无机化学实验理论范例6篇

无机化学实验理论

无机化学实验理论范文1

关键词:高校无机化学实验;问题;方法

站在客观角度来说,化学实验操作性、实践性较强,是知识传递、技能培训、专业思维培养的最佳路径。作为理科专业的重要课程,无机化学实验根据专业内容的不同,实验教学内容与方式也有所侧重。因此,如何在课程教学中完成实验教学目标,让学生更好地掌握知识已成为各高校当前实验教学的重要内容。传统教学方式根深蒂固,也对实验教学起到了一定的作用,但是伴随科学技术的发展与高校人才培养目标的深化,其对教学内容与教学方法都提出了新的要求与标准[1]。对此,本文结合文献综述法与实践调查法,探讨了当前高校无机化学实验教学存在的问题,并在此基础之上提出了一系列的优化措施。

1高校无机化学实验教学存在的问题

1.1理论验证为主,忽视能力培养

实验教学也多遵从实验理论,在实验过程中主要以验证为主,对之前讲过的化学理论、化学现象与化学概念为依据,这在潜意识里让学生感觉到实验教学是依附于课堂理论教学的,异化了实验教学的本质目标。很多时候,实验教学以理论验证为主,忽视了对学生能力的培养。由于教材上的知识已经经过了较长时间,然而由于学生并不知道知识的来龙去脉,仅是为了验证而验证,为了实验而实验[2],他们的思维受到了一定的限制。这也为他们后续的学习与专业深化造成了一定的消极影响。

1.2重理论,轻实验

站在客观角度来说,教材中的任何一个知识点往往都可以通过实验进行检验,更可以通过实验让学生获得对知识综合、多方面的了解。而这也是实验教学的优势所在:针对性强、综合性强。而当前的专业教学中,绝大部分教师注重理论知识的教学,不管是在课程教学、作业布置中,理论教学占比较高。这启示教师要在后续的教学中,要重视理论与实验的结合,更好地培养学生的专业思维。

1.3忽视实际操作,成绩评定缺乏很大客观性

从教学目标来看,实验教学往往是为了让学生更好地掌握知识与原理,这样才能在专业学习中积淀更多的理论知识,为后续的学习做铺垫。然而,教师过于关注理论教学,忽视了培养学生的实践能力这一环节,自然而然教师们对实验教学重视程度较低。此外,教师在成绩评定上也缺乏较大的客观性。例如,一些优等生往往在理论学习中分值较高,部分学生在实验过程中能表现得很好。然而在成绩评定上的差异导致了教师的主观臆断,成绩评定缺乏客观性。

1.4实验模式单一,学生兴趣不高

当前在实验教学中,实验教学模式较为单一。很多时候都是由教师示范之后,让学生进行训练,或者是教师将实验以视频的形式呈现给学生,让他们在了解的基础上进行实验。这样一来,由于学生们已经知道了实验结果,很难培养他们的思维能力与创新能力。而实验教学也停仅停留在了实验验证这一浅层目标上,学生的兴趣越来越低。

1.5内容重复,操作简单

实验重复现象较为严重,很大程度上限制了学生能力的发展,又浪费了教学资源。还有一些实验操作较为简单,这在培养学生创新能力、操作能力上起到的作用微乎其微。

1.6实验类型单一,不利于培养学生的创新能力

从当前现行高校无机化学实验现行教材来看,其中的课程教学内容多以基础的理论为主。教学内容更新不及时,也无法反映当前专业的最新成果、整体发展态势,由此导致实验教学缺乏综合性、设计性、创新性与前沿性,这种“照葫芦画瓢”似的实验教学模式,也由于学生较多地依赖教材,一旦脱离教材,遇到实际问题,他们往往无所适从,限制了他们的思维能力。

2高校无机化学实验教学优化方法

2.1重视实验预习,减少实验差错

在实验教学过程中,也要重视预习的重要性,强调并鼓励学生进行实验预习,这也是实验获得成功的有效前提与基础。学生们在正式进入实验室前,对实验一无所知,而这时教师又要占用较多的课堂时间去讲解实验步骤、原理、注意事项等,即便这样,在实验过程中,学生们还会遇到各种各样的问题,导致实验秩序紊乱、实验教学时间过长、学生实验出现误差等。而出现以上情况的原因就在于,学生们对实验内容不熟悉。从这一角度来看,在实验教学前,要求学生进行预习,熟悉实验流程与实验注意事项,这样在实验过程中,很多学生便能独立进行实验,还能在最大程度上减少实验误差,激发学生们的成就感,这对提升实验教学效率、教学质量有很大促进作用。

2.2立足实验教学目标,推进实验教学改革

站在实验教学角度来看,无机化学实验的教学目标旨在让学生加深专业理论知识的认知,掌握一般的实验操作技能,学会使用相关仪器。而国外无机化学实验教学旨在,培养学生的科学研究能力,让学生掌握实验操作的基本技能,加深专业理论,最终掌握科学研究的方法与技巧。而我们也可以取其精华,将其优势应用在我国高校无机化学实验教学中,不仅要求学生掌握相关的专业知识与实验流程、内容等,更为关键的是要让学生具备一定的科学研究能力,这也是人才培养的最终价值诉求所在,对整个无机化学实验以及相关专业教学的改革都有很强的借鉴意义[3]。

