随着现代科学技术的发展,应用化学作为一门独立学科,悄然发展起来了,它不仅和其它各学科之间的联系日益紧密,而且与人们生活的许多方面的需求有着密切关系。在21世纪,国民经济建设和人民生活对化学产品的需求愈来愈广泛,这也就对应用化学教育提出了更高的要求。要求应用化学专业的学生不仅要具有较深的理论基础知识,还必须具有一定的工业生产实践能力和应用能力,而工程思维在应用化学教学中的应用对提高学生的工程实践能力,培养学生的综合素质起着重要的作用。工程思维的内涵及特征思维是人脑对于客观事物的本质及其内在联系的间接和概括的反应,是一种认识过程或心理活动。工程思维就是在工程的设计和应用研究中形成的思维,工程思维是一种筹划性的思维,它是根据理论为人类的实践目的预作切实可行的筹划的思维活动。工程思维是运用各种知识解决工程实践问题的核心。工程思维有如下特征: 首先,工程思维具有很强的综合性。工程思维所要解决的是工程实际问题。这些实际问题往往是不确定、非线性问题,它不仅包括科学原理,也含有非科学因素(经验的,经济的,道德法制的,艺术的, 社会传统的),甚至还包括未发现的科学。

    所以在解决问题时,其过程比较复杂,它必然会调动和使用各种思维形式和方法,依据自然科学的各种原理和工程实践及经验,从不同角度、不同层次和不同路径上对思维对象进行综合性观察、分析、研究,达到解决问题的目的。在这个过程中,不仅要涉及到自然科学和技术专业的知识和经验,并且无一例外地要涉及到社会科学、人文科学。其次,工程思维具有很强的实践性。任何思维方式都是为解决问题服务的。工程思维是从工程实践和现实生活中提出问题,然后再运用科学理论和通常的工程思维方法是由以下环节来完成的:工程目标———若干方案———分析比较———决策实施———检验、反馈———修正方案。在这个过程中不仅把理论知识联系到了实践生活中,使理论不再是抽象的难以理解的知识,而且培养了人们的工程实践能力。第三,工程思维具有创新性。创新是一种变革, 它不是对已经不合时宜的旧事物的简单修补,而是突破量的积累而产生的质变。工程的基本涵义是创造、发明、设计和建造,是按照人类的目的,开发与应用科学知识和技术,以便在物质、经济、人力、政治、法律和文化限制内满足社会需要的一种创造性活动。工程思维在分析、解决问题的过程中,既有概念或设想的孕育、萌生或构思的渐进性积累,又有顿悟、豁然开朗的突跃性飞跃,即思维过程的质变。

    工程思维对应用化学教育的意义关于的决定指出:实施素质教育,以提高国民素质为根本宗旨,以培养学生的创造精神和实践能力为重点,造就 “有理想,有道德、有文化、有纪律”的德、智、体、美等全面发展的社会主义建设者和接班人。根据工程思维的特征,我们可以看出工程思维是培养人们实践能力的基础,而应用化学教育在实施素质教育中运用工程思维教学有着事半功倍的效果,因为应用化学具有以下三方面的特点: 第一,应用化学与社会主义现代化关系密切。现代化的关键是科技现代化,而化学应用是整个科技的重要组成部分之一。现代科技的三个支柱是材料、能源和信息,其中材料是基础是核心,而新材料、新工艺、新技术的出现又都与化学应用有密切关系, 所以说材料离不开应用化学。我们在加强、加深应用化学理论学习的同时还要进行其工程开发的应用,这就需要运用工程思维来组织应用化学教学。第二,随着科技的飞速发展,化学研究的范围已扩大到宏观、微观及人类社会的各个领域,形成了众多的交叉边缘学科,如环境化学、能源化学、生命化学等,这对21世纪的应用化学发展将产生重要影响。

    一位日本著名化学家曾预言:“21世纪是化学和化学工业的时代。”这就要求应用化学专业的学生应具备一定的工业生产实践能力及科学信息评价和决策判断能力。第三,应用化学与国民经济建设、人类社会的生存及其生活质量的提高有着密切联系,当前许多社会问题,如人口、粮食、环保、能源等,都与应用化学有密切关系,是应用化学研究的重要课题。如能源问题,当前世界上最大的能源是石油和煤,但其储量是有限的,且对环境严重污染,这就促使人们寻找开发新能源并完成其工业化生产,如太阳能、核能、生物能等,这些都使应用化学的内容更加生动而丰富。工程思维在应用化学教学中的应用及培养就目前应用化学专业的学生而言,所接受的应用化学教育偏向于理论教学,过于强调应用化学理论的系统性和完整性,经典内容较多,反映应用化学的新技术、新成果不够,特别是缺乏应用化学与现实间的联系。

    在这种教育方式下培养出的学生在一定程度上理论虽然得到了完善,但在解决实际问题中会出现理论与实际相脱节,缺乏解决工程实际问题的能力,导致了学生的综合素质不够全面。但是21世纪是信息膨胀、科学技术迅猛发展的社会, 要求应用化学专业的学生不仅只有较深的理论研究水平,还必须具备一定的生产技术和工程思维,能够把理论研究成果迅速转化为工业化生产过程[12]。所以在应用化学专业的教学中,必须注重应用并培养学生的工程思维,加强工程实践的意识,提高学生的综合素质能力。

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