大学无机化学实验
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大学无机化学实验范文第1篇
关键词:无机化学实验;反应速度;反应级数;活化能;实验改进
中图分类号:G642.423 文献标识码:B 文章编号:1009-8631(2010)02-0168-02
“化学反应速率与活化能的测定”是本、专科化学专业无机化学、基础化学实验中的一个必做实验。我校多年来采用北京师范大学无机化学教研室主编的《无机化学实验》和蒋碧如等编的《无机化学实验》教材进行实验教学。按这两套《无机化学实验》教材进行实验,学生做实验时试剂浪费严重,仪器损坏多,并有一定污染。仪器使用多,操作不便,特别是温度对反应速率的影响实验,学生实验的结果与文献值相差较大,易造成学生失去实验兴趣与信心。虽然杨金香等主张实验微型化,王立平、李淑新等对微型实验进行过初步探讨,提出有益的实验教学经验,但用量过小也导致误差较大。经过几年的摸索及实践。我对该实验的试剂用量及操作方法进行了改进,特别是应用在我院化学专业07、08、09级学生的无机化学实验教学,既达到环保目的又方便操作易做,教学效果良好。比照如下:
1、实验方法的改进及比较
1.1 浓度对反应速率的影响
在室温条件下,用吸量管分别量8.0 mL 0.20 tool・L-1KI溶液、3.0 mL 0.01tool・L-1Na2S202溶液和1.0 mL 0,20 g・dm-3淀粉溶液,加入100mL、锥形瓶中,混合均匀。然后用另一吸量管取8.0mL 0.2tool・L-1(NH4)2S2O8溶液,迅速加入上述混合液中,同时启动秒表,并不断摇动,注意观察。当溶液刚出现蓝色时,立即按停秒表,记录反应时间和室温,用同样办法重复实验编号4-5号,计算相应的实验数据贴人表1。
从表1中的实验编号1、2、3的数据,以lgu对l g[S2O8]作图得到一条直线(图1),同理利用编号1、4、5的数据,以lg u对lg[I-]作图得到一条直线(图2)。这两条直线斜率分别m≈1,n≈1,此乃所求的反应级数m+n=2。如图所示:
从图示可看出,改进后实验完全符合所求的反应级数m＋n＝2的实验要求。且学生做实验结果成功率达100%,比教材(见表2)的数据处理及操作更简便,特别是节约试剂近三分之一。
1.2 温度对反应速率的影响
按表l改进实验中试剂用量编号4进行实验,把KI、Na2S2O3、KNO3和淀粉溶液加到100 mL锥形瓶中,并把(NH4)2S2O8溶液加在另1支试管或50 mL锥形瓶里,然后将它们放入盛有比室温低10K的冰水浴中,预冷2-3分钟使溶液温度达恒定,测量温度。记下温度后,迅速将(NH4)2S2O4溶液加到KI等的混合液中,立即记时,并摇动瓶子,当溶液刚出现蓝色时迅速按停秒表,记录时间和温度。用同样的方法将反应物的温度分别加热到高于室温20K、30K、40K,用HH・s型恒温仪恒温,测定反应所需的时间和温度,实验数据及结果如表3。
利用实验数据(表3数据)及结果计算出lg k,再以lg k对1/T作图得出一条直线。如图3所示:
按Arrhenius公式计算其活化能的平均值。由直线斜率等于－Ea/2.30R可求反应的活化能(Ea＝2.755×19.147＝52.766kJ・mol-1),与文献值Ea＝51.8kJ・mol-1相差很小。测定活化能按教材[2]取五个点的办法比教材[1]只取三个点的办法测定结果误差小做材允许10%,改进后误差在1.8%以下)。教材[1-2]中的试剂用量实验及结果如表4:
2、比较结果与结论
学生实验以50人一个班级,2人一组合作进行实验,按教材的试剂用量,与实验改进后的试剂用量,统计并比较如下(见表5):
通过上述数据和改进实验结果比较可看出改进后的实验有如下优点:
