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化学专业的分类

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化学专业的分类

化学专业的分类范文第1篇

【关键词】药学类;分析化学;教学改革

分析化学是探讨研究物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析方法和理论的一门科学,其理论知识和实验技能是药物分析、药物化学、天然药物化学、药剂学、药理学和中药学等各个学科学习的必备基础。在药学的各专业方向教育中,分析化学是一门重要的专业基础课[1]。

药学专业中的药事管理、医药情报学和医药贸易等方向的本科教育中,分析化学是学生必修的专业基础课之一。这几个方向学科分别属于医药专业与管理学、信息情报学和贸易学的交叉学科,所开设课程具有更多的文科管理性质,因此又被称为药学类的文科性质专业。受学科性质和生源的影响,针对这些文科性质专业方向的分析化学课程教学具有一些独特之处。本文结合近几年来我们对这几个方向学生开设的分析化学课程教学经验,就如何做好分析化学课程教学改革,提高教学效果,使学生乐于主动学习、提高成绩谈几点体会。

1 分析化学课程教学现状

1.1 生源现状 我院每年招收的药事管理、医药情报和医药贸易等方向的本科生中有相当部分是从其他招生方向调剂过来的,像物理、数学、生物等方向,甚至还有部分文科方向的学生。这种有别于药学其他方向的学生生源的现状,决定了其分析化学课程的教学必然具有自身的特点。

1.2 教学现状 药学专业中的药事管理、医药情报和医药贸易等方向的本科教育,分别是培养既具有药学基础,又兼具有关管理学和经济学知识、有关医药情报和文献资料管理知识、以及有关医药贸易和营销方面知识的复合型应用型人才。其培养目标与药学其他方向的不同。分析化学课程在其培养体系中虽然仍旧是专业基础课,但全部内容安排在一个学期讲完,而且只开设理论课而没有实验课。其总课时数达到72个,对于仅讲授分析化学理论而言绰绰有余。教学过程中,学生普遍反映对分析化学课程缺乏兴趣,面对大量的理论、公式感觉枯燥、难以理解。文科学生由于理科基础较差,在分析化学课程的学习中更是有畏难情绪,直接影响到教学效果。这种现象在仪器分析部分的教学中更为明显,很多学生对仪器分析内容感觉抽象、难以理解,学习抓不住重点,期末考试成绩不理想。

2 教改体会

鉴于学生生源和教学现状,分析化学教研室对这几个专业方向的分析化学课程教学进行了有针对性的改革。在确保教学大纲完成前提下,分别从教学内容、教学手段与方式等方面入手,充分调动学生学习的积极性、主动性,培养他们良好的学习习惯,使其能较好地完成分析化学课程的学习,提高学习成绩。

2.1 教学内容

2.1.1 适当增设实验课内容

分析化学是一门实践性很强的学科,实验课程的学习起着至关重要的作用。实验课程的教学不仅是要让学生掌握基本的实验操作技能,更重要的是通过这一过程培养学生灵活运用基本理论去思考、解决实际问题的意识与能力。这一过程反过来又能促使学生进一步深化理解分析化学的相关理论。从另一方面来看,学生在实验课程的学习中不仅要要动手操作,还要动脑思考,这种与理论课程不同的学习形式也为分析化学课程的学习增添了乐趣。在以往的教学中多次发现有不少学生对于本专业方向的分析化学课程未开设实验课表示遗憾,对实验课表现出浓厚兴趣。受学科性质影响,这几个方向的本科分析化学原本没有开设实验课程,但如果在教学内容方面开设一些实验课教学内容不仅能增加学习乐趣、调动学生的学习积极性,而且对于帮助学生理解、掌握分析化学理论知识亦有帮助。

在化学分析部分的教学中,酸碱滴定分析法耗用的课时数最多,也是应用最为广泛的化学分析方法。可以说掌握了酸碱滴定部分的内容,随后的配位滴定、沉淀滴定、氧化还原滴定等内容学习起来也会相对容易。在化学分析部分的酸碱滴定理论授课结束后,结合教学大纲要求尝试增设了强酸强碱滴定练习实验,加深学生对酸碱滴定理论的理解,以使他们通过切身的体验来理解分析化学中“定量”概念,同时也让学生具体了解基本的滴定操作要领。实验课结束后让学生撰写实验报告,并同步布置相关思考题作为作业,进一步巩固教学效果。从学生上交的实验报告中选取有代表性的在课堂上进行讲评,让学生了解实验报告的写法、如何作分析讨论等;通过对相关思考题的讲解,让学生了解如何考虑实验过程中的一些实际问题、如何将有关理论应用于实践中等。这样做使学生经历了认真、细致工作作风的熏陶,也培养了他们分析、总结和解决问题的能力。

增设实验教学内容还要注意适当性原则,即开设的实验课程要有代表性,数量不宜多。开设实验课程主要目的在于让学生亲身体验实验操作要领、程序,进而理解基本的分析理论与方法在实践中的具体应用,调动他们对分析化学学习的积极性,同时又要确保整个分析化学教学任务能按时完成。正如上文所述,酸碱滴定法在整个化学分析理论中占有极为重要的地位,通常定量分析的所有操作要领也全部在与之配套的实验课程中学习,所以选择其中有代表性的强酸强碱滴定操作练习实验作为教改增加的内容。仪器分析中的高效液相色谱和薄层色谱在药学专业中有着广泛的应用,考虑到教学进度要求,则分别选择实物教学和给学生播放实验录像的方式让学生了解具体的操作步骤。

在实际的实验教学中,绝大多数学生的学习热情空前高涨,这种热情甚至在以后的理论课程学习中也有体现,分析化学课程学习的积极性被带动起来。这说明适当开设实验课程对于提高学生学习热情,改善教学效果确有裨益。

