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[熱]大學化學論文
在現實的學習、工作中,大家都跟論文打過交道吧,借助論文可以達到探討問題進行學術研究的目的。你寫論文時總是無從下筆?以下是小編精心整理的大學化學論文,歡迎大家借鑒與參考,希望對大家有所幫助。
大學化學論文1
一、微課程在大學化學中應用的原則和要求
1.微課程在大學化學中應用的原則
(1)情境原則。在微課程中會出現文字音樂PPT等元素,因此對學生來講就會有學習距離感。同時,微課程在教學內容上要注重設計,不能使學生感到有內容的距離感。因此,在制作視頻的時候要考慮情境的設計,不僅要使學生有學習對話的情境感受,還要對學習內容有身臨其境的感覺。
。2)以學生為中心原則。對于微課程來說,以學生為中心是其本身的一個教學優(yōu)勢。對于大學化學來講,要求教師將課程錄制前的內容選擇設計、課程錄制時的語言文字、實驗過程等相關視頻和內容都應用到微課中去,并結合學生的感受和要求去具體設計制作和應用微課程。
(3)實用原則。大學化學教學中運用微課程的設計,注重內容選擇的情境性,即創(chuàng)設具體的實驗情境,為學生構建一個相對真實的課堂環(huán)境,使大學化學具有更強的實用性。
2.微課程在大學化學中應用的具體要求
學習對象需求分析,是微課程應用到大學化學中的基本前提。首先,要對微課程的對象有一個基本的了解和認識,并盡量在微課程的設計制作中去滿足這些需求,這樣才能使微課程收到一個良好的效果。其次,在學習內容上進行選擇設計,前期除了對于學習對象有基本的把握外,還需要對具體的學習內容有選擇和設計。最后,考慮到一般的課程學習的要求,還要結合微課程的微型特點和大學化學的矛盾,集中篩選一個教學重點、靈活把控教學時間、創(chuàng)設實際教學情境。
二、微課程在大學化學教學中的應用
目前微課程已成功用于中小學和研究生階段教學。其原因主要在于中小學課堂知識點單一、明確,利用微課程特征既能調動學生興趣和積極性,老師還能在短時間完成教學任務。而微課程成功用于研究生教學,主要跟研究生自主學習的能力分不開。研究生課程課時少,每課時知識容量卻非常大,若單憑微課程單一的知識點完全不能滿足教與學。以微課程為核心內容的更多知識需要學生自覺主動學習,只有很強的自主學習能力的人,才能通過微課程涉及知識點不斷放大拓展,從而完整的理解掌握整個課程的知識體系。
大學專業(yè)基礎課課堂知識量與中小學不同,知識點多,信息量大,數分鐘的微課程很難覆蓋教學內容。而與研究生相比,大學生自學能力還處于培養(yǎng)階段,學習過程更依賴于老師的引導。然而傳統(tǒng)的授課方式枯燥乏味,讓更多地學生處于“被學習”的境地。如何利用靈活生動的微課程改善大學化學的教學模式,讓學生從“被學習”到“主動學習”,將是促進教學改革,提高教學質量的新途徑。我認為將微課程用于大學化學教學應從以下幾個方面著手。
1.將授課內容凝練成數分鐘微課程
盡管一節(jié)常規(guī)課的內容或者一個章節(jié)的知識點多爾繁雜,但通常我們都可以將其凝練成1~5張動畫PPT或者幾分鐘的音頻錄音。我們不能依賴于它替代正常授課,可以將其作為授課內容的一部分。這種微課程最大優(yōu)點可以用于學生課前預習和課后復習。由于這種形式的微課程涵蓋的知識點全面,如果學生能在課前做些預習,那么正常上課時師生有更多的時間互動,對知識點深入拓展,達到良好的授課目的。
2.將與理論知識相關領域的應用制作成微課程
有機化學理論或機理相關知識多與微觀結構相關,學生初次接觸時總是很難理解,更有甚者認為這些看不見摸不著,又缺乏邏輯思維的理論學習有何用處。殊不知對有機物的認識都是從微觀結構開始,而有機化學產品的合成也是在理論研究的基礎上得以實現。大學有機化學理論學習是有機化學重要內容之一。例如親和取代反應機理(SN2/SN1)涉及構型問題。很多同學不理解構型為什么會發(fā)生變化,而理解反應產生的構型變化也沒有實際意義。從事有機化學研究工作特別是藥物研究的都知道,有機化合物的構型不同,其旋光性也是不同的,就意味著同一種化合物的左旋體和右旋體生理特性不一樣,有的可以用來治病,有的對病毫無效果。關于反應引起的構型變化在指導醫(yī)藥合成上十分關鍵。介于以上的案例,我們老師就可以利用微課程的'特征,來引導學習。制作一節(jié)具有左旋體右旋體藥物的應用實例,通過告知學生左旋體右旋體之所以藥物特性不同,主要跟其構型有關,而不同的構型可通過SN2/SN1反應得到。這樣一來,把原本機械接受型的學習方式轉變?yōu)橐饬x接受型方式,讓學生覺得這些枯燥無味的反應機理原來是非常有用的。將應用實例制作成微課程,實質是抓住學生好奇和學以致用的心理。專業(yè)基礎課是專業(yè)方向十分重要的課程,但往往由于課程內容較為深奧,且相對教條枯燥,因此學生厭學。能夠找些知識點對應的應用實例或者相關領域前沿動態(tài),激發(fā)學生好奇心并認識其重要性,無疑會提高學生學習的主動性。
3.將與化學本質相關的有趣的現象制作成微課程
化學神秘而有趣,一些化學反應會呈現美麗的色彩,會長出規(guī)則的晶體,原本不可見的氣體會出現有色有型的固體,氧化還原反應能夠使燈泡發(fā)光。當你把那些有趣的化學現象通過微課程的形式展示給學生時,會極大的刺激他們求知欲望,探索化學本質心里會更加強烈,此時再引入相關的知識點,學生接受起來會容易的多。
三、結語
微課程憑借其短小精煉、生動形象等特點深得一線教師的青睞,將微課應用于教學中,能夠調動學生學習的積極性。微課程教學理念和方法的優(yōu)勢,結合大學化學課程內容和特征,介紹微課程在大學化學教學過程中的應用及其作用。微課程的靈活性可協(xié)助學生課前預習和課后復習;理論與實例相結合,提高學生興趣,將傳統(tǒng)機械接受型學習方式向意義接受型方式轉變;其次將化學現象制作成微課程,對激發(fā)學生求知欲望,培養(yǎng)研究型、合作研究型學生極為重要。
大學化學論文2
很多的科學原創(chuàng)工作不是靠邏輯思維得到的,而是一種頓悟,是一種觸類旁通。
每個人的知識儲備都應該是四面體,如工程師除了工程方面的技能,還需要科學、人文和藝術的支撐。所以,一個聰明的人不見得就能創(chuàng)新創(chuàng)造。創(chuàng)新能力不是天生的,是需要后天培養(yǎng)的。培養(yǎng)年輕人創(chuàng)新的素質要從創(chuàng)新教育開始,引導、培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的素質。
現在的教育,其目的已經不像韓愈在《師說》里講的“傳道授業(yè)解惑”,在這個知識大爆炸的時代,學校不可能傳授所有的知識,所有人都需要終身學習。
那么,大學不以傳授知識為第一要務,大學的主要任務是什么呢?我認為是激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望,培養(yǎng)創(chuàng)新的能力,包括好奇心、激情、思維方式、想象力,聯想力、思辯力、堅持的能力等。
一個人廣泛的知識儲備會為未來的創(chuàng)新創(chuàng)造儲備能量。大學生也需要不斷科普,使自己的知識更廣泛,站在巨人的肩膀上,對中國的未來發(fā)展和科學創(chuàng)新事業(yè)的發(fā)展貢獻力量。
劉興土(中國工程院院士、中國科學院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所研究員)
長白山地區(qū)是我國重要的森林、濕地生態(tài)系統(tǒng)分布區(qū),是集水源涵養(yǎng)、水土保持和生物多樣性維護等多種生態(tài)功能于一體的重要生態(tài)功能區(qū)。然而,近年來,圍繞長白山所開展的旅游活動越來越多,規(guī)模越來越大,導致一些生態(tài)環(huán)境破壞問題,對野生動物造成一定影響。隨著人口增多和工農業(yè)發(fā)展,大多數沼澤濕地已被開墾為稻田,使各類沼澤濕地面積減少70%以上。
目前,長白山生態(tài)保護的體制機制仍需完善。首先,要制定科學合理的保護區(qū)管理模式,將長白山生態(tài)保護分為保護區(qū)、保護規(guī)劃指導區(qū)及大長白山區(qū)3個區(qū)域,適當擴大保護區(qū)面積,強化保護規(guī)劃指導區(qū)的生態(tài)保護,加強大長白山區(qū)生態(tài)保護的協(xié)同合作;其次,加快推動長白山周邊林業(yè)企業(yè)綠色轉型,鼓勵不破壞森林植被的前提下發(fā)展綠色生態(tài)產品,將保護區(qū)外圍林業(yè)企業(yè)人員進行分流安置。對長白山旅游區(qū)內的旅游資源和項目建設實行統(tǒng)一規(guī)劃、開發(fā)和管理;再次,堅持礦泉水資源“在保護中開發(fā),在開發(fā)中保護”的總原則。在礦泉水資源開發(fā)活動中,嚴格執(zhí)行環(huán)境影響評價制度,重要礦泉水水源地由政府負責規(guī)劃保護,防止在礦泉水資源開發(fā)活動中造成資源的污染和破壞。
尹偉倫(中國工程院院士、森林培育學家)
目前,我國人均農業(yè)耕地不足1.3畝,相當于美國的'1/6、阿根廷的1/9、加拿大的1/14。隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化步伐加快,我國耕地數量減少趨勢難以逆轉。
過去60年間,我國化肥施用急劇增長,有機肥施用幾乎降至零點。缺少有機肥導致化肥增、產量退、地力衰、污染重。同時,我國每年農藥用量約為180萬噸,受農藥污染耕地有1300?1600萬公頃,占全國耕地10%以上;瘜W農藥過量使用,但有效利用率不足30%,造成土壤有機污染嚴重,且導致食品中的有害殘留。
為此,建議從政策、技術、經濟路徑保護土壤環(huán)境。盡快啟動耕地質量保護立法,開展耕地質量和農田環(huán)境質量普查,建立耕地質量和土壤污染監(jiān)測網絡體系,根據食用農產品安全生產需求制定國家土壤保護區(qū)劃,頒布食用農產品和土壤環(huán)境中各種污染物的環(huán)境質量標準,強化耕地質量提升與土壤污染防控的科技支撐,加大有機肥的資源化利用,改良中低產田和提高土壤基礎地力,強化修復病原土壤技術途徑與配套措施。
盧耀如(中國工程院院士、中國礦業(yè)大學教授)
科普工作應該和傳統(tǒng)文化的傳承相結合。科學普及使得全民的科學素質得到提高,讓一般的老百姓也能對自然有科學的認識,這對傳統(tǒng)文化來說,也是一個激濁揚清的過程。
首先,文化是發(fā)展科技的重要基礎。我國文化史和科技史都很悠久,在《尚書》《爾雅》《易經》等文化典籍中,就涉及風雷雨等自然科學現象。古文化的發(fā)展,促進了當時的人們用科學來解決民生問題,比如中國的四大發(fā)明,即造紙術、印刷術、火藥、指南針,1942年英國科學家李約瑟總結出來,體現了國際上對中國古代科技的認同。同時,四大發(fā)明也是中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的一部分。
其次,文化豐富的內涵為科技發(fā)展提供養(yǎng)分。文化的發(fā)展給科技的發(fā)展提供了想象。比如中國的古代小說《封神榜》,體現了我國民間科學的幻想,千里眼和順風耳,實際上后來這些“幻想”之光慢慢照進現實,千里眼可以聯系到望遠鏡,還有遙感衛(wèi)星。順風耳就可聯系到現代的手機。原先古人只是有些想象,但科學的發(fā)展使得這些文學的想象慢慢變成現實。
再次,科技和文化是社會發(fā)展的兩個輪子。文化和科技相融合,是社會健康發(fā)展的動力。只有科學技術這一個輪子,社會也可以發(fā)展,但容易偏移,兩個輪子就可以更好地推動社會向前進步。比如,現在汶川地區(qū)很快就重建起來,除了技術進步,還跟中華民族有不屈不撓的傳統(tǒng)信念有關。這種傳統(tǒng)文化的信念,對一個國家來說是前進動力,也會促進科學技術的發(fā)展。
大學化學論文3
[摘要]大學化學實驗課程對于非化學專業(yè)的學生來說至關重要,它不僅鍛煉了學生的動手操作能力,同時對學生思維的開發(fā),自主創(chuàng)新能力的提高也具有深遠的意義。文章結合化學實驗教學實踐,針對現在大學化學實驗教學存在的問題,探討了提升大學化學實驗教學質量的體會。
[關鍵詞]大學化學論文;實驗教學;教學質量
眾所周知,大學化學實驗在培養(yǎng)大學生認識、研究、掌握和應用化學現象及變化規(guī)律中起了至關重要的作用。戴愛邦教授說過:“實驗室應該是學生學習化學最有效和收獲最豐富的的處所”。學生通過化學實驗掌握基本理論知識,學習實驗技巧,提高動手能力,豐富思想,開拓眼界,養(yǎng)成實事求是的學習態(tài)度,提升學生自主創(chuàng)新能力,分析能力以及解決問題的實際能力;瘜W實驗是傳遞知識,培養(yǎng)能力的最好載體之一。這對我國培養(yǎng)創(chuàng)新型人才具有重要性的意義,因而,提升大學化學實驗教學的質量成為了重中之重。
1大學化學實驗教學中存在的一些問題
大學化學實驗教學對于培養(yǎng)學生的動手能力,創(chuàng)新能力,理論聯系實際能力,思維開拓能力有著至關重要的作用。在我校以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為宗旨的前提下,雖然學校對化學實驗教學進行了相應的改革,并且也在不斷地完善,但是仍然還有很多不足之處,主要羅列為以下幾點。
1.1實驗耗材浪費嚴重
在開設的很多大學化學實驗中,都存在實驗耗材浪費的問題。在電化學實驗中,有電解碘化鉀的實驗項目。很多同學在取電解液的時候,都是不加思索的拿100毫升的燒杯去盛放電解液。電解實驗主要觀察溶液顏色的變化,學生完全可以拿小的燒杯接取適量的電解液來觀測這一實驗現象。在電解質在水溶液中的離子平衡實驗中,有用到pH試紙來檢測不同解離程度的電解質的pH情況。很多同學常常將一整條試紙放入點滴板中檢測,其實一條試紙是可分成三次使用的。這也造成了資源的浪費。以上問題歸根結底是學生的思想中缺乏節(jié)儉意識。
1.2學生態(tài)度不積極
很多學生都不太重視實驗教程,在進入實驗室之前,沒有做好實驗的預習工作,照本宣科,實驗學習過程就是囫圇吞棗的過程。相比于課程教學,實驗教學給予了學生更多的自由空間。然而很多同學在實驗過程隨便走動,進出實驗室,捏造實驗數據,以達到完成作業(yè)的目的。這些足以證明學生對待化學實驗的不重視,不積極,沒有實事求是的學習態(tài)度。
1.3動手能力差
有些同學不敢一個人做實驗,需要跟其他同學組成一組進行實驗。對實驗過程該怎么進行,為什么這樣進行完全無想法。對于一些自主設計的實驗,更是不知所措。
1.4遇到問題,缺乏探究能力
在實驗的過程中,我們難免會遇到問題,遇到問題很少有同學主動的去思考問題,為了更快的解決問題,習慣性的去問老師,如某個實驗現象沒有變色,就會懷疑是藥品有問題,而不是從自己的操作方法上找原因。在實驗過程中,實驗現象與書本結果不相符合時,不知道原因,更不會去分析產生這個現象的原因。
1.5缺乏整理意識和環(huán)保意識
