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【關鍵詞】量子化學 薛定諤方程 非相對論近似 伯恩-奧本海墨近似 軌道近似
【基金項目】海南師范大學第六批校級教學改革研究項目(HSJG201121)資助。
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)04-0158-02
無機化學是大學一年級化學專業(yè)學生接觸最早的一門基礎課,其中量子化學部分由于內(nèi)容較抽象,學生普遍反應非常難理解,有些學生甚至因此失去了學習化學的勇氣[1-3]。由于這部分內(nèi)容關系到學生對于后來原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)和配位化合物等相關知識的理解,所以在教學中歷來是重中之重,講解課時也是安排最多的,但是學生仍然普遍覺得內(nèi)容晦澀難懂。通過多年的教學經(jīng)驗以及和學生們的溝通了解,我們認為主要是課本在編排時只引用了了結(jié)果,而沒有介紹相關結(jié)果的來龍去脈,這一出發(fā)點本是為減輕學生的負擔,但反而造成知識鏈條的中斷,學生既不知其然,又不知所以然。因此,我們補充了課本中省略的相關知識點,使學生對于量子化學的處理方法有初步的了解,提高了教學效果。由于這一部分涉及許多數(shù)學知識,因此在講解時應突出研究思路,而不是讓學生鉆研數(shù)理公式。這樣就會使學生對于微觀粒子的運動方程的由來有初步了解,對于原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)的學習有一定的輔助作用。
1.非相對論近似
薛定諤方程是量子力學的基本方程,其解即為體系的波函數(shù),一旦求得了體系的波函數(shù),原則上體系的所有性質(zhì)都可以推測出來,這是因為量子力學的理論會告訴我們?nèi)绾潍@取這些信息。但是由于薛定諤方程是一個偏微分方程,除少數(shù)幾種情況外,是難于求解的,所以要求采取一系列合理的理論近似及數(shù)學處理方法[4-5]。
在研究體系內(nèi)有有限個原子核和電子,其運動速度遠小于光速,在這里沒有粒子的產(chǎn)生和湮滅的現(xiàn)象,即粒子數(shù)是守恒的,因而可以忽略相對論效應,而采用非相對論近似,其相應的薛定諤方程為:
但在實際計算中,一般只取一個或幾個Slater行列式計算,既能滿足要求又不致于使計算過分復雜。
經(jīng)過上述的處理,才能夠求得多電子體系中電子運動的波函數(shù)和原子軌道。學生才能更好地理解多電子體系中對于電子運動狀態(tài)的描述,是在基于上述幾個近似后才求得的。
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目前網(wǎng)絡和智能手機已在大學生中被廣泛應用,并影響著他們的生活和學習。本文主要探討了在物理化學教學中引入網(wǎng)絡和手機的教學新方法,即利用網(wǎng)絡資源,將微課作為第二課堂,讓學生參與課堂講解以及利用社交軟件進行溝通交流。通過以上四種新方法的嘗試,課堂教學效果得到提升,學生學習積極性增加,課堂學習效率提高,有效促進了物理化學“教”與“學”的效果。
關鍵詞:
教學方法;網(wǎng)絡;積極性;參與度
物理化學是化學、化工、食品、生物、制藥等專業(yè)重要的基礎課之一,學好物理化學對學生后續(xù)專業(yè)課的學習至關重要。同時,物理化學又是一門理論性、抽象性、邏輯性非常強的學科,學生學習難度較大[1]。目前,物理化學教學主要采取多媒體方式,以教師課堂教授為主。在這種模式下,學生主要負責“聽”和“記錄”,缺乏對問題本身的思考,對知識的理解也多數(shù)是接受式,學生思維的創(chuàng)造性、發(fā)散性得不到發(fā)揮,容易對課堂失去興趣,所以,出現(xiàn)很多的“低頭族”,這些學生或者自己看書、或者玩手機、或者做其它與課堂無關的事情。另外,由于物理化學課程本身的特點以及課時的限制,部分學生學習吃力,通常在聽不懂之后就干脆放棄了該門課程的學習,對后續(xù)的學習造成較大壓力。因此,努力調(diào)動學生學習積極性,幫助學生建立學習信心,創(chuàng)建以教師為主導、學生為主體的教學模式,在物理化學教學中尤為重要。近年來,網(wǎng)絡和智能手機的廣泛應用改變著人們生活、學習、工作的方方面面,這樣的改變同樣影響著大學生,他們更加普遍的應用手機交流,利用手機網(wǎng)絡了解信息、進行學習等[2]。筆者在教學中關注到了學生的這種改變,將網(wǎng)絡、微課等電子資源引進物理化學教學,并且在課堂中充分發(fā)揮學生的主動性,調(diào)動了學生的學習積極性,提高了教學效果。
1利用網(wǎng)絡資源,豐富教學
現(xiàn)代社會,網(wǎng)絡早已滲入到生活、工作和學習的方方面面,教學也不例外。為了使課堂教學更加生動,教師經(jīng)常利用網(wǎng)絡資源,比如圖片、視頻、課件、文件等來豐富課堂,利用視覺、聽覺、觸覺等多種感官促進學生對課堂產(chǎn)生興趣,提高教學效果[3]。但是,網(wǎng)絡資源絕不僅限于此。目前,網(wǎng)絡上有很多關于物理化學教學的免費課程,比如網(wǎng)易公開課中的可汗學院講述了很多關于熱力學、電化學和動力學的內(nèi)容,加利福尼亞大學和麻省理工學院開設的《熱力學和功力學》課程,國家級精品資源共享課愛課網(wǎng)中的《身邊的物理化學世界》以及很多大學的《物理化學》MOOC課程(比如大連理工大學、天津大學、南京大學等)。這些課程每個視頻的課時較短(大多15~20分鐘),一般每個視頻只講解一個知識點,針對性強,可以在手機中下載APP進行學習,學習方式靈活,能夠反復觀看學習。網(wǎng)絡課程的這些特點使它成為傳統(tǒng)課堂教學的有利補充。教師在講到某些知識點時,可以隨時將相關的網(wǎng)絡課程介紹給學生,由學生自愿在課后學習。這樣不但可以作為課堂學習的補充,給予不同層次的學生多次學習的機會,而且使學習方式多樣化,調(diào)動學生的學習興趣,還擴充了學生的視野,使學生可以接觸國內(nèi)和國際名校的教育,提升了學生的學習效果。
2將微課輸入手機,建立第二課堂
隨著教學改革的進行,《物理化學》課程的課時被縮減,為物理化學教學帶來了一定困難。微課的出現(xiàn)為克服這一困難帶來了希望。微課的特點是內(nèi)容少、時間短、針對性強、使用方便、易于傳播[4]。教師將部分知識點制作成微課,并由學生輸入手機隨時學習,微課就成為了課堂的延伸———師生的第二課堂。這種“微課”的學習方式靈活,可以只占用學生的碎片時間,并且使個性化教育成為可能,受到學生的喜歡。筆者所錄制的微課主要分為三類:(1)對重點概念、重點公式的講解[5]。比如公式ΔU=Cv(T2-T1),針對不同系統(tǒng),使用范圍不同,那么,教師就可以將公式的推導過程及應用單獨錄制成一個專題供學生反復學習;(2)章節(jié)內(nèi)容的概況總結(jié)。熱力學是物理化學的核心,概念多、公式繁雜,學生在學習時通常不能很好的將知識點鏈接,為了讓學生對熱力學知識有個整體的了解,教師可將熱力學知識以思維導圖的形式進行總結(jié)并錄制成微課,供學生學習;(3)典型例題的講解。由于學時的限制,課堂上講解例題的時間幾乎沒有,而練習對于物理化學的學習是必不可少的[6]。因此,教師將例題的講解錄制成微課,讓學生在課后學習,并輔助一定的練習起到事半功倍的效果。
