化学专业

2022-03-24 版权声明 我要投稿

第1篇:化学专业

非化学专业分析化学课程教学反思

[摘 要] 分析化学是四大化学基础课之一,很多非化学专业也将其作为必修或选修课程。通过对环境地下水(水工)专业大三本科生的分析化学限选课程的教学,对教学过程中存在的问题进行了总结,讨论了产生的原因,并做了相应的教学反思。

[关键词] 非化学专业;分析化学;教学反思

[基金项目] 2017年广西高等教育本科教学改革工程项目“基于项目驱动的跨学科协同教学模式研究与实践”(2017JGB253);桂林理工大学2018年度校级教改工程项目“‘一带一路’倡议背景下分析化学专业英语教学改革研究”(2018B10);桂林理工大学2019年度校级教改工程项目“基于双语教学的应用化学专业核心课程的建设探索”(2019A36)

[作者简介] 袁亚利(1986—),女,江苏淮安人,分析化学博士,桂林理工大学化学与生物工程学院副教授,硕士生导师,主要研究方向为生物传感、微流控;聂瑾芳(1983—),女,湖南人,分析化学博士,桂林理工大学化学与生物工程学院教授,硕士生导师,主要研究方向为生物传感、化学计量学。

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分析化学是高等院校化学、化工、食品、材料和环境等专业课程体系中重要的基础课程,对学生专业能力的培养具有重要的作用。通过该课程的学习,可使学生深化对自然规律的理解和认知,提高观察、分析和解决问题能力,养成严谨的工作作风和实事求是的科学态度,提升科学素养,有助于培养学生的创新能力和对项目的统筹能力。非化学专业中分析化学的教学,由于各种因素的影响存在较多问题,本文讨论了原因,并做了相应的教学反思。

一、非化学专业课程授课中出现的问题

(一)非化学专业学生的化学基础薄弱

以笔者所在的学校为例,作为一所偏远地区的普通理工院校,绝大部分生源来自本地,学习基础和能力相对较差。而广西的高考制度又导致了部分生源在高中没有选修化学。这样的情况使得本应建立在化学基础课上的分析化学在进行讲授时,遭遇重重阻碍,学生反映不理想。以环境地下水(水工)专业大三本科生为例,考虑到他们的非化学专业背景,在上课时,积极进行了教学改革。首先,利用我们的慕课,在前一个学期就组织学生提前预习,每个班级都安排了相应的助教,解决和整理学生在学习过程中出现的问题,并反映给相应的任课老师。在正式上课的过程时,每次课前通过雨课堂平台发布预习内容和预习测试,探知学生存在的难疑点,在课堂上进行重点讲解。但即使是进行了这样的过程,学生的学习兴趣仍没有提起来,具体表现为从课程开始到结束,即使在预习测试时,整体正确率不高,几乎没有同学提出问题。最后的期末测试里,典型的例子是对于氧化还原滴定章节里重要的知识点硫代硫酸钠标准溶液的配制,有不少同学回答是称取氢氧化钠进行间接配制。最后结合平时成绩,72人的班级,不及格率达到了41%,是一个非常不理想的成绩。由此可见,学生的化学基础是非常薄弱的。

(二)所在专业重视不够

整体成绩的不理想与专业本身对该门课程的重视程度也有很大关系。在笔者所在学校的环境专业,分析化学课程是一门限选课程,课程设置只有理论30学时,实验10学时。如此短的学时,想要深入掌握分析化学的核心内容,确实并非易事,因此只能泛泛地讲授比较表面的知识。很多学生选修该门课就是为了凑满学分。在进行课程相关的实验时,虽然对实验过程进行了讲解,但学生对于实验原理不愿意费时间去琢磨,操作很随意。在写实验报告时,不按照板书要求的每一项进行书写,数据表格画得不规范。有同学甚至不来上实验课,直接照抄别人的实验报告充数。着装强调要穿实验服,但依然有很多人不遵守。作为理工科大三的学生,实验课的基本要求都无法遵守的话,说明之前的基本要求确实是过低了,该方面的训练还不充分。

二、原因探究及教学反思

学生基础薄弱和专业本身性质很大程度上影响了分析化学课程的教学,而中国高等教育的严进宽出加剧了问题的严重程度。普通的地方理工科院校,对于本科生毕业论文(设计)的要求相当低,毕业获得学位过于容易。而且很多学校追求毕业率、就业率,并以此作为学院绩效考核的标准之一,当老师本着负责的态度对学生严格要求时,反而会让老师受到来自学院的压力,甚至自身利益的损失,因为这样降低了毕业率,连累了年终学院绩效考核。以前,还有学校教务处规定,课程不及格率不能超过20%。为了控制不及格率,考题出得非常浅显,无法真正达到考查学生的目的。这就使得学生根本无心向学,老师还要想方设法去找得分点让学生通过。最后学生考试通过、毕业论文答辩完成变成了老师的“紧箍咒”,学生反而有恃无恐,因为最终总是能通过。

与课程组及其他专业老师探讨时,大家普遍反映现在的学生相对以前花在课业上的时间和精力没有那么多了,为了课业和考试全心投入和挑灯夜战的景象现在很难看到。与之相对,现在各种学习资源比以前丰富得多。学堂在线、大学MOOC、中国好大学在线、智慧树,以及Coursera等国内外在线学习平台,提供了绝大多数的本科课程在线学习途径。这些会让以前的大学生欣喜若狂的资源,在今天并没有提起学生的兴趣。很多人刷课只是因为学校或老师要求。这样的现象其实不难理解。随着社会的发展,我国经济水平得到了很大提高,物质条件相对以前有了很大的改善。这一代的大学生很少感受过经济拮据,为改变命运而读书的情况很少,少了很重要的内驱动力。即使成绩不理想,毕业找不到或者不找工作,都不会给他们带来很大的焦虑感,因为有家庭作后盾。

除此之外,中国的国情影响着大学生的学业态度。2018年中国的人均GDP已接近1万美元,人均收入大幅提升必然带来需求结构的升级,由此引发了产业结构及就业岗位的调整和转换,导致新兴职业的大量涌现,例如酒店试睡员、朋友圈包装师、遛狗师、陪跑师等。其中网游电竞师从七八年前老师和家长谈之色变的角色,摇身变为受到大批青少年追捧的热门职业。很多职業不需要特别专门的学习过程和经历,进入门槛很低。当学生不必付出太多的时间和精力就可以谋得生存职业,那么从他们的角度来讲,具有深厚的专业基础似乎也不是唯一出路,或者看起来不再显得那么重要了。在这种情况下,如何有效积极地进行教学,就是一个需要重新思考的问题。对此,笔者进行了初步的探讨。

班级群体中,总是会有主动性较高且学习能力较强的学生,会有重心不在学业而跟不上进度的学生,还有处于二者中间的一部分学生。对于自我目标明确并努力付诸行动的前一类学生,可以按照预定的教学进度和深度进行,甚至可以根据他们的需求适度额外增加课业。而对于一些志不在此的学生,教师的观念也要有相应的改变,不能一刀切地认为他们就是所谓的学困生。首先,要切实了解学生的具体情况,和学生深入交流,探知他们内心真实的所思所想,知道他们在意的是什么。有些学生其实并不知道自己想要什么,很多时候都是随大流。这种情况,就需要老师作为引领,给他们一个推力,让他们先回到正确航道上来,然后一点点地发现自己的所爱和所长。在课堂上可以利用一些零碎时间,向他们介绍分析化学最前沿的科研内容,例如疾病提前诊断和食品安全检测。最大限度地引导他们发现分析化学与本专业的联系,激发对科学的探索精神。