2.3优化实验内容,探索实验教学新体系

无机化学实验在整个专业教学过程中占比较高,也影响着学生今后的专业学习效果。然而,传统的无机化学实验教学中简单的实验内容较多,而且操作重复,很大程度上降低了学生对实验的学习兴趣。从这个角度来看,优化实验教学内容,选取更具代表性、更典型性的实验,以此构建实验教学的新体系,能有效培养学生的实验学习兴趣,让学生掌握扎实的专业理论基础。在探索无机化学实验教学体系过程中,必须要注意以下几个方面的内容:(1)元素性化学实验急需改革。特别是在新时期,高校在人才培养过程中,更注重培养学生的综合素质。由此对无机化学实验教学也提出了新的标准。在基础性化学实验中,化学实验的基本操作与技能成为主线,其实验教学地位也受到了一定质疑。有些高校对此进行了一定的缩减,而有一些学校将之摒除,可以说在元素性化学实验的改革中,成为化学实验体系的重要改革内容。但必须考虑到元素性化学实验在帮助学生在专业学习过程中的重要性,因此对该类实验的压缩、摒弃等并不是实验改革的最终目的,而应该在其固有实验教学内容基础上进行一定的优化。(2)增加实验量。由于无机化学实验的教学重点在于,培养学生的实验操作技能与核心素养。以往在无机化学实验教学中,有关一些合成类实验缺少了量的成分,由此导致学生对产品不能进行组成或者检测,影响了实验的严谨性,同时也失去了培养学生的科学态度、严谨思维的最好时机。因此,适当增加化学实验量,对于一些化合物的制备、合成等,也要将其与其他相关学科进行结合,构建化学实验的新体系。(3)增加研究型、创新型、设计型实验,更好地反映最新的教学成果,拓展无机化学实验教学的深度与广度。这样一来,更有利于调动学生对实验的主观能动性。由此一来,学生在进行实验前,可以先进行实验设计,然后由老师进行审阅,批准后学生们可以独立实验,验证自己的观点。这对培养学生的实践操作能力、独立思考能力,深化专业学习等都大有裨益。

2.4改进实验教学方法,提升实验教学效果

(1)伴随科学技术的发展,现代教育信息技术也在高校人才培养中发挥着重要作用。对此,在无机化学实验教学中,也可以利用信息技术丰富实验教学内容,为实验教学创造更多的可能性,延伸学生的知识视野。特别是在一些难度较大的实验中,可以为学生呈现实验视频,让学生了解整个实验流程,加深对实验结论的认知。一来节省了教学资源,二来提升了实验教学效果。(2)在实验教学中可以采用问题驱动式实验教学,由于以往的实验教学都是由教师先对内容进行讲解或者示范,然后让学生进行实验,以此得出结论。这样机械化的实验教学模式看似没有瑕疵,然而在实践过程中,学生缺乏学习的主动性,全程都是跟着教师的思路与框架进行实验,缺乏独立思考的意识与能力,不利于高校创新型人才的培养。而采取问题驱动式教学,先由教师提出一系列有关实验的问题,让学生根据问题设计实验,进行实验,必要时教师加以一定的辅导。这不仅可以加深量学生对理论知识的认知与对实验流程的印象,更有利于培养他们的综合实践能力。(3)还要考虑到更多元化的考核与评价方式,让成绩的评定更客观、更全面。将实验预习评价、对实验原理基本流程的认知、对实验操作、实验结果、实验报告完整性、实验结束后的行为、实验纪律等囊括其中,作为学生成绩评定的标准。

2.5探索开放型实验,培养学生的实验兴趣

根据实验教学的固有特点,探索开放型实验,培养学生对实验的兴趣,也是无机化学实验教学改革的有益探索。例如,将仿真技术、多媒体技术等应用于无机化学实验教学中,以人机交互将简单复杂的化学实验变得更生动更有趣,学生也可以根据操作动手演示,培养其动手能力和创新能力,提升整体的实验教学质量与效果。

2.6更新实验内容,加强综合性实验

考虑到高校人才培养目标,在无机化学实验教学中,必须要培养学生学以致用的能力。教材上部分实验能够让学生达到其他各种能力,特别是要强化对学生综合能力的培养,在实验操作、实验报告形成、科学研究等能力上,学生能力不足。对此,要进行不同程度地强化,促进学生的综合发展。

3结束语

高校无机化学实验教学对学生的专业学习有很大帮助。面对实验教学中存在的问题,必须要积极探索有效路径,寻求相应的解决办法,更好地解决实验教学问题,加快实验教学改革,更好地让学生习得知识、掌握能力。今后,我们也要在长期的实验教学中总结、反思,并立足人才培养目标、专业教学动态,引入更多、更新的前沿成果,助力无机化学实验教学改革,探索更科学、更完善、更合理的实验教学体系,让学生受益,提升高校人才培养质量。

参考文献

[1]侯芹芹,韩彤.浅析高校无机化学实验教学存在的问题及改革方法[J].山东化工,2019,48(5):181,184.

[2]史锐,陈冰.浅谈无机化学实验教学改革与实践[J].辽宁中医药大学学报,2007,9(4):206.

