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关键词:无机及分析化学;教材;编写;课程建设;教学
对于近化学专业如生命科学、材料、环境、农学、医学及药学等专业的学生而言,学习无机及分析化学课程对他们学习基础知识和专业知识都是不可或缺的。将无机化学和分析化学两门课程合并为无机及分析化学一门课,经过二十多年的探索和实践已逐渐得到教育界的广泛认可。由南京大学陈荣三教授主编的《无机及分析化学》是我国最早正式出版的教材,2006年本书的第四版作为普通高等教育“十五”国家级规划教材正式出版。本文对该教材第四版的编写进行简要介绍,提出一些肤浅的体会和大家交流,以期起到抛砖引玉的作用。
一、《无机及分析化学》教材编写的回顾
由陈荣三教授主编、黄孟健教授等人参编的《无机及分析化学》一书,从1975年由南京大学自编讲义,到1978年人民教育出版社作为全国高等学校生物系通用教材正式出版至今已有三十年的历史了,这是1977年恢复高考后国内第一本《无机及分析化学》教材,最初主要供生物系及农医等院校相近专业使用。它首次将四大滴定融入四大平衡中讲授。由于生物及相关学科发展的需要,以及全国读者对这本书的厚爱,在教育部有关部门和高等教育出版社的大力支持下,全国许多综合大学和师范院校,如北京大学、南开大学、复旦大学、厦门大学、兰州大学、四川大学、武汉大学、山东大学、暨南大学、西北大学、华东师范大学、南京师范大学、华中师范大学、福建师范大学、河北师范大学等数十所高校任课教师成立了“全国高校‘无机及分析化学’课程建设与教学研讨会”。研讨会先后举办过五次。第一次于1983年6月由南京大学承办,第二次于1984年6月由云南大学承办。这两次研讨会对此书的编排和内容的选取进行了积极的讨论,并提出将化学热力学和化学动力学内容加入到教材中的必要性和可行性,认为用简明扼要的阐述,适度地引入化学热力学和化学动力学的基本概念和基本理论,有利于学生更好地学习物质结构和掌握元素化学的知识。于是在1985年出版的第二版中,首次将热力学引入无机及分析化学教材,同时为适应当时高等学校的实际情况(无机化学和分析化学分属两个不同的教研室),又将无机化学和分析化学分开编写。其后,于1986年10月,1989年10月及1993年10月分别由南开大学、武汉大学和厦门大学承办了第三、四和五次研讨会,会议对这本教材的第二版提出了不少中肯和有益的意见,同时也为修订第二版酝酿第三版做了大量的准备工作。1998年,南京大学为了博采众长,分别邀请南开大学和复旦大学教学一线的袁婉清及杜岱春两位教授参加第三版的写作。迄今该书已为全国许多高等院校生物系以及农、林、医等院校有关专业所选用,受到全国广大师生的欢迎。
历次“‘无机及分析化学’课程建设与教学研讨会”对无机及分析化学教材建设和教学中存在的问题都进行了广泛深入的讨论,对提高无机及分析化学课程的教学质量及《无机及分析化学》教材的编写起了十分重要的推动作用。
2006年8月,为了深入贯彻落实教育部第二次全国普通高等学校本科教学工作会议精神,大力推进校、省、国家三级精品课程建设,及时总结国内高等学校无机及分析化学课程的教学改革经验,在浙江大学召开了“无机及分析化学”课程建设与教学研讨会。此次会议通过广泛、深入的讨论和交流,与会者普遍认为“无机及分析化学”是为实现课程结构和教学内容整合、优化而由原来的无机化学和分析化学两大基础课程合并而成的一门重要的基础理论课程,是教学体系改革的结果。它又是近化学类专业一门重要的必修基础课程,是建立相关技术人才整体知识结构、能力结构的重要组成部分,同时也是后续化学课程的基础。
“无机及分析化学”课程建设与教学研讨会是一种很好的教学研讨形式,它能集思广益,有效促进无机及分析化学课程的建设,提高高校基础课程教学的质量,建议在现有的基础上可以采取民办公助,企业资助的形式把研讨会延续举办下去。
“无机及分析化学”对高等学校近化学类专业学生而言是一门重要的基础课程。无机化学和分析化学原本是两门独立的课程,定性分析“合”在无机化学的元素化学中已为多数人所接受。可是无机化学和定量化学分析是“合”是“分”,化学分析和仪器分析的比例和安排等问题,一直是教学改革中的争论点。“无机及分析化学”顾名思义,应和分立的无机化学和分析化学有所不同,可是在课程设置、教学安排、教材内容等方面一直存在着“合”与“分”的问题。经过近三十年的摸索与实践,这一问题亦日趋明显,已达成初步共识。因为,为了解决内容和学时的矛盾,“合”是必要的手段;无机化学和分析化学原本就是两门相近的学科,“合”也顺理成章;以“合”为上,“合”是进步,是学科发展的需要和方向,实践中已显示出“合”的优点。这方面浙江大学主编的《无机及分析化学》教材就做得较好。
二、《无机及分析化学》(第四版)的编写和体会
当前,生命科学及近化学类学科的发展一日千里,化学在这些学科中的重要性更为突出。为适应当前教学改革的形势,编者在第四版的修订过程中努力遵循“加强基础,趋向前沿,反映现代,注意交叉”的现代课程建设理念。“加强基础”就是注重基本理论和基本概念,教学中让学生在学时较为紧张的情况下很好地掌握化学的基本知识和基本实验方法,为他们日后的专业学习和科研工作打下良好基础。“趋向前沿”则是在教材的编写中增加最新的科学研究的成果,引导学生在学习知识的同时了解当前科技发展的最新动态,为进行创新型思维奠定基础。“反映现代”:在生命科学步入分子水平的今天,其重要标志就是分子生物学、分子医学、遗传组学、蛋白组学、代谢组学和纳米材料科学等学科的相继出现。如何不失时机地将化学学科作为一个整体介绍给学生,与时俱进,并在此基础上,搭建一个现代化学的教育平台,以此“反映现代”,这是我们追求的一个目标。“注意交叉”:新兴交叉学科的出现,是当今科技发展一大趋势,适应这一发展的需要,则是高校从事化学教学的教师们的一项重要任务,同时也是一个具有共性的教学研究的新课题,这需要根据各自学校的具体情况,对整个教学体系和教材建设进行必要的改革和调整。第四版的
编写中,我们也只是做了初步的尝试,有待听取大家更多的意见和建议。现将第四版中课程建设十六字理念的体现作进一步说明。
加强基础:较全面地介绍化学基本原理。在第一次介绍化学原理时是具有化学总论性质的,要使学生对化学有一个系统全面、较中学化学有更深入一步的了解。具体地说就是要较全面地介绍化学原理三个主要部分:化学变化方向和限度问题(化学热力学);化学反应速度和机理问题(化学动力学):物质结构和性能之间的关系,使学生能把握和初步利用这些基本观点处理化学问题。
趋向前沿:第四版中将“环境污染和环境化学”以及“核反应和放射性同位素的应用”增加进来,而我们在课程教学中,结合可持续发展及最新的生物技术的研究手段包括同位素技术的应用等,已在课堂教学中作为实例介绍给学生,这也是在教学中体现“趋向前沿”这一理念。这既培养了学生的学习兴趣,也引导学生进一步认识到所学知识的实际应用,从而起到一个培养兴趣及探索创新精神的作用。
反映现代:虽然第四版教材中增加了“拓展知识”这一部分内容,实际在我们的课堂教学中就已经或多或少地在相关的章节中把一些与课程内容有关的最新知识和进展增补进去,除此之外还有针对性地邀请有关专家作报告,介绍与所学基础知识有联系的新知识、新理论、新进展以开拓视野,明确方向。为更好地“反映现代”,如对物质结构部分的学习则按历史进程来讲授,不仅使内容更为生动,也可使学生领会科学家的思维方法和他们解决问题的正确途径。