3適度交出課堂,提高學生參與度,幫助學生建立信心
課堂教學是教學活動的重要環(huán)節(jié),課堂教學的質(zhì)量關系著整個教學效果的好壞。教師除了改進教學方法,提高學生學習興趣,還要想方設法提高學生的課堂參與度,而由教師適度將課堂時間交給學生是一個有效的方法。筆者在教學中做了一些嘗試。首先將學生進行分組,5~6人一組;然后教師梳理教學中的知識點,挑選適合學生講解的內(nèi)容并分成不同模塊,比如,典型習題、難度較小的知識點等;其次,安排合理的教學計劃,將少量課堂時間交給學生;最后,由學生擔任教師角色講解知識點。這樣的課堂安排可以幫助學生徹底消化吸收所學知識,提高學生對課堂的參與意識,幫助學生樹立自信心,有效提升學習效果。下面就以膠體化學一章的溶膠制備、光學性質(zhì)、動學性質(zhì)、電學性質(zhì)為例,講解如何交出課堂,讓學生化身“教師”。(1)學生分組。筆者所教班級人數(shù)較多,由四個班級組成。在課程之初,將每個班級的學生分為5個組,每組6人,這6個人每次選取一個代表在課堂上進行講解,其他五人可以分工進行資料搜索、制作PPT、閱讀教材梳理知識點等,每組學生的分工可以輪流進行,比如甲同學在第一次時負責搜集資料,第二次時制作PPT。(2)分配講解內(nèi)容。教師將所要講解的四個知識點,即溶膠的制備、光學性質(zhì)、動學性質(zhì)、電學性質(zhì)以自愿和隨機結(jié)合的形式分配給不同班級的小組同學,并告訴學生大綱對所講知識點的要求,及講解和制作PPT時需注意的問題。(3)小組同學準備。小組同學課后搜集資料,制作PPT(PPT制作好后要先發(fā)給教師,由教師修改PPT,把握知識的正確性),梳理講解思路,然后負責講解的同學要在小組同學和老師面前進行試講,并且由教師和同學給出建議,根據(jù)建議對PPT和講解內(nèi)容以及思路再次進行調(diào)整。(4)課堂講解。由于所講內(nèi)容對每個學生均為新知識,因此,教師在學生講解時要給予鼓勵,聽講的同學也要給予一定的包容。負責講課的同學在全體學生面前進行講解,聽課的同學認真聽講。為了鼓勵學生的參與,教師可以將課堂講解作為“獎勵分”計入平時成績。(5)教師點評。學生講解難免會出現(xiàn)各種各樣的問題,因此,教師在講解后要進行適當?shù)狞c評,可以是講解內(nèi)容方面的補充,也可以是對學生講解的肯定等。
4利用社交軟件,建立溝通、展示和分享平臺
教師和學生間的溝通在教學中非常重要,好的溝通可以事半功倍,有效促進教學效果,促進師生間的感情。師生間的溝通交流,不應僅僅局限于課堂,課后也應建立一定聯(lián)系,多加溝通。由于教師和學生都有自己的工作和學習安排,因此,建立方便、有效的溝通平臺是實施良好溝通的前提。通過調(diào)查了解[2],絕大多數(shù)學生使用QQ和微信軟件進行同學間的聯(lián)系,并且很多班級建有自己的QQ群和微信群。因此,教師在教學中也可以利用這兩個軟件建立與學生間的溝通平臺。比如:通過QQ軟件,教師將制作的微課傳至物理化學學習群,供大家學習,而學生可以在群里暢所欲言,進行對知識點的交流學習;學生也可以將網(wǎng)絡資源傳至平臺,供彼此學習,還可以分享自己制作的視頻、ppt等。微信主要以手機為媒介,更適宜溝通、交流。教師可以通過微信群及時了解學生的學習動態(tài),發(fā)現(xiàn)學生在學習中遇到的問題給予實時的幫助,了解學生對課程的意見、建議等。教師和學生利用社交軟件進行溝通,可以是多對一的形式,也可以是一對一的形式。通過網(wǎng)絡溝通可以拉近師生間的距離,有效消除學生的緊張情緒,避免面對面溝通帶來的尷尬,使溝通更加接近學生的內(nèi)心。當然,溝通不能僅限于網(wǎng)絡,師生間面對面的溝通是必不可少的,也是必須的。
5結(jié)語
隨著時代的進步,網(wǎng)絡和智能手機成為教師和學生日常工作學習中必不可少的部分。因此,順應時代潮流,將網(wǎng)絡、微課等電子資源引入物理化學教學可以滿足學生的學習需求,迎合學生的學習特點,掃除學困生的學習障礙,并且通過學生熟悉的網(wǎng)絡溝通方式進行交流,可以拉近師生間的距離,增強師生間的感情。另外,讓學生參與課堂講解可以提高學生的課堂參與度,有效發(fā)揮學生的主動性,增強學生自信心。
作者:劉海燕 單位:天津商業(yè)大學理學院化學系
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關鍵詞:小學;教務管理;優(yōu)化
小學教務管理的目的和意義在于,實現(xiàn)小學的教學過程,保證小學的教學質(zhì)量,達到小學的教學要求。因為小學的教學過程不會自發(fā)地進行。而是有組織的進行的;教學質(zhì)量也不是自然產(chǎn)生的,而是管理的結(jié)果;要實現(xiàn)小學的教學目標要求,必須進行管理。教學是小學的中心工作,學校的教育任務要通過各種不同的教學形式與教學過程來實現(xiàn),因而教務管理工作也就是學校管理的中心工作,校長要把主要精力放在提高學校的教務管理水平上[1]。
一、在小學教務中管理問題的具體表現(xiàn)
當前,小學教務管理的基本情況還是比較樂觀,隨著各級教育行政部門的組織、引導,加上各級各類學校的積極配合貫徹落實,使新課程改革的精神和內(nèi)容得到了大力的普及和推廣,素質(zhì)教育越來越深人人心,致力于小學教育教學的教師、領導團隊素質(zhì)和能力也都得到了大幅度的提高,教師們在教學方法、模式、理念等方面得到了完善、提高和發(fā)展,取得了相當不錯的成效。但是,由于諸多固有原因的影響,小學教育教務管理中還存在著相當多的問題,具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
第一,受傳統(tǒng)應試教育觀念的影響比較深,在小學生的教育教學過程中,老師和學生還是會受傳統(tǒng)管理方式和思維的影響,學生的培養(yǎng)要求還是以傳統(tǒng)的考試成績作為主要的評判標準??荚嚦煽兒谩⒎謹?shù)高的就是好學生,成績差、分數(shù)低的就被全面否定,以考試成績的好壞和分數(shù)的高低直接作為判斷學生優(yōu)劣的唯一標準,這樣的思想嚴重的影響著素質(zhì)教育教學工作的開展,不利于培養(yǎng)出綜合素質(zhì)高的學生[2]。
