应用化学实验教学的意义

应用化学实验教学的意义

作者:段中余 姚颖悟 章文军 王荷芳 单位:河北工业大学

调整实验教学内容

目标的实现,离不开内容的精心设计。实验教学内容的有效整合至关重要,针对原有课程内容存在的经典有余、前沿不足等弊端,我们从以下几方面对实验内容进行了调整,积极优选实验内容,并编写了相应的实验教材。

(一)精选经典实验精细化学品合成与应用电化学方面有很多经典的实验,由于时间所限,我们只保留其中较有代表性的实验,如表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)的合成、洗发香波的配制、酚醛树脂粘合剂的制备、聚醋酸乙烯酯乳胶涂料的配制、光亮电镀铜、方波脉冲电流镀锌、循环伏安法研究氧化与还原电位、毛细管电泳实验等,这些实验的开展是对精细化学品合成及应用电化学理论课程的有益补充,加深了学生对这些理论课程的学习与理解。

(二)精心设计综合性实验综合性实验应包括较丰富的实验内容,从合成制备到分析表征再到性能测试(实际应用)。学生在受到基本训练的同时,也能受到综合性的训练;不仅能接触到常规的实验室设备,也能接触一些先进的实验设备,从而开阔学生视野,培养综合运用化学知识的能力。通过二茂铁及衍生物的合成、分离和鉴定及1,2-二苯乙烷衍生物的制备这些综合实验的开展,学生不仅直接获取了知识技能,且进行了科研方面的初步训练,对其科学思维能力的培养不无裨益。

(三)增设开放性实验我们拥有一支实力较强的教学团队,团队成员全部活跃在教学、科研的第一线,承担多项国家、河北省的科研纵向项目以及企业联合的横向项目,取得了可喜的成果。结合我系教师的科研课题,我们增设了前沿的、开放性的实验供学生选择:如微波法降解纤维素的研究、具有荧光的超分子功能材料的制备与性能、氨基酸衍生物键合硅胶的制备、高温固相法合成掺杂型LiFePO4/C正极材料、钛基二氧化铅纳米复合电极的制备、天然多功能水处理剂的合成及其性能研究等等,让学生及早地参与到科研工作中来,不仅避免了学生在下一学期进行毕业论文选题时的盲目性,为以后毕业论文工作的顺利开展打下了一定的基础,也为老师们的科研注入了新的活力。[2]

(四)扩充实验手段近年来,超声波、微波、光、电及生物催化剂(酶、微生物、抗体酶)、绿色溶剂(离子液体、超临界流体、水)、微型实验、绿色合成等一系列先进实验技术手段和理念的发展,对于加快反应速度、提高产率、减少能耗、减小污染起到了意想不到的作用。[3]因此,在实验教学中,我们引入新的实验手段,将传统方法与微波、超声波合成手段进行对比,以期让学生更多地了解实验技术的最新发展。

(五)开展专业实验的双语教学针对我校应用化学专业的毕业生大多数都选择进一步深造的现状,为锻炼学生的科研能力,有效帮助学生顺利通过考研面试,我们选择性地开展了个别实验的双语教学。[4]即对于某一个实验,同时开设中文和英文两组实验,学生可以根据自己对英语的驾驭能力自行选择。实验完成后的实验报告必须用英文书写,这为学生以后撰写科技论文打下了一定的基础。双语实验教学如何采取恰当的教学措施来提高学生英文写作水平,使学生既能掌握专业词汇,又能掌握有机化学实验的技能操作,还有待于今后不断地探索。

建立合理的实验考核体系

实验课成绩评定是考查实验教学效果和评价学生完成实验内容的重要环节。合理、严格的考核是正确引导和激励学生的实验积极性,监督和检查学生实验效果及应用能力,提高实验教学质量的有效手段。本次实验教学改革,我们在原有的考核基础上,增加了操作考查和实验理论考试两部分内容。平时考核占实验总成绩的40%,包括对学生实验预习报告、实验数据记录报告和实验报告的撰写情况和做实验的平时表现进行评定。操作考查占实验总成绩的30%,主要对学生搭建仪器装置和实验基本操作的动手能力进行考查,根据其操作与回答问题的情况进行打分。实验理论考试占实验总成绩的30%,主要对学生进行有关实验的理论知识、基本操作、实验现象、实验数据处理等方面的书面考试,可促进学生在掌握具体的操作上更进一步理解各种操作的理论背景知识,是学生实验成绩的重要组成部分。这样的考核更能全面地考查学生的知识掌握情况及操作能力,也更能体现成绩的真实性和公平性。我们以提高应用化学专业实验课程的教学水平为目标,从改革实验内容、教学方法手段和考核方式入手,在培养和提高学生的科研创新精神和综合素质等方面进行了积极的探索。毕业的学生基础扎实、动手能力强、敢于实践创新,受到了用人单位的普遍好评。另一方面,实验课程的教学改革也大大调动了教师提高业务水平和自身素质的积极性。无论是时间与精力的投入,还是专业水平与追踪学科前沿,教改仍需我们继续努力。