注意交叉:本教材名为“无机及分析化学”,但不少学校在实际的教学中则是分为“无机化学”和“分析化学”两部分来讲授,这两者之间就有许多交叉和重复之处,如何更好衔接这两部分,是很多教师关心和需要研究的问题,如“元素化学与定性分析”、“四大平衡”与“化学滴定”处理得当,就会取得减少课时、相得益彰的效果。各校教师也可根据各自不同的见解采取行之有效的做法,我们亦愿意得到大家的指点。交叉学科的出现,是当代科技发展一大标志,徐光宪先生2006年4月在大学化学化工基础课程建设论坛的致词中就曾指出,以化学为一级学科,再到无机、分析、有机、物化、高分子、化工等二级学科,最后细分下来可分出六、七级学科,如最新的“大环化学”、“纳米材料化学”、“组合化学”等,这些都是学科交叉的结果,传统的化学分类已完全不再适用。注意到化学学科发展的这一趋势就可以同步培养学生自学和独立解决问题的能力,也只有这样才能适应社会发展的需要。
启发式教学历来是老一辈教育家所推崇的教学模式,从南京大学戴安邦院士开始就是一直崇尚启发式教学,并在当时的条件下进行了许多实践,形成了一整套完整的理念。例如在第一次研讨会上,戴先生就讲了《启发式教学八则》,后来陈荣三教授、黄孟健教授秉承了这一理念,在实际教学中又做了许多尝试。例如:注意理论化学与描述化学相互沟通,使理论化学的知识在描述化学的学习中得到运用和巩固;注意结合生物、医学及相关学科的知识来介绍化学基础知识;课后习题与课堂学习的紧密结合,使习题能起到巩固、消化和运用课文内容的作用等。
《无机及分析化学》(第四版)于2002年初被列为普通高等教育“十五”国家级规划教材,为了使第四版适应目前教学的需要,编者进行了下列改进:
1.淡化化学“数学化”倾向,如省略或减少复杂体系化学平衡的计算。
2.创新内容,为现代科学前沿预留“接口”。
3.理论联系实际,加强化学理论知识在相关专业和生产实际中的应用。
4.改革分析化学部分的编写,完善化学分析的内容,缩减较复杂而应用较少的计算。由于仪器分析已独立成一门课程,故删去第三版仪器分析部分内容,但仍保留比色法等最常见方法,为学生今后学习仪器分析打下一定基础。
第四版教材的编写,我们采取了以下步骤:
1.广泛调研国内外有关教材,选择国内外其他无机化学及分析化学教材,汲取其所长为我所用,特别关注了近年有特色的国外教材。
2.编写伊始先编写了第四版的《编写大纲》,向全国若干所大学寄发并征求意见、交流、补充第三版之不足,听取各方教师的意见。
3.先期完成了部分书稿,在2003年中南大学举办的教育部非化学化工类化学基础课程教学指导委员会的生物医药类化学教材建设研讨会上进行交流,进一步听取大家的意见和建议。
在其后的反馈中,我们陆续收了许多教师的信件,特别是武汉大学的潘祖亭教授、陕西师范大学的韩维和教授、海南师范大学的黄闻新教授等同仁的来信,这些都对第四版教材的编写起了一定的作用。
在《无机及分析化学》(第四版)的编写中,我们编写组的教师相互协作,取长补短,群策群力,围绕着编写基本要求,力争达到一个新的高度。
这本教材从自编讲义开始就有一个重要的特色,即力求与生物化学、生物医学、生产实践密切联系和结合,当初的讲义就是“开门办学”的结果,成书出版后这一特色仍然保留,编写的内容都围绕这一特色来展开。结合实际、贴近生活是第四版遵循的一个基本要求,新增的拓展知识也都是近期化学学科的一些热点,以此作为素材提供给学有余力的同学以更多的施展空间。
[关键词]教学体系 教学改革 教学效果
“无机及分析化学”是高校近化学专业学生必修的重要基础课程。针对学校的定位、教学计划的调整及逐年扩招的形势,为培养“宽基础、强能力、高素质”、满足社会发展需要的创新型人才、应用型人才,我们从构建新的课程体系及编写无机及分析化学教材、改变传统的教学模式及方式、改革实验教学内容与方法等方面进行了改革尝试,取得了一定的效果。
一、构建新的课程体系
无机及分析化学作为由无机化学和分析化学重组而成的一门基础课程,根据两门课程的内在联系,突破了将无机化学、分析化学理论分段编排的体系,融会贯通地将内容联系最紧密的“四大平衡”和“四大滴定分析”有机地结合起来,建立了新的课程新体系和教学内容。将四大滴定分析及其应用穿插在四大化学平衡之中,讨论相应的平衡后,介绍其对应的化学分析内容。这种将原理和应用揉为一体的教学改革,避免了内容的不必要重复,减少了授课的学时,使教学内容更为简练、完整,紧凑合理,前后连贯, 系统性强,教学思路更加清晰、明确,重点更加突出;使学生的学习能够深入浅出、容易接受、有重点地掌握无机化学与分析化学的实质。另外还要考虑仪器分析的内容及仪器分析在相应专业中的应用和当前仪器分析发展的动向等内容,使课程教学体系能较全面、系统得反映无机及分析化学教学内容。
二、编写适用的无机及分析化学教材
根据无机及分析化学课程新体系,我们制定新的教学大纲,转变重视理论讲授为理论知识和实践能力并举协调发展的综合素质教育理念,编写了适合相关专业教学需要的《无机及分析化学>和《大学化学实验》教材各一部,由化学工业出版社出版。教材内容以必需、够用为度,删除了与中学化学内容重复的部分,同时注意中学化学与大学化学中相关内容的衔接,注重学科内容的系统性、完整性,使学生的学习由浅入深,循序渐进;并注重有关内容与物理、生物、农药、环境等学科的联系与交叉,扩大学生知识面和视野,引导学生注意“边缘学科”的研究和发展;注重内容与农、林、生物、食品等学科紧密结合,体现了学以致用的基础特色,为后续专业课的学习和科研奠定基础。
三、更新教学方法以提升教学效果
如何解决课时紧张、教学要求与教学时数之间的矛盾突出是我们必须面对的问题。为此,我们通过课程整合,避免内容的重复,精炼教学内容,充分利用网络资源等方法,有效地提高了授课效率,减缓了课时减少与内容之间的矛盾。另外,在有限的课时内完成系统的教学,同时还要达到宽基础的目的,教学方法必须与时俱进,实施多媒体教学、利用网络是势在必行的选择,我们制作了与教材配套的多媒体课件,开展网络教学与管理,把教学大纲、电子教案、学习指导、习题解答、相关知识链接、教学录相等上网开放,学生能够方便的利用自己空闲的时间,自主地进行学习,有效地增加了教学容量。在课堂教学中要充分考虑学生的基础知识、教学内容的特点,采用启发提问式、讲授为主式、课堂讨论式等多种教学方法,充分调动学生学习的能动性,使教和学真正的互动起来。通过以上措施,有效地提高了教学的效率和质量。
四、重视实验教学,创新实验教学体系
无机及分析化学课程组建以后,原先的无机化学实验、分析化学实验合为一门课程,称为“大学化学实验”。组合后的实验课程在教学内容上并没有将原有内容简单地组合,而是根据人才培养的需要,进行了较大的调整。增加学生自行设计性实验,减少基础的验证性实验,把部分容量分析的实验,改变为与实际密切联系的分析实验,同时,增加一些综合性实验和设计性实验。这样,益于开发学生的创新能力,启发学生发散性思维,调动学生的主观能动性,利于培养“强能力、高素质”的现代人才。
经过几年的教学改革与实践,使我们的教学质量得到进一步提高,取得了较好的教学效果。
[参考文献]
[1]王运,董元彦,张方钰,等.面向新世纪无机及分析化学课程体系的构建[J].高等农业教育,2005,(4):60—62.
