无机化学与分析范例6篇

无机化学与分析

无机化学与分析范文1

关键词:分组式教学;无机与分析化学;教学无机与分析

化学是是研究化学基本原理、无机化合物的性质及其规律和化学分析、简单的仪器分析的方法及其应用的课程,该课程是深入学习其它大学化学课程的基础。目前该门课程是我校化工、轻化、环工、生工、制药等专业的本科一年级学生专业基础课,共80学时,开课时间为第一、二学期,基本操作与化学基础实验24学时,第一学期开设,化学与仪器分析实验36学时,第二学期开设。使用的教材是浙江大学主编的“十一五”国家规划教材。课程组根据学生学习情况和教材的内容将无机化学和分析化学涉及的四大反应和化学反应平衡的内容整合在一起讲授,元素及其化合物性质与分析化学中沉淀滴定原理、氧化还原滴定方法和试样分解结合在一起讲授[1]。无机与分析化学理论课课堂教学中,主要以教师讲、学生听为主,在课堂上学生提出疑问的机会少、相互交流的机会少。在讲到一些理论性较强、较抽象的章节如物质结构基础这一章时,往往有大部分同学觉得很难理解继而丧失学习的兴趣。为了提高课堂学习效果,有必要认清单纯运用讲授法的缺点,改革教学方式,将分组式教学引入到无机与分析化学教学中。

一、无机与分析化学教学中单纯运用讲授法的弊端

(一)不利于学生主体性发挥

在无机与分析化学的理论课上教师往往采用讲授法将知识灌输给学生,学生被动地接受知识,虽然在传授知识方面是高效的,但如果教师讲解知识的过程中忽视学生的体验,往往会使讲授内容枯燥乏味。如果教师在讲授过程中不注重与学生互动,引导学生积极思考,那么这样的课堂对于培养学生的思维能力起不到应有的作用。学生在无机与分析化学课堂上相互交流的机会少,他们作为一个完整的人的广阔发展空间被限制在狭窄的认知领域,他们的情感体验被忽视,他们的个性得不到发挥。容易产生“身在曹营心在汉”的学习状态和厌学情绪。

(二)不能因材施教

学生个体的智力发展水平有很大的差别,不同地区高中化学学习程度也有很大的差异,有的学生没有系统学习过化学,有的学生参加过化学竞赛并获奖,这就需要针对学生学习化学的基础因材施教。而在大班授课时很难做到因材施教,基础差的学生跟不上老师的思路,基础好的学生容易“吃不饱”。往往在讲授无机与分析化学课程时,学习基础好、肯在课后用功的学生和学习基础不好而又不肯在课后用功的学生在几节课讲完之后就会有很大的差别。学习用功的学生能够独立完成作业,课堂上能跟住老师讲课的思路,学习不用功的学生抄袭作业,课堂上不注意听讲。长此以往,会出现学生的两极分化现象,最终影响考试成绩,不利于提高学生学习化学的能力和让每个学生的才能都得到提高和自由发展。

(三)不能有效地激发学生学习兴趣

长期以来,学生习惯于从教师那被动地“听”来知识,依赖于教师帮助分析问题和解决问题,逐渐形成学习上的惰性,不利于学生学习主动性和积极性的培养,沉闷的课堂氛围也不利于激发学生的学习兴趣。教学中往往会形成教师讲课讲得很清楚,学生听起课来很明白,做起题来很迷糊的状况。如果教师“满堂灌”,学生被动听,教师不注重学法指导和启发学生积极思考,就更不能有效地激发学生学习动机。

(四)不利于学生能力的培养

在无机与分析化学课程教学中,传统的教学方式往往是教师一言堂,课堂气氛沉闷,对于上课不提问学生的教师来说无机与分析化学教学的课堂就是满堂灌。这不仅不利于培养学生的独立学习、独立思考的能力,也不利于学生分析问题、解决问题的培养,更不利于培养学生沟通能力、语言表达能力。课堂上既没有学生的合作交流与讨论,也没有深度的思考和判断,以学代思、重学轻思的现象十分普遍,忽视学生在学习过程中的学思结合。实验作为无机与分析化学课程的重要部分对于培养学生的实际操作能力,巩固所学的基础理论知识具有重要的作用,但在基础化学实验教学中学生往往只是照方抓药,虽然基本操作能力得到一定的锻炼,但创新思维并没有得到锻炼、创新能力并没有得到提高。鉴于单纯运用讲授法存在以上缺点,教师探索了分组式教学在无机与分析化学课程教学中的应用,在激发学生主动性和学习兴趣方面取得了显著成效。

二、采用以学生为中心的分组式教学

根据马斯洛的需求层次理论,人除了有低层次的需求如生理需求、安全需要外,还有高层次的需求如尊重需要、自我实现的需要等[2]采用分组教学能够有利于教学中以学生为中心,满足学生更高层次的需求。分组教学是教师将学生分成若干小组,使学生在组内有明确的分工,学生完成自身所分担的任务,通过互相合作共同完成小组学习任务的一种教学方式。在无机与分析化学教学中运用分组式教学能够调动每一名学生参与课堂教学,培养学生的学习积极性,调动学生积极思考问题、充分展示自我,使学生语言表达能力、组织能力、合作能力等都得到提高。在实施分组教学的过程中要注意将学生科学分组、合理分工,对小组内部学习活动严格监督、建立合理的考评机制,同时教师要加强与学生的沟通,注重课堂教学过程中的总结与指导。