无机化学实验理论范文2

关键词:无机化学实验;实验预习报告;考核制度

无机化学实验是化学工程和化工工程专业的一门必修专业基础课,主要任务是使学生通过本课程的学习与试验,加深对无机化学基本理论的理解,学习并掌握无机化学实验的基本方法和操作技能,培养学生的动手能力。传统教学方法不能很好激发学生对于化学实验的思考和探究,学生的创新能力在实验中得不到更好的培养,因此无机化学实验教学方法的改革显得愈发迫切和重要。现结合安顺学院化学与化工学院无机化学实验教学的具体情况,将笔者的想法列出,与同行讨论,使无机化学实验教学质量得以提高。

1 目前无机化学实验教学存在的主要问题

1.1 大一新生在大学化学实验教学中实验素质不高 无机化学实验是新生刚进大学就马上开设的第一门实验课,要求为后续实验课打下基础,其地位之重要不言而喻。学生对于化学学科的学习,基本不是从实验着手而总结出理论,而普遍出现“做实验不如讲实验,讲实验不如背实验”现象[1],使学生在高中阶段几乎没有自己亲手做过实验,因此,无机化学实验课程的重要性与学生较低的实验素质形成了矛盾,导致实验教学效果不理想。

1.2 化学实验课程和无机化学理论课程不能科学统一 无机化学实验课是一门实践性很强的基础课程,它与无机化学理论教学紧密结合,化学中的一些定律、原理、学说都来源于实验,同时又受实验的检验。做无机化学实验是学好无机化学的必要手段,做好实验可以巩固和扩大课堂上所获得的知识,同时理论也可以指导实验的操作进行,分析和解决实验中出现的问题。所以两门课程必须紧密结合在一起,才能同时学好两门课程,二者缺一不可。

1.3 “照方抓药”的实验模式不利于激发学生对于无机化学实验的思考和探索 笔者在从事将近三年的无机化学实验教学中发现,学生在做实验时很少思考,是因为他们都是按照教材上已经很成熟的实验方法操作,对应实验步骤照搬完成,形成所谓“照方抓药”的实验习惯,而对于出现的实验现象很少思考为什么。出现这样的现象,笔者认为原因是学生在实验之前没有充分预习实验,对于实验出现的现象没有科学的预测,导致在实验中只是照着步骤按部就班,不思考为什么,并且对于出现的特殊实验现象不能作出科学的解释。因此如何督促学生在实验之前必需预习是值得思考的问题。

1.4 无机化学实验考核制度不能全面反应学生的实验能力 无机化学实验是独立开设的一门基础课,它不仅与无机化学理论联系紧密,而且是后续实验课的基础。但是无机化学教学实践中,实验教学往往未能得到应有的重视,其作用也未能得到充分发挥。造成这一现象的原因是多方面的,而缺乏科学的考核方式与评价手段是其中重要的原因。过去,无机化学实验成绩主要是根据实验报告给定的。但是仅凭实验报告给成绩,造成了一些学生不认真做实验,而把主要精力放在实验报告的书写上;这就导致了实验成绩高的学生,实验技能不一定高,并且慢慢对实验产生厌烦情绪和草率应付的态度[2],这样的态度对于学生良好实验素质和严谨科学态度的形成是非常不利的。

2 针对存在问题的改革措施

2.1 开展基本化学技能竞赛 对于刚走进实验室的新生来讲,由于中学几乎没有基本的实验基础,因此基本仪器的认识和规范操作是必须面对的一课,对于刚开始的实验基本技能的操作培养常常感到枯燥和乏味,甚至认为这不是化学实验,从而没有给予足够的重视。对此,学院具有针对性的开展了基本化学技能操作比赛,如溶液的配置、酸碱中和滴定、物质的称量等,这样的活动有利于学生对于基本操作的重视,激发学生的兴趣,并且相当弥补了在中学阶段实验能力的缺失。

2.2 上实验课必须先写预习报告 针对学生实验之前不预习,直接开始实验,照着教材实验步骤“照方抓药”的不良习惯,要求学生在实验之前必须先做实验预习报告,实验预习报告由实验老师根据每一个无机化学实验的具体内容设计,如在元素化学实验部分,实验预习报告应该包括以下几项:实验步骤、预测的实验现象、预测实验现象的解释、实际实验现象、实际实验现象的解释、实际现象与预测现象是否相符(若不符,请解释)。先做了这样的预习准备,学生在开始实验时,可以做到心中有数,对于出现的实验现象会有主动的思考。

2.3 改进无机化学的实验考核制度 传统的无机化学实验考核制度并不能反映学生实际的实验能力,可以做如下的改进:无机化学实验成绩的评定按五级制记录考试成绩,凡实验成绩不合格者,该门课程必须重修。学生成绩以平时成绩为主,平时成绩包括预习成绩、考勤和纪律、实验操作、卫生整理和实验报告五项,其中预习成绩以实验报告质量打分,实验操作则以每次实验中实验老师分别给出每次实验的操作分数,期末以平均值为最后成绩,实验报告成绩则以上交的实验报告的格式、数据处理、结果分析等给分。

无机化学实验成绩=平时(80%)+期末(20%)

平时=预习(20%)+考勤和纪律10(%)+实验操作(40%)+卫生整理(10%)+实验报告(10%)

期末=最后一次实验成绩

3 总结

针对在无机化学实验教学过程中大一学生存在的问题,笔者提出上述改革措施,并在14级化本教学中进行改革,结果证实学生的实验技能和分析问题、解决问题的能力有较明显的提高[3]。现将想法列出,与同行共勉。

参考文献:

[1]王晓明.中学与大学无机化学实验教学衔接问题调查与研究[D].内蒙古:内蒙古师范大学,2013.

