工程师背景下工科化学教学研究范文

[摘要]

卓越工程师计划对于非化学化工类化学课程的教学提出了新的要求，为更好的适应这一变化，原有的教学模式需要做出相应的改变。文章从教材建设、教学内容、教学方法等方面，探讨了工科化学教学研究的情况。

[关键词]

卓越工程师计划；工科化学；课程教学；教材建设

化学是研究物质的组成、结构和性质及其变化的科学。工科化学简明地阐述化学的基本原理和知识，密切联系工业和现代科技发展的实际，体现了化学和工程技术间的桥梁作用，是高等工科院校工程技术专业必修的一门基础课，也是培养全面发展的现代工程技术人员知识结构和能力的重要组成部分。该课程授课对象一般为非化学化工类工科专业学生。非化学化工类化学基础课程的教学模式改革，相关学者进行了较多的研究[1-3]。随着教育部卓越工程师教育培养计划的贯彻落实[4,5]，也为工科化学的教学提出了新的要求。如何在新的形势下更好的开展非化学化工类工科专业的化学课程教学，提高学生对物质世界和人类社会及其相互关系的认识，培养学生正确的科学观、科学的社会观，并突出科学思维方法和创新能力的培养，使之学会把化学的理论、方法与工程技术的观点结合起来，是摆在教育学者面前的一个问题。

1教材建设

教材是教学内容的载体，在新的形式下教材更需要体现工程背景。工科化学主要内容是介绍化学的基本原理及其应用，因此教材在编写过程中可以从以下几个方面加以改进。第一，基本原理为基础，不断融入近年来新的内容。例如，在物质结构一章，以小字或延伸阅读的方式介绍2013年获得诺贝尔物理学奖的“上帝粒子”相关内容；在电化学一章，简单介绍原电池原理后，可将近年来与我们日常生活关系密切的锂(离子)电池作为重点进行介绍并以小字或延伸阅读的方式介绍一下具有诱人前景的石墨烯电池，等等。第二，以工程实际为例讲解基本原理的应用。例如，在离子平衡一章，可以结合实际某工厂废水组成情况，讲解如何利用沉淀原理将其中某些有害离子去除。第三，做到图文并茂。印刷精良，图文并茂的教材对学生的吸引力不可小觑，一方面可以减少阅读纯文字的枯燥，一方面还可以增强学生的感性认知。例如，在物质结构一章波函数角度分布图，用三维的立体图代替平面图，学生的印象会更加深刻。

2教学内容

在一所大型综合性的高校中，学科专业宽泛，一般性教材中所举的实例不可能涉及到所有专业，必然会顾此失彼。这就要求教师在课堂教学中能够针对学生专业在教学内容上进行二次编排，加强师生互动。根据卓越工程师计划各专业对化学知识的新的需求，对教学内容进行调整，并不断进行更新，使教学更加有针对性。例如：对于给排水和环境专业，在溶液平衡和水处理方面适当增加一些实例；对于机械、材料专业，增加材料结构与性能、金属的腐蚀及防腐原理等方面的介绍，等等。

3教学方法

我们知道同样的知识，不同的老师教出的效果是有差别的。因此，一个好的教学方法对于吸引学生的注意力，提高学生的兴趣、提升教学效果是非常重要的。第一，传统课堂教学与现代教学手段的结合，构筑全方位多视角的教学模式，增加课堂师生互动。利用多媒体播放化学在某些领域中应用的视频或者讲课中穿插一些化学史、化学家简历、诺贝尔奖成果介绍等师生互动环节，往往可以起到很好的教学效果。例如，讲到范特霍夫方程的时候，如果介绍了范特霍夫这位化学家竟是第一位获得诺贝尔化学奖的化学家，学生的兴趣立即调动起来了。再比如，笔者在给往届学生讲到化学在生命科学中的重要作用时，曾介绍过青蒿素及其发现者屠呦呦的事例，以及她在2011年因此获得过具有诺贝尔奖风向标的拉斯克奖。如果这些学生关注到2015年诺贝尔生理或医学奖正是颁给了屠呦呦和其发现的青蒿素的时候，他们对当年的课堂教学或许还有些印象。第二，教师将自己的科研成果和科研心得寓教于课堂教学，可以更好地拉近师生距离，提高学生的学习兴趣。他们也许会发现，其实看似遥远的化学发明和化学家其实就在他们的身边。

4结论

通过以上论述可知，以具有卓越背景的教材为媒介，结合具有个人魅力的教学方法，因材施教，因人施教，可以提高学生的学习兴趣、活跃课堂气氛、提升教学效果。

参考文献

[1]娄晓明，黄佳丽，李坦平，等．卓越背景下关于大学化学教学的研究[J]．科技信息，2013(15)：21．

[2]吴楠楠，欧阳顺利．试论如何对非化学专业大学的化学教学进行改革[J]．课改探微，2012(3)：40．

[3]徐红，甘孟瑜，李泽全，等．大学化学公共基础课程研究性教学模式的探索与实践[J]．化工高等教育，2013(1)：84-86．

[4]教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见．中华人民共和国教育部，2011，1．

[5]卓越工程师教育培养计划．

作者：邱治国 蒋英 陈祥迎 朱燕舞 单位：合肥工业大学 化学与化工学院