無機(jī)化工的特點范文

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篇1

【關(guān)鍵詞】污染特征；煤化工；探究

煤化工指的是以煤作為基本原料，經(jīng)過化學(xué)加工使得煤轉(zhuǎn)化成固體、液體、氣體燃料和化學(xué)品的過程[1]。通常包括煤的干餾、液化、氣化、電石乙炔化工和焦油加工等。并且在煤化工的過程當(dāng)中一定會產(chǎn)生一些污染物質(zhì)，在當(dāng)前高速發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)的同時，人員對于生產(chǎn)煤化工產(chǎn)品所產(chǎn)生的污染問題也非常重視，想要使我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)最終實現(xiàn)可持續(xù)性的發(fā)展，實現(xiàn)環(huán)境的保護(hù)，就一定要加強(qiáng)煤化工所產(chǎn)生污染物的控制和治理。

一、煤化工的方法

（一）煤干餾

目前最為常用的方法就是煤干餾，這種化工方法指的是在沒有空氣時，經(jīng)過加工煤炭，使得煤炭實現(xiàn)最為科學(xué)的分解。其中粗苯、煤焦油、焦炭都是煤干餾所產(chǎn)生的全新物質(zhì)。能夠在此利用這些物質(zhì)，提升煤炭的使用率。煤在干餾時，在以下這三種情況當(dāng)中進(jìn)行溫度的控制：低溫干餾、中溫干餾以及高溫干餾[2]。而這三種方法也都各有其優(yōu)點，比如低溫干餾，其回報高、成本小。不需要任何物質(zhì)的添加，就能夠氣化煤炭，從而生產(chǎn)出焦油和煤油。但是這種方式一般適合較低低的煤，而這種煤正好符合我國的基本國情。影響煤干餾的因素有許多，這就需要我們一定要提升煤炭的煤化率，_保煤化的質(zhì)量。同樣干餾的方式對于鍋爐也有比較高的要求，通常我們是使用立式爐、氣流內(nèi)熱式爐以及沸騰床干餾爐。與現(xiàn)代的高新技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，從而有效調(diào)整。

（二）煤制氣

煤制氣是一個煤化的過程，一般是指以煤作為基本原料，接著經(jīng)過加壓并且氣化之后，脫硫提純所制的的一個含有可燃組分的一種氣體。煤制氣的過程當(dāng)中一定要添加一些氫氣和氧氣，進(jìn)而輔助制氣的工作。并且在制氣時，需要確保高溫的環(huán)境，不斷加熱鍋爐，進(jìn)而保障全部煤化過程為一個正常供應(yīng)。基本條件下，跟多氣體都會和煤發(fā)生反應(yīng)，而反應(yīng)的基礎(chǔ)條件為高溫。制作煤氣也是非常復(fù)雜的，為此我們一定要加強(qiáng)相關(guān)影響因素的研究，對那些不利因素進(jìn)行控制，使其在整個制氣過程中是非常重要的因素。煤氣制氣時，煤的化學(xué)活性和反應(yīng)性能都會體系出來，為此我們就要加大相關(guān)因素的分析力度，進(jìn)而確保該工作能夠順利展開。當(dāng)然在煤氣制氣時還會產(chǎn)生許多污染物質(zhì)，在這個過程中我們也要有效的解決和控制這些污染物。

（三）煤制焦

煤焦化就是分解、分化煤的整個過程。當(dāng)然焦化是要求一定條件的，一方面要求在加熱的時候把煤放在沒有氧氣供應(yīng)并且與空氣隔絕的地方進(jìn)行，釋放出化學(xué)物質(zhì)和煤氣。該過程要以煉焦作為主要目標(biāo)，高溫?zé)捊咕褪瞧渥詈诵牡姆椒╗3]。目前我國在煉焦時，一共有兩種方式，分別為機(jī)械煉焦和土法煉焦。其中機(jī)械煉焦能夠使得資源的利用率不斷提高，進(jìn)而提升產(chǎn)量，同時不浪費有效資源；而土法煉焦則是一種較為傳統(tǒng)的煉焦方式，伴隨不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，這種方式使用的越來越少，通常都是借助機(jī)械進(jìn)行完成。而在具體應(yīng)用時，一定要加強(qiáng)相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與技術(shù)研究。在焦化煤炭的時候共分為焦炭、半焦和結(jié)焦這三個過程。此外，只有確保焦化的溫度，才能最終使得相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量得到良好保障。

二、煤化工的污染特點

（一）煤制氣工藝

在制氣時所產(chǎn)生的肺氣基本上都是甲烷、一氧化碳、苯并芘、苯、揮發(fā)酚、氨氣、硫氧化物、談氧化物以及小分子的烴類化合物。這些物質(zhì)如果能夠進(jìn)行良好處理，不但可以利用，還會成為全新的一種資源，為我們循環(huán)利用資源提供了方便。在制氣時所產(chǎn)生的廢水，將其直接進(jìn)行排放，一定會對水系、土壤以及整個生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

（二）煤制焦工藝

在煤炭制焦的過程當(dāng)中一定會產(chǎn)生一些廢渣和廢氣，在我們對污染物進(jìn)行研究的過程中，在高溫加熱的時候一定會產(chǎn)生廢氣，這其中就包括二氧化氮、二氧化碳以及一氧化碳。這些溫室氣體會對自然的平衡產(chǎn)生嚴(yán)重影響。如果直接將其排放在大氣當(dāng)中或者不能進(jìn)行有效收集，就會對整個自然環(huán)境直接產(chǎn)生影響。煤炭當(dāng)中的雜質(zhì)通過高溫就會變成廢渣，就目前來講，解決廢渣的方法也已經(jīng)被研究出來，進(jìn)而實現(xiàn)了資源的再利用。

結(jié)束語

我國的煤炭資源已經(jīng)占據(jù)世界的15%，這就決定了我國已經(jīng)是以煤炭作為主要消費能源的國家[4]。國內(nèi)發(fā)展煤化工的產(chǎn)業(yè)有助于緩解中國對于進(jìn)口原油的依賴程度，使用較為先進(jìn)的污染控制技術(shù)和潔凈煤技術(shù)，集中的進(jìn)行處理，能夠使得污染物的排放大大減少，與煤炭傳統(tǒng)直接燃燒的方式進(jìn)行比較，能在很大程度上減小污染物對環(huán)境的危害程度。盡管如此，煤炭化工依然作為主要的污染源，應(yīng)該力求將污染程度降到最低，控制資源容量、環(huán)境、生態(tài)的容量均在可承受的范圍之內(nèi)。還要特別重視三廢處理的集成技術(shù)和高新技術(shù)的發(fā)展，尤其是在經(jīng)濟(jì)效益、資源的循環(huán)利用、生產(chǎn)清潔以及原位減排的方面，建立健全更為量化的評價體系，進(jìn)而走出一條可持續(xù)性發(fā)展的產(chǎn)業(yè)化途徑和技術(shù)路線。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁鐵江，胡克林，關(guān)宇航等.風(fēng)電-氫儲能與煤化工多能耦合系統(tǒng)及其氫儲能子系統(tǒng)的EMR建模[J].高電壓技術(shù)，2015，41（7）：2156-2164.

[2]胡山鷹，陳定江，金涌等.化學(xué)工業(yè)綠色發(fā)展戰(zhàn)略研究：基于化肥和煤化工行業(yè)的分析[J].化工學(xué)報，2014，（7）：2704-2709.

篇2

關(guān)鍵詞： 無機(jī)化學(xué)實驗 教學(xué)改革 探索與實踐

無機(jī)化學(xué)實驗是大學(xué)化學(xué)化工專業(yè)及與化學(xué)相關(guān)專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課。同時，它也是承接中學(xué)化學(xué)實驗和大學(xué)化學(xué)實驗的一門課程。近幾年來，隨著中學(xué)新編化學(xué)教材的使用，其實驗課程也有很大的變動，對大學(xué)無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)提出了新的課題。傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)實驗主要為驗證無機(jī)化學(xué)理論課所講授內(nèi)容，沒有形成獨立的系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，也沒有體現(xiàn)出現(xiàn)代化學(xué)實驗實踐性、綜合性和設(shè)計性的特點。但是，如何深化改革，如何在教學(xué)過程中主動學(xué)習(xí)、掌握并靈活運用無機(jī)化學(xué)理論知識和實驗技能，仍然是擺在無機(jī)化學(xué)實驗教師面前亟待解決的問題。我在多年無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)實踐中，針對無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容和模式做了一些初步的探索和實踐，現(xiàn)對此加以闡述，主要為一些教學(xué)過程中的感悟和體會。

一、無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的內(nèi)容設(shè)計

無機(jī)化學(xué)是研究碳?xì)浠衔锛捌溲苌镏馑性丶捌浠衔锏膶W(xué)科，所以無機(jī)化學(xué)實驗所用的單質(zhì)和化合物范圍極其廣泛，幾乎包含了所有的元素［1］。傳統(tǒng)無機(jī)化學(xué)實驗只是對化學(xué)理論和元素性質(zhì)進(jìn)行了驗證，實驗教學(xué)內(nèi)容缺乏聯(lián)系和系統(tǒng)性，學(xué)生難以通過實驗來突出教學(xué)的重點，尋找內(nèi)在的規(guī)律并總結(jié)教學(xué)內(nèi)容。例如，在化學(xué)平衡理論的實驗中，包含有酸堿平衡、配位平衡、沉淀―溶解平衡和氧化―還原平衡的實驗［2］。在原有的實驗教學(xué)中，這幾部分互相獨立，缺乏聯(lián)系，學(xué)生對化學(xué)平衡概念缺乏清晰、明了的理解。因此在化學(xué)平衡部分實驗教學(xué)中，應(yīng)抓住幾類平衡的基本特征，平衡的移動和化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)之間存在怎樣的聯(lián)系和規(guī)律，并與實驗現(xiàn)象結(jié)合起來，以達(dá)到實驗教學(xué)的目的。在元素部分實驗教學(xué)中，單獨的各族元素實驗驗證單質(zhì)和化合物性質(zhì)之間的聯(lián)系不大，學(xué)生對其性質(zhì)的了解缺乏一個直觀的概念，落入中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)的套路。我們認(rèn)為這部分的實驗教學(xué)應(yīng)與元素周期表聯(lián)系起來，強(qiáng)調(diào)同族和同周期單質(zhì)和化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律。同時，根據(jù)無機(jī)化學(xué)實驗的具體章節(jié)內(nèi)容，可以加入一些生活化學(xué)和趣味化學(xué)的內(nèi)容來提高學(xué)生實驗的積極性。

二、無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)過程的監(jiān)控

實驗前做好充分的預(yù)習(xí)工作是十分重要的，這不僅與實驗內(nèi)容有關(guān)，而且涉及實驗室的安全問題，所以實驗室應(yīng)嚴(yán)格規(guī)定：預(yù)習(xí)不合格的學(xué)生不能做實驗。同時，還要把預(yù)習(xí)成績與考試成績掛鉤。實驗前對實驗預(yù)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行提問，考查學(xué)生對實驗原理，內(nèi)容和步驟的理解情況。如果預(yù)習(xí)充分，在實驗過程中就能做到心中有數(shù)，有條不紊地完成實驗內(nèi)容，并提高學(xué)生完成實驗的獨立性。無機(jī)化學(xué)實驗所涉及的儀器和化學(xué)試劑較多，學(xué)生操作不規(guī)范，錯誤的現(xiàn)象也比較多，所以在實驗中教師一定要注意學(xué)生實驗的操作。因為無機(jī)化學(xué)實驗是大學(xué)化學(xué)實驗的第一門課程，如果一開始操作不規(guī)范并養(yǎng)成習(xí)慣，會導(dǎo)致在后續(xù)的實驗課程中很難改正，甚至?xí)绊懙綄W(xué)生的繼續(xù)深造和以后的工作，比如說一些大學(xué)四年級化學(xué)專業(yè)的同學(xué)仍不能正確使用滴定管并讀數(shù)。所以教師要全程監(jiān)控學(xué)生的實驗過程，提醒實驗中出現(xiàn)的問題并及時糾正，并對一些經(jīng)常出現(xiàn)的共性錯誤采取集中講解的辦法來解決，特別是要強(qiáng)調(diào)無機(jī)化學(xué)實驗室基礎(chǔ)儀器的使用方法，例如，量筒、酸堿滴定管、分析天平、分液漏斗、離心機(jī)等儀器的使用。此外，教師還要指導(dǎo)學(xué)生對實驗中出現(xiàn)的問題認(rèn)真分析和總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，以實驗報告的形式體現(xiàn)出來。

三、無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)中現(xiàn)代化儀器的使用

傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)側(cè)重于化學(xué)理論和化合物性質(zhì)的驗證，并不重視現(xiàn)代化儀器的使用。如果將先進(jìn)的儀器測試手段運用于教學(xué)過程中，并把實驗結(jié)果以圖片、動畫的形式直接展現(xiàn)在學(xué)生面前，那么實驗數(shù)據(jù)就會更加生動形象，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識，也會引起學(xué)生對化學(xué)知識的興趣。例如，在晶體制備的實驗中，晶體制備過程完成后用粉末X―射線衍射儀（XRD）來測定晶體的類型，可以鑒定出來制備的晶體是否為我們需要的晶體，通過這一過程也能使學(xué)生理解晶體結(jié)構(gòu)的特征［3］。在配位化合物制備和性質(zhì)實驗中，我們可以測定配位化合物的紫外―可見光譜（UV-vis）來了解配體與中心原子之間的電子躍遷。

四、無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的考試模式

考試是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)情況的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，也是讓學(xué)生能有一個總的復(fù)習(xí)。無機(jī)化學(xué)理論課程主要采用閉卷考試的方式，但不管開卷還是閉卷考試，用于無機(jī)化學(xué)實驗課程都是不太合適的，主要原因為其不符合實驗課程具有實踐性的特征。我們認(rèn)為應(yīng)把無機(jī)化學(xué)實驗的設(shè)計和操作作為考試的重點內(nèi)容，在教學(xué)過程中鼓勵學(xué)生原創(chuàng)題目，訓(xùn)練學(xué)生的表達(dá)知識能力和設(shè)計實驗的能力。例如，在常見無機(jī)離子分離和鑒定實驗中，由學(xué)生自己來確定分離鑒定的原理步驟及所用的化學(xué)藥品。教師根據(jù)學(xué)生所出題目，擇優(yōu)進(jìn)行刪減，然后與實驗員商議，根據(jù)本實驗室特點來準(zhǔn)備學(xué)生考試所需要的儀器和化學(xué)試劑。在考試過程中注重學(xué)生對理論知識的理解和實驗的基本操作。此種考試方法將學(xué)生從被動的地位轉(zhuǎn)為主動的地位，從一個側(cè)面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。同時，把平時實驗教學(xué)中的預(yù)習(xí)報告和實驗報告包含在考試成績內(nèi)。在目前形勢下，這是有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)的一種考核方法。

五、結(jié)語

在今后的無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)過程中，我們將在教學(xué)實踐中不斷地改革、探討與總結(jié)，以新的教學(xué)理念探索出適應(yīng)培養(yǎng)創(chuàng)新型化學(xué)化工人才的無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)體系。

參考文獻(xiàn)：

［1］大連理工大學(xué)無機(jī)化學(xué)教研室編.無機(jī)化學(xué)［M］.北京:高等教育出版社，1990.

