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大学化学实验总结

时间:2022-04-13 22:51:03

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篇大学化学实验总结,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。

大学化学实验总结

第1篇

关键词:化学;实验实践;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)38-0079-02

在实验实践教学中,化学实验由于其学科特点,可以有效地激发学生的学习兴趣,培养务实的科学态度,提高学生的动手能力,是培养学生创新性思维和提高综合能力的有力途径。对于我校这样的民航类院校,非化学专业学生人数众多,但化学实验课时较少,更有部分专业删减了化学方向的公共基础课程,使化学实验处于弱势地位,也使得学生和老师对化学实验课程重视程度都不够。而化学实验教学的一个重要环节是全面发展和提高学生综合素质和创新能力,结合本校近些年来非(近)化学类基础化学实验教学实际情况,提出几点改革措施。

一、多种教学模式相结合,构建完善的非(近)化学专业的化学实验教学体系

随着教学方式的改革,相对于传统的封闭式教学,开放式实验教学、创新创业等教学模式已逐渐进入人们的视野,根据本校非(近)化学专业不同专业的特色及培养目标,利用不同的教学模式,分三个层次构建了非(近)化学专业化学实验课程教学体系,第一个层次是公共基础课教学,该层次教学主要针对近化学专业(材料物理和油气储运专业),以《大学化学》课程为依托,理论和实验同步进行,实验课程中的内容设定为基础实验,多涉及与学生所学专业相关联的腐蚀与防护方面的实验内容;第二层次是公共选修课教学,以《化学实验与生活》课程为依托,从化学角度对日常生活中常见的化学问题给出合理解释,并用实验加以证明,激发学生对化学实验的兴趣,以此来满足非(近)化学专业需求。通过化学实验学习,提高动手力能,以期在本专业运用化学意识,提高所属专业毕业生的综合素质;第三层次为提高性教学,主要面向对化学有兴趣的学生群体开设,我们以开放实验、科技立项、创新创业、及实验竞赛等多种方式开展教学,所涉及的实验内容为综合、设计性实验,以培养学生的创新能力为目标,该体系不仅能解决课时有限的实际情况,更能强化了能力培养和素质教育。图1是构建非(近)化学专业实验教学体系的说明。

二、更新教学制度和教学方法

(一)建立和完善非(近)化学专业的《大学化学实验》和《化学实验与生活》的教学实施环节

1.结合专业特点,选择开设的实验内容。根据非(近)化学专业的专业特色和教学实践经验的总结,我们精心安排化学实验课的教学内容。非(近)化学专业《大学化学实验》和《化学实验与生活》实验课程内容的选择既要与大学化学理论课内容相互关联,进而达到理论和实践相结合的目的,通过有限的实验课程使学生既能练习和掌握大部分的实验基本操作技能和技巧,又能加深学生对大学化学原理的理解和掌握,进而真正实现通过化学实验教学培养学生能力的目的,又要根据不同专业学生的专业特点,合理地选择所开设的实验内容,真正把《大学化学实验》和《化学实验与生活》教学内容与专业特点密切联系起来。

2.加强对学生进行实验安全教育和实验基本操作的训练。由于化学实验的专业特点,在实验过程中无可避免地会使用一些易燃易爆的药品,往往一些小的错误操作不仅会使实验失败,而且可能会发生巨大的危险。因此,实验的安全问题和规范的实验操作对所有的学生和任课教师都应该是必须关注的首要问题。在化学实验课堂上,实验教师要对实验的内容讲解得更为细致,强调每一个需要注意的地方,并对整个实验操作过程进行规范的演示。在整个实验过程中,对于学生的错误实验操作,实验教师要及时提出并纠正,这样做既可以规范实验操作技能和技巧,又避免了一些不必要的实验危险的发生。为了保证实验能够顺利、有效地进行,在实验过程中让学生多进行一些基本的实验训练,注重实验细节是非常必要的。

3.改变传统教学方法,充分调动和发挥学生学习主动性。在传统的化学实验课教学中,学生只是按部就班地依据老师的讲解对实验进行操作,并没有经过自己大脑的加工思考。对于实验的结果只是知其然而不知其所以然。在实验过程中遇到和教科书上的描述不一致时便束手无策,不去思考如何会出现这种现象以及解决的办法。这样做就不利于对学生发现问题、解决问题能力的培养,往往会使学生渐渐失去对学习的兴趣。在实际的教学中,我们发现了这一问题后,采取一系列有效措施,例如在实验进行前要求每个学生认真预习本节实验课内容,认真书写实验预习报告;要求每个学生必须认真总结该节实验课应注意的事项;实验课开始前给学生布置思考题,要求学生必须通过查相关资料解答问题,帮助学生加深对该节实验课的基本理论的理解,培养学生解决问题的能力;改革教师的实验课的授课方式,对于一些比较简单的实验,可以让学生独立预习,然后在实验课上让学生通过预习来讲解整个实验过程,培养学生独立解决问题的能力;在实验课上要把某个学生遇到的问题要向所有的同学提问,让大家一起讨论,寻找解决问题的途径和方法,也可在学生实验过程中提出某一问题,培养学生独立思考的能力,使学生能够充分地发挥其学习主动性,激发学习兴趣。通过以上的措施,既可以调动学生的学习积极性,活跃课堂气氛,使学生真正成为教学的主体,又可以增强学生自信心和成就感,培养学生创新能力,促进学生能力的全面提高。

4.细化评分标准,完善考核制度。如何对实验教学效果进行成绩考核一直是实验教学一个难点。我们把实验的评分标准进行了细化,例如对实验的迟到和出勤、预习报告的预习情况、实验操作是否规范、实验的卫生状况和对实验报告的处理等进行评分细化;改革期末考试的方式,主要考核学生的实验技能,准备好实验题目让学生随机抽取并现场操作和解答题签上的思考题,教师根据学生的实验操作是否规范操以及回答问题情况给出考试成绩;综合上述成绩按不同比例给出最终成绩,这样的考核方法在一定程度上避免了偶然因素的影响。通过改革实验教学的考核方法,对学生的学习效果进行了全方位的评估,学生的学习效果比较真实地反映出来并且在能够较好地调动学生学习的积极性。通过对实验教学考核制度的改革,非(近)化学类专业化学实验课程教学效果和学生满意度都有了一定程度提高。

(二)建立和健全开放实验、科技立项、创新创业、实验竞赛

根据不同的专业特点和学生的兴趣选择一些综合性和设计性实验作为开放实验、科技立项、创新创业、实验竞赛。具体措施:(1)根据所开设的实验题目和内容,学生通过查阅相关资料,制定实验方案,而教师所要做的是审核和完善实验方案。(2)根据实验方案,学生自己动手进行具体的实验操作,实验要独立完成,仔细观察实验现象,翔实记录实验结果。教师负责监督和指导学生,规范学生的操作,对于失败的实验要鼓励学生查找失败的原因,最终取得实验的成功。对于实验的结果,指导教师要认真地检查和分析实验数据,充分调动学生的主观能动性,加强学生严谨的科研意识。(3)学生对实验结果进行总结,认真撰写实验报告,教师根据学生的表现客观评价学生的实验能力。实验全部完成后,以小组为单位提交一份总结报告,内容包括实验方案的讨论、实验方案的制定、实验取得的成绩与不足和对实验方案的改进措施等。学生把所得的实验数据进行分析、归纳和总结,得出相应的结论,以小论文的形式完成实验报告,并提出自己的见解和体会。

三、加强教材改革,推进网络平台建设

为适应知识的更新和新的培养方案,我们在教材建设上狠下功夫,先后自编了《大学化学实验》和《化学实验与生活》电子教材,教材的内容和结构不断更新,更能适应实验教学改革的需要。

为使实验平台建设适应新的教学模式的需要,在现有实验条件的基础上,对实验室配置进行了优化,将实验室的实验药品、仪器和物资进行统一管理,根据需要统一调配和使用。实验室按照功能进行重新设置,搭建了一个资源共享的基础化学实验教学本科平台。为了使学生及时掌握和应用新的仪器和测试方法,将荧光分光光度计、红外分光光度计、差热分析仪等仪器设备纳入本科实验平台管理,为学生研究性实验教学提供必要的保证。为了解决一些在课堂教学学时内开设比较困难但学生有兴趣的实验项目,设立了学生科技创新活动实验室,采取开放式管理,开展自主学习、开放学习、探究学习,在兴趣和实践中培养学生的创新意识和创新能力。

四、结语

高等学校的教育不是工厂的生产线,它的目的是培养自主、创新的人才,让每个本科毕业生都具备更全面的素质,毕业后能更快更好地与社会接轨。化学实验教学具有独特的学科优势,在培养学生动手能力,激发学生探索精神、树立严谨科学思维方式等方面具有极大作用。

参考文献:

[1]张春晔.提高非化学专业实验课教学质量的探索与实践[J].江苏大学学报:高教研究班,2003,(25).

[2]邹宪芝,尹荣.非化学专业基础化学实验的教学改革与实践[J].沈阳教育学院学报,2009,(11).

第2篇

关键词:基础差异;实验方案;评价体系;无机化学

无机化学实验是大一新生进入大学阶段初次接触的实验内容,具有承上启下的重要作用。其不仅能帮助学生巩固在课堂上学习的理论知识,锻炼基本实验技能,培养学生观察、分析和解决问题的基本科学实验能力,也是为提高学习化学的兴趣、学习后续课程和未来的科学研究及实际工作打下良好的基础[1]。很多大学新生在刚进入大学时,很难适应大学的教学模式。大学课程与高中课程的差异较大,不论是在学习方法上还是在学习的知识点的深度上,都有明显差异[2,3]。主要体现在下面几个方面。①地区差异:在高中阶段,不同地区的学生的课程设置不同。相对而言,沿海城市的教育资源比较丰富,沿海地区的学生在学习化学基础知识的同时,能够有机会在学校实验室接触到教材中提到的实验过程或实验现象,甚至有可能有自己亲自动手做实验的机会。在这样的过程中,学生不仅能学到一些基本的实验操作方法,而且能很好地帮助学生理解书本中的内容。而不少中西部地区的学生,在高中阶段仅仅只能学习课本上的知识,基本没有动手操作实验的机会。因而导致不同地区的学生的基础差异很大,使大学老师的实验课程教学实施起来困难重重且教学效果不好。②学习目的和学习方法不同:在现行的应试教育背景下,高中生的学习往往是被动的,家长和老师起主导作用。为了在高考中取得好的成绩,去一所理想的学校,在家长和老师的共同监督下,大部分的高中学生可以埋头学习考试大纲规定的考试内容。而大学需要学生们的自我学习和自我提升能力,大学老师往往只起到引导的作用,学生的学习是自主学习。高中的教学方法以提高解题能力为主而进行的大量解题技巧的练习。

高中生课前预习的习惯并未得到挖掘,在课堂上更是很少记课堂笔记,课后也不会翻看课本回顾知识要点,仅仅是完成老师布置的习题任务,学生学习主动性较差,对教师有很强的依赖性。同时,由于高中升学压力的影响,学生很少有空余时间去阅读一些相关的课外资料,不能很好地拓展自己的知识体系。而在大学中,课时相对较少,但教学信息量多,知识点较深入,因此就要求学生进行课前预习,课上记笔记,课后进行大量相关书籍或资料的阅读,这样学生才能领会到知识的精髓,才有可能将其运用到以后的学习和实践中;另外,高中的教学活动都是以教材为依据的,高中化学与大学化学体系基本相同,但其深度相差较大,高中的教材编写是以基本概念与理论知识为主要内容,基本只涉及基本原理,重点关注思维能力的训练,常将复杂的问题进行简化处理,而化学发展的客观规律和事实讲述较少,不能联系实际。但大学化学不仅关注最基本的原理、思想、研究方法,更注重学生创新精神的培养。在大学化学课程中,学生除了要对化学的基本概念,化学反应的基本规律以及能量关系、不同结构的物质的异同点等有全面的认识了解外,对涉及的化学实验基本技能等能够熟练掌握,并能在实践中加以利用。③学生成绩评价不够全面:目前的实验课程教学成绩主要由实验预习报告、实验操作和实验数据分析组成。实验预习仅通过预习报告评价预习的效果,教师很难了解学生的真实预习情况。实验操作往往是在实验过程中的表现及产物的外观等。这种评价方法难以全面地评价学生的学习效果。因此,很难做到公平公正地评价学生的学习情况。因此,让学生在无机化学实验课程中理解和吸收我们教给他们的知识和实验技巧是每一个高校教师的职责。同时,作为高等教育工作的参与者,我们必须要正确认识高等教育和基础教育的差异,尤其是教学目的的差异。高等教育是以基础教育为基础的专业化教育,主要目的就是培养具有独立思想和较高创新能力的高级专业型人才。基于此我们可以从如下三个方面着手探索符合现代教学要求的教学方法。

1利用现代的通讯技术,做好高中和大学的衔接

并努力减少地区学生在实验课程方面的差异首先,我们要对当前无机化学实验教材在衔接高中知识结构中存在的问题有明确认知,熟悉各个地区高中化学教育的内容和要求,结合现有教材的实际情况,探索出适合不同地区、不同基础的学生的普适性教学方法。基于现代通讯技术的大学化学实验课前的预备知识学习[4]。在熟悉不同地区高中化学教学情况的基础上,通过优化整合教学资源,建立大学化学实验课程教学资源库(包含与大学化学实验相关的基础性知识,相关的实验操作示范视频和拓展材料)。与大学化学实验相关的基础性知识包括与课程相关的预备知识(可能是不少地区高中课程的学习内容)及无机化学课程内容资源;实验操作示范视频包括接下来实验中涉及的操作规范及高中阶段应该了解的实验操作等;拓展材料包括与实验相关的现阶段的重要科学进展、趣味化学知识和国家级精品课程学习网站等。这些资源将通过班级微信或QQ群分享给学生,使学生在课前了解足够多的信息。同时,教学资源库中的素材在深度和广度上都有不同层次的区分,可以满足不同基础学生的需求。相对基础薄弱的学生可以完善基础理论的学习,而有一定基础的同学可以阅读稍有难度和拓展性的知识,为以后的科学创新打下基础。同时,为了进一步了解学生的学习及预习情况,我们将建设在线平台。可以实时了解每个学生的学习动态,包括学习时长,学内容等;同时学生也可以通过留言或在线交流等方式与教师交流讨论。这样教师就能及时解决了学生在预习中所碰到的问题,为后续进入实验室试验的顺利进行打下基础。同时,我们会根据学生在平台上的课前预习情况给学生打分,并作为学生最终成绩的一部分而计入最终成绩。通过这样的过程可以优化教学体系,也能让学生了解更多的前沿科学知识,丰富学生的知识体系,有助于培养学生知识运用能力和创造能力。

