前言:中文期刊网精心挑选了绿色化学的基本原理范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
绿色化学的基本原理范文1
关键词:优化内容;改革方法;寓学于乐
中图分类号:TQ;G6420 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2012)04-0053-03
在当今科技高度发展、学科交叉进一步加强的时代,化学已经渗透到建筑、信息、材料、能源、机电、生命、环保等学科领域。大学化学是高校建筑类专业的公共基础课程,它在化学基本理论与工程具体实践之间搭起了一座桥梁。大学化学课程对优化学生的知识结构,培养学生用化学的观点分析、认识科学技术和社会实际中的化学问题,对把学生培养成为厚基础、宽口径、强能力、高素质的创新人才有着重大的现实意义。
一、围绕专业需求,安排教学内容
大学化学是建筑类专业学生大学期间唯一一门化学类课程,具有相对的独立性和完整性。教师在讲授大学化学时,经常会犯“讲得过多”和“讲得过少”两类错误[1]。所谓“讲得过多”是指教师系统地介绍现代化学的所有内容,力图追求化学理论知识的完善;而“讲得过少”则是指教师只罗列一些与化学有关的热点问题和案例,基本不阐述化学的基础原理和规律。实践证明,“讲得过多”和“讲得过少”都不利于理论与实际的结合,不利于建筑类专业学生创新能力的培养。
因此,要针对建筑类专业的实际需要[2],合理安排教学内容,需要对教学内容进行适当删减、强化、增加。删减、回避过细的化学计算和复杂的化学公式;强化水化学、胶体化学、材料化学等建筑领域中所必需的化学基础知识的教学,使学生能运用化学理论、观点和方法审视环境、能源、材料等社会热点论题;增加化学学习与专业应用之间的联系以及化学在工程实践应用中新成果。如华中科技大学针对建筑类专业学生的特点,在电化学原理部分的教学中,增加了阳极氧化和电解抛光知识。从电化学的角度出发,介绍了阳极氧化和电解抛光原理以及电解液的选用,分析和讨论这两种工艺的应用及其优缺点,让学生理解化学知识与专业实际息息相关,与工程技术紧密联系,并能学以致用。
二、改革教学方法,贯彻启发式学习理念
培养学生创新思维是教育的关键,而创新源于兴趣、起于自主、发于尝试。传统“教师中心论”的教学模式,教师处于完全的主导地位,在课堂上只向学生灌输知识,而不注意把握学生的心理,这与创新格格不入。因此要改革教学方法,贯彻启发式学习理念,充分调动学生学习的积极性。
(一)理论讲授要精心设计,遵循学生认知思路,突出以学生为中心的教学模式
教学活动是学生在教师的指导下进行的有目的、有计划的学习活动。化学基本原理中大量公式的教学,应当是在教师引导下训练学生有意识地进行抽象逻辑思维活动。教师要设计一系列问题,并留出学生积极思考的时间,通过师生间的讨论和交流,使学生主动得出结论。如在讲授化学热力学中化学反应方向的判断时,教师可以设计下列的教学程序。
首先,在压力为标准态和温度为298.15 K时,判断标准是ΔrGθm(298.15 K),它可以由参与反应的各个物质的ΔfGθm(298.15 K)而计算出来,这一点学生都清楚。其次,教师引导学生思考“若压力仍是标准态,但温度不是298.15 K,该怎么办?”并提示ΔrHθm(T)和ΔrSθm(T)与温度无关,提醒学生可以用吉—亥公式求解。然后,进一步发问:“若压力不是标准态,温度也不是298.15 K,该怎么办?”此时提示学生利用热力学等温方程式中的ΔrGm与ΔrGθm的关系,将非标准状态化为标准状态,从而求解。
通过学生和教师间的这种互动、提问、设疑、解答,学生在自觉、主动、多层次的参与过程中不但学会了复杂的化学反应原理,而且也掌握了分析问题、解决问题的科学方法。
(二)应用部分要勇于放手,让学生走向讲台
教育的关键是使学生具备将所学知识应用于实际的能力。化学应用部分的目的正是培养学生利用所学的化学原理分析、解决工程实际问题的能力。在学生课后自学和相互讨论的基础上,学生和教师换位,由学生讲解该部分内容,对专业中遇到的实际问题,如金属腐蚀的防护与利用上升到化学原理加以分析,论述自己的观点。学生为了讲解清楚课堂内容必须认真预习,做好充分的准备。因此,他们在主动获取知识的同时,无形中提高了对这门课程的学习积极性。
(三)改革考试方法,以课程论文、实验设计代替闭卷考试
学生学学化学的基本原理和方法的目的不是为了成为化学家,而是具备基本的化学素养的化学思维,能以化学的眼光、角度、世界观分析和解决工程实际中遇到的化学问题。若通过做习题来检测学生的学习效果,不管是开卷或闭卷的考核形式都没有意义。相反,布置课程论文,让学生在查阅资料的基础上,对一些典型案例抽象化,建立理论模型,再用课堂上所用的原理进行分析,提出自己的见解;或者要求学生运用化学基本原理,结合专业特点,对自己感兴趣的内容自行构思、自拟方案,完成一个综合实验设计,并通过实验验证。这两种方式表面上不直接考察学生理论知识,实际上考察他们运用理论知识解决实际问题的能力是更深层次的要求[4]。
实践证明,布置论文或综合实验设计的考核方式行之有效,很多学生写出了较高质量的论文,大学化学实验设计也深受学生欢迎,真正达到了培养学生创新能力的目的。
绿色化学的基本原理范文2
关键词:高职院校;普通化学;有效教学
1 引言
