久久久国产精品视频_999成人精品视频线3_成人羞羞网站_欧美日韩亚洲在线

0
首頁 精品范文 大學化學相關專業

大學化學相關專業

時間:2023-09-20 16:58:27

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇大學化學相關專業,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

關鍵詞:大學化學;非化學專業;教學效果;體會

大學化學是我校大部分非化學工科專業學生必修的一門公共基礎課,大學化學作為基礎科學學科之一,在各個領域都顯示出它的重要性及不可替代性,隨著經濟社會的不斷發展,我們已經注意到,目前我國面臨的挑戰性問題有健康問題、能源問題、環境問題、資源與可持續發展問題等,而這些問題都直接或間接地與化學有關[1],所以通過化學知識的學習可以提高學生的素質教育,提升學生對不同領域相關問題的思考,為學生在日常生活中能用化學知識解決相關問題打下基礎。另外,我校作為一所以工為主、多學科協調發展、石油天然氣優勢突出和特色鮮明的大學,化學知識對學生專業本身也具有非常重要作用,學生在后期無論是專業知識的學習,還是工作中都可能直接或間接與化學問題打交道。所以,通過大學化學的學習,可以讓學生知道哪些問題是化學問題;能查閱相關文獻解決簡單化學問題;能將問題描述給專業化學工作者,并與其溝通解決相關問題。因此,大學化學對本校學生尤為重要,本文針對大學化學課程特點,結合教師的授課經驗,淺談幾點體會。

1緒論的重要性及相關授課內容

緒論課是大學化學課堂教學的第一課,在整個教學中起著提綱挈領、綱舉目張的作用[2]。在緒論課上應該讓學生獲得以下相關知識。(1)為什么要學學化學。這部分內容主要是讓學生知道這門課的重要性,培養學生的學習興趣,大學化學屬于基礎課,但它又與大學英文、高等數學等基礎課不同,因為同學們進入大學后很難感受到這門課的重要性,無論是學院、專業課老師的專業介紹還是與師兄師姐的交談,在基礎課這一塊強調得較多的大多都是大學英文、高等數學等課程,因此,需要授課老師來補充這部分內容,讓學生知道該專業為什么要學習該課程,該課程對該專業的作用是什么,能為學生解決后期的專業問題提供什么幫助;該門課對學生后期學習、工作、生活有什么樣的影響。在講授過程中可以結合相關專業的專業問題和生活中的實例進行分析,如:在油田所用到鉆井液為什么可以將地層幾千米的鉆屑懸浮至地面,這就要依靠鉆井液中所加入的化學外加劑;在日常生活中,為什么加一點洗潔精可以很容易將含油的物質清洗干凈等問題進行分析,培養學生的學習興趣,提升學習效果。(2)本課程的主要內容。由于不同專業學生在后期可能用到的化學知識有所不同,所以不同專業學生所學內容也有所不同,學時差別也較大;另外該門課程中的有些知識點,在高中已經學習過,部分學生容易大意,覺得簡單,最后造成不好的學習效果。因此,在緒論中應給學生講明他們所學課程的主要內容,每部分內容需要的學時,該部分內容的作用是什么,這些內容及知識點與高中化學的不同是什么,在現在的學習中應更加注意什么,這可使學生在后期學習過程中能更加有效學習,做到有的放矢。大學化學除了有理論課外還有實驗內容,為了便于學生在后期能提前預習實驗,了解實驗內容,需將學生所要完成的實驗內容進行分析與說明。(3)學習過程的要求及考核方法。由于不同的老師有不同的教學方法和風格,對學生的管理方法和模式也有差別,所以授課教師可以結合自身特點進行說明,同時也可結合學生的特點進行溝通與探討,做到最大程度的互動式教學與學習。不同的課程具有不同的考核方式,同時也是學生較關心的問題,在該部分內容中應進行詳細闡述,使學生明確該門課程的考核方法,為后期學習打下基礎。

2突出理解、杜絕死記

在大學化學中包含了很多公式,并且在后期的解題、實際應用中都需要用這些公式來解決相關問題。為提升學生的學習興趣,降低學生學學化學的難度,在授課過程中應盡量將化學知識簡單化,公式簡單化,讓學生能通過已經掌握的化學知識去理解并推導出相關公式,也只有這樣才能使學生能用化學的知識去思考化學問題,最后解決化學問題。如:在物質的聚集狀態這章的道爾頓氣體分壓定律這部分內容的授課過程中,可以先通過理想氣體狀態方程PV=nRT和物質的量分數(摩爾分數)yi=ni/n推導出道爾頓氣體分壓定律,這不但可以將理想氣體狀態方程和物質的量分數進行再次回顧,也可以展現該公式的應用情況,同時可以使學生很容易記住道爾頓氣體分壓定律,并能實現分壓定律的靈活應用,通過這種方式完全是讓學生理解了道爾頓氣體分壓定律,其意義和公式將能非常容易記住,也能提高學生用該公式來解決實際問題的能力。

3案例教學,提升課堂教學效果

由于大學化學課程涵蓋的內容即包含了無機化學、有機化學、物理化學和分析化學,也涉及量子化學、環境化學和材料化學等內容,其授課知識點多、知識面廣[3-4]。在授課過程中應根據各章節授課知識點選擇不同的教學案例,這既能有效地引導學生利用已有的基本理論知識對案例進行分析,也有助于課堂形成良好的師生互動氛圍,極大地激發學生對大學化學這門基礎課的學習興趣[4],同時教師在授課過程中應引導、啟發學生發現問題、分析問題、解決問題[4-5],以此提高學生的學習能力和學習效果。在大學化學授課過程中很多章節可以通過實例進行分析,如:在物質的聚集狀態這章溶液與液體中凝固點下降問題的討論與分析時,可以通過現有油田實例進行分析,在油田的天然氣集輸過程中,由于在高壓低溫狀態下,天然氣很容易與水形成天然氣水合物,所形成的水合物會堵塞管道,降低管道的集輸能力,達到一定程度還會使管道報廢,所以在天然氣集輸過程中通常需要加入抑制劑,而這些抑制劑通常是一些醇類(乙二醇、甲醇等),它們能起作用的原因之一就是由于醇的加入可以降低水的凝點,使天然氣水合物不易形成,讓同學們通過實際例子理解凝固點的降低問題。在溶液的離子平衡問題中弱電解質溶液中的電離平衡授課過程中,可將油田增產措施中的酸化技術提出,讓學生通過現有知識進行分析,由于該部分內容中的弱酸可以用來提高酸液的緩速效果,通過這種方法使學生能將所學知識用來解決實際問題,提高學生分析問題、解決問題的能力。在電化學基礎這章的授課過程中,可將油田目前存在的腐蝕問題(鹽、二氧化碳、硫化氫等腐蝕),正在使用的緩蝕技術(陰極保護、涂層、緩蝕劑等)結合討論,使學生知道所學的化學知識對他們后期的學習、工作等方面有很大幫助,提高他們用化學知識來解決實際問題的能力。

4結語

大學化學雖是一門公共基礎課,但是現在無論是日常生活還是學生在后期的學習、工作中都可能隨時遇到化學問題,并需要用化學知識去解決相關問題,所以應提高學生的化學知識,培養學生在遇到化學問題時,能用所學知識去分析問題、解決問題。而作為教師就應該在實際教學工作中不斷探索,尋找更好的教學方法使學生在學習中能輕松,快速的掌握相關化學知識。

參考文獻

[1]金秋,蘇同福,鄭先福,等.大學化學教學新方法研究[J].洛陽師范學院學報,2012,31(11):56-57.

[2]王淑濤.上好緒論課,培養大學化學的學習興趣[J].廣州化工,2010,38(4):247-248.

[3]余紅偉,魏徴,李瑜,等.大學化學課堂教學中的案例教學[J].化工高等教育,2012(3):92-94.

[4]李美蓉,王芳,戴昉納,等.設計案例教學,提升大學化學課堂教學效果[J].廣州化工,2016,44(13):227-228.

第2篇

關鍵詞:大學生夏令營;研究生招生;生源質量

中圖分類號:G643 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)34-0001-02

研究生教育是高等教育的最高層次,擔任著培養具有創新能力和創業精神的高層次國家人才的重任。近10年來,我國研究生招生人數快速增長,研究生教育走上了規模化發展道路。2005年,我國研究生招生數為36.7萬人,2010年為53.4萬人,2015年為64.7萬人,招生數量顯著增長[1]。招生規模的擴大、學科類型的增多使得研究生教育質量面臨新的巨大挑戰。我們應該意識到,雖然研究生招生規模迅速擴大,但依然屬于精英教育,需要研究生培養單位與時俱進,保證并提高研究生的教育質量,才能培養高素質的研究型專業人才。這成為各研究生培養單位、導師以及其他研究生教育工作者共同關心的挑戰性課題[2-5]。研究生招生是研究生教育工作的首要環節,也是學校的一項重要工作,其核心內容就是吸引優質生源。生源質量對學校的社會聲譽、學生管理、人才培養都有重要影響。高質量的研究生生源對提高研究生培養質量具有積極而重要的意義。

近年來,在國內各大高校中逐漸興起了“暑期大學生夏令營”活動。北京大學化學學院在2008年率先舉辦了大學生夏令營,其后,清華大學、上海交通大學、南京大學、南開大學、廈門大學、中國科技大學等國內知名高校的化學學院(系)以及中科院研究所都陸續開展了此項活動。除了提前甄別、選拔創新人才和宣傳各學院學科之外,吸引優質研究生生源是夏令營活動的重要目的[6]。2010年,浙江大學化學系舉辦了首屆暑期大學生夏令營,至今已連續舉辦六屆。本文通過對近六年來浙江大學化學系研究生的招生規模、生源情況分析,說明舉辦大學生夏令營對保證研究生生源數量、提高生源質量發揮了積極有效的作用。

一、研究生招生規模

與全國研究生招生人數的快速增長不同,2010―2015年期間,化學系的研究生規模基本穩定在150~160人,其中碩士生招生規模在80~90人之間,博士生招生規模在60~70人之間。浙江大學化學系以化學一級學科招收學術型研究生,不招收專業學位研究生,而近年來學校逐漸增加專業學位碩士招生數,同時減少學術學位碩士招生數,所以化學系的碩士招生人數反而有所減少。

二、大學生夏令營的舉辦及成效

2010年以前,化學系的研究生生源的總體情況不太好,尤其是碩士研究生考生的上線人數往往低于招生人數,需要接受兄弟院系的調劑。從2010年開始,化學系面向全國高校大三學生舉辦了“暑期大學生夏令營”。2010―2015年,化學系夏令營的申請和錄取情況見表1。

2010年首次舉辦夏令營,申請人數不多,錄取了53名營員。隨著夏令營活動被全國高校相關專業的同學們所熟知和認可,夏令營的申請人數及所在高校數目有了顯著增長,至2015年,有120多所高校的700多名學生申請我系的夏令營活動。化學系夏令營錄取的營員人數保持在100名左右。由表1統計結果可見,在夏令營活動中產生的優秀營員中,30%~40%的優秀營員最終會錄取為化學系的研究生,為保證我系研究生尤其是免試研究生的生源數量和質量提供了基礎。表2為2010―2015年,化學系碩士生招生情況統計表。舉辦夏令營之前,化學系碩士生的上線人數經常低于計劃招生數,化學系只能接收兄弟院系的調劑考生。首屆夏令營的舉辦就扭轉了這一狀況,2011年上線生源為錄取人數的1.4倍,2012年在分數線提高的情況下,上線生源也達到錄取人數的1.3倍,此后一直維持在較好的上線水平。可見,夏令營的舉辦對保證化學系生源數量、提高生源質量起到了明顯的效果。

可獲得免試資格的學生基本都是各個學校的優質生源,因此免試研究生的招生情況更能反映生源質量。圖1為免試碩士研究生生源情況圖(免試直博生以本系學生為主,因此不做分析)。

由此可見,在舉辦夏令營之前,我系的校外推免生人數較少;舉辦夏令營后,生源有了保障,外校推免生人數超過30人,數量上增長約3倍。在保證免試研究生數量的前提下,外校推免生中,“985”和“211”高校生源比例顯著提高。但化學系近年的招生,仍然保證了非“985”/“211”和本校生源的比例,這是化學系需要不同背景的研究生的需要。化學系的夏令營活動主要包括開營儀式、教授報告、師生交流、實驗室考察、校史參觀和優秀營員選拔面試等環節,藉此向來自全國高校的營員們介紹浙江大學和化學系,讓營員和化學系老師零距離接觸,使營員們認識和深入了解浙大化學系,同時使我系老師有較長時間考察營員的科學素質。化學系夏令營的特色是高層次教師提前介入,如國家千人彭笑剛教授、麻生明院士,以及近年來新引進人才都積極參與夏令營活動,有效地擴大浙大及化學系的影響力。

從2014年起,教育部調整了研究生推免政策,獲得推免資格的學生可自主選擇推免去向(校內或校外)和推免類別(專碩、科碩或直博)。對浙江大學化學系來說,這一調整是機遇也是挑戰。夏令營活動作為一種招生宣傳和選拔手段,越來越被廣泛認可,但是仍需不斷完善。如何更科學、更有效地選出最優秀、最合適的學生,如何保證挑選過程的公平、公正,仍然需要不斷探索。

參考文獻:

[1]中國教育在線(http:///):全國研究生招生數據調查報告[R].

