应用型大学材料专业大学化学教学改革初探

2018-03-29房冉冉

山东化工 2018年4期

王维，房冉冉，张可

(中国石油大学胜利学院机械与控制工程学院，山东东营 257061)

材料成型及控制工程专业是材料、化学、机械等专业的交叉学科，大学化学作为该专业一门必需课，为后继的材料热力学、材料腐蚀与防护等专业课打下必要的化学基础。其教学目标是通过化学反应基本规律和物质结构的学习，使学生了解当代化学学科的基本理论和框架，并能运用化学的理论观点和方法来处理各类材料的制备等问题[1]。依托于我校应用技术型大学的育人理念，针对非化学类专业学生的化学知识的薄弱，加之学时少内容多，结合材料成型及控制工程专业的培养目标，借鉴其他高校的优良方法，提出一系列的教学改革方案，培养学生的化学素养和工程意识。

1 实现教学内容改革，突出学科专业特色

为加强学科间的交叉与联系，全面构建知识网络体系，使其系统化、特色化、专业化，大学化学的教学应结合材料专业特点，实现化学与材料专业的对接。大学化学教材通常具有普适性和广泛性，但对于具体专业而言内容并不完全匹配，应有针对地筛选适合材料专业的教材，必要时可自行编著教材。教学时应合理化设置教学内容，取舍得当，有所侧重，对于材料专业学生，教学内容的实施应淡化对化学基本理论的学习，而将主要篇幅放在化学知识与材料科学的有机结合方面，实现学科间的归一融合。大学化学的讲授包含基础内容与拓展内容两方面，基础内容涵盖化学基本概念、基本理论和基本应用，以宏观能量和微观结构为主线[2]，讲授热化学和化学反应方向，化学平衡，化学反应速率，原子结构与元素周期律，化学键和分子结构，配位化合物以及常见元素化合物的基本性质等内容。拓展内容结合材料科学技术发展动向，贴近材料科学的新技术新成果，同时以学科联系及发展规律为引领，适当增加化学基本概念在材料科学中应用方面的知识，例如：无机及高分子材料，表面处理及修饰、能量转换以及电化学。化学与材料的结合可培养学生利用化学知识分析和解决材料学科实际问题的能力，例如新材料的开发与应用等。

2 改革创新教学方法，加强学生自主探究

现代化教学模式更加先进和丰富，但仍未改变老师讲学生听的现状，如何将课堂效率最大化一直是亟待解决的问题。教学活动的主体者是学生，教师扮演引导者的角色，如果仅是简单的备课——讲课——小结，学生提不起学习兴趣，特别是非化学专业的学生，会认为非本专业课程无需深入学习，不能引起足够重视。对于教师而言，改革创新并运用多种教学方法能够使课堂鲜活起来，便于教学活动的有效实施。笔者从以下几个方面提出观点。

激发式与框架式学习。大学化学不是一门生疏难懂的课程，学生在中学阶段已经有一些认识，但不够深刻。为更加贴合学生知识体系和心理，该门课程的讲授采用“以点带面”的方法，从细微的中学知识出发，设置思考问题引发学生积极探讨，激发学生的学习兴趣。另外对于绪论、章节开篇，要讲清来龙去脉，要讲清本课程和本章的全貌[3]。在讲解绪论内容时，把全课程框架及课时分布、章节间的衔接一一展示，并充分拓展化学在材料科学中的应用，让学生认识到化学是一门极其有用的、与材料专业密不可分的课程。

教学模式进一步改进。一改以往理论——示例——作业的形式，在每次课前一周设置2个问题引导学生预习，使教学更加有目的性和针对性。提前组织收集学生问题答案，从学生的自学情况深入了解学生基本学情和本次课学生学习的难点和易错点，这样在备课时重难点突出且不会盲目。在组织教学环节时，将全面讲解变更为教师引导，学生讨论的方法，以例题为牵引，“先举例后理论”，弱化灌输式学习加强自主探究，提升学生的课堂参与度。

利用多元化现代教育技术，开展灵活的教学方法。目前各高校普遍采用多媒体课件替代板书，虽节约了时间但也造成教师对多媒体过度依赖，学生懒于记录笔记，或上课不认真听讲。

还有些教师对于不同专业教学内容完全一致，或一个课件重复多年使用毫无更新。这样以来，教学不是一项传授知识的过程而变成了重复的机械活动。对此我建议教师能结合学科及科技发展动向，不断更新材料，并形成纸质版教案，扎扎实实进行知识梳理和公式推导，避免课上照本宣科或停电等突发状况。另外针对大学化学课程具备分子结构、化学式、微观图像等特点，采用以PPT为主体，配合Chemdraw和Flash软件[4]，使教学课件从平面到立体，从静态到动态。例如在晶体结构中，学生很难想象出晶体的内部结构如何排布。通过制作Flash动画给出晶体的三维立体图形，让学生直观全面的构想出各种晶体的形貌，从而由结构到性质更加容易区分出各晶体的不同特性。

3 注重实践教学环节，培养学生动手能力

目前材料及其他非化学专业大学化学仅理论无实验课时，学生把学习当作一项死记硬背的机械活动，对理论认识不深刻，动手能力极其欠缺。大学化学是一门应用性很强的学科，应着力于实践多元化实践。为此要精炼理论课内容，增加实验学时，精心设计综合性、研究性、设计性实验[5]，保证学生真正有所学有所得。例如，在进行电化学实验时，让学生自己设计原电池，写出正负极反应及总反应，绘制原电池电子流动示意图，并自行准备原材料，通过实验验证原电池是否可行。对于设计成功的学生给予平时成绩奖励，设计失败的同学帮助其找寻原因，改正方案，直至成功为止。在实验过程中学生提出问题、分析问题、解决问题，同时同学间的相互合作，积极研讨，不仅巩固了课堂知识，同时也培养了学生的求职探索、创新实践能力。这种方式契合于我校应用技术型人才的培养目标。