2.1.2 偏于应用,顾及基本理论、方法 在教学内容的设计上注意做到偏于应用,兼顾基本理论的原则。药学专业中的药事管理、医药情报和医药贸易等方向的本科教育目标更倾向于应用、管理性质,这也是其分析化学课程没有开设实验课教学的原因之一。考虑到这几个方向的学生生源较为复杂,甚至有部分文科方向调剂过来的学生。因此,在教学中要注意增加趣味性,在讲清楚基本理论、方法的基础上多联系实际,而不要过多涉及繁复的理论公式的推导。在教学内容上应多列举分析化学在药学专业中的应用案例,也可以适当列举一些分析化学科研的前沿热点、以及有关分析化学服务于国民经济建设的例子,让学生了解分析化学所发挥的重要作用。例如,在讲授酸碱滴定法时,可以提前介绍一些其在药物分析中的应用,对于不同类型的酸碱溶液pH值的计算可以直接给出计算最简式,而不必花过多精力介绍其公式的推导;对于紫外-可见光度分析、色谱分析等仪器分析方法,可以适当列举药典中的一些分析案例。

根据教学经验,学生往往对实际应用案例兴趣浓厚,尤其是涉及当前一些关系国计民生的事件案例、以及学科研究前沿有关情况等,往往能引起学生的高度关注。例如,在教学过程中尝试结合近年来发生的“亮菌甲素注射液”、“奶粉中的三聚氰胺”等事件、以及“人类基因测序研究计划”,介绍有关分析技术在其中发挥的作用;在讲授光学分析法中有关设备构造时,插入关于国际知名分析仪器公司情况介绍,介绍光栅制作的有关知识等。这样不仅可以激发学生对仪器分析的好奇心,调动他们学习积极性,同时还可以让学生了解分析技术的应用情况,使其知晓分析化学的重要性,促使其提高对分析化学课程的重视程度,进而达到改善学习效果目的。

2.2 教学手段、方式 以往授课多采用老师讲授、辅以PPT演示的方式。在长达72个学时的教学过程中,一味采用这种方式就显得有些单调,缺乏变化,再加上经过了开学初期的新鲜感之后,面对大量枯燥的分析化学理论、公式,学生上课难免有乏味之感,兴趣下降,影响学习效果。因此,这就需要对教学手段与方式做出一些变化,从多角度、多方位激发学生的思维和学习热情,改善教学效果。

2.2.1 增加实物教学 在实际教学中,学生们普遍反映仪器分析的内容理论抽象、较难理解,学习效果差。考虑到仪器分析内容有很强的实践性,在教学过程中应注意采取多种手段将理论与实践结合起来,使抽象的理论、方法具体化、形象化,让学生明白理论是如何在实践中应用的。例如,在电位分析法一章的教学中,教师将一台pH计带到课堂上,采取了实物教学法讲授pH计的使用。在讲授色谱分析内容过程中,将学生带到实验室,现场观摩教师示范高效液相色谱仪的操作,让学生当场记下有关实验数据,计算有关色谱柱塔板数、板高、色谱峰的保留因子、分离度等参数。学生通过亲眼目睹仪器操作并参与实际的数据计算,对那些抽象、枯燥的色谱理论在具体实践中的应用了有形象的理解,促进学生对理论知识的牢固掌握。

2.2.2 充分利用多媒体教学手段 多媒体具有提供信息量大、课堂效率高、图文并茂等一系列优势,而且易激发学生的学习热情。利用多媒体手段的这些优势,通过图形、文字、动画等多种媒体信息,可使枯燥的理论变得形象和直观,可以增强学生的感性认识,帮助学生理解一些抽象问题,活跃课堂气氛,激发学生的思维和学习兴趣,提高教学效果[2]。在实际教学过程中,充分利用了各种类型多媒体教学手段,从声、视等多角度提供大量信息,吸引学生学习注意力,同时也有助于理论联系实际。例如,在讲授配位滴定一章中的金属离子指示剂显示原理以及指示剂封闭等现象时,利用动画显示整个滴定过程中指示剂的颜色变化情况,给学生如临其境的切身感受;在重量分析法中则以动画显示整个分析天平操作过程,并结合分析误差和有效数字理论详细讲解具体操作要求;在讲解紫外-可见分光光度计的具体仪器构造时,以动画方式向学生展示光线从光源一直到检测器的整个光路历程,将抽象的仪器构造和光学测量过程形象而又具体地展示给学生,方便其理解。此外,在教师授课过程中有针对性的穿插播放自己录制的实验操作录像,同步结合理论进行讲解,以加深理解。例如,在讲授一元强酸强碱滴定原理时,辅以酸碱滴定实验操作关键步骤的录像;在讲授薄层色谱时同步播放薄层色谱操作录像。这样不仅能起到加强理论联系实际、深化理解抽象理论知识的效果,同时还活跃了课堂气氛,避免使学生因产生上课枯燥感觉而影响学习效果。

2.2.3 灵活采用多种讲课方式 在课堂讲课过程中,教师应努力做到始终吸引学生注意力、调动其学习积极性,争取让学生紧跟教师的授课思路进行思考。为此要改变以教师讲授为主的“满堂灌”授课、而学生处于被动接受的模式,灵活采用多种讲课方式,做到张弛有度、控制课堂节奏,努力调动学生思维、使其处于主动思考的状态中。在实际的教学过程中,除了教师讲授方式外,根据各章节内容的具体特点还有针对性地应用了启发式、讨论式、比较式、联系式、探究式、提问式、案例式等多种授课方式,激发学生学习兴趣,始终牢固抓住他们的注意力,并将其集中到授课内容上。例如,在讲完酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定等主要内容后,及时在课堂上组织学生进行讨论、总结,比较这四种滴定分析方法的异同点;帮助学生对紫外-可见分光光度法和荧光分析法进行总结,从原理、光路、定量方法等多方面进行对比,以加深其理解。在学习配位滴定一章时,讲授完有关配位反应形成常数有关理论后,以血清中钙离子含量的测定为案例,详细讲授配位滴定法有关原理,使学生从整体上把握配位滴定实验设计时应注意的主要事项。

