安全工程专业《普通化学》高效教学探索

朱文娟

(新疆工程学院 化学与环境工程学院，新疆 乌鲁木齐 830091)

《普通化学》是新疆工程学院为非化工专业理工科学生开设的一门专业基础课。课程内容覆盖面广，对物理化学、无机化学、分析化学和高分子化合物等相关的知识都不同程度地做了介绍。该课程开设于学生学完大学英语和高等数学等公共课后，学习燃烧学等专业课之前。作为安全工程专业学生的化学入门课程，该门课程的学习，既要让学生实现高中化学知识和后续相关专业课程的顺利接轨，又要把环境问题、能源问题、人类健康问题等重大课题无缝对接地融入学生的认识中[1-2]。新疆工程学院选用高等教育出版社的《普通化学》(第六版)作教材，由浙江大学《普通化学》教研组编写。教材前两章介绍了化学反应的热力学和动力学知识，其余章节依次为水溶液化学、电化学、物质结构的元素周期律、无机化合物、高分子化合物等相关知识。课程分两学期进行教学，力求展现化学学科全貌，联系实际生活生产，贴近工程和社会活动，体现各学科交叉[3]。通过该课程的开设，使理工科的学生能够在遇到实际问题时，结合工程实际进行全面而综合的设计和考虑。同时，通过课程学习，让学生知道“结构-性质-用途”逻辑关系和化学思维方式，提高实际情景中的应用和实践能力。

1 《普通化学》教学中存在的主要问题

1.1 强调基础理论，忽视与安全工程专业的有机结合

首先，《普通化学》教材中的内容涵盖面广，内容多难度大，且部分没有太强的规律性。如无机化合物部分的知识点散碎零乱，系统性不强；物质结构相关知识则理论性太强，对高等数学的基础要求较高，内容过于抽象，与生活生产相距甚远[4]。课程的这种理论性太强的特点，导致学生容易在学习初期感觉难懂吃力而轻言放弃，更谈不上与安全工程专业的有机结合。其次，课程教学方法过于传统单一，对纷繁复杂的知识点的传授大多以课堂讲授为主，教学过程偏理论而非实践，不能有效激发学生的积极性和主动性[5]。再次，在教材中与实际生活贴近的内容，没有能够适时地补充与工业生产相关的案例，无法让学生认识到理论和实际相结合相联系的重要性[6]。针对以上的几点问题，本文作者提出一系列的有效措施，提升课程趣味性和实用性，增进学生的学习积极性。

1.2 课程内容与学时不匹配

浙江大学第六版《普通化学》教材中的内容分九章，课程内容涉及无机化学、分析化学、物理化学、高分子化合物、生物化学和仪器分析等方面。这些知识对于化学相关专业的学生，每一章都是按照一门课程进行学习的。安全工程专业的学生分两学期对该课程进行学习，每学期48课时，其中课内实验8课时。课程理论性很强，课时数分配得太少，无法在教学时兼顾基础知识和实际应用的联系。例如第二章化学反应的基本原理与大气污染控制只能分配到8课时。通过这8个课时的学习，要求学生理解熵和吉布斯函数两个状态函数，掌握反应的标准吉布斯能变ΔrGmθ的计算并能用于反应方向的判断。理解标准平衡常数Kθ与ΔrGmθ的关系，明白为什么浓度、温度和压力对化学平衡有影响。还要向学生介绍活化能、阿伦尼乌斯公式、反应级数等背景知识，并通过这些知识让学生了解大气污染及控制和清洁生产的概念。时间太少，教师无法做到全面而又深入的教学，学生无法获得有效的学习效果。

1.3 师资队伍无工业背景，缺乏实际生产经验

新疆工程学院是一所以理工科类专业为主的综合高等院校，在校教师的学科背景大都以工科和理科应届毕业研究生为主。这就客观上导致相当一部分教师缺乏实际生产经验，无法为学生提供与实际生产相贴近的第一手教学资料，更谈不上经验和感想[7]。

1.4 学生知识功底差异大，无法做好兼顾

新疆工程学院在校生中少数民族同学比例占一半以上，这部分同学中有很多人国语水平有待提高，上课对老师的讲解存在跟不上和听不懂的问题。还有一部分同学中学时期专业知识水平不过关，对于化学热力学和动力学相关推导和计算部分知识无法进行有效学习。

