时间:2023-06-15 17:27:49
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇分析化学趋势,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词: 分析化学 教学方法 教学质量
分析化学是化学类专业的四大基础课程之一,是研究物质的组成、结构、形态和形貌的信息的一门科学,是化学科学的主要分支。是发展和应用各种方法、仪器和策略以获得有关物质在空间和时间方面组成和性质的信息的一门科学。分析化学有很强的实用性,同时又有严密、系统的理论,是理论与实际密切结合的学科。学习分析化学有利于培养学生严谨的科学态度和实事求是的作风,使学生初步掌握科学研究的技能并初步具备科学研究的综合素质。[1]
由于分析化学公式多、计算多、内容杂,对量的要求高,对于刚学完无机化学的大学二年级学生来说,还一时很难适应,导致学习兴趣低落,学习效率差,不愿预习,不愿听课,不愿做作业,当然考试很难及格,不但会导致本门课程的理论课挂科,而且会导致对实验原理的不理解,导致实验效果不好,实验成绩不好,还会对将来学习有机化学、物理化学、结构化学造成一定的影响。由此可见,从分析化学教师如何教入手,探讨分析化学的教学是提高分析化学教学质量主要途径,有重要的现实意义。
分析化学教师怎样教授这门课程呢?我根据自己的教学经验和学生的建议,认为从以下几个方面入手,可以增强分析化学的教学效果,供各位同仁参考,希望大家批评指正。
一、建构分析化学在学生心中的第一印象
教师应利用对分析化学绪言的教学,让学生明白分析化学是怎样的一门课程,基本内容有哪些,基本观点有哪些,基本要点有哪些,与高等数学的哪些内容有联系,与中学化学哪些知识点有联系,与无机化学的哪些内容有联系,又有何区别,结构怎样,系统性怎样,有何特点,学习时应注意哪些事项,学好分析化学对今后学习物理化学、结构化学的重要作用;使学生了解分析化学在生活生产中的重要作用,并阐明学好分析化学对自己的成长和将来的工作都有巨大的作用。让学生明白为什么要学,怎样学,如何学得好。
二、鼓动学生树立学习分析化学的较高目标
大学生学习一门课程的动机有两方面:一是为了混学分,具有这种动机的学生,选择的是被动学习,具有这种动机的学生学习效果一定很差,因为他们的目标就是60分,由于目标很低,必然导致他们的学习行为被动,努力程度不够。二是想把这门课程学好,给自己定下了较高的目标,为了实现这一目标,他们将会主动学习,努力学习,即使达不到较高的目标,达到最低目标也不会有多大问题。因此,教师一定要鼓动学生,给自己定一个较高的目标,并以切实的行动来完成这一目标。还应在教学过程中检查、监督学生的行为,确保学生学习目标的实现。
具体做法是:第一堂课后让每个学生根据自己的情况写一份学习分析化学的目标及达成这一目标的具体方法,再加上监督措施,以之作为第一次作业,教师要认真查看,对于目标定得太低的,达成目标方法不恰当的,监督措施不可行的,要指出来,并要求学生整改。教师还应充当学生达成学习目标的引导者和监督者,只有这样才能保证学生学习目标的顺利达成。
三、进行教材分析,鼓动监督学生预习
利用第一堂课,讲清楚预习在学习分析化学中的重要作用。以华中师范大学等四所师范大学编写的《分析化学》上册为例:第一章:绪论;第二章:定性分析;第三章:误差和分析数据处理,第四章:滴定分析法概论;第五章:酸碱滴定法;第六章:络合滴定法;第七章:氧化还原滴定法;第八章:沉淀滴定法;第九章:重量分析法;第十章:吸光光度法;第十一章:常用的分离和富集方法;第十二章:定量分析的一般步骤。[1]共12章65小节,338页,按16周计算,每周应上21页左右内容,才有可能完成教学内容。一个明摆着的问题就是内容较多、课时少,并且部分内容还较难,推导多,公式多(有155道)。因此,要把这本书讲解得很详细是不可能的,只能择其重点难点而教之,部分内容蜻蜓点水,部分内容让学生自学,让学生明白为什么要预习。同时在每次上课前以提问的方式来监督学生预习,并把回答的情况算入平时成绩。对于不预习的同学还应做思想工作,切实把预习落到实处。
四、采用灵活的教法,避免教学枯燥乏味
针对教材中不同的章节,由于其重要性不同,难度不同,教纲的要求不同,教师不宜用某一种教学方法一直贯穿下去。如果那样,就会让学生感教学方法呆板,没有新鲜感,听课乏味,引不起学生学习的兴趣,也就没有做到“因材施教”,当然教学效果不会好。如果我们换成多元化的教学方法,针对不同章节不同的内容,采用不同的教学方法,就会让学生感到教师的教学方法灵活多变,感觉教师教学的艺术性,体会到教师的“因材施教”,必然会调动起学生学习的兴趣,教学效果自然不错。
具体做法是(以华中师范大学等四所师范大学编写的《分析化学》上册为例):第一章绪言第一节:分析化学的任务和作用(重点讲解,并且多讲分析化学的重要作用,旨在引起学生对这门课程的重视);第二节:分析化学的分类(可让学生自学);第三节:分析化学的发展趋势(可不讲),让学生先去查阅资料,然后叫学生来讲解,得到结果肯定不止书上介绍的哪些内容,既避免了教师的照本宣科,又培养了学生查阅资料的能力,还可获得分析化学发展的最新趋势,真是一举多得。教材中不同教学内容的采用何种教学方法,也会因师而异,因学生而异,没有固定的模式,教学内容众多,不能一一列举,我这里只用一例作代表,起一个抛砖引玉的作用。其他的内容用什么教学方法,教师可根据自己理解去认真探索。
五、对于推导难度不大的公式,让学生掌握推理过程
分析化学公式众多,记起来复杂,其实是学生没有找到窍门,采用死记硬背的方式,当然费时费事,使人感到烦乱。现以酸碱溶液中氢离子浓度、氢氧根离子浓度的计算为例进行探论,以供参考。
以浓度为c(mol/L)的HCl为例,第一步写出溶液的电荷平衡:
由此可见,公式虽有4个,但抓住质子平衡这一关键点,就能推出精确式,根据精确式,弄清不同条件下忽略水的解离或弱酸的解离或两种解离都忽略,便能轻松地推出2个近式和1个最简式,根本不需要死记硬背。至于弱碱溶液中[OH]浓度的计算公式,只需用类比法即可得出,不需要再去推导。教材中像此类的推导很多,教师只要去认真钻研,定会发现更多的理解性记忆或推导性记忆的内容,大大地减轻学生的记忆负担,消除或降低学生认为分析化学公式多,难记忆的印象,还能消除学生因死记硬背而不会用的现象,提高他们学习分析化学的兴趣,从而提高分析化学的教学质量。
六、对推导较为复杂的公式,可采用区别对待法
如:标准正态分布的函数关系式的推导;络合滴定终点误差计算公式的推导;氧化还原滴定化学计量点的电位及化学计量点前后0.1%误差的电位计算公式的推导;朗伯―比尔定律的推导;桑德尔灵敏度与摩尔吸收系数的关系的推导等,教师要做推导演示,针对学生的数学基础不同,可作区别对待,不做一刀切,对数学基础较好的学生要求他们掌握推导条件和推导全过程,并达灵活地应用公式计算,可不必死记公式;对于数学基础较差的学生,理解推导的条件和大致的推导过程,较为熟练地应用公式计算,须记住公式;对于数学基础特差的学生,不用去管推导的过程,只要求记住公式并会应用公式计算。这样一来各种层次的学生都能满足各自学习的需要,更主要的是数学基础较差的学生不会感到太大的压力,避免丧失学习分析化学的信心。
七、注重课后小结,起到归纳复习的作用
由于分析化学内容多,每次课讲授的容量大,知识点多,如不进行适时的归纳总结,学生就会感到知识点多而零乱,抓不住重点,通过教师的复习归纳,让学生明白本节内容条理是怎样的,哪些是了解内容,哪些是理解内容,哪些是掌握内容,哪些是帮助理解的知识,这样就能帮助学生理清思路,抓住重点,同时又达到了复习的作用。
八、布置好有代表性的题目,注重对学生的作业的分析讲解
分析化学习题较多,如全布置,教师批改作业的工作量大,而且学生的意见会更大,因此,每次布置的题量一定要适量,且关键是要具代表性,不要重复布置,难度要适中,既不布置太简单的题目,简单题目自己做,然后对答案,若不清楚的,可告诉老师,由老师帮助解答;又不要布置太难的题目,部分难题布置给成绩较好的同学做,部分难题可在习题课上进行讲解。教师一定要根据学生在作业中出现的问题进行分析,弄清学生由于哪些知识点未掌握导致做不出题,要讲清学生未弄懂的知识点,再讲此题,并讲解与此题相关的题目进行发散思维训练,才更利于学生弄懂和拓展。此外,为了能宽泛地了解学生对章节内容的掌握情况,满足不同基础不同愿望学生的求知欲望,教师可采取分别布置不同难度题目的方法来进布置题目。
以上教学方法,只是我个人的观点和学生对教师的建议,不一定全面和恰当,仅供各位同仁参考。
参考文献:
[1]白淑琴.分析化学(上)[M].第三版. 北京:高等教育出版社,2011.
