大学无机化学论文范文
时间:2023-04-09 16:18:41
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篇1
关键词:大学物理实验;项目优化;内容拓展
近年国内外经济发展形势对人才类型的需求产生了深远的影响,就目前分析,高素质应用型人才的培养是工科院校的首要目标。大学物理实验主要是针对高等学校工科学生开设的一门必修基础课程,该课程对提高学生初步的研究能力和实践学习能力是至关重要的。因此,大学物理实验的教学内容和方式与高素质应用型人才的培养息息相关。我国一般高等院校的多数物理实验项目、内容仍采用老旧的模式,主要偏重对经典验证实验,而对有助于提高应用能力、创新能力,解决实际问题的能力的拓展实验缺少开发,这与当代科学发展的综合性和交叉性趋势是相违背的,也不利于当代所需应用型人才的培养。进行大学物理实验项目优化和内容拓展势在必行[1-3]。针对大学物理实验项目、内容的改革也引起了国内学者的关注[4,5],依据辽宁工业大学(以下简称我校)的实验室设备投入情况和师资条件,抓住我校实施提高大学物理实验教师教学能力和实验设备维修能力,开发设计性、综合性实验项目能力,指导创新、创业项目的能力活动之契机,对大学物理实验项目进行了优化,对内容进行了拓展。通过具体实施、实践,结果表明,新的项目优化与内容拓展的教学模式有效地提高了工科学生应用能力、创新能力和解决实际问题的能力。
一、大学物理实验项目优化
针对我校工科学生的专业特征和应用型人才培养的需要,在现有实验室面积和实验设备数量及实验室教师的师资水平基础上,对本学期开设的实验项目:用复摆测重力加速度、稳态法测量不良导体的导热系数、用双臂电桥测低电阻、用惠斯登电桥测电阻、用模拟法测绘静电场、计算机仿真-热敏电阻的特性研究、热电偶的定标、电子束综合试验仪的使用、电子示波器的使用、光的干涉-平凸透镜曲率半径的测定、迈克尔逊干涉仪、衍射法测量微小长度、用衍射光栅测光波波长、霍尔效应测磁场这14个实验项目进行优化。为了兼顾工科各专业的学科特点和培养目标,通过现有的大学物理实验网上选课系统,将学生所上实验项目分为必做项目和选做项目两大类。必做实验项目为具有代表性的经典实验,必做实验可以使各专业学生对基本的实验知识、实验方法和实验技能得到系统地学习和掌握;而选做实验可以使学生按照自身的专业特点自行分类,发挥自己的专业特长。考虑到知识的全面性,力学、热学、电学和光学实验都不能缺少,故用复摆测重力加速度和稳态法测量不良导体的导热系数保留作为必做实验项目。同为电学实验的用双臂电桥测低电阻和用惠斯登电桥测电阻有较大的相同之处,故保留经典的用惠斯登电桥测电阻作为必做实验项目。电子束综合试验仪的实验有助于学生进一步理解电子示波器的原理,同时电子示波器又是多数工科学生必用的仪器,因此,两个实验都作为必做实验项目。用模拟法测绘静电场和计算机仿真-热敏电阻的特性研究这两个实验同为模拟实验,计算机仿真实验是目前模拟实验的典型,故选计算机仿真-热敏电阻的特性研究作为必做实验。霍尔效应测磁场作为电气、电子类专业学生的选做实验项目会更为合适。光学实验选干涉和衍射的典型实验——光的干涉-平凸透镜曲率半径的测定和用衍射光栅测光波波长作为必做实验,可以达到对光学实验的基本方法和基本操作的掌握。经过上述分析,优化后的大学物理实验项目如表1所示。在原有的大学物理实验项目的基础上进行筛选,将实验项目调整为必做实验和选做实验两大类,各工科专业学生通过必做实验可以获得有关物理实验的基本知识、基本方法和基本技能。通过选做实验,学生按照专业特点、兴趣爱好自主分类,充分调动了学生的学习兴趣。同时要求学生做选做实验时,能自己预习、自己选择实验器材、自己设计实验过程和自己分析实验结果,教师给予最后的指导和评判,实现开放式的实验教学过程,这样可以大大促进学生的独立思考和创新能力的培养。
二、大学物理实验内容拓展
通过必做和选做项目的分类固然可以使学生在专业上获得各有所长的发展,但是学生物理实验能力和水平也是参差不齐的,一些学生对物理实验的渴求远不是这些经典物理实验能够满足的。因此,还需要通过内容拓展来开发出一些创新性拓展实验,使得有这方面爱好和专长的学生有用武之地。创新性拓展实验源于基本的大学物理实验项目,但也不拘于原有的基础实验。飞速发展的电子技术使得一些基础物理实验项目的方法显得落后,而基础物理实验项目中的物理思想又是永远值得保留的智慧精髓。针对迈克尔逊干涉仪,可以拓展出一系列的创新性实验项目,如用迈克尔逊干涉仪测量钠黄光的光波长和相干长度,用迈克尔逊干涉仪测量薄玻璃片的厚度等。针对衍射法测量微小长度实验,可拓展出金属细微丝的直径的测量。在衍射法测量微小长度项目内,又可增加利用劈尖干涉测量金属丝直径的内容。针对霍尔效应测磁场实验可以拓展出非接触方式测量导线电流强度的实验,利用霍尔原理设计实验测量装置,通过测量霍尔元件两端的电势差和工作电流等物理量,利用单片机编程自动进行数据计算与处理,最后通过LED屏输出计算载流导线的磁感应强度。针对用复摆测量重力加速度实验进行内容拓展,可以要求利用光电管制作一个计时器测量周期,利用单片机处理、分析数据,计算出加速度值和不确定度,再利用LED将结果显示出来。实验内容拓展所需的软件和硬件部分分配给不同专业学生完成,又可以培养学生们团结协作的精神。这些创新性拓展实验项目被安排在必做和选做实验项目之后,而且不要求全体学生参与,也不作为必修课程,只鼓励对物理实验具有强烈爱好又拥有专业特长的学生参与,并有专门教师指导,学生以研究性的论文和作品形式展示成果。这些成果可以参加各类创新竞赛,可以用于发表文章,还可以作为毕业设计内容。
篇2
论文关键词:无机化学实验;教学改革;实验教学
化学是实践性很强的学科,实验教学在化学教学中占据举足轻重的地位,是一种特殊形式的教学活动。它和理论课内容环环相扣,有助于学生及时理解消化理论课的内容,并增加学生学习的兴趣,具有其他教育活动所不可取代的功能,是培养学生创新能力教育中最重要的一个环节。
无机化学是华北电力大学应用化学、能源化工、环境工程、环境科学等专业的重要专业基础课程,它紧承高中化学,不仅是各专业课的基础,同时也是其他化学基础课的基础。无机化学实验是无机化学课程的重要组成部分,是学生入学后的第一门化学实验课程,对于学生理解掌握无机化学课程的基本原理、培养动手能力和创新思维能力起着至关重要的作用。其基本教学目标可归纳为三个方面:训练学生良好的实验室工作习惯和素养;训练学生的基本实验操作技术和技能;培养学生具有独立进行实验研究工作的初步能力。而在华北电力大学无机化学实验的教学中,原教学体系已经不能满足培养学生创新能力的要求,因此对原课程教学体系及教学方法进行改革变得尤为必要。
一、无机化学实验教学的现状及存在的问题
现华北电力大学应用化学和能源化工专业设立了“无机化学实验A”课程,学时32;环境工程和环境科学专业设立“无机化学实验B”课程,24学时。与其他“211”院校的对应专业相比,华北电力大学的无机化学实验学时明显偏少,如果仍延续传统的理论验证实验模式,无法达到教学目标的要求。所以如何在有限的时间内为学生提供符合学习规律、具有先进性、适合于本科生使用的无机化学实验教学体系是亟待解决的问题。
目前存在的主要问题如下:
(1)实验学时少:目前“无机化学实验A”仅能开设12个实验,主要是基本理论验证实验和常见元素性质实验,制备、分离、鉴定等综合性较强的实验较少;“无机化学实验B”只能开设9~10个实验,元素部分的实验基本无法开出,远远不能满足学生的求知需要。
(2)实验教材内容陈旧:所用的教材是2000年自编的讲义,采取“示范型”的编写方式,形式呆板,缺乏对实验理论、方法、特点的系统介绍,使实验教材停留在实验操作指导的水平上,学生在实验中基本上是“照方抓药”,处于被动状态,不能很好地达到培养实验能力的目的。
(3)实验教学方法比较单一:在实验教学中,仍局限在“验证理论”或“仪器的使用和操作方法训练”的模式上,沿用几十年不变的学生预习,教师课堂讲解,学生按实验步骤操作,课后完成实验报告的老一套做法,使实验课落后于科技的发展和时代的要求,制约了实验教学水平的提高以及学生实验能力和素质的培养。
(4)考核方式不科学:目前在实验成绩的评定上,主要依据实验报告和学生实验操作的情况。由于有部分学生无故旷课,甚至相互抄袭实验报告,或是照着实验书通篇抄写,造成实验成绩评定不能全面反映学生实验能力的高低,使得学生在思想上产生了重理论轻实验、重实验操作轻实验设计、重实验结果轻实验结果分析论证的倾向。
无机化学实验教学改革的目的是建立一个无机化学实验教学的新模式,使无机化学实验具有教学内容前瞻性、教学方法创新性、教学手段现代性的特点,积极促进无机化学实验课教学质量的提高。对无机化学实验的教学体系进行改革,完善教学内容,改革教学方法和考核方法,引入网络教学手段以弥补学时不足,对于提高无机化学实验的教学效果,培养学生独立观察、分析实验现象和作出结论的能力以及科学工作方法显得尤为必要。
二、无机化学实验教学体系的改革
