在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)工科院校學(xué)生的工程意識(shí)

王 斌 徐 尊 馬祥梅 邢宏龍 何 杰

（安徽理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，安徽 淮南232001）

當(dāng)前國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)質(zhì)是經(jīng)濟(jì)和科技實(shí)力的較量，工程人才在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步中起著主觀能動(dòng)的作用，而工程人才是否具備良好的工程素質(zhì)，是制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵要素[1]。工程意識(shí)是工程素質(zhì)的重要組成部分，是工程人才最重要、最基本、必須具備的素質(zhì)之一，也是工科大學(xué)生獲得工程知識(shí)、提高實(shí)踐創(chuàng)新能力、培養(yǎng)工程精神和工程素質(zhì)的導(dǎo)向與前提[2]。當(dāng)然，工程意識(shí)的形成是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，不僅包括在校期間對(duì)工程意識(shí)的培養(yǎng)和積累，還包括畢業(yè)后在工作崗位對(duì)工程意識(shí)的熏陶和實(shí)踐，但是工科院校如果從學(xué)生踏入校門就有意識(shí)、有目的、有計(jì)劃地培養(yǎng)其工程意識(shí)，將會(huì)取得事半功倍的效果[3]。因此，工科院校如何以培養(yǎng)高素質(zhì)工程人才為目標(biāo)，不斷改革教育模式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)，造就將來(lái)大量的卓越工程技術(shù)人才，意義重大。

安徽理工大學(xué)是一所工科院校，其中地質(zhì)、機(jī)械、土木、制藥等16個(gè)本科專業(yè)都開(kāi)設(shè)化學(xué)學(xué)科，如何通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力無(wú)論在科學(xué)研究上還是工程實(shí)踐中都非常重要。近年來(lái)，我?；W(xué)院應(yīng)用化學(xué)系在堅(jiān)持以學(xué)生為主體，積極探索，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)，教學(xué)內(nèi)容與手段提升等途徑，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)，使人才培養(yǎng)質(zhì)量得到顯著提高。

1 豐富課堂教學(xué)形式和內(nèi)容，培養(yǎng)工程意識(shí)

培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力的關(guān)鍵是教師。教師要充分利用課堂這一特定的時(shí)間和空間，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，尋找最恰當(dāng)?shù)那腥朦c(diǎn)，因勢(shì)利導(dǎo)，將課堂教學(xué)和學(xué)生的工程意識(shí)培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。

在實(shí)驗(yàn)課中融入多媒體教學(xué)。教師可通過(guò)PPT課件中的插圖、動(dòng)畫和視頻等形式，將難懂的實(shí)驗(yàn)原理、復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)過(guò)程、全新的實(shí)驗(yàn)儀器，以及實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)等動(dòng)靜結(jié)合起來(lái)，展現(xiàn)在學(xué)生面前，既清楚直觀，又便于講解，給學(xué)生以充分的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)沖擊，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)對(duì)化學(xué)相關(guān)的工程問(wèn)題的感性認(rèn)識(shí)，使得學(xué)生更容易理解和掌握知識(shí)，改善課堂氛圍，提高教學(xué)質(zhì)量。

在實(shí)驗(yàn)課中融入“情景故事”再現(xiàn)。教師在講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，要充分發(fā)掘?qū)嶒?yàn)工程背景，以講故事的方式告訴學(xué)生，會(huì)起到潛移默化、意想不到的功效。例如乙酰水楊酸的制備實(shí)驗(yàn)，告訴學(xué)生乙酰水楊酸又名阿司匹林，是現(xiàn)代生活中最常用的藥物之一。阿司匹林的歷史始于1763年，是一名英國(guó)牧師發(fā)現(xiàn)柳樹(shù)皮提取物可以緩解發(fā)燒癥狀，直到19世紀(jì)末才由德國(guó)拜耳公司實(shí)現(xiàn)工業(yè)化合成路線，并命名為阿司匹林。

在實(shí)驗(yàn)課中融入日常生活常識(shí)。教師在講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，如果將化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用與生產(chǎn)、生活實(shí)踐有意識(shí)的聯(lián)系起來(lái)，讓學(xué)生帶著對(duì)生活的熱情進(jìn)入化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂，使學(xué)生感到學(xué)習(xí)不再是枯燥無(wú)味，而是生動(dòng)有趣。例如醇酸相關(guān)制備實(shí)驗(yàn)，教師可問(wèn)學(xué)生黃酒為何要加熱喝?最后引導(dǎo)學(xué)生得出答案：黃酒的主要成分是乙醇，但濃度很低，還含有微量的甲醇、酸、酸類等有害有機(jī)化合物，將黃酒加熱到60-70℃時(shí)，微量有害物質(zhì)揮發(fā)，同時(shí)，黃酒中所含的脂類芳香物隨溫度升高而蒸騰，使酒味更加甘爽醇厚，芬芳濃郁，因此，黃酒加熱喝更有利于健康。

