(精)大學化學論文
在學習、工作中,大家都跟論文打過交道吧,通過論文寫作可以培養我們獨立思考和創新的能力。你知道論文怎樣才能寫的好嗎?以下是小編精心整理的大學化學論文,僅供參考,希望能夠幫助到大家。
大學化學論文1
1 化學工程與工藝概述
化學工程,簡稱化工,是研究以化學工業為代表的,以及其他過程工業生產過程中有關化學過程與物理過程的一般原理和規律,如石油煉制工業、冶金工業、食品工業、印染工業等,并應用這些規律來解決過程及裝置開發、設計、操作等問題,它是以數學及少量的物理觀念為基礎應用于化學工業上,主要研究大規模改變物料中的化學組成及其機械和物理性質,來替生產化學品或是物料工廠提供一個反應流程設計方式。實驗研究、理論分析和科學計算已經成為當代化工研究中不可或缺的三種主要手段。
化學工程的研究領域最初只是化工單元操作,如:輸送現象(為化工學科當中“單元操作”的理論基礎)、化工熱力學輸送現象。隨著發展,后來又發展出一些新的分支,化學工程領域的分支龐大,可應用在各類化學相關領域的研究及實務上的操作,因應現代工業發展的需要,以化工的知識背景為基礎,例如半導體工業。隨計算機的快速發展,數值模擬(cfd)在化工的發展占據重要的地位。
2 化學工程與工藝專業簡介
2.1 化學工程與工藝任務。根據化學工程與工藝專業的性質,化學工程與工藝專業的任務是培養學習化學工程學與化學工藝學等方面的基本理論和基本知識,受到化學與化工實驗技能、工程實踐、計算機應用、科學研究與工程設計方法的基本訓練.具有對現有企業的生產過程進行模擬優化、革新改造,對新過程進行開發設計和對新產品進行研制的基本能力。由于涉及化工的學科和領域很多,化學工程與工藝專業除了讓學生學習一般應用化工的'基本知識和基本技能外,還應該結合本地區、本行業及本校的實際情況,重點學習化工在某個或某幾個領域中的具體應用,以便形成不同高校應用化工專業的特色專業方向。
2.2 化學工程以及化學工業的一些特點。以物理學、化學和數學為基礎,并結合工業經濟基本法則,研究化工單元操作以及有關的流體力學、傳熱和傳質原理、熱力學和化學動力學等在化學工業上的應用,以指導各種過程及其設備的開發、改進和發展屬于化學工程學的內容;瘜W工程是隨著化學工業的大規模生產發展而形成的;瘜W工程包括過程動態學及控制、化工系統工程、傳遞過程、單元操作、化工熱力學、化學反應工程等方面。化學反應是化工生產的核心部分,提供過程分析和設計所需的有關基礎數據,研究傳遞過程的方向和極限,化工熱力學是單元操作和反應工程的理論基礎,它決定著產品的收率,對生產成本產生重要影響。對單元操作的研究,可用來指導各類產品的生產和化工設備的設計;傳遞過程是單元操作和反應工程的共同基礎,化學工業在新的形勢下要求處于化學核心地位的催化技術和化學工程都必須用跨學科的戰略進行多學科的研究。動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞,這三種傳遞,實質上就是各種單元操作設備和反應裝置中進行的物理過程。
3 化學工程與工藝實驗數據處理分析
傳統的化工實驗的數據處理是相當復雜的,需要花費大量的人力物力,由于化工實驗需要平行實驗,數據處理過程的重復性也非常大。借助MATLAB軟件的應用,可以使人們從大量的數據處理當中解脫出來。
化學工程與工藝專業實驗是初步了解、學習和掌握化學工程與工藝科學實驗研究方法的一個重要的實踐性環節;嶒灥奶攸c流程較長,規模較大,數據處理也較為復雜。因此依靠計算機處理數據會使繁瑣的數據處理過程變得簡單快捷,大大提高工作效率。數據處理是每一個化學工程實驗必不可少的步驟,也是至關重要的一個步驟。通過實驗可以建立過程模型、分析工藝技術的可行條件。但是化工實驗數據的處理往往并不是那么簡單,它需要通過復雜的數學計算,若僅僅依靠手工計算則需要花費大量的時間,而且化工實驗數據的處理量很大、重現性很高,因此應用計算機來處理實驗數據可以大大提高工作效率。化學工程與工藝專業是一個以實驗為基礎的專業學科。實驗的目的是通過有限的實驗點去尋找某一對象或某一過程中各參數之間的定量關系,從而揭示某化工過程所遵循的客觀規律。
MATLAB在化學工程與工藝實驗中的應用進行初步的嘗試。傳統的化工實驗的數據處理是相當復雜的,需要花費大量的人力物力,由于化工實驗需要平行實驗,數據處理過程的重復性也非常大。而MATLAB是一個強大的數學軟件,能夠方便地繪出各種函數圖形,一方面可以解決符號演算問題,另一方面可以解決數學中的數值計算問題。MATLAB的應用范圍非常廣,包括信號和圖像的處理、通訊、控制系統設計、測試和測量、財務建模和分析以及計算生物學等眾多應用領域。它已成為國際控制界的標準計算軟件。借助MATLAB軟件的應用,可以使人們從大量的數據處理當中解脫出來,利用MATLAB軟件編寫一個數據處理程序:只需輸入任意一組原始數據,就可以把實驗結果,數據模型以及作圖一起顯示出來。
4 結束語
21世紀世界進入資源、能源短缺的時代,解決由國家提出的節約資源對保護自然生態環境的任務,需要化學與化工學科的共同發展,社會經濟的可持續發展,我國提出轉變經濟發展模式,為此,化工教育首先要端正學生和家長對化工產生的片面認識。融合從分子水平的化學到大規模制各工程科學的寬闊視野,現代化學工程教育內容既應跨越和涵蓋整個化學和化工領域,也仍要重視工程教育的特征,強化工程實踐環節,培養學生解決復雜問題的能力,完成化學工程教育的歷史任務,探討化工與其他學科的跨學科交叉,并落實到教學實踐中,正確認識化學工程的學科范式和內涵。
大學化學論文2
大學化學作為一門重要的基礎學科,是高等院校非化學專業學生不可缺少的一門課程。同時也是我校包裝工程專業一門重要的基礎課程。通過這門課程的學習,讓包裝工程專業的學生能跟上千變萬化的前沿科技,對涉及化學的一些實際問題,可以做出初步的分析和判斷。同時為包裝工程專業學生后續專業課的學習做好鋪墊。大學化學教學目標、教學內容、教學形式以及考核方式,都應適應該專業學生的基本能力以及專業培養目標的需要。
一、大學化學的重要性
中國工程院院士黃尚廉教授指出:“工程是各式各樣的,但其基礎仍是相通的,化學已深入到機械、電氣、熱力、能源、材料、信息、生命等各個科技領域之中,大學生的基礎化學教育是非常有必要加以重視的,不能只看局部和眼前而就事論事。另外,同濟大學劉艷生等[2]查閱了該校環境、材料、機械工程、汽車工程等8個系1991年后的322篇博士和碩士論文,其中有106篇不同程度地與化學直接相關,從一個側面體現了化學學科的基礎性、滲透性和重要性。包裝工程是一個綜合性的科學與技術,數學、物理、化學、力學、材料科學與工程、生命科學等學科對包裝工程學科的發展具有重大影響;瘜W是包裝工程專業后續包裝材料學、包裝防護原理等專業課程的重要基礎,在包裝工程專業中具有重要的地位。
二、目前教學存在的問題
1.學生學習目的不明確。包裝工程專業大學化學課程安排在大學第一學期開課,學生剛剛獨立外出學習,心理上仍處于不完全成熟階段,對未來工作學習目標不明確[3],對自己的專業沒有很多的了解,有的甚至對于包裝工程專業所具有的學科綜合性更是一無所知,因此,有很多學生認為大學化學與自己的專業離得太遠,認為學習化學用處不大,學習的積極性不高,學習效果自然也不理想。這就提醒我們,在化學教學過程中不僅要傳授知識,還要告知學生學習大學化學的必要性和重要性,提高學生學習的效果和學習的積極性。
2.教學重點不突出。培養應用型人才是地方工科院校打造特色教育的著眼點;瘜W與材料、生物、金屬、能源、機電、電子技術等學科相互滲透。包裝工程是一個綜合性的科學與技術,數學、物理學、化學、材料科學與工程、計算機科學與技術、生命科學等學科對包裝工程學科的發展具有重要影響。而目前大學化學的教學內容還是遵循非化學研究類、非化學生產類的學生普遍的教學內容進行授課,并沒有很好的跟包裝工程專業要求掛鉤。
3.教學方法陳舊。傳統的教學方法不能提高學生學習的積極性,學生的主觀能動性得不到充分發揮。根據現在大學生的培養目標,要求教學內容涉及面要廣,而且教學內容要新,要能解決一些實際生產生活中的問題,這就要求教師突破傳統,建立現代教學理念,應用現代教育手段實現人才培養目標。
4.成績考核方式單一,考后總結不到位?荚囀墙虒W中經常采用的一種手段,各類各級考試的目的都是為了對學生所學知識和能力進行評價,考試應對學生的學習起到積極的推動作用。對于大學化學課程,考核方法還沒有發生根本性變化,現在很多高校的考核方法還是采取期末卷面考試的傳統考核方式,這種考試方法雖然能夠檢查學生對所學知識的掌握情況,但是也導致學生為應付考試而對相關的理論知識死記硬背,出現“高分低能”現象,不利于提高學生學習興趣、發展學生創造能力,這與培養應用型人才的目標是相悖的。同時,學生考試完后,教師只根據卷面成績對考試結果進行分析,考試情況分析顯示學生的成績符合正態分布,就說明該方式能夠有效地考察學生的學習情況。而考后并沒有根據考試情況具體分析為什么會出現這樣的考試結果,考試只是為了考試,分析只是為了分析,并沒有對下次的教學起指導作用。
三、教學新方法探索
1.從專業學習角度讓學生意識到課程學習的重要性。大學化學課程是包裝工程專業一門重要的專業基礎課程,教師必須在第一堂課就跟學生強調大學化學課程與包裝工程后續專業課的聯系。例如,大學化學課程與包裝材料學、包裝防護原理、涂料學等專業必修課有密切聯系。讓學生在明白大學化學在該專業中的重要性的同時也讓大一新生了解了一些自己專業的相關信息(部分學生對于包裝工程到底學些什么并不太清楚,高考填志愿也是比較盲目的)。這樣會提高學生學習的主動性。
2.立足本專業,突出教學重點。我校包裝工程專業大學化學課程是在20xx年培養方案調整時,將無機及分析化學和有機化學合并而成的。但因為國家教委對大學生四年的總學時有嚴格的'規定,包裝工程專業大學化學課程的課時并不是以前兩門化學課課時的總和,而是相當于以前一門課的課時量。大學化學理論教學40學時,實驗課16學時。針對大學化學存在內容多學時少的問題,根據包裝工程專業特點、培養目標和為后續課程服務的原則,我們在《大學化學》課程的教學內容上做了相應調整。
3.教學方法改進。(1)了解學生知識背景,突出以學生為中心的教學。由于包裝工程專業的學生來自五湖四海,高中階段化學教育背景存在較大差異,學生的知識水平參差不齊,因此有必要在開課前對學生的知識背景進行摸底調查。就此,我們以問卷的形式調查學生對化學基礎知識的認知程度、對化學學習的興趣、對本課程學習后獲得知識能力的期望等。通過分析總結調查問卷的結果,從而對學生的化學基礎知識和學習心理有了明確清晰的認識,將教學設計和學生實際情況與需求結合進行課程教學。以充分利用有限的課堂教學時間引導學生有效學習、掌握教學內容。(2)充分調動學生學習興趣。愛因斯坦說過:“我自己并沒有特別的天賦,只有強烈的好奇心!迸d趣才是學習的本質動機。講課時注意理論聯系實際,這樣學生就由原來的被動學習變為主動要求學習。(3)理論與實驗相互促進的教學方式。大學化學是實踐性很強的一門課程,教學中不僅需要注重學生對理論知識的掌握,還注重學生理論聯系實際能力的培養。例如,理論課上講述沉淀平衡時可要求學生根據所學的理論知識解答下面的問題:某溶液中含有0.01 mol·L-1的Cl-和CrO42-,當逐滴加入Ag+時哪種離子先沉淀?同時,可以安排類似的實驗,通過動手操作,讓同學們對沉淀平衡理論有更深刻的認識。在金屬防腐部分,理論學習后,可以安排綜合型實驗,自己選擇一種金屬防護方法處理金屬表面,測定其耐腐蝕性。該實驗的安排既加強了學生對理論知識的掌握,提高了學生的動手能力,同時也跟包裝工程專業后續的學習密切相關。
