溫勇+劉耘+汪海琴

摘要：工程化學(xué)是土木工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的基礎(chǔ)課程，課程的教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生在今后實(shí)際工作中能有意識(shí)地運(yùn)用化學(xué)觀點(diǎn)去思考、認(rèn)識(shí)和解決問(wèn)題。本文通過(guò)闡述對(duì)新疆大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程專(zhuān)業(yè)工程化學(xué)課程理論教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的更新和完善以及課程考核方式的多元化改革內(nèi)容的教學(xué)探索，希望能為工程化學(xué)課程的教學(xué)改革和提高教學(xué)質(zhì)量積累一些經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：工程化學(xué);教學(xué)實(shí)踐;教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2016）06-0150-02

工程化學(xué)課程是針對(duì)高等院校非化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)本科生開(kāi)設(shè)的公共基礎(chǔ)必修課程，在工科大學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系中占據(jù)著重要地位，工程化學(xué)教學(xué)在專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)中的定位是傳授基礎(chǔ)工程化學(xué)知識(shí)、健全學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，訓(xùn)練學(xué)生掌握專(zhuān)業(yè)工程實(shí)際應(yīng)用中涉及的基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作的技能[1]。工程化學(xué)課程從物質(zhì)的化學(xué)組成、化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)出發(fā)密切聯(lián)系現(xiàn)代工程技術(shù)中遇到的如材料的選擇和壽命、環(huán)境的污染與保護(hù)、能源的開(kāi)發(fā)與利用、生命科學(xué)的發(fā)展等有關(guān)化學(xué)問(wèn)題，使學(xué)生掌握有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值和有潛在應(yīng)用價(jià)值的基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)，促使學(xué)生在今后實(shí)際工作中能有意識(shí)地運(yùn)用化學(xué)觀點(diǎn)去思考、認(rèn)識(shí)和解決問(wèn)題[2]。因此，工程化學(xué)課程的學(xué)習(xí)對(duì)非化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)學(xué)生的全面培養(yǎng)起到相當(dāng)重要的作用。

由于高考化學(xué)課程所占比例有所降低，過(guò)去原本在中學(xué)化學(xué)課程中講授的內(nèi)容放到大學(xué)來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，工程化學(xué)基礎(chǔ)課程對(duì)于現(xiàn)在非化學(xué)化工的大學(xué)一年級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō)，存在著內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少，新名詞新理論多、跨度大等問(wèn)題，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)普遍感覺(jué)吃力、抓不住重點(diǎn)、掌握不住方法[3]。因而，在大學(xué)里工程化學(xué)的教學(xué)就顯得尤為重要。

新疆大學(xué)建筑工程學(xué)院自2014年通過(guò)國(guó)家教育部土木工程專(zhuān)業(yè)評(píng)估后，為提高我校土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)及基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，將工程化學(xué)課程教學(xué)課時(shí)從原來(lái)的28學(xué)時(shí)調(diào)整為36學(xué)時(shí)，并增加了10學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課課程教學(xué)。因此，如何在這有限的課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提高我院土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)，讓學(xué)生能在今后的學(xué)習(xí)和工作中能夠有意識(shí)地運(yùn)用化學(xué)觀點(diǎn)去思考、認(rèn)識(shí)和解決問(wèn)題，是擺在工程化學(xué)課程授課教師面前的緊迫任務(wù)[4]。對(duì)此，筆者結(jié)合我院土木工程專(zhuān)業(yè)講授工程化學(xué)課程的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我院大一新生特點(diǎn)，根據(jù)工程化學(xué)課程的內(nèi)容并結(jié)合土木工程專(zhuān)業(yè)后續(xù)課程內(nèi)容的需要，對(duì)工程化學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)方法進(jìn)行實(shí)踐與思考。

一、優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容

目前，工程化學(xué)課程使用化學(xué)工業(yè)出版社出版的賈朝霞教授主編的《工程化學(xué)》一書(shū)，全書(shū)從物質(zhì)的聚集狀態(tài)、化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律、溶液的離子平衡等基礎(chǔ)理論出發(fā)，結(jié)合了無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料、常用油品和化學(xué)與環(huán)境保護(hù)等內(nèi)容，適用范圍較廣。

結(jié)合我院土木工程專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)工程化學(xué)課程的基本知識(shí)、基本原理、專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能知識(shí)的講授比例進(jìn)行了優(yōu)化，在保證基本知識(shí)和原理內(nèi)容的教學(xué)課時(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加課程學(xué)時(shí)的辦法，較大比例地增大了課程的專(zhuān)業(yè)性和技能性。當(dāng)然，要想在有限的學(xué)時(shí)數(shù)里讓學(xué)生掌握工程化學(xué)課程中涉及的所有內(nèi)容，這是不現(xiàn)實(shí)的。因此，就需要教師在有限的講授課時(shí)中，讓學(xué)生真正領(lǐng)悟到化學(xué)是一門(mén)與我們生活息息相關(guān)的科學(xué)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而產(chǎn)生一股潛在的驅(qū)動(dòng)力讓學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)的能力，使他們?cè)敢鈱⑵鋵W(xué)好、學(xué)透。

