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化学专业学的课程范文1
关键词:高职院校;工程化学;课程教学;改革与实践;研究
作者介:卢森林(1960-),男,江西高安人,江西科技师范大学副教授,硕士生导师,研究方向为工程化学教学;杜思洁(1983-),女,江西南昌人,江西科技师范大学硕士研究生。
基金项目:2014年江西省高等学校教学改革研究省级立项课题“《工程化学》课程教学改革与实践研究”(编号:JXJG-14-40-2),主持人:卢森林。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1001-7518(2016)29-0070-04
《工程化学》是高职院校土木工程专业学生一门重要专业必修基础课程。学习工程化学的目的就是要帮助土木工程专业大学生建立物质变化和能量变化的观点,提高大学生化学方面的基本素质和专业创新能力。力求从化学原理上弄清楚化学研究对象是原子和分子等结合态单元,各种建筑材料均由原子结合态单元组成的事实。一方面要求土木工程专业大学生接受化学基本知识和基本原理,认识到化学在土木工程专业中的重要性和必要性。另一方面也要求他们能从化学的角度更多地认识材料、能源、信息、环境、生命等科学技术在土木工程具体实践中的作用。要顺利达到上述教学目标,可通过实例教学手段来增强大学生的宏观认识,通过工程化学课堂教学实践来不断探索和深入研究,才能找到适合高职院校和三本院校土木工程专业工程化学最佳的课堂教学教学模式和教学方法。
一、工程化学课程教学现状分析
《工程化学》课程是高等学校非化学、化工类各专业培养现代工程技术和管理人才的必修专业基础课程。《工程化学》从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发密切联系现代工程技术中遇到的化学问题,如材料的选择和寿命、环境的污染和保护、能源的开发和利用、信息的传递和生命科学发展等问题。深入浅出地介绍有现实应用价值和有潜在应用价值的化学基础理论和基本知识,使学生在今后的实际工作中能有意识地运用化学的观点去思考、认识和解决问题。
《工程化学》课堂教学必须以化学原理为经,通过对物质的化学组成、化学结构和化学反应三条主线进行系列分析、探讨和摸索其内在规律来展开教学活动,突出化学知识在实际建筑工程中的重要作用;以化学在土木建筑工程实际应用为纬,从材料、能源、环境、信息和生命五个领域入手,突出化学原理、化学知识在土木工程建设中的重要作用;加强化学与土木工程学的相互渗透、相互联系和相互柔合。
《工程化学》课堂教学在选择教材体系和教材内容上的取舍,要突破化学学科的框架和体系,要根据土木工程建筑专业学生未来工作实际需要和提高课堂教学质量的要求来组织和取舍教学内容;课任教师在备课时要注重基础、突出重点和有利于大学生创新能力的培养。
采取有利于课程教学需要的教学方法和教学手段,给教师留下更大的空间,特别是在联系实际把教学搞活方面提供了方便。
高职院校土木工程专业《工程化学》教材选择是选用普通高等教育“十五”国家级规划教材并根据高职院院校学生的实际,不断更新教学内容,要不断置换、积累和融入最新和最先进化学方面的研究成果。突破传统教材的局限,进一步解决了《工程化学》教学理论与实际相脱离的现象,将《工程化学》理论知识与土木工程建设实际需要有机地结合起来,融为一体,采用渗透、交叉的方式处理好两者关系。
目前,国内外已经开发出了不少《工程化学》课堂教学多媒体课件,其中不少为《工程化学》精品课堂教学多媒体课件。但是,针对高职院校土木工程专业《工程化学》课堂教学多媒体课件则非常少见,急切需要教学研究和管理部门加大《工程化学》课程课教学课件开发力度,开发出适合高职院校土木工程专业《工程化学》课程多媒体教学课件来满足高职院校土木工程专业《工程化学》课程课堂教学需求。要随着科学技术的发展和建筑材料等行业技术的发展的最新成果,不断更新和优化《工程化学》课程资源体系,同时要加强新常态下《工程化学》课程课堂教学更为科学有效的教学模式。只有通过高职院校《工程化学》课程教学改革研究,才能建立该课程科学地、完整的和有效的课堂教学模式才能科学地制定土木工程专业《工程化学》课程课堂教学实施方案,最终实现土木工程专业《工程化学》课程资源体系的科学配置,提升土木工程专业《工程化学》课程的教学质量,优化土木工程专业大学生化学知识结构和涵养。
二、工程化学课程教学存在的问题
(一)师资力量薄弱
《工程化学》课程虽然是土木工程专业一门重要专业基础课,值得注意的是,课任教师的来源,往往不是本院(系)教师,更多地来自化学化工学院和校外,学院(系)如果有自己的《工程化学》专任教也是极为少数,这校的师资配置,存在以下几个明显的缺陷,首先从化学化工学院(系)来的教师由于受化学化工学院实际工作潜移默化的影响,在实际教学过程中难免会偏重理论和偏重化学知识的教学,往往和土木工程专业的实际需求会存在一定的差距;其次,校外聘请的教师更多是通过关系介绍而来,教学水平和教学能力一时也难以评定;三是学院(系)自己的专任教师由于是个别现象,集体备课共同研习教学经验的机会必然稀少,难以做到,互相提醒,互相帮助,最终影响课程教学质量的提升;第四,缺少传帮带,总是靠自己摸着石头过河来独自探索该课程的教学模式和教学手段。因此,师资力量配置的好坏将直接影响《工程化学》课堂教学效果。
(二)教材内容局限
通过对国内大多数高职院校土木工程专业《工程化学》课程教材选择情况的统计结果表明,大多数高校采用由浙江大学陈林根主编的“十二、五”规划《工程化学基础》教材。由于陈林根主编的《工程化学基础》教材本身不是针对高校单一的土木工程专业编写的,而是面对整个非化学、化工工程系列专业为对象而编写,故教材内容虽然也涵盖了土木工程类专业所需要的内容,不仅知识面涉及广,而且从理论到应用自成体系。但是,正因为如此才难以凸显土木工程专业所需要的相对全面的建筑材料的结构及相关知识内容,据分析可知该教材相对土木工程专业存在不少关联度不大的内容。其次,教材教法缺乏实验演示实例教学模式。内容需要更新和优化,教学方法需要不断创新,教学模式要根据学校不同层次和学生不同基础进行可行性改革。
