2021-4-9 | 大學化學論文
作者:宋文生 李平 單位:河南科技大學化工與制藥學院
學校在1999年將“大學化學”課程列為校級教改項目,并隨著2002年院校合并、專業調整,在2004年又將“大學化學”課程列入省級教改項目進行研究.通過幾年的教改實踐,在廣泛調研和吸收國外先進教學經驗基礎上,對“大學化學”課程從教學內容和教學方法上進行了多方位改革嘗試,以期探索新形勢下“大學化學”課程的教學新模式.1課程名稱的歷史沿革大學化學,曾又名普通化學,與“GeneralChemistry”中文譯法有關[2].1997年以前,與國內多數院校一樣,河南科技大學將非化學化工專業化學課程稱為“普通化學”.隨著教育教學改革的深入,普遍認為“普通化學”譯名掩蓋了課程的真實教學目的、教育任務和教學內容.1997年,全國開展面向21世紀課程體系和教學內容的改革,河南科技大學借此對本科教學計劃進行大調整,把“普通化學”更名為“工程化學”,并把“工程化學”列為各工科專業的必修課.但在實際教學中又發現“工程化學”的含義太窄,不能全面反映人們生產、生活、環境等各方面與化學的聯系.表現在化學已經滲透到醫學、生物學、物理學、農業科學、地質科學、計算機科學等諸多學科領域,并影響著人類的衣食住行、生老病死等社會生活的多個方面,化學社會化已成為當今社會的顯著特點之一.因此,21世紀的高等化學教育勢必面向全體大學生,化學課程應與大學物理、高等數學同等重要,屬于非化學化工專業學生的素質教育課.為此,1999年將“工程化學”更名為“大學化學”.
課程教學目標
21世紀對工程技術人才的培養提出了更高的要求,更加注重培養學生的綜合素質和創新能力.未來人才質量的差別,不僅在于專業知識和技能,更在于人才的基本素質,其中文化素質和創新能力居于重要地位.化學是研究物質的組成、結構、性質及其變化規律的一門基礎自然學科,由于自然科學發展的日益微觀化和交叉化,化學科學研究所涉及的內容日益廣泛、深入和復雜,化學同其它學科相互滲透的關系日益密切.非化工類專業學生學習化學,不僅是學習化學知識,更重要的是學習化學思想以及分析問題、解決問題的方法[3].據調查,大部分報考工科院校的中學生實際在高中二年級后就不再學化學.而這些雖選考化學的中學生,大都考取的是非化學化工類專業,在大學里大都只有一門化學課.因此,大一化學課程的教學內容和培養要求就決定了非化學化工類學生今后所具備的化學素養,學生通過大一化學課程的學習在化學素質方面應比中學生有質的提高[4].考慮到目前中學化學課程的基本要求、中學生的實際水平以及大學中其他專業、課程的設置情況諸因素,將“大學化學”課程的教學目標確定為:通過本課程的學習,使學生熟悉化學的基礎理論知識,掌握必要的基本實驗技能,能以化學觀點分析、解決專業和生活中出現的化學現象和問題,具備基本的化學素養.
課程內容優化與課程體系重組
依據“大學化學”課程的性質和教學目標,該課程的教學內容應注重理論聯系實際,突出化學知識的科普性和應用性.簡述化學反應的基本原理、物質的結構基礎等基本理論知識,體現化學與多門學科間的交叉滲透及相互作用,反映化學在現代社會生活和工程技術中的應用新成就.為此,在課程教學內容方面進行了優化,重組了課程體系.教材是向學生傳授知識、技能和思想的重要媒介,是提升教學水平和保證教學質量的前提,因此教材建設是全面實施“高等學校教學質量與教學改革工程”的重要一環.1998年以前,河南科技大學非化學化工類專業一直沿用浙江大學化學教研組編寫的《普通化學》,1998-1999年,曾試用浙大陳林根教授編的《工程化學基礎》,兩種教材在內容編排方面雖各具特色,但隨著高校的擴招、專業結構的調整,課程內容有待優化組合.為此,針對非化學化工專業特點,匯集多年的教學經驗,結合該課程教學學時少,涉及專業面廣的具體情況,吸取兄弟院校的經驗,借鑒同類教材的成功之處,在廣泛調查研究的基礎上于自編了《大學化學》教材,在教學內容及組織編排上均作了較大調整.
1精簡理論,強化實用隨著化學學科的發展及其應用領域的擴大,化學理論知識也在豐富和加深,需要向學生傳授的內容會越來越多.因此,針對非化工類專業學生多數僅需熟悉和了解化學知識的角度出發,大幅度精減了原《普通化學》中化學原理、物質結構、化學品制備、計算和檢測等方面的內容,適當保留了必要的化學基本理論,充實了應用型實例和科普性化學知識,尤其是精選了常見的和具前沿性的應用實例,補充了與化學學科相關的材料、環境、能源和生命等學科的內容.
2突出化學對其他學科的滲透作用學科交叉滲透是當代學科發展的突出特點,化學學科尤為突出,需要在各學科人才培養體系中必須講授化學方面的知識.“大學化學”教學內容的改革,突破了原《普通化學》和《工程化學基礎》的知識體系和結構模式,將化學與材料、化學與生命、化學與能源、化學與環境以及化學與工業用油等設專章講授,并特別體現了化學在工程技術中應用的新成就.因此,自編《大學化學》教材內容共設八章,其中1、3、5章屬化學基礎理論,2、4、6、7、8章為交叉學科.
3合理編排章節內容對《大學化學》教材內容采取優化整合和科學編排,化學基礎理論集中在1、3、5三章中講述,交叉學科專章緊跟其后,形成化學理論和專業實際的有機結合,但又保持了化學知識的系統性和邏輯性.例如,第1章中講述化學反應的基本原理,第2章則介紹化學能源與新能源的開發利用,第3章講述化學中溶液的特性,第4章講述環境的化學污染與保護,第5章講述物質的結構,第6、7、8三章分別講述化學與材料、工業用油及化學改性、化學與生命[5].
4拓展教材適用面根據授課專業的具體情況,主講教師可依據內容與專業的相關性,有選擇的講授.例如:對環境設計、土木工程等專業,系統講授第1、3、4、5章全部內容,重點講解第6、8章部分內容,簡單介紹第2、7章內容;對交通、車輛專業,系統講授第1、2、3、5章全部內容,重點講解第4、6、7章部分內容;對機電系的機電、液壓、機制、軸承、測儀等專業,系統講授第1、3、4、5章,重點講授第2、6、7章部分內容,第8章只作簡單介紹.為增強學生的學習積極性和興趣,可在相關章節中穿插播放一些音像材料,如第4章穿插環境問題、第6章穿插高分子材料.