土木工程專業(yè)《工程化學》教學中的問題及對策

張 峰，馬金金，魏 雨，劉闖軍，鐘存貴，于 沛

(黃淮學院化學與制藥工程學院，河南 駐馬店 463000)

《工程化學》作為我校土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎必修課，涵蓋了無機化學、分析化學、有機化學、物理化學、高分子化學等多門化學基礎學科的內(nèi)容。通過本門課程的學習，一方面可以使學生掌握高等教育必需的基礎化學知識，另一方面還可以提高學生的綜合科學素質，增強對社會實際問題全面思考和決策判斷的能力，尤其是在資源的利用、能源的開發(fā)、環(huán)境的保護、新材料的研制等方面更顯得尤為重要[1]。本課程的開設能夠對該專業(yè)的學生今后有意識的運用化學原理去思考、分析和解決實際工程中的問題起到不可或缺的作用[2]。然而，在實際的教學過程中發(fā)現(xiàn)，學生往往忽視對《工程化學》課程的學習，認為該課程的學習側重于化學，偏離了土木工程專業(yè)課學習的范圍，對于他們今后的發(fā)展不會有幫助，僅僅是當作一門可有可無的課程，長此以往，對于課程的學習絲毫提不起興趣，喪失了學習最原始的內(nèi)驅力。本文針對這一嚴峻的實際現(xiàn)象，首先分析其出現(xiàn)的原因，進而從教學內(nèi)容、教學設計、教學評價體系等方面對課程提出相應的改革措施，旨在提高土木工程專業(yè)《工程化學》課程的教學質量，保障學生學有所用，為今后的工作發(fā)展打下堅實的化學基礎。

1 《工程化學》課程教學中存在的問題

1.1 學生學習的積極性不能被充分激發(fā)

按照我校土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案的要求，《工程化學》課程開設在第一學期，也即教學對象為大學一年級新生，這一階段的學生盡管已經(jīng)結束了高中繁重的學業(yè)，但高中長期“以分數(shù)為導向”的思維方式仍占據(jù)主導，學生依然會對考試分數(shù)看得較重，會有一定的求知欲[3]。但是，與此同時還有一個容易被忽視的重點問題：教學對象除了新生的身份之外，還有一個“非化學專業(yè)學生”的身份。盡管剛入學的新生會對大學課程保持著一定的學習興趣，然而，與高中階段教學方式不同，大學課程內(nèi)容多、學時少、進度快的現(xiàn)實會讓新生，尤其是非化學專業(yè)學生一時難以適應，抗壓能力弱的新生很快喪失學習的積極性，最終導致放棄學習該課程的不良后果[4]。此外，《工程化學》課程教程是針對多方面工程技術人才的培養(yǎng)而編寫的，教材內(nèi)容與土木工程專業(yè)有較多看似關聯(lián)度不高的地方，導致學生的學習興趣很難被提高。

1.2 教學活動中教與學的主體不對稱

《工程化學》課程的授課教師均為化學專業(yè)，雖專業(yè)基礎非常扎實，但在授課效果方面卻不盡如學生意。主要原因有：首先，教師缺乏對學生的了解。化學專業(yè)教師的授課對象一般為化學專業(yè)學生，對于非化學專業(yè)的學生的功底不能準確把握，造成教與學之間不能形成對稱的教學活動[5]；其次，教師不能對教學內(nèi)容做出有效取舍。《工程化學》課程性質復雜，課程內(nèi)容涵蓋了無機化學、分析化學、有機化學、物理化學、高分子化學等諸多理論性較強的知識，教師在授課過程中面對知識點繁多與課時量較少之間的現(xiàn)實矛盾，往往不是對知識點進行反復推敲去繁求精，而是采取加快授課進度的方式將知識點全盤傳授給學生，加劇了教與學的主體不對稱現(xiàn)狀。

面對《工程化學》課程教學活動中教與學兩大主體中存在的問題，如何合理的改善這些問題，使得學生最大程度的掌握《工程化學》中的重點知識，教師最大化的提高教學質量，是我們亟待思考和改革的問題。