［2］大連理工大學(xué)無機(jī)化學(xué)教研室編.無機(jī)化學(xué)實驗［M］.北京:高等教育出版社，1990.

篇3

關(guān)鍵詞：考試改革 無機(jī)化學(xué) 農(nóng)林院校 N級考核方式

中圖分類號：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）08（a）-0032-02

無機(jī)化學(xué)課程是高等農(nóng)林院校化工各專業(yè)一門重要的必修課，它是培養(yǎng)化工類本科各專業(yè)技術(shù)人才的整體知識結(jié)構(gòu)及能力結(jié)構(gòu)的主要組成部分，同時也是后續(xù)課程的基礎(chǔ)課。是一門實踐性、綜合性很強(qiáng)的課程，也是一門實驗科學(xué)。本課程是研究無機(jī)化學(xué)基本原理以及以無機(jī)化學(xué)基本原理為指導(dǎo)研究元素的學(xué)科。因此，有其自身的規(guī)律與特點。同時，本課程是化工類各專業(yè)的第一門主要基礎(chǔ)課程，起著銜接中學(xué)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容與為后繼大學(xué)化學(xué)課程打基礎(chǔ)的“承上啟下”的重要作用。其教學(xué)方法和考試手段的改革是多年來努力的目標(biāo)和方向。

學(xué)以致用是學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)，考試是現(xiàn)代高等教育中最基本、最重要的教學(xué)質(zhì)量測定和檢查方式，是整個教學(xué)工作過程中不可缺少的一項重要環(huán)節(jié)[1]，是對教師教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)效果的最直接的評價和檢測方式。然而傳統(tǒng)的期末一次性考試模式在對學(xué)生進(jìn)行綜合素質(zhì)評價的過程中存在著諸多問題。第一，由于平時考核次數(shù)少，平時學(xué)習(xí)沒有壓力，很多學(xué)生不能主動學(xué)習(xí)，臨到期末考試前，為了考試及格，臨時“抱佛腳”，加班加點“開夜車”，如此被動的學(xué)習(xí)，只能是囫圇吞棗，一知半解，不能將知識點融會貫通，學(xué)習(xí)效果必然很差；第二，期末考試所占比重過大，因而導(dǎo)致“一考定音”的現(xiàn)象；再者是考試形式比較單一，一般采用卷面成績（一般占總成績的80%）加平時作業(yè)（一般占總成績的20%）的考核方式，這種單一的考核方式使學(xué)生知識面得不到較好的擴(kuò)展，不能對學(xué)生的語言組織和表達(dá)能力以及個性發(fā)展進(jìn)行有效的鍛煉，因此，就無法全面地評價學(xué)生對所學(xué)知識的掌握程度和綜合運用知識的能力，達(dá)不到以考促學(xué)的效果。

中國高等教育學(xué)會會長周遠(yuǎn)清在東北林業(yè)大學(xué)做報告時提出知識、能力和素質(zhì)是人才培養(yǎng)的三要素。為了全面提高高校的人才培養(yǎng)質(zhì)量，針對無機(jī)化學(xué)課程的特點，為此，我們準(zhǔn)備對高等農(nóng)林院校化工各專業(yè)無機(jī)化學(xué)這門課程的考試方式進(jìn)行改革探索，即進(jìn)行N級考核方式。進(jìn)行N級考核方式，也就是把傳統(tǒng)的讓學(xué)生學(xué)一學(xué)期考兩小時變成天天考、周周考、月月考，這樣“考”出來的學(xué)生，就認(rèn)為“考”其實就是學(xué)，就學(xué)得最扎實，也就不會怕考，那么獲取知識的能力、分析問題的能力、創(chuàng)新能力以及組織能力等都會在平時的“考”中逐步顯現(xiàn)出來[2]。但考試方式的改革需要各高等農(nóng)林院校的教務(wù)部門的大力支持。

N級考核方法，包括課程學(xué)術(shù)論文或?qū)W術(shù)報告、隨堂小節(jié)測驗、課后作業(yè)、每章專題討論和課堂質(zhì)疑五部分，具體實施如下。

1 課程學(xué)術(shù)論文或?qū)W術(shù)報告

無機(jī)化學(xué)這門課程，大一的學(xué)生在高中的時候都有所接觸，很多學(xué)生自認(rèn)為學(xué)好無機(jī)化學(xué)應(yīng)該沒有問題，再加上一開始無機(jī)化學(xué)是高中和大學(xué)的一個銜接，知識點比較簡單，調(diào)查顯示很多的學(xué)生不會把很多精力放到這門課程上來，只是在上課的時候來聽一下，課外時間也不進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，最后的結(jié)果就可想而知了。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣和主動獲取知識的方法，改變學(xué)生高中固有的學(xué)習(xí)方式。在上課的初期，可給學(xué)生擬定多個有關(guān)化學(xué)發(fā)展前沿和研究熱點的論文題目，如“無機(jī)納米功能材料、綠色無機(jī)化學(xué)、納米無機(jī)材料、無機(jī)化學(xué)合成新技術(shù)”以及“無機(jī)材料在生活中的應(yīng)用”等。學(xué)生可以從中選取一個題目，也可以自己選擇更感興趣的與無機(jī)化學(xué)有關(guān)的其他題目，在老師的指導(dǎo)下上網(wǎng)或去圖書館查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，撰寫課程學(xué)術(shù)論文。開課之初給出題目，在學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)課程的過程中任課教師可有計劃地介紹些有關(guān)前沿話題，在課程結(jié)束時收這個報告。教師根據(jù)論文綜合質(zhì)量給出相應(yīng)的分值，其項在考核總成績里占10%。

完成論文重要的前提是學(xué)生必須閱讀大量的相關(guān)書籍，特別是老師推薦的文章。這種讓學(xué)生撰寫課程學(xué)術(shù)論文的形式可以促使學(xué)生主動閱讀大量課外讀物，讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，及時了解無機(jī)化學(xué)的發(fā)展動態(tài)和前沿?zé)衢T話題，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和善于總結(jié)的能力，同時，也為進(jìn)入大二的創(chuàng)新實驗以及高年級設(shè)計實驗階段的文獻(xiàn)調(diào)研及論文撰寫打下良好的基礎(chǔ)。也可鼓勵學(xué)生將小論文制作成PPT進(jìn)行學(xué)術(shù)報告，這樣可鍛煉學(xué)生的自我展示能力，更好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，知識面更好地得到擴(kuò)展和延伸。

2 隨堂小節(jié)測驗

教學(xué)是一個雙邊互動的教學(xué)過程，而隨堂小節(jié)測驗正是體現(xiàn)和適應(yīng)這一要求的最好措施之一。如果任課教師按照教學(xué)進(jìn)程，大約每上完一節(jié)內(nèi)容后設(shè)置一個隨堂小測驗，測驗內(nèi)容大都與課堂講解內(nèi)容有關(guān)，其題型任課教師可靈活掌握，同時結(jié)合一些典型的習(xí)題，內(nèi)容可涉及到基本概念、基本理論和基本計算等方面，隨時拿出一張紙利用最后幾分鐘即可，不能占用太多課堂時間。隨堂小節(jié)測驗短小靈活，它不同于單元檢測，也不同于期中、期末檢測。它是針對教學(xué)中的某一知識點或其一問題的內(nèi)容而進(jìn)行，它既省時又能有效地達(dá)到教學(xué)目的。

篇4

論文關(guān)鍵詞：無機(jī)化學(xué)實驗；教學(xué)改革；實驗教學(xué)

化學(xué)是實踐性很強(qiáng)的學(xué)科，實驗教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中占據(jù)舉足輕重的地位，是一種特殊形式的教學(xué)活動。它和理論課內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣，有助于學(xué)生及時理解消化理論課的內(nèi)容，并增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，具有其他教育活動所不可取代的功能，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力教育中最重要的一個環(huán)節(jié)。

無機(jī)化學(xué)是華北電力大學(xué)應(yīng)用化學(xué)、能源化工、環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，它緊承高中化學(xué)，不僅是各專業(yè)課的基礎(chǔ)，同時也是其他化學(xué)基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)。無機(jī)化學(xué)實驗是無機(jī)化學(xué)課程的重要組成部分，是學(xué)生入學(xué)后的第一門化學(xué)實驗課程，對于學(xué)生理解掌握無機(jī)化學(xué)課程的基本原理、培養(yǎng)動手能力和創(chuàng)新思維能力起著至關(guān)重要的作用。其基本教學(xué)目標(biāo)可歸納為三個方面：訓(xùn)練學(xué)生良好的實驗室工作習(xí)慣和素養(yǎng)；訓(xùn)練學(xué)生的基本實驗操作技術(shù)和技能；培養(yǎng)學(xué)生具有獨立進(jìn)行實驗研究工作的初步能力。而在華北電力大學(xué)無機(jī)化學(xué)實驗的教學(xué)中，原教學(xué)體系已經(jīng)不能滿足培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的要求，因此對原課程教學(xué)體系及教學(xué)方法進(jìn)行改革變得尤為必要。

一、無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問題

現(xiàn)華北電力大學(xué)應(yīng)用化學(xué)和能源化工專業(yè)設(shè)立了“無機(jī)化學(xué)實驗A”課程，學(xué)時32；環(huán)境工程和環(huán)境科學(xué)專業(yè)設(shè)立“無機(jī)化學(xué)實驗B”課程，24學(xué)時。與其他“211”院校的對應(yīng)專業(yè)相比，華北電力大學(xué)的無機(jī)化學(xué)實驗學(xué)時明顯偏少，如果仍延續(xù)傳統(tǒng)的理論驗證實驗?zāi)Ｊ剑瑹o法達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的要求。所以如何在有限的時間內(nèi)為學(xué)生提供符合學(xué)習(xí)規(guī)律、具有先進(jìn)性、適合于本科生使用的無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)體系是亟待解決的問題。

目前存在的主要問題如下：

（1）實驗學(xué)時少：目前“無機(jī)化學(xué)實驗A”僅能開設(shè)12個實驗，主要是基本理論驗證實驗和常見元素性質(zhì)實驗，制備、分離、鑒定等綜合性較強(qiáng)的實驗較少；“無機(jī)化學(xué)實驗B”只能開設(shè)9～10個實驗，元素部分的實驗基本無法開出，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生的求知需要。

（2）實驗教材內(nèi)容陳舊：所用的教材是2000年自編的講義，采取“示范型”的編寫方式，形式呆板，缺乏對實驗理論、方法、特點的系統(tǒng)介紹，使實驗教材停留在實驗操作指導(dǎo)的水平上，學(xué)生在實驗中基本上是“照方抓藥”，處于被動狀態(tài)，不能很好地達(dá)到培養(yǎng)實驗?zāi)芰Φ哪康摹?/p>

（3）實驗教學(xué)方法比較單一：在實驗教學(xué)中，仍局限在“驗證理論”或“儀器的使用和操作方法訓(xùn)練”的模式上，沿用幾十年不變的學(xué)生預(yù)習(xí)，教師課堂講解，學(xué)生按實驗步驟操作，課后完成實驗報告的老一套做法，使實驗課落后于科技的發(fā)展和時代的要求，制約了實驗教學(xué)水平的提高以及學(xué)生實驗?zāi)芰退刭|(zhì)的培養(yǎng)。

（4）考核方式不科學(xué)：目前在實驗成績的評定上，主要依據(jù)實驗報告和學(xué)生實驗操作的情況。由于有部分學(xué)生無故曠課，甚至相互抄襲實驗報告，或是照著實驗書通篇抄寫，造成實驗成績評定不能全面反映學(xué)生實驗?zāi)芰Φ母叩停沟脤W(xué)生在思想上產(chǎn)生了重理論輕實驗、重實驗操作輕實驗設(shè)計、重實驗結(jié)果輕實驗結(jié)果分析論證的傾向。