普通化学是一门综合课程,它包含有传统化学原理、分析化学、有机化学等多个内容,除了是工科院校的一门重点课程外,也是其他高职院校的一门基础课程,并且是一门必修课。学生需要通过对此课程的学习,掌握一些必要的基本的化学知识,通过实验活动获得一些基本技能。但是随着教学体系的改革,此课程虽然作为必修课,但是课时却越来越少,与其他的专业课程相比,受到了忽视,学生想当然的认为这门课程不重要,学习起来也没有压力和兴趣。怎样才能改善这种情况,让学生认识到化学的重要性,真正学到化学知识,激发学生的学习热情呢?以下是本人从多年的教学经验出发,提出的一些建议和改进方法。
2 高职院校普通化学课程有效教学
2.1利用好第一堂课
所谓“兴趣是最好的老师”,对于学习一门新课程而言,调动学生的学习兴趣十分重要。因此在第一堂课要打好基础,让同学们感受到化学的神奇和魅力。有些同学可能认为不是化工专业的学生,没必要学这门课程,所以不重视此课程。首先要向学生说明:其实化工与我们生活的衣食住行各个方面都有密切的联系,各行各业都离不开化学的支持,所以以后无论走上哪个行业,这门课程都有很大意义和作用。再结合生活中的实例,体现化学的作用,来引起学生的重视,调动学生的积极性,开个好头。
2.2 优化教学内容
由于基础化学课时较少的原因,通常我们会偏重于基本理论知识的灌输,较少介绍它与实际生活的联系,所以学生往往理论知识懂一些,却不会用它们来解决实际问题。因此要注意优化教学内容,讲授理论知识的同时,要注重培养学生分析问题、解决问题的能力以及创新意识,丰富和拓展教学内容。对于学生在中学时代学过的内容可以一带而过,然后让同学们自学来节省课时。还可以增加化学史的教育,让学生可以清楚的明白化学的来源和演变,讲述化学中各个理论是怎样被提出的,又是怎样发展的,发生过怎样的实验现象才被发现的。这样使得教学内容更加精彩和丰富,学生学习起来也就不会觉得枯燥,激发了学生的学习兴趣。
2.3与实际生活相结合
我们丰富多彩的生活离不开化学,它在我们人类社会的发展和进步中扮演着重要的角色。在教学中把生活中的实例列举出来,例如在学习气体这部分内容时,联系到温室效应的形成,让同学们意识到保护环境的重要性,并鼓励同学们查阅资料和分组讨论,提出一些解决方案。通过对这一问题的深入了解,加深学生对气体的掌握和对化学的认识,让学生感到学有所用。
2.4绿色化学,注重环境保护
和谐社会、绿色社会是我们努力和追求的目标。作为大学生,更要有环保意识。但是随着社会发展和人口的增多,工业发展更加迅速,资源消耗增多,环境污染越来越严重,并成为一个全球性的问题。大学生是社会的栋梁,尤其是工科高等院校培养的多是未来的工程师,培养他们的绿色化学意识是十分必要的。绿色化学是指不产生污染的新的化学反应以及化学产品。通过化学课程中对绿色化学和保护环境的渗透,使学生在今后的日常生活或工业生产中都具备绿色意识,有较高的环境意识,是这门课程的一个意外收获。
2.5 实验教学需加强
化学是一门注重实验的课程,通过做实验和观察实验结果将理论知识和原理融会贯通是最好的方法。通过实验,学生可以更好地掌握化学原理,而且培养了学生的实际动手操作能力,同时可以调动学生的积极性。所以实验教学在高职院校普通化学课程中非常重要。教师要认真备课,努力培养学生的动手能力。实验教学主要是对教材中的基本原理进行检验。首先学生要做好课前预习,熟悉实验过程,然后由老师严格按照标准进行操作示范,然后由学生自己进行操作,老师要观察学生是否操作正确。学生要在此过程中注意观察实验现象并进行详细的实验记录,然后与教材中的描述进行对比,找出不同点与相同点,并分析原因,与老师和同学们共同讨论,最后得出结果,写出实验报告和实验心得。此外还可以鼓励学生通过对其他化学知识和原理
掌握自行设计一些实验,经老师同意后方可以进行实验,这样不仅可以调动学生学习的主动性,还培养学生的独立思考能力和创新能力。
3总结
化学与我们的生产、生活密切相关,所以高职院校普通化学作为一门必修课,是我们必须重视和掌握的一门课程。对高职院校的学生进行普通化学的教育,可以使他们在以后的实际生产中运用化学理论和方法来解决环境污染、各种材料的制作、如何获取资源等问题。如何更好地使学生喜欢这门课程,从这门课程中获得更多知识和能力,是我们教育者需要不断探索的内容。虽然任重而道远,但是我们一定不断努力,不断寻找,相信在以后的高职院校中,普通化学会成为同学们喜欢的一门课程,并在实际生活中得到更好地应用。
参考文献:
[1] 洪英.普通化学教学中实施化学史教育的必要性及其作用.《中国校外教育(基教版)》 .2010年2期
[2] 刘利,姚思童,张进.工科普通化学教学改革探讨.《广州化工》.2011年2期
绿色化学的基本原理范文3
关键词:新课标 观察能力 探究能力 环保意识 动手能力
众所周知,化学是一门以实验为基础的科学。对于化学这门学科来说,实验是必不可少的,在探究问题时,必须以实验为理论依据,以实验为获取第一手知识的途径。在科学技术突飞猛进的21世纪,初中化学的实验教学对学生的全面发展起着不可估量的作用,正因为这样,初中化学实验教学的重要性或必要性是符合客观需求的。作为一个初中化学的任课教师,不仅要有与时俱进的学习精神,还要继续丰富自身的知识结构,将化学实验当做化学教学过程中的重中之重。
一、课前让学生实验预习,课后让学生写实验报告
