《工程化學》教學與考核模式的改革經驗

耿旺昌 尹德忠 岳紅 馬曉燕

摘要：本文根據西北工業大學理學院普通化學教研室面向全校非化學化工專業學生多年來的教學經驗與體會，分別從教學模式以及考核模式兩個層面介紹了我校由普通化學向工程化學轉變的教學改革過程中取得的教學經驗。旨在與國內兄弟院校相互交流教學經驗及體會以共同提高工程化學教學效果。

關鍵詞：工程化學;教學模式;考核模式;教學改革

中圖分類號：O6–0;G642.0 ? ?文獻標志碼：A ? ?文章編號：1674-9324（2015）47-0090-03

《普通化學》是一門介紹化學領域及其分支領域中的基本化學原理及物質結構的課程。在我校，該課程多年來一直是面向全校各工科院系的公共基礎課。由于是全校面上課程，因此一直采取全校統一教學大綱，統一命題，統一考試的教學及考核模式。在多年的對不同院系的《普通化學》教學實踐中，我們發現，各個院系對化學知識的需求不盡相同。以材料學院為代表的非化學類院系專業在以后的工作或科研中對化學知識的需求較多，所以他們希望學到更加系統更加深入的化學知識，目前《普通化學》教學內容滿足不了他們對化學知識的“大胃口”。而以機電學院、電子工程學院、自動化學院等為代表的這些學院的學生工作后雖然也需要化學知識和思維作支撐，但是他們對化學不需要系統的純學科教學，系統地教學會使他們“吃的太撐”，“消化不良”而產生“知識過剩”，進一步使學生產生厭學情緒[1，2]。因此，如何針對各個學院對化學知識的不同需求對《普通化學》課程進行改革，讓學生做到“為用而學”、讓老師做到“為用而教”是該門課程亟需解決的問題。針對以上問題，我校基礎化學教研組在經過詳細的調研、分析、討論后，乘著我校本科培養方案改革的春風，對《普通化學》課程開展了一系列的改革，針對不同院系開設“私人定制”式的教學計劃。如：對我校機電、電子、自動化等學院開設《工程化學基礎》課程，以“少而精”為原則，避免一味強調化學的系統性，突出以這些院系的工程應用為基礎，講授化學原理、化學知識在工程中的應用。針對特定的專業將化學教學由《普通化學》轉變為《工程化學》后，如何在教學手段及內容上進行改革國內兄弟院校已有不少報道。如王艷芝等人[3]提出在教學中需要反映當代科技前沿并滲透環保意識及可持續發展思想。楊華玲等人[4]提出在教學中需將板書與多媒體技術有機結合起來。王斌等人[5]提出應在教學中引入前沿知識、設置創新實驗進而充分提高學生的科學素質和創新能力。幾年來，關于如何激發學生學習興趣并建立良好師生互動的改革也有所報到。如：吳芳輝[6]提出通過設置疑點或懸念誘發學生質疑能有效發掘學生的潛能。原長洲等人[7]提出通過構建和諧的師生關系使學生親其師而信其道。岳彩波等人[8]提出的“引誘式”教學方式可增加師生互動環節，在調節課堂氣氛的同時也加深了師生之間的友情。鈕金芬[9]也介紹了如何讓教學內容“動”起來的經驗。上述文獻中關于師生互動的改革在一定程度上提升了學生參與教學的主動性，但是關于教學中學生的“主體地位”屬性還沒有真正體現出來，另外師生互動也僅局限與課堂上，課堂外的師生互動模式還少見報道。因此，本論文本著與國內同行交流的目的，從教學方式以及考核模式等方面介紹我們在《工程化學基礎》教學方面的一些經驗及改革措施，重點突出學生參與教學的“主體地位”特性。

一、教學方式的改革

1.橫向交互式授課模式。傳統的以教師為中心的“灌輸式”教學模式，與現代教育理念已經格格不入;因此如何讓學生從被動的知識接受者變為主動的知識學習者尤為重要。這就要求老師要相應地從知識傳授者變為學生學習知識過程中的參與者，指導者。近年來在《工程化學基礎》課程的教學中，我們探索了“橫向交互式”教學模式，主要表現為兩個方面：①在老師講課過程中學生隨時可以提問，并討論。這樣，有效增加了師生互動，使學生的問題及時得到解決。但是，這種模式需要老師對學生提的問題做宏觀把控。即學生提的問題如果是共性問題，那么可以在課堂上組織大家討論并在最后給出老師的意見。如果老師認為學生的問題太過簡單，則為了避免耽誤大家的時間，則可以告訴學生下課找老師解決。②讓學生參與授課，老師作為聽眾，為學生做點評。即：老師可以找一些與最新科研動態相關聯的選題，讓學生分組去搜索、閱讀、整理資料、形成報告，并參與到課程的講授中來。如下頁圖1所示。