[2]陈勇智,廖建良,宋冠华.生物科学专业《无机及分析化学》课程的改革与探索[J].惠州学院学报:自然科学版,2005,25(3):117—119.
Applied undergraduate food major "inorganic and analytical chemistry"
Curriculum Teaching and Experience
ZHANG Wen-li1,2 ZHANG Jian-ping1,2* CHEN Shang-long1,2 WU Yong-hua1,2 YU Nan-nan1,2
(1. School of Food Science and Engineering, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221018, Jiangsu Province, China;2. Key Laboratory of Food Resources Development and Quality Safety, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou, Jiangsu 221018, China)
【Abstract】The article mainly introduces the teaching process and experience of the subject basic course "inorganic and analytical chemistry" in the subject of Application-oriented Undergraduate food specialty. The author puts forward the measures and methods to improve many problems in the new students' weakness in the course, content of courses and limited courses hours.
【Key words】Application-oriented Undergraduate; Food specialty; Inorganic and Analytical Chemistry; Subject Basis Courses; Teaching
“?o机及分析化学”是将无机化学和分析化学两门课程整合为一的课程[1-3],这门课程不仅是化学专业的必修课,同时也是近化学专业如食品、环境、生物、医药、材料等专业的学科基础课[4]。因此,学好这门课程至关重要。对应用型本科食品专业[5-9]来说,这门课程的教学要做到重视基础内容,敢于摒弃、整合旧内容,及时补充新理论知识,让学生所学知识能应用到后续专业课的学习和实际生活中。随着近年应用型本科食品专业基础课程教学的改革,“无机及分析化学”的课程[10-12]教学现状如下。首先,该课程的课时数相比以往有所减少,目前我校食品专业无机及分析化学有64学时(不包括实验)。课时数减少的同时食品专业所需的相关化学学科基础知识并没有减少,这在一定程度上加重了教学难度。其次,我校食品专业学生来自全国各地,除了高中时期专门参加过化学竞赛的同学基础稍好,其他同学的化学基础知识相对薄弱。这对于教师讲课的内容和教学设计有一定的挑战。再者,该课程是食品专业的学科基础课,开设在大学的第一学期,该课程与“生物化学”、“食品化学”等课程联系比较紧密,该课程的学习效果直接影响后续专业基础课的学习。最后,应用型本科食品专业的学生需要掌握好无机及分析化学理论知识的同时也要有熟练的实验操作技能。因此,教好和学好无机及分析化学对食品专业新生的学习兴趣、知识积累和科研素质培养非常重要。
本课程的教学要完成教学任务,更要为食品专业的学生打下扎实的化学基础。结合自身的实际教学来说,该课程总体教学的时间紧,内容多,任务重。这就要求我们能根据学生的具体情况和专业的要求,提出教学目标,以此来安排合理的教学。下面我将结合自身的教学过程,从几个方面谈谈应用型本科食品专业无机及分析化学课程的教学目标、教学内容、教学方法及课程教学的体会[13-18]。
1 教学目标
“无机及分析化学”是食品专业本科生的重要学科基础课。该课程的教学以教师课堂讲授为主,课堂提问、课后练习和实验课为辅。该课程安排在第一学期,是学生进入大学后的第一门学科基础课,现总学时 64学时,每周 4 学时。课程教学开始前,需要了解学生的相关化学知识学习状况: 该门课程所教授的知识点,学生在高中阶段接触过,但不够系统和深入,除非参加过竞赛的同学。所以说,学生整体化学知识薄弱。鉴于现状,整个课程中无机化学部分比例稍大,占36个学时,分析化学占28个学时。具体目标有以下几个方面:首先,该课程能培养学生具有分析、处理一般无机与分析化学问题的初步能力,同时培养学生严谨细致、实事求是的科学作风。其次,该课程要求学生对课程中知识的重难点明确掌握,课后作业题独立完成。再者,涉及该课程的具体内容有:让学生重点掌握平衡的原理、溶液中的各种化学平衡及其在分析化学中的应用,让学生建立准确的“量”的概念和掌握各种化学分析方法;让学生掌握化学热力学、化学动力学、原子和分子结构、分散体系和溶液等方面的基本理论和基本知识;让学生掌握分析化学中的滴定分析、重量分析和吸光光度分析的基本理论和方法。
2 教学内容
为了实现上述的教学目标,我们是以 “加强理论基础知识,重视实验操作,联系实际问题,反应科学前沿” 作为该课程教学的指导思想。食品专业本科生所学习的 “无机及分析化学” 课程中涉及到的大多数知识点,在后续的“物理化学”“生物化学”“有机化学”等课程中又会在更深的层次上重复。那么如何选择该课程的教学内容,避免不必要的重复,这也是一个难题。首先,在教学内容的选择上,注重知识结构的整体性教学,突出知识体系的主干,不讲或少讲与食品专业后续学习无关的部分,重点讲授基本的、容易混淆的和难以理解的概念。使学生的知识体系更加清晰和系统。其次,在教学内容的选择上注意理论与实验和实际的结合。该课程分为两个部分,一是,无机化学侧重于元素化学的学习,二是,分析化学侧重于分析科学思维模式的培养。两者都需要联系日常生活中的实验现象和实际生产。通过增加“应用实例”,比如:测定三聚氰胺中蛋白质的含量或麦芽糊精中总糖含量的测定,来提高学生们学习该课程的积极性和热情。再次,在强调基础理论知识的过程中要反应科学前沿,具有先进性。满足一些学生的好奇心,同时也能拓宽他们的知识面。
3 教学方法
在课程开课之前,通过对食品专业学生的新生调查可知,不同地区中学化学课开课情况以及掌握情况各不相同,有些新生甚至没有接触到化学实验。鉴于上述情况,我们需要从教学方法上提高教学效果,调动学生的积极性,让学生打下扎实的基础,培养学生的创新思维和能力。从以下几个方面着手:
(1)开阔学生视野,让学生充分了解“无机及分析化学”这门课程的地位和用途。该课程是化学两大基础学科分支的结合。通过学习无机化学,我们可以不断认识和改造物质世界,还能创造新的物质世界。通过学习分析化学,将有助于我们对原料的筛选,对工艺流程的控制以及对食品质量的检测。该课程作为应用型本科食品专业的学科基础课,对后续“食品分析”“微生物学”“食品化学”等专业课的学习起了至关重要的作用。同时,也让学生了解学习该课程在将 来从事食品的教学、科研、管理、生产等各领域、各部门工作时都颇有益处。
(2)加强基础知识学习,突破重难点。结合该课程的特点和专业的需求,对教材的内容有所增?p。但是,基本知识、反应、公式和实验都是需要系统的学习。在实际教学中,促进学生学习知识与提高素质相结合。将教学中的重难点布置成思考题,以此来启发学生的思维。课堂上不能自导自演,要做到与学生互动。可以提出问题让学生交流讨论,及时的进行反馈点评。增加课堂提问和练习的力度。根据课堂学生反应情况布置课后习题,巩固课堂所学知识。布置课后练习时要做到有针对性,有层次性,从而使每位学生都能够较好地掌握。
(3)认真的备课,做到有备而去。讲授时要做到主次分明,层次清晰。更新自己的教学手段,做到理论与实际相结合。采用多种教学方式:启发式、讨论式和参与式。根据学生的反应及时调整教学策略。讲课时要做到深入浅出,化繁为简,有快有慢,循序渐进。根据教学进度计划表,运用好教材,有条不紊的进行教学。同时也要注意培养学生自主学习、独立思考的能力,有些知识没必要讲的太细太繁。
(4)理论课的学习一定要与实验课相结合。通过具体的实验操作,增加学生学习理论课的兴趣,也能起到巩固理论知识的效果。鼓励学生参加各类开放性实验和创新实验,结合实验也可以对理论知识进行查漏补缺。比如,通过分光光度法测定待测铁样中总铁的含量,来巩固分光光度法的原理。此外,通过实验也能够训练学生正确的掌握化学实验的基本操作技能。综合性实验也可以锻炼学生的动手能力,提高分析问题和解决问题的独立工作能力。
(5)利用课外时间对学生进行辅导答疑。大学新生第一学期的课程相对不多,学生有充分的时间学习和巩固该课程。针对作业中出现的问题,要对学生进行分类辅导,如概念类、原理类、反应类、方法类、浓度类和计算类等。辅导结束后,学生要继续做题进行巩固,达到真正理解和应用的过程。
关键词:无机及分析化学实验;实验教学;改革
无机及分析化学是很多专业如化工、材料等学生大学学习中非常重要的一门课程,同时也是加深学生的基础理论知识的必要环节。无机及分析化学这门课程将无机化学和分析化学融合为一体,在降低教学学时、减轻学生学习负担的同时,对于教师的考验也更加严格。教师必须在较少的学时中清晰、明确的讲授更多的专业知识,同时还需要保证教学的系统性和创新性。因此,对于无机及分析化学实验教学的现状、存在的问题进行研究是非常必要的,本文不仅分析了在无机及分析化学实验教学中存在的弊端,同时也提出了有效的改革措施。
1传统无机及分析化学实验教学中存在的问题
在传统的无机及分析化学实验教学中,主要采取老师讲授知识时长较长、与学生互动少的教学方式。同时,传统的教学中主要注重理论知识的讲授,包括一些冗长的验证和复杂的说明等内容,容易造成学生提不起兴趣,注意力不集中等情况。此外,这种教学方式给学生提供的展示自我和提高自身能力的机会较少,学生在课堂中不能有效的提高化学实验方面的动手能力。对于规范的实验基本操作来说,传统的教学方法一般是由老师来讲授或演示,但是这些偏向于实践操作的技能,更加需要学生在不断自己操作中改善和加深记忆。其次,由于无机及分析化学实验这门课的特殊性,有些教师课堂内容可能会出现两者知识不融合,联系不紧密等现象,造成学生对该门课程理解不深刻,阻碍了学生对于无机和分析化学知识的更深层次理解。同时,有很多无机及分析化学实验课堂上的实验设计限定较多,有些仅为了实验技能的训练而安排,缺乏多元化,同时不能对学生自主设计实验和独立思考方面的能力进行很好的培养。最后,由于这门课程是为了向同学讲授如何正确使用实验仪器和一些常见的实验操作。但是很多传统的教学中,由于学生数量较多,导致老师演示操作很多同学看不到或看不清,导致很多同学对于知识的获取并不全面。[1]当然,有些同学对于学习这门课程的态度不够端正,在学习该课程前不进行认真的课前预习,对于课堂上要讲授的基础知识和要点没有一个清晰的认知,导致课堂上跟不上教学进度。在记录实验数据时,头脑不清晰,且态度不严谨,不能很好的保证数据的真实和可靠性。[2]
2无机及分析化学实验教学改革的必要性
随着我国教育的不断发展,学生对于课堂教学知识量的需求越来越大,对教学方式的需求也要求越来越多元化。而传统的方式单一、内容固化的教学方式已经显然不能满足现今处于信息社会的学生的需求了。同时,为了响应我国高等学校化学专业对于本科教学的要求,课时在逐渐减少,但是讲授的内容和质量不能减少和降低。因此,我们必须思考如何能更好的呈现课堂内容,如何能更好的与学生进行互动以提高学生积极性,如何能更好提高学生的实验操作技能,如何能培养学生的自主设计实验能力等问题。因此无机及分析化学实验的教学改革,提高教学趣味,加强实验绿色性,加强教学内容基础性是非常必要的。[3]
3无机及分析化学实验教学的改革的措施
3.1增加教学中实验的设计性
为了加强无机及分析化学实验中两者的联系,同时为了提高学生学习兴趣和自主创新能力,应该增加实验课程中实验的种类。在对学生进行基本知识和基本操作的讲授之外,还需要对学生综合和实验设计能力的培养加以重视。同时在对学生进行评估时,也应该重视实验设计和独立创新性等方面的能力。
3.2提高实验的绿色化
由于课堂实验的多元化,使得课堂中使用的试剂种类繁多,且化学实验中使用的试剂大多不仅对人体有害,而且会污染环境。而很多初学化学知识的大学生对于这些试剂的危害认知不清,使用过后的废液会随手丢到下水道中,严重危害环境。因此,在教学中要对学生环保意识和对于试剂的危害性加以强调。同时,在设计实验时,提倡使用低毒性的试剂来代替剧毒试剂,以降低对环境的污染,同时减少实验产生的有害废弃物。
3.3改善教学方法
传统的教学方法主要依赖于教师的讲解,对于学生的独立思考和积极性重视程度不够。学生在课堂上被要求重复老师的操作,极大地局限了学生的想象力和创造力。同时教师必须反思自我的教学方式是否枯燥乏味,应该更多的增加与学生的互动和教学的趣味性以引导学生对于知识更加深入的思考。此外,还需要对学生的实验过程和数据记录更加严格监督,以保证学生实验操作的安全性以及对于保证数据真实性意识的培养。
4结语
在新的世纪,面对教学的不断改革和学生需求的多样化,教师必须在不断完善自身对于基础知识理解的完善和深刻的同时,还要不断改善传统的教学方式,调整交些内容,突破自身局限,对更加有效和有趣的教学方式进行不断的探索,同时还要不断在教学中学会反思自我,努力提高教学水平,培养出具有更好实验操作能力和更强自足创新能力的学生,为我国不断输出综合素质更高的高水平人才。
参考文献:
[1]肖雪春,王毓德.材料类无机及分析化学实验教学改革实践[J].实验科学与技术,2016,14(1):153-157.
[2]柳娜,薛冰,郭登峰,等.无机及分析化学实验教学改革与探索[J].科技信息,2010(25):130-131.
