理工科院校《工程化学》选修课教学探讨
摘要：讨论学分制下开发工程化学课程的教学课件的设计思路和研制过程，课程管理以及实验教学环节的安排，对工程化学实践教学进行了讨论。
关键字：学分制；工程化学；教学实践
中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）17-0150-02
随着科学技术的不断发展，各种交叉学科日益兴起，化学学科已逐渐渗透到信息科学、材料科学、地质科学、生命科学和环境科学等领域，因而这些学科的迅速发展对化学学科也提出了越来越高的要求，在高等工科院校开设《工程化学》课程是高校非化学化工类专业培养现代工程技术人员和管理人才的一门必备课，通过该课程的学习能使工程技术人员建立必备的化学领域存储知识，是加强大学生综合素质培养的有效措施之一[1]，该课程的主要内容涵盖了化学学科的基本原理、金属材料科学、非金属材料科学、高分子材料科学、能源环境化学以及生命科学等学科领域，开设该课程的主要目的是使学习该课程的学生在其今后的生活和工作中能够有意识地运用化学的思维去考虑和处理所遇到的问题，启发学生对工程技术实际和化学知识相结合的思想方法，当工程技术实践中遇到与化学相关的问题时能知道产生的原因以及应对的策略。在我校实行学分制管理以后《工程化学》成为我校的一门公共选修课，教学采取老师挂牌教学，学生网上选课的形式，教学效果的好坏，将直接在当今影响到教师的选课人数，为了保障教学过程的顺利完成，使学生能对这门基础课更加感兴趣，我们教研组组织编写了适合我校和大多数工科院校适用的《新编工科化学》一书，由科学出版社出版，目前已经广泛应用于我校的《工程化学》课程当中，授课过程我们统一采用了传统板书教学与多媒体授课相结合的教学方式，集体制作了集系统性、科学性和实用性于一体的《工程化学》多媒体教学课件。该课件分10章，按教材顺序编排制作。
一、课件的制作
制作课件所需的材料包括文本内容、图像、视频、动画等。图画和视频资料可以利用互联网的强大搜索功能从internet上下载，利用Flash、Photoshop等图像软件可自行制作一些动画演示实验，可以使课件内容更加生动。课件的制作包括文本内容的输入、图像和动画的插入、影像和声音的超链接等内容，课件制作中要注意合理的版面设计，主要是背景颜色的选择、字体大小的设计、重点和难点内容的突出等，版面内容的先后出现顺序还应该设计合理的动画演示以使教学内容的编排能按照学生的思维特点逐级深入，便于学生的理解和掌握，当然这样引人入胜的讲课方式也会更加吸引学生注意力[2]。
二、教学实践与讨论
1.课堂教学有指导性。由于学分制条件下，选课的学生均来自不同专业，因此在讲授第一课堂时，首先要告诉学生们化学学科在社会发展、科技方面、新材料的研发和环境保护等方面的重要作用，结合我校所涉及的几个较大专业来向学生介绍化学知识在不同专业中的应用，以此来有效激发学生的学习愿望，当然在课程的介绍中也要说明课程的教学目的、大纲内容、总的教学进度和考核方式等，使学生能够根据自己的实际情况来合理地安排好《工程化学》课程的学习。在每一章节开始时，最好能讲明学习本章内容对于学生专业发展的指导作用，在讲课的过程中不要平铺直叙，要有引例，或由问题引出解决的方法，让学生掌握分析、解决问题的方法，例如，在讲授氧化还原中的吸氧腐蚀和析氢腐蚀时，可以先讲清楚产生腐蚀的原理以及发生腐蚀的条件，再启发学生对比两种腐蚀的区别，进而再总结金属防蚀的方式方法。当然我们在目前的教学中也发现由于学生的水平参差不齐，来自文理专业的学生之间化学功底有很大的区别，讲深了文科的学生听不懂，讲浅了工科的学生觉得没意思，和高中课程差不多，没有挑战性，所以建议在以后的培养计划修改时，可以有针对性，文科的学生和理科的学生不要全部选在同一个班级，这样有针对性的分班教学，可以让老师有的放矢，使课程内容更适应学生需求。
2.课堂讲解与自学相结合。在上课时要将重点和难点内容讲清讲透，对于内容简单的科普性知识或学生能通过自行阅读掌握的内容则可以留给学生自学，让他们通过查资料或讨论去掌握，例如：环境化学和表面活性剂这两节可以安排学生自学，然后让学生围绕这些问题展开讨论，发表意见或安排成写论文的形式，使学生自己独立思考，学会从不同的方面去分析、考虑问题，从而一步步提高解决问题的能力。