第二,教師隊伍建設水平還有待提高,離新課改教育教學的要求還存在相當大的差距,小學教師的本身素質(zhì)、能力和職業(yè)道德等還需要更大的提升。教師的教學觀念還需要提升,業(yè)務素質(zhì)還需要增強,現(xiàn)代教育教學方法、手段等等需要提升,對職業(yè)的尊重,對學生、學術的熱愛還很欠缺,這些問題都是需要教師不斷提高、豐富和改進的。
第三,老師在教育教學工作中雖然將以學定教作為原則,但是對于小學生心智的發(fā)展特點的分析跟探討中還是有一定的缺乏,針對性、適用性在具體的教育教學中得不到較好體現(xiàn),盲目性、教條性還是不同程度的存在,在教育教學工作中,弊端在于傳統(tǒng)的教學研究只會去做教學設置,以教定教,而對于學生的特長發(fā)展、興趣愛好、全面發(fā)展等等問題,教師缺乏最基本的了解、深入的理解和積極的引導幫助。
二、小學教務管理工作及優(yōu)化方法
1.提高教師的管理意識
小學教育質(zhì)量的優(yōu)劣不僅僅是由領導班組的領導能力所決定的,一個學校整體育人實力的高低關系到身在校園內(nèi)任職的每一位教師,教師不僅是育人的主體,更在教育的過程中擔負著管理者的重任。教師承擔著學生、教學設備等一系列教學所需內(nèi)容的管理工作,可以說是直接投身于教學的管理當中。因此,作為教師,必須要在講課、測驗等教學活動中,真正的提高自身的管理者、引導者的管理意識,這也是提高整體小學教務管理水平的重要組成部分[3]。
2.全面加強教師隊伍的建設
小學教育教務管理的重點和關鍵是要建設一支具有過硬的業(yè)務素質(zhì)和高尚的職業(yè)道德的教師隊伍,這是新課改教育教學思想在小學教育教學各項工作中順利開展實施的重要舉措,也是切實全面提高學生素質(zhì)的要求。在當今全面貫徹落實素質(zhì)教育的新時期,社會對教師的人品人格、業(yè)務素質(zhì)和專業(yè)能力都提出了更高更多的要求,教師一方面要掌握先進的理論、技術手段和教學方法,另一方面要根據(jù)學生在實際學習中的現(xiàn)實情況制定出合理有效的教學方案。此外,教師必須加強個人修養(yǎng),提高個人的人格魅力,豐富自己的知識,從多方面提升自己的教育教學水平,用自己的言傳身教、以身作則,為學生樹立學習的好榜樣及效仿的典范。
3.學校加強對教師培訓管理
對于教師的管理,要加強對教師的評價、進修、培訓。對于教師的評價,學校要建設完善規(guī)范的學校教師的評價制度,制定科學、管理的評價標準,擁有全而有效的評價體制,提高教師的教學水準。部分教師受到客觀條件的影響,想要進行校外培訓有一定的困難,學校對教師的校外培訓給予一定幫助,同時,也要加強教師校內(nèi)培訓,學校也可以特地請知名的教育專家到校內(nèi)為教師指導培訓,管理他們的進修任務,把這種提升培訓形成特定的制度。在教務管理過程中,重視教學質(zhì)量的提高,形成以提升教學質(zhì)量服務的理念??傊瑢πW的教育教務管理,不僅要制定科學、管理、規(guī)范化的小學教務管理制度,還要根據(jù)學生與學校的實際情況進行科學管理。通過科學管理的教務管理,幫助師生創(chuàng)造一個良好,友愛的教學環(huán)境,以提高教師的教學質(zhì)量、學生的學習積極性,最終達到教育的目的,實現(xiàn)教學目標。
4.以學生的實際情況來制定教學模式和教學步驟
教師在具體的教育教學過程中,應該全面了解小學生的心智發(fā)展特點,科學合理的制定和實施教學課程,要堅持以學定教的基本原則,充分尊重學生的課堂教學主體地位,根據(jù)不同學生不同的學習情況和特點,精心備課,制定完善豐富的教育教學內(nèi)容體系,激發(fā)學生的學習興趣,對教學過程進行把控,并積極聽取教學效果的反饋,以達到新時期國家對小學階段學生的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)要求[4]。
結(jié)論
總上所述,小學教務管理關系到我國啟蒙教育的最終成敗,而對我國當前小學教育的管理問題,我們必須要積極的探討改革的新途徑,轉(zhuǎn)變教務管理觀念,調(diào)動起教師作為管理者的積極能動性,群策群力,探索出一條適合我國國情以及教育根基的教務管理新模式,最終促進小學教育的蓬勃發(fā)展并為社會培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的人才。
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基本方法:必須抓住要提純的物質(zhì)與雜質(zhì)之間的物理或化學性質(zhì)間的差異與聯(lián)系,然后確定選擇何種試劑或操作方法。
1.物理方法
(1)過濾法。適用于不溶于液體的固體與液體的分離。如粗鹽的提純;KCl中混有MnO2,可采用溶解、過濾、 蒸發(fā)和結(jié)晶;MnO2中混有KCl則采用溶解、過濾、洗滌和烘干。二者不同除雜的方法鑒于前者是除去可溶物中的不容物,后者是除去不容物中的可溶物,這一點在學生平時做題中容易犯錯,一定多次強調(diào)其中的不同點。如氯化鈣中含有少量碳酸鈣雜質(zhì),先將混合物加水溶解,由于氯化鈣溶于水,而碳酸鈣難溶于水,過濾除去雜質(zhì)碳酸鈣,然后蒸發(fā)濾液,得到固體氯化鈣。如果要獲得雜質(zhì)碳酸鈣,可洗滌烘干。
(2)結(jié)晶法。原理是幾種可溶性固態(tài)物質(zhì)的混合物,根據(jù)它們在同一溶劑中的溶解度或溶解度隨溫度的變化趨勢不同,可用結(jié)晶的方法分離,只用于分離可溶性混合物或除去可溶性雜質(zhì)。具體方法有兩種。
一是冷卻熱飽和溶液法。適用于固體溶解度隨溫度變化影響較大的。如冷卻KNO3溶液以獲得KNO3晶體,除去固體硝酸鉀中混有的氯化鈉雜質(zhì),先在較高溫度下制成硝酸鉀的飽和溶液,然后逐步冷卻,由于硝酸鉀的溶解度隨溫度的升高而顯著增大,溫度降低,大部分硝酸鉀成為晶體析出,而氧化鈉的溶解度隨溫度的升高而增大得不顯著,所以大部分氯化鈉仍留在母液中,通過過濾把硝酸鉀和氧化鈉溶液分開。為進一步提純硝酸鉀,可再重復操作一次,叫重結(jié)晶或再結(jié)晶。
二是蒸發(fā)溶劑法。適用于固體溶解度隨溫度變化不大的。如海水曬鹽,除NaCl中混有的少量KNO3以提純NaCl,都可以采用此方法。
2.化學方法
化學原理:通過發(fā)生化學反應分離混合物或除去成分中的雜質(zhì),以達到提純的方法。操作時應該注意:所選的試劑一般只能和雜質(zhì)反應,而不能和被分離或提純的物質(zhì)反應。
