前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇无机化学实验理论范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
无机化学实验是大学化学化工专业及与化学相关专业的一门重要基础课。同时,它也是承接中学化学实验和大学化学实验的一门课程。近几年来,随着中学新编化学教材的使用,其实验课程也有很大的变动,对大学无机化学实验教学提出了新的课题。传统的无机化学实验主要为验证无机化学理论课所讲授内容,没有形成独立的系统的教学内容和教学目标,也没有体现出现代化学实验实践性、综合性和设计性的特点。但是,如何深化改革,如何在教学过程中主动学习、掌握并灵活运用无机化学理论知识和实验技能,仍然是摆在无机化学实验教师面前亟待解决的问题。我在多年无机化学实验教学实践中,针对无机化学实验教学目标、内容和模式做了一些初步的探索和实践,现对此加以阐述,主要为一些教学过程中的感悟和体会。
一、无机化学实验教学的内容设计
无机化学是研究碳氢化合物及其衍生物之外所有元素及其化合物的学科,所以无机化学实验所用的单质和化合物范围极其广泛,几乎包含了所有的元素[1]。传统无机化学实验只是对化学理论和元素性质进行了验证,实验教学内容缺乏联系和系统性,学生难以通过实验来突出教学的重点,寻找内在的规律并总结教学内容。例如,在化学平衡理论的实验中,包含有酸碱平衡、配位平衡、沉淀―溶解平衡和氧化―还原平衡的实验[2]。在原有的实验教学中,这几部分互相独立,缺乏联系,学生对化学平衡概念缺乏清晰、明了的理解。因此在化学平衡部分实验教学中,应抓住几类平衡的基本特征,平衡的移动和化学反应平衡常数之间存在怎样的联系和规律,并与实验现象结合起来,以达到实验教学的目的。在元素部分实验教学中,单独的各族元素实验验证单质和化合物性质之间的联系不大,学生对其性质的了解缺乏一个直观的概念,落入中学化学实验教学的套路。我们认为这部分的实验教学应与元素周期表联系起来,强调同族和同周期单质和化合物性质的递变规律。同时,根据无机化学实验的具体章节内容,可以加入一些生活化学和趣味化学的内容来提高学生实验的积极性。
二、无机化学实验教学过程的监控
实验前做好充分的预习工作是十分重要的,这不仅与实验内容有关,而且涉及实验室的安全问题,所以实验室应严格规定:预习不合格的学生不能做实验。同时,还要把预习成绩与考试成绩挂钩。实验前对实验预习内容进行提问,考查学生对实验原理,内容和步骤的理解情况。如果预习充分,在实验过程中就能做到心中有数,有条不紊地完成实验内容,并提高学生完成实验的独立性。无机化学实验所涉及的仪器和化学试剂较多,学生操作不规范,错误的现象也比较多,所以在实验中教师一定要注意学生实验的操作。因为无机化学实验是大学化学实验的第一门课程,如果一开始操作不规范并养成习惯,会导致在后续的实验课程中很难改正,甚至会影响到学生的继续深造和以后的工作,比如说一些大学四年级化学专业的同学仍不能正确使用滴定管并读数。所以教师要全程监控学生的实验过程,提醒实验中出现的问题并及时纠正,并对一些经常出现的共性错误采取集中讲解的办法来解决,特别是要强调无机化学实验室基础仪器的使用方法,例如,量筒、酸碱滴定管、分析天平、分液漏斗、离心机等仪器的使用。此外,教师还要指导学生对实验中出现的问题认真分析和总结经验教训,以实验报告的形式体现出来。
三、无机化学实验教学中现代化仪器的使用
传统的无机化学实验教学侧重于化学理论和化合物性质的验证,并不重视现代化仪器的使用。如果将先进的仪器测试手段运用于教学过程中,并把实验结果以图片、动画的形式直接展现在学生面前,那么实验数据就会更加生动形象,增强学生的感性认识,也会引起学生对化学知识的兴趣。例如,在晶体制备的实验中,晶体制备过程完成后用粉末X―射线衍射仪(XRD)来测定晶体的类型,可以鉴定出来制备的晶体是否为我们需要的晶体,通过这一过程也能使学生理解晶体结构的特征[3]。在配位化合物制备和性质实验中,我们可以测定配位化合物的紫外―可见光谱(UV-vis)来了解配体与中心原子之间的电子跃迁。
四、无机化学实验教学的考试模式
考试是检验学生学习情况的重要教学环节,也是让学生能有一个总的复习。无机化学理论课程主要采用闭卷考试的方式,但不管开卷还是闭卷考试,用于无机化学实验课程都是不太合适的,主要原因为其不符合实验课程具有实践性的特征。我们认为应把无机化学实验的设计和操作作为考试的重点内容,在教学过程中鼓励学生原创题目,训练学生的表达知识能力和设计实验的能力。例如,在常见无机离子分离和鉴定实验中,由学生自己来确定分离鉴定的原理步骤及所用的化学药品。教师根据学生所出题目,择优进行删减,然后与实验员商议,根据本实验室特点来准备学生考试所需要的仪器和化学试剂。在考试过程中注重学生对理论知识的理解和实验的基本操作。此种考试方法将学生从被动的地位转为主动的地位,从一个侧面提高学生的学习积极性。同时,把平时实验教学中的预习报告和实验报告包含在考试成绩内。在目前形势下,这是有利于培养学生创新能力和科学素养的一种考核方法。
五、结语
在今后的无机化学实验教学过程中,我们将在教学实践中不断地改革、探讨与总结,以新的教学理念探索出适应培养创新型化学化工人才的无机化学实验教学体系。
参考文献:
[1]大连理工大学无机化学教研室编.无机化学[M].北京:高等教育出版社,1990.
