前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的无机化学课程论文主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
针对无机及分析化学实验课程体系的改革对教学内容进行了相应的优化。首先对原有的无机化学实验和分析化学实验内容重新进行整合。对于基础模块和提升模块的实验,保留了原有的经典实验内容,如基本操作实验、化学原理实验、定量分析实验。对于创新模块实验,将原来无机合成和提纯实验与分析测定实验整合为一个综合设计型实验,比如将硫酸铜提纯实验与铜含量测定实验整合,碳酸钠的制备实验与碳酸钠含量测定实验整合。其次,引进了一些贴近生产实际和符合绿色化学理念的新实验。比如,蛋壳中钙、镁含量的测定,茶叶中微量元素的分离与鉴定等。
二、建立小组讨论式实验教学模式,推动学生自主学习
近年来,关于无机及分析化学实验课程教学改革,从理论到实践,各高校都做了大量工作,提出了一系列改革方案,如问题式实验教学模式、研究型实验教学模式、多层次互动型教学模式等,其目的都是为了推动学生自主学习,引导学生主动思考,激发学生的学习积极性。以学生自主学习为主,以教师指导为辅,全面开展面向学生学习的教学设计,把课程学习由课上延伸至课下,融知识传授和能力培养于一体是目前大学课程教学的最新理念。为了把新的教学理念落实到教学实践中去,我校实验班无机及分析化学实验课程采用小组讨论式教学模式开展教学,推动了学生自主学习,实现了知识传授和能力培养的融合,提高了教学质量。小组讨论式教学模式是将学生分为若干小组,从实验预习、实验原理讲解到实验操作、实验报告撰写都由学生自主完成,教师的教学重点放在引导学生思考、深刻理解实验原理和指导学生规范操作上。
1.课前预习
在过去的教学中,学生对预习不积极,走过场,常常把实验教材的内容抄到预习报告上应付了事。由于没有深入思考,对实验原理没有深刻理解,因此难以达到预习的目的。采用小组讨论式教学模式后,小组成员都积极合作,查阅文献,讨论学习实验原理和实验方案,反复演练自己的讲解内容,同时对其他小组可能提出的问题进行分析讨论,分工负责准备解答。这种带着任务去准备的预习模式,激发了学生的学习兴趣,推动了学生自主学习,实现了知识与能力的齐头并进,大幅度提高了预习的效果。
2.课上学生讲解和讨论
课堂上,主讲小组推举一人用10-15分钟时间讲解实验原理和实验方案,同组成员用10分钟的时间回答其他小组提出的问题,最后教师对各组的表现进行点评。这种互动模式,充分调动了学生的学习积极性。因为只有做了充分准备,讲解的同学才能准确地表达,其他小组的同学才能提出问题。老师对各小组表现的点评,更是激发了各小组深刻探讨实验原理和开展实验方案设计的热情和积极性。如在讲解元素性质实验时,各小组需要查阅大量文献,充分讨论每一个反应可能产生的现象和各种产物鉴定的方法等。这样学生才能在实验中知道观察什么,记录什么,实验中的“异常”现象才能被发现,并通过思考找出原因,得出正确结论。教师在这一环节中,需要根据不同实验模块的不同教学目标,有侧重地指导学生学习。如实验课开课初期,学生提不出问题,找不到分析问题切入点,不知理论知识如何在实验中应用。这种情况下,教师要进行具体的引导,使学生学会提出问题和分析问题。在创新模块的教学中,教师应引导学生大胆的提出自己的实验设计方案。
3.实验操作过程
在实验操作环节,教师首先要演示正确规范的实验操作,学生独立完成实验过程。没有规范的基本操作,科研能力和创新能力就无从谈起。在基础模块实验教学中,技能训练是基础,规范操作是关键。无机及分析化学实验是第一门基础化学实验课程,教师必须重视对学生基本实验技能的训练。如大一学生实验中常见的问题有:不会拿滴管,经常倒置,滴管伸到试管里,试剂用量普遍贪多,移液管用拇指操作,滴定管读数不是俯视就是仰视等等。同时还有很多不良的习惯,如实验仪器随意摆放,实验台面又脏又乱,实验操作手忙脚乱,实验记录随意记载到纸片或书上等。针对上述问题,第一阶段教学重点是教给学生规范的实验基本知识和基本技能。而在后续模块教学中,教师要及时纠正学生的不规范操作,严格管理,使规范操作固定下来,并指导学生注重细节,养成良好习惯,培养学生严谨的科学态度。
4.实验结果的分析讨论
实验结束后,教师要检查学生的实验结果,并要求学生课后以小组为单位分析讨论自己的实验现象和数据,最后形成实验结论。过去学生对实验结果讨论不重视,做完实验就完事大吉,也不管得出的结论是否正确,甚至抄袭他人结论。采用课后小组讨论模式,一方面,学生有兴趣比较各自的实验成果,在比较优劣的过程中对实验内容有了更清晰的认识。另一方面,小组讨论集思广益,能够对实验中的正常和异常的实验现象和数据进行充分的分析和讨论。
5.教师评价
在实验课程考核方面注重学生学习过程的评价,制定了实验课程考核标准,引入了小组学习奖励机制。比如,实验课程考核分为平时成绩和期末考试成绩两部分,平时成绩占70%。平时成绩包括实验预习、实验过程和实验报告三部分内容。实验预习的评价主要根据小组讨论环节和预习报告书写情况给分,规定凡是被小组推荐讲解实验、积极提出问题和回答问题的同学,给予奖励加分,小组学习表现突出的小组集体得到加分。实验过程的评价采用扣分法,也就是先给每位同学实验过程分的满分,实验中如果发现问题,老师提出后让同组同学互相讨论纠错,每一位同学有两次纠错机会,第三次再错就会被扣分。实验报告分是根据报告完成情况给分。平时成绩采用上述评价措施,使学生重视每个实验的学习过程,培养了学生探索精神和团队合作精神,引导学生从注重“考试结果”向注重“学习过程”转变,提高了学生的实验能力和创新能力。
三、无机及分析化学实验课程教学改革面临的问题与对策
在实验班无机及分析化学实验课程教学改革中目前仍存在许多不足和面临一些问题。首先,实验硬件条件有限。比如,由于实验室不足,实验班实验往往与普通班统筹安排,因此难以保证所有实验按预定实验模块顺序进行,也难以保证对实验班学生开放实验室做探索实验。针对这些问题,学校应加大对实验班教学改革的支持力度,采取优先安排实验,延长实验室开放时间等措施。其次,在实验教学内容方面应进一步加大创新模块的比重。另外,实验班的师资建设也亟待加强。目前,教师对实验班教学认识不足。比如,对实验班培养目标和培养模式认识模糊,教师参与实验班教学改革积极性不高等。对此,学校应及时对实验班教师进行培训,让他们明确实验班培养目标和培养模式,以便明确教学改革的方向。学校对实验班教学也要建立考核和奖励机制,鼓励教师积极参与实验班教学改革,提高实验班教学质量。
