大學化學論文
在個人成長的多個環節中,大家肯定對論文都不陌生吧,論文是指進行各個學術領域的研究和描述學術研究成果的文章。相信許多人會覺得論文很難寫吧,以下是小編精心整理的大學化學論文,歡迎大家分享。
大學化學論文1
[摘要]對大學化學實驗在創新人才培養方面的要求進行了概述,論述了培養學生的化學實驗動手創新能力、實驗設計創新能力以及學生在化學實驗中的思維創新能力方面的具體要求。在此基礎上,重點論述了大學化學實驗如何根據上述創新人才培養的具體要求來開展教學活動,從轉變教師的教學思維、豐富教學內容以及多樣化教學模式分別提高學生的化學實驗的動手創新能力、實驗設計創新能力以及學生的實驗思維創新能力等,為教師的教學提供了一定的參考。
[關鍵詞]大學化學實驗;創新人才;教學改革
作為高等教育,大學階段的教育相比中小學更加注重對學生學習習慣、學習方法以及創新能力、探究能力方面的培養。大學化學實驗作為基礎性課程,對學生創新能力、探究能力的培養有著重要的作用和意義,需要教師立足于培養創新人才積極開展教學改革,從而促進學生在化學實驗動手能力創新、實驗設計創新以及化學思維能力方面有創新性的發展,促進當代大學生創新性的培養,為我國的發展提供創新性人才。
一、大學化學實驗在創新人才培養中的作用
(一)培養學生的化學實驗動手創新能力
創新人才的培養,首要方面就是檢驗提高大學生的動手實踐能力,而大學的化學實驗課程的教學在創新人才培養方面,需要教師予以重視。教師在大學化學實驗方面對創新人才的培養表現在幫助學生提高化學實驗的動手創新能力,提供了把學生培養成為創新人才的實踐基礎。
(二)提高學生的化學實驗設計創新能力
學生的實驗設計創新能力是大學生在化學實驗方面創新水平高低的衡量指標。學生的化學實驗創新能力的提升,是教師在大學化學實驗教學中培養創新性人才的重要方面,是與化學實驗教師的具體教學實踐活動的開展息息相關的,需要教師在教學中對學生創新設計化學實驗方面予以重視。
(三)增強學生的化學實驗思維創新能力
創新人才的培養,最終來講還是培養學生的創新意識、創新思維等等,讓學生學習如何進行創新,如何有效進行創新是大學化學實驗課程培養創新人才的重點之一。增強學生的化學實驗思維創新能力是大學化學實驗課程在創新人才培養方面的最高目標。
二、在大學化學實驗中培養創新人才的措施
在明確大學化學實驗課程在創新人才培養方面的作用后,教師就要根據這些具體的教學方面設計合理有效的實驗教學。
(一)轉變教學思維,引導學生自主動手參與化學實驗
培養學生的化學實驗動手創新能力,需要教師明確學生在實驗教學中的具體位置,需要教師轉變教學思維,給學生充足的學習空間,讓學生能夠在實驗中自主參與,積極動手,將各種實驗的原理、實驗注意事項以及不同實驗條件帶來實驗結果之間的區分等內容與具體的化學實驗實踐相結合。教師在教學過程中,要讓學生進行自主探索,讓學生積極主動參與到實驗中,從而提高學生的實驗積極性,提高學生的實驗創新動手能力。例如,化學鍵以及化學能的釋放等化學實驗內容的教學就需要教師引導學生進行適當的預習,并生成問題,在課堂實驗過程中予以動手實驗練習,提高學生的實驗動手創新能力。
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摘 要:(二)豐富教學內容,在化學實驗課本內容的基礎上引導學生進行創新 教學內容的豐富是提高學生化學實驗設計創新能力的必由之路。培養創新人才需要教師在化學實驗課本教學內容的基礎上,鼓勵學生、引導學生在化學實驗
關鍵詞:大學化學論文
(二)豐富教學內容,在化學實驗課本內容的基礎上引導學生進行創新
教學內容的豐富是提高學生化學實驗設計創新能力的必由之路。培養創新人才需要教師在化學實驗課本教學內容的`基礎上,鼓勵學生、引導學生在化學實驗的設計方面進行創新。例如,在電解質溶液的設計以及評定實驗中,需要教師引導學生探究不同的電解質溶液的特點,并讓學生創新選擇不同的溶液進行對比實驗,讓學生自主探究設計實驗,從而嘗試降低實驗誤差,或者在該實驗的基礎上得到一些新的實驗設計研究成果等。
(三)多樣化教學模式,提高學生在化學實驗學習中思維創新深度
多樣化教學模式,在大學化學實驗教學中,主要指教師要積極運用探究式教學模式、情景教學模式等,讓學生在這些開放的教學模式環境下,讓學生能夠在學習中獨立思考,能夠不斷迸發出探究創新的火花,促進學生化學思維深度的不斷深化發展以及思維寬度的廣化發展。例如,教師可以采用情景教學模式,給學生一個實驗創新或者實驗驗證的命題,讓學生自由結組開展實驗的設計、安排以及動手操作,自己解決實驗中面臨的問題,鍛煉學生的思維創新能力等。綜上所述,大學化學實驗對創新性人才的培養需要立足于課程基礎以及學生的學習現狀,明確大學化學實驗在創新人才培養方面的要求。根據這些要求,教師在大學化學實驗教學中要轉變教學思維,豐富教學內容以及多樣化的教學模式,從而促進大學化學實驗對創新性人才的培養,提高教師的教學效率以及學生的學習效率。
參考文獻:
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大學化學論文2
分析化學實驗課程是化工、生物等很多學科的基礎課程.通過該課程的學習,能夠培養學生的動手能力、科學素養,為更好、更深入的學習其他專業課程打下堅實基礎.然而,現階段分析化學實驗教學達不到實驗教學應有的培養目標,存在一些不容忽視的問題[1-3],這就要求不斷對分析化學實驗教學進行改革和創新,以便提高分析化學實驗課程的教學質量.
1存在的主要問題
分析化學實驗課程的學習培養學生嚴謹求是的科學態度和在學習實踐中勇于創新、獨立思考的能力.現行分析化學實驗教學中制約教學效果的問題主要體現在以下幾個方面.
1.1實驗課內容單一
目前高校分析化學實驗課因為課時的限制,開設的實驗課較少且內容較為單一,尤其在化學分析部分的實驗多為滴定分析驗證性實驗,且部分實驗與實際生活的緊密性不強.單一的實驗教學內容,不能充分調動學生對分析化學實驗課程的學習興趣,束縛了學生的創造性思維,壓抑了學生的求知欲望.
1.2缺乏靈活性
分析化學實驗對于促進理論知識的理解,培養學生的動手能力、科研能力起到重要的作用.但是長期以來,傳統封閉式分析化學實驗課教學模式,受經費、設備、師資力量以及落后的教育觀念等因素影響,學生只能被動機械地在指定的時間,按照指定的題目和課本限定的方法完成實驗.因此,傳統模式過于機械化,缺乏靈活性.
1.3學生參與主觀能動性不強
充分調動和發揮學生主觀能動性是調動學生學習興趣的前提,是引導學生進行探究性學習的'基礎.在現行的教學模式中,整個過程教師充當主體角色,學生只是被動地接受知識.這樣不能充分地調動學生對學習的積極性.在教學中,應充分考慮學生的學習基礎、認知水平和學習興趣,充分調動學生對實驗課程學習的主觀能動性,激發學生自主學習的熱情,以便達到理想的教學效果.
2開放式分析化學實驗教學的探討
開放式實驗教學是以學生為中心科學、新穎的教學模式,是培養學生創新意識和動手能力的有效途徑,也是高校實驗教學改革的總趨勢[4].實踐證明,傳統的教學模式已經不能滿足日常教學需求,而開放式實驗教學模式用全新的教學理念為學生營造開放自主的學習環境、為學生提供更寬廣的探索和創新空間[5-6].
2.1鼓勵改進和創新
開放式分析化學實驗教學不對實驗方法和模式進行固定,要求學生參與整個實驗研究過程,學生在實驗過程中能夠靈活調整、修正實驗方案的不足,充實實驗內容,這樣的教學模式不僅能夠加深學生對理論知識的理解和掌握,而且還能最大限度的激發學生的實驗和科研探索興趣.另外,在學生掌握了一定的自主實驗技能的基礎上,鼓勵學生參與分析化學教師的項目,與相關人員同時進行科研實驗,在實驗過程中學習積累經驗,并且能得到教師及相關人員的指導,對于開啟學生的創新思維、拓展學生的思路,提升學生的科研能力和理論知識的運用能力都大有裨益.除此之外,學生還可以自擬課題,制定實驗方案,申請大學生科技創新實驗項目,通過這種形式培養學生申請課題能力,讓學生成為課題的申報主體、主要負責人和實施人,進一步培養學生的自主學習能力和科研能力,通過多種形式鼓勵和激發學生的創新欲、提高學生的科研探索能力.開放式實驗教學能夠為學生提供了一個開放式的實驗研究的環境,學生不再受制于教材、教師等因素的限制,學生的創新意識和創新精神能夠得到培養,個性思維能夠得到充分展現.
2.2增強學習主動性
學生對所學的內容有興趣才能夠更好的發掘他們的潛能,在此基礎上才能夠更好的培養學生的創新和探索意識.開放式實驗教學由學生自己查閱文獻資料、制定方案,準備所需試劑、實施方案和總結結果,因此可充分地調動學習積極性,培養學生分析和解決問題的能力.查閱文獻可提高學生對有關文獻的閱讀和綜合能力、自主設計方案可培養學生的設計能力和創新思維、自行配制試劑并完成和實施實驗方案可提高學生的動手能力、實驗論文的撰寫有利于提高科技論文寫作能力.開放式實驗教學以學生為主體,教師輔助指導,由學生全程參與實驗,體驗成功中的苦與樂,最大限度的調動了學生學習的積極性.
2.3促進理論課學習
開放式實驗教學要求學生結合實驗現象、結果等對相關理論知識進行總結,討論理論與實驗相互印證程度,要求學生提出自己的問題或建議,改進實驗方法,增強學習的系統性.如果實驗失敗,要求學生對失敗的原因進行分析,重新審查和調整方案,反復探索并總結經驗.因此開放式實驗教學可加深學生對分析化學理論知識的理解,真正讓學生把知識學活、學通.
3開放式分析化學實驗教學的漸進推廣
開放式教學的實施將是一個艱巨、長遠而復雜和不斷探索的過程,面臨并存在著許多新問題和困難[7-8],這些問題將影響實驗教學的實施效果,解決這樣的問題就需要積極進行探索.
3.1增加經費的投入
充足的經費是開放式分析化學實驗教學推廣的重要保障,因為開放式的實驗教學對實驗教師隊伍、試劑、儀器等都提出了更高、更多的要求,為了保證實驗課程的教學力度、質量和效果,應設有及時補充開放實驗教學所需要的設備等的基金,積極探索多種途徑的經費來源,確保開放式分析化學實驗教學的順利實施.
3.2健全實驗室管理體制和激勵機制
開放式教學需要有嚴格、細致、科學、規范的教學規章制度.在進行實驗前要求學生仔細了解管理制度,保證在有序的情況下進行開放性實驗研究.要出臺相應的激勵措施,通過建立合理有效的激勵制度來充分調動實驗教師、實驗室工作人員的積極性和工作熱情,促進開放式分析化學實驗教學的順利開展.
3.3建立多元化、科學的教學評價體系
學生實驗成績的科學評定是實驗教學過程不可或缺的環節,客觀公正地考核方法是對教學效果和教學質量進行科學評估的有效手段,會直接影響學生學習的積極性,因此,建立多元化科學的分析化學實驗成績考核體系勢在必行.在開放性教學過程中,實驗方案由學生自主設計,與傳統分析化學實驗相比具有不固定性,這使得學生之間實驗成績評定的可比性降低,實驗成績評定操作難度增大.目前已有的開放性課程的評價方法還不盡合理、不夠完善.為了能夠在現實教學中易于操作和把握,還需不斷探索,真正建立起多元化、科學的開放式分析化學實驗成績評定體系.
3.4高水平教師隊伍的建設
高水平的教師隊伍是開展開放式教學的人才保障.開放式實驗教學要求教師具有較高的業務水平,教師應不斷提升自身的專業水平和自身素質,以適應開放式教學方式帶來的各種挑戰,達到理想的教學效果.首先,要求教師既細心又要有耐心,對于學生提出的問題進行耐心、細心的解答;其次,要求教師具有較高的知識水平,教師要對學生閱讀參考文獻后設計的實驗方案進行可行性分析,并提出相應的改進方法和建議,使實驗的內容更加完善,因此要求授課教師必須更新教學理念,具有豐富的知識儲備.在實驗教學方面,可考慮與企業建立合作關系,在企業建立實驗實訓基地,還可聘任企業工程技術人員作為實驗指導教師,來彌補教育資源短缺的短板,在現實實驗教學中既發揮企業與實際生活不脫節的實踐優勢、又發揮工程技術人員的經驗優勢.
