大学化学基础课程的改革与探索
王晓丹闫鹏肖雪
（黑龙江工程学院 材料与化学工程系，黑龙江 哈尔滨 150050）
摘要：本论文介绍了非化工类专业大学化学课程的理论和实践教学的改革方案和基本框架，对本课程的教学方法进行了探讨，对教学内容中的基础化学部分进行了优化和精简，加强了化学在材料、能源、信息、生命科学等现代工程技术领域中的应用，同时加强了化学知识在本专业领域的应用，使之更好的把化学知识和工程意识结合在一起。对以往大学化学教学中存在的问题加以阐述，总结已有的大学化学授课经验，确定新的教学内容以符合培养应用型人才的理念。阐述了改革教学方法的几点措施与体会，引入前沿化学知识，以提高工科大学生综合利用化学知识解决实际问题的能力。
关键词：大学化学；教学内容；教学方法；教学改革
“培养应用型人才”一直是高校教育的重中之重。而化学与其它学科间的联系也日益密切。近年来，材料、能源、信息、矿质、环境保护等学科迅速发展, 对化学的要求也日益提高, 对于工程技术人员来说，在设计、施工、生产中能否运用化学的观点考虑问题, 预见可能发生的化学反应及其影响，采取适当的措施解决，都是至关重要的。《大学化学》是理论和实际应用相结合的一门基础课，以往的大学化学的教学内容知识体系虽然完整，但和工程实践联系极少，应用性不强，和《大学化学》较相似，很难体现工程意识。 1 大学化学教学改革的背景
21世纪科学技术趋向综合化和整体化，交叉学科不断涌现，而传统的工科普化课程教学从体系、内容和教学方法都是沿着一条多年不变的规律走下来的，化学将更加广泛地与其它学科相互渗透，如：金属、材料、采矿、机电、土建、电子等技术学科无一不与化学相关。对于工程技术人员来说，不仅需要有工程技术专业知识，更需要具备一定的化学素养。《大学化学》是高等工科院校非化学、化工专业开设的一门重要公共基础课，是现代工程技术人员知识结构和能力结构的重要组成部分。大学化学是我院工程类学生的公共基础课，具有授课对象范围广、学时有限、侧重点不同的特点。要在有限的学时内使学生学好这门课，教师必须明确《大学化学》的教学目标，优化重组教学内容，并对教法进行改革。现今正处于一个可持续发展的新时代，为了适应我院人才培养的目标，工科化学课程的改革势在必行。
2 大学化学教学内容的设置
2.1 基础知识和应用知识相辅相成
大学化学教学对象是非化学研究类、非化学生产类的学生。因此，教学内容相对于化学专业的学生来讲难度应有所降低，有关计算和推导的知识尽量删减，以阐述基本概念和理论为主，物质的结构部分中的电子运动状态、4 个量子数、离子极化理论、杂化理论、原子轨道、波函数等内容可只作简单了解，突出结构对性质的影响。重点讲解水溶液中的化学反应水溶液的通性、缓冲溶液、配合物、材料保护、高分子 材料的老化等知识。同时把理论知识和应用知识结合起来，讲解诸如金属材料腐蚀与防腐、能源的开发与 利用、金属的清洗、润滑油的使用与鉴别、防冻剂的使用等应用知识。形成经线（基础知识）和纬线（应用知识）相交叉的化学知识体系。
作者简介：王晓丹（1977-），女，讲师，理学硕士。研究方向：无机化学。E-mail:wxd1178@163.com
2.2 理论和实践相联系
化学是一门实验学科，学生通过实验,可以巩固和充实课堂中所学的理论知识,培养独立思考、动手操作和撰写科研报告的能力，加强实验教学，培养学生的实践动手能力。加强大学生实践能力的培养,是高校深化教育教学改革、大力提高教育质量的中心环节。是深入贯彻落实科学发展观的必然要求。科学发展观的核心是以人为本,要求实现人的全面发展。而从高校来看,则是要始终坚持以学生为本，从人本的角度出发，根据当前大学生面临的就业、升学等问题，尽量提升大学生群体的综合素质和实践能力，以便他们将来更好地适应未来社会对人才提出的高标准要求。指导学生自己查资料，自己设计实验方案，对实验方案的确定教师给予指导。在实验原理、实验仪器、实验步骤、结果处理上充分发挥学生的主观能动性，把分析、观察、实验、讨论等形式相结合，课后总结本实验的不足以及相关的改进措施，以培养学生的创新意识和实践能力。对于一些知识点如解离常数，可以通过相关的实验——醋酸解离常数的测定来验证，对已学知识点加深巩固。
2.3课内外知识相结合
把课外最新最前沿的知识结合课内知识传授给学生。例如讲解石墨的结构时，同时向学生介绍了2010年诺贝尔物理学奖——石墨烯的研究；讲解能源的开发时，介绍了中国探月的历史、原因和月球上的能源；讲解水质污染和保护时，介绍了松花江水质污染；讲解固体废弃物时，介绍了国内外先进的处理垃圾的方法。对此学生会表现出极大的兴趣，使学生感受到了化学是一门渗透到我们生产、生活各个领域的学科。同时通过课外知识的讲解，把辩证唯物主义思想深入到教学中，增强学生的环保意识和经济意识。
