無機化學研究內(nèi)容范文

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無機化學研究內(nèi)容

篇1

基礎化學類課程是高職藥學類各專業(yè)重要的專業(yè)基礎課,主要包括《無機化學》、《有機化學》和《分析化學》。在實際教學中,各課程自成體系,一方面占用較多學時,另一方面化學類課程之間,某些內(nèi)容同一水平重復多次,或對同一問題提出不同看法,既浪費時間,也影響教學質量的提高。近年來,國內(nèi)一些高職院校對基礎化學類課程做了相應的調(diào)整,優(yōu)化整合了教學內(nèi)容。石家莊職業(yè)技術學院對化學課程教學內(nèi)容進行壓縮、精簡、整合,并在實踐中不斷完善建立了《無機化學》、《分析化學》、《物理化學》三位一體的學科新體系,整合后的課程體系和教學內(nèi)容,縮短了學時,提高了學生學習高度。[1]浙江醫(yī)藥職業(yè)技術學院對傳統(tǒng)的《無機化學》、《分析化學》和《物理化學》三門化學課程進行重組,根據(jù)醫(yī)藥專業(yè)的需要進行優(yōu)化組合,初步建立了一個以整個自然科學為基礎,以化學原理為主導,以分析方法為手段,以無機藥物及有關物質的性質和反應為研究對象的新體系。[2]盤錦職業(yè)技術學院對化工類基礎化學課教學體系進行了改革與探索,將教學內(nèi)容重新調(diào)整優(yōu)化達到精簡化學理論著重實際應用的目的。[3]我們在化學教學中本著必需、夠用的原則也對《無機化學》、《分析化學》的教學基本內(nèi)容進行精選,優(yōu)化整合,突出重點,加強基礎,整合為《無機及分析化學》。盡管這些院校做了相應調(diào)整,但是依然存在《無機及分析化學》與《有機化學》教學內(nèi)容的簡單重復,存在該兩門課程與高中化學知識、與后學課程的簡單重復,以及前后知識銜接不當?shù)葐栴}。為更好地優(yōu)化課程內(nèi)容,我們開展了基礎化學類課程優(yōu)化的研究。

二、研究方法

1.研究對象

(1)山東藥品食品職業(yè)學院藥物分析專業(yè)學生,這些學生全部為通過普通高考,國家統(tǒng)一招生錄取的學生,82%為山東籍學生,18%的學生來自山西、內(nèi)蒙、遼寧、吉林等省份。

(2)威海地區(qū)化學教師、山東藥品食品職業(yè)學院藥物分析專業(yè)相關任課教師和基礎化學教師。

2.調(diào)查方法

為了能夠比較全面、真實地反映化學類課程的情況,我們采取了問卷調(diào)研和座談兩種方式。

(1)藥物分析專業(yè)學生問卷調(diào)研。了解高中化學的選修情況,了解學生入校時化學知識水平,主要調(diào)研哪些化學知識高中學習較多、掌握較好的學生,為的是大學期間可略講或不講,哪些理解困難,需要詳講。

(2)高中化學教師訪談。了解目前高中化學的知識傳授情況,從而更全面地了解高職學生入學時的化學知識水平。

(3)基礎化學教師座談。了解山東藥品食品職業(yè)學院院兩門基礎化學課程――《無機及分析化學》和《有機化學》之間的重復內(nèi)容和前后銜接內(nèi)容。

(4)后續(xù)專業(yè)課教師訪談。了解化學類基礎課與后續(xù)課程之間的重復內(nèi)容、前后銜接的內(nèi)容和聯(lián)系不緊密的內(nèi)容。

三、調(diào)查結果與分析

1.為了解學生進入大學時的化學知識水平,我們開展了新生入校時化學知識水平的調(diào)研

通過調(diào)研我院各生源地的學生了解到,目前各地高中,理科生化學課程方面主要學習《必修一》、《必修二》、《化學反應原理》和《有機化學基礎》四個模塊。其中前三個模塊是高考必考內(nèi)容,《有機化學基礎》是選修模塊。

通過與威海地區(qū)高中化學教師的訪談了解到,目前高中化學與大學基礎化學課程重復內(nèi)容及學生在高中的學習程度如下:

物質結構和元素周期表方面的知識,只了解原子內(nèi)部組成和周期表的排布及元素性質的周期性變化;元素性質方面的知識,主要學習了各族代表元素的典型物理和化學性質、本族元素性質的遞變規(guī)律;化學反應原理方面,學習了化學平衡,化學反應速率,水溶液中的離子平衡,氧化還原反應及原電池等知識;化學鍵方面,主要學習了離子鍵、共價鍵,但是未涉及極性和非極性鍵;學習了物質的量、濃度的概念及有關計算和溶液的配制;有機化學方面的知識,主要學習了烷烴、烯烴、炔烴、苯、醇、鹵代烴、酚、醛、羧酸等代表化合物的性質及同系物的性質,性質方面只簡單介紹典型的性質,未對有機化合物的性質做深入學習;在實驗教學方面,以教師演示實驗為主,學生動手操作機會偏少。

2.為對化學類課程內(nèi)容進行合理的整合,開展了面向藥物分析專業(yè)學生的問卷調(diào)研

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),經(jīng)過一年基礎化學類課程的學習,60%以上的學生認為在大學化學課程中,原子核外電子的運動狀態(tài)、元素性質的周期性變化、化學鍵、化學反應速率和化學平衡、重要元素及其化合物、氧化還原反應、烴類、鹵代烴等8個方面的知識在高中學習較多,建議大學時可略講。這與開展的高中教師調(diào)研情況基本相符,說明高中化學知識面較寬,為基礎化學課程的教學打下良好基礎。

同時調(diào)研發(fā)現(xiàn),50%以上的學生認為標準滴定溶液制備、定量分析相關計算、EDTA及配合物、醇酚醚、醛酮醌、有機含氮化合物等5個方面的知識理解相對困難,建議詳講。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn),上述知識點主要涉及基礎化學類課程的計算、公式推導、性質復雜的有機化合物和高中未接觸的知識。

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),82%的學生認為基礎實驗(基本操作和基本技能)非常重要,超過60%的學生認為基礎化學類課程應注重培養(yǎng)學生良好的實驗習慣,46%的學生認為加強實驗安全知識的學習非常重要。由此可以看出學生對基礎實驗、基本能力和安全知識的渴求。

縱觀上述兩個調(diào)研,我們可以看出:(1)目前高中化學知識面較寬,但因高考的改革,高中化學課時縮短,加之高中學生接受能力的限制,大部分知識只能講表面而無法深入,需要在大學時期繼續(xù)深化。同時也有部分知識完全可以滿足本專業(yè)學生今后學習和工作的需要,因此大學期間可以采取略講或不講,例如:重要元素及其化合物。(2)因高職學生整體基礎較差,加之缺乏學習主動性和自學能力,對于理論性較強、內(nèi)容復雜的知識理解較困難,因此教師在教學過程中,應耐心引導,詳細講解。(3)因高中化學課時縮短,加之“應試教育”的影響,化學實驗以演示實驗為主,學生動手操作少。

3.為對化學類課程教學內(nèi)容進行優(yōu)化,我們開展了《無機及分析化學》和《有機化學》教學內(nèi)容優(yōu)化整合的座談和訪談調(diào)研

在與本教研室化學教師座談中,我們對《無機及分析化學》和《有機化學》的教學內(nèi)容進行了分析,找出了重復的內(nèi)容,進行合理安排,避免簡單重復。通過座談,發(fā)現(xiàn)兩門課中雜化軌道理論、共價鍵的基本屬性、勃朗斯得酸堿質子理論、路易斯酸堿理論等屬于重復內(nèi)容。這部分知識可以在《無機及分析化學》中詳細講授,而在《有機化學》課程中,可采取復習的方式回顧。

藥物分析專業(yè)化學類課程的后續(xù)課程主要有《藥物分析》、《藥物化學》、《儀器分析》、《生物化學》等,為使前后課程銜接得當,避免簡單重復,我們通過訪談的形式進行了調(diào)研。

通過與《生物化學》課程負責人的訪談了解到,基礎化學課程與《生物化學》銜接最多的是糖、氨基酸、多肽、蛋白質、核酸、脂等方面的知識。但是,《生物化學》課程中主要側重物質結構和物質在體內(nèi)的代謝。因此,《有機化學》可主要從命名、結構(一級結構,構型)、典型理化性質三個方面講解。

通過與《藥物分析》課程負責人的訪談了解到:(1)基礎化學課程與《藥物分析》重復內(nèi)容主要是旋光度和旋光儀。因此,可整合這部分重復內(nèi)容,在基礎化學課程中詳講,《藥物分析》課程中,則可采取復習的方式回顧。(2)銜接內(nèi)容主要是定量分析化學(包括標準滴定溶液的配制、標定及相關計算,有效數(shù)字保留、誤差處理,四大滴定及其應用和相關計算等)和有機化合物的結構、官能團的典型理化性質(主要用于藥物的鑒別、分離和定量分析)等方面的知識。通過討論,在定量分析化學方面,基礎化學課程應強化基礎,注重應用,可融合《藥物分析》課程對分析的要求,避免因藥物分析和化學分析要求不同,而產(chǎn)生不一致;在有機化學知識方面,可增加《有機化合物的分離和鑒別》章節(jié),安排在《有機化學》最后一章講授。(3)聯(lián)系不緊密的知識主要是復雜的有機化學反應機理和合成設計。因此,可以將這部分知識刪除,或作為自學內(nèi)容。

通過與《藥物化學》課程負責人的訪談了解到:(1)基礎化學課程與《藥物化學》銜接內(nèi)容主要是有機化合物的命名、結構及結構與理化性質間的關系。這與《藥物分析》對有機化學方面的知識的要求相似。因此,在知識的傳授過程中,化學基礎課應注重培養(yǎng)學生通過結構分析理化性質的能力。(2)因《藥物化學》課程中只涉及部分藥物合成路線,學生掌握有機化合物的化學性質即可滿足該課程的學習要求。因此,可將基礎化學課程中復雜的有機化學反應機理和合成設計方面的知識刪除或作為自學內(nèi)容。

通過與《儀器分析》課程負責人的訪談了解到:(1)化學類課程與《儀器分析》重復內(nèi)容主要是化學分離方法,化學原電池。因化學分離方法方面的知識涉及原理和儀器,講解需大量課時,因此可整合這部分內(nèi)容,安排在《儀器分析》中系統(tǒng)講授;化學原電池可整合到基礎化學課程中講授,《儀器分析》則可采取復習的方式進行回顧。(2)銜接內(nèi)容主要是原子結構(光分析法)、分子間作用力(色譜法)、定量分析等方面的知識。原子結構方面的知識,因高職學生的基礎較差,基礎化學課程應主要介紹基礎方面的知識,關于電子躍遷等知識可在《儀器分析》中循序漸進的向同學們介紹。對于分子間作用力、定量分析方面的知識,應加強基礎、注重應用,可將《儀器分析》中的相關內(nèi)容整合到基礎化學課中,避免因兩門課的要求不同,而產(chǎn)生不一致。

通過上述調(diào)研,我們可以看出,化學類課程之間,化學類課程與后續(xù)課程之間存在大量的重復內(nèi)容和前后銜接內(nèi)容。通過優(yōu)化整合,可以避免同一水平的簡單重復,節(jié)約課時,同時可以使前后知識銜接更為得當。

