李美蓉，王　芳，戴昉納，董　斌

(中國(guó)石油大學(xué)(華東)理學(xué)院化學(xué)系，山東　青島　266580)

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設(shè)計(jì)案例教學(xué)，提升大學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)效果

李美蓉，王芳，戴昉納，董斌

(中國(guó)石油大學(xué)(華東)理學(xué)院化學(xué)系，山東青島266580)

大學(xué)化學(xué)是高校理工科專業(yè)必修的一門應(yīng)用性基礎(chǔ)課，并且與石油工業(yè)有著緊密聯(lián)系。課程特點(diǎn)是涉及的知識(shí)點(diǎn)多、知識(shí)面廣，已被列為中國(guó)石油大學(xué)校級(jí)精品課程。在創(chuàng)建省級(jí)精品課程的活動(dòng)中，通過設(shè)計(jì)精選典型的教學(xué)案例，本著“科學(xué)源于生活，服務(wù)生活，創(chuàng)造新生活”的理念，以增進(jìn)課堂教學(xué)的趣味性，促進(jìn)教學(xué)活動(dòng)中的師生互動(dòng)，極大地提升大學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)效果。

大學(xué)化學(xué)；精品課程；案例教學(xué)法；課堂教學(xué)

我校工科專業(yè)的大學(xué)化學(xué)選用的普通化學(xué)教材，課程內(nèi)容涵蓋了經(jīng)典的四大化學(xué)即無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)，也涉及結(jié)構(gòu)化學(xué)、量子化學(xué)、環(huán)境化學(xué)和材料化學(xué)的一門基礎(chǔ)課程，與石油行業(yè)的工程實(shí)際緊密聯(lián)系，授課知識(shí)點(diǎn)多、知識(shí)面廣[1]。目前我校多數(shù)院系十幾個(gè)專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃中都把《大學(xué)化學(xué)》列為必修課，每年共有70多個(gè)班級(jí)開設(shè)大學(xué)化學(xué)課。由于我校面向全國(guó)招生本科生，錄取的新生中經(jīng)濟(jì)管理、會(huì)計(jì)學(xué)、市場(chǎng)營(yíng)銷類專業(yè)屬文理兼招的專業(yè)，有些省份的高中文科生并沒有開設(shè)化學(xué)課，因而文理科學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)差異很大。我校教學(xué)計(jì)劃中大學(xué)化學(xué)都是安排在大學(xué)一年級(jí)授課，多年的問卷調(diào)查結(jié)果總結(jié)學(xué)生反映的共同問題是，課堂信息量太大、知識(shí)點(diǎn)又多，教學(xué)進(jìn)度快，沒有化學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)生跟不上課堂進(jìn)度，對(duì)大學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣不高。針對(duì)這一反饋，我們抓住大學(xué)化學(xué)理論與實(shí)際聯(lián)系緊密的特點(diǎn)，課堂教學(xué)活動(dòng)中通過設(shè)計(jì)好教學(xué)案例，既系統(tǒng)講解基本原理，同時(shí)也加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，以提高課堂吸引力。通過近10年的教學(xué)實(shí)踐，在大學(xué)化學(xué)教學(xué)中貫穿“案例教學(xué)法”教學(xué)，根據(jù)各章節(jié)授課知識(shí)點(diǎn)選擇不同的教學(xué)案例，既能有效地引導(dǎo)學(xué)生利用已有的基本理論知識(shí)對(duì)案例進(jìn)行分析，也有助于課堂形成良好的師生互動(dòng)氛圍，極大地激發(fā)學(xué)生對(duì)大學(xué)化學(xué)這門基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)興趣[2]，教師在課堂教學(xué)中自覺引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，收到了良好教學(xué)效果[3]。

1　大學(xué)化學(xué)教學(xué)案例的課堂設(shè)計(jì)

