土木工程专业大学化学课程改革途径初探

邢 艳 ，白小慧，张 亚，马向荣

(榆林学院 化学与化工学院，陕西 榆林 719000)

近20年来，随着榆林地区能源化工基地的迅猛发展，榆林学院拥有得天独厚的资源优势。化学作为所有自然科学的中心学科之一，已经渗透到现代工程技术的各个领域，如能源、材料、生命和环境等相关学科。而土木工程专业作为我校建筑工程学院特色专业之一，开设大学化学这门课程的初衷在于首先让学生熟悉现代化学的一些基本理论与基本知识，接受必备的实验技能训练；其次，让学生充分认识到化学与其他学科间相互交叉、渗透与融合的特点，了解化学学科在教学、科研及社会发展中具有举足轻重的地位；最后，期望学生能够把化学与工程技术的观点和方法联合起来，正确的认识和发现工程技术中的一般化学问题，并能够有效地解决相关问题。

但在长期的实践教学中，一方面本课程在授课过程中存在教学内容单一、针对性差；理论知识与实验项目匹配度差，导致实验项目教学中学生实际动手时间大大缩短，动手能力差，甚至学习兴趣低等问题；另一方面，在前期教学过程中，教师更侧重于专业知识的讲授而轻视人文社科知识的传播，即思政元素与相关前言科学研究成果穿插较少。

因此，为了契合地方应用型人才培养目标以及理论教学与实验教学相统一的基本目标；为了认真落实习近平总书记关于“各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”的重要指示[1]；为了充分落实“以学生为中心、教师为主导”的教育理念，大学化学课程教学改革迫在眉睫、刻不容缓。

1 大学化学实施教学改革的主要途径

1.1 重构教学内容，重在凸显“适用性”与“实用性”

基于大学化学课程的教学特点，遵循土木工程专业和思政教育的教学规律，适当精简与专业课联系较少的教学内容，合理补充与拓宽适用性强、实用性高的基础知识，将传统的基础知识进行模块化整合，构建了专业知识教学模块，实验知识教学模块与科技成果拓展三大模块课程体系，具体思路如图1所示，建立教与学，学与做之间双向奔赴的良好局面，旨在让学生不仅能对基础知识融会贯通，还能举一反三[2]。模块化过程中重在凸显基础知识理论的“适用性”与“实用性”。

例如，原教材中第二章内容属于热力学研究范畴，第三章内容属于动力学研究范畴，二者相辅相成，缺一不可，且这两部分知识是学生高中化学知识的必修内容，大多数学生具有扎实的学习基础，不适宜以“知识输入为导向”的传统教学模式。通过模块化教学改革将二者合二为一，不仅可减少以教师为中心的授课时数，还尝试以学生为中心的授课模式，即围绕着同一主题，融合了课堂教学、练习、研讨、反思等不同的教学形式，培养学生的综合素质。此外，第四章水溶液中的化学平衡，理论知识深度不够，应用性较差，难以有效地指导学生开展实验项目，学与做之间出现了严重脱节现象。因此，可以改革性地将其划入到实验知识教学模块体系中，并重新细分为滴定分析概论和四大滴定分析法基本理论2个小模块，以期解决理论教学和实验教学的衔接问题。

图1 大学化学课程改革新思路

最后，在模块化改革过程中，应有意识地增加与专业知识相关的新兴科研成果，例如，通过开设专题讲座或学生自主讲授等形式，逐步向以“知识输出”为主的现代的教学模式转变，培养学生敏锐的科研思维能力，并鼓励学生进行创新性学习。

1.2 深入挖掘思政元素，做好课程育人教学设计

以模块化大学化学教学内容为传播载体，深入挖掘、分析、凝练其中蕴藏的思政元素。在教学过程中，教师不仅是专业知识强有力的传播者，更应该注重学生德育的培养，开展课程思政，努力做到润物无声，实现知识传授与价值引领同向同行的协同效应[3-5]。例如：在讲授分散系统相关知识点时，首先可通过全民抗击新冠肺炎过程中使用频率较高的84消毒液，75%乙醇溶液[6]等引出分散系统的基本概念、组成、分类等，提醒学生抗疫之战仍在持续，切不可掉以轻心，全面对学生进行思想政治教育渗透。其次，以溶胶系统为例，着重从制备方法、性质、结构和应用(聚沉)等四个方面层层递进，设计教学内容，在此环节中，不仅可引入最新科研成果，让科研思维潜移默化地贯穿于大学化学教学过程中，逐步培养学生严谨、求真务实的科研态度，还可以巧妙穿插相关思政元素，具体设计如图2所示，将思政教育和专业知识紧密融合，多渠道、多维度拓展教学内容的深度与广度，强化课程的知识性、实用性与创新性，同时培养具有“人文性、时代性、引领性”的创新人才，为地方、国家发展输送大量高质量人才。

