王 維,房冉冉,張 可
(中國石油大學(xué)勝利學(xué)院 機械與控制工程學(xué)院,山東東營 257061)
材料成型及控制工程專業(yè)是材料、化學(xué)、機械等專業(yè)的交叉學(xué)科,大學(xué)化學(xué)作為該專業(yè)一門必需課,為后繼的材料熱力學(xué)、材料腐蝕與防護等專業(yè)課打下必要的化學(xué)基礎(chǔ)。其教學(xué)目標(biāo)是通過化學(xué)反應(yīng)基本規(guī)律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解當(dāng)代化學(xué)學(xué)科的基本理論和框架,并能運用化學(xué)的理論觀點和方法來處理各類材料的制備等問題[1]。依托于我校應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)的育人理念,針對非化學(xué)類專業(yè)學(xué)生的化學(xué)知識的薄弱,加之學(xué)時少內(nèi)容多,結(jié)合材料成型及控制工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),借鑒其他高校的優(yōu)良方法,提出一系列的教學(xué)改革方案,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)和工程意識。
為加強學(xué)科間的交叉與聯(lián)系,全面構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)體系,使其系統(tǒng)化、特色化、專業(yè)化,大學(xué)化學(xué)的教學(xué)應(yīng)結(jié)合材料專業(yè)特點,實現(xiàn)化學(xué)與材料專業(yè)的對接。大學(xué)化學(xué)教材通常具有普適性和廣泛性,但對于具體專業(yè)而言內(nèi)容并不完全匹配,應(yīng)有針對地篩選適合材料專業(yè)的教材,必要時可自行編著教材。教學(xué)時應(yīng)合理化設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,取舍得當(dāng),有所側(cè)重,對于材料專業(yè)學(xué)生,教學(xué)內(nèi)容的實施應(yīng)淡化對化學(xué)基本理論的學(xué)習(xí),而將主要篇幅放在化學(xué)知識與材料科學(xué)的有機結(jié)合方面,實現(xiàn)學(xué)科間的歸一融合。大學(xué)化學(xué)的講授包含基礎(chǔ)內(nèi)容與拓展內(nèi)容兩方面,基礎(chǔ)內(nèi)容涵蓋化學(xué)基本概念、基本理論和基本應(yīng)用,以宏觀能量和微觀結(jié)構(gòu)為主線[2],講授熱化學(xué)和化學(xué)反應(yīng)方向,化學(xué)平衡,化學(xué)反應(yīng)速率,原子結(jié)構(gòu)與元素周期律,化學(xué)鍵和分子結(jié)構(gòu),配位化合物以及常見元素化合物的基本性質(zhì)等內(nèi)容。拓展內(nèi)容結(jié)合材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展動向,貼近材料科學(xué)的新技術(shù)新成果,同時以學(xué)科聯(lián)系及發(fā)展規(guī)律為引領(lǐng),適當(dāng)增加化學(xué)基本概念在材料科學(xué)中應(yīng)用方面的知識,例如:無機及高分子材料,表面處理及修飾、能量轉(zhuǎn)換以及電化學(xué)。化學(xué)與材料的結(jié)合可培養(yǎng)學(xué)生利用化學(xué)知識分析和解決材料學(xué)科實際問題的能力,例如新材料的開發(fā)與應(yīng)用等。
現(xiàn)代化教學(xué)模式更加先進和豐富,但仍未改變老師講學(xué)生聽的現(xiàn)狀,如何將課堂效率最大化一直是亟待解決的問題。教學(xué)活動的主體者是學(xué)生,教師扮演引導(dǎo)者的角色,如果僅是簡單的備課——講課——小結(jié),學(xué)生提不起學(xué)習(xí)興趣,特別是非化學(xué)專業(yè)的學(xué)生,會認為非本專業(yè)課程無需深入學(xué)習(xí),不能引起足夠重視。對于教師而言,改革創(chuàng)新并運用多種教學(xué)方法能夠使課堂鮮活起來,便于教學(xué)活動的有效實施。筆者從以下幾個方面提出觀點。
激發(fā)式與框架式學(xué)習(xí)。大學(xué)化學(xué)不是一門生疏難懂的課程,學(xué)生在中學(xué)階段已經(jīng)有一些認識,但不夠深刻。為更加貼合學(xué)生知識體系和心理,該門課程的講授采用“以點帶面”的方法,從細微的中學(xué)知識出發(fā),設(shè)置思考問題引發(fā)學(xué)生積極探討,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外對于緒論、章節(jié)開篇,要講清來龍去脈,要講清本課程和本章的全貌[3]。在講解緒論內(nèi)容時,把全課程框架及課時分布、章節(jié)間的銜接一一展示,并充分拓展化學(xué)在材料科學(xué)中的應(yīng)用,讓學(xué)生認識到化學(xué)是一門極其有用的、與材料專業(yè)密不可分的課程。