(三)教学脱离实际
不少高职院校教师受社会不良思潮的影响,受学校工作重心导向的影响,如有些学校特别重视科研工作,制定了很有诱惑力的倾斜政策,主要是对科研成果的奖励幅度较大,导致不少教师花大量的时间放在自己并不善长的科学研究上。而必须用在履行岗位职责认真钻研教材,潜心备课的时间和精力投入很有限,严重影响了优质课或精品课程的建设工作,导致不少人在思想认识出现滑坡,错误地认为课堂教学对一名课任教师来说已经不是第一要务,而只是一种义务,故此不少教师很少把课堂教学当作一名教师的第一责任。不少教师在处理课堂教学内容时,很少做深入地调查研究工作,对本专业学生具体需要什么并不清楚,故不能结合学生的实际因材施教,课堂教学与专业实际需要相差甚远,这是新常态下高校教学工作中出现的新问题必须引起教学管理部门的高度重视问题。
(四)教学模式刻板
据对高职院校当前教学现状的调查了解和分析评估,不难发现大多数教师的教学模式不仅呆板而且缺少生气,不少年青教师只能照着课件上课,对教学课件的依赖程度相当严重,几乎到了没有课件就没有办法上课的状况。有些教师板书也缺少必要的演示和推论,教师的示范作用受到较大的限制。这种教学模式,很难提升课程的教学质量,课堂教学效果不好。
(五)教学手段单一
虽然现代科学技术的发展,为高职院校课堂教学提供了现代化的教学手段,如多媒体教学,大大改善了传统教学模式存在的缺陷,为丰富了教师课堂教学手段,实现了超时空和空间的知识传送。但是,通过调查研究发现,不少年轻教师利用多媒体教学手段的层次偏低,实际应用停留在较低的层次,不能真正发挥多媒体技术在课堂教学中的优势,同时又失去了传统教学优势,教学手段显得十分单一,对课堂教学质量造成不利影响。
(六)实验教学缺乏
《工程化学》是一门实验性很强的专业基础学科,因此,必须配置相应的实验教学用场地和设备。高校土木工程专业开设《工程化学》课程,有条件的高职院校可开设与教材内容关系密切的实验课程教学,通过科学实验来证实化学原理,通过实验教学让学生有个直观和感性的认识。但是,不能不看到,高职院校土木工程专业《工程化学》课程很少设置实验教学课程,基本上是采用课堂理论教学模式,使得《工程化学》课程教学不能取得真正的教学效果,学生也没有亲身的感受,影响该课程的教学质量。
三、工程化学课程教学改革措施
(一)优化师资力量
《工程化学》和其他学科一样,在教学上要取得良好的效果,师资力量是首要问题,因此,高职院校土木工程专业《工程化学》课程师资是否科学配置也是教学改革能否取得成功的非常重要的一内容,严把师资师进口关,在引进师资时,必须注意从毕业学校、所学专业、学业成绩和思想品行都应列入考核范围内。一方面要尽可能招收优秀的985学校的硕士研究生或博士研究生。另一方面可考虑从外聘教师中择优选择,从这个方面考虑就要注意事项高校本专业专任教师名师中选择优秀的《工程化学》课任教师,外聘专业课任教师一定要做到宁缺勿滥,杜绝引入教学能力差、责任心不强、水平一般,没有发展潜力和空间的师资。第三是学校要创造良好的进修条件,将在职在岗的《工程化学》课任教师送到条件好的、《工程化学》专业教学、科研水平高特别是建立了精品课教学基地的高校培训,从高位切入,大幅度提升专任教师的教学技能和教学水平,从根本上优化《工程化学》师资力量。
(二)精练课程内容
目前,可供选择的《工程化学》教材不乏精品,但是在用于高职院校三本院校土木工程专业时,就存在明显的取舍问题,因为每一部教材,在编写时都是根据编者学校学生的专业性质组织实施的,内容分布较全、较广,不仅有化学基本原理,也涉及到化学基本粒子的性质和结构知识,同时也和物质的具体应用关系密切,特别是材料的性质和应用较为全面和具体。因此,教师在备课时,增减完全取决于教师对学生需求的把握。为了实现对教材的科学地处置,教师必须熟悉教材、熟悉学生所学专业的实际需求,花时间精讲课程内容。
(三)深系实际
《工程化学》课程教学需要有一个良好的教学环境,教师需要有师德修为和职业道德素养,因此必须加强教师队伍的建设工作,不仅要抓好业务工作,更要抓好思想政治工作,宣传和普及《高等教育法》,依法办学,要教育教师遵纪守法,爱岗敬业,全身心投入学校的教学事业之中。高职院校应该时刻把握正确的教育方向,把人才培养工作列为学校工作第一要务抓好落实。任何时候都不能冲击正常的教学工作,为教师创造一个良好的教学环境。学校要审时度势,抓住教师的心理动态,采取积极各种有效措施鼓励教师爱岗敬业,认真履行好教师的岗位职责,建立符合高校实际的激励机制,促使每一位教师都成为本专业的行家里手,把每一门课程尽可能建设成为精品课程,把每一堂课都成为示范课,这样《工程化学》课堂教学也将获得成功,大幅度提升教学质量。
(四)优化教学模式
《工程化学》课程教师要根据土木工程专业学生的特点,认真钻研课程内容,分析上课对象的特点和基础条件,采取合理的工作模式,以传统教学模式为基础,积极学习和掌握多媒体等现代化教学手段,根据课堂实际需要大力改革和优化现有的课程教学模式。
(五)采用多媒体教学手段
《工程化学》传统的教学模式存在明显的缺陷就是理论分析不易展开,推理过程过于复杂,不利用大学生学习吸收和消化,教师的黑板演示时间过长,工作量大,效果反而不好,学生也学得很累,教师也很累。而现代多媒体教学可通过光、电、声、像和动漫等技术手段,将复杂难以理解的数字公式做到直观化、形象化和具体化,大大提高了课堂教学效果。但其中也存在明显不足,师生之间的联系淡薄了,教学互动环节往往也被忽略了,不少利用多媒体手段教学的教师错误地认为只要做好多媒体课件,课堂教学就不成问题的错误认识,离开了多媒体就不知如何上课了。对不少青年教师来说,不是个例,可见这一问题必须引起教学管理部门的重视。
(六)密切学生的实际开展实验教学
实验教学是工程化学教学的一个重要组成部分,在教学过程中必须结合课程内容设计好易于开展的化学实验活动,通过亲身经历化学实验整个过程,加深同学们对原理及过程的认识和理解。
工程化学课任教师综合素质如何,灵活掌控课堂教学的能力如何是决定课堂教学成败的关键因素,只有课任教师熟悉高职院校土木工程专业整体知识结构体系和工作实践的经历,才能对工程化学上课内容的深度和广度把握恰当,将土木工程专学业所必须认识和了的相关化学原理和各种各样建筑材料的有一个客观的了解,客观地说土木工程专业大学生只要掌握普遍性的化学知识和建筑材料的特性及其在工程建设中的应用,就完成了课程的教学任务,完善了土木工程专业大学生的知识结构,为其顺利开展专业工作奠定坚实的化学基础。