2完善实验内容并注重实验方案的优化创新

化学是一门以实验为核心的自然学科,通过基本的实验锻炼,让学生建立严谨的科学态度,提高学生在科学实验方面的基本能力和技巧。首先我们通过现代传媒技术让学习基础相对差的学生得到提高,达到或基本达到教学的要求。同时,无机化学实验作为大一新生首次接触到的比较系统的实验锻炼机会,也是学生思维能力形成的关键时期,是培养创新意识的重要阶段[5,6]。我们在实验过程中需要利用多种方法和模式引导学生创新意识的形成。在实验前我们首先要向学生介绍相关的实验安全知识,实验室的一些规章制度。对于基础化学实验,我们应介绍实验中涉及的基本概念,基本规律和理论。在实验过程,要求学生掌握基本的操作规范,实验原始数据记录的规范化;对于在实验中不按要求(乱加试剂或改变添加试剂的顺序)的学生,要求他们认真观察实验现象,记录并分析实验结果,加强对实验现象背后科学本质的了解和学习;同时,创新是民族进步的力量源泉,也是民族发展的动力和潜在希望,是发展之基。高等教育是培养创新人才的摇篮。因此,对于实验中积极思考,改进实验方案的同学,我们应积极鼓励,哪怕实验结果没有达到预期,只要实验方案可行,且对实验现象和结果进行了深入的分析,我们都应该给予高分。同时我们也应该结合无机化学课程的基本知识结构,增加设计型或研究型实验的次数,以提升学生的科学素养(包括个人和团队)。例如在学习原电池之后,可以让学生到实验室参观一下燃料电池的制备过程,然后自己做一个苹果电池等。这样开放式的试题,会让学生从多角度思考问题,跳出固定思维的模式,从而提高学生创新思维。另外,也可以让学生可以根据实验结果的要求自己设计实验,鼓励学生对观察到的实验现象进行积极讨论,让学生独立挖掘实验现象背后的根本原因,同时也会促使学生回顾和归纳总结所学的知识要点。通过以上这些措施不仅可以锻炼学生主动学习无机化学的基本理论,培养学生的创新思维,更能培养学生的科学素质,特别是科学方法和科学的思维方式。

3完善实验教学评价体系

为了完善实验教学评价体系,分模块考核将得使实验教学考核更客观[7,8]。因此,我们设计了分模块的考核方式,其具体的评价体系如表1。

第3篇

高等学校是培养未来工程师的摇篮,化学是理工农医类各专业的重要基础课程,因此在高等教育中渗透绿色化学的理念,进而从高等教育的源头上杜绝环境污染是十分必要的。绿色化学(GreenChemistry),又称环境友好化学(EnvironmentallyFriendlyChemistry),是以化学反应“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,在始端就采用实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,是一门从源头阻止污染的化学。它不但是化学科学与化学工业可持续发展的必由之路,还是2l世纪化学技术的发展方向,已成为当今国际化学科学研究的前沿。将绿色化学理念融入化学教育的全过程,使学生树立起绿色意识,培养学生绿色化学研究能力,提高科学素质水平,成为高等学校人才培养目标之一。为此,我们在大学化学教学实践中,通过理论教学和实验教学中的各环节,构建新的教学体系,对学生灌输绿色化学理念,培养适应国家可持续发展的高素质综合型人才。

1大学化学教学中灌输绿色化学理念的重要性与必要性

近年来,随着环境污染的愈发严重和公众对环境问题的日益关心,尤其是近年来我国多地连续出现大面积的雾霾天气,迫使人们思考保护环境和发展经济的两者关系问题。究竟是先发展经济后治理环境,还是在发展经济的同时就杜绝环境污染的发生?人们开始对化学工业提出质疑,认为这一切主要是由化学造成的。面对这种情况,化学教师在日常教学中对学生进行绿色化学理念教育就显得尤为必要,是培养具有绿色意识和环保能力高素质人才的基础,也是解决环境问题的根本出路。同时化学工作者也应该深刻反思,回过头去看看化学给环境带来了哪些负面影响,总结经验教训,按照绿色化学12条原则的要求,研究出新的原子经济合成路线,开发出新的绿色化合物。绿色化学与环境保护不同之处在于:绿色化学不是被动地治理环境污染,而是主动地防止化学污染,从而在根本上切断污染源。目前绿色化学在节约能源、防治污染、保障人类健康与安全等方面发挥着日益显著的作用,受到了社会的极大关注,发展绿色化学成为当今社会的迫切需要和大势所趋。让学生们坚信,化学在创造出更多的高新技术材料的同时,也一定能避免无用的、有害的物质产生。教师应该用实际生动的范例充实我们课堂教学的内容,按照范例所涉及的知识点,自然地、形象地渗透到大学化学中。满足社会的需要是大学化学教学的重要目的之一,21世纪社会需要的是具备高科学素质的“绿色工程师”,他们肩负着建设祖国未来的使命,是国家的栋梁之才。学生在校学习阶段就牢固树立起绿色化学和环境保护的意识,使他们自觉的成为未来环境的保护者。因此,作为培养未来高级专业人才的高等学校,为适应21世纪社会对高级人才培养需求,在大学化学的教学中,融入绿色化学的理念,使学生了解绿色化学,认识绿色化学,构建起绿色化学思维,方能从根本上预防环境污染事件的发生,解决目前环境面临的困境。

2大学化学实验教学中构建绿色化学理念的探索

化学是以实验为基础的自然学科,实验教学在大学化学教学中有举足轻重的作用,但实验也是产生污染的主要渠道之一。人们的传统思想是化学实验造成污染是不可避免的事情,“环境保护”就是治理污染,更不会想到还可以从源头上防止污染的产生。首先我们在实验教学中,坚持让学生在实验前对实验内容预习,并写出预习报告,在预习报告中包含设计具体实验步骤,尽量减少试剂用量,实验结束对实验室废液的如何处理,减少“三废”的排放,以降低污染和减少浪费,从而实现绿色化学的理想和目标,其次对实验教学内容进行“绿色化”改革和创新,在保证学生基本实验技能得以训练的前提下,尽可能开设对环境友好的实验。具体来说要做好以下两方面的工作。一方面,改革实验部分内容。遵照绿色化学的理念,从实验项目和内容抓起,从源头上阻止污染。因此,在实验教学中要实现教学内容的绿色化,最先考虑的是实验项目的设置,既要能体现实验教学的目的,又要能达到化学实验的“绿色化”。如沉淀溶解平衡实验,经典的Pb(NO3)2和K2CrO4生成黄色PbCrO4沉淀,尽管现象明显,但Pb、Cr都是有毒重金属,会对水资源造成严重污染。为此选择Na2SO4和BaCl2作为沉淀试剂,生成白色BaSO4沉淀,现象明显,实验效果良好,既达到了实验目的,又减少了有毒物质的使用和排放。对于某些与绿色化学理念相悖有毒的验证性实验,亦不能提高学生的综合操作技能,则予以删除,选取具有代表性的无毒的实验来锻炼学生的基本操作技能。如有机化学醛酮、糖等性质实验,所用化学试剂毒性很大,取而代之的是测定葡萄糖旋光度的实验,彻底杜绝了有毒物质的使用和排放。

另一方面处理实验废弃物,杜绝污染物的排放。我们在大一新生刚开始做第一个化学实验时,就以绿色化学理念引导学生正确处理实验室广泛使用的铬酸洗液。若不经处理的含铬废水直接排入下水道,就会造成严重的铬污染,这样既消除了铬的污染,又得到副产品Cr(OH)3和Fe(OH)3。再如废酸废碱的中和处理,含银盐的废液通过加入金属锌进行还原回收金属银,变废为宝,一举两得,保证实验全过程的绿色化。第三利用现代信息技术建设网络虚拟仿真实验室,将有毒实验进行仿真实验演示。例如沉淀溶解平衡碘化汞沉淀的生成,碘化银在氰化钾中溶解等实验,分别需要用到极毒试剂氯化汞和氰化钾,实验后的废液虽经过处理但仍对环境造成极大危害。将类似的有毒实验由老师集中做并现场录像或从网上下载有关视频,制作成多媒体光盘挂在网上,供学生下载观看。同时加强实验管理,严格要求操作规范,培养学生良好的实验习惯,将实验教学对环境的损害降到最低限度。把绿色环保的办学理念渗透到实验细微之处,将绿色化学的理念印入脑海,提高环保意识,达到化学实验绿色化的宗旨。

3大学化学理论教学内容的绿色化

大学化学涵盖无机化学、分析化学和有机化学等内容,教学内容十分丰富,其中的绿色化学反应例子很多,为绿色化学教学提供广阔的平台。教师应该在教学中须对教材进行优化重组、拓展和创新,结合具体的内容对学生灌输绿色理念。教材中涉及到绿色化学的反应加以重点强调,对未体现出绿色化学的教学内容进行及时的补充、适当的拓宽。例如乙烯被氧化成环氧乙烷[8]制备重要化工原料乙二醇的反应就符合原子经济性原则。在讲授碳的氧化物时,介绍CO2在绿色化学中的重要用途,当CO2在临界点(温度31.1℃,压力73.8个大气压)以上时,CO2具有液体的密度和常规液态溶剂的强度;同时它又具有气体的粘度,因而有很高的传质速度,而且具有很大的可压缩性,这些特点使超临界二氧化碳成为一种优良的溶剂,它无毒、不可燃、而且价廉,已发现许多反应能在超临界二氧化碳中进行。因此,研究超临界二氧化碳溶剂代替挥发性有机化合物作溶剂,从而消除它们对环境的污染,这就符合绿色化学不使用有毒溶剂的理念。农作物秸秆的综合利用是当前我国面料的实际难题之一,植物生物质的主要成分是木质素~纤维素和半纤维素,它们都可以转化成极为宝贵的能源和化工原料。但是为了充分和高效地转化它们,必须在木质素降解酶催化下水解,得到葡萄糖等小分子物质之后,再把它们转化成需要的有机化学制品,从而实现生物质替代石油作化工原料。例如,氢气是绿色清洁能源,但氢气的制取一直困扰着氢气的推广使用。用木材及农作物残渣为原料,以NaOH作催化剂,用Ca(OH)2作CO2吸收剂。该工艺优点:不使用氰化物和甲醛,操作安全,生产步骤少,产率高。

大学化学教学内容中有关绿色化学的例子很多,只要教师耐心去挖掘,改变讲课思路,使学生在潜移默化中受到绿色化学教育,增加绿色素养,同时也使学生加深对所讲内容的印象和理解,收到事半功倍的效果。我们教师应该与时俱进,开拓创新,充分利用现代化教学手段。将现代教育方法融入课堂教学中,利用多媒体技术集图、文、声、像和三维动画为一体的特性,开发使用多媒体教学课件,展示绿色化学理念下的化学理论教学、化学实验教学、绿色化学工艺、绿色能源等。使绿色化学理念在学生头脑中生根发芽,视环境保护为己任,将来走向工作岗位后,为改善我们居住的环境,看见碧水蓝天做出贡献。

作者:张长水 单位:河南科技大学 化工与制药学院

第4篇

关键词:化学教育;素质教育;课堂教学;实验教学

素质教育是以提高受教育者综合素质为目标的教育模式,它重视人的思想道德素质、能力培养、个性发展、身体健康和心理健康教育。21世纪的高等教育将不断提高学生的综合素质作为努力方向。越来越多的高等教育工作者认识到必须对本科生进行全面素质教育,使学生具有厚实、广博的知识基础,并培养他们综合素质和创新能力。化学不仅在生命、材料、环境等领域内具有核心学科的地位,而且在社会生活中亦及其重要,化学教育是培养全面发展的工程技术人员知识结构和能力的重要组成部分。因此,许多高校在本科培养计划中都重视非化学化工类专业的大学化学理论和实验课程教育,旨在全面提高学生的化学素养和开拓学生的知识层次,以吻合21世纪的高等教育方向。

那么,如何利用化学教学所具有的学科特点培养出具有创新精神和实践能力的专门人才,是值得化学教育者认真探讨和总结的工作。

作为多年从事高校化学教育者,本人结合自身的教学经验和体会,以创新教育为本,以教学改革为实,全面进行教育教学改革,加强对学生综合素质尤其是创新思维、创新能力的培养,落实非化学化工类专业的大学化学理论和实验课程的教学,并将教学心得撰于书面,以与大家共勉。

一、更新教学观念,开拓创新教育

素质教育的核心是创新教育。高校教育应以创新教育为本,注重实践开放性。培养学生的创新能力非常重要,也是教学改革的重要目的。创新能力主要指发现新问题,提出新方法,建立新理论,发明新技术的能力,是创新型人才必须具备的基本能力。创新能力包括一般工作能力、信息加工能力、运用创新的技法的能力以及成果的表现表达能力等,可分成创新学习能力和创新实践能力两大方面。创新学习能力包括敏锐的感知能力、持久的注意力、较强的工作能力、丰富的创新想象能力以及基于发散性思维和批判性思维的创新思维能力。创新教育的核心问题也是创新能力的重点在于创新思维能力的培养,而创新能力的最终表现则是把创新的思维、创新的思想转化为解决问题的实践能力。

全面进行教育教学改革,加强对学生创新能力的培养,已是对大学生素质教育的共识。创新能力的培养重在培养创新思维能力、动手操作和实践能力,以及最终解决问题的能力。因此,要培养学生的创新能力,重在实践,做到兴趣的激发,思维的碰撞,心智的启迪,知识的创新,情感的陶冶,人际的合作,信息的交流,智力的开发,技能的培养,成果的展示。创新意识培养是以培养创新人才为价值取向的素质教育,是推进素质教育的一个重要突破口,教学创新是实施创新意识培养的基本途径。搞好教学创新,要明确教学创新的内容体系,探索创新性教学模式。

二、优化课堂教学,培养创新能力

素质教育并不是一种教育教学模式,而是教育面向未来的一种理念,应当体现在各项教育制度设计理念中,反映在相关的教育内容和方法上。而课堂教学是全面贯彻教育方针的主阵地,是全面落实素质教育的主渠道,是全面提高教学质量的主旋律,也是学生创新意识培养的主阵地。在化学素质教育教学中,优化课堂教学模式既是教学重点,也是实施素质教育之渠道。教育者必须做到:优化教学模式,提升学生自主学习能力;激发学生兴趣,培养学生创新能力。

传统的大学化学教学工作在基本素质、创新能力的培养方面较为簿弱。为此,教学改革的重点是教学内容和课程体系的改革。“学会学习”这一主题随着人类迈入21世纪显得越来越重要。课堂教学改革中的许多思路得益于这一主题,素质教育也不例外。培养学生的创造性思维和创新能力的创新教育,是素质教育中的一个核心问题。

