創(chuàng)新能力導(dǎo)向下的工科化學(xué)教學(xué)體會(huì)

摘要： 本文作者以培養(yǎng)工科學(xué)生的創(chuàng)新能力為基礎(chǔ)，通過引入設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、增加課堂教學(xué)中的感性成分、實(shí)時(shí)適度聯(lián)系熱點(diǎn)問題等教學(xué)方法，不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)，而且強(qiáng)化了學(xué)生將所學(xué)化學(xué)知識(shí)服務(wù)于社會(huì)的責(zé)任感，收到了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞： 工科化學(xué)課堂教學(xué) 創(chuàng)新思維 教學(xué)實(shí)踐

1.前言

不少工科學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)時(shí)非?？粗刈隽?xí)題和背分子式、定義、定理等，而對(duì)蘊(yùn)含在定義、定理內(nèi)的深刻含義并不重視，學(xué)得過于死板，對(duì)所學(xué)知識(shí)興趣不濃厚等后果。如何解決這些問題，根據(jù)個(gè)人的思考和教學(xué)實(shí)踐，筆者有如下體會(huì)。

2.增進(jìn)工科學(xué)生創(chuàng)新思維的幾點(diǎn)做法

2.1增加實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)的比重

在進(jìn)行課程實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定數(shù)量的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是必要的，但是插入一定分量的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)更為重要。在進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)時(shí)，所需要的儀器和實(shí)驗(yàn)手段是實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上說明的，實(shí)驗(yàn)步驟也說得清清楚楚。在這種機(jī)械化、程式化的培養(yǎng)模式下，學(xué)生僅有的一點(diǎn)好奇心和創(chuàng)新也會(huì)被抹殺掉，更不用說增進(jìn)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力了。

為此，筆者在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中增設(shè)了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)“自制密度管測(cè)定相對(duì)密度”。該實(shí)驗(yàn)將玻璃加工技術(shù)基本操作訓(xùn)練，如玻璃管的截?cái)?、熔光、熔封處理，與具有一定獨(dú)立功能的化學(xué)微型儀器或裝置的設(shè)計(jì)及后續(xù)物理常數(shù)的測(cè)定聯(lián)系起來，在我校礦物加工專業(yè)試行，取得了很好的教學(xué)效果。

經(jīng)過這次設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐，筆者感到有必要讓學(xué)生知道在大學(xué)課堂里至少應(yīng)該有兩種不同的學(xué)習(xí)，其中常見的一種學(xué)習(xí)就是學(xué)習(xí)前人的經(jīng)驗(yàn)。在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中的“學(xué)”和常見的“學(xué)”有較大的不同，因?yàn)閷W(xué)生不但要學(xué)習(xí)基本原理，還要進(jìn)行“工作”，如玻璃管的截?cái)唷⑷酃?、熔封處理，而且?jīng)過如此處理的最終“產(chǎn)品”密度管還要具有特定的功能，這樣的實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)肅、嚴(yán)密、嚴(yán)格的“三嚴(yán)”作風(fēng)很有益處。學(xué)生親手加工的東西最后要滿足后續(xù)實(shí)驗(yàn)的需要，要具有一定的精度，而不能隨心所欲地進(jìn)行藝術(shù)設(shè)計(jì)，因而是嚴(yán)肅的；在實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中學(xué)生要考慮安全性、經(jīng)濟(jì)性和可操作性，因而是嚴(yán)密的；做了這樣的實(shí)驗(yàn)后，要撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，他人根據(jù)該報(bào)告的內(nèi)容能夠復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)人的工作，因而這種訓(xùn)練又是嚴(yán)格的。這種訓(xùn)練對(duì)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和日后良好的工作態(tài)度都是很有必要的。另外，從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保角度來看，這種實(shí)驗(yàn)既緩解了經(jīng)費(fèi)不足的問題，又很容易廢物利用，非常符合綠色化學(xué)的需要和趨勢(shì)。

2.2增加課堂教學(xué)中的感性成分

工科學(xué)生一般都安排有金屬工藝實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)，但這些實(shí)習(xí)除金屬工藝實(shí)習(xí)外都是專業(yè)實(shí)習(xí)，一般都是由學(xué)生所在系部的本專業(yè)教師指導(dǎo)，往往難以顧及基礎(chǔ)課內(nèi)容在現(xiàn)場(chǎng)中的應(yīng)用，而且實(shí)習(xí)和課堂教學(xué)往往不在同一教學(xué)環(huán)節(jié)中。筆者體會(huì)到，如果在基礎(chǔ)課程教學(xué)中適當(dāng)穿插一些到現(xiàn)場(chǎng)的參觀或播放一些與課堂教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的錄像，就會(huì)收到很好的效果。