为了进一步激发学生的学习责任心,培养其归纳、总结、演讲等学习能力,教师事先将学生分成小组,给各小组指派一定理论课内容,让学生课下自己学习、讨论、总结,然后推举一人到课堂上进行讲解;或在课程进行到一定阶段后,指定一些小组对前面所讲内容进行总结、找出学习重点,并让其派代表在课堂上将总结结果向大家讲授。这些措施可以充分激发学生学习积极性,督促他们在平时就自觉进行预习、复习和总结,改变其以往平时仅是上课听讲、课下做作业,不注意及时总结复习,仅是到了学期末才开始集中突击复习的不良学习习惯,为端正他们的学习态度、掌握学习方法、提高学习成绩起到了积极作用。

3 总结

经过几年的教改举措实践,可以明显发现学生们学习注意力显著加强,很多学生反映平时就能做到及时对有关内容进行总结、抓住重点,到了期末可以轻松复习考出好的成绩,学生期末考试不及格率明显下降。这表明教改措施取得了预期效果。有关教师也反映,个人教学能力在教改实践中有了明显提高。由于教改的实施,他们比以往更加注意备课,精心设计每堂课的教学环节、授课方式,更加注意与学生间的教学互动,不再像以往一样“满堂灌”式讲课,提高了自己教学水平。在今后的教学实践中,分析化学教研室的教师将不断总结经验,巩固已有教学成果,改善不足,为培养合格的药学人才做出贡献。

参考文献

化学专业的分类范文第2篇

随着我国高等教育大众化和学习型社会建设的进一步推进,[1]高等教育的人才培养、科学研究和社会服务三大功能,决定了高等教育必须不断改革和发展,以满足国家、社会和个人对高等教育的需求。分析化学一直以来是高等农科类专业的基础课程。现行分析化学的教学内容、课程设置、教学方法与手段是否适应学科发展和社会发展的需要?从社会对各类分析测试技术的具体需求,对环境、商检、药检、地矿、质检等行业的调查,各类滴定分析法、紫外可见光谱法、电位法、红外光谱法、原子吸收光谱法等社会需求高。[2]我校现开设了生物科学(师范)、蚕学与生物技术、农业资源与环境专业、环境科学、环境工程、林学、土地资源管理、水文与水资源工程、纺织工程、茶学食品科学与工程、包装工程、食品质量与安全、动物医学、草业科学、水产养殖学等二十多个近化学类农科专业。不同的专业对分析化学知识的要求不同、侧重也不相同。特别是分析化学作为化学的重要分支,于2世纪9年代,在以人类基因组计划作为代表的生命科学的激励下,跨入了以生命分析化学为特征的新纪元。而流动注射分析法、酶、免疫等生化分析法在教学上还是空白。[3]分析化学基础课所面临的突出问题是:所涉及的教学内容越来越多,课时数却越来越少;所涉及的专业越来越多,而开设的分析化学课程教材内容、实验项目、教学方法和教学要求均相同。这种不考虑学生专业特点,“一刀切”、“一锅煮”的教学模式,使对分析化学要求高的专业学生“吃不饱”,要求低的专业学生“嚼不烂”,无法满足当前大学生素质教育的要求。怎样在有限的课时中,从广度上介绍分析化学的概念、原理、方法和技术,有利于“向学生展示21世纪分析化学生龙活虎、立体多维的图像”,(3)同时也能在深度上为社会培养高素质的复合型、创新型人才?“按学科大类招生”目前已经成为我国高校招生发展的一种教育模式,其宗旨是尊重学生个性,促进专业发展,提高教学质量。比如我校的资源环境学院已改革为按环境生态大类招生,在前2年完成环境生态大类课程结构体系中公共课程和基础课程学习,后2年学院根据国家和社会人才需求情况、学生的学习成绩和志愿情况分专业。为此,该学院对学生的培养计划和课程体系设置做了相应的调整,依据各专业对分析化学的不同要求层次,部分专业必修,部分专业选修。在今后的几年里,我校的部分学院可能还会有类似的调整和改革。在这种大类招生体系的新形式下,现行的统一的教学模式严重打击了学生的学习积极性和学习兴趣,使分析化学的教学目标难以真正实现,从而阻碍了分析化学教学质量的进一步提高,“教师白费力,学生不受益”的尴尬局面屡见不鲜。像我校这种情况,在农林院校和综合性大学里较为普遍存在。如何针对各个专业对分析化学知识的要求而做到教学的有的放矢?我校为此提出了新的教学模式———分类教学模式。

二、分类教学的可行性

分类教学模式以人本主义、素质教育为理论基础,以学生学习兴趣为前提,强调学生主体性的发挥和培养,通过优化教学过程的各个环节、各个要素,求得最佳教学效果。它的目标是为具有不同的文化基础、不同的专业学科、不同的职业去向的学生,提供尽可能多的相关知识和能力的准备,以充分发挥学生学习的主观能动性,最大限度地激发学生的学习潜能。

1.农科类专业对分析化学知识的需求情况。以我校为例,有二十多个专业开设了分析化学课程,从培养目标具备的知识和能力来看,他们的大类专业特征明确,对分析化学的要求各有侧重。①环境类。主要培养目标具备环境资源分析与测试、环境污染与防治、环保产品开发、资源利用与保护等知识和能力。对分析化学的要求侧重于各类滴定分析法、紫外可见光谱法、电位法、原子吸收光谱法。②医药类。生物药物分析对分析化学有较高要求,侧重于各类滴定分析法、紫外可见光谱法、红外光谱法、气液相色谱法。③食品类。食品质量与安全与分析化学息息相关,侧重于各类滴定分析法、紫外可见光谱法、电位法、气液相色谱法。④生物类。涉及植物化学保护,动物营养与饲料科学,饲料分析与质量检测,致病因素分析、检验,药物正确使用与开发,农业生物学,水生生物种质资源及基因资源的保护、发掘与利用研究,水产动物病原诊断,水产动物病害的免疫防治及机理,水产动物营养生理、营养需求与代谢,营养与品质,营养与免疫,营养与环境以及重要经济水产动物人工全价配合饲料的配方和加工,品质分析,生理生化等,均对分析化学有相应的要求,侧重于各类滴定分析法、紫外可见光谱法、电位法、气液相色谱法、酶、免疫等生化分析法。由此看来,分析化学在各类专业的应用中是广泛的,但各专业由于分析的对象和要求不同,对分析化学的要求各有侧重,依据不同专业要求进行分类教学更能激发学生的学习兴趣。