教师应以培养学生独立思考能力和自我管理能力为目标,为学生提供未来独立学习所需的技巧和能力。首先,充分利用课堂教学形式,教好化学教学大纲中所规定的教学内容;同时,为学生的健康成长创造相对宽松的环境,提供必要的时间和空间条件保证;进而压缩基础课时,改革教学内容,减少知识重复讲述,增加与社会发展要求相适应的新知识,增设前沿和交叉学科课程内容,以培养学生创新能力,改变学生的知识结构,全面提高学生的基本素质。教学内容和教学方法的改革应服务于学生适应社会发展、接受新知识能力的培养。引进多媒体技术,建立多层次、多渠道、多方面的立体信息交流网络;改革传统教学模式,优化教学过程,从知识传授者这一角色中解放出来,成为学生学习的激发者、辅导者、各种能力的培养者;不仅拓宽学生的知识面,改变知识结构,而且利于学生的学习能力和创新能力的培养。

三、重塑实验教学,激发创新思维

大学化学实验不仅是一种验证性的实践活动,而且是一种探究性的实践活动,它在创新教育中具有不可替代的作用。

新世纪的化学科学发展具有四大时代特点:一是发展迅速、成果惊人;二是进一步深化各学科间的相互交叉、相互渗透,增强科学技术综合化、整体化的趋势;三是极大拓展研究领域的时空与对象;四是研究成果转化为生产力、从理论研究到实际生产应用的周期日臻缩短。因此,非化学化工专业化学教育不可避免地需要对化学实验教学进行调整和重新整合,建立并完善化学实验课程体系。

第5篇

关键词:化学工程实验技术课程;改革;创新能力;策略

在量子力学的建立发展下,现代化学理论得到了快速发展,但实验在化学研究和化学教学中仍占据非常重要的地位,高等化学教学中的实验教学作用也日益突出。化学教学中的实验教学在培养学生化学学习认知、研究能力和应用化学能力等方面发挥了重要的作用。在新课改的深入发展下,高等化学教学在讲授了化学基本原理和化学实验技能基础上,开始着重培养学生独立化学实验设计的能力,注重对学生展开实验技术和化学知识综合应用能力的训练[1-5]。高等化学实验课程体系改革成为高等化学教育发展的重要内容,得到了越来越多人的关注。完整化的高等化学实验教学改革内容包括化学实验课程体系和课程内容的优化、化学实验基地的建设、化学实验具体实践操作方法、化学实验组织管理等,其中最为重要的是化学实验课程体系。

1高等学校化学工程实验技术课程发展现状

在高校的扩招发展下,化学工程实验技术课程实验基地建设质量参差不齐,同时在学生毕业就业竞争的日益激烈下,在化学实验教学中很多学生过度重视理论,轻视了实验教学。现阶段高等学校化学实验教学存在的问题具体体现在以下几个方面:(1)在化学工程技术实验课程内容上存在“三多三少”的现象,从总体上看,依赖课堂理论教学的验证性实验课程较多,设计性的实验课程少;独立性的单元操作课程多,综合性的实验课程少;经典类型的实验课程多,能反映最新科学研究成果的内容少。(2)化学工程技术实验课程是根据化学理论课程体系设置的,在实验课程的安排上过于强调对化学课堂教学的补充,忽视了化学实验课程开设的本身特点,无法发挥出化学实验课程的本身作用。(3)化学工程技术实验课程教学模式单一,注重按照教师事先安排好的内容开展教学,无法发挥出学生学习的主观能动性。

2化学工程技术实验课程内容的设置

2.1精选基础性、理论性强的化学实验

化学工程技术实验课程内容改革的指导思想是要加强学生动手操作能力的训练,注重提升学生综合素质的培养,通过化学实验教学进一步巩固学生在课堂上掌握的化学理论知识。为此,教师可以在有限的教学学时中,精选化学基础理论实验教学内容,如可以为城市土木工程建设专业的学生开设胶体溶液性质类实验课程,在实际教学中要注重引导学生进行实验教学方案的设计,具体包括实验流程设计、胶体溶液的配制、实验仪器的安装和实验操作等[6]。

2.2注重精简重组验证性化学实验

化学工程技术实验课程要减少验证性实验在总体实验中的比重,验证性实验中繁多的验证内容不利于激发学生的学习兴趣,也不利于培养学生化学学习的综合素质,浪费了有效的课堂教学时间。在原有的化学实验教学中,“氧化还原反应与电化学”及“电解质溶液”是常见的验证性实验,实验验证过程简单,方便学生的观察,但在实验操作过于简单的情况下不利于调动学生学习积极性。为了解决这个问题,教师可以将这两个实验进行精简处理,在两个实验的重组中以“氧化还原反应与电化学”实验为主体内容,将“电解质溶液”的实验内容融入到原来电池的组成和电动势的测定中,让学生在原有电池的电解质溶液中加入适当的物质,如氨水、硫化钠等,之后应用精密的微安表对电池电动的情况进行观察,从而了解物质浓度变化对电极电势产生的影响[7-9]。这种精简重组之后实验的开展能够提升学生学习的积极主动性,实现学生自主化学习。

2.3增设应用型和综合应用型化学实验

在化学工程技术实验课程改革思想的指导下,教师要根据学生专业学习的特点增设应用型和综合应用型化学实验。例如,可以增设水硬度测定、金属材料腐蚀和防护测定实验、金属材料老化等综合型化学实验。在水硬度测定实验中,教师应用离子交换法和蒸馏法演示净化水的过程,通过实验向学生展示应用导电率来衡量和评价水纯度的重要意义。学生对实验兴趣很高,为了获得更精确的实验数据,一次次反复验证自己的实验,改进自己实验操作方式,对促进学生的化学学习具有重要意义。

3化学工程技术实验课程教学过程

3.1教学方式的选择

教师可以采用交互式的教学模式向学生具体介绍化学实验技术原理和重难点问题,通过交互式实验教学研究设计让学生能够有效解决化学实验学习中遇到的难点问题。化学教师要根据化学工程技术实验课程教学指导思想制定科学合理的教学方案。定期安排教师互相听课,从而促进教师之间的教学交流,提升彼此教学水平[10]。应用多媒体技术开展化学工程技术实验课程教学,通过多媒体的引入弥补传统化学实验教学视野狭窄的问题,缓解实验教学经费和学生人数之间的矛盾问题。

3.2培养学生良好的化学实验习惯

(1)教师要引导学生形成严谨、科学的实验研究作风。这种作风在化学实验操作中的表现是,学生能够仔细观察化学实验操作出现的各种现象,在发现实验现象和预期实验构想存在出入时,学生要能够从各方面查找误差的原因,和其他学生进行讨论,从而及时解决实验操作中出现的问题。

(2)原始性实验记录对于学生实验思路的形成、实验规律的把握等具有重要意义。为此,在实验开始阶段,需要学生仔细、规范的记录化学实验现象和实验操作获得的结果。

(3)学生要养成良好的卫生习惯,在化学工程技术实验课程过程中教师要监督学生注意做好实验器具回收工作,不能随意丢放实验器材以及实验产生的各种杂物。

3.3完善教学评价体系

在化学工程技术实验课程教和学习的过程中建立相应的激励评价机制,对提升学生的化学实验能力,促进化学实验教学发展具有重要的意义。为此,高等院校可以从化学工程技术实验课程教学内容、教学方式、教学管理和教学评价等方面建立相应的实验教学管理和评价考核机制[11]。在学生化学学习方面,学校要建立学生成绩和学分结合的学习评价方法,具体包括学生能否按时到达实验室、能否在实验之间做好了充足的准备以及学生是否如实记录了实验操作过程和做好实验总结。

4化学工程技术实验课程师资队伍建设

化学工程技术实验课程教师队伍的素质和能力对整个化学实验体系运行发展具有重要的作用。为此,高校需要加快打造一支结构合理、人员素质高、掌握多种化学实验教学技巧的教师队伍[12]。为了充分发挥高素质化学实验教师队伍在化学工程技术实验课程教学中的优势,学校可以制定一系列能够提升化学实验教学质量、促进实验化学有效运行的政策,充分发挥出教师在化学工程技术实验课程教学中的优势力量,培养学生化学学习综合能力。

5完善化学工程技术实验课程保障体系建设

高校需要从制度上进一步保障化学工程技术实验课程教学的开展,通过化学工程技术实验课程制度的建设,加强化学实验指导教师对化学课程教学各个环节的重视,具体包括化学实验教学方案、化学教学实验过程和化学实验结果的验收管理等,充分发挥出化学实验教学的重要地位和作用。

6结语

化学工程技术实验课程的开展不仅仅是为了加强学生对所学化学理论的理解、提升学生化学基技能训练和应用能力,更重要的是培养学生在生活实际中应用化学知识的能力。结合不同专业学生所学专业特点,进一步拓展学生化学知识面,提升学生化学学习兴趣,实现学生对所学化学知识的灵活运用。学生化学工程技术能力和他们综合能力的提升密切相关,科学合理的化学实验内容和规范化的化学实验技能训练,对培养学生的自我创新艺术,提升学生的科学研究能力,增强学生在社会主义经济市场中的竞争力具有重要作用。为此,需要有关教育人员根据不同专业学生化学学习的需要进一步完善化学实验教学体系。

参考文献

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[11]黄丽,夏宁,于兰.食品化学与分析实验技术教学改革实践体会[J].大众科技,2011(9):207-209.

第6篇

关键词:教学团队;教学研究;教育教学;化学

中图分类号:G642 文献标识码:A文章编号:16721101(2010)04009304

收稿日期:20100828

基金项目:安徽省高校重点教研基金项目资助(2008jyxm342)

作者简介: 徐国财(1963-),男,安徽五河人,教授,博士,主要从事化学教学与研究工作。

Meditation on the construction of chemistry teaching team

XU Guo-cai,ZHANG Xiao-mei,

HE Jie,XING Hong-long,JI Xiao-li,YANG Yong-hui

(School of Chemical Engineering, Anhui University of Science and Technology, Huainan, Anhui232001, China)

Abstract: As strengthening the construction of teaching team is an important measure for implementing quality project of higher education, it is necessary to deeply comprehend the idea of constructing chemistry teaching team and to fully acknowledge the connotation of its construction. This paper expounds mainly the specialty and objectives of constructing chemistry teaching team in the two aspects of reform in chemistry practical teaching and chemistry education teaching.

Key words: teaching team; teaching and research; education teaching; chemistry

在国家教学质量工程建设中,教学团队建设是其一项重要组成部分。所谓教学团队,就是指以教学工作为主线,以学生为服务对象,以一些技能互补而又相互协作的教师为主体,以先进的教育思想理念为指导,以教学内容和教学方法的改革为主要途径,以系列课程和专业建设为平台,以提高教师教学水平、提高教育质量为目标,开展教学研究和教学建设的一种创新型的教学基本组织形式。化学教学团队是2008年我校首次评选出的五个团队之一,2010年推荐申报安徽省级优秀教学团队。目前教学团队共有教师26人,其中教授4人,副教授15人,具有博士学位5人,硕士学位19人。有教学辅助人员9人,其中高级实验师1人。目前,化学教学团队面向全校化学工程与技术、材料科学与工程、环境科学与工程、矿业工程、安全工程与技术、地质工程、机械工程等一级学科下的16个本科专业开设普通化学、工科化学、无机化学、无机与分析化学、分析化学、有机化学、物理化学等基础化学课程,年均教学班级100多个。化学教学团队是一支团结协作的集体。在教学上,有一批教学时间长、教学能力强、师德高尚、教学经验丰富、教学特色鲜明、深受学生爱戴的主讲教师。不仅能够讲授基础化学课程,还为化工学院相关专业开设现代仪器分析技术、高分子化学、纳米科技导论、工业催化、化工安全导论等专业选修课或通选课。教学团队成员都具有受教育个性化的背景。教学团队成员大多来自全国著名高校,有理科类学校、工科类学校、师范类学校、农林类学校等,有化学知识背景或化工专业背景,带有各自学校的专业特色,基础知识扎实。大多数都受过高层次学历专业教育,业务知识系统,形成了集体特色鲜明的教学团队。

一、化学教学团队建设的理念

化学教学团队的建设理念首先是构建一个和谐的团队环境。所谓团队,是指有一定技能、愿意为了共同的目标而由相互协作的个体所组成的群体。化学教学团队就是基于化学教学平台具有基本的化学教学技能和职业资格的教师构成的化学教学组织。所谓和谐就是融洽,和谐的本意就是和睦协调,和谐环境就是团结协作的气氛。和谐环境的特征就是本环境中的成员彼此相互尊重相互学习相互促进共同进步。化学团队的和谐环境就是把化学教育教学演绎为生动活泼的舞台,团队成员都有一个共同的愿景,在团结协调的气氛中酣畅淋漓的工作。团队的每一位成员都有一致的目标,就是以责任心、高水平的教学相长态度对待每一位大学生、每一门课程和每一堂课。成员个体的目标也反映了团队的目标,而团队的目标不仅如此,同时还包括促进团队成员成长和进步。构建一个化学团队的和谐环境,有利于提升教师特别是青年教师的认同感和归属感、完善其职业认知、提高其工作积极性和创造性。和谐团队环境可以促进教师之间知识的融合、思路的启迪,可实现成员之间的优势互补、相互借鉴和共同提高。在一个和谐的教学团队中,围绕化学教学进行沟通、交流,容易得到相互支持和尊重,能够打造一个中流砥柱的教学组织。

化学教学团队要构建成一个学习型组织。团队中的每个人都具有一种共同使命、共同价值观和共同目标,既是学习者又是助学者。学习型组织的最好体现就是为了完成共同的化学教学任务而开展各种化学教研活动,或是示范教学、尝试教学等是团队成员反思基本业务素质的良好时机;或是小型化学论坛、化学讲座都是团队成员拓展知识视野取长补短的平台;或是板书教学比赛、实验教学比赛都是团队成员教学技能学习提高的机会。团队成员的成长与发展离不开教师群体组织的影响和推动、离不开成员之间的相互学习和借鉴。学习型组织是化学教学团队的建设理念的具体体现。

化学教学团队要构筑成一个优质教学资源库。团队成员通过开展教学观摩、公开教学、示范教学等活动,展开探讨、切磋经验,彼此间进行交流和沟通,提升自我认识知识驾驭知识的能力、内化教学意识,凝练教学内容、探索教学规律,提高教学技能,创新教学方法和手段,每一位成员都将逐步成为优质资源,整个团队成为一个优质资源群,从而为课堂教学提供一个优质的教学资源,从整体上提高教学质量和效果。

