【摘" 要】 工程化學(xué)是工科專業(yè)中一門重要基礎(chǔ)課程，對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)掌握和思維能力培養(yǎng)至關(guān)重要。在新工科背景下，高校應(yīng)積極推動(dòng)工程化學(xué)課程內(nèi)容與教學(xué)模式的改革創(chuàng)新，豐富工程化學(xué)的知識(shí)內(nèi)容，創(chuàng)新課堂教學(xué)模式，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)工程化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐動(dòng)手能力以及各項(xiàng)綜合素質(zhì)，使其能夠成為新一代的工科人才?；诖?，文章主要針對(duì)新工科背景下工程化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式的創(chuàng)新改革進(jìn)行研究，以期為工程化學(xué)教師推進(jìn)教學(xué)改革提供一定的經(jīng)驗(yàn)借鑒。

【關(guān)鍵詞】 新工科；工程化學(xué)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)模式

新工科的建設(shè)目標(biāo)是培養(yǎng)新一代符合國(guó)家戰(zhàn)略需求、面向國(guó)際、擁有多學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)的復(fù)合型工程師。在新工科背景下，高校工科教育教學(xué)中知識(shí)結(jié)構(gòu)松散、教學(xué)模式單一等問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)，這在一定程度上影響了我國(guó)新一代工科人才的培養(yǎng)質(zhì)量。對(duì)此，高校應(yīng)積極響應(yīng)我國(guó)新工科建設(shè)的要求，提升高等工程教育的內(nèi)涵、特色和質(zhì)量水平，以工程教育教學(xué)改革為契機(jī)，助推我國(guó)新一代工科人才培養(yǎng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革貢獻(xiàn)力量。

一、新工科背景下高校工程化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容分析與改革思路

（一）高校工程化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)狀分析

工程化學(xué)是高校工科教育中土木、機(jī)械、材料等非化學(xué)專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程，通常開(kāi)設(shè)在大一學(xué)期。工程化學(xué)課程主要包括化學(xué)反應(yīng)基本規(guī)律、溶液化學(xué)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、材料化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、能源化學(xué)、生命化學(xué)等內(nèi)容，是對(duì)高中物理、化學(xué)知識(shí)的拓展和延伸，起著承上啟下的重要作用?？梢?jiàn)，工程化學(xué)是高校工科非化學(xué)專業(yè)所有課程知識(shí)的基礎(chǔ)和起點(diǎn)。只有幫助學(xué)生打牢這一基礎(chǔ)，他們才能更加高效地開(kāi)展后續(xù)的學(xué)習(xí)活動(dòng)。但目前來(lái)看，高校工程化學(xué)課程的內(nèi)容設(shè)置存在以下問(wèn)題。

1. 知識(shí)結(jié)構(gòu)松散

工程化學(xué)作為工科教育中非化學(xué)專業(yè)的一門重要課程，是學(xué)生學(xué)習(xí)本專業(yè)知識(shí)的重要基礎(chǔ)和起點(diǎn)。在這一環(huán)節(jié)中，幫助學(xué)生構(gòu)建起基礎(chǔ)的學(xué)科知識(shí)體系至關(guān)重要。但目前，工程化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置較為分散，章節(jié)之間缺乏聯(lián)系，導(dǎo)致學(xué)生難以構(gòu)建完善的課程知識(shí)體系。

2. 課程內(nèi)容理論性偏多，實(shí)際應(yīng)用偏少

工程化學(xué)是對(duì)高中物理、化學(xué)知識(shí)的拓展和延伸，也是其他專業(yè)課程知識(shí)的起點(diǎn)。因此，在這一階段中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、幫助學(xué)生打牢專業(yè)基礎(chǔ)尤為重要。然而，從工程化學(xué)的課程內(nèi)容來(lái)看，理論性知識(shí)內(nèi)容較多，而實(shí)際應(yīng)用知識(shí)偏少。繁多復(fù)雜的理論知識(shí)不僅可能影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還使得學(xué)生的學(xué)習(xí)呈現(xiàn)出“理論知識(shí)強(qiáng)、實(shí)踐能力弱”的狀態(tài)，這對(duì)學(xué)生今后的專業(yè)實(shí)踐能力提升不利。

