讲授工科大学化学的几点体会

舒杰　水淼　龙能兵

摘要：本文讲述了通过对大学化学在教学方法、教材选择、教学案例、第二课堂、演示实验、习题讲评和考核方式进行改革，让工科学生置身于快乐课堂的学习之中，提升学生对基础化学知识的学习兴趣，促进和深化学生对化学理论的掌握。

关键词：工科；大学化学；教学经验

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）03-0201-02

社会的飞速发展，促进了不同学科间的反复碰撞及不断融合，同时也使得掌握综合技能的专业人才更能得到施展才能的机会。为了培养更适合社会需要的人才，大学教育体系中的相关课程也需要进行同步调整，以促使大学生在校期间掌握跟本专业交叉学科的知识。化学是材料学的基础，而材料学是奠定工程专业的基石，为了深化工程类学生对专业知识的理解和掌握，宁波大学为工科专业的学生开设了化学基础课。目前，大学化学是土木工程、机械工程等工程技术大类专业学生所必修的一门基础课程。然后，过去的教学常采用的是一种“走读式”的模式，老师除了在课堂上与学生直接交流一堂课之外，没有更多的互动教学，并且课堂教学也往往停留在完成任务般、枯燥的“填鸭式”教学，这使得非化学专业的工程大类同学更加丧失了对化学知识的学习兴趣。为了提升工科专业学生在化学课程上的学习热情和学习效率，首选需要采取措施吸引学生的目光，然后再通过改变教学策略来提高大家的学习成绩，从而积累深厚的基础知识。本教学团队通过近几年在大学化学课程上的教学积累，完成了对工科大学化学探究式示范课程的建设，在此与大家分享一下几点教学经验。

一、教学方法的转变

在大学化学课程的教学过程中，如果采用与高中类似的教学模式往往会使得刚刚从繁重学业和升学压力中解放出来的学生充满反感，从而厌恶学习。因此，教师有必要改变教学方法，施行一种新的教学模式，让学生觉得大学是领略和学习深层知识的学术殿堂。为了解决教与学的矛盾，本教学团队提出了两种教学方法：逆势引领教学法和探究式自学。通过这两种方法的结合来实现大学化学教学的华丽转身。首先，通过调研学生的未来专业选择规划，让全班学生自主划分成不同的组，然后以课后任务的形式来激发学生的自学兴趣，从而调动下一次课前的课堂学习的活跃性。接着，以每一个兴趣点和任务点来完成对化学理论知识的讲解，实现进一步对学生所完成的任务进行分解、剖析和总结。最后，对每个小组的课后自学情况进行总领，以实现不同小组之间的相互学习。

二、参考教材的多样化

对于一门课程的学习，除了教师在教学方法、讲课方式和授课技巧上的改进和提升之外，参考教材的合理选择和使用也会让学生在学习过程中事半功倍。一般来说，指定教材的使用对于学生的知识学习类似于在浩海的知识海洋中圈一块知识领地，让学生在这个专属范围内汲取养分。然而，一本教材的写作、出版及使用往往仅侧重于某一方面的专业内容。同时，经过中学阶段啃整本书的疯狂学习之后，这类教材的选择对于刚进入高等学府的大学生来说有点不知所措。因而，在特定学校相应专业（如宁波大学工科专业）的教授过程中，需要对内容进行节选或补充。在本门课程的学习中，针对土木工程、机械工程等工程技术大类的专业特点，首先指定高等教育出版社的《工科大学化学》（强亮生编）为本门课的教材，这本书是为非化学专业学生编写的基础化学教学参考教材，然而，本书中部分章节的内容已经超出了宁波大学工科专业学生的学习范畴，因此，需要对本书进行节选。为了深化部分章节的知识和学习，在课程的讲授中还辅助以《普通化学》（王明华编，高等教育出版社）、《无机化学》（曹锡章编，高等教育出版社）、《有机化学》（汪小兰编，高等教育出版社）、《物理化学》（傅献彩编，高等教育出版社）等参考教材。同时，在教学的过程中，教师还给学生设定一定的范围，让学生在一些国家级规划教材或获奖教材中自我发掘一些参考教材以充实学习内容。

三、教学案例的选择

教师在知识传授的过程中，死板的教学内容并不能引起学生的学习兴趣，为了改善课堂氛围，需要在教学过程中穿插一些教学案例以丰富学习过程，从而增强学生对化学知识的记忆。虽然教材中有一些经典的教学案例，但是有些案例，如合成氨，在十多年前早已遍布于各类化学化工类参考书，这不仅跟不上时代发展的步伐，也让学生对这些案例产生了学习疲劳。当代大学生以“90后”为主体，他们对于知识的学习常常是按照兴趣而进行，为了吸引学生们的注意力，需要安排一些与时俱进的教学案例，以贴近生活、走进专业。如在“催化剂”这一知识点的讲授时，以吃米饭时食物与能量的转化为例，口腔中大量的淀粉酶作为催化剂可以加速分解米饭中的淀粉，并转换成人体可以吸收麦芽糖。在开篇讲述溶液这一章时，利用一罐可乐的铝合金外壳、碳酸溶液及罐内腔气体引出固态溶液，液态溶液及气态溶液的概念。在讲述“电化学腐蚀及表面防护”这一节时，以海上钻油平台的建筑施工及防腐为例，引出吸氧腐蚀及差异浓差腐蚀。以上这些与生活和专业贴近的事例可以有效提升学生的学习效果。