[2]大连理工大学无机化学教研室编.无机化学实验[M].北京:高等教育出版社,1990.
1.目前无机实验教学存在的问题
1.1学生对实验重视程度不够
目前,无机化学实验教学基本是依附于理论课程的,这就决定了实验课的从属地位。学生完成实验的主要目的是验证理论课学过的知识,使得学生们重理论、轻实践,从思想上没有把实验课提升到一定的高度,认真去对待。在实验过程中有“偷工减料”、乱改数据、抄袭结果等现象,导致实验课不能达到应有的教学要求和教学目的。
1.2学生安全环保意识差
无机化学实验课一般是针对大一的学生开设,学生安全环保意识比较差,无机实验中不可避免地产生“三废”,虽数量不多,却成分复杂,有大量有毒有害的物质,不仅威胁到自身安全,还会造成环境污染。
1.3无机实验教学内容陈旧,实验谍程进度安排也不合理
传统的无机化学实验内容绝大部分实验属于验证理论的实验,内容较陈旧,创新性实验、设计性实验、综合性实验及应用性实验的内容较少,反映现代新技术发展和学科交叉的实验内容也不多。而且无机化学实验课程进度安排也不合理,即实验课的进度快于理论课,造成理论内容还没上,相应的实验就巳经先开了,学生在做实验时因缺乏理论上的指导,只能盲目、机械地完成实验内容。显然,按这种实验内容进行教学,不但学生的基本操作和创新思维得不到很好的训练,而且很大程度上降低了学生的兴趣和对无机化学实验教育的新鲜感。
1.4无机化学实验教学模式和教学方法单一传统实验教学采用“先讲后做”和“手把手教”的方法,实验前学生虽然按教师的要求写预习报告,但大部分学生也只是把实验内容照抄一遍,对实验中的重点、难点和注意事项并没有认真思考,也不能用所学的知识对实验中出现的异常现象加以解释,缺乏应有的科学态度。实验时,学生过于依赖老师或教材,离开老师或书本便不会做实验[3<。例如很多学生在使用循环水式真空泵时,发现真空度不够,他们就只能请老师来解决,缺乏自主分析问题的能力,不能充分调动学生实验的积极性和自主性。
2.无机化学实验教学改革的探索
2.1实验教学内容的改革
2.1.1重视实验室安全环保教育,加强绿色化学理念
实验室要把安全环保知识、安全制度、操作规程等列为实验教学内容之一,这在无机化学实验开设时显得尤为重要。在基础无机化学实验教学过程中,不断探索和实践,开展绿色化、连贯性实验,充分利用相关反应,将前一个实验产物作为下一个实验的反应物;强化“三废”的处理,做到回收再利用;引入现代信息技术,以多媒体形式完成一些有毒、危害性大、污染严重的实验。
把安全制度、操作规程等列为实验教学的内容之一,四川大学化学基础实验教学中心网站新建立了关于实验室安全环保知识的培训平台,新生在进入实验室前,可以在该平台上先学习强化其安全环保知识与意识,主动积极地参与到安全环保的实验教学中,为无机实验内容改革与创新提供依据,更为学生今后从事综合性探究实验奠定基础。
2.1.2优化实验教学内容,实施“应专业施教”的模式,培养学生的兴趣和创新能力
无机化学实验在整个化学实验教学中占有重要地位,学生的兴趣和学习态度会直接影响今后整体化学实验教学的效果。整合无机化学实验的内容,构筑新的实验体系。为了让学生真正地体会到其中的乐趣,精简验证性化学实验,寻找与其专业相关又有趣的实验,无机化学实验课程体系中建立一个更加符合多学科背景的实验内容体系。对于药学院的新生,开设了硫酸亚铁铵的制备,硫酸亚铁铵[(NH4)2S04?FeS04.6H20]是治疗缺铁性贫血药物的重要成分,融合无机化学理论知识和药学专业知识,为高素质药学人才的培养打下了结实的基础。同时,硫酸亚铁铵的制备是利用废铁屑为原料,变废为宝的环保型实验。然而常用的装置为敞开式,导致实验并不环保。我们可以引导学生用制备硫化氢气体的方法来改进装置,达到环保的目的,激发了学生学习无机化学和做实验的兴趣,培养了学生的独立实验能力和创新意识。
2.1.3开设综合设计型实验,发挥学生的主观能动性
无机化学实验内容应加强与现代技术的融合,增加实验的趣味性,提高实验的应用性,并且要以学生为主体,培养发现问题和解决问题的能力,发挥学生的主观能动性。在几次基础实验课程后,开设综合设计型实验。教师提前1~2周将设计实验的任务交给学生,只提示要达到的目的,要求学生通过査阅文献资料后设计出实验方案,实验方案包括:实验目的、原理、方法步骤、需用到的仪器和试液,实验预期结果及操作注意事项,经教师审阅合格后独立完成实验。例如,在完成无机化学基础实验后,选择教材中没有实验步骤的“氯化钠的提纯与精制”进行实验设计。这样不仅激发学生的自主学习兴趣,还可以提高了他们分析问题和解决问题的能力。