（二）新工科背景下工程化學(xué)教學(xué)內(nèi)容改革思路

1. 注重知識(shí)體系的構(gòu)建

在內(nèi)容建設(shè)方面，工程化學(xué)教師應(yīng)從本專業(yè)的教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)特色出發(fā)，優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容，分清主次，強(qiáng)化與專業(yè)相關(guān)的核心知識(shí)點(diǎn)之間的緊密聯(lián)系，從而幫助學(xué)生構(gòu)建起基礎(chǔ)的學(xué)科知識(shí)體系。同時(shí)，可以嘗試引入一些生活中的實(shí)踐案例，將工程化學(xué)理論知識(shí)與社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容的吸收效果。例如，針對(duì)土木專業(yè)學(xué)生，教師在講解電化學(xué)與金屬腐蝕的內(nèi)容時(shí)，應(yīng)將教學(xué)重點(diǎn)放在金屬的腐蝕與防護(hù)上，并引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合已學(xué)知識(shí)探討防止金屬腐蝕的方法策略。此外，教師還可以利用多媒體引入具體情景案例，構(gòu)建“問(wèn)題情境”課堂，這樣既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能幫助學(xué)生將知識(shí)點(diǎn)與專業(yè)核心內(nèi)容緊密結(jié)合，達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。

2. 緊跟學(xué)科發(fā)展前沿

在新工科背景下，教師應(yīng)積極結(jié)合學(xué)科發(fā)展前沿來(lái)豐富工程化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容，拓寬學(xué)生的知識(shí)面和視野。如上述提到的對(duì)土木工程專業(yè)學(xué)生講解電化學(xué)與金屬防腐的內(nèi)容時(shí)，當(dāng)學(xué)生制訂出可行的金屬防腐方案后，教師可以拓展介紹我國(guó)先進(jìn)的金屬防腐技術(shù)，如“金剛石薄膜涂層技術(shù)”“高能等離子體表面涂層技術(shù)”等。這樣不僅能拓寬學(xué)生的視野，還能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對(duì)工程化學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣。

3. 強(qiáng)化課程內(nèi)容與生活實(shí)際的聯(lián)系

針對(duì)工程化學(xué)理論知識(shí)較多、實(shí)踐應(yīng)用知識(shí)較少的問(wèn)題，高校教師可以通過(guò)生活實(shí)驗(yàn)的方式轉(zhuǎn)化課程內(nèi)容，加強(qiáng)理論知識(shí)與生活實(shí)際的聯(lián)系，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。首先，教師應(yīng)主動(dòng)對(duì)工程化學(xué)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行篩選，選擇一些簡(jiǎn)單的、符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展需求的、可供大學(xué)生進(jìn)行手動(dòng)實(shí)踐的知識(shí)案例。其次，教師可以設(shè)計(jì)相應(yīng)的項(xiàng)目實(shí)踐方案。例如，在講解稀溶液依數(shù)性時(shí)，可以設(shè)計(jì)“為什么撒鹽有助于冰雪融化”的項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案，讓學(xué)生以小組形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探索食鹽有助于冰雪融化的奧秘，提升學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。接著，實(shí)驗(yàn)完成后，教師應(yīng)要求學(xué)生完善設(shè)計(jì)方案，內(nèi)容包括項(xiàng)目目的、項(xiàng)目過(guò)程、科學(xué)原理、經(jīng)驗(yàn)收獲等，鍛煉學(xué)生的分析、探究、總結(jié)歸納能力。最后，當(dāng)學(xué)生掌握“食鹽溶解于冰雪中形成稀溶液，稀溶液比純?nèi)芤耗厅c(diǎn)低，因此食鹽可以使冰雪融化”的原理后，教師應(yīng)設(shè)置更多探究性問(wèn)題，如讓學(xué)生用所學(xué)理論解釋“冬天在汽車水箱中加入乙二醇可以防凍”這一現(xiàn)象，從而促使學(xué)生全面吸收本節(jié)知識(shí)點(diǎn)，并將工程化學(xué)理論知識(shí)與生活實(shí)踐相結(jié)合，為今后的專業(yè)實(shí)踐打好基礎(chǔ)。

