[关键词]无机及分析化学;能源化学工程;模块化;教学改革
一、模块化优化无机及分析化学教学内容
二、多方面激发学生学习无机及分析化学的兴趣
三、充分利用现代多媒体技术革新教学方法
在无机及分析化学教学中,利用现代多媒体技术革新教学方法能提高教学效果。要面对的教学问题有:课前制作精美的多媒体课件,发挥多媒体课件的优势;主讲教师课堂讲授“动”与“静”结合,活跃课堂气氛;不可彻底忽略传统的板书;进行多媒体技术与传统教学技术相结合,有效提高课堂教学效果。[4]第一,使用多媒体技术教学可以模拟化学反应历程,让学生清晰地看到原子或分子的拆分及重新组合的过程,化抽象概念变为具体事物,这样可以加深学生对化学概念的理解。如,Flas制作了各种类型分子杂化轨道(sp,sp2,sp3,dsp2等)的形成过程。第二,采用多媒体教学手段展示教学重点、难点,实现人机对话,有助于学生理解和记忆课本内容。第三,进行多媒体教学时,应以学生为主体,但教师依然是教学活动的组织者和引导者。
四、培养学生知识的运用能力
通过学校组织学生参加各类化工学科竞赛活动是调动能源化学工程专业学生对无机及分析化学基础课程兴趣的重要举措。[5]第一,积极组织学生参加广西各类化学实验技能竞赛,坚持开展国家级、省部级大学生创新创业实验项目。第二,为了鼓励和培养大学生创新能力,学院组织学生参加化工年会化工论文竞赛。第三,开放实验室,鼓励学生积极参与到开放实验室的研究课题;设立创新实验基金,由学生自由申请,对实验取得阶段性成果的学生给予创新基金资助。此外,改革无机化学教学方法,必须将传统的验证性实验转变为新型的探究性实验,通过探究性实验培养学生的创新能力。在导师的指导下,学生在设计实验方案中能够开发智力、培养良好的实验素养,锻炼自学能力。
五、适应能源化工专业要求方面的改革
六、结论
本文针对我校能源化学工程专业开设的无机及分析化学课程,在优化教学内容、激发学生兴趣、利用各种教学方法、培养学生能力以及适应专业要求方面对教学环节进行了总结和探究。加强基础理论知识教学使学生具备扎实的实践技能,进一步培养学生的创新能力,提高教学质量,能为培养能源化学工程专业创新型人才奠定基础。
[参考文献]
[1]韩洪晶,杨金保,刘淑,等.能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践[J].教育教学论坛,2013(15):228-229.
[2]孟广波,毕孝国,付洪亮.能源化学工程专业优化实践教学体系研究[J].中国电力教育,2014(3):145-146.
[3]朱清,李成胜,张征林.无机及分析化学教学改革初探[J].化工时刊,2013(4):49-50.
[4]芮光伟,蒋珍菊,岳松.无机及分析化学课程教学改革与实践[J].高等教育研究,2007(3):75-76.
关键词:无机及分析化学;教学效果;教学方法
无机化学和分析化学的发展迄今有百余年的历史。无机及分析化学是随着教育的发展,在课程体系的改革中,将无机化学和分析化学两门基础课程合并成一门综合性课程的一种改革。这主要是针对我国在教育改革过程中,多数高校已经发展成为多学科性的大学。化学工作者需要面对现实,更新教学内容,完善教学体系,进而适应科技发展的要求。无机及分析化学是根据我国非化学专业化学化工类专业要求,将传统的无机化学、分析化学和普通化学进行整合而得的一门综合性基础学科[1]。