2.分析化学教师团队的情况。农林院校的分析化学教师,一般都来自于化学专业,专业知识扎实,在教学科研工作中,在学校内部很容易与其他专业融合。在自我素养方面

,通常都在硕博学位进修中,分别于药物分析、环境化学、食品化学、生物化学领域深入学习和研究,对于分析化学在其他各领域的应用有很深的认识和理解,为分类教学提供了优质的教学支撑。 三、基于大类招生下农科类专业的分析化学课程分类教学的设计思路

1.大类学科分类的划分。根据农科类各专业人才培养目标,明确各类专业对分析化学的实际需求,科学合理地划分出大类学科。这需要在教学改革实践中不断地深入研究、调整、合理化。

2.教学课程体系的完善。在教学课程体系的构建中,对课程内容进行整合和优化,注重体系完整、简约实用。通过改革,使教学内容的系统性、社会性、生活性、新颖性更强。在教学内容确定后,组织相关教师编写新的更为合理的课程教学大纲和教案,并在实践中不断修改和完善。

化学专业的分类范文第3篇

教材的整体水平高于目前所用的生物类和医学类基础有机化学,但低于化学专业的基础有机化学。该书在编写的指导思想、编排体系和教学内容上都有较大的改革和突破,具有以下5个方面的特色[2]。编写教材的目的在满足学生有机化学知识需求的同时,提高学生的自学能力,把培养学生分析问题和解决问题的能力作为首要目的。不仅要求学生要知道有机化学的主要内容和知识点是什么,更重要的是让学生明白这些理论与知识为什么是这样。为此,教材将“有机化合物的构性相关规则”应用并贯穿于所有章节[3-4],以培养学生逐渐掌握以结构为中心来分析问题和解决问题的习惯和能力,避免学生养成过分依赖死记硬背的不良习惯。教学内容和编排体系不刻意追求内容与体系的完整性,而是以有利于教师教学和学生自学为主要原则。例如,在介绍完各类单官能团化合物和一些重要合成反应(如周环反应)之后,在第十六章引入以单官能团转换为主的“有机化合物制备”。这种编排不同于现有其他教材的各章单独介绍的做法,避免了有些合成反应(如武兹反应)的过早出现,既达到对前面各章内容的复习和总结的效果,又有助于学生了解各种官能团之间的相互联系以及系统掌握一些常见的重要有机合成反应。编写教材的指导思想以共价键理论和电子效应理论为基础,以构性相关规则为指导和基本程序,以反应机理为重点。介绍反应机理时,不重要或不是很清楚的反应机理一般不做介绍,对重要的已经明确的具有普遍性的反应机理则一定要讲清讲透。例如,本书用较大的篇幅对亲核取代反应机理做了详细介绍,而不饱和烃的常规催化氢化反应、醇/酚类的氧化反应等机理则不做介绍或一带而过。英文专业词汇的补充为了便于双语教学,给出了一些常见且重要的化学名词的英文名称。新发展学科与技术的介绍为了提高学生学习有机化学的兴趣,扩宽学生的知识面,每章的最后都附加了一些仅供学生自学的内容。主要包括3个方面:与有机化学密切相关的分支学科的介绍,如绿色化学、组合化学、超分子化学、抗体酶学、有机合成化学、不对称合成技术等;有机化合物的分离技术,如色谱技术;与相关章节密切相关的重要化合物的介绍,如生物碱、黄酮、β—内酰胺类抗生素、维生素C、维生素D等。该教材难易适中,各章节内容安排合理,内容丰富而广泛,有较大的专业覆盖面,可适用于各类应用化学专业以及对有机化学知识需要较多的生物类、医学类、制药类等专业的教学。自出版以来,一直被中国农业大学、西北农林科技大学、石河子大学、青海大学、青海师范大学、延安大学、塔里木大学、渭南师范学院、洛阳师范学院等10所高校使用,受到师生的一致好评。

量身定制适合应用化学专业的教学大纲

对不同专业的学生,有机化学教学大纲的要求自然不同,课时的多少也不一样,专业侧重点也应当有所区别。我们收集了全国18所高校应用化学专业有机化学课程的教学大纲,其课时分配(表略)。调查中发现,包括我校在内的很多高校应用化学专业的有机化学课程的教学大纲是在理科化学专业的教学大纲基础上稍作调整而制定的,这无法达到应用化学专业有机化学课程的教学目标。此外,由表1可以看出,以上18所高校应用化学专业有机化学教学大纲中,无论是总学时还是各章节的课时分配差异都很大,这不能满足新的课程建设的要求。因此,为了使学生在有限的教学课时内掌握有机化学的基本知识和理论,结合近10年的教学实践,我们为应用化学专业的学生制定了新的教学大纲,其教学内容及课时分配(表略)。