二、化学教学团队建设的内涵

化学教学团队内涵建设主要表现在教师队伍建设、教学成果与学术交流等。队伍建设是团队建设的核心内容,而队伍建设的主体内容是培养和造就成熟的青年教师,构建一个梯度合理梯级过硬的教学团队。在教学与科研实践中给青年教师提供更多的发展机会,把青年教师锻造成教坛新秀和科研能手。制度保障是队伍建设的规范性和常效性的基础,优化队伍建设的政策环境和激励机制。先后以优秀教学团队基金为基础,制定了《关于青年教师培养的若干规定》、《青年教师指导教师职责》、《青年教师参加学术活动的规定》等规章制度,把队伍建设中的制度建设推进一步,始终把青年队伍的培养作为师资队伍建设中的重点,以制度保障教师队伍建设。

化学教学团队依据学校现行人才政策,实行引进人才和在职培养(国内外进修)相结合的办法,不断提高教师队伍的学历层次。加强对现有人才的培养,鼓励教师攻读高学位或进修提高,教学队伍中现有8名教师在南京大学等国内高校在职攻读博士学位,2名教辅人员在本校在职攻读硕士学位。同时选送2名青年教师到美国和日本大学进修深造,开阔眼界,中外结合,提升自己。

重视科研工作是教学团队队伍建设的重要方面。科研与教学互动是教师学术水平不断提高,教学不断进步的基础。科研是新知识的源,教学是新知识的流,教学团队的建设既要开源又要疏流,让学生在新知识的源远流长中受到滋润和熏陶。教学团队成员有几个科研方向,诸如有机复合无机纳米材料、有机手性合成技术、光功能高分子材料、煤化工气化催化技术等,鼓励教师结合书本知识把科研新知识及时传授出来,让学生领略科技发展的魅力,鼓励学生发奋学习。良好的教学科研互动,尤其是青年教师在受到学生的钦佩和爱戴气氛中增强了自信心和工作动力。化学教学团队近几年在科研成果的基础上陆续出版了《纳米复合材料》、《光固化技术理论与实践》和《纳米科技导论》等学术著作5部,团队成员在提升自己的学术水平同时,有力地促进了教学水平和教学质量的提高。

积极参与或组织国内教学研讨活动。化学教学团队每年都积极参加全国大学化学化工课程论坛,以及由高等教育出版社协调各高校主办的教学研讨会,取长补短,提高自我教学改革的创新意识和水平,促进教师积极总结和撰写教学思想教学改革体会和教学研究成果。在每年的大学化学论坛的教学文集中,团队成员都有2-3篇接受出版的教学研究文章。利用课程论坛,自我加压宣传自己,只有不断地创新教学钻研教学、及时总结自己教学经验,才能有的放矢介绍和宣传团队建设,才能赢得同行们的热评和称赞,才能进一步提升建设团队的信心。2009年的大学化学化工课程论坛在合肥举办,利用天时地利人和的机遇,组织20多团队成员参加了全部的会场教学交流,其中一人参加主题发言。认识教学改革的发展趋势和最新成果,体会他人的教学特点反思自己的教学不足,提升自己的教学能力和教学质量。结合质量工程建设,2008年团队组织了安徽省高校有机化学精品课程建设研讨会,来自全省10余所高校的40多位代表进行了课程建设交流,增加了青年教师的见识,扩大了青年教师的视野,提高了青年教师钻研教学改革的意识,增进了青年教师彼此间的友谊。在教学改革的交流中,更好地培养青年教师成长。目前化学教学团队承担安徽省级重点课程、精品课程等三门、国家级和安徽省级十一五规划教材各一部。积极撰写编写富有自己教学特点的教学研究成果的教材,先后出版了《工科化学》、《普通化学》、《有机化学》和《化工安全导论》等教材。

三、化学团队建设具有的特殊性――实验教学的改革

化学教学团队建设的一个重要方面是实验教学建设,这是区别其他教学团队的显著特点。实验教学的目的是使学生掌握化学实验的基本操作和技能,理解化学理论课程内容,增强学生的实践创新能力。化学团队发挥集体协作的优越性,在实验教学中注重实验的综合性与实践性的改革,探索综合型和设计型实验教学的新方法新内容。

所谓综合型实验教学,就是以教师辅导为辅,学生独立操作为主,实验过程蕴含多个实验关键点的实验教学模式。通过化学实验内容、方法、手段的综合,掌握化学综合知识,培养全面思考和解决化学问题的思维方式,运用综合分析问题、解决问题的方法和手段,达到培养综合应用化学化工知识的能力和素质。同时培养学生实事求是的科学态度和相互协作的团队精神,并为后继的实验课程打下良好的基础。在综合型实验训练基础上,为进一步训练学生完整的实验方法和科学研究思维,以培养学生的科研素质和创新能力,设计型实验课应运而生。所谓设计型实验教学,就是指学生根据实验指导教师提供的实验项目和可选择题目,自选感兴趣的内容,用所学的理论知识和基本实验技能,查阅有关资料,自行设计实验方案和实验路线,独立完成整个实验过程,达到实验目标的实验教学模式。设计型实验是一种充分发挥学生的智慧、创新能力和动手能力,对操作技能训练的实验。团队成员为了摸索综合型和设计型实验的可操作性,反复实验,将原来单一化合物的合成验证型实验更新为综合型的多步合成实验;将原来单一验证性的性质实验及部分单一的基本操作技能训练实验更新为有关的综合性验,对设计型实验的多种可能性加以推敲,筛选最佳实验路线和方案,对学生可能选定的实验题目及其实验路线方案,团队成员必须心中有数,具有现场甄别力和评判力。综合型和设计型实验的筛选和确认,凝结了团队成员的心血和智慧,凝聚了成员对化学教育的热爱和追求,在实验类型和题目的认定过程中,增强了团队成员的凝聚力,也提升了教师实验操作水平。

综合型和设计型实验教学不仅是教学形式的变化,而且是实验教学的内在本质的体现。团队成员在筛选和判定综合型和设计型实验过程中,进一步加深对化学实验教学内在规律的认识,加深对化学实验的内在本质的理解。通过多步化学实验的综合,可培养学生多方位考虑问题的大局意识;通过化学实验方案设计,可启迪学生的创新意识;通过化学实验项目中的设备和仪器的调试,可培养学生的实际操作技能;通过化学实验中出现的问题,可培养学生思考解决问题解决问题的能力。

化学教学团队在实验教学中既注重实验教学的实践性和改革创新,也注重实验教学改革的成果集成,先后组织相关教师编写了基础化学实验系列教材,出版了《物理化学实验指导》、《有机化学实验指导》、《普通化学实验指导》、《无机与分析化学实验指导》等丛书。为发挥团队成员的团结协作精神,确立了丛书编写的基本原则:因才施教,既满足教学基本要求,又为学有余力者提供能力训练的机会;既是实验教材,又作为撰写实验报告的范本。通过共同努力,从而形成完整的适合我院教学特点的实验指导系列丛书。团队成员经过努力,富集智慧和创新精神的系列化学实验丛书表现出应有的特色;在保证基本实验操作得到训练的前题下,编写了部分趣味性实验,使教材的趣味性增加;教材中各种实验也尽可能从环保的角度进行选材,将实验使用的化学试剂用量减少至最低量,以减少化学污染物的排放量,体现环保意识;综合型实验有较详细的操作步骤,使学生运用综合基础知识、实验技能和测试方法,培养化学实验操的正确性和精准性。设计型实验对学生提出实验要求,提示实验关键和参考文献,要求学生独立设计方案,完成实验。

结合综合型和设计型实验的改革和探索,化学教学团队针对实验教学中存在的问题,目前正在录制化学实验示范教学片,结合实验多媒体教学资源中心,创建可视化实验室,把现场教学和可视化教学有机结合起来,以进一步提高实验教学效果和实验教学品位。

为了检验化学实验的教学效果,化学教学团队已连续举办三次大学化学实验竞赛,每次参赛学生有一千多人甚至二千人,竞赛在笔试基础上由抽签方式决定具体实验项目。大学化学实验竞赛,不仅提高了大学生学习化学的兴趣,提供了展示大学生风采的平台,而且检验了化学教学团队成员组织化学实验竞赛的能力和化学实验教学水平。

四、化学团队建设的目标所在――教育教学质量提升

教师是人才培养质量保障体系中的第一要素。在化学团队建设中,每一位团队成员必须努力成为一名合格甚至优秀的大学教师,能够清楚地认识到如何提高教学质量,及时总结提高教学质量的要素。

化学教学团队在建设过程中,倡导化学教学要兴趣化教与学。兴趣是导师,兴趣化讲授和兴趣化学习是教育的一种境界,把教学过程兴趣化,把课堂激情化,把教室活跃化。围绕书本知识学习这个中心,适当安排优秀学生自学讲课,教师跟进补充完善,让学生切身体会教师授课的艰辛,领受教师授课的风采。把教与学演绎为一种高尚的师生共同的游戏活动。

倡导团队成员是做青年学生的朋友。做同学们的朋友,经常给同学们集体或个别补课,深入同学之间了解同学生活、理解同学的喜怒哀乐,尽可能为同学们排忧解难,引导学生健康愉快生活,增进师生友谊,做青年学生的知心朋友。让学生在师生彼此理解中学习,不仅提高学习效果,而且能够学到如何做人。

倡导团队成员博学多才。大学教育仅讲授书本知识是不够的,必须把与书本知识相关的知识融会贯通在教学过程中。三聚氰胺奶粉事件人人皆知,在讲授有机化学的分子结构时,适时穿插三聚氰胺事件的原理和危害以及防范办法;在化工安全授课过程中巧妙地引入食品苏丹红事件。把书本知识社会化,生活现象理论化,社会现象哲理化。借助青年学生的好奇心,即活跃课堂授课的气氛,又增强课堂授课的效果,扩大同学们知识面。

倡导团队成员实时传授传统文化知识。大学教师要不断丰富和更新文化知识,近几年中央电视台的名家讲坛掀起了传统文化传播与学习的大潮,我们应积极从中吸取营养,丰富自己传统文化知识。在课堂上,把传统文化与课本知识有机结合,让同学们在现代文明与传统文化交汇中融汇古今,领略古人的智慧,吸纳哲人的评判,欣赏前人的文采,内化自己的学识。传统文化的传播,展现爱国主义的精神,增强民族自豪感,热爱自己热爱祖国。

倡导团队成员善于礼与德的引导。大学教育的任务是提升人的基本素质,教师应准确地引导青年学生知书达礼,把简单事情做好,引导青年学生不闯红灯,不在教室吃食物,按时上课,每个同学做到了,一个集体就做到了,一个局部良好的风气就形成了,局部的整合就是整体,就能够演化出一个良好的社会风尚。关心他人就是关心自己,和谐的集体是自己创造的,在大学时代个人成长借用孔子的话说:毋意、毋已、毋固、毋我。这样才能提高品质,才能成为性格健全、品行端正的新时代大学生。

提高教育教学质量的根本所在是广大教师的教育教学水平。化学教学团队建设努力打造一批教学质量优秀的教师,所谓教学质量优秀的教师就是被广大青年学生普遍接受、认可和欢迎的教师;是能够激发和引导青年学生学习兴趣的教师;是广大青年学生的良师益友。

化学教学团队的建设是长期的,每一位成员都在为团队争光、都以团队建设为荣光。每一位成员都在用人格的力量内化自己,昭示学生,教学相长。

参考文献:

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[2]仲耀黎. 高水平教学团队建设与管理研究[J].国家教育行政学院学报,2010(2):35.

第7篇

探讨了山东农业大学基础化学实验课程体系的改革与实践,将原来分别附属于各教研室的实验课合并为一门基础化学实验课,成立基础化学实验中心,减少了课时,调整了实验内容,改革了教学方法,建立了完善的成绩评定方法,提高了教学质量和教学水平,提高了学生的实验技能和科研素质,同时对今后该课程的进一步改革提出了设想。

关键词:

农业院校;基础化学实验;改革

近些年,科技技术发展尤为迅速,而伴随着科学技术的提高,传统的化学实验教学方式已经难以适应高等学校的教学需要。实验是一切科学创造的源泉,没有足够的科学实验研究,不但难于解决生产实际问题,也不可能提出什么突破性理论[1]。作为大学化学实验课程,除了要让学生更好地理解、巩固和加深所学的理论知识,还要培养学生的科学思维,提高学生运用所学的理论知识去解决问题的能力,培养学生团结协作、献身科学和勇于探索的精神[2-3]。基础化学实验课程是农业院校课程体系中重要组成部分,是当代农学专业大学生必修课程,也是其学好后续课程的重要基础课程[4]。以前,基础化学实验课在农业大学的课程设置中,基本都是附设在化学理论课之中,地位不够突出。这就使得部分教师和学生在一定程度上认为该课程不够重要,教师授课积极性,学生学习积极性不高,这在很大程度上限制了学生的创造性,不利于学生实际操作能力和解决问题能力的培养。为此,我们着重对基础化学实验教学体系、教学内容、教学方法和成绩评定方式进行了改革。经过教师和学生的共同努力,我们的改革取得了一定的效果。

1教学体系的改革

基础化学实验课程教学体系的改革是实验教学改革顺利进行的基本保证。在2003年以前,我院基础化学实验课程教学的任务分别属于无机化学教研室、分析化学教研室、物理化学教研室和有机化学教研室,在课程内容设置上有一定的重复现象,仪器设备利用率不高,实验资源浪费严重。在学校的大力支持下,将四大化学(无机化学、分析化学、有机化学、物理化学)实验室合并,于2003年7月组建校级“基础化学实验教学中心”,设主任一名,副主任两名,实行中心主任负责制。经过10多年的发展,实验教学中心目前有实验技术人员10名,实验教师40余人。改革后,实验中心用于基础化学实验教学的实验用房有80余间。由基础化学课程组负责确定课程内容,实验中心负责准备实验器材和药品。实验中心负责统一调配实验仪器和设备,杜绝了实验仪器的重复购置和利用率不高的问题。

2教学内容的改革

通过优化课程内容,将原来的无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验合并为一门单列的《基础化学实验》,删除了一些重复的、陈旧的实验内容,增加适应现代化发展的新内容,共90学时,分两学期完成,单独进行考试。在研究了其他院校最新教材的基础上,并结合我校的教学工作经验和教改成果,组织教师编写了《基础化学实验》教材,已于2013年由化学工业出版社正式出版。教材中的时刻内容,主要以学习和掌握实验的基本操作技能为主,以培养学生分析问题。解决问题的能力。如明矾的制备及产品性质检验、乙酰苯胺的制备等。也综合考虑了农业院校的特点,在本教材中适当选取了一些和农业、生物科学、动物科学等专业相关的实验,如从茶叶中提取咖啡因、从肉桂皮中提取肉桂醛、糖类化合物的性质、维生素C的测定等。在实验过程中,注重实验的绿色化。对有毒化学药品遵循“微量、回收、重复使用、处理”的原则,从原料绿色化、反应绿色化、催化剂绿色化、溶剂绿色化、产品绿色化等方面综合考虑。氧化还原反应实验中关于H2O2氧化性的实验,一般是Pb2++S2-=PbS,PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O。Pb2+是有毒重金属,实验中应该避免使用,可以用H2O2与I-反应生成I2,实验现象也很明显,同样可以达到实验目的;乙酸乙酯的合成实验中,用硫酸作为催化剂虽然催化效果好,但是浓硫酸腐蚀性强,污染环境,可以考虑用其它路易斯酸或分子筛代替;在实验硫酸亚铁铵的制备与纯度检验中,实验完毕后产品硫酸亚铁铵应收集,以免造成污染和浪费,还可以在后续实验中经提纯后继续使用,如在分光光度法测铁实验中,就可以利用提纯后的硫酸亚铁铵配制铁标准溶液,既实现了实验药品的节约,也实现了实验的连续性。

