發(fā)布時(shí)間:2023-02-28 15:50:49
序言:寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的綠色化學(xué)理念論文樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。
化學(xué)教育論文2400字(一):綠色化學(xué)教育理念在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的滲透分析論文
摘要:現(xiàn)如今,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,人們的生活水平得到改善,環(huán)境問題也隨之而來,因此,近些年,我國對(duì)綠色化學(xué)的關(guān)注度越來越高。在教育層面,化學(xué)學(xué)科屬于科學(xué)性學(xué)科,其化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綠色、無污染,對(duì)于保護(hù)自然環(huán)境具有重要意義?;诖耍疚膹木G色化學(xué)的教育理念出發(fā),致力于將該理念完全滲透在整個(gè)化學(xué)教學(xué)過程中,尤其在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)真正意義上的綠色教學(xué)。
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);高中化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);滲透研究
在現(xiàn)代社會(huì)背景下,提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量,對(duì)于推動(dòng)教育事業(yè)的發(fā)展具有重要意義。我們都知道化學(xué)科目包含兩個(gè)部分,一部分理論,一部分實(shí)驗(yàn),相比較而言,實(shí)驗(yàn)部分才是該學(xué)科的主要部分,同時(shí)也是教學(xué)中的重、難點(diǎn)部分,而化學(xué)試劑、設(shè)備、實(shí)驗(yàn)過程的無污染操作,對(duì)于學(xué)生的身體健康和環(huán)境都是一種保護(hù),因此,將綠色化學(xué)的教學(xué)理念滲透在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的各個(gè)環(huán)節(jié),是很有必要的。
1立足教材內(nèi)容,挖掘綠色化學(xué)資源,增強(qiáng)綠色化學(xué)觀念
對(duì)于課本內(nèi)容,大多是以化工實(shí)驗(yàn)為例,因此,對(duì)于綠色化學(xué)的理念也可從這些方面入手。例如:
1.1節(jié)省資源:我們都知道氨氣在我們的生活中很常見,尤其存在于廁所中的每個(gè)角落,因此,在氨氣的制取和使用過程中,可以通過這方面的循環(huán)操作,來達(dá)到節(jié)省資源的效果;
2.1尾氣處理:實(shí)驗(yàn)過程中最讓人頭疼的便是對(duì)尾氣的處理了,無論是鋼鐵的冶煉還是化學(xué)氣體的制取,都需要對(duì)實(shí)驗(yàn)尾部進(jìn)行處理,因此,對(duì)這方面內(nèi)容可以在實(shí)驗(yàn)后期,安裝一個(gè)吸收裝置,對(duì)物品進(jìn)行集中處理,將綠色化學(xué)理念踐行到底。
2在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中進(jìn)行綠色化學(xué)教育
2.1改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案和裝置,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)效果
在條件允許的情況下,對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置和方案進(jìn)行改進(jìn),能夠取得意想不到的教學(xué)效果,同時(shí)能夠減少反應(yīng)物質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染。
例如,《SO2的性質(zhì)》。對(duì)于這部分內(nèi)容,課本上所講述的、關(guān)于該氣體的制取方法是通過亞硫酸鈉固體與濃硫酸反應(yīng)得到的。在實(shí)際操作過程中,可能會(huì)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)人員較多,造成氣體制取過量的情況發(fā)生,且這類氣體在流入空氣中后,會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。同時(shí),簡陋的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和過程,也不利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,因此,對(duì)該實(shí)驗(yàn)裝置或方案進(jìn)行改進(jìn)是很有必要的。在此基礎(chǔ)上,對(duì)于實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn),先讓學(xué)生了解SO2的制取并不只有該章節(jié)介紹的一種,其通過硫磺與氧氣的燃燒反應(yīng),也能得到SO2氣體,這樣就能夠有效解決氣體產(chǎn)生過量的情況發(fā)生了。其次,對(duì)于實(shí)驗(yàn)過程的改進(jìn),可以通過在封閉處進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方法,減少SO2氣體在空氣中的排放,達(dá)到綠色化學(xué)的效果。
2.2化學(xué)實(shí)驗(yàn)微型化處理
“微型化”的重點(diǎn)在于“微”,所謂的“微”,就是將實(shí)驗(yàn)所用到的儀器、設(shè)備、劑量減少或減小,但不改變實(shí)驗(yàn)的原理、步驟以及過程,以此來達(dá)到微型效果。同時(shí),經(jīng)過微反應(yīng)后,產(chǎn)生的反應(yīng)物質(zhì)也會(huì)減少,污染也就隨之減少了。
例如,《乙炔的制取和性質(zhì)》。對(duì)于這部分內(nèi)容來說,無論是借助多媒體進(jìn)行演示,還是直接進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn),都具有一定的不足。主要包括三方面的不足:1.對(duì)反應(yīng)物的處理不當(dāng);2.實(shí)驗(yàn)過程不嚴(yán)謹(jǐn),耗時(shí)較長,反應(yīng)物被污染;3.尾部處理工作未做好,造成環(huán)境污染。對(duì)于第一個(gè)問題,我們都知道CaS、Ca3P2、Ca3As2等物質(zhì),在遇到水后,就會(huì)產(chǎn)生異味氣體,對(duì)于實(shí)驗(yàn)者來說,無疑是一種身心上的折磨,因此,當(dāng)對(duì)該類試劑處理不當(dāng)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生一定的環(huán)境污染;對(duì)于第二個(gè)問題,乙炔的實(shí)驗(yàn)過程并不是在全封閉狀態(tài)下進(jìn)行的,而且對(duì)于實(shí)驗(yàn)試劑的用量也沒有一個(gè)準(zhǔn)確的限制,時(shí)常更無法控制,因此,會(huì)很容易造成反應(yīng)物的污染;對(duì)于第三個(gè)問題,也是實(shí)驗(yàn)中常遇到的問題。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生們通常會(huì)將實(shí)驗(yàn)物質(zhì)隨意丟進(jìn)垃圾桶,而不是集中或分類處理,這就很容易造成水體污染或空氣污染。
而在進(jìn)行微型化處理后,不僅減少了試劑的使用量,還采用了飽和的硫酸銅洗氣,這在減少成本輸出的同時(shí),還達(dá)到了綠色化學(xué)的標(biāo)準(zhǔn),減少了環(huán)境污染,且微型化實(shí)驗(yàn)處理,也使得實(shí)驗(yàn)的效果更加直觀、清晰。
2.3通過多媒體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)
對(duì)于實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)來說,難免會(huì)產(chǎn)生一些有毒氣體或者物質(zhì),因此,利用多媒體進(jìn)行輔助教學(xué)是很有必要的,它能規(guī)避一些不必要的麻煩,同時(shí)降低實(shí)驗(yàn)操作的危險(xiǎn)系數(shù)。尤其對(duì)于一些理論知識(shí)掌握不牢固和操作能力不強(qiáng)的學(xué)生來說。此外,高中化學(xué)科目中所包含的內(nèi)容也包括一些靠課本內(nèi)容理解不透徹的知識(shí)點(diǎn),對(duì)于這部分內(nèi)容,必須借助多媒體,通過動(dòng)態(tài)演示才能夠加深理解。
例如,《離子鍵的形成》。對(duì)于這部分內(nèi)容,如果光靠課本上的講解,是不能夠完全掌握其變化的規(guī)律和原則的,因此它需要借助多媒體進(jìn)行演示。實(shí)驗(yàn)中,在不脫離課本內(nèi)容的基礎(chǔ)上,以“鈉在氯氣中燃燒”的實(shí)驗(yàn)過程為例,對(duì)離子鍵的形成做主要講述。通過演示,我們能夠觀察到該反應(yīng)的過程十分劇烈,還會(huì)釋放出有毒氣體——氯氣。且在此實(shí)驗(yàn)過程中,如果減少試劑的使用,則無法進(jìn)行正常實(shí)驗(yàn);而如果使用過量的試劑,則又會(huì)導(dǎo)致有毒氣體的釋放量增加,污染空氣。因此,借助多媒體進(jìn)行演示教學(xué),是很有必要的,這也正符合綠色化學(xué)的教學(xué)理念,是提高教學(xué)效果的不二之選。
3結(jié)語
化學(xué)學(xué)科作為高中階段的必修科目之一,對(duì)于學(xué)生的成長發(fā)育有著重要影響。因此,將綠色化學(xué)的教學(xué)理念滲透在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的綠色意識(shí),還能引導(dǎo)他們更加規(guī)范、合理的使用化學(xué)試劑,這在保證他們?nèi)松戆踩耐瑫r(shí),也保護(hù)了我們賴以生存的環(huán)境。然而,綠色化學(xué)理念的滲透過程并不是一蹴而就的,需要長久的耐心和時(shí)間來完成,因此,作為一名合格的化學(xué)老師,要具備“上下而求索”的決心。
化學(xué)教育畢業(yè)論文范文模板(二):基于高中化學(xué)教育困境進(jìn)行的教育研究論文
摘要:現(xiàn)如今,教育體制改革的逐漸深入推動(dòng),使得高中教育制度有了質(zhì)的飛躍,對(duì)于傳統(tǒng)教育而言,其發(fā)展的固有思維使得教育內(nèi)容體系過于單一,教學(xué)設(shè)備與實(shí)踐的缺乏讓高中化學(xué)教育面臨著更多的困境。為了讓高中學(xué)生的學(xué)習(xí)跟得上教學(xué)改革發(fā)展的步伐,它要求每一位教育工作者應(yīng)學(xué)會(huì)自檢自查,提升自我教學(xué)方式、教學(xué)質(zhì)量水平,追根溯源,找準(zhǔn)定位并制定有效的解決方案去提升整體的高中化學(xué)教學(xué)水平。如何創(chuàng)新現(xiàn)代高中化學(xué)的教學(xué)方式,將理論與實(shí)踐知識(shí)具體結(jié)合,讓學(xué)生學(xué)有所用,解決高中化學(xué)教育存在的問題,是當(dāng)前教育工作者需亟待解決的。本文旨在從高中化學(xué)教學(xué)困境入手,結(jié)合筆者自身經(jīng)驗(yàn),提出自己的見解。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);教育困境;研究建議
一、國內(nèi)高中化學(xué)教育面臨的挑戰(zhàn)
(一)教育形式的書面化
國內(nèi)素質(zhì)教育發(fā)展較晚,在父母與教育工作者眼中,學(xué)生的分?jǐn)?shù)起關(guān)鍵作用,這也促成了如今高中化學(xué)教學(xué)模式的書面形式化。教師這些年在培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)知識(shí)上依舊停留在書面教學(xué)中,對(duì)很多化學(xué)理論并未實(shí)踐過,因此在教學(xué)模式上缺乏創(chuàng)新意識(shí),學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中未被化學(xué)這門課程所吸引,很難通過興趣去主動(dòng)學(xué)習(xí)化學(xué)。高中化學(xué)教學(xué)模式發(fā)展至今,依然注重傳統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)灌輸,忽視了學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,其書面化的片面教學(xué)模式使得學(xué)生極不情愿的去學(xué)習(xí)新的知識(shí)點(diǎn),很多難以理解的化學(xué)內(nèi)容,學(xué)生苦于無條件、無時(shí)間去動(dòng)手實(shí)踐,只能死記硬背。除了部分客觀因素存在之外,像一些化學(xué)試劑的腐蝕性較強(qiáng),危險(xiǎn)性較高,如若操作有誤,后果不堪設(shè)想,是不提倡實(shí)驗(yàn)的,其他一些輕實(shí)驗(yàn)還是可以操作的。目前化學(xué)教學(xué)是重形式,輕實(shí)踐,這種現(xiàn)象很難在短時(shí)間去消除,這就需要教學(xué)工作者不斷的調(diào)整自身的思想。
(二)基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)施的缺乏
化學(xué)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng),在學(xué)習(xí)上需要配備相應(yīng)的教學(xué)設(shè)備,好的輔助器材會(huì)直接影響到教師的上課情況,這關(guān)乎到整個(gè)高中化學(xué)教學(xué)的水平程度,更是學(xué)生迅速掌握化學(xué)知識(shí)的有效手段。但就目前國內(nèi)的教學(xué)環(huán)境而言,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位較低,實(shí)驗(yàn)過程較為復(fù)雜,對(duì)于精準(zhǔn)儀器的使用需要花費(fèi)大筆的資金,資金僅用于教學(xué)與實(shí)際不符,使得學(xué)?;瘜W(xué)教學(xué)設(shè)備普遍是缺乏的。設(shè)備短缺就直接造成了許多化學(xué)實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行,學(xué)生不能親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,對(duì)許多化學(xué)知識(shí)也就無法深入理解,像化學(xué)教師在講解方程式的時(shí)候,一些反應(yīng)是較為微觀的,但結(jié)果卻是很復(fù)雜的,如若不能通過儀器去操作,很多步驟都無法完成,但這種精密儀器價(jià)格昂貴,實(shí)驗(yàn)室沒有條件能夠配備,學(xué)生對(duì)這些知識(shí)的掌握就只能通過化學(xué)教師的口頭講解和書本的文字介紹來學(xué)習(xí)。
(三)注重教學(xué)理論,偏離實(shí)際