四、结束语
关键词:高校教学改革;无机化学;探索实践
中图分类号:G642.4文献标识码:A
1前言
高校工科教学注重对学习兴趣和解决问题能力的培养,高校化工类专业学生第一门专业课就是无机化学,主要是采用课堂与实验两种教学方法,使学生对有关理论知识加深了解,为日后学习奠定良好基础。无机化学课教学效果对学生的大学学习具有直接关系,更能对学生专业及学业态度产生影响。所以,作为一名高校化学教师,应结合学生实际情况及培养人才目标,在教学中对教学内容和方法不断改进,才能获得明显的教学效果。
2课程改革措施
2.1重组教学内容
随着科技的进步,高校无机化学课程与生产生活中的相关内容也逐渐增多,但目前教学课时不断减少,课时少、教材厚的矛盾普遍存在,这需教师结合专业特点取舍教学内容,重新规划教学内容。无机化学教材版本较多,但主要内容可分为三方面内容,一是化学动力学和热力学、四大平衡等化学反应原理;二是固体、原子及分子结构性质等物质结构基础;三是元素及其化合物性质用途等元素化学。结合各知识体系之间关系重组各章节内容,并针对专业特点及与后续课程之间关系对内容进行相应删减。所以,可根据授课方式分为自学内容、略讲内容及精讲内容三部分授课内容。
2.2改进教学方法
无机化学尽管重要但要上好较难,这与客观及主观原因都存在一定关系。客观原因一是课程具有较多内容,多样化的知识体系。如化学反应原理、物质基础和元素性质等内容具有较强的跳跃性,很多内容需理解记忆。二是若按教师抱着书本讲的传统形式教学,学生被动接受灌输知识,学生难以长时间集中注意力,而无法获得良好教学效果,学生普遍无法达到较高的满意度。三是教材通常包括文字或公式,集中在原理等内容,与实际应用无法达到紧密联系,学生不具有较大的兴趣。为培养理论基础扎实,具有较强动手能力的应用型人才,可改进教学方法,主要方法为:一是引导学生掌握科学的学习方法,在授课过程中时常向学生讲授学习方法。教师采用不同方式讲授不同的知识体系,并引导学生采用不同的学习方法。二是积极调动学生学习自主性,引导学生根据有关知识,及一些文献资料完成一些小论文。三是加强课堂实验演示,尽管实验课无法与理论课做到同步,在课堂中可采用现场或插放动画方式演示沉淀溶解平衡、缓冲溶液等一些具有明显现象的简单实验,及时采用有关知识讲解发生的问题和现象,使学生增强对有关知识的理解。四是传统板书结合多媒体技术,利用图片、视频、动画等将板书难以表达的电子云分布图等进行图文并茂地展示。但因多媒体具有较快的翻页速度,有时学生难以跟上,因此一定要采取板书形式对重点难点内容及习题进行详细讲解。五是加强督促学生课后学习。及时向学生布置课后作业,并及时进行批阅,在课上要及时讲解具有较高错误共性的题目,不积累问题,使学生提高学习信心。六是组织学生讨论,使书面知识口语化,向可理解的表述形式进行转化。
2.3培养学习兴趣
很多学生认为大学无需像高中那样努力学习,没有认识到课程学习将影响后续专业课程,由于基础化学课程与本专业联系不够密切,因而对学习不够重视。这将在一定程度上对无机化学教学效果产生影响,解决的主要方法就是使学生对无机化学提高学习兴趣。一是可采取“理论联系实际”方法。二是将该领域发展史穿插在讲授过程中,讲授人名定律、公式或有关理论时可介绍其个人经历及对后续课程的影响。三是向学生灌输科学家的探索精神、科学思维方式及自然哲学理念,培养学生创新意识。
2.4加强实验环节
化学是基于实验的科学,实验课不只能使学生加深理解理论知识,也是能培养学生动手能力及科研精神的重要教学环节。为有效提高实验效果,要求上课前撰写预习报告,对实验目的原理及步骤加深了解;实验后计算处理数据,对现象和结果进行总结分析,实验报告应按格式完成。很多学生在这过程中照抄书本撰写预习报告,实验、数握处理及实验报告都没有认真养成良好习惯。为此可采取以下改进方法:一是不能照抄书本撰写预习报告,要求对实验路线进行直观简明的设计,不许参考课本进行实验,严格按照预习报告执行。二是教师在实验中加强巡视,不仅要纠正学生不正确的实验操作,还要对学生实验环节进行抽查,督促学生详实准确地记录实验现象和结果。三是完成实验后标记在学生记录本上,以免学生对实验记录更改,培养学生养成严谨的科研精神。四是课后要求学生分析数据,实验现象及结果,按要求提交实验报告。为避免学生参考其它同学报告,增加适当的提问内容,考查学生实验中的锻炼情况,进而培养学生务实精神。五是实验能够对学生兴趣进行培养,因此应对学生主动性进行调动。前期实验主体是教师,讲解后学生完成实验;后期主体是学生,教师在上课前提问实验过程等内容,使学生提高自主能力。
3结语
综上所述,高校无机化学课程结合了理论实践,学好无机化学不只能使学生提高学习兴趣,还能使解决实际化学反应的问题提高,基于学生特点,按照人才培养目标,对高校工科无机化学课程提高教学效果都具有十分重要的意义。
参考文献:
[1]仲荣,谢志刚.无机化学教学改革探索[J],重庆师专学报,2012.11
[2]王宁,陈静,万东锦等.无机化学教学改革心得[J],广州化工,2013.15
一、优化材料化学专业课程体系的必要性
1.高等教育改革的需要。目前,优化课程体系,改革教学内容,构建合理的知识结构,注重理论联系实际,更新教学手段是高等教育改革的需求。优化课程体系不仅要使它所包含的专业基础课、专业课、实践课等形成相互联系的统一整体,而且要充分体现培养目标和培养规格。
2.现代科学技术发展的需要。近年来,随着材料化学专业教育课程论及教育理念的发展,我们根据材料科学发展规律,对材料化学专业课程体系进行了两次优化调整(分别为2008年下半年和2012年上半年)。我们优化的材料化学专业课程体系能够体现材料化学专业教育特色,完善材料化学专业课程体系,加强材料化学专业的学科方法论教育。
3.市场经济发展的需要。优化材料化学专业课程体系能够反映社会和市场经济对综合性专业人才的要求。优化的材料化学专业课程体系应该充分体现以就业为导向的思想。我们倡导与专业相关的知名企业家走进课堂开展必修课教学,实现在校内与企业的对接,强化学生的就业意识,提高学生的专业技能。