三、应用分组式教学的注意事项

(一)科学分组、合理分工

由于是大班授课,因此如何科学地分组、合理分工是教师首先要解决的问题。将学生按寝室分组可以方便学生课后的交流学习,是一种可取的分组方式,经过教学实践证明,采用按学生学号分组、按学生自愿分组、和按寝室分组三种分组方式中,按寝室分组的学生期末考试平均成绩高于其他两种方式分组的考试平均成绩。按寝室分组后,每个行政班有4~5个小组。每小组6名学生。分组后要明确各组员在小组的任务,设立组长1名,负责组织组内的成员学习与讨论等;记录员1名,负责记录小组内各位同学的学习表现;材料员1名,负责收集学生讲课所需的资料;汇报员1名,负责向教师反映组内学生学习情况;检查员1名,负责检查组内学生作业情况;监督员1名,负责监督各组员是否履行自身的职责。组长可以根据组内同学的情况调整各组员的负责事项,教师可以根据情况调整组长。

(二)严格监督、合理考核

学生在小组内的学习及课堂表现,与其平时成绩挂钩,并由组内的记录员协助教师完成平时成绩的记录工作。如主动回答问题的学生平时成绩按回答问题的情况加0~2分。主动讲课的学生按讲解内容和讲课情况在平时成绩中加2~4分。如果学生无故旷课或不能及时交作业等,则该组的每个成员的平时成绩都要扣分[3]。如果在期末考试中某小组学生的成绩没有不及格的,则该组平时成绩每人加1分。

(三)加强指导、注重沟通

分组式教学将一些难度不大的教学内容分成若干部分让不同小组学生自己讲解,一方面加深了学生对所讲内容简介的理解,另一方面使学生的表达能力得到充分地锻炼和提高。这种方式打破了理工科课堂沉闷的气氛,充分锻炼了学生的语言表达能力、团队合作能力,提高了学生的综合素质,增强了学生间的互帮互助、团结共进。将学生分组并布置适当的任务后,教师要加强对学生的指导,告诉学生收集资料的方法,一方面在课前给学生提供必要的讲课资料,如讲课用的讲稿等,指导学生制作PPT,在学生上讲台之前进行必要的试讲把关;另一方面,在学生讲完之后师生进行必要的总结和点评,让学生知道学习的重点,掌握学习的难点,了解讲解过程中哪些是值得肯定的,哪些是存在问题的。

(四)注重总结、及时反馈

无机与分析化学课程总结分为每节课的课堂小结和每章讲完后的章节小结。课堂小结要针对学生课堂讲课情况及时纠正讲解内容及方法上不恰当之处,鼓励和表扬学生讲解独到的地方。章节小结要提纲挈领,以图示的方式(如图1)帮助学生记住学习重点,对教材的内容进行高度概括。要求学生在每学完一章内容后自己将本章内容总结到一张纸上,使学生掌握原子结构、元素与化合物基本性质、酸碱反应、氧化还原反应、沉淀反应和络合反应有关理论及计算,了解紫外—可见分光光度法的原理和方法。对于学生的作业普遍存在的问题及小组内批改作业发现的问题要及时讲解,以免影响后继学习。

四、分组式教学在无机与分析化学教学中的应用效果

(一)增强了学生自主学习兴趣

分组式教学实现了在课堂上从以教师为中心向以学生为中心的转变,从以知识传授为中心向以能力培养为中心的转变,提高了学生的自主学习意识,增强了学生自主学习兴趣。教师在讲前言课时将本课程的学习方法、教学方法讲清楚,做好分组和任务布置。学生在小组学习中互相合作、共同学习,学生间的合作与交流机会增多,提高了学生的学习效率和学习热情。教师提前布置的教课任务增强了学生的主动学习的意识,学生的学习与交流由课堂到课外,让学生提前学习、做“小先生”的方式增强了学生的学习兴趣,提高了学生学好无机与分析化学的自信。

(二)活跃了课堂气氛

让学生分组学习、讨论,讲授部分内容,对活跃课堂气氛起到了显著的效果[4]。课堂上经常爆发出学生们对同学鼓舞的掌声。教师在讲课时经常提问调动学生积极思考,把重点内容转化为问题提问学生。如在学习物质结构基础时四个量子数是一个重点的内容,在学习这部分知识后提问学生四个量子数的取值和意义。教师告诉学生每一组量子数都是薛定谔方程的合理解,一组量子数确定后就能够描述特定的电子运动状态。要求学生将宏观物质和微观粒子运动状态区别开。同时,在讲这部分内容时通过讲一些科学历史故事如密利根油滴实验、光电效应的发现实验等提高学生的听课兴趣。

(三)实现了因材施教

在无机与分析化学课程教学中,为了避免好的学生“吃不饱”,后进生跟不上,教师将搜集到的多个学校的教学课件分享给学生,让学生在业余时间学习。利用分组学习充分发挥不同学生的才智,在小组内学生可以取长补短,化学基础好的学生教基础差的学生,学生间互相学习,利用学生的集体荣誉感激发他们的学习动机,使学生在小组内合作学习与小组间竞争环境中充分发挥自身的潜能,更有利于因材施教。