高中化學(xué)這門學(xué)科一直是高中生的必修課,但教學(xué)形式過于單一,其學(xué)習(xí)內(nèi)容還只是停留在理論層面,在實(shí)踐成果的領(lǐng)域探索不多,且教師對(duì)于教學(xué)知識(shí)的講解依舊偏離學(xué)生的主體地位,未結(jié)合學(xué)生的興趣與需求發(fā)展?fàn)顩r,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)課程上較為吃力?,F(xiàn)今教學(xué)背景下仍舊將高考置于重中之重,這就使得高中化學(xué)教師偏離教學(xué)初衷,一味的灌輸知識(shí)理論,而忽視了化學(xué)學(xué)科的實(shí)踐性,學(xué)生對(duì)于化學(xué)知識(shí)的繁瑣復(fù)雜進(jìn)而產(chǎn)生厭學(xué)的心態(tài)。高考時(shí)間爭分奪秒,對(duì)于繁雜的化學(xué)式子,高中生不得不采用死記硬背的方式,這無疑更是加重學(xué)生學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān),也不利于化學(xué)教學(xué)。如何打破這種舊有的傳統(tǒng)理念,改進(jìn)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容趨于形式化,優(yōu)化化學(xué)教學(xué)體系,讓化學(xué)課程的學(xué)習(xí)更接近生活,并將學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到生活中,是教學(xué)工作者需不斷思考的方向。
二、應(yīng)對(duì)高中化學(xué)教育困境的策略
(一)理論結(jié)合實(shí)踐
實(shí)踐對(duì)于高中化學(xué)教育而言是極為重要的,通過親身參與實(shí)踐活動(dòng),讓學(xué)生更加感受到化學(xué)知識(shí)的魅力,同時(shí),這種貼近生活的經(jīng)歷,讓學(xué)生有更多的探索精神與思考能力?;瘜W(xué)課相對(duì)于其他課程而言顯得更復(fù)雜無味,在教學(xué)過程中,化學(xué)教師需要激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,將生活現(xiàn)象融入課堂上,通過創(chuàng)新教學(xué)方式,引導(dǎo)學(xué)生的求知欲望,并主動(dòng)探索學(xué)習(xí)。例如在學(xué)習(xí)關(guān)于碳及氧化物方面的知識(shí)時(shí),教師在課堂上可以通過一張圖片打開問題,抓住學(xué)生的好奇心,引導(dǎo)學(xué)生思考,為什么古代建筑時(shí)會(huì)將柱子一端燒黑埋入土里,是地區(qū)差異還是個(gè)人愛好,還是其他原因呢,通過此步步深入學(xué)習(xí)重心,讓學(xué)生更加容易的掌握知識(shí)。當(dāng)然,若只是為了應(yīng)試而學(xué)理論,只能死學(xué),毫無意義,理論與實(shí)踐的結(jié)合,無疑于開拓了學(xué)生的思維能力,增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使得他們對(duì)于化學(xué)這門課由最初的被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué) 無機(jī)化學(xué) 環(huán)保
一、論文的研究意義與背景
改革開放以來我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)迅速發(fā)展,工業(yè)污染也隨之加重,大量化學(xué)產(chǎn)品的使用既給環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染,也給人類帶來白色垃圾、環(huán)境致癌物質(zhì)、酸雨效應(yīng)、溫室效應(yīng)等一系列的環(huán)境問題。所謂綠色化學(xué),就是指把化學(xué)知識(shí)以及化學(xué)技術(shù)和化學(xué)方法應(yīng)用于化學(xué)產(chǎn)品以及化學(xué)過程中,目的是為了減小或者消除它對(duì)人類環(huán)境造成的不良影響。首先,筆者認(rèn)為加強(qiáng)中學(xué)生的綠色化學(xué)教育是我們國家可持續(xù)發(fā)展的必要選擇。綠色化學(xué)概念的提出從源頭上預(yù)防和消除了環(huán)境污染的影響因素,為可持續(xù)的發(fā)展提供了重要的方法和途徑。其次,素質(zhì)教育的基本要求之一就是要讓學(xué)生樹立綠色化學(xué)的意識(shí),培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。最后,綠色化學(xué)教育是現(xiàn)代中學(xué)化學(xué)教學(xué)改革的需要,與學(xué)生的實(shí)際生活密切相連。
二、如何在化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)教學(xué)的理念
1.理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容貫穿綠色化學(xué)的概念
如何在化學(xué)教學(xué)的課堂中貫穿綠色化學(xué)的教學(xué)方法和理念,是每一個(gè)教育者都應(yīng)該考慮的一個(gè)問題。具體來說就是在進(jìn)行中職化學(xué)教學(xué)的同時(shí),把綠色化學(xué)的知識(shí)內(nèi)容以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)不斷地滲透到課堂中去。比如在講到鹵族元素化學(xué)性質(zhì)的同時(shí),以氯氣為例,氯氣與水反應(yīng)所產(chǎn)生的次氯酸具有強(qiáng)大的漂白和消毒作用,但是氯氣與自來水中的有機(jī)物作用會(huì)產(chǎn)生一些致癌物質(zhì),為了減少有毒化學(xué)試劑的使用,美國與日本等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)用二氧化氯來實(shí)現(xiàn)對(duì)飲用水的消毒處理。最近幾年以來工業(yè)廢水的隨意排放正在污染著人們的身心健康??梢栽诮虒W(xué)的過程中讓學(xué)生觀察硫酸生產(chǎn)的化學(xué)反應(yīng)以及鋼鐵熔煉過程中廢水是如何產(chǎn)生的,系統(tǒng)地講解這些工業(yè)廢水將會(huì)對(duì)人們的日常生活造成怎樣的損害,通過使用哪些綠色化學(xué)技術(shù)可以降低工業(yè)廢水的排放。這樣將綠色化學(xué)教學(xué)的理念不斷滲透到課堂教學(xué)中去。
2.聯(lián)系生活實(shí)際,滲透綠色化學(xué)的教學(xué)理念
教師要時(shí)刻關(guān)注國內(nèi)外有關(guān)化學(xué)環(huán)境污染和環(huán)境治理方面的新聞和案例。比如前幾年比較流行的“白色污染”,就是使用了大量的聚乙烯塑料袋而產(chǎn)生的。通過這個(gè)案例可以讓學(xué)生首先了解聚乙烯這種物質(zhì)的危害性,其在燃燒的過程中,會(huì)產(chǎn)生大量的黑煙以及會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)的二氧化碳,另外在這些黑煙里還會(huì)有致癌物質(zhì)二惡英。如果將這些白色垃圾進(jìn)行掩埋處理,10年時(shí)間都不會(huì)被分解,反而會(huì)對(duì)土壤的性能造成嚴(yán)重的損害。為了應(yīng)對(duì)白色污染,2006年國家開始推廣可降解的白色聚合物塑料,可向?qū)W生具體介紹以淀粉、纖維素等天然可降解的有機(jī)聚合物,這些有機(jī)聚合物分解以后為二氧化碳和水。另外在講解廢舊電池的處理過程中,為了避免廢舊電池所造成的鎘污染,可以讓學(xué)生了解到廢舊電池還有大量的金屬元素,可以進(jìn)行回收再利用。
3.重新設(shè)計(jì)對(duì)環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)途徑和產(chǎn)品
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中,對(duì)于一些產(chǎn)生有毒化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)可以采用其他途徑的化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。比如在制備氧氣的化學(xué)反應(yīng)時(shí),次氯酸鉀在二氧化錳作為催化劑的條件下會(huì)有部分氯氣產(chǎn)生,從而造成對(duì)環(huán)境和人體的污染。我們可以使用一些重金屬陽離子與一些單質(zhì)(木炭、碘粒、鐵絲)或者是一些金屬氧化物作為催化劑對(duì)過氧化氫進(jìn)行還原,進(jìn)而產(chǎn)生氧氣,而且化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物對(duì)環(huán)境并不會(huì)造成污染。比如在講解到一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)時(shí),由于一氧化碳有劇毒,可以采用氫氣來進(jìn)行氧化銅的還原反應(yīng)。
隨著工業(yè)化社會(huì)的不斷發(fā)展,綠色化學(xué)的理想就是把傳統(tǒng)的污染治理轉(zhuǎn)變成對(duì)化學(xué)污染的預(yù)防,為人類的可持續(xù)發(fā)展提供一些有益的途徑與方法。筆者通過閱讀相關(guān)參考文獻(xiàn),并結(jié)合多年的化學(xué)教學(xué)實(shí)踐,對(duì)如何在無機(jī)化學(xué)教學(xué)中實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)教學(xué)模式進(jìn)行了相關(guān)研究,在介紹綠色化學(xué)概念的基礎(chǔ)上,筆者認(rèn)為可以從以下三個(gè)方面實(shí)施綠色化學(xué)教學(xué):一是,應(yīng)該把綠色化學(xué)的概念貫穿于理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中;二是,聯(lián)系生活實(shí)際,滲透綠色化學(xué)的教學(xué)理念;三是,重新設(shè)計(jì)對(duì)環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)途徑和產(chǎn)品。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:教學(xué)理念;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法和手段;實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
無機(jī)化學(xué)是高職高專化工類專業(yè)新生入學(xué)后的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,也是培養(yǎng)化工類應(yīng)用性人才必不可少的素質(zhì)教育課。開設(shè)無機(jī)化學(xué)課程的目的,一方面是為今后的專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定化學(xué)基礎(chǔ),另一方面是幫助學(xué)生提高獨(dú)立思考的能力、為其將來從事專業(yè)工作提供更多的思路和方法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力[1]。因此,它的教學(xué)質(zhì)量的提高對(duì)于提高化工類專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)和良好的專業(yè)素養(yǎng)具有重要意義。幾年來,在全體教師的共同努力下,經(jīng)過反復(fù)的探索與實(shí)踐,以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo),在不斷的努力與充實(shí)中,取得了一些頗有成效的成果和經(jīng)驗(yàn)。
1、堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn),更新教學(xué)理念
教學(xué)理念是課程目標(biāo)與課程結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容及課程實(shí)施之間的鏈接點(diǎn)。根據(jù)新時(shí)期培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)基本要求,為適應(yīng)新時(shí)期課程改革,我們積極吸收先進(jìn)的教學(xué)理念,以學(xué)生發(fā)展為本位,以教學(xué)質(zhì)量為中心,本著以應(yīng)用為目的,以"必須、夠用"為度的原則,以課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法改革為重點(diǎn),以考試改革為手段強(qiáng)化學(xué)生基本素質(zhì)、實(shí)踐能力和職業(yè)技能的培養(yǎng),實(shí)施"厚基礎(chǔ)、寬口徑、適應(yīng)廣、能力強(qiáng)、素質(zhì)高"為基本內(nèi)容的人才培養(yǎng)模式。構(gòu)建有高職高專特色的、理論與實(shí)踐并重、以崗位群技術(shù)應(yīng)用能力為主線的教學(xué)體系。打破學(xué)科型模式界限,使教學(xué)內(nèi)容既相互銜接又避免重復(fù),注重理論聯(lián)系實(shí)際、突出實(shí)踐技能訓(xùn)練效果。為此,無機(jī)化學(xué)教研室從培養(yǎng)素質(zhì)、提高能力出發(fā),以培養(yǎng)素質(zhì)型的合格人才為目的,堅(jiān)持進(jìn)行無機(jī)化學(xué)教學(xué)的改革探索。
2、創(chuàng)新教學(xué)體系,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
在課程體系改革上,不斷創(chuàng)新教學(xué)體系,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,適時(shí)更新和精選教材,并編寫與本校實(shí)際教學(xué)與時(shí)具進(jìn)的新教材。同時(shí)主講教師結(jié)合國內(nèi)外同類先進(jìn)教材進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的精選與重組,并依據(jù)本學(xué)科發(fā)展的最新成就,隨時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更新和補(bǔ)充,注意介紹無機(jī)化學(xué)的進(jìn)展與前沿,保證了教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、系統(tǒng)性、先進(jìn)性和適用性。例如,以學(xué)生熟悉的生活信息情景(如"身邊的化學(xué)物質(zhì)","物質(zhì)構(gòu)成的奧秘","物質(zhì)的化學(xué)變化"、"化學(xué)與社會(huì)發(fā)展")為教學(xué)的契入點(diǎn),立足從自然、社會(huì)、人文、科學(xué)、技術(shù)緊密聯(lián)系的角度,開發(fā)和利用化學(xué)課程資源。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)和探究材料、能源、環(huán)境、營養(yǎng)、健康與無機(jī)化學(xué)的關(guān)系的同時(shí),培養(yǎng)和強(qiáng)化開發(fā)和利用化學(xué)教學(xué)活動(dòng)信息資源和學(xué)習(xí)情景資源的意識(shí)及能力,使本課程的教學(xué)模式符合當(dāng)前素質(zhì)教育的要求,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和探索精神。
3、教學(xué)方法多樣,教學(xué)手段先進(jìn)