二、新工科背景下高校工程化學(xué)課程教學(xué)模式分析與創(chuàng)新

（一）新工科背景下高校工程化學(xué)教學(xué)模式分析

1. 教學(xué)模式固化，教學(xué)效果不明顯

工程化學(xué)課程內(nèi)容以化學(xué)理論知識(shí)為基礎(chǔ)，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式以理論教學(xué)為主。雖然這種教學(xué)模式在幫助學(xué)生快速掌握大量理論知識(shí)方面具有一定優(yōu)勢(shì)，但也在一定程度上導(dǎo)致了課堂氛圍的沉悶和單調(diào)。學(xué)生在這種環(huán)境下，往往只是被動(dòng)地接受知識(shí)，而缺乏主動(dòng)思考和實(shí)踐的機(jī)會(huì)，從而導(dǎo)致知識(shí)理解、遷移、應(yīng)用能力相對(duì)較弱。這顯然不符合新工科背景下工科人才的培養(yǎng)要求，新工科強(qiáng)調(diào)的是實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，而固化的教學(xué)模式顯然難以滿足這一需求。

2. 教學(xué)方法低效，影響學(xué)生吸收

一般而言，工程化學(xué)開(kāi)設(shè)于大一時(shí)期，每周兩個(gè)課時(shí)，內(nèi)容涵蓋材料化學(xué)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、環(huán)境化學(xué)等，教師還需穿插經(jīng)典教學(xué)案例、學(xué)科前沿知識(shí)等。然而，許多教師為保證課堂內(nèi)容的完整性，采用“填鴨式”和“滿堂灌”的教學(xué)方法，通過(guò)壓縮師生交流互動(dòng)、減少探索類和延伸類知識(shí)的比例來(lái)完成教學(xué)任務(wù)。這種方法不僅低效，而且大量知識(shí)的堆積讓新生難以適應(yīng)，進(jìn)而喪失了對(duì)工程化學(xué)的興趣。

3. 評(píng)價(jià)體系不完善

工程化學(xué)課程的評(píng)價(jià)主要采用“平時(shí)成績(jī)+期末成績(jī)”的方式，其中平時(shí)成績(jī)包括課堂表現(xiàn)、課堂作業(yè)、章節(jié)測(cè)驗(yàn)等。然而，這種評(píng)價(jià)體系過(guò)于注重對(duì)學(xué)生學(xué)科知識(shí)的掌握程度的考驗(yàn)，卻忽視了對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)和應(yīng)用能力的考察。這導(dǎo)致評(píng)價(jià)缺乏全面性和綜合性，無(wú)法及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和能力培養(yǎng)情況，進(jìn)而影響了學(xué)生綜合素質(zhì)能力的進(jìn)一步提升。

（二）新工科背景下工程化學(xué)課程教學(xué)模式創(chuàng)新

新工科背景下，要實(shí)現(xiàn)工程化學(xué)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，高校必須深化工程化學(xué)課程教學(xué)模式改革，以新理念、新思路、新方法提升工程化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量。

1. 優(yōu)化課程體系，構(gòu)建混合式教學(xué)模式

在新工科背景下，高校應(yīng)主動(dòng)優(yōu)化工程化學(xué)課程體系，嘗試構(gòu)建混合式教學(xué)模式。首先，教師要加強(qiáng)對(duì)工程化學(xué)內(nèi)容的梳理，將知識(shí)點(diǎn)、拓展延伸內(nèi)容、案例分析等按照重點(diǎn)與非重點(diǎn)分類。在線下課堂教學(xué)中，教師要充分利用面對(duì)面教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)講解晦澀難懂的理論知識(shí)點(diǎn)。在線上，教師要利用現(xiàn)代化信息教學(xué)平臺(tái)，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源庫(kù)，匯總和講解非重點(diǎn)知識(shí)及延伸拓展類、案例分析類內(nèi)容。每完成一個(gè)知識(shí)點(diǎn)講解后，學(xué)生可自主跟隨網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)。這種線上線下交叉轉(zhuǎn)換的教學(xué)方式，不僅能讓教師更從容地與學(xué)生互動(dòng)，還能讓學(xué)生獲得豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，拓展學(xué)科知識(shí)的廣度與深度，保持良好的學(xué)習(xí)熱情。

在混合式教學(xué)模式的構(gòu)建中，教師還需注意對(duì)學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為進(jìn)行監(jiān)督與管理。例如，利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的提醒功能，及時(shí)督促學(xué)生完成補(bǔ)充內(nèi)容的學(xué)習(xí)，并設(shè)置小測(cè)驗(yàn)了解知識(shí)掌握情況。或者，在后臺(tái)建立學(xué)生監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、學(xué)習(xí)活躍度、答題正確率等納入監(jiān)測(cè)體系，以便全面掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，隨時(shí)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃。