无机化学实验在化学实验教学中占有特殊地位,是学生化学实验教育的第一门实验教学课程,学生的兴趣和学习态度如何会直接影响今后整体化学实验教学的效果。华北电力大学无机化学实验的教学改革应全面分析调研无机化学实验课程内容、方法,找出存在的问题,以学校培养创新人才的教学目标为宗旨,对课程体系进行全面改革,并在实际教学实践中验证改革的效果。
1.课程体系的定位
通过调研工作分析比较国内知名综合性大学、行业大学应用化学和环境专业无机化学实验设立情况。调研结果显示,国内大学无机化学实验或单独设课、与分析化学实验合并设立“无机及分析化学实验”或四大化学统一设立“大学化学实验”课程,但无机实验部分的内容80%左右相同,20%为各校根据自身特点设立的实验,如化工大学的无机制备、地质大学的岩层分析,农业大学的土壤性质等;同时和后续课程教师沟通,了解后续课程对化学实验技能的要求。通过研究讨论对我院各专业无机化学实验课程教学体系有了比较明确的定位:即夯实基础,注重特色。也就是在课程体系中确定70%左右的内容为无机化学基本理论和基本知识实验,30%左右为与专业特色相关的实验。
2.教学内容改革和教材编写
将实验内容分为三个模块,分别为“一般理论验证及基本操作训练实验”、“元素性质实验”、“综合性和设计性实验”。每个模块的训练目的不同。根据华北电力大学化学和环境专业各自的特点分别编写适合的教材。在编写中注意筛选、精简、删除、合并教材实验内容,突出电力特色,如对化学专业增加“去离子水的制备和水质检验”;对环境专业,增加“电厂化学车间酸碱废水性质及处理”等与专业相关的实验内容,增加学生的学习兴趣。同时提高综合型设计性实验在整个实验课程中的比重,对原设计性实验进行修改,以期更适应学生的认知水平,在每个验证实验中也增加如混合离子的分离鉴定等设计性小实验,兼顾学生基本操作能力训练和学生创新思维能力的培养。
三、实验教学方法改革
实验教学方法的改革是改革的中心。如何在短短几十个学时中达到培养学生进行化学科学研究的能力的目的是改革要解决的主要问题。
首先,根据“三大实验模块”各自的训练目的循序渐进地采用“指导”、“启发”和“探讨”三个阶段的教学方式。在一般实验中,以“指导”为主,训练学生对实验设备、实验操作方法和化学基本原理的熟悉、掌握。在综合性实验中,启发学生如何发现问题,如何一步步地解决问题。在设计性型实验中,由学生自行拟订方案,动手实验,教学方法以探讨为主,鼓励学生充分发挥创造力和想象力,运用各方面的知识自行设计实验方案,自已探索,独立解决问题。
其次,充分利用多媒体课件、网络教学等教学资源。由于课时限制,无机化学实验很多内容都无法让学生在实验室完成。实行实验室开放制度、建立实验网络平台是解决这一问题的有效手段。无机化学实验仪器和设备主要是玻璃仪器,不需要特殊维护,开放实验室几乎不需要额外的费用,可为基础好的、学有余力的学生提供课外学习和小型研究的场所;建立实验室网络平台,将无机化学课程中涉及到的各种物质图片和由于学时限制无法开出的实验制成视频上网,学生利用课余时间可以在网上观看学习。不仅可以使实验内容更加丰富,省时省力,激发学生的学习兴趣,产生较好的教学效果,还可以培养学生驾驭现代教育信息技术的能力。
四、实验教学过程管理改革
加强实验教学各环节的规范化管理,确保学生能力的提高。为此可把实验教学过程分为预习、实验、报告、总结四个环节,对四个环节的教学管理建立规范化的内容和质量指标体系。实验前要求学生写好预习报告,实验时首先提问学生实验有关的操作和现象,讲解时只给学生讲解一些注意事项,实验过程中及时指出学生操作中的问题,并对学生的操作进行打分,对每一步的内容与指标尽量做到量化,使教学双方在整个实验教学过程中都有据可依。
五、改革实验考核方式,提高学生的学习积极性
篇3
关键词: 无机化学课程 教学改革 教学实践
无机化学课程是大学化学化工专业的一门重要基础专业课。无机化学课程一般开设在大学一年级,其授课对象为只具有中学化学知识基础的学生,一方面,当前教学内容与中学化学脱节现象比较严重,另一方面,跟不上现代无机化学的发展,因而远不适应创新型化学化工人才的培养。如何使无机化学课程紧跟时代要求,如何使学生对现代无机化学学科内容有真正的认识和了解,是大学无机化学课程面临的难题和挑战。我根据自己近几年来无机化学的讲授经验并结合现代无机化学的发展趋势,对无机化学课程的教学内容和教学方法进行了一定的探索和实践,具体做法如下。
一、更新教学体系,丰富课程内容
在以往的无机化学教学中,化学教育专业、化学专业、化学工程专业和应用化学专业基本上都采用同样的无机化学教材,并没有区分出各个化学化工类专业的特点和培养目标。在充分调查研究的基础之上,我们对不同专业的无机化学教材内容进行了重新选择,例如化学教育专业主要采用师范类大学编撰的教材,注重基础知识的教学,为学生以后走上教师岗位打下良好的基础;工科类化学专业要面向技术、面向应用和锻炼实践能力。同时注重各个专业的共性和共同的技能训练[1―4]。
国内的无机化学教材多为20世纪80年代出版,内容略显陈旧,多为传统无机化学的内容,而近年来新兴起的无机化学新的分支学科和领域,如生物无机化学、无机材料、纳米材料等的发展在教材中涉及较少,已不能反映当今无机化学学科的全貌。因此,我们适应新形势的需要,改革无机化学课程的教学内容,对一些传统的内容进行合并,同时在授课中加强无机化学中新理论、新知识的介绍,例如具有特殊物理、化学性质的纳米材料和在生物医学领域有广泛应用的仿生合成无机材料,等等。
二、改革讲授方法,提高教学质量
无机化学研究范围较广,因而教学内容庞杂分散,特别是元素部分知识的讲授,章节之间缺乏联系和系统性,内容枯燥无味,不便于学生对知识的掌握。因此在教学中要突出重点,寻找规律,例如可将原子结构部分的元素性质(原子半径、电离能、亲和能和电负性)周期性变化及分子结构部分的价键理论和分子轨道理论与元素部分知识的讲解联系起来,用理论来阐明具体的化学问题,通过具体事例将原本抽象、晦涩的知识变得更加形象生动,便于学生理解掌握。在化学平衡部分的学习应注意不同的平衡之间的联系和共性,酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡和配位平衡虽然类型不同,都可用化学平衡的基本原理来研究,只是化学反应平衡常数应用于不同类型的平衡时表现形式不一样,如解离常数、溶度积常数、稳定常数等。
利用传统的课堂板书讲授原子结构和分子结构等内容时,学生不能直观、形象地理解相关概念,比如,在原子结构部分中关于原子轨道的角度部分概率分布图和分子结构部分中的分子轨道图很难在黑板平面上表现出来。利用多媒体教学手段可以很好地解决这个问题,通过课件可以将抽象难懂的原子结构和分子结构以直观、形象的三维立体图展现出来,图文并茂的讲解可以调动学生学习的积极性,增加课堂传授的知识量,增强课堂教学效果[5]。此外,我们还通过校精品课程的建设建立无机化学课程的网站,提供大量的教案、课件和化合物性质的数据库等资料,便于学生在课外浏览学习。除了新的教学技术的应用外,还要重视传统教学方法的作用,例如,对一些重要的理论性较强的公式,采用板书进行详细的推导。将现代的和传统的教育技术相结合,可达到较好的教学效果。
三、重视习题课,增强掌握知识的能力
习题课并非用来应付考试,主要目的是加强学生对知识点的掌握和理解。习题内容应与理论知识相呼应,并可对不同的知识点进行对比和归纳总结,有利于学生回顾和复习学习过的内容。传统的习题课主要采用教师讲授的方式,学生主要为被动地“填鸭式”接受。我们认为应该改这种习题课的模式为讨论的方式。对一些知识的难点,由教师提出疑问,让学生对具体的内容进行分组讨论,发表自己的意见,最后由教师对讨论内容进行总结,在讨论过程中他们的思路会更加清晰,对知识的掌握也会更加透彻。在习题课的整个过程中,让学生充分参与,有疑问、有争论、有讨论,使学生的分析问题和解决问题的能力得到了提高和锻炼。
四、改革考试方法,提高综合素质
考试是人才培养的一个重要环节,也是检验学习效果和教师教学效果的一个手段。以往评价一个学生的成绩好与差,一般只看期末考试的卷面成绩的好与差。我们认为此种考核方法有一定的弊端,从适应素质教育和创新能力培养的高度来看,这种形式还是远远不够的。一方面,很多学生只注重书面知识的学习,而忽略了综合能力的提高,另一方面,一些学生平时学习不努力,考前突击复习,甚至还有作弊等投机行为。为此,我们改革了单一的考查考试方法,采用课后练习、平时测试与科研小论文相结合;笔试与口试相结合;闭卷考试与开卷考试相结合;老师评分和学生评分相结合等多种形式的考核方式。采用这种全面、丰富的考试内容和全程性、多种形式的考核方式,可对学生的知识水平、能力进行全面考查,同时能对学生综合素质的提高起到促进作用。
总之,对大学无机化学教学内容、教学方法和课程体系进行改革,既丰富了学生无机化学知识,又充分体现了现代无机化学学科的发展趋势,课程教学改革有利于提高学生的实践能力和创新能力,也有利于实现化学化工各专业的培养目标。
参考文献:
[1]大连理工大学无机化学教研室编.无机化学[M].北京:高等教育出版社,1990.