参考文献:
化学专业学的课程范文2
[关键词]物理化学;教学;兴趣;食品相关专业
[中图分类号]G4[文献标识码]B[文章编号]1007-1865(2016)09-0253-02
在自然科学的众多学科中,物理化学以科学实践过程中的物理、化学现象为切入点,以物理和数学的方法来研究化学问题,具有基础性、理论性、先导性和综合性的特点,是包括化学、化学工程、环境工程、食品科学、生物医药、材料学等众多学科的重要理论基石。在现代大学本科教育的食品科学相关专业开设物理化学课程,意在为食品的加工、贮藏、杀菌、保鲜等全产业链提供理论指导,服务食品生产和科学实践。相对于其他课程,物理化学课程的特点突出表现在以下几个方面:(1)课程的学习需要提前掌握多学科的专业知识。这就要求把物理化学课程开设在基础化学、高等数学、大学物理等课程之后,以便于学生相对容易地理解和掌握教学内容。(2)物理化学课程设计到的大都是一些全新的概念、理论和问题处理方法。这就要求学生在学习过程中必须花时间认真研读教材,重视老师的课堂内容讲解,并通过解习题来掌握处理问题的方法。(3)物理化学课程不仅学习的是全新的知识,而且理论性比较强,内容抽象,学习难度较大。(4)由于学习难度较大致使学生的学习积极性不高,影响教学过程中教与学的效果。针对食品相关专业的专业特征和物理化学课程自身的特点,笔者所在教研室在物理化学课程的教学过程中不断探索,积累了一些经验和体会,本文从教学过程中积极培育学生对物理化学的学习兴趣,提升学生在教学过程中的主动参与度方面谈一下对食品相关专业物理化学教学的认识和体会。
1精简理论教学内容,适当增加实验教学以提高学生的教学参与度,并在实验过程中注重对学生的理论知识引导
食品相关专业安排的物理化学教学学时较少,通常只有50~60学时。在教学过程中,考虑到学时的限制,我们把食品专业不是经常涉及到的统计热力学章节删除,对经典热力学、动力学原理的教学内容进行精简,重点讲授了与食品专业切合度比较高的相变与相图分析、表面化学及胶体化学的内容,把理论课的教学控制在45~48学时。实践表明,开设实验课更能调动学生主动学习的积极性,为不同章节重要的或者难理解的内容开设实验课能获得很好的教学效果。在实验教学过程中,我们注重理论与实验的结合,通常会安排一个学时深入讲解实验内容与理论课的联系,并严格要求学生阅读大量的实验材料充分预习并完成预习报告。对连续五届学生关于物理化学教学进行问卷调查,100%的学生认为物理化学课程有必要开设实验课,25%学生认为应该在已有15个学时实验课的基础上适当增加实验学时。
2从绪论教学入手培养学生学习物理化学课程的兴趣
对于物理化学这种理论性很强的课程而言,学生一般都会提前从师兄师姐方面获得物理化学难学的信息。课程开设之初,学生一般都会对这样的课程充满好奇心和急迫感,迫切地想从老师的第一堂课获得对该门课程总的印象,特别是要了解诸如:(1)既然物理化学这么难学,学习它有什么作用?(2)怎样才能学好物理化学?之类的问题。绪论课开设的最终教学目的应该是激发学生学习的积极性。在第一堂课,我们一定要充分利用学生对新的课程好奇心强的特点,精心设计有效的教学方法,向学生讲清本门课程在食品相关专业课程体系中的地位、与其他课程的关系、课程的性质、学习要求、学习方法、参考资料和可以利用的课程资源等。学生只有明确了要学什么、课程学习的重要性、怎么学,才会逐步对课程产生足够的认真学习的热情。例如,讲到物理化学在专业课程体系中的地位和作用时,我们可以列举一些实例,说明物理化学在食品果蔬的杀菌保鲜、加工、贮藏方面的应用,也可以列举很多近年来在物理化学领域作出重大贡献而获得诺贝尔奖的人和事迹,使学生对物理化学学科充满探索心和好奇心,使第一堂课在他们脑海中留下深刻的印象,使他们从“要我学”的被动状态转变为“我要学”的主动状态,从而激发学生通过物理化学这门课程探索自然的兴趣,主动性去学习。通过物理化学绪论课的教学提高学生学习的主动性和积极性,是调动学生学习兴趣的重要开端,是为教师取得良好的教学效果开一个好头,上好绪论课是上好物理化学课程的关键。
3对微积分知识进行适当回顾,帮助学生理解物理化学公式,减轻学生学习压力
物理化学是一门理论性很强的学科,很多公式定理的得出都离不开数学推导过程,因此要求学生在学习物理化学之前掌握必要的微积分知识。在讲授课程之初,和学生一起对物理化学中常用的微积分内容进行回顾,避免学生因课堂中涉及到微积分公式而表现出不适应,较快地融入物理化学课程的学习中去,增强学生学好物理化学的信心。微积分在物理化学中不是简单的数学处理过程,而应该与实际的物理化学过程相联系。故在讲解微积分公式时,应该同时注意讲解积分或求导过程的物理意义。例如物理化学中广泛用到了二元函数或多元函数的微积分,对二元函数F(x,y)求导时,可以用(/)y∂F∂x来描述在y不变时对x偏导,当下标y变成物理化学中的温度T、压力P、熵S等体系的性质时,下标分别表示在等温、等压或等熵条件下的偏导过程,如可以描述成在体积不变的情况下因温度改变而引起内能的变化量。把具体的物理过程与公式紧密联系在一起进行教学,既可以使学生更容易理解物理化学的基本原理,又可以使学生领悟到物理化学指导生产实践的巨大作用,激发学生学习物理化学的兴趣。
4以学生为中心教学,贴近生活,紧扣所学专业进行教学,教有所用