一、认真备课
每一节课都做到“有备而来”,每堂课都在课前做好充分的准备,并结合课本内容和专业对口岗位,准备一些学生感兴趣的教学内容,课后及时对该课作出总结,写好教学后记,并认真按收集每课的知识要点,及时整改。
二、增强上课技能,提高教学质量
由于该班二分之一的学生都是文科生,对于高中化学不熟悉,这就需要把教材内容讲解得通俗化、生动化、幽默化,做到线索清晰,层次分明,言简意赅。我还将比较简单的章节让学生自学,自己做PPT并给大家讲,加强学生互动能力,让他们能够说出来。认真关注课堂,使课堂教学紧张有序地进行下去。解决学生提出的棘手问题时要灵活多样。
三、积极推进素质教育
目前的考试模式仍然比较传统,这决定了老师的教学模式要停留在应试教育的层次上,为此,我在教学工作中注重了学生能力的培养,把传授知识、技能和发展智力、能力结合起来,让学生的综合素质均能得到有效的发展和培养。
四、让学生准确掌握各章节的知识点
关键词:创新能力;无机化学;实验教学
无机化学实验是药学专业学生巩固和深化理论知识的重要途径,也是培养学生基本技能,发现和解决实际问题能力、自主学习能力、创新能力和全面素质提高的重要途径[1]。随着现代高新技术的飞速发展,原有的实验内容、手段、方法和模式已不能适应当前的教学需求。本文在分析了实验教学存在问题的基础上,结合近些年的教学实践,从无机化学实验教学内容、教学方法和课外实践等环节,探索了药学专业学生创新能力培养的方法,取得较好效果。
1精选无机化学实验内容,为培养学生的创新能力奠定基础
无机化学实验内容较多,合理选择和组织无机化学实验内容,是培养药学专业学生创新能力的前提和基础。
1.1优选实验内容是创新的先导
药学专业无机化学实验的教学目前只选择一些重复性好,操作简单的内容,验证性的实验多[2],综合性的实验少。验证性实验是培养学生基本操作技能的重要手段,对学生进一步理解和记忆现有理论知识是相对有效的,但考虑到药学专业的特点和无机化学实验课时数的限制,对于性质类似的或实验方法相同的验证性实验,我们只选择具有代表性的实验进行操作,这样学生既掌握了实验技能又节省了时间。除了筛选、合并验证性实验之外,我们增加了综合性和应用性实验,这些实验的内容和实验材料更贴近药学专业,使学生领悟到学以致用,既能提高学生学习的兴趣,还有利于培养学生的创新能力。
1.2组织实验内容是创新的载体
无机化学实验教学内容的组织是学生创新能力培养的重要载体。由于中学实验条件的限制,大多数学生的实验基础比较薄弱。因此无机化学实验教学首先安排的是验证性的内容,如:物质的称量和食盐的提纯。这两个实验涉及到称量、加热、溶解、蒸发、结晶、常压过滤、减压过滤等一些基本操作。经过一段时间的实践之后再安排磺基水杨酸合铁(Ⅲ)的组成及稳定常数的测定,邻二氮菲分光光度法测定铁等一些综合性实验。最后安排一个开放实验,让学生在掌握基本实验操作的同时具有科学的实验思路,不仅知道如何操作实验,还懂得如何设计实验,为以后更好地从事生产工作并具有创新能力打下良好的基础。
2改进无机化学实验教学方法,为提高学生的创新意识搭建平台
2.1讲授法与探究法相结合
教师运用各种教学方法进行教学时,大多都伴之以讲授法。讲授法比较强调教师的主导作用[3],我校录取的学生来自全国不同的省市,有的同学在高中甚至连一个实验都没有自己亲自操作过,动手能力很差。为了克服来自不同地区学校的学生实验基础参差不齐的现象,对于一些基本操作,如称量,滴定,仪器的使用等都适合用讲授法来进行教学。而对于综合性实验,学生缺少主动思考的积极性,为了改变这种现象,我们采用了探究式教学方法。在探究式学习为主的教学中,更强调教师适时、必要、有效的指导。在教师的指导下,学生主动参与到发现问题,寻找答案的过程中。例如,磺基水杨酸合铁(Ⅲ)的组成及稳定常数的测定实验中,一部分同学采用高氯酸和铁离子溶液做参比操作,另一部分同学选择用磺基水杨酸和铁离子溶液做参比完成实验,结果表明,实验的结论是一致的。可见,培养学生实验能力,首要是调动学生的积极性,提高学生对实验的热情,同时注重学生的综合素质的培养,这样才能发挥出学生创造性思维。
2.2传统教学与多媒体教学相结合
多媒体技术具有强大的辅助教学功能,将多媒体技术与传统的教学手段有机的结合起来[4],即能弥补板书的单调与枯燥,又能够强化实验教学效果。无机化学实验中经常需要使用一些操作较为复杂的仪器设备,如分析天平,分光光度计等,这些体积较大的仪器不能放置于讲台上,教师在讲解时很难结合实物演示,即使是在仪器前进行的示范性操作也只能保证前排的学生或者少数站在教师身边的学生能看清楚,大部分学生对于仪器内部结构及具体操作细节掌握不够,实际操作时错误较多,影响了授课质量及学生对实验技能的掌握,进而也在一定程度上影响了学生学习的积极性[5]。教师可以利用多媒体课件将无机化学实验仪器放大,让全体学生能多角度、直观地了解无机化学实验仪器的构造细节、仪器规格以及使用方法。教师还可以利用动画技术模拟无法直接用实验演示的无机化学实验现象、实验过程。教师亦可利用仿真实验进行实验操作的方法演练和细节指导,强化实验条件的控制和注意事项等完成实验的关键问题。多媒体教学提高了学生的学习兴趣,培养了他们的创新思维和创新能力,解决了传统教学中学生感觉所学知识太窄,工作中用不上等问题。
3增设无机化学开放实验,为激发学生的创新潜能提供支持
无机化学开放实验突出开放、设计和创新的理念,把多个知识点融合并应用于药学领域,提高了学生的实验兴趣,为培养学生的创新潜能提供了更广阔的空间。
3.1选择实验课题
无机化学开放实验课题是由教师根据实验室目前的条件,学生的学习兴趣和药学专业的特点确定的。如,胃功能调节剂-马来酸曲美布汀含量的测定。教师在实验开课前四周公布实验课题,学生可以根据实验的难易程度、自己的兴趣爱好来选择实验内容,选择同一个实验课题的4名学生为一个实验小组。无机化学开放实验,可满足不同水平和不同层次学生对学习知识的渴望和要求,这不仅增强了学生的自信心还激发了学生的学习热情。
3.2设计实验方案
学生选好实验课题后,通过互联网或图书馆查阅相关的文献,了解和掌握与课题有关的实验方法,并在此基础上,根据实验课题要求和实验室条件,提出具体的实验方案,包括实验前期准备、实验条件要求、实验计划进度等。经由小组讨论后,设计出最佳实验方案,交给指导教师审阅,指导教师对该实验方案存在的主要问题提出修改意见。实验方案的设计过程给予学生充分发挥想象力的空间,其创新思维和创新潜能可以得到尽情的发挥。
3.3进行实验操作
无机化学开放实验鼓励学生参与实验的全过程,学生可在教师的指导下参与实验前的各项准备工作。如准备实验试剂,安装和调试实验仪器。这样学生既了解实验的准备过程,也学到了很多实验课中没有的操作技能,有利于调动学生的积极性。在实验过程中指导教师应该避免手把手教的指导方式,多让学生自己动手。但指导教师应密切关注学生的实验过程,着重引导学生如何将所学的知识和技能用来解决实验中遇到的各种问题。学生由被动学习变为主动学习,独立工作能力和创新思维能力得到培养和提高。
3.4分析实验结果
无机化学开放实验结束后,每个小组由一名同学汇报实验结果。指导教师与小组成员共同分析和讨论实验过程出现的问题,找出问题产生的原因及所需采取的措施。最后学生撰写实验报告,实验报告中除了实验目的,实验原理,实验步骤,实验结果之外,还要对实验方案的设计和实施过程进行总结。这种开放模式能够充分调动学生学习的积极性和主动性,发挥他们的想象力与创造力,为激发学生的创新潜能提供有利的支持。
4结论
培养学生的创新能力不是对基础知识的否定,我们强调创新能力培养的同时,也强调学生要具有扎实的基础知识。学生创新能力的培养是一个渐进的过程,自2014年10月份以来我们课题小组以教学过程中学生创新能力的培养为指导思想,更新教学内容,改革教学方法。经过两年多实践,学生普遍反映课堂更为生动,学习兴趣更加浓厚,自身的创新意识和创新能力有了很大的提高。
参考文献
[1]李华侃,于秋泓.医用化学实验[M].北京:科学出版社,2011:1-2.
[2]张丽,公维民,刘丽波,等.大学化学实验课程改革与创新能力培养[J].教育教学论坛,2014,6(24):44-45.
[3]罗雅晶.探究性教学方法与传统教学方法的比较研究[J].河南科技,2012(2):45.
[4]刘艳菊,杨怀霞,王霞,等.无机化学教学方法改革与创新探究[J].教育研究,2011(08):174.