而对于一些有自己想法,确实对专业不感兴趣的同学,应该尊重他们的想法,肯定他们对于未来的设想,并帮助他们制定相应的计划,为之后的跨专业做准备。例如,有同学对于生命科学方面的生物工程更感兴趣,笔者就介绍了比较好的有生物工程专业的院校让他去联系,了解考研所需要准备的科目,提前进行准备。同时,开诚布公地谈论当下的问题。为了拿到学位,完成本科阶段的任务,即使不喜欢也要坚持下去,因为这个专业也是当初自己的选择,必须要让它画上一个句号,才能好好开始下一段征程。

三、展望

社会发展带来的各种变化都在影响着新一代大学生的思想,作为教育者我们也应与时俱进,观察到他们的心理变化和价值观的改变,对教学行为做出相应的调整。不光是非化学专业,对待化学专业的学生也是如此,才能真正做到因材施教,以学生为中心。

作者:袁亚利 聂瑾芳

第2篇:应用化学专业《物理化学》课程教学探索

【摘要】针对专业培养目标,结合物理化学课程特点,对教学内容、教学方法的改进进行探索,以培养学生学习物理化学的兴趣,提高物理化学教学质量和教学效果。

【关键词】物理化学 教学内容 教学方法

物理化学是应用化学专业的主干必修课,通过该课程的学习可以使学生具备有较好的化学学科理论基础,并对化学学科其它内容的学习更容易触类旁通。但由于物理化学是建立在高等数学及物理学基础之上,内容体系相对无机、有机、分析更庞杂、概念新颖抽象、理论逻辑性强、推证过程繁杂、处理问题的抽象化、理想化方法,往往使初学者不适应,给学生的学习造成了很大的难度[1]。目前,随着高校课程体系改革的不断深入,专业基础课程的学时数大幅度减少,如何在有效的学时数内让学生掌握好物理化学的基本知识,是高校物理化学授课教师必须面临重要课题。本文试图从教学内容、教学方法等方面进行探讨,以期达到不断提高物理化学课程教学的教学质量。

一、结合应用化学专业的特点,调整并整合物理化学教学内容

物理化学有较多知识内容与无机化学教材重复,如热力学第一、二定律、化学平衡、电化学等部分知识在无机化学都有介绍。这就要求教师在教学过程中要充分利用学生已有的知识和经验,将上述重复知识有机地融合到物理化学教学中,可收到事半功倍的效果。如在讲授熵的引出时,可引导学生回忆复习在无机化学中学到的有关熵的基本知识,然后对熵的引出进行讲授,在此基础上讲授理想气体简单状态变化、相变化和化学变化过程中熵变的计算,最后再总结出如何应用熵变对过程性质进行判断,这样处理使学生学习起来既感到物理化学有难度,又觉得学习有渐进性,有层次感,学生更容易接受,也能更好地激发学生的学习兴趣。

充分考虑应用化学专业的特点和教学要求,调整并整合教学内容,对教学内容的选择和讲授要做到轻重有别。对于原理部分要讲深讲透,理论知识的应用部分则可根据实际学时数按需取舍,有选择、有重点地讲授。如相平衡、化学平衡、表面化学、电化学、化学动力学是应用化学专业的重点内容。同时对于应用化学专业,同期及后续相关课程中有化工原理、化工工艺学等重要专业课,这些课程以物理化学紧密相关,因此在具体授课时应注意与后续专业课的联系,在教学中恰当的处理好它们之间的衔接和渗透。

总之,对物理化学教学内容进行整合,对课程结构进行优化,结合专业特点精简精选内容,抓重点,讲难点,是提升物理化学课程教学质量的重要组成部分。

二、开展教学研究,改进教学方法

整合好教学内容后,教学效果的好坏,还取决于教师正确选择教学方法。这就要求教师在教学过程中要不断开展教学研究,改革教学方法。

1.强调定义式和基本关系式教学法

物理化学课程的特点是研究对象抽象、知识点多、公式繁琐、数学推导多[2]。此时应要求学生记住最基本的公式并掌握由这些基本公式推导其他公式的思路和方法,同时强调适用条件。这样可以起到以点带面的效果。使学生不必沉浸在繁琐的数学推导中。例如化学热力学中的公式尽管多达上百个,但其实都围绕五个热力学状态函数(U、H、F、G、S)展开的,因此在教学中要求学生掌握五个热力学函数的定义式及相互联系,在此基础上由一个公式出发推导其他公式。例如由熵的定义式 (可逆过程条件)、体积功定义式 (体积功定义式)及热力学第一定律数学表达式可推得;又由(等容条件。通过以上教法,学生可以很容易地掌握化学热力学中的大部分公式,同时培养了学生的逻辑思维能力和推理能力。

2.强调基本方法

强调基本方法就是要求教师在准确讲解基本原理的同时,必须提炼出主要方法加以讲解,要让学生学会反思,达到举一反三的效果。以“状态函数法”为例,在学习热力学U、H、S、G、F、化学势等基本函数时,教师可以指出它们都是状态函数,其特点是它们改变量与状态发生变化的具体途径无关,只与体系的所处的始终态有关。而与状态发生变化的具体途径无关。根据这一特点可提炼出“状态函数法”,尽管一些状态函数的绝对值不可知,但这并不影响各状态函数增量的计算以及测定。在计算或测定其增量时,或以始态的状态函数值为参比标准,或人为规定一些共同的参比标准,如标准生成焓、标准生成自由能等。从而学生更容易理解在热力学学习中我们只关注状态函数的变化值,而不必考虑是否知道这个状态函数的绝对值。也更容易理解为什么很多无法通过实验确定绝对值的状态函数要选取相应的标准态。由“状态函数”提升为“状态函数法”,其内涵得到了充分的发掘,其作用几乎贯穿于整个平衡态热力学的推理及解决问题之中,即是物理化学学科思想的体现,又是解决问题的重要方法。

3.强调教学内容与联系实际生活问题的联系

物理化学的理论抽象,计算繁琐,若在课堂过多注重理论的阐述,概念的讲解及公式的数学推导,学生会感到枯燥无味。因此在教学过程中是注意理论与实践相结合,结合相关教学内容引入一些实际事例,让学尝试用所学的理论知识去解答,让学生感到学有所用。

例如:在讲述渗透压原理时向学生介绍反渗透的应用如海水淡化等;在讲述克拉贝龙方程及水的相图时,向学生介绍为什么溜冰鞋的冰刀要“开刃”,为什么高山上的冰川是会滑动的;在讲述动力学方程时,可以向学生介绍考古中如何利用14C断代技术确定文物年代,药物研究中如何确定病人的用药时间间隔等问题。

