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師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)“化工基礎(chǔ)”課程教學(xué)策略探討

2023-01-03 05:51莫國(guó)煒鄭廣儉湯希雁
高教論壇 2022年9期
關(guān)鍵詞:師范類(lèi)化工基礎(chǔ)

莫國(guó)煒,鄭廣儉,湯希雁

(南寧師范大學(xué) 化學(xué)與材料學(xué)院,廣西 南寧 530001)

一、前言

師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)的化工類(lèi)小課程群包括“化工基礎(chǔ)”“化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”以及工業(yè)見(jiàn)習(xí)等,旨在培養(yǎng)師范生的工程觀點(diǎn)、工程視野和應(yīng)用能力?!盎せA(chǔ)”是一門(mén)理論聯(lián)系實(shí)際十分密切的技術(shù)型課程,對(duì)于這類(lèi)課程的教學(xué)不能紙上談兵。師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)的“化工基礎(chǔ)”課程一般包括“三傳”(化工原理)、“一反”(化學(xué)反應(yīng)工程)和“工藝學(xué)”(幾個(gè)典型化工生產(chǎn)過(guò)程)這幾部分內(nèi)容,其中主要論述傳遞過(guò)程典型單元操作的化工原理內(nèi)容占比最多?!盎せA(chǔ)實(shí)驗(yàn)”是讓學(xué)生將理論加以運(yùn)用的實(shí)踐性課程,著重面向化工生產(chǎn)基本操作的教學(xué),體現(xiàn)出化工基礎(chǔ)課程理論與實(shí)際相聯(lián)系的橋梁和紐帶作用;工業(yè)見(jiàn)習(xí)可以讓學(xué)生直接面向化工生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng),對(duì)促進(jìn)學(xué)生的理論學(xué)習(xí)有重要的輔助作用。在這幾大塊包括實(shí)踐環(huán)節(jié)的化工類(lèi)課程中,“化工基礎(chǔ)”課占主要的分量。因?yàn)椤盎せA(chǔ)”課程理論性較強(qiáng)、又綜合著數(shù)理化等多門(mén)學(xué)科的知識(shí),學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)往往感到比較困難。但是,筆者認(rèn)為,只要教師合理設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,多融入一些典型化工生產(chǎn)素材,緊扣化工生產(chǎn)和學(xué)生生活實(shí)際創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、善于啟發(fā)和引導(dǎo),教學(xué)和學(xué)習(xí)效果都可以提高,對(duì)培養(yǎng)和融合師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)[1]非常有價(jià)值。結(jié)合多年“化工基礎(chǔ)”課程的教學(xué)實(shí)踐,本文在探析課程在師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)中的地位作用、課程特點(diǎn)和教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)探討課程教學(xué)策略。

二、“化工基礎(chǔ)”課程在師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)中的地位和作用

本課程是理工科化學(xué)專(zhuān)業(yè)大類(lèi)課程之一,也是師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課。該課程綜合性很強(qiáng),傳授有關(guān)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的基本知識(shí)、生產(chǎn)和加工化學(xué)產(chǎn)品的應(yīng)用技術(shù)知識(shí)以及化學(xué)工程學(xué)科的基礎(chǔ)理論和技術(shù)。其目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生有關(guān)化工生產(chǎn)中分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,認(rèn)識(shí)工程上經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)的概念,增強(qiáng)學(xué)生的工程計(jì)算能力,拓展化工生產(chǎn)過(guò)程的視野,對(duì)全面提高師范生的工程素養(yǎng)和工程觀點(diǎn)、培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)具有重要作用。

