發(fā)布時間:2023-02-28 15:50:49
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的綠色化學(xué)理念論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
化學(xué)教育論文2400字(一):綠色化學(xué)教育理念在高中化學(xué)實驗教學(xué)中的滲透分析論文
摘要:現(xiàn)如今,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,人們的生活水平得到改善,環(huán)境問題也隨之而來,因此,近些年,我國對綠色化學(xué)的關(guān)注度越來越高。在教育層面,化學(xué)學(xué)科屬于科學(xué)性學(xué)科,其化學(xué)實驗教學(xué)的綠色、無污染,對于保護自然環(huán)境具有重要意義?;诖耍疚膹木G色化學(xué)的教育理念出發(fā),致力于將該理念完全滲透在整個化學(xué)教學(xué)過程中,尤其在實驗環(huán)節(jié),實現(xiàn)真正意義上的綠色教學(xué)。
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);高中化學(xué);實驗教學(xué);滲透研究
在現(xiàn)代社會背景下,提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量,對于推動教育事業(yè)的發(fā)展具有重要意義。我們都知道化學(xué)科目包含兩個部分,一部分理論,一部分實驗,相比較而言,實驗部分才是該學(xué)科的主要部分,同時也是教學(xué)中的重、難點部分,而化學(xué)試劑、設(shè)備、實驗過程的無污染操作,對于學(xué)生的身體健康和環(huán)境都是一種保護,因此,將綠色化學(xué)的教學(xué)理念滲透在實驗教學(xué)中的各個環(huán)節(jié),是很有必要的。
1立足教材內(nèi)容,挖掘綠色化學(xué)資源,增強綠色化學(xué)觀念
對于課本內(nèi)容,大多是以化工實驗為例,因此,對于綠色化學(xué)的理念也可從這些方面入手。例如:
1.1節(jié)省資源:我們都知道氨氣在我們的生活中很常見,尤其存在于廁所中的每個角落,因此,在氨氣的制取和使用過程中,可以通過這方面的循環(huán)操作,來達到節(jié)省資源的效果;
2.1尾氣處理:實驗過程中最讓人頭疼的便是對尾氣的處理了,無論是鋼鐵的冶煉還是化學(xué)氣體的制取,都需要對實驗尾部進行處理,因此,對這方面內(nèi)容可以在實驗后期,安裝一個吸收裝置,對物品進行集中處理,將綠色化學(xué)理念踐行到底。
2在化學(xué)實驗教學(xué)過程中進行綠色化學(xué)教育
2.1改進實驗方案和裝置,優(yōu)化實驗效果
在條件允許的情況下,對實驗裝置和方案進行改進,能夠取得意想不到的教學(xué)效果,同時能夠減少反應(yīng)物質(zhì)對環(huán)境的污染。
例如,《SO2的性質(zhì)》。對于這部分內(nèi)容,課本上所講述的、關(guān)于該氣體的制取方法是通過亞硫酸鈉固體與濃硫酸反應(yīng)得到的。在實際操作過程中,可能會因為實驗人員較多,造成氣體制取過量的情況發(fā)生,且這類氣體在流入空氣中后,會對環(huán)境造成污染。同時,簡陋的實驗設(shè)備和過程,也不利于實驗現(xiàn)象的觀察,因此,對該實驗裝置或方案進行改進是很有必要的。在此基礎(chǔ)上,對于實驗方案的改進,先讓學(xué)生了解SO2的制取并不只有該章節(jié)介紹的一種,其通過硫磺與氧氣的燃燒反應(yīng),也能得到SO2氣體,這樣就能夠有效解決氣體產(chǎn)生過量的情況發(fā)生了。其次,對于實驗過程的改進,可以通過在封閉處進行實驗的方法,減少SO2氣體在空氣中的排放,達到綠色化學(xué)的效果。
2.2化學(xué)實驗微型化處理
“微型化”的重點在于“微”,所謂的“微”,就是將實驗所用到的儀器、設(shè)備、劑量減少或減小,但不改變實驗的原理、步驟以及過程,以此來達到微型效果。同時,經(jīng)過微反應(yīng)后,產(chǎn)生的反應(yīng)物質(zhì)也會減少,污染也就隨之減少了。
例如,《乙炔的制取和性質(zhì)》。對于這部分內(nèi)容來說,無論是借助多媒體進行演示,還是直接進入實驗室實驗,都具有一定的不足。主要包括三方面的不足:1.對反應(yīng)物的處理不當(dāng);2.實驗過程不嚴(yán)謹(jǐn),耗時較長,反應(yīng)物被污染;3.尾部處理工作未做好,造成環(huán)境污染。對于第一個問題,我們都知道CaS、Ca3P2、Ca3As2等物質(zhì),在遇到水后,就會產(chǎn)生異味氣體,對于實驗者來說,無疑是一種身心上的折磨,因此,當(dāng)對該類試劑處理不當(dāng)時,就會產(chǎn)生一定的環(huán)境污染;對于第二個問題,乙炔的實驗過程并不是在全封閉狀態(tài)下進行的,而且對于實驗試劑的用量也沒有一個準(zhǔn)確的限制,時常更無法控制,因此,會很容易造成反應(yīng)物的污染;對于第三個問題,也是實驗中常遇到的問題。在實驗結(jié)束后,學(xué)生們通常會將實驗物質(zhì)隨意丟進垃圾桶,而不是集中或分類處理,這就很容易造成水體污染或空氣污染。
而在進行微型化處理后,不僅減少了試劑的使用量,還采用了飽和的硫酸銅洗氣,這在減少成本輸出的同時,還達到了綠色化學(xué)的標(biāo)準(zhǔn),減少了環(huán)境污染,且微型化實驗處理,也使得實驗的效果更加直觀、清晰。
2.3通過多媒體進行實驗教學(xué)
對于實驗環(huán)節(jié)來說,難免會產(chǎn)生一些有毒氣體或者物質(zhì),因此,利用多媒體進行輔助教學(xué)是很有必要的,它能規(guī)避一些不必要的麻煩,同時降低實驗操作的危險系數(shù)。尤其對于一些理論知識掌握不牢固和操作能力不強的學(xué)生來說。此外,高中化學(xué)科目中所包含的內(nèi)容也包括一些靠課本內(nèi)容理解不透徹的知識點,對于這部分內(nèi)容,必須借助多媒體,通過動態(tài)演示才能夠加深理解。
例如,《離子鍵的形成》。對于這部分內(nèi)容,如果光靠課本上的講解,是不能夠完全掌握其變化的規(guī)律和原則的,因此它需要借助多媒體進行演示。實驗中,在不脫離課本內(nèi)容的基礎(chǔ)上,以“鈉在氯氣中燃燒”的實驗過程為例,對離子鍵的形成做主要講述。通過演示,我們能夠觀察到該反應(yīng)的過程十分劇烈,還會釋放出有毒氣體——氯氣。且在此實驗過程中,如果減少試劑的使用,則無法進行正常實驗;而如果使用過量的試劑,則又會導(dǎo)致有毒氣體的釋放量增加,污染空氣。因此,借助多媒體進行演示教學(xué),是很有必要的,這也正符合綠色化學(xué)的教學(xué)理念,是提高教學(xué)效果的不二之選。
3結(jié)語
化學(xué)學(xué)科作為高中階段的必修科目之一,對于學(xué)生的成長發(fā)育有著重要影響。因此,將綠色化學(xué)的教學(xué)理念滲透在化學(xué)實驗教學(xué)過程中,不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的綠色意識,還能引導(dǎo)他們更加規(guī)范、合理的使用化學(xué)試劑,這在保證他們?nèi)松戆踩耐瑫r,也保護了我們賴以生存的環(huán)境。然而,綠色化學(xué)理念的滲透過程并不是一蹴而就的,需要長久的耐心和時間來完成,因此,作為一名合格的化學(xué)老師,要具備“上下而求索”的決心。
化學(xué)教育畢業(yè)論文范文模板(二):基于高中化學(xué)教育困境進行的教育研究論文
摘要:現(xiàn)如今,教育體制改革的逐漸深入推動,使得高中教育制度有了質(zhì)的飛躍,對于傳統(tǒng)教育而言,其發(fā)展的固有思維使得教育內(nèi)容體系過于單一,教學(xué)設(shè)備與實踐的缺乏讓高中化學(xué)教育面臨著更多的困境。為了讓高中學(xué)生的學(xué)習(xí)跟得上教學(xué)改革發(fā)展的步伐,它要求每一位教育工作者應(yīng)學(xué)會自檢自查,提升自我教學(xué)方式、教學(xué)質(zhì)量水平,追根溯源,找準(zhǔn)定位并制定有效的解決方案去提升整體的高中化學(xué)教學(xué)水平。如何創(chuàng)新現(xiàn)代高中化學(xué)的教學(xué)方式,將理論與實踐知識具體結(jié)合,讓學(xué)生學(xué)有所用,解決高中化學(xué)教育存在的問題,是當(dāng)前教育工作者需亟待解決的。本文旨在從高中化學(xué)教學(xué)困境入手,結(jié)合筆者自身經(jīng)驗,提出自己的見解。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);教育困境;研究建議
一、國內(nèi)高中化學(xué)教育面臨的挑戰(zhàn)
(一)教育形式的書面化
國內(nèi)素質(zhì)教育發(fā)展較晚,在父母與教育工作者眼中,學(xué)生的分?jǐn)?shù)起關(guān)鍵作用,這也促成了如今高中化學(xué)教學(xué)模式的書面形式化。教師這些年在培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)知識上依舊停留在書面教學(xué)中,對很多化學(xué)理論并未實踐過,因此在教學(xué)模式上缺乏創(chuàng)新意識,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中未被化學(xué)這門課程所吸引,很難通過興趣去主動學(xué)習(xí)化學(xué)。高中化學(xué)教學(xué)模式發(fā)展至今,依然注重傳統(tǒng)知識點的學(xué)習(xí)灌輸,忽視了學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,其書面化的片面教學(xué)模式使得學(xué)生極不情愿的去學(xué)習(xí)新的知識點,很多難以理解的化學(xué)內(nèi)容,學(xué)生苦于無條件、無時間去動手實踐,只能死記硬背。除了部分客觀因素存在之外,像一些化學(xué)試劑的腐蝕性較強,危險性較高,如若操作有誤,后果不堪設(shè)想,是不提倡實驗的,其他一些輕實驗還是可以操作的。目前化學(xué)教學(xué)是重形式,輕實踐,這種現(xiàn)象很難在短時間去消除,這就需要教學(xué)工作者不斷的調(diào)整自身的思想。
(二)基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)施的缺乏