2. 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)分層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

科研理論并非憑空產(chǎn)生，而是千百次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，是實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。因此，在工程化學(xué)課程教學(xué)中，教師應(yīng)高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，通過(guò)實(shí)踐來(lái)幫助學(xué)生鞏固和延伸理論知識(shí)，從而有效培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，教師可以嘗試構(gòu)建“興趣+基礎(chǔ)+發(fā)展”的分層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。首先，實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)應(yīng)以激發(fā)學(xué)生的科研興趣為主導(dǎo)。教師可以帶領(lǐng)學(xué)生參觀本校的化學(xué)展覽室、能源工程實(shí)驗(yàn)室等，或者與企業(yè)合作，為學(xué)生提供參觀學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力和對(duì)專業(yè)的初步認(rèn)知。其次，在學(xué)生掌握了一定的知識(shí)基礎(chǔ)后，教師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入本校實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作。通過(guò)親手操作，學(xué)生可以提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，同時(shí)培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的實(shí)驗(yàn)精神。最后，在實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)期間，高校應(yīng)結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)引進(jìn)特色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，為有能力的學(xué)生提供充足的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生可以進(jìn)行深入研究，從而提升學(xué)習(xí)成就感和知識(shí)應(yīng)用能力。此外，教師還應(yīng)注重對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)成果的評(píng)估與監(jiān)督，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

3. 完善課程評(píng)價(jià)，注重評(píng)價(jià)方式的多樣化選擇

教學(xué)模式的創(chuàng)新必然伴隨著教學(xué)評(píng)價(jià)體系的改革，這是提升教學(xué)質(zhì)量和效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。首先，教師要摒棄以往單一的評(píng)價(jià)方式，結(jié)合學(xué)生的課堂表現(xiàn)、平時(shí)測(cè)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、期末成績(jī)以及綜合素質(zhì)等多個(gè)方面，同時(shí)考慮線上線下、理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中的表現(xiàn)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合性、整體性的評(píng)價(jià)。這樣的評(píng)價(jià)方式能更全面地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和能力水平。

其次，教師應(yīng)嘗試多元化的評(píng)價(jià)方法。例如，對(duì)學(xué)生的核心能力與綜合素質(zhì)可以采用質(zhì)化評(píng)價(jià)方法，在教學(xué)任務(wù)結(jié)束后進(jìn)行綜合評(píng)估；而對(duì)課堂表現(xiàn)、測(cè)驗(yàn)成績(jī)、期末成績(jī)等則可以采用量化評(píng)價(jià)方法，讓學(xué)生通過(guò)具體分?jǐn)?shù)直觀了解自己的學(xué)習(xí)成果。評(píng)價(jià)完成后，教師要?dú)w納總結(jié)所有評(píng)價(jià)結(jié)果，形成全面的總結(jié)性評(píng)價(jià)。

最后，高校教師還應(yīng)注重教學(xué)反饋體系的建立。一方面是階段性反饋，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)實(shí)際情況和進(jìn)度，靈活選擇反饋時(shí)間，讓學(xué)生了解自己在不同階段的學(xué)習(xí)成果和表現(xiàn)，起到督促和提醒的作用；另一方面是總結(jié)性反饋評(píng)價(jià)，教師應(yīng)以鼓勵(lì)性評(píng)價(jià)為主，注重評(píng)價(jià)內(nèi)容的全面性，讓學(xué)生看到自己的優(yōu)點(diǎn)，為接下來(lái)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)樹(shù)立信心，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

三、結(jié)語(yǔ)

在新工科背景下，加強(qiáng)工程化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式的創(chuàng)新尤為重要。高校應(yīng)當(dāng)積極響應(yīng)國(guó)家對(duì)新工科人才培養(yǎng)的要求，通過(guò)豐富課程教學(xué)內(nèi)容、構(gòu)建完善的知識(shí)體系、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)、完善評(píng)價(jià)體系等措施，深入推進(jìn)工程化學(xué)課程改革，旨在培養(yǎng)一批素質(zhì)高、能力強(qiáng)、具備多學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)的新工科人才。

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