應用化學專業(yè)認知范文
時間:2023-11-16 17:52:55
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篇1
關鍵詞:基礎知識 實踐技能 課程改革
中圖分類號:G6 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)03(b)-0201-02
《農業(yè)應用化學》課程是我院作物生產技術專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課。它不僅能加強學生化學基礎知識和技能的訓練,同時也能培養(yǎng)其觀察能力,思維能力和獨立分析問題、解決問題能力,為學生學習農作物栽培、農產品安全與分析檢測等后續(xù)課程夯實基礎,以培養(yǎng)出更多的優(yōu)秀的農業(yè)技術員,農資生產企業(yè)技術員和化驗員等技術技能人才。現(xiàn)代科學技術的發(fā)展表明,化學基本理論和實驗技術對于農業(yè)科學的發(fā)展與進步起著越來越重要的作用。因此,基于高職高專人才培養(yǎng)目標的需要,根據“崗位用什么,學生就學什么,教師就教什么”,把化學基礎知識與農業(yè)科學知識緊密聯(lián)系起來,多種教學方式的結合,合理的評價體系的建立,對于培養(yǎng)具有扎實的化學理論和實驗基礎的農業(yè)科學工作的人才就顯得非常重要。
1 基于高職高專人才培養(yǎng)目標進行課程改革
《農業(yè)應用化學》課程是基于高職高專人才培養(yǎng)目標的需要,堅持以立德樹人為根本,以服務發(fā)展為宗旨,以促進就業(yè)為導向,根據“崗位用什么,學生就學什么,教師就教什么”來確定教學任務;通過對企業(yè)調研和實習,結合行業(yè)企業(yè)的崗位和典型工作任務,再根據化學教學的先后順序,進行歸類整理,確定教學項目。與行業(yè)企業(yè)專家、專業(yè)團隊研討,確定教學內容,編寫出符合我院農學專業(yè)實際需要的校本教材,由專兼職教師共同設計、開發(fā)、建設和實施教學。
1.1 精選理論內容,夯實理論基礎,突出職業(yè)導向,體現(xiàn)專業(yè)特色
本著提升專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng),充分體現(xiàn)就業(yè)導向、能力本位的人才培養(yǎng)目標,內容建設“以崗位所需為宗旨,以就業(yè)為導向”,依據市場需求,結合行業(yè)發(fā)展趨勢,進行職業(yè)能力分析;重構教學內容,完善與專業(yè)課程的銜接,深化教師對理論與實踐教學的認識,提高教師的教育教學能力,培養(yǎng)學生的綜合能力。以學生為本,充分考慮學生的實際學習能力,選擇崗位需求的知識和技能。如在給作物生產技術專業(yè)的學生講解稀溶液的滲透壓這一概念時,我們首先給學生提出問題,“為什么鹽堿地不易長莊稼?”然后,讓學生閱讀教材,由學生來回答問題,通過討論與講授,學生知道了滲透現(xiàn)象在植物的生長發(fā)育中起著非常重要的作用,從而感受到了化學基礎知識對專業(yè)的重要性。因此,結合所授專業(yè)的特點,即時調整授課相應的細節(jié),把化學與專業(yè)知識緊密結合起來,有利于激發(fā)學生的學習興趣,更加主動的學習農業(yè)應用化學知識。
1.2 優(yōu)化實驗內容,突出實踐教學,強化技能訓練,突出學生主體
實驗有利于培養(yǎng)與發(fā)展學生對科學技術的學習興趣與能力,有利于理論和實踐的結合,對于一所人才培養(yǎng)目標是面向經濟社會發(fā)展需要和生產服務一線培養(yǎng)高素質的勞動者和技術技能人才的學校,強化學生的實驗技能,對學生能力的全面發(fā)展,新意識的形成和實踐習慣的養(yǎng)成有極重要的作用。實訓基地體現(xiàn)“工學結合”,在“學做合一”的實訓基地落實基本技能的實驗和實訓,在“行校合一”的實訓基地落實校內生產性頂崗實訓,使學生掌握綜合操作技能,具備校外頂崗實習能力。在原有基礎性實驗和綜合性實驗的基礎上,開設創(chuàng)新性實驗。結合專業(yè)開設應用型實驗銨鹽中氮含量的測定,果蔬中總酸度的測定,茶葉中咖啡因的提取等,創(chuàng)新性實驗復混肥料中有效磷的測定,通過下任盞サ男問劍指導學生查閱國家標準,然后搜集資料,設計合理實驗方案,完成實訓內容,在此過程中,可極大地拓展學生的知識面,發(fā)揮團隊合作意識,充分地感受到化學知識與實際生活的緊密聯(lián)系,大大提高了動手能力、表達能力和實踐技能。
1.3 以項目為導向任務為載體構建課程,實現(xiàn)理論知識與實踐能力培養(yǎng)緊密結合
以必須、夠用為度選取教學內容,教材內容循序漸進、重點突出,關注學生“計算、操作、應用”能力的培養(yǎng),強化與后續(xù)課程的銜接,體現(xiàn)了農林院校化學教材的特色,實現(xiàn)教、學、做合一,職業(yè)教育與素質教育合一。加強應用能力和創(chuàng)新意識培養(yǎng),構建合理的教學體系,強化與實際的聯(lián)系,將分析化學和有機化學的知識進行整合,以項目為載體、用任務來驅動,采用“理論-實踐”一體化教學。根據每個項目的教學內容,結合企業(yè)生產中的實際項目及學校的具體條件,合理開發(fā)設計訓練項目,以項目為主線展開教學,充分體現(xiàn)職業(yè)性、實踐性和開放性。
2 改革教學方法,突出技能,夯實基礎,提高素養(yǎng),持續(xù)發(fā)展
教學方法是影響教學質量的重要因素,教學方法主要采用項目教學法、任務驅動、分組教學、小組討論等教學形式,利用多媒體技術和現(xiàn)代教育技術進行信息技術與課程整合,利用虛擬現(xiàn)實技術,開發(fā)實訓項目,進行真實的職業(yè)訓練,形成教、學、做一體化;以訓練項目為載體,在完成每一個訓練項目中讓學生獲取經驗性知識,并滲透理論知識的教學,在完成數(shù)個任務以后,以所學理論知識、技能完成整個綜合訓練項目和拓展項目,實現(xiàn)“理論-實踐”一體化。遵循“目標定位、內容重構、項目實施、對標考核”的流程,以專業(yè)核心能力及后續(xù)課程的需求為依據,針對職業(yè)崗位能力進行分解,找出與農業(yè)應用化學相關的技能,進行能力歸納,對知識學習內容提出要求:知道“是什么”――記住知識要點,可獨立完成習題訓練;懂得“為什么”――可以利用所學概念及原理解決思考題;能夠“去應用”――能夠發(fā)現(xiàn)、討論、解決實訓中的問題。對技能練習內容分出層次:認識――知道常見的儀器和試劑的使用方法和注意事項;學會――能夠獨立規(guī)范操作,完成實訓報告,結果正確;熟練――反復訓練并考核至達標,練就過硬的操作本領,初步取得學生“求職有技能、發(fā)展有基礎、創(chuàng)業(yè)有潛質”的教育成效。
3 根據培養(yǎng)目標改革考核方式,注重過程考核
考試是檢驗學生知識的掌握和理解程度的途徑,積極改革考試方式,從知識、能力、素質各方面綜合評價學生,采用“1+1”式考核方式,即理論考核與實訓考核并重。
理論考核:包括階段檢查占10%(期中)和終結檢查占40%(期末),實訓考核包括工作質量占10%和技能考核占40%。為強化學生“做”的技能,實訓技能考核針對每個考核項目設計了詳細的考核標準,并實行一項否決制。
4 結語
