提高材料类专业大学化学课程教学效果的探索

毕建聪，高微，丁丽丽，付长璟, 徐家文

摘要：大学化学是许多高校材料类专业本科生必修的基础课程之一。文章针对该课程授课对象及课程本身的特点，从授课内容设计、授课方式探索和实验内容设定的角度进行分析并给出相应措施，以期提高大学化学课程的教学效果。

关键词：大学化学；材料类专业；教学效果

化学是重要的基础学科之一，同时化学对材料学科的基础作用不可替代。从材料制备、结构研究、性能改善提高乃至材料的应用研究都离不开化学。相应地，材料类专业的本科生掌握一定的化学知识，就是其学好专业知识的必备基础，大学化学就发挥着这样的作用。与化学化工类专业不同，在材料类专业开设大学化学课程面临着许多问题，如概括起来主要有课时分配较少、课程知识点较多、学生化学基础差别较大、学生对非专业课程重视程度不够等。这些问题往往会影响到大学化学课程的教学和学习效果，起不到课程应有的作用，这就需要教师从该课程的特点出发，从授课内容、授课方式和实验设定等方面进行分析与探索，使课程的教学效果得到保障和提高。

一、凝练教学内容

非化学化工类专业开设的大学化学课通常学时较少，以笔者所在材料专业为例，大学化学课程总学时36学时，其中理论学时28学时，实验8学时。教学大纲规定的教学内容涉及到物理化学、无机化学和分析化学，知识面涵盖较广。由于课时较为紧张，在实际教学过程中，如果面面俱到，许多知识点只能泛泛而讲，无法深入展开，学生在学习过程中就会感觉学得不透彻，影响学习兴趣和学习效果。针对这一实际情况，我们对教学内容从以下几个方面进行了探索。

（一）以教学大纲为指导，划分知识模块

我们在教学大纲的基础上，将教学内容进一步浓缩凝练，归纳为六个知识模块：化学反应的基本原理、化学平衡过程及其利用、物质的微观结构及其键合；物质的聚集与分散、元素及其化合物的性质和变化规律和电化学基础。在教学过程中以知识模块为指导，按模块进行讲解，使学生对课程所要学习的内容清晰明了。学习起来更有针对性，复习时也有的放矢，不会茫然困惑。

（二） 以专业特点为导向，确定侧重点

在知识点模块化的基础上，再根据专业特点进一步提炼细化，以专业方向确定教学侧重点。如电化学内容对金属材料专业属于重点内容，教学过程中可以结合金属材料的腐蚀与防护经行精讲细讲，对铸造焊接专业则作为一般性内容，授课时可适当精简，强调基础性内容。这样，在授课过程中教师就可以适当地灵活调节学时分配，在总学时不变的情况下，使不同专业授课内容既详略得当又重点突出。

（三）以建设应用型大学为目标，突出应用性

黑龙江科技大学的办学目标是创建特色鲜明的高水平应用型科技大学，在这一目标指引下，教师在授课过程中也应该对所讲内容进行调整，突出应用性，减少一些可以省略的过于繁杂的理论推导。例如在化学反应的基本原理模块部分，一些热力学状态函数的推导可以简略，如熵（S）的导出、吉布斯函数（G）的导出，可以直接給出定义式、说明式中各项含义，而不必做复杂的数学推导，要求学生掌握基本公式，并会结合具体情况应用公式解决问题即可。这样学生在学习过程中的难度就降低了，同时又能达到课程的学习要求，不影响学生对这类知识点的掌握与应用。

二、改革授课方式

以往的授课过程中主要是教师以板书配合多媒体进行课堂讲解，这也是最基本的授课方式。但是在实际的教学过程中我们发现，如果一门课自始至终都这样进行的话，就会给学生一种程序化的感觉，进而产生枯燥感。具体课堂表现就是部分学生不能一直保持高度的听课注意力，会间歇性地出现听课疲态，即上课溜号，听课效果差，最后成绩不理想。对此，我们主要采取了如下一些措施。