一些學生在做完實驗后,藥品沒有還原到規(guī)定位置。實驗儀器沒有及時清洗干凈,對于濾紙、pH試紙等隨手扔到下水道中。
2針對現有問題的解決措施
2.1教師著重強調細節(jié)
教師在平時教學中應著重強調實驗的細節(jié)以及容易出錯的實驗步驟。教師應把實驗教學作為期末考試的一部分,以此來提高實驗教學在學生心中的地位,激勵學生重視實驗。
2.2以學生為中心,激發(fā)學習興趣
在以往的教學中,一般是老師講解實驗目的,實驗器材,實驗過程等。學生們只是根據老師所講進行實驗,不會思考問題,沒有積極性。為提高學生的積極性,可以采取老師提問,學生回答的模式或者學生提問,大家討論的方式。以此來提高學生思考問題,解決問題的能力。強調提高教學的互動性和學生的自主學習[1]。這樣不僅加深了學生對理論知識的理解,更激發(fā)了學生探求新知的興趣,對其科研探索奠定基礎。
2.3完善化學實驗教學的輔助手段
隨著互聯網技術的發(fā)展,越來越多的精品視頻公開課、資源共享課等在線教育模式對傳統(tǒng)高等教育形成了巨大沖[2]。因而多媒體輔助教學成為了大學化學實驗教程的重要手段。依托我校的網絡自主平臺,可以建立大學化學實驗網上虛擬實驗室,從而讓學生學到很多知識,明白實驗原理及過程,提高自己的動手能力。交流自己的看法,提出自己的疑問和見解。這對于自身的提高會有很大幫助。
2.4提高學生的創(chuàng)新能力
在新的形勢下,社會對化學人才的需求已經從服務型人才轉為創(chuàng)新型人才[3]。我們不再以先前模式來禁錮學生的思想及創(chuàng)新。教師為學生們提供一些創(chuàng)新性題材,其他全部由學生自己來完成。學生自己查閱文獻,制定實驗方案,根據自己的想法獨立完成實驗。這樣,學生就會擁有充足時間來修改方案,觀察實驗現象,得出實驗結果,而不會僅僅照抄照搬的按書本的框架進行。因而會大大提高學生的自主創(chuàng)新能力,分析問題的能力以及解決問題的能力;瘜W教育需要有創(chuàng)新的能力。其實很多時候,學生不是沒有創(chuàng)新能力,而是被一些外在條件淹沒了創(chuàng)新能力。
2.5強化綠色環(huán)保意識
20世紀90年代初,美國化學會提出了綠色化學理念,從污染預防的基本思想出發(fā),在化學產品生產的始端就采用預防的科學手段,努力實現整個過程和終端均為零排放的目標[4]。在化學實驗過程中,學生應該有綠色環(huán)保意識,不僅能夠節(jié)省資源,從始端防止污染,而且也能夠提高學生解決實驗中出現的環(huán)保問題以及可持續(xù)發(fā)展的思想。實驗后,對于廢液,實驗室要分開進行收集,處理好之后在進行排放。在進行有機合成實驗時,盡可能采用環(huán)保節(jié)能的合成路線,在節(jié)約資源的同時,也有利于環(huán)境的保護。綠色化學的理念,應成為化學課程與教學改革的重要指導思想[5]。
3對化學實驗教學的改革措施
3.1針對學生基礎,開設多樣實驗課程
雖然開設的課程的名稱都為大學化學實驗,但學生的基礎不同。不同的.學科專業(yè)招收的學生的分數不同。一部分學生在進入大學之前沒有做過實驗,甚至對化學教科書很反感。另一部分學生本身就對化學有強烈的求知欲望,學習起來也相對得心應手。那么,讓具有不同基礎的同學做同樣的實驗,結果肯定會參差不齊。因而,學?梢蚤_設多層次的實驗課程,讓學生有更多選擇的機會。學生根據自己的實際情況及興趣選擇適合自己的課程;A不好的可以從最基礎的做起,逐漸加深難度。對于基礎比較好的學生,可以做一些創(chuàng)新型的、設計型的實驗。
3.2開放性實驗教學
開放性實驗教學能夠激發(fā)學生的創(chuàng)新思維,鍛煉學生的實踐能力。開放性實驗教學并不是說簡單的把實驗室的大門打開,延長實驗時間,而是學生在做實驗的過程中有很多的選擇性。首先,學生可以自己選擇實驗方向,根據所選方向自己制定實驗方案,準備實驗,教師只需要根據你所做的實驗來進行審核。其次,開放性實驗教學側重理論與實際相結合的原則,與現代企業(yè)應用的科學技術同步甚至超前。開放性實驗教學不僅綜合單一學科的知識,而且涉及多個學科的內容,對學生的實踐能力有很大的促進作用。最后,開放性實驗教學不只是對本院學生開放,其他學院有興趣的學生也可以在實驗室做實驗。因而,這為所有對化學實驗有興趣愛好的學生敞開了大門,同時也為培養(yǎng)多領域新型人才奠定了基礎。
3.3化學實驗的微型化
微型化實驗是國內近20年發(fā)展較快的一種新的化學實驗形式,體現了化學實驗綠色化的趨勢[6]。化學實驗的微型化之所以會如此熱門,不僅在于它能大大的節(jié)省原料,節(jié)省時間,節(jié)省經費,而且操作安全,污染小。實踐表明,微型實驗的試劑用量比常規(guī)實驗節(jié)省80%。微型實驗儀器來源廣泛,甚至可以做到人手一份,因而學生們不用共享一臺實驗器材,這對提高學生的效率有很大的幫助。微型實驗比較簡單,只要教師能夠積極引導,學生就會獨立完成實驗。這不僅調動了學生們的參與,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力,而且也刺激了學生們進行化學實驗的興趣。同時,微型化實驗滿足了可持續(xù)發(fā)展的需求,對資源的節(jié)約,環(huán)境的保護都有著至關重要的作用。這也是國家所提倡的實驗方式,必然會成為以后實驗的潮流方向。
4結束語
根據國家的發(fā)展和對人才的需求,學校必須提升對大學化學實驗教學的質量,培養(yǎng)創(chuàng)新型、綜合型、全面型的人才。大學實驗室是培養(yǎng)科研型、創(chuàng)新型、復合型、應用型人才的基地,很多學生畢業(yè)后會繼續(xù)從事相關專業(yè)的研究。因而大學期間,提升化學實驗教學質量尤為重要。改革之后的教學模式能夠適應學校大類招生,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐能力。在開放性實驗教學中,將化學與其他學科有機的聯系在一起,提升學生的綜合能力。
參考文獻
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[2]王文禮.MOOC的發(fā)展及其對高等教育的影響[J].江蘇高教,20xx(2):53.
[3]邱曉航.大一化學實驗課程新模式的研究[J].實驗技術與管理,20xx,25(7):146-147.
[4]鐘嬋娟,謝寶華,曹小華,等.化學實驗“綠色化”四法[J].實驗技術與管理,20xx,27(3):140-141.
[5]張鳳秀,葉霞.綠色化學在我國化學實驗教學改革中的應用[J].大學化學,20xx(3):29-34.
[6]劉一兵,沈戮.微型化學實驗課程資源的開發(fā)和利用[J].課程.教材.教法,20xx,27(3):62-66.
大學化學論文4
目前我國信息技術高速發(fā)展,為了適應現在學生的學習特點與要求,隨之產生了“微課堂”,微課堂是將教學的內容集中化,將其中一部分知識點制作成短視頻的形式以此進行教學講課,微課堂很巧妙地將新的課程設計與教學理念完美結合在一起、重點突出教學中非常難學的知識以及未學會的疑點。本文根據化學實驗的講課特征與要求,制定出將微課堂應用在化學實驗教學中的方法及應用心得。
一、微課堂的定義
微課堂是現階段新出的一種教育模式,通過“短、小、精、活”的形式進行教學,受到廣泛大學生的熱愛。微課堂通過使用短視頻的方式和平板電腦、智能手機等與網絡終端相結合的形式向每位學習者提供信息化的一種網絡教學,打破以往的教學形式,通過制作成短片的形式將其出現在學習者的視野中。
二、微課堂的優(yōu)點
微課堂講課的方式是以短小、精煉的視頻內容進行講課,通過學習與使用電子終端設備進行自學,并且具有以下幾個優(yōu)點:
(一)講課時間短。微課堂通過用短片的形式展示學習內容,時間通常為10分鐘左右,在一定程度上能集中學生的注意力。講課者要積極運用現實課堂重點掌握其中一個知識點,其中包括概念、例題、課后復習、習題練習等,由于時間的問題,教學者根據對知識的構思與表達一直是進行教育工作者的一大挑戰(zhàn),同時也是考驗教師智力的體現。
(二)教學內容少。微課堂一般情況下,講課內容比較集中,沒有那么復雜與繁瑣。通常狀況下,微課堂只專門講解其中一個知識要點,其特點是針對性較強、內容簡潔明了、主題突出。因此在進行講課時,教學者要將其重點、難點以及疑點進行相互融合,以此達到想要達到的教學目的。與此同時保證好教育可持續(xù)性,雖然微課堂視頻短,但其內容精煉,保證了教育的完整性。
(三)資源容量小。微課堂是目前新興的一種新型教學方式,信息內容多,視頻短小并支持在線播放,師生之間能進行在線觀看并且能實現遠程教學,能實現教師之間相互交流溝通以及評價。
(四)資源構成情境化。微課堂將課本、教案、試題形成一體組成一個短視頻,成為集教學為一體的教學資源。微課堂可以通過視頻反應教課記錄,也可以通過輔助資料進行學習,使學習者更具主動性,微課堂視頻內容包括豐富的教學資源內容,其中包括教學理念、課程設計、多媒體素材與幻燈片等這些內容將其構成一個內容豐富,結構緊湊的“教學包”,為學生的學習提供了方便。
三、微課堂的設計原理
微課是充分利用先進的微信息化技術,運用在較短的時間內將其傳統(tǒng)的教學內容進行視頻化,它不能將某個學科的所有知識點概括,也不能將其傳統(tǒng)課堂上的所有重點概括。所以,微課堂不能進行傳統(tǒng)課堂的教學,只能作為一種輔助教學方式。所以在整個教學設計中,微課應遵循一定的原則。
(一)短小精悍且結構完整。微課堂有一定的時間限制,因此微課堂不僅要體現“微”又要體現“課”,而且一定要圍繞中心簡單易懂,突出重難點又講解清楚,杜絕滔滔不絕的講解要吸引人注意,要語言精準不能說些無關緊要的話,總之要做到有引人注目且語言精練、新穎。
(二)易學實用且生動有趣。微課應主要集中在其中一個知識點上,要求一定要簡短有吸引力、生動且實用、自成篇章、易學易懂。在進行設計制作時要將其視頻動畫、圖像聲音以及字幕背景等方面進行統(tǒng)一,保證多媒體軟件技術有效搭配,保證微課的吸引力。
(三)完整性與共享性。微課堂是以小課堂而深受大家追捧,不僅有頭又有尾,而且將其引導思考布置任務的責任一并承擔,這就要求不僅要突出重點而且要形象直觀,以此實現較好的教學目的。微課堂一般情況下是運用網絡傳輸的,一方面可以使學習者在多種移動終端上進行隨時隨地的學習,比起課堂的集中教學,另一方面比較省時省力又節(jié)約資源,達到了教學資源共享。
四、微課堂在大學化學教學中的實際應用
化學課作為醫(yī)科高職缺一不可的基本課,其主要講解了化學中的基本原理以及相關的知識點,通過將化學中的基本知識魚特征和社會生活緊密聯系在一塊,旨在培養(yǎng)新的一批技術人員。我校學習大學化學課程的'多半是高一新生,由于高一新生來自我國各個地方,首先在接受能力方面就存在一定差異,其次對于內容的認識以及知識概括相對于中學來說進展較快,學生不能全部適應。大學化學內容難理解、概念涉及的區(qū)域大況且與中學體系差距較大,再加上學生本身自學能力較薄弱,積極性較低、總是需要老師強迫著去學習。因此在學習大學化學時,那些重點以及難點可以采用微課進行自主學習。在進行大學化學教學實踐時,第一步要將大學化學中的難點進行深入學習;第二歩是要注意課堂教學設計,主動改變教學方式與教學質量。另外不能直接進入課題,首先要引導并且教師說話要得體,教案要簡單明了,講完課后要迅速的總結小結。
(一)微課堂中心內容的確定。微課堂的核心是將教學中的設計作為重點。將文章中的重點、內容以及結構的重點引導學生能夠自發(fā)學習教學中的簡單的知識點。例如:講原子構成時,可通過視頻的形式將原子的結構、顯現出來?梢圆捎眯赢嫷男问綄⒊橄蟮奈矬w簡單簡單化,帶給學生新的認識,及時幫助理解這些難點和重點。
(二)將內容結合學科特點。我們要將微課程與自己的學科相融合,才能取得更好的效果。例如使用到在高職化學教學中,可以實現將生活化的東西重新在微課中體現出來,讓同學們更加清楚地觀察以及發(fā)現生活,從中感悟到其中的奧妙。對于微課程的開發(fā)需要我們齊心協(xié)力的總結教學中的重點以及疑點,設立一個小目標。
(三)針對中心點進行教學活動設計。將教學活動設計好導語,圍繞核心點進行教學活動設計,點出重點問題。重點問題要緊抓中心點,并對中心點展開仔細的分析。其中課堂總結是對課程中心點與核心摘要的再次練習,通過反復練習增加對知識的記憶,指引學生進行反復性思維練習,爭取做到對知識數往知來。但值得注意的是視頻實質所顯現的設計和超高水平的視頻制作技術,高水平的拍攝,才能增加學生對學習知識的興趣。進行視頻的制作,例如將有關鏡頭的設計及寫作還有音頻與視頻等相關東西與講課內容相結合,同學生的興趣緊緊聯系在一起。對于學生,有字體的微課更加容易學習。相反對講課老師來說,有字體的內容需要加強錄制時口語問題。根據大綱整體思路,從符合實際教學的中心點出發(fā),重點將熱力學與氧化還原以及化學平衡等課程采用微課教學。主要涉及的重難點以及常見知識點集中在熱力學、吉布斯函數、微觀物質結構、四個量子數以及雜化軌道等問題上。根據視頻制作以及相關老師、教學效果來看,經常見的重點以及知識要點要集中使用微課教學效果最好。根據物質結構基礎的純薛定諤方程結果顯示表明,四個量子數在進行學習制作時使用了圖表,最后收尾處同樣進行了總結與練習,知識點總結效率高,但微課堂的特點是教課時間短,因此使得整個知識點講的不清晰,導致教學效果下降。例如熱力學部分中吉布斯函數求解由于自身局限性的問題,不適合使用模型、動畫等方式教學。在進行教學設計時,使用了公式推導并結合典型例題,講授過程中采用啟發(fā)式、對比式、總結式微課教學方式,加強了學生對公式的理解與使用能力。在進行電化學中原電池進行微課學習時,可以使用新的教學設計方案。不是直擊主題,而是以大家非常熟知的各種電池為引線并與實際相結合,首先應當讓學生有一種全新認識,之后再慢慢引入到原電池中關于電池的核心內容以及主要概念。并運用圖片、動畫、視頻等多種方法進行教學講解,使用這種方法教學得到有效提高,因此獲得了學校舉辦的微課堂比賽活動一等獎。
(四)微課堂可化難為易。將抽象的內容具體分析,將難點問題簡單化,從難理解的重點開始講解,結合科目特點進行一一講解,首先做好分類,其次全方位展開,不能快速,要穩(wěn)定走精度路線,才能更好地推廣。由于制作微課堂的比較多,所以要以知識的中心為出發(fā)點,進行學科微課程關乎的知識點通常比較科學與準確,因此不能隨意改變。況且以知識點為中心進行制作微課堂,可以使每個科目操作簡單化。對于雜化軌道我們可以采用多種方法,這個量就比較大,面也廣,可以采用模型圖片、動畫、視頻與必要的板書進行講解,運用啟發(fā)式提問方法并總結教學實際,進行對比,取得了良好的效果。
結束語
根據以上分析可得:課文只能適當地運用到理科的大學化學中去。相對于某些知識點,例如:簡介性質簡單明了,知識點比較少的知識可以使用微課堂進行教學,能達到想要的效果,并且能進一步加強記憶,幫助學生達到自學的目的。那些比較復雜且難點和重點較多的知識,一般情況下10分鐘左右不能講解清楚,這樣的知識點不建議使用微課,即使使用了也很難達到想要的效果。
