提高材料類專業(yè)大學化學課程教學效果的探索

畢建聰，高微，丁麗麗，付長璟, 徐家文

摘要：大學化學是許多高校材料類專業(yè)本科生必修的基礎課程之一。文章針對該課程授課對象及課程本身的特點，從授課內容設計、授課方式探索和實驗內容設定的角度進行分析并給出相應措施，以期提高大學化學課程的教學效果。

關鍵詞：大學化學；材料類專業(yè)；教學效果

化學是重要的基礎學科之一，同時化學對材料學科的基礎作用不可替代。從材料制備、結構研究、性能改善提高乃至材料的應用研究都離不開化學。相應地，材料類專業(yè)的本科生掌握一定的化學知識，就是其學好專業(yè)知識的必備基礎，大學化學就發(fā)揮著這樣的作用。與化學化工類專業(yè)不同，在材料類專業(yè)開設大學化學課程面臨著許多問題，如概括起來主要有課時分配較少、課程知識點較多、學生化學基礎差別較大、學生對非專業(yè)課程重視程度不夠等。這些問題往往會影響到大學化學課程的教學和學習效果，起不到課程應有的作用，這就需要教師從該課程的特點出發(fā)，從授課內容、授課方式和實驗設定等方面進行分析與探索，使課程的教學效果得到保障和提高。

一、凝練教學內容

非化學化工類專業(yè)開設的大學化學課通常學時較少，以筆者所在材料專業(yè)為例，大學化學課程總學時36學時，其中理論學時28學時，實驗8學時。教學大綱規(guī)定的教學內容涉及到物理化學、無機化學和分析化學，知識面涵蓋較廣。由于課時較為緊張，在實際教學過程中，如果面面俱到，許多知識點只能泛泛而講，無法深入展開，學生在學習過程中就會感覺學得不透徹，影響學習興趣和學習效果。針對這一實際情況，我們對教學內容從以下幾個方面進行了探索。

（一）以教學大綱為指導，劃分知識模塊

我們在教學大綱的基礎上，將教學內容進一步濃縮凝練，歸納為六個知識模塊：化學反應的基本原理、化學平衡過程及其利用、物質的微觀結構及其鍵合；物質的聚集與分散、元素及其化合物的性質和變化規(guī)律和電化學基礎。在教學過程中以知識模塊為指導，按模塊進行講解，使學生對課程所要學習的內容清晰明了。學習起來更有針對性，復習時也有的放矢，不會茫然困惑。

（二） 以專業(yè)特點為導向，確定側重點

在知識點模塊化的基礎上，再根據專業(yè)特點進一步提煉細化，以專業(yè)方向確定教學側重點。如電化學內容對金屬材料專業(yè)屬于重點內容，教學過程中可以結合金屬材料的腐蝕與防護經行精講細講，對鑄造焊接專業(yè)則作為一般性內容，授課時可適當精簡，強調基礎性內容。這樣，在授課過程中教師就可以適當地靈活調節(jié)學時分配，在總學時不變的情況下，使不同專業(yè)授課內容既詳略得當又重點突出。

（三）以建設應用型大學為目標，突出應用性

黑龍江科技大學的辦學目標是創(chuàng)建特色鮮明的高水平應用型科技大學，在這一目標指引下，教師在授課過程中也應該對所講內容進行調整，突出應用性，減少一些可以省略的過于繁雜的理論推導。例如在化學反應的基本原理模塊部分，一些熱力學狀態(tài)函數的推導可以簡略，如熵（S）的導出、吉布斯函數（G）的導出，可以直接給出定義式、說明式中各項含義，而不必做復雜的數學推導，要求學生掌握基本公式，并會結合具體情況應用公式解決問題即可。這樣學生在學習過程中的難度就降低了，同時又能達到課程的學習要求，不影響學生對這類知識點的掌握與應用。

二、改革授課方式

以往的授課過程中主要是教師以板書配合多媒體進行課堂講解，這也是最基本的授課方式。但是在實際的教學過程中我們發(fā)現，如果一門課自始至終都這樣進行的話，就會給學生一種程序化的感覺，進而產生枯燥感。具體課堂表現就是部分學生不能一直保持高度的聽課注意力，會間歇性地出現聽課疲態(tài)，即上課溜號，聽課效果差，最后成績不理想。對此，我們主要采取了如下一些措施。

