时间：2022-03-26 10:17:49
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引言
《工程化学》就是建立在化学知识与工程实践之间的一门桥梁学科,目的就在于将化学的基本知识以及一些新兴学科和应用学科的信息传授给学生。但是,工程技术具有非常广泛的范畴,内容十分庞杂,这导致很多工科院校的工程化学教学存在着各种弊端,例如教学内容不够系统、知识点比较零散、不同的专业区分相对较小,缺少与专业的衔接内容;学生在学习过程中体会不到这门课程与自己的专业有什么关系,缺少学习动力等等,因此有必要打破传统的教学内容和教育模式,建立一套符合实情的新的工程化学教学体系。针对此现象,作者对我校纺织工程专业的工程化学教学进行了改革。
1整合教学内容,做好衔接
我校纺织工程专业是浙江省重点专业,其目的在于培养纺织品设计、纺织技术与贸易相结合的具有复合型知识结构的高级工程技术与贸易人才。该专业特点决定了学生们将来涉及较多的是有机材料,鉴于此,对工程化学教学内容进行了如下整改:选用李成琴等主编的《纺织有机化学》为教材,重点讲述与纺织专业关系密切的传统有机化合基础知识,以官能团为主线区分各类有机化合物,介绍其分类、命名、结构特点及物理化学性质,分析各种反应的发生机理和历程;增加物质结构基础知识,为随后的杂化轨道和电子效应的接受和理解打基础;将现代分析测试技术-红外光谱和核磁共振谱作为教学重点内容;增加表面活性剂、染料化学和高分子纤维等专业基础知识,介绍专业相关的表面活性剂、染料和高分子纤维的结构、性质及应用,以便于更好的与专业课相衔接;学习过程中引入有机化学史和人名反应及相关小故事,以活跃课堂气氛,增加学生对该反应的印象。另外,在对工程化学教学内容的改革中,要合理安排化学理论基础和工程技术在教学中所占比重,一方面,根据教学条件和专业实际,在理论基础教学内容上适当取舍;另一方面,联系工程实际,介绍现代有机化学在工程技术中的最新应用。
2与实际生产和科研相结合,激发学习兴趣
作为一门基础学科,化学与我们的日常生活关系十分紧密,尤其是有机化学和有机化合物,充斥着我们生活的每一个角落,如果将抽象的教学内容与我们的日常生活或者实际生产联系起来,使学生们亲身体会到知识的力量,将会对学生的学习带来莫大的推动力。因此,在介绍到与课本相关内容时,可考虑引入一些实际生活或生产中的实例,例如在讲解氨基酸和蛋白质时,可以引入卤水点豆腐的机理和用鸡蛋清来减少汞吸收的生活小知识;在介绍到表面活性剂的时候联想到日常生活中去污清洁物质的使用等,使学生感到化学是一门渗透到我们生产、生活各个领域中的学科。
3丰富教学形式
由于工程技术的发展迅速,抽象的微观结构和最新的仪器设备很难用传统的教学模式直观地表达和展示。为了适应新的教学计划,又不降低教学要求,我们采用计算机辅助的多媒体教学方法和手段,加大课堂的教学信息量,创造良好的授课环境,以提高课堂教学效果。例如在讲解卤代烃的双分子亲核取代反应过程中的瓦尔登转化时,仅以板书或者口头讲解很难给出一个立体、形象的解释,而将该过程用多媒体形式演示出来,会帮助学生理解,加深记忆。但是我们又不能完全摒弃粉笔板书的教学形式。有机化学中需要理解记忆的知识点有很多,课堂讲解要对这些知识点进行详细展开,这时候采用板书形式将有利于所讲内容的逻辑组织和讲解速度的控制,帮助学生达到理解性记忆。
4开设实验环节
化学是一门实践性和应用性都很强的科学,其发展和对其反应机理的理解都是以实验为基础的。因此,化学实验是每个学习工程化学的学生必须要经历的一个实践性环节。我们利用有限的学时,安排了蒸馏、萃取、精馏和重结晶等实验,并要求学生自己设计方案,进行实验操作,然后独立撰写实验报告,这一系统的工作不仅加深了学生对理论知识的理解,也培养了学生面对问题,独立思考、解决的科研能力,打破了化学学科的神秘感,使学生直观地体会到化学的本质和价值,收到了很好的效果。
5结语
工程化学是我校今年来开设的新课程,因其新,故有很多地方还不太成熟,有待于改革完善。在采取了整合教学内容,理论联系实际,加强基础课和专业课之间的衔接和渗透,采用多样的教学形式,加强实验环节等方法来对工程化学的教学进行整改后,学生们的学习目标明确,学习兴趣大增,在掌握理论基础知识的同时提高了实验动手能力。而在教学的同时,我也深深体会到有机化学学科的博大精深,感受到了肩负的重任,这为我更加努力进行工程化学教学改革增加了信心。我相信随着教学经验的不断积累和教学改革的不断深入,工程化学的教学内容和方法会日趋完善,对其进行的改革和实践研究还会取得更新的进展。
一、环境工程专业化学实践教学存在的问题
1.传统行政管理教育理念的制约
我国的高等教育是计划经济的产物，管理模式以行政管理为主，教学受到人才培养方案、教学大纲和授课计划等格式化条款的制约，只注重外在的教学形式，不重视课程内涵设计。且过度重视理论教学，轻视实践教学，使得实践教学处于从属地位，造成实践教学课时少、实验经费短缺等问题，不利于高素质应用型专业人才的培养。
2.人才培养方案和教学大纲设置不合理
环境工程和环境科学专业大都是高校扩招的新开专业，专业申请获得批准后大规模招聘老师，匆忙制定人才培养方案和教学大纲，导致实验项目不合理，缺乏内在连贯性，衔接性差。化学实践教学课程较多，课时少，学生难以获得充分动手机会，并且实践教学内容以单元实验为主，缺少综合性实验。
3.实践教师教学综合能力不强
实验教师大多是年轻教师，没有受到系统的师范技能培训，且教学和科研经验不足，导致教师综合素质不高、动手能力不强。工作中，个别教师责任心不强，课前不预习，不预做实验。实验教师待遇普遍较低，缺乏教学改革的积极性。
4.学生学习主动性不够
在实践教学环节中，学生对实践教学不够重视，只关注实验成绩，而忽视实验技能的学习；缺乏自主思考，创新动力不足；个别学生缺乏科学精神，还有伪造数据的陋习。
二、环境工程专业化学实践教学改革的思路与对策
1.调整和完善人才培养方案，建立系统化实践教学体系
积极开展实践教学研讨活动，认真听取教师和学生对化学实践教学的意见，总结教学经验，对人才培养方案和实践教学大纲进行修改。调整不合理的实践教学内容，增加新的教学内容，建立系统化实践教学体系，并制订完善的实践教学授课计划，使实践教学与理论教学起到相辅相成的作用。环境学院组织教师和学生，对无机和分析化学实验开展研讨活动，总结教学中的优点和经验教训，如：无机化学实验原来设计为实验周教学，在一个星期内连续进行五个独立的单元教学实验，由于实验任务安排过于集中，学生对教学内容难以理解，教学效果较差。经过认真调研，把实验周教学改为课内试验，学习完基础理论之后立即开展实验教学，理论与实践相结合，取得较好的实践教学效果。积极调整实验教学内容，例如：在无机与分析化学实验课中开设有“邻二氮菲分光光度法测定微量铁”实验，由于该实验属于微量分析实验，用到朗伯-比尔定律，并且要配制标准曲线，用到紫外可见分光光度计测定吸光度，大一学生没有学到仪器分析相关的理论知识，在课堂讲授后无法理解实验原理，教学效果很差。我院把“邻二氮菲分光光度法测定微量铁”更改为“EDTA标准溶液的配制与自来水硬度的测定”，既用到分析化学的理论知识又和水的硬度测定相结合，加深了对络合滴定的理解，又培养了学生常量分析的基本操作能力。
2.注重基础操作能力的培养
经过调查发现：30%~45%的环境工程专业高中阶段只学习过1年的化学，几乎没有上化学实验课程，基础操作能力普遍较差。根据学生的现有水平，环境学院把基础操作能力的培养作为实践教学的重点，如：在无机化学实验课程中，在硫酸亚铁铵的制备与纯度分析实验中进行称量、量取、加热、常规过滤、减压过滤和蒸发结晶等基础操作的讲解，教师亲手示范，讲解动作要领，使学生掌握操作要领。在后继实验课中，对相同的操作加以强化练习，学生操作不规范之处，一一加以纠正。有机实验课中，讲解蒸馏、精馏、回流和分液等基础操作，要求学生掌握阿贝折光仪、旋转蒸发仪、显微熔点仪等设备的使用原理及操作方法。在后继的分析化学、物理化学和仪器分析实验课程中对学生的基础操作进一步进行强化和提高。这种重视基础操作的教学模式大大提高了学生的动手能力和教学效率。
3.结合环境工程专业特色，开设综合性实验
根据环境工程专业特色，设计综合性实验项目，开展针对性实践教学，加深学生对环境工程专业的理解。比如：针对电厂化学专业，在学完分析化学试验后开设了叶绿素测定、全铁测定、二氧化硅测定、全碱度分析和磷酸盐分析等水质全分析试验，既加深学生对电厂给水专业知识的理解又在水质分析过程中，强化了常量分析的基础操作，进一步培养基本的分析和解决问题的能力，综合素质得到进一步提高。
4.改善管理方式，打造开放型实验中心，培养学生的创新能力
南京工程学院积极资助大学生开展创新科研活动，通过专项经费支持鼓励大学生开展科学研究。环境学院实验中心积极为大学生科技创新活动服务，积极整合实验室资源，改善管理模式，专门开设科技创新实验室，为学生提供玻璃仪器和小型实验器材，协助购买药品。开展傅里叶红外分光广度计、紫外可见分光光度计、气相色谱和液相色谱等大型仪器的操作培训，使学生在充分理解仪器原理的基础上可以熟练操作大型仪器。实验室对学生的全方位开放，打造良好的服务氛围，有利于学生创新能力的培养。
5.建立新型的实践教学考核评价体系
在教学评价上，既应重视课堂教学效果的评价也应重视实践教学效果的评价。对学生的考核既重视理论知识考试，也应重视实践动手能力考核，理论测试成绩应该与实践能力考核成绩同等对待。例如：学生参加各类科技竞赛活动、小发明、小制作等，参加科研课题，计入实践能力考核成绩中，这样不仅保护了那些具有创新能力学生的积极性，也有利于更客观、全面和切合实际地评价和考核学生。
6.加大实践教学经费投入，提高实践教学教师的教学水平
加大实践教学经费投入，引进先进的教学设备和精密仪器，提高实验中心硬件水平，大力营造良好的实践教学环境，以适应新的实践教学的需求。环境工程学院通过中央与地方共建项目的建设，购入或建设烟气脱硫试验装置、气相色谱仪、液相色谱仪、水质全分析仪、总有机碳分析仪、热重分析仪和元素分析仪等精密仪器，并以大型仪器为核心，设立实验课程，安排课程实习，促进化学实践教学。加大实践教学师资队伍建设，有必要进行教师职业知识与技能的培训，提高教师综合教学能力。此外，应加强教师与外界的交流，提供在职进修学习的机会，提高其科研水平和综合能力水平，更好地服务于实践教学和科学研究。
三、结束语
通过积极研讨，认真修改人才培养计划，制定系统化化学实践教学大纲，优化实验项目。加大实践教学的经费投入，提高实践教学教师的教学水平，可以解决环境工程专业化学实践教学的问题，使学生掌握扎实的基础操作能力，为培养创新能力和全面发展的应用性人才打下坚实基础。
作者：刘献锋张长飞张东平单位：南京工程学院环境学院
作者：张怀红 黄连荣 单位：盐城工学院化学与生物工程学院
目前，科学家们在实验室中可以用各种各样的物理或者化学方法制备出类似荷叶结构的自清洁的超疏水性材料，例如，当前研究得比较多的纳米二氧化钛材料就具有自清洁功能。把物理化学的抽象理论和生动的生活联系起来，把最新的科研成果和书中的理论结合，既吸引了学生的注意力，又增强了学生对现代技术进步的惊叹和想往。2把生活中遇到的问题与物理化学内容结合问题可以促进思维活动。可以通过“提出生活中遇到的问题－如何解决－引入新内容－解决问题的理论方法”这一思维以吸引学生的注意及让他们思维进行创新活动。比如，在相平衡中学习固液平衡体系时，举例在2008年南方雪灾大雪过后，环卫工人为什么在大街上洒盐水，以及在化工生产中为什么经常用盐水溶液做冷冻液；在讲到相图在药学中的应用时，举例说明为什么用氯霉素与尿素形成低共熔混合物可以改善氯霉素的溶解和吸收；从江河入海处三角洲的形成让学生进一步知道胶体的聚沉作用；从城市晚上的霓虹灯现象引出丁达尔效应；通过测定血液中红细胞的电泳率就可判定人体的肝功能是否正常；从树干的高度引入渗透压的概念；从高压锅的使用联系克-克方程。通过这些实例的阐述，可使学生加深印象，从而改善教学效果，使教与学产生共鸣[3]。通过这种理论与实际的结合，还可以让学生们感觉到物理化学知识不再是书本上的纯理论的东西。而与我们的生活息息相关，有效避免“空”对“空”的课堂说教，使学生体会到处处有“物理化学”，处处需要“物理化学”的真情实感，可将抽象理论变成有趣的解决问题的钥匙。另外，我们也结合科研中的一些亲身经历来讲解一些问题，促使学生在理论与实践的联系中理解和掌握知识，提高分析与解决问题的能力，同时可以活跃课堂气氛，增强师生间的共鸣及学生的学习兴趣，达到较好的教学效果。
开展各种形式的讨论现代教育