2.1 试剂与仪器用量少,实验时间缩短了。诚然,实验时间过短(不易测准时间)也会造成测定误差大,但本实验方法经多次试验,没有因实验时间缩短影响测定结果。
2.2 经济实惠。对比表1和表2,及表5可看出改进后,实验所用试剂比教材的试剂用量少近三分之二,节省试剂。改进后的实验经济适用,节约实验成本。同时降低污染,符合环保原则。
2.3 以试剂瓶配吸量管共用代替各组学生分别用的量筒,使用仪器数量少(经统计改进实验前,实验仪器总用量达518件次,改进实验后只有241件次),取量试剂方便准确,不会造成混乱和取量不准确导致的误差,用100 mL锥形瓶(为避免碘挥发,可用一橡皮塞塞住瓶口)代替常规实验中的烧杯和玻璃棒。易摇动搅拌,操作简单,避免玻璃棒搅拌的麻烦,减少仪器破损,比教材的方法更简便。
大学无机化学实验范文第2篇
随着时代进步，实验条件和实验环境都有了很大的改变，传统的实验教学方法在新的形势下也遇到了不少问题：首先，在实验教学中，最经典的教学方法是通过教师讲解实验原理、实验方法、告诫注意事项，然后学生开始动手操作。现在存在的最大问题是很多学生只会按照步骤一步一步操作，具体每一个步骤所包含的意义以及是否可以调整都不清楚，对实验的主观能动性不够。对很多学生来讲，实验课所起的作用主要是熟悉了基本的试剂和仪器，实验结束以后几乎没什么印象。其次，部分学生为了取得好的成绩，过于看重实验结果，并造成了一些负面影响，比如有些学生从其他同学那里打听到相关实验方面的信息，根据其他人的情况，抄袭甚至编造实验结果，对实验原理和实验过程中所学的知识重视不够，长久积累下来，实验课所提供的能力培养成为空谈。
为了应对新形势下教育教学的变化，提高实验教学的效果，在日常教学中做了新的尝试，不断思考改革完善实验教学过程，以期达到更好的教学效果。我们从以下几方面入手，并取得了一些经验（如图1所示）。
一、明确目的，把握整体
《动物生物化学实验》的课程安排是由10个小实验和1个综合性的大实验组成的，每个实验从表面上看都有很强的独立性，相互之间联系不大，但其实不然，整个实验的安排有内在的联系，组成了一个统一的整体，使学生在学习实验理论、培养动手能力的同时，对整体动物生物化学的理论课程有了更加深入的理解和认识。
为了达到好的教学效果，在每次实验前进行讲解时，都要首先明确每个实验的目的，使大家能更好的理解为什么要做这个实验，这个实验有什么实际或者理论上的应用。目的明确了，才能使大家理解更深，知识掌握也更全面。除了明确每个实验的目的外，在给学生讲解实验的时候，还需要把看似独立的一个一个的小实验，放到实验的整体背景下，让学生对每个实验存在的地位和目的有整体上的把握，尽量减少“只见树木、不见森林”情况的出现。根据实际效果来看，通过把每次实验的背景和意义都讲解清楚，学生对实验课的理解就更深入，减少了每个具体实验学习的时候都明白但在整个实验课都学完后又糊涂的现象，提升了整体的教学效果，也加深理解相关的理论知识。
二、做好预习，认真准备
学习知识的时候，预习是必不可少的一个环节，很多时候学生在学习理论课的时候，还能够进行预习，但对实验课的课前预习重视不够。每次实验结束后，笔者都把下一次要做的实验告诉大家，在下一次实验前需要预习，预习的重点有两个方面：一个是实验的基本原理，因为实验是与理论课相结合的，所以实验的基本原理学生基本很容易就可以掌握。预习的重点就更侧重另外一个方面：实验步骤。预习不仅仅是把实验步骤简单看一下，了解一下要做的实验过程，笔者要求大家能把实验步骤总结出来，最好能做成一个简易的流程图，在不看课本实验报告的时候能够把实验步骤背出来。比如在《动物组织中DNA的提取》实验中，至少让大家总结出来实验步骤是取组织破碎细胞去除RNA去除蛋白质和其他杂质沉淀DNA。这样在进行实验时，学生就会对整个实验有所了解，有效地避免了很多学生看一个步骤，做一个步骤，最后不了解自己到底做了什么的情况出现。