(四)提高了学生能力

通过分组学习,让学生在组内担任不同角色,讲解部分内容,既培养了学生查阅文献的能力,提高了组织能力和沟通能力,又培养了学生自主学习能力和制作课件的能力,还锻炼了学生的语言表达能力。通过小组内合作培养了学生的团队意识、互助精神,增强了大学生的集体主义荣誉感,增进了同学间的友谊。学生通过承担组内责任、在学习过程中团结协作,学会学习、学会做事、学会做人、学会合作、实现共同进步[5]。

(五)促进了教学相长

让学生走上讲台自己讲授部分教学内容有助于教师熟悉学生的理解方式,更有利于教学相长,进一步提高教师的教学水平。教师作为指导者要尽可能多地为学生学习提供各种信息,因此需要查阅更多的资料并引导学生利用各种教学资源,让学生了解查阅文献的基本方法。教师在课后加强了与学生的沟通和交流,对学生在课堂上讲解的内容给予及时点评并让学生做出评价有利于培养学生的反思习惯。在无机与分析教学中应用分组式教学法并不是完全抛弃讲授法,对于一些难点的内容还是应该以教师讲授为主,小组讨论为辅,否则完全让学生代替教师讲授不容易把难点讲透,学生们听不明白就容易引起畏难和厌学情绪。分组式教学法实现了因材施教,提高了学生各方面的能力,是对传统的讲授法的有益补充。

参考文献:

[1]贾之慎.无机与分析化学[M].北京:高等教育出版社,2008.

[2]马斯洛.马斯洛人本哲学[M].北京:九州出版社,2009:52-57.

[3]张华山,郭小峰.“无机及分析化学”课程教学与体会[J].中国大学教学,2013(10):49-51.

[4]何春元,余维虹.高等数学大班课实施“分组讨论式”教学的实践与思考[J].大学数学,2010(5):15-17.

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关键词:无机及分析化学;设计性实验;教学改革;创新能力

1开设设计性实验的必要性

在传统的无机及分析化学实验教学过程中,学生总是先预习,总结操作要点和注意事项,然后老师课堂讲解目的要求、实验原理、分析实验过程中可能出现的这样和那样的问题,最后由学生动手操作,老师巡回指导。这样培养的学生虽然基本操作得到了训练,但缺乏发现问题、分析问题和解决问题的能力,更缺乏开拓创新思维。他们一旦走向工作岗位或继续深造,很难从容应对。其弊端具体表现在以下三个方面:(1)不利于体现以学生为主体的教学原则。传统实验教学模式,教师处于教学中心地位,是知识的传播者和灌输者,学生是知识的被动接受者和灌输对象,不利于学生的学习积极性和主观能动性的发挥。(2)不利于学生创新能力的培养。创新想法往往产生于学生主动获取知识、发展能力的过程中。无机及分析化学设计性实验为学生提供一种主动探寻的环境,提供一种原型启发,学生在此基础上进行积极的联想,进而产生创新想法。传统实验教学模式,学生按照规定的步骤按部就班地操作,没有主动探寻和独立思考的过程,不利于创新能力的培养。(3)不利于学生实验技能的提高。传统教学模式从教学内容到教学方式没有给学生留出足够的发展空间。学生简单地模仿、机械地操作,对教材和教师的依赖性很强,不积极思考,不利于学生个人潜能的发挥。

2设计性实验的特点

无机及分析化学设计性实验,是让学生应用所学知识,根据指导教师提供的实验题目,自主查阅参考资料,根据已有的实验仪器和药品,自主设计实验方案,自拟实验操作步骤,自己配制溶液和标定标准溶液,在规定的时间内完成实验。学生做完实验后,独立处理实验数据,分析实验结果,最后以小论文的形式写出完整的实验报告,从而让学生经历一次科学实验过程的基本训练。

3设计性实验的实践操作

3.1 设计性实验的开设内容

首先在实验内容的安排上[1],普通实验与设计性实验的比例为3:1 或4:1为宜。学生经过一定学时的普通实验训练后,基本掌握了有关理论基础知识和实验操作技能,在此基础上进行设计实验。整个设计性实验的内容应遵从循序渐进,由浅入深,先易后难的原则。我院开设的设计性实验分为3个层次:(1)基本设计性实验。如混合碱或混合酸中各组分含量的测定,鲜牛奶酸度及钙含量的测定,钴、镍混合液的离子交换分离及含量分析等。在这些实验中,学生按自己的兴趣,经历了从失败到成功的实践体验,增强了自信心,体会到了设计性实验的乐趣,为更高层次的设计性实验打下了基础。(2 综合设计性实验。与第一层次相比,这是对学生实验基础和基本技能进行相对提高的训练。如高锰酸钾的制备及纯度分析,三氯化六氨合钴(Ⅲ)的制备及纯度分析等。在这些实验中,学生综合应用无机合成和分析化学等基础知识,提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。(3)创新设计性实验。这类实验是在前两个层次实验的基础上,为加强学生的创新能力开设的,属于较高层次的设计性实验,实验题目可以从教师的科研课题转化而来,也可从学生自己发现和感兴趣的题目中来,实验时间也应相对放宽松一些,一般是两周。如三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备及表征,复合金属聚硅硫酸盐的制备与性能研究等实验。

