理工科院校《工程化學(xué)》選修課教學(xué)探討

鈕金芬

摘要：討論學(xué)分制下開發(fā)工程化學(xué)課程的教學(xué)課件的設(shè)計思路和研制過程，課程管理以及實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的安排，對工程化學(xué)實踐教學(xué)進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵字：學(xué)分制；工程化學(xué)；教學(xué)實踐

中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）17-0150-02

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種交叉學(xué)科日益興起，化學(xué)學(xué)科已逐漸滲透到信息科學(xué)、材料科學(xué)、地質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域，因而這些學(xué)科的迅速發(fā)展對化學(xué)學(xué)科也提出了越來越高的要求，在高等工科院校開設(shè)《工程化學(xué)》課程是高校非化學(xué)化工類專業(yè)培養(yǎng)現(xiàn)代工程技術(shù)人員和管理人才的一門必備課，通過該課程的學(xué)習(xí)能使工程技術(shù)人員建立必備的化學(xué)領(lǐng)域存儲知識，是加強(qiáng)大學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的有效措施之一[1]，該課程的主要內(nèi)容涵蓋了化學(xué)學(xué)科的基本原理、金屬材料科學(xué)、非金屬材料科學(xué)、高分子材料科學(xué)、能源環(huán)境化學(xué)以及生命科學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域，開設(shè)該課程的主要目的是使學(xué)習(xí)該課程的學(xué)生在其今后的生活和工作中能夠有意識地運(yùn)用化學(xué)的思維去考慮和處理所遇到的問題，啟發(fā)學(xué)生對工程技術(shù)實際和化學(xué)知識相結(jié)合的思想方法，當(dāng)工程技術(shù)實踐中遇到與化學(xué)相關(guān)的問題時能知道產(chǎn)生的原因以及應(yīng)對的策略。在我校實行學(xué)分制管理以后《工程化學(xué)》成為我校的一門公共選修課，教學(xué)采取老師掛牌教學(xué)，學(xué)生網(wǎng)上選課的形式，教學(xué)效果的好壞，將直接在當(dāng)今影響到教師的選課人數(shù)，為了保障教學(xué)過程的順利完成，使學(xué)生能對這門基礎(chǔ)課更加感興趣，我們教研組組織編寫了適合我校和大多數(shù)工科院校適用的《新編工科化學(xué)》一書，由科學(xué)出版社出版，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我校的《工程化學(xué)》課程當(dāng)中，授課過程我們統(tǒng)一采用了傳統(tǒng)板書教學(xué)與多媒體授課相結(jié)合的教學(xué)方式，集體制作了集系統(tǒng)性、科學(xué)性和實用性于一體的《工程化學(xué)》多媒體教學(xué)課件。該課件分10章，按教材順序編排制作。

一、課件的制作

制作課件所需的材料包括文本內(nèi)容、圖像、視頻、動畫等。圖畫和視頻資料可以利用互聯(lián)網(wǎng)的強(qiáng)大搜索功能從internet上下載，利用Flash、Photoshop等圖像軟件可自行制作一些動畫演示實驗，可以使課件內(nèi)容更加生動。課件的制作包括文本內(nèi)容的輸入、圖像和動畫的插入、影像和聲音的超鏈接等內(nèi)容，課件制作中要注意合理的版面設(shè)計，主要是背景顏色的選擇、字體大小的設(shè)計、重點和難點內(nèi)容的突出等，版面內(nèi)容的先后出現(xiàn)順序還應(yīng)該設(shè)計合理的動畫演示以使教學(xué)內(nèi)容的編排能按照學(xué)生的思維特點逐級深入，便于學(xué)生的理解和掌握，當(dāng)然這樣引人入勝的講課方式也會更加吸引學(xué)生注意力[2]。