[2]北京师范大学无机化学教研室等编.无机化学[M].北京:高等教育出版社,1981.
[3]张祖德编.无机化学[M].合肥:中国科学技术出版社,2008.
篇4
1.对教材内容删繁就简,增添新知,构建符合中职学生职业发展的教学内容
无机化学发展到今天,其内容面广点深,绝不是在短时间内就可以掌握的,也不可能在有限的学时内完成这一任务,这就要求我们在教学内容上采取少而精的原则,突出重点难点。中职教育的特点也决定了,中职学校化学教学要根据职业发展需要选择教学内容,以培养学生能力为根本出发点,以有利于学生应用能力的培养,适应职业岗位的要求为最终目的。因此,精选教学内容就显得尤为重要。如可以删去理论性较强但以后其他课程还会重点讲解的“化学热力学”内容,删去重复中学教材的内容如“化学反应速度和化学平衡”中的相关内容,对于简单而又必须了解和掌握的知识,留给学生自学;同时增加无机物在环境、材料、能源和信息等领域中的应用,以拓宽学生的知识面。
2.注重加强学生的能力培养,增强学生学习的积极性和主动性,培养学生的创新精神
中等职业学校是以培养符合社会发展需要的高级技术人才为目的,随着社会的发展,社会对高级技术人才的要求也越来越高,要在具有一定的专业知识的基础上,具有多方面的能力,如动手能力、思维能力、创造能力、观察能力和发展能力等,尤其要具有创新精神,因此在整个教学中必须始终注重加强学生的能力培养,加强学生学习的积极性主动性,教会学生如何学习,培养学生的创新精神和创新能力。
如在无机化学教学中,[!]有相当一部分内容缺乏趣味性,学起来枯燥,对这些内容就要求我们有意识的创设悬念,使学习产生一种探求问题奥妙所在的神秘感,从而引起学生的兴趣。例如,在讲原电池时,引入一个有趣的故事:格林太太有两颗假牙,一颗是金牙,象征着她的财富;另一颗是铜牙,但是自从镶上铜牙,格林太太就觉得头晕,不舒服。去医院检查又查不出病因。同学们,你们知道是什么原因吗?继而用动画的形式引出原电池装置。原来是金牙和铜牙组成了原电池,形成电流使得格林太太不舒服,而后引出电极电势的概念。通过这一方法,不仅使学生加深了对所学知识的理解、运用能力,同时也培养了学生的语言表达能力和分析、思维能力。另外,教师可将最新的本领域的研究成果以论文报告的形式,给同学作介绍或者对于一些章节给学生布置一些相关的题目,学生可以根据自己的兴趣和爱好查阅文献资料,进行小专题实验研究和小论文的设计。这样既可以扩大学生的视野,也有助于学生分析问题、解决问题能力的提高,培养应用能力。而应用能力的培养是实现创新能力与实践能力的重要途径。
3.多媒体教学方法与传统方法相结合,提高教学质量
运用现代教育技术、多媒体课件进行教学,由于多媒体集文字、图表、动画、声音于一体,可以刺激学生感官系统,调动学生学习积极性和主动性,可以拓宽教学内容,增大教学容量,提高教学进度。如在讲授杂化轨道、原子轨道空间伸展方向等时,我们利用多媒体课件进行讲解,直观简洁,学生容易理解,取得了较好的教学效果。同时,我们建设了无机化学教学网站,吸引了学生进行网上无机化学学习,使网络上的在线学习、在线测试与在线答疑成了学生的第二课堂,极大地调动了学生学习的积极性和主动性。
但是,考虑到使用多媒体课件授课速度过快,部分学生的思维速度跟不上,某些无机化学内容单纯用课件讲课效果较差等问题,我们在使用现代教育技术的同时辅助于传统教学手段。对于内容比较简单的章节,如氢和稀有气体、金属通论、p区金属等内容,采用“学生自学,教师概括总结”或“讨论课”的形式进行。对公式推导、计算举例仍然应用板书、讲解的传统方式进行教学,获得了良好的收效。因此,在无机化学教学过程中,注重多媒体教学方法与传统方法相结合,会收到事半功倍的教学效果。
4.加强自学指导,培养学生的自学能力
无机化学的教学,由于在教材上涉及面较广,而在课时分配上又不可能像中学一样做到面面俱到,这样就容易出现教不胜教的局面。指导学生自学,不仅是无机化学教学活动的必要手段,而且对中职学生在校阶段甚至将来整个的学习过程,都有着积极的作用。因此,教学生自学的方法,使他们尝试到“发现”的乐趣,体会到自己学习能力上质的飞跃就显得尤为重要。
篇5
[关键词]无机化学实验;改革;心得
随着市场经济制度的不断完善和发展,高等教育中需要不断地改革和完善实践教学体系,把大学生培养成为具有较高理论水平又具有较好的实验能力、创新能力和良好实验习惯的专业人才,才能满足社会发展的需求[1]。无机化学实验作为一门以实验为基础的科学,是我院化学专业、材料化学专业以及化学工程与工艺专业的必修课之一,同时也是生物和环境等相关专业的基础课[2]。通过无机化学实验课程的学习,不仅有助于学生理解并掌握理论课程所学的化学反应原理、物质结构以及元素化学部分的理论内容,而且可以在培养学生基本实验技能和素养,养成发现问题-分析问题-解决问题的能力的同时,提升他们的创造性思维和能力。因此,无机化学实验课程在无机化学学习中的重要性不言而喻[3]。然而,当前的无机化学实验教学却面临着许多突出的问题,如学生重理论轻实验、对化学实验缺乏兴趣和热情;多数学生做实验抱着完成任务的心理“照方抓药”,不能将课堂上所学的理论知识与实验结果中的现象结合到一起。这也就使得学生对于实验过程缺乏足够的理解,实验动手能力不足,做过就忘,从而达不到学习这门课程的最终目的。因此,如何优化无机化学实验课堂教学,培养学生对实验课程的兴趣,提高学生独立思考和创新思维能力是目前我们亟待解决的问题。针对以上无机化学实验教学过程中所遇到的问题,笔者结合自身上课的经验,浅谈几点无机化学实验教学改革的心得。
1教学内容改革
规范化学实验操作是保证实验结果的重要前提[4]。因此,在教学之前就应该培养学生正确掌握无机化学实验常用仪器的基本操作,使他们打下扎实的实验基本功和标准化的实验操作技能,为以后专业实验课的学习、综合实验和设计实验的进行以及走向工作岗位打下坚实的基础。目前,无机化学实验内容多为一些简单验证性的实验,教材中较为详细地介绍了实验目的、实验原理、实验步骤以及实验注意事项等。多数学生做实验抱着完成任务的心理,学习兴趣小,不能将所学的理论课的知识与实验内容进行有效的结合,使得实验效果变差。所以为了改变这种现状,我们必须对传统无机化学实验的内容进行优化和调整。验证性实验主要是让学生熟悉和使用简单的实验仪器,掌握基本的实验操作和实验分析方法,为后续的实验奠定基础。因此,可以在验证性实验的基础上增加一些能够让学生自主参与的综合性和设计性的实验。
1.1综合性实验