（一）增加課堂互動，學練結合

教師授課時不要一堂課從頭講到尾，而是在講解完一個主要知識點后，給出一些圍繞該知識點的相關練習題，數量、難度可以靈活調整，讓學生當堂解答，學生的解答情況計入平時成績，最后核算到期末總成績里。這樣就調動起了學生的學習積極性，聽得認真，做得積極，對所學知識點理解掌握得更加深刻。雖然表面上看起來這樣做會消耗一些客觀學時，但通過實踐發(fā)現，采取這種授課方式以后，很多學生為了取得良好的課堂表現，課后復習及課前復習情況比以前有很大的改善和提高，這樣教師課堂講解時速度可以適當加快，能收到事半功倍的效果。

（二）樹立典型，以點帶面

大學化學課程通常開在大學第一年，即學生剛剛告別高中階段。這時學生對高中所學的化學知識記憶較新，大學化學課程中的部分內容與高中化學有較緊密的聯(lián)系，但由于學生來自于全國各地，不同地區(qū)的學生在高中時所學化學內容的深度和廣度不盡相同，這就造成了學習基礎上的差別。一些基礎好的學生學起來相對輕松，而基礎較差的學生略微吃力一些。教師在授課過程中要對這些情況完全掌握，除了要對基礎差的同學耐心指導、熱情鼓勵外，對部分基礎好、學得好的同學也要讓其發(fā)揮出帶頭作用，具體可以在授課過程中選擇一些知識點，讓某些學生自行準備講稿，讓其對自己準備的知識點進行講解，不足之處教師補充。采用這種方式之后，一些成績好的學生得到極大的鼓勵，學習熱情高漲，不僅知識掌握得好，在表達等方面也得到了很好的鍛煉。而沒有得到這種機會的學生，也對同學的講解產生很大的興趣，激發(fā)了學習的積極性，也想獲得表現的機會，學習態(tài)度大為改善，成績明顯提高。這種以優(yōu)秀學生為典型的做法，實踐來看，起到了以點帶面的作用，對班級整體學生的學習有很好的促進效果，這種授課方式的改革也很受學生的歡迎。

（三）開拓學生的視野，提高學生的學習興趣

一方面，教師在授課過程中將科學發(fā)展的前沿情況介紹給學生，以拓寬學生的視野，激發(fā)學生的學習興趣。另一方面，將自己的科研經歷與方法介紹給學生，讓學生親自參與自己的科研實驗，培養(yǎng)學生的實踐動手能力，激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新能力。

三、精心設計實驗內容

化學課程的學習離不開實驗。雖然受限于專業(yè)，材料類專業(yè)的化學實驗學時都不多，但如何充分利用好這些實驗學時，就需要對實驗內容進行精心的設計。

（一）重視基本技能的訓練

作為一門基礎課，大學化學的一個主要任務就是培養(yǎng)學生的基本實驗技能。雖然總體學習要求和化學化工類專業(yè)比較起來相對較低，但基本實驗技能卻不能降低要求。通過基本技能的實驗訓練，可以培養(yǎng)學生對化學課程的興趣，形成化學概念，鍛煉觀察和實驗操作能力，還能培養(yǎng)學生養(yǎng)成實事求是、嚴肅認真的科學態(tài)度。在具體的實驗環(huán)節(jié)，必須做到人人都操作，個個能過關。

（二）精選實驗內容

實驗內容部分除了鍛煉學生的基本技能外，還需要設計一部分綜合性的實驗。這部分實驗內容既要達到鍛煉實驗技能的要求，也要結合實際，爭取有新穎性、先進性。例如配位滴定法測水的硬度實驗，與生活密切相關，學生很有興趣。而制備納米氧化物類的實驗，配合SEM等測試手段，能讓學生感受到新穎的學術體驗。通過精心設計實驗內容不僅調動起了學生對大學化學的學習積極性，也使學生養(yǎng)成了化學思維，并進一步能夠利用化學原理來分析解決實際問題。

對材料類專業(yè)的學生來說，大學化學作為一門基礎課，具有普及化學知識、培養(yǎng)化學技能、提高化學素養(yǎng)等重要作用和意義。教師只有根據學生和課程的特點出發(fā)，凝練教學內容，豐富教學手段，結合實驗訓練，不斷探索和改進，才能確保取得滿意的教學效果，發(fā)揮出該課程在人才培養(yǎng)體系中所應起到的作用。

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編輯/岳鳳