應用化學論文范文10篇
時間:2024-05-08 15:34:44
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綠色電力理念的應用化學人才培養研究
摘要:能源電力的可持續發展是支撐我國未來經濟社會高質量發展的首要任務,因此電力行業的人才培養不可或缺。在新工科建設背景下,華北電力大學作為電力行業卓越人才培養的搖籃,以電力產業需求為導向,率先提出并構建了基于“綠色電力”理念的復合型應用化學人才培養的模式,并成功應用于本科教學改革與實踐。使學生既掌握電力環保技術的應用背景和工程實踐技能,又具備協同分析及解決復雜多污染物控制的創新能力,以培養新時代應用化學高素質人才,服務國家發展。
關鍵詞:綠色能源;產業需求;應用化學
1建設電力特色能源應用化學復合型人才培養新模式的必要性
伴隨我國能源電力工業的技術進步,燃煤發電過程污染物控制已全面邁入超低排放時代,并建成了全球最大的清潔發電系統,我國電力工業也由此成為環境污染控制的行業典范。同時隨著中國特色社會主義進入新時代,習近平總書記關于能源工作提出了一系列新思想、新論斷、新指示,倡議“構建全球能源互聯網,推動以清潔和綠色方式滿足全球電力需求”,并承諾中國二氧化碳排放力爭2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和,這對以華北電力大學為代表的能源電力類高校的發展,尤其是人才培養質量提出了新的更高要求[1,2]。因此,對應用化學專業的本科人才培養模式進行改革,通過課堂、實踐教學環節培養具有“綠色電力”理念的復合型應用化學專業人才,使其不僅能解決電力環保的實際問題,還能針對行業前沿開展系統科學研究,這既是踐行黨中央“生態文明建設”、實現“美麗中國”的重要舉措,也是保障我國電力工業綠色發展、完成“碳達峰、碳中和”宏偉目標的必然選擇[3,4]。
2新形勢下應用化學復合型人才培養思路和目標
2.1培養思路
化學實驗教學改革探究
摘要:本文通過應化化學實驗課程的特點,從基礎性實驗、綜合性實驗和創新型設計性實驗對應用化學實驗的改革方案進行了探討,致力于培養學生的學習興趣,從而提高學生在綜合性實驗方面的能力,增加學生的創新性意識和能力。
關鍵詞:應用化學;教學改革;實驗教學
應用化學專業是以化學學科為基礎,介于化工和化學之間的一門應用型專業[1]。應用化學專業以培養具有扎實的應用化學理論知識、熟練的實驗技能、并兼具創新精神的應用化學專業人才為目標[2-3]。因此,這就要求應用化學專業的學生需要掌握無機化學、分析化學、有機化學以及物理化學在內的整個化學知識體系的基礎知識,而且能運用這些化學知識和實驗技能來解決科研和生產過程中遇到的實際問題,從而形成科學創新的思維模式。在眾多應用化學專業課程中,應用化學實驗是培養大學生形成科學的思維方式與創造性能力的一種有效方式[4]。它主要是為應用化學專業學生開設的一門專業必修課,是一門實踐性、綜合性強,范圍廣的課程,除了涉及到化學領域中無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、化學工藝等基礎學科,還涉及到精細化工、環境保護、新能源開發等領域。因此,應用化學實驗是應用化學專業學習的必不可少的內容,同時也是培養應用型人才不可缺少的重要環節。根據培養創新型人才的要求,以我校2015級應用化學專業兩個班的學生為研究對象,從基礎性實驗、綜合性實驗和創新型設計性實驗三個方面出發,合理安排應用化學實驗內容,初步探索從實驗內容上如何提高學生的綜合素質及增強其創新能力。其目標是致力于培養學生對應用化學實驗的學習興趣、培養學生查閱文獻資料的能力、鞏固學生的基本實驗技能以及培養學生的專業實驗操作的能力。
1應用化學實驗教學體系改革必要性
