設計案例教學，提升大學化學課堂教學效果

李美蓉，王　芳，戴昉納，董　斌

(中國石油大學(華東)理學院化學系，山東　青島　266580)

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設計案例教學，提升大學化學課堂教學效果

李美蓉，王芳，戴昉納，董斌

(中國石油大學(華東)理學院化學系，山東青島266580)

大學化學是高校理工科專業(yè)必修的一門應用性基礎課，并且與石油工業(yè)有著緊密聯(lián)系。課程特點是涉及的知識點多、知識面廣，已被列為中國石油大學校級精品課程。在創(chuàng)建省級精品課程的活動中，通過設計精選典型的教學案例，本著“科學源于生活，服務生活，創(chuàng)造新生活”的理念，以增進課堂教學的趣味性，促進教學活動中的師生互動，極大地提升大學化學課堂教學效果。

大學化學；精品課程；案例教學法；課堂教學

我校工科專業(yè)的大學化學選用的普通化學教材，課程內(nèi)容涵蓋了經(jīng)典的四大化學即無機化學、分析化學、有機化學和物理化學，也涉及結構化學、量子化學、環(huán)境化學和材料化學的一門基礎課程，與石油行業(yè)的工程實際緊密聯(lián)系，授課知識點多、知識面廣[1]。目前我校多數(shù)院系十幾個專業(yè)的培養(yǎng)計劃中都把《大學化學》列為必修課，每年共有70多個班級開設大學化學課。由于我校面向全國招生本科生，錄取的新生中經(jīng)濟管理、會計學、市場營銷類專業(yè)屬文理兼招的專業(yè)，有些省份的高中文科生并沒有開設化學課，因而文理科學生的化學基礎差異很大。我校教學計劃中大學化學都是安排在大學一年級授課，多年的問卷調(diào)查結果總結學生反映的共同問題是，課堂信息量太大、知識點又多，教學進度快，沒有化學基礎的學生跟不上課堂進度，對大學化學學習興趣不高。針對這一反饋，我們抓住大學化學理論與實際聯(lián)系緊密的特點，課堂教學活動中通過設計好教學案例，既系統(tǒng)講解基本原理，同時也加強理論聯(lián)系實際的能力，以提高課堂吸引力。通過近10年的教學實踐，在大學化學教學中貫穿“案例教學法”教學，根據(jù)各章節(jié)授課知識點選擇不同的教學案例，既能有效地引導學生利用已有的基本理論知識對案例進行分析，也有助于課堂形成良好的師生互動氛圍，極大地激發(fā)學生對大學化學這門基礎課的學習興趣[2]，教師在課堂教學中自覺引導、啟發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，收到了良好教學效果[3]。

1　大學化學教學案例的課堂設計

大學化學課程的教學案例的設計要遵循兩個基本原則：

一是根據(jù)各章的核心教學內(nèi)容設計不同的案例。案例的選擇要更好地服務課堂教學活動，要密切聯(lián)系教材中的基礎理論或定律，考慮我們是石油類院校，案例的選擇也要兼顧石油行業(yè)的特點，兼具趣味性，這樣講授過程中才能增加課堂吸引力，提升課堂教學效果。

二是精心設計課堂教學環(huán)節(jié)，設計的問題與教學內(nèi)容緊密結合，環(huán)環(huán)相扣。所謂環(huán)環(huán)相扣，就是教學環(huán)節(jié)的設計由五步一氣呵成：第一步提出第一個案例，即提出問題，引發(fā)學生的思考，第二步結合教學內(nèi)容緊扣課本基本理論知識的講解。第三步依據(jù)基本原理對案例進行分析。第四步是第二個應用案例的提出，讓學生根據(jù)課本知識來分析解決現(xiàn)實中涉及的問題。第五步歸納總結。通過案例教學，不僅能使學生掌握扎實的理論知識，而且能靈活運用基礎知識提高分析解決實際問題的能力，真正做到學以致用。

2　案例教學在大學化學課堂教學活動中的實踐

大學化學教材中第四章氧化還原反應與電化學其中的“金屬的腐蝕與防護”一節(jié)[4]，我們結合教學內(nèi)容設計了兩個典型案例。提出案例：日常觀察到油田或煉油廠的腐蝕現(xiàn)象，講解金屬腐蝕發(fā)生的本質和原理；應用案例：讓學生根據(jù)腐蝕的基本原理對青島棧橋腐蝕加以分析，給出經(jīng)濟合理的防護措施。