3教学方法的改革

每次实验前教师均集体备课,重点是该实验的操作、改进、注意事项等,由一位教师主讲,然后由其他教师进行补充,最后大家一起讨论,以提高实验的效果。所有实验教师课前均做预试,检验实验试剂有无问题,试剂用量对是否在要求范围之内,探讨学生在实验中可能出现的问题的操作及解决方法。学生在进入实验室做实验前,要做好预习工作,除了了解实验内容和实验步骤外,还要求学生去图书馆或者运用网络技术查询实验中用到药品的理化性质,药品使用时的注意事项等等,并按照要求皮写出预习实验报告。教师认真检查学生的预习实验报告,并在报告上签字。对于不合格的预习报告,责令其重新写。以此让学生养成良好的实验前预习的习惯。教师讲解实验时一改过去先讲目的、原理,后讲实验步骤的传统讲授模式,而是多媒体授课,结合提出问题,让学生回答的课堂讨论教学方式为主[5]。将实验教材中的具体实验的实验目的、实验原理、实验步骤、实验注意事项、实验仪器使用规范和注意事项等内容设计成不同的问题,让学生参考教材回答。通过这种方式,将学生的学习积极性调动起来,转变学生的学习方式,促进学生的主动式学习。另外,我们还将学生讲解实验与教师补充结合起来,进一步调动学生的学习积极性,增加学生对实验的理解。在实验课程进行过程中,任课教师要加强对学生基本操作的指导,及时发现学生操作过程中出现的问题,并做到及时就诊纠正。对学生在实验过程中提出的疑问,不要直接告诉其答案,要引导学生自己去思考,启发学生的思维,培养学生独立思考和解决问题的能力。实验过程中,我们允许学生实验失败,但要求学生的实验报告中要仔细总结失败的原因,避免以后继续出现类似的错误。实验结束后,要求学生按要求独立完成实验报告,实验报告中的目的、原理、步骤可以简写,重点是记录实验数据的处理,实验中出现的问题及解决方法,对本次实验的体会、总结,鼓励学生对现有实验内容提出改革方案。培养学生的独立思考能力和创新意识。

4成绩评定的改革

基础化学实验考核一直是高等院校实验教学改革的热点问题[6-7]。而将实验考核量化、多元化、标准化和体现客观公正一直是大家努力的方向[8]。成绩是检验学生学习效果的重要依据,所以这个成绩要全面、公正地反映学生的真实水平。经过多年教学实践,我们将学生的基础化学实验成绩分为四大块:预习、操作、报告、期末考试,分别占总成绩的比例为1∶3∶3∶3。预习成绩包括预习实验报告和课堂提问;操作成绩包括学生操作的正确性、规范性,实验过程中对待实验的态度和课堂纪律,实验数据的正确性和原始记录的完整性,实验完毕后的卫生情况;报告成绩包括实验报告的书写格式是否正确,书写是否端正,数据处理是否正确,对本次实验的总结、体会和建议;期末考试内容主要是实验操作,每个学生自己独立操作一个实验,教师评分。经过多年实践,这种成绩评定方式能较好的体现学生的实际水平,提高了学生的动手能力和解决问题的能力。

5结语

我们学院的基础化学实验教学改革刚刚进入起步阶段,以后还有很多地方有待实践检验。我们也深深体会到,在高校大规模扩招的今天,要想提高教学水平和教学质量,培养出适应21世纪的复合型人才,教学改革是唯一的道路。

作者:周云雷 殷焕顺 付蕾 艾仕云 单位:山东农业大学化学与材料科学学院

参考文献

[1]钟国清.农业院校基础化学实验课程综合改革的实践与探索[J].实验技术与管理,2001,18(1):104-107.

[2]陈立妙.高校化学实验教学模式的创新研究[J].才智,2012(30):138-139.

[3]罗五魁,谢鸿芳,应少明.改革化学实验教学以适应高等教育的发展[J].广州化工,2014,42(4):175-176,187.

[4]李兴玉,李顺琴,张灵,等.农科院校普通化学教学中如何激发并保护学习兴趣[J].广州化工,2013,41(3):164-166.

[5]刘文萍,杨朝霞.问题教学法在物理化学实验教学中的应用[J].广州化工,2011,39(16):182-183,210.

[6]梁慧光,王兴民,年方,等.农业院校基础化学实验考核方式的探索与实践[J].实验室科学,2015,18(4):238-240.

第8篇

关键词:应用化学综合实验;意义;创新能力;

长期以来,各高校十分重视基础化学实验课的教学。 实践证明,这对于培养学生的基本技能很必要。但是,人们在教学中也发现,仅仅加强基础训练是不够的。 这一点反映在学生准备毕业论文时,不能较快地投入到课题研究之中,尤其在实验方案设计、仪器设备安装配套、文献消化、论文撰写及答辩等方面不尽如人意。本文根据应用化学专业的实际情况和特点,吸取了兄弟院校的经验,从2007年起,在大学四年级上学期学生完成了各基础化学实验课后,进行毕业论文之前,开设了这门必修课——《应用化学综合实验》课,这对提高学生的科研素质及创新能力起到了很大的作用。

一、开设《应用化学综合实验》课程的意义

1. 1 学科发展的需要

化学是一门实验性极强的科学,在现代科学技术发展越来越综合化、整体化的今天,化学也不例外,它在继续分支的同时,更重要的趋势是走向综合化。19世纪形成的无机、分析、有机、物化四大学科的内部,在分支和综合、交叉和渗透中逐渐填平模糊界线。因此为了培养“未来化学人才应具有研究,开发和创新能力”,高等化学教育也必须改变专业间的“各自为战”的传统,强调综合性和整体性的素质教育,在分析—综合的杠杆上着重向综合一头寻找新平衡点[ 1 ]。《应用化学综合实验》课程的开设,正是在四大基础化学实验课的基础上,使学生学会怎样将各门课程的知识综合起来,解决做毕业论文面临的并非运用某一门学科可以解决的科研实际问题。

1. 2 培养学生专业素质全面发展的需要

在开设《应用化学综合实验》课之前,学生进行毕业论文时,由于缺乏综合实验能力,常常不能很快地投入到课题研究中去, 论文的撰写和答辩质量也受到影响。《应用化学综合实验》课的开设,能使学生在完成各门基础化学实验课学习后和进行毕业论文之前,正规、全面地接受无机、分析、有机、物化等综合化学实验的训练。这门课程所开设的实验不同以往做过的基础化学实验课,以往的实验只是单纯地涉及到本专业的内容。而《应用化学综合实验》涉及到的知识很广,包括了四大基础化学实验的多门知识。学生通过实验不仅可以巩固这些知识,而且有助于对基础化学知识的深化、知识结构的改变和各种能力的提高。《应用化学综合实验》课的开设,不仅完全符合“把化学专业的本科生培养成合格的、知识和技能全面发展的、能从事多方面实验工作的研究人才”的教育思想,而且对增强学生的现代意识,培养学生的动手能力、科学思维能力和创新能力,养成良好的科研习惯起到了积极的作用。

二、《应用化学综合实验》课程的教学内容

《应用化学综合实验》课程内容的选择,既要在四大基础化学实验课的基础上使学生学会怎样将各门课程的知识综合起来,又要根据本专业课程设置情况及实际需要,融进一些有新意、能真正体现“综合”两字的内容。为此,大胆采用“实验内容的科研性”[ 2 ] ,使本课程内容与课题组科学研究项目紧密结合,把科学工作的基本方法引入实验教学中。 例如:“玉米淀粉醋酸酯的合成及物性研究” 参考了我院教师的研究成果, 将无机、分析、有机实验的内容自然地综合:样品的前处理需无机化学实验技能;合成反应需有机化学实验技能;取代度的分析和分光光度法测透明度等需分析化学实验技能。因此,本实验结果达到了融合前述课内容的目的。

此外还拟增设选做方面的内容,这就是本课程的另一个重要内容。 通过学生自选实验题目,具体内容根据学生各自的兴趣来挑选,以满足不同层次学生的兴趣需要。另外,拟设立“实验讨论”课,它能加强学生的口头表达能力,为毕业答辩及择业做准备性训练。

三、教学过程

3.1 培养学生的独立科研能力

综合化学实验内容给予了学生更大的展现自身能力的机会,取消了一些基础化学实验中的强制性规定,给予了学生更多的主动性和积极性。 同时,在教学中对学生提出要求:(1) 认真预习和查阅有关资料,预习效果及查阅资料的充分程度反映在学生的实验过程中,预习得好,不仅能较准确分析解释实验现象,而且对实验步骤熟悉,操作准确,完成实验速度快;(2) 准确做好原始记录,记录结果是否准确细致体现在实验报告的结果与讨论中; (3) 评价方式不以结果论实验成功或失败,实验不成功可以重做,但必须分析失败原因,弄清楚错在哪里;(4) 不限制实验时间,各人可以根据自己的实验进展情况自由地延长或缩短时间,但每个学生必须对自己所做实验负责到底,直到实验成功。 这些举措的实施增强了学生的科研自主性和积极性,学生查阅文献的能力明显提高,能科学地运用原始文献的数据来解释实验现象并进行结果讨论,有的甚至能创造性地提出自己的实验方案来改进实验装置,特别是学生排除实验故障能力比以前有很大的提高。

《应用化学综合实验》课程的教学过程旨在锻炼培养学生独立从事科研的能力,即独立完成查阅文献—列出实验方案—独立完成实验—完成实验总结报告,提高学生进行科学研究的基本能力。实验采用“全开放”的实验措施,教师首先定题,学生可根据自己的知识水平去查阅文献,写出实验预习报告,其具体的实施方案交教师审查。此时教师要引导学生对实验方法进行选择,鼓励学生勇于创新。这样做明显地使实验质量得到提高,更重要的是锻炼了学生独立完成课题和科研任务的能力。

3. 2 发挥教师引导作用

《应用化学综合实验》是具有一定深度和广度的实验。教学过程中,学生是学习的主体,知识和能力只有内化为学生自身素质,才能达到教育的最终目的。但学生的这种“内化”并不是自动完成的,必须有教师适时的点拨。课程的开设虽然从各个方面为学生的“综合升华”提供了外部条件,学生也能主动地投入到研究和探索中去并顺利地完成实验,但此时学生作为知识“升华”的主体,尚不能站在主体高度去纵观全局。因此,教学中教师应充分发挥引导作用,有意识地引导学生发掘课程中各个实验中的知识交叉点,分析知识的相关点,进而解决相关点中联系紧密的问题。学生通过具体实验内容的训练,能将过去学到的理论知识用来解决具体课题,并通过查阅文献,提出具体方案,并使实验技巧和动手能力得到了提高,这对训练学生掌握科研方法很有帮助。 #p#分页标题#e#

3. 3 教学方法

由于《应用化学综合实验》在课程结构和内容上有重大转变,而且强调综合能力的培养,因而必须注意教学过程中的教学方法,故采用了“教师宏观控制”的教学方法[ 4 ] ,但是,要达到学生能力全面提高的目的,还应注重“细微教学”:从大处着眼,小处着手。如严格检查学生的原始实验记录,强调其规范化、完整性,并把它作为实验报告的不可缺少的一部分。

四、开设《应用化学综合实验》课程的效果

《应用化学综合实验》的开设,是化学实验教学的一种探索,作为实验教学课程刚刚起步,需要我们在实践中不断地总结经验,共同商讨并不断完善。课程开设后所取得的效果可从教师的评价和学生的反映看出。主要表现在以下几个方面:

(1) 拓宽了学生的知识面。综合实验的内容包含了化学专业各学科(如无机、分析、物化、有机) 的实验方法和技能及其相关的理论知识,这样大大拓宽了学生的知识面,克服了由于专业划分过细、知识分割过窄导致的学生知识面过窄的弊端。同时,实验内容上增加了反映学科前沿领域(如药物合成设计) 的实验,实验技术上应用了近代先进的技术(如核磁共振、红外光谱等),这样可使学生了解和学习到学科前沿领域的新知识和先进的现代实验技术。

(2) 充分发挥了学生的主动性和积极性。综合化学实验的形式是学生自己查阅文献资料,自己设计实验方案,独立开展实验,这样学生本人成为实验的主人,改变了以前教师要学生做实验的被动局面,大大提高了学生做实验的主动性和积极性。

(3) 促进了学生能力的培养和提高。综合化学实验不是单一的验证式实验,更不是简单的拼凑,不能按传统的“按方抓药”方式完成,而需要通过多种实验方法、技能以及理论知识的综合应用才能完成。这样就克服了传统实验中各实验方法和技能互不相关的脱节现象,培养和训练了综合应用的能力。

(4) 对毕业论文工作做了良好的铺垫。据指导毕业论文的教师反映,自从开设《综合化学实验》后,学生的科研能力有了很大的提高。 首先体现在学生拿到指导教师的论文课题后,马上可以着手查阅论文所需要的文献资料,从中选择出完成该课题的最佳方案,进而给自己的毕业论文实验制定一个方案,如:需要些什么资料,做多少化学实验,以及测试手段等。但是在开设《应用化学综合实验》课程之前,指导教师发现学生较难进入状态,比较依赖指导教师完成毕业论文。这样,一方面使在大学里最重要的一次科研活动成为一种任务,学生带着压力去完成;另一方面学生的积极性也没有充分发挥出来,影响了学生的科研素质及创新能力的提高。《应用化学综合实验》开设后,它能将基础实验和综合实验知识循序渐进地联系起来,学生的知识结构和实验技能完整化、系统化,这样不仅使学生能顺利地进入论文阶段,毕业论文的质量显著提高,而且有利于培养合格的、知识和技能全面发展、能从事多方面实际工作的人才。

总之,《应用化学综合实验》的开设,改变了过去各基础实验自成体系,相互脱节的传统模式,同时也克服了过去各专门化实验内容过细过窄的不良弊端。对增强学生现代实验意识,培养创新和科学思维能力,养成良好的科学研究习惯均起到积极的作用。这门课程的开设也符合把化学专业的本科生培养成合格的、知识和技能全面发展的、能从事多方面实验技能的化学研究人才的教育指导思想。

参考文献:

[1]王炎,尤宏,刘新荣.建立有工科特色的综合化学实验课[J].大学化学,2002,17(2):27- 34.