通常来说,无机及分析化学这门课程都会安排在大一第一学期进行学习。这种安排主要基于两方面的考虑。一是大一新生刚入校,可以利用学生对高中化学知识的记忆,将高中学习知识与大学的这种基础性知识结合起来;二是这门综合性基础课程的学习,可以为即将进行的专业课学习打下基础。但是,相比较于高中的学习,无机及分析化学所要求的内容较多,其特点是章节较多,概念抽象,理论性强,并且有的习题计算较为复杂。因此,有的学生产生了畏难情绪,失去了学习研究的兴趣和动力。针对这种情况的出现,为了提高学生学习的兴趣和积极性,笔者结合自己从事无机及分析化学教学工作的体会,对高校无机及分析化学理论课教学过程中,如何培养学生学习兴趣的方面进行了一些分析和总结。
一、理论和实际结合,提高学习兴趣
二、引入史实,启迪学生思维
每一门课程的学习过程都伴随着学生思维的启迪、开发和培养。在无机及分析化学的教学中,学生思维能力的启迪、开发和培养也是必不可少的。而一般情况下,人类对客观事物认识过程都是从简单到复杂,从一般到个例的发展。因此,在讲解无机及分析化学时,要加强学生思维的锻炼,需要从简单的事实着手。所以,史实的引入对学生思维的启迪是非常重要的。如对理想气体模型的讲解时,要引入理想气体从理想状态到实际状态的转变观念,这也是一个由简单到复杂的过程转变,进而引出热力学问题的研究也是从理想气体的研究应用开始,再扩展到实际的化学反应过程。最后要求学生系统掌握知识点,并且是他们认识到,科学发展的过程也就是科学的探究过程。
三、认真备课,有备而去
四、增强上课技能,提高教学质量
在无机及分析化学的教学中,每次课下课后,老师都要及时与学生沟通,了解同学对这门课程的学习动态并及时调整教学内容和方法,尽可能照顾到大多数同学的学习进度。介于无机及分析化学这门课程理论比较枯燥的特点,课堂上注意精讲精练,将该课程与化学专业结合起来,多举例子,为学生进行深入细致的讲解。同时要虚心请教其他老师,找到自己和别人的差距。在教学上,有疑必问,同时多听老师的课,做到边听边讲,学习别人的优点,克服自己的不足。
五、认真布置作业,做到精读精练
为了做到习题有针对性、有层次性,教师需要收集各种辅助资料,在《无机及分析化学》的每章课程学习完后布置分章节的习题并配以详细的答案解析,力求每一次练习都起到最大的效果。教师对学生在操作过程中出现的问题及时进行解答和演示,做好课后辅导工作。为不同层次的学生进行相应的辅导,以满足不同层次的学生的需求。
六、做好与实验课的有机结合
无机及分析化学课程改革后,原来的无机化学实验和分析化学实验也进行了相应的调整,由原来的两门实验课合并成为了一门实验课,即通常称之为近代化学实验I的课程。由于这门实验课是无机化学实验和分析化学实验的综合体,所以体现出了以下特点:在数量上有所减少,但在内容的综合性上有所增强。因此,就要求在实验教学上对学生有更高层次的要求,进而也就要求老师在教学上有更高层次的提高。在近代化学实验的课程设置中,通常会与理论课程同步,即在讲完基本的数据处理及滴定方法后,一般才会要求学生进实验室做实验。为了保障学生的实验操作技能的水平,教师除了在实验室进行讲解之外,课堂上的实验基本知识的讲解也是必不可少的。
一般而言,对于实验内容的基础知识,都要求教师穿插在无机及分析化学理论课的讲解中进行。比如常见容量仪器的精度比较,要让学生树立起这样一种信念:分析实验是高标准、高精度、高灵敏的操作,所用仪器必须干净、精确,进行的实验操作必须准确,才能得到好的结果。比如,溶液的移取所用仪器的选用:如果用的是烧杯,其数据记录就为整数位;如果用的是量筒,其数据记录就应该记录到小数点后一位;如果用的是移液管,其数据记录就必须精确到小数点后两位。三种仪器中,精度最差的是烧杯,精度最高的是移液管。所以通常在滴定实验中,只能用移液管移取溶液,不允许用烧杯移取溶液。
参考文献:
[1]钟国清,蒋琪英.无机及分析化学实验教学的绿色化探索与实践[J].实验室研究与探索,2010,29(9):150-153.
[2]张树永,宋其圣.兴趣培养是综合素质和创新意识教育的前提[J].大学化学,2005,20(4):14-19.