实际上预习可以看作是学生对实验课理论知识的准备，除了理论知识准备外，还需要作实验材料、实验试剂以及器材的准备，而实验试剂及器材的准备在实验教学中往往容易被忽略，因为这些一般都是实验教师提前准备好的。学生做实验的时候基本都是按照实验步骤，找到相应的已经准备好的试剂器材取用，往往对试剂或者器材本身的作用和特点忽略掉。笔者在上课时常常告诫大家：“做实验和做菜很相像，做菜的功夫固然重要，但是食材的准备隐含的东西在某种程度上更为关键”。例如蛋白质盐析实验中最重要的是饱和硫酸铵试剂，大家取用的时候常常发现烧杯玻棒包括手上经常会粘上白色粉末状物质，这个试剂笔者常常让学生在上一个实验结束的时候，挑两个同学当面配置，这样大家对饱和硫酸铵试剂的配置过程就有了了解，对于饱和硫酸铵中硫酸铵的量有了直观认识，有助于大家理解盐析的原理，下次取用试剂时也会注意到很多细节，比如取用过后迅速洗干净容器等，养成一个良好的习惯，认真的实验准备对提高实验教学能带来事半功倍的效果。
三、严谨操作，紧抓细节
记得笔者上大学实验课的时候，笔者的老师就教导我们“实验课最重要的不是获得了一个好的实验结果，也不是学会了操作一个仪器，最重要的是养成了一个好的习惯，一个科学的做实验的习惯”。笔者对这个思路是非常认同的，实验理论可以学习，实验操作经验可以慢慢积累，唯有实验习惯很多时候一养成是陪伴终身的。那么如何培养好的实验习惯呢？笔者的做法是从细节入手，从一进入实验室开始，就从细节上对大家严格要求，从最基本的桌面整洁做起，试剂归类放置好，并在实验过程间隙随时整理。整个实验过程是由一个一个仪器的小操作集合而成的，如果仅仅笼统的要求大家认真做实验，并不能起到很好的效果。在做实验前，笔者会把重点仪器的实验规范教给大家，比如移液器的用法、离心机的用法等，尤其在大家进行操作的时候，笔者会不断巡视，发现问题及时纠正，有些共性的容易犯错的地方，再召集大家强调一下。很多仪器在多个实验中都会用到，这样经过多次使用巩固以后，基本做到了每个学生对仪器都能按照正确操作流程进行操作，养成了一个良好的习惯。
四、课后报告，完善总结
由于实验课程的特殊性，实验课的成绩在很大程度上都是实验报告的成绩决定的。在早期的实验教学中就发现很多学生为了实验报告更出色，对实验结果进行修改抄袭甚至编造，由于每位实验教师经常要面对20～30位学生，即使把实验结果记下来，也不能及时杜绝这种现象。
笔者在教学中不断摸索总结，提出了一个新的解决问题的思路，在每次上课前都会给学生讲清楚，一定要如实记录实验结果，如果发现有抄袭甚至伪造数据等有违科学精神的行为，本次实验成绩一律0分。这样从打分制度上进行了小的修改，结果是显而易见的，学生在做实验准备时比原来认真多了，并且也严格按照操作规程来进行，因此就取得了较好的实验结果，有些偶然因素或者失误导致的结果不理想，学生都能积极主动的要求重复实验，有些客观原因不能重复实验的，就把实验失误的原因分析清楚，一样可以取得好成绩。
通过这样一个小小的改革，结果是显而易见的，已经杜绝了完全追求实验结果的现象，大家的精力被吸引到了认真准备和谨慎操作上面，同时对实验过程及出现的结果，学会了进行详尽的分析总结，即使没有取得预期的实验结果，也能从里面学到很多知识，为以后的学习打下坚实的基础。
在新的形势下，《动物生物化学》实验教学也面临着新的机会和挑战，这就要求教育工作者要不断开拓思路，适应外界环境的改变，提出新的方法和见解，从调动学生学习的主动性入手，努力把学生培养成高素质的人才。
参考文献：
[1]易晓华.农业院校基础生化实验教学改革与实践[J].价值工程，2014，（8）：247-248.
[2]王冬梅.探索生化实验教学方法，增强教学效果[J].生物学杂志，2011，（28）：98-102.
[3]杨艳.临床生化检验和分子生物学实验教学改革的尝试与思考[J].临床教学，2013，（37）：756-758.