[2]王碧云,陳國平,邱均平.碩士研究生教育質量調查分析[J].教育與現代化,2010,(1):78-83.

[3]徐琳,孫躍東.高校碩士研究生生源與培養質量的相關性研究[J].研究生教育研究,2012,(3):55-59.

[4]孫健.協同創新視角下研究生培養過程優化[J].學位與研究生教育,2015,(2):41-45.

第3篇

【關鍵詞】考研;物理化學;中國科技大學;試卷分析

中國科學技術大學物理化學相關專業一直都是學生熱衷專業,作為國內頂尖高校,其科研成果數不勝數。每年吸引大批學子報考,科研成果備受國家乃至世界的關注。試卷的分析反映出考試的趨勢、方向。作為考生把握考試試卷對其個人有著很大作用。

1引言:研究的意義

隨著社會的發展,每年國家對高科技人才的需求量增加。中國科技大學作為中國高等教育院校,每年有大量的高科技人才聚集在一起,研究高科技技術。因此,中國科技大學每年吸引大批的考研學子報考。為了讓學生們能正確的把握報考和復習的方向。了解近十年來中國科技大學物理化學考驗試卷的變化和規律就十分有意義。

2 近十年中科大物理化學考研試卷綜合分析

文章對2004年―2014年物化試卷進行比較分析,并淺談它的特征和規律。首先將對試卷的考查內容進行統計分析比較,然后再進一步分析各年、整體的相互關系和趨勢。(參考書目《物理化學》第五版、南京大學化學化工學院、傅獻彩,沈文霞,姚天揚,侯文華編。)

2.1 物理化學考研試卷考查內容分析

分析試卷首先要對試卷的考查內容進行分析,以達到整體掌握考試試卷的特點。2004年―2014年的試卷中,對應的指定教材十四章內容,每章內容所占分值進行統計。

2.2 考查內容進一步清晰化分析

為了更直觀觀察,這里采用堆積柱形圖,以分值作為縱坐標,以章節作為橫坐標作圖。

2004年―2014年間,試卷考查內容幾乎涉及到十四章中的每個章節。其中06年最為特殊,第七章的統計、第八章的電解質溶液、第十一章的化學動力學基礎(一)、這些內容都沒有涉及。然而其它年份都有考到,并且從堆積柱形圖中還可以看出第十一章的化學動力學基礎(一),在十一年考查所占分值堆積中屬于第三。因此,對于06年的考試試卷不需要過多的分析。今后考研的學生也不需要太多關注06年的試卷。同時,還可以看出:第一章氣體內容只有05年、06年、08年、09年、10年。這五年有考到,而且考到分值很少。因此,對于今后報考中科大物化的考生,第一章內容不需要重點復習,只需要理解即可。同樣,對于第六章化學平衡,每年所占分值并不高。而且還有減少的趨勢,因此第六章同樣不是復習的重點。通過堆積圖可以很直觀的看出第二章熱力學第一定律,第五章相平衡,第十一章化學動力學基礎(一),十三章表面物理化學,是這十一年來考查的重點內容。考生要注重這幾個章節的復習。

2.3各塊內容具體分析

將試卷考查內容總共分為五大塊內容:第一塊包括:第一章的氣體和第七章的統計熱力學;第二塊包括:第二章的熱力學第一定律和第三章的崍ρУ詼定律;第三塊包括:第五章的相平衡,第六章的化學平衡,第十三章的表面物理化學以及第十四章的膠體分散系統和大分子溶液;第四塊包括:第八章的電解質溶液和第九章的可逆電池的電動勢及其應用;第五塊包括:第十一章的化學動力學基礎 (一)和第十二章的化學動力學基礎(二)。

觀察和分析圖表2可以看出,第一塊內容在十一年中總體分值最少。第三塊內容十一年間總分值最多,第二塊內容相對次之,第四塊內容以及第五塊內容相比第二塊和第三塊又少一點。因此,可以看出在這十一年間,熱力學部分是考查的重點。其次是動力學部分。

3結論及運用價值

通過對近十年中國科技大學物理化學考研試卷的分析,從內容上主要是對學生的運用數學物理學科知識解決化學問題的考察。因此要求我校今后報考中國科技大學物理化學相關專業的考生,注重綜合能力考查的內容和習題進行反復練習。

參考文獻:

[1] 靳雷華.最近十年物理高考計算題規律探析[D].重慶師范大學,2011.

[2] 鞏曲爽.我國畢業研究生增長趨勢模型構建與擬合推測[J].理工高教研究,2010,1:83-84.

第4篇

1激發學生興趣

興趣是最好的老師,要學好無機及分析化學,首先要激發學生的興趣。第一,在無機及分析化學這門課的緒論課上,主要介紹化學的作用及學習方法。第二,闡明化學與人類生活之間密切聯系,激發學生的學習。第三,無機及分析化學是化學、化工類相關專業的基礎課,其作用無論是對以后的專業課學習還是將來從事工作都具有重要的意義。第四,在平時的課堂教學中,可以多講一些貼近生活的例子,激發學生學習的興趣。例如,在介紹影響化學反應速率的因素時,舉例說明,夏天食物容易變質,我們可以將食物放進冰箱中保存,以防止變質。這是通過降低溫度,達到降低食物變質的速率。汽車尾氣CO和NO是嚴重的環境污染物,從熱力學的角度講,CO+NON2+CO2可以發生,但是遺憾的是,在通常狀況下,該反應進行的非常之慢,以致不能有效地去除車道內的CO和NO。因此,有必要對化學反應的速率問題進行研究,必須考慮外界因素對反應速率的影響,由此可引出本節課要學習的內容。第五,在教學過程中,穿插介紹一些與知識點相關的科技發展新動態及前沿知識,以此調動學生學習的積極性。

2綜合利用各種教學方法

現階段的教學方法多種多樣,而在實際教學中,各種教學方式應該相互結合、取長補短。根據我校無機及分析化學教學團隊多年來教學中的經驗,可以概括為以下幾點:第一,增加課堂討論。針對一些在學習過程中遇到的問題,教師應該指導學生搜集資料,進行課堂討論。在討論的過程中培養學生分析和解決問題的能力;第二,讓學生走上講臺。讓學生走上講臺不僅可以體驗教師備課的準備過程,還可以鍛煉學生的能力;第三,運用多媒體教學,可以使微觀概念及理論形象化。例如,在物質結構基礎這一章,學生一般較難理解,如果用多媒體課件和化學軟件以動畫的形式去展現,課程內容會更加形象、生動。這樣的教學不僅有利于學生理解、記憶,還可以活躍課堂氣氛。第四,對于公式推導,應該板書推理過程引導學生理解。在教學中應避免盲目使用多媒體教學,要將多媒體與其他教學手段結合起來,才會使學生理解公式的推導過程,并能較好的應用公式。

3培養學生能力

為了調動能源化學工程專業學生對無機及分析化學基礎課程的興趣,可以積極組織各類化學競賽活動。我省有各類化學競賽,例如:化學視頻大賽,化學實驗競賽和趣味化學競賽等。近年來,教育部門堅持開展國家級、省部級大學生創新實驗項目,有望培養大學生的創新能力,推動全民創新。此外,為了鼓勵和培養大學生創新激情及能力,我們學校也開展了大學生創新實驗項目。該項目均是由學生親自撰寫項目申請書,申請答辯ppt,中期考核表,結題報告和結題答辯ppt等資料。這不僅培養了學生創新能力,還為學生日后工作和學習培養科學合理的方法和實踐能力提供了基礎。

4適應專業要求

能源化學工程專業的技術性和實踐性較強,在無機及分析化學的教學中,要把握專業的特殊要求,認真學習我校能源化學工程專業人才培養方案,深入研究教學大綱,充分了解無機及分析化學在整個專業課程體系中的作用,明確教學過程中的內容和重難點。例如,化學熱力學和化學動力學章節的內容應該詳細講解。這部分內容對于能源化學工程專業的學生而言,可以更好地理解能源轉化及利用過程中的一般規律,為高效、低碳環保使用能源奠定基礎。

5結論

本文對我校能源化學工程專業的無極及分析化學課程在優化教學內容、激發學生興趣、利用各種教學方法、培養學生能力以及適應專業要求方面教學環節進行了總結和探究。該研究將進一步提高無機及分析化學教學在培養學生創新能力的作用,達到改善教學質量及提高學生創新能力的目的,為培養能源化學工程專業創新型人才奠定基礎。

作者:宮銘單位:西安科技大學化學與化工學院

第5篇

關鍵詞:無機化學;教學改革;考核方式;能力培養

無機化學是化學、化工、材料、生物、環境、制藥、冶金、輕化工等諸多專業的主干課程,是培養學生思維與技能的核心課程…。作為工科化學相關專業的第一門課程,其教學內容和教學效果直接影響到后續專業課程的學習和掌握j。因此,如何搞好無機化學的教學工作,提高教學質量,使教與學變得輕松有趣,是值得每位無機化學教師深思的問題。我們針對目前高校的無機化學教學現狀,從素質培養、提高能力等方面,結合教學實踐,對無機化學課程教學內容及教學方法的改革進行了探索,以滿足社會發展對人才的需求和素質教育的要求。

、了解學生的情況,讓其盡快適應大學化學的學習方法無機化學的授課對象是剛剛考人大學的大一新生,處在由中學到大學的轉型期。他們在學習和生活等各方面還不完全適應,特別對學習方法和學習內容上的不適應,極大地影響了他們對課程的學習。大學一節課的內容是中學的幾倍甚至幾十倍,絕大多數大一新生非常不適應,學習起來倍感吃力,甚至覺得迷茫。一旦他們遇到困難,就容易自暴自棄,放松對自己的要求。因此,要及時向學生講解大學的學習方法,幫助他們轉變學習觀念,盡快適應大學化學的學習。另外,由于學生之間也存在著較大的個體差異,所以,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、由淺入深地講解知識點。

二、培養學生對無機化學的學習興趣無機化學發展到現階段,其研究內容已經突破傳統意義上的范疇。近5O年發展起來的配位化學、超分子化學、生物無機化學、固體無機化學等已經使無機化學與分析化學、有機化學、物理學、材料學、生物學等相互交叉、滲透。無機化學內容龐雜,學生面對知識量大、練習少的學習模式,往往心理準備不足,容易產生焦躁、苦悶的情緒。因此,在整個無機化學的教學中,除把握教材內容外,同時可以增加一些化學史料以及交叉學科的新進展新突破,使學生對該課程保持新鮮與好奇,使得他們對化學保持濃厚的興趣,以不斷探索的精神來學習這門基礎課程。例如,在介紹原子結構的時候,可通過播放一些影視文件,如Dalton原子學說、電子發現過程等來對原子結構理論發展進行回顧,使枯燥的理論學習變得形象生動。再比如,在講授碳同素異形體時,可講述一些碳納米管的的應用前景,如儲氫容器的制備、特殊性能復合材料的制備等,這些有利于激發學生學習化學的興趣和求知欲望。

