大學(xué)化學(xué)教學(xué)改革初探

劉文鋒，游宗霖，曹櫻凡

(五邑大學(xué)生物科技與大健康學(xué)院，廣東 江門 529020)

大學(xué)化學(xué),作為材料科學(xué)與工程、新能源等非化工類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度直接影響到后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)[1-2]。首先，學(xué)生通過(guò)大學(xué)化學(xué)第1～4章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，對(duì)相關(guān)的基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)具有初步的認(rèn)識(shí);再通過(guò)后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)，可進(jìn)一步加深相關(guān)化學(xué)知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用。由此可見(jiàn),大學(xué)化學(xué)前四章的理論知識(shí)非常重要，教師應(yīng)當(dāng)努力備課，加大自身的知識(shí)儲(chǔ)備，積極提升自身教學(xué)水平，才能深入淺出地為學(xué)生講解其中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，從而更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。不僅如此，后面章節(jié)的內(nèi)容更需要我們引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，從而為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3]。

當(dāng)前的大學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)還是以傳統(tǒng)的教學(xué)方法為主，即通過(guò)理論知識(shí)的傳授式教學(xué)法：學(xué)生預(yù)習(xí)→老師傳授知識(shí)→布置作業(yè)→講解習(xí)題→期末考試，大學(xué)化學(xué)的課程考核一般是采用平時(shí)成績(jī)與期末考試成績(jī)相結(jié)合的方式[4]。傳統(tǒng)的教學(xué)方法屬于填鴨式的教學(xué)，一味強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳授而不注重方法，容易忽略了學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受程度以及與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，不僅會(huì)對(duì)學(xué)生的思維拓展起到束縛作用，還會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)的學(xué)生與現(xiàn)代新型應(yīng)用型人才不符，無(wú)法滿足當(dāng)前社會(huì)的迫切需求。因此，大學(xué)化學(xué)的教學(xué)改革及創(chuàng)新迫在眉睫。

1 大學(xué)化學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀

現(xiàn)階段,由于教學(xué)課程繁多，部分高校的大學(xué)化學(xué)課程的教學(xué)學(xué)時(shí)大多在32～48學(xué)時(shí)。以五邑大學(xué)為例，材料科學(xué)與工程和新能源專業(yè)的大學(xué)化學(xué)課時(shí)是48學(xué)時(shí)。大學(xué)化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容可分為：第1～4章化學(xué)綜合知識(shí),第5～7章相關(guān)元素及材料的性質(zhì)以及第8～9章的化學(xué)與能源、環(huán)境的關(guān)系。雖然學(xué)?，F(xiàn)在非常重視課程改革，但是大學(xué)化學(xué)教學(xué)方法的改革還未見(jiàn)成效。此外，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有部分學(xué)生在高中階段是沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)相關(guān)的化學(xué)知識(shí)，從而導(dǎo)致這部分學(xué)生沒(méi)有化學(xué)基礎(chǔ)，需要從頭開始學(xué)習(xí)大學(xué)化學(xué)的理論知識(shí)。由此可見(jiàn)，若采用傳統(tǒng)的大學(xué)化學(xué)教學(xué)方法，不僅無(wú)法取得預(yù)期的教學(xué)效果，還會(huì)導(dǎo)致學(xué)生淺嘗輒止，產(chǎn)生畏難情緒。對(duì)于這種情況，我們需要轉(zhuǎn)變思想，教學(xué)模式也需要進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整，積極探索行之有效的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)以及激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。目前大學(xué)化學(xué)的課程教學(xué)存在以下問(wèn)題：

1)教師對(duì)大學(xué)化學(xué)知識(shí)的傳授不重視

在教師備課和上課的過(guò)程中，教師沒(méi)有重視相關(guān)化學(xué)理論知識(shí)的傳授，只是采取傳統(tǒng)的教學(xué)方式完成自己的教學(xué)任務(wù)，對(duì)于可能出現(xiàn)的問(wèn)題沒(méi)有引起足夠的重視，而且沒(méi)有從根本上重視大學(xué)化學(xué)課程的教學(xué)。此外，對(duì)相關(guān)化學(xué)知識(shí)的不理解以及不重視往往會(huì)導(dǎo)致教師課堂上講解不清楚，讓學(xué)生越聽(tīng)越迷糊。教師作為教書育人中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，作為知識(shí)的傳授者，自身素質(zhì)的不提升和教學(xué)方法的不改進(jìn)，最終會(huì)導(dǎo)致教師成為課程改革的攔路虎。