理论告诉我们，教学方法已经由注重教法向注重学法转变，这体现了学生学习的主体地位。大学时代所学的知识只是知识海洋中的一滴水，更多的知识需要学习者日后持续不断的自学来积累，所以，虽然基础知识、基本技能和基本方法很重要，但更为关键的是通过大学的学习过程来掌握科学研究方法和学习方法[4]。在物理化学教学中我们注重学生的主体地位，引导、激发和指导学生由被动的受体转变为自主学习、积极思维的人。由于物理化学理论性和逻辑性强，相当一部分内容学生们难于直接开展讨论，我们便注意引导学生分析熟知的典型事例，或从学生己有知识逻辑中提出问题，并提供讨论问题所必须的感性材料和相关学科知识以及进一步思考问题的线索和依据，创造便于探索问题的良好环境，激发学生学习兴趣。例如，在学习热力学第二定律时，为了帮助学生理解和掌握系统和环境的概念及它们之间的热功转换关系，我们以热得快在暖水瓶中烧开水作为实例，这样的实例是同学们熟悉的，便于同学们展开讨论。暖水瓶相当于一绝热恒容容器，其中盛有水，水中放有电阻丝，由电源给电阻丝供电。同一过程，如果分别以水和电阻丝作为系统，系统和环境问的热功转换是不同的。若以水为系统，由于水吸热Q>0，水温升高，则U>0，在加热过程中水的体积变化很小，可近似认为体积功W=0；若以电阻丝为系统，由于电阻丝接受了电功，所以其W’>0，电阻丝将电功转化为热能，并放热给水，所以Q<0，同时电阻丝温度升高，则其U>0。将熟悉的生活实例作为讨论题材，同学们不会感到陌生和抽象，讨论起来有兴趣。在介绍理想气体的膨胀做功时，有些同学无法理解为什么经常会练习理想气体膨胀和压缩过程的体积功，鉴于此，我们布置了“汽车是如何奔跑的”这样的问题，让学生课后合资料。课上讨论时，学生很有兴趣。通过讨论大家明确了早期的火车和轮船上用的蒸汽机是外燃机。利用燃料煤燃烧产生的热，使水在高压锅炉内变为高温、高压水蒸汽，然后进入绝热的气缸膨胀，从而对外做功，而膨胀后的水蒸汽进入冷凝器降温并凝结为水，循环使用。外燃机效率低、体积大。目前多用内燃机，内燃机是油或气在气缸中燃烧产生高温、高压气体，气体对外膨胀做功产生动力。相比之下，内燃机比外燃机的效率高。对于问题的创设可以考虑由浅入深，由易到难，形成适当难度梯度，并注意趣味性、艺术性和逻辑性。我们在教学过程中尝试了以上方法，收到了较好的效果。
充分利用现代技术手段
随着社会的发展、科技的进步，教学媒体日趋增多。由于计算机的人机交互功能以及它的图、文、声、色、光、动画等强烈地抓住了学生的学习兴趣，改变了以往物理化学教学枯燥的特点，让一些抽象的或很难想像的现象变得形象、具体可感，有利于突破教学难点，创造出最佳的学习环境和最好的教学效果[5]。例如：气体膨胀过程、精馏过程、Langmuir吸附过程、丁达尔现象、渗透压现象、结晶分离提纯等，利用传统的教学手段，透过黑板、教材、挂图等只能看到它们的平面图或结构图，学生所学内容与实际联系不起来，感觉很枯燥。而利用PowerPoint和Flash将上述素材制成相应的课件，因其图画形象逼真，增强了学生的学习兴趣，教师讲授起来轻松，学生也理解得很清楚。利用灵活多变的教学手段以及网络课程和网络资源进行网络环境教学，可以实现课堂教学中教与学的交互以及课程的互动教学，利于学生构建自己的知识体系，并且在教师的主导作用下，利于发挥学生在学习中的主体作用，以达到更好的学习效果[6]。
一、环境工程专业化学实践教学改革的思路与对策
1.调整和完善人才培养方案，建立系统化实践教学体系
积极开展实践教学研讨活动，认真听取教师和学生对化学实践教学的意见，总结教学经验，对人才培养方案和实践教学大纲进行修改。调整不合理的实践教学内容，增加新的教学内容，建立系统化实践教学体系，并制订完善的实践教学授课计划，使实践教学与理论教学起到相辅相成的作用。环境学院组织教师和学生，对无机和分析化学实验开展研讨活动，总结教学中的优点和经验教训，如：无机化学实验原来设计为实验周教学，在一个星期内连续进行五个独立的单元教学实验，由于实验任务安排过于集中，学生对教学内容难以理解，教学效果较差。经过认真调研，把实验周教学改为课内试验，学习完基础理论之后立即开展实验教学，理论与实践相结合，取得较好的实践教学效果。积极调整实验教学内容，例如：在无机与分析化学实验课中开设有“邻二氮菲分光光度法测定微量铁”实验，由于该实验属于微量分析实验，用到朗伯-比尔定律，并且要配制标准曲线，用到紫外可见分光光度计测定吸光度，大一学生没有学到仪器分析相关的理论知识，在课堂讲授后无法理解实验原理，教学效果很差。我院把“邻二氮菲分光光度法测定微量铁”更改为“EDTA标准溶液的配制与自来水硬度的测定”，既用到分析化学的理论知识又和水的硬度测定相结合，加深了对络合滴定的理解，又培养了学生常量分析的基本操作能力。
2.注重基础操作能力的培养
经过调查发现：30%~45%的环境工程专业高中阶段只学习过1年的化学，几乎没有上化学实验课程，基础操作能力普遍较差。根据学生的现有水平，环境学院把基础操作能力的培养作为实践教学的重点，如：在无机化学实验课程中，在硫酸亚铁铵的制备与纯度分析实验中进行称量、量取、加热、常规过滤、减压过滤和蒸发结晶等基础操作的讲解，教师亲手示范，讲解动作要领，使学生掌握操作要领。在后继实验课中，对相同的操作加以强化练习，学生操作不规范之处，一一加以纠正。有机实验课中，讲解蒸馏、精馏、回流和分液等基础操作，要求学生掌握阿贝折光仪、旋转蒸发仪、显微熔点仪等设备的使用原理及操作方法。在后继的分析化学、物理化学和仪器分析实验课程中对学生的基础操作进一步进行强化和提高。这种重视基础操作的教学模式大大提高了学生的动手能力和教学效率。
3.结合环境工程专业特色，开设综合性实验
根据环境工程专业特色，设计综合性实验项目，开展针对性实践教学，加深学生对环境工程专业的理解。比如：针对电厂化学专业，在学完分析化学试验后开设了叶绿素测定、全铁测定、二氧化硅测定、全碱度分析和磷酸盐分析等水质全分析试验，既加深学生对电厂给水专业知识的理解又在水质分析过程中，强化了常量分析的基础操作，进一步培养基本的分析和解决问题的能力，综合素质得到进一步提高。
4.改善管理方式，打造开放型实验中心，培养学生的创新能力
南京工程学院积极资助大学生开展创新科研活动，通过专项经费支持鼓励大学生开展科学研究。环境学院实验中心积极为大学生科技创新活动服务，积极整合实验室资源，改善管理模式，专门开设科技创新实验室，为学生提供玻璃仪器和小型实验器材，协助购买药品。开展傅里叶红外分光广度计、紫外可见分光光度计、气相色谱和液相色谱等大型仪器的操作培训，使学生在充分理解仪器原理的基础上可以熟练操作大型仪器。实验室对学生的全方位开放，打造良好的服务氛围，有利于学生创新能力的培养。
5.建立新型的实践教学考核评价体系
在教学评价上，既应重视课堂教学效果的评价也应重视实践教学效果的评价。对学生的考核既重视理论知识考试，也应重视实践动手能力考核，理论测试成绩应该与实践能力考核成绩同等对待。例如：学生参加各类科技竞赛活动、小发明、小制作等，参加科研课题，计入实践能力考核成绩中，这样不仅保护了那些具有创新能力学生的积极性，也有利于更客观、全面和切合实际地评价和考核学生。
6.加大实践教学经费投入，提高实践教学教师的教学水平
加大实践教学经费投入，引进先进的教学设备和精密仪器，提高实验中心硬件水平，大力营造良好的实践教学环境，以适应新的实践教学的需求。环境工程学院通过中央与地方共建项目的建设，购入或建设烟气脱硫试验装置、气相色谱仪、液相色谱仪、水质全分析仪、总有机碳分析仪、热重分析仪和元素分析仪等精密仪器，并以大型仪器为核心，设立实验课程，安排课程实习，促进化学实践教学。加大实践教学师资队伍建设，有必要进行教师职业知识与技能的培训，提高教师综合教学能力。此外，应加强教师与外界的交流，提供在职进修学习的机会，提高其科研水平和综合能力水平，更好地服务于实践教学和科学研究。
二、结束语
通过积极研讨，认真修改人才培养计划，制定系统化化学实践教学大纲，优化实验项目。加大实践教学的经费投入，提高实践教学教师的教学水平，可以解决环境工程专业化学实践教学的问题，使学生掌握扎实的基础操作能力，为培养创新能力和全面发展的应用性人才打下坚实基础。
作者：刘献锋 张长飞 张东平单位：南京工程学院环境学院
环境工程专业基础化学实验教学改革思路
依据基础化学实验教学改革目标，按照“基础-应用-开放”的思路，建立了“三模块”的课程体系；实验教学内容改革充分考虑环境工程专业特点，通过优化整合实验项目，力求体现化学实验技术在环境工程专业中的具体应用；增加研究型开放性实验，满足学生个性化发展要求和促进学生自主学习能力的提高。
建立环境工程专业基础化学“三模块”实验课程体系
打破了传统按四大化学各自组成实验的教学模式，重新进行规划设计，组成在化学一级学科水平上的独立的基础化学实验课程体系，并由三个模块构成。
1公共基础模块
凸显基础性，充分考虑化学实验技术的共性要求，突出基本知识、基本操作、基本技能训练在人才培养中的基础性地位。对应课程《基础化学实验Ⅰ》，32学时，第1学期开设。
2方向应用模块
凸显应用性，设置与环境工程专业方向紧密相关的实验项目，不仅增加学生专业兴趣，而且更强调实验技术的在环境工程专业中的应用，适应专业人才培养定位与要求。对应课程《基础化学实验Ⅱ》，48学时，第2学期开设。
3拓展开放模块
凸显开放性，强调化学技术拓展，培养环境工程专业学生化学实验技术应用能力和自主学习能力，注重与实验开放平台相结合，实验项目以综合型、设计型和研究创新为主，突出化学实验技术的实际应用。对应课程《基础化学实验Ⅲ》，16学时，第3~4学期开设，
更新环境工程专业基础化学实验项目，优化实验内容
1《基础化学实验Ⅰ》实验内容设计
本模块实验重点是培养和强化实验操作技能，培养学生一般化学原理的实验方法和一般分析问题的能力。如玻璃仪器的洗涤、物质的称量、溶液的配制、滴定操作、物质的分离与纯化、电导仪和分光光度计等基础仪器的使用等。在教学过程中须严格强调这些基本操作和基本技能的规范性。《基础化学实验Ⅰ》实验项目设计见表1。
2《基础化学实验Ⅱ》实验内容设计
本模块尽量设置环境工程专业结合紧密的实验，体现实验技能的应用和实验内容的拓展。针对环境工程专业特点，实验项目以环境分析化学实验为主，突出化学分析与仪器分析技术在环境科学中的应用。比如，“废水中铅含量的测定”、“水样中化学耗氧量的测定”、“溶解氧的测定”、“钼酸铵分光光度法测磷部”等实验以环境污染指标为测定对象；通过开设“气相色谱法测定酚类组分的分析”、“用反相液相色谱法分离芳香烃”、“废水中铅含量的测定”等实验项目，让学生掌握气相色谱仪、高效液相色谱仪和原子吸收分光光度计的使用操作方法及其在环境化学分析中的具体应用；通过开设“有机染料废水柱层析分离”、“阳离子交换树脂交换容量的测定”等实验，让学生掌握环境污染物处理及分析方法。《基础化学实验Ⅱ》实验项目设计见表2。
3《基础化学实验Ⅲ》实验内容设计
该模块实验主要来源于科学研究和生产实际，以综合设计型和研究创新型实验为主，学生可以结合专业特点和自己的兴趣爱好，选择3~4个开放性实验项目来进一步拓展实验技能。在方案设计阶段学生通过查询大量科技文献，了解该领域研究热点、研究难点及最新技术发展趋势等信息，从实践效果来看，可以把学生引向科学研究和生产实际的前沿领域，激发学生研究探索热情和创造性。《基础化学实验Ⅲ》实验项目内容设计见表3。
实践效果与展望
通过近3年的改革与实践，目前已经形成了较为固定的基础化学实验课程体系和教学内容。由于实验内容强调与专业实验相结合并求体现化学实验技术在环境工程专业中的具体应用，学生学习积极性显著提高，有效地提高了学生的操作技能、创新思维能力和分析、判断问题及解决实际问题的能力。在今后的工作中，我们将在实践中不断完善课程体系和教学内容，从而最终实现学生以被动实验为主向主动实验为主的转变，实现以常规仪器实验为主向大型现代仪器实验为主的转变，实现由验证型实验为主向综合型、设计型和专业特色型实验为主的转变。
作者：王崇均傅敏古昌红吴四维林兵单位：重庆工商大学环境与生物工程学院
摘要：从化学植筋的施工方法和质量控制、化学植筋的质量检查与验收、化学植筋锚固承载力的现场检验方法等方面分析了化学植筋的质量控制。
关键词：建筑工程；化学植筋；质量控制
建筑工程化学植筋，简称植筋，又叫种筋，是目前工程上的一种后锚固连接技术。化学植筋在框架结构与填充墙的连接；砖混结构混凝土柱、梁与后砌墙体的拉结；钢筋混凝土结构施工中，板、梁结构调整的钢筋补强；以及房屋建筑的抗震加固和建筑装修中得到广泛采用。
化学植筋后锚固相对于钢筋预埋（即先锚固），具有施工方便，使用灵活等优点，其连接技术得到较快发展，已成为目前不可缺少的一种新型施工技术。其工程原理是：在已有的混凝土结构或构件上根据工程拟需用的拉结钢筋位置，钻适当的钻孔和深度，用高强度的化学粘合剂，使拉结钢筋或螺杆等与混凝土通过粘结达到锁键植筋作用。化学植筋不会产生植筋位移，其密封性能好，也无需作防水处理。由于其通过化学粘合固定，不会对基层产生膨胀破坏，更适合边距、间距小的部位的拉结需要。施工简便迅速，是建筑工程中钢筋混凝土结构加固、结构变更、追加连结的最有效的方法。
化学植筋，其工程原理不复杂，施工工艺简单，但拉结植筋对建筑工程的质量、房屋抗震设防非常重要，涉及群众的生命财产安全。必须对其施工工艺、工程质量给予高度的重视。
实际工程中，常出现植筋定位不准确、孔深和孔径不足、钻孔不清理、数量不足、锚固胶的质量达不到规范要求；锚固后现场拉拔检测结果不合格等质量问题。因此，必须十分重视化学植筋的施工工艺和施工过程，加强锚固质量检查与验收，确保建筑工程化学植筋的工程质量。
1化学植筋的施工方法和质量控制