遵义师范学院教研课题《分析化学教学现状及对策研究》,项目编号:11―08
关键词:环境工程;分析化学;特色教学
引言
科学技术的迅速发展及其综合化的趋势促进了社会和生产技术的迅猛发展和不断提高,市场经济对人才培养的要求随之提高,迫使高等教育工作者必须把教学改革放在核心的位置,必须不断努力提高教学质量,培养出新世纪所需要的综合型应用人才。
分析化学是最早发展起来的化学分支学科之一,是化学学科的一个重要分支。凡是涉及到化学现象,凡是需要了解或掌握物质的组成、含量、结构等信息,分析化学都要作为一种手段被应用到科学研究工作中,因此,分析化学在国家经济建设、农业生产、环境保护等领域发挥着重要的作用[1]。
目前,分析化学是高等学校工科等有关专业重要的化学基础课程之一。环境工程专业是20世纪70年代末发展起来的新兴的综合性学科,它是一门运用环境科学、工程学和其他相关学科的理论和方法,研究保护和合理利用自然资源,控制和防治环境污染,以改善环境质量,使人们得以健康和舒适的生存的学科,有着广泛的发展前景。而化学学科就是其中的一个比较重要的相关学科,分析化学课程也是目前所有开设环境工程专业的高校的课程体系中不可缺少的一门学科基础课程。
本文结合燕山大学环境工程学科建设过程中的特色教学,对分析化学课程进行教学改革,为培养创新型、高素质应用人才进行了有益探讨。
一、选择优秀教材,适应专业要求
分析化学按照分析方法依据的原理,可分为化学分析法和仪器分析法。化学分析法是以物质的化学反应为基础的分析方法,主要包括酸碱、络合、氧化还原和沉淀这四大滴定分析方法和重量分析法。而仪器分析法以测定物质的光学性质、电化学性质等物理或物理化学性质及其变化为基础的分析方法,主要包括光学分析法、电化学分析法及色谱法等。从发展历史来看,分析化学经历了从以化学分析为主的经典分析化学发展到以仪器分析为主的现代分析化学的发展历程,两类分析方法都应作为新时代工科本科生学习的重点内容。而传统的一些分析化学教材,内容上只是以化学分析法和仪器分析法中的吸光光度法为主,而没有其他一些比较重要的仪器分析法的教学内容,而仪器分析法的教学内容经常被非化学专业列为必修的基础课程[2],因此,选择一本既有化学分析,又有仪器分析教学内容的合适的教材,非常必要。燕山大学环境工程学科根据此特点,选取了普通高等教育“十一五”规划教材中的《分析化学》教材,这本教材符合上述的要求,得到了学生们的认同。
二、优化教学内容,适应人才培养需要
结合近几年社会对环境人才的需求,燕山大学环境工程在对分析化学的教学内容进行改革时,突出学生专业综合素质的培养,优化课程的教学内容,力争做到课堂教学“学时分配合理,授课内容洞察学科前沿”。
在教学内容上,因为学生的专业是环境工程,将来分析的对象肯定也是环境污染物,因此燕山大学环境工程学科在认识到这一点的基础上,大胆对教学内容进行改革。在教学过程中,增加环境污染物的来源,危害这些教学内容,针对这些环境污染物,将所适用的分析化学方法对号入座,使学生们既深刻理解到了环境污染物的相关内容,又掌握了这些环境污染物的分析方法,一举两得,取得良好的学习效果,通过课程教学内容的合理优化和调整,激发了学生学习专业的兴趣,培养了学生的创新意识,提高了其综合素质。另一方面,结合讲授的内容,加强课程与专业的紧密联系,将国内外生产、科研中的一些最新研究技术成果、学科的前沿知识和发展动态等信息适时地充实到教学内容中,同时鼓励学生关注社会热点问题,如水体富营养化,水体变黑发臭,蔬菜农药残留等问题,力争让学生了解前沿知识的动态,增加其学习兴趣,发挥主观能动性,去主动地寻求知识。
关键词:分析化学实验;教学;优化
随着当前教育教学不断发展,在分析化学实验教学过程中,传统教学模式及方法方法已经无法满足实际需求及要求,导致在实际教学中存在很多问题,影响教育教学较好开展。所以,在当前分析化学实验实际教学中,采取有效措施优化课堂教学已经十分必要,在此基础上才能够使课堂教学中存在的问题得以消除,提升课堂教学质量及水平,促进实验教学进一步发展。
1优化分析化学实验课程体系
在分析化学实验课堂教学过程中,为能够使教学优化得以实现,首要任务就是应当优化实验课程体系,从而为更好开展教学奠定理想的基础条件。首先,对于基础操作技能加强训练,对相关实验操作加强规范。在实际教学过程中,实验教学效果之所以比较差,主要是由于学生基础操作能力比较差,相关实验操作缺乏规范,导致其在实际实验操作中往往出现错误,最终影响实验教学较好开展,因而教师应当使学生掌握相关实验要求及相关操作要求,实验操作中重难点内容,从而使学生能够更好进行实验操作,使其实验操作更加规范,在此基础上也就能够提升其实验操作能力及水平。其次,科学合理选择验证性实验,使学生对相关理论知识更加深入理解。在分析化学实验教学过程中,验证性实验属于十分重要的组成部分,主要对学生实验操作能力进行训练及培养,使学生对相关理论知识更好了解。在对验证性实验进行选择过程中,应当注意选择与实际生活具有密切联系的一些实验,从而使实验实用性能够得以增强,有效激发学生兴趣,并且也可使学生通过实验更好理解及掌握相关理论知识,使其化学能力及水平得以提升。此外,尽量多开设创新性及开放性实验,从而对学生创新能力进行培养。在当前教育教学中,对于学生创新能力也有着越来越高的要求,因而培养学生创新能力也就十分必要。所以,教师应注意增设开放性实验,使学生自主进行探究,自主获取实验结果,这对学生探究能力及创造能力培养十分有利,可使学生综合能力得以提升,促进其更好发展[1-2]。
2优化教学方法及教学过程
在分析化学实验课堂教学过程中,为能够使教学优化得以更好实现,优化教学方法及教学过程中也是十分重要的一个方面。在教学方法优化方面,教师应当注意选择各种现代化教学方法开展实验教学,从而使课堂教学更加灵活、丰富,同时也使学生学习兴趣得以提升,使其更加积极主动学习相关分析化学实验知识。在实际教学过程中,教师可选择多媒体教学方式开展教学,通过多媒体课件,可更好展示实验操作内容,也能够更好演示实验反应现象,特别是在课堂上无法演示的一些实验,利用多媒体课件可实现较好演示,这对学生理解及掌握这类实验实验有利。另外,在实际课堂教学过程中,教师还应当科学合理安排实验教学过程中,对于课程教学过程应当科学合理设计,对于课前预习环节应当加强重视,使学生能够使相关实验原理及实验内容与步骤较好了解,从而使其更好进行相关实验操作,避免在实际实验操作中出现疏漏。此外,在课堂教学中还应当注意加强实验讨论,使学生能够通过讨论更好了解实验过程中存在的一些问题,以便更好进行总结,防止在今后实验中再有类似错误发生,在此基础上也就能够使学生实验能力及实验水平得以有效提升,促进实验教学得以更好发展,取得更加理想实验教学效果[2-3]。
3优化实验考核评价
在分析化学实验课堂教学过程中,实验考核评价也是十分重要的一项内容,因而优化实验考核评价也就十分必要。就目前分析化学实验考核实际情况而言,通常都是依据学生平时实验成绩及笔试成绩。在对学生平时实验成绩实行考核评价过程中,教师通常都是依据实验结果及实验报告,这种方式存在很大弊端,主要就是有些学生为能够得到较好成绩,往往都是伪造实验数据,往往抄袭其它学生实验数据,但是并未能够真正将实验掌握,导致教师判断错误,使实验考核评价丧失公平性及合理性。所以,实际课堂教学中,教师应当注意积极改变这种考核评价方式,对学生实践操作能力考核加强注意,将学生实验操作作为考核评价的重要内容,从而使实验考核评价更加科学、合理、全面,也就能够更好了解学生实际情况,为今后课堂教学的更好开展提供理论依据[3]。
4结语
在当前分析化学教学过程中,实验教学属于十分重要的组成部分,对学生实践能力培养具有重要作用及意义。在分析化学实验实际课堂教学过程中,化学教师应当注意实行实验教学优化,从各个方面入手优化课堂教学情况,从而使课堂教学质量及水平得以提升,对学生实验能力进行更好培养,促进其得以更好发展。
参考文献:
[1]赵燕,程苑莉.分析化学实验教学改革的研究与探索[J].实验科学与技术,2015(02):107-109.
[2]李松栋,周激,吴跃焕,张翠红,张颖.分析化学实验教学改革与探索[J].实验科学与技术,2012(03):90-92.