化學(xué)學(xué)科的實驗性很強,在學(xué)習(xí)上需要配備相應(yīng)的教學(xué)設(shè)備,好的輔助器材會直接影響到教師的上課情況,這關(guān)乎到整個高中化學(xué)教學(xué)的水平程度,更是學(xué)生迅速掌握化學(xué)知識的有效手段。但就目前國內(nèi)的教學(xué)環(huán)境而言,化學(xué)實驗教學(xué)的地位較低,實驗過程較為復(fù)雜,對于精準(zhǔn)儀器的使用需要花費大筆的資金,資金僅用于教學(xué)與實際不符,使得學(xué)?;瘜W(xué)教學(xué)設(shè)備普遍是缺乏的。設(shè)備短缺就直接造成了許多化學(xué)實驗無法進行,學(xué)生不能親自動手進行實驗操作,對許多化學(xué)知識也就無法深入理解,像化學(xué)教師在講解方程式的時候,一些反應(yīng)是較為微觀的,但結(jié)果卻是很復(fù)雜的,如若不能通過儀器去操作,很多步驟都無法完成,但這種精密儀器價格昂貴,實驗室沒有條件能夠配備,學(xué)生對這些知識的掌握就只能通過化學(xué)教師的口頭講解和書本的文字介紹來學(xué)習(xí)。
(三)注重教學(xué)理論,偏離實際
高中化學(xué)這門學(xué)科一直是高中生的必修課,但教學(xué)形式過于單一,其學(xué)習(xí)內(nèi)容還只是停留在理論層面,在實踐成果的領(lǐng)域探索不多,且教師對于教學(xué)知識的講解依舊偏離學(xué)生的主體地位,未結(jié)合學(xué)生的興趣與需求發(fā)展?fàn)顩r,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)課程上較為吃力?,F(xiàn)今教學(xué)背景下仍舊將高考置于重中之重,這就使得高中化學(xué)教師偏離教學(xué)初衷,一味的灌輸知識理論,而忽視了化學(xué)學(xué)科的實踐性,學(xué)生對于化學(xué)知識的繁瑣復(fù)雜進而產(chǎn)生厭學(xué)的心態(tài)。高考時間爭分奪秒,對于繁雜的化學(xué)式子,高中生不得不采用死記硬背的方式,這無疑更是加重學(xué)生學(xué)習(xí)的負擔(dān),也不利于化學(xué)教學(xué)。如何打破這種舊有的傳統(tǒng)理念,改進化學(xué)教學(xué)內(nèi)容趨于形式化,優(yōu)化化學(xué)教學(xué)體系,讓化學(xué)課程的學(xué)習(xí)更接近生活,并將學(xué)到的知識運用到生活中,是教學(xué)工作者需不斷思考的方向。
二、應(yīng)對高中化學(xué)教育困境的策略
(一)理論結(jié)合實踐
實踐對于高中化學(xué)教育而言是極為重要的,通過親身參與實踐活動,讓學(xué)生更加感受到化學(xué)知識的魅力,同時,這種貼近生活的經(jīng)歷,讓學(xué)生有更多的探索精神與思考能力?;瘜W(xué)課相對于其他課程而言顯得更復(fù)雜無味,在教學(xué)過程中,化學(xué)教師需要激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,將生活現(xiàn)象融入課堂上,通過創(chuàng)新教學(xué)方式,引導(dǎo)學(xué)生的求知欲望,并主動探索學(xué)習(xí)。例如在學(xué)習(xí)關(guān)于碳及氧化物方面的知識時,教師在課堂上可以通過一張圖片打開問題,抓住學(xué)生的好奇心,引導(dǎo)學(xué)生思考,為什么古代建筑時會將柱子一端燒黑埋入土里,是地區(qū)差異還是個人愛好,還是其他原因呢,通過此步步深入學(xué)習(xí)重心,讓學(xué)生更加容易的掌握知識。當(dāng)然,若只是為了應(yīng)試而學(xué)理論,只能死學(xué),毫無意義,理論與實踐的結(jié)合,無疑于開拓了學(xué)生的思維能力,增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使得他們對于化學(xué)這門課由最初的被動轉(zhuǎn)為主動學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué) 無機化學(xué) 環(huán)保
一、論文的研究意義與背景
改革開放以來我國經(jīng)濟社會迅速發(fā)展,工業(yè)污染也隨之加重,大量化學(xué)產(chǎn)品的使用既給環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染,也給人類帶來白色垃圾、環(huán)境致癌物質(zhì)、酸雨效應(yīng)、溫室效應(yīng)等一系列的環(huán)境問題。所謂綠色化學(xué),就是指把化學(xué)知識以及化學(xué)技術(shù)和化學(xué)方法應(yīng)用于化學(xué)產(chǎn)品以及化學(xué)過程中,目的是為了減小或者消除它對人類環(huán)境造成的不良影響。首先,筆者認(rèn)為加強中學(xué)生的綠色化學(xué)教育是我們國家可持續(xù)發(fā)展的必要選擇。綠色化學(xué)概念的提出從源頭上預(yù)防和消除了環(huán)境污染的影響因素,為可持續(xù)的發(fā)展提供了重要的方法和途徑。其次,素質(zhì)教育的基本要求之一就是要讓學(xué)生樹立綠色化學(xué)的意識,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實踐能力。最后,綠色化學(xué)教育是現(xiàn)代中學(xué)化學(xué)教學(xué)改革的需要,與學(xué)生的實際生活密切相連。
二、如何在化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)教學(xué)的理念
1.理論和實驗教學(xué)內(nèi)容貫穿綠色化學(xué)的概念
如何在化學(xué)教學(xué)的課堂中貫穿綠色化學(xué)的教學(xué)方法和理念,是每一個教育者都應(yīng)該考慮的一個問題。具體來說就是在進行中職化學(xué)教學(xué)的同時,把綠色化學(xué)的知識內(nèi)容以及相關(guān)實驗不斷地滲透到課堂中去。比如在講到鹵族元素化學(xué)性質(zhì)的同時,以氯氣為例,氯氣與水反應(yīng)所產(chǎn)生的次氯酸具有強大的漂白和消毒作用,但是氯氣與自來水中的有機物作用會產(chǎn)生一些致癌物質(zhì),為了減少有毒化學(xué)試劑的使用,美國與日本等發(fā)達國家已經(jīng)用二氧化氯來實現(xiàn)對飲用水的消毒處理。最近幾年以來工業(yè)廢水的隨意排放正在污染著人們的身心健康??梢栽诮虒W(xué)的過程中讓學(xué)生觀察硫酸生產(chǎn)的化學(xué)反應(yīng)以及鋼鐵熔煉過程中廢水是如何產(chǎn)生的,系統(tǒng)地講解這些工業(yè)廢水將會對人們的日常生活造成怎樣的損害,通過使用哪些綠色化學(xué)技術(shù)可以降低工業(yè)廢水的排放。這樣將綠色化學(xué)教學(xué)的理念不斷滲透到課堂教學(xué)中去。
2.聯(lián)系生活實際,滲透綠色化學(xué)的教學(xué)理念
教師要時刻關(guān)注國內(nèi)外有關(guān)化學(xué)環(huán)境污染和環(huán)境治理方面的新聞和案例。比如前幾年比較流行的“白色污染”,就是使用了大量的聚乙烯塑料袋而產(chǎn)生的。通過這個案例可以讓學(xué)生首先了解聚乙烯這種物質(zhì)的危害性,其在燃燒的過程中,會產(chǎn)生大量的黑煙以及會導(dǎo)致溫室效應(yīng)的二氧化碳,另外在這些黑煙里還會有致癌物質(zhì)二惡英。如果將這些白色垃圾進行掩埋處理,10年時間都不會被分解,反而會對土壤的性能造成嚴(yán)重的損害。為了應(yīng)對白色污染,2006年國家開始推廣可降解的白色聚合物塑料,可向?qū)W生具體介紹以淀粉、纖維素等天然可降解的有機聚合物,這些有機聚合物分解以后為二氧化碳和水。另外在講解廢舊電池的處理過程中,為了避免廢舊電池所造成的鎘污染,可以讓學(xué)生了解到廢舊電池還有大量的金屬元素,可以進行回收再利用。
3.重新設(shè)計對環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)途徑和產(chǎn)品
在化學(xué)實驗課堂中,對于一些產(chǎn)生有毒化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)可以采用其他途徑的化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)。比如在制備氧氣的化學(xué)反應(yīng)時,次氯酸鉀在二氧化錳作為催化劑的條件下會有部分氯氣產(chǎn)生,從而造成對環(huán)境和人體的污染。我們可以使用一些重金屬陽離子與一些單質(zhì)(木炭、碘粒、鐵絲)或者是一些金屬氧化物作為催化劑對過氧化氫進行還原,進而產(chǎn)生氧氣,而且化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物對環(huán)境并不會造成污染。比如在講解到一氧化碳還原氧化銅的實驗時,由于一氧化碳有劇毒,可以采用氫氣來進行氧化銅的還原反應(yīng)。
隨著工業(yè)化社會的不斷發(fā)展,綠色化學(xué)的理想就是把傳統(tǒng)的污染治理轉(zhuǎn)變成對化學(xué)污染的預(yù)防,為人類的可持續(xù)發(fā)展提供一些有益的途徑與方法。筆者通過閱讀相關(guān)參考文獻,并結(jié)合多年的化學(xué)教學(xué)實踐,對如何在無機化學(xué)教學(xué)中實現(xiàn)綠色化學(xué)教學(xué)模式進行了相關(guān)研究,在介紹綠色化學(xué)概念的基礎(chǔ)上,筆者認(rèn)為可以從以下三個方面實施綠色化學(xué)教學(xué):一是,應(yīng)該把綠色化學(xué)的概念貫穿于理論和實驗教學(xué)中;二是,聯(lián)系生活實際,滲透綠色化學(xué)的教學(xué)理念;三是,重新設(shè)計對環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)途徑和產(chǎn)品。
參考文獻:
[1]劉超.談化學(xué)教學(xué)中綠色化學(xué)教育的滲透[J].泰安師專學(xué)報,2002.24(3).
[2]金前英.在化學(xué)實驗設(shè)計和實施中體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的初步實踐[J].化學(xué)教學(xué),2003(Z1).