二、现行课程体系存在的问题及其成因
1.办学特色不明确。专业建设存在一些薄弱环节,如材料化学课程体系的基础课平台不够规范,课程设置不够科学,教学进程安排不够合理,等等。此外,由于材料化学专业办学时间短,存在专业学科定位不准,专业人才培养目标不够明确,课程体系不够科学等问题。近年来,为提高教学质量,适应社会对人才的需求,很多高校开展了人才培养和教学体系研究。因此,有必要对材料化学专业课程体系的建设进行思考。
2.课程设置理念滞后。在材料化学专业课程设置中,我们受传统的重视知识传授的狭义专业概念的限制,不够重视独立思考习惯、自学能力、动手能力和生存能力的培养。同时,在课程设置中存在社会需求、学生的就业取向、市场前景等的考虑程度不够周到等问题。合理的课程设置理念是让每一位学生不仅受到本专业的学术训练,而且受到广泛的通识教育,把学生培养成有专业知识、有爱心、有责任心和有雄心的智者。
3.实验教学条件欠缺。优化实践教学应该体现以下三个方面内容:一是毕业实习、毕业论文(设计)实行“分类指导,分流培养”。学生可根据个人从业需要,撰写高水平的实习报告,获取名副其实的学分。二是优化实践教学进程。各专业可根据专业特点和人才培养需要,科学、合理地确定毕业实习的时间和进程。三是增设创业实践环节。学生可通过创业训练、第二课堂与创新活动,获得创新、创业学分。而我们现行的材料化学专业的实践教学环节,因人力资源和物质资源等原因,欠缺根据学生需要安排实习和创新性实践内容。
4.师资队伍建设力度不够。师资队伍是优化课程体系的执行者,也是培养材料化学专业人才的主导者。先有优秀的教师,后有优秀的学生,再有品牌专业[2]。材料化学专业成立以来,我们加大力度引进了固体材料化学、无机功能材料、催化材料、分子生物学等领域的博士研究生数名,充实了本专业的教师队伍。目前我们正在通过各方努力引进高水平教师,加强材料化学专业的师资队伍建设。
三、课程体系的优化策略
课程体系是高校人才培养目标、课程指导思想、课程设置、课程结构及教学管理模式的综合体现,是学校办学特色、学科专业特色和人才培养特色的综合反映。课程体系是构建人才培养方案的核心内容,其是否科学合理,对培养高质量人才目标具有决定性的意义。我们通过选择、整合与调适课程体系等措施优化了材料化学专业课程体系。
1.调整教学计划,优化专业基础课内容。
(1)优化材料化学专业的无机化学课程内容材料化学专业课程体系是材料化学专业人才培养方案的核心,课程体系的科学性直接影响材料化学专业的人才培养质量。因此,随着材料化学专业办学条件的改善和教学理念的科学化,有必要优化材料化学专业课程体系。我们现行的材料化学专业课程体系中无机化学课程是大学一年级学生的必修课程。此门课程的指导思想直接影响学生在大学学习的思维模式和获取知识的习惯,这个阶段也是在大学一年级学生从中学学习模式转变成大学学习模式的关键时期。因此我们有意识地培养学生的独立思考意识和自学能力,为学生将来的学习工作打下良好的基础。无机化学课程内容包括理论部分和元素部分。我们认为无机化学理论部分内容是无机化学课程的核心部分,元素部分内容是辅助部分。目前无机化学课程详细介绍理论部分内容和元素部分内容。我们对材料化学专业的三届(2007、2008、2009级学生)90名同学进行问卷调查,结果80名同学不赞成全部介绍无机化学元素部分内容,而是希望在老师的指导下以自学方式完成无机化学元素部分内容的学习。对元素部分内容我们采取了抓典型元素性质的分析和讨论,引导学生掌握学习元素化学知识的方法;通过实例指导学生去认识一个元素、一族元素或一类元素;逐步了解结构—性能—功能之间的关系;初步掌握如何通过查阅参考书、手册汲取知识的模式。其余元素部分内容我们设置为自学内容。(2)优化材料化学专业的高等数学课程内容高等数学作为高等院校的基础学科,承担着培养学生数学能力,提高学生逻辑思维能力,为专业课程学习提供数学思想和数理方法论的任务。高等数学是化学、生物、物理、材料物理、材料化学专业的基础课程。目前一些普通高等院校的课程设置中有生物、化学、材料化学专业的“生化材”类高等数学教育教学。而随着材料化学学科与数学学科的交叉日益加深,定性定量分析发展迅速,材料结构分析、材料物理性能测试计算时需要更深的高等数学知识,所以我们把材料化学专业的“生化类”高等数学调整为“理工类”高等数学教学。同时我们在材料化学专业的高等数学课程内容中增加了线性代数的内容,以便达到材料结构测试和性能计算的知识要求。(3)材料结构分析方法课程的教学形式的优化测试方法在材料化学专业的发展起着非常重要的作用。随着科学技术的发展,人们对材料性能的要求日益广发和苛刻,对材料性能及其组分和微观结构的关系越来越感兴趣,因而不断出现新的研究方法。测试手段也越来越多样化,实验方法的数量随着科学技术的发展而急速增加。因此我们把材料结构分析方法课程的教学形式进行优化。具体做法是任课老师在课堂上介绍材料结构和性能测定仪器的原理,然后到实际仪器设备房间进行教学。学生在仪器管理人员的指导下,利用化学与环境科学学院和内蒙古功能材料物理与化学重点实验室的科学仪器设备完成本课程的学习内容。这样设置学生自己动手测定样品的结构和性能的课程,有助于提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。(4)以专业前沿知识讲座充实课程内容课程内容应当随着社会、企业、科技的发展及时充实新知识。材料化学专业教材的内容常常是数年,甚至数十年前的人类材料科学知识的概括。所以,任课老师要根据自身研究工作经历及时充实现代材料科学知识,优化课程内涵结构。材料化学专业老师可以采用以下三种方法:一是将现代材料科技成果恰当地融入到基础课教学中,用新的材料科技内容去改造、替代、充实陈旧的教学内容,并处理好知识的继承和发展的关系,使其有机地融合在一起;二是开设材料加工新技术课程内容或开展材料设计加工科技活动,激发学生的兴趣,提高他们的动手能力;三是开展能够反映本学科专业前沿知识、最新科技成就的专题讲座。
2.加强实践教学,优化课程类型。