【摘要】针对民办医学院校教学学时紧张,分析化学课程教学存在的问题,对教学观念、教学内容、当代应用等进行了改革。从而使得学生掌握分析化学的基本理论要点,培养其严谨的科学态度和解决实际问题的能力。
【关键词】民办医学院校 分析化学 教学改革
分析化学是药学专业与检验专业的基础课程,是化学学科的重要分支,是发展和应用各种理论、方法、仪器和策略以获得有关物质在相对时空内的组成和性质的信息的一门科学 。分析化学包括化学分析和仪器分析两部分。化学分析是以准确测定为目标,帮助学生树立准确的量的概念,学会处理复杂平衡的方法,分清主次,合理取舍,简化复杂的平衡关系式以达到解决实际分析问题的目的,同时培养严谨的科学态度,正确掌握有关的科学实验技能,具有良好的心理素质和职业道德。仪器分析是指采用比较复杂或特殊的仪器设备,通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法。
但是由于化学分析课程自身的特点和我校教学学时紧张的问题,使得在化学分析课堂教学中学生处于被动学习状态,难以适应现代社会对化学及相关专业的人才需求,为此本文从教师的角度阐述对化学分析课堂教学改革的几点想法。
第一 充分发挥学生的主体作用,破解“重科研轻教学”带来的种种弊端。目前,部分教师受职称评定“重科研轻教学”指挥棒的影响,将主要精力都投入到科研上,导致教学上精力投入不足,特别是实验课教学,选择的实验内容相对简单,授课方式多是“照本宣科”,导致培养的学生都是重知识轻能力。要提高人才培养质量,首先要转变教师的教学理念,将以往的 “照本宣科”转变为“以学生为主体,以教师为主导”,让学生的实践创新能力得到提升。为此,课程组确立了“学生主体,教师主导,能力培养,素质提高”的教学理念。运用该理念指导实验教学,改革教学模式,教师在实验教学中以实验操作录像、PPT为先导,以任务和问题为导向,设计学习情境,为学生搭建学习、思考和实践的空间,让学生实验前讲述实验的原理、实验设计的思路、实验步骤、实验成败的关键操作以及注意事项等,教师则以导师的身份参与其中,抛砖引玉地提出问题启发学生思维,引导学生探讨、分析问题和解决问题,让学生成为实验的主体,训练和提高学生的表达能力,培养学生分析解决问题的能力。实验过程中,学生操作出现错误或遇到问题,教师不直接给出答案,而是让学生去观摩身边同学的操作或针对出现的问题,启发引导学生运用所学的知识分析、讨论、实验,充分发挥学生的主体地位,让学生自我发现解决问题的途径和方法,进一步培养学生的实践应用能力和创新意识,促进学生综合素质的全面提高。
第二 调整教学内容以适应课时不断减少的新形势。从教学内容角度,分析化学的信息量大,内容多,相对而言,学时又很少。如何在有限的学时里将课程内容和课程重点、难点等传授给学生,而且学生又能接受,本人对教材内容做了部分调整。凡与后续课程有关或与以后工作关系密切的多安排课时(例如混合碱和混合酸分析由原来0.5学时增加为2学时),删除次要热莸难时(例如分析化学中常用的分离和富集方法只做简单介绍,大三有相关专业课,由4学时减为2学时),将易学易懂的内容留给学生自学(例如分析化学中的质量保证与质量控制以学生撰写报告、分组讨论和课堂汇报的教学方式,由4学时改为2学时)。针对不同版本分析化学教材的自身特点,根据教学的需要,合理进行整合,总体上来说就是以一本教材为主,多本教材为辅(以武汉大学主编的教材为主,以邹明珠等主编和华东理工大学化学教研组编的教材为辅),打破一本教材的束缚,根据教学特点博取众家之长。根据教学大纲编写,对教材内容局部做适当的调整,以使得知识点更加有条理,易于学生的理解和掌握。具体为在绪论部分加入反应方程式配平、浓度和百分含量的计算等知识点;酸碱滴定法中加入路易斯酸碱理论、从质子条件式出发结合分布分数和酸碱解离平衡常数“一式推导溶液中氢离子浓度的计算法”(简称一式推导法)和混合酸分析实例(硫酸和磷酸混合溶液,硫酸和碳酸混合溶液);络合滴定法强化副反应系数的概念;氧化还原滴定法所有运算公式均从能斯特方程推导得出;分光光度法引入实验案例(室内甲醛含量的检测实例);此外,引入综合设计性练习题,即4种滴定方法交叉试题,让学生体会复杂的问题是由多个简单问题组成的,可以用基础知识点各个击破,实现从基础人门,在实践中提高的学习模式,从而提高学生综合应用能力。
第三 实验教学方面,样品“微量化”“无害化”将成为趋势。绿色化学是目前研究的热点,它是从源头上预防污染的科学,能最大限度地节约能源,最小程度地排放污染物。在无机及分析化学实验教学中渗透“绿色”化学的理念,已成为实验教学改革的共识。为此,在无机及分析化学实验教学中进行了“绿色”化学教学的尝试。首先,在实验项目的选择上,体现“绿色化”。尽可能摈弃污染严重、对环境危害大的实验项目,把这些实验以多媒体模拟实验教学的方式进行;尽量选用零污染或排放少的实验项目。其次,在药品试剂使用上,合理设计实验,在不影响实验结果前提下,尽可能做到药品使用“微量化”,提倡节约意识,倡导环保意识。最后,针对实验中产生的“三废”问题,鼓励学生利用所学知识或查阅相关资料,探讨如何有效处理和合理循环利用实验中产生的“三废”。
分析教学创新团队对无机及分析化学课程教学模式进行了大胆改革和探索,试点学院学生普遍反映学习无机及分析化学课程的积极性提高了,但仍然存在师资队伍素质有待加强,指导老师安全责任加大等难题。
注:本项目受长沙医学院2016年教改项目资金资助
一、课堂教学中有机地渗透环保教育
教师要吃透教材,深入挖掘教材中的环境问题现象。作为分析化学教师,在教学过程中,应仔细分析教材,充分挖掘用于环境教育的素材。现行分析化验类教材中,水质分析、土壤分析、气体分析、煤碳分析、石油产品分析等内容都是极好的环境教育的素材,而在具体运用这些教育素材时,一方面,在课堂上教师要改变照本宣科的“注入式”,改用“启发式”和“讨论式”的教学方法,提高学生的学习分析化验知识的兴趣,强化国情教育,让学生了解工业发展现状和环境问题。另一方面,教师要注意教学方法和形式的多样化,采取理论与实践相结合的方法,既要让学生了解现代工业对环境的影响,对环境问题理论的认识和环境科学基本知识的了解,更要看参与和解决环境问题实际能力的提高,重视环保意识的培养是社会赋予教育的责任,目前环保已成为全人类的共同问题。因此教师要注意结合理论知识,培养学生的环境意识。
二、增加药品回收利用的实验探究
化学实验中有很多药品可以进行回收利用,如用硝酸银测定自来水中氯离子含量的实验中所生成含银废液,COD 分析废液中含有大量的贵金属银盐及巨毒的汞盐,未经处理直接排放,既造成大量贵金属银的流失,又对水体造成严重污染,我们可以设计回收贵金属的实验,让学生深切感受化学学科的两面性和消除污染的可能性。
三、在分析化学实验课上重视对实验废弃物的处理
化学实验中不可避免地会产生有毒、有害的物质,应注意试验后废弃物的处理,强化对处理方案设计的探究。对于危险化学废弃物应尽量先进行减害性预处理,如:含钡废液处理方法,在废液中加入Na2SO4溶液,过滤生成的沉淀后,即可排放;Cr(Ⅵ)不管在酸性还是碱性条件下,总以稳定的铬酸根离子状态存在,将Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ)后进行中和,使之生成难溶性的Cr(OH)3沉淀而除去。分析化学实验教师不但要注重实验课上产生的化学废物的处理,还要教给学生化学废物的处理方法。教师还可以结合平时作业、单元练习、单元测验,在不偏离教材和大纲要求的前提下,穿插安排除杂质气体,提纯溶液和消除环境污染等方面的思考题、习题,以便巩固保护环境的知识。每次实验完毕,教师应启示学生利用已学知识对废弃物进行处理,使学生养成从我做起,保护环境,造福人类的高尚品德。
四、在分析化学实验课上运用现代信息及仿真技术代替实验操作,节约环保
现代信息技术为化学实验教学提供更优质的教学平台,我们可以通过网络使教学资源充分共享,可以通过视频或者现代仿真技术来实现有毒有害实验的完成。仿真化学实验室在计算机中提供了一个虚拟的化学实验室。滴定管、烧杯、锥形瓶、滴定台、容量瓶、试剂瓶、漏斗、导管等这些真实实验室中的器具,在仿真实验室中也有尽有。用户可以自由地搭建实验仪器、添加药品,并让它们进行反应。用户可以完全自由地搭建各种实验设施,酸碱滴定、氧化还原滴定、配位滴定、沉淀滴定都可以用仿真来实现。虚拟实验室不但可以展示逼真的现象,还能提供准确的实验数据以供分析。现代信息技术极大地提高了工作效率,真正实现了节约和环保。
五、教师要加大微型实验的研究与应用
微型化学实验是近年我国化学实验教学改革领域中新发展起的一类微型化学实验,引起了国内化学教育界极大关注。微型化学实验,就是以尽可能少的化学试剂,尽量小的实验仪器来获取所需化学信息的实验方法与技术。通过常规分析化学实验仪器进行微型化改造,对分析化学实验进行了一系列微型化滴定实验探索。当试剂用量降低到原用量的1/5时,仍能得到符合常量分析准确度和精密度要求的实验结果,从而节约了实验试剂、实验经费和时间,提高了学生的操作能力,同时大大减少了化学污染物的排放,具有良好的经济效益和社会效益。化学实验微型化是目前教学实验的一个重要发展趋势,我们应该呼吁社会,让更多的学校、更多的学生来倡导环保,应用微型实验。
在分析化学实验教学中对学生适当进行环境教育是每个化学教师义不容辞的责任,这不仅是教学大纲的要求,更是提高学生素质,实施素质教育的重要途径之一,尤其在化学实验教学中渗透环保教育更直观,更现实,更生动,其效果更显著。总之,在实验教学中,向学生介绍环保知识,注重环保教学,让学生认识到环保的重要性,又认识到环境污染改造的可能性,通过对学生的环保教育,使他们成为环保的主人。
参考文献:
1.微型分析化学实验研究.梁勇.梁亚林.