在日常教学生活中,由于初中的化学任课教师长期采取做实验不如讲实验、讲实验不如背实验这样不良的教学方法,导致教学效果不太理想,还影响了学生的实验设计能力,扼杀了学生的学习兴趣。作为一个化学教师,要随着社会的发展和知识的更替而与时俱进,这样才能跟上社会的步伐,才能培养出适合当今社会的新型人才。
在化学实验教学中,课前预习很重要,尤其实验前预习是极其重要的一件事。在上每一节实验课之前,学生必须仔细查阅有关的实验教材,了解实验的原理、实验的操作步骤、实验仪器和药品、实验注意的安全事项等内容,还要知晓在本次实验中主要做什么,是怎样做的,为什么要这样做等诸如此类的问题。实验完了之后,教师安排学生写实验报告,这样可使学生更深入理解实验,其综合解决问题的能力及文字表达能力也会有所提高。
二、在教学活动中,让学生设计更有创意的实验教学方法
在以往的化学实验教学中,实验对所认识的化学基本概念或基本定律、基本原理的验证都是按照机械化的设计进行化学实验教学的。其实这样的实验设计是一个不算完整的实验教学方法。进行这样的实验设计时,学生根本不需要思考什么,只要按照教师和书本上记述的实验步骤照样做下去,就可以得出准确无误的结论,别说提升学生的创新思维、促进素质教育的发展,就是连学生自己最初的一点点操作兴趣也可能因为这样的化学实验设计而逐渐消失。
在初中化学实验教学中,教师要抓住良机。不但要力求突出学生的自主创新性,还要让学生自己精心设计一个有使用价值的实验教学方法。如果教师在今后的教学实验工作中能改变以往的机械式的实验教学模式,让学生尽可能地发挥他们的主观能动性和自主创新能力,自己设计有价值的实验方法,学生能够更深刻地理解整个实验的过程,从而获得对知识本质的准确理解。
三、师生共同创设一个绿色的化学实验教学方法
绿色化学是人类与自然和谐的化学,其核心内容是在化学反应的过程和化工生产中尽可能减少有害的物质。获得新物质的化学反应中充分利用好参与反应的每个因子,采取污染预防的科学手段,创设一个没有环境污染的理想实验教学方法。绿色化学不同于环境的保护,它是人主动地防止环境的化学污染,从而在根本上切断污染的源头,所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。尽力建设或应用绿色化学实验教学,采取切实可行的有效措施防止和消除实验造成的环境污染,是值得大家共同关注和思考的迫在眉睫的问题。
目前全世界都在进行绿色化学的研究,并注重绿色化学的实验教学方法,减小化学实验对环境造成的不良影响。为此,教师也要注重绿色化学实验教学对社会或环境的影响,好好思考在实验教学过程中产生的废水、废渣和废气对环境造成的危害,进行实验教学要尽量减少对环境的不良影响。作为一名21世纪的初中化学教师,要尽自己的所有能力,提倡化学实验的绿色化,让绿色化学的思想深入实验教学中,使它成为化学教学改革的一个重要组成部分,努力让学生养成绿色环保的行为习惯。
总之,作为初中化学教师,要认真研究当今社会的需要和教学内容,正确进行教学方法的改革,建立理论联系实际的治学观念,树立以学生为主的实验教学思想,努力实行绿色化学的实验教学方法。在日常的教学活动中把绿色化学思想有计划、有步骤地渗透到实验教学中去,就一定能在实验教学上有所作为,有所突破,进而使实验教学真正成为培养学生科学素养的重要舞台。
课堂教学改革实施以来,教师要有意识地加强学生实验能力的培养,注意培养学生通过实验来获取知识的能力,从而有效地培养学生的自尊心和责任感。在课堂教学改革中,倡导学生自主参与到学习中,让每位学生都能体验学习的兴趣,在探究实验中促进学生的合作、交流的能力。
参考文献:
绿色化学的基本原理范文4
关键词:精品课程;无机及分析化学;课程建设;实践
无机及分析化学是我校首批校级精品课程,2008年被批准为四川省精品课程。该课程是材料、环境、食品、生物、生技、制药、农学、园艺、动科、安全和辐射等专业非常重要的一门基础课,它是根据无机化学与分析化学两门课程联系紧密的特点,将无机体系和分析体系进行有机融合,既继承了无机化学理论知识的系统性,又突出了分析化学实际操作的应用性,减少了教学中的重复和脱节内容,有利于教与学。该课程涵盖了无机化学与分析化学的主要内容,用热力学、动力学的知识揭示无机反应的方向和历程;把最新的量子力学成就作为阐述元素和化合物性质的理论基础,从而拓展到重要元素及其化合物的组成、结构、性质和变化规律;运用溶液中四大平衡原理进行滴定分析,确定物质中各组分的含量。
一、无机及分析化学课程系列教材的建设实践
教材是教学思想、培养目标、教学内容和课程体系的载体,是教学内容和课程体系改革的主要标志,是精品课程建设的重要组成部分。在深化教学改革中,实现教材建设的创新是有效解决教学内容和教学方法存在问题的关键。根据非化学化工类专业本科生对化学基础知识的要求,以少而精、精而新的原则,将传统教学内容与现代新知识相结合,对无机化学、分析化学、普通化学内容进行整合、革新和优化,注重对学生进行素质教育,编写出版了21世纪高等院校教材《无机及分析化学》。该教材注重处理传统学科与新兴交叉学科知识的关系,在阐述基本原理和知识的基础上注重内容的更新,体现了材料、环境及生物类学科与化学学科的交叉与融合。将化学热力学知识融入全书有关章节,并将四大平衡和四大滴定分析法有机结合。理论教学以化学热力学基础、物质结构、四大平衡为重点,适当简化四大滴定分析法,而使其在实验教学中加强,简化分子轨道理论、晶体场理论等过于难深的内容。编写了绿色化学概论、材料与化学、生命与化学、环境与化学等作为培养学生兴趣和扩大知识面的阅读材料。教材把知识传授、能力培养和素质提高融为一体,体现了教育思想、教学观念的转变。编写教材力求使量和单位在体系上、名称和符号上系统化,科学、严谨地反映当代学科的发展,使基本概念更为科学、严谨、清晰,编写结构层次更加合理。通过阅读材料部分的学习,既可使学生了解本专业的发展动态,扩大知识面,又能使学生了解化学基础理论在相关学科中的重要地位,激发他们学习化学知识的兴趣和热情。编写中力求使本教材简明扼要、概念准确、重点鲜明、深入浅出、通俗易懂、理论联系实际,适用于材料、环境、生物等主要专业大类。