2)學(xué)生沒(méi)有樹立正確的學(xué)習(xí)觀

以五邑大學(xué)為例，大學(xué)化學(xué)課程一般是安排在第一學(xué)期或第二學(xué)期上課。在這個(gè)階段，學(xué)生剛由高中生轉(zhuǎn)變?yōu)榇髮W(xué)生，思想上的放松，導(dǎo)致其沒(méi)能很好地適應(yīng)大學(xué)的生活節(jié)奏。學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中沒(méi)有樹立正確的學(xué)習(xí)觀，不知道為何而學(xué)，不了解學(xué)習(xí)這門的課程的目的是什么。此外，還有部分學(xué)生沒(méi)有化學(xué)基礎(chǔ)，對(duì)于基本的化學(xué)概念沒(méi)有簡(jiǎn)單的認(rèn)知，不知道書本里面的大學(xué)化學(xué)知識(shí)為何物。

3)理論知識(shí)和實(shí)際問(wèn)題結(jié)合度不高

當(dāng)前，相當(dāng)一部分高校使用的大學(xué)化學(xué)教材長(zhǎng)期沒(méi)有更新，書本里面的理論知識(shí)陳舊，講述內(nèi)容與現(xiàn)代社會(huì)的實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，且與大學(xué)生的閱讀心理相差甚遠(yuǎn)。陳舊的理論知識(shí)與最新的理論知識(shí)不符、理論知識(shí)不能與實(shí)際應(yīng)用緊密相連等問(wèn)題的出現(xiàn)可能會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)所學(xué)的大學(xué)化學(xué)理論知識(shí)存在認(rèn)知上的偏差。

4)大學(xué)化學(xué)的教學(xué)模式單一

傳統(tǒng)的教學(xué)方法注重運(yùn)用PPT講解理論知識(shí)，教師注重教學(xué)任務(wù)的完成，沒(méi)有考慮實(shí)際的教學(xué)情況。若有公式的書寫，一般是采用板書的形式完成。在這樣的知識(shí)傳授過(guò)程中，學(xué)生只會(huì)被動(dòng)地接受知識(shí)，不知道其中的化學(xué)反應(yīng)原理，只是為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)，甚至有部分學(xué)生不知道學(xué)習(xí)的目的是什么。這樣不僅會(huì)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)還不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。這樣培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生理論知識(shí)不扎實(shí)、創(chuàng)新性不足、不能有效解決實(shí)際的應(yīng)用問(wèn)題。

2 改革大學(xué)化學(xué)課程采取的措施

1)強(qiáng)化師生的重視程度

教師方面，教師應(yīng)該從思想上重視大學(xué)化學(xué)的教學(xué)，這樣才能更有效的備課和講課。備課時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)充分了解理論知識(shí)，并學(xué)會(huì)換位思考，站在學(xué)生的角度思考怎樣講授內(nèi)容，學(xué)生才有興趣學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容。而且，教師作為課堂上的靈魂人物，更應(yīng)該重視知識(shí)的儲(chǔ)備和教學(xué)方法的提升，這樣才能做到授業(yè)解惑。教師對(duì)知識(shí)的理解不應(yīng)當(dāng)僅局限于對(duì)課本理論知識(shí)的掌握，還應(yīng)該注重理論聯(lián)系實(shí)際以及如何在課堂上深入淺出地講解，讓學(xué)生聽(tīng)得明白。此外，還應(yīng)該采取多樣的教學(xué)方法，如分組討論和研討式教學(xué)等方式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，鼓勵(lì)學(xué)生探索，不僅要讓學(xué)生知其然，而且還要學(xué)生知其所以然。學(xué)生方面，學(xué)生首先應(yīng)該提高認(rèn)識(shí)，清楚了解自己的學(xué)習(xí)目的，從思想上重視大學(xué)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)。然后，學(xué)生應(yīng)該在課前按照教師布置的上課內(nèi)容提前預(yù)習(xí)書本知識(shí)，將書本上的疑問(wèn)帶到課堂。這樣既能提高學(xué)習(xí)效率，也能通過(guò)教師的溝通交流，讓自己對(duì)知識(shí)有更直觀的認(rèn)識(shí)。接下來(lái)，學(xué)生應(yīng)該主動(dòng)參與課堂討論和積極回答問(wèn)題，擴(kuò)展思維的同時(shí)，還能提高自己解決問(wèn)題的能力。最后，學(xué)生應(yīng)當(dāng)獨(dú)立完成作業(yè)以測(cè)試自己對(duì)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。對(duì)于不懂或有疑問(wèn)的習(xí)題，可積極和教師溝通解決，提高自己的學(xué)習(xí)效率，徹底掌握章節(jié)的理論知識(shí)。在教師和學(xué)生的共同努力和互相配合下，大學(xué)化學(xué)的教學(xué)改革才能取得成功，最終達(dá)到雙贏的目的。