根据“高等院校理工科教学指导委员会通讯”所提倡的高等院校材料化学专业规范讨论稿的要求,材料化学专业的实践课程有基础课实验、专业基础课实验、专业课实验、专业实习、毕业论文等内容[3]。多元化的实践教学是培养学生创新和动手能力的最有效手段,通过实验来研究物质及其变化规律,使学生获取基本的实验动手能力、综合分析问题的能力、解决问题的能力,一定的科学研究能力和创新能力[4]。在材料化学专业实验教学上,充分考虑实验内容的科学性和系统性,选择具有一定难度和较大覆盖面的交叉型综合实验作为实验教学的主要内容,着重培养学生的创新能力。全面开放所有实验室,给学生创造开展专业综合技能训练的场所,提高学生的专业素质。目前,在各级有关部门的支持下,按材料化学课程体系要求能完成基础课、专业基础课和专业课的实验教学任务。但是经济欠发达地区的高等院校的材料化学专业的实践教学课程出现了一些新情况。以往三四十人的实习队伍进入企业、经济实体完成实践教学任务。而今,大型企业自动化程度很高,实习生很难进入车间进行实地实践学习,微小企业又没有能力接收大量实习生,加上专业实习经费的缺乏等原因,材料化学专业的实践教学课程无法实现“大部队”形式的实习任务。所以,我们对材料化学专业实践教学课程进行了优化。我们设置了适合地区特点的、按学生兴趣分成由五—八人组成的“小组”进入不同的微小企业进行不同内容的实践的多元化实践教学模式。在不同的微小企业完成实践教学课程时我们注重学生自身管理和实践指导老师巡视管理相结合,保证实践教学过程中的实习效率和学生安全问题。改变材料化学专业现行毕业论文模式,允许学生做毕业论文时根据自身兴趣爱好和就业取向选择课题,可以在学院老师的指导下完成毕业论文课题,也可以在科研所、企业、经济实体完成毕业论文课题。
3.增设自学选修课程,优化课程结构。
一、关于教师课堂教学的思考
1.让学生尽快适应大学化学的学习。
《无机化学》课程与高中课程相比,内容增加,难度加大,加上环境和角色的改变,使得很多大一新生对该门课程的学习感觉很吃力,甚至产生厌学心理。因此,教师要及时向学生讲解大学课程的讲授特点,大学化学的学习方法,帮助他们转变学习观念,尽快适应大学化学学习。另外可以邀请一些教师、学者或优秀的高年级同学进行学习经验交流,帮助大一新生解除迷惑,明确学习目标,提高主动学习的积极性。同时要求学生努力学习,培养自学能力,为以后课程的学习和科研工作奠定基础。
2.让学生明确学习《无机化学》课程的目的和意义。
《无机化学》课程内容庞杂,知识点零碎且理论性强,大一新生普遍感觉很难。因此,教师应该让学生清楚通过本课程的学习可以为后续课程的学习奠定坚实基础;可以获得无机化学领域的基本理论、基本知识和基本技能;可以培养学生严谨、实事求是的科学态度,以及提高学生独立分析和解决问题的能力,等等。
3.重视实验教学,提高学生实践能力。
无机化学是一门以实验为基础的学科,实验教学是其教学内容的重要组成部分,是培养学生实践能力和创新能力的重要手段,具有理论教学不可替代的作用。因此可以让学生亲自操作实验,不仅能丰富课堂内容,活跃课堂气氛,还能加深学生对无机化学理论知识的记忆和理解。例如开展综合性设计实验、化学趣味实验、实验技能大赛等可以培养他们科学研究的实际动手操作能力和创新思维能力,提高学习兴趣。
4.教学方法灵活多样。
“兴趣是最好的老师”,采用多种教学方法可以激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性。首先,教师充满激情、幽默生动、亲切的教学语言能够激发学生的学习兴趣。其次,在教学中教师可以采取启发式、互动式和讨论式教学,鼓励学生参与课堂活动,启迪学生智慧,激发学生独立思考,变被动学习为主动学习[2],激发学生主动学习。
5.把科学前沿引入无机化学课堂。
在教学过程中教师把无机化学中最前沿的科研动态和自己的科研成果讲述给学生,可以拓展学生的思维,开阔学生的眼界,激发学生的学习兴趣。如在讲电化学一章时,可以介绍锂离子动力电池、电解制氢等新能源技术。同时在无机化学课堂中引入化学史教育,可以培养学生独立思考和敢于探索的科学精神。例如在讲原子结构时,可以讲述“法国王子”德布罗意两页左右的博士论文,薛定谔如何建立波动方程,还有我国配位化学的开拓者和奠基人戴安邦先生,等等,这些化学家的故事可以让学生置身于化学史的发展过程中,体会到科学研究的乐趣,从中学到科学研究的方法,激发学习兴趣。
6.合理运用多媒体辅助教学。
多媒体辅助教学具有传统教学无法比拟的演示效果,学生感到直观、清晰、新鲜,使课堂气氛生动活泼,学习兴趣浓厚。例如无机化学中杂化轨道理论、价层电子对互斥理论、分子轨道理论、金属晶体的紧密堆积等内容都比较抽象,若我们在计算机软件中,用二维、三维动画模拟显示[3],就可以将抽象枯燥的教学内容变得具体翔实、通俗易懂,加深学生对无机化学基本理论的理解与掌握。
7.严格要求自己,做好本职工作。
无机化学知识点分散、概念多,原理较抽象,教师应钻研教材,吃透学生,精通教法,讲解透彻,突出重点,抓住难点,灵活组织课堂教学。同时教师要严格要求自己,多向同行学习,学会反思,克服庸、懒、散心理,不断完善和提高自己。
二、关于学生如何学的思考
1.应加强自主学习。
《无机化学》课程是大学本科生入学后面对的第一门专业基础课,内容零碎、抽象,理论性强,同时需要具备一定的数理知识,学生不易理解,往往使学生学习目标不明确,学习主动性、积极性不高。因此学生应加强自主学习,提前预习,带着问题听课,做好课堂笔记,课后积极复习,认真完成作业,善于归纳总结,找到一套适合自己的学习方法。
2.抓住关键,构建完整知识结构体系。
《无机化学》课程让大一新生普遍感到“难、杂、乱、多”,其内容包括化学基本原理和元素化学两大部分,前者包括化学热力学和化学动力学初步,原子结构、分子结构和配位化合物结构基础知识,酸碱溶解平衡、沉淀溶解平衡等;而后者包括ⅠA至ⅦA族和零族,ⅠB,ⅡB,ⅣB至ⅦB族和Ⅷ族,ⅢB族和La系、Ar系单质及其化合物的有关知识[4]。学生学习时应该分清主次,抓住各章节的重点,把知识点串联起来,连点成线、构线成面,形成系统的学习体系,提高学习效率。
3.多看参考书或查阅相关文献资料。
除了学习无机化学课本内容外,学生应有目的地查阅相关文献、多看参考书或合理利用校园网、国际互联网中丰富的教学资源,开展综合性学习,开拓学习思路,拓宽他们的知识面,同时有效培养和提高学生的自学能力及独立获取知识的能力,使他们变被动学习为主动学习,真正成为学习的主人,提高学习质量。
4.强化实践动手能力。
