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摘要:社会发展对人才素养需求的变化使得高校教育需做出相应的改革。无机化学实验是实验教学的基础入门学科,与后续无机化学以及其他化学学科的学习密切相关,对提高教学质量,培养学生实验操作能力以及发现问题、思考问题、解决问题能力具有重要意义,因此开展无机化学实验教学改革至关重要。对当前无机化学实验教学现状进行了分析,并针对实验教学安全、绿色化学、实验教学内容、教学模式等方面存在的问题,提出通过增强安全教育、提高绿色化学意识、优化实验内容体系、丰富实验教学方式等手段进行无机化学实验教学改革。
关键词:无机化学;实验教学;改革
前言
随着时代的进步,科技的发展,行业发展定位也发生着巨大的变化,社会对人才的素养要求也随之有所改变。而传统的教学模式多重理论轻实践,导致培养出的学生实践能力差,创新能力与创造性不足,不能很好地适应时代的需求。为了应对新一轮科技革命和产业变革所面临的新机遇、新挑战,2017年新工科研讨会提出“新工科理念”,志在培养具有创新创业意识、数字化思维和跨界整合能力的“新工科”人才[1-2],这促使着高校教育需要做出相应的改革。新时代人才的培养,扎实的实验技能是基础。无机化学实验作为高校实验教学的入门,在学生科研素养的培养中具有重要意义[3]。除此之外,无机化学还是一门与其他学科联系紧密的学科,如生物无机化学、医药化学、材料化学、食品化学等。因此,无机化学实验课程的重要性不言而喻,而如何保障无机化学实验教学质量是实现新工科人才培养的关键。目前,无机化学实验作为众多基础化学实验的入门,已逐渐被重视,但受限于实验内容设计、实验条件、教学方式等原因,其人才素质与社会要求仍存在一定差距。在此背景下,针对无机化学实验教学中存在的问题进行分析,提出相应的改革措施,以期为本科无机化学实验教学改革和人才培养提供参考。
1无机化学实验教学现状与改革措施
1.1增强安全教育
摘要:随着我国教育改革的持续深化,现代化科学技术水平的快速提升,许多先进技术也都被广泛应用到教育教学中。大学化学教学中的现代教育技术应用,快速提升了化学课程教学水平及其课堂有效率。传统教学模式早已适应不了现代化社会发展需求,这时探究新型教学模式对我国教育水平的快速提升有着极大现实意义。本文全面分析了现代教育技术于大学化学教学中的应用,并提出了实用性应用策略,为我国教育事业的可持续发展提供可靠的理论依据。
关键词:现代教育技术;大学化学;教学应用
大学化学及其化学实验课程是一门综合性极强且十分复杂的课程,其将无机化学及其定量化学成分结合,且采用相应的规律来解释化学反应中产生的诸多现象,再基于原子、分子结构初步了解下描述元素周期性及化合物性质与其内在联系。同时大学化学教学内容十分丰富,其教育主要是强调化学观念及其技能的培养,引导学生自主收集化学信息与筛选及应用能力,以此培养大学生的自主创新及其终身学习能力。本文着眼于科技发展以及教育手段与技术,分析了现代化教育技术辅助大学化学教育,以期实现教育手段及其方式的现代化与最优化。
一、创设情境以激发学生学习兴趣
以构建主义任务来讲,所有学习均是基于相应情境下的,科学有效的教学情境能够充分激发学生已经存在的各种经验。教师应为学生学习新知识创设合理有效的情境,从而激发学生的学习兴趣,提高学生对新知识学习的主观能动性。教师如果真能将学生的学习兴趣充分激发,那学校规定的所有课程他们都是以非常主动的心态接受的,化学教学过程中教师可采用传统实验或是化学史与故事等方式激发学生对化学学习的兴趣,同时应加强多媒体视频及图片和动画来为学生创设相应的问题情境,教师作为组织者来合理引导学生进入课程,从而吸引学生的注意力且激发其学习积极性[1]。比如,学习《氯及其化合物》时,教师可采用网络以及多媒体技术制作相关的实验,多媒体画面可显示四个广口瓶,并以A/B/C/D标识其试剂名称与颜色;再是多余气体通至E时,以鼠标控制来引导学生观察,让学生积极思考:其中湿润的蓝色布条褪色的原因是什么?再是E中的物质是什么?以这些问题来激发学生对化学学习的兴趣。
二、增强直观性以强化记忆
一、大学有机化学实验的绿色课堂教学创设意义