在教学过程中渗透德育,美育教育,全面提高学生的音乐素质,努力把教书育人提高到一个新阶段,使学生成为:“四有”新人,培养他们爱祖国、爱人民、爱劳动、爱科学的优秀品质。并通过各种题材歌曲的学唱,中外名曲、名歌的欣赏,让学生感受美的艺术和高尚的情
操,培养他们的创新精神、合作精神、环境意识、心理条件等,努力进取,为中国的明天奋发向上。
二、音乐知识和技能训练
1.指导学生运用正确的姿势和呼吸方法来演唱歌曲;
2.指导学生掌握正确的练声方法;
3.初步欣赏一些小型的器乐曲,掌握音乐欣赏知识,并能培养学生学习音乐的兴趣;
4.通过“拍拍敲敲”、“听听想想”、“唱一唱”等练习,提高学生的乐感和节奏感;
5.通过集体舞教学,提高学生的综合素质。
教学内容
本学期通过对学生坐姿、唱姿、合理呼吸的培养,为学生的学习打下基础;通过对综合课、唱歌课、欣赏课、器乐课以及歌舞唱游课的教学培养学生的学习兴趣,使学生能够灵活运用,融会贯通,提高他们的素质。本学期,我还加强了欣赏课、器乐课、歌舞唱游课的学习力度,注重音乐知识和技能、技巧训练,培养学生的学习能力,并在教学过程中渗透德育,改革进取,加快教育现代化,使学生能在他们的薄弱环节上加强学习,通过综合训练,使学生的艺术修养、音乐素质大大提高。
主要措施
1.指导学生学习正确的坐姿、唱姿,以及合理的发声练习曲;
2.注重学生的音乐综合技能、技巧、知识训练,指导学生有感情地歌唱;
3.在教学中指导学生了解歌曲的情绪,并能用正确的情绪来演唱不同的歌曲。
4.每节唱歌课给学生三分之一的时间练习,教师正确处理、引导;
5.合理安排时间进行音乐欣赏,培养学生对音乐的爱好,开拓学生的视野,并了解一些音乐知识;
6.通过律动以及集体舞的训练,培养学生的节奏感和乐感,加强学生的全面素质;
7.在综合课、唱歌课、欣赏课、器乐课、歌舞唱游课中渗透德育,深化教育改革;
8.利用多媒体开展教育活动,使
学生参与耳、眼感官,提高学生的学习兴趣,丰富课堂生活,开拓音乐视野。
9.以素质教育为本,不断提高音乐在素质教育中的作用,并落实于教学,充分发挥音乐课益智、促体、辅德的功能
学生情况分析
无机化学实验是化学专业学生的基础课程之一,同时也是化学专业学生在进入大学之后的第一节实践课程。无机化学实验中的理论知识和实验能力是学生开展其他化学知识学习的基础所在。在培养学生实践能力、解决实践问题的能力以及科学态度方面,无机化学实验具有其他课程无法取代的作用。而开设无机化学实验课程是为了给学生搭建平台,培养学生的理论和实践能力。但是,无机化学实验长期以来的教学模式比较呆板,学生在教学过程中十分被动,无法激发学生的兴趣,不利于培养学生的创新能力。因此,传统教学模式已经无法满足学生的需求了。基于此,对于无机化学实验实施有效的改革非常重要。随着高校课程改革的发展,如何进一步发展无机化学实验,为社会培训更多创新型、应用型人才,已经成为无机化学实验教学改革的重要方向。而现代信息技术的发展,是无机化学实验教学改革新的技术革命。
1无机化学实验传统教学的局限
1.1教学效率低
无机化学实验教学中,传统教学模式主要是采用PPT、课本、板书等,因为以前的学生较少,并且教学课时多,所以学生还可以适应。但是随着招生规模的不断扩增、课程增多、专业扩增,无机化学实验的教学课时不断减少。基于此,如果仍旧采用传统教学模式开展无机化学实验,难免会出现因为授课教师多,教学思路不同,教学课时不连贯,学生人数多,分组演示时间长,学生学习吃力等问题,从而导致无机化学实验的教学受到影响,无法在有限的课时达到良好的教学效果。
1.2学生学习主动性差
无机化学实验是化学的基础,对于学生开展后续的众多课程有直接影响。而许多学生在进入大学之前,中学阶段的化学学习主要是接受灌输式教学和一些简单的实验操作,学习自主性较差。在有限的学时内,学生无法掌握大量的实践操作,打击了学生的学习积极性。在众多因素的影响下,最终出现教学质量下滑的情况。
1.3污染环境
无机化学实验具有一定污染性和危险性,如果实验过程出现操作不当的情况,将会造成严重污染。而无机化学实验的教学内容虽然十分符合当前学生的现状,但是却无法避免学生因为操作不当而出现污染。
2无机化学实验应用现代信息技术的优势
2.1教学信息丰富,开阔学生视野
现代信息技术应用在教学中,可以使教师在有限的课时完成教学目标,同时为学生提供更多的教学资源,提高教学质量。现代信息技术应用在无机化学实验中,可以使学生获得丰富的学习资源,更清晰地掌握实验操作方法,并且为教师节省了大量的时间,将教学集中在疑难问题的解答中。
2.2提高学生学习主动性和积极性
多媒体教学是一种融合文字、动画、图像、音频等多种形式的教学模式。在无机化学实验中应用现代信息技术,可以使枯燥的无机化学知识变得更加丰富、生动、形象。并且传统教学所使用的纸质教材无法调动学生的课前学习积极性,而现代信息技术教学利用丰富的课件资源,并且经过教师的修饰和完善,无机化学实验重点难点分明,思路清晰,有助于促进学生的学习顺利开展。在课前,教师可以将课件提前发送给学生,方便学生进行课前预习,掌握实验内容,从而提高实验效率,以便学生能够准确判断实验现象。除此之外,学生还可以通过教师发送的课件,在结束实验后反复学习,加深自己对于实验的理解和掌握。
2.3减少环境污染,实现绿色教学
无机化学实验因为需要使用许多材料具有一定的危险性,并且处理不正确会对环境造成污染,所以无机化学实验的绿色教学成了当前的研究重点。无机化学实验中的强酸、无机盐、强碱以及指示剂等,都会污染环境,所以学生在实验过程中只能减少这类材料的使用。但是,利用现代信息技术,可以将这些实验制作为仿真实验的形式,使学生同样掌握实验操作环节。
3多媒体技术的应用
无机化学实验中,传统教学模式主要是采用“填鸭式”“灌输式”的教学方式,教师在此教学模式下解释实验的目的和原理,学生遵循既定步骤开展操作。但是,学生在该教学模式下,处于被动的地位,他们强烈地依赖教师,并且对学习的兴趣低,不利于发展学生的思维。而现代信息技术中的模拟技术能够将声音、文字和图像相结合,提高了实验的生动性,并且使学生不用进入实验室就能体验到最真实的感受,从而提高了学生的形象思维和抽象思维,丰富了无机化学实验的学习资源,提高了无机化学实验教学水平。
3.1利用视频、flash等模拟实验
在开展无机化学实验过程中,通过视频、Flash可以展示实验过程,使学生可以直观地看到实验过程,通过视觉刺激的方法加深对于无机化学实验的操作掌握和理解,从而提高学生的实验操作安全性与规范性。因为许多实验步骤存在一定的危险性,一旦学生出现操作失误的情况,将会酿成严重后果。如无机化学实验中,许多实验都需使用到酒精灯,所以燃烧的酒精灯禁止去点燃另一个酒精灯,这是非常基础的知识,但是仍旧有学生认识不到其中的严重性。基于此,通过Flash动画,教师可以向学生展示用酒精灯引发的后果,使学生可以更加认识到违反实验操作会产生严重后果,从而提高学生的实验操作、实验安全以及实验规范。
3.2用多媒体课件展示实验目的
多媒体课件因为非常简洁明了,所以学生通过多媒体课件可以清晰地掌握无机化学实验的实验目的、实验原理、实验方法、实验器材等多个方面的要求,从而减少了学生实验操作的随意性、盲目性,有利于提高无机化学实验的教学质量。例如,在开展无机化学实验教学的过程中,通过多媒体技术可以明确展示出实验的目的、实验原理和实验方法等,并且可以将实验中可能会遇见的问题进行详细的解释和指导,提高学生的实验严谨性。除此之外,在多媒体课件中融入实验仪器操作方法、科学小故事等,还能够有效地掌握教学内容。
