時(shí)間：2022-03-26 10:17:49
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引言
《工程化學(xué)》就是建立在化學(xué)知識(shí)與工程實(shí)踐之間的一門橋梁學(xué)科,目的就在于將化學(xué)的基本知識(shí)以及一些新興學(xué)科和應(yīng)用學(xué)科的信息傳授給學(xué)生。但是,工程技術(shù)具有非常廣泛的范疇,內(nèi)容十分龐雜,這導(dǎo)致很多工科院校的工程化學(xué)教學(xué)存在著各種弊端,例如教學(xué)內(nèi)容不夠系統(tǒng)、知識(shí)點(diǎn)比較零散、不同的專業(yè)區(qū)分相對(duì)較小,缺少與專業(yè)的銜接內(nèi)容;學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體會(huì)不到這門課程與自己的專業(yè)有什么關(guān)系,缺少學(xué)習(xí)動(dòng)力等等,因此有必要打破傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教育模式,建立一套符合實(shí)情的新的工程化學(xué)教學(xué)體系。針對(duì)此現(xiàn)象,作者對(duì)我校紡織工程專業(yè)的工程化學(xué)教學(xué)進(jìn)行了改革。
1整合教學(xué)內(nèi)容,做好銜接
我校紡織工程專業(yè)是浙江省重點(diǎn)專業(yè),其目的在于培養(yǎng)紡織品設(shè)計(jì)、紡織技術(shù)與貿(mào)易相結(jié)合的具有復(fù)合型知識(shí)結(jié)構(gòu)的高級(jí)工程技術(shù)與貿(mào)易人才。該專業(yè)特點(diǎn)決定了學(xué)生們將來涉及較多的是有機(jī)材料,鑒于此,對(duì)工程化學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了如下整改:選用李成琴等主編的《紡織有機(jī)化學(xué)》為教材,重點(diǎn)講述與紡織專業(yè)關(guān)系密切的傳統(tǒng)有機(jī)化合基礎(chǔ)知識(shí),以官能團(tuán)為主線區(qū)分各類有機(jī)化合物,介紹其分類、命名、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及物理化學(xué)性質(zhì),分析各種反應(yīng)的發(fā)生機(jī)理和歷程;增加物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí),為隨后的雜化軌道和電子效應(yīng)的接受和理解打基礎(chǔ);將現(xiàn)代分析測試技術(shù)-紅外光譜和核磁共振譜作為教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容;增加表面活性劑、染料化學(xué)和高分子纖維等專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),介紹專業(yè)相關(guān)的表面活性劑、染料和高分子纖維的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用,以便于更好的與專業(yè)課相銜接;學(xué)習(xí)過程中引入有機(jī)化學(xué)史和人名反應(yīng)及相關(guān)小故事,以活躍課堂氣氛,增加學(xué)生對(duì)該反應(yīng)的印象。另外,在對(duì)工程化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的改革中,要合理安排化學(xué)理論基礎(chǔ)和工程技術(shù)在教學(xué)中所占比重,一方面,根據(jù)教學(xué)條件和專業(yè)實(shí)際,在理論基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容上適當(dāng)取舍;另一方面,聯(lián)系工程實(shí)際,介紹現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)在工程技術(shù)中的最新應(yīng)用。
2與實(shí)際生產(chǎn)和科研相結(jié)合,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
作為一門基礎(chǔ)學(xué)科,化學(xué)與我們的日常生活關(guān)系十分緊密,尤其是有機(jī)化學(xué)和有機(jī)化合物,充斥著我們生活的每一個(gè)角落,如果將抽象的教學(xué)內(nèi)容與我們的日常生活或者實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系起來,使學(xué)生們親身體會(huì)到知識(shí)的力量,將會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來莫大的推動(dòng)力。因此,在介紹到與課本相關(guān)內(nèi)容時(shí),可考慮引入一些實(shí)際生活或生產(chǎn)中的實(shí)例,例如在講解氨基酸和蛋白質(zhì)時(shí),可以引入鹵水點(diǎn)豆腐的機(jī)理和用雞蛋清來減少汞吸收的生活小知識(shí);在介紹到表面活性劑的時(shí)候聯(lián)想到日常生活中去污清潔物質(zhì)的使用等,使學(xué)生感到化學(xué)是一門滲透到我們生產(chǎn)、生活各個(gè)領(lǐng)域中的學(xué)科。
3豐富教學(xué)形式
由于工程技術(shù)的發(fā)展迅速,抽象的微觀結(jié)構(gòu)和最新的儀器設(shè)備很難用傳統(tǒng)的教學(xué)模式直觀地表達(dá)和展示。為了適應(yīng)新的教學(xué)計(jì)劃,又不降低教學(xué)要求,我們采用計(jì)算機(jī)輔助的多媒體教學(xué)方法和手段,加大課堂的教學(xué)信息量,創(chuàng)造良好的授課環(huán)境,以提高課堂教學(xué)效果。例如在講解鹵代烴的雙分子親核取代反應(yīng)過程中的瓦爾登轉(zhuǎn)化時(shí),僅以板書或者口頭講解很難給出一個(gè)立體、形象的解釋,而將該過程用多媒體形式演示出來,會(huì)幫助學(xué)生理解,加深記憶。但是我們又不能完全摒棄粉筆板書的教學(xué)形式。有機(jī)化學(xué)中需要理解記憶的知識(shí)點(diǎn)有很多,課堂講解要對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)展開,這時(shí)候采用板書形式將有利于所講內(nèi)容的邏輯組織和講解速度的控制,幫助學(xué)生達(dá)到理解性記憶。
4開設(shè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)
化學(xué)是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的科學(xué),其發(fā)展和對(duì)其反應(yīng)機(jī)理的理解都是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的。因此,化學(xué)實(shí)驗(yàn)是每個(gè)學(xué)習(xí)工程化學(xué)的學(xué)生必須要經(jīng)歷的一個(gè)實(shí)踐性環(huán)節(jié)。我們利用有限的學(xué)時(shí),安排了蒸餾、萃取、精餾和重結(jié)晶等實(shí)驗(yàn),并要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,然后獨(dú)立撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,這一系統(tǒng)的工作不僅加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,也培養(yǎng)了學(xué)生面對(duì)問題,獨(dú)立思考、解決的科研能力,打破了化學(xué)學(xué)科的神秘感,使學(xué)生直觀地體會(huì)到化學(xué)的本質(zhì)和價(jià)值,收到了很好的效果。
5結(jié)語
工程化學(xué)是我校今年來開設(shè)的新課程,因其新,故有很多地方還不太成熟,有待于改革完善。在采取了整合教學(xué)內(nèi)容,理論聯(lián)系實(shí)際,加強(qiáng)基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間的銜接和滲透,采用多樣的教學(xué)形式,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)等方法來對(duì)工程化學(xué)的教學(xué)進(jìn)行整改后,學(xué)生們的學(xué)習(xí)目標(biāo)明確,學(xué)習(xí)興趣大增,在掌握理論基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)提高了實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。而在教學(xué)的同時(shí),我也深深體會(huì)到有機(jī)化學(xué)學(xué)科的博大精深,感受到了肩負(fù)的重任,這為我更加努力進(jìn)行工程化學(xué)教學(xué)改革增加了信心。我相信隨著教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的不斷積累和教學(xué)改革的不斷深入,工程化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和方法會(huì)日趨完善,對(duì)其進(jìn)行的改革和實(shí)踐研究還會(huì)取得更新的進(jìn)展。
一、環(huán)境工程專業(yè)化學(xué)實(shí)踐教學(xué)存在的問題
1.傳統(tǒng)行政管理教育理念的制約
我國的高等教育是計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)物，管理模式以行政管理為主，教學(xué)受到人才培養(yǎng)方案、教學(xué)大綱和授課計(jì)劃等格式化條款的制約，只注重外在的教學(xué)形式，不重視課程內(nèi)涵設(shè)計(jì)。且過度重視理論教學(xué)，輕視實(shí)踐教學(xué)，使得實(shí)踐教學(xué)處于從屬地位，造成實(shí)踐教學(xué)課時(shí)少、實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)短缺等問題，不利于高素質(zhì)應(yīng)用型專業(yè)人才的培養(yǎng)。
2.人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱設(shè)置不合理
環(huán)境工程和環(huán)境科學(xué)專業(yè)大都是高校擴(kuò)招的新開專業(yè)，專業(yè)申請(qǐng)獲得批準(zhǔn)后大規(guī)模招聘老師，匆忙制定人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不合理，缺乏內(nèi)在連貫性，銜接性差?；瘜W(xué)實(shí)踐教學(xué)課程較多，課時(shí)少，學(xué)生難以獲得充分動(dòng)手機(jī)會(huì)，并且實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容以單元實(shí)驗(yàn)為主，缺少綜合性實(shí)驗(yàn)。
3.實(shí)踐教師教學(xué)綜合能力不強(qiáng)
實(shí)驗(yàn)教師大多是年輕教師，沒有受到系統(tǒng)的師范技能培訓(xùn)，且教學(xué)和科研經(jīng)驗(yàn)不足，導(dǎo)致教師綜合素質(zhì)不高、動(dòng)手能力不強(qiáng)。工作中，個(gè)別教師責(zé)任心不強(qiáng)，課前不預(yù)習(xí)，不預(yù)做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)教師待遇普遍較低，缺乏教學(xué)改革的積極性。
4.學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不夠
在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)不夠重視，只關(guān)注實(shí)驗(yàn)成績，而忽視實(shí)驗(yàn)技能的學(xué)習(xí)；缺乏自主思考，創(chuàng)新動(dòng)力不足；個(gè)別學(xué)生缺乏科學(xué)精神，還有偽造數(shù)據(jù)的陋習(xí)。
二、環(huán)境工程專業(yè)化學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革的思路與對(duì)策
1.調(diào)整和完善人才培養(yǎng)方案，建立系統(tǒng)化實(shí)踐教學(xué)體系
積極開展實(shí)踐教學(xué)研討活動(dòng)，認(rèn)真聽取教師和學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)踐教學(xué)的意見，總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)人才培養(yǎng)方案和實(shí)踐教學(xué)大綱進(jìn)行修改。調(diào)整不合理的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，增加新的教學(xué)內(nèi)容，建立系統(tǒng)化實(shí)踐教學(xué)體系，并制訂完善的實(shí)踐教學(xué)授課計(jì)劃，使實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)起到相輔相成的作用。環(huán)境學(xué)院組織教師和學(xué)生，對(duì)無機(jī)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)開展研討活動(dòng)，總結(jié)教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，如：無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)原來設(shè)計(jì)為實(shí)驗(yàn)周教學(xué)，在一個(gè)星期內(nèi)連續(xù)進(jìn)行五個(gè)獨(dú)立的單元教學(xué)實(shí)驗(yàn)，由于實(shí)驗(yàn)任務(wù)安排過于集中，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容難以理解，教學(xué)效果較差。經(jīng)過認(rèn)真調(diào)研，把實(shí)驗(yàn)周教學(xué)改為課內(nèi)試驗(yàn)，學(xué)習(xí)完基礎(chǔ)理論之后立即開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，理論與實(shí)踐相結(jié)合，取得較好的實(shí)踐教學(xué)效果。積極調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，例如：在無機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中開設(shè)有“鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵”實(shí)驗(yàn)，由于該實(shí)驗(yàn)屬于微量分析實(shí)驗(yàn)，用到朗伯-比爾定律，并且要配制標(biāo)準(zhǔn)曲線，用到紫外可見分光光度計(jì)測定吸光度，大一學(xué)生沒有學(xué)到儀器分析相關(guān)的理論知識(shí)，在課堂講授后無法理解實(shí)驗(yàn)原理，教學(xué)效果很差。我院把“鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵”更改為“EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與自來水硬度的測定”，既用到分析化學(xué)的理論知識(shí)又和水的硬度測定相結(jié)合，加深了對(duì)絡(luò)合滴定的理解，又培養(yǎng)了學(xué)生常量分析的基本操作能力。
2.注重基礎(chǔ)操作能力的培養(yǎng)
經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)：30%~45%的環(huán)境工程專業(yè)高中階段只學(xué)習(xí)過1年的化學(xué)，幾乎沒有上化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，基礎(chǔ)操作能力普遍較差。根據(jù)學(xué)生的現(xiàn)有水平，環(huán)境學(xué)院把基礎(chǔ)操作能力的培養(yǎng)作為實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)，如：在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中，在硫酸亞鐵銨的制備與純度分析實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行稱量、量取、加熱、常規(guī)過濾、減壓過濾和蒸發(fā)結(jié)晶等基礎(chǔ)操作的講解，教師親手示范，講解動(dòng)作要領(lǐng)，使學(xué)生掌握操作要領(lǐng)。在后繼實(shí)驗(yàn)課中，對(duì)相同的操作加以強(qiáng)化練習(xí)，學(xué)生操作不規(guī)范之處，一一加以糾正。有機(jī)實(shí)驗(yàn)課中，講解蒸餾、精餾、回流和分液等基礎(chǔ)操作，要求學(xué)生掌握阿貝折光儀、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、顯微熔點(diǎn)儀等設(shè)備的使用原理及操作方法。在后繼的分析化學(xué)、物理化學(xué)和儀器分析實(shí)驗(yàn)課程中對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)操作進(jìn)一步進(jìn)行強(qiáng)化和提高。這種重視基礎(chǔ)操作的教學(xué)模式大大提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和教學(xué)效率。
3.結(jié)合環(huán)境工程專業(yè)特色，開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)
根據(jù)環(huán)境工程專業(yè)特色，設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開展針對(duì)性實(shí)踐教學(xué)，加深學(xué)生對(duì)環(huán)境工程專業(yè)的理解。比如：針對(duì)電廠化學(xué)專業(yè)，在學(xué)完分析化學(xué)試驗(yàn)后開設(shè)了葉綠素測定、全鐵測定、二氧化硅測定、全堿度分析和磷酸鹽分析等水質(zhì)全分析試驗(yàn)，既加深學(xué)生對(duì)電廠給水專業(yè)知識(shí)的理解又在水質(zhì)分析過程中，強(qiáng)化了常量分析的基礎(chǔ)操作，進(jìn)一步培養(yǎng)基本的分析和解決問題的能力，綜合素質(zhì)得到進(jìn)一步提高。
4.改善管理方式，打造開放型實(shí)驗(yàn)中心，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
南京工程學(xué)院積極資助大學(xué)生開展創(chuàng)新科研活動(dòng)，通過專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持鼓勵(lì)大學(xué)生開展科學(xué)研究。環(huán)境學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心積極為大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)服務(wù)，積極整合實(shí)驗(yàn)室資源，改善管理模式，專門開設(shè)科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供玻璃儀器和小型實(shí)驗(yàn)器材，協(xié)助購買藥品。開展傅里葉紅外分光廣度計(jì)、紫外可見分光光度計(jì)、氣相色譜和液相色譜等大型儀器的操作培訓(xùn)，使學(xué)生在充分理解儀器原理的基礎(chǔ)上可以熟練操作大型儀器。實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生的全方位開放，打造良好的服務(wù)氛圍，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
5.建立新型的實(shí)踐教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系
在教學(xué)評(píng)價(jià)上，既應(yīng)重視課堂教學(xué)效果的評(píng)價(jià)也應(yīng)重視實(shí)踐教學(xué)效果的評(píng)價(jià)。對(duì)學(xué)生的考核既重視理論知識(shí)考試，也應(yīng)重視實(shí)踐動(dòng)手能力考核，理論測試成績應(yīng)該與實(shí)踐能力考核成績同等對(duì)待。例如：學(xué)生參加各類科技競賽活動(dòng)、小發(fā)明、小制作等，參加科研課題，計(jì)入實(shí)踐能力考核成績中，這樣不僅保護(hù)了那些具有創(chuàng)新能力學(xué)生的積極性，也有利于更客觀、全面和切合實(shí)際地評(píng)價(jià)和考核學(xué)生。
6.加大實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入，提高實(shí)踐教學(xué)教師的教學(xué)水平
加大實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入，引進(jìn)先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備和精密儀器，提高實(shí)驗(yàn)中心硬件水平，大力營造良好的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境，以適應(yīng)新的實(shí)踐教學(xué)的需求。環(huán)境工程學(xué)院通過中央與地方共建項(xiàng)目的建設(shè)，購入或建設(shè)煙氣脫硫試驗(yàn)裝置、氣相色譜儀、液相色譜儀、水質(zhì)全分析儀、總有機(jī)碳分析儀、熱重分析儀和元素分析儀等精密儀器，并以大型儀器為核心，設(shè)立實(shí)驗(yàn)課程，安排課程實(shí)習(xí)，促進(jìn)化學(xué)實(shí)踐教學(xué)。加大實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)，有必要進(jìn)行教師職業(yè)知識(shí)與技能的培訓(xùn)，提高教師綜合教學(xué)能力。此外，應(yīng)加強(qiáng)教師與外界的交流，提供在職進(jìn)修學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，提高其科研水平和綜合能力水平，更好地服務(wù)于實(shí)踐教學(xué)和科學(xué)研究。
三、結(jié)束語
通過積極研討，認(rèn)真修改人才培養(yǎng)計(jì)劃，制定系統(tǒng)化化學(xué)實(shí)踐教學(xué)大綱，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。加大實(shí)踐教學(xué)的經(jīng)費(fèi)投入，提高實(shí)踐教學(xué)教師的教學(xué)水平，可以解決環(huán)境工程專業(yè)化學(xué)實(shí)踐教學(xué)的問題，使學(xué)生掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)操作能力，為培養(yǎng)創(chuàng)新能力和全面發(fā)展的應(yīng)用性人才打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
作者：劉獻(xiàn)鋒張長飛張東平單位：南京工程學(xué)院環(huán)境學(xué)院
作者：張懷紅 黃連榮 單位：鹽城工學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院
目前，科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中可以用各種各樣的物理或者化學(xué)方法制備出類似荷葉結(jié)構(gòu)的自清潔的超疏水性材料，例如，當(dāng)前研究得比較多的納米二氧化鈦材料就具有自清潔功能。把物理化學(xué)的抽象理論和生動(dòng)的生活聯(lián)系起來，把最新的科研成果和書中的理論結(jié)合，既吸引了學(xué)生的注意力，又增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)步的驚嘆和想往。2把生活中遇到的問題與物理化學(xué)內(nèi)容結(jié)合問題可以促進(jìn)思維活動(dòng)?？梢酝ㄟ^“提出生活中遇到的問題－如何解決－引入新內(nèi)容－解決問題的理論方法”這一思維以吸引學(xué)生的注意及讓他們思維進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)。比如，在相平衡中學(xué)習(xí)固液平衡體系時(shí)，舉例在2008年南方雪災(zāi)大雪過后，環(huán)衛(wèi)工人為什么在大街上灑鹽水，以及在化工生產(chǎn)中為什么經(jīng)常用鹽水溶液做冷凍液；在講到相圖在藥學(xué)中的應(yīng)用時(shí)，舉例說明為什么用氯霉素與尿素形成低共熔混合物可以改善氯霉素的溶解和吸收；從江河入海處三角洲的形成讓學(xué)生進(jìn)一步知道膠體的聚沉作用；從城市晚上的霓虹燈現(xiàn)象引出丁達(dá)爾效應(yīng)；通過測定血液中紅細(xì)胞的電泳率就可判定人體的肝功能是否正常；從樹干的高度引入滲透壓的概念；從高壓鍋的使用聯(lián)系克-克方程。通過這些實(shí)例的闡述，可使學(xué)生加深印象，從而改善教學(xué)效果，使教與學(xué)產(chǎn)生共鳴[3]。通過這種理論與實(shí)際的結(jié)合，還可以讓學(xué)生們感覺到物理化學(xué)知識(shí)不再是書本上的純理論的東西。而與我們的生活息息相關(guān)，有效避免“空”對(duì)“空”的課堂說教，使學(xué)生體會(huì)到處處有“物理化學(xué)”，處處需要“物理化學(xué)”的真情實(shí)感，可將抽象理論變成有趣的解決問題的鑰匙。另外，我們也結(jié)合科研中的一些親身經(jīng)歷來講解一些問題，促使學(xué)生在理論與實(shí)踐的聯(lián)系中理解和掌握知識(shí)，提高分析與解決問題的能力，同時(shí)可以活躍課堂氣氛，增強(qiáng)師生間的共鳴及學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到較好的教學(xué)效果。
開展各種形式的討論現(xiàn)代教育