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大學化學論文5
[摘要]大學化學課程是高校非化學化工類專業(yè)的公共基礎課程,為了在我校汽車專業(yè)更好地實施大學化學課程,必須抓住學生的興趣點,改革大學化學課程教學內容和方式,培養(yǎng)學生能初步運用大學化學理論知識解決實際問題。
[關鍵詞]汽車專業(yè);大學化學;教學改革
化學是研究物質的組成、結構、性質、以及變化規(guī)律的科學,是人類在征服自然的進程中逐步形成的一門自然科學學科,也是人類用以認識和改造物質世界的主要方法和手段之一。隨著現代科學技術的高速發(fā)展,各學科之間的相互滲透日益增強,化學已深入滲透到機械、電氣、熱能、材料、建筑、信息、生命等各個學科領域,為了優(yōu)化學生的知識、能力結構,培養(yǎng)出基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高的創(chuàng)新人才,在高等院校開設相應的化學類基礎課程,是時代發(fā)展的必然。
1在汽車相關專業(yè)實施大學化學課程的目的和意義
大學化學課程是高校非化學化工類專業(yè)的公共基礎課程,是培養(yǎng)知識結構合理的現代工程技術人員的一門重要課程。將化學系列課程的教學和實驗活動與培養(yǎng)學生的科學觀、社會觀、價值觀結合起來,全面提高學生的科學素養(yǎng),培養(yǎng)出基礎扎實、知識面寬、具有開拓創(chuàng)新能力的人才。
我校汽車學院為重慶市建立“西部汽車城”、“世界摩托車之都”的重要依托單位。目前設有車輛工程、機械設計制造及其自動化、工業(yè)設計、工業(yè)工程、汽車服務工程、熱能與動力工程、理論與應用力學、地面武器機動工程8個本科專業(yè),其中車輛工程為國家級和市級特色專業(yè)。今年對所有大一新生新開設了大學化學課程。其目的在于使學生了解近代化學基本理論,掌握必要的實驗技能,在工程實踐中對一些涉及與化學相關的實際問題,有初步分析的能力,培養(yǎng)學生正確的學習和研究方法。
大學化學作為一門基礎課程,有的化學知識是汽車類專業(yè)的重要理論基礎,有的直接與汽車類專業(yè)的實際應用密切相關,有的在汽車類專業(yè)的基礎課或專業(yè)課中需要進一步深化學習。為了滿足汽車類專業(yè)的教學需求,使學生感受到化學與所學專業(yè)的密切關系,提高他們的學習興趣,需要對目前我校的大學化學課程教學內容、教學方式等進行進一步優(yōu)化。
2緊密結合專業(yè)知識,培養(yǎng)學生對大學化學課程的興趣
興趣是最好的老師,為了讓汽車專業(yè)的新生更好的學習大學化學,必須首先培養(yǎng)學生們的興趣。個人認為有以下幾個方面的途徑。
2.1與中學化學知識的全面銜接
由于我校《大學化學》課程面向的是大一的新生,他們大多數人還處于初入大學的迷茫期,常常表現為自學自治能力、獨立分析問題能力、靈活運用所學知識能力、實踐和創(chuàng)新能力等方面較欠缺。同時中學化學中很多知識點相對較簡單,沒有完整的理論構架,學生只能掌握“皮”;而大學化學知識點完整,結構合理,學生能夠看到“肉”。因此,這就要求老師在教學中既要講出知識點的深度,達到高等教育的目的和教學大綱的要求,又要在有限的時間內循序漸進,對比中學的.所學,由淺入深地講解知識點,并及時了解學生的學習感受,調整教學方法,使所有的學生都能理解和掌握,達到基本的學習要求和目的。
2.2與專業(yè)知識緊密結合,對教學內容進行不同側重點的區(qū)分講解對于汽車專業(yè)的學生而言,會對與專業(yè)相關的知識表現出更大的興趣。需要教師對教材進行提煉,緊密結合汽車專業(yè)的實際,有針對性的區(qū)分講解。例如,對于目前電動車的大力發(fā)展,提出動力來源,進而引申出清潔能源的相關知識以及電池的基本原理和結構,進一步可以對太陽能電池、鋰離子電池、鉛酸電池等各種不同電池之間進行優(yōu)劣比較。也可以通過對金屬材料的性能研究,使學生對汽車各種零部件的功能加以改進。還可以將熱力學原理與汽車內燃機工作過程相結合進行講述,提高學生的興趣。
2.3與前沿科技接軌,激發(fā)學生興趣在介紹基本原理和基本方法上,結合當前專業(yè)方向和本學科的最新發(fā)展和科學成果,適當介紹一些現代化學的前沿領域或重大發(fā)現或教師本人的科研課題,啟迪學生思維,開闊學生眼界激發(fā)學習興趣,抓住學科的精髓。例如,學習環(huán)境保護時,可以針對全球變暖的話題引出對于各種環(huán)境污染的最新治理方法。又如可以結合現實生活中的重大事件講解化學對人們生活帶來的變化和影響。福島事件、“神八”升空等事件,都是我們鮮活的素材。
3抓住大學化學課程的特點,積極運用多種教學方法
3.1課堂講授法和互動式教學相結合講授法是教師通過語言系統(tǒng)連貫地向學生傳授知識的方法。
而互動式教學則能在最大程度激發(fā)學生的上課熱情,使學生逐漸養(yǎng)成“勤學善思”的習慣。在課堂教學中,留有一定時間用于課堂討論?梢愿鶕蒲泻凸I(yè)生產實際提出一些實際科研或生產問題,啟發(fā)學生帶著實際問題聽課思考,并隨著教學內容的展開,自己討論問題的答案,自己回答這些工業(yè)實際問題,最后教師總結。在課堂討論中,讓學生自己發(fā)言,發(fā)表他們的觀點和看法,這不僅可以誘導和啟發(fā)學生思維,變被動學習為主動學習,還可以培養(yǎng)他們的語言表達能力和歸納總結能力。經歷這樣的教學互動,基礎理論與生產實際的結合,不僅讓所學的理論不再成為空中樓閣,而且又實實在在地增加了學生們的工業(yè)知識。
3.2多媒體的運用
多媒體課件是當前課堂教學中被廣泛使用的教學手段。多媒體課件的廣泛應用為新型的教學課堂帶來非常好的條件,可以大大提高教學效率。采用幻燈片的形式可以插入圖片和視頻,可以讓很多物質的結構以及裝置等更形象、更真實地反映出來,大大提高了學生的注意力和對教學內容的理解。
3.3與現實生活相結合的課堂實驗示范化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗可以激發(fā)學生學習化如果將溫度定在150℃更有利于游離水的脫除。另外,加氫裝置常用理論烘爐曲線中的升溫速度[3]均較示例裝置升溫速度慢,在低溫下控制低的升溫速度有利于游離水的充分脫除。此外,升溫速度還必須依據爐襯里的具體性質來確定。
2.2 DCS停電
由圖2實際烘爐曲線可以看出,當烘爐至41 h時,爐膛溫度突然下降,反應加熱爐熄火停爐。造成該事故的原因是電源切換時,不間斷應急電源(UPS)未正常供電,導致DCS停電,反應加熱爐主火嘴切斷閥聯鎖切斷,熄火停爐。停爐5 h 34 min后重新點爐,點爐前對燃料氣管線進行氮氣置換,測得燃料氣管線中氧含量<0.5%(v)后,引燃料氣置換氮氣,用蒸汽吹掃至爐膛內可燃氣體含量分析合格后,點長明燈,以10℃/h升溫,將反應加熱爐溫度升至110℃,并恒溫39 h10 min,再升溫。
2.3緊急泄壓閥故障
烘爐至112 h時,緊急泄壓閥儀表故障,突然打開,導致反應加熱爐主火嘴切斷閥再次聯鎖切斷,加熱爐主火嘴熄滅。操作人員立即在軟按鈕控制面板上關閉緊急泄壓閥,聯鎖復位并打開加熱爐主火嘴切斷閥,點火升溫。由于該事故并未造成加熱爐熄火停爐,所以未進行爐膛置換及燃料氣管線置換,而是迅速點燃主火嘴,恢復升溫。
2.4爐膛溫度突增
加熱爐爐膛溫度升至350℃恒溫期間,在瓦斯壓力、流量未發(fā)生明顯變化、未增點長明燈及主火嘴、且未改變其燃燒狀況下,爐膛溫度迅速竄增約100℃。經排查,溫度突增的原因為儀表故障,爐膛兩個溫度熱電偶同時升高了約100℃,但是爐管溫度相對穩(wěn)定。針對這種突發(fā)情況,操作人員以爐管溫度為準,控制爐膛溫度在460℃恒溫,同時聯系儀表人員對爐膛熱電偶進行校對,確認儀表正常后,內操方以爐膛溫度為準,控制烘爐溫度及烘爐速度。
2.5襯里脫水問題
脫除游離水階段發(fā)現爐膛襯里脫水[4]上下部不均勻,上部襯里脫水快,下部襯里脫水慢,且戴手套觸摸時,下部襯里局部為常溫,主要原因為:長明燈點的少,導致部分襯里無法烘到;長明燈燃燒狀況不好,有的長明燈手閥卡量,導致燃燒不充分。
處理方法:定期切換長明燈,保證爐膛各部位受熱盡量均勻;
調整長明燈燃燒情況,保證其充分燃燒。
2.6未安裝O2、CO含量分析儀
由于烘爐前尚未安裝煙氣O2、CO含量分析儀[5],無法根據煙氣氧含量進行調節(jié),導致加熱爐熱效率偏低,且燃料氣消耗增加,爐管氧化加快。
3烘爐后的檢查及問題處理
烘爐后進入反應加熱爐爐內檢查發(fā)現的問題及處理情況(見表2)。
4烘爐小結
(1)烘爐操作中要注意低溫下定期切換長明燈且確;鹧娉浞秩紵,使爐膛各部位受熱均勻,盡量降低襯里皸裂的可能性。
(2)個別火盆耐火磚之間裂度過大。一方面加強施工過程中耐火磚砌筑質量的控制;另一方面避免出現烘烤不到的盲點,導致高溫狀態(tài)下盲點部位迅速升溫而產生裂縫。
(3)烘爐前務必仔細檢查并充分調試好設備、儀表、電氣并盡量避免人為偶發(fā)事件的發(fā)生,如烘爐過程中爐膛溫度的突增、DCS停電、緊急切斷閥觸片松動等,如上現象不僅延長了烘爐進程,也影響了烘爐的效果。
(4)烘爐曲線的制定問題。烘爐實踐發(fā)現脫除游離水的溫度定在150℃更有利于游離水的脫除。
(5)部分爐管與支撐脫離。該問題反映了施工過程中的缺失,爐管的施工影響到加熱爐的長期穩(wěn)定運行。另外,爐襯的施工對保證加熱爐的使用壽命起著至關重要的作用。在今后的施工過程中需要更加嚴把質量關,確保加熱爐的安全平穩(wěn)運行。
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大學化學論文6
[摘要]為了對目前我國本科生學習的積極性和紀律性進行探討,在兩次大學化學課程的教學實踐中對本科生進行了不同的課堂紀律要求,并采用了不同的課堂表現激勵,觀測到學生在課堂學習積極性、紀律性方面比較顯著的差異。使用難度接近的試卷進行測試,嚴格進行課堂紀律要求并采用一定課堂表現激勵的班級在平時作業(yè)成績、考試成績、實驗成績三個方面均有一定的提高。此對比結果說明在目前本科教學過程中對學生課堂專注力和積極性進行調控的必要性。
[關鍵詞]大學化學;本科生;積極性;課堂紀律;授課質量
大學化學是本單位理學院建立后承擔的首門為非化學化工專業(yè)本科生授課的自然科學基礎課。本課程48個學時,由32個學時的課堂授課與16個學時的實驗課組成。內容包括化學熱力學、化學動力學、化學平衡等化學基本原理,電解質溶液的解離平衡,電化學,原子、分子(含配合物)結構和晶體結構知識以及對界面現象和膠體分散系的介紹。兩個班級授課期間在課堂紀律要求方面進行了兩種不同風格的嘗試,在班級1授課期間采用比較寬松和自由的紀律要求,從形式上來講接近一些歐美國家本科與研究生教學的課堂氣氛[1-3]。授課時未對學生準時到課、準時上交平時作業(yè)(習題)等行為進行嚴格要求,在班級2授課期間則對準時到課進行了明確規(guī)定,同時明確不接受補交的平時作業(yè)。另外,在班級2授課過程中增加了課堂表現加分與扣分機制,明確規(guī)定對出現上課遲到、上課看手機等行為的學生進行每次2分的平時成績扣減,對主動并正確回答課堂問題、提出有創(chuàng)意的新問題的學生進行每次2分的加分,計入平時成績。除上述差異之外,兩次授課的內容與授課方式沒有顯著差異。下面對兩次授課的效果從課堂表現和學習效果這兩個方面進行比較并針對比較的結果進行了分析:
1課堂表現
因為對班級2進行了明確要求,所以學生在提前到課這方面的表現明顯優(yōu)于班級1。班級1的學生在上課開始前一般可保證90%左右的入座率,少數學生會在上課時間開始后2-3分鐘內陸續(xù)進入教室并尋找座位。因此,每次講課前需要刻意提醒學生進入安靜狀態(tài)。班級2的學生在上課時間之前基本可以保證完全入座,并在開始講課時自動進入聽課狀態(tài)。同時,班級2的課堂秩序也顯著優(yōu)于班級1。在班級1授課時會出現少量睡覺、長時間看手機等現象,有時需要中斷上課進行管理。此類行為在班級2基本不出現,因此,在班級2授課時無需在課堂上進行秩序管理。在平時成績中引進的課堂回答問題加分的.機制,顯著提高了學生的課堂活躍程度與專注度,主動舉手回答提問的學生比率顯著上升。在平時作業(yè)的上交方面,班級1學生在預定的上交時間尚存在大量的因為未帶作業(yè)本、未完成課后習題而不及時上交,或者上交作業(yè)但未完成全部習題的現象。在班級2則基本不存在此類現象,習題的準時上交率在99%左右,同時,習題的完成率也顯著提高。
2學習效果
課程的考核由平時成績(習題)10%,閉卷考試(70%)和實驗成績(20%,包括實驗預習、操作和實驗報告評價)三部分形成。在試題難度與評分標準與班級1接近的現狀下,班級2學生的考試成績有了顯著提高,其中70分的閉卷考試成績從平均52.7分增加為60.4分。同時,學生的實驗課成績也從平均17.3分提高到18.0分,平時成績平均分從8.4增加為9.6。因為平時成績上限為10分,同時獲得課堂表現加分的學生平時成績普遍較好,因此,由課堂加分影響的學生成績僅影響少數幾名學生平時成績的1~2分。由此看出,平時成績平均分從8.4到9.6的增加主要來自于大部分學生在課后作業(yè)的完成率和準確率方面的提高。閉卷考試成績的顯著提高也說明班級2的課堂紀律要求與課堂激勵機制對學生課堂專注度和知識點的掌握有明顯的促進作用。從學生的總成績分布柱狀圖(圖1)看出,班級2的學生總成績分布比班級1的學生總成績分布明顯向高分段移動。由此可以看出班級2學生對本課程內容的掌握程度顯著提高。
3分析討論
從以上對比的結果可以看出,相較于寬松自由的課堂環(huán)境,在大學本科教學中采用比較嚴格的課堂紀律要求并不會顯著導致學生的抵觸情緒,從而導致沉悶的課堂氣氛。從兩個班級授課過程中學生的課堂表現可以看出,在使用相對比較嚴格的課堂紀律要求之后,如果采用適當的課堂激勵機制,可以保持學生的課堂積極性和專注度,仍然可以獲得比較好的授課效果。課堂紀律在外界約束下的顯著改善也說明目前我國大學本科生在自我行為的調控方面還存在不足,需要由教師進行提醒和督促。怎樣保持我國本科學生在課程學習、特別是一些自然科學基礎課程學習過程中的積極性與主動性,仍將是一個值得探討的問題。
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大學化學論文7
摘 要:[摘要] 以高等農業(yè)院校本科應用型人才培養(yǎng)為目標,對大學化學實驗課程進行改革。提出了改革教學模式、拓展教學內容、完善評價體系等三個模塊。真正實現了學生為主體,教師為主導,能力為本位的教學目的,有效激發(fā)學生學習積極性,提升學生綜合素質,增強學
關鍵詞:大學化學論文
[摘要]以高等農業(yè)院校本科應用型人才培養(yǎng)為目標,對大學化學實驗課程進行改革。提出了改革教學模式、拓展教學內容、完善評價體系等三個模塊。真正實現了“學生為主體,教師為主導,能力為本位”的教學目的,有效激發(fā)學生學習積極性,提升學生綜合素質,增強學生團隊協(xié)作能力,實現終身學習的理念。
