土木工程专业《工程化学》教学中的问题及对策

张 峰，马金金，魏 雨，刘闯军，钟存贵，于 沛

(黄淮学院化学与制药工程学院，河南 驻马店 463000)

《工程化学》作为我校土木工程专业的一门专业基础必修课，涵盖了无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学等多门化学基础学科的内容。通过本门课程的学习，一方面可以使学生掌握高等教育必需的基础化学知识，另一方面还可以提高学生的综合科学素质，增强对社会实际问题全面思考和决策判断的能力，尤其是在资源的利用、能源的开发、环境的保护、新材料的研制等方面更显得尤为重要[1]。本课程的开设能够对该专业的学生今后有意识的运用化学原理去思考、分析和解决实际工程中的问题起到不可或缺的作用[2]。然而，在实际的教学过程中发现，学生往往忽视对《工程化学》课程的学习，认为该课程的学习侧重于化学，偏离了土木工程专业课学习的范围，对于他们今后的发展不会有帮助，仅仅是当作一门可有可无的课程，长此以往，对于课程的学习丝毫提不起兴趣，丧失了学习最原始的内驱力。本文针对这一严峻的实际现象，首先分析其出现的原因，进而从教学内容、教学设计、教学评价体系等方面对课程提出相应的改革措施，旨在提高土木工程专业《工程化学》课程的教学质量，保障学生学有所用，为今后的工作发展打下坚实的化学基础。

1 《工程化学》课程教学中存在的问题

1.1 学生学习的积极性不能被充分激发

按照我校土木工程专业培养方案的要求，《工程化学》课程开设在第一学期，也即教学对象为大学一年级新生，这一阶段的学生尽管已经结束了高中繁重的学业，但高中长期“以分数为导向”的思维方式仍占据主导，学生依然会对考试分数看得较重，会有一定的求知欲[3]。但是，与此同时还有一个容易被忽视的重点问题：教学对象除了新生的身份之外，还有一个“非化学专业学生”的身份。尽管刚入学的新生会对大学课程保持着一定的学习兴趣，然而，与高中阶段教学方式不同，大学课程内容多、学时少、进度快的现实会让新生，尤其是非化学专业学生一时难以适应，抗压能力弱的新生很快丧失学习的积极性，最终导致放弃学习该课程的不良后果[4]。此外，《工程化学》课程教程是针对多方面工程技术人才的培养而编写的，教材内容与土木工程专业有较多看似关联度不高的地方，导致学生的学习兴趣很难被提高。

1.2 教学活动中教与学的主体不对称

《工程化学》课程的授课教师均为化学专业，虽专业基础非常扎实，但在授课效果方面却不尽如学生意。主要原因有：首先，教师缺乏对学生的了解。化学专业教师的授课对象一般为化学专业学生，对于非化学专业的学生的功底不能准确把握，造成教与学之间不能形成对称的教学活动[5]；其次，教师不能对教学内容做出有效取舍。《工程化学》课程性质复杂，课程内容涵盖了无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学等诸多理论性较强的知识，教师在授课过程中面对知识点繁多与课时量较少之间的现实矛盾，往往不是对知识点进行反复推敲去繁求精，而是采取加快授课进度的方式将知识点全盘传授给学生，加剧了教与学的主体不对称现状。

面对《工程化学》课程教学活动中教与学两大主体中存在的问题，如何合理的改善这些问题，使得学生最大程度的掌握《工程化学》中的重点知识，教师最大化的提高教学质量，是我们亟待思考和改革的问题。