不断革新教学内容

调查中发现,各所高校应用化学专业有机化学的教学内容陈旧落后,没有专业特色,自然不能满足学生的需求。为此,我们在教材中安排了21章内容,划分为七大学习模块。第一模块为有机化学的基础理论,简要介绍从高中化学、大学化学原理、无机化学到大学有机化学的过渡性和共性的基础理论以及学习有机化学所必备的一些基础理论知识。第二模块由第六章和第七章组成,分别介绍有机化合物中的立体化学和如何利用现代波谱技术确定有机化合物的结构。第三模块由第二到第五章、第八到第十四章组成,主要按照官能团分类介绍各类有机化合物,这是教学的重点。第四模块为第十五章,根据反应类型重点介绍周环反应。第五模块为第六章,该章是在学完各类有机化合物之后,集中介绍它们的制备方法,主要是不同单官能团之间的相互转化,是对前面各章中一些具有重要合成价值的化学反应的复习、总结和归纳。第六模块为生物大分子,由第十七到第二十章组成,主要介绍与生物有机体相关的有机化学知识。第七模块为第二十一章,是人工合成高分子化学简介。各模块之间既相互联系,又相互独立。第四到第七模块可根据不同专业的需要而选择讲授。以该教材为教学指南,结合我们多年的教学经验,教学过程中还应注意以下5点。(一)教学目标明确教学目标是教学活动预期的教学效果。目标明确是教学成功的前提,它直接影响教学效率。不能单强调教师教的目标,更要让学生清楚学的目标。只有教与学的目标明确一致,教学才能成为双方自觉的追求,形成教学合力[5]。我们从加强学生知识、培养学生素质和能力的角度出发,制定了有机化学教学的总体目标;对于每一章节,还制定了相应的具体教学目标,指出重点、难点,设计不同的教学方法,安排不同的教学形式来突破难点,突出重点;使每一章节乃至每一堂课的教学方法都有针对性,有效利用有限的课堂时间来完成预定的教学任务。(二)教学内容要主次分明,重点突出例如,讲解命名时,重点讲述系统命名法,但也要提及习惯命名法和俗名法。讲解各类有机化合物时重点为化合物的化学性质与制备等,化合物的分类和物理性质则应略讲或让学生自学。学生自学能力也是大学生培养的一个重要方面,可以安排一些自学知识,提前布置好任务,让学生有目的地去学习,这样既节约了上课时间,又锻炼了学生的自觉学习能力。(三)及时更新教学内容安排教学内容时,应当略去部分过时和繁琐的内容,及时补充当代有机化学最新的科研发现和应用成果,特别是生物、材料、环境、能源、纺织等领域的交叉发展及应用,还应适当介绍诺贝尔化学奖获得者的标志性工作,力争把最新信息及时传达给学生,以激发学生创新的动力和学习的劲头[6]。此外,在强化基础知识的同时,及时引入与有机化学关系密切的学科,如生命科学、材料科学、食品科学、农药化学等的新成果、新技术、新方法,将经典有机化学理论与学科前沿发展相结合,既保证了教学内容的科学性和先进性,又使学生充分体会到自己所学知识的可用性[7]。例如,自由基是生命过程、大气污染等有关问题中常用的一个术语;等离子体被称为物质的第四态,已成为一种在加工工艺和材料科学中使用的新技术;纳米材料与纳米合成技术等均可加入到教学内容中,当然它们所占时间很短,也许只有几分钟时间,而且不必每节课都涉及;但这些前沿问题一定要有,它们可以吸引学生,激发其好奇心与求知欲。(四)导入式教育,激发学生的学习兴趣有机化学是一门基础学科,经过了长时间的发展积累成型,大多是最基本的知识,讲解较为枯燥。而兴趣是最好的老师,是学生主动学习的原动力,只要学生对所学课程产生浓厚兴趣,他们就会主动地去学习[8]。教师平时应注意多收集和有机化学相关的生活小常识,将科普知识和生活常识引入教学,使课堂学习有趣生动,以提高学生的学习兴趣。例如,在绪论中介绍有机化学在应用化学专业中的地位和作用,使学生了解有机化学的重要性。又如讲烯烃这一章内容时,介绍乙烯对水果的催熟作用,提醒学生在以后的章节里还会遇到其他类型的植物催熟剂,要求他们注意总结;讲解醇和酚时,结合过度饮酒对人体的危害,介绍红酒、白酒、医用酒精及工业酒精的区别、作用及危害,使学生在增长知识的同时,也接受了安全教育。另外,要介绍有机化学的学习目的和学习方法,以加深学生对这门课程的了解,帮助他们更好地学习。(五)将绿色化学渗透到教学中,增强学生环保意识绿色化学不仅是当前的热门话题,而且代表了化学的发展方向。课堂教学中把绿色化学与有机化学恰当地连接起来,在给学生讲解有机化学知识的同时培养他们的环保意识,提高学生的整体素质,自觉将绿色化学应用到生活和工作中去。教师要在教学中结合实际,对教学内容中涉及的绿色化学知识进行强化,使学生自觉地树立起绿色化学意识。

化学专业的分类范文第4篇

冶金工程是一门研究从矿石(或其他金属资源)中提取钢铁或有色金属材料并进行加工的应用学科,可以分为化学冶金学(Chemicalmetallurgy)和物理冶金学(Physicalmetallurgy),如图1所示。从矿石提取金属的生产过程称为化学冶金学;通过成型加工,制备有一定性能的金属或合金材料的学科称为物理冶金学。目前,冶金工程专业的课程设置以化学冶金学为主,包括钢铁冶金、冶金物理化学、冶金传输原理、有色金属冶金等课程。尽管也开设金属学,材料加工技术等课程,但内容较为宽泛,针对性不强。2007年,本文开始承担江苏大学冶金工程专业材料加工技术课程的教学任务,结合多年从事钢铁生产、科研的经历,根据自己对物理冶金和化学冶金的理解,以拓宽毕业生专业口径、提高学生的综合素质为目的,将教学重点调整为“塑性加工及物理冶金理论”,取得了良好的效果。