無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革的目的是建立一個無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的新模式，使無機(jī)化學(xué)實驗具有教學(xué)內(nèi)容前瞻性、教學(xué)方法創(chuàng)新性、教學(xué)手段現(xiàn)代性的特點，積極促進(jìn)無機(jī)化學(xué)實驗課教學(xué)質(zhì)量的提高。對無機(jī)化學(xué)實驗的教學(xué)體系進(jìn)行改革，完善教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法和考核方法，引入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段以彌補學(xué)時不足，對于提高無機(jī)化學(xué)實驗的教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生獨立觀察、分析實驗現(xiàn)象和作出結(jié)論的能力以及科學(xué)工作方法顯得尤為必要。

二、無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)體系的改革

無機(jī)化學(xué)實驗在化學(xué)實驗教學(xué)中占有特殊地位，是學(xué)生化學(xué)實驗教育的第一門實驗教學(xué)課程，學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)態(tài)度如何會直接影響今后整體化學(xué)實驗教學(xué)的效果。華北電力大學(xué)無機(jī)化學(xué)實驗的教學(xué)改革應(yīng)全面分析調(diào)研無機(jī)化學(xué)實驗課程內(nèi)容、方法，找出存在的問題，以學(xué)校培養(yǎng)創(chuàng)新人才的教學(xué)目標(biāo)為宗旨，對課程體系進(jìn)行全面改革，并在實際教學(xué)實踐中驗證改革的效果。

1.課程體系的定位

通過調(diào)研工作分析比較國內(nèi)知名綜合性大學(xué)、行業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)和環(huán)境專業(yè)無機(jī)化學(xué)實驗設(shè)立情況。調(diào)研結(jié)果顯示，國內(nèi)大學(xué)無機(jī)化學(xué)實驗或單獨設(shè)課、與分析化學(xué)實驗合并設(shè)立“無機(jī)及分析化學(xué)實驗”或四大化學(xué)統(tǒng)一設(shè)立“大學(xué)化學(xué)實驗”課程，但無機(jī)實驗部分的內(nèi)容80％左右相同，20％為各校根據(jù)自身特點設(shè)立的實驗，如化工大學(xué)的無機(jī)制備、地質(zhì)大學(xué)的巖層分析，農(nóng)業(yè)大學(xué)的土壤性質(zhì)等；同時和后續(xù)課程教師溝通，了解后續(xù)課程對化學(xué)實驗技能的要求。通過研究討論對我院各專業(yè)無機(jī)化學(xué)實驗課程教學(xué)體系有了比較明確的定位：即夯實基礎(chǔ)，注重特色。也就是在課程體系中確定70％左右的內(nèi)容為無機(jī)化學(xué)基本理論和基本知識實驗，30％左右為與專業(yè)特色相關(guān)的實驗。

2.教學(xué)內(nèi)容改革和教材編寫

將實驗內(nèi)容分為三個模塊，分別為“一般理論驗證及基本操作訓(xùn)練實驗”、“元素性質(zhì)實驗”、“綜合性和設(shè)計性實驗”。每個模塊的訓(xùn)練目的不同。根據(jù)華北電力大學(xué)化學(xué)和環(huán)境專業(yè)各自的特點分別編寫適合的教材。在編寫中注意篩選、精簡、刪除、合并教材實驗內(nèi)容，突出電力特色，如對化學(xué)專業(yè)增加“去離子水的制備和水質(zhì)檢驗”；對環(huán)境專業(yè)，增加“電廠化學(xué)車間酸堿廢水性質(zhì)及處理”等與專業(yè)相關(guān)的實驗內(nèi)容，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時提高綜合型設(shè)計性實驗在整個實驗課程中的比重，對原設(shè)計性實驗進(jìn)行修改，以期更適應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知水平，在每個驗證實驗中也增加如混合離子的分離鑒定等設(shè)計性小實驗，兼顧學(xué)生基本操作能力訓(xùn)練和學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。

三、實驗教學(xué)方法改革

實驗教學(xué)方法的改革是改革的中心。如何在短短幾十個學(xué)時中達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)科學(xué)研究的能力的目的是改革要解決的主要問題。

首先，根據(jù)“三大實驗?zāi)K”各自的訓(xùn)練目的循序漸進(jìn)地采用“指導(dǎo)”、“啟發(fā)”和“探討”三個階段的教學(xué)方式。在一般實驗中，以“指導(dǎo)”為主，訓(xùn)練學(xué)生對實驗設(shè)備、實驗操作方法和化學(xué)基本原理的熟悉、掌握。在綜合性實驗中，啟發(fā)學(xué)生如何發(fā)現(xiàn)問題，如何一步步地解決問題。在設(shè)計性型實驗中，由學(xué)生自行擬訂方案，動手實驗，教學(xué)方法以探討為主，鼓勵學(xué)生充分發(fā)揮創(chuàng)造力和想象力，運用各方面的知識自行設(shè)計實驗方案，自已探索，獨立解決問題。

其次，充分利用多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等教學(xué)資源。由于課時限制，無機(jī)化學(xué)實驗很多內(nèi)容都無法讓學(xué)生在實驗室完成。實行實驗室開放制度、建立實驗網(wǎng)絡(luò)平臺是解決這一問題的有效手段。無機(jī)化學(xué)實驗儀器和設(shè)備主要是玻璃儀器，不需要特殊維護(hù)，開放實驗室?guī)缀醪恍枰~外的費用，可為基礎(chǔ)好的、學(xué)有余力的學(xué)生提供課外學(xué)習(xí)和小型研究的場所；建立實驗室網(wǎng)絡(luò)平臺，將無機(jī)化學(xué)課程中涉及到的各種物質(zhì)圖片和由于學(xué)時限制無法開出的實驗制成視頻上網(wǎng)，學(xué)生利用課余時間可以在網(wǎng)上觀看學(xué)習(xí)。不僅可以使實驗內(nèi)容更加豐富，省時省力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，產(chǎn)生較好的教學(xué)效果，還可以培養(yǎng)學(xué)生駕馭現(xiàn)代教育信息技術(shù)的能力。

四、實驗教學(xué)過程管理改革

加強(qiáng)實驗教學(xué)各環(huán)節(jié)的規(guī)范化管理，確保學(xué)生能力的提高。為此可把實驗教學(xué)過程分為預(yù)習(xí)、實驗、報告、總結(jié)四個環(huán)節(jié)，對四個環(huán)節(jié)的教學(xué)管理建立規(guī)范化的內(nèi)容和質(zhì)量指標(biāo)體系。實驗前要求學(xué)生寫好預(yù)習(xí)報告，實驗時首先提問學(xué)生實驗有關(guān)的操作和現(xiàn)象，講解時只給學(xué)生講解一些注意事項，實驗過程中及時指出學(xué)生操作中的問題，并對學(xué)生的操作進(jìn)行打分，對每一步的內(nèi)容與指標(biāo)盡量做到量化，使教學(xué)雙方在整個實驗教學(xué)過程中都有據(jù)可依。

五、改革實驗考核方式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

篇5

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)院校；無機(jī)化學(xué)；創(chuàng)新；綠色化學(xué)

中圖分類號 G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）03-04-117-03

Research of Inorganic Chemistry Teaching in Agricultural University Based on the Green Chemistry and Innovation Training

Ke Fei et al.

（Department of Chemistry，Anhui Agricultural University，Hefei 230036，China）

Abstract：The idea of green chemistry and innovation training has attracted increasing attention by the international higher education. This paper analyzed the disadvantages existed in the teaching process of inorganic chemistry in agricultural university. Further the significance to infiltrate the idea of green chemistry and innovation training in inorganic chemistry teaching was introduced，and some constructive opinions and suggestions were also put forward.Sequentially，the students desire for knowledge can be inflamed and the effective teaching can also be raised.

Key words：Agricultural university；Inorganic chemistry；Innovation；Green chemistry

無機(jī)化學(xué)是一門內(nèi)容既豐富又抽象的課程，其不僅是化學(xué)專業(yè)學(xué)生的4大基礎(chǔ)化學(xué)（無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)）之首，也是高等農(nóng)業(yè)院校一些非化學(xué)專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)課程，甚至是必修的入門課程之一[1-2]。該課程內(nèi)容體系龐雜，理論性較強(qiáng)，尤其該課程面臨的授課對象是大學(xué)一年級新生。因此，無機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)成功與否對學(xué)生們今后的學(xué)習(xí)思維模式的培養(yǎng)起著一定的指導(dǎo)作用。然而，對于農(nóng)業(yè)院校的無機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)過程，大部分的傳授者只重視課本上化學(xué)知識的傳授，而忽略了相關(guān)知識點國際最新的研究進(jìn)展的介紹，忽視了對學(xué)生綠色思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，從而造成學(xué)生上課沒有積極主動的心態(tài)，缺少朝氣蓬勃的求知欲望，進(jìn)而造成這種模式下培養(yǎng)的學(xué)生整體素質(zhì)偏下，沒有綠色創(chuàng)新的概念，更沒有保護(hù)世界和改造世界的科學(xué)精神[3]。

化合物的綠色合成以及清潔能源的使用將是無機(jī)化學(xué)發(fā)展必然趨勢，同時各學(xué)科之間的互相滲透，形成了眾多的新興特色研究領(lǐng)域，所以無機(jī)化學(xué)是一門活躍有趣的特色學(xué)科。本文中作者結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)歷，對如何在高等農(nóng)業(yè)院校無機(jī)化學(xué)教學(xué)中注入綠色創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，進(jìn)而激發(fā)大學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情進(jìn)行了初步探討。

1 綠色創(chuàng)新思維理念

綠色化學(xué)理念最早產(chǎn)生于美國，其頒布的《Pollution Prevention Act of 1990》法令中第一次明確提出了綠色化學(xué)概念[4]。這一概念的提出，迅速得到了國際各國的支持。英國皇家化學(xué)會在1999年創(chuàng)辦了國際第一個綠色化學(xué)綜合期刊《Green Chemistry》，隨后，該雜志在國際影響力逐年增加，2015年其影響因子已達(dá)到了8.02。由此可見，綠色化學(xué)理念深受科學(xué)工作者們的推崇。所謂綠色化學(xué)就是在實際生產(chǎn)中使用清潔的能源和使用環(huán)境友好的試劑和溶劑，最大程度的利用原材料，盡可能的避免污染。然而隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，工業(yè)化程度的飛快推進(jìn)，當(dāng)今教育理念僅僅有綠色化學(xué)還不夠，還得注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這就要求學(xué)生具備綠色創(chuàng)新思維理念，這樣培養(yǎng)的人才在未來的國際競爭中才具有優(yōu)勢。

2 無機(jī)化學(xué)教學(xué)中綠色創(chuàng)新理念的重要性

化學(xué)一方面創(chuàng)造了一個美麗的人造世界，另一方面也改變了這個美麗世界。甚至一些非化學(xué)專業(yè)的人們，一聽到化學(xué)這個詞，就聯(lián)想到危險、污染、有毒等等。因此，如果要徹底改變這一現(xiàn)狀，改變?nèi)藗儗瘜W(xué)的認(rèn)識，這就需要發(fā)展綠色創(chuàng)新化學(xué)理念。

目前，隨著工農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，新的化合物也不斷的被發(fā)現(xiàn)和合成出來。與此同時，人類所面臨的環(huán)境危機(jī)也越來越重，而這些發(fā)展和危機(jī)在一定程度上都與化學(xué)關(guān)聯(lián)，化學(xué)在創(chuàng)造物質(zhì)文明的同時，也帶來了大量的有害物質(zhì)，危害到人們的健康，所以環(huán)境問題已成為國際關(guān)注的熱點問題之一。我們現(xiàn)在所面臨的環(huán)境問題主要有：霧霾、酸雨等大氣污染，水體富營養(yǎng)化、生活工業(yè)廢水等污染，農(nóng)藥殘留、固體廢棄物等土壤污染等[5-6]。因此，發(fā)展綠色創(chuàng)新思想，推廣綠色創(chuàng)新教學(xué)是教育發(fā)展的大趨勢。

大學(xué)生是未來社會發(fā)展的希望，是創(chuàng)造物質(zhì)文明主力軍，所以教師要盡自己最大努力向?qū)W生們傳授綠色創(chuàng)新方面的知識，然后通過大學(xué)生群體去影響周圍的人群，逐漸使大家都能有這個意識，促進(jìn)整個社會的和諧健康發(fā)展。無機(jī)化學(xué)是新生入學(xué)第一門開設(shè)的大學(xué)化學(xué)課程，這是他們對大學(xué)化學(xué)認(rèn)識的開始，同時也是他們學(xué)習(xí)生活習(xí)慣養(yǎng)成以及社會責(zé)任意識形成的關(guān)鍵階段。因此，大學(xué)老師要充分利用課堂這個重要教學(xué)陣地，認(rèn)真挖掘無機(jī)化學(xué)教材中的知識點與最新研究報道成果的聯(lián)系，向?qū)W生們傳授最新的綠色創(chuàng)新知識，培養(yǎng)學(xué)生們綠色創(chuàng)新意識，進(jìn)而按照綠色化學(xué)的原則來處理生活中的問題。因此，在高等農(nóng)業(yè)院校無機(jī)化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生們綠色創(chuàng)新思維，以適應(yīng)當(dāng)前國際科技的高速發(fā)展非常重要。

3 無機(jī)化學(xué)教學(xué)中綠色創(chuàng)新理念融入的策略

目前，國內(nèi)部分綜合高校化學(xué)專業(yè)已經(jīng)開設(shè)了綠色化學(xué)這門新興課程，但仍然處于開始階段，對綠色創(chuàng)新思想的傳授相對較少，而對于農(nóng)業(yè)院校來說，綠色創(chuàng)新研究的就更少。農(nóng)業(yè)院校無機(jī)化學(xué)由過去56學(xué)時調(diào)到現(xiàn)在為48學(xué)時，這就要根據(jù)農(nóng)業(yè)院校自身的特點和培養(yǎng)目標(biāo)，對無機(jī)化學(xué)授課內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，那么在這有限的課時中，如何將綠色創(chuàng)新理念融入到課堂之中就格外重要。筆者認(rèn)為，可以從以下幾個方面著手實施綠色創(chuàng)新教育：