(1)氣化法。采用加熱的方法或加入某種氣化劑,將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體(氣化劑通常為稀鹽酸或稀硫酸),如可選用稀鹽酸除去KCl溶液中混有的少量K2CO3,稀鹽酸與K2CO3反應生成KCl和H2O和CO2,CO2是氣體揮發(fā)了,加入的稀鹽酸一定要適量,否則會引入新的雜質(zhì)。但是不能加入稀硫酸或稀硝酸,否則會生成K2SO4或KNO3。在如KCl中混有少量的KClO3,可用加熱將KClO3分解為KCl和O2,這樣就除去KCl中混有少量的KClO3。
(2)沉淀法。在混合物里加入某種試劑,使其中一種以沉淀形式分離除去的方法。用該種方法一定注意不能引入新的雜質(zhì),如KCl溶液中混有少量的K2SO4,可以用適量的BaCl2溶液除去,如果用BaNO3溶液,會生成KNO3引入新的雜質(zhì)。再如除去HNO3溶液中混有的HCL,氯離子與銀離子可形成難容性的沉淀,所以加入適量的AgNO3溶液可除去HNO3溶液中混有的HCL。
(3)溶解法。用酸或者把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成液體從而除去,如Ag粉中混有少量的Fe粉,可用稀硫酸除去。
(4)轉(zhuǎn)化法。通過化學反應將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為被提純的物質(zhì),如加入適量的Ba(NO3)2可除去HNO3中混有的H2SO4,加入適量的鹽酸可以除去NaCl中混有的Na2CO3,長期敞口放置的NaOH溶液會變質(zhì),選用適當?shù)脑噭┏ルs質(zhì),長期敞口放置的NaOH溶液因吸收空氣中的CO2而生成Na2CO3,故該題的要求是除去NaOH溶液中的Na2CO3也就是要把NaOH轉(zhuǎn)化為Na2CO3,NaOH與Na2CO3陽離子同為Na+要除去CO32-,同時要提供OH-。
(5)加熱法。通過加熱或高溫可以將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為被提純的物質(zhì),如除去CaO中混有CaCO3,由于CaCO3高溫可分解為CaO和CO2,氣態(tài)的CO2會逸出,剩余物為CaO,故只要將混合物高溫煅燒即可除去雜質(zhì)。再例如CuO中混有Cu,在空氣或在氧氣加熱銅和氧氣反應生成氧化銅,所以把混合物在空氣或氧氣中加熱即可。
(6)置換法。用活潑金屬置換弱金屬鹽中的不活潑金屬元素,從而達到除去雜質(zhì)的目的。如Zn(NO3)2溶液中含有少量的AgNO3,仔細觀察Zn(NO3)2和AgNO3, Zn(NO3)2中鋅元素的金屬單質(zhì)活動性大于AgNO3中銀元素形成的金屬單質(zhì),根據(jù)金屬活動性順序中前面金屬后面金屬從它的鹽溶液中置換出來,不難看出要除掉AgNO3,最好將其轉(zhuǎn)化為Zn(NO3)2,可將混合溶液中加入適量的Zn粉然后過濾,再用過濾法把不溶物除去。
一、高職無機化學教學現(xiàn)狀
1.學生興趣淡薄
學習興趣對于學好一門課程至關重要。但是我們在教學中發(fā)現(xiàn),高職學生對無機化學學習缺乏興趣。一方面,無機化學本身就是一門專業(yè)性強,缺乏趣味性的課程,很難讓學生產(chǎn)生興趣;另一方面,高職生底子薄弱,缺乏牢固的學習基礎,高中化學的學習存在很多遺留問題,到了高職階段很多概念更是難以理解,所以逐漸失去了學習
興趣。
2.教學效率低下
效率低下是很多高職學校無機化學教學的共性。由于高校擴招,高職院校流失部分優(yōu)質(zhì)生源,很多高職生也是由于擴招才得以錄取的。他們的學習基礎較差,理解力較差,缺乏學習興趣和良好的學習習慣,所以造成其學習難以自覺、主動。此外,教師的教學往往擺脫不了高中階段的“灌輸式”和“填鴨式”教學,教學方法單一而枯燥,缺乏教學革新,使得課堂沉悶,猶如死水一潭,教學效率自然會十分低下。
3.學生能力得不到良好發(fā)展
許多教師在教學的時候只注重知識的傳授和灌輸,覺得只要教好無機化學知識就算完成任務,忽略了學生能力的培養(yǎng),對學生的理性思維能力、團結(jié)協(xié)作能力、自主學習能力、創(chuàng)新能力等培養(yǎng)不夠,使學生的能力得不到良好的發(fā)展。
二、高職無機化學教學反思
1.如何激發(fā)學習興趣
要激發(fā)學生的興趣,就要從教學內(nèi)容入手,將一些枯燥無味的化學知識轉(zhuǎn)化為有趣的、有用的內(nèi)容,縮短無機化學與學生的距離,讓學生感覺無機化學并不是高高在上無法接近的。比如,在講授碳同素異形體時,可講述一些碳納米管的應用前景,如儲氫容器的制備、特殊性能復合材料的制備等,這些有利于激發(fā)學生學習化學的興趣和求知欲望。此外,也要注意循序漸進,根據(jù)學生的學習基礎一點一滴,由易到難,解決學生的疑問和知識盲區(qū),扎扎實實推進教學工作。這樣,學生嘗到了甜頭,學習化學的興趣便會大大增加。
2.如何提高教學效率
提高教學效率就必須改革教學方法,摒棄“滿堂灌”的死板教學,采用最先進、最科學的教學方法,賦予無機化學無法抵擋的魅力。比如,多媒體具有聲像圖文并茂的特點,我們在教學中可以采用多媒體教學法,將抽象、枯燥的無機化學知識轉(zhuǎn)化為直觀形象、生動有趣的媒體展示。例如,在介紹原子結(jié)構(gòu)的時候,可通過播放一些影視文件,如Dalton原子學說、電子發(fā)現(xiàn)過程等來對原子結(jié)構(gòu)理論發(fā)展進行回顧。這些影視文件化解了無機化學的難點,使枯燥的理論學習變得形象生動。當然,還有很多種新穎的教學方法,我們通過合理利用可以很大程度地促進教學效率的提升,但是還需要我們進行不斷的嘗試和探索。
3.如何促進能力發(fā)展
無論是無機化學,還是有機化學,抑或其他專業(yè)科目的教學,其最終目的不僅僅是教學生掌握知識,更重要的是培養(yǎng)學生能力。那么如何促進學生能力的發(fā)展呢?培養(yǎng)學生能力的途徑有很多,比如,我們在教學過程中可以采用小組合作形式來培養(yǎng)學生的團結(jié)協(xié)作能力,采用問題教學法來增強學生思維能力,采用自主探究學習方式來加強學生自主學習能力等。只有切實放手,根據(jù)學生的不同學情,利用不同的教學方法,穩(wěn)步促進學生各項能力的發(fā)展,才能真正達到無機化學教學的最終目的。
轉(zhuǎn)型背景下地方高校必須要就當前的教學結(jié)構(gòu)進行適當?shù)恼{(diào)整,以便提高教學的有效性,為社會培養(yǎng)更多優(yōu)秀的實用型人才。但是就當前我國地方性高校無機化學實驗教學的實際情況來看,高校在教學的有效性和實用性方面還存在較多的不足,嚴重限制了學生的全面發(fā)展。本文先就轉(zhuǎn)型背景下地方性高校無機化學實驗教學的現(xiàn)狀和問題進行探析,然后就應該如何進行實驗教學改革提出若干建議。
關鍵詞:
地方性高校;無機化學;實驗教學改革
1.引言