根據15版的培養方案應用化學實驗被安排在二年級下學期,這主要是因為二年級下學期的學生已經開設過了無機化學實驗、有機化學實驗以及分析化學實驗,學生已經學習了化學基礎實驗,初步掌握了化學實驗的基本操作如:過濾、減壓過濾、萃取以及蒸餾等操作,因而學生具備了基礎的實驗技能,但是還不夠熟練和扎實并且綜合操作能力還欠缺。因此,通過應用化學專業實驗的教學改革可以有效的提高學生的綜合實驗操作能力和創新意識。就目前而言,我校的應用化學專業實驗教學內容還存在一些不足:①實驗內容安排不能根據時代的變遷而與時俱進、教學方法過于傳統,主要以驗證理論為主的傳統型“灌輸”式實驗模式,這種教學方法比較單一、不能很好的調動學生的興趣和充分發揮學生的主觀能動性,而且忽視了對學生綜合能力的培養。②仍然是以老師傳授、實驗教材內容為主的教學模式,不能充分利用校內數據庫查閱相關文獻。因此,學生查閱文獻資料的能力不能得到有效的提高,從而導致學生獨立思考和創新性思維的能力降低。③在應化實驗教學體系中實驗涉及的領域單一化(主要是精細化工),隨著科技的進步應用化學專業涉及的領域越來越廣泛,就需要實驗內容更加多元化。因此,迫切需要在應化實驗中涉及到醫藥、化工和能源等應用領域的實驗,從而提高學生的綜合實驗技能。④缺少學生設計實驗,因而降低了學生對科學問題發現、探索的興趣以及科研素養的培養,導致學生綜合能力和探索精神及創新能力的欠缺。因此,必須對應用化學實驗教學體系改革。1.1培養學生對應用化學實驗的學習興趣。推動學生求知的內在力量就是興趣,如果學生對應用化學實驗的內容非常有興趣,就會產生強烈的求知欲而主動地去學習。因此,有必要在應用化學實驗教學過程中改變教學方法,由傳統的“灌輸”式轉變為“啟發”式,激發學生對應用化學實驗的學習興趣[5]。例如在做“從番茄中提取番茄紅素和β-胡蘿卜素”實驗時,可以引導學生聯系教材中的知識,啟發式地提出一些相關問題,為什么新鮮番茄要在95%的乙醇中回流5min,為什么殘渣留在瓶內,加入30mL二氯甲烷,水浴上再加熱回流5min。這樣可以使學生從以前只是按照課本和老師的講解轉變為自己思考問題,同時學生還可以在做實驗的過程中及時發現問題、解決問題。通過這一過程的鍛煉可以大大提高學生思考問題的能力,并且學生對實驗過程產生的現象會有深刻的印象。另外在應化實驗教學中可以將相關最前沿的研究成果介紹給學生,促進學生對應用化學專業相關的知識有所了解,拓寬他們的知識面,增加學生的創新意識。1.2培養學生在實驗過程中查閱文獻資料的能力。在接觸一門新課程、新項目的第一步工作就是文獻資料的查閱,通過文獻資料查閱可以了解這一領域的研究進展。在應用化學實驗教學過程中,培養學生查閱文獻的能力對今后本科畢業論文的順利完成尤為重要。在做實驗前學生根據老師提供的實驗題目收集資料,這是做實驗前的一個十分重要環節。因為只有充分了解了前人的經驗,才有助于自己順利開展實驗[6]。資料的查閱可以通過多種方式,比如學生可以到校圖書館查找相關資料,學生還可以通過互聯網進行資料的查找,也可以從學校數字圖書館的中國期刊網、萬方數據庫查找中文文獻。當學生通過以上的渠道搜集到各種資料后,學生應該根據不同的類別分類和整理,同時要考慮到實際的實驗條件是否符合文獻的要求,對文獻資料進行篩選并找到具有參考價值的文獻。綜上所述,可以看出在實驗教學過程中文獻資料的查閱非常重要。因此,在應化實驗教學改革中我們加入了尿囊素的制備,尿囊素的制備有很多工藝包括三氯乙醛合成法、乙二醛氧化法、乙醛酸鈣鹽酸溶解法等。學生必須通過查閱文獻了解各個工藝的優缺點,從而選擇適合實驗室條件的合成路線。在這一過程中充分鍛煉了學生查閱文獻的能力。1.3鞏固學生的基本實驗技能。基本實驗技能是任何化學專業實驗的基礎,尤其對應用化學實驗來說直接關系到一個實驗的成功與否。在應化實驗教學中,鞏固學生的基本操作技能,使學生能熟練使用常規玻璃儀器,比如毛細管、滴管、玻璃棒的簡單加工,電子天平、容量瓶及滴定管的使用。常壓過濾、減壓過濾、熱過濾、結晶、重結晶等在物質的分離和提純中的操作。因而我們增加了乙酰苯胺的實驗,通過這個實驗可以讓學生再練習重結晶,減壓過濾、熱過濾等基本操作。此外,在“番茄中提取番茄紅素和β-胡蘿卜素”的實驗鍛煉薄層層析的基本操作。1.4提高學生的專業實驗技能實驗技能是應用化學專業能力的一個重要組成部分。在應用化學實驗教學改革中增加設計綜合實驗,讓學生由簡單到復雜、循序漸進在掌握基本實驗技能的基礎上,逐漸增加難度開設綜合實驗,這非常有利于學生綜合能力的提高,還可以培養學生的創新能力以及探索精神。如:增加對硝基苯甲酸乙酯的制備,學生經過基礎實驗的訓練以及文獻查閱能力的培養,制定出對硝基苯甲酸乙酯制備實驗的實施方案,包括準備藥品、實驗所需儀器、實驗條件的制定、實驗操作以及實驗結果的分析。在設計型綜合實驗開設的過程中,是以學生作為主體,鼓勵學生多思考、多借助文獻資料獨立解決和分析問題。在這一過程中能有效的提高學生的科學素養,鍛煉學生的探索精神和創新能力。