大学有机化学实验的过程,就是一种验证性的尝试过程,其并不会真正把生产或获得的相关结论等,运用到教学或生产中,甚至只是起到一种体验性的知识教育手段或方法。绿色课堂的创设,会在各种技术与试剂的运用中实现高效、低污染、低消耗,节约实验物资。由于采用新工艺、新技术、新设备,以及试剂与药品采用量的减少,或者催化剂等的使用,一方面,加快了反应的速度;另一方面,缩短了各种过程,也减少了各种污染废物的产生,如,废气排量少对师生的威胁也小。创设实验采用微量实验也可以减少试剂或药品使用的量,在确保实验结果的前提下,节约了各种可能用到的药品的量。
二、大学有机化学实验的绿色课堂教学创设路径
有机化学是大学化学院系的支柱性精细研究专业方向之一,相关的实验也是其有机的教学内容之一,实现了在对大学生基础化学知识教育教学的前提下,强化了实验技术技能性与体验性的教育过程。绿色实验课堂创设,也随着高校化学教改的深入得到全面的开展。
1.采用新实验技术新实验技术的运用,是当前大学有机化学实验绿色创设的基本路径之一,不仅内驱地提高了对相关设施的研究,也带动了相关的技术突破。其一,循环技术。即把药品、各种相关试剂,以及被认为废液、废渣的化学生成品等,把本来应该丢弃或无害化处理的废弃的东西,作为其他实验的基础材料,或者作为逆实验的材料等,再一次循环利用起来,既节约了相关药品资源,也激活了师生的创造性,如:如何利用废液去做好其他的实验,或作为主要药品与试剂,或作为辅助性的试剂等,尽可能地发挥其作用。其二,仿真技术。仿真技术是现代教育技术的一种,即通过某种科学手段,把那些能产生毒气或较大污染危害的废渣废液等,运用仿真的形式排除,在确保师生安全的情况下,实现有机化学实验的教学目标。如:多媒体技术、电子模拟技术、精品公开课视频等,在大学有机化学实验中起到了较为理想的作用。不仅把资源运用最大化,还切实实现了实验的直观性。这两种技术的运用,前者是节约了化学实验资源,后者是重复性运用相关的教学资源实现高效,随着其运用次数的增多,其效率也就越高。新实验技术的采用,前者提高相关药品的使用率,减少各种废弃物的排放;后者则提高了实验教学过程的教学效率,用一次性排放或者不排放实现了“零污染”绿色教学过程。
2.采用替代实验相对采用新实验技术而言,采用替代实验是在同样实验要求下,能更为精确地开展实验的路径之一。其不仅保证了实验的真实性,也实现了有机化学实验的结果科学性。尤其让广大学生能在切实动手操作的基础上,通过个人的体验进一步来掌握的要求,及实验的相关安全等重要性。第一,低毒或无毒替代。即根据实验要求,在基本程度相同或相似的情况下,把具有高腐蚀性或高毒性的试剂或药品等,更换为低毒或无毒的试剂,并能达到相同的实验结果。常用到的代替试剂有各种溶剂、氧化剂或催化剂等,替代那些如浓硫酸或浓硝酸类的高腐蚀性药品。第二,微量替代。如前1.2述,即在整体缩小实验比例的情况下,去达成结果或结论较为精准的实验要求。主要从两个方面切入:一是在相关实验仪器不变的情况下,按照比例减少各种试剂或药品的实用。因此,有着微量、常量的区分。二是按照比例把相关的实验仪器缩小,即整规格地缩小,再结合上述药品比例的缩小,实现微量的替代。两种微量替代方式,最终都统一在试剂或药品的限制性科学比例运用上。两种替代技术相比较,前者侧重在对于试剂与药品种类的替代,后者则是实验用品量的替代,且都实现了高效、低毒的教学大学有机化学实验的绿色课堂教学创设文/赵戈摘要:有机化学实验都将产生或多或少的废气、废液、废渣等,这使得有机化学实验中的毒害性和污染性更为严重,如何更有效地减少实验过程中对环境所产生的污染,培养学生的绿色意识是大学有机化学实验教学改革的重点,大学有机化学实验的绿色课堂创设势在必行。简述如何通过采用新实验技术、微量实验及更环保的替代实验,以求达到降低环境污染,达到培养“绿色化学”人才的目的。绿色教学过程。大学有机化学实验的绿色课堂创设,在提高化学实验的过程中加强对大学生体验性、创新检验性教育的同时,去积极地创设安全、高效、舒适的教师教育教学与学生的学习环境。另外,通过教育教学方法手段的创新,教学内容的丰富与创新及化学实际技术技能与设施设备的创新,这些对培养学生的环境保护意识,形成良好的实验素质,养成整齐清洁、科学严谨的工作习惯都有极大的帮助作用。