師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的師范專(zhuān)業(yè)教育教學(xué)課程以及四大化學(xué)的學(xué)習(xí)后,都能對(duì)有關(guān)的教育教學(xué)理論有較充分的掌握,構(gòu)建了比較扎實(shí)的化學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系。但如果缺少“化工基礎(chǔ)”課程學(xué)習(xí),學(xué)生將缺乏工業(yè)生產(chǎn)的認(rèn)知,將來(lái)面對(duì)中學(xué)化學(xué)教學(xué)中比如有關(guān)化工流程方面的題目時(shí),只能教授一點(diǎn)解題技巧,而無(wú)法知其所以然,無(wú)法讓中學(xué)生深入、全面地去理解化學(xué)學(xué)科在工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)應(yīng)用層面的重要作用和價(jià)值。所以,“化工基礎(chǔ)”“化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”以及工業(yè)見(jiàn)習(xí)這些化工類(lèi)小課程群,應(yīng)在師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)方面占有不可或缺的地位。通過(guò)該課程群的教學(xué),可以進(jìn)一步鞏固和完善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系,深化化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)?,F(xiàn)在強(qiáng)調(diào)中學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng),它是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn),是學(xué)生通過(guò)學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力[1]。要培養(yǎng)中學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生首先要具備這種素養(yǎng)。而師范類(lèi)學(xué)生要具備這種素養(yǎng),絕不是單靠一兩門(mén)專(zhuān)業(yè)課就能達(dá)成的,它需要包括“化工基礎(chǔ)”在內(nèi)的課程群共同完成。雖然有些人認(rèn)為《化工課程》對(duì)于師范生的培養(yǎng)意義不大,甚至在有的學(xué)校有削弱它的趨勢(shì),但是通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)的查閱,還是發(fā)現(xiàn)有不少人對(duì)“化工基礎(chǔ)”課程的教學(xué)進(jìn)行過(guò)研究,提出過(guò)一些改革方法[2-7],不論是關(guān)于理論教學(xué)還是實(shí)驗(yàn)教學(xué),都是為了讓學(xué)生更加喜歡這門(mén)課程,更加牢固地掌握課程知識(shí),更好地完善師范生的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系,培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)的“化工基礎(chǔ)”課程有其特點(diǎn)和獨(dú)特的教學(xué)規(guī)律,它的三個(gè)部分內(nèi)容化工單元操作、基本反應(yīng)器和典型化學(xué)工藝, 濃縮了化工學(xué)科中化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程和化學(xué)工藝學(xué)三門(mén)重要課程的基礎(chǔ)知識(shí)。各章節(jié)基本概念、基本原理和基本公式(或者方程)數(shù)量多,計(jì)算繁雜,不聯(lián)系實(shí)際,難以深入;涉及的物理量更多,物理量單位和量綱有時(shí)又不統(tǒng)一,容易引起混淆、導(dǎo)致錯(cuò)誤產(chǎn)生;眾多基本方程的物理意義各不相同,適用的條件或者范圍各有嚴(yán)格的規(guī)定。這些特點(diǎn)與學(xué)生以往學(xué)過(guò)的化學(xué)主干學(xué)科知識(shí)(即四大化學(xué)知識(shí))和“教育學(xué)”“心理學(xué)”“化學(xué)教學(xué)論”等教育教學(xué)理論以及技能訓(xùn)練類(lèi)課程有很大的不同,教師要啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方法,才能取得較好的教學(xué)效果。

三、“化工基礎(chǔ)”課程教與學(xué)存在的問(wèn)題

根據(jù)筆者長(zhǎng)期的隨訪、調(diào)查,結(jié)合畢業(yè)生的反饋以及文獻(xiàn)研究,發(fā)現(xiàn)研究者和師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生對(duì)“化工基礎(chǔ)”課程的安排還是持肯定態(tài)度的。調(diào)查也發(fā)現(xiàn)有的高等院校對(duì)該課程有削弱的傾向,雖然還沒(méi)有被取消,但還是存在不少問(wèn)題。