4.多種考核方式相結合,并形成一定的考后信息反饋體系。大學化學是包裝工程專業一門重要的基礎課程,基本理論的考核是必要的,但是還要注重實際應用所學知識能力的考核。采用多元化考核的方法對學生成績進行綜合評定,具體的方法可以是:期末進行閉卷考試,考核對理論知識的掌握程度,所占比率為60%;平時動態考核占20%,動態考核包括學生平時出勤和課堂互動、平時的作業評價和專題討論、課程進行中的章節測驗等;知識應用能力考核,這個也占20%。能力考核方法是提出一些他們所學專業中涉及到化學的比較前沿的實際問題,例如,能否利用反應:NO+CO=1/2N2+CO2來消除大氣污染物NO和CO呢?能源危機日益嚴重,那么水變油是否可行呢?讓他們通過查找資料提出解決問題的方法,并且以思考題或論文的方式提交給老師,這種考核方式讓學生既學習了基本理論知識,又學會靈活應用所學化學理論知識的能力?荚囃瓿珊,找部分有代表性的學生進行考后交流是十分必要的,這有利于收集學生對大學化學教師教學情況和學生學習情況的信息。通過對信息的分析和總結,進一步指導今后教學的方向。例如,在考后找這3類人談話,一是考試成績優異者(卷面成績超過90分),通過跟他們交流,了解他們考的好的原因,是教師課上得好還是對該課程有濃厚的興趣,還是考前進行的復習很到位。二是考試不及格者,通過跟他們交流,了解他們考不好的原因,是教師課上得不好還是化學基礎差,還是考前進行的復習不到位。三是平時表現很好而考試成績不很理想者,這類學生平時表現很活躍,給人的感覺是完全能跟上教師的節奏,但考試成績并未達到預期結果。通過考后跟學生的交流,更好地掌握教學和情況學生心理狀態,為進一步提高教學質量打下基礎。
包裝工程專業開設《大學化學》課程為學生建立現代化學的觀點、完善知識體系提供途徑,同時為后續課程的學習打下基礎。在課程教學實踐中緊扣專業特色對教學內容、教學方式和成績考核進行改革嘗試能促進大學化學的教學工作,同時能增強學生對專業的了解和學習的積極性。
大學化學論文3
微生物燃料電池(MFC)是一種可以將廢水中有機物的化學能轉化為電能同時處理廢水的新型電化學裝置。但輸出功率低、運行費用高且性能不穩定等嚴重制約了MFC的實際應用。影響MFC性能的主要因素有產電微生物、陰極催化劑、電極材料、反應器構型及運行參數等。其中,陰極是影響MFC性能及運行成本的重要因素。目前,有學者通過篩選電極材料及對電極材料進行改性來提高MFC性能和降低成本,效果較為顯著。因此,筆者采用HNO3氧化碳氈,制作改性碳氈空氣陰極,研究化學氧化改性對碳氈空氣陰極表面特征的影響;并通過循環伏安測試,考察改性后碳氈陰極的穩定性。
1材料與方法
1.1試驗裝置及材料
采用連續流運行方式,試驗裝置主體是由有機玻璃制成的圓柱體,中間陽極室有效容積為36mL(內徑為2cm,高為11.5cm),為確保陽極室的厭氧環境,用密封柱密封。陰極在陽極室外側壁圍繞。裝置總容積為3.92L,密封蓋上有陽極孔、陰極孔及檢測孔,以便用銅導線、鱷魚夾來連接外電路,外接1000Ω電阻作為負載。進水口設計在底部中央,制備成無膜上升流式反應器。陽極是直徑為1cm的碳棒,陰極是厚度為3cm的碳氈,輸出電壓由萬用表采集。
1.2原水水質及運行參數
垃圾滲濾液取自沈陽市老虎沖垃圾填埋場的集水井,其水質如表1所示。接種微生物為取自UASB反應器中的厭氧顆粒污泥,接種量為25mL。啟動期的進水流量控制在30mL/h,COD約為500mg/L。穩定運行后進水流量逐步提升到90mL/h,COD提升到1500mg/L。
裝置在32℃下恒溫運行。MFC接種厭氧污泥后,先用COD為1000mg/L的垃圾滲濾液馴化一個周期,使陽極的產電微生物成功掛膜,MFC運行穩定后,再以COD為1500mg/L的垃圾滲濾液作為陽極進水。
1.3改性碳氈空氣陰極的制備
陰極預處理:將碳氈剪成所需尺寸,然后浸泡在1mol/L的鹽酸溶液中,目的是去除碳氈中的雜質離子,24h后取出,用去離子水反復清洗直至清洗液為中性,放入105℃烘箱中干燥2h。
碳氈改性:將預處理過的碳氈浸入65%~68%的濃硝酸中,用水浴加熱至75℃,處理不同時間后取出并用蒸餾水反復清洗直至清洗液為中性,放入105℃烘箱中干燥2h。
催化劑吸附:將經改性后的碳氈放入Fe/C催化劑溶液(硝酸鐵濃度為0.25mol/L,活性炭粉為1g)中,于磁力攪拌器上攪拌30min,然后取出碳氈放入105℃烘箱中烘干。
1.4分析項目和方法
外電阻R通過可調電阻箱控制,電壓由萬用表直接讀取,功率密度P通過公式P=U2/RV計算得到,其中U為電池電壓,V為陽極室體積。
表觀內阻采用穩態放電法測定。
循環伏安測試以飽和甘汞電極作為參比電極,采用傳統三電極體系,電化學工作站為EC705型。
電極電導率采用伏特計測定,COD采用快速密閉消解法測定,NH+4-N采用納氏試劑光度法測定。
2結果與討論
2.1改性時間對催化劑擔載量的影響
電極表面催化劑擔載量是影響電極性能的直接因素,而化學改性將影響電極吸附催化劑的擔載量(如表2所示)。碳氈經過HNO3化學氧化處理不同時間后,其質量均出現一定程度的減少,且隨著處理時間的增加,單位質量碳氈減少量也逐步增加,同時,單位質量碳氈所吸附催化劑的量也增加。這是由于HNO3的氧化作用使碳氈結構發生了變化,表面溝壑加深加密,粗糙度和表面積增加。同時碳氈表面的H+易被催化劑Fe3+取代,也有利于陰極催化劑的吸附。
2.2化學改性時間對電導率的影響
電極電導率是表征電極性能的重要參數之一?疾炝颂細挚諝怅帢O化學改性時間對其電導率的影響,
經改性后碳氈空氣陰極的電導率明顯提高,且隨著處理時間的增加,電導率升高,當化學改性時間達到6h后,電導率趨于穩定。
這是因為碳氈具有石墨層狀結構,層與層之間主要是以范德華力相結合,故層間較易引入其他分子、原子或離子而形成層間化合物。應用HNO3處理碳氈時,HNO3分子嵌入層間,同時吸引石墨電子,使其內部空穴增多,因此大大提高了碳氈的電導率。當碳氈層間嵌入的HNO3分子達到飽和時,將不再影響碳氈的電導率。
2.3改性時間對MFC電化學性能的影響
2.3.1對產電性能的影響
分別選取經HNO3氧化0、2、4、6、8、10h的'碳氈制備碳氈空氣陰極,并以石墨棒為陽極,垃圾滲濾液為燃料構建MFC,進行產電試驗。極化曲線斜率和功率密度是表征MFC產電性能的兩個重要參數,因此,通過測定輸出電壓和電流等參數,分別得到極化曲線和功率密度曲線。整個試驗過程保持進水流量為120mL/h,反應溫度為32℃。經HNO3改性的碳氈空氣陰極MFC的極化都經歷了活化極化、歐姆極化和濃度極化三個階段。隨著HNO3改性時間的延長,活化極化、歐姆極化和濃度極化損耗逐漸減小,電池的極化曲線斜率逐漸減小,即表觀內阻逐漸降低;當改性時間為6h時,極化曲線斜率達到最小,表明此時表觀內阻最小(358Ω)。之后,隨改性時間的增加,極化曲線斜率增大,即表觀內阻增大。
隨著處理時間的增加,電池的功率密度同樣經歷了一個先增高再降低的過程,與圖2的規律基本一致。其中當處理時間為6h時,電池的產電性能最好,最大功率密度達到6265.67mW/m3,較未經HNO3處理的MFC的最大功率密度(1838.46mW/m3)增大了2.4倍。由此可知,通過HNO3化學氧化改性碳氈空氣陰極是改善MFC產電性能的有效方式之一。
2.3.2對CV曲線的影響
循環伏安法(CV)是表征MFC放電容量的重要方法之一;瘜W改性碳氈空氣陰極MFC的CV曲線如圖4所示。其中,掃描速度為50mV/s,掃描范圍為-1~1V。掃描曲線以下的積分面積代表了電池的放電容量。由此可知,隨著處理時間的增加,放電容量先增加后減小,化學氧化時間為6h時,構建的MFC放電容量最大,即MFC性能最好。綜上所述,HNO3化學氧化碳氈空氣陰極的最佳時間為6h。
2.4MFC的產電除污穩定性
2.4.1產電性能穩定性
對經HNO3化學氧化處理6h的碳氈空氣陰極MFC進行了CV測試,共進行了21次循環掃描,結果表明:隨著循環次數的增加,曲線形狀幾乎沒有改變,第1、6、11、16、21次的循環伏安曲線基本重合,面積近乎恒定,即放電容量幾乎沒有變化,說明電池性能比較穩定,能夠長期穩定運行。
在其他條件不變的情況下,采用經HNO3氧化6h的碳氈作為陰極,保持進水流量為120mL/h,外接1000Ω電阻持續運行14d,每天記錄輸出電壓。
在最初的3d內,輸出電壓從62mV增加到483mV,第4天達到最大為492mV,接下來的一周則穩定在470mV左右。隨著運行時間的增加,電壓略有下降,這可能是陽極室溶液的不斷流動,沖刷陽極,帶出一定量產電菌同時增加了電池的內阻所致,但總體上電池的運行比較穩定。
2.4.2除污性能穩定性
采用經HNO3化學氧化6h的碳氈作為陰極、石墨棒作為陽極、外接1000Ω電阻的MFC,以連續流方式處理垃圾滲濾液。試驗過程中原水COD為(2376±200)mg/L,NH+4-N為(151±10)mg/L,保持進水流量為120mL/h、溫度為32℃,反應初期(1~5d),出水COD濃度急劇下降,之后出水COD濃度逐漸趨于穩定。
COD由初始的(2376±200)mg/L降到(238±15)mg/L,去除率達到89.9%~91.2%,高于謝珊等采用兩瓶型MFC處理垃圾滲濾液對COD的去除率(78.3%)。而氨氮則由初始的(151±10)mg/L降到(86±5)mg/L,去除率達到39.3%~46.8%。去除的氨氮中部分以NH+4形式隨水流進入陰極室,在陰極室擴散到空氣中或轉化為其他形式的氮,部分在陽極室作為電子供體被氧化。He等的研究也證實了氨氮可以作為MFC的燃料。
3結論
、偬細挚諝怅帢O吸附的催化劑量隨著HNO3化學氧化碳氈時間的增加而增加,但是過量的催化劑不但不能促進反應,反而會增加電池內阻從而降低電池產電性能。碳氈空氣陰極電導率隨著HNO3化學氧化碳氈時間的增加而增加,并逐漸趨于穩定。
、陔S著HNO3化學氧化碳氈時間的增加,碳氈空氣陰極MFC的功率密度、放電容量呈現先升高后降低的趨勢,而極化曲線斜率呈現先降低后升高的趨勢。
、跦NO3化學氧化碳氈的最佳時間為6h。陰極改性6h后電池產電性能較穩定,最大功率密度比未改性增大2.4倍,達到了6265.67mW/m3,內阻降低到358Ω。
④陰極改性6h后的MFC處理垃圾滲濾液的性能穩定。當進水COD為(2376±200)mg/L、NH+4-N為(151±10)mg/L時,對兩者的去除率分別為(89.9%~91.2%)和(39.3%~46.8%)。
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大學化學論文4
一、引言
隨著我國高等教育改革的不斷深入,復合型、創新型人才培養越來越受到重視,本科教學已經不再是單純的專業知識傳輸,而是對知識、素質、能力等方面的綜合培養;瘜W學科作為一門中心科學與應用型科學,與物理學、材料學、生命科學等多種學科相互交叉、相互滲透,已成為許多高校非化學專業學生的一門重要的基礎課程。通過《大學化學》課程的學習可以幫助學生掌握必需的化學基本理論和基本技能,能運用化學的理論、觀點、方法審視公眾關注的材料、能源、環境保護、生命科學、國防、醫藥衛生、資源利用等熱點問題。在知識經濟快速發展的今天,加強大學化學課程教育,培養具有一定化學基礎知識和應用能力的學生是非常必要的。它順應了教學改革的要求,有助于提高學生的綜合素質,增強學生在就業市場上的競爭力,拓寬學生的人生發展道路。
而《大學化學》課程教學模式改革是一個系統而漫長的過程,如何盡可能的調動所有有益教學的因素,充分利用教學資源,為培養創新型、復合型人才服務是許多教育工作者關心的問題。在此背景下,許多高校針對《大學化學》課程進行了諸多有益的嘗試,包括從教學內容、考試模式、活力課堂建設和實驗教學等方面進行的教學改革,這些對培養學生的創新意識、探究能力和動手能力,提高教學效果等方面都提供了有益的經驗。本文將針對我校材料專業的《大學化學》對人才培養的要求等特點,結合多年的高校一線教師的授課經驗,就大學化學課程設計、教學理念、教學方法等方面的教學思考,淺談如何以學生為主體,提高《大學化學》課程教學質量。
二、前沿問題
大學化學是一門中心性和實用性的學科,作為一門自然科學基礎課,是培養大學生的基本素質課程。國內各高校根據不同的非化學專業的需要開設的基礎化學課程也各不相同。主要有大學化學(或普通化學、應用化學)、無機化學、有機化學、物理化學、分析化學及相關實驗課程等。因此《大學化學》這類課程的開設目的,并不是培養化學家,而是旨在使相關專業的學生對化學學科有較為全面的了解并初步掌握化學領域內必需的基礎知識,為后續課程和各自專業課程的學習打下堅實的基礎,這與化學專業的化學教育有很大的不同。因此,在進行教學時應根據授課對象的專業背景對教學內容進行合理取舍和調整,使其能與學生的專業結合起來,使學生了解到所學內容能為其所用,從而調動其學習積極性和主動性。