一、增加物理冶金教学内容的思路

为适应社会发展和需求,拓宽专业、宽口径专业教育已成为冶金领域培养人才的重要模式。目前,冶金工程专业设置涵盖了钢铁冶金专业、有色冶金专业和冶金物理化学专业,改变了过去专业划分过细的弊端,增强了学生的适应性,提高了学生独立工作的能力。这体现了教育思想观念由“对口”向“适应”转变的进程。但是,也应认识到,随着冶金技术的进步,物理过程在冶金中的重要性日显突出,物理冶金和化学冶金(传统冶金)同等重要。冶金工程专业的教学重点以化学冶金学为主是毋庸置疑的,但适当增加、补充和生产密切相关的物理冶金学的教学内容也是大有裨益的。首先,物理冶金学和化学冶金学是冶金工程学科不可分割的组成部分。例如钢铁生产是从铁矿石中提取钢铁并加工成钢材的过程,包括炼铁(焦化、烧结)、炼钢、精炼、连铸、轧钢、热处理等工艺环节。钢铁生产的集成技术已经打破了冶金、轧钢和热处理的明确分工,尤其是薄板坯连铸连轧技术的兴起,更是将炼钢、连铸、轧钢等工艺环节有效地联系在一起。为了得到性能合格的钢材,需要控制钢材的化学成分和组织结构,化学冶金学可以解决化学成分控制的问题,在钢铁生产中由连铸之前的工艺环节完成,最终的组织状态则通过后续的成型加工和热处理实现。可见,钢铁生产需要化学冶金学和物理冶金学的综合知识,只有把两者结合才能解释并解决钢铁生产中出现的问题。目前,冶金工程专业的主要教学内容为化学冶金,尽管也开设了金属学等课程,但内容宽泛,针对性不强,学生对钢材加工和热处理过程中组织、结构和性能的变化不甚了了,无法对钢铁生产建立起系统、全面的认识。其次,物理冶金学和化学冶金学的内容是互相联系的,通过物理冶金学的学习,能够促进对化学冶金学的深入理解。例如:冶金过程热力学中自由能的计算,是判别、变更或控制化学反应发生的趋势、方向和达到平衡态的手段,运用热力学计算可以分析钢中元素的氧化还原问题。由于Cu氧化的标准自由能和铁相比更高,在炼钢吹氧过程中,将被铁保护而不被氧化。而铜是钢材热加工产生热脆的有害元素,这是由于加热过程中铁被氧化,铜在轧件表面富集,成为液相后沿奥氏体晶界渗透,弱化晶界而造成热塑性降低。所以,只有通过配料降低钢中的Cu含量。这样,就会对Cu在钢中的危害、控制及氧化还原的热力学条件有了系统的认识。可见,通过物理冶金的学习,冶金工程专业的学生可以更加深刻地理解冶金过程热力学中元素氧化还原的规律性,认识到合理控制化学成分的必要性。另外,物理冶金课程在冶金工程专业的引入能够拓宽学生的知识面,增加毕业生的适应性,促进将来工作和事业的发展。钢铁生产中需要专才,更需要通才。钢铁生产的集成技术已经打破了冶金、轧钢和热处理的明确分工,化学冶金学和物理冶金学的知识相互联系、相互融合。只有具备了化学冶金学和物理冶金学的综合知识,才能使毕业生对操作岗位的工艺特点和目的要求有更深刻的认识;在产品出现质量问题时,才能对复杂工艺环节的影响因素做出准确判断,并制定出切实可行的解决方案。市场疲软和原材料涨价的双重影响,压缩了钢铁行业的利润率空间,而且产品的同质化竞争日趋激烈,产品开发日益受到重视,新产品开发更需要具备化学冶金学和物理冶金学的综合知识,对冶金工程专业的毕业生在知识面和综合能力上提出了更高的要求。例如,Ti微合金化高强钢的开发主要是利用了纳米尺寸TiC的沉淀强化作用,需要通过控制轧制和控制冷却来实现,但由于钛容易氧化的特点,必须在精炼后期用铝充分脱氧后加入钛才能提高其收得率。通过类似产品开发的实例,将枯燥的书本知识和生产实际结合,使学生加深对物理冶金学和化学冶金学的理解,提高综合运用知识的能力。

二、增加物理冶金教学内容的实践

依据冶金工程的专业特点,结合多年现场生产和科学研究的经历,本文自2007年起在冶金工程专业开设了“塑性加工及物理冶金理论“课程。由于江苏大学冶金工程专业毕业生的分配去向主要是武钢、沙钢、兴澄等钢铁企业,课程重点针对钢材塑性加工过程中的物理冶金问题,讲解塑性加工的原理、工艺以及物理冶金学理论,包括化学冶金的产品再加工和热处理产生的金属及合金组织、结构的变化,以及由此造成的金属材料的机械、物理、化学、工艺性能的变化。课程设置在大四上学期,此时钢铁冶金、冶金物化和金属学等相关教学已经结束,学生具备了化学冶金的基础知识,通过认识实习和生产实习,对钢铁生产流程和工艺环节有了一定的了解。课程设置为30学时,教学内容包括以下5个部分:(A)介绍大型钢铁企业的生产流程,及物理冶金在其中的地位和作用;(B)介绍钢材的分类,重点使学生认识钢材的用途,以及由此带来的对成分、组织和性能的要求;(C)轧制工艺学,包括轧钢生产基本工序、轧机分类、组成和布置形式、厚度和板型控制等;(D)轧制原理介绍,包括塑形加工基本概念、轧制过程基本概念、实现轧制过程的条件、延伸和宽展等;(E)物理冶金概论,强韧化机制,热变形和冷却过程中的组织变化,控制轧制和控制冷却,微合金化元素的作用,等。采用计算机多媒体教学方式授课,大大提高了教学的效率。由于教学内容是本文多年学习和科研工作的总结,并加入许多最新成果和图片,知识贴近实际而新鲜;注意收集国内外文献、会议资料和各大钢厂的生产实例,内容生动直观,激发起学生强烈的学习兴趣。例如,关于钢材按用途分类,结合西气东输的工程建设讲述管线钢的强度级别和性能要求;建筑用钢的讲解则展示了鸟巢、水立方美仑美奂的图片及其中钢材的使用情况。授课过程中摈弃了按部就班、照本宣科的填鸭式教学,采用融会贯通、举一反三的教学方法。以不锈钢为例,先介绍不锈钢的相关知识,由不锈钢的金属学问题、耐蚀原理讲述配料熔炼法、返回吹氧法和高碳真空吹炼法3个阶段的发展历史。最后,重点讲述碳的选择性氧化———奥氏体不锈钢冶炼的去碳保铬问题。这样就会使学生对不锈钢的生产工艺以及化学冶金学和物理冶金学在生产中的应用有了深入的理解。在课堂教学外,注重生产实习和实践环节中物理冶金的教学。在钢铁企业的认识实习和生产实习期间,结合对中厚板、热轧带钢和棒线材生产线的参观,在介绍生产工艺和生产设备的基础上,为学生重点讲解轧制和冷却过程中的组织、性能变化及微合金化元素的固溶和析出规律。使学生认识到轧制和冷却中组织复杂的演变过程,其中加工硬化、回复、再结晶、相变和第二相粒子的析出过程交织在一起。在为大三学生开设的专业讲座中,也注意把物理冶金学的知识贯穿其中:以瑞典SSAB公司为例,用英文幻灯片讲述钢铁的生产流程;结合最新资料介绍国际和国内钢铁生产的历史、现状和发展趋势;运用物理冶金和化学冶金的综合知识介绍管线钢、汽车板等专用钢种的产品开发实践。在指导本科生的毕业设计时,依据自己的科研方向,确定产品开发、组织性能分析、强韧化机理等紧密联系生产实际的题目,加深毕业生对物理冶金学的认识并掌握物理冶金的研究方法,注重培养他们综合运用知识分析问题和解决问题的能力,为踏入工作岗位或继续深造做好准备。

