陳才
摘 要:新時期教學改革步伐不斷推進,教學理念與教學形式不斷創新,旨在促進學生全面發展,實現多元化應用型人才培養。在大學化學教學中,為促進學生扎實把握化學相關基本知識,并通過實踐鍛煉有效提高分析問題與解決問題的能力,采用理論與實際結合的創新教學形式,積極推進教改工作,對提高教學效率,實現教學目標有著重要作用。本文將詳細論述大學化學在石油工程專業的教改探索,為進一步推進創新教學提供理論參考。
關鍵詞:大學化學;石油工程;教學改革;理論;實踐
開展大學化學教育能夠為學生傳授系統、全面的理論知識,引導學生對石油工程專業更加了解,對采油、儲運、油氣加工工藝形成系統認識,對指導其實踐有著現實意義。大學化學教學包括對有機化學專業教學、物理化學專業教學,注重的是學生基礎性知識教學。但就學生的接受能力和學習效果來看,仍存在一定不足。學生對章節之間貫穿與聯系較小,自主學習難度大,長期單一的課堂教學形式無法激發學生學習興趣,直接影響最終教學效果。本文將詳細論述大學化學在石油工程專業的教改探索,為進一步推進創新教學提供理論參考。
一、加強“結構決定性能”分析
石油工程學科當中開設大學化學基礎課程,其中包括的有機化學課程當中盡管只包含了一個章節,但是其中內容涉及到了烷烴、烯烴以及炔烴等多方面的內容。另外也包括了一些有機反應的內容,也都需要學生完全掌握。這種情況下,非專業學生無法在四個學年的時間當中將全部重點知識內容進行充分掌握。為此,針對這個章節內容的教學需要進行科學性思考,教師則應當根據實際情況,對結構決定性能的學科特征傳遞給學生。令學生能夠對未來學習產生理性認識。結構決定性能屬于有機化學學科當中的學科思靈魂,結構屬于能夠決定物質性能的一種至關重要的內在動因,物質能夠展現出來的一些性能,必然會受到物質的結構影響。這種思想在之后的全部教學當中都有體現。教師也會不斷強化這一思想,只有具備了思想性的學習才能夠成為更具有意義的高級學習過程。
例如教師在對烷烴以及烯烴等相關屬性進行講解的過程中,通過對兩種結構進行對比發現,存在結構為單鍵與雙鍵差異性,因此,則呈現出截然不同的化學性質。為此,教師應當有側重的強調結構決定性能的重要思想。同時也應當進一步解釋說明。單鍵以及雙鍵究竟會造成化合物產生怎樣的差異性。通過對本質進行分析,單鍵屬于兩個sp3雜化軌道交疊產生了 鍵,電子云流動性相對較小,活動程度有限。想對此雙鍵處在不飽和狀態當中,造成這種情況的主要原因是因為電子云本身流動性較大的π鍵,活動程度較高,烯烴很容易產生親電反應。
二、加強物理化學弱化公式推導過程分析
大學化學課程當中存在相當比重的物理化學內容部分,其中化學熱力學知識所占比重最多,其中包括了熱力學三大定律,為此,學生需要在學習過程中掌握大量的公式,并需要通過計算將公式推導清晰,同時也需要對公式應用情況充分掌握,但是學生可能在這個過程中失去了重心。一些學生可能出現拿著公式亂用的情況,為此,教師可以結合實際然給學生首先掌握推導過程讓學生自學,之后,教師在進行講解,通過這種方式,學生一方面可以提升積極性,另外一方面教師也可以節省時間,并借助例題與實例展示理論知識。
例如在進行熵變求算過程中,其涉及到的公式較多,學生很可能會在實際應用過程中將公式弄混,為此,教師需要對學生的應用進行引導,首先當學生推導可逆反應中熱量以及溫度的商。通過不同條件下的熵變就能夠進行轉變,獲得熱與溫度方面的比值內容。例如求算恒溫過程中的熵變時,學生只需要通過求得熱即可。其他條件下也可以同樣求得和推導。
三、化學理論學習與實踐學習相結合
大學化學本身具有一定的難度性,以傳統的教學方式進行課堂知識傳授,不易激發學生學習熱情,影響學生對理論知識的接受效果,進而對后續學習造成不良影響。而通過理論與實踐相結合的教學方法,能夠使學生充分認識到理論知識的實際效用,并指導于實踐生活,形成對化學學習的興趣。這種教學模式既能夠促進學生形成自主學習意識,同時也能夠有效鞏固學生理論記憶,使學生明確學習目的,對提高其專業能力有著重要意義。
例如,對分子間力的教學,以傳統講讀灌輸等方法無法使學生形成系統思維,接受效果較差。因此,教師可通過多媒體教學為學生展示活性炭吸附的過程和效果,在感受到活性炭神奇的吸附作用后,教師可帶學生觀看活性炭雕,在學生好奇心 和興趣充分被調動起來時給學生講授其具有伺服有害氣體的效能,主要通過分子間力的相互作用原理實現吸附,但其價格相對較高。再如講授氫鍵時,書中的實例僅限于氟、氧、氮與氫原子之間的作用,借助筆者從最新前沿文獻中找到的一些單晶結構立體圖和數據,向學生生動地展示了硫、鹵素原子與氫原子也能形成多種非經典氫鍵,進一步加深學生對氫鍵的理解和認識。這樣的教學過程中摒棄了傳統教學中死記硬背的弊端,通過真實的感受理解分子間力。結合實踐案例引用等形式,都能夠更好的幫助學生理解抽象知識,提高化學課堂學習效率。
四、結語
綜上所述,在石油工程專業開展大學化學教學,為達到專業教學效果,保證教學質量,要打破傳統課堂教學形式,創新教學思維,以激發學生的學習興趣為教學出發點,以達到化學教學目的。基于石油工程專業中大學化學教學本身具有一定的難度性和復雜性,因此教學過程中要始終圍繞教學改革中心進行課堂教學開展,引導學生對化學學習激發興趣。通過本文關于理論與實踐相結合的教學觀點來看,學生通過實踐鍛煉能夠有效鞏固理論基礎,對完善化學思維,形成獨立分析問題與解決問題的能力。
參考文獻:
[1]羅霄,蒲曉林,戴毅,黃桃.有機化學在油氣井工程專業的教改探索[J].廣州化工,2013,19:162-163.
[2]董斌,劉大鵬,王榮明,羅立文.石油工程專業留學生普通化學的教學探索[J].石油教育,2013,06:94-96.
[3]王富華.提高石油工程專業學生學習化學課程積極性的方法探索[J].教育教學論壇,2012,14:64-67.
[4]耿春香,張秀霞,趙朝成,王志偉.環境工程專業特色人才培養特色培育探索——以中國石油大學(華東)環境工程專業為例[J].教育教學論壇,2011,06:173-175.
[5]姚運金,徐川,楊保俊,楊則恒,張大偉,陳天云,魏鳳玉.基于CDIO工程教育理念的化學工程與工藝專業培養模式研究與探索[J].化工高等教育,2014,02:18-22.