二、教學(xué)實踐與討論

1.課堂教學(xué)有指導(dǎo)性。由于學(xué)分制條件下，選課的學(xué)生均來自不同專業(yè)，因此在講授第一課堂時，首先要告訴學(xué)生們化學(xué)學(xué)科在社會發(fā)展、科技方面、新材料的研發(fā)和環(huán)境保護(hù)等方面的重要作用，結(jié)合我校所涉及的幾個較大專業(yè)來向?qū)W生介紹化學(xué)知識在不同專業(yè)中的應(yīng)用，以此來有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愿望，當(dāng)然在課程的介紹中也要說明課程的教學(xué)目的、大綱內(nèi)容、總的教學(xué)進(jìn)度和考核方式等，使學(xué)生能夠根據(jù)自己的實際情況來合理地安排好《工程化學(xué)》課程的學(xué)習(xí)。在每一章節(jié)開始時，最好能講明學(xué)習(xí)本章內(nèi)容對于學(xué)生專業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)作用，在講課的過程中不要平鋪直敘，要有引例，或由問題引出解決的方法，讓學(xué)生掌握分析、解決問題的方法，例如，在講授氧化還原中的吸氧腐蝕和析氫腐蝕時，可以先講清楚產(chǎn)生腐蝕的原理以及發(fā)生腐蝕的條件，再啟發(fā)學(xué)生對比兩種腐蝕的區(qū)別，進(jìn)而再總結(jié)金屬防蝕的方式方法。當(dāng)然我們在目前的教學(xué)中也發(fā)現(xiàn)由于學(xué)生的水平參差不齊，來自文理專業(yè)的學(xué)生之間化學(xué)功底有很大的區(qū)別，講深了文科的學(xué)生聽不懂，講淺了工科的學(xué)生覺得沒意思，和高中課程差不多，沒有挑戰(zhàn)性，所以建議在以后的培養(yǎng)計劃修改時，可以有針對性，文科的學(xué)生和理科的學(xué)生不要全部選在同一個班級，這樣有針對性的分班教學(xué)，可以讓老師有的放矢，使課程內(nèi)容更適應(yīng)學(xué)生需求。

2.課堂講解與自學(xué)相結(jié)合。在上課時要將重點和難點內(nèi)容講清講透，對于內(nèi)容簡單的科普性知識或?qū)W生能通過自行閱讀掌握的內(nèi)容則可以留給學(xué)生自學(xué)，讓他們通過查資料或討論去掌握，例如：環(huán)境化學(xué)和表面活性劑這兩節(jié)可以安排學(xué)生自學(xué)，然后讓學(xué)生圍繞這些問題展開討論，發(fā)表意見或安排成寫論文的形式，使學(xué)生自己獨立思考，學(xué)會從不同的方面去分析、考慮問題，從而一步步提高解決問題的能力。

3.教學(xué)手段的靈活多樣。雖然課件按照教材內(nèi)容制作，有系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)，有解決工程實際問題的應(yīng)用素材，有生動形象的動畫和圖像，但是在課堂中只有充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，才能使多媒體教學(xué)中的內(nèi)容“動”起來。但是多媒體教學(xué)雖然能在有限的時間內(nèi)傳輸大量的信息，但同時也給學(xué)生帶來作筆記難的問題，加上《工程化學(xué)》課程只是一門公共選修課，學(xué)生思想上也不重視，所以一般都不會去預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，要按質(zhì)按量地完成教學(xué)任務(wù)，解決的辦法是嚴(yán)管課堂紀(jì)律，拒絕學(xué)生上課遲到、睡覺、玩手機(jī)，要求學(xué)生上課時集中精力聽講解，看圖像，在課堂上就將所學(xué)內(nèi)容理解、記憶和掌握。在上課的過程中，我們一般采用課堂隨機(jī)提問的方式抽查學(xué)生的學(xué)習(xí)聽課情況，只有這樣才能使多媒體教學(xué)收到事半功倍的效果。多媒體教學(xué)過程中，為了保證投影效果，教室內(nèi)都會拉窗簾關(guān)燈，而老師則可以手拿遙控筆站在電腦后，遙控播放ppt，看似教師上課很輕松，但是長此以往，學(xué)生會覺得老師不存在，課程無聊，ppt自己拷貝回去也能看懂，逐漸失去對課程的興趣，而教師個人也會面臨后續(xù)課程沒人選，沒法完成個人工作量的難題。所以多媒體講課中，老師必須“活”起來，必須對自己要講的內(nèi)容十分熟悉，而且必須是站在講臺前，而不是站在電腦后，講課過程中要適時采取一些講課的藝術(shù)，想辦法吸引學(xué)生的眼球和注意力，比如在講到涉及數(shù)學(xué)推導(dǎo)和計算的內(nèi)容（如緩沖溶液的pH計算）時，一般過程復(fù)雜，如果直接在計算機(jī)上得出結(jié)果學(xué)生可能很難掌握該公式，如果改為在黑板上推導(dǎo)的方式，則既可以吸引學(xué)生注意力又可以使學(xué)生的思維動起來，隨著推導(dǎo)過程讓其自己掌握公式的來源、形式和各項的意義。另外多媒體教學(xué)中我們還保留了在傳統(tǒng)教學(xué)中的模具演示，以及課堂實驗演示環(huán)節(jié)。實踐表明，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選擇合適的輔助手段才能達(dá)到最佳效果。例如，酸堿緩沖溶液和難溶化合物的先后沉淀等內(nèi)容，每個教學(xué)班在講到這部分的時候，我們都是安排課堂實驗演示，還邀請學(xué)生一起參加，生動鮮明的顏色變化也讓學(xué)生更加深刻地記憶和了解了緩沖溶液的本質(zhì)、組成和作用，所以以教學(xué)為主的多媒體課件應(yīng)該吸取傳統(tǒng)教學(xué)方式中的精華，才能充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。endprint