理論告訴我們，教學(xué)方法已經(jīng)由注重教法向注重學(xué)法轉(zhuǎn)變，這體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位。大學(xué)時(shí)代所學(xué)的知識(shí)只是知識(shí)海洋中的一滴水，更多的知識(shí)需要學(xué)習(xí)者日后持續(xù)不斷的自學(xué)來積累，所以，雖然基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和基本方法很重要，但更為關(guān)鍵的是通過大學(xué)的學(xué)習(xí)過程來掌握科學(xué)研究方法和學(xué)習(xí)方法[4]。在物理化學(xué)教學(xué)中我們注重學(xué)生的主體地位，引導(dǎo)、激發(fā)和指導(dǎo)學(xué)生由被動(dòng)的受體轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鲗W(xué)習(xí)、積極思維的人。由于物理化學(xué)理論性和邏輯性強(qiáng)，相當(dāng)一部分內(nèi)容學(xué)生們難于直接開展討論，我們便注意引導(dǎo)學(xué)生分析熟知的典型事例，或從學(xué)生己有知識(shí)邏輯中提出問題，并提供討論問題所必須的感性材料和相關(guān)學(xué)科知識(shí)以及進(jìn)一步思考問題的線索和依據(jù)，創(chuàng)造便于探索問題的良好環(huán)境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。例如，在學(xué)習(xí)熱力學(xué)第二定律時(shí)，為了幫助學(xué)生理解和掌握系統(tǒng)和環(huán)境的概念及它們之間的熱功轉(zhuǎn)換關(guān)系，我們以熱得快在暖水瓶中燒開水作為實(shí)例，這樣的實(shí)例是同學(xué)們熟悉的，便于同學(xué)們展開討論。暖水瓶相當(dāng)于一絕熱恒容容器，其中盛有水，水中放有電阻絲，由電源給電阻絲供電。同一過程，如果分別以水和電阻絲作為系統(tǒng)，系統(tǒng)和環(huán)境問的熱功轉(zhuǎn)換是不同的。若以水為系統(tǒng)，由于水吸熱Q>0，水溫升高，則U>0，在加熱過程中水的體積變化很小，可近似認(rèn)為體積功W=0；若以電阻絲為系統(tǒng)，由于電阻絲接受了電功，所以其W’>0，電阻絲將電功轉(zhuǎn)化為熱能，并放熱給水，所以Q<0，同時(shí)電阻絲溫度升高，則其U>0。將熟悉的生活實(shí)例作為討論題材，同學(xué)們不會(huì)感到陌生和抽象，討論起來有興趣。在介紹理想氣體的膨脹做功時(shí)，有些同學(xué)無法理解為什么經(jīng)常會(huì)練習(xí)理想氣體膨脹和壓縮過程的體積功，鑒于此，我們布置了“汽車是如何奔跑的”這樣的問題，讓學(xué)生課后合資料。課上討論時(shí)，學(xué)生很有興趣。通過討論大家明確了早期的火車和輪船上用的蒸汽機(jī)是外燃機(jī)。利用燃料煤燃燒產(chǎn)生的熱，使水在高壓鍋爐內(nèi)變?yōu)楦邷?、高壓水蒸汽，然后進(jìn)入絕熱的氣缸膨脹，從而對(duì)外做功，而膨脹后的水蒸汽進(jìn)入冷凝器降溫并凝結(jié)為水，循環(huán)使用。外燃機(jī)效率低、體積大。目前多用內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)是油或氣在氣缸中燃燒產(chǎn)生高溫、高壓氣體，氣體對(duì)外膨脹做功產(chǎn)生動(dòng)力。相比之下，內(nèi)燃機(jī)比外燃機(jī)的效率高。對(duì)于問題的創(chuàng)設(shè)可以考慮由淺入深，由易到難，形成適當(dāng)難度梯度，并注意趣味性、藝術(shù)性和邏輯性。我們?cè)诮虒W(xué)過程中嘗試了以上方法，收到了較好的效果。
充分利用現(xiàn)代技術(shù)手段
隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步，教學(xué)媒體日趨增多。由于計(jì)算機(jī)的人機(jī)交互功能以及它的圖、文、聲、色、光、動(dòng)畫等強(qiáng)烈地抓住了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改變了以往物理化學(xué)教學(xué)枯燥的特點(diǎn)，讓一些抽象的或很難想像的現(xiàn)象變得形象、具體可感，有利于突破教學(xué)難點(diǎn)，創(chuàng)造出最佳的學(xué)習(xí)環(huán)境和最好的教學(xué)效果[5]。例如：氣體膨脹過程、精餾過程、Langmuir吸附過程、丁達(dá)爾現(xiàn)象、滲透壓現(xiàn)象、結(jié)晶分離提純等，利用傳統(tǒng)的教學(xué)手段，透過黑板、教材、掛圖等只能看到它們的平面圖或結(jié)構(gòu)圖，學(xué)生所學(xué)內(nèi)容與實(shí)際聯(lián)系不起來，感覺很枯燥。而利用PowerPoint和Flash將上述素材制成相應(yīng)的課件，因其圖畫形象逼真，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師講授起來輕松，學(xué)生也理解得很清楚。利用靈活多變的教學(xué)手段以及網(wǎng)絡(luò)課程和網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)環(huán)境教學(xué)，可以實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)中教與學(xué)的交互以及課程的互動(dòng)教學(xué)，利于學(xué)生構(gòu)建自己的知識(shí)體系，并且在教師的主導(dǎo)作用下，利于發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用，以達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果[6]。
一、環(huán)境工程專業(yè)化學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革的思路與對(duì)策
1.調(diào)整和完善人才培養(yǎng)方案，建立系統(tǒng)化實(shí)踐教學(xué)體系
積極開展實(shí)踐教學(xué)研討活動(dòng)，認(rèn)真聽取教師和學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)踐教學(xué)的意見，總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)人才培養(yǎng)方案和實(shí)踐教學(xué)大綱進(jìn)行修改。調(diào)整不合理的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，增加新的教學(xué)內(nèi)容，建立系統(tǒng)化實(shí)踐教學(xué)體系，并制訂完善的實(shí)踐教學(xué)授課計(jì)劃，使實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)起到相輔相成的作用。環(huán)境學(xué)院組織教師和學(xué)生，對(duì)無機(jī)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)開展研討活動(dòng)，總結(jié)教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，如：無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)原來設(shè)計(jì)為實(shí)驗(yàn)周教學(xué)，在一個(gè)星期內(nèi)連續(xù)進(jìn)行五個(gè)獨(dú)立的單元教學(xué)實(shí)驗(yàn)，由于實(shí)驗(yàn)任務(wù)安排過于集中，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容難以理解，教學(xué)效果較差。經(jīng)過認(rèn)真調(diào)研，把實(shí)驗(yàn)周教學(xué)改為課內(nèi)試驗(yàn)，學(xué)習(xí)完基礎(chǔ)理論之后立即開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，理論與實(shí)踐相結(jié)合，取得較好的實(shí)踐教學(xué)效果。積極調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，例如：在無機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中開設(shè)有“鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵”實(shí)驗(yàn)，由于該實(shí)驗(yàn)屬于微量分析實(shí)驗(yàn)，用到朗伯-比爾定律，并且要配制標(biāo)準(zhǔn)曲線，用到紫外可見分光光度計(jì)測定吸光度，大一學(xué)生沒有學(xué)到儀器分析相關(guān)的理論知識(shí)，在課堂講授后無法理解實(shí)驗(yàn)原理，教學(xué)效果很差。我院把“鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵”更改為“EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與自來水硬度的測定”，既用到分析化學(xué)的理論知識(shí)又和水的硬度測定相結(jié)合，加深了對(duì)絡(luò)合滴定的理解，又培養(yǎng)了學(xué)生常量分析的基本操作能力。
2.注重基礎(chǔ)操作能力的培養(yǎng)
經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)：30%~45%的環(huán)境工程專業(yè)高中階段只學(xué)習(xí)過1年的化學(xué)，幾乎沒有上化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，基礎(chǔ)操作能力普遍較差。根據(jù)學(xué)生的現(xiàn)有水平，環(huán)境學(xué)院把基礎(chǔ)操作能力的培養(yǎng)作為實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)，如：在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中，在硫酸亞鐵銨的制備與純度分析實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行稱量、量取、加熱、常規(guī)過濾、減壓過濾和蒸發(fā)結(jié)晶等基礎(chǔ)操作的講解，教師親手示范，講解動(dòng)作要領(lǐng)，使學(xué)生掌握操作要領(lǐng)。在后繼實(shí)驗(yàn)課中，對(duì)相同的操作加以強(qiáng)化練習(xí)，學(xué)生操作不規(guī)范之處，一一加以糾正。有機(jī)實(shí)驗(yàn)課中，講解蒸餾、精餾、回流和分液等基礎(chǔ)操作，要求學(xué)生掌握阿貝折光儀、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、顯微熔點(diǎn)儀等設(shè)備的使用原理及操作方法。在后繼的分析化學(xué)、物理化學(xué)和儀器分析實(shí)驗(yàn)課程中對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)操作進(jìn)一步進(jìn)行強(qiáng)化和提高。這種重視基礎(chǔ)操作的教學(xué)模式大大提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和教學(xué)效率。
3.結(jié)合環(huán)境工程專業(yè)特色，開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)
根據(jù)環(huán)境工程專業(yè)特色，設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開展針對(duì)性實(shí)踐教學(xué)，加深學(xué)生對(duì)環(huán)境工程專業(yè)的理解。比如：針對(duì)電廠化學(xué)專業(yè)，在學(xué)完分析化學(xué)試驗(yàn)后開設(shè)了葉綠素測定、全鐵測定、二氧化硅測定、全堿度分析和磷酸鹽分析等水質(zhì)全分析試驗(yàn)，既加深學(xué)生對(duì)電廠給水專業(yè)知識(shí)的理解又在水質(zhì)分析過程中，強(qiáng)化了常量分析的基礎(chǔ)操作，進(jìn)一步培養(yǎng)基本的分析和解決問題的能力，綜合素質(zhì)得到進(jìn)一步提高。
4.改善管理方式，打造開放型實(shí)驗(yàn)中心，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
南京工程學(xué)院積極資助大學(xué)生開展創(chuàng)新科研活動(dòng)，通過專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持鼓勵(lì)大學(xué)生開展科學(xué)研究。環(huán)境學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心積極為大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)服務(wù)，積極整合實(shí)驗(yàn)室資源，改善管理模式，專門開設(shè)科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供玻璃儀器和小型實(shí)驗(yàn)器材，協(xié)助購買藥品。開展傅里葉紅外分光廣度計(jì)、紫外可見分光光度計(jì)、氣相色譜和液相色譜等大型儀器的操作培訓(xùn)，使學(xué)生在充分理解儀器原理的基礎(chǔ)上可以熟練操作大型儀器。實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生的全方位開放，打造良好的服務(wù)氛圍，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
5.建立新型的實(shí)踐教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系
在教學(xué)評(píng)價(jià)上，既應(yīng)重視課堂教學(xué)效果的評(píng)價(jià)也應(yīng)重視實(shí)踐教學(xué)效果的評(píng)價(jià)。對(duì)學(xué)生的考核既重視理論知識(shí)考試，也應(yīng)重視實(shí)踐動(dòng)手能力考核，理論測試成績應(yīng)該與實(shí)踐能力考核成績同等對(duì)待。例如：學(xué)生參加各類科技競賽活動(dòng)、小發(fā)明、小制作等，參加科研課題，計(jì)入實(shí)踐能力考核成績中，這樣不僅保護(hù)了那些具有創(chuàng)新能力學(xué)生的積極性，也有利于更客觀、全面和切合實(shí)際地評(píng)價(jià)和考核學(xué)生。
6.加大實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入，提高實(shí)踐教學(xué)教師的教學(xué)水平
加大實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入，引進(jìn)先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備和精密儀器，提高實(shí)驗(yàn)中心硬件水平，大力營造良好的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境，以適應(yīng)新的實(shí)踐教學(xué)的需求。環(huán)境工程學(xué)院通過中央與地方共建項(xiàng)目的建設(shè)，購入或建設(shè)煙氣脫硫試驗(yàn)裝置、氣相色譜儀、液相色譜儀、水質(zhì)全分析儀、總有機(jī)碳分析儀、熱重分析儀和元素分析儀等精密儀器，并以大型儀器為核心，設(shè)立實(shí)驗(yàn)課程，安排課程實(shí)習(xí)，促進(jìn)化學(xué)實(shí)踐教學(xué)。加大實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)，有必要進(jìn)行教師職業(yè)知識(shí)與技能的培訓(xùn)，提高教師綜合教學(xué)能力。此外，應(yīng)加強(qiáng)教師與外界的交流，提供在職進(jìn)修學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，提高其科研水平和綜合能力水平，更好地服務(wù)于實(shí)踐教學(xué)和科學(xué)研究。
二、結(jié)束語
通過積極研討，認(rèn)真修改人才培養(yǎng)計(jì)劃，制定系統(tǒng)化化學(xué)實(shí)踐教學(xué)大綱，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。加大實(shí)踐教學(xué)的經(jīng)費(fèi)投入，提高實(shí)踐教學(xué)教師的教學(xué)水平，可以解決環(huán)境工程專業(yè)化學(xué)實(shí)踐教學(xué)的問題，使學(xué)生掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)操作能力，為培養(yǎng)創(chuàng)新能力和全面發(fā)展的應(yīng)用性人才打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
作者：劉獻(xiàn)鋒 張長飛 張東平單位：南京工程學(xué)院環(huán)境學(xué)院
環(huán)境工程專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路
依據(jù)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革目標(biāo)，按照“基礎(chǔ)-應(yīng)用-開放”的思路，建立了“三模塊”的課程體系；實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革充分考慮環(huán)境工程專業(yè)特點(diǎn)，通過優(yōu)化整合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，力求體現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)在環(huán)境工程專業(yè)中的具體應(yīng)用；增加研究型開放性實(shí)驗(yàn)，滿足學(xué)生個(gè)性化發(fā)展要求和促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高。
建立環(huán)境工程專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)“三模塊”實(shí)驗(yàn)課程體系
打破了傳統(tǒng)按四大化學(xué)各自組成實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式，重新進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，組成在化學(xué)一級(jí)學(xué)科水平上的獨(dú)立的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系，并由三個(gè)模塊構(gòu)成。
1公共基礎(chǔ)模塊
凸顯基礎(chǔ)性，充分考慮化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的共性要求，突出基本知識(shí)、基本操作、基本技能訓(xùn)練在人才培養(yǎng)中的基礎(chǔ)性地位。對(duì)應(yīng)課程《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》，32學(xué)時(shí)，第1學(xué)期開設(shè)。
2方向應(yīng)用模塊
凸顯應(yīng)用性，設(shè)置與環(huán)境工程專業(yè)方向緊密相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，不僅增加學(xué)生專業(yè)興趣，而且更強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的在環(huán)境工程專業(yè)中的應(yīng)用，適應(yīng)專業(yè)人才培養(yǎng)定位與要求。對(duì)應(yīng)課程《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅱ》，48學(xué)時(shí)，第2學(xué)期開設(shè)。
3拓展開放模塊
凸顯開放性，強(qiáng)調(diào)化學(xué)技術(shù)拓展，培養(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用能力和自主學(xué)習(xí)能力，注重與實(shí)驗(yàn)開放平臺(tái)相結(jié)合，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以綜合型、設(shè)計(jì)型和研究創(chuàng)新為主，突出化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。對(duì)應(yīng)課程《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅲ》，16學(xué)時(shí)，第3~4學(xué)期開設(shè)，
更新環(huán)境工程專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)
本模塊實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)是培養(yǎng)和強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)操作技能，培養(yǎng)學(xué)生一般化學(xué)原理的實(shí)驗(yàn)方法和一般分析問題的能力。如玻璃儀器的洗滌、物質(zhì)的稱量、溶液的配制、滴定操作、物質(zhì)的分離與純化、電導(dǎo)儀和分光光度計(jì)等基礎(chǔ)儀器的使用等。在教學(xué)過程中須嚴(yán)格強(qiáng)調(diào)這些基本操作和基本技能的規(guī)范性?！痘A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅰ》實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)見表1。
2《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅱ》實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)
本模塊盡量設(shè)置環(huán)境工程專業(yè)結(jié)合緊密的實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)技能的應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的拓展。針對(duì)環(huán)境工程專業(yè)特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以環(huán)境分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主，突出化學(xué)分析與儀器分析技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用。比如，“廢水中鉛含量的測定”、“水樣中化學(xué)耗氧量的測定”、“溶解氧的測定”、“鉬酸銨分光光度法測磷部”等實(shí)驗(yàn)以環(huán)境污染指標(biāo)為測定對(duì)象；通過開設(shè)“氣相色譜法測定酚類組分的分析”、“用反相液相色譜法分離芳香烴”、“廢水中鉛含量的測定”等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生掌握氣相色譜儀、高效液相色譜儀和原子吸收分光光度計(jì)的使用操作方法及其在環(huán)境化學(xué)分析中的具體應(yīng)用；通過開設(shè)“有機(jī)染料廢水柱層析分離”、“陽離子交換樹脂交換容量的測定”等實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生掌握環(huán)境污染物處理及分析方法?！痘A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅱ》實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)見表2。
3《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅲ》實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)
該模塊實(shí)驗(yàn)主要來源于科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)際，以綜合設(shè)計(jì)型和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生可以結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)和自己的興趣愛好，選擇3~4個(gè)開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來進(jìn)一步拓展實(shí)驗(yàn)技能。在方案設(shè)計(jì)階段學(xué)生通過查詢大量科技文獻(xiàn)，了解該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)、研究難點(diǎn)及最新技術(shù)發(fā)展趨勢等信息，從實(shí)踐效果來看，可以把學(xué)生引向科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)際的前沿領(lǐng)域，激發(fā)學(xué)生研究探索熱情和創(chuàng)造性?！痘A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)Ⅲ》實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容設(shè)計(jì)見表3。
實(shí)踐效果與展望
通過近3年的改革與實(shí)踐，目前已經(jīng)形成了較為固定的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系和教學(xué)內(nèi)容。由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容強(qiáng)調(diào)與專業(yè)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合并求體現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)在環(huán)境工程專業(yè)中的具體應(yīng)用，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性顯著提高，有效地提高了學(xué)生的操作技能、創(chuàng)新思維能力和分析、判斷問題及解決實(shí)際問題的能力。在今后的工作中，我們將在實(shí)踐中不斷完善課程體系和教學(xué)內(nèi)容，從而最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生以被動(dòng)實(shí)驗(yàn)為主向主動(dòng)實(shí)驗(yàn)為主的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)以常規(guī)儀器實(shí)驗(yàn)為主向大型現(xiàn)代儀器實(shí)驗(yàn)為主的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)由驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主向綜合型、設(shè)計(jì)型和專業(yè)特色型實(shí)驗(yàn)為主的轉(zhuǎn)變。
作者：王崇均傅敏古昌紅吳四維林兵單位：重慶工商大學(xué)環(huán)境與生物工程學(xué)院
摘要：從化學(xué)植筋的施工方法和質(zhì)量控制、化學(xué)植筋的質(zhì)量檢查與驗(yàn)收、化學(xué)植筋錨固承載力的現(xiàn)場檢驗(yàn)方法等方面分析了化學(xué)植筋的質(zhì)量控制。
關(guān)鍵詞：建筑工程；化學(xué)植筋；質(zhì)量控制
建筑工程化學(xué)植筋，簡稱植筋，又叫種筋，是目前工程上的一種后錨固連接技術(shù)?；瘜W(xué)植筋在框架結(jié)構(gòu)與填充墻的連接；磚混結(jié)構(gòu)混凝土柱、梁與后砌墻體的拉結(jié)；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中，板、梁結(jié)構(gòu)調(diào)整的鋼筋補(bǔ)強(qiáng)；以及房屋建筑的抗震加固和建筑裝修中得到廣泛采用。