[關鍵詞]教學內容;教學模式;評價體系
[中圖分類號]G642[文獻標志碼]A[文章編號]1008-2549(20xx)06-0109-02
東北農業(yè)大學化學實驗課主要針對工科學生所設立,是一門重要的公共基礎實驗課。一直以來都存在著學生層次差距較大,實驗內容設置單一,評價體系難以量化,不同層次的學生不能充分發(fā)揮自身優(yōu)勢,學生缺乏課堂參與、討論的機會,難以激發(fā)學生的積極性和調動學生的主動性。在理論知識上不求甚解,實驗過程中,遇到特殊現象不主動分析原因,使學生養(yǎng)成被動接受,機械地完成實驗內容。進入21世紀,人才需求的發(fā)展趨勢正向知識與能力并重型轉變,變革實驗教學內容與重構大學教學模式和評價體系成為當前亟待解決的問題之一。為了激發(fā)學生的學習熱情,開拓學生的創(chuàng)新思路、發(fā)展高層次的思維技能、增強解決問題能力、自主學習能力,促進學生相互溝通、團隊相互協(xié)作的能力,實現終身學習的理念,需要創(chuàng)立新的多元立體化的教學模式。讓大學化學實驗課教學真正達到以“學生為主體,教師為主導,能力為本位”的教學目的。真正實現由應試教育向素質教育轉化,從以“教”為中心向以“學”為中心轉化,由繼承性學習向創(chuàng)新性學習的教育轉化。
一優(yōu)化整合實驗內容
傳統(tǒng)的大學化學實驗課程內容設置順序沒有與學生相應理論課內容同步,并且課程內容設置存在知識點重復、內容枯燥,有些實驗內容數十年不變,教材體系明顯不符合化學實驗發(fā)展的特點,與高等教育培養(yǎng)具有現代化開拓精神和自主創(chuàng)新人才的戰(zhàn)略目標不相適應。大學化學實驗主要針對大一學生開設,實驗內容首先應從學生實驗基本操作水平出發(fā),循序漸進的提高學生實驗能力,注重個性化、興趣化培養(yǎng)。所以我校在實驗課開課時間略遲于理論課,在操作難度設置上采取階梯式培養(yǎng)。依據“重基礎,強能力,寬專業(yè),高素質”的新時代人才培養(yǎng)目標,大學化學實驗教學體系既要注重規(guī)范的實驗基本操作技能,又要吸收專業(yè)實驗及科研課題的精華,突出現代化學實驗的特點[1]。在實驗內容方面上首先設置驗證性試驗,例如粗實驗提純、醋酸離解度測定驗證性試驗主要為了培養(yǎng)學生基本操作技能以及培養(yǎng)學生良好的實驗習慣和安全意識,嚴謹、實事求是的科學態(tài)度,提高分析、解決問題能力。拓展實驗內容相應提高綜合性實驗和自行設計實驗設置比例,綜合性實驗內容的選擇要立足基礎、貼近實際生產和生活、跟蹤科技前沿、涉及多學科的研究方法,有效提高學生文獻查閱、綜合分析問題等素質。針對授課的對象層次不同,為了讓基礎較好的學生有更大的提升空間,設置了開放實驗,給學生提供寬松的.學習環(huán)境和實驗條件,實驗內容為老師科研課題或課題相關方向,也可以是老師選擇與日常生活相關的課題,學生通過興趣選擇題目,通過課余時間查閱資料,選擇實驗儀器藥品,確定實驗方法,設計實驗方案,通過興趣化進行實驗,不僅能增進理論知識的學習,提高操作能力,激發(fā)創(chuàng)新意識[2],也為將來繼續(xù)深入學習,打下了堅實的基礎。
二強化教學模式的改革
1導學-助學-自學的學習模式根據調查將學生按性格、基礎、專長等特點分組,采用2人小組,8人大組的分組方法,教師作為課堂的組織者、引導者,在課前預留結構性問題,以問題為紐帶引導學生進行預習,學生通過查詢網上資源等方法更有效、快速的預習。鼓勵對將進行的實驗細節(jié)提出改進,通過組間討論和教師的協(xié)助,對可行性改進方面,實際進行操作驗證,這種預習模式能有效地通過預習增強對實驗操作細節(jié)的了解,通過驗證促進對實驗內容和原理的理解。而且用小組為單位探討回答老師課前預留的問題,漸進地實施“基于問題導向”的教學模式,可以有效避免學生消極和焦慮情緒,增強學生的學習動機、效能感和團隊協(xié)作能力。課堂上教師首先應當創(chuàng)造民主和諧的教學氛圍,給學生預留充足的思考問題和發(fā)表見解的時間。引導和協(xié)助學生完成實驗,培養(yǎng)學生探索問題、善于發(fā)現問題、自主解決問題能力。選取適合的實驗,采用師生互換角色教學模式,學生自主選擇題目,組內根據學生性格、專長選擇收集資料、總結觀點、課堂展示等分工,這種教學模式有效地發(fā)展學生個性培養(yǎng);開展組內討論,增強學生之間團隊合作精神,提高學生總結問題的能力;教師要在此期間,適當地給予指導,促進學生養(yǎng)成“想問、敢問、好問、會問”的習慣[3],培養(yǎng)學生主動積極的問題意識、善于提問的質疑精神及總結歸納知識的能力;課堂上成果展示,組間討論交流,有利于知識體系深入化、系統(tǒng)化、完整化。2.教育技術現代化建設信息科技的迅猛發(fā)展,學生學習工具逐漸智能化,為了使教師和學生溝通無極限、無時限,構建多維網絡立體信息交流平臺是大勢所趨,溝通平臺以QQ群和微信群為主要的聯系承載方式,真正的實現了隨時、隨地、隨需的無縫學習。充分利用多媒體的功能,逐漸提高網絡技術在實驗教學中的應用,增強學生對實驗課程重點和難點知識講解的實效,不斷提高實驗教學的效果。
三完善實驗成績評價體系
目前實驗課成績評價很難量化,實驗課成績評定一直是實驗教學過程的難點,F在教師大多對學生實驗課成績評定主要考察學生對實驗基本操作掌握,實驗報告書寫情況等。但實驗課成績應當體現學生的實驗操作技能、綜合分析能力、自主學習、創(chuàng)新精神、進步程度等方面綜合素質的客觀評價。所以構建評價主體多元化、考核內容多元化、考核方式多元化、科學、完善、公正的化學實驗成績評定體系,可以激發(fā)學生主動學習,積極思考改變實驗操作細節(jié)提高創(chuàng)新思維,養(yǎng)成良好的科研習慣。我校主要采用定量評價和定性評價相結合,形成性評價與終結性評價相結合、學生自我評價與相互評價相結合、團隊評價和個人評價相結合以及學生在學習過程中的進步記錄,構建大學化學實驗“多元化”教學模式考評體系。教學考評體系力求實現全面性、開放性、公平性的評價標準。具體考察點見表1[4]。1形成性評價考核教師普遍都是通過課前提問形式來考察學生的預習情況,但課前提問只針對少部分的學生,學生會心存僥幸不重視預習,我校主要通過預習報告來檢驗學生課前準備情況,這種形式具有普遍性,而且學生可以通過多種方式提出改進實驗操作細節(jié)的建議檢驗預習情況。2實驗基本操作能力考核容量瓶、移液管、滴定管的使用等基本操作及典型有機化學合成裝置的搭制用操作考核制來檢驗,對學生逐個進行考核打分,既可以量化學生成績,又起到了督促學生規(guī)范化基本操作的作用。3綜合素質考核綜合設計性實驗考查,由學生自己設計實驗方案,選取測定方法,根據所得數據分析數據的可靠性。有效地體現出學生獨立應對問題、分析問題與解決問題的能力及總結寫作的水平。4化學實驗理論知識考核為了彌補實驗考核及課堂上無法體現的操作之外其他相關知識點,我們有針對性地設計并制作了化學實驗網上考試系統(tǒng)。利用自主開發(fā)的網上實驗考試系統(tǒng)進行實驗理論知識考核。學生通過考試系統(tǒng)可隨機抽取客觀題,由計算機系統(tǒng)直接批閱,主觀題教師在線批閱試卷。系統(tǒng)根據班級章節(jié)題型難易度進行統(tǒng)計分析,幫助教師了解學生知識的掌握情況[5]?傊,培養(yǎng)創(chuàng)新的實驗人才是現代高;瘜W實驗教學改革的重要目標之一,構建多層次的創(chuàng)新實驗教學體系是完成目標的有效途徑。大學化學實驗課通過優(yōu)化實驗內容,教學模式多樣化,完善試驗考核體系,有效地提高了學生的科研素質、實驗技能和創(chuàng)新能力。大學化學實驗教學改革是是全面實施素質教育的需要,為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才發(fā)揮了很大作用。
參考文獻
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大學化學論文8
大學化學不僅是化學化工專業(yè)的基礎課,同時也是材料、環(huán)境、機械、地質、食品、醫(yī)學、海洋工程等專業(yè)的公共基礎課,它不僅闡述了化學的基本概念與基本原理,也對上述概念和原理在工程材料、生物醫(yī)療、能源危機、環(huán)境污染與治理,以及日常生活等領域的應用進行了緊密關聯。與此同時,大學化學在目前仍然是許多專業(yè)必修課的基礎性課程,對大學化學知識的掌握程度將極大地影響后續(xù)課程的學習與理解,因此大學化學課程的學習在整個大學課程學習中占據著至關重要的地位。盡管如此,目前許多學生對于大學化學這門課程的學習仍然不盡如人意。
究其原因,主要可以歸結為以下幾點:
(1)課程理論性強:課程內容包含許多煩瑣的公式推導與抽象的化學概念,內容相對枯燥,導致許多學生學習興趣不高。
(2)與高中化學脫節(jié):授課時往往開門見山、直截了當,學生無法從中學化學知識中找到相應的支撐點,容易使學生產生斷檔的感覺,從而增大了學習難度。
(3)教學模式單一:“填鴨式”教學模式使學生學習十分被動,無法有效地與教師交流,更無法對知識點進行深入理解與應用。
(4)知識結構框架不夠清晰:章節(jié)學習完成后未該部分知識點進行總結與提煉,使學生無法構建知識結構框架,導致對所學知識點無法進行融會貫通。
針對上述問題,本文將在自己大學化學教學實踐的基礎上,就如何提高大學生學習大學化學效率進行初步探索,并提出相應的教學策略。
一、與高中化學相銜接,建立學習大學化學的信心。
大學化學課程往往開設在大一年級的第一學期,該時期學生不僅要適應全新的大學生活,而且還要適應高中教學與大學教學的教學進度上巨大差異;加之大學化學課程理論性強、公式繁多,若此時在大學化學教學中開門見山、直奔主題,會讓學生產生一種斷檔的感覺,無法找到他們心中的化學基礎支撐點。久而久之,學生對大學化學學習的信心將逐漸喪失,甚至到最后會出現一種“不求甚解、只求及格”的狀態(tài)。
事實上,大學化學的教學內容是建立在高中化學知識基礎上的,可以說大多大學化學的知識點是對高中化學的深化與推廣。因此,當學生們翻閱教材后的第一感覺就是“似曾相似”,但是當他們繼續(xù)細看后又會發(fā)現其中的知識點較高中化學要抽象得多、復雜得多,出現一種不知從何下手的感覺。針對該現象,授課教師必須要思考如何將高中化學與大學化學中類似的知識點順暢地銜接起來。
例如,學生在高中化學中學習了呂·查德里原理,學會了對化學反應平衡的移動的定性判斷,而在大學化學中的化學反應基本原理這一章節(jié)對該知識點進行了深化,要求學生不僅要判斷反應平衡移動的方向,而且還要掌握定量計算平衡移動到了哪個程度。在闡述這個知識點時,教師應該首先復習呂·查德里原理,一方面可以讓學生喚起該知識點的回憶,另一方面也可以讓高中未掌握該知識的學生進行一個補充學習,起到查漏補缺的作用。隨后教師才可以引出呂·查德里原理成立的熱力學理論依據,分析反應平衡與吉布斯函數變、反應熵、標準平衡常數間的熱力學關系,并用公式進行逐步推導。在經歷上述步驟后,學生在學習過程中會經歷一個循序漸進的過程,感覺也不會突兀。
總之,將大學化學與高中化學進行適當的銜接不僅可以逐漸建立學生學習大學化學的信心,甚至還可以調動學生的學習熱情。
二、與社會熱點問題相結合,激發(fā)大學化學學習興趣。
大學化學這門課程涉及了許多公式推導與抽象概念,容易使學生產生困難感、枯燥感與厭倦感,從而惡化大學化學學習效率。筆者曾在課堂上發(fā)現,凡是講到一點社會熱點問題時,學生的興致頗高,但是一講到煩瑣的公式推導、理論計算時,學生的學習熱情就逐漸下降了。如果整節(jié)課一直在傳授理論性知識的話,學生的學習效率就會很低。
因此作為一名教師要盡可能將講授的理論知識與學生感興趣的社會熱點與科技前沿相結合起,激發(fā)大學生學習大學化學的興趣。例如,在講述電化學這章節(jié)內容時,可以將環(huán)境能源與海洋防腐與電化學知識很好地結合起來。目前,國內許多城市正經受著霧霾的侵襲,而霧霾的形成與汽車尾氣的排放有較大的關系。如果采用燃料電池來取代目前的柴油或汽油動力,可有效地解決汽車尾氣排放問題,同時燃料電池作為一種新能源還可以成功地替代石油這類不可再生的資源。因此,燃料電池的應用前景可以引起學生的興趣,而通過燃料電池又可引出原電池裝置以及其中的氧化還原反應原理,并進一步引申到電極電勢、電動勢的求解。電化學知識還可以跟海洋防腐緊密結合起來,包括利用電解生成金屬氧化物保護膜來隔絕氧氣與水汽,從而起到防腐蝕的作用,另外還可以使用陰極保護法、犧牲陽極法等電化學措施對海洋浪花飛濺區(qū)鋼構進行很好的'保護。在配位化合物學習中,可以將王水為什么能溶解金、鉑等貴金屬的原理與配位化合物理論相結合起來,從而引發(fā)學生的好奇心,推動學生加深對配位化學物理論的理解。通過上述等串聯,學生在學習大學化學這么課程的時候就不會覺得單調,學習積極性也將顯著增強。
總之,在大學化學教學過程中可以經常強調化學在社會生活中的作用,展示化學令人振奮的發(fā)展前景,開闊學生的視野,激發(fā)學生濃厚的求知欲和強烈的探索精神。
三、增強師生互動,夯實學生的大學化學知識基礎。
在課堂中講述社會熱點問題與科技前沿問題,容易吸引學生的目光,但是大學化學課程是基礎課,不是前沿講座型課程,因此在適當吸引學生眼球的同時,還必須要將基礎知識闡述明白,讓學生較快地掌握并能夠靈活運用。筆者發(fā)現在課堂教學中,一些學生對某些知識點明明只是一知半解,卻不會主動提出問題以求透徹地理解這些知識點。這就需要增強師生間的互動,在教學過程中要時刻注意學生反饋,甚至要加強學生的反饋。
對一些重要的知識點與難點,可以采用課堂討論的方式進行解決。例如在課堂上可以拋出這么一個問題,升高溫度或增加體系壓力會讓反應平衡如何移動,標準平衡常數、正逆反應速率與正逆反應速率常數分別會發(fā)生怎樣的變化,然后讓學生進行分組討論。討論完成后,教師要對各組的主要結論與觀點進行提取與總結,然后進行對比、分析,如果說結論錯,應該進一步分析錯在哪里,為什么會錯。通過這個討論過程,學生對問題的思考程度明顯加大,對知識點的掌握程度明顯加深,學生學習的積極性也相應提高。更重要的是通過這種小組討論獲取的知識,會讓學生增強大學化學學習的成就感。
總之,在教學活動中應采用多種形式,加大學生的參與度,同樣能提高學習效率,達到提高教學質量的目的。
四、梳理章節(jié)主線條,讓學生構建自己的知識框架。
大學化學理論性強,知識點多,因此在每章節(jié)學習后必須要進行適當總結與歸類,否則在一定時間后非常容易遺忘或者混淆。筆者認為,教師應當在每章結束后對整個章節(jié)的內容進行系統(tǒng)地梳理,提煉出知識主線條,然后圍繞主線理清各知識點間的邏輯關系,便于學生加深理解,并進一步構建知識結構框架,使學生能夠對知識點進行融會貫通,不用強行記憶就能掌握整個章節(jié)的知識點。例如,學生普遍反映化學反應平衡這部分內容理論性強、公式推導復雜,是大學化學中較難學習的一部分內容。
事實上這部分的內容總結起來主要有兩個問題需要解決:
(1)反應能否進行?