面臨高職教育新的形勢與挑戰(zhàn),針對高職高專人才培養(yǎng)目標,改革教材內容,精心設計組織教學,努力創(chuàng)新教學方法,在教學實踐中總結經驗,不斷助推高職教學改革。因此對農業(yè)應用化學課程改革進行研究與實踐,要突出技能,夯實基礎,提高素養(yǎng),持續(xù)發(fā)展,融知識、技能、素質于一體,為完成高職院校為社會培養(yǎng)高素質的勞動者和技術技能人才的目標提供有力保障。
篇2
關鍵詞:獨立學院;應用型本科;雙基制;能力
一、緒論
人才培養(yǎng)層次的正確定位關系到學校的發(fā)展方向、發(fā)展目標及發(fā)展格局,是學校開展各項工作的基本依據。在構建人才培養(yǎng)模式時,獨立學院必須以正確的辦學指導思想、正確的定位為前提,要通過科學的分析社會需求,正確估價自身的辦學實力,主動適應外界環(huán)境來實現(xiàn)自身的正確定位,優(yōu)化教學資源分配,制訂正確的發(fā)展目標及合理的人才培養(yǎng)模式,通過校企聯(lián)合,可以共享高校和企業(yè)的資源,解決畢業(yè)生難以適應社會、畢業(yè)生就業(yè)去向等問題。校企聯(lián)合實質就是產學合作,工學結合。產學合作、工學結合教育是一種由學校、社會用人單位、學生三方合作共同參與的適應現(xiàn)代社會需求的高等教育模式,是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和實踐動手能力,面向生產、建設、管理、服務第一線的高級應用技術型人才的有效途徑。通過產學合作、工學結合的應用技術型人才實踐動手能力培養(yǎng)的改革與實踐,形成獨立學院本科應用型人才的培養(yǎng)特色。所謂“雙基制”就是把學校和企業(yè)都作為培養(yǎng)基地,每個基地有明確的教學任務,但兩個基地的培養(yǎng)內容與過程交叉融合,逐步形成和完善校企雙向推動,雙向管理,產學研密切合作的管理運行機制,實現(xiàn)學校、企業(yè)、學生、社會“四贏”的深層次合作。
二、產學研相結合,以能力培養(yǎng)為重心的教學體系構建
要培養(yǎng)出工程應用型的高素質人才,設計出切合實際,便于操作的培養(yǎng)方案就成為實現(xiàn)培養(yǎng)目標、企業(yè)規(guī)格的關鍵。而構建邏輯性強,相對完整的培養(yǎng)體系則是人才培養(yǎng)方案設計工作的重中之重。學院與企業(yè)聯(lián)合成立教學指導委員會,共同設計培養(yǎng)方案。機械類應用型人才培養(yǎng)方案中由三個相互聯(lián)系的體系構成,如圖所示。
(1)理論教學體系,包括公共基礎、人文社科基礎、專業(yè)基礎和專業(yè)方向等課程;(2)實踐教學體系,包括課程實驗、課程設計、綜合實踐、實習和畢業(yè)設計等;(3)能力教學體系,包括課外科技創(chuàng)新活動,各種競賽活動,技能考證,各種協(xié)會活動、公益活動和社團活動等。
三、校企深度合作,培養(yǎng)學生實踐能力
在實踐教學過程中,學院邀請企業(yè)或行業(yè)的高層管理人員、技術人員作為指導教師,這些人員和學院專業(yè)教師充分交流,根據企業(yè)或行業(yè)對機械工程及自動化專業(yè)應用型本科人才能力的要求,將實驗、實訓、生產現(xiàn)場實踐、課程設計、畢業(yè)實習、畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)統(tǒng)籌安排。學院和企業(yè)整合實踐場地和實驗實訓設備,按照應用型本科實踐能力要求,打破實驗室以課程設置實驗的傳統(tǒng)方式和輔助理論的驗證性實驗為主的教學模式,機械工程及自動化專業(yè)中以模具設計與制造、數(shù)控技術應用能力培養(yǎng)為主線,覆蓋模具設計、數(shù)控加工等生產流程,組建實驗實訓中心、模具CAD/CAM實驗室、現(xiàn)代制造技術實驗室、數(shù)字化中心等實驗室(中心),按照機械專業(yè)工程訓練的認知規(guī)律,學生通過實驗、實訓、金工實習,在了解機械制造工藝過程和掌握一定的機械工程基礎知識后,再通過模具設計、模具制造、數(shù)控加工等全方位、全過程的綜合性訓練,提高學生的實踐能力。目前學院已與廣西柳工集團、柳州騰龍汽配公司、深圳德立天公司、東莞龍興公司等大中型企業(yè)建立緊密合作的校外合作教學科研實習基地,在機械工程及自動化專業(yè)社會需求、專業(yè)結構和專業(yè)建設等方面通過校企深度合作,為實現(xiàn)“雙基制”應用型人才培養(yǎng)打下了堅實的基礎。
四、結束語
根據企業(yè)和行業(yè)對機械工程與自動化專業(yè)學生能力的具體要求,立足于學校和企業(yè)兩個培養(yǎng)基地,企業(yè)或行業(yè)高層管理人員和技術人員、學院專業(yè)教師身份的積極參與,把單純的“授業(yè)型”繼承性教育轉向全方位的“育才型”創(chuàng)造性教育,實行校企深度合作,學院、企業(yè)和學生三方參與,培養(yǎng)學生的全面素質、工程意識、綜合能力和就業(yè)競爭力。
參考文獻:
[1]史玉環(huán),高等學校創(chuàng)新人才培養(yǎng)與路徑選擇[J].山東師范大學,2008.(4).
[2]教育部.關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見[Z].(教高[2007]2號)
[3]顧月華,李政道.關于杰出科學人才培養(yǎng)的思想研究[J].江蘇高教,2010,(6).
[4]萬堅.“化學生物學”復合型人才培養(yǎng)模式與課程體系改革的研究與實踐[J].大學教學研究,2009,(11).
[5]桑玉軍,應用型本科院校關于“大工程”理念的創(chuàng)新與實踐[J].高等教育研究,2009,(3).
篇3
【關鍵詞】 應用化學 教育教學
前言
應用化學是介于理科化學專業(yè)與工科化學工藝、化學工程專業(yè)之間的接口專業(yè),屬于應用理科,如有機化學、 物理化學、 等離子體化學、 摩擦化學、 石油化學、 地球化學、 農藥化學等。 總之,應用化學具有滲透性、綜合性、邊緣性和鮮明的應用性。它是指化學的知識和理論在實際工作中的廣泛作用,應用性化學人才應當具有扎實的理論基礎和高超的實驗技能,他們善于從實際工作中發(fā)現(xiàn)與化學有關的問題,并能運用廣泛的化學知識和理論去解決生產領域和各經濟部門提出來的化學問題。所以在教學中需要不斷創(chuàng)新,運用新的方法來提高教學質量。
一、信息技術與課堂教學的改革
1、長期以來,學校課堂教學習慣于“粉筆加黑板”的教學方式。信息技術的應用,大大豐富了原有的教學方式。但下述情況值得注意:
①在多媒體課室上課,但是教師仍然使用“粉筆加黑板”。這顯然是教學資源的一種浪費。網絡有海量的信息資源,可以接入互聯(lián)網的網絡教室、學校多媒體數(shù)字化圖書館,可以構成開放式的學習環(huán)境;可以為探究學習方式提供了極佳的交互手段,應充分加以利用。
②技術手段升級了,教育思想沒有更新。如果教師只是坐在講臺上連續(xù)點擊鼠標,或把現(xiàn)成的教材進行投影,那實際上沒有發(fā)揮網絡教學的特點,其教學效果甚至比傳統(tǒng)的教學法還差。
⑧教學手段改革,未得應有的肯定。制成PowerPoint及其他類型課件需要付出很大的精力和時間,但目前對教師的評價往往只是考慮教學工作量。這不利于調動教師充分應用現(xiàn)代技術的積極性。呼吁對教師教學質量進行評價時,應將教學手段作為考察的重要內容。
2、虛擬實驗與現(xiàn)實實驗的結合