關(guān)鍵詞:教學(xué)理念;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法和手段;實驗教學(xué)。
無機化學(xué)是高職高?;ゎ悓I(yè)新生入學(xué)后的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,也是培養(yǎng)化工類應(yīng)用性人才必不可少的素質(zhì)教育課。開設(shè)無機化學(xué)課程的目的,一方面是為今后的專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定化學(xué)基礎(chǔ),另一方面是幫助學(xué)生提高獨立思考的能力、為其將來從事專業(yè)工作提供更多的思路和方法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力[1]。因此,它的教學(xué)質(zhì)量的提高對于提高化工類專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)和良好的專業(yè)素養(yǎng)具有重要意義。幾年來,在全體教師的共同努力下,經(jīng)過反復(fù)的探索與實踐,以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo),在不斷的努力與充實中,取得了一些頗有成效的成果和經(jīng)驗。
1、堅持與時俱進,更新教學(xué)理念
教學(xué)理念是課程目標(biāo)與課程結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容及課程實施之間的鏈接點。根據(jù)新時期培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)基本要求,為適應(yīng)新時期課程改革,我們積極吸收先進的教學(xué)理念,以學(xué)生發(fā)展為本位,以教學(xué)質(zhì)量為中心,本著以應(yīng)用為目的,以"必須、夠用"為度的原則,以課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法改革為重點,以考試改革為手段強化學(xué)生基本素質(zhì)、實踐能力和職業(yè)技能的培養(yǎng),實施"厚基礎(chǔ)、寬口徑、適應(yīng)廣、能力強、素質(zhì)高"為基本內(nèi)容的人才培養(yǎng)模式。構(gòu)建有高職高專特色的、理論與實踐并重、以崗位群技術(shù)應(yīng)用能力為主線的教學(xué)體系。打破學(xué)科型模式界限,使教學(xué)內(nèi)容既相互銜接又避免重復(fù),注重理論聯(lián)系實際、突出實踐技能訓(xùn)練效果。為此,無機化學(xué)教研室從培養(yǎng)素質(zhì)、提高能力出發(fā),以培養(yǎng)素質(zhì)型的合格人才為目的,堅持進行無機化學(xué)教學(xué)的改革探索。
2、創(chuàng)新教學(xué)體系,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
在課程體系改革上,不斷創(chuàng)新教學(xué)體系,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,適時更新和精選教材,并編寫與本校實際教學(xué)與時具進的新教材。同時主講教師結(jié)合國內(nèi)外同類先進教材進行教學(xué)內(nèi)容的精選與重組,并依據(jù)本學(xué)科發(fā)展的最新成就,隨時對教學(xué)內(nèi)容進行更新和補充,注意介紹無機化學(xué)的進展與前沿,保證了教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、系統(tǒng)性、先進性和適用性。例如,以學(xué)生熟悉的生活信息情景(如"身邊的化學(xué)物質(zhì)","物質(zhì)構(gòu)成的奧秘","物質(zhì)的化學(xué)變化"、"化學(xué)與社會發(fā)展")為教學(xué)的契入點,立足從自然、社會、人文、科學(xué)、技術(shù)緊密聯(lián)系的角度,開發(fā)和利用化學(xué)課程資源。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識和探究材料、能源、環(huán)境、營養(yǎng)、健康與無機化學(xué)的關(guān)系的同時,培養(yǎng)和強化開發(fā)和利用化學(xué)教學(xué)活動信息資源和學(xué)習(xí)情景資源的意識及能力,使本課程的教學(xué)模式符合當(dāng)前素質(zhì)教育的要求,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和探索精神。
3、教學(xué)方法多樣,教學(xué)手段先進
以往,較多的教師由于受到各種主、客觀因素的影響和制約,只是埋頭教"書",照本宣科,把教學(xué)大綱視為金科玉律,把教科書作為唯一的課程資源,卻忽略了書本外,學(xué)校外博大精深,絢麗多彩的化學(xué)自然世界和化學(xué)人文世界。缺乏對化學(xué)課程資源的識別、開發(fā)和運用的意識及能力,不能及時地經(jīng)過充分挖掘,加工篩選和轉(zhuǎn)化后運用到無機化學(xué)教學(xué)過程中,造成許許多多有價值的化學(xué)課程資源的閑置和浪費[2]。我們在無機化學(xué)的課改中,堅持教為主導(dǎo),學(xué)為主體。積極創(chuàng)新和靈活運用多種先進的教學(xué)方式方法,引導(dǎo)學(xué)生主動、創(chuàng)造性地學(xué)習(xí),掌握獲取知識的途徑和方法。課堂教學(xué)采用"啟發(fā)式"、"研究式"、"引導(dǎo)式"、"討論式"、"互動交流式"、"綜合目標(biāo)式"等多種靈活教學(xué)方式,堅持理論聯(lián)系實際,精講多練,既注重面向全體學(xué)生,又注重學(xué)生個性發(fā)展。并根據(jù)學(xué)科特點,靈活采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容,實現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段有機結(jié)合[2]。自行開發(fā)了教學(xué)多媒體課件和獨具特色的電子教案,教學(xué)中做到了重難點突出,信息量增大,變枯燥為趣味,化抽象為具體,教學(xué)效率大為提高。
4、進行考試制度與考試方法的改革,加強了無機化學(xué)試題庫建設(shè)
考試改革作為教學(xué)改革總過程中的一部分,既是對學(xué)生學(xué)習(xí)和教師授課方向,方式的引導(dǎo),又是對教學(xué)改革的檢驗,因此也是我們在摸索適合高職高專院校發(fā)展的教改路程中花大力氣探索和嘗試的[3],經(jīng)過兩年的實踐檢驗,效果比較理想。我們本著加強學(xué)生知識、素質(zhì)和能力的培養(yǎng)這三個方面為主要內(nèi)容,考核方法的改革,具體作法是:一是實行教考分離。每位教師每學(xué)期都針對所帶課程出兩套試卷(附答案),所以每門課程都有試題庫,學(xué)期末考試時從中抽題,可以加強學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教授知識對重點的把握,又不會影響學(xué)習(xí)點的范圍;二是實驗成績,平時成績與學(xué)期末考試成績相結(jié)合。實驗成績包括實驗過程情況和實驗報告完成情況;平時成績則包括作業(yè)成績,考勤,課堂表現(xiàn),課后任務(wù)完成情況;期末卷面成績,三項在總評成績中所占比例目前我采用的是3:3:4。通過學(xué)生的總評成績考評在校學(xué)習(xí)情況,既肯定了學(xué)生的學(xué)習(xí)過程又注重學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,培養(yǎng)了學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和持之以恒的學(xué)習(xí)態(tài)度。增設(shè)的實驗考核逐步實現(xiàn)了人才培養(yǎng)目標(biāo)中注重學(xué)生實踐操作能力,把培養(yǎng)應(yīng)用型,技能型人才作為高職高專院校培養(yǎng)重點來抓。
5、創(chuàng)新實驗教學(xué)體系,強化實踐環(huán)節(jié)
化學(xué)是一門實踐性和應(yīng)用性很強的科學(xué),實踐教學(xué)環(huán)節(jié)對學(xué)生的能力培養(yǎng)至關(guān)重要。因此,我們強化了實踐環(huán)節(jié),注重學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、積極的創(chuàng)造性思維能力與扎實的化學(xué)實驗技能培養(yǎng)。主要措施如下:①創(chuàng)新實驗教學(xué)體系,優(yōu)化實驗項目內(nèi)容,②增大設(shè)計性、綜合性、研究性實驗的比例,將"研究式"學(xué)習(xí)和創(chuàng)新教育引入實踐性教學(xué)。讓學(xué)生通過查閱分析文獻,自行設(shè)計實驗方案,經(jīng)指導(dǎo)教師審閱后,在教師的指導(dǎo)下進行實驗、觀察實驗現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)問題并分析原因,提出相應(yīng)對策,適時調(diào)整完成實驗,最后撰寫實驗報告。使學(xué)生獨立思考、分析問題解決問題的能力和基本實驗操作技能有較大提高。③定期舉辦實驗技能大賽,化學(xué)趣味實驗晚會。取得了良好教學(xué)效果。
6、積極進行無機化學(xué)實驗的綠色化研究,培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)態(tài)度
綠色化學(xué)是最高層次的化學(xué),由傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變可以看作是化學(xué)從"粗放型"向"集約型"的轉(zhuǎn)變[4]。如何在無機化學(xué)的教學(xué)中加入綠色化學(xué)的內(nèi)容,是擺在每一位無機化學(xué)工作者面前的首要課題,也是學(xué)習(xí)和研究的首要領(lǐng)域。《全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(實驗稿)指出:"化學(xué)實驗是進行科學(xué)探究的主要方式,它的功能是其他教學(xué)手段無法替代的"。在無機化學(xué)的教學(xué)中積極進行綠色化學(xué)實驗的研究,就是把綠色化學(xué)的思想貫穿在化學(xué)教學(xué)的全過程中,這一方面可以培養(yǎng)學(xué)生強烈的環(huán)保意識,另一方面綠色化學(xué)實驗本身就是化學(xué)教育中實施創(chuàng)新教育的重要內(nèi)容[4]。課改中我們用實際生動的綠色化學(xué)的范例充實無機化學(xué)實驗的教學(xué)內(nèi)容,按照范例所涉及的知識點,自然地、生動地滲透到無機化學(xué)教學(xué)之中。實踐證明,綠色化學(xué)實驗方法在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣、強化動手能力的訓(xùn)練,培養(yǎng)創(chuàng)新思維,樹立環(huán)保觀念上有獨特的地位與功效。
7、積極開展多種形式的科學(xué)研究活動,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和科研能力
作為高等學(xué)校的教師,不但要給學(xué)生傳授知識,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力;培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力[5]。為此,我們積極進行科學(xué)研究,以期通過科研帶動教學(xué)質(zhì)量的進一步提高。教師們一方面將科研成果反映到教學(xué)中,豐富和革新教學(xué)內(nèi)容,另一方面不斷提高自身的學(xué)術(shù)水平,促進教學(xué)改革。與此同時,我們還積極支持并帶動學(xué)生參與教師的科研課題,在??粕幸螽厴I(yè)論文,并認(rèn)真指導(dǎo)完成。這些措施有力地帶動了學(xué)生進行科學(xué)研究的熱情,促進了學(xué)生創(chuàng)新能力和科研能力的提高。