大學(xué)化學(xué)課程的教學(xué)案例的設(shè)計(jì)要遵循兩個(gè)基本原則：

一是根據(jù)各章的核心教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)不同的案例。案例的選擇要更好地服務(wù)課堂教學(xué)活動(dòng)，要密切聯(lián)系教材中的基礎(chǔ)理論或定律，考慮我們是石油類院校，案例的選擇也要兼顧石油行業(yè)的特點(diǎn)，兼具趣味性，這樣講授過程中才能增加課堂吸引力，提升課堂教學(xué)效果。

二是精心設(shè)計(jì)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)的問題與教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合，環(huán)環(huán)相扣。所謂環(huán)環(huán)相扣，就是教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)由五步一氣呵成：第一步提出第一個(gè)案例，即提出問題，引發(fā)學(xué)生的思考，第二步結(jié)合教學(xué)內(nèi)容緊扣課本基本理論知識(shí)的講解。第三步依據(jù)基本原理對(duì)案例進(jìn)行分析。第四步是第二個(gè)應(yīng)用案例的提出，讓學(xué)生根據(jù)課本知識(shí)來分析解決現(xiàn)實(shí)中涉及的問題。第五步歸納總結(jié)。通過案例教學(xué)，不僅能使學(xué)生掌握扎實(shí)的理論知識(shí)，而且能靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)提高分析解決實(shí)際問題的能力，真正做到學(xué)以致用。

2　案例教學(xué)在大學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng)中的實(shí)踐

大學(xué)化學(xué)教材中第四章氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)其中的“金屬的腐蝕與防護(hù)”一節(jié)[4]，我們結(jié)合教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)了兩個(gè)典型案例。提出案例：日常觀察到油田或煉油廠的腐蝕現(xiàn)象，講解金屬腐蝕發(fā)生的本質(zhì)和原理；應(yīng)用案例：讓學(xué)生根據(jù)腐蝕的基本原理對(duì)青島棧橋腐蝕加以分析，給出經(jīng)濟(jì)合理的防護(hù)措施。

案例一：關(guān)于金屬的腐蝕與防護(hù)問題

首先給出石油行業(yè)常見的輸油管線的腐蝕圖片，鋼鐵腐蝕生銹產(chǎn)生Fe2O3·xH2O，提起學(xué)生對(duì)問題的興趣，如何從化學(xué)腐蝕分析腐蝕產(chǎn)生的原因呢？

金屬的化學(xué)腐蝕：碳鋼或合金在腐蝕環(huán)境中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而造成的腐蝕，金屬失電子本身被氧化。

表1　金屬腐蝕的分類Table 1　The kinds of metal corrosion

電化學(xué)腐蝕：金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸構(gòu)成原電池，較活潑的金屬失電子而被氧化。輸油管線在潮濕環(huán)境中發(fā)生了電化學(xué)腐蝕。

電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)：兩極分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，較活潑的金屬被腐蝕損耗。

知識(shí)回顧：

(1) 原電池構(gòu)成的要件：

①存在電解質(zhì)溶液；②兩極電極電勢(shì)不同；③導(dǎo)線和鹽橋構(gòu)成閉合回路

(2) 正負(fù)極的判斷：負(fù)極失e-發(fā)生氧化反應(yīng)；正極得e-發(fā)生還原反應(yīng)。

(3) 電子流動(dòng)方向: 電子由負(fù)極流出；電子流入正極。

(4) 電極反應(yīng)的書寫：根據(jù)電極電勢(shì)高低找出兩極優(yōu)先放電的物質(zhì)；寫出兩極的放電反應(yīng)。

表2　鋼鐵的兩種腐蝕相同點(diǎn)和不同點(diǎn)Table 2　The similarities and differences of two kindsof steel corrosion