(2)如果可以進行,能夠反應到哪個程度?判斷反應能否進行,主要看反應的摩爾吉布斯函數變ΔrGm是否小于0。
而ΔrGm可由以下式子計算,ΔrGm=ΔrGθm +RTlnQ(式1),其中ΔrGθm 為反應的標準摩爾吉布斯函數變(由標準態(tài)下反應的焓變與熵變計算得到),Q為反應商,R為氣體摩爾常數,T為溫度。若ΔrGm小于0,則反應向正方向進行。若要判斷反應進行的程度,則要具體計算反應的平衡常數。當反應達到平衡時(ΔrGm等于0),此時標準平衡常數Kθ等于Q,根據式1可得lnKθ=-ΔrGθm /RT(式2)。由式2即可計算出反應的平衡常數,并可進一步計算出反應平衡時的轉化率。同時由式1與式2可進一步得到:ΔrGm=RTlnQKθ(式3),根據此式,只要比較Q與Kθ的大小即可判斷平衡移動的方向。通過上述關系的梳理,學生只要理解上述主線條與邏輯關系,就可比較完整地掌握反應平衡這塊內容。
總之,教學過程中一定要及時梳理知識主線,便于學生盡快地將復雜的公式、抽象的理論進行消化、吸收,并構建自己的知識框架。五、結語大學化學作為一門基礎課程,對學生后續(xù)專業(yè)課程的學習起著承上啟下的作用,對學生整個大學知識結構的構建也將至關重要。
因此,提升大學化學的學習效率頗具意義。鑒于大學化學的課程特點與上述分析,增強師生互動是教好大學化學這門課程的前提與基礎。在互動中不斷培養(yǎng)學生的學習信心,不斷激發(fā)學生的學習興趣,在互動中不斷強化課程基礎知識與核心內容的學習,不斷梳理各個章節(jié)的知識主線,才有利于學生不斷地提升大學化學這門課程的學習效率。學生的學習效率上去了,我們教師最終追求的教學效果與質量的提升才不會成為一句空談。
大學化學論文9
大學化學教學內容豐富多樣,在新課改的深入發(fā)展下,大學化學教學的目的不再是讓學生掌握基本的化學知識技能,而是注重培養(yǎng)學生的化學觀念和化學技能,提升學生收集、整理和應用化學知識的能力。在社會科技的發(fā)展進步下,越來越多的教育手段和媒體技術被應用在大學化學教學中,有效提升了大學化學教學效率。
一、多媒體課件在大學化學教學中的應用
。ㄒ唬⿷枚嗝襟w課件將抽象的化學知識變得具體化
大學化學中的各種反應機理是學生學習的難點問題,借助現代教育技術中由Chem Office或Chem Window和Flash結合制作的多媒體課件能夠將這些復雜的化學反應機理變得更加簡單化、明確化,有助于學生的化學學習。
(二)應用多媒體課件將化學微觀現象變得宏觀化
大學化學教學的側重點是在原子、分子學習的基礎上研究物質的.組成、結構、性質和合成等變化規(guī)律。大學化學教學的最大特征是在思維方式上注重微觀和宏觀之間的聯系。在大學化學教學中,微粒的構造、運動,比如粒子碰撞、布朗運動、離子的電遷移等問題,是無法直觀觀察的,借助多媒體課件能夠以3D動畫的形式將這些物質的構成進行細節(jié)化展示,給學生的化學學習帶來直觀化感受。
。ㄈ⿷枚嗝襟w課件激發(fā)學生的化學學習興趣
基于大學化學知識的復雜,傳統(tǒng)的教學方式無法激發(fā)學生的學習興趣,學生的化學學習效果不理想。在現代教育技術的應用下能夠實現大學化學多媒體教學,通過為學生創(chuàng)設合理的情境,激發(fā)學生的化學學習興趣。
二、應用現代教育技術創(chuàng)設大學化學模擬實驗情境
大學化學新課標強調對化學實驗課的注重,為此在大學化學教學中需要加強對實驗教學的關注。但是受各種化學元素的碰撞影響,大學化學實驗操作會出現各種風險。還有一些化學反應應用常規(guī)的實驗是無法展示給學生的。應用現代教育技術能夠對這些無法操縱、不方便操作的化學實驗進行情境模擬。
。ㄒ唬┠M化學實驗的錯誤操作方法
化學實驗的操作伴隨一些風險,而這些風險大多是因為操作不當引起的。為了避免這些化學危險現象的發(fā)生,需要減少化學實驗操作失誤現象。在化學實驗操作之前,教師會提醒學生實驗的注意事項,但是學生往往無法集中注意力聽清楚這些注意事項。借助現代教育技術,教師可以將化學實驗錯誤操作以及錯誤操作帶來的不良后果進行展示,學生通過觀看視頻、錄像短片能夠將化學實驗的注意事項牢記于心,從而在實際的實驗操作中減少錯誤的出現。
。ǘ┐鎸嶒灢僮魑kU系數高的化學實驗
化學實驗在操作的時候不可避免地會接觸一些有毒有害的物質,這些物質的應用不僅帶來了環(huán)境污染,而且還會危害人們的身體健康。對于這些高危實驗,教師可以應用現代教育技術進行實驗模擬,進而讓學生在避免實驗操作危險的同時加強對實驗操作步驟的了解。
三、應用現代教育技術建設數字化化學微格教學系統(tǒng)
第一,數字化微格教學系統(tǒng)的建立。在大學化學課程改革的深化發(fā)展下,社會發(fā)展對非化學專業(yè)的理工科也提出了更高的要求。在現代教育技術的支持下,數字化化學微格系統(tǒng)的構建成為一種可能。第二,化學微格教學系統(tǒng)的構建;瘜W微格教學系統(tǒng)包括多媒體教學系統(tǒng)、微格教學錄像系統(tǒng)、網絡教學系統(tǒng)等。通過綜合應用這些系統(tǒng)能夠將學生的實驗操作語言表達、肢體動作等進行展現,通過讓學生在事后觀看錄像能夠加強學生對化學實驗操作的了解。
四、應用現代教育技術實現學生自主學習
第一,教師引導學生自主學習。教師向學生提出化學探究問題,引導學生借助網絡平臺收集化學探究問題的解決策略,促進學生對化學知識的了解,引導學生獲得更多的化學學習經驗。第二,應用計算機輔助學生開展分組學習。現代教育技術的發(fā)展有助于創(chuàng)設計算機視聽閱覽室,從而為學生分組學習提供重要的平臺支持。第三,大學化學教學網站的建立。大學化學網站的建立融合了多媒體技術、網絡技術、數據庫技術等,能夠為師生的化學學習創(chuàng)設一個更加廣闊的平臺。
綜上所述,現代教育技術的發(fā)展對大學化學教學發(fā)展起到了十分重要的作用,為此,需要相關人員結合大學化學教學實際有效處理好現代教育技術和大學化學教學的整合問題,進而充分發(fā)揮出現代教育技術的工具性功能,有效提高大學化學教學質量。
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大學化學論文10
[摘要]有機化學實驗作為有機化學的重要組成部分,是理工科相關專業(yè)學生必修的基礎實驗課程。文章對有機化學實驗教學改革進行了全面的探索和實踐,介紹了改革后的有機化學實驗教學的具體做法,并取得了良好的效果。
[關鍵詞]有機化學實驗;教學改革;探索與實踐
目前,高等教育正在不斷深化,加強實驗教學改革,提高學生的創(chuàng)新能力,已成為全面提高學生素質的迫切要求[1,2]。有機化學實驗是有機化學教學的重要組成部分,是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要途徑,以往的有機化學實驗教學大多以驗證性實驗為主,不利于啟發(fā)學生的思維和創(chuàng)新意識的培養(yǎng),也不利于調動和發(fā)揮學生的主觀能動性。通過有機化學實驗教學改革,志在提高學生的綜合素質、培養(yǎng)學生的探索、創(chuàng)新精神與求異意識,以及實事求是的科學態(tài)度,確立教學活動中學生的主體地位,調動學生的學習積極性、主動性和創(chuàng)造性,激發(fā)學生的進取心,提高大學生的發(fā)現問題、分析問題、解決問題的應用能力,以適應當代社會快速發(fā)展的需求[3-5]。遼東學院有機化學實驗是面向應用化學、生物工程、環(huán)境工程、環(huán)境科學、礦物工程及冶金工程等專業(yè)開設的一門重要課程。從1995年起,我們就對有機化學實驗教學進行了初步探索,近年來,我們在借鑒國內高等院校實驗教學改革成功經驗的同時,結合我校專業(yè)特點,再結合用人單位對學生實踐創(chuàng)新能力的要求,并在總結以前的實驗教學經驗的基礎上,進一步對有機化學實驗教學的內容、方法及模式進行了全面的改革和深化,并編寫了符合本校各專業(yè)特色的有機化學實驗講義,其中實驗內容分成五個層次,即基礎性實驗、綜合性實驗、設計性實驗、研究性實驗和趣味性實驗,以求對學生的實驗能力進行系統(tǒng)、全面地訓練,期望培養(yǎng)出適應國家和社會發(fā)展需要的具有創(chuàng)新能力的高素質人才。
1精選基礎性實驗,鞏固及培養(yǎng)學生的有機化學基礎理論與基本操作技能
結合我校應用化學、生物工程、環(huán)境工程、環(huán)境科學、礦物工程及冶金工程等專業(yè)特點及實際情況,及時修訂各專業(yè)有機化學實驗課的教學大綱,并根據大綱,針對不同的專業(yè),精選出具有代表性的基礎性實驗,如對于生物工程專業(yè),偏重選擇與生物及藥物相關的實驗,如乙酰水楊酸(阿司匹林)、對氯甲苯(殺蟲劑)的合成;對于環(huán)境及礦物工程專業(yè),偏重選擇治理環(huán)境及浮選藥劑的實驗,如十二烷基苯磺酸鈉等。此外,并逐步采用先進的實驗技術,如熔點的測定,采用顯微鏡法和差示掃描量熱儀(DSC)法。通過這些實驗的練習,旨在讓學生掌握有機化學基礎理論和基本操作技能與實驗方法,為下一步開展綜合性、設計性及研究性實驗打下良好的基礎。
2強化綜合性實驗,培養(yǎng)和提高學生的綜合素質與能力
以前我們所開設的實驗內容相對簡單,大多為一些經典的驗證性實驗,綜合性和設計性實驗所占比重較小。教學內容模式化,在實驗教學過程中,學生通常是邊看實驗講義,邊做實驗,照方抓藥,依葫蘆畫瓢,不重視實驗的細節(jié)和過程,對做過的實驗中的操作、反應機理、遇到問題的解決方法記憶不牢,認識不深,這就難以培養(yǎng)學生思考問題、分析問題、解決問題的能力,同時也不利于提高學生的學習興趣,很難達到培養(yǎng)高素質、創(chuàng)新型人才的目的,更談不上對學生科學精神、科學方法的培養(yǎng),也很難適應當今社會的需要。針對這些情況和問題,我們大幅度增加了綜合性實驗的開出率,例如開設的阿司匹林的合成與鑒定實驗,首先要求學生通過查閱文獻,了解阿司匹林的發(fā)展歷史、性質及相關用途,并通過預習與具體實驗過程,掌握合成原理及方法,鞏固操作技能;其次要求學生利用紅外光譜儀(FT-IR)表征其結構,并初步了解FT-IR的基本原理,掌握FT-IR的基本操作,同時能分析相關官能團的紅外歸屬;最后要求學生利用DSC測試阿司匹林的熱力學性質,通過這些綜合性實驗的`訓練,學生的動手能力及分析問題和解決問題的能力等綜合素質得到了強化與提高,同時也培養(yǎng)了學生的嚴肅認真,實事求是的科學態(tài)度和嚴謹的工作作風,另外也讓學生提前了解與掌握一些先進的大型實驗儀器設備及實驗技術,進一步開闊學生的視野,擴大學生的知識面。
3加強設計性實驗,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
設計性實驗是啟發(fā)性教學手段之一,也是實驗教學的發(fā)展方向。設計性實驗就是要打破現成的實驗方案,要求學生根據老師給定的實驗項目,通過查閱相關的文獻、資料,擬定書面實驗方案及具體操作步驟,根據所設計的實驗方案,如冬青油的設計與合成實驗等,需要學生列出實驗所需藥品、試劑的用量與所用的儀器設備,之后交給指導教師評閱。教師再組織學生討論這些實驗方案的可行性,并根據實驗室所能提供的條件,修改實驗方案,并最終確定最佳方案,讓學生獨立完成實驗操作。實驗結束后,教師要對實驗進行總結,再次組織學生對實驗結果進行討論,并要求學生認真完成實驗報告,也可根據實驗結果要求學生寫出科技論文。通過設計性實驗的鍛煉,不僅可以發(fā)揮學生的主體作用,充分發(fā)揮學生的主動性、積極性和創(chuàng)造性,而且對培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力和動手能力有明顯的效果,是培養(yǎng)學生創(chuàng)造能力的有效途徑,同時也鍛煉了學生的論文寫作能力和熟練查閱文獻的能力,此外,通過總結,使學生對自己的實驗方案和科學研究過程的認識有一個提高,并能從實驗中提出問題,有利于引導學生參加大學生創(chuàng)新性實驗的科學研究,為今后進行獨立的科學研究打下堅實的基礎。
4探索研究性實驗,培養(yǎng)學生的研究能力和團隊精神
為激發(fā)學生參與科研的積極性,鼓勵師生共同從事科研,學校設立大學生創(chuàng)新性實驗研究基金,要求學生自愿組成研究小組,每小組成員3~4人,教師結合自己的科研,提供階段性的研究課題,通過雙向選擇,確定每個研究小組的實驗項目及指導教師。學生研究小組可以從實驗預備工作入手,逐步過渡到承擔部分科研工作。通過讓學生參與或承擔部分科研工作,不僅能進一步提高學生的綜合素質,而且更重要的是,使其在學習期間,盡可能多地接觸到高新技術和應用技術,擴大其知識面,開闊其思路與視野,此外,也使學生所學的實驗知識與技能得到實際上的應用,做到理論聯系實際,這對于提高學生解決問題的能力與實驗創(chuàng)新能力,有著極其重要的意義,同時也可以在學生中創(chuàng)造科研氛圍,培養(yǎng)他們的科研興趣,形成教研相助的教學模式,讓教學為科研服務,以科研促進教學效果的提高。
5開展趣味性實驗,提高學生的學習興趣
興趣是學習的動力,學生有了興趣,才會全神貫注,積極主動地去認識、實踐和創(chuàng)造。傳統(tǒng)的有機化學實驗所用的化學藥品和合成產物往往是學生很陌生的,學生對其不感興趣,學生在實驗過程中常感到枯燥無味。為了提高學生對有機化學實驗的興趣,提高學生做實驗的積極性,我們選擇了一些與我們日常生活密切相關的實驗項目,做到了趣味性與實用性相結合。例如:從紅辣椒中提取紅色素,從煙葉中提取煙堿,及從茶葉中提取咖啡因等實驗。
6推廣微型化實驗,培養(yǎng)學生的節(jié)能減排和環(huán)保意識