2 《工程化学》课程改革对策

2.1 教学内容的改革

教学内容是课程的核心部分，其质量的优劣直接影响学生对于课程的学习效果，因此对教学内容的改革应首当其冲。具体改革措施包含：首先，精简教材内容。《工程化学》选用的是由高等教育出版社出版，童志平主编的教材，该教材涵盖教学内容比较丰富。教师无需将教材内容进行全部讲授，而是应该选取与土木工程专业密切相关的章节进行详细的介绍，而不是一味灌输理论知识，对于学生而言，尤其是非化学专业学生，不需要他们深入地去推导已被证明的定律、原理，而是让他们理解这些定律、原理的内容和本质，并能够灵活运用这些定律和原理解决具体问题即可[6]。例如电化学与金属腐蚀这一章节，无需将原电池、电解池的符号表示、形成过程非常详细具体的讲解，只需将原理部分引入，方便学生理解，将重点放在介绍金属腐蚀及其防护，帮助学生认识到化学知识在今后土木工程方面的应用，一方面能让学生感受到知识的可利用性，引起学习兴趣；另一方面教师在授课过程中做到了"精简而不少，充分而不多"，可以保证在有限的教学时间里将有效知识最大化的传授给学生。其次，丰富课外知识，增加课程的实践性内容。课堂教学内容是用教材而绝非教教材，必须杜绝照本宣科，而是需要将教材内容结合当下实际发生的事件，寓理论于实践。例如化学与生命这一章节中，就可以给学生拓展课外知识，播放武汉雷神山医院的施工过程片段，通过新冠肺炎疫情的介绍，讲解化学在生命中所起到的作用，最终落脚到与土木工程专业相关的事件，让学生意识到多学科交叉处理事件的重要性与必要性。

2.2 教学方法的改革

好的教学方法是一节课能够向着教学目标精准前行的催化剂。依托于传统课堂教师单一讲授的方法已不能很好的达成教学目标。为突出教师授课启发式、学生学习自主式的教学理念，将教学方法做如下改革：①案例融入法。选用典型性和新颖性等案例，结合生活中与课程知识相关的事件，激发学生的学习兴趣，例如绪论部分介绍化学专业与土木工程专业相关性时，可从历史的角度，引入远古时代由于化学工艺的发展，极大推动了土木工程的发展。让学生明确化学在土木工程专业中所起到的重要作用，从思想上认可化学、接纳化学。②直观演示法。化学是一门以实验为基础的学科，很多知识都是有大量实验数据所获得。尤其对于非化学专业的学生，枯燥的理论知识不能引发学生的求知欲，需要借助实验操作，让学生直观感知获得知识和技能。例如讲解化学与环境保护章节时，可以通过演示采用酸碱滴定法测定居住环境中甲醛含量的实验，让学生认识到化学方法在环境保护方面起到的重要作用。③启发教学法。以往“填鸭式”课堂教学，固然能够让学生在短时间内接收到大量知识，但对知识学习往往停留于表层，而不能进入深度学习[7]。针对此问题，课堂当中不仅要讲授知识还要对学生进行启发式教学，通过设计一些“伸一伸手，踮一踮脚”可以解决的问题，让学生时刻保持与教师的思路同行的授课进度，减少学生因知识难懂而产生学习压力的可能性。

2.3 教学测量方式的改革

教学测量是对学生的知识学习掌握情况进行探察并以一定的数量来表示的考核方法。《工程化学》作为一门考查课，其成绩往往设置为：学绩 = 平时成绩×40% + 期末试卷成绩×60%。其中平时成绩主要以课堂考勤和平时作业作为评价依据，不能充分调动学生学习的积极性。结合《工程化学》课程与生产生活实践相关性较大的特点，进一步巩固启发教学法教学方法的实施，需加大过程考核的力度，同时加大试卷中实践类题目的分值，让学生联系直观演示法中所涉及的案例，进行分析作答，加强知识的迁移，达到学以致用的效果。改革前后的数据分配如图1所示。通过教学测量方式的改革，能更进一步巩固教学方法的实施，从形式和内容双重角度调动学生学习兴趣，同时更能对学生的学绩进行客观公正的描述。

图1 教学测量内涵数据改革前后对比图

3 结束语

《工程化学》课程对土木工程专业的学生具有深远的影响意义。但是，由于授课过程中学生积极性不高、教学活动中教与学不对称等问题，导致教学成效较低。针对此现象，笔者采取教学内容的改革，去繁留精，保证教学内容能够贴合土木工程专业后续发展所需，极大促进学生的求知欲；采取教学方法的改革，单纯“填鸭式”教学方法不适合实践性质较强的《工程化学》课程，利用案例融入法、直观演示法、启发教学法，能将教学内容更全面的呈现出来；采取教学测量方式的改革，加大过程与理论实践相结合的考核方式，进一步巩固教学方法的实施，保证教学质量持续提升。这是笔者经过认真思考结合实际教学工作提出的改革措施，尽管已经取得了一定成效，但在改革过程中更明白教学改革的道路深远且漫长，需要每位教育工作者不断进行改革探究。