案例一：關于金屬的腐蝕與防護問題

首先給出石油行業(yè)常見的輸油管線的腐蝕圖片，鋼鐵腐蝕生銹產(chǎn)生Fe2O3·xH2O，提起學生對問題的興趣，如何從化學腐蝕分析腐蝕產(chǎn)生的原因呢？

金屬的化學腐蝕：碳鋼或合金在腐蝕環(huán)境中進行化學反應而造成的腐蝕，金屬失電子本身被氧化。

表1　金屬腐蝕的分類Table 1　The kinds of metal corrosion

電化學腐蝕：金屬或合金與電解質溶液接觸構成原電池，較活潑的金屬失電子而被氧化。輸油管線在潮濕環(huán)境中發(fā)生了電化學腐蝕。

電化學腐蝕的本質：兩極分別發(fā)生氧化反應和還原反應，較活潑的金屬被腐蝕損耗。

知識回顧：

(1) 原電池構成的要件：

①存在電解質溶液；②兩極電極電勢不同；③導線和鹽橋構成閉合回路

(2) 正負極的判斷：負極失e-發(fā)生氧化反應；正極得e-發(fā)生還原反應。

(3) 電子流動方向: 電子由負極流出；電子流入正極。

(4) 電極反應的書寫：根據(jù)電極電勢高低找出兩極優(yōu)先放電的物質；寫出兩極的放電反應。

表2　鋼鐵的兩種腐蝕相同點和不同點Table 2　The similarities and differences of two kindsof steel corrosion

案例二：關于金屬腐蝕的防護問題

我校地處青島，棧橋橋墩在海水中為何更容易生銹，為何發(fā)生水線腐蝕，假如你是設計師，如何優(yōu)選保護措施呢？

知識點: 氧濃差腐蝕即金屬表面因O2濃度差而引起的腐蝕。

表3　金屬的防護方法Table 3　The methods of metal protection

第四章的教學內(nèi)容結合案例教學，切實做到對腐蝕問題抽絲剝繭，極大地激發(fā)學生對腐蝕研究的興趣。理論與實際問題密切聯(lián)系，很好地引導學生用傳統(tǒng)理論去分析問題并解決問題，提升學生綜合素質。

3　案例教學在大學化學教學活動中的意義

(1)案例教學極大地調(diào)動了工科學生學習大學化學的原動力，提升了學生綜合運用所學知識分析及解決問題的能力，使課堂教學活動事半功倍。教師精選具有廣泛的代表性和趣味性典型案例，將經(jīng)典而枯燥的理論與生動活潑的案例結合起來，課堂條分縷析，有效提高了學生分析問題、解決問題的能力。

(2)采用案例教學，有助于教學相長及師生互動，能夠極大化解新大綱變更后課時壓縮而授課內(nèi)容不減的雙重壓力。教師備課時需要博覽群書，廣泛搜集相關實例，巧妙設計，不占用過多的課堂學時，隨著案例的展開，將事先設計的問題不斷推出，啟發(fā)、引導學生深入思考、參與課堂討論，在良好互動的氛圍中融會貫通所學知識。

4　結　語

21世紀創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，呼喚高校進行教育改革，切實貫穿素質教育的理念，當務之急就要使大一新生更快、更好地適應大學學習，并保持對學習的濃厚興趣，這就要求廣大教師在今后的課堂授課中不斷積累經(jīng)驗，逐步提升整體教學質量。

[1]于紅偉,魏徽,等.大學化學課堂教學中的案例教學[J].化工高等教育,2012(3):92-94.

[2]雪梅,周志才,等.提高“普通化學”課堂教學質量的體會與思考[J].寧夏大學學報(自然科學版),2007,28(5):96-97.

[3]劉道勝.問題式教學法在物理化學教學中的應用[J].化工高等教育,2010,27(3):99-101.

[4]中國石油大學無機化學教研室.普通化學.1版[M].東營:中國石油大學出版社,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，主要從事大學化學的教學及科研工作。

G642.1

A

1001-9677(2016)013-0227-02