在物理化学教学过程中,强调理论与实际相结合,可以使学生明白知识来源于生活,必将应用于生活,从而引起他们学习的兴趣。

4.强调教学内容与科研内容、前沿学科知识相结合

现行物理化学教材均以介绍理论及公式推导为主,使学生感到物理化学教学离科学研究和科学技术前沿很远。有的同学就会渐渐失去学习物理化学的兴趣。事实上物理化学作为众多专业的基础课,涉及知识面广。在教学时,对学科的新发展、以及交叉学科的前沿知识进行结算,可在拓宽学生的知识面及视野的同时,激发学生的求知欲。例如在讲到表面活性剂时,结合自己的科研课题向学生介绍了表面活性剂缔合结构之一囊泡的自发形成及其作为药物载体的研究。让学生感到学有所有,从而激发学生积极参与科研工作的热情。同时在教学过程中,根据专业特点以不同专题的形式向学生介绍物理化学的基础理论对高新技术所起的推动作用,如在应用化学专业中以专题形式讲授了超临界流体作为萃取剂,作为绿色反应溶剂等前沿学科知识;在化学教育专业中结合中学化学内容,以化学电源为专题讲授了化学电源的前沿知识和研究动态,取得了较好的效果。使学生了解到坚实的理论基础与创新能力的关系。

总之,教学是教与学相辅相长的过程,在教学过程中,教师不仅要传授具体的专业知识,还应把人才培养目标与教学内容进行有机结合,使学生在学习基础知识和技能的同时,主动掌握如何获取知识的方法,要让学生从“学”知识转变到“做”知识,授人以鱼,不如授人以渔。

参考文献:

[1] 梁鸿.论物理化学教学内容及教学方法的改革[J].兵团教育学院学报,2001,(1)

[2] 彭程,苏琼.物理化学课程教学方法及评价体系的构建与实践[J].西北民族大学学报(自然科学版),2004,25(1)

作者:田娟 胡长刚

第3篇:非化学专业有机化学教学实践创新探索

摘要:本文着眼于高等院校非化学专业开设有机化学课程的必要性及重要性,探讨如何通过现代教学改革,推动非化学专业的化学教学。笔者以环境相关专业为例,从学生学习现状、存在问题和专业培养目标出发,结合学科特点,在教学内容和教学方法两方面进行了深度探索,旨在构建学生的有机化学专业知识体系,培养学生的实践及创新能力,提高教学效果。

关键词:有机化学;非化学专业;环境相关专业;教学实践

有机化学是高等教育中环境、生物、医药、食品等专业的一门重要基础课程,该课程系统地讲授各类有机化合物的组成、结构、性质、合成及相互转化规律。有机化学的教学质量对于完善学生的知识结构,培养化学素质和创新能力有重要作用,并将直接影响后续专业课程的学习。以环境相关专业为例,有机化学教学对环境科学与工程的研究、设计、开发及管理工作具有十分重要的基础作用。然而,與专业课相比而言,有机化学理论性强,有机化合物种类多,反应机理复杂,学生往往难以理解和掌握,导致大部分学生对化学学科知识不感兴趣,往往造成“重专业知识,轻化学知识”的现象。另外,由于现编教材内容偏多,而课时相对较少,导致学生对化学课程学习吃力,积极主动性不高,甚至有些同学出现畏惧心理[1]。因此,加强非化学专业化学教学显得迫切和必要。面对非化学专业学生有机化学教学存在的问题,在边教学、边摸索的过程中,从培养学生学习兴趣入手,拟从教学内容和教学方法上提出自己的体会。

一、有机化学课程的教学改革

加强基础课程的教学是培养应用创新型人才的前提条件,有机化学是环境科学与工程专业非常重要的一门基础课。有机化学教学应达到如下目标:使学生比较系统和全面地了解有机化学的基础理论,熟悉有机化合物结构与性质之间的关系,掌握有机基本反应类型及反应历程;并以教学内容为载体,通过激发学生的问题意识、探究意识和创新意识,从而在后面学习过程中能够正确地用化学思维分析和解决专业课程的问题。在现代教学改革过程中应在围绕教材基础知识的前提下,对课程内容加以优化,重点涵盖以下两个“应注重”。

(一)应注重课程内容侧重与删减

对于环境、生物、食品及医药等非化学专业,化学课程学时被压缩,而现编教材内容明显偏多,导致学生的学习任务繁重。不同专业,有机化学基础教学的内容、重点各不相同,因此首先要结合专业特点,精选教学内容,力求满足专业需求,体现专业特色。要求教师在了解学生知识水平和培养目标的前提下,确定学生应掌握的基本知识,然后结合专业特点精选教学内容,制定适于该专业学生的教学计划[2],有效组织课堂教学,协调好内容多和课时少的矛盾。以环境科学或环境工程专业为例,通过比较各教材,我们选用南京大学出版社出版的由陆国元主编的《有机化学》一书进行课堂教学[3]。由于课时压缩,应对教材内容有侧重和删减,应侧重有机化合物的结构、物理化学性质以及反应机理;而对于测定有机化合物结构的物理方法,由于与仪器分析课程的内容重复,删减该部分内容;另外,从烷烃到羧酸的章节内容重点讲述,之后的章节内容学生可根据已积累的知识进行自学。因此,有机化学课程基础理论知识的掌握,主要涵盖了以下内容:培养学生熟悉各类有机化合物的组成、结构、相应的物理和化学性质,此类知识为有机化学课程教学的基础重点;在此基础上,要求学生具备设计有机化合物的合成和解决环境中实际问题的能力。

(二)应注重与专业学科衔接

要摈除“重专业知识,轻化学知识”的观念,就要使学生认识到化学基础知识的重要性,从而激发学习兴趣。教师课堂上讲授要注重化学基础知识与相关学科之间衔接与联系,对于环境科学与环境工程专业的学生,将基本知识与环境现实问题结合起来,可以就哪些有机物是环境污染物质,其污染来源及危害、污染治理现状等进行详细的阐述。此外,教师还可结合当前专业和本学科的发展方向,适当地引入目前国内外科学家的最新研究成果和重大发现等。例如就“如何降解环境中有机氯污染物”此问题,可以介绍目前科学家们采用的各种新方法或新技术。这样可以开阔学生眼界,调动学生的积极性,加强基础知识与专业的联系,使学生切实感受到化学的重要和实用,激发学生们利用化学理论来分析解决专业问题。

二、有机化学课程的课堂实践创新探讨

在教学过程中应注重课堂教育,不断地对课堂教学方式进行创新,从而来提高课堂教学的质量。因此,在高校有机化学课堂教学中要采用多元化的教学模式,来增强教学效果,提高教学质量,有机化学课程的课堂实践创新主要应从以下几个方面着手。

(一)以引发学生兴趣为前提

所谓兴趣是学习最好的教师,培养学生兴趣,首先要使学生认识到该课程的重要性。在课堂教学中,教师可以介绍有机化学在专业人才培养方案课程体系中的基础作用,引导学生关注当地或社会上相关的环境工程或化工企业,让学生真实感受到该课程的重要性,可以学以致用;还可以介绍一些与生产生活密切联系的知识,将有机化学与日常生活中食品安全和环境污染问题关联起来,例如某些有机化合物添加而造成的“三聚氰胺”、“瘦肉精”及“塑化剂”等中毒事件,此类学生较感兴趣的话题可以活跃课堂气氛,引发学生兴趣。