2結語
研討模式教學與本科畢業設計之關聯
摘要:針對本科畢業設計中學生完成質量不高、教師指導不力等種種問題,筆者將研討教學模式與本科畢業設計進行有機結合,以湖南農業大學理學院材料化學專業本科二年級同學為實踐對象,組織同學們以本科畢業設計為主題,開展研討模式教學以及本科畢業設計開題與答辯環節的模擬實踐。通過這次實踐,發現兩者在很多層面有共通之處,且通過設計性的有機結合,可以達到兩者互幫互助,相互促進的目的。這次實踐發現,研討教學模式與本科畢業設計之間具有緊密的聯系,兩者有機結合可以有效提升同學們的學習興趣和自主能動性,對于本科畢業設計的高質量完成以及《文獻檢索》課程的高效率學習,均具有良好的促進作用。
關鍵詞:研討模式;本科畢業設計;教學改革;本科生教育;教學方法
1本科畢業設計的重要性
畢業設計是高等院校人才培養的過程中必不可少的重要部分,是學生綜合實踐能力得以鍛煉提高的重要環節。畢業設計是對大學四年的基礎理論和專業知識教育的綜合,是對專業知識、寫作能力、思維方式的一種綜合性培養和鍛煉,是對本科階段教學質量的一種綜合性考核。在畢業設計過程中,學生綜合應用所學知識,培養專業實踐能力和創新精神,為畢業后參加工作或繼續深造打下堅實的基礎。湖南農業大學化學專業包括應用化學和材料兩個專業。應用化學是化學在各個學科各個領域中的實際運用,是通過化學的手段解決各行業實際應用中碰到的確切問題;材料化學是化學化工與材料學相結合的交叉學科,是用化學的手段研究材料的結構、性能、制備與應用。兩個專業都屬于理論與實踐并重、基礎與應用結合的應用型學科。我校應用化學和材料化學的人才培養目標是培養具有堅實的專業理論知識和應用實踐能力的、能勝任相關工作和市場需求的復合型人才。因此,畢業設計這一專業實踐環節,對于化學專業人才培養目標的實現起著非常重要的作用。
2本科畢業設計的現狀與困難
然而,在近幾年的教學中,筆者卻發現當前的本科畢業設計存在較多問題。首先,從學生層面來說,學生對待畢業論文的態度不端正,抄襲現象比較嚴重。畢業論文通常設置在第七、八學期,這個階段學生多在外找工作或者復習考研,心思不在畢業論文上,只想著應付過關。另外,現在網絡的迅速發展,獲取資源的方式極其簡便,也為學生在論文的寫作過程中提供了便利。學生有時甚至直接復制別人的文章,或只進行輕微的語序調整或者詞句改變,這樣的畢業論文質量自然無法保證。其次,從教師層面來說,近年來由于我國高校擴大招生規模,導致教師人均指導畢業設計的學生數增多,因此,指導教師投入到每個學生身上的精力有限,常常指導不到位。目前材料化學專業的畢業論文通常分為綜述論文和實驗論文兩種形式。寫綜述的同學往往就找幾篇參考文獻拼湊在一起,根本無法達到寫綜述文章的要求。而實驗論文基于實驗條件和指導老師精力的限制,也未能進行充分的實驗研究。最后,從社會層面來說,高校衡量辦學質量高低的一個重要尺度是就業率。在目前高校普遍擴招的情況下,本科生就業難已成為一個越來越嚴峻的社會問題。大部分用人單位在招聘本科生時,對畢業論文狀況無人問津,也未對畢業論文有所要求,導致不管是學校還是學生都對畢業論文不夠重視。鑒于以上問題,近年來,教育界、學術界就大學本科畢業論文的發展問題各抒己見,其論不一。甚至出現了認為“本科畢業論文并非授予學位之必須”的廢止派。然而,作為地方應用型高校,旨在培養為地方經濟服務的應用型人才。特別針對化學這種理工科專業,在進行此類人才的培養時,高校不僅要求學生掌握本專業相關的基礎理論知識與專業知識,還要求學生能創造性地解決生產過程中所遇到的理論和實踐問題。而畢業論文(設計)不僅能有效培養學生自主學習、思考、獨立工作的基本技能,同時也能再一次激發學生對實踐的興趣,培養學生運用所學專業知識解決實踐問題的能力,在化學專業整個人才培養方案中是必不可少的重要環節。
有機化學課程教學改革探討
摘要:“有機化學”課程是應用化學專業一門重要的核心課程。本文針對應用化學專業特點及“有機化學”的課程特點和學習要求,優化課堂教學與實踐教學環節、改革考核方式,促進學生學習有機化學的積極性和主動性,提高授課效率和學習效率,為培養綜合型應用化學專業優秀人才建立基礎。