四、結論及建議

通過本次研究的廣泛調(diào)研,我們可以看出,藥物分析專業(yè)基礎化學各課程之間,基礎化學課程與高中化學知識,基礎化學課程與后續(xù)課程都存在大量的重復內(nèi)容和前后銜接內(nèi)容。因此,應對高中化學知識、基礎化學課程及后續(xù)課程的知識認真分析、梳理,對基礎化學類課程教學內(nèi)容采取重排、整合、壓縮、刪減等優(yōu)化措施,使前后知識銜接得當,避免簡單重復,從而更好的為后續(xù)課程服務。為使課程優(yōu)化開展的科學、合理,在此提出化學類課程內(nèi)容優(yōu)化建議,以期為其他專業(yè)基礎化學課程教學內(nèi)容的優(yōu)化,或其他基礎課程教學內(nèi)容的改革提供借鑒。建議如下:

1.注重化學知識與高中化學知識的銜接。應充分考慮學生進入大學時的化學知識水平,對于高中學習過,但沒有深入探索的知識,我們應從高中的知識入手,循序漸進地引導學生學習新知識;對于高中階段已經(jīng)掌握較全面的知識,我們應縮短課時,以復習的方式進行回顧或刪除該部分知識;對于高中沒有接觸的新知識或學生理解困難的知識,我們應適當增加課時,從基礎講起,注重知識的應用。

篇2

【關鍵詞】改革思路;課件制作;教學效果

我?!陡叩葻o機化學》課程是化學工程與技術碩士研究生的一門重要學科學位基礎課,該課程對培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力,提高學生素質具有極其重要的作用,對“承前啟后”,幫助學生鞏固專業(yè)學習思想有重要影響。但《高等無機化學》課程是理論性很強的課程,如何運用現(xiàn)代化教學手段,探討新的教學模式,調(diào)動學生自主學習的積極性,實現(xiàn)優(yōu)秀教學資源的共享,切實提高高等無機化學課程的教學質量和教學效果,是廣大高等無機化學教育工作者急需研究的課題。本課題廣泛吸收國內(nèi)外高等無機化學優(yōu)秀教材的精華和全國高等無機化學課程建設的經(jīng)驗,并結合我校化學工程與技術碩士研究生的特點,開發(fā)研制具有我校特色的高等無機化學課件,對提高高等無機化學課程教學質量具有重要作用。

一、高等無機化學教學改革思路

我院高等無機化學課程改革的總體思路為:整合教學內(nèi)容,強化對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),著重提高學生的科研能力以及科學素質。根據(jù)上述的總體思路和教學的基本要求, 著重介紹高等無機化學各分支具有開創(chuàng)性的新成果。 介紹當前高等無機化學的研究前沿和研究熱點,以使學生能了解當前無機化學研究的發(fā)展方向,同時優(yōu)化教學內(nèi)容,研制高等無機化學多媒體課件,探討高等無機化學多媒體教學效果。

二、高等無機化學多媒體課件的研制

根據(jù)化學工程與技術研究生專業(yè)的需要,以研制高等無機化學多媒體課件,其內(nèi)容包括元素周期系和相對論效應、酸堿理論和非水溶液、熱力學函數(shù)和無機物性質、分子對稱和群論、過渡元素化學、原子簇化合物等章內(nèi)容。采用理論與實踐相結合的方法,邊研究邊實踐。開發(fā)多媒體課件要求以內(nèi)容豐富、特色鮮明,符合21世紀高等教育改革和發(fā)展的大趨勢。課件開發(fā)力求①內(nèi)容精練、重點突出;②界面美觀、布局合理;③易于操作;④圖文并茂、形象生動。探討如何發(fā)揮多媒體、網(wǎng)絡技術的優(yōu)勢,探討信息化教學的新模式,切實提高高等無機化學課程的教學質量和教學效果。我們制作的高等無機化學多媒體課件共包括5章內(nèi)容,第1章元素周期系和相對論效應;主要講多電子原子的軌道能量;原子結構次級周期性及周期系中的相對論效應;第2章酸堿理論和非水溶液;主要介紹質子酸堿理論、Lewis酸堿理論、軟硬酸堿理論、非水溶劑酸堿理論;第3章熱力學函數(shù)和無機物性質;晶格能與離子化合物的穩(wěn)定性,鍵能與共價物質的穩(wěn)定性及熱力學性質和鹽類的溶解性;第4章分子對稱和群論;簡單介紹一些分子的對稱元素、對稱操作和群論的基礎知識;第5章過渡元素化學;主要介紹過渡化合物的電子光譜及磁性,八面體場配合物、平面正方形場配合物與四面體場配合物取代反應的理論區(qū)別;第6章原子簇化合物。主要主要介紹硼烷、碳硼烷的基本結構和成鍵方式;增補了高等無機化學實驗16學時,以增強學生的綜合創(chuàng)新動手能力。高等無機化學課程用傳統(tǒng)的教學手段很難使學生理解掌握,采用多媒體教學手段,使內(nèi)容更加形象化、具體化,有助于學生的理解,使學生有更加直觀的感覺,調(diào)動了學生的主觀能動性、學習興趣。

三、高等無機化學教學方法和教學手段的改革

高等無機化學教學方法和教學手段的改進是提高教學質量的措施之一,采用先進的教學方法和教學手段,拓展課堂的時間和空間,會極大地提高教學效率和教學質量。多媒體教學能改變傳統(tǒng)的“粉筆加黑板”的教學模式和教學方法,另外,多媒體教學的信息量比較大,能增加課堂教學的生動性和直觀性,大大地改善傳統(tǒng)教學中存在的一些問題,提高教學效果。根據(jù)專業(yè)的特點,我們對高等無機化學課程內(nèi)容進行了調(diào)整,調(diào)整后的課程突出了高等無機化學與其他學科的交叉,有利于學生能力的培養(yǎng)。

我們開發(fā)了一套高等無機化學電子課件作為學生上課使用,逐步實現(xiàn)高等無機化學教學與管理的網(wǎng)絡化,有利于教與學,是提高教學效果的良好途徑之一。

四、高等無機化學課件在教學中的應用

為了學生能很方便地進行自主學習,教師也能很方便地更新教學內(nèi)容。為今后的學習和工作打下良好的基礎。采用高等無機多媒體教學時應該注意以下環(huán)節(jié):

1、采用靈活機動的教學方式,嘗試了多種教學方法,如: 采取探索、研究型教學和學習模式啟發(fā)式、討論式、互動式、交流式、充分調(diào)動學生學習的積極性; 在組織課堂教學時,對部分教學內(nèi)容鼓勵學生自學,如對稱操作和群論的基礎知識,原子簇化合物,金屬有機化合物等。引導學生如何閱讀參考資料,怎樣吸取知識的精華,促進學生學習的積極性和主動性,獲得良好的教學效果。

2、將多媒體技術與優(yōu)秀教學資源有機結合,黑板與課件有機結合,滿足教學體系、教學方法和學生學習的要求,激發(fā)學生學習高等無機化學課程的興趣,提高研究生教學的質量,建立立體化、現(xiàn)代化的教學的新體系,有利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

3、在教學過程中,在講解時教師有時難以把握授課進度和重點。學生不需要在課堂上忙于抄筆記,課后利用拷貝的多媒體課件可以自由復習,提高了高等無機化學教學效果和學生的學習興趣。,使多媒體課件的制作更加完善,授課內(nèi)容更加豐富靈活。隨時在課件制作中增加最新最前沿的進展內(nèi)容。經(jīng)過對教師授課思路的整理,更可能給研究生教育帶來新的活力和學習的主動性。任課教師備課時,可以根據(jù)教學內(nèi)容和教學目標需要,利用教學資源庫中多媒體資源中的原始素材,如文字、動畫或是錄像等形成具有鮮明個性特點的教案和課件。

4、采用多媒體課件備課時間要比傳統(tǒng)的備課花費時間更長,只要充分修改電子教案,充分認真?zhèn)湔n,在講上下大功夫,一定會獲得滿意的教學效果。

5、使用多媒體授課時,教學進度與傳統(tǒng)的黑板授課教學進度要保持一致,多媒體授課節(jié)省時間,把剩余的時間放在內(nèi)容分析上,舉一反三,化難為易,這需要教師有淵博的知識面,有豐富的教學經(jīng)驗,才能適應教學要求。

6、課件必須授課教師親自制作,親自修改,用自己制作的課件上課才能發(fā)揮最佳效果,否則,采用別人的課件上課,自己又沒有很好的修改,這樣教學效果打折扣。如果使用他人課件上課,教師必須在認真修改課件的基礎上進行教學,才能獲得較好的教學效果。

7、采用課件授課,翻頁要慢,給學生留有思考時間,發(fā)揚傳統(tǒng)教學的優(yōu)點和多媒體教學的優(yōu)點二者有機結合,是提高多媒體教學效果的成功關鍵。

8、每講完一次課,課后及時修改課件,課后備課,效果更好。

五、總結

高等無機化學作為我?;瘜W工程與技術碩士研究生的一門重要學科學位基礎課,教學難度確實很大,我們經(jīng)過幾年來的教學實際經(jīng)驗,通過采用靈活多樣的教學方法,研制好多媒體課件,用好多媒體課件上課、科研與教學相互滲透, 全面提升教學效果和教學質量。

致謝

本論文得到江蘇省教育科學研究所課題(2010-R-17272)資助,特此致謝!

參考文獻:

[1]金安定,劉淑薇,吳勇.高等無機化學簡明教程[M].南京:南京師范大學出版社,2007.

[2]高軍.我國高等教育研究的“學科指向性”特點的形成及其面臨的挑戰(zhàn)[J].中國高教研究,2006,(9): 37-40.

[3]孫漢文. 教材建設的原則與實踐- 關于幾個關系問題的處理[J].高等理科教育,2006,(1):106-108.

篇3

轉型背景下地方高校必須要就當前的教學結構進行適當?shù)恼{(diào)整,以便提高教學的有效性,為社會培養(yǎng)更多優(yōu)秀的實用型人才。但是就當前我國地方性高校無機化學實驗教學的實際情況來看,高校在教學的有效性和實用性方面還存在較多的不足,嚴重限制了學生的全面發(fā)展。本文先就轉型背景下地方性高校無機化學實驗教學的現(xiàn)狀和問題進行探析,然后就應該如何進行實驗教學改革提出若干建議。

關鍵詞:

地方性高校;無機化學;實驗教學改革

1.引言

轉型背景下國家教育部門和政府對高校技術性人才的培養(yǎng)尤其重視,要求各高校能夠從學生的職業(yè)技能培養(yǎng)出發(fā),將學生培養(yǎng)成為技術性人才和實用性人才,滿足普通本科高校畢業(yè)生將來的就業(yè)發(fā)展,同時也有助于促進社會就業(yè),推動社會經(jīng)濟的發(fā)展。無機化學實驗課程是化學的基礎課程,以我校為例,無機化學實驗是化學、化學工程與工藝、材料化學、應用化學和環(huán)境化學等專業(yè)實驗的先修課程,其在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、實踐能力以及獨立思考和解決問題的能力等方面具有重要的作用,要求各高校能夠重視無機化學實驗教學的改革,培養(yǎng)優(yōu)秀的實用型人才。以下本文就相關內(nèi)容進行簡要的探討。