3.2 实验方案必须严格把关

面对同一个实验题目,全班学生肯定存在多种不同的实验方案,这时指导老师必须认真审查,充分肯定那些科学性较强,设计较合理,实验路线较短,成本较低,原料转化率高,产品易分离提纯的实验方案,并且定时给予指导,及时反馈这些同学的实验经验或教训。而对于那些实验方案一般,设计的科学性不强,甚至存在一些缺陷的方案,指导老师必须及时与学生沟通,帮助他们查阅有关知识资料,重新设计实验方案,引导学生充分发挥自己的知识潜能,注重培养学生的创造能力。

3.3 教师的角色定位

在普通的无机及分析化学实验中,教师处于绝对主导地位。学生在教师的指导下按部就班进行实验,学生没有发挥的余地,师生之间的交流主要是围绕实验操作正确与否、实验现象是否明显等问题。教师处于中心地位,是指导者的角色。而设计性实验从内容、形式和要求等方面都不同于基础实验,不仅仅对学生要求高,对教师的要求更高。教师在实验中的角色由传统教学中的指导者转变为助手、监督者和指导者。助手是指教师在整个实验过程中,学生处于中心地位,教师要全心全意为学生服务,给学生提供各种设计和实验的条件,如文献查阅、仪器药品的准备等,随时与学生进行讨论等。监督者是指学生在设计性实验的整个进行过程中,从实验原理-查阅资料-方案设计-仪器药品的准备-溶液配制-标准溶液的标定-样品的合成-样品成分分析-样品的表征-数据处理-结果分析-实验报告的书写等过程,老师都必须进行严格的督促,否则,相当一部分学生会流于形式,敷衍了事,达不到预期的目标。指导者则是指在学生整个实验过程中,教师在学生进行不顺利,特别是在原理和方案设计阶段,能够给予必要的指导。

3.4 开放实验室

学生在独立完成设计性实验期间, 实验室对学生完全开放,由学生自行安排实验时间,独立完成实验设计的实施,指导教师和实验员配合学生, 巡回指导, 解答问题。根据实验进程,随时发现或提出针对性问题,启发学生认真观察、记录并分析实验现象,提高学生善于思考、发现问题、解决问题的科研能力和创新精神。

3.5 实验报告的改革

实验报告是教师了解学生掌握实验的状况和进行成绩评定的重要依据。实验报告的写作是提高大学生写作能力、科研能力的一个重要手段。但传统的实验报告,一般都有固定的格式。 多数学生书写实验报告流于形式,依据实验教材照抄, 不能取得应有的效果。我院对设计性实验的实验报告改革进行了多年[2],实验报告完全按论文格式书写。教师对论文式实验报告作必要的说明,包括前言、原理、方案设计、仪器和药品(材料)、实验操作步骤、数据记录与处理、结果讨论以及必要的参考文献。学生按要求书写论文式实验报告,提高了学生的科研能力和论文写作水平。

3.6 设计性实验的考核方法

对设计性实验的考核,教师必须全面考察、综合分析、客观地评价一个学生的实验水平。可从实验方案的科学性、实验操作过程与结果的正确性及实验报告的写作水平等三个方面入手。

4设计性实验的开设效果

在设计性实验完成过程中,学生通过查阅文献、设计实验方案、选择实验仪器和试剂、独立完成实验操作、分析实验数据和结果、提交论文报告等教学环节,自己发现问题、研究问题、解决问题,提高了实验操作技能,进一步巩固了专业所需的基础理论、基本知识和实验技能,充分发挥了主动性、积极性和创造性,培养了创新意识和科研精神。同时设计性实验也丰富和完善了实验教学体系,提高了教师的教学水平。

参考文献

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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

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关键词:无机及分析化学 动态需求 耦合式教学 模式研究

近年来,部分高等院校进行课程改革,把无机化学和分析化学合并成为一门课程。这种改革,一方面能够将交叉学科中的重复内容进行整合,减轻学生的负担,避免课程的重复。另一方面,将理论课程和实验课程相结合,做到了理论和实践的统一。但是在看到改革的正影响的同时,也不能忽视其对教学工作带来的不便。在实际的教学中,无机及分析化学教学内容的增多,理论教学和实验教学不能同期开展等一系列问题随之呈现。如何根据学生的需求和课程的需要,更好的开展无机及分析化学的教学成为教学工作者关注的一个课题。结合一线教学工作的实际经验,笔者认为,无机及分析化学应该从教学方式、专业需求、学科进步、学习反馈、学校实际等五个方面加以“耦合”,从而形成一个动态发展的“耦合”式化学教学模式。