大学扩招致使目前国内的高校广泛采用大班授课,理论课堂上老师和学生一对一交流的机会有限,教师很难时刻把握每个学生的学习情况。对于食品相关专业的学生而言,要在少量的教学学时内要尽可能深入地让学生了解物理化学的原理和方法,就要求学生的学习应该是以教师为引导、以学生为主体来进行。对学生而言,要真正理解并能运用知识,他们必须主动地去发现问题、解决问题,主动地深入思考。教师教学的任务不是将知识信息灌输到学生头脑中,而是用有效的、实用的概念或理论来充实学生的头脑。[1]物理化学的教学理应以学生为中心教学,老师的课堂讲授主要起到引导作用,要尽量做到少而精,要求学生通过自己的思考不断强化和深入对课堂知识的理解。物理化学所涉及的内容理论性比较强,很多结论的得出都讲求严密的逻辑推理,而且涉及到比较复杂的数学推导过程,容易给学生留下物理化学既难学又与实际应用脱节的初步印象,从而使部分学生学习的积极性不高。因此要取得好的教学效果,教师把必要的理论知识介绍给学生的同时,又要重视理论联系实际,使学生感受到物理化学指导生产实践和日常生活的学科魅力,增强学生主动探索问题的积极性。在介绍理论知识前,精彩的设疑,创设问题情境,是活跃教学气氛,激发学习兴趣的有效途径。[2]例如热力学第二定律“不可能从单一热源吸热并使之全部变为功而不留下任何其它变化”很抽象,教师可以从自然界发生的现象都是有方向性的出发,列举水总是从高处往低处流、热量总是由高温物体流向低温物体等等自发过程,通过分析这些自发过程发现,只有满足“热量可以在不引起其他任何变化的情况下100%转变成功”才可以使自然界的这些有方向性的自发现象变成可逆过程,从而就引出了人民迫切需要解决的问题给学生主动去思考:是否可以在不引起其他任何变化的情况下让热量完全转变成为功?对于食品相关专业的学生,物理化学的教学内容可能与学生的其他专业基础课联系不太紧密,如果教师在教学过程中完全沉浸在物理化学的理论和公式推导当中,即使课堂讲授得很精彩,学生如果觉得物理化学知识无助于自己专业课的学习,认真听课的兴趣也会减退,而且听懂了也不会应用,达不到教学效果。这就需要教师在教学过程中紧扣学生所学的专业实施教学,把物理化学的知识有机地和学生本身的专业结合起来。例如:在讲解热-功转换时,可以引入关于食品营养学中食品热量值的测定。在讲解熵的概念时,可以用熵增原理来阐述食品腐败变质的机制,指出生物有机体为保持低熵的稳定状态就必须不断地与环境进行物质交流,吸进负熵以维持生命,从食品安全的角度分析食品腐败变质的危害。
5实施以师爱为中心的积极情感教学,对学生满怀期待
研究表明,情绪情感对人类认识活动具有强大动力作用。积极的情绪使个体的感知敏锐,记忆深刻,思维灵活,想象丰富,大大提高学习和认识活动的效率,反之,将阻碍认识活动的进程,不利于学生的学习。[3]教学中的情感效能,能够激发学习者的互惠内驱力,从而使学习保持较高的内部动机。[4]高校学生对师生间情感交流极其重视,并把融洽的师生关系、和谐教学氛围作为教与学的基本要求。[5]作为一名合格的教师,应该培养以师爱为核心的积极情感,关怀和爱护学生,尊重和信任学生,同情和理解学生,热情期望和严格要求学生,通过激励、感化、调节和榜样的作用调动学生学习的积极性。这种关心和爱护在教学过程中体现为不忽视每一个学生的存在,关心学生旷课、迟到、早退的情况,关心学生在课堂上的每一个行为和表现,关心学生对每一个知识点的掌握情况,对表现优良的学生予以及时恰当的肯定,对学习倦怠的学生予以诚恳友善的规劝。对学生满怀期待是实施情感教学的重要内容。[6]物理化学的教学有其自身的特点,必须要有学生积极主动地参与并深入其中,除了在课堂上认真听讲外,还需要在课余时间做大量的习题,来理解物理化学所阐述的理论和掌握公式定理,从而达到良好的教与学的效果。这就要求教师在教学过程中通过情感教学来激发学生学习的兴趣,对每一个学生抱有期望,期望他们通过对物理化学这门课程的学习来提升对自然界事物和现象的认识深度,鼓励他们积极主动地去认识自然、探索自然。
参考文献
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化学专业学的课程范文3
关键词:物理化学课程 教学方法 职业教育
物理化学是冶金、材料各专业的一门基础课程,物理化学学习的差与好影响到接下来专业理论课程的学习。作为一门必修课,相比其他高职高专中有机化学等化学课程,物理化学具有概念的抽象性、逻辑性强,规律的前后相关性强,学习过程中应用其他学科的知识面广,计算公式繁多等特点。因此,学习者要想掌握好物理化学这门课程,不仅要具有良好的基础化学知识,还必须具有一定的高等数学和普通物理学的基础。物理化学课程作为材料专业与冶金专业学生学习的一门必修课、一门理论课、一门专业基础课,教师怎样教好、学生如何学好这门枯燥难学的课程,都存在困难。本文从物理化学课程教学的自身特点和逐步培养学生学习兴趣方面入手,对这门主要的基础课的教学方法进行一些粗浅的探讨。
一、适当减少理论深度,加强应用
物理化学这门课理论性、系统性很强,内容较多而抽象,公式又多,每个公式有其特定的使用条件和范围,所以学生接受起来感到有一定的困难,特别对于高职高专层次的学生,数学、物理和化学基础比较薄弱,学起物理化学来倍感吃力,听课很辛苦、作业很难做。这就对老师的课堂教学提出了更高的要求,作为教师应该因材施教,充分考虑到授课对象是基础比较差的学生,对物理化学理论的获得不应以大而多为目标,而是以够用、能懂为标准,并且能满足各专业学生学习专业课的需要,就可以了。对于大量的物理化学公式,推导过程复杂并且涉及到大量的高等数学的知识,要让学生都记住和掌握是不可能的,也是没有必要的。其实数学推导过程只是获得结果的一种手段,不是目的,所以对于一般公式及其推导过程,要求理解就可以不要求掌握,对于特别重要的公式要掌握其使用条件和物理意义并且要牢记。物理化学理论性很强并且概念规律偏于抽象,授课过程中要适当加以淡化,并且多联系一些简单易懂的实例。如在热力学第一定律和热力学第二定律的讲解中,遇到具体的计算时,重点关注化学反应过程的能量改变、反应的方向与限度以及反应的速率,而淡化对抽象物理的讲述,方便学生理解和接受。
二、根据不同专业需要,侧重不同教学内容
物理化学这门课程内容的覆盖程度广、综合度高,它包括了热力学、化学动力学、表面化学、溶液等知识内容。在实际的讲授过程中,不同专业对同一课程有不同的要求。对于物理化学这门课程,不同的专业不能用同样的讲课方法讲述同样的内容。根据不同的专业的教学大纲要求,对教学内容进行删减取舍。作为物理化学核心内容的热力学第一定律和热力学第二定律,是每个学习物理化学的学生必须学习的内容,可以不考虑是否与专业理论密切相关。而对于化学动力学应用部分,则可以根据实际教学情况,根据不同专业自身教学大纲和学时安排的要求,有选择、有侧重地讲述。如材料成型与控制技术专业在热力学应用部分要加大学时,重点讲授。化学平衡、表面化学应是材料工程技术专业的重点内容,在该专业的湿法冶金中经常用到化学平衡原理、表面活性物质等概念。而化学反应速率应是冶金专业有色方向的重点内容,多项反应、扩散等内容出现在铝电解的课程中,溶液应是冶金黑色方向专业的重点内容,而胶体化学、电化学和冶金技术专业相关很少,基本不用作为教学内容。应该特别指出的是,物理化学删减教学内容不是删减一些该讲的内容,要综合考虑教学大纲和整门课程体系的完整性,抓关键抓主要。