综合性实验较之验证性实验不是简单的按照规定的实验要求、实验方法和实验步骤一步步向明确的实验目标靠近,要突出完成实验的综合性。往往内容和步骤都要较为复杂,需要运用多个化学论文知识。在综合性实验中,强调对于实验结果进行完整的实验分析,以达到对实验过程和实验结果的全面认识。综合性实验能够训练学生综合运用所学的理论知识和实验技能,从而培养和提高他们发现问题、分析问题和解决问题的能力[5]。
1.2设计性实验
设计性实验是根据实验目标,通过创造性地设计实验方法和实验过程,从而获得可靠的具有科学性的实验结果。主要是让学生在老师的指导和帮助下,自己查阅文献,设计实验方案和方法并分析实验结果等。在设计性实验中,强调实验设计方法和过程的科学性、创新性及完整可靠性。对于能够实现实验结果的不同实验设计和方法进行比较,从中选择出最佳的实验设计和方法。在保证实验安全的条件下,锻炼学生主动思考、分析问题和解决问题,培养学生的科学思维和创新意识[6]。
2教学方法改革
传统的实验教学通常采用的都是“填鸭式”的教学模式。教师讲解了实验目的、实验原理和操作要领以后,学生对照教材做实验,而不去思考每步实验操作所对应的实验原理以及可能出现的实验现象,对于自己记录的实验现象正确与否也不知道。这种方式忽视了学生自己的主观能动性和参与意识。为了提高学生的主观能动性,需要我们科学地指导学生进行实验[7]。首先,教学过程中,老师要通过示范操作和指导的方式严格规范实验基本操作,让学生掌握正确的实验操作技能;其次,对于综合性实验部分,要启发学生发现问题,并通过自己的思考或与其他同学间的互相讨论解决问题,借此提高学生动脑和动手的能力。最后,在设计性实验中,可以鼓励学生根据自己所掌握的理论知识,查阅资料,设计实验方案,在与老师讨论了实验方案以后,让学生自己独立或者以分组的形式完成实验,分析实验结果并完成实验报告等。通过这些改革和调整,调动学生对实验学习的主动性和兴趣,充分挖掘他们的学习潜力,培养他们的创新精神、实践能力以及团队协作能力。通过对不同类型的实验采用不同的指导方法,不仅可以使学生掌握基本的实验操作技能,培养并提高他们的动手能力;还可以充分发挥和调动学生学习的积极性和主观能动性,进而提高他们的科学思维能力、创新意识和团队协作精神。
3教学过程管理
在实验教学过程中,由于老师和学生对教学内容的认识和理解存在着一定的差异,从而可能会使教学效果达不到老师的预期目标。实验课的教学一般包括课前预习、实验部分和实验报告三个环节。因此,要加强实验教学过程中各个环节的规范化和精细化管理,对实验过程中每一步各个环节内容与指标尽可能做到量化和细化。通过老师和学生在实验教学过程中的互相交流与配合,最终达到教学结果的最大优化。因此,可以采用课前预习、实验部分、实验报告和实验总结四个环节来细化实验教学过程[8]。在开始实验之前,首先查看学生的预习报告的完成情况,通过提问检查学生是否真正达到了预习的效果,及时指出他们的不足之处并给出预习报告的成绩;在围绕本次实验讲解实验原理、实验内容和注意事项的过程中,要时时提醒学生一定要注意观察实验现象和规范实验操作,养成良好的实验习惯。在具体指导实验的过程中,要教育学生懂得尊重科学和事实,详细如实地记录自己所做实验的实验现象和实验数据,保证原始记录的真实性和可信度,时时牢记科学具有真实性和严谨性;实验结束以后,要求学生下次实验之前完成实验报告,对实验结果和实验现象尤其是异常现象要有充分的分析过程和讨论,拒绝一切形式的抄袭和伪造实验现象和实验结果。对每次的实验要有明确的结论和意见,并且要认真进行实验误差分析;在以上三个环节实施的基础上,在下次实验课开始之前,对上次实验的完成情况进行全班总结。首先纠正实验报告中出现的错误并带领学生分析出现错误的原因,同时教学生怎样进行误差分析等;其次针对试验中学生存在的一些问题择要进行回答,引导学生对存在的问题进行深入的思考。通过上述四个环节的训练和管理,不但可以提高学生做实验的积极性和主动性,达到教师预期的实验效果,而且还可以培养学生实事求是的科学素养,为他们的进一步学习和工作打下坚实的基础。
4成绩考核改革
目前,无机化学实验的考核主要是依据学生的实验报告完成的情况评定成绩。这种方法不仅缺乏全面性和合理性,同时也使得学生形成不重视实验课的习惯。认为只要实验报告完成的好就可以取得好的成绩,甚者去抄袭其他同学的实验报告,这样完全达不到我们开设实验课的真正目的。因此,实验课的考核也应该全方位、客观、合理地对学生做出评价。这就要求我们必须建立一套符合该课程特点、有利于培养学生基本实验技能和创新能力的考核方法,公正、客观地对学生的实验成绩进行评价。考核内容应该综合考察学生对无机化学实验基础理论的掌握情况、实验操作技能的熟练程度及综合创新能力,而不是仅仅只局限于实验报告完成情况。无机化学实验总成绩由平时成绩(70%)和实验考核成绩(30%)两部分组成。平时成绩通过对实验预习报告、实验操作、实验习惯和实验报告四个方面的考核评定。由老师按照平时成绩=[实验预习报告(10分)+实验操作(40分)+实验习惯(10分)+实验报告(40分)]×70%的分值比例来记录。实验考核成绩则包括笔试(50%)和实验操作(50%)两个部分。笔试是老师根据本学期的实验教学内容,考察学生对基本知识和基本原理的掌握情况。实验操作考核,老师可以根据学生掌握的理论知识和实验操作技能,提出若干个学生没做过的小实验,考察学生对已学知识和能力的运用情况[9]。这种重平时、重基础、重能力的综合考核方式,既能全面、客观、公正地反映学生实验基本能力的学习情况,又可以鼓励和激发学生自主提高自己的综合实验能力和创新意识。同时,使学生感受到实验教学的公平性和公正性,提高学生学习的积极性和主动性,从而使实验教学质量得到较大程度的提升。
5小结
无机化学实验在大学整个化学教育体系中起着极为重要的作用,学生的实验操作技能和创新能力的提高是我们开设无机化学实验教学的终极目标。但是目前依然存在着一些我们必须面临和解决的问题,需要我们努力去克服和改正。通过不断的教学改革提高学生的实践能力和创新能力,培养他们树立正确的科研态度和创新精神仍是一项复杂而又艰巨的任务。
参考文献
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[2]徐家宁,门瑞芝,张寒琦.基础化学实验(上册)[M].北京:高等教育出版社,2006.
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[8]高喜平,李军波,芦雷鸣,等.无机化学实验教学的改革初探[J].化工时刊,2010,24(4):72-74.
