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大学化学课改及实行阐述作者：宋文生李平单位：河南科技大学化工与制药学院第8页共8页\n学校在1999年将"大学化学"课程列为校级教改项目，并随着2002年院校合并、专业调整，在2004年又将"大学化学"课程列入省级教改项目进行研究．通过几年的教改实践，在广泛调研和吸收国外先进教学经验基础上，对"大学化学"课程从教学内容和教学方法上进行了多方位改革尝试，以期探索新形势下"大学化学"课程的教学新模式．1课程名称的历史沿革大学化学，曾又名普通化学，与"GeneralChemistry"中文译法有关［2］．1997年以前，与国内多数院校一样，河南科技大学将非化学化工专业化学课程称为"普通化学"．随着教育教学改革的深入，普遍认为"普通化学"译名掩盖了课程的真实教学目的、教育任务和教学内容．1997年，全国开展面向21世纪课程体系和教学内容的改革，河南科技大学借此对本科教学计划进行大调整，把"普通化学"更名为"工程化学"，并把"工程化学"列为各工科专业的必修课．但在实际教学中又发现"工程化学"的含义太窄，不能全面反映人们生产、生活、环境等各方面与化学的联系．表现在化学已经渗透到医学、生物学、物理学、农业科学、地质科学、计算机科学等诸多学科领域，并影响着人类的衣食住行、生老病死等社会生活的多个方面，化学社会化已成为当今社会的显著特点之一．因此，21世纪的高等化学教育势必面向全体大学生，化学课程应与大学物理、高等数学同等重要，属于非化学化工专业学生的素质教育课．为此，1999年将"工程化学"更名为"大学化学"．课程教学目标21世纪对工程技术人才的培养提出了更高的要求，更加注重培养学生的综合素质和创新能力．未来人才质量的差别，不仅在于专业知识和技能，更在于人才的基本素质，其中文化素质和创新能力居于重要地位．化学是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的一门基础自然学科，由于自然科学发展的日益微观化和交叉化，化学科学研究所涉及的内容日益广泛、深入和复杂，化学同其它学科相互渗透的关系日益密切．非化工类专业学生学习化学，不仅是学习化学知识，更重要的是学习化学思想以及分析问题、解决问题的方法［3］．据调查，大部分报考工科院校的中学生实际在高中二年级后就不再学化学．而这些虽选考化学的中学生，大都考取的是非化学化工类专业，在大学里大都只有一门化学课．因此，大一化学课程的教学内容和培养要求就决定了非化学化工类学生今后所具备的化学素养，学生通过大一化学课程的学习在化学素质方面应比中学生有质的提高［4］．考虑到目前中学化学课程的基本要求、中学生的实际水平以及大学中其他专业、课程的设置情况诸因素，将"大学化学"课程的教学目标确定为:通过本课程的学习，使学生熟悉化学的基础理论知识，掌握必要的基本实验技能，能以化学观点分析、解决专业和生活中出现的化学现象和问题，具备基本的化学素养．课程内容优化与课程体系重组第8页共8页\n依据"大学化学"课程的性质和教学目标，该课程的教学内容应注重理论联系实际，突出化学知识的科普性和应用性．简述化学反应的基本原理、物质的结构基础等基本理论知识，体现化学与多门学科间的交叉渗透及相互作用，反映化学在现代社会生活和工程技术中的应用新成就．为此，在课程教学内容方面进行了优化，重组了课程体系．教材是向学生传授知识、技能和思想的重要媒介，是提升教学水平和保证教学质量的前提，因此教材建设是全面实施"高等学校教学质量与教学改革工程"的重要一环．