3.1 加強(qiáng)師生的綠色創(chuàng)新理念的培養(yǎng) 隨著科技的發(fā)展，創(chuàng)新應(yīng)用型人才對農(nóng)業(yè)的發(fā)展越來越重要，高等農(nóng)業(yè)院校無機(jī)化學(xué)必須把綠色創(chuàng)新理念作為重要的指導(dǎo)思想滲透到教學(xué)中。綠色創(chuàng)新理念的培養(yǎng)是對傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)教育模式的發(fā)展，該培養(yǎng)理念不僅能為社會培養(yǎng)出高層次專業(yè)素質(zhì)人才，而且還注重培養(yǎng)學(xué)生們可持續(xù)發(fā)展意識。這就要求傳授者自己要有綠色可持續(xù)的發(fā)展觀念，在教學(xué)工作中將綠色創(chuàng)新思想滲透到課堂之中。化學(xué)教育者要不斷的更新自己的知識框架，及時了解國際最新的相關(guān)領(lǐng)域研究進(jìn)展，將課本上知識點與最新的相關(guān)綠色創(chuàng)新研究結(jié)合起來，課堂上以生動形象的圖片或動畫方式給學(xué)生們呈現(xiàn)，讓學(xué)生們在大學(xué)一年級就養(yǎng)成好習(xí)慣，讓綠色創(chuàng)新理念真正的樹立在他們的腦海中，為培養(yǎng)具有可持續(xù)發(fā)展理念的未來化學(xué)工作者奠定基礎(chǔ)。

3.2 無機(jī)化學(xué)理論課中綠色創(chuàng)新理念的滲透 課堂教學(xué)是學(xué)生們的接受知識的重要途徑，教師要緊跟國內(nèi)外最新的綠色化學(xué)研究成果，充分挖掘課本中的理論知識，將二者結(jié)合起來，在理論教學(xué)中將最新的綠色創(chuàng)新思想進(jìn)行滲透，并修正與該思想不相符的課本內(nèi)容。引導(dǎo)學(xué)生們重新設(shè)計新的路線、工藝等，使整個合成綠色化，能源綠色化，避免傳統(tǒng)的反應(yīng)方法給環(huán)境帶來的負(fù)面影響。

無機(jī)化學(xué)理論課中很多基礎(chǔ)知識都與創(chuàng)新的綠色化學(xué)有關(guān)。例如，（1）在化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)章節(jié)中，除了介紹動力學(xué)常數(shù)的定義外，還可以介紹目前國際研究最熱的新型多孔材料對水體中有機(jī)污染物（如，有機(jī)染料、苯、農(nóng)藥等）的吸附率隨時間的變化關(guān)系，進(jìn)而計算其吸附動力學(xué)常數(shù)，這樣學(xué)生既了解動力學(xué)常數(shù)概念又清楚的知道怎么通過實驗得到這個動力學(xué)常數(shù)；（2）在介紹化學(xué)熱力學(xué)部分的時候，除了介紹熵、焓、吉布斯自由能的概念外，還可以介紹吸附劑吸附有害物質(zhì)的吸附量隨溫度的變化關(guān)系實驗，通過該實驗可以讓學(xué)生了解吸附劑在該條件下的熵、焓、吉布斯自由能是怎么得到的，加深吉布斯自由能與化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行方向的關(guān)系，進(jìn)而知道怎么學(xué)以致用。為了方便吸附劑的回收循環(huán)使用，還可以介紹新型磁性多孔材料，既可以達(dá)到去除水體中的污染物，又可以通過簡單的外界磁場，方便的將吸附劑從水體中分離出來，達(dá)到循環(huán)使用效果；（3）介紹碳族元素的時候，除了介紹溫室效應(yīng)導(dǎo)致全球變暖之外，還可以介紹目前利用CO2制甲烷等最新研究成果；（4）在介紹硫化合物的時候，介紹硫化鎘等等量子點光催化劑，可以利用該光催化劑在取之不竭、用之不盡的太陽光條件下進(jìn)行光催化反應(yīng)。此外，教師還要根據(jù)高等農(nóng)業(yè)院校自身發(fā)展的特點和優(yōu)勢，課堂教學(xué)中將無機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識與農(nóng)業(yè)院校的茶與食品科學(xué)、環(huán)境與能源、生物工程以及農(nóng)藥等優(yōu)勢學(xué)科結(jié)合起來，達(dá)到學(xué)科間的優(yōu)勢互補。例如，無機(jī)化學(xué)教學(xué)中可以補充最新的制氫和儲氫材料、可見光催化材料、高催化性能或吸附性能的多孔材料、農(nóng)藥降解材料、重金屬去除材料等等。總之，教師可以根據(jù)當(dāng)前國際研究的熱點，有目的、有計劃的將無機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識與這些最新的綠色創(chuàng)新研究有機(jī)地串聯(lián)起來，既提高了教學(xué)質(zhì)量，又使學(xué)生們知道農(nóng)業(yè)科技人員的研究動態(tài)，潛移默化中增強(qiáng)學(xué)生們的綠色創(chuàng)新意識。

3.3 無機(jī)化學(xué)實驗課綠色創(chuàng)新化 化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，實驗課是運用理論知識和驗證理論知識的渠道，也是最容易產(chǎn)生污染的主要場所之一。因此，實現(xiàn)實驗課的綠色創(chuàng)新是非常必要的，這是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題以及解決問題能力的重要途徑，也為培養(yǎng)他們良好的科研素養(yǎng)打下基礎(chǔ)。

（1）加強(qiáng)安全教育，樹立綠色創(chuàng)新理念。無機(jī)化學(xué)實驗課是大學(xué)一年級開設(shè)的第一門化學(xué)實驗課程，學(xué)生沒有自己動手實驗的經(jīng)驗。因此，老師在這個過程中作用至關(guān)重要。第一節(jié)實驗課，授課老師講解實驗內(nèi)容之前應(yīng)該對學(xué)生們進(jìn)行安全教育，宣傳綠色創(chuàng)新理念，給學(xué)生們講解《化學(xué)實驗室安全手冊》，進(jìn)行實驗室安全培訓(xùn)，培訓(xùn)合格的同學(xué)方可進(jìn)入實驗室進(jìn)行后續(xù)的實驗操作。同時在實驗室醒目位置張貼安全標(biāo)志，強(qiáng)化學(xué)生們安全意識、綠色創(chuàng)新意識以及環(huán)保意識。

（2）優(yōu)化實驗內(nèi)容，提高綠色創(chuàng)新程度。使用無毒無污染的綠色原料和溶劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有害試劑。盡量使用蒸餾水、乙醇等綠色無毒試劑，避免使用氯仿、苯胺等毒性較大試劑。合成條件避免時間長、高溫高壓等條件，可以采用快速的超聲或微波輔助合成新方法，節(jié)約時間，增加轉(zhuǎn)化率、減少污染，實現(xiàn)實驗的綠色化創(chuàng)新。另外可以開設(shè)一些學(xué)生自主性比較大的實驗，開展一些利用可見光為能源的催化或降解實驗，讓學(xué)生們自主設(shè)計實驗原料、條件、方法等，充分開發(fā)學(xué)生們創(chuàng)新能力。

（3）重視實驗室廢棄物的回收，開發(fā)循環(huán)實驗。實驗室廢棄物的妥善處理這個過程非常重要，目前大部分高校實驗課都存在這種普遍的現(xiàn)象，實驗結(jié)束后學(xué)生們就直接將反應(yīng)后的試劑和藥品直接倒入水池中，甚至包括一些毒性較大的試劑。這不僅危害自己也會危害到他人，增加后續(xù)無害化處理的負(fù)擔(dān)。實驗老師一定要指導(dǎo)學(xué)生將實驗廢棄物進(jìn)行分類回收處理，嚴(yán)禁亂扔亂倒，這樣像乙醇這類常用溶劑我們就可以回收起來，進(jìn)行重新集中蒸餾制得干凈的無水乙醇，從而可以循環(huán)使用。教師可以把實驗的后處理作為成績考核的一部分，督促學(xué)生養(yǎng)成好的習(xí)慣，為自己、為社會負(fù)責(zé)。

4 結(jié)語

無機(jī)化學(xué)是一門實踐性較強(qiáng)的課程，授課教師不僅要傳授學(xué)生們基礎(chǔ)的理論知識，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生們具有在改造世界的同時更要保護(hù)好世界的能力。通過上述改革措施，本人自己課堂上取得了很好的教學(xué)效果，改變了以往無機(jī)化學(xué)課堂上沉悶的現(xiàn)象，大家積極思考、課堂氣氛活躍、年終評教獲得優(yōu)秀。當(dāng)然，結(jié)合最新的研究熱點，宣傳綠色創(chuàng)新理念是一項系統(tǒng)的工程，也是社會發(fā)展的趨勢，這項工作現(xiàn)在還是處于起點階段，每位化學(xué)教師都要不斷的探索，提升綠色創(chuàng)新的教學(xué)方法，為社會培養(yǎng)合格的化學(xué)科技者而不懈努力。

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篇6

關(guān)鍵詞：無機(jī)化學(xué)；教學(xué)內(nèi)容；銜接；教學(xué)方法

中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ？搖文章編號：1674-9324（2013）19-0212-03

無機(jī)化學(xué)是化學(xué)、化工、材料、生物、制藥等化學(xué)相關(guān)專業(yè)的主干基礎(chǔ)課，一般于第一學(xué)期開設(shè)，無機(jī)化學(xué)對化學(xué)相關(guān)專業(yè)大學(xué)教學(xué)計劃的順利實施及培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)有著重要影響。無機(jī)化學(xué)既是銜接大學(xué)與中學(xué)化學(xué)教育的橋梁，又是橫貫分析化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)及諸多專業(yè)課的紐帶，良好的無機(jī)化學(xué)知識是進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)課程和分析解決一般化學(xué)問題的重要理論基礎(chǔ)。無機(jī)化學(xué)的內(nèi)容繁多，既有化學(xué)基本理論知識，又有抽象的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，還有知識點分散、內(nèi)容繁雜的元素化學(xué)，對于不熟悉大學(xué)高信息量教學(xué)方式的大一新生，如何保證在較短的教學(xué)時間內(nèi)，讓學(xué)生能理清無機(jī)化學(xué)的知識脈絡(luò)，掌握重點知識內(nèi)容，對無機(jī)化學(xué)教學(xué)來說無疑是一個挑戰(zhàn)。

我國中學(xué)均開設(shè)有化學(xué)課程，大一新生已具備一定的化學(xué)基礎(chǔ)，在無機(jī)化學(xué)教學(xué)中，如何實現(xiàn)與中學(xué)知識及大學(xué)后續(xù)課程的銜接，以及無機(jī)化學(xué)自身基礎(chǔ)化學(xué)反應(yīng)理論、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素化學(xué)各部分內(nèi)部及相互間的有機(jī)銜接，對于無機(jī)化學(xué)教學(xué)效果將有著非常重要的影響，本文將從無機(jī)化學(xué)教學(xué)特點、教學(xué)內(nèi)容銜接及教學(xué)方法上提出幾點拙見，與同行們探討交流。

一、無機(jī)化學(xué)教學(xué)特點

1.學(xué)時及教學(xué)內(nèi)容差異大。由于近年教學(xué)學(xué)時的大量縮減，目前不同學(xué)校針對不同專業(yè)開設(shè)的無機(jī)化學(xué)課程學(xué)時差異明顯，大部分學(xué)校針對化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)等專業(yè)開設(shè)的無機(jī)化學(xué)在100學(xué)時左右，也有部分約70學(xué)時；對化工及制藥專業(yè)學(xué)時一般50～80學(xué)時；對于非化學(xué)化工專業(yè)，學(xué)時普遍較短，多為32～60學(xué)時。對于100學(xué)時的專業(yè)，一般具有較充足的時間對理論知識、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素化學(xué)均進(jìn)行較深入的講解，學(xué)生可以掌握全面的無機(jī)化學(xué)知識；對70學(xué)時左右的專業(yè)，一般大約45學(xué)時用于理論及物質(zhì)結(jié)構(gòu)講解，元素部分約25學(xué)時，元素部分教學(xué)內(nèi)容不能完全覆蓋；對于50學(xué)時以下的專業(yè)，許多專業(yè)只講解理論知識和物質(zhì)結(jié)構(gòu)，元素部分基本不涉及。從目前現(xiàn)狀看，對于短學(xué)時的無機(jī)化學(xué)課程，往往以犧牲元素化學(xué)教學(xué)為代價，把在分析、物化等課程中還會涉及的理論內(nèi)容講得較深入，這導(dǎo)致許多學(xué)生缺乏元素化學(xué)知識、化學(xué)知識整體結(jié)構(gòu)不完整、學(xué)習(xí)內(nèi)容不健全。

2.教材種類多，內(nèi)容編排結(jié)構(gòu)多樣。目前出版的無機(jī)化學(xué)教材種類繁多，每年都不斷有新出或修訂版無機(jī)化學(xué)教材出版。為了無機(jī)化學(xué)書有更廣的應(yīng)用范圍，大部分教材都完全包含了傳統(tǒng)無機(jī)化學(xué)的基本化學(xué)反應(yīng)原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)及元素化學(xué)三大模塊，針對短學(xué)時的無機(jī)化學(xué)教材目前相對較為缺乏。無機(jī)化學(xué)教材內(nèi)容編排不同教材差異較大，有的按化學(xué)原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)及元素化學(xué)排版，有的按物質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)原理、元素化學(xué)介紹，教材中各模塊間基本相互獨立、銜接較少。在有限的教學(xué)時間里，要達(dá)到良好教學(xué)效果，教學(xué)內(nèi)容的合理取舍與組織對教師無疑是一個挑戰(zhàn)。