4結束語
開放式分析化學實驗教學模式是對傳統教學方法的改革,更加突出了個性發展和因材施教的教育教學理念.開放式教學能夠有效彌補傳統教學模式的不足,在培養學生創新精神、創新能力和創新思維上將發揮越來越重要的作用.目前,開放式分析化學實驗教學還沒有現成的模式可借鑒,在現實教育教學中還存在著一系列的問題需要不斷的摸索和解決,它的實施和完善將是一個漫長而艱巨的工作。
大學化學論文3
摘要::為更好地發揮教考分離模式的優勢并克服其弊端,結合大學化學教考一體化改革實踐,從考核方式、試卷庫建設、閱卷形式、教學內容、教學方法及教學手段等方面,總結開展教考一體化改革的成效,從而為其他課程的教學改革提供一些有益的借鑒。
關鍵詞:教考分離;大學化學;一體化改革
在教考分離背景下,陸軍軍事交通學院不斷優化大學化學課程教學內容、改進課堂教學方法和手段,并相應地改革了考核的形式和內容,從而形成了一個相對完善的“大學化學教考一體化體系”,取得了良好的教學效果。
1教考分離概述
1.1教考分離的內涵
教考分離是相對于教考合一而言的。在傳統的教考合一模式中,教師既是教練員,又是裁判員,即課程的主講、命題、閱卷、評分,全由任課教師“一條龍”地完成。而教考分離是將教學與考試分離開來,任課教師嚴格按照教學大綱進行教學,但不參與相關課程的考核工作,從而體現公開、公平、公正、客觀的原則。具體來講,所謂教考分離,就是把課程的教學講授工作與該課程的考試命題、評卷計分分開,根據人才培養目標、教學目標和教學大綱或課程標準,建立各種類型的試題(卷)庫,并統一組織考試、閱卷和評分的考核管理系統[1-2]。
1.2教考分離的利弊
教考分離具有以下幾點優勢:一是嚴格依據教學大綱或課程標準進行命題,命題規范、試卷質量高;二是促使任課教師嚴格依據教學大綱規范教學,避免隨意性和盲目性;三是由非任課教師進行“密封閱卷、流水作業”,可以杜絕“人情分”現象,使得評分客觀公正,成績可信度高;四是可以進一步提高學校獲取教學反饋信息的可信度,從而促進教學管理工作的改善和教學質量的提高;五是可以有效地保證考試的反饋激勵功能,客觀真實的成績不但能夠評學,還能夠促教,通過調動“教”與“學”的積極性,促進教風、學風的好轉[3-4]。當然,教考分離也存在一些弊端:考試形式單一,違背現代教育評價思想;考試內容局限,制約學術探索與創新;教與考分離,不利于師生主體性發揮;考核標準統一,影響學生個性發展;評價機制滯后,不利于教學信息及時反饋[5]。綜上所述,教考分離有利有弊。為此,陸軍軍事交通學院(下簡稱“學院”)在大學化學教考一體化改革中,針對教考分離開展了一些趨利除弊的教改嘗試。
2大學化學考核模式改革
考核模式改革是教學改革的指揮棒,如果傳統的考核模式不改變,教學內容、教學方法和教學手段的改革就很難順利進行,這也是開展教考一體化改革的主要原因[6]。(1)考核方式變單一型為多元型。為了克服教考分離中違背現代教育評價思想的“考試形式單一”的弊端,學院將考核方式由單一型變為多元型。把學員的考試成績分為3個部分:平時成績(10分)、卷面成績(60分)和論文成績(30分)。設定平時成績是為了督促學員的平時學習,避免出現“平時應付、考前磨槍、考后忘光”的現象,主要考核學員的作業完成情況和平時聽課情況,從而克服教考分離中教學信息反饋不及時的弊端;卷面成績主要依據試題(卷)庫考核學員理論模塊的學習情況,同時也能在一定程度上考查教員的教學質量,通過科學規范的試題(卷)庫,最大限度地鼓勵師生的主體性發揮;而設定論文成績則是為了考查學員應用模塊的學習情況,同時也能考核其創新意識和創新能力,克服教考分離中制約學術探索與創新的弊端,從而促進學員的個性發展。(2)考試內容變人工卷為試題(卷)庫。毋容置疑,科學規范的試題(卷)庫建設是教考分離的核心。由于學院大學化學課程僅為30學時,不宜建設試題庫,因此,建立了由20套試卷組成的試卷庫。為了優化考核內容,將試卷的卷面成績分為基礎知識題和能力測試題兩部分。其中:基本概念、基本理論和簡單基本計算等傳統試題占70%,主要考核學員基礎知識的掌握情況;能力測試題占30%,主要考核學員運用所學知識解決實際問題的能力,同時也有利于鼓勵師生主體性的發揮。每套試卷總成績為100分(計算課程總成績時乘以60%),由填空題(40空,20分)、是非題(10題,10分)、選擇題(10題,20分)、簡答題(5題,25分)和計算題(4題,25分)組成,任意兩套試卷的重題率不超過20%。(3)閱卷形式變實體閱卷為網上評閱。為了進一步規范教考分離中的閱卷環節,學院引進了“鑫e評網上閱卷系統”。考試結束后,監考教員直接將學員的答題卡送到教務部門掃描上傳到網上,閱卷教員根據教研室考前上交的“網評計劃”獲得教務部門下發的閱卷賬戶及密碼,并在校園網上“背靠背”地完成各自的評閱任務,即不同的教員評閱不同的題目,10份試卷的緩沖期外不能改評分數。待所有教員均完成閱卷任務后,教務部門通過系統匯總每份試卷的成績。如果出現“異常卷”,教務部門會在系統中任命閱卷組長進行相應處理。另外,為避免“人情分”現象,教務部門要求任課教員在考前上交平時成績和論文成績,并在考后直接給出每名學員的課終成績。
3大學化學課堂教學改革
3.1教學內容改革
教學內容是課程的核心,解決內容多與學時少的矛盾是大學化學教學改革的關鍵。為此,學院堅持“壓縮經典、加強現代,選準起點、定好止點,強調素質、突出特色”的24字方針,以賈瑛主編的《大學化學》[7]為基本教材,形成了較為系統、科學的大學化學教學內容體系。(1)理論模塊。該模塊針對軍校學員的.科學文化素質需求設立,主要介紹大學化學的一些基本理論,包括化學反應基本原理(化學反應中的能量關系、化學反應的方向和限度,以及化學反應速率等)、溶液中的化學平衡(溶液的通性、弱酸弱堿的解離平衡及其應用、沉淀溶解平衡及其應用,以及配位平衡及其應用等),以及電化學與氧化還原反應(原電池、電極電勢、金屬的腐蝕及其防止、電化學腐蝕的利用,以及氧化還原反應等)。作為重點考核內容,每套試卷均涵蓋這一模塊的所有知識點。(2)應用模塊。為突出大學化學課程的軍事特色,學院將教材中的化學與軍事武器(火炸藥與軍事四彈、化學武器簡介、核武器與化學及化學類新概念武器)和推進劑化學(推進劑概況、液體火箭的氧化劑和液體火箭的燃燒劑)設為應用模塊。要求學員在課下自學這一模塊的內容,然后根據自己的興趣選擇一個或幾個知識點,并結合其他相關文獻自擬題目,撰寫一篇有關化學軍事應用的科學小論文。結課前兩個星期上交論文,由任課教員根據論文質量給出相應成績,并從中選取數篇優秀論文進行課堂交流。(3)興趣模塊。為激發學員學習興趣,提高其自主學習、自我探索的能力,利用選修課“理化演示與探究實驗”,增設“興趣模塊”。鼓勵學員利用化學演示與探究實驗室開展化學探究,開發化學應用。目前,學員開發了“化學炮”“百變雞蛋”和“魔液”等演示實驗項目,并成功制造了“控溫杯”(該作品榮獲學院20xx年舉辦的大學生“挑戰杯”科技作品競賽二等獎)。
3.2教學方法改革
為更好地適應教考分離,針對不同的教學內容,研究和探索與之相適應的教學方法。一是應用滲透式教學法。即教員在精講學科知識結構時,根據知識的內在聯系,掌握知識與發展智力、非智力因素之間的關系,對學科前沿及相關知識進行全面滲透的教學方法。在講解理論模塊時滲透與之相關的應用模塊的知識點。例如,在講授“化學反應速率”時,滲透火炸藥爆炸反應的原理及特點。二是應用啟發式教學法。即在傳授知識的同時,注意提高學員的學習興趣,發揮學員學習的主動性,引導學員思路,培養學員能力及創新思維的教學方法。例如,在講授蓄熱技術(化學反應熱的應用)時,啟發學員利用該技術制造“控溫杯”。三是應用互動式教學法。即在教學過程中,師生共同參與雙邊教學活動。這種教學方法便于師生相互交流、相互影響、相互促進,從而提高教學效果。例如,認識互動可以活躍課堂氣氛,有利于課堂討論;角色互動有助于學員從教員的角度理解問題;信息互動則有利于教員及時得到學員在學習方面的信息反饋。另外,這一模塊的教學內容是試卷庫的考核對象,還將思維導圖引入課堂以提高教學效率[8],并將反思性教學法應用于教學實踐,通過強化“思在課前”“思在課中”和“思在課后”的教學反思環節提高教學質量[9]。
3.3教學手段改革
隨著信息技術的飛速發展,現代化教育技術日益豐富,課堂教學手段也由傳統走向現代。但無論哪種教學手段,都有各自的優勢與弊端。因此,唯有做到傳統與現代的有機結合,才能達到“強強聯合、優勢互補”之功效。在教學過程中,根據具體的教學內容選擇適合的教學手段。例如,對于教材以外的補充資料以及表格、圖像和視頻資料等不便于表述的素材,一般采用投影或多媒體課件等現代化教學手段;對于需要講解的、臨時補充或調整的,以及公式推導和例題演算等內容仍然會以板書為主。運用多媒體課件等現代化教學手段時,強調課件放映、語言講述和學員記錄三者之間的配合,并適當地給學員預留思考時間。為了更好地配合課堂教學,學院以“軍隊院校網絡教學應用系統”為平臺,建設了理化教學網頁和大學化學虛擬教室。另外,為了突出化學的學科特色,學院還讓演示實驗“走進”課堂[10],建立了“化學演示與探究實驗室”,并結合教學內容,引進和開發了一批演示實驗。將易于在課堂展示的項目進行現場演示或讓學員親身體驗,不便于帶入課堂的項目則制成視頻文件融入教學課件,感興趣的學員還可以通過選修課“理化演示與探究實驗”,到實驗室開展化學應用方面的探索。
4結語
大學實施教考分離乃大勢所趨,因此,要充分發揮教考分離的優勢并克服其弊端。目前開展的教考一體化改革雖然取得了一些明顯的成效,但還有許多不足,且難免掛一漏萬。因此,希望廣大同仁能繼續深入研究和探討教考分離背景下的考試改革和教學改革,從而有效地提高人才培養質量。
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大學化學論文4
一、微課程在大學化學中應用的原則和要求
1.微課程在大學化學中應用的原則
(1)情境原則。在微課程中會出現文字音樂PPT等元素,因此對學生來講就會有學習距離感。同時,微課程在教學內容上要注重設計,不能使學生感到有內容的距離感。因此,在制作視頻的時候要考慮情境的設計,不僅要使學生有學習對話的情境感受,還要對學習內容有身臨其境的感覺。
(2)以學生為中心原則。對于微課程來說,以學生為中心是其本身的一個教學優勢。對于大學化學來講,要求教師將課程錄制前的內容選擇設計、課程錄制時的語言文字、實驗過程等相關視頻和內容都應用到微課中去,并結合學生的感受和要求去具體設計制作和應用微課程。
(3)實用原則。大學化學教學中運用微課程的設計,注重內容選擇的情境性,即創設具體的實驗情境,為學生構建一個相對真實的課堂環境,使大學化學具有更強的實用性。
2.微課程在大學化學中應用的具體要求
學習對象需求分析,是微課程應用到大學化學中的基本前提。首先,要對微課程的對象有一個基本的了解和認識,并盡量在微課程的設計制作中去滿足這些需求,這樣才能使微課程收到一個良好的效果。其次,在學習內容上進行選擇設計,前期除了對于學習對象有基本的把握外,還需要對具體的學習內容有選擇和設計。最后,考慮到一般的課程學習的要求,還要結合微課程的微型特點和大學化學的矛盾,集中篩選一個教學重點、靈活把控教學時間、創設實際教學情境。
二、微課程在大學化學教學中的應用
目前微課程已成功用于中小學和研究生階段教學。其原因主要在于中小學課堂知識點單一、明確,利用微課程特征既能調動學生興趣和積極性,老師還能在短時間完成教學任務。而微課程成功用于研究生教學,主要跟研究生自主學習的能力分不開。研究生課程課時少,每課時知識容量卻非常大,若單憑微課程單一的知識點完全不能滿足教與學。以微課程為核心內容的更多知識需要學生自覺主動學習,只有很強的自主學習能力的人,才能通過微課程涉及知識點不斷放大拓展,從而完整的理解掌握整個課程的知識體系。
大學專業基礎課課堂知識量與中小學不同,知識點多,信息量大,數分鐘的微課程很難覆蓋教學內容。而與研究生相比,大學生自學能力還處于培養階段,學習過程更依賴于老師的引導。然而傳統的授課方式枯燥乏味,讓更多地學生處于“被學習”的境地。如何利用靈活生動的微課程改善大學化學的教學模式,讓學生從“被學習”到“主動學習”,將是促進教學改革,提高教學質量的新途徑。我認為將微課程用于大學化學教學應從以下幾個方面著手。
1.將授課內容凝練成數分鐘微課程
盡管一節常規課的內容或者一個章節的知識點多爾繁雜,但通常我們都可以將其凝練成1~5張動畫PPT或者幾分鐘的音頻錄音。我們不能依賴于它替代正常授課,可以將其作為授課內容的一部分。這種微課程最大優點可以用于學生課前預習和課后復習。由于這種形式的微課程涵蓋的知識點全面,如果學生能在課前做些預習,那么正常上課時師生有更多的時間互動,對知識點深入拓展,達到良好的授課目的。
2.將與理論知識相關領域的應用制作成微課程
有機化學理論或機理相關知識多與微觀結構相關,學生初次接觸時總是很難理解,更有甚者認為這些看不見摸不著,又缺乏邏輯思維的理論學習有何用處。殊不知對有機物的認識都是從微觀結構開始,而有機化學產品的合成也是在理論研究的基礎上得以實現。大學有機化學理論學習是有機化學重要內容之一。例如親和取代反應機理(SN2/SN1)涉及構型問題。很多同學不理解構型為什么會發生變化,而理解反應產生的構型變化也沒有實際意義。從事有機化學研究工作特別是藥物研究的都知道,有機化合物的構型不同,其旋光性也是不同的,就意味著同一種化合物的`左旋體和右旋體生理特性不一樣,有的可以用來治病,有的對病毫無效果。關于反應引起的構型變化在指導醫藥合成上十分關鍵。介于以上的案例,我們老師就可以利用微課程的特征,來引導學習。制作一節具有左旋體右旋體藥物的應用實例,通過告知學生左旋體右旋體之所以藥物特性不同,主要跟其構型有關,而不同的構型可通過SN2/SN1反應得到。這樣一來,把原本機械接受型的學習方式轉變為意義接受型方式,讓學生覺得這些枯燥無味的反應機理原來是非常有用的。將應用實例制作成微課程,實質是抓住學生好奇和學以致用的心理。專業基礎課是專業方向十分重要的課程,但往往由于課程內容較為深奧,且相對教條枯燥,因此學生厭學。能夠找些知識點對應的應用實例或者相關領域前沿動態,激發學生好奇心并認識其重要性,無疑會提高學生學習的主動性。