1.1钻孔和质量控制。（1）施工前的准备：熟悉施工图要求，认真清理干净结构表面，按图纸要求，准确放线标明钢筋锚固点的钻孔位置，钻孔位置标明后由现场质量负责人验收。（2）孔径及锚固深度：根据钢筋或螺栓的锚固位置，确定成孔的直径及锚固深度。若孔位处有受力钢筋，钻孔位置可适当调整，但均应植在箍筋内侧或分布筋内侧（若产生废孔，应清净废孔后用植筋胶填实）。钻孔直径为D+4～10mm（小直径钢筋取低值，大直径钢筋取高值），同时，最小锚固深度应满足《混凝土结构加固技术规范》（CECS25：90）和《混凝土结构后锚固技术规程》JGJl45-2004的要求。
1.2锚固孔的清孔。（1）钻孔完成后，将孔周围半径0.5米范围内灰尘清理干净。用气泵和毛刷清孔，要作到三吹两刷，清刷完毕后，用棉丝沾丙酮液清刷孔洞内壁，使钻孔洞内达到清洁干燥；如遇较潮湿的情况，还须用加热棒，进行干燥处理。（2）若为水钻孔，用清水将孔内泥浆冲刷干净，用棉丝将孔擦净，等孔晾干、干燥后（可用加热棒进行干燥处理），再进行下一道工序。（3）钻孔工作完后，用干净棉丝将清洁过的孔洞封堵，防止灰尘和异物落入。（4）现场质量负责人检查清孔工作，请监理验收，做好隐检记录。
1.3拉结钢筋清理。（1）在钢筋端部相应位置上做好标记，标示出除锈清理的长度范围（除锈清理的长度大于锚固深度50mm）。（2）用磨光机或用钢丝刷将除锈清理长度内的钢筋表面打磨出金属光泽为止。（3）将除锈清理好的钢筋加垫整齐码放在干燥处。（4）用棉丝蘸丙酮，将除锈清理长度范围内的钢筋表面擦拭干净，将所有处理好的钢筋码放整齐。（5）拉结钢筋清理完，报请现场质量负责人检查。
1.4钢筋埋植。（1）钢筋锚固用胶的配制和使用方法，按照锚固用胶产品说明，并根据现场技术质量负责人要求，按比例配制且搅拌均匀。（2）盲孔钢筋埋植：先将锚固用胶注入孔深2/3；将处理好的钢筋的除锈清理端朝向孔洞，边向同一方向旋转，边缓慢将钢筋插入洞内，直至到达孔的洞底部为止。插筋到底，如无锚固胶从孔内溢出，说明注胶量不够，须将钢筋拔出，重新注胶，再次插入钢筋，直至有锚固胶溢出洞口为止。（3）通孔钢筋埋植：先将处理好的钢筋插入孔内，孔的两端用环氧砂浆封堵（封堵时，须在一端留出注胶孔，另一端留出出气孔）；待环氧砂浆凝固后进行高压注胶。将配制好的锚固用胶装入打胶筒内，安装打胶嘴；将锚固用胶通过注胶孔注入孔洞内，直至另一端出气孔溢出胶为止；然后，用环氧砂浆或其它材料将注胶孔及出气孔封堵死。（4）垂直通孔植筋：方法同通孔钢筋埋植，只是注胶时应从孔底部的注胶口向上注胶，以孔上部出气口出胶为止。（5）已埋植好的钢筋要做好保护工作，埋植完成，挂明显标志牌，以防锚固胶在固化时间内，钢筋被摇摆动或碰撞，影响埋植的效果。（6）用棉丝蘸少许丙酮，清理孔周围遗留的胶，清理工作面的垃圾。（7）植筋胶有一个固化过程，具体时间以植筋胶的品种而定，在锚固用胶固化前，应对埋植好的钢筋进行必要的围挡保护。（8）钢筋埋植工作完成，报请现场质量负责人检查验收。
1.5施工中需注意的事项。（1）植筋胶在每次使用前应检查包装桶内胶有无沉淀现象。（2）施工过程中要注意：孔内尘屑是否清净、钢筋是否除锈、植筋胶配合比是否准确、搅拌是否均匀。孔内植筋胶是否密实充溢，决定锚固效果的好坏，要特别注意。（3）施工现场温度过低时，应对植筋胶及锚固位置预热。2化学植筋的质量检查与验收
2.1植筋施工时必须严格遵守《混凝土结构加固技术规范》和《混凝土结构后锚固技术规程》的施工要求进行施工。
2.2钻孔位置中心线偏差应符合规定、深度不得低于设计要求。
2.3植筋数量不得低于设计数量。
2.4如受结构构件的尺寸、钢筋、预埋件等影响，钻孔位置、深度、数量不能满足设计要求时，应及时向监理、设计单位反映，做相应的调整。
2.5严格按照施工图和相关规范的质量要求进行施工。
2.6各项技术指标应达到规范规定的数值。
2.7锚固用胶应有产品合格证，质量要有保证。
2.8钢筋锚固工作完成后，自检合格，并填写分项工程报验单报请监理、总包单位验收。
3化学植筋锚固承载力的现场检验方法
3.1基本规定。（1）混凝土结构后锚固工程质量，应进行抗拔承载力的现场检验。（2）锚固抗拔承载力现场检验可分为非破坏性检验和破坏性检验。对于一般结构及非结构构件，可采用非破坏性检验；对于重要结构构件及生命线工程非结构构件，应采用破坏性检验。
3.2试样选取。（1）锚固抗拔承载力现场非破坏性检验采用随机抽样办法取样。（2）同规格，同型号，基本相同部位的锚栓组成一个检验批。抽样数量按每批锚栓总数的l‰计算，且不少于3根。
3.3检验方法。（1）加荷设备支撑环内径D0。应满足下述要求：化学植筋D0≥max（12d，250mm）。（2）锚栓抗拔检验可选用以下两种加荷方法：a.连续加载：以匀速加载至设定荷载或锚固破坏，总加荷时间为23分钟。b.分级加载：以预计极限荷载的10％为一级，逐级加荷，每级荷载保持1~2分钟，至设定荷载或锚固破坏。
3.4检验结果评定。（1）非破坏性检验荷载下，以混凝土基材无裂缝、锚栓或植筋无滑移等宏观裂损现象，且2min持荷期间荷载降低不大于5％时为合格。当非破坏性检验为不合格时，应另抽不少于3个锚栓做破坏性检验判断。（2）对于破坏性检验，该批锚栓的极限抗拔力满足规范的要求。
3.5常见的几种破坏形式。（1）混凝土锥体破坏；化学植筋受拉时混凝土基材形成倒锥体破坏形式。（2）混合型破坏：化学植筋受拉时形成以基材混凝土锥体及深部粘结拔出的组合破坏形式。（3）胶筋界面破坏：化学值筋粘结型锚栓受拉时，沿胶粘剂与混凝土孔壁界面的拔出破坏形式。
建筑工程化学植筋，是一种便捷、使用灵活、成本低、质量可靠的新型施工技术，在建筑工程中得到较快的推广和发展。也因为其在建筑结构中的重要作用，应该对其设计、施工、检测个各环节的工程质量给予充分的重视。目前专业的化学植筋人员较少，人员素质也有待提高。应该加强从业人员的技术规范培训，重视施工过程的管理，加强工程质量检测，使这项新型施工技术得到更快更好的推广和运用。
如今，化学实验教学不仅仅是对学生进行传授知识和技能、训练科学方法和思维、提高创新意识与能力、培养科学精神和品德的有效形式，更是服务社会的一种重要试验手段。分析化学实验的应用性、实践性较强，它对于学生获取新知识、实现知识和能力的转化、理论与实践的结合起着举足轻重的作用[1、2]。目前，环境问题频频发生，社会对研究环境方面的人士寄予“厚望”，希望能够将理论知识转化为实践，研究并解决其中的问题。因此，培养环境工程应用型和创新型人才已是高等院校的重要职责。而从分析化学实验教学方面，可以与环境学科融合，做出一些方面的改革或改进。文章融合环境工程专业的理论知识对分析化学实验教学提出改革，旨在提高学生的创新性和实践技术能力，为分析化学和环境工程专业实验教学体系的完善和发展提供参考，为新世纪环境工程专业应用型和创新型人才的培养提供一定的指导方法。
1结合环境专业特点，优化实验教学内容
传统的分析化学实验教学内容单调，验证性实验多，综合性、设计性实验少[3]，学生的思维能力和操作能力受到了影响，极大地限制了应用型人才的培养。如果实验教学以社会关注的环境问题为背景，将相关科研项目引入到实验教学中，以解决实际问题为目标，优化实验教学内容，不仅使学生掌握了一定的科学研究方法，培养了一定的解决问题的思路和能力，还将引起学生的科研兴趣[4]，促进了分析实验教学与人才培养的良性循环。例如，河池学院教师申请了有关广西南丹矿区重金属污染土壤的修复项目，在分析化学实验教学中可以将项目中测定矿区中的微量重金属铜和锌含量引入其中。先向学生介绍铜和锌的物化学性质，及其对环境的污染、危害等。然后简单介绍南丹矿区重金属污染的情况，铜锌的监测方法，可选用络合滴定法，也可选用原子吸收法，教师顺着科研的思路进行讲解，然后对其测定过程进行讲解与演示。这样，学生从中学习到了滴定法中的络合滴定，以及仪器分析法中的原子吸收法的设备和操作方法等等，对该测定的过程中不仅产生了较多的兴趣，还接触了科研项目，将知识学以致用，为以后的毕业设计起到了较好的铺垫作用。
2增加环境方面的综合设计性实验，提升学生综合实验素质
分析化学实验教学，一方面注重培养学生的基础性实验技能，来提高扎实的专业基础素质。另一方面注重培养学生的独立和创新能力，增加了综合性、设计性实验项目的设定。基础性实验技能是片段式的，大多是验证性的实验。综合设计性实验可将本课程的综合知识或者与本课程相关的课程知识有机地综合在一个实验当中，从而使学生将所学的知识扩大化，更高效地去理解、掌握和巩固所学知识，进而提高学生分析问题和解决问题的能力，并提升学生的综合实验素质[5]。例如，在分析化学实验教学中，可以结合河池学院承担的广西东兰坡壕湖的水质监测项目，开设对其水质科学综合性、设计性实验研究。教师可根据学生所学的理论知识及实验方法，设计“水体特性分析与质量评价”、“坡壕湖水质测定与建模”等实验。学生通过查阅文献和有关书籍设计实验方案，独立完成实验，写出实验报告。有时候不可能一次成功，在多次的失败与尝试中找到最佳的方案，不仅激发学生学习的探索性，自觉性，提高了兴趣，而且培养了学生的独立工作能力、分析问题和解决问题的能力。
3运用现代教学手段，调动学生学习环境监测的主动性
分析化学实验教学的环节中，学生初次接触的仪器较多，缺少感性认识，针对这种现状，有时候运用现代教学手段无不是一种好的方法。比如多媒体。科技的进步使得多媒体教学普遍进入课堂中，是现代教育教学的重要手段。相比传统的黑板板书的教学，多媒体减少了课堂的板书量与板书花费的大量时间，同时可以通过图片、动画、录像、视频等激发学生的学习兴趣和求知欲，调动他们的学习主动性。像分析化学实验中，学习分光光度计的使用时，教学可以以对亚硝酸标准溶液系列进行测定相应的吸光度为例，而这也是测定环境空气中氮氧化物实验的一部分。教学过程中可以先从大气中氮氧化物讲起，介绍其测定方法，若选用甲醛吸收法时，教师对实验原理和过程予以讲解，通过视频让学生感性地认识大气采样器，观看采样器进行氮氧化物的采样，规范操作步骤，然后通过动画演示如何将配置标准溶液，以及标准溶液以及样品溶液的吸光值在分光光度计中测定的过程，同时对关键步骤不断强调，以及强调一些注意的事项。整个过程显得内容充实，拓宽了学生的环境知识面，全面地调动了学生学习的主动性。再比如现代教学手段中的实地参观考察。这项过程是传授知识和培养能力相结合的过程，可开阔学生的环境视野，提高学生的认知能力，全方位培养学生的实际应用能力。在实验教学中，有些大型仪器是模拟工业企业设计的，教师应参与指导学生到校外实习，在认识实习阶段以调查为主，在中期实习和生产实习阶段，带领学生去参观，由实习单位负责人给学生进行细致地讲解，让学生系统地认识设备，掌握设备的完整操作流程，把课堂知识与生产实际有机地结合起来，真正达到实践教学的目的。
4举办实验技能竞赛，增强学生的环保意识和绿色化学理念
分析化学实验操作技能是得到分析数据的基础，也是进行科学研究的关键[6]。尽管努力提高学生实验的研究性和综合性很重要，但也不能忽视了学生的基本操作技能的训练。平常在实验教学的过程中，笔者发现学生动手能力和创新能力弱等现象。为了激发学生对实验的兴趣，强化环保意识，可以开展以竞赛的方式培养学生的实验技能，强化绿色化学理念。这种技能竞赛是面向大学生的群众性科技活动，选择监测污染物为对象，尤其是对污染元素的定性和常量组分的定量分析，来真实地反映学生对基本分析化学操作和基础理论的掌握情况，找出教学中的优点和不足，使教师在今后的教学中改进教学方法和教学内容，提高质量[7]；同时可以提升学生学习的积极性和主动性，激发学生理论联系实际和动手能力，加强学生理解化学原理理论，一举两得。在竞赛中可适当增加一些绿色化学的知识点，进一步增强学生的环保意识和绿色化学理念。
5结语
通过以上提出的实验教学改革，可以提高了学生的创新性和应用性能力。通过与环境工程学科的融合，坚持实验教学内容的先进性和对学生综合能力、创新能力的培养方向，并不断积累经验，分析化学实验教学会更上一个新的台阶，会更好地服务社会，为环境保护工作做出一份努力。
作者:齐国翠 单位:河池学院化学与生物工程学院
摘 要：工程化学是高职院校土木工程专业一门重要专业基础课程，课程教学质量对学生今后工作的影响极大。任课教师要根据高职或三本大学生的培养目标、知识体系结构和教学大纲的要求，从选择和吃透教材的基础上，紧紧围绕化学基本原理和基本知识，广泛涉猎当代科学技术发展的新成果、新材料、新技术及环保技术新进展，确定教学内容，在教学实践中摸索和总结出科学教学方法和行之有效的教学手段，全面提高课堂教学效果。
关键词：高职院校；工程化学；课程教学；改革与实践；研究
《工程化学》是高职院校土木工程专业学生一门重要专业必修基础课程。学习工程化学的目的就是要帮助土木工程专业大学生建立物质变化和能量变化的观点，提高大学生化学方面的基本素质和专业创新能力。力求从化学原理上弄清楚化学研究对象是原子和分子等结合态单元，各种建筑材料均由原子结合态单元组成的事实。一方面要求土木工程专业大学生接受化学基本知识和基本原理，认识到化学在土木工程专业中的重要性和必要性。另一方面也要求他们能从化学的角度更多地认识材料、能源、信息、环境、生命等科学技术在土木工程具体实践中的作用。要顺利达到上述教学目标，可通过实例教学手段来增强大学生的宏观认识，通过工程化学课堂教学实践来不断探索和深入研究，才能找到适合高职院校和三本院校土木工程专业工程化学最佳的课堂教学教学模式和教学方法。