3.與其他課程存在交叉與銜接。無機(jī)化學(xué)是大學(xué)化學(xué)第一課，其教學(xué)內(nèi)容與后續(xù)分析化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)及諸多專業(yè)課都有內(nèi)容的交叉與銜接。無機(jī)化學(xué)的酸堿平衡、配位解離平衡、沉淀溶解平衡和氧化還原反應(yīng)是分析化學(xué)的理論基礎(chǔ)。無機(jī)化學(xué)基本化學(xué)原理與物理化學(xué)中的動力學(xué)熱力學(xué)存在明顯的遞進(jìn)。原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)理論對解釋有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)依然實用。應(yīng)用化學(xué)、材料等專業(yè)的多門課程都涉及無機(jī)化學(xué)知識，有的甚至就是元素化學(xué)的內(nèi)容，如無機(jī)材料的制備等課程。良好的無機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)是后續(xù)化學(xué)及專業(yè)課程學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)，也是提高學(xué)生大學(xué)學(xué)習(xí)興趣和自信心的有力保障。

4.學(xué)生個體差異顯著。我們知道，按照中國現(xiàn)行高考制度，許多化學(xué)及相關(guān)專業(yè)的學(xué)生所就讀的專業(yè)并非其自愿選擇，而是通過調(diào)劑錄取，對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣各有不同。按照中學(xué)化學(xué)“必修2+選修6”模塊式教學(xué)，不同省份及不同學(xué)校對中學(xué)化學(xué)教學(xué)的深度及廣度不同，導(dǎo)致不同學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)存在一定差異。而且，隨著高等教育大擴(kuò)招，高考錄取率達(dá)70%，學(xué)生個體生理差異也較大。由于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、主觀能動性、中學(xué)化學(xué)知識基礎(chǔ)等多種原因，在無機(jī)化學(xué)教學(xué)中，能明顯感受到一個班的學(xué)生在學(xué)習(xí)自覺性、領(lǐng)悟力等方面分為幾個不同層次。要保證絕大部分同學(xué)都能達(dá)到教學(xué)要求，學(xué)生個體差異也是大學(xué)教學(xué)必須充分考慮的因素，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的設(shè)置上應(yīng)盡可能做到因材施教。

二、無機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的銜接

鑒于無機(jī)化學(xué)在教學(xué)時間、課程內(nèi)容、教學(xué)對象等方面的特點，在教學(xué)過程中有效組織編排教學(xué)內(nèi)容，注重中學(xué)教育與大學(xué)教育的良好銜接，引導(dǎo)學(xué)生順利過渡到大學(xué)學(xué)習(xí)，融會貫通前后知識，對達(dá)到理想教學(xué)效果可起到重要促進(jìn)作用。

1.與中學(xué)化學(xué)教學(xué)的銜接。目前高中化學(xué)三個版本教材均采用模塊式教學(xué)，將化學(xué)教學(xué)內(nèi)容分為兩個必修模塊（《化學(xué)1》和《化學(xué)2》）和六個選修模塊（《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》、《化學(xué)反應(yīng)原理》和《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》、《化學(xué)與生活》、《化學(xué)與技術(shù)》、《實驗化學(xué)》）。必修模塊涉及了化學(xué)物質(zhì)分類及離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)；元素周期表、化學(xué)鍵；化學(xué)能與熱能、電能、化學(xué)反應(yīng)的速率和限度；重要的金屬及其化合物；硫、氮、氧及其化合物。《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊涉及了原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)、共價鍵、晶體結(jié)構(gòu)及性質(zhì)；《化學(xué)反應(yīng)原理》涉及了化學(xué)反應(yīng)與能量、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡、水溶液中的離子平衡等內(nèi)容。從中學(xué)教學(xué)內(nèi)容看，無機(jī)化學(xué)中的基本化學(xué)反應(yīng)原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)及元素化學(xué)都有涉及，但是其教學(xué)程度較淺，多處于對概念的了解，且不同省區(qū)學(xué)習(xí)內(nèi)容可能存在很大差異，無機(jī)化學(xué)中對各部分內(nèi)容均有很大程度的提升，如化學(xué)平衡中引入了標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)、焓、熵、Gibbs函數(shù)等熱力學(xué)函數(shù)。在無機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上，應(yīng)根據(jù)中學(xué)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容，在對全班同學(xué)進(jìn)行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，為學(xué)生設(shè)計構(gòu)建科學(xué)的教學(xué)大綱，安排合適的教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生在現(xiàn)有基礎(chǔ)上循序漸進(jìn)，不斷深入。

2.前后章節(jié)內(nèi)容的銜接。無機(jī)化學(xué)教學(xué)一般都會涉及化學(xué)反應(yīng)基本原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素化學(xué)三部分內(nèi)容，化學(xué)反應(yīng)基本原理和物質(zhì)結(jié)構(gòu)通常安排在元素化學(xué)之前，各教材在化學(xué)反應(yīng)基本原理和物質(zhì)結(jié)構(gòu)間有的將物質(zhì)結(jié)構(gòu)先行講解，有的則先介紹化學(xué)反應(yīng)基本原理。物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定其化學(xué)性質(zhì)，作者認(rèn)為先介紹分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵等物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識有利于學(xué)生理解化學(xué)反應(yīng)原理部分的知識（如熱學(xué)函數(shù)、鍵能、碰撞理論、反應(yīng)機(jī)理等），而且高中物理以及化學(xué)中均涉及有原子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵等相關(guān)內(nèi)容，學(xué)生也容易理解接受。原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)熱力學(xué)及動力學(xué)、氧化還原、配位化學(xué)等無機(jī)化學(xué)基本理論知識很多在元素化學(xué)中將得到具體體現(xiàn)，并指導(dǎo)著元素化學(xué)的教學(xué)與研究，因此，元素化學(xué)放在最后講解比較科學(xué)。化學(xué)反應(yīng)基本原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素化學(xué)三大模塊除了相互存在銜接外，各模塊內(nèi)部各章節(jié)也存在很密切的關(guān)聯(lián)，如化學(xué)反應(yīng)原理部分中化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)、化學(xué)平衡知識、四大平衡反應(yīng)是一脈相承的關(guān)系；物質(zhì)結(jié)構(gòu)部分里，原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)、配合物結(jié)構(gòu)則是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的逐漸深入；元素化學(xué)同區(qū)內(nèi)各族之間有相似結(jié)構(gòu)和相似性能但又存在變化規(guī)律。因此，注意前后章節(jié)內(nèi)容的有機(jī)銜接將有助幫助學(xué)生理解掌握。

3.必修與選修內(nèi)容的銜接。由于教學(xué)學(xué)時的壓縮，無機(jī)化學(xué)教材涵蓋的內(nèi)容通常無法完全在課堂上給學(xué)生進(jìn)行詳細(xì)講解，一般教材通常將教學(xué)內(nèi)容分為必修和選修兩部分，選修內(nèi)容采用不同排版方式標(biāo)注出來。延伸基礎(chǔ)知識、難度較深的內(nèi)容，如化學(xué)動力學(xué)中對化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的講解，一般無機(jī)化學(xué)教材都設(shè)為選修內(nèi)容。另外，為了擴(kuò)寬學(xué)生視野，無機(jī)化學(xué)教材中也對該章節(jié)內(nèi)容涉及的學(xué)科前沿知識進(jìn)行補充介紹，如大連理工大學(xué)版無機(jī)化學(xué)分別在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)和氧化還原章節(jié)補充介紹了化學(xué)動力學(xué)在考古中的應(yīng)用、化學(xué)電源實例等知識，幫助學(xué)生了解理論知識的實際應(yīng)用，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和應(yīng)用知識的能力。在為某些學(xué)科專門編寫的、針對性較強(qiáng)的教材中，學(xué)科背景知識以及無機(jī)化學(xué)在該學(xué)科的應(yīng)用等內(nèi)容常設(shè)為選修。除了書本中明確建議的選修內(nèi)容，教師也可根據(jù)學(xué)時、學(xué)生學(xué)習(xí)情況，靈活調(diào)節(jié)教學(xué)內(nèi)容，將學(xué)生基礎(chǔ)好、容易自學(xué)完成的內(nèi)容設(shè)定為自學(xué)或選修內(nèi)容，以節(jié)約出更多時間用于重點難點知識的講解和實踐教學(xué)。

4.理論教學(xué)與實驗教學(xué)的銜接。化學(xué)是一門實驗科學(xué)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)掌握基本化學(xué)實驗技術(shù)，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和良好的實驗習(xí)慣，是化學(xué)教學(xué)的一項重要任務(wù)。許多同學(xué)在中學(xué)沒有條件進(jìn)行化學(xué)實驗教學(xué)，無機(jī)化學(xué)是他們接觸的第一門化學(xué)實驗課，第一門實驗課的教學(xué)效果對提高學(xué)生實驗課程學(xué)習(xí)興趣、端正學(xué)習(xí)態(tài)度、養(yǎng)成良好實驗習(xí)慣意義重大。實驗教學(xué)是對理論教學(xué)的一種宏觀展示，可以讓學(xué)生更直觀了解化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)。我們需要注意的是，實驗教學(xué)是建立在理論教學(xué)基礎(chǔ)上的，因此在無機(jī)化學(xué)中必須注重理論教學(xué)與實驗教學(xué)的銜接，實驗教學(xué)需要將時間安排在相應(yīng)理論教學(xué)之后，切不可將理論與實驗教學(xué)完全獨立開來。一些簡單的驗證性實驗可以考慮以視頻的方式在理論教學(xué)中直接演示給學(xué)生，節(jié)約部分實驗教學(xué)時間以開設(shè)更多的實驗內(nèi)容。在實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)置中，需要考慮每個實驗對學(xué)生實驗技能的培養(yǎng)目的，應(yīng)盡可能在不同實驗中培養(yǎng)學(xué)生不同實驗技能，讓學(xué)生在有限的時間掌握更多實驗技術(shù)，提高其實踐動手能力。

三、無機(jī)化學(xué)教學(xué)實現(xiàn)銜接的教學(xué)方法

無機(jī)化學(xué)在較多層面存在教學(xué)內(nèi)容的銜接，為了實現(xiàn)相關(guān)知識間的有效銜接，教師在授課過程中除了在教學(xué)內(nèi)容的安排上要合理設(shè)置外，在教學(xué)過程中教師還需在不同環(huán)節(jié)采用不同教學(xué)方法，以達(dá)到理想的教學(xué)效果。

1.課前預(yù)習(xí)作業(yè)。無機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容多，課程任務(wù)重，每節(jié)課的信息量大，適當(dāng)?shù)恼n前預(yù)習(xí)有助于學(xué)生在課堂教學(xué)中集中注意力，跟隨主講老師的教學(xué)思路。老師可以為學(xué)生提供適當(dāng)?shù)念A(yù)習(xí)作業(yè)幫助學(xué)生有重點的預(yù)習(xí)，預(yù)習(xí)作業(yè)最好能注重將學(xué)內(nèi)容與中學(xué)知識、前面章節(jié)內(nèi)容間的聯(lián)系與差異，讓學(xué)生覺得熟悉而新鮮，激發(fā)學(xué)生好奇心和探索熱情，為課堂教學(xué)奠定良好基礎(chǔ)。對課堂中可一帶而過的教學(xué)內(nèi)容，亦可在預(yù)習(xí)中引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，節(jié)約課堂時間。

2.課堂設(shè)問式教學(xué)。課堂教學(xué)是無機(jī)化學(xué)理論課最重要的環(huán)節(jié)，在課堂教學(xué)中教師更需要采用巧妙的教學(xué)方法，將各種內(nèi)容有機(jī)銜接起來。在課堂中向?qū)W生提出相關(guān)問題，是調(diào)動學(xué)生思維、促使學(xué)生主動將相關(guān)知識銜接起來的好方法。例如，涉及到中學(xué)知識的，可以請學(xué)生回答中學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容是什么，老師再順勢介紹中學(xué)與大學(xué)知識的異同。再次出現(xiàn)的前面章節(jié)的內(nèi)容，老師可以通過提問學(xué)生來幫助學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固，并找出前后知識的關(guān)聯(lián)。

3.課后作業(yè)知識點的兼顧。課后作業(yè)也是將各種知識有效銜接的好辦法，除了前后緊密相聯(lián)的知識外，老師也可故意設(shè)計一些復(fù)合習(xí)題，在同一個題目中涉及前后章節(jié)知識以及多個知識點，訓(xùn)練學(xué)生綜合分析問題的思維，教會學(xué)生解決綜合問題的方法，提高其對綜合知識的掌握與應(yīng)用能力。如在氧化還原反應(yīng)里可以將化學(xué)平衡常數(shù)、熱力學(xué)函數(shù)、Hess定律、電動勢、能斯特方程式等知識點關(guān)聯(lián)在一起，根據(jù)具體情況可進(jìn)一步計算求解酸堿平衡常數(shù)、溶解度、配合物穩(wěn)定常數(shù)等物理量。

4.復(fù)習(xí)理清脈絡(luò)結(jié)構(gòu)。無機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容間存在不同的銜接方式，按不同章節(jié)或模塊進(jìn)行知識疏理，理清知識脈絡(luò)結(jié)構(gòu)，將有助于學(xué)生對無機(jī)化學(xué)知識整體內(nèi)容有全面的了解。因此，在每章以及化學(xué)原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素化學(xué)不同模塊授課完畢，教師應(yīng)和學(xué)生一起來疏理所學(xué)知識的脈絡(luò)框架，將所學(xué)內(nèi)容精簡成若干標(biāo)題，再讓學(xué)生將標(biāo)題里的內(nèi)容豐滿還原，鞏固學(xué)習(xí)知識。能將書本中的知識濃縮為框架圖、并再充實成“大樓”的學(xué)生應(yīng)該是達(dá)到了本門課程的教學(xué)要求。