篇6
1.1进取、拼搏及合作精神的培养
将班级同学进行实验分组,每组两至三人。两个实验小组组合成一个“团队”。全班共分成6个“教学团队”。团队组合原则是自由组合。每一团队选出一个“队长”,主要负责团队成员课后的自学、成员之间的协调及管理。
1.1.1实行课堂小老师教学
按照课前的实验分组将无机化学实验课程中的部分实验项目分配给各个教学团队,队长组织同学对分配的实验项目进行教学设计。设计内容包括:课堂导入、实验目的、原理、实验内容(注意事项)、实验现象及说明、课后小节等。课堂要求互动和质疑,还需要进行合理的扩展,授课时间要求在45分钟之内。形式不限,以生动并能激发学生的学习兴趣为目的。在整个的实验教学过程中要求团队每位成员都必须参与,且同一团队成员的成绩相同。在进行小老师课堂教学过程中,实验教师必须全程参与,监督和辅助小老师在教学过程中对知识点准确性的把握。此环节中只有同一团队成员集思广益,互相帮助,才能圆满完成此项教学任务,并取得好成绩。因此可以有效的培养学生的参与意识、合作意识和合作精神;其次,通过课外预习和资料的检索可以培养学生良好的学习习惯,提高学习能力;再次,在课堂教学中每位同学都拥有一次展示自己的机会,对表达能力、应变能力和组织能力、以及发现及解决问题的能力都是很好的锻炼。
1.1.2撰写论文报告
鼓励所有学生实时检索无机化学领域的最新实验技术的发展,选择感兴趣的相关领域进行学习并撰写专业小论文。每个团队选拔出最优秀的论文,制作演示文稿,在第二课堂时间进行论文汇报,同一团队成员成绩相同。此环节中,团队精神得到了进一步的培养,在文献检索、阅读过程中拓展了专业视野。另外,通过学习可以了解自己喜爱的领域,从而有助于未来工作领域的选择。
1.2创新和创造精神的培养
1.2.1开放本科实验室
每学期实验室开放两次,学生可自愿参加。开放时间分别在期中和期末,因为此时大学生的实验技能和理论知识体系已相对完善,能够独立或合作完成设计实验活动。参与开放实验室活动的同学要先递交“申请书”,申请中写明实验内容、所需仪器和设备、相关药品及材料。此环节可以培养学生良好的思维习惯、培养创造性、加强实践操作能力。同时还间接的培养了学生的学习兴趣和进取精神。
1.2.2开放研究生实验室
在实验教学的后期,允许那些实验技能较强、勤思考的同学参与研究生的创新性科学研究中。这样不仅可以培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,还能提高英语专业文献的阅读速度。对于学生尽早的确定适宜自己的专业选择和人生规划非常重要。
2教学实践
2.1进取、拼搏及合作精神的培养
2.1.1“小老师”教学
无机化学上册实验共十个实验项目,我们选取六个实验项目分别分配给六个“教学团队”,每个团队负责一个实验项目的全部教学,包括授课、课堂答疑、课后小结。为了讲好实验课程,课前需要认真准备:①研读实验教材和理论教材,从而掌握实验原理;②利用图书馆或网络资源对实验内容进行较为深入的学习,这样可以进行合理的知识扩展;③课前进行预实验,了解实验过程,发现并总结实验中的注意事项;④进行课堂教学设计,设计内容包括教学内容和教学环节的分工,以及教学互动环节等。⑤模拟课堂,每个教学团队的教学设计准备成熟后,教师需听取小老师的模拟教学,在模拟教学中提出与本实验相关的问题,指出小老师们在教学中的“不足”、不准确”、“不正确”等。由于小老师们在课前进行了充分的准备,并已进行完预实验,所以在课堂实验过程中,他们将深入到各实验小组指导学生的基本操作、回答学生提出的问题。实验内容结束后,小老师要负责对实验课程中重要的现象及规律进行总结,回答同学们的质疑。因为学生的质疑过程很多是对知识点认识的错误,在质疑过程中认识错误、纠正错误,才能让质疑学生的知识得到提高,增强学生创新思维的发展。同时质疑过程也是对小老师知识准备的充分与否、快速反应能力和学以致用能力的考验和锻炼。
2.1.2撰写论文报告
学生可以撰写无机化学实验技术最新的研究成果、某一实验技术的最新进展、某一最新结构表征技术的原理和应用等。目前学生撰写的论文报告题目有很多,例如:“扫描隧道显微镜”、“最新分离技术”、“X-射线单晶衍射技术的发展”等。
2.2创新和创造精神的培养
2.2.1开放本科实验室
每学期学生可以根据自己的兴趣参加开放实验室活动。为了验证设计实验的可行性及精确性,实验教师可在指定的时间内为学生提供必须的实验条件。目前参加开放实验室活动的内容主要围绕如下两个方面:一是无机化学实验改造,鼓励学生对做过的无机化学实验设计大胆质疑,提出改进方案,并指明改造后的优势。例如:“化学反应速率和活化能的测定”实验中,搅拌速度的恒定是实验结果呈现线性关系的重要因素之一,于是学生对现有的实验进行了改进,将玻璃棒搅拌改为使用恒温磁力搅拌器,实验精密度得到提升。另外,在保证实验结果准确、实验现象明显的前提下,学生可以对做过的某个实验或某个实验步骤进行微型化设计,减少试验成本。二是参与中学实验教学设计,因为授课专业为化学教育专业,所以参与中学化学实验的设计及教学对学生来说是提高未来就业竞争力,搞好中学教学的重要实践渠道。为此,学生可在教师的介绍下与合作中学的一线化学教师共同探讨中学化学实验教学的改革,例如:如何增强实验的趣味性和易操作性?学生在家里如何能安全有效的完成教材中的实验?
2.2.2开放研究生实验室
在20世纪90年代,美国提出了整合教育培养创新型人才的新思路[5]。为顺应时代教育潮流,吸取国内外优秀的教育教学经验,鼓励在无机化学实验中表现出参与意识和动手能力强的学生参与到研究生的创新课题中。对于新生的培养主要进行如下两个层次:(1)科研基本技能培训首先,学习国内外科研文献的检索方法(中国知网、CAplus、ELSEVIER、Wiley-Blackwell、SpringerLink、AmericanChemicalSociety、RoyalSocietyofChemistry等);其次,通过大量的中英文文献的阅读深入的了解无机化学领域的理论和最新研究热点。再次,通过参与研究生的科研实验过程,熟练掌握无机合成技术,掌握无机化合物制备及性质研究;了解实验数据处理过程中涉及的各种软件(Origin、Photoshop、Diamond等)。此外,自愿参加研究生的科研组会,参与文献汇报。通过上述基础训练,学生可以在未来选择研究生报考专业时的目标更明确。(2)科研探索在经历了基本的学习训练后,在保证不耽误本科课程学习的前提下,可以指导本科生完成一些可行性较强的科研项目。目前每年都有部分本科生在国内外学术期刊上公开发表科研论文,这些学生是校大学生创新创业项目的主要申报者,也是未来攻读硕士研究生的主要生源。和其他学生相比,他们都会较早的制定人生规划,有目标、有理想、能吃苦、善于思考且动手能力强。
3结语
篇7
一、优化材料化学专业课程体系的必要性
1.高等教育改革的需要。目前,优化课程体系,改革教学内容,构建合理的知识结构,注重理论联系实际,更新教学手段是高等教育改革的需求。优化课程体系不仅要使它所包含的专业基础课、专业课、实践课等形成相互联系的统一整体,而且要充分体现培养目标和培养规格。
2.现代科学技术发展的需要。近年来,随着材料化学专业教育课程论及教育理念的发展,我们根据材料科学发展规律,对材料化学专业课程体系进行了两次优化调整(分别为2008年下半年和2012年上半年)。我们优化的材料化学专业课程体系能够体现材料化学专业教育特色,完善材料化学专业课程体系,加强材料化学专业的学科方法论教育。
3.市场经济发展的需要。优化材料化学专业课程体系能够反映社会和市场经济对综合性专业人才的要求。优化的材料化学专业课程体系应该充分体现以就业为导向的思想。我们倡导与专业相关的知名企业家走进课堂开展必修课教学,实现在校内与企业的对接,强化学生的就业意识,提高学生的专业技能。
二、现行课程体系存在的问题及其成因
1.办学特色不明确。专业建设存在一些薄弱环节,如材料化学课程体系的基础课平台不够规范,课程设置不够科学,教学进程安排不够合理,等等。此外,由于材料化学专业办学时间短,存在专业学科定位不准,专业人才培养目标不够明确,课程体系不够科学等问题。近年来,为提高教学质量,适应社会对人才的需求,很多高校开展了人才培养和教学体系研究。因此,有必要对材料化学专业课程体系的建设进行思考。
2.课程设置理念滞后。在材料化学专业课程设置中,我们受传统的重视知识传授的狭义专业概念的限制,不够重视独立思考习惯、自学能力、动手能力和生存能力的培养。同时,在课程设置中存在社会需求、学生的就业取向、市场前景等的考虑程度不够周到等问题。合理的课程设置理念是让每一位学生不仅受到本专业的学术训练,而且受到广泛的通识教育,把学生培养成有专业知识、有爱心、有责任心和有雄心的智者。