三、教學內容、教學方法及教學手段的改進1.教學內容的改進。正如前面所說,目前無機化學主要采用多媒體教學手段來提高教學效果。

雖然能清楚完整地展現知識點,但由于課時少,內容多,導致教學還是采取中學階段“填鴨式”‘的講解。講課速度快,信息量大,這對大~新生來說往往很難接受,以致出現“教師忙于講解,學生難以理解”的尷尬局面。因此,授課教師應考慮學生的專業,根據學生后續課程的需要,有所側重、有針對性地對教學內容進行篩選。例如,為產品質量工程專業授課時,應重點講述化學反應基本原理和元素化學的內容。在這些內容中,應結合中學化學內容和教學特點,選取與中學化學及后續課程銜接的部分來進行講解。對于后續課程重復的內容(如化學熱力學、動力學基礎),應考慮知識掌握的深淺度,適當降低教學要求。

元素部分,中學化學已經對鹵素、氧、硫、氮、磷、鐵等重要無機物的性質和應用進行了學習,講授時要避免重復,抓住教學重點,簡化內容,以點帶面,選取有代表性的元素及化合物進行結構、性質及其應用的闡述。

2.教學方法的改進。學生是教學過程中的主體,在整個教學過程中,要讓學生參與教學,使其成為學習的主人。如何讓學生在課堂上積極參與,是每位教師在教學實踐中值得反復探索的課題。我們課程團隊的一些經驗方法是:(1)講授新內容前預見性地提出一些問題,要求學生在課下帶著問題進行預習,促使他們課后積極思考,查閱資料。這樣,課堂上他們就能積極參與,踴躍發表自己的見解,從而有效地提高教學效果。

(2)師生同講。有的教學內容理論深度不高,可以提前讓學生學會主動查資料準備講稿,鼓勵優秀學生用P形式,作5~l0分鐘的講述。這樣.授課方式從原來只由教師講授轉為師生同講,使得學生學習的主動性以及自學能力得到進一步加強,同時還活躍了課堂氣氛,培養了學生VI頭表達以及展現自我的能力。(3)以習題的方式讓學生進行歸納總結。每章內容學完后通過布置一些具有代表性的習題來幫助學生進行復習,同時鍛煉他們進行歸納總結的能力。

3.教學手段的改進。目前各大高校普遍采用多媒體輔助教學手段進行教學。對于大班授課,多媒體可以使得所有的學生都能借助擴音設備聽見教師的聲音,借助投影設備看見教師的板書,這些優點都是傳統的“黑板+粉筆”的課堂教學無法實現的j。但有的老師直接將書上的文字掃描下來,然后播放,這樣的PPT比較枯燥,不容易引起學生的興趣。而有的老師卻過分追求生動活潑,課件制作得花里胡哨,這樣的課件容易分散學生上課的注意力,教學效果往往也不好。

教學課件的形式是為內容服務的,首先文字一定要精練。每張幻燈片上放置的文字不要太多,因為文字越多,口頭講述的內容越少,這樣學生會認為老師不是在講課而是在念PPT。其次,PPT中內容出現的順序及方式要合理。教師要按照自己的講課思路將相應文字或公式逐個展開,另外還要注意展開的方式和速度,否則容易使學生產生視覺疲勞,影響教學效果。第三,突出知識點。

第6篇

一門課程的開設,首先就是選定教材和制訂教學大綱。臨床藥學學生不僅要掌握藥的知識,還要合理分析臨床用藥。隨著新藥品、新儀器、新技術、新方法在臨床用藥上的不斷涌現,為了讓學生能更快、更直接地接觸學科前沿,跟上時展的步伐,根據高校教學計劃所規定的人才培養總體要求、重慶醫科大學的培養目標,主要參考了《分析化學實驗指導》(第三版),趙懷清主編,人民衛生出版社,《基礎分析化學實驗》(第三版),北京大學化學系分析化學教學組,《分析化學實驗》(第五版),武漢大學主編,在保證知識科學、系統和完整性的基礎上,選用藥學專業常用、實用的《分析化學實驗指導》作為教材,以教材為依據重新編寫教學大綱,制定實驗設計方案,修正分析化學實驗教材[3,4]。在編寫過程中,參照不同學校的教學大綱,吸取不同學校、不同版本的分析化學實驗教學大綱的優點,確保教學大綱突出專業特色,同時力求體現所用教材的優勢。

二、注重專業需要,精選實驗教學內容

重編實驗大綱時,考慮專業設置和課程特點,精選實驗內容,這是課程組教學改革的一個重大突破。分析化學實驗是實現分析化學知識應用的一個重要途徑,具有鮮明的學科特點:涉及知識面廣,操作要求嚴格,實驗數據較多,處理過程復雜,對精密度、準確度要求高,均要求學生細心處理。更為突出的是在實驗設計、基本實驗技能訓練中,培養嚴謹求實的科學態度和分析、解決問題的能力等方面,分析化學實驗都具有其明顯的課程特色。臨床藥學專業有鮮明的專業特點,既要學習藥學的相關知識,又要學習臨床知識,相對學習任務繁重,分析化學實驗課時為36學時,學時數有限,為了更好地體現專業需要,課程組多次調整了教學計劃,積極探索,順利地完成了專業從無到有的良好過渡和不斷完善的本科教學[5]。順應學科發展,精簡了化學分析部分的內容,突出天平稱量、溶液準確配制、滴定分析基本操作、電化學分析、分光光度計使用等。相對大藥學專業,刪去了部分酸堿滴定、非水滴定、絡合滴定、氧化還原滴定實驗。另外專門為學生實驗購置新儀器,豐富儀器分析部分的實驗內容,如氣相色譜法,高效液相色譜法、熒光分光光度法等,與臨床應用相呼應。極大提高了學生的學習興趣,改良了學習效果,突出了專業培養目標。

三、重視實踐應用,加強實驗能力培養

實驗教學重視基本技能,嚴格訓練,以培養學生良好的實驗素質和創新能力。教學主要分為三個重要過程,即課前預習、課堂指導、課后總結。課前預習是保障實驗課程效率的重要前提,每一次實驗前請學生務必提前預習。要求學生做到結合理論知識,認真了解實驗內容、實驗原理、實驗方法、實驗步驟和實驗的重點與難點,查閱與實驗相關的文獻,寫出簡明實驗預習報告。進入實驗室前,指導老師逐一檢查學生預習報告,掌握預習情況。通過課堂提問、討論、請學生講解、演示等方式抽查預習效果。在學生做好預習的基礎上,指導老師在課堂上進一步詳細講解,確定學生能在自己的意識中形成可行的實驗方案后,方可開始實驗。在實驗進行時,老師切實關注每一個學生,爭取做到逐一輔導,保持在實驗室來回巡視,觀察和評價每個學生的基本實驗操作,糾正不當操作,幫助學生對不同實驗結果給出解釋,隨時解答學生的問題,隨時發現和處理實驗突發問題。實驗完成后,指導教師要對學生的實驗操作記錄、原始數據記錄及儀器使用情況等進行檢查,初步分析實驗數據,對平行結果不太理想的同學,認真溝通,引導學生分析原因,提醒其注意問題,及時讓其重做或補充一些數據。學生再把原始數據給老師檢查,經教師簽字確認后方可離開實驗室。課后,要求學生及時書寫實驗報告,分析總結實驗成敗的關鍵所在,做好課后思考題。在下次實驗開始前,教師根據實驗過程中和實驗報告里反映出的重要的、共同的問題進行分析。

四、關注教學效果,實施全面科學考核

為了全面了解實驗教學效果,分析化學實驗曾經進行單獨考核,由于臨床藥學專業僅有36學時,課程組論證決定,充分利用有限學時進行課堂教學,放棄獨立考核,改革考核方式,突出關注每堂實驗教學效果,實驗成績由每次實驗操作基本情況及實驗報告的結果和內容進行評分。每次實驗課成績評定(共100分):預習成績10%,實驗操作45%,實驗報告45%。期末時綜合每次實驗成績,給出總評。考核評分標準都做到量化,考核結果公正、公開、合理。經過改革,每一次實驗,學生都能積極認真地爭取做到最好,而不單單是為了做好最后一次考核,這便于良好實驗習慣、科學思維方式的養成。

五、引導綜合發展,拓展開放性實驗教學

在基礎能力得到培養的基礎上,課程組老師與實驗中心和實驗指導教師協商,在條件允許的情況下積極對學生開放實驗室。開放實驗教學將以教師為中心轉變成以學生為中心的教學模式。現在采取開放實驗室的方式主要是興趣實驗設計和創新實驗等,學生利用所學知識,自行立題,一般難度不大,說明所選實驗意義,制定出實驗方案,與老師協商,評估論證可行性后,自己獨立完成實驗。2014年上半年學校的開放性實驗已初顯成效,少數學生完成了個別實驗。通過讓學生自主選擇實驗內容和實施時間,可以擴大學生的知識面,可以充分調動學生的積極性,真正成為分析化學實驗教學的主體,積極思考,啟發思維,能極大地提高學生獨立從事科學研究的能力,讓學生得到全面、綜合的培訓。

六、提高教師素質,從源頭保障教學效果

教師作為教學活動的主體,是保障良好教學效果的源頭。目前課程組承擔分析化學實驗教學的五位教師,其中三位畢業于綜合性大學的分析化學專業,另外兩位教師畢業于醫藥院校的藥學專業,自身都沒有臨床藥學專業教育和實踐的經歷,或多或少地缺乏臨床藥學實習經歷。課程組要求分析化學專業畢業的教師閱讀醫藥相關書籍,多聽醫藥相關專業課,如藥理學,多開展藥物分析方面的科學研究工作,熟悉分析手段和應用,以實現實驗教學的靈活應用性;而藥學專業畢業的教師,則可以多了解臨床藥學的最新發展,開拓實驗教學與臨床實踐應用的互補。課程組加大力度推行課程試講,組織聽課,開設公開課,并請學校和學院督導組老師進行輔導,提出切實可行的教學改進意見。同時學校每學期還選送青年教師去國內知名的醫藥專業院校進修,如選送教師去華中科技大學同濟醫學院進修,組織課程組教師去第三軍醫大學聽課等,學習兄弟院校在教學科研上的優勢,彌補自身的不足。這些措施在很大程度上提高了青年教師的專業能力和業務水平,促進了臨床藥學專業教學上的可持續發展,從源頭保障教學效果。

第7篇

[關鍵詞]物理化學;教學改革;應用型人才

物理化學主要研究和解決物質狀態變化和化學變化的方向和限度、化學反應的速率和機理、物質結構和性能之間的關系等方面的問題[1]。物理化學是食品、化工、生物工程等專業的一門重要基礎課程[1]。應用型人才是與精于理論研究的學術型人才和擅長實際操作的技能型人才相對應的,既有足夠的理論基礎和專業素養,又能夠將知識應用于實際[2]。應用型大學教育的培養目標是能夠熟練運用知識、解決生產實際問題、適應社會多樣化需要的應用型與知識型人才[3]。而物理化學教學的目的是培養學生用已掌握的物理化學基礎知識和計算方法,提出問題、分析問題和解決問題,進而使學生學會結合具體條件,應用理論解決實際問題[4]。物理化學基本原理抽象、理論性和邏輯性強、公式較多[5],學生在學習過程普遍感到難以理解和掌握。我校物理化學教師根據應用型人才培養目標的要求,結合食品類各專業以及生物工程、化學工程等專業的特點,對物理化學課程進行了教學內容、教學方法、考核方式等方面的改革,提高了教學質量,培養了學生的實踐應用能力。