2.高校無機化學實驗教學中存在的問題

(1)教學內(nèi)容有待優(yōu)化、調(diào)整

從當前我國高校無機化學實驗教學的內(nèi)容來看,大部分高校采用的無機化學實驗教學內(nèi)容為兩部分的內(nèi)容,一部分為元素化學,另一部分為無機化學的原理內(nèi)容。而這兩部分的內(nèi)容主要的作用是讓學生能夠準確把握元素的性質和原理知識等,也就是讓學生在實驗操作中掌握基本的操作技能,熟悉操作的步驟和程序等。除此之外,絕大多數(shù)現(xiàn)行高校無機化學實驗教學中并沒有要求學生進行綜合性實驗的操作,也沒有讓學生進行實驗的自主設計,這就導致學生在無機化學實驗教學中無法得到綜合實踐能力、自主學習能力、創(chuàng)新能力以及解決問題能力等發(fā)展的可能,無法達到將學生培養(yǎng)成為實用型人才的目的和作用,因此需要引起重視。多數(shù)高校對實驗的應用性考慮不足,像周口師范學院定位為地方應用型本科院校,在無機化學實驗內(nèi)容的編排上就沒有足夠體現(xiàn)出培養(yǎng)實用型和應用型技術人才的理念。另外,大多數(shù)高校無機化學實驗教學中并未涉及綠色化學和環(huán)境保護的理念,在大綱設計和實驗設計方面體現(xiàn)出意識薄弱的一面,這也是需要在實驗教學過程中引起重視的。為適應地方高校本科實驗技能的培養(yǎng)要求,無機化學實驗課程在教學內(nèi)容的編排上,仍需要進一步的優(yōu)化、調(diào)整。

(2)教學方法較為落后

部分高校無機化學實驗教師在教學中采用的教學方法依然為傳統(tǒng)的教學方法,即先對學生進行教學原理的介紹和講解,然后給學生示范或者講解實驗的基本步驟或者原理,最后讓學生進行實驗操作。有的高校甚至沒有將多媒體輔助教學引入無機化學實驗課程。這種教學模式下學生較為依賴教師的講解和實驗示范,雖然這種教學方法下學生的實驗安全性以及實驗操作準確性得到了有效地提高,但是學生的學習質量卻受到了巨大的影響。因為在這種情況下,大部分學生的學習屬于被動學習,他們不會考慮為什么要這么操作,只知道教師要求要這么操作,也不會輕易嘗試主動實驗和創(chuàng)新實驗。例如,在部分實驗中,教師會要求學生先將導管或者連接器拔下,然后再關上泵。學生聽課之后嚴格按照教師的安排和指導進行實驗操作,但是卻沒有學生會想想為什么不能換個順序,如果換個順序會出現(xiàn)什么樣的效果,以及在其他的實驗操作中是否也需要遵循這樣的操作規(guī)律等。這說明高校學生在這方面學習的主動性較差,學習效果也還有較大的提升空間。

(3)實踐操作的力度不足

就傳統(tǒng)的無機化學實驗教學來看,為了趕超教學的進步,完成教學任務,也為了學生實驗操作的安全性以及處于學校資源設備使用情況的考慮,部分教師喜歡讓學生進行觀察學習。即教師對學生進行示范或者直接由教師為學生播放視頻,讓學生進行觀察學習和領悟學習,只要學生能夠知道實驗的具體步驟,將其背下來或者記下來即可,很少給學生進行實踐操作的機會。這樣的實驗教學很明顯是不對的,實踐能力、創(chuàng)新能力以及實驗操作技能的培養(yǎng)和提高必須要以實踐操作為前提和基礎,沒有經(jīng)過實踐訓練,或者說沒有經(jīng)過充分實踐操作訓練的實驗教學必須會限制學生實踐能力的發(fā)展,從而降低無機化學實驗教學的有效性,無法達到理想的教學效果。

(4)實驗設備、儀器的不足

由于地方性高校自身實力的不足,加上相關經(jīng)費投入十分有限,很多學校現(xiàn)有的實驗設備、儀器早已落后甚至早就要被淘汰,但仍然作為本科生無機化學實驗的必要設備在一直使用著,這直接導致本科生實驗條件過于簡陋,實驗儀器和設備非常落后,勢必會影響到某些實驗結果的正確性。另外,由于條件限制,有的本科生很有必要做的無機化學實驗就不能做了,如此一來,就滿足不了日常實驗教學。

3.轉型背景下高校無機化學實驗教學改革的策略探析

(1)豐富、優(yōu)化和調(diào)整實驗教學內(nèi)容

從內(nèi)容上看,教學內(nèi)容對教學的實踐過程起著重要的指導和基礎作用,轉型背景下學生必須要具備的實驗能力包括動手能力、創(chuàng)新能力以及實踐技能等,因此無機化學實驗教學的內(nèi)容也需要體現(xiàn)這些方面的能力。目前我國高校無機化學實驗教學內(nèi)容還存在較多的不足,這就要求高校能夠加強對無機化學實驗教學內(nèi)容的優(yōu)化和調(diào)整,從學生的綜合發(fā)展尤其是就業(yè)和技術發(fā)展角度出發(fā),幫助學生進行各方面能力的培養(yǎng)。例如,無機化學實驗教材中出現(xiàn)的重復性、純理論性以及過時的內(nèi)容,高校和教師需要進行刪除或者減少,如光學分析知識、托盤天平知識以及酸堿滴定實驗知識等。適當增加探索性實驗知識、綜合性實驗知識以及小組實驗知識內(nèi)容,讓學生能夠在實驗學習中主動進行實驗研究、探索以及實驗驗證和自主設計,這樣可以較好地啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維、實踐思維等。

(2)創(chuàng)新實驗教學方法

轉型背景下教師需要采用更多自由和多元化的無機化學實驗教學方法,要充分尊重學生在實驗學習中的主動性和主體性特點,讓學生進行主動的學習和摸索學習,以便提升實驗教學的效果和質量。例如,在實驗之前,教師可以啟發(fā)學生進行積極思考,讓學生通過翻找資料或者討論學習來猜想實驗的程序和步驟,然后再讓學生進行具體的實驗操作訓練,讓學生在嘗試中找到正確的實驗方法和實驗結果。當然,為了考慮學生的安全問題,教師一定要做好課前的備課工作,事先提醒學生需要注意的安全實驗事項,保證實驗的安全性。除此之外,教師還可以利用多媒體技術進行實驗教學的交流和溝通,讓學生觀看更多的實驗視頻或者在論壇中對實驗操作有可能的進行廣泛地討論和研究,這種做法有助于加強學生對無機化學實驗操作的理解,提升教學的效果。

(3)開放無機化學實驗室

開放實驗室的目的是讓學生可以在課件或者課后時間進行實驗的實踐操作,有助于提高學生的實驗訓練力度,提高實驗教學的效果和質量。不少學校和教師在無機化學實驗教學中沒有為學生提供充分的實驗操作機會,導致學生的實踐操作能力較差,理論知識和實踐能力發(fā)展不成正比,限制了學生未來的就業(yè)發(fā)展和技術發(fā)展。因此,學校和教師可以采用開放實驗室的模式進行無機化學實驗教學,讓學生在學習之外的時間也能夠進行自主實驗研究、自行設計實驗或者進行探究實驗,以便提高學生的實踐能力、實驗能力以及技術能力等。當然,開放實驗室模式要求學校能夠加強對實驗室的管理,依然要做好實驗室的安全管理以及學生實驗操作的安全工作。

(4)加大實驗設備、器材的投入及使用效率

雖然各地方高校都有可能面臨本科生實驗經(jīng)費緊張等各方面原因而導致在這方面的投入力度多數(shù)都不大,但無機化學實驗是一門很重要的先修課程,耽誤不得。這需要在加大本科生實驗經(jīng)費投入的同時,需要對實驗儀器設備、試劑等合理使用、嚴格管理,努力提高教學實驗面積的效率,進而提高實驗儀器、設備的使用效率,對提高本科生的實驗技能、培養(yǎng)其創(chuàng)新能力和應用能力以及培養(yǎng)創(chuàng)新型、應用型人才有著十分重要的作用,同時也能為高校轉型提供重要幫助。

4.結語

綜上所述,轉型時期各高校需要認識到轉變?nèi)瞬排囵B(yǎng)模式,培養(yǎng)和提高人才實踐能力、創(chuàng)新能力以及解決問題能力的重要性。目前我國高校無機化學實驗教學改革中還存在不少問題,嚴重制約了學生在這些方面的發(fā)展,要求無機化學實驗教師能夠進行教學的模式和教學方法的調(diào)整,同時要求高校能夠進行相應的無機化學實驗教學改革,提高無機化學實驗教學的效率和質量,培養(yǎng)更多實用型和技術型人才。

【參考文獻】

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篇4

1無機化學研究性教學的必要性

化學實驗是解決化學有關實際問題的主要途徑,化學教學尤其應注重實驗教學。通過化學實驗開展研究性教學,可以增強學習的趣味性,提高學生學習的積極性,引導他們自覺地應用無機化學理論知識分析并解決實驗中遇到的問題,同時在這一學習過程中自然而然地掌握實驗技能。然而,傳統(tǒng)的無機化學實驗課所開設的內(nèi)容多以驗證性實驗為主,實驗課的主要目的是加深對無機化學理論的理解,而且每個實驗相互獨立,忽視了整個實驗的內(nèi)在聯(lián)系,忽視了學生對實驗中出現(xiàn)問題的思維能力、分析能力、綜合能力、科研能力、創(chuàng)造能力的培養(yǎng),結果培養(yǎng)出來的學生不能滿足用人單位的實際需要,缺乏實踐技能和解決生產(chǎn)實際工作中遇到問題的實踐應用能力。為了改變這一現(xiàn)狀,培養(yǎng)既具有專業(yè)基礎知識的學生,又要讓學生具有職業(yè)素養(yǎng),具有職業(yè)發(fā)展的潛力,實踐技能過硬的應用技術型化學化工人才,有必要改變原有的驗證性實驗教學模式為以培養(yǎng)學生實驗技能及實踐應用能力為主的研究性實驗教學模式,而在課程內(nèi)容上選用研究型實驗取代驗證性實驗[3-6]。

2無機化學實驗研究性教學的設計原則

開展無機化學實驗的研究性教學既應強調(diào)以學生為主體,也要同時,也應該重視教師的指導作用。在研究性學習實施過程中,教師應把學生作為學習探究和解決問題的主體,并注意轉變自己的指導方式,調(diào)整實驗課程內(nèi)容。本研究基于研究性教學模式的的設計原則構建無機化學實驗研究性教學體系。

2.1主體性原則

主體性原則是指以學生為教學主體,讓學生充分發(fā)揮自己的積極主動性和創(chuàng)造性,積極地發(fā)現(xiàn)、分析及解決問題。而如何調(diào)動學生的積極性,讓他們成為學習的主人,這也一直是實驗教學中的一個難題??梢钥紤]從幾個方面著手,一是修改無機化學實驗課程內(nèi)容,開設無機化學研究型實驗,改編或剔除原有的驗證性實驗。由于傳統(tǒng)無機化學實驗內(nèi)容多偏重于元素化學實驗內(nèi)容,形式機械,這較大程度上降低了學生實驗的興趣和新鮮感;二是增加作為教學主體的學生活動,讓學生積極參與其中。傳統(tǒng)的教學模式,教師處于主導地位,教師活動多,而學生的活動少,或是機械重復教師的指令。研究性教學則讓學生處于類似科學研究的情境中,即面對不確定或未知的情境,讓學生主動去探索和發(fā)現(xiàn)新問題、新知識,并能嘗試運用已有知識解決它。讓學生在研究探索的過程既學到實驗知識,又體會到做實驗的樂趣。當然并不說不需要教師指導,教師要在課題的選擇、實驗方法、原理及技能等方面進指導,讓學生學會主動學習。

2.2問題性原則

問題性原則又稱課題性原則,開展研究性教學的前提條件是確定好研究課題。愛因斯坦曾說過,“發(fā)現(xiàn)問題比研究和解決問題更重要”。問題的確定是研究性教學的首要步驟,它直接影響研究性教學的水平、價值及學生興趣。教師要培養(yǎng)學生的觀察能力,引導學生從自然界、日常生活、工業(yè)生產(chǎn)或教科書中去選擇化學相關問題或課題,圍繞問題或課題去尋找資料和提出解決問題的方案。同時,也要培養(yǎng)學生獨立和批判性地思考問題的能力,不要人云亦云,要敢于提出不同想法或實驗方案,既使最后得出的結果是錯誤,也能鍛煉自己的思維能力。