化學(xué)植筋后錨固相對(duì)于鋼筋預(yù)埋（即先錨固），具有施工方便，使用靈活等優(yōu)點(diǎn)，其連接技術(shù)得到較快發(fā)展，已成為目前不可缺少的一種新型施工技術(shù)。其工程原理是：在已有的混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上根據(jù)工程擬需用的拉結(jié)鋼筋位置，鉆適當(dāng)?shù)你@孔和深度，用高強(qiáng)度的化學(xué)粘合劑，使拉結(jié)鋼筋或螺桿等與混凝土通過粘結(jié)達(dá)到鎖鍵植筋作用。化學(xué)植筋不會(huì)產(chǎn)生植筋位移，其密封性能好，也無需作防水處理。由于其通過化學(xué)粘合固定，不會(huì)對(duì)基層產(chǎn)生膨脹破壞，更適合邊距、間距小的部位的拉結(jié)需要。施工簡便迅速，是建筑工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固、結(jié)構(gòu)變更、追加連結(jié)的最有效的方法。
化學(xué)植筋，其工程原理不復(fù)雜，施工工藝簡單，但拉結(jié)植筋對(duì)建筑工程的質(zhì)量、房屋抗震設(shè)防非常重要，涉及群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。必須對(duì)其施工工藝、工程質(zhì)量給予高度的重視。
實(shí)際工程中，常出現(xiàn)植筋定位不準(zhǔn)確、孔深和孔徑不足、鉆孔不清理、數(shù)量不足、錨固膠的質(zhì)量達(dá)不到規(guī)范要求；錨固后現(xiàn)場拉拔檢測結(jié)果不合格等質(zhì)量問題。因此，必須十分重視化學(xué)植筋的施工工藝和施工過程，加強(qiáng)錨固質(zhì)量檢查與驗(yàn)收，確保建筑工程化學(xué)植筋的工程質(zhì)量。
1化學(xué)植筋的施工方法和質(zhì)量控制
1.1鉆孔和質(zhì)量控制。（1）施工前的準(zhǔn)備：熟悉施工圖要求，認(rèn)真清理干凈結(jié)構(gòu)表面，按圖紙要求，準(zhǔn)確放線標(biāo)明鋼筋錨固點(diǎn)的鉆孔位置，鉆孔位置標(biāo)明后由現(xiàn)場質(zhì)量負(fù)責(zé)人驗(yàn)收。（2）孔徑及錨固深度：根據(jù)鋼筋或螺栓的錨固位置，確定成孔的直徑及錨固深度。若孔位處有受力鋼筋，鉆孔位置可適當(dāng)調(diào)整，但均應(yīng)植在箍筋內(nèi)側(cè)或分布筋內(nèi)側(cè)（若產(chǎn)生廢孔，應(yīng)清凈廢孔后用植筋膠填實(shí)）。鉆孔直徑為D+4～10mm（小直徑鋼筋取低值，大直徑鋼筋取高值），同時(shí)，最小錨固深度應(yīng)滿足《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》（CECS25：90）和《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJl45-2004的要求。
1.2錨固孔的清孔。（1）鉆孔完成后，將孔周圍半徑0.5米范圍內(nèi)灰塵清理干凈。用氣泵和毛刷清孔，要作到三吹兩刷，清刷完畢后，用棉絲沾丙酮液清刷孔洞內(nèi)壁，使鉆孔洞內(nèi)達(dá)到清潔干燥；如遇較潮濕的情況，還須用加熱棒，進(jìn)行干燥處理。（2）若為水鉆孔，用清水將孔內(nèi)泥漿沖刷干凈，用棉絲將孔擦凈，等孔晾干、干燥后（可用加熱棒進(jìn)行干燥處理），再進(jìn)行下一道工序。（3）鉆孔工作完后，用干凈棉絲將清潔過的孔洞封堵，防止灰塵和異物落入。（4）現(xiàn)場質(zhì)量負(fù)責(zé)人檢查清孔工作，請(qǐng)監(jiān)理驗(yàn)收，做好隱檢記錄。
1.3拉結(jié)鋼筋清理。（1）在鋼筋端部相應(yīng)位置上做好標(biāo)記，標(biāo)示出除銹清理的長度范圍（除銹清理的長度大于錨固深度50mm）。（2）用磨光機(jī)或用鋼絲刷將除銹清理長度內(nèi)的鋼筋表面打磨出金屬光澤為止。（3）將除銹清理好的鋼筋加墊整齊碼放在干燥處。（4）用棉絲蘸丙酮，將除銹清理長度范圍內(nèi)的鋼筋表面擦拭干凈，將所有處理好的鋼筋碼放整齊。（5）拉結(jié)鋼筋清理完，報(bào)請(qǐng)現(xiàn)場質(zhì)量負(fù)責(zé)人檢查。
1.4鋼筋埋植。（1）鋼筋錨固用膠的配制和使用方法，按照錨固用膠產(chǎn)品說明，并根據(jù)現(xiàn)場技術(shù)質(zhì)量負(fù)責(zé)人要求，按比例配制且攪拌均勻。（2）盲孔鋼筋埋植：先將錨固用膠注入孔深2/3；將處理好的鋼筋的除銹清理端朝向孔洞，邊向同一方向旋轉(zhuǎn)，邊緩慢將鋼筋插入洞內(nèi)，直至到達(dá)孔的洞底部為止。插筋到底，如無錨固膠從孔內(nèi)溢出，說明注膠量不夠，須將鋼筋拔出，重新注膠，再次插入鋼筋，直至有錨固膠溢出洞口為止。（3）通孔鋼筋埋植：先將處理好的鋼筋插入孔內(nèi)，孔的兩端用環(huán)氧砂漿封堵（封堵時(shí)，須在一端留出注膠孔，另一端留出出氣孔）；待環(huán)氧砂漿凝固后進(jìn)行高壓注膠。將配制好的錨固用膠裝入打膠筒內(nèi)，安裝打膠嘴；將錨固用膠通過注膠孔注入孔洞內(nèi)，直至另一端出氣孔溢出膠為止；然后，用環(huán)氧砂漿或其它材料將注膠孔及出氣孔封堵死。（4）垂直通孔植筋：方法同通孔鋼筋埋植，只是注膠時(shí)應(yīng)從孔底部的注膠口向上注膠，以孔上部出氣口出膠為止。（5）已埋植好的鋼筋要做好保護(hù)工作，埋植完成，掛明顯標(biāo)志牌，以防錨固膠在固化時(shí)間內(nèi)，鋼筋被搖擺動(dòng)或碰撞，影響埋植的效果。（6）用棉絲蘸少許丙酮，清理孔周圍遺留的膠，清理工作面的垃圾。（7）植筋膠有一個(gè)固化過程，具體時(shí)間以植筋膠的品種而定，在錨固用膠固化前，應(yīng)對(duì)埋植好的鋼筋進(jìn)行必要的圍擋保護(hù)。（8）鋼筋埋植工作完成，報(bào)請(qǐng)現(xiàn)場質(zhì)量負(fù)責(zé)人檢查驗(yàn)收。
1.5施工中需注意的事項(xiàng)。（1）植筋膠在每次使用前應(yīng)檢查包裝桶內(nèi)膠有無沉淀現(xiàn)象。（2）施工過程中要注意：孔內(nèi)塵屑是否清凈、鋼筋是否除銹、植筋膠配合比是否準(zhǔn)確、攪拌是否均勻?？變?nèi)植筋膠是否密實(shí)充溢，決定錨固效果的好壞，要特別注意。（3）施工現(xiàn)場溫度過低時(shí)，應(yīng)對(duì)植筋膠及錨固位置預(yù)熱。2化學(xué)植筋的質(zhì)量檢查與驗(yàn)收
2.1植筋施工時(shí)必須嚴(yán)格遵守《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》和《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》的施工要求進(jìn)行施工。
2.2鉆孔位置中心線偏差應(yīng)符合規(guī)定、深度不得低于設(shè)計(jì)要求。
2.3植筋數(shù)量不得低于設(shè)計(jì)數(shù)量。
2.4如受結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸、鋼筋、預(yù)埋件等影響，鉆孔位置、深度、數(shù)量不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)及時(shí)向監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位反映，做相應(yīng)的調(diào)整。
2.5嚴(yán)格按照施工圖和相關(guān)規(guī)范的質(zhì)量要求進(jìn)行施工。
2.6各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到規(guī)范規(guī)定的數(shù)值。
2.7錨固用膠應(yīng)有產(chǎn)品合格證，質(zhì)量要有保證。
2.8鋼筋錨固工作完成后，自檢合格，并填寫分項(xiàng)工程報(bào)驗(yàn)單報(bào)請(qǐng)監(jiān)理、總包單位驗(yàn)收。
3化學(xué)植筋錨固承載力的現(xiàn)場檢驗(yàn)方法
3.1基本規(guī)定。（1）混凝土結(jié)構(gòu)后錨固工程質(zhì)量，應(yīng)進(jìn)行抗拔承載力的現(xiàn)場檢驗(yàn)。（2）錨固抗拔承載力現(xiàn)場檢驗(yàn)可分為非破壞性檢驗(yàn)和破壞性檢驗(yàn)。對(duì)于一般結(jié)構(gòu)及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可采用非破壞性檢驗(yàn)；對(duì)于重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件及生命線工程非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)采用破壞性檢驗(yàn)。
3.2試樣選取。（1）錨固抗拔承載力現(xiàn)場非破壞性檢驗(yàn)采用隨機(jī)抽樣辦法取樣。（2）同規(guī)格，同型號(hào)，基本相同部位的錨栓組成一個(gè)檢驗(yàn)批。抽樣數(shù)量按每批錨栓總數(shù)的l‰計(jì)算，且不少于3根。
3.3檢驗(yàn)方法。（1）加荷設(shè)備支撐環(huán)內(nèi)徑D0。應(yīng)滿足下述要求：化學(xué)植筋D0≥max（12d，250mm）。（2）錨栓抗拔檢驗(yàn)可選用以下兩種加荷方法：a.連續(xù)加載：以勻速加載至設(shè)定荷載或錨固破壞，總加荷時(shí)間為23分鐘。b.分級(jí)加載：以預(yù)計(jì)極限荷載的10％為一級(jí)，逐級(jí)加荷，每級(jí)荷載保持1~2分鐘，至設(shè)定荷載或錨固破壞。
3.4檢驗(yàn)結(jié)果評(píng)定。（1）非破壞性檢驗(yàn)荷載下，以混凝土基材無裂縫、錨栓或植筋無滑移等宏觀裂損現(xiàn)象，且2min持荷期間荷載降低不大于5％時(shí)為合格。當(dāng)非破壞性檢驗(yàn)為不合格時(shí)，應(yīng)另抽不少于3個(gè)錨栓做破壞性檢驗(yàn)判斷。（2）對(duì)于破壞性檢驗(yàn)，該批錨栓的極限抗拔力滿足規(guī)范的要求。
3.5常見的幾種破壞形式。（1）混凝土錐體破壞；化學(xué)植筋受拉時(shí)混凝土基材形成倒錐體破壞形式。（2）混合型破壞：化學(xué)植筋受拉時(shí)形成以基材混凝土錐體及深部粘結(jié)拔出的組合破壞形式。（3）膠筋界面破壞：化學(xué)值筋粘結(jié)型錨栓受拉時(shí)，沿膠粘劑與混凝土孔壁界面的拔出破壞形式。
建筑工程化學(xué)植筋，是一種便捷、使用靈活、成本低、質(zhì)量可靠的新型施工技術(shù)，在建筑工程中得到較快的推廣和發(fā)展。也因?yàn)槠湓诮ㄖY(jié)構(gòu)中的重要作用，應(yīng)該對(duì)其設(shè)計(jì)、施工、檢測個(gè)各環(huán)節(jié)的工程質(zhì)量給予充分的重視。目前專業(yè)的化學(xué)植筋人員較少，人員素質(zhì)也有待提高。應(yīng)該加強(qiáng)從業(yè)人員的技術(shù)規(guī)范培訓(xùn)，重視施工過程的管理，加強(qiáng)工程質(zhì)量檢測，使這項(xiàng)新型施工技術(shù)得到更快更好的推廣和運(yùn)用。
如今，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅僅是對(duì)學(xué)生進(jìn)行傳授知識(shí)和技能、訓(xùn)練科學(xué)方法和思維、提高創(chuàng)新意識(shí)與能力、培養(yǎng)科學(xué)精神和品德的有效形式，更是服務(wù)社會(huì)的一種重要試驗(yàn)手段。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用性、實(shí)踐性較強(qiáng)，它對(duì)于學(xué)生獲取新知識(shí)、實(shí)現(xiàn)知識(shí)和能力的轉(zhuǎn)化、理論與實(shí)踐的結(jié)合起著舉足輕重的作用[1、2]。目前，環(huán)境問題頻頻發(fā)生，社會(huì)對(duì)研究環(huán)境方面的人士寄予“厚望”，希望能夠?qū)⒗碚撝R(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐，研究并解決其中的問題。因此，培養(yǎng)環(huán)境工程應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才已是高等院校的重要職責(zé)。而從分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，可以與環(huán)境學(xué)科融合，做出一些方面的改革或改進(jìn)。文章融合環(huán)境工程專業(yè)的理論知識(shí)對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出改革，旨在提高學(xué)生的創(chuàng)新性和實(shí)踐技術(shù)能力，為分析化學(xué)和環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的完善和發(fā)展提供參考，為新世紀(jì)環(huán)境工程專業(yè)應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供一定的指導(dǎo)方法。
1結(jié)合環(huán)境專業(yè)特點(diǎn)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
傳統(tǒng)的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容單調(diào)，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)少[3]，學(xué)生的思維能力和操作能力受到了影響，極大地限制了應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。如果實(shí)驗(yàn)教學(xué)以社會(huì)關(guān)注的環(huán)境問題為背景，將相關(guān)科研項(xiàng)目引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以解決實(shí)際問題為目標(biāo)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，不僅使學(xué)生掌握了一定的科學(xué)研究方法，培養(yǎng)了一定的解決問題的思路和能力，還將引起學(xué)生的科研興趣[4]，促進(jìn)了分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)與人才培養(yǎng)的良性循環(huán)。例如，河池學(xué)院教師申請(qǐng)了有關(guān)廣西南丹礦區(qū)重金屬污染土壤的修復(fù)項(xiàng)目，在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以將項(xiàng)目中測定礦區(qū)中的微量重金屬銅和鋅含量引入其中。先向?qū)W生介紹銅和鋅的物化學(xué)性質(zhì)，及其對(duì)環(huán)境的污染、危害等。然后簡單介紹南丹礦區(qū)重金屬污染的情況，銅鋅的監(jiān)測方法，可選用絡(luò)合滴定法，也可選用原子吸收法，教師順著科研的思路進(jìn)行講解，然后對(duì)其測定過程進(jìn)行講解與演示。這樣，學(xué)生從中學(xué)習(xí)到了滴定法中的絡(luò)合滴定，以及儀器分析法中的原子吸收法的設(shè)備和操作方法等等，對(duì)該測定的過程中不僅產(chǎn)生了較多的興趣，還接觸了科研項(xiàng)目，將知識(shí)學(xué)以致用，為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)起到了較好的鋪墊作用。
2增加環(huán)境方面的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)素質(zhì)
分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一方面注重培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)技能，來提高扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)素質(zhì)。另一方面注重培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立和創(chuàng)新能力，增加了綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)定。基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)技能是片段式的，大多是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可將本課程的綜合知識(shí)或者與本課程相關(guān)的課程知識(shí)有機(jī)地綜合在一個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，從而使學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)擴(kuò)大化，更高效地去理解、掌握和鞏固所學(xué)知識(shí)，進(jìn)而提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，并提升學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)素質(zhì)[5]。例如，在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以結(jié)合河池學(xué)院承擔(dān)的廣西東蘭坡壕湖的水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目，開設(shè)對(duì)其水質(zhì)科學(xué)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)研究。教師可根據(jù)學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)及實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)“水體特性分析與質(zhì)量評(píng)價(jià)”、“坡壕湖水質(zhì)測定與建?！钡葘?shí)驗(yàn)。學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)和有關(guān)書籍設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。有時(shí)候不可能一次成功，在多次的失敗與嘗試中找到最佳的方案，不僅激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的探索性，自覺性，提高了興趣，而且培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立工作能力、分析問題和解決問題的能力。
3運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境監(jiān)測的主動(dòng)性
分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的環(huán)節(jié)中，學(xué)生初次接觸的儀器較多，缺少感性認(rèn)識(shí)，針對(duì)這種現(xiàn)狀，有時(shí)候運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段無不是一種好的方法。比如多媒體?？萍嫉倪M(jìn)步使得多媒體教學(xué)普遍進(jìn)入課堂中，是現(xiàn)代教育教學(xué)的重要手段。相比傳統(tǒng)的黑板板書的教學(xué)，多媒體減少了課堂的板書量與板書花費(fèi)的大量時(shí)間，同時(shí)可以通過圖片、動(dòng)畫、錄像、視頻等激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。像分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)習(xí)分光光度計(jì)的使用時(shí)，教學(xué)可以以對(duì)亞硝酸標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測定相應(yīng)的吸光度為例，而這也是測定環(huán)境空氣中氮氧化物實(shí)驗(yàn)的一部分。教學(xué)過程中可以先從大氣中氮氧化物講起，介紹其測定方法，若選用甲醛吸收法時(shí)，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和過程予以講解，通過視頻讓學(xué)生感性地認(rèn)識(shí)大氣采樣器，觀看采樣器進(jìn)行氮氧化物的采樣，規(guī)范操作步驟，然后通過動(dòng)畫演示如何將配置標(biāo)準(zhǔn)溶液，以及標(biāo)準(zhǔn)溶液以及樣品溶液的吸光值在分光光度計(jì)中測定的過程，同時(shí)對(duì)關(guān)鍵步驟不斷強(qiáng)調(diào)，以及強(qiáng)調(diào)一些注意的事項(xiàng)。整個(gè)過程顯得內(nèi)容充實(shí)，拓寬了學(xué)生的環(huán)境知識(shí)面，全面地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。再比如現(xiàn)代教學(xué)手段中的實(shí)地參觀考察。這項(xiàng)過程是傳授知識(shí)和培養(yǎng)能力相結(jié)合的過程，可開闊學(xué)生的環(huán)境視野，提高學(xué)生的認(rèn)知能力，全方位培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有些大型儀器是模擬工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)的，教師應(yīng)參與指導(dǎo)學(xué)生到校外實(shí)習(xí)，在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)階段以調(diào)查為主，在中期實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)階段，帶領(lǐng)學(xué)生去參觀，由實(shí)習(xí)單位負(fù)責(zé)人給學(xué)生進(jìn)行細(xì)致地講解，讓學(xué)生系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)設(shè)備，掌握設(shè)備的完整操作流程，把課堂知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際有機(jī)地結(jié)合起來，真正達(dá)到實(shí)踐教學(xué)的目的。
4舉辦實(shí)驗(yàn)技能競賽，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和綠色化學(xué)理念
分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能是得到分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，也是進(jìn)行科學(xué)研究的關(guān)鍵[6]。盡管努力提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的研究性和綜合性很重要，但也不能忽視了學(xué)生的基本操作技能的訓(xùn)練。平常在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力弱等現(xiàn)象。為了激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，強(qiáng)化環(huán)保意識(shí)，可以開展以競賽的方式培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，強(qiáng)化綠色化學(xué)理念。這種技能競賽是面向大學(xué)生的群眾性科技活動(dòng)，選擇監(jiān)測污染物為對(duì)象，尤其是對(duì)污染元素的定性和常量組分的定量分析，來真實(shí)地反映學(xué)生對(duì)基本分析化學(xué)操作和基礎(chǔ)理論的掌握情況，找出教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)和不足，使教師在今后的教學(xué)中改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，提高質(zhì)量[7]；同時(shí)可以提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和動(dòng)手能力，加強(qiáng)學(xué)生理解化學(xué)原理理論，一舉兩得。在競賽中可適當(dāng)增加一些綠色化學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和綠色化學(xué)理念。
5結(jié)語
通過以上提出的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，可以提高了學(xué)生的創(chuàng)新性和應(yīng)用性能力。通過與環(huán)境工程學(xué)科的融合，堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性和對(duì)學(xué)生綜合能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方向，并不斷積累經(jīng)驗(yàn)，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)會(huì)更上一個(gè)新的臺(tái)階，會(huì)更好地服務(wù)社會(huì)，為環(huán)境保護(hù)工作做出一份努力。
作者:齊國翠 單位:河池學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院
摘 要：工程化學(xué)是高職院校土木工程專業(yè)一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，課程教學(xué)質(zhì)量對(duì)學(xué)生今后工作的影響極大。任課教師要根據(jù)高職或三本大學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)、知識(shí)體系結(jié)構(gòu)和教學(xué)大綱的要求，從選擇和吃透教材的基礎(chǔ)上，緊緊圍繞化學(xué)基本原理和基本知識(shí)，廣泛涉獵當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的新成果、新材料、新技術(shù)及環(huán)保技術(shù)新進(jìn)展，確定教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)實(shí)踐中摸索和總結(jié)出科學(xué)教學(xué)方法和行之有效的教學(xué)手段，全面提高課堂教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：高職院校；工程化學(xué)；課程教學(xué)；改革與實(shí)踐；研究
《工程化學(xué)》是高職院校土木工程專業(yè)學(xué)生一門重要專業(yè)必修基礎(chǔ)課程。學(xué)習(xí)工程化學(xué)的目的就是要幫助土木工程專業(yè)大學(xué)生建立物質(zhì)變化和能量變化的觀點(diǎn)，提高大學(xué)生化學(xué)方面的基本素質(zhì)和專業(yè)創(chuàng)新能力。力求從化學(xué)原理上弄清楚化學(xué)研究對(duì)象是原子和分子等結(jié)合態(tài)單元，各種建筑材料均由原子結(jié)合態(tài)單元組成的事實(shí)。一方面要求土木工程專業(yè)大學(xué)生接受化學(xué)基本知識(shí)和基本原理，認(rèn)識(shí)到化學(xué)在土木工程專業(yè)中的重要性和必要性。另一方面也要求他們能從化學(xué)的角度更多地認(rèn)識(shí)材料、能源、信息、環(huán)境、生命等科學(xué)技術(shù)在土木工程具體實(shí)踐中的作用。要順利達(dá)到上述教學(xué)目標(biāo)，可通過實(shí)例教學(xué)手段來增強(qiáng)大學(xué)生的宏觀認(rèn)識(shí)，通過工程化學(xué)課堂教學(xué)實(shí)踐來不斷探索和深入研究，才能找到適合高職院校和三本院校土木工程專業(yè)工程化學(xué)最佳的課堂教學(xué)教學(xué)模式和教學(xué)方法。
