用工程思維看待應用化學教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A文章編號：1008-925X(2011)12-0131-01

摘要：工程思維是根據理論為人類的實踐目的預作切實可行的籌劃的思維活動，將工程思維用于到應用化學的教學之中是一個創新。筆者從工程思維的內涵出發，提出了工程思維在應用化學教育的作用意義，并且提出了相應的具體做法。

關鍵詞：工程思維 應用化學 教學

在21世紀，國民經濟建設和人民生活對化學產品的需求愈來愈廣泛，這也就對應用化學教育提出了更高的要求。要求應用化學專業的學生不僅要具有較深的理論基礎知識，還必須具有一定的工業生產實踐能力和應用能力，而工程思維在應用化學教學中的應用對提高學生的工程實踐能力，培養學生的綜合素質起著重要的作用。

1 工程思維的特征

思維是人腦對于客觀事物的本質及其內在聯系的間接和概括的反應，是一種認識過程或心理活動。工程思維就是在工程的設計和應用研究中形成的思維，工程思維是一種籌劃性的思維，它是根據理論為人類的實踐目的預作切實可行的籌劃的思維活動。工程思維是運用各種知識解決工程實踐問題的核心。工程思維有如下特征:

1.1 工程思維具有很強的綜合性。工程思維所要解決的是工程實際問題，在解決問題時，其過程比較復雜，它必然會調動和使用各種思維形式和方法，依據自然科學的各種原理和工程實踐及經驗，從不同角度、不同層次和不同路徑上對思維對象進行綜合性觀察、分析、研究，達到解決問題的目的。在這個過程中，不僅要涉及到自然科學和技術專業的知識和經驗，并且無一例外地要涉及到社會科學、人文科學。

1.2 工程思維具有很強的實踐性。任何思維方式都是為解決問題服務的。工程思維是從工程實踐和現實生活中提出問題，然后再運用科學理論和工程技術去解決問題。

1.3 工程思維具有創新性。創新是一種變革，它不是對已經不合時宜的舊事物的簡單修補，而是突破量的積累而產生的質變。工程思維在分析、解決問題的過程中，既有概念或設想的孕育、萌生或構思的漸進性積累，又有頓悟、豁然開朗的突躍性飛躍，即思維過程的質變。

2 工程思維對應用化學教育的意義

根據工程思維的特征，我們可以看出工程思維是培養人們實踐能力的基礎，而應用化學教育在實施素質教育中運用工程思維教學有著事半功倍的效果，因為應用化學具有以下三方面的特點:

2.1 應用化學與社會主義現代化關系密切。現代化的關鍵是科技現代化，而化學應用是整個科技的重要組成部分之一。現代科技的三個支柱是材料、能源和信息，材料離不開應用化學。我們在加強、加深應用化學理論學習的同時還要進行其工程開發的應用，這就需要運用工程思維來組織應用化學教學。

2.2 隨著科技的飛速發展，化學研究的范圍已擴大到宏觀、微觀及人類社會的各個領域，形成了眾多的交叉邊緣學科，如環境化學、能源化學、生命化學等，這對21 世紀的應用化學發展將產生重要影響。

2.3 應用化學與國民經濟建設、人類社會的生存及其生活質量的提高有著密切聯系，當前許多社會問題， 如人口、糧食、環保、能源等，都與應用化學有密切關系，是應用化學研究的重要課題。

3 工程思維在應用化學教學中的應用

在應用化學專業的教學中，必須注重應用并培養學生的工程思維，加強工程實踐的意識，提高學生的綜合素質能力。

3.1 課堂教學。傳統的應用化學教學在基礎理論和基礎知識的教學方面是比較成功的。如何使學生在掌握基礎理論知識的同時著重培養他們的實踐意識和創新能力，讓學生運用理論知識解釋和解決工程實際問題應從如下兩方面著手。

3.1.1 理論知識的教學過程。理論課程內容較多，使學生認為學習的只是枯燥的理論而缺乏興趣，沒有主動性。為了改變這種情況，在教學過程中應加強理論聯系實際方面內容，使學生感到應用化學是一門滲透到生產、生活等各個領域的學科。我們還可以用基礎理論的工程應用和工程背景激發學生的學習興趣和積極性，同時培養學生們的工程實踐意見。

3.1.2 工程實踐的教學過程。工程實踐的教學目的是培養學生的工程意識和工程實踐能力。為培養學生的工程意識，引導他們注重工程實際、明確學習目的，形成工程思維，我們可以按照：從工程中提出問題——講解有關理論——聯系工程應用，這樣的認識規律組織教學，優化課程結構。教師以工程思維為主線組織教學內容，不僅突出了知識的綜合和應用，促進了理論聯系實際，使學生掌握理論知識，加強學生的工程思維能力的培養，進一步提高學生的實踐能力和綜合素質。

3.2 實驗教學。應用化學實驗教學在整個教學中占有極大的比重，它一方面是為了讓學生更好地理解理論教學的內容，更重要的方面是為了培養學生各種能力，所以應加大實驗教學的改革力度，除開設驗證性實驗外，可增加開設一些綜合性和設計性實驗。在設計這實驗的過程中，學生要在實驗前親自查閱有關數據、各種參數以及相關參考文獻， 做好預習工作， 定出各種方案， 通過驗證比較得出最佳方案。這樣把實驗放在一定的工程背景中不僅激發了學生做實驗的興趣，掌握了知識理論，而且也提高了學生處理實踐問題的能力。

在化學工程實驗中，除開設必做實驗， 還應增加開設一些工業化模擬實驗及化學產品中試實驗，讓學生在工程實踐中形成工程思維。通過這些實驗，不僅培養了學生的實際操作能力和工程意識及嚴格的科學態度，同時還培養了學生分析問題，解決問題的工程思維，增強了學生的適應能力和應變能力。除此之外，還可開展一定的教學輔助活動，加強工廠見習和實習的教學環節。

4 結語

應用化學專業正在蓬勃發展，其教學工作還在探索中前進，工程思維在應用化學教學中的應用有著廣闊的前景，它不僅培養了學生對科學技術的情感、興趣和強烈的求知砍，還培養了學生勇于實踐、刻苦鉆研的科研精神，更在于培養了學生良好的思維習慣，形成良好的思維策略，增強學生的反映能力，提高實踐創新能力，為培養高素質的應用化學人才打下堅實的基礎。

參考文獻:

[1] 張群正.應用化學專業建設與實踐研究[J].化工高等教育，2004，(3)

[2] 虞大紅，胡軍，史濟斌.應用化學專業實踐性環節中創新教育的研究與實踐[J].化工高等教育，2001，(4)