三、教学中恰当安排随堂加强直观教学
实验教学在物理化学课程的教学中占有十分重要的地位,它与物理化学课程紧密配合,通过实验教学,学生不仅可以巩固和加深对物理化学原理的理解,提高学生对物理化学知识灵活应用的创新能力,还培养了观察和分析问题的能力,加强学生动手能力,培养严肃认真、实事求是的科学态度和作风。例如,在讲解多相平衡反应这一章节时,我们让学生先做碳酸钙热分解的测定实验,这是一个典型的多项平衡反应。在学生有了对多项反应感性认识的基础上讲授这部分内容。像这样的做法还有很多,如实验室用蒸馏水洗涤容器为什么要少量多次和分配定律相联系,分离操作中的陈化原理和开尔文公式相联系等。
总之,恰当地将教学内容与实验操作联系起来,遵循“实验操作中的问题――引入讲授新内容――给出答案”,可以培养学生的科学思维能力与解决问题能力,提高学习物理化学的积极性。
四、列举实际生活实例,提高学生学习兴趣
物理化学知识其实存在于我们生活中的方方面面,只要稍加留意,就会在衣食住行中找到和物理化学有关的现象。因此在组织教学内容时,特别注意恰当地将教学内容和生活中学生遇到的实例结合起来,使学生认识到理论学习可以帮助解决实际问题,以此激发学生对物理化学这门课程浓厚的学习兴趣。将复杂的规律、原理、方法通过用熟悉、生动、简单的生活实例进行讲解,使学生容易接受,并且逐步培养兴趣。如考古工作中怎样根据动力学原理估算尸体的埋葬时间?根据一级反应的动力学方程,由于古尸上裹的碎布片中放射性元素碳14的衰变是一级反应,利用衰变半衰期及其活性可以计算出来。其他如陶瓷制品表面的结晶釉会产生富丽堂皇、光彩夺目的效果;打湿了的化纤衣服比全棉衣服易干,等等,这些奇妙的现象激起学生的兴趣后,就能促使他们去学习,当学生最终恍然大悟时,会深感学以致用的无限乐趣,从而投入到积极主动的思维之中,激发浓厚的学习兴趣,保证课堂教学效果。
五、贯穿人文教育,培养科学文化素养
物理化学中涉及的科学家很多,如盖斯、范托夫、克劳休斯、能斯特、范德华、阿伦尼乌斯、吉布斯等。他们发现建立的物理化学定理的方法不同,个人成长、成功经历也不同,在讲课过程中根据内容让学生去查阅科学家的生平、传记,了解他们成长的经历,写出小论文,有助于科学文化素质的养成。同时,在讲课过程中还可穿插一些科学家的小故事,把科学家观念的创新和科学思维的动人情节引入课堂教学,启发学生的创新激情,充分调动学生学习的积极性。比如发现了溶液中的化学动力学法则的荷兰科学家范托夫是第一位诺贝尔化学奖获得者,其他科学家像阿伦尼乌斯等等也曾获得过诺贝尔奖,通过在课堂中穿插这样的科学小故事,逐步培养学生的科学素养。同时,还可以讲讲我国物理化学的发展及作出贡献的中国物理化学科学家,培养学生们的爱国热情。
因此,物理化学的教学不应仅仅是向学生传授综合了数学化学的理论知识,培养其实验操作能力,更应是一种课程文化、科学文化的熏陶。
物理化学课程是一门基础理论性和实践性都较强的课程,对其他相关学科的专业课基础理论产生一定作用和影响。它在冶金与材料各专业教学中具有重要的基础地位。通过对教材选择、内容取舍、深浅把握、教学应用等方面多做思考研究,以取得更加良好的教学效果。
参考文献:
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化学专业学的课程范文4
关键词:工程化学;教学实践;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)06-0150-02
工程化学课程是针对高等院校非化学化工专业本科生开设的公共基础必修课程,在工科大学生的知识结构体系中占据着重要地位,工程化学教学在专业培养中的定位是传授基础工程化学知识、健全学生的知识结构体系,训练学生掌握专业工程实际应用中涉及的基础化学知识和实验操作的技能[1]。工程化学课程从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发密切联系现代工程技术中遇到的如材料的选择和寿命、环境的污染与保护、能源的开发与利用、生命科学的发展等有关化学问题,使学生掌握有现实应用价值和有潜在应用价值的基础理论和基本知识,促使学生在今后实际工作中能有意识地运用化学观点去思考、认识和解决问题[2]。因此,工程化学课程的学习对非化学化工专业学生的全面培养起到相当重要的作用。
由于高考化学课程所占比例有所降低,过去原本在中学化学课程中讲授的内容放到大学来进行学习,工程化学基础课程对于现在非化学化工的大学一年级学生来说,存在着内容多、学时少,新名词新理论多、跨度大等问题,学生学习起来普遍感觉吃力、抓不住重点、掌握不住方法[3]。因而,在大学里工程化学的教学就显得尤为重要。
新疆大学建筑工程学院自2014年通过国家教育部土木工程专业评估后,为提高我校土木工程专业学生的化学素养及基本化学实验能力,将工程化学课程教学课时从原来的28学时调整为36学时,并增加了10学时的实验课课程教学。因此,如何在这有限的课堂教学和实验教学中提高我院土木工程专业学生的化学素养,让学生能在今后的学习和工作中能够有意识地运用化学观点去思考、认识和解决问题,是摆在工程化学课程授课教师面前的紧迫任务[4]。对此,笔者结合我院土木工程专业讲授工程化学课程的经验,结合我院大一新生特点,根据工程化学课程的内容并结合土木工程专业后续课程内容的需要,对工程化学基础课程的教学方法进行实践与思考。
一、优化课程教学内容
目前,工程化学课程使用化学工业出版社出版的贾朝霞教授主编的《工程化学》一书,全书从物质的聚集状态、化学反应的基本规律、溶液的离子平衡等基础理论出发,结合了无机材料、有机材料、常用油品和化学与环境保护等内容,适用范围较广。