美國W.D.mago博士在基礎有機化學實驗中于1982年試用微型化并獲得成功,以后推廣到無機化學、普通化學中。微型化學實驗是在綠色化學思想指導下,用預防化學污染的新思想,對常規(guī)實驗進行改革而發(fā)展起來的化學實驗的新方法和新技術。微型化學實驗具有實驗儀器小、功能多、易封閉、操作安全、反應時間短、現象明顯、節(jié)約實驗用品、對環(huán)境的污染小等特點,在有機化學實驗教學改革發(fā)揮著越來越重要的作用。以前進行的常量實驗,其藥品不僅用量大、易揮發(fā)、有毒、有害、有腐蝕性,而且消耗也大,產物及副產物量多,后處理困難,而且排放的三廢多,帶來一定的環(huán)境污染問題。此外,常規(guī)反應裝置占用空間較大,實驗時間較長,這既加大了實驗經費的開支,又增加了師生的工作量,同時也不利于師生的身心健康。為了更好的培養(yǎng)學生的節(jié)能減排與環(huán)境保護意識,以及節(jié)約成本,提高效率,我們根據自身的教學實際條件,在保證實驗教學效果的前提下,我們對實驗方法、儀器裝置進行更新或創(chuàng)新設計,將大部分實驗微型化與小量化,使微、小、常合理結合,充分發(fā)揮三者的優(yōu)勢。通過這幾年的實踐證明,微型實驗除具有安全性高、污染小等優(yōu)點外,還充分顯示出小、快、靈的特點。例如苯乙酮的合成及紅外分析,采用常規(guī)實驗,所用的無水苯及乙酸酐的加入量分別為31mL與6mL,且還需要較多的相關藥品,如三氯化鋁20g,苯30mL,濃鹽酸50mL,而紅外分析只用微量級別的,剩余的產物只能回收保存;改為微型實驗后,每步現象明顯,且藥品量只有常規(guī)實驗的1/10左右,這不僅減少了揮發(fā)物和反應剩余物的排放量,而且水電的消耗減少,大大降低了實驗成本,實驗時間短,同時實驗環(huán)境條件也得到了改善。
7利用多媒體課件,輔助和改進實驗教學方法
隨著現代教育技術的快速發(fā)展以及多媒體課件的大量普及,在化學實驗教學中,常利用多媒體課件,輔助和改進實驗教學方法。多媒體逼真的畫面,可以讓學生們能夠從多角度直觀、形象、生動地進行實驗觀察,使難以理解的內容形象化,有助于學生學習與理解。在學校的資助下,我們編制了有機化學實驗多媒體教學軟件來輔助教學,例如:采用Flash演示紅外光譜的基本原理與操作,通過多媒體演示,幫助學生理解和把握實驗過程,讓學生從視、聽等各個角度全面獲取教學信息,尤其是動畫演示使學生有身臨其境的感覺,調動了學生學習的積極性。
8結語
幾年來,通過實踐鞏固基礎,加強綜合性、設計性及研究性實驗,開展趣味性實驗,推廣微型化實驗的改革模式表明,這對培養(yǎng)學生的實驗動手能力、創(chuàng)新能力、科研能力及節(jié)能減排與環(huán)保意識等綜合素質是十分必要的,同時也提高了學生的實驗興趣。今后我們將不斷地努力進行實驗教學的創(chuàng)新和探索,面向社會需求,在提高人才培養(yǎng)質量的同時,不斷提升核心競爭力,只有這樣才能使學生適應時代的要求,迎接新的挑戰(zhàn)。
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大學化學論文11
1 化學工程與工藝概述
化學工程,簡稱化工,是研究以化學工業(yè)為代表的,以及其他過程工業(yè)生產過程中有關化學過程與物理過程的一般原理和規(guī)律,如石油煉制工業(yè)、冶金工業(yè)、食品工業(yè)、印染工業(yè)等,并應用這些規(guī)律來解決過程及裝置開發(fā)、設計、操作等問題,它是以數學及少量的物理觀念為基礎應用于化學工業(yè)上,主要研究大規(guī)模改變物料中的化學組成及其機械和物理性質,來替生產化學品或是物料工廠提供一個反應流程設計方式。實驗研究、理論分析和科學計算已經成為當代化工研究中不可或缺的三種主要手段。
化學工程的研究領域最初只是化工單元操作,如:輸送現象(為化工學科當中“單元操作”的理論基礎)、化工熱力學輸送現象。隨著發(fā)展,后來又發(fā)展出一些新的分支,化學工程領域的分支龐大,可應用在各類化學相關領域的研究及實務上的操作,因應現代工業(yè)發(fā)展的需要,以化工的知識背景為基礎,例如半導體工業(yè)。隨計算機的快速發(fā)展,數值模擬(cfd)在化工的發(fā)展占據重要的地位。
2 化學工程與工藝專業(yè)簡介
2.1 化學工程與工藝任務。根據化學工程與工藝專業(yè)的性質,化學工程與工藝專業(yè)的任務是培養(yǎng)學習化學工程學與化學工藝學等方面的基本理論和基本知識,受到化學與化工實驗技能、工程實踐、計算機應用、科學研究與工程設計方法的基本訓練.具有對現有企業(yè)的生產過程進行模擬優(yōu)化、革新改造,對新過程進行開發(fā)設計和對新產品進行研制的基本能力。由于涉及化工的學科和領域很多,化學工程與工藝專業(yè)除了讓學生學習一般應用化工的基本知識和基本技能外,還應該結合本地區(qū)、本行業(yè)及本校的實際情況,重點學習化工在某個或某幾個領域中的具體應用,以便形成不同高校應用化工專業(yè)的特色專業(yè)方向。
2.2 化學工程以及化學工業(yè)的一些特點。以物理學、化學和數學為基礎,并結合工業(yè)經濟基本法則,研究化工單元操作以及有關的流體力學、傳熱和傳質原理、熱力學和化學動力學等在化學工業(yè)上的應用,以指導各種過程及其設備的'開發(fā)、改進和發(fā)展屬于化學工程學的內容;瘜W工程是隨著化學工業(yè)的大規(guī)模生產發(fā)展而形成的;瘜W工程包括過程動態(tài)學及控制、化工系統(tǒng)工程、傳遞過程、單元操作、化工熱力學、化學反應工程等方面;瘜W反應是化工生產的核心部分,提供過程分析和設計所需的有關基礎數據,研究傳遞過程的方向和極限,化工熱力學是單元操作和反應工程的理論基礎,它決定著產品的收率,對生產成本產生重要影響。對單元操作的研究,可用來指導各類產品的生產和化工設備的設計;傳遞過程是單元操作和反應工程的共同基礎,化學工業(yè)在新的形勢下要求處于化學核心地位的催化技術和化學工程都必須用跨學科的戰(zhàn)略進行多學科的研究。動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞,這三種傳遞,實質上就是各種單元操作設備和反應裝置中進行的物理過程。
3 化學工程與工藝實驗數據處理分析
傳統(tǒng)的化工實驗的數據處理是相當復雜的,需要花費大量的人力物力,由于化工實驗需要平行實驗,數據處理過程的重復性也非常大。借助MATLAB軟件的應用,可以使人們從大量的數據處理當中解脫出來。
化學工程與工藝專業(yè)實驗是初步了解、學習和掌握化學工程與工藝科學實驗研究方法的一個重要的實踐性環(huán)節(jié)。化工實驗的特點流程較長,規(guī)模較大,數據處理也較為復雜。因此依靠計算機處理數據會使繁瑣的數據處理過程變得簡單快捷,大大提高工作效率。數據處理是每一個化學工程實驗必不可少的步驟,也是至關重要的一個步驟。通過實驗可以建立過程模型、分析工藝技術的可行條件。但是化工實驗數據的處理往往并不是那么簡單,它需要通過復雜的數學計算,若僅僅依靠手工計算則需要花費大量的時間,而且化工實驗數據的處理量很大、重現性很高,因此應用計算機來處理實驗數據可以大大提高工作效率。化學工程與工藝專業(yè)是一個以實驗為基礎的專業(yè)學科。實驗的目的是通過有限的實驗點去尋找某一對象或某一過程中各參數之間的定量關系,從而揭示某化工過程所遵循的客觀規(guī)律。
MATLAB在化學工程與工藝實驗中的應用進行初步的嘗試。傳統(tǒng)的化工實驗的數據處理是相當復雜的,需要花費大量的人力物力,由于化工實驗需要平行實驗,數據處理過程的重復性也非常大。而MATLAB是一個強大的數學軟件,能夠方便地繪出各種函數圖形,一方面可以解決符號演算問題,另一方面可以解決數學中的數值計算問題。MATLAB的應用范圍非常廣,包括信號和圖像的處理、通訊、控制系統(tǒng)設計、測試和測量、財務建模和分析以及計算生物學等眾多應用領域。它已成為國際控制界的標準計算軟件。借助MATLAB軟件的應用,可以使人們從大量的數據處理當中解脫出來,利用MATLAB軟件編寫一個數據處理程序:只需輸入任意一組原始數據,就可以把實驗結果,數據模型以及作圖一起顯示出來。
4 結束語
21世紀世界進入資源、能源短缺的時代,解決由國家提出的節(jié)約資源對保護自然生態(tài)環(huán)境的任務,需要化學與化工學科的共同發(fā)展,社會經濟的可持續(xù)發(fā)展,我國提出轉變經濟發(fā)展模式,為此,化工教育首先要端正學生和家長對化工產生的片面認識。融合從分子水平的化學到大規(guī)模制各工程科學的寬闊視野,現代化學工程教育內容既應跨越和涵蓋整個化學和化工領域,也仍要重視工程教育的特征,強化工程實踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生解決復雜問題的能力,完成化學工程教育的歷史任務,探討化工與其他學科的跨學科交叉,并落實到教學實踐中,正確認識化學工程的學科范式和內涵。
大學化學論文12
摘要:在充分了解我國大學化學實驗教學改革的背景下,構建綜合性與創(chuàng)新性并重的新型大學化學實驗課程教學體系。根據揚州大學化學化工學院的專業(yè)性質和學生特點,自主探索出版大學化學實驗綜合性教材,倡導綠色化學環(huán)保主義理念,同時引入“導師制”,通過學生自主探究性學習,培養(yǎng)學生解決問題的能力和激發(fā)學生自主創(chuàng)新意識,使學生真正成為實驗教學的中心者和受益者。
關鍵詞:大學化學實驗;教學改革;綜合性;導師制
大學實驗教學是大學化學教學理論與實踐結合,培養(yǎng)學生探究能力、創(chuàng)新能力、實踐能力的重要環(huán)節(jié)[1-4]。回顧我國高等教育歷史,在啟動本輪教學改革前,我國高等院校的實驗教學多為學生提供傳統(tǒng)的填鴨式“菜譜”實驗手冊,教師依據實驗手冊對實驗步驟進行詳細演示,學生依據“菜譜”按部就班地實驗操作,這些“菜譜”實驗大多為驗證式實驗,不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。進入上世紀末,隨著教學質量工程的啟動,掀起了一輪教學改革熱潮,大學化學實驗教學也隨之展開了徹底的改革工作,其基本思路是依據化學實驗的認知規(guī)律,自成體系,單獨設課,并將實驗分成三個層次:基礎實驗、綜合實驗和探究實驗,也取得了許多有建設性的成功經驗。
1我國大學實驗改革背景
20世紀90年代起,尤其是1999年教育部在第三次教育工作會議上發(fā)出“推進素質教育,培養(yǎng)創(chuàng)新人才”號召以來,國內諸多高校掀起實驗改革熱潮,改革的基本思路為:一是實驗課單獨設課;二是將實驗課程劃分為:基礎實驗、綜合試驗、探究性實驗,以適應新形勢下社會對化學人才的需求[5]。
2揚州大學化學實驗教學體系介紹
以揚州大學化學化工學院為例,從1999年以來嘗試實驗教學改革,于20xx年在探索和實踐中建立一套獨特的實驗教學體系,并編寫出《大學實驗講義》,經過多年實踐教學驗證,《大學化學實驗》和《新編大學化學實驗》兩套教材先后出版。改革初期,學院通過走訪調研,尤其是到全國兄弟院校參觀、學習,結合自身實際,對原實驗教學體系進行了全方位的改革,形成了一套新型的、行之有效的實驗教學方案,具體做法如下:
2.1實驗中心簡介
我院實驗中心依托揚州大學測試中心和省級化學實驗中心平臺,對大型儀器進行集中管理,促進教學和科研資源的互補共享,提高資源利用率。中心主要承擔化學化工學院五個專業(yè)即化學、應用化學、高分子材料與工程、化學工程與工藝、制藥工程的基礎化學實驗和專業(yè)化學實驗的教學任務,同時還承擔全校工、農、醫(yī)科等各類專業(yè)的公共化學實驗教學工作。
2.2實驗室管理
我院實驗中心實行校院兩級管理:學校實驗室與設備管理處在實驗室建設、管理和實驗隊伍建設上起指導作用;瘜W化工學院對實驗中心直接領導與管理,職責明確。中心資源實行“一體化”管理,對實驗課教師、技術人員、實驗室、實驗儀器、設備及實驗經費在中心范圍內統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調配,實現資源共享。在日常管理中,我們發(fā)現以下問題有待整改,例如:實驗室管理人員與實驗教師溝通不到位;實驗員與實驗教師對接不緊密,實驗員只著手準備實驗儀器,不參與整個實驗過程,造成有些實驗儀器使用較頻繁,出現了儀器損壞后未及時維修現象,可能影響到實驗教學正常進度等。針對以上問題,我院切實加強實驗室管理,要求院領導和督導聽課查課時,不少于20%的課程為實驗課;基礎化學實驗室主任和副主任不定期抽查實驗教學和裝置情況,對教學執(zhí)行不到位、儀器維護不合理現象及時督促整改維修,安全隱患第一時間進行處理,對不整改、不落實的實驗室進行院內通報批評;為鼓勵教師從事實驗教學工作,學院從職稱評聘、工作量計算等方面對從事實驗教學的教師傾斜;給予實驗專任教師充分的科學研究空間,請其根據個人方向,有機篩選部分研究內容,請學生自主選擇并進行自主實驗,將該類創(chuàng)新實驗作為基礎化學實驗的拓展內容,同時將學生成績納入基礎化學實驗最終考核成績[6]。
2.3師資隊伍
我院從事實驗教學的教師近80%具有副高及以上職稱。為進一步加強實驗技術隊伍建設,在實驗中心13名實驗人員的配備基礎上,20xx年我院又引起了3名專職實驗員,其中1名為博士學歷,2名為碩士學歷;為提升實驗技術隊伍綜合素質,我院加大實驗中心人員專業(yè)培訓力度,提升其業(yè)務能力水平,鼓勵在職攻讀碩士、博士學位,采用“走出去、請進來”的原則,即定期聘請國內實驗管理領域專家教授來院開設實驗技能與管理培訓講座,還組織實驗中心人員赴兄弟院校參觀交流,學習實驗教學管理模式與先進經驗。
2.4實驗室安全
在提升綠色化學環(huán)保主義的同時,實驗室安全管理也是實驗教學工作中的關鍵[7],我院每學期都組織學生統(tǒng)一進行實驗室安全培訓,詳細介紹各種實驗儀器的使用方法,特別針對實驗時易發(fā)生的安全隱患,進行細致分析,提出合理應對措施,增強學生對突發(fā)性事件的預防與抵御能力,例如:進實驗室必須穿實驗服、戴護目鏡,并在實際教學中落實;請消防員對學生進行滅火器使用培訓,并進行模擬練習,確保學生能正確使用滅火器;學院定期舉行安全逃生演練,合理規(guī)劃逃生路線,增強學生對突發(fā)事件的自救能力;儀器使用落實責任到人,使用前后需簽名并寫明用途及注意事項。我院還選聘了一批責任感強烈、工作嚴謹的研究生任實驗室安全員,配合做好實驗室安全管理,建立安全員QQ和微信群,確保溝通暢通無阻。安全員的聘任對學生來說既是榮譽,又是責任,有利于學生自我加強安全意識,讓學生充分參與到實驗室安全管理工作中[8]。
2.5實驗教材