案例二：關(guān)于金屬腐蝕的防護(hù)問題

我校地處青島，棧橋橋墩在海水中為何更容易生銹，為何發(fā)生水線腐蝕，假如你是設(shè)計(jì)師，如何優(yōu)選保護(hù)措施呢？

知識(shí)點(diǎn): 氧濃差腐蝕即金屬表面因O2濃度差而引起的腐蝕。

表3　金屬的防護(hù)方法Table 3　The methods of metal protection

第四章的教學(xué)內(nèi)容結(jié)合案例教學(xué)，切實(shí)做到對(duì)腐蝕問題抽絲剝繭，極大地激發(fā)學(xué)生對(duì)腐蝕研究的興趣。理論與實(shí)際問題密切聯(lián)系，很好地引導(dǎo)學(xué)生用傳統(tǒng)理論去分析問題并解決問題，提升學(xué)生綜合素質(zhì)。

3　案例教學(xué)在大學(xué)化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中的意義

(1)案例教學(xué)極大地調(diào)動(dòng)了工科學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)化學(xué)的原動(dòng)力，提升了學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析及解決問題的能力，使課堂教學(xué)活動(dòng)事半功倍。教師精選具有廣泛的代表性和趣味性典型案例，將經(jīng)典而枯燥的理論與生動(dòng)活潑的案例結(jié)合起來，課堂條分縷析，有效提高了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

(2)采用案例教學(xué)，有助于教學(xué)相長(zhǎng)及師生互動(dòng)，能夠極大化解新大綱變更后課時(shí)壓縮而授課內(nèi)容不減的雙重壓力。教師備課時(shí)需要博覽群書，廣泛搜集相關(guān)實(shí)例，巧妙設(shè)計(jì)，不占用過多的課堂學(xué)時(shí)，隨著案例的展開，將事先設(shè)計(jì)的問題不斷推出，啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生深入思考、參與課堂討論，在良好互動(dòng)的氛圍中融會(huì)貫通所學(xué)知識(shí)。

4　結(jié)　語(yǔ)

21世紀(jì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，呼喚高校進(jìn)行教育改革，切實(shí)貫穿素質(zhì)教育的理念，當(dāng)務(wù)之急就要使大一新生更快、更好地適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)，并保持對(duì)學(xué)習(xí)的濃厚興趣，這就要求廣大教師在今后的課堂授課中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，逐步提升整體教學(xué)質(zhì)量。

[1]于紅偉,魏徽,等.大學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中的案例教學(xué)[J].化工高等教育,2012(3):92-94.

[2]雪梅,周志才,等.提高“普通化學(xué)”課堂教學(xué)質(zhì)量的體會(huì)與思考[J].寧夏大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,28(5):96-97.

[3]劉道勝.問題式教學(xué)法在物理化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].化工高等教育,2010,27(3):99-101.

[4]中國(guó)石油大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教研室.普通化學(xué).1版[M].東營(yíng):中國(guó)石油大學(xué)出版社,2006:113-115．

Designing Case Teaching, Raising the Effect of College Chemistry Teaching

LI Mei-rong, WANG Fang, DAI Fang-na, DONG Bin

(College of Chemistry, China University of Petroleum, Shandong Qingdao 266580, China)

CollegeChemistryisarequiredbasiccourseforthestudentsofscienceandengineerobjectinuniversity,whichhascloseaffiliationwithpetroleumengineeringpracticality,anditcomesdowntoexcessiveandextensiveknowledge.CollegeChemistryisahigh-qualitycurriculuminChinaUniversityofPetroleum.Inordertobuildahigh-qualitycurriculuminShandongprovince,theselectingoftypicalteachingcasewasdesignedtoimprovetheinterestofclassroom,promotetheinteractionbetweenteachersandstudentsinteachingactivityandgreatlyraisetheeffectofteachinginCollegeChemistrywiththeideaofsciencecomesfromlife,servelifeandcreateanewlifeintheactivityofcreatingprovincialexcellentcourse.

CollegeChemistry;high-qualitycurriculum;themethodofcaseteaching;teaching

李美蓉(1966-)，女，教授，主要從事大學(xué)化學(xué)的教學(xué)及科研工作。

G642.1

A

1001-9677(2016)013-0227-02