2.3可行性原則

在研究性課程教學中培養(yǎng)大學生的獨立思維能力和創(chuàng)新能力毫無疑問是非常重要和必要的。然而如果我們過分強調(diào)研究性教學的研究性和主體性,一旦把握不好,則會失去對課程教學的掌控,降低教學質量,得不償失。研究性教學應該讓學生圍繞“課題”展開具有研究性特征的學習,進行學習的基礎是學生已經(jīng)掌握的理論知識和實驗技能或要求在實驗中學習的新實驗技能。針對大一本科生進行的研究性教學屬于基于課程學習的研究性教學,而不是針對研究生開展的以課題研究、發(fā)明創(chuàng)造為目的的研究性教學。由于兩者的教學目的不一樣,因此,研究性課程教學的可行性對于大一新生顯得尤為重要,這一原則的實現(xiàn)需要教師以教學為主體,研究作為手段,把握好所選擇問題在實驗上的可行性,學?,F(xiàn)有資源的可行性及學生知識技能的儲備與問題解決的可行性??偟膩碚f,基于課程學習的研究性教學不需要太“高、大、上”,難度不應太高,盡量貼近學生層次及知識儲備,選擇學生耳聞目睹生活相關及與工業(yè)生產(chǎn)相關的無機化學問題。這一點教師要把好關,否則適得其反。同時學生已經(jīng)掌握的理論知識和實驗技能或要求在實驗中學習的新實驗技能能夠解決這些問題的實施,使學生通過研究性教學中的研究手段學習到新的實驗技能,加深對知識的理解,積累對解決問題的創(chuàng)新方法和經(jīng)驗,并激發(fā)學生無機化學實驗學習的興趣。

2.4創(chuàng)造性原則

對于大一學生而言,在研究性學習過程,不強調(diào)他們進行課題的創(chuàng)新發(fā)明,而強調(diào)以“研究”為手段,通過研究性教學激發(fā)學生的創(chuàng)造潛能,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。這也是研究性教學的主要目的之一。研究性教學對教師而言是一種需要創(chuàng)新的教學活動,對學生而言是一種需要創(chuàng)新的學習活動。整個研究性教學過程中,需要有創(chuàng)新思想才能發(fā)現(xiàn)問題,要用創(chuàng)新的方法從問題中篩選可行的課題,也要用創(chuàng)新的觀念去選擇適當?shù)难芯糠椒ɑ驅嶒灧桨?,還要采用創(chuàng)新的手段來探索問題的本質,然后用創(chuàng)新的措施去分析問題的根源,最后用創(chuàng)新的眼光去總結課題的成果,所以創(chuàng)造性思維能在研究性學習活動中能得到廣泛的應用。

3無機化學實驗研究性教學的實施思路

實驗無機化學實驗研究性教學要遵循研究性教學的上述原則,堅持以學生為教學主體,研究為手段,處理好學生對理論知識和實驗技能的掌握和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)之間的關系,發(fā)揮教師在教學過程的指導作用。

3.1開設研究型實驗

無機化學實驗對大學化學實驗是啟蒙課程,課程內(nèi)容的選擇要考慮學生的實驗技能層次,問題的提出應以無機化學實驗基本操作和技能為主線,以開設研究型實驗為主,初期可由教師提供課題,學生查閱資料,設計實驗方案,經(jīng)教師審核后獨立完成實驗,并學會在實驗后分析實驗中出現(xiàn)的問題和總結實驗結論;后期由學生自己提供課題,方案設計及實驗均獨立完成。鼓勵學生采取的實驗方案盡量不同。每屆學生提出的課題也是對課程內(nèi)容很好的補充。

3.2加強教師的指導作用

盡管研究性教學強調(diào)學生的主體地位,但也不能忽視教師在教學過程的指導。研究性教學仍然屬于課程教學,只是有別于傳統(tǒng)的教師講授為主的教學模式。首先教師要確定實驗的目的及實驗要學習的新實驗技能,新的實驗技能還是需教師講授;其次學生課題的提出需教師的指導,使課題具有可行性;最后在實驗完成階段,教師應引導學生進行課題的探索,既不可以按已有的教學模式包辦代替學生的自主學習,也不能放任自流,不聞不問。因此,教師如何恰當?shù)匕盐諏W生的自主學習和其指導作用對研究性教學的水平和目的達成都至關重要。

3.3建立實驗保障體系

要完成研究性教學,建立實驗保障體系是必要的。首先,加強實驗隊伍建設,實現(xiàn)理論教師和實驗教師的一體化。課程教師既負責理論課教學,又負責實驗教學。這樣做的好處在于可做到教師對于無機化學理論及實驗技能有充分地了解,指導教師可以很好地對研究方法和路線進行嚴格的審查和科學的論證,保證研究方法和路線的科學性和可操作性,確保研究型實驗的順利進行;其次改革無機化學實驗考核標準,從課題提出的可行性、實驗方案設計的可操作性、實驗操作的規(guī)范性、實驗結果分析的合理性及實驗的創(chuàng)新性等方面綜合評價學生的實驗成績。

4結語

篇5

摘要:本文主要針對不同專業(yè)如何結合專業(yè)實際需求開展無機化學課程教學進行了探討,從不同專業(yè)的教學內(nèi)容、學時、案例、生源背景的差異性等方面進行了綜合分析。

關鍵詞:無機化學課程;化學專業(yè);教學改革

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)50-0206-02

無機化學課程是高等院?;瘜W、化學工程與工藝、應用化學、藥學、環(huán)境科學、臨床醫(yī)學等化學和近化學專業(yè)本科生的第一門專業(yè)基礎課程,同時也是理工科專業(yè)如物理專業(yè)的必修課程。該課程講授的內(nèi)容是立足于學生在已掌握的高中化學知識基礎上,使學生了解或掌握化學熱力學、化學平衡、化學動力學、近代物質結構理論、原子結構、元素周期律、分子結構和四大化學反應及平衡、元素化學等基本原理和基礎知識,具備對一般無機化學問題進行理論分析和計算的能力,使學生在科學思維能力上得到良好訓練和培養(yǎng),為他們今后各門后繼課程的學習準備必要的基礎理論。近年來隨著我國高等教育的迅速發(fā)展,無機化學課程群除了傳統(tǒng)的無機化學[1,2]外,還包括基礎化學[3]、無機及分析化學[4]、普通化學[5]、大學化學[6]等不同名稱的課程和相應的教材。盡管課程名稱不同,但核心內(nèi)容都為傳統(tǒng)的無機化學課程基本內(nèi)容。與此同時,課程名稱的變化和教學內(nèi)容的差異也體現(xiàn)了課程教學過程中具體專業(yè)具體對待的必要性,只有這樣才能更好地踐行人才培養(yǎng)分作。本文以紹興文理學院無機化學課程群授課情況為例,對不同專業(yè)無機化學課程授課的差異化教學模式進行了分析和探討,希望通過本研究,對老師在授課過程中如何切合專業(yè)特點、因材施教提供一些經(jīng)驗和建議。

一、結果與思考

1.不同專業(yè)無機化學課程教學內(nèi)容和學時的差異性分析。隨著高校教學改革的不斷深化,培養(yǎng)社會需求的應用型人才是地方普通高校人才培養(yǎng)的主要目標。在不斷優(yōu)化和修訂人才培養(yǎng)方案以及教學大綱過程中,許多老師不可避免地會遇到教學內(nèi)容與學時的矛盾,如何看待不同課程對所授課專業(yè)的支撐作用,按照有限的學時精心選擇授課內(nèi)容,是每個老師需要認真思考的問題。表1概括了紹興文理學院本科教學中涉及無機化學課程的專業(yè)、學時和主要教學內(nèi)容。由表1可知不同專業(yè)的無機化學課程設置在學時和教學內(nèi)容上都具有很大差異,例如化學專業(yè)無機化學課程設置的學時數(shù)是臨床醫(yī)學專業(yè)學時數(shù)的4倍,其教學內(nèi)容不論從光度上還是深度上都要遠遠高于臨床醫(yī)學專業(yè)。從不同專業(yè)的教學內(nèi)容來看,在差異性存在的同時也有共同性,即所有專業(yè)的無機化學(包括基礎化學、普通化學、無機及分析化學等)課程教學內(nèi)容都包含酸堿、氧化還原、沉淀與溶解和配位四大化學反應理論、化學熱力學、化學動力學這些核心的基本知識。上述這些差異性也正是客觀反映了不同專業(yè)對化學知識結構的不同需求,是人才培養(yǎng)的客觀需要。

2.教學案例的差異性分析。本科教學是基礎教學,著重培養(yǎng)知識面寬、適應性強、素質好的后備人才。但這種基礎教學不同于中學的基礎教學,它帶有專業(yè)性和研究性的特點[7]。在對不同專業(yè)學生授課過程中,老師不僅要熟悉自己的教材,更要了解不同專業(yè)對同一授課知識點的不同需求,結合專業(yè)實際,開展生動活潑的案例教學。例如對于溶液依數(shù)性教學內(nèi)容的講解,在滲透壓這一知識點,除了共同的基本理論原理外,針對不同專業(yè)可以開展不同的理論與實際相結合的案例探討,如表2所示列出了針對化學、化工、醫(yī)學、藥學以及生物科學等不同專業(yè)滲透壓知識點的不同例題。通過上述講解,不僅讓學生學到了基本原理,而且將基礎理論與自己的專業(yè)知識有機地聯(lián)系在一起,使得學生能夠感覺到學有所用,提升學生學習的興趣。

3.高中化學基礎的差異性問題。在大多數(shù)高校中,無機化學課程是面向大一新生授課。我國地域遼闊,經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)與邊遠地區(qū)間的教育水平有一定差異,同時不同地區(qū)高考模式不同,導致高中課程教學體系也存在一定差異,甚至有的學生在高中階段沒有學過化學。因此老師在授課時應該及時了解和掌握大一新生的高中化學知識背景,使大學化學知識與高中知識既不脫節(jié),又不大量重復。在教學中根據(jù)不同學生的認知水平、學習能力以及自身素質,教師選擇適合每個學生特點的學習方法來有針對性地教學,發(fā)揮學生的長處,彌補學生的不足,激發(fā)學生學習的興趣,樹立學生學習的信心,使每個學生都能揚長避短,獲得最佳發(fā)展。

二、思考

從以上對不同專業(yè)無機化學課程教材差異性的分析比較,不難看出課堂教學中學生之間專業(yè)背景、個人能力等方面存在的差異是一種合理性存在。我們不可能也不應該讓所有的學生用同樣的方式,在相同的時間內(nèi)學習相同的內(nèi)容。美國學者湯姆林森曾經(jīng)說過差異教學的核心思想是將學生個別差異視為教學的組成要素,教學要從學生不同的準備水平、興趣和風格出發(fā)來設計差異化的教學內(nèi)容、過程與結果,最終促進所有學生在原有水平上得到應有的發(fā)展。我國21世紀的高等教育已經(jīng)從精英教育發(fā)展到大眾教育,更加著重于培養(yǎng)學生的科學素質與創(chuàng)新意識。如何在課堂教學中真正做到以學生為主體、以教師為主導,在傳授基本理論、基本知識和基本技能的同時,努力培養(yǎng)學生的科學素質和創(chuàng)新能力,促進每個學生在原有基礎上得到充分發(fā)展的“差異教學”必然成為課程改革的新增長點。

