非化工类化学课程体系及教学内容的改革成果:进入化学化工类实验室

　　摘 要：本文通过对工科非化工专业化学系列课程体系及教学内容改革必要性的讨论，介绍了创建该课程(多学时)新体系与教学新内容的现状和实践效果，重点介绍了改革的实践效果及讨论了进一步深化改革，提高基础化学课程教学质量应采取的途径和措施。
　　关键词：课程体系；教学内容；四大基础化学；深化改革；提高教学质量；实践效果
　　
　　我国高等教育改革和发展进入了一个崭新的历史新时期，工科非化工专业化学课程体系及教学内容改革的现状及实践效果如何?如何进一步深化改革成果，进一步提高教学质量、培养21世纪高素质人才是广大化学教师十分关心的课题。
　　
　　一、化学课程体系及教学内容改革的必要性
　　
　　教学改革以来，基础化学教学学时大量减少，培养高素质人才的要求不仅不能降低，而且要提高。教学质量可否提高?出路何在?我们通过研究和实践认为出路就在课程体系和教学内容的改革。因为工科化学除少学时化学专业只开普通化学外，其他专业开四大基础化学(无机化学、有机化学、分析化学、物理化学)，而四大基础化学强调学科之间的独立性，缺乏连续性和系统性，无机、物化、分析课程内容相互重复，如化学平衡、热力学、化学动力学、氧化还原反应很多内容重复。另外没有合适教材可选，造成学生学的理论知识不系统，且保证不了基本内容的讲授，更不能讲授现代化学发展前沿及最新成果。所以要保证教学质量的提高，工科化学课程体系及教学内容必须进行改革。化学、化工类专业现有许多高校已有改革的实践和成果。
　　
　　二、根据培养目标和要求，创建化学课程和教学内容新体系
　　
　　课程体系和教学内容改革是教学改革的重点和难点。以前我校工科非化学化工多学时专业，如环境科学与工程、材料科学与工程、地球化学、地质学、资源勘探、石油工程等开设四大基础化学课程或无机化学与物理化学，我们抓住教学改革的机遇，并充分认识到教学内容和课程体系改革，是实现培养目标，提高人才培养质量的核心，以及根据现代学科之间和化学课程之间相互渗透、重复、交叉、融合、发展的特点以及化学学时不断降低的现实，经过多年的探索、实践和参加了浙江大学牵头的教育部“高校面向21世纪化学课程(非化工类专业)教学内容和课程体系改革”立项研究，我们将原来按化学二级学科分别开设“四大基础化学”课程改革为按化学一级学科设课，设一门基础化学课程，定名为“现代化学基础”课程新体系。为了贴近教育改革的脉搏，弥补教材的空缺，使学生具有全面而系统的化学学科理论知识，并根据面向21世纪的高等教育培养，高素质创新人才的目标和要求结合这些专业特点，遵循加强基础、更新教学内容、优化教材体系，反映现代科技新成果，体现工科特色，和与数学、物理学科之间衔接的原则，创建工科非化工类化学课程教学内容新体系，并精选教学内容重组四大基础化学，编著了体现改革内容的《现代化学基础》及其配套的实验教材。该套教材于2000年分别由高等教育出版社和科学出版社出版。
　　
　　三、改革实践效果
　　
　　实践是检验真理的唯一标准。《现代化学基础》问世以来，得到了中国科学院胡英院士、申泮文院士，中国工程院罗平亚院士等专家、教授的肯定和高度评价。被教育部列为首批高等学校面向21世纪课程教材。经教育部批准，高等教育出版社召开了全国近30所高校参加的教材研讨及教师培训会。其教学成果荣获2001年高等教育国家级教学成果二等奖。2003年，该教材已重印3次。当时已有吉林大学、中国地质大学、长安大学等约30所大学先后使用该教材，受到师生好评。