(二)以增强学生主体地位为根本

在授课过程中采用“互动式、诱导式”的教学模式,以教师为主导,学生为主体。在讲授之外鼓励学生提出问题,并展开讨论,其教学效果远远高于教师在课堂上的“独角戏”效果。为此,可以通过以下两点增强师生互动。第一,教师应倡导自主讨论课程,增设章节讨论课程,采取“小组之间展开讨论,然后进行口头报告”的形式,并采取同学互评与教师点评相结合的方式进行评价。这样使学生能够自主地探究理论知识,最大化调动学生的积极性、主动性和创造性,还可以培养与提升学生的语言表达能力。第二,鼓励学生课后通过查看文献资料或充分利用网络资源,用基础理论解释生活中实际现象,可刺激学生感官,加深印象,达到很好的教学效果。例如:在对映异构一章的讲解中,以早期发现的一种孕妇镇定剂导致婴儿生理缺陷为例,鼓励学生寻找发现生活中有机化合物的异构现象[4,5],可以是手性药物的对映异构在生物体中导致的生理活性差异,或者手性农药的环境选择行为等,进而让学生认识到其重要性。

(三)以强化课后互动为路径

由于学时有限,课堂教学基本以讲授为主,导致教师与学生之间缺乏交流,教师不能很好地掌握学生的学习动态。为此,可增加课后教学反馈环节,利用课后时间,通过E-mail或QQ等手段在课后进行师生之间的交流。这种非面对面的交流形式利于同学们个性的释放,大胆提出自已的疑问及意见,教师再进行在线答疑,有助于教师随时了解学生对课堂知识的掌握程度,及时调整教学的方式和内容。另外,我校自主开发并已启动HClick课堂互动系统,教师可以在网上发布与课堂教学相关的问题,鼓励学生在网上讨论和回答,然后教师进行及时反馈。通过网络互动,有利于实现教学过程信息化,以及实现对学生学习过程的有效管理。

(四)以多媒体教学为手段

课堂是实施教学的主要场所,是获取知识的主要途径,然而,有机化学基础知识比较繁琐,单一的讲述形式比较枯噪,容易引起学生感官疲劳。教师在教学过程应采用多媒体教学,运用生动的动画、音像、视频等手段向学生传递信息,使复杂抽象的知识简单化、具体化,吸引学生们的眼球[6]。例如,对于一些抽象的有机化合物结构及异构现象,由于它涉及到分子的空间结构,很多学生没有很好的空间想象能力,无从下手,而多媒体技术可以采用模型或者立体图像等更为直观表现出来,帮助同学们提高对微观世界的认识;对于杂化轨道理论,可以将制作好的杂化轨道图形生动地展示在屏幕上,多方位、多角度进行观察;对于反应机理,仅口述或者平面板书难以引起学生的共鸣,达不到预期的教学效果,是教学的难点,而采用动画或视频来表达,使同学们容易理解,还可以做到反复播放,加深记忆。多媒体教学要求教师在课下做足够的准备工作,丰富课堂内容,提高课堂效率,可以较好地缓解非化学专业化学课程学时少和内容多的矛盾。

(五)以创设课程论文为新方向

给学生布置课程论文作业,并以课程论文作为考核的一部分,既可以激发学生的学习兴趣,又可达到对学生科研教育的目的。此处所讲的课程论文,要求学生自己设定题目,在课后查阅相关资料来撰写综述性文章,主题可以是生活中的化学问题或者课程中某个知识点。例如如何通过选择高效催化剂来提高反应选择性;或者酶催化或实验室合成高效催化剂的应用实例等。通过对文献资料的仔细查阅,学生可以了解当前该领域的最新研究进展,拓宽知识面。撰写课程论文不仅在格式上应符合要求,还要求学生不能只是赘述他人的研究成果,要在对他人研究成果综述的基础上,指出其优缺点,通过自己的思考对问题提出新看法。总之,课程论文既可以培养学生查阅文献、写作能力,分析问题的能力,还可以激发学生求知欲,培养科研创新意识。

(六)以自主设计实验为新举措

有机化学实验与有机化学课程同步开课,实验可以帮助加强学生对有机化学基本理论的理解,验证和巩固理论知识,更重要的是加强学生的实践和创新能力。有机化学实验内容的设置包括基本操作训练、有机化合物的合成、分离提纯及相关性质测定、天然有机化合物的提取,这样可以教全面地锻炼实验技能[7]。然而,照本宣科很难锻炼学生的创新能力,因此,可增加学生自主设计实验的环节,例如将教科书中某些化合物的制备由验证性实验改为设计性实验,鼓励学生提出不同的合成路线,然后对合成产物进行验证,再根据实验结果再进行深入探讨,分析原因。自主设计实验对于提升学生的实验创新和团队协作能力而言可谓是一种全新举措,它除了巩固学生的基础知识之外,还提高学习兴趣,凸显创新性,真正使学生的科研能力得以培养。

三、结论

在非化学专业的化学教学中,要精选教学内容,注重基础知识与专业知识的联系。对于教师,课堂教学应借助各种现代教学技术丰富课堂内容;对于学生,应通过小组讨论,课后互动,撰写课程论文,和自主设计实验等方式充分调动学生对化学知识的学习主动性和积极性。总之,教学是一种“教”和“学”的良性互动,教师应根据学生具体情况和学科发展的变化,不断探索有机化学课程教学改革和课堂实践创新的新路径,切实注重培养学生对知识的运用能力,解决环境相关学科中的实际问题。

参考文献:

[1]隆金桥,史兵方.创新有机化学教学方法提高有機化学教学效果的探讨[J].科技信息,2011,(13):174-175.

[2]张丽娜,张会菊,李英杰.非化学专业大学化学教学改革的探索[J].成才之路,2009,(12):21.

[3]陆国元.有机化学[M].南京大学出版社,2010.

[4]李阳,罗素琴,刘乐乐.手性药物的合成与拆分研究进展[J].内蒙古医科大学学报,2014,(1):74-78.

[5]张利强,程盛华,王明月,李琪,杨春亮.手性农药的选择性环境行为研究进展[J].农药,2014,(12):864-868,871.

[6]程作慧,杜慧玲,张金桐.多媒体化学教学的优势与问题分析[J].山西农业大学学报(社会科学版),2011,10(4):357-359.

[7]刘湘,刘士荣.有机化学实验[M].北京:化学工业出版社,2007.

作者:张素玲

第4篇:非化学专业大学化学实验教学改革思考

摘 要:工程教育专业认证工作对理工类专业自然科学类课程有明确的要求,这也促使了大学化学课程在非化学类理工科专业覆盖面进一步扩大。课程授课学生人数的增加,给大学化学实验教学环节带来了压力。分析了化学实验的重要性和面临的问题,讨论了新形势下非化学专业实验课程的授课内容和具体授课方式。

关键词:大学化学;实验教学;虚拟仿真

2013年中国加入《华盛顿协议》,加速了中国工程教育认证的国际化之路。目前,工程教育专业认证已经在越来越多的高等学校开展,促使国内高等学校相关专业开始进行合理的教学改革,制定明确的课程体系并能持续不断的进行改进,以期培养达到行业认可的高素质毕业生[1]。经过多年的不断推进,工程教育专业认证工作目前已经聚焦到以面向产出的课程目标和毕业要求达成的评价机制。北方工业大学具有以工为主、文理交融、优化理、工、文、经、管、法、艺多学科协调发展的学科体系,近年来坚持在学校工科各专业推动工程教育专业认证工作。专业认证对各学科专业在自然科学类课程有明确的要求。其中,大学化学是广泛开设于高等学校理工类专业的一门重要基础课程,其普及性和覆盖面或将进一步扩大。目前,大学化学作为公共基础课程,已经逐步在北方工业大学材料类、机械类和土木类各个专业开设。大学化学课程包括课堂理论教学和实验教学两个环节。课程授课学生人数的增加对课程实验教学提出了极大的挑战,为此,大学化学课程实验环节内容和授课方式等需要综合考虑多方面的因素。

