《工程化学》教学与考核模式的改革经验

摘要：本文根据西北工业大学理学院普通化学教研室面向全校非化学化工专业学生多年来的教学经验与体会，分别从教学模式以及考核模式两个层面介绍了我校由普通化学向工程化学转变的教学改革过程中取得的教学经验。旨在与国内兄弟院校相互交流教学经验及体会以共同提高工程化学教学效果。

关键词：工程化学;教学模式;考核模式;教学改革

中图分类号：O6C0;G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）47-0090-03

《普通化学》是一门介绍化学领域及其分支领域中的基本化学原理及物质结构的课程。在我校，该课程多年来一直是面向全校各工科院系的公共基础课。由于是全校面上课程，因此一直采取全校学大纲，统一命题，统一考试的教学及考核模式。在多年的对不同院系的《普通化学》教学实践中，我们发现，各个院系对化学知识的需求不尽相同。以材料学院为代表的非化学类院系专业在以后的工作或科研中对化学知识的需求较多，所以他们希望学到更加系统更加深入的化学知识，目前《普通化学》教学内容满足不了他们对化学知识的“大胃口”。而以机电学院、电子工程学院、自动化学院等为代表的这些学院的学生工作后虽然也需要化学知识和思维作支撑，但是他们对化学不需要系统的纯学科教学，系统地教学会使他们“吃的太撑”，“消化不良”而产生“知识过剩”，进一步使学生产生厌学情绪[1，2]。因此，如何针对各个学院对化学知识的不同需求对《普通化学》课程进行改革，让学生做到“为用而学”、让老师做到“为用而教”是该门课程亟需解决的问题。针对以上问题，我校基础化学教研组在经过详细的调研、分析、讨论后，乘着我校本科培养方案改革的春风，对《普通化学》课程开展了一系列的改革，针对不同院系开设“私人定制”式的教学计划。如：对我校机电、电子、自动化等学院开设《工程化学基础》课程，以“少而精”为原则，避免一味强调化学的系统性，突出以这些院系的工程应用为基础，讲授化学原理、化学知识在工程中的应用。针对特定的专业将化学教学由《普通化学》转变为《工程化学》后，如何在教学手段及内容上进行改革国内兄弟院校已有不少报道。如王艳芝等人[3]提出在教学中需要反映当代科技前沿并渗透环保意识及可持续发展思想。杨华玲等人[4]提出在教学中需将板书与多媒体技术有机结合起来。王斌等人[5]提出应在教学中引入前沿知识、设置创新实验进而充分提高学生的科学素质和创新能力。几年来，关于如何激发学生学习兴趣并建立良好师生互动的改革也有所报到。如：吴芳辉[6]提出通过设置疑点或悬念诱发学生质疑能有效发掘学生的潜能。原长洲等人[7]提出通过构建和谐的师生关系使学生亲其师而信其道。岳彩波等人[8]提出的“引诱式”教学方式可增加师生互动环节，在调节课堂气氛的同时也加深了师生之间的友情。钮金芬[9]也介绍了如何让教学内容“动”起来的经验。上述文献中关于师生互动的改革在一定程度上提升了学生参与教学的主动性，但是关于教学中学生的“主体地位”属性还没有真正体现出来，另外师生互动也仅局限与课堂上，课堂外的师生互动模式还少见报道。因此，本论文本着与国内同行交流的目的，从教学方式以及考核模式等方面介绍我们在《工程化学基础》教学方面的一些经验及改革措施，重点突出学生参与教学的“主体地位”特性。

一、教学方式的改革

1.横向交互式授课模式。传统的以教师为中心的“灌输式”教学模式，与现代教育理念已经格格不入;因此如何让学生从被动的知识接受者变为主动的知识学习者尤为重要。这就要求老师要相应地从知识传授者变为学生学习知识过程中的参与者，指导者。近年来在《工程化学基础》课程的教学中，我们探索了“横向交互式”教学模式，主要表现为两个方面：①在老师讲课过程中学生随时可以提问，并讨论。这样，有效增加了师生互动，使学生的问题及时得到解决。但是，这种模式需要老师对学生提的问题做宏观把控。即学生提的问题如果是共性问题，那么可以在课堂上组织大家讨论并在最后给出老师的意见。如果老师认为学生的问题太过简单，则为了避免耽误大家的时间，则可以告诉学生下课找老师解决。②让学生参与授课，老师作为听众，为学生做点评。即：老师可以找一些与最新科研动态相关联的选题，让学生分组去搜索、阅读、整理资料、形成报告，并参与到课程的讲授中来。如下页图1所示。