3.將與化學本質相關的有趣的現象制作成微課程
化學神秘而有趣,一些化學反應會呈現美麗的色彩,會長出規則的晶體,原本不可見的氣體會出現有色有型的固體,氧化還原反應能夠使燈泡發光。當你把那些有趣的化學現象通過微課程的形式展示給學生時,會極大的刺激他們求知欲望,探索化學本質心里會更加強烈,此時再引入相關的知識點,學生接受起來會容易的多。
三、結語
微課程憑借其短小精煉、生動形象等特點深得一線教師的青睞,將微課應用于教學中,能夠調動學生學習的積極性。微課程教學理念和方法的優勢,結合大學化學課程內容和特征,介紹微課程在大學化學教學過程中的應用及其作用。微課程的靈活性可協助學生課前預習和課后復習;理論與實例相結合,提高學生興趣,將傳統機械接受型學習方式向意義接受型方式轉變;其次將化學現象制作成微課程,對激發學生求知欲望,培養研究型、合作研究型學生極為重要。
大學化學論文5
大學化學不僅是化學化工專業的基礎課,同時也是材料、環境、機械、地質、食品、醫學、海洋工程等專業的公共基礎課,它不僅闡述了化學的基本概念與基本原理,也對上述概念和原理在工程材料、生物醫療、能源危機、環境污染與治理,以及日常生活等領域的應用進行了緊密關聯。與此同時,大學化學在目前仍然是許多專業必修課的基礎性課程,對大學化學知識的掌握程度將極大地影響后續課程的學習與理解,因此大學化學課程的學習在整個大學課程學習中占據著至關重要的地位。盡管如此,目前許多學生對于大學化學這門課程的學習仍然不盡如人意。
究其原因,主要可以歸結為以下幾點:
(1)課程理論性強:課程內容包含許多煩瑣的公式推導與抽象的化學概念,內容相對枯燥,導致許多學生學習興趣不高。
(2)與高中化學脫節:授課時往往開門見山、直截了當,學生無法從中學化學知識中找到相應的支撐點,容易使學生產生斷檔的感覺,從而增大了學習難度。
(3)教學模式單一:“填鴨式”教學模式使學生學習十分被動,無法有效地與教師交流,更無法對知識點進行深入理解與應用。
(4)知識結構框架不夠清晰:章節學習完成后未該部分知識點進行總結與提煉,使學生無法構建知識結構框架,導致對所學知識點無法進行融會貫通。
針對上述問題,本文將在自己大學化學教學實踐的基礎上,就如何提高大學生學習大學化學效率進行初步探索,并提出相應的教學策略。
一、與高中化學相銜接,建立學習大學化學的信心。
大學化學課程往往開設在大一年級的第一學期,該時期學生不僅要適應全新的大學生活,而且還要適應高中教學與大學教學的教學進度上巨大差異;加之大學化學課程理論性強、公式繁多,若此時在大學化學教學中開門見山、直奔主題,會讓學生產生一種斷檔的感覺,無法找到他們心中的化學基礎支撐點。久而久之,學生對大學化學學習的信心將逐漸喪失,甚至到最后會出現一種“不求甚解、只求及格”的狀態。
事實上,大學化學的教學內容是建立在高中化學知識基礎上的,可以說大多大學化學的知識點是對高中化學的深化與推廣。因此,當學生們翻閱教材后的第一感覺就是“似曾相似”,但是當他們繼續細看后又會發現其中的知識點較高中化學要抽象得多、復雜得多,出現一種不知從何下手的感覺。針對該現象,授課教師必須要思考如何將高中化學與大學化學中類似的知識點順暢地銜接起來。
例如,學生在高中化學中學習了呂·查德里原理,學會了對化學反應平衡的移動的定性判斷,而在大學化學中的化學反應基本原理這一章節對該知識點進行了深化,要求學生不僅要判斷反應平衡移動的方向,而且還要掌握定量計算平衡移動到了哪個程度。在闡述這個知識點時,教師應該首先復習呂·查德里原理,一方面可以讓學生喚起該知識點的回憶,另一方面也可以讓高中未掌握該知識的學生進行一個補充學習,起到查漏補缺的作用。隨后教師才可以引出呂·查德里原理成立的熱力學理論依據,分析反應平衡與吉布斯函數變、反應熵、標準平衡常數間的熱力學關系,并用公式進行逐步推導。在經歷上述步驟后,學生在學習過程中會經歷一個循序漸進的過程,感覺也不會突兀。
總之,將大學化學與高中化學進行適當的銜接不僅可以逐漸建立學生學習大學化學的信心,甚至還可以調動學生的學習熱情。
二、與社會熱點問題相結合,激發大學化學學習興趣。
大學化學這門課程涉及了許多公式推導與抽象概念,容易使學生產生困難感、枯燥感與厭倦感,從而惡化大學化學學習效率。筆者曾在課堂上發現,凡是講到一點社會熱點問題時,學生的興致頗高,但是一講到煩瑣的公式推導、理論計算時,學生的學習熱情就逐漸下降了。如果整節課一直在傳授理論性知識的話,學生的學習效率就會很低。
因此作為一名教師要盡可能將講授的理論知識與學生感興趣的社會熱點與科技前沿相結合起,激發大學生學習大學化學的興趣。例如,在講述電化學這章節內容時,可以將環境能源與海洋防腐與電化學知識很好地結合起來。目前,國內許多城市正經受著霧霾的侵襲,而霧霾的形成與汽車尾氣的排放有較大的`關系。如果采用燃料電池來取代目前的柴油或汽油動力,可有效地解決汽車尾氣排放問題,同時燃料電池作為一種新能源還可以成功地替代石油這類不可再生的資源。因此,燃料電池的應用前景可以引起學生的興趣,而通過燃料電池又可引出原電池裝置以及其中的氧化還原反應原理,并進一步引申到電極電勢、電動勢的求解。電化學知識還可以跟海洋防腐緊密結合起來,包括利用電解生成金屬氧化物保護膜來隔絕氧氣與水汽,從而起到防腐蝕的作用,另外還可以使用陰極保護法、犧牲陽極法等電化學措施對海洋浪花飛濺區鋼構進行很好的保護。在配位化合物學習中,可以將王水為什么能溶解金、鉑等貴金屬的原理與配位化合物理論相結合起來,從而引發學生的好奇心,推動學生加深對配位化學物理論的理解。通過上述等串聯,學生在學習大學化學這么課程的時候就不會覺得單調,學習積極性也將顯著增強。
總之,在大學化學教學過程中可以經常強調化學在社會生活中的作用,展示化學令人振奮的發展前景,開闊學生的視野,激發學生濃厚的求知欲和強烈的探索精神。
三、增強師生互動,夯實學生的大學化學知識基礎。
在課堂中講述社會熱點問題與科技前沿問題,容易吸引學生的目光,但是大學化學課程是基礎課,不是前沿講座型課程,因此在適當吸引學生眼球的同時,還必須要將基礎知識闡述明白,讓學生較快地掌握并能夠靈活運用。筆者發現在課堂教學中,一些學生對某些知識點明明只是一知半解,卻不會主動提出問題以求透徹地理解這些知識點。這就需要增強師生間的互動,在教學過程中要時刻注意學生反饋,甚至要加強學生的反饋。
對一些重要的知識點與難點,可以采用課堂討論的方式進行解決。例如在課堂上可以拋出這么一個問題,升高溫度或增加體系壓力會讓反應平衡如何移動,標準平衡常數、正逆反應速率與正逆反應速率常數分別會發生怎樣的變化,然后讓學生進行分組討論。討論完成后,教師要對各組的主要結論與觀點進行提取與總結,然后進行對比、分析,如果說結論錯,應該進一步分析錯在哪里,為什么會錯。通過這個討論過程,學生對問題的思考程度明顯加大,對知識點的掌握程度明顯加深,學生學習的積極性也相應提高。更重要的是通過這種小組討論獲取的知識,會讓學生增強大學化學學習的成就感。
總之,在教學活動中應采用多種形式,加大學生的參與度,同樣能提高學習效率,達到提高教學質量的目的。
四、梳理章節主線條,讓學生構建自己的知識框架。
大學化學理論性強,知識點多,因此在每章節學習后必須要進行適當總結與歸類,否則在一定時間后非常容易遺忘或者混淆。筆者認為,教師應當在每章結束后對整個章節的內容進行系統地梳理,提煉出知識主線條,然后圍繞主線理清各知識點間的邏輯關系,便于學生加深理解,并進一步構建知識結構框架,使學生能夠對知識點進行融會貫通,不用強行記憶就能掌握整個章節的知識點。例如,學生普遍反映化學反應平衡這部分內容理論性強、公式推導復雜,是大學化學中較難學習的一部分內容。
事實上這部分的內容總結起來主要有兩個問題需要解決:
(1)反應能否進行?
(2)如果可以進行,能夠反應到哪個程度?判斷反應能否進行,主要看反應的摩爾吉布斯函數變ΔrGm是否小于0。
而ΔrGm可由以下式子計算,ΔrGm=ΔrGθm +RTlnQ(式1),其中ΔrGθm 為反應的標準摩爾吉布斯函數變(由標準態下反應的焓變與熵變計算得到),Q為反應商,R為氣體摩爾常數,T為溫度。若ΔrGm小于0,則反應向正方向進行。若要判斷反應進行的程度,則要具體計算反應的平衡常數。當反應達到平衡時(ΔrGm等于0),此時標準平衡常數Kθ等于Q,根據式1可得lnKθ=-ΔrGθm /RT(式2)。由式2即可計算出反應的平衡常數,并可進一步計算出反應平衡時的轉化率。同時由式1與式2可進一步得到:ΔrGm=RTlnQKθ(式3),根據此式,只要比較Q與Kθ的大小即可判斷平衡移動的方向。通過上述關系的梳理,學生只要理解上述主線條與邏輯關系,就可比較完整地掌握反應平衡這塊內容。
總之,教學過程中一定要及時梳理知識主線,便于學生盡快地將復雜的公式、抽象的理論進行消化、吸收,并構建自己的知識框架。五、結語大學化學作為一門基礎課程,對學生后續專業課程的學習起著承上啟下的作用,對學生整個大學知識結構的構建也將至關重要。
因此,提升大學化學的學習效率頗具意義。鑒于大學化學的課程特點與上述分析,增強師生互動是教好大學化學這門課程的前提與基礎。在互動中不斷培養學生的學習信心,不斷激發學生的學習興趣,在互動中不斷強化課程基礎知識與核心內容的學習,不斷梳理各個章節的知識主線,才有利于學生不斷地提升大學化學這門課程的學習效率。學生的學習效率上去了,我們教師最終追求的教學效果與質量的提升才不會成為一句空談。
大學化學論文6
摘要:隨著我國科技的快速發展,現代教育技術的應用范圍也在逐漸擴大。現代教育技術融合了許多當代的科研成果,同時它也蘊含著一些現代化的教育方式和理論。將現代教育技術應用在大學化學的教學中去,對提高大學生的學習效率有著非常大的作用。本文對現代教育技術的特點進行了深入的探究,同時對現代教育技術在大學化學教學中的應用也進行了細致的分析研究,希望對提高大學化學課堂的教學質量能夠有所幫助。
關鍵詞:現代教育技術;大學化學的教學;應用探究
大學化學的教學內容十分豐富,教學的目的從讓學生熟練掌握重要的化學知識,轉變成了對化學實用技能和應用能力的培養。隨著時代的發展,培養適應社會發展的應用型人才和創新型人才是當前最重要的事情。現代教育技術包含的教育資源非常豐富,大容量的教學信息能夠讓學生自主的對知識進行選擇,在大學化學的教學過程中,教師必須要明確教學目標,從實際出發,充分挖掘現代教育技術的教學意義,打破傳統教學觀念的束縛,盡可能地以學生為中心,實現對應用創新型人才的培養。
1現代教育技術的特征
現代教育技術的特征有很多,它和以往傳統的教育方式不同,無論是在教學工具方面還是在教學內容方面,現代教育技術都有著非常明顯的提高和優化。
1.1多樣的教學工具
現代教育技術比較重視在實際的教學過程中對工具的運用,通過利用計算機和網絡多媒體技術等完成教學,能夠使教學課堂變得生動起來,這和傳統的教學是非常不同的,它打破了原來以粉筆和黑板來完成教學的束縛,使教學效率有了大幅度的增高。現代教育技術善于利用多樣的教學工具,這在一定程度上提高了學生們的學習興趣。大學的`化學教學本來就比較枯燥沉悶,而帶有色彩和聲音的多媒體教學正好能改善這種局面。
1.2自主學習和互動學習的結合
現代教育技術不但能夠為學生提供一個自主學習的學習環境,還能為教師和學生提供一個有趣的互動場所。在互動中,學生能夠和教師進行學習上的交流,及時解決在學習中遇到的難題,既方便學生鉆研學習,又培養了學生的溝通能力以及語言表達能力。而自主的學習環境則能培養學生獨立自主的學習能力,在現代化的教學環境中,即使沒有教師的幫忙,學生也可以進行網上查詢,通過觀看視頻的方式完成自主學習。
1.3豐富的教學內容
現代教育技術的教學形式有很多種,文字、視頻和圖像等都是現代教育技術常用的教學形式,以此構成的課堂教學內容是十分豐富的。學生不僅能夠通過這些來學習書本上的內容,還可以利用電腦虛擬技術來了解一些未來可能發生的情況,這對開闊學生視野和增加學生的知識積累都十分有好處。
2現代教育技術在大學化學教學中的應用
2.1生動剖析教學難點
大學的化學知識比較復雜,涉及的化學反應方程也比較多。在課堂上,化學物質的反應過程和狀態的變化都需要教師仔細的講解,但是僅僅依靠教師的講解是遠遠不夠的,化學物質一般都比較抽象,學生想要理解透徹是比較困難的,這個時候現代教育技術的應用正好能彌補這個缺陷,教師可以利用計算機虛擬現實的技術將晶體等物質立體化,這樣學生就能夠清晰地了解到晶體的構成。對于一些復雜的化學反應,學生可以依靠軟件來模擬演示化學反應的過程,這樣學生就能仔細的觀察反應在每一階段的變化情況。
2.2創建教學資料庫以及調動課堂氣氛
在大學化學的教學中,教學材料是非常重要的。現代教育技術可以幫助教師收集優秀的教學材料,教師可以將這些材料進行歸類,根據學生的實際情況設置教學內容的難易程度,然后再將整理好的教學材料歸納進一個教學資料庫,這樣不僅方便教師教學,還能通過將資料共享來幫助學生進行自主的網上查詢學習。傳統的教學方式中教師和學生幾乎是零互動,教師在講臺上講解化學知識點,學生則在下面抓緊做筆記。而現代教育技術的出現則改變了這一局面,圖文并茂的教育方式讓學生得到了放松,學習興趣也有了極大的提高,課堂上學生與教師的互動也逐漸多了起來,課堂的教學效果明顯有所提高。
2.3對化學實驗進行模擬
大學化學的實踐性比較強,其中非常重要的教學內容就是化學實驗。部分化學實驗存在著危險,無論是對環境還是對實驗人員都有可能產生傷害。進行化學實驗時需要的實驗材料和實驗器具都需要消耗學校大量的資金。現代教育技術的出現正好解決了此類問題,通過網絡模擬技術對學生進行模擬實驗教育,讓學生事先對化學實驗的危險性有所了解,降低實際實驗時發生危險的概率,同時學生也可以通過模擬技術來自主的設計一些化學實驗,增強自身的實踐動手能力。
3結束語
現代教育技術在優化教學效果等方面具有積極的意義。大學的化學課程比較復雜,傳統的教學方法已經無法滿足實際教學的需要。本文結合多個方面,對現代教育技術在大學化學教學中的應用進行了深入的探究。
參考文獻:
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[2]王新梅.現代教育技術在大學化學教學中的應用[J].現代職業教育,20xx,(16).