2.4优化重组教学内容
结合工科培养应用型人才、联系工程实际的教学特点和本校的教学条件和专业的不同，在内容上进行适当取舍，使学生有针对性地学习。例如针对机电系学生侧重讲解金属与化学，金属的腐蚀与防护。针对材料系的学生，侧重讲解金属材料、陶瓷材料、功能材料等等。对于土木系的学生，则侧重讲解水化学、胶体化学等方面的知识。总体来讲淡化计算、对于中学化学中已经学习过的元素周期律和晶体的类型等知识点进行删减，弱化化学热力学、原电池和电解池以及缓冲溶液等内容的计算，强调与工程实践相联系。
2.5 可持续发展思想的渗透
学习化学的最终目的是为了更好的应用于生活，结合当前世界各国在污染中就发展且污染现状无法从根本上解决的问题，在教学中时时向学生渗透可持续发展的意识是至关重要的。臭氧层空洞、温室效应、酸雨、汽车尾气污染及治理、电子产品中重金属元素的污染、核辐射与污染、水质污染与防护等问题穿插于各个章节中，使学生在学习基础知识和应用知识的基础上，逐渐建立起绿色化学和可持续发展的概念，为学生后继课程的学习以及将来的工作打下基础。
2.6 教学模块的设置
根据大学化学内容以及工科院校学生的需要，大致把大学化学的教学分为三个模块：基础模块、应用模块和实验模块。基础模块涵盖了普通化学所涉及到的化学基本理论知识，包括化学热力学、化学动力学、化学平衡、电化学基础、物质的结构等。应用模块包括化学与能源、化学与环境、化学与社会、化学与材料以及有关于化学的前沿科技与信息。实验模块包括水质监测实验、电离平衡实验、粘合剂的性能及选用实验等。三个模块的学时分配比例为2:2:1,总学时控制在40-50之间。三个模块融会贯通，即强化了学生的基础知识、应用知识和动手实践能力，又保持了化学的系统性和完整性。
3 教学方法的改进
3.1教学方法的多样性
采取以教授法为主，其他教学方法为辅的教学方法。课堂教学中引入质疑法、讨论法。让学生围绕这些问题自学并展开讨论，发表意见，从不同角度分析，研究问题，解决问题。注重大学化学与各专业的联系，开设与各专业相适应的专题讨论，如开设化学与环境，化学与能源，化学与材料，同时介绍一些新成果，新技术，把化学知识和本专业知识结合起来。采媒体教学，用针对不同专业类型出发，工程化学课程的特点是知识面宽、理论性强、信息量大，同时存在着学时数少、抽象的微观结构难以通过传统的教学模式直观表达和展示等问题，因此采用多媒体教学，把微观粒子的结构、全球性大气变化、水质污染等知识点直观生动的展示给学生。不仅拓宽了学生的知识面，开阔了学生的视野，还激发了学生的学习热情。
3.2讲授与自学相结合
对于重点难点知识，教师在课堂上重点讲解，对于一些学生能自己学会、学懂的部分, 留给学生自学或让学生在做习题的过程中去掌握。例如，全球性大气变化这一节课，教师设置几个问题，安排给学生自学，然后根据课后的思考与练习题，让学生围绕这些问题展开讨论, 发表意见，使学生的思维进一步深化, 培养学生分析问题、研究问题、解决问题能力。
3.3突出学生的主体地位
在课堂教学中以教师为主导，学生为主体，突出以生为本的教学理念。在每章开始时, 讲明重点，让学生带着问题去学习。尽最大的可能对学生进行启发，引导，鼓励学生多发言，学生也可以自行提出问题，其他同学进行探讨，进而培养学生独立获取知识的能力和独立解决问题的能力；鼓励学生提出教师课堂教学中存在的问题，并给出合理化的建议。
4 对学生创新精神的培养
开拓创新精神要求我们必须具有创造性思维和较强的从经验、事实和材料中提炼出自己思想的能力。培养大学生的开拓创新精神，既依赖于教师的教，又依赖于学生的学及自我培养，应将两方面有机地结合起来化学教学中的很重要的目标就是在向学生传授知识的同时，培养学生的创新精神。这种精神的培养，会直接关系到以后的学习和工作。在过去几年的大学化学教学实践探索中，进一步完善了教学方法、教学内容，学生既学到了化学理论的基本知识又掌握了学习方法，同时提高了实践能力。今后，对于大学化学的改革还应该结合我校的实际情况不断的进行深化与提高。
在具体的实践教学中，多设置发散性思维习题，习题是学生进行创造性思维训练好教材，通过学习一题多解、可以培养学生的创造性思维，一题多变可以使学生的定势思维转为多向思维，拓宽学生的思路。同时创造化学课堂教氛围，结合化学知识的发展历史和最新科研，利用学生的好奇心和求知欲，培养学生的创新精神。根据高等学校化学实验教学的实际情况，加强学生实验内容的探究性，多增加化学实验的设计性实验、探究性实验、综合性实验，以提高学生的创新精神和创新意识。
参考文献
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