3.实验教学条件欠缺。优化实践教学应该体现以下三个方面内容:一是毕业实习、毕业论文(设计)实行“分类指导,分流培养”。学生可根据个人从业需要,撰写高水平的实习报告,获取名副其实的学分。二是优化实践教学进程。各专业可根据专业特点和人才培养需要,科学、合理地确定毕业实习的时间和进程。三是增设创业实践环节。学生可通过创业训练、第二课堂与创新活动,获得创新、创业学分。而我们现行的材料化学专业的实践教学环节,因人力资源和物质资源等原因,欠缺根据学生需要安排实习和创新性实践内容。
4.师资队伍建设力度不够。师资队伍是优化课程体系的执行者,也是培养材料化学专业人才的主导者。先有优秀的教师,后有优秀的学生,再有品牌专业[2]。材料化学专业成立以来,我们加大力度引进了固体材料化学、无机功能材料、催化材料、分子生物学等领域的博士研究生数名,充实了本专业的教师队伍。目前我们正在通过各方努力引进高水平教师,加强材料化学专业的师资队伍建设。
三、课程体系的优化策略
课程体系是高校人才培养目标、课程指导思想、课程设置、课程结构及教学管理模式的综合体现,是学校办学特色、学科专业特色和人才培养特色的综合反映。课程体系是构建人才培养方案的核心内容,其是否科学合理,对培养高质量人才目标具有决定性的意义。我们通过选择、整合与调适课程体系等措施优化了材料化学专业课程体系。
1.调整教学计划,优化专业基础课内容。
(1)优化材料化学专业的无机化学课程内容材料化学专业课程体系是材料化学专业人才培养方案的核心,课程体系的科学性直接影响材料化学专业的人才培养质量。因此,随着材料化学专业办学条件的改善和教学理念的科学化,有必要优化材料化学专业课程体系。我们现行的材料化学专业课程体系中无机化学课程是大学一年级学生的必修课程。此门课程的指导思想直接影响学生在大学学习的思维模式和获取知识的习惯,这个阶段也是在大学一年级学生从中学学习模式转变成大学学习模式的关键时期。因此我们有意识地培养学生的独立思考意识和自学能力,为学生将来的学习工作打下良好的基础。无机化学课程内容包括理论部分和元素部分。我们认为无机化学理论部分内容是无机化学课程的核心部分,元素部分内容是辅助部分。目前无机化学课程详细介绍理论部分内容和元素部分内容。我们对材料化学专业的三届(2007、2008、2009级学生)90名同学进行问卷调查,结果80名同学不赞成全部介绍无机化学元素部分内容,而是希望在老师的指导下以自学方式完成无机化学元素部分内容的学习。对元素部分内容我们采取了抓典型元素性质的分析和讨论,引导学生掌握学习元素化学知识的方法;通过实例指导学生去认识一个元素、一族元素或一类元素;逐步了解结构—性能—功能之间的关系;初步掌握如何通过查阅参考书、手册汲取知识的模式。其余元素部分内容我们设置为自学内容。(2)优化材料化学专业的高等数学课程内容高等数学作为高等院校的基础学科,承担着培养学生数学能力,提高学生逻辑思维能力,为专业课程学习提供数学思想和数理方法论的任务。高等数学是化学、生物、物理、材料物理、材料化学专业的基础课程。目前一些普通高等院校的课程设置中有生物、化学、材料化学专业的“生化材”类高等数学教育教学。而随着材料化学学科与数学学科的交叉日益加深,定性定量分析发展迅速,材料结构分析、材料物理性能测试计算时需要更深的高等数学知识,所以我们把材料化学专业的“生化类”高等数学调整为“理工类”高等数学教学。同时我们在材料化学专业的高等数学课程内容中增加了线性代数的内容,以便达到材料结构测试和性能计算的知识要求。(3)材料结构分析方法课程的教学形式的优化测试方法在材料化学专业的发展起着非常重要的作用。随着科学技术的发展,人们对材料性能的要求日益广发和苛刻,对材料性能及其组分和微观结构的关系越来越感兴趣,因而不断出现新的研究方法。测试手段也越来越多样化,实验方法的数量随着科学技术的发展而急速增加。因此我们把材料结构分析方法课程的教学形式进行优化。具体做法是任课老师在课堂上介绍材料结构和性能测定仪器的原理,然后到实际仪器设备房间进行教学。学生在仪器管理人员的指导下,利用化学与环境科学学院和内蒙古功能材料物理与化学重点实验室的科学仪器设备完成本课程的学习内容。这样设置学生自己动手测定样品的结构和性能的课程,有助于提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。(4)以专业前沿知识讲座充实课程内容课程内容应当随着社会、企业、科技的发展及时充实新知识。材料化学专业教材的内容常常是数年,甚至数十年前的人类材料科学知识的概括。所以,任课老师要根据自身研究工作经历及时充实现代材料科学知识,优化课程内涵结构。材料化学专业老师可以采用以下三种方法:一是将现代材料科技成果恰当地融入到基础课教学中,用新的材料科技内容去改造、替代、充实陈旧的教学内容,并处理好知识的继承和发展的关系,使其有机地融合在一起;二是开设材料加工新技术课程内容或开展材料设计加工科技活动,激发学生的兴趣,提高他们的动手能力;三是开展能够反映本学科专业前沿知识、最新科技成就的专题讲座。
2.加强实践教学,优化课程类型。
根据“高等院校理工科教学指导委员会通讯”所提倡的高等院校材料化学专业规范讨论稿的要求,材料化学专业的实践课程有基础课实验、专业基础课实验、专业课实验、专业实习、毕业论文等内容[3]。多元化的实践教学是培养学生创新和动手能力的最有效手段,通过实验来研究物质及其变化规律,使学生获取基本的实验动手能力、综合分析问题的能力、解决问题的能力,一定的科学研究能力和创新能力[4]。在材料化学专业实验教学上,充分考虑实验内容的科学性和系统性,选择具有一定难度和较大覆盖面的交叉型综合实验作为实验教学的主要内容,着重培养学生的创新能力。全面开放所有实验室,给学生创造开展专业综合技能训练的场所,提高学生的专业素质。目前,在各级有关部门的支持下,按材料化学课程体系要求能完成基础课、专业基础课和专业课的实验教学任务。但是经济欠发达地区的高等院校的材料化学专业的实践教学课程出现了一些新情况。以往三四十人的实习队伍进入企业、经济实体完成实践教学任务。而今,大型企业自动化程度很高,实习生很难进入车间进行实地实践学习,微小企业又没有能力接收大量实习生,加上专业实习经费的缺乏等原因,材料化学专业的实践教学课程无法实现“大部队”形式的实习任务。所以,我们对材料化学专业实践教学课程进行了优化。我们设置了适合地区特点的、按学生兴趣分成由五—八人组成的“小组”进入不同的微小企业进行不同内容的实践的多元化实践教学模式。在不同的微小企业完成实践教学课程时我们注重学生自身管理和实践指导老师巡视管理相结合,保证实践教学过程中的实习效率和学生安全问题。改变材料化学专业现行毕业论文模式,允许学生做毕业论文时根据自身兴趣爱好和就业取向选择课题,可以在学院老师的指导下完成毕业论文课题,也可以在科研所、企业、经济实体完成毕业论文课题。
3.增设自学选修课程,优化课程结构。
篇8
关键词:无机及分析化学;教学改革;实践
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)13-0114-02
无机及分析化学是我校化学工程与工艺专业的一门专业基础课。我们十分重视课程知识体系的构筑,紧紧围绕知识、能力、素质协调发展的原则;创新创业教育与专业教育有机融合的原则;人才培养与行业、企业需求紧密结合的原则,注重培养目标和培养规格的要求,制定适合人才培养的课程体系,细化课程内容,渗透学科前沿,大胆运用新的教学方式方法,取得了较好的教学效果。
一、《无机及分析化学》课程教学现状和存在问题
在学校向应用技术型大学转型的过渡期,按照应用型人才培养的基本原则,该课程教学大纲和教学内容亦需要适当调整,在教学过程中,我们认为有下列问题需要解决。
1.理论与实验教学大纲和课程内容设置需要进行调整。原有的《无机及分析化学》教学体系虽然暂时解决了传统两大课程学时过多,教学内容有重复等问题,但随之而来的新弊端是知识体系逻辑性不强,知识点不系统,知识的深度和广度降低,内容与实际脱节,与应用型人才培养匹配度不够。
2.工科学生对所学知识的应用能力不强,实验技能薄弱。教学中发现,学生对实验课程的学习还未养成良好的习惯,态度不端正、不重视或者有畏惧心理,上课时按方抓药、操作不够熟练,不能很好地达到培养目标的要求。因此,实验课程的教学管理方面要重新调整策略,在具体教学内容的甄选上,应尽可能在与理论课教学内容相契合的同时体现出工科特色,与生产生活密切联系,以激发学生学习兴趣,优化课堂教学。