(一)學(xué)生基礎(chǔ)較為薄弱,重視程度不夠

很多普通高等院校師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)的生源主要來(lái)自縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村屯, 學(xué)生往往缺乏對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程的感性認(rèn)知,并且不少學(xué)生的數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)比較薄弱。“化工基礎(chǔ)”課程涉及知識(shí)面廣、計(jì)算量大、綜合性強(qiáng), 教學(xué)過(guò)程中有大量的公式、物理量, 學(xué)習(xí)起來(lái)難度高、強(qiáng)度大, 對(duì)于剛接觸“化工基礎(chǔ)”這門(mén)課程的學(xué)生, 缺乏理解化工新概念、新知識(shí)的背景情境和心理認(rèn)知基礎(chǔ), 剛開(kāi)始對(duì)所學(xué)的化工知識(shí)難以接受, 造成相當(dāng)一部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感到比較困難和乏味, 容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒;加上大多數(shù)師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生認(rèn)為畢業(yè)后主要從事中學(xué)化學(xué)教學(xué)工作,涉及化工生產(chǎn)知識(shí)不多,實(shí)際運(yùn)用到化工知識(shí)的可能更少,學(xué)了也沒(méi)有用。因此會(huì)有少部分學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性較差,甚至排斥“化工基礎(chǔ)”課,結(jié)果這部分畢業(yè)生往往面對(duì)中學(xué)化學(xué)教學(xué)中有關(guān)化工應(yīng)用和化工流程方面的題目時(shí),只能教授一點(diǎn)表面知識(shí)和解題技巧,無(wú)法讓中學(xué)生深入、全面地去理解化學(xué)學(xué)科在工業(yè)生產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要應(yīng)用。

(二)化工實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)課時(shí)少、投入少

學(xué)生在接觸本課程前,較少或沒(méi)有接觸過(guò)化工生產(chǎn)實(shí)際,對(duì)化工設(shè)備和生產(chǎn)流程缺少感性認(rèn)識(shí)。有的學(xué)校沒(méi)有強(qiáng)化“化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”和工業(yè)見(jiàn)習(xí)環(huán)節(jié)的教學(xué),課時(shí)少、投入少。有的受經(jīng)費(fèi)制約,加上認(rèn)識(shí)上的偏差,未能配備齊全所有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝備;即使學(xué)校有一些教學(xué)設(shè)備,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是很難看到的,學(xué)生需要想像才能了解設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。見(jiàn)習(xí)可以讓學(xué)生了解某些化工生產(chǎn)的工藝流程、認(rèn)識(shí)一些設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu),但是要找一個(gè)全面、安全、針對(duì)性強(qiáng)的見(jiàn)習(xí)工廠往往也比較困難,加上見(jiàn)習(xí)經(jīng)費(fèi)投入難以保障,見(jiàn)習(xí)時(shí)間短,導(dǎo)致這方面的教學(xué)效果不佳,無(wú)法促進(jìn)理論課的教學(xué)。

(三)教師缺乏良好的教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)方法

不少教師從緒論開(kāi)始直至最后課程結(jié)束,教學(xué)手段單一、落后,課堂教學(xué)多是單刀直入、只講本課程的主要內(nèi)容,未能將本課程與之前學(xué)過(guò)的四大化學(xué)以及物理學(xué)、數(shù)學(xué)知識(shí)有機(jī)地串聯(lián)起來(lái);也未能從宏觀上點(diǎn)出本課程在化工生產(chǎn)過(guò)程中的作用,讓學(xué)生只見(jiàn)課程微觀的、狹隘的知識(shí)和解題方法,不知道在宏觀上怎么應(yīng)用,沒(méi)有很好地結(jié)合生產(chǎn)生活的實(shí)際;無(wú)法讓學(xué)生通過(guò)化工類(lèi)小課程群特別是“化工基礎(chǔ)”課程整合之前學(xué)過(guò)的四大化學(xué)以及物理、數(shù)學(xué)等相關(guān)學(xué)科知識(shí);學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)感到枯燥無(wú)趣,教師教起來(lái)也往往事倍功半,對(duì)助力學(xué)生完善知識(shí)結(jié)構(gòu)和化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)沒(méi)有起到應(yīng)有的作用。

四、課程教學(xué)策略的選擇

筆者結(jié)合多年教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),特別是結(jié)合化工小課程群(即化工基礎(chǔ)、化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、工業(yè)見(jiàn)習(xí))教學(xué)的全面參與和體會(huì),認(rèn)為除了要加強(qiáng)化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、工業(yè)見(jiàn)習(xí)等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)之外,提出以下幾方面的課程教學(xué)策略。