轉(zhuǎn)型背景下國家教育部門和政府對高校技術性人才的培養(yǎng)尤其重視,要求各高校能夠從學生的職業(yè)技能培養(yǎng)出發(fā),將學生培養(yǎng)成為技術性人才和實用性人才,滿足普通本科高校畢業(yè)生將來的就業(yè)發(fā)展,同時也有助于促進社會就業(yè),推動社會經(jīng)濟的發(fā)展。無機化學實驗課程是化學的基礎課程,以我校為例,無機化學實驗是化學、化學工程與工藝、材料化學、應用化學和環(huán)境化學等專業(yè)實驗的先修課程,其在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、實踐能力以及獨立思考和解決問題的能力等方面具有重要的作用,要求各高校能夠重視無機化學實驗教學的改革,培養(yǎng)優(yōu)秀的實用型人才。以下本文就相關內(nèi)容進行簡要的探討。
2.高校無機化學實驗教學中存在的問題
(1)教學內(nèi)容有待優(yōu)化、調(diào)整
從當前我國高校無機化學實驗教學的內(nèi)容來看,大部分高校采用的無機化學實驗教學內(nèi)容為兩部分的內(nèi)容,一部分為元素化學,另一部分為無機化學的原理內(nèi)容。而這兩部分的內(nèi)容主要的作用是讓學生能夠準確把握元素的性質(zhì)和原理知識等,也就是讓學生在實驗操作中掌握基本的操作技能,熟悉操作的步驟和程序等。除此之外,絕大多數(shù)現(xiàn)行高校無機化學實驗教學中并沒有要求學生進行綜合性實驗的操作,也沒有讓學生進行實驗的自主設計,這就導致學生在無機化學實驗教學中無法得到綜合實踐能力、自主學習能力、創(chuàng)新能力以及解決問題能力等發(fā)展的可能,無法達到將學生培養(yǎng)成為實用型人才的目的和作用,因此需要引起重視。多數(shù)高校對實驗的應用性考慮不足,像周口師范學院定位為地方應用型本科院校,在無機化學實驗內(nèi)容的編排上就沒有足夠體現(xiàn)出培養(yǎng)實用型和應用型技術人才的理念。另外,大多數(shù)高校無機化學實驗教學中并未涉及綠色化學和環(huán)境保護的理念,在大綱設計和實驗設計方面體現(xiàn)出意識薄弱的一面,這也是需要在實驗教學過程中引起重視的。為適應地方高校本科實驗技能的培養(yǎng)要求,無機化學實驗課程在教學內(nèi)容的編排上,仍需要進一步的優(yōu)化、調(diào)整。
(2)教學方法較為落后
部分高校無機化學實驗教師在教學中采用的教學方法依然為傳統(tǒng)的教學方法,即先對學生進行教學原理的介紹和講解,然后給學生示范或者講解實驗的基本步驟或者原理,最后讓學生進行實驗操作。有的高校甚至沒有將多媒體輔助教學引入無機化學實驗課程。這種教學模式下學生較為依賴教師的講解和實驗示范,雖然這種教學方法下學生的實驗安全性以及實驗操作準確性得到了有效地提高,但是學生的學習質(zhì)量卻受到了巨大的影響。因為在這種情況下,大部分學生的學習屬于被動學習,他們不會考慮為什么要這么操作,只知道教師要求要這么操作,也不會輕易嘗試主動實驗和創(chuàng)新實驗。例如,在部分實驗中,教師會要求學生先將導管或者連接器拔下,然后再關上泵。學生聽課之后嚴格按照教師的安排和指導進行實驗操作,但是卻沒有學生會想想為什么不能換個順序,如果換個順序會出現(xiàn)什么樣的效果,以及在其他的實驗操作中是否也需要遵循這樣的操作規(guī)律等。這說明高校學生在這方面學習的主動性較差,學習效果也還有較大的提升空間。
(3)實踐操作的力度不足
就傳統(tǒng)的無機化學實驗教學來看,為了趕超教學的進步,完成教學任務,也為了學生實驗操作的安全性以及處于學校資源設備使用情況的考慮,部分教師喜歡讓學生進行觀察學習。即教師對學生進行示范或者直接由教師為學生播放視頻,讓學生進行觀察學習和領悟?qū)W習,只要學生能夠知道實驗的具體步驟,將其背下來或者記下來即可,很少給學生進行實踐操作的機會。這樣的實驗教學很明顯是不對的,實踐能力、創(chuàng)新能力以及實驗操作技能的培養(yǎng)和提高必須要以實踐操作為前提和基礎,沒有經(jīng)過實踐訓練,或者說沒有經(jīng)過充分實踐操作訓練的實驗教學必須會限制學生實踐能力的發(fā)展,從而降低無機化學實驗教學的有效性,無法達到理想的教學效果。
(4)實驗設備、儀器的不足
由于地方性高校自身實力的不足,加上相關經(jīng)費投入十分有限,很多學?,F(xiàn)有的實驗設備、儀器早已落后甚至早就要被淘汰,但仍然作為本科生無機化學實驗的必要設備在一直使用著,這直接導致本科生實驗條件過于簡陋,實驗儀器和設備非常落后,勢必會影響到某些實驗結(jié)果的正確性。另外,由于條件限制,有的本科生很有必要做的無機化學實驗就不能做了,如此一來,就滿足不了日常實驗教學。
3.轉(zhuǎn)型背景下高校無機化學實驗教學改革的策略探析
(1)豐富、優(yōu)化和調(diào)整實驗教學內(nèi)容
從內(nèi)容上看,教學內(nèi)容對教學的實踐過程起著重要的指導和基礎作用,轉(zhuǎn)型背景下學生必須要具備的實驗能力包括動手能力、創(chuàng)新能力以及實踐技能等,因此無機化學實驗教學的內(nèi)容也需要體現(xiàn)這些方面的能力。目前我國高校無機化學實驗教學內(nèi)容還存在較多的不足,這就要求高校能夠加強對無機化學實驗教學內(nèi)容的優(yōu)化和調(diào)整,從學生的綜合發(fā)展尤其是就業(yè)和技術發(fā)展角度出發(fā),幫助學生進行各方面能力的培養(yǎng)。例如,無機化學實驗教材中出現(xiàn)的重復性、純理論性以及過時的內(nèi)容,高校和教師需要進行刪除或者減少,如光學分析知識、托盤天平知識以及酸堿滴定實驗知識等。適當增加探索性實驗知識、綜合性實驗知識以及小組實驗知識內(nèi)容,讓學生能夠在實驗學習中主動進行實驗研究、探索以及實驗驗證和自主設計,這樣可以較好地啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維、實踐思維等。
(2)創(chuàng)新實驗教學方法
轉(zhuǎn)型背景下教師需要采用更多自由和多元化的無機化學實驗教學方法,要充分尊重學生在實驗學習中的主動性和主體性特點,讓學生進行主動的學習和摸索學習,以便提升實驗教學的效果和質(zhì)量。例如,在實驗之前,教師可以啟發(fā)學生進行積極思考,讓學生通過翻找資料或者討論學習來猜想實驗的程序和步驟,然后再讓學生進行具體的實驗操作訓練,讓學生在嘗試中找到正確的實驗方法和實驗結(jié)果。當然,為了考慮學生的安全問題,教師一定要做好課前的備課工作,事先提醒學生需要注意的安全實驗事項,保證實驗的安全性。除此之外,教師還可以利用多媒體技術進行實驗教學的交流和溝通,讓學生觀看更多的實驗視頻或者在論壇中對實驗操作有可能的進行廣泛地討論和研究,這種做法有助于加強學生對無機化學實驗操作的理解,提升教學的效果。
(3)開放無機化學實驗室
