無機(jī)化學(xué)方法范文
時(shí)間:2024-01-02 17:43:41
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篇1
1.學(xué)時(shí)及教學(xué)內(nèi)容差異大。由于近年教學(xué)學(xué)時(shí)的大量縮減,目前不同學(xué)校針對(duì)不同專業(yè)開設(shè)的無機(jī)化學(xué)課程學(xué)時(shí)差異明顯,大部分學(xué)校針對(duì)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(shí)左右,也有部分約70學(xué)時(shí);對(duì)化工及制藥專業(yè)學(xué)時(shí)一般50~80學(xué)時(shí);對(duì)于非化學(xué)化工專業(yè),學(xué)時(shí)普遍較短,多為32~60學(xué)時(shí)。對(duì)于100學(xué)時(shí)的專業(yè),一般具有較充足的時(shí)間對(duì)理論知識(shí)、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(shí);對(duì)70學(xué)時(shí)左右的專業(yè),一般大約45學(xué)時(shí)用于理論及物質(zhì)結(jié)構(gòu)講解,元素部分約25學(xué)時(shí),元素部分教學(xué)內(nèi)容不能完全覆蓋;對(duì)于50學(xué)時(shí)以下的專業(yè),許多專業(yè)只講解理論知識(shí)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(duì)于短學(xué)時(shí)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(jià),把在分析、物化等課程中還會(huì)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(shí)、化學(xué)知識(shí)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(duì)短學(xué)時(shí)的無機(jī)化學(xué)教材目前相對(duì)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(dú)立、銜接較少。在有限的教學(xué)時(shí)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(duì)教師無疑是一個(gè)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(dòng)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(duì)解釋有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)依然實(shí)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(shí),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(gè)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(duì)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(duì)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(gè)體生理差異也較大。由于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、主觀能動(dòng)性、中學(xué)化學(xué)知識(shí)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(gè)班的學(xué)生在學(xué)習(xí)自覺性、領(lǐng)悟力等方面分為幾個(gè)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(gè)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(shí)間、課程內(nèi)容、教學(xué)對(duì)象等方面的特點(diǎn),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(huì)貫通前后知識(shí),對(duì)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(gè)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(gè)必修模塊(《化學(xué)1》和《化學(xué)2》)和六個(gè)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(shí)驗(yàn)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(jià)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(duì)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(duì)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(duì)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(jì)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(huì)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(shí)有利于學(xué)生理解化學(xué)反應(yīng)原理部分的知識(shí)(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(dòng)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(shí)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(shí)、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(shí)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(shí)、難度較深的內(nèi)容,如化學(xué)動(dòng)力學(xué)中對(duì)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(duì)該章節(jié)內(nèi)容涉及的學(xué)科前沿知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)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(dòng)力學(xué)和氧化還原章節(jié)補(bǔ)充介紹了化學(xué)動(dòng)力學(xué)在考古中的應(yīng)用、化學(xué)電源實(shí)例等知識(shí),幫助學(xué)生了解理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和應(yīng)用知識(shí)的能力。在為某些學(xué)科專門編寫的、針對(duì)性較強(qiáng)的教材中,學(xué)科背景知識(shí)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(shí)、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(shí)間用于重點(diǎn)難點(diǎn)知識(shí)的講解和實(shí)踐教學(xué)。
4.理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的銜接?;瘜W(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),讓學(xué)生學(xué)習(xí)掌握基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)習(xí)慣,是化學(xué)教學(xué)的一項(xiàng)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(shí)驗(yàn)教學(xué),無機(jī)化學(xué)是他們接觸的第一門化學(xué)實(shí)驗(yàn)課,第一門實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果對(duì)提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)興趣、端正學(xué)習(xí)態(tài)度、養(yǎng)成良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣意義重大。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對(duì)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)的銜接,實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要將時(shí)間安排在相應(yīng)理論教學(xué)之后,切不可將理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)完全獨(dú)立開來。一些簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間以開設(shè)更多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置中,需要考慮每個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)目的,應(yīng)盡可能在不同實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生不同實(shí)驗(yàn)技能,讓學(xué)生在有限的時(shí)間掌握更多實(shí)驗(yàn)技術(shù),提高其實(shí)踐動(dòng)手能力。
三、無機(jī)化學(xué)教學(xué)實(shí)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(shí)現(xiàn)相關(guān)知識(shí)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(diǎn)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(shí)、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(duì)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(shí)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(dòng)學(xué)生思維、促使學(xué)生主動(dòng)將相關(guān)知識(shí)銜接起來的好方法。例如,涉及到中學(xué)知識(shí)的,可以請(qǐng)學(xué)生回答中學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容是什么,老師再順勢(shì)介紹中學(xué)與大學(xué)知識(shí)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(shí)的關(guān)聯(lián)。
3.課后作業(yè)知識(shí)點(diǎn)的兼顧。課后作業(yè)也是將各種知識(shí)有效銜接的好辦法,除了前后緊密相聯(lián)的知識(shí)外,老師也可故意設(shè)計(jì)一些復(fù)合習(xí)題,在同一個(gè)題目中涉及前后章節(jié)知識(shí)以及多個(gè)知識(shí)點(diǎn),訓(xùn)練學(xué)生綜合分析問題的思維,教會(huì)學(xué)生解決綜合問題的方法,提高其對(duì)綜合知識(shí)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(dòng)勢(shì)、能斯特方程式等知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)在一起,根據(jù)具體情況可進(jìn)一步計(jì)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。
篇2
關(guān)鍵詞 無機(jī)化學(xué) 雙語教學(xué) 教學(xué)方法
中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Freshman Inorganic Chemistry Bilingual Teaching
Problems and Teaching Methods
HE Zhen
(College of Chemistry and Chemical Engineering, Central South University, Changsha, Hu'nan 410083)
Abstract This article describes some of the problems encountered in bilingual programs opened inorganic chemistry at the university of freshmen, the analysis of the causes of these problems and how to solve these problems for the introduction of the personal teaching experience and teaching effectiveness, from teaching methods level to explore how to improve the level and teaching quality of bilingual teaching in Chinese universities.
Key words inorganic chemistry; bilingual teaching; teaching methods
無機(jī)化學(xué)是研究無機(jī)物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律的科學(xué)。無機(jī)化學(xué)是化學(xué)、化工、制藥、材料、生物、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)等多學(xué)科多專業(yè)本科生進(jìn)入大學(xué)后接觸的第一門化學(xué)課程,可以認(rèn)為該課程在相關(guān)專業(yè)學(xué)生大學(xué)四年學(xué)習(xí)的課程中處于基礎(chǔ)地位,其重要性毋庸置疑。筆者從美國獲得博士學(xué)位后回國工作,教授的第一門本科生課程便是材料科學(xué)與工程專業(yè)大一新生的無機(jī)化學(xué)(雙語)。筆者從熟悉教材到編寫教案以及制作多媒體課件,花了兩個(gè)多月的時(shí)間認(rèn)真準(zhǔn)備。然而,第一堂課講課不到30分鐘,我就觀察到學(xué)生的表情有些迷茫,記筆記的學(xué)生很少,提問也沒有學(xué)生敢回答。我感到了問題的嚴(yán)重性。課后通過找學(xué)生座談,向?qū)W院有經(jīng)驗(yàn)的老教師請(qǐng)教和查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,經(jīng)過認(rèn)真分析總結(jié),歸納了在大一學(xué)生中開設(shè)無機(jī)化學(xué)雙語課程的一些問題。為解決這些問題,筆者主要從教師的教學(xué)方法上做了諸多探索,收到了較好的效果。
1 存在的問題
關(guān)于雙語課程教學(xué),諸多文獻(xiàn)報(bào)道了在教材的選擇、教師綜合運(yùn)用多種語言的能力、學(xué)生的外語水平、教學(xué)模式、教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)和信息資源等方面存在的問題及對(duì)策。①②③④⑤⑥本文僅針對(duì)在大一學(xué)生中開設(shè)無機(jī)化學(xué)雙語課程存在的問題進(jìn)行分析,從細(xì)節(jié)入手,逐步完善雙語課程的教學(xué)。
(1)無機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容復(fù)雜,學(xué)生缺少對(duì)課程重要性的認(rèn)識(shí)。無機(jī)化學(xué)課程涵蓋的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)多,研究范圍廣泛,化學(xué)科學(xué)中早期的許多規(guī)律和重要概念都是在無機(jī)化學(xué)的發(fā)展過程中發(fā)現(xiàn)和形成的,其他化學(xué)學(xué)科都是由此分化出去并發(fā)展起來的。⑦無機(jī)化學(xué)研究的對(duì)象涵蓋了元素周期表中所有元素及其化合物,除了所涉及的物質(zhì)結(jié)構(gòu)類型眾多、化學(xué)鍵型復(fù)雜、化學(xué)反應(yīng)多式多樣外,熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等現(xiàn)代化學(xué)理論與反應(yīng)規(guī)律大多與無機(jī)化學(xué)有關(guān)。由于這門課程教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜,專業(yè)知識(shí)較難掌握,造成學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)重點(diǎn)難以把握,對(duì)突破難點(diǎn)信心不足。即使用母語教學(xué),學(xué)生的學(xué)習(xí)難度也較大,學(xué)起來枯燥無味。在采用雙語教學(xué)時(shí),部分學(xué)生忽略了本課程的主要教學(xué)目的是攝入專業(yè)知識(shí),只一味地注重語言的學(xué)習(xí),以至于毫無學(xué)習(xí)專業(yè)課程的感覺,只是當(dāng)一門專業(yè)英語來學(xué)。而授課教師不是英語教師,教師授課的重點(diǎn)不是教英語,只是用英語的思維和表達(dá)方式來引導(dǎo)學(xué)生分析理解專業(yè)知識(shí),用兩種語言進(jìn)行溝通與互動(dòng),使學(xué)生在掌握學(xué)科知識(shí)的基礎(chǔ)上同時(shí)掌握相關(guān)專業(yè)英語的表達(dá)方法。因此,師生的教學(xué)目的沒有統(tǒng)一,學(xué)生對(duì)本課程所涉及的知識(shí)領(lǐng)域和學(xué)好本課程基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)后續(xù)課程及未來工作的重要性認(rèn)識(shí)不足,學(xué)習(xí)側(cè)重點(diǎn)定位不準(zhǔn),是在大一學(xué)生中開設(shè)無機(jī)化學(xué)雙語課程存在的問題之一。
(2)大一學(xué)生英語交流能力有限。目前我國英語教學(xué)開始的時(shí)間趨向于低齡化,許多學(xué)生在進(jìn)入小學(xué)前就已開始學(xué)習(xí)英語。很多大一的學(xué)生雖然已經(jīng)接受了十年甚至更長時(shí)間的英語教育,并且經(jīng)歷過高考英語考試,但大部分學(xué)生的英語水平還停留在應(yīng)付考試的水平,聽力和口語表達(dá)能力嚴(yán)重欠缺,應(yīng)用英語的能力較差。此外,對(duì)于部分來自偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)生,由于環(huán)境與條件的限制,他們實(shí)際接受到的英語語言能力訓(xùn)練還很少。加之在無機(jī)化學(xué)雙語課程中,許多專業(yè)詞匯在同學(xué)們之前的英語學(xué)習(xí)中從來沒有接觸過,甚至從普通英漢詞典中都找不到,學(xué)習(xí)起來確實(shí)有難度,造成學(xué)生把過多的注意力放在語言形式上,忽視了對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)。因此,大一學(xué)生英語水平較低,是在大一學(xué)生中開設(shè)無機(jī)化學(xué)雙語課程存在的又一問題。為解決這一問題,國內(nèi)許多高校把雙語教學(xué)課程安排在大三開設(shè)。但筆者所教的學(xué)生是本校與澳大利亞高校聯(lián)合培養(yǎng)的學(xué)生,按培養(yǎng)計(jì)劃,在國內(nèi)只有兩年時(shí)間學(xué)習(xí)基礎(chǔ)與專業(yè)課程。為了使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)既能打好專業(yè)基礎(chǔ),又能在出國后盡快適應(yīng)西方文化教育模式,具有較強(qiáng)的專業(yè)英語交流能力,我們對(duì)該班級(jí)的學(xué)生在大一就開了設(shè)雙語課程。
(3)教師缺少雙語教學(xué)經(jīng)驗(yàn),綜合運(yùn)用雙語進(jìn)行教學(xué)的能力有待提高。筆者雖有較好的英語聽、說能力,在課堂上也能較靈活地穿插使用兩種語言進(jìn)行授課,但在開課伊始未顧及大一學(xué)生的接受能力,講課時(shí)用英語太多,用母語太少,語速過快,自以為該講的都講清楚了,但實(shí)際上學(xué)生并沒有完全聽懂,從而導(dǎo)致記筆記的學(xué)生不多,敢回答問題的更少。因此,專業(yè)課教師在綜合運(yùn)用雙語開展教學(xué)方面還缺乏教學(xué)經(jīng)驗(yàn),是對(duì)大一學(xué)生開設(shè)無機(jī)化學(xué)雙語課程存在的又一問題。
2 教學(xué)方法的探索
2.1 借鑒傳統(tǒng)教育思想,采用靈活的教學(xué)方法幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)難題
針對(duì)無機(jī)化學(xué)課程涵蓋的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)較多、學(xué)生學(xué)習(xí)難度大、學(xué)生對(duì)本課程所涉及的知識(shí)領(lǐng)域和學(xué)好本課程基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)后續(xù)課程及未來工作的重要性認(rèn)識(shí)不足、學(xué)習(xí)側(cè)重點(diǎn)定位不準(zhǔn)等問題,探索使用如下方法開展教學(xué):(1)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性。要想學(xué)生重視本門課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生正確的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)非常重要。故在教學(xué)過程中,應(yīng)注重向?qū)W生介紹所學(xué)知識(shí)與后續(xù)課程的聯(lián)系以及在國民經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展中的作用,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)本課程的重視;使學(xué)生明確學(xué)習(xí)要求,給學(xué)生的自主學(xué)習(xí)指明方向;同時(shí)引入本學(xué)科的前沿知識(shí)以及著名科學(xué)家對(duì)本學(xué)科的貢獻(xiàn),增強(qiáng)學(xué)生的好奇心;鼓勵(lì)學(xué)生多讀原版書籍,歸根索源,激發(fā)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的探究意識(shí),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。(2)突出重點(diǎn),主攻難點(diǎn)。無機(jī)化學(xué)內(nèi)容多,信息量大,每個(gè)章節(jié)內(nèi)容如果按教材完整地講下來,即使全部用母語授課,課時(shí)也很緊張,在雙語教學(xué)過程中課時(shí)不夠的問題猶顯突出。為了不至于在課堂上趕時(shí)間搶進(jìn)度,任課教師上課前認(rèn)真閱讀和分析教材,對(duì)每個(gè)章節(jié)內(nèi)容分為學(xué)生必須掌握和一般了解的兩部分,在學(xué)生必須掌握的部分中挑選出較難的內(nèi)容重點(diǎn)講解,精講多練,讓學(xué)生有足夠的時(shí)間理解消化教師所講的內(nèi)容