圖1（a）為鄭同學將化學與能源工程相結合講授關于太陽能電池方面的知識，體現了《工程化學》這門課程的工程特色。圖1（b）為王同學結合我校的國防特色，給同學們講解化學武器方面的知識，極大地激發了同學們對化學的興趣，同時也提升了同學們對我校作為一所國防特色院校的熱愛程度。圖1（c）為任同學講授太陽帆材料的選取及相關原理，與我校三航特色密切相連。圖1（d）為趙同學講解食品制作中的化學原理，并結合我校3D打印技術的優勢講解了通過3D打印技術打印食物，該同學的講授極大地引起了班上“吃貨”同學們的興趣。另外還有同學將化學知識與人的不同情緒相結合，講解了引發人們不同情緒的一些生物物質如梅拉多寧、乙酰膽堿、多巴胺等對人情緒的影響及其相關化學原理，使同學們認識到化學知識就在自己身邊。這種互動式的教學凸顯了學生學習的“主體“地位，極大地提升了學生學習的主動性，實踐表明，這種互動教學方法成效顯著。這種改革有以下幾方面的優勢：①可以提高學生學習的主動性;②可以培養學生的團隊合作精神;③通過讓學生參與講課鍛煉學生的語言表達能力以及自信心。

2.信息化手段輔助教學。在我們的教學中，除了采用傳統的郵件，電話等方式與學生交流外，還建立了QQ群，QQ群的建立與傳統的郵件或電話通訊相比，具有以下特點：①隨時隨地都可以解決學生的問題，而且一個學生提問的問題其他在群里的學生也可以看到，所以避免了同一個問題很多不同的同學來問的難題。②傳統的電話郵件只限于師生互動，而QQ群中除了師生互動外，學生之間也可以相互討論，相互交流。③QQ群的建立有助于學習資料的擴散，老師可以將一些與學習相關的講義、課外輔導資料及最新的文獻等與學生共享，為教與學提供了很好的課外互動平臺，進而有效地提高了教學成效。

如圖2（a）所示，學生之間可以通過QQ互動群進行討論，交流，同時，其討論內容群內所有同學可見，進而能夠使具有相同疑惑的同學也從討論中受益，圖2（b）所示為學生通過QQ群與老師交流，學生可以很方便地通過手機照相并發到QQ里來向老師請教問題，老師也可以用同樣的方法給學生答疑，這樣突破了傳統的在固定時間固定地點答疑的缺陷。圖2（c）所示為通過QQ群可以與學生共享學習資料，同時也可以共享學習以外的一些資料，比如：有一些勵志的，或者能對學生人生觀價值觀具有指導意義的一些資料，也可以在群眾共享，進而在學習之外，也給學生一些人生觀價值觀等的培養與指導。

二、考核模式的改革

改變以往單獨以期末考試分數作為學生對本門課程掌握程度的標準，建立更加全面科學的考核方式。將課堂提問、分組討論、專題調研小論文、自主講課、課后作業等環節納入考核范疇。分組討論主要是選擇一些工程案例，讓學生分組進行資料的收集、搜索、整理，而后討論，最后應用所學化學知識解決工程中的問題，并形成小論文，論文分數計入考試成績。該措施能夠激發學生學習的興趣，并讓學生通過分組討論形成良好的團隊精神。自主講課是指在該門課程中留出1～3次課給學生，選取比較簡單而又與工程應用比較緊密的內容讓學生經過預習、制作PPT并在課堂上講授，從而調動學生學習的主動性，而且也能鍛煉學生的表達能力以及自信心。最后的考試成績由幾個部分組成：實驗成績+平時作業成績+科研小論文成績+期末成績+互動成績等，與單純地以期末成績作為考核方式相比，這種考核模式雖然給老師帶來了較大的工作量，但是卻有效地調動了學生學習的積極性及主動性，同時能夠對學生對知識的掌握做一個更加客觀、科學的評價，能夠更有效地考核學生的整體素質。

教學容易，但要教好卻并不容易，需要老師以高度的責任心去潛心思考，像搞科研一樣去研究。簡單而言，我們認為要做好以下幾點：（1）突出學生的主體地位，與學生建立有效的互動機制，讓學生以主人翁的角色去學習;（2）與學生建立良好的師生關系對于提升教學效果也具有重要的作用，這就是所謂的“親其師，信其道”;（3）教學需與時俱進，需要與科研相結合，隨時關注國內外最新的科研動態，并將其與教學內容相融合，穿插到課堂教學中，往往能夠收到較好的教學效果。

參考文獻：

[1]陳林根.普通化學改成工程化學的回顧[J].高等工程教育研究，1989，（1）：89-90.

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[3]王艷芝，黃梅莉.工程化學基礎教學內容的改革與展望[J].教學研究，2000，（23）：353-354.

[4]楊華玲.《工程化學》教學模式的研究與改革[J].科技信息，2014，（14）：19-19.

[5]王斌，馬祥梅，馮艷，邢宏龍，何杰.關于工程化學基礎課程教學方法的探索[J].山東工業技術，2013，（14）：5-5.

[6]吳芳輝.關于工程化學基礎課程教學策略的探討[J].安徽工業大學學報（社會科學版），2012，（29）：121-122.

[7]原長洲，候林瑞，晉傳貴，朱偉長.工程化學基礎課程教學改革探索[J].安徽工業大學學報（社會科學版），2012，（29）：131-132.

[8]岳彩波，伊廷鋒，諸榮孫.工程化學基礎課程教學中應注意的問題[J].安徽工業大學學報（社會科學版），2011，（28）：124-125.

[9]妞金芬.理工科院校《工程化學》選修課教學探討[J].教育教學論壇，2015，（17）：150-151.