開放實驗室的目的是讓學生可以在課件或者課后時間進行實驗的實踐操作,有助于提高學生的實驗訓練力度,提高實驗教學的效果和質(zhì)量。不少學校和教師在無機化學實驗教學中沒有為學生提供充分的實驗操作機會,導致學生的實踐操作能力較差,理論知識和實踐能力發(fā)展不成正比,限制了學生未來的就業(yè)發(fā)展和技術發(fā)展。因此,學校和教師可以采用開放實驗室的模式進行無機化學實驗教學,讓學生在學習之外的時間也能夠進行自主實驗研究、自行設計實驗或者進行探究實驗,以便提高學生的實踐能力、實驗能力以及技術能力等。當然,開放實驗室模式要求學校能夠加強對實驗室的管理,依然要做好實驗室的安全管理以及學生實驗操作的安全工作。
(4)加大實驗設備、器材的投入及使用效率
雖然各地方高校都有可能面臨本科生實驗經(jīng)費緊張等各方面原因而導致在這方面的投入力度多數(shù)都不大,但無機化學實驗是一門很重要的先修課程,耽誤不得。這需要在加大本科生實驗經(jīng)費投入的同時,需要對實驗儀器設備、試劑等合理使用、嚴格管理,努力提高教學實驗面積的效率,進而提高實驗儀器、設備的使用效率,對提高本科生的實驗技能、培養(yǎng)其創(chuàng)新能力和應用能力以及培養(yǎng)創(chuàng)新型、應用型人才有著十分重要的作用,同時也能為高校轉(zhuǎn)型提供重要幫助。
4.結(jié)語
綜上所述,轉(zhuǎn)型時期各高校需要認識到轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)模式,培養(yǎng)和提高人才實踐能力、創(chuàng)新能力以及解決問題能力的重要性。目前我國高校無機化學實驗教學改革中還存在不少問題,嚴重制約了學生在這些方面的發(fā)展,要求無機化學實驗教師能夠進行教學的模式和教學方法的調(diào)整,同時要求高校能夠進行相應的無機化學實驗教學改革,提高無機化學實驗教學的效率和質(zhì)量,培養(yǎng)更多實用型和技術型人才。
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【關鍵詞】高職 無機化學 教學問題 改革措施
《無機化學》是高職化學、化工、制藥及生命科學類專業(yè)的重要專業(yè)基礎課,其教學質(zhì)量直接影響到學生后續(xù)專業(yè)課程的學習和綜合職業(yè)素質(zhì)的提高。為更好地實現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標,我們有必要審視高職《無機化學》教學中存在的問題,并結(jié)合對問題的剖析提出切實可行的改革措施。
一、高職《無機化學》教學存在的問題
高職《無機化學》教學的主旨是積累化學知識和科學素質(zhì),培養(yǎng)高技能的生產(chǎn)一線應用型人才。由于受傳統(tǒng)普通高等教育的長期影響,高職《無機化學》教學定位不明,與課程標準和人才市場的要求還存在很大差距,表現(xiàn)出諸多不容忽視的問題。首先,教學理念落后,拘泥于傳統(tǒng)人才培養(yǎng)規(guī)格,對教育部強調(diào)的“高職教育必須以就業(yè)為導向,以培養(yǎng)生產(chǎn)、服務、技術和管理第一線的高級應用型人才為目標”的教學指導方針認識不夠透徹,忽視了人才培養(yǎng)與社會需要的對接。第二,教學內(nèi)容陳舊。教學中過多關注學科的理論性、系統(tǒng)性,教學體系主要是圍繞物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎知識、化學熱力學與動力學基本原理、化學“四大平衡”計算等展開,對化學領域的新理論、新知識、新技術以及化學原理與方法在化工領域的應用等涉及較少。第三,教學方法僵化。教師的“填鴨”式教學使得學生的學習和思維都是按照教師的意圖完成,形成了以教師為本位的師生關系和教學關系。特別是缺乏高職教育必需的實踐性教學,無法讓學生了解企業(yè)和社會,嚴重制約著學生動手能力和以所學知識解決實際問題能力的培養(yǎng)。第四,教學評價單一。以書面筆試為主,以終結(jié)性評價為主,評價的對應性和激勵性不足,難以很好地體現(xiàn)評價在基本知識與基本技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀方面的“三維”要求。
二、高職《無機化學》教學改革的有效措施
針對高職《無機化學》教學存在的問題,我們要以現(xiàn)代教育教學思想和學生就業(yè)導向為指南,積極探討富有建設性的有效改革措施。
1.優(yōu)化教學理念
為了培養(yǎng)學生的職業(yè)適應性,使學生能夠在競爭日益激烈的就業(yè)市場占得先機,高職《無機化學》教師必須遵循教育部《關于全面提高高等職業(yè)教育教學質(zhì)量的若干意見》,研究社會職業(yè)崗位要求,明確高職教育是就業(yè)教育這一大前提,積極優(yōu)化自己的教學觀念。要清醒地認識到對于高職學生而言,較強的實踐能力和動手能力是他們的主要就業(yè)競爭優(yōu)勢。只有摒棄理論教學占主導地位的教育理念,以夠用、實用為原則,不過分追求課程理論的高深性,重視校內(nèi)學習與未來實際工作的對應性,通過工學結(jié)合培養(yǎng)學生的動手操作技能。
2.調(diào)整教學內(nèi)容
高職《無機化學》是一門理論與實踐并重的基礎性課程,要讓學生獲得未來職業(yè)崗位必需的知識和技能,教師應該對通用的教材內(nèi)容進行梳理,在教學內(nèi)容安排和處理上打破統(tǒng)編教材的設置與結(jié)構(gòu),以少、精、新為原則實施教學內(nèi)容的調(diào)整。具體內(nèi)涵包括:①以介紹《無機化學》與學生所學專業(yè)的密切關系,激發(fā)學生學習的積極性。②適當增刪組合教學內(nèi)容,強化教學針對性。如將原子、分子結(jié)構(gòu)、化學鍵和配位鍵理論放在一起講;介紹熱力學平衡理論時,刪掉高中學習過的平衡移動內(nèi)容;將酸堿平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原平衡和配位平衡整合在一起。③增加與學生所學專業(yè)有關的《無機化學》研究新成果,確保學生專業(yè)素質(zhì)與崗位新需要的有效對接。
3.改革教學方法
現(xiàn)代職業(yè)教育以建構(gòu)主義教學理論為指導,強調(diào)教學的重點不是知識的傳授,而是學生自主獲取知識能力的培養(yǎng)。這就要求高職《無機化學》教師在教學中能動地改革教學方法,積極采用行動導向教學法(以真實或模擬的職業(yè)工作任務為導向,學習課程知識,形成職業(yè)能力)、案例教學法(通過剖析無機化學案例,讓學生把所學知識應用于專業(yè)實踐活動中,提高學生的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題能力)、項目教學法(師生共同以某一生產(chǎn)項目為依托,將教學課題的理論與實踐結(jié)合在一起)等教學方法,構(gòu)建起“以學生為中心”的新型教學模式,突出教學過程中的學生主體地位和實踐能力培養(yǎng)。
