李曉東 郭 研
(吉林建筑大學基礎科學部,吉林 長春 130118)
科學技術的迅猛發展使學科之間高度的融合,化學作為工程材料、信息技術、建筑材料、環保工程、生物能源等多領域的基礎學科,在未來的發展和應用中都起到關鍵的作用。作為普通建筑類高等院校,普通化學已經成為這類學校的公共基礎課,作為基礎性課程與實踐性的工程課已經緊緊的聯系在一起。而普通化學的開放性實驗更是為學生的進一步學習、理解化學知識提供了直觀的印象和濃厚的興趣,這對培養學生的自主創新能力和較強的動手實踐能力都具有十分積極的意義。
普通化學實驗是土建類大學生接觸到的最直接的實驗,也是認識化學、材料以及物質內部結構變化的一門課程。同學們通過老師的講解,了解化學的歷史和進展,豐富化學理論知識,實驗中的經典實驗培養了學生的基本操作實驗的技能和嚴謹的科學態度。但是,對土建類大學生的普通化學實驗不能作為普通的實驗應對,教師在講解化學實驗中的現象與化學基礎原理時一定要注意相互的銜接,要讓學生從現象中發現規律,要讓規律從實驗中得到驗證,這樣才能更好的鍛煉土建類專業大學生的動手實踐能力[1]。
因此,普通化學實驗要結合土建類專業大學生的專業特色和實踐需要,科學組織教學內容,減少空洞的理論驗證,適當刪減刻板的實驗融入,盡量融入更多的建筑類以及環保類知識。應該不斷強化膠體化學、給排水化學、高分子化學等基礎化學實驗,使學生能從容得應用自己所學的知識、理論觀點以及從現象中發現更過有趣的興奮點。同時,普通化學實驗也應更加結合專業實驗的優點,如將普通化學實驗做成更加開放性的實驗,把化學知識與工程構造中的成果相結合。如鼓勵建筑專業學生設計化學工廠,建造科學合理、安全便捷的現代化工廠;組織土木、建筑環境專業的學生參觀現代化的石化企業,讓他們帶著專業的眼光發現工廠與自然環境的和諧結合。針對建筑材料專業的學生,在水熱法制備納米粉體的實驗教學中,從水熱法的特點出發,講解水熱法制備納米材料中關于滲透反應和高壓控制的物理化學因素,如何使用反應釜、調節反應氣氛以及合成取向、完美的晶體。
開放性實驗作為普通化學實驗的一種擴展,一定要給學生以足夠想象的空間和認知。對于開放性實驗的實驗內容、地方、時間都要給予學生選擇的權利,建筑類高校的各種不同專業的學生要打破專業、班級的束縛,讓學生參與到實驗的選題、構思、設計、實施、總結等一系列環節,使學生充分的發揮自己的想像力和動手能力[2]。實驗室和實驗教師要給予充分的配合,實驗室的必備儀器必須保證學生正常的使用,對于X粉末衍射、掃描電鏡等專業儀器也要向同學們開放,保證實驗的自主和流暢性。
同時,普通化學實驗開放性實驗也要勇于打破常規,讓學生在生活中發現問題,組織實驗。污水處理廠、水泥工廠、耐火材料廠等都將成為普通化學實驗實踐的場所。同時,結合《鋁鋅合金中組分含量的測定》、《氧化還原反應和原電池》、《硫酸銅的提純》、《常見陰離子定性鑒定》等基礎實驗課程,讓學生在實踐基地,應用上述課程所學到的知識,進行實踐與檢測。總之,教師協調組織好學生的實驗進程,充分發揮學生的主觀能動性和創造性,普通化學開放性實驗將迎來嶄新的一頁。
目前,由于教育經費的投入不足,普通的建筑類高校都沒有正規的公共化學實驗中心,一般情況下,學生的實驗總是輪替依次進行,實驗場所嚴重不足影響了開放性實驗的實施[3]。所以,建筑類高校應更加注重合作與實踐,將專業實驗室、工程實踐基地等都充分的發揮起來,讓所有能與化學關聯的場所都發揮出應有的作用。實驗藥品及項目經費也是困擾教師和學生的一個棘手的問題。我們鼓勵學生和教師利用專業實驗或重大課題所遺留或暫且不用的實驗藥品,充分節儉每一克藥品、每一張濾紙。實驗教師也應加大學習力度,重視教師的深造,鼓勵教師申報相關課題,使教師精通化學領域的各個方向,更好的為學生進行指導和培訓。當然,普通化學的開放性實驗一定要緊扣建筑類高校的辦學特色,一定要更加緊密的與學生的專業課、專業實驗相結合,利用每一次機會,進行創新性實驗,學生也要通過實驗更系統、更理論、更有興趣的學習化學知識。
通過開放性實驗的實施,開發了土建類專業學生的學習化學知識的積極性,同時又延伸了他們的專業知識,讓他們更加體會到知識的融會貫通,為以后的畢業實驗打下良好的基礎。
化學教師在指導學生開放性實驗的同時,面臨著更多的挑戰和機遇。通過學生的努力實驗,老師可以更好的掌握學科的前沿知識,學生的創新性又能激發教師不斷的進取和思考,提升了學術競爭力。對化學學科以及建筑類高校的其它相關學科的發展也起到了積極的作用。
[1]錢力,鄭懷禮,趙會明,等.材料化學專業性實驗教學的設想[J].高等建筑教育,2003,12(2):76-77.
[2]甘孟瑜,余丹梅,法煥寶.建筑類專業大學化學課程教學探討[J].高等建筑教育,2011,20(4):57-59.
[3]陳傳盛,陳曙光,李富進.培養大學生科技創新能力的課堂教學改革實踐[J].教育教學論壇,2014,4:54.