對于非化學專業的學生來說,他們既要掌握豐富的化學科學知識,涉獵有關化學的前沿領域和歷史動態,掌握與化學基礎知識和基本能力有關的各專業學科的相關知識,學習任務相對教重。那么如何激發學生的學習動力、提高大學化學課程的教學效果,在有限的教學時間把學生教好,是每位大學化學老師要面對的一個亟待解決的問題。另外現有的該課程設置在各大高校中主要是理論課,而無配套實驗。實驗教學是化學教學的重要組成部分,是非化學化工專業學生將化學理論與實際相結合的為數不多的途徑之一,在學生能力培養方面具有不可替代的作用。但實際情況是,大學化學課程學時通常較少,根本無法開展實驗教學。這些問題的存在,一定程度上會挫傷學生的學習積極性和主動性。以上諸多問題都是現在化學課程開展中的不利方面,因此大學化學課程的改革是十分必要的。
三、教學過程的思考
非化學專業與化學專業的化學教育有很大的不同,因此任課教師在進行課堂實踐教學時應十分明確教學目的和任務,在進行教學時應根據授課對象的培養目標及專業背景等特點對教學內容進行合理取舍和調整。既能有利于學生科學素養的綜合提高,又能為后續專業課程學習提供一定基礎。因此面向非化學專業的大學化學課程重點在拓寬學生們的知識面,注重對整體化學體系的把握和觀察,而不是僅局限于某個理論的詳盡解釋或某一復雜化學問題的計算等,在給學生們提供基礎理論知識之時要注重學科交叉融合及前沿動態。本文認為:“突出重點”、“改進教學方法”、“注重實踐”為達到非化學專業的《大學化學》教學模式改革目標的有效途徑。具體內容如下:
1.突出重點,適當把握及精選《大學化學》教學內容大學化學課程的內容選自四大化學(無機化學、有機化學、分析化學、物理化學),內容多、滲透性強,這對學生的知識結構及對學習提出了較高的要求。此外該課程理論性和實踐性都很強,可以說它既是一門基本理論學科,又是一門以實驗為基礎的學科。在教學內容上,如果試圖全面詳盡給學生提供化學各學科基礎知識及嚴謹理論計算,很容易使非化學專業的學生進入一種“云深不知處”的學習狀態,對于并非立志從事化學的學生來說,他們可能還沒領略到化學之美就只被鋪天蓋地的化學知識給掩埋了,給學生的印象也就成了知識的堆砌。這時何談學習的樂趣及動力呢?因此應結合學生專業特點及人才培養的目標,對教學計劃、教學內容作相應的調整。筆者所處的化學教學是面向無機非金屬材料專業學生開設,因此在教學過程中對大學化學的基本教學內容進行適當取舍,包括調整后的內容能使得學生可以整體把握大學化學的學科脈絡,但對某些復雜的化學計算部分,比如化學平衡的各種計算,進行了淡化處理,引入前沿科技或應用領域時加強與后續課程的銜接和聯系,介紹一些現代化學的前沿領域或教師本人的.科研課題,并適當圍繞智能材料、納米材料、液晶材料、新型陶瓷材料、光電轉換材料等新材料的結構性能及應用進行闡述。以此開闊學生眼界,激發學生的學習興趣。
2.改進教學方法,培養學生的自主學習能力教學方法是促使教學內容內化為學生素質的手段,起著導向、中介和內化的作用,不同的課程內容要和相應的教學方法匹配對應,才能相得益彰。近年來各高校通過開展討論,推行多媒體教學和啟發式、講座式教學,教學效果有所提高。在本人的教學過程中,通常針對不同的教學內容,采取不同的形式組織課堂教學。例如物質結構基礎這部分內容較抽象,往往多引用模型和多媒體技術等現代教學手段為主。例如元素和化合物性質這部分,因為大多學生高中時學過相關知識,因此可以由學生自學,組織課堂討論,教師引導答疑。例如表征體系混亂度的“狀態函數—熵”時,多延伸舉例各種體系從有序到無序的傾向性案例,利用認知心理中用已知經驗去理解未知事件的心理行為,幫助學生們快速拉近與新知識的陌生感和距離感,從而深刻理解該部分概念。在教學的同時不要拘泥于原有框架,應鼓勵學生有新思想和新見解,培養學生開拓未知領域的興趣,也有利于課堂氣氛,提高課堂的教學效率。
3.注重實踐,加強實驗教學,提高創新技能化學是以實驗為基礎的學科,化學學科的魅力在于其生動及復雜多變,具有強烈的視覺效果及生動感。通過實驗可以把書本學習中的復雜科學理論和嚴謹的化學語言進行生動再現及驗證,同時實驗過程也是培養學生嚴謹求實的科學作風、動手能力和創新精神的重要手段,所以我們應為學生提供更多的實驗動手機會。具體實施中,應增加該類課程中的實驗學時,利用各自學校的化學實驗室為學生們提供實驗條件。相應設計配套實驗內容,包括基礎實驗、綜合實驗、開放性實驗;A實驗和綜合實驗面向全體學生開放,主要是對學生進行基本實驗技能訓練和綜合能力的培養,加深對理論教學的理解。開放性試驗面向部分學生開放,主要形式以學生自學和獨立實驗為主、教師輔導為輔,鼓勵他們勇于探索與創新,主要是對學生的動手能力和創新精神的培養。對于非化學專業學生們來說,受條件制約,這方面還有很多工作可做。但實驗教學對于提高教學效果,改變教學模式,帶動學生學習化學的積極性,改變傳統教學內容中封閉被動的模式,向開放型、主動性模式轉變,都具有極大的作用。
四、小結
對于非化學專業的大學生來說,大學化學是作為一門專業方面的基礎課程,講授的內容雖然和中學化學內容有部分重疊,但更深入全面和復雜,并且要為后續的各類專業課程,比如無機非金屬材料、功能材料、材料工藝基礎、晶體學、復合材料等的學習奠定基礎,因此又起著對學生的大學學習承前啟后的作用。同時大學化學作為大學新生開設的第一門專業基礎課,對于學生們的學習興趣及專業熱情有著極大的影響,因此如何有效的從課程模式方面進行改革和探索,從而提高大學化學課程的教學效果,在有限的教學時間把學生教好,是每位大學化學老師要面對的一個亟待解決的問題。
大學化學論文5
教學資源的全面信息化歸根到底是教育信息化的外在推動力,教學資源建設是關系教育信息化發展的一項重要內容,是需要長期建設與維護的系統工程。在知識經濟和網絡環境下,教學資源的開發和利用日益受到重視。然而,我國大學化學基礎課程教學資源的建設存在很多問題,諸如資源內容凌亂、重復建設等。雖然目前已有以具有學科優勢的高校為龍頭,其他具有資源優勢的院校協作共建、分工負責的模式進行資源建設,但是依然存在共享性差、利用率低等問題。如何促進大學化學基礎課程教學資源建設的可持續發展,已成為教學資源建設中不得不思考的問題。
文中“教學資源”主要是指為支持教與學而設計的軟件資源,是為教與學服務的信息資源,不涉及硬件和人力等資源。
一、大學化學課程教學資源建設中存在的主要問題
。ㄒ唬┤狈y籌規劃,重復建設
我國大學化學基礎課程教學資源建設主要是素材庫、試題庫、多媒體教材、網絡課程等,表現形式主要包含文本、音頻、視頻等。由于缺乏對資源建設的全面統籌規劃,導致資源系統性差、重復建設和質量不高的局面。很多高校都各自為政,彼此之間缺乏必要的交流與合作,造成了教學資源大量重復建設,形成巨大浪費。許多大學化學基礎課程教學資源的內容相近,多數是文字教材的搬家或課堂教學的翻版,大量課程資源存在著簡單的低層次重復建設現象。筆者上網查找《有機化學》、《分析化學》等課程相關資源的時候,發現許多不同版本的課件,水平參差不齊。
。ǘ┤狈y一的標準,共享性差
現代信息技術在資源開放和共享等方面具有突出優勢,然而由于一些學校觀念問題卻人為造成信息孤島現象[1]。很多教學機構資源相互獨立、自我循環。不同學校各自開發獨立的資源管理系統,不同系統使用不同的文檔格式,系統之間難以進行交流。一些學校教學資源的對外開放并非完全公開,使本校外的眾多學習者望而卻步,甚至對住在學校以外地方的本校師生也造成障礙,資源的利用率很低。不同層次、不同屬性的教學資源在實際運用中不便利用與共享的問題日趨突出。封閉的資源模式,直接違背了網絡信息開放性、靈活性的宗旨。這種資源共享性與利用率低下的局面阻礙著大學化學基礎課程教學資源的優質持續發展。
(三)缺乏優質資源建設的積極性
目前,我國大學化學基礎課程教學資源建設主要依靠教師。但是,一些教師自制課件、利用多媒體教學還未達到應有水平,特別是年齡偏大的一些教師恐怕對計算機的基本操作都還有一定的困難[2]。許多教師承擔著一定的教學科研任務,缺少精力研究和學習現代教育技術,甚至一些老教師對于新技術存在“抗拒”和“恐懼”的意識。另外,一些高等院校對于化學基礎課程重視程度不夠,有很多教研室甚至沒有一臺電腦,加之缺乏相關激勵機制,這些因素都影響著教師參與資源建設的創造性和積極性。
。ㄋ模┤狈^承性與發展性
隨著化學學科的不斷發展以及現代教育技術的不斷進步,大學化學基礎課程的教學資源建設也應隨之發展。很多現有教學資源缺乏加工、重組、擴充等多種功能,不具有易更新、易擴展的性質,學習者難以借助現有資源進行重新建構和再度開發。某些化學資源庫一旦建立投入使用就體現為一個靜態資源,這種孤立體系難以實現“應用——反饋——判定——充實資源——應用”的動態循環,缺乏繼承性和發展性的教學資源不適應學科的發展。
二、大學化學基礎課程教學資源建設的可持續發展對策
我國大學化學教學資源建設存在的現實問題制約著資源建設的可持續發展。在實際工作中落實資源建設的可持續發展觀,處理好資源建設短期目標和長期目標的關系,才能為學習者持續提供優質的資源,才能使基礎化學學科自身爭取到更大的發展空間。
。ㄒ唬┐_定資源建設的技術標準
我國大學化學類教學資源已達到一定規模,但是沒有統一的技術標準和規范,資源的交流與共享、兼容與聯結仍受到嚴重的限制。技術的標準化問題關系到信息資源建設的范圍、深度和效益。為避免重復建設,進一步提高資源的質量,更有效地實現資源的廣泛共享、便于管理和利用,確定資源建設的技術標準是至關重要的。我國制定的《現代遠程教育資源建設技術規范》提出非常具體的資源建設技術規范,具有很強的指導意義。大學化學類教學資源建設技術標準的確定應在此基礎上,跟蹤國際標準研究工作和引進相關國際標準,并根據我國化學學科實際情況修訂與創建各項標準,堅持以開放和共享的原則為中心,最終形成具有特色的資源建設技術標準體系。
。ǘ┙y籌規劃、建立統一平臺
據ETForecasts公司最新統計,至20xx年全球有11.7億人使用Internet,中國已成為網民數居亞洲第一、全球第二(僅次于美國)的國家[3]。上網已成為高校師生的一種學習生活方式。面對我國大學化學基礎課程教學資源建設的現有局面,建構統一功能齊全的大學化學教學資源管理平臺勢在必行。通過搭建網絡教學資源整合平臺,改變資源混亂局面,提高質量,提高優質資源的共享性和利用率,促使大學化學基礎課程教學資源的持續發展。
整個平臺系統的建設始終要遵循先進性、實用性、可靠性、有效性、擴展性、靈活性、易維護性和安全性等原則。該平臺除了一般資源庫具有的諸如資源查找、資源展示、資源交流和相關鏈接等基本功能外,應注意實現如下功能:資源搜索與導入的功能,師生便于將優秀的個人作品進行展示、學習者可以對資源進行公開評價與交流等功能。加拿大SN資源網(http://www.schoolnet.ca/home/e/resources/)和我國國家基礎(http://www.cbern.gov.cn/)的建設與運作模式值得借鑒。
(三)建立有效的資源評價與認證制度
建立有效的資源評價和認證制度,是保障教學資源質量,提高資源水平,促進資源良性發展的有效手段,是教學資源建設和使用過程中一個不可缺少的重要環節。資源評價指標是篩選與驗收資源的基本依據。大學化學基礎課程教學資源評價指標不僅包括資源的教育性、科學性、技術性和藝術性[4],還應包括資源的繼承性與發展性,這樣才能有利于優質資源的可持續發展。
在大學化學基礎課程教學資源的建設中既要做好現有資源的重組、整合和改造工作,也要做好新資源的開發建設。對現有的不同來源、不同種類、不同層次的教學資源,要組織專家依據評價指標進行資源審核和認證,挑出優秀資源重新整理、分類[5]。新資源的.開發建設過程中,要實行過程評價與終結性評價有效結合的評價方式,盡可能地從資源開發建設的過程中就控制資源的質量,實行過程監控。
資源評價與認證制度不但要貫穿在資源的驗收與篩選過程,還應該重視教學資源使用后來自學習者的評價,從而促進資源的進一步完善與發展.