一、工程化学课程教学现状分析
《工程化学》课程是高等学校非化学、化工类各专业培养现代工程技术和管理人才的必修专业基础课程。《工程化学》从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发密切联系现代工程技术中遇到的化学问题，如材料的选择和寿命、环境的污染和保护、能源的开发和利用、信息的传递和生命科学发展等问题。深入浅出地介绍有现实应用价值和有潜在应用价值的化学基础理论和基本知识，使学生在今后的实际工作中能有意识地运用化学的观点去思考、认识和解决问题。
《工程化学》课堂教学必须以化学原理为经，通过对物质的化学组成、化学结构和化学反应三条主线进行系列分析、探讨和摸索其内在规律来展开教学活动，突出化学知识在实际建筑工程中的重要作用；以化学在土木建筑工程实际应用为纬，从材料、能源、环境、信息和生命五个领域入手，突出化学原理、化学知识在土木工程建设中的重要作用；加强化学与土木工程学的相互渗透、相互联系和相互柔合。
《工程化学》课堂教学在选择教材体系和教材内容上的取舍，要突破化学学科的框架和体系，要根据土木工程建筑专业学生未来工作实际需要和提高课堂教学质量的要求来组织和取舍教学内容；课任教师在备课时要注重基础、突出重点和有利于大学生创新能力的培养。
采取有利于课程教学需要的教学方法和教学手段，给教师留下更大的空间，特别是在联系实际把教学搞活方面提供了方便。
高职院校土木工程专业《工程化学》教材选择是选用普通高等教育“十五”国家级规划教材并根据高职院院校学生的实际，不断更新教学内容，要不断置换、积累和融入最新和最先进化学方面的研究成果。突破传统教材的局限，进一步解决了《工程化学》教学理论与实际相脱离的现象，将《工程化学》理论知识与土木工程建设实际需要有机地结合起来，融为一体，采用渗透、交叉的方式处理好两者关系。
目前，国内外已经开发出了不少《工程化学》课堂教学多媒体课件，其中不少为《工程化学》精品课堂教学多媒体课件。但是，针对高职院校土木工程专业《工程化学》课堂教学多媒体课件则非常少见，急切需要教学研究和管理部门加大《工程化学》课程课教学课件开发力度，开发出适合高职院校土木工程专业《工程化学》课程多媒体教学课件来满足高职院校土木工程专业《工程化学》课程课堂教学需求。要随着科学技术的发展和建筑材料等行业技术的发展的最新成果，不断更新和优化《工程化学》课程资源体系，同时要加强新常态下《工程化学》课程课堂教学更为科学有效的教学模式。只有通过高职院校《工程化学》课程教学改革研究，才能建立该课程科学地、完整的和有效的课堂教学模式才能科学地制定土木工程专业《工程化学》课程课堂教学实施方案，最终实现土木工程专业《工程化学》课程资源体系的科学配置，提升土木工程专业《工程化学》课程的教学质量，优化土木工程专业大学生化学知识结构和涵养。
二、工程化学课程教学存在的问题
（一）师资力量薄弱
《工程化学》课程虽然是土木工程专业一门重要专业基础课，值得注意的是，课任教师的来源，往往不是本院（系）教师，更多地来自化学化工学院和校外，学院（系）如果有自己的《工程化学》专任教也是极为少数，这校的师资配置，存在以下几个明显的缺陷，首先从化学化工学院（系）来的教师由于受化学化工学院实际工作潜移默化的影响，在实际教学过程中难免会偏重理论和偏重化学知识的教学，往往和土木工程专业的实际需求会存在一定的差距；其次，校外聘请的教师更多是通过关系介绍而来，教学水平和教学能力一时也难以评定；三是学院（系）自己的专任教师由于是个别现象，集体备课共同研习教学经验的机会必然稀少，难以做到，互相提醒，互相帮助，最终影响课程教学质量的提升；第四，缺少传帮带，总是靠自己摸着石头过河来独自探索该课程的教学模式和教学手段。因此，师资力量配置的好坏将直接影响《工程化学》课堂教学效果。
（二）教材内容局限
通过对国内大多数高职院校土木工程专业《工程化学》课程教材选择情况的统计结果表明，大多数高校采用由浙江大学陈林根主编的“十二、五”规划《工程化学基础》教材。由于陈林根主编的《工程化学基础》教材本身不是针对高校单一的土木工程专业编写的，而是面对整个非化学、化工工程系列专业为对象而编写，故教材内容虽然也涵盖了土木工程类专业所需要的内容，不仅知识面涉及广，而且从理论到应用自成体系。但是，正因为如此才难以凸显土木工程专业所需要的相对全面的建筑材料的结构及相关知识内容，据分析可知该教材相对土木工程专业存在不少关联度不大的内容。其次，教材教法缺乏实验演示实例教学模式。内容需要更新和优化，教学方法需要不断创新，教学模式要根据学校不同层次和学生不同基础进行可行性改革。
（三）教学脱离实际
不少高职院校教师受社会不良思潮的影响，受学校工作重心导向的影响，如有些学校特别重视科研工作，制定了很有诱惑力的倾斜政策，主要是对科研成果的奖励幅度较大，导致不少教师花大量的时间放在自己并不善长的科学研究上。而必须用在履行岗位职责认真钻研教材，潜心备课的时间和精力投入很有限，严重影响了优质课或精品课程的建设工作，导致不少人在思想认识出现滑坡，错误地认为课堂教学对一名课任教师来说已经不是第一要务，而只是一种义务，故此不少教师很少把课堂教学当作一名教师的第一责任。不少教师在处理课堂教学内容时，很少做深入地调查研究工作，对本专业学生具体需要什么并不清楚，故不能结合学生的实际因材施教，课堂教学与专业实际需要相差甚远，这是新常态下高校教学工作中出现的新问题必须引起教学管理部门的高度重视问题。
（四）教学模式刻板
据对高职院校当前教学现状的调查了解和分析评估，不难发现大多数教师的教学模式不仅呆板而且缺少生气，不少年青教师只能照着课件上课，对教学课件的依赖程度相当严重，几乎到了没有课件就没有办法上课的状况。有些教师板书也缺少必要的演示和推论，教师的示范作用受到较大的限制。这种教学模式，很难提升课程的教学质量，课堂教学效果不好。
（五）教学手段单一
虽然现代科学技术的发展，为高职院校课堂教学提供了现代化的教学手段，如多媒体教学，大大改善了传统教学模式存在的缺陷，为丰富了教师课堂教学手段，实现了超时空和空间的知识传送。但是，通过调查研究发现，不少年轻教师利用多媒体教学手段的层次偏低，实际应用停留在较低的层次，不能真正发挥多媒体技术在课堂教学中的优势，同时又失去了传统教学优势，教学手段显得十分单一，对课堂教学质量造成不利影响。
（六）实验教学缺乏
《工程化学》是一门实验性很强的专业基础学科，因此，必须配置相应的实验教学用场地和设备。高校土木工程专业开设《工程化学》课程，有条件的高职院校可开设与教材内容关系密切的实验课程教学，通过科学实验来证实化学原理，通过实验教学让学生有个直观和感性的认识。但是，不能不看到，高职院校土木工程专业《工程化学》课程很少设置实验教学课程，基本上是采用课堂理论教学模式，使得《工程化学》课程教学不能取得真正的教学效果，学生也没有亲身的感受，影响该课程的教学质量。
三、工程化学课程教学改革措施
（一）优化师资力量
《工程化学》和其他学科一样，在教学上要取得良好的效果，师资力量是首要问题，因此，高职院校土木工程专业《工程化学》课程师资是否科学配置也是教学改革能否取得成功的非常重要的一内容，严把师资师进口关，在引进师资时，必须注意从毕业学校、所学专业、学业成绩和思想品行都应列入考核范围内。一方面要尽可能招收优秀的985学校的硕士研究生或博士研究生。另一方面可考虑从外聘教师中择优选择，从这个方面考虑就要注意事项高校本专业专任教师名师中选择优秀的《工程化学》课任教师，外聘专业课任教师一定要做到宁缺勿滥，杜绝引入教学能力差、责任心不强、水平一般，没有发展潜力和空间的师资。第三是学校要创造良好的进修条件，将在职在岗的《工程化学》课任教师送到条件好的、《工程化学》专业教学、科研水平高特别是建立了精品课教学基地的高校培训，从高位切入，大幅度提升专任教师的教学技能和教学水平，从根本上优化《工程化学》师资力量。
（二）精练课程内容
目前，可供选择的《工程化学》教材不乏精品，但是在用于高职院校三本院校土木工程专业时，就存在明显的取舍问题，因为每一部教材，在编写时都是根据编者学校学生的专业性质组织实施的，内容分布较全、较广，不仅有化学基本原理，也涉及到化学基本粒子的性质和结构知识，同时也和物质的具体应用关系密切，特别是材料的性质和应用较为全面和具体。因此，教师在备课时，增减完全取决于教师对学生需求的把握。为了实现对教材的科学地处置，教师必须熟悉教材、熟悉学生所学专业的实际需求，花时间精讲课程内容。
（三）深入联系实际
《工程化学》课程教学需要有一个良好的教学环境，教师需要有师德修为和职业道德素养，因此必须加强教师队伍的建设工作，不仅要抓好业务工作，更要抓好思想政治工作，宣传和普及《高等教育法》，依法办学，要教育教师遵纪守法，爱岗敬业，全身心投入学校的教学事业之中。高职院校应该时刻把握正确的教育方向，把人才培养工作列为学校工作第一要务抓好落实。任何时候都不能冲击正常的教学工作，为教师创造一个良好的教学环境。学校要审时度势，抓住教师的心理动态，采取积极各种有效措施鼓励教师爱岗敬业，认真履行好教师的岗位职责，建立符合高校实际的激励机制，促使每一位教师都成为本专业的行家里手，把每一门课程尽可能建设成为精品课程，把每一堂课都成为示范课，这样《工程化学》课堂教学也将获得成功，大幅度提升教学质量。
（四）优化教学模式
《工程化学》课程教师要根据土木工程专业学生的特点，认真钻研课程内容，分析上课对象的特点和基础条件，采取合理的工作模式，以传统教学模式为基础，积极学习和掌握多媒体等现代化教学手段，根据课堂实际需要大力改革和优化现有的课程教学模式。
（五）采用多媒体教学手段
《工程化学》传统的教学模式存在明显的缺陷就是理论分析不易展开，推理过程过于复杂，不利用大学生学习吸收和消化，教师的黑板演示时间过长，工作量大，效果反而不好，学生也学得很累，教师也很累。而现代多媒体教学可通过光、电、声、像和动漫等技术手段，将复杂难以理解的数字公式做到直观化、形象化和具体化，大大提高了课堂教学效果。但其中也存在明显不足，师生之间的联系淡薄了，教学互动环节往往也被忽略了，不少利用多媒体手段教学的教师错误地认为只要做好多媒体课件，课堂教学就不成问题的错误认识，离开了多媒体就不知如何上课了。对不少青年教师来说，不是个例，可见这一问题必须引起教学管理部门的重视。
（六）密切学生的实际开展实验教学
实验教学是工程化学教学的一个重要组成部分，在教学过程中必须结合课程内容设计好易于开展的化学实验活动，通过亲身经历化学实验整个过程，加深同学们对原理及过程的认识和理解。
工程化学课任教师综合素质如何，灵活掌控课堂教学的能力如何是决定课堂教学成败的关键因素，只有课任教师熟悉高职院校土木工程专业整体知识结构体系和工作实践的经历，才能对工程化学上课内容的深度和广度把握恰当，将土木工程专学业所必须认识和了的相关化学原理和各种各样建筑材料的有一个客观的了解，客观地说土木工程专业大学生只要掌握普遍性的化学知识和建筑材料的特性及其在工程建设中的应用，就完成了课程的教学任务，完善了土木工程专业大学生的知识结构，为其顺利开展专业工作奠定坚实的化学基础。
摘要：基于“产―学―研”高校创新平台，构筑本科生集中授课与个性化学习相结合的办学模式，旨在培养应用型创新人才。通过“产―学―研”与教师的科研相结合，在教与学的过程中，加强实践教学来突出工程实践能力的培养。鉴于此，本文以深蓝学院的《工程化学》新课程教改为契机，从课程体系与教师队伍等方面进行教学改革，实行重点章节“模块化”、解决问题“模型化”、专业问题“形象化、实践化”、工程实践与案例教学并进的教学形式来彰显机械化工专业的特色。实践表明，《工程化学》新课程改革遵循“产―学―研”模式的教学改革，教学效果显著提高。同时，有利于“双师型”教师的培养，还有助于激发学生对实践中及学术问题的思考，全面推进“产―学―研”模式的课程教改。
关键词：“产―学―研”模式；工程化学；课程教改；教学实践；深蓝学院
鉴于目前高校教学型的办学模式，考虑到本科生就业难以及现代社会对技能性人才的需求，2015年教育部启动地方本科高校向应用技术型转型，宗旨是面向工程应用培养创新专技人才。一直以来，高校习惯以“灌输―填鸭式”教学手段对学生进行教学，从而致使创新思维和实践能力受到束缚，培养出来的学生已不再适应用工单位的职业要求。针对上述问题，高等教育须审时度势，重新定位是培养科技人才还是培养工程技能人才，以便对自身的办学模式及课堂教学活动进行改革[1，2]。教学工作是学校的首要工作，但高等学校的办学思路要脱离传统单一的课堂授课模式，与时俱进，形成具有自己特色的办学模式。随着技术发展和创新形态演变，目前中国高等教育正致力于向“产―学―研”教学模式转变。
何为“产―学―研”教学模式？“产―学―研”即产业、学校、科研机构等相互配合，优势互补，形成强大的研发、教学、生产一体化的先进系统。通常是以企业技术为向导，以科研院所供给为合作方式，为科技创新服务，促进科研成果转变，其实质是促进技术创新所需各种生产要素的有效组合[3-5]。本文以江苏科技大学深蓝学院《工程化学》教改课程为蓝本，立足于教学课程与科研相结合，以激发学生在实践过程中寻求科学问题为出发点，应用专业知识去发现问题并解决问题，进一步分析了“产―学―研”模式在新形势下对高校教学模式改革的必要性，亩探讨出一条在学术科研与实践技能背景下的新型教学形态。