由于无机及分析化学课程的内容多,课时相对较少,教学进度快,教师在课堂上难于列举足够数量的例题,教材因篇幅限制,例题数量有限;同时该课程一般在大学一年级的第一学期开设,学生预习、复习较吃力,学习时也感到基本概念多、重点难于掌握、计算题解题困难等。为适应学生对本课程的学习、复习和练习的需要,启迪科学思维,培养学生的独立学习和创新能力,我们编写了配套的《无机及分析化学学习指导》。学习指导书主要解决学生在学习理论课程时抓不住重点的问题,对每一章知识的重难点进行了梳理和总结,精选了例题;通过对教材后的习题解答,旨在引导学生如何审题和解题,以巩固和掌握本课程的基本原理和基本知识;通过自测习题可检验学生的学习效果,提高学生的解题能力;模拟试题及研究生入学试题,力求题目典型,覆盖面广,使学生既能尽快地适应大学的学习方法,又能较好的掌握课本的内容,同时也是学生期末考试和考研生复习的好参考。
因学习指导书编写了教材所附习题的详细解答过程,再布置书上的习题就失去了意义。为了使学生有更多的练习机会,并了解学生对所学知识的掌握情况,我们把章节内容分板块,按试卷格式编写了8个单元练习题,包括选择题、判断题、填空题、简答题、计算题,这给学生交发作业和教师批改等带来了极大的方便,同时也有助于学生参加期末考试。另外,我们还编写了无机及分析化学实验指导书,主要内容包括:化学实验安全知识、基本操作、基本技能实验、综合应用实验和设计实验。
二、无机及分析化学课程网站建设
按照国家精品课程的要求对本课程进行了全面建设,建立了无机及分析化学精品课程网站。本课程已上网的资源包括课程负责人及主讲教师(基本信息、教学情况和学术研究),教学队伍(人员构成、队伍结构、教学改革与教学研究、师资培养),课程描述(历史沿革、教学内容、教学条件、教学方法与手段、教学效果),自我评价(课程主要特色、课程地位、存在的不足),课程建设规划,学校的政策与措施,支撑材料等栏目内容。课程网站(jpkc.swust.省略/c270/Course/Index.htm)包括课程简介,教学方法,有关课程的管理规章制度(包括教师教学工作规范、师资队伍建设规划与措施等10项),各层次教学大纲与教学要求,各章的教案与讲稿,电子课件,实验教学(实验规章、实验考核、安全知识、实验操作、实验指导、实验测试、视频资料、实验环境与条件),授课录像,教学互动(各章的学习指导、习题解答、自测试题),考试导航(单元测试、课程试卷、模拟试题、考研试题),在线交流,在线考试,知识拓展,化学用表,参考文献等栏目。现在无机及分析化学理论教材、实验教材、学习指导书、电子教案、精品课程网站等学习资源已经形成了全方位、立体化的课程教学体系。学生的学习几乎不受时间和空间的限制,无论何时何地都有一个无形的老师,学生完全可以掌握自己的学习过程。
在教学理念方面,我们把培养学生的科学素质和创新精神放在第一位,把无机及分析化学课建设成为既是学生学习科技知识的基础课,又是培养学生科学素质的基础课。理论课教学以无机化学基本原理为主,以物质结构基础为依据,以四大平衡原理为重点,以重要元素及其化合物的结构、组成、性质、变化规律及其含量测定为目标,以指导学生自我学习为方法。实验教学以化学分析技术和技能训练为核心和重点,强化基本技能训练、强调系统分析问题和解决问题,重视系统性、综合性、设计性实验。材料科学、生命科学、环境科学等诸学科的研究和发展都离不了无机化学、分析化学原理和技术的进步与发展,我们建立了材料类、环境类、生物类3个模块相关专业的课程体系和教学内容。
三、改革教学方法,加强师生互动
现代化教学方法和手段是精品课程建设的重要途径。尽管传统的讲授方法在传授大量知识方面是有效的,但单靠传统的讲授方法却不能很好地调动学生的积极性,不利于鼓励学生对超越课堂知识的记忆,并以此对这些内容进行反思。学分制的改革,作为基础课的无机及分析化学的学时数也在降低,这对教学内容和教师的教学水平提出了更高的要求,必须不断进行教学内容更新,教学方法、教学手段及考试方法的改革。无机及分析化学内容广泛,涉及物质结构理论基础、化学反应基本原理、溶液平衡、化学分析、元素化学、部分仪器分析等内容。课程讲授不可能面面俱到,要在吃透教材的基础上分层次合理安排讲课内容,注重难点和重点引导,精讲与对比分析讨论,如四大平衡与四大滴定,同时注意引入学科前沿知识。在教学方法方面,主要是讲重点、讲难点、讲思路、讲方法、讲应用,形成了“课内讲授+课外讲座+辅导答疑+考核评估”教与学一体化的互动教学模式,既注重培养学生的逻辑思维能力,又注重培养学生的创新精神和自主学习的能力。