结合我院土木工程专业的人才培养目标,对工程化学课程的基本知识、基本原理、专业知识和技能知识的讲授比例进行了优化,在保证基本知识和原理内容的教学课时的基础上,通过增加课程学时的办法,较大比例地增大了课程的专业性和技能性。当然,要想在有限的学时数里让学生掌握工程化学课程中涉及的所有内容,这是不现实的。因此,就需要教师在有限的讲授课时中,让学生真正领悟到化学是一门与我们生活息息相关的科学知识,激发学生学习兴趣,进而产生一股潜在的驱动力让学生提高自主学习的能力,使他们愿意将其学好、学透。
工程化学课程相较于化学化工专业的普通化学课程而言,是让非化学化工专业学生从较为具体和实际的化学角度认识和分析解决工程技术中的问题,这是一种通向学以致用的途径。因而工程化学课程应该有明确的专业针对性。因此,在基础理论的讲解过程中,对于应用量子力学的知识去理解核外电子运动状态的这部分内容,这部分教学内容笔者认为应重思维而轻具体内容,只需要求学生对量子力学解决原子结构问题的思路即可。讲授过程中可以较为系统地介绍人类认识微观世界的发展过程,从道尔顿提出的原子学说到卢瑟福的含核原子模型,由波尔理论、鲍林规则到量子力学理论的产生后,人类是如何逐步深入的探究微观粒子的运动状态、化学键和分子结构。使学生认识微观世界的本质,了解和掌握波粒二象性、测不准原理以及化学键的成键本质;再从微观本质的基础上,进一步学习化学变化的宏观现象,介绍如何运用这些原理来指导实际的科学问题。如可以现代液晶电视中分子间作用力是如何被表征的;混凝土中减水剂分子是如何通过表面化学现象实现高减水的等等。这样可使知识的讲授环环相扣,也避免了枯燥的理论满堂灌。
二、实验教学内容的更新和完善
工程化学实验是工程化学课程体系的重要组成部分,是培养学生工程实践基本素质的一个重要环节,为将来运用工程化学知识解决和化学有关的实际问题打下一定的基础。以往工程化学课程的实验项目多为验证性实验,如化学实验仪器的基本操作、酸碱滴定等,实验内容比较单一,综合性和设计性实验项目偏少,不能有效培养学生综合运用化学知识解决问题的能力[5];并且对于土木工程专业学生来说也无法突出专业特点,与后续专业课程的学习衔接性不好。
目前,我院对工程化学实验课的开设提出要积极增加综合性、设计性和创新性的实验项目,压缩验证性实验项目的要求。对此,实验室将原有化学实验仪器的认识和电子天平的使用、双指示剂法测定混合碱液中组分含量、水质检验及水硬度测定、氧化还原与电化学、固体氯化铵生成热的测定等五个实验调整为化学实验仪器的认识和电子天平的使用、粗食盐的提纯、水泥熟料中二氧化硅含量的测定和金属的防护与防腐等四个与今后专业课程内容联系更为紧密的实验项目。而且我院在实验室规定的开放实验时间内,学生可以通过查阅资料、拟定方案、设计实验并和老师讨论后可进实验室进行实验项目工作的开展,让学生自我发挥的空间更大。
新开的实验课项目在满足实验的基础性和创新性的前提下,注重了实验的设计与综合。大学实验课较为强调作为主体地位的学生在实验过程要有发散性的思维,敢于试错。指导教师要尊重学生的主体地位,不能再以教师为中心或者以知识权威者的身份进行知识的灌输,而是把学生作为中心,围绕学生的特点需要,以帮助学生学习不断进步为目的,与学生商讨问题,解决问题,把工程化学实验室建造成为大一新生步入的第一个进行研究性学习的场所,让他们学会利用大学的有利环境,锻炼提高自身的专业能力、心理能力和社会适应能力。
通过实际教学发现,根据专业需求设置实验项目内容,在大一新生掌握他们所需的化学知识和实验操作技能的基础上,还可使他们对今后所学专业的应用前景有一个初步的了解。
三、课程考核方式的改革
当前,工程化学课程在大一入学第一学期开设,我院对于土木工程专业将其设定为考查课。这对于大一新生来说,考核方式与高中一场接一场较为狭隘的学习目标有所不同。大一新生对大学的学习抱有强烈的好奇心,但经过对大学课程的接触后就会发现大学教学内容、方式和手段与中学时有很大差异,对于长期习惯于学生和老师捆绑式的鸟儿喂食的教学方法的大一新生开始感到茫然,很难在短时间里找到适应大学阶段的学习方法。而工程化学课程内容多、学时少、跨度大,入学的大一新生往往稍不努力学习,就会感觉学习吃力。高考胜利所带来的良好感觉将逐渐消失,精神压力也感觉较大。对此,笔者认为在授课过程就应指出大学工程化学课程与高中化学课程学习的巨大差异性,其中,课程的考核方式不在是单纯依靠期末的卷面成绩,而是要更多考查学生自主学习能力、实践能力和创新能力等综合素质的评价。
考勤(5%)+作业(5%)+实验成绩(10%)+期终卷面成绩(80%)这种传统的理论课考核权重方式和大一新生高中阶段的学习考核方式相仿,比较侧重于终结性的评价,笔者感觉这种方式由于与高中学习考核方式的相仿而不利于调动大一新生的学习积极性;对此,我院工程化学课程考核方式调整为考勤(5%)+作业(5%)+实验成绩(10%)+期终卷面成绩(40%)+个人专题论文(20%)+团队创新实验(20%)这样六部分构成。考核方式的多元化改革是希望学生逐步提高自主学习和团队合作的能力,在这种新体系的考核方式中,更突出了过程性考核,有利于学生将来走向社会后的职业发展。
四、结束语
通过实际教学发现,化学作为一门与工程实践紧密结合的基础科学,不仅要让学生掌握好基础理论,更要让学生学会运用所学的理论知识思考、解决所面对的生产实生活中的实际问题。
由于当前工程化学课程设置的教学时数和实验课时数相对较少,有限的学时往往也限制了部分教学方法和手段的使用,这些问题和不足,笔者认为随着今后互联网的蓬勃发展,信息化建设水平的不断提高,今后可在网络教学平台上搭建出一个不受教学时间和空间限制并且教师与学生能够良好互动的24小时教室。
总之,工程化学课程的教学改革取得了一些成绩,积累了一些经验,但改革是一项长期而艰巨的任务,需要相关教师在当前学校以教学为基础、以科研为导向的政策支持下,付出更多的努力。
参考文献:
[1]吴芳辉.关于工程化学基础课程教学策略的探讨[J].安徽工业大学学报:社会科学版,2012,(29):121-122.
[2]冉敬文,任乃林.《大学化学》教学经验与体会[J].广东化工,2009,(5):214-215.
[3]王卫.基础化学原理教学改革探索[J].大学化学,2011,26(4):21-23.