1998年以前，河南科技大学非化学化工类专业一直沿用浙江大学化学教研组编写的《普通化学》，1998－1999年，曾试用浙大陈林根教授编的《工程化学基础》，两种教材在内容编排方面虽各具特色，但随着高校的扩招、专业结构的调整，课程内容有待优化组合．为此，针对非化学化工专业特点，汇集多年的教学经验，结合该课程教学学时少，涉及专业面广的具体情况，吸取兄弟院校的经验，借鉴同类教材的成功之处，在广泛调查研究的基础上于自编了《大学化学》教材，在教学内容及组织编排上均作了较大调整．第8页共8页\n1精简理论，强化实用随着化学学科的发展及其应用领域的扩大，化学理论知识也在丰富和加深，需要向学生传授的内容会越来越多．因此，针对非化工类专业学生多数仅需熟悉和了解化学知识的角度出发，大幅度精减了原《普通化学》中化学原理、物质结构、化学品制备、计算和检测等方面的内容，适当保留了必要的化学基本理论，充实了应用型实例和科普性化学知识，尤其是精选了常见的和具前沿性的应用实例，补充了与化学学科相关的材料、环境、能源和生命等学科的内容．2突出化学对其他学科的渗透作用学科交叉渗透是当代学科发展的突出特点，化学学科尤为突出，需要在各学科人才培养体系中必须讲授化学方面的知识．"大学化学"教学内容的改革，突破了原《普通化学》和《工程化学基础》的知识体系和结构模式，将化学与材料、化学与生命、化学与能源、化学与环境以及化学与工业用油等设专章讲授，并特别体现了化学在工程技术中应用的新成就．因此，自编《大学化学》教材内容共设八章，其中1、3、5章属化学基础理论，2、4、6、7、8章为交叉学科．3合理编排章节内容对《大学化学》教材内容采取优化整合和科学编排，化学基础理论集中在1、3、5三章中讲述，交叉学科专章紧跟其后，形成化学理论和专业实际的有机结合，但又保持了化学知识的系统性和逻辑性．例如，第1章中讲述化学反应的基本原理，第2章则介绍化学能源与新能源的开发利用，第3章讲述化学中溶液的特性，第4章讲述环境的化学污染与保护，第5章讲述物质的结构，第6、7、8三章分别讲述化学与材料、工业用油及化学改性、化学与生命［5］．第8页共8页\n4拓展教材适用面根据授课专业的具体情况，主讲教师可依据内容与专业的相关性，有选择的讲授．例如:对环境设计、土木工程等专业，系统讲授第1、3、4、5章全部内容，重点讲解第6、8章部分内容，简单介绍第2、7章内容;对交通、车辆专业，系统讲授第1、2、3、5章全部内容，重点讲解第4、6、7章部分内容;对机电系的机电、液压、机制、轴承、测仪等专业，系统讲授第1、3、4、5章，重点讲授第2、6、7章部分内容，第8章只作简单介绍．为增强学生的学习积极性和兴趣，可在相关章节中穿插播放一些音像材料，如第4章穿插环境问题、第6章穿插高分子材料．#p#分页标题#e#5完善教材内容与出版使用自编《大学化学》教材内容由浅入深、通俗易懂，每章后编有适量习题和思考题，便于学生自学和练习．教材初稿于1999年完成，先自行印刷在原洛阳工学院五个系18个专业试用，稍加修改后于2002年由西北工业大学出版社出第一版．2005年，融合本校和其他院校教师在授课中对本教材的使用体会，对第一版进行了修订完善，再由西北工业大学出版社出第二版．目前，河南科技大学工科院系中几乎所有非化学化工专业均使用本教材，洛阳理工学院部分工科专业也选用本教材．探讨高质量教学方法随着科技的快速发展，新理论、新技术将不断涌现，使得教学内容的增加与教学学时的减少成为制约高等学校课堂教学的突出矛盾．因此，在探索教学内容创新的同时，为提高教学质量，还应研究和改革"大学化学"课程的教学手段和教学方法．第8页共8页\n1制作多媒体教学课件为配合自编《大学化学》教材的使用，目前已将授课内容制成多媒体课件，并在2003年秋季投入使用．