精品课程的教学应为学生创造条件,让学生对所讲的内容进行反思,提出问题并思考对问题的解决方案,教师重视通过提问和课堂讨论让学生对课堂上的信息进行分析。因此,课堂讲述的主要功能不再是对书本知识的灌输,而应是理论与实际相结合地对知识进行系统化的阐释。教师首先要抓好备课一关,同时要提高讲演水平和驾驭课堂的能力,脱离讲稿以增加感染力,进行启发式教学。互动教学法是充分发挥教师和学生二者主观能动性的教学方法,其常用的方式有答问式、问答式、讨论式等多种形式。“答问式”“问答式”“讨论式”三种方式中的每一种方式都有其特点和特定的适用范围,教师必须有选择地加以灵活运用。课堂教学中注重学生自学能力和学习兴趣的培养,兴趣是学习的动力,创造的源泉。无机及分析化学的学习在大学一年级进行,该课程的学习不仅使学生在知识上有所积累,而且在学习能力上也应得到较大的提高,我们要求学生做到课前预习、课中互动、课后小结,学会学习的方法。在教学中针对部分内容,要求学生自学,对有些延伸内容,要求学生查阅有关学术期刊,并撰写小论文、课堂讨论,最后教师总结。同时充分运用现代教育技术,将传统的教学方式与现代化教学手段相结合,大大提高课堂效率。此外,课程组制作了大量的图片、图表、动画、录像等素材和资料,用以表现课程教学内容,并将多种形式的课程教学资源上网。
不断进行考试方法的改革。鼓励学生撰写读书报告和科技“小论文”,培养学生科学研究的意识、习惯和能力,有助于学生对化学的知识的深入理解及综合运用。期末成绩由考勤、平时作业、课堂提问、单元测验、期末考试等成绩综合评定,撰写的读书报告和科技小论文实行额外加分,根据撰写的质量在总成绩中加0~10分,若能达到公开发表的水平最多可以加10分,但课程总成绩最多为100分。
四、无机及分析化学实验课的改革
实验改革的目标是通过系统的实验教学,加强基本训练,着重能力培养,强化创新意识。创造性教育要求对学生既要有宽的基础知识和新的专业知识的传授,又要有自学能力、独立思考能力、动手能力的培养,尤其是现代意识、竞争意识的培养。传统的化学教学方式是所有学生做同样的实验,教师从最基本的原理讲到实验中的每一个细小点,学生完全处于一种被动接受状态,这样既限制了学生的思维、学习的积极性与主观能动性,又影响教学效果。实践“一体化、多层次、开放式”实验课程教学模式,构建了符合我校培养目标和学校特点的实验课程体系。本着“化学教育既传授知识和技术,又训练科学方法和思维,还培养科学精神和品德”的全面化学教育准则,自2004年起,根据我校实际情况和学生不同层次、不同专业的培养要求,对原实验课程体系、教学内容和方法进行改革,建立和完善了无机及分析化学实验课的教学内容,按照基础实验―综合实验―设计实验3个层次推进教学进程。建立了以实验技术要素为主线的实验教学体系,开出了适合我校不同学科学生的多层次实验教学内容,为学生提供个性发展,开发其潜能以及为优秀学生脱颖而出创造了条件。针对生源及学生的实际水平,采取分层次教学;针对专业及学时,实验内容分必做和选做,对学时太少的专业重在基本技能训练,要求获得过硬的操作能力。开放实验室,使一些不能在课堂上完成的实验得到补充,同时学生也可以自己设计一些感兴趣的实验,在教师的指导下进行实验,从而使学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力得到进一步提高。无机及分析化学实验形成了多层次的实验教学体系、多模块的实验教学内容、预约开放式教学模式。为此,无机及分析化学实验课程教学采取了以下改革措施:
1.对无机及分析化学实验教学内容进行了删减与重组,并进行绿色化改造。本实验课注重在继承传统内容的基础上创新,增加设计性实验,加强综合性实验,减少验证性实验。通过对原有实验项目的整合,实现了实验教学内容体系的整体优化。在教学过程中注重对学生环境保护意识的培养,为学生灌输绿色化学思想,积极开展绿色化学实验研究,并推进化学实验教学的绿色化。根据无机及分析化学实验的特点,用绿色化学的观念对传统化学实验进行了改造,建立了“性质实验点滴化、制备实验小量化、分析实验减量化”。如滴定分析实验,将标准溶液的浓度由0.1mol/L降至0.01~0.02mol/L,滴定管使用25ml,锥形瓶改用100ml。试剂用量大大减少,提高了实验的安全性;产生的“三废”量很少,改善了实验环境条件,极大地减少了对环境的污染。这样在常规仪器中完成无机及分析化学的实验教学,不仅大量减少了化学试剂和药品的消耗,节约了实验消耗费用,而且也加强了学生的环保意识,收到了良好的效果。
2.正确认识理论课教学与实验课教学的关系。在无机及分析化学实验教学中,学生应始终处于主置,教师则处于为实验教学服务的主导位置。作为实验教学主体的学生,在继承传统知识和技术的基础上,重点进行知识和技术的应用和创新;作为主导的实验教师,在搞好实验教学引导工作的同时,加强自身知识和技能的扩展和更新,达到知识丰富,技术熟练和教学方法科学而实用的要求。
3.多媒体辅助教学和开放实验室缓解实验课时少、内容多的矛盾。随着单一、验证性实验向综合性、设计性实验的转化,实验教学内容不断丰富,往往一个连续的系统的试验中涉及好几个相关的实验技术,由学生自己动手设计并完成整个实验,由此开设综合实验面临着如何在有限时间内让学生掌握更多实验技术的难题。对于无机及分析化学实验课,使用多媒体技术辅助教学,利用录像演示实验技术的操作要点,再现实验进程和结果,增强学习效果。建立了仿真实验室,学生可以在计算机上进行无机及分析化学实验等课程的仿真实验,同时可进行相应的预习。