關鍵詞:有機化學;應用化學;教學改革
1前言
應用化學是化學工程與技術學科下設的一個二級學科,該專業致力于為企事業單位、科研院所、高校等培養掌握化學基本理論知識、具有較強實驗技能,能從事管理、科研或教學的專業人才。然而,由于應用化學專業涉及內容廣泛,各高校在課程設置過程中往往根據學校的特色(如石油化工類、紡織類、輕工類、海洋類等)進行專業課程設置,使各高校在應用化學專業課程設置上出現明顯的不同。“有機化學”課程是應用化學專業的一門重要核心課程,也是一門理論與實踐緊密聯系的關鍵學科。由于各高校開設應用化學專業考慮的著重點不同,導致“有機化學”課程設置出現較大差異。本論文以海洋類院校———廣東海洋大學的應用化學專業為例,探討“有機化學”課程講授、學習過程中可能存在的問題,提出相應的辦法,以實現課堂教學水平、教學質量的提高,激發學生的學習興趣,提高學生的動手能力和探索精神。
2“有機化學”課程教學存在的問題
“有機化學”是化學中極其重要的一個分支,是研究有機化合物組成、結構、性質、制備方法與應用的一門學科。“有機化學”課程理論性和系統性較強,知識聯系緊密,內容信息量大,反應機理抽象,是應用化學專業最難的基礎課程之一。在傳統的教學模式中,均采用教師上課講、學生聽的授課模式。尤其近年來,隨著多媒體教學的快速發展,對“有機化學”的教學產生了很大的影響。多媒體教學降低了教師書寫板書需要的時間,看似提高了教學效率,實則嚴重降低了學生的學習效率。由于采用多媒體教學方式,教師無需進行大量板書的書寫,使其授課的速度相對變快,這將對學生的基礎和學習能力均有較高的要求。廣東海洋大學的生源質量相對于國內的一流大學較差,使得學生很難適應教師的講課速度,學習效率較低。因此,在“有機化學”課程教學中采用傳統的多媒體教學存在諸多弊端,極有可能給學生造成一種教師上課翻課件的錯覺。“有機化學”課程中反應類型較多、尤其典型的人名反應多。對于地方院校學生而言,整體基礎相對薄弱,大多數學生不能很好地理解其反應機理,而采用死記硬背的方式以應對最終的考核,學習效率低下。
化學化工學類實踐教學體系分析
摘要:作者對遵義師范學院化學化工學院化學應用(工程)類專業實踐教學中存在的問題進行了分析,并提出了一些思考和建議。
關鍵詞:化學工程;實踐教學;實習實訓
遵義師范學院化學化工學院的前身是遵義師范高等專科學校(簡稱“遵義師專”)化學系。作為一所具有100多年師范辦學經驗和歷史傳承的師范類院校,在培養中小學教師方面,具有自己的優勢和特色,得到了業界和社會的好評。遵義師范學院化學化工學院是遵義師專5個最老的系之一,自然也傳承了老師專的優良傳統。自2001年升本以來,化學化工學院在原有化學專業(師范教育)的基礎上,又分別于2008、2011、2018年成功申報應用化學、材料化學、化學工程與工藝三個專業,并于當年開始招生。升本以來,遵義師范學院和化學化工學院都發生了翻天覆地的變化,不再贅述。作為遵義師范學院的一名老教師,親眼目睹了遵義師范學院化學化工學院的發展,但也感到,我們在目前已經取得的成績背后,還存在很多的問題。如化學(教育)專業本科生的就業難度逐年增大,專業已經顯現出衰落的景象(在此不予討論);應用化學、材料化學等工學類專業在實踐教學、實習實訓、畢業論文(設計)等環節也存在著這樣或那樣的問題。針對化學工學類專業在實踐環節存在的問題,作者作了一些思考和分析,并提出了一些建議。
1實踐教學
“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力”的人才培養目標,是教育部在新時期針對應用型人才培養提出的要求[1]。作為一所地方應用型高校,培養的學生就是要服務于地方經濟社會的發展。而地方經濟又與當地的企業、行業緊密聯系,學生要服務于地方,就必須“留得住、下得去、用得上”(簡稱“留、下、用”),同時還需要有合適的平臺,也就是接收學生的用人單位。學生能否被用人單位錄用,學生的能力水平是關鍵因素,特別是學生的動手能力。學生動手能力的強弱除了先天因素外,在學校期間的相關訓練是決定其能力水平的主要因素。因此,涉及學生能力培養的實踐教學就顯得越來越重要。廣義的實踐教學包括專業基礎課程對應的實驗課、專業方向課程對應的實訓課以及到相應的企業、行業進行專業見習、專業實習和畢業(論文、設計)實習。