應(yīng)用型大學(xué)材料專業(yè)大學(xué)化學(xué)教學(xué)改革初探

王 維，房冉冉，張 可

(中國石油大學(xué)勝利學(xué)院 機(jī)械與控制工程學(xué)院，山東東營 257061)

材料成型及控制工程專業(yè)是材料、化學(xué)、機(jī)械等專業(yè)的交叉學(xué)科，大學(xué)化學(xué)作為該專業(yè)一門必需課，為后繼的材料熱力學(xué)、材料腐蝕與防護(hù)等專業(yè)課打下必要的化學(xué)基礎(chǔ)。其教學(xué)目標(biāo)是通過化學(xué)反應(yīng)基本規(guī)律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解當(dāng)代化學(xué)學(xué)科的基本理論和框架，并能運(yùn)用化學(xué)的理論觀點(diǎn)和方法來處理各類材料的制備等問題[1]。依托于我校應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)的育人理念，針對非化學(xué)類專業(yè)學(xué)生的化學(xué)知識的薄弱，加之學(xué)時(shí)少內(nèi)容多，結(jié)合材料成型及控制工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，借鑒其他高校的優(yōu)良方法，提出一系列的教學(xué)改革方案，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)和工程意識。

1 實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容改革，突出學(xué)科專業(yè)特色

為加強(qiáng)學(xué)科間的交叉與聯(lián)系，全面構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)體系，使其系統(tǒng)化、特色化、專業(yè)化，大學(xué)化學(xué)的教學(xué)應(yīng)結(jié)合材料專業(yè)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)化學(xué)與材料專業(yè)的對接。大學(xué)化學(xué)教材通常具有普適性和廣泛性，但對于具體專業(yè)而言內(nèi)容并不完全匹配，應(yīng)有針對地篩選適合材料專業(yè)的教材，必要時(shí)可自行編著教材。教學(xué)時(shí)應(yīng)合理化設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，取舍得當(dāng)，有所側(cè)重，對于材料專業(yè)學(xué)生，教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施應(yīng)淡化對化學(xué)基本理論的學(xué)習(xí)，而將主要篇幅放在化學(xué)知識與材料科學(xué)的有機(jī)結(jié)合方面，實(shí)現(xiàn)學(xué)科間的歸一融合。大學(xué)化學(xué)的講授包含基礎(chǔ)內(nèi)容與拓展內(nèi)容兩方面，基礎(chǔ)內(nèi)容涵蓋化學(xué)基本概念、基本理論和基本應(yīng)用，以宏觀能量和微觀結(jié)構(gòu)為主線[2]，講授熱化學(xué)和化學(xué)反應(yīng)方向，化學(xué)平衡，化學(xué)反應(yīng)速率，原子結(jié)構(gòu)與元素周期律，化學(xué)鍵和分子結(jié)構(gòu)，配位化合物以及常見元素化合物的基本性質(zhì)等內(nèi)容。拓展內(nèi)容結(jié)合材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展動向，貼近材料科學(xué)的新技術(shù)新成果，同時(shí)以學(xué)科聯(lián)系及發(fā)展規(guī)律為引領(lǐng)，適當(dāng)增加化學(xué)基本概念在材料科學(xué)中應(yīng)用方面的知識，例如：無機(jī)及高分子材料，表面處理及修飾、能量轉(zhuǎn)換以及電化學(xué)?；瘜W(xué)與材料的結(jié)合可培養(yǎng)學(xué)生利用化學(xué)知識分析和解決材料學(xué)科實(shí)際問題的能力，例如新材料的開發(fā)與應(yīng)用等。

2 改革創(chuàng)新教學(xué)方法，加強(qiáng)學(xué)生自主探究

現(xiàn)代化教學(xué)模式更加先進(jìn)和豐富，但仍未改變老師講學(xué)生聽的現(xiàn)狀，如何將課堂效率最大化一直是亟待解決的問題。教學(xué)活動的主體者是學(xué)生，教師扮演引導(dǎo)者的角色，如果僅是簡單的備課——講課——小結(jié)，學(xué)生提不起學(xué)習(xí)興趣，特別是非化學(xué)專業(yè)的學(xué)生，會認(rèn)為非本專業(yè)課程無需深入學(xué)習(xí)，不能引起足夠重視。對于教師而言，改革創(chuàng)新并運(yùn)用多種教學(xué)方法能夠使課堂鮮活起來，便于教學(xué)活動的有效實(shí)施。筆者從以下幾個(gè)方面提出觀點(diǎn)。

激發(fā)式與框架式學(xué)習(xí)。大學(xué)化學(xué)不是一門生疏難懂的課程，學(xué)生在中學(xué)階段已經(jīng)有一些認(rèn)識，但不夠深刻。為更加貼合學(xué)生知識體系和心理，該門課程的講授采用“以點(diǎn)帶面”的方法，從細(xì)微的中學(xué)知識出發(fā)，設(shè)置思考問題引發(fā)學(xué)生積極探討，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外對于緒論、章節(jié)開篇，要講清來龍去脈，要講清本課程和本章的全貌[3]。在講解緒論內(nèi)容時(shí)，把全課程框架及課時(shí)分布、章節(jié)間的銜接一一展示，并充分拓展化學(xué)在材料科學(xué)中的應(yīng)用，讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)是一門極其有用的、與材料專業(yè)密不可分的課程。