(一)緒論開(kāi)始展示化工生產(chǎn)案例,區(qū)分傳遞過(guò)程和反應(yīng)過(guò)程

“化工基礎(chǔ)”課程是一門(mén)綜合性很強(qiáng)的由理及工的技術(shù)學(xué)科,師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)的“化工基礎(chǔ)”課程包括“三傳一反”和工藝學(xué)等內(nèi)容,有很多新的概念、原理、公式(方程)。學(xué)生的學(xué)習(xí)方法要有別于他們之前學(xué)過(guò)的課程。教師要時(shí)時(shí)提醒學(xué)生,要將他們大學(xué)甚至中學(xué)學(xué)過(guò)的數(shù)學(xué)、物理知識(shí)遷移進(jìn)來(lái)。對(duì)師范生來(lái)說(shuō),難度大是可想而知的。但筆者認(rèn)為,在緒論部分除了介紹本課程的教學(xué)目的、內(nèi)容、地位、學(xué)習(xí)方法和要求之外,要提前在這里展示一些典型化工廠比如石化企業(yè)的圖片或者視頻,引導(dǎo)學(xué)生從宏觀上將化工廠錯(cuò)綜復(fù)雜的各種設(shè)備、管路和儀器儀表進(jìn)行分類(lèi),分類(lèi)為用來(lái)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的、僅占設(shè)備和管路少部分的反應(yīng)器和為反應(yīng)器做“鞍前馬后”服務(wù)的屬于傳遞過(guò)程(物理過(guò)程)的非反應(yīng)設(shè)備(包括大量的管線、儀器儀表)。講清反應(yīng)過(guò)程的內(nèi)容在“化學(xué)反應(yīng)工程”這部分學(xué)習(xí);非化學(xué)反應(yīng)的傳遞過(guò)程的規(guī)律和設(shè)備在“化工原理”這部分學(xué)習(xí);工藝學(xué)的內(nèi)容是把傳遞過(guò)程的內(nèi)容和化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的內(nèi)容應(yīng)用于幾類(lèi)典型的實(shí)際化工生產(chǎn)過(guò)程,把前兩部分的知識(shí)結(jié)合起來(lái),活學(xué)活用,這樣可以讓學(xué)生在第一課就對(duì)本課程的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)先有一個(gè)概括認(rèn)識(shí)。然后,在隨后的各章節(jié)教學(xué)中,再?gòu)暮暧^進(jìn)入微觀,分別細(xì)述各章節(jié)的內(nèi)容,達(dá)到既見(jiàn)森林也見(jiàn)樹(shù)木的效果,學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)思路會(huì)更加清晰和容易一些。

(二)課程前期引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)作為重要概念和物理量符號(hào)的希臘字母

鑒于本課程概念多、公式多,其中經(jīng)常要用到一些日常生活中接觸不多的希臘字母,建議教師在開(kāi)課后的前兩周,從出現(xiàn)第一個(gè)、第二個(gè)希臘字母開(kāi)始,比如以我們所用的教材為例[8],從“流體流動(dòng)和輸送”一章一些基本概念就要用到的密度符號(hào)ρ、比體積υ開(kāi)始,要求學(xué)生查出24個(gè)希臘字母的大小寫(xiě)、相應(yīng)的英文注音和讀音,熟習(xí)并且抄錄于參考教材的扉頁(yè)空白處。這樣就不會(huì)讓平時(shí)接觸比較少的希臘字母成為“化工基礎(chǔ)”課程學(xué)習(xí)的絆腳石。這樣,隨后不斷“涌現(xiàn)”的管壁厚度(或者層間距)符號(hào)δ(有的教材使用b)、效率符號(hào)η、剪應(yīng)力符號(hào)τ、黏度符號(hào)μ、摩擦阻力系數(shù)符號(hào)λ、局部阻力系數(shù)符號(hào)ζ(有的教材用ξ)以及后續(xù)各章還會(huì)出現(xiàn)的使用希臘字母表示的新物理量符號(hào),都不用教師一一教學(xué)生讀了,可以讓課堂的教學(xué)過(guò)程更為流暢,教師和學(xué)生不須再在這些“小節(jié)”上浪費(fèi)課堂時(shí)間,讓寶貴的課堂時(shí)間還給師生對(duì)重難點(diǎn)內(nèi)容的討論和互動(dòng),使課堂教學(xué)的效率和質(zhì)量更有保障。