2 注重學(xué)習(xí)環(huán)境塑造，培養(yǎng)工程意識(shí)

充分利用富有特征的校園物質(zhì)環(huán)境和精神文化環(huán)境對(duì)學(xué)生進(jìn)行耳孺目染的感性教育，培養(yǎng)他們的工程意識(shí)。例如在實(shí)驗(yàn)室墻壁上張貼實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)范細(xì)則，告知電、水、氣、火的安全使用，化學(xué)藥品使用，藥品撒撥的處理，三廢的處理，事故應(yīng)急處理等。讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能提高警惕，重復(fù)的學(xué)習(xí)鞏固這些規(guī)范，不要局限在閱讀實(shí)驗(yàn)室安全手冊(cè)。此外，還可以通過(guò)張貼重大化工安全事故的照片海報(bào)，讓學(xué)生時(shí)刻樹(shù)立安全、質(zhì)量、遵紀(jì)守法等意識(shí)，這對(duì)學(xué)生的工程意識(shí)培養(yǎng)也是意義重大。

3 增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)工程意識(shí)

傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排的都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)條件和操作步驟等都是事先安排，學(xué)生只是按照教材的既定方案，按部就班地操作，沒(méi)有思考的空間，學(xué)生不明白實(shí)驗(yàn)原理以及為什么要這樣做。學(xué)生實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)過(guò)程也是敷衍了事，完成實(shí)驗(yàn)后也沒(méi)有理解實(shí)驗(yàn)原理，長(zhǎng)此以往，實(shí)驗(yàn)就流于形式，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)失去興趣，不重視實(shí)驗(yàn)課，更無(wú)從談起工程意識(shí)的培養(yǎng)。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃安排時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),豐富實(shí)驗(yàn)類型，增加探究性，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、探究、操作過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力、提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、合作精祌和人際交往能力、獲取和應(yīng)用科學(xué)知識(shí)和方法的能力。

學(xué)校在實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)的時(shí)候，要確保實(shí)驗(yàn)時(shí)間，讓學(xué)生有充足的時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并在實(shí)驗(yàn)中思考實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題，以及解決問(wèn)題。這樣，實(shí)驗(yàn)就不再流于形式，當(dāng)然也要具體學(xué)生具體對(duì)待，對(duì)于低年級(jí)學(xué)生可以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為主,通過(guò)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化概念及知識(shí)的理解，掌握實(shí)驗(yàn)原理，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，提高實(shí)驗(yàn)技能，為對(duì)高年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)探究性、設(shè)計(jì)性及其綜合性實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。

4 精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)考核形式，培養(yǎng)工程意識(shí)

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考核方式主要取決于平時(shí)學(xué)生的表現(xiàn)，包括出勤率，預(yù)習(xí)報(bào)告與實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成程度，忽視學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)，不能全面考核學(xué)生。為了更全面綜合考查學(xué)生，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，必須改變考核方式。實(shí)驗(yàn)考試方法和成績(jī)?cè)u(píng)定可采取口試、筆試和操作相結(jié)合，即平時(shí)成績(jī)、期末筆試和操作考試，各部分的比例可根據(jù)實(shí)際情況加以調(diào)整，成績(jī)?cè)u(píng)定注重平時(shí)的考核，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)?zāi)芰κ峭ㄟ^(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練培養(yǎng)形成的。為測(cè)定學(xué)生的實(shí)際操作能力，正確評(píng)價(jià)學(xué)生成績(jī)，檢查學(xué)生是否掌握了化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作的技能，考核方法可安排如下：在每一個(gè)操作內(nèi)容經(jīng)多次練習(xí)之后進(jìn)行，對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合技能考試，以實(shí)際操作為主體，理論與技能相結(jié)合，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成，并用百分制評(píng)定成績(jī)。

實(shí)踐證明，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)豐富課堂教學(xué)形式和內(nèi)容，注重學(xué)習(xí)環(huán)境塑造，增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)考核形式，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生工程意識(shí)是一個(gè)有效途徑，再與其它課程有機(jī)融合，可系統(tǒng)地培養(yǎng)工科院校學(xué)生的工程意識(shí)和實(shí)踐能力，這是一條工科院校專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的有效途徑，用人單位滿意率提高，學(xué)生就業(yè)率提高，可取得良好的成效。

［1］孫偉民.以實(shí)踐能力為載體培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和工程設(shè)計(jì)能力[J].中國(guó)高等教育,2006(9)：44-45.

［2］吳文輝.論卓越工程師的工程精神和工程意識(shí)[J].長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版,2011(7)：127-128.

［3］王章豹,吳娟.論工程意識(shí)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能[J].自然辯證法研究,2012(4)：51-56.