大學化學論文7
1 化學工程與工藝概述
化學工程,簡稱化工,是研究以化學工業為代表的,以及其他過程工業生產過程中有關化學過程與物理過程的一般原理和規律,如石油煉制工業、冶金工業、食品工業、印染工業等,并應用這些規律來解決過程及裝置開發、設計、操作等問題,它是以數學及少量的物理觀念為基礎應用于化學工業上,主要研究大規模改變物料中的化學組成及其機械和物理性質,來替生產化學品或是物料工廠提供一個反應流程設計方式。實驗研究、理論分析和科學計算已經成為當代化工研究中不可或缺的三種主要手段。
化學工程的研究領域最初只是化工單元操作,如:輸送現象(為化工學科當中“單元操作”的理論基礎)、化工熱力學輸送現象。隨著發展,后來又發展出一些新的分支,化學工程領域的分支龐大,可應用在各類化學相關領域的研究及實務上的操作,因應現代工業發展的需要,以化工的知識背景為基礎,例如半導體工業。隨計算機的快速發展,數值模擬(cfd)在化工的發展占據重要的地位。
2 化學工程與工藝專業簡介
2.1 化學工程與工藝任務。根據化學工程與工藝專業的性質,化學工程與工藝專業的任務是培養學習化學工程學與化學工藝學等方面的基本理論和基本知識,受到化學與化工實驗技能、工程實踐、計算機應用、科學研究與工程設計方法的基本訓練.具有對現有企業的生產過程進行模擬優化、革新改造,對新過程進行開發設計和對新產品進行研制的基本能力。由于涉及化工的學科和領域很多,化學工程與工藝專業除了讓學生學習一般應用化工的基本知識和基本技能外,還應該結合本地區、本行業及本校的實際情況,重點學習化工在某個或某幾個領域中的具體應用,以便形成不同高校應用化工專業的特色專業方向。
2.2 化學工程以及化學工業的一些特點。以物理學、化學和數學為基礎,并結合工業經濟基本法則,研究化工單元操作以及有關的流體力學、傳熱和傳質原理、熱力學和化學動力學等在化學工業上的應用,以指導各種過程及其設備的開發、改進和發展屬于化學工程學的內容。化學工程是隨著化學工業的大規模生產發展而形成的。化學工程包括過程動態學及控制、化工系統工程、傳遞過程、單元操作、化工熱力學、化學反應工程等方面。化學反應是化工生產的核心部分,提供過程分析和設計所需的有關基礎數據,研究傳遞過程的方向和極限,化工熱力學是單元操作和反應工程的理論基礎,它決定著產品的收率,對生產成本產生重要影響。對單元操作的研究,可用來指導各類產品的生產和化工設備的設計;傳遞過程是單元操作和反應工程的共同基礎,化學工業在新的形勢下要求處于化學核心地位的催化技術和化學工程都必須用跨學科的戰略進行多學科的研究。動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞,這三種傳遞,實質上就是各種單元操作設備和反應裝置中進行的物理過程。
3 化學工程與工藝實驗數據處理分析
傳統的化工實驗的數據處理是相當復雜的,需要花費大量的人力物力,由于化工實驗需要平行實驗,數據處理過程的重復性也非常大。借助MATLAB軟件的應用,可以使人們從大量的數據處理當中解脫出來。
化學工程與工藝專業實驗是初步了解、學習和掌握化學工程與工藝科學實驗研究方法的一個重要的實踐性環節。化工實驗的特點流程較長,規模較大,數據處理也較為復雜。因此依靠計算機處理數據會使繁瑣的數據處理過程變得簡單快捷,大大提高工作效率。數據處理是每一個化學工程實驗必不可少的步驟,也是至關重要的一個步驟。通過實驗可以建立過程模型、分析工藝技術的可行條件。但是化工實驗數據的處理往往并不是那么簡單,它需要通過復雜的`數學計算,若僅僅依靠手工計算則需要花費大量的時間,而且化工實驗數據的處理量很大、重現性很高,因此應用計算機來處理實驗數據可以大大提高工作效率。化學工程與工藝專業是一個以實驗為基礎的專業學科。實驗的目的是通過有限的實驗點去尋找某一對象或某一過程中各參數之間的定量關系,從而揭示某化工過程所遵循的客觀規律。
MATLAB在化學工程與工藝實驗中的應用進行初步的嘗試。傳統的化工實驗的數據處理是相當復雜的,需要花費大量的人力物力,由于化工實驗需要平行實驗,數據處理過程的重復性也非常大。而MATLAB是一個強大的數學軟件,能夠方便地繪出各種函數圖形,一方面可以解決符號演算問題,另一方面可以解決數學中的數值計算問題。MATLAB的應用范圍非常廣,包括信號和圖像的處理、通訊、控制系統設計、測試和測量、財務建模和分析以及計算生物學等眾多應用領域。它已成為國際控制界的標準計算軟件。借助MATLAB軟件的應用,可以使人們從大量的數據處理當中解脫出來,利用MATLAB軟件編寫一個數據處理程序:只需輸入任意一組原始數據,就可以把實驗結果,數據模型以及作圖一起顯示出來。
4 結束語
21世紀世界進入資源、能源短缺的時代,解決由國家提出的節約資源對保護自然生態環境的任務,需要化學與化工學科的共同發展,社會經濟的可持續發展,我國提出轉變經濟發展模式,為此,化工教育首先要端正學生和家長對化工產生的片面認識。融合從分子水平的化學到大規模制各工程科學的寬闊視野,現代化學工程教育內容既應跨越和涵蓋整個化學和化工領域,也仍要重視工程教育的特征,強化工程實踐環節,培養學生解決復雜問題的能力,完成化學工程教育的歷史任務,探討化工與其他學科的跨學科交叉,并落實到教學實踐中,正確認識化學工程的學科范式和內涵。
大學化學論文8
大學化學實驗作為一般高校化學類各專業的基礎性實驗課程,在人才培養中發揮著極其重要的基礎性作用。我們應高度重視大學化學實驗的開設、教學運行與監督以及教學結果的評價。大學化學實驗教學運行中所涉及的環節比較多,主要包括實驗實驗內容的甄選,實驗教學方法的運用,實驗教學手段的采用,實驗過程的質量監控,實驗結果與效果的評價,學生實驗能力與創造力的具體培養,創新知識的灌輸與創新思維的培訓,實驗指導教師的遴選與考核,實驗指導教師隊伍建設,實驗儀器設備的配置及高效使用,實驗運行管理制度的發揮等。這些環節中的每一種運行的優劣都會直接關系到人才培養的質量。
學院作為一所省屬地方本科高校,把人才培養質量一直視為辦學的生命線。化學與材料工程學院目前已有化學、應用化學、材料化學、化學工程與工藝以及高分子材料工程5個專業。盡管面臨不同的專業,自20xx年以來我們對5個專業的基礎化學實驗進行了統一安排,即5個專業的基礎化學實驗完全一致。這樣做,有利于實驗教學資源的充分發揮和教學的統一管理。但是,這種一致化亦存在一些不合理的地方。這是因為,專業的不同,人才培養的目標層次和培養內涵大有不同。考慮到不同專業的特點,我們擬在未來幾年里對大學化學基礎化學實驗進行實質性調整,并在現有實驗教學運行機制的基礎上進行探索與實踐,將采用更加高效的教學運行機制,大力提升教學質量水平。
1大學化學實驗教學功能與運行機制
大學化學實驗的基本功能無外乎以下四個方面:(1)基本操作技能的培養;(2)專業基礎技能的訓練;(3)專業應用能力的實踐;(4)創新和創造能力的鍛煉。顯然,大學化學實驗的功能軸線,即是為本專業的學習打下夯實的實驗操作技能基礎并獲得專業知識的應用和再創造的能力。
圍繞大學化學實驗的功能軸線,大學化學實驗教學運行機制可以概括為以下幾個方面。一是甄選合適的實驗教學內容、科學的實驗教學方法和有效的教學手段來扎扎實實培養學生化學操作的基本技能。這是最基本的要求,也是開設大學化學實驗的最基本的目標層次。二是應有科學實效的教學管理制度和和規范化管理的長效機制,并配置有嚴格有序的實驗教學監督機制。這大學化學實驗教學必不可少的保障制度。沒有嚴格有效的管理與監督機制,大學化學實驗教學的質量則無法得到應有的保障。三是實驗教學的軟、硬件建設及功能發揮。其中,“軟件”主要指的是大學化學實驗課程的動態發展、課程運行的科學管理、實驗教學方法的改革、實驗指導教師隊伍的發展建設等。“硬件”主要指的是大學化學實驗教學手段的更新、儀器設備的更新與增加、實驗室功能的不斷升級等。以上三個方面組成了大學化學實驗教學運行機制的有機統一體。其中的每一個方面都至關重要,無論哪一方面得不到充分發展,大學化學實驗的教學都難以取得理想的效果。
2大學化學實驗教學的深化改革
大學化學實驗教學涉及到多個方面和層次。我們認為,主要有以下幾個方面的內容。
(1)仔細遴選大學化學實驗教學內容。大學化學實驗教學內容的選擇既要達到基本操作能力的培養和基本理論知識的鞏固與發展,又要實現學生的知識再創造能力的培訓。以淮南師范學院“大學化學實驗”課程為例,我們主要開設了以下實驗內容:溶液的物質的量和質量摩爾濃度配制與標定,幾種常見的重要的無機化合物的制備或提純,化學熱力學、動力學及電化學的一些驗證型實驗,主族元素IA-VIIA以及1B-VIIB和VIII元素及其重要化合物的驗證實驗,以及5~6個容量分析和1個重量分析等常規實驗。此外還選用了“混合陰離子分離與鑒別”、“混合陽離子分離與鑒別”、“日常生活中的化學”、“無機納米材料的合成與組成分析”、“化學需氧量(COD)值測定”、“常見水果中維生素C含量測定”、“動植物體中微量元素測定”等實驗。這些實驗不僅覆蓋面廣,實驗能力培養全面,而且還激發了學生學習的積極性。學生通過常規實驗特別是興趣實驗的學習,培養和鍛煉了學生査閱資料,實驗方案設計,問題分析以及使用大型儀器等諸方面的能力。
(2)改革實驗教學方法,采用靈活多樣的教學模式。高效科學的實驗教學方法是“大學化學實驗”成功運行的保障。傳統的實驗教學方法與過程主要包括以下環節:學生實驗前按照指導教師的要求進行預習,在課堂上教師進行講解和示范,然后學生進行具體的實驗,依據實驗過程與結果撰寫實驗報告并上交。這種教學方式在地方普通高校是比較盛行的。然而,在這種教學模式中,教師填鴨式地教,學生機械地學,無法激發學習的積極性,因而無法獲得令人滿意的教學效果。近幾年來,我們嘗試多種教學方法在教學過程中靈活穿插使用,如采用多種方法以激發學生實驗學習的內動力和積極性。重點放在以培養學生操作能力、動手能力、對理論課程知識體系的`消化吸收和再創造的能力。積極引導學生,培養學生的實驗設計、驗證以及不斷創新的思維意識和研究能力。不能機械地依賴于理論課程,要在理論課程的基礎上培養和鍛煉學生對知識和應用的創新能力。通過不斷的教學改革,我們的大學化學實驗教學收到了比較理想的效果。
(3)改革和創新實驗管理模式。對大學化學實驗管理一直是困擾地方高校化學實驗穩步發展的一個瓶頸。我們認為,最困難的應是對實驗過程的管理。實驗過程包括實驗前準備、實驗過程以及實驗完成后的后續工作等階段。若實驗過程管理不到位,則實驗效果很難達到預期要求。對實驗過程的管理,可分可分為對學生和實驗指導教師兩個方面的管理。學生方面的管理主要涉及到實驗前的準備、實驗過程的監控、實驗態度、實驗投人和實驗創造性等方面的考核與評價等。教師方面,主要涉及到教師對實驗教學的投人、創造性勞動、給予學生的指導效果以及實驗后的工作等方面的考核與衡量等。我們分別從這兩個方面齊抓共管,平等對待。在對學生實驗過程的管理中,首先是狠抓實驗前的準備檢查工作,預習與實驗準備+到位的學生不允許進實驗室,何時預習、準備充分了才可進行實驗。其次是狠抓學生的實驗態度、實驗認真程度和實驗投人量,對敷衍塞責、蒙混過關者予應以嚴懲。對那些實驗投人量大、工作積極又有創造性成果的學生要予以表揚、加分。最后是善于發現學生的創新、創造和研究能力,并積極引導學生不斷開發這方面的能力。實驗指導教師在實驗管理中既是實驗的管理者又是被管理的對象。對教師的管理往往要困難和復雜得多。我們不僅呼喚實驗指導教師要全身心投人到實驗教學工作中去,還要去大力激發學生的學習動力和積極性、給予學生科學指導以及實驗再創造能力的培養。教師的實驗指導效果應納人到其教學考核和年度考核的考核體系之中。
(4)更新和改善實驗教學手段。在不斷增加和更新教學資源的前提下,重點是教學手段更新。實驗教學內容的順利完成需要借助高效可行的教學手段來具體實施。我們主要從兩個方面人手。其一是,改善實驗環境和實驗條件。配置充足具有現代化功能實驗室和配套齊全的實驗儀器設備。配置合格勝任的實驗教師隊伍。其二是,改革傳統的教學手段,采用靈活多樣的教學手段,特別是加強現代化教學手段,以有效提高學生自學、實驗模仿、實驗設計、實驗創新以及實驗結果處理等綜合能力的培養。
(5)打造一支技術過硬、能力強的實驗教師隊伍。實驗指導教師隊伍的質量將直接關系到實驗教學的質量優劣。而實驗教師隊伍的培養和發展則是循序漸進的過程。首先要有幾位學院里的實驗指導“大師”,我們應先培養幾位有影響的實驗教師領軍人,然后在其帶領下逐步加強實驗指導教師隊伍力量。其次是通過實驗教師師資培訓,選派中青年教師到相關企業或工廠進行專業訓練。待其培訓歸來后,將工廠企業中的先進實驗技術及應用技術帶人到實驗教學中來。另外,我們還要利用優秀教師的示范作用,開展青年教師導師制,以加速年輕教師的快速成長。最后,學院相關部門還要有明確的大學化學實驗教師隊伍建設規劃,充分利用學校有利政策來發展和壯大大學化學實驗教師隊伍。