2.2实验教学模式的改革
2.2.1以学生为主体,运用“启发式”教学方式,激发学生的兴趣
在实验教学方法改革中,坚持“启发式”教学方法,实验课上教师首先以提问的方式展开教学,启发学生对实验原理及预习报告所出现问题展开思考,针对实验中易出现问题加以“启发式”说明,鼓励和促使学生独立思考问题、观察和分析问题,遇到困难自行寻找解决问题的办法,激发学生的学习主动性。以综合性实验硝酸钾的制备为例,该制备实验在实际操作中以硝酸钠和氯化钾作为反应原料,反应的条件一般较难控制,混合溶液中有4种盐,分别是硝酸钾、氯化钾、硝酸钠和氯化钠,在溶液中构成一个复杂的四元交互体系。在具体的实验课堂教学中,先把学生进行分组,讲授实验内容并进行讨论,然后各组同学按照不同的实'验条件进行,通过比较各组同学的实验结果,向学生提出问题。从教学效果分析,实验课堂教学中潜移默化的培养学生思维能力是有促进作用的[7]。这一做法极大地调动了学生学习的主动性,激发了自主探索的积极性,学生们以极大的兴趣展开讨论,这种“启发式”教学方法较之传统教学方法在提高学生创新能力方面的优势就更加明显了。
2.2.2引入现代信息技术,优化实验教学效果现行无机化学实验教学中计算机多媒体课件使用较少,网上资源得不到充分利用,学生的视野受到限制。实验教学过程中应充分利用多媒体技术,增大课堂教学的容量,增强教学的直观性,使学生充分认识了解化学现象、反应规律和操作步骤。如酸度计、电导率仪等常用实验仪器的使用方法,利用多媒体辅助教学,学生可以清楚看到实验的具体过程,弄懂实验的基本原理和具体步骤,自己动手完成实验更加顺利。我们也可以利用网络交流工具’如班级QQ群,采用在线或留言方式集体讨论在实验中遇到的问题。打破实验教学的地域性和时间性的约束,丰富学生的学习内容,拓展学生的视野。
2.2.3开放实验室,引导学生及早介入科研
在平时的实验教学过程中,学生缺乏自由发挥的机会。开放实验室可以为这些同学提供很好的机会,不仅弥补了普通实验教学时间紧、学生动手时间有限等缺点,而且还可提高无机化学实验室的利用率。学生可在课余时间到实验室做自己感兴趣的实验,也可参与教师的课题研究。学生可在教师所提供的根据科研项目引出的开放实验题目中选择自己感兴趣的题目,在教师指导下通过查阅国内外文献资料,自行设计实验方案。这为他们熟悉科研工作的基本过程,拓宽眼界,提高科研创新能力,今后从事科研工作奠定了一定的基础。
2.2.4做到理论教学和实验教学同步进行
传统无机化学课程出现理论教学和实验教学脱节,“先讲后做”或“先做后讲”的现象经常发生。针对这一现象,我们精心安排课程进度,做到实验内容同步于理论课程,如学完“配合物”这一章后,紧接着安排“磺基水杨酸与三价铁离子配合物的组成及稳定常数的测定”实验,便于学生理解和记忆理论知识。
2.2.5定期举行实验技能大赛
在本科实验教学中,为了积极落实素质教育,规范实验操作,提高学生的动手能力,增加学生学习无机化学实验的兴趣,应定期举行化学实验技能大赛。在参赛的整个过程都以规范操作为主线,让学生多加练习,在练习中教师要加强巡视指导,使学生不正确不规范的操作及时得到纠正,并养成良好的实验习惯,激发学生的学习兴趣和热情,提高学生解决实际问题的能力。
2.2.6报废仪器的合理使用
报废的仪器设备可以将其摆到实验室,学生可通过以拆装这些报废器材,了解仪器的主要构造、各部件的组成部分及其工作原理,熟悉仪器构造性能和操作要领。此外老师还可将这些废旧的仪器设备作为教具,在课堂上对学生进行讲解,使学生的学习更具直观性,使课堂授课的效果更佳。这样不仅可以变废为宝,发挥报废仪器的使用价值,而且还可以提高学生们创作的积极性。同时还可作为培训青年教师和实验技术人员的基地,在经验丰富教师的指导下,新的工作人员可在短期内迅速掌握仪器的构造,了解仪器易出故障和日常维护、维修,有力推动了实验技术人员的素质提高。
3.结束语
联合国教科文组织提出关于“没有实验就不算是科学研究”,把实验真正看成是实现专业培养目标重要的实践性教学环节。无机化学实验是化学实验的基础,通过对实验课教学模式和教学内容等方面对无机化学实验教学进行了改革与实践,提高了学生的学习主动性和积极性,培养了学生的创新意和创新能力,为进一步的学习和工作打下了坚实的基础。
关键词:高校无机化学实验;问题;方法