一、工程化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
《工程化學(xué)》課程是高等學(xué)校非化學(xué)、化工類各專業(yè)培養(yǎng)現(xiàn)代工程技術(shù)和管理人才的必修專業(yè)基礎(chǔ)課程?！豆こ袒瘜W(xué)》從物質(zhì)的化學(xué)組成、化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)出發(fā)密切聯(lián)系現(xiàn)代工程技術(shù)中遇到的化學(xué)問題，如材料的選擇和壽命、環(huán)境的污染和保護(hù)、能源的開發(fā)和利用、信息的傳遞和生命科學(xué)發(fā)展等問題。深入淺出地介紹有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值和有潛在應(yīng)用價(jià)值的化學(xué)基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)，使學(xué)生在今后的實(shí)際工作中能有意識(shí)地運(yùn)用化學(xué)的觀點(diǎn)去思考、認(rèn)識(shí)和解決問題。
《工程化學(xué)》課堂教學(xué)必須以化學(xué)原理為經(jīng)，通過對(duì)物質(zhì)的化學(xué)組成、化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)三條主線進(jìn)行系列分析、探討和摸索其內(nèi)在規(guī)律來展開教學(xué)活動(dòng)，突出化學(xué)知識(shí)在實(shí)際建筑工程中的重要作用；以化學(xué)在土木建筑工程實(shí)際應(yīng)用為緯，從材料、能源、環(huán)境、信息和生命五個(gè)領(lǐng)域入手，突出化學(xué)原理、化學(xué)知識(shí)在土木工程建設(shè)中的重要作用；加強(qiáng)化學(xué)與土木工程學(xué)的相互滲透、相互聯(lián)系和相互柔合。
《工程化學(xué)》課堂教學(xué)在選擇教材體系和教材內(nèi)容上的取舍，要突破化學(xué)學(xué)科的框架和體系，要根據(jù)土木工程建筑專業(yè)學(xué)生未來工作實(shí)際需要和提高課堂教學(xué)質(zhì)量的要求來組織和取舍教學(xué)內(nèi)容；課任教師在備課時(shí)要注重基礎(chǔ)、突出重點(diǎn)和有利于大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
采取有利于課程教學(xué)需要的教學(xué)方法和教學(xué)手段，給教師留下更大的空間，特別是在聯(lián)系實(shí)際把教學(xué)搞活方面提供了方便。
高職院校土木工程專業(yè)《工程化學(xué)》教材選擇是選用普通高等教育“十五”國家級(jí)規(guī)劃教材并根據(jù)高職院院校學(xué)生的實(shí)際，不斷更新教學(xué)內(nèi)容，要不斷置換、積累和融入最新和最先進(jìn)化學(xué)方面的研究成果。突破傳統(tǒng)教材的局限，進(jìn)一步解決了《工程化學(xué)》教學(xué)理論與實(shí)際相脫離的現(xiàn)象，將《工程化學(xué)》理論知識(shí)與土木工程建設(shè)實(shí)際需要有機(jī)地結(jié)合起來，融為一體，采用滲透、交叉的方式處理好兩者關(guān)系。
目前，國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)出了不少《工程化學(xué)》課堂教學(xué)多媒體課件，其中不少為《工程化學(xué)》精品課堂教學(xué)多媒體課件。但是，針對(duì)高職院校土木工程專業(yè)《工程化學(xué)》課堂教學(xué)多媒體課件則非常少見，急切需要教學(xué)研究和管理部門加大《工程化學(xué)》課程課教學(xué)課件開發(fā)力度，開發(fā)出適合高職院校土木工程專業(yè)《工程化學(xué)》課程多媒體教學(xué)課件來滿足高職院校土木工程專業(yè)《工程化學(xué)》課程課堂教學(xué)需求。要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和建筑材料等行業(yè)技術(shù)的發(fā)展的最新成果，不斷更新和優(yōu)化《工程化學(xué)》課程資源體系，同時(shí)要加強(qiáng)新常態(tài)下《工程化學(xué)》課程課堂教學(xué)更為科學(xué)有效的教學(xué)模式。只有通過高職院?！豆こ袒瘜W(xué)》課程教學(xué)改革研究，才能建立該課程科學(xué)地、完整的和有效的課堂教學(xué)模式才能科學(xué)地制定土木工程專業(yè)《工程化學(xué)》課程課堂教學(xué)實(shí)施方案，最終實(shí)現(xiàn)土木工程專業(yè)《工程化學(xué)》課程資源體系的科學(xué)配置，提升土木工程專業(yè)《工程化學(xué)》課程的教學(xué)質(zhì)量，優(yōu)化土木工程專業(yè)大學(xué)生化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)和涵養(yǎng)。
二、工程化學(xué)課程教學(xué)存在的問題
（一）師資力量薄弱
《工程化學(xué)》課程雖然是土木工程專業(yè)一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，值得注意的是，課任教師的來源，往往不是本院（系）教師，更多地來自化學(xué)化工學(xué)院和校外，學(xué)院（系）如果有自己的《工程化學(xué)》專任教也是極為少數(shù)，這校的師資配置，存在以下幾個(gè)明顯的缺陷，首先從化學(xué)化工學(xué)院（系）來的教師由于受化學(xué)化工學(xué)院實(shí)際工作潛移默化的影響，在實(shí)際教學(xué)過程中難免會(huì)偏重理論和偏重化學(xué)知識(shí)的教學(xué)，往往和土木工程專業(yè)的實(shí)際需求會(huì)存在一定的差距；其次，校外聘請(qǐng)的教師更多是通過關(guān)系介紹而來，教學(xué)水平和教學(xué)能力一時(shí)也難以評(píng)定；三是學(xué)院（系）自己的專任教師由于是個(gè)別現(xiàn)象，集體備課共同研習(xí)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的機(jī)會(huì)必然稀少，難以做到，互相提醒，互相幫助，最終影響課程教學(xué)質(zhì)量的提升；第四，缺少傳幫帶，總是靠自己摸著石頭過河來獨(dú)自探索該課程的教學(xué)模式和教學(xué)手段。因此，師資力量配置的好壞將直接影響《工程化學(xué)》課堂教學(xué)效果。
（二）教材內(nèi)容局限
通過對(duì)國內(nèi)大多數(shù)高職院校土木工程專業(yè)《工程化學(xué)》課程教材選擇情況的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，大多數(shù)高校采用由浙江大學(xué)陳林根主編的“十二、五”規(guī)劃《工程化學(xué)基礎(chǔ)》教材。由于陳林根主編的《工程化學(xué)基礎(chǔ)》教材本身不是針對(duì)高校單一的土木工程專業(yè)編寫的，而是面對(duì)整個(gè)非化學(xué)、化工工程系列專業(yè)為對(duì)象而編寫，故教材內(nèi)容雖然也涵蓋了土木工程類專業(yè)所需要的內(nèi)容，不僅知識(shí)面涉及廣，而且從理論到應(yīng)用自成體系。但是，正因?yàn)槿绱瞬烹y以凸顯土木工程專業(yè)所需要的相對(duì)全面的建筑材料的結(jié)構(gòu)及相關(guān)知識(shí)內(nèi)容，據(jù)分析可知該教材相對(duì)土木工程專業(yè)存在不少關(guān)聯(lián)度不大的內(nèi)容。其次，教材教法缺乏實(shí)驗(yàn)演示實(shí)例教學(xué)模式。內(nèi)容需要更新和優(yōu)化，教學(xué)方法需要不斷創(chuàng)新，教學(xué)模式要根據(jù)學(xué)校不同層次和學(xué)生不同基礎(chǔ)進(jìn)行可行性改革。
（三）教學(xué)脫離實(shí)際
不少高職院校教師受社會(huì)不良思潮的影響，受學(xué)校工作重心導(dǎo)向的影響，如有些學(xué)校特別重視科研工作，制定了很有誘惑力的傾斜政策，主要是對(duì)科研成果的獎(jiǎng)勵(lì)幅度較大，導(dǎo)致不少教師花大量的時(shí)間放在自己并不善長的科學(xué)研究上。而必須用在履行崗位職責(zé)認(rèn)真鉆研教材，潛心備課的時(shí)間和精力投入很有限，嚴(yán)重影響了優(yōu)質(zhì)課或精品課程的建設(shè)工作，導(dǎo)致不少人在思想認(rèn)識(shí)出現(xiàn)滑坡，錯(cuò)誤地認(rèn)為課堂教學(xué)對(duì)一名課任教師來說已經(jīng)不是第一要?jiǎng)?wù)，而只是一種義務(wù)，故此不少教師很少把課堂教學(xué)當(dāng)作一名教師的第一責(zé)任。不少教師在處理課堂教學(xué)內(nèi)容時(shí)，很少做深入地調(diào)查研究工作，對(duì)本專業(yè)學(xué)生具體需要什么并不清楚，故不能結(jié)合學(xué)生的實(shí)際因材施教，課堂教學(xué)與專業(yè)實(shí)際需要相差甚遠(yuǎn)，這是新常態(tài)下高校教學(xué)工作中出現(xiàn)的新問題必須引起教學(xué)管理部門的高度重視問題。
（四）教學(xué)模式刻板
據(jù)對(duì)高職院校當(dāng)前教學(xué)現(xiàn)狀的調(diào)查了解和分析評(píng)估，不難發(fā)現(xiàn)大多數(shù)教師的教學(xué)模式不僅呆板而且缺少生氣，不少年青教師只能照著課件上課，對(duì)教學(xué)課件的依賴程度相當(dāng)嚴(yán)重，幾乎到了沒有課件就沒有辦法上課的狀況。有些教師板書也缺少必要的演示和推論，教師的示范作用受到較大的限制。這種教學(xué)模式，很難提升課程的教學(xué)質(zhì)量，課堂教學(xué)效果不好。
（五）教學(xué)手段單一
雖然現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為高職院校課堂教學(xué)提供了現(xiàn)代化的教學(xué)手段，如多媒體教學(xué)，大大改善了傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的缺陷，為豐富了教師課堂教學(xué)手段，實(shí)現(xiàn)了超時(shí)空和空間的知識(shí)傳送。但是，通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，不少年輕教師利用多媒體教學(xué)手段的層次偏低，實(shí)際應(yīng)用停留在較低的層次，不能真正發(fā)揮多媒體技術(shù)在課堂教學(xué)中的優(yōu)勢，同時(shí)又失去了傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)勢，教學(xué)手段顯得十分單一，對(duì)課堂教學(xué)質(zhì)量造成不利影響。
（六）實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏
《工程化學(xué)》是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科，因此，必須配置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)用場地和設(shè)備。高校土木工程專業(yè)開設(shè)《工程化學(xué)》課程，有條件的高職院校可開設(shè)與教材內(nèi)容關(guān)系密切的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)來證實(shí)化學(xué)原理，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)讓學(xué)生有個(gè)直觀和感性的認(rèn)識(shí)。但是，不能不看到，高職院校土木工程專業(yè)《工程化學(xué)》課程很少設(shè)置實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，基本上是采用課堂理論教學(xué)模式，使得《工程化學(xué)》課程教學(xué)不能取得真正的教學(xué)效果，學(xué)生也沒有親身的感受，影響該課程的教學(xué)質(zhì)量。
三、工程化學(xué)課程教學(xué)改革措施
（一）優(yōu)化師資力量
《工程化學(xué)》和其他學(xué)科一樣，在教學(xué)上要取得良好的效果，師資力量是首要問題，因此，高職院校土木工程專業(yè)《工程化學(xué)》課程師資是否科學(xué)配置也是教學(xué)改革能否取得成功的非常重要的一內(nèi)容，嚴(yán)把師資師進(jìn)口關(guān)，在引進(jìn)師資時(shí)，必須注意從畢業(yè)學(xué)校、所學(xué)專業(yè)、學(xué)業(yè)成績和思想品行都應(yīng)列入考核范圍內(nèi)。一方面要盡可能招收優(yōu)秀的985學(xué)校的碩士研究生或博士研究生。另一方面可考慮從外聘教師中擇優(yōu)選擇，從這個(gè)方面考慮就要注意事項(xiàng)高校本專業(yè)專任教師名師中選擇優(yōu)秀的《工程化學(xué)》課任教師，外聘專業(yè)課任教師一定要做到寧缺勿濫，杜絕引入教學(xué)能力差、責(zé)任心不強(qiáng)、水平一般，沒有發(fā)展?jié)摿涂臻g的師資。第三是學(xué)校要?jiǎng)?chuàng)造良好的進(jìn)修條件，將在職在崗的《工程化學(xué)》課任教師送到條件好的、《工程化學(xué)》專業(yè)教學(xué)、科研水平高特別是建立了精品課教學(xué)基地的高校培訓(xùn)，從高位切入，大幅度提升專任教師的教學(xué)技能和教學(xué)水平，從根本上優(yōu)化《工程化學(xué)》師資力量。
（二）精練課程內(nèi)容
目前，可供選擇的《工程化學(xué)》教材不乏精品，但是在用于高職院校三本院校土木工程專業(yè)時(shí)，就存在明顯的取舍問題，因?yàn)槊恳徊拷滩模诰帉憰r(shí)都是根據(jù)編者學(xué)校學(xué)生的專業(yè)性質(zhì)組織實(shí)施的，內(nèi)容分布較全、較廣，不僅有化學(xué)基本原理，也涉及到化學(xué)基本粒子的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)知識(shí)，同時(shí)也和物質(zhì)的具體應(yīng)用關(guān)系密切，特別是材料的性質(zhì)和應(yīng)用較為全面和具體。因此，教師在備課時(shí)，增減完全取決于教師對(duì)學(xué)生需求的把握。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)教材的科學(xué)地處置，教師必須熟悉教材、熟悉學(xué)生所學(xué)專業(yè)的實(shí)際需求，花時(shí)間精講課程內(nèi)容。
（三）深入聯(lián)系實(shí)際
《工程化學(xué)》課程教學(xué)需要有一個(gè)良好的教學(xué)環(huán)境，教師需要有師德修為和職業(yè)道德素養(yǎng)，因此必須加強(qiáng)教師隊(duì)伍的建設(shè)工作，不僅要抓好業(yè)務(wù)工作，更要抓好思想政治工作，宣傳和普及《高等教育法》，依法辦學(xué)，要教育教師遵紀(jì)守法，愛崗敬業(yè)，全身心投入學(xué)校的教學(xué)事業(yè)之中。高職院校應(yīng)該時(shí)刻把握正確的教育方向，把人才培養(yǎng)工作列為學(xué)校工作第一要?jiǎng)?wù)抓好落實(shí)。任何時(shí)候都不能沖擊正常的教學(xué)工作，為教師創(chuàng)造一個(gè)良好的教學(xué)環(huán)境。學(xué)校要審時(shí)度勢，抓住教師的心理動(dòng)態(tài)，采取積極各種有效措施鼓勵(lì)教師愛崗敬業(yè)，認(rèn)真履行好教師的崗位職責(zé)，建立符合高校實(shí)際的激勵(lì)機(jī)制，促使每一位教師都成為本專業(yè)的行家里手，把每一門課程盡可能建設(shè)成為精品課程，把每一堂課都成為示范課，這樣《工程化學(xué)》課堂教學(xué)也將獲得成功，大幅度提升教學(xué)質(zhì)量。
（四）優(yōu)化教學(xué)模式
《工程化學(xué)》課程教師要根據(jù)土木工程專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，認(rèn)真鉆研課程內(nèi)容，分析上課對(duì)象的特點(diǎn)和基礎(chǔ)條件，采取合理的工作模式，以傳統(tǒng)教學(xué)模式為基礎(chǔ)，積極學(xué)習(xí)和掌握多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段，根據(jù)課堂實(shí)際需要大力改革和優(yōu)化現(xiàn)有的課程教學(xué)模式。
（五）采用多媒體教學(xué)手段
《工程化學(xué)》傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在明顯的缺陷就是理論分析不易展開，推理過程過于復(fù)雜，不利用大學(xué)生學(xué)習(xí)吸收和消化，教師的黑板演示時(shí)間過長，工作量大，效果反而不好，學(xué)生也學(xué)得很累，教師也很累。而現(xiàn)代多媒體教學(xué)可通過光、電、聲、像和動(dòng)漫等技術(shù)手段，將復(fù)雜難以理解的數(shù)字公式做到直觀化、形象化和具體化，大大提高了課堂教學(xué)效果。但其中也存在明顯不足，師生之間的聯(lián)系淡薄了，教學(xué)互動(dòng)環(huán)節(jié)往往也被忽略了，不少利用多媒體手段教學(xué)的教師錯(cuò)誤地認(rèn)為只要做好多媒體課件，課堂教學(xué)就不成問題的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，離開了多媒體就不知如何上課了。對(duì)不少青年教師來說，不是個(gè)例，可見這一問題必須引起教學(xué)管理部門的重視。
（六）密切學(xué)生的實(shí)際開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是工程化學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要組成部分，在教學(xué)過程中必須結(jié)合課程內(nèi)容設(shè)計(jì)好易于開展的化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，通過親身經(jīng)歷化學(xué)實(shí)驗(yàn)整個(gè)過程，加深同學(xué)們對(duì)原理及過程的認(rèn)識(shí)和理解。
工程化學(xué)課任教師綜合素質(zhì)如何，靈活掌控課堂教學(xué)的能力如何是決定課堂教學(xué)成敗的關(guān)鍵因素，只有課任教師熟悉高職院校土木工程專業(yè)整體知識(shí)結(jié)構(gòu)體系和工作實(shí)踐的經(jīng)歷，才能對(duì)工程化學(xué)上課內(nèi)容的深度和廣度把握恰當(dāng)，將土木工程專學(xué)業(yè)所必須認(rèn)識(shí)和了的相關(guān)化學(xué)原理和各種各樣建筑材料的有一個(gè)客觀的了解，客觀地說土木工程專業(yè)大學(xué)生只要掌握普遍性的化學(xué)知識(shí)和建筑材料的特性及其在工程建設(shè)中的應(yīng)用，就完成了課程的教學(xué)任務(wù)，完善了土木工程專業(yè)大學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，為其順利開展專業(yè)工作奠定堅(jiān)實(shí)的化學(xué)基礎(chǔ)。
摘要：基于“產(chǎn)―學(xué)―研”高校創(chuàng)新平臺(tái)，構(gòu)筑本科生集中授課與個(gè)性化學(xué)習(xí)相結(jié)合的辦學(xué)模式，旨在培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才。通過“產(chǎn)―學(xué)―研”與教師的科研相結(jié)合，在教與學(xué)的過程中，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)來突出工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。鑒于此，本文以深藍(lán)學(xué)院的《工程化學(xué)》新課程教改為契機(jī)，從課程體系與教師隊(duì)伍等方面進(jìn)行教學(xué)改革，實(shí)行重點(diǎn)章節(jié)“模塊化”、解決問題“模型化”、專業(yè)問題“形象化、實(shí)踐化”、工程實(shí)踐與案例教學(xué)并進(jìn)的教學(xué)形式來彰顯機(jī)械化工專業(yè)的特色。實(shí)踐表明，《工程化學(xué)》新課程改革遵循“產(chǎn)―學(xué)―研”模式的教學(xué)改革，教學(xué)效果顯著提高。同時(shí)，有利于“雙師型”教師的培養(yǎng)，還有助于激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)踐中及學(xué)術(shù)問題的思考，全面推進(jìn)“產(chǎn)―學(xué)―研”模式的課程教改。
關(guān)鍵詞：“產(chǎn)―學(xué)―研”模式；工程化學(xué)；課程教改；教學(xué)實(shí)踐；深藍(lán)學(xué)院
鑒于目前高校教學(xué)型的辦學(xué)模式，考慮到本科生就業(yè)難以及現(xiàn)代社會(huì)對(duì)技能性人才的需求，2015年教育部啟動(dòng)地方本科高校向應(yīng)用技術(shù)型轉(zhuǎn)型，宗旨是面向工程應(yīng)用培養(yǎng)創(chuàng)新專技人才。一直以來，高校習(xí)慣以“灌輸―填鴨式”教學(xué)手段對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，從而致使創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力受到束縛，培養(yǎng)出來的學(xué)生已不再適應(yīng)用工單位的職業(yè)要求。針對(duì)上述問題，高等教育須審時(shí)度勢，重新定位是培養(yǎng)科技人才還是培養(yǎng)工程技能人才，以便對(duì)自身的辦學(xué)模式及課堂教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行改革[1，2]。教學(xué)工作是學(xué)校的首要工作，但高等學(xué)校的辦學(xué)思路要脫離傳統(tǒng)單一的課堂授課模式，與時(shí)俱進(jìn)，形成具有自己特色的辦學(xué)模式。隨著技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新形態(tài)演變，目前中國高等教育正致力于向“產(chǎn)―學(xué)―研”教學(xué)模式轉(zhuǎn)變。
何為“產(chǎn)―學(xué)―研”教學(xué)模式？“產(chǎn)―學(xué)―研”即產(chǎn)業(yè)、學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)等相互配合，優(yōu)勢互補(bǔ)，形成強(qiáng)大的研發(fā)、教學(xué)、生產(chǎn)一體化的先進(jìn)系統(tǒng)。通常是以企業(yè)技術(shù)為向?qū)?，以科研院所供給為合作方式，為科技創(chuàng)新服務(wù)，促進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)變，其實(shí)質(zhì)是促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新所需各種生產(chǎn)要素的有效組合[3-5]。本文以江蘇科技大學(xué)深藍(lán)學(xué)院《工程化學(xué)》教改課程為藍(lán)本，立足于教學(xué)課程與科研相結(jié)合，以激發(fā)學(xué)生在實(shí)踐過程中尋求科學(xué)問題為出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)用專業(yè)知識(shí)去發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，進(jìn)一步分析了“產(chǎn)―學(xué)―研”模式在新形勢下對(duì)高校教學(xué)模式改革的必要性，畝探討出一條在學(xué)術(shù)科研與實(shí)踐技能背景下的新型教學(xué)形態(tài)。
一、“產(chǎn)―學(xué)―研”高校教學(xué)模式提出的背景
我國企業(yè)職工文化素質(zhì)，技術(shù)水平較低，已成為生產(chǎn)效率不高的重要制約因素，目前僅有少數(shù)國有大型企業(yè)開始重視崗位培訓(xùn)，把技術(shù)改造、科技創(chuàng)新同培養(yǎng)人才結(jié)合起來，使企業(yè)產(chǎn)品更新快。這說明“產(chǎn)―學(xué)―研結(jié)合”也是發(fā)展生產(chǎn)力，是提高勞動(dòng)效率的客觀要求。在高校教學(xué)過程中，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，以促進(jìn)理論與實(shí)踐相結(jié)合，全面提高教育質(zhì)量，反映了“產(chǎn)―學(xué)―研結(jié)合”的重要性。當(dāng)前，中國正積極而慎重地推進(jìn)“產(chǎn)―學(xué)―研結(jié)合”，其宗旨是通過企業(yè)、高校學(xué)校和科研單位緊密結(jié)合、有針對(duì)性地培養(yǎng)專技人才，探索出符合我國國情的“產(chǎn)―學(xué)―研結(jié)合”戰(zhàn)略性課題，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，增加畢業(yè)生的就業(yè)競爭力。
然而，受傳統(tǒng)私塾教育的影響，中國高等教育一直遵循老師的“教”為主的教學(xué)模式。現(xiàn)如今，實(shí)踐是創(chuàng)新之源，實(shí)踐教學(xué)是課堂理論教學(xué)的外延，是理論聯(lián)系實(shí)際的重要手段，學(xué)生在實(shí)踐中直接獲取工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來達(dá)到學(xué)習(xí)的目的，遠(yuǎn)比僅僅聆聽教師關(guān)于書本知識(shí)的介紹和講解理解得更深刻，實(shí)踐教學(xué)起到了理論教學(xué)不可替代的特殊作用。在這種情況下，“產(chǎn)―學(xué)―研”模式的教學(xué)便是一種新的教育形式，是一條兼顧理論專業(yè)學(xué)習(xí)與技能實(shí)踐相結(jié)合的教育模式?！爱a(chǎn)―學(xué)―研結(jié)合”的教育思想，是在“教育產(chǎn)業(yè)化”、“教育社會(huì)化”“教育戰(zhàn)略性”等觀念上產(chǎn)生的。已有部分大專院校進(jìn)行了一些嘗試，如實(shí)行“3+1“制（學(xué)制4年，學(xué)生前3年在校學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論，1年在有資質(zhì)的實(shí)習(xí)單位進(jìn)行專業(yè)實(shí)踐）；又比如，一些大學(xué)借鑒了研究所的培養(yǎng)模式，對(duì)碩士研究生進(jìn)行“訂單式”培養(yǎng)；此類改革措施取得了較好的教育效果，體現(xiàn)了我國“產(chǎn)―學(xué)―研結(jié)合”教育的多種途徑和美好前景。
二、“產(chǎn)―學(xué)―研”高校教學(xué)模式改革與實(shí)踐
