设计案例教学，提升大学化学课堂教学效果

李美蓉，王　芳，戴昉纳，董　斌

(中国石油大学(华东)理学院化学系，山东　青岛　266580)



设计案例教学，提升大学化学课堂教学效果

李美蓉，王芳，戴昉纳，董斌

(中国石油大学(华东)理学院化学系，山东青岛266580)

大学化学是高校理工科专业必修的一门应用性基础课，并且与石油工业有着紧密联系。课程特点是涉及的知识点多、知识面广，已被列为中国石油大学校级精品课程。在创建省级精品课程的活动中，通过设计精选典型的教学案例，本着“科学源于生活，服务生活，创造新生活”的理念，以增进课堂教学的趣味性，促进教学活动中的师生互动，极大地提升大学化学课堂教学效果。

大学化学；精品课程；案例教学法；课堂教学

我校工科专业的大学化学选用的普通化学教材，课程内容涵盖了经典的四大化学即无机化学、分析化学、有机化学和物理化学，也涉及结构化学、量子化学、环境化学和材料化学的一门基础课程，与石油行业的工程实际紧密联系，授课知识点多、知识面广[1]。目前我校多数院系十几个专业的培养计划中都把《大学化学》列为必修课，每年共有70多个班级开设大学化学课。由于我校面向全国招生本科生，录取的新生中经济管理、会计学、市场营销类专业属文理兼招的专业，有些省份的高中文科生并没有开设化学课，因而文理科学生的化学基础差异很大。我校教学计划中大学化学都是安排在大学一年级授课，多年的问卷调查结果总结学生反映的共同问题是，课堂信息量太大、知识点又多，教学进度快，没有化学基础的学生跟不上课堂进度，对大学化学学习兴趣不高。针对这一反馈，我们抓住大学化学理论与实际联系紧密的特点，课堂教学活动中通过设计好教学案例，既系统讲解基本原理，同时也加强理论联系实际的能力，以提高课堂吸引力。通过近10年的教学实践，在大学化学教学中贯穿“案例教学法”教学，根据各章节授课知识点选择不同的教学案例，既能有效地引导学生利用已有的基本理论知识对案例进行分析，也有助于课堂形成良好的师生互动氛围，极大地激发学生对大学化学这门基础课的学习兴趣[2]，教师在课堂教学中自觉引导、启发学生发现问题、分析问题、解决问题，收到了良好教学效果[3]。

1　大学化学教学案例的课堂设计

大学化学课程的教学案例的设计要遵循两个基本原则：

一是根据各章的核心教学内容设计不同的案例。案例的选择要更好地服务课堂教学活动，要密切联系教材中的基础理论或定律，考虑我们是石油类院校，案例的选择也要兼顾石油行业的特点，兼具趣味性，这样讲授过程中才能增加课堂吸引力，提升课堂教学效果。

二是精心设计课堂教学环节，设计的问题与教学内容紧密结合，环环相扣。所谓环环相扣，就是教学环节的设计由五步一气呵成：第一步提出第一个案例，即提出问题，引发学生的思考，第二步结合教学内容紧扣课本基本理论知识的讲解。第三步依据基本原理对案例进行分析。第四步是第二个应用案例的提出，让学生根据课本知识来分析解决现实中涉及的问题。第五步归纳总结。通过案例教学，不仅能使学生掌握扎实的理论知识，而且能灵活运用基础知识提高分析解决实际问题的能力，真正做到学以致用。

2　案例教学在大学化学课堂教学活动中的实践

大学化学教材中第四章氧化还原反应与电化学其中的“金属的腐蚀与防护”一节[4]，我们结合教学内容设计了两个典型案例。提出案例：日常观察到油田或炼油厂的腐蚀现象，讲解金属腐蚀发生的本质和原理；应用案例：让学生根据腐蚀的基本原理对青岛栈桥腐蚀加以分析，给出经济合理的防护措施。