　　天津大学杨宏秀教授指出：这本新教材很有自己的特色，是一次有意义的成功的探索。突出点是“课程体系新”与“改革力度大”两个方面，并构成该书主要特色，从科学水平、思想水平、适用教学水平来讲，该书是一本十分优秀的新教材。国防科技大学周世光教授指出：我认为这是一本有特色的、面向21世纪的、可与国外同类型教材交流的教材。北京大学严洪杰副教授谈到，该书整体框架很好，体系内容完全符合目前教学改革的方向和基本要求，书中原子结构内容编得很好。郑州大学陈静老师谈到，过去讲原子结构部分时老师讲课难以掌握，学生们接受也比较困难，而该书原子结构内容编得好，学生较易理解。西北大学过玮教授谈到，该教材避免重复，少而精，适合非化学专业学习。西安石油学院王玉琨教授谈到，该教材很有特色，有分量、有深度，科学性、适应性很好。天津城建学院许建华教授说，过去他们学校四大化学都讲，每门课40学时，结果每门都讲得不深不透，此教材很好。
　　宁夏大学姬鸿斌教授和宁夏广播电视大学陈青老师在“大学化学”刊物第十七卷第4期上发表了题为《(现代化学基础)――一部新型的改革教材》一文中高度评价了该教材八大特色。如教材体系新，改革力度大，理论联系工程实际，反映现代化学理论、知识和应用的最新成果，教材深入浅出，便于教师教学和学生自学等。
　　山东科技大学使用该教材进行的对比试验总结指出：“我们学校长期一直想把四大化学整合，但苦于没有合适的教材，整合的难度大，而没有实施。《现代化学基础》的出版为我们解决这一难题。我们使用《现代化学基础》教材，在我院的环境科学专业进行四大化学整合试点。从试点情况看，效果显著。同没有试点的化工工艺专业进行比较，在没有减少教学内容的情况下，教师教起来顺手，学生学得也轻松。更重要的是节省了课时，为教师进行教学方式的改革，为教学质量的提高创造了条件，总之该教材无论在课程体系、科学性、系统性，还是满足教学要求等方面，都是一本十分优秀的教材”。
　　我校在环境工程、材料科学与工程、地球化学、地质学、资源勘察工程、石油工程、核工程与核技术等专业，每年25个班、800多学生使用该教材已6年之久，师生反应良好。教师反映：教材理论联系实际，概念清楚，条理清晰，突出重点，便于教师教学，学生自学。教材图文水平、编校、印刷质量都很好是一本优秀的高校教材，使我们提高了教学质量。我校学生反映：“整体看，此书无论从信息时代发展特点，还是从教学或自学方面看都是一本好书，它既可拓宽我们的专业面，也能增强我们的适应能力，受到同学们的好评，值得推广使用”。我校现代化学基础课程已被四川省评为省级精品课程建设。
　　
　　四、深化教学内容改革，巩固提高教改成果，提高教学质量
　　
　　非化工专业化学课程内容体系改革，实践效果良好，受到了国内同行专家的肯定，在全国起到示范推广作用。但教学质量是一个系统工程，需要进一步深化改革，如转变思想观念、加强课程建设，特别是精品课程建设，加强师资队伍建设和实验室建设，改进教学方法和手段，提高课堂教学质量，加强校风、学风、教风建设等，才能巩固、提高教改成果，进一步提高教学质量。
　　
　　1．转变教学思想观念，坚持改革道路 　　随着高等教育的改革与发展，传统的教育思想和观念在不断更新，在教学思想上，把学科专业划分过窄、知识分割过细的观念与强调整体性和综合性的素质教育；单纯传授具体知识的观念与强调科学思维、科学方法、实践技能、创新能力；先生讲、学生听的注入式和启发式的教学方法；传统的教学手段与利用现代教学技术进行教学的两种思想观念并存。根据这些现状，我们通过与授课有关教学负责人座谈、讨论改革目的、必要性和可行性以及改革前后教学质量的对比，沟通了思想，转变教学思想观念，为坚持改革铺平了道路。
　　
　　2．精益求精，编著高质量的《现代化学基础》第二版
　　《现代化学基础》在经过5年使用，广泛征求意见，总结经验的基础上，于2004年由高等教育出版社召开了《现代化学基础》第二版审稿会，出席会议的有北京大学、南开大学、天津大学、吉林大学、厦门大学、西北工业大学、云南大学、西南交通大学、中国地质大学等20多所院校的30多位专家教授。会上对第一版教材进行了充分的肯定，并对第二版教材初稿提出了许多宝贵意见。会后，由申泮文院士、杨宏秀教授主审，胡忠鲠教授统稿定稿，在2005年6月由高等教育出版社出版。
　　根据第二版教材出版后两年多我校和其他大学使用该教材情况反映，师生反映良好，普遍认为该教材具有如下特点：