1物理化學課程教學存在的問題

相對于應用型人才的培養目標,物理化學課程教學普遍存在以下問題:(1)理論知識較深,占用學時較多,與專業相關的知識以及與專業特點相符合的內容介紹較少,存在著理論與實際脫節的現象,導致學生缺乏學習興趣,學習積極性不高。(2)實驗教學內容陳舊,基本上是經典的物理化學實驗項目,教學內容無專業區別,缺乏應用性。(3)與無機化學等課程存在內容重復現象,并且課程內容相對陳舊,缺乏新知識、新理論和新技術的介紹。(4)現有教材缺乏專業相關性,突顯不出物理化學的專業基礎課作用。(5)教學方法和手段單一,考核方式單一。

2物理化學課程教學改革舉措

2.1改革教學內容

根據應用型大學的培養目標,吉林工程技術師范學院結合各專業人才培養方案,修訂教學大綱,優化、更新教學內容,突出重點、突出專業特色,突出物理化學的實用性。同時,注意物理化學與先修和后續課程的聯系,避免教學內容重復,節約學時。針對應用型大學的培養目標,結合學生的實際情況,教學內容的選擇應在注重基礎性的前提下突出應用性,并兼顧前沿性和創新性[6]。傳統的物理化學教學內容主要是化學熱力學、相平衡、化學平衡、化學動力學、電化學、膠體化學等經典理論,缺少與后續相關專業知識的聯系,抽象難懂。物理化學的教學內容應根據各個專業的特點,對教學內容有所取舍和側重,在介紹經典理論的同時,將前沿熱點知識滲透到課堂中,增加理論聯系實際內容的介紹,在授課過程中有選擇性地減少公式推導,降低學習難度。物理化學是一門與多學科有緊密聯系的基礎課,其實驗教學對培養學生勤于思考的習慣、綜合應用各科知識特別是物理化學基本理論解決實際問題具有重要的作用[7]。實驗教學內容應結合授課對象,開設相應的實驗項目,并開設綜合性或設計性實驗,提高學生解決實際問題的能力。

2.2加強教材建設

現有的多數物理化學教材內容深且廣,不太適用以應用型人才培養為目標的地方本科院校使用。教師應根據人才培養方案,針對不同專業學生,以“夠用”為原則選用不同版本的合適教材,合理篩選授課內容,編寫理論授課教案。

2.3加強師資隊伍建設

師資隊伍關系到應用型人才培養的質量和水平。應用型高校教師要具備教育與知識的基本素質,同時應具有較豐富的實際工作經驗[3]。教師單一的化學學科背景,限制了其對相關專業的了解,不能很好地引導學生將物理化學知識與專業知識聯系起來,使教學質量在一定程度上受到影響。例如,教師不了解物理化學在食品學中的應用,對膠體化學等內容的講解不夠深入,并且不能做到理論聯系實際。為了滿足應用型大學教學的要求,教師要積極增加自身的知識儲備,提高實驗技能,積極參與教研和科研項目,工程實踐能力較弱的教師要積極到企事業單位鍛煉研修。

2.4豐富教學方法,提高課堂教學質量

物理化學內容多、理論性強、學習難度大。將討論式、啟發式、自學式、對比式、理論聯系實際等教學方法相結合[4,8],摒棄傳統的填鴨式教學方法,實現教師和學生的雙向互動,激發學生的學習興趣,充分調動學生學習的主動性和積極性,提高教學質量。例如,對原電池與電解池,采用對比式進行講授,使學生對此類問題能夠有針對性地理解并掌握;對膠體化學,采取理論聯系實際的教學方法,介紹鹵水點豆腐原理,培養學生解決實際問題的能力。

2.5豐富教學手段,增強學習興趣

2.5.1多媒體教學與板書教學相結合

多媒體教學是以計算機多媒體課件為核心的教學方式,集聲音、圖像、文字、動畫于一體,通過人機交互作用完成各種教學任務,實現教學過程與教學目標的優化[9]。多媒體教學內容豐富、信息量大,但在教學過程中單一地使用多媒體教學導致教師與學生缺乏互動,例如對公式的推導,多媒體教學不能引導學生進行積極的思考,不利于學生對基本知識的理解和掌握。物理化學教學中,應將多媒體教學和板書教學有效地結合起來,揚長避短,提高教學效果。

2.5.2建立網絡教學平臺網絡教學

作為一種新的教學手段,充分利用了最新的計算機技術、網絡技術、多媒體技術等,使教學能夠跨越時間、空間的限制,具有極大的靈活性和交互性。網絡教學使教學材料的展示越來越靈活、形象、生動,越來越受到高校教師的青睞[10]。我校教師將課程簡介、教學大綱、電子教案、多媒體課件、實驗指導、習題、教學視頻等相關內容放在物理化學教學網絡上,并不斷更新。網絡教學是課堂教學的延伸,強化了學生對物理化學知識的理解和掌握。同時,學生的自學能力也得到提高。

2.6加強教學與科研的相互滲透

物理化學課程教學過程中,教師應積極地將教學與科研相結合,培養學生的創新實踐能力,分析和解決實際問題的能力,激發學習興趣。例如,將教師的科研課題或科研成果引入到實驗教學中,作為綜合設計性實驗;鼓勵學生參加到教師的科研課題中;鼓勵學生根據自己的興趣愛好,結合課程知識點,申報大學生創新創業訓練項目。

2.7建立多層次的考核體系

課程考核是檢查教師的教學效果和評價學生學習水準的有效方法,是教學工作的重要環節[11]。傳統的成績考核方式是終結性考核,即期末考試,忽視了對過程的考核,不符合應用型人才培養目標的要求。將過程化考核與終結性考核相結合,能更好地反映學生的學習情況,也能使學生感到壓力,促進學生更加集中精力進行課程學習。課程組教師將考核成績分為平時成績(15%)、實驗成績(25%)和期末成績(60%)三部分。平時成績包括出勤、提問、作業、平時測試等幾個部分,實驗成績包括實驗操作、實驗效果、數據記錄及處理、實驗報告等幾個部分,每一部分各占一定比例。期末試卷減少客觀題量,增加主觀題尤其是應用題的比例。

3結語

物理化學課程需要不斷進行教學改革,以適應應用型人才培養目標的要求。物理化學課程教師通過教學內容、教學方法、教學手段等方面的改革與實踐,提高了教學效果,使各專業學生理論知識掌握扎實,解決實際問題的能力較高。

[參考文獻]

[1]胡碧茹,吳文健.《物理化學》課程教學改革的相關探索與實踐[J].高等教育研究學報,2013(2):113-115.

[2]吳中江,黃成亮.應用型人才內涵及應用型本科人才培養[J].高等工程教育研究,2014(2):66-70.

[3]馮虹.對應用型大學的探討[J].北京聯合大學學報:自然科學版,2005(6):24-29.

[4]李慧,傅志賢,李成勝,等.基于應用型人才培養的物理化學教學改革探索[J].化工時刊,2015(9):45-47,50.

[5]馬建春,薛金輝,王中慧,等.物理化學教學中板書應與多媒體靈活結合[J].廣東化工,2014(20):178-179.

[6]梁興唐,史忠豐,尹艷鎮,等.應用型本科院校物理化學的教學探討[J].廣州化工,2015(24):209-211.

[7]蘆曉芳,王清華,杜慧玲,等.食品專業物理化學實驗教學改革與實踐[J].大學化學,2011(5):23-25,35.

[8]姚思童,張進,劉利,等.工科物理化學課程教學改革實踐[J].化工高等教育,2010(2):29-31.

[9]賴李明.目前高校多媒體教學存在的問題及其對策[J].廣東藥學院學報,2005(4):492.

[10]肖曉梅.網絡教學平臺在高校教學中的應用研究[J].中國教育信息化,2008(17):67-69.

第8篇

【關鍵詞】Origin軟件 數據處理 物理化學實驗

1 前言

《物理化學實驗》是高等院校化學及相關專業學生的一門獨立基礎實驗課程。與其它化學實驗課不同,它得到的是一系列實驗數據。學生需對數據進行大量計算,在直角坐標紙上作圖。大部分是畫直線,求出截距和斜率,進而求得實驗結果的數學表達式;少部分是畫曲線,有的需要在曲線上作切線,有的需要對曲線求積分,進而求得實驗結果的數學表達式。學生只根據散點圖做直線或曲線,就不可避免地引起主觀誤差,同一組實驗數據不同學生處理,結果相差很大。個別學生還修改某些偏離較大的實驗數據以期得到好的實驗結果。由于實驗數據計算過程復雜、作圖費事,導致實驗報告中經常出現各種錯誤。教師批改實驗報告時不得不花費大量時間核查其計算結果。

物理化學實驗中常見的數據處理的方法有: 運用基本公式計算;用實驗數據作圖;線性擬合,求截距或斜率;非線性曲線擬合。目前學生多用坐標紙手工作圖;手工擬合直線,求斜率或截距。這種手工作圖的方法不僅費時費力,而且誤差較大。

物理化學實驗數據處理過程一般為:對實驗數據作圖或對數據經過計算后作圖作數據點的擬合線求擬合直線的斜率或曲線上某點的切線根據斜率求物理量。這一過程可以用計算機處理完成,并能克服手工繪圖費時費力、偶然性較大、誤差大的缺點。

Origin軟件是Microcal Software公司推出的一個集圖形繪制、數據的處理、統計與分析為一體的綜合應用系統。Origin軟件從它誕生以來,由于強大的數據處理和圖形化功能,已被化學工作者廣泛應用。它的主要功能和用途包括:對實驗數據進行常規處理和一般的統計分析,如計數、排序、求平均值和標準偏差、t檢驗、快速傅立葉變換、比較兩列均值的差異、進行回歸分析等。此外還可用數據作圖,用圖形顯示不同數據之間的關系,用多種函數擬合曲線等等[1]。

在物理化學實驗中經常會遇到各種類型不同的實驗數據,要從這些數據中找到有用的化學信息,得到可靠的結論,就必須對實驗數據進行認真的整理和必要的分析和檢驗。經驗告訴我們,數據信息的處理與圖形表示在物理化學實驗中有著非常重要的地位。下面我們以Origin軟件為例,簡單介紹該軟件在物理化學實驗數據處理中的應用。

2 圖表處理

數據圖表處理是用計算機把一系列數據變成直觀可視的圖形,更好地便于用戶分析數據的規律、數據變化的趨勢。當我們把實驗數據輸入到Microcal Origin軟件的工作表中后,可以應用計算機程序的圖表功能繪制實驗圖形。與手工繪制的圖表相比,計算機繪制圖表不但省時、省力,而且可視效果更好、精確度更高。例如,在大學物理化學實驗中,具有一對共軛溶液的三組分液-液相圖的繪制是非常重要的相圖實驗內容之一,在液-液萃取操作中確定各區的萃取條件極為重要。通過該實驗可以使學生熟悉三角坐標的繪制和使用,并對三元液系相圖的實際應用有較深的認識。傳統的相圖繪制是利用三角坐標紙手工繪制,等邊三角形的每條邊均被等分為100份,再從所得的點做各邊的平行線,組成了規則的網格。在這樣的坐標紙上即可按照羅塞布姆(H. W. B. Roozeboom) 等邊三角形法(平行線法) 做圖。這種傳統手工制圖不僅耗時費力,而且誤差較大、圖形粗糙。利用Origin軟件可以在計算機上方便快捷地完成一對共軛溶液的三組分液—液相圖的繪制,繪圖時需一個X列值、一個Y列值和一個Z列值,且數據都是歸一化的。然后在【plot】菜單中點擊【Ternary】,在三角坐標中繪制出溶解度點。在圖上點右鍵出現【Plot Details】菜單, 選擇【Plot Type】框中“Line + Symbol”即得到溶解度曲線。我們在實驗教學過程中,利用0rigin軟件強大的數據處理和多種圖形繪制功能完成了一對共軛溶液的三組分液—液相圖的繪制,其用戶界面友好,使用方便,具有高效、準確、美觀等優點,而且減少人為因素引起的繪圖偏差,減輕實驗者的工作量[2]。