站在客观角度来说,化学实验操作性、实践性较强,是知识传递、技能培训、专业思维培养的最佳路径。作为理科专业的重要课程,无机化学实验根据专业内容的不同,实验教学内容与方式也有所侧重。因此,如何在课程教学中完成实验教学目标,让学生更好地掌握知识已成为各高校当前实验教学的重要内容。传统教学方式根深蒂固,也对实验教学起到了一定的作用,但是伴随科学技术的发展与高校人才培养目标的深化,其对教学内容与教学方法都提出了新的要求与标准[1]。对此,本文结合文献综述法与实践调查法,探讨了当前高校无机化学实验教学存在的问题,并在此基础之上提出了一系列的优化措施。
1高校无机化学实验教学存在的问题
1.1理论验证为主,忽视能力培养
实验教学也多遵从实验理论,在实验过程中主要以验证为主,对之前讲过的化学理论、化学现象与化学概念为依据,这在潜意识里让学生感觉到实验教学是依附于课堂理论教学的,异化了实验教学的本质目标。很多时候,实验教学以理论验证为主,忽视了对学生能力的培养。由于教材上的知识已经经过了较长时间,然而由于学生并不知道知识的来龙去脉,仅是为了验证而验证,为了实验而实验[2],他们的思维受到了一定的限制。这也为他们后续的学习与专业深化造成了一定的消极影响。
1.2重理论,轻实验
站在客观角度来说,教材中的任何一个知识点往往都可以通过实验进行检验,更可以通过实验让学生获得对知识综合、多方面的了解。而这也是实验教学的优势所在:针对性强、综合性强。而当前的专业教学中,绝大部分教师注重理论知识的教学,不管是在课程教学、作业布置中,理论教学占比较高。这启示教师要在后续的教学中,要重视理论与实验的结合,更好地培养学生的专业思维。
1.3忽视实际操作,成绩评定缺乏很大客观性
从教学目标来看,实验教学往往是为了让学生更好地掌握知识与原理,这样才能在专业学习中积淀更多的理论知识,为后续的学习做铺垫。然而,教师过于关注理论教学,忽视了培养学生的实践能力这一环节,自然而然教师们对实验教学重视程度较低。此外,教师在成绩评定上也缺乏较大的客观性。例如,一些优等生往往在理论学习中分值较高,部分学生在实验过程中能表现得很好。然而在成绩评定上的差异导致了教师的主观臆断,成绩评定缺乏客观性。
1.4实验模式单一,学生兴趣不高
当前在实验教学中,实验教学模式较为单一。很多时候都是由教师示范之后,让学生进行训练,或者是教师将实验以视频的形式呈现给学生,让他们在了解的基础上进行实验。这样一来,由于学生们已经知道了实验结果,很难培养他们的思维能力与创新能力。而实验教学也停仅停留在了实验验证这一浅层目标上,学生的兴趣越来越低。
1.5内容重复,操作简单
实验重复现象较为严重,很大程度上限制了学生能力的发展,又浪费了教学资源。还有一些实验操作较为简单,这在培养学生创新能力、操作能力上起到的作用微乎其微。
1.6实验类型单一,不利于培养学生的创新能力
从当前现行高校无机化学实验现行教材来看,其中的课程教学内容多以基础的理论为主。教学内容更新不及时,也无法反映当前专业的最新成果、整体发展态势,由此导致实验教学缺乏综合性、设计性、创新性与前沿性,这种“照葫芦画瓢”似的实验教学模式,也由于学生较多地依赖教材,一旦脱离教材,遇到实际问题,他们往往无所适从,限制了他们的思维能力。
2高校无机化学实验教学优化方法
2.1重视实验预习,减少实验差错
在实验教学过程中,也要重视预习的重要性,强调并鼓励学生进行实验预习,这也是实验获得成功的有效前提与基础。学生们在正式进入实验室前,对实验一无所知,而这时教师又要占用较多的课堂时间去讲解实验步骤、原理、注意事项等,即便这样,在实验过程中,学生们还会遇到各种各样的问题,导致实验秩序紊乱、实验教学时间过长、学生实验出现误差等。而出现以上情况的原因就在于,学生们对实验内容不熟悉。从这一角度来看,在实验教学前,要求学生进行预习,熟悉实验流程与实验注意事项,这样在实验过程中,很多学生便能独立进行实验,还能在最大程度上减少实验误差,激发学生们的成就感,这对提升实验教学效率、教学质量有很大促进作用。
2.2立足实验教学目标,推进实验教学改革
站在实验教学角度来看,无机化学实验的教学目标旨在让学生加深专业理论知识的认知,掌握一般的实验操作技能,学会使用相关仪器。而国外无机化学实验教学旨在,培养学生的科学研究能力,让学生掌握实验操作的基本技能,加深专业理论,最终掌握科学研究的方法与技巧。而我们也可以取其精华,将其优势应用在我国高校无机化学实验教学中,不仅要求学生掌握相关的专业知识与实验流程、内容等,更为关键的是要让学生具备一定的科学研究能力,这也是人才培养的最终价值诉求所在,对整个无机化学实验以及相关专业教学的改革都有很强的借鉴意义[3]。
2.3优化实验内容,探索实验教学新体系