一、传统教学方式和现代教学手段的耦合

随着信息技术的不断发展,多媒体教学、在线开放教学等新的教学方式得以在实际中运用,传统的化学教学方式必须要与现代教学手段充分结合,才能进一步增强课堂的有效性。将多媒体技术应用在化学课堂中就能够将抽象的化学知识转化为形象的理论系统,能够吸引学生的注意,也可以让化学课堂变得更加生动、丰富,这样即可达到提升教学质量的目的。对于无机及分析化学这门课程而言,其中涉及到很多抽象的化学原理和化学过程,如果只是用传统的教学方式,就不能将这些理论生动的展示出来,借助多媒体教学的手段,这些化学理论和化学过程,可以通过动画、影像、视频等生动形象的表现出来,方便学生的理解。无机及分析化学包括溶液和胶体、化学动力学、化学热力学、物质结构以及化学分析等多项重点内容,这些重点内容大都比较艰涩难懂,在教学过程中,老师往往在重点、难点相关方面耗费较多时间,由于这些内容大多过于空洞,即使教师一再讲解,学生仍然一知半解,容易产生疲劳感,紧扣教材中的重点难点问题有效教学是课堂教学的轴心问题,而运用多媒体课件就可以很好地突破重点、难点问题,达到优化教学的目的。

在运用现代教学手段的同时,也不能对传统的教学手段进行彻底的否定和放弃。由于化学学科的特殊性,很多公示、符号都需要老师在黑板上进行板书,学生才能更好的理解。因此,在运用现代教学手段的同时,也要充分发挥传统教学方式的优势,在传统的教学方式融入多媒体等现代教学手段,将传统教学方式和现代教学手段相结合,通过二者的“耦合”起来,充分发挥二者的优势特点,相互补充,更好的丰富无机及分析化学课堂教学活动。

二、教学内容与学生专业之间的耦合

无机及分析化学是一门基础的化学课程,是很多专业的学生都要学习到的公共课程,其教学目标在于为学生的专业学习奠定基础,使学生掌握无机和分析化学的基础知识,并掌握一定的实验技能。因此,在无机与分析化学的教学中,要充分考虑到教学内容与学生专业之间的耦合。

基础课程对专业课程起到支撑作用,无机及分析化学的学习,能够奠定学生专业课程的根基,便于学生更好的学习和理解专业课程。在实际的教学中,无机及分析化学学生涉及到各个不同的专业,各个专业的学生,对学习内容的需求也不尽相同。因此在实际的教学中,教师应该充分考虑教学内容和学生专业之间的耦合。针对不同的教学对象,采取不同的教学内容,使授课内容更能贴近学生的专业需要。教师要充分研究各个专业对无机及分析化学相关知识和技能的要求,在实际的教学中,根据要求的不同,选择不同的知识点,并据此设计教学内容,选择教学方式,让无机及分析化学的基础学科作用能够充分发挥。

三、课程设置与化学新知识之间的耦合

随着科学的发展,化学知识也在不断的更新和进步,但是在大学课程中,无机及分析化学的基础知识则相对固化。从化学反应的基本原理、物质结构基础理论到溶液化学平衡、滴定分析、常用仪器分析、重要的生命元素等知识内容都是不变的。社会的发展和化学知识的发展,需要在传统的教学内容中,加入新的知识,以满足社会的需要和专业学习的需要。

在高中阶段,学生就已经接触到一些无机和分析化学的知识,如果到大学阶段,再重复这些课程,学生容易丧失对学习的兴趣。因此,在无机及分析化学的教学中,要将教学内容与化学的新知识互相融合,将一些化学的前沿知识以及一些新的研究和发现告诉给学生,以进一步激发学生的学习兴趣,使这门课程在给学生专业学习奠定坚实基础的同时,也能够让学生获取新的知识、增长见识。

四、教学任务与学生反馈之间的耦合

作为一门公共基础学科,无机及分析化学的教学任务是让学生掌握化学学科的基础知识,并掌握一定的实验技能,以为学生专业课程的学习奠定基础。在明确这一任务的同时,要重视学生对课堂学习的反馈,将教学的任务与学生的反馈相耦合,并根据学生的反馈情况不断调整教学内容、教学方式,以实现课堂教学的有效性。

无机及分析化学是一门兼具理论和实践特征的课程,要求学生掌握理论知识的同时,也兼具一些实际的实验技巧。因此在实际的教学中,教师要将这两个教学任务兼顾,通过科学的设定教学任务,促进学生两方面的提高。在学生的反馈上,可以采取课堂测验、学习反馈、学生意见表等多种方式,与学生形成良性互动,根据学生的学习要求以及具体的学习情况,对课堂教学内容的设置及教学目标的设定做出及时的调整,以促进教学目标更好的实现。

五、教学目标与学校的实际情况相耦合

在无机及分析化学的教学中,教学目标的设定还需要考虑学校的实际情况。如师资队伍情况、专业建设情况、学生发展情况等,将这些情况考虑到实际的教学中,在设定教学目标的时候,能够更加有针对性,实现教学目标与学校实际情况的耦合。

一些学校以农林专业为主,在无机与分析化学的学习中,就要重视其对农林专业的基础部分,在课堂的实践中,就重点考虑应用于农林专业的部分。一些学校以医学专业为主,在无机化学的学习中,就要充分考虑其在医学中的应用,通过这种有针对性的教学目标的设定,让这一学科的基础作用更加充分的发挥。

六、结论

在无机及分析化学的教学中,必须实现教学方式与现代教学手段、教学内容与学生的专业需求、课程设置与与化学新知识、教学任务与学生反馈、教学目标与学校实际五方面的充分耦合,为学生专业学习奠定基础。并在实际的教学中,要注重这五种耦合模式的动态性,要根据教学的实际需要随时做出调整,使无机与分析化学在专业学习中的基础作用充分发挥。