(6)科研融人實驗教學。首先,實驗指導教師有S標地吸納一部分學生進人自己的科研團隊,讓其進行必要的科研素質的培訓。然后指導學生申請院校及更高層次的科研課題。學生在完成各項課題的同時,即進行了各種實驗能力的培訓。其次,鼓勵教師將研究成果直接轉化為教學輔助手段或實驗項目,真正達到科研帶動實驗教學的目的。
3大學化學實驗教學運行機制的實踐
為了促使大學化學實驗得以有效運行,我們主要從以下兒個方面進行了探索與實踐。
(1)充分利用各種資源,整合大學化學實驗教學內容?發動實驗指導教師,依據教學大綱的要求并結合學科特點,由每位指導教師提供2~3個實驗項目。這些項目不僅具有嚴謹的科學性,同時應具有較高的可操作性、實用性和趣味性。我們大學化學實驗教學組對所呈上來的項目經過仔細甄選,最后確定實驗教學內容。此外,每學年都要求更新實驗項目。通過這些項目的訓練,不僅能有效鍛煉學生的基本操作技能和科學素質,亦能培養學生的創新能力。
(2)明確大學化學實驗培養目標。在此目標的要求下,制定科學規范的大學化學實驗教學管理制度。制度的建設需要有嚴格和嚴厲的保障機制。只有嚴格和嚴厲的保障機制,才能確保制度的長效機制。在此方面,我們既倍感壓力,同時也深知其要害。當然,嚴格的管理制度的執行往往會受到來自各方面的壓力和不滿。在學生層面上,不僅要曉以利害,還要循循善誘,嚴格要求,最終讓學生步人正軌。在實驗指導教師方面,不僅要嚴格要求,層層落實各項規章制度和管理制度,還要考察其運行效果。對考核達不到要求的實驗指導教師,要求其限期整改。如整改不理想的,則將不再聘為大學化學實驗指導教師。
(3)激發實驗教師的教改積極性,不斷改革大學化學實驗的教學模式和改善教學手段。我們利用學校提供的相關政策,對積極進行實驗教學方法改革并取得顯著成效的教師給予職稱晉級加分、教學考核和年度考核優先、教學質量工程申報時給予優先以及與個人收人掛鉤等優惠政策。對在實驗教學中不斷革新教學手段并取得優異的教學效果的教師要給予物質和榮譽獎勵。
不斷提升實驗指導教師的整體水平。不僅要求大學化學實驗指導教師十分熟悉教學內容,還要運用科學有效的教學方法和教學手段將教學內容順利地讓學生進行掌握。這就要求實驗指導教師不僅有過硬的專業基礎知識,還要不斷進行教學科學研究。我們要求實驗指導教師都要不斷從事教學與科學研究,每位教師都必須主持或參與各級教學和科學研究項目。此外,我們還不斷創造各種便利條件,讓一些實驗指導教師到一些企業或工廠進行頂崗學習,然后將其所學引人到實驗教學中來,以擴展學生的視野。
(5)不斷改善實驗教學條件和教學環境。通過各種“軟”、“硬”件建設,不斷地創造條件,以改善現有的實驗教學條件。不僅要求實驗儀器設備要充裕,寬敞先進的功能實驗室,還必須有充足的開放實驗室和實驗基地,讓學生在完成正常的實驗之外能進行能力鞏固、實驗創新和應用開發研究。
總之,大學化學實驗雖然是化學類各專業的基礎實驗,但其作用不僅是基礎性的,也是能力培養的一個重要方面。因此,大學化學實驗教學的運行切不可等閑視之。各高校應根據本校的實際,制定出完善的大學化學實驗教學運行機制,并進行嚴格的實踐。讓學生在進行大學化學實驗學習階段即進人專業學習角色,為其以后的學習打下堅實的基礎。
大學化學論文9
[摘要]大學化學課程是高校非化學化工類專業的公共基礎課程,為了在我校汽車專業更好地實施大學化學課程,必須抓住學生的興趣點,改革大學化學課程教學內容和方式,培養學生能初步運用大學化學理論知識解決實際問題。
[關鍵詞]汽車專業;大學化學;教學改革
化學是研究物質的組成、結構、性質、以及變化規律的科學,是人類在征服自然的進程中逐步形成的一門自然科學學科,也是人類用以認識和改造物質世界的主要方法和手段之一。隨著現代科學技術的高速發展,各學科之間的相互滲透日益增強,化學已深入滲透到機械、電氣、熱能、材料、建筑、信息、生命等各個學科領域,為了優化學生的知識、能力結構,培養出基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高的創新人才,在高等院校開設相應的化學類基礎課程,是時代發展的必然。
1在汽車相關專業實施大學化學課程的目的和意義
大學化學課程是高校非化學化工類專業的公共基礎課程,是培養知識結構合理的現代工程技術人員的一門重要課程。將化學系列課程的教學和實驗活動與培養學生的科學觀、社會觀、價值觀結合起來,全面提高學生的科學素養,培養出基礎扎實、知識面寬、具有開拓創新能力的人才。
我校汽車學院為重慶市建立“西部汽車城”、“世界摩托車之都”的重要依托單位。目前設有車輛工程、機械設計制造及其自動化、工業設計、工業工程、汽車服務工程、熱能與動力工程、理論與應用力學、地面武器機動工程8個本科專業,其中車輛工程為國家級和市級特色專業。今年對所有大一新生新開設了大學化學課程。其目的在于使學生了解近代化學基本理論,掌握必要的實驗技能,在工程實踐中對一些涉及與化學相關的實際問題,有初步分析的能力,培養學生正確的學習和研究方法。
大學化學作為一門基礎課程,有的化學知識是汽車類專業的重要理論基礎,有的直接與汽車類專業的實際應用密切相關,有的在汽車類專業的基礎課或專業課中需要進一步深化學習。為了滿足汽車類專業的教學需求,使學生感受到化學與所學專業的密切關系,提高他們的學習興趣,需要對目前我校的大學化學課程教學內容、教學方式等進行進一步優化。
2緊密結合專業知識,培養學生對大學化學課程的興趣
興趣是最好的老師,為了讓汽車專業的新生更好的學習大學化學,必須首先培養學生們的興趣。個人認為有以下幾個方面的途徑。
2.1與中學化學知識的全面銜接
由于我校《大學化學》課程面向的是大一的新生,他們大多數人還處于初入大學的迷茫期,常常表現為自學自治能力、獨立分析問題能力、靈活運用所學知識能力、實踐和創新能力等方面較欠缺。同時中學化學中很多知識點相對較簡單,沒有完整的理論構架,學生只能掌握“皮”;而大學化學知識點完整,結構合理,學生能夠看到“肉”。因此,這就要求老師在教學中既要講出知識點的深度,達到高等教育的目的和教學大綱的要求,又要在有限的時間內循序漸進,對比中學的所學,由淺入深地講解知識點,并及時了解學生的學習感受,調整教學方法,使所有的學生都能理解和掌握,達到基本的學習要求和目的。
2.2與專業知識緊密結合,對教學內容進行不同側重點的區分講解對于汽車專業的學生而言,會對與專業相關的知識表現出更大的興趣。需要教師對教材進行提煉,緊密結合汽車專業的實際,有針對性的區分講解。例如,對于目前電動車的大力發展,提出動力來源,進而引申出清潔能源的相關知識以及電池的基本原理和結構,進一步可以對太陽能電池、鋰離子電池、鉛酸電池等各種不同電池之間進行優劣比較。也可以通過對金屬材料的性能研究,使學生對汽車各種零部件的功能加以改進。還可以將熱力學原理與汽車內燃機工作過程相結合進行講述,提高學生的興趣。
2.3與前沿科技接軌,激發學生興趣在介紹基本原理和基本方法上,結合當前專業方向和本學科的最新發展和科學成果,適當介紹一些現代化學的前沿領域或重大發現或教師本人的`科研課題,啟迪學生思維,開闊學生眼界激發學習興趣,抓住學科的精髓。例如,學習環境保護時,可以針對全球變暖的話題引出對于各種環境污染的最新治理方法。又如可以結合現實生活中的重大事件講解化學對人們生活帶來的變化和影響。福島事件、“神八”升空等事件,都是我們鮮活的素材。
3抓住大學化學課程的特點,積極運用多種教學方法
3.1課堂講授法和互動式教學相結合講授法是教師通過語言系統連貫地向學生傳授知識的方法。
而互動式教學則能在最大程度激發學生的上課熱情,使學生逐漸養成“勤學善思”的習慣。在課堂教學中,留有一定時間用于課堂討論。可以根據科研和工業生產實際提出一些實際科研或生產問題,啟發學生帶著實際問題聽課思考,并隨著教學內容的展開,自己討論問題的答案,自己回答這些工業實際問題,最后教師總結。在課堂討論中,讓學生自己發言,發表他們的觀點和看法,這不僅可以誘導和啟發學生思維,變被動學習為主動學習,還可以培養他們的語言表達能力和歸納總結能力。經歷這樣的教學互動,基礎理論與生產實際的結合,不僅讓所學的理論不再成為空中樓閣,而且又實實在在地增加了學生們的工業知識。
3.2多媒體的運用
多媒體課件是當前課堂教學中被廣泛使用的教學手段。多媒體課件的廣泛應用為新型的教學課堂帶來非常好的條件,可以大大提高教學效率。采用幻燈片的形式可以插入圖片和視頻,可以讓很多物質的結構以及裝置等更形象、更真實地反映出來,大大提高了學生的注意力和對教學內容的理解。
3.3與現實生活相結合的課堂實驗示范化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗可以激發學生學習化如果將溫度定在150℃更有利于游離水的脫除。另外,加氫裝置常用理論烘爐曲線中的升溫速度[3]均較示例裝置升溫速度慢,在低溫下控制低的升溫速度有利于游離水的充分脫除。此外,升溫速度還必須依據爐襯里的具體性質來確定。
2.2 DCS停電
由圖2實際烘爐曲線可以看出,當烘爐至41 h時,爐膛溫度突然下降,反應加熱爐熄火停爐。造成該事故的原因是電源切換時,不間斷應急電源(UPS)未正常供電,導致DCS停電,反應加熱爐主火嘴切斷閥聯鎖切斷,熄火停爐。停爐5 h 34 min后重新點爐,點爐前對燃料氣管線進行氮氣置換,測得燃料氣管線中氧含量<0.5%(v)后,引燃料氣置換氮氣,用蒸汽吹掃至爐膛內可燃氣體含量分析合格后,點長明燈,以10℃/h升溫,將反應加熱爐溫度升至110℃,并恒溫39 h10 min,再升溫。
2.3緊急泄壓閥故障
烘爐至112 h時,緊急泄壓閥儀表故障,突然打開,導致反應加熱爐主火嘴切斷閥再次聯鎖切斷,加熱爐主火嘴熄滅。操作人員立即在軟按鈕控制面板上關閉緊急泄壓閥,聯鎖復位并打開加熱爐主火嘴切斷閥,點火升溫。由于該事故并未造成加熱爐熄火停爐,所以未進行爐膛置換及燃料氣管線置換,而是迅速點燃主火嘴,恢復升溫。
2.4爐膛溫度突增
加熱爐爐膛溫度升至350℃恒溫期間,在瓦斯壓力、流量未發生明顯變化、未增點長明燈及主火嘴、且未改變其燃燒狀況下,爐膛溫度迅速竄增約100℃。經排查,溫度突增的原因為儀表故障,爐膛兩個溫度熱電偶同時升高了約100℃,但是爐管溫度相對穩定。針對這種突發情況,操作人員以爐管溫度為準,控制爐膛溫度在460℃恒溫,同時聯系儀表人員對爐膛熱電偶進行校對,確認儀表正常后,內操方以爐膛溫度為準,控制烘爐溫度及烘爐速度。
2.5襯里脫水問題
脫除游離水階段發現爐膛襯里脫水[4]上下部不均勻,上部襯里脫水快,下部襯里脫水慢,且戴手套觸摸時,下部襯里局部為常溫,主要原因為:長明燈點的少,導致部分襯里無法烘到;長明燈燃燒狀況不好,有的長明燈手閥卡量,導致燃燒不充分。
處理方法:定期切換長明燈,保證爐膛各部位受熱盡量均勻;
調整長明燈燃燒情況,保證其充分燃燒。
2.6未安裝O2、CO含量分析儀
由于烘爐前尚未安裝煙氣O2、CO含量分析儀[5],無法根據煙氣氧含量進行調節,導致加熱爐熱效率偏低,且燃料氣消耗增加,爐管氧化加快。
3烘爐后的檢查及問題處理
烘爐后進入反應加熱爐爐內檢查發現的問題及處理情況(見表2)。
4烘爐小結
(1)烘爐操作中要注意低溫下定期切換長明燈且確保火焰充分燃燒,使爐膛各部位受熱均勻,盡量降低襯里皸裂的可能性。
(2)個別火盆耐火磚之間裂度過大。一方面加強施工過程中耐火磚砌筑質量的控制;另一方面避免出現烘烤不到的盲點,導致高溫狀態下盲點部位迅速升溫而產生裂縫。
(3)烘爐前務必仔細檢查并充分調試好設備、儀表、電氣并盡量避免人為偶發事件的發生,如烘爐過程中爐膛溫度的突增、DCS停電、緊急切斷閥觸片松動等,如上現象不僅延長了烘爐進程,也影響了烘爐的效果。
(4)烘爐曲線的制定問題。烘爐實踐發現脫除游離水的溫度定在150℃更有利于游離水的脫除。
(5)部分爐管與支撐脫離。該問題反映了施工過程中的缺失,爐管的施工影響到加熱爐的長期穩定運行。另外,爐襯的施工對保證加熱爐的使用壽命起著至關重要的作用。在今后的施工過程中需要更加嚴把質量關,確保加熱爐的安全平穩運行。
參考文獻
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大學化學論文10
[摘要]對應用型人才的培養是實現社會經濟發展的重要條件,本文分析探討了目前應用型本科院校大學化學教學存在的主要問題,結合本校及個人大學化學課程實踐及探索,對大學化學教學方法改進提出幾點建議,以期提高應用型人才素質,促進應用型本科院校的發展。