4.形成了基础―提高―扬优―介入科研4层次的开放实验教学模式和管理方法,完善了对不同层次学生因材施教的实验教学方法。在生产实践中发现、研究、分析和解决问题,这对于培养学生分析问题和解决问题的能力,培养创新意识和实践能力有着不可替代的作用。无机及分析化学实验室成为大学生科技创新创业的基地,几年来西南科技大学启动“大学生创新基金项目”等多项大学生科技创新资助计划,开放无机及分析化学实验室,为其高质量完成项目提供条件保证。
参考文献
[1]崔有为,王淑莹,彭永臻.构建精品教材推进精品课程建设[J].中国现代教育装备,2008,6:11~13
[2]钟国清,朱云云.无机及分析化学[M].北京:科学出版社,2006
[3]钟国清,朱云云.无机及分析化学学习指导[M].北京:科学出版社,2007
[4]蒋琪英,钟国清,白进伟,等.无机及分析化学实验教学探讨[C].实践出真知(西南科技大学实践教学研讨会论文集). 四川:电子科技大学出版社,2007:116~119
[5]钟国清.无机及分析化学课程改革的实践与思考[J].化工高等教育,2007,5:11~13、77
[6]钟国清.化学实验教学的绿色化改革与实践[J].实验技术与管理,2006,23(12):18~19
Practice on the construction of the provincial classic course inorganic and analytical chemistry
Zhong Guoqing
Southwest university of science and technology, Mianyang, 621010, China
绿色化学的基本原理范文5
写小论文是学生在熟练掌握基本理论知识的基础上,通过查阅相关的资料,对自己感兴趣的问题,提出自己的想法。如:现在大家关注的环境分析、生物样品分析、药物分析等。通过写小论文,可以达到以下目的:首先,学生只有在对课本上的内容比较熟悉的条件下,才有可能提出自己的见解,因此,在此之前,学生必需好好地学好书本上的知识。其次,学生又必须把书本的知识转变成自己的知识,在此基础上,才有可能有自己的想法。
二、教学改革的第二种方式———课堂讨论
在教学中分组讨论,然后在课堂上由学生自己上台讲课,一方面锻炼了学生的团队合作精神,另外也锻炼了学生的语言组织能力和表达能力。如分析化学在讲完了酸碱滴定,下面的配位滴定的基本原理部分,可以将学生分成两个组,每组准备一部分,教师上课时请学生上台讲解,其他的学生进行补充讨论,课堂气氛活跃,学生积极性高,参与性强,记忆深刻。
三、教学改革的第三种方式———多媒体教学
教学多媒体是知识经济的产物,它是信息社会的标志之一,在教学中,计算机辅助教学,使原本难理解的仪器结构、原理变得较好理解,原来看不到摸不到的仪器变为可以看的,可以进一步加深理解。如对于电位分析法中的离子选择性电极测定的原理,如果我们用多媒体教学,就能很好地说明电极浸泡后由干玻璃层变为水化层,膜电位与溶液中被测离子的关系,从而得出其电位与被测离子的关系。假如没有,学生便很难理解。
四、利用前沿学科研究,采用渗透模式,加深本课程的学习
绿色化学的基本原理范文6
关键词:讨论课;有机化学;本科教学;建议
中图分类号:G642.3 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2014)10-0223-03
有机化学是一门基础科学,是化学的一个分支,是研究有机化合物的组成、结构、性质及其变化规律的科学[1]。有机化学具有知识点多、内容庞杂、分子结构复杂、副反应多等特点,它涉及面广,易浅学难掌握,既吸引人们的学习研究热情,又常令初学者望而生畏,正如19世纪德国的化学家维勒所言:“有机化学看起来恰似一座原始的热带森林,既充满诱惑又令人生畏”。
高等教育中,现行的教学方法以班级授课制为主。这种教学方法可以使学生花较少的时间,学习、积累和吸收很多有用的知识。但是,这种教学方法的一个致命弱点是重知识传授,轻思维能力培养。在班级授课教学中,容易形成教师单向灌输的模式以及教师的绝对权威,学生则一直处于被动学习的状态,导致学生的学习主动性、自主性和创新思维能力不强,不符合新时期创新人才培养的目标要求。2011年10月,笔者有幸获得所在大学的资助,以访问学者的身份到英国布里斯托大学访学,全程跟踪学习了其有机化学课程。跟踪学习过程中,感觉布里斯托大学的有机化学课程与国内高校相同课程的教学方式差别较大的是讨论课。讨论课,英文名叫Seminar,是指一组学生在教师的指导下,定期集中、交换信息、讨论各种问题、理论等的一种活动。在英国等西方高校里,传统的教学课程由讲授课、讨论课和单独辅导三个部分组成,讨论课是一种互动式的团队合作学习方式。
经过跟踪学习,笔者认为讨论课对提高学生对有机化学的学习兴趣,、加深对有机化学基本原理和重点、难点问题的理解,培养学生的创新思维和团队协作精神,拓宽学生学习视野,提高学生自主学习有机化学的能力等方面素质的培养大有裨益。结合笔者的教学实践和体会,本文主要谈谈在本科教学中设置有机化学讨论课的必要性和笔者关于如何设置、实施有机化学讨论课的一些建议。
一、设置有机化学讨论课的必要性