关键词:无机及分析化学 教学改革 教学实践
1.引言
《无机及分析化学》是为实现教学内容整合和课程结构优化而设置的一门新课程,是课程体系改革的产物,同时是高校生物类、化工类、环境科学类、制药类等专业必修的一门专业基础课[1]。其教学质量对于后续课程如物理化学、有机化学及专业课程的学习,实现专业培养目标,提高学生整体素质,增强学生实践能力等具有关键性的作用。该课程有机融合了无机化学和分析化学两门基础化学课程,主要教学内容包括四大平衡、定量分析、物质结构、光度法、物质分离等基础知识,通过无机及分析化学课程的学习,使学生能够掌握一些基本的化学原理,并且能够运用所学化学知识解决一般的无机及分析化学问题,具有选择正确的分析化学测试方法、正确判断表达分析测试结果的能力,为解决生产与科学研究的实际问题打下基础。通过本课程教学培养学生良好的学习习惯、严谨的工作态度、实事求是的科学作风和分析解决问题的能力,使其逐步具备科技人员应有的科学素质[2]。那么,《无机及分析化学》课程教学在整体上应该如何把握,怎样对教学内容和教学方法作进一步改进,这些问题非常值得研究。下面,笔者结合几年来自身的教学经验,谈谈看法,仅供同行参考。
2.《无机及分析化学》课程的教学现状
近几年来,大多数高校都进行了大学无机及分析化学课程的教学改革研究和探索,并取得了一定效果,但目前在理论教学和实践教学过程中仍存在以下问题[3]:(1)由于高考制度的改革,很多学生在中学阶段的化学基础薄弱,这门课程是大学一年级的重要专业基础课,这给教学带来一定困难。(2)重理论轻实践。高中阶段很多学生缺乏实验经历。目前,大学化学课程教学普遍存在课时少、内容多的矛盾,很多高校都对基础化学学时进行大幅度压缩,大学化学教学存在内容难以深入、实验环节薄弱等问题。同时,目前大学化学的理论教学仍然以向学生灌输大量书本知识为主,导致学生学学化学课程的兴趣较低,学生缺乏创造性思维和动手实践能力,教学效果欠佳。(3)教学手段和方法陈旧。一般采用大班上课,教师在台上讲授,是主体;学生在下面做笔记,是客体;突出了教师的主控地位而忽视了学生的主体地位,导致学生仍沿用中学学习化学的惯性思维,偏重记忆,学生自主学习能力薄弱。教学中过多注重科学知识的教育,对科研能力重视不够,达不到培养学生独立操作能力的目的。(4)考核制度没有发生根本性改变。考核是检验教学质量和教学效果的有效方式和手段,现在很多高校的考核方法还是采用期末卷面考试作为对学生最终考评的主要依据,这种传统考核方式容易造成学生为考试而学习,不利于调动学生学习的主动性,学生对所学知识的实际应用能力得不到很好的锻炼和提高,培养学生综合素质的目标无法落到实处,这违背了现代教育教学的目的。
3.《无机及分析化学》课程教学改革与实践
3.1激发学生兴趣,树立良好开端,体现时代特色。
由于高考制度的改革,很多学生在中学阶段未选修化学,因此他们对化学学科的特点、学习方法及化学在科学中的应用都不太熟悉。针对这种情况,我们在教学中首先采取的措施是上好绪论课,在绪论课上向学生介绍化学学科的特点和学习方法;以近年来诺贝尔化学奖获得者所从事的与本学科交叉的研究课题为例,说明化学与本学科之间的密切联系,让学生了解学科的相互交叉和渗透是现代教学和学科发展的需要和趋势,让学生知道学好化学的重要性。通过绪论课的学习充分调动学生学习化学的积极性,为今后的化学教学打下良好基础。另外,要激发学生的学习兴趣。兴趣是最好的老师。如何培养学生对这门课程的兴趣是一个很重要的问题。一方面教师的课件要做得好,教师上课要有激情幽默诙谐,这样就能激发学生的学习兴趣。另一方面要将课程理论与人们的生活实际联系起来,比如冬天下雪结冰后在路上撒盐,有助于积雪的融化,这和凝固点降低有关。这样可帮助学生理解知识点,提高学生的学习兴趣[4]。
新世纪是信息化世纪,与化学有关的新学科、新领域不断涌现,化学已渗透到社会的各个领域;我国的教育现状却是教材远远跟不上时代,更不能反映学科的最新进展。因此,面向21世纪的《无机及分析化学》需要趋向前沿,反映现代,在教学过程中不失时机地介绍一些与教授知识点有联系的科技发展的最新动态,如“核反应和放射性同位素的应用”、“纳米技术”、“超导材料”、“分子识别”等前沿知识。这样既能够让学生了解科技前沿动态,又能够培养学生的学习兴趣[5]。
3.2提高学生学习的自主性。
教师在全面授课前应列出自学提纲,引导学生自学,将提纲中的问题以提问方式检查,了解自学完成情况,课堂讲授更有针对性。自学可以使学生在课堂听课中更好地把握重点难点,使学生由被动向主动学习方式逐步转变。在课程讲授中,应注重知识融会贯通,强调章节后的小结,使难点、重点突出;应注意与其他课程的联系和对比,不仅增强知识的系统性,而且拓宽知识面,降低学生学习知识的难度,调动学生学习的主动性。《无机及分析化学》是一门发展变化较快的学科,教师不可能在有限的课堂中将所有知识都传授给学生。因此,教师的授课应该注重基本概念,注重简繁结合,注重构建每一个基础知识的“生长点”。例如,一些基本概念基础知识如:原子结构、分子间作用力、配合物、化学平衡、化学键等内容上,讲解应细致准确,使学生牢牢掌握。在每章节结束时,围绕本章节的主要知识点,对学生提出一些综合性的,具有一定深度的思考题,让学生养成自己分析、应用基础知识解决问题的能力。久而久之,学生可以养成思考和分析的习惯,可以根据兴趣对某一知识点进行深入探究,提高学习质量[6]。
3.3改革现有教学方法,兼顾多媒体教学和传统教学,实现优势互补。
传统的教学方法压制了学生的想象力和创造力,不利于高素质、创新型人才的培养。为了满足新时期国家对新型人才的需要,高等教育必须进行改革,其中重要的一点就是要对教学方法加以革新,《无机及分析化学》当然也不例外。
传统的教学模式是灌输式的、学生被动接受的教学形式。现代科学技术和社会经济的发展要求大学生具有创新精神和创造能力。如何引导学生创造性地学习,使学生的学习由被动变主动,牢固掌握所学知识,掌握正确的学习方法尤为重要。针对教学内容多而教学课时少的状况,在教学中可以采用现代化的多媒体教学与传统教学相结合的方法,充分利用多媒体技术的视觉效果,将教学内容中一些抽象的概念、复杂的公式推导、图表等内容,通过多媒体课件把文本、动画、图形、声音、图像等媒体结合起来,动态、形象地把抽象的教学内容展现给学生,为学生提供视觉、听觉等多种感官刺激,有效地激发学生的学习兴趣。同时我们考虑到,多媒体技术毕竟只是一种“辅助”教学手段,不能用它完全取代板书,这是由化学学科教学的特点决定的。因为课件信息量大,可以瞬间呈现教学内容,所以留下较充分的时间让学生思考,特别是给学生记课堂笔记的时间显得尤为重要,否则就成了“满堂灌”。不注重教学互动,不注重学生对知识的理解和消化,就不会收到好的教学效果,提高学生的化学素质就成了空谈。在教学中采取一些能使学生主动探索、积极参与的方法强化教学效果。如采用启发式教学、比较教学法、讨论式教学法、归纳法等多种教学方法,提供学法指导,切忌通篇讲、满堂灌,无休止地分析、讲解。应该把培养能力、加强训练放在首要位置[7]。
另外,一般教材的内容更新速度较慢,而且教学中不可能频繁更换教材重修大纲。随着科学技术的突飞猛进,特别是电子科学技术的迅速发展,分析检测中能够使用的新仪器、新设备不断涌现,且设备的自动化程度越来越高,功能越来越全面,使得分析检测过程及结果越来越精确、简便、快捷。在仪器分析教学中,教师除了要讲授课本常规知识外,还应结合分析领域的前沿技术,将新技术、新方法、新成果介绍给学生,激发学生的好奇心,提高获取知识的热情,从而逐渐变被动接受为主动学习[8]。
3.4改革现有考核制度。
考试是教学中的重要环节,可以检查学生掌握知识的程度,提高学生学习的积极性。同时,能反映教学中存在的问题,让教师及时调整教学方式和方法。长期以来,我国的应试教育使学生养成了以应试为目的学习习惯,导致高分低能的现象,这显然与新世纪人才培养的目标相悖。为更好地体现高分高能,有必要对现行的考核方式进行改革。一个人能力的培养重要的是学习过程,考核是一种手段而不是最终目的,采用学习过程考核,能更客观地评价学生能力。因此,考核方式不应只采用单一闭卷形式,可以将成绩评定化为几个模块进行考核,包括平时成绩、实验成绩和理论成绩。平时成绩重在考核学生在学习过程中的积极性和主动性、完成作业的质量、参加相关科研项目的积极性和科研项目研究成果等;实验成绩重在考核学生的实验设计能力、动手能力和分析能力,按学生每次的预习质量、实验操作规范度和实验报告的质量及设计型实验方案的合理性计分;理论成绩则测试学生对基本概念、基础理论的掌握程度和对知识点的理解,改变过去单一的闭卷考试方式,实行开卷方式,题目具有一定的灵活性和综合性。考核的最终结果以平时成绩+实验成绩+理论成绩的形式累加计算。这样学生不需要有沉重的压力应付考试,将会更注重和享受课程的学习过程,有利于学习氛围的活跃、专业基本技能的掌握、创新思维能力的提高、团队合作能力的培养,更能适应社会对人才的需求[9]。
3.5改革实验教学,培养学生创新能力。
化学是一门实验性很强的学科,化学实验可以加深学生对化学理论的理解,密切联系,对巩固基础理论进行重要补充。因此,化学实验教学是这门课程中非常重要且必不可少的一个部分,也是培养学生分析问题、动手实践和自主创新能力的重要教学环节。
目前,无机及分析化学实验教学中存在的问题是实验的简单、技能训练机械重复、验证性实验多、设计研究性实验涉及甚少,不能满足能力培养要求,导致学生的主动性、积极性不高。因此,减少验证型实验、增加探索型、设计型实验开发学生的创新潜能是化学教学改革中的一个关键所在。在实验教学过程中,实验教学方法的设计对培养学生的能力起到重要作用。教师在教学中应当创设“发现价值”的实验情境,提出课题,明确目的,引导学生提出解决问题的关键和思路,鼓励学生设计多种可能的实验方案。在实施综合设计性实验教学时,实验前教师给出实验题目,指定几个思考题和几本参考书,学生通过讨论和单独思考完成实验方案设计;教师通过对学生的准备工作进行把关,对实验过程的具体思路和实验过程中应注意的事项进行详细讲解;在教师指导下,学生自行准备实验器材和配置相关实验溶液;实验操作中,教师时刻关注学生的实验进展情况,对学生的一些不规范的操作给出及时的纠正建议;实验完成后,让学生对所做实验的具体现象进行分析,找出不足之处和改进方法。增加综合设计型实验有利于检测学生对所学知识的掌握程度和运用能力,提高学生的实验综合素养,养成良好的实验习惯,培养学生独立思考、分析和解决问题的能力。教学实践表明,综合设计型实验能够让学生体验到探索真理和创新实践的乐趣[10]。
4.结语
在无机及分析化学的教学过程中,适当地引入相关的科研前沿知识,既能让学生在学会课本知识的基础上了解一些科学前沿的相关研究进展,更能激发学生的求知欲,使其由被动接受式学习变成主动求知型学习,提高学习兴趣,真正体会到学习的乐趣。教师结合科研前沿知识,在教学内容和教学方式方面进行改革,可以提高教学质量,达到更好的教学效果,这更符合培养创新人才理念的要求。当然,教学改革是一项复杂的系统工程,只有通过改革实践和不懈努力,才能使无机及分析化学课程教学在改革中不断创新、逐步完善。今后,我们在教学实践过程中将继续探索,不断思考,提升课程教学水平,使该课程学习在提高学生素质的过程中发挥应有作用。
参考文献:
[1]张启焕,齐志涛,严新.无机及分析化学课程教学改革探索与思考[J].安徽农学通报,2011,17(13):206-207.
