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摘要:大學(xué)化學(xué)是土木工程專業(yè)學(xué)生的一門基礎(chǔ)平臺(tái)課,緒論課是課程第一課,上好緒論課就為后續(xù)課程順利進(jìn)行提供了良好的基礎(chǔ)。作者結(jié)合多年教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出了幾點(diǎn)教學(xué)思考:包括教學(xué)內(nèi)容的合理安排、教學(xué)和學(xué)習(xí)手段多樣化等方面,從而達(dá)到使學(xué)生們明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、掌握學(xué)科特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法,同時(shí)吸引注意力、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,充分發(fā)揮自主能動(dòng)性的目的。
關(guān)鍵詞:大學(xué)化學(xué);緒論課;土木工程;教學(xué)思考
《大學(xué)化學(xué)》是土木工程專業(yè)開設(shè)的一門基礎(chǔ)平臺(tái)課,課程主要通過化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)以及化學(xué)與社會(huì)、化學(xué)與生活等來闡述化學(xué)的基本原理和知識(shí),是該專業(yè)學(xué)生的通識(shí)教育課程,對(duì)于提高大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和發(fā)展專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)發(fā)揮著重要的作用。但在多年教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)部分本專業(yè)同學(xué)對(duì)于大學(xué)化學(xué)存在不少疑惑,例如“大學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容?”“土木工程專業(yè)為什么要學(xué)習(xí)化學(xué)?”和“怎樣才能學(xué)好大學(xué)化學(xué)?”等問題。甚至有部分同學(xué)由于高中化學(xué)成績較差而對(duì)大學(xué)化學(xué)存在畏難和抵觸情緒。而課程第一課-緒論課正是就這些問題作出闡述和解答?;诙嗄杲虒W(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)作者就大學(xué)化學(xué)緒論課教學(xué)總結(jié)出如下幾點(diǎn)思考。
一、緒論課程內(nèi)容設(shè)置
緒論課程猶如電影的先導(dǎo)片一樣,第一印象很重要。在緒論課程的內(nèi)容設(shè)置上更是如此,若是能在第一次課程上就牢牢抓住學(xué)生的心,后續(xù)的課程內(nèi)容學(xué)習(xí)會(huì)事半功倍。這就意味著緒論課程內(nèi)容的設(shè)置必須合理、緊湊和具有吸引力。
(一)先導(dǎo)課程引入,消除基礎(chǔ)不一
雖然土木工程專業(yè)學(xué)生均為理科生,但部分省份學(xué)生在高中階段沒有選修化學(xué),因此造成部分同學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)薄弱的情況。為使大學(xué)化學(xué)課程學(xué)習(xí)進(jìn)展順利,拉平起點(diǎn)線,在正式開課之前已向?qū)W生提供課前先導(dǎo)知識(shí)。其中包括物質(zhì)構(gòu)成、分類,化學(xué)用語、反應(yīng)類型、反應(yīng)方程式和計(jì)算相關(guān)等內(nèi)容。通過先導(dǎo)知識(shí)的學(xué)習(xí),使學(xué)生能夠及時(shí)進(jìn)入大學(xué)化學(xué)的學(xué)習(xí)狀態(tài),不至于因?yàn)槟承┗局R(shí)理解困難,而產(chǎn)生畏難情緒,影響后續(xù)課程學(xué)習(xí)。
(二)課程內(nèi)容簡介,統(tǒng)領(lǐng)全局
由前期先導(dǎo)知識(shí)的引入,讓學(xué)生們了解化學(xué)的基本概念、研究對(duì)象和方法。但大學(xué)化學(xué)包含的知識(shí)面較多,區(qū)別于高中化學(xué)的是大學(xué)化學(xué)從元素的包括分子、原子或離子等層面上來研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性能,以及在相互作用過程中產(chǎn)生的能量關(guān)系和反應(yīng)特征等內(nèi)容。通過各章節(jié)知識(shí)框架結(jié)構(gòu)和學(xué)時(shí)介紹,讓學(xué)生們產(chǎn)生全局意義,更高維度來了解各章節(jié)的特點(diǎn)和章節(jié)之間的銜接關(guān)系,以達(dá)到有的放矢、融會(huì)貫通的目的。
(三)化學(xué)發(fā)展史,激發(fā)探索欲
化學(xué)是一門基礎(chǔ)性學(xué)科,發(fā)展歷史悠久。從古代化學(xué)時(shí)期、近代化學(xué)時(shí)期到現(xiàn)代化學(xué)時(shí)期,每個(gè)時(shí)期都有其標(biāo)志性的特征,縱觀化學(xué)的發(fā)展史發(fā)現(xiàn),化學(xué)是源于勞動(dòng)人民生活和生產(chǎn)實(shí)踐,化學(xué)原理產(chǎn)生也會(huì)經(jīng)歷一系列的過程和階段,尤其是通過實(shí)驗(yàn)中得出的結(jié)果,初期會(huì)存在不完善有缺陷的情況,但通過后人的努力會(huì)逐步來完善。例如氧化還原反應(yīng)的特征從有氧參與到電子得失最終到電子得失或偏移。也給大一新生一些啟發(fā),高中教育應(yīng)試為主,一切課本為上,但在大學(xué)階段,鼓勵(lì)大家應(yīng)多思考,勿局限于課本內(nèi)容,應(yīng)全面客觀發(fā)展性地看待問題,同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生們創(chuàng)新創(chuàng)造。