关键词分析化学课程网站教学系统
中图分类号:G420文献标识码:A
0前言
网络课程构建是信息社会发展的产物,利用先进信息技术有针对性的建立一个教学应用系统,其价值在于改革原有的教学观念与形式,有助于改变原有的人才培养模式,构建一个具有信息时代特征的全新教学模式。无机及分析化学是一门较为复杂的学科,涉及到众多的理论知识与分析数据,需要学生具有较高的理解能力,而网络立体课程的构建,能够有效的简化无机及分析化学课程的复杂性,便于学生快速掌握。
1基于无机及分析化学的网络课程教材建设
2基于无机及分析化学的网络立体化网站构建
3网络立体化网站教学实践中的教学方式改革
4结论
在教学改革的逐渐深化下,不仅仅需要做到教育理念c教育模式的改革,还需要更为细化的针对学科进行深入改革。立体化教学系统是借助于信息技术以及网络技术所构建的一个教学系统,全文基于无机及分析化学学科展开了网站立体化教学系统的构建以及应用,其对无机及分析化学课程教学形式的改革起到重要推动作用,有效的提升了教师的教学效率、学生的学习效率,同时促进了交互式教学模式的形成。
课题名称:基于网络教学平台下的《无机及分析化学》课程教学改革。编号:ZY2015-09。
参考文献
[1]冯燕.基于项目教学的《使用构建动态网站》课程改革研究与实践[J].亚太教育,2015,05(25):117.
[关键词]网络课程;无机及分析化学;立体课程建设;实践
山东科技大学的《无机及分析化学》不仅是应用化学和化学工程与工艺专业最核心的专业基础课,也是矿物加工、生物工程、环境科学与环境工程、无机非金属材料工程和高分子材料与工程等近化学专业的核心基础课程,主要为学生进一步学习《有机化学》、《环境监测》、《食品理化检验》、《高分子化学》、《生物化学》、《生化实验技术》、《仪器分析》等核心专业基础课打以及做毕业论文打基础。
《无机及分析化学》课程是一门理论与实验相结合的课程,针对不同专业的需要,山东科技大学有两种方式进行教学:一种是将无机化学与分析化学整合成一门课程的短学时教学(近化学专业),一种是将无机化学与分析化学分开授课的长学时教学(化学专业)。
《无机及分析化学》网络立体课程主要包括理论教学和实验教学两部分,经过十多年的教学改革和课程建设,形成了一套以培养应用型人才为特色的教学内容体系:在理论教学方面,本着应用为目的,够用为度、适量超前的原则,以定量分析为主线,设置化学基础原理和化学分析原理与技术两大块教学内容,准确、简明的阐述最基本的无机及分析化学原理和规律,并使“分析与应用”贯穿于整个课程教学内容之中,体了重基础、强应用、为专业服务的特色。在实验教学方面,按照“基础一综合一应用”的思路设计的实验教学内容,突出基础技能为专业技能服务的特点,强化综合技能的训练。
1《无机及分析化学》课程系列教材的建设实践
教材的建设体了教学思想、培养目标、教学内容和课程体系的改革,是网络立体课程建设的重要组成部分,是有效解决教学内容和教学方法存在问题的关键。
2《无机及分析化学》课程立体化网站的建设实践
3在教学实践中改革教学方法,增强师生互动
网络立体化教学的多样性,给不同层次的学生提供了适合自己的教学平台。学分制的改革,作为基础课的《无机及分析化学》的学时数也在减少,这对教学内容和教师的教学水平提出了更高的要求,必须不断进行教学内容更新,教学方法、教学手段及考试方法的改革。无机及分析化学内容广泛,涉及物质结构理论基础、化学反应基本原理、溶液平衡、化学分析、元素化学、部分仪器分析等内容。课程讲授不可能面面俱到,要在吃透教材的基础上分层次合理安排讲课内容,注重难点和重点引导,精讲与对比分析讨论,如四大平衡与四大滴定,同时注意引入学科前沿知识。在教学方法上,主要是讲重点、讲难点、讲思路、讲方法、讲应用,形成了“课内讲授一课外讲座一辅导答疑一考核评估”教与学一体化的互动教学模式,既注重培养学生的逻辑思维能力,又注重培养学生的创新精神和自主学习的能力。
《无机及分析化学》的教学课程在大学一年级进行,该课程的学习不仅使学生在知识上有所积累,而且在学习能力上也应得到较大提高,要求学生做到课前预习、课中互动、课后小结,学会学习的方法。在教学中针对部分内容,要求学生自学,有些延伸内容,要求学生查阅有关学术期刊,并撰写小论文、课堂讨论,最后教师总结。同时充分运用代教育技术,将传统的教学方式与代化教学手段相结合,大大提高课堂效率。此外,也在网络课程中制作了大量的图片、图表、动画、录像等素材和资料,用以表课程教学内容。