学生除了要学习无机化学基本理论知识外,还应该利用课余时间参加大学生科技创新活动、社会实践或社会调查、聆听学术报告、参与教师科研课题等,培养他们的学习主动性和科研素质,锻炼他们吃苦耐劳的意志和实践能力,从而激发他们的学习热情。
5.学会合作交流。
《无机化学》课程知识面广,信息量大而课时少,学生缺少合作交流、独立获取知识的机会。学生与学生之间,学生与老师之间应该加强情感沟通和信息交流,有利于思维的撞击和智慧火花的迸发,加深对知识的印象,有利于促进学生知识水平的提高和学习能力的发展。
6.合理规划大学生活。
由于环境、角色、学习方式及人际关系等的转变,很多大一新生入学后感到迷茫、困惑,不知所措,因此应尽快进入大学生的角色,熟悉校园的环境,多与老师、同学接触沟通,参与院、学校的社团和各种活动,克服自卑心理,重新认识自我,合理规划大学生活,树立新的奋斗目标,为实现自己的理想而奋力拼搏。
1 问题的提出
在氧化还原性方面,PbO2是一种常用的氧化剂。国内比较权威的现行无机化学教材[1][2]682在讨论PbO2的强氧化性时均做以下描述:
5PbO2+2Mn2++4H+==5Pb2++2MnO4-+2H2O
在酸性溶液中[2],PbO2还能把Mn2+氧化为MnO4-:
5PbO2+2Mn(NO3)2+4HNO3==5Pb(NO3)2+2HMnO4+2H2O
许多中学化学教学参考书也是这样描述的,中学化学考试题在出现这部分内容时其标准答案也是按照上述观点处理的。
文献[3]中有这样一段话:“在2 ml 3 mol·L-1 H2SO4和1滴0.1 mol·L-1 MnSO4的混合溶液中,加入少量PbO2,在水浴中微热,观察紫红色MnO4-生成,写出反应式。”一些指导书也采用了上述观点。实验研究显示[4],按上述用量加入试剂后,生成的并不是紫红色,而是樱红色。把PbO2氧化Mn2+的产物和标准高锰酸钾溶液,以及在HNO3介质中用NaBiO3氧化Mn2+所得产物进行对照,前者与后二者产物颜色确属不同。用UV—240分光光度计(日本)自动记录、测定二者吸收光谱,结果吸收光谱也不同,在3 mol·L-1 H2SO4介质中,用PbO2氧化MnSO4,得到的樱红色物质是Mn3+,而不是MnO4-。在HNO3介质中用NaBiO3氧化MnSO4得到的紫红色物质才是MnO4-。
2 讨论
化学热力学计算结果:
5PbO2 + 2Mn2+ + 4H+==5Pb2+ +2MnO4- + 2H2O
-217.33 -220.75 0 -24.23 -447.2 -237.129
=67.34 kJ·mol-1>0,说明该反应不能自发进行。
PbO2 + 2Mn2+ + 4H+==Pb2+ + 2Mn3+ + 2H2O
-217.33 -220.75 0 -24.23 -82.025 -237.129
=-3.70 kJ·mol-1
还可以通过计算酸度对锰、铅两个电对电极电势的影响来给予说明(假定除了溶液酸度变化外,其他条件不变)。
PbO2 +2e+4H+==Pb2+ +2H2O
=1.455+
MnO4- +5e+8H+==Mn2+ +2H2O
=1.51+
Mn3++5e==Mn2+
=1.51
显然,电对(MnO4-/Mn2+)的更高,而且在增大酸度时,(MnO4-/Mn2+)增加更多,而电对(Mn3+/Mn2+)并不随溶液酸度变化而发生变化。因此,PbO2不可能将Mn2+氧化成MnO4-,而是在一定酸度下将Mn2+氧化成Mn3+。
因为(Mn3+/Mn2+)=1.51 V,与(MnO4-/Mn2+)相同,Mn3+颜色是樱红色,又与紫红色的MnO4-相近,以往常把Mn3+误认为MnO4-,通过此实验予以纠正,在教材编写时应予以更正。
3 思考与认识
锰的化学性质是无机化学实验中一个常见的内容,有些问题值得深入思考。
1)锰化合物的各种不同氧化态在不同介质中可以相互转化,但实验过程中这种变化远远不像教材中描写得那么简单,而要复杂得多。
2)对实验进行细致的研究,并运用理论知识去解释后,对化学的理解自然要深刻得多。
3)传统实验方法太局限于照方抓药,学生兴趣不大,教学效果不佳是自然的事情。而开设研究性实验,引导学生“寻找问题查阅文献设计方案反复实验理论分析撰写论文”,他们学习的兴趣和综合能力的提高是不言而喻的。而且引导学生从多种角度发现问题、分析问题和解决问题的方法是很重要的,尤其对大学一年级的学生,这种训练必将为以后的专业学习和毕业论文的完成打下扎实的基础。
参考文献
[1]武汉大学,吉林大学,等.无机化学[M].3版.北京:高等教育出版社,1994:745.
[2]北京师范大学,华中师范大学,南京师范大学.无机化学[M].4版.北京:高等教育出版社,2003:682,763.
一、大学化学课程的基本内容和主要改革内容
1.大学化学课程的基本内容。本校大学化学课程总学时112学时,分为两个学期讲授,主要内容包括热化学、化学动力学基础、化学平衡、熵和Gibbs函数、酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原反应、电化学基础、原子结构、分子结构、配位化合物和元素化学部分。
2.本课程主要改革内容。①将原有的由单一老师授课模式改变为由一位老师主讲,在一些特色知识环节由具有相关知识实际应用背景的老师辅助讲授的模式。这样改革的优点是可以发挥师资优势(目前本课程组有六位老师承担大学化学教学工作),让学生有更多机会接触和了解本专业老师的情况;②在课堂教学上每2~3次课设立一次3~5分钟的学生讲授环节,由当堂选择的一位或两位同学对自主学习内容的一个知识点进行讲授、剖析。目的是改变“填鸭式”的传统教育模式,培养学生自主学习、分析解决问题的能力,锻炼学生的表达能力,同时改变平时教学环节中学生对自学内容基本不看、老师考试不考、流于形式的不良状况;③在整个教学环节,每学期设计2次讨论辩论课,学生分组对提前设计的专业拓展知识进行讨论辩论。目的是:给学生提供更加宽松自由的学习环境;拉近师生间的关系,建立亦师亦友的关系;锻炼学生的表达能力;锻炼学生团结协作的能力;④以培养学生的创新精神和创新能力为目的,立足所学,加强小论文书写环节,营造“研究型”学习氛围。在课堂的教学过程中及时与日常生活和生产实际相结合,把抽象的理论具体化;⑤课堂讲授与自主学习相结合。近几年来为了适应高等教育的发展,人才培养方案中加大了实践技能课程的比重,相应的理论课学时数有所减少。如何在规定的学时内将课程内容全部讲完,是理论课老师遇到的新问题。在本课程授课中,我们采取了课堂讲授与自主学习相结合的方式。在课堂上主要讲授重点和难点,而将比较容易自学的内容布置给学生课后学习;⑥改革考核方式。考试是检验教师教学效果和学生对知识掌握程度的重要手段,但仅凭借一次期末考试就决定学生成绩的好坏是不客观的。在本门课程考核中我们加大了平时考核的力度,具体比例为平时成绩占30%,期末理论考试成绩占70%。平时考核中,除课本作业外,增加课堂讨论和作为拓展知识的小论文知识的考核,其中平时成绩中课堂作业和考勤占15%,课堂讨论占5%,小论文占10%。