大学无机化学实验范文第3篇
关键词：无机化学实验;教学;创新
化学是一门理论与实践相结合的学科,通过理论基础的指导,加上化学实验的探究,更进一步地深化对化合物的组成、性质、结构等方面的了解。化学学科的学习是离不开实验探究的,实验教学是化学教学的重要基本环节和手段,尤其在培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力等方面具有重大意义[1]。在高等教育化学专业的学习中,无机化学实验教学是化学实验教学和化学基础知识学习的基奠[2-3]。无机化学实验主要面向的是刚刚步入大学的大学一年级新生,他们对化学学科的了解还只在高中的书本知识上,对于化学实验的操作知之甚少。面对不同的学生、不同的时代,无机化学实验这门学科也应与时俱进,及时总结以往的教学和管理方面的经验,适时调整,以适应新形势下的大学生对知识的需求。
1了解学生学习情况,创新无机化学实验教学
新时代的大学生具有思想政治意识薄弱、特立独行、缺少思想独立性、功利心重和合作意识弱等特点。在学科教学开展前,首先要了解学生的基本状况,结合以往的教学经验,适时调整教学安排。大一新生刚刚接触化学实验会有许多新奇感,教师们就可抓住这个心理,在无机实验的安排上加入一些操作简单、现象明显、与无机化学知识结合较为紧密的课程,如碱式碳酸铜的制备、过氧化钙的制备等实验内容。由于大一新生对化学实验的了解还停留在高中所学,所以在教学过程中,要应材施教,对实验药品的原理、用量、操作等方面要详细讲述,把学生的化学基础打扎实。在无机化学实验教学中,可安排一至两个创新实验,由学生提出实验方案,教师把关调整实验内容,指导学生操作,以此作为学生学业成绩的评定标准之一。这样不仅可以丰富无机化学实验的内容,还可提高学生对无机化学实验的兴趣,为培养创新型人才做好铺垫。
2及时调整实验教学内容,创新无机化学实验教学
教学岗位本身就是一门“以学为主,以教为辅”的岗位,在教学开展过程中要实时跟进学科知识,及时完善和丰富自身所学。在无机化学实验的教学中,不仅要掌握学生对知识的接受程度和心理动向,还应根据往年实验开展的情况,调整实验内容。我院无机化学实验课程会根据以往授课情况及学生接受程度做相应的调整,例如:(1)《硫酸亚铁铵的制备》实验,书本上要求的实验原料为铁屑、碳酸钠、3mol/L硫酸、硫酸铵等。通过以往的教学经验,我们将原料中的碳酸钠改为2mol/L氢氧化钠,这样的改变在一定程度上提高了实验的效率。(2)《硫代硫酸钠的制备》实验,书本上要求的是用硝酸银作现象检验,通过对产物硫代硫酸钠做鉴定,检验硫代硫酸根离子。我们要求学生分别用两支试管,一支加入硫代硫酸钠溶液,一支加入亚硫酸钠溶液,然后分别滴入过量硝酸银,观察实验现象。这样的改变可以加深学生对各化学物质性质的了解,并更为深刻地熟悉实验内容。(3)在一些污染度较高的实验中,如不是经典实验,可做删减或做好废液处理工作,减少对环境的污染。
3考试以平时讲授为主,研究型课题为加分项,创新无机化学实验教学
无机化学实验课程是向大一新生开设的一门基础实验课,学生的实验基础较薄弱,所以在无机化学实验考试中仍要以平时讲授课程内容为主,对学生进行手把手地教授实验内容,帮助学生尽快掌握无机实验的基础知识,增进学生对无机化学实验的了解,加强学生的动手能力。此外,为了推进创新型科研人才的培养,加强学生的自主动手能力的提升,我院不仅为学生开设了微课,让学生自己上一堂实验课,并自查自纠,及时发现实验和教学中的问题,还为学生的自主创新提供了发展的平台。我们鼓励学生提供创新实验的方案,学院为学生提供实验原料和用具,这些内容都作为学生考试成绩的评估标准。通过这样一个开放式的教学平台,学生们的积极性和主动性被充分调动起来,为促进学生掌握无机化学实验打下了坚实的基础。
大学无机化学实验范文第4篇
关键词：无机化学实验；实验教学；教学研究