同時營造濃厚的學(xué)術(shù)氛圍,組織各種學(xué)術(shù)報告會、科研講座,讓學(xué)生及時了解化學(xué)發(fā)展前沿及發(fā)展動態(tài),開拓學(xué)生的眼界,啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維。激發(fā)學(xué)生在教學(xué)中的主動參與性,充分發(fā)揮其學(xué)習(xí)主體性,轉(zhuǎn)變其被動的學(xué)習(xí)方式為科學(xué)的探究性學(xué)習(xí)方式。
通過近幾年的創(chuàng)新教育實踐,使學(xué)生的創(chuàng)新能力和全面素質(zhì)不斷提高。根據(jù)我們的追蹤調(diào)查,學(xué)生畢業(yè)分配到工作崗位后大都工作嚴(yán)謹(jǐn),踏實肯干,工作能力強,并都具有一定的科學(xué)探究能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度及團結(jié)協(xié)作精神。
總之,基礎(chǔ)教育課程改革的全面推行已經(jīng)對高職高專院?,F(xiàn)行的化學(xué)教育教學(xué)提出了挑戰(zhàn)。作為主干專業(yè)基礎(chǔ)課程的《無機化學(xué)》,選擇以科學(xué)探究為主的多樣化教學(xué)方式,加大基礎(chǔ)實驗的綜合性和探究性。充分開發(fā)利用《無機化學(xué)》課程資源,培養(yǎng)和強化學(xué)生充分開發(fā)利用化學(xué)課程資源的意識和能力。鼓勵合作交流,促進學(xué)生自主開放、科學(xué)探究學(xué)習(xí)。加強實踐活動,提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力,是高職高專院?!稛o機化學(xué)》課程教學(xué)改革的當(dāng)務(wù)之急。
參考文獻:
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1.1CDIO工程教育模式的發(fā)展及特點
CDIO代表構(gòu)思(Conceive)-設(shè)計(Design)-實現(xiàn)(Implement)-運行(Operate),是由麻省理工學(xué)院、瑞典皇家理工學(xué)院等四所大學(xué)通過幾年的研究、探索和實踐建立的一種先進的工程教育模式。它以產(chǎn)品從構(gòu)思、研發(fā)到產(chǎn)品運行的全生命周期為載體,讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間具有有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí),旨在培養(yǎng)學(xué)生在企業(yè)和社會環(huán)境下對產(chǎn)品系統(tǒng)進行構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運行的綜合能力,在一定程度上,能夠較好地解決工程教育中理論和實踐脫節(jié)的問題[3]。CDIO模式經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)形成了一套成熟的教學(xué)改革方案,出版了大量的教學(xué)改革資料,并且在2005年由汕頭大學(xué)引進我國并在汕頭大學(xué)開始實施,之后國內(nèi)多所高校積極開展CDIO模式改革,積累了很多在我國進行CDIO工程教育模式改革探索的寶貴經(jīng)驗。貴州是資源大省,但貴州“五張名片”中,煙、酒、茶、民族醫(yī)藥、特色食品均為有待進一步開發(fā)應(yīng)用的重要資源。近年,貴州提出了工業(yè)強省的戰(zhàn)略部署,貴州理工學(xué)院正是應(yīng)貴州省委、省政府實施工業(yè)強省戰(zhàn)略和城鎮(zhèn)化帶動戰(zhàn)略對理工類應(yīng)用型人才之需設(shè)立的一所高校?;诋?dāng)前工程教育存在的各種問題,我校制藥工程專業(yè)積極進行CDIO工程教學(xué)模式改革實踐,希望能通過CDIO模式為貴州制藥工業(yè)及相關(guān)行業(yè)培養(yǎng)大批急需的高級專業(yè)技術(shù)人才。
1.2翻轉(zhuǎn)課堂的發(fā)展及特點
美國科羅拉多州林地公園高中的兩位化學(xué)教師喬納森•伯爾曼(JonathanBergmann)和亞倫•薩姆斯(AaronSams)最早將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于課堂教學(xué)[4]。可汗學(xué)院創(chuàng)始人薩爾曼•可汗在TED大會上的演講將這種新型的教學(xué)形式進行了推廣,引起了全球教育界的廣泛關(guān)注[5]。這種翻轉(zhuǎn)課堂顛覆了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式,給學(xué)生營造了一個主動學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)環(huán)境,學(xué)生可以根據(jù)自身的實際情況靈活安排學(xué)習(xí)時間和學(xué)習(xí)地點。學(xué)習(xí)過程中遇到困惑的地方可記錄下來,待到課堂教學(xué)時與同學(xué)和老師共同討論,這種方式使學(xué)生從以前的知識灌輸式的被動接受者,轉(zhuǎn)變成主動提出問題并與他人共同分析問題解決問題的研究者。教師則從傳統(tǒng)的知識傳授者,轉(zhuǎn)變成學(xué)生學(xué)習(xí)的促進者和引導(dǎo)者。
2《有機化學(xué)》進行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實踐研究的意義
有機化學(xué)課程在制藥工程專業(yè)中具有基石的重要地位,對于培養(yǎng)創(chuàng)新型制藥類人才有著不可替代的作用,要真正實現(xiàn)制藥類創(chuàng)新人才的培養(yǎng),就必須進行全方位、多層面的基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)改革。然而,當(dāng)前很多大學(xué)制藥工程專業(yè)的學(xué)生,由于課時量的不足,普遍存在對于很多應(yīng)該熟練掌握的知識掌握不夠,往往知其然而不知其所以然。大部分學(xué)生在學(xué)習(xí)有機化學(xué)課程時不知道該課程的重要性,也缺乏任課教師的準(zhǔn)確引導(dǎo),甚至有部分同學(xué)認(rèn)為有機化學(xué)是一門不重要的課程而忽視對它的學(xué)習(xí);同時,很多高年級的同學(xué)都深刻感受到由于有機化學(xué)基礎(chǔ)知識的薄弱導(dǎo)致后續(xù)的藥物化學(xué)、藥物合成等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)非常困難,尤其是藥物的結(jié)構(gòu)、相應(yīng)的構(gòu)效關(guān)系、合成路線等成為學(xué)生學(xué)習(xí)藥物化學(xué)的嚴(yán)重問題,學(xué)生往往很難真正理解從而導(dǎo)致他們只能死記硬背,這樣便又加劇了學(xué)生對藥物合成反應(yīng)等后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的厭倦情緒,從而出現(xiàn)學(xué)習(xí)的惡性循環(huán),大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率;此外,用人單位在招聘到高校應(yīng)屆畢業(yè)生后,普遍感到當(dāng)前多數(shù)大學(xué)生基礎(chǔ)理論知識薄弱、自主學(xué)習(xí)能力不足、分析問題解決問題的能力不足、適應(yīng)工作崗位的能力不夠,即使是大學(xué)成績優(yōu)異的學(xué)生,用人單位仍然要耗費大量時間與精力進行崗位知識與技能的培訓(xùn)。以上現(xiàn)象的出現(xiàn),與當(dāng)前高校忽視對基礎(chǔ)課程的教學(xué)與學(xué)習(xí)效果的考查有著緊密的聯(lián)系。CDIO工程教育模式及翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法的發(fā)展,一定程度上有效的解決了這些問題。有機化學(xué)課程的教學(xué)分為理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩部分。其中,理論教學(xué)主要側(cè)重于基本理論知識的講授,實驗教學(xué)則旨在加深學(xué)生對有機化學(xué)理論知識的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力等?!队袡C化學(xué)》及《有機化學(xué)實驗》是貴州理工學(xué)院制藥工程專業(yè)的基礎(chǔ)課,是后續(xù)藥物化學(xué)、天然藥物化學(xué)、藥物合成等相關(guān)專業(yè)課程的重要基礎(chǔ)。在《有機化學(xué)》及其實驗課教學(xué)過程中采用CDIO工程教育的理念,以翻轉(zhuǎn)課堂式的教學(xué),通過以項目為導(dǎo)向培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,讓學(xué)生在研究問題、解決問題的過程中主動地獲取知識、應(yīng)用知識,從而能夠牢固地掌握有機化學(xué)的重要知識點,在后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中更加輕松自如,繼而培養(yǎng)出基礎(chǔ)扎實,適應(yīng)性強,具有創(chuàng)新能力,具備能參與國際競爭的心理素質(zhì)和應(yīng)變能力的高級專業(yè)技術(shù)人才。
3研究內(nèi)容
根據(jù)CDIO工程教育模式“做中學(xué)”的理念,本文從如下幾個方面進行有機化學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實踐研究。
(1)以項目為導(dǎo)向,引入翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),設(shè)計優(yōu)化課堂教學(xué)過程,充分發(fā)揮翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的優(yōu)勢根據(jù)CDIO理念,教師需要擯棄以往“灌輸式”的教學(xué)方式,轉(zhuǎn)而注重學(xué)習(xí)方法的教授。相對于傳統(tǒng)的“灌輸式”課堂教學(xué),翻轉(zhuǎn)課堂是一種新的教學(xué)理念。翻轉(zhuǎn)課堂注重學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的參與和體驗,注重學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的自我建構(gòu)與發(fā)展,注重學(xué)生學(xué)習(xí)的整個過程。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下,學(xué)生通過自己的視角和體驗,在研究思路下有目標(biāo)、有計劃地展開學(xué)習(xí)。教師在有機化學(xué)的第一堂課就盡可能通過制藥工業(yè)的一些最新進展,藥物的發(fā)展歷史以及新藥開發(fā)的過程,與民生緊密相連的藥品等內(nèi)容激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)有機化學(xué)的興趣。例如,在環(huán)烷烴的教學(xué)中,讓學(xué)生在課前觀看相關(guān)教學(xué)視頻,并記錄下學(xué)習(xí)過程中遇到的問題,回到課堂上時,可以在適當(dāng)?shù)臅r候讓學(xué)生成為課堂的主講教師,把學(xué)生分成若干小組,每個小組負責(zé)某一個知識點的多媒體課件的制作、講述、答疑、作業(yè)等,而授課教師則認(rèn)真指導(dǎo)多媒體課件的制作,在教學(xué)內(nèi)容的取舍、教學(xué)順序的安排等方面引導(dǎo)學(xué)生把好關(guān)。學(xué)生講完相關(guān)知識點后,任課教師進行仔細全面的點評,總結(jié)經(jīng)驗與不足。課后安排學(xué)生分組查閱資料并寫出各種小論文,加深學(xué)習(xí)印象。作為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的導(dǎo)師,教師的任務(wù)是調(diào)動學(xué)生的積極性,促使學(xué)生自己去獲取知識、發(fā)展能力,做到自己能發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,分析問題,解決問題。