我院以“厚基礎、寬口徑、求創(chuàng)新”的理念為學科中心,開放多學科交匯式化學實驗平臺,構建多層次化學實驗教學課程體系,依據以上理念,由揚州大學牽頭,八校合編的《新編大學化學實驗》教材應運而生,本教材共4冊,分為基礎知識與儀器、基本操作、儀器與參數測量、綜合與探究。此教材體現“齊全、細致、創(chuàng)新”。全書囊括了214個教學實驗,涵蓋基礎類綜合類探究類各項實驗內容,為反映實驗教學的發(fā)展歷史,適當增加基礎實驗量,安排了部分自動化程度相對較低的儀器進行測量實驗,既確保各校根據自身實驗裝置和人才培養(yǎng)情況自主選擇教學內容,又有利于加深學生對實驗測量基本原理的認識程度;考慮到現代分析技術發(fā)展迅速,特別在儀器介紹部分增設了目前科學研究中經常使用的先進儀器介紹,以適應不同教學需要,也可供相關專業(yè)人員參考。教材利用我院教師自身的科研優(yōu)勢,將其可轉化的最新科研成果演變成實驗案例,使實驗訓練即接近科學前沿,又接近生產實際;一切從實驗教學出發(fā),本著“化繁為簡、精益求精”的原則,將基本實驗技能盡量全面體現在不同實驗中,將原本單一的化學實驗進行整合,強調實驗之間的相互關聯性,由淺入深、循序漸進,并注重加強綜合性,部分實驗提供了多個實驗方案,一方面供各校結合自身情況自行選擇,另一方面拓寬了學生的知識視野[9]。2.6TA制站在安全、環(huán)保、綠色的'化學實驗教學改革舞臺上,我們力求讓學生真正成為主角。于是,我院設立TA(TeachingAssistant)制,即選聘一批優(yōu)秀的研究生擔任實驗助教,協(xié)助教師進行實驗教學,確保在安全第一的前提下,學生能獲得即時的指導和幫助,TA的設立既減輕了實驗教師的工作壓力,又提供給研究生一個良好的鍛煉平臺。TA在每次實驗前進行預實驗,熟練掌握操作流程,做好備課工作,以保證實驗的順利開展。對實驗中可能出現的問題進行預設,查找相關文獻,提前準備好解決方案。在指導本科生進行實驗時,針對出現問題,進行適當引導點撥,并鼓勵其自主探究,尋找問題癥結。在我院綜合性化學實驗中,主要以案例和情境教學為主:教師根據實驗教材內容,放手讓學生自主設計實驗,將學生分為幾個小組,請每個小組實驗前通過各種方式進行資料搜集和實驗預習,自主設計預習報告和實驗方案,經指導教師或TA檢查合格后,學生開始自主進行探究性實驗,鼓勵學生對實驗中產生的問題存疑存異,即使實驗沒有呈現預設結果,也請學生進行書面性的總結,鼓勵學生在教師和TA的點撥下抽絲剝繭、自主找出實驗中存在的疑難雜癥[10]。例如:在“納米多孔材料ZIF-8合成與表征”的探究性實驗中,通過介紹當今世界前沿研究熱點金屬有機框架(Metal-organicframeworks,MOFs)的研究背景、發(fā)展歷史及應用領域,將同學們帶入了多彩斑斕的MOFs世界,以設問形式進行情境導入,比如:MOFs中類沸石骨架結構材料的ZIF-8的形貌和尺寸可控制備。首先,請學生搜集查找相關文獻,自主了解ZIF-8的結構特征、制備條件、以及使用掃描電子顯微鏡(Scanningelectronmicroscope,SEM)、透射電子顯微鏡(Transmissionelectronmicroscope,TEM)、粉末X射線衍射(PowderX-raydiffraction,PXRD)等分析表征手段,最后自行設計實驗方案。引導學生自主探究,小組合作完成實驗。在實驗報告的寫作上,改變千篇一律的填寫報告紙,引導學生多自主查閱文獻,了解并閱讀中外專業(yè)雜志,嘗試以發(fā)表論文的格式來撰寫實驗報告,既開拓了學生視野,又為學生今后自主撰寫論文打下了堅實的基礎。TA制的設立從課上延伸到課外,研究生充分發(fā)揮科研經驗方面的優(yōu)勢,幫助本科生樹立學術科技創(chuàng)新觀念,打造學習共同體,指導他們進入實驗室開展科技創(chuàng)新活動,建立了大學生創(chuàng)新實驗平臺。20xx年,我院本科生參與江蘇省大學生創(chuàng)新訓練計劃收獲頗豐,有178名本科生參與其中,有6個項目被評為國省項目、18個項目被評為校重點項目,多名本科生以第一作者身份在CoordinationChemistryReviews、AdvancedScience、Small、Nanoscale等國際高水平雜志上發(fā)表論文。
3結語
以上介紹了揚州大學化學化工學院及部分高校聯合開展化學實驗教學改革的現狀,雖然不能以偏概全,代表全國教學改革之現狀,但也反應了我國整體化學實驗教學改革之方向。還有許多需要進一步學習和推進的地方,例如在實驗教材方面,我們習慣于使用正規(guī)出版的教材,而不是講義,前者的優(yōu)點是保證了教材的科學性、嚴謹性,但不利于及時引入創(chuàng)新的研究成果,難以跟上學科發(fā)展的步伐;同時在如何提升學生的學習積極性與主動性方面也是我們今后需要進一步探討的課題,總之,盡管我們在過去的一個階段,在化學實驗教學中已經采取了一系列改革措施,也取得了不錯的教學效果。但化學實驗教學改革任重道遠,需要不斷引進新的教學理念和教學方法與技術,不斷提升化學實驗教學質量,才能真正成為高水平、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中不可或缺的重要一環(huán)。
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大學化學論文13
一、合理安排教學內容
應上好緒論課。作為大學化學課的第一次課,如果能取得好的教學效果,對后續(xù)教學工作的順利開展以及學生能學好這門課程至關重要。緒論的內容應該讓學生有耳目一新的感覺,滿足他們的好奇心以及期盼心理。一般而言,學生關心的是大學化學與專業(yè)之間的關系及學好大學化學對將來的發(fā)展有怎么樣的作用。因此,緒論課要解答學生的疑問,突出大學化學這門基礎課的重要性,F代科技飛速發(fā)展,許多新材料隨之而生,而新材料的應用又促進了科技的進步[3]。大學化學這門課程有著極為豐富、熱門的科學前沿知識,如超導材料、記憶合金、不碎玻璃、納米材料、不銹鋼、導電塑料、石墨烯等,這些科學前沿知識能夠極大地激發(fā)學生的學習興趣。在緒論課中講述一些新材料的意外發(fā)現,乃至研制成功,再到實際應用,這樣一些有趣的內容,往往會引起師生的共鳴,達到期望的教學效果。實踐表明,適當講解關于科研前沿的內容,有助于培養(yǎng)學生學習大學化學的興趣;瘜W學科的內涵極為豐富,學科交叉和融合是現代各科學發(fā)展的一大特點。在新形勢下,當前教學改革的發(fā)展趨勢要求人才須按照社會發(fā)展的需求來培養(yǎng)。因此,在大學化學的教學過程中,應當結合學生的專業(yè)方向來選取適當的科學前沿內容。此外,科學前沿的新成果不斷涌現,課程的教學內容也必將隨之不斷調整。基礎理論教學是大學化學課程教學的必不可少的關鍵環(huán)節(jié)。
許多基礎理論,由于不能及時與實踐相結合,學生在學習過程中很難體會其含義,達不到學以致用的效果。例如,講解熱力學第三定律“在絕對零度,任何完美晶體的熵為零”時,學生只能從文字上得到“絕對零度不可達到”這個結論。實際上,學生對“是否存在降低溫度的極限”這一問題非常感興趣。此時,若給學生引入最新的研究報道:20xx年10月22日,意大利國家核物理研究院下屬的格蘭薩索粒子物理國家實驗室宣布,他們將一立方體銅塊冷卻到6毫開(零下273.144攝氏度),這一溫度幾乎接近“絕對零度”(零下273.15攝氏度)。實踐表明,這個最新報道的引入不僅可以激發(fā)學生的學習興趣,還能讓學生了解雖然絕對零度在實際生活中似乎無法達到,但科學家還是不遺余力地嘗試著接近絕對零度。通過科學家對絕度零度的不斷追求,讓學生認識到科學永無止境,激勵他們學習科學工作者那種鍥而不舍的精神。做到教學內容的合理安排,這就要求教師在充分理解教材的前提下,準確地把握相應的知識體系與所設的培養(yǎng)目標。另外,為了能夠將相關科學前沿知識充分應用到大學化學的教學中,教師應深入學習該學科的新知識,追蹤該學科的相關科技研究最新發(fā)展趨勢和動態(tài),精心選取相關科學前沿知識來充實課堂教學內容,讓學生可以學以致用。例如,在講解原子結構相關章節(jié)時,可以講解碳的不同形態(tài)的材料,如金剛石、石墨、富勒烯、碳納米管、石墨烯等。本文以石墨烯以及單層石墨烯的誕生歷程為例來講解。單層石墨烯是由英國曼徹斯特大學的兩位科學家安德烈·杰姆和克斯特亞·諾沃肖洛夫于20xx年發(fā)現的。他們制備單層石墨烯的方法非常簡單,先從石墨中剝離出比較厚的石墨片,之后將這個比較厚的石墨片的兩面都粘在一種特殊的膠帶上,撕開膠帶,就能把較厚的石墨片一分為二。不斷地重復這樣的操作,得到的石墨片也越來越薄,最后,他們可以得到僅由一層碳原子構成的薄片,這是單層石墨烯的誕生歷程。從此以后,石墨烯的制備方法層出不窮,經過近幾年的發(fā)展,科學家發(fā)現,離單層石墨烯的工業(yè)化生產越來越近。安德烈·杰姆和克斯特亞·諾沃肖洛夫因其在單層石墨烯的特別貢獻獲得20xx年諾貝爾物理學獎。此外,引入石墨烯的最新研究進展:石墨烯微片規(guī);a技術已經成熟,其下游運用研發(fā)成果層出不窮。石墨烯未來五年在光電顯示、半導體、觸摸屏、電子器件、儲能電池、顯示器、傳感器、半導體、航天、軍工、復合材料、生物醫(yī)藥等領域將呈現爆發(fā)式的增長。這不但會讓學生很輕松地完成本課教學內容的學習目標,掌握抽象理論中原子結構化學鍵與物質形態(tài)的關系,又能了解當前無機化學的前沿領域,大大增加學生對抽象結構化學的學習興趣。
二、注重理論結合實踐
在教學內容上,要注重理論與實踐相結合,鼓勵學生探索創(chuàng)新。在固體結構章節(jié),學生對晶體中原子的周期排列、晶胞在三維方向的重復堆積,以及晶體的'結構特征等知識點很難理解,認識和想象力跟不上教師的講解。此時,可以將學生帶出課堂,到實驗室中讓他們通過親身體驗去認識晶體結構。在實驗室,學生可以接觸大型的科研儀器———X射線單晶體衍射儀。X射線單晶體衍射儀的分析對象是一粒獨立的晶體,就像我們所看到的一粒鹽或一粒砂糖。單晶中,原子或原子團呈周期性排列,如果將X射線(如Cu的Kα輻射)照射到單晶上,就會發(fā)生衍射,接著對所得衍射線的數據分析可以解析出晶體中各個原子的排列情況,解析出晶體的結構。晶體的結構可通過測試的方法來確定,這對物質性能的解釋、學科的發(fā)展以及新產品的生產和研發(fā)等,具有很大的作用。例如,20xx年,中科院院士、著名結構生物學家、清華大學施一公教授研究小組首次在世界上揭示人源γ分泌酶復合物的精細三維結構,發(fā)現人源γ分泌酶復合物與阿爾茨海默癥(俗稱老年癡呆癥)的發(fā)病直接相關,這為理解γ分泌酶復合物的工作機制以及老年癡呆癥的發(fā)病機理提供重要依據。這一例子的講解,可以極大地加深學生對晶體結構的認識,激發(fā)對晶體結構學習的興趣。
三、利用多樣的教學方式
教學方式是達成教學目標的重要環(huán)節(jié)。由于教學內容的側重點不同,需要采取靈活的教學方式;A理論知識具有明顯的理論特點,課堂教學以講授為主,在多媒體課件及相關視頻的輔助下生動地呈現教學內容,可以有效地提高課程教學的效率。在大學化學課的教學過程中,特別是在引入相關科學前沿知識來講解時,充分利用多媒體來教學,將一些科技現象和流程通過動畫形象逼真地演示出來,更能為學生提供眼、耳等感官刺激,使他們的思維變得更加活躍,對于相關的知識點也就更容易理解和接受。此外,啟發(fā)學生思考,使他們主動學習。教師在課堂上要經常提出一些問題,引導學生進行討論,之后根據情況對某些問題的解答進行補充和擴展。教師還應注重鼓勵學生積極參加各類大學生創(chuàng)新活動或專業(yè)科技競賽,還可以讓參與教師的科研活動,通過這些活動激勵學生積極主動學習,提高他們的動手能力和創(chuàng)新能力。
四、結束語
在大學化學的教學過程中,適當地引入相關的一些科研前沿知識,既能讓學生在學會課本知識的基礎上了解一些科學前沿的相關研究進展,還能激發(fā)學生的求知欲,由被動接受式學習變成主動求知型學習,提高學習興趣,真正體會到學習的樂趣。教師結合科研前沿知識,在教學內容和教學方式方面進行改革,可以提高教學質量,達到更好的教學效果,這更符合培養(yǎng)創(chuàng)新人才理念的要求。
大學化學論文14
摘要:圍繞師范教育及高中化學實驗教學對師范生的要求,尋找實驗教學的銜接點與對應策略,在提升師范生綜合實驗能力的同時,兼顧實驗教學能力培養(yǎng),為適應未來的中學教學工作做準備.
關鍵詞:師范生;化學實驗技能;實驗教學能力
1研究的必要性
高等師范院校承擔著為基礎教育培養(yǎng)具有專業(yè)知識和教學技能的年輕教師的職責,同時還被新時代賦予了教師職后培訓的新使命,需要承擔“國培”、“省培”等很多項目的實施.做好這些工作,需要高等師范院校密切了解基礎教育.化學學科具有“以實驗為基礎”的學科特點,化學實驗教學在中學、大學均具有獨特而不容忽視的作用.近年來,許多師范院校的相關研究顯示:種種改革舉措的實施對提升高師生化學實驗綜合能力效果并不顯著.加強實驗教學研究和深化實驗教學改革是提高高;瘜W實驗教學質量、增強人才培養(yǎng)效果的基礎[1-2].顧明遠先生也曾提出:“當前教育中最突出的問題是大學和中學的銜接”[3].回顧新課程改革,中學化學在課程功能、結構、內容、實施等方面均有重大創(chuàng)新和突破,尤其是實驗的內涵日漸豐富.課程改革直接對中學化學教師提出了更高的要求,勢必對高師院;瘜W專業(yè)的教學改革產生深刻的影響.學習的終極目標應是“學以致用”,但高考制度改革和招生規(guī)模盲目擴大及其他一些因素,導致高師生的化學實驗技能仍為薄弱,尤其與中學教師所需要的實驗教學能力并不相符合.因此,研究大學與中學在化學課程尤其是實驗上的銜接有著現實意義.
2化學實驗教學現狀分析
2.1高中化學實驗設置及實施現狀
現行的高中化學教材無論人教版、蘇教版和魯科版,一方面沿襲將實驗分散于對應專題的一貫做法,如人教版、蘇教版和魯科版化學1和化學2各種類別的實驗總數分別高達58、96、107個之多[4].另一方面,均按照高中化學課程標準的要求,單獨設置《實驗化學》選修模塊.這些設置既突出“實驗是化學的核心”學科思想,又以系統(tǒng)化循序漸進的方式促進學生對化學實驗的深化認識.當前高考對實驗的考核僅以選擇題和實驗問答題形式考核基礎內容,甚少涉及實驗方案的設計和優(yōu)化,同時因教學時間、設備、師資配置等多方面原因,中學化學實驗教學中很大程度依舊呈現“帶學生觀看實驗視頻、老師講實驗、學生背實驗”的舊面貌,教材設置的實驗雖多,但很多實驗只看視頻或教師講解實驗并不直接操作,學生印象不深,實驗能力并不能提高.因此縱然課程設置再科學合理,化學實驗再增強了靈活性,但皆因缺乏對化學實驗能力的評價,學生實驗操作技能不行,綜合實驗技能更談不上.