[關鍵詞]應用型本科;大學化學;教學方法
近年來我國高等教育趨于向大眾化及多樣化的特點發展,因此除了研究型大學之外,應用型本科院校得到蓬勃發展,應用型本科教育對于滿足中國經濟社會發展,對高層次應用型人才需要以及推進中國高等教育大眾化進程起到了積極的促進作用。應用型本科重在“應用”二字,要求以體現時代精神和社會發展要求的人才觀、質量觀和教育觀為先導,以在新的高等教育形勢下構建滿足和適應經濟與社會發展需要的新的教學內容、教學環節、教學方法和教學手段,全面提高教學水平,培養具有較強社會適應能力和競爭能力的高素質應用型人才[1-3]。應用型本科院校注重學生實踐能力,培養應用型人才,從教學體系建設體現“應用”二字,其核心環節是實踐教學。大學化學是高等學校非化學化工類專業開設的一門重要基礎課,通過大學化學的學習,使學生具備初步分析和解決一些涉及化學的工程實際問題的能力,從而培養學生獨特的思維方法和研究方法。大學化學的學習對于應用型本科院校應用型人才的培養及其重要,對學生在后續學習專業課階段的效果也起到了至關重要的作用,本文就應用型本科院校大學化學教學中存在的問題及教學改革的方向進行了探討。
1大學化學教學存在的問題
1.1學生學習積極性不高
學生學習的積極性是制約學習效果的重要因素,它是指大學生在學習活動中的一種自覺的能動的心理狀態,是激發學習、維持學習并將學習導向某一確定目標的原動力[4]。大學生進入大學后,和高中階段相比,作息時間及約束制度都松懈很多,大學化學課程多開設在第一和大二階段,不少學生學習目標并不明確,沒有考研和就業壓力,因此學習態度不端正,學習目標也不明確,很多學生放縱自己沉溺于虛擬網絡游戲中,致使學習態度消極。學生學習積極性不高,最終導致了應用型本科院校培養的學生質量不高,影響學校發展。
1.2教學手段單一
教學手段是應用型本科院校教學過程中的重要組成部分,教學手段對于教學效果的提升起著很大的作用,大學化學作為基礎學科的一門分支學科,目前教學手段主要是以教師板書講授為主,這種教學手段和高中階段相仿,這樣傳統的教學模式,教師為課堂教學的主體,教學效果與教學目的不明確,同時使學生在教學過程中處于被動的狀態,這種機械式的教學方式使教師成了傳遞講義的工具,課堂失去了化學學科的趣味性,嚴重阻礙了學生的思維發展,不利于學生創新能力的培養。教學內容往往只依賴于課程教材,忽略了與網絡平臺的溝通、互動,難以獲得相關的新理論、新方法、新技術。因此沒有創新的教學手段也是制約應用型本科院校大學化學教學效果的重要因素。
1.3實驗課時太少
大學化學實驗是以通過基本操作技能培養,提高學生分析問題、解決問題能力為目的的'實踐性環節。傳統的大學化學實驗是沿襲教師講解實驗內容和操作步驟,學生完全按照設定的程序“照方抓藥”的教學方式,這種教學方式不利于應用型本科院校培養學生的自主學習能力和創新探究能力,大學化學實驗教學中最大的問題就是實驗環節課時太少,以西安航空學院材料工程學院為例,材料科學與工程專業及材料成型及控制專業都開設了大學化學課程,課時一共48課時,其中理論課時44課時,實驗課時僅僅為4課時,通過近幾年的教學情況來看,4課時僅能做完一個綜合性實驗,因此這種情況對于培養應用型人才的目標來說是非常不利的。
2大學化學教學改革探討
2.1做好教學準備
教學的準備,也就是我們每一個老師都不能缺少的備課環節,對于備課,我們經常說,要想給學生一碗水,老師就要有一桶水,其實現在的課堂教學要求我們不僅僅是一桶水,應該是兩桶水甚至更多,同時針對建設應用型本科的要求,課堂教學一定要做到理論聯系實際,這就更高層次的要求備課一定要充分。例如《大學化學》課程里的氣體反應這一章節,應重點講解工業上很經典的氮氣和氫氣反應合成氨的工藝過程,因為這個反應工藝很經典,所以可以查詢到很多相關的資料,比如說其他學校的精品課程里對這個反應工藝講解的教學視頻以及相關的工藝過程的動畫等等,都可以拿來借鑒,從而讓學生對這樣一個經典的工藝過程加深印象。總之,對于大學化學來說,教學準備并不是把教案寫好就可以了,還要做到對課堂把控的準備,只有對課堂做好充分的準備,才能有的放矢,才能做到心中有數,才能有效提高學生的積極性,才能自信滿滿的走上講臺,才能提高大學化學的授課效果。
2.2豐富教學手段
對于課堂教學手段,首先,將多媒體教學有效的運用到實際的大學化學的教學過程中,最大效果的把準備的教學內容很好的講解出來,進而讓學生最大程度的吸收消化,在多媒體運用的同時,大學化學課堂教學上一定要多和學生互動,講到關鍵點和重點的時候應該慢一些、甚至停下來,讓不同程度的學生都能夠跟上講授重點的進度,并且講完一個完整的知識點后,應該盡量做一個短小精湛的總結讓學生再次加深印象。其次,合理有效的做好翻轉課堂,大學化學的教學內容與高中化學有眾多的相似之處,因此,應該由傳統的教師為主體模式轉變為學生為主體,例如能源化學這一章節,可以讓學生查閱多方面的資料,將學生進行分組翻轉課堂講解,這樣可以提高學生學習的積極性,同時也可活躍課堂氛圍。第三,板書也是一個重要的教學手段,一個漂亮的板書很重要,最美觀的板書是一面黑板寫六行字體,并且應當是由不同顏色的粉筆組成,應該標出重點和難點,但是顏色不易超過三種。當然這些都是很細節的問題,需要我們在教學過程中慢慢的把握和體會。
2.3加強實驗教學環節
應用型本科院校注重學生實踐能力,大學化學更是一門以實驗為基礎的課程,實驗環節的進行不僅能提高學生的實踐能力,還能提高學生對于該課程學習的積極性。由于大學化學內容多,總課時少,因此通過減少理論課時來加大實驗教學量這一方法就行不通了。作者認為,應該采用“理實一體化”的教學模式,就是將學科理論知識與實踐操作融為一體,以材料類專業為例,大學化學課程中實驗主要是材料的制備和表征,因此可將無機非金屬材料的制備方法及表征手段做為專題融入到理論教學中,同時,可以在理論教學中通過視頻或者簡易方法加入多個演示性實驗的操作,這樣既可以加強學生對實驗操作環節的熟悉程度,提高學生對大學化學學習的興趣,還能加強應用型本科教學中的實踐教學環節[5]。
3結語
大學化學作為一門專業基礎課,在應用型本科培養過程中有著重要的地位,應用型本科高校大學化學的教學改革是一個漫長的過程,除了做好教學準備、豐富教學手段以及加強實驗環節外,還有很多需要改進的地方。總之,我們應該把激情和熱情落實在課堂教學的每一個環節之中,努力上好每一節課,提高教學能力,為培養應用型人才而努力。
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大學化學論文11
一、合理安排教學內容
應上好緒論課。作為大學化學課的第一次課,如果能取得好的教學效果,對后續教學工作的順利開展以及學生能學好這門課程至關重要。緒論的內容應該讓學生有耳目一新的感覺,滿足他們的好奇心以及期盼心理。一般而言,學生關心的是大學化學與專業之間的關系及學好大學化學對將來的發展有怎么樣的作用。因此,緒論課要解答學生的疑問,突出大學化學這門基礎課的重要性。現代科技飛速發展,許多新材料隨之而生,而新材料的應用又促進了科技的進步[3]。大學化學這門課程有著極為豐富、熱門的科學前沿知識,如超導材料、記憶合金、不碎玻璃、納米材料、不銹鋼、導電塑料、石墨烯等,這些科學前沿知識能夠極大地激發學生的學習興趣。在緒論課中講述一些新材料的意外發現,乃至研制成功,再到實際應用,這樣一些有趣的內容,往往會引起師生的共鳴,達到期望的教學效果。實踐表明,適當講解關于科研前沿的內容,有助于培養學生學習大學化學的興趣。化學學科的內涵極為豐富,學科交叉和融合是現代各科學發展的一大特點。在新形勢下,當前教學改革的發展趨勢要求人才須按照社會發展的需求來培養。因此,在大學化學的教學過程中,應當結合學生的專業方向來選取適當的科學前沿內容。此外,科學前沿的新成果不斷涌現,課程的教學內容也必將隨之不斷調整。基礎理論教學是大學化學課程教學的必不可少的關鍵環節。
許多基礎理論,由于不能及時與實踐相結合,學生在學習過程中很難體會其含義,達不到學以致用的效果。例如,講解熱力學第三定律“在絕對零度,任何完美晶體的熵為零”時,學生只能從文字上得到“絕對零度不可達到”這個結論。實際上,學生對“是否存在降低溫度的極限”這一問題非常感興趣。此時,若給學生引入最新的研究報道:20xx年10月22日,意大利國家核物理研究院下屬的格蘭薩索粒子物理國家實驗室宣布,他們將一立方體銅塊冷卻到6毫開(零下273.144攝氏度),這一溫度幾乎接近“絕對零度”(零下273.15攝氏度)。實踐表明,這個最新報道的`引入不僅可以激發學生的學習興趣,還能讓學生了解雖然絕對零度在實際生活中似乎無法達到,但科學家還是不遺余力地嘗試著接近絕對零度。通過科學家對絕度零度的不斷追求,讓學生認識到科學永無止境,激勵他們學習科學工作者那種鍥而不舍的精神。做到教學內容的合理安排,這就要求教師在充分理解教材的前提下,準確地把握相應的知識體系與所設的培養目標。另外,為了能夠將相關科學前沿知識充分應用到大學化學的教學中,教師應深入學習該學科的新知識,追蹤該學科的相關科技研究最新發展趨勢和動態,精心選取相關科學前沿知識來充實課堂教學內容,讓學生可以學以致用。例如,在講解原子結構相關章節時,可以講解碳的不同形態的材料,如金剛石、石墨、富勒烯、碳納米管、石墨烯等。本文以石墨烯以及單層石墨烯的誕生歷程為例來講解。單層石墨烯是由英國曼徹斯特大學的兩位科學家安德烈·杰姆和克斯特亞·諾沃肖洛夫于20xx年發現的。他們制備單層石墨烯的方法非常簡單,先從石墨中剝離出比較厚的石墨片,之后將這個比較厚的石墨片的兩面都粘在一種特殊的膠帶上,撕開膠帶,就能把較厚的石墨片一分為二。不斷地重復這樣的操作,得到的石墨片也越來越薄,最后,他們可以得到僅由一層碳原子構成的薄片,這是單層石墨烯的誕生歷程。從此以后,石墨烯的制備方法層出不窮,經過近幾年的發展,科學家發現,離單層石墨烯的工業化生產越來越近。安德烈·杰姆和克斯特亞·諾沃肖洛夫因其在單層石墨烯的特別貢獻獲得20xx年諾貝爾物理學獎。此外,引入石墨烯的最新研究進展:石墨烯微片規模化生產技術已經成熟,其下游運用研發成果層出不窮。石墨烯未來五年在光電顯示、半導體、觸摸屏、電子器件、儲能電池、顯示器、傳感器、半導體、航天、軍工、復合材料、生物醫藥等領域將呈現爆發式的增長。這不但會讓學生很輕松地完成本課教學內容的學習目標,掌握抽象理論中原子結構化學鍵與物質形態的關系,又能了解當前無機化學的前沿領域,大大增加學生對抽象結構化學的學習興趣。
二、注重理論結合實踐
在教學內容上,要注重理論與實踐相結合,鼓勵學生探索創新。在固體結構章節,學生對晶體中原子的周期排列、晶胞在三維方向的重復堆積,以及晶體的結構特征等知識點很難理解,認識和想象力跟不上教師的講解。此時,可以將學生帶出課堂,到實驗室中讓他們通過親身體驗去認識晶體結構。在實驗室,學生可以接觸大型的科研儀器———X射線單晶體衍射儀。X射線單晶體衍射儀的分析對象是一粒獨立的晶體,就像我們所看到的一粒鹽或一粒砂糖。單晶中,原子或原子團呈周期性排列,如果將X射線(如Cu的Kα輻射)照射到單晶上,就會發生衍射,接著對所得衍射線的數據分析可以解析出晶體中各個原子的排列情況,解析出晶體的結構。晶體的結構可通過測試的方法來確定,這對物質性能的解釋、學科的發展以及新產品的生產和研發等,具有很大的作用。例如,20xx年,中科院院士、著名結構生物學家、清華大學施一公教授研究小組首次在世界上揭示人源γ分泌酶復合物的精細三維結構,發現人源γ分泌酶復合物與阿爾茨海默癥(俗稱老年癡呆癥)的發病直接相關,這為理解γ分泌酶復合物的工作機制以及老年癡呆癥的發病機理提供重要依據。這一例子的講解,可以極大地加深學生對晶體結構的認識,激發對晶體結構學習的興趣。
三、利用多樣的教學方式
教學方式是達成教學目標的重要環節。由于教學內容的側重點不同,需要采取靈活的教學方式。基礎理論知識具有明顯的理論特點,課堂教學以講授為主,在多媒體課件及相關視頻的輔助下生動地呈現教學內容,可以有效地提高課程教學的效率。在大學化學課的教學過程中,特別是在引入相關科學前沿知識來講解時,充分利用多媒體來教學,將一些科技現象和流程通過動畫形象逼真地演示出來,更能為學生提供眼、耳等感官刺激,使他們的思維變得更加活躍,對于相關的知識點也就更容易理解和接受。此外,啟發學生思考,使他們主動學習。教師在課堂上要經常提出一些問題,引導學生進行討論,之后根據情況對某些問題的解答進行補充和擴展。教師還應注重鼓勵學生積極參加各類大學生創新活動或專業科技競賽,還可以讓參與教師的科研活動,通過這些活動激勵學生積極主動學習,提高他們的動手能力和創新能力。