参考文献

[1]宁粉英.分析化学课程中几个问题的反思与探讨[J].化工职业技术教育2007年03期

无机化学与分析范文5

关键词:高职高专;化学实验;课程整合

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)19-0122-02

一、前言

实践教学是高职院校教学过程的重要组成部分,是培养高素质技能型人才的重要环节,对学生综合素质和实践能力的提高具有举足轻重和不可替代的作用。化学是一门以实验为基础的自然学科,实践教学非常重要。但目前高职院校药学专业的化学教学基本停留在传统的教学模式下,实践教学已跟不上形势的发展。因此,如何以实践教学革新带动化学教学改革,全面贯彻推进素质教育,实施以培养高素质技能型人才为核心的教育研究与实践引起了教育工作者的高度重视。高职教育的目标是培养生产、建设、管理、服务等第一线的技能应用型人才,所以,化学实验教学改革的研究和实践已迫在眉睫。

化学是药学专业的基础课程,是实验性很强的课程,它以理论知识为指导,通过实验加以巩固和掌握,它包括无机化学、有机化学和分析化学。学好化学是学好专业课的前提和保障。

二、现状分析

1.生源分析。目前很多医学类高等专科学校,面临化学课的教学时数大量缩减,而教学内容基本不变的现状。加上近年来高考改革后,部分学生由于不参加第一、第二批大学录取考试,不需要参加化学考试,因此这些学生的化学基础比往年学生要差很多。

2.课程分析。目前一些高职高专院校药学专业的化学教学通常采用的还是传统模式,虽然有些学校对化学课程进行了部分整合(目前国内有些大学是把无机化学和分析化学整合在一起,称为基础化学,也有些是把无机化学和有机化学整合在一起的),但在实际教学中它又是由无机化学、有机化学和分析化学三部分组成,课程之间相对独立教学,缺乏相互衔接。每一部分都按各自的理论知识和实验操作进行教学。从具体的教学内容来看,无机化学和分析化学无论是在理论知识,还是实验操作,都有很多内容是相互重叠的。

这种教学模式形成时间已经很久,各部分教学内容也很成熟,适合教学时数相对宽松的本科教育,但对于教学时数比较紧张的专科教育却很不合适。

目前,国内有部分高等职业院校已经在部分专业将无机化学、有机化学和分析化学的实践教学进行改革,探索适合目前职业教育的新方法。

3.学情分析。2011年通过分析药学专业二年级学生的实验操作情况发现,有60%以上同学对化学实验基本操作不熟悉,20%的同学实验操作能力很差,无法进入后面专业课的学习。分析其原因,主要是化学实验教学内容设计缺乏科学性,一些基本实验操作缺少练习。

三、构建新的实验教学体系

目前,基础化学实验内容还是以验证性实验为主,较少涉及当前科研领域和使用现代实验技术手段,无法启发学生的主动思维。因此,通过分析高职高专院校目前的化学课程教学现状,结合当前高校某些课程整合的经验,我们建议把无机化学、有机化学和分析化学的实验内容整合起来,形成一门新的课程《基础化学实验》,可在不增加实验教学时数的情况下,完成实验教学任务,提高学生的实验操作水平,同时又避免同一内容出现重复教学的尴尬局面。最重要的是,实施实践教学整合后,能使化学实验教学成为一个系统化、规范化、科学化的教学体系,有助于提高学生的实验操作水平,提高化学教学质量。

《基础化学实验》具体内容分为三模块:

第一模块——化学实验基本操作。主要包括溶液的配制、熔点测定、沸点测定、萃取、重结晶、折光率测定、水蒸气蒸馏。可设置常用玻璃仪器使用、洗涤及干燥,固体样品熔融、液体样品浓缩与蒸发,溶液的配制,硫酸铜的提纯,熔点沸点的的测定等实验。通过该部分实验,使学生能充分掌握化学实验中的各种基本操作,为今后专业学习打好基础。第二模块——单元反应及操作。主要包括无机物和有机物的各种化学性质实验。可设置化学反应速率和活化能,电离平衡和沉淀反应,氧化还原反应,配合物的生成和性质,醇酚醚醛酮羧酸的性质通过实验,使学生能理论联系实际,进一步巩固理论知识。第三模块——化学分析,主要是重量分析和滴定分析。要求学生掌握分析天平的基本操作、滴定分析常用仪器及基本操作(酸碱滴定管、容量瓶、移液管)等。可设置酸碱滴定液的配制和标定,生理盐水中氯化钠含量的测定,睡得总硬度的测定,硫代硫酸钠滴定液的配制和标定第四模块——仪器分析,主要包括电化学分析、光学分析、色谱分析实验。要求学生掌握酸度计、可见分光光度计的操作方法,掌握经典液相色谱(薄层色谱、柱色谱、纸色谱)的分离。了解紫外分光光度计、荧光分光光度计和气相色谱、高效液相色谱等精密仪器的基本原理和使用方法。可设置醋酸电离度和电离常数的测定,微量铁含量的测定,柱色谱,薄层色谱,纸色谱等。第五模块——综合探究性实验。根据各学校实际的实验条件,开设一些综合性、开拓性、创新性实验。可设置阿司匹林的制备及含量测定,茶叶中咖啡因含量的测定等实验,主要目的是巩固理论知识,拓展学生思维,培养学生解决实际问题的能力。

