大学化学课程教学改革与探索实践

大学化学课程教学改革与探索实践

刘文萃

刘文萃

哈尔滨铁道职业技术学院黑龙江省哈尔滨市150000

摘要：化学工业是国民经济的支撑产业之一，化学工业的发展程度是国家工业化和现代化水平的一个重要衡量标志。纵观化学工业的发展，催化剂发挥着无可替代的作用，超过90%化工产品的生产与催化技术密切相关，可以说没有催化剂就没有现代的化学工业。催化技术广泛应用于石油加工、能源、高分子材料、制药以及环境保护等诸多领域，是现代化学工业的核心技术。基于此，本文对化学课程教学改革与探索实践进行研究，以供参考。

关键词：化学课程；课程教学；改革；探索实践

引言

化学，是与数学、物理并重的一门自然科学，主要从分子或原子的层面来研究物质的组成、结构、性能以及一些基本变化规律。同时，化学也是一门创造新物质的学科，它可以引导人们用认识和发展的眼光去改造世界。因此，在大学教育中，化学课程的教学受到了各大高校的重视，不管是化学类专业的学生，还是非化学类专业的学生，都要学习这门实用、具有创造性的学科。特别对于非化学类专业的学生而言，学习化学，可以扩大他们的视野，活跃他们的思想，而且也可以帮助他们拓展知识面，培养创新能力。

1课程的教学方式改革

1.1对比归纳法教学

大学化学的课程学习，涉及到很多概念、原理以及公式，特别容易混淆。本身对非化学类专业的学生来说，这门课程仅安排了32学时，又碰上军训和国庆假期，剩余的课时少之又少。所以，如何在有限的学时内，让学生清晰、有条理地理解这些概念、原理和公式，是笔者首要解决的问题。笔者在授课时特别注意了一些相似，容易搞混的概念，如“离子积”和“溶度积”，“氧化数”和“化合价”等，所以在上课时会将这些概念单独提出，对比分析他们的相同和不同点，帮助学生更好地记忆、理解。例如，第一章“热化学与能源”要解决的两个主要问题是如何测量反应热，以及通过理论计算反应热的大小。在理论计算方面，有一种方法是通过反应焓变计算等压反应热，因此提出了标准摩尔生成焓和标准摩尔反应焓变这两个概念。笔者在讲解这两个概念时，从定义和符号的写法上进行了特别区分，并强调了标准摩尔生成焓是针对某种物质的参数，而标准摩尔反应焓变则对应于某个反应。而后又通过例题的计算，更加直观地讲解了这两个相似的概念，学生在听课时就很容易地接受了这两个概念。同样，对于相似的公式，笔者会与学生一起整理成表格，更加清晰明了，也可以加强记忆。通过这种方式，学生不再是单纯地接收知识，而能够学会归纳总结，有自己的理解。但这种方法不能过度，不然过多的对比分析也与把所有的概念等同时罗列出来无异了，效果会大大降低。

1.2立体化教学

多媒体教学在大学教育中越来越普及，笔者也在教学过程中引入了图片、视频、甚至是动画元素，使学生对化学知识有一个形象、立体的感知，更能营造轻松愉悦的课堂氛围，激发学生兴趣。例如，在讲解原子轨道杂化时，笔者引入了动画元素，分别演示了不同原子轨道的杂化过程，学生在这部分难点知识的学习反而比之前概念性的学习效果更好。除多媒体教学外，笔者尽量将复杂晦涩的化学知识与现实生活联系起来，理论联系实际，这样能更好地帮助学生理解记忆。例如，在介绍系统的分类时讲到开放系统、开放系统和隔离系统，虽然从是否与环境有物质和能量交换的角度来讲解，学生也能理解，但也仅限于一个模糊懵懂的概念。故在课堂上，笔者分别以盛有热水且杯盖打开的塑料水杯、盛有热水但杯盖关闭的塑料水杯和盛有热水的密闭保温杯来类比这三种系统，学生很快就能接收理解这个概念，并在脑海中建立相比于书本知识更立体的三维影像，长时记忆效果更佳。因此，通过不同手段的立体化教学，不仅能引导学生理解知识点，还能加强知识在学生脑海中的记忆，教学效果显著提高。

1.3实验探索教学

为了激发学生的学习兴趣，笔者在理论学习的同时安排了相应的实验课程，旨在培养学生的动手能力和科学的思维方式。例如，第三章水溶液化学涉及到了很多的化学平衡反应，笔者设计了一个“酸碱滴定平衡实验”，学生能够更加直观地感受酸碱平衡的过程，从而更好地理解酸和碱的解离平衡。这样，学生不仅可以巩固课堂上学习的理论知识，还能在实验过程中培养科学的思维方式，经历“发现问题-解决问题-思考总结”的科学过程，为将来本学科的科研训练奠定坚实基础。除了课程安排的实验课时，笔者还从自身经历出发，分享博士阶段的一些简单实验现象，帮助学生更好地理解某些难懂的概念。例如，第二章“化学反应的基本原理与大气污染控制”中提到的热力学第二定律指出，隔离系统的自发反应必然伴随着熵的增加，也就是熵增原理。“熵”，也就是混乱度，是一个新提出的概念，学生一开始碰到这个概念时，很难理解混乱度到底指的是什么。因此，笔者借用博士阶段对一维纳米材料的自组装实验，给学生分别展示了原始状态下相互缠绕的一维无机纳米线的扫描电子显微镜照片，和经过有机物吹泡法自组装后的定向排列纳米线阵列的光学显微镜照片，让学生直接观察到纳米材料的一个自发定向过程，从而更好地理解了混乱度的概念。

1.4引入课堂教学新模式

根据环境学科综合应用性的特点，本课程以课堂教学与实验教学密切结合的方式组织教学活动，课堂理论教学坚持“学生为主体，教师为主导”的理念。在课堂讲解中，采纳“启发式教学”方法，变灌输为启发，变被动为主动，引导学生在学习过程中主动地提出问题，主动地思考问题，主动去发现、去探索，使教师在培养学生的批判性思维与探索精神的同时，做到教学相长，并引入“案例研讨、专题讲座、项目任务驱动”等新模式促进学生自主学习能力的培养。

1.5现代信息技术与教学的融合

环境化学的教学内容多，许多知识点讲解起来枯燥无味，并且存在较多的基本概念和作用机制等理论研究，不便于学生理解记忆。通过多媒体技术将其编写成文字简洁、图表线路清晰的教学文件脚本，这样既便于教师讲授，也便于学生理解和掌握。另外，环境化学是一门应用性很强的学科，通过将多媒体引入教学，在引导学生学习基础知识之余，可以利用一些图文并茂的多媒体教学课件将抽象难理解的化学现象原理设计成具体生动的动画和视频，将教学内容立体化和多样。

结束语

课程建设中，通过不断精选教材和优化教学内容，形成多层次的教材体系，突出学科前沿。课程建设中通过引入案例研讨、专家讲座、主题论坛、双语教学等多种方法，建立以“学”为中心的新模式，形成课堂教学与课外自学相结合，教师被动教学与学生主动学习相结合，学生讲座和师生讨论相结合，认知学习与探究学习相结合的多元化教学方法，引导学生学习和激发学生思考，建立积极探索、主动思考、主动创造为基本学习方式，培养学生的批判精神与创新思维。

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