土木工程專業《工程化學》教學中的問題及對策

張 峰，馬金金，魏 雨，劉闖軍，鐘存貴，于 沛

(黃淮學院化學與制藥工程學院，河南 駐馬店 463000)

《工程化學》作為我校土木工程專業的一門專業基礎必修課，涵蓋了無機化學、分析化學、有機化學、物理化學、高分子化學等多門化學基礎學科的內容。通過本門課程的學習，一方面可以使學生掌握高等教育必需的基礎化學知識，另一方面還可以提高學生的綜合科學素質，增強對社會實際問題全面思考和決策判斷的能力，尤其是在資源的利用、能源的開發、環境的保護、新材料的研制等方面更顯得尤為重要[1]。本課程的開設能夠對該專業的學生今后有意識的運用化學原理去思考、分析和解決實際工程中的問題起到不可或缺的作用[2]。然而，在實際的教學過程中發現，學生往往忽視對《工程化學》課程的學習，認為該課程的學習側重于化學，偏離了土木工程專業課學習的范圍，對于他們今后的發展不會有幫助，僅僅是當作一門可有可無的課程，長此以往，對于課程的學習絲毫提不起興趣，喪失了學習最原始的內驅力。本文針對這一嚴峻的實際現象，首先分析其出現的原因，進而從教學內容、教學設計、教學評價體系等方面對課程提出相應的改革措施，旨在提高土木工程專業《工程化學》課程的教學質量，保障學生學有所用，為今后的工作發展打下堅實的化學基礎。

1 《工程化學》課程教學中存在的問題

1.1 學生學習的積極性不能被充分激發

按照我校土木工程專業培養方案的要求，《工程化學》課程開設在第一學期，也即教學對象為大學一年級新生，這一階段的學生盡管已經結束了高中繁重的學業，但高中長期“以分數為導向”的思維方式仍占據主導，學生依然會對考試分數看得較重，會有一定的求知欲[3]。但是，與此同時還有一個容易被忽視的重點問題：教學對象除了新生的身份之外，還有一個“非化學專業學生”的身份。盡管剛入學的新生會對大學課程保持著一定的學習興趣，然而，與高中階段教學方式不同，大學課程內容多、學時少、進度快的現實會讓新生，尤其是非化學專業學生一時難以適應，抗壓能力弱的新生很快喪失學習的積極性，最終導致放棄學習該課程的不良后果[4]。此外，《工程化學》課程教程是針對多方面工程技術人才的培養而編寫的，教材內容與土木工程專業有較多看似關聯度不高的地方，導致學生的學習興趣很難被提高。

1.2 教學活動中教與學的主體不對稱

《工程化學》課程的授課教師均為化學專業，雖專業基礎非常扎實，但在授課效果方面卻不盡如學生意。主要原因有：首先，教師缺乏對學生的了解?；瘜W專業教師的授課對象一般為化學專業學生，對于非化學專業的學生的功底不能準確把握，造成教與學之間不能形成對稱的教學活動[5]；其次，教師不能對教學內容做出有效取舍?！豆こ袒瘜W》課程性質復雜，課程內容涵蓋了無機化學、分析化學、有機化學、物理化學、高分子化學等諸多理論性較強的知識，教師在授課過程中面對知識點繁多與課時量較少之間的現實矛盾，往往不是對知識點進行反復推敲去繁求精，而是采取加快授課進度的方式將知識點全盤傳授給學生，加劇了教與學的主體不對稱現狀。

面對《工程化學》課程教學活動中教與學兩大主體中存在的問題，如何合理的改善這些問題，使得學生最大程度的掌握《工程化學》中的重點知識，教師最大化的提高教學質量，是我們亟待思考和改革的問題。