(三)按照教材內(nèi)容層層遞進(jìn)的編排,引導(dǎo)學(xué)生逐步進(jìn)階學(xué)習(xí)

對(duì)各個(gè)版本教材內(nèi)容的編排進(jìn)行分析[8-13],不難看出,各版本教材基本都是按照層層遞進(jìn)、逐步深入的方式完成課程內(nèi)容的布局。比如,“流體流動(dòng)和輸送”一章的重點(diǎn)內(nèi)容伯努利方程[8],先由理想液體推出:首先討論系統(tǒng)既無(wú)外功輸入又無(wú)阻力損失的情況,得到最簡(jiǎn)單最理想化的伯努利方程;其次由理想液體推廣到理想氣體;再次推廣到有外功輸入的情況;然后才推出實(shí)際流體的伯努利方程,即流動(dòng)時(shí)可能有外功輸入、有摩擦阻力、有壓頭損失的機(jī)械能衡算方程;最后討論全章的重難點(diǎn),即各種情況下流體流動(dòng)阻力損失的計(jì)算。教材里安排的例題和習(xí)題也是如此,伯努利方程的初步應(yīng)用舉例時(shí),前面的例題和習(xí)題,阻力損失直接給出,讓初學(xué)者有輕松愉快、易如反掌的錯(cuò)覺(jué)。等到學(xué)生學(xué)到后面的阻力損失要用到泊肅葉公式或者范寧公式來(lái)求算,特別是湍流時(shí)摩擦阻力系數(shù)λ的值要查“莫迪圖”或者由經(jīng)驗(yàn)公式估算時(shí),對(duì)于很久沒(méi)有接觸那么繁雜的數(shù)學(xué)計(jì)算的師范生來(lái)說(shuō),學(xué)習(xí)的壓力會(huì)驟然增加,厭倦情緒會(huì)油然而生。這要求教師要學(xué)會(huì)適時(shí)引導(dǎo),講清楚化工生產(chǎn)其實(shí)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,從原材料到產(chǎn)品,不可能一蹴而就,要經(jīng)歷一定的“磨難”才能得到好的結(jié)果,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到由易到難、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的學(xué)習(xí)規(guī)律,前后對(duì)比、融會(huì)貫通,讓學(xué)生意識(shí)到知識(shí)的學(xué)習(xí)必須層層遞進(jìn)、螺旋上升。教學(xué)內(nèi)容的編排思路清晰,學(xué)生可以逐步進(jìn)行進(jìn)階學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)起來(lái)就不會(huì)害怕,學(xué)習(xí)信心就可以樹(shù)立起來(lái),有了信心,很多教學(xué)上的困難也會(huì)迎刃而解。

(四)課外對(duì)學(xué)生進(jìn)行線上線下的學(xué)習(xí)指導(dǎo)