2.2高師化學實驗設置和實施教學現狀
高師實驗課程體系在設置、內容、開課時間上過多依附于理論課程,過分強調課程的獨立性,對不同課程之間的銜接和結合重視不夠;實驗技能的訓練則單純依附教師,方式過于單調,實驗活動形式單一;理論課數量多于實驗課,學生缺乏足夠的操作訓練;部分實驗內容陳舊或重復出現,實驗手段缺乏時代氣息;按部就班的實驗報告冊,誘導學生滋生懶惰情緒,扼殺了學生在實驗設計和優(yōu)化方面的求知欲;高師實驗室擁有先進的化學實驗設備,但局限于課本上的演示或驗證性實驗,沒有發(fā)揮其應有功能,導致未來的中學教學陷入“兩難境地”—-學的無用,用的未學.調查發(fā)現高中教材中出現的先進儀器如紅外光譜儀、X-射線衍射儀、元素分析儀、核磁共振儀、反滲透膜、熔點儀、數字密度計等,中學老師自己都不認識、不清楚.同時,與中學構建校本課程的現狀相比,高師的統(tǒng)編教材教材建設相對滯后,實驗內容與中學化學實驗的聯系更是極為薄弱,未能體現培養(yǎng)“化學教師”這一根本目標和師范特色.
3實驗教學優(yōu)化改革
無機化學實驗是高師生接觸到的第一門與中學化學實驗密切相關的專業(yè)課程,是中學與大學化學的銜接課程,是學生規(guī)范實驗操作、培養(yǎng)實驗創(chuàng)新能力的基礎課程,是學好化學實驗的關鍵.目前的無機化學教材內容詳盡豐富,覆蓋面全,但與現行中學化學實驗內容相比,仍有較大出入[5].因此,緊密結合中學化學相關實驗內容和教學模式開展高師無機化學實驗改革很有必要[6].
3.1做好學情及教學分析
當前師范類化學專業(yè)的學生,高中時選學的是理化生綜合,而大學里不僅要學習多門化學專業(yè)知識,還要學習化學教學論.未來的中學化學教師工作要求他們要將兩者完美結合.通過調查與訪談,大一新生多數覺得無論是實驗教學內容設置、教學模式、教學手段、考核方式等與高中都大相徑庭,適應困難.同時,高師院校配備的實驗老師基本上都是學科的專業(yè)老師,在實驗教學上比較側重基本知識的傳授和驗證實驗的結果,直接把實驗步驟給出,原理一講,學生只管做實驗,得結論;缺乏教學理念,對需要創(chuàng)設什么樣的實驗教學情境,學生喜歡什么,這個實驗有什么用,可以采用什么不同的實驗方式和實驗活動,缺少思考;缺乏實驗過程的引導,對實驗現象的記錄、分析、處理方法,教師引導較少.從實驗能力上看,大學教師老是抱怨現在的大學生實驗態(tài)度、基本操作、觀察記錄能力、實驗報告書寫等能力表現差,其實說到底,大學實驗老師并不了解新課改及高考環(huán)境下學生在化學實驗上達到何種水平,忽視了兩階段化學實驗間的種種“脫節(jié)”.這些事實同時影響著大學化學實驗教學質量和學生綜合實驗能力的提升.究其原因,中高考制度改革、大學擴招難逃其責;而兩階段從課程設置、學習方式到老師教學方法上均差別迥異,無形中延長了新生的適應期.因此,深入了解新生之前的學習背景、學習能力、基礎知識、實驗能力、興趣等,制定相應的措施是幫助高師生更好更快地適應大學化學實驗學習的根本.
3.2促進實驗教師教學觀念轉變
戴安邦指出:“只傳授化學知識和技術的化學教育是片面的,全面的化學教育要求是既傳授化學知識和技能,又訓練科學方法和思維,同時培養(yǎng)科學精神和品德,學生在化學實驗中是學習的主體,在教師指導下進行實驗,訓練用實驗解決化學問題,使各項智力因素皆得到發(fā)展,故化學實驗是全面化學教育的一種最有效的教學形式[7]”.大學教育以自學為主,但學生始終需要教師適當的指導.當前高等師范化學教育多側重于個人實驗操作技能熟練程度的培養(yǎng),而中學老師需要的是實驗教學技能的應用,兩者有顯著差異.因此,應進一步轉變大學實驗教師的教學思想,在重視實驗操作技能的同時,結合教學論在學生實驗過程中融入實驗的教學功能.實驗老師應明確高師生是未來中學教師的主力軍,實驗教學著眼于未來,保證在未來的中學教學中真正做到學以致用.化學教師應樹立強烈的課程資源利用和開發(fā)的意識和責任感,利用一切可利用的實驗教學資源,豐富課堂教學信息,同時促進自身的專業(yè)化發(fā)展.
3.3調整并規(guī)范實驗教學體系
高等教育服務于社會,師范教育提高學生對未來中學教學工作的適應性,科學合理的實驗課程體系至關重要.我們提出“三層一線”實驗教學體系,即化學實驗基礎、綜合提高實驗和專業(yè)研究實驗3個層次,以培養(yǎng)學生實踐動手能力和創(chuàng)新意識為主線;化學專業(yè)實驗課設置應多于理論課;多角度強化學生的實驗技能,努力使實驗體系和內容趨于科學和完善.
3.3.1重視基本操作實驗
無機化學實驗的'重點是熟練而規(guī)范的操作,這是后續(xù)化學課程順利進行及提高實驗技能的保障.傳統(tǒng)的“典型示范、動作分解、反復練習和及時糾錯”的規(guī)范化操作意識及基本訓練應確保,保障大型實驗儀器的選擇、組裝和系列實驗的操作都能準確有序,為實驗創(chuàng)新能力發(fā)展奠定基礎.影響實驗教學效果重要的因素是實驗內容和實驗方法,實驗內容應該具有先進性和綜合性,實驗方法則應以新技術、新方法和新手段為主[8-9].科技發(fā)展的今天,如何更好地利用網絡及多媒體技術值得探討.目前我們采取的方法有:實驗教師指導學生實驗課前仔細觀摩“化學實驗基本操作”相關視頻,并自行整理要點兒,初步熟悉基本操作;鼓勵學生錄制個人實驗視頻,課下反復播放尋找失誤之處,并借助重復練習來矯正;鼓勵學生交流優(yōu)秀實驗視頻,方便日后在中學教學中使用;充分發(fā)揮學生的主體作用,從學生中征集“規(guī)范實驗操作”的策略和方案.
3.3.2引導學生創(chuàng)新實驗
高考對實驗的考核除了儀器應用相關的基礎操作,主要是實驗的糾錯、改進、設計和評價,對教師而言自主創(chuàng)新和設計新實驗的能力必不可缺.在加強基本技能訓練的同時,自主增加設計性明顯的綜合實驗,并削減重復性、驗證性實驗,是培養(yǎng)創(chuàng)新意識的好方法.傳統(tǒng)的實驗教學模式多為“課前倉促預習、課堂照本實驗、課后教師評閱”,“注入式”教學,危害極大.河北工業(yè)大學提出的無機實驗課教學模式[10](見圖1),體現了探究式教學理念,凸顯了學生的主體地位和教師的引導作用,實驗過程均由學生自行設計實驗方案并操作檢驗,教師負責組織、指導、建議、評價并匯總,值得借鑒.
3.3.3規(guī)范實驗技能考核
常規(guī)的實驗評價機制過多側重基礎知識的書面考核和基本操作的規(guī)范考核,缺乏最重要的“實驗過程跟蹤評價”.實驗能力的評價問題通過綜合評定實驗成績的機制可得以解決,即兼顧多種成績但調整其比重,如筆試成績15%、平時實驗成績55%(其中預習30%)、期末實驗操作成績30%,督促學生重視實驗過程.
4完善實驗教學方法
新課程對中學教師培養(yǎng)提出了新要求,只有教師自身具備探究能力和創(chuàng)新精神,才能在實施教學過程中達到新課程目標.教師運用扎實的化學學科知識和嫻熟的實驗技能,結合一定的實驗策略,運用觀察、操作和思維三種相互影響和交叉的心理活動,去解決某個特定的化學實驗問題,提高實驗教學能力.同時,采取與中學老師互動討論學習的方式,如開學初邀請優(yōu)秀的化學老師給新生講解高中化學實驗考試、實驗教學的要點;定期請中學老師參與學生實驗課,給學生做演示實驗和常見的改進實驗,指導學生注意事項;帶領學生參與中學化學實驗課,觀察中學生在實驗中易出現的問題.通過這些措施,熟悉中學實驗教學環(huán)境,提升實驗操作和教學技能.
5結語
大學教育是中學教育的延續(xù),中學是師范生的回歸之處.中學實驗教學水平影響著高師化學新生基本實驗技能,而高師生畢業(yè)時的實驗技能會在中學化學教學起決定作用.隨著新課程改革的深入,對中學化學老師的實驗教學能力要求越來越高;高等師范的教學改革也在深入進行,研究兩個階段教學工作的銜接,對提高師范教育質量將會產生重要作用.
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大學化學論文15
論文題目: 大學有機化學實驗課堂教學方法探究
摘要: 本文對大學有機化學實驗的“三層次”遞進式教學模式進行了探究,針對“三層次”的實驗內容:基礎規(guī)范性實驗、綜合設計性實驗、研究探索性實驗,分別設計了“問題引領互動式”、“任務導向參與式”、“專題研討探究式”三種實驗教學方法模型,該方法促進了學生自主學習、自主實驗、自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng),提高了學生綜合素質。
關鍵詞: 實驗教學;“三層次”方法;設計
實驗教學作為高等教育中的重要實踐教學環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學生綜合素質和創(chuàng)新能力的重要教學手段。因此,探索高校實驗教學模式與方法,培養(yǎng)學生自主學習、自主實驗、自主創(chuàng)新(“三自主”)能力是高校實驗教學的重要研究課題[1-2]。有機化學實驗是化學、化工及其他近化類專業(yè)學生必修的一門基礎課,近年來,浙江工業(yè)大學基礎化學實驗中心在基礎化學實驗國家精品課程建設過程中,對有機化學實驗課程內容重新進行了規(guī)劃設計,構建了實驗內容的三個層次,即:基礎規(guī)范性實驗、綜合設計性實驗、研究探索性實驗;在教學方法上不同內容采用不同方法,形成了“三層次”遞進式的教學特色,充分體現了教師為主導、學生為主體的教學理念;在培養(yǎng)學生“三自主”能力方面取得了顯著成效,充分發(fā)揮了作為國家級實驗教學示范中心建設單位的示范和輻射作用。
一、有機化學實驗“三層次”遞進式實驗教學模式的設計思路
有機化學實驗開設的時間多數高校是在大學一、二年級,根據學生在不同學習階段(大學低年級)的知識和能力結構的要求,課題組把有機化學實驗內容劃分為基礎規(guī)范性實驗、綜合設計性實驗、研究探索性實驗三個層次,循序漸進地培養(yǎng)學生的自主學習、自主實驗、自主創(chuàng)新能力,提高學生綜合素質!叭龑哟巍边f進式實驗教學設計思路如圖1所示:
第一層次為基礎規(guī)范性實驗,是學生學好有機化學實驗的基本原理、基本操作技能的基礎,也是培養(yǎng)學生實事求是的、嚴謹的科學態(tài)度,良好的科研素養(yǎng)以及良好的實驗室工作習慣的關鍵。第二層次為綜合設計性實驗,是訓練、鞏固學生基本操作的重要環(huán)節(jié),也是提高學生自主學習能力、自主實驗能力的過程;第三層次為研究探索性實驗,是拓展思路、提高科研素質、培育創(chuàng)新意識、鍛煉創(chuàng)新能力的過程。
二、“三層次”遞進式實驗教學模式的分層設計
課題組以培養(yǎng)學生“三自主”能力為目標,圍繞有機化學實驗“三層次”的內容,探索設計了三種教學方法;A規(guī)范性實驗采用“問題引領互動式”教學,意在調動學生的思維,側重培養(yǎng)學生規(guī)范的實驗操作技能、自主學習能力;綜合設計性實驗采用“任務導向參與式”教學,激發(fā)學生學習積極性,培養(yǎng)學生自主學習、自主實驗能力;研究探索性實驗采用“專題研討探究式”教學,以科研問題為導向,培養(yǎng)學生自主探索、自主創(chuàng)新能力。
1.基礎規(guī)范性實驗———問題引領互動式教學。
有機化學基礎規(guī)范性實驗包括有機化學基本操作和基礎實驗,目的是強化基本操作技能訓練,夯實基礎。采用問題引領互動式教學,主要通過以下三個環(huán)節(jié)來完成:
第一,實驗前教師要針對每個實驗內容,圍繞教學目標設置問題,讓學生帶著問題去預習,并擬出解決問題的方案,培養(yǎng)學生自主學習能力,提高實驗預習效果。
第二,教師要在實驗課堂上啟發(fā)學生思路,調動學生思維,引導學生爭論;學生在互動討論問題的同時,思維得到拓展;對實驗的內容也有了更深層次的理解,為動手操作做好了充分的準備。第三,教師總結點評,學生梳理思路,得出結論。通過這種教學方法,學生在實驗操作中思路清晰,錯誤率大大降低,同時,也會及時發(fā)現實驗中的問題,有利于培養(yǎng)學生自主學習、分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學生勤動腦、善思考、細觀察的良好實驗習慣。以上過程可由圖2模型設計展示出來。
2.綜合設計性實驗———任務導向參與式教學。
在實驗教學中要培養(yǎng)學生的“三自主”能力,必須在實驗課堂上為他們創(chuàng)造必要的條件,讓學生通過親自設計實驗、參與實驗,培養(yǎng)他們獨特的思考能力和動手能力[3]。有機化學綜合設計性實驗是一些經典的、有代表性的合成實驗,目的是在加強合成實驗訓練的同時,增強學生綜合實驗能力。任務導向參與式教學是一種以具體教學內容作為任務,實驗前教師要將任務分解,學生以團隊的方式參與到實驗的設計、講解、操作、討論、成績評定等各個環(huán)節(jié),這種角色互換的方式可以有效激發(fā)學生的學習興趣和潛能,學生的自主學習能力、語言表達能力以及學生的自信心都會大幅提升,同時學生的自主實驗能力也會明顯增強,創(chuàng)新意識提高[4]。由于該方法由學生團隊和教師共同完成,因此,在學期初,教師需要向學生公布實驗教學任務,并組建團隊,一般5~6人為一個團隊。該教學過程設計模型如圖3所示。
3.研究探索性實驗———專題研討探究式教學。
研究探索性實驗是在基礎規(guī)范性實驗、綜合設計性實驗的基礎上開設的'。該實驗集“綜合性、設計性、研究性”為一體,以培養(yǎng)科研能力和創(chuàng)新能力為目標,并兼顧實驗內容與實踐的聯系,可以為學生今后就業(yè)和從事科研工作打下良好的基礎。專題研討探究式教學,是學生根據某一專題的目的要求,查閱文獻,研究討論,運用相關知識和技能對實驗方法、步驟、儀器等進行設計并實施,最后分析、討論,評價其結果,是“科學探究式”的學習[5]。主要經過實驗準備、開題報告、過程探索、拓展延伸四個階段。經過這樣的訓練,學生學會查閱文獻資料,設計實驗方案,確定實驗步驟,自己選擇實驗儀器,自己操作實驗全過程;發(fā)現問題,自己解決;實驗結束,每組同學完成一篇科研論文式的“小論文”,并寫一篇實驗感想。這一過程將科研思維方式和方法引入教學,提高學生綜合利用已有知識不斷創(chuàng)新的科研素質,充分發(fā)揮了學生的自主學習、主動探索的積極性和創(chuàng)造性。該教學過程的設計如圖4所示。
“三層次”遞進式的實驗教學,經過浙江工業(yè)大學化學工程學院的實驗研究,教學成效顯著,但“教無定法”,只有不斷地改進、創(chuàng)新實驗教學方法,才能有效發(fā)揮學生的主動性、積極性和創(chuàng)造性,提高實驗課堂教學質量。
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