。ㄋ模┙ㄔO隊伍,政策激勵,調動教學資源建設的積極性
教學資源的建設需要一支專業知識、文化結構合理的隊伍。顯然,目前僅憑教師來開發建設大學化學基礎課程教學資源,是不科學也是不現實的。一方面,可以建立資源建設小組,成員主要包括一線優秀教師、軟件(網絡)工程師和多媒體技術人員,教師提出意圖、思路或觀點,由其他技術人員作為技術支持后盾,優勢互補。良好的交流、溝通和協作是完成工作的關鍵。另一方面,加強教師的現代教育技術培訓工作,面對全體化學類教師進行課件制作、網絡知識、信息技術的培訓,使絕大多數的教師在一段時間后有能力承擔化學資源建設的任務。長遠來看,日后教師的聘用還須考慮是否熟練掌握信息和網絡應用技術。而且,高校教師的崗前培訓內容不但要包括現在實行的教育法、教育心理學、教育法規、教師職業道德修養等內容,還應包括多媒體課件制作和一定的信息技術與網絡知識等內容。
總之,大學化學基礎課程優質教學資源的建設不是一蹴而就的事情,它是一項長期的系統工程,目前應抓住創建精品課程的契機,統籌規劃,堅持優化整合、激勵開發、共建共享的原則,努力開創大學化學優質教學資源建設持續發展的新局面。
大學化學論文6
一、大學化學課程的教學現狀
化學課程作為一門基礎學科,傳統的化學實驗教學注重理論常識以及操作技能的訓練,并完全依靠于化學課程的理論內容。目前,課堂上通常以講解大量理論論證為主,學生在課堂學習的過程中難以提高自身的學習主動性和積極性,進而造成課堂學習效率低下。近20年來,雖然部分學校已經將化學課程列為必修課,但是課時不斷被壓縮和縮減,同時,化學教材的種類十分繁多和復雜,大部分化學課程主要是以學科為中心,理論科目占據十分重要的比重,但是聯系現代實際內容較少,部分內容過于陳舊,影響學生對于化學科目的學習興趣。根據目前的情況而言,化學教學的實驗教學是化學教育的有效形式,化學實驗教學不僅能夠在一定程度上幫助學生更好的獲取化學常識和反應規律,同時,還能夠增加學生獲取理論常識的途徑,提高學生的實踐能力和創新能力。
二、化學教學的改革對策
1、操作能力的培養
化學課程的設計過程中,首先需要注重非化工專業學生的綜合素質和操作水平,充分使得學生認識到化學課程學習的重要性,就目前化學教材而言,需要強化學生對于各種化學實驗的操作技能,如:規范學生提取試劑的方式和原則。在使用試管、容器以及滴管等方面,嚴格要求學生提取試劑的稱量、提純、蒸餾以及回流等操作流程。同時,還需要培養學生正確的化學操作習慣,學會書寫不同類型的化學實驗和報告。在無機化學的實驗過程中,老師首先需要示范實際的操作原則和理論,隨后將學生分為學習小組,要求學生進行分組操作,同時,學生之間的互相幫助和協助完成,能夠及時糾正錯誤操作手段,加深對于化學儀器的使用方法和操作流程,并強化學生對于化學實驗的基本操作能力。除此之外,還可以將實驗操作流程圖的相關資料懸掛在教室墻壁上,進一步幫助學生深刻記憶實驗操作的相關流程。
2、學習興趣的培養
興趣是學生學習最好的老師,只有讓學生對于化學課程產生濃郁的學習興趣,才能夠充分調動學生的學習主動性和自覺性,進而激發學生的學習興趣和熱情,使得學生能夠充分參與到課堂的學習過程中,積極發揮學生的主導作用;瘜W實驗課作為一門具有真實性和生動性的學科,能夠極大激發學生的學習興趣,但是,由于學生在實驗課程的教學過程中通常按照教材內容以及老師的指導進行實驗操作,并未作出充分的頭腦思考,便能夠順利完成實驗操作。這樣并不利于學生真正理解化學實驗的教學內容,因此,需要積極激發學生的學習興趣。具體操作為:首先,加強學生的課外學習。老師通過挑選與教學內容存在密切關聯的趣味實驗引入到課堂教學過程中,并為學生演示化學實驗,進而激發學生的學習熱情。如:在氯化鈉的提純實驗教學過程中,利于純化的實驗展現“燒不斷的線”的神奇理論,其實驗原理是通過使用飽和的鹽水,使得沉入在水中的雞蛋漂浮起來;而棉線經過鹽水的長時間浸泡處理后,利用熔點較高的食鹽在棉線燃燒的情況下,確保棉線的形狀并未發生任何變化,并不會發生斷裂。這樣趣味性的化學實驗,能夠增加學生的學習興趣,并從中了解有關化學實驗的相關常識,使得學生積極參與到化學課程的學習過程中;其次,選取與現實生活貼近的試驗活動。例如:水蒸氣蒸餾實驗教學的過程中,通過選用生活中較為常見的茴香和桂皮,利用水蒸氣蒸餾出具有濃郁香氣的揮發油,通過日常生活較為常見的方式加工出實驗材料,這樣不僅能夠指導學生學會實驗操作,還能夠增加課堂教學的趣味性。
3、學習主動性的培養
目前,傳統的教學方法通常是采取“老師講、學生聽”的機械化教學模式,嚴重遏制了學生的學習積極性和主動性,教學重點和難點全部由課堂教學所完成,而學生在化學實驗的過程中容易出現以下現象:一是部分學生并未做好課前預習。書寫的預習報告完全是表面文字,在老師講解實驗原理和操作技巧的過程中,難以集中注意力仔細聽講,進而導致實驗裝置的安全出現錯誤,甚至不知如何下手;二是部分學生過于強調化學實驗的快速完成,并不知道化學實驗的每一操作步驟,遇到操作困難直接尋求老師幫助。為了能夠從根本上改變學生被動學習的不良現象,需要加強學生的課前預習和啟發教學,進而培養學生的學習主動性和積極性。實驗預習是做好化學實驗的基礎和關鍵,同時,也是促進學生主動的一種有效途徑。為了能夠更好的'幫助學生做好課前預習,老師可以通過將化學實驗的相關視頻和PPT課件放置到校園網上,并在課件中提出本節課的重要內容和難點內容,指導學生在預習的過程中認真思考問題并積極尋求解決方法。例如:在有機化學的教學過程中,由于大部分實驗需要借助多種設備和儀器。如:分餾、蒸餾以及水蒸氣蒸餾等,老師在講課前,為學生留出裝置實驗儀器和設備的時間,老師不僅能夠在此時間檢查學生的預習情況,同時,還能夠在講解實驗的過程中將重點和難點問題一一指出,學生在未來的學習過程中出現類似問題,能夠格外注意,進而加深學生的記憶和印象,因此,檢查學生的預習情況,是課堂教學的重要環節。除此之外,通過啟發式的教學模式,能夠進一步培養學生獨立思考和解決問題的能力,進而增加學生的學習興趣和熱情。老師在巡視學生實驗的過程中,對于出現問題的學生需要以提問的方式引導學生獨立思考,進而強化學生獨立解決問題的能力,互動的教學方式能夠確保學生具備充分的思考空間和學習環境,不僅能夠使得學生帶著問題進行化學實驗,同時,還能夠將理論知識充分融入到化學實驗的操作過程中,進一步加深對于理論實踐的理解和記憶。
三、結語
綜上所述,在大學化學教學的過程中,需要遵循嚴謹的科學態度,利用趣味的化學實驗,加強學生化學實驗的操作能力和技巧,才能夠加強學生的學習主動性和積極性,進而培養學生獨立解決問題的能力。
大學化學論文7
摘 要:[摘要] 以高等農業院校本科應用型人才培養為目標,對大學化學實驗課程進行改革。提出了改革教學模式、拓展教學內容、完善評價體系等三個模塊。真正實現了學生為主體,教師為主導,能力為本位的教學目的,有效激發學生學習積極性,提升學生綜合素質,增強學
關鍵詞:大學化學論文
[摘要]以高等農業院校本科應用型人才培養為目標,對大學化學實驗課程進行改革。提出了改革教學模式、拓展教學內容、完善評價體系等三個模塊。真正實現了“學生為主體,教師為主導,能力為本位”的教學目的,有效激發學生學習積極性,提升學生綜合素質,增強學生團隊協作能力,實現終身學習的理念。
[關鍵詞]教學內容;教學模式;評價體系
[中圖分類號]G642[文獻標志碼]A[文章編號]1008-2549(20xx)06-0109-02
東北農業大學化學實驗課主要針對工科學生所設立,是一門重要的公共基礎實驗課。一直以來都存在著學生層次差距較大,實驗內容設置單一,評價體系難以量化,不同層次的學生不能充分發揮自身優勢,學生缺乏課堂參與、討論的機會,難以激發學生的積極性和調動學生的主動性。在理論知識上不求甚解,實驗過程中,遇到特殊現象不主動分析原因,使學生養成被動接受,機械地完成實驗內容。進入21世紀,人才需求的發展趨勢正向知識與能力并重型轉變,變革實驗教學內容與重構大學教學模式和評價體系成為當前亟待解決的問題之一。為了激發學生的學習熱情,開拓學生的創新思路、發展高層次的思維技能、增強解決問題能力、自主學習能力,促進學生相互溝通、團隊相互協作的能力,實現終身學習的理念,需要創立新的多元立體化的教學模式。讓大學化學實驗課教學真正達到以“學生為主體,教師為主導,能力為本位”的教學目的。真正實現由應試教育向素質教育轉化,從以“教”為中心向以“學”為中心轉化,由繼承性學習向創新性學習的教育轉化。
一優化整合實驗內容
傳統的大學化學實驗課程內容設置順序沒有與學生相應理論課內容同步,并且課程內容設置存在知識點重復、內容枯燥,有些實驗內容數十年不變,教材體系明顯不符合化學實驗發展的特點,與高等教育培養具有現代化開拓精神和自主創新人才的戰略目標不相適應。大學化學實驗主要針對大一學生開設,實驗內容首先應從學生實驗基本操作水平出發,循序漸進的提高學生實驗能力,注重個性化、興趣化培養。所以我校在實驗課開課時間略遲于理論課,在操作難度設置上采取階梯式培養。依據“重基礎,強能力,寬專業,高素質”的新時代人才培養目標,大學化學實驗教學體系既要注重規范的實驗基本操作技能,又要吸收專業實驗及科研課題的精華,突出現代化學實驗的特點[1]。在實驗內容方面上首先設置驗證性試驗,例如粗實驗提純、醋酸離解度測定驗證性試驗主要為了培養學生基本操作技能以及培養學生良好的實驗習慣和安全意識,嚴謹、實事求是的科學態度,提高分析、解決問題能力。拓展實驗內容相應提高綜合性實驗和自行設計實驗設置比例,綜合性實驗內容的選擇要立足基礎、貼近實際生產和生活、跟蹤科技前沿、涉及多學科的研究方法,有效提高學生文獻查閱、綜合分析問題等素質。針對授課的對象層次不同,為了讓基礎較好的學生有更大的提升空間,設置了開放實驗,給學生提供寬松的學習環境和實驗條件,實驗內容為老師科研課題或課題相關方向,也可以是老師選擇與日常生活相關的課題,學生通過興趣選擇題目,通過課余時間查閱資料,選擇實驗儀器藥品,確定實驗方法,設計實驗方案,通過興趣化進行實驗,不僅能增進理論知識的學習,提高操作能力,激發創新意識[2],也為將來繼續深入學習,打下了堅實的.基礎。
二強化教學模式的改革
1導學-助學-自學的學習模式根據調查將學生按性格、基礎、專長等特點分組,采用2人小組,8人大組的分組方法,教師作為課堂的組織者、引導者,在課前預留結構性問題,以問題為紐帶引導學生進行預習,學生通過查詢網上資源等方法更有效、快速的預習。鼓勵對將進行的實驗細節提出改進,通過組間討論和教師的協助,對可行性改進方面,實際進行操作驗證,這種預習模式能有效地通過預習增強對實驗操作細節的了解,通過驗證促進對實驗內容和原理的理解。而且用小組為單位探討回答老師課前預留的問題,漸進地實施“基于問題導向”的教學模式,可以有效避免學生消極和焦慮情緒,增強學生的學習動機、效能感和團隊協作能力。課堂上教師首先應當創造民主和諧的教學氛圍,給學生預留充足的思考問題和發表見解的時間。引導和協助學生完成實驗,培養學生探索問題、善于發現問題、自主解決問題能力。選取適合的實驗,采用師生互換角色教學模式,學生自主選擇題目,組內根據學生性格、專長選擇收集資料、總結觀點、課堂展示等分工,這種教學模式有效地發展學生個性培養;開展組內討論,增強學生之間團隊合作精神,提高學生總結問題的能力;教師要在此期間,適當地給予指導,促進學生養成“想問、敢問、好問、會問”的習慣[3],培養學生主動積極的問題意識、善于提問的質疑精神及總結歸納知識的能力;課堂上成果展示,組間討論交流,有利于知識體系深入化、系統化、完整化。2.教育技術現代化建設信息科技的迅猛發展,學生學習工具逐漸智能化,為了使教師和學生溝通無極限、無時限,構建多維網絡立體信息交流平臺是大勢所趨,溝通平臺以QQ群和微信群為主要的聯系承載方式,真正的實現了隨時、隨地、隨需的無縫學習。充分利用多媒體的功能,逐漸提高網絡技術在實驗教學中的應用,增強學生對實驗課程重點和難點知識講解的實效,不斷提高實驗教學的效果。
三完善實驗成績評價體系