以往,較多的教師由于受到各種主、客觀因素的影響和制約,只是埋頭教"書",照本宣科,把教學(xué)大綱視為金科玉律,把教科書作為唯一的課程資源,卻忽略了書本外,學(xué)校外博大精深,絢麗多彩的化學(xué)自然世界和化學(xué)人文世界。缺乏對(duì)化學(xué)課程資源的識(shí)別、開發(fā)和運(yùn)用的意識(shí)及能力,不能及時(shí)地經(jīng)過充分挖掘,加工篩選和轉(zhuǎn)化后運(yùn)用到無機(jī)化學(xué)教學(xué)過程中,造成許許多多有價(jià)值的化學(xué)課程資源的閑置和浪費(fèi)[2]。我們?cè)跓o機(jī)化學(xué)的課改中,堅(jiān)持教為主導(dǎo),學(xué)為主體。積極創(chuàng)新和靈活運(yùn)用多種先進(jìn)的教學(xué)方式方法,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)、創(chuàng)造性地學(xué)習(xí),掌握獲取知識(shí)的途徑和方法。課堂教學(xué)采用"啟發(fā)式"、"研究式"、"引導(dǎo)式"、"討論式"、"互動(dòng)交流式"、"綜合目標(biāo)式"等多種靈活教學(xué)方式,堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際,精講多練,既注重面向全體學(xué)生,又注重學(xué)生個(gè)性發(fā)展。并根據(jù)學(xué)科特點(diǎn),靈活采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合[2]。自行開發(fā)了教學(xué)多媒體課件和獨(dú)具特色的電子教案,教學(xué)中做到了重難點(diǎn)突出,信息量增大,變枯燥為趣味,化抽象為具體,教學(xué)效率大為提高。
4、進(jìn)行考試制度與考試方法的改革,加強(qiáng)了無機(jī)化學(xué)試題庫建設(shè)
考試改革作為教學(xué)改革總過程中的一部分,既是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)和教師授課方向,方式的引導(dǎo),又是對(duì)教學(xué)改革的檢驗(yàn),因此也是我們?cè)诿鬟m合高職高專院校發(fā)展的教改路程中花大力氣探索和嘗試的[3],經(jīng)過兩年的實(shí)踐檢驗(yàn),效果比較理想。我們本著加強(qiáng)學(xué)生知識(shí)、素質(zhì)和能力的培養(yǎng)這三個(gè)方面為主要內(nèi)容,考核方法的改革,具體作法是:一是實(shí)行教考分離。每位教師每學(xué)期都針對(duì)所帶課程出兩套試卷(附答案),所以每門課程都有試題庫,學(xué)期末考試時(shí)從中抽題,可以加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教授知識(shí)對(duì)重點(diǎn)的把握,又不會(huì)影響學(xué)習(xí)點(diǎn)的范圍;二是實(shí)驗(yàn)成績,平時(shí)成績與學(xué)期末考試成績相結(jié)合。實(shí)驗(yàn)成績包括實(shí)驗(yàn)過程情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況;平時(shí)成績則包括作業(yè)成績,考勤,課堂表現(xiàn),課后任務(wù)完成情況;期末卷面成績,三項(xiàng)在總評(píng)成績中所占比例目前我采用的是3:3:4。通過學(xué)生的總評(píng)成績考評(píng)在校學(xué)習(xí)情況,既肯定了學(xué)生的學(xué)習(xí)過程又注重學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,培養(yǎng)了學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和持之以恒的學(xué)習(xí)態(tài)度。增設(shè)的實(shí)驗(yàn)考核逐步實(shí)現(xiàn)了人才培養(yǎng)目標(biāo)中注重學(xué)生實(shí)踐操作能力,把培養(yǎng)應(yīng)用型,技能型人才作為高職高專院校培養(yǎng)重點(diǎn)來抓。
5、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)
化學(xué)是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的科學(xué),實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)至關(guān)重要。因此,我們強(qiáng)化了實(shí)踐環(huán)節(jié),注重學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、積極的創(chuàng)造性思維能力與扎實(shí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)。主要措施如下:①創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容,②增大設(shè)計(jì)性、綜合性、研究性實(shí)驗(yàn)的比例,將"研究式"學(xué)習(xí)和創(chuàng)新教育引入實(shí)踐性教學(xué)。讓學(xué)生通過查閱分析文獻(xiàn),自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,經(jīng)指導(dǎo)教師審閱后,在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)問題并分析原因,提出相應(yīng)對(duì)策,適時(shí)調(diào)整完成實(shí)驗(yàn),最后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。使學(xué)生獨(dú)立思考、分析問題解決問題的能力和基本實(shí)驗(yàn)操作技能有較大提高。③定期舉辦實(shí)驗(yàn)技能大賽,化學(xué)趣味實(shí)驗(yàn)晚會(huì)。取得了良好教學(xué)效果。
6、積極進(jìn)行無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化研究,培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)態(tài)度
綠色化學(xué)是最高層次的化學(xué),由傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變可以看作是化學(xué)從"粗放型"向"集約型"的轉(zhuǎn)變[4]。如何在無機(jī)化學(xué)的教學(xué)中加入綠色化學(xué)的內(nèi)容,是擺在每一位無機(jī)化學(xué)工作者面前的首要課題,也是學(xué)習(xí)和研究的首要領(lǐng)域?!度罩屏x務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(實(shí)驗(yàn)稿)指出:"化學(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的主要方式,它的功能是其他教學(xué)手段無法替代的"。在無機(jī)化學(xué)的教學(xué)中積極進(jìn)行綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究,就是把綠色化學(xué)的思想貫穿在化學(xué)教學(xué)的全過程中,這一方面可以培養(yǎng)學(xué)生強(qiáng)烈的環(huán)保意識(shí),另一方面綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身就是化學(xué)教育中實(shí)施創(chuàng)新教育的重要內(nèi)容[4]。課改中我們用實(shí)際生動(dòng)的綠色化學(xué)的范例充實(shí)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容,按照范例所涉及的知識(shí)點(diǎn),自然地、生動(dòng)地滲透到無機(jī)化學(xué)教學(xué)之中。實(shí)踐證明,綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣、強(qiáng)化動(dòng)手能力的訓(xùn)練,培養(yǎng)創(chuàng)新思維,樹立環(huán)保觀念上有獨(dú)特的地位與功效。
7、積極開展多種形式的科學(xué)研究活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和科研能力
作為高等學(xué)校的教師,不但要給學(xué)生傳授知識(shí),更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力;培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力[5]。為此,我們積極進(jìn)行科學(xué)研究,以期通過科研帶動(dòng)教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提高。教師們一方面將科研成果反映到教學(xué)中,豐富和革新教學(xué)內(nèi)容,另一方面不斷提高自身的學(xué)術(shù)水平,促進(jìn)教學(xué)改革。與此同時(shí),我們還積極支持并帶動(dòng)學(xué)生參與教師的科研課題,在專科生中要求畢業(yè)論文,并認(rèn)真指導(dǎo)完成。這些措施有力地帶動(dòng)了學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的熱情,促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新能力和科研能力的提高。
同時(shí)營造濃厚的學(xué)術(shù)氛圍,組織各種學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)、科研講座,讓學(xué)生及時(shí)了解化學(xué)發(fā)展前沿及發(fā)展動(dòng)態(tài),開拓學(xué)生的眼界,啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維。激發(fā)學(xué)生在教學(xué)中的主動(dòng)參與性,充分發(fā)揮其學(xué)習(xí)主體性,轉(zhuǎn)變其被動(dòng)的學(xué)習(xí)方式為科學(xué)的探究性學(xué)習(xí)方式。
通過近幾年的創(chuàng)新教育實(shí)踐,使學(xué)生的創(chuàng)新能力和全面素質(zhì)不斷提高。根據(jù)我們的追蹤調(diào)查,學(xué)生畢業(yè)分配到工作崗位后大都工作嚴(yán)謹(jǐn),踏實(shí)肯干,工作能力強(qiáng),并都具有一定的科學(xué)探究能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度及團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。
總之,基礎(chǔ)教育課程改革的全面推行已經(jīng)對(duì)高職高專院校現(xiàn)行的化學(xué)教育教學(xué)提出了挑戰(zhàn)。作為主干專業(yè)基礎(chǔ)課程的《無機(jī)化學(xué)》,選擇以科學(xué)探究為主的多樣化教學(xué)方式,加大基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的綜合性和探究性。充分開發(fā)利用《無機(jī)化學(xué)》課程資源,培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生充分開發(fā)利用化學(xué)課程資源的意識(shí)和能力。鼓勵(lì)合作交流,促進(jìn)學(xué)生自主開放、科學(xué)探究學(xué)習(xí)。加強(qiáng)實(shí)踐活動(dòng),提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力,是高職高專院?!稛o機(jī)化學(xué)》課程教學(xué)改革的當(dāng)務(wù)之急。
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1.1CDIO工程教育模式的發(fā)展及特點(diǎn)
CDIO代表構(gòu)思(Conceive)-設(shè)計(jì)(Design)-實(shí)現(xiàn)(Implement)-運(yùn)行(Operate),是由麻省理工學(xué)院、瑞典皇家理工學(xué)院等四所大學(xué)通過幾年的研究、探索和實(shí)踐建立的一種先進(jìn)的工程教育模式。它以產(chǎn)品從構(gòu)思、研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的全生命周期為載體,讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間具有有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí),旨在培養(yǎng)學(xué)生在企業(yè)和社會(huì)環(huán)境下對(duì)產(chǎn)品系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行的綜合能力,在一定程度上,能夠較好地解決工程教育中理論和實(shí)踐脫節(jié)的問題[3]。CDIO模式經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)形成了一套成熟的教學(xué)改革方案,出版了大量的教學(xué)改革資料,并且在2005年由汕頭大學(xué)引進(jìn)我國并在汕頭大學(xué)開始實(shí)施,之后國內(nèi)多所高校積極開展CDIO模式改革,積累了很多在我國進(jìn)行CDIO工程教育模式改革探索的寶貴經(jīng)驗(yàn)。貴州是資源大省,但貴州“五張名片”中,煙、酒、茶、民族醫(yī)藥、特色食品均為有待進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用的重要資源。近年,貴州提出了工業(yè)強(qiáng)省的戰(zhàn)略部署,貴州理工學(xué)院正是應(yīng)貴州省委、省政府實(shí)施工業(yè)強(qiáng)省戰(zhàn)略和城鎮(zhèn)化帶動(dòng)戰(zhàn)略對(duì)理工類應(yīng)用型人才之需設(shè)立的一所高校。基于當(dāng)前工程教育存在的各種問題,我校制藥工程專業(yè)積極進(jìn)行CDIO工程教學(xué)模式改革實(shí)踐,希望能通過CDIO模式為貴州制藥工業(yè)及相關(guān)行業(yè)培養(yǎng)大批急需的高級(jí)專業(yè)技術(shù)人才。
1.2翻轉(zhuǎn)課堂的發(fā)展及特點(diǎn)
美國科羅拉多州林地公園高中的兩位化學(xué)教師喬納森•伯爾曼(JonathanBergmann)和亞倫•薩姆斯(AaronSams)最早將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于課堂教學(xué)[4]。可汗學(xué)院創(chuàng)始人薩爾曼•可汗在TED大會(huì)上的演講將這種新型的教學(xué)形式進(jìn)行了推廣,引起了全球教育界的廣泛關(guān)注[5]。這種翻轉(zhuǎn)課堂顛覆了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式,給學(xué)生營造了一個(gè)主動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)環(huán)境,學(xué)生可以根據(jù)自身的實(shí)際情況靈活安排學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)地點(diǎn)。學(xué)習(xí)過程中遇到困惑的地方可記錄下來,待到課堂教學(xué)時(shí)與同學(xué)和老師共同討論,這種方式使學(xué)生從以前的知識(shí)灌輸式的被動(dòng)接受者,轉(zhuǎn)變成主動(dòng)提出問題并與他人共同分析問題解決問題的研究者。教師則從傳統(tǒng)的知識(shí)傳授者,轉(zhuǎn)變成學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者和引導(dǎo)者。
2《有機(jī)化學(xué)》進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐研究的意義