(2)改革實驗教學(xué)方法,把研究性創(chuàng)新性實驗融入常規(guī)的實驗教學(xué)傳統(tǒng)的有機化學(xué)實驗多數(shù)是對前人探索研究過程的簡單再現(xiàn),這雖然對學(xué)生實驗技能的培養(yǎng)起到了一定的作用,但對學(xué)生實驗設(shè)計能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)顯然還沒有起到應(yīng)有的作用。CDIO理念倡導(dǎo)“做中學(xué)”,改變了以往“重知識、輕能力”、“重理論、輕實踐”、“重灌輸、輕啟發(fā)”的傳統(tǒng)模式。基于CDIO模式的有機化學(xué)實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)必須改變以驗證性實驗為主的局面,多增加綜合性、研究性、創(chuàng)新性實驗,在內(nèi)容上盡可能反映最新的教學(xué)、實驗研究成果,拓寬實驗內(nèi)容和深度,并賦予現(xiàn)代化的特點,這樣有利于提高學(xué)生綜合利用理論知識去分析問題和解決問題的能力,有利于他們在復(fù)雜環(huán)境中創(chuàng)造性思維的形成。利用實驗誘導(dǎo)學(xué)生深入地去思考,使學(xué)生從多層面受到感染、激勵,充分發(fā)揮學(xué)生的能動性。這樣既能加深學(xué)生對概念的理解、記憶,又能加強學(xué)生動手能力的培養(yǎng),可謂一箭雙雕。因此,在常規(guī)的實驗教學(xué)中改革以往的授課模式,引入研究性學(xué)習(xí)的過程,把學(xué)生分成若干小組,每個小組負責(zé)一個實驗。在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生在一定范圍內(nèi)查閱文獻、收集資料、擬定切實可行的實驗方案,并經(jīng)指導(dǎo)教師審閱通過、提出藥品試劑和儀器設(shè)備計劃、實施實驗方案,統(tǒng)計分析實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象、撰寫實驗報告或論文。使學(xué)生在實驗教學(xué)中受到較充分的小型科學(xué)研究技能和智能訓(xùn)練。學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)類似于教師一次科研活動的全部過程,它是以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力為目的。教師的任務(wù)是設(shè)計恰當(dāng)?shù)姆椒ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而使學(xué)習(xí)成為充滿活力的知識自主建構(gòu)過程。教師在指導(dǎo)過程中更多地保持著引導(dǎo)、組織、提高、咨詢和支持的態(tài)度。
(3)將綠色化學(xué)和化學(xué)安全意識的培養(yǎng)融入到有機化學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)綠色化學(xué)已經(jīng)從最初的減排、降污、增加積極效益等解決現(xiàn)實問題的思路上升到了倡導(dǎo)人與自然和諧共處的高度。制藥工程專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生未來將從事藥物制造、藥品質(zhì)量檢驗等為人類健康服務(wù)的崇高職業(yè),因此,綠色化學(xué)與制藥二者在總體目標(biāo)上具有天然的契合點。通過CDIO理念和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法,在有機化學(xué)理論課及實驗課教學(xué)中充分體現(xiàn)、貫徹綠色化學(xué)的理念、目標(biāo)和方法,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體會和理解綠色化學(xué)的核心思想,樹立全面的綠色化學(xué)的意識。此外,安全意識教育是培養(yǎng)工科學(xué)生工程意識教育的重要內(nèi)容,安全實驗是化學(xué)實驗教學(xué)順利進行的保證。工科化學(xué)實驗教學(xué)是課題理論通向生產(chǎn)實踐的橋梁,是工科化學(xué)教學(xué)過程中不可或缺的重要環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生探索求真精神和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度以及優(yōu)秀思想品質(zhì)的良好途徑。但是化學(xué)實驗事故隱患多,容易造成實驗事故,而且事故一旦發(fā)生就會給實驗教學(xué)帶來很大的負面影響。因此,為了杜絕安全隱患,保證實驗教學(xué)安全順利進行,在化學(xué)實驗滿足教學(xué)要求的同時,更要加強對工科學(xué)生安全意識的培養(yǎng)。
(4)倡導(dǎo)問題式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力以提出問題、分析問題、解決問題為線索,并把這一線索始終貫穿整個教學(xué)過程。在有機化學(xué)的翻轉(zhuǎn)課堂上,教師根據(jù)學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)提出問題,然后引導(dǎo)學(xué)生積極思維、大膽嘗試、學(xué)會質(zhì)疑、學(xué)會探究,既能充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用,又能充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用,能夠有效地引導(dǎo)學(xué)生主動參與到課堂教學(xué)中去,使學(xué)生不但處于一個接受知識的過程,而且處于一個自主探究、合作互動的過程。當(dāng)學(xué)生已經(jīng)掌握了一定的有機化學(xué)知識后,可以采用前后對比,新舊聯(lián)系的方法,啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生掌握知識的重點和難點。
(5)以專業(yè)涉及知識點為核心,科學(xué)合理地取舍教學(xué)內(nèi)容有機化合物數(shù)量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、反應(yīng)式多,需結(jié)合專業(yè)特色認(rèn)真挑選授課內(nèi)容,對教材內(nèi)容進行取舍。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的目標(biāo)不是將書本上所有的知識灌輸給學(xué)生,而是將學(xué)生帶入到一個新的領(lǐng)域。授課教師如何引導(dǎo)學(xué)生輕松的進入有機化學(xué)學(xué)科領(lǐng)域,從而使學(xué)生用“有機思維”來思考問題,是有機化學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵問題。教師應(yīng)在CDIO理念下,認(rèn)真研讀教材,準(zhǔn)確把握教材的重點、難點以及教材的深度、廣度,仔細研究教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo),明確制藥工程專業(yè)學(xué)生需要掌握《有機化學(xué)》的哪些內(nèi)容。哪些知識需要精講,哪些知識可以略講,把繁雜的內(nèi)容總結(jié)成一顆樹狀,教會學(xué)生如何建立主干,讓學(xué)生自己去茂盛枝葉,從而提高學(xué)生的設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。
(6)構(gòu)建科學(xué)合理的有機化學(xué)課程多元化成績評價體系。根據(jù)有機化學(xué)課程特點,結(jié)合CDIO培養(yǎng)理念及翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念,為解決學(xué)生考前臨時抱佛腳、死記硬背考完即忘的問題,更好的督促學(xué)生平時的認(rèn)真學(xué)習(xí),可考慮適當(dāng)減輕期末考試占總成績的比重,增加平時實驗設(shè)計、分析問題解決問題、課外實踐等方面的比重,建立多元化科學(xué)合理的考核方法,真實全面地反映學(xué)生的知識、能力和素質(zhì),使成績的評定更加合理,從而推動教學(xué)的進一步發(fā)展。全方位地對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進行評估,不僅能科學(xué)、公正、準(zhǔn)確地評定學(xué)生的成績,還能大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲,對培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)、獨立思維能力、動手能力、分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新能力等都能起到積極的作用。
4結(jié)語
1 精選實驗項目,優(yōu)化實驗內(nèi)容
基礎(chǔ)化學(xué)實驗“水質(zhì)總硬度測定”[5]除了自來水樣外,增加了岳麓山泉水、白沙井水兩個樣品,不僅激發(fā)學(xué)生興趣,還能通過水質(zhì)硬度大小對人體健康影響的討論,培養(yǎng)學(xué)生對醫(yī)學(xué)專業(yè)的熱愛。
在“熔點測定”[6]實驗中,除了練習(xí)毛細管法外,還將顯微熔點測定儀以及數(shù)字化熔點測定儀的使用方法介紹給學(xué)生,使學(xué)生在掌握經(jīng)典方法的同時認(rèn)識較先進的儀器設(shè)備。待實驗經(jīng)費較充裕時可以考慮購買,讓學(xué)生動手操作并引導(dǎo)學(xué)生對實驗手段、實驗結(jié)果進行對比。
“常壓蒸餾及沸點測定”[6]除了蒸餾工業(yè)酒精外,將另一樣品溴苯改為汽車防凍液,因為溴苯毒性大,不符合綠色化學(xué)理念,另外,化學(xué)實驗課程體系改革的基本要求是“橫向整合,縱向打通”,重視課程的層次性和教學(xué)內(nèi)容的相關(guān)性[1],將《基礎(chǔ)化學(xué)》理論課中學(xué)習(xí)的依數(shù)性凝固點降低、沸點升高與《有機化學(xué)》課程基本操作訓(xùn)練聯(lián)系起來,既貼近生活,提高學(xué)生實驗的積極性,又補充和完善了防凍液的基本性能[7]數(shù)據(jù);更重要的是讓學(xué)生認(rèn)識到知識體系的系統(tǒng)性。
及時將文獻中介紹的新知識、新方法及科研成果引入到實驗中。例如,“乙酸正丁酯的制備”,將催化劑由濃硫酸改為一水合硫酸氫鈉[8]及TiO2/SO42-固體超強酸[9],按照綠色化學(xué)的理念對實驗內(nèi)容進行相應(yīng)改進。同時,該實驗對產(chǎn)品的表征除了根據(jù)餾液的沸點外,將折光率的測試改為確定樣品密度,只需在稱量產(chǎn)品質(zhì)量后量取產(chǎn)品體積即可,操作簡單易行。產(chǎn)品沸點以及產(chǎn)品密度相互佐證,提高了產(chǎn)品表征的可靠性。
2 改進教學(xué)方法,提升教學(xué)手段
化學(xué)實驗一般遵從學(xué)生預(yù)習(xí)、老師詳細講解示范以后學(xué)生動手操作的教學(xué)模式,在實驗講解的過程中總會有少數(shù)學(xué)生心不在焉或似懂非懂,導(dǎo)致實驗過程不順利或影響實驗結(jié)果。采用提問式、討論式或其它方式相結(jié)合的教學(xué)方法,比如“乙酸正丁酯的制備”:如何創(chuàng)造條件使平衡右移?反應(yīng)完成后最經(jīng)濟有效的除去雜質(zhì)方案?產(chǎn)品的表征可以通過哪些方法或途徑等問題的提出,都能引發(fā)學(xué)生進行思考并參與討論,或者由某一學(xué)生演示實驗裝置的安裝、分液漏斗的使用操作等,使每位學(xué)生都能用心參與,不再有旁觀者,進而對實驗方案、操作步驟以及原理都有充分地認(rèn)識,做到動手前對整個實驗過程思路非常清楚、實驗時心中有數(shù)。