不断进行考试方法的改革。鼓励学生撰写读书报告和科技“小论文”,培养学生科学研究的意识、习惯和能力,有助于学生对化学知识的深入理解及综合运用。期末成绩由考勤、平时作业、课堂提问、单元测验、期末考试等成绩综合评定,撰写的读书报告和科技小论文实行额外加分,根据撰写的质量在总成绩中加0~10分,若能达到公开
发表的水平最多可加10分,但课程总成绩最多为100分。
4《无机及分析化学》实验课的改革实践
实验改革的目标是通过系统的实验教学,加强基本训练,着重能力培养,强化创新意识。创造性教育要求对学生既要有基础知识和新的专业知识的传授,又要有自学能力、独立思考能力、动手能力的培养,尤其是代意识、竞争意识的培养。自2004年起,根据山东科技大学实际情况和学生不同层次、不同专业的培养要求,对原实验课程体系、教学内容和方法进行改革,建立和完善了无机及分析化学实验课的教学内容,按照基础实验一综合实验一设计实验3个层次推进教学进程。建立了以实验技术要素为主线的实验教学体系,设计了适合山东科技大学不同学科学生的多层次实验教学内容,为学生个性发展、潜能开发以及优秀学生脱颖而出创造条件。开放实验室,使一些不能在课堂上完成的实验得到补充,同时学生也可以自己设计一些感兴趣的实验,在教师的指导下进行,从而使学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力得到进一步提高。无机及分析化学实验形成了多层次的实验教学体系,多模块的实验教学内容,预约开放式教学模式。为此,无机及分析化学实验课程教学采取了以下改革措施。
1)对无机及分析化学实验教学内容进行了重组,并进行绿色化改造。本实验课注重在继承传统内容的基础上创新,增加设计性实验,加强综合性实验,减少验证性实验。根据无机及分析化学实验的特点,用绿色化学的观念对传统化学实验进行了改造,实了“性质实验点滴化、制备实验小量化、分析实验减量化”,这样在常规仪器中完成无机及分析化学的实验教学,不仅大量减少了化学试剂和药品的消耗,节约了实验消耗费用,而且也加强了学生的环保意识,收到了良好的效果。
2)正确认识理论课教学与实验课教学的关系。在无机及分析化学实验教学中,学生应始终处于主置,教师则处于为实验教学服务的主导位置。作为实验教学主体的学生,在继承传统知识和技术的基础上,重点进行知识和技术的应用和创新;作为主导教师,在搞好实验教学引导工作的同时,加强自身知识和技能的扩展和更新,达到知识丰富、技术熟练和教学方法科学而实用的要求。
4)形成了基础-提高-突优-参与科研4层次的开放实验教学模式和管理方法,完善了对不同层次学生因材施教的实验教学方法。在生产实践中发、研究、分析和解决问题,这对于培养学生分析问题和解决问题的能力,培养创新意识和实践能力有着不可替代的作用。无机及分析化学实验室成为大学生科技创新创业的基地,几年来山东科技大学启动“挑战者杯”、“大学生实验技能大赛”、“大学生创新基金项目”等多项大学生科技创新资助计划,开放无机及分析化学实验室,为其高质量完成项目提供条件保证。
(许昌学院化学化工学院,河南许昌,461000)
[摘要]以应用技术型人才培养的要求为出发点,根据“无机及分析化学”的教学现状指出存在的突出问题:内容多与课时少,教学的方法和传统的手段,学生学习方法不得当,课程配套资源缺乏,教师与学生交流沟通的渠道窄。针对教学中出现的突出问题,进行了教学改革。通过更新教学理念,合理安排教学内容,丰富教学手段,构筑网上教学平台,引导学生养成良好的学习习惯等措施,解决了教学中存在的突出问题。又采用驱动教学法培养学生的主动思考能力,利用创业案例培养学生的创新创业意识,通过介绍地方经济特色开拓学生的视野。几年的教学实践证明,教学改革取得了良好的效果。
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关键词]“无机及分析化学”课程;应用技术型人才培养;教学改革;创新创业;网上教学平台;任务驱动教学法
“无机及分析化学”是我校化学化工学院、新材料与能源学院、食品与生物工程学院各专业大一新生必修的专业基础课。教材选用浙江大学编写的“无机及分析化学”,内容包括无机化学和定量分析两大板块,主要包括化学反应的一般原理、四大平衡和滴定法、物质结构和元素化学。为了更好的培养应用型技术人才,提高教学质量,我们对“无机及分析化学”的教学改革进行了一些探索。