作者討論的實踐教學,主要指專業基礎課程對應的實驗課程。化學化工學院有幾十年化學(教育)專業的辦學經驗,課程設置也相對穩定和合理。但對工學類專業,辦學經驗較少。如在剛開設應用化學專業時,其課程設置就是在原化學專業課程設置的基礎上修修補補,增加了幾門應用化學專業的方向課,刪去了幾門化學專業的方向課程(教育學、心理學、教師技能),實(驗)踐課程幾乎是原樣復制。這樣就導致我們應用型工學類專業的課程設置沒有專業特色,基礎實驗課仍然沿用化學專業老的課程體系:無機化學實驗、分析化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗。在這一課程體系中,由于各門實驗課是獨立開設的,有些實驗項目在不同的課程中出現了重復開設的現象,如玻工操作在無機化學實驗和有機化學實驗中就重復開設,滴定操作在無機化學實驗和分析化學實驗中也出現了重復。在當前學分和課時數都大為減少的情況下,就顯得極不合理。其他兄弟院校大多已根據實驗體系,按初級、中級、高級分層次安排教學,并已有相應的教材[2],因此我們的實驗課程體系亟待優化。在培養學生綜合能力方面,我們開設的運用新方法、新手段的實驗還很少,如微波合成法、超聲波合成法、微波萃取、超聲波提取等均未開設;在培養學生綜合應用能力方面,缺乏綜合應用合成技術、成分分析、性能測定等一系列實驗手段的創新性實驗,如樹脂、涂料的合成、制備,性能測試,生產工藝、配方的優化等綜合實驗;也缺乏目前化學化工領域比較前沿的納米材料的制備、表征等實驗。化學化工學院工學類專業在經歷了辦學初期的迷茫、困惑后,通過走出校門到省內外高校取經學習、到大型企業參觀、請企業、行業專家到學校座談等形式,已將人才培養方案進行了幾次大的修訂,但我們認為,我們的人才培養方案離完善還有一定距離,如我們的課程設置中能有效訓練學生實際工作能力的設計實驗、綜合實驗還比較少;部分實驗因條件不具備而延期開設;部分實驗因實驗時間長、操作繁瑣、有一定危險性等因素而沒有開設。
2實習實訓
化學專業綜合實驗教學模式研究
[摘要]應用化學綜合實驗是提高學生專業綜合素質,培養學生實踐能力和創新能力的有效模式。通過構建“以學生為中心”的專業綜合實驗教學模式,對傳統的綜合化學實驗教學模式進行改革。通過問題導向、拓展思考以及基于學習遷移的自主設計等多種實驗教學模式,充分調動學生的學習積極性,在對實驗進行獨立思考、設計與實施的過程中實現對學生專業實踐和創新能力的培養,從而更好適應本專業領域科學研究和生產實踐當中對學生素質與能力方面的客觀要求。
[關鍵詞]以學生為中心;應用化學綜合實驗;教學模式改革
化學學科是一門應用性和實踐性都很強的實驗學科,應用化學理科專業人才的培養包括專業知識、專業能力和專業素質培養三個主要方面,致力于培養具備扎實專業理論基礎和實驗技能,具有創新意識、實踐能力和行業素質,能夠解決應用化學領域實際問題,能在應用化學及相關領域從事生產、科學研究、應用開發等應用型高級專門人才[1],實現學生學有所成,學以致用。作為理論聯系實際的重要載體,應用化學專業課程體系中實驗教學在整個專業教學環節中占有特殊的地位,具有舉足輕重的作用[2]。培養具有創新能力和實踐能力的人才是當前本科教學改革的重要研究內容之一,對于應用化學專業而言,實驗課程是實現創新人才培養的重要途徑。對于實驗教學改革的目標而言,關鍵是要在實驗的實施過程當中,以提升學生素質,開發學生潛能作為目的,并將以上目標融入實驗教學的全過程。目前高等學校化學相關專業實驗教學普遍存在實驗內容陳舊、教學方式僵化、實驗考核制度單一等諸多弊病,迫使學生被動接受教育的基本模式,造成了畢業生的知識結構大致相同,“百人一面”,極大地制約了學生創新潛力的挖掘[3]。難以實現專業培養目標當中對學生創新意識、實踐能力和行業素質的培養要求。因此,實驗課程的改革勢在必行。應用化學理科專業綜合化學實驗是專業培養方案中溝通基礎課和后期專業實踐環節的重要橋梁,在專業培養體系當中促進了各二級學科之間的有機融合,起到承上啟下的關鍵作用[4-5],也是學生將所學專業課知識進行綜合實踐的主要途徑。綜合化學實驗課程安排在大學三年級下學期,在學生修讀完化學基礎理論和實驗課程以及大部分專業核心課程后進行,主要實驗內容圍繞目標化合物的合成,產物的分離與提純,組成和性能表征三個主要環節展開,實驗類型包括驗證性實驗、綜合性實驗和自主設計性實驗三種類型。在實驗課程的實施過程當中,針對以上三種類型的實驗,進行教學模式的研究和改進,充分調動學生的積極性的同時,培養學生的創新意識和實踐能力。