目前實驗課成績評價很難量化,實驗課成績評定一直是實驗教學過程的難點,F在教師大多對學生實驗課成績評定主要考察學生對實驗基本操作掌握,實驗報告書寫情況等。但實驗課成績應當體現學生的實驗操作技能、綜合分析能力、自主學習、創新精神、進步程度等方面綜合素質的客觀評價。所以構建評價主體多元化、考核內容多元化、考核方式多元化、科學、完善、公正的化學實驗成績評定體系,可以激發學生主動學習,積極思考改變實驗操作細節提高創新思維,養成良好的科研習慣。我校主要采用定量評價和定性評價相結合,形成性評價與終結性評價相結合、學生自我評價與相互評價相結合、團隊評價和個人評價相結合以及學生在學習過程中的進步記錄,構建大學化學實驗“多元化”教學模式考評體系。教學考評體系力求實現全面性、開放性、公平性的評價標準。具體考察點見表1[4]。1形成性評價考核教師普遍都是通過課前提問形式來考察學生的預習情況,但課前提問只針對少部分的學生,學生會心存僥幸不重視預習,我校主要通過預習報告來檢驗學生課前準備情況,這種形式具有普遍性,而且學生可以通過多種方式提出改進實驗操作細節的建議檢驗預習情況。2實驗基本操作能力考核容量瓶、移液管、滴定管的使用等基本操作及典型有機化學合成裝置的搭制用操作考核制來檢驗,對學生逐個進行考核打分,既可以量化學生成績,又起到了督促學生規范化基本操作的作用。3綜合素質考核綜合設計性實驗考查,由學生自己設計實驗方案,選取測定方法,根據所得數據分析數據的可靠性。有效地體現出學生獨立應對問題、分析問題與解決問題的能力及總結寫作的水平。4化學實驗理論知識考核為了彌補實驗考核及課堂上無法體現的操作之外其他相關知識點,我們有針對性地設計并制作了化學實驗網上考試系統。利用自主開發的網上實驗考試系統進行實驗理論知識考核。學生通過考試系統可隨機抽取客觀題,由計算機系統直接批閱,主觀題教師在線批閱試卷。系統根據班級章節題型難易度進行統計分析,幫助教師了解學生知識的掌握情況[5]?傊囵B創新的實驗人才是現代高;瘜W實驗教學改革的重要目標之一,構建多層次的創新實驗教學體系是完成目標的有效途徑。大學化學實驗課通過優化實驗內容,教學模式多樣化,完善試驗考核體系,有效地提高了學生的科研素質、實驗技能和創新能力。大學化學實驗教學改革是是全面實施素質教育的需要,為培養創新型人才發揮了很大作用。
參考文獻
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大學化學論文8
論文題目: 大學有機化學實驗課堂教學方法探究
摘要: 本文對大學有機化學實驗的“三層次”遞進式教學模式進行了探究,針對“三層次”的實驗內容:基礎規范性實驗、綜合設計性實驗、研究探索性實驗,分別設計了“問題引領互動式”、“任務導向參與式”、“專題研討探究式”三種實驗教學方法模型,該方法促進了學生自主學習、自主實驗、自主創新能力的培養,提高了學生綜合素質。
關鍵詞: 實驗教學;“三層次”方法;設計
實驗教學作為高等教育中的重要實踐教學環節,是培養學生綜合素質和創新能力的重要教學手段。因此,探索高校實驗教學模式與方法,培養學生自主學習、自主實驗、自主創新(“三自主”)能力是高校實驗教學的重要研究課題[1-2]。有機化學實驗是化學、化工及其他近化類專業學生必修的一門基礎課,近年來,浙江工業大學基礎化學實驗中心在基礎化學實驗國家精品課程建設過程中,對有機化學實驗課程內容重新進行了規劃設計,構建了實驗內容的三個層次,即:基礎規范性實驗、綜合設計性實驗、研究探索性實驗;在教學方法上不同內容采用不同方法,形成了“三層次”遞進式的教學特色,充分體現了教師為主導、學生為主體的教學理念;在培養學生“三自主”能力方面取得了顯著成效,充分發揮了作為國家級實驗教學示范中心建設單位的示范和輻射作用。
一、有機化學實驗“三層次”遞進式實驗教學模式的設計思路
有機化學實驗開設的時間多數高校是在大學一、二年級,根據學生在不同學習階段(大學低年級)的知識和能力結構的要求,課題組把有機化學實驗內容劃分為基礎規范性實驗、綜合設計性實驗、研究探索性實驗三個層次,循序漸進地培養學生的自主學習、自主實驗、自主創新能力,提高學生綜合素質。“三層次”遞進式實驗教學設計思路如圖1所示:
第一層次為基礎規范性實驗,是學生學好有機化學實驗的基本原理、基本操作技能的基礎,也是培養學生實事求是的、嚴謹的科學態度,良好的科研素養以及良好的實驗室工作習慣的關鍵。第二層次為綜合設計性實驗,是訓練、鞏固學生基本操作的重要環節,也是提高學生自主學習能力、自主實驗能力的過程;第三層次為研究探索性實驗,是拓展思路、提高科研素質、培育創新意識、鍛煉創新能力的過程。
二、“三層次”遞進式實驗教學模式的分層設計
課題組以培養學生“三自主”能力為目標,圍繞有機化學實驗“三層次”的內容,探索設計了三種教學方法;A規范性實驗采用“問題引領互動式”教學,意在調動學生的思維,側重培養學生規范的實驗操作技能、自主學習能力;綜合設計性實驗采用“任務導向參與式”教學,激發學生學習積極性,培養學生自主學習、自主實驗能力;研究探索性實驗采用“專題研討探究式”教學,以科研問題為導向,培養學生自主探索、自主創新能力。
1.基礎規范性實驗———問題引領互動式教學。
有機化學基礎規范性實驗包括有機化學基本操作和基礎實驗,目的是強化基本操作技能訓練,夯實基礎。采用問題引領互動式教學,主要通過以下三個環節來完成:
第一,實驗前教師要針對每個實驗內容,圍繞教學目標設置問題,讓學生帶著問題去預習,并擬出解決問題的方案,培養學生自主學習能力,提高實驗預習效果。
第二,教師要在實驗課堂上啟發學生思路,調動學生思維,引導學生爭論;學生在互動討論問題的同時,思維得到拓展;對實驗的內容也有了更深層次的理解,為動手操作做好了充分的準備。第三,教師總結點評,學生梳理思路,得出結論。通過這種教學方法,學生在實驗操作中思路清晰,錯誤率大大降低,同時,也會及時發現實驗中的問題,有利于培養學生自主學習、分析問題、解決問題的能力,培養學生勤動腦、善思考、細觀察的良好實驗習慣。以上過程可由圖2模型設計展示出來。
2.綜合設計性實驗———任務導向參與式教學。
在實驗教學中要培養學生的“三自主”能力,必須在實驗課堂上為他們創造必要的條件,讓學生通過親自設計實驗、參與實驗,培養他們獨特的思考能力和動手能力[3]。有機化學綜合設計性實驗是一些經典的、有代表性的合成實驗,目的是在加強合成實驗訓練的同時,增強學生綜合實驗能力。任務導向參與式教學是一種以具體教學內容作為任務,實驗前教師要將任務分解,學生以團隊的方式參與到實驗的設計、講解、操作、討論、成績評定等各個環節,這種角色互換的方式可以有效激發學生的學習興趣和潛能,學生的自主學習能力、語言表達能力以及學生的自信心都會大幅提升,同時學生的自主實驗能力也會明顯增強,創新意識提高[4]。由于該方法由學生團隊和教師共同完成,因此,在學期初,教師需要向學生公布實驗教學任務,并組建團隊,一般5~6人為一個團隊。該教學過程設計模型如圖3所示。
3.研究探索性實驗———專題研討探究式教學。
研究探索性實驗是在基礎規范性實驗、綜合設計性實驗的`基礎上開設的。該實驗集“綜合性、設計性、研究性”為一體,以培養科研能力和創新能力為目標,并兼顧實驗內容與實踐的聯系,可以為學生今后就業和從事科研工作打下良好的基礎。專題研討探究式教學,是學生根據某一專題的目的要求,查閱文獻,研究討論,運用相關知識和技能對實驗方法、步驟、儀器等進行設計并實施,最后分析、討論,評價其結果,是“科學探究式”的學習[5]。主要經過實驗準備、開題報告、過程探索、拓展延伸四個階段。經過這樣的訓練,學生學會查閱文獻資料,設計實驗方案,確定實驗步驟,自己選擇實驗儀器,自己操作實驗全過程;發現問題,自己解決;實驗結束,每組同學完成一篇科研論文式的“小論文”,并寫一篇實驗感想。這一過程將科研思維方式和方法引入教學,提高學生綜合利用已有知識不斷創新的科研素質,充分發揮了學生的自主學習、主動探索的積極性和創造性。該教學過程的設計如圖4所示。
“三層次”遞進式的實驗教學,經過浙江工業大學化學工程學院的實驗研究,教學成效顯著,但“教無定法”,只有不斷地改進、創新實驗教學方法,才能有效發揮學生的主動性、積極性和創造性,提高實驗課堂教學質量。
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大學化學論文9
1開設大學化學綜合實驗的意義
通過各分支學科的有機結合與滲透,培養學生綜合解決問題的能力,從而使學生的科學思維能力、創新能力和創新意識得到進一步的提高。我國高等化學教育長期以來一直沿用“專業化、專門化”的“窄、專、深”課程體系,化學實驗的目的重在加深對理論的理解和技能的訓練,人為地消弱了化學學科之間的內在聯系與滲透,學生綜合能力得不到有效提高,嚴重制約了高素質化學人才的培養。為了打破傳統大學化學實驗教學的舊模式,建立以創新能力培養漸進發展的新模式,各高校教師進行了深化教育改革的研究工作,編寫了好多綜合化學實驗的書籍,發表了大量綜合化學實驗的論文,取得了可喜的成績[4-9]。綜合化學實驗的內容大多來自于教師科研項目成果,學生通過綜合實驗領悟到科學探索和研究的方法,使得學生科學素養得以提高。
2開設大學化學綜合實驗的條件
大學化學綜合實驗是完成化學基礎實驗教學之后,在化學學科層面對化學知識、實驗方法綜合運用的一門實驗課程,是高等教育本科基本實驗教學體系的重要組成部分。學生應在掌握基礎無機化學、分析化學、有機化學和物理化學實驗的基本技能的基礎上進行該類實驗。教師在整個實驗實施過程中起到引導和解惑的作用。引導學生按照實驗題目準備必要的實驗儀器和試劑,教會學生科技文獻的查閱方法,讓學生參閱參考文獻列出實驗的詳細步驟,培養學生連接單元操作、設計實驗、分析問題和解決問題的能力。通過綜合實驗,拓展學生的科研思路,提高其科研工作能力。
3大學化學綜合實驗教學方案的設計與實施
本實驗以有機合成、分光光度法測定無機金屬離子為主線,輔以物理化學中表面張力的測定及臨界膠束濃度(CMC)的確定方法,培養學生綜合解決實際問題的能力。
3.1實驗目的
(1)學習和掌握有機化學實驗中水楊基熒光酮的合成方法。(2)鞏固物理化學實驗中表面張力的測定方法及表面活性劑臨界膠束濃度(CMC)的確定方法。(3)掌握分析化學實驗中分光光度法測定金屬離子含量的原理及方法。
3.2實驗儀器與試劑
儀器:電動攪拌器、三口燒瓶、回流冷凝器、加熱套、721型(或722S型)分光光度計、pHS-3C型酸度儀。試劑:對苯二酚、乙酸酐、濃硫酸、無水乙醇、重鉻酸鉀、水楊醛。鉬(Ⅵ)標準儲備溶液:1mg/mL,準確稱取0.1500g光譜純MoO3于100mL燒杯中,加入10mL10%的氫氧化鈉溶解,移入100mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。使用時逐級稀釋為1.00μg/mL的標準工作溶液;水楊基熒光酮(SAF):0.001mol/L;十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB):0.02mol/L;pH=1.8的KCl-HCl緩沖溶液。
3.3實驗內容
(1)無機離子顯色劑水楊基熒光酮的合成水楊基熒光酮的中文別名為鄰羥基苯基熒光酮,9-(2-羥基苯基)-2,3,7-三羥基-6-熒光酮。水楊基熒光酮以其高靈敏度和較好的選擇性被廣泛用于鐵、銅、鋅、鈷、鉬、鋁、錫、鍺、鎢、錳、銻、鉻、鈦、銠等金屬離子的測定中。在巖石、礦物、藥物、食品、環境水等領域的無機離子分析、藥物分析以及生化分析中有著廣泛的應用。水楊基熒光酮按文獻[10]由30g(0.12mol)的1,2,3-三乙酰氧基苯溶解在熱的400mL50%的乙醇中,滴加20mL濃硫酸,在70~80℃時與8g(0.0655mol)水楊醛反應4h.冷卻,在暗處放置二周后,用乙醇重結晶而得。反應方程式如下:(2)水楊基熒光酮與金屬離子鉬(Ⅵ)的顯色反應學生可根據實際需要選用某種金屬離子與水楊基熒光酮進行顯色反應。本文僅以與鉬(Ⅵ)顯色為例說明實驗的.設計過程。鉬的特性和鉬工業的發展為鉬的分析提出更高的要求,也為鉬的分析研究與發展提供良好的機遇。鉬的分析方法甚多,其中分光光度法因其靈敏度高,操作簡便,分析速度快而倍受歡迎。而熒光酮類試劑光度法以其高靈敏度和較好的選擇性被廣泛用于鉬的測定中。
3.4實驗方法
在25mL容量瓶中,分別加入5.0mL的1.00μg/mL鉬(Ⅵ)標準溶液,2.0mLpH=1.8的KCl-HCl緩沖溶液,3.0mL0.001mol/L的水楊基熒光酮(SAF)溶液,2.0mL0.02mol/L的CTMAB表面活性劑,水定容,搖勻,10min后,以試劑空白為參比,用1cm比色皿于最大吸收波長525nm處測定溶液的吸光度。
3.5結果與討論