有機(jī)化學(xué)課程在制藥工程專業(yè)中具有基石的重要地位,對(duì)于培養(yǎng)創(chuàng)新型制藥類人才有著不可替代的作用,要真正實(shí)現(xiàn)制藥類創(chuàng)新人才的培養(yǎng),就必須進(jìn)行全方位、多層面的基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)改革。然而,當(dāng)前很多大學(xué)制藥工程專業(yè)的學(xué)生,由于課時(shí)量的不足,普遍存在對(duì)于很多應(yīng)該熟練掌握的知識(shí)掌握不夠,往往知其然而不知其所以然。大部分學(xué)生在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)課程時(shí)不知道該課程的重要性,也缺乏任課教師的準(zhǔn)確引導(dǎo),甚至有部分同學(xué)認(rèn)為有機(jī)化學(xué)是一門不重要的課程而忽視對(duì)它的學(xué)習(xí);同時(shí),很多高年級(jí)的同學(xué)都深刻感受到由于有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的薄弱導(dǎo)致后續(xù)的藥物化學(xué)、藥物合成等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)非常困難,尤其是藥物的結(jié)構(gòu)、相應(yīng)的構(gòu)效關(guān)系、合成路線等成為學(xué)生學(xué)習(xí)藥物化學(xué)的嚴(yán)重問題,學(xué)生往往很難真正理解從而導(dǎo)致他們只能死記硬背,這樣便又加劇了學(xué)生對(duì)藥物合成反應(yīng)等后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的厭倦情緒,從而出現(xiàn)學(xué)習(xí)的惡性循環(huán),大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率;此外,用人單位在招聘到高校應(yīng)屆畢業(yè)生后,普遍感到當(dāng)前多數(shù)大學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)薄弱、自主學(xué)習(xí)能力不足、分析問題解決問題的能力不足、適應(yīng)工作崗位的能力不夠,即使是大學(xué)成績優(yōu)異的學(xué)生,用人單位仍然要耗費(fèi)大量時(shí)間與精力進(jìn)行崗位知識(shí)與技能的培訓(xùn)。以上現(xiàn)象的出現(xiàn),與當(dāng)前高校忽視對(duì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)與學(xué)習(xí)效果的考查有著緊密的聯(lián)系。CDIO工程教育模式及翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法的發(fā)展,一定程度上有效的解決了這些問題。有機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)分為理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分。其中,理論教學(xué)主要側(cè)重于基本理論知識(shí)的講授,實(shí)驗(yàn)教學(xué)則旨在加深學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)理論知識(shí)的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力等?!队袡C(jī)化學(xué)》及《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》是貴州理工學(xué)院制藥工程專業(yè)的基礎(chǔ)課,是后續(xù)藥物化學(xué)、天然藥物化學(xué)、藥物合成等相關(guān)專業(yè)課程的重要基礎(chǔ)。在《有機(jī)化學(xué)》及其實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過程中采用CDIO工程教育的理念,以翻轉(zhuǎn)課堂式的教學(xué),通過以項(xiàng)目為導(dǎo)向培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,讓學(xué)生在研究問題、解決問題的過程中主動(dòng)地獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí),從而能夠牢固地掌握有機(jī)化學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn),在后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中更加輕松自如,繼而培養(yǎng)出基礎(chǔ)扎實(shí),適應(yīng)性強(qiáng),具有創(chuàng)新能力,具備能參與國際競爭的心理素質(zhì)和應(yīng)變能力的高級(jí)專業(yè)技術(shù)人才。
3研究內(nèi)容
根據(jù)CDIO工程教育模式“做中學(xué)”的理念,本文從如下幾個(gè)方面進(jìn)行有機(jī)化學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐研究。
(1)以項(xiàng)目為導(dǎo)向,引入翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)優(yōu)化課堂教學(xué)過程,充分發(fā)揮翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的優(yōu)勢根據(jù)CDIO理念,教師需要擯棄以往“灌輸式”的教學(xué)方式,轉(zhuǎn)而注重學(xué)習(xí)方法的教授。相對(duì)于傳統(tǒng)的“灌輸式”課堂教學(xué),翻轉(zhuǎn)課堂是一種新的教學(xué)理念。翻轉(zhuǎn)課堂注重學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的參與和體驗(yàn),注重學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的自我建構(gòu)與發(fā)展,注重學(xué)生學(xué)習(xí)的整個(gè)過程。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下,學(xué)生通過自己的視角和體驗(yàn),在研究思路下有目標(biāo)、有計(jì)劃地展開學(xué)習(xí)。教師在有機(jī)化學(xué)的第一堂課就盡可能通過制藥工業(yè)的一些最新進(jìn)展,藥物的發(fā)展歷史以及新藥開發(fā)的過程,與民生緊密相連的藥品等內(nèi)容激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的興趣。例如,在環(huán)烷烴的教學(xué)中,讓學(xué)生在課前觀看相關(guān)教學(xué)視頻,并記錄下學(xué)習(xí)過程中遇到的問題,回到課堂上時(shí),可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候讓學(xué)生成為課堂的主講教師,把學(xué)生分成若干小組,每個(gè)小組負(fù)責(zé)某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的多媒體課件的制作、講述、答疑、作業(yè)等,而授課教師則認(rèn)真指導(dǎo)多媒體課件的制作,在教學(xué)內(nèi)容的取舍、教學(xué)順序的安排等方面引導(dǎo)學(xué)生把好關(guān)。學(xué)生講完相關(guān)知識(shí)點(diǎn)后,任課教師進(jìn)行仔細(xì)全面的點(diǎn)評(píng),總結(jié)經(jīng)驗(yàn)與不足。課后安排學(xué)生分組查閱資料并寫出各種小論文,加深學(xué)習(xí)印象。作為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的導(dǎo)師,教師的任務(wù)是調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,促使學(xué)生自己去獲取知識(shí)、發(fā)展能力,做到自己能發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,分析問題,解決問題。
(2)改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,把研究性創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)融入常規(guī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)多數(shù)是對(duì)前人探索研究過程的簡單再現(xiàn),這雖然對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)起到了一定的作用,但對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)顯然還沒有起到應(yīng)有的作用。CDIO理念倡導(dǎo)“做中學(xué)”,改變了以往“重知識(shí)、輕能力”、“重理論、輕實(shí)踐”、“重灌輸、輕啟發(fā)”的傳統(tǒng)模式?;贑DIO模式的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)必須改變以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的局面,多增加綜合性、研究性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),在內(nèi)容上盡可能反映最新的教學(xué)、實(shí)驗(yàn)研究成果,拓寬實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和深度,并賦予現(xiàn)代化的特點(diǎn),這樣有利于提高學(xué)生綜合利用理論知識(shí)去分析問題和解決問題的能力,有利于他們?cè)趶?fù)雜環(huán)境中創(chuàng)造性思維的形成。利用實(shí)驗(yàn)誘導(dǎo)學(xué)生深入地去思考,使學(xué)生從多層面受到感染、激勵(lì),充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性。這樣既能加深學(xué)生對(duì)概念的理解、記憶,又能加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng),可謂一箭雙雕。因此,在常規(guī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中改革以往的授課模式,引入研究性學(xué)習(xí)的過程,把學(xué)生分成若干小組,每個(gè)小組負(fù)責(zé)一個(gè)實(shí)驗(yàn)。在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生在一定范圍內(nèi)查閱文獻(xiàn)、收集資料、擬定切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案,并經(jīng)指導(dǎo)教師審閱通過、提出藥品試劑和儀器設(shè)備計(jì)劃、實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案,統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告或論文。使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中受到較充分的小型科學(xué)研究技能和智能訓(xùn)練。學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)類似于教師一次科研活動(dòng)的全部過程,它是以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力為目的。教師的任務(wù)是設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)姆椒ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而使學(xué)習(xí)成為充滿活力的知識(shí)自主建構(gòu)過程。教師在指導(dǎo)過程中更多地保持著引導(dǎo)、組織、提高、咨詢和支持的態(tài)度。
(3)將綠色化學(xué)和化學(xué)安全意識(shí)的培養(yǎng)融入到有機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)綠色化學(xué)已經(jīng)從最初的減排、降污、增加積極效益等解決現(xiàn)實(shí)問題的思路上升到了倡導(dǎo)人與自然和諧共處的高度。制藥工程專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生未來將從事藥物制造、藥品質(zhì)量檢驗(yàn)等為人類健康服務(wù)的崇高職業(yè),因此,綠色化學(xué)與制藥二者在總體目標(biāo)上具有天然的契合點(diǎn)。通過CDIO理念和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法,在有機(jī)化學(xué)理論課及實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中充分體現(xiàn)、貫徹綠色化學(xué)的理念、目標(biāo)和方法,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體會(huì)和理解綠色化學(xué)的核心思想,樹立全面的綠色化學(xué)的意識(shí)。此外,安全意識(shí)教育是培養(yǎng)工科學(xué)生工程意識(shí)教育的重要內(nèi)容,安全實(shí)驗(yàn)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利進(jìn)行的保證。工科化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是課題理論通向生產(chǎn)實(shí)踐的橋梁,是工科化學(xué)教學(xué)過程中不可或缺的重要環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生探索求真精神和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度以及優(yōu)秀思想品質(zhì)的良好途徑。但是化學(xué)實(shí)驗(yàn)事故隱患多,容易造成實(shí)驗(yàn)事故,而且事故一旦發(fā)生就會(huì)給實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來很大的負(fù)面影響。因此,為了杜絕安全隱患,保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)安全順利進(jìn)行,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)滿足教學(xué)要求的同時(shí),更要加強(qiáng)對(duì)工科學(xué)生安全意識(shí)的培養(yǎng)。
(4)倡導(dǎo)問題式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力以提出問題、分析問題、解決問題為線索,并把這一線索始終貫穿整個(gè)教學(xué)過程。在有機(jī)化學(xué)的翻轉(zhuǎn)課堂上,教師根據(jù)學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)提出問題,然后引導(dǎo)學(xué)生積極思維、大膽嘗試、學(xué)會(huì)質(zhì)疑、學(xué)會(huì)探究,既能充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用,又能充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用,能夠有效地引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與到課堂教學(xué)中去,使學(xué)生不但處于一個(gè)接受知識(shí)的過程,而且處于一個(gè)自主探究、合作互動(dòng)的過程。當(dāng)學(xué)生已經(jīng)掌握了一定的有機(jī)化學(xué)知識(shí)后,可以采用前后對(duì)比,新舊聯(lián)系的方法,啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生掌握知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