基于“產(chǎn)―學(xué)―研”模式的高校教學(xué)改革，居于首位的是“產(chǎn)”，何為“產(chǎn)”？“產(chǎn)”即是企業(yè)的市場經(jīng)濟(jì)，企業(yè)尋求技術(shù)以及理念方面的新型合作，以科研院所、高校科研成果輸出作為企業(yè)發(fā)展的推動(dòng)力，從而使得企業(yè)在激烈競爭中可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)也為科研院所提供實(shí)習(xí)基地和人才開發(fā)的資源。在當(dāng)代“雙師型”教師培養(yǎng)模式中，“產(chǎn)”是一種聯(lián)合與互通，使企業(yè)和高校之間能夠做到以技術(shù)和理念的輸入與輸出，讓“產(chǎn)”成為“雙師型”教師培養(yǎng)的原動(dòng)力。同時(shí)，教師應(yīng)重視校企間的科研工作，當(dāng)取得較好的科研成果時(shí)，可進(jìn)一步將成果服務(wù)于地方，與當(dāng)?shù)仄髽I(yè)進(jìn)行密切合作，進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，共同承擔(dān)一些科研項(xiàng)目。更多的情況下，是學(xué)校和（合作）企業(yè)共同創(chuàng)造條件，為教師更好地“教”和學(xué)生實(shí)踐性地“學(xué)”提供教學(xué)基地，促進(jìn)“產(chǎn)、學(xué)”的有機(jī)結(jié)合[6]。實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)，不僅要有一流的實(shí)踐基地和科研設(shè)備，更需要一流的師資隊(duì)伍，一支責(zé)任心強(qiáng)、水平高和充滿活力的教師隊(duì)伍，能在指導(dǎo)過程中熟悉企業(yè)生產(chǎn)過程，洞悉生產(chǎn)工藝不足，在成品開發(fā)、工藝等方面做出技術(shù)改進(jìn)，并開展科研攻關(guān)，著重培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)和職業(yè)素養(yǎng)?！爱a(chǎn)―學(xué)―研”高校教學(xué)模式，如圖1所示。
其次，是“學(xué)”的層面。“學(xué)”即是高校對(duì)人才的教學(xué)培養(yǎng)，是高等學(xué)校的本職所在。強(qiáng)化基礎(chǔ)教學(xué)，觸發(fā)創(chuàng)造性思維，積極創(chuàng)造實(shí)踐機(jī)會(huì)，意在培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)與就業(yè)競爭力，是當(dāng)前眾多高校改革的方向。牢牢把握“教學(xué)”這一重要環(huán)節(jié)，廣泛開展“大班授課、小班研討”的教學(xué)模式。同時(shí)，教師要認(rèn)清任何一門課程都有其特點(diǎn)，必須把握住定位，是理論課程還是專業(yè)實(shí)踐課程。比如《工程化學(xué)》這是一門專業(yè)基礎(chǔ)課（大一新生課），由于章節(jié)間連續(xù)性差，理論性強(qiáng)，且部分章節(jié)偏于工程實(shí)踐性。于是教研室討論決定，重點(diǎn)章節(jié)“模塊化”，解決問題“模型化”，專業(yè)問題“形象化、實(shí)踐化”。具體實(shí)施是，第3章（物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與材料的性能），主要研究固體物理、原子電子排布規(guī)律及化學(xué)鍵能等，該章節(jié)理論性強(qiáng)，由專任教師授課，由形象化的PPT組成；第6章（化學(xué)反應(yīng)與材料的保護(hù)），主要研究材料的腐蝕與防護(hù)技術(shù)，涉及到電化學(xué)工作站測試Tafel及EIS阻抗譜等曲線，這部分內(nèi)容偏實(shí)踐性，邀請(qǐng)實(shí)驗(yàn)中心老師給學(xué)生們授課，配備課內(nèi)實(shí)驗(yàn)：不銹鋼的晶間腐蝕傾向試驗(yàn)，由此可對(duì)章節(jié)中的曲線（Tafel曲線，陰、陽極化拐點(diǎn)）有了本質(zhì)認(rèn)識(shí)。眾所周知，電化學(xué)工作站是目前研究所、電子廠研究材料電位與抗腐蝕的通用儀器，此方式可在學(xué)習(xí)理論的同時(shí)掌握電化學(xué)工作站的操作規(guī)范及相關(guān)技能，提高了就業(yè)競爭力。
最后是“研”的層面?！把小笔歉邔哟我螅窃凇皩W(xué)”的基礎(chǔ)上的演變與升華，是對(duì)研究生的要求。然而，部分應(yīng)用型本科院校卻片面強(qiáng)調(diào)“實(shí)踐技能”在培養(yǎng)模式中的重要性，而忽略了“專業(yè)理論”基礎(chǔ)。鑒于此，《工程化學(xué)》新課程改革必須用科研來指導(dǎo)教學(xué)，并不斷更新和完善課堂以及實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，最后將教學(xué)中所得出的結(jié)論回歸專業(yè)理論，從而使學(xué)生真正做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，形成一個(gè)密閉循環(huán)的完整的知識(shí)體系。積極要求學(xué)生參加本科生創(chuàng)新計(jì)劃（簡稱“本創(chuàng)”），鼓勵(lì)學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，在遇實(shí)際問題時(shí)用專業(yè)知識(shí)來解決，體現(xiàn)“學(xué)-研”結(jié)合[7]。
三、“產(chǎn)―學(xué)―研”教學(xué)模式在《工程化學(xué)》新課程教改中的應(yīng)用
浙江大學(xué)陳林根《工程化學(xué)基礎(chǔ)》第二版，教材內(nèi)容非常綜合且章節(jié)連續(xù)性差，具體涉及固態(tài)物理學(xué)與原子晶體（第2，3章），化學(xué)反應(yīng)與能源（第4章），水溶液酸堿平衡（第5章），化學(xué)腐蝕與高分子保護(hù)（第6章）等。此外，苦于實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限，32節(jié)課時(shí)中僅安排4節(jié)實(shí)驗(yàn)課（2節(jié)塑料注射成型+2節(jié)不銹鋼的晶間腐蝕傾向?qū)嶒?yàn)），這樣的教學(xué)計(jì)劃依舊堅(jiān)持的是傳統(tǒng)的“灌輸-填鴨式”模式教學(xué)，經(jīng)過2學(xué)期的考核，結(jié)果很不樂觀，不及格率在15%左右，優(yōu)秀率也僅有10%，教學(xué)效果不理想。2次課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，也僅有少部分頭腦靈活的優(yōu)等生掌握了電化學(xué)工作站的基本操作規(guī)范及相關(guān)原理。
為了更好地提高教學(xué)質(zhì)量，新學(xué)期對(duì)《工程化學(xué)》進(jìn)行了課程改革，實(shí)行模塊化教學(xué)，分章節(jié)解析，同時(shí)利用實(shí)驗(yàn)中心的資源進(jìn)行多樣化教學(xué)，避免枯燥單一課堂教學(xué)。具體改革措施是：（1）理論課堂。采用形象化案例教學(xué)，注重工程實(shí)踐與實(shí)例來層層剖析，將抽象概念與易懂的物理模型對(duì)應(yīng)來進(jìn)行解釋，例如2.1章節(jié)“配合物”定義及命名時(shí)，同學(xué)們感覺比較抽象難懂，我們采用的是模塊化教學(xué)，階梯式深入，對(duì)于配合物的復(fù)雜組成進(jìn)行層層剖析，外界原子價(jià)態(tài)、配位原子個(gè)數(shù)等核心知識(shí)點(diǎn)，通過分類舉例形式展開教學(xué)以尋找規(guī)律；（2）實(shí)踐課上，例如2.3章節(jié)表面活性劑，陰陽表面活性劑與潤濕性（親、憎（疏））兩者聯(lián)系起來講解，用液體表面張力來解釋表性活性劑的作用（結(jié)合示意圖進(jìn)行理論推導(dǎo)），并用潤濕角大小來定量判斷授潤濕性好壞，當(dāng)潤濕角θ
四、結(jié)束語
培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型人才是當(dāng)代社會(huì)發(fā)展的必然，也是地方普通本科高校改革發(fā)展的宗旨所在，特別是像江蘇科技大學(xué)這樣的普通工科院校，必須樹立“面向工程應(yīng)用，培養(yǎng)創(chuàng)新人才”教學(xué)宗旨，要求“雙師型”教師不斷充實(shí)和豐富自身專業(yè)知識(shí)以及實(shí)踐技能的平臺(tái)和載體，在授課過程中，實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)―學(xué)―研”角色的轉(zhuǎn)換，激發(fā)同學(xué)們的思考問題和解決問題的能力。“產(chǎn)―學(xué)―研”模式的提出，是高校教W模式改革的旗幟，要求理論教學(xué)與工程實(shí)踐相聯(lián)系。
因此，深藍(lán)學(xué)院老師《工程化學(xué)》授課時(shí)，采用“大班授課、小班研討”形式的教學(xué)模式中，建立多種考核方式以及評(píng)價(jià)制度，取得了很好的教學(xué)效果。在課堂第一線觸發(fā)學(xué)生的“思考問題”能力，實(shí)行重點(diǎn)章節(jié)“模塊化”，解決問題“模型化”，專業(yè)問題“形象化、實(shí)踐化”，執(zhí)行工程實(shí)踐與案例教學(xué)結(jié)合的形式來突出機(jī)械化工專業(yè)特色，使學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)問題，在學(xué)習(xí)過程中分析問題，在科研過程中解決問題，真正推動(dòng)“產(chǎn)―學(xué)―研”一體化的教學(xué)模式，
摘要: 針對(duì)目前工程化學(xué)課程教學(xué)的現(xiàn)狀和問題,結(jié)合紡織工程專業(yè)的特點(diǎn),作者采用整合教學(xué)內(nèi)容,注重與專業(yè)基礎(chǔ)課之間的銜接,加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容與日常生活/生產(chǎn)以及科學(xué)研究之間的聯(lián)系,采用多媒體與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合的形式教學(xué),并開設(shè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)等多種手段對(duì)工程化學(xué)的教學(xué)進(jìn)行改革,取得了較好的效果。
關(guān)鍵詞: 紡織工程;工程化學(xué);教學(xué)改革
0引言
《工程化學(xué)》就是建立在化學(xué)知識(shí)與工程實(shí)踐之間的一門橋梁學(xué)科,目的就在于將化學(xué)的基本知識(shí)以及一些新興學(xué)科和應(yīng)用學(xué)科的信息傳授給學(xué)生。但是,工程技術(shù)具有非常廣泛的范疇,內(nèi)容十分龐雜,這導(dǎo)致很多工科院校的工程化學(xué)教學(xué)存在著各種弊端,例如教學(xué)內(nèi)容不夠系統(tǒng)、知識(shí)點(diǎn)比較零散、不同的專業(yè)區(qū)分相對(duì)較小,缺少與專業(yè)的銜接內(nèi)容;學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體會(huì)不到這門課程與自己的專業(yè)有什么關(guān)系,缺少學(xué)習(xí)動(dòng)力等等,因此有必要打破傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教育模式,建立一套符合實(shí)情的新的工程化學(xué)教學(xué)體系。針對(duì)此現(xiàn)象,作者對(duì)我校紡織工程專業(yè)的工程化學(xué)教學(xué)進(jìn)行了改革。
1整合教學(xué)內(nèi)容,做好銜接
我校紡織工程專業(yè)是浙江省重點(diǎn)專業(yè),其目的在于培養(yǎng)紡織品設(shè)計(jì)、紡織技術(shù)與貿(mào)易相結(jié)合的具有復(fù)合型知識(shí)結(jié)構(gòu)的高級(jí)工程技術(shù)與貿(mào)易人才。該專業(yè)特點(diǎn)決定了學(xué)生們將來涉及較多的是有機(jī)材料,鑒于此,對(duì)工程化學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了如下整改:選用李成琴等主編的《紡織有機(jī)化學(xué)》為教材,重點(diǎn)講述與紡織專業(yè)關(guān)系密切的傳統(tǒng)有機(jī)化合基礎(chǔ)知識(shí),以官能團(tuán)為主線區(qū)分各類有機(jī)化合物,介紹其分類、命名、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及物理化學(xué)性質(zhì),分析各種反應(yīng)的發(fā)生機(jī)理和歷程;增加物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí),為隨后的雜化軌道和電子效應(yīng)的接受和理解打基礎(chǔ);將現(xiàn)代分析測試技術(shù)-紅外光譜和核磁共振譜作為教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容;增加表面活性劑、染料化學(xué)和高分子纖維等專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),介紹專業(yè)相關(guān)的表面活性劑、染料和高分子纖維的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用,以便于更好的與專業(yè)課相銜接;學(xué)習(xí)過程中引入有機(jī)化學(xué)史和人名反應(yīng)及相關(guān)小故事,以活躍課堂氣氛,增加學(xué)生對(duì)該反應(yīng)的印象。另外,在對(duì)工程化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的改革中,要合理安排化學(xué)理論基礎(chǔ)和工程技術(shù)在教學(xué)中所占比重,一方面,根據(jù)教學(xué)條件和專業(yè)實(shí)際,在理論基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容上適當(dāng)取舍;另一方面,聯(lián)系工程實(shí)際,介紹現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)在工程技術(shù)中的最新應(yīng)用。
2與實(shí)際生產(chǎn)和科研相結(jié)合,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
作為一門基礎(chǔ)學(xué)科,化學(xué)與我們的日常生活關(guān)系十分緊密,尤其是有機(jī)化學(xué)和有機(jī)化合物,充斥著我們生活的每一個(gè)角落,如果將抽象的教學(xué)內(nèi)容與我們的日常生活或者實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系起來,使學(xué)生們親身體會(huì)到知識(shí)的力量,將會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來莫大的推動(dòng)力。因此,在介紹到與課本相關(guān)內(nèi)容時(shí),可考慮引入一些實(shí)際生活或生產(chǎn)中的實(shí)例,例如在講解氨基酸和蛋白質(zhì)時(shí),可以引入鹵水點(diǎn)豆腐的機(jī)理和用雞蛋清來減少汞吸收的生活小知識(shí);在介紹到表面活性劑的時(shí)候聯(lián)想到日常生活中去污清潔物質(zhì)的使用等,使學(xué)生感到化學(xué)是一門滲透到我們生產(chǎn)、生活各個(gè)領(lǐng)域中的學(xué)科。
3豐富教學(xué)形式
由于工程技術(shù)的發(fā)展迅速,抽象的微觀結(jié)構(gòu)和最新的儀器設(shè)備很難用傳統(tǒng)的教學(xué)模式直觀地表達(dá)和展示。為了適應(yīng)新的教學(xué)計(jì)劃,又不降低教學(xué)要求,我們采用計(jì)算機(jī)輔助的多媒體教學(xué)方法和手段,加大課堂的教學(xué)信息量,創(chuàng)造良好的授課環(huán)境,以提高課堂教學(xué)效果。例如在講解鹵代烴的雙分子親核取代反應(yīng)過程中的瓦爾登轉(zhuǎn)化時(shí),僅以板書或者口頭講解很難給出一個(gè)立體、形象的解釋,而將該過程用多媒體形式演示出來,會(huì)幫助學(xué)生理解,加深記憶。但是我們又不能完全摒棄粉筆板書的教學(xué)形式。有機(jī)化學(xué)中需要理解記憶的知識(shí)點(diǎn)有很多,課堂講解要對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)展開,這時(shí)候采用板書形式將有利于所講內(nèi)容的邏輯組織和講解速度的控制,幫助學(xué)生達(dá)到理解性記憶。
4開設(shè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)
化學(xué)是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的科學(xué),其發(fā)展和對(duì)其反應(yīng)機(jī)理的理解都是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的。因此,化學(xué)實(shí)驗(yàn)是每個(gè)學(xué)習(xí)工程化學(xué)的學(xué)生必須要經(jīng)歷的一個(gè)實(shí)踐性環(huán)節(jié)。我們利用有限的學(xué)時(shí),安排了蒸餾、萃取、精餾和重結(jié)晶等實(shí)驗(yàn),并要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,然后獨(dú)立撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,這一系統(tǒng)的工作不僅加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,也培養(yǎng)了學(xué)生面對(duì)問題,獨(dú)立思考、解決的科研能力,打破了化學(xué)學(xué)科的神秘感,使學(xué)生直觀地體會(huì)到化學(xué)的本質(zhì)和價(jià)值,收到了很好的效果。
5結(jié)語
工程化學(xué)是我校今年來開設(shè)的新課程,因其新,故有很多地方還不太成熟,有待于改革完善。在采取了整合教學(xué)內(nèi)容,理論聯(lián)系實(shí)際,加強(qiáng)基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間的銜接和滲透,采用多樣的教學(xué)形式,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)等方法來對(duì)工程化學(xué)的教學(xué)進(jìn)行整改后,學(xué)生們的學(xué)習(xí)目標(biāo)明確,學(xué)習(xí)興趣大增,在掌握理論基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)提高了實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。而在教學(xué)的同時(shí),我也深深體會(huì)到有機(jī)化學(xué)學(xué)科的博大精深,感受到了肩負(fù)的重任,這為我更加努力進(jìn)行工程化學(xué)教學(xué)改革增加了信心。我相信隨著教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的不斷積累和教學(xué)改革的不斷深入,工程化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和方法會(huì)日趨完善,對(duì)其進(jìn)行的改革和實(shí)踐研究還會(huì)取得更新的進(jìn)展。
摘要：針對(duì)大一新生和土木工程專業(yè)的特點(diǎn)，結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，從重視第一堂課、理論聯(lián)系實(shí)際、改進(jìn)教學(xué)手段和改革教學(xué)模式四個(gè)方面就如何提高土木工程專業(yè)《工程化學(xué)》的教學(xué)質(zhì)量淺談了幾點(diǎn)體會(huì)和認(rèn)識(shí)。
關(guān)鍵詞：工程化學(xué)；土木工程專業(yè)；提高教學(xué)質(zhì)量
工程化學(xué)作為培養(yǎng)“基礎(chǔ)厚、口徑寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高”的高級(jí)工程人才必需課程，是我校土木工程專業(yè)本科生的一門基礎(chǔ)必修課，是該專業(yè)學(xué)生大學(xué)期間所學(xué)的唯一一門化學(xué)課程，因此，該課程的開設(shè)對(duì)于學(xué)生在今后能夠有意識(shí)地運(yùn)用化學(xué)原理去思考、分析和解決實(shí)際工程問題的科學(xué)思維培養(yǎng)具有重要作用。
工程化學(xué)對(duì)于大學(xué)一年級(jí)的學(xué)生來說，存在著內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少、理論性強(qiáng)、概念抽象等因素，因此筆者針對(duì)我校土木工程專業(yè)認(rèn)證（評(píng)估）中對(duì)《工程化學(xué)》人才培養(yǎng)的要求等特點(diǎn)，就如何讓工程化學(xué)的教學(xué)得以更好地實(shí)施，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，提高教學(xué)質(zhì)量這一課題，結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，淺談幾點(diǎn)體會(huì)和認(rèn)識(shí)。
一、重視第一堂課，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
對(duì)每一位剛剛踏入大學(xué)的新生來說，大學(xué)是一個(gè)全新的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境，學(xué)生對(duì)周邊的事物存在著新鮮感與好奇心。緒論課作為一門課程的第一堂課，是課程的開場白和宣言書，是師生之間的第一次接觸。俗話說：美好的開始是成功的一半，因此，上好第一堂課在整個(gè)學(xué)科教學(xué)過程中有著特殊的地位和重要的影響。筆者認(rèn)為，為了上好這第一堂課，需要做好以下幾個(gè)方面：
1.注重教師的言談舉止和儀表風(fēng)范。學(xué)生對(duì)任課教師的第一印象在一定程度上會(huì)影響到學(xué)生對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)態(tài)度，因?yàn)閷W(xué)生對(duì)教師本身也存在著一定的好奇心。教師若能著裝整潔得體、儀表端莊大方、教態(tài)自然，并以精練、準(zhǔn)確、幽默的語言把知識(shí)講授給學(xué)生的話，定會(huì)吸引學(xué)生并提高教師形象，進(jìn)而縮短師生心靈之間的距離，達(dá)到“親其師，敬其人，信其道”的目的。
2.明確教學(xué)目的和教學(xué)要求。土木工程專業(yè)的學(xué)生拿到教材后，難免會(huì)有些困惑和不解，比如大部分學(xué)生會(huì)想“為什么要學(xué)這門課？”、“學(xué)什么？”、“學(xué)了有什么用？”等問題。說到底，這就是我們教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容的問題。因此，上課之前，教師必須吃透教材內(nèi)容，明確教學(xué)目的，做到心中有數(shù)。針對(duì)土木工程專業(yè)的學(xué)生，筆者認(rèn)為可以根據(jù)土木工程注冊(cè)師基礎(chǔ)考試大綱的要求講起，這樣既能很好地回答學(xué)生的這些問題，又能讓學(xué)生明白如果不學(xué)該學(xué)科或沒學(xué)好該學(xué)科會(huì)帶來什么后果，會(huì)給自己今后的學(xué)習(xí)和生活造成什么影響，通過這種反證法說明該學(xué)科的重要性，以引起學(xué)生對(duì)該學(xué)科的重視并端正他們的學(xué)習(xí)態(tài)度。
3.了解學(xué)生的基礎(chǔ)，因材施教。我校土木工程專業(yè)的學(xué)生來自全國各地，學(xué)生的知識(shí)水平參差不齊，部分學(xué)生特別是新疆、西藏地區(qū)少數(shù)民族學(xué)生因?yàn)楦呖嫉臅r(shí)候沒有選擇化學(xué)，所以化學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱甚至還停留在初中階段。因此，在第一堂課上，有必要了解一下學(xué)生的真實(shí)情況，對(duì)他們的化學(xué)基礎(chǔ)做好充分調(diào)研，為后續(xù)的教學(xué)工作做好準(zhǔn)備。筆者所在學(xué)校針對(duì)新疆、西藏地區(qū)少數(shù)民族學(xué)生的課程管理中，規(guī)定任課教師應(yīng)對(duì)民族生增加課程輔導(dǎo)，并安排一定的測試，以便及時(shí)了解學(xué)生掌握情況。
二、理論聯(lián)系實(shí)際，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情
當(dāng)代大學(xué)生都是“90后”，他們對(duì)于知識(shí)的學(xué)習(xí)常常是按照興趣而進(jìn)行的，為了吸引學(xué)生的注意力，在教學(xué)過程中，不僅要重視對(duì)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的講解，還要介紹一些與專業(yè)相關(guān)的科技成果，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。比如，材料的腐蝕是建筑工程務(wù)必關(guān)注的重要問題之一，其中鋼筋的腐蝕對(duì)工程影響較大。因此，在氧化還原與電化學(xué)章節(jié)的教學(xué)中，可以從電化學(xué)的原理出發(fā)，介紹混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用以及鋼筋腐蝕的電化學(xué)性質(zhì)等內(nèi)容；再如，在講解溶液和離子平衡時(shí)，可以從化學(xué)的角度分析水體的污染源以及對(duì)廢水的處理方法等，結(jié)合酸堿理論介紹用中和法處理酸性或堿性廢水，或者利用溶度積規(guī)則來判斷廢水中的某種金屬離子是否已經(jīng)完全除去，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)等等。這樣一來，可以讓學(xué)生體會(huì)到工程化學(xué)對(duì)他們進(jìn)一步深造和未來從事的工程設(shè)計(jì)施工或管理行業(yè)具有非常重要的作用。
此外，筆者認(rèn)為，在教學(xué)過程中需要穿插一些貼近生活的教學(xué)案例以豐富學(xué)習(xí)內(nèi)容，從而增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的記憶。在熱力學(xué)中引入描述混亂度大小的物理量――熵時(shí)，可以多舉例一些從有序到無序的生活案例，如水自動(dòng)地從高處往低處流；再如在一杯水中滴入幾滴紅墨水，則紅墨水就會(huì)自發(fā)地?cái)U(kuò)散到整杯水中等。在講解催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí)，要讓同學(xué)們了解催化劑有正催化劑也有負(fù)催化劑，如橡膠中的防老化劑、食品中的防腐劑等都是負(fù)催化劑；此外，通過在混凝土中加入一定比例的橡膠粉，不僅可以提高混凝土的韌性、變形能力、抗沖擊性能，而且還拓展了廢舊橡膠的應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了固體廢棄物的資源再利用。通過以上種種講解，使學(xué)生真切感受到化學(xué)知識(shí)可以廣泛應(yīng)用于我們?nèi)粘Ｉ钪小?