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篇6

關鍵詞:無機化學實驗;綠色化;探討

中圖分類號:G424

文獻標識碼:A

文章編號:1674-9944(2010)08-0213-03

1 引言

無機化學實驗是高校無機化學教學的重要組成部分,在培養(yǎng)學生思維能力、分析與解決問題能力、動手能力等方面起到了至關重要的作用[1]。無機化學實驗所需試劑藥品種類多,消耗量大,部分試劑含有較強毒性,如氰化物、重金屬鹽、氯水、溴水、四氯化碳等,伴隨反應過程放出的有毒性氣體如硫化氫、二氧化硫、氯氣、二氧化氮等,成為化學實驗教學中一個非常嚴重的問題,因此幾乎每個無機化學實驗室都是一個小型的環(huán)境污染源[2]。這就要求在實驗教學中,既要科學地、直觀地展示實驗所要達到的目的,又要盡量減少實驗過程中有毒試劑的用量,提高試劑的利用效率,減少對環(huán)境的污染。倡導綠色化學教育,實施無機化學實驗教學的綠色化,進一步深化無機化學實驗教學改革。

2 無機化學實驗“綠色化”方案研究

2.1 “綠色化學”原則

綠色化學又稱環(huán)境無害化學、環(huán)境友好化學、清潔化學。綠色化學即用化學的技術和方法去消滅或減少那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑在生產(chǎn)過程中的使用,同時

收稿日期:2010-07-23

基金項目:四川文理學院教改項目,川文理[2009]33號文件

作者簡介:羅飛華(1983―),男,湖北武漢人,講師,主要從事配位化學及功能材料方面研究。

也要在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生有毒、有害的副產(chǎn)物、廢物和產(chǎn)品[3]。綠色化學的核心內(nèi)容是“原子經(jīng)濟性”和“5R”原則,“原子經(jīng)濟性”是指生產(chǎn)中反應物的原子全部轉化為期望的最終產(chǎn)物,“5R原則”即減量(Reduction)、重復使用(Reuse)、回收(Recycling)、再生(Regeneration)、拒用(Rejection)。按照“綠色化學”理念的要求,無機化學實驗教學應該在綠色化學思想的指導下,用預防化學污染的新思想和新技術對常規(guī)實驗進行改革而實現(xiàn)無機化學實驗的“綠色化”。

2.2 無機化學實驗教材和教學的改革

目前無機化學實驗教材的內(nèi)容多為傳統(tǒng)實驗,有些實驗對環(huán)境污染比較嚴重,如硫酸銅的制備、大環(huán)配合物的合成實驗等。因此需要綠色無污染、少污染的實驗教材,實驗內(nèi)容為圍繞基本化學原理、基本實驗操作而開設的無污染、小污染實驗,如摩爾氣體常數(shù)的測定、粗食鹽提純、醋酸解離度和電離常數(shù)的測定、硝酸鉀制備與提純等。而教師在實驗教學過程中,更要注重培養(yǎng)學生的環(huán)保意識,倡導學生改進實驗裝置與操作方法,并提倡試劑“回收使用、循環(huán)使用”的原則,提高試劑的利用率,減少實驗污染,使學生直接參與到化學實驗綠色化中。實驗做完后,應指導學生妥善處理廢棄物,根據(jù)“變廢為寶、化害為利、分別處理”的原則考慮回收利用,根據(jù)各種試劑和實驗產(chǎn)品的性質,采取不同的方法進行無害化處理后再排放。常見的廢氣,可經(jīng)吸附、吸收、氧化或分解等方法處理后排放;常見的廢液,可采取中和、萃取、化學沉淀、氧化還原等方法進行處理,如廢鉻酸洗液可用高錳酸鉀氧化后再循環(huán)使用。這樣做不但處理了廢液,擴展了學生的知識面,而且提高了學生的環(huán)保意識,達到化學實驗綠色化的效果。

2.3 按照“綠色”理念改進實驗

遵照綠色化學的理念,從源頭上阻止污染,可以根據(jù)實驗目的,在能夠達到同樣教學效果的前提條件下,尋找替代品,盡量用低毒或無毒化學試劑替代有毒化學試劑[4]。如無機化學實驗中多相離子平衡實驗,其實驗目的是根據(jù)溶度積規(guī)則及平衡移動原理驗證沉淀的生成、溶解、分步沉淀及沉淀的轉化。傳統(tǒng)實驗中,沉淀離子及沉淀劑大部分使用的是Pb(NO.3).2和K.2CrO.4;采用這些沉淀離子及沉淀劑現(xiàn)象比較明顯,但是Pb、Cr是有毒重金屬,實驗廢棄物排放到水中,會對水資源造成嚴重污染。為了保留傳統(tǒng)實驗的精華,同時減少實驗廢棄物對環(huán)境的污染,根據(jù)綠色化學的理念以及多相離子平衡的實驗原理重新選擇沉淀離子及沉淀劑,并對傳統(tǒng)實驗和改進后的實驗進行對比,見表1。結果表明改進后的實驗效果良好,現(xiàn)象明顯,同樣達到了實驗目的,而且減少了有毒物質的使用和排放,實現(xiàn)了無機化學實驗的綠色化。

表1 傳統(tǒng)實驗和改進實驗對比

傳統(tǒng)實驗改進實驗

沉淀離子Pb2+Cu2+

沉淀生成沉淀劑KINaOH

實驗現(xiàn)象黃色PbI.2淺藍色沉淀Cu(OH).2

沉淀轉化沉淀離子Ag+Cu2+

沉淀劑K.2CrO.4 NaClNaOH Na.2S

實驗現(xiàn)象磚紅色沉淀 白色沉淀淺藍色沉淀 黑色沉淀

Ag.2CrO.4 AgClCu(OH).2 Cu S

沉淀離子Ag+Pb2+Cu2+Fe3+

分步沉淀沉淀劑K.2CrO.4NaOH

實驗現(xiàn)象先出現(xiàn)黃色沉淀Pb CrO.4

后出現(xiàn)磚紅色沉Ag.2CrO.4先出現(xiàn)紅棕色沉淀Fe(OH).3

后出現(xiàn)藍色沉淀Cu(OH).2

2.4 開展微型實驗,推行半微量化操作模式

微型化學實驗崛起于20世紀80年代的美國,是在微型化學儀器中進行實驗,以近可能少的化學試劑反應,獲得比較明顯的反應結果和較準確的化學信息的一種新型的實驗方法[5,6]。微型化學實驗的優(yōu)點是可以大大減少化學試劑的用量,縮短實驗時間,降低環(huán)境污染,這與綠色化學的理念相符。因此在高校無機化學實驗中,可以開展微型實驗,這樣不僅減少了實驗中的藥品用量,縮短了反應時間,還節(jié)省了實驗空間,鍛煉了學生的動手能力。但由于從常規(guī)實驗向微型實驗轉型的費用較高,且微型實驗對藥品的用量較小,有些步驟較多的實驗學生在用量上不好把握,還有一些實驗用到揮發(fā)性較強的試劑,使得微型實驗模式在一些無機化學實驗中難以推廣。故可推行化學實驗的半微量化操作模式,通過這種操作在一定程度上也能減少試劑用量,達到減少環(huán)境污染的目的。

2.5 運用多媒體輔助教學手段

近年來,多媒體技術已廣泛應用于各個教學領域,對提高教學質量發(fā)揮著重要的作用[7,8]。在無機化學實驗教學中也可采用多媒體技術進行輔助教學。傳統(tǒng)的無機化學實驗不可避免地消耗許多藥品和水資源,尤其是對于含有一些昂貴的、實驗中容易引起爆炸的或有毒、有害藥品的實驗,給師生身體健康帶來極大的危害,且對環(huán)境造成較大的破壞。采用多媒體技術進行教學可實現(xiàn)“零排放”、“零污染”。例如元素及無機化合物的性質與檢驗實驗,涉及試劑種類較多,內(nèi)容繁瑣,污染物的排放量大,組成也比較復雜,處理起來難度大。而且學生做這部分實驗時,實驗所用試劑都是實驗室老師事先配好,學生進實驗室做實驗,只是簡單地滴加、混合,學生覺得過于簡單、枯燥,且化學反應瞬間完成,印象不深刻,難以達到教學效果。

對于此類實驗,可有選擇地保留一部分有代表性且污染程度較小的內(nèi)容,讓學生實際操作,其他毒性較大、污染較嚴重的實驗內(nèi)容,如“水下花園”實驗可通過多媒體技術將實驗過程做成錄像展示出來。在教學錄像中,讓演示人員把實驗原理、實驗步驟等講解清楚,清晰地展現(xiàn)實驗過程和實驗的現(xiàn)象,這樣學生在觀看時既能掌握性質實驗的基本操作方法,又能熟悉元素及化合物的化學性質,從而達到較好的教學效果。運用多媒體技術進行輔助教學還能激發(fā)學生的學習興趣。因此高校應大力推廣多媒體輔助教學手段在無機化學實驗教學中的應用。

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2.6 回收利用實驗產(chǎn)物

回收利用實驗產(chǎn)物也是實現(xiàn)無機化學實驗綠色化的一個途徑。在傳統(tǒng)的化學實驗中,實驗者觀察到有關的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。達到目的后,將實驗產(chǎn)物直接棄置或排放,從而造成環(huán)境污染。應用綠色化學的理念,可將每次實驗的產(chǎn)物回收利用,不僅節(jié)約藥品,又減少或避免有害物進入環(huán)境,造成環(huán)境污染。如硫酸亞鐵銨的制備,實驗產(chǎn)物是硫酸亞鐵銨,如果將其廢棄,不僅污染環(huán)境,而且是一種浪費。實際教學中,應先開設硫酸亞鐵銨的制備,并將實驗產(chǎn)物回收保存,然后用作其他實驗中,如Fe2+的來源。這樣不僅節(jié)約了實驗藥品,也減少了實驗廢棄物的排放量,實現(xiàn)了無機化學實驗的綠色化。

2010年8月

綠 色 科 技

第8期

3 結語

通過開展無機化學實驗綠色化的研究,要實現(xiàn)無機化學實驗的綠色化,需在綠色化學理念的指導下,實行污染預防全過程控制。優(yōu)選實驗、改進實驗裝置、開展微型實驗、多媒體仿真教學和實驗用品回收利用等都是化學實驗綠色化的有效措施。作為高?;瘜W工作者要從教學管理角度出發(fā),在制定教學計劃、教學內(nèi)容、教學方式等各個環(huán)節(jié)中,都要考慮保護生態(tài)環(huán)境,要符合綠色化學的要求。在實際教學過程中,要在保證實驗教學效果的前提下,積極、合理地應用綠色化的措施,實現(xiàn)無機化學實驗的綠色化。

參考文獻:

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Study on the Greening of Inorganic Chemical Experiment

Luo Feihua,Yang Li,Zhang Ping,Liu Dan

(Department of Chemistry And Chemical Engineering, Sichuan University of Arts and Science,

Dazhou, Sichuan, 635000,China)

Abstract:Based on the principles of green chemistry, problem on how to bring about a green reform of inorganic chemistry experiment is discussed in this bined with the teaching experience. Combined with the teaching experience, some measures on greening of inorganic chemical experiment are put forward, such as optimizing experiment, improving experimental apparatus, carrying out mini-experiment, multi-media simulation teaching, recycling materials and so on. These methods are important to achieve a green revolution of inorganic chemical experiment.