2)理論與實(shí)際緊密聯(lián)系

大學(xué)化學(xué)的參考教材不應(yīng)該局限于具體某一本書，而應(yīng)該根據(jù)具體的知識(shí)點(diǎn)參考教材。而且選擇和訂閱的教材應(yīng)該是最近出版的專業(yè)書籍，這樣才能最大程度地避免理論知識(shí)陳舊的問(wèn)題。理論知識(shí)的的更新是實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革的前提，更關(guān)鍵的是教師在教授課程的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合最新科學(xué)研究進(jìn)展和現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用中的各種案例，深入剖析里面蘊(yùn)含的化學(xué)或者是材料方面的理論知識(shí)，并以此為基礎(chǔ)，由點(diǎn)帶面，深入細(xì)致分析，給學(xué)生講解所在章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)。例如，在第一章內(nèi)容的講解過(guò)程中，教師可以列舉中國(guó)有名的化學(xué)家黃明龍先生的有機(jī)人名反應(yīng)。通過(guò)介紹該反應(yīng)，引出其中所涉及的化學(xué)反應(yīng)原理，以及催化劑與化學(xué)反應(yīng)速率之間的關(guān)系。運(yùn)用生動(dòng)的實(shí)例切實(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。還有，在介紹第三章的內(nèi)容時(shí)，教師可介紹去年列入國(guó)家發(fā)展綱要的燃料電池。將國(guó)家的發(fā)展導(dǎo)向和化學(xué)知識(shí)緊密結(jié)合，通過(guò)介紹燃料電池的反應(yīng)原理引出氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。這樣做不僅可以提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的關(guān)注程度，還可以引導(dǎo)學(xué)生參與類似的科研計(jì)劃。又如，教師在講解第六章的非金屬元素的重要化合物時(shí)，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)介紹非金屬元素化合物的組成及其具有優(yōu)異的物化性質(zhì)，講述人類是如何充分利用此類性質(zhì)研發(fā)各種新型的無(wú)機(jī)非金屬材料。其中，通過(guò)曹原及其導(dǎo)師共同發(fā)現(xiàn)的魔角石墨烯，指出兩片單層石墨烯通過(guò)旋轉(zhuǎn)一定的角度，其導(dǎo)電性能會(huì)發(fā)生翻天覆地的變化。他們不僅開創(chuàng)了扭轉(zhuǎn)電子學(xué)這個(gè)全新的研究領(lǐng)域，同時(shí)還通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了前人理論研究的正確性。通過(guò)這個(gè)案例，我們引出石墨烯屬于無(wú)機(jī)非金屬元素所組成的化合物，以實(shí)例說(shuō)明無(wú)機(jī)非金屬元素與物理性質(zhì)的相關(guān)性。還有，在介紹有機(jī)高分子材料時(shí)，可以引入山東理工大學(xué)畢玉遂教授研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明的無(wú)氯氟聚氨酯化學(xué)發(fā)泡劑案例，引導(dǎo)學(xué)生將科學(xué)研究與課本的理論知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，鼓勵(lì)學(xué)生積極投身科學(xué)研究。