2 《工程化學》課程改革對策

2.1 教學內(nèi)容的改革

教學內(nèi)容是課程的核心部分，其質量的優(yōu)劣直接影響學生對于課程的學習效果，因此對教學內(nèi)容的改革應首當其沖。具體改革措施包含：首先，精簡教材內(nèi)容。《工程化學》選用的是由高等教育出版社出版，童志平主編的教材，該教材涵蓋教學內(nèi)容比較豐富。教師無需將教材內(nèi)容進行全部講授，而是應該選取與土木工程專業(yè)密切相關的章節(jié)進行詳細的介紹，而不是一味灌輸理論知識，對于學生而言，尤其是非化學專業(yè)學生，不需要他們深入地去推導已被證明的定律、原理，而是讓他們理解這些定律、原理的內(nèi)容和本質，并能夠靈活運用這些定律和原理解決具體問題即可[6]。例如電化學與金屬腐蝕這一章節(jié)，無需將原電池、電解池的符號表示、形成過程非常詳細具體的講解，只需將原理部分引入，方便學生理解，將重點放在介紹金屬腐蝕及其防護，幫助學生認識到化學知識在今后土木工程方面的應用，一方面能讓學生感受到知識的可利用性，引起學習興趣；另一方面教師在授課過程中做到了"精簡而不少，充分而不多"，可以保證在有限的教學時間里將有效知識最大化的傳授給學生。其次，豐富課外知識，增加課程的實踐性內(nèi)容。課堂教學內(nèi)容是用教材而絕非教教材，必須杜絕照本宣科，而是需要將教材內(nèi)容結合當下實際發(fā)生的事件，寓理論于實踐。例如化學與生命這一章節(jié)中，就可以給學生拓展課外知識，播放武漢雷神山醫(yī)院的施工過程片段，通過新冠肺炎疫情的介紹，講解化學在生命中所起到的作用，最終落腳到與土木工程專業(yè)相關的事件，讓學生意識到多學科交叉處理事件的重要性與必要性。

2.2 教學方法的改革

好的教學方法是一節(jié)課能夠向著教學目標精準前行的催化劑。依托于傳統(tǒng)課堂教師單一講授的方法已不能很好的達成教學目標。為突出教師授課啟發(fā)式、學生學習自主式的教學理念，將教學方法做如下改革：①案例融入法。選用典型性和新穎性等案例，結合生活中與課程知識相關的事件，激發(fā)學生的學習興趣，例如緒論部分介紹化學專業(yè)與土木工程專業(yè)相關性時，可從歷史的角度，引入遠古時代由于化學工藝的發(fā)展，極大推動了土木工程的發(fā)展。讓學生明確化學在土木工程專業(yè)中所起到的重要作用，從思想上認可化學、接納化學。②直觀演示法。化學是一門以實驗為基礎的學科，很多知識都是有大量實驗數(shù)據(jù)所獲得。尤其對于非化學專業(yè)的學生，枯燥的理論知識不能引發(fā)學生的求知欲，需要借助實驗操作，讓學生直觀感知獲得知識和技能。例如講解化學與環(huán)境保護章節(jié)時，可以通過演示采用酸堿滴定法測定居住環(huán)境中甲醛含量的實驗，讓學生認識到化學方法在環(huán)境保護方面起到的重要作用。③啟發(fā)教學法。以往“填鴨式”課堂教學，固然能夠讓學生在短時間內(nèi)接收到大量知識，但對知識學習往往停留于表層，而不能進入深度學習[7]。針對此問題，課堂當中不僅要講授知識還要對學生進行啟發(fā)式教學，通過設計一些“伸一伸手，踮一踮腳”可以解決的問題，讓學生時刻保持與教師的思路同行的授課進度，減少學生因知識難懂而產(chǎn)生學習壓力的可能性。

2.3 教學測量方式的改革

教學測量是對學生的知識學習掌握情況進行探察并以一定的數(shù)量來表示的考核方法。《工程化學》作為一門考查課，其成績往往設置為：學績 = 平時成績×40% + 期末試卷成績×60%。其中平時成績主要以課堂考勤和平時作業(yè)作為評價依據(jù)，不能充分調(diào)動學生學習的積極性。結合《工程化學》課程與生產(chǎn)生活實踐相關性較大的特點，進一步鞏固啟發(fā)教學法教學方法的實施，需加大過程考核的力度，同時加大試卷中實踐類題目的分值，讓學生聯(lián)系直觀演示法中所涉及的案例，進行分析作答，加強知識的遷移，達到學以致用的效果。改革前后的數(shù)據(jù)分配如圖1所示。通過教學測量方式的改革，能更進一步鞏固教學方法的實施，從形式和內(nèi)容雙重角度調(diào)動學生學習興趣，同時更能對學生的學績進行客觀公正的描述。

圖1 教學測量內(nèi)涵數(shù)據(jù)改革前后對比圖

3 結束語

《工程化學》課程對土木工程專業(yè)的學生具有深遠的影響意義。但是，由于授課過程中學生積極性不高、教學活動中教與學不對稱等問題，導致教學成效較低。針對此現(xiàn)象，筆者采取教學內(nèi)容的改革，去繁留精，保證教學內(nèi)容能夠貼合土木工程專業(yè)后續(xù)發(fā)展所需，極大促進學生的求知欲；采取教學方法的改革，單純“填鴨式”教學方法不適合實踐性質較強的《工程化學》課程，利用案例融入法、直觀演示法、啟發(fā)教學法，能將教學內(nèi)容更全面的呈現(xiàn)出來；采取教學測量方式的改革，加大過程與理論實踐相結合的考核方式，進一步鞏固教學方法的實施，保證教學質量持續(xù)提升。這是筆者經(jīng)過認真思考結合實際教學工作提出的改革措施，盡管已經(jīng)取得了一定成效，但在改革過程中更明白教學改革的道路深遠且漫長，需要每位教育工作者不斷進行改革探究。