1 化学实验的重要性

首先,化学实验教学环节是高等学校化学课程授课内容的重要组成部分,它可以促进学生对课堂理论教学内容的理解和掌握,培养学生的实践动手能力和科学素养,还可以激发学生创新思维和能力。因此,化学课程开设实验教学环节是重要的和必要的。长期以来,化学实验教学改革关注的内容主要是实验教学体系、教学方法和内容、运行机制、科学素质培养等方面[2-4]。同时,近年来,随着计算机技术的发展及其在教育教学环节的应用,虚拟仿真也成为化学实验教学改革的重点方向之一[5]。

2 化学实验面临的问题

随着大学化学课程授课对象扩大至非化学类各个专业,授课学生人数会急剧增加,给化学实验环节带来了较大的压力。比如,我校最先在材料系开设大学化学基础课程,每年授课两个班级,约60人左右。考虑到工程教育专业认证要求,自2015年起,陆续在机械类和土木类专业开设大学化学课程,年均授课人数增加至350人左右。面对课程授课人数的增加,不仅会增加授课教师的压力,还需要考虑实验场地和实验教学质量的问题。

首先,化学实验必然涉及实验操作和分析所需的化学试剂和仪器设备,在实际实验过程中存在较大风险,主要考虑到学生的人身安全。现阶段全国范围内对化学试剂的购买、存放、使用和废液的存放及处理等进行严格的管控。因此,在實验过程中,要考虑减少甚至避免化学试剂使用的数量和频次。

其次,正常情况下,单次参与实验的组数和每组人数越少,越有利于保证良好的教学质量。然而,由于学生基数较大,在实际过程中,单次组数和小组人数极难维持在较低水平。如若学校条件允许,扩大实验场地可以提高单次实验学生容量,但需要更多的实验辅助人员和更多的仪器设备,经费投入也将成为一个较大的问题。

再者,目前对于非化学专业的大学化学实验教学环节,普遍存在实验学时数较少的情况。即使是在授课教师事先有安排好实验预习环节的前提下,对于较为复杂的化学实验,学生很难在较短的时间内完成,即使是完成了学生,也很难完全理解实验内容,这就有可能导致部分学生把参与实验环节和完成实验报告等同看待。

3 建议解决方案

如若实验条件允许、实验过程安全,可以通过真实的化学实验最大程度的提升学生的实验技能和综合素养。但若是遇到以上问题,非化学类专业化学实验环节可以考虑修改实验教学内容和实验实施方法。

首先,大学化学是非化学类专业本科人才培养环节的公共基础课,化学课程和今后的其他专业课程相对较弱。因此,对于非化学专业的学生可以侧重于基本化学实验操作和实验室安全方面的教育,重点是培养本科生的基本化学素养。例如进入实验室需要佩戴实验服和手套等、进入实验室带入食物或饮品、通风厨、洗眼器、灭火器和灭火沙等的应用。

其次,如若实验室条件确实不能满足,也可以选择其他渠道,比如说视频教学和虚拟仿真教学。视频教学主要指将相关实验内容制作成视频,在实验环节播放给学生并辅以现场讲解,实验内容可以包括实验室基本制度、安全注意事项和简单的化学实验。虚拟仿真实验教学是目前高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容,且已经在部分化学类和非化学类专业的大学化学课程实验教学环节[6,7]。例如,王岩等[8]开发建设的针对分光光度法和电位滴定法的虚拟仿真实验平台。虚拟仿真实验介于视频教学和真实实验之间,它打破了人们对化学实验的认知,具有便捷灵活、安全操作、节约成本等优势,不仅可以作为学生实验操作前的有效辅助,还可以取代复杂或有危险性的真实实验[9]。对于实验平台薄弱的高校,虚拟仿真可以取得有效的补充。

4 结语

实验教学环节是大学化学课程的重要组成部分,可以帮助学生理解和掌握理论知识,利于培养学生的动手能力和科学素养。随着大学化学在非化学类专业覆盖面的扩大,授课学生人数必然增加,对实验条件也提出了较高的要求。为了保证教学质量,可以考虑降低大学化学实验教学内容的难度,同时采用视频教学和虚拟仿真实验等教学方式。

参考文献:

[1]方峥.中国工程教育认证国际化之路——成为《华盛顿协议》预备成员之后.高等工程教育研究,2013(06):72-76+175.

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[5]郭军红,崔锦峰,杨保平.新工科背景下虚实结合虚拟仿真实验项目的建设.实验技术与管理,2019,36(08):119-122.

[6]费婷虹,尹守春.化学实验教学中虚拟仿真的建设探究.广东化工,2018,45(06):240-241+244.

[7]张京玉,刘雅敏.虚拟仿真技术在有机化学实验教学中的应用.教育现代化,2019,6(44):125-127.

[8]王岩,荆明伟,闫保桦,李国宝,耿金灵,朱志伟.分光光度法和电位滴定法虚拟仿真实验的开发与探索.实验技术与管理,2019,36(08):190-194.

[9]郑革.虚拟仿真实训系统在分析化学实验中的应用.广州化工,2017,45(15):222-223.

基金项目:北方工业大学教育教学改革项目资助(108051360019XN141/035)

作者简介:曹雷刚(1985-),男,汉族,河南洛阳人,博士研究生,北方工业大学机械与材料工程学院讲师,研究方向:高熵合金。

作者:曹雷刚 杨越 焦志伟 蒙毅 毛潭

第5篇:非化学专业物理化学实验教学浅议

摘 要:结合我校实际情况和特点,提出了物理化学实验教学改革措施,包括科学设疑,激发学生探究思考的好奇心、正确对待错误结果,提高学生分析问题和解决问题的能力、简单改造仪器,减少错误,缩短时间、统筹合理设计实验,减少虚假数据、善待学生,让学生体会做实验的乐趣。通过这些改革措施有效提高了物理化学实验教学质量和学生的综合能力。

关键词:物理化学实验;非化学专业;浅议

DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2017.13.008

物理化学实验是化学专业的专业实验课,也是非化学专业的公共基础实验课。化学专业的学生在修完无机化学实验、分析化学实验及有机化学实验的基础上开设物理化学实验,学生已具有较好的实验基础和较强的动手能力,并具备一定的分析问题、解决问题能力;而非化学专业的学生开设的前期实验课程仅有基础化学实验I和II,该课程侧重的是训练学生化学实验的基本技能,动手能力却比较薄弱。实验教学作为高等学校教学体系的重要组成部分,对培养学生动手实践、创新意识、综合应用、分析问题和解决问题的能力有着不可替代的作用[1]。如何在科学技术日新月异的知识经济时代使实验教学内容跟上发展的步伐,使学生系统地、广泛地在实验理论、基本技能和分析、解决问题的独立工作能力等方面得到切实地培养和训练仍是当前实验教学改革的一个十分重要的研究课题[2-4]。近年来,国内高校对物理化学实验教学都进行了较大力度的改革,一些院校开展多层次的物理化学实验教学,如基础实验、提高实验、独立设计性实验等[5-6]。