對一些儀器設備比較昂貴,學生沒有機會進行操作,可以進行虛擬實驗。一些實驗可以先進行虛擬實驗讓學生了解實驗操作要領以后,再進行實際實驗操作。所以,一方面要努力添置化工實驗裝置,一方面該專業(yè)的“化工仿真實驗室”繼續(xù)研制虛擬實驗軟件WLCT的實驗如何進行,是最有爭議的問題。Northern Colorado大學采用讓學生回家做實驗、計算機虛擬實驗和周末回校實驗幾種形式相結合的方法。依我國的實際,不宜采用讓學生回家做實驗的辦法,應當一方面提高虛擬實驗的技術,一方面采用虛擬實驗和現(xiàn)實實驗相結合的方法。
二、在應用化學專業(yè)的教學中貫徹素質教育
學生的實際素質是在教育過程中逐步培養(yǎng)起來的,所以素質教育要積極創(chuàng)造和利用一切有利的外部條件,讓學生在教育過程中主動地把適合自身需要的知識內化為自己的素養(yǎng)和潛能,學會做人學會做事、學會學習、使學生的個性得以發(fā)展。
在教學方法方面,教學實踐提供大量的證據也表明,教學方法對于教學的成敗,質量的高低,教學速度的快慢,學生智力和創(chuàng)造力的開發(fā)都起著重大的作用素質教育的宗旨是讓社會需求指導教育,培養(yǎng)適應社會發(fā)展的人,加強素質教育的過程是一種牽涉到轉變教育思想、更新教育手段、變革教育結構等諸多方面的系統(tǒng)工程。其中最重要的一環(huán)是教師,加強師資隊伍建設的是不可忽視的一個方面教師在教學中,應該常講常新,常教常精,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,不是以 “教” 代 “學”而應教會學生如何學、如何用,不是以死的公式、概念充斥課堂,而應讓理論在科學研究和實際應用的實例中展現(xiàn)活力,不是深奧的理論讓學生望而卻步,而應讓學生在理論上深化,學科的發(fā)展中體會到獻身科學的神圣。
作為教師要從整體上把握學生的知識、能力及素質結構。當前,加強素質教育的提出有其現(xiàn)實的針對性,從重知識到重能力再過渡到要重視人的綜合素質的培養(yǎng),對教師提出了新的挑戰(zhàn),通過教學內容的合理安排和整體組合,并運用現(xiàn)代化教學手段,使應用化學專業(yè)的學生在有限的教學課時內掌握基本完整和扎實的化學知識,讓他們畢業(yè)后有足夠的化學知識和能力去處理任何與化學有關的應用問題,這就要求我們處理好少而精和博而通,先進和傳統(tǒng)、系統(tǒng)和交叉三對主要矛盾。教師的教學一定要做到少而精,在掌握課程和學科總體框架的同時,重點幫助同學剖析幾個典型問題,使學生能舉一反三 觸類旁通,通過自學達到博而通的境界。在習題方面,不要求學生做那么多基本題目而是做一些貼近生活,趣味性強的習題,使學生通過習題能聯(lián)系實際,并且讓學生自己提出問題,當前很多學生不會提問,不擅長用一個科學的語言來描述事情實驗是化學教育最薄弱的環(huán)節(jié),我們把實驗當成一種目標訓練,注重結果,實驗內容方面有現(xiàn)代氣息,不僅僅局限于試管、 滴管。從教師的科研里找出適宜的實驗,并且和其它院系和其它專業(yè)的技術相結合,以拓寬學生的知識面和提高學生多方面的能力。
三、應用化學教學中創(chuàng)設學習情景的策略
在教學中創(chuàng)設適宜的學習情景可以使學生明確學習任務、增強學習的針對性,有利于激發(fā)學生的學習動機和學習興趣,有利于學生主動學習知識、發(fā)散地思考問題、主動地探究問題的實質和解決問題的方法,有利于提高認知能力、思維能力、探究能力和解決問題的能力。因此,教師在教學時,應盡量為學生創(chuàng)設一個真實的學習情景,在情景化的學習中,學生所積累的過程經歷、理智和情感體驗、知識和方法是活生生的,可以應用的。本文結合應用化學教學實例,談如何通過創(chuàng)設學習情景引入新課,提高教學效果。
1、從化學與生活、專業(yè)的結合點入手,創(chuàng)設學習情景
利用化學在生活或生產中實際應用的例子來創(chuàng)設學習情景,能夠使學生認識到學習化學知識的重要意義,發(fā)揮情感在教學中的作用,促進有效學習。因此,創(chuàng)設貼近生活、貼近生產實際的問題情景,能夠使學生明確學習目的,激發(fā)學習動機,并有利于學生將化學知識遷移到實際生活中和生產中應用。
2、利用學生認知矛盾創(chuàng)設學習情景
利用學生認知上的矛盾,如新舊知識的矛盾,日常概念與科學概念的矛盾,直覺、常識與客觀事實的矛盾,理論和實驗的矛盾等,都可以引起學生的探究、興趣和學習欲望。例如,以0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL ,0.1000moL/L HCl溶液為例,討論酸堿滴定曲線之前,教師提問:NaOH和HCL恰好完全反應時溶液的pH為多少?酚酞變色范圍的pH是多少?學生回答:Na0H和HCl恰好完全反應時溶液的pH為7,酚酞的變色范圍pH為8.0―10.0;教師再問:NaOH滴定HCL可否選擇酚酞作指示劑?學生憑直覺回答:不可以。教師回答:可以。師生之間矛盾瞬問形成,使學生產生了急于解決矛盾的情緒,在這種情景下,學生學習的主動性被激發(fā)出來,教師再給予恰當?shù)囊龑?,學生利用原有的知識,經過計算、分析等,糾正了原來的錯誤判斷,并與教師的答案取得了一致。能充分調動學生學習的積極性,主動探究問題,深入理解知識,還有利于將知識遷移到另外的情景中。
結語
總之,應用化學是一門綜合性很強的學科,在教學過程中需要注意的問題也很多,所以我們要不斷創(chuàng)新、不斷改革,運用更合理、更科學的方法來提高教學質量,為社會培養(yǎng)實踐應用型人才。
參考文獻
[1]王克勤。化學數(shù)學論[M]。北京:科學出版社,2006。
篇4
1要把教學研究當作科學研究那樣去搞
實施本科教學目標,就要突出人本教育,實施差異教育,以學生為中心,把學生培養(yǎng)成具有扎實的專業(yè)理論知識和實驗技能、具有合作精神(即團隊精神)、具有社會交際能力的創(chuàng)新型人才。為此,我們提出大學教師“一定要把教學研究當做科學研究那樣去搞”,提倡“讓教學和科研兩只翅膀都硬起來”。首屆國家級教學名師史啟禎教授曾形象比喻說:“對一個教師而言,教學和科研就像兩只翅膀,像鳥一樣,一只翅膀是飛不起來的[1]。”我們不僅要為人師表,而且要提倡教學名師風范。忽視教學的教師不是一名好教師,不搞科研的教師,不會是一名優(yōu)秀教師。如果沒有較強的學術功底,就談不上對教學的深層次認識,不會有教學理念和教學方法的改變,不會有教學內容的更新,也就不能把課講“活”??傊虒W和科研是相輔相成、相互促進的。突出創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學生研究能力,就是要完成從“知識繼承為主”到“以創(chuàng)新為主”的轉變。教師兩手硬和教育理念的改變是做好這一轉變的前提。為此,我們將每一項精品課程建設內容都當做科學研究那樣去搞,申請立項了多個國家級、省級和校級教學項目,力求建立一個教學研究平臺,扎扎實實做一些事情。迄今已在《中國大學教學》、《大學化學》、《高等理科教育》等教學研究期刊上發(fā)表了20多篇教學論文,從而提高了我們對國家級精品課程建設工程是教學質量提高的基石的認識。
2創(chuàng)建適應創(chuàng)新型人才培養(yǎng)和專業(yè)發(fā)展需要的課程內容體系