3.3用课件强化学生记忆
在开展无机化学实验前,教师可以通过现代信息技术创建辅助课件,总结无机化学实验过程中出现的现象,并帮助学生加以总结归纳,促进学生对于化学实验形成认知。例如,在对于二氧化碳相对分子量的测定实验结束后,教师通过多媒体课件向学生重新播放一次二氧化碳的制取、净化以及收集的过程、方法,并打乱实验顺序,由学生重新开展实验,加强学生对于无机化学实验的掌握,提高学生对于知识的总结归纳能力。
3.4用多媒体技术提高实验的对比性
无机化学实验需经过反复比对才能够获得结论,特别是在反应时间短、差别小的实验中,其具有较大的对比难度。例如,在钒的常见氧化态的水合离子颜色及其氧化还原性比较实验中,在被锌粉还原了的酸性钒酸溶液中逐渐添加不同量的高锰酸钾溶液,其溶液颜色将会发生迅速的变化,但是学生无法直观地看到其变化。所以,通过多媒体技术能够向学生展示各个时间段的颜色变化,加深学生的印象。总之,现代信息技术应用在无机化学实验中,不仅可以将其作为辅助教学手段,还可以作为学生开展实验的平台,为无机化学实验注入新的活力。通过结合传统无机化学实验和现代信息技术,使两者融合开展无机化学实验教学,相互补充、相互渗透、相互完善,不仅能够丰富无机化学实验的乐趣,还确保了学生形象思维以及抽象思维,为开展无机实验提供了新型的学习资源以及环境,提高了实验安全性,规范了实验操作相关步骤。
4在无机化学实验中应用现代信息资源
4.1构建网络虚拟实验室
积极构建无机化学实验室,通过现代信息技术,使无机化学实验可以通过网络进行在线操作。利用各种模拟器,基于实验步骤和要求组成一个完整的无机化学实验操作系统,学生通过在线操作,完成整个实验。通过利用现代信息技术,为无机化学实验构建虚拟网络实验室,在开展实际的实验操作之前,学生可以利用网络虚拟实验室开展模拟实验,进行提前预习,使学生在进行实际实验过程中可以更加得心应手,获得理想的实验结果,最终掌握实验操作。另外,学生通过在虚拟网络实验室中学习,还能够系统地学习现代无机化学实验技术体系,了解现代无机化学实验技术的新研究方向和发展方向,激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性,发挥学生的学习能动性,确保学生在学习中占据主体地位。
4.2利用网络资源丰富教学内容
教师在开展无机化学实验教学时,通过利用网络虚拟实验室资源以及国内外的化学资源,可以实现网络资源共享,使教学资源不再受到时间、空间方面的局限,如“化学资源网”“无机化学网”“化学实验网”以及化学精品课程网站和平台等。通过网络教学资源共享,可以丰富学生的学习内容,拓展学生的学习范围,开阔视野,方便学生及时掌握无机化学实验领域的新研究方向,而同时还可以培养学生的收集资料能力和学习能力。
5结束语
综上所述,我国教育部《2017年教育信息化工作要点》曾经提出,需深化数字教育资源的开发、应用,加强高等教育中的优质资源建设和应用。对于无机化学实验教学模式进行改革,为学生制作多媒体教学课件,这并不仅仅只是一种尝试,同时也是一种趋势。通过信息技术对于无机化学实验加以整合,是新时期开展基础教育以及实现教学改革的重点所在。在无机化学实验教学和学习中,合理运用现代信息技术,能够显著提高实验操作质量和教学质量。基于此,在开展无机化学实验教学时,需合理利用现代信息技术,拓宽教学渠道和学习渠道,以实验为基础的教学原则,切实把握实验的实质,丰富无机化学实验的内涵,提高教学效果和学习效果。
参考文献
[1]胡锴,刘艳菊,杨怀霞.多媒体技术在中医药院校无机化学教学中的应用研究[J].科技创新导报,2017,14(7):225-226.
[2]郝芳芳,蓝海.无机化学实验多媒体教学课件的制作和应用[J].大理大学学报,2017(12):63-65.
[3]官美娥.融合现代信息技术提升农村初中化学实验教学的有效性[J].新教育时代电子杂志(教师版),2020(14):88.
[4]熊丹.信息技术在化学实验教学中的运用[J].建筑工程技术与设计,2020(22):3959.
[5]张莲.高中化学仿真性实验的类型及开展[J].教学与管理(中学版),2020(9):57-59.
[6]李良钊.混合式教学法在地方院校无机化学实验的教学改革的探讨[J].文渊(高中版),2019(2):544.
关键词:新能源材料与器件专业;工科化学;教学实践
作者简介:吴亚盘(1978-),男,陕西西安人,三峡大学机械与材料学院,讲师;赵君(1980-),男,山东泰安人,三峡大学机械与材料学院,副教授。(湖北 宜昌 443002)
基金项目:本文系2013年三峡大学教学研究课题重点项目“新能源材料与器件专业人才培养模式研究与实践”的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)35-0110-02
工科化学是三峡大学(以下简称“我校”)新能源材料与器件专业的学生进入大学后面临的第一门专业基础课。它不仅是中学化学知识的拓宽和延伸,而且为后续化学课程(材料物理化学、材料化学、电化学分析等)的学习奠定基础,在材料课程体系中占有重要的地位和作用。因此,“工科化学”课程教学质量和效果将直接影响到新能源材料与器件专业学生运用化学基础知识处理材料制备及性能表征的能力。
工科化学课程具有其自身的特点和教学要求,如学时少、重应用,所以不能像化学专业一样,当作一门专业基础课,面面俱到。以理科化学专业为例,无机化学及分析课程要求一学年100余学时,而作为工科专业,工科化学与无机化学及分析课程具有很大的相似性,却仅有48学时。两者相比较,工科化学课程学时被大大压缩。加之工科化学涉及化学中的基本概念和理论、元素化学及基础分析的部分内容,学生们普遍感觉难学。尤其面对有限学时的工科类学生,教师如何在有限学时内仍能使学生深刻把握相关的化学知识,提高学生综合应用能力,并获得良好的教学效果,这是每位工科化学教师都必须面对的一个现实问题。本文结合新能源材料与器件专业自身特点,从工科化学课程的培养目标及学科发展方向出发,探讨工科化学课程教学的特点,并结合实践对工科化学教学提出几点建议。
一、结合新能源材料与器件专业特点,合理优化教学内容
目前,有关工科化学课程的教材很多,如江棂主编的《工科化学》、强亮生主编的《工科大学化学》、徐瑛等主编的《工科化学概论》、唐和清主编的《工科基础化学》、高发明等主编的《简明工科基础化学》等,针对不同学科、专业和适用对象,教材知识体系的设置和侧重点各不相同。根据该课程的专业基础课性质,按照突出物质的结构-性能与定量分析并重的原则,三峡大学选用了史启祯主编的《无机化学与化学分析》作为该门课程的主要教材。该教材的特色是包含主篇和副篇两大块。主篇主要是铺就一个基础知识平台,为后续专业基础课程做铺垫,副篇主要是引用化学的应用实例及趣事培养学生的专业学习兴趣。[1]它吸取了国内外同类教材的精华,教学内容难度适中,语言形象生动,适用性强,较适合作为三峡大学新能源材料与器件专业的专业基础课教材,该教材内容可以很好地为目前新能源材料与器件专业的学生提供相应的智力储备。同时,为帮助学生进一步加深对工科化学的认识和了解,还将曹锡章等主编的《无机化学》、武汉大学主编的《分析化学》等教材作为教学参考书。