筆者在講授普通化學(xué)課程時(shí)，為了讓學(xué)生了解重金屬鹽對(duì)人們?nèi)粘Ｉ詈凸I(yè)生產(chǎn)的影響和重要性，曾帶領(lǐng)學(xué)生到學(xué)校的蒸汽鍋爐房參觀。經(jīng)過實(shí)地參觀，學(xué)生了解到自來水在加熱時(shí)產(chǎn)生的水垢就是重金屬鹽，如果不對(duì)進(jìn)入鍋爐中的自來水進(jìn)行預(yù)處理，所產(chǎn)生的水垢就會(huì)嚴(yán)重影響鍋爐的傳熱效率，影響鍋爐的工藝參數(shù)，因而就會(huì)影響蒸汽的正常生產(chǎn)，所以就有離子交換樹脂裝置對(duì)自來水進(jìn)行預(yù)處理。

筆者在給學(xué)生講解膠體方面的知識(shí)時(shí)，為了激發(fā)學(xué)生的興趣，在上課開始的幾分鐘時(shí)間里先讓學(xué)生想想日常生活中見到過的哪些東西是膠體？學(xué)生說出了墨汁、泥漿和大霧等。緊接著根據(jù)學(xué)生的回答，筆者讓學(xué)生仔細(xì)想想科學(xué)史上有什么重大發(fā)現(xiàn)與膠體有關(guān)？在學(xué)生感到迷茫和困惑時(shí)筆者提到威爾遜云霧室的科學(xué)故事，并利用多媒體設(shè)備展示圖片給學(xué)生看；并在講解的最后進(jìn)行總結(jié)，告訴學(xué)生這樣的道理：隨著科技的發(fā)展，化學(xué)不僅僅是單純地從物理學(xué)中“索取”，利用以物理學(xué)為基礎(chǔ)的分光光度計(jì)、核磁共振儀、高分辨率掃描電鏡等現(xiàn)代化設(shè)備和儀器，而且化學(xué)同樣是“無私”的，它也反過來為物理學(xué)和其它學(xué)科的發(fā)展提供物質(zhì)和理論支持，這樣就潛移默化地使學(xué)生親身感受到化學(xué)學(xué)科的重要性。

2.3實(shí)時(shí)適度地與國際的熱點(diǎn)問題聯(lián)系起來

新時(shí)期的大學(xué)生除了要掌握必要的專業(yè)知識(shí)、技能外，而且要有國際化的視野，還要有為社會(huì)做奉獻(xiàn)和服務(wù)當(dāng)今社會(huì)的理想。當(dāng)今社會(huì)的幾個(gè)重大話題，如溫室效應(yīng)、大氣污染、低碳經(jīng)濟(jì)等都與化學(xué)有深刻的聯(lián)系。在講到相關(guān)課程的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，筆者都提到這些熱點(diǎn)問題，并告訴學(xué)生發(fā)展新的工藝、合成新的產(chǎn)品、開發(fā)新的化學(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)模式都可能為如上問題的改善作出貢獻(xiàn)，同時(shí)提到美國前副總統(tǒng)戈?duì)枌?duì)世界范圍內(nèi)溫室效應(yīng)問題的關(guān)注和他為此付出的努力，以及他獲得諾貝爾和平獎(jiǎng)的事實(shí)。最后，筆者會(huì)非常嚴(yán)肅地告訴學(xué)生，如上問題是全球性的，我國人口眾多、人均資源匱乏，我們更有必要運(yùn)用我們所掌握的知識(shí)，創(chuàng)造性地為上述問題的解決創(chuàng)造條件。

3.結(jié)語

課堂教學(xué)不是孤立的，課堂教學(xué)活動(dòng)不是一維的直線，也并非是二維的平面，課堂教學(xué)應(yīng)該是三維的，是豐富多彩的。在工科化學(xué)課堂教學(xué)中恰如其分地引入設(shè)計(jì)成分、感性思維和熱點(diǎn)問題，會(huì)對(duì)活躍課堂教學(xué)氣氛、增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性、改善教學(xué)效果產(chǎn)生良好的作用。

參考文獻(xiàn)：

［1］鄭傳明，呂桂琴.物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)［M］.北京：北京理工大學(xué)出版社，2005，第1版：82-83.

［2］曾昭瓊，曾和平等.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)［M］.北京：高等教育出版社，2005，第3版：29-33.