讨论课,或者称之为讨论式学习,是在学生提前预习准备、查阅资料后,由教员或辅导员将学生组织在一个组内,由学生提出针对讨论主题或具体问题的主张,互相提问、质疑、启发、补充,由教员引导、提示,从而在师生之间、学生之间,形成思想、主张的交流、碰撞,相互启迪,进而由学生自主形成对主题或问题的结论,是一种团队学习形式,在国外很普遍,但在国内鲜见,特别是在国内的有机化学及类似的本科专业基础课中很少见的一种学习方式。
1.设置有机化学讨论课,有利于提高学生的学习效率。教与学是一个互动过程,只有让学生积极主动地学习,体验参与的愉悦,才能达到提高学习效果的目的。常见的班级授课,以教员课堂讲授为主,穿插结合课堂练习和学生回答问题,课后习题练习等形式,是目前国内有机化学教学的主要方式,对学生而言,则是一种被动式的学习过程。在课堂讲授中,主体是教员,不是学生,如果学生注意力不集中,没有紧跟教员的授课进度,很容易形成教员讲授滔滔不绝,学生好像处于有机化学知识河流中的石头,只是被知识的水流冲刷一遍,但自身并没有吸收多少,水尽则干。
讨论式学习,是一种互动的学习方式。在讨论课中,学生是主体,学生必须集中思想,全身心地投入倾听、思考和回应他人的发言内容,才能有效地理解并参与同学之间、师生之间的讨论互动。一旦形成互动,就会砥砺、激发学生调动储备的有机化学原理及相关知识,质疑别人的观点,或者是接受别人的质疑并解惑。在此过程中,作为对话和互动主体的学生将吸收和借鉴他人的视野而形成更宽广的视野,或者在他人的影响下改变自己的视野,或者彼此视界融合,加深对有机化学概念的理解和建构。而且,在这种质疑解惑的过程中,课堂气氛活跃,学生的学习兴趣会大大提高,并强化对有机化合物命名、结构、性质、机理等基础知识的理解和掌握,使学生能快速、深刻地掌握相关知识,学习效率大增,犹于在老师、同学的帮助下,学生在自己的心田中开挖了一个知识的泉眼,必将受益终生。
2.设置有机化学讨论课,有利于培养学生的创新思维能力。设置有机化学讨论课,能培养和锻炼学生的表达、交流能力,更能激发学生的创新思维。量子力学的创立人,诺贝尔物理学奖得主海森堡曾说:科学根源于交谈。在不同人的合作之下,可能孕育出极为重要的科学成果。有关研究表明,合作学习能在学生之间引发争论,激发出新思维的火花,产生新知识与新方法。
开设有机化学讨论课,使同学之间、特别是师生之间关于同一个有机化学问题进行研讨、议论和竞争,并在讨论与竞争中激发出学生的学习热情。要发言出色,就必须认真思考,充分准备,从而使学生对有机化学基本原理、基本概念和基本规律等认识逐渐全面、深刻,对有机化合物的结构、性质、用途及相互关系的理解逐渐形成独到的、新颖的、深刻的自有见解,思维逐渐敏捷。特别是讨论课上的质疑辩论,不亚于一场针对个人关于有机化学议题的见解、观念和思维方式的短兵相接的战斗。为了在表达自己观点的同时说服别人接受自己的观点,便会激起相互间的辩论。辩论过程激励创新,创新激发成就感,成就感鼓励学生进一步创新,从而使学生在学习和思考有机化学及其相关问题的时候,养成广阔、独立、敏捷、深刻等积极思维品质,克服片面、肤浅等消极思维品质,提高学生的批判思维、逆向思维、求异思维、发散思维和聚合思维等创新思维能力。[2-4]
3.设置有机化学讨论课,有利于培养学生的团队协作精神。学会合作是21世纪教育的四大支柱之一[5]。与其他学习方式不同,讨论课是一种互动式的团队合作学习方式。常见的讨论课的形式,是将学生分成多个学习小组,小组成员需要在共同学习和讨论后,提炼出自己团队而非个人的主要学术思想和学习体会,再与其他小组进行切磋和辩论。这是一种团队学习形式,合作学习,协作精神不可或缺。同时,讨论课成绩不是针对个人学习行为的考查,而是针对整个小组学习和答辩行为的考查。个人发挥出色,不一定就能拿到好的成绩;团队拿到好的成绩,个人成绩肯定不差。也就是说,讨论课要求参加学习的组员充分发扬“分工合作”的团队精神,善于适应在学习团体中担当不同的角色,不同角色间通力合作,互相配合,才有可能在讨论课上“战胜”其他的团队,获得良好的成绩。
“合作或对话过程视为教育过程的核心”[6]。合作的实现形式是互动或对话,这是实现交往双方心理“对接”和“互联”的基本通道及方式,是“精神往”的基本途径,是心灵之间相互影响的渠道。对话使交往双方相互诱导、相互激励、相互竞争、相互影响和作用、相互模仿和感染。
4.设置有机化学讨论课,有利于不断提高教师的教学水平。讨论课是同学合作、小组合作、班级合作和师生合作。让师生之间、同学之间对话、辩论、探讨、质疑、澄清,互相之间,集思广益、思维互补、透彻分析、思路开阔、思维活跃,在争辩中交流学习心得、在碰撞中擦出智慧火花;讨论能使学生之间、师生之间不断地相互启发,达成相互理解和自我理解,不仅使学生掌握基础理论,而且能充分挖掘他们的创新潜能,形成“百花齐放、百家争鸣”的课堂。
同时,师生关系中,教师的角色从“家长”转变为“伙伴”,从“领导者”转变为“合作者”。教师以平等的身份参与讨论交流,需要仔细倾听学生的讨论,学生在变,教师也得跟着变,跟着变的同时,还需不时引导学生围绕讨论主题,层层剖析、节节剥笋。在此过程中,针对以往熟视无睹的问题,学生们提供了一种教师平时观察不到的视角,引发教师从不同的视角考虑,使不准确的地方准确,不完整的地方完善,不深刻的地方深刻。学源于思,思源于疑。讨论越多,问题越明,置身于此,何愁教学不相长?