关键词:仪器分析;生物分析;课程更新;教学改革
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)03-0205-03
一、《仪器分析》学科概况
《仪器分析》是一门具有前沿性和发展潜力的交叉学科,涉及到电子学、物理学、计算机科学、化学、激光技术等多门学科与技术[1-2]。现今随着科学技术的飞速发展,新的分析仪器和分析方法不断地被创造出来。这些涉及仪器的方法在生物、临床、环境、药物、材料、物理等学科中得到广泛的应用,仪器分析已成为使学科相互渗透的重要手段之一。《仪器分析》课程的教学涉及的知识面较广且综合性较强,既包括各种仪器的结构原理、测试原理、应用范围,包括现代分析方法的物理和化学的机理,还包含定性定量分析方法等。此课程在高等学校有关专业中对培养学生分析、解决问题的能力和创新精神、掌握现代研究手段与方法具有重要的作用。结合教学目标,我们大致把仪器分析课程安排如下。理论课学时安排(注:按以下格式:第*章,内容,课时):第一章,引言,1;第二章,气相色谱分析,5;第三章,高效液相色谱分析,4;第四章,电位分析法,5;第五章,伏安分析法,4;第六章,库仑分析法,4;第七章,原子发射光谱分析,5;第八章,原子吸收光谱分析,5;第九章,紫外吸收光谱分析法,5;第十章,红外吸光光度法,4;第十一章,核磁共振谱分析,4;第十二章,质谱分析,2;共48学时。实验课学时安排(注:按以下格式:序号,内容,课时):一,气相色谱法,4*;二,高效液相色谱法,4*;三,离子选择电极分析,4;四,库仑分析,4;五,原子吸收光谱分析,4*;六(选一),紫外/可见吸收光谱分析法,4;七,红外吸光光度法,2;八,核磁共振谱分析,2;九,粘度测定法,4;十,凝胶电泳法,4;*必选,其他任选,共16学时。由安排可见,这门课程注重实践运用,最终的教学目标还是只在让学习完这门课程的学生能够利用所学习到的仪器分析手段进行科学研究。
二、现代分析技术新进展
随着相关学科新理论的逐步发展,以及现代科技的不断进步,各类仪器分析方法已经成为十分热门的研究课题。而我们选取的各种分析方法及仪器相结合和联用,要使测定更趋灵敏、准确和趋向自动化则对科研及分析人员的实践素质和实验能力提出了更高的要求[3]。同时基于计算机技术的应用,实现分析仪器的自动化,提高仪器处理和分析数据能力;基于数字图像处理系统来实现分析仪器图像处理功能的不断发展等方向已经成为仪器分析新的发展趋势。现代仪器分析建立在现代分析化学的新理论和新技术上,把光谱学、电化学、电子学、生物学、模糊数学、计算机软件等成功地运用到现代仪器上,极大地提高了仪器分析能力。例如分子光谱、原子光谱、色谱、激光光谱法、流动注射分析法、电化学极谱法、火焰光度分析等现代分析仪器或方法。
三、结合现代分析技术研究生物分析热点问题
《仪器分析》课程最显著的特点还在于它的内容新颖,需要跟进仪器分析研究方面的最新成果[4],因此更新很快。随着分析化学学科本身的发展和与其他相关学科的交叉与渗透,分析化学的研究对象和研究方法手段等都有了很大程度的拓展。因此,在该课程教学过程中,教师除了讲清教学参考书上的知识外,应该根据培养学生的需要来拓展学生的知识面、激发学生的创新精神,所以需要时刻跟进国内外分析化学学科相关的最新研究成果,及时补充一些与仪器分析相关的新仪器、新技术、新手段等最新研究成果,从而加深其对相关理论知识的理解并增强实践运用能力。生命科学是世纪科学发展的结构重心和主导科学,与之相关的生物分析化学在现代分析化学中的重要地位毋庸置疑,生物分析化学在生命科学的研究和应用中将扮演越来越重要的角色。值得一提的是,DNA是生命相关学科重点研究的对象,而环境污染物进入环境后使环境的正常组成和性质发生改变,直接或间接有害于人类与生物,已成为环境化学重点研究的对象。PTS(持久性有毒化学污染物)被认为是21世纪影响人类生存与健康的重要环境问题。无论是斯德哥尔摩公约中确定的12类POPs(持久性有机污染物),还是美国EPA确定的12类PBT(难降解生物积累有毒污染物),以及EEDs,(环境内分泌干扰物)的研究都与环境污染物有关。因此,研究DNA与环境污染物之间的相互作用对于阐明污染物的生物效应机理具有重要的意义,而这一课题也正是生物分析研究的热点[5]。在生物大分子和生物活性物质领域,当前较多采用以免疫分析以及生物传感器、化学发光、质谱、核磁共振、化学修饰电极和生物电分析化学等为主体分析技术来研究生命过程中的化学和生物本质。目前用于研究DNA与环境中有机污染物间相互作用的现代分析技术主要有以下几种,如下表。
这样,在教学过程中将仪器分析的原理方法与现实社会热点问题结合起来,使学生从内心深处重视这门课程并认识到这门课程会给自己将来的工作带来有利的帮助。通过本课程的学习,学生将充分认识到生产和科研的发展,特别是生命科学和环境科学的发展,要求获得更多更全的信息,即从常量到微量分析,从痕量到超痕量分析,从组成到形态分析,从表观分布到逐层分析,从宏观到微观结构分析,从静态到动态追踪分析,从离线到在线分析等。仪器分析是生产和科研的眼睛,现代分析仪器是基于多学科的高技术产物,是高科技发展的基础和伴侣,在生物分析领域,有着不可磨灭的作用,相信在之后更新的科技成果研发上,不断发展壮大的仪器分析必将大展宏图。
四、思考与展望
课程教学方法的探索是一项长期、复杂的系统工程。目前,我国高校大力发展创新性教育,要做到这点,这就需要教师在教学活动过程中构建有特色的课堂教学模式来使教学内容更具实效性,从而能进一步开辟出一条以培养学生综合素质、动手能力和创新思维能力为宗旨的新教学路子[6]。对于《仪器分析》这门交叉性课程的教学也同样如此,甚至可以说要求更高更前沿。在教学过程中,将仪器分析的原理方法与现代生物分析热点问题结合起来,不但可以诱导学生产生强烈的学习愿望,还可以促使学生从仪器分析课程中去寻求解决问题的方法。由学生发挥主观主动性地去学习,带来的效果是往往其他任何教学方法无法比拟的。现代仪器分析技术正朝着精密、灵敏、自动化和适应特殊分析的方向迅速发展,而且还将吸取各种学科中的新思想、新理念,于是,一代代新的仪器分析技术将会不断涌现,而我们的理论和实验课程也应同步性地跟上时展的脚步,需要教师不断提高学术和科研水平,了解学科发展动态,在教学实践中独具慧眼,广积经验,为课程高质量完成提供硬件保障,为社会进步培养高素质科技人才!