教學(xué)模式進一步改進。一改以往理論——示例——作業(yè)的形式,在每次課前一周設(shè)置2個問題引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí),使教學(xué)更加有目的性和針對性。提前組織收集學(xué)生問題答案,從學(xué)生的自學(xué)情況深入了解學(xué)生基本學(xué)情和本次課學(xué)生學(xué)習(xí)的難點和易錯點,這樣在備課時重難點突出且不會盲目。在組織教學(xué)環(huán)節(jié)時,將全面講解變更為教師引導(dǎo),學(xué)生討論的方法,以例題為牽引,“先舉例后理論”,弱化灌輸式學(xué)習(xí)加強自主探究,提升學(xué)生的課堂參與度。
利用多元化現(xiàn)代教育技術(shù),開展靈活的教學(xué)方法。目前各高校普遍采用多媒體課件替代板書,雖節(jié)約了時間但也造成教師對多媒體過度依賴,學(xué)生懶于記錄筆記,或上課不認真聽講。
還有些教師對于不同專業(yè)教學(xué)內(nèi)容完全一致,或一個課件重復(fù)多年使用毫無更新。這樣以來,教學(xué)不是一項傳授知識的過程而變成了重復(fù)的機械活動。對此我建議教師能結(jié)合學(xué)科及科技發(fā)展動向,不斷更新材料,并形成紙質(zhì)版教案,扎扎實實進行知識梳理和公式推導(dǎo),避免課上照本宣科或停電等突發(fā)狀況。另外針對大學(xué)化學(xué)課程具備分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)式、微觀圖像等特點,采用以PPT為主體,配合Chemdraw和Flash軟件[4],使教學(xué)課件從平面到立體,從靜態(tài)到動態(tài)。例如在晶體結(jié)構(gòu)中,學(xué)生很難想象出晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如何排布。通過制作Flash動畫給出晶體的三維立體圖形,讓學(xué)生直觀全面的構(gòu)想出各種晶體的形貌,從而由結(jié)構(gòu)到性質(zhì)更加容易區(qū)分出各晶體的不同特性。
目前材料及其他非化學(xué)專業(yè)大學(xué)化學(xué)僅理論無實驗課時,學(xué)生把學(xué)習(xí)當(dāng)作一項死記硬背的機械活動,對理論認識不深刻,動手能力極其欠缺。大學(xué)化學(xué)是一門應(yīng)用性很強的學(xué)科,應(yīng)著力于實踐多元化實踐。為此要精煉理論課內(nèi)容,增加實驗學(xué)時,精心設(shè)計綜合性、研究性、設(shè)計性實驗[5],保證學(xué)生真正有所學(xué)有所得。例如,在進行電化學(xué)實驗時,讓學(xué)生自己設(shè)計原電池,寫出正負極反應(yīng)及總反應(yīng),繪制原電池電子流動示意圖,并自行準(zhǔn)備原材料,通過實驗驗證原電池是否可行。對于設(shè)計成功的學(xué)生給予平時成績獎勵,設(shè)計失敗的同學(xué)幫助其找尋原因,改正方案,直至成功為止。在實驗過程中學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題,同時同學(xué)間的相互合作,積極研討,不僅鞏固了課堂知識,同時也培養(yǎng)了學(xué)生的求職探索、創(chuàng)新實踐能力。這種方式契合于我校應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
總之,大學(xué)化學(xué)的教學(xué)改革不在于一日兩日,而是一項長遠而艱巨的任務(wù),相信在學(xué)校的大力支持下,在同行的鼎力幫助下,定會更系統(tǒng)更完善更先進。建設(shè)應(yīng)用型大學(xué),培養(yǎng)技術(shù)型人才需要不斷優(yōu)化課程體系,強化技能訓(xùn)練,只要不斷探索不斷改革,相信培養(yǎng)出適應(yīng)于社會需要的應(yīng)用技術(shù)型材料專業(yè)領(lǐng)域人才將指日可待。
[1] 鄧建成,王學(xué)業(yè),周元清,等.工科普通化學(xué)教學(xué)的改革與實踐[J].化工高等教育,2005(1):32-33.
[2] 張小崗.物理專業(yè)普通化學(xué)課程教學(xué)改革初探[J].大學(xué)化學(xué),2011,26(3):17-19.
[3] 鐘 敏,葛洪良,徐時清.材料專業(yè)普通化學(xué)教學(xué)改革探索[J].科技信息,2010(1):397-398.
[4] 朱令之,郭宏飛,成文玉.針對非化學(xué)化工類大一新生的《普通化學(xué)》教學(xué)初探[J].廣東化工,2012,39(2):218-219.
[5] 鄭賓國,崔節(jié)虎,劉軍壇,等.工科普通化學(xué)課程的教學(xué)改革[J].化工時刊,2007,21(2):76-77.