[2]HOU Dongyan,HUI Ruihua,L I Tiechun,et al.Exploration and Practice of Teaching Mold of Research Lesson[C].17TH I2UPAC International Conference on Chemical Education ,Beijing ,2002.

第9篇

前 言

化学实验是一门重要的课程,可以培养大学生的动手能力,巩固理论课上学到的知识,在实验中对化学增加感性认识[1]。实验能力的高低是衡量大学化学专业学生综合素养的重要标志之一。正因为此,各高校在实验课程设置、内容目标、实验资源、教学模式、评价方法等方面积极进行改革,以促进学生实验能力的提高[2]。

一、大学生化学实验课程教学改革的目的

化学实验课程主要包括无机化学、有机化学、分析化学、仪器分析、物理化学的相关实验,其目的是培养学生的基本化学实验技能、基本化学计算、实验设计、实验操作、数据采集和分析处理能力,常规和部分贵重仪器的使用、图谱解析,实验总结与报告能力。进行化学实验教学改革的目的主要有以下几个方面[3]:

1.培养学生基本操作技能的规范性

玻璃器具使用、天平使用、真空泵使用、滴定分析、抽滤、分离、洗涤等,实验器材的维护及正确放置、标签的书写、实验废弃物处置等,都属于基本操作的范畴,规范地掌握这些基本操作,是形成良好实验行为的基础,也是学生基本科学素质的体现。这些素质的欠缺,将影响学生的未来发展,甚至人身安全,因为许多化学实验室事故的发生都是由于操作不规范而引发的。因此,化学实验教学必须在培养学生操作的规范性方面下足功夫,教师的指导必须严格到位。

2.强调基础性实验的作用和重要性

在当前强调培养创新人才、加强综合性实验的同时,不要忘记和淡化基础性实验。没有基础或基础不牢,就谈不上综合,更谈不上创新。因此,在教学资源的调配上,要始终抓好基础性实验的教学安排,配备足够的师资、教学时间和教学设备等,这是需要由实验教学管理部门统筹考虑的工作。

3.训练学生的表达与分析能力

经过一系列测试获得一批实验数据,对这些数据进行科学处理与分析,进而得出科学结论,不仅是对教学实验的总结,而且也是科研的重要环节之一。这种能力的培养十分重要,如果在这方面重视不够,就会导致学生的归纳、总结与分析能力不强,提出问题、提出新概念的能力不强,这最终会影响学生的创造能力。

4.培养学生综合素质

学生思维的多样性、观察能力、耐心、细致、沉稳、有序等素质需要依靠实验过程的点滴训练和积累,这是一个长期的过程,需要在实验教学中精心培养,需要教师进行耐心细致的、科学的指导。大学生化学实验综合素质的培养需要从选择题目开始,到实验设计、实验操作、结果分析、问题思考与解答等多个方面系统进行能力培养[4]。

5.提高化学实验教师队伍素质

实验教师的授课水平和责任心是影响实验教学质量的关键。实验教学改革对于青年教师和研究生助教的培养,老教师在教学方法、教案设计、教学技巧与能力、教学态度等方面的引导,全面帮助,都有助于他们胜任实验教学工作,科学地培养学生。

二、大学生化学实验教学中存在的问题

化学实验是化学教学中一门独立课程,其目的不仅是传授化学知识,更重要的是动手能力和优良素质的培养。通过长时间对大学实验课程教学的切身感受和观察分析,我们可以看出在化学实验教学中现在主要存在以下几个问题:

1.课程设置不重视化学实验

许多学校对理论课程很重视,而忽略实验操作的训练,即存在重理论、轻实验的现象。尽管现在强调培养创新型人才、加强综合性化学实验,但决不能淡化基础实验的训练,基础实验是综合性实验的基础,其基础性和重要性是毫无疑问的。实验指导教师要认真负责、严谨规范,实验课程就会得到学生的高度重视。此外,还存在实验课学时数占总学时的比例较低,有些实验课学生动手的机会较少等不合理现象。

2.对学生的综合素质培养不够

化学实验是化学教学中一门独立课程,其目的不仅是传授化学知识,更重要的是动手能力和优良素质的培养。综合设计性实验可以体现化学教学内容的综合性,设计的独立性,同时能考察出大学生的实验技能,反映出学生的实验综合素质。但是现在实验课内容较浅,一般都是验证性的,很少有探求性和研究性的。这样的实验不符合培养高素质大学生的要求,也会影响学生学习的积极性。

3.实验教学室设备陈旧,投入不足

尽管各院校都在加大对实验教学的投资力度,购进了不少新的实验仪器,实验室面积较过去有所增大,但是由于过去欠账较多,仍有不少陈旧仪器在使用,近几年在校学生人数增加了几倍,而实验室的面积和实验仪器的增加相对滞后,实验课的教学条件没有明显的改善,所以对实验课教学质量的提高必然会产生一定的影响[5]。

4.实验课教学方法欠佳

一些教师在实验课的讲授方法上比较单一,不注意实验课教学方法的研究,教师怎么讲学生就怎么做,给予学生独立分析问题和发挥想象的机会较少,不能充分调动学生的主观能动性。另外,课堂讨论的教学方式采用较少,现代化教学手段应用不够,也制约着实验教学水平的提高。

5.教师责任心不够,对学生管理不够严格

部分学生的化学实验习惯不好。比方说,对于刚打开的天平没有检查是否处于水平态;使用完电子天平没有进行清扫;用完后未关掉电源和罩上天平罩。学生在做滴定实验时,坐站姿态不雅观;有的学生损害仪器不汇报给带课教师等[6]。学生实验动作不规范也是化学实验教师需要特别关注的问题。如果要求严格、动作规范,对他们的后续化学实验课大有益处;相反,如果实验操作动作不规范,以后很难改正。

三、大学生化学实验教学存在原因分析

很多高校在教学中重理论轻实验的思想仍然没有发生根本地改变,必然会影响到实验室的管理和建设,从而影响实验课的教学质量[7]。

1.教师和学生对实验课的认识不够重视

很多大学生在学习时,仍然保持着高中的一些学习习惯,就是重理论轻实践。到了大学以后,对实验课的重视程度仍然轻于理论课,他们在思想上并没有将实验课提升到与理论课同等重要的地位。其次,诸如大学英语四六级、计算机等级的考试也占据了学生的大部分时间,这些考试都会涉及到以后学生的就业、落户等问题,使他们没有更多的精力投入到实验课的学习当中去;最后,基础实验较多,没有充分激发学生的兴趣,结果基础没学好,专业实验课也是学的一塌糊涂,操作能力自然就会很差。

2.化学实验室建设水平落后

有的高校把实验教学附属于理论教学,在一定程度上削弱了实验教学在整个教学过程中的作用。另外,在实验教学的建设中投入非常有限,实验仪器设备及设施老化、废弃、数量不足,且配套不齐全,自动化程度不高,仪器设备分散,开出实验率低,设备利用率低,实验条件、实验手段、实验技术水平落后。

3.实验课教师队伍的素质不高

在一些高校里,实验教师是辅助教学的二线工作人员,因此大家一直认为实验工作无足轻重,致使不少人缺岗在编,却很少或根本没有从事实验教学工作,部分人员只经过简单培训就上岗工作。此外,实验室人员独立活动能力弱,不利于充分调动实验技术人员的积极性。

4.实验课程管理制度的松懈。

多数高校都有实验课考试不通过不能参加理论课考试的规定,但是几乎所有高校学生每次实验课都来参加,不论实验做的如何,其实验课程考试成绩均为合格,以杜绝学生因实验课考试未通过而不能参加理论课考试的现象发生。从而使学生滋生了轻视实验课的想法,反正最后也能通过。

四、大学生化学实验教学改革的具体措施

1.将理论教学与实践教学有机结合起来

课堂教学可以使学生熟悉每种仪器分析方法和分析仪器所基于的基本理论,也可以培养学生的思维和创新能力;同时加大实践教学的比例,使学生能有机会学习和使用这些仪器和设备,运用理论与实际相结合的教学过程,最大限度地提高学生的实践能力。培养学生比较系统地掌握本学科、专业必需的基础理论、基本知识,掌握本专业必要的基本技能、方法和相关知识,具有充实本专业实际工作和研究工作的初步能力。教会学生在实践中自主地发现问题、查阅资料、处理及解决问题[8]。

2.注重更新实验教学手段

随着科学技术的发展,电化教学手段的广泛应用,计算机及多媒体技术的日益普及,这些教学手段可以将实验的全过程生动、形象、直观地展现在学生们面前,便于学生对某些抽象、枯燥的实验原理、理论和概念更准确、更深刻地理解和掌握,激发学生的学习的兴趣,提高他们学习的积极性。在仪器分析教学和实验中,最严峻的一个问题是一些大型贵重仪器的短缺。采用多媒体教学可以在某种程度上弥补机器难以普及的缺陷。

近年来开始应用的计算机辅助教学技术,可以把计算机应用和化学实验教学紧密结合起来,利用微机模拟实验的全过程,对拓宽学生知识面,开阔学生视野,巩固和提高学生计算机应用能力,培养学生创造性思维有极大促进作用,这是传统的实验教学手段所无法比拟的。还要注意加强计算机在实验教学中的应用,引导学生利用计算机进行繁杂的实验数据处理和数据分析,不断改进传统的实验方法和测试手段,促进实验内容与现代科学技术的有机结合。

3.开展灵活多样的实验教学形式

针对目前存在的实验教学学时数偏低的问题,在按实验教学大纲的要求开好课内实验的前提下,各实验室应积极创造条件,贯彻因材施教的原则,在学有余力的学生中开展一些丰富活泼、形式多样的课外实验活动,如开放实验室,在实验室完成课程设计、毕业(论文)设计,开设实验选修(辅修)课,开设第二课堂,成立课外科技兴趣小组,参与教师的科研课题等,以此作为实验教学的延续、补充和提高[9]。

4.强调学生在实验教学中的主体性

在实验过程中教师要明确学生是学习主体的观点,在学生熟练掌握基础实验知识和实验技能之后,充分利用大学生求知欲强、愿意动手、喜欢操作的特点,放手让学生在实验过程中唱“主角”,给学生充分的独立思考、独立活动和探索新知识的锻炼机会,充分发挥学生在实验中的主观能动性。为进一步调动学生化学实验的积极性和参与意识,可以让学生自己设计实验题目,带着问题动手做,带着问题去学习、去查找答案,完成实验,提出改进实验的思路和方法,变被动为主动。不但可以培养学生的自学能力、在知识海洋中查找资料的能力、解决问题的能力,还可以充分调整、调动学生学习化学实验的积极性和对化学课的兴趣。这种放手让学生参与的做法激励了学生积极思考的意识,增强了化学实验思维能力,拓宽了学生知识面,变被动机械的学习为主动灵活的学习,学生动手能力也有了很大提高[10-12]。

5.在实验教学中培养大学生创新能力

要培养学生的实验创新能力,必须首先加强学生实践动手能力的培养,科学改革实验教学内容,减掉那些陈旧的演示性的实验、验证性实验,增加一些设计性、应用性和综合性实验,锻炼学生综合运用所学知识,解决实际问题的能力。另外,也可以让学生参与到教师的教学科研活动中,让他们真正体验实验的价值与魅力所在,培养学生在纷繁复杂的科学领域发现问题,找到发明创造的方法[13]。

5.1 查阅文献能力

通过网上查询、图书馆文献查询等方式,在前人大量科研工作的基础上,不断总结经验,找到研究的切入点,有所创新,将两者完美结合,成为自己的东西,在实践中提高创新能力[14]。

5.2 实验设计能力

针对研究方向,在查阅资料的基础上,讨论实验方案,根据前人的工作和化学实验的特点,设计实验方案和实验的具体内容。

5.3 动手能力的培养

通过示范各种设备的使用方法,充分发挥学生的聪明才智,鼓励他们动手动脑,遇到困难,自己想办法克服,不要立刻告诉他们如何做,以此来磨练他们的意志。

5.4 化学实验操作的准确性训练

实验操作的正确与否直接影响着实验结果的准确性,熟练和扎实的实验技能是学生应该具备的能力,要强调基本操作规范化的重要性和必要性。

5.5 写作能力的培养

首先给学生一个论文的模版,按照模版撰写论文,论文要进行反复修改,比如摘要尽量简洁,关键词要有,论文中的图表要规范,论文文笔要流畅,内容充实,结论要总结好,还要有文献的引用及致谢等。

6.加强学校实验室硬件建设

提高大学生实验创新能力的培养,必须搞好实验室的硬件设施建设。实验教学不仅能综合利用学生学过的理论知识提高学生的动手实践能力,更能够较好的培养学生的实验创新能力,从而提高学生的综合素质。这些年来,大部分学校对学校的实验室都有很大的改善,但随着经济的快速发展,大学生的数目越来越多,学校实验室远远不能满足实验教学的需要。学校必须要有计划的、有步骤地增加对实验室的投入,对实验室的设备要不断更新、不断完善,才能为实验教学提供更好的条件[13]。

7.提高实验教学人员的素质,促进实验教学水平的提高

学生实验操作水平,实验创新能力的提高与学校实验指导教师的能力密切相关。目前,部分学校化学实验教师队伍素质与社会发展不适应,长期对实验教学的不重视,导致大量人才的流失,实验教学人员严重不足,另一方面,广大学生却对教学要求提出了更高的要求,他们已经不能满足实验指导书上知识的学习,简单的技能指导完全不能满足他们对知识的渴望,这就要求广大实验指导老师不仅要专业精,还要求知识广。为了加强实验教学队伍实力,还可以将一些高学历,高能力的教师引进到教师队伍中,把这些教师培养为实验教师队伍的骨干成员,学科带头人,从而提升实验教学水平。

8.改进化学实验成绩的评定方法

实验成绩评定方法和量化评分标准的改进有助于促进学生的实验兴趣和科研行为的养成,根据前人实践经验和方法,实验成绩评定一般采用的几种方法如下[15]:

8.1 实验预习检查法

检查对整个实验课程体系的宏观了解和认识,既是每次实验前的准备工作,又是做好每个实验的保证。

8.2 实验过程评分法

就是学生在做实验的过程中,老师观察每个学生做实验的情况,按一定的方式和标准,进行现场评分。

8.3 实验报告审阅评分法

实验报告是学生在实验基础上的再加工过程,对培养学生的抽象思维能力,数据的观察、记录与处理能力,实验过程的概括思维能力,科技论文写作和表达能力,以及实事求是的科学精神与工作作风,具有不可替代的作用。