無機(jī)化學(xué)是大學(xué)化學(xué)最重要的課程之一，其學(xué)習(xí)效果不僅對無機(jī)化學(xué)知識的掌握程度是一種考量，更會對后續(xù)化學(xué)課程甚至整個大學(xué)期間學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)態(tài)度產(chǎn)生潛在重要影響，因此教師在教學(xué)過程中，充分利用無機(jī)化學(xué)承前啟后的特點，結(jié)合課程特色，在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、教學(xué)方法上注重知識的銜接與遞進(jìn)，不但可望得到理想的無機(jī)化學(xué)教學(xué)效果，對大一新生順利完成中學(xué)到大學(xué)的蛻變，開啟愉快輕松的大學(xué)學(xué)習(xí)生活也具有極其重要的意義。

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篇7

按照應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，將基礎(chǔ)化學(xué)中的無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)課程涉及的實驗內(nèi)容作為一個整體統(tǒng)籌安排、內(nèi)容合理銜接，避免了實驗內(nèi)容重復(fù)，減少了驗證性實驗項目，增加了綜合性、設(shè)計性實驗項目，開設(shè)了化學(xué)虛擬仿真實驗，突出了實驗的應(yīng)用性教學(xué)。通過基礎(chǔ)化學(xué)實驗，使學(xué)生掌握了基本的實驗技能，培養(yǎng)了學(xué)生動手操作和分析解決實際問題的能力。

關(guān)鍵詞

化工專業(yè)；應(yīng)用型人才培養(yǎng)；化學(xué)實驗；化學(xué)虛擬仿真實驗；實驗改革

化學(xué)學(xué)科是化工類專業(yè)的主干學(xué)科，化學(xué)類課程是培養(yǎng)化工類專業(yè)應(yīng)用型人才的基礎(chǔ)核心課程，化學(xué)類實驗教學(xué)是培養(yǎng)高水平應(yīng)用型人才的重要環(huán)節(jié)。在化工類院(系)中，一般把化工類專業(yè)開設(shè)的無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)課程稱為基礎(chǔ)化學(xué)(又稱四大化學(xué))課程，基礎(chǔ)化學(xué)課程都是地位非常重要、實踐性非常強(qiáng)的核心課程。長期以來，在化工類專業(yè)人才培養(yǎng)方案中，基礎(chǔ)化學(xué)的理論課和實驗課缺乏整體考慮，基礎(chǔ)化學(xué)的理論課和實驗課各自獨立設(shè)置，缺乏有機(jī)聯(lián)系，部分內(nèi)容重復(fù);每門課的理論課和實驗課分工太明確，相互融合和貫通不好，實驗內(nèi)容零散［1］。基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)在基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)過程中占有很重要的地位［2］。要培養(yǎng)出高水平、高質(zhì)量的應(yīng)用型人才，在基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)中不僅要注重學(xué)生動手能力的培養(yǎng)、注重分析問題與解決問題能力的培養(yǎng)，還應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生工程能力的培養(yǎng)以及對新型科學(xué)儀器、新技術(shù)的詳細(xì)了解和掌握［3］。為了更好地發(fā)揮基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)在化工類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方面的獨特作用，我們對基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行了大幅度改革，并開設(shè)出了化學(xué)虛擬仿真實驗，這些改革明顯地提高了基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)水平和學(xué)生工程能力。

1基礎(chǔ)化學(xué)實驗改革的必要性

以前，原基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)各成體系，存在著內(nèi)容重復(fù)，例如天平的使用、酸度計的使用、分光光度計的使用等內(nèi)容在無機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)實驗中均有，在實驗學(xué)時壓縮的情況下，必須避免低水平的重復(fù);基礎(chǔ)化學(xué)實驗課中驗證性實驗項目較多，綜合、設(shè)計性的實驗很少，對應(yīng)用性實驗教學(xué)重視不夠，學(xué)生訓(xùn)練的機(jī)會很少，這種傳統(tǒng)的實驗體系已不能滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要;在制訂新的實驗教學(xué)大綱時，雖然將分析化學(xué)實驗在原有的容量分析實驗基礎(chǔ)上增加了儀器分析，但總體上儀器分析學(xué)時較少，僅開出酸度計、分光光度計、氣相色譜等3個實驗項目，無法滿足學(xué)生對現(xiàn)代儀器使用的需要，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能跟上科技進(jìn)步和儀器發(fā)展的步伐。近年來，在全球范圍內(nèi)明顯重視化工環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展問題，特別是中國政府提出現(xiàn)代綠色化工、化工清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的新理念，化工領(lǐng)域要突出做好綠色環(huán)保、節(jié)能降耗、減排增效和可持續(xù)發(fā)展的工作［4］。基礎(chǔ)化學(xué)實驗中存在著危險性、污染性、高成本、不直觀性等問題，使很多基礎(chǔ)化學(xué)實驗過程難于在實驗教學(xué)中具體實施或者即使進(jìn)行實驗也很難看到現(xiàn)象的本質(zhì)。同時，實驗中涉及的大型儀器設(shè)備造價昂貴、運行成本高，在教學(xué)中難以廣泛使用，而且絕大多數(shù)儀器核心工作部件封閉，在工作狀態(tài)下不可以觀察其工作過程。隨著科學(xué)的迅猛發(fā)展和人才培養(yǎng)質(zhì)量要求的不斷提高，基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)的內(nèi)容愈來愈豐富，要在有限的實驗教學(xué)學(xué)時下擴(kuò)充實驗教學(xué)內(nèi)容，提高實驗教學(xué)質(zhì)量和效率，必須對傳統(tǒng)的基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行改革。目前，先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)已將化學(xué)領(lǐng)入了信息時代，隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，采用模擬仿真技術(shù)，計算機(jī)圖形圖像技術(shù)等生成逼真的實驗場境，在虛擬的情境中完成真實情況下難以甚至不能實現(xiàn)的實驗已成為可能。化學(xué)虛擬仿真實驗作為真實實驗的重要補充可擴(kuò)展，具有仿真性、沉浸感、安全等特點，與實物實驗有機(jī)結(jié)合，可以使學(xué)生獲得全面的訓(xùn)練，對培養(yǎng)學(xué)生動手能力、觀察能力、獨立思考能力和創(chuàng)新能力具有重要意義。

2基礎(chǔ)化學(xué)實驗改革的做法

根據(jù)現(xiàn)代化學(xué)實驗教學(xué)需要，在反復(fù)論證利弊的基礎(chǔ)上，成立了“基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)中心”、“化學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)中心”。首先，及時調(diào)整了部分實驗儀器設(shè)備的管理和使用，合并了無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)的天平室，將原有的天平集中管理和使用。調(diào)整的結(jié)果完全能夠滿足基礎(chǔ)化學(xué)實驗的需要，且基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)中心的天平室還可對其它學(xué)生實驗開放，既避免了重復(fù)購置，又提高了天平的使用率。總之，顯著地提高了基礎(chǔ)化學(xué)實驗室和儀器設(shè)備的利用率，為基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)改革打下了良好的基礎(chǔ)。其次，加強(qiáng)了基礎(chǔ)化學(xué)實驗主講教師的力量，采取從事理論教學(xué)教師都要擔(dān)任實驗主講教師，新到校的青年教師直接先到實驗室專職做1年以上的實驗主講教師，充分發(fā)揮任課教師參加實驗教學(xué)和實驗教學(xué)改革的積極性。基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)實行主講教師制度，實驗主講教師負(fù)責(zé)實驗課教學(xué)內(nèi)容的改革與修訂、實驗教學(xué)過程的把關(guān)、實驗教學(xué)考核的實施;對首次指導(dǎo)實驗的新教師和首開新實驗的教師，實行試講試做工作制度。加強(qiáng)師資力量和提高實驗教學(xué)水平為基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)改革提供了有力的支撐。第三，將無機(jī)與分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)課程涉及的實驗內(nèi)容作為一個整體統(tǒng)籌安排，對基礎(chǔ)化學(xué)實驗內(nèi)容進(jìn)行重組，使實驗內(nèi)容合理銜接，刪除內(nèi)容存在低水平重復(fù)的實驗，突出基礎(chǔ)化學(xué)實驗的應(yīng)用性，減少了驗證性實驗項目，增加了技能性、綜合性、設(shè)計性實驗項目。第四，按照應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位，化學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)已基本構(gòu)建了兩大層次教學(xué)資源:第一層次———以強(qiáng)化雙基教學(xué)為主導(dǎo)的基礎(chǔ)化學(xué)虛擬仿真，該層次的虛擬仿真實驗課程設(shè)置主要以無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等基本實驗的實訓(xùn)，設(shè)置目的是讓學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)化工類專業(yè)的基礎(chǔ)實驗知識，掌握基礎(chǔ)技能，強(qiáng)化基本操作能力訓(xùn)練。同時培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，加強(qiáng)分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，從而達(dá)到提高學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣。根據(jù)虛擬現(xiàn)實教學(xué)的特點，深化改革，加強(qiáng)課程建設(shè)，對實驗基本操作類內(nèi)容加強(qiáng)練習(xí)，保障學(xué)生動手能力的培養(yǎng)是實物實驗的安全。本層次為學(xué)生開設(shè)虛擬仿真實驗內(nèi)容有:化學(xué)實驗基本操作與實驗室準(zhǔn)入、無機(jī)化學(xué)虛擬仿真實驗、分析化學(xué)虛擬仿真實驗、有機(jī)化學(xué)虛擬仿真實驗、物理化學(xué)虛擬仿真實驗。第二層次———以強(qiáng)化應(yīng)用能力為主導(dǎo)的大型分析儀器虛擬仿真，該層次的虛擬仿真實驗課程設(shè)置主要以化學(xué)相關(guān)的儀器分析課程為主，包括電化學(xué)分析、色譜分析、光譜分析及其它大型儀器等實驗項目的設(shè)置，設(shè)置目的是培養(yǎng)學(xué)生的查閱、動手、觀察、記憶、思維、想象和表達(dá)等能力，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。具體到教學(xué)內(nèi)容上則是重在使學(xué)生掌握常用大型分析儀器的結(jié)構(gòu)原理、基本操作及應(yīng)用等，掌握儀器分析中儀器維護(hù)、樣品處理和處理數(shù)據(jù)的基本方法，了解儀器分析領(lǐng)域的最新發(fā)展動向及其趨勢，鞏固課堂所學(xué)理論知識，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、處理、解決問題的能力，加強(qiáng)學(xué)生素質(zhì)教育，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，把學(xué)生培養(yǎng)成為適應(yīng)化工行業(yè)發(fā)展要求的新型人才。

3基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程體系的構(gòu)建

構(gòu)建了與理論教學(xué)相結(jié)合的實驗教學(xué)體系及其實驗教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)實驗教學(xué)與理論教學(xué)緊密結(jié)合、實驗教學(xué)內(nèi)容與工程應(yīng)用能力培養(yǎng)緊密結(jié)合。按照“強(qiáng)化基礎(chǔ)、循序漸進(jìn)、逐步提高、注重應(yīng)用”的原則，構(gòu)建注重全面素質(zhì)、突出應(yīng)用能力培養(yǎng)的實驗教學(xué)課程體系，改革現(xiàn)有實驗教學(xué)內(nèi)容，減少重復(fù)內(nèi)容，增加接續(xù)性實驗;減少演示性實驗、驗證性，增加綜合性、設(shè)計性實驗，開發(fā)新技術(shù)實驗內(nèi)容，增加了化學(xué)仿真實驗。將過去單獨開設(shè)的無機(jī)化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗完全融合統(tǒng)一考慮。在實驗教學(xué)中，實驗課為60學(xué)時，與改革前兩門實驗課的學(xué)時總和相同，但在實驗內(nèi)容上進(jìn)行了重新安排。在定量分析的實驗方面，使學(xué)生能夠熟練掌握像分析天平、酸度計、電導(dǎo)率儀等常規(guī)儀器的正確使用，精選了實驗內(nèi)容與陰、陽離子定性分析鑒定相結(jié)合的元素性質(zhì)實驗，目的是使學(xué)生在了解典型元素不同價態(tài)化合物的酸堿性和氧化還原性的同時，能利用其化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分離和鑒定。開設(shè)了多個綜合性實驗及1個初步的設(shè)計性實驗，以培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。在實驗教學(xué)方面，除無機(jī)化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗進(jìn)行了大幅度改革外，有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)方面實驗也進(jìn)行了有效改革。物理化學(xué)實驗新開出了燃煤質(zhì)量測定1個綜合性實驗項目和乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)及活化能的測定、二元液系相圖及工作曲線的繪制2個設(shè)計性實驗項目，著重培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力、知識應(yīng)用能力。十分注意將基礎(chǔ)化學(xué)的理論課和實驗課統(tǒng)一考慮，有一些理論課內(nèi)容與實驗課內(nèi)容聯(lián)系緊密，放在實驗課上講，讓學(xué)生邊學(xué)理論邊做實驗，既豐富了實驗內(nèi)容，又緩解了理論課時間少內(nèi)容多的矛盾。化學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)結(jié)合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)定位，分別構(gòu)建了基礎(chǔ)化學(xué)在線虛擬仿真實驗、大型分析儀器虛擬仿真實驗。充分利用虛擬仿真的優(yōu)勢和特點集中解決各部分在實物實驗中的瓶頸問題，仿真實驗與實物實驗相互搭配，形成虛實結(jié)合、動靜結(jié)合、理論與實際相結(jié)合的有機(jī)整體。突出了虛擬仿真實驗的靈活高效性、安全環(huán)保性，以及涵蓋面廣和成本低廉的特色。首先，在基礎(chǔ)化學(xué)虛擬仿真實驗階段，利用虛擬仿真實驗具有的可重復(fù)型的特點，學(xué)生在虛擬實驗工程中，可以反復(fù)練習(xí)，不拘泥于實驗時間、儀器設(shè)備和藥品的限制，更好地強(qiáng)化了學(xué)生的基本操作，解決了學(xué)時與學(xué)習(xí)效果之間的矛盾;利用虛擬仿真實驗的可視化特點，使學(xué)生在虛擬實驗中觀察到經(jīng)典化學(xué)實驗難以跟蹤、肉眼甚至儀器無法觀察的分子微觀變化以及相互作用，更真實和形象的描述化學(xué)反應(yīng)的過程、揭示化學(xué)的本質(zhì)，豐富學(xué)生的想象力和領(lǐng)悟力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力;利用虛擬仿真實驗綠色環(huán)保、仿真度高、交互性強(qiáng)的特點，突破傳統(tǒng)實物實驗的限制，達(dá)到實驗過程綠色化、實驗手段現(xiàn)代化和實驗結(jié)論科學(xué)化的效果，讓學(xué)生在安全、低毒、環(huán)保的實驗環(huán)境中獲取知識。其次，在化學(xué)實驗儀器工作過程中仿真及虛擬操作訓(xùn)練，突破封閉化儀器設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)及運行機(jī)制的不可視化，有利于學(xué)生對儀器設(shè)備的掌握和深刻理解。因為大型科學(xué)儀器設(shè)備價格和運行成本昂貴。同時，大多數(shù)儀器核心工作部件封閉，特別是在工作狀態(tài)下不可同時觀察其內(nèi)部工作過程。這些特點嚴(yán)重制約學(xué)生對儀器工作原理、運行機(jī)制的理解和掌握。而即時學(xué)生實際能夠上機(jī)操作，時間也非常有限。化學(xué)虛擬實驗利用計算機(jī)仿真，以儀器原理的邏輯順序為依據(jù)，以可視化的反應(yīng)儀器工作過程，增強(qiáng)學(xué)生對儀器原理和工作過程的理解，提高了大型儀器的操作能力和儀器利用率。虛擬仿真實驗的引入，大大提高了實驗的效率，解決了設(shè)備不足的矛盾，降低了成本，增強(qiáng)了學(xué)生的積極性和創(chuàng)造型，達(dá)到事半功倍的效果。