无机化学实验在整个专业教学过程中占比较高,也影响着学生今后的专业学习效果。然而,传统的无机化学实验教学中简单的实验内容较多,而且操作重复,很大程度上降低了学生对实验的学习兴趣。从这个角度来看,优化实验教学内容,选取更具代表性、更典型性的实验,以此构建实验教学的新体系,能有效培养学生的实验学习兴趣,让学生掌握扎实的专业理论基础。在探索无机化学实验教学体系过程中,必须要注意以下几个方面的内容:(1)元素性化学实验急需改革。特别是在新时期,高校在人才培养过程中,更注重培养学生的综合素质。由此对无机化学实验教学也提出了新的标准。在基础性化学实验中,化学实验的基本操作与技能成为主线,其实验教学地位也受到了一定质疑。有些高校对此进行了一定的缩减,而有一些学校将之摒除,可以说在元素性化学实验的改革中,成为化学实验体系的重要改革内容。但必须考虑到元素性化学实验在帮助学生在专业学习过程中的重要性,因此对该类实验的压缩、摒弃等并不是实验改革的最终目的,而应该在其固有实验教学内容基础上进行一定的优化。(2)增加实验量。由于无机化学实验的教学重点在于,培养学生的实验操作技能与核心素养。以往在无机化学实验教学中,有关一些合成类实验缺少了量的成分,由此导致学生对产品不能进行组成或者检测,影响了实验的严谨性,同时也失去了培养学生的科学态度、严谨思维的最好时机。因此,适当增加化学实验量,对于一些化合物的制备、合成等,也要将其与其他相关学科进行结合,构建化学实验的新体系。(3)增加研究型、创新型、设计型实验,更好地反映最新的教学成果,拓展无机化学实验教学的深度与广度。这样一来,更有利于调动学生对实验的主观能动性。由此一来,学生在进行实验前,可以先进行实验设计,然后由老师进行审阅,批准后学生们可以独立实验,验证自己的观点。这对培养学生的实践操作能力、独立思考能力,深化专业学习等都大有裨益。
2.4改进实验教学方法,提升实验教学效果
(1)伴随科学技术的发展,现代教育信息技术也在高校人才培养中发挥着重要作用。对此,在无机化学实验教学中,也可以利用信息技术丰富实验教学内容,为实验教学创造更多的可能性,延伸学生的知识视野。特别是在一些难度较大的实验中,可以为学生呈现实验视频,让学生了解整个实验流程,加深对实验结论的认知。一来节省了教学资源,二来提升了实验教学效果。(2)在实验教学中可以采用问题驱动式实验教学,由于以往的实验教学都是由教师先对内容进行讲解或者示范,然后让学生进行实验,以此得出结论。这样机械化的实验教学模式看似没有瑕疵,然而在实践过程中,学生缺乏学习的主动性,全程都是跟着教师的思路与框架进行实验,缺乏独立思考的意识与能力,不利于高校创新型人才的培养。而采取问题驱动式教学,先由教师提出一系列有关实验的问题,让学生根据问题设计实验,进行实验,必要时教师加以一定的辅导。这不仅可以加深量学生对理论知识的认知与对实验流程的印象,更有利于培养他们的综合实践能力。(3)还要考虑到更多元化的考核与评价方式,让成绩的评定更客观、更全面。将实验预习评价、对实验原理基本流程的认知、对实验操作、实验结果、实验报告完整性、实验结束后的行为、实验纪律等囊括其中,作为学生成绩评定的标准。
2.5探索开放型实验,培养学生的实验兴趣
根据实验教学的固有特点,探索开放型实验,培养学生对实验的兴趣,也是无机化学实验教学改革的有益探索。例如,将仿真技术、多媒体技术等应用于无机化学实验教学中,以人机交互将简单复杂的化学实验变得更生动更有趣,学生也可以根据操作动手演示,培养其动手能力和创新能力,提升整体的实验教学质量与效果。
2.6更新实验内容,加强综合性实验
考虑到高校人才培养目标,在无机化学实验教学中,必须要培养学生学以致用的能力。教材上部分实验能够让学生达到其他各种能力,特别是要强化对学生综合能力的培养,在实验操作、实验报告形成、科学研究等能力上,学生能力不足。对此,要进行不同程度地强化,促进学生的综合发展。
3结束语
高校无机化学实验教学对学生的专业学习有很大帮助。面对实验教学中存在的问题,必须要积极探索有效路径,寻求相应的解决办法,更好地解决实验教学问题,加快实验教学改革,更好地让学生习得知识、掌握能力。今后,我们也要在长期的实验教学中总结、反思,并立足人才培养目标、专业教学动态,引入更多、更新的前沿成果,助力无机化学实验教学改革,探索更科学、更完善、更合理的实验教学体系,让学生受益,提升高校人才培养质量。
参考文献
[1]侯芹芹,韩彤.浅析高校无机化学实验教学存在的问题及改革方法[J].山东化工,2019,48(5):181,184.