案例一：关于金属的腐蚀与防护问题

首先给出石油行业常见的输油管线的腐蚀图片，钢铁腐蚀生锈产生Fe2O3·xH2O，提起学生对问题的兴趣，如何从化学腐蚀分析腐蚀产生的原因呢？

金属的化学腐蚀：碳钢或合金在腐蚀环境中进行化学反应而造成的腐蚀，金属失电子本身被氧化。

表1　金属腐蚀的分类Table 1　The kinds of metal corrosion

电化学腐蚀：金属或合金与电解质溶液接触构成原电池，较活泼的金属失电子而被氧化。输油管线在潮湿环境中发生了电化学腐蚀。

电化学腐蚀的本质：两极分别发生氧化反应和还原反应，较活泼的金属被腐蚀损耗。

知识回顾：

(1) 原电池构成的要件：

①存在电解质溶液；②两极电极电势不同；③导线和盐桥构成闭合回路

(2) 正负极的判断：负极失e-发生氧化反应；正极得e-发生还原反应。

(3) 电子流动方向: 电子由负极流出；电子流入正极。

(4) 电极反应的书写：根据电极电势高低找出两极优先放电的物质；写出两极的放电反应。

表2　钢铁的两种腐蚀相同点和不同点Table 2　The similarities and differences of two kindsof steel corrosion

案例二：关于金属腐蚀的防护问题

我校地处青岛，栈桥桥墩在海水中为何更容易生锈，为何发生水线腐蚀，假如你是设计师，如何优选保护措施呢？

知识点: 氧浓差腐蚀即金属表面因O2浓度差而引起的腐蚀。

表3　金属的防护方法Table 3　The methods of metal protection

第四章的教学内容结合案例教学，切实做到对腐蚀问题抽丝剥茧，极大地激发学生对腐蚀研究的兴趣。理论与实际问题密切联系，很好地引导学生用传统理论去分析问题并解决问题，提升学生综合素质。

3　案例教学在大学化学教学活动中的意义

(1)案例教学极大地调动了工科学生学习大学化学的原动力，提升了学生综合运用所学知识分析及解决问题的能力，使课堂教学活动事半功倍。教师精选具有广泛的代表性和趣味性典型案例，将经典而枯燥的理论与生动活泼的案例结合起来，课堂条分缕析，有效提高了学生分析问题、解决问题的能力。

(2)采用案例教学，有助于教学相长及师生互动，能够极大化解新大纲变更后课时压缩而授课内容不减的双重压力。教师备课时需要博览群书，广泛搜集相关实例，巧妙设计，不占用过多的课堂学时，随着案例的展开，将事先设计的问题不断推出，启发、引导学生深入思考、参与课堂讨论，在良好互动的氛围中融会贯通所学知识。

4　结　语

21世纪创新人才的培养，呼唤高校进行教育改革，切实贯穿素质教育的理念，当务之急就要使大一新生更快、更好地适应大学学习，并保持对学习的浓厚兴趣，这就要求广大教师在今后的课堂授课中不断积累经验，逐步提升整体教学质量。

[1]于红伟,魏徽,等.大学化学课堂教学中的案例教学[J].化工高等教育,2012(3):92-94.

[2]雪梅,周志才,等.提高“普通化学”课堂教学质量的体会与思考[J].宁夏大学学报(自然科学版),2007,28(5):96-97.

[3]刘道胜.问题式教学法在物理化学教学中的应用[J].化工高等教育,2010,27(3):99-101.

[4]中国石油大学无机化学教研室.普通化学.1版[M].东营:中国石油大学出版社,2006:113-115．

Designing Case Teaching, Raising the Effect of College Chemistry Teaching

LI Mei-rong, WANG Fang, DAI Fang-na, DONG Bin

(College of Chemistry, China University of Petroleum, Shandong Qingdao 266580, China)

CollegeChemistryisarequiredbasiccourseforthestudentsofscienceandengineerobjectinuniversity,whichhascloseaffiliationwithpetroleumengineeringpracticality,anditcomesdowntoexcessiveandextensiveknowledge.CollegeChemistryisahigh-qualitycurriculuminChinaUniversityofPetroleum.Inordertobuildahigh-qualitycurriculuminShandongprovince,theselectingoftypicalteachingcasewasdesignedtoimprovetheinterestofclassroom,promotetheinteractionbetweenteachersandstudentsinteachingactivityandgreatlyraisetheeffectofteachinginCollegeChemistrywiththeideaofsciencecomesfromlife,servelifeandcreateanewlifeintheactivityofcreatingprovincialexcellentcourse.

CollegeChemistry;high-qualitycurriculum;themethodofcaseteaching;teaching

李美蓉(1966-)，女，教授，主要从事大学化学的教学及科研工作。

G642.1

A

1001-9677(2016)013-0227-02