對實驗中學(xué)生遇到的問題,盡可能采用啟發(fā)式或者探究式的教學(xué)方法,和學(xué)生通過討論找出問題所在并得到解決方案,比如“分子模型操作”實驗中,有學(xué)生對含兩個相同手性碳的酒石酸化合物的球棒模型與Fischer投影式的表達以及內(nèi)消旋化合物、對稱面和對稱中心的概念理解感覺有困惑,指導(dǎo)老師在學(xué)生做好模型的基礎(chǔ)上,先要求學(xué)生回憶Fischer投影式書寫規(guī)則,再結(jié)合模型進行Fischer投影式的表達;接著借助內(nèi)消旋酒石酸分子模型說明對稱面、對稱中心的定義;最后和一對對映體的模型進行對比,使學(xué)生充分理解內(nèi)消旋化合物的含義?!耙宜嵴□サ闹苽洹?,直接回流法和分水回流法哪種方法產(chǎn)率較高?建議和同組同學(xué)商量后選定其中一種方法進行實驗,合成產(chǎn)品產(chǎn)率的高低影響因素有很多,只有通過整個班甚至整個年級兩種方法實驗結(jié)果的統(tǒng)計才能得出較為合理的結(jié)論。“水質(zhì)總硬度測定”實驗,有些滴定后的樣品放置一段時間后為什么返紅?分水回流法制備乙酸正丁酯,分水器在實驗過程中如果發(fā)現(xiàn)有點漏,如何補救?等問題,教師不是簡單地給出一個答案,而是要求學(xué)生經(jīng)過思考、討論,分析可能原因并通過實驗確認(rèn)結(jié)果如何。啟發(fā)式或探究式教學(xué)方法的實施可以提高學(xué)生解決實際問題的能力。通過與同組同學(xué)的商量、討論解決問題的同時,培養(yǎng)了學(xué)生團結(jié)合作的精神。
實驗過程中貫穿綠色化學(xué)理念,例如要求學(xué)生預(yù)習(xí)并思考,實驗會產(chǎn)生哪些廢物?如何處理?另外,節(jié)水、節(jié)電、節(jié)約試劑,比如蒸餾裝置,相對兩組冷凝水串連并將冷凝水開到最??;乙醇可反復(fù)用于“從茶葉中提取咖啡因”等,是我們在實驗教學(xué)過程中加強學(xué)生綠色化學(xué)意識的一些做法。
1、基礎(chǔ)性知識不牢固,難于提高綜合技能。中藥化學(xué)的實驗內(nèi)容涉及多學(xué)科的基礎(chǔ)性知識,學(xué)生遇到相關(guān)理論和操作時往往一知半解。教師采取的措施是:根據(jù)學(xué)校的具體情況,將中藥化學(xué)實驗課的第一個實驗設(shè)計為基礎(chǔ)化學(xué)技能實驗,內(nèi)容從各種提取裝置,到紙色譜、薄層色譜等,將整個實驗室里擺放的相關(guān)玻璃儀器、設(shè)備,均結(jié)合相關(guān)理論知識給學(xué)生介紹和演示,使基本的實驗技能在學(xué)生頭腦中呈現(xiàn)具體的形象。通過基本實驗的練習(xí),使學(xué)生正確掌握中藥化學(xué)實驗的基本原理和操作技術(shù),培養(yǎng)良好的實驗習(xí)慣,提高綜合技能。
2、綜合性實驗操作難度大、實驗條件難于控制、實驗結(jié)果偏差大。中藥化學(xué)成分的提取率與中藥材產(chǎn)地、采收方法、產(chǎn)地加工及貯藏等多種因素有關(guān),其提取、分離、純化和檢識等步驟,耗時較長;各種儀器的操作步驟繁雜,技術(shù)要求高、難度大,需花費大量時間,往往規(guī)定課時內(nèi)無法完成,學(xué)生在操作時感覺困難;而每一步操作是否嚴(yán)謹(jǐn)、細致、準(zhǔn)確都將影響實驗結(jié)果,加之學(xué)生操作經(jīng)驗不足,總出現(xiàn)偏差現(xiàn)象,導(dǎo)致實驗結(jié)果偏差大。教師采取的措施是:
(1)保證藥材質(zhì)量,做好預(yù)試驗,在實驗課中對藥材做詳細介紹,并強調(diào)中藥材在生產(chǎn)過程中的保護。
(2)在整個實驗過程中,不斷巡視、觀察,嚴(yán)格要求學(xué)生的基本操作,及時糾正違規(guī)操作;使學(xué)生在實驗進程中接受和掌握。對于課內(nèi)實驗時間不足,我們一般多采用合理安排時間和開放實驗室等措施加以解決,如涉及浸漬或回流提取的實驗;如有化學(xué)檢識和薄層色譜(或紙色譜)檢識時,先安排做薄層色譜(或紙色譜)檢識,再穿插化學(xué)檢識。
(3)強調(diào)操作過程中容易造成偏差的要點,并及時提醒,要求實驗結(jié)果偏差在實驗報告中做作詳細分析。對一些基礎(chǔ)知識較好、操作較熟練的同學(xué)可設(shè)置一些“陷阱”,并引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生進行分析,找出原因和解決方法,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度。
3、增加設(shè)計性實驗,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。現(xiàn)代職業(yè)教育是著重傳授某種職業(yè)或生產(chǎn)所需實用知識和技能相結(jié)合的教育,與創(chuàng)新教育是相互依存和促進的;學(xué)校應(yīng)大力開展對學(xué)生的創(chuàng)新教育,而實驗教學(xué)又是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的主要教育手段,設(shè)計性實驗對中職學(xué)生進入高等職業(yè)教育和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)尤其重要。在中藥化學(xué)實驗課程里增加綜合設(shè)計性實驗,能調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,擴大知識面,改變依賴實驗講義做實驗的現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和理論聯(lián)系實際的能力、實踐創(chuàng)新能力。教師采取的措施是:
(1)要求學(xué)生初步進行資料查新,設(shè)計實驗的整個過程。
(2)引導(dǎo)學(xué)生從實驗室條件、技能訓(xùn)練的全面性以及環(huán)保理念等方面分析、制定具體實驗方案,并經(jīng)指導(dǎo)老師批閱修改后進實驗室操作。
(3)實驗結(jié)束后總結(jié)設(shè)計性實驗教學(xué)中需要進一步改進的問題,提醒學(xué)生盡量不用主觀判斷法,而是用系統(tǒng)的實驗方法客觀地分析,寫出完整的分析流程圖及結(jié)論依據(jù)。在自主設(shè)計實驗的全過程中,教師為學(xué)生修改實驗方案,有時利用課余時間完成實驗,指導(dǎo)學(xué)生做實驗。這對教師的素質(zhì)和能力提出了更高的要求,也達到了以教促學(xué)、以學(xué)促教、教學(xué)相長、共同發(fā)展的良性循環(huán)。同時,整個實驗過程中還能暴露出學(xué)生之間的差距和不足,有利于教師改進教學(xué)方法和因材施教。
4、增強環(huán)保教育,滲透綠色化學(xué)理念。中藥化學(xué)實驗教學(xué)中的環(huán)境保護問題應(yīng)引起高度重視。應(yīng)將綠色化學(xué)的理念、原則和方法貫穿于整個中藥化學(xué)實驗教學(xué)中,減少對環(huán)境的污染,加強自身保護,提高學(xué)生的環(huán)保意識。教師采取的措施是:
(1)努力學(xué)習(xí)綠色化學(xué)理論,建立實驗室常用試劑數(shù)據(jù)庫,制定嚴(yán)格的實驗室綠色化章程,并在教學(xué)過程中有意識地遵循綠色化學(xué)的原則,加強實驗室的科學(xué)管理。
(2)改進實驗內(nèi)容,從是否有污染、可循環(huán)使用情況、實驗用品劑量、產(chǎn)品綜合利用程度等方面綜合考慮,使實驗趨于綠色化。
(3)重視實驗廢物處理,回收利用有機溶劑。每次實驗結(jié)束,要求學(xué)生整理好實驗臺、合理處理廢棄物,把學(xué)生實驗中的環(huán)保工作完成情況計入實驗總分。在中藥化學(xué)實驗教學(xué)中滲透環(huán)保意識,加強環(huán)保教育,既有利于學(xué)生鞏固中藥化學(xué)知識,又培養(yǎng)了學(xué)生從環(huán)保角度分析問題和解決問題的能力。6.規(guī)范實驗報告書寫,培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度。以往教師對于實驗報告的實驗?zāi)康?、原理和操作較為重視,學(xué)生往往照抄教材或互相抄襲現(xiàn)象較為嚴(yán)重;忽視客觀記錄實驗現(xiàn)象,不進行實驗結(jié)果的分析和討論,不思考理論與實踐的關(guān)系。教師采取的措施是:
(1)充分認(rèn)識,高度重視,嚴(yán)格要求,加強學(xué)生素質(zhì)的教育,使學(xué)生深刻認(rèn)識到科學(xué)實驗應(yīng)有科學(xué)的數(shù)據(jù)、結(jié)果,實事求是的態(tài)度。
(2)強調(diào)實驗報告的重點應(yīng)放在討論方面。如對實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象和原因、實驗成敗進行分析。
(3)引導(dǎo)學(xué)生重視實驗報告的書寫,把科技寫作的基本要素融入其中,并從中得到科研寫作能力的訓(xùn)練,進一步提高科研寫作能力。通過書寫報告,培養(yǎng)了學(xué)生們實事求是的科學(xué)態(tài)度和作風(fēng),幫助他們樹立了學(xué)術(shù)意識,鍛煉了語言表達能力,有利于他們將來總結(jié)研究資料、撰寫論文等等。
二、改革實驗考核,加強素質(zhì)教育
實驗考核是檢驗實驗教學(xué)效果的主要方法,中藥化學(xué)的實驗考核長期以來分實驗報告和實驗基本技能考核兩部分,這種考核方法只反映學(xué)生的常規(guī)方法和操作技能,不能反映學(xué)生的綜合素質(zhì);建立一套有利于培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合能力的實驗教學(xué)考核模式已顯得尤為必要和迫切。為此,我們依據(jù)中藥化學(xué)實驗課的特點,改革實驗考核,將考核成績分為三部分。1.平時實驗考核(占30%)。平時實驗考核,即實驗出勤率、每個實驗中的表現(xiàn)記分、實驗報告。每次實驗如實記錄學(xué)生的出勤情況和課堂表現(xiàn);學(xué)生實驗分組進行,每個小組2人合作完成平時實驗,實驗成績以實際操作情況和實驗態(tài)度為主要依據(jù),如分析問題和解決問題的能力、儀器的破損情況、臺面整潔度及環(huán)保意識等作為評分標(biāo)準(zhǔn);實驗報告的成績評定重點放在實驗記錄、實驗結(jié)果的處理和分析討論部分。2.強化期末實驗考核(占40%)。期末實驗考核是實驗課結(jié)束時候的考試,考核分為兩部分:實驗知識問答、基本實驗操作。在實驗室中我們選取了不同的試題對每個學(xué)生進行了實驗基本知識考查,并要求每個學(xué)生進行一項基本操作,據(jù)此打出分?jǐn)?shù)。基本知識的主要內(nèi)容為中藥化學(xué)實驗室規(guī)則、安全知識、環(huán)保知識、常用儀器的基本知識、實驗原理、基本操作知識、儀器及裝置的使用、實驗現(xiàn)象的解釋和錯誤實驗裝置圖的改正、討論等;采用閉卷,統(tǒng)一命題、統(tǒng)一時間、統(tǒng)一閱卷。操作技能考試的內(nèi)容主要是采取綜合實驗、小項目實驗等方式分組進行,以體現(xiàn)中藥化學(xué)實驗基本操作。3.綜合設(shè)計實驗測試(占30%)。教師事先給出題目,要求學(xué)生查閱文獻,提出實驗思路、設(shè)計方案,并根據(jù)實驗室條件自行修改方案,每個學(xué)生獨立完成實驗操作。最后根據(jù)整個實驗流程、操作情況、提取化學(xué)成分的質(zhì)和量、數(shù)據(jù)的記錄、結(jié)果分析和實驗報告等進行綜合評分。考核是實驗教學(xué)不可忽視的環(huán)節(jié),通過三部分的綜合評分,與以往單一模式相比,具有注重過程與結(jié)果相結(jié)合的特點,能夠客觀地反映教與學(xué)的情況。教學(xué)實踐結(jié)果表明,該考核方法和標(biāo)準(zhǔn)具有較強的可操作性,能夠調(diào)動學(xué)生實驗的積極性和主動性,學(xué)生的實驗技能得到了充分的體現(xiàn),創(chuàng)新精神和實踐能力也得到了鍛煉,能夠全面反映學(xué)生的實際水平。
三、結(jié)語
關(guān)鍵詞:無機及分析化學(xué);科學(xué)研究;本科教學(xué)