3)采用多種教學(xué)方法

現(xiàn)代社會(huì)的應(yīng)用型人才需求要求大學(xué)化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容要與時(shí)俱進(jìn)，而以往傳統(tǒng)的教學(xué)模式難以適應(yīng)新時(shí)代的發(fā)展需求。因此，教學(xué)模式也要發(fā)生根本性的變革。教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該充分運(yùn)用課堂教授、案例教學(xué)、分組討論或微助教等教學(xué)形式，讓學(xué)生深度參與其中，對(duì)大學(xué)化學(xué)這門課程產(chǎn)生一定的認(rèn)同感。教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)的講解不能照本宣科，而是應(yīng)該將知識(shí)點(diǎn)和實(shí)際結(jié)合，在教學(xué)過(guò)程中結(jié)合實(shí)例設(shè)置各種各樣的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)一起參與、共同討論、設(shè)計(jì)方案、驗(yàn)證方案的可行性并深度參與工業(yè)生產(chǎn)中的各種解決方案。例如，在第五章，教師提出如何防止鐵管被腐蝕，說(shuō)明腐蝕的原理和提出解決辦法。教師在學(xué)生討論的過(guò)程中，應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生從其中所涉及的氧化還原化學(xué)反應(yīng)入手，找到隔絕氧氣、犧牲陽(yáng)極法等防止鐵管腐蝕的辦法。以此為例，強(qiáng)調(diào)氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的機(jī)理，并引申出生活中常見(jiàn)的腐蝕和防腐蝕的辦法。在第八章化學(xué)與能源的講授過(guò)程中，教師提出如何開發(fā)燃料電池的問(wèn)題，讓學(xué)生相互討論并設(shè)計(jì)電池：首先，引導(dǎo)學(xué)生找出什么是燃料電池及其特性是什么。引導(dǎo)學(xué)生找出燃料電池涉及的化學(xué)反應(yīng)及所用原料，并根據(jù)原料的特點(diǎn)和原電池的反應(yīng)原理設(shè)計(jì)燃料電池。以此將氧化還原反應(yīng)和此章節(jié)的內(nèi)容深度融合，讓學(xué)生充分理解。在第九章化學(xué)與環(huán)境的講授過(guò)程中，教師提出如何防止土壤酸化的問(wèn)題，讓學(xué)生相互討論并制定解決方案：首先，引導(dǎo)學(xué)生找出酸雨產(chǎn)生的原因及危害。從具體原因深入分析其中的影響因素，逐步找到產(chǎn)生這些因素所要具體的生產(chǎn)條件。然后，讓學(xué)生制定具體的節(jié)能減排和環(huán)保方案，并以此為切入點(diǎn)，深入探討土壤、水體污染預(yù)防和治理的重要性。

教師在傳授知識(shí)的過(guò)程中不應(yīng)埋頭苦念PPT，不與學(xué)生互動(dòng)。教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)時(shí)事熱點(diǎn)多設(shè)置問(wèn)答環(huán)節(jié)，讓學(xué)生充分參與其中，以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如教師可介紹神舟載人飛船的各種金屬部位，并提問(wèn)這些金屬都有哪些？這樣可以引導(dǎo)學(xué)生充分了解各種金屬的特性等。

4)拓展思維

教師在此環(huán)節(jié)給學(xué)生布置任務(wù)，讓學(xué)生根據(jù)每一章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)構(gòu)造思維導(dǎo)圖。這樣的做法既能讓學(xué)生對(duì)每一章節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行歸納，還能讓基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生更好地復(fù)習(xí)所學(xué)知識(shí)。而對(duì)于化學(xué)知識(shí)扎實(shí)、不滿足課堂所學(xué)知識(shí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，教師可設(shè)置若干個(gè)不同的科學(xué)主題，讓學(xué)生學(xué)會(huì)上網(wǎng)搜索學(xué)術(shù)資料，并對(duì)資料進(jìn)行總結(jié)和歸納。通過(guò)此類主題活動(dòng)的開展，可提高學(xué)生文獻(xiàn)檢索的能力以及綜述科學(xué)研究的能力，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，切實(shí)提高學(xué)生的綜合水平和創(chuàng)新能力，為學(xué)生以后的進(jìn)一步深造埋下發(fā)芽的種子。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著教育改革的不斷深化，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力已成為應(yīng)用型本科院校的教育目標(biāo)。為了響應(yīng)號(hào)召，切實(shí)提高大學(xué)化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)也給企業(yè)和行業(yè)培養(yǎng)了優(yōu)秀的現(xiàn)代專業(yè)型人才。本文所述的大學(xué)化學(xué)課程的教學(xué)改革是以培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力為目標(biāo)，輔以多樣化的現(xiàn)代教學(xué)手段實(shí)現(xiàn)的。在教學(xué)改革的實(shí)施過(guò)程中，教師通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)和小組討論，給予學(xué)生展現(xiàn)自己觀點(diǎn)的舞臺(tái)，加強(qiáng)學(xué)生的溝通表達(dá)能力，盡可能讓同學(xué)拋開書本用自己的理解和表達(dá)去解釋概念、特點(diǎn)，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用有效的學(xué)習(xí)策略提高學(xué)習(xí)效率，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。