二、有机化学讨论课的设置
讨论课可以有多种形式,但无论何种形式,讨论课都有一个共同点,即对某一话题进行各种思想和观点的交流,是学生们的口头应对。笔者认为,开设有机化学讨论课的主要目的是使学生加深对基本原理、基本概念的认识,对反应机理、反应规律的理解,对有机化合物结构与性质的关系的掌握,使学生能够产生学习有机化学的兴趣,真正理解并掌握有机化学的基本原理和基本反应规律,进而激发学生探求有机化学、生命科学等未知领域的欲望和信心。
1.讨论课的组织形式。在国外,每次讨论课开始,教师会对讨论专题和被选阅读材料做必要的说明与解释,然后让同学自由发表见解,教师担任会议主持人的角色,对讨论方向进行引导,对讨论内容进行点评。
结合多年的教学实践,笔者认为,在讲授有机化学理论课的同时,把一些属于没有固定答案的开放式问题,并能反映当前学科中的研究热点的疑难问题布置给学生,学生课后可充分利用学校图书馆和互联网的资源,有针对性地自己去找“知识”,做好讨论的准备;或者是由教员搜集某个专题的相关阅读材料或论文,并抛出部分问题让学生提前准备讨论发言的观点。不管是哪种形式,都必须让学生对要讨论的话题有充分的了解,才能避免课堂讨论时学生垂头丧气、喑哑无声和发言分散、无的放矢的不良情况。在下发阅读材料的同时,有必要将全班学生分为若干小组,每个小组负责一个题目的全面阐述,其他小组进行质疑和补充。小组分割时,学生自由组合,3~5人一组,协作攻关。这种合作学习小组不是固定的,随着讨论课题的不同,学习小组的数量及组成也是不同的。小组分割后,每组需推选1位组长,组长负责将讨论主题分解成若干任务,每个任务要确定具体人员,负责具体问题,最终制作研究报告,并确定讨论答辩时的发言次序。各个小组将相关材料进行综合、提炼后形成的研究报告必须在教员设定的截止时间以前提交,并由教员在讨论课前提供给其他小组。如果小组报告在截至日期前不能提交,或是提交的报告质量太差,经教员判定不及格,整个小组将失去答辩的机会。学习小组提交研究报告后,各组需要准备答辩,就是在研究报告合格的小组内部推选一人,通过挂图或ppt的形式向全班介绍本组的研究成果,并接受其他小组成员的质疑。大家提问的时候,涉及组内谁的工作,就由谁负责回答;如果回答问题不确切或不完善,组内其他同学可以补充。
2.讨论课的考核形式。教员在布置讨论课题的同时,事先声明两点:一是同组人获得相同的成绩,鼓励各组成员分工协作,荣辱与共;二是不可能所有的小组都能得到A,鼓励大家有根据地质疑其他小组的工作。讨论课的成绩由两部分组成:小组研究报告和小组答辩。一般鼓励学生在讨论时积极发言和质疑,答辩环节成绩的权重大于研究报告。笔者建议将研究报告部分设置为30%~40%的权重,答辩部分设置60%~70%的权重,组内成员参与讨论课的表现作为课堂参与分并将其计入小组总评成绩。
三、有机化学讨论课的初步实施
讨论课题要富有思考性,其目的不是要学生回答“是什么”,而是要学生超过已有的知识和能力,重构熟悉的知识和信息,探求尚未知道、尚不熟悉的东西。刺激学生集中精力去提出假设,找到证明材料,分析推导,检验自提的结论和发现新的问题。
基于这一原则,笔者初步设计了“手性药物的合成与功效”、“牛奶中缘何出现三聚氰胺”、“地沟油的成分与危害”、“减碳增碳与绿色合成”等课题,并在讲授有机化学理论课的过程中陆续分发相关材料。经过近一个学期的准备,在学期末组织全班近二十名学生参与了讨论课。在讨论课的教学实践中,学生们对讨论课的教学形式是非常欢迎的。整个讨论过程中,经过老师的一题多问、一题多变、一题多联、一题多解的变换和引导,学生们争先恐后地陈述各自的观点,并充分说明支持自己观点的论据,仁者见仁、智者见智、各抒己见。在讨论的同时,学生们加深了对手性构型、手性分子表达、含氮化合物性质、烯烃性质、油脂性质、亲电亲核反应机理等有机基础知识的理解。同时,学生在搜集、分析、整理资料,撰写、修改研究报告,制作工作图和汇报ppt的过程中,疏通了进行有机化学研究的途径,培养了团队合作精神及沟通能力。
总体看来,讨论课可以提高学生的表达力、沟通力、判断力、再发现力、提炼力,想象力、观察力等终身学习的能力,值得在有机化学本科教学中推广。
参考文献:
[1]高鸿宾(主编).有机化学(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2005.
[2]赵同建.改革有机化学实验教学方法的探索[J].中国校外教育(理论),2008(s1):1241,1219.
[3]周志太.讨论课培养学生的创新思维能力[J].淮北煤炭师范学院学报(哲学社会科学版),2009,30(6):140-144.
[4]王秀丽.大学生合作学习――我国的研究现状与展望[J].高校教育管理,2007,1(4):6-10.