3 曲線擬合

提及Origin軟件,許多人都知道它在實驗數據作圖上的應用。用Origin軟件線性擬合和非線性曲線擬合功能處理數據方面卻很少有報道[3]。實際上,Origin軟件在線性擬合和非線性曲線擬合時,可屏蔽某些偏差較大的數據點,以降低曲線的偏差,得到更為準確的結果,且方便快捷。Origin軟件有如下基本功能:①輸入數據并作圖。②將數據計算后作圖。③數據排序。④選擇需要的數據范圍作圖。⑤數據點屏蔽。⑥Origin軟件的線性擬合和非線性曲線擬合功能。

雖然原始數據包含了所有有價值的信息,但是,信息質量往往不高。僅僅能夠通過肉眼來判斷不同數據之間的內在邏輯聯系,大量的相關信息還需要借助不同的數學方法得以實現。Origin軟件可以進一步對數據圖形進行處理,提取有價值的信息,特別是對物理化學實驗中經常用到的譜圖和曲線的處理具有獨到之處。隨著計算機應用的深入發展,利用Origin軟件可方便地進行作圖、線性擬合、非線性曲線擬合等數據處理,能夠滿足物理化學實驗數據處理的要求。

3.1 線性擬合

當繪出散點圖或點線圖后,選擇Analysis菜單中的Fit Linear或Tools菜單中的Linear Fit,即可對圖形進行線性擬合。結果記錄中顯示擬合直線的公式、斜率和截距的值及其誤差,相關系數和標準偏差等數據。物理化學實驗中涉及到的圖形類型可分為直線型和曲線型兩種,多數情況下兩個物理量之間的函數關系是線性關系,或經變換后為線性關系,可用最小二乘法進行直線擬合。例如,利用Origin軟件對“一級反應——蔗糖水解反應”實驗數據進行處理,以ln(αt-α∝)對t作圖,由斜率可求得速率常數k(T1)及k(T2),并根據阿累尼烏斯方程可求該反應的活化能E。采用這種線性處理方法必須測定終了旋光度α∞值,在實驗的實際操作中,先要將反應體系置一定溫度內溫熱40min 使反應完成后,再冷至實驗溫度下測定,這一過程很費時且易帶進誤差,使α∞數值不可靠。再者,這種線性處理須把直接變量代換為間接變量,有研究表明[4],這種代換的結果易使誤差增大。

3.2 非線性擬合

但也常會遇到許多不易化為線性模型,或者化為線性模型之后求解引起較大誤差的情況,此時就必須用逐次逼近的擬合方法處理。這樣可完全消除學生作圖過程中產生的誤差,相同實驗數據得到不因人而異的唯一正確的科學的實驗結果。Origin提供了多種非線性曲線擬合方式:①在Analysis菜單中提供了如下擬合函數:多項式擬合、指數衰減擬合、指數增長擬合、S形擬合、Gaussian擬合、Lorentzian 合和多峰擬合;在Tools菜單中提供了多項式擬合和S形擬合。②在Analysis菜單中的Non-linear Curve Fit選項提供了許多擬合函數的公式和圖形。③Analysis菜單中的Non-linear Curve Fit選項可讓用戶自定義函數,可根據用戶自己建立的化學模型進行擬合。所有的擬合結果包含在自動彈出的結果記錄窗口中,包括擬合曲線的公式、各參數的值以及誤差(Error)、相關系數(R)、標準偏差(SD)和數據點個數(N)等數據。例如,借助Origin 軟件研究用指數衰減擬合的非線性方法處理蔗糖轉化反應實驗數據,可在不測定反應體系終了旋光度的簡化實驗條件下,方便、快捷、準確地獲得反應速率系數及反應級數,建立動力學方程或反應速率系數與酸度關系式等,優化了實驗教學內容,為開設研究性、設計性實驗提供了簡便的切實可行的途徑[5]。又如,借助電腦和Origin軟件用非線性擬合方法處理乙酸乙酯皂化反應實驗數據, 可以在不測定反應起始和終了電導值的簡化實驗條件下,方便、快速、準確地獲得反應速率系數及反應級數,建立動力學方程[6-8]。在現行物理化學實驗教材中,由于實驗測定的起始和終了電導值的測定液與反應液不屬同一體系, 不僅費時且不可避免地引入誤差, 而起始電導值對結果處理高度敏感, 它的測定誤差會顯著影響最終結果的準確性。因此,這種對間接變量的線性處理具有一定的局限性和弊病。實際過程中變量之間的關系大多是非線性的,若采用對直接變量非線性處理則不必測定起始和終了量值,提高了測定結果的精密度和準確度。改進后的實驗簡化了實驗操作,明顯縮短了實驗時間,讓學生得到了計算機應用技能及非線性處理數據技能的訓練。又如,通過Gibbs公式與Langmuir等溫式的結合,對溶液表面吸附實驗進行數據處理,得到兩組分稀溶液表面張力σ與溶液濃度c關系式。用計算機進行非線性函數擬合代替傳統的作圖、作切線、再直線擬合的方法。該方法具有簡單快捷、擬合參數能直接反映實驗數據質量的特點[9-11]。克服了用鏡面法繪制曲線切線的隨意性,避免了計算中較大誤差的引入。

Origin軟件具有強大的線性回歸和曲線擬合功能,其中最具有代表性的是線性回歸和非線性最小平方擬合。有研究表明[12-15], 對直接變量非線性擬合線的偏差平方和明顯小于對間接變量線性擬合線的偏差平方和,即非線性擬合線更加貼近實際測定的數值,而且非線性擬合方法具有抗干擾能力強的優點。因此隨著電腦的普及和優秀計算繪圖軟件在基礎實驗室的應用,恢復變量的非線性直接表達形式,用非線性方法取代線性方法已是數據處理的必然趨勢。

4 結語

在物理化學實驗中,有關曲線的擬合是數據處理的關鍵之一。手工作圖雖然直接,但隨意性較大,且誤差大小也因人而異,處理起來很煩瑣。一些程序語言如BASIC、MATLAB等[16,17]也可以經過編程計算出曲線模型方程,但是只有對語言有相關了解,才能正確應用到數據處理中。Origin軟件是多文檔界面應用程序,可以簡單、方便地完成對曲線的非線性擬合,而替代復雜的應用程序,達到非線性曲線擬合的目的。教學實踐表明,用Origin軟件處理物理化學實驗數據特別適宜,該軟件無需編程,操作簡便,直觀易用,學生容易掌握。該軟件具有強大的數據化可視功能及運算功能,特別是其曲線擬合工具中提供有多種非線性擬合函數及用戶自定義函數擬合, 并有對曲線微分、數值積分等功能,為物理化學實驗的數據處理提供了方便。結果表明,使用該軟件能降低數據處理的隨意性,減少處理誤差,并且快捷方便,使實驗結果更合理。

參考文獻

[1] 葉衛平,方安平,于本方編著.Origin7.0科技繪圖及數據分析[M].北京:機械工業出版社,2003.

[2] 胡瑋,曹紅燕,李建平.用Origin繪制氯仿—醋酸—水三元液系相圖[J].實驗技術與管理,2007,24(3):46-48.

[3] 陳旭紅.用Origin軟件的線性擬合和非線性曲線擬合功能處理實驗數據[J].江蘇技術師范學院學報,2006,12(6):85-89.

[4] 陳紀岳.實驗數據的非線性處理[J].大學化學,2000,15(1):26-28.

[5] 陳淵,謝祖芳,晏全.Origin對蔗糖轉化反應實驗數據的非線性擬合處理[J].科技資訊,2008(19):6-7.

[6] 余逸男.乙酸乙酯皂化反應實驗數據的非線性擬合[J].東華大學學報(自然科學版).2002,28(3):93-95.

[7] 謝祖芳,黎中良,黃中強,晏全.乙酸乙酯皂化反應實驗數據的非線性處理[J].實驗科學與技術,2006(6):1-3.

[8] 凌勛利,張艷萍,李云平,李森蘭.乙酸乙酯皂化反應實驗數據的線性擬合與非線性擬合處理[J].洛陽師范學院學報,2009,28(2):145-147.

[9] 黃波,楊宇.溶液表面吸附實驗數據的計算機非線性擬合法處理[J].大學化學,2002,13(3):51-53.

[10]謝祖芳.用Origin處理溶液表面張力實驗數據[J].中國現代教育裝備,2007(3):50-51.

[11]吳世彪.Origin軟件在溶液表面張力實驗數據處理中的應用[J].安徽化工,2008,34(6):37-39.

[12]夏春蘭.Origin軟件在物理化學實驗數據處理中的應用[J].大學化學,2003,18(2):44- 46.

[13]劉建平,馬雪萍,楊喜平,閆向陽.Origin6.0在物理化學實驗中的應用[J].齊齊哈爾大學學報,2006,22(4): 16-18.

[14]梁燕萍,賈劍平,周利君.Origin軟件在物理化學實驗數據處理中的應用[J].高校實驗室工作研究,2008,(4):14-16.

[15]胡瑋,曹紅燕.Origin用于物理化學實驗數據的非線性擬合[J].大學化學,2006,21(3):43-45.

第9篇

關鍵詞:膠體與界面化學;教學改革;實踐

引言

我校應用化學專業在專業設置上屬于應用研究型的理學專業,主要培養從事化學、化工領域新技術、新產品開發和生產管理等理工結合的應用型高級專門人才,同時還為研究生教育輸送合格新生.這要求應用化學專業畢業生具備扎實的專業基礎知識、優良的科學素養、較強的創新意識和能力.由此改革傳統的“填鴨式”教學模式,逐步轉變學生被動學習為主動學習,因材施教,培養其創新意識及能力,加強學生獨立思考和創新能力,是急需應用化學專業教師解決的首要問題.膠體與界面化學是我校應用化學專業開設的一門專業方向課,在整個課程體系中具有十分重要的作用.一方面,膠體與界面化學的課程內容與生產和生活實際聯系非常緊密[1],是學生理解今后生產和科研工作的理論基礎,并承擔著培養學生專業素養及技能的重任.學生學好該課程對今后生產和科研工作具有極大影響.另一方面,膠體與界面化學是物理化學的后繼課程[2],是在界面現象的基礎上產生和發展起來的,其中楊氏方程、拉普拉斯方程、開爾文公式、Langmuir吸附等溫式以及BET吸附等溫式等內容在物理化學課程中已有所介紹,學生往往誤以為這就是膠體與界面化學課程教學的全部內容,已經學過了,無需再學.實際上,這幾個公式只涉及部分界面現象,無法與整個膠體與界面化學課程內容相提并論,學生對其他膠體與界面知識及實際應用一無所知,更談不上利用膠體與界面化學理論知識指導實際生產和科研工作.如何讓學生學好膠體與界面化學這門課程是教師非常關心的問題.筆者針對膠體與界面化學課程教學過程中遇到的問題,從教學內容、教學方法和手段以及課程考核方式等方面對本課程教學改革提出自己的一些看法.