[2]史锐,陈冰.浅谈无机化学实验教学改革与实践[J].辽宁中医药大学学报,2007,9(4):206.
转型背景下地方高校必须要就当前的教学结构进行适当的调整,以便提高教学的有效性,为社会培养更多优秀的实用型人才。但是就当前我国地方性高校无机化学实验教学的实际情况来看,高校在教学的有效性和实用性方面还存在较多的不足,严重限制了学生的全面发展。本文先就转型背景下地方性高校无机化学实验教学的现状和问题进行探析,然后就应该如何进行实验教学改革提出若干建议。
关键词:
地方性高校;无机化学;实验教学改革
1.引言
转型背景下国家教育部门和政府对高校技术性人才的培养尤其重视,要求各高校能够从学生的职业技能培养出发,将学生培养成为技术性人才和实用性人才,满足普通本科高校毕业生将来的就业发展,同时也有助于促进社会就业,推动社会经济的发展。无机化学实验课程是化学的基础课程,以我校为例,无机化学实验是化学、化学工程与工艺、材料化学、应用化学和环境化学等专业实验的先修课程,其在培养学生的创新能力、实践能力以及独立思考和解决问题的能力等方面具有重要的作用,要求各高校能够重视无机化学实验教学的改革,培养优秀的实用型人才。以下本文就相关内容进行简要的探讨。
2.高校无机化学实验教学中存在的问题
(1)教学内容有待优化、调整
从当前我国高校无机化学实验教学的内容来看,大部分高校采用的无机化学实验教学内容为两部分的内容,一部分为元素化学,另一部分为无机化学的原理内容。而这两部分的内容主要的作用是让学生能够准确把握元素的性质和原理知识等,也就是让学生在实验操作中掌握基本的操作技能,熟悉操作的步骤和程序等。除此之外,绝大多数现行高校无机化学实验教学中并没有要求学生进行综合性实验的操作,也没有让学生进行实验的自主设计,这就导致学生在无机化学实验教学中无法得到综合实践能力、自主学习能力、创新能力以及解决问题能力等发展的可能,无法达到将学生培养成为实用型人才的目的和作用,因此需要引起重视。多数高校对实验的应用性考虑不足,像周口师范学院定位为地方应用型本科院校,在无机化学实验内容的编排上就没有足够体现出培养实用型和应用型技术人才的理念。另外,大多数高校无机化学实验教学中并未涉及绿色化学和环境保护的理念,在大纲设计和实验设计方面体现出意识薄弱的一面,这也是需要在实验教学过程中引起重视的。为适应地方高校本科实验技能的培养要求,无机化学实验课程在教学内容的编排上,仍需要进一步的优化、调整。
(2)教学方法较为落后
部分高校无机化学实验教师在教学中采用的教学方法依然为传统的教学方法,即先对学生进行教学原理的介绍和讲解,然后给学生示范或者讲解实验的基本步骤或者原理,最后让学生进行实验操作。有的高校甚至没有将多媒体辅助教学引入无机化学实验课程。这种教学模式下学生较为依赖教师的讲解和实验示范,虽然这种教学方法下学生的实验安全性以及实验操作准确性得到了有效地提高,但是学生的学习质量却受到了巨大的影响。因为在这种情况下,大部分学生的学习属于被动学习,他们不会考虑为什么要这么操作,只知道教师要求要这么操作,也不会轻易尝试主动实验和创新实验。例如,在部分实验中,教师会要求学生先将导管或者连接器拔下,然后再关上泵。学生听课之后严格按照教师的安排和指导进行实验操作,但是却没有学生会想想为什么不能换个顺序,如果换个顺序会出现什么样的效果,以及在其他的实验操作中是否也需要遵循这样的操作规律等。这说明高校学生在这方面学习的主动性较差,学习效果也还有较大的提升空间。
(3)实践操作的力度不足
就传统的无机化学实验教学来看,为了赶超教学的进步,完成教学任务,也为了学生实验操作的安全性以及处于学校资源设备使用情况的考虑,部分教师喜欢让学生进行观察学习。即教师对学生进行示范或者直接由教师为学生播放视频,让学生进行观察学习和领悟学习,只要学生能够知道实验的具体步骤,将其背下来或者记下来即可,很少给学生进行实践操作的机会。这样的实验教学很明显是不对的,实践能力、创新能力以及实验操作技能的培养和提高必须要以实践操作为前提和基础,没有经过实践训练,或者说没有经过充分实践操作训练的实验教学必须会限制学生实践能力的发展,从而降低无机化学实验教学的有效性,无法达到理想的教学效果。
(4)实验设备、仪器的不足