進(jìn)入21世紀(jì),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、科技水平不斷提高和綜合國(guó)力的提升,特別是伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息技術(shù)的全球化發(fā)展和普及以及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的完善,全球各種數(shù)字化教學(xué)資源可以瞬間實(shí)現(xiàn)共享,移動(dòng)學(xué)習(xí)[14]發(fā)展迅速,年輕一代移動(dòng)或者非移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)裝備的廣泛使用,大大改變了人們的學(xué)習(xí)、工作和生活方式。在“互聯(lián)網(wǎng)+”成為人們學(xué)習(xí)、工作和生活新常態(tài)的信息時(shí)代,筆者認(rèn)為借助于信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)豐富的化學(xué)化工教學(xué)資源,采用線上線下相結(jié)合的“化工基礎(chǔ)”課程教學(xué)模式,可以拓寬課程教學(xué)的途徑、時(shí)間和空間以及評(píng)價(jià)機(jī)制,提高本課程的教學(xué)效率和質(zhì)量。線上線下的課程教學(xué)模式,是通過(guò)線上教學(xué)與線下教學(xué)相融合的一種教學(xué)模式。線上線下課程教學(xué)模式主要利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),借助網(wǎng)絡(luò)媒介,依托線上 MOOC 平臺(tái)、愛(ài)課程網(wǎng)、化工707網(wǎng)等線上化工教學(xué)資源進(jìn)行在線網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),并與線下課堂教學(xué)相結(jié)合。該教學(xué)模式具有開(kāi)放性、互動(dòng)性、個(gè)性化、便利性及生成性等特點(diǎn),有利于改變傳統(tǒng)課程教學(xué)的固定模式,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享,提高課程教學(xué)的質(zhì)量和效果,達(dá)到線上優(yōu)化效率、線下強(qiáng)化效果的作用。比如,隨著教學(xué)進(jìn)度的推進(jìn),結(jié)合有關(guān)章節(jié)的內(nèi)容,隨時(shí)以線上線下相結(jié)合的方式,給予班級(jí)學(xué)生課外指導(dǎo),通過(guò)班級(jí)QQ課程群或者微信學(xué)習(xí)群,指導(dǎo)學(xué)生提前瀏覽線上有關(guān)教學(xué)資源,引導(dǎo)學(xué)生網(wǎng)上查找、跟進(jìn)查看課外素材(特別是各種化工生產(chǎn)的視頻、圖片)、拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)視野;鼓勵(lì)學(xué)生相互分享教學(xué)資源,合作學(xué)習(xí),拓展學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的途徑、時(shí)間和空間,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣,讓學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)去查找資料、主動(dòng)學(xué)習(xí),充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位。線下的課堂上,對(duì)師生、生生相互分享的部分內(nèi)容可以適當(dāng)安排時(shí)間進(jìn)行交流討論,變教師為主的課堂為師生平等的共享的課堂,活躍課堂氛圍,提高課堂教學(xué)效果。實(shí)踐證明,在師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)化工類(lèi)課程教學(xué)內(nèi)容不減少、課時(shí)被壓縮的背景下,采用“化工基礎(chǔ)”線上線下課程教學(xué)模式,可以在一定程度上緩解課時(shí)少、教學(xué)內(nèi)容多的矛盾,提高課程的教學(xué)效果。

