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土木工程专业大学化学绪论课教学思考

2020-02-25 09:58 来源:土木工程论文 人参与在线咨询

摘要:大学化学是土木工程专业学生的一门基础平台课,绪论课是课程第一课,上好绪论课就为后续课程顺利进行提供了良好的基础。作者结合多年教学实践经验得出了几点教学思考:包括教学内容的合理安排、教学和学习手段多样化等方面,从而达到使学生们明确学习目标、掌握学科特点和学习方法,同时吸引注意力、激发学习兴趣,充分发挥自主能动性的目的。

关键词:大学化学;绪论课;土木工程;教学思考

《大学化学》是土木工程专业开设的一门基础平台课,课程主要通过化学热力学、化学动力学、物质结构基础以及化学与社会、化学与生活等来阐述化学的基本原理和知识,是该专业学生的通识教育课程,对于提高大学生的科学素养和发展专业知识结构发挥着重要的作用。但在多年教学过程中发现部分本专业同学对于大学化学存在不少疑惑,例如“大学化学学习哪些内容?”“土木工程专业为什么要学习化学?”和“怎样才能学好大学化学?”等问题。甚至有部分同学由于高中化学成绩较差而对大学化学存在畏难和抵触情绪。而课程第一课-绪论课正是就这些问题作出阐述和解答。基于多年教学实践经验作者就大学化学绪论课教学总结出如下几点思考。

一、绪论课程内容设置

绪论课程犹如电影的先导片一样,第一印象很重要。在绪论课程的内容设置上更是如此,若是能在第一次课程上就牢牢抓住学生的心,后续的课程内容学习会事半功倍。这就意味着绪论课程内容的设置必须合理、紧凑和具有吸引力。

(一)先导课程引入,消除基础不一

虽然土木工程专业学生均为理科生,但部分省份学生在高中阶段没有选修化学,因此造成部分同学化学基础薄弱的情况。为使大学化学课程学习进展顺利,拉平起点线,在正式开课之前已向学生提供课前先导知识。其中包括物质构成、分类,化学用语、反应类型、反应方程式和计算相关等内容。通过先导知识的学习,使学生能够及时进入大学化学的学习状态,不至于因为某些基本知识理解困难,而产生畏难情绪,影响后续课程学习。

(二)课程内容简介,统领全局

由前期先导知识的引入,让学生们了解化学的基本概念、研究对象和方法。但大学化学包含的知识面较多,区别于高中化学的是大学化学从元素的包括分子、原子或离子等层面上来研究物质的组成、结构和性能,以及在相互作用过程中产生的能量关系和反应特征等内容。通过各章节知识框架结构和学时介绍,让学生们产生全局意义,更高维度来了解各章节的特点和章节之间的衔接关系,以达到有的放矢、融会贯通的目的。

(三)化学发展史,激发探索欲

化学是一门基础性学科,发展历史悠久。从古代化学时期、近代化学时期到现代化学时期,每个时期都有其标志性的特征,纵观化学的发展史发现,化学是源于劳动人民生活和生产实践,化学原理产生也会经历一系列的过程和阶段,尤其是通过实验中得出的结果,初期会存在不完善有缺陷的情况,但通过后人的努力会逐步来完善。例如氧化还原反应的特征从有氧参与到电子得失最终到电子得失或偏移。也给大一新生一些启发,高中教育应试为主,一切课本为上,但在大学阶段,鼓励大家应多思考,勿局限于课本内容,应全面客观发展性地看待问题,同时鼓励学生们创新创造。

(四)土木与化学的联系,提高学习兴趣

众所周知化学是一门社会需要的实用科学,与人类的关系十分密切,人类的衣食住行都离不开化学。例如食物中添加剂、衣料的印染和化学处理等。但对于土木工程专业,又存在哪里化学的因素呢?为什么土木还要学习化学呢?在这个问题抛出后,引发了学生们的思考,但由于学生们才大一,对自己专业及应具备的能力还认识不足,因此需要结合专业特色来介绍化学与土木的联系。在大土木学科体系中,普地地质学、工程材料、混凝土结构设计、水处理工程等均与化学紧密相连。例如跨海大桥桥墩的材料中需要考虑到防渗防裂混凝土、环氧涂层钢筋等。地铁施工中盾构设备同样需要考虑防腐问题,尤其在卤水产出区域。在地质工程中,变质岩的形成中就存在也化学反应的变化,后续普地实习中观察到的燧石结核就与胶体聚沉有关。

二、教学与学习方法

(一)教学方法多样

心理学表明,人类首先是利用感觉器官直接感知学习材料,生动形象的对象更容易激发人体大脑的兴奋,并且总是伴随着快乐、欢喜、满意等积极的情感体验。完善的绪论课内容也要有合适的教学方式来体现,纯粹靠说教就显得冗长枯燥了。所以在授课形式上充分利用现代化的教学手段。除了传统的PPT课件配合板书之外,充分利用其他多媒体和信息技术。在课件中典型案例可以用图片、动画或视频等多种形式来体现,感性和理性认识同时进行,使学生们印象深刻并提高兴趣。例如“大象牙膏”“魔术中的碘钟反应”和上几届学生完成的监测校园水体水质等开放性实验等有趣的小实验视频,非常吸引眼球,也增强了大家的学习动力,充满期待跃跃欲试。其他例如先导知识部分,可以提前在“课立方”之类的授课应用软件中进行发布,方便学生们随时查看练习,同时也能够实时反馈学习情况。利用反馈的大数据,可以有针对性地对普遍存在的难点问题进行重点介绍。当然一味地输出也不可取,大学教育模式以不同于高中教育,两者在教育理念、学习目标、学习环境、管理模式和生活环境等诸多方面存在显著差异。

(二)学习方法多样

大一新生刚进入大学阶段,处于从原本应试教育的环境中进入到大学自主学习的过渡阶段。大学阶段的课程容量大,概况性强,需要学生们在课后多做总结思考完成练习,除此之外还需要收集资料进行课外阅读或根据兴趣展开专题研究。为了使学生们能更快得适应大学的学习节奏,缩短过渡期,在绪论课中也给学生们提供各类课后补充练习和阅读的方式方法。例如现在微课、慕课之类网络课程内容很多,可以在线观看大学化学类精品课程作为学习补充。对于课程扩展内容和前沿知识部分可以通过文献搜索来了解。在绪论课程中,简要介绍文献搜索相关内容,培养新生搜集和整理资料的能力,从而形成主动学习和系统思维能力。同时也鼓励学生可在后续课程中将自己整理出的新知识新发现来进行全班分享和讨论。此外在信息化程度日益提高的当下,计算机的使用越来越普及,各种软件应用也是必备知识,也是需要同学们掌握的基本技能。除了日常所使用的Office之类基本文档处理软件之外,还有化学专业软件,例如常用的Chemoffice、Origin、Gaussian等。通过演示Chemof-fice绘制某一物质结构式、反应式等,让学生了解到学习方式的多样性,利用各种软件工具带来的便捷和高效。

三、结语

良好的开端是成功的一半,总结以上几点,在绪论课程中通过合理安排教学内容,做到提纲挈领、有的放矢,同时提高了学生的学习兴趣又激发了学习动力。再结合土木工程专业特色,将大学化学和专业课程进行联系,配合学习方法介绍,引领学生更主动参与教学活动,为后续课程学习打下坚实基础。

参考文献:

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[5]王淑涛.上好绪论课,培养大学化学的学习兴趣[J].广州化工,2010,(4):247-248.

作者:孙娟 单位:南京大学金陵学院

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