3.教学手段的灵活多样。虽然课件按照教材内容制作，有系统的知识结构，有解决工程实际问题的应用素材，有生动形象的动画和图像，但是在课堂中只有充分发挥教师的主导作用，有效激发学生的学习兴趣和积极性，才能使多媒体教学中的内容“动”起来。但是多媒体教学虽然能在有限的时间内传输大量的信息，但同时也给学生带来作笔记难的问题，加上《工程化学》课程只是一门公共选修课，学生思想上也不重视，所以一般都不会去预习和复习，要按质按量地完成教学任务，解决的办法是严管课堂纪律，拒绝学生上课迟到、睡觉、玩手机，要求学生上课时集中精力听讲解，看图像，在课堂上就将所学内容理解、记忆和掌握。在上课的过程中，我们一般采用课堂随机提问的方式抽查学生的学习听课情况，只有这样才能使多媒体教学收到事半功倍的效果。多媒体教学过程中，为了保证投影效果，教室内都会拉窗帘关灯，而老师则可以手拿遥控笔站在电脑后，遥控播放ppt，看似教师上课很轻松，但是长此以往，学生会觉得老师不存在，课程无聊，ppt自己拷贝回去也能看懂，逐渐失去对课程的兴趣，而教师个人也会面临后续课程没人选，没法完成个人工作量的难题。所以多媒体讲课中，老师必须“活”起来，必须对自己要讲的内容十分熟悉，而且必须是站在讲台前，而不是站在电脑后，讲课过程中要适时采取一些讲课的艺术，想办法吸引学生的眼球和注意力，比如在讲到涉及数学推导和计算的内容（如缓冲溶液的pH计算）时，一般过程复杂，如果直接在计算机上得出结果学生可能很难掌握该公式，如果改为在黑板上推导的方式，则既可以吸引学生注意力又可以使学生的思维动起来，随着推导过程让其自己掌握公式的来源、形式和各项的意义。另外多媒体教学中我们还保留了在传统教学中的模具演示，以及课堂实验演示环节。实践表明，根据教学内容选择合适的辅助手段才能达到最佳效果。例如，酸碱缓冲溶液和难溶化合物的先后沉淀等内容，每个教学班在讲到这部分的时候，我们都是安排课堂实验演示，还邀请学生一起参加，生动鲜明的颜色变化也让学生更加深刻地记忆和了解了缓冲溶液的本质、组成和作用，所以以教学为主的多媒体课件应该吸取传统教学方式中的精华，才能充分发挥教师的主导作用。
4.课堂管理。学分制管理后选课的学生来自全校的各个专业，并且由于大多数是一年级的学生，所以即使是同一个专业的同学们彼此之间也还是不认识，这样就给教师日常的收发作业带来了很大的困难，再加上学生中不乏有同名同姓的，老师在点名的时候也经常会遇到点A同学，同名的B同学也站起来的情况，给课堂管理带来困难。为了改善这一点，我作为任课教师采取的方法是给班里的每一个同学重新按照班级点名册顺序排班内的序号，1，2，3…，若有两个教学班，则分别称为钮1班，钮2班，例如张三同学在我的第一个教学班，并且在教学班点名册的顺序是40，则该生的序号为钮1-40，这个序号我会在第一节课程的点名时就告诉每位学生，学生则都要求将自己的序号记录在教材的第一页，这样以后交作业的时候同学们也都使用这个编号，这个号码有利于教师点名、收作业和发放作业，同学们领取作业的时候也按照序号来领取，不会拿错或者是找不到。除此之外，因为学校要求课程的试卷也要按照教学班点名册的顺序来排序，所以考试的时候我还要求学生将自己的序号也填写在试卷的相应位置，这样也便于试卷的整理、批改和登分。
三、实验教学
实验课可以有效地起到激发学生学习兴趣和培养创新能力的作用。实验过程中学生可以从直观的化学实验现象中获得最初的感性认识，经过个人的分析、归纳、总结后再上升到理性认识，有助于加深对理论知识的理解，从而有效提高理论知识的应用能力，因此实验教学是化学课程不可缺少的一个教学环节，开设工程化学配套的实验课有利于学生进行研究性学习，培养个人的创新能力，使理论和实践融会贯通，逐步培养科学的学习方法和思维方法、严谨的科学态度、富于创新的科学精神和细致整洁的科研习惯[1]。目前与我校《工程化学》课程配套的实验课程《大学化学基础实验》是由学生单独选课，实验老师单独授课，选修理论课程的同学不一定要选修实验课程，但是从学生培养的角度来讲，参加实验教学环节更加有利于学生对理论知识的理解和消化，所以建议在以后的教学工作中进一步改进，在培养计划的修改中能将实验环节和理论课合并为同一门课程，以使通过实验课达到既可以深化课堂教学内容，又能使学生掌握了基本操作技能的目的。
教学是一件良心活，也是需要老师们在教学的过程中不断总结和改进的工作，只要我们抱着为了让学生“学必有所获”的信念，不断发现教学中的问题，不断改进教学方式和方法，及时更新教学内容和手段，我们的教学效果就会越来越好，课程就会越来越受学生喜欢。
参考文献：
[1]李颖，刘松琴，工程化学教学与创新能力培养的探讨[M].大学化学，2011，26（4）：42-44.
[2]樊华，邓健，工程化学多媒体教学课件的研制和实践[J].株洲师范高等专科学校校报，2004，9（2）：58-59.
[3]闫早学，谢吉民，陈敏，工程化学教学方法探讨[J].教育教学论坛，2013，（29）：65.