由于地方性高校自身实力的不足,加上相关经费投入十分有限,很多学校现有的实验设备、仪器早已落后甚至早就要被淘汰,但仍然作为本科生无机化学实验的必要设备在一直使用着,这直接导致本科生实验条件过于简陋,实验仪器和设备非常落后,势必会影响到某些实验结果的正确性。另外,由于条件限制,有的本科生很有必要做的无机化学实验就不能做了,如此一来,就满足不了日常实验教学。
3.转型背景下高校无机化学实验教学改革的策略探析
(1)丰富、优化和调整实验教学内容
从内容上看,教学内容对教学的实践过程起着重要的指导和基础作用,转型背景下学生必须要具备的实验能力包括动手能力、创新能力以及实践技能等,因此无机化学实验教学的内容也需要体现这些方面的能力。目前我国高校无机化学实验教学内容还存在较多的不足,这就要求高校能够加强对无机化学实验教学内容的优化和调整,从学生的综合发展尤其是就业和技术发展角度出发,帮助学生进行各方面能力的培养。例如,无机化学实验教材中出现的重复性、纯理论性以及过时的内容,高校和教师需要进行删除或者减少,如光学分析知识、托盘天平知识以及酸碱滴定实验知识等。适当增加探索性实验知识、综合性实验知识以及小组实验知识内容,让学生能够在实验学习中主动进行实验研究、探索以及实验验证和自主设计,这样可以较好地启发学生的创新思维、实践思维等。
(2)创新实验教学方法
转型背景下教师需要采用更多自由和多元化的无机化学实验教学方法,要充分尊重学生在实验学习中的主动性和主体性特点,让学生进行主动的学习和摸索学习,以便提升实验教学的效果和质量。例如,在实验之前,教师可以启发学生进行积极思考,让学生通过翻找资料或者讨论学习来猜想实验的程序和步骤,然后再让学生进行具体的实验操作训练,让学生在尝试中找到正确的实验方法和实验结果。当然,为了考虑学生的安全问题,教师一定要做好课前的备课工作,事先提醒学生需要注意的安全实验事项,保证实验的安全性。除此之外,教师还可以利用多媒体技术进行实验教学的交流和沟通,让学生观看更多的实验视频或者在论坛中对实验操作有可能的进行广泛地讨论和研究,这种做法有助于加强学生对无机化学实验操作的理解,提升教学的效果。
(3)开放无机化学实验室
开放实验室的目的是让学生可以在课件或者课后时间进行实验的实践操作,有助于提高学生的实验训练力度,提高实验教学的效果和质量。不少学校和教师在无机化学实验教学中没有为学生提供充分的实验操作机会,导致学生的实践操作能力较差,理论知识和实践能力发展不成正比,限制了学生未来的就业发展和技术发展。因此,学校和教师可以采用开放实验室的模式进行无机化学实验教学,让学生在学习之外的时间也能够进行自主实验研究、自行设计实验或者进行探究实验,以便提高学生的实践能力、实验能力以及技术能力等。当然,开放实验室模式要求学校能够加强对实验室的管理,依然要做好实验室的安全管理以及学生实验操作的安全工作。
(4)加大实验设备、器材的投入及使用效率
虽然各地方高校都有可能面临本科生实验经费紧张等各方面原因而导致在这方面的投入力度多数都不大,但无机化学实验是一门很重要的先修课程,耽误不得。这需要在加大本科生实验经费投入的同时,需要对实验仪器设备、试剂等合理使用、严格管理,努力提高教学实验面积的效率,进而提高实验仪器、设备的使用效率,对提高本科生的实验技能、培养其创新能力和应用能力以及培养创新型、应用型人才有着十分重要的作用,同时也能为高校转型提供重要帮助。
4.结语
综上所述,转型时期各高校需要认识到转变人才培养模式,培养和提高人才实践能力、创新能力以及解决问题能力的重要性。目前我国高校无机化学实验教学改革中还存在不少问题,严重制约了学生在这些方面的发展,要求无机化学实验教师能够进行教学的模式和教学方法的调整,同时要求高校能够进行相应的无机化学实验教学改革,提高无机化学实验教学的效率和质量,培养更多实用型和技术型人才。
【参考文献】
[1]许登清,代忠旭,张昕,张荣华.“教—学—用”一体化建设在(无机化学及实验)课程教学改革中的实践[J].广东化工,2014,21:237-238.
[2]贺志丽,郭思奇,佟艳斌,石祥瑞,赵丽.应用技术型大学无机与分析化学实验课程教学改革研究[J].安徽农业科学,2015,01:308-309.