化学是一门以实验为基础的学科，在化学教学中化学实验尤为重要。无机化学实验是化学相关专业学生进入大学后接触的第一门实验课程，但长期以来师生对这门课程的认识存在一定的偏差。由于无机化学实验中与高中化学联系较多，还存在实验理论简单、药品常见、器材普通、操作简单等特点，很容易忽视无机化学实验。在具体的教学的过程中，实验指导教师的讲解大多流于形式，学生也存在“按方抓药”完成实验，没有多大难度，作为一门考查课几乎所有学生都可以顺利通过。长此以往，学生不重视无机化学实验，把完成实验当成任务，教学效果可想而知，开展无机化学实验教学改革刻不容缓。笔者结合自己七年的教学实践，对地方性本科师范院校无机化学实验教学进行了探讨。
一、教学内容的合理优化
随着社会的发展，知识全面和专业技术能量强的人才更加受用人单位的青睐，而传统的高等教育注重知识传授，对学生综合素质的培养稍显不足[1]。综合素质就是学生获得的知识和技能,并且内化于心,再逐渐形成稳定的个人能力和科学素养[2]。培养学生的素质，不是简单的直接从书本上获得,而是要把新学习的知识运用到实际中,从而提升自己。结合七年的无机化学实验教学，发现北京师范大学无机化学教研室等编写的《无机化学实验》(第四版)较为适用于我校化学专业学生。在在制定《无机化学实验》教学大纲时，在借鉴省内外同类高校的经验的基础上，也考虑到所招学生的知识水平情况，制定除了合理的可行的方案。教学内容中要注重体现下列能力的培养，观察能力、实验操作能力、思维能力、自学能力和创新能力。无机化学实验主要分为两部分，化学原理部分和元素部分。上学期开设的化学原理实验多数可以在规定的学时内完成，下学期开设的元素性质实验内容一般较多，在有限的学时内很难完成，且有的与高中化学实验内容重复，有必要对实验内容进行优化。在选择实验内容时也要考虑到环保问题，尽量做到废物的无害化排放，如存在有害物质的产生要让学生思考如何解决，做到实验的绿色化[3]。在实验教学经验积累的基础上，结合实际情况编制实验指导书或实验讲义其实是个很好的办法。实验指导书的内容可以包含：实验安全知识、化学实验基本操作、化学反应原理的证明和测定、元素及化合物的化学性质、化合物的制备等。学生在高中阶段的实践机会不多，动手能力不强，要给学生尽可能多的机会训练。作为未来的化学教师，实验操作的规范化是重中之重，在教学中要体现出来。实验指导书的内容不用太多，只列出要求和注意事项，即使实验步骤也要简单化，要求学生在实验前查阅资料做好准备，尽可能把更多的时间交给学生，让学生有更多的时间思考解决问题，把教学重点从老师“教”转移到学生“做”上。除了参考书上的实验，实验教师也可以结合无机化学理论和自己的科研实际情况，在第二学期开展创新型实验，给定几个题目，让学生查阅文献资料，自己设计方案，老师在全程起到“导”的作用。实验技术和实验设备的改进也要融入到平时的实验教学中，教师在讲授时可以结合自己的经验积累和无机化学实验方面的实用新型发明抛砖引玉，鼓励学生大胆创新，培养有想法的化学教师。
二、教学方法的多样化
传统的实验教学是实验教师讲授实验理论、操作步骤和注意事项，学生在下边被动的听，这种模式和理论课程的形式非常相似，教学效果一般，学生的参与课堂较少，学习兴趣一般，教学效果不显著[4]。实验课程的教学和理论教学一样，同样需要加强师生之间的互动。教师要关注学生的学习，在每次实验课结束前留足够的时间提出问题，可以采用启发式、讨论式等教学方法。指导教师可以引导学生进行讨论，最后再给出答案和建议。这样可以检查学生之前预习的情况，以及学生对本次实验的掌握情况，可以有效的提升学生的学习动力，有利于促进教学。要改进传统的教学模式，化学专业培养的是未来有高素养的化学教师，应该给学生一定的发挥空间，给学生一个机会当老师。在第二学期可以选择个别简单实验，让学生准备实验仪器、药品，备课，讲解实验，课堂演示，之后其他同学发表看法，指导教师再进行总结。这种教学方式的实施，有利于提高学生学习的积极性主动性，锻炼学生提升学生的综合素质，也培养了学生的师范技能。在开展无机化学实验教学时，多媒体教学的教学比传统的方式有更好的效果[5]。一直以来，课堂板书和课堂演示是实验教师常采用的两种教学形式，存在一定的不足。课堂板书有限，内容有限并且大多数以文字的形式呈现出来，略显枯燥。