二、课程改革的实施过程
1.全体课程组老师对教学模式进行讨论,分析各种教学模式的优缺点,提出适合我校应用型人才培养需要的教学模式。通过对单个教学班单一老师授课模式和单个教学班多位老师分章节授课模式的比较和分析讨论,本课程组认为前一种模式的主要优点是教授内容比较系统,前后知识点容易衔接,不足之处是教学风格比较单一;后一种模式的主要优点是一年级新生学习一门课就可以接触到多位专业课老师,享受不同特色的教学风格,不足之处是学生刚从高中迈入大学,自主学习和适应新环境的能力还不够强,多个老师轮流上课恐怕学生不太适应,前后知识也可能不容易衔接。综合考虑认为采用由一位老师主讲,在一些特色知识环节由具有相关知识实际应用背景的老师辅助讲授的模式比较好。
2. 原来的化学专业和药学专业对无机化学部分要求掌握的难易程度、内容都有很大区别,实行大类招生后大学化学如何兼顾化学、应用化学和药学的要求,需要进一步仔细讨论。另外大学化学教育是在中学化学内容上的提升,在授课中既要注意与中学知识的衔接,又要防止不必要的内容重复。为此我们组织全体课程组老师共同讨论教学大纲,对教学内容基本点、重点、难点和知识实际应用的划分形成统一的意见,在课堂教学中将教师精讲和学生自学相结合。在教学过程中定期开展教学讨论和学生调研,对改革中遇到的问题及时寻找合理化的解决方案。
3.讨论课实施方案。老师提前一个月布置讨论课,主要内容包括:①以5~6名同学为一组,全班同学分为六个小组;②每组同学自主选择一个与所学知识相关的课题,查阅资料,准备讲解;③讨论课上每个小组15分钟左右,其中主动讲解环节7分钟,问答环节8分钟;④每位同学不仅要积极主动讲解、回答问题,而且要勤于思考,向其他同学提问;⑤讨论课成绩总分10分,台上讲解和回答问题6分,台下向其他组提问4分。分数由同学自主打分评定,每个同学只给其他组同学打分,以全班同学30名全勤为例,A同学的分数由其他组25位同学评定,去掉3个最高分和3个最低分后,取平均值,即为该同学的本堂讨论课成绩。
(湖南师范大学化学化工学院,湖南 长沙 410081)
【摘 要】介绍一个适宜于大一医学生的开放式综合实验:磺酸酸式解离平衡常数的测定。从溶液配制、电子天平及pH计的使用,实验试剂的选择到实验方案的设计、数据处理等方面综合训练学生的实验能力,有助于化学课程中的酸碱滴定、酸碱平衡等理论知识点的系统掌握。
关键词 磺酸;解离平衡常数;pH 酸碱滴定
基金项目:湖南师范大学校级教学改革研究资助项目(121-0766)。
《无机化学》、《基础化学》和《有机化学》是大学一年级医学生的专业基础课程,在教学内容多但课时数相对较少的压力下,可以针对学有潜力的优秀学子开设开放式综合性实验。基于对甲基苯磺酸、甲基磺酸等是符合绿色化学[1]理念的催化剂[2-3],设计了“磺酸酸式解离平衡常数的测定”,该实验涉及溶液的配制、电子天平的称量、酸碱滴定、pH计的使用等多项基本操作[4-5],前一步的实验结果对下一步实验结论有直接影响,有助于学生实验态度的端正、实验综合能力的培养。同时,对教材中关于苯酚、苯甲酸、苯磺酸酸性强弱的定性判断[6],能借助学生自已的实验结果定量地佐证,有助于提高学生学习化学尤其是化学实验的兴趣。
1 实验目的
(1)熟悉基准物质的前期处理方法以及电子天平的使用操作规程。
(2)掌握移液管、容量瓶、滴定管、pH计等基本仪器的使用和操作。
(3)理解并掌握酸碱滴定、磺酸溶液pH值与其酸式解离平衡常数等实验数据的处理方法。
(4)锻炼学生查阅文献资料、设计实验方案及写作论文的能力。
(5)培养综合分析问题和解决问题的能力。
2 实验原理
各种磺酸(以化学式RSO3H表示)水溶液的浓度由标准NaOH溶液标定。
3 实验用品
3.1 仪器
烘箱,电炉,电子天平,pH计,烧杯,量杯,量筒,锥形瓶,移液管,容量瓶。
3.2 试剂
苯磺酸,对甲基苯磺酸,甲基磺酸,对氨基苯磺酸,邻苯二甲酸氢钾,草酸,氢氧化钠,酚酞,pH = 4.00和pH = 6.86的标准缓冲溶液。
4 实验内容
4.1 NaOH溶液的配制及标定
称取一定质量的NaOH加水溶解配制约0.1 mol·L-1的NaOH溶液。分别选用基准物质邻苯二甲酸氢钾(KC8H5O4)或者草酸(H2C2O4·2H2O)经过前期处理[7]后,用差减法在电子天平上准确称取一定质量的基准物质于锥形瓶中,加水溶解。用酚酞作指示剂,标定NaOH溶液的浓度。数据记录及处理列于表1。
4.2 磺酸(RSO3H)溶液浓度的测定
分别取一定量的苯磺酸、对甲基苯磺酸、甲基磺酸和对氨基苯磺酸加水溶解配制约0.1 mol·L-1的水溶液。用移液管量取一定体积的磺酸水溶液于锥形瓶中,用酚酞作指示剂,用标准NaOH溶液标定。实验数据及结果处理列于表1。
4.3 不同浓度磺酸溶液pH的测定
用不同规格的移液管和容量瓶,将已标定其浓度的磺酸稀释为5个不同浓度的磺酸样品溶液,计算出其准确浓度并用pH计测定其pH值。记录室温,计算该温度下磺酸的Ka或pKa并求得其平均值。
5 预习与思考
(1)溶液配制及润洗仪器用水均为新鲜煮沸冷却后的二次蒸馏水。为什么?
(2)分别采用两种不同的基准物质标定NaOH溶液的浓度,其酸碱滴定反应式以及c(NaOH)的计算公式如何?
(3)查阅文献,确定基准物质在酸碱滴定前的准备工作有哪些?
(4)酸式解离平衡常数的影响因素有哪些?
(5)各磺酸溶液若浓度偏大,对实验结果有何影响?
(6)pH计的使用,注意事项有哪些?
(7)根据结构式预测各磺酸酸式解离平衡常数的相对大小?