我校物理化学实验的教学相比其他课程实验教学问题较多,主要表现在以下几个方面:(1) 实验多为验证性实验,缺少综合性实验;(2)学生多、实验仪器少;(3) 实验教学方法陈旧。理论实验课不同步,造成实验课理论化,老师讲,学生听,“依葫芦画瓢”地做一遍,整个过程只是被动地验证、机械地重复[7],缺乏创新性。(4)实验步骤多,学生预习较差,反复出现错误,导致浪费更多的时间和精力完成实验;(5)每位教师带多个实验,在指导学生实验的过程中会出现多个问题同时解决,学生等待解决问题,这样也会使得学生做实验的积极性降低。

针对以上问题,通过多年的物理化学实验教学摸索,我们进行了一些实际有效的改革。

一、科学设疑,激发学生探究思考的好奇心

亚里士多德说过:“思维自惊奇和疑问开始。”疑能使心理上感到困惑,产生认知冲突,疑最容易引起定向的探究反射,有了这种反射,思维也就应运而生,从而进行主动探究,然后通过分析、综合去理解问题、解决问题。那些富有新奇色彩的問题最容易促使学生产生探究思考的好奇心,从而激发学生对该问题的不断思考[8]。

1.通过预习前给出问题到实验前提问问题使预习达到了预期效果。由于物理化学实验的难度较大,理论性强,实验预习中学生往往容易出现不知从何下手预习哪一部分,把握不住实验要点[9-10]。在学生做预习实验前我们可以根据实验内容将物理化学实验所开设的每一个实验针对性地提出一些问题,既达到有目的性预习实验的效果,又避免出现学生只是简单抄袭实验步骤的虚假预习现象。

2.通过实验过程出现的问题引导学生分析、处理问题。在实验过程中容易出现问题,通过问题引导学会分析,找到解决问题的办法。学生刚开始做“纯液体饱和蒸气压的测量”实验时,易出现空气倒灌,使储气罐进水,若不及时排出,下次实验时AB弯管空间内的空气就较难排净,可以这样引导:“在什么情况下会发生空气倒灌? 如何防止空气倒灌?”通过分析、思考和讨论,若储气罐里的压力小会发生倒灌,考虑当排净AB内空气后,立即关掉抽气阀,打开进气阀调节BC液面平齐。在实验教学中对出现的问题及时解决,有利于学生实验技能的提高和做实验的积极性。

二、正确对待错误结果,提高学生分析问题、解决问题的能力

物理化学实验与其他基础化学实验显著不同的一点就是所涉及的仪器设备较多,且仪器使用操作规程繁多,设置参数复杂,给学生的操作带来一定的难度。为减少仪器使用出现的错误和防止学生因错误带来的重复性操作延长实验时间,而详细讲解仪器的使用以及仪器在使用过程可能出现的问题、注意事项等,不利于提高学生的实验操作技能,更不利于学生对实验操作的理解。因此,在不违背仪器工作原理、不损害仪器的前提下,鼓励学生大胆动手,即使学生出现一些操作失误,只要教师善于引导,通过对操作失误导致的错误结果进行分析,同样可以达到正确理解相关原理的实验教学目的。例如在“中和热的测定”实验中,要求打开磁力搅拌器,若只是打开磁力搅拌器开关,磁子却不转,就会导致在通电流加热时温度变化不明显而导致无法测水当量,不能计算中和热的数值。通电流后发现温度没有变化,需要思考:为什么通电流后,没有温度变化?讨论可得通电流肯定会加热,那么仪器加热和温度变化是如何联系在一起?通过分析会让学生领悟到温度不变化是因为没有将溶液被加热获得的热量分散,进一步知道磁力搅拌器的作用以及只是打开了开关,而不考虑磁子的转动这个问题。当然有的学生也把磁力搅拌器的转速调到比较大的位置,为什么还是没有转动?有的学生听到磁子转动的声音,仍然出现温度不变化的现象,这些问题都可以促使学生对该实验加深印象,更容易理解实验原理。

实验教学的目的不是按部就班的操作和获得准确的结果,而是教师正确的引导,使学生重视实验现象的观察,实验过程的剖析,明确科学研究的方法,培养学生通过实验现象主动发现问题、探究分析,并最终解决问题的能力[11]。

三、简单改造仪器,减少错误,缩短时间

物理化学实验中仪器的使用有大量的参数需要记住,需要时间来熟练操作规程,这就要求在仪器使用过程中减少实验步骤中可能出现的错误,否则,本来实验所需时间较长,因计算错误或者药品称重错误,拿错药品而导致的重做,降低积极性。鉴于此,对可能出现药品混乱问题的实验进行了简单改造。例如“二组分金属相图的绘制”实验,需要在金属套管中加入不同含量不同组分的金属。经常会出现以下问题:计算不同含量组分的金属的质量出现错误或金属套管外表的标签、混合物的比例,记错或是填错,导致步冷曲线出现严重的偏差。进行如下改造:将装有待熔化金属套管直接用外部的金属管而不用里面的玻璃管,里面的金属是已经熔融过的,混合的比较均匀,在金属管外表面比较明显的地方将待熔化金属的组成和序号“刻上”,如100% Sn 1号管,80% Sn 2号管,60% Sn 3号管等。如此改装后,因原有标签纸容易脱落而导致样品混乱的状况有了根本性改善,既节省了金属熔融所需消耗的时间,节约试剂的使用,又减少了药品错误的可能性。

四、统筹合理设计实验,减少虚假数据

物理化学实验大多是验证性实验,会经常出现重复的操作。例如动力学实验蔗糖的转化,乙酸乙酯的皂化等,为得到活化能需要在多个温度下进行相同的操作过程,致使简单的重复操作耗时长,出现相互抄袭数据等问题。由此,对实验内容进行简单合理的设计。例如乙酸乙酯的皂化这个实验,第一个步骤是配溶液,再进行测定初始电导率,最后测定反应时的电导率。可以这样安排:先做初始电导率测定的准备工作,将溶液加入电导池内,等待预热时间时可配溶液进行后面的步骤。在该实验中至少需要得到2个温度下的数据,如果按照教材上的步骤按部就班操作,学生会在记录数据的过程中无所事事,觉得很乏味,做完整个实验需要的时间很长。第二个温度的操作可以在第一个温度测定过程中做好准备工作,比如在其他恒温槽里预热第二个温度下需要测定的溶液,这样既可以节省步骤四和步骤五预热时间这个简单的操作,也可以让学生在记录数据过程中思考问题:为什么可以先进行预热测定初始电导率和反应时的电导率所需要的溶液?目的是什么?如何正确的操作?不同的学生做不同的温度,最好2个温度有一个是相同的,一名学生做20℃和30℃的,另一名学生可以做30℃和40℃等,依次类推,这样既合理安排了时间,让学生没有空余的时间,可以减少相互抄袭实验数据和实验报告现象,也可以让学生学会如何统筹安排时间。

五、善待学生,让学生体会做实验的乐趣

培养学生的创新能力是目前大学化学教学改革中的热点问题, 创新人才的培养是一项系统工程, 兴趣教育是其中一个重要方面。在大批优秀青年远离化学界的情况下, 提出培育对化学的兴趣是非常及时与必要的[12,13] 。