四、第二课堂的布置

在规定学时的课堂讲授外，第二课堂的开辟是学生进行知识学习的一个重要环节。然而，在一般的大学课程学习中，学生仅仅围绕课堂讲授进行知识的吸收和消化，课后学习完全不在他们的计划中。为了培养学生的学习感觉，深化对课堂知识的理解，我们尝试了两种第二课堂的教学方式：一是让学生去图书馆查阅资料进行课程相关内容的设计，如要求学生在每堂课前去寻找和构建贴近自己专业的生动教学案例，以在教师提问环节向全班同学进行阐述，这也可以有效培养和提升大学生的自学能力；二是在普通化学实验室进行与课程内容相关的几个实验，这些实验包含了验证性实验、设计性实验和综合性实验，通过在实验室逐步熟悉化学反应过程，进而完成对一些简单实验的设计，然后实现理论和实践的完美结合。通过第二课堂的学习，学生的知识结构和动手能力都会得到全面的提高。

五、体验演示实验

课堂实验是调动课堂气氛、深化知识点学习的一种有效手段，为了让非化学类的工科学生能逐渐走入化学的殿堂，充分感受化学实验的魅力，教师需要精心选择课堂演示实验，同时还得合理安排实验的进行过程。起初，本教学团队先设计了几个演示实验，同时让学生参与课堂演示实验，接下来的演示实验让学生直接参与演示实验的准备工作，然后与教师共同完成这些实验，而最终的目标是让学生根据课程内容自主设计演示实验，并在课堂上进行展示，以迎合知识点的深化。如在即将学习溶液的通性这一节的前夕，教师提前让学生预习课程，并让不同的学习小组设计和准备渗透压和反渗透的演示实验。到了课堂讲授与学习中，在教师讲解到溶液依数性之一渗透压时，由学生来完成演示实验，不同组别的学生，有些学生直接将装了盐水的羊膀胱浸入到清水中，有些学生准备了盐水与盆栽，有些学生甚至买来了净水系统中的反渗透膜。通过这些演示实验，学生了解了书本知识的来源、组成及其实用性，这些课堂实验的转变让学生体验到了演示实验的魅力，充分感受到了化学知识的美。

六、翻转习题与讲评

做习题是让学生进一步理解化学知识点、消化课堂内容和掌握学习技巧的一种方式。然而，传统的习题课在学生的印象中只是简单的对答案过程，并不能让各位同学在头脑中有深刻的印象，如这道题用到了哪几个知识点，用到了哪些重要公式，与其他章节有什么样的关联性，那么有必要采取一种新型的模式——翻转习题与自我讲评。本教学团队通过选择几道充分体现课程学习内容的习题，设计以小组轮流的方式进行学生自我讲评，让学生在进行习题讲解的过程中，需要明确指出这道习题运用了课本中那些知识点，考察的是哪些方面学习内容，再辅以教师的适当补充和点评，同时对这个讲评过程进行全程录像，在课后上传到网上与全年级同学进行分享并点评。这样的方式可以让所有同学都参与习题的讲解、点评及知识点运用的过程，使得大家可以充分理解、掌握和深化课堂理论知识。

七、灵活的考核方式

除了掌握知识，成绩是学生学习课程最关心事情的之一。在大学化学课程的考核和成绩统计方式上，我们改变了过去仅期末成绩为主（80%）、平时成绩为辅（20%）的总评成绩的计算模式，而是引入了以平时成绩为主（60%）、期末成绩为辅（40%）的计算方式，并且在第一堂课程讲授中就详细介绍了这门课程的考核方式。特别是在平时成绩统计中，我们引入了多种独立计分项，如演示实验设计与操作、课堂参与情况、习题讲评效果、视频制作等，虽然在一般情况下平时成绩是这些计分项的综合总评结果，但是每一单项也可以单独作为平时成绩的满分项，这是考虑到一些具有偏才的学生在某些方面具有独到的见解和特点。在课程即将结束时，学生都需要提交一份课程学习总结，以培养学生对一项工作结束时进行总结归纳、积累经验的习惯，同时我们还对全体同学进行调查问卷，让学生对本门课程的建设和发展提出各自的想法和意见，以促进大学化学课程的良性循环发展。

通过多年来在大学化学上的教学积累，完成了对课程在教学方法、教材选择、教学案例、第二课堂、演示实验、习题讲评和考核方式等方面的改革，这些工作将学生放在学习主导者和施行者的位置上，充分调动了学生的学习主动性，增强了学生的学习兴趣。基于这两年的调研和统计结果，本项改革确实激发了学生的学习热情，完善了学生的学习方法，提升了学生的学习成绩。

参考文献：

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[2]姜德立，陈敏，谢吉民，倪良，孟素慈.大学化学教学中培养学生创新能力的探索[J].教育教学论坛，2013，（10）：198-199.

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