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摘 要 分析地学类专业大学化学教学的现状和存在的问题，提出大学化学教学内容和课程体系的改革思路，建立地学类各专业化学教学内容的体系，并按照此改革方案在学院进行教学实践。
关键词 大学化学；地学类；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2011)30-0058-03
Study and Practice Concerning Teaching Reform on College Chemistry in Geosciences//Zhao Xueyan1, Zhao Xueli2
Abstract The paper analyzes the present situations and problems of college chemistry in geoscience. The reforms which are the teaching contents and the curriculum system of college chemistry are presented, and the author sets up a new system of teaching contents. The teaching practice has carried out according to this reform plan.
Key words college chemistry; geoscience; educational reform
Author’s address
1 Institute of Disaster Prevention, Sanhe, Hebei, China 065201
2 No.1 Middle School of Lingxian, Lingxian, Shandong, China 253500
大学化学是高等学校非化工类专业开设的一门重要基础课，修课学生数量多，课程面对的专业面广，但是课程本身受重视程度还远远不够。这种现象是不合理的，其不合理的根源应该在大学化学课程本身。大学化学课程在“知识传授、素质教育与能力培养”于一体方面做得不够，在能力培养和素质教育方面没有体现出课程的价值。由于大学化学的课时较少，内容无法深入，仅仅是中学阶段基础化学知识的扩充，学生的学习兴趣较低，教学效果也不尽理想。更为重要的是，高中化学课程已经进行了系统改革，新课改将高中阶段的课程内容分为必修和选修两部分，使其具有模块化和主题性、多元化和层次性、结构化和建构性等特点，整体实现分层次教学，并且选修部分还包含大学化学中的某些内容，如熵、焓等内容，使得高中阶段的课程更具有深广性。相对而言，大学非化工类化学课程如果仍沿用原有的教学体系，两段时期的教学就不能很好地衔接。为了与高中化学新课改相呼应，大学化学的改革势在必行。因此，近年来，努力搞好课程建设，结合地学类专业的特点，积极进行课程内容、实践教学、教学手段等方面的研究与改革。
1 教学内容的优化重组
社会的发展要求地学人才知识面更广，适应性更宽。地学人才不但需要勘探找矿的专业技能，也要具有采矿、选矿、化工、冶金、矿产综合利用、分析检测和环境保护等方面的化学知识和工程应用能力。结合地学专业的特点，成都理工大学对地学类专业已经开展普通化学课程的教学改革[1]，根据地学专业对化学知识的不同要求，构建分层次教学体系，共分3个层次，学时从210学时到70学时不等。该体系虽实现各类各层次地学类专业对化学素质和能力的要求，但是学时偏高，不适合防灾科技学院的实际情况。因此，如何在学时较少的前提下，做到“少而精、博而通”，需要进一步探索和实践。
防灾科技学院主要面向地学类专业学生开设大学化学课程，总学时为64，其中理论课占40学时，实验课占24学时，学时有限。因此，针对地学专业对化学知识的需求，对教学内容进行组合和优化。对于所有开设大学化学课程的专业，以化学热力学、化学动力学为基础，贯穿应用于酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡、配合平衡等内容，以物质结构为基础，贯穿应用于元素化学，并注意联系在地质、冶金、石油、能源、材料、分析测试等领域中的应用。针对地学类的不同专业，在讲授基本理论的基础上，教学侧重点有所不同，并且有选择地理论联系实际，有的放矢，按照学生后续专业的需求来编排教学内容，充分考虑化学与各专业间的交叉渗透，力求做到用化学的知识解决工程技术中的问题。下面分专业介绍具体的实施。
1.1 地球物理学、勘查技术与工程、焊接技术及其自动化等专业