(5)以專業(yè)涉及知識(shí)點(diǎn)為核心,科學(xué)合理地取舍教學(xué)內(nèi)容有機(jī)化合物數(shù)量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、反應(yīng)式多,需結(jié)合專業(yè)特色認(rèn)真挑選授課內(nèi)容,對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行取舍。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的目標(biāo)不是將書本上所有的知識(shí)灌輸給學(xué)生,而是將學(xué)生帶入到一個(gè)新的領(lǐng)域。授課教師如何引導(dǎo)學(xué)生輕松的進(jìn)入有機(jī)化學(xué)學(xué)科領(lǐng)域,從而使學(xué)生用“有機(jī)思維”來思考問題,是有機(jī)化學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵問題。教師應(yīng)在CDIO理念下,認(rèn)真研讀教材,準(zhǔn)確把握教材的重點(diǎn)、難點(diǎn)以及教材的深度、廣度,仔細(xì)研究教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo),明確制藥工程專業(yè)學(xué)生需要掌握《有機(jī)化學(xué)》的哪些內(nèi)容。哪些知識(shí)需要精講,哪些知識(shí)可以略講,把繁雜的內(nèi)容總結(jié)成一顆樹狀,教會(huì)學(xué)生如何建立主干,讓學(xué)生自己去茂盛枝葉,從而提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。
(6)構(gòu)建科學(xué)合理的有機(jī)化學(xué)課程多元化成績?cè)u(píng)價(jià)體系。根據(jù)有機(jī)化學(xué)課程特點(diǎn),結(jié)合CDIO培養(yǎng)理念及翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念,為解決學(xué)生考前臨時(shí)抱佛腳、死記硬背考完即忘的問題,更好的督促學(xué)生平時(shí)的認(rèn)真學(xué)習(xí),可考慮適當(dāng)減輕期末考試占總成績的比重,增加平時(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析問題解決問題、課外實(shí)踐等方面的比重,建立多元化科學(xué)合理的考核方法,真實(shí)全面地反映學(xué)生的知識(shí)、能力和素質(zhì),使成績的評(píng)定更加合理,從而推動(dòng)教學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。全方位地對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)估,不僅能科學(xué)、公正、準(zhǔn)確地評(píng)定學(xué)生的成績,還能大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)、獨(dú)立思維能力、動(dòng)手能力、分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新能力等都能起到積極的作用。
4結(jié)語
1 精選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)“水質(zhì)總硬度測定”[5]除了自來水樣外,增加了岳麓山泉水、白沙井水兩個(gè)樣品,不僅激發(fā)學(xué)生興趣,還能通過水質(zhì)硬度大小對(duì)人體健康影響的討論,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)專業(yè)的熱愛。
在“熔點(diǎn)測定”[6]實(shí)驗(yàn)中,除了練習(xí)毛細(xì)管法外,還將顯微熔點(diǎn)測定儀以及數(shù)字化熔點(diǎn)測定儀的使用方法介紹給學(xué)生,使學(xué)生在掌握經(jīng)典方法的同時(shí)認(rèn)識(shí)較先進(jìn)的儀器設(shè)備。待實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)較充裕時(shí)可以考慮購買,讓學(xué)生動(dòng)手操作并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)手段、實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。
“常壓蒸餾及沸點(diǎn)測定”[6]除了蒸餾工業(yè)酒精外,將另一樣品溴苯改為汽車防凍液,因?yàn)殇灞蕉拘源?,不符合綠色化學(xué)理念,另外,化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系改革的基本要求是“橫向整合,縱向打通”,重視課程的層次性和教學(xué)內(nèi)容的相關(guān)性[1],將《基礎(chǔ)化學(xué)》理論課中學(xué)習(xí)的依數(shù)性凝固點(diǎn)降低、沸點(diǎn)升高與《有機(jī)化學(xué)》課程基本操作訓(xùn)練聯(lián)系起來,既貼近生活,提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性,又補(bǔ)充和完善了防凍液的基本性能[7]數(shù)據(jù);更重要的是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到知識(shí)體系的系統(tǒng)性。
及時(shí)將文獻(xiàn)中介紹的新知識(shí)、新方法及科研成果引入到實(shí)驗(yàn)中。例如,“乙酸正丁酯的制備”,將催化劑由濃硫酸改為一水合硫酸氫鈉[8]及TiO2/SO42-固體超強(qiáng)酸[9],按照綠色化學(xué)的理念對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。同時(shí),該實(shí)驗(yàn)對(duì)產(chǎn)品的表征除了根據(jù)餾液的沸點(diǎn)外,將折光率的測試改為確定樣品密度,只需在稱量產(chǎn)品質(zhì)量后量取產(chǎn)品體積即可,操作簡單易行。產(chǎn)品沸點(diǎn)以及產(chǎn)品密度相互佐證,提高了產(chǎn)品表征的可靠性。
2 改進(jìn)教學(xué)方法,提升教學(xué)手段
化學(xué)實(shí)驗(yàn)一般遵從學(xué)生預(yù)習(xí)、老師詳細(xì)講解示范以后學(xué)生動(dòng)手操作的教學(xué)模式,在實(shí)驗(yàn)講解的過程中總會(huì)有少數(shù)學(xué)生心不在焉或似懂非懂,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過程不順利或影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。采用提問式、討論式或其它方式相結(jié)合的教學(xué)方法,比如“乙酸正丁酯的制備”:如何創(chuàng)造條件使平衡右移?反應(yīng)完成后最經(jīng)濟(jì)有效的除去雜質(zhì)方案?產(chǎn)品的表征可以通過哪些方法或途徑等問題的提出,都能引發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考并參與討論,或者由某一學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)裝置的安裝、分液漏斗的使用操作等,使每位學(xué)生都能用心參與,不再有旁觀者,進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)方案、操作步驟以及原理都有充分地認(rèn)識(shí),做到動(dòng)手前對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程思路非常清楚、實(shí)驗(yàn)時(shí)心中有數(shù)。
對(duì)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生遇到的問題,盡可能采用啟發(fā)式或者探究式的教學(xué)方法,和學(xué)生通過討論找出問題所在并得到解決方案,比如“分子模型操作”實(shí)驗(yàn)中,有學(xué)生對(duì)含兩個(gè)相同手性碳的酒石酸化合物的球棒模型與Fischer投影式的表達(dá)以及內(nèi)消旋化合物、對(duì)稱面和對(duì)稱中心的概念理解感覺有困惑,指導(dǎo)老師在學(xué)生做好模型的基礎(chǔ)上,先要求學(xué)生回憶Fischer投影式書寫規(guī)則,再結(jié)合模型進(jìn)行Fischer投影式的表達(dá);接著借助內(nèi)消旋酒石酸分子模型說明對(duì)稱面、對(duì)稱中心的定義;最后和一對(duì)對(duì)映體的模型進(jìn)行對(duì)比,使學(xué)生充分理解內(nèi)消旋化合物的含義?!耙宜嵴□サ闹苽洹保苯踊亓鞣ê头炙亓鞣姆N方法產(chǎn)率較高?建議和同組同學(xué)商量后選定其中一種方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),合成產(chǎn)品產(chǎn)率的高低影響因素有很多,只有通過整個(gè)班甚至整個(gè)年級(jí)兩種方法實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)才能得出較為合理的結(jié)論。“水質(zhì)總硬度測定”實(shí)驗(yàn),有些滴定后的樣品放置一段時(shí)間后為什么返紅?分水回流法制備乙酸正丁酯,分水器在實(shí)驗(yàn)過程中如果發(fā)現(xiàn)有點(diǎn)漏,如何補(bǔ)救?等問題,教師不是簡單地給出一個(gè)答案,而是要求學(xué)生經(jīng)過思考、討論,分析可能原因并通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)結(jié)果如何。啟發(fā)式或探究式教學(xué)方法的實(shí)施可以提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。通過與同組同學(xué)的商量、討論解決問題的同時(shí),培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)結(jié)合作的精神。
實(shí)驗(yàn)過程中貫穿綠色化學(xué)理念,例如要求學(xué)生預(yù)習(xí)并思考,實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生哪些廢物?如何處理?另外,節(jié)水、節(jié)電、節(jié)約試劑,比如蒸餾裝置,相對(duì)兩組冷凝水串連并將冷凝水開到最?。灰掖伎煞磸?fù)用于“從茶葉中提取咖啡因”等,是我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)過程中加強(qiáng)學(xué)生綠色化學(xué)意識(shí)的一些做法。
1、基礎(chǔ)性知識(shí)不牢固,難于提高綜合技能。中藥化學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及多學(xué)科的基礎(chǔ)性知識(shí),學(xué)生遇到相關(guān)理論和操作時(shí)往往一知半解。教師采取的措施是:根據(jù)學(xué)校的具體情況,將中藥化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)化學(xué)技能實(shí)驗(yàn),內(nèi)容從各種提取裝置,到紙色譜、薄層色譜等,將整個(gè)實(shí)驗(yàn)室里擺放的相關(guān)玻璃儀器、設(shè)備,均結(jié)合相關(guān)理論知識(shí)給學(xué)生介紹和演示,使基本的實(shí)驗(yàn)技能在學(xué)生頭腦中呈現(xiàn)具體的形象。通過基本實(shí)驗(yàn)的練習(xí),使學(xué)生正確掌握中藥化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理和操作技術(shù),培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,提高綜合技能。
2、綜合性實(shí)驗(yàn)操作難度大、實(shí)驗(yàn)條件難于控制、實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差大。中藥化學(xué)成分的提取率與中藥材產(chǎn)地、采收方法、產(chǎn)地加工及貯藏等多種因素有關(guān),其提取、分離、純化和檢識(shí)等步驟,耗時(shí)較長;各種儀器的操作步驟繁雜,技術(shù)要求高、難度大,需花費(fèi)大量時(shí)間,往往規(guī)定課時(shí)內(nèi)無法完成,學(xué)生在操作時(shí)感覺困難;而每一步操作是否嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、準(zhǔn)確都將影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,加之學(xué)生操作經(jīng)驗(yàn)不足,總出現(xiàn)偏差現(xiàn)象,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差大。教師采取的措施是:
(1)保證藥材質(zhì)量,做好預(yù)試驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)課中對(duì)藥材做詳細(xì)介紹,并強(qiáng)調(diào)中藥材在生產(chǎn)過程中的保護(hù)。
(2)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,不斷巡視、觀察,嚴(yán)格要求學(xué)生的基本操作,及時(shí)糾正違規(guī)操作;使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)進(jìn)程中接受和掌握。對(duì)于課內(nèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)間不足,我們一般多采用合理安排時(shí)間和開放實(shí)驗(yàn)室等措施加以解決,如涉及浸漬或回流提取的實(shí)驗(yàn);如有化學(xué)檢識(shí)和薄層色譜(或紙色譜)檢識(shí)時(shí),先安排做薄層色譜(或紙色譜)檢識(shí),再穿插化學(xué)檢識(shí)。
(3)強(qiáng)調(diào)操作過程中容易造成偏差的要點(diǎn),并及時(shí)提醒,要求實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中做作詳細(xì)分析。對(duì)一些基礎(chǔ)知識(shí)較好、操作較熟練的同學(xué)可設(shè)置一些“陷阱”,并引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行分析,找出原因和解決方法,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度。