1驗證性實驗的問題導向法教學(PBL教學)
驗證性實驗是實驗教學當中一種傳統、常見的原理性質以及基本方法、基本技能的實驗,可以通過學生對實驗對應的某個概念或原理的理解,使學生掌握基本實驗方法和技能[6]。通常驗證性實驗結果具有可預見性,往往給人有呆板無趣的印象,學生積極性通常不高,通常按部就班“照方抓藥”,知其然不知其所以然,也就很難實現在實驗過程中對相應知識的理解和技能的掌握,無法完成實驗課程當中既定的知識和能力目標。應用化學專業綜合實驗課程在圍繞目標化合物合成以及合成后目標產物進行簡單分離等主要模塊,仍然保留了一部分驗證性為主的實驗內容。為了避免實驗教學中延續學生按照實驗步驟照方抓藥的現象,提高學生的學習積極性和學習效果,擬在這一部分驗證性為主的實驗課程教學中采用問題導向法進行教學,即PBL(Problembasedlearning)教學[7]。PBL教學由HowardBarrows和AnnKelson提出,是一種以問題為基礎的學習方式,其核心理念認為“問題是學習的起點,也是選擇知識的依據”。這一教學法實現了以學生為中心,通過激發學生的興趣,調動學生的思維,使學生真正成為教學的主體,由于這一方法可以實現學生在課程知識目標和能力目標方面的共同達成,在國際上成為教學改革的主要趨勢。在應用化學專業綜合實驗的部分驗證性實驗教學中采用PBL教學,主要可以通過設置預習思考題的方式進行。以上思考題涵蓋了綜合化學實驗當中各步驟的要點,對于整個實驗起到了一個提綱挈領的作用。在本課程的每一個驗證性實驗當中,都進行了預習思考題的設置,并通過預習報告,對學生完成預習思考題的模式進行驗收。實例一,在甲基叔丁基醚的制備與表征的實驗中,我們設計了如下問題:(1)目前工業制備和實驗室制備甲基叔丁基醚主要有哪些方法?請簡要指出以上方法的主要優點和不足。(2)在本實驗當中,加入15%硫酸溶液的目的是什么?請查閱相關資料指出相應的機理。加入硫酸濃度過高或者過低可能對這一反應帶來何種不良影響?(3)指出反應過程中可能出現的副產物并給出如何避免形成以上副產物的副反應發生以及如何實現以上副產物與目標產物甲基叔丁基醚的分離。(4)反應過程中,通過分餾柱收集40~60℃的餾分中都有哪些主要成分?如何將其他成分與目標產物實現分離?實例二,在綠色植物中色素提取、分離和鑒定的實驗當中,我們設計了如下問題:(1)本實驗研磨葉片之前,加入碳酸鎂的主要目的是什么?(2)萃取過程中,加入氯化鈉飽和溶液和加入蒸餾水的目的是什么?(3)請通過實驗講義中“氧化鋁柱色譜”一節內容,判斷胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素A和葉綠素B的極性順序,并給出判斷依據。(4)硅膠薄層色譜當中,如何測定各組分的比移值?通過預習環節中的問題導向,使學生在結合實驗步驟的預習對以上問題進行思考的同時,應用網絡、多媒體課件、電子圖書等現代信息技術資源查找相關資料,并對查找資料進行分析、處理和綜合,實現對所提出的預習問題進行解答[8]。通過預習思考題的設置,可以使得學生有的放矢的進行實驗預習,理解實驗每個步驟的意義,也在一定程度上提高了學生進行實驗的興趣和積極性。同時,在實驗課程開始前,教師根據實驗課程相關內容,對在以往教學過程中出現的常見問題進行總結。在實驗課程實施過程中關注每一名學生的具體實驗過程,通過討論和啟發的方式指導學生解決實驗過程中出現的問題,常見的方式主要包括:關聯相應理論知識、指導學生通過網絡查閱尋找對策以及分析操作方式或步驟與實驗結果之間的關系等等。通過PBL教學法,教師主要充當顧問的角色,可以實現學生對整個實驗實施過程的自主思考,在加深對實驗原理理解的基礎上,較為自主地解決實驗中需要的問題,并在這一過程中,獲得處理相應或類型問題的經驗,從而可以通過實驗課程實現學生知識目標和能力目標的共同達成。
2綜合性實驗的拓展思考式教學
離子交換策略實驗設計研究