(1)吸收光譜按照實驗方法進行顯色,測定有或無表面活性劑存在下相應配合物在不同波長下以相應試劑空白為參比的吸收光譜曲線,繪制吸收光譜,求出兩種情況下最大吸收峰所對應的工作波長。探索表面活性劑是否使最大吸收波長發生紅移,是否對顯色反應起到增敏作用。(2)臨界膠束濃度(CMC)與絡合物形成的關系探索取一定量的CTMAB溶液按實驗方法顯色,以試劑作空白參比測量吸光度,并用表面張力儀測定相應CTMAB濃度下顯色液的表面張力,得到不同濃度CTMAB溶液的吸光度和表面張力,結果見表1。以CTMAB濃度的對數lgc為橫坐標,以對應的吸光度和表面張力γ為縱坐標繪制CTMAB濃度與表面張力(曲線1)和吸光度(曲線2)的關系曲線。從曲線1折點求出此體系中CTMAB的臨界膠束濃度(CMC),找出吸光度與表面張力的關系見圖1。(3)工作曲線取不同量的鉬(Ⅵ)標準工作溶液,按實驗方法測定在2.0mLCTMAB存在下的吸光度,繪制工作曲線,求出線性回歸方程、表觀摩爾吸光系數及25mL溶液中鉬(Ⅵ)符合比爾定律范圍。
4結語
本文僅以水楊基熒光酮與鉬(Ⅵ)顯色為例說明實驗的設計過程。本實驗建議32學時,其中水楊基熒光酮的合成實驗10學時,水楊基熒光酮與金屬離子鉬(Ⅵ)的部分為10學時,查閱文獻、編制實驗方案與撰寫實驗報告等12學時。圖1的繪制采用Origin8.0軟件來繪制二維圖形,方法為選中數據后,點擊工具欄中的Plot/Multi-Curve/Double-Y即可。工作曲線的繪制及線性回歸方程的獲得都可以用Origin8.0軟件來完成。其中水楊基熒光酮也可以不用合成,直接用購買的分析純的試劑與鉬(Ⅵ)進行顯色反應,探索表面活性劑對顯色反應的影響。表面活性劑還可以選用常用的溴化十六烷基吡啶、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚乙二醇辛基苯基醚等進行增敏研究。水楊基熒光酮法測定鋅、鈷等其它金屬離子可參閱相關文獻自行設計實驗方法。
大學化學論文10
大學化學教學內容豐富多樣,在新課改的深入發展下,大學化學教學的目的不再是讓學生掌握基本的化學知識技能,而是注重培養學生的化學觀念和化學技能,提升學生收集、整理和應用化學知識的能力。在社會科技的發展進步下,越來越多的教育手段和媒體技術被應用在大學化學教學中,有效提升了大學化學教學效率。
一、多媒體課件在大學化學教學中的應用
(一)應用多媒體課件將抽象的化學知識變得具體化
大學化學中的各種反應機理是學生學習的難點問題,借助現代教育技術中由Chem Office或Chem Window和Flash結合制作的多媒體課件能夠將這些復雜的化學反應機理變得更加簡單化、明確化,有助于學生的化學學習。
(二)應用多媒體課件將化學微觀現象變得宏觀化
大學化學教學的側重點是在原子、分子學習的基礎上研究物質的組成、結構、性質和合成等變化規律。大學化學教學的最大特征是在思維方式上注重微觀和宏觀之間的聯系。在大學化學教學中,微粒的構造、運動,比如粒子碰撞、布朗運動、離子的.電遷移等問題,是無法直觀觀察的,借助多媒體課件能夠以3D動畫的形式將這些物質的構成進行細節化展示,給學生的化學學習帶來直觀化感受。
。ㄈ⿷枚嗝襟w課件激發學生的化學學習興趣
基于大學化學知識的復雜,傳統的教學方式無法激發學生的學習興趣,學生的化學學習效果不理想。在現代教育技術的應用下能夠實現大學化學多媒體教學,通過為學生創設合理的情境,激發學生的化學學習興趣。
二、應用現代教育技術創設大學化學模擬實驗情境
大學化學新課標強調對化學實驗課的注重,為此在大學化學教學中需要加強對實驗教學的關注。但是受各種化學元素的碰撞影響,大學化學實驗操作會出現各種風險。還有一些化學反應應用常規的實驗是無法展示給學生的。應用現代教育技術能夠對這些無法操縱、不方便操作的化學實驗進行情境模擬。
(一)模擬化學實驗的錯誤操作方法
化學實驗的操作伴隨一些風險,而這些風險大多是因為操作不當引起的。為了避免這些化學危險現象的發生,需要減少化學實驗操作失誤現象。在化學實驗操作之前,教師會提醒學生實驗的注意事項,但是學生往往無法集中注意力聽清楚這些注意事項。借助現代教育技術,教師可以將化學實驗錯誤操作以及錯誤操作帶來的不良后果進行展示,學生通過觀看視頻、錄像短片能夠將化學實驗的注意事項牢記于心,從而在實際的實驗操作中減少錯誤的出現。
(二)代替實驗操作危險系數高的化學實驗
化學實驗在操作的時候不可避免地會接觸一些有毒有害的物質,這些物質的應用不僅帶來了環境污染,而且還會危害人們的身體健康。對于這些高危實驗,教師可以應用現代教育技術進行實驗模擬,進而讓學生在避免實驗操作危險的同時加強對實驗操作步驟的了解。
三、應用現代教育技術建設數字化化學微格教學系統
第一,數字化微格教學系統的建立。在大學化學課程改革的深化發展下,社會發展對非化學專業的理工科也提出了更高的要求。在現代教育技術的支持下,數字化化學微格系統的構建成為一種可能。第二,化學微格教學系統的構建;瘜W微格教學系統包括多媒體教學系統、微格教學錄像系統、網絡教學系統等。通過綜合應用這些系統能夠將學生的實驗操作語言表達、肢體動作等進行展現,通過讓學生在事后觀看錄像能夠加強學生對化學實驗操作的了解。
四、應用現代教育技術實現學生自主學習
第一,教師引導學生自主學習。教師向學生提出化學探究問題,引導學生借助網絡平臺收集化學探究問題的解決策略,促進學生對化學知識的了解,引導學生獲得更多的化學學習經驗。第二,應用計算機輔助學生開展分組學習。現代教育技術的發展有助于創設計算機視聽閱覽室,從而為學生分組學習提供重要的平臺支持。第三,大學化學教學網站的建立。大學化學網站的建立融合了多媒體技術、網絡技術、數據庫技術等,能夠為師生的化學學習創設一個更加廣闊的平臺。
綜上所述,現代教育技術的發展對大學化學教學發展起到了十分重要的作用,為此,需要相關人員結合大學化學教學實際有效處理好現代教育技術和大學化學教學的整合問題,進而充分發揮出現代教育技術的工具性功能,有效提高大學化學教學質量。
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大學化學論文11
目前我國信息技術高速發展,為了適應現在學生的學習特點與要求,隨之產生了“微課堂”,微課堂是將教學的內容集中化,將其中一部分知識點制作成短視頻的形式以此進行教學講課,微課堂很巧妙地將新的課程設計與教學理念完美結合在一起、重點突出教學中非常難學的知識以及未學會的疑點。本文根據化學實驗的講課特征與要求,制定出將微課堂應用在化學實驗教學中的方法及應用心得。
一、微課堂的定義
微課堂是現階段新出的一種教育模式,通過“短、小、精、活”的形式進行教學,受到廣泛大學生的熱愛。微課堂通過使用短視頻的方式和平板電腦、智能手機等與網絡終端相結合的形式向每位學習者提供信息化的一種網絡教學,打破以往的教學形式,通過制作成短片的形式將其出現在學習者的視野中。
二、微課堂的優點
微課堂講課的方式是以短小、精煉的視頻內容進行講課,通過學習與使用電子終端設備進行自學,并且具有以下幾個優點:
(一)講課時間短。微課堂通過用短片的形式展示學習內容,時間通常為10分鐘左右,在一定程度上能集中學生的注意力。講課者要積極運用現實課堂重點掌握其中一個知識點,其中包括概念、例題、課后復習、習題練習等,由于時間的問題,教學者根據對知識的構思與表達一直是進行教育工作者的一大挑戰,同時也是考驗教師智力的體現。
(二)教學內容少。微課堂一般情況下,講課內容比較集中,沒有那么復雜與繁瑣。通常狀況下,微課堂只專門講解其中一個知識要點,其特點是針對性較強、內容簡潔明了、主題突出。因此在進行講課時,教學者要將其重點、難點以及疑點進行相互融合,以此達到想要達到的教學目的。與此同時保證好教育可持續性,雖然微課堂視頻短,但其內容精煉,保證了教育的完整性。
(三)資源容量小。微課堂是目前新興的一種新型教學方式,信息內容多,視頻短小并支持在線播放,師生之間能進行在線觀看并且能實現遠程教學,能實現教師之間相互交流溝通以及評價。
(四)資源構成情境化。微課堂將課本、教案、試題形成一體組成一個短視頻,成為集教學為一體的教學資源。微課堂可以通過視頻反應教課記錄,也可以通過輔助資料進行學習,使學習者更具主動性,微課堂視頻內容包括豐富的教學資源內容,其中包括教學理念、課程設計、多媒體素材與幻燈片等這些內容將其構成一個內容豐富,結構緊湊的“教學包”,為學生的學習提供了方便。
三、微課堂的設計原理
微課是充分利用先進的微信息化技術,運用在較短的時間內將其傳統的教學內容進行視頻化,它不能將某個學科的所有知識點概括,也不能將其傳統課堂上的所有重點概括。所以,微課堂不能進行傳統課堂的教學,只能作為一種輔助教學方式。所以在整個教學設計中,微課應遵循一定的原則。
(一)短小精悍且結構完整。微課堂有一定的時間限制,因此微課堂不僅要體現“微”又要體現“課”,而且一定要圍繞中心簡單易懂,突出重難點又講解清楚,杜絕滔滔不絕的講解要吸引人注意,要語言精準不能說些無關緊要的話,總之要做到有引人注目且語言精練、新穎。
(二)易學實用且生動有趣。微課應主要集中在其中一個知識點上,要求一定要簡短有吸引力、生動且實用、自成篇章、易學易懂。在進行設計制作時要將其視頻動畫、圖像聲音以及字幕背景等方面進行統一,保證多媒體軟件技術有效搭配,保證微課的吸引力。
(三)完整性與共享性。微課堂是以小課堂而深受大家追捧,不僅有頭又有尾,而且將其引導思考布置任務的責任一并承擔,這就要求不僅要突出重點而且要形象直觀,以此實現較好的教學目的。微課堂一般情況下是運用網絡傳輸的,一方面可以使學習者在多種移動終端上進行隨時隨地的學習,比起課堂的集中教學,另一方面比較省時省力又節約資源,達到了教學資源共享。
四、微課堂在大學化學教學中的實際應用
化學課作為醫科高職缺一不可的基本課,其主要講解了化學中的基本原理以及相關的知識點,通過將化學中的基本知識魚特征和社會生活緊密聯系在一塊,旨在培養新的一批技術人員。我校學習大學化學課程的多半是高一新生,由于高一新生來自我國各個地方,首先在接受能力方面就存在一定差異,其次對于內容的認識以及知識概括相對于中學來說進展較快,學生不能全部適應。大學化學內容難理解、概念涉及的區域大況且與中學體系差距較大,再加上學生本身自學能力較薄弱,積極性較低、總是需要老師強迫著去學習。因此在學習大學化學時,那些重點以及難點可以采用微課進行自主學習。在進行大學化學教學實踐時,第一步要將大學化學中的難點進行深入學習;第二歩是要注意課堂教學設計,主動改變教學方式與教學質量。另外不能直接進入課題,首先要引導并且教師說話要得體,教案要簡單明了,講完課后要迅速的總結小結。
(一)微課堂中心內容的確定。微課堂的核心是將教學中的設計作為重點。將文章中的重點、內容以及結構的重點引導學生能夠自發學習教學中的簡單的知識點。例如:講原子構成時,可通過視頻的形式將原子的結構、顯現出來?梢圆捎眯赢嫷男问綄⒊橄蟮奈矬w簡單簡單化,帶給學生新的認識,及時幫助理解這些難點和重點。
(二)將內容結合學科特點。我們要將微課程與自己的學科相融合,才能取得更好的效果。例如使用到在高職化學教學中,可以實現將生活化的東西重新在微課中體現出來,讓同學們更加清楚地觀察以及發現生活,從中感悟到其中的奧妙。對于微課程的開發需要我們齊心協力的總結教學中的重點以及疑點,設立一個小目標。
(三)針對中心點進行教學活動設計。將教學活動設計好導語,圍繞核心點進行教學活動設計,點出重點問題。重點問題要緊抓中心點,并對中心點展開仔細的分析。其中課堂總結是對課程中心點與核心摘要的再次練習,通過反復練習增加對知識的記憶,指引學生進行反復性思維練習,爭取做到對知識數往知來。但值得注意的.是視頻實質所顯現的設計和超高水平的視頻制作技術,高水平的拍攝,才能增加學生對學習知識的興趣。進行視頻的制作,例如將有關鏡頭的設計及寫作還有音頻與視頻等相關東西與講課內容相結合,同學生的興趣緊緊聯系在一起。對于學生,有字體的微課更加容易學習。相反對講課老師來說,有字體的內容需要加強錄制時口語問題。根據大綱整體思路,從符合實際教學的中心點出發,重點將熱力學與氧化還原以及化學平衡等課程采用微課教學。主要涉及的重難點以及常見知識點集中在熱力學、吉布斯函數、微觀物質結構、四個量子數以及雜化軌道等問題上。根據視頻制作以及相關老師、教學效果來看,經常見的重點以及知識要點要集中使用微課教學效果最好。根據物質結構基礎的純薛定諤方程結果顯示表明,四個量子數在進行學習制作時使用了圖表,最后收尾處同樣進行了總結與練習,知識點總結效率高,但微課堂的特點是教課時間短,因此使得整個知識點講的不清晰,導致教學效果下降。例如熱力學部分中吉布斯函數求解由于自身局限性的問題,不適合使用模型、動畫等方式教學。在進行教學設計時,使用了公式推導并結合典型例題,講授過程中采用啟發式、對比式、總結式微課教學方式,加強了學生對公式的理解與使用能力。在進行電化學中原電池進行微課學習時,可以使用新的教學設計方案。不是直擊主題,而是以大家非常熟知的各種電池為引線并與實際相結合,首先應當讓學生有一種全新認識,之后再慢慢引入到原電池中關于電池的核心內容以及主要概念。并運用圖片、動畫、視頻等多種方法進行教學講解,使用這種方法教學得到有效提高,因此獲得了學校舉辦的微課堂比賽活動一等獎。