3、增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)創(chuàng)新能力?,F(xiàn)代職業(yè)教育是著重傳授某種職業(yè)或生產(chǎn)所需實(shí)用知識(shí)和技能相結(jié)合的教育,與創(chuàng)新教育是相互依存和促進(jìn)的;學(xué)校應(yīng)大力開展對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新教育,而實(shí)驗(yàn)教學(xué)又是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的主要教育手段,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)中職學(xué)生進(jìn)入高等職業(yè)教育和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)尤其重要。在中藥化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程里增加綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),能調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,擴(kuò)大知識(shí)面,改變依賴實(shí)驗(yàn)講義做實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力。教師采取的措施是:
(1)要求學(xué)生初步進(jìn)行資料查新,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程。
(2)引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)室條件、技能訓(xùn)練的全面性以及環(huán)保理念等方面分析、制定具體實(shí)驗(yàn)方案,并經(jīng)指導(dǎo)老師批閱修改后進(jìn)實(shí)驗(yàn)室操作。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后總結(jié)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要進(jìn)一步改進(jìn)的問題,提醒學(xué)生盡量不用主觀判斷法,而是用系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法客觀地分析,寫出完整的分析流程圖及結(jié)論依據(jù)。在自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的全過程中,教師為學(xué)生修改實(shí)驗(yàn)方案,有時(shí)利用課余時(shí)間完成實(shí)驗(yàn),指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)。這對(duì)教師的素質(zhì)和能力提出了更高的要求,也達(dá)到了以教促學(xué)、以學(xué)促教、教學(xué)相長、共同發(fā)展的良性循環(huán)。同時(shí),整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中還能暴露出學(xué)生之間的差距和不足,有利于教師改進(jìn)教學(xué)方法和因材施教。
4、增強(qiáng)環(huán)保教育,滲透綠色化學(xué)理念。中藥化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的環(huán)境保護(hù)問題應(yīng)引起高度重視。應(yīng)將綠色化學(xué)的理念、原則和方法貫穿于整個(gè)中藥化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,減少對(duì)環(huán)境的污染,加強(qiáng)自身保護(hù),提高學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。教師采取的措施是:
(1)努力學(xué)習(xí)綠色化學(xué)理論,建立實(shí)驗(yàn)室常用試劑數(shù)據(jù)庫,制定嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室綠色化章程,并在教學(xué)過程中有意識(shí)地遵循綠色化學(xué)的原則,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)管理。
(2)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,從是否有污染、可循環(huán)使用情況、實(shí)驗(yàn)用品劑量、產(chǎn)品綜合利用程度等方面綜合考慮,使實(shí)驗(yàn)趨于綠色化。
(3)重視實(shí)驗(yàn)廢物處理,回收利用有機(jī)溶劑。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束,要求學(xué)生整理好實(shí)驗(yàn)臺(tái)、合理處理廢棄物,把學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的環(huán)保工作完成情況計(jì)入實(shí)驗(yàn)總分。在中藥化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透環(huán)保意識(shí),加強(qiáng)環(huán)保教育,既有利于學(xué)生鞏固中藥化學(xué)知識(shí),又培養(yǎng)了學(xué)生從環(huán)保角度分析問題和解決問題的能力。6.規(guī)范實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫,培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。以往教師對(duì)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃砗筒僮鬏^為重視,學(xué)生往往照抄教材或互相抄襲現(xiàn)象較為嚴(yán)重;忽視客觀記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論,不思考理論與實(shí)踐的關(guān)系。教師采取的措施是:
(1)充分認(rèn)識(shí),高度重視,嚴(yán)格要求,加強(qiáng)學(xué)生素質(zhì)的教育,使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到科學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)有科學(xué)的數(shù)據(jù)、結(jié)果,實(shí)事求是的態(tài)度。
(2)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的重點(diǎn)應(yīng)放在討論方面。如對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象和原因、實(shí)驗(yàn)成敗進(jìn)行分析。
(3)引導(dǎo)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫,把科技寫作的基本要素融入其中,并從中得到科研寫作能力的訓(xùn)練,進(jìn)一步提高科研寫作能力。通過書寫報(bào)告,培養(yǎng)了學(xué)生們實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和作風(fēng),幫助他們樹立了學(xué)術(shù)意識(shí),鍛煉了語言表達(dá)能力,有利于他們將來總結(jié)研究資料、撰寫論文等等。
二、改革實(shí)驗(yàn)考核,加強(qiáng)素質(zhì)教育
實(shí)驗(yàn)考核是檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的主要方法,中藥化學(xué)的實(shí)驗(yàn)考核長期以來分實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)基本技能考核兩部分,這種考核方法只反映學(xué)生的常規(guī)方法和操作技能,不能反映學(xué)生的綜合素質(zhì);建立一套有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和綜合能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核模式已顯得尤為必要和迫切。為此,我們依據(jù)中藥化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的特點(diǎn),改革實(shí)驗(yàn)考核,將考核成績分為三部分。1.平時(shí)實(shí)驗(yàn)考核(占30%)。平時(shí)實(shí)驗(yàn)考核,即實(shí)驗(yàn)出勤率、每個(gè)實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)記分、實(shí)驗(yàn)報(bào)告。每次實(shí)驗(yàn)如實(shí)記錄學(xué)生的出勤情況和課堂表現(xiàn);學(xué)生實(shí)驗(yàn)分組進(jìn)行,每個(gè)小組2人合作完成平時(shí)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)成績以實(shí)際操作情況和實(shí)驗(yàn)態(tài)度為主要依據(jù),如分析問題和解決問題的能力、儀器的破損情況、臺(tái)面整潔度及環(huán)保意識(shí)等作為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn);實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績?cè)u(píng)定重點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理和分析討論部分。2.強(qiáng)化期末實(shí)驗(yàn)考核(占40%)。期末實(shí)驗(yàn)考核是實(shí)驗(yàn)課結(jié)束時(shí)候的考試,考核分為兩部分:實(shí)驗(yàn)知識(shí)問答、基本實(shí)驗(yàn)操作。在實(shí)驗(yàn)室中我們選取了不同的試題對(duì)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)考查,并要求每個(gè)學(xué)生進(jìn)行一項(xiàng)基本操作,據(jù)此打出分?jǐn)?shù)?;局R(shí)的主要內(nèi)容為中藥化學(xué)實(shí)驗(yàn)室規(guī)則、安全知識(shí)、環(huán)保知識(shí)、常用儀器的基本知識(shí)、實(shí)驗(yàn)原理、基本操作知識(shí)、儀器及裝置的使用、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋和錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)裝置圖的改正、討論等;采用閉卷,統(tǒng)一命題、統(tǒng)一時(shí)間、統(tǒng)一閱卷。操作技能考試的內(nèi)容主要是采取綜合實(shí)驗(yàn)、小項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)等方式分組進(jìn)行,以體現(xiàn)中藥化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作。3.綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測試(占30%)。教師事先給出題目,要求學(xué)生查閱文獻(xiàn),提出實(shí)驗(yàn)思路、設(shè)計(jì)方案,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件自行修改方案,每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作。最后根據(jù)整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程、操作情況、提取化學(xué)成分的質(zhì)和量、數(shù)據(jù)的記錄、結(jié)果分析和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等進(jìn)行綜合評(píng)分。考核是實(shí)驗(yàn)教學(xué)不可忽視的環(huán)節(jié),通過三部分的綜合評(píng)分,與以往單一模式相比,具有注重過程與結(jié)果相結(jié)合的特點(diǎn),能夠客觀地反映教與學(xué)的情況。教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明,該考核方法和標(biāo)準(zhǔn)具有較強(qiáng)的可操作性,能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能得到了充分的體現(xiàn),創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力也得到了鍛煉,能夠全面反映學(xué)生的實(shí)際水平。
三、結(jié)語
關(guān)鍵詞:無機(jī)及分析化學(xué);科學(xué)研究;本科教學(xué)
高等學(xué)校教學(xué)與科研是相互依賴、相互促進(jìn)、不可分離的整體。如何擺正高校教學(xué)與科研的恰當(dāng)位置,探索教學(xué)與科研相結(jié)合的內(nèi)在規(guī)律,從而促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展,是大學(xué)教師必須深入思考和研究的問題。普通本科教育是高等教育的主體和基礎(chǔ),抓好本科教學(xué)是提高整個(gè)高等教育質(zhì)量的重點(diǎn)和關(guān)鍵,以科研促進(jìn)本科教學(xué)是提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。人才培養(yǎng)與科學(xué)研究是高等學(xué)校的重要職能,教學(xué)與科研共為一體,兩者之間的互動(dòng)構(gòu)建了高等學(xué)校的育人環(huán)境,其根本目的是培養(yǎng)高質(zhì)量的人才。[1]多年的科研和教學(xué)工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我們,將科學(xué)研究與教學(xué)工作緊密聯(lián)系在一起,是培養(yǎng)和教育學(xué)生不可分割的兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),兩者之間相互促進(jìn),相互提高。堅(jiān)持教學(xué)與科研相統(tǒng)一,是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的主要途徑。[2]那種為了“科研而科研”,或以損害教學(xué)質(zhì)量為代價(jià)而去搞科研的做法是不可取的。[3]教師既從事教學(xué)又進(jìn)行科研,把科研與教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來,以科研促進(jìn)教學(xué),深化教學(xué)改革,可實(shí)現(xiàn)教學(xué)和科研之間的良性互動(dòng)、協(xié)調(diào)發(fā)展。
一、促進(jìn)教師教學(xué)水平和課堂教學(xué)質(zhì)量的提高
1.科研提高教師的綜合素質(zhì),促進(jìn)教師教學(xué)水平的提高