篇7

關鍵詞:教學與科研融合;高等無機化學;應用型人才

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)13-0135-02

應用型人才培養(yǎng)是社會經(jīng)濟發(fā)展的客觀要求[1],是高等教育大眾化的結果。隨著地方經(jīng)濟和行業(yè)經(jīng)濟快速發(fā)展,對應用型人才的需求大量增加,鞍山師范學院人才培養(yǎng)的目標也轉型為應用型人才培養(yǎng)。改變傳統(tǒng)教學格局,適應新時期社會、經(jīng)濟和建設的發(fā)展需要,培養(yǎng)創(chuàng)造型人才、應用型人才的教學改革勢在必行[2]?;诨瘜W專業(yè)高等無機化學課程實施研究性教學,以“教學與科學研究融合[3,4]”為切入點,積極探索如何發(fā)揮專業(yè)自身優(yōu)勢,著眼于培養(yǎng)具有多元知識結構和創(chuàng)新能力的高素質應用型人才,正是為實現(xiàn)提高高等化學基礎教育質量,提高師范生的教師從業(yè)技能,增強本專業(yè)學生的就業(yè)競爭力,全面促進應用型人才培養(yǎng)的核心目標而進行的探索和實踐。

一、應用型人才培養(yǎng)下課程科教融合教學改革的意義

人才培養(yǎng)目標的定位是大學教學改革的起點。應用型人才培養(yǎng)的重要特征就是應用能力,即學生的實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)。傳統(tǒng)的本科人才培養(yǎng)體系偏重于基礎知識教學和理論體系的完整,忽視應用能力的構建。學生是教學的對象,圍繞學生能力拓展和知識結構開展實踐教學,積極探索教學內(nèi)容和方法的改革,系統(tǒng)構建、整體優(yōu)化,以學科為支撐、以專業(yè)為基礎、以崗位為核心,在人才培養(yǎng)中強調(diào)的是知識的集成和實踐的應用能力。

在本科學習階段開設的高等無機化學課程,是基礎無機化學的后續(xù)課程,其知識體系的視點和深度要較無機化學有所提高,目前我院在化學(師范)專業(yè)第5學期開設。由于專業(yè)科研創(chuàng)新的深入和研究熱點的涌現(xiàn),對這些專業(yè)本科生的化學知識與高等無機化學教學不斷提出新的挑戰(zhàn)和要求。

從科學技術的發(fā)展看,知識的爆炸增長導致科技創(chuàng)新,更多地依靠學科的交叉,而人才培養(yǎng)則更多地依靠科學、教育的融合,用高水平的科學研究支撐高質量的高等教育。當然,學生參與科研是極有效的教學方式,但中國絕大多數(shù)高校并不具備讓本科生實際投入真實的科研項目和資源環(huán)境的條件。因此,科研育人除了可以開發(fā)一些替代的模仿真實情景的虛擬科研項目外,更多地是借助教學,將教師的科研或者將最新的科技前沿問題通過知識和學術轉化變成教學的資源,將科學研究的宗旨、方法和手段及成果體現(xiàn)于教學過程的各個環(huán)節(jié),實現(xiàn)科研才能遷移的同時達到育人的效果。大學三年級的學生即將面對繼續(xù)深造或就業(yè)的抉擇,立足于學生發(fā)展的需要,幫助學生掌握專門知識、形成專門技能和態(tài)度,是高等無機化學教學改革的宗旨。

二、高等無機化學教學體系的改革

(一)教學內(nèi)容的基礎性和前沿性建設

鞍山師范學院作為師范院校,其化學專業(yè)要培養(yǎng)服務于地方、能在中等學校從事化學教學、研究、教學管理工作的教師及在企事業(yè)單位從事與化學相關工作的專業(yè)人才。高等無機化學教學內(nèi)容必須針對本校學生的課程和科研特點進行取舍和優(yōu)化,要研究課程的基礎知識和前沿學術動態(tài),把現(xiàn)代化的科學、技術、文化成果完整地、及時地反映在學科結構之中,更好地解決“社會需求”、“知識體系”、“學生發(fā)展”三者之間的關系,既保證課程內(nèi)容的完整性的同時,確保教學效率及學生能力培養(yǎng)等因素。首先是基本理論的內(nèi)容。剔除那些與其他課程內(nèi)容重復、陳舊過時的教學內(nèi)容,保留與學科特點、研究方向相關的基本理論。比如理論內(nèi)容部分中離子極化理論的內(nèi)容,雖然較無機化學中的理論有所加深,但知識難度不大,可以由學生自行學習完成,故從講授部分去除掉;分子對稱性與群論部分知識與物質結構有內(nèi)容重復,重點討論分子對稱性在無機中的應用,由6學時刪減為4學時;而其他部分則保留。增加化學元素的周期性和周期反常性的內(nèi)容,選自關魯雄的主編《高等無機化學》,介紹周期表中元素性質的規(guī)律性以及對無機化合物性質的影響。其次,對現(xiàn)代無機應用領域的內(nèi)容進行很多的補充和優(yōu)化。教師密切追蹤學科、專業(yè)發(fā)展的前沿動態(tài),收集相關文獻資料,客觀總結介紹生物無機化學、無機納米材料、無機固體材料、稀土元素化學等領域的最近研究進展及化學各學科之間相互滲透的關系,增加部分與校研究方向相關的新內(nèi)容,主要是研究進展中的新理論、新方法的評述和介紹,不斷把科研成果、教研成果及時轉化為教學內(nèi)容,以“科學性、系統(tǒng)性、先進性”的目標,構建理論知識(X)+科研動態(tài)(Y)的高等無機化學教學內(nèi)容,注重本科教育與研究生教育、就業(yè)實踐的銜接。

(二)教學方式的互動式實踐

和諧的教學具有動態(tài)性,是教師和學生互動交流的過程。在教學中,教師應以知識傳授為依托、以能力培養(yǎng)為主要任務,引導學生高度參與,并充分發(fā)揮主觀能動性,在討論交流及實踐中學習。

1.案例教學和多維討論?,F(xiàn)行的高等無機化學課程體系是典型的學科結構模式,理論部分有深度,系統(tǒng)性強,課堂理論講授起來枯燥無味,對于無機化學基礎相對薄弱的學生,學習難度大,不易激發(fā)學習興趣。我們在教學中注意理論聯(lián)系實際,增加了“案例教學”,將所學的知識與自己周圍的生活環(huán)境、當今社會的熱點問題聯(lián)系起來,提高運用知識的水平和解決實際問題的能力。比如在講授傳統(tǒng)的配合物的異構現(xiàn)象時,我們列舉了如順鉑等一系列抗癌藥物。通過案例分析,說明配合物的順反異構、面式、經(jīng)式等異構現(xiàn)象對物質的性質有非常重要的影響,引導學生進一步討論如何應用配體的反位效應在實際中可控合成順反異構體,延伸出與配位化學聯(lián)系密切的生物無機化學的發(fā)展。通過這樣一個簡單的案例分析和深入淺出的介紹,把最基礎的理論知識與科研方向聯(lián)系起來,緊緊抓住前沿與基礎相關聯(lián)這條主線,通過事實既能滿足青年人的好奇心,又能拓寬知識面,收到了良好效果。

2.企業(yè)調(diào)研和實踐。作為應用型人才教育,其培養(yǎng)過程離不開企業(yè),企業(yè)要從學校尋找到合適的人才,學校則借助企業(yè)資源服務于人才培養(yǎng)。鞍山師范學院由于地處鞍山市,有鞍山鋼鐵公司這樣的大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)為依托,其以鋼鐵為主,還涵蓋冶金、石油、化工等領域。例如無機材料領域,課堂的講授和介紹,學生只能聯(lián)想,缺少生機和實例,把學生帶出課堂,走進企業(yè),通過企業(yè)內(nèi)的實際運作模式,讓學生把課堂上學到的知識轉化為生產(chǎn)實踐,沉悶的制備、原理變得生機勃勃。在“高等學校大學生實踐創(chuàng)新訓練計劃”支持下,我院的一大批優(yōu)秀學生在大學第二年就開始學習并參與科學研究、技術開發(fā)和社會實踐等創(chuàng)新活動中,這為發(fā)掘和培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新精神,提高大學生的實踐能力提供了較好的平臺。高等無機化學課程中既有科研動態(tài),又有當前的社會熱點問題,非常適合作為大學生進行科研訓練的選題。例如“含鐵污水的凈化與鐵含量的測定”源于配合物的應用,鞍山作為鋼都,工業(yè)廢水的有效去污和利用一直是社會研究的熱點。大學生將自己在課堂和書本上學到的知識與社會服務工作相結合,通過課程理論學習的推進訓練,提高了實踐能力。

3.滲入式的雙語教學。當今世界最為通用的語言是英語,科技交流語言更是英語。科研的進步與發(fā)展,化學學科可以通過文獻見識其日新月異的程度。通過雙語教學能使中國學生更有效地檢索科技文獻、掌握最新信息和科技,對提升應用人才的層次具有重大的意義。若全部采用外語教學,由于學生化學基礎和外語基礎不同,不利于本專業(yè)學生牢固掌握專業(yè)基礎知識,因此在授課過程中對高等無機化學中專業(yè)詞匯采用中英文對照的方式,以增加學生的專業(yè)詞匯量,同時結合科研方向讓學生搜集和閱讀一些相關的英文文獻,既有助于學生理解教學內(nèi)容,又提高了學生的專業(yè)外語應用水平,為以后學習專業(yè)外語和研究生學習提供基礎。

(三)評價體系的多元化探索

高等無機化學在我院是一門考查類課程??己藢W生對知識掌握的情況,其成績由四部分構成,出勤考核(10%)+筆記成績(10%)+專題報告成績(30%)+期末筆試成績(50%)。課程知識體系中的核心部分通過筆試成績進行檢查考核,其余部分均為過程考核。筆試采用開卷考試,以考核學生運用知識解決實際問題的能力,題目是開放性、綜合性、應用性的?;A知識、基本原理類題目約占70%,分析推理型題目約占30%。專題報告的內(nèi)容,由教師根據(jù)學科發(fā)展,指定參考方向,由學生通過自己所參與的科研項目或由圖書館、網(wǎng)絡收集文獻進行整理,寫講義,自制幻燈片和板書相結合,在課堂上進行10分鐘的專題報告。讓學生在繼承傳統(tǒng)、掌握原有知識的基礎上學會遷移,學會運用,這種考核方式淡化了單一知識點的考察,從“考知識”向“考能力”轉變,注重知識獲取和問題的解決,以達培養(yǎng)能適應未來社會競爭的人才。

三、改革成效

在高等無機化學的課程改革中,教師獲得了更大的教學自,樂于將承擔科研課題的有關內(nèi)容和實驗驗證融入到教學內(nèi)容中教給學生,加深對本專業(yè)本學科的理解和認識;而學生在這個平臺上,也有更大的學習自,只要他們具備了一定的基礎知識,就可以在這樣一個平臺中學到他們感興趣的最新的科學知識,做到學生化學知識的系統(tǒng)完整和熟練運用,調(diào)動培養(yǎng)了學生學習的主動性、積極性和創(chuàng)造性,實現(xiàn)了師生共同發(fā)展。

參考文獻:

篇8

0 引言

實驗對化學的重要性不言而喻,通過開展化學實驗工作,學生能夠獲得對化學的感性認識,強化自身對化學問題的理解能力與思考能力。無機化學是高等院校的基礎課,實驗教學是無機化學教學工作的主要內(nèi)容。今天,大學無機化學實驗教學依然存有較多的不足之處,嚴重阻礙了教學工作的進步與發(fā)展。