高等學(xué)校教學(xué)與科研是相互依賴、相互促進、不可分離的整體。如何擺正高校教學(xué)與科研的恰當(dāng)位置,探索教學(xué)與科研相結(jié)合的內(nèi)在規(guī)律,從而促進學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展,是大學(xué)教師必須深入思考和研究的問題。普通本科教育是高等教育的主體和基礎(chǔ),抓好本科教學(xué)是提高整個高等教育質(zhì)量的重點和關(guān)鍵,以科研促進本科教學(xué)是提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。人才培養(yǎng)與科學(xué)研究是高等學(xué)校的重要職能,教學(xué)與科研共為一體,兩者之間的互動構(gòu)建了高等學(xué)校的育人環(huán)境,其根本目的是培養(yǎng)高質(zhì)量的人才。[1]多年的科研和教學(xué)工作實踐經(jīng)驗告訴我們,將科學(xué)研究與教學(xué)工作緊密聯(lián)系在一起,是培養(yǎng)和教育學(xué)生不可分割的兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié),兩者之間相互促進,相互提高。堅持教學(xué)與科研相統(tǒng)一,是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的主要途徑。[2]那種為了“科研而科研”,或以損害教學(xué)質(zhì)量為代價而去搞科研的做法是不可取的。[3]教師既從事教學(xué)又進行科研,把科研與教學(xué)有機地結(jié)合起來,以科研促進教學(xué),深化教學(xué)改革,可實現(xiàn)教學(xué)和科研之間的良性互動、協(xié)調(diào)發(fā)展。
一、促進教師教學(xué)水平和課堂教學(xué)質(zhì)量的提高
1.科研提高教師的綜合素質(zhì),促進教師教學(xué)水平的提高
高校教師必須廢棄以教師、課本為中心,重知識傳授、輕能力培養(yǎng)的教學(xué)觀念,而樹立以學(xué)生、學(xué)習(xí)為中心,既重視知識的傳授、又重視能力的培養(yǎng)、更注重素質(zhì)提高的現(xiàn)代教學(xué)觀念。教師學(xué)術(shù)水平的高低是決定教學(xué)效果的關(guān)鍵,而科研是教師提高自身學(xué)術(shù)水平的重要途徑。科研是教學(xué)改革和教學(xué)創(chuàng)新的推進器,是促進學(xué)科發(fā)展、改革課程體系的原動力。[4]以科研促進教學(xué),以教學(xué)帶動科研,是高等學(xué)校的主要工作和永恒主題。[5]要使教師的教學(xué)水平不斷提高,除了依靠書本知識和教學(xué)經(jīng)驗的積累外,教師從事科學(xué)研究顯得更為重要。科研不僅可增強教學(xué)的深度、拓展教學(xué)的廣度,而且可更新教師的知識結(jié)構(gòu)、完善教師的知識體系,提高教師的綜合素質(zhì)??茖W(xué)研究有助于教師對教材的深入理解,更準(zhǔn)確地把握課程教學(xué)內(nèi)容,及時了解本學(xué)科的國內(nèi)外發(fā)展動態(tài),把握本學(xué)科的特點、研究熱點領(lǐng)域及與其他學(xué)科之間的關(guān)系,并向?qū)W生傳播最新的科學(xué)知識,同時促進自身教學(xué)水平的提高。教師完善知識結(jié)構(gòu),更新知識體系,提高學(xué)術(shù)水平,可以為提高教育教學(xué)質(zhì)量奠定堅實的基礎(chǔ)。我校無機及分析化學(xué)課程組由近20位中青年教師組成,90%以上具有碩士或博士學(xué)位,他們都從事著相應(yīng)的科研工作和主持各級科研課題,多位教師是碩士研究生導(dǎo)師,并且都取得過良好的科研成果。教師在指導(dǎo)研究生、本科生以及自己親自參加科研實驗活動的每一環(huán)節(jié)都是鍛煉自己、提高教學(xué)科研水平的極好機會。在課堂教學(xué)中,教師結(jié)合“無機及分析化學(xué)”課程的講授內(nèi)容,將最新的研究成果特別是自己的科研成果在第一時間內(nèi)傳授給學(xué)生,讓學(xué)生能及時、全面地了解某個領(lǐng)域的理論與實踐知識。通過國內(nèi)外知名學(xué)者來校講學(xué)、“博士論壇”等系列學(xué)術(shù)交流活動,營造學(xué)術(shù)氛圍,拓寬學(xué)生視野,增加其學(xué)科知識的深度和廣度,使學(xué)生接受到潛移默化的科學(xué)思維方法和研究方法的教育,為學(xué)生將來從事科學(xué)研究打下基礎(chǔ),使學(xué)生養(yǎng)成良好的提出問題、分析問題、解決問題的習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
2.科研促進教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的改革
課堂教學(xué)不僅是知識傳授的過程,也是科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)的過程。在學(xué)校的資助下開展了“科學(xué)思維方法在基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用與實踐”課題研究。課堂教學(xué)應(yīng)教會學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法和科學(xué)研究技能,引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)思維,培養(yǎng)其應(yīng)用掌握的科學(xué)知識、方法與技術(shù),創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)新知識、開創(chuàng)新技術(shù)的實踐能力。課程講授不可能面面俱到,應(yīng)重點把教師理解課堂教學(xué)內(nèi)容的思路教給學(xué)生,把科學(xué)家解決問題的思路教給學(xué)生,使學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)家發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的思維軌跡,從中學(xué)到科學(xué)的思維方法。教學(xué)為科研提供良好支持,科研能促進教學(xué)改革的深入開展,從而不斷提高教育教學(xué)質(zhì)量。吸收學(xué)術(shù)領(lǐng)域的科研成果,充實和改革教學(xué)內(nèi)容,是提高大學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。[6]課堂教學(xué)是培養(yǎng)大學(xué)生從理論上掌握科學(xué)本領(lǐng)的重要和必要環(huán)節(jié)??蒲心苁菇處熣驹趯W(xué)術(shù)前沿,教師通過科研能跟蹤本學(xué)科領(lǐng)域的進展,把科研成果帶入課堂教學(xué),優(yōu)化課程體系和擴充教學(xué)內(nèi)容,將科研中獲得的新知識和新成果“固化”到教學(xué)內(nèi)容中,把最新的知識和信息傳遞給學(xué)生,將科研思想和創(chuàng)新思維融入教學(xué)中來,不僅豐富了教學(xué)內(nèi)容,而且使教學(xué)內(nèi)容更貼近學(xué)科發(fā)展前沿,提高教學(xué)效果。針對“無機及分析化學(xué)”課堂教學(xué)較為枯燥的特點,教師以自己科研工作中的切身體會為內(nèi)容,把這些新知識貫穿到課堂教學(xué)中,廣泛開展討論,強調(diào)探究式學(xué)習(xí)方法的運用,變被動學(xué)習(xí)為主動探索,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。開展研討式教學(xué),其過程是:教師給定題目學(xué)生收集資料撰寫論文報告大家提問討論總結(jié)評定成績。
3.科研成果編入教材,實現(xiàn)教材建設(shè)的創(chuàng)新
在深化教學(xué)改革中,實現(xiàn)教材建設(shè)的創(chuàng)新是有效解決教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法存在問題的關(guān)鍵。[7]將科研項目的內(nèi)容引入教材,并積極吸收學(xué)科領(lǐng)域研究的新成果,不斷豐富和更新教學(xué)內(nèi)容,使教材內(nèi)容具有先進性、科學(xué)性。科學(xué)研究在教材的體系設(shè)計、內(nèi)容安排等方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用,將本學(xué)科新的內(nèi)容和觀點及時編進教材,將教師自己的科研成果固化為教材內(nèi)容,加快教材建設(shè)的更新,不斷提高教材質(zhì)量。通過科學(xué)研究和長期的教學(xué)實踐,不斷豐富和完善了《無機及分析化學(xué)》教材理論體系和內(nèi)容。例如,沉淀滴定法中一般教材介紹莫爾法、福爾哈德法、法揚斯法,編寫了碘-淀粉指示劑法,將科研成果“碘-淀粉指示劑法測定碘化鉀”編入了《無機及分析化學(xué)》教材,[8]實現(xiàn)科研為教學(xué)服務(wù),促進教學(xué)質(zhì)量的提高。通過教師把科研成果編入教材、引入課堂教學(xué)的“言傳身教”,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和從事研究工作的興趣,教會學(xué)生如何去提出問題、分析問題和解決問題,如何去搜尋知識和提煉知識,也就是研究性、創(chuàng)新性和自主性學(xué)習(xí)。
二、科研促進實驗教學(xué)內(nèi)容的改革和學(xué)生綜合能力的提高
1.實驗教學(xué)是加強學(xué)生科學(xué)思維方法培養(yǎng)的重要途徑
化學(xué)實驗是理論聯(lián)系實踐的一種方式,是科學(xué)研究的基礎(chǔ),是培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、分析歸納能力和獨立工作能力的主要手段。高質(zhì)量的實驗教學(xué)是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性、敏銳力和競爭力的重要途徑。將科研成果轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)內(nèi)容,有助于靈活應(yīng)用所學(xué)理論知識,激發(fā)學(xué)生的思考興趣,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,提高學(xué)生解決問題和分析問題的能力,不斷提高實驗教學(xué)質(zhì)量。教師不僅應(yīng)該教會學(xué)生獲取知識的方法,提高學(xué)生獲取知識的能力,更應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的習(xí)慣和創(chuàng)造性的思維方式??蒲心芰Φ呐囵B(yǎng)需要一定實踐環(huán)節(jié),通過化學(xué)實驗培養(yǎng)科研能力是一種便捷方法。在化學(xué)實驗教學(xué)中加強綠色化學(xué)教育,對傳統(tǒng)的化學(xué)實驗內(nèi)容進行綠色化改革,并推行綠色化學(xué)實驗是大勢所趨,也是科學(xué)思維方法在實驗教學(xué)改革中的具體應(yīng)用。如何把綠色化學(xué)的理念融合于大學(xué)化學(xué)教學(xué),在化學(xué)實驗中減少環(huán)境污染,增強廣大師生環(huán)保意識,使綠色化學(xué)成為化學(xué)教育的重要組成部分,也是化學(xué)實驗課程改革的新課題。綠色無機及分析化學(xué)實驗新體系的建立和完善,有利于與化學(xué)相關(guān)專業(yè)的大一學(xué)生牢固地樹立起綠色化學(xué)的觀念和環(huán)保意識,為將來自覺地運用這些方法打下堅實的基礎(chǔ)。從有關(guān)院校實驗教學(xué)改革經(jīng)驗看,尋找替代品、推行微型實驗、發(fā)展封閉式實驗和串聯(lián)實驗、開發(fā)模擬實驗、回收利用實驗產(chǎn)物是實現(xiàn)無機及分析化學(xué)實驗綠色化的重要途徑。因此,放棄污染嚴(yán)重的傳統(tǒng)化學(xué)實驗,探索化學(xué)實驗的“綠色化”改造,是化學(xué)實驗教育工作者的奮斗方向。在無機及分析化學(xué)實驗課教學(xué)中,注重在繼承傳統(tǒng)內(nèi)容的基礎(chǔ)上創(chuàng)新,增加設(shè)計性實驗,加強綜合性實驗,減少驗證性質(zhì)實驗。通過對原有實驗項目的整合,實現(xiàn)了實驗教學(xué)內(nèi)容體系的整體優(yōu)化。教學(xué)中注重對學(xué)生環(huán)境保護意識的培養(yǎng),為學(xué)生灌輸綠色化學(xué)思想,課題組積極開展綠色化學(xué)實驗研究,并推進化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容的綠色化。
2.無機及分析化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容的綠色化改造