化学专业学的课程范文5
[关键词]应用化学 专业选修课 开放式教学
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)20-0089-02
在高校应用化学专业的课程设置中,专业选修课是不可或缺的课程,它是以四大化学(无机化学、有机化学、物理化学、分析化学)为基础,有着自己独特的目标、任务、优势和作用,开设时间往往在第五学期后,其课程目的是在学生拥有基本的专业知识与技能的基础上,对必修课的内容进行深度与广度上的拓展,拓宽学生的专业知识视野,促进其潜在能力和个性特长的充分发展,为学生以后的就业或继续深造做准备。
应用化学是一门偏重应用的专业,必修课程往往关注学生基本的科学文化素质,追求知识与技能的基础性、全面性、系统性、完整性,为学生的一般发展奠定知识技能与情感态度基础,但必修课程对于专业的应用性体现的较少,而这恰恰是专业选修课的功能和优势,因此,对于必修的专业课程,由于其以基础知识为主,系统性强,采用传统的课堂教学方式(讲授法)可以取得较好的效果。传统的教学模式,以讲授为主,其优点是教师掌握课堂和教学进度,充分发挥主导作用, 可以同时教授众多学生。但专业选修课由于知识繁杂,系统性差,且各部分知识独立成章、其目的以拓展学生知识面和锻炼某方面特长为主,应用性较强,部分知识学生完全可以自学领会,若继续采用传统的教学方法,则课堂显得枯燥、呆板,学生学习的主动性不足,从而影响教学效果,针对这个问题,我们立足于化学专业选修课的教学现状,对这类课程的教学进行了改革和探索,引入了开放式教学体系。
一、开放式教学的组织
在专业选修课的教学中,要尽可能地借助现代教育教学手段,通过充分利用多媒体来进行教学,将专业选修课所涉及的行业知识运用形象直观的方式表现出来,使学生更容易理解掌握。更重要的是,为了充分激发学生自主学习的积极性,专业选修课程在开放式教学组织中,根据课程章节的内容,将学生分成各个学习小组,每组有5名左右学生,第一次课就明确每个小组要完成的章节内容,让各小组成员课下准备自己小组要完成的讲课内容,等学习到该章节时,首先由该小组推荐一名学生讲述本章节的主要内容,其余两名学生进行知识的补充讲述,小组中最后的两名学生要针对本章相关的内容进行课外知识补充,然后根据每个学生所讲述的知识,了解学生知识的欠缺,进行针对性的点评和讲述。最后,教师将重点内容再独立讲授,形成课程由学生自学自讲主导的,教师以点评、重点阐述为辅的开放式教学课堂。
二、开放式教学的地点
对于应用化学专业的选修课程来讲,其往往是与实验实践紧密结合的。因而要根据学生和课程的特点,授课地点不仅仅限于讲台讲授,而要与专业实验室结合起来,以课程理论知识的学习为铺垫,通过实验室相关的专业实验来进行强化知识和锻炼能力的方式进行教学。通过理论和实践教学相结合的方式,使学生能够学以致用,真正使知识变成一种能力。例如,在助剂化学及工艺学课程中,学习第三章抗氧剂的内容时,讲到各种抗氧剂的合成和应用,那么接下去就选取2个课时让学生到实验室进行相关抗氧剂的合成及抗氧性能测试,通过直观的实验教学与理论教学结合的方式,增强学生对相关知识的理解和掌握;再比如讲述第六章阻燃剂的内容时,要学习各种阻燃机理和阻燃剂的阻燃性能,选取时间在实验室用准备好的相关类型的阻燃剂来测试其阻燃能力,同时通过实验还可以更加直观地理解令学生本来难以理解的机理知识等。针对一些工艺学相关的内容,可以选用2个学时的时间带着学生到校内实训基地进行现场教学,从而加深学生对工艺流程、设备等的直观认识。
三、开放式教学的资源
一般来说,应用化学的专业选修课与相关化学产品领域的生产实践紧密结合,在教学过程中,选取的教学内容已经不能仅仅局限于教材本身,而是要以教材知识为基础,向相关知识的生产、研发方向延伸,从而使学生能够了解相关知识的前沿发展及未来的方向,使课程中所学到的知识能够跟上时代的发展,而不是已经过时的、陈旧的知识。比如在功能化合物的教学中,重点告诉学生哪个官能团具有这个特殊的功能,这样的官能团在什么样的结构环境中能够加强这种作用,通过从结构上讲解使学生能够明白化合物设计的目的和原则。比如在精细化学品化学课程中讲到酚类抗氧剂时,要介绍目前酚类抗氧剂在科研领域的研究方向,其结构中起作用的是酚羟基,只有在酚羟基的邻位有较大位阻的基团时,酚羟基的抗氧能力才令人满意。另外,针对目前抗氧剂国内的主要生产厂家,这些厂家主要生产哪些品种的抗氧剂等均进行讲述,让学生在学习的过程中对相关知识和产品有一个主观的认识,对于扩大学生的知识面和学生未来的就业方向提供帮助。
四、开放式教学的评价
在开放式教学中,采用单一的理论考试作为教学效果的唯一评价方式已经无法完全体现出学生在教学过程中的参与情况,不利于培养学生综合能力,因此,我们对评价方法进行改革,通过多种渠道来反映学生的学习效果,重点突出学生综合技能的提升。从学生的学习态度、小组课下材料准备、小组主讲效果、各个学生的讲述内容进行评价该课程的学习效果。例如,在助剂化学及工艺学课程的总评成绩中,学生的平时成绩占到60%(包括:考勤成绩20%+小组及个人表现成绩20%+作业成绩20%),期末考试成绩40%,以此加大对教学活动过程中材料的成绩比重,从而使以往单一的知识评价转变为知识和能力并重,理论和实践并重的多种评价方式。
五、开放式教学的效果与不足
在应用化学专业选修课中采用开放式教学,可以极大地提高学生对课堂的参与度,给予学生足够自由的学习环境,锻炼了学生的创新思维能力和实际操作能力,对于扩大学生知识面和开拓思维能力是非常有用的。另外,通过学生的自我讲述,给每个学生一个在讲台上锻炼的机会,有助于提高学生这方面的能力,也培养了学生的团队精神和相互协作能力,同时,通过开放式教学过程中学生的参与,可以较清晰地掌握学生对相关知识的理解程度,为下一步教师的教学提供方向,但开放式教学对教师的知识面和能力也提出了更高的要求。在开放式教学的过程中,也可以促进教师自身的成长,提高教师的科研水平和教学水平。
在应用化学专业选修课程中采用开放式教学也有一些缺点,首先是课时不足,对于一般的应用化学专业选修课来讲,其课时多为32学时,如果在现有学时中再加入课程实验实践环节,会导致理论课程较难完成;其次,开放式教学过程中,由于学生小组准备材料的过程中,随机性太强,导致课程教学中的部分重点无法较好的展现等。针对相应的问题,我们将会采取有力措施,不断完善应用化学专业选修课的开放式教学工作。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 侯银元.运用开放式教学法进行化学教学的探索[J].太原大学学报,2003,(2).
[2] 朱典成.开放式化学教学的探讨[J].华章,2009,(3).
[3] 梁桂英,岳群峰,王春晓.高师化学课堂教学方法改革实践与体会[J].时代教育,2011,(1).
[4] 冯亚青,王利军,陈立功,等.助剂化学及工艺学[M].北京:化学工业出版社,1997.