1 大學無機化學實驗教學存在的問題

1.1 學生缺乏自主實驗時間

一些本科院校的無機化學實驗教學存在著學生自主實驗時間匱乏的問題。部分化學教師過于重視對實驗內(nèi)容的講授,花費了大量的時間來講述實驗內(nèi)容,由于自主實驗時間的缺乏,學生難以通過實踐來強化理論知識。應當看到,脫離了實驗的理論是難以發(fā)揮應有作用的。如果教師無法保障學生的自主實驗時間,則不僅會導致學生無法提升動手能力、強化對化學理論的理解,還可能致使學生喪失對大學無機化學實驗的興趣。

1.2 設備儀器數(shù)量與質量存在不足

足量、優(yōu)質的實驗設備是保障無機化學實驗質量的核心因素之一??v觀我國高等院校的大學無機化學實驗教學狀況,可以看到,大多數(shù)”“985”、“211”重點高校擁有較優(yōu)秀的實驗設備條件,而非重點本科院校的無機化學實驗設備無論是數(shù)量還是質量都得不到有力的保障。大多數(shù)本科院校的無機化學實驗所用的設備儀器數(shù)量與質量存在著嚴重的不足,幾個學生共用一臺實驗設備的現(xiàn)象比比皆是,這挫傷了學生對無機化學實驗的興趣,同時也不利于無機化學實驗教學質量的提升。

由于無機化學實驗設備條件的落后,學生難以獲取廣闊的實驗空間,無法及時地了解化學實驗設備的主要功能以及基本結構,從而無法增強自身的實驗動手能力。相關調(diào)查研究表明,非重點本科院校的無機化學實驗教學進展緩慢,設備條件的落后致使大部分學生無法通過實驗教學來提高自身解決實際問題的能力,難以培養(yǎng)開拓創(chuàng)新的精神。

1.3 教師的綜合素質不達標

教師在教育工作中占主導地位,肩負“傳道、授業(yè)、解惑”的重要職責。大學無機化學實驗教學工作要求教師具備豐富的專業(yè)知識與實驗設計經(jīng)驗,能夠將復雜的問題簡單化,用通俗易懂的語言向學生闡述高深的理論。目前,部分高校無機化學教師的綜合素質不達標,表現(xiàn)為專業(yè)技能不過關、不注重主動學習、在課上不重視與學生的互動,照本宣科地開展無機化學實驗教學工作。

許多學生在做無機化學實驗的過程中會產(chǎn)生各式各樣的疑惑,而部分教師采用“放羊式”的教學方法,在講授完實驗技巧與要點后便置學生于不顧,不主動地為學生答疑解惑,導致學生滿腹疑惑而無所解,心中問題不斷地累加,最終致使學生認為自己不適合學習無機化學、不適合做無機化學實驗。結合心理學理論可知,個體自信心的崩塌是引發(fā)相關心理問題的重要原因之一,如果學生喪失對無機化學實驗學習的信心,則必然難以在實驗中投入充足的精力,這將顯著降低無機化學實驗教學的效果,對學生的實驗學習產(chǎn)生負面影響,甚至降低學生其他課程的成績。

2 如何開展大學無機化學實驗教學的改革工作

2.1 提升教師的綜合素質

某種意義上,大學無機化學教師的綜合素質決定了無機化學實驗教學工作的質量。因此,必須要著眼于提升無機化學教師的綜合素質。高校應當提高無機化學教師的入職門檻,一般情況下,可以適當提升對無機化學教師應聘者的學歷要求,如此能在一定程度上保障無機化學教師的質量。高校應當努力做好對無機化學教師的培訓工作,定期組織針對無機化學教師的專業(yè)能力與實驗技能培訓活動。

大學無機化學實驗教學工作需要實驗技能扎實、經(jīng)驗豐富的教師,所以學校應當要求教師不斷地提高實驗技能。高校內(nèi)部可以成立無機化學討論組,教師遇到實驗上的困惑時可與討論組成員進行討論,發(fā)揮集體的智慧,盡快地解決相關難題。大學無機化學實驗教學的一般包含了較多的課本內(nèi)容,所以教師在實驗課開始前應當做好備課工作,明確實驗對設備、藥品以及人員操作的要求。在開展具有一定風險的化學實驗工作前,教師應當充分利用專業(yè)知識以制定合理的應急處理預案,最大程度保障學生與實驗設備的安全。

與學生的溝通能力是教師綜合素質的重要組成成分,當前,許多無機化學教師忽視了與學生在實驗課上的交流,讓學生完全自主地進行實驗,這種教學方法的弊端是顯而易見的,容易造成學生自信心與學習積極性的下降。因此,教師應當重視與學生的溝通,做好對學生實驗的巡視工作,換句話講,教師應當多在實驗室中走動,動態(tài)地了解學生的實驗情況,鼓勵學生不懂便問,或向自身提問,或與同學展開討論。在解答學生問題的過程中要照顧大學生的心理,不能采用打?羰?、?判式的語氣與學生對話。

2.2 升級實驗教學方式

大學無機化學實驗的教學工作講究循序漸進,逐漸強化學生的實驗技能。教師應當合理地設置教學目標,教學進度的安排要考慮到大學生對新知識的接受能力,不能急于求成。無機化學教師應當做好教學方法的改革工作、不斷地優(yōu)化教學方式。當前,部分無機化學教師的教學方式存在著缺陷,上文提及部分教師采用“放羊式”的教學方法,導致學生的自主實驗時間嚴重不足。現(xiàn)代教育學理論認為,提升教學質量的關鍵在于激發(fā)學生的學習興趣,所以關于教學方式的優(yōu)化工作要緊緊圍繞于如何激發(fā)學生的學習興趣,促使學生更加輕松地學習實驗知識、掌握實驗技巧等問題展開。

當前,情境教學法與小組合作學習法的成效較為顯著,大量事實證明,上述教學方法能夠較為有效地提升無機化學實驗教學的質量。以小組合作學習法為例,教師可以在實驗教學中設置一道問題,將學生分為若干個小組,要求學生在小組內(nèi)進行討論。學生們合作探討問題,能夠更加深入地了解實驗知識、熟悉實驗技巧。

2.3 保障實驗設備的質量與數(shù)量、優(yōu)化實驗教材設計

高校應當投入足夠充足的資金以添置優(yōu)質、先進的實驗設備,充分滿足無機化學實驗教學對實驗設備的要求。應當定期組織專業(yè)人員對設備進行檢修,防止設備故障對實驗造成不便或引發(fā)安全事故。此外,教材編寫人員應當對無機化學實驗教材進行優(yōu)化設計,教材中應當設置更多的對無機化學實驗基本技能與基礎知識的介紹,例如對氣體試劑、固體試劑、液體試劑等試劑的取用方法,力求讓學生掌握扎實的實驗基本技能。

篇9

關鍵詞:無機化學 教學體會

無機化學是醫(yī)學檢驗專業(yè)本科生進入大學后接觸到的第一門重要的化學骨干課程。作為一門先導課程打好牢固的基礎,掌握完整且有針對性的知識體系對于后續(xù)課程如有機化學、分析化學、儀器分析及部分檢驗專業(yè)課程學習至關重要。本人就如何激發(fā)學生的學習興趣,提高學習的效率和積極性,談談教學實踐幾點體會。

一、結合專業(yè)特點,精選教材和教學內(nèi)容

醫(yī)學檢驗是運用現(xiàn)代化學方法、手段進行的一門學科,主要研究如何通過實驗室技術、醫(yī)療儀器設備為臨床診斷、治療提供依據(jù)。該學科與化學是密切相關的。

無機化學的教學內(nèi)容包括兩個部分,一是理論化學部分:溶液的性質、化學反應平衡(酸堿平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原平衡、配位平衡)、熱力學動力學基本知識、原子結構與元素周期律、分子結構等,主要內(nèi)容為一些化學原理和概念;二是元素化學部分:按元素周期表族的劃分介紹一些比較常見的元素及其化合物的性質,進而了解本族其它元素及化合物的性質。

根據(jù)教學大綱要求,醫(yī)學檢驗專業(yè)無機化學總課時為54課時,其中理論學時42學時。

基礎理論教學內(nèi)容的教學特點應該以“必需和夠用”為原則,因此我們在教學中對教學內(nèi)容要在保持無機化學整體性和后續(xù)發(fā)展性的前提下做了適當?shù)恼{(diào)整,精選教學內(nèi)容。側重點在理論化學,四大平衡和原子、分子結構要精講細講;化學動力學和熱力學相關知識與醫(yī)生檢驗的關聯(lián)較小,所以熱力學這章可以不作要求,動力學可以只介紹化學反應速率的定義、表示方法和影響化學反應速率的因素;元素化學只要分s、p、d、ds區(qū)各族元素的通性及個別重要元素的性質。

二、明確化學與醫(yī)學關系,激發(fā)學生學習興趣

很多學生不明白為什么化學是醫(yī)生檢驗的專業(yè)基礎課,所以明確化學與醫(yī)生聯(lián)系能夠激發(fā)學生學習興趣。

首先讓學生了解化學與醫(yī)學的歷史淵源。早在16世紀,歐洲化學家就提出化學要為醫(yī)治疾病制造藥物。1800年,英國化學家Davy H發(fā)現(xiàn)了一氧化二氮的麻醉作用,后來麻醉效果更佳的乙醚的發(fā)現(xiàn),使無痛外科手術和牙科手術成為可能?,F(xiàn)代醫(yī)學與化學的聯(lián)系更加密切。醫(yī)學的主要任務是研究人體生理、心理和病理現(xiàn)象的規(guī)律。醫(yī)學研究的對象是人體,而人體組織器官是由蛋白質、脂肪、糖類、無機鹽和水等都化學物質組成的;人體消化、吸收、排泄等生理過程都遵循化學變化的基本原理和規(guī)律。

臨床檢驗常運用化學原理和方法測定血、尿、胃液等生物標本中某些成分的含量,以幫助醫(yī)務工作者正確診斷疾病,如人體微量元素的檢測、肝炎、重金屬中毒等。疾病治療要借助藥物,而藥物本身就是化學物質,藥典中有很多無機藥物如碳酸氫鈉、碳酸鈣、氫氧化鋁、氯化銨等,藥物的藥理作用與其化學結構、性質密切相關。

三、改進教學方法、教學手段,提高教學效果

科學的教學方法有助于提高課堂效率和質量。無機化學這門課程基本概念、計算公式很多,不易理解和記憶,可以采用啟發(fā)式、比較式、討論式等多種教學方法與醫(yī)學相結合,幫助學生將所學的知識連貫起來,加深理解。

比如講滲透壓的時候,介紹醫(yī)院給病人輸液時常用9 g/L的NaC1溶液、50 g/L的葡萄糖溶液和12.5 g/L的NaHCO3的等滲溶液。什么是等滲溶液,為什么要等滲輸液,可以用對比的方法圖片展示紅細胞在不同濃度NaCl溶液中的形態(tài)變化:(1)在2.6 mol/L溶液中紅細胞會皺縮;(2)在0.15mol/L溶液中紅細胞維持基本形態(tài);(3)在7×10-2 mol/L溶液中紅細胞會溶血。這樣學生就能明白為了維持人體細胞的正常形態(tài)和生理功能必須要等滲輸液。分別介紹晶體滲透壓和膠體滲透壓的定義、產(chǎn)生的部位以及意義,講解血液凈化的原理:利用滲透作用除去某些致病物質,凈化血液,達到治療疾病的目的。講緩沖溶液時問:人在吃了酸性和堿性食物以后,血液的pH為什么仍然能基本保持在7.35~7.45之間?重點要介紹血液中的主要緩沖系,酸中毒、堿中毒的界限和原理。講配合物時,可以用廣譜抗癌藥物順鉑來引出配合物的定義、組成,從化學鍵理論進一步介紹配合物的結構。

教學手段:多媒體的應用比傳統(tǒng)板書更加直觀、明了。分子和原子模型、軌道、圖形等,如果采用傳統(tǒng)的板書,授課教師要耗費大量的精力和時間。教師寫起來、學生看起來都比較吃力,教學效果一般,尤其是物質結構部分,要求學生有較強的空間想象能力。多媒體可以將聲音、圖像、動畫集于一體,可以讓復雜的化學原理、抽象的原子和分子微觀結構及軌道圖形一目了然,有助于學生理解和掌握一些抽象難懂的問題,激發(fā)學生的興趣,同時也可以加大課堂信息量。但由于多媒體信息容量大、速度快,所以在使用的過程必須結合黑板板書,更有利于學生消化理解,教學效果更佳。

四、注重學生實踐

無機化學實驗也是無機化學課程的重要一部分?;瘜W是一門以實驗為基礎的自然學科,加強實驗教學對提高無機化學教學質量至關重要。在實驗項目的安排上,我們開設了綜合性實驗藥用氯化鈉的制備,通過實驗學生能明白粗鹽提純精鹽的原理,掌握蒸發(fā)、結晶、過濾、抽濾等基本操作。緩沖溶液的制備、性質和pH值測定實驗中,讓學生更深一步理解緩沖溶液的緩沖機制、配制原則。食醋中總酸度的測定實驗中,讓學生掌握滴定基本操作。通過實驗進一步鞏固理論知識。

總之,要上好無機化學課要從醫(yī)學與化學相關聯(lián)的角度,從教學內(nèi)容、教學方法、教學手段上花心思,既要注重學科自身的特色,又要體現(xiàn)出與醫(yī)學檢驗專業(yè)的聯(lián)系。參考文獻:

[1]劉幸平,吳巧鳳.無機化學[M].北京:人衛(wèi)出版社,2012.