图1（a）为郑同学将化学与能源工程相结合讲授关于太阳能电池方面的知识，体现了《工程化学》这门课程的工程特色。图1（b）为王同学结合我校的国防特色，给同学们讲解化学武器方面的知识，极大地激发了同学们对化学的兴趣，同时也提升了同学们对我校作为一所国防特色院校的热爱程度。图1（c）为任同学讲授太阳帆材料的选取及相关原理，与我校三航特色密切相连。图1（d）为赵同学讲解食品制作中的化学原理，并结合我校3D打印技术的优势讲解了通过3D打印技术打印食物，该同学的讲授极大地引起了班上“吃货”同学们的兴趣。另外还有同学将化学知识与人的不同情绪相结合，讲解了引发人们不同情绪的一些生物物质如梅拉多宁、乙酰胆碱、多巴胺等对人情绪的影响及其相关化学原理，使同学们认识到化学知识就在自己身边。这种互动式的教学凸显了学生学习的“主体“地位，极大地提升了学生学习的主动性，实践表明，这种互动教学方法成效显著。这种改革有以下几方面的优势：①可以提高学生学习的主动性;②可以培养学生的团队合作精神;③通过让学生参与讲课锻炼学生的语言表达能力以及自信心。

2.信息化手段辅助教学。在我们的教学中，除了采用传统的邮件，电话等方式与学生交流外，还建立了QQ群，QQ群的建立与传统的邮件或电话通讯相比，具有以下特点：①随时随地都可以解决学生的问题，而且一个学生提问的问题其他在群里的学生也可以看到，所以避免了同一个问题很多不同的同学来问的难题。②传统的电话邮件只限于师生互动，而QQ群中除了师生互动外，学生之间也可以相互讨论，相互交流。③QQ群的建立有助于学习资料的扩散，老师可以将一些与学习相关的讲义、课外辅导资料及最新的文献等与学生共享，为教与学提供了很好的课外互动平台，进而有效地提高了教学成效。

如图2（a）所示，学生之间可以通过QQ互动群进行讨论，交流，同时，其讨论内容群内所有同学可见，进而能够使具有相同疑惑的同学也从讨论中受益，图2（b）所示为学生通过QQ群与老师交流，学生可以很方便地通过手机照相并发到QQ里来向老师请教问题，老师也可以用同样的方法给学生答疑，这样突破了传统的在固定时间固定地点答疑的缺陷。图2（c）所示为通过QQ群可以与学生共享学习资料，同时也可以共享学习以外的一些资料，比如：有一些励志的，或者能对学生人生观价值观具有指导意义的一些资料，也可以在群众共享，进而在学习之外，也给学生一些人生观价值观等的培养与指导。

二、考核模式的改革

改变以往单独以期末考试分数作为学生对本门课程掌握程度的标准，建立更加全面科学的考核方式。将课堂提问、分组讨论、专题调研小论文、自主讲课、课后作业等环节纳入考核范畴。分组讨论主要是选择一些工程案例，让学生分组进行资料的收集、搜索、整理，而后讨论，最后应用所学化学知识解决工程中的问题，并形成小论文，论文分数计入考试成绩。该措施能够激发学生学习的兴趣，并让学生通过分组讨论形成良好的团队精神。自主讲课是指在该门课程中留出1～3次课给学生，选取比较简单而又与工程应用比较紧密的内容让学生经过预习、制作PPT并在课堂上讲授，从而调动学生学习的主动性，而且也能锻炼学生的表达能力以及自信心。最后的考试成绩由几个部分组成：实验成绩+平时作业成绩+科研小论文成绩+期末成绩+互动成绩等，与单纯地以期末成绩作为考核方式相比，这种考核模式虽然给老师带来了较大的工作量，但是却有效地调动了学生学习的积极性及主动性，同时能够对学生对知识的掌握做一个更加客观、科学的评价，能够更有效地考核学生的整体素质。

教学容易，但要教好却并不容易，需要老师以高度的责任心去潜心思考，像搞科研一样去研究。简单而言，我们认为要做好以下几点：（1）突出学生的主体地位，与学生建立有效的互动机制，让学生以主人翁的角色去学习;（2）与学生建立良好的师生关系对于提升教学效果也具有重要的作用，这就是所谓的“亲其师，信其道”;（3）教学需与时俱进，需要与科研相结合，随时关注国内外最新的科研动态，并将其与教学内容相融合，穿插到课堂教学中，往往能够收到较好的教学效果。

参考文献：

[1]陈林根.普通化学改成工程化学的回顾[J].高等工程教育研究，1989，（1）：89-90.

[2]王海棠，时清亮，张永水，傅建杭，李洪涛.《工程化学》的教学目标和教学内容研究[J].洛阳工学院学报（社会科学版），1999（17）：78-80.

[3]王艳芝，黄梅莉.工程化学基础教学内容的改革与展望[J].教学研究，2000，（23）：353-354.

[4]杨华玲.《工程化学》教学模式的研究与改革[J].科技信息，2014，（14）：19-19.

[5]王斌，马祥梅，冯艳，邢宏龙，何杰.关于工程化学基础课程教学方法的探索[J].山东工业技术，2013，（14）：5-5.

[6]吴芳辉.关于工程化学基础课程教学策略的探讨[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2012，（29）：121-122.

[7]原长洲，候林瑞，晋传贵，朱伟长.工程化学基础课程教学改革探索[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2012，（29）：131-132.

[8]岳彩波，伊廷锋，诸荣孙.工程化学基础课程教学中应注意的问题[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2011，（28）：124-125.

[9]妞金芬.理工科院校《工程化学》选修课教学探讨[J].教育教学论坛，2015，（17）：150-151.