普通工科院?！镀胀ɑ瘜W(xué)》教學(xué)模式探索

姚文志 姚建斌 王莉 宋剛福

【摘 要】2017年2月，教育部發(fā)布了《教育部高等教育司關(guān)于開(kāi)展“新工科”研究與實(shí)踐的通知》，希望各地高校開(kāi)展“新工科”的研究實(shí)踐活動(dòng)，從而深化工程教育改革，推進(jìn)“新工科”的建設(shè)與發(fā)展[1]。至此，“新工科”開(kāi)始成為高校教育關(guān)注的熱點(diǎn)[2]。高等學(xué)校需要培養(yǎng)具有工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新性人才才能承擔(dān)起時(shí)代賦予的使命，因此，高校中許多課程對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)模式和培養(yǎng)方案需要與時(shí)俱進(jìn)地探索與改革。

【關(guān)鍵詞】普通化學(xué);實(shí)踐能力;改革

【中圖分類號(hào)】G642? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? 【文章編號(hào)】1671-8437（2019）28-0017-02

普通化學(xué)是工科院校中土木工程、材料、道路橋梁與渡河工程、消防等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是集無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)等基礎(chǔ)課程于一體，具有很強(qiáng)的綜合性。在傳統(tǒng)教學(xué)中，只要求學(xué)生掌握化學(xué)概念、化學(xué)反應(yīng)等基礎(chǔ)知識(shí)及淺顯的實(shí)驗(yàn)嘗試，并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的要求。然而針對(duì)各個(gè)專業(yè)的專業(yè)特點(diǎn)，應(yīng)把培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力作為主要教學(xué)目標(biāo)，在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論的同時(shí)激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考，理論聯(lián)系實(shí)際，對(duì)培養(yǎng)新工科創(chuàng)新型人才具有重要意義。

1? ?目前普通化學(xué)教學(xué)存在的問(wèn)題

1.1? 教學(xué)內(nèi)容過(guò)于單一

由于普通化學(xué)是一門(mén)綜合課程，因此這門(mén)課程有知識(shí)面廣泛但深度不足的特點(diǎn)，每章中涉及的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)有部分與高中化學(xué)重復(fù)，而教師在授課過(guò)程中并沒(méi)有任何區(qū)別于高中教師的教法，這就使得學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中感受不到新意，從而缺乏興趣。在長(zhǎng)久的課程中更沒(méi)有動(dòng)力去主動(dòng)創(chuàng)新實(shí)踐[1]。

此外，普通化學(xué)涉及各種化學(xué)分支學(xué)科，在課堂上很少加入科學(xué)研究前沿、交叉學(xué)科的前沿性問(wèn)題。如配位化學(xué)、生物化學(xué)、環(huán)境學(xué)科等相互結(jié)合就會(huì)產(chǎn)生很多目前人們進(jìn)行的熱點(diǎn)研究問(wèn)題，如光催化反應(yīng)、單原子催化反應(yīng)等。然而授課教師或者精力有限，或者專業(yè)限制，在授課過(guò)程中缺少示例引入，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感覺(jué)枯燥，缺乏創(chuàng)新動(dòng)力。

1.2? 實(shí)踐教學(xué)缺乏創(chuàng)新

普通化學(xué)在開(kāi)設(shè)的過(guò)程中以理論為主，實(shí)驗(yàn)為輔。所開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，以驗(yàn)證為主要目的，并且部分專業(yè)沒(méi)有安排實(shí)驗(yàn)，學(xué)生所學(xué)知識(shí)不能完全消化，這就導(dǎo)致學(xué)生會(huì)覺(jué)得課程枯燥無(wú)味。

2? ?普通化學(xué)教學(xué)模式的探索

為增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力，提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力，推動(dòng)新工科工程教育和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)模式等方面進(jìn)行實(shí)踐探索。

2.1? 豐富教學(xué)內(nèi)容，加入學(xué)科前沿，理論與實(shí)踐相結(jié)合

普通化學(xué)涉及化學(xué)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)理論、水溶液和電化學(xué)反應(yīng)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、配位化學(xué)、高分子化學(xué)、生物化學(xué)及儀器分析化學(xué)等內(nèi)容。在課上不僅要講授化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，更應(yīng)將生活實(shí)例引入舉例。如在講反應(yīng)的焓變以及判斷反應(yīng)自發(fā)方向時(shí)，可以引入大氣污染問(wèn)題，汽車尾氣是大氣污染源之一，它的主要成分含有NO，對(duì)NO分解為N2和O2這個(gè)反應(yīng)（2NO（g）=N2（g）+O2（g））可以讓學(xué)生先從熱力學(xué)的角度計(jì)算反應(yīng)是放熱還是吸熱，然后再向?qū)W生提出問(wèn)題，這個(gè)放熱反應(yīng)為什么不直接用于治理汽車尾氣呢？從而讓學(xué)生學(xué)習(xí)到化學(xué)反應(yīng)在實(shí)際應(yīng)用中不僅需要考慮熱量的改變，同時(shí)還要考慮反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的