1明確培養目標,采取層次化教學

在當前嚴峻就業形式下,我們不能夠采取以往的一刀切模式進行教學活動,必須明確培養目標,根據學生的不同需求合理安排教學內容.通過對本校應用化學專業2010-2012級學生的就業狀況進行調查分析,在大三結束時,約45%的學生選擇直接就業,其余學生打算繼續讀研并著手復習準備,其中有近30%的學生最終會考取化學相關專業的研究生.針對這一情況,將膠體與界面化學課程分為兩個教學層次:基礎知識與應用提高.基礎知識:以課本教材為主,講授膠體與界面化學的基本概論、理論和研究方法,主要內容涉及各種界面現象、多種分散體系的形成與性質、表面層結構與性質等知識.這部分內容簡單,學生容易理解,應用化學專業所有學生都應該掌握.通過這部分內容的學習使學生理解膠體與界面化學的課程基本內容,滿足今后生產和科研工作對膠體與界面化學知識的基本需求.應用提高:應用部分的教學內容主要分布在表面熱力學、膠體體系及其性質、膠體與界面化學、表面活性劑化學、膜化學、固體表面性質等章節,在講授膠體與界面化學基礎知識的同時,引入實際應用實例,并關注膠體與界面化學理論與應用的最新進展,培養學生運用膠體與界面化學知識解決實際生產和科研工作能力.例如:在講解膠體粒子的制備和性質時,筆者介紹了各種納米粒子的制備方法,并著重介紹了如何運用膠體與界面化學的理論知識設計制備方案,同時還結合膠體的穩定性分析了由黏土形成的泥漿在石油鉆井過程中的重要作用,以及如何利用膠體穩定性改善油墨、涂料等精細化學品性能.應用提高層次教學需要針對直接就業和立志考研的同學分別開設,內容既有膠體與界面化學的最新進展,又有早已普及的工業化生產實例,要做到“雅俗共賞”,充分展示膠體與界面化學的課程魅力,讓學生深刻體會到所學知識的實用性和重要性,提高學生的學習興趣,在課堂上留住學生的“心”.

2改革教學的方法和手段,提升課堂教學效果

2.1基礎理論教學中引進科技前沿

膠體與界面化學的教學中理論教學是基礎,但是所學教材跟日新月異的科研發展存在脫鉤的現象,教師如果只局限于課本知識,教學效果必然會大打折扣,這對教師也提出了更高的要求.高校教師大多站在科研前線,具備較高的科研水平,教師要把掌握的科技前沿滲透給學生,讓他們緊跟前沿,升華所學知識,提高學生綜合素質,培養工程院校畢業生的應用能力.在新能源、新材料、新醫藥等新興產業被大力提倡的背景下,應用化學專業畢業生面臨著新的挑戰和機遇.因此,筆者在膠體與界面化學課程教學中及時補充了與化學、化工密切相關的知識,如光催化制氫、鋰離子電池、鋁離子電池、藥物緩釋與運輸等科學研究的最新進展.

2.2開展專題學術報告

在課程教學中,開展教學活動的主體是承擔該課程的授課教師,但所有教師都是“術業有專攻”.由于膠體與界面化學課程涉及基礎知識范圍廣,跨學科的基本原理較多,所以單獨一位授課老師無法充分領會該課程的所有知識點.課程組的集體智慧可以很好地彌補這種不足,課程組的教學資源共享模式,有利于提高相關課程的教學質量.本人在膠體與界面化學課程教學中采取邀請物理化學課程組的授課教師開展專題學術報告,介紹膠體化學、膜化學、固體表面性質和新能源材料領域最新的科技成果及動向,開闊了學生眼界,提高學生學習本課程興趣,并提高化學相關專業研究生的報考率.

2.3引入實踐性教學環節

膠體與界面化學是門應用性非常強的學科,其內容涉及化學、材料學、生物學、環境科學、食品科學等諸多學科中的理論知識與實際問題[3-5],傳統的教學模式只講解課本知識,缺乏直觀的實踐性教學環節,教學內容往往是“假、大、空”,導致學生缺乏學習興趣,學習效果大打折扣.本人在膠體與界面化學課程教學中采取理論聯系實際,選取一些可行的實踐辦法,如:首先,利用課余時間分批帶領有興趣的學生參觀學校分析測試中心,讓學生認識膠體與界面化學課程提及的現代測試儀器.其次,選取一些易操作的實踐性課題,并與前沿科學相結合,再將不同興趣點的學生分組共同完成實踐性課題,教師引導學生大膽創新,將所學知識與實踐性課題相結合,激發學生無限潛能,形成探索式教學模式.再次,將參觀企業生產過程設置為認識實習教學活動,帶領學生參觀相關企業,讓學生了解企業實際生產過程,拓寬學生視野,提高學生創新能力.

2.4營造輕松愉快的課堂氣氛

當今的大學生是95后獨生子女,受過良好的家庭和學校教育,視野開闊,思想獨立,加之發達的網絡、快速發展的社會經濟,學生接受的信息量已經今非昔比,刻板的說教和毫無感情的語言已經不能滿足現在學生的需求.膠體與界面化學是一門綜合性、實用性強,發展迅速,內容更新頻繁的學科,教學過程涉及大量公式推導,相比文科或藝術專業略顯枯燥.這對任課教師提出了更高的要求,首先要求教師將教學內容與實際應用相結合,化抽象為形象,提高課程教學效果.其次營造輕松愉快的課堂氣氛,沉悶的課堂氣氛讓教學效果大打折扣,教師要注意語調的抑揚頓挫,可以運用形象、詼諧、幽默的語言吸引學生的注意力,也可以適當的引用流行網絡語,讓學生樂學.最后構建良師益友的新型師生關系,“親其師,信其言”,師生關系不能僅止于課堂之上,教師要關心學生的學習效果,根據其反饋結果調整教學方法,在課后的拓展研究過程中,要關心學生的生活和心理變化,與其構建良師益友型新型師生關系.

3改革成績評價體系,優化課程考核方式

課程考核是評價教學效果的重要手段,通過考核可反映學生對所學知識的掌握情況,也可使教師對教學效果有深入的了解.建立科學合理的成績評價體系對于保證教學質量、教學效果和激發學生的學習主體意識具有非常重要的作用.傳統的課程考核方式一般是采取試卷考核和平時成績疊加組成模式,該考核方式明顯存在以下不足:閉卷考試內容陳舊,平時成績基本以點名來控制學生的出勤率,考核基本以出勤率來體現平時成績,學生缺乏學習的積極性和主動性,從而導致被動學習,與現代教育理念相違背,改革課程考核方式勢在必行.課程考核方式不能單一化,需要將多種形式相互結合,既要考核學生對基本理論知識的掌握,也要挖掘學生的創新能力,讓學生學有所成,學有所用.課程考試方式要結合教師教學過程,采取多種形式結合,做好各種考核方式分值設計.本人將膠體與界面化學課程考核總分設置為100分,其中課程考試50分,課堂表現及出勤10分,課程作業10分,實踐性課題30分.增加了實踐性課題份額,引導學生用所學知識解決實際問題,提高了學生學習興趣及實踐能力,為其今后的就業及深造夯實基礎.此外,期末考試試卷題型采取多樣化,涵蓋名詞解釋、簡答題、計算題、綜合題等題型,且主客觀試題合理搭配,并適當增加主觀題的比例,尤其是應充分體現答案的多樣性,鼓勵不同見解.

4結語

提高人才培養質量,造就一批創新型人才是實現創新型國家建設的重要前提.膠體與界面化學課程對培養應用化學專業學生的創新思維和科研能力,促進創新型人才的培養起到重要的推動作用.本文對膠體與界面化學課程教學內容、教學方法和手段以及考核方式等方面進行改革探索,并提供了在教學實踐中積累的一些具體的有益的經驗.

參考文獻:

[1]趙振國.應用膠體與界面化學[M].北京:化學工業出版社,2008.

[2]張紅萍,胡曉嵐.關于物理化學課程中膠體化學教學的探索與實踐[J].邵陽學院學報:社會科學版,2008(S1):158-159.

[3]陳志明,朱賢東,吳之傳.膠體與界面化學課程教學改革的探索與實踐[J].宿州學院學報,2013,28(10):98-99.

[4]張穎,胡道道.專業選修課教學模式探索與實踐[J].大學化學,2014,29(6):20-24.

第10篇

一分析化學實驗存在的問題

目前,培養寬基礎,大口徑的多功能的畢業生,提高本科生的就業實力作為一項重要的目標來完成。要提高學生在各方面的競爭實力,就要增設一定數目的選修課程,來擴大學生的視野。在總學時數不變的情況下,我們院本科教學中對化學實驗課課時進行了適當的壓縮。[2]從而增加與化學相關學科的學習。在學時減少的情況下,學生對分析化學的基礎操作和練習就相對少很多,而且重視程度也有所下降。只是在課堂上聽老師講解實驗的理論,將分析化學實驗變成了理論課來學習。整個學習過程,學生處于被動的學習和機械的操作,缺乏主動能動性,不利于學生創新能力和發散思維的培養。發生這樣的問題,既有學生對于分析化學實驗的學習,方式方法還不夠正確,也有教師在授課中過多的注意理論的講解,輕視了實驗技能的培養。分析化學實驗包含兩大部分內容,即化學分析實驗和儀器分析實驗。首先,近幾年的分析化學實驗,大型儀器的使用程度遠高于十幾年前,在操作中儀器的自動化程度高,實驗步驟簡單,處理過程由工作站完成。教師在整個實驗過程中,并沒有完全注意到學生對于新的實驗儀器是否有充足的認識,只將基本的操作方法告訴學生,讓學生如何如何操作。教師沒有做到積極的引導學生學習,學生也沒有做到主動的學習。[3]其次,教材在設計上有相當一部分實驗內容之間存在重復,實驗題目過于陳舊,導致了學生所做的實驗不能讓其與未來的工作相結合。實驗內容缺乏研究性、綜合性,使學生所學的知識無法與實際情況相統一。對于儀器分析實驗,科技都在日新月異,而學生使用的教材已經遠遠不能滿足新的實驗儀器對實驗內容的要求了。最后,在實驗的考核中,多數的學校的考核方法都大同小異,平時成績加期末試卷作為總成績。不能真實有效的反應學生的實際情況,也不利于激發學生學習的熱情。學生把主要的精力都用在如何使實驗數據更符合實驗的要求。同學之間實驗后會相互核對實驗數據,更有人會更改實驗數據。使實驗課的真正目的失去了。

二分析化學實驗教學模式改革與實踐

1分析化學實驗教學內容改革

(1)分析化學基礎實驗內容調整隨著現代儀器分析方法的發展,儀器分析實驗在分析化學實驗中逐漸占有更高的比例。化學分析方法以化學反應作為測定樣品質量或濃度的方法。化學分析實驗應是學習分析化學實驗的基礎方法。化學分析實驗與儀器分析實驗內容上要融會貫通,相輔相成,學生在學習分析化學實驗時不應有主次之分。分析化學實驗是一個系統性、研究性、綜合性相結合的實驗,在實驗內容上不能簡單按照教材依次進行授課。對于化學分析實驗,根據近些年在科研和工作中,各種化學分析實驗測試方法的使用頻率,我們將化學分析實驗具體分為五大部分進行設置。分別為酸堿滴定法、絡合滴定法、氧化還原滴定法、沉淀滴定法和光度分析法。以酸堿滴定法為例,我們選擇了2個基礎實驗,分別為以鹽酸和氫氧化鈉作為標準溶液的實驗,將教材中的實驗進行整合,調整。原教材中的鹽酸溶液的配制及標定實驗和混合堿成份的測定兩個實驗合并為一個基礎實驗。這樣,學生在實驗過程中能在一次實驗中對鹽酸標準溶液從配制、標定到測定有清晰的認識。幫助學生了解和掌握鹽酸標準溶液的使用方法。也掌握了對于混合堿成份分析經常用到的雙指示劑法的使用。同樣氫氧化鈉標準溶液的滴定實驗中,將原教材中的氫氧化鈉標液的配制及標定和甲醛法測定銨鹽中氮含量的實驗相結合。這樣的設置通過多年的教學實踐證明了,確實效果很好。學生反映通過基礎實驗能很好的掌握標準溶液的使用方法。在基礎實驗進行后,又設計一個與酸堿滴定法有關的綜合設計實驗,作為酸堿滴定法實驗的考核內容,有機酸摩爾質量的測定實驗。實驗的內容以試卷的形式,學生要在規定的時間內對有機酸摩爾質量進行測定,并在試卷相應的位置填寫實驗的數據,得出實驗結論。通過綜合設計實驗,可以有效的考查學生在酸堿滴定中的掌握情況和實驗的基本操作。在儀器分析實驗的內容上,我們更多的是在大綱的范圍內,根據本院的大型儀器的特點設計了一些與實際生活相關的測定實驗,比如測定白酒中酒精度數、味素的成份分析、果汁中維生素C的含量測定以及比較等。這些實驗大多數是學生們生活中經常遇到的,增加了實驗內容的實用性,使學生能更好的掌握大型儀器的使用。(2)設計分析化學綜合性實驗作為必修課程開設分析化學綜合實驗,主要實驗內容以多個實驗和內容綜合設計,如室內空氣污染物分析及濃度測定實驗,涉及甲醛檢測———酚試劑分光光度分析法;氨的檢測———靛酚藍分光光度法;室內空氣中苯、二甲苯的測定———氣相色譜法;室內空氣中總揮發性有機化合物(TVOC)測定———氣相色譜法。通過綜合實驗的開設,幫助學生進一步掌握分析化學基礎實驗中的測試方法。(3)開設分析化學創新實驗與其他教研室合作,指定數名研究生導師每人帶2~3名本科生共同參與科研工作,課程為選修課程,目標學生為學有余力并對分析化學研究方向感興趣的本科生。選修課時長1年。通過幾年的實踐,對學生的實驗技能,科研態度,綜合應用能力都有很大提高,為學生考研及后續研究生學習做了很好的準備。

