李曉東 郭 研
(吉林建筑大學基礎(chǔ)科學部,吉林 長春 130118)
科學技術(shù)的迅猛發(fā)展使學科之間高度的融合,化學作為工程材料、信息技術(shù)、建筑材料、環(huán)保工程、生物能源等多領(lǐng)域的基礎(chǔ)學科,在未來的發(fā)展和應(yīng)用中都起到關(guān)鍵的作用。作為普通建筑類高等院校,普通化學已經(jīng)成為這類學校的公共基礎(chǔ)課,作為基礎(chǔ)性課程與實踐性的工程課已經(jīng)緊緊的聯(lián)系在一起。而普通化學的開放性實驗更是為學生的進一步學習、理解化學知識提供了直觀的印象和濃厚的興趣,這對培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新能力和較強的動手實踐能力都具有十分積極的意義。
普通化學實驗是土建類大學生接觸到的最直接的實驗,也是認識化學、材料以及物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化的一門課程。同學們通過老師的講解,了解化學的歷史和進展,豐富化學理論知識,實驗中的經(jīng)典實驗培養(yǎng)了學生的基本操作實驗的技能和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。但是,對土建類大學生的普通化學實驗不能作為普通的實驗應(yīng)對,教師在講解化學實驗中的現(xiàn)象與化學基礎(chǔ)原理時一定要注意相互的銜接,要讓學生從現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,要讓規(guī)律從實驗中得到驗證,這樣才能更好的鍛煉土建類專業(yè)大學生的動手實踐能力[1]。
因此,普通化學實驗要結(jié)合土建類專業(yè)大學生的專業(yè)特色和實踐需要,科學組織教學內(nèi)容,減少空洞的理論驗證,適當刪減刻板的實驗融入,盡量融入更多的建筑類以及環(huán)保類知識。應(yīng)該不斷強化膠體化學、給排水化學、高分子化學等基礎(chǔ)化學實驗,使學生能從容得應(yīng)用自己所學的知識、理論觀點以及從現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)更過有趣的興奮點。同時,普通化學實驗也應(yīng)更加結(jié)合專業(yè)實驗的優(yōu)點,如將普通化學實驗做成更加開放性的實驗,把化學知識與工程構(gòu)造中的成果相結(jié)合。如鼓勵建筑專業(yè)學生設(shè)計化學工廠,建造科學合理、安全便捷的現(xiàn)代化工廠;組織土木、建筑環(huán)境專業(yè)的學生參觀現(xiàn)代化的石化企業(yè),讓他們帶著專業(yè)的眼光發(fā)現(xiàn)工廠與自然環(huán)境的和諧結(jié)合。針對建筑材料專業(yè)的學生,在水熱法制備納米粉體的實驗教學中,從水熱法的特點出發(fā),講解水熱法制備納米材料中關(guān)于滲透反應(yīng)和高壓控制的物理化學因素,如何使用反應(yīng)釜、調(diào)節(jié)反應(yīng)氣氛以及合成取向、完美的晶體。
開放性實驗作為普通化學實驗的一種擴展,一定要給學生以足夠想象的空間和認知。對于開放性實驗的實驗內(nèi)容、地方、時間都要給予學生選擇的權(quán)利,建筑類高校的各種不同專業(yè)的學生要打破專業(yè)、班級的束縛,讓學生參與到實驗的選題、構(gòu)思、設(shè)計、實施、總結(jié)等一系列環(huán)節(jié),使學生充分的發(fā)揮自己的想像力和動手能力[2]。實驗室和實驗教師要給予充分的配合,實驗室的必備儀器必須保證學生正常的使用,對于X粉末衍射、掃描電鏡等專業(yè)儀器也要向同學們開放,保證實驗的自主和流暢性。
同時,普通化學實驗開放性實驗也要勇于打破常規(guī),讓學生在生活中發(fā)現(xiàn)問題,組織實驗。污水處理廠、水泥工廠、耐火材料廠等都將成為普通化學實驗實踐的場所。同時,結(jié)合《鋁鋅合金中組分含量的測定》、《氧化還原反應(yīng)和原電池》、《硫酸銅的提純》、《常見陰離子定性鑒定》等基礎(chǔ)實驗課程,讓學生在實踐基地,應(yīng)用上述課程所學到的知識,進行實踐與檢測。總之,教師協(xié)調(diào)組織好學生的實驗進程,充分發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)造性,普通化學開放性實驗將迎來嶄新的一頁。
目前,由于教育經(jīng)費的投入不足,普通的建筑類高校都沒有正規(guī)的公共化學實驗中心,一般情況下,學生的實驗總是輪替依次進行,實驗場所嚴重不足影響了開放性實驗的實施[3]。所以,建筑類高校應(yīng)更加注重合作與實踐,將專業(yè)實驗室、工程實踐基地等都充分的發(fā)揮起來,讓所有能與化學關(guān)聯(lián)的場所都發(fā)揮出應(yīng)有的作用。實驗藥品及項目經(jīng)費也是困擾教師和學生的一個棘手的問題。我們鼓勵學生和教師利用專業(yè)實驗或重大課題所遺留或暫且不用的實驗藥品,充分節(jié)儉每一克藥品、每一張濾紙。實驗教師也應(yīng)加大學習力度,重視教師的深造,鼓勵教師申報相關(guān)課題,使教師精通化學領(lǐng)域的各個方向,更好的為學生進行指導(dǎo)和培訓(xùn)。當然,普通化學的開放性實驗一定要緊扣建筑類高校的辦學特色,一定要更加緊密的與學生的專業(yè)課、專業(yè)實驗相結(jié)合,利用每一次機會,進行創(chuàng)新性實驗,學生也要通過實驗更系統(tǒng)、更理論、更有興趣的學習化學知識。
通過開放性實驗的實施,開發(fā)了土建類專業(yè)學生的學習化學知識的積極性,同時又延伸了他們的專業(yè)知識,讓他們更加體會到知識的融會貫通,為以后的畢業(yè)實驗打下良好的基礎(chǔ)。
化學教師在指導(dǎo)學生開放性實驗的同時,面臨著更多的挑戰(zhàn)和機遇。通過學生的努力實驗,老師可以更好的掌握學科的前沿知識,學生的創(chuàng)新性又能激發(fā)教師不斷的進取和思考,提升了學術(shù)競爭力。對化學學科以及建筑類高校的其它相關(guān)學科的發(fā)展也起到了積極的作用。
[1]錢力,鄭懷禮,趙會明,等.材料化學專業(yè)性實驗教學的設(shè)想[J].高等建筑教育,2003,12(2):76-77.
[2]甘孟瑜,余丹梅,法煥寶.建筑類專業(yè)大學化學課程教學探討[J].高等建筑教育,2011,20(4):57-59.
[3]陳傳盛,陳曙光,李富進.培養(yǎng)大學生科技創(chuàng)新能力的課堂教學改革實踐[J].教育教學論壇,2014,4:54.