8.4 其他评判方法

如学生参与全国大赛并取得好成绩,或科研创新具有特色;实验事故率处理与新现象发现;操作规范与卫生习惯,制度与纪律遵守等,一般由老师灵活掌握,作为个性或特色适当加、减分。

9.重视化学竞赛对实验教学的推动作用

广泛地开展化学实验技能竞赛活动,可以激发广大学生提高化学实验技能的热情,培养他们的全面素质与能力,能够有效地大面积提高教育质量,同时也有力地推动和促进高校的化学实验教学[16]。

开展化学实验技能竞赛受到了广大院校和师生的极大重视,各参赛院校都以实验技能竞赛为契机,加大了对化学实验的投入,如投入经费改善设备条件,更新实验仪器,对学生开放化学实验室等。而参加训练的学生也都加大了对化学实验的精力投入从长远上看,这些都有利于化学实验教学的进一步深化和提高。

9.2 发现实验教学中的不足,交流实验教学经验

在化学实验技能竞赛中,参赛学生所产生的诸多失误,有相当部分反映了在实验教学中的存在问题,对今后的实验教学改革提供了参考资料。通过竞赛与交流,各院校发现一些化学实验教学中存在的不足之处,在后继的实验教学中加以改进和优化。

总之,通过调整化学理论和化学实验教学内容和方式,改进实验教学方法,强化教学管理,加强实验教学条件的建设,培养学生扎实的理论基础和规范、娴熟的实验操作技艺,提高学生发现问题、综合分析问题和解决问题的能力,改善化学实验教学的评定方法,提高化学实验教学人员的职业素养,才能更好的促进大学生化学实验教学的改革与发展。

参考文献

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第10篇

【关键词】化学;有机化学实验;教学

《有机化学实验》是医院校医学相关专业学生必修的一门重要的实践性和操作性课程,属于医学专业公共基础课,对于医学专业学生理解有机化学相关知识有着重要的作用,同时对于学生解决实际问题及培养学习兴趣方面有着一定的作用。

有机化学实验以有机合成为主线,强化基础知识、基本操作和基本技能的训练,包括了有机化合物的测定、定性分析和分离方法。内容涉及实验的基本技能、经典有机实验、综合与应用性实验、研究性实验等,每个实验包括实验目的、实验原理、实验步骤、注意事项和思考题等部分,以有机化学教学大纲中对有机化学实验的要求为标准,结合医学专业特点,选取特定实验项目进行教学。

医学专业有机化学实验教学是有机化学理论知识教学的再延伸,实验教学环节会直接影响到学生的动手能力及解决实际问题的能力,实验教学与课堂教学紧密配合,能够使学生有效加深对有机化学基本原理的理解和掌握,同时又能使学生掌握实验的基本方法和技能,从而使学生学会运用所学的知识,去解决实际遇到的化学问题。

实验课程的教学目标是使学生系统地理解有机化学实验基本理论,掌握有机化学实验基本操作技术,学会有机物物理常数测定、化学性质鉴别、基本制备方法和分离技术。

医学专业的有机实验教学主要分为有机化学实验常识、有机化学实验基本操作技术、有机化合物反应及制备实验、综合性实验和实验综合练习5个部分。首先从基本操作技术开始,让学生系统地掌握有机化学实验常用的一些重要操作原理和技术,以便学生能熟练掌握各项基本操作,从而为后面的实验操作打好基础。有机化合物反应及制备实验是对理论课学习的重要补充,是理解理论课内容的重要途径。综合性实验包括官能团化合物的鉴别、混合物的提取和分离及设计性实验,是综合各项操作技术的实验内容,其中设计性实验通过文献调研、方案设计及实施等科研过程,提高学生实践和创新能力。实验教学过程中,将基本操作技能训练结合在有机化合物反应及制备中,不单独安排基本操作技能训练,在药品的选择上尽量使用对环境污染小、便宜易得的药品。

根据有机化学实验课程的自身特点,结合医学专业的培养要求,在具体的实验教学中,做了如下尝试:

第一,根据有机化学实验大纲的要求,结合医学专业学生的专业特点以及有机化学理论教学的重点知识及章节,对实验项目进行有针对性的筛选,精选出实验项目,充分利用有限的实验学时,最大限度的提升学生的综合实验能力。比如对于临床专业,挑选了阿司匹林的制备,阿司匹林是经常接触到的药品,对于如何制备阿司匹林,学生表现出了极大的兴趣与热情,实验结束后,学生对于有机化学有了更直接的认识,使很多学生改变了理论和实验基本没有联系的认识,切实的意识到自己所学的有机化学知识在具体的生活、生产及实践中有着重要的应用。

第二,针对具体专业的特点,教学过程中,注重加强实验基本操作的练习及实验规范操作习惯的培养。俗语说欲盖大厦,必先牢固基础。在实验教学中,有意识的加强学生掌握基本实验操作能力的培养,可以为学生以后从事药物相关工作提供很好的基础。同时,规范的实验操作习惯的培养也很重要,规范的操作可以有效地降低实验操作过程中出现的失误,正确的化学实验操作对实验结果及人身安全非常重要,规范的操作是化学实验成功的保障。比如,实验咖啡因的提取与分离,茶叶中含有5%~10%的咖啡因,咖啡因是一种生物碱,易溶于丙酮等有 机溶剂,通过本实验使学生了解生物碱的提取方法,掌握从茶叶中提取咖啡因的方法、索氏提取器的原理和操作,通过该实验使学生掌握从天然产物中提取有机物的操作方法,为以后从中草药中分离有效成分提供基础。

第三,在实验教学中,注重以学生为中心,实现学生自我能力提高为主,培养学生积极思考及解决问题的能力。实验过程会涉及到很多问题,每个问题的解决都需要学生自己本人参与思考,同时讨论可行的解决办法,最终确定操作进程。有机化学实验往往涉及到多步序列合成实验,该类实验的特点是每一步产品的产率与纯度都关系到下一步实验的进行及最终产物的产率,这就要求学生对实验的每一个环节都要非常认真。比如实验甲基橙的制备,第一步是对氨基苯磺酸重氮盐的制备,第二步是利用偶联反应合成甲基橙,第一步对氨基苯磺酸重氮盐的生成与否及产率的多少都会影响到第二步反应,因此在进行第一步操作时要学生自己分析影响反应的因素,控制好反应的条件,从而使实验更好的向预期的方向进行。

第四,在实验教学中,注意学生创新能力的培养。在有机化学实验教学中,不但要让学生自己学会具体做法,掌握一些实验基本技能,更重要的是要引导学生寻求研究问题的思路,学会解决问题方法。在实验过程中,学生通过仔细观察、尝试实践及时发现问题,再通过相应分析思考动手解决问题,从而不断提高创新思维能力。同一个反应,采用不同的方法,得到的实验结果可能千差万别,这就要求学生根据具体的情况查阅相关的资料,分析造成差异的原因,尝试进行创新。在这个过程中,学生灵活运用仪器进行组合安装,积极主动地设计实验,极大地培养了学生的综合实验能力及创新能力。

通过以上几点,医学专业的有机化学实验教学在基本实验模块和综合性实验模块取得了良好的教学效果。学生解决实验遇到问题的能力得到了明显提高。相应的有机化学实验操作更加熟练,学生的科研创新意识及学习兴趣得到了很大提升。在今后的有机化学实验教学中,将更加注重体现以学生为本的教育理念,探寻新的教学模式及方法,为进一步提高有机化学实验教学水平继续努力。

【参考文献】

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[2]曾昭琼.有机化学实验[M].北京:中国中医药出版社,2012.

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[6]闫孝平.在化学“实验探究”中培养学生创新能力[J].化学教学,2004(10):25.

第11篇

关键词:网络化教学;问题式教学模式;大学化学

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)23-0088-02

“大学化学”是针对全校理工科学生开设的学科基础课,一般是为大一学生开设,其授课对象基本涵盖了高等学校中理学、工学、农学和医学类的大部分专业。由于学科差异大,所以教学过程中的教学重点也不尽相同。为了给不同专业的学生提供相应的教学模式,仅通过课堂教学是难以实现的。为此,本课题将教学课堂进行外延,利用网络化QQ教学手段,采用“问题式教学法”来为学生设计教学内容,通过问题的分析和解答来达到对教材知识的理解与巩固。问题教学法被认为是培养学生科学精神和创新思维的一种比较成功的教育方法,[1-8]但是该问题教学法主要是组织学生分组现场讨论问题,教师也是现场给学生讲评问题,该环节需要花费不少时间去组织学生聚集在一起,给学生以及教师在时间和空间上带来了不便。为了解决该问题,网络化教学手段被引入到教学中,即本文提出的“网络化问题式教学辅助模式”。在这类课上,教师根据教材并结合学生的自身水平,有针对性地对各个章节设计出一系列问题,并主要通过网络QQ的形式将问题提前给学生,以促使学生针对这些问题进行课前预习,分析、讨论并解决问题。教师则根据学生反馈的讨论结果进行有针对性的课堂教学以及课外辅导。由此可见,“网络化问题式教学辅助模式”既为学生之间以及师生之间提供了一个便利高效的交流和探索平台,也激发了学生对“大学化学”课程的学习兴趣。

一、“网络化问题式教学辅助模式”的作用

“网络化问题式教学辅助模式”应用于“大学化学”教学中,有利于学生之间、师生之间以及学生和教学内容之间的互动,有效地达到了教学相长的目的。具体体现如下:

第一,“网络化问题式教学辅助模式”改变了教师现场“满堂灌”的授课模式,把课堂教学延伸到课外,教师可以通过网络QQ形式随时随地和学生进行互动。教师通过对每个章节内容有针对性地设计问题来调动学生学习的积极性和主动性,从而培养学生积极探索的精神。

第二,“网络化问题式教学辅助模式”有利于将“大学化学”知识贯通到生物类专业各学科中。各种生物的新陈代谢、植物的培植和生长等都与大学化学的知识有关。“网络化问题式教学辅助模式”的使用,有利于促使学生将大学化学知识融入到生物类相关专业的学科中,并和实际生命活动、生物繁殖以及生物保护联系起来,从而激发学生对这门课程的学习兴趣。

第三,“网络化问题式教学辅助模式”有利于教师将自身的科研成果融入教学内容。科研成果转化为教学内容是成功上课的基础,所以教师要及时掌握学科的发展动态,结合自身的研究成果有针对性地设计问题,准确地解释问题,所以教师自身的综合素质在教学中是不容忽视的。

二、“网络化问题式教学辅助模式”在“大学化学”教学中的应用

1.问题的设计

“网络化问题式教学辅助模式”的关键是每个章节问题的合理设计。教师在设计问题时,既要考虑教学大纲的要求,且与生物专业相关,同时还要考虑各个学生现有的知识水平和知识结构等因素,所以教师设计的问题既要有一定的挑战性,也要有层次性,即由基础性问题到综合性问题,再到实际应用性问题。例如:根据“酸碱平衡中的缓冲溶液”这一章节教学内容提出了以下问题:问题一:什么是缓冲溶液?其缓冲原理是什么?一种缓冲溶液的缓冲容量与什么因素有关?问题二:对于一个给定的酸碱滴定反应,如何来选择缓冲溶液?问题三:缓冲溶液在人体内的新陈代谢过程以及生物体的培植中各具有什么重要意义?在基因工程中,缓冲溶液起着什么作用?等等。这些问题的提出,可以促使学生不断思考问题和查阅相关文献资料。问题一是针对基本知识或概念的理解,问题二是在基本知识或概念理解的基础上,如何来运用基本知识或概念,问题三是基本知识在实际生活中的应用。学生只要把这三个问题解决了,也就掌握了整个章节的内容。这些问题的提出既可促使学生自主学习,也激发了学生对该课程的学习兴趣。

2.问题的解决方案

根据考试成绩将学生均衡地分成“网络化问题式教学辅助模式班”和“满堂灌教学模式班”两个学班,每个学习班42人。然后对“满堂灌教学模式班”按照教师在课堂上满堂灌、学生被动接受的模式进行教学,而“网络化问题式教学辅助模式班”则按以下几个环节进行教学:第一,建立网络学习小组:将“网络化问题式教学辅助模式班”分成6个学习小组,每个小组7人,并推出一名组长。每个学习小组建立一个QQ群,组长为群主,负责本组问题的讨论。教师给每个小组设立的问题是一样的。每个小组围绕这些问题主要通过网络QQ展开讨论、分析和归纳总结。第二,课前学生自主学习、交流讨论以及讨论结果汇总:针对教师设计好的问题,学生课前有针对性地进行预习教材,并查阅相关文献资料。在该实践过程中,教师应把每个章节设计好的问题提前发给学生,多留点时间和空间给学生。每个学习小组内的学生之间主要通过网络QQ对这些问题进行讨论,在他们讨论的过程中,教师可以适时、适当地介入点拨,但教师的点拨不要介入太早或过晚,否则会阻碍或挫败学生的学习热情。每个小组长都要把本组每个学生的答案以及讨论结果进行归纳和汇总,并把汇总的结果主要通过网络QQ传输给教师。第三,教师课堂讲评以及课外辅导相结合:教师对每个小组汇总来的讨论结果进行分析和总结,找出学生共同存在的问题。根据这些结果,教师有针对性地进行课堂教学,并对学生共同存在的问题进行重点讲评。对在课堂上还未听懂的学生,教师可以课后通过网络QQ与学生进行个别辅导,直到学生理解为止。对于一些实践性较强的章节内容,教师还应适当地安排相应的实验,让学生通过具体实验来加强对知识的理解。

三、结果

1.理论测试结果

学期末,对“满堂灌教学班”和“网络化问题式教学辅助模式班”两个学习班进行期末理论测试,其结果如表1所示(试卷满分是100分)。由表1可知,“网络化问题式教学辅助模式班”得高分的人数明显高于传统的“满堂灌教学班”,低分人数少于“满堂灌教学班”。该结果表明,“网络化问题式教学辅助模式”优于传统的“满堂灌教学模式”。

2.问卷调查评价结果

为了评价“网络化问题式教学辅助模式”的教学效果,在学期末,教师还采用问卷的形式对“网络化问题式教学辅助模式班”进行问卷调查。从表2中的六个方面进行教学评价,发放问卷42份,回收42份,回收率100%。

表2 “网络化问题式教学辅助模式”的评价结果

评价内容 很好 好 一般 差

增强对知识的理解能力 16 21 5 0

提高对大学化学的学习兴趣 14 20 5 3

提高网络化学习运用能力 19 17 4 2

培养自学能力和创造思维能力 12 22 4 4

提高独立思考和解决问题的能力 18 23 2 1

增进团队合作精神 17 14 9 2

从问卷调查结果发现(见表2),对“网络化问题式教学辅助模式”持肯定态度的学生占80%以上,其中对提高网络化学习运用能力的肯定排在第一,对增强对知识的理解能力以及对提高大学化学学习兴趣的肯定排在第二。此外,对其他各个方面内容的评价也较高,充分说明“网络化问题式教学辅助模式”在“大学化学”教学中是值得应用的。