4.創(chuàng)新教學評價
高職《無機化學》教學評價不僅要關注學生對基本知識和基本技能的掌握,更要對學生的學習狀態(tài)、情緒表現(xiàn)、學習態(tài)度、情感意識、意志品質(zhì)等非智力因素進行科學的判斷。要做到對學生的全面、公正、客觀的評價,在評價方式上就應有所創(chuàng)新。要本著欣賞、發(fā)現(xiàn)和激勵的原則,運用理論考試與實踐操作相結(jié)合、過程評價與結(jié)果評價相結(jié)合、定量評價與定性評價相結(jié)合、教師評價與學生自評相結(jié)合等多種方式。使教學評價有針對性、貼近學生心靈,在教學評價導向功能、診斷功能和激勵功能的完美發(fā)揮中促進學生職業(yè)素質(zhì)的提高。
立足于求職就業(yè)導向的高職《無機化學》教學有其自身特有的規(guī)律,認識和發(fā)現(xiàn)這一規(guī)律是每個高職《無機化學》教師必須面對的重要課題。我們要明確教學中業(yè)已存在的問題,瞄準市場需求,本著夠用為度、應用為主、加強針對性和實用性的原則,在教學理念、教學內(nèi)容、教學方法和教學評價等方面進行不斷的改革。努力使自己的教學鮮活、精彩、靈動,切實推動學生職業(yè)素質(zhì)和就業(yè)能力的穩(wěn)步提升。
【參考文獻】
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作者:史銳 張曉麗 吳品昌 單位:遼寧中醫(yī)藥大學
內(nèi)容涉及濃度計算、結(jié)構(gòu)理論、熱力學初步等等,涵蓋了多個化學學科知識,但像結(jié)構(gòu)理論等知識主要以描述性介紹為主。這種淺、全,但內(nèi)容繁多的內(nèi)容很難符合現(xiàn)代教學要求,也不符合現(xiàn)代化醫(yī)藥人才培養(yǎng)的要求。內(nèi)容與實用性聯(lián)系較少。內(nèi)容中對知識在醫(yī)藥學上的應用介紹較少,與實際應用聯(lián)系較少。如緩沖溶液中只介紹簡單的濃度計算方法,而在醫(yī)藥學上常用的溶液介紹非常少。(3)課程內(nèi)容對不同專業(yè)無明顯區(qū)別,授課無側(cè)重點。因此需對課程內(nèi)容進行調(diào)整,力求少而精。因不同專業(yè)的服務方向不同,對所學課程要求也不同,而課程的設置與教學質(zhì)量直接影響學生對后續(xù)課程的學習效果,影響對學生整體目標的培養(yǎng)質(zhì)量。因此《無機化學》怎樣適應于不同專業(yè)的人才培養(yǎng)目標,怎樣實施教學,是無機化學教學工作者們探討和研究的時代命題。結(jié)合教學實踐經(jīng)驗,提出以下構(gòu)想。構(gòu)建面向不同專業(yè)以無機化學為核心的課程體系本校無機化學教研室承擔全校藥學相關專業(yè)、護理學等多個專業(yè)的教學任務。并根據(jù)臨床醫(yī)學專業(yè)的課程設計需要,擬增加無機化學和現(xiàn)代無機化學課程作為臨床醫(yī)學相關專業(yè)的公共選修課,為其后續(xù)課程學習提供良好的鋪墊,并為今后的科研工作起到引領作用。
因不同專業(yè)的服務方向不同,對所學課程要求也不同。因此,根據(jù)本校各專業(yè)培養(yǎng)目標的要求,構(gòu)建以無機化學為核心的“1條主線和3個分支”課程體系,以適應全校不同專業(yè)對無機化學教學的需要。“1條主線”包括無機化學和現(xiàn)代無機化學2門課程,分別適用于藥學和臨床專業(yè)本科生必修和選修,體現(xiàn)無機化學對于藥學和臨床醫(yī)學教學和科研的引導作用“;3個分支”包括無機化學(護理學專用)、基礎化學和醫(yī)用化學基礎(中專護士專用),以加強非臨床專業(yè)學生對本專業(yè)相關無機化學知識的學習。(1)核心課程《無機化學》是研究無機物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化規(guī)律的科學,重點闡述物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)等)、元素周期律、化學基本定律、氣體、熱力學基礎、動力學基礎、酸堿理論、電解質(zhì)溶液、氧化還原反應、配合物等。通過掌握該課程的基本理論、知識和技能將為醫(yī)藥學各學科的學習奠定基礎,有利于將來的實際工作。無機化學是藥學相關專業(yè)的必修課程,也是計劃新開的臨床專業(yè)公共選修課,但不同的專業(yè)對無機化學教學有不同的要求,藥學專業(yè)學習重點為化學相關理論及藥物制備合成相關知識;臨床專業(yè)學習重點為后續(xù)有機化學和生物化學課程學習做鋪墊,以及元素性質(zhì)和其前沿應用的知識。因此,在上述專業(yè)的《無機化學》的教學過程中,我們將始終堅持突出專業(yè)特色、滿足專業(yè)需求、體現(xiàn)專業(yè)水平的原則,分別制定不同的教學大綱、實驗教學大綱和實驗指導。(2)《現(xiàn)代無機化學》是藥學和臨床醫(yī)學專業(yè)學生在掌握了無機化學及相關專業(yè)知識之后學習的一門計劃新開選修課,其內(nèi)容概括地總結(jié)無機化學中常用的經(jīng)典理論成果,使學生有效地掌握理論工具,讓學生運用所學理論知識指導對無機化學領域最新知識的學習和掌握,了解現(xiàn)代無機化學的主要研究方向、研究方法、應用及其發(fā)展趨勢,培養(yǎng)學生把握無機化學學科前沿的能力及其在藥學和臨床醫(yī)學的應用,為后續(xù)課程學習及今后從事相關研究工作打下堅實的基礎。(3)《無機化學》(護理學專用)是護理學專業(yè)學生學習無機化學在護理學相關方面應用的一門專業(yè)選修課,它重點研究酸堿理論、電解質(zhì)溶液、氧化還原反應、配合物等理論及相關技能,對今后從事相關工作提供重要的理論支持和技術指導。(4)《基礎化學》是非臨床醫(yī)學專業(yè)計劃開設的一門公共選修課,簡述無機化學四大平衡理論、有機化合物的結(jié)構(gòu)性質(zhì)以及光譜分析、薄層層析、電化學分析等儀器分析的原理和方法。為其專業(yè)課的學習以及今后從事相關研究工作打下堅實的基礎。(5)《醫(yī)用化學基礎》(中專護士專用)是研究無機物和有機物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化規(guī)律的科學,概括闡述化學相關知識以及化學技能在護士專業(yè)的重要應用。對護士專業(yè)今后工作具有重要的指導意義。整合新課程體系的教學內(nèi)容課程教學內(nèi)容的調(diào)整與整合非常必要,整合后在以下幾個方面體現(xiàn)出特色。(1)滿足學科綜合化的發(fā)展趨勢。無機化學學科與其它學科日益交叉、滲透、融合,學科領域不斷擴展,從內(nèi)容看,實用化和綜合化趨勢日益明顯。只有對傳統(tǒng)教學內(nèi)容進行整合,并增開現(xiàn)代無機化學選修課,才能跟上形勢的變化,做到與時俱進。(2)提高授課效率。目前教學要求與教學時數(shù)之間的矛盾突出,其中教學內(nèi)容重復和銜接不暢是主要原因之一。整合后,精煉、流暢的教學內(nèi)容可以有效提高授課效率,減緩縮課時與增內(nèi)容之間的矛盾。(3)通過無機化學課程教學內(nèi)容和方法的整合與改革,不僅提高實驗教學儀器、設備的利用率,減少實驗教學的重復建設,有效利用資源,緩解擴大招生與教學投入不足的矛盾,而且提高實驗教學質(zhì)量,培養(yǎng)學生科學思維、應用知識和創(chuàng)新能力。