非专业学生实验操作技能基础差些,但部分学生领悟能力非常强,实验技能提高很快,容易掌握实验技巧。也有一部分学生对知识的吸收较慢,做实验时更是“如履薄冰”,产生害怕损坏仪器,需要经济赔偿等顾虑。不能因为这样“反应慢”的学生做实验延长时间,重复做的次数居高不下,对这样的学生进行斥责,埋怨。在这样的情况下,学生不敢动手,动手怕错,教师不在場时抄袭其他学生的数据,以防教师继续批评、斥责。这样就形成了恶性循环,学生本来就反应比较慢,又“挨训”,心理上出现“我就是笨,那干脆就不做实验”的情绪,进而出现抄袭等一系列恶果。对于这样的学生,教师不能“训”,而是要有耐心,要细心指导,要多关心,付出更多的时间和精力减少可能出现错误的机会,多鼓励,这样会使得学生紧张情绪慢慢转好,有利于实验的顺利进行,学生会更清晰的分析问题,去理解实验,更容易学会实验技能技巧。

针对物理化学实验本身所具有的理论性强,仪器使用多等特点;非专业学生实验基本技能差、专业知识不精等问题,提出了一系列多样性的教学方式。包括科学设疑,激发学生探究思考的好奇心、正确对待错误结果,提高学生分析问题和解决问题的能力、简单改造仪器,减少错误,缩短时间、合理设计实验,统筹安排时间,减少虚假数据、善待学生,让学生体会做实验的乐趣;善待学生,让学生体会做实验的乐趣。

参考文献:

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[7] 何晓玲.问题教学法在化学实验教学中的应用[J].淮北煤炭师范学院学报:自然科学版,2009(4):91-92.

[8] 徐悦华.物理化学实验教学中的“诱思探究”[J].广东化工,2006(5):102-103.

[9] 陈广大,王学军,等.思考题教学法在物理化学实验教学中应用的探索及实践[J].上饶师范学院学报,2008(6):47-48.

[10] 刘文萍,杨朝霞.问题教学法在物理化学实验教学中的应用[J].广州化工,2011(16):182-183,210.

[11] 邓立志,侯安新,等.关于物理化学实验教学改革的几点思考[J].大学化学,2006(4):25-27,44.

[12] 高盘良.兴趣教育与创新人才培养[J].中国大学教学,2003(2):6-7.

[13] 高盘良.宣传化学,提高兴趣,培养人才[J].化学教育,2003(10):6-8.

[ 责任编辑 杜建立 ]

作者:孙新枝 康武魁 蒋海燕 高立彬 颜世海 陈蔚燕 李建忠 龚良玉

第6篇:面向高校非化学专业的《大学化学》课程的教学思考

摘要:本文在分析现行《大学化学》课程的基础上,针对课程体系中存在的问题,试图通过调整教学计划、优化基础内容、加强实践实验教学、增设自学性选修内容等手段,对《大学化学》课程教学模式进行优化,从而对非化学专业的《大学化学》课程教学模式进行探索及实践。

关键词:大学化学;课程设计;教学模式;非化学专业

一、引言

随着我国高等教育改革的不断深入,复合型、创新型人才培养越来越受到重视,本科教学已经不再是单纯的专业知识传输,而是对知识、素质、能力等方面的综合培养。化学学科作为一门中心科学与应用型科学,与物理学、材料学、生命科学等多种学科相互交叉、相互渗透,已成为许多高校非化学专业学生的一门重要的基础课程。通过《大学化学》课程的学习可以帮助学生掌握必需的化学基本理论和基本技能,能运用化学的理论、观点、方法审视公众关注的材料、能源、环境保护、生命科学、国防、医药卫生、资源利用等热点问题。在知识经济快速发展的今天,加强大学化学课程教育,培养具有一定化学基础知识和应用能力的学生是非常必要的。它顺应了教学改革的要求,有助于提高学生的综合素质,增强学生在就业市场上的竞争力,拓宽学生的人生发展道路。

而《大学化学》课程教学模式改革是一个系统而漫长的过程,如何尽可能的调动所有有益教学的因素,充分利用教学资源,为培养创新型、复合型人才服务是许多教育工作者关心的问题。在此背景下,许多高校针对《大学化学》课程进行了诸多有益的尝试,包括从教学内容、考试模式、活力课堂建设和实验教学等方面进行的教学改革,这些对培养学生的创新意识、探究能力和动手能力,提高教学效果等方面都提供了有益的经验。

本文将针对我校材料专业的《大学化学》对人才培养的要求等特点,结合多年的高校一线教师的授课经验,就大学化学课程设计、教学理念、教学方法等方面的教学思考,浅谈如何以学生为主体,提高《大学化学》课程教学质量。

二、前沿问题

大学化学是一门中心性和实用性的学科,作为一门自然科学基础课,是培养大学生的基本素质课程。国内各高校根据不同的非化学专业的需要开设的基础化学课程也各不相同。主要有大学化学(或普通化学、应用化学)、无机化学、有机化学、物理化学、分析化学及相关实验课程等。因此《大学化学》这类课程的开设目的,并不是培养化学家,而是旨在使相关专业的学生对化学学科有较为全面的了解并初步掌握化学领域内必需的基础知识,为后续课程和各自专业课程的学习打下坚实的基础,这与化学专业的化学教育有很大的不同。因此,在进行教学时应根据授课对象的专业背景对教学内容进行合理取舍和调整,使其能与学生的专业结合起来,使学生了解到所学内容能为其所用,从而调动其学习积极性和主动性。

对于非化学专业的学生来说,他们既要掌握丰富的化学科学知识,涉猎有关化学的前沿领域和历史动态,掌握与化学基础知识和基本能力有关的各专业学科的相关知识,学习任务相对教重。那么如何激发学生的学习动力、提高大学化学课程的教学效果,在有限的教学时间把学生教好,是每位大学化学老师要面对的一个亟待解决的问题。

另外现有的该课程设置在各大高校中主要是理论课,而无配套实验。实验教学是化学教学的重要组成部分,是非化学化工专业学生将化学理论与实际相结合的为数不多的途径之一,在学生能力培养方面具有不可替代的作用。但实际情况是,大学化学课程学时通常较少,根本无法开展实验教学。这些问题的存在,一定程度上会挫伤学生的学习积极性和主动性。以上诸多问题都是现在化学课程开展中的不利方面,因此大学化学课程的改革是十分必要的。

三、教学过程的思考

非化学专业与化学专业的化学教育有很大的不同,因此任课教师在进行课堂实践教学时应十分明确教学目的和任务,在进行教学时应根据授课对象的培养目标及专业背景等特点对教学内容进行合理取舍和调整。既能有利于学生科学素养的综合提高,又能为后续专业课程学习提供一定基础。

因此面向非化学专业的大学化学课程重点在拓宽学生们的知识面,注重对整体化学体系的把握和观察,而不是仅局限于某个理论的详尽解释或某一复杂化学问题的计算等,在给学生们提供基础理论知识之时要注重学科交叉融合及前沿动态。本文认为:“突出重点”、“改进教学方法”、“注重实践”为达到非化学专业的《大学化学》教学模式改革目标的有效途径。具体内容如下:

1.突出重点,适当把握及精选《大学化学》教学内容大学化学课程的内容选自四大化学(无机化学、有机化学、分析化学、物理化学),内容多、渗透性强,这对学生的知识结构及对学习提出了较高的要求。此外该课程理论性和实践性都很强,可以说它既是一门基本理论学科,又是一门以实验为基础的学科。在教学内容上,如果试图全面详尽给学生提供化学各学科基础知识及严谨理论计算,很容易使非化学专业的学生进入一种“云深不知处”的学习状态,对于并非立志从事化学的学生来说,他们可能还没领略到化学之美就只被铺天盖地的化学知识给掩埋了,给学生的印象也就成了知识的堆砌。这时何谈学习的乐趣及动力呢?因此应结合学生专业特点及人才培养的目标,对教学计划、教学内容作相应的调整。