四、结论

通过对“满堂灌教学模式班”和“网络化问题式教学辅助模式班”的调研结果发现,传统的满堂灌教学模式主要是教师在课堂上照本宣科地将知识系统地灌输给学生,而学生则被动地接受这些枯燥无味的知识,激发不了学生对这门课程的学习兴趣,所以学习成绩不理想。而“网络化问题式教学辅助模式”的使用,增强了学生对教材知识的理解,激发了学生对“大学化学”课程的学习兴趣。同时,网络化的使用,便利了学生之间、师生之间、学生与教学内容之间的互动。

值得注意的是,由于“大学化学”作为基础课一般是在大一开设,而大一学生刚从高中进入大学,加之大学教学内容较多,课时少,且大学的教学特点是以学生自学为主。因此,对于大一学生来说,他们还很难适应大学的“满堂灌教学模式”,这也是“满堂灌教学模式”所教的学生考试成绩不理想的原因之一。而“网络化问题式教学辅助模式”则在一定程度上弥补了“满堂灌教学模式”的缺陷。

尽管不少高校开设了网络教学平台,学生可以通过学校的网络教学平台与教师互动,但学校设置的网络教学平台使用起来没有网络QQ方便。究其原因在于学校网络教学平台的设置还不是很完善,进入该网络教学平台的程序较复杂,且速度慢,甚至常常进不去,这样会影响教学互动。而网络QQ却便利得多,随时随地都可以使用,所以在本课程教学中采用网络QQ的形式作为教学的辅助手段,弥补了学校网络教学平台的不足。但是“网络化问题式教学辅助模式”对大一学生来讲,也存在一定的不足,如可能会占用学生在其他课程上的学习时间等。尽管如此,“网络化问题式教学辅助模式”在多方面较传统的“问题教学法”具有明显的优势。学生之间或学生与教师之间不用聚集在一起现场进行讨论,只要通过网络QQ便可实现互动。由此可知,“网络化问题式教学辅助模式”在“大学化学”教学中是值得应用和推广的,甚至在大学的其他课程教学中也可以应用。

参考文献:

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第12篇

关键词:普通化学;教学;农林高校;大一新生

中图分类号:G642.0 文献标识码:A

1 概述

《普通化学》课程是农林高校茶学、林学、动物科学、生命科学和环境科学等农林专业的一门重要基础课程,具有基础性、理论性、先导性和综合性等特点,对农林后续专业课程学习的影响极其重大[1]。随着现代学科领域相互交叉渗透,化学因其独特的研究方法和追逐前沿的特征而迅速向农林学科领域扩张,是当今农林学科寻求突破和求得发展的重要途径[2]。但目前农林高校的《普通化学》课程存在着以下这些矛盾。

1.1 基础化学知识与学生专业知识的脱节

《普通化学》知识点零散和内容枯燥,与学生专业知识联系不紧密,针对性不强,导致学生的学习主动性差,进而影响学习兴趣与学习效果。

1.2 理论教学与实验实践教学脱节

大多数教师在讲授《普通化学》课程时主要精力放在讲基本理论,与实验知识联系较少,认为实验教学是实验课的事,与自己不相关,使基础化学教学处于不正常状态,且理论教学与实验教学的安排不合理,影响学生学习积极性和学习效果,甚至使学生丧失学习兴趣。

1.3 教与学的脱节

由于大学教师教学方法及授课方式与中学的差异性较大,且课时较少,教师没有足够的时间进行过渡性教学,教学内容跳跃性较大,影响学生学习过程中的主动参与意识,造成了教与学的严重脱节[3,4]。这些问题是应该值得思考和需要解决的。

在农林科技发展日新月异的今天,《普通化学》课程如何适应21世纪人才培养方向,将培养目标由以前传授基础理论和知识转向现在培养能力和提高素质,使所传授的知识可转化为社会需要的实际工作能力,使《普通化学》教学和学习具有更大的主动性,是当前《普通化学》教学面临的关键问题[5]。因此,从基础课自身特点和当代人才素质培养的要求出发,转变教育思想与观念,由计划经济下的被动模式转变为市场经济下的面向社会求职的主动模式,提高老师和学生对《普通化学》的认识就显得至关重要。在这种形势下,如何适应目前的改革浪潮,就本人的教学方法和措施,对《普通化学》课程谈一些个人的教学经验。

2 重视绪论课教学

“良好的开始是成功的一半”,化学是一门承上启下的中心科学,而《普通化学》课程是学生进入大学后第1学期开设的,处于中学和大学教育的衔接点上,具有承前启后的特殊地位[6]。《普通化学》绪论课是新生的第一节“入门”课,授好绪论课,将学生的思想认识带到1个与我们的社会、生活和专业密不可分的深度,则既能开阔学生的视野,又激发学生的学习动力和学习兴趣,对学生学好《普通化学》具有重要意义。

针对大一学生要完成从高中到大学过渡的特点,在绪论课上除了要介绍课程内容、化学学科分支以及化学对人类社会的贡献和意义外,还需介绍相关农林专业的研究领域和发展趋势。要特别强调化学的“中心科学”地位,特别是化学学科与农林学科的紧密联系和相互渗透。对于环境科学专业的学生,可介绍环境元素的循环、有害化学物质的控制和治理和以“零排放”为目标的绿色化学和化工等。对于生物科学专业的学生,可介绍生物材料和人工器官的合成以及神经细胞生理调控的化学机理等相关内容。这不但增强学生对化学学科的了解,也有助于学生对其专业方向的初步印象。且举出本校化学系老师利用化学解决农林问题的实例,使学生充分认识本课程对专业课程学习的必要性。化学重要的学科地位、广泛的研究范围和空前繁荣的发展趋势,对渴求知识的大一新生有巨大的激励作用。因此,授好绪论课,对于培养学生对课程的兴趣乃至专业思想的确立极其重要,可激励他们在大一学习阶段努力学好《普通化学》。

3 端正学习态度,明确学习目标

大一新生往往较难适应大学教师的授课方式,而自身又未能及时调整学习态度和学习方法,导致学生的学习自觉性和主动性不足。学生虽然也接受过入学教育和思想品德教育等,但有相当部分大学生的学习目的动机仍只是为考试及格和获取学历,不肯付出努力坚持自主学习,有的甚至平时就根本不学,把希望寄托在考前突击。

结合大一新生这一特殊的教学对象,任课教师应经常强调大学学习态度和学习方法,督促学生提高学习《普通化学》的自觉性和主动性,这不仅有利于学生学好《普通化学》,而且有利于增强他们学好专业课程的能力。表1为大学与中学教学上的不同。可以看到:在中学的教学活动中,教师和学生主要围绕着高考的指挥棒转,学生沉溺于题海战术,缺少学习的主动性和自觉性。而大学的培养目标是向社会输送合格的人才,要求对象具有很高的主动性和能动性。因此,教师应在教学过程中加强学生学习目的和专业思想教育,促使学生端正学习态度,明确学习目标,培养学生顽强的学习意志、大胆的创新精神和求实的科研态度,全面调动学生学习的积极性,培养学生自学能力及归纳总结能力[7]。“授人以鱼不如授之以渔”,教师不但要教给学生知识,更要培养学生养成良好学习习惯,掌握科学的思维方式和终身受用的学习方法,以提高学生的自学能力、实践能力和创造能力。

表1 大学与中学教学的不同

中学 大学

培养目标 升学率,考上大学 培养社会需要的人才

教学内容 授课内容少,练习多 授课内容多,练习少

学习态度 老师安排,家长督促,学生从属、被动地位 需要自觉,主动地位

学习方法 死记硬背,掌握基础知识 自学,掌握学习技能

考试类型 能力考试 水平考试

4 普通化学知识与农林专业知识相结合

农林院校的化学教师一般毕业于师范院校或综合性大学的化学专业,缺乏农林专业知识背景,不能很好地将《普通化学》教学贯穿于农林教学体系中,因此教师在备课时需多关注农林科技的进展来实现《普通化学》理论课教学上与农林科技知识相融合,同时还需在自身科研方向上寻找化学与农林学科的交叉,不断充实和完善自身的知识结构,与学生在专业上的共同语言也多了,教学也就更有针对性,进而提高自己的教学水平。

《普通化学》教师不但要重视化学在农林领域的最新科研进展,还要重视化学与农林实际生产中科技知识相结合,现有的《普通化学》教学,都忽视了化学知识与农林专业知识的联系,使学生在以后的专业课程学习、实践和工作中碰到相关化学问题也束手无策,不能学以致用。因此,应该针对各农林专业的特点,致力于将化学基本理论和知识应用到学生的专业知识中去,促进化学教学和农林科技知识的有机结合,使学生明确化学在其专业领域中的作用,培养学生农林科技意识和经济意识。例如在教授“溶液依数性”时提出在农业生产中如何增强植物的抗旱性和耐寒性的问题。在农业生产时干旱严寒来临前农民通常给农作物施肥,多种可溶物使植物体细胞液浓度上升,进而使细胞液溶液蒸气压下降和凝固点降低,从而使植物表现出一定的抗旱和耐寒性。在《普通化学》教学中紧密联系农业生产实际知识,不仅引导学生掌握农业生产中的化学知识和技能,还培养了学生的创新思维和社会实践能力。将农林专业知识融合进自己的教学中,可使《普通化学》教学不断与时俱进,适应现代知识结构更新和人才培养的需要[8]。

5 现代教学手段与传统教学手段相结合

传统教学手段―黑板板书教学具有灵活性、易把握课堂节奏、易突出重难点和便于学生对课堂知识的领悟和掌握等优点,但是效率低,内容有限。多媒体教学作为一种新型的教学手段因其内容丰富、界面生动形象以及课堂气氛活跃的特点,具有传统教学手段不可比拟的优越性,近年来已广泛应用于《普通化学》教学中。多媒体教学能够把某些微观抽象的内容形象化和生动化,增进学生的理解和记忆,有利于学生想象力和思维能力的培养,但存在着界面切换快、师生交流少和重点不突出等问题。如果过分依赖多媒体教学,教师始终照念屏幕,只能起到一台扬声器的作用,而学生不能及时理解教学内容,不能与教师形成良性互动,造成学生的思维跟不上教师讲课的步伐,使教学效果受到影响[9]。

因此,多媒体教学需和传统教学手段有机融合,相互补充,取长补短,才能更好地提高教学质量,改善教学效果。在教学活动中应以学生为主体,在课堂上注意师生的沟通,变被动学习为主动学习。重要的概念和公式在屏幕上显示,而这些概念、公式等的说明和解释可在黑板上分析;例题的题目应在屏幕上显示,而例题的讲解则应在黑板上分析推导,使整个教学过程都让学生处于一种积极思维的状态。板书教学与多媒体教学有机结合不但增进学生对所学知识的理解和记忆,有利于其想象力和思维能力的培养,进而激发学生学习兴趣。只有这2种教学手段相互融合,优势互补,教师才能把握好自己在教学中的主导地位,提高教学质量与教学效果。

6 理论教学与实验教学相结合

化学是一门以实验为基础的自然科学,直观的化学实验可帮助学生从实验现象中获得化学知识、巩固学习成果和培养实验技能。为了更好地培养学生实践能力和创新能力,许多院校把化学实验教学从理论教学中分离出来,独立开设实验课程来改变实验教学的落后局面。《普通化学实验》从理论教学的附属品走向独立,有力地促进了自身的发展,也取得了良好的效果。但本该统一的理论教学和实验教学被分割成2个独立的教学环节,导致理论教学与实验教学严重脱节。且目前,实验教学方法落后,依然是教师现场讲解示范,学生“照方抓药”;实验内容比较陈旧;很少涉及到化学学科的最新成就和发展趋势,学生理论水平与动手能力不能相互促进,相互补充,这与设立基础化学实验课程的初衷是相违背的[10]。

教师应在《普通化学》教学中将理论教学与实验教学相互渗透并有机融合,使理论教学与实验教学相辅相成、相互促进,最终提高学生理论水平和实践能力。理论教学时可通过多媒体技术将实验现象、产物和实验数据展现在学生的面前,并采用多媒体技术模拟实验,结合录像播放、图片和图表等形式,在课堂教学中讲解实验。例如在讲授缓冲溶液性质时,学生做实验时缓冲溶液遇到少量酸碱时其pH值变化很小,加了指示剂的溶液颜色不发生变化,学生对这一实验结果印象不深刻。而在理论课时教师指出50mL纯水和0.1mol・L-1pH=4.74的HAc-NaAc加入1滴(0.05mL)1mol・L-1HCl和NaOH,其pH值变化量为0.01和4,相差400倍,相对于实验现象,这样使实验知识更加清晰化,效果更明显,学生更易接受。

教师在理论教学时可借助实验加强学生对较复杂的化学概念的理解和掌握,进而去解决实验中的化学问题。例如在教授胶体概念时,提到AgNO3与KCl反应生成AgCl胶体,学生对这一知识点很困惑,因为学生中学知识是AgNO3与KCl反应会生成AgCl沉淀。这时就要强调胶体和沉淀的区别在于固体颗粒的大小,并将此与实验“粗食盐的提纯”相结合,在实验中有很多学生粗食盐提纯的最终产物并不是白色结晶状的纯NaCl,而是白色粉末状固体。这是由于在实验中学生向溶液中加入Ca2+、Ba2+、CO32-等生成CaCO3、BaCO3胶粒,如果此时过滤,胶粒会透过滤纸,不能从溶液中分离出来,导致最后不能与NaCl晶体分离开来。因此,实验时学生需将液体多煮沸一段时间,胶粒会发生碰撞长大成大颗粒而沉淀下来,过滤时会留在滤纸上与NaCl溶液分开,最后得到的是白色结晶状NaCl。这样通过理论知识和实验现象相结合,可以使学生很好地理解胶体这一知识点。在《普通化学》教学过程中应积极寻找理论教学和实验教学的结合点,使学生将零散的理论知识综合应用于实践中,学习到一些常规实验中涉及不到的知识和内容,可提高学生对理论知识的应用能力。

总之,《普通化学》教师应不断提高自身的知识水平和综合素质,精心组织好课堂教学内容,灵活应用多种教学手段,展示化学领域的最新成果和最新动态,将化学理论知识与学生专业知识、实验知识和生产实践知识相融合,激发学生学习兴趣和学习动力,树立学生的学习主体地位,才能更好地提高他们的化学素养,更好地为专业课的教学服务,使《普通化学》教学更好地适应当代人才培养需要,培养出适应时展的高素质人才。

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