　　(1)保持第一版教材的特色，体系框架结构整合更加合理。该教材以物理化学为主线，以物质的聚集状态和物质结构为先导，以热力学、化学动力学，化学平衡贯穿于相平衡、氧化还原和电化学、界面和胶体化学，着眼于阐明单质和化合物(无机、有机)的结构、制备，特别是性质，并将四大化学平衡与三大化学滴定分析法：酸碱、配位、氧化还原滴定法和重量分析法有机结合起来。该教材在框架结构上先微观、后宏观、先理论、后应用、理论联系应用，应用中有理论，理论联系专业工程实际和社会、生活有关的化学热点问题。使学生能掌握系统和全面的化学理论知识。
　　(2)内容更加精炼，教学适应性更强，专业适用面更宽。该教材适用于总学时在130～250学时(包括实验)的所有工科非化工专业(多学时)。本书以介绍基本理论、基本知识为主。为了减少该教材篇幅，有些内容放在实验中去完成，书中未作更多的介绍。根据专业需要和学时，教师还可对某些内容作适当的增减。
　　(3)先进性进一步提高。该教材注重化学理论的科学性和系统性、先进性，培养学生的创新能力。删去陈旧经典内容，增加现代化学新成果，如用先进的酸碱质子平衡代替电离平衡，物质的聚集状态增加了等离子体，超高密度态，玻色一爱因斯坦冷凝态与费密冷凝态的介绍和液晶，超分子，配位场理论，C60等。对名词和概念尽量采用最新最先进科学的提法。
　　(4)教材内容深广度更加适中，便于教师教学和学生自学。考虑到专业需要和学时数的情况，某些内容深度适当降低。如删去了统计热力学简介，精减了三组分系统相平衡和化学反应速率理论中的计算公式的推证等内容。对结构内容尽量做到深入浅出，通俗易懂。
　　(5)理论联系实际，更具工科特色，量和单位严格贯彻SI。
　　
　　3．加强师资队伍建设，提高师资水平
　　提高教学质量不仅要有一部优秀教材，而且必须有一支勇于改革创新忠诚教育事业、结构合理，高水平的教师队伍。发挥教师在教学工作中的主导作用。教师不仅精通教材，而且善于结合专业特点和学生基础，采取各种手段组织好课堂教学，善于启发学生思维，调动学生学习兴趣。教师还要批改作业，辅导答疑。教师不仅教书，还要育人。
　　课程教学组织方式，可根据学校师资业务情况分为两种方式：如地质学、石油工程学时只有130多学时，可由一教师讲授完。环境、材料等多学时专业可将教材各章分成无机、物化、有机、分析四部分，根据教师专业特长由2～4位教师讲授。以上两种方式均有我们实践，效果良好。
　　
　　4．改进教学方法和手段
　　该课程教学内容多，信息量大，采用多媒体教学，是最好的现代化教学手段。因此，首先制作一部好的多媒体课件，并与传统教学手段、方法结合以便学生复习。教学方法，尽量采取启发式，作到课堂教学师生互动。
　　
　　5．重视实践，加强实验室建设，提高学生的动手能力
　　化学是一门以实验为基础的自然科学。因此，现代化学基础实验课是本课程不可缺少的重要环节。我校投资600多万元，加强基础化学实验室建设，建设四川省基础化学教学示范基地。修改编著出版了《现代化学基础实验》第二版实验教材。该教材分为基础实验、应用实验，综合性实验和设计实验，现代仪器测试实验。提高了学生动手、分析问题和解决问题的能力。
　　
　　6．加强精品课程建设，努力提高教学质量
　　通过精品课程建设，促进教学观念的转变，师资队伍加强，结构更加合理，水平更加提高；促进教材建设和实验室建设，仪器设备更新，提高学生动手能力；促进课程体系和教学内容及方法的改革更加深化、新颖，知识体系整体优化，教学质量更加提高。
　　高等教育教学改革，特别是化学课程体系及教学内容的改革，是一个系统和长期艰巨的实践过程，肩负在教师身上的任务，任重而道远。相信不断努力探索和实践，一定能探索出为提高基础化学教学质量，更加富有成效的新途径和取得更好的教改成果。
　　
　　[责任编辑：文和平]
　　
　　胡　瑾，成都理工大学环境与土木工程学院讲师；胡忠鲠，成都理工大学材料与化学化工学院教授。