化学专业的分类范文第5篇

关键词:分类教学;师资;建设

中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)43-0024-03

分类教学是新形势下高等教育的一个新课题。研究表明[1,11],在农业院校化学基础课中实行分类教学,可使化学基础课程的教学与学生的实际需求相适应,让学生能够尽量得到适合其自身发展需要的教育,充分发挥学生的学习积极性,改善教学效果和提高教学质量。教育部在《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》(教高[2007]2号)中强调,我国的高等学校本科教育要以社会需求为导向,合理设置学科专业,密切与产业和行业的联系,要深化教学内容改革,建立与经济社会发展相适应的课程体系。要坚持知识、能力和素质协调发展,继续深化人才培养模式、课程体系、教学内容和教学方法等方面的改革,实现从注重知识传授向更加重视能力和素质培养的转变。因此,在农业院校化学基础课中实行分类教学,正是落实教高[2007]2号文件精神的具体体现。笔者认为,要在农业院校化学基础课中实行分类教学,必须加强师资队伍建设,重点从化学基础课分类教学教师的基本任务、基本素质等方面入手加强建设。

一、农业院校化学基础课分类教学教师的基本任务

要建设适合农业院校化学基础课分类教学的优良师资队伍,首先应该明确农业院校化学基础课分类教学教师的基本任务。师资队伍建设是为实现教育目标服务的,既然是为了实施分类教学,农业院校化学基础课分类教学教师的首要任务就是探索农业院校化学基础课的分类教学模式。所谓分类教学,是相对于整齐划一的传统教学而提出的一种新的教学模式,它是根据受教育者的目标需求、岗位取向、个体特性与差异、发展潜能等,分类制定教学内容、教学目标、教学方法,分类实施教学[1]。如今,在中专教育或高职教育中,为较好解决招生难、教学难和就业难的问题,不少教育工作者已积极探索“分类教学”的新模式[1,3]。大学本科教育中,关于大学物理实验课[4,5]、计算机基础课[6,7]、高等数学[8]、大学英语[9]等课程的分类教学探索较多;蒋晓玲对我国法学本科分类教学问题也进行了较为全面的探索和研究[2,10]。目前农业院校化学基础课的教学现状表明,在农业院校化学基础课教学中采取分类教学模式十分必要。某农业院校《分析化学》教学以下现状可以证明这一点。

1.随着近年来高等院校招生规模的不断扩大,不同生源知识能力水平的差异逐渐拉大;不同学生的兴趣、爱好及发展方向各不相同,这促成了学习需求和发展方向的多样化。但现行的《分析化学》教材、教学大纲、教学计划都是统一的,教师和学生基本上没有选择的余地,这种统一的教学模式严重打击了学生的学习积极性和学习兴趣,“教师白费力,学生不受益”的尴尬局面屡见不鲜。

2.该校蚕学与生物技术、农业资源与环境等20多个专业开设了《分析化学》课程。不同的专业对分析化学知识的要求显然不同,侧重也不相同。但目前西南大学对各专业的学生开设的《分析化学》课程都是一样的,即教材内容、实验项目、教学方法和教学要求均相同。这种不考虑学生专业特点,“一刀切”及“一锅煮”的教学模式无法满足当前大学生素质教育的要求,不利于复合型、创新型人才的培养。

3.为顺应宽口径、厚基础、能力强、高素质的复合型、创新型人才的培养要求,该校的资源环境学院已改革为按环境生态大类招生。为此,该学院对学生的培养计划和课程体系设置做了相应的调整,《分析化学》已不再是各个专业的必修课,部分专业已将其定为选修课,开课时间也从大一下学期移至大三上学期。同样,该校的《普通化学》和《有机化学》等化学基础课程教学也存在和《分析化学》课程相似的情况,对其进行教学改革也势在必行。

现实表明,目前农业院校化学基础课程教学模式与新形势下学生的需要仍然有明显的差距。为解决这一难题,克服化学基础课教学中教学内容、教学要求、教学方法、考核要求整齐划一与学生学习需求多样化之间的矛盾,十分有必要采取新的教学模式——分类教学模式。已有研究表明[11],分类教学模式符合教育发展的规律,符合素质教育的原则,符合因材施教的理念,符合生源现状的需求。因此,在探索农业院校化学基础课的教学模式时,可将其借鉴到化学基础课的教学实践中。这既是农业院校化学基础课分类教学教师的首要任务,也是农业院校化学基础课分类教学师资队伍的基本要求。

二、农业院校化学基础课分类教学教师应具备的基本素质

要建设适合农业院校化学基础课分类教学的优良师资队伍,必须明确农业院校化学基础课分类教学教师的素质要求。

1.身心素质。(1)身体素质。健康的身体是一切工作的基础,分类教学要求教师必须要有健康的身体。因为分类教学模式与传统的教学模式相比较,在备课时间、上课时间等方面都会有所增加,尤其是目前不少农业院校化学基础课教师相对欠缺的现状下,如果没有健康的身体,就无法适应分类教学的需要。(2)心理素质。健康的心理是教师必备的素质。实施分类教学更是要求教师有充分的心理准备,因为分类教学必然会增加教师的工作量,如果教师没有正确健康的心理,可能会对实行分类教学产生抵触情绪,进而影响教学效果。分类教学要求针对不同专业、不同层次、不同性格的学生采取不同的教育方式,要做到这一点,教师必须要有一切为了学生、为了一切学生的健康心理,要有对任何学生都不抛弃、不放弃的健康心态。