4基礎(chǔ)化學(xué)實驗改革的效果

基礎(chǔ)化學(xué)實驗的教學(xué)改革，經(jīng)過實踐、完善、提高，廣大師生對實驗教學(xué)改革持贊同和支持的態(tài)度。教師一致認(rèn)為，基礎(chǔ)化學(xué)實驗課開設(shè)技能性、綜合性以及設(shè)計性實驗，有利于調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，有利于鍛煉動手能力，有利于應(yīng)用型人才培養(yǎng)。根據(jù)現(xiàn)在社會對畢業(yè)生的要求和國家教育部開展的應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求，必須要開出綜合性實驗、設(shè)計性實驗，這樣才有利于學(xué)生素質(zhì)和知識應(yīng)用能力、工程實踐能力的培養(yǎng)。學(xué)生對基礎(chǔ)化學(xué)實驗改革參與的積極性普遍較高，在對學(xué)生畢業(yè)前的調(diào)查中，學(xué)生認(rèn)為收獲較大。化學(xué)虛擬仿真實驗是實物實驗的補充，仿真實驗與實物實驗相互搭配，形成虛實結(jié)合、動靜結(jié)合、理論與實際相結(jié)合的有機(jī)整體。突出了虛擬仿真實驗的靈活高效性、安全環(huán)保性，以及涵蓋面廣和成本低廉的特色，以虛擬實驗作為一種新型知識載體和實物實驗的補充和延伸，通過強(qiáng)化虛擬實驗與實物實驗協(xié)同培養(yǎng)化工類人才，利用課內(nèi)外一體化的實驗教學(xué)模式，探索了虛實結(jié)合的化學(xué)實驗新途徑。近年，在化學(xué)工業(yè)出版社出版了無機(jī)與分析化學(xué)實驗、有機(jī)化學(xué)實驗、物理化學(xué)實驗3部特色實驗教材，已應(yīng)用于化學(xué)實驗教學(xué)中，學(xué)生、教師反映良好，并被評為學(xué)校優(yōu)秀教材。

5結(jié)語

基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)是高等學(xué)校化工類專業(yè)實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)，它對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力和實際工程能力，有著非常重要的作用。加強(qiáng)實驗教學(xué)中基本技能和綜合實驗的訓(xùn)練，對實驗內(nèi)容、實驗的方法等方面實行全方位的優(yōu)化。增加綜合性實驗數(shù)量，并不斷將最新的科技成果引用到實驗教學(xué)中，提高實驗教學(xué)水平。開放實驗室，加強(qiáng)學(xué)生的獨立思考能力、動手能力和科學(xué)研究方法的培養(yǎng)和訓(xùn)練，以適應(yīng)面向現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的要求，培養(yǎng)出高水平的應(yīng)用型人才。加強(qiáng)基礎(chǔ)化學(xué)實驗項目綠色化建設(shè)，從實驗藥品與溶劑的選用、原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)、產(chǎn)品與工藝的安全性等方面考慮，對已開出的實驗項目進(jìn)行全面改造，真正達(dá)到綠色化要求，增加綠色實驗項目，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識。按照現(xiàn)代實驗教學(xué)理念以及當(dāng)代先進(jìn)科技水平，建設(shè)高度仿真、極具代表性的化學(xué)虛擬仿真實驗，豐富實驗教學(xué)資源，降低實驗教學(xué)成本，提高實驗教學(xué)水平，更好的完成工科學(xué)生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實現(xiàn)“虛實結(jié)合，相互補充，能實不虛，以虛補實”，對代表性的過程，要盡量建立“實物”，通過實訓(xùn)階段，實現(xiàn)“虛實結(jié)合”，強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。對于復(fù)雜過程，以虛補實，實現(xiàn)“虛實互補”。

作者：沈國良 張梨黎 朱海峰 趙文凱 侯玲 薛斌 張靜 單位：沈陽工業(yè)大學(xué)石油化工學(xué)院

參考文獻(xiàn)

［1］范望喜，秦中立．整改實驗教學(xué)提高教學(xué)質(zhì)量［J］．武漢生物工程學(xué)院學(xué)報，2006，2(1):60～62．

［2］高世萍，翟濱，于長順等．無機(jī)及分析化學(xué)實驗改革的研究與思考［J］．實驗室科學(xué)，2006，(3):42～43．

篇8

CDIO工程教育模式作為國際工程教育改革的最新成果，迅速在各大高校開展起來[1]。CDIO分別代表Conceive（構(gòu)思）、Design（設(shè)計）、Implement（實現(xiàn)）和Operate（操作）四個能力層面，其核心內(nèi)容是從產(chǎn)品研發(fā)到運行的整個過程中，學(xué)生在學(xué)習(xí)中是以主動的、實踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，以項目化的培養(yǎng)方式使學(xué)生的工程基礎(chǔ)知識、個人能力、團(tuán)隊精神和工程開發(fā)等能力得以提升[2]。在教育部高教司理工處的指導(dǎo)和支持下，2005年汕頭大學(xué)工學(xué)院率先實施了CDIO工程教育改革，同時帶動了國內(nèi)幾十所本科試點高校和許多非試點院校一同實施，對人才培養(yǎng)的各個方面與相應(yīng)的管理機(jī)制都進(jìn)行了重新構(gòu)建，并且在明確專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、制定專業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)建一體化課程計劃、實施探究式教與學(xué)方法、建立保障與持續(xù)改進(jìn)體系等方面進(jìn)行了大膽的實踐和創(chuàng)新，取得了一系列非常顯著的效果，為專業(yè)的改革和建設(shè)提供了寶貴經(jīng)驗[3-4]。因此，借鑒本科教學(xué)中開展CDIO取得的成功經(jīng)驗，在高職基礎(chǔ)無機(jī)化學(xué)的教育中引入基于項目的CDIO理念，將會使高職教育中存在的瓶頸問題有望得以更好的解決。

2高職CDIO基礎(chǔ)無機(jī)化學(xué)課程的特點

2.1與專業(yè)內(nèi)容密切結(jié)合，應(yīng)用性強(qiáng)

基礎(chǔ)無機(jī)化學(xué)課程作為化工類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，與后繼專業(yè)課程知識的學(xué)習(xí)密切相關(guān)，目前我校整合后的基礎(chǔ)無機(jī)化學(xué)的內(nèi)容在講授基礎(chǔ)理論的同時更為注重結(jié)合后續(xù)專業(yè)課程的實際需要，設(shè)計了相應(yīng)的項目化教學(xué)內(nèi)容，形成“項目載體、任務(wù)驅(qū)動、學(xué)生主體、素質(zhì)滲透、工學(xué)結(jié)合”的教學(xué)模式。

2.2教學(xué)模塊易于項目化，實踐性強(qiáng)

實踐教學(xué)在基礎(chǔ)無機(jī)化學(xué)的教學(xué)中具有舉足輕重的作用。整合后基礎(chǔ)無機(jī)化學(xué)的每一個教學(xué)模塊都配備有一定數(shù)量的項目化實訓(xùn)設(shè)計，即根據(jù)化工類專業(yè)學(xué)習(xí)的要求進(jìn)行課程內(nèi)容的重組，打亂原有的教學(xué)體系，以具體制備某種產(chǎn)品或分析檢驗?zāi)愁愋再|(zhì)為項目載體，設(shè)計導(dǎo)學(xué)案例，將基礎(chǔ)知識、實踐操作技能糅合在一起，學(xué)生課前通過多種渠道了解相關(guān)的知識和技能，為后續(xù)專業(yè)課需要的化學(xué)知識和基本技能的作儲備，真正實現(xiàn)授人以漁。學(xué)生在實踐學(xué)習(xí)，過程中既可以培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力又可以開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，與高職人才培養(yǎng)目標(biāo)的根本要求高度符合。

3基于項目化的CDIO理念在基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中的實施

3.1以需求為導(dǎo)向的培養(yǎng)方案的制定

我國現(xiàn)階段高職教育的目標(biāo)是培養(yǎng)直接能面向產(chǎn)業(yè)需求的基礎(chǔ)技能型人才。而CDIO培養(yǎng)模式作為一種方法論，其初衷就是培養(yǎng)具有一定的理論知識并能初步解決工程實踐問題的職業(yè)工程師[5]。因而在基礎(chǔ)無機(jī)化學(xué)培養(yǎng)方案的設(shè)計上，針對相關(guān)產(chǎn)業(yè)對所需求畢業(yè)生素質(zhì)和能力的要求，充分聽取用人單位和已畢業(yè)校友的建議，并對市場進(jìn)行考察，從實際出發(fā)，不僅考慮學(xué)生對后續(xù)專業(yè)技術(shù)知識的儲備，同時還考慮社會對畢業(yè)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、職業(yè)精神等方面的需求。逐步完善以適應(yīng)社會發(fā)展為需求、以就業(yè)崗位為導(dǎo)向的培養(yǎng)方案，使學(xué)生在校園內(nèi)即對自己的職業(yè)素養(yǎng)的提高和職業(yè)生涯的規(guī)劃有著明確的目標(biāo)和方向。

3.2基礎(chǔ)化學(xué)課程教學(xué)體系的設(shè)計

3.2.1理論教學(xué)

根據(jù)化工類專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)及崗位職業(yè)能力的要求，按學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，突破傳統(tǒng)四大基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)體系框架的限制，以無機(jī)化學(xué)為基礎(chǔ)主線，將物理化學(xué)的基礎(chǔ)理論和分析化學(xué)的定量分析方法滲透到相關(guān)教學(xué)中，將理論教學(xué)劃分為分散體系、化學(xué)反應(yīng)的基本原理、定量分析初步、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、元素化學(xué)等五大模塊，組成“宏觀微觀宏觀+微觀”的全新內(nèi)容體系。

3.2.2實踐教學(xué)

CDIO理念強(qiáng)調(diào)的是產(chǎn)品項目周期的重要性，圍繞產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)、使用、升級等不同階段，將不同課程串聯(lián)起來進(jìn)行課程體系的設(shè)計，從而對學(xué)生產(chǎn)生理論應(yīng)用于實踐直接感受[6]。因此，在設(shè)計基礎(chǔ)化學(xué)實踐的教學(xué)內(nèi)容時，借鑒CDIO的思路，將具體課程以項目的形式體現(xiàn)。基礎(chǔ)無機(jī)化學(xué)以企業(yè)相關(guān)實踐內(nèi)容為依托，基于工作過程，將實踐教學(xué)按“認(rèn)知(感官)———技能(基礎(chǔ))———綜合(提高)———設(shè)計(創(chuàng)新)”分層次進(jìn)行，循序漸進(jìn)，形成“引領(lǐng)項目、主導(dǎo)項目、提升項目”三個模塊，由單元技能訓(xùn)練綜合技能訓(xùn)練，由基本技能訓(xùn)練綜合性和應(yīng)用性技能訓(xùn)練設(shè)計性技能訓(xùn)練，最后通過設(shè)計綜合基本技能操作進(jìn)行實操考核，對學(xué)生綜合實驗?zāi)芰M(jìn)行全面的考核和評價。

