论文部分内容阅读
摘要：本文针对工程化学学科特点，从六个方面探讨了高校工程化学课程有效教学方法的心得和体会。阐明在工程化学教学中，要注重引人课程专业前沿知识，采用启发式、比较和归纳教学法，以及优化多媒体应用、设置创新型实验和改革考核方法等措施，从而有效提高教学水平和质量。
关键词：工程化学；教学方法；教学改革
工程化学是化学、石油、医学、制药、冶金、环保、材料等领域的一门重要的专业基础课程，涵盖无机化学、物理化学、分析化学、有机化学等基本理论和实验内容。因而，工程化学课程内容广泛、知识量大。以往学生在学习工程化学课程过程中普遍反映授课进度过快而导致知识不易掌握的问题，也就是工程化学较大的知识量和较少的课时之间产生了尖锐的矛盾。本文根据工程化学课程的特点，就作者在工程化学理论和实验课程教学过程中的一些心得体会，探讨了高校工程化学课程的有效教学方法。
一、引入课程专业前沿知识，激发学生的求知欲
在工程化学课程教学中引入专业前沿知识，是把教师在科学研究中积累的新知识融入到工程化学课程教学当中。这既可以开阔学生的视野，拓展其思维，又能够激发学生的创新意识和科研兴趣，从而增加学生学习工程化学的动力[1]。例如，笔者在对医学专业学生讲解分散系时，引入了“纳米磁性药物”的前沿知识，指出将磁性药物注射到人体血管中，能在磁场指引下定向到达人体病变部位，既避免了口服药物被消化分解，又防止药物对全身的副作用。实际教学效果表明，专业前沿知识的引入使学生在掌握理论知识的同时，也激发了学生对科研的兴趣和求知欲。
二、采用启发式教学法，发挥学生主动性
传统教学方法一般是老师对学生单方面灌输知识，学生学习的积极性较低。为了调动学生的主动性，我们引入了启发式教学法。启发式教学法将理论知识和具体实例紧密结合，在知识运用方面具有较强的针对性和目的性。根据教学目的，选择有代表性的启发实例穿插在工程化学教学中，有利于改善教学效果、活跃课堂气氛，提高学生理论联系实际、分析和解决问题的能力。例如，笔者讲解“沉淀—溶解”平衡时，采用“多喝水能够预防尿结石”这一实例，启发学生对于“沉淀—溶解”平衡的分析和理解，达到了令人满意的教学效果。学生在思考后，均能够指出钙离子和草酸根浓度过高会诱发尿结石，而日常生活中多饮水，降低钙离子和草酸根的浓度，会预防尿结石。实践证明，启发式教学法能激发学生的兴趣和主动性，真正实现以学生为主体的教学模式[2]。
三、采用比较和归纳教学法，加深学生对知识的理解和记忆
工程化学各章之间既紧密联系，又相互独立。因此加强对课程整体性的阐述和各章独立性的比较，可以使学生在学习过程中从整体上把握工程化学课程的结构和联系，从而统领全局、一目了然[3]。例如，化学平衡内容贯穿了化学热力学、化学动力学、酸碱平衡、沉淀溶解平衡等多章内容，笔者在讲授后面章节有关化学平衡的内容时，与前面各章节有关化学平衡的平衡常数、影响平衡移动的因素等内容进行比较和归纳，使学生对各种不同的化学平衡有了较深刻和系统的辨别和理解，而且还能达到温故、知新的效果。因此，比较和归纳教学法除了能够帮助学生对所学知识进行复习和加深印象外，还有利于学生对所学知识进行分类和辨别，利于长久记忆。
四、优化多媒体应用，增强辅助教学效果