[3]欧阳淼,银秀菊.高校转型中化学专业无机化学实验教学的改革实践与思考[J].广东化工,2015,01:129-130.
[4]姜健,姜洪武,卢声,杨梅,丛振.基于应用型人才培养的无机化学实验教学模式改革研究[J].山东化工,2016,22:148-151.
[5]张超,周喜.转型发展背景下基础有机化学实验教学改革初探[J].山东化工,2016,10:114-117.
关键词:无机化学实验;实验教学方法;Bb教学平台
中图分类号:G642 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2015.23.068
《无机化学实验》是一门独立的基础实验课程[1],是化学实验的重要分支,许多化学理论和规律都源自实验,化学实验教学在化学类、医药类、生物类、环境类等专业的大学教育中占有相当重要的地位。传统的无机化学实验授课方式主要是教师单向表述,课上简单演示。教师要求学生专心听讲和被动接受,学生按照教师所讲述的进行实验,不注重对学生自主学习能力和自主设计实验能力的培养,因此课程内容和教学方法的改革显得愈发迫切、重要。网络教学平台是各高校开展网络教学的一个重要平台,目前应用较为广泛的Bb网络教学管理平台(BlackboardLearningSystem)为教师、学生提供了强大的施教和学习的网上虚拟环境。因此,将Bb教学平台应用到无机化学实验中,对教学来说具有重要意义。
1目前无机化学实验教学中存在的主要问题
1.1无机化学实验与无机化学课程衔接不紧密
无机化学实验是基础实验课,高校的化学院、生命学院、药学院、环境学院等理科专业均为实验必修课。无机化学实验对于化学院学生来说学时非常多,实验课程紧密,时常出现实验课所涉及的知识理论课还没有讲授,实验的时候学生只是模仿,不明白实验的原理是什么。
1.2学生重理论,轻实验
无机化学实验课是依附于无机化学课的,实验主要目的是验证理论课所讲过的化学概念、理论等。这就决定了实验课只能是从属地位,不能体现实验课的特点和规律。
1.3学生预习效果不好
学生普遍认为实验是听老师讲解后动手完成即可,很少会考虑预习的问题。纵然老师要求学生交预习报告,学生也只是在完成任务般的抄写,不能认真预习实验内容。甚至有些学生为了完成任务,直接抄写同学的预习报告,根本无预习目的可言。
1.4学生被动实验
由于学生对实验课的不重视,导致学生做实验过程中不能认真思考,只是机械的模仿、重复实验步骤,不明白实验现象产生的原因,甚至对错误现象也不能识别。学生本次实验中用过的实验方法、操作步骤等,当下次还需要操作时又都不记得,充分说明学生是被动的重复。1.5综合性、设计性等实验难以开展现行课程体系内容基本以验证基础理论为主,实验内容过于陈旧,需要增加综合性、设计性实验来反映出当前化学学科的最新成就和发展趋势。但现行化学实验课由于实验条件所限,很多实验涉及危险品或昂贵仪器时,这种综合性的实验就很难实施。
2Bb教学平台解决无机实验教学问题的实施方案
通过引入Bb教学平台能够解决目前无机化学实验中存在的一些问题,更好的掌握实验知识跟技能,实施方案如下:
2.1利用Bb教学平台做课前预习
针对学生不会做预习的情况,授课教师将该实验的原理、仪器的使用方法、注意事项等内容分别以PPT、文本文档等形式上传至Bb教学平台,学生登录后,参照老师提出的要点进行阅读,并预习相关问题,自己查阅预习内容并回答问题,这样提高了知识的针对性及学科的交叉性。
2.2利用Bb教学平台做预实验
学生可以利用教学平台教师上传的课程相关内容,根据原理写出反应方程式,预计实验现象,推测出实验结果。这样学生在做实验过程中,就不会只是盲目的重复步骤,有利于巩固学习效果。
2.3利用Bb教学平台做课后答疑
学生在课后写实验报告的时候,如果发现疑难问题可以通过平台与同学或老师进行交流,使学习过程不只局限课堂时间[2]。
2.4利用Bb教学平台拓展实验内容
一些危险性大、仪器设备受限制的实验,实验教师可以通过上传视频的方式,让同学自学。同时授课教师还可以上传一些国外实验课程内容,让同学们感受不同的教育方式。
3应用Bb教学平台需要注意的问题
《无机化学实验》Bb教学平台在使用中还应该注意一些问题:①为学生提供的内容是否“因材施教”。平台可以大量信息内容,授课教师必须有选择的提供给学生参考,否则容易事倍功半。②是否根据课程内容不断更新。《无机化学实验》由于课程的限制,不能做到经常换实验内容,所以在同一实验内容中要找出不同的问题重点,或贴近科研进展,扩大实验内容。③培养学生使用平台的意识。平时课上要多介绍Bb平台的使用方法及优点,调动同学使用该平台的积极性,充分利用优秀的教学资源。
参考文献:
[1]高敬群,吴琼,王君,杨奇.提高无机化学实验教学质量的几点尝试[J].教育教学论坛,2014,(5).