提高材料類專業大學化學課程教學效果的探索

畢建聰，高微，丁麗麗，付長璟, 徐家文

摘要：大學化學是許多高校材料類專業本科生必修的基礎課程之一。文章針對該課程授課對象及課程本身的特點，從授課內容設計、授課方式探索和實驗內容設定的角度進行分析并給出相應措施，以期提高大學化學課程的教學效果。

關鍵詞：大學化學；材料類專業；教學效果

化學是重要的基礎學科之一，同時化學對材料學科的基礎作用不可替代。從材料制備、結構研究、性能改善提高乃至材料的應用研究都離不開化學。相應地，材料類專業的本科生掌握一定的化學知識，就是其學好專業知識的必備基礎，大學化學就發揮著這樣的作用。與化學化工類專業不同，在材料類專業開設大學化學課程面臨著許多問題，如概括起來主要有課時分配較少、課程知識點較多、學生化學基礎差別較大、學生對非專業課程重視程度不夠等。這些問題往往會影響到大學化學課程的教學和學習效果，起不到課程應有的作用，這就需要教師從該課程的特點出發，從授課內容、授課方式和實驗設定等方面進行分析與探索，使課程的教學效果得到保障和提高。

一、凝練教學內容

非化學化工類專業開設的大學化學課通常學時較少，以筆者所在材料專業為例，大學化學課程總學時36學時，其中理論學時28學時，實驗8學時。教學大綱規定的教學內容涉及到物理化學、無機化學和分析化學，知識面涵蓋較廣。由于課時較為緊張，在實際教學過程中，如果面面俱到，許多知識點只能泛泛而講，無法深入展開，學生在學習過程中就會感覺學得不透徹，影響學習興趣和學習效果。針對這一實際情況，我們對教學內容從以下幾個方面進行了探索。

（一）以教學大綱為指導，劃分知識模塊

我們在教學大綱的基礎上，將教學內容進一步濃縮凝練，歸納為六個知識模塊：化學反應的基本原理、化學平衡過程及其利用、物質的微觀結構及其鍵合；物質的聚集與分散、元素及其化合物的性質和變化規律和電化學基礎。在教學過程中以知識模塊為指導，按模塊進行講解，使學生對課程所要學習的內容清晰明了。學習起來更有針對性，復習時也有的放矢，不會茫然困惑。

（二） 以專業特點為導向，確定側重點

在知識點模塊化的基礎上，再根據專業特點進一步提煉細化，以專業方向確定教學側重點。如電化學內容對金屬材料專業屬于重點內容，教學過程中可以結合金屬材料的腐蝕與防護經行精講細講，對鑄造焊接專業則作為一般性內容，授課時可適當精簡，強調基礎性內容。這樣，在授課過程中教師就可以適當地靈活調節學時分配，在總學時不變的情況下，使不同專業授課內容既詳略得當又重點突出。

（三）以建設應用型大學為目標，突出應用性

黑龍江科技大學的辦學目標是創建特色鮮明的高水平應用型科技大學，在這一目標指引下，教師在授課過程中也應該對所講內容進行調整，突出應用性，減少一些可以省略的過于繁雜的理論推導。例如在化學反應的基本原理模塊部分，一些熱力學狀態函數的推導可以簡略，如熵（S）的導出、吉布斯函數（G）的導出，可以直接給出定義式、說明式中各項含義，而不必做復雜的數學推導，要求學生掌握基本公式，并會結合具體情況應用公式解決問題即可。這樣學生在學習過程中的難度就降低了，同時又能達到課程的學習要求，不影響學生對這類知識點的掌握與應用。

二、改革授課方式

以往的授課過程中主要是教師以板書配合多媒體進行課堂講解，這也是最基本的授課方式。但是在實際的教學過程中我們發現，如果一門課自始至終都這樣進行的話，就會給學生一種程序化的感覺，進而產生枯燥感。具體課堂表現就是部分學生不能一直保持高度的聽課注意力，會間歇性地出現聽課疲態，即上課溜號，聽課效果差，最后成績不理想。對此，我們主要采取了如下一些措施。