四、意义

新的实验教学体系既要注重纵向知识体系的系统性,又要注重横向知识的相互渗透,使基础知识与实际相结合。通过与各专业课程负责人的探索,一些与专业课程有关的基础化学实验也可以纳入到专业课程的实践教学中,使专业课与基础课更好地衔接。在课时数比较紧张的情况下,可使开设的实验内容最大程度地满足学生学习专业基础知识的需要。既节省了实验课时,又节约了教学资源。新的化学实验课教学体系的试行可以消除三门化学课程之间的独立,确立化学实验课的应有地位和作用,更新实验教学内容,强化学生基本专业技能的培养,细化考核标准,优化教学体系,规范实验室管理,提高化学实验课的教学效果和质量。

《基础化学实验》课程的开设就目前高职院校而言兼备创新性和可操作性。可使化学实践教学从原来分散独立的状况演变为教学体系完整,内容紧凑连贯,符合高职高专实际教学需求的实践教学课程,是高职高专医学药学专业化学教学改革的一项重要创新,也是对传统化学教学模式的一个重要突破,具有可操作性和实用性。

参考文献:

[1]杨菊红.高职院校化学实验教学改革的探索.科教文汇,2011,(6):167-168..

[2]孙东林,陈美菊.化工分析与实验技术[M].北京:高等教育出版社,2008.

[3]吴英华,吴玮琳,候小娟,向开祥.药学专业有机化学教学改革探索[J].西北医学教育,2007,(04).

[4]袁泽利,胡庆红,江波,吴庆,张铭钦.药物制剂专业本科生科研创新能力培养之我见[J].科技创新导报,2012,(26).

[5]朱玲,贾欣,阿有梅,张振中.“多元化”教学模式在临床药学教学中的应用与探索[J].中国医药导报,2012,(22).

无机化学与分析范文6

关键词:药类专业;基础化学;课程整合;模块构建;特点;分析

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)02-0076-03

药类专业基础化学课程重学科、重系统、重理论的固有模式与高职高专“以能力培养为本位”的办学理念格格不入。虽然很多高职高专都针对基础化学课程进行了一定的改革,但多数是追求形式而不注重效果。合而不整、补丁式缝合、本科压缩饼干式等缺乏科学性的整合现象极为普遍。为此,我们从课程构成的核心要素出发,结合专业特点和我校课程整合成果,对基础化学课程整合特质进行了分析,构建了药类专业基础化学课程的整合模式。

基础化学课程间的基础性分析

基础化学一般指无机化学、有机化学、分析化学、生物化学。各课程的基础相关性为:

由图1可知,无机化学是所有课程的基础;分析化学是各门课程中需要的一种检测手段,其他课程对它的依存度不是特别大;有机化学是生物化学的基础。

基础化学课程整合分析

(一)基础化学课程知识模块

以我校在(曾)用教材为依据,药类专业基础化学课程大致的知识模块如表1所示。

通常,当讲解分析化学中各类滴定法时,总要重提无机化学中的四类反应方面的模块知识;在讲解生物化学中蛋白质和核酸等知识时,也要重提有机化学中生命活动基础物质模块中的蛋白质和核酸等知识。课程间重叠、交叉、分化现象明显。

(二)理论课程模块整合分析。

1.基础化学课程跨科式模块整合分析

从表1可以看出,无机化学与分析化学课程,有机化学与生物化学课程都有较多的重叠和交叉部分,可以进行不同学科间的跨科式整合,最适宜跨科式整合的知识模块如下页表2所示。

无机化学中反应与平衡模块是分析滴定模块的前期知识,滴定是反应与平衡理论的应用,整合后构成“反应平衡滴定”这种递进的知识层次关系,符合教育学原理,内容由原来的8章缩减为4章。同样,有机化学中生命活动的基础物质模块是生物化学中蛋白质、核酸、代谢模块的前期知识,整合后构成“生命活动的基础物质结构性质代谢”这种递进的知识层次关系,内容由原来的11章缩减为5章。

2.基础化学课程关联式模块整合分析。

美国学者Robin Fogarty将学科的教学仍然独立进行,但是经过重新安排,相似的内容出现在同一教学时段中,学科之间的联系因此出现的整合称为关联式整合。在基础化学课程中,当反应、平衡、滴定三内容跨科式整合之后,就引入了化学分析知识。因此,需要在整合模块前先介绍化学分析的基本知识,即将化学分析的基本知识重新安排,按关联式整合法构建一个模块,列在跨科式整合模块前,保证课程的有机衔接。同样,在有机化学和生物化学跨科式整合模块前,将生化的基本知识按关联式整合成一模块,列在整合模块前,使知识构成连贯自然。根据药类专业的特点,生化课程的基因工程和肝脏生化等模块在药学、中药学、药物制剂技术等专业中应用相对较少,也可以进行关联式整合,并适当融入药品信息;而生物制药和药检专业此类知识则不必整合。