[2]王克诚,等.无机化学实验考核的改革[J].唐山师范学院学报,2004(3):17-19.

[3]李向清,等.大学无机化学实验教学改革探讨[J].化工高等教育,2011

(05):24-26.

无机化学实验理论范文3

关键词:无机化学实验;实验教学;教学研究

化学是一门以实验为基础的学科,在化学教学中化学实验尤为重要。无机化学实验是化学相关专业学生进入大学后接触的第一门实验课程,但长期以来师生对这门课程的认识存在一定的偏差。由于无机化学实验中与高中化学联系较多,还存在实验理论简单、药品常见、器材普通、操作简单等特点,很容易忽视无机化学实验。在具体的教学的过程中,实验指导教师的讲解大多流于形式,学生也存在“按方抓药”完成实验,没有多大难度,作为一门考查课几乎所有学生都可以顺利通过。长此以往,学生不重视无机化学实验,把完成实验当成任务,教学效果可想而知,开展无机化学实验教学改革刻不容缓。笔者结合自己七年的教学实践,对地方性本科师范院校无机化学实验教学进行了探讨。

一、教学内容的合理优化

随着社会的发展,知识全面和专业技术能量强的人才更加受用人单位的青睐,而传统的高等教育注重知识传授,对学生综合素质的培养稍显不足[1]。综合素质就是学生获得的知识和技能,并且内化于心,再逐渐形成稳定的个人能力和科学素养[2]。培养学生的素质,不是简单的直接从书本上获得,而是要把新学习的知识运用到实际中,从而提升自己。结合七年的无机化学实验教学,发现北京师范大学无机化学教研室等编写的《无机化学实验》(第四版)较为适用于我校化学专业学生。在在制定《无机化学实验》教学大纲时,在借鉴省内外同类高校的经验的基础上,也考虑到所招学生的知识水平情况,制定除了合理的可行的方案。教学内容中要注重体现下列能力的培养,观察能力、实验操作能力、思维能力、自学能力和创新能力。无机化学实验主要分为两部分,化学原理部分和元素部分。上学期开设的化学原理实验多数可以在规定的学时内完成,下学期开设的元素性质实验内容一般较多,在有限的学时内很难完成,且有的与高中化学实验内容重复,有必要对实验内容进行优化。在选择实验内容时也要考虑到环保问题,尽量做到废物的无害化排放,如存在有害物质的产生要让学生思考如何解决,做到实验的绿色化[3]。在实验教学经验积累的基础上,结合实际情况编制实验指导书或实验讲义其实是个很好的办法。实验指导书的内容可以包含:实验安全知识、化学实验基本操作、化学反应原理的证明和测定、元素及化合物的化学性质、化合物的制备等。学生在高中阶段的实践机会不多,动手能力不强,要给学生尽可能多的机会训练。作为未来的化学教师,实验操作的规范化是重中之重,在教学中要体现出来。实验指导书的内容不用太多,只列出要求和注意事项,即使实验步骤也要简单化,要求学生在实验前查阅资料做好准备,尽可能把更多的时间交给学生,让学生有更多的时间思考解决问题,把教学重点从老师“教”转移到学生“做”上。除了参考书上的实验,实验教师也可以结合无机化学理论和自己的科研实际情况,在第二学期开展创新型实验,给定几个题目,让学生查阅文献资料,自己设计方案,老师在全程起到“导”的作用。实验技术和实验设备的改进也要融入到平时的实验教学中,教师在讲授时可以结合自己的经验积累和无机化学实验方面的实用新型发明抛砖引玉,鼓励学生大胆创新,培养有想法的化学教师。

二、教学方法的多样化

传统的实验教学是实验教师讲授实验理论、操作步骤和注意事项,学生在下边被动的听,这种模式和理论课程的形式非常相似,教学效果一般,学生的参与课堂较少,学习兴趣一般,教学效果不显著[4]。实验课程的教学和理论教学一样,同样需要加强师生之间的互动。教师要关注学生的学习,在每次实验课结束前留足够的时间提出问题,可以采用启发式、讨论式等教学方法。指导教师可以引导学生进行讨论,最后再给出答案和建议。这样可以检查学生之前预习的情况,以及学生对本次实验的掌握情况,可以有效的提升学生的学习动力,有利于促进教学。要改进传统的教学模式,化学专业培养的是未来有高素养的化学教师,应该给学生一定的发挥空间,给学生一个机会当老师。在第二学期可以选择个别简单实验,让学生准备实验仪器、药品,备课,讲解实验,课堂演示,之后其他同学发表看法,指导教师再进行总结。这种教学方式的实施,有利于提高学生学习的积极性主动性,锻炼学生提升学生的综合素质,也培养了学生的师范技能。在开展无机化学实验教学时,多媒体教学的教学比传统的方式有更好的效果[5]。一直以来,课堂板书和课堂演示是实验教师常采用的两种教学形式,存在一定的不足。课堂板书有限,内容有限并且大多数以文字的形式呈现出来,略显枯燥。在课堂上,学生与指导教师有一定的距离,有的实验颜色较浅或颜色变化不明显,课堂演示效果不突出。如把多媒体引入课堂,动画演示实验操作颜色鲜艳,可以呈现更丰富的内容,学生更容易观察理解。我校在每年的第二个学期举办化学实验技能大赛,已经举办了两届。参加竞赛的学生先通过理论测试选拔,然后再参加实践测试。理论知识测试主要有无机化学、分析化学、有机化学的基本实验知识,参加选手主要化学、化学工程与工艺、环境工程、矿物加工工程、冶金工程、生物等专业大学二年级以上的学生。实践测试主要是无机化学、有机化学、分析化学的综合实验,主要关注学生的实验设计能力、实验操作的规范性。实验技能大赛已的开展取得了良好的效果,提高了学生学习化学实验课程的兴趣,也促进了实验教学。