化学专业学的课程范文6
【关键词】 林学;化学;教学内容;改革
化学是林业院校最重要的基础课程,大学一年级常开设无机化学、分析化学。在1999年以前的教学中,无机化学和分析化学分为两期授课,各门课程自身的系统性和规律性也得到了充分重视,但课程之间相互协调不够,两门课程之间有重复的内容。
在面向21世纪教学改革中,提出了在林业院校建立多层次化学课程体系的设想。第一层次是基础化学,包括无机及分析化学、有机化学、无机及分析化学实验和有机化学实验等四门课程。理论课教学以讲授基本理论和基本知识为主线,适当拓宽知识面,简要介绍化学科学的新进展,特别是林业科学、生命科学中与化学相关的新进展;实验课以操作训练为主,以定量内容为主,加强对学生素质和能力的培养。第二层次是中级化学,包括物理化学、仪器分析,中级化学实验、现代化学进展等若干门必修课和选修课。学生在完成基础化学层次的学业之后,再继续学习中级化学课程,较深入地学习化学理论,并受到较严格的综合实验训练,培养分析问题和解决问题的能力,掌握多种仪器的使用。第三层次是有关学科的一些专业课程和某些研究生的课程。
这种改革的思路已经纳入教育部面向21世纪教学改革项目,即“高等农林院校化学系列课程教学内容和课程体系改革 (04-8) ”课题[1-3]。开设无机及分析化学课程就是这项改革中的一个重大步骤,对原有的无机化学和分析化学两门课程的体系进行了较大的调整,对教学内容作了较多的增删和重新组合,最终由北京林业大学拟定了教学大纲,由中南林业科技大学主编了无机及分析化学教材。最近两年,我们在林学专业无机及分析化学课程内容的改革方面,主要做了以下几个方面的工作。
1 将无机及分析化学的教学内容分为三个部分
第一部分是化学的基本知识和基本理论,包括溶液、胶体、化学热力学、化学平衡、化学反应速率、物质结构等内容。第二部分是溶液中的平衡及应用,重点是在化学分析中的应用。第三部分是现代测试方法,只讲授电势分析和吸光光度分析,对仪器分析进行简单介绍。与原有的无机化学、分析化学两门课程相比较,理论课讲授减少了约20学时,删除了晶体场理论、电子互斥理论等过于难深的内容。根据林业院校的特点,增加了生物无机化学简介、稀土元素在农业上的应用、纳米材料等内容。
2 讲课中注意前后呼应,让学生举一反三
例如讲化学平衡时讲清多重平衡的条件及影响因素,则学生可以自己解决溶液中几种平衡相互影响的问题。又如对滴定曲线,重点讲清酸碱滴定曲线,而配位滴定曲线和氧化还原滴定曲线就不再详细讲授,让学生自己分析计算,自己绘制。在教材中,将酸碱平衡与酸碱滴定,配位平衡与配位滴定,氧化还原平衡与氧化还原滴定的内容安排在前后章,教学时结合在一起讲授。一方面将化学平衡的原理直接用于分析测定,另一方面也让学生了解在遇到实际问
题时,如何综合运用化学知识来分析问题和解决问题。
3 提高教学的层次与视点
例如讲授胶体时,提及宇航保温用品“轻如烟”的固体。讲Gibbs公式时,让学生自己判断Gibbs函数变与焓、熵和温度的关系,并判断化学反应的自发性,加深对Gibbs函数变判据化学反应自发性的理解,使学生在一定程度上避免了死记硬背。又如过去无机化学中讲杂化轨道理论,讲分子间作用力等时,基本上局限于无机化合物,现在则提及有机物的杂化现象,在讲分子间力时,把有机同系物熔沸点的变化规律也涵盖进来,使学生了解到化学科学的完整性,了解到这些规律无论对无机化合物或是有机化合物都同样适用。又如关于酸碱平衡,过去重点讲授电离理论,介绍质子理论,现在将改为重点讲授质子理论,并用质子理论函盖电离理论,提高了学生的视点。
4 无机及分析化学理论教学内容的确定
与北京林业大学、南京林业大学、福建农林大学、西南林学院和浙江林学院相关教师共同商讨,经过对以往教学内容的总结,新的教学内容和新教材的章节顺序确定为:
第一章溶液和胶体:溶液浓度,稀溶液的依数性,胶体溶液,表面现象
第二章化学反应的基础理论:焓、熵、自由能,化学反应速率,化学平衡
第三章分析化学概论:定量分析的一般程序,有效数字,误差,有限数据的统计处理,滴定分析计算,仪器分析简介
第四章溶液中的离子平衡:酸碱质子理论,酸碱溶液pH值计算,缓冲溶液,难溶电解质的沉淀溶解平衡,沉淀的生成与溶解
第五章酸碱滴定法:酸碱滴定曲线,酸碱指示剂,酸碱标准溶液的配制,酸碱滴定法的应用
第六章沉淀滴定法和重量分析法:
第七章配位化合物:配位化合物组成与命名,配位平衡,螯合物,配合物的应用
第八章配位滴定法:EDTA的性质,配位滴定曲线,金属指示剂,配位滴定法的应用
第九章氧化还原反应与电化学:氧化还原反应,原电池与电极电势,元素电势图
第十章氧化还原滴定与电势分析法:条件电势,氧化还原滴定曲线,氧化还原滴定指示剂,常用的氧化还原滴定方法,电势分析法的基本原理,膜电势,电势分析的定量方法
第十一章物质结构简介:原子结构,分子结构,晶体结构,分子间力与氢键
第十二章生命元素选述
第十三章分光光度分析法:物质与光的作用,光吸收定律,偏离光吸收定律的原因,分光光度法的应用第十四章化学与社会:化学和环境,化学和生命体,稀土与农林业,化学与纳米材料
与上一届高等林业院校合编的《无机化学》和《分析化学》(16开,约600页)比较,按以上内容新编了《无机及分析化学》教材,其篇幅减少了约二分之一[4]。
5 改革实验课的教学
化学是实验科学。在教学改革的方案中,独立设置无机及分析化学实验课程,实验不再是理论课的附属和验证。实验课以训练基本操作、基本技能为主,增加操作实验和综合实验。实验内容较密切地联系生产和科研实际,依照化学课程改革的要求,突出了基本操作的规范,适当增加了有利于培养实验基本操作技能、提高综合能力的制备实验、常数测定实验和设计实验,压缩了部分验证性的试管实验。在设计实验中要求学生从查阅资料开始,自己拟定实验方案,并提交完整的报告,这种训练方法,学生不再是按照实验教材“照方抓药”,而是有相当大的独立性和自主性,学生都非常感兴趣,都投入很大的精力来完成设计实验。
无机及分析化学课程的教学内容经过多年来的教学内容改革实践,不断修改完善, 学生的知识更宽,实验室动手能力得到了较大的提高,取得令人满意的教学效果。
参考文献
[1] 黄蔷蕾. 编写“面向21世纪教材——《无机及分析化学》”的思考和体会[J]. 河北农业大学学报(农林教育版), 2001.6: 29, 55
[2] 陈勇智,廖建良,宋冠华. 生物科学专业《无机及分析化学》课程的改革与探索[J]. 惠州学院学报(自然科学版), 2005.6: 117~120