此外,鉴于新能源材料与器件专业的学生特点及工科化学教学内容较多大,有关的价键理论等知识抽象难懂,因此,在实际的课堂教学中,笔者注重学科知识的拓展及实用化,除讲授教材内容外,还穿插介绍当前新能源材料方面的科技发展动态、工科化学方面最新的科研成果以及自身的科研工作进行讲解,不断优化和充实教学内容。例如,在讲授金属有机配合物材料时,笔者介绍了目前比较热门功能配合物材料当前的研究热点,并以自己在多功能金属配合物材料方面研究的成果介绍给学生。这些相关教学内容拓宽与延伸不仅提高了学生对该课程的学习兴趣,也激发了学生的科研兴趣,达到了较好的教学效果。
二、改革教学模式,探索新的教学方法和手段
在实际的教学过程中,专业基础课的特点决定了它的教学方法不同于选修课,它不仅强调教学内容的系统性、学习方法的引导,而且更需要调动学生学习的主动性,激发学生的学习兴趣。[2]针对“工科化学”课程的专业必修课性质及其教学内容众多,需要理解和识记的知识点较难的特点,笔者坚持“教师正确引导,学生积极参与”的教学原则,采用了多媒体教学与传统教学相结合的教学模式,结合课堂讨论、课外辅导、学生自主学习等多变的教学方法和手段,以增强教学效果。
1.采用传统教学与多媒体教学相结合的教学模式
在传统的教学过程中,教师可以通过讲解、板书、提问、讨论等方式组织课堂教学。然而,一些形象化、具体化的影音视频资料很难展现给学生。而多媒体作为一种新生的现代化教学手段,可以很好地弥补传统教学的不足。它能将抽象的概念直观化、具体化,并容纳较多的信息量,使课堂教学变得形象丰富有新意,教学效率高。[3]“工科化学”课程涉及无机化学中的基本概念和理论、元素化学和基础分析三大块内容。知识面广,内容枯燥,为尽可能调动学生的主动性,引导学生更好地理解和记忆,笔者结合新能源材料与器件专业培养方案,对所选用的教材中的教学内容进行了调整和压缩,制作多媒体课件,在实际的教学活动中,采用了传统教学与多媒体教学相结合的教学模式。通过浅显易懂的课堂讲授和内容丰富的课件展示,增加了学生对工科化学基础知识的认识,加深了学生对教材中的核心知识的理解,取得了较好的教学效果。
2.积极开展互动教学,活跃课堂气氛
根据工科化学专业基础课的性质,在实际的课堂教学中采用引导式讲授和学生讨论相结合的互动教学方法,可以很好地调动学生的学习主动性,营造良好的课堂氛围,提高教学质量,增强教学效果。[4]因此,在教学过程中,笔者既重视发挥教师的引导作用,又充分调动学生学习的主动性和兴趣。课堂上,笔者会针对教材上相关的知识,常常向学生设定问题,留给学生课后查资料,下次课展开讨论。这种教学方法不仅能激发学生学习的主动性和兴趣,而且可以活跃课堂气氛。例如,在讲授绪论中物质的状态时,笔者提出“物质按其存在状态可以分为几类”;讲到新材料的分类时,提出“什么是等离子体”和“什么是液晶材料”等许多在生活中涉及到的化学类新名词、新概念,让学生进行思考和讨论,然后教师再进行讲解,这样一来课堂气氛十分活跃。这种互动教学方式使学生对工科化学的兴趣大增,学习的积极性和主动性也随之增强,对教材中的基本知识点理解更透彻,记忆更深刻,收到了理想的教学效果。
3.及时进行课外答疑,解决学生课后学习遇到的问题
考虑到要在48个学时内完成工科化学教学大纲的教学任务,而且知识点庞杂,难以让学生在短时间内消化和掌握,笔者只能在实际的课堂教学过程中很紧凑地按照教学计划安排好教学内容,课堂上没有充足的时间解决学生课后学习或完成作业过程中遇到的问题。为了能让学生及时解决学习教材内容中遇到的问题,笔者每周专门安排一次课后答疑。通过实践发现,学生很珍惜与代课老师交流的机会,会把自己在学习教材、完成课后作业过程中遇到的困惑整理出来让老师做答。通过这种方式,学生对教材中知识点的理解和掌握就更为透彻,极大地提高了学生学习工科化学的积极性。
4.选择部分章节让学生主讲,提高学生语言表达能力
在传统教学模式中,教师的主要任务是站在讲台上“讲授”,学生的主要任务是“听讲”,在讲课过程中,教师设置一些教学活动,与学生进行互动,调节课堂气氛。然而,这种以课堂为中心、死板灌输的教学模式严重制约了学生课堂学习积极性。学生只能按照教师设计好的课程教学内容被动学习,在课堂上基本没有表达自己想法的机会,即使偶尔被提问,也会因缺乏足够的准备,发言效果不佳,导致缺乏自信心。
大学的三尺讲台,不仅仅属于教师,还属于学生,学生也可以借助这个讲台得到必要的锻练。如果能够给学生提供上台讲解的机会,学生就能够深刻体会站在讲台上的责任,就必须按照教师的要求将自己准备的内容用简洁明了的语言展现给其他学生。另外,学生在走上讲台之前,课前会做充分的准备,然后把自己准备好的知识传递给其他学生,无形中提高了学生学习的主动性。例如,工科化学中,其中一章为《氢》,这一章主要讲解氢、制备、用途、同位素、氢化物分类、氢能源等,没有较难的理论。因此,笔者提前两周安排学生课后查资料和素材,做多媒体课件,课堂抽出一个学时让准备好的学生上讲台讲解。从4~5名同学上讲台讲解的情况来看,学生课前都做了精心的准备,而且最大限度地利用了网络等媒体资料。学生的多媒体课件制作简洁,图文并茂,讲解结束后,其他学生可以提问,共同参与问题的讨论。这样一来,不仅锻炼了学生的语言表达能力以及沟通能力,而且为学生将来毕业时能够更好地在应聘中表现自己提供了锻炼机会。
三、探索新型考核方式,提高教学效果
在整个教学活动中,考核环节是一个必不可少的重要环节。专业基础课的考核不同于专业选修课灵活多样的方式,一般采取传统的闭卷考试,需要学生记忆的知识点多,容易使学生思想负担过重,给学生学习带来压力。而新能源材料与器件专业的“工科化学”课程作为专业基础课,其主要任务是简明地介绍化学中的部分原理,在中学化学的基础上,重点掌握元素及化合物的物质本性及变化规律,建立一个化学意识,在以后遇到相关问题时能够从化学的角度去解决。鉴于该课程的专业基础课性质和内容多、知识面广、学生掌握知识点难度大等情况,为提高学生的学习主动性和教学效果,笔者对该课程的考核方式也进行了相应的改革,采取了中期课程小论文与期末闭卷考试相结合的方式。具体的成绩考核核算方法为:课堂表现、出勤情况和课后作业完成情况占成绩的10%,课程小论文成绩占10%,实验成绩占10%,期末试卷卷面成绩占成绩的70%。这种考核方式不同于以往的“1+2”模式(总评成绩=卷面+平时+实验),既可客观地反映学生对课堂所学知识的理解和掌握情况,同时可以真实地反映学生课后学习这门课程的积极性和主动性,最终期望能够全面反馈出这门课程的教学效果。
四、结语
“工科化学”课程作为新能源材料与器件专业学生的专业基础课,其内容繁多、涉及无机化学、分析化学两个二级学科的部分基础知识。该门课程的教学效果为学生学习后续材料物理化学、材料化学、电化学基础等课程提供重要的基础。因此,合理优化教学内容,探索行之有效的教学方法及考核方式对于调动学生学习的主动性和兴趣,提高教学质量和教学效果起到至关重要的积极作用。
参考文献:
[1]史启祯.无机化学与化学分析[M].北京:高等教育出版社,2011.
[2]樊晓芳.高等院校无机化学教学改革探析[J].科技教育创新,2013,(3):146-153.
[3]李文旭,强亮生,徐崇泉.保证工科大学化学教学效果的若干思考[J].化工高等教育,2007,(1):61-63.