在课堂上，学生与指导教师有一定的距离，有的实验颜色较浅或颜色变化不明显，课堂演示效果不突出。如把多媒体引入课堂，动画演示实验操作颜色鲜艳，可以呈现更丰富的内容，学生更容易观察理解。我校在每年的第二个学期举办化学实验技能大赛，已经举办了两届。参加竞赛的学生先通过理论测试选拔，然后再参加实践测试。理论知识测试主要有无机化学、分析化学、有机化学的基本实验知识，参加选手主要化学、化学工程与工艺、环境工程、矿物加工工程、冶金工程、生物等专业大学二年级以上的学生。实践测试主要是无机化学、有机化学、分析化学的综合实验，主要关注学生的实验设计能力、实验操作的规范性。实验技能大赛已的开展取得了良好的效果，提高了学生学习化学实验课程的兴趣，也促进了实验教学。
三、多元化的考核方式
无机化学实验虽然是必修课程，但传统的考核方式为考查，侧重于学生对实验理论的理解或实验操作情况。多数学校的实验课程的考核包括以下几个方面：考勤、预习实验报告、课堂实验表现、实验报告、期末考核(理论考试或实验操作考试)。对于这种考核方式，看似全面，但要真的全面考核一个学生还在执行上有一些问题值得商榷。对于出勤问题，笔者认为正常的实验课程就应该参加，没有按时参加的可以通过做来解决。对于出勤，在总成绩中可以体现，但比例应控制在较小范围内。对于预习实验报告的去留问题很多老师观点不一，预习实验报告的书写，可以让学生对实验内容有一定的认识，对实验的开展有一定作用，但如果不思考、不认真查阅资料，预习实验报告的作用就微乎其微了。预习实验报告的内容和实验报告的内容有很多是重复的，有无必要再次书写？本人觉得预习实验报告和实验报告可以合二为一，可以给学生更多的时间查阅文献资料做好实验课前的准备，在实验结束后学生有足够的时间反思总结。二者统一的关键的是要检查学生的实验预习情况，让学生养成良好的习惯。课堂表现是检验一个学生学习情况的重要标准，在实验总成绩中应该占较大比例。由于最近几年扩招等问题，学生分组后，每组的人数在20人左右，每小组1人，独立完成实验，仅靠一个实验教师来观察指导学生实验可以想象。类似的问题许多西部地方本科师范院校都存在，可否减少小组学生数或增加实验指导教师，这也是以后实验教学改革的方向。实验报告反应了学生对实验的掌握情况，要鼓励学生多反思多总结，在总成绩中应占一定比例。对于最后的测试，在学生的实验成绩中可以占一定的比例。笔者根据多年的教学经验，建议同时开展实验理论考试和实践考试，才能全面反映学生对这门课程的掌握情况。实践课程的考核和课堂表现考核存在同样的问题，就是考核的工作量大，直接影响考核的准确性[5]。无机化学实验的考核改革还需要不断的实践探索，更一步完善合理可行。
四、结语
当下，素质教育和创新教育已全面展开，时代对化学教师也有了更高的要求。扎实的理论知识和过硬专业技能是化学专业学生人才，是培养方案的要求，对于高校化学教师来说责无旁贷。要培养优秀的学生，对教师也是提出了要求，教师也要不断提升自己的。高校教师经长期的实验教学，积累了丰富的经验掌握了很多实验技巧，在平时的教学过程中要渗透给学生。经过几年的教学实践改革，学生的学习积极性有了一定程度的提高，分析和解决问题的能力也得到了提高，学生的综合能力也在不断进步。无机化学实验的教学改革任重道远，不断总结教学，开拓实践课程教学的新思路，才能培养出更多能力强、素养高、合格的化学教师。
参考文献：
[1]宋仲容,何家洪,徐强.高师无机化学实验教学改革探讨[J].重庆文理学院学报:自然科学版,2010,29(1):96-98.
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[3]李向清,康诗钊,穆劲.大学无机化学实验教学改革探讨[J].化工高等教育,2011(5):24-26.
[4]王利勇,韩媛媛,丁士文,王静,丁哲.大学无机化学实验教学改革的思考[J].实验室科学,2008(3):28-29.
[5]宝金荣,朱晓伟,李文先.无机化学实验教学改革初探[J].实验室科学,2013,16(2):49-51.