三、多元化的考核方式

无机化学实验虽然是必修课程,但传统的考核方式为考查,侧重于学生对实验理论的理解或实验操作情况。多数学校的实验课程的考核包括以下几个方面:考勤、预习实验报告、课堂实验表现、实验报告、期末考核(理论考试或实验操作考试)。对于这种考核方式,看似全面,但要真的全面考核一个学生还在执行上有一些问题值得商榷。对于出勤问题,笔者认为正常的实验课程就应该参加,没有按时参加的可以通过做来解决。对于出勤,在总成绩中可以体现,但比例应控制在较小范围内。对于预习实验报告的去留问题很多老师观点不一,预习实验报告的书写,可以让学生对实验内容有一定的认识,对实验的开展有一定作用,但如果不思考、不认真查阅资料,预习实验报告的作用就微乎其微了。预习实验报告的内容和实验报告的内容有很多是重复的,有无必要再次书写?本人觉得预习实验报告和实验报告可以合二为一,可以给学生更多的时间查阅文献资料做好实验课前的准备,在实验结束后学生有足够的时间反思总结。二者统一的关键的是要检查学生的实验预习情况,让学生养成良好的习惯。课堂表现是检验一个学生学习情况的重要标准,在实验总成绩中应该占较大比例。由于最近几年扩招等问题,学生分组后,每组的人数在20人左右,每小组1人,独立完成实验,仅靠一个实验教师来观察指导学生实验可以想象。类似的问题许多西部地方本科师范院校都存在,可否减少小组学生数或增加实验指导教师,这也是以后实验教学改革的方向。实验报告反应了学生对实验的掌握情况,要鼓励学生多反思多总结,在总成绩中应占一定比例。对于最后的测试,在学生的实验成绩中可以占一定的比例。笔者根据多年的教学经验,建议同时开展实验理论考试和实践考试,才能全面反映学生对这门课程的掌握情况。实践课程的考核和课堂表现考核存在同样的问题,就是考核的工作量大,直接影响考核的准确性[5]。无机化学实验的考核改革还需要不断的实践探索,更一步完善合理可行。

四、结语

当下,素质教育和创新教育已全面展开,时代对化学教师也有了更高的要求。扎实的理论知识和过硬专业技能是化学专业学生人才,是培养方案的要求,对于高校化学教师来说责无旁贷。要培养优秀的学生,对教师也是提出了要求,教师也要不断提升自己的。高校教师经长期的实验教学,积累了丰富的经验掌握了很多实验技巧,在平时的教学过程中要渗透给学生。经过几年的教学实践改革,学生的学习积极性有了一定程度的提高,分析和解决问题的能力也得到了提高,学生的综合能力也在不断进步。无机化学实验的教学改革任重道远,不断总结教学,开拓实践课程教学的新思路,才能培养出更多能力强、素养高、合格的化学教师。

参考文献:

[1]宋仲容,何家洪,徐强.高师无机化学实验教学改革探讨[J].重庆文理学院学报:自然科学版,2010,29(1):96-98.

[2]王佩华.改革“无机化学实验”课教学加强学生实验能力和综合素质培养[J].陕西师范大学学报:哲学社会科学版,2003,32(s1):231-233.

[3]李向清,康诗钊,穆劲.大学无机化学实验教学改革探讨[J].化工高等教育,2011(5):24-26.

[4]王利勇,韩媛媛,丁士文,王静,丁哲.大学无机化学实验教学改革的思考[J].实验室科学,2008(3):28-29.

[5]宝金荣,朱晓伟,李文先.无机化学实验教学改革初探[J].实验室科学,2013,16(2):49-51.

无机化学实验理论范文4

【关键词】无机化学;分析化学;课程改革

化学是一门以实验为基础的学科,化学实验是化学理论教学的延续和深化, 化学实验教学从来都是化学教学的重要环节,“无机及分析化学实验”是与《无机及分析化学》理论相配套的一门实验课,主要含无机化学和分析化学的实验内容,是培养学生基础化学动手能力和创新能力的重要实践环节。实验教学的水平与质量对培养人才的实验能力起着至关重要的作用,通过实验教学,不仅可以加深对无机及分析化学基本理论的理解,通过典型的实验,应用理论指导实践,掌握无机及分析实验的基本原理和条件;正确掌握无机及化学分析实验的基本操作技能,还可以培养学生分析问题和解决问题的能力以及严格的科学作风,提高观察、分析和解决问题的能力,从而培养具有创新能力的人才。而我院无机及分析化学实验课程教学,长期以来局限于传统的实验教学模式即完成验证知识、传授技能,反映学科前沿实验少的现象,特别是随着课程教学时数的缩减, 学生的实验操作技能和实践能力的训练尤感不足, 不能满足提高学生创新实践能力培养目标的要求。为此,针对这方面存在的问题,我们从以下几个方面对该课程进行了教学改革。