多媒体图、文、声、像并茂，能够使抽象的理论直观、形象化。心理学研究发现，多种感官同时感知的学习效果远优于单一感官感知的学习效果，这使得多媒体技术在工程化学课堂中可以产生很好的教学效果。前几年笔者采用板书讲授波函数和原子轨道时，发现自身在讲解方面和学生在接受方面都存在一定的困难。而今我们利用多媒体技术进行教学，用flash动画演示原子轨道变化过程，不仅使讲授方式变得生动、形象，而且使学生能够从多方位进行观察，获得了很好的教学效果。但是，选用多媒体作为教学工具，需要注意根据学生的认知规律，使多媒体成为引导学生认知和思维的工具，而不是教学内容展示的工具[4]。过分依赖多媒体会影响教学效果。例如：在讲解公式的推导时，多媒体对解题思路的呈现不如板书。另外，如果多媒体教学速度过快，学生会跟不上多媒体所呈现的信息量，势必影响教学效果。因此，应根据学生接受知识的特点和教学内容合理制作和使用多媒体课件，并将多媒体和传统教学手段有机结合起来，以有效发挥各种教学手段的优势。
五、设置创新型实验，培养学生综合技能
化学是以实验为基础的学科。工程化学的教学要注重理论教学与实验教学相结合，培养学生的综合技能。一方面，我们精选具有一定的验证性和操作性的实验，以满足辅助课堂教学的需要和让学生掌握基本操作技能的目的。另一方面，我们选择一定数目的研究性、创新型实验作为实验课内容，力求在工程化学实验教学过程中引进新意，提高学生对实验的积极性和创造性。例如，我们在工程化学实验课中新设了“从茶叶中提取咖啡因的研究及纯度鉴定”的内容，将无机化学实验、有机化学实验和分析化学实验统一起来，以培养学生的综合技能。在此过程中，我们通过训练学生查阅资料、设计实验方案、实验室做实验、数据分析和总结报告等一系列教学过程，提高了学生的动手能力和独立进行科学研究的能力。
六、改革考核方法，引导学生学习方向
考核学生掌握的知识量和运用知识解决实际问题的能力是教学的重要环节。通过它可以检验学生对所学课程知识的掌握程度和理解情况；同时检验教师的教学质量和教学效果，促进教师改进教学方法。传统的期末考试是评价学生成绩的重要依据，对学生的学习起到了重要的引导作用。但是过分注重期末考试这一考核手段，会导致学生只看重考试结果，难以起到引导学生全面发展和提高教师教学水平的作用。为了改革这一不合理的考核方法，我们在工程化学教学工作中提出，不仅仅要考核学生对知识的记忆水平，更要关注对其自主学习能力、实践能力和创新能力等综合素质的评价。我们将学生的工程化学课程成绩分成以下四个部分：理论课中笔试部分为50分，平时成绩为20分，实验课中实验报告成绩为10分，操作成绩为20分。在评价过程中，我们注重科学性和灵活性的统一，鼓励学生一切具有合理性和创新性的实践和研究。
以上只是笔者在工程化学教学中的一些体会。近几年，笔者针对学生的不同情况及学科特点不断探索，收到了较好的教学效果。当然，对教学方法的认识和探索是无止境的，需要学校、学院和教师投入更多的精力去实践和完善，也需要大学生们的积极参与。希望在今后的工程化学教学过程中，可以取得更好的效果。
参考文獻：
[1]吴芳辉.关于工程化学基础课程教学策略的探讨[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2012，（29）：121-122.
[2]李海艳.工程化学课程的教学实践探讨[J].产业与科技论坛，2011，（10）：109-110.
[3]王卫.基础化学原理教学改革探索[J].大学化学，2011，（26）：21-23.
[4]李颖，刘松琴.工程化学教学与创新能力培养的探讨[J].大学化学，2011，（26）：42-44.