用綠色化學(xué)的觀念改造傳統(tǒng)的無機及分析化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容,建立“制備實驗小量化、分析實驗減量化、實驗內(nèi)容綠色化”新體系。[9,10]改造后的綠色化學(xué)實驗項目可在常規(guī)儀器中完成無機及分析化學(xué)實驗教學(xué),不僅可大量減少化學(xué)試劑和藥品的消耗,大幅度節(jié)省實驗經(jīng)費,而且可加強學(xué)生的環(huán)保意識、降低環(huán)境污染,從而提高教學(xué)質(zhì)量和效益。對傳統(tǒng)的滴定分析實驗進行減量化改造,標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度由0.1~0.2mol?L-1降至0.01~0.02mol?L-1,滴定管由50mL改用25mL,錐形瓶由250mL改用100 mL。試劑用量大大減少,提高了實驗的安全性;產(chǎn)生的“三廢”量很少,改善了實驗環(huán)境條件,極大地減少了對環(huán)境的污染。例如,碘量法測定膽礬或銅礦中銅的含量,傳統(tǒng)教材采用的是0.1mol?L-1Na2S2O3溶液,每個學(xué)生完成標(biāo)定和樣品測定實驗要消耗碘化鉀6g以上;在小容量儀器基礎(chǔ)上進行減量化實驗,把Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度降至0.02mol?L-1,完成實驗消耗碘化鉀總量不到1g,比傳統(tǒng)的實驗可節(jié)約經(jīng)費80%以上。我校一年有約1300人學(xué)習(xí)“無機及分析化學(xué)”課程,僅該實驗的開設(shè),就可節(jié)約至少12瓶(500g/瓶)KI,單價約240元/瓶,節(jié)省經(jīng)費3000元以上。再如,硫酸亞鐵銨的制備實驗,該實驗原來雖然要求在通風(fēng)櫥中進行,但整個實驗室還是能聞到臭味,與綠色化學(xué)要求相比,硫酸亞鐵銨制備實驗存在著以下兩個缺點:廢氣有待治理和未達到原料的最大限度的合理利用。學(xué)生帶著這些問題,經(jīng)過動手、動腦,不僅提高了學(xué)習(xí)興趣,鞏固了所學(xué)知識,同時培養(yǎng)了獨立思維能力。通過改進把整個實驗裝置封閉起來,因鐵屑不純而產(chǎn)生的H2S、SO2等有毒氣體用堿液瓶回收,改進裝置后雖不在通風(fēng)櫥內(nèi)進行實驗也聞不到臭味了。因此,改進硫酸亞鐵銨制備實驗是對綠色化學(xué)指導(dǎo)思想的貫徹執(zhí)行,有助于學(xué)生的環(huán)保意識培養(yǎng)和樹立充分利用資源、實施綠色化學(xué)技術(shù)的思想,為學(xué)生以后的實驗、畢業(yè)論文設(shè)計及走上工作崗位后成為綠色化學(xué)的實踐者打下基礎(chǔ)。
3.將科研成果引入綜合設(shè)計性實驗,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實驗教學(xué)質(zhì)量
在無機及分析化學(xué)實驗教學(xué)中適當(dāng)?shù)匾肟茖W(xué)研究項目,并固化為教材內(nèi)容,保證實驗內(nèi)容的新穎性,引導(dǎo)學(xué)生從事科研工作,也是提高實驗教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的重要途徑。將科研成果內(nèi)容充實到實驗教學(xué)中,為本科生開設(shè)新的實驗項目,提高學(xué)生分析與動手能力。把一些科研成果轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)內(nèi)容,并編入了《無機及分析化學(xué)實驗》教材,如“過氧化鈣的制備及含量測定”、“乙酰水楊酸銅配合物的制備與表征”、“用硫鐵礦燒渣制備硫酸亞鐵”、“從含碘廢液中回收碘”、“甘氨酸鋅螯合物的制備與表征”、“室溫固相法制備納米氧化鉍”、“固相法制備非晶態(tài)金屬硼化物納米材料”、“硫酸鋅樣品中鋅和鎂含量的測定”等內(nèi)容。在科研過程中探索化學(xué)規(guī)律或解決問題、設(shè)計實驗方案,有利于學(xué)生提出新問題和新設(shè)想,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。因此,在授課過程中堅持開設(shè)綜合性設(shè)計性實驗,使學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,結(jié)合教學(xué)科研課題,分析實驗?zāi)康?、查閱相關(guān)文獻資料、設(shè)計詳細實驗方案、選擇合適的儀器設(shè)備,在征得教師的同意后,自主進行實驗,并對實驗結(jié)果進行正確分析與討論。綜合性設(shè)計性實驗推進了素質(zhì)教育,加強了對學(xué)生的能力特別是自學(xué)、思維、實踐、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實驗報告要求按科技小論文的基本格式撰寫,包括實驗的目的意義、實驗原理、裝置及內(nèi)容、實驗結(jié)果與討論、參考文獻等,學(xué)生根據(jù)自己的實驗情況,分析、歸納、整理實驗數(shù)據(jù),評價與討論實驗結(jié)果,從而達到培養(yǎng)學(xué)生文獻查閱能力及科研寫作能力。
三、結(jié)語
高校教師既從事教學(xué)又進行科研,將兩者有機結(jié)合,才能不斷提高教學(xué)質(zhì)量和科研水平。圍繞教育教學(xué)改革和培養(yǎng)創(chuàng)新人才,學(xué)校教務(wù)處每年對教學(xué)改革與研究項目進行經(jīng)費支持,鼓勵教師積極研究探索新的教學(xué)內(nèi)容、新的教學(xué)方法,鼓勵教師指導(dǎo)學(xué)生參加各種學(xué)術(shù)及創(chuàng)新活動,對教育教學(xué)改革成果和高水平的教研論文進行物質(zhì)獎勵,同時學(xué)院還對發(fā)表教研論文的教師給予資助。
近5年來,我?!盁o機及分析化學(xué)”課程組在教學(xué)研究和教學(xué)改革方面取得了顯著的成績,在有一定影響的教學(xué)刊物上發(fā)表了教學(xué)研究論文約20篇,體現(xiàn)了科研與教學(xué)相結(jié)合的成果?!盁o機及分析化學(xué)”課程被評為2008年四川省精品課程和2011年四川省精品開放課程。21世紀(jì)高等學(xué)校教材《無機及分析化學(xué)》被科學(xué)出版社推薦參加了2009年普通高等教育國家級精品教材的評選,2012年評為四川省“十二五”普通高等教育本科規(guī)劃教材,并被四川省推薦參加“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材評選?!盎A(chǔ)化學(xué)課程建設(shè)的研究與實踐”2007年獲西南科技大學(xué)第二屆優(yōu)秀教學(xué)成果三等獎,“大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)系列教材建設(shè)與改革”2010年獲西南科技大學(xué)第三屆優(yōu)秀教學(xué)成果獎二等獎,“多科性普通本科高?;瘜W(xué)實驗課程體系的建設(shè)與實踐”和“無機及分析化學(xué)課程建設(shè)與實踐”2011年分別獲西南科技大學(xué)第四屆優(yōu)秀教學(xué)成果特等獎和三等獎,《無機及分析化學(xué)》系列教材2010年獲西南科技大學(xué)第二屆優(yōu)秀教材二等獎。
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[8]鐘國清,朱云云.無機及分析化學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2006.
關(guān)鍵詞:化學(xué)實驗 美育 教學(xué)
美育是通向人格完美的必有途徑和橋梁[1]??茖W(xué)和美學(xué)是從不同側(cè)面來認(rèn)識世界的,它們?nèi)缤粚\生姊妹,形影不離?;瘜W(xué)實驗是自然美在一定條件下和一定范圍內(nèi)在課堂教學(xué)中的再創(chuàng)造和再體現(xiàn)。
一.化學(xué)實驗中實施美育的內(nèi)容與途徑
1.化學(xué)實驗中的物質(zhì)美、現(xiàn)象美和創(chuàng)造美。化學(xué)實驗給學(xué)生直接感知的內(nèi)容,主要有各式各樣的儀器、五顏六色的藥品,反應(yīng)過程產(chǎn)生的光和熱。教師在化學(xué)實驗中,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容精心選擇和設(shè)計實驗,不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且能給學(xué)生以美的熏陶。例如在大一新生第一次實驗時,我們選取了“三色杯”、“藍瓶子”和“滴水生煙”三個實驗得到學(xué)生的夸贊。這樣,在美的感受中獲得化學(xué)知識;在接受美育的過程中,促進智育的發(fā)展。以美引真,借助美的欣賞,擴充知識領(lǐng)域,了解化學(xué)實驗反映的事物的本質(zhì),從而獲得對客觀事物的正確認(rèn)識。創(chuàng)造是人生的本質(zhì), 是人一出生就開始的活動, 是人生的旋律[2]?;瘜W(xué)實驗教學(xué)中,教師要塑造美的形象,使學(xué)生從精神感受和實踐感受中獲取知識。例如,氨氣性質(zhì)的“噴泉”實驗成功了,學(xué)生在輕松的氣氛中,不僅獲得了氨氣重要性質(zhì)的化學(xué)知識,而且接受了豐富的美感教育,使知識教育和審美教育有機地統(tǒng)一起來。
2.實驗教學(xué)過程中教師的儀表美和行為美?;瘜W(xué)演示實驗是化學(xué)教學(xué)中的常用手段和重要組成部分,它作為一種真實、形象的教學(xué)操作形式,既有展示化學(xué)知識的直觀效應(yīng),又有表演操作的示范作用。好的演示實驗往往會給學(xué)生以美的享受,因此,教師在演示實驗的過程中,除了力求實驗的成功外,還應(yīng)有意識地滲透美育,以具體鮮明的形象感染人、教育人[3]。因此要求教師在做演示實驗時,要以儀器裝置整潔有序體現(xiàn)造型美;敏捷靈活、熟練規(guī)范的操作體現(xiàn)風(fēng)范美;實驗效果明顯準(zhǔn)確體現(xiàn)科學(xué)美;語言配合精練生動體現(xiàn)整體美,才能產(chǎn)生醒目真實的化學(xué)現(xiàn)象。指導(dǎo)學(xué)生操作時,運用適當(dāng)?shù)氖謩菀材軌蛟鰪妼W(xué)生記憶。
二.化學(xué)實驗中滲透美育的重要作用
化學(xué)實驗這門學(xué)科就是從實踐感性形象來揭示物質(zhì)世界的形態(tài)美、變化美、奇異美、和諧美、以及富有哲理的規(guī)律美。通過實踐中美的感受, 激發(fā)起學(xué)生對化學(xué)實驗課程學(xué)習(xí)的極大興趣和熱情。
物質(zhì)的外表美又是物質(zhì)內(nèi)部微觀美的體現(xiàn)。如硫酸銅、氯化鈉、明礬、高錳酸鉀、重鉻酸鉀等規(guī)則的晶體,它們不但有著規(guī)則性的形狀美,而且呈現(xiàn)五顏六色的色彩美。當(dāng)它們配成溶液時,更是絢爛多彩。天藍色的硫酸銅溶液,粉紅直至深紅色的高錳酸鉀溶液等。學(xué)生通過對這些自然美的認(rèn)識,必然會聯(lián)想到美的形成和發(fā)展過程,此時教師可以不失時機的提問:為什么都是由100多種元素的分子和原子組成的物質(zhì)卻會呈現(xiàn)如此形態(tài)萬千、光怪陸離之美呢?為什么硫酸銅溶液是天藍色的?而其氨溶液時深藍色的?高錳酸鉀溶液是粉紅直至深紅色的?激勵他們探索物質(zhì)的微觀世界奧秘的興趣。
美育有助于學(xué)生樹立低碳理念,增強環(huán)保意識。當(dāng)今全球環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,每天數(shù)以萬計的學(xué)校都在做各種各樣的實驗,化學(xué)實驗室的綠色化很重要[4]。如果一杯被污染的黑色的臟水在實驗室中經(jīng)許多工序后被處理成清澈明亮的純凈水,從而獲得了使用價值,這顯然是一個“由丑變美”的過程,抓住契機對學(xué)生進行美育是很有必要的。每次實驗結(jié)束后都會積攢幾桶臟水,是特別容易的,而如果將這些臟水轉(zhuǎn)化為純凈水,則是特別困難的。通過類似的實驗增強學(xué)生環(huán)保意識是行之有效的。
三.結(jié)論
化學(xué)實驗中蘊藏著豐富的美育內(nèi)容,教師應(yīng)努力地挖掘其美育素材,探索美育的途徑,抓住契機,潛移默化的進行美的教育,使學(xué)生認(rèn)識、掌握、追求化學(xué)科學(xué)之美。
參考文獻
[1]黑格爾著,朱光潛譯,美學(xué)[M].北京:商務(wù)印書館1982:176
[2]劉文霞.廣義創(chuàng)造論[M].海拉爾: 內(nèi)蒙古文化出版社,2002:1
[3]蘇薇.化學(xué)演示實驗的美育滲透.教學(xué)與管理[J].2003.9