6 教学建议
(1)两位同学一组进行实验,培养团结合作的协调能力。
(2)标定NaOH溶液选用哪种基准物质、测定哪种磺酸的Ka由学生自主选择(指导教师宏观调控:同一种物质最好有2~3组选择,以便结果相互佐证,提高实验结果的准确度)。
(3)0.1 mol·L-1的NaOH溶液和RSO3H溶液统一配制,浓度分别进行标定。
(4)配制各种试剂的用量由学生设计、指导教师审核后确定。
(5)可以在两周时间内完成整个实验,可定为12的实验学时数。
(6)实验报告以小论文的形式完成,训练学生书写科研论文的能力。
7 结论
本实验将大一医学生两个学期化学课程的有关知识点相结合,形成了一个新的综合性实验项目。该综合实验要求学生运用所学过的知识选择一种磺酸并设计测定其酸式解离平衡常数的具(下转第45页)(上接第49页)体实验方案,包括试剂的选择、用量的确定,实验方案的设计等,有一定的自主权,有助于实验兴趣的提高,前面的实验结果影响后续实验的结论,结果相互佐证,不会应付了事。仪器简单,可操作性强,有利于培养学生的学习能力和实践能力,是一个值得推荐的综合性实验项目。
参考文献
[1]Anastas P T, Wamer J G. Green Chemistry Theory and Practice[M].Oxford:Oxford University Press,1998.
[2]杨晓军,冯小丽,张谋真.微波辐射对甲苯磺酸催化合成对羟基苯甲酸乙二醇单酯[J]. 工业催化,2012,20(9):59-61.
[3]王敏,宋志国,赵爽,等. 乙酸正丁酯合成实验的改进[J]. 大学化学,2010,25(6):58-61.
[4]刘绍乾. 基础化学实验指导[M].2版. 长沙:中南大学出版社,2012.
[5]曹凤歧. 无机化学实验与指导[M].2版. 北京:中国医药科技出版社,2006.
[6]陆阳,刘俊义. 有机化学[M].8版. 北京:人民卫生出版社,2013.
论文摘要:笔者结合多年的教学实践,根据高等护理专业学生的特点,对医用化学的教学内容以及教学方法进行了改革与实践。
化学是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的一门科学。化学的应用极其广泛,它是培养高等职业技术人才所必需的一门基础课。高职护理专业的化学教学不仅要为专业学习奠定基础,更重要的是要培养学生的全面素质。因此,化学课程教材体系应以实用性化学知识为重点,以培养学生能力为目的,充分体现医学类五年制高等职业教育层次,培养具有高等职业技术的复合型人才和应用型人才。
五年制高职护理专业《医用化学》与一般专业的教学要求不同,其内容主要侧重于研究物质的组成、结构、性质、变化及其在医学上应用,该课程直接为护理专业课程和专业基础课程奠定必要的理论和实践基础;同时承担着提高学生全面文化素养的任务。然而,医用化学内容繁杂、反应机理难懂、新知识猛增、学时压缩,因此,讲课时稍不留意,就会陷入照本宣科、死记硬背的泥潭,也就造成了教师难教,学生难学的局面。如何在有限的学时内,使学生掌握医用化学的最基础的内容,提高他们的创新能力,是教学改革需要认真探讨的问题。我们教研室主要从教学体系、教学内容、教学方法以及实验教学等四个方面,对该课程进行教学改革。
1.教学体系的改革
五年制高职学生化学基础薄弱,初中阶段只学过很简单的化学理论知识,对化学学科的分类以及应用化学方面的知识了解基本属于空白,如果直接讲一些化学的基本原理和理论,学生根本无法接受,针对五年制高职护理专业《医用化学》教学基本要求和培养目标,我们重点对高职护理专业的《医用化学》课程体系进行了改革,建立以“基础化学”为先导的新课程体系,将该专业化学基础课程体系和教学内容进行了改革与重组,将基础化学实验教学内容进行了打通和整合,例如打破无机化学与有机化学的界线,在讲授基础知识的同时,更多穿插一些简单实用的药物化学知识,以达到加强专业基础课程的科学性与系统性,强化各课程之间的渗透与联系,以及删除陈旧、减少重复、精简学时。为了达到反映前沿、提高水平、强化能力的目的,在新化学基础课程体系中,《医用化学》理论教学删除了一些陈旧的知识。
2.根据高职护理学生的特点,调整教学内容
过去我校护理专业《医用化学》的计划学时所占的比例比较大,但是,随着教学改革的不断深入,课时的减少,为确保知识的完整与够用,怎样结合原有的教学内容,是教师们研究探讨的新问题。高等职业技术教育的主要任务是培养面向基层的高级技术人才,在这种思想的指导下,我们摒弃了原来的本科压缩型内容体系,删去了与专业联系不密切的部分,适当增加了反映近代药物化学发展的新内容,并增加了与社会生活、专业实际密切相关的知识介绍。
如何根据学生的专业特点和接受能力,来选择难易适中、先进实用的教学内容,是取得良好教学效果的关键。医用化学包括无机化学及有机化学两部分,这两部分包含的内容很多,我们精选了和专业联系紧密的内容精讲,无机化学部分侧重于四个方面,即:物质结构与性质、碱金属与卤素、化学反应速率与化学平衡、电解质溶液以及同离子效应和缓冲溶液;有机化学部分侧重于烃的性质、烃的衍生物系列,特别是油脂、维生素、糖类及氨基酸。有机化学部分重点强调各类有机化合物的性质特点,而忽略掉对一些空间异构、反应历程以及立体化学部分等较深的理论。另外,“医用化学”教学内容还补充了一些边缘学科的知识,例如:合理营养和食品安全、食品添加剂、化学与能源及环境等方面的知识,补充的内容以讲座的形式进行,结合学生分组讨论,最后,教师进行总结等。通过对教学内容的改革,打破了书本单一而枯燥的理论教学,通过调整后基础知识的学习,学生能正确理解并运用医用化学基本理论和基本知识解释与护理专业有关的化学现象和化学问题,并能较熟练地进行与护理专业有关的化学计算。
3.改进教学方法,重视能力培养
当今的教育方式,必须正确处理知识与能力的关系。教师应加强智能培养,使学生既掌握医用化学的基础理论与知识,又掌握科学的思维方法,从而具有较强的解决实际问题的能力。我们认为,教学内容的改革,不仅取决于教师本身的学说水平和素质的提高,也和教学方法的改革不可分割。教学方法多种多样,无论采用哪种方法,最终目的是为了能让学生掌握基本知识和技能,并在以后的工作中学会应用,因此,根据学生的实际以及课程的特点,改革教学方法就非常重要了。