(三)理论课程模块整合构建

围绕专业的课程整合就是要本着服务专业、贴近岗位、易于学习、方便教学的思想,以“适用、实用、够用、必需”的“三用一需” 原则筛选构建内容。

从整合的课程看,由于药典中有机药物的数目超过药物总数的70%,药物生产中离不开药品检测。因此,有机化学和分析化学是药类专业四门基础化学课程中的核心课程,整合时分属在两门课程中才能凸显核心作用。又由于原分析化学中的仪器分析技术近年来发展迅速,通常药类专业已单独开设了仪器分析课程,并且药类分析检测中重量分析法较少使用。因此,分析化学实际被筛选的模块是不包括重量分析法和仪器分析的化学分析部分。结合前面的跨科式整合分析,无机化学与分析化学课程和有机化学与生物化学课程间是最适宜的跨科整合,整合后的课程为基础化学(上)(含无机化学和化学分析部分),基础化学(下)(含有机化学和生物化学)两门课程。

从整合的模块构成看,既要服务专业课程和贴近岗位,又要依据教学规律构建知识模块。药类涉及的专业有:药学、中药学、药检、药物制剂、中药制剂、生物制药、药品经营与管理等。基础化学课程与诸专业课程及岗位的关联程度如图2所示。

从图2中可以看出,与基础化学近源的专业是药学、药检、药物制剂和生物制药等,根据专业课程重点知识及生产岗位技能的要求,基础化学(上)课程的模块有:物质结构基础、元素化学、溶液及浓度计算、化学反应速率与平衡、化学分析基础、四类反应及平衡与滴定6个模块,约12章。基础化学(下)课程的知识模块有:有机化学基础知识、烃、羟基及醚类、羰基类、羧基类、含氮类、对映异构、生物化学基础、几种重要的药物组分、生命活动的基础物质及代谢、其他生化类药物11个模块,约16章。

与基础化学远源的专业是药品经营与管理,根据该专业的核心课程和岗位技能要求,需要基础化学的知识是更加纲领性和广泛性的,着重对物质结构和性质知识的掌握。因此,可以将无机化学、有机化学和生物化学三学科之间进行跨科式整合,化学分析知识可以基本删去,实训可以不开。

(四)实训课程模块整合构建

1.化学实训课程单列分析。

无机化学、分析化学、有机化学、生物化学四门课程都是专业基础课,内容多,难度大,学时长,三所院校基础化学(表中“基化”表示整合后的课程)课程学时数如下页表3所示。由于基础化学课程内容多,整合后各专业基础化学(上)的理论时数达到70~90,基础化学(下)的理论时数(除安医专生制专业)达到90~110,基础化学实训时数超过24。整合后实训课宜单列为一门课程。

2.实训课程模块的构建及特点。

实训模块构建基于以“能力培养为本位”的思想,从能力培养有层次,内容“必需和够用”两个角度出发。按照基本知识基本技能应用技能创新能力的四梯度纵向能力培养递进框架;精选药物生产、检测和简单研发三方面所必需的知识及技能内容,构建多覆盖的横向知识体系。基于实训模块彼此比较独立,采用以能力为主题的串联分立式整合法,形成“一遵循、两角度、三方面、四梯度、多覆盖”的模块构建特点。基础化学主要的实训内容如表4所示。

经过整合避免了氨基酸和糖等性质实训在有机化学和生物化学课程中重复的现象。增加了不少高职高专药类专业都不做的萃取技能模块,从而满足后续药物分析、中药化学等课程对萃取知识的需求,构成“三用一需”的实训教学体系。

基础化学课程整合后的构成体系分析

第一,整合后的基础化学课程构建特点。虽然基础化学的整合方式有多种类型,但分析得出药类专业以无机化学与分析化学、有机化学与生物化学课程间整合最合理,形成基础化学(上)和(下)两门理论课程;基础化学实训一门实训课程。基础化学课程构建具有“一大类两段式三课程四学科多模块”的特点,具体如图3所示。

第二,整合后基础化学的课程目标。基础化学课程的核心是基础,目的是服务。因此,基础化学的总知识目标是掌握无机化学、化学分析、有机化学和生物化学四学科中,与药学专业课联系最密切、最基本的知识;总能力目标是知道常见化合物的组成、结构和性质,能进行基本的化学实训操作;总素质目标是具有一定的观察、分析和解决问题的能力,培养诚信求实的品格和严肃认真的行事风格,增加团队合作意识和创新能力。

第三,整合后基础化学课程实施要素梳理。整合课程实施的必要条件:(1)定位准确和目标明确的教学大纲。在教学目的、内容及要求、建议、注意事项、课时安排、考核与评价中突出基础化学整合的特点。(2)配套的教材。教材的内容和编排等都要以大纲为准则。(3)实训条件要求。实训作为一门课程单列,会存在与理论课内容错位的问题,可以通过制作PPT或光盘,让学生业余时间预习观看。(4)其他教学资源。要围绕大纲和教材重新书写教案、设计教学内容,编写学习辅导和出试卷,制作PPT等,完善教学资源。

参考文献:

[1]李绅崇,欧慧敏.统整课程理念与实务[M].台北:心理社,2000:3.

[2]丛立新.课程论理论基础的心理学转向[J].北京师范大学学报(人文社科版),2000(4):25-30.