摘要:為了提升應用化學專業本科生的綜合實踐能力和未來競爭力,將介孔材料的設計、制備和表征融入實驗教學,設計了一個創新實驗———離子交換策略構建六角狀介孔硫化鎳納米片。實驗涉及納米材料的制備和表征,綜合了無機化學、材料化學和物理化學等學科的相關知識,實驗內容具有一定的綜合性和探索性。創新實驗項目的實施,有利于培養學生的綜合實踐能力和創新思維。
關鍵詞:創新實驗;設計與實踐;離子交換
為了提升江蘇理工學院化學與環境工程學院應用化學專業學生的綜合實踐能力與就業競爭力,近3年來,我校嘗試以本專業教師的在研課題和前期科研成果為基礎開設拓展研究性實驗項目———專業創新項目實驗,將學科的前沿研究課題與本科生的綜合創新實驗教學緊密的結合在一起,進一步完善了我校應用化學專業實驗教學體系。專業創新項目實驗實施過程中以學生為主導,充分調動了學生參與實驗的主動性與積極性,訓練了學生的實驗操作能力、綜合思維能力和科技論文的撰寫能力,從而進一步提高學生的科學素養和綜合創新能力。多孔材料具有傳質通道豐富、比表面積大、密度小等特點,應用于電化學儲能器件能大大提高界面轉移速率和傳質效率,從而進一步提高儲能器件的儲能性能[1]。根據多孔材料孔徑的大小,多孔材料可分為微孔材料(<2nm)、介孔材料(2~50nm)和大孔材料(>50nm)。目前多孔材料制備大多依賴于模板法,模板法制備過程通常比較復雜、后處理繁瑣、周期長、成本高、產量低[2]。因此,開發一種簡單、快速、低成本、批量生產多孔材料的方法具有十分重要的科學意義和實際的應用價值。離子交換法是一種簡單、有效、低成本的微納米材料合成方法[3]。本文介紹了一個基于離子交換反應構建六角狀介孔硫化鎳納米片的創新實驗設計。六角狀介孔硫化鎳納米片的制備涉及無機化學、納米材料化學和物理化學等學科的知識。學生通過材料的制備、成分和形貌的分析以及比表面積和孔徑的測試,將理論知識與實驗相結合,并應用于實驗結果分析與數據處理,從而提升自己的實踐動手能力和科學素養。該實驗項目的內容來源于教師的科研課題,具有一定的前沿性、探索性和綜合性,為應用化學專業的創新實驗提供了良好的教學素材。
1實驗目的
(1)了解多孔材料的分類、常用制備方法、性質及用途。(2)通過六角狀介孔NiS納米片的制備實驗,學習離子交換法制備介孔材料的方法。(3)練習溶解、加熱、轉移等基本操作,掌握固液分離方法和高速離心機的使用。(4)通過樣品的成分、結構和形貌分析,學習X-射線衍射儀和透射電子顯微鏡的使用。(5)了解吸附-脫附等溫線的類型及特點,通過樣品的比表面積和孔徑分析,學習比表面積和孔徑分析儀的使用。
2實驗試劑與儀器
教學評估半年工作總結
半年工作總結
本學期是我校院、系調整以來的第一個學期,是實行新的管理模式的一個學期,是啟動2007年教學評估的一個學期,是進行“十一五”規劃的一個重要學期,也是學校發展歷史上的一個非常重要時期。我院在校黨委、行政的領導和具體指導下,為進一步推進教學管理工作的科學化、規范化和程序化,不斷提高管理水平和教學質量,根據學校有關教學評估文件的要求,進行了大量細致的教學評估與管理工作,較好地完成了學校布置的各項工作任務,也取得了較好的效果,現將一學期以來的主要工作總結如下:
一、成立評估領導組,使評估工作有組織保證
為了全力以赴投入迎評促建工作,明確各部門工作要求,圓滿完成各項任務,力爭取得優秀成績,真正做到“以評促改,以評促建,以評促管,評建結合,重在建設”,全面提高教學水平和人才培養質量,特成立我院本科教學工作評估機構。
二、日常管理常抓不懈,教學秩序正常有序
教學工作是學校工作的中心環節,教學管理的好壞決定教學質量的高低,加強常規管理,是落實教育計劃的根本保證。為了保證正常的教學秩序和教學質量,我院出臺了一系列有關教學的文件。我院在本學期主要做了以下日常教學管理:
精細化學品化學教學論文
1課程設置探索與提高化學教學效果的改革與實踐
1.1選課學生的學習狀態及存在問題分析