笔者所处的化学教学是面向无机非金属材料专业学生开设,因此在教学过程中对大学化学的基本教学内容进行适当取舍,包括调整后的内容能使得学生可以整体把握大学化学的学科脉络,但对某些复杂的化学计算部分,比如化学平衡的各种计算,进行了淡化处理,引入前沿科技或应用领域时加强与后续课程的衔接和联系,介绍一些现代化学的前沿领域或教师本人的科研课题,并适当围绕智能材料、纳米材料、液晶材料、新型陶瓷材料、光电转换材料等新材料的结构性能及应用进行阐述。以此开阔学生眼界,激发学生的学习兴趣。

2.改进教学方法,培养学生的自主学习能力教学方法是促使教学内容内化为学生素质的手段,起着导向、中介和内化的作用,不同的课程内容要和相应的教学方法匹配对应,才能相得益彰。近年来各高校通过开展讨论,推行多媒体教学和启发式、讲座式教学,教学效果有所提高。在本人的教学过程中,通常针对不同的教学内容,采取不同的形式组织课堂教学。例如物质结构基础这部分内容较抽象,往往多引用模型和多媒体技术等现代教学手段为主。例如元素和化合物性质这部分,因为大多学生高中时学过相关知识,因此可以由学生自学,组织课堂讨论,教师引导答疑。例如表征体系混乱度的“状态函数—熵”时,多延伸举例各种体系从有序到无序的倾向性案例,利用认知心理中用已知经验去理解未知事件的心理行为,帮助学生们快速拉近与新知识的陌生感和距离感,从而深刻理解该部分概念。在教学的同时不要拘泥于原有框架,应鼓励学生有新思想和新见解,培养学生开拓未知领域的兴趣,也有利于课堂气氛,提高课堂的教学效率。

3.注重实践,加强实验教学,提高创新技能化学是以实验为基础的学科,化学学科的魅力在于其生动及复杂多变,具有强烈的视觉效果及生动感。通过实验可以把书本学习中的复杂科学理论和严谨的化学语言进行生动再现及验证,同时实验过程也是培养学生严谨求实的科学作风、动手能力和创新精神的重要手段,所以我们应为学生提供更多的实验动手机会。

具体实施中,应增加该类课程中的实验学时,利用各自学校的化学实验室为学生们提供实验条件。相应设计配套实验内容,包括基础实验、综合实验、开放性实验。基础实验和综合实验面向全体学生开放,主要是对学生进行基本实验技能训练和综合能力的培养,加深对理论教学的理解。开放性试验面向部分学生开放,主要形式以学生自学和独立实验为主、教师辅导为辅,鼓励他们勇于探索与创新,主要是对学生的动手能力和创新精神的培养。对于非化学专业学生们来说,受条件制约,这方面还有很多工作可做。但实验教学对于提高教学效果,改变教学模式,带动学生学习化学的积极性,改变传统教学内容中封闭被动的模式,向开放型、主动性模式转变,都具有极大的作用。

四、小结

对于非化学专业的大学生来说,大学化学是作为一门专业方面的基础课程,讲授的内容虽然和中学化学内容有部分重叠,但更深入全面和复杂,并且要为后续的各类专业课程,比如无机非金属材料、功能材料、材料工艺基础、晶体学、复合材料等的学习奠定基础,因此又起着对学生的大学学习承前启后的作用。同时大学化学作为大学新生开设的第一门专业基础课,对于学生们的学习兴趣及专业热情有着极大的影响,因此如何有效的从课程模式方面进行改革和探索,从而提高大学化学课程的教学效果,在有限的教学时间把学生教好,是每位大学化学老师要面对的一个亟待解决的问题。

参考文献:

[1]徐光宪.21世纪化学的前瞻[J].大学化学,2001,(16).

[2]刘献君.大学之思与大学之治[M].华中理工大学出版社,2000,(4).

[3]王燕露.论高等教育的本质[J].科技信息,2011,(33).

[4]裴坚.化学学科发展与化学教育[J].中国大学教学,2014,(9).

[5]廖桂英,安黛宗.大学化学课程教学的思考[J].理工高教研究,2005,(24).

[6]苏晓云,马寅秋.论高校复合型人才的培养[J].高等教育研究,2011,(5).

作者:丁严艳 余华 龚莹

第7篇:【专业名称】化学、应用化学

【专业代码】070300

【内容简介】化学系是国家理科(化学)基础研究和教学人才培养基地。化学专业培养具有创新意识,具备宽厚数、理、生物、计算机等学科基础知识,扎实化学基础理论和实验技术,能挑战化学发展前沿,解决生命、材料、环境、化工等领域中化学问题能力的高级人才。毕业生主要作为化学及相关学科博士和硕士研究生的高质量生源,也可在科研机构、大中专学校及企事业单位从事科研、教学、开发及管理工作。

掌握化学学科的基础理论、基本知识和实验技能;掌握必要的数学、物理、生物、计算机、化工等学科的基础知识;具备用英语进行交流的能力;运用计算机获取和处理科学信息的能力;独立开展科研和开发工作的能力。学生们通过本科阶段的学习,将拥有专业的素质和潜能,能够从专业的角度提出问题、分析问题、解决问题。

本专业设有基地班和普通班,优秀学生通过选拔可进入基地班,基地班采取滚动制。

【主干课程】分析化学 有机化学物理化学 结构化学 仪器分析 谱学基础 生物化学 基础化学实验 中级化学实验综合化学实验(甲)

【特色课程】

全英文教学课程:分析化学仪器分析有机化学

双语教学课程:物理化学

原版外文教材课程: 分析化学仪器分析有机化学物理化学 研究型课程:综合化学实验(甲)

讨论型课程:现代化学导论

【修业年限】

【授予学位】

【就业方向】保研(本校、国内各高校、中科院、新加坡国立大学、加拿大Alberta大学)、考研、出国、就业(医药化工单位、事业单位等)

第8篇:生物专业化学专业考研书籍 上

一、大学化学

1、南大傅献彩的《大学化学》

2、吉林大学和武汉大学合编的《无机化学》

辅导书:

1、《无机化学考研攻略》,黄孟健编

2、《无机化学学习指导》,王志林、黄孟健编,科学出版社的

二、有机化学

参考教材:

1、《有机化学》,胡宏纹编,高等教育出版社。

2、《基础有机化学》邢其毅编。

辅导书:《有机化学例题与习题》,冯俊材、裴伟伟编,高等教育出版社,《有机化学习题精解》,冯俊材、吴琳等编,科学出版社

三、仪器分析

参考教材:《仪器分析》,方惠群等编,科学出版社

辅导书:《仪器分析学习指导》,方惠群,余晓冬,史坚编,科学出版社

四、物理化学

参考教材:《物理化学》,傅献彩主编,高等教育出版社。

辅导书:1《物理化学解题指导》,沈文霞,孙德坤和姚天扬编,江苏教育出版社。2《物理化学考研攻略》

五、结构化学

参考教材:

1、周公度的《结构化学基础》

2、江元生的《结构化学》

辅导书:周公度的《结构化学基础》配套的习题册

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