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        工程化學(xué)教學(xué)過(guò)程中理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐能力的培養(yǎng)策略分析

        2020-12-01 02:06:05陳麗
        文存閱刊 2020年23期
        關(guān)鍵詞:思維方法實(shí)踐能力創(chuàng)新能力

        陳麗

        摘要:簡(jiǎn)要介紹了工程化學(xué)在工科院校的地位和意義,結(jié)合相關(guān)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的特點(diǎn),闡明了工程化學(xué)教學(xué)過(guò)程中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)主動(dòng)性,在加強(qiáng)基礎(chǔ)理論知識(shí)學(xué)習(xí)和理解的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

        關(guān)鍵詞:工程化學(xué);思維方法;實(shí)踐能力;創(chuàng)新能力

        工程化學(xué)是工科院校中多個(gè)非化學(xué)化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)必修課。課程以化學(xué)學(xué)科的研究對(duì)象和基本內(nèi)容為主線(xiàn),側(cè)重于學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)體系的構(gòu)建和基本科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng),使學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)的一般原理、化學(xué)平衡及其利用、物質(zhì)的組成、原子和分子結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的設(shè)置和實(shí)施,使學(xué)生在掌握基本實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。結(jié)合化學(xué)及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)基本研究方法在工程實(shí)踐中的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)主動(dòng)性,完善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),增強(qiáng)學(xué)生的化學(xué)素質(zhì),使學(xué)生了解化學(xué)在工程實(shí)踐中的應(yīng)用及當(dāng)前化學(xué)學(xué)科的基本發(fā)展概況,進(jìn)一步鍛煉學(xué)生化學(xué)學(xué)科的基本思維方法。

        一、工程化學(xué)的重要性

        工程化學(xué)與人類(lèi)的生活和生產(chǎn)有著極其緊密的聯(lián)系,融合化學(xué)理論和工程實(shí)踐于一體,并與多門(mén)學(xué)科相互滲透,其最大的特點(diǎn)是內(nèi)容分散性大。雖然化學(xué)應(yīng)用的工程領(lǐng)域有所不同,但化學(xué)的基本理論是完全相同的。隨著學(xué)科的進(jìn)一步融合和化學(xué)學(xué)科地位的凸顯,學(xué)科的綜合化已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。因此,作為一名工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,僅僅具備專(zhuān)業(yè)知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還需要具備廣博的學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí),如在設(shè)計(jì)、施工和生產(chǎn)中能否運(yùn)用化學(xué)知識(shí)考慮物質(zhì)或設(shè)備在特定環(huán)境下可能發(fā)生的化學(xué)變化及其造成的影響和后果,并采取恰當(dāng)?shù)姆绞郊右灶A(yù)防和保護(hù)??梢?jiàn),化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及其應(yīng)用實(shí)踐是優(yōu)化工程技術(shù)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)復(fù)合型人才的必要途徑。

        二、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

        化學(xué)學(xué)科自身的發(fā)展使人們逐漸掌握了物質(zhì)變化的客觀(guān)規(guī)律,也使得人們?cè)谡莆栈瘜W(xué)反應(yīng)規(guī)律的基礎(chǔ)上更深層次的認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程?;诨瘜W(xué)過(guò)程的物質(zhì)生產(chǎn)更是經(jīng)歷了飛躍式的發(fā)展,化學(xué)成為生活必需品的制造者,也是糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)者?;诖?,在工程化學(xué)的教學(xué)過(guò)程中,提高和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)主動(dòng)性顯得非常重要,讓學(xué)生能夠切實(shí)地感受到化學(xué)基礎(chǔ)理論與應(yīng)用不是孤立和無(wú)趣的,而是與我們的生活和生產(chǎn)密切相關(guān)。因此,教師在課堂教學(xué)及討論中,引導(dǎo)學(xué)生觀(guān)察、查閱和分析一些自然現(xiàn)象和工程應(yīng)用實(shí)例,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題。例如,在緩沖溶液的教學(xué)過(guò)程中,引入人體血液的緩沖體系,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;在化學(xué)的應(yīng)用的教學(xué)過(guò)程中,要求學(xué)生結(jié)合自己的專(zhuān)業(yè),以化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)在工程領(lǐng)域的應(yīng)用為主題撰寫(xiě)一篇論文。學(xué)生通過(guò)查閱大量資料,進(jìn)一步了解自身專(zhuān)業(yè)所涉及的化學(xué)知識(shí)。