参考文献:
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关键词:电分析化学;教学改革;多元混合;SPOC
在“互联网”时代背景下,随着网络信息技术的迅猛发展及移动终端的普及,一些基于互联网平台开发的MOOC(massiveopenonlinecourse)、SPOC(smallorivateonlinecourse)、学习通、雨课堂等教学方式在各大高校应运而生,改变着传统的教学环境,并取得了显著成效[1-2]。与传统课堂授课相比,线上/线下混合式教学模式的建立不仅可以满足师生之间面对面的交流沟通,同时也可以摆脱时间和空间的限制,实现教学活动的多样化及外延[3-4]。进一步来说,多元化教学模式的实施将融合不同教学模式的优点,使教学效果得到进一步提升[5]。电分析化学是我校应用化学专业课程,具有多学科交叉性、前沿性等特点,其教学内容繁杂,对学生基础理论知识要求较高。根据课程特点,结合学校教学实际情况,我们逐步探索出一条多元化混合式教学新模式。
1传统教学模式的弊端
在传统电分析化学课堂教学中,主要以教师现场讲授为主,教师是教学活动的主体,主导整个教学活性,而学生由于知识储备的不足,只能被动接受,无法发挥学生的主观能动性,在教学实施过程中存在诸多弊端。
1.1教学模式固化
由于课堂学时限制,教师很难将繁杂的知识点在有限时间内完全传授给学生,这就需要教师进行合理的取舍,并采用较紧凑的传统“灌输式”授课方式。该授课模式中,学生被动听课,学习主动性、积极性很难被激发,师生互动配合度较低,学习效果不理想。
1.2教学手段单一
传统课堂授课中,教师常采用手写板书+PPT展示相结合的方式开展课堂教学。板书可以使学生加强记忆,但进度较慢,PPT展示使教学内容体量更大且更加形象具体,但其较快的进度使学生很难深入吸收知识且重点把握不清。尽管,近年来二者的结合使教学效果得到了一定程度的改善,但是过于单一的手段很难高效调动学生的主观能动性,课堂氛围沉闷。另外,由于缺乏一定的课前预习及课后巩固手段,无法达到预期的教学目标。
1.3评价方式有限
传统的成绩评定多以“期末考试+课堂出勤”按比例核算方式得到总成绩。这种成绩评定方式忽略了学习过程考核,学生只要保证出勤率和突击复习就能取得好成绩,使得学生在平时的课堂中参与度不高,也缺乏对知识的深入理解,学习效果差。
2多元混合教学模式的建立与实施
2.1教学模式改革的必要性
随着互联网技术与高等教育的结合,高校课程开始向线上、线下混合式教学模式发展。慕课作为一种新的线上教学模式,因其不受时间、空间限制等特点,在高等教学中被大量使用。但是,传统MOOC需与开设单位教学内容、进度保持一致,限制了MOOC的广泛应用。基于MOOC资源的“异步”SPOC平台的建立十分必要,它可以根据本单位的教学目标,选择性利用MOOC资源,并进行合理增补和删减,实现“自定义”课程设定。然而,单一线上手段仍不能达到较好的教学效果,多元教学模式的引入可以大大弥补彼此的不足,比如:雨课堂、微信、腾讯会议等。针对传统教学模式中存在的问题,基于以学生为中心的原则,电分析化学教学团队经反复探讨,确定对现有教学模式进行改革,开展依托“异步”SPOC平台的1+N多元化线上/线下混合式教学(如图1所示)。
2.2教学模式的改革实践
电分析化学是仪器分析的进阶课程,要求学生具有一定的相关知识储备。且教学内容体量较大,需要多角度开展课程内容设置。除了与团队教师共同研讨外,也参考往届学生意见反馈,明晰课程教学思路及改革目标,开展基于“异步”SPOC平台的1+N多元混合教学模式改革探索。2.2.1线上资源建设根据本校的课程安排,在已引入的“异步”SPOC内容基础上自主建课,对课程内容进行选择、补充及修改。根据以往学期学生的学习情况,提炼教学内容的重点、难点,精心设计制作线上讨论题目供学生思考、探讨。为了巩固所学知识,在每个章节后,制作单元练习题。同时,开展教研结合,将课程相关前沿科研论文等上传平台供学生学习,提高学生的探索精神。为了更快捷地与学生进行沟通,建立微信群,结合“雨课堂”推送教学日历及具体课程安排。此外,腾讯会议也被引入,弥补线上教学难以实时交互的缺陷。2.2.2学环节规划本学期开课之前,通过微信群及雨课堂教学大纲及日历,提醒学生做好上课准备。(1)课前线上教学,教师在SPOC平台定时预习视频(大约10min),在讨论区相关讨论话题,学生在规定时间内完成视频内容学习(视频也可反复观看),学生基于预习视频及知识储备,就相关话题展开讨论,激发其学习兴趣,促使其积极开展课前预习,并将讨论问题带入课堂。此外,通过讨论也可检验学生对知识的理解程度,以便教师有针对性地对课堂教学内容和进度等进行调整。(2)课中线上/线下混合教学,通过课前的线上讨论反馈,教师基本掌握学生对知识的掌握情况,课上有针对性地进行重难点解析。采用雨课堂随机点名提问,反应学生学习成果,提高课堂互动性,调动课堂学习氛围;线上授课时,学生在SPOC平台观看视频的同时,在腾讯会议及微信群等交互软件与教师开展交流、讨论,并在规定时间内完成线上作业。(3)课后线上教学,教师在SPOC线上平台及时评判线上作业,并通过微信群等及时给与反馈,学生参与生生互评并及时查阅测评结果,消化知识内容。2.2.3学评价体系建立科学合理的综合评价体系是线上、线下混合式教学模式改革顺利运行的关键。与新的教学模式相适应,重新调整电分析化学线上线下考核分值,减少期末考试成绩占比,增加形成性考核比例,以激发学生自主利用线上平台的积极性,提高教师课堂教学效果。坚持以学生为本的原则,学生互评与教师评价相结合,课程最终考核成绩由期末考试与形成性评价1∶1比例构成,其中形成性评价包括线上视频观看(占比10%,考察学习自主性)、话题讨论(占比10%,考察自主学习及解决问题的能力)、线上单元测试(占比15%,考察知识掌握情况)、课堂互动(占比15%,考察解决问题的能力)等(图2)。
3多元混合教学模式的优势
(1)线下-线上有机结合,课堂教学与在线教学优势互补,充分体现了以学生为中心、教师为主导的教学理念。(2)线上“SPOC”平台授课不受时间、空间限制,可利用“碎片化”时间集中精力学习,将传统课堂教学延伸至课外。线上视频可在课前发送给学生,使学生在走进课堂前对所学知识点有一定的了解,带着知识和疑问走进课堂,视频可反复观看,满足不同学生的学习能力差异化需求。(3)多元化线上模式融合了多种教学软件(SPOC+雨课堂+微信+腾讯会议等)的优点,实现优势互补,教学形式多样、直观、灵活,学生参与度高,生生互动、师生互动性高。(4)依托线上平台数据,可以很好地了解学生学习情况,便于完善过程性考核,减少期末考试的随机性,一定程度上提高了成绩的公平性。
4结语
传统的课堂教学已经不能适应当前高校信息化教学的发展趋势,一种基于“异步”SPOC平台的1+N(雨课堂、微信、腾讯会议等)多元混合式教学模式被提出,并在《电分析化学》课程中实践。运用多元化线上线下模式对电分析化学课程实施课前、课中、课后三个环节开展改革实践,建立了较完备的混合教学评价体系。
参考文献:
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Abstract Based on professional competence curriculum standards training is the foundation of curriculum reform in colleges. In this paper, analytical chemistry courses as an example, to explore how to develop professional capacity-building for the purpose of curriculum standards to guide curriculum development, reform of teaching methods and means to improve the quality of personnel training.
Key words professional competence; curriculum standard; analytical chemistry
教育部在《关于全面提高职业教育教学质量的若干意见》(教高[2006]16 号)中指出:“高等职业院校要积极与行业企业合作开发课程,根据技术领域和职业岗位(群)的任职要求,参照相关的职业资格标准,改革课程体系和教学内容,建立突出职业能力培养的课程标准,规范课程教学的基本要求,提高课程教学质量。”因此,如何制定突出职业能力培养的高职课程标准就成为各高职院校亟需解决的问题。为了更好地探讨高职课程标准制定的课题。本文以分析化学课程为例,着重探讨基于职业能力培养的课程标准的制定。
1 课程定位
分析化学是高职高专卫生职业教育药物分析技术专业的一门重要专业基础课程,是药物分析的一门重要技术,是培养学生有关理论与实践相结合的重要课程,在前、后续课程间起着承前启后的重要作用,对学生专业技能、职业素养的培养和提高也有非常重要的作用。学生修完该课程,再修完药物分析技术课程即可参加药物检验工(高级)的职业资格鉴定,对学生的入岗工作有非常积极的意义。
2 课程设计
2.1 课程设计思路
该课程是依据《江苏省五年制高等职业教育药物分析技术专业实施性人才培养方案(试行)》而设置,打破原有以知识传递为本位的传统分析化学课程教学模式,转移到培养学生在分析检验岗位的职业能力上来。坚持以职业能力培养为重点,秉承“学习的内容是工作,通过工作完成学习内容”的原则。
2.2 课程设计
首先,我们课程组走访相关企业,与企业工程技术人员、行业资深专家反复研究讨论,了解一线分析检验岗位的知识能力需求,根据分析检验岗位核心技术,提炼出了分析检验岗位核心能力为化学分析能力、仪器分析能力和数据处理能力。根据这些职业能力要求,并融合药物检验工(高级)对知识、技能和态度的要求,设计出十三个项目,每个项目分别由基础知识、基本技能、样品检测三个层次的工作任务,由浅入深、由简单到复杂的原则组织教学内容,分化出38项工作任务,保证所学即所用,满足分析检验岗位需求。在教学过程中,采用理实一体化教学模式,充分利用各种校内外实验实训条件,并不断开发教学资源,从而达到该门课程的教学目标。