高校教師必須廢棄以教師、課本為中心,重知識(shí)傳授、輕能力培養(yǎng)的教學(xué)觀念,而樹立以學(xué)生、學(xué)習(xí)為中心,既重視知識(shí)的傳授、又重視能力的培養(yǎng)、更注重素質(zhì)提高的現(xiàn)代教學(xué)觀念。教師學(xué)術(shù)水平的高低是決定教學(xué)效果的關(guān)鍵,而科研是教師提高自身學(xué)術(shù)水平的重要途徑??蒲惺墙虒W(xué)改革和教學(xué)創(chuàng)新的推進(jìn)器,是促進(jìn)學(xué)科發(fā)展、改革課程體系的原動(dòng)力。[4]以科研促進(jìn)教學(xué),以教學(xué)帶動(dòng)科研,是高等學(xué)校的主要工作和永恒主題。[5]要使教師的教學(xué)水平不斷提高,除了依靠書本知識(shí)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累外,教師從事科學(xué)研究顯得更為重要??蒲胁粌H可增強(qiáng)教學(xué)的深度、拓展教學(xué)的廣度,而且可更新教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)、完善教師的知識(shí)體系,提高教師的綜合素質(zhì)??茖W(xué)研究有助于教師對(duì)教材的深入理解,更準(zhǔn)確地把握課程教學(xué)內(nèi)容,及時(shí)了解本學(xué)科的國內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài),把握本學(xué)科的特點(diǎn)、研究熱點(diǎn)領(lǐng)域及與其他學(xué)科之間的關(guān)系,并向?qū)W生傳播最新的科學(xué)知識(shí),同時(shí)促進(jìn)自身教學(xué)水平的提高。教師完善知識(shí)結(jié)構(gòu),更新知識(shí)體系,提高學(xué)術(shù)水平,可以為提高教育教學(xué)質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我校無機(jī)及分析化學(xué)課程組由近20位中青年教師組成,90%以上具有碩士或博士學(xué)位,他們都從事著相應(yīng)的科研工作和主持各級(jí)科研課題,多位教師是碩士研究生導(dǎo)師,并且都取得過良好的科研成果。教師在指導(dǎo)研究生、本科生以及自己親自參加科研實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的每一環(huán)節(jié)都是鍛煉自己、提高教學(xué)科研水平的極好機(jī)會(huì)。在課堂教學(xué)中,教師結(jié)合“無機(jī)及分析化學(xué)”課程的講授內(nèi)容,將最新的研究成果特別是自己的科研成果在第一時(shí)間內(nèi)傳授給學(xué)生,讓學(xué)生能及時(shí)、全面地了解某個(gè)領(lǐng)域的理論與實(shí)踐知識(shí)。通過國內(nèi)外知名學(xué)者來校講學(xué)、“博士論壇”等系列學(xué)術(shù)交流活動(dòng),營造學(xué)術(shù)氛圍,拓寬學(xué)生視野,增加其學(xué)科知識(shí)的深度和廣度,使學(xué)生接受到潛移默化的科學(xué)思維方法和研究方法的教育,為學(xué)生將來從事科學(xué)研究打下基礎(chǔ),使學(xué)生養(yǎng)成良好的提出問題、分析問題、解決問題的習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
2.科研促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的改革
課堂教學(xué)不僅是知識(shí)傳授的過程,也是科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)的過程。在學(xué)校的資助下開展了“科學(xué)思維方法在基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用與實(shí)踐”課題研究。課堂教學(xué)應(yīng)教會(huì)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法和科學(xué)研究技能,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維,培養(yǎng)其應(yīng)用掌握的科學(xué)知識(shí)、方法與技術(shù),創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、開創(chuàng)新技術(shù)的實(shí)踐能力。課程講授不可能面面俱到,應(yīng)重點(diǎn)把教師理解課堂教學(xué)內(nèi)容的思路教給學(xué)生,把科學(xué)家解決問題的思路教給學(xué)生,使學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)家發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的思維軌跡,從中學(xué)到科學(xué)的思維方法。教學(xué)為科研提供良好支持,科研能促進(jìn)教學(xué)改革的深入開展,從而不斷提高教育教學(xué)質(zhì)量。吸收學(xué)術(shù)領(lǐng)域的科研成果,充實(shí)和改革教學(xué)內(nèi)容,是提高大學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。[6]課堂教學(xué)是培養(yǎng)大學(xué)生從理論上掌握科學(xué)本領(lǐng)的重要和必要環(huán)節(jié)。科研能使教師站在學(xué)術(shù)前沿,教師通過科研能跟蹤本學(xué)科領(lǐng)域的進(jìn)展,把科研成果帶入課堂教學(xué),優(yōu)化課程體系和擴(kuò)充教學(xué)內(nèi)容,將科研中獲得的新知識(shí)和新成果“固化”到教學(xué)內(nèi)容中,把最新的知識(shí)和信息傳遞給學(xué)生,將科研思想和創(chuàng)新思維融入教學(xué)中來,不僅豐富了教學(xué)內(nèi)容,而且使教學(xué)內(nèi)容更貼近學(xué)科發(fā)展前沿,提高教學(xué)效果。針對(duì)“無機(jī)及分析化學(xué)”課堂教學(xué)較為枯燥的特點(diǎn),教師以自己科研工作中的切身體會(huì)為內(nèi)容,把這些新知識(shí)貫穿到課堂教學(xué)中,廣泛開展討論,強(qiáng)調(diào)探究式學(xué)習(xí)方法的運(yùn)用,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)探索,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。開展研討式教學(xué),其過程是:教師給定題目學(xué)生收集資料撰寫論文報(bào)告大家提問討論總結(jié)評(píng)定成績。
3.科研成果編入教材,實(shí)現(xiàn)教材建設(shè)的創(chuàng)新
在深化教學(xué)改革中,實(shí)現(xiàn)教材建設(shè)的創(chuàng)新是有效解決教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法存在問題的關(guān)鍵。[7]將科研項(xiàng)目的內(nèi)容引入教材,并積極吸收學(xué)科領(lǐng)域研究的新成果,不斷豐富和更新教學(xué)內(nèi)容,使教材內(nèi)容具有先進(jìn)性、科學(xué)性。科學(xué)研究在教材的體系設(shè)計(jì)、內(nèi)容安排等方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用,將本學(xué)科新的內(nèi)容和觀點(diǎn)及時(shí)編進(jìn)教材,將教師自己的科研成果固化為教材內(nèi)容,加快教材建設(shè)的更新,不斷提高教材質(zhì)量。通過科學(xué)研究和長期的教學(xué)實(shí)踐,不斷豐富和完善了《無機(jī)及分析化學(xué)》教材理論體系和內(nèi)容。例如,沉淀滴定法中一般教材介紹莫爾法、福爾哈德法、法揚(yáng)斯法,編寫了碘-淀粉指示劑法,將科研成果“碘-淀粉指示劑法測定碘化鉀”編入了《無機(jī)及分析化學(xué)》教材,[8]實(shí)現(xiàn)科研為教學(xué)服務(wù),促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。通過教師把科研成果編入教材、引入課堂教學(xué)的“言傳身教”,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和從事研究工作的興趣,教會(huì)學(xué)生如何去提出問題、分析問題和解決問題,如何去搜尋知識(shí)和提煉知識(shí),也就是研究性、創(chuàng)新性和自主性學(xué)習(xí)。
二、科研促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革和學(xué)生綜合能力的提高
1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)是加強(qiáng)學(xué)生科學(xué)思維方法培養(yǎng)的重要途徑
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是理論聯(lián)系實(shí)踐的一種方式,是科學(xué)研究的基礎(chǔ),是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析歸納能力和獨(dú)立工作能力的主要手段。高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性、敏銳力和競爭力的重要途徑。將科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,有助于靈活應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí),激發(fā)學(xué)生的思考興趣,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,提高學(xué)生解決問題和分析問題的能力,不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。教師不僅應(yīng)該教會(huì)學(xué)生獲取知識(shí)的方法,提高學(xué)生獲取知識(shí)的能力,更應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的習(xí)慣和創(chuàng)造性的思維方式。科研能力的培養(yǎng)需要一定實(shí)踐環(huán)節(jié),通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)科研能力是一種便捷方法。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加強(qiáng)綠色化學(xué)教育,對(duì)傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行綠色化改革,并推行綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)是大勢所趨,也是科學(xué)思維方法在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的具體應(yīng)用。如何把綠色化學(xué)的理念融合于大學(xué)化學(xué)教學(xué),在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中減少環(huán)境污染,增強(qiáng)廣大師生環(huán)保意識(shí),使綠色化學(xué)成為化學(xué)教育的重要組成部分,也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革的新課題。綠色無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)新體系的建立和完善,有利于與化學(xué)相關(guān)專業(yè)的大一學(xué)生牢固地樹立起綠色化學(xué)的觀念和環(huán)保意識(shí),為將來自覺地運(yùn)用這些方法打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從有關(guān)院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)看,尋找替代品、推行微型實(shí)驗(yàn)、發(fā)展封閉式實(shí)驗(yàn)和串聯(lián)實(shí)驗(yàn)、開發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)、回收利用實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物是實(shí)現(xiàn)無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的重要途徑。因此,放棄污染嚴(yán)重的傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn),探索化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“綠色化”改造,是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教育工作者的奮斗方向。在無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,注重在繼承傳統(tǒng)內(nèi)容的基礎(chǔ)上創(chuàng)新,增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)綜合性實(shí)驗(yàn),減少驗(yàn)證性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。通過對(duì)原有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的整合,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系的整體優(yōu)化。教學(xué)中注重對(duì)學(xué)生環(huán)境保護(hù)意識(shí)的培養(yǎng),為學(xué)生灌輸綠色化學(xué)思想,課題組積極開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究,并推進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的綠色化。
2.無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的綠色化改造
用綠色化學(xué)的觀念改造傳統(tǒng)的無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,建立“制備實(shí)驗(yàn)小量化、分析實(shí)驗(yàn)減量化、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容綠色化”新體系。[9,10]改造后的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可在常規(guī)儀器中完成無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅可大量減少化學(xué)試劑和藥品的消耗,大幅度節(jié)省實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi),而且可加強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)、降低環(huán)境污染,從而提高教學(xué)質(zhì)量和效益。對(duì)傳統(tǒng)的滴定分析實(shí)驗(yàn)進(jìn)行減量化改造,標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度由0.1~0.2mol?L-1降至0.01~0.02mol?L-1,滴定管由50mL改用25mL,錐形瓶由250mL改用100 mL。試劑用量大大減少,提高了實(shí)驗(yàn)的安全性;產(chǎn)生的“三廢”量很少,改善了實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件,極大地減少了對(duì)環(huán)境的污染。例如,碘量法測定膽礬或銅礦中銅的含量,傳統(tǒng)教材采用的是0.1mol?L-1Na2S2O3溶液,每個(gè)學(xué)生完成標(biāo)定和樣品測定實(shí)驗(yàn)要消耗碘化鉀6g以上;在小容量儀器基礎(chǔ)上進(jìn)行減量化實(shí)驗(yàn),把Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度降至0.02mol?L-1,完成實(shí)驗(yàn)消耗碘化鉀總量不到1g,比傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)可節(jié)約經(jīng)費(fèi)80%以上。我校一年有約1300人學(xué)習(xí)“無機(jī)及分析化學(xué)”課程,僅該實(shí)驗(yàn)的開設(shè),就可節(jié)約至少12瓶(500g/瓶)KI,單價(jià)約240元/瓶,節(jié)省經(jīng)費(fèi)3000元以上。再如,硫酸亞鐵銨的制備實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)原來雖然要求在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,但整個(gè)實(shí)驗(yàn)室還是能聞到臭味,與綠色化學(xué)要求相比,硫酸亞鐵銨制備實(shí)驗(yàn)存在著以下兩個(gè)缺點(diǎn):廢氣有待治理和未達(dá)到原料的最大限度的合理利用。學(xué)生帶著這些問題,經(jīng)過動(dòng)手、動(dòng)腦,不僅提高了學(xué)習(xí)興趣,鞏固了所學(xué)知識(shí),同時(shí)培養(yǎng)了獨(dú)立思維能力。通過改進(jìn)把整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置封閉起來,因鐵屑不純而產(chǎn)生的H2S、SO2等有毒氣體用堿液瓶回收,改進(jìn)裝置后雖不在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)也聞不到臭味了。因此,改進(jìn)硫酸亞鐵銨制備實(shí)驗(yàn)是對(duì)綠色化學(xué)指導(dǎo)思想的貫徹執(zhí)行,有助于學(xué)生的環(huán)保意識(shí)培養(yǎng)和樹立充分利用資源、實(shí)施綠色化學(xué)技術(shù)的思想,為學(xué)生以后的實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)論文設(shè)計(jì)及走上工作崗位后成為綠色化學(xué)的實(shí)踐者打下基礎(chǔ)。