摘要:高等院校农科专业开设无机化学、有机化学、物理化学和分析化学等基础化学理论课程,而其相对应的实验就是基础化学实验课。然而,当前农科专业基础化学实验教学存在诸多问题,如教学地位不匹配、教学目标分散、教学方法、教学过程和评价方式单一、教学资源有待增加等。针对上述问题,将基于新农科建设需求,急需对农科专业基础化学实验教学进行改革,并提出了适应新时代发展的基础化学实验新模式。
关键词:新农科;基础化学实验;课程思政;教学模式
新时代,新使命,新农科,新征程。新时代赋予了高等农林教育新的历史使命和难得的发展机遇。自2019年6月以来,由多所涉农高校共同提出的“北大仓行动”“安吉共识”拉开了我国新农科建设的序幕,同时也为深化高等农林教育教学改革提供了具体行动实施方案[1]。我国是农业大国,加强新农科建设,就是要适应我国现代农业产业升级发展需求,推进农科与其他学科交叉融合,为培养视野开阔、知识面宽、创新探究能力强、综合素质高的现代农业领军人才而奋斗,提升涉农学科科研和国际合作能力,不断增加我国高等农业教育的国际竞争力。基础化学实验课是高等院校农科专业重要的专业基础课程,涉及无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验和物理化学实验等四门基础化学实验课程内容,知识点涉及广,而且基础化学实验课程的学习会对后续农科其余专业课学习产生深远的影响[2]。基础化学实验的课程体系需要打破原有的以学科为中心的课程结构,实现学科综合,知识与能力的综合,按照基础技能实验、基础化学实验、综合化学实验和独立设计实验的不同层次,把原来的四门化学实验基础课程重新组合成独立的《基础化学实验》课程。因此,本文在基于新时代背景下,提出构建基础化学实验教学新模式,力争培养农科专业的学生对化学基本理论和概念的理解,提高灵活运用化学原理解决农科专业实际问题的能力,以及养成良好的实验习惯,树立严谨的科学态度等方面具有重要作用。
1农科专业基础化学实验课程现状
基础化学实验是作为高等院校农科相关专业的一门基础必修课程,是培养创新型农林新人才组成内容[3]。基础化学实验是基础化学理论教学的重要组成部分,主要学习化学基本原理、基本操作和实验探究,是对涉农专业学生动手能力、收集证据和实验探究的培养实验。例如无机化学实验中的结晶与重结晶、分析化学中的有机化学中的色谱分析法、茶叶中有效成分的提取与检测、使用薄层色谱法分离苏丹Ⅲ和偶氮苯、制备肉桂酸、β-胡萝卜素分离和含量测定等实验[4]。基础化学实验不仅是大学化学综合化学习的基础,同时也是学习农学的基础,所以在本科农林化学实验教学中占据着重要地位。但在“新农科”背景下,涉农专业基础化学实验教学还是存在一些问题,基于此本文将总结农科专业基础化学实验存在问题及探讨相应的实验教学改革策略。
1.1教学地位不适配
摘要:有机化学实验是应用型药学大学本科专业中重要的课程之一,在新课程改革过程中,必须加强对实验教学的重视,注重教学方式方法的改革,激发学生对有机化学学习的积极性。本文就从三个方面入手,对药学专业有机化学实验教学改革进行探讨,希望能够给相关人员提供参考。
关键词:应用型本科;药学专业;有机化学实验;教学改革
对于药学专业学生来说,通过有效的实验教学能够对理论教学实施有效的补充,同时促进学生创新意识与能力的提升。有机化学实验教学是药学专业重要的基础课程之一,传统教学模式单一,学生对实验教学兴趣不高,导致整体的教学质量受到影响。因此,必须加强实验教学改革,从教学内容、教学方式、教学评价等方面入手,切实提升药学专业有机化学实验教学效率。
1转变传统的教学理念,认识实验教学的重要性
在传统教学理念下,有机化学教学中,理论教学在整个教学体系中占据主导地位,实验教学主要是为理论教学所服务的。在这种理论观点下,学生对实验教学认识不足,对实验学习不够重视,在实验课前不懂得预习。教师对实验教学重视不足,课堂中往往按照实验大纲进行教学,对实验教学中可能出现的结果、现象等没有预知的分析,很难做到理论与实践的结合。因此,为了有效的提升教学效率,实现教学理论与实践相结合的目标,必须从思想上提高认识,转变实验教学理念,强化实验教学意识,充分认识到实验教学是培养应用型药学人才的关键所在。
2加强药学专业有机化学实验教学模式改革