四、結束語
在大學化學的教學過程中,適當地引入相關的一些科研前沿知識,既能讓學生在學會課本知識的基礎上了解一些科學前沿的相關研究進展,還能激發學生的求知欲,由被動接受式學習變成主動求知型學習,提高學習興趣,真正體會到學習的樂趣。教師結合科研前沿知識,在教學內容和教學方式方面進行改革,可以提高教學質量,達到更好的教學效果,這更符合培養創新人才理念的要求。
大學化學論文12
論文題目:大學有機化學實驗課堂教學方法探究
摘要:本文對大學有機化學實驗的“三層次”遞進式教學模式進行了探究,針對“三層次”的實驗內容:基礎規范性實驗、綜合設計性實驗、研究探索性實驗,分別設計了“問題引領互動式”、“任務導向參與式”、“專題研討探究式”三種實驗教學方法模型,該方法促進了學生自主學習、自主實驗、自主創新能力的培養,提高了學生綜合素質。
關鍵詞:實驗教學;“三層次”方法;設計
實驗教學作為高等教育中的重要實踐教學環節,是培養學生綜合素質和創新能力的重要教學手段。因此,探索高校實驗教學模式與方法,培養學生自主學習、自主實驗、自主創新(“三自主”)能力是高校實驗教學的重要研究課題[1-2]。有機化學實驗是化學、化工及其他近化類專業學生必修的一門基礎課,近年來,浙江工業大學基礎化學實驗中心在基礎化學實驗國家精品課程建設過程中,對有機化學實驗課程內容重新進行了規劃設計,構建了實驗內容的三個層次,即:基礎規范性實驗、綜合設計性實驗、研究探索性實驗;在教學方法上不同內容采用不同方法,形成了“三層次”遞進式的教學特色,充分體現了教師為主導、學生為主體的教學理念;在培養學生“三自主”能力方面取得了顯著成效,充分發揮了作為國家級實驗教學示范中心建設單位的示范和輻射作用。
一、有機化學實驗“三層次”遞進式實驗教學模式的設計思路
有機化學實驗開設的時間多數高校是在大學一、二年級,根據學生在不同學習階段(大學低年級)的知識和能力結構的要求,課題組把有機化學實驗內容劃分為基礎規范性實驗、綜合設計性實驗、研究探索性實驗三個層次,循序漸進地培養學生的自主學習、自主實驗、自主創新能力,提高學生綜合素質。“三層次”遞進式實驗教學設計思路如圖1所示:
第一層次為基礎規范性實驗,是學生學好有機化學實驗的基本原理、基本操作技能的基礎,也是培養學生實事求是的、嚴謹的科學態度,良好的科研素養以及良好的實驗室工作習慣的關鍵。第二層次為綜合設計性實驗,是訓練、鞏固學生基本操作的重要環節,也是提高學生自主學習能力、自主實驗能力的過程;第三層次為研究探索性實驗,是拓展思路、提高科研素質、培育創新意識、鍛煉創新能力的過程。
二、“三層次”遞進式實驗教學模式的分層設計
課題組以培養學生“三自主”能力為目標,圍繞有機化學實驗“三層次”的內容,探索設計了三種教學方法。基礎規范性實驗采用“問題引領互動式”教學,意在調動學生的思維,側重培養學生規范的實驗操作技能、自主學習能力;綜合設計性實驗采用“任務導向參與式”教學,激發學生學習積極性,培養學生自主學習、自主實驗能力;研究探索性實驗采用“專題研討探究式”教學,以科研問題為導向,培養學生自主探索、自主創新能力。
1.基礎規范性實驗———問題引領互動式教學。
有機化學基礎規范性實驗包括有機化學基本操作和基礎實驗,目的是強化基本操作技能訓練,夯實基礎。采用問題引領互動式教學,主要通過以下三個環節來完成:
第一,實驗前教師要針對每個實驗內容,圍繞教學目標設置問題,讓學生帶著問題去預習,并擬出解決問題的方案,培養學生自主學習能力,提高實驗預習效果。
第二,教師要在實驗課堂上啟發學生思路,調動學生思維,引導學生爭論;學生在互動討論問題的同時,思維得到拓展;對實驗的內容也有了更深層次的理解,為動手操作做好了充分的準備。第三,教師總結點評,學生梳理思路,得出結論。通過這種教學方法,學生在實驗操作中思路清晰,錯誤率大大降低,同時,也會及時發現實驗中的問題,有利于培養學生自主學習、分析問題、解決問題的能力,培養學生勤動腦、善思考、細觀察的良好實驗習慣。以上過程可由圖2模型設計展示出來。
2.綜合設計性實驗———任務導向參與式教學。
在實驗教學中要培養學生的“三自主”能力,必須在實驗課堂上為他們創造必要的條件,讓學生通過親自設計實驗、參與實驗,培養他們獨特的思考能力和動手能力[3]。有機化學綜合設計性實驗是一些經典的、有代表性的合成實驗,目的是在加強合成實驗訓練的同時,增強學生綜合實驗能力。任務導向參與式教學是一種以具體教學內容作為任務,實驗前教師要將任務分解,學生以團隊的方式參與到實驗的設計、講解、操作、討論、成績評定等各個環節,這種角色互換的'方式可以有效激發學生的學習興趣和潛能,學生的自主學習能力、語言表達能力以及學生的自信心都會大幅提升,同時學生的自主實驗能力也會明顯增強,創新意識提高[4]。由于該方法由學生團隊和教師共同完成,因此,在學期初,教師需要向學生公布實驗教學任務,并組建團隊,一般5~6人為一個團隊。該教學過程設計模型如圖3所示。
3.研究探索性實驗———專題研討探究式教學。
研究探索性實驗是在基礎規范性實驗、綜合設計性實驗的基礎上開設的。該實驗集“綜合性、設計性、研究性”為一體,以培養科研能力和創新能力為目標,并兼顧實驗內容與實踐的聯系,可以為學生今后就業和從事科研工作打下良好的基礎。專題研討探究式教學,是學生根據某一專題的目的要求,查閱文獻,研究討論,運用相關知識和技能對實驗方法、步驟、儀器等進行設計并實施,最后分析、討論,評價其結果,是“科學探究式”的學習。主要經過實驗準備、開題報告、過程探索、拓展延伸四個階段。經過這樣的訓練,學生學會查閱文獻資料,設計實驗方案,確定實驗步驟,自己選擇實驗儀器,自己操作實驗全過程;發現問題,自己解決;實驗結束,每組同學完成一篇科研論文式的“小論文”,并寫一篇實驗感想。這一過程將科研思維方式和方法引入教學,提高學生綜合利用已有知識不斷創新的科研素質,充分發揮了學生的自主學習、主動探索的積極性和創造性。該教學過程的設計如圖4所示。
“三層次”遞進式的實驗教學,經過浙江工業大學化學工程學院的實驗研究,教學成效顯著,但“教無定法”,只有不斷地改進、創新實驗教學方法,才能有效發揮學生的主動性、積極性和創造性,提高實驗課堂教學質量。
大學化學論文13
前言
思維屬于人腦對周邊客觀事物的概括以及間接的反應。一般情況下,思維包含綜合、概括、比較、分析、歸納、推理等能力。在化學教學中對學生的思維能力進行培養,目的就是讓學生把握物質的變化和規律,最終讓其能夠正確認識物質的變化規律。
1.應用歸類比較法來培養學生認識物質性質以及化學反應的能力
比較就是將客觀事物之間的共同點以及差異進行確定的方法,而歸類就是將客觀事物的內在聯系以及外部特征進行分類的方法。而比較屬于歸類的基本條件,歸類屬于比較的主要依據,二者具有辯證統一的關系。在教學的過程中,采用比較以及歸類的方法,在一定程度上能夠讓學生全面了解以及加深對知識點的印象,并且讓學生了解和掌握同類物質和同類反應之間的共性和個性的特點。
例如,在講解過氧化物和鈉的氧化物時,可在兩支試管中分別加入等量的過氧化鈉固體和氧化鈉固體。首先讓學生觀察兩種固體的狀態和顏色,并做好記錄。隨后,用膠頭滴管分別往兩支試管滴入相同量的水,再用帶有火星的小木條插入試管,檢查哪一支試管中的帶火星的木條復燃。隨后,向兩支試管中分別加入5毫升水,并且加入相同滴數的酚酞試液震蕩,觀察試管中溶液的顏色變化。上述實驗主要是探究過氧化鈉和氧化鈉之間的共性和個性,該實驗得出的結論為:
共同點:兩種物質均屬于金屬氧化物,兩種物質都可以和水反生反應成氫氧化鈉。
不同點:過氧化鈉的顏色為淡黃色,氧化鈉的顏色為白色;過氧化鈉與水反應還能夠生成氧氣;過氧化鈉接觸空氣中的二氧化碳能夠生成氧氣。
通過對氧化鈉和過氧化鈉的比較和歸類,讓學生能夠更加深入了解兩種氧化物的性質,進而讓學生明白共性存在于個性中,在一定程度上能夠培養學生的概括能力以及獨立思考的能力。
2.通過設問、解惑以及推理的方法來培養學生的邏輯思維以及辯證思維能力
辯證思維需要應用唯物辯證法對問題進行分析、判斷以及推理,而邏輯思維則以正確的判斷以及概念作為主要依據。由此可知,想要培養學生的邏輯思維,就需要加強概念方面教學的力度。
例如,在色譜教學的過程中,可將色譜的定義總結歸納為“色譜屬于一個分離的過程,色譜主要是利用不相同的組分在相互不溶和相對運動中的兩相,也就是相對運動流動相和相對靜止固定相中的吸附力、離子交換的能力、分子大小以及分配系數等差別,在經過多次質量交換之后,從而讓不相同組分進行分離”,通常學生對色譜的熟悉度較低,因此對于較長的定義更是無法理解。教師可以先向學生介紹色譜相對典型的例子(傳統柱色譜法分離植物色素)。學生可自行假想在做植物色素實驗,將碳酸鈣置入玻璃柱內,隨后將植物色素溶液倒進玻璃柱內,再向玻璃柱倒入石油醚,隨后即可看到色素溶液出現分層現象。教師可向學生講解色素分離的.過程就是色譜分離,其中使用的石油醚就是流動相,而碳酸鈣就是相對靜止固定相,而植物色素溶液就是不同組分樣品,使用的玻璃柱就是色譜柱。隨后可向學生進行提問,石油醚和碳酸鈣的作用是什么,實驗中使用的物品是唯一的選擇嗎等。如此一來,學生能夠對該知識點進行深入理解,從而能夠培養學生的邏輯思維和辯證能力,使其對學習產生興趣。
3.精心設計問題,激發學生的思考能力
思考起源于疑惑,沒有問題就不會出現思考,思考都是以解決問題作為起點。在化學教學的過程中,化學教師需要提出具有啟發性的問題或者是具有質疑性的問題,為學生建立較為新穎的學習環境,為學生創造良好的思維環境,讓學生通過深刻的思考、判斷、分析和比較來掌握知識。
4.應用多種方式來訓練學生的思維能力
4.1分析比較思維訓練
在教學的過程中,不斷增加新知識和新概念,吸收的知識既存在區別又存在聯系。例如,滴定管、量筒、容量瓶,其均屬于容量儀器,它們均能夠量出液體的體積,導致學生在使用這些容量儀器時很容易會出現混淆。因此教師需要引導學生從這些容量儀器的容量范圍、形狀、刻度規格等進行細致的比較,讓學生弄清楚何時使用何種容量儀器。讓學生對易混淆知識進行思考和比較,將知識點之間易誤導的地方指出,對混淆原因進行分析,讓學生能夠正確掌握知識的精髓,從而提升學生思路的清晰度,并且提升學生對問題分析和比較的能力。
4.2整體思維
整體思維主要是指思維的高度、寬度等。化學屬于基礎學科,該門學科與人們的日常生活、環境保護、工業、農業以及國防等都有非常密切的聯系。因此,在教學過程中需要時刻將實際生活和理論知識進行結合。
例如,在學習二氧化碳時,結合實際生活向學生介紹溫室效應;在學習鹵化銀時,向學生介紹變色鏡的化學原理;在學習乙酸時,向學生介紹中醫采用食醋醫治感冒等。只有將理論知識與實際生活結合進行講解,才能在一定程度上擴展學生的知識面并且能夠提升學生對化學的興趣。
5.小結
綜上所述,在化學教學過程中,教師不僅需要重視知識的傳授,還需要培養學生的邏輯思維能力,讓學生能夠養成獨立思考以及自主學習的能力。
大學化學論文14
1開設大學化學綜合實驗的意義
通過各分支學科的有機結合與滲透,培養學生綜合解決問題的能力,從而使學生的科學思維能力、創新能力和創新意識得到進一步的提高。我國高等化學教育長期以來一直沿用“專業化、專門化”的“窄、專、深”課程體系,化學實驗的目的重在加深對理論的理解和技能的訓練,人為地消弱了化學學科之間的內在聯系與滲透,學生綜合能力得不到有效提高,嚴重制約了高素質化學人才的培養。為了打破傳統大學化學實驗教學的舊模式,建立以創新能力培養漸進發展的新模式,各高校教師進行了深化教育改革的研究工作,編寫了好多綜合化學實驗的書籍,發表了大量綜合化學實驗的論文,取得了可喜的成績[4-9]。綜合化學實驗的內容大多來自于教師科研項目成果,學生通過綜合實驗領悟到科學探索和研究的方法,使得學生科學素養得以提高。
2開設大學化學綜合實驗的條件
大學化學綜合實驗是完成化學基礎實驗教學之后,在化學學科層面對化學知識、實驗方法綜合運用的一門實驗課程,是高等教育本科基本實驗教學體系的重要組成部分。學生應在掌握基礎無機化學、分析化學、有機化學和物理化學實驗的基本技能的基礎上進行該類實驗。教師在整個實驗實施過程中起到引導和解惑的作用。引導學生按照實驗題目準備必要的實驗儀器和試劑,教會學生科技文獻的查閱方法,讓學生參閱參考文獻列出實驗的詳細步驟,培養學生連接單元操作、設計實驗、分析問題和解決問題的能力。通過綜合實驗,拓展學生的科研思路,提高其科研工作能力。
3大學化學綜合實驗教學方案的設計與實施
本實驗以有機合成、分光光度法測定無機金屬離子為主線,輔以物理化學中表面張力的測定及臨界膠束濃度(CMC)的確定方法,培養學生綜合解決實際問題的能力。