3.將科研成果引入綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量
在無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中適當(dāng)?shù)匾肟茖W(xué)研究項(xiàng)目,并固化為教材內(nèi)容,保證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的新穎性,引導(dǎo)學(xué)生從事科研工作,也是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的重要途徑。將科研成果內(nèi)容充實(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,為本科生開設(shè)新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,提高學(xué)生分析與動(dòng)手能力。把一些科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,并編入了《無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教材,如“過氧化鈣的制備及含量測定”、“乙酰水楊酸銅配合物的制備與表征”、“用硫鐵礦燒渣制備硫酸亞鐵”、“從含碘廢液中回收碘”、“甘氨酸鋅螯合物的制備與表征”、“室溫固相法制備納米氧化鉍”、“固相法制備非晶態(tài)金屬硼化物納米材料”、“硫酸鋅樣品中鋅和鎂含量的測定”等內(nèi)容。在科研過程中探索化學(xué)規(guī)律或解決問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,有利于學(xué)生提出新問題和新設(shè)想,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。因此,在授課過程中堅(jiān)持開設(shè)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),使學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,結(jié)合教學(xué)科研課題,分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)詳細(xì)實(shí)驗(yàn)方案、選擇合適的儀器設(shè)備,在征得教師的同意后,自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行正確分析與討論。綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)推進(jìn)了素質(zhì)教育,加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生的能力特別是自學(xué)、思維、實(shí)踐、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求按科技小論文的基本格式撰寫,包括實(shí)驗(yàn)的目的意義、實(shí)驗(yàn)原理、裝置及內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論、參考文獻(xiàn)等,學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)情況,分析、歸納、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),評(píng)價(jià)與討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生文獻(xiàn)查閱能力及科研寫作能力。
三、結(jié)語
高校教師既從事教學(xué)又進(jìn)行科研,將兩者有機(jī)結(jié)合,才能不斷提高教學(xué)質(zhì)量和科研水平。圍繞教育教學(xué)改革和培養(yǎng)創(chuàng)新人才,學(xué)校教務(wù)處每年對(duì)教學(xué)改革與研究項(xiàng)目進(jìn)行經(jīng)費(fèi)支持,鼓勵(lì)教師積極研究探索新的教學(xué)內(nèi)容、新的教學(xué)方法,鼓勵(lì)教師指導(dǎo)學(xué)生參加各種學(xué)術(shù)及創(chuàng)新活動(dòng),對(duì)教育教學(xué)改革成果和高水平的教研論文進(jìn)行物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì),同時(shí)學(xué)院還對(duì)發(fā)表教研論文的教師給予資助。
近5年來,我?!盁o機(jī)及分析化學(xué)”課程組在教學(xué)研究和教學(xué)改革方面取得了顯著的成績,在有一定影響的教學(xué)刊物上發(fā)表了教學(xué)研究論文約20篇,體現(xiàn)了科研與教學(xué)相結(jié)合的成果?!盁o機(jī)及分析化學(xué)”課程被評(píng)為2008年四川省精品課程和2011年四川省精品開放課程。21世紀(jì)高等學(xué)校教材《無機(jī)及分析化學(xué)》被科學(xué)出版社推薦參加了2009年普通高等教育國家級(jí)精品教材的評(píng)選,2012年評(píng)為四川省“十二五”普通高等教育本科規(guī)劃教材,并被四川省推薦參加“十二五”普通高等教育本科國家級(jí)規(guī)劃教材評(píng)選?!盎A(chǔ)化學(xué)課程建設(shè)的研究與實(shí)踐”2007年獲西南科技大學(xué)第二屆優(yōu)秀教學(xué)成果三等獎(jiǎng),“大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)系列教材建設(shè)與改革”2010年獲西南科技大學(xué)第三屆優(yōu)秀教學(xué)成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),“多科性普通本科高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系的建設(shè)與實(shí)踐”和“無機(jī)及分析化學(xué)課程建設(shè)與實(shí)踐”2011年分別獲西南科技大學(xué)第四屆優(yōu)秀教學(xué)成果特等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng),《無機(jī)及分析化學(xué)》系列教材2010年獲西南科技大學(xué)第二屆優(yōu)秀教材二等獎(jiǎng)。
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[8]鐘國清,朱云云.無機(jī)及分析化學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2006.
關(guān)鍵詞:化學(xué)實(shí)驗(yàn) 美育 教學(xué)
美育是通向人格完美的必有途徑和橋梁[1]??茖W(xué)和美學(xué)是從不同側(cè)面來認(rèn)識(shí)世界的,它們?nèi)缤粚?duì)孿生姊妹,形影不離?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是自然美在一定條件下和一定范圍內(nèi)在課堂教學(xué)中的再創(chuàng)造和再體現(xiàn)。
一.化學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)施美育的內(nèi)容與途徑
1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的物質(zhì)美、現(xiàn)象美和創(chuàng)造美?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)給學(xué)生直接感知的內(nèi)容,主要有各式各樣的儀器、五顏六色的藥品,反應(yīng)過程產(chǎn)生的光和熱。教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容精心選擇和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且能給學(xué)生以美的熏陶。例如在大一新生第一次實(shí)驗(yàn)時(shí),我們選取了“三色杯”、“藍(lán)瓶子”和“滴水生煙”三個(gè)實(shí)驗(yàn)得到學(xué)生的夸贊。這樣,在美的感受中獲得化學(xué)知識(shí);在接受美育的過程中,促進(jìn)智育的發(fā)展。以美引真,借助美的欣賞,擴(kuò)充知識(shí)領(lǐng)域,了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)反映的事物的本質(zhì),從而獲得對(duì)客觀事物的正確認(rèn)識(shí)。創(chuàng)造是人生的本質(zhì), 是人一出生就開始的活動(dòng), 是人生的旋律[2]?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要塑造美的形象,使學(xué)生從精神感受和實(shí)踐感受中獲取知識(shí)。例如,氨氣性質(zhì)的“噴泉”實(shí)驗(yàn)成功了,學(xué)生在輕松的氣氛中,不僅獲得了氨氣重要性質(zhì)的化學(xué)知識(shí),而且接受了豐富的美感教育,使知識(shí)教育和審美教育有機(jī)地統(tǒng)一起來。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中教師的儀表美和行為美。化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中的常用手段和重要組成部分,它作為一種真實(shí)、形象的教學(xué)操作形式,既有展示化學(xué)知識(shí)的直觀效應(yīng),又有表演操作的示范作用。好的演示實(shí)驗(yàn)往往會(huì)給學(xué)生以美的享受,因此,教師在演示實(shí)驗(yàn)的過程中,除了力求實(shí)驗(yàn)的成功外,還應(yīng)有意識(shí)地滲透美育,以具體鮮明的形象感染人、教育人[3]。因此要求教師在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí),要以儀器裝置整潔有序體現(xiàn)造型美;敏捷靈活、熟練規(guī)范的操作體現(xiàn)風(fēng)范美;實(shí)驗(yàn)效果明顯準(zhǔn)確體現(xiàn)科學(xué)美;語言配合精練生動(dòng)體現(xiàn)整體美,才能產(chǎn)生醒目真實(shí)的化學(xué)現(xiàn)象。指導(dǎo)學(xué)生操作時(shí),運(yùn)用適當(dāng)?shù)氖謩菀材軌蛟鰪?qiáng)學(xué)生記憶。
二.化學(xué)實(shí)驗(yàn)中滲透美育的重要作用
化學(xué)實(shí)驗(yàn)這門學(xué)科就是從實(shí)踐感性形象來揭示物質(zhì)世界的形態(tài)美、變化美、奇異美、和諧美、以及富有哲理的規(guī)律美。通過實(shí)踐中美的感受, 激發(fā)起學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)的極大興趣和熱情。
物質(zhì)的外表美又是物質(zhì)內(nèi)部微觀美的體現(xiàn)。如硫酸銅、氯化鈉、明礬、高錳酸鉀、重鉻酸鉀等規(guī)則的晶體,它們不但有著規(guī)則性的形狀美,而且呈現(xiàn)五顏六色的色彩美。當(dāng)它們配成溶液時(shí),更是絢爛多彩。天藍(lán)色的硫酸銅溶液,粉紅直至深紅色的高錳酸鉀溶液等。學(xué)生通過對(duì)這些自然美的認(rèn)識(shí),必然會(huì)聯(lián)想到美的形成和發(fā)展過程,此時(shí)教師可以不失時(shí)機(jī)的提問:為什么都是由100多種元素的分子和原子組成的物質(zhì)卻會(huì)呈現(xiàn)如此形態(tài)萬千、光怪陸離之美呢?為什么硫酸銅溶液是天藍(lán)色的?而其氨溶液時(shí)深藍(lán)色的?高錳酸鉀溶液是粉紅直至深紅色的?激勵(lì)他們探索物質(zhì)的微觀世界奧秘的興趣。
美育有助于學(xué)生樹立低碳理念,增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。當(dāng)今全球環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,每天數(shù)以萬計(jì)的學(xué)校都在做各種各樣的實(shí)驗(yàn),化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的綠色化很重要[4]。如果一杯被污染的黑色的臟水在實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)許多工序后被處理成清澈明亮的純凈水,從而獲得了使用價(jià)值,這顯然是一個(gè)“由丑變美”的過程,抓住契機(jī)對(duì)學(xué)生進(jìn)行美育是很有必要的。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后都會(huì)積攢幾桶臟水,是特別容易的,而如果將這些臟水轉(zhuǎn)化為純凈水,則是特別困難的。通過類似的實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)學(xué)生環(huán)保意識(shí)是行之有效的。
三.結(jié)論
化學(xué)實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)藏著豐富的美育內(nèi)容,教師應(yīng)努力地挖掘其美育素材,探索美育的途徑,抓住契機(jī),潛移默化的進(jìn)行美的教育,使學(xué)生認(rèn)識(shí)、掌握、追求化學(xué)科學(xué)之美。
參考文獻(xiàn)
[1]黑格爾著,朱光潛譯,美學(xué)[M].北京:商務(wù)印書館1982:176
[2]劉文霞.廣義創(chuàng)造論[M].海拉爾: 內(nèi)蒙古文化出版社,2002:1
[3]蘇薇.化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的美育滲透.教學(xué)與管理[J].2003.9