無機化學與化學分析是我?;瘜W與材料科學學院的核心課程。針對國內高校應用化學專業(yè)數(shù)量的迅速增長與其課程和教材建設相對滯后的矛盾,課題組強調應用化學專業(yè)人才既要具有基礎化學人才的一般特點,又應具有鮮明的知識、技術創(chuàng)新特色。因此,如何凸顯基礎扎實、知識面寬和科學思維活躍就成為本課程創(chuàng)新改革的指導思想:(1)將基礎無機化學和化學分析內容有機結合組成新的課程,既較好解決了原有課程知識點相互交叉、重復多的問題,又便于在無機元素教學中滲入定性分析,在實驗中引入“量”的概念,擴展了對學生科學精神的培養(yǎng)。(2)在個性化理念指導下,將教學內容劃分為主篇和副篇。主篇包括以下3個知識模塊:①基本化學原理部分,②化學分析部分,③元素化學部分。(3)副篇內容大量吸收了國外一流教材的精彩內容,寫法上則顧及中國學生的閱讀習慣,條目精短,文字活潑。大部分條目反映化學在現(xiàn)代科技和國民經濟中的重要應用實例,一部分則介紹化學發(fā)展中的標志性事件,以凸顯化學新概念、新知識、新發(fā)現(xiàn)和新技術。(4)用英文編寫詞匯和習題,使之成為學生必讀的英文閱讀材料,以培養(yǎng)學生適應雙語教學的能力。新的課程內容體系以及相應的正、副篇內容層次具有如下教學特點和人才培養(yǎng)特色:(1)正篇是基礎,是綱,也是核心。原理部分要做到內容選擇必要、能深度滿足后續(xù)課程要求;講授時要力求科學而簡明,不越俎代庖,真正起到導論的作用。(2)正篇將無機化學原理和化學分析有機結合,強化了化學理論的統(tǒng)一性。同時將化學分析技術單列章節(jié),合并但不弱化。(3)元素化學是無機化學的本體,既要重視周期律和反應規(guī)律,同時又要特別注意對新反應和新化合物的介紹。(4)副篇是國內同類課程的一項首創(chuàng),目的是讓學生洞察無機化學新發(fā)展,體會無機化學研究的興趣,延伸正篇的深度和廣度。
3致力于有特色的立體化教材體系建設
教材建設是提高教育質量和實施素質教育的基礎,要求具有創(chuàng)新性、個性化,與國際接軌[3]。書不在厚而在精,在框架、內涵、內容上要給講課教師留有余地。印永嘉教授等編寫的《物理化學簡明教程》[4]就由于簡明扼要而精彩。史啟禎教授主編的《無機化學與化學分析》[5]先后入選2001年國家“面向21世紀課程教材”,2004年國家高等教育“百門精品課程教材建設計劃”選題研究項目,2006年國家“十一五”教材規(guī)劃項目,2006年國家自然科學基金委“國家基礎科學人才培養(yǎng)基金教材建設項目”;它是第一屆化學學科教學指導委員會于1991年為應化專業(yè)立項編寫的第一本也是唯一的一本專業(yè)基礎課教材,當年就被列入國家“八五”規(guī)劃重點教材。近些年來,課程組在教學實踐的基礎上對該書進行了幾次修訂,出版了3個新版本[6-8]。2005年出版的《無機化學與化學分析》(第2版)已經發(fā)展成為包括紙質輔助教材《無機化學與化學分析:學習指導》[9]、工具書《化學元素周期表》[10]和電子輔助教材《無機化學與化學分析:電子教案》[11]在內的立體化教材,完成了應用化學專業(yè)首個基礎課課程建設的硬件工程,成為專業(yè)發(fā)展的支柱。上述的立體化教材現(xiàn)已成為國內應化專業(yè)的主流教材之一,受到鄭蘭蓀院士的撰文好評[12]:“教材不僅給學生帶來知識,而且?guī)砜茖W的思維方式,使教師和學生雙方受益,不愧為一部精品教材。”新編《化學元素周期表》被徐光憲院士認為“是我見到的最新、最好的周期表”。該立體化教材還曾被評為2007年陜西普通高等學校優(yōu)秀教材一等獎,并于2011年由高等教育出版社出版了第3版;工具書《化學元素周期表》于2007年由科學出版社出版了第2版。
4努力改革教學方法教學工作的主要任務就是課堂教學與實踐教學[13],學生最初的創(chuàng)新意識應該從課堂開始[14]。由于教學計劃中的大部分學分和學生的大部分學習任務都需要通過課堂教學去實現(xiàn),因此,提高課堂教學質量是提高教育質量、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的關鍵。在第一屆大學化學化工課程報告論壇上,中國高等教育學會會長周遠清教授說道:“如果教學方法不來一次大的改革,我覺得中國的高等教育想培養(yǎng)出高素質的人才、創(chuàng)新思維的人才是比較困難的。”因此,我們將改革教學方法放在首位來抓。
4.1提倡大綱式教學方法我們認為,講基礎課的教師授課要有自己的觀點、見解,并事先寫成提綱發(fā)給學生,讓學生課前預先了解講授的內容,知道怎么預習,要聽什么,要問什么,將來準備研究什么。這樣學生就能掌握學習的主動權。這是一種易于學生自學的方法,可以激發(fā)學生學習的積極性,增強學習的自覺性,多讀書、多思考、多提問,使學生獲得較高的學習興趣,營造出和諧寬松的教學氣氛。同時,把大綱交給學生,也能督促教師從備課開始就不能敷衍,要以一種搞科研的態(tài)度去講課,講思路、講方法、講體會,介紹本學科的前沿趣聞。這種方法已獲得了良好的教學效果[15]。
4.2科學合理地安排教學內容每堂課的教學內容安排,既要符合教學基本要求,又要重點突出、難易適度?;緝热菀鞔_主線、易于理解;重點內容要簡明扼要、易于掌握;難點內容要深入淺出,與學生已有的知識基礎聯(lián)系起來;前瞻性內容要有可持續(xù)性,能夠引發(fā)學生探索的欲望。要努力通過對知識點的講授和探討,使學生掌握學習方法,能夠舉一反三,從而提高課堂教學效果。要達到上述效果,課堂教學的內容和課本上的內容不應該完全一樣,更不能照本宣科,要學會將經典內容現(xiàn)代化[16],將相關文獻中的內容融合、歸納并加以提煉。
篇5
一、鉆研教材,根據學生所學專業(yè),靈活使用安排教學內容,激發(fā)學生的學習興趣。
現(xiàn)行職高教材針對學生所學專業(yè)難免有不足之處,為每一專業(yè)編一套實用教材是不現(xiàn)實的。在教學中,應根據學生所學專業(yè),找出與化學相關的知識點整合到教材中,重實踐、重體驗,讓學生在實踐中發(fā)現(xiàn)新問題、探索新問題,重在培養(yǎng)學生的實踐能力。課外與課內相結合有利于學生鞏固課內知識,使學生每掌握一個新知識,都能得到創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)。化學與現(xiàn)實生活的聯(lián)系是十分緊密的,它與我們的生活息息相關,各種與化學有關的現(xiàn)象隨處可見。如:新買的鋁鍋,燒過自來水后為何有黑色斑點生成;家庭裝修的各種金屬器具一段時間后為何變得暗淡;新裝修的房間為何選擇綠色環(huán)保性材料?經常雷雨交加的地方為何禾苗長得非常茂盛?等等。提出這些問題肯定會激起學生的好奇心,激發(fā)學生的學習興趣。講解《金屬的冶煉和性質》一課時,我?guī)ьI技工班學生到附近鋼廠、冶煉廠參觀工藝流程,加深學生對理論知識的理解,做到理論聯(lián)系實際。課外安排學生分組活動,如讓學生測量各種體液及常見液體的酸堿度――pH,組織學生展開討論比較各種液體的pH:體液的pH與人體的健康有什么關系;洗發(fā)液的pH對頭發(fā)有什么影響;土壤的pH對作物的生長又有什么影響?學生在整個學習過程中查閱了資料,進行了實踐,表現(xiàn)得興趣盎然。教學中應盡可能多地讓學生了解化學對現(xiàn)代社會的影響,了解化學在現(xiàn)代科學技術、生活中占有的重要地位。并從電子計算機、生物工程、新材料、新能源、空間技術、海洋工程等領域,擷取富有知識性、趣味性的材料,擴大學生的科學視野,激發(fā)求知欲,增強應用化學知識了解自然、了解社會、促進社會發(fā)展的自覺性。