（一）增加課堂互動，學練結合

教師授課時不要一堂課從頭講到尾，而是在講解完一個主要知識點后，給出一些圍繞該知識點的相關練習題，數量、難度可以靈活調整，讓學生當堂解答，學生的解答情況計入平時成績，最后核算到期末總成績里。這樣就調動起了學生的學習積極性，聽得認真，做得積極，對所學知識點理解掌握得更加深刻。雖然表面上看起來這樣做會消耗一些客觀學時，但通過實踐發現，采取這種授課方式以后，很多學生為了取得良好的課堂表現，課后復習及課前復習情況比以前有很大的改善和提高，這樣教師課堂講解時速度可以適當加快，能收到事半功倍的效果。

（二）樹立典型，以點帶面

大學化學課程通常開在大學第一年，即學生剛剛告別高中階段。這時學生對高中所學的化學知識記憶較新，大學化學課程中的部分內容與高中化學有較緊密的聯系，但由于學生來自于全國各地，不同地區的學生在高中時所學化學內容的深度和廣度不盡相同，這就造成了學習基礎上的差別。一些基礎好的學生學起來相對輕松，而基礎較差的學生略微吃力一些。教師在授課過程中要對這些情況完全掌握，除了要對基礎差的同學耐心指導、熱情鼓勵外，對部分基礎好、學得好的同學也要讓其發揮出帶頭作用，具體可以在授課過程中選擇一些知識點，讓某些學生自行準備講稿，讓其對自己準備的知識點進行講解，不足之處教師補充。采用這種方式之后，一些成績好的學生得到極大的鼓勵，學習熱情高漲，不僅知識掌握得好，在表達等方面也得到了很好的鍛煉。而沒有得到這種機會的學生，也對同學的講解產生很大的興趣，激發了學習的積極性，也想獲得表現的機會，學習態度大為改善，成績明顯提高。這種以優秀學生為典型的做法，實踐來看，起到了以點帶面的作用，對班級整體學生的學習有很好的促進效果，這種授課方式的改革也很受學生的歡迎。

（三）開拓學生的視野，提高學生的學習興趣

一方面，教師在授課過程中將科學發展的前沿情況介紹給學生，以拓寬學生的視野，激發學生的學習興趣。另一方面，將自己的科研經歷與方法介紹給學生，讓學生親自參與自己的科研實驗，培養學生的實踐動手能力，激發學生的學習興趣和創新能力。

三、精心設計實驗內容

化學課程的學習離不開實驗。雖然受限于專業，材料類專業的化學實驗學時都不多，但如何充分利用好這些實驗學時，就需要對實驗內容進行精心的設計。

（一）重視基本技能的訓練

作為一門基礎課，大學化學的一個主要任務就是培養學生的基本實驗技能。雖然總體學習要求和化學化工類專業比較起來相對較低，但基本實驗技能卻不能降低要求。通過基本技能的實驗訓練，可以培養學生對化學課程的興趣，形成化學概念，鍛煉觀察和實驗操作能力，還能培養學生養成實事求是、嚴肅認真的科學態度。在具體的實驗環節，必須做到人人都操作，個個能過關。

（二）精選實驗內容

實驗內容部分除了鍛煉學生的基本技能外，還需要設計一部分綜合性的實驗。這部分實驗內容既要達到鍛煉實驗技能的要求，也要結合實際，爭取有新穎性、先進性。例如配位滴定法測水的硬度實驗，與生活密切相關，學生很有興趣。而制備納米氧化物類的實驗，配合SEM等測試手段，能讓學生感受到新穎的學術體驗。通過精心設計實驗內容不僅調動起了學生對大學化學的學習積極性，也使學生養成了化學思維，并進一步能夠利用化學原理來分析解決實際問題。

對材料類專業的學生來說，大學化學作為一門基礎課，具有普及化學知識、培養化學技能、提高化學素養等重要作用和意義。教師只有根據學生和課程的特點出發，凝練教學內容，豐富教學手段，結合實驗訓練，不斷探索和改進，才能確保取得滿意的教學效果，發揮出該課程在人才培養體系中所應起到的作用。

參考文獻：

[1] 王楓，張會菊. 大學化學教學中的問題及對策[J]. 科協論壇（下半月）， 2011（2）：173-174.

[2] 馬蘭，劉景景. 基于工程教育認證的材料專業《大學化學》課程建設思考[J]. 教育現代化， 2016（6） ： 35-37.

[3] 丁偉，陸靖. 高中化學與大學化學知識銜接的研究[J]. 大學化學，2014（29）：11-15.

編輯/岳鳳