三、注重教學(xué)手段的改進(jìn)，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性
筆者認(rèn)為在教學(xué)過程中應(yīng)充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段，一方面可以采用大量的圖片、視頻等生動(dòng)形象地展示與知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的化學(xué)原理或?qū)嶋H工程，使同學(xué)們對(duì)土木工程中化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用有一定的感性認(rèn)識(shí)；另一方面還可以將工程化學(xué)中抽象的概念具體化，如在講解雜化軌道理論時(shí)，可以將整個(gè)雜化過程用三維立體動(dòng)畫的形式表示出來，能使學(xué)生直觀地看到雜化前后軌道的數(shù)目不變，但是雜化后軌道的伸展方向和形狀卻發(fā)生了改變。
任何一種教學(xué)手段都有利有弊，多媒體教學(xué)也不例外。在公式推導(dǎo)等章節(jié)，如弱酸或弱堿的解離平衡、緩沖溶液pH值的計(jì)算以及能斯特公式的推導(dǎo)和應(yīng)用等，筆者認(rèn)為則宜用板書書寫，適當(dāng)?shù)胤怕虒W(xué)進(jìn)度，可以方便學(xué)生跟進(jìn)思考，便于理解和接受，提高教學(xué)效果。
四、多種教學(xué)模式的相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力
由于我校土木工程專業(yè)《工程化學(xué)》課程面向的是大一的新生，他們大多數(shù)人還處于初入大學(xué)的迷茫期，通常表現(xiàn)為自學(xué)能力、獨(dú)立分析問題能力、靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)能力、實(shí)踐和創(chuàng)新能力等方面比較欠缺。而科學(xué)的教學(xué)模式是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、保證教學(xué)質(zhì)量的重要手段；不同的教學(xué)內(nèi)容若能與不同的教學(xué)模式相匹配必能相得益彰。因此，在教學(xué)過程中，筆者認(rèn)為教師一定要善于巧設(shè)問題情境，或?qū)⑿枰處熤髦v的一些內(nèi)容轉(zhuǎn)換成思考題的形式進(jìn)行教學(xué)，盡可能采用啟發(fā)式、互動(dòng)式、探索式、研究式等多種教學(xué)方法將結(jié)合，針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容采用不同的形式組織課堂教學(xué)，來改變“填鴨式”的傳統(tǒng)教育模式，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析問題和解決問題的能力。如每1―2次課設(shè)立一次3分鐘左右的學(xué)生講授環(huán)節(jié)，選擇一位或兩位同學(xué)對(duì)已學(xué)或即將學(xué)習(xí)內(nèi)容的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講授；或要求學(xué)生在學(xué)習(xí)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)前，走進(jìn)圖書館去尋找和構(gòu)建貼近自己專業(yè)的生動(dòng)教學(xué)案例，鼓勵(lì)同學(xué)們主動(dòng)面向全班同學(xué)進(jìn)行闡述。因此，學(xué)生為了講解清楚課堂內(nèi)容必須認(rèn)真預(yù)習(xí)，做好充分的準(zhǔn)備，也達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力的目的。
結(jié)語：
在結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生實(shí)際情況的前提下，教師在教學(xué)過程中應(yīng)重視第一堂課，給學(xué)生留下良好的第一印象；合理組織教學(xué)內(nèi)容，理論聯(lián)系實(shí)際；改革教學(xué)方法，利用多媒體和傳統(tǒng)板書有機(jī)結(jié)合，增加實(shí)際工程或生活案例，這些方面都能夠有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。以上即為筆者講授工程化學(xué)課程中的一些體會(huì)和認(rèn)識(shí)。
摘要：工程化學(xué)是土木工程專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程，課程的教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生在今后實(shí)際工作中能有意識(shí)地運(yùn)用化學(xué)觀點(diǎn)去思考、認(rèn)識(shí)和解決問題。本文通過闡述對(duì)新疆大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程專業(yè)工程化學(xué)課程理論教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的更新和完善以及課程考核方式的多元化改革內(nèi)容的教學(xué)探索，希望能為工程化學(xué)課程的教學(xué)改革和提高教學(xué)質(zhì)量積累一些經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞：工程化學(xué);教學(xué)實(shí)踐;教學(xué)改革
工程化學(xué)課程是針對(duì)高等院校非化學(xué)化工專業(yè)本科生開設(shè)的公共基礎(chǔ)必修課程，在工科大學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系中占據(jù)著重要地位，工程化學(xué)教學(xué)在專業(yè)培養(yǎng)中的定位是傳授基礎(chǔ)工程化學(xué)知識(shí)、健全學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，訓(xùn)練學(xué)生掌握專業(yè)工程實(shí)際應(yīng)用中涉及的基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作的技能[1]。工程化學(xué)課程從物質(zhì)的化學(xué)組成、化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)出發(fā)密切聯(lián)系現(xiàn)代工程技術(shù)中遇到的如材料的選擇和壽命、環(huán)境的污染與保護(hù)、能源的開發(fā)與利用、生命科學(xué)的發(fā)展等有關(guān)化學(xué)問題，使學(xué)生掌握有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值和有潛在應(yīng)用價(jià)值的基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)，促使學(xué)生在今后實(shí)際工作中能有意識(shí)地運(yùn)用化學(xué)觀點(diǎn)去思考、認(rèn)識(shí)和解決問題[2]。因此，工程化學(xué)課程的學(xué)習(xí)對(duì)非化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生的全面培養(yǎng)起到相當(dāng)重要的作用。
由于高考化學(xué)課程所占比例有所降低，過去原本在中學(xué)化學(xué)課程中講授的內(nèi)容放到大學(xué)來進(jìn)行學(xué)習(xí)，工程化學(xué)基礎(chǔ)課程對(duì)于現(xiàn)在非化學(xué)化工的大學(xué)一年級(jí)學(xué)生來說，存在著內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少，新名詞新理論多、跨度大等問題，學(xué)生學(xué)習(xí)起來普遍感覺吃力、抓不住重點(diǎn)、掌握不住方法[3]。因而，在大學(xué)里工程化學(xué)的教學(xué)就顯得尤為重要。
新疆大學(xué)建筑工程學(xué)院自2014年通過國家教育部土木工程專業(yè)評(píng)估后，為提高我校土木工程專業(yè)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)及基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑢⒐こ袒瘜W(xué)課程教學(xué)課時(shí)從原來的28學(xué)時(shí)調(diào)整為36學(xué)時(shí)，并增加了10學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課課程教學(xué)。因此，如何在這有限的課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提高我院土木工程專業(yè)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)，讓學(xué)生能在今后的學(xué)習(xí)和工作中能夠有意識(shí)地運(yùn)用化學(xué)觀點(diǎn)去思考、認(rèn)識(shí)和解決問題，是擺在工程化學(xué)課程授課教師面前的緊迫任務(wù)[4]。對(duì)此，筆者結(jié)合我院土木工程專業(yè)講授工程化學(xué)課程的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我院大一新生特點(diǎn)，根據(jù)工程化學(xué)課程的內(nèi)容并結(jié)合土木工程專業(yè)后續(xù)課程內(nèi)容的需要，對(duì)工程化學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)方法進(jìn)行實(shí)踐與思考。
一、優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容
目前，工程化學(xué)課程使用化學(xué)工業(yè)出版社出版的賈朝霞教授主編的《工程化學(xué)》一書，全書從物質(zhì)的聚集狀態(tài)、化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律、溶液的離子平衡等基礎(chǔ)理論出發(fā)，結(jié)合了無機(jī)材料、有機(jī)材料、常用油品和化學(xué)與環(huán)境保護(hù)等內(nèi)容，適用范圍較廣。
結(jié)合我院土木工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)工程化學(xué)課程的基本知識(shí)、基本原理、專業(yè)知識(shí)和技能知識(shí)的講授比例進(jìn)行了優(yōu)化，在保證基本知識(shí)和原理內(nèi)容的教學(xué)課時(shí)的基礎(chǔ)上，通過增加課程學(xué)時(shí)的辦法，較大比例地增大了課程的專業(yè)性和技能性。當(dāng)然，要想在有限的學(xué)時(shí)數(shù)里讓學(xué)生掌握工程化學(xué)課程中涉及的所有內(nèi)容，這是不現(xiàn)實(shí)的。因此，就需要教師在有限的講授課時(shí)中，讓學(xué)生真正領(lǐng)悟到化學(xué)是一門與我們生活息息相關(guān)的科學(xué)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而產(chǎn)生一股潛在的驅(qū)動(dòng)力讓學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)的能力，使他們?cè)敢鈱⑵鋵W(xué)好、學(xué)透。
工程化學(xué)課程相較于化學(xué)化工專業(yè)的普通化學(xué)課程而言，是讓非化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生從較為具體和實(shí)際的化學(xué)角度認(rèn)識(shí)和分析解決工程技術(shù)中的問題，這是一種通向?qū)W以致用的途徑。因而工程化學(xué)課程應(yīng)該有明確的專業(yè)針對(duì)性。因此，在基礎(chǔ)理論的講解過程中，對(duì)于應(yīng)用量子力學(xué)的知識(shí)去理解核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的這部分內(nèi)容，這部分教學(xué)內(nèi)容筆者認(rèn)為應(yīng)重思維而輕具體內(nèi)容，只需要求學(xué)生對(duì)量子力學(xué)解決原子結(jié)構(gòu)問題的思路即可。講授過程中可以較為系統(tǒng)地介紹人類認(rèn)識(shí)微觀世界的發(fā)展過程，從道爾頓提出的原子學(xué)說到盧瑟福的含核原子模型，由波爾理論、鮑林規(guī)則到量子力學(xué)理論的產(chǎn)生后，人類是如何逐步深入的探究微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、化學(xué)鍵和分子結(jié)構(gòu)。使學(xué)生認(rèn)識(shí)微觀世界的本質(zhì)，了解和掌握波粒二象性、測不準(zhǔn)原理以及化學(xué)鍵的成鍵本質(zhì);再從微觀本質(zhì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)變化的宏觀現(xiàn)象，介紹如何運(yùn)用這些原理來指導(dǎo)實(shí)際的科學(xué)問題。如可以現(xiàn)代液晶電視中分子間作用力是如何被表征的;混凝土中減水劑分子是如何通過表面化學(xué)現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)高減水的等等。這樣可使知識(shí)的講授環(huán)環(huán)相扣，也避免了枯燥的理論滿堂灌。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的更新和完善
工程化學(xué)實(shí)驗(yàn)是工程化學(xué)課程體系的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐基本素質(zhì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，為將來運(yùn)用工程化學(xué)知識(shí)解決和化學(xué)有關(guān)的實(shí)際問題打下一定的基礎(chǔ)。以往工程化學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，如化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的基本操作、酸堿滴定等，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較單一，綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目偏少，不能有效培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決問題的能力[5];并且對(duì)于土木工程專業(yè)學(xué)生來說也無法突出專業(yè)特點(diǎn)，與后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)銜接性不好。
目前，我院對(duì)工程化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的開設(shè)提出要積極增加綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，壓縮驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的要求。對(duì)此，實(shí)驗(yàn)室將原有化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的認(rèn)識(shí)和電子天平的使用、雙指示劑法測定混合堿液中組分含量、水質(zhì)檢驗(yàn)及水硬度測定、氧化還原與電化學(xué)、固體氯化銨生成熱的測定等五個(gè)實(shí)驗(yàn)調(diào)整為化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的認(rèn)識(shí)和電子天平的使用、粗食鹽的提純、水泥熟料中二氧化硅含量的測定和金屬的防護(hù)與防腐等四個(gè)與今后專業(yè)課程內(nèi)容聯(lián)系更為緊密的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。而且我院在實(shí)驗(yàn)室規(guī)定的開放實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，學(xué)生可以通過查閱資料、擬定方案、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并和老師討論后可進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目工作的開展，讓學(xué)生自我發(fā)揮的空間更大。
新開的實(shí)驗(yàn)課項(xiàng)目在滿足實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)性和創(chuàng)新性的前提下，注重了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與綜合。大學(xué)實(shí)驗(yàn)課較為強(qiáng)調(diào)作為主體地位的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程要有發(fā)散性的思維，敢于試錯(cuò)。指導(dǎo)教師要尊重學(xué)生的主體地位，不能再以教師為中心或者以知識(shí)權(quán)威者的身份進(jìn)行知識(shí)的灌輸，而是把學(xué)生作為中心，圍繞學(xué)生的特點(diǎn)需要，以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)不斷進(jìn)步為目的，與學(xué)生商討問題，解決問題，把工程化學(xué)實(shí)驗(yàn)室建造成為大一新生步入的第一個(gè)進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的場所，讓他們學(xué)會(huì)利用大學(xué)的有利環(huán)境，鍛煉提高自身的專業(yè)能力、心理能力和社會(huì)適應(yīng)能力。
通過實(shí)際教學(xué)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)專業(yè)需求設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容，在大一新生掌握他們所需的化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能的基礎(chǔ)上，還可使他們對(duì)今后所學(xué)專業(yè)的應(yīng)用前景有一個(gè)初步的了解。
三、課程考核方式的改革
當(dāng)前，工程化學(xué)課程在大一入學(xué)第一學(xué)期開設(shè)，我院對(duì)于土木工程專業(yè)將其設(shè)定為考查課。這對(duì)于大一新生來說，考核方式與高中一場接一場較為狹隘的學(xué)習(xí)目標(biāo)有所不同。大一新生對(duì)大學(xué)的學(xué)習(xí)抱有強(qiáng)烈的好奇心，但經(jīng)過對(duì)大學(xué)課程的接觸后就會(huì)發(fā)現(xiàn)大學(xué)教學(xué)內(nèi)容、方式和手段與中學(xué)時(shí)有很大差異，對(duì)于長期習(xí)慣于學(xué)生和老師捆綁式的鳥兒喂食的教學(xué)方法的大一新生開始感到茫然，很難在短時(shí)間里找到適應(yīng)大學(xué)階段的學(xué)習(xí)方法。而工程化學(xué)課程內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少、跨度大，入學(xué)的大一新生往往稍不努力學(xué)習(xí)，就會(huì)感覺學(xué)習(xí)吃力。高考勝利所帶來的良好感覺將逐漸消失，精神壓力也感覺較大。對(duì)此，筆者認(rèn)為在授課過程就應(yīng)指出大學(xué)工程化學(xué)課程與高中化學(xué)課程學(xué)習(xí)的巨大差異性，其中，課程的考核方式不在是單純依靠期末的卷面成績，而是要更多考查學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)的評(píng)價(jià)。
考勤（5%）+作業(yè)（5%）+實(shí)驗(yàn)成績（10%）+期終卷面成績（80%）這種傳統(tǒng)的理論課考核權(quán)重方式和大一新生高中階段的學(xué)習(xí)考核方式相仿，比較側(cè)重于終結(jié)性的評(píng)價(jià)，筆者感覺這種方式由于與高中學(xué)習(xí)考核方式的相仿而不利于調(diào)動(dòng)大一新生的學(xué)習(xí)積極性;對(duì)此，我院工程化學(xué)課程考核方式調(diào)整為考勤（5%）+作業(yè)（5%）+實(shí)驗(yàn)成績（10%）+期終卷面成績（40%）+個(gè)人專題論文（20%）+團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)（20%）這樣六部分構(gòu)成?？己朔绞降亩嘣母锸窍Ｍ麑W(xué)生逐步提高自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作的能力，在這種新體系的考核方式中，更突出了過程性考核，有利于學(xué)生將來走向社會(huì)后的職業(yè)發(fā)展。
四、結(jié)束語
通過實(shí)際教學(xué)發(fā)現(xiàn)，化學(xué)作為一門與工程實(shí)踐緊密結(jié)合的基礎(chǔ)科學(xué)，不僅要讓學(xué)生掌握好基礎(chǔ)理論，更要讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)思考、解決所面對(duì)的生產(chǎn)實(shí)生活中的實(shí)際問題。
由于當(dāng)前工程化學(xué)課程設(shè)置的教學(xué)時(shí)數(shù)和實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)相對(duì)較少，有限的學(xué)時(shí)往往也限制了部分教學(xué)方法和手段的使用，這些問題和不足，筆者認(rèn)為隨著今后互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，信息化建設(shè)水平的不斷提高，今后可在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上搭建出一個(gè)不受教學(xué)時(shí)間和空間限制并且教師與學(xué)生能夠良好互動(dòng)的24小時(shí)教室。
總之，工程化學(xué)課程的教學(xué)改革取得了一些成績，積累了一些經(jīng)驗(yàn)，但改革是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)，需要相關(guān)教師在當(dāng)前學(xué)校以教學(xué)為基礎(chǔ)、以科研為導(dǎo)向的政策支持下，付出更多的努力。
摘要：本文根據(jù)西北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院普通化學(xué)教研室面向全校非化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生多年來的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)，分別從教學(xué)模式以及考核模式兩個(gè)層面介紹了我校由普通化學(xué)向工程化學(xué)轉(zhuǎn)變的教學(xué)改革過程中取得的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。旨在與國內(nèi)兄弟院校相互交流教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及體會(huì)以共同提高工程化學(xué)教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：工程化學(xué);教學(xué)模式;考核模式;教學(xué)改革
《普通化學(xué)》是一門介紹化學(xué)領(lǐng)域及其分支領(lǐng)域中的基本化學(xué)原理及物質(zhì)結(jié)構(gòu)的課程。在我校，該課程多年來一直是面向全校各工科院系的公共基礎(chǔ)課。由于是全校面上課程，因此一直采取全校統(tǒng)一教學(xué)大綱，統(tǒng)一命題，統(tǒng)一考試的教學(xué)及考核模式。在多年的對(duì)不同院系的《普通化學(xué)》教學(xué)實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)，各個(gè)院系對(duì)化學(xué)知識(shí)的需求不盡相同。以材料學(xué)院為代表的非化學(xué)類院系專業(yè)在以后的工作或科研中對(duì)化學(xué)知識(shí)的需求較多，所以他們希望學(xué)到更加系統(tǒng)更加深入的化學(xué)知識(shí)，目前《普通化學(xué)》教學(xué)內(nèi)容滿足不了他們對(duì)化學(xué)知識(shí)的“大胃口”。而以機(jī)電學(xué)院、電子工程學(xué)院、自動(dòng)化學(xué)院等為代表的這些學(xué)院的學(xué)生工作后雖然也需要化學(xué)知識(shí)和思維作支撐，但是他們對(duì)化學(xué)不需要系統(tǒng)的純學(xué)科教學(xué)，系統(tǒng)地教學(xué)會(huì)使他們“吃的太撐”，“消化不良”而產(chǎn)生“知識(shí)過?！保M(jìn)一步使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒[1，2]。因此，如何針對(duì)各個(gè)學(xué)院對(duì)化學(xué)知識(shí)的不同需求對(duì)《普通化學(xué)》課程進(jìn)行改革，讓學(xué)生做到“為用而學(xué)”、讓老師做到“為用而教”是該門課程亟需解決的問題。針對(duì)以上問題，我校基礎(chǔ)化學(xué)教研組在經(jīng)過詳細(xì)的調(diào)研、分析、討論后，乘著我校本科培養(yǎng)方案改革的春風(fēng)，對(duì)《普通化學(xué)》課程開展了一系列的改革，針對(duì)不同院系開設(shè)“私人定制”式的教學(xué)計(jì)劃。如：對(duì)我校機(jī)電、電子、自動(dòng)化等學(xué)院開設(shè)《工程化學(xué)基礎(chǔ)》課程，以“少而精”為原則，避免一味強(qiáng)調(diào)化學(xué)的系統(tǒng)性，突出以這些院系的工程應(yīng)用為基礎(chǔ)，講授化學(xué)原理、化學(xué)知識(shí)在工程中的應(yīng)用。針對(duì)特定的專業(yè)將化學(xué)教學(xué)由《普通化學(xué)》轉(zhuǎn)變?yōu)椤豆こ袒瘜W(xué)》后，如何在教學(xué)手段及內(nèi)容上進(jìn)行改革國內(nèi)兄弟院校已有不少報(bào)道。如王艷芝等人[3]提出在教學(xué)中需要反映當(dāng)代科技前沿并滲透環(huán)保意識(shí)及可持續(xù)發(fā)展思想。楊華玲等人[4]提出在教學(xué)中需將板書與多媒體技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來。王斌等人[5]提出應(yīng)在教學(xué)中引入前沿知識(shí)、設(shè)置創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)進(jìn)而充分提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力。幾年來，關(guān)于如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣并建立良好師生互動(dòng)的改革也有所報(bào)到。如：吳芳輝[6]提出通過設(shè)置疑點(diǎn)或懸念誘發(fā)學(xué)生質(zhì)疑能有效發(fā)掘?qū)W生的潛能。原長洲等人[7]提出通過構(gòu)建和諧的師生關(guān)系使學(xué)生親其師而信其道。岳彩波等人[8]提出的“引誘式”教學(xué)方式可增加師生互動(dòng)環(huán)節(jié)，在調(diào)節(jié)課堂氣氛的同時(shí)也加深了師生之間的友情。鈕金芬[9]也介紹了如何讓教學(xué)內(nèi)容“動(dòng)”起來的經(jīng)驗(yàn)。上述文獻(xiàn)中關(guān)于師生互動(dòng)的改革在一定程度上提升了學(xué)生參與教學(xué)的主動(dòng)性，但是關(guān)于教學(xué)中學(xué)生的“主體地位”屬性還沒有真正體現(xiàn)出來，另外師生互動(dòng)也僅局限與課堂上，課堂外的師生互動(dòng)模式還少見報(bào)道。因此，本論文本著與國內(nèi)同行交流的目的，從教學(xué)方式以及考核模式等方面介紹我們?cè)凇豆こ袒瘜W(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)方面的一些經(jīng)驗(yàn)及改革措施，重點(diǎn)突出學(xué)生參與教學(xué)的“主體地位”特性。