基金项目：江苏大学教学研究改革项目（工程化学教学改革的研究与实践）
作者简介：闫早学（1981-），男，江苏大学化学化工学院，博士，讲师，主要从事工程化学的教学和科研工作；谢吉民（1958-），男，江苏大学化学化工学院，教授，主要研究方向为新型功能配合物的制备及性能研究；陈敏（1963-），女，江苏大学化学化工学院，教授，主要研究方向为功能纳米材料的制备及其在催化和生物医学中的应用。
关键词：工程化学；教学方法；教学改革
工程化学是化学、石油、医学、制药、冶金、环保、材料等领域的一门重要的专业基础课程，涵盖无机化学、物理化学、分析化学、有机化学等基本理论和实验内容。因而，工程化学课程内容广泛、知识量大。以往学生在学习工程化学课程过程中普遍反映授课进度过快而导致知识不易掌握的问题，也就是工程化学较大的知识量和较少的课时之间产生了尖锐的矛盾。本文根据工程化学课程的特点，就作者在工程化学理论和实验课程教学过程中的一些心得体会，探讨了高校工程化学课程的有效教学方法。
一、引入课程专业前沿知识，激发学生的求知欲
在工程化学课程教学中引入专业前沿知识，是把教师在科学研究中积累的新知识融入到工程化学课程教学当中。这既可以开阔学生的视野，拓展其思维，又能够激发学生的创新意识和科研兴趣，从而增加学生学习工程化学的动力[1]。例如，笔者在对医学专业学生讲解分散系时，引入了“纳米磁性药物”的前沿知识，指出将磁性药物注射到人体血管中，能在磁场指引下定向到达人体病变部位，既避免了口服药物被消化分解，又防止药物对全身的副作用。实际教学效果表明，专业前沿知识的引入使学生在掌握理论知识的同时，也激发了学生对科研的兴趣和求知欲。
二、采用启发式教学法，发挥学生主动性
传统教学方法一般是老师对学生单方面灌输知识，学生学习的积极性较低。为了调动学生的主动性，我们引入了启发式教学法。启发式教学法将理论知识和具体实例紧密结合，在知识运用方面具有较强的针对性和目的性。根据教学目的，选择有代表性的启发实例穿插在工程化学教学中，有利于改善教学效果、活跃课堂气氛，提高学生理论联系实际、分析和解决问题的能力。例如，笔者讲解“沉淀—溶解”平衡时，采用“多喝水能够预防尿结石”这一实例，启发学生对于“沉淀—溶解”平衡的分析和理解，达到了令人满意的教学效果。学生在思考后，均能够指出钙离子和草酸根浓度过高会诱发尿结石，而日常生活中多饮水，降低钙离子和草酸根的浓度，会预防尿结石。实践证明，启发式教学法能激发学生的兴趣和主动性，真正实现以学生为主体的教学模式[2]。
三、采用比较和归纳教学法，加深学生对知识的理解和记忆
工程化学各章之间既紧密联系，又相互独立。因此加强对课程整体性的阐述和各章独立性的比较，可以使学生在学习过程中从整体上把握工程化学课程的结构和联系，从而统领全局、一目了然[3]。例如，化学平衡内容贯穿了化学热力学、化学动力学、酸碱平衡、沉淀溶解平衡等多章内容，笔者在讲授后面章节有关化学平衡的内容时，与前面各章节有关化学平衡的平衡常数、影响平衡移动的因素等内容进行比较和归纳，使学生对各种不同的化学平衡有了较深刻和系统的辨别和理解，而且还能达到温故、知新的效果。因此，比较和归纳教学法除了能够帮助学生对所学知识进行复习和加深印象外，还有利于学生对所学知识进行分类和辨别，利于长久记忆。
四、优化多媒体应用，增强辅助教学效果