        三、培養(yǎng)思維能力

        工程化學(xué)涉及的內(nèi)容多、分散性強(qiáng),可分為化學(xué)基礎(chǔ)理論和化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用兩大部分?;瘜W(xué)反應(yīng)是化學(xué)研究的核心,涉及到化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、化學(xué)平衡等化學(xué)反應(yīng)的基本原理和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí),即工程化學(xué)的基礎(chǔ)理論部分。在化學(xué)熱力學(xué)的教學(xué)過(guò)程中,引導(dǎo)學(xué)生思考一些問(wèn)題:某個(gè)反應(yīng)在特定的條件下能否像熱傳遞一樣自發(fā)進(jìn)行?能否從理論上判斷或預(yù)測(cè)化學(xué)反應(yīng)的方向?如果這個(gè)反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行,反應(yīng)速率是多少?轉(zhuǎn)化率有多大?能否從結(jié)構(gòu)的角度解釋物質(zhì)的性質(zhì)?通過(guò)一系列問(wèn)題的提出,使學(xué)生將課程涉及的知識(shí)相互關(guān)聯(lián),加深理解和認(rèn)知。

        將上述化學(xué)反應(yīng)的基本原理和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用到酸堿反應(yīng)、沉淀生成與溶解反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、配位反應(yīng),并將其應(yīng)用到多個(gè)工程領(lǐng)域,從化學(xué)的角度探討并解決存在的工程問(wèn)題,就構(gòu)成了課程的知識(shí)應(yīng)用部分。在沉淀生成與溶解反應(yīng)的教學(xué)過(guò)程中,提出如何除去鍋垢的主要組分CaSO4沉淀?引導(dǎo)學(xué)生積極思考,帶著問(wèn)題進(jìn)入新課內(nèi)容,通過(guò)學(xué)習(xí)沉淀生成與溶解反應(yīng)的基礎(chǔ)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生使用化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)解決生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問(wèn)題。

        四、培養(yǎng)實(shí)踐能力

        工程化學(xué)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性及應(yīng)用性,是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。因此,通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的教學(xué)與實(shí)踐,不僅能夠加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解和掌握,而且能夠通過(guò)嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,使學(xué)生在掌握基本實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛎黠@地激發(fā)學(xué)生的興趣,促使學(xué)生敏銳觀(guān)察、大膽探索、認(rèn)真操作、積極思考,并在探究的過(guò)程中產(chǎn)生愉快的情感體驗(yàn),從而有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力。同時(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),使學(xué)生了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作規(guī)程和相關(guān)安全規(guī)范;能夠正確選用或搭建化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備,構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),進(jìn)行實(shí)驗(yàn);學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、整理、分析和解釋等數(shù)據(jù)處理的科學(xué)方法和思維方式。

        五、結(jié)語(yǔ)

        工程化學(xué)作為一門(mén)與人類(lèi)生產(chǎn)和生活密切相關(guān)的科學(xué),在教學(xué)過(guò)程中,注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、理解能力、歸納能力以及實(shí)踐能力,使學(xué)生能以化學(xué)觀(guān)點(diǎn)觀(guān)察、解釋工程實(shí)際和生活實(shí)際中出現(xiàn)的化學(xué)現(xiàn)象,了解化學(xué)學(xué)科的研究方法,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力,提高學(xué)生對(duì)化學(xué)在科技進(jìn)步和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中的作用的認(rèn)識(shí)水平,增強(qiáng)化學(xué)素養(yǎng)。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 李憶平,關(guān)于提高工程化學(xué)教學(xué)效果的探討[J],科學(xué)時(shí)代,2013,(17): 2-2.

        [2] 王毅,陳麗,陳娜麗,工程化學(xué)[M],北京:中國(guó)石化出版社,2013.

        [3] 李紅英,李周,范曉慧,劉義倫,鄔力祥,大材料學(xué)科研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)踐與成效[J],創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)教育,2012,3 (1): 3-6.

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