二、課堂教學需要針對每一個學生,培養(yǎng)學生的學習能力。
一個人在學校所學的知識不可能夠用一輩子,如果沒有一定的自學能力,就不能在工作中接受新知識、新技能。尤其是職業(yè)技術中學的學生,更應具備知識、技術的接受能力。因此,在教學中我們應該充分發(fā)揮學生的積極主動性,認識到認知活動的主體是學生。授人以魚,不如授人以漁。要想較好地發(fā)揮學生的主體作用,就要有目的、有計劃地對學生進行自學方法的指導和自學能力的培養(yǎng),使學生通過學會達到會學。簡單填鴨式的方法束縛了他們的思維,阻礙了他們主觀能動性的發(fā)揮,職中學生普遍基礎知識差,學習興趣不高,課堂紀律松散,在化學教學中,應針對學生的實際情況,重視每一個學生的課堂表現(xiàn),充分挖掘學生的潛能,及時給予學生學習幫助和鼓勵,培養(yǎng)學生的自學能力,指導學生掌握科學的閱讀方法,著重對學生進行學習方法的訓練。物質的物理性質可讓學生閱讀自學,物質的用途可引導學生結合化學性質,聯(lián)系生產和生活實際總結得出。例如氯氣、甲烷、乙醇等知識的學習,教師可引導學生閱讀教材,討論相關性質,共同設計實驗方案,明確了方法、步驟、裝置等,以利于掌握這些物質的性質。
三、加強化學實驗,培養(yǎng)學生的動手和動腦能力。
化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗在教學中的作用是不可替代的。實踐性強和技能訓練要求高是職業(yè)教育的顯著特點之一,這就要求我們重視實驗教學,通過化學實驗引發(fā)學生學習化學的興趣,激發(fā)學生學習化學的自覺性和積極性,提高化學教學質量和學生的動手能力。職業(yè)中學的化學教材安排了必要的演示實驗,同時注意在學生實驗中加強實驗基本技能的訓練,但在實際教學中,由于職業(yè)中學大多數(shù)比較重視專業(yè)實驗,這就需要化學教師根據學校的實際情況想方設法做好實驗,做到確保演示實驗,力爭完成學生實驗。教學中可將某些演示實驗改為邊講邊實驗。可開放實驗室,鼓勵學生在教師的指導下,自主設計、自主操作實驗。還可安排一些家庭實驗,促使學生自己發(fā)現(xiàn)問題,設計實驗,創(chuàng)新。可有計劃地給學生安排一些探索性的實驗題目,教師指導,讓學生自己制訂實驗方案,選定、安裝儀器,配制藥品,進行實驗并寫出實驗報告,培養(yǎng)學生的探索能力和創(chuàng)新精神。還可通過如用檸檬酸和小蘇打為原料制甜汽水,用有機溶劑溶解化纖廢品制取簡單黏合劑,配制農藥防治病蟲害等簡單實用技術,提高學生理論聯(lián)系實際,勤于動手,應用化學知識解決實際問題的能力。還可將一些實驗設計成探究式實驗,利用課外活動時間讓學生做,這樣能大大提高學生的動手能力。
四、充分利用現(xiàn)代教育技術手段,恰當?shù)剡x擇教學媒體。
篇6
化學科學的進步和發(fā)展,與現(xiàn)代科學技術整體的進步發(fā)展緊密相關。大量的事實說明,現(xiàn)代化學科學的發(fā)展,已經從宏觀深入到微觀,從定性走向定量,從描述進入推理,從靜態(tài)發(fā)展到動態(tài)。一方面,19世紀形成的無機、分析、有機、物化四大學科的內部,在分化和綜合、交叉、滲透發(fā)展中已經和繼續(xù)填平鴻溝、模糊界線;另一方面,化學與物理學、生命科學、材料科學、環(huán)境科學、信息科學以及自然科學的其他學科乃至人文和社會科學等眾多學科相互交叉、滲透、融合和相互促進,衍生了許多邊緣學科;化學科學的發(fā)明和創(chuàng)造被應用于生產,轉化為生產力的周期越來越短,化學與化工、材料、能源、制藥、食品、環(huán)境、農業(yè)、軍工等產業(yè)的緊密結合,為社會創(chuàng)造越來越多的財富和效益。展望21世紀人們最關心的健康、環(huán)境、資源利用、水源、能源及食物等問題都與化學有關。每個人的生活都受到以化學為核心的科學成果的影響。因此,化學教育正面臨著變革。化學教育要面向全體公民,教學內容要社會化、現(xiàn)代化。這正是當今化學教育的發(fā)展趨勢。
國際化學教育會議(InternationalConferenceonChemicalEducation簡稱ICCE),是國際上最有影響的化學教育會議。ICCE的首屆會議由國際純粹與應用化學聯(lián)合會(IUPAC)的化學教育委員會(CEC)發(fā)起,聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)響應,于1971年在意大利的弗拉斯卡蒂召開。以后每兩年召開一次,規(guī)模逐漸擴大,一般由IUPAC、UNESCO和主辦國的化學會共同組織。到2000年為止,共舉辦了十六屆。從近幾屆ICCE的情況,可以看到我國現(xiàn)代化學教育發(fā)展趨勢有以下幾個特點。
(一)化學教育改革方興未艾
“教什麼?怎樣教?學什麼?怎樣學?”這是任何時代的教育工作者都必須回答的問題。在科技飛速發(fā)展的今天,這一問題尤為突出和尖銳。從ICCE看,近幾屆會議幾乎全部以化學教育教學內容和教學方法的改革為主要議題?;瘜W教育的教育改革思想正從強調學科中心轉向關心人的充分發(fā)展,從提高理論水平轉向加強化學與社會與生活的聯(lián)系。從我國大學化學專業(yè)的課程結構改革看,為了認真落實國家教委關于“高等教育面向21世紀教學內容和課程體系改革計劃”,復旦大學、蘇州大學、中國科技大學等8所院校的20余位教授先后在蘇州大學、復旦大學舉行了4次研討會,對化學專業(yè)基礎課的課程結構及教學內容進行了認真討論,提出了一個課程結構改革的新體系,與舊的課程結構體系相比,新體系有如下特點:(1)教學思想發(fā)生轉變,原體系先講授無機化學、分析化學和有機化學,再講物理化學和結構化學,而近代譜學分散于各課程中;新體系先講化學原理和譜學基礎,后講無機化學和有機化學,提高了學生的認知水平,避免了同層次、低水平的重復。(2)加強了基礎理論內容,如譜學、化學原理、結構和材料等。(3)引入了化學發(fā)展的熱點,如生物化學、材料化學、高分子化學等。(4)將實驗作為一門獨立的課程,按化學一級學科開設“實驗化學”。目前,新體系的部分教材已經出版并開始試點。
從我國中學化學的課程結構看,日前國務院批準了教育部《基礎教育課程改革綱要》,部分中小學課程將作重大調整,一些單科性課程將整合為綜合性課程。其中,初中的物理、化學和生物整合為科學課。各中學根據自己的能力和實際,可選擇開設單科課或綜合課。從教學內容看,新編的教材中,具有適用性的內容明顯增多,如編入了水與工農業(yè)的關系,水與人類的關系,水資源保護;介紹了酒精、醋酸、煤和石油資源;介紹了與現(xiàn)代生活密切相關的塑料、合成纖維及合成橡膠等三大合成材料……等。很多學校和教師注意在教學中滲透STS教育思想。在今后一段時期內,中學化學教學內容改革的趨勢將表現(xiàn)為:(1)化學課程的多樣化。把作為一個合格公民所必備的化學基礎知識、基本技能編入必修課,作為核心課程,每個學生必學。然后把滿足學生不同需要的內容,編入選修課程。給將要升學繼續(xù)學習化學或其他科學技術的學生,開設高水平的學術性課程,這些課程狠抓雙基和能力的培養(yǎng),為學生打下堅實的化學科學基礎,培養(yǎng)他們的科學態(tài)度和科學方法,提高創(chuàng)新能力。給即將就業(yè)的學生開設具有職業(yè)特征的課程,讓學生學習之后能為今后就業(yè)做一些知識技能上的準備。(2)學科課程和綜合課程并行。學科課程有利于打好學科知識的基礎,綜合課程有利于理論聯(lián)系實際,有利于知識的綜合應用。