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關鍵詞:無機化學實驗;實驗教學;教學研究

化學是一門以實驗為基礎的學科,在化學教學中化學實驗尤為重要。無機化學實驗是化學相關專業(yè)學生進入大學后接觸的第一門實驗課程,但長期以來師生對這門課程的認識存在一定的偏差。由于無機化學實驗中與高中化學聯(lián)系較多,還存在實驗理論簡單、藥品常見、器材普通、操作簡單等特點,很容易忽視無機化學實驗。在具體的教學的過程中,實驗指導教師的講解大多流于形式,學生也存在“按方抓藥”完成實驗,沒有多大難度,作為一門考查課幾乎所有學生都可以順利通過。長此以往,學生不重視無機化學實驗,把完成實驗當成任務,教學效果可想而知,開展無機化學實驗教學改革刻不容緩。筆者結合自己七年的教學實踐,對地方性本科師范院校無機化學實驗教學進行了探討。

一、教學內(nèi)容的合理優(yōu)化

隨著社會的發(fā)展,知識全面和專業(yè)技術能量強的人才更加受用人單位的青睞,而傳統(tǒng)的高等教育注重知識傳授,對學生綜合素質的培養(yǎng)稍顯不足[1]。綜合素質就是學生獲得的知識和技能,并且內(nèi)化于心,再逐漸形成穩(wěn)定的個人能力和科學素養(yǎng)[2]。培養(yǎng)學生的素質,不是簡單的直接從書本上獲得,而是要把新學習的知識運用到實際中,從而提升自己。結合七年的無機化學實驗教學,發(fā)現(xiàn)北京師范大學無機化學教研室等編寫的《無機化學實驗》(第四版)較為適用于我?;瘜W專業(yè)學生。在在制定《無機化學實驗》教學大綱時,在借鑒省內(nèi)外同類高校的經(jīng)驗的基礎上,也考慮到所招學生的知識水平情況,制定除了合理的可行的方案。教學內(nèi)容中要注重體現(xiàn)下列能力的培養(yǎng),觀察能力、實驗操作能力、思維能力、自學能力和創(chuàng)新能力。無機化學實驗主要分為兩部分,化學原理部分和元素部分。上學期開設的化學原理實驗多數(shù)可以在規(guī)定的學時內(nèi)完成,下學期開設的元素性質實驗內(nèi)容一般較多,在有限的學時內(nèi)很難完成,且有的與高中化學實驗內(nèi)容重復,有必要對實驗內(nèi)容進行優(yōu)化。在選擇實驗內(nèi)容時也要考慮到環(huán)保問題,盡量做到廢物的無害化排放,如存在有害物質的產(chǎn)生要讓學生思考如何解決,做到實驗的綠色化[3]。在實驗教學經(jīng)驗積累的基礎上,結合實際情況編制實驗指導書或實驗講義其實是個很好的辦法。實驗指導書的內(nèi)容可以包含:實驗安全知識、化學實驗基本操作、化學反應原理的證明和測定、元素及化合物的化學性質、化合物的制備等。學生在高中階段的實踐機會不多,動手能力不強,要給學生盡可能多的機會訓練。作為未來的化學教師,實驗操作的規(guī)范化是重中之重,在教學中要體現(xiàn)出來。實驗指導書的內(nèi)容不用太多,只列出要求和注意事項,即使實驗步驟也要簡單化,要求學生在實驗前查閱資料做好準備,盡可能把更多的時間交給學生,讓學生有更多的時間思考解決問題,把教學重點從老師“教”轉移到學生“做”上。除了參考書上的實驗,實驗教師也可以結合無機化學理論和自己的科研實際情況,在第二學期開展創(chuàng)新型實驗,給定幾個題目,讓學生查閱文獻資料,自己設計方案,老師在全程起到“導”的作用。實驗技術和實驗設備的改進也要融入到平時的實驗教學中,教師在講授時可以結合自己的經(jīng)驗積累和無機化學實驗方面的實用新型發(fā)明拋磚引玉,鼓勵學生大膽創(chuàng)新,培養(yǎng)有想法的化學教師。

二、教學方法的多樣化

傳統(tǒng)的實驗教學是實驗教師講授實驗理論、操作步驟和注意事項,學生在下邊被動的聽,這種模式和理論課程的形式非常相似,教學效果一般,學生的參與課堂較少,學習興趣一般,教學效果不顯著[4]。實驗課程的教學和理論教學一樣,同樣需要加強師生之間的互動。教師要關注學生的學習,在每次實驗課結束前留足夠的時間提出問題,可以采用啟發(fā)式、討論式等教學方法。指導教師可以引導學生進行討論,最后再給出答案和建議。這樣可以檢查學生之前預習的情況,以及學生對本次實驗的掌握情況,可以有效的提升學生的學習動力,有利于促進教學。要改進傳統(tǒng)的教學模式,化學專業(yè)培養(yǎng)的是未來有高素養(yǎng)的化學教師,應該給學生一定的發(fā)揮空間,給學生一個機會當老師。在第二學期可以選擇個別簡單實驗,讓學生準備實驗儀器、藥品,備課,講解實驗,課堂演示,之后其他同學發(fā)表看法,指導教師再進行總結。這種教學方式的實施,有利于提高學生學習的積極性主動性,鍛煉學生提升學生的綜合素質,也培養(yǎng)了學生的師范技能。在開展無機化學實驗教學時,多媒體教學的教學比傳統(tǒng)的方式有更好的效果[5]。一直以來,課堂板書和課堂演示是實驗教師常采用的兩種教學形式,存在一定的不足。課堂板書有限,內(nèi)容有限并且大多數(shù)以文字的形式呈現(xiàn)出來,略顯枯燥。在課堂上,學生與指導教師有一定的距離,有的實驗顏色較淺或顏色變化不明顯,課堂演示效果不突出。如把多媒體引入課堂,動畫演示實驗操作顏色鮮艷,可以呈現(xiàn)更豐富的內(nèi)容,學生更容易觀察理解。我校在每年的第二個學期舉辦化學實驗技能大賽,已經(jīng)舉辦了兩屆。參加競賽的學生先通過理論測試選拔,然后再參加實踐測試。理論知識測試主要有無機化學、分析化學、有機化學的基本實驗知識,參加選手主要化學、化學工程與工藝、環(huán)境工程、礦物加工工程、冶金工程、生物等專業(yè)大學二年級以上的學生。實踐測試主要是無機化學、有機化學、分析化學的綜合實驗,主要關注學生的實驗設計能力、實驗操作的規(guī)范性。實驗技能大賽已的開展取得了良好的效果,提高了學生學習化學實驗課程的興趣,也促進了實驗教學。

三、多元化的考核方式

無機化學實驗雖然是必修課程,但傳統(tǒng)的考核方式為考查,側重于學生對實驗理論的理解或實驗操作情況。多數(shù)學校的實驗課程的考核包括以下幾個方面:考勤、預習實驗報告、課堂實驗表現(xiàn)、實驗報告、期末考核(理論考試或實驗操作考試)。對于這種考核方式,看似全面,但要真的全面考核一個學生還在執(zhí)行上有一些問題值得商榷。對于出勤問題,筆者認為正常的實驗課程就應該參加,沒有按時參加的可以通過做來解決。對于出勤,在總成績中可以體現(xiàn),但比例應控制在較小范圍內(nèi)。對于預習實驗報告的去留問題很多老師觀點不一,預習實驗報告的書寫,可以讓學生對實驗內(nèi)容有一定的認識,對實驗的開展有一定作用,但如果不思考、不認真查閱資料,預習實驗報告的作用就微乎其微了。預習實驗報告的內(nèi)容和實驗報告的內(nèi)容有很多是重復的,有無必要再次書寫?本人覺得預習實驗報告和實驗報告可以合二為一,可以給學生更多的時間查閱文獻資料做好實驗課前的準備,在實驗結束后學生有足夠的時間反思總結。二者統(tǒng)一的關鍵的是要檢查學生的實驗預習情況,讓學生養(yǎng)成良好的習慣。課堂表現(xiàn)是檢驗一個學生學習情況的重要標準,在實驗總成績中應該占較大比例。由于最近幾年擴招等問題,學生分組后,每組的人數(shù)在20人左右,每小組1人,獨立完成實驗,僅靠一個實驗教師來觀察指導學生實驗可以想象。類似的問題許多西部地方本科師范院校都存在,可否減少小組學生數(shù)或增加實驗指導教師,這也是以后實驗教學改革的方向。實驗報告反應了學生對實驗的掌握情況,要鼓勵學生多反思多總結,在總成績中應占一定比例。對于最后的測試,在學生的實驗成績中可以占一定的比例。筆者根據(jù)多年的教學經(jīng)驗,建議同時開展實驗理論考試和實踐考試,才能全面反映學生對這門課程的掌握情況。實踐課程的考核和課堂表現(xiàn)考核存在同樣的問題,就是考核的工作量大,直接影響考核的準確性[5]。無機化學實驗的考核改革還需要不斷的實踐探索,更一步完善合理可行。

四、結語

當下,素質教育和創(chuàng)新教育已全面展開,時代對化學教師也有了更高的要求。扎實的理論知識和過硬專業(yè)技能是化學專業(yè)學生人才,是培養(yǎng)方案的要求,對于高?;瘜W教師來說責無旁貸。要培養(yǎng)優(yōu)秀的學生,對教師也是提出了要求,教師也要不斷提升自己的。高校教師經(jīng)長期的實驗教學,積累了豐富的經(jīng)驗掌握了很多實驗技巧,在平時的教學過程中要滲透給學生。經(jīng)過幾年的教學實踐改革,學生的學習積極性有了一定程度的提高,分析和解決問題的能力也得到了提高,學生的綜合能力也在不斷進步。無機化學實驗的教學改革任重道遠,不斷總結教學,開拓實踐課程教學的新思路,才能培養(yǎng)出更多能力強、素養(yǎng)高、合格的化學教師。

參考文獻:

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