这些专业没有后继化学课程，专业对化学的要求较少。课程的教学目标：能够运用化学理论、观点和方法审视工程技术中的实际问题和公众关注的社会问题，培养学生正确的科学观、科学的社会观及其科学的思维方法和创新能力。教学内容在保持“大学化学教学基本内容框架”的基础上，对内容的深度和广度上做了必要的调整。根据不同专业的需要，用15%～20%的学时，以讲座的形式讨论环境、能源、材料、信息等专题。在原理学习中，根据不同专业强化某些章节，如焊接技术及其自动化专业加强氧化还原与电化学内容的学习。在一般章节中，减少定量计算，只强调定性判断，使教学过程中的难点少一点，这样更符合学时少的要求和学生的实际情况。
1.2 地下水科学与工程专业
地下水科学与工程专业是防灾科技学院的新设专业，该专业对化学知识的要求较高。因为地下水科学与工程专业后续要开设水环境化学、物理化学、水文地球化学、地下水水化学、普通地质学、水文地质学基础、地下水动力学等课程，这些课程均要求学生具备扎实的化学理论基础。大学化学课程教学要使学生了解高等教育本科层次的化学原理、基本知识和基本技能。因此，在教学内容上增加必要的定量计算，重点、难点内容有所增加。
1.3 土木工程专业
防灾科技学院以“防灾减灾”作为办学特色，因此，土木工程专业对于建筑的抗震设计、减震与隔震技术的要求较高，而这一问题的解决也要借助于化学的基本原理和知识。因此，在授课过程中就要有意识地将化学中的基本原理与岩土工程中的技术相结合。例如，在讲授“溶液的渗透压现象”时，讲解化学浆液的自动吸渗机制[2-3]，使浆液更有效地渗入土体中；在讲授“胶体化学”一节内容时，讲解化学胶凝作用在岩土化学改良和改性、加固与防渗中的应用，以及化学胶结作用在混凝土化学中的应用；在学习“化学与社会发展章节”中，着重介绍岩土工程中所用化学新材料与新工艺的研究与开发，包括材料的特性、制造工艺、改性方法、防污处理、新材料开发、各种外加剂的寻找和试用等知识。
1.4 地质学、资源勘查工程专业
地质学、资源勘查工程专业后续开设的地球化学、岩石学、矿物学等课程也要求学生具备扎实的化学理论基础。尤其是“地球化学”课程，地球化学是地质学和化学交叉的产物，主要研究地球的化学组成、化学作用和化学演化[4]，所以说化学的基础理论是地球化学的理论基础。地球化学热力学、晶体化学、水溶液地球化学和元素化学构成地球化学的核心理论，这些内容均以化学热力学、物质结构、化学平衡以及元素化学为基础。因此，上述内容是讲授的重点。此外，岩石学、矿物学对于晶体化学和元素化学的要求较高，笔者在授课过程中对晶体结构一章的内容有针对性地进行扩充。
关键词 大学化学；地学类；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2011)30-0058-03
Study and Practice Concerning Teaching Reform on College Chemistry in Geosciences//Zhao Xueyan1, Zhao Xueli2
Abstract The paper analyzes the present situations and problems of college chemistry in geoscience. The reforms which are the teaching contents and the curriculum system of college chemistry are presented, and the author sets up a new system of teaching contents. The teaching practice has carried out according to this reform plan.
Key words college chemistry; geoscience; educational reform
Author’s address
1 Institute of Disaster Prevention, Sanhe, Hebei, China 065201
2 No.1 Middle School of Lingxian, Lingxian, Shandong, China 253500