2.知识素质。(1)专业理论知识。要对农业院校化学基础课进行分类教学,教师必须要具备相应的专业知识。《普通化学》(或《无机化学》)、《有机化学》和《分析化学》)课程一直是农业院校学生的化学基础课。开设这些课程的目的一方面是让学生通过系统的学习和严格的实验技能训练,掌握化学理论基础,掌握基本的分析方法、原理条件、仪器技术和应用范围,培养学生科学的思维方法、严谨的实验态度、优秀的实验素养及创新精神,培养学生理论联系实际、分析问题和解决实际问题的能力。另一方面是为学生学习后续专业课程和解决实际问题提供必不可少的化学基础知识及基本技能。作为农业院校实施化学基础课分类教学的教师,必须要熟练掌握上述专业理论知识,同时还要将上述知识融会贯通,结合其教学对象对化学知识的需求情况,有针对性地讲解相关化学知识,而不是对所有专业所有学生都传授同样的知识。(2)相关理论知识。要对农业院校化学基础课进行分类教学,教师除具备上述专业知识外,还必须了解分类教学相关的理论知识,具体包括以下一些相关理论。①孔子的因材施教教育思想。重视学生的个别差异,注重在人的差异基础上通过不同的教育方法,促进每个人的发展,培养出各种人才,这便是因材施教教育思想的精华。分类教学就是依据个别差异和因材施教理论而提出的一个崭新命题。②巴班斯基的教学过程最优化理论。在集体教学的框架里依据专业不同进行分类教学,对不同类别学生确定不同的教学任务,采取不同的教学组织形式和教学方法,这不但顾及了学生个体间存在的差异性和需求的差异性,避免不同对象“一刀切”的弊端,又可把因材施教提升到可操作水平,大大提高了教学效率,这正是巴班斯基的教学过程最优化理论的具体体现。③维果茨基的最近发展区理论。该理论认为每个学生都存在两种发展水平:一是现有水平,二是潜在水平,它们之间的区域称为“最近发展区”或“教学最佳区”。而分类教学正是针对不同类别学生的实际情况开展教学,使教学目标、教学内容、教学进度以及教学方法等更符合学生实际学习的可能性,从而确保教学与各类别学生的最近发展区域相适应,并不断地把最近发展区变为现有发展水平,使学生的认知水平通过教学活动不断向前推进,使教学成为促进发展的有效手段。④赞可夫的教学与发展理论。教学与发展理论提出:使全班学生都得到发展,就是让优等生、中等生、学困生都在自己的智力起点上,按照自己的最大可能性,得到最理想、最充分的发展。分类教学就是让教师“区别对待”学生,力求将相同或不同的教学内容,建立在每个学生不同的最近发展区上,实施差异教学。

以上教育理论表明:实施分类教学,结合不同专业优、中、困各类学生的实际,分类提出教学目标,分类进行教学、考核和评价,可以充分调动学生学习的主动性,强化学习动机,解决教学中的“齐步走”问题,能充分发掘各类学生的潜能,有效地促进学科教育向素质教育转化。因此,上述教育理论也是农业院校化学基础课分类教学教师所必须掌握的理论知识。

3.创新素质。创新素质是农业院校化学基础课分类教学教师的必备素质,因为分类教学本身就是一种创新行为。具体来说,在农业院校化学基础课中实行分类教学时,主要应该在以下几方面进行创新。(1)教学手段和模式创新。这是在化学基础课中实行分类教学时对教师的基本要求,因为实行分类教学主要就是针对不同学生在教学手段和教学模式上区别处理。(2)知识体系创新。在化学基础课中实行分类教学必然要求教师结合不同学生的需求传授不同的知识,这就要改变过去对所有专业都传授同样知识的现状,要结合不同专业学生的需要传授不同的知识,这就要求化学基础课教师结合不同专业学生的课程体系在知识体系上进行创新,在教学大纲等方面改变原有体系。(3)教材创新。为更好地在化学基础课中实行分类教学,必然要有适合分类教学的教材,而在现有的教材体系中,教材基本上是通识性的教材,针对性的教材很少。这就要求教师要能结合实际需要在教材方面进行创新,编写适合农业院校化学基础课分类教学的教材。

三、农业院校化学基础课师资队伍建设的主要措施

前面已经明确了农业院校化学基础课分类教学教师的基本任务和主要素质,在建设农业院校化学基础课师资队伍时必须围绕如何实现基本任务和达到素质要求来进行,具体可从以下几方面入手:

1.加强选拔,选择符合分类教学标准的新教师。招录适合工作需要的人员一直是师资队伍建设的重要途径。同样,在建设农业院校化学基础课师资队伍时也必然会选拔招录教师。为满足农业院校化学基础课分类教学的现实需要,在教师选拔时,除了要求其具备相应的学历和专业知识之外,其思想品德、身心素质、创新精神、科研能力等方面都是选拔的重要因素。

2.加强培养,使现有教师资符合分类教学的要求。除在招录新教师时重点选拔适合农业院校化学基础课分类教学的人员外,加强现有教师的培养也是建设农业院校化学基础课分类教学师资队伍的必然要求。一方面,新进教师数量有限,绝大部分农业院校非化学专业化学基础分类教学课师资来源于学校现有的教师队伍,这些教师多年都是采取固定的教学模式在开展教学工作,要使他们满足分类教学的需要,必然有一个培养的过程。根据分类教学的需要,重点是在专业素质、专业技能、职业道德修养、教育理论、创新素质等方面进行培养。

3.保障经费,鼓励教师积极开展分类教学探索。要在农业院校化学基础课中实行分类教学,在教学场地、课时酬金、教材建设等方面都需要增加投入,要鼓励教师积极开展分类教学探索和实践,学校必须在经费方面给予保障,采取教改项目、教研创新奖励等方式加大经费投入。

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