(四)土木與化學(xué)的聯(lián)系,提高學(xué)習(xí)興趣
眾所周知化學(xué)是一門社會(huì)需要的實(shí)用科學(xué),與人類的關(guān)系十分密切,人類的衣食住行都離不開化學(xué)。例如食物中添加劑、衣料的印染和化學(xué)處理等。但對(duì)于土木工程專業(yè),又存在哪里化學(xué)的因素呢?為什么土木還要學(xué)習(xí)化學(xué)呢?在這個(gè)問題拋出后,引發(fā)了學(xué)生們的思考,但由于學(xué)生們才大一,對(duì)自己專業(yè)及應(yīng)具備的能力還認(rèn)識(shí)不足,因此需要結(jié)合專業(yè)特色來介紹化學(xué)與土木的聯(lián)系。在大土木學(xué)科體系中,普地地質(zhì)學(xué)、工程材料、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、水處理工程等均與化學(xué)緊密相連。例如跨海大橋橋墩的材料中需要考慮到防滲防裂混凝土、環(huán)氧涂層鋼筋等。地鐵施工中盾構(gòu)設(shè)備同樣需要考慮防腐問題,尤其在鹵水產(chǎn)出區(qū)域。在地質(zhì)工程中,變質(zhì)巖的形成中就存在也化學(xué)反應(yīng)的變化,后續(xù)普地實(shí)習(xí)中觀察到的燧石結(jié)核就與膠體聚沉有關(guān)。
二、教學(xué)與學(xué)習(xí)方法
(一)教學(xué)方法多樣
心理學(xué)表明,人類首先是利用感覺器官直接感知學(xué)習(xí)材料,生動(dòng)形象的對(duì)象更容易激發(fā)人體大腦的興奮,并且總是伴隨著快樂、歡喜、滿意等積極的情感體驗(yàn)。完善的緒論課內(nèi)容也要有合適的教學(xué)方式來體現(xiàn),純粹靠說教就顯得冗長枯燥了。所以在授課形式上充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段。除了傳統(tǒng)的PPT課件配合板書之外,充分利用其他多媒體和信息技術(shù)。在課件中典型案例可以用圖片、動(dòng)畫或視頻等多種形式來體現(xiàn),感性和理性認(rèn)識(shí)同時(shí)進(jìn)行,使學(xué)生們印象深刻并提高興趣。例如“大象牙膏”“魔術(shù)中的碘鐘反應(yīng)”和上幾屆學(xué)生完成的監(jiān)測校園水體水質(zhì)等開放性實(shí)驗(yàn)等有趣的小實(shí)驗(yàn)視頻,非常吸引眼球,也增強(qiáng)了大家的學(xué)習(xí)動(dòng)力,充滿期待躍躍欲試。其他例如先導(dǎo)知識(shí)部分,可以提前在“課立方”之類的授課應(yīng)用軟件中進(jìn)行,方便學(xué)生們隨時(shí)查看練習(xí),同時(shí)也能夠?qū)崟r(shí)反饋學(xué)習(xí)情況。利用反饋的大數(shù)據(jù),可以有針對(duì)性地對(duì)普遍存在的難點(diǎn)問題進(jìn)行重點(diǎn)介紹。當(dāng)然一味地輸出也不可取,大學(xué)教育模式以不同于高中教育,兩者在教育理念、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)環(huán)境、管理模式和生活環(huán)境等諸多方面存在顯著差異。
(二)學(xué)習(xí)方法多樣
大一新生剛進(jìn)入大學(xué)階段,處于從原本應(yīng)試教育的環(huán)境中進(jìn)入到大學(xué)自主學(xué)習(xí)的過渡階段。大學(xué)階段的課程容量大,概況性強(qiáng),需要學(xué)生們?cè)谡n后多做總結(jié)思考完成練習(xí),除此之外還需要收集資料進(jìn)行課外閱讀或根據(jù)興趣展開專題研究。為了使學(xué)生們能更快得適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)節(jié)奏,縮短過渡期,在緒論課中也給學(xué)生們提供各類課后補(bǔ)充練習(xí)和閱讀的方式方法。例如現(xiàn)在微課、慕課之類網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容很多,可以在線觀看大學(xué)化學(xué)類精品課程作為學(xué)習(xí)補(bǔ)充。對(duì)于課程擴(kuò)展內(nèi)容和前沿知識(shí)部分可以通過文獻(xiàn)搜索來了解。在緒論課程中,簡要介紹文獻(xiàn)搜索相關(guān)內(nèi)容,培養(yǎng)新生搜集和整理資料的能力,從而形成主動(dòng)學(xué)習(xí)和系統(tǒng)思維能力。同時(shí)也鼓勵(lì)學(xué)生可在后續(xù)課程中將自己整理出的新知識(shí)新發(fā)現(xiàn)來進(jìn)行全班分享和討論。此外在信息化程度日益提高的當(dāng)下,計(jì)算機(jī)的使用越來越普及,各種軟件應(yīng)用也是必備知識(shí),也是需要同學(xué)們掌握的基本技能。除了日常所使用的Office之類基本文檔處理軟件之外,還有化學(xué)專業(yè)軟件,例如常用的Chemoffice、Origin、Gaussian等。通過演示Chemof-fice繪制某一物質(zhì)結(jié)構(gòu)式、反應(yīng)式等,讓學(xué)生了解到學(xué)習(xí)方式的多樣性,利用各種軟件工具帶來的便捷和高效。
三、結(jié)語
良好的開端是成功的一半,總結(jié)以上幾點(diǎn),在緒論課程中通過合理安排教學(xué)內(nèi)容,做到提綱挈領(lǐng)、有的放矢,同時(shí)提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣又激發(fā)了學(xué)習(xí)動(dòng)力。再結(jié)合土木工程專業(yè)特色,將大學(xué)化學(xué)和專業(yè)課程進(jìn)行聯(lián)系,配合學(xué)習(xí)方法介紹,引領(lǐng)學(xué)生更主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng),為后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
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作者:孫娟 單位:南京大學(xué)金陵學(xué)院