2 《工程化學》課程改革對策

2.1 教學內容的改革

教學內容是課程的核心部分，其質量的優劣直接影響學生對于課程的學習效果，因此對教學內容的改革應首當其沖。具體改革措施包含：首先，精簡教材內容。《工程化學》選用的是由高等教育出版社出版，童志平主編的教材，該教材涵蓋教學內容比較豐富。教師無需將教材內容進行全部講授，而是應該選取與土木工程專業密切相關的章節進行詳細的介紹，而不是一味灌輸理論知識，對于學生而言，尤其是非化學專業學生，不需要他們深入地去推導已被證明的定律、原理，而是讓他們理解這些定律、原理的內容和本質，并能夠靈活運用這些定律和原理解決具體問題即可[6]。例如電化學與金屬腐蝕這一章節，無需將原電池、電解池的符號表示、形成過程非常詳細具體的講解，只需將原理部分引入，方便學生理解，將重點放在介紹金屬腐蝕及其防護，幫助學生認識到化學知識在今后土木工程方面的應用，一方面能讓學生感受到知識的可利用性，引起學習興趣；另一方面教師在授課過程中做到了"精簡而不少，充分而不多"，可以保證在有限的教學時間里將有效知識最大化的傳授給學生。其次，豐富課外知識，增加課程的實踐性內容。課堂教學內容是用教材而絕非教教材，必須杜絕照本宣科，而是需要將教材內容結合當下實際發生的事件，寓理論于實踐。例如化學與生命這一章節中，就可以給學生拓展課外知識，播放武漢雷神山醫院的施工過程片段，通過新冠肺炎疫情的介紹，講解化學在生命中所起到的作用，最終落腳到與土木工程專業相關的事件，讓學生意識到多學科交叉處理事件的重要性與必要性。

2.2 教學方法的改革

好的教學方法是一節課能夠向著教學目標精準前行的催化劑。依托于傳統課堂教師單一講授的方法已不能很好的達成教學目標。為突出教師授課啟發式、學生學習自主式的教學理念，將教學方法做如下改革：①案例融入法。選用典型性和新穎性等案例，結合生活中與課程知識相關的事件，激發學生的學習興趣，例如緒論部分介紹化學專業與土木工程專業相關性時，可從歷史的角度，引入遠古時代由于化學工藝的發展，極大推動了土木工程的發展。讓學生明確化學在土木工程專業中所起到的重要作用，從思想上認可化學、接納化學。②直觀演示法。化學是一門以實驗為基礎的學科，很多知識都是有大量實驗數據所獲得。尤其對于非化學專業的學生，枯燥的理論知識不能引發學生的求知欲，需要借助實驗操作，讓學生直觀感知獲得知識和技能。例如講解化學與環境保護章節時，可以通過演示采用酸堿滴定法測定居住環境中甲醛含量的實驗，讓學生認識到化學方法在環境保護方面起到的重要作用。③啟發教學法。以往“填鴨式”課堂教學，固然能夠讓學生在短時間內接收到大量知識，但對知識學習往往停留于表層，而不能進入深度學習[7]。針對此問題，課堂當中不僅要講授知識還要對學生進行啟發式教學，通過設計一些“伸一伸手，踮一踮腳”可以解決的問題，讓學生時刻保持與教師的思路同行的授課進度，減少學生因知識難懂而產生學習壓力的可能性。

2.3 教學測量方式的改革

教學測量是對學生的知識學習掌握情況進行探察并以一定的數量來表示的考核方法?！豆こ袒瘜W》作為一門考查課，其成績往往設置為：學績 = 平時成績×40% + 期末試卷成績×60%。其中平時成績主要以課堂考勤和平時作業作為評價依據，不能充分調動學生學習的積極性。結合《工程化學》課程與生產生活實踐相關性較大的特點，進一步鞏固啟發教學法教學方法的實施，需加大過程考核的力度，同時加大試卷中實踐類題目的分值，讓學生聯系直觀演示法中所涉及的案例，進行分析作答，加強知識的遷移，達到學以致用的效果。改革前后的數據分配如圖1所示。通過教學測量方式的改革，能更進一步鞏固教學方法的實施，從形式和內容雙重角度調動學生學習興趣，同時更能對學生的學績進行客觀公正的描述。

圖1 教學測量內涵數據改革前后對比圖

3 結束語

《工程化學》課程對土木工程專業的學生具有深遠的影響意義。但是，由于授課過程中學生積極性不高、教學活動中教與學不對稱等問題，導致教學成效較低。針對此現象，筆者采取教學內容的改革，去繁留精，保證教學內容能夠貼合土木工程專業后續發展所需，極大促進學生的求知欲；采取教學方法的改革，單純“填鴨式”教學方法不適合實踐性質較強的《工程化學》課程，利用案例融入法、直觀演示法、啟發教學法，能將教學內容更全面的呈現出來；采取教學測量方式的改革，加大過程與理論實踐相結合的考核方式，進一步鞏固教學方法的實施，保證教學質量持續提升。這是筆者經過認真思考結合實際教學工作提出的改革措施，盡管已經取得了一定成效，但在改革過程中更明白教學改革的道路深遠且漫長，需要每位教育工作者不斷進行改革探究。