(五)結(jié)合學(xué)生實(shí)際把生活情境融入化工課堂

除了線上線下結(jié)合化工生產(chǎn)的實(shí)際之外,化工課程的教學(xué)也可以結(jié)合學(xué)生生活的實(shí)際,把學(xué)生生活情境融入化工課堂。對(duì)于大多數(shù)普通高校來(lái)說(shuō),來(lái)源于縣城和鄉(xiāng)村的生源要占大多數(shù),有不少學(xué)生的家鄉(xiāng)可能還沒(méi)有統(tǒng)一供應(yīng)的自來(lái)水,每家裝的是放在房頂?shù)男∷?。這種民間的簡(jiǎn)易家庭供水系統(tǒng),跟化工廠高位槽、水塔向生產(chǎn)崗位的供水原理和規(guī)律是一樣的,教學(xué)“流體的流動(dòng)與輸送”這部分內(nèi)容的時(shí)候,就可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自家的供水系統(tǒng)或者城市家庭的自來(lái)水系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí),啟發(fā)學(xué)生思考為什么有時(shí)候沒(méi)有水來(lái)、有時(shí)候水壓為什么會(huì)那么低,把學(xué)生的生活情境融入進(jìn)來(lái),對(duì)學(xué)好學(xué)透化工課程中“流體流動(dòng)和輸送”的規(guī)律會(huì)很有幫助。又如中學(xué)化學(xué)講過(guò),金屬鉀、鈉、鎂、鋁、金、銀、鉑等都是熱和電的良導(dǎo)體,學(xué)過(guò)了中學(xué)和大學(xué)物理,對(duì)這些金屬是電的良導(dǎo)體這個(gè)性質(zhì)都好理解,但是為什么也是熱的良導(dǎo)體卻還不知其所以然。學(xué)到化工課程“熱量傳遞”這部分內(nèi)容,學(xué)過(guò)熱導(dǎo)率(λ)這個(gè)概念、理解了它的物理意義、比較過(guò)常見(jiàn)金屬和非金屬等的熱導(dǎo)率之后,對(duì)之前的化學(xué)或者物理教材里面講的“熱的良導(dǎo)體”就會(huì)有深刻的理解。并且熱導(dǎo)率這個(gè)概念,對(duì)我們理解有的高級(jí)智能手機(jī)和集成電路板為什么要用昂貴的金、銀、鉑作為某些關(guān)鍵部件的材料,也有重要的幫助。在化工課程里面,學(xué)生感到最難學(xué)的可能就是“吸收和解吸過(guò)程”的微觀機(jī)理和宏觀計(jì)算,不經(jīng)引導(dǎo),學(xué)生一般認(rèn)為自己對(duì)此沒(méi)有什么感性認(rèn)識(shí)。其實(shí),在之前學(xué)習(xí)四大化學(xué)及其實(shí)驗(yàn)時(shí),已經(jīng)多次經(jīng)歷過(guò)要把有關(guān)的實(shí)驗(yàn)尾氣用合適的溶液吸收的案例;并且,夏季大熱天的時(shí)候,學(xué)生大都喝過(guò)碳酸類(lèi)汽水,工廠在加壓下罐裝生產(chǎn)汽水的過(guò)程就是一個(gè)氣體被溶解、被吸收的過(guò)程,當(dāng)我們打開(kāi)汽水瓶或者易拉罐瓶蓋的時(shí)候,壓力發(fā)生了變化(等于當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)卮髿鈮?,汽水里的氣體這時(shí)的溶解度變小了,就會(huì)從原溶解的液相里跑出來(lái),這就是解吸過(guò)程了;進(jìn)一步把汽水喝到我們的胃里,因?yàn)槿梭w內(nèi)的溫度(約37°C)一般比體外環(huán)境的氣溫高,這時(shí)胃里汽水中的氣體溶解度也要變小,氣體就會(huì)在我們的體內(nèi)跑出來(lái)、類(lèi)似“蒸發(fā)”,會(huì)帶走我們體內(nèi)的一些熱量,讓我們?yōu)橹疀鏊环@個(gè)過(guò)程也是一個(gè)解吸過(guò)程。教師在教學(xué)上如果能夠見(jiàn)縫插針地引導(dǎo)學(xué)生把生活情境融入化工課堂,課堂內(nèi)容就會(huì)變得生動(dòng)活潑,學(xué)生學(xué)起來(lái)會(huì)倍感輕松,學(xué)到的化工知識(shí)也會(huì)更加牢固。這種融入熟悉生活情境的教學(xué),對(duì)扎實(shí)地培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)有重要的輔助作用。

(六)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建起牢固的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系

“化工基礎(chǔ)”是一門(mén)與實(shí)際生產(chǎn)十分密切的課程,是理論聯(lián)系實(shí)際的橋梁,是一門(mén)綜合性很強(qiáng)的由理及工的技術(shù)學(xué)科。它要求學(xué)生將數(shù)學(xué)、物理、無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)整合起來(lái)應(yīng)用于化工生產(chǎn)實(shí)際中,使師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)更加牢固。在該課程的教學(xué)過(guò)程中,教師要經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生注意哪些地方應(yīng)用了無(wú)機(jī)化學(xué)的知識(shí)、哪些地方應(yīng)用了物理化學(xué)的知識(shí)、哪些地方應(yīng)用了高等數(shù)學(xué)的知識(shí)、哪些地方應(yīng)用了中學(xué)甚至小學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí),等等。這樣,通過(guò)本課程的教學(xué),不單讓學(xué)生又學(xué)習(xí)了一門(mén)新的課程,更重要的是可以啟發(fā)學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),怎么把大學(xué)、中學(xué)甚至小學(xué)學(xué)過(guò)的各門(mén)科學(xué)課程知識(shí)串聯(lián)起來(lái),構(gòu)建起更加完善、更加牢固的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是將學(xué)生培養(yǎng)成合格的基礎(chǔ)教育化學(xué)教師,只有讓學(xué)生具有更加完善、更加牢固的學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)體系,才能達(dá)成師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