工程化學(xué)課程相較于化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)的普通化學(xué)課程而言，是讓非化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)學(xué)生從較為具體和實(shí)際的化學(xué)角度認(rèn)識(shí)和分析解決工程技術(shù)中的問(wèn)題，這是一種通向?qū)W以致用的途徑。因而工程化學(xué)課程應(yīng)該有明確的專(zhuān)業(yè)針對(duì)性。因此，在基礎(chǔ)理論的講解過(guò)程中，對(duì)于應(yīng)用量子力學(xué)的知識(shí)去理解核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的這部分內(nèi)容，這部分教學(xué)內(nèi)容筆者認(rèn)為應(yīng)重思維而輕具體內(nèi)容，只需要求學(xué)生對(duì)量子力學(xué)解決原子結(jié)構(gòu)問(wèn)題的思路即可。講授過(guò)程中可以較為系統(tǒng)地介紹人類(lèi)認(rèn)識(shí)微觀世界的發(fā)展過(guò)程，從道爾頓提出的原子學(xué)說(shuō)到盧瑟福的含核原子模型，由波爾理論、鮑林規(guī)則到量子力學(xué)理論的產(chǎn)生后，人類(lèi)是如何逐步深入的探究微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、化學(xué)鍵和分子結(jié)構(gòu)。使學(xué)生認(rèn)識(shí)微觀世界的本質(zhì)，了解和掌握波粒二象性、測(cè)不準(zhǔn)原理以及化學(xué)鍵的成鍵本質(zhì);再?gòu)奈⒂^本質(zhì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)變化的宏觀現(xiàn)象，介紹如何運(yùn)用這些原理來(lái)指導(dǎo)實(shí)際的科學(xué)問(wèn)題。如可以現(xiàn)代液晶電視中分子間作用力是如何被表征的;混凝土中減水劑分子是如何通過(guò)表面化學(xué)現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)高減水的等等。這樣可使知識(shí)的講授環(huán)環(huán)相扣，也避免了枯燥的理論滿(mǎn)堂灌。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的更新和完善

工程化學(xué)實(shí)驗(yàn)是工程化學(xué)課程體系的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐基本素質(zhì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，為將來(lái)運(yùn)用工程化學(xué)知識(shí)解決和化學(xué)有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題打下一定的基礎(chǔ)。以往工程化學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，如化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的基本操作、酸堿滴定等，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較單一，綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目偏少，不能有效培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力[5];并且對(duì)于土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)也無(wú)法突出專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，與后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)銜接性不好。

目前，我院對(duì)工程化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)設(shè)提出要積極增加綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，壓縮驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的要求。對(duì)此，實(shí)驗(yàn)室將原有化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的認(rèn)識(shí)和電子天平的使用、雙指示劑法測(cè)定混合堿液中組分含量、水質(zhì)檢驗(yàn)及水硬度測(cè)定、氧化還原與電化學(xué)、固體氯化銨生成熱的測(cè)定等五個(gè)實(shí)驗(yàn)調(diào)整為化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的認(rèn)識(shí)和電子天平的使用、粗食鹽的提純、水泥熟料中二氧化硅含量的測(cè)定和金屬的防護(hù)與防腐等四個(gè)與今后專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容聯(lián)系更為緊密的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。而且我院在實(shí)驗(yàn)室規(guī)定的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，學(xué)生可以通過(guò)查閱資料、擬定方案、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并和老師討論后可進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目工作的開(kāi)展，讓學(xué)生自我發(fā)揮的空間更大。

新開(kāi)的實(shí)驗(yàn)課項(xiàng)目在滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)性和創(chuàng)新性的前提下，注重了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與綜合。大學(xué)實(shí)驗(yàn)課較為強(qiáng)調(diào)作為主體地位的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程要有發(fā)散性的思維，敢于試錯(cuò)。指導(dǎo)教師要尊重學(xué)生的主體地位，不能再以教師為中心或者以知識(shí)權(quán)威者的身份進(jìn)行知識(shí)的灌輸，而是把學(xué)生作為中心，圍繞學(xué)生的特點(diǎn)需要，以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)不斷進(jìn)步為目的，與學(xué)生商討問(wèn)題，解決問(wèn)題，把工程化學(xué)實(shí)驗(yàn)室建造成為大一新生步入的第一個(gè)進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的場(chǎng)所，讓他們學(xué)會(huì)利用大學(xué)的有利環(huán)境，鍛煉提高自身的專(zhuān)業(yè)能力、心理能力和社會(huì)適應(yīng)能力。

