安全工程專業《普通化學》高效教學探索

朱文娟

(新疆工程學院 化學與環境工程學院，新疆 烏魯木齊 830091)

《普通化學》是新疆工程學院為非化工專業理工科學生開設的一門專業基礎課。課程內容覆蓋面廣，對物理化學、無機化學、分析化學和高分子化合物等相關的知識都不同程度地做了介紹。該課程開設于學生學完大學英語和高等數學等公共課后，學習燃燒學等專業課之前。作為安全工程專業學生的化學入門課程，該門課程的學習，既要讓學生實現高中化學知識和后續相關專業課程的順利接軌，又要把環境問題、能源問題、人類健康問題等重大課題無縫對接地融入學生的認識中[1-2]。新疆工程學院選用高等教育出版社的《普通化學》(第六版)作教材，由浙江大學《普通化學》教研組編寫。教材前兩章介紹了化學反應的熱力學和動力學知識，其余章節依次為水溶液化學、電化學、物質結構的元素周期律、無機化合物、高分子化合物等相關知識。課程分兩學期進行教學，力求展現化學學科全貌，聯系實際生活生產，貼近工程和社會活動，體現各學科交叉[3]。通過該課程的開設，使理工科的學生能夠在遇到實際問題時，結合工程實際進行全面而綜合的設計和考慮。同時，通過課程學習，讓學生知道“結構-性質-用途”邏輯關系和化學思維方式，提高實際情景中的應用和實踐能力。

1 《普通化學》教學中存在的主要問題

1.1 強調基礎理論，忽視與安全工程專業的有機結合

首先，《普通化學》教材中的內容涵蓋面廣，內容多難度大，且部分沒有太強的規律性。如無機化合物部分的知識點散碎零亂，系統性不強；物質結構相關知識則理論性太強，對高等數學的基礎要求較高，內容過于抽象，與生活生產相距甚遠[4]。課程的這種理論性太強的特點，導致學生容易在學習初期感覺難懂吃力而輕言放棄，更談不上與安全工程專業的有機結合。其次，課程教學方法過于傳統單一，對紛繁復雜的知識點的傳授大多以課堂講授為主，教學過程偏理論而非實踐，不能有效激發學生的積極性和主動性[5]。再次，在教材中與實際生活貼近的內容，沒有能夠適時地補充與工業生產相關的案例，無法讓學生認識到理論和實際相結合相聯系的重要性[6]。針對以上的幾點問題，本文作者提出一系列的有效措施，提升課程趣味性和實用性，增進學生的學習積極性。

1.2 課程內容與學時不匹配

浙江大學第六版《普通化學》教材中的內容分九章，課程內容涉及無機化學、分析化學、物理化學、高分子化合物、生物化學和儀器分析等方面。這些知識對于化學相關專業的學生，每一章都是按照一門課程進行學習的。安全工程專業的學生分兩學期對該課程進行學習，每學期48課時，其中課內實驗8課時。課程理論性很強，課時數分配得太少，無法在教學時兼顧基礎知識和實際應用的聯系。例如第二章化學反應的基本原理與大氣污染控制只能分配到8課時。通過這8個課時的學習，要求學生理解熵和吉布斯函數兩個狀態函數，掌握反應的標準吉布斯能變ΔrGmθ的計算并能用于反應方向的判斷。理解標準平衡常數Kθ與ΔrGmθ的關系，明白為什么濃度、溫度和壓力對化學平衡有影響。還要向學生介紹活化能、阿倫尼烏斯公式、反應級數等背景知識，并通過這些知識讓學生了解大氣污染及控制和清潔生產的概念。時間太少，教師無法做到全面而又深入的教學，學生無法獲得有效的學習效果。

1.3 師資隊伍無工業背景，缺乏實際生產經驗

新疆工程學院是一所以理工科類專業為主的綜合高等院校，在校教師的學科背景大都以工科和理科應屆畢業研究生為主。這就客觀上導致相當一部分教師缺乏實際生產經驗，無法為學生提供與實際生產相貼近的第一手教學資料，更談不上經驗和感想[7]。

1.4 學生知識功底差異大，無法做好兼顧

新疆工程學院在校生中少數民族同學比例占一半以上，這部分同學中有很多人國語水平有待提高，上課對老師的講解存在跟不上和聽不懂的問題。還有一部分同學中學時期專業知識水平不過關，對于化學熱力學和動力學相關推導和計算部分知識無法進行有效學習。