一、教學(xué)方式的改革
1.橫向交互式授課模式。傳統(tǒng)的以教師為中心的“灌輸式”教學(xué)模式，與現(xiàn)代教育理念已經(jīng)格格不入;因此如何讓學(xué)生從被動(dòng)的知識(shí)接受者變?yōu)橹鲃?dòng)的知識(shí)學(xué)習(xí)者尤為重要。這就要求老師要相應(yīng)地從知識(shí)傳授者變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)過程中的參與者，指導(dǎo)者。近年來在《工程化學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)中，我們探索了“橫向交互式”教學(xué)模式，主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面：①在老師講課過程中學(xué)生隨時(shí)可以提問，并討論。這樣，有效增加了師生互動(dòng)，使學(xué)生的問題及時(shí)得到解決。但是，這種模式需要老師對(duì)學(xué)生提的問題做宏觀把控。即學(xué)生提的問題如果是共性問題，那么可以在課堂上組織大家討論并在最后給出老師的意見。如果老師認(rèn)為學(xué)生的問題太過簡單，則為了避免耽誤大家的時(shí)間，則可以告訴學(xué)生下課找老師解決。②讓學(xué)生參與授課，老師作為聽眾，為學(xué)生做點(diǎn)評(píng)。即：老師可以找一些與最新科研動(dòng)態(tài)相關(guān)聯(lián)的選題，讓學(xué)生分組去搜索、閱讀、整理資料、形成報(bào)告，并參與到課程的講授中來。如下頁圖1所示。
圖1（a）為鄭同學(xué)將化學(xué)與能源工程相結(jié)合講授關(guān)于太陽能電池方面的知識(shí)，體現(xiàn)了《工程化學(xué)》這門課程的工程特色。圖1（b）為王同學(xué)結(jié)合我校的國防特色，給同學(xué)們講解化學(xué)武器方面的知識(shí)，極大地激發(fā)了同學(xué)們對(duì)化學(xué)的興趣，同時(shí)也提升了同學(xué)們對(duì)我校作為一所國防特色院校的熱愛程度。圖1（c）為任同學(xué)講授太陽帆材料的選取及相關(guān)原理，與我校三航特色密切相連。圖1（d）為趙同學(xué)講解食品制作中的化學(xué)原理，并結(jié)合我校3D打印技術(shù)的優(yōu)勢講解了通過3D打印技術(shù)打印食物，該同學(xué)的講授極大地引起了班上“吃貨”同學(xué)們的興趣。另外還有同學(xué)將化學(xué)知識(shí)與人的不同情緒相結(jié)合，講解了引發(fā)人們不同情緒的一些生物物質(zhì)如梅拉多寧、乙酰膽堿、多巴胺等對(duì)人情緒的影響及其相關(guān)化學(xué)原理，使同學(xué)們認(rèn)識(shí)到化學(xué)知識(shí)就在自己身邊。這種互動(dòng)式的教學(xué)凸顯了學(xué)生學(xué)習(xí)的“主體“地位，極大地提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，實(shí)踐表明，這種互動(dòng)教學(xué)方法成效顯著。這種改革有以下幾方面的優(yōu)勢：①可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性;②可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神;③通過讓學(xué)生參與講課鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)能力以及自信心。
2.信息化手段輔助教學(xué)。在我們的教學(xué)中，除了采用傳統(tǒng)的郵件，電話等方式與學(xué)生交流外，還建立了QQ群，QQ群的建立與傳統(tǒng)的郵件或電話通訊相比，具有以下特點(diǎn)：①隨時(shí)隨地都可以解決學(xué)生的問題，而且一個(gè)學(xué)生提問的問題其他在群里的學(xué)生也可以看到，所以避免了同一個(gè)問題很多不同的同學(xué)來問的難題。②傳統(tǒng)的電話郵件只限于師生互動(dòng)，而QQ群中除了師生互動(dòng)外，學(xué)生之間也可以相互討論，相互交流。③QQ群的建立有助于學(xué)習(xí)資料的擴(kuò)散，老師可以將一些與學(xué)習(xí)相關(guān)的講義、課外輔導(dǎo)資料及最新的文獻(xiàn)等與學(xué)生共享，為教與學(xué)提供了很好的課外互動(dòng)平臺(tái)，進(jìn)而有效地提高了教學(xué)成效。
如圖2（a）所示，學(xué)生之間可以通過QQ互動(dòng)群進(jìn)行討論，交流，同時(shí)，其討論內(nèi)容群內(nèi)所有同學(xué)可見，進(jìn)而能夠使具有相同疑惑的同學(xué)也從討論中受益，圖2（b）所示為學(xué)生通過QQ群與老師交流，學(xué)生可以很方便地通過手機(jī)照相并發(fā)到QQ里來向老師請(qǐng)教問題，老師也可以用同樣的方法給學(xué)生答疑，這樣突破了傳統(tǒng)的在固定時(shí)間固定地點(diǎn)答疑的缺陷。圖2（c）所示為通過QQ群可以與學(xué)生共享學(xué)習(xí)資料，同時(shí)也可以共享學(xué)習(xí)以外的一些資料，比如：有一些勵(lì)志的，或者能對(duì)學(xué)生人生觀價(jià)值觀具有指導(dǎo)意義的一些資料，也可以在群眾共享，進(jìn)而在學(xué)習(xí)之外，也給學(xué)生一些人生觀價(jià)值觀等的培養(yǎng)與指導(dǎo)。
二、考核模式的改革
改變以往單獨(dú)以期末考試分?jǐn)?shù)作為學(xué)生對(duì)本門課程掌握程度的標(biāo)準(zhǔn)，建立更加全面科學(xué)的考核方式。將課堂提問、分組討論、專題調(diào)研小論文、自主講課、課后作業(yè)等環(huán)節(jié)納入考核范疇。分組討論主要是選擇一些工程案例，讓學(xué)生分組進(jìn)行資料的收集、搜索、整理，而后討論，最后應(yīng)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)解決工程中的問題，并形成小論文，論文分?jǐn)?shù)計(jì)入考試成績。該措施能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，并讓學(xué)生通過分組討論形成良好的團(tuán)隊(duì)精神。自主講課是指在該門課程中留出1～3次課給學(xué)生，選取比較簡單而又與工程應(yīng)用比較緊密的內(nèi)容讓學(xué)生經(jīng)過預(yù)習(xí)、制作PPT并在課堂上講授，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，而且也能鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力以及自信心。最后的考試成績由幾個(gè)部分組成：實(shí)驗(yàn)成績+平時(shí)作業(yè)成績+科研小論文成績+期末成績+互動(dòng)成績等，與單純地以期末成績作為考核方式相比，這種考核模式雖然給老師帶來了較大的工作量，但是卻有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性及主動(dòng)性，同時(shí)能夠?qū)W(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握做一個(gè)更加客觀、科學(xué)的評(píng)價(jià)，能夠更有效地考核學(xué)生的整體素質(zhì)。
教學(xué)容易，但要教好卻并不容易，需要老師以高度的責(zé)任心去潛心思考，像搞科研一樣去研究。簡單而言，我們認(rèn)為要做好以下幾點(diǎn)：（1）突出學(xué)生的主體地位，與學(xué)生建立有效的互動(dòng)機(jī)制，讓學(xué)生以主人翁的角色去學(xué)習(xí);（2）與學(xué)生建立良好的師生關(guān)系對(duì)于提升教學(xué)效果也具有重要的作用，這就是所謂的“親其師，信其道”;（3）教學(xué)需與時(shí)俱進(jìn)，需要與科研相結(jié)合，隨時(shí)關(guān)注國內(nèi)外最新的科研動(dòng)態(tài)，并將其與教學(xué)內(nèi)容相融合，穿插到課堂教學(xué)中，往往能夠收到較好的教學(xué)效果。
摘要：由于我國科技的不斷進(jìn)步及發(fā)展，新綜合學(xué)科也在不斷的涌現(xiàn)?；瘜W(xué)科學(xué)更是廣泛的和生物學(xué)、土建學(xué)、采礦學(xué)等學(xué)科進(jìn)行了相互的滲透?，F(xiàn)今社會(huì)競爭的核心就是對(duì)人才的競爭，而現(xiàn)今社會(huì)對(duì)于人才的要求就是基礎(chǔ)知識(shí)要扎實(shí)，知識(shí)面要寬廣，并且全面發(fā)展的人員，也需要可以靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)及勇于創(chuàng)新的人才。工程技術(shù)的人員，不但要求其擁有專業(yè)的技能，還需要在面臨實(shí)際問題時(shí)可以綜合多方面的知識(shí)來解決。本文就對(duì)在工程化學(xué)中實(shí)施工程教育的教學(xué)情況進(jìn)行分析和探索。
關(guān)鍵詞：工程化學(xué)；工程教育；探索
引言
工程化學(xué)就是在普通化學(xué)的課程教學(xué)中不斷完善及改革的成果，是我國高等院校中對(duì)于非化學(xué)工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門必修課。它設(shè)置的目的就是為了在學(xué)生有限的學(xué)習(xí)時(shí)間內(nèi)，把化學(xué)中的基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)原理、基礎(chǔ)技能及和化學(xué)專業(yè)相關(guān)部分的交叉學(xué)科信息。由于工程化學(xué)的授課對(duì)象是非化學(xué)專業(yè)的學(xué)生，所以我們就要根據(jù)其專業(yè)特點(diǎn)，更新教學(xué)的觀念，對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)的模式進(jìn)行改革，在工程教育教學(xué)的內(nèi)容、教學(xué)的方法和教學(xué)的手段進(jìn)行積極的探索，以適應(yīng)現(xiàn)在社會(huì)對(duì)于工程化學(xué)教學(xué)的新體系。
一、化學(xué)工程在工程教育改革的探索
工程教育模式改革指在培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)工程技術(shù)能力，尤其是項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施能力，以及較強(qiáng)的自學(xué)、組織溝通和協(xié)調(diào)能力。因此，課程體系的建設(shè)要突出課程之間的關(guān)聯(lián)性，這就必須打破教師單打獨(dú)斗的傳統(tǒng)教學(xué)方法。
1、化工核心課程團(tuán)隊(duì)的組織與教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)
核心課程團(tuán)隊(duì)由化工熱力學(xué)、傳遞過程原理、化學(xué)反應(yīng)工程、分離工程、化學(xué)工藝學(xué)、化工設(shè)計(jì)6門課程組成，構(gòu)成了化學(xué)工程與工藝核心專業(yè)課的主體?；ぴO(shè)計(jì)以其他五門課程為基礎(chǔ)，對(duì)提高學(xué)生分析問題、解決問題的綜合工程能力起到非常重要的作用。
2、加入課程專業(yè)的前沿知識(shí)，加強(qiáng)學(xué)生的求知欲
在工程化學(xué)的課程教學(xué)的過程中要加入其專業(yè)的前沿知識(shí)，是把教師在科學(xué)研究中積累的新知識(shí)融入到工程化學(xué)課程教學(xué)當(dāng)中。這不但能夠開闊學(xué)生們的視野，拓展學(xué)生的思維，還可以激發(fā)學(xué)生們的創(chuàng)新意識(shí)以及科研的興趣，只有這樣才能提高學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)工程化學(xué)中的動(dòng)力。比如，在對(duì)醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行講解分散的時(shí)候，引入“納米磁性藥物”這樣前沿的知識(shí)，指出了把磁性的藥物注射到人體的血管中，就可以在磁場的指引下正確的到達(dá)人體病變的部位，這就可以避免口服的藥物在消化中不能充分的分解，又可以預(yù)防藥物在病人治療過程中起到的副作用。實(shí)際的教學(xué)表明，對(duì)于專業(yè)的前沿知識(shí)進(jìn)行引進(jìn)不但可以使學(xué)生可以充分的掌握理論的知識(shí)，還可以激發(fā)學(xué)生們對(duì)于科研興趣及求知欲。
3、采用講授與多種教學(xué)形式相結(jié)合的原則
“教師講、學(xué)生聽”的傳統(tǒng)教學(xué)方法在傳道，授業(yè)，解惑中起著重要作用。但這種“灌輸式”教學(xué)方法加重了教師的主導(dǎo)地位而忽略了學(xué)生的主體地位，學(xué)生被動(dòng)的跟著老師的思路學(xué)習(xí)，以老師的理解方式去理解問題。對(duì)于從未遇到的問題，茫然不知所措，缺乏邏輯推理能力和創(chuàng)新能力。學(xué)生走出校園，走向社會(huì)，不是結(jié)束了學(xué)習(xí)，而是一邊學(xué)習(xí)一邊工作。此時(shí)學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力顯得非常重要。因此，在工程化學(xué)的教學(xué)過程中，由傳統(tǒng)的講授式教學(xué)方法式個(gè)體學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為團(tuán)隊(duì)合作。增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，分工明確。改變得分方式變?yōu)椤皳尫帧?，增加學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)，做到“我的地盤我做主”。
在授課過程中，對(duì)于部分章節(jié)的學(xué)習(xí)，可以開展團(tuán)隊(duì)討論式、啟發(fā)式和參與式教學(xué)，建立新型的教與學(xué)的互動(dòng)機(jī)制，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)研究的積極性，引導(dǎo)養(yǎng)成接受知識(shí)、發(fā)現(xiàn)知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、探索新知識(shí)的習(xí)慣。在課堂討論中，通過師生、學(xué)生之間的對(duì)話與交流，有助于增強(qiáng)學(xué)生的自信心和提高語言表達(dá)能力，也使學(xué)生自學(xué)知識(shí)的科學(xué)性和系統(tǒng)性得以保證；在啟發(fā)式教學(xué)中，學(xué)生通過學(xué)習(xí)和對(duì)問題的鉆研，從中學(xué)會(huì)自學(xué)方法，這對(duì)學(xué)生在今后工作中不斷地主動(dòng)學(xué)習(xí)新知識(shí)，提高分析問題和解決問題能力，提高自身的業(yè)務(wù)素質(zhì)和工作能力將有很大的幫助；通過參與式教學(xué)的學(xué)習(xí)，學(xué)生的主體地位得到了充分體現(xiàn)，學(xué)生的想法也和老師的思路有了更多的碰撞，學(xué)生學(xué)會(huì)了多方面思考問題，解決問題，這對(duì)學(xué)生走向社會(huì)，多角度，多方面分析解決問題，提供了很好的鍛煉過程揮出各自最大的優(yōu)勢。
4、融入科研成果，教學(xué)科研相互促進(jìn)
高校教師可利用自身的研究成果為課程內(nèi)容不斷注入活力，自身經(jīng)歷的研究，會(huì)常講常新，還會(huì)激發(fā)研究的靈感，使教材中的理論得以體現(xiàn)，兩者相輔相成。因此，只有教師自身科研水平提高了，才能在教學(xué)中向?qū)W生滲透科學(xué)的思維方法，介紹先進(jìn)的科研理念，使課程具有先進(jìn)性、時(shí)代感，充分提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力。例如，在介紹配合物的內(nèi)容時(shí)融入筆者在配合物方面的調(diào)查和研究成果，使學(xué)生意識(shí)到仿酶配合物的合成可以更深入地了解人體當(dāng)中活性酶的作用機(jī)制，從而激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。如果教師在某些方面沒有條件開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)，也可以檢索大量國內(nèi)外的研究與改革動(dòng)態(tài)，查閱文獻(xiàn)資料反復(fù)研討，形成工程化學(xué)基礎(chǔ)理論的輔助性資料，豐富講課內(nèi)容，另外，鼓勵(lì)學(xué)生加入到教師的科研團(tuán)隊(duì)中，開展少量簡單的科研活動(dòng)，不失為是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)，研究探索和創(chuàng)新能力的一條主要途徑。
5、強(qiáng)化學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力
知識(shí)是學(xué)無止境的，學(xué)習(xí)知識(shí)正是為了運(yùn)用知識(shí)，只有把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用起來，才算學(xué)到了知識(shí)，否則便成了死知識(shí)。而運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去解決問題的能力是可以學(xué)會(huì)的，這也是發(fā)揮創(chuàng)造力的關(guān)鍵。這種能力主要體現(xiàn)在能夠根據(jù)某些信息有針對(duì)性地調(diào)動(dòng)所學(xué)的知識(shí)，并作出科學(xué)的思考和分析;能夠運(yùn)用自己學(xué)過的知識(shí)來推理和解決某些問題;能夠結(jié)合所學(xué)知識(shí)及生活經(jīng)驗(yàn)，辯證的、唯物的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。學(xué)會(huì)運(yùn)用知識(shí)也是學(xué)生走向社會(huì)，立足社會(huì)所需要的一項(xiàng)重要技能。
二、建立適合工程理念的考核制度
正確、公平、合理且科學(xué)有效的考核制度對(duì)本專業(yè)的健康發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，它應(yīng)當(dāng)是對(duì)教學(xué)效果做出真實(shí)和客觀的評(píng)價(jià)，同時(shí)有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性?，F(xiàn)行的課程考核方法主要是通過期中和期末考試成績來評(píng)定，它能在一定程度上反映學(xué)生掌握知識(shí)的程度以及教師上課的教學(xué)效果，但不能很好地促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。部分學(xué)生比較反感現(xiàn)行的考核制度，這是因?yàn)楝F(xiàn)行的考核方法存在比較單一、部分學(xué)生在學(xué)習(xí)上投機(jī)取巧也能獲得高分而影響其他學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、不能全面反應(yīng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力等問題。工程教學(xué)模式以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，其主要培養(yǎng)的是學(xué)生的理論知識(shí)、職業(yè)技能、人際交流等方面，評(píng)價(jià)方法則應(yīng)側(cè)重能力的考核，能力本位的教學(xué)觀貫穿課程設(shè)置和教學(xué)實(shí)踐的全過程。我們進(jìn)行教改，其目的是提高學(xué)生的工程實(shí)際能力，因此我們的考核將使用過程能力評(píng)測替代以往單一的成績?cè)u(píng)定。
結(jié)束語
綜上所述，以上是筆者在工程化學(xué)的教學(xué)中積累的一些經(jīng)驗(yàn)和看法。近幾年來，筆者對(duì)于學(xué)生不同的情況和各學(xué)科不同的特點(diǎn)進(jìn)行了不斷的探索，收到比較良好的教學(xué)效果。但是，對(duì)與教學(xué)的方法認(rèn)識(shí)及探索是需要不斷完善和創(chuàng)新的，這就需要學(xué)校以及教師投入更多精力去進(jìn)行實(shí)踐及完善，也是需要在校的大學(xué)生們進(jìn)行積極的參與。只有這樣才能在未來的工程化學(xué)的教學(xué)過程中，取得更加良好的效果。
摘要：工程化是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具備的基本素質(zhì)。以許昌學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)教學(xué)實(shí)際為例，通過分析傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題，從創(chuàng)新培養(yǎng)方案、靈活師資培養(yǎng)、案例法教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)改革等四個(gè)方面論述了培養(yǎng)學(xué)生工程化素質(zhì)的教學(xué)改革。
關(guān)鍵詞：工程化素質(zhì)；培養(yǎng)；應(yīng)用化學(xué)；教學(xué)改革
應(yīng)用化學(xué)專業(yè)是以化學(xué)學(xué)科為基礎(chǔ)的應(yīng)用型理工科專業(yè)。國家教育部頒布的本科專業(yè)目錄明確規(guī)定：應(yīng)用化學(xué)專業(yè)屬于理科專業(yè)，畢業(yè)生可根據(jù)所在學(xué)校教學(xué)計(jì)劃及培養(yǎng)目標(biāo)授予理學(xué)或工學(xué)學(xué)士學(xué)位。這說明應(yīng)用化學(xué)是以理為主的理工結(jié)合專業(yè)，是研究化學(xué)理論在相關(guān)領(lǐng)域中應(yīng)用的理科專業(yè)，是產(chǎn)品開發(fā)或技術(shù)應(yīng)用型專業(yè)，而不是工科專業(yè)。但是，從應(yīng)用化學(xué)學(xué)位授予現(xiàn)狀來看，學(xué)士一般授予理科學(xué)位，碩士則可授予理科或工科學(xué)位。說明應(yīng)用化學(xué)具有工科專業(yè)的特點(diǎn)。另外，目前全國有近400所高校開設(shè)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，覆蓋本、?？撇煌瑢哟魏屠砉ぁ⑥r(nóng)林、師范等不同類型高校。其中大多數(shù)是新辦或改辦的。大量的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生除了小部分從事教育、研究和質(zhì)檢等行業(yè)工作外，其余的勢必要進(jìn)入企業(yè)從事產(chǎn)品開發(fā)和工程管理工作。而當(dāng)前相當(dāng)數(shù)量的本科生畢業(yè)后在工作中感覺實(shí)踐能力和動(dòng)手能力較差，進(jìn)而影響到創(chuàng)新能力的提升，最終勢必限制其職業(yè)發(fā)展。因此，在本科階段，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生應(yīng)該具有一定的工科或工程化素質(zhì)，對(duì)其研究生深造或工作實(shí)踐打下工程化基礎(chǔ)具有重要作用。
另一方面，當(dāng)前，地方本科院校是我國高等教育發(fā)展的重要新生力量，此類高校大多能夠把握形勢、明確定位，以地方性、應(yīng)用型為辦學(xué)方向，走特色化發(fā)展道路。此類高校更要防止一味追求大而全、趕研究型大學(xué)的時(shí)髦、進(jìn)而陷入同質(zhì)化的境地。因此，此類高校在特色發(fā)展中，工科專業(yè)的培育和發(fā)展更應(yīng)從基礎(chǔ)抓起，在使學(xué)生掌握基本工科課程知識(shí)的同時(shí)，應(yīng)使學(xué)生具有基本的工程化素養(yǎng)。
針對(duì)目前國內(nèi)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)數(shù)量多、方向雜、規(guī)范性不足等問題，參照近期教育部專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的教學(xué)基本要求，結(jié)合許昌學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)多年來的建設(shè)體會(huì)，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題：首先，沒有特色，或沒有按特色化發(fā)展去設(shè)置培養(yǎng)方案；其次，師資力量薄弱，實(shí)踐教師人員匱乏，雙師型教師幾乎沒有；第三，教學(xué)方法仍流于說教；第四，實(shí)踐環(huán)節(jié)不符合工程化素質(zhì)人才培養(yǎng)。本文相應(yīng)地從創(chuàng)新培養(yǎng)方案、靈活師資培養(yǎng)、案例法教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)改革等四個(gè)方面論述了以工程化素質(zhì)培養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)改革。以期為規(guī)范和辦好應(yīng)用化學(xué)理科專業(yè)提供理論依據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
一、創(chuàng)新培養(yǎng)方案
從當(dāng)前我國地方高校中應(yīng)用化學(xué)專業(yè)設(shè)置的范圍來看，有趨同的傾向。對(duì)于像許昌學(xué)院這樣的地方新升本院校，如果不走特色化道路，勢必在激烈的競爭中慘遭出局，對(duì)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)來說更是如此。我校的定位為地方性、應(yīng)用型、服務(wù)中原城市群建設(shè)、依托地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展、目前通過校企合作、服務(wù)經(jīng)濟(jì)對(duì)改造專業(yè)建設(shè)、推進(jìn)學(xué)科建設(shè)起到了顯著的作用。對(duì)以往單純旨在培養(yǎng)研究型人才的培養(yǎng)方案加以調(diào)整，注入了工程化、應(yīng)用型人才培養(yǎng)的元素。首先，將“工程實(shí)踐”能力作為一項(xiàng)重要的技能寫進(jìn)培養(yǎng)目標(biāo)中。其次，在培養(yǎng)規(guī)格中增加“工程實(shí)踐”能力一條，具體闡述為“具有將產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模到工業(yè)規(guī)模的認(rèn)識(shí)和初步能力”。最后，最根本的是課程設(shè)置目標(biāo)更加明確、為專業(yè)特色服務(wù)的目的突出，凝練了專業(yè)方向，加強(qiáng)了專業(yè)課分量和深度。