3.师资力量分配不均衡。在《无机及分析化学》课程教学中,由无机化学和分析化学两个教研室的教师共同担当教学任务,师资力量比较分散且不均衡,需要根据课程体系的改革重新进行调整,避免优秀教学资源的浪费。
4.教学方法传统、保守、封闭,对学生创新能力激发不足。
二、教学改革具体实施内容
篇9
【关键词】《无机化学》;素质教育;多媒体;网络;双语
素质教育是以提高民族素质为宗旨的教育。它是依据《教育法》规定的国家教育方针,着眼于受教育者及社会长远发展的要求,以面向全体学生、全面提高学生的基本素质为根本宗旨,以注重培养受教育者的态度、能力、促进他们在德智体等方面生动、活泼、主动地发展为基本特征的教育[1]。素质教育是统辖一切教育的总概念。从这点出发,现在一般的共识是,成功教育、愉快教育、情境教育、主体教育、和谐教育和创造教育等,这是实施素质教育的六种模式[2]。素质教育的作用在于:(1)提高课堂教学效率;(2)激发学生的学习兴趣;(3)帮助学生形成学习动机。
可以说,在名目繁多的大学课程中,化学是最容易实施素质教育的科目。首先,当今社会化学知识随处可见,化学产品触手可及,化学与生活的紧密联系,使之受关注的程度较其它学科更深;其次,化学在众多学者专家的关注下发展很快,相应的化学知识也更新快,学生思考探索的空间也大;第三,化学属实践性学科,学生动手的机会较多;第四,科技的发展,网络的普及,更为素质教育提供了极大的方便。
一、运用多媒体教学,实施素质教育
《无机化学》教学要充分利用现代教育技术。一方面,开展多媒体教学,使用课件可节省教学时间,增大教学信息量,实现教学手段的现代化。同时,一些不易理解的、深奥的化学内容具体化、形象化。即通过小电影或动画的形式演示给学生,不仅调动了学生学习的兴趣和积极性,而且比较直观、形象、生动,易于理解和分析,与原来的教学手段相比,给学生留下的印象也比较深。如电化学中的电解、物质结构中的轨道形状、轨道杂化,等等。再者,多媒体教学不仅可以直观地再现教材中的美,而且往往比教材的描述更鲜明、更强烈、更集中。它用生动形象的图像,配以和谐美妙的音响,以直观的形象触发学生的联想与想象,以生动的情景引发心灵的感知和情感的共鸣,从而达到对知识深层的理解与感悟。鉴于课程内容的多样性,多媒体教学的实用性,以及多媒体教学的形象性需要,紧密结合课程教学内容,利用PowerPoint、Flash、Dreamwear等软件制作课件是十分必要的。最后,积极鼓励学生参与《无机化学》多媒体课件的制作,通过此过程,充分发挥学生的优势,让学生在探索中学化学,在兴趣中学化学,充分调动学生的求知欲,鼓励他们进行自主学习,促进创新能力的培养,全面提高素质。使非化学专业学生也不再对化学“敬而远之”。
为使学生更轻松、方便、快捷地学好化学,我们可以在课堂教育的基础上,实施网络教育。
网络化教育更具有现代性的特点,而不拘泥于传统的课本教学。
其一,网络环境下,学习资源的形式呈现多样化,形式更是多种多样,有文字、图片、动画、声音、视频等等,不仅为网络学习提供了丰富的学习资源,而且使网络具有极强的吸引力, 能够极大地激发学生的求知欲和想象力, 充分调动学生学习的主动性、自主性和参与性。
其二,我们可以在网上建立教学的信息反馈渠道,如,除了课堂讲授环节外,实现课后作业的信息化:将习题的分析、解答以及注意事项等在校园网上公布。学生也可以把自己学习过程中遇到的问题、心得体会或“化学小论文”上传到网上,由教师有针对性地具体给以解答。
其三,网上化学学习为学生提供了一个能使化学学习过程生动而丰富的环境。这种环境,有助于维持学生的兴趣,而且可以提供一个更加自然的化学学习场所。在这个场所中,学生与学生之间,学生与教师之间都处于一种平等的地位。利用系统自适应的特点,系统与学生交互作用,能尽量根据学生的需要将化学教学个性化。
网络所构建的化学环境虽然区别于现实,但是通过先进的技术网络环境下的化学学习,却能让学生在相对真实的化学环境中学习,以此激发认知,使化学学习内容社会化的丰富。
以多媒体教学为手段,紧密结合“无机化学”的教学内容,力图使广大学生在轻松学习过程中获取大量的、实用的、与无机化学息息相关的知识。使学生达到如竺际舜老师所说的“用科学”的层次[3]。
三、双语教学在素质教育中的作用
要想加强国际间的合作,英语是非常重要的交流工具,大力提倡双语教学是非常合理和必要的。不过,对刚入学的大一学生在《无机化学》课实施双语教学,可能因对大量的化学化工专业词汇比较陌生,而影响他们的学习积极性和热情。所以我们可以采用渗透的方法,对于比较简单的化学概念、术语的英语表述和一些化学符号来源于英语单词的情况介绍给学生,如环境(surroundings) 、系统(system)等等。这样便于学生扩展知识面、理解和掌握这些知识。因此,最好选用在《无机化学》中为化学术语附了英文的教材。
四、启发式和引导探究式教学在素质教育中的作用
采用启发式教学,在教学中树立“学为主体,教为主导”的指导思想,启发引导学生自己去思考,激发他们主动积极地学习。多元教学法的使用使教学内容更为形象直观。
探究是学生积极主动的获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。它涉及提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素[4]。学生的学习应该是一种主动的、探究式的活动,他们既是学习者,也是研究者。在感悟和认知的冲突中,在探究和思考的过程中,学生主动去发现、构建新的知识,这比起教师硬塞给他们要强百倍、胜千倍。不仅如此,更重要的是在这样的探究中,学生逐渐地学会用化学的眼光来看身边的事实,用化学的头脑来分析周围的世界。为了充分发挥学生的优势,让学生在探索中学化学,在兴趣中学化学,充分调动学生的求知欲,鼓励他们进行自主学习,促进创新能力的培养,
全面提高素质。使学生不再对化学“敬而远之”。
五、其他
中国有句古话:“授人以鱼,不如授人以渔。”教学的目的不仅应传授给学生理论内容,更重要的是通过教学活动教会学生如何获取知识,即培养学生获取知识的能力。让他们在以后的学习或工作中遇到一些化学问题,知道应如何去查找与应用。为此,在授课时,老师应该介绍一些常用的化学化工网站,带领学生通过互联网来查找所需的科技资料。同时,在教材的各章后面开设“科苑导读”栏目,向学生提供具有趣味性、可读性、前沿性的知识。学生的眼界越宽,越有学习知识的渴望和追求创造的欲望,越会产生一种来自于自身的学习动力和渴求,才能追求超越,不断地超越自己。
六、结束语
基础课课程教学中的素质教育,要求我们:必须从以传播为主转变为以学习为主,从以教师为中心转变为以学生为中心,从以集体为对象转变为以个体为对象,从以培养技术训练的生产者为目标转变为以培养创造型人才的目标。这样才能把大学生培养成为博学多才和术精艺巧的人。经过探索与实践,在《无机化学》教学中,教师运用多种教学方法对学生进行素质教育是完全可行的。当然,不断提高教师自身的素质是在无机化学教学中开展素质教育的重要前提。
参考文献:
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[2]钱源伟.社会素质教育论,广东教育出版社,2001.8:1―2。
篇10
关键词:教学团队;基础课程; 教学改革;人才培养
Exploration and practice of construction of teaching team of foundation course of applied chemistry major
Bao Xiaoyu, Yang Hao, Sun Ruzhong, Guo Yingchen, Qiao Zhanping
Nanyang normal university, Nanyang, 473061, China
Abstract: Considering the tradition and according to the practical experience of the team in Nanyang normal university, the article introduces the faculty building, the course construction, the reform of teaching contents and teaching methods, and also the achievements we have made.