一、教学现状与存在的问题
(一)内容多与课时少的矛盾
(二)教学方法和手段传统
(三)学生学习方法不得当
学习该课程的为大一新生,学习方法还在延续中学阶段的做法,基本不做课前预习,主要靠课堂听讲。由于大一学生学习任务重,通常老师不会给学生留太多作业,匮乏的训练使学生容易眼高手低。因此,对于内容丰富、理论繁杂、进度较快的“无机及分析化学”来说,采用中学阶段的学习方法不能有效地学习。
(四)课程配套资源缺乏
大学阶段注重对学生学习能力的培养,部分内容需要学生在课下自学,课堂上讲授的内容也需要学生在课下复习巩固。而教材缺少配套的电子教案、课件、动画、视频和习题解析,不利于学生课后自学。
(五)教师与学生交流沟通的渠道窄
二、改革探索
(一)明确教学目标,合理安排内容
与化学专业相比,化工、材料等专业学生对无机及分析化学只需掌握基本概念、基本原理即可,重点是如何运用所学到的知识去解决生产实际问题。教材中“深度”的理论知识其实对化工、材料等专业的学生并不适合,学生在今后的生产实践中也很难用到。因此我们在课堂上重点讲授基本概念及基本原理,要求学生理解基本概念、掌握基本原理即可。通过压缩“深度”理论知识,减轻了教师的授课压力,在课堂上能够把主要精力放在培养学生的应用能力上来。例如:在第二章化学反应的一般原理的讲授中,涉及化学热力学、反应动力学、化学平衡等大量的理论知识。我们在讲授该章节时,不给学生灌输过多的理论知识,只要求掌握基本概念、基本公式和基本原理,重点放在化学反应一般原理的应用上。以工业上氨气的生产和硫酸的生产为例,让学生从反应的方向、平衡的移动、反应的快慢、生产的成本、设备的安全性、对环境的污染等方面结合所学的理论知识确定生产的工艺流程。从而使学生能够利用所学的理论知识解决实际问题,达到了培养应用能力和素质的目的。
(二)以学生为主体,培养主动思维能力
应用技术型人才除了要有扎实的理论知识外,还必须有主动思考的能力。能够在实际生产实践中主动去发现问题,根据所学的理论知识拟定方案,通过实践解决问题。以学生为主体,培养主动思考的能力显得尤为重要。在“无机及分析化学”的教学中,我们通过恰当地使用任务驱动教学法来达到这一目的。任务驱动教学法是以学生为主体,任务为驱动的一种教学方法。教师把教学内容设计成一个或若干个具体任务,以实例为先导提出问题引导学生思考,学生同过独立或协作完成任务,达到学习新知识和新技能的目的[1]。在学生完成“任务”的过程中,培养其分析问题、解决问题的能力。例如:在第一章第四节稀溶液的通性中,先设计几个问题,例如:融雪剂是如何除雪的?植物抗旱、抗寒的生化基础是什么?根部吸收的水是如何到达红杉树冠的?带着问题引导学生学习基本概念、基本原理和基本公式,学习完后学生利用掌握的理论知识来解决这些问题,最后让学生设计一个海水淡化装置。
(三)充分利用网络空间,构筑网上教学平台
网上教学平台是课堂教学的延续,充分利用网络空间,构建网上教学平台既有利于学生充分获取学习资源,又提供了教师与学生交流沟通的广阔空间[2]。我们利用学校的“网络空间”构建了“无机及分析化学”的网上教学平台,将教学大纲、课件、电子教案、动画、视频和自测题等资源放在网上。学生在学习课程前可以了解教学大纲的内容,把握章节的重难点,可以利用课件、电子教案进行课前预习和课后复习。动画和视频资源可以增强学生的感性认识有利于自主学习,自测题可以满足学生进行自我训练的需求。网上教学平台提供了大量的教学资源,弥补了课程配套资源缺乏的不足。同时,利用网上教学平台,学生可以方便地向老师提出问题老师予以解答,拓宽了教师与学生交流沟通的渠道。
(四)介绍地方经济特色,培养创新创业意识
(五)丰富教学手段,提升教学效果
[1]徐肇杰.任务驱动教学法与项目教学法之比较[J].教育与职业,2008(11):36-37.
[2]何玲,王西平,刘树文.网络教学综合平台在专业课中的应用[J].教育教学论坛,2014(3):259-261.
[3]王雪飞.大学生创新创业意识的培养和实践[J].学校党建与思想教育,2013(11):73-74.
化工部天津化工研究设计院
中国无机盐工业协会;中国化工信息中心;中化信深达信息技术有限责任公司