课件中，化学原理、物质结构中多数抽象内容采用动画、图景、模型来表述，化学在工程和生活中的应用实例利用录像来演示，形象逼真，学生如同置身于社会生活、生产情景中，既克服了口头表述的抽象性，又拓宽了教学内容．2精选授课内容在广泛调查研究的基础上，仔细分析学生已具有的化学、物理、数学基础，找准衔接点，避免重复，使授课的重点集中对新概念的理解和新知识的综合运用上．对学生通过自学可掌握的内容，教师只作引导性或归纳性讲解．比如，中学化学中有关化学平衡及平衡移动、影响反应速率的因素、反应的热效应、氧化还原与电化学等定性知识已有比较详细的了解，但缺乏定量的概念，因此平衡常数、速率常数、热效应、电极电势等的计算，在"大学化学"授课中应作为难点和重点予以详细讲解．第8页共8页\n3改善实验教学内容化学是一门实验性很强的学科，实验又是工科院校高素质人才培养的重要环节．戴安邦先生曾提倡:"只重视传授化学知识和技术的教学是片面的化学教育，全面的化学教育要求化学教学既传授化学知识和技术，更训练科学方法和思维，还培养科学精神和品德．"因此，在"大学化学"课程40学时的教学中安排了8学时的实验课，占总学时的20%．精选了4个实验，包括验证性、应用性、仪器操作和自行设计实验．通过实验，可以巩固和充实课堂中所学理论知识，培养学生独立分析问题、解决问题和动手能力．5课程教改成效自编《大学化学》教材及配套《大学化学实验》指导书已在多届学生中延续使用．目前，每年共有5个院系、19个专业、56个班、4200余名学生、12余位授课教师使用本教材．结合各专业特点，授课教师在授课内容上有所侧重，并通过实验，巩固对课程的理论学习，培养基本的化学技能．为及时了解"大学化学"课程教改效果，近三年来，多次采用问卷调查、座谈会及其他形式，征询各方面对"大学化学"课程改革的意见．学生反馈意见．以调查表的形式，在学完"大学化学"课程的2006、2007、2008级不同专业的学生间采取问卷调查．每张调查表设定13个选择填空问答题，每题有多个选项，随机抽取23个班次，每班发调查表15份．调查显示:(1)绝大多数学生认为"大学化学"课程开设很必要，对自编教材有较高的认可度．(2)学生非常喜爱"大学化学"课程开设的实验．③专业不同，学生对《大学化学》教材中的内容有所偏爱．例如，材料专业的学生对"化学与材料"一章很感兴趣;而汽车和轴承等专业学生对"工业用油及化学改性"内容很感兴趣．(4)几乎所有学生对材料、能源、环保等内容都表现出浓厚兴趣．任课教师与同行专家反馈意见．组织任课教师和同行专家座谈会，征询大家对"大学化学"课程教改的看法．普遍认为:自编《大学化学》教材与中学化学内容衔接紧密，概念确切易懂，语言通俗流畅，体例配合得当，学生易学;内容涉及面广，方便取舍;联系实际内容具有新颖性、可读性;将多媒体技术应用于课堂教学，可大大激发学生的学习兴趣．第8页共8页\n非化学化工专业反馈意见．河南科技大学19个非化学化工专业开设"大学化学"课程．大家普遍认为:新编《大学化学》教材中化学理论内容少而精、新知识多、应用实例多，比较符合专业对学生的要求，有利于其后续课程的学习．如，材料工程专业学生通过对《大学化学》中金属材料腐蚀的原理和防护方法、高分子材料如何防老化等学习后，更易理解和接受《材料科学基础》等专业课程知识;建筑工程专业学生在"大学化学"课程中，从化学角度对水泥、玻璃、陶瓷、胶粘剂、涂料、塑料、橡胶等的组成、性能、应用等知识的学习，可为其建筑设计选材提供有利的借鉴．新世纪"大学化学"的教学改革与实践，是一项宏伟而艰巨的系统工程，方兴未艾，任重道远．广大化学教师将与时俱进，不断更新教学内容和改革教学方法，为培养适应时代要求的高级工程技术人才发挥"大学化学"课程应有的作用．第8页共8页