3.3基于項目化的CDIO理念教學(xué)方法的實施

融合CDIO教學(xué)理念的進(jìn)行項目化教學(xué)，項目進(jìn)行精心的籌劃、設(shè)計，要求學(xué)生參與其中，與老師和同學(xué)一起發(fā)現(xiàn)問題，找到解決問題的方案，這一方面便于發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性思維，使其更清晰地了解實踐中的具體工作流程，另一方面也促進(jìn)教師提高脫離書本結(jié)合實際解決學(xué)生各種各樣的問題的能力[6]。在具體實踐項目的選取上，盡量來自于真正的工程項目或企業(yè)生產(chǎn)工藝這類項目的選取還能同時讓教師和學(xué)生了解企業(yè)最新的項目需求和技術(shù)要求，并從中體驗諸如管理、市場、人際關(guān)系等現(xiàn)實問題，提升自身能力。在具體CDIO教學(xué)方法的實施中，主要采用“研究課題的確定研究計劃的制定實驗方案的設(shè)計數(shù)據(jù)和現(xiàn)象的實驗及記錄數(shù)據(jù)的處理和分析研究報告的撰寫”模式。綜合考慮學(xué)生已具備的理論知識和實踐技能，將全班學(xué)生按能力互補方案分成若干個實踐小組，以實踐小組為單位，從確立研究課題、實踐操作到完成報告都合作進(jìn)行，最后對實踐進(jìn)行小結(jié)，由小組中的每位成員分別陳述項目實施的收獲，并必須回答兩道關(guān)于該項目相關(guān)的思考題。通過此類項目的實踐，能夠極大地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性以及主動思考問題解決問題的能力，同時通過合作，加強(qiáng)學(xué)生的集體觀念和團(tuán)隊意識，也在一定程度上體現(xiàn)了學(xué)生的自我價值。而這種模式也很大程度上推動了教師主動提高自身的教學(xué)水平和業(yè)務(wù)能力，實現(xiàn)共同進(jìn)步。

3.4以項目評估為核心的過程化考核體系的建立

基于項目化的CDIO理念的教學(xué)實施中，不再簡單地通過專業(yè)考試來評定學(xué)生的效果，而是注重在整個實踐過程中考量學(xué)生對課程綜合應(yīng)用的掌握，考核方式具有一定的開放性，考核內(nèi)容涉及到文獻(xiàn)查閱、方案設(shè)計、實踐操作、數(shù)據(jù)處理、合作精神等方面，結(jié)論可以不唯一，這樣過程化的操作能得到學(xué)生更全面、更綜合的考核評價結(jié)果。

4結(jié)語

篇9

關(guān)鍵詞：無機(jī)化學(xué) 教學(xué)探討

《無機(jī)化學(xué)》是化學(xué)專業(yè)、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)、化工工藝專業(yè)等化學(xué)類專業(yè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課。學(xué)習(xí)本課程具有重要的承上啟下作用，它是培養(yǎng)專業(yè)人才的整體知識結(jié)構(gòu)及能力結(jié)構(gòu)的重要組成部分，同時也是后繼化學(xué)課程的基礎(chǔ)。通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生掌握物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)理論、化學(xué)反應(yīng)的基本原理、元素化學(xué)的基本知識，培養(yǎng)學(xué)生具有分析和解決一般無機(jī)化學(xué)問題的能力。

針對我校中職學(xué)生基礎(chǔ)差的特點，為了讓學(xué)生能掌握知識點，并能靈活運用，我對《無機(jī)化學(xué)》的重點章節(jié)—— 《化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡》內(nèi)容做了以下幾個方面的教學(xué)探討。

一、教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)就是預(yù)期教學(xué)結(jié)束時所應(yīng)達(dá)成的學(xué)習(xí)結(jié)果或終點行為。教學(xué)目標(biāo)既是教學(xué)活動的出發(fā)點，又是教學(xué)活動的歸宿，是教學(xué)過程一個不可缺少的組成部分。我在設(shè)定這章教學(xué)目標(biāo)時圍繞了兩個重點展開。第一：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，第二：影響化學(xué)平衡的因素。在教學(xué)中，我簡化運算，強(qiáng)調(diào)運用，向?qū)W生講明熟記、理解、運用內(nèi)容。使學(xué)生學(xué)習(xí)起來更有目的性，做到心中有數(shù)。具體做法和要求是：

1.能寫出化學(xué)反應(yīng)速率表達(dá)式V=C/T，單位，運用公式進(jìn)行簡單計算。

2.熟記影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，并能判斷化學(xué)反應(yīng)速率的變化。

3.根據(jù)平衡示意圖建立化學(xué)平衡的概念。

4.熟記化學(xué)平衡的特點，并能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡單的計算。

5.熟記溫度、濃度和壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響。

6.理解影響化學(xué)平衡的因素，能判斷化學(xué)平衡的移動方向。

7.理解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

二、 教學(xué)要求

在教學(xué)實踐中，我直接采用演示實驗探究溫度、濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，省略了理論推導(dǎo)。采用這種方法，現(xiàn)象更直觀，能讓學(xué)生加深印象，深刻記住結(jié)論，并能培養(yǎng)學(xué)生利用實驗探究、分析、解決問題的能力。在教學(xué)要求方面，我做了以下工作：

1.教師通過演示實驗探究溫度、濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，培養(yǎng)學(xué)生利用實驗探究、分析、解決問題的能力。

2.教師通過運用勒夏特列原理對化學(xué)平衡的移動情況的分析和判斷，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

3.實驗過程中，教師要強(qiáng)調(diào)藥品的使用安全，講明實驗原理、目的。

4.教師在考試過程中要注意考中教，引導(dǎo)學(xué)生考中學(xué)。

3.考核

關(guān)于考核，我做了如下嘗試：

考核分兩部分進(jìn)行：第一：技能考試；第二：理論考試，參加了技能考試方可參加理論考試。所謂技能考試就是自己設(shè)計實驗，操作實驗，并對實驗現(xiàn)象用理論知識解釋。以下有五個問題需要學(xué)生需要抽取三個內(nèi)容設(shè)計實驗：

1.濃度對反應(yīng)速率的影響。

2.溫度對反應(yīng)速率的影響。

3.催化劑對反應(yīng)速率的影響。

4.濃度對化學(xué)平衡的影響。

5.溫度對化學(xué)平衡的影響。

技能考試的優(yōu)點：理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學(xué)生動手能力。學(xué)生由被動、機(jī)械的操作變?yōu)橹鲃印⑻骄康膶嶒灒钴S了學(xué)生思維，開發(fā)了學(xué)生潛能，使學(xué)生成為了實驗教學(xué)的主體，在實驗中去發(fā)現(xiàn)、去感受、去探究，學(xué)生的潛力在實驗的過程中得以挖掘。學(xué)生親自做實驗印象更深刻，這時學(xué)生變成操作者、實驗者，思考問題變成主動。技能考試的缺點：知識面不能覆蓋全章。這就有了理論考試，理論考試很全面，理論考試起到查漏補缺的作用。

《化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡》是《無機(jī)化學(xué)》的主要內(nèi)容，通過對這個部分教學(xué)的探討，是我對《無機(jī)化學(xué)》教學(xué)進(jìn)行了一次嘗試，對于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，學(xué)會思考，學(xué)會研究方面起到了一定作用。我深切感到：教學(xué)改革需要大家不斷地努力、探索和實踐。

參考文獻(xiàn)：

[1] 胡育，張元勤等，無機(jī)化學(xué)教學(xué)改革初探 樂山師范學(xué)院學(xué)報，2011年5月

篇10

一、 知識可視化的概念與必要性

1.知識可視化的概念

可視化的原意是“可看得見的、清楚的呈現(xiàn)”，它作為專業(yè)術(shù)語始見于1987年的“科學(xué)計算可視化”。而知識可視化，則指的是所有可以用來建構(gòu)和傳達(dá)復(fù)雜知識的圖解手段。它不僅要傳達(dá)事實與概念信息，其更重要的目的在于表達(dá)見解、經(jīng)驗、態(tài)度、價值觀、期望、觀點、意見和預(yù)測等，并以這種方式幫助他人正確地重構(gòu)、記憶和應(yīng)用這些知識。

數(shù)據(jù)是信息的載體，信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，知識則是由信息加工和提煉而成的結(jié)晶。知識可視化把最有價值的知識通過數(shù)據(jù)挖掘、信息處理、知識計量、圖形繪制顯示出來，使個人和組織的認(rèn)知產(chǎn)生更大的效用。簡單而言，知識可視化就是知識的概念化加可視化。

2.知識可視化的必要性

那么，為什么在知識時代需要對知識進(jìn)行可視化的處理呢？首先，其主觀原因在于，人類獲得信息的特點是視覺信息占人們所能獲得信息總量的絕大多數(shù)。因此，可視化技術(shù)將抽象的事物或過程變成有利于被接受和認(rèn)知的圖形圖像，將為知識的理解和傳播做出重要貢獻(xiàn)。在這種情況下，人們不應(yīng)滿足于最低層次視網(wǎng)膜的觀看，而要達(dá)到高層次的對視覺信息的理解。因此如何發(fā)展知覺能力，進(jìn)行視覺認(rèn)知的學(xué)習(xí)，也就成了人們學(xué)習(xí)生活中的重要方面。而在高職無機(jī)化學(xué)教學(xué)中，教師不僅要在教授的知識可視化方面進(jìn)行努力，也需要提高學(xué)生圖像認(rèn)知的水平。

另一方面，當(dāng)今多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)的普及，為教學(xué)中進(jìn)行知識可視化的變革提供了客觀條件。例如，在講解無機(jī)化學(xué)實驗時，教師不再需要通過真實的實驗操作來教授，而可以借助一些化學(xué)實驗軟件，讓學(xué)生系統(tǒng)了解整個實驗過程中物質(zhì)的變化，并能多次、重復(fù)地進(jìn)行演示，隨時停下來進(jìn)行重點環(huán)節(jié)的講解，從而加深學(xué)生對于實驗的理解，為學(xué)生以后進(jìn)行實驗操作打下扎實的理論基礎(chǔ)。這樣，實驗步驟不再是普通的文字，而是可視化的動畫與圖像，從色彩、聲音、動作等多方面進(jìn)行刺激，有助于學(xué)生的記憶與理解。

二、化學(xué)教學(xué)中的知識可視化工具分析

知識可視化工具有多種，在教育領(lǐng)域中常用的則有以下幾種：概念圖，它是知識地圖的前身；思維導(dǎo)圖，是英國人Tony Buzan 所創(chuàng)的一種筆記方法，尤其適合對發(fā)散性思維的表達(dá)；認(rèn)知地圖，又稱因果圖，主要用于幫助人們規(guī)劃和決策；語義網(wǎng)絡(luò)，以概念和有意義的、不受限制的連接詞為基礎(chǔ)，形成基本的實例或命題，可以包含成百上千的相互關(guān)聯(lián)的概念；思維地圖，用以幫助閱讀理解、寫作過程問題解決、思維技巧提高。

那么在化學(xué)教學(xué)中，這些工具有哪些具體的使用方式呢？以語義網(wǎng)絡(luò)為例，這一知識可視化工具的使用有兩方面的內(nèi)涵。一方面，一個知識點與其他知識點存在著聯(lián)系。如當(dāng)我們接觸到氯氣這一知識點時，會聯(lián)想到氯化鈉、氯化氫、鹽酸和次氯酸，會聯(lián)想到漂白粉、氯堿工業(yè)，還可以想到氯仿、四氯化碳，甚至聯(lián)想到化學(xué)武器、化學(xué)與生活；另一方面，兩個知識點的聯(lián)系方式也不是唯一的，如氯氣和氯化氫之間，僅從化學(xué)反應(yīng)的角度考慮，氯氣就可以與很多物質(zhì)反應(yīng)生成氯化氫，同時氯化氫也能和很多物質(zhì)反應(yīng)生成氯氣。不斷學(xué)習(xí)能使知識網(wǎng)絡(luò)充實和優(yōu)化，而知識的聯(lián)系是不固定的，由于新的知識充實網(wǎng)絡(luò)間的聯(lián)系，會有新的知識間的聯(lián)系取代舊聯(lián)系。再如，概念圖的使用，有利于學(xué)生把握無機(jī)化學(xué)學(xué)科中不同概念之間的上下位關(guān)系。這不僅有利于學(xué)生熟練掌握學(xué)科概念，也能夠使學(xué)生在鞏固知識基礎(chǔ)的前提下進(jìn)行概念之間的區(qū)分與聯(lián)想。這樣，知識就不再是分散的“點”，而能組織成一張具有有效聯(lián)系的“網(wǎng)”。

上面列舉的其他知識可視化工具，同樣能在不同程度和層面上發(fā)揮類似的作用。總而言之，知識可視化工具的使用，基本是以圖像和組織的方式對學(xué)科知識起到多角度聯(lián)系的作用。

三、知識可視化的教學(xué)價值

教學(xué)，是以學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，以課程內(nèi)容為載體，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，師生雙方圍繞教學(xué)目標(biāo)而進(jìn)行“教”和“學(xué)”的共同活動過程。而有效教學(xué)，則是教學(xué)效果與教學(xué)效率的綜合體現(xiàn)。一方面，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)對教學(xué)資源進(jìn)行調(diào)控，選擇出有利于提高教學(xué)效果的課程資源、教學(xué)內(nèi)容及環(huán)境媒體，設(shè)計出合理的教學(xué)過程，預(yù)設(shè)出更多課程內(nèi)容，引起學(xué)生的主動反應(yīng)，教授更多的課程內(nèi)容；另一方面，教師通過對學(xué)生心理因素的積極了解，運用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和適宜的教學(xué)策略，引導(dǎo)教學(xué)向目標(biāo)邁進(jìn)，使教學(xué)以最少的投入收獲最大的產(chǎn)出。