通過(guò)實(shí)際教學(xué)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)專(zhuān)業(yè)需求設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容，在大一新生掌握他們所需的化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能的基礎(chǔ)上，還可使他們對(duì)今后所學(xué)專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用前景有一個(gè)初步的了解。

三、課程考核方式的改革

當(dāng)前，工程化學(xué)課程在大一入學(xué)第一學(xué)期開(kāi)設(shè)，我院對(duì)于土木工程專(zhuān)業(yè)將其設(shè)定為考查課。這對(duì)于大一新生來(lái)說(shuō)，考核方式與高中一場(chǎng)接一場(chǎng)較為狹隘的學(xué)習(xí)目標(biāo)有所不同。大一新生對(duì)大學(xué)的學(xué)習(xí)抱有強(qiáng)烈的好奇心，但經(jīng)過(guò)對(duì)大學(xué)課程的接觸后就會(huì)發(fā)現(xiàn)大學(xué)教學(xué)內(nèi)容、方式和手段與中學(xué)時(shí)有很大差異，對(duì)于長(zhǎng)期習(xí)慣于學(xué)生和老師捆綁式的鳥(niǎo)兒喂食的教學(xué)方法的大一新生開(kāi)始感到茫然，很難在短時(shí)間里找到適應(yīng)大學(xué)階段的學(xué)習(xí)方法。而工程化學(xué)課程內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少、跨度大，入學(xué)的大一新生往往稍不努力學(xué)習(xí)，就會(huì)感覺(jué)學(xué)習(xí)吃力。高考勝利所帶來(lái)的良好感覺(jué)將逐漸消失，精神壓力也感覺(jué)較大。對(duì)此，筆者認(rèn)為在授課過(guò)程就應(yīng)指出大學(xué)工程化學(xué)課程與高中化學(xué)課程學(xué)習(xí)的巨大差異性，其中，課程的考核方式不在是單純依靠期末的卷面成績(jī)，而是要更多考查學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)的評(píng)價(jià)。

考勤（5%）+作業(yè)（5%）+實(shí)驗(yàn)成績(jī)（10%）+期終卷面成績(jī)（80%）這種傳統(tǒng)的理論課考核權(quán)重方式和大一新生高中階段的學(xué)習(xí)考核方式相仿，比較側(cè)重于終結(jié)性的評(píng)價(jià)，筆者感覺(jué)這種方式由于與高中學(xué)習(xí)考核方式的相仿而不利于調(diào)動(dòng)大一新生的學(xué)習(xí)積極性;對(duì)此，我院工程化學(xué)課程考核方式調(diào)整為考勤（5%）+作業(yè)（5%）+實(shí)驗(yàn)成績(jī)（10%）+期終卷面成績(jī)（40%）+個(gè)人專(zhuān)題論文（20%）+團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)（20%）這樣六部分構(gòu)成?？己朔绞降亩嘣母锸窍Ｍ麑W(xué)生逐步提高自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作的能力，在這種新體系的考核方式中，更突出了過(guò)程性考核，有利于學(xué)生將來(lái)走向社會(huì)后的職業(yè)發(fā)展。

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)實(shí)際教學(xué)發(fā)現(xiàn)，化學(xué)作為一門(mén)與工程實(shí)踐緊密結(jié)合的基礎(chǔ)科學(xué)，不僅要讓學(xué)生掌握好基礎(chǔ)理論，更要讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)思考、解決所面對(duì)的生產(chǎn)實(shí)生活中的實(shí)際問(wèn)題。

由于當(dāng)前工程化學(xué)課程設(shè)置的教學(xué)時(shí)數(shù)和實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)相對(duì)較少，有限的學(xué)時(shí)往往也限制了部分教學(xué)方法和手段的使用，這些問(wèn)題和不足，筆者認(rèn)為隨著今后互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，信息化建設(shè)水平的不斷提高，今后可在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上搭建出一個(gè)不受教學(xué)時(shí)間和空間限制并且教師與學(xué)生能夠良好互動(dòng)的24小時(shí)教室。

總之，工程化學(xué)課程的教學(xué)改革取得了一些成績(jī)，積累了一些經(jīng)驗(yàn)，但改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，需要相關(guān)教師在當(dāng)前學(xué)校以教學(xué)為基礎(chǔ)、以科研為導(dǎo)向的政策支持下，付出更多的努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳芳輝.關(guān)于工程化學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)策略的探討[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2012，（29）：121-122.

[2]冉敬文，任乃林.《大學(xué)化學(xué)》教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)[J].廣東化工，2009，（5）：214-215.

[3]王衛(wèi).基礎(chǔ)化學(xué)原理教學(xué)改革探索[J].大學(xué)化學(xué)，2011，26（4）：21-23.

[4]周祖新，王根禮.大學(xué)工程化學(xué)課程的教學(xué)實(shí)踐[J].大學(xué)化學(xué)，2010，25（4）：22-23.

[5]趙仲麗，李剛剛，李小東，等.工程化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討[J].山東化工，2015，44（13）：112-113.