Key words: teaching team; foundation course; teaching reform; talent cultivar
高水平的教学团队建设是高校改革发展中的永恒课题。2007年年初教育部开始实施“质量工程”,提出了“加强本科教学团队建设,重点遴选和建设一批教学质量高、结构合理的教学团队,建立有效的团队合作机制,推动教学内容与教学方法的改革和研究,促进教学研讨和教学经验交流,开发教学资源,推进教学工作的老中青相结合,发扬传、帮、带的作用,加强青年教师培养”。可见教育部对教学团队建设的重视,并对教学团队建设提出了基本要求和工作目标。
2007年我院应用化学专业基础课程教学团队被学校确定为校级“优秀教学团队”。目前,该团队依托应用化学校级重点学科优势,以特色专业、精品课程、实验教学示范中心等一系列重大质量工程建设为契机,经过几年精心建设,已形成了一支业务精湛、充满生机和活力的创新型教学队伍。
1师资队伍建设
师资队伍水平是团队建设和提高教学质量的决定性因素。经过近几年的努力,现已形成了一支结构合理、人员稳定、充满生机和活力的教学队伍。
1.1 职称、年龄、学历结构
该教学团队由12名教师组成,其中教授5人,副教授3人;具有博士学位教师3人,具有硕士学位教师5人;年龄结构为50岁以上1人,40~49岁7人,30~39岁4人。团队成员有河南省教学标兵2人,河南省文明教师1人,河南省教育厅学术技术带头人2人,校首届教学名师1人,校教学新秀奖一等奖获得者1人。师资队伍老中青结合,年富力强,团队成员均具有较深的学术造诣和创新学术思想以及严谨的治学态度和高尚的情操。
1.2 中青年教师培养
团队注重对青年骨干教师的培养,通过建设有效的教学团队合作机制,促进教师间的合作交流。在教学工作中采取老中青相结合,以老带新的方法,加强对青年教师的培养。如采取定期召开教研活动,请有丰富教学经验的优秀教师做示范教学;对新开课教师实行课前试讲、课后评议制度;通过校、院两级督导加强对青年教师的教学指导,使青年教师顺利通过教学关;定期举办教师教学技能大赛等,提高青年教师的教学水平。同时,采用引进和培养相结合的方式,加大团队青年骨干教师的培养,着力培养一批具有开拓精神和创新能力的青年骨干教师。目前,团队教师有2人被评为河南省教育厅学术技术带头人,3人获得博士学位。
2教学研究与改革
团队一贯重视教学研究与改革,近年来团队成员承担教改项目3项,其中2项被鉴定为省级教学成果,发表教研论文8篇,出版教材3部,获校教学成果一等奖1项,二等奖1项。
2.1 课程建设
团队承担的课程包括无机化学、分析化学、有机化学、物理化学和化工原理,这些课程均为应用化学专业主要的基础课程,也是研究生入学考试的必考课程。通过团队教师的锐意进取、团结协作,课程建设成绩显著,分析化学课程建设在河南省处于领先水平,并于2007年被评为省级精品课程,有机化学、化工原理、物理化学和无机化学于2008、2009和2010年先后被评为校级精品课程;实验教学改革与实验室建设成果显著,基础化学实验教学中心于2008年被评为校级实验教学示范中心。
2.2 教学内容和课程体系的改革
教学内容既要体现现代教育理念和时代要求,又要反映本学科的最新研究成果,要始终保持科学性、系统性和先进性。
(1)构建“五核心”课程体系。构建以无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、和化工原理5门课为核心的课程体系,以强化学生的基础知识、基本理论,支撑学生考研;不断修订完善教学大纲,以指导教师的教学;编写相配套的学习指导书,以帮助学生有效地学习;将传授知识、能力培养和素质教育融于一体,培养学生综合能力。
(2)优化、更新教学内容。以5大基础课程的互相联系为切入点,对其进行科学融合。以精选内容、强化基础、注重应用和兼顾前沿为原则,将其中有关的基本理论部分合并,充实更新调整教学内容,适当介绍各学科最新研究进展,这样既减少了理论部分的重复,精简了学时,又突出了理论处理的系统性,在学生的科学素养培养上发挥优势;充分利用团队的学科优势,将教师的最新研究成果经过提炼加工,以通俗易懂的语言融入基础课程的教学内容中,培养学生的创新思维。
(3)构建“厚基础、分层次、模块化”的实践教学体系。重组无机化学、分析化学、有机化学、物理化学和化工原理等实验内容,尽量减少验证性实验,增加综合、设计性实验,通过开设上述5门基础实验,培养学生的基本实验技能;开设综合化学、精细化学品合成、药物分析、食品分析等实验,培养学生综合运用知识解决实际问题的能力;通过开展课外创新实践活动(如全国大学生“节能减排”社会实践与科技竞赛、河南省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛)、设立大学生实践教学活动创新项目、让部分学生参与教师科研等一系列活动,培养学生的创新意识和创新能力;开展“实验性毕业论文”活动,这是大学生在校期间所进行的最后一次科研训练,对其综合性、创造性地运用所学知识和技能来解决较为复杂问题的能力培养和初步掌握科研基本程序和方法至关重要。通过教学内容和课程体系的改革,激发了学生的学习兴趣,提高了学生的动手能力和解决实际问题的能力,达到了对学生知识、能力和素质综合培养的目的。
2.3 教学方法和手段的改革
团队教师牢固树立“以生为本”理念,改革传统教学中理论教学灌输式、实验教学验证性的教学方法,有效地培养学生的创新精神和实践能力。
(1)师生互动,实行研究性教学。根据教学内容,创设与现实相近的教学情境,学生通过自主学习、相互讨论和辩论,不断探究,极大地激发学生学习的积极性。在教学过程中,教师由“演讲者、表演者”转化为“组织者、启发者、引导者、鼓励者、管理者”,由“一言堂”变为“众言堂”。 这种变“要我学”为“我要学”的学习方法,既加深了学生对所学知识的理解,又提高了学生分析问题和解决问题的能力。
(2)采取教学与科研、教书与育人相结合的方法。充分发挥团队的科研优势,坚持科研以教学为依托,教学以科研为底蕴,强化教学与科研的相互支撑,不断加大科研成果转化到教学中的力度,收到了很好的效果;紧密结合学生的专业学习,寓思想教育于知识传授之中,做到教书与育人的有机结合,实行大学生全程培养“导师制”。团队教书育人的做法受到了学校和相关部门的充分肯定。
(3)采用先进的教学手段。根据专业课程的教学特点,我们从2001年开始研制开发多媒体课件,现在已实现多媒体教学。运用多媒体课件进行日常教学,让学生直观地学习专业课程,使原来抽象模糊的概念以及复杂的设备操作与结构等一目了然。这样既增加了课堂教学的信息量,又加深了学生的记忆,从而创造出最佳的学习环境和最好的教学效果。
(4)建立多元化成绩评定方法。改革考核方法,理论课采用平时考核与期末考试相结合的考核模式,平时考核占30%,期末考试占70%;实验课建立以平时实验综合能力为主要考核目标的学生综合实验能力培养与等级考核制度,培养学生动手能力和创新精神。让考核和成绩评定成为一种激励手段,促进学生良好思维品质的形成,全面提高学生素质。
3科研转化为教学
通过教学团队的建设,团队教师的教学和科研水平有了长足的进步。近3年,团队教师承担省部级科研项目6项,在国内外核心期刊发表学术论文30余篇,其中被SCI收录22篇;在2010年组织的教学技能大赛中,2人获得河南省一等奖,1人获学校教学新秀一等奖;在学生评教、教学督导检查和同行评价中,本团队教师均为优良以上。
团队积极将科研与教学相结合,发挥应用化学专业的科研优势,将优秀的科研成果有选择地纳入到本科生实验教学中,如“线性拟合法和非线性拟合法在化学动力学数据计算中的应用”“水杨醛甲胺磷合铜配合物稳定常数测定”等科研成果转化为本科生教学内容,并编写在《物理化学实验讲义》和《综合化学实验讲义》教材中;将学术水平高的教授、副教授安排到教学工作第一线,让他们在教学过程中将科研中的学术修养、科研经验和科研思路潜移默化地传授给学生,使之成为培养学生知识、能力、素质协调发展,培养高素质创新型人才的途径之一。在第二、三届全国“节能减排”大赛中,应用化学专业学生赛明泽、张娟娟等分别获得二、三等奖;在第七届全国“挑战杯”大赛中,李志平等同学获得铜奖;在河南省第七、八届“挑战杯”大赛中,田俊凯、宋文河等同学分别获得二等、特等奖。
4教学改革成果应用推广
2000年以来,团队承担了“面向21世纪化学专业主干课程体系构建及主干课程教学内容改革实践与研究”及“化学专业学生综合实验能力培养方案及等级考核的探索与实践”等多项教改项目。从课程体系、教学方法、教学手段等方面进行了教学改革,使得教学手段现代化,实验教学层次化,成绩评定多元化。这些教学成果,推广应用到校内本科教学,收到了很好的效果。教学质量与人才培养质量明显提高,团队承担的“五大核心课程”是学生考研的必考课程,近3年我院学生考研率逐年提高(2008年,40.0%;2009年,51.6%;2010年,56.3%);对2008,2009和2010届毕业生的实习情况进行的跟踪调查中,实习单位一致反映,这3届学生具有扎实的理论基础和实验技能,显示了较强的创新意识和能力。
参考文献