1 改革教学内容,使其层次化

将课程实验分为操作性实验、验证性实验、综合性实验、设计性实验几个层次开设实验课。

1)操作性实验和验证性实验着重对学生进行实验基础知识、基本操作技能训练,是化学基础实验教学的重要环节。对于该类实验,我们首先明确该门实验课中学生应掌握的实验基本操作;基本操作所属的具体实验项目,通过讲授、演示和与学生的交流讨论,向学生传授实验基本原理、基本知识和实验基本要点与关键步骤,对学生进行严格的规范化操作的指导和训练,及时发现和纠正学生在实验基本操作上存在的问题。

2)综合性实验主要指导学生根据实验原理,运用基本实验方法、实验手段和技能完成给定化合物的合成、组成测定及结构表征,使学生系统学习各类化合物的合成原理与方法,学习运用近代分析仪器的方法。综合性实验突出训练学生对所学化学知识和化学实验技能的综合应用,通过一个物质或产品的研制、生产过程、成分分析等,达到培养学生科学思维和创新意识的目的。对于实验中的关键问题、安全要求、基本装置的规范安装和基本操作等内容进行详细的讲解,而对实验过程的现象及实验产生的结果,则由老师引导学生分析和思考,并要求学生进行讨论,这种启发式和互动式教学,调动了学生参与学习的积极性。

3)设计性实验突出培养学生运用所学知识解决实际问题的能力、判断推理能力、研究创新能力、团结协作能力。设计性实验是指在给定实验目的、要求和在实验室现有条件下,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验教学方法。与传统的实验相比,设计性实验突出学生在实验中的主体性,让学生主动思考、主动实践,这对于提高学生的创新能力、实践能力等综合素质十分有利。对设计性实验,我们首先指导学生查阅相关文献,与学生共同讨论实验方案,对实验原理、操作步骤、数据处理则由学生自行弄懂。实验完毕后,与学生共同探讨实验的成败。

2 改革实验环节,使得实验预习、实验过程以及课后辅导一体化

2.1 实验预习

在实验前要求学生对将要进行的实验进行预习,写出预习报告。预习报告主要包括实验的基本原理、实验仪器、实验药品、实验步骤、实验数据的记录、课后问题等内容。通过预习学生可对实验原理、所用仪器、药品、操作步骤等内容有一定的了解,可提高学生实验的效果。

2.2 实验过程

在实验课上,教师和学生针对本次实验内容进行充分的讨论。通过教师讲解和学生的讨论,使学生能掌握实验基本原理、实验步骤、实验 数据的处理方式、实验过程中的注意事项等。

实验过程中要求学生要按照正确的操作步骤进行实验操作,要及时正确地观察与记录实验现象、获取实验数据并进行结果处理。教师要对学生的实验基本操作进行具体指导,及时发现学生在实验基本操作上存在的问题并及时纠正。

2.3 课后辅导

实验指导教师要对学生的实验报告进行认真、详细的批改,指出实验报告中的错误,记录实验报告中反映出来的学生在实验过程中可能存在的问题,并与学生进行及时交流。

3 改革教学手段,提高教学质量

3.1 重视现代现代教育技术在课程教学中的应用

任课教师将该课程的教学课件放到每个教师的教师社区中,学生可根据课件的要求进行预习、自学和课后讨论。同时将把实验中的基本操作以多媒体的形式放到学院的网站上,学生在网上可进行基本操作的网络练习,使学生在正式操作练习前就有一个感性的认识。现代教学手段用于课程教学中,改变了传统实验教学单一的教学形式,使现代教育技术手段与传统实验教学方法有机结合,优势互补,提高了实验教学质量。

3.2 对于设计性实验,自主选题和教师拟题相结合

对于设计性实验,教师拟定一些题目,学生从中选题进行实验,也鼓励同学根据自己所掌握的知识自主拟题。学生针对选择的题目查阅文献,设计实验方案,进入实验室进行 实验操作,撰写出完整的科学研究报告。通过设计性实验过程,学生自主设计实验的能力逐步提高,创新意识得到加强,创新能力得到培养。

3.3 注重科研与教学结合

在教学过程中,鼓励和支持教师将学科发展前沿、最新科研成果、最新研究技术融入实验教学内容中,不断更新实验教学内容,开出新实验。特别是设计性实验,多数实验项目是由教师的科研成果或在研项目转化而来的。同时吸收部分优秀的学生进入到教师的课题组,逐步培养学生的实验动手能力和探索创新精神。

教学内容、方法、手段等是没有固定模式的,我们要用于创新,不断探索改革和实践。在实际的教学过程中,通过教学改革使之更符合社会实际需要,为培养符合社会实际需要的人才做出应有的贡献。

【参考文献】

[1]刘改云,党卫红.无机及分析化学实验教学改革初探[J].漯河职业技术学院学报,2009,8(5):134-135.

[2]王丽红,朱团.无机及分析化学实验教学改革的研究[J].科技创新导报,2012 (15):158.

[3]张玲,王传虎,吴景梅,葛金龙,金陵.无机及分析化学实验教学改革与实践科技创新导报,2011(10):149.