一、“产―学―研”高校教学模式提出的背景
我国企业职工文化素质，技术水平较低，已成为生产效率不高的重要制约因素，目前仅有少数国有大型企业开始重视岗位培训，把技术改造、科技创新同培养人才结合起来，使企业产品更新快。这说明“产―学―研结合”也是发展生产力，是提高劳动效率的客观要求。在高校教学过程中，加强实践环节，以促进理论与实践相结合，全面提高教育质量，反映了“产―学―研结合”的重要性。当前，中国正积极而慎重地推进“产―学―研结合”，其宗旨是通过企业、高校学校和科研单位紧密结合、有针对性地培养专技人才，探索出符合我国国情的“产―学―研结合”战略性课题，提高学生的综合素质，增加毕业生的就业竞争力。
然而，受传统私塾教育的影响，中国高等教育一直遵循老师的“教”为主的教学模式。现如今，实践是创新之源，实践教学是课堂理论教学的外延，是理论联系实际的重要手段，学生在实践中直接获取工程实际经验来达到学习的目的，远比仅仅聆听教师关于书本知识的介绍和讲解理解得更深刻，实践教学起到了理论教学不可替代的特殊作用。在这种情况下，“产―学―研”模式的教学便是一种新的教育形式，是一条兼顾理论专业学习与技能实践相结合的教育模式。“产―学―研结合”的教育思想，是在“教育产业化”、“教育社会化”“教育战略性”等观念上产生的。已有部分大专院校进行了一些尝试，如实行“3+1“制（学制4年，学生前3年在校学习基础理论，1年在有资质的实习单位进行专业实践）；又比如，一些大学借鉴了研究所的培养模式，对硕士研究生进行“订单式”培养；此类改革措施取得了较好的教育效果，体现了我国“产―学―研结合”教育的多种途径和美好前景。
二、“产―学―研”高校教学模式改革与实践
基于“产―学―研”模式的高校教学改革，居于首位的是“产”，何为“产”？“产”即是企业的市场经济，企业寻求技术以及理念方面的新型合作，以科研院所、高校科研成果输出作为企业发展的推动力，从而使得企业在激烈竞争中可持续发展，同时也为科研院所提供实习基地和人才开发的资源。在当代“双师型”教师培养模式中，“产”是一种联合与互通，使企业和高校之间能够做到以技术和理念的输入与输出，让“产”成为“双师型”教师培养的原动力。同时，教师应重视校企间的科研工作，当取得较好的科研成果时，可进一步将成果服务于地方，与当地企业进行密切合作，进行优势互补，共同承担一些科研项目。更多的情况下，是学校和（合作）企业共同创造条件，为教师更好地“教”和学生实践性地“学”提供教学基地，促进“产、学”的有机结合[6]。实现实践教学，不仅要有一流的实践基地和科研设备，更需要一流的师资队伍，一支责任心强、水平高和充满活力的教师队伍，能在指导过程中熟悉企业生产过程，洞悉生产工艺不足，在成品开发、工艺等方面做出技术改进，并开展科研攻关，着重培养学生的科研意识和职业素养。“产―学―研”高校教学模式，如图1所示。
其次，是“学”的层面。“学”即是高校对人才的教学培养，是高等学校的本职所在。强化基础教学，触发创造性思维，积极创造实践机会，意在培养学生的职业素养与就业竞争力，是当前众多高校改革的方向。牢牢把握“教学”这一重要环节，广泛开展“大班授课、小班研讨”的教学模式。同时，教师要认清任何一门课程都有其特点，必须把握住定位，是理论课程还是专业实践课程。比如《工程化学》这是一门专业基础课（大一新生课），由于章节间连续性差，理论性强，且部分章节偏于工程实践性。于是教研室讨论决定，重点章节“模块化”，解决问题“模型化”，专业问题“形象化、实践化”。具体实施是，第3章（物质的结构与材料的性能），主要研究固体物理、原子电子排布规律及化学键能等，该章节理论性强，由专任教师授课，由形象化的PPT组成；第6章（化学反应与材料的保护），主要研究材料的腐蚀与防护技术，涉及到电化学工作站测试Tafel及EIS阻抗谱等曲线，这部分内容偏实践性，邀请实验中心老师给学生们授课，配备课内实验：不锈钢的晶间腐蚀倾向试验，由此可对章节中的曲线（Tafel曲线，阴、阳极化拐点）有了本质认识。众所周知，电化学工作站是目前研究所、电子厂研究材料电位与抗腐蚀的通用仪器，此方式可在学习理论的同时掌握电化学工作站的操作规范及相关技能，提高了就业竞争力。
最后是“研”的层面。“研”是高层次要求，是在“学”的基础上的演变与升华，是对研究生的要求。然而，部分应用型本科院校却片面强调“实践技能”在培养模式中的重要性，而忽略了“专业理论”基础。鉴于此，《工程化学》新课程改革必须用科研来指导教学，并不断更新和完善课堂以及实践教学内容，最后将教学中所得出的结论回归专业理论，从而使学生真正做到理论与实践相结合，形成一个密闭循环的完整的知识体系。积极要求学生参加本科生创新计划（简称“本创”），鼓励学生走进实验室，在遇实际问题时用专业知识来解决，体现“学-研”结合[7]。
三、“产―学―研”教学模式在《工程化学》新课程教改中的应用
浙江大学陈林根《工程化学基础》第二版，教材内容非常综合且章节连续性差，具体涉及固态物理学与原子晶体（第2，3章），化学反应与能源（第4章），水溶液酸碱平衡（第5章），化学腐蚀与高分子保护（第6章）等。此外，苦于实验课时有限，32节课时中仅安排4节实验课（2节塑料注射成型+2节不锈钢的晶间腐蚀倾向实验），这样的教学计划依旧坚持的是传统的“灌输-填鸭式”模式教学，经过2学期的考核，结果很不乐观，不及格率在15%左右，优秀率也仅有10%，教学效果不理想。2次课内实验，也仅有少部分头脑灵活的优等生掌握了电化学工作站的基本操作规范及相关原理。
为了更好地提高教学质量，新学期对《工程化学》进行了课程改革，实行模块化教学，分章节解析，同时利用实验中心的资源进行多样化教学，避免枯燥单一课堂教学。具体改革措施是：（1）理论课堂。采用形象化案例教学，注重工程实践与实例来层层剖析，将抽象概念与易懂的物理模型对应来进行解释，例如2.1章节“配合物”定义及命名时，同学们感觉比较抽象难懂，我们采用的是模块化教学，阶梯式深入，对于配合物的复杂组成进行层层剖析，外界原子价态、配位原子个数等核心知识点，通过分类举例形式展开教学以寻找规律；（2）实践课上，例如2.3章节表面活性剂，阴阳表面活性剂与润湿性（亲、憎（疏））两者联系起来讲解，用液体表面张力来解释表性活性剂的作用（结合示意图进行理论推导），并用润湿角大小来定量判断授润湿性好坏，当润湿角θ
四、结束语
培养具有创新精神的应用型人才是当代社会发展的必然，也是地方普通本科高校改革发展的宗旨所在，特别是像江苏科技大学这样的普通工科院校，必须树立“面向工程应用，培养创新人才”教学宗旨，要求“双师型”教师不断充实和丰富自身专业知识以及实践技能的平台和载体，在授课过程中，实现“产―学―研”角色的转换，激发同学们的思考问题和解决问题的能力。“产―学―研”模式的提出，是高校教W模式改革的旗帜，要求理论教学与工程实践相联系。
因此，深蓝学院老师《工程化学》授课时，采用“大班授课、小班研讨”形式的教学模式中，建立多种考核方式以及评价制度，取得了很好的教学效果。在课堂第一线触发学生的“思考问题”能力，实行重点章节“模块化”，解决问题“模型化”，专业问题“形象化、实践化”，执行工程实践与案例教学结合的形式来突出机械化工专业特色，使学生在实践教学过程中发现问题，在学习过程中分析问题，在科研过程中解决问题，真正推动“产―学―研”一体化的教学模式，
摘要: 针对目前工程化学课程教学的现状和问题,结合纺织工程专业的特点,作者采用整合教学内容,注重与专业基础课之间的衔接,加强教学内容与日常生活/生产以及科学研究之间的联系,采用多媒体与传统教学方法相结合的形式教学,并开设实验环节等多种手段对工程化学的教学进行改革,取得了较好的效果。
关键词: 纺织工程;工程化学;教学改革
0引言
《工程化学》就是建立在化学知识与工程实践之间的一门桥梁学科,目的就在于将化学的基本知识以及一些新兴学科和应用学科的信息传授给学生。但是,工程技术具有非常广泛的范畴,内容十分庞杂,这导致很多工科院校的工程化学教学存在着各种弊端,例如教学内容不够系统、知识点比较零散、不同的专业区分相对较小,缺少与专业的衔接内容;学生在学习过程中体会不到这门课程与自己的专业有什么关系,缺少学习动力等等,因此有必要打破传统的教学内容和教育模式,建立一套符合实情的新的工程化学教学体系。针对此现象,作者对我校纺织工程专业的工程化学教学进行了改革。
1整合教学内容,做好衔接
我校纺织工程专业是浙江省重点专业,其目的在于培养纺织品设计、纺织技术与贸易相结合的具有复合型知识结构的高级工程技术与贸易人才。该专业特点决定了学生们将来涉及较多的是有机材料,鉴于此,对工程化学教学内容进行了如下整改:选用李成琴等主编的《纺织有机化学》为教材,重点讲述与纺织专业关系密切的传统有机化合基础知识,以官能团为主线区分各类有机化合物,介绍其分类、命名、结构特点及物理化学性质,分析各种反应的发生机理和历程;增加物质结构基础知识,为随后的杂化轨道和电子效应的接受和理解打基础;将现代分析测试技术-红外光谱和核磁共振谱作为教学重点内容;增加表面活性剂、染料化学和高分子纤维等专业基础知识,介绍专业相关的表面活性剂、染料和高分子纤维的结构、性质及应用,以便于更好的与专业课相衔接;学习过程中引入有机化学史和人名反应及相关小故事,以活跃课堂气氛,增加学生对该反应的印象。另外,在对工程化学教学内容的改革中,要合理安排化学理论基础和工程技术在教学中所占比重,一方面,根据教学条件和专业实际,在理论基础教学内容上适当取舍;另一方面,联系工程实际,介绍现代有机化学在工程技术中的最新应用。
2与实际生产和科研相结合,激发学习兴趣
作为一门基础学科,化学与我们的日常生活关系十分紧密,尤其是有机化学和有机化合物,充斥着我们生活的每一个角落,如果将抽象的教学内容与我们的日常生活或者实际生产联系起来,使学生们亲身体会到知识的力量,将会对学生的学习带来莫大的推动力。因此,在介绍到与课本相关内容时,可考虑引入一些实际生活或生产中的实例,例如在讲解氨基酸和蛋白质时,可以引入卤水点豆腐的机理和用鸡蛋清来减少汞吸收的生活小知识;在介绍到表面活性剂的时候联想到日常生活中去污清洁物质的使用等,使学生感到化学是一门渗透到我们生产、生活各个领域中的学科。
3丰富教学形式
由于工程技术的发展迅速,抽象的微观结构和最新的仪器设备很难用传统的教学模式直观地表达和展示。为了适应新的教学计划,又不降低教学要求,我们采用计算机辅助的多媒体教学方法和手段,加大课堂的教学信息量,创造良好的授课环境,以提高课堂教学效果。例如在讲解卤代烃的双分子亲核取代反应过程中的瓦尔登转化时,仅以板书或者口头讲解很难给出一个立体、形象的解释,而将该过程用多媒体形式演示出来,会帮助学生理解,加深记忆。但是我们又不能完全摒弃粉笔板书的教学形式。有机化学中需要理解记忆的知识点有很多,课堂讲解要对这些知识点进行详细展开,这时候采用板书形式将有利于所讲内容的逻辑组织和讲解速度的控制,帮助学生达到理解性记忆。
4开设实验环节
化学是一门实践性和应用性都很强的科学,其发展和对其反应机理的理解都是以实验为基础的。因此,化学实验是每个学习工程化学的学生必须要经历的一个实践性环节。我们利用有限的学时,安排了蒸馏、萃取、精馏和重结晶等实验,并要求学生自己设计方案,进行实验操作,然后独立撰写实验报告,这一系统的工作不仅加深了学生对理论知识的理解,也培养了学生面对问题,独立思考、解决的科研能力,打破了化学学科的神秘感,使学生直观地体会到化学的本质和价值,收到了很好的效果。
5结语
工程化学是我校今年来开设的新课程,因其新,故有很多地方还不太成熟,有待于改革完善。在采取了整合教学内容,理论联系实际,加强基础课和专业课之间的衔接和渗透,采用多样的教学形式,加强实验环节等方法来对工程化学的教学进行整改后,学生们的学习目标明确,学习兴趣大增,在掌握理论基础知识的同时提高了实验动手能力。而在教学的同时,我也深深体会到有机化学学科的博大精深,感受到了肩负的重任,这为我更加努力进行工程化学教学改革增加了信心。我相信随着教学经验的不断积累和教学改革的不断深入,工程化学的教学内容和方法会日趋完善,对其进行的改革和实践研究还会取得更新的进展。
摘要：针对大一新生和土木工程专业的特点，结合自己的教学实践，从重视第一堂课、理论联系实际、改进教学手段和改革教学模式四个方面就如何提高土木工程专业《工程化学》的教学质量浅谈了几点体会和认识。
关键词：工程化学；土木工程专业；提高教学质量
工程化学作为培养“基础厚、口径宽、能力强、素质高”的高级工程人才必需课程，是我校土木工程专业本科生的一门基础必修课，是该专业学生大学期间所学的唯一一门化学课程，因此，该课程的开设对于学生在今后能够有意识地运用化学原理去思考、分析和解决实际工程问题的科学思维培养具有重要作用。
工程化学对于大学一年级的学生来说，存在着内容多、学时少、理论性强、概念抽象等因素，因此笔者针对我校土木工程专业认证（评估）中对《工程化学》人才培养的要求等特点，就如何让工程化学的教学得以更好地实施，从而激发学生的学习动力，提高教学质量这一课题，结合自己的教学实践，浅谈几点体会和认识。
一、重视第一堂课，激发学生的学习兴趣