2分析化學實驗教學方法改革

(1)實行小組責任制傳統的實驗課教學中,大多數都是一個老師在前面講,一群學生在下面聽,然后照著實驗書看一眼,做一步,實驗效果不好,學生實驗后也根本就不理解,學習過于被動。近些年,我們嘗試將學生分組進行,每組4人,設有小組長。小組長采用循環式,每次實驗由小組中一人擔任,組長負責制。教師對每個實驗有針對性的提出幾個思考題,引導學生思考實驗中的關鍵問題和注意事項。小組長帶領本組同學在實驗預習時,對思考題進行討論。并對實驗中的疑問,通過討論相互學習,使組員能掌握實驗內容,抓住實驗的要點。將原來被動的學習變為主動的學習。培養了學生對實驗要質疑、多思考的習慣。在實驗中,小組內部能夠相互幫助,共同解決實驗中遇到的問題。避免了學生遇到問題就問老師,使學生能在相互幫助的過程中相互學習。學習氣氛濃厚,培養學生獨立思考,相互協助的科研精神。(2)多種教學手段配合使用制作分析化學實驗多媒體課件,將課件上傳到分析化學公共郵箱,課件內容包括實驗目的、實驗過程、實驗數據分析以及與實驗相關的思考題,注意事項等,讓學生能在課余時間下載。我們自己還在實驗中錄制標準實驗操作的視頻,學生下載后可以在課前對實驗過程有所了解,掌握實驗操作的重點。充分利用現代的科技通信方式,開通QQ群、微信群建立與學生之間的聯系,及時一些實驗前、實驗后的問題。課堂上,不再使用單一的教學手段,我們統一印制了掛圖,保證不同實驗室實驗內容一致。課堂使用多媒體投影教學,利用flas顯示實驗原理,播放錄制視頻演示實驗過程,做到圖文并舉,讓學生能更好的掌握滴定實驗終點顏色。Flas能很好的演示大型儀器的內部構造,使學生能真正了解紅外光譜儀、氣相色譜儀、液相色譜儀等儀器工作原理。

3分析化學實驗的考核機制

采用過程性評價體系,不單純依靠一次期末考試判斷學生的實際學習情況。將分析化學實驗成績分為平時成績和考試成績兩大部分。平時成績,分值100分,包括:實驗預習(10分)、課堂表現(10分)、實驗操作(50分)、數據記錄及處理(15分)、實驗報告(15分)等幾個部分。實驗預習,在每個實驗著重檢查5人左右的預習報告,對學生提出一些實驗過程中可能會遇到的問題,從問題中檢查實際預習情況。課堂表現,學生態度是否端正、實驗臺面衛生是否打掃、不高聲喧嘩、不遲到早退、注意安全。實驗操作,著重考查學生實驗過程中的滴定操作、天平稱量、移液管使用等過程是否存在錯誤。實驗結果分析,是否與實際樣品真實質量或濃度一致。實驗報告,如實記錄實驗數據并分析實驗現象、實驗數據。討論實驗過程中出現的問題等。將以上幾個部分做成表格,統一發放到每位教師手中,教師通過具體化了指標給每一位學生的每一次實驗進行評分。考試成績,通過三次考試最后得出總的考試成績。三次考試都采用多題目,學生自選題目進行。例如有機酸摩爾質量測定考試,設計了多個不同的有機酸,學生抽簽后進行實驗,充分保證實驗考試的公證公平。總之,近些年,改革后的分析化學實驗在化學教育、化學應用、制藥工程、材料化學各專業的學生中開設,將原本被動式的學習主動化,激發學生學習的熱情,將枯燥孤立的分析化學實驗趣味化、實用化、綜合化。通過全新的考核方式使實驗成績的給定更具有公平性。在未來的工作中,我們也會更加深化分析化學實驗課程的改革,培養更具有競爭力的學生努力。

作者:吳紅波 于泓 李萍 馬亞杰 蘇志興 單位:哈爾濱師范大學化學化工學院

參考文獻:

[1]曹俊濤.分析化學實驗改革與大學生創新能力的培養[J].廣州化工,2015,43(17):210-211.

第11篇

[關鍵詞]基礎化學 以學生為中心 教學方法

[中圖分類號]G633.8 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349(2014)08-0154-02

《基礎化學》是熱作系農檢、食檢、園藝、綠食、畜牧獸醫等專業的重要基礎課,是《分析化學》《生物化學》等后續課程的前導課,對提高學生科學素養、培養學生動手能力具有十分重要的意義。但對于剛剛邁入大學校園的一年級新生來講,他們不僅面臨的是全新的環境、全新的伙伴、全新的生活,還要應對全新的學習方式,學好這一門課并非易事,困難重重。而對任課老師來講,如何教好這門課也是一個挑戰。因此,我們就如何根據學生情況及課程特點進行有效組織教學活動做了一些探索工作。

一、學生情況及課程特點

熱作系各專業學生成分相對比較復雜,學習成績參差不齊,且總體來說數理化成績普遍偏弱。比如,2013級農檢專業就分為兩種類型,其一種是高中統招生(農檢3,4班)共有70人,而在這個70人中又有45人是文科考生,占64%;另一種是三加證書班(農檢1,2班共有92人),從初中畢業之后就進入職業高中學習。對于三加證書班及文科生來講,由于沒有經過高中化學的系統學習,化學知識仍停留在初中化學的水平上,長時間不接觸化學這門課,有個別學生已寫不出像氯化鈉這樣簡單的化學式,有的甚至連前20個元素符號都已忘記。

眾所周知,化學是一門系統性、邏輯性極強的科學。初中、高中及大學課程設置,其知識結構特點是絲絲相連、層層深入、環環相扣,每一個新概念新理論都是在原有知識層面上建立起來的,學好大學化學課程,中學化學知識起著至關重要的基礎作用。大學化學的很多基本概念都是在中學化學的學習過程中建立起來的,如元素的概念及符號表示方法、溶解度的概念、PH、酸堿鹽的概念、酸堿反應概念、配位反應概念、氧化還原反應概念。另外,還有一些平衡運算技能等是必須要求掌握的內容。

二、課堂教學中運用的幾點措施

針對學生特點及課程內容,我們在教學過程別注意了以下幾方面的問題:

(一)仔細研究教材內容,進行二次深加工,組織創作出適合學生特點的講稿

根據不同專業,同一專業不同班級的具體情況,準確定位教學內容。像有些教材內容過于繁雜冗長,卻和該專業聯系不緊密,此時應該大膽舍棄,比如有機化學反應中大書特書的化學反應機理問題就應略去;另外,特別注意補充所學化學理論在本專業中的具體應用問題,即重視理論聯系實際。比如畜牧獸醫專業滲透壓在生物體內的廣泛應用等,幫助學生加深理解理論問題。做到講授內容難易適中,易為學生所接受。

(二)課前做好功課,研究清楚學生學習本次課所必需的基本概念、基本知識并及時補充

比如在講授稀溶液的依數性專題時,一定要把初高中所學的物質的蒸發、蒸氣壓、熔點、凝固點、沸點、溶液沸點與蒸氣壓的關系、溶液凝固點與蒸氣壓的關系等概念重新溫習一遍,達到深刻理解的程度,否則學生很可能無法領會、理解本次課程講解。

(三)平時備課善于反向思維尋找課堂切入點

平常和學生多交流,成為學生的好朋友,充分掌握學生學習情況,正確評估學生的學習能力及知識水平。這樣,老師在備課時把自已模擬成學生,時刻體會反思老師表達的每一句話是否會被學生所理解并接受。也就是說,課堂講解極盡通俗易懂,符合學生理解能力。同樣的觀點有多種表述形式,其中最通俗易懂的一種就是我們的課堂教學用語。

(四)時刻注意評判課堂教學效果,及時調整教學方法

在課堂教學過程中,時刻注意觀察學生的表情、動作、情緒變化。當發現學生表現很茫然或是師生間無眼神交流,或是有昏昏欲睡跟不上老師的思路等情況出現,說明教學過程已有問題,應立即改變策略、迅速做出研判,搞清楚到底是由什么原因引起的。比如在教學中曾經出現過這種情況,當講到溫度對化學反應速率的影響,公式中要用到對數運算,但老師由于疏忽,課前沒有想到很多學生不清楚對數運算規則、不清楚常用對數和自然對數的換算關系,導致師生間交流脫節,學生跟不上老師的思路,通過補充講解對數運算法則,從而順利達到教學目標。

(五)善于調動學生積極性,把課堂交給學生

“教師之為教,不在全盤授與,而在相機誘導”。教學過程學生是主體,老師只起到引導的作用,所以課堂決不能成為老師的一言堂,應采取一切可行措施充分調動學生的學習熱情,讓學生享受到學習的樂趣。比如課前設計好一些恰當、合理的小問題,在適當的時機讓學生回答,這些問題雖然難度不大,但卻起著各種各樣的作用。如引導課程、承上啟下、復習,甚至還可以起到活躍課堂的作用。由于學生回答這些問題時表現很輕松,又得到老師充分的肯定,所以增強了學生的自信心。在教學過程中發現學生有共性的問題時,應設計板書問題,選擇兩名學生到臺前完成板書任務。此時,老師對學生的表現一定要有預見性。其一,學生回答的很完整,這種情況并不多見;其二,學生回答的不夠圓滿,但可獨立完成;其三,學生是在老師一問一答提示中完成的。不管是哪種情況,老師都要讓學生給全班同學重新講解一遍,班級其他學生是最喜歡這種方式,大家都目不轉睛地盯著講解的同學,神情都異常興奮,注意力高度集中,起到了老師強調百遍而不能達到的效果。最后,老師要詳細點評本次環節,首先要發現學生思考問題時的閃光點,尤其是對與眾不同的思維方式應及時大加贊揚、鼓勵;其次,及時糾正發現的問題,如概念性的錯誤、描述性錯誤、理解性錯誤、書寫錯誤,甚至是包括學生在講臺上的站姿、說話的語氣、表情有不佳等表現時也要給予糾正。讓學生懂得課堂學習不僅僅是專業知識的學習,更是綜合素質全面提升的過程。總之,課堂教學要用喜聞樂見的形式吸引學生,引導學生參與到學習當中去。