无机化学实验理论范文5

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

第二章化学反应的基础理论:焓、熵、自由能,化学反应速率,化学平衡

第三章分析化学概论:定量分析的一般程序,有效数字,误差,有限

数据的统计处理,滴定分析计算,仪器分析简介

第四章溶液中的离子平衡:酸碱质子理论,酸碱溶液ph值计算,缓冲溶液,难溶电解质的沉淀溶解平衡,沉淀的生成与溶解

第五章酸碱滴定法:酸碱滴定曲线,酸碱指示剂,酸碱标准溶液的配制,酸碱滴定法的应用

第六章沉淀滴定法和重量分析法:

第七章配位化合物:配位化合物组成与命名,配位平衡,螯合物,配合物的应用

第八章配位滴定法:edta的性质,配位滴定曲线,金属指示剂,配位滴定法的应用

第九章氧化还原反应与电化学:氧化还原反应,原电池与电极电势,元素电势图

第十章氧化还原滴定与电势分析法:条件电势,氧化还原滴定曲线,氧化还原滴定指示剂,常用的氧化还原滴定方法,电势分析法的基本原理,膜电势,电势分析的定量方法

第十一章物质结构简介:原子结构,分子结构,晶体结构,分子间力与氢键

第十二章生命元素选述

第十三章分光光度分析法:物质与光的作用,光吸收定律,偏离光吸收定律的原因,分光光度法的应用第十四章化学与社会:化学和环境,化学和生命体,稀土与农林业,化学与纳米材料

与上一届高等林业院校合编的《无机化学》和《分析化学》(16开,约600页)比较,按以上内容新编了《无机及分析化学》教材,其篇幅减少了约二分之一[4]。

5 改革实验课的教学

化学是实验科学。在教学改革的方案中,独立设置无机及分析化学实验课程,实验不再是理论课的附属和验证。实验课以训练基本操作、基本技能为主,增加操作实验和综合实验。实验内容较密切地联系生产和科研实际,依照化学课程改革的要求,突出了基本操作的规范,适当增加了有利于培养实验基本操作技能、提高综合能力的制备实验、常数测定实验和设计实验,压缩了部分验证性的试管实验。在设计实验中要求学生从查阅资料开始,自己拟定实验方案,并提交完整的报告,这种训练方法,学生不再是按照实验教材“照方抓药”,而是有相当大的独立性和自主性,学生都非常感兴趣,都投入很大的精力来完成设计实验。

无机及分析化学课程的教学内容经过多年来的教学内容改革实践,不断修改完善, 学生的知识更宽,实验室动手能力得到了较大的提高,取得令人满意的教学效果。

参考文献

[1] 黄蔷蕾. 编写“面向21世纪教材——《无机及分析化学》”的思考和体会[j]. 河北农业大学学报(农林教育版), 2001.6: 29, 55

[2] 陈勇智,廖建良,宋冠华. 生物科学专业《无机及分析化学》课程的改革与探索[j]. 惠州学院学报(自然科学版), 2005.6: 117~120

无机化学实验理论范文6

1无机化学研究性教学的必要性

化学实验是解决化学有关实际问题的主要途径,化学教学尤其应注重实验教学。通过化学实验开展研究性教学,可以增强学习的趣味性,提高学生学习的积极性,引导他们自觉地应用无机化学理论知识分析并解决实验中遇到的问题,同时在这一学习过程中自然而然地掌握实验技能。然而,传统的无机化学实验课所开设的内容多以验证性实验为主,实验课的主要目的是加深对无机化学理论的理解,而且每个实验相互独立,忽视了整个实验的内在联系,忽视了学生对实验中出现问题的思维能力、分析能力、综合能力、科研能力、创造能力的培养,结果培养出来的学生不能满足用人单位的实际需要,缺乏实践技能和解决生产实际工作中遇到问题的实践应用能力。为了改变这一现状,培养既具有专业基础知识的学生,又要让学生具有职业素养,具有职业发展的潜力,实践技能过硬的应用技术型化学化工人才,有必要改变原有的验证性实验教学模式为以培养学生实验技能及实践应用能力为主的研究性实验教学模式,而在课程内容上选用研究型实验取代验证性实验[3-6]。

2无机化学实验研究性教学的设计原则

开展无机化学实验的研究性教学既应强调以学生为主体,也要同时,也应该重视教师的指导作用。在研究性学习实施过程中,教师应把学生作为学习探究和解决问题的主体,并注意转变自己的指导方式,调整实验课程内容。本研究基于研究性教学模式的的设计原则构建无机化学实验研究性教学体系。

2.1主体性原则

主体性原则是指以学生为教学主体,让学生充分发挥自己的积极主动性和创造性,积极地发现、分析及解决问题。而如何调动学生的积极性,让他们成为学习的主人,这也一直是实验教学中的一个难题。可以考虑从几个方面着手,一是修改无机化学实验课程内容,开设无机化学研究型实验,改编或剔除原有的验证性实验。由于传统无机化学实验内容多偏重于元素化学实验内容,形式机械,这较大程度上降低了学生实验的兴趣和新鲜感;二是增加作为教学主体的学生活动,让学生积极参与其中。传统的教学模式,教师处于主导地位,教师活动多,而学生的活动少,或是机械重复教师的指令。研究性教学则让学生处于类似科学研究的情境中,即面对不确定或未知的情境,让学生主动去探索和发现新问题、新知识,并能尝试运用已有知识解决它。让学生在研究探索的过程既学到实验知识,又体会到做实验的乐趣。当然并不说不需要教师指导,教师要在课题的选择、实验方法、原理及技能等方面进指导,让学生学会主动学习。