1.5 教法过于单一，教学效果不理想

课程的教学目前仍以课堂讲授为主，虽然部分知识讲解可以借助多媒体等手段进行模拟，但收效甚微。以老师为主体的教学过程，没有为学生留出充足的时间和空间进行主观能动性的发挥。部分学生甚至出现消极懈怠倾向，课堂教学效果非常不理想。

2 提升《普通化学》教学效果的对策

2.1 有重点地灵活安排授课内容

教材内容颇多，课程安排课时又有限。针对这种情况，可以结合安全工程专业的学科特点和专业特色，灵活选择授课内容，深讲精讲部分和实际生产息息相关的章节。第1章热化学与能源讲述了化学反应中能量的产生和转换，第2章化学反应的基本原理与大气污染控制在第1章热力学的基础上讨论了反应的方向、限度和速率问题。这些看似晦涩冷僻的知识其实回答了很多和生活相关的问题，如实际生产中为何要规范操作，如何通过能量估算，实现合理规避风险和安全生产等。城市发展离不开以钢筋混凝土结构为主的商品楼盘，市政路桥等建筑施工项目，掌握第4章电化学与金属腐蚀的内容可以有效防止钢筋的腐蚀，从而提高建筑物的安全性能，延长其使用寿命。这些内容可以灵活安排，有重点地进行讲授。

2.2 改进教学方法，调动学生积极性

学高为师，身正为范。教师必须时时刻刻不忘提高自己，与时俱进，及时补充新知识，积极提高专业素养和教学技能。除了引进高学历高层次人才外，也要注重对现有的《普通化学》教师进行培训[8]。条件允许的话，尽量组织教师到生产一线收集更多上课素材并积累实践经验，或者支持教师到国内外的高校、院所进行进修和深造，吸取国外先进的教学理念和教学方法。以此来大力改进教学方法，调动学生的积极性，取得更好的教学效果。

2.3 教学手段多样化，提升学生能力

一是采用积极教学法，以学生为主体，把课堂还给学生，无论是教学目标的设定还是教学过程的进行，都以学生为中心。尤其是一些认识性和扩展了解性的知识，可以提前布置给学生，让学生准备内容并进行讲解。这样做既能调动学生的积极性，还可以让教师从学生的视角探索和发现更好的教学方式[9]。二是重视实践教学环节，当学生通过实验操作验证了自己在课堂上学到的理论知识的时候，可以体会到更为真切的获得感；各种新奇又直观的实验现象的出现会为学生继续求知和进取增添更多的趣味性。

2.4 加强实践教学环节，提升学生动手能力

化学是一门以实验操作和动手能力为基础的学科，学生亲自动手做实验是实现对理论知识点的内化和吸收的最佳途径。古人云，纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。课堂教学为理论知识点的学习奠定了基础，实验操作则对理论知识起到了检验和证实。化学是一门和生活实践和生产紧密联系的学科，必须加强实践教学环节，让学生真切地体验和感受到大千世界里各种新奇百变的实验现象，提升学生的动手能力[10]。在教学过程中，老师不能为了省事图方便，把演示实验和学生实验都通过播放视频影像资料的方式呈现。这在错失提升学生的学习兴趣的同时，还导致了学生动手能力不足，无法取得理想的教学效果。在实际教学中，教师应该尽量多做演示实验，并尽可能多地让学生亲自动手参与实验操作，从听觉、嗅觉和视觉等各个感官上了解化学反应伴随的实验现象和出现这种现象背后的原因。这不仅有利于培养学生的动手能力，也有利于提高学生分析问题和思考，结局问题的能力，是提升学生综合素质的良好途径。

3 总结

安全工程专业虽是一个非化工专业，却从方方面面和化学相关知识脱不了干系。无论从该专业课程设置的层次，还是学生新旧知识的无缝对接，都需要《普通化学》打下坚实的基础。目前，安全工程专业《普通化学》课程的教学在诸多方面都存在问题，引起这些问题的既有主观因素又有客观因素。本文作者结合自身教学经验，在归纳存在的问题和分析各个问题产生的原因后，针对问题一一对阵下药，从合理化授课内容安排、改进教法、多样化教学手段和强化实践教学环节等方面提出了提升《普通化学》教学效果的对策。希望能通过这些这些对策的实施，切实提升安全工程专业学生对《普通化学》课程的学习效果，以为后续专业课程的学习和掌握打下坚实基础。