1.5 教法過于單一，教學效果不理想

課程的教學目前仍以課堂講授為主，雖然部分知識講解可以借助多媒體等手段進行模擬，但收效甚微。以老師為主體的教學過程，沒有為學生留出充足的時間和空間進行主觀能動性的發揮。部分學生甚至出現消極懈怠傾向，課堂教學效果非常不理想。

2 提升《普通化學》教學效果的對策

2.1 有重點地靈活安排授課內容

教材內容頗多，課程安排課時又有限。針對這種情況，可以結合安全工程專業的學科特點和專業特色，靈活選擇授課內容，深講精講部分和實際生產息息相關的章節。第1章熱化學與能源講述了化學反應中能量的產生和轉換，第2章化學反應的基本原理與大氣污染控制在第1章熱力學的基礎上討論了反應的方向、限度和速率問題。這些看似晦澀冷僻的知識其實回答了很多和生活相關的問題，如實際生產中為何要規范操作，如何通過能量估算，實現合理規避風險和安全生產等。城市發展離不開以鋼筋混凝土結構為主的商品樓盤，市政路橋等建筑施工項目，掌握第4章電化學與金屬腐蝕的內容可以有效防止鋼筋的腐蝕，從而提高建筑物的安全性能，延長其使用壽命。這些內容可以靈活安排，有重點地進行講授。

2.2 改進教學方法，調動學生積極性

學高為師，身正為范。教師必須時時刻刻不忘提高自己，與時俱進，及時補充新知識，積極提高專業素養和教學技能。除了引進高學歷高層次人才外，也要注重對現有的《普通化學》教師進行培訓[8]。條件允許的話，盡量組織教師到生產一線收集更多上課素材并積累實踐經驗，或者支持教師到國內外的高校、院所進行進修和深造，吸取國外先進的教學理念和教學方法。以此來大力改進教學方法，調動學生的積極性，取得更好的教學效果。

2.3 教學手段多樣化，提升學生能力

一是采用積極教學法，以學生為主體，把課堂還給學生，無論是教學目標的設定還是教學過程的進行，都以學生為中心。尤其是一些認識性和擴展了解性的知識，可以提前布置給學生，讓學生準備內容并進行講解。這樣做既能調動學生的積極性，還可以讓教師從學生的視角探索和發現更好的教學方式[9]。二是重視實踐教學環節，當學生通過實驗操作驗證了自己在課堂上學到的理論知識的時候，可以體會到更為真切的獲得感；各種新奇又直觀的實驗現象的出現會為學生繼續求知和進取增添更多的趣味性。

2.4 加強實踐教學環節，提升學生動手能力

化學是一門以實驗操作和動手能力為基礎的學科，學生親自動手做實驗是實現對理論知識點的內化和吸收的最佳途徑。古人云，紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。課堂教學為理論知識點的學習奠定了基礎，實驗操作則對理論知識起到了檢驗和證實。化學是一門和生活實踐和生產緊密聯系的學科，必須加強實踐教學環節，讓學生真切地體驗和感受到大千世界里各種新奇百變的實驗現象，提升學生的動手能力[10]。在教學過程中，老師不能為了省事圖方便，把演示實驗和學生實驗都通過播放視頻影像資料的方式呈現。這在錯失提升學生的學習興趣的同時，還導致了學生動手能力不足，無法取得理想的教學效果。在實際教學中，教師應該盡量多做演示實驗，并盡可能多地讓學生親自動手參與實驗操作，從聽覺、嗅覺和視覺等各個感官上了解化學反應伴隨的實驗現象和出現這種現象背后的原因。這不僅有利于培養學生的動手能力，也有利于提高學生分析問題和思考，結局問題的能力，是提升學生綜合素質的良好途徑。

3 總結

安全工程專業雖是一個非化工專業，卻從方方面面和化學相關知識脫不了干系。無論從該專業課程設置的層次，還是學生新舊知識的無縫對接，都需要《普通化學》打下堅實的基礎。目前，安全工程專業《普通化學》課程的教學在諸多方面都存在問題，引起這些問題的既有主觀因素又有客觀因素。本文作者結合自身教學經驗，在歸納存在的問題和分析各個問題產生的原因后，針對問題一一對陣下藥，從合理化授課內容安排、改進教法、多樣化教學手段和強化實踐教學環節等方面提出了提升《普通化學》教學效果的對策。希望能通過這些這些對策的實施，切實提升安全工程專業學生對《普通化學》課程的學習效果，以為后續專業課程的學習和掌握打下堅實基礎。