方向[2]。

此外，應(yīng)多引入學(xué)科前沿，不僅局限課本內(nèi)的知識(shí)，應(yīng)關(guān)注課外新現(xiàn)象新事物，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。如在講電化學(xué)反應(yīng)時(shí)，可以將鋰電池生產(chǎn)、太陽(yáng)能電池、燃料電池等引入課堂，可以探索新能源汽車的發(fā)展前景，激發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新能力。

2.2? 教學(xué)手段多樣化

翻轉(zhuǎn)課堂是一種新出現(xiàn)的課堂教學(xué)組織形式，是指通過(guò)預(yù)先錄制授課視頻，并在平臺(tái)上共享，要求學(xué)生課前自主觀看學(xué)習(xí)，然后利用課中集中解決困惑和疑問(wèn)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化的一種教學(xué)形態(tài)。在整體授課過(guò)程中，將傳統(tǒng)模式和翻轉(zhuǎn)課堂模式相結(jié)合，既體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的思想，同時(shí)教師還能把握學(xué)習(xí)重點(diǎn)，做到有的放矢，達(dá)到學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的目的。如建設(shè)普通化學(xué)精品課程，可以將一些原理作為專題列出，并且配有課件和講解視頻，學(xué)生可以在課前學(xué)習(xí)，教師在課上針對(duì)專題以提問(wèn)的形式查看學(xué)生的理解程度，然后總結(jié)重要知識(shí)點(diǎn)，最后拓展課本內(nèi)容。在平臺(tái)中還可布置計(jì)算題、討論題、思考題等，讓學(xué)生鞏固課程所學(xué)內(nèi)容。

加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)力度讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)學(xué)會(huì)探索。化學(xué)本身就是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，以前的實(shí)驗(yàn)以培養(yǎng)學(xué)生的基本操作能力為主，并不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，所以應(yīng)在理論上的基礎(chǔ)上加入對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)課，讓學(xué)生感受實(shí)驗(yàn)化學(xué)的樂(lè)趣。

在課堂外多借助各種網(wǎng)絡(luò)手段、網(wǎng)絡(luò)MOOC讓學(xué)生拓寬眼見(jiàn)，在課上以學(xué)生為中心，以討論，演講，調(diào)研的形式讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，再加上實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的探索興趣，從而提高學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)踐能力。

總之，普通化學(xué)是土木工程、巖土工程、道路橋梁與渡河工程等工科類專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程，意在向這些工程類學(xué)生反映化學(xué)學(xué)科全貌，反映學(xué)科發(fā)展和進(jìn)步，體現(xiàn)交叉學(xué)科。把工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作為課程的核心目標(biāo)，應(yīng)用在教學(xué)內(nèi)容上，緊跟時(shí)代發(fā)展，突出普通化學(xué)必備的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和工程應(yīng)用。在教學(xué)方面采用翻轉(zhuǎn)課堂和傳統(tǒng)模式相結(jié)合的混合教學(xué)，以學(xué)生為中心，結(jié)合多媒體、實(shí)驗(yàn)等各種手段，開(kāi)展討論、演講、調(diào)研等形式，融入學(xué)科領(lǐng)域的熱門(mén)研究課題，引導(dǎo)學(xué)生面向?qū)嶋H需求、解決實(shí)際問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索和

創(chuàng)新。

【參考文獻(xiàn)】

[1]錢新源.努力建設(shè)美麗中國(guó)實(shí)現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展——學(xué)習(xí)黨的十八大報(bào)告體會(huì)[J].內(nèi)蒙古統(tǒng)計(jì)，2013（3）.

[2]習(xí)近平總書(shū)記系列重要講話讀本.2016年版[M].北京：學(xué)習(xí)出版社，人民出版社，2016.

【作者簡(jiǎn)介】

姚文志，女，山西朔州人，環(huán)工學(xué)院，副教授，博士。研究方向：化學(xué)基礎(chǔ)課程教育教學(xué)改革等。

姚建斌，男，山西運(yùn)城人，物電學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事信息管理技術(shù)、教育教學(xué)改革等。

王莉，女，河南周口人，環(huán)工學(xué)院講師。研究方向：化學(xué)應(yīng)用教育教學(xué)。