4.課堂管理。學(xué)分制管理后選課的學(xué)生來自全校的各個專業(yè)，并且由于大多數(shù)是一年級的學(xué)生，所以即使是同一個專業(yè)的同學(xué)們彼此之間也還是不認(rèn)識，這樣就給教師日常的收發(fā)作業(yè)帶來了很大的困難，再加上學(xué)生中不乏有同名同姓的，老師在點名的時候也經(jīng)常會遇到點A同學(xué)，同名的B同學(xué)也站起來的情況，給課堂管理帶來困難。為了改善這一點，我作為任課教師采取的方法是給班里的每一個同學(xué)重新按照班級點名冊順序排班內(nèi)的序號，1，2，3…，若有兩個教學(xué)班，則分別稱為鈕1班，鈕2班，例如張三同學(xué)在我的第一個教學(xué)班，并且在教學(xué)班點名冊的順序是40，則該生的序號為鈕1-40，這個序號我會在第一節(jié)課程的點名時就告訴每位學(xué)生，學(xué)生則都要求將自己的序號記錄在教材的第一頁，這樣以后交作業(yè)的時候同學(xué)們也都使用這個編號，這個號碼有利于教師點名、收作業(yè)和發(fā)放作業(yè)，同學(xué)們領(lǐng)取作業(yè)的時候也按照序號來領(lǐng)取，不會拿錯或者是找不到。除此之外，因為學(xué)校要求課程的試卷也要按照教學(xué)班點名冊的順序來排序，所以考試的時候我還要求學(xué)生將自己的序號也填寫在試卷的相應(yīng)位置，這樣也便于試卷的整理、批改和登分。

三、實驗教學(xué)

實驗課可以有效地起到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的作用。實驗過程中學(xué)生可以從直觀的化學(xué)實驗現(xiàn)象中獲得最初的感性認(rèn)識，經(jīng)過個人的分析、歸納、總結(jié)后再上升到理性認(rèn)識，有助于加深對理論知識的理解，從而有效提高理論知識的應(yīng)用能力，因此實驗教學(xué)是化學(xué)課程不可缺少的一個教學(xué)環(huán)節(jié)，開設(shè)工程化學(xué)配套的實驗課有利于學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)個人的創(chuàng)新能力，使理論和實踐融會貫通，逐步培養(yǎng)科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和思維方法、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、富于創(chuàng)新的科學(xué)精神和細(xì)致整潔的科研習(xí)慣[1]。目前與我校《工程化學(xué)》課程配套的實驗課程《大學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)實驗》是由學(xué)生單獨選課，實驗老師單獨授課，選修理論課程的同學(xué)不一定要選修實驗課程，但是從學(xué)生培養(yǎng)的角度來講，參加實驗教學(xué)環(huán)節(jié)更加有利于學(xué)生對理論知識的理解和消化，所以建議在以后的教學(xué)工作中進(jìn)一步改進(jìn)，在培養(yǎng)計劃的修改中能將實驗環(huán)節(jié)和理論課合并為同一門課程，以使通過實驗課達(dá)到既可以深化課堂教學(xué)內(nèi)容，又能使學(xué)生掌握了基本操作技能的目的。

教學(xué)是一件良心活，也是需要老師們在教學(xué)的過程中不斷總結(jié)和改進(jìn)的工作，只要我們抱著為了讓學(xué)生“學(xué)必有所獲”的信念，不斷發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的問題，不斷改進(jìn)教學(xué)方式和方法，及時更新教學(xué)內(nèi)容和手段，我們的教學(xué)效果就會越來越好，課程就會越來越受學(xué)生喜歡。

參考文獻(xiàn)：

[1]李穎，劉松琴，工程化學(xué)教學(xué)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探討[M].大學(xué)化學(xué)，2011，26（4）：42-44.

[2]樊華，鄧健，工程化學(xué)多媒體教學(xué)課件的研制和實踐[J].株洲師范高等專科學(xué)校校報，2004，9（2）：58-59.

[3]閆早學(xué)，謝吉民，陳敏，工程化學(xué)教學(xué)方法探討[J].教育教學(xué)論壇，2013，（29）：65.endprint