篇7
現(xiàn)階段中職學前教育專業(yè)普遍將技能培養(yǎng)和專業(yè)理論作為課程設置的主體,而對于與幼兒生活息息相關的化學知識并不予以重視,使實踐中早期教育存在缺陷?;诖耍瑢W前教育專業(yè)是否應該開設化學課程成為討論的熱點。本文將結合現(xiàn)階段中職學前教育專業(yè)開設化學課程的消極因素展開分析,總結出開設化學課程的重要性,并結合個人經驗提出開設化學課程的建議。
關鍵詞:
中職學校;學前教育專業(yè);化學課程;理論意義;
一、中職學前教育專業(yè)開設化學課程的消極因素
現(xiàn)階段消極因素主要有兩個方面,一方面中職學前教育專業(yè)學生化學基礎差,通過調查顯示中職學校學生中考化學成績普遍不高,其對化學理論、化學原理的理解和掌握不靈活,而且初中化學課程對理論的重視程度遠高于化學實驗,而理論學習復雜分散未形成體系,導致學生對化學課程的認知存在偏差。[1]另一方面,中職學前教育專業(yè)學生對化學知識學習有抵觸的情緒,由于化學課程本身相對于音樂、舞蹈等內容而顯得枯燥。而且學生在初中學習過程中并沒有對其產生強烈的興趣,片面的認為在以后的職業(yè)生涯中化學知識并沒有實際作用等,致使學生對化學專業(yè)課程失去興趣。[2]
二、中職學前教育專業(yè)開設化學課程的重要性分析
第一,開設化學課程對學前教育專業(yè)學生的重要性?;瘜W是一門與生活息息相關的自然基礎學科,學前教育專業(yè)學生充分掌握化學知識,并在生活中積極應用,可以養(yǎng)成對生活樂于觀察的習慣,使其思維、想象、動手能力在潛移默化中得到鍛煉,培養(yǎng)學生科學文化素質,由于各學科之間是相輔相成的,必然對學生專業(yè)課知識學習起到正遷移作用,使其在自我突破中創(chuàng)新,在創(chuàng)新中體會到學習化學的樂趣。另外,隨著經濟和科技的發(fā)展,現(xiàn)階段化學已經成為人們生活中不可或缺的重要組成部分,學前教育專業(yè)學生靈活應用化學知識可以有效解決其在生活中遇到的化學問題,提升其生活質量,例如鑒別化學纖維制品、選擇家居裝飾等。[3]
第二,開設化學課程對學前教育領域深化的重要性。隨著社會的發(fā)展,學前兒童教育不僅要滿足為學生提供健康成長的環(huán)境,而且要有目的開發(fā)學生潛能,使其能夠滿足社會未來發(fā)展的需求,而中職學前教育專業(yè)學生是現(xiàn)階段學前教育的重要力量,承擔著幼兒教育和保育的雙重社會職責,所以其應對自身不斷完善。在教育方面,掌握充足的化學知識,可以使其在早期教育實踐中尊重并滿足兒童的好奇心和求知欲,使其產生探索自然、生活的興趣,這是促使兒童對世界全面認識的重要途徑,例如,作為能源的石油為什么既可以提煉成衣服又可以提煉成馬路表面的瀝青?衣服上的污漬為什么遇到洗衣粉后就不見了?魚兒為什么無法在蒸餾水中生活等;在保育方面,掌握充足的化學知識,可以使兒童在成長的過程中減少或避免受到化學侵害,例如,引導學生少食用膨化食品(油條、薯片等),減少兒童日常對鋁的攝取、告誡兒童不要在新裝修的環(huán)境中逗留,避免兒童受到甲醛等對人體有害的化學物質傷害等,由此可見學習化學知識,有利于學前教育領域的不斷深化。
三、中職學前教育專業(yè)開設化學課程的建議
第一,實施分層教學。中職學前教育專業(yè)學生來源于高中學習階段的文、理班,其對化學知識的接觸和掌握情況存在明顯的差異,如果學將無法全面滿足學生對化學課程授課過程的要求,所以在學生入學時對全體學生進行化學測試,按照考試成績分為內容、授課進度存在明顯差異的兩種班級,既滿足化學基礎相對較高的學生對知識深化的欲望,又考慮基礎相對薄弱的學生的學習難度,使教學更加人性化,從而培養(yǎng)學生對化學學科的興趣,打消其抵觸情緒。
第二,對教學內容、方法進行改革。傳統(tǒng)化學課程相對枯燥,不易調動學生的學習興趣,而且中職學前教育專業(yè)學生對化學理論知識的掌握能力相對薄弱,所以化學課程教學內容要以驗證性、探究性的實驗為主,使枯燥的化學理論以生動、直觀的實驗得以展示,從而調動學生的學習興趣,當然并不是所有的化學理論都適合在班級中完成實驗,部分危險性較大或成本較高的實驗,可以利用現(xiàn)代教學設備為學生展現(xiàn),而在教學方法上,教師應該根據教學內容的改革進行調整,積極應用與實驗內容相符合的情景教學法、案例項目式教學法等,使學生在觀察、推斷、否定、總結的過程中掌握化學知識。
第三,扭轉對化學課程的態(tài)度,加強中職學前教育專業(yè)師資隊伍建設?;瘜W學科作為學前教育專業(yè)的非專業(yè)學科,其在中職院校的發(fā)展情況很大程度上取決于學校對其認識程度,所以扭轉中職院校對化學課程的態(tài)度是推動其發(fā)展的直接動力,通過中職院校在政策上的積極引導,建立明確、合理的激勵機制,加大資金投入,使相關的教師隊伍和圖書館圖書儲備滿足需求。學前教育專業(yè)化學課程師資隊伍直接關系到化學課程的授課情況和學生對化學知識的反饋,所以加強師資隊伍建設是化學課程設置的關鍵,應加大化學教師的培養(yǎng)力度,使其業(yè)務能力、管理能力等符合社會發(fā)展。
四、結束語
通過上述分析可以發(fā)現(xiàn),在中職學前教育專業(yè)開設化學課程,不僅有利于專業(yè)學生的自身發(fā)展,而且對其后期的早期教育實踐具有重要意義,是推進早期教育領域發(fā)展的重要途徑,所以開設化學課程是現(xiàn)階段社會發(fā)展對中職學前教育專業(yè)的必然要求,未來隨著社會的發(fā)展,中職學前教育專業(yè)課程仍會以不同的形式調整,這是專業(yè)發(fā)展的表現(xiàn),應該積極推行。
參考文獻:
[1]陳晨.淺談學前教育專業(yè)中鋼琴即興伴奏課程的重要性[J].科學時代,2011,12(02):212-213.
[2]吳瓊.幼師專院校在校生學前教育專業(yè)化學課程教學的思考[J].才智,2013,14(05):85-87.
篇8
關鍵詞:生物教學 主動性 中職
課堂教學是學校教育的重要組成部分,學生在校期間的絕大部分都在課堂接受教育、學習知識。課堂教學是由教師的教與學生的學兩個密切相關的過程組成的,而學生的學不僅是教學過程中的主要矛盾,也是課堂教學的最終目的,因而有“課堂教學中教師為主導、學生為主體”的說法。課堂既是學生學習科學文化知識的主要陣地,又是學生接受教育的主戰(zhàn)場、主渠道。因此,在生物課堂教學中應合理組織教學,創(chuàng)設良好的學習環(huán)境,培養(yǎng)學生大膽、求異、逆向思維、發(fā)散性思維與聚合思維的能力,以激發(fā)和拓展學生的主體能動性。課堂教學中充分發(fā)揮學生的主體性,使學生成為課堂的主人,煥發(fā)出課堂的活力,是提高中職生物教育有效性的途徑。
一、構建知識體系,提高學生主動學習的效率
由于中職學生的基礎較差,因此,在生物課堂教學中學生首先應該學習最一般的、包攝性最廣的概念,然后根據具體細節(jié)對他們逐漸加以分化。這種呈現(xiàn)教學內容順序的知識體系,不僅與人類認知內容的自然順序相一致,而且也與人類認知結構中表征、組織和初創(chuàng)知識的方式相吻合。所以,確定教學知識體系時,生物學科的教學單元應按包攝性程度由大到小依次呈現(xiàn),這樣就可以為每一單元提供理想的固定點,這樣安排的教學知識體系,適合學生認知結構的組織特點,有效保證學生主體作用的發(fā)揮。
二、貫穿聯(lián)想,培養(yǎng)學生主動思考的能力