对每一位刚刚踏入大学的新生来说，大学是一个全新的学习和生活环境，学生对周边的事物存在着新鲜感与好奇心。绪论课作为一门课程的第一堂课，是课程的开场白和宣言书，是师生之间的第一次接触。俗话说：美好的开始是成功的一半，因此，上好第一堂课在整个学科教学过程中有着特殊的地位和重要的影响。笔者认为，为了上好这第一堂课，需要做好以下几个方面：
1.注重教师的言谈举止和仪表风范。学生对任课教师的第一印象在一定程度上会影响到学生对这门课程的学习态度，因为学生对教师本身也存在着一定的好奇心。教师若能着装整洁得体、仪表端庄大方、教态自然，并以精练、准确、幽默的语言把知识讲授给学生的话，定会吸引学生并提高教师形象，进而缩短师生心灵之间的距离，达到“亲其师，敬其人，信其道”的目的。
2.明确教学目的和教学要求。土木工程专业的学生拿到教材后，难免会有些困惑和不解，比如大部分学生会想“为什么要学这门课？”、“学什么？”、“学了有什么用？”等问题。说到底，这就是我们教学目的和教学内容的问题。因此，上课之前，教师必须吃透教材内容，明确教学目的，做到心中有数。针对土木工程专业的学生，笔者认为可以根据土木工程注册师基础考试大纲的要求讲起，这样既能很好地回答学生的这些问题，又能让学生明白如果不学该学科或没学好该学科会带来什么后果，会给自己今后的学习和生活造成什么影响，通过这种反证法说明该学科的重要性，以引起学生对该学科的重视并端正他们的学习态度。
3.了解学生的基础，因材施教。我校土木工程专业的学生来自全国各地，学生的知识水平参差不齐，部分学生特别是新疆、西藏地区少数民族学生因为高考的时候没有选择化学，所以化学基础比较薄弱甚至还停留在初中阶段。因此，在第一堂课上，有必要了解一下学生的真实情况，对他们的化学基础做好充分调研，为后续的教学工作做好准备。笔者所在学校针对新疆、西藏地区少数民族学生的课程管理中，规定任课教师应对民族生增加课程辅导，并安排一定的测试，以便及时了解学生掌握情况。
二、理论联系实际，提高学生的学习热情
当代大学生都是“90后”，他们对于知识的学习常常是按照兴趣而进行的，为了吸引学生的注意力，在教学过程中，不仅要重视对化学基础知识的讲解，还要介绍一些与专业相关的科技成果，提高学生的学习热情。比如，材料的腐蚀是建筑工程务必关注的重要问题之一，其中钢筋的腐蚀对工程影响较大。因此，在氧化还原与电化学章节的教学中，可以从电化学的原理出发，介绍混凝土对钢筋的保护作用以及钢筋腐蚀的电化学性质等内容；再如，在讲解溶液和离子平衡时，可以从化学的角度分析水体的污染源以及对废水的处理方法等，结合酸碱理论介绍用中和法处理酸性或碱性废水，或者利用溶度积规则来判断废水中的某种金属离子是否已经完全除去，使其达到排放标准等等。这样一来，可以让学生体会到工程化学对他们进一步深造和未来从事的工程设计施工或管理行业具有非常重要的作用。
此外，笔者认为，在教学过程中需要穿插一些贴近生活的教学案例以丰富学习内容，从而增强学生对化学知识的记忆。在热力学中引入描述混乱度大小的物理量――熵时，可以多举例一些从有序到无序的生活案例，如水自动地从高处往低处流；再如在一杯水中滴入几滴红墨水，则红墨水就会自发地扩散到整杯水中等。在讲解催化剂对反应速率的影响时，要让同学们了解催化剂有正催化剂也有负催化剂，如橡胶中的防老化剂、食品中的防腐剂等都是负催化剂；此外，通过在混凝土中加入一定比例的橡胶粉，不仅可以提高混凝土的韧性、变形能力、抗冲击性能，而且还拓展了废旧橡胶的应用领域，实现了固体废弃物的资源再利用。通过以上种种讲解，使学生真切感受到化学知识可以广泛应用于我们日常生活中。
三、注重教学手段的改进，发挥学生的主动性
笔者认为在教学过程中应充分利用现代教学手段，一方面可以采用大量的图片、视频等生动形象地展示与知识点相关的化学原理或实际工程，使同学们对土木工程中化学知识的应用有一定的感性认识；另一方面还可以将工程化学中抽象的概念具体化，如在讲解杂化轨道理论时，可以将整个杂化过程用三维立体动画的形式表示出来，能使学生直观地看到杂化前后轨道的数目不变，但是杂化后轨道的伸展方向和形状却发生了改变。
任何一种教学手段都有利有弊，多媒体教学也不例外。在公式推导等章节，如弱酸或弱碱的解离平衡、缓冲溶液pH值的计算以及能斯特公式的推导和应用等，笔者认为则宜用板书书写，适当地放慢教学进度，可以方便学生跟进思考，便于理解和接受，提高教学效果。
四、多种教学模式的相结合，培养学生的自主学习能力
由于我校土木工程专业《工程化学》课程面向的是大一的新生，他们大多数人还处于初入大学的迷茫期，通常表现为自学能力、独立分析问题能力、灵活运用所学知识能力、实践和创新能力等方面比较欠缺。而科学的教学模式是实现教学目标、保证教学质量的重要手段；不同的教学内容若能与不同的教学模式相匹配必能相得益彰。因此，在教学过程中，笔者认为教师一定要善于巧设问题情境，或将需要教师主讲的一些内容转换成思考题的形式进行教学，尽可能采用启发式、互动式、探索式、研究式等多种教学方法将结合，针对不同的教学内容采用不同的形式组织课堂教学，来改变“填鸭式”的传统教育模式，培养学生自主学习、分析问题和解决问题的能力。如每1―2次课设立一次3分钟左右的学生讲授环节，选择一位或两位同学对已学或即将学习内容的一个知识点进行讲授；或要求学生在学习某个知识点前，走进图书馆去寻找和构建贴近自己专业的生动教学案例，鼓励同学们主动面向全班同学进行阐述。因此，学生为了讲解清楚课堂内容必须认真预习，做好充分的准备，也达到了培养学生的自主学习能力的目的。
结语：
在结合专业特点和学生实际情况的前提下，教师在教学过程中应重视第一堂课，给学生留下良好的第一印象；合理组织教学内容，理论联系实际；改革教学方法，利用多媒体和传统板书有机结合，增加实际工程或生活案例，这些方面都能够有效地提高学生学习兴趣，培养学生的自主学习能力，达到提高教学质量的目的。以上即为笔者讲授工程化学课程中的一些体会和认识。
摘要：工程化学是土木工程专业的一门重要的基础课程，课程的教学目的是培养学生在今后实际工作中能有意识地运用化学观点去思考、认识和解决问题。本文通过阐述对新疆大学建筑工程学院土木工程专业工程化学课程理论教学内容的优化、实验教学内容的更新和完善以及课程考核方式的多元化改革内容的教学探索，希望能为工程化学课程的教学改革和提高教学质量积累一些经验。
关键词：工程化学;教学实践;教学改革
工程化学课程是针对高等院校非化学化工专业本科生开设的公共基础必修课程，在工科大学生的知识结构体系中占据着重要地位，工程化学教学在专业培养中的定位是传授基础工程化学知识、健全学生的知识结构体系，训练学生掌握专业工程实际应用中涉及的基础化学知识和实验操作的技能[1]。工程化学课程从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发密切联系现代工程技术中遇到的如材料的选择和寿命、环境的污染与保护、能源的开发与利用、生命科学的发展等有关化学问题，使学生掌握有现实应用价值和有潜在应用价值的基础理论和基本知识，促使学生在今后实际工作中能有意识地运用化学观点去思考、认识和解决问题[2]。因此，工程化学课程的学习对非化学化工专业学生的全面培养起到相当重要的作用。
由于高考化学课程所占比例有所降低，过去原本在中学化学课程中讲授的内容放到大学来进行学习，工程化学基础课程对于现在非化学化工的大学一年级学生来说，存在着内容多、学时少，新名词新理论多、跨度大等问题，学生学习起来普遍感觉吃力、抓不住重点、掌握不住方法[3]。因而，在大学里工程化学的教学就显得尤为重要。
新疆大学建筑工程学院自2014年通过国家教育部土木工程专业评估后，为提高我校土木工程专业学生的化学素养及基本化学实验能力，将工程化学课程教学课时从原来的28学时调整为36学时，并增加了10学时的实验课课程教学。因此，如何在这有限的课堂教学和实验教学中提高我院土木工程专业学生的化学素养，让学生能在今后的学习和工作中能够有意识地运用化学观点去思考、认识和解决问题，是摆在工程化学课程授课教师面前的紧迫任务[4]。对此，笔者结合我院土木工程专业讲授工程化学课程的经验，结合我院大一新生特点，根据工程化学课程的内容并结合土木工程专业后续课程内容的需要，对工程化学基础课程的教学方法进行实践与思考。
一、优化课程教学内容
目前，工程化学课程使用化学工业出版社出版的贾朝霞教授主编的《工程化学》一书，全书从物质的聚集状态、化学反应的基本规律、溶液的离子平衡等基础理论出发，结合了无机材料、有机材料、常用油品和化学与环境保护等内容，适用范围较广。
结合我院土木工程专业的人才培养目标，对工程化学课程的基本知识、基本原理、专业知识和技能知识的讲授比例进行了优化，在保证基本知识和原理内容的教学课时的基础上，通过增加课程学时的办法，较大比例地增大了课程的专业性和技能性。当然，要想在有限的学时数里让学生掌握工程化学课程中涉及的所有内容，这是不现实的。因此，就需要教师在有限的讲授课时中，让学生真正领悟到化学是一门与我们生活息息相关的科学知识，激发学生学习兴趣，进而产生一股潜在的驱动力让学生提高自主学习的能力，使他们愿意将其学好、学透。
工程化学课程相较于化学化工专业的普通化学课程而言，是让非化学化工专业学生从较为具体和实际的化学角度认识和分析解决工程技术中的问题，这是一种通向学以致用的途径。因而工程化学课程应该有明确的专业针对性。因此，在基础理论的讲解过程中，对于应用量子力学的知识去理解核外电子运动状态的这部分内容，这部分教学内容笔者认为应重思维而轻具体内容，只需要求学生对量子力学解决原子结构问题的思路即可。讲授过程中可以较为系统地介绍人类认识微观世界的发展过程，从道尔顿提出的原子学说到卢瑟福的含核原子模型，由波尔理论、鲍林规则到量子力学理论的产生后，人类是如何逐步深入的探究微观粒子的运动状态、化学键和分子结构。使学生认识微观世界的本质，了解和掌握波粒二象性、测不准原理以及化学键的成键本质;再从微观本质的基础上，进一步学习化学变化的宏观现象，介绍如何运用这些原理来指导实际的科学问题。如可以现代液晶电视中分子间作用力是如何被表征的;混凝土中减水剂分子是如何通过表面化学现象实现高减水的等等。这样可使知识的讲授环环相扣，也避免了枯燥的理论满堂灌。
二、实验教学内容的更新和完善
工程化学实验是工程化学课程体系的重要组成部分，是培养学生工程实践基本素质的一个重要环节，为将来运用工程化学知识解决和化学有关的实际问题打下一定的基础。以往工程化学课程的实验项目多为验证性实验，如化学实验仪器的基本操作、酸碱滴定等，实验内容比较单一，综合性和设计性实验项目偏少，不能有效培养学生综合运用化学知识解决问题的能力[5];并且对于土木工程专业学生来说也无法突出专业特点，与后续专业课程的学习衔接性不好。
目前，我院对工程化学实验课的开设提出要积极增加综合性、设计性和创新性的实验项目，压缩验证性实验项目的要求。对此，实验室将原有化学实验仪器的认识和电子天平的使用、双指示剂法测定混合碱液中组分含量、水质检验及水硬度测定、氧化还原与电化学、固体氯化铵生成热的测定等五个实验调整为化学实验仪器的认识和电子天平的使用、粗食盐的提纯、水泥熟料中二氧化硅含量的测定和金属的防护与防腐等四个与今后专业课程内容联系更为紧密的实验项目。而且我院在实验室规定的开放实验时间内，学生可以通过查阅资料、拟定方案、设计实验并和老师讨论后可进实验室进行实验项目工作的开展，让学生自我发挥的空间更大。
新开的实验课项目在满足实验的基础性和创新性的前提下，注重了实验的设计与综合。大学实验课较为强调作为主体地位的学生在实验过程要有发散性的思维，敢于试错。指导教师要尊重学生的主体地位，不能再以教师为中心或者以知识权威者的身份进行知识的灌输，而是把学生作为中心，围绕学生的特点需要，以帮助学生学习不断进步为目的，与学生商讨问题，解决问题，把工程化学实验室建造成为大一新生步入的第一个进行研究性学习的场所，让他们学会利用大学的有利环境，锻炼提高自身的专业能力、心理能力和社会适应能力。
通过实际教学发现，根据专业需求设置实验项目内容，在大一新生掌握他们所需的化学知识和实验操作技能的基础上，还可使他们对今后所学专业的应用前景有一个初步的了解。
三、课程考核方式的改革
当前，工程化学课程在大一入学第一学期开设，我院对于土木工程专业将其设定为考查课。这对于大一新生来说，考核方式与高中一场接一场较为狭隘的学习目标有所不同。大一新生对大学的学习抱有强烈的好奇心，但经过对大学课程的接触后就会发现大学教学内容、方式和手段与中学时有很大差异，对于长期习惯于学生和老师捆绑式的鸟儿喂食的教学方法的大一新生开始感到茫然，很难在短时间里找到适应大学阶段的学习方法。而工程化学课程内容多、学时少、跨度大，入学的大一新生往往稍不努力学习，就会感觉学习吃力。高考胜利所带来的良好感觉将逐渐消失，精神压力也感觉较大。对此，笔者认为在授课过程就应指出大学工程化学课程与高中化学课程学习的巨大差异性，其中，课程的考核方式不在是单纯依靠期末的卷面成绩，而是要更多考查学生自主学习能力、实践能力和创新能力等综合素质的评价。
考勤（5%）+作业（5%）+实验成绩（10%）+期终卷面成绩（80%）这种传统的理论课考核权重方式和大一新生高中阶段的学习考核方式相仿，比较侧重于终结性的评价，笔者感觉这种方式由于与高中学习考核方式的相仿而不利于调动大一新生的学习积极性;对此，我院工程化学课程考核方式调整为考勤（5%）+作业（5%）+实验成绩（10%）+期终卷面成绩（40%）+个人专题论文（20%）+团队创新实验（20%）这样六部分构成。考核方式的多元化改革是希望学生逐步提高自主学习和团队合作的能力，在这种新体系的考核方式中，更突出了过程性考核，有利于学生将来走向社会后的职业发展。
四、结束语
通过实际教学发现，化学作为一门与工程实践紧密结合的基础科学，不仅要让学生掌握好基础理论，更要让学生学会运用所学的理论知识思考、解决所面对的生产实生活中的实际问题。
由于当前工程化学课程设置的教学时数和实验课时数相对较少，有限的学时往往也限制了部分教学方法和手段的使用，这些问题和不足，笔者认为随着今后互联网的蓬勃发展，信息化建设水平的不断提高，今后可在网络教学平台上搭建出一个不受教学时间和空间限制并且教师与学生能够良好互动的24小时教室。
总之，工程化学课程的教学改革取得了一些成绩，积累了一些经验，但改革是一项长期而艰巨的任务，需要相关教师在当前学校以教学为基础、以科研为导向的政策支持下，付出更多的努力。
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
《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，因此一直采取全校统一教学大纲，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。
摘要：由于我国科技的不断进步及发展，新综合学科也在不断的涌现。化学科学更是广泛的和生物学、土建学、采矿学等学科进行了相互的渗透。现今社会竞争的核心就是对人才的竞争，而现今社会对于人才的要求就是基础知识要扎实，知识面要宽广，并且全面发展的人员，也需要可以灵活运用所学知识及勇于创新的人才。工程技术的人员，不但要求其拥有专业的技能，还需要在面临实际问题时可以综合多方面的知识来解决。本文就对在工程化学中实施工程教育的教学情况进行分析和探索。
关键词：工程化学；工程教育；探索
引言
工程化学就是在普通化学的课程教学中不断完善及改革的成果，是我国高等院校中对于非化学工程技术专业学生开设的一门必修课。它设置的目的就是为了在学生有限的学习时间内，把化学中的基础知识、基础原理、基础技能及和化学专业相关部分的交叉学科信息。由于工程化学的授课对象是非化学专业的学生，所以我们就要根据其专业特点，更新教学的观念，对于传统教学的模式进行改革，在工程教育教学的内容、教学的方法和教学的手段进行积极的探索，以适应现在社会对于工程化学教学的新体系。
一、化学工程在工程教育改革的探索
工程教育模式改革指在培养学生系统工程技术能力，尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力，以及较强的自学、组织沟通和协调能力。因此，课程体系的建设要突出课程之间的关联性，这就必须打破教师单打独斗的传统教学方法。
1、化工核心课程团队的组织与教师团队建设
核心课程团队由化工热力学、传递过程原理、化学反应工程、分离工程、化学工艺学、化工设计6门课程组成，构成了化学工程与工艺核心专业课的主体。化工设计以其他五门课程为基础，对提高学生分析问题、解决问题的综合工程能力起到非常重要的作用。
2、加入课程专业的前沿知识，加强学生的求知欲
在工程化学的课程教学的过程中要加入其专业的前沿知识，是把教师在科学研究中积累的新知识融入到工程化学课程教学当中。这不但能够开阔学生们的视野，拓展学生的思维，还可以激发学生们的创新意识以及科研的兴趣，只有这样才能提高学生们在学习工程化学中的动力。比如，在对医学专业的学生进行讲解分散的时候，引入“纳米磁性药物”这样前沿的知识，指出了把磁性的药物注射到人体的血管中，就可以在磁场的指引下正确的到达人体病变的部位，这就可以避免口服的药物在消化中不能充分的分解，又可以预防药物在病人治疗过程中起到的副作用。实际的教学表明，对于专业的前沿知识进行引进不但可以使学生可以充分的掌握理论的知识，还可以激发学生们对于科研兴趣及求知欲。
3、采用讲授与多种教学形式相结合的原则
“教师讲、学生听”的传统教学方法在传道，授业，解惑中起着重要作用。但这种“灌输式”教学方法加重了教师的主导地位而忽略了学生的主体地位，学生被动的跟着老师的思路学习，以老师的理解方式去理解问题。对于从未遇到的问题，茫然不知所措，缺乏逻辑推理能力和创新能力。学生走出校园，走向社会，不是结束了学习，而是一边学习一边工作。此时学生的自学能力和创新能力显得非常重要。因此，在工程化学的教学过程中，由传统的讲授式教学方法式个体学习转化为团队合作。增强团队合作意识，分工明确。改变得分方式变为“抢分”，增加学生的主动学习意识，做到“我的地盘我做主”。
在授课过程中，对于部分章节的学习，可以开展团队讨论式、启发式和参与式教学，建立新型的教与学的互动机制，充分调动学生学习研究的积极性，引导养成接受知识、发现知识、应用知识、探索新知识的习惯。在课堂讨论中，通过师生、学生之间的对话与交流，有助于增强学生的自信心和提高语言表达能力，也使学生自学知识的科学性和系统性得以保证；在启发式教学中，学生通过学习和对问题的钻研，从中学会自学方法，这对学生在今后工作中不断地主动学习新知识，提高分析问题和解决问题能力，提高自身的业务素质和工作能力将有很大的帮助；通过参与式教学的学习，学生的主体地位得到了充分体现，学生的想法也和老师的思路有了更多的碰撞，学生学会了多方面思考问题，解决问题，这对学生走向社会，多角度，多方面分析解决问题，提供了很好的锻炼过程挥出各自最大的优势。
4、融入科研成果，教学科研相互促进
高校教师可利用自身的研究成果为课程内容不断注入活力，自身经历的研究，会常讲常新，还会激发研究的灵感，使教材中的理论得以体现，两者相辅相成。因此，只有教师自身科研水平提高了，才能在教学中向学生渗透科学的思维方法，介绍先进的科研理念，使课程具有先进性、时代感，充分提高学生的科学素质和创新能力。例如，在介绍配合物的内容时融入笔者在配合物方面的调查和研究成果，使学生意识到仿酶配合物的合成可以更深入地了解人体当中活性酶的作用机制，从而激发了学生强烈的求知欲。如果教师在某些方面没有条件开展相关实验，也可以检索大量国内外的研究与改革动态，查阅文献资料反复研讨，形成工程化学基础理论的辅助性资料，丰富讲课内容，另外，鼓励学生加入到教师的科研团队中，开展少量简单的科研活动，不失为是培养学生学习，研究探索和创新能力的一条主要途径。
5、强化学生运用知识的能力
知识是学无止境的，学习知识正是为了运用知识，只有把所学的知识运用起来，才算学到了知识，否则便成了死知识。而运用所学的知识去解决问题的能力是可以学会的，这也是发挥创造力的关键。这种能力主要体现在能够根据某些信息有针对性地调动所学的知识，并作出科学的思考和分析;能够运用自己学过的知识来推理和解决某些问题;能够结合所学知识及生活经验，辩证的、唯物的发现现象的本质和规律。学会运用知识也是学生走向社会，立足社会所需要的一项重要技能。
二、建立适合工程理念的考核制度
正确、公平、合理且科学有效的考核制度对本专业的健康发展起着至关重要的作用，它应当是对教学效果做出真实和客观的评价，同时有利于提高学生学习的积极性和主动性。现行的课程考核方法主要是通过期中和期末考试成绩来评定，它能在一定程度上反映学生掌握知识的程度以及教师上课的教学效果，但不能很好地促进学生学习的主动性。部分学生比较反感现行的考核制度，这是因为现行的考核方法存在比较单一、部分学生在学习上投机取巧也能获得高分而影响其他学生学习的积极性、不能全面反应学生的综合应用能力等问题。工程教学模式以能力培养为目标，其主要培养的是学生的理论知识、职业技能、人际交流等方面，评价方法则应侧重能力的考核，能力本位的教学观贯穿课程设置和教学实践的全过程。我们进行教改，其目的是提高学生的工程实际能力，因此我们的考核将使用过程能力评测替代以往单一的成绩评定。
结束语
综上所述，以上是笔者在工程化学的教学中积累的一些经验和看法。近几年来，笔者对于学生不同的情况和各学科不同的特点进行了不断的探索，收到比较良好的教学效果。但是，对与教学的方法认识及探索是需要不断完善和创新的，这就需要学校以及教师投入更多精力去进行实践及完善，也是需要在校的大学生们进行积极的参与。只有这样才能在未来的工程化学的教学过程中，取得更加良好的效果。
摘要：工程化是应用化学专业毕业生应具备的基本素质。以许昌学院应用化学专业教学实际为例，通过分析传统教学模式存在的问题，从创新培养方案、灵活师资培养、案例法教学、实践教学改革等四个方面论述了培养学生工程化素质的教学改革。
关键词：工程化素质；培养；应用化学；教学改革
应用化学专业是以化学学科为基础的应用型理工科专业。国家教育部颁布的本科专业目录明确规定：应用化学专业属于理科专业，毕业生可根据所在学校教学计划及培养目标授予理学或工学学士学位。这说明应用化学是以理为主的理工结合专业，是研究化学理论在相关领域中应用的理科专业，是产品开发或技术应用型专业，而不是工科专业。但是，从应用化学学位授予现状来看，学士一般授予理科学位，硕士则可授予理科或工科学位。说明应用化学具有工科专业的特点。另外，目前全国有近400所高校开设应用化学专业，覆盖本、专科不同层次和理工、农林、师范等不同类型高校。其中大多数是新办或改办的。大量的应用化学专业毕业生除了小部分从事教育、研究和质检等行业工作外，其余的势必要进入企业从事产品开发和工程管理工作。而当前相当数量的本科生毕业后在工作中感觉实践能力和动手能力较差，进而影响到创新能力的提升，最终势必限制其职业发展。因此，在本科阶段，应用化学专业学生应该具有一定的工科或工程化素质，对其研究生深造或工作实践打下工程化基础具有重要作用。
另一方面，当前，地方本科院校是我国高等教育发展的重要新生力量，此类高校大多能够把握形势、明确定位，以地方性、应用型为办学方向，走特色化发展道路。此类高校更要防止一味追求大而全、赶研究型大学的时髦、进而陷入同质化的境地。因此，此类高校在特色发展中，工科专业的培育和发展更应从基础抓起，在使学生掌握基本工科课程知识的同时，应使学生具有基本的工程化素养。
针对目前国内应用化学专业数量多、方向杂、规范性不足等问题，参照近期教育部专业教学指导委员会制定的教学基本要求，结合许昌学院应用化学专业多年来的建设体会，发现传统教学模式存在的问题：首先，没有特色，或没有按特色化发展去设置培养方案；其次，师资力量薄弱，实践教师人员匮乏，双师型教师几乎没有；第三，教学方法仍流于说教；第四，实践环节不符合工程化素质人才培养。本文相应地从创新培养方案、灵活师资培养、案例法教学、实践教学改革等四个方面论述了以工程化素质培养为导向的教学改革。以期为规范和办好应用化学理科专业提供理论依据和实践经验。
一、创新培养方案
从当前我国地方高校中应用化学专业设置的范围来看，有趋同的倾向。对于像许昌学院这样的地方新升本院校，如果不走特色化道路，势必在激烈的竞争中惨遭出局，对应用化学专业来说更是如此。我校的定位为地方性、应用型、服务中原城市群建设、依托地方经济发展、目前通过校企合作、服务经济对改造专业建设、推进学科建设起到了显著的作用。对以往单纯旨在培养研究型人才的培养方案加以调整，注入了工程化、应用型人才培养的元素。首先，将“工程实践”能力作为一项重要的技能写进培养目标中。其次，在培养规格中增加“工程实践”能力一条，具体阐述为“具有将产品实现从实验室规模到工业规模的认识和初步能力”。最后，最根本的是课程设置目标更加明确、为专业特色服务的目的突出，凝练了专业方向，加强了专业课分量和深度。
2010年之前，应用化学专业完全按照理科专业模式设置，专业课除了四大化学、仪器分析、化工基础等必修课之外，选修课则是按照四个模块设置，具体为，纳米材料模块：纳米材料学、纳米材料的检测与表征、应用X射线衍射技术。光电材料模块：新能源材料、太阳能电池材料、光功能材料。工业分析模块：色谱与分离、光谱分析、环境分析。化工模块：化工制图、反应工程基础、化工分离技术。其它的选修课则有催化、有机合成设计、应用电化学、无机合成化学、精细化学品化学、化学工艺学、化工产品开发概论等以及一些必修课选论（主要为考研学生开设，主要是讲解典型例题，如物理化学选论等）。从上述课程设置来看，课程模块太多，每个模块课程单薄；必修课基本完全是专业基础课，而专业课则直接过渡选修课，专业课设置薄弱，显然不能满足专业特色方向设置对课程的要求。因此，2010年后，我们对应用化学专业设置了两个方向，分别是精细化工和高分子材料，相应地设置了必修课（专业基础、专业课）和选修课（专业课），加深了专业课程基础，凝练了方向，取得了良好的效果。具体为，精细化工模块：精细化工工艺学、精细有机合成单元反应、精细化工过程及设备、精细化工实验。相应的选修课有化工产品开发概论、分离工程、表面活性剂、涂料、胶黏剂、香精香料、纺织助剂等，可任选。高分子材料模块：高分子物理、高分子化学、高分子实验、高分子材料加工。相应的选修课有化工产品开发概论、分离工程、材料学、塑料、橡胶、纤维等，可任选。
二、灵活师资培养