大学无机化学实验范文第5篇
关键词：无机化学实验；教学质量；改革；尝试与探索
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）08-0218-03
无机化学实验是针对高等师范院校化学教育专业的学生开设的一门专业必修课程。通过该课程的学习不仅能够巩固和深化无机化学课程所学的基础理论知识，更重要的是让刚进入大学学习的一年级新生摒弃中学时期形成的不良实验习惯，熟练掌握基本实验操作技能，培养严谨的科学态度和正确的科学研究方法，提升学生的实践动手能力与创新精神，为后续实验课程的学习打下良好的基础[1]。因此，无机化学实验课程的教学质量直接影响着高师院校所培养的中学化学师资的综合素质与能力。传统的无机化学实验教学模式已经与学科的快速发展、专业的培养目标严重脱节，极大地制约了创新人才培养的需求。如何优化整合课程教学内容、采用创新的教学方法与教学手段、改革课程考核的评价方式以有效地提升本课程的教学质量成为了培养高师院校学生的创新实践能力的关键。为提升无机化学实验课程的教学质量，本文作者在多年的无机化学实验课程的教学实践中进行了一些有益的尝试与探索。
一、优化课程教学内容，着力培养学生的创新能力
传统无机化学实验课程的教学中，基本操作、基本化学原理和元素性质实验等验证性实验在教学内容中所占的比重很大，如北京师范大学无机化学教研室编写的《无机化学实验》（第三版）[2]教材中，验证性实验的占比竟然接近60%。开展验证性实验虽然能够巩固学生的基本操作技能，加强学生对基础理论知识的理解，培养学生对实验现象的细致观察能力。但在教学中过多地选用验证性实验内容则难以适应学科发展的需要，不利于实现课程的主要教学目标――培养学生的创新思维能力。我们在近年的教学过程中逐步采用我校自编的《无机化学实验》[3]教材，将一些内容简单、与中学知识重复的验证性实验进行合并、简化，使验证性实验所占的比重下降为45%，同时大幅增加综合性、设计性实验的数目，新开设的实验项目如“微波固相合成――AlPO4的合成及组成测定”、“一维链状牛磺酸钴配位聚合物的溶剂热合成”以及“纳米二氧化钛的制备及其光催化活性”等可以让学生通过课程的学习掌握多种无机合成新技术，熟悉化合物的鉴定及组成分析方法，增强学生的实验设计能力、动手能力，对于拓展学生的知识视野、了解学科的发展前沿、增强学生的专业综合素养以及培养学生的科学研究与创新能力起到积极的作用。而趣味化学实验内容如“化学冰袋的制作”、“暖手袋的制作”、“彩色火焰蜡烛的制作”等的引入则将专业课程的学习与日常生活紧密联系起来，寓教于乐，让学生体会到化学实验的“魔力”，对实验课程的实践性有更清醒的认识。
二、利用多媒体教学手段结合教师现场演示，有效提升课堂教学效果
伴随无机化学学科的发展，专业的新知识、新技术呈几何级数增长，如何在有限的教学时间内向学生传输更多的知识内容变成了一个令任课教师棘手的问题。多媒体教学手段具有知识信息量大、形象直观的特点，将其引入无机化学实验的课程教学能够有效地提升课堂教学的效果[4]。如在“溶液的配制和滴定操作练习”实验中，可先行拍摄滴定操作的正规示范视频并制作成多媒体课件，在课堂上由教师演示滴定操作后，再将正规示范视频采用慢速方式重复播放数次，必要时进行定格展示，让学生更清楚地了解滴定操作的具体步骤和要求；在“醋酸解离常数的测定”实验中，可在多媒体课件中将酸度计的组件和操作面板以图片的形式进行直观的介绍，同时将其使用步骤在课件中呈现出来，方便学生在使用仪器的过程中随时检视自己的操作是否符合规范。此外，在复杂实验装置的组装、化学反应过程的模拟等方面多媒体教学手段与传统教学方式相比也具有明显的优势，可引起学生浓厚的兴趣，因此有必要在无机化学实验教学中广泛采用多媒体教学手段，实现更佳的教学效果。不过多媒体教学这一现代化教学手段现阶段仍然是实验课常规教学手段的一种辅助，与理论课的教学不同，我们更强调教师在实验教学中的引导作用。在讲解实验操作规范和仪器的操作步骤时必须结合现场演示，在学生面前将重要的实验操作技术逐一分解，通过自己的一举一动让学生感受到规范操作的重要性，感受到化学实验的严谨性，感受到化学科学的神奇性。现场演示也有助于在师生之间产生更多的言语、动作交流，充分加强教学效果，有助于学生对教师产生敬佩、尊重之情。
三、改革课程考核的评价体系，重视学生实践动手能力的培养