图2 大学化学部分教学内容与思政元素的融合点

1.3 丰富课堂教学模式，转变固有考核方式

丰富的教学模式是活跃课堂氛围的内在驱动力之一[7]，而发挥学生主观能动性的考核形式更有利于激发学生主动汲取知识的兴趣，摒弃以往“重期末”，“轻过程”的考核方式，促使学生各方面能力得到快速提升。

图3为大学化学考核方式改革的多元化参考图，平时成绩除了传统的考勤、习题训练(作业)外，还应该注重学习过程的培养。例如，可引导学生利用思维导图完成相关章节的总结、概括等任务，培养学生凝练知识点、自主复习及整理能力，提高学习效率并激发学生丰富的联想力；还通过线上+线下小组讨论，拉进师生关系，形成师生共同体，有效解决专业知识中的疑难杂症；合理安排文献检索内容，培养学生信息检索能力，使学生主动汲取前言科技成果，感受科技之美，领略科研精神，与科技同行，感受化学之美；此外，以专题讲座或某一授课主题为载体，师生互换角色，通过小组课堂展示，将知识输入为主的传统授课模式逐步向知识输出为主新模式转变，考察学生自主学习能力，教学内容的设计能力及语言表达能力等。让教学模式与考核方式更加灵活化、合理化、多元化，让更多非化学化工类的学生体会到学习大学化学这门课的内涵及意义。

图3 大学化学考核方式改革多元化参考图

2 大学化学课程改革之教学评价

基于教学评价具有诊断、反馈、激励、调控等多重功能，是提升教学效果的一支能用、好用的利剑，因此，在新课程目标达成评价报告中依次将三大模块下的教学内容划分为3个课程目标，并结合考勤、课堂表现、大作业等多元化考核方式对课程改革后的教学效果进行初步评价与分析。

如图4所示，以学生学号为横坐标，达成值为纵坐标，对土木工程1班42名同学进行做图，得到了不同课程目标下的能力达成分布图。课程目标1(图4 A)旨在考察了学生对微观物质结构与宏观物质性质的掌握情况，其平均达成值为0.8457，表明学生对相关知识点掌握良好，同时上课积极性与大作业完成度均较高。课程目标2(图4 B)平均达成度为0.7081，说明学生具有较强的自主整合、转化与应用化学热力学与化学动力学等相关知识点的能力。课程目标3(图4 C)平均达成度为0.6004，反映了学生对电化学基础与实验衔接部分相关知识的掌握情况。总体来说，满意度尚可，经模块化教改后此部分知识与学生实践操作能够紧密衔接，因此，学生课堂表现积极性提高明显，但其平均达成度仍有较大提升空间。鉴于此，一方面学生的内在学习动力仍需不断提高；另一方面可在今后教学过程中加强此模块下理论知识的讲解，想方设法活跃课堂氛围，线上+线下双举并措提升教学效果，使学生真正做到将所学内容融会贯通，达到学以致用的目的。

综上所述，大学化学课程教改实施后学生学习动机、学习积极性、学习效率均有显著提高，但教学改革不是一朝一夕之事，因此，在今后的教学过程中仍需要不断改进，完善并建立良好的教学评价机制。

3 总结与展望

在新时代背景下，首先通过重构教学内容；深入挖掘思政元素；丰富课堂教学模式及转变固有考核方式等三大途径探索大学化学教学改革路线，重在凸显教学内容的实用性与适用性，巧妙将思政教育和化学专业知识有机融合，利用多元化考核模式，积极调动学生学习的主观能动性，多渠道、多维度拓展课程的深度和广度，增强课程的知识性、创新性、人文性和时代性。其次，通过建立课程教学改革评价机制，分析、讨论了课程改革后教学效果；最后，大学化学课程改革是一项长期而持久的工程，在今后教学中应努力做到在大学化学的点滴教育中实现知识传授、能力培养与价值引领相统一的改革初衷。

图4 课程目标能力分布图