(六)重視實操課,充分發揮實操課在學習中的作用

眾所周知,化學科學是以實驗為基礎的實驗性科學,選擇設計合理、易于操作的實操內容,對幫助學生掌握理解枯燥的基本概念、基本理論有著不可替代的作用。因此,我們特別精選了七個實操內容,針對所學理論用實驗數據加以驗證和解釋,加深鞏固了所學理論知識。在實施過程別強調基本功的訓練,從最基本的技能學起,不斷強化,讓學生真正體會到掌握了一門技術、技能,讓他們有能力、有自信面對未來的職業。

第12篇

【關鍵詞】 教學內容; 無機化學; 改革

隨著社會對人才培養目標現代化、社會化的要求,社會對人才類型的需要已由“專才”型向“全才”型轉化,而學生所學知識的知識面已大大拓寬;學科的發展和知識的豐富,無機化學課程的教學內容也越來越多,書越編越厚,然而無機化學的教學時間又大幅度減少,難以完成原有的教學內容,所以無機化學課程中存在許多需要解決的問題。例如理論部分的論述比較完整,但利用無機化學的實踐活動操作比較困難;元素部分的內容比較瑣碎,教師在講授時困難較大,教學內容繁多,學生接受起來比較困難。

本著培養基礎扎實、知識面寬、動手能力強、素質高人才的目標要求, 適當減少基礎課學時, 增加專業實踐和新知識介紹是必要的。如何充分利用有限的教學時間,不大幅度地減少教學內容,使學生盡可能多的學習、掌握基礎知識是擺在我們教師面前的一項重要課題。這就要求我們從課程改革中挖潛,從課程內容整合中獲得。

1 優化課程教學內容

教學內容的改革是無機化學教學改革的核心。改革與優化教學內容表現為, 剔除那些與中學教學內容重復、陳舊過時或與中學化學教學聯系極少的教學內容, 對經典的無機化學教學內容進行優化,適當補充化學前沿知識[1]。

1.1 課本內容與課外知識有機結合[2]課本上的理論與具體的科技研究成果介紹相結合,既有利于避免教師教學內容的枯燥無味、空洞抽象,也有利于拓寬學生的知識面,同時還能激發學生學習的興趣和積極性。這就要求我們教師在教學過程中相應地引入一些化學史、化學重要發現的介紹。例如諾貝爾化學獎中無機化學方面的成就包括了英國化學家W.Ramsay 對空氣中稀有氣體元素的發現、法國化學家H.Moissan發明氟元素分析法、瑞士化學家維爾納創立配位學說等。另外,教師還可以將日常生活中與人類息息相關的一些無機化學知識引入到教學當中,例如溫室效應、酸雨、臭氧空洞、微量元素與人體健康等。為適應知識經濟的特點,教師還可以將無機化學的前沿領域知識如納米技術、金屬有機化合物等滲入到基礎教學之中。這些課外知識穿插于教師的授課過程中,既能活躍課堂氣氛,也有助于學生對知識的理解和記憶。教師可在講授配位化合物的知識時延伸出與配位化學聯系密切的人體微量元素與健康、抗癌藥物順鉑的發現歷程;在沉淀反應中介紹腎結石形成的化學原理;在電化學中介紹燃料電池、電解制氫等新型能源技術;在鹵族元素的學習中,介紹感光材料、阻燃材料等的應用。

1.2 改革教材內容, 優化課程結構

1.2.1 著眼課程群建設,調整課程體系為了達到人才培養的目標,我們不僅注重課程教學內容的改革,還更注重課程體系的建設。我們在本課程建設過程中,始終注意與其它課程的協作配合,以逐步形成一個相對獨立統一的課程群模塊。該模塊包括如下課程:基礎化學原理、無機化學實驗、分析化學、物理化學。這四門課程共同瞄準無機化學這一主修課程在系統中的基礎作用及優化這個目標,統一調整教學內容,精簡學時,各自側重完成分工的局部教學任務。基礎化學原理課程使學生掌握基本的化學知識,無機化學實驗部分讓同學們了解化學實驗的分析和簡單設計;分析與物化課程使學生掌握化學的深層次內容,更大程度上學習化學理論。

1.2.2 運用現代觀念,優化課程內容,實現教學內容的現代化課程內容的優化,一是要選擇知識,再者一定要加強重點內容的提煉,明確知識點,抓住課程的“三基、三新”,即基本概念、基本原理、基本方法、新知識、新方法、新技術。基礎課調整的重點是增加新知識,專業課調整的重點是增加新技術。同時妥善處理好經典內容和現代化內容的關系,做到二者的和諧統一,同時壓縮那些起點低、簡單重復和陳舊老化的內容,使增加的教學內容與高新技術接軌[3]。

1.3 突出課程教學的重要性

1.3.1 課程教學突出基礎性、前沿性、時代性通過對現在與過去、國內與國外化學類學生培養目標,中、外無機化學教材內容對比分析、學科發展現狀復習及發展趨勢預測,在正確處理繼承與發展關系的基礎上,修訂教學目標及教學大綱,結合省級精品申報和高教研究中心批準的“十一五”教研課題,更新理論課和實驗課教學內容,探索、實施新的教學方法。課程內容在強調基本知識、基礎理論和基本技能的同時,也適當介紹重要進展。

1.3.2 課程教學突出新知識、新概念和新技術在教學內容改革方面,除了堅持無機化學傳統的基本知識、基本理論傳授,堅持無機化學內容需要不斷更新的原則,加強專業知識與科學方法論相結合,把二十一世紀化學類及相關專業的學生在無機化學學科應具有的基礎理論和最優化知識作為精品課程的內容依據,著重處理好無機化學基礎理論與無機化學前沿的新概念、新技術和新方法(如綠色化學、微波化學等)的關系,吸收無機化學發展的新知識,強化無機化學的知識結構,使教學內容不斷豐富、不斷完善;能夠使學生高效率地掌握無機化學的精髓,并將其轉化為創新能力。

1.3.3 課程教學中必須加強創造能力的培養如何在無機化學教學中加強創新能力的培養,我們在課程設置時就注重學生對社會的適應性,將培養學生創新精神和實踐能力擺到突出地位。為了加強創新意識的培養,安排每個學期至少一個“研究性課題”;為了提高解決實際問題的能力,在教學內容的選擇上更加貼近生活實際和生產實際,安排了“課程實習作業”,為培養創新意識和實踐能力提供了重要方式和途徑。

2 元素化學部分教學的改進

元素化學部分內容繁多難學,為此我們對元素化學每章內容,重點抓住原子結構與族通性的關系,引導學生通過原子結構和分子結構的原理來理解元素及其化合物的化學性質,概括歸納元素性質的變化規律性,從而突出化學的基本原理在元素化學學習上的指導作用。從學生反饋回來的教學質量調查證明,這有利于學生加深對元素及其化合物性質的理解和掌握。而對于元素及其化合物的存在方式、制備、用途等,則著重于學生的自學,讓學生查找有關的資料來認識有關化合物的最新用途或制備方法,然后讓學生撰寫有關這方面的總結文章或論文,這樣一方面增強了學生的自學能力,另一方面讓學生知道了最新的一些化合物的研究動向。這樣的教學模式調動了學生學習的自覺性,深受學生的歡迎。

無機元素化學教學難點的解決辦法是:①元素部分以元素周期表為主線[4], 深入地討論主族元素及重要化合物的結構、物理性質、穩定性、氧化還原性、物質的制備及用途。以物質結構原理和熱力學原理為基本點,從微觀和宏觀的角度去學習、討論和研究無機化學的問題,注重規律性的討論和總結,從而突出無機化學基本原理在元素無機化學學習中的應用和指導作用,加深學生對無機物性質及反應性規律的理解及對無機化學基本原理的掌握,改變元素化學在學生心目中內容繁多的印象。②以性質為中心講好重點元素。由于同族元素性質相似,所以在講授每族元素通性之后,對族內的重點元素必須較為系統地講解,以便學生對族內其它元素的學習起到觸類旁通、舉一反三的作用。③密切聯系實際。元素化學很多內容與工農業生產、日常生活,特別是中學化學教學關系十分密切。在教學中主動聯系實際問題,教學就會更加深入、生動活潑,學生學習就不至于感到枯燥無味,反而對學習產生濃厚興趣。④善于比較差異,歸納總結規律。元素化學內容多,知識零散,學生總感到難掌握,不易記憶。在教學中充分利用對比的方法可以加深學生對問題的理解,采用歸納總結規律的方法使學生學的知識系統化,這兩點都有利于學生記憶。⑤利用現代教學手段,加強教學效果。計算機輔助教學代表現代教育技術的特征,能幫助或替代教師傳遞信息,突出教學的重點和難點,增大課堂容量,能激發學生學習興趣,有強烈的感染力和豐富的表現力,其優勢是傳統教學方法無法比擬的。應用多媒體教學手段,不僅可以創設多樣化的學習情景,更可毫不費力地將傳統教學中難以描述、難以突破的難點生動、形象地表現出來。

3 教學方法和手段的改進

3.1 案例教學法以講授為主,通過典型實例教學激發教與學的課堂互動。在課堂講授中,通常將典型實例和疑難問題作為內容展開的引導和說明,始終關注社會上的熱點化學問題,分析其中的化學機理,增強該課理論的實踐性、時代性、啟發性、通俗性和生動性,便于本科生接受并調動其主觀能動性,課堂還實行課末5分鐘學生提問,及時答疑。由此,提高了課堂的效率。

3.2 問題教學法適當給予刺激和壓力,以各種形式的提問、作業和討論等輔助手段鞏固課堂教學內容。提問和作業中,既有要求當場口頭回答或書面完成的,也有要求課后完成并提交的,還有僅提供思考的。為了方便學生復習,無機化學教研室編印了供校內使用的無機化學習題集,深受學生的歡迎。

“以問題為中心”講授與討論相結合。為有效地利用課堂教學時間,在整合教學中,我們把研究性學習引入課堂,即設計學習情景,讓學生在學習新知識時做到“三先”, 即先嘗試、先討論、先思考。教師通過點撥、參與、輔導,讓教學過程成為學生自主學習、師生互動的過程。學生在不斷地發現問題、解決問題的過程中嘗到成功的樂趣,激發了學生思維的積極性,達到有效地利用課堂教學時間的目的[5]。

3.3 多媒體教學法隨著現代教學改革的推進,在無機化學的教學中,明顯地出現了內容多、課時少的矛盾,我們充分利用現代教育技術手段較好的解決了這一矛盾。通過使用多媒體、投影儀等現代教育技術手段和實物模型實施課堂教學。通過各種課件充實和拓展教學內容,增加了內容的直觀性,激發了學生的學習興趣,讓學生們在耳目愉悅中感受到化學在生活中無處不在以及在科技發展中的重要地位。所有教學課件上傳在精品課程網站上,有利于學生自學,提高了學生的自學能力。

實施無機化學內容整合教學的嘗試,其根本目的在于全面提高課堂教學質量。在教學過程中,我們運用教學設計的理論和方法來分析、研究教學問題, 設計教學策略、教學方法及教學過程,努力探索教學過程各要素、各環節相互聯系和作用的最優化,教學效果得到明顯提高。由于調整了無機化學相關內容的銜接與分工,內容突出主干,加強了學生實踐能力、創新意識的培養,對提高學生綜合素質起到了很好的作用。

無機化學是一門基礎理論性和實踐性都很強的學科,它是大學一年級唯一的專業基礎課程,對后續的專業基礎課程的學習影響很大,而提高無機化學教學質量的方法是多樣化的,需要我們不斷的討論、探索和實踐,為培養更多的高素質的現代化建設人才而努力。

參考文獻

[1] 徐家寧, 史蘇華, 閻 雁, 等. 努力探索, 全力打造精品無機化學課程[J]. 廣西師范大學學報(自然科學版) , 2003,Z2:6.

[2] 翟林峰,杭國培,王華林,等. 無機化學課程教學內容與方法改革研究[J]. 合肥工業大學學報,2008,22(1):94.

[3] 黃 濱,王秦輝. 優化課程結構的探索與實踐[J]. 教書育人,2002,24:28.