探索創(chuàng)新性無機化學實驗教學改革在原有無機化學實驗教學改革成果基礎上,通過實驗手段的改革,教材內(nèi)容的更新及實驗考試方式的改革,對無機化學實驗教學體系進行探索性的改革。(1)改革教學手段、更新教學內(nèi)容:教學內(nèi)容跟蹤學科領域前沿發(fā)展變化動態(tài),將新知識和新技術及時吸收融合到實驗教學中,使學生了解學科發(fā)展動向,熟悉和掌握學科前沿的理論知識和操作技能。實驗教學按基礎(驗證)實驗、綜合實驗、設計探索性實驗3個層次展開。并按照改革要求,編寫新的實驗教學大綱和實驗指導。(2)改革考試方法和內(nèi)容:改革單純操作性實驗考試模式。實驗考試內(nèi)容上實行老師指導下的學生自主選題,以小組為單位進行實驗和論文撰寫,以個人為單位進行論文答辯和技術考核,根據(jù)考試成績和平時成績對學生進行評分,提高學生學習的積極性和主動性。(3)開辟無機化學實驗第二課堂:定期舉行無機化學學術講座和文獻讀書報告會;提倡藥學專業(yè)本科生參加教師的研究課題和實驗室開放項目,撰寫綜述和論文等方法進一步充實無機化學實驗教學內(nèi)涵,促進本科生創(chuàng)新思維和科研能力的發(fā)展。隨著高校教改形勢向縱深發(fā)展,中醫(yī)藥專業(yè)無機化學課程體系和教學內(nèi)容的改革勢在必行,但教學改革是一項長期而復雜的系統(tǒng)工程,必須積極而慎重地進行,并在實踐中進一步完善。逐步加強無機化學在高等化學教育中的基礎和母體地位,提高教學質(zhì)量,為培養(yǎng)符合時展的中醫(yī)藥人才奠定基礎。
隨著一個化學教育的新課題、一門新興學科——綠色化學的倡導,無機化學實驗是化學專業(yè)的啟蒙實驗課,如果可以與綠色化學思想融會貫通,達到無機化學實驗綠色化,對提升學生的環(huán)保危機與使命感,建立綠色化學的觀念,有及其重要的意義。同時,還可以培養(yǎng)學生的科學環(huán)境與資源觀念。該文參照綠色化學原則,化學藥品使用時參照5r規(guī)則(reject、reduce、recycle、reuse、regenerate),依次為:遠離危險品、降量使用、循環(huán)使用、反復使用和再生,對怎樣貫徹其無機化學實驗的綠色化做了分析討論。
一、尋找替代品
按照綠色化學的思想,在源頭上防止污染源,按照實驗目的,在可以實現(xiàn)相同教學成效的要求下,找尋替代品,最好用低毒、無毒化學試劑替換有毒的化學試劑。
舉個簡單的例子,多相離子平衡的實驗,是遵循溶度積思想,平衡移動原理實現(xiàn)沉淀生成、沉淀溶解、沉淀轉(zhuǎn)化、分步沉淀。遵循實驗基理與綠色化學的思想,再次選擇沉淀離子、沉淀劑,且對以往實驗及改進后本文由收集整理的實驗,展開比較分析,
最終的實驗結(jié)果表明:其改進后的實驗結(jié)果很好,且現(xiàn)象也顯著,可以實現(xiàn)實驗的目的,且降低了有毒的物質(zhì)的使用、排放,致使無機化學實驗初步實現(xiàn)綠色化。
二、推行微型實驗
微型化學實驗是指微小型的實驗儀器里,在實驗條件允許的前提下,用比較少的試劑來做的實驗,改進實驗裝置,致使接近微型化,它是綠色化學常用實驗手段。它作為在綠色化學指引下,用防止化學污染的新思想、方法、技術,對傳統(tǒng)的實驗改進、發(fā)展的必然的趨勢,是化學實驗的方法的偉大革新。如:無機化學實驗里的性質(zhì)實驗,其以往的做法是在試管里完成,其試劑用量為1ml-2ml。為此采用點滴板的做法,其試劑用量降低為幾滴,一樣實現(xiàn)實驗的效果,大大降低化學藥品造成環(huán)境污染,將這類實驗實現(xiàn)綠色化。
三、發(fā)展封閉式實驗
一些有劇毒氣體生成的實驗,采用綠色化學思想,對這類實驗改進成封閉的實驗,使反應在密閉體系里發(fā)生,且在反應體系里對廢氣處理掉,實現(xiàn)污染零排放。如:制備硫酸亞鐵銨,一般用廢棄物鐵屑做反應物,可是以前實驗裝置是敞開的,其廢鐵屑里含硫、磷雜質(zhì)和硫酸進行反應時,生成h2s、h3p有毒氣體,致使實驗室飄著刺鼻的刺激性氣體,其危害人們的身體健康,這不是綠色化學的原則。為此,我們革新實驗的第一步反應,對制備硫酸亞鐵儀器改成閉路回收式,用堿性吸收液處理第一步反應生產(chǎn)的h2s、h3p有毒氣體,達到污染零排放,改善了實驗環(huán)境。
四、發(fā)展串聯(lián)實驗
串聯(lián)實驗就是根據(jù)調(diào)節(jié)實驗計劃,其巧妙安置實驗順序,合理利用相關的反應,最好使第一個反應的生成物,轉(zhuǎn)化為接下來實驗的反應物,達到實驗不間斷。如:配制溶液中的稀硫酸能和廢鐵屑反應,生成硫酸亞鐵銨,得到的產(chǎn)品回收利用,用作三草酸合鐵制備反應物,其制備的三草酸合鐵(ⅲ)酸鉀同樣又作為三草酸合鐵(ⅲ)配陰離子組成、電荷數(shù)測定實驗的原始材料。另外還有,制備五水硫酸銅時(使用孔雀石),產(chǎn)物可測定無水硫酸銅鐵含量以及結(jié)晶水含量,也可以進行差熱分析。革新實驗后,大大降低實驗廢棄物質(zhì)排放量,達到無機化學實驗的綠色化,大大促進學生對物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關系得到了解。
五、開發(fā)模擬實驗
無機化學實驗中,關于元素化合物的實驗,實驗試劑多,排放污染物較多,污染物成分紛雜多樣,且污染環(huán)境現(xiàn)象嚴重。另外,學生在實驗室進行實驗,就是單純地混合、滴加,學生做完實驗后掌握的不牢固,不能達到預期效果。
若把這類實驗改進成模擬實驗,可以讓學生在計算機上模擬、做實驗,根據(jù)模擬實驗的優(yōu)點,可達到無機化學實驗的綠色化,從而幫助學生簡明、生動的學習無機化學實驗,防止以往無機化學實驗,帶來的危害人體健康、污染環(huán)境問題,一舉達到無機化學實驗的綠色化。
六、回收利用產(chǎn)物