教學(xué)模式進(jìn)一步改進(jìn)。一改以往理論——示例——作業(yè)的形式，在每次課前一周設(shè)置2個(gè)問題引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)，使教學(xué)更加有目的性和針對性。提前組織收集學(xué)生問題答案，從學(xué)生的自學(xué)情況深入了解學(xué)生基本學(xué)情和本次課學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)，這樣在備課時(shí)重難點(diǎn)突出且不會盲目。在組織教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)，將全面講解變更為教師引導(dǎo)，學(xué)生討論的方法，以例題為牽引，“先舉例后理論”，弱化灌輸式學(xué)習(xí)加強(qiáng)自主探究，提升學(xué)生的課堂參與度。

利用多元化現(xiàn)代教育技術(shù)，開展靈活的教學(xué)方法。目前各高校普遍采用多媒體課件替代板書，雖節(jié)約了時(shí)間但也造成教師對多媒體過度依賴，學(xué)生懶于記錄筆記，或上課不認(rèn)真聽講。

還有些教師對于不同專業(yè)教學(xué)內(nèi)容完全一致，或一個(gè)課件重復(fù)多年使用毫無更新。這樣以來，教學(xué)不是一項(xiàng)傳授知識的過程而變成了重復(fù)的機(jī)械活動。對此我建議教師能結(jié)合學(xué)科及科技發(fā)展動向，不斷更新材料，并形成紙質(zhì)版教案，扎扎實(shí)實(shí)進(jìn)行知識梳理和公式推導(dǎo)，避免課上照本宣科或停電等突發(fā)狀況。另外針對大學(xué)化學(xué)課程具備分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)式、微觀圖像等特點(diǎn)，采用以PPT為主體，配合Chemdraw和Flash軟件[4]，使教學(xué)課件從平面到立體，從靜態(tài)到動態(tài)。例如在晶體結(jié)構(gòu)中，學(xué)生很難想象出晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如何排布。通過制作Flash動畫給出晶體的三維立體圖形，讓學(xué)生直觀全面的構(gòu)想出各種晶體的形貌，從而由結(jié)構(gòu)到性質(zhì)更加容易區(qū)分出各晶體的不同特性。

3 注重實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生動手能力

目前材料及其他非化學(xué)專業(yè)大學(xué)化學(xué)僅理論無實(shí)驗(yàn)課時(shí)，學(xué)生把學(xué)習(xí)當(dāng)作一項(xiàng)死記硬背的機(jī)械活動，對理論認(rèn)識不深刻，動手能力極其欠缺。大學(xué)化學(xué)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，應(yīng)著力于實(shí)踐多元化實(shí)踐。為此要精煉理論課內(nèi)容，增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，精心設(shè)計(jì)綜合性、研究性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)[5]，保證學(xué)生真正有所學(xué)有所得。例如，在進(jìn)行電化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)原電池，寫出正負(fù)極反應(yīng)及總反應(yīng)，繪制原電池電子流動示意圖，并自行準(zhǔn)備原材料，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證原電池是否可行。對于設(shè)計(jì)成功的學(xué)生給予平時(shí)成績獎(jiǎng)勵(lì)，設(shè)計(jì)失敗的同學(xué)幫助其找尋原因，改正方案，直至成功為止。在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題，同時(shí)同學(xué)間的相互合作，積極研討，不僅鞏固了課堂知識，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的求職探索、創(chuàng)新實(shí)踐能力。這種方式契合于我校應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

4 結(jié)語

總之，大學(xué)化學(xué)的教學(xué)改革不在于一日兩日，而是一項(xiàng)長遠(yuǎn)而艱巨的任務(wù)，相信在學(xué)校的大力支持下，在同行的鼎力幫助下，定會更系統(tǒng)更完善更先進(jìn)。建設(shè)應(yīng)用型大學(xué)，培養(yǎng)技術(shù)型人才需要不斷優(yōu)化課程體系，強(qiáng)化技能訓(xùn)練，只要不斷探索不斷改革，相信培養(yǎng)出適應(yīng)于社會需要的應(yīng)用技術(shù)型材料專業(yè)領(lǐng)域人才將指日可待。

[1] 鄧建成，王學(xué)業(yè)，周元清，等．工科普通化學(xué)教學(xué)的改革與實(shí)踐[J]．化工高等教育，2005(1)：32-33．

[2] 張小崗．物理專業(yè)普通化學(xué)課程教學(xué)改革初探[J]．大學(xué)化學(xué)，2011，26(3)：17-19．

[3] 鐘 敏，葛洪良，徐時(shí)清．材料專業(yè)普通化學(xué)教學(xué)改革探索[J]．科技信息，2010(1)：397-398．

[4] 朱令之，郭宏飛，成文玉．針對非化學(xué)化工類大一新生的《普通化學(xué)》教學(xué)初探[J].廣東化工，2012，39(2)：218-219．

[5] 鄭賓國，崔節(jié)虎，劉軍壇，等．工科普通化學(xué)課程的教學(xué)改革[J].化工時(shí)刊，2007，21(2)：76-77．