3.1實驗目的
(1)學習和掌握有機化學實驗中水楊基熒光酮的合成方法。(2)鞏固物理化學實驗中表面張力的測定方法及表面活性劑臨界膠束濃度(CMC)的確定方法。(3)掌握分析化學實驗中分光光度法測定金屬離子含量的原理及方法。
3.2實驗儀器與試劑
儀器:電動攪拌器、三口燒瓶、回流冷凝器、加熱套、721型(或722S型)分光光度計、pHS-3C型酸度儀。試劑:對苯二酚、乙酸酐、濃硫酸、無水乙醇、重鉻酸鉀、水楊醛。鉬(Ⅵ)標準儲備溶液:1mg/mL,準確稱取0.1500g光譜純MoO3于100mL燒杯中,加入10mL10%的氫氧化鈉溶解,移入100mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。使用時逐級稀釋為1.00μg/mL的標準工作溶液;水楊基熒光酮(SAF):0.001mol/L;十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB):0.02mol/L;pH=1.8的KCl-HCl緩沖溶液。
3.3實驗內容
(1)無機離子顯色劑水楊基熒光酮的合成水楊基熒光酮的中文別名為鄰羥基苯基熒光酮,9-(2-羥基苯基)-2,3,7-三羥基-6-熒光酮。水楊基熒光酮以其高靈敏度和較好的選擇性被廣泛用于鐵、銅、鋅、鈷、鉬、鋁、錫、鍺、鎢、錳、銻、鉻、鈦、銠等金屬離子的測定中。在巖石、礦物、藥物、食品、環境水等領域的'無機離子分析、藥物分析以及生化分析中有著廣泛的應用。水楊基熒光酮按文獻[10]由30g(0.12mol)的1,2,3-三乙酰氧基苯溶解在熱的400mL50%的乙醇中,滴加20mL濃硫酸,在70~80℃時與8g(0.0655mol)水楊醛反應4h.冷卻,在暗處放置二周后,用乙醇重結晶而得。反應方程式如下:(2)水楊基熒光酮與金屬離子鉬(Ⅵ)的顯色反應學生可根據實際需要選用某種金屬離子與水楊基熒光酮進行顯色反應。本文僅以與鉬(Ⅵ)顯色為例說明實驗的設計過程。鉬的特性和鉬工業的發展為鉬的分析提出更高的要求,也為鉬的分析研究與發展提供良好的機遇。鉬的分析方法甚多,其中分光光度法因其靈敏度高,操作簡便,分析速度快而倍受歡迎。而熒光酮類試劑光度法以其高靈敏度和較好的選擇性被廣泛用于鉬的測定中。
3.4實驗方法
在25mL容量瓶中,分別加入5.0mL的1.00μg/mL鉬(Ⅵ)標準溶液,2.0mLpH=1.8的KCl-HCl緩沖溶液,3.0mL0.001mol/L的水楊基熒光酮(SAF)溶液,2.0mL0.02mol/L的CTMAB表面活性劑,水定容,搖勻,10min后,以試劑空白為參比,用1cm比色皿于最大吸收波長525nm處測定溶液的吸光度。
3.5結果與討論
(1)吸收光譜按照實驗方法進行顯色,測定有或無表面活性劑存在下相應配合物在不同波長下以相應試劑空白為參比的吸收光譜曲線,繪制吸收光譜,求出兩種情況下最大吸收峰所對應的工作波長。探索表面活性劑是否使最大吸收波長發生紅移,是否對顯色反應起到增敏作用。(2)臨界膠束濃度(CMC)與絡合物形成的關系探索取一定量的CTMAB溶液按實驗方法顯色,以試劑作空白參比測量吸光度,并用表面張力儀測定相應CTMAB濃度下顯色液的表面張力,得到不同濃度CTMAB溶液的吸光度和表面張力,結果見表1。以CTMAB濃度的對數lgc為橫坐標,以對應的吸光度和表面張力γ為縱坐標繪制CTMAB濃度與表面張力(曲線1)和吸光度(曲線2)的關系曲線。從曲線1折點求出此體系中CTMAB的臨界膠束濃度(CMC),找出吸光度與表面張力的關系見圖1。(3)工作曲線取不同量的鉬(Ⅵ)標準工作溶液,按實驗方法測定在2.0mLCTMAB存在下的吸光度,繪制工作曲線,求出線性回歸方程、表觀摩爾吸光系數及25mL溶液中鉬(Ⅵ)符合比爾定律范圍。
4結語
本文僅以水楊基熒光酮與鉬(Ⅵ)顯色為例說明實驗的設計過程。本實驗建議32學時,其中水楊基熒光酮的合成實驗10學時,水楊基熒光酮與金屬離子鉬(Ⅵ)的部分為10學時,查閱文獻、編制實驗方案與撰寫實驗報告等12學時。圖1的繪制采用Origin8.0軟件來繪制二維圖形,方法為選中數據后,點擊工具欄中的Plot/Multi-Curve/Double-Y即可。工作曲線的繪制及線性回歸方程的獲得都可以用Origin8.0軟件來完成。其中水楊基熒光酮也可以不用合成,直接用購買的分析純的試劑與鉬(Ⅵ)進行顯色反應,探索表面活性劑對顯色反應的影響。表面活性劑還可以選用常用的溴化十六烷基吡啶、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚乙二醇辛基苯基醚等進行增敏研究。水楊基熒光酮法測定鋅、鈷等其它金屬離子可參閱相關文獻自行設計實驗方法。
大學化學論文15
摘 要:[摘要] 以高等農業院校本科應用型人才培養為目標,對大學化學實驗課程進行改革。提出了改革教學模式、拓展教學內容、完善評價體系等三個模塊。真正實現了學生為主體,教師為主導,能力為本位的教學目的,有效激發學生學習積極性,提升學生綜合素質,增強學
關鍵詞:大學化學論文
[摘要]以高等農業院校本科應用型人才培養為目標,對大學化學實驗課程進行改革。提出了改革教學模式、拓展教學內容、完善評價體系等三個模塊。真正實現了“學生為主體,教師為主導,能力為本位”的教學目的,有效激發學生學習積極性,提升學生綜合素質,增強學生團隊協作能力,實現終身學習的理念。
[關鍵詞]教學內容;教學模式;評價體系
[中圖分類號]G642[文獻標志碼]A[文章編號]1008-2549(20xx)06-0109-02
東北農業大學化學實驗課主要針對工科學生所設立,是一門重要的公共基礎實驗課。一直以來都存在著學生層次差距較大,實驗內容設置單一,評價體系難以量化,不同層次的學生不能充分發揮自身優勢,學生缺乏課堂參與、討論的機會,難以激發學生的積極性和調動學生的主動性。在理論知識上不求甚解,實驗過程中,遇到特殊現象不主動分析原因,使學生養成被動接受,機械地完成實驗內容。進入21世紀,人才需求的發展趨勢正向知識與能力并重型轉變,變革實驗教學內容與重構大學教學模式和評價體系成為當前亟待解決的問題之一。為了激發學生的學習熱情,開拓學生的創新思路、發展高層次的思維技能、增強解決問題能力、自主學習能力,促進學生相互溝通、團隊相互協作的能力,實現終身學習的理念,需要創立新的多元立體化的教學模式。讓大學化學實驗課教學真正達到以“學生為主體,教師為主導,能力為本位”的教學目的。真正實現由應試教育向素質教育轉化,從以“教”為中心向以“學”為中心轉化,由繼承性學習向創新性學習的教育轉化。
一優化整合實驗內容
傳統的大學化學實驗課程內容設置順序沒有與學生相應理論課內容同步,并且課程內容設置存在知識點重復、內容枯燥,有些實驗內容數十年不變,教材體系明顯不符合化學實驗發展的特點,與高等教育培養具有現代化開拓精神和自主創新人才的戰略目標不相適應。大學化學實驗主要針對大一學生開設,實驗內容首先應從學生實驗基本操作水平出發,循序漸進的提高學生實驗能力,注重個性化、興趣化培養。所以我校在實驗課開課時間略遲于理論課,在操作難度設置上采取階梯式培養。依據“重基礎,強能力,寬專業,高素質”的新時代人才培養目標,大學化學實驗教學體系既要注重規范的實驗基本操作技能,又要吸收專業實驗及科研課題的精華,突出現代化學實驗的特點[1]。在實驗內容方面上首先設置驗證性試驗,例如粗實驗提純、醋酸離解度測定驗證性試驗主要為了培養學生基本操作技能以及培養學生良好的實驗習慣和安全意識,嚴謹、實事求是的科學態度,提高分析、解決問題能力。拓展實驗內容相應提高綜合性實驗和自行設計實驗設置比例,綜合性實驗內容的選擇要立足基礎、貼近實際生產和生活、跟蹤科技前沿、涉及多學科的研究方法,有效提高學生文獻查閱、綜合分析問題等素質。針對授課的對象層次不同,為了讓基礎較好的學生有更大的提升空間,設置了開放實驗,給學生提供寬松的學習環境和實驗條件,實驗內容為老師科研課題或課題相關方向,也可以是老師選擇與日常生活相關的課題,學生通過興趣選擇題目,通過課余時間查閱資料,選擇實驗儀器藥品,確定實驗方法,設計實驗方案,通過興趣化進行實驗,不僅能增進理論知識的學習,提高操作能力,激發創新意識[2],也為將來繼續深入學習,打下了堅實的基礎。
二強化教學模式的改革
1導學-助學-自學的學習模式根據調查將學生按性格、基礎、專長等特點分組,采用2人小組,8人大組的分組方法,教師作為課堂的組織者、引導者,在課前預留結構性問題,以問題為紐帶引導學生進行預習,學生通過查詢網上資源等方法更有效、快速的預習。鼓勵對將進行的實驗細節提出改進,通過組間討論和教師的協助,對可行性改進方面,實際進行操作驗證,這種預習模式能有效地通過預習增強對實驗操作細節的了解,通過驗證促進對實驗內容和原理的理解。而且用小組為單位探討回答老師課前預留的問題,漸進地實施“基于問題導向”的教學模式,可以有效避免學生消極和焦慮情緒,增強學生的學習動機、效能感和團隊協作能力。課堂上教師首先應當創造民主和諧的教學氛圍,給學生預留充足的思考問題和發表見解的時間。引導和協助學生完成實驗,培養學生探索問題、善于發現問題、自主解決問題能力。選取適合的實驗,采用師生互換角色教學模式,學生自主選擇題目,組內根據學生性格、專長選擇收集資料、總結觀點、課堂展示等分工,這種教學模式有效地發展學生個性培養;開展組內討論,增強學生之間團隊合作精神,提高學生總結問題的能力;教師要在此期間,適當地給予指導,促進學生養成“想問、敢問、好問、會問”的習慣[3],培養學生主動積極的問題意識、善于提問的質疑精神及總結歸納知識的能力;課堂上成果展示,組間討論交流,有利于知識體系深入化、系統化、完整化。2.教育技術現代化建設信息科技的迅猛發展,學生學習工具逐漸智能化,為了使教師和學生溝通無極限、無時限,構建多維網絡立體信息交流平臺是大勢所趨,溝通平臺以QQ群和微信群為主要的聯系承載方式,真正的實現了隨時、隨地、隨需的無縫學習。充分利用多媒體的功能,逐漸提高網絡技術在實驗教學中的應用,增強學生對實驗課程重點和難點知識講解的實效,不斷提高實驗教學的效果。
三完善實驗成績評價體系
目前實驗課成績評價很難量化,實驗課成績評定一直是實驗教學過程的難點。現在教師大多對學生實驗課成績評定主要考察學生對實驗基本操作掌握,實驗報告書寫情況等。但實驗課成績應當體現學生的實驗操作技能、綜合分析能力、自主學習、創新精神、進步程度等方面綜合素質的客觀評價。所以構建評價主體多元化、考核內容多元化、考核方式多元化、科學、完善、公正的化學實驗成績評定體系,可以激發學生主動學習,積極思考改變實驗操作細節提高創新思維,養成良好的科研習慣。我校主要采用定量評價和定性評價相結合,形成性評價與終結性評價相結合、學生自我評價與相互評價相結合、團隊評價和個人評價相結合以及學生在學習過程中的進步記錄,構建大學化學實驗“多元化”教學模式考評體系。教學考評體系力求實現全面性、開放性、公平性的`評價標準。具體考察點見表1[4]。1形成性評價考核教師普遍都是通過課前提問形式來考察學生的預習情況,但課前提問只針對少部分的學生,學生會心存僥幸不重視預習,我校主要通過預習報告來檢驗學生課前準備情況,這種形式具有普遍性,而且學生可以通過多種方式提出改進實驗操作細節的建議檢驗預習情況。2實驗基本操作能力考核容量瓶、移液管、滴定管的使用等基本操作及典型有機化學合成裝置的搭制用操作考核制來檢驗,對學生逐個進行考核打分,既可以量化學生成績,又起到了督促學生規范化基本操作的作用。3綜合素質考核綜合設計性實驗考查,由學生自己設計實驗方案,選取測定方法,根據所得數據分析數據的可靠性。有效地體現出學生獨立應對問題、分析問題與解決問題的能力及總結寫作的水平。4化學實驗理論知識考核為了彌補實驗考核及課堂上無法體現的操作之外其他相關知識點,我們有針對性地設計并制作了化學實驗網上考試系統。利用自主開發的網上實驗考試系統進行實驗理論知識考核。學生通過考試系統可隨機抽取客觀題,由計算機系統直接批閱,主觀題教師在線批閱試卷。系統根據班級章節題型難易度進行統計分析,幫助教師了解學生知識的掌握情況[5]。總之,培養創新的實驗人才是現代高校化學實驗教學改革的重要目標之一,構建多層次的創新實驗教學體系是完成目標的有效途徑。大學化學實驗課通過優化實驗內容,教學模式多樣化,完善試驗考核體系,有效地提高了學生的科研素質、實驗技能和創新能力。大學化學實驗教學改革是是全面實施素質教育的需要,為培養創新型人才發揮了很大作用。
參考文獻
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