精細化學品化學是我校應化學生在大四第一學期開設的課程。在開課之前我們做過調查,提出三個問題讓學生回答:一是,你為什么要選這門課?二是,你了解精細化學品嗎?三是,你選這門課主要是想了解那些問題?學生在思考后,對于第一個問題,大部分同學的主要目的是為了拿學分,有的同學直接就說沒有其他的科目可選而只能選該課,而對后兩個問題回答的非常模糊,說不出所以然,只有個別同學表示雖然不能講清精細化學品的概念,隱約認為和我們的生活非常相關,想通過精細化學品的學習來掌握一些配方技術。通過這幾個問題的回答,可以看出雖然是學生自己選的課但是大部分學生學習目的不是十分明確,這就需要教師加以正確的引導。開課過程中,首先在緒論中主要講授了精細化學品的定義,特點,作用,主要內容,發展趨勢,通過這幾方面問題的闡述,主要使同學解決了調查中的前兩個疑惑。緒論講授過程中引用大量的例子和數據,如涉及到洗滌劑、化妝品等日用化學品及一些前沿技術的應用如DNA測序用到的染料、液晶染料、防火涂料、變色龍涂料等功能性染料和涂料時,學生反響很大,表現出極大的興趣。而隨著課程的進行,具體到每一章節需要掌握理論性非常強的枯燥知識,如解釋高性能顏料化合物結構和性能之間的聯系時,學生的情緒明顯的低落下來。我們又做了一次調查,就是讓大家談一下上課的感受,主要是指授課內容方面,很多同學表示理論的東西太枯燥,僅靠授課教師的敘述引不起很大的興趣;另外,存在著個別學生請假或逃課的現象。我們分析造成這種現象的原因,一是大四的學生面臨考研和就業的壓力,有些同學認為逃課無關緊要,只要最后能拿到學分就行;二是,以教師為中心的注入式教學模式很難提起學生的學習熱情。老師辛辛苦苦查資料、備課,學生沒有接受多少。這就促使我們對課程上課的形式和內容作出適當調整。
1.2課程設置時間探索
由于精細化工產品的范圍十分廣泛,目前很難明確專業的學科領域,但從它們的研制、生產、應用三個方面來考慮,精細化工的基礎是應用化學,其內容主要涉及無機化學、有機化學、分析化學以及物理化學的基本知識。而這四大化學我校應化專業學生在三年級的上半年已經全部開完。鑒于大四學生面臨著考研的壓力以及考研時方向的選擇,可考慮將精細化學品課程安調整在大三第二學期開課開課。提前一個學期的開課為同學考研方向的選擇提供了一定的參考;避免了就業壓力的干擾,使學生可以安心學習,增加專業知識,以便就業時為自己提供就業便利。
1.3課程設置內容探索
本科高校一流專業建設途徑
摘要:一流本科專業建設對應用型地方高校改善辦學條件,提高人才培養能力具有極其重要的作用。商洛學院應用化學專業自建立以來一直扎根地方謀求特色發展,本文從培養目標及定位、人才培養方案和課程體系改革、創新創業教育、產教融合、校企合作、師資隊伍建設、教學質量保障等方面系統總結了應用化學一流專業建設的思路、主要著力點及成效并指出了專業建設下一步的改進方向。本研究可為在我國高等教育格局中占絕大多數的地方性本科院校的教學改革提供一定的借鑒。
關鍵詞:一流專業;地方高校;應用化學;專業建設
1應用化學專業改革的主要措施及成效
1.1以人才培養方案和課程體系改革為切入點,探索“雙四六”人才培養模式
人才培養方案是專業教學的綱領性文件,是日常教學的行動指南,為適應一流專業建設為人才培養的要求,應用化學專業首先對人才培養方案進行了修訂。一流專業建設前后的課程模塊沒有發生變化,均可分為公共基礎課、專業基礎課和專業主干課三類。總學時由改革前的2480提高到改革后的2510,幾乎保持不變,但理論課學時由改革前的1938降低為1758,而實踐課時則由542升為752。從學分角度看,理論課學分與實踐課程學分的比例由改革前的7∶3變為6∶4,大幅度增加了實踐教學的課時量及學分比重,為學生參與各類實驗、實踐及創新創業活動提供了時間保障,符合商洛學院應用型人才培養的學校定位。這正是商洛學院近年來探索的通識教育與專業教育“四六開”、實踐教學與理論教學“四六開”的“雙四六”應用型人才培養模式。一流專業建設以來,該專業所在的化學工程與現代材料學院一直致力于深化產教融合,重構理論與實踐緊密結合的課程體系,建設區域特色教材。無論是前述人才培養方案還是課程體系,學院均從區域主導產業中邀請了多位技術骨干及管理專家深度參與相關工作,力圖打造面向產業需求的一流課程。根據區域經濟社會發展及云計算、大數據、5G等互聯網技術的發展,新版課程體系取消掉與地方經濟發展聯系不緊密的石油與煤化學、天然產物化學等課程,而增加了電分析化學、藥物分析、波譜分析、合成化學、清潔生產與綠色化工、計算機在化工中的應用、固廢建材制備技術創新與實踐等,緊密貼合商洛乃至漢江、丹江流域產業鏈、創新鏈的應用型課程。
1.2以創新創業教育為抓手,深入推進應用型人才培養