3 课程目标
本课程的教学目的是使学生通过本课程的学习,牢固掌握各类分析方法的基本原理以及仪器的各重要组成部分,对各分析方法的应用对象及分析过程要有基本的了解,培养出学生利用分析方法进行定性、定量分析测试的能力,使学生具备从事分析测试技术所必备的素质、知识与技能,树立全面质量管理意识,具备提出和解决问题的能力,逐步培养学生的辩证思维和严格的科学作风,创新思维和创新能力,以及团队合作精神,为后续的专业职业能力培养打下扎实基础。此外,通过本课程的教学,让学生对当今世界各类化学分析方法及仪器分析方法的发展趋势有一些初步的了解,从而为其今后的工作及更深一步的学习作必要的铺垫。在完成该课程的学习之后,要求学生在掌握了分析化学的基本原理等知识的前提下,可以根据样品性质、分析对象选择最为合适的化学分析方法或仪器分析方法。
4 实施建议
4.1 教学建议
(1)根据江苏省五年制高职药物分析技术专业的人才培养目标及该课程的性质,宜采用“理实一体化”教学模式,以 “必需、够用”为原则,将理论与实践教学紧密结合,从而在培养学生技能的同时掌握基本理论和基本知识。(2)根据五年制高职学生的特点及该课程的性质,在具体教学过程中宜采用“教-学-做”一体化的教学方式,使学生边学习,边模仿,边操作,边反馈,从而提高教学的效率和效果。(3)突出任务驱动的教育功能。教师在各工作任务的教学中,应结合工作任务的特点加强分析问题、解决问题的教学,引导学生通过完成每项任务,培养学生严谨的科学态度,工作素养,提高工作能力。(4)由于该课程涉及较多精密仪器设备,光靠课堂学习远远不够,因此宜开放实验室,使学生能在课余时间学习仪器的操作。也可以运用虚拟实验室,使用相关仪器模拟操作软件,提高学习效率。
4.2 教学评价
4.2.1 教学过程评价
(1)评价方式多样化。为了使评价结果更客观,该课程宜采用定性与定量评价相结合,教师评价、学生自评、小组评价相结合的灵活多样的评价方式。(2)评价内容全面化。为了使评价结果更全面,使学生充分认识到自己的优点和不足,宜从课前预习情况、学习态度、逻辑思维、团队协作、创新思维等不同角度进行评价。(3)评价过程动态化。为了对学生起到激励和督促的作用,教学评价应贯穿课前、课上、课后三个教学阶段。(4)为了更好地反馈该课程的教学效果,可将药物检验工(高级)职业技能鉴定和分析检验技能竞赛作为该课程的一种评价方式,使该课程的学习与技能大赛和职业技能鉴定紧密结合。
4.2.2 结果评价
由于该课程实践性很强,为了突出技术技能的特点,结果评价宜采取技能评价为主,理论评价为辅的评价方式,即理论试题考试占40%,技能操作考核占60%。
4.2.3 终结性成绩
该课程终结性成绩宜采用过程评价和结果评价相结合,在总评价中各占50%。
4.3 教学基本条件
4.3.1 专业教师配备
(1)教师数量:按144学时/人配备教师,即每名教师平均每周上课8学时,并配1名专职实验员。(2)教学资格:分析化学相关专业本科以上学历,学士以上学位,讲师以上职称(研究生以上学历可为助教),并通过药物检验工(高级)职业资格鉴定者。(3)教学能力:具有扎实的理论知识和熟练的操作技能,具有从事药物检验的工作经历,熟悉《中国药典》等相关药品标准。
4.3.2 实训装备配置
按每班48名学生配置实训室1间,具备理实一体化教学功能,教学时分12个小组执行工作任务。并配有单独的天平室、滴定分析室、紫外-可见分光光度计室、高效液相色谱仪室、气相色谱仪室等。
4.4 教材选用与编写
4.4.1 教材选用
(1)可选择人民卫生出版社出版的全国高职高专药品类专业国家卫生和计划生育委员会“十二五”规划教材《分析化学》(第2版)。(2)根据该课标的要求及实际教学条件,可在教学的过程中对教材内容进行选择性的整合。
4.4.2 教材编写
(1)如有机会参加相关出版社的教材编写工作,可按该课标的设计思路和内容进行编写。(2)可根据教学条件编写一本《分析化学实训指导》,作为实验实训配套教材,以利于该课程理实一体化教学的实施。
4.5 课程资源的开发与利用
(1)教学参考书的开发:可根据该课标及选择或编写的教材,编写实验实训指导、习题集等教学参考书,并指导学生在课堂或课余时间有效利用。(2)教学数字资源的开发与利用:可根据该课标及选择或编写的教材,结合实验实训条件和分析化学仪器,制作仪器操作视频、动画,在教学过程中进行观看、模仿和评价,使学生更易于学习和掌握。
关键词:岩矿分析;专业特色;实践和创新能力;培养模式
中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2013)06-0186-02
一、岩矿分析的重要意义及我校应用化学专业在该领域的地位与优势
“岩矿分析”被喻为地质工作的“眼睛”,其成果直接关系到矿产资源的储量计算,也是开采、冶炼、设计工作的重要依据。当前,岩矿分析在国土资源大调查、生态环境保护与治理以及化工、冶金、燃料、农业、商品检验、国防科技等诸多领域,既发挥着提供信息数据、科技服务的功能,又执行着质量检验、生产流程监控的功能,为我国国民经济建设发挥了重要作用。成都理工大学材料与化学化工学院应用化学系(原二系)是我国于1959年最早设立培养“岩石矿物分析”本科高级专门人才的基地,同时也是最早编辑出版《岩石矿物分析》类系列教材的主编高校之一;是四川省内唯一开设《岩石矿物分析》、国内首先开设《复杂物质分析》(以岩矿分析为主要特色)课程的单位。这两门课多年来为我校“应用化学”专业的招牌课和用人单位强调的必修课。本专业开发的“载金炭上解吸金新工艺”,曾先后获得国家、部省级科技成果奖,被列为国家重点推广指南项目(编号:99040223A),5年内产生直接经济效益1000多万,已在四川等十多个西部省份得到推广。
二、培养模式与取得成效
为了培养出在以“岩矿分析”为特色的地质物料分析方面既有操作水平、又有创新能力的合格人才,近几年来,我们着重采取了以下措施并取得了相应的成绩。
1.从专业基础及核心课教学内容改革入手,夯实学生“岩矿分析”的基础。“万丈高楼平地起”,要想成为一名合格的“岩石矿物”分析人员乃至专家教授,不但要具备扎实的化学分析和仪器分析的基础,还要经过诸如《复杂物质分析》等以岩石矿物分析为主要内容的专业课程的学习与培训。为此,近三年来,为了进一步加强和突出本专业“岩矿分析”的特色,项目组将与“岩矿分析”密切相关的几门专业基础课和专业课,从教学内容、学时、实验项目的设置等进行了全方位的整合。通过课程内容的调整与改革,既符合经典岩矿分析的要求,又体现了现代地质物料分析的发展趋势。培养出来的学生不仅具有更加扎实系统的元素定性、定量分析基础,同时对于现代地质物料分析的仪器和手段,也有了更多的认识和接触的机会。
2.加强集中性实践教学环节的系统训练和科学管理,密切与生产单位的交流与合作,提高“岩矿分析”实践与创新能力的培养效果。本专业集中性实践教学环节主要包括生产实习、专业课程设计、毕业实习(设计),这三个环节均相应配有完善的大纲及指导书等一系列科学合理的指导性文件。为了让学生对无机、有机、物理及分析四大化学的基本理论和操作技巧有更深入的理解,我们将生产实习的时间从原来的4周增加到6周,并于实习前拟定出生产实习计划及生产实习质量控制系统评分标准。内容上遵循先易后难、循序渐进的原则,从开始的溶液配制及标定,到后来的氧化还原滴定、络合滴定的原则和条件的确定以及多种分析方案特点的比较及选择,最后用四周时间查阅、设计硅酸盐中各组分的含量范围和分析方法并完成11个项目的分析测定(重复分析两遍),每个项目指标的得分权重如下,以此可以更加公正、客观地评价学生的分析操作技能。此外,我系还保持了与成都综合岩矿测试中心等8个稳定的校外实践教学基地的密切合作,这些单位为本专业的生产实习提供了良好的实习场所,学生的成绩评定按照所在单位的相关规定严格执行。
安排在第7学期的专业课程设计的目的是使学生在生产实习的基础上,进一步加深对仪器分析基本原理和应用范围的理解,培养学生充分利用现代信息技术获取文献资料的能力及初步的专业科研思维,提高学生综合应用理论知识分析问题解决问题的能力,提高学生复杂物质分析、尤其是痕量超痕量元素的分析能力,为进行毕业设计和将来从事教学、科研和生产工作打下良好的基础。可供学生选择的题目约20个,其中大多数与岩石矿物或其他地质物料分析有关。学生应根据选定的题目,认真查阅相关的文献资料并进行综合分析,按照方法原理、主要仪器试剂、操作步骤、结果计算、讨论、参考文献6个方面,完成专业课程设计报告的撰写。第8学期的毕业实习,是让学生针对老师给出的、多数与地质物料分析尤其是痕量超痕量分析有关的题目,通过查阅文献,拟定技术路径和实验方案,并通过2个月左右的时间,实施自己的研究方案,解决实验过程中所遇到的问题,最后提交论文并进行答辩。通过上述三类集中性实践教学环节的科学训练,学生的操作动手能力、分析问题解决问题的能力以及创新能力,均得到很大程度的提高。
3.以“质量工程”为推手,促进教学资源的利用和教学效果及学生实践能力的提高。近4年来,本专业共承担了9项质量工程项目,发表了5篇教学教改文章。省级精品课程《复杂物质分析》及校级双语精品课程《环境分析化学》、校级精品课程《分析化学》均建有画面美观、信息量大的课程网站。网站中除含有三门课程的教学大纲、实验大纲、包含实验原理、仪器试剂、实验步骤等信息的实验指导书等教学文件和实验多媒体课件,还在醒目的位置自动闪现出前两门课程每个实验的动画流程,让学生方便及时地了解到各实验的基本原理、实验现象和流程规律,有效激发了学生的学习兴趣,提高了实验教学的效果和教学资源的利用,扩大了课程在校内外的影响力。此外,“应用化学”校级特色专业、省级大学生创新性实验项目“聚醚型聚羧酸混凝土减水剂的合成、表征及应用”、校级教改项目“《仪器分析》课程的改革与实践”、“应用化学专业生产实习模式和质量控制系统研究”、“适应我校学科发展的《分析化学》课程改革与实践”、“应用化学专业开放式教学模式”,均从不同的角度出发,围绕“岩矿分析”这一专业特色,力争通过师资队伍建设、教材建设、教学科研项目及成果奖的申报、文章及专利的发表、实验室建设、创新性实验项目、课程教学内容和教学模式的改革、生产实习模式和质量控制系统的研究等多种途径,培养出具有“岩矿分析及现代地质物料分析”实践能力和创新能力的合格人才。