教师给学生上课，并不是简单地照本宣科、传递知识，而是要培养学生认识问题、分析问题、解决问题的能力。因此，教师要掌握的就不仅仅是书本知识，更多的应该是见识，即真正的工程实践经验、理论在实践中的应用实例。
当前，地方高校处在高速发展和扩张之际，每年都会招聘一批新教师。但是，限于政策，这些新教师主要是刚毕业的博士、硕士，基本没有教师的从业经历，更没有企业实践经验。因此，教师自身对实践教学、企业生产等没有基本的认识。我院同样面临此类问题。我们的解决方法主要从三个方面入手，即理科向工科转变；攻读学位和专业培训结合，以专业培训为主；企业技术人员兼职承担理论教学和实践教学，以实践教学为主。
第一，理科背景教师向工科转变。首先要明确专业建设的需要，让理科教师产生我要转变的原动力；其次，从政策和经费上支持理科教师的工科能力进修和培训。第二，在企业内进行专业培训。比如，新教师报到入校后，在第一学期被派往企业定岗实习，期间对车间工艺、设备和部分工段操作基本掌握。在学期开始后，还安排其在老教师带领和指导下赴实习单位进行指导学生实习工作。另外，在第二年该新教师即将承担实习指导任务前的暑期，学院会安排其先期赴企业进行轮岗实习学习，掌握实习的第一手资料，提高其指导和教学水平。经过这样两年的学习、培训和指导训练，到第三年该新教师独立指导学生实习时，已经具备能够圆满完成实习指导任务的能力。该教师自身的工程实践能力的提高无疑为学生工程化素质培养提供了保障。第三，充分利用好企业师资。由企业技术人员兼职承担实践教学任务。我们对实习单位的技术人员作为师资的利用包括几部分，除了在学生实习时给学生讲解之外，还在对我方新进教师进行师资培训、来我校进行课程辅导和讲授中承担重要角色。我们采取灵活的待遇方案，使企业技术人员的积极性得到提高，我院的教师和学生均得到全面的培训和辅导，对提高实习水平和效果起到很好地促进作用。
三、案例法教学
案例教学法是在教师的引导下，再现案例实景，把学生带入特定事件的现场，通过深入角色，提高学生实际运用知识能力的一种教学方法。实践结果表明，该方法对促进学生更快、更深理解和掌握基本知识有明显成效。
应用化学专业讲授的专业课不但有理论性强的课程还有实践性强的课程。前者如物理化学、反应工程；后者如精细化学品化学、工业催化、表面活性剂化学等。国外教育界有句名言：告诉给我，我会忘记；演示给我，我会理解；让我参与，我会学会。但是，让学生理解掌握知识点不可能完全通过实验来实现。所以我们通过案例教学法有效实现了此目标。
根据学生的认知水平和规律，我们采取了从“告诉”“演示”“参与”的模拟步骤，循序渐进，使学生易于理解和掌握知识点。当然，其中的“参与”步骤更多地仍是通过课堂模拟讲述或结合实验实践课程来实现。首先，在一系列活生生的案例基础上提出学生感兴趣且切中基础理论核心的问题；然后回答问题，逐步深入，反向推理，最终使学生对物理化学的基本原理很轻松、很自然地理解、掌握、接受；最后要强调掌握部分重要的参数和指标。这样的结果就使学生掌握了基本且必要的产品作用原理和重要性能参数，符合教学要求和就业入门的目的。
该步骤示例如下：首先引出案例，例如提到农民锄地的原因，有的学生认为是松土，而正确答案应是保墒。因为土壤中有很多气孔，类似于毛细管，由于附加压力的作用，导致水分和养料丧失，锄地可以破坏毛细管，起到保留水分和养料的目的。接下来分析该案例，提出涉及的原理和知识点，即毛细管的附加压力及其产生原理（书本上的理论知识）。从土地水分丧失联想到毛细管产生附加压力，再到拉普拉斯公式和开尔文公式，从生活化的案例到理论知识的轻松理解和掌握。
其次，用生活中的多个实例来显示表面活性剂的其它作用。例如，透明状、水溶性注射针剂生产中表面活性剂的增溶作用；化妆品和农药乳状液产品中表面活性剂的乳化作用；墨水的制备中表面活性剂的分散作用；浆料中表面活性剂的消泡作用；在新型纺织品材料中的防水、防污作用等。从这些实例继续讲述胶束、表面活性剂的两亲性结构、性能参数（CMC值、HLB值）等重要理论知识就很容易被学生接受和理解掌握了。
以“表面活性剂”部分为例。首先引入肥皂和洗衣粉的实用案例。肥皂和洗衣粉是人们日常生活经常接触的化学品，可谓是“看得见摸得着”的例子，虽然可能部分学生对这类洗涤剂有初步的认识，但真正了解其洗涤作用原理的并不多。因此，此案例满足“听说过但不熟悉”的要求。在运用多媒体教学时可在肥皂和洗衣粉的种类、造型、颜色以及使用对象和部位等方面充分展现其多样性，使学生认识到该类日用品还有很多“高端产品”，还有很大的开发空间和前景。在此过程中还可以简要说明肥皂的来历等科技发展历史。
四、实践教学改革
实践教学改革分别从实验课、实习实训和毕业论文（设计）三方面开展。
传统的实验课以验证性实验为主，且内容陈旧，达不到培养学生创新能力的目的。我们的做法是改进传统实验项目、引入教师科研课题和企业课题。
首先是内容陈旧，部分实验项目已被证明不适合本科实验训练、锻炼动手能力，或难以体现知识重点，需要改进。比如，物理化学实验中测定电势-pH曲线项目主要的考查目标为理解一定条件下能斯特方程中浓度的负对数即pH值与电势φ成正比，并掌握pH值测定的原理。但事实上学生对此兴趣不大，感觉这是必然的，老师在讲的时候已经把结果给展示了，没有创造性。因此，我们增加了电极的原理和组装、pH计的原理和组装实验，放在测定电势-pH曲线实验之前，使学生亲自组装了电极、pH计，到测定电势-pH曲线时自然理解清晰、操作得心应手。
引入教师科研课题和企业课题。首先使学生接触实际存在或生产中的问题，对培养其求知欲和提高探索的兴趣具有显著作用，同时还培养了学生的专业自信；其次锻炼了教师，增强其将理论与实验实际相结合的能力。
实习实训按一般常规情况就是带领学生去工厂实习几周，请工厂的技术人员讲课，然后参观生产车间，就算完成生产实习任务。结果是每年学校都要投入大量的财力，学生实习则走马观花，成了走过场，效果自然难以体现。
目前，在前述加强师资的前提下，使得我们拥有了一定的工程化素质的教师队伍，结合企业技术人员，为做好实习实训打下了良好的人力资源基础。另外，我们采用了新的管理模式和综合实习实训考核方式，起到了较好的效果。具体做法为：管理采用封闭管理、集体上下班、随时考勤等，保证学生的实习时间和在岗率；考核不但要参考其实习报告，还要引入笔试和面试、单独岗位操作和答辩等，保证了学生真正掌握、理解生产过程，起到实习的目的。
毕业论文目前面临的最大问题是学生由于要备考研究生，导致实验时间难以保证。我们的改进做法是：其一，严格毕业论文（设计）出口机制，让达不到要求水平的毕业论文（设计）作者延期毕业，重新答辩，使学生重视，教师认真对待。其二，一部分学生在大二或大三即进入教师实验室，进行科研创新实验。每年学期初由年级辅导员、班导师向有需求的教师推荐一些学有余力、感兴趣的学生去进行科研创新实验。对学生巩固实验课所学的技能和知识有显著作用，还可培养其实践动手能力，另外还可以为毕业论文写作打下基础。其三，毕业论文或设计可以与毕业实习结合。通过延长企业实习时间，并提炼出课题或模拟出设计任务让部分感兴趣的学生选做，这样就可以使学生提前了解了课题的背景，为做论文或设计打下了坚实的基础，同时节省了时间。
五、效果与探讨
2010年以来，我院应用化学专业通过上述教学改革，取得了明显成效：
第一，青年教师投身于教学改革的热情更加高涨，并从工程化素质提升和教学过程中得到成长。3年来，青年教师积极总结教学经验并申报教学研究项目，共获立项校级教研项目4项，发表教研论文5篇。同时，有2位教师获聘副教授，2位教师获聘讲师，其中有2位教师获聘双师称号。
第二，学生动手能力和解决问题的能力得到提高。首先在后期实验中，学生的动手能力显著提高，比如物理化学实验，90%的学生能够在3个学时的规定时间里保质保量完成实验任务，而在过去则一般需要延长1个学时才能完成；其次，学生参与教师科研创新实验的积极性空前高涨，毕业论文质量也相应大幅度提高；最后，3年来，学生参与“挑战杯”创新大赛、企业奖学金项目、校级创新课题等立项、获奖共计35项。
第三，学生学习成绩提高，考研录取率显著升高。从2002级到2009级，考研录取率从最早的10%上升到60%。这固然与学生的刻苦学习有关，但显然与上述教学改革有一定关系，尤其是实践教学改革结出了硕果，比如提高了学生动手能力、增强了其考研面试竞争力这一结果，势必会提高学生被录取的机会。
【摘 要】本文针对工程化学学科特点，从四个方面探讨了高校工程化学基础课程教学方法的心得和体会。阐明在工程化学教学中，通过精选教学内容，运用现代化教学手段，设置创新型实验，融入科研成果等措施，从而有效提高教学水平和质量。
【关键词】工程化学；基础课程；教学方法
工程化学基础是工科院校学生的公共基础必修课程，在工科大学生的知识结构体系中占据着重要地位，工程化学教学在专业培养中的定位是传授基础工程化学知识、健全学生的知识结构体系，训练学生掌握专业工程实际应用中涉及的基础化学知识和实验操作的技能[1]。课程体系从物质的化学组成、物质的结构和材料的性质出发，介绍化学热力学、化学反应的基本理论，密切联系现代工程技术中遇到的如材料的选择和保护、水体的污染和保护、能源的开发和利用、生命科学及高分子材料发展等有关化学问题，使学生掌握有现实应用价值和有潜在应用价值的基础理论和基本知识，促使学生在今后实际工作中能有意识的运用化学观点去思考、认识和解决问题[2]。因此，工程化学的学习对工科院校学生的全面培养起到相当重要的作用。
工程化学基础课程对于现在非化学非化工类的大学本科生一年级学生来说，存在着内容多、学时少，新名词新理论多、跨度大等因素，学生学习起来普遍感觉吃力、抓不住重点、掌握不住方法[3]。笔者结合给我校土木工程专业讲授工程化学基础的经验，根据工程化学基础的内容结构和大一新生特点，对工程化学基础课程的教学方法进行探索[4]。
1 精选教学内容，引入课程专业前沿知识，激发学生兴趣
要想在有限的学时数里让学生掌握课本中涉及的所有内容，这是不现实的。我们根据大一新生已有的知识、教学目标和课程设置，对工程化学基础的教学内容进行适当的取舍。如教材中有关生物大分子、固体吸附剂、液晶、高分子材料等内容适当取舍，提高课程教学的针对性。
为激发学生兴趣，根据学生的专业背景，我们对于土木工程专业的学生，则侧重介绍新建筑材料的组成以及坚固阻燃和绿色环保等内容。另外，在讲到环境保护时，我们给学生宣讲化学与实际生活的紧密关系，让学生真正领悟到化学是一门实用性很强的必修课程，进而产生一股潜在的驱动力使他们愿意将其学好、学透。
2 运用现代化教学手段，增强教学效果
根据学生接受知识的特点和教学内容，合理制作和使用多媒体课件，将多媒体和传统教学手段有机结合起来，有效发挥各种教学手段的优势。多媒体教学有助于解决教学内容多的问题，可把一些抽象的、难理解的知识通过高科技电子手段直观地展现给学生。例如，晶胞和晶体的概念，多媒体动画的设计便于学生直观、深入地理解，另外，这些动感的展示也极大地激发了学生的学习积极性。对于一些理论计算的知识内容，例如，教材中热力学、动力学和电化学中有关计算的内容，多媒体和传统的黑板板书教学充分地结合，有利于学生更好地理解和掌握。
针对教学内容中前沿知识更新较快的问题，可对所学内容进行分类和整理，通过网络搜索，制作知识链接，可链接基础理论知识，也可链接高校和科研院所，提出和研究这些知识的人物。这更有利于学生产生学习的兴趣，而且对学生将来的就业和深造有所帮助。
3 设置创新型实验，培养学生综合技能
化学是以实验为基础的学科，工程化学的教学要注重理论教学与实验教学相结合，培养学生的综合技能。一方面，我们精选具有一定的验证性和操作性的实验，以满足辅助课堂教学的需要和让学生掌握基本操作技能的目的。另一方面，我们选择一定数目的研究性创新型实验作为实验课内容，力求在工程化学实验教学过程中引进新意，提高学生对实验的积极性和创造性。
在工程化学实验课中，我们新设了从茶叶中提取咖啡因的研究及纯度鉴定的内容，将无机化学实验、有机化学实验和分析化学实验统一起来，以培养学生的综合技能。通过训练学生查阅资料、设计实验方案、实验室做实验、数据分析和总结报告等一系列教学过程，提高了学生的动手能力和独立进行科学研究的能力。
4 融入科研成果，教学科研相互促进
高校教师可利用自身的研究成果为课程内容不断注入活力，自身经历的研究，会常讲常新，还会激发研究的灵感，使教材中的理论得以体现，两者相辅相成。因此，只有教师自身科研水平提高了，才能在教学中向学生渗透科学的思维方法，介绍先进的科研理念，使课程具有先进性、时代感，充分提高学生的科学素质和创新能力。例如，在介绍配合物的内容时融入笔者在配合物方面的调查和研究成果，使学生意识到仿酶配合物的合成可以更深入地了解人体当中活性酶的作用机制，从而激发了学生强烈的求知欲。如果教师在某些方面没有条件开展相关实验，也可以检索大量国内外的研究与改革动态，查阅文献资料反复研讨，形成工程化学基础理论的辅助性资料，丰富讲课内容，另外，鼓励学生加入到教师的科研团队中，开展少量简单的科研活动，不失为是培养学生学习，研究探索和创新能力的一条主要途径。
以上是笔者在工程化学教学中的一些体会，针对学生的不同情况及学科特点不断探索，收到了较好的教学效果。当然，对教学方法的认识和探索是无止境的，需要学校学院和教师投入更多的精力去实践和完善，也需要大学生们积极参与。