(七)把課程思政靈活地融入課堂教學(xué)中

在教學(xué)過(guò)程中,教師還要結(jié)合化工基礎(chǔ)課的教學(xué)內(nèi)容,靈活地、適時(shí)地把課程思政融入課堂教學(xué)中。課堂中要經(jīng)常穿插展示偉大祖國(guó)在改革開(kāi)放特別是黨的十八大以來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和生態(tài)文明建設(shè)等方面所取得的巨大成就,活躍課堂氛圍,理論聯(lián)系實(shí)際。通過(guò)化工課程的教學(xué)要讓學(xué)生知道,人民物質(zhì)生活豐富、祖國(guó)繁榮富強(qiáng)這些偉大成就,是和化工生產(chǎn)、化學(xué)綠色新技術(shù)的使用分不開(kāi)的。要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到黨中央提出來(lái)的“碳達(dá)峰、碳中和”的重大任務(wù),也要依托化學(xué)化工新技術(shù)和化工的綠色生產(chǎn),培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感?;瘜W(xué)工業(yè)的綠色生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境的保護(hù)、三廢的潔凈化處理、資源的節(jié)約和合理利用、節(jié)能減排的方方面面,無(wú)不依賴(lài)化學(xué)化工和生物新技術(shù)等的創(chuàng)新、開(kāi)發(fā)和廣泛推廣應(yīng)用。比如,化工生產(chǎn)中流體流動(dòng)阻力的計(jì)算、換熱速率的計(jì)算、傳質(zhì)過(guò)程的計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)器大小的計(jì)算、化工設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型、操作過(guò)程的優(yōu)化和生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的條件優(yōu)化等課程內(nèi)容,都與國(guó)家的綠色生產(chǎn)、節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)、三廢處理與資源化利用息息相關(guān)。通過(guò)在化工課堂中融入課程思政,讓學(xué)生深刻體會(huì)到,化工課程的知識(shí)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人類(lèi)生存質(zhì)量和生存環(huán)境有密切的關(guān)系;使學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程的過(guò)程中,在豐富完善自己的學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)的同時(shí),拓寬自身的認(rèn)知邊界、提高自身的綜合素質(zhì)和適應(yīng)社會(huì)的能力,立志把自己的未來(lái)投入到祖國(guó)最需要的地方去。具有較高綜合素質(zhì)和社會(huì)適應(yīng)能力的化學(xué)專(zhuān)業(yè)師范生,將來(lái)才能教出更多視野開(kāi)闊、胸懷大志、綜合素質(zhì)和社會(huì)適應(yīng)能力強(qiáng)的中學(xué)生。

五、結(jié)語(yǔ)

每一門(mén)課程的教學(xué)都不是一成不變的,教有教法,教無(wú)定法。師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)“化工基礎(chǔ)”課程教學(xué)策略的提出也是一樣,從課程的緒論開(kāi)始就展示化工生產(chǎn)案例、區(qū)分傳遞過(guò)程和反應(yīng)過(guò)程,課程前期引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)作為重要概念和物理量符號(hào)的希臘字母,按照教材內(nèi)容層層遞進(jìn)的編排引導(dǎo)學(xué)生逐步進(jìn)階學(xué)習(xí),課外對(duì)學(xué)生進(jìn)行線上線下的學(xué)習(xí)指導(dǎo),結(jié)合學(xué)生實(shí)際把生活情境和課程思政靈活地融入課堂教學(xué)中,從而讓學(xué)生構(gòu)建起牢固的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系、增進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng),可能是一組比較有效的師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)“化工基礎(chǔ)”課程的教學(xué)策略。

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