1、通过食品分析,研究天然食品、配方食品和加工食品的组成和特性以及是否掺杂和污染,以确定食品产品是否符合食品卫生要求和是否达到营养和感官标准。
2、结合食品加工中食品成分的化学变化的研究,开发食品保藏方法,减少食物损失浪费,延长贮存期,保持其营养成分如维生素含量及色、香、味等感官品质,防止或延缓食品变质和哈败。
3、为改进食品质量和开发新型食品提供依据,如建立合理营养配方食品,添加某些成分制取强化食品,开发植物蛋白以及高温瞬时杀菌技术,采用无菌包装和挤压膨化等可以保留较多营养成分和保证优良感官质量的新工艺。
4、对食品质量进行监督和管理,提供质量信息,为消费者提供食品化学知识,指导消费。
一、传统教学与项目化教学的区别
很多高职高专学生自卑心较强,基础知识较差,学习能力较弱,成绩不理想。他们的学习兴趣绝大部分取决于学习内容。对感兴趣的、要求实际操作的东西学习积极性较高,而对内容枯燥、整天坐在教室授课的教学内容则体现出来学习效率较低。普遍高职高专学生体现出自学能力较差,不愿意多花时间在学习知识环节上。总体来讲,高职高专学生体现出来学习积极性较为被动的特点
传统高职高专的教学方法是教师以授课为主要方式,课堂以教师为主体,学生为接收者来进行。教师与学生之间出现主动与被动的关系,这种“填鸭式”的教学方法很大程度上制约了学生自发组织学习发现问题解决问题的能力及潜能的发挥,不能很好地调动高职高专学生的积极性。在《食品化学》课程传统教学中,教学内容主要按水、糖类、蛋白质、脂类、维生素、有机物等食品组成成分大类来进行分类,以教师课堂讲授为主体,以对应实验为辅开展课程教学。这种传统的讲授教学方法却恰恰是学生学习效率最低的方式,内容枯燥,形式单一。
而项目化教学法,是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。教师安排课题任务,以项目的形式交给学生。在此期间,教师提出明确的项目任务,在教师的指导下,学生以小组协作的方式制定计划,共同完成较为完整的作品。项目在完成时学生可以个人或团队形式进行自我评估,接受教师以及学生的考评,从而激发学生的学习动机,促进学生积极主动的学习能力。因此,根据教育部[2006]16号文件中对高职教育人才培养的定位是:高素质技能型人才,围绕这一培养目标,以突出能力为本位,夯实知识基础,提高职业素养为宗旨,将食品化学课程的内容进行重构,实施项目化教学是非常有必要的。
二、《食品化学》项目化课程设计
(一)项目化课程设计整体思路
根据项目化教学的主要思想和理念,《食品化学》课程的设计理念为基于工作过程,实施项目驱动,学训结合的理念,秉承“训练角色是职业岗位,学习的内容是实际工作、通过工作完成学习内容”的原则,以“源于企业的典型工作任务”和“基于工作过程的岗位技能要求”为标准进行课程设计、教学内容重组、序化、整合,充分体现本课程的专业性、实践性和开放性,重点培养学生的组织技能、创新思维及职业素养。课程开发应由校企双方共同完成。在教学环节中始终强调以职业能力培养为重点,与行业企业合作进行基于工作过程的项目课程开发与设计,充分体现职业性的要求。
(二)《食品化学》课程进行项目化设计的教学特点
(1)在实际教学过程以知识传授为主体的传统授课模式,将无机与分析化学、有机化学、食品化学和部分食品生物化学的内容基于工作过程进行“解构、整合、重组、序化”;
(2)以“做”代“作”,“做”是检验工作中动手操作的能力,以“做”强化“算”,以“做”巩固“记”,在“做”中提升技能,强化计算能力,使学生在学习过程中教、学、做合一,真正达到操作稳准、计算精准、记忆快准。
(三)项目化课程教学总体目标
通过滴定分析技术、电化学分析技术、分光光度技术、重量分析技术、有机物检验、食品中营养物质综合检测等内容的教学和训练,应使学生掌握常见食品中成分的检测方法和技术,掌握这些成分对食品品质的影响,理解食品中有害成分的来源,并能应用相关知识正确解释食品加工中出现的一些现象及食品安全问题。教学过程中以理论联系实际的方式,培养学生应用知识的能力。
(四)教师学生角色转换
项目化教学要求教师学生的角色应当根据就业实际岗位来进行转换。因此,根据食品专业就业岗位分析,在这门课程中教师角色可转换成某食品质量检测中心的负责人,负责新员工培训,而学生可扮演刚进入中心的新进工作人员,负责完成各项食品检测。通过这样角色转化,可较大程度地调动学生学习的兴趣。
(五)项目化课程内容设计
按照职业岗位能力的需要,结合无机与分析化学、有机化学和部分食品生物化学,将食品化学内容进行解构、整合、重组、序化。以滴定分析技术、电化学分析技术、重量分析技术、食品中常见的有机物、食品中的营养物质6个项目、以对应多个教学任务为载体,打破以往以知识传授为主体的教学模式,突出以能力为本位的教学目标。
(六)能力训练设计
食品专业学生毕业后的工作领域主要是农产品质量检测、食品检测、食品加工等相关领域。从课程内容整体设计上看,总体体现从单一到综合的思路。因此,每个项目化教学内容所对应的工作任务(能力训练项目)也从易到难,呈现出能力要求递增的趋势。
(七)考核方案设计
课程考核本身是实现教学目的和检测学生学习成果的一种手段,而不是目的。通过评价,使学生在课程的学习过程中不断体验进步与成功,认识自我,建立自信,促进学生综合应用能力的发展;使教师获取课程教学的反馈信息,对自己的教学行为进行反思和适当的调整,促使教师不断提高教学水平。
依据评价范围全面性,评价指标系统性、评价主体多样性、评价防范综合性的原则设计全方位、立体化、多层次的课程考核方案,将考核设计方案分为两块进行测评,即情境考核(50%)和终结性考核(50%),满分100分,其中情境考核又分为过程性考核(学生自评30%,小组评价30%,教师评价40%)与结果性考核(情境学习文件50%,工作总结20%,咨询笔记30%),过程性考核与结果性考核各占情境考核的50%。
(八)项目化课程教学过程
(1)确定分析流程。小组初拟分析流程,组间交流讨论分析流程,教师点评、修改完善分析流程;
(2)准备工作。玻璃仪器的检查、洗涤,练习搭建仪器装置;样品预处理及制备标准溶液;
(3)按分析流程操作;
(4)结束整理工作。拆卸装置、整理桌面、洗涤玻璃仪器;
(5)数据处理;
(6)讨论总结。各小组分析实验结果,教师小结及任务考核;
一、走进课本,根据课本内容进行环保教育,提高学生的环保意识
教师要吃透教材,深入挖掘教材中的环境问题现象。在教学过程中,应仔细分析教材,充分挖掘用于环境教育的素材。一方面,在课堂上教师要改变照本宣科的“注入式”,改用“启发式”和“讨论式”的教学方法,提高学生的学习分析化验知识的兴趣,强化国情教育,让学生了解工业发展现状和环境问题。另一方面,教师要注意教学方法和形式的多样化,采取理论与实践相结合的方法,既要让学生了解现代工业对环境的影响,对环境问题理论的认识和环境科学基本知识的了解,更要看参与和解决环境问题实际能力的提高,重视环保意识的培养是社会赋予教育的责任,目前环保已成为全人类的共同问题。因此教师要注意结合理论知识,培养学生的环境意识。
比如:在学习了“空气”的知识后介绍“大气污染”;学习了“水”的知识后介绍“水体污染”;学习了“碳和碳的氧化物”的知识后介绍“温室效应”、“低碳生活”;学习了“燃料及其利用”的知识后介绍“酸雨”;学习了“化学肥料”的知识后,重点介绍施用化肥对农业生态环境的负面影响及对策。
二、走进实验室,利用化学实验进行环保教育
实验在化学教学中占有非常重要的作用,许多物质的化学性质、制备都是通过实验去验证。学生做实验时,教师应教育学生严格遵守实验操作规则,注意减少污染,将环保教育融入其中,对验证物质的化学性质以及实验后废物的处理等,学生自身环保意识得到提高,养成了良好的化学实验习惯,自觉把废液、废渣倒人废液缸中,减少对水体的污染。因此,教师必须充分利用实验课渗透环保教育意识。
(1)增加药品回收利用和废弃物处理的实验探究。化学实验中有很多药品可以进行回收利用,如用硝酸银测定自来水中氯离子含量的实验中所生成含银废液,每次实验完毕,教师应启示学生利用已学知识对废弃物进行处理,使学生养成从我做起,保护环境,造福人类的高尚品德。
(2)在分析化学实验课上运用现代信息实验操作,节约环保。现代信息技术为化学实验教学提供更优质的教学平台,我们可以通过网络使教学资源充分共享,可以通过视频来实现有毒有害实验的完成。现代信息技术极大地提高了工作效率,真正实现了节约和环保。
(3)教师要加大微型实验的研究与应用。微型化学实验是近年我国化学实验教学改革领域中新发展起的一类微型化学实验,引起了国内化学教育界极大关注。微型化学实验,就是以尽可能少的化学试剂,尽量小的实验仪器来获取所需化学信息的实验方法与技术。通过常规分析化学实验仪器进行微型化改造,对分析化学实验进行了一系列微型化滴定实验探索。当试剂用量降低到原用量的1/5时,仍能得到符合常量分析准确度和精密度要求的实验结果,从而节约了实验试剂、实验经费和时间,提高了学生的操作能力,同时大大减少了化学污染物的排放,具有良好的经济效益和社会效益。化学实验微型化是目前教学实验的一个重要发展趋势,我们应该呼吁社会,让更多的学校、更多的学生来倡导环保,应用微型实验。
三、走进生活,在课外活动中进行环保教育
课堂是进行环保教育的重要阵地,但课外活动的形式可以多种多样,且丰富多彩,将理论与实践相结合,可以使我们的教育更实效,更具有强的说服力,所以还应在课外活动中进行环保教育。我们可以组织学生通过参观考察和社会调查(如参观造纸厂、水泥厂、化工厂,调查周边的水环境等),让学生走进社会,去了解周围环境污染原因及对策,通过身传言教,在公共场所宣传“低碳生活”相关知识,倡导环保、绿色、自然、舒适的生活方式。在进行环境保护教育的同时,也增强和提高了学生的社会实践能力和分析、解决实际问题的能力。还可出专栏,办展览和小报,聘请环保部门的专家来校作讲座等多种形式、多种途径扩大环保教育的影响,增强学生的环保意识。
教师要教导学生在日常生活中养成良好的生活习惯,倡导低碳生活:节约电能;节约水资源;节约用纸;减少废气排放。交通废气和工业废气是生活废气的主要来源;垃圾分类处理。面对地球生态环境日益恶化、资源日益短缺的现实,我们应该清醒地认识到:拯救地球、保护环境、节约能源,是我们共同的责任。良好的生活和工作环境是我们人类赖以生存的条件,保护环境就是保护我们自己。
四、利用环保法规,强化环保意识