大学化学是高等学校非化工类专业开设的一门重要基础课，修课学生数量多，课程面对的专业面广，但是课程本身受重视程度还远远不够。这种现象是不合理的，其不合理的根源应该在大学化学课程本身。大学化学课程在“知识传授、素质教育与能力培养”于一体方面做得不够，在能力培养和素质教育方面没有体现出课程的价值。由于大学化学的课时较少，内容无法深入，仅仅是中学阶段基础化学知识的扩充，学生的学习兴趣较低，教学效果也不尽理想。更为重要的是，高中化学课程已经进行了系统改革，新课改将高中阶段的课程内容分为必修和选修两部分，使其具有模块化和主题性、多元化和层次性、结构化和建构性等特点，整体实现分层次教学，并且选修部分还包含大学化学中的某些内容，如熵、焓等内容，使得高中阶段的课程更具有深广性。相对而言，大学非化工类化学课程如果仍沿用原有的教学体系，两段时期的教学就不能很好地衔接。为了与高中化学新课改相呼应，大学化学的改革势在必行。因此，近年来，努力搞好课程建设，结合地学类专业的特点，积极进行课程内容、实践教学、教学手段等方面的研究与改革。
1 教学内容的优化重组
社会的发展要求地学人才知识面更广，适应性更宽。地学人才不但需要勘探找矿的专业技能，也要具有采矿、选矿、化工、冶金、矿产综合利用、分析检测和环境保护等方面的化学知识和工程应用能力。结合地学专业的特点，成都理工大学对地学类专业已经开展普通化学课程的教学改革[1]，根据地学专业对化学知识的不同要求，构建分层次教学体系，共分3个层次，学时从210学时到70学时不等。该体系虽实现各类各层次地学类专业对化学素质和能力的要求，但是学时偏高，不适合防灾科技学院的实际情况。因此，如何在学时较少的前提下，做到“少而精、博而通”，需要进一步探索和实践。
防灾科技学院主要面向地学类专业学生开设大学化学课程，总学时为64，其中理论课占40学时，实验课占24学时，学时有限。因此，针对地学专业对化学知识的需求，对教学内容进行组合和优化。对于所有开设大学化学课程的专业，以化学热力学、化学动力学为基础，贯穿应用于酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡、配合平衡等内容，以物质结构为基础，贯穿应用于元素化学，并注意联系在地质、冶金、石油、能源、材料、分析测试等领域中的应用。针对地学类的不同专业，在讲授基本理论的基础上，教学侧重点有所不同，并且有选择地理论联系实际，有的放矢，按照学生后续专业的需求来编排教学内容，充分考虑化学与各专业间的交叉渗透，力求做到用化学的知识解决工程技术中的问题。下面分专业介绍具体的实施。
1.1 地球物理学、勘查技术与工程、焊接技术及其自动化等专业
这些专业没有后继化学课程，专业对化学的要求较少。课程的教学目标：能够运用化学理论、观点和方法审视工程技术中的实际问题和公众关注的社会问题，培养学生正确的科学观、科学的社会观及其科学的思维方法和创新能力。教学内容在保持“大学化学教学基本内容框架”的基础上，对内容的深度和广度上做了必要的调整。根据不同专业的需要，用15%～20%的学时，以讲座的形式讨论环境、能源、材料、信息等专题。在原理学习中，根据不同专业强化某些章节，如焊接技术及其自动化专业加强氧化还原与电化学内容的学习。在一般章节中，减少定量计算，只强调定性判断，使教学过程中的难点少一点，这样更符合学时少的要求和学生的实际情况。
1.2 地下水科学与工程专业
地下水科学与工程专业是防灾科技学院的新设专业，该专业对化学知识的要求较高。因为地下水科学与工程专业后续要开设水环境化学、物理化学、水文地球化学、地下水水化学、普通地质学、水文地质学基础、地下水动力学等课程，这些课程均要求学生具备扎实的化学理论基础。大学化学课程教学要使学生了解高等教育本科层次的化学原理、基本知识和基本技能。因此，在教学内容上增加必要的定量计算，重点、难点内容有所增加。
1.3 土木工程专业
防灾科技学院以“防灾减灾”作为办学特色，因此，土木工程专业对于建筑的抗震设计、减震与隔震技术的要求较高，而这一问题的解决也要借助于化学的基本原理和知识。因此，在授课过程中就要有意识地将化学中的基本原理与岩土工程中的技术相结合。例如，在讲授“溶液的渗透压现象”时，讲解化学浆液的自动吸渗机制[2-3]，使浆液更有效地渗入土体中；在讲授“胶体化学”一节内容时，讲解化学胶凝作用在岩土化学改良和改性、加固与防渗中的应用，以及化学胶结作用在混凝土化学中的应用；在学习“化学与社会发展章节”中，着重介绍岩土工程中所用化学新材料与新工艺的研究与开发，包括材料的特性、制造工艺、改性方法、防污处理、新材料开发、各种外加剂的寻找和试用等知识。
1.4 地质学、资源勘查工程专业
地质学、资源勘查工程专业后续开设的地球化学、岩石学、矿物学等课程也要求学生具备扎实的化学理论基础。尤其是“地球化学”课程，地球化学是地质学和化学交叉的产物，主要研究地球的化学组成、化学作用和化学演化[4]，所以说化学的基础理论是地球化学的理论基础。地球化学热力学、晶体化学、水溶液地球化学和元素化学构成地球化学的核心理论，这些内容均以化学热力学、物质结构、化学平衡以及元素化学为基础。因此，上述内容是讲授的重点。此外，岩石学、矿物学对于晶体化学和元素化学的要求较高，笔者在授课过程中对晶体结构一章的内容有针对性地进行扩充。