2010年之前，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)完全按照理科專業(yè)模式設(shè)置，專業(yè)課除了四大化學(xué)、儀器分析、化工基礎(chǔ)等必修課之外，選修課則是按照四個(gè)模塊設(shè)置，具體為，納米材料模塊：納米材料學(xué)、納米材料的檢測與表征、應(yīng)用X射線衍射技術(shù)。光電材料模塊：新能源材料、太陽能電池材料、光功能材料。工業(yè)分析模塊：色譜與分離、光譜分析、環(huán)境分析?；つK：化工制圖、反應(yīng)工程基礎(chǔ)、化工分離技術(shù)。其它的選修課則有催化、有機(jī)合成設(shè)計(jì)、應(yīng)用電化學(xué)、無機(jī)合成化學(xué)、精細(xì)化學(xué)品化學(xué)、化學(xué)工藝學(xué)、化工產(chǎn)品開發(fā)概論等以及一些必修課選論（主要為考研學(xué)生開設(shè)，主要是講解典型例題，如物理化學(xué)選論等）。從上述課程設(shè)置來看，課程模塊太多，每個(gè)模塊課程單??；必修課基本完全是專業(yè)基礎(chǔ)課，而專業(yè)課則直接過渡選修課，專業(yè)課設(shè)置薄弱，顯然不能滿足專業(yè)特色方向設(shè)置對(duì)課程的要求。因此，2010年后，我們對(duì)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)設(shè)置了兩個(gè)方向，分別是精細(xì)化工和高分子材料，相應(yīng)地設(shè)置了必修課（專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)課）和選修課（專業(yè)課），加深了專業(yè)課程基礎(chǔ)，凝練了方向，取得了良好的效果。具體為，精細(xì)化工模塊：精細(xì)化工工藝學(xué)、精細(xì)有機(jī)合成單元反應(yīng)、精細(xì)化工過程及設(shè)備、精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)。相應(yīng)的選修課有化工產(chǎn)品開發(fā)概論、分離工程、表面活性劑、涂料、膠黏劑、香精香料、紡織助劑等，可任選。高分子材料模塊：高分子物理、高分子化學(xué)、高分子實(shí)驗(yàn)、高分子材料加工。相應(yīng)的選修課有化工產(chǎn)品開發(fā)概論、分離工程、材料學(xué)、塑料、橡膠、纖維等，可任選。
二、靈活師資培養(yǎng)
教師給學(xué)生上課，并不是簡單地照本宣科、傳遞知識(shí)，而是要培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)問題、分析問題、解決問題的能力。因此，教師要掌握的就不僅僅是書本知識(shí)，更多的應(yīng)該是見識(shí)，即真正的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、理論在實(shí)踐中的應(yīng)用實(shí)例。
當(dāng)前，地方高校處在高速發(fā)展和擴(kuò)張之際，每年都會(huì)招聘一批新教師。但是，限于政策，這些新教師主要是剛畢業(yè)的博士、碩士，基本沒有教師的從業(yè)經(jīng)歷，更沒有企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此，教師自身對(duì)實(shí)踐教學(xué)、企業(yè)生產(chǎn)等沒有基本的認(rèn)識(shí)。我院同樣面臨此類問題。我們的解決方法主要從三個(gè)方面入手，即理科向工科轉(zhuǎn)變；攻讀學(xué)位和專業(yè)培訓(xùn)結(jié)合，以專業(yè)培訓(xùn)為主；企業(yè)技術(shù)人員兼職承擔(dān)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，以實(shí)踐教學(xué)為主。
第一，理科背景教師向工科轉(zhuǎn)變。首先要明確專業(yè)建設(shè)的需要，讓理科教師產(chǎn)生我要轉(zhuǎn)變的原動(dòng)力；其次，從政策和經(jīng)費(fèi)上支持理科教師的工科能力進(jìn)修和培訓(xùn)。第二，在企業(yè)內(nèi)進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)。比如，新教師報(bào)到入校后，在第一學(xué)期被派往企業(yè)定崗實(shí)習(xí)，期間對(duì)車間工藝、設(shè)備和部分工段操作基本掌握。在學(xué)期開始后，還安排其在老教師帶領(lǐng)和指導(dǎo)下赴實(shí)習(xí)單位進(jìn)行指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)工作。另外，在第二年該新教師即將承擔(dān)實(shí)習(xí)指導(dǎo)任務(wù)前的暑期，學(xué)院會(huì)安排其先期赴企業(yè)進(jìn)行輪崗實(shí)習(xí)學(xué)習(xí)，掌握實(shí)習(xí)的第一手資料，提高其指導(dǎo)和教學(xué)水平。經(jīng)過這樣兩年的學(xué)習(xí)、培訓(xùn)和指導(dǎo)訓(xùn)練，到第三年該新教師獨(dú)立指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí)，已經(jīng)具備能夠圓滿完成實(shí)習(xí)指導(dǎo)任務(wù)的能力。該教師自身的工程實(shí)踐能力的提高無疑為學(xué)生工程化素質(zhì)培養(yǎng)提供了保障。第三，充分利用好企業(yè)師資。由企業(yè)技術(shù)人員兼職承擔(dān)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。我們對(duì)實(shí)習(xí)單位的技術(shù)人員作為師資的利用包括幾部分，除了在學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí)給學(xué)生講解之外，還在對(duì)我方新進(jìn)教師進(jìn)行師資培訓(xùn)、來我校進(jìn)行課程輔導(dǎo)和講授中承擔(dān)重要角色。我們采取靈活的待遇方案，使企業(yè)技術(shù)人員的積極性得到提高，我院的教師和學(xué)生均得到全面的培訓(xùn)和輔導(dǎo)，對(duì)提高實(shí)習(xí)水平和效果起到很好地促進(jìn)作用。
三、案例法教學(xué)
案例教學(xué)法是在教師的引導(dǎo)下，再現(xiàn)案例實(shí)景，把學(xué)生帶入特定事件的現(xiàn)場，通過深入角色，提高學(xué)生實(shí)際運(yùn)用知識(shí)能力的一種教學(xué)方法。實(shí)踐結(jié)果表明，該方法對(duì)促進(jìn)學(xué)生更快、更深理解和掌握基本知識(shí)有明顯成效。
應(yīng)用化學(xué)專業(yè)講授的專業(yè)課不但有理論性強(qiáng)的課程還有實(shí)踐性強(qiáng)的課程。前者如物理化學(xué)、反應(yīng)工程；后者如精細(xì)化學(xué)品化學(xué)、工業(yè)催化、表面活性劑化學(xué)等。國外教育界有句名言：告訴給我，我會(huì)忘記；演示給我，我會(huì)理解；讓我參與，我會(huì)學(xué)會(huì)。但是，讓學(xué)生理解掌握知識(shí)點(diǎn)不可能完全通過實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)。所以我們通過案例教學(xué)法有效實(shí)現(xiàn)了此目標(biāo)。
根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和規(guī)律，我們采取了從“告訴”“演示”“參與”的模擬步驟，循序漸進(jìn)，使學(xué)生易于理解和掌握知識(shí)點(diǎn)。當(dāng)然，其中的“參與”步驟更多地仍是通過課堂模擬講述或結(jié)合實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程來實(shí)現(xiàn)。首先，在一系列活生生的案例基礎(chǔ)上提出學(xué)生感興趣且切中基礎(chǔ)理論核心的問題；然后回答問題，逐步深入，反向推理，最終使學(xué)生對(duì)物理化學(xué)的基本原理很輕松、很自然地理解、掌握、接受；最后要強(qiáng)調(diào)掌握部分重要的參數(shù)和指標(biāo)。這樣的結(jié)果就使學(xué)生掌握了基本且必要的產(chǎn)品作用原理和重要性能參數(shù)，符合教學(xué)要求和就業(yè)入門的目的。
該步驟示例如下：首先引出案例，例如提到農(nóng)民鋤地的原因，有的學(xué)生認(rèn)為是松土，而正確答案應(yīng)是保墑。因?yàn)橥寥乐杏泻芏鄽饪?，類似于毛?xì)管，由于附加壓力的作用，導(dǎo)致水分和養(yǎng)料喪失，鋤地可以破壞毛細(xì)管，起到保留水分和養(yǎng)料的目的。接下來分析該案例，提出涉及的原理和知識(shí)點(diǎn)，即毛細(xì)管的附加壓力及其產(chǎn)生原理（書本上的理論知識(shí)）。從土地水分喪失聯(lián)想到毛細(xì)管產(chǎn)生附加壓力，再到拉普拉斯公式和開爾文公式，從生活化的案例到理論知識(shí)的輕松理解和掌握。
其次，用生活中的多個(gè)實(shí)例來顯示表面活性劑的其它作用。例如，透明狀、水溶性注射針劑生產(chǎn)中表面活性劑的增溶作用；化妝品和農(nóng)藥乳狀液產(chǎn)品中表面活性劑的乳化作用；墨水的制備中表面活性劑的分散作用；漿料中表面活性劑的消泡作用；在新型紡織品材料中的防水、防污作用等。從這些實(shí)例繼續(xù)講述膠束、表面活性劑的兩親性結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)（CMC值、HLB值）等重要理論知識(shí)就很容易被學(xué)生接受和理解掌握了。
以“表面活性劑”部分為例。首先引入肥皂和洗衣粉的實(shí)用案例。肥皂和洗衣粉是人們?nèi)粘Ｉ罱?jīng)常接觸的化學(xué)品，可謂是“看得見摸得著”的例子，雖然可能部分學(xué)生對(duì)這類洗滌劑有初步的認(rèn)識(shí)，但真正了解其洗滌作用原理的并不多。因此，此案例滿足“聽說過但不熟悉”的要求。在運(yùn)用多媒體教學(xué)時(shí)可在肥皂和洗衣粉的種類、造型、顏色以及使用對(duì)象和部位等方面充分展現(xiàn)其多樣性，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到該類日用品還有很多“高端產(chǎn)品”，還有很大的開發(fā)空間和前景。在此過程中還可以簡要說明肥皂的來歷等科技發(fā)展歷史。
四、實(shí)踐教學(xué)改革
實(shí)踐教學(xué)改革分別從實(shí)驗(yàn)課、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）三方面開展。
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，且內(nèi)容陳舊，達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。我們的做法是改進(jìn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、引入教師科研課題和企業(yè)課題。
首先是內(nèi)容陳舊，部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目已被證明不適合本科實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練、鍛煉動(dòng)手能力，或難以體現(xiàn)知識(shí)重點(diǎn)，需要改進(jìn)。比如，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中測定電勢-pH曲線項(xiàng)目主要的考查目標(biāo)為理解一定條件下能斯特方程中濃度的負(fù)對(duì)數(shù)即pH值與電勢φ成正比，并掌握pH值測定的原理。但事實(shí)上學(xué)生對(duì)此興趣不大，感覺這是必然的，老師在講的時(shí)候已經(jīng)把結(jié)果給展示了，沒有創(chuàng)造性。因此，我們?cè)黾恿穗姌O的原理和組裝、pH計(jì)的原理和組裝實(shí)驗(yàn)，放在測定電勢-pH曲線實(shí)驗(yàn)之前，使學(xué)生親自組裝了電極、pH計(jì)，到測定電勢-pH曲線時(shí)自然理解清晰、操作得心應(yīng)手。
引入教師科研課題和企業(yè)課題。首先使學(xué)生接觸實(shí)際存在或生產(chǎn)中的問題，對(duì)培養(yǎng)其求知欲和提高探索的興趣具有顯著作用，同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)自信；其次鍛煉了教師，增強(qiáng)其將理論與實(shí)驗(yàn)實(shí)際相結(jié)合的能力。
實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)按一般常規(guī)情況就是帶領(lǐng)學(xué)生去工廠實(shí)習(xí)幾周，請(qǐng)工廠的技術(shù)人員講課，然后參觀生產(chǎn)車間，就算完成生產(chǎn)實(shí)習(xí)任務(wù)。結(jié)果是每年學(xué)校都要投入大量的財(cái)力，學(xué)生實(shí)習(xí)則走馬觀花，成了走過場，效果自然難以體現(xiàn)。
目前，在前述加強(qiáng)師資的前提下，使得我們擁有了一定的工程化素質(zhì)的教師隊(duì)伍，結(jié)合企業(yè)技術(shù)人員，為做好實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)打下了良好的人力資源基礎(chǔ)。另外，我們采用了新的管理模式和綜合實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)考核方式，起到了較好的效果。具體做法為：管理采用封閉管理、集體上下班、隨時(shí)考勤等，保證學(xué)生的實(shí)習(xí)時(shí)間和在崗率；考核不但要參考其實(shí)習(xí)報(bào)告，還要引入筆試和面試、單獨(dú)崗位操作和答辯等，保證了學(xué)生真正掌握、理解生產(chǎn)過程，起到實(shí)習(xí)的目的。
畢業(yè)論文目前面臨的最大問題是學(xué)生由于要備考研究生，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)時(shí)間難以保證。我們的改進(jìn)做法是：其一，嚴(yán)格畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）出口機(jī)制，讓達(dá)不到要求水平的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者延期畢業(yè)，重新答辯，使學(xué)生重視，教師認(rèn)真對(duì)待。其二，一部分學(xué)生在大二或大三即進(jìn)入教師實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。每年學(xué)期初由年級(jí)輔導(dǎo)員、班導(dǎo)師向有需求的教師推薦一些學(xué)有余力、感興趣的學(xué)生去進(jìn)行科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。對(duì)學(xué)生鞏固實(shí)驗(yàn)課所學(xué)的技能和知識(shí)有顯著作用，還可培養(yǎng)其實(shí)踐動(dòng)手能力，另外還可以為畢業(yè)論文寫作打下基礎(chǔ)。其三，畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)可以與畢業(yè)實(shí)習(xí)結(jié)合。通過延長企業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)間，并提煉出課題或模擬出設(shè)計(jì)任務(wù)讓部分感興趣的學(xué)生選做，這樣就可以使學(xué)生提前了解了課題的背景，為做論文或設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)節(jié)省了時(shí)間。
五、效果與探討
2010年以來，我院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)通過上述教學(xué)改革，取得了明顯成效：
第一，青年教師投身于教學(xué)改革的熱情更加高漲，并從工程化素質(zhì)提升和教學(xué)過程中得到成長。3年來，青年教師積極總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)并申報(bào)教學(xué)研究項(xiàng)目，共獲立項(xiàng)校級(jí)教研項(xiàng)目4項(xiàng)，發(fā)表教研論文5篇。同時(shí)，有2位教師獲聘副教授，2位教師獲聘講師，其中有2位教師獲聘雙師稱號(hào)。
第二，學(xué)生動(dòng)手能力和解決問題的能力得到提高。首先在后期實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生的動(dòng)手能力顯著提高，比如物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)，90%的學(xué)生能夠在3個(gè)學(xué)時(shí)的規(guī)定時(shí)間里保質(zhì)保量完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，而在過去則一般需要延長1個(gè)學(xué)時(shí)才能完成；其次，學(xué)生參與教師科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的積極性空前高漲，畢業(yè)論文質(zhì)量也相應(yīng)大幅度提高；最后，3年來，學(xué)生參與“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)新大賽、企業(yè)獎(jiǎng)學(xué)金項(xiàng)目、校級(jí)創(chuàng)新課題等立項(xiàng)、獲獎(jiǎng)共計(jì)35項(xiàng)。
第三，學(xué)生學(xué)習(xí)成績提高，考研錄取率顯著升高。從2002級(jí)到2009級(jí)，考研錄取率從最早的10%上升到60%。這固然與學(xué)生的刻苦學(xué)習(xí)有關(guān)，但顯然與上述教學(xué)改革有一定關(guān)系，尤其是實(shí)踐教學(xué)改革結(jié)出了碩果，比如提高了學(xué)生動(dòng)手能力、增強(qiáng)了其考研面試競爭力這一結(jié)果，勢必會(huì)提高學(xué)生被錄取的機(jī)會(huì)。
【摘 要】本文針對(duì)工程化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，從四個(gè)方面探討了高校工程化學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)方法的心得和體會(huì)。闡明在工程化學(xué)教學(xué)中，通過精選教學(xué)內(nèi)容，運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，設(shè)置創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，融入科研成果等措施，從而有效提高教學(xué)水平和質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】工程化學(xué)；基礎(chǔ)課程；教學(xué)方法
工程化學(xué)基礎(chǔ)是工科院校學(xué)生的公共基礎(chǔ)必修課程，在工科大學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系中占據(jù)著重要地位，工程化學(xué)教學(xué)在專業(yè)培養(yǎng)中的定位是傳授基礎(chǔ)工程化學(xué)知識(shí)、健全學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，訓(xùn)練學(xué)生掌握專業(yè)工程實(shí)際應(yīng)用中涉及的基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作的技能[1]。課程體系從物質(zhì)的化學(xué)組成、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和材料的性質(zhì)出發(fā)，介紹化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)的基本理論，密切聯(lián)系現(xiàn)代工程技術(shù)中遇到的如材料的選擇和保護(hù)、水體的污染和保護(hù)、能源的開發(fā)和利用、生命科學(xué)及高分子材料發(fā)展等有關(guān)化學(xué)問題，使學(xué)生掌握有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值和有潛在應(yīng)用價(jià)值的基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)，促使學(xué)生在今后實(shí)際工作中能有意識(shí)的運(yùn)用化學(xué)觀點(diǎn)去思考、認(rèn)識(shí)和解決問題[2]。因此，工程化學(xué)的學(xué)習(xí)對(duì)工科院校學(xué)生的全面培養(yǎng)起到相當(dāng)重要的作用。
工程化學(xué)基礎(chǔ)課程對(duì)于現(xiàn)在非化學(xué)非化工類的大學(xué)本科生一年級(jí)學(xué)生來說，存在著內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少，新名詞新理論多、跨度大等因素，學(xué)生學(xué)習(xí)起來普遍感覺吃力、抓不住重點(diǎn)、掌握不住方法[3]。筆者結(jié)合給我校土木工程專業(yè)講授工程化學(xué)基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)工程化學(xué)基礎(chǔ)的內(nèi)容結(jié)構(gòu)和大一新生特點(diǎn)，對(duì)工程化學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)方法進(jìn)行探索[4]。
1 精選教學(xué)內(nèi)容，引入課程專業(yè)前沿知識(shí)，激發(fā)學(xué)生興趣
要想在有限的學(xué)時(shí)數(shù)里讓學(xué)生掌握課本中涉及的所有內(nèi)容，這是不現(xiàn)實(shí)的。我們根據(jù)大一新生已有的知識(shí)、教學(xué)目標(biāo)和課程設(shè)置，對(duì)工程化學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜∩?。如教材中有關(guān)生物大分子、固體吸附劑、液晶、高分子材料等內(nèi)容適當(dāng)取舍，提高課程教學(xué)的針對(duì)性。
為激發(fā)學(xué)生興趣，根據(jù)學(xué)生的專業(yè)背景，我們對(duì)于土木工程專業(yè)的學(xué)生，則側(cè)重介紹新建筑材料的組成以及堅(jiān)固阻燃和綠色環(huán)保等內(nèi)容。另外，在講到環(huán)境保護(hù)時(shí)，我們給學(xué)生宣講化學(xué)與實(shí)際生活的緊密關(guān)系，讓學(xué)生真正領(lǐng)悟到化學(xué)是一門實(shí)用性很強(qiáng)的必修課程，進(jìn)而產(chǎn)生一股潛在的驅(qū)動(dòng)力使他們?cè)敢鈱⑵鋵W(xué)好、學(xué)透。
2 運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，增強(qiáng)教學(xué)效果
根據(jù)學(xué)生接受知識(shí)的特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容，合理制作和使用多媒體課件，將多媒體和傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合起來，有效發(fā)揮各種教學(xué)手段的優(yōu)勢。多媒體教學(xué)有助于解決教學(xué)內(nèi)容多的問題，可把一些抽象的、難理解的知識(shí)通過高科技電子手段直觀地展現(xiàn)給學(xué)生。例如，晶胞和晶體的概念，多媒體動(dòng)畫的設(shè)計(jì)便于學(xué)生直觀、深入地理解，另外，這些動(dòng)感的展示也極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。對(duì)于一些理論計(jì)算的知識(shí)內(nèi)容，例如，教材中熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和電化學(xué)中有關(guān)計(jì)算的內(nèi)容，多媒體和傳統(tǒng)的黑板板書教學(xué)充分地結(jié)合，有利于學(xué)生更好地理解和掌握。
針對(duì)教學(xué)內(nèi)容中前沿知識(shí)更新較快的問題，可對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分類和整理，通過網(wǎng)絡(luò)搜索，制作知識(shí)鏈接，可鏈接基礎(chǔ)理論知識(shí)，也可鏈接高校和科研院所，提出和研究這些知識(shí)的人物。這更有利于學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣，而且對(duì)學(xué)生將來的就業(yè)和深造有所幫助。
3 設(shè)置創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生綜合技能
化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，工程化學(xué)的教學(xué)要注重理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合技能。一方面，我們精選具有一定的驗(yàn)證性和操作性的實(shí)驗(yàn)，以滿足輔助課堂教學(xué)的需要和讓學(xué)生掌握基本操作技能的目的。另一方面，我們選擇一定數(shù)目的研究性創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容，力求在工程化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中引進(jìn)新意，提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的積極性和創(chuàng)造性。
在工程化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中，我們新設(shè)了從茶葉中提取咖啡因的研究及純度鑒定的內(nèi)容，將無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一起來，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合技能。通過訓(xùn)練學(xué)生查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析和總結(jié)報(bào)告等一系列教學(xué)過程，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和獨(dú)立進(jìn)行科學(xué)研究的能力。
4 融入科研成果，教學(xué)科研相互促進(jìn)
高校教師可利用自身的研究成果為課程內(nèi)容不斷注入活力，自身經(jīng)歷的研究，會(huì)常講常新，還會(huì)激發(fā)研究的靈感，使教材中的理論得以體現(xiàn)，兩者相輔相成。因此，只有教師自身科研水平提高了，才能在教學(xué)中向?qū)W生滲透科學(xué)的思維方法，介紹先進(jìn)的科研理念，使課程具有先進(jìn)性、時(shí)代感，充分提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力。例如，在介紹配合物的內(nèi)容時(shí)融入筆者在配合物方面的調(diào)查和研究成果，使學(xué)生意識(shí)到仿酶配合物的合成可以更深入地了解人體當(dāng)中活性酶的作用機(jī)制，從而激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。如果教師在某些方面沒有條件開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)，也可以檢索大量國內(nèi)外的研究與改革動(dòng)態(tài)，查閱文獻(xiàn)資料反復(fù)研討，形成工程化學(xué)基礎(chǔ)理論的輔助性資料，豐富講課內(nèi)容，另外，鼓勵(lì)學(xué)生加入到教師的科研團(tuán)隊(duì)中，開展少量簡單的科研活動(dòng)，不失為是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)，研究探索和創(chuàng)新能力的一條主要途徑。
以上是筆者在工程化學(xué)教學(xué)中的一些體會(huì)，針對(duì)學(xué)生的不同情況及學(xué)科特點(diǎn)不斷探索，收到了較好的教學(xué)效果。當(dāng)然，對(duì)教學(xué)方法的認(rèn)識(shí)和探索是無止境的，需要學(xué)校學(xué)院和教師投入更多的精力去實(shí)踐和完善，也需要大學(xué)生們積極參與。