鉴于实验课程的特殊性，仅以期中和期末的笔试或操作考试来评价学生的课程学习情况显然有违科学性，教师更应该注重学生在课程学习过程中的实际表现，使课程成绩的评定更趋合理化。在教学中，我们按照平时成绩占70%，笔试和操作考试成绩占30%的标准来评定学生的实验课成绩。加大平时成绩所占的比重，能有效地促使学生在整个学习过程中保持积极性、主动性。在平时成绩的评定中，我们摈弃过去根据某学生一个学期的整体表现打分的粗略方式，而是将成绩的评定细化到每一次实验。对每一次实验的评价则由过去的教学中只依据预习报告、实验报告的书写质量对学生的学习成绩进行评价的片面手段，转而重视学生在整个实验中的具体表现，综合考虑实验的预习情况、学习态度与实验内容的完成情况、基本操作掌握情况及台面清洁、现象记录及实验结果、实验报告的书写质量等指标对学生的实验成绩进行评价，每一部分的分值均为20%，使最终的评分能更真实地反映学生的课堂学习情况，防止出现学生不认真完成实验内容而通过后期“加工雕琢”实验报告获得好成绩的现象。评价方式的变化可以让学生在实验过程中全神贯注、手脑并用，对于提高实验技能和实践动手能力具有重要的意义，同时也有利于指导教师增强责任心，加强课堂巡视，充分了解学生的基本技能是否规范、实验现象的记录是否完整、实验结果是否正确、实验态度是否端正，并可及时发现教学中存在的疏漏和不足并当场在课堂中予以纠正，避免此次教学中出现的问题影响到后续的教学。
四、逐步实现化学实验内容的“绿色化”，培养学生良好的环境保护意识
环境污染问题是21世纪世界各国尤其是发展中国家所面临的迫切问题，而化学工业作为主要的环境污染源已日渐成为“人民公敌”。实现化学过程的“绿色化”是改变化学及化学工业所面临的窘境的唯一有效办法。在高师院校的实验教学课堂上面向未来的中学化学教育工作者传授环境保护的知识，树立“绿色化学”的良好意识对于建设大众期望的环保性社会，消除化学对公众的负面影响，培养青少年的环境意识具有极为重要的意义。无机化学实验课程的教学过程中需要使用大量的有毒有害化学试剂，鉴于目前绝大多数高等院校的实验室还不具备处理实验废弃物的仪器设备，因此这些试剂本身或者实验过程中产生的废水、废渣极有可能对环境造成难以修复的污染。如何在教学过程中体现绿色环保理念，实现实验过程的“绿色化”是当前的无机化学实验教学中碰到的一个大问题。本着预防大于治理的原则，应从实验源头上对污染进行防控。为此我们首先在实验内容的选取上遵循“5R”原则（减少用量Reduce，重复使用Reuse，循环利用Recycle，再生Regeneration，拒用Rejection）[5]，尽量摒弃对环境污染大的如汞、重铬酸钾、苯等试剂药品，优化实验方案与实验装置，加强实验废弃物的处理，尽量减少化学实验的污染排放；其次强调实验产物与废弃物的循环利用，通过开设“由含银废液制备硝酸银”、“由废干电池制备硫酸锰铵”、“由易拉罐合成明矾”、“由贝壳制备乳酸钙”等实验项目，使对环境有毒有害的物质在实验室内进行流转，防止废弃物对土壤、大气造成污染，不但可以节约大量的实验药品与经费，而且可以向学生灌输原子经济的概念；此外，我们还在“醋酸亚铬的制备”、“水的电解”等实验中采用微型仪器装置，在保证实验现象、结果清晰准确的前提下大幅度减少了药品用量，不但实现了实验“绿色化”的述求，而且能够促使学生更仔细地观察实验现象，注重实验操作的准确性。今后我们还将对某些严重污染环境、对学生身体健康损伤大的实验项目进行计算机仿真化，更大限度地消除无机化学实验对环境所造成的污染。
五、结语
近年来，我们在无机化学实验课程的教学过程中进行的一些有益的尝试与探索对于提升化学教育专业学生的创新实践能力已经起到了积极的作用，为后续课程的学习打下了坚实的基础。培养出的一些学生先后在全国师范生化学实验技能大赛以及广西高校大学生化学实验技能竞赛中取得优异的成绩；部分学生在进入老师的研究室开展研究工作时也表现出了良好的科研素养，在科学研究过程中取得了一些令人瞩目的成果。这些收获促使我们在今后的教学过程中进一步加强实验课的教学改革，追寻学科发展的脚步，利用更有效的手段与措施来发展学生的创新实践能力。
参考文献：
[1]朱妙琴，王祖浩.高师无机化学实验教学的改革与学生综合能力的培养J].化学教育，2002，（11）：21-25.
[2]北京师范大学无机化学教研室，等.无机化学实验（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2001.
[3]蒋毅民.无机化学实验[M].桂林：广西师范大学出版社，2013.
[4]宝金荣，朱晓伟，李文先.无机化学实验教学改革初探[J].实验室科学，2013，（2）：49-51.
[5]邹少兰.绿色化学与绿色化学实验[J].萍乡高等专科学校学报，2004，（4）：25-28.