(四)微課堂可化難為易。將抽象的內容具體分析,將難點問題簡單化,從難理解的重點開始講解,結合科目特點進行一一講解,首先做好分類,其次全方位展開,不能快速,要穩定走精度路線,才能更好地推廣。由于制作微課堂的比較多,所以要以知識的中心為出發點,進行學科微課程關乎的知識點通常比較科學與準確,因此不能隨意改變。況且以知識點為中心進行制作微課堂,可以使每個科目操作簡單化。對于雜化軌道我們可以采用多種方法,這個量就比較大,面也廣,可以采用模型圖片、動畫、視頻與必要的板書進行講解,運用啟發式提問方法并總結教學實際,進行對比,取得了良好的效果。
結束語
根據以上分析可得:課文只能適當地運用到理科的大學化學中去。相對于某些知識點,例如:簡介性質簡單明了,知識點比較少的知識可以使用微課堂進行教學,能達到想要的效果,并且能進一步加強記憶,幫助學生達到自學的目的。那些比較復雜且難點和重點較多的知識,一般情況下10分鐘左右不能講解清楚,這樣的知識點不建議使用微課,即使使用了也很難達到想要的效果。
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大學化學論文12
摘要::為更好地發揮教考分離模式的優勢并克服其弊端,結合大學化學教考一體化改革實踐,從考核方式、試卷庫建設、閱卷形式、教學內容、教學方法及教學手段等方面,總結開展教考一體化改革的成效,從而為其他課程的教學改革提供一些有益的借鑒。
關鍵詞:教考分離;大學化學;一體化改革
在教考分離背景下,陸軍軍事交通學院不斷優化大學化學課程教學內容、改進課堂教學方法和手段,并相應地改革了考核的形式和內容,從而形成了一個相對完善的“大學化學教考一體化體系”,取得了良好的教學效果。
1教考分離概述
1.1教考分離的內涵
教考分離是相對于教考合一而言的。在傳統的教考合一模式中,教師既是教練員,又是裁判員,即課程的主講、命題、閱卷、評分,全由任課教師“一條龍”地完成。而教考分離是將教學與考試分離開來,任課教師嚴格按照教學大綱進行教學,但不參與相關課程的考核工作,從而體現公開、公平、公正、客觀的原則。具體來講,所謂教考分離,就是把課程的教學講授工作與該課程的考試命題、評卷計分分開,根據人才培養目標、教學目標和教學大綱或課程標準,建立各種類型的試題(卷)庫,并統一組織考試、閱卷和評分的考核管理系統[1-2]。
1.2教考分離的利弊
教考分離具有以下幾點優勢:一是嚴格依據教學大綱或課程標準進行命題,命題規范、試卷質量高;二是促使任課教師嚴格依據教學大綱規范教學,避免隨意性和盲目性;三是由非任課教師進行“密封閱卷、流水作業”,可以杜絕“人情分”現象,使得評分客觀公正,成績可信度高;四是可以進一步提高學校獲取教學反饋信息的可信度,從而促進教學管理工作的改善和教學質量的提高;五是可以有效地保證考試的反饋激勵功能,客觀真實的成績不但能夠評學,還能夠促教,通過調動“教”與“學”的積極性,促進教風、學風的好轉[3-4]。當然,教考分離也存在一些弊端:考試形式單一,違背現代教育評價思想;考試內容局限,制約學術探索與創新;教與考分離,不利于師生主體性發揮;考核標準統一,影響學生個性發展;評價機制滯后,不利于教學信息及時反饋[5]。綜上所述,教考分離有利有弊。為此,陸軍軍事交通學院(下簡稱“學院”)在大學化學教考一體化改革中,針對教考分離開展了一些趨利除弊的教改嘗試。
2大學化學考核模式改革
考核模式改革是教學改革的指揮棒,如果傳統的考核模式不改變,教學內容、教學方法和教學手段的改革就很難順利進行,這也是開展教考一體化改革的主要原因[6]。(1)考核方式變單一型為多元型。為了克服教考分離中違背現代教育評價思想的“考試形式單一”的弊端,學院將考核方式由單一型變為多元型。把學員的考試成績分為3個部分:平時成績(10分)、卷面成績(60分)和論文成績(30分)。設定平時成績是為了督促學員的平時學習,避免出現“平時應付、考前磨槍、考后忘光”的現象,主要考核學員的作業完成情況和平時聽課情況,從而克服教考分離中教學信息反饋不及時的弊端;卷面成績主要依據試題(卷)庫考核學員理論模塊的學習情況,同時也能在一定程度上考查教員的教學質量,通過科學規范的試題(卷)庫,最大限度地鼓勵師生的主體性發揮;而設定論文成績則是為了考查學員應用模塊的學習情況,同時也能考核其創新意識和創新能力,克服教考分離中制約學術探索與創新的`弊端,從而促進學員的個性發展。(2)考試內容變人工卷為試題(卷)庫。毋容置疑,科學規范的試題(卷)庫建設是教考分離的核心。由于學院大學化學課程僅為30學時,不宜建設試題庫,因此,建立了由20套試卷組成的試卷庫。為了優化考核內容,將試卷的卷面成績分為基礎知識題和能力測試題兩部分。其中:基本概念、基本理論和簡單基本計算等傳統試題占70%,主要考核學員基礎知識的掌握情況;能力測試題占30%,主要考核學員運用所學知識解決實際問題的能力,同時也有利于鼓勵師生主體性的發揮。每套試卷總成績為100分(計算課程總成績時乘以60%),由填空題(40空,20分)、是非題(10題,10分)、選擇題(10題,20分)、簡答題(5題,25分)和計算題(4題,25分)組成,任意兩套試卷的重題率不超過20%。(3)閱卷形式變實體閱卷為網上評閱。為了進一步規范教考分離中的閱卷環節,學院引進了“鑫e評網上閱卷系統”?荚嚱Y束后,監考教員直接將學員的答題卡送到教務部門掃描上傳到網上,閱卷教員根據教研室考前上交的“網評計劃”獲得教務部門下發的閱卷賬戶及密碼,并在校園網上“背靠背”地完成各自的評閱任務,即不同的教員評閱不同的題目,10份試卷的緩沖期外不能改評分數。待所有教員均完成閱卷任務后,教務部門通過系統匯總每份試卷的成績。如果出現“異常卷”,教務部門會在系統中任命閱卷組長進行相應處理。另外,為避免“人情分”現象,教務部門要求任課教員在考前上交平時成績和論文成績,并在考后直接給出每名學員的課終成績。
3大學化學課堂教學改革
3.1教學內容改革
教學內容是課程的核心,解決內容多與學時少的矛盾是大學化學教學改革的關鍵。為此,學院堅持“壓縮經典、加強現代,選準起點、定好止點,強調素質、突出特色”的24字方針,以賈瑛主編的《大學化學》[7]為基本教材,形成了較為系統、科學的大學化學教學內容體系。(1)理論模塊。該模塊針對軍校學員的科學文化素質需求設立,主要介紹大學化學的一些基本理論,包括化學反應基本原理(化學反應中的能量關系、化學反應的方向和限度,以及化學反應速率等)、溶液中的化學平衡(溶液的通性、弱酸弱堿的解離平衡及其應用、沉淀溶解平衡及其應用,以及配位平衡及其應用等),以及電化學與氧化還原反應(原電池、電極電勢、金屬的腐蝕及其防止、電化學腐蝕的利用,以及氧化還原反應等)。作為重點考核內容,每套試卷均涵蓋這一模塊的所有知識點。(2)應用模塊。為突出大學化學課程的軍事特色,學院將教材中的化學與軍事武器(火炸藥與軍事四彈、化學武器簡介、核武器與化學及化學類新概念武器)和推進劑化學(推進劑概況、液體火箭的氧化劑和液體火箭的燃燒劑)設為應用模塊。要求學員在課下自學這一模塊的內容,然后根據自己的興趣選擇一個或幾個知識點,并結合其他相關文獻自擬題目,撰寫一篇有關化學軍事應用的科學小論文。結課前兩個星期上交論文,由任課教員根據論文質量給出相應成績,并從中選取數篇優秀論文進行課堂交流。(3)興趣模塊。為激發學員學習興趣,提高其自主學習、自我探索的能力,利用選修課“理化演示與探究實驗”,增設“興趣模塊”。鼓勵學員利用化學演示與探究實驗室開展化學探究,開發化學應用。目前,學員開發了“化學炮”“百變雞蛋”和“魔液”等演示實驗項目,并成功制造了“控溫杯”(該作品榮獲學院20xx年舉辦的大學生“挑戰杯”科技作品競賽二等獎)。
3.2教學方法改革
為更好地適應教考分離,針對不同的教學內容,研究和探索與之相適應的教學方法。一是應用滲透式教學法。即教員在精講學科知識結構時,根據知識的內在聯系,掌握知識與發展智力、非智力因素之間的關系,對學科前沿及相關知識進行全面滲透的教學方法。在講解理論模塊時滲透與之相關的應用模塊的知識點。例如,在講授“化學反應速率”時,滲透火炸藥爆炸反應的原理及特點。二是應用啟發式教學法。即在傳授知識的同時,注意提高學員的學習興趣,發揮學員學習的主動性,引導學員思路,培養學員能力及創新思維的教學方法。例如,在講授蓄熱技術(化學反應熱的應用)時,啟發學員利用該技術制造“控溫杯”。三是應用互動式教學法。即在教學過程中,師生共同參與雙邊教學活動。這種教學方法便于師生相互交流、相互影響、相互促進,從而提高教學效果。例如,認識互動可以活躍課堂氣氛,有利于課堂討論;角色互動有助于學員從教員的角度理解問題;信息互動則有利于教員及時得到學員在學習方面的信息反饋。另外,這一模塊的教學內容是試卷庫的考核對象,還將思維導圖引入課堂以提高教學效率[8],并將反思性教學法應用于教學實踐,通過強化“思在課前”“思在課中”和“思在課后”的教學反思環節提高教學質量[9]。
3.3教學手段改革
隨著信息技術的飛速發展,現代化教育技術日益豐富,課堂教學手段也由傳統走向現代。但無論哪種教學手段,都有各自的優勢與弊端。因此,唯有做到傳統與現代的有機結合,才能達到“強強聯合、優勢互補”之功效。在教學過程中,根據具體的教學內容選擇適合的教學手段。例如,對于教材以外的補充資料以及表格、圖像和視頻資料等不便于表述的素材,一般采用投影或多媒體課件等現代化教學手段;對于需要講解的、臨時補充或調整的,以及公式推導和例題演算等內容仍然會以板書為主。運用多媒體課件等現代化教學手段時,強調課件放映、語言講述和學員記錄三者之間的配合,并適當地給學員預留思考時間。為了更好地配合課堂教學,學院以“軍隊院校網絡教學應用系統”為平臺,建設了理化教學網頁和大學化學虛擬教室。另外,為了突出化學的學科特色,學院還讓演示實驗“走進”課堂[10],建立了“化學演示與探究實驗室”,并結合教學內容,引進和開發了一批演示實驗。將易于在課堂展示的項目進行現場演示或讓學員親身體驗,不便于帶入課堂的項目則制成視頻文件融入教學課件,感興趣的學員還可以通過選修課“理化演示與探究實驗”,到實驗室開展化學應用方面的探索。
4結語
大學實施教考分離乃大勢所趨,因此,要充分發揮教考分離的優勢并克服其弊端。目前開展的教考一體化改革雖然取得了一些明顯的成效,但還有許多不足,且難免掛一漏萬。因此,希望廣大同仁能繼續深入研究和探討教考分離背景下的考試改革和教學改革,從而有效地提高人才培養質量。
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大學化學論文13
摘要:目前,很多高校都開設了化學課程,化學課程在眾多課程中很普遍。目前的社會更加提倡綠色化學,在進行化學實驗時無污染無浪費,這對環境的改造有著很重大的意義。這也符合現在這個時代的標志。
關鍵詞:綠色化學;大學化學;教學策略
一、了解綠色化學,與時代發展相隨
綠色化學有著很廣的范圍,它涉及到了有機合成、催化反應、生物化學等多種化學領域的實驗。綠色化學保證了從一開始的無污染到最后反應完成后對環境也不會造成不良影響。目前,世界很多國家都在提倡“綠色化學”的理念。綠色化學在這個時代很有發展前景,這就更需要學生在學習過程中充分學習綠色化學。
二、提出綠色化學理念,明白綠色化學重要性
當今社會面臨著重大的問題就是環境污染問題,隨著科學技術的提高自己化學水平的飛速發展,許多企業以及工廠利用大量化學品生產各種產品,各種毒氣尾氣沒有經過任何處理隨意排放,這給環境帶來了很大的負擔,環境污染問題越來越嚴重。國家也在努力進行環境問題的治理。老師要在日常的教學中給學生們滲透嚴峻的環境形勢,讓學生們知道環境污染問題迫在眉睫。所以,要讓學生們認識到綠色化學在實際生活中的重要性。學生們要在日常的學習中充分認識綠色化學,盡量做到不浪費,無污染,不對環境有害。只有日常的學習中做好了,以后才會更加的注重綠色化學。
三、了解相關知識,應對環境問題