知識體系確立之后,在生物課堂教學講授新知識時,要先了解學生原有的知識體系是什么樣子的,尤其是要找到其中與新知識有聯(lián)系的概念,即運用聯(lián)想,得到“相關概念”,據此確定教學知識體系,并在教師的指導下,發(fā)揮出學生認知上的主體作用,使新知識與原有知識相互作用,直到學生建立起新的知識,這種促進學生原有知識結構向新知識結構的轉化過程,就是發(fā)揮教師主導作用和學生主體作用的積極的教學過程。
三、運用情感因素,激發(fā)學生主動學習的動力
學生的學習動機直接影響學生主體作用的發(fā)揮,教學內容及其呈現(xiàn)要能為學生的學習動機所趨,就必須符合學生的需要。在教學中通過調整學生對教學內容與學生需要之間關系的認知評價,無論是教學手段還是教學內容都要充滿情感因素,或者在教學活動中通過改變教學內容的呈現(xiàn)形式,使該內容被學生主觀上感到是滿足其需要的,從而達到教學內容與學生需要之間的統(tǒng)一,以有效調節(jié)學生的學習需要,提高學習的積極性。
篇9
[關鍵詞] 化學實驗教學論體系;存在問題;優(yōu)化
[基金項目] 本文是西北民族大學2013年科研創(chuàng)新項目的研究成果,立項名稱是:新課程理念下實驗教學論在高中化學中的應用現(xiàn)狀調查與思考,項目編號是ycx14161。
【中圖分類號】 G63 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1007-4244(2014)03-020-1
自20世紀90年代以來,世界化學教育正在發(fā)生深刻變化,實驗教學在化學教育中的作用也越來越顯著,眾多國家普遍重視并呈現(xiàn)以下趨勢:實驗已不僅僅只是一種直觀手段來為學生提供感性知識,更重要的是還能激發(fā)學生學習化學的興趣和動機,讓學生掌握實驗技能和化學知識,培養(yǎng)學生解決化學問題的能力和科學態(tài)度,成為訓練學生掌握科學研究方法和從事實際工作能力的一種極其重要的途徑。由先前為主的教師演示實驗逐漸演變成學生實驗占主導,在老師的指導下學生進行獨立思考,并且設計相關實驗,要求學生親自去動手、操作并觀察、由所得的數(shù)據通過分析并且得出結論。這樣可以充分發(fā)揮學生的創(chuàng)造性、主動性和主體性。與此同時,化學實驗的設備、條件和儀器也日趨完善,特別是多媒體,計算機網絡技術的引入,為實驗教學在化學教育中的作用充分有效地發(fā)揮提供了物質基礎。為了優(yōu)化實驗教學的模式,在人們長期的探索和研究當中,一種用來指導實驗的理論――化學實驗教學論,便應運而生了。
一、存在的問題
“化學實驗教學論”體系發(fā)展至今,雖經過不斷的實踐與探索,依然還存在著一系列問題:
首先,在教學理念方面,由于多數(shù)師范院校的目標是要把師范院校建設成綜合性的研究型大學,鼓勵學生考研,對專業(yè)課尤其重視,卻對教學論課程另眼相看,雖然同是專業(yè)必修課,并且還能夠體現(xiàn)師范生的特色,很多老師把它當做副課,非常不重視。
其次,在教學內容方面,近些年來,新課改進行得如火如荼,此時傳統(tǒng)的化學實驗教學論教材內容便顯得老化,所選實驗都是傳統(tǒng)的中學化學實驗,或大學無機、有機實驗的照搬照抄,過分強調學術化,強調實驗技能的訓練,驗證實驗偏多,沒有創(chuàng)新,不能激發(fā)學生的興趣,和生產、生活、社會聯(lián)系較少。而且,關于實驗教學論中的理論部分偏少,市面上的“化學實驗教學論”教材基本上都是采用了大部分的基礎實驗操作作補充,這樣就與普通的實驗教材沒有了區(qū)別。我們需要更詳盡的理論來更好地指導實驗教學。
第三,在教學方式方面,傳統(tǒng)的高師化學教學論實驗一般采用老師講解實驗原理和注意事項或演示實驗、學生進行具體實驗操作的方式,這種模式不能體現(xiàn)師范生的特色,也不利于學生實驗創(chuàng)新能力、實驗教學能力的提高?;瘜W教學論實驗應該根據不同的實驗內容和培養(yǎng)目標采取不同的教學方式和方法,以利于激發(fā)學生的興趣,提高學生參與實驗教學的積極性,挖掘學生的創(chuàng)新探究潛力,培養(yǎng)作為未來教師的實驗教學能力,最終達到提高學生綜合素質的目的。
第四,在教學評價方面,教學評價是對學生現(xiàn)有的以及潛在的價值做出判斷的活動,它的基本目的是更好地促進學生綜合素質的提高。之前的化學教學論的實驗成績主要通過平時成績加上期末考核兩部分組成,而平時成績一般是由實驗報告來評分。因為學生的不重視,最后的實驗報告也是毫無創(chuàng)新、毫無特色,給評價結果造成了嚴重的誤差,也起不到激勵學生的作用。期末考核也只是通過一次性的實驗操作來定論,只注重結果,沒有關注過程。以上這些評價都與新課改的理念背道而行,嚴重阻礙了學生的發(fā)展。
二、優(yōu)化的迫切性
“通過實驗學化學”這樣的趨勢在化學改革中已經越來越明顯,化學實驗主要作為化學課的輔助手段和認知基礎,通過改革,它已經在化學課程中變得無處不在,從始至終,不僅成為化學教學的重要手段和內容,而且成為學生掌握知識、學會技能、了解方法、領悟思想的重要平臺和媒介。達到學生獲取實驗事實,了解化學概念,構建知識框架,提高科學方法和科學素養(yǎng)的目的。中學化學實驗教學從理念到內容、形式也隨之發(fā)生著深刻的變化。
第一,實驗教學目標方面,從基礎知識掌握和培養(yǎng)基本技能到全面的學生科學素養(yǎng)轉變,突出了通過實驗教學對學生進行科學方法教育,充分展示了創(chuàng)造性和探究性的教育思維,對學生情感態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)更為關注;第二,實驗內容方面,從注重學科知識向聯(lián)系生活、貼近社會、體現(xiàn)STSE思想的方向轉變,呈現(xiàn)實驗內容微型化、生活化、綠色化等特點;第三,實驗方式方面,探究性實驗逐漸代替驗證性實驗,通過探究的形式,不僅使學生掌握了知識,還能夠培養(yǎng)科學探究的興趣和能力,并且提高學生的科學素養(yǎng)。
實驗手段方面,從以前的玻璃儀器向核磁共振儀、質譜儀、紅外光譜等現(xiàn)代化實驗手段發(fā)展。不但提高了化學實驗的形象性和準確度,還能夠與時代接軌,了解最前沿的科技;
實驗評價方面,從單純的關注實驗結果轉變?yōu)樽⒅貙嶒炦^程,提倡評價方式、評價主體多元化,特別是學生的自我反思性評價。由于實驗教學的發(fā)展改革,所以我們更需要一個有效的理論來進行指導,實驗教學論體系就應該優(yōu)化,以便讓師生們更加容易去適應化學實驗教學的變化。
基于上述分析可知,現(xiàn)行的化學實驗教學論體系根本不能滿足當前的實驗教學模式,特別是在我國,新課標的實施過程中西部地區(qū)由于經濟發(fā)展水平以及師資、認知度等方面的原因,化學實驗教學論的推廣程度更有待提高。本文旨在歸納總結出現(xiàn)行的實驗教學論的不足之處,希望通過實地調研,探究其具體的實踐操作情況,發(fā)現(xiàn)問題,找出解決的對策,最后通過實踐來實現(xiàn)對現(xiàn)有化學實驗教學論體系的優(yōu)化。
參考文獻:
[1]鄭長龍.化學實驗教學論[M].北京:高等教育出版社,2002.
[2]馬建峰.化學實驗教學論[M].北京:科學出版社,2006.
[3]蔡亞萍.中學化學實驗設計與教學論[M].杭州:浙江教育出版社,2005.
[4]姚如富.師范生“化學教學論”實驗演說改革的實驗[J].合肥師范學院學報,2008,(5).
篇10
關鍵詞:Gaussian程序;教學實踐;應用教學
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)27-0162-02
Gaussian程序起源于上世紀七八十年代,當時計算機硬件條件很差,只能計算比較簡單的分子,且計算級別較低,所以幾乎不能應用于解決化學問題。隨著計算機硬件技術的發(fā)展和計算方法的不斷優(yōu)化改良,到上世紀八九十年代,人們已經逐漸可以借助量子化學計算程序去對實驗中的化學體系進行模擬和研究。值得一提的是,1998年諾貝爾化學獎授予科恩和波普爾,以表彰他們在理論化學領域做出的重大貢獻。他們的工作使實驗和理論能夠共同協(xié)力探討分子體系的性質,引起整個化學領域經歷一場革命的變化,使化學不再是一門純粹的實驗科學。其中,波普爾正是Gaussian程序的原創(chuàng)者之一,此次得獎也是為Gaussian程序在世界范圍內被接受和認可奠定了基礎。Gaussian的版本從上世紀開始有Gaussian 70、Gaussian 80、Gaussian 90、Gaussian 98等一系列程序。進入21世紀,隨著Gaussian 98、Gaussian 03、Gaussian 09[1]等版本的持續(xù)更新和改進,Gaussian程序的功能也越來越強大,應用范圍也越來越廣。目前,Gaussian的主要功能包括:過渡態(tài)能量和結構、反應路徑、熱力學性質、分子軌道、鍵和反應能量、原子電荷和電勢、核磁性質、紅外和拉曼光譜、振動頻率、極化率和超極化率等,計算不僅可以對具體體系的基態(tài)進行計算,還可以對其激發(fā)態(tài)的結構和性質進行研究。另外,它還可以用來預測周期體系的能量、結構和分子軌道。因此,Gaussian可以作為功能強大的工具,用于研究許多化學領域的課題,例如取代基的影響,化學反應機理,勢能曲面和激發(fā)能等。該程序近年來的高速發(fā)展和廣泛應用使其成為化學學科的科研教學人員必須掌握的工具之一。目前國內很多知名高校和科研院所都已經開展了Gaussian程序應用這門課程,并且作為相關專業(yè)本科生和研究生的必修課程。鑒于此,我院于2014年也開展了Gaussian程序應用作為研究生選修課程,這對于提高我院研究生專業(yè)素養(yǎng)和科研水平具有重要的意義。
一、Gaussian程序應用的參考教材選取
有很多關于Gaussian程序應用方面的書籍,包括中文的和英文的。針對這門課來說,我選擇的參考教材主要是Foresman和Frisch編著的《Exploring chemistry with electronic structure methods》[2]以及可在Gaussian官網下載的與其配套的例子。該書分為三個部分,分別是基本概念和技術(包括第一章計算模型、第二章單點能計算、第三章幾何優(yōu)化、第四章 頻率分析)、計算化學方法(包括第五章基族的影響、第六章理論方法的選擇、第七章高精度計算)和應用部分(包括第八章研究反應和反應性、第九章激發(fā)態(tài)、第十章溶液中的反應)。我選擇此書的出發(fā)點是:它的內容從基礎到應用、從淺至深地介紹了Gaussian程序的主要功能和應用。書中的例子涉及分子能量和結構研究、過渡態(tài)的能量和結構研究、化學鍵以及反應的能量、振動頻率、分子軌道、偶極矩和多極矩、原子電荷和電勢、紅外和拉曼光譜、核磁、極化率和超極化率、熱力學性質、IRC反應途徑等計算,另外還舉例模擬了在氣相和溶液中的體系、模擬基態(tài)和激發(fā)態(tài)分子的結構及性質。這些具體例子能夠幫助從事化學及其相關領域的科研工作人員、教師和研究生等從不同的視角把握分子模型設計和計算模擬的策略、原則和方法,從而能夠讓研究人員全面了解Gaussian程序計算的模擬方法和應用實例。
二、Gaussian教學內容的選取
Gaussian程序主要是以分子力學和量子力學等為理論依據,借助計算機模擬進行化學問題研究的一門交叉學科。該課程教學涉及內容多、范圍廣,這就要求學生具有良好的數(shù)學、計算化學、結構化學、物理化學、有機化學、無機化學和計算機科學等眾多專業(yè)知識的積累。學習這門課有助于拓寬學生的知識面,培養(yǎng)學生綜合多種學科知識,解決實際復雜的化學問題的能力。然而這門課理論概念抽象,學生理解起來非常困難,教學難度也較大。選修這門課的學生主要來自物理化學專業(yè)和有機化學專業(yè)。對于物理化學專業(yè)的學生來說,他們的結構化學、計算化學和物理化學知識基礎較好,這門課的學習不是非常困難。然而對于有機化學專業(yè)的學生來說,這門課學起來就比較困難了,因為他們的計算化學、結構化學和計算機科學知識比較薄弱。如何將抽象的化學知識簡單化,形象化,幫助學生理解復雜的有機反應機理,提高學習積極性,這對老師的教學方法和方式有很高的要求。
針對不同化學專業(yè)學生的特點和他們將來要從事的職業(yè),我更加注重實踐教學而不是抽象概念的講解和公式的推導。對于量子化學計算中涉及的一些算法學生只需了解,如果有學生對于基礎知識非常感興趣,我建議他們去聽量子力學和結構化學課程。在課堂上,我重點講解Gaussian程序的常用計算方法、思路和一些典型案例,以及如何運用這些方法解決科研中碰到的實際問題。比如講解什么是半經驗計算、什么是Hartree-Fock近似、什么是密度泛函理論、什么是分子力學算法等,講解他們的區(qū)別以及在不同情況下如何選擇不同的算法。此外,我還重點講解基于量化計算的分子結構(包括穩(wěn)定態(tài)和過渡態(tài))的優(yōu)化,分子光譜的計算和反應機理研究。這些內容對于化學專業(yè)的學生來說都是非常有意義的,可以幫助他們后續(xù)的科研工作。為了激發(fā)學生的學習興趣,調動學生的自主性,讓學生積極參與到課堂的專題實驗交流活動,提高課堂教學的效果,我會教學生使用一些軟件圖形界面如Gaussview等,直接生動地展示和分析一些分子的三維結構,將抽象的化學分子通過色彩鮮艷的三維立體形象界面予以展示,并教會他們如何使用Gaussview建立分子模型和分析計算結果。在用Gaussview軟件建立模型的過程中,我首先對主工具欄里邊的元素工具和環(huán)工具等建模工具做了講解,然后再對編輯工具即鍵長、鍵角和二面角工具做了使用演示,另外還講了加H工具和原子消除工具的使用。事實上,上述的這幾個工具如果能掌握好,學生們基本上就能根據所學化學知識來建立相應的分子的三維結構模型。隨后,在課堂上我再演示如何用鼠標操作來旋轉、移動、縮放和疊加結構,如何用鼠標操作來改變分子的顯示形式和顏色,如何查看結果如能量數(shù)據,以及如何顯示分子的原子電荷和分子軌道性質等。等學生基本掌握了Gaussview的模型建立和結果分析工具,我會給他們講解如何將分子模型通過設置不同的關鍵詞來提交相應任務給Gaussian程序去執(zhí)行,如結構優(yōu)化的關鍵詞是OPT,頻率計算的關鍵詞是FREQ等。由于Gaussian的功能強大,授課時間有限,我們只介紹一些基本操作和簡單例子給學生。例如讓學生對鄰位、間位和對位的二取代苯進行在不同計算級別(如HF/6-31G(d,p)水平下)進行結構優(yōu)化模擬,然后對其能量比較分析哪個異構體在氣相和液相下最穩(wěn)定。對于反應機理,我會讓學生通過尋找一些簡單的常見化學反應如Diels-Alder反應、SN2親核取代反應的過渡態(tài)的構型來加深對反應通道的理解,通過IRC計算直觀的看出化學反應中分子結構的變化。此外,我還會講一些實例介紹光譜的預測,比如首先我們會在基態(tài)下用DFT方法優(yōu)化發(fā)光分子的結構,然后對其進行TDDFT計算來預測其紫外吸收光譜和熒光光譜等發(fā)光性質,從而為功能分子的設計提供便利。最后,根據本院實際科研需要,我們會適當進行一些應用教學來滿足不同專業(yè)學生的需求。
三、開展Gaussian程序應用課程的前景展望
自然科學發(fā)展的歷史和規(guī)律表明,多學科的優(yōu)勢交叉促進了最基本的微觀過程和最復雜的宏觀過程的統(tǒng)一認識。在這個信息大爆炸的時代,Gaussian這一量子化學計算程序應運而生并被廣泛認可和應用。它既要求使用者有一定的量子力學等數(shù)理基礎來理解計算流程,而且要求他們對于化學問題有深刻認識和獨特見解,屬于一門高度交叉的新興方法和工具,涉及應用化學、理論化學和計算機科學等眾多領域。目前,Gaussian程序已經成為理論化學計算中的常規(guī)方法之一,開展此門課程可以使科學研究人將其用于未來的反應機理研究、反應的立體和化學選擇性的解釋、化合物結構及其光譜等性質預測,并可指導設計小分子催化劑甚至新型催化反應,減少實驗上的盲目性和偶然性,從而達到節(jié)省人力、物力和財力的最終目的。
理論計算化學在近幾十年來取得了實質性進展,已從根本上改變了人們對于化學只是一門實驗科學的認知,它已經成為化學學科的一個重要組成部分。我國的理論計算研究發(fā)展迅速,化學學科正處于從單純實驗到以實驗和理論計算相輔相成轉變的關鍵時期,從專業(yè)發(fā)展的角度而言,開展理論計算化學相關課程如Gaussian程序應用具有非常廣闊的應用前景和發(fā)展空間。
參考文獻: