大学化学基础知识范例

大学化学基础知识

大学化学基础知识范文1

关键词:大学化学;模块化改革;课程思政;教学评价

近20年来,随着榆林地区能源化工基地的迅猛发展,榆林学院拥有得天独厚的资源优势。化学作为所有自然科学的中心学科之一,已经渗透到现代工程技术的各个领域,如能源、材料、生命和环境等相关学科。而土木工程专业作为我校建筑工程学院特色专业之一,开设大学化学这门课程的初衷在于首先让学生熟悉现代化学的一些基本理论与基本知识,接受必备的实验技能训练;其次,让学生充分认识到化学与其他学科间相互交叉、渗透与融合的特点,了解化学学科在教学、科研及社会发展中具有举足轻重的地位;最后,期望学生能够把化学与工程技术的观点和方法联合起来,正确的认识和发现工程技术中的一般化学问题,并能够有效地解决相关问题。但在长期的实践教学中,一方面本课程在授课过程中存在教学内容单一、针对性差;理论知识与实验项目匹配度差,导致实验项目教学中学生实际动手时间大大缩短,动手能力差,甚至学习兴趣低等问题;另一方面,在前期教学过程中,教师更侧重于专业知识的讲授而轻视人文社科知识的传播,即思政元素与相关前言科学研究成果穿插较少。因此,为了契合地方应用型人才培养目标以及理论教学与实验教学相统一的基本目标;为了认真落实总书记关于“各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应”的重要指示[1];为了充分落实“以学生为中心、教师为主导”的教育理念,大学化学课程教学改革迫在眉睫、刻不容缓。

1大学化学实施教学改革的主要途径

1.1重构教学内容,重在凸显“适用性”与“实用性”

基于大学化学课程的教学特点,遵循土木工程专业和思政教育的教学规律,适当精简与专业课联系较少的教学内容,合理补充与拓宽适用性强、实用性高的基础知识,将传统的基础知识进行模块化整合,构建了专业知识教学模块,实验知识教学模块与科技成果拓展三大模块课程体系,具体思路如图1所示,建立教与学,学与做之间双向奔赴的良好局面,旨在让学生不仅能对基础知识融会贯通,还能举一反三[2]。模块化过程中重在凸显基础知识理论的“适用性”与“实用性”。例如,原教材中第二章内容属于热力学研究范畴,第三章内容属于动力学研究范畴,二者相辅相成,缺一不可,且这两部分知识是学生高中化学知识的必修内容,大多数学生具有扎实的学习基础,不适宜以“知识输入为导向”的传统教学模式。通过模块化教学改革将二者合二为一,不仅可减少以教师为中心的授课时数,还尝试以学生为中心的授课模式,即围绕着同一主题,融合了课堂教学、练习、研讨、反思等不同的教学形式,培养学生的综合素质。此外,第四章水溶液中的化学平衡,理论知识深度不够,应用性较差,难以有效地指导学生开展实验项目,学与做之间出现了严重脱节现象。因此,可以改革性地将其划入到实验知识教学模块体系中,并重新细分为滴定分析概论和四大滴定分析法基本理论2个小模块,以期解决理论教学和实验教学的衔接问题。最后,在模块化改革过程中,应有意识地增加与专业知识相关的新兴科研成果,例如,通过开设专题讲座或学生自主讲授等形式,逐步向以“知识输出”为主的现代的教学模式转变,培养学生敏锐的科研思维能力,并鼓励学生进行创新性学习。

1.2深入挖掘思政元素,做好课程育人教学设计

以模块化大学化学教学内容为传播载体,深入挖掘、分析、凝练其中蕴藏的思政元素。在教学过程中,教师不仅是专业知识强有力的传播者,更应该注重学生德育的培养,开展课程思政,努力做到润物无声,实现知识传授与价值引领同向同行的协同效应[3-5]。例如:在讲授分散系统相关知识点时,首先可通过全民抗击新冠肺炎过程中使用频率较高的84消毒液,75%乙醇溶液[6]等引出分散系统的基本概念、组成、分类等,提醒学生抗疫之战仍在持续,切不可掉以轻心,全面对学生进行思想政治教育渗透。其次,以溶胶系统为例,着重从制备方法、性质、结构和应用(聚沉)等四个方面层层递进,设计教学内容,在此环节中,不仅可引入最新科研成果,让科研思维潜移默化地贯穿于大学化学教学过程中,逐步培养学生严谨、求真务实的科研态度,还可以巧妙穿插相关思政元素,具体设计如图2所示,将思政教育和专业知识紧密融合,多渠道、多维度拓展教学内容的深度与广度,强化课程的知识性、实用性与创新性,同时培养具有“人文性、时代性、引领性”的创新人才,为地方、国家发展输送大量高质量人才。

1.3丰富课堂教学模式,转变固有考核方式

丰富的教学模式是活跃课堂氛围的内在驱动力之一[7],而发挥学生主观能动性的考核形式更有利于激发学生主动汲取知识的兴趣,摒弃以往“重期末”,“轻过程”的考核方式,促使学生各方面能力得到快速提升。图3为大学化学考核方式改革的多元化参考图,平时成绩除了传统的考勤、习题训练(作业)外,还应该注重学习过程的培养。例如,可引导学生利用思维导图完成相关章节的总结、概括等任务,培养学生凝练知识点、自主复习及整理能力,提高学习效率并激发学生丰富的联想力;还通过线上+线下小组讨论,拉进师生关系,形成师生共同体,有效解决专业知识中的疑难杂症;合理安排文献检索内容,培养学生信息检索能力,使学生主动汲取前言科技成果,感受科技之美,领略科研精神,与科技同行,感受化学之美;此外,以专题讲座或某一授课主题为载体,师生互换角色,通过小组课堂展示,将知识输入为主的传统授课模式逐步向知识输出为主新模式转变,考察学生自主学习能力,教学内容的设计能力及语言表达能力等。让教学模式与考核方式更加灵活化、合理化、多元化,让更多非化学化工类的学生体会到学习大学化学这门课的内涵及意义。

2大学化学课程改革之教学评价

基于教学评价具有诊断、反馈、激励、调控等多重功能,是提升教学效果的一支能用、好用的利剑,因此,在新课程目标达成评价报告中依次将三大模块下的教学内容划分为3个课程目标,并结合考勤、课堂表现、大作业等多元化考核方式对课程改革后的教学效果进行初步评价与分析。如图4所示,以学生学号为横坐标,达成值为纵坐标,对土木工程1班42名同学进行做图,得到了不同课程目标下的能力达成分布图。课程目标1(图4A)旨在考察了学生对微观物质结构与宏观物质性质的掌握情况,其平均达成值为0.8457,表明学生对相关知识点掌握良好,同时上课积极性与大作业完成度均较高。课程目标2(图4B)平均达成度为0.7081,说明学生具有较强的自主整合、转化与应用化学热力学与化学动力学等相关知识点的能力。课程目标3(图4C)平均达成度为0.6004,反映了学生对电化学基础与实验衔接部分相关知识的掌握情况。总体来说,满意度尚可,经模块化教改后此部分知识与学生实践操作能够紧密衔接,因此,学生课堂表现积极性提高明显,但其平均达成度仍有较大提升空间。鉴于此,一方面学生的内在学习动力仍需不断提高;另一方面可在今后教学过程中加强此模块下理论知识的讲解,想方设法活跃课堂氛围,线上+线下双举并措提升教学效果,使学生真正做到将所学内容融会贯通,达到学以致用的目的。综上所述,大学化学课程教改实施后学生学习动机、学习积极性、学习效率均有显著提高,但教学改革不是一朝一夕之事,因此,在今后的教学过程中仍需要不断改进,完善并建立良好的教学评价机制。

3总结与展望

大学化学基础知识范文2

关键词:大学基础化学;教学;重点;难点;实验

大学化学是面向非化工专业(如材料、冶金以及环境等专业)的一门基础课程,其主要目的是培养社会需求的全能人才。一般情况下,大学一年级便有大学基础化学课程,大一新生已经接受过四年的化学学习。教师如何转化学生基础的化学学习,升华成高等教育基础化学成都为当下教师要解决的问题。

1抓住要点提升大学基础化学教育

化学是一门古化但又有发展潜力的学科,教学资源多而杂。化学学科本身就具有研究性。随着学科的发展演变,化学也与物理、生物等联系到一起,形成交叉性学科,为现代科研做了尝试的努力。大学化学教育是在中学化学内容上的提升,大学基础化学先从内容浅的热力学开始,然后是定容热效应、定压热效应、热力学三大定律。在中学阶段,学生已经接触学习了阿伦尼乌斯电离理论的酸碱定义,大学阶段的课本引入布朗斯特和路易斯酸碱理论、酸碱电离平衡反应、缓冲溶液以及配离子的解离平衡反应。大学基础化学还引入了中学阶段的溶解度概念,从深层知识剖析电解质的多相离子平衡反应。大学化学重点介绍氧化还原反应的应用,化学能转化为电能的过程,电极反应、电极电热、原电池的热力学等知识。大学化学的电子云和周期表被归纳到物质结构部分,课本中也做了大量的说明和解释,学生可以阅读此类知识,学生要了解采用波函数和四个量子数来描述原子轨道等。大学基础化学知识是层递关系,学生要由浅入深的学习,从微观到宏观的学习。

2激发学生学习基础化学的兴趣

对于非化学化工类专业学生来说,激发学生的学习兴趣是关键。教师要授课时要紧密结合化学专业的特点,带领学生融于化学知识的海洋。例如,环境专业的学生,要让学生明白环境保护的原因,环境保护已经成为国际性关注的严重问题,它能直接威胁到人类的生存。教师要向学生深入剖析水污染的危害,大气污染和全球气候变暖的原因等热点问题。如何采用有效措施去遏制这个危害。对于大学化学专业的学生来说,教师首要的任务是在向学生讲解化学难度大的知识点时,要转化授课方式,降低学生的学习困难的心理素质,引导学生探索神奇的化学知识。这种攻克难关的教学方式,会使学生由被动变为主动学习。教师也能改变单板的授课格局,讲解、思考、讨论、结论逐一进行。在课堂上,学生要勇于发表自己的观点,教师要对症下药。例如,教师在向学生讲授元素周期表时,结合国际性科技、科研成果,让学生接触到最新的化学科学研究,激起他们的求知欲望,同时也让学生跨领域学习专业知识。学校可以定期聘请国内外优秀的化学领域学者、专家来校做演讲,指导学生学习化学。通过一些化学科研成果,向学生展示化学能够解决人类的哪些问题,这样更能促进学生的学习热情。

3关注知识联系构建基础化学教学框架

教师作为专业授课者,他们必须要理解化学各知识点的关联,如化学知识要点横向、纵向的关联,各要知识要点的相互渗透等,这样教师在向学生授课时不会只按照课本讲解化学知识,教师在讲解化学知识时会巧妙地运用课本知识,一个知识要点串连其他知识要点,多元化的地讲解知识。教师在向学生授课时要注重化学概念传递,注意化学理论知识之间的联系。例如,许多大学基础化学教材,编写者在前两章安排了热力学基础知识。教师在向学生讲授电化学这部分知识时,一定会涉及原电池的热力学、氧化还原反应等。教师此时要同时将这些知识串连到一起讲授,这样学生才能更好地理解电化学知识。从大学基础化学教材的理论框架上分析,书本是是从化学分子水平上开启的,然后表现在物质微观结构理论,其联系是宏观热力学和动力学。化学四大平衡原理的基础就是热力学,化学的反应机理是动力学。所以,教师在授课时,要由浅入深的讲课。

4运用现代教学技术提高学生的抽象思维能力

各大院校为了迎合现代化教学环境,为其设置了多媒教学、网络教学等,化学专业也是如此。近些年微课、慕课、翻转课堂已成行众多教育技术之后,也在各专业教育教育方面取得很大的成功。多媒体教学、微课教学、移动课堂教学课堂信息量大增,这些现代经的教学方式能够直观展现原本抽象化的专业课程,教师更能清晰地讲解化学知识要点,而学生也能直观地理解化学知识的专业性。攻克化学重点、难点,提高化学专业学生的学习效率。而且学生也实践了跨地区、跨时间的学习方法。例如,重视微课教学、移动课堂等教学方式,实现了学生跨地区、跨时间网上搜索资料,能够有效地开拓学生的视野,潜移默化地激发学生的学习兴趣。

5强化实验辅助教学帮助学生理解课堂内容

化学是一门实验学科,学生利用实验发现化学反应,从中验证课本的知识点。学生还可以通过实验发现分析问题,解决问题。化学实验能够巩固学生课本上的理论知识,加深地理论知识的理解。学生在实验做实验时,教师必须提前向学生讲解实验的规则,学生必须遵守实验室的规定。原因是化学实验还是有一定的危险性,要在专业人士的指导下操作。学生通过做实验也能够锻炼出动手能力,教师要用严谨的科研态度要求学生,指导学生。例如,学生通过开设醋酸电离常数的测定实验了解弱酸碱电离常数表的由来,通过这个实验,学生还能熟悉酸度计的使用。教师通过学生实验观察其实验行为,推测学生的化学理论与实验操作的程度,然后教学再逐一针对不同学生实施教学或指导,教师明确学的学习弱点,给予帮助指导,提高学生的学习水平。

6传授解题技巧促进学生创造性思维品质的发展

从学科关系上分析,数学与基础化学有着交叉的影响。大学一年,教师要改变学生中学时期做海量化学题的学习战术,要开发、启示学生对化学问题的思考和思维能力,引导学生学学化学的解题技巧和练习。一个人知识的多少决定了思维的快慢,换句话说,知识的增长是思维敏捷的基础。但是,并不是所有的知识都能转化为能力,只有科学、规律地运用知识,才能达到事半功倍的效果。因此,大学化学专业的学生在教师的指导下科学、适当地练习解答化学习题,从中积累学学基础化学的经验,找出学习规律。学生在解算化学练习题的过程中既锻炼了思维能力,也培养了解决问题的能力。学生通过化学练习题学会大学化学的发散思维解题思路。学生同样需要多次反复做化学习题,但并不是盲目地找题做。同一类型的练习几道题之后,掌握解题技巧,触类旁通,这样才能达到事半功倍的练习效果。另外,教师寻找一些难度强的化学习题,学生也需要这类练习题,在课堂上讲解有难度的化学习题,讲解解题思路、解题技巧等,引导和启示学生,学生才有可能开阔思路。

7结论

大学生基础化学属于非化工专业,学生在入学时在专业方面临着一次新的挑战。教师要在学生中学时期化学的理论的基础上,引导学生学学化学课程。只有掌握了学学基础化学的技巧,学生才能入门,升级化学学习方法,不断地强化自己的专业知识和技能。

参考文献:

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大学化学基础知识范文3

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。

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298.15K时,判断标准是ΔrGθm(298.15K),它可以由参与反应的各个物质的ΔfGθm(298.15K)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298.15K,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298.15K,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。

(四)开设专题讲座,配合课堂教学抽出一定时间讲授绿色化学、新型化学电源、膜分离、纳米材料、超分子、生物芯片等体现科技发展前沿的内容[5]。专题讲座可以拓展学生的视野,加大教学信息量,把枯燥的理论知识变得生动、鲜明而易于理解和掌握,同时使学生体验到化学与人类的美好生活、科技的繁荣、生产的进步息息相关,感受到化学无比广阔的应用前景,认识到化学是一门满足人类、社会需要的具有实用型、创造性的中心科学,从而激发学生学习化学、学好化学、用好化学的热情,启迪学生的创新思维和创新意识。

实行本科生导师制、以科研促进教学

21世纪对未来人才的要求,不仅要具有宽厚的基础知识和专业知识,更应该具备创新精神和创造能力。着力培养学生的创新精神应当成为大学化学课程教学中的一项重要内容,而提高学生科研能力则是培养其创新精神的立足点、突破口。科研工作的实质是一种发现新问题、提出新见解、拟定新对策的创造性活动,而发现、分析和解决新问题的过程,正是一个人创新意识、创造性思维能力和创造能力及奉献科学精神的全面展现过程。学校通过实行本科生导师制,给每一名学生指定一位导师,确定学生的科研方向。在导师的具体指导下,学生首先了解科学研究的思路和方法,然后结合自己的知识结构,在教师的科研项目中选择合适的研究切入点,不求研究体系的完整性和理论的突破,通过收集文献、查阅资料,拟定出研究方案和主要技术路线,把握研究特色或关键因素,努力将自己研究的课题做精做深,实现有价值的创新[6]。科研主要是创新,而创新以基础理论知识的掌握为基础,基础理论因创新而体现活力。没有牢固掌握大学化学的基础理论不可能完成相应课题的研究,若学生成功完成了自己的课题研究,那么他们对教材上相应知识点的理解会更加深刻。

大学化学基础知识范文4

关键词:化学实验;科研项目;教学改革;创新能力

化学是基于实验的一门自然科学,因此,各类化学实验课程在整个大学化学教学体系中举足轻重。一般说来,化学实验课程至少包括无机化学实验、有机化学实验、物理化学实验和分析化学实验等。实验课程是基于化学原理,借助于一系列的实验技术、手段和仪器设备来使学生对理论知识进行进一步理解和巩固,同时提高学生的动手能力和实践能力[1,2]。近年来,创新意识和创新能力越来越被社会所重视,具有创新能力的学生也能在将来的职业生涯中获得更好的发展。传统的大学化学实验只是对学生的实验技能和动手能力进行系统化的训练,在创新能力的培养上效果甚微。因此,高校也急需与时俱进,对化学实验课程进行改革,以培养具有一定创新意识和创新能力的新型人才[3]。高校教师一般会在自己的研究领域内选题申报一些科研项目,这些科研项目相对于大学化学实验来说都具有前瞻性的探索研究,要求项目参与人员不但具备扎实的理论基础和熟练的实验技能,更要具备分析问题、解决问题以及在现有的研究基础上进行创新的能力。因此,将高校教师的科研项目融入大学化学实验教学是大学化学实验教学改革的一个发展方向。

1将科研思路融入大学化学实验的教学模式

1.1传统的大学化学实验教学思路

传统的大学化学实验教学一般是遵循一套固定的模式,即教师指定实验目的、实验试剂和仪器,实验流程、预期实验结果及注意事项等。学生被分成若干个小组,每个小组按照老师的既定要求和程序进行化学实验。学生们在这种教学模式下很少会去思考为什么要如此设计实验,再加之传统实验教学模式下的课程进度紧凑,实验内容较多,学生大多抱着完成任务的心态做实验,无暇对实验设计方案及实验中出现的各种现象进行深入思考。因此,这种模式仅仅对学生的动手能力进行了训练,使学生通过成熟的实验方案观察到了设计好的化学实验结果而已。其难以锻炼学生利用所学知识发现问题、分析问题和解决问题的能力,也难以培养学生的创新能力。

1.2与科研项目相结合的新型实验教学思路

科研项目是较为复杂的系统工程,一般包括研究背景和立项依据、研究内容和研究目标、研究方案和可行性分析、已有的研究基础等几大部分,而每个部分又能进一步细分。科研项目的研究内容一般是科学上或工程上亟待解决的问题,需要通过长期的实验、数据分析、理论计算等过程来探索和解决,对项目主持人和参与人的分析问题和解决问题的能力以及创新能力有一定的要求。如果将科研项目的研究内容进行细分,将一些简单的科学问题向学生介绍并交与学生思考,同时引导学生就解决或验证这些科学问题自行设计实验方案并自行选定实验试剂和仪器,与教师共同完成对未知科学问题的实验探索,并从中发现新的问题。这种模式不要求学生都能千篇一律地达到某一实验结果,主要在于培养学生分析问题和解决问题的能力,也能使教师掌握每个学生在解决问题过程中的特长以及对基础知识的掌握程度。

2将科研内容融入大学化学实验的教学模式

2.1传统的大学化学实验教学内容

传统大学化学实验课程的内容一般比较固定,都是从实验教材或者基础理论课里面选取的实验内容,其主要目的在于使学生熟悉一般的实验操作规范及常用仪器设备的使用方法。这种教学内容比较固定,实验过程中将会出现的现象和实验结果也是非常明确的。学生在上这种传统化学实验课时,基本上只能按部就班地、机械式地重复实验教材中的操作,对学科的新发展、新知识没有任何的吸收,自然也难以产生新的思想和观点。

2.2与科研项目相结合的新型实验教学内容

科学都是在不断地探索中产生新的成果和新的知识[4,5]。因此,大学教师自身就应当积极关注学科发展,不断吸收最新的科研成果,扩充自己的知识储备,同时积极申报科研项目,探索学科发展的最前沿。这样一来,教师本身就能积累一些创新性的想法和思维。如果将教师科研项目中的一部分融入到实验教学中,并于学生一起设计实验方案、开展实验、分析实验过程中的现象和实验结果,就有可能获得一些探索性的成果,在此过程中也能锻炼学生的创新意识。例如,我们在做电化学综合实验的时候,可以把教师或研究生合成的新型电池材料带到本科生的实验课堂中,讲解目前新型电池材料的特点和发展趋势,并让本科生用这种新型电池材料组装成电池,自己选定电化学测试方案对新材料进行表征,最后对这种新型材料进行评价,提出优缺点等。这种教学模式更有利于激发学生的科研兴趣,让学生在做实验的过程中主动思考。同时,这种教学模式也能促进教师与学生之间互动,使教师在教学的过程中也能积极思考,与学生一起完成实验数据的分析和整理,这既能有利于教师科研项目的进展,又能促进教师自身能力的提高。

3将科研资源与大学化学实验教学共享

教师的科研项目一般会用到一些较为复杂的仪器设备或特制的装置,而大学化学实验教学一般只配备一些常用的仪器设备。在正常的实验课程中,可以设置一些用常规仪器就能完成的实验项目,如果在此过程中有学生提出更新的想法,想进一步借用教师自用的科研设备探索或者证实新想法,就可以鼓励学生大胆地进行尝试,同时将教师自用的科研设备向学生开放共享。这种改革可以弥补目前大学化学实验教学在硬件上的不足,也能鼓励学生更早的接触科研环境,使教师及早发现一些科研天赋好的学生。

4鼓励学生将化学实验拓展为大学生创新项目

在大学化学实验教学过程中,可能会出现一些基础扎实、动手能力强、勤于思考、有创新意识的学生。如果只是按照传统的模式进行实验教学,有可能难以发现这类学生;如果将科研项目融入到实验教学中,同时鼓励学生在课后对实验中所发现的问题继续思考,则有可能充分发掘这类学生的潜力,并及早将他们培养成具有科研素养的人才。在此过程中,可以鼓励所有学生积极申报大学生创新项目,借助大学生创新项目这一平台,全方位的锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。同时,借助大学生创新项目的经费支持,可以让学生对实验课程中所发现的问题进一步的进行前瞻性探索,锻炼学生的创新思维和创新能力。

5结语

为了培养新一代创新型人才,我们首先应当锻炼学生的创新意识和创新能力。而实验教学环节在创新意识和创新能力的培养上举足轻重,同时也是高校“产、学、研三位一体”式发展的重要依托。通过对大学化学实验教学的改革和探索,能够更有效的发挥实验教学的作用,培养社会需要的应用型人才和创新型人才,同时也对学生在毕业后的职业或深造生涯中的个人发展起到积极的作用。

参考文献:

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大学化学基础知识范文5

重点讲解水溶液中的化学反应、水溶液的通性、缓冲溶液、配合物、材料保护、高分子材料的老化等知识。同时把理论知识和应用知识结合起来,讲解诸如金属材料腐蚀与防腐、能源的开发与利用、金属的清洗、润滑油的使用与鉴别、防冻剂的使用等应用知识。形成经线(基础知识)和纬线(应用知识)相交叉的化学知识体系。

理论和实践相联系化学是一门实验学科,学生通过实验,可以巩固和充实课堂中所学的理论知识。培养独立思考、动手操作和撰写科研报告的能力,加强实验教学,培养学生的实践动手能力。加强大学生实践能力的培养,是高校深化教育教学改革、大力提高教育质量的中心环节[5-6]。是深入贯彻落实科学发展观的必然要求。科学发展观的核心是以人为本,要求实现人的全面发展。而从高校来看,则是要始终坚持以学生为本,从人本的角度出发,根据当前大学生面临的就业、升学等问题,尽量提升大学生群体的综合素质和实践能力,以便他们将来更好地适应未来社会对人才提出的高标准要求。指导学生自己查资料,自己设计实验方案,对实验方案的确定教师给予指导。

在实验原理、实验仪器、实验步骤、结果处理上充分发挥学生的主观能动性,把分析、观察、实验、讨论等形式相结合,课后总结本实验的不足以及相关的改进措施,以培养学生的创新意识和实践能力。对于一些知识点如解离常数,可以通过相关的实验,诸如醋酸解离常数的测定来验证,对已学知识点加深巩固。

课内外知识相结合把课外最新最前沿的知识结合课内知识传授给学生。例如讲解石墨的结构时,同时向学生介绍了2010年诺贝尔物理学奖———石墨烯的研究;讲解能源的开发时,介绍了中国探月的历史、原因和月球上的能源;讲解水质污染和保护时,介绍了松花江水质污染;讲解固体废弃物时,介绍了国内外先进的处理垃圾的方法。对此学生会表现出极大的兴趣,使学生感受到了化学是一门渗透到我们生产、生活各个领域的学科。同时通过课外知识的讲解,把辩证唯物主义思想深入到教学中,增强学生的环保意识和经济意识[7]。

教学方法的多样性采取以教授法为主,其他教学方法为辅的教学方法。课堂教学中引入质疑法、讨论法。让学生围绕这些问题自学并展开讨论,发表意见,从不同角度分析,研究问题,解决问题。注重大学化学与各专业的联系,开设与各专业相适应的专题讨论,如开设化学与环境,化学与能源,化学与材料讨论课,同时介绍一些新成果,新技术,把化学知识和本专业知识结合起来。采用多媒体教学,扩大知识量,大学化学课程的特点是知识面宽、理论性强、信息量大,同时存在着学时数少、抽象的微观结构难以通过传统的教学模式直观表达和展示等问题,因此采用多媒体教学,把微观粒子的结构、全球性大气变化、水质污染等知识点直观生动的展示给学生。不仅拓宽了学生的知识面,开阔了学生的视野,还激发了学生的学习热情[8-10]。

大学化学基础知识范文6

关键词:大学化学实验课;教学改革;人才培养

1优化实验内容

传统大学化学实验课程知识重叠、内容乏味,有的实验内容一直没有改变,教材内容与化学实验的发展严重不符,更不能适应国家提出的新课改目标。大学化学实验面对的人群为大一入校新生,所以先要注重实验的基本操作,循序渐进的培养学生的实验能力,并始终注重培养学生的兴趣及个性。所以建议实验课时间稍晚于理论课时间,并采用阶梯式的操作难度。优化实验内容,可先设置一般难度的验证性实验,主要目的是培养学生的实验习惯及基本操作规范,以及实事求是的科学态度。拓展实验可适当提高内容的综合性,学生也可自拟实验内容。综合性实验要与生活相贴切,与目前的科技前沿相符,能够有效提高学生查找资料、综合分析的能力。对学习效果不同的学生采取有针对性的施教方式,可对基础知识较好的学生设置开放性实验,为他们提供更加宽广的平台,为学生营造一个宽松的学习氛围。老师可提供实验课题,学生也可根据自己的兴趣爱好自拟课题。通过查文献、确定实验仪器、设计方案等,不但能巩固学生的基础理论知识,还能最大限度地提高他们的操作能力,促进建立创新意识,为后续学习打下坚实基础。

2对教学模式进行改革

2.1从教导模式转变为自学模式

通过实际调查,可将学生按照基础、专长、爱好等分为不同的小组,采用最多8人、最少2人的分组方式,教师作为引领者,在课前设置问题,疏导学生先进行自主预习,学生通过查询互联网等方式能够更加高效的进行预习。鼓励学生对实验细节提出质疑,可通过小组研究及教师协助,进行实验细节的优化,这种学习模式能够使学生通过预习更加全面地明确操作细节,并加深对实验目的的理解。通过设置不同的小组,可减少学生的消极情绪,提高学生的参与性,增强他们的沟通及团队协作能力。教师要营造活泼、愉快的学习氛围,留给学生发表意见的时间,培养他们发现问题、解决问题的能力。可进行角色倒置,学生可自行选择实验题目,根据每个小组成员的不同特点,明确实验责任,这种模式能够有效培养学生的个性化发展。

2.2实验课程引入现代化技术

随着我国科技水平的不断发展,学习工具也从传统走向了智能。为了打破师生间的沟通障碍、拓展沟通空间,就要引入现代化技术,构建立体化交流平台。微信、微博等是主要联系方式,能够实现无限制的沟通学习。利用现代化科技手段,提高现代化技术在教学中的作用,提高学生对于实验难点的理解,进而提升教师教学成效。

3建立完善的成绩评价制度

目前,对实验成绩评价量化存在一定难度,这也成为实验教学中的难点问题。教师大多对学生的操作能力、报告书写等进行评价。但实验成绩还要体现出学生的问题分析能力、进步程度、创新意识等多方面的考量。所以要建立评价多元化、考核内容及方式多元化、科学、高效的成绩评价制度。不但能激发学生的自主学习能力,还能改变他们的思维方式,并使其养成良好的学习态度。要采用定性、定量相结合的评价制度,真正实现评价制度的公平性、全面性。

3.1实验操作能力考核

酸碱滴定、萃取、重结晶等基础操作,利用操作能力考核来进行检验,对每个学生进行评价打分,技能达到量化成绩的目的,还能规范学生的基本操作。

3.2综合素质考核

对学生的综合素质进行考核,学生可根据自己的兴趣爱好自主选择实验课题,选择适当实验方式,并根据分析结果得出实验目的。能够充分体现出学生发现问题、解决问题的能力,并能有效培养他们实验报告的书写水平。

3.3理论知识考核

为了完成课堂上无法实现的操作知识点,有条件的学校可制定网络考试系统。通过研发的网络实验考试系统进行理论知识考核,学校可随机选择客观题目,并有系统直接批阅;主观题目则由教师负责审阅。可根据不同的难度进行选择,让教师更加全面地掌握每个人的学习状况。

4结束语

综上所述,大学化学实验课程教学改革的目的就是为了培养创新型实验人才,因此,构建多元化的创新教学体系,是完成此项工作的最佳途径。大学化学实验课程教学通过优化实验内容、改革教学模式、建立完善的成绩评价制度,能够有效提高学生的创新能力和科学素质。

参考文献

[1]梁振江,刘朋军,李华明,等.大学化学实验课教学改革的探索[J].海南师范大学学报(自然科学版),2017,18(2):166-169.

[2]曹庆林,杨善中,王华林,等.基础化学实验教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索,2017,23(4):7-9.

[3]吴莉莉,周小菊,张嫦,等.大学物理化学实验课教学改革的探索[J].西南民族大学学报(自然科学版),2017,29(5):649-651.

大学化学基础知识范文7

关键词:大学化学实验;考核方法;考核标准

大学化学实验是化学实验课中的一个重要分支,同时也是工科专业,如化工、环境、医学、药学、材料等专业本科生进入大学后所学习的第一门基础性实验课。大学化学实验和理论课程具有同等重要的地位[1-3]。因此,大学化学实验课不仅面临着与高中化学实验课程衔接的任务,还为后续实验课程培养学生的基本操作能力,同时更要培养学生良好的科学素养,实事求是的科学态度、良好的实验室工作习惯,以及分析、解决问题和实践创新的能力[4]。大学化学实验课程考核是实验教学环节的重要组成部分,其考核方式的改革和考核标准的制定对学生创新素质的培养以及课程教学质量的提高,起着极其重要的作用[5]。作为理工类本科院校,本校诸多专业的学生都要学学化学实验,大学在增加实验教学投入,更新实验仪器,调整师资方面做了改进,然而,大学生的实验技能仍需不断提高。本文分析了我院当前的大学化学实验考核标准与方式,提出了改革的方向,初步构建了相应的评价体系。

1传统大学化学实验考核方式存在的问题

传统的大学化学实验多以预习报告和实验报告成绩为主要考核依据,忽视了对实验过程中操作技能的考查。这种单纯依靠实验报告给出分数的考核方法不够客观,会给部分学生造成实验报告是实验课最重要环节的错觉,从而在课前预习、实验操作、现象观察、数据记录与结果分析环节得不到最好的锻炼[6]。大学化学实验课程是一门以实验操作为主的实践课程,必须将实验操作考核贯穿于整个实验教学过程[7]。因此,我们从建立实验考核标准入手,在考核方法、手段上进行了行之有效的尝试,从而提高了学生学学化学实验课的积极性和主动性,同时也激发了学生的学习热情;不仅培养了学生实验动手能力,更锻炼了他们分析问题、解决问题能力,从而提高了大学化学实验课的教学质量。

2新考核方式的具体内容

新的考核方式更注重实验过程考核,大学化学实验成绩依然采用的是百分制,具体考核方式为平时与期末考核相结合。对平时每一次实验,进行随堂考核;在期末进行实验基础知识和操作技能考核,成绩分配按照平时成绩70%,期末成绩占30%。

2.1平时考核

平时成绩占实验总成绩的70%,以百分制计分。从预习报告、实验操作、实验结果以及课后实验报告多方面综合评分。预习报告、实验操作规范和实验报告(包括实验结果)分别占平时成绩的20%、40%和40%。

2.2实验预习

课前预习是大学化学实验课不可忽视的环节。化学教研室的老师们精心制作了大学化学实验网络课程,内容包括实验目的、原理、操作步骤、思考题,并有详细的ppt供学习。实验开展之前,学生需在认真学习网络课程的基础上,正确回答十个问题,网络课程系统会自动给出成绩,成绩达标后,本次实验预习就算合格。该部分成绩占据平时成绩的20%。

2.3实验操作规范评价

大学化学实验按照实验内容可以分为:无机化合物性质验证、无机化合物合成、化学分析以及综合实验。根据不同的实验类型,拟定相应的实验操作规范评分标准。比如,无机化合物性质验证实验主要是培养学生观察、记录实验现象的能力,因此考核侧重于检查实验结果;无机化合物合成实验则侧重于操作过程,涉及溶解、蒸发、结晶和过滤等操作,每个操作步骤都需要教师仔细评判,并及时纠正操作有误的地方;化学分析即滴定实验,侧重的是各仪器的规范使用、滴定终点的判断、实验结果的准确记录,这些都需要教师全程跟踪,及时纠错,实时评价。为了更好的培养学生的实验能力,教师在学生实验前,为学生重点讲述实验原理和操作步骤,同时讲解实验中的注意事项。学生在实验过程中,老师给出科学的评价,该部分成绩占据平时成绩的40%。

2.4实验报告

对实验报告的考查主要从以下几方面:(1)实验报告格式是否规范;(2)实验原理是否清晰;(3)实验内容记录是否完整,数据是否可靠;(4)是否完成了课后思考题。通过实验报告的撰写,可以培养学生们认真记录实验数据的习惯,为将来进入研究生阶段的学习,打下坚实的基础。在实验报告批改过程中,教师将学生实验结果记录在册,然后给出相应的成绩。该部分成绩占据平时成绩的40%。

2.5期末考核

期末考核成绩占总成绩的30%。期末考核分为理论考试和操作考试两个环节,理论考试的内容涉及实验原理、仪器设备使用注意事项、各个实验中重要的实验现象和注意事项等,该部分可以以闭卷考试的形式进行考核,所得成绩占据期末考核成绩的40%。期末考核的重点是操作考核,在所开设的实验中,选择一个综合实验作为考试内容,这样可以全面地考核学生的基本实验动手能力。例如我们在此次大学化学实验考核改革过程中选用的考试实验:硫酸亚铁铵的制备与含量分析[8]。该实验由三部分内容组成,一是硫酸亚铁铵的制备,这是属于无机合成部分的实验,主要考察学生水浴加热、蒸发结晶和过滤等基本操作技能;第二部分实验内容是高锰酸钾法测定亚铁离子的含量,这是属于化学分析部分的实验,主要考察学生准确称量和滴定的技能;三是无机化合物性质实验,通过实验现象的观察对样品进行半定量分析。具体考核时,要求学生在预习的前提下自选仪器,在规定时间内合成目标化合物、并对其进行半定量分析和定量分析,最后完成数据分析,给出明确的结果。教师根据学生在实验过程中的各方面表现进行打分,所得成绩占据期末考核成绩的60%。这种考核方式,在检验学生学习成效的同时,也能提高学生学习的积极主动性,收到较好的教学效果。

3结论

大学化学实验课程改革是对考核方式和考核标准的细化、量化规定。这种改革不仅体现在形式上,更体现在过程中。无论是课前、课上以及期末考试,都对学生提出了更高、更具体的要求。采取多种考查方式,全面科学的评价学生的实验成绩,不仅考查同学们对实验的掌握情况,也可以调动同学们的学习主动性和积极性,同时也培养了学生们正确的实验观念,科学的操作规范,为其后续课程奠定良好的基础。

参考文献

[1]安玉民,王菊葵.大学基础化学实验考核标准及考试方法改革研究[J].广州化工,2016,44(22):156-158.

[2]林金华.综合性大学基础化学实验(一)教学改革[J].大学化学,2010,25(5):20-23.

[3]戴蔚荃,周长江,林锦明,等.基础化学实验课研究性教学考核评价体系构建[J].实验室研究与探索,2012,31(5):125-127.

[4]程美令,赖梨芳,戎红仁.高中化学和大学无机与分析化学教学衔接研究[J].广州化工,2017,45(1):148-149.

[5]罗峰,冯雪风.化学实验课程考核方式新思路[J].江西化工,2015(2):155-156.

[6]赵强,刘小娣,党元林.大学无机化学实验存在的问题及改革[J].广州化工,2017,45(1):159-171.

[7]李红喜,郎建平.无机化学实验教学改革的探索与实践[J].苏州大学学报(自然科学版),2011,27(4):92-94.

大学化学基础知识范文8

在我们的传统中,教育是以老师为主导的,在这个过程中,教和学也都是以教师为中心的。即便是课外实践环节,包括目前很多学校开展的大学生科研立项、科研创新等活动,也大都是在老师指定的方向下进行的,所以,通过这样的活动对提高大学生的科研创新能力是有限的。对大学生而言,打破学科壁垒的一种很好的途径。事实上如果老师仅仅传授大纲里要求的知识,即使把教材的内容传授得再完美,而不注重拓展学生的学术思维和培养学生的主动创新能力,也会带来消极的影响。从学生自身来看,学生在毕业后遇到他们所不熟悉的学科上的新发现和新技术,可能会手足无措;而从长远点的观点来看,大学生作为国家的后备力量,学科交叉认识的缺陷和创新思维的缺乏必将不利于促进国家科学技术的发展。在科学教育中,科学方法可视作创新知识的“工具”。学生只有掌握了科学的方法,快乐学习而不是单纯为了应付考试而学习,才能更快地获取科学知识,更透彻地理解科学规律。而这些方法的获得很大程度上来源于教师的科学授课方法———根据不同的课程内容、不同的学科背景,给学生介绍不同的科学方法。具体方法主要表现在以下几个方面:首先在科学课题目标上,要能实现培养学生的科学探索能力和理解能力;其次通过教育过程能实现学生的独立探索和自主活动。当然,科学方法教育是一项长期而艰巨的系统工程,教师要把科学方法教育贯穿在化学教学的全过程中,对于理论知识,需要老师运用一定的科学思维方法进行加工处理;对于事实性的知识、平行性知识则只需要展示、激发、猜想等方法,从而不断地提高学生的学习水平和科学素质。

学科进展动态

具体到《大学化学》这门课而言,针对学生的专业,在主要章节教学切题处,结合课本知识,展示其在非化学专业方向的科研动态成果,激励学生对化学领域的兴趣。当今科技飞速发展,再加上发达的网络时代,学生的认知能力还是很强的,他们喜欢也乐意接受新鲜的科研成果,适当推荐科学网、小木虫等相关的学术网站,推荐阅读国内外优秀期刊上发表的学术论文及科技动态,引导学生关注最新的学科发展前沿动态。这些学科进展知识不仅开拓了学生的视野,同时也引导他们抛弃某些误导及学科偏见,从而自觉地在后期的学习中拓展学习和研究的思路,有利于交叉学科的开设和发展。同时把多专业同堂授课引起的众口难调的教学难度转化为一定的教学动力。比如,在给建材专业的学生授课时,可介绍目前绿色建材都属于化工新材料产品,如近年来国内外土木工程界备受关注的一种新型绿色环保材料———橡胶混凝土。这种混凝土是将橡胶粉掺入混凝土中配制出来的,通过橡胶粉的加入不仅提高了混凝土的韧性、变形能力、抗冲击性能,而且还拓展了废旧橡胶的应用领域,实现了固体废弃物的资源利用。

案例教学法(casemethods)

案例教学法即围绕一定培训的目的把实际中真实的情景加以典型化处理,形成供学员思考分析和决断的案例,通过独立研究和相互讨论的方式。《大学化学》课程大多是基础知识,概念多,公式多,并且是在一年级开课,大部分学生不知道学习这些知识到底有什么用处,因而对大学化学的学习不够重视,甚至不愿意学习这门课程。为此,有必要将《大学化学》的有关应用结合到本课程的教学中来。比如,在讲配合物这一章时,如果仅是按照教材上的内容一一介绍配合物的命名、配合物的结构、配合物的相关计算等等。教师讲起来空洞费力,学生听起来也兴致索然;而通过具体案例的分析讨论,结合我们人体的相关配位组成以及自然界的常见配合物,很容易被学生接受,不仅能提高学生的听课热情,有利于课堂效率的提高,还能巩固和提高教学效果。这就要求教师一定要在课前精选案例,最好是针对自己的科研领域来进行分析和探讨,不仅利于理顺自己的科研思路,同时也利于学生对知识的掌握和深刻了解,提高学习《大学化学》的乐趣和兴趣[1]。

适度培养学生的教学技能

传统上所强调的系统性教学概念是一个错误。因为它只是培养学生的接受能力,而不能培养学生的主动探索能力。在教学过程中不是一味地按照传统的灌输教学法,而是在适当的条件下,培养学生的独立思考和表达的能力,从而更好地承担专业工作。由于大学化学课堂教学的时间有限,为了充分利用和提高课堂效率,课堂上要讲清楚学科性质和研究对象;体系内容及逻辑联系;重要概念和原理。而对于酸碱解离、原电池的概念、配合物的命名等部分,由于大部分学生在高中已经初步学习过这方面的知识,因此,可以把这部分内容留给学生,鼓励学生通过自学和查参考书等准备过程之后,引导学生积极走上讲台讲解相关专题内容,通过这种方式不仅可以训练学生口头表达能力,帮助学生获得学习新知识的完整技能,同时有助于学生在自我教育中强化了某些难点的教学效果;将书本上的知识与实际生活联系起来,通过自授式教学学习中可以互相交流、彼此争论、互教互学,从而实现优势互补,促进学生知识、能力、个性等方面的发展。当然这些优点能否落到实处,需要教师从全局把握,对学生的讲解进行点评,指出其中的不足,并提出改进意见,这样学生在启发式的教学方式下,能够保持较高的学习兴趣和饱满的精神状态,不仅实现了对教学内容的正确认识,同时实现了个人能力的提升和课堂教学效果的提高[2]。