在教學的過程中老師要適當的滲透一些環境知識,明白了一些污染成因之后就能對環境污染有一定的認識,綠色化學就能在日常學習中進行滲透,從而解決一些環境問題。例如,光化學煙霧的形成:光化學煙霧是由于大量的汽車排出的尾氣和工廠排放出污染物的碳氫化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等污染環境的氣體在陽光(紫外光)照射下所發生的化學反應從而生成二次污染物,污染環境的氣體和在化學反應下生成的二次污染物進行混合(其中包括空氣中的膠質和大量懸浮物)所形成的煙霧污染現象,它是一種由碳氫化合物在紫外線作用下生成的有害淺藍色煙霧。光化學煙霧的流動性很強,它能隨著空氣流動好幾百公里,正因為光化學煙霧的這種特點,光化學煙霧也能深深的影響到遠離城市的鄉村,使各種莊稼也收到不良影響。光化學煙霧一般在陽光強烈溫度較高的夏季特別常見,夏天陽光比較強烈,光化學反應進行的較快,在高溫的催化下化學反應不斷進行,生成的光化學煙霧越來越多,約在3-4h后達到最大值。光化學煙霧對于環境來說有著十分惡劣的影響,光化學煙霧不僅僅影響到了人和動物以及各種植物,還對建筑物有著很大的不良影響,光化學煙霧影響了建筑物,人們的能見度大大降低,給人們出行造成了一定的影響。多講解一些污染知識讓學生們認識到環境污染問題就在我們身邊,我們在學習過程中要充分利用綠色化學理念來減輕對環境的污染。學生會對各種污染問題有一定的了解,學生們對環境問題有了更深刻的理解之后,就能更加理解綠色化學的重要意義。
四、進行實際講解,舉出具體實際
綠色化學在各種實驗中的應用有很多,如微波實驗。微波實驗是在1970年的英國Harwell實驗室首次應用的.,此實驗中首次應用微波爐處理了實驗過程中產生的核廢料,從此微波技術被廣泛應用。有人發現在微波中進行的4-氰基酚鹽與苯甲基氯的反應很快,它是普通的加熱回流反應的240倍,這樣更加的節約資源。這一發現引起了人們對微波技術在化學合成應用方面的興趣。經過人們大量對于微波實驗的研究發現,把微波技術應用到化學化合反應中去會比一般的加熱反應進行的更快,在整個實驗過程中微波技術節約了大量的能源,并且沒有造成任何環境的污染。在實際的生活生產中也有好多應用到了綠色化學的理念,如孟山都公司的乙二醇胺催化項目,這項技術就是在生產中充分地應用到了綠色化學的理念。該公司生產的諾恩朵普是一種廣泛使用的廣譜無選擇性除草劑,對環境沒有特別大的不良影響。在其中起關鍵作用的中間體由亞胺乙二酸鈉須用氨、甲醛、氫氰酸為原料合成。但是,這個合成路線有三個很嚴重缺點:氫氰酸劇毒;反應過程中會釋放大量的熱量,在實驗過程中可能會產生實驗失控從而造成危險污染環境等。但是在技術人員的長期研究以及實驗后,孟山都公司研究出了可以將乙二醇胺用瑞尼銅催化脫氫來生成上面所說的中間反應物,這樣一來減少了上述實驗中的一大部分缺點,二來回收率得到了大大提高,回收率能達到95%。讓同學們多了解一些有關綠色化學在生活中的應用,同學們就能在一定程度上理解綠色化學的意義,讓學生們能在日常學習中應用綠色化學,讓綠色化學深入人心。
五、總結
綠色化學在整個化學領域中是十分重要的,學校應該以正確的方式將綠色化學的觀念傳授給學生。當今世界都在關注環境治理問題,綠色化學理念正好符合世界的發展。學校應該培養學生的綠色化學意識,從而培養出適合學生順應時代的發展。
參考文獻:
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大學化學論文14
摘要:隨著我國科技的快速發展,現代教育技術的應用范圍也在逐漸擴大,F代教育技術融合了許多當代的科研成果,同時它也蘊含著一些現代化的教育方式和理論。將現代教育技術應用在大學化學的教學中去,對提高大學生的學習效率有著非常大的作用。本文對現代教育技術的特點進行了深入的探究,同時對現代教育技術在大學化學教學中的應用也進行了細致的分析研究,希望對提高大學化學課堂的教學質量能夠有所幫助。
關鍵詞:現代教育技術;大學化學的教學;應用探究
大學化學的教學內容十分豐富,教學的目的從讓學生熟練掌握重要的化學知識,轉變成了對化學實用技能和應用能力的培養。隨著時代的發展,培養適應社會發展的應用型人才和創新型人才是當前最重要的事情,F代教育技術包含的教育資源非常豐富,大容量的教學信息能夠讓學生自主的對知識進行選擇,在大學化學的教學過程中,教師必須要明確教學目標,從實際出發,充分挖掘現代教育技術的教學意義,打破傳統教學觀念的束縛,盡可能地以學生為中心,實現對應用創新型人才的培養。
1現代教育技術的特征
現代教育技術的特征有很多,它和以往傳統的教育方式不同,無論是在教學工具方面還是在教學內容方面,現代教育技術都有著非常明顯的提高和優化。
1.1多樣的教學工具
現代教育技術比較重視在實際的教學過程中對工具的運用,通過利用計算機和網絡多媒體技術等完成教學,能夠使教學課堂變得生動起來,這和傳統的教學是非常不同的,它打破了原來以粉筆和黑板來完成教學的束縛,使教學效率有了大幅度的增高。現代教育技術善于利用多樣的教學工具,這在一定程度上提高了學生們的學習興趣。大學的化學教學本來就比較枯燥沉悶,而帶有色彩和聲音的多媒體教學正好能改善這種局面。
1.2自主學習和互動學習的結合
現代教育技術不但能夠為學生提供一個自主學習的學習環境,還能為教師和學生提供一個有趣的互動場所。在互動中,學生能夠和教師進行學習上的交流,及時解決在學習中遇到的難題,既方便學生鉆研學習,又培養了學生的溝通能力以及語言表達能力。而自主的學習環境則能培養學生獨立自主的學習能力,在現代化的教學環境中,即使沒有教師的`幫忙,學生也可以進行網上查詢,通過觀看視頻的方式完成自主學習。
1.3豐富的教學內容
現代教育技術的教學形式有很多種,文字、視頻和圖像等都是現代教育技術常用的教學形式,以此構成的課堂教學內容是十分豐富的。學生不僅能夠通過這些來學習書本上的內容,還可以利用電腦虛擬技術來了解一些未來可能發生的情況,這對開闊學生視野和增加學生的知識積累都十分有好處。
2現代教育技術在大學化學教學中的應用
2.1生動剖析教學難點
大學的化學知識比較復雜,涉及的化學反應方程也比較多。在課堂上,化學物質的反應過程和狀態的變化都需要教師仔細的講解,但是僅僅依靠教師的講解是遠遠不夠的,化學物質一般都比較抽象,學生想要理解透徹是比較困難的,這個時候現代教育技術的應用正好能彌補這個缺陷,教師可以利用計算機虛擬現實的技術將晶體等物質立體化,這樣學生就能夠清晰地了解到晶體的構成。對于一些復雜的化學反應,學生可以依靠軟件來模擬演示化學反應的過程,這樣學生就能仔細的觀察反應在每一階段的變化情況。
2.2創建教學資料庫以及調動課堂氣氛
在大學化學的教學中,教學材料是非常重要的,F代教育技術可以幫助教師收集優秀的教學材料,教師可以將這些材料進行歸類,根據學生的實際情況設置教學內容的難易程度,然后再將整理好的教學材料歸納進一個教學資料庫,這樣不僅方便教師教學,還能通過將資料共享來幫助學生進行自主的網上查詢學習。傳統的教學方式中教師和學生幾乎是零互動,教師在講臺上講解化學知識點,學生則在下面抓緊做筆記。而現代教育技術的出現則改變了這一局面,圖文并茂的教育方式讓學生得到了放松,學習興趣也有了極大的提高,課堂上學生與教師的互動也逐漸多了起來,課堂的教學效果明顯有所提高。
2.3對化學實驗進行模擬
大學化學的實踐性比較強,其中非常重要的教學內容就是化學實驗。部分化學實驗存在著危險,無論是對環境還是對實驗人員都有可能產生傷害。進行化學實驗時需要的實驗材料和實驗器具都需要消耗學校大量的資金,F代教育技術的出現正好解決了此類問題,通過網絡模擬技術對學生進行模擬實驗教育,讓學生事先對化學實驗的危險性有所了解,降低實際實驗時發生危險的概率,同時學生也可以通過模擬技術來自主的設計一些化學實驗,增強自身的實踐動手能力。
3結束語
現代教育技術在優化教學效果等方面具有積極的意義。大學的化學課程比較復雜,傳統的教學方法已經無法滿足實際教學的需要。本文結合多個方面,對現代教育技術在大學化學教學中的應用進行了深入的探究。
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大學化學論文15
前言
思維屬于人腦對周邊客觀事物的概括以及間接的反應。一般情況下,思維包含綜合、概括、比較、分析、歸納、推理等能力。在化學教學中對學生的思維能力進行培養,目的就是讓學生把握物質的變化和規律,最終讓其能夠正確認識物質的變化規律。
1.應用歸類比較法來培養學生認識物質性質以及化學反應的能力
比較就是將客觀事物之間的共同點以及差異進行確定的方法,而歸類就是將客觀事物的內在聯系以及外部特征進行分類的方法。而比較屬于歸類的基本條件,歸類屬于比較的主要依據,二者具有辯證統一的關系。在教學的過程中,采用比較以及歸類的方法,在一定程度上能夠讓學生全面了解以及加深對知識點的印象,并且讓學生了解和掌握同類物質和同類反應之間的共性和個性的特點。
例如,在講解過氧化物和鈉的氧化物時,可在兩支試管中分別加入等量的過氧化鈉固體和氧化鈉固體。首先讓學生觀察兩種固體的狀態和顏色,并做好記錄。隨后,用膠頭滴管分別往兩支試管滴入相同量的水,再用帶有火星的小木條插入試管,檢查哪一支試管中的帶火星的木條復燃。隨后,向兩支試管中分別加入5毫升水,并且加入相同滴數的酚酞試液震蕩,觀察試管中溶液的顏色變化。上述實驗主要是探究過氧化鈉和氧化鈉之間的共性和個性,該實驗得出的結論為:
共同點:兩種物質均屬于金屬氧化物,兩種物質都可以和水反生反應成氫氧化鈉。
不同點:過氧化鈉的顏色為淡黃色,氧化鈉的顏色為白色;過氧化鈉與水反應還能夠生成氧氣;過氧化鈉接觸空氣中的二氧化碳能夠生成氧氣。
通過對氧化鈉和過氧化鈉的比較和歸類,讓學生能夠更加深入了解兩種氧化物的性質,進而讓學生明白共性存在于個性中,在一定程度上能夠培養學生的概括能力以及獨立思考的能力。
2.通過設問、解惑以及推理的方法來培養學生的邏輯思維以及辯證思維能力
辯證思維需要應用唯物辯證法對問題進行分析、判斷以及推理,而邏輯思維則以正確的判斷以及概念作為主要依據。由此可知,想要培養學生的邏輯思維,就需要加強概念方面教學的力度。
例如,在色譜教學的過程中,可將色譜的定義總結歸納為“色譜屬于一個分離的過程,色譜主要是利用不相同的組分在相互不溶和相對運動中的兩相,也就是相對運動流動相和相對靜止固定相中的吸附力、離子交換的能力、分子大小以及分配系數等差別,在經過多次質量交換之后,從而讓不相同組分進行分離”,通常學生對色譜的熟悉度較低,因此對于較長的定義更是無法理解。教師可以先向學生介紹色譜相對典型的例子(傳統柱色譜法分離植物色素)。學生可自行假想在做植物色素實驗,將碳酸鈣置入玻璃柱內,隨后將植物色素溶液倒進玻璃柱內,再向玻璃柱倒入石油醚,隨后即可看到色素溶液出現分層現象。教師可向學生講解色素分離的過程就是色譜分離,其中使用的'石油醚就是流動相,而碳酸鈣就是相對靜止固定相,而植物色素溶液就是不同組分樣品,使用的玻璃柱就是色譜柱。隨后可向學生進行提問,石油醚和碳酸鈣的作用是什么,實驗中使用的物品是唯一的選擇嗎等。如此一來,學生能夠對該知識點進行深入理解,從而能夠培養學生的邏輯思維和辯證能力,使其對學習產生興趣。
3.精心設計問題,激發學生的思考能力
思考起源于疑惑,沒有問題就不會出現思考,思考都是以解決問題作為起點。在化學教學的過程中,化學教師需要提出具有啟發性的問題或者是具有質疑性的問題,為學生建立較為新穎的學習環境,為學生創造良好的思維環境,讓學生通過深刻的思考、判斷、分析和比較來掌握知識。
4.應用多種方式來訓練學生的思維能力
4.1分析比較思維訓練
在教學的過程中,不斷增加新知識和新概念,吸收的知識既存在區別又存在聯系。例如,滴定管、量筒、容量瓶,其均屬于容量儀器,它們均能夠量出液體的體積,導致學生在使用這些容量儀器時很容易會出現混淆。因此教師需要引導學生從這些容量儀器的容量范圍、形狀、刻度規格等進行細致的比較,讓學生弄清楚何時使用何種容量儀器。讓學生對易混淆知識進行思考和比較,將知識點之間易誤導的地方指出,對混淆原因進行分析,讓學生能夠正確掌握知識的精髓,從而提升學生思路的清晰度,并且提升學生對問題分析和比較的能力。
4.2整體思維
整體思維主要是指思維的高度、寬度等。化學屬于基礎學科,該門學科與人們的日常生活、環境保護、工業、農業以及國防等都有非常密切的聯系。因此,在教學過程中需要時刻將實際生活和理論知識進行結合。
例如,在學習二氧化碳時,結合實際生活向學生介紹溫室效應;在學習鹵化銀時,向學生介紹變色鏡的化學原理;在學習乙酸時,向學生介紹中醫采用食醋醫治感冒等。只有將理論知識與實際生活結合進行講解,才能在一定程度上擴展學生的知識面并且能夠提升學生對化學的興趣。
5.小結
綜上所述,在化學教學過程中,教師不僅需要重視知識的傳授,還需要培養學生的邏輯思維能力,讓學生能夠養成獨立思考以及自主學習的能力。
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