2.2问题性原则

问题性原则又称课题性原则,开展研究性教学的前提条件是确定好研究课题。爱因斯坦曾说过,“发现问题比研究和解决问题更重要”。问题的确定是研究性教学的首要步骤,它直接影响研究性教学的水平、价值及学生兴趣。教师要培养学生的观察能力,引导学生从自然界、日常生活、工业生产或教科书中去选择化学相关问题或课题,围绕问题或课题去寻找资料和提出解决问题的方案。同时,也要培养学生独立和批判性地思考问题的能力,不要人云亦云,要敢于提出不同想法或实验方案,既使最后得出的结果是错误,也能锻炼自己的思维能力。

2.3可行性原则

在研究性课程教学中培养大学生的独立思维能力和创新能力毫无疑问是非常重要和必要的。然而如果我们过分强调研究性教学的研究性和主体性,一旦把握不好,则会失去对课程教学的掌控,降低教学质量,得不偿失。研究性教学应该让学生围绕“课题”展开具有研究性特征的学习,进行学习的基础是学生已经掌握的理论知识和实验技能或要求在实验中学习的新实验技能。针对大一本科生进行的研究性教学属于基于课程学习的研究性教学,而不是针对研究生开展的以课题研究、发明创造为目的的研究性教学。由于两者的教学目的不一样,因此,研究性课程教学的可行性对于大一新生显得尤为重要,这一原则的实现需要教师以教学为主体,研究作为手段,把握好所选择问题在实验上的可行性,学校现有资源的可行性及学生知识技能的储备与问题解决的可行性。总的来说,基于课程学习的研究性教学不需要太“高、大、上”,难度不应太高,尽量贴近学生层次及知识储备,选择学生耳闻目睹生活相关及与工业生产相关的无机化学问题。这一点教师要把好关,否则适得其反。同时学生已经掌握的理论知识和实验技能或要求在实验中学习的新实验技能能够解决这些问题的实施,使学生通过研究性教学中的研究手段学习到新的实验技能,加深对知识的理解,积累对解决问题的创新方法和经验,并激发学生无机化学实验学习的兴趣。

2.4创造性原则

对于大一学生而言,在研究性学习过程,不强调他们进行课题的创新发明,而强调以“研究”为手段,通过研究性教学激发学生的创造潜能,培养他们的创新能力。这也是研究性教学的主要目的之一。研究性教学对教师而言是一种需要创新的教学活动,对学生而言是一种需要创新的学习活动。整个研究性教学过程中,需要有创新思想才能发现问题,要用创新的方法从问题中筛选可行的课题,也要用创新的观念去选择适当的研究方法或实验方案,还要采用创新的手段来探索问题的本质,然后用创新的措施去分析问题的根源,最后用创新的眼光去总结课题的成果,所以创造性思维能在研究性学习活动中能得到广泛的应用。

3无机化学实验研究性教学的实施思路

实验无机化学实验研究性教学要遵循研究性教学的上述原则,坚持以学生为教学主体,研究为手段,处理好学生对理论知识和实验技能的掌握和创新能力的培养之间的关系,发挥教师在教学过程的指导作用。

3.1开设研究型实验

无机化学实验对大学化学实验是启蒙课程,课程内容的选择要考虑学生的实验技能层次,问题的提出应以无机化学实验基本操作和技能为主线,以开设研究型实验为主,初期可由教师提供课题,学生查阅资料,设计实验方案,经教师审核后独立完成实验,并学会在实验后分析实验中出现的问题和总结实验结论;后期由学生自己提供课题,方案设计及实验均独立完成。鼓励学生采取的实验方案尽量不同。每届学生提出的课题也是对课程内容很好的补充。

3.2加强教师的指导作用

尽管研究性教学强调学生的主体地位,但也不能忽视教师在教学过程的指导。研究性教学仍然属于课程教学,只是有别于传统的教师讲授为主的教学模式。首先教师要确定实验的目的及实验要学习的新实验技能,新的实验技能还是需教师讲授;其次学生课题的提出需教师的指导,使课题具有可行性;最后在实验完成阶段,教师应引导学生进行课题的探索,既不可以按已有的教学模式包办代替学生的自主学习,也不能放任自流,不闻不问。因此,教师如何恰当地把握学生的自主学习和其指导作用对研究性教学的水平和目的达成都至关重要。

3.3建立实验保障体系

要完成研究性教学,建立实验保障体系是必要的。首先,加强实验队伍建设,实现理论教师和实验教师的一体化。课程教师既负责理论课教学,又负责实验教学。这样做的好处在于可做到教师对于无机化学理论及实验技能有充分地了解,指导教师可以很好地对研究方法和路线进行严格的审查和科学的论证,保证研究方法和路线的科学性和可操作性,确保研究型实验的顺利进行;其次改革无机化学实验考核标准,从课题提出的可行性、实验方案设计的可操作性、实验操作的规范性、实验结果分析的合理性及实验的创新性等方面综合评价学生的实验成绩。

4结语