文,向學生提出為什么用完的電池要回收而不能隨意丟棄,讓學生課余之后去查找資料,在查閱資料的過程中,讓學生不僅僅掌握了查閱資料的方法,了解全球環境日益惡化的現狀,同時,在掌握知識的過程中培養了綠色化學的理念。此外,學生也意識到生活生產中處處都有化學,從而激發他們學習的欲望。
參考文獻
[1] 浙江大學普通化學教研組.普通化學(第6版)[M].北京:高等教育出版社,2011.
[2] 袁華,焦銀春.關于普通化學課程教學改革的思考[J].當代教育理論與實踐,2011.3(3):52.
[3] 李春香,戴曉暉.大學普通化學教學的實踐與探索[J].學園,2010.2:59.
[4] 任澤勝.《普通化學》教學思考[J].廣西師范大學學報(自然科學版),2003.21(2Z):181.