多媒体图、文、声、像并茂，能够使抽象的理论直观、形象化。心理学研究发现，多种感官同时感知的学习效果远优于单一感官感知的学习效果，这使得多媒体技术在工程化学课堂中可以产生很好的教学效果。前几年笔者采用板书讲授波函数和原子轨道时，发现自身在讲解方面和学生在接受方面都存在一定的困难。而今我们利用多媒体技术进行教学，用flash动画演示原子轨道变化过程，不仅使讲授方式变得生动、形象，而且使学生能够从多方位进行观察，获得了很好的教学效果。但是，选用多媒体作为教学工具，需要注意根据学生的认知规律，使多媒体成为引导学生认知和思维的工具，而不是教学内容展示的工具[4]。过分依赖多媒体会影响教学效果。例如：在讲解公式的推导时，多媒体对解题思路的呈现不如板书。另外，如果多媒体教学速度过快，学生会跟不上多媒体所呈现的信息量，势必影响教学效果。因此，应根据学生接受知识的特点和教学内容合理制作和使用多媒体课件，并将多媒体和传统教学手段有机结合起来，以有效发挥各种教学手段的优势。
五、设置创新型实验，培养学生综合技能
化学是以实验为基础的学科。工程化学的教学要注重理论教学与实验教学相结合，培养学生的综合技能。一方面，我们精选具有一定的验证性和操作性的实验，以满足辅助课堂教学的需要和让学生掌握基本操作技能的目的。另一方面，我们选择一定数目的研究性、创新型实验作为实验课内容，力求在工程化学实验教学过程中引进新意，提高学生对实验的积极性和创造性。例如，我们在工程化学实验课中新设了“从茶叶中提取咖啡因的研究及纯度鉴定”的内容，将无机化学实验、有机化学实验和分析化学实验统一起来，以培养学生的综合技能。在此过程中，我们通过训练学生查阅资料、设计实验方案、实验室做实验、数据分析和总结报告等一系列教学过程，提高了学生的动手能力和独立进行科学研究的能力。
六、改革考核方法，引导学生学习方向
考核学生掌握的知识量和运用知识解决实际问题的能力是教学的重要环节。通过它可以检验学生对所学课程知识的掌握程度和理解情况；同时检验教师的教学质量和教学效果，促进教师改进教学方法。传统的期末考试是评价学生成绩的重要依据，对学生的学习起到了重要的引导作用。但是过分注重期末考试这一考核手段，会导致学生只看重考试结果，难以起到引导学生全面发展和提高教师教学水平的作用。为了改革这一不合理的考核方法，我们在工程化学教学工作中提出，不仅仅要考核学生对知识的记忆水平，更要关注对其自主学习能力、实践能力和创新能力等综合素质的评价。我们将学生的工程化学课程成绩分成以下四个部分：理论课中笔试部分为50分，平时成绩为20分，实验课中实验报告成绩为10分，操作成绩为20分。在评价过程中，我们注重科学性和灵活性的统一，鼓励学生一切具有合理性和创新性的实践和研究。
以上只是笔者在工程化学教学中的一些体会。近几年，笔者针对学生的不同情况及学科特点不断探索，收到了较好的教学效果。当然，对教学方法的认识和探索是无止境的，需要学校、学院和教师投入更多的精力去实践和完善，也需要大学生们的积极参与。希望在今后的工程化学教学过程中，可以取得更好的效果。
参考文獻：
[1]吴芳辉.关于工程化学基础课程教学策略的探讨[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2012，（29）：121-122.
[2]李海艳.工程化学课程的教学实践探讨[J].产业与科技论坛，2011，（10）：109-110.
[3]王卫.基础化学原理教学改革探索[J].大学化学，2011，（26）：21-23.
[4]李颖，刘松琴.工程化学教学与创新能力培养的探讨[J].大学化学，2011，（26）：42-44.
基金项目：江苏大学教学研究改革项目（工程化学教学改革的研究与实践）
作者简介：闫早学（1981-），男，江苏大学化学化工学院，博士，讲师，主要从事工程化学的教学和科研工作；谢吉民（1958-），男，江苏大学化学化工学院，教授，主要研究方向为新型功能配合物的制备及性能研究；陈敏（1963-），女，江苏大学化学化工学院，教授，主要研究方向为功能纳米材料的制备及其在催化和生物医学中的应用。