（一）增加课堂互动，学练结合

教师授课时不要一堂课从头讲到尾，而是在讲解完一个主要知识点后，给出一些围绕该知识点的相关练习题，数量、难度可以灵活调整，让学生当堂解答，学生的解答情况计入平时成绩，最后核算到期末总成绩里。这样就调动起了学生的学习积极性，听得认真，做得积极，对所学知识点理解掌握得更加深刻。虽然表面上看起来这样做会消耗一些客观学时，但通过实践发现，采取这种授课方式以后，很多学生为了取得良好的课堂表现，课后复习及课前复习情况比以前有很大的改善和提高，这样教师课堂讲解时速度可以适当加快，能收到事半功倍的效果。

（二）树立典型，以点带面

大学化学课程通常开在大学第一年，即学生刚刚告别高中阶段。这时学生对高中所学的化学知识记忆较新，大学化学课程中的部分内容与高中化学有较紧密的联系，但由于学生来自于全国各地，不同地区的学生在高中时所学化学内容的深度和广度不尽相同，这就造成了学习基础上的差别。一些基础好的学生学起来相对轻松，而基础较差的学生略微吃力一些。教师在授课过程中要对这些情况完全掌握，除了要对基础差的同学耐心指导、热情鼓励外，对部分基础好、学得好的同学也要让其发挥出带头作用，具体可以在授课过程中选择一些知识点，让某些学生自行准备讲稿，让其对自己准备的知识点进行讲解，不足之处教师补充。采用这种方式之后，一些成绩好的学生得到极大的鼓励，学习热情高涨，不仅知识掌握得好，在表达等方面也得到了很好的锻炼。而没有得到这种机会的学生，也对同学的讲解产生很大的兴趣，激发了学习的积极性，也想获得表现的机会，学习态度大为改善，成绩明显提高。这种以优秀学生为典型的做法，实践来看，起到了以点带面的作用，对班级整体学生的学习有很好的促进效果，这种授课方式的改革也很受学生的欢迎。

（三）开拓学生的视野，提高学生的学习兴趣

一方面，教师在授课过程中将科学发展的前沿情况介绍给学生，以拓宽学生的视野，激发学生的学习兴趣。另一方面，将自己的科研经历与方法介绍给学生，让学生亲自参与自己的科研实验，培养学生的实践动手能力，激发学生的学习兴趣和创新能力。

三、精心设计实验内容

化学课程的学习离不开实验。虽然受限于专业，材料类专业的化学实验学时都不多，但如何充分利用好这些实验学时，就需要对实验内容进行精心的设计。

（一）重视基本技能的训练

作为一门基础课，大学化学的一个主要任务就是培养学生的基本实验技能。虽然总体学习要求和化学化工类专业比较起来相对较低，但基本实验技能却不能降低要求。通过基本技能的实验训练，可以培养学生对化学课程的兴趣，形成化学概念，锻炼观察和实验操作能力，还能培养学生养成实事求是、严肃认真的科学态度。在具体的实验环节，必须做到人人都操作，个个能过关。

（二）精选实验内容

实验内容部分除了锻炼学生的基本技能外，还需要设计一部分综合性的实验。这部分实验内容既要达到锻炼实验技能的要求，也要结合实际，争取有新颖性、先进性。例如配位滴定法测水的硬度实验，与生活密切相关，学生很有兴趣。而制备纳米氧化物类的实验，配合SEM等测试手段，能让学生感受到新颖的学术体验。通过精心设计实验内容不仅调动起了学生对大学化学的学习积极性，也使学生养成了化学思维，并进一步能够利用化学原理来分析解决实际问题。

对材料类专业的学生来说，大学化学作为一门基础课，具有普及化学知识、培养化学技能、提高化学素养等重要作用和意义。教师只有根据学生和课程的特点出发，凝练教学内容，丰富教学手段，结合实验训练，不断探索和改进，才能确保取得满意的教学效果，发挥出该课程在人才培养体系中所应起到的作用。

参考文献：

[1] 王枫，张会菊. 大学化学教学中的问题及对策[J]. 科协论坛（下半月）， 2011（2）：173-174.

[2] 马兰，刘景景. 基于工程教育认证的材料专业《大学化学》课程建设思考[J]. 教育现代化， 2016（6） ： 35-37.

[3] 丁伟，陆靖. 高中化学与大学化学知识衔接的研究[J]. 大学化学，2014（29）：11-15.

编辑/岳凤