传统的教学方法都是教师按照课本讲解,学生基本上处于被动的局面,部分基础薄弱的学生跟不上教师的进度会慢慢丧失学习的兴趣,根据专业以及学生的特点,我们在教学过程中更多采用以下三种教学方法。一是直观教学方法。在教学中应通过外部的感觉来教授一切知识,如果某种东西能够同时用好几种感官去接受,就应当用多种感官去接受它。在教学过程中,为了解决基础化学知识的抽象问题,我们用大量的直观教学法。例如:模型、图片等,特别是对于原子核外电子的分布,通过模型,学生很容易接受有机化合物的分子结构。二是启发式教学方法。在医用化学教学中,如何让基础相差比较大的学生都能有进步?在开始的教学中我总想面面俱到,总想把什么都教给学生,结果效果并不好。经过认真思索及长期实践,我在上课尽可能使用启发式。例如,每一章节要求学生必须提前预习,上课前提问不同层次的学生:你认为本节内容的难点、重点是什么?这样,能让基础好的学生自主学习能力得到提高,也让基础差点的学生能及时了解自己的薄弱处,上课就会更加认真。学生在积极思考中跟上教师的思路并锻炼了学生的思维能力。三是先进的教学手段的应用。要改变落后的教学手段和教学模式,必须发展新的教学手段。计算机、多媒体及网络技术的迅猛发展,为我们提供新的现代教育技术与手段。根据医用化学学科的特点,我们认真整理和制作幻灯片,开发和引进电视系列教材,这些教学工具的应用使课堂教学焕然一新,有利于学生的学习理解和培养学生的创新思维能力。另外,在教学过程中,由于课时比较少,我们一直注重学生自学能力的培养,鼓励学生自学,在自学过程中掌握重点,发现问题并解决问题,同时,引导学生查阅有关文献,学会自己获取知识的本领。
4.密切联系实际,进行实验教学的改革
关键词:基于问题的学习法;无机及分析化学;酸碱平衡与酸碱滴定
编者按:北京林业大学是一所具有鲜明行业特色、多学科协调发展的大学,学校以林学、生物学、林业工程学为核心学科,其他学科建设紧密配合核心学科的建设与发展,使学校特色更加鲜明,人才培养质量进一步提升。近年来,该校教师根据社会发展需求,针对传统教学中存在的弊端和不足,引进新方法和新技术,从教学方法、教学模式、理论与实践结合等方面进行了改革和创新,积累了宝贵的教学改革经验,取得了一系列教学创新研究成果。我刊(省略)本期遴选该校4篇教学改革创新论文,从不同角度洞悉他们开展的一系列尝试,希望这些改革与创新经验、实践对其他行业学校学科建设与实验改革有所启发与借鉴。
无机及分析化学是化学科学的两门基础学科—无机化学和分析化学整合、改革后形成的一门新课程,它是一门重要基础课程。目前高等林业院校有关本科专业,普遍开设该课程。但由于课程内容多、课时有限,师生在教学中普遍感到教和学的效果欠佳。无论在教育理念、教学内容、教学方法上,还是在培养目标等许多方面,与高等学校发展创新教育、培养创新性人才的要求相差甚远。由于受历史和教学模式、教学方法等所限,目前我们的高等教育还远远未完成实施创新教育、培养创新人才这一根本任务。著名科学家钱学森也向教育界和总理提出了“钱学森之问”:“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”因此,为了实现这一教学目标,教学改革势在必行。
为了探索无机及分析化学课程新的教学模式,充分调动学生的学习兴趣和积极性,在教学中应用了PBL教学法,即以问题为中心,以学生为主体来组织教学,通过自学、问题讨论、教师指导评讲等环节,有效地解决了内容多、课时少以及传统教学法中存在的问题,极大地提高了学生的学习兴趣,教学效果较好。
1 PBL教学方法概述
教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学过程中运用的方式与手段。教学方法对完成教学任务、实现教学目的具有重大意义,是关系到教学成败的重要问题。教师的教法制约着学生的学法,同时对学生智力的开发、人格的形成具有重要作用[1]。但由于考试制度的原因,在教学中教师经常采用讲授法,即教师以语言为主来传递信息,学生被动地接受知识。尽管讲授法具有同时向许多人传授知识、教师更容易掌握且有安全可靠的优点,但也容易导致学生机械、被动地学习,是填鸭式地学习,不利于对学生创新能力的培养[2,3]。再加上目前高等教育进行的课程改革,总的趋势是教学时数大大减少,无机及分析化学课程大量的教学内容,只靠讲授法是远远完不成教学任务的。
在诸多的教学方法中,我们认为讲授法、问题法等教学方法仍然导致表面肤浅的学习和依赖性学习。教师通常仅重视知识的传授,忽视对学生创新能力的培养,忽视学生的学习主体性,忽视学生的个性发展和创造性潜能的发挥。为了克服上述教学方法的不足,帮助学生进行更深入的学习,使学生成为更加独立、终身、活跃、积极的学习者,在无机及分析化学课程教学中,我们试图考虑对教学策略进行变动,设法研究PBL在本课程教学中的应用。
PBL是指以问题为基础的学习,最早使用PBL学习法的是美国神经病学教授Barrows,是他于1969年在加拿大McMaster大学医学院试行的一种新的教学模式[4]。PBL的学习过程是学习者从实际问题出发,发掘与主题相关的所有问题,以问题为焦点,以团队合作的方式收集和整理有关信息资料,从而让学习者了解解决问题的思路与过程,灵活掌握相关概念和知识,从中获得解决现实问题的经验,最终养成自主学习的习惯。
2 PBL在无机及分析化学中的应用
中学的应试教育和学生机械、被动的填鸭式学习方式不是在大学一门课程中就能彻底改变的,无机及分析化学作为大学一年级学生的基础课程,完全实行PBL的教学模式可能有一定的困难,我们仅尝试在部分章节的教学中实行PBL的教学模式。以酸碱平衡和酸碱滴定一章,介绍我们的实践。
2.1 问题的提出
问题的提出是PBL教学法的第一个关键环节。教师应根据教学内容、教学目标以及学生的特点、专业情况等来设计问题,从而激发学生的学习积极性。根据我校的专业特点,在酸碱平衡和酸碱滴定一章中,我们选用如下问题进行PBL教学。
脱落酸(Abscisic Acid),学名丙烯基乙基巴比妥酸,是指能引起芽休眠、叶子脱落和抑制生长等生理现象的植物激素,因能促使叶子脱落而得名。1961年,W.C.刘和H.R.卡恩斯首先从成熟棉铃里分离出了脱落素Ⅰ;1963年,大熊和彦和F.T.阿迪科特等从棉花幼铃中分离出了脱落素Ⅱ;1963年,C.F.伊格斯和P.F.韦尔林用色谱分析法从欧亚槭叶子里分离出了休眠素;1965年,韦尔林等比较研究休眠素和脱落素Ⅱ的化学性质后,证明两者是同一物质,分子式与大熊和彦等在1965年提出的一致。统一命名为脱落酸。它在植物中普遍存在,其结构如图1所示。
脱落酸具有促进脱落、抑制生长、促进休眠、引起气孔关闭、调节种子胚的发育等作用,在农业生产中有广阔的应用前景,能产生巨大的经济效益和社会效益。例如2008年北京奥运会期间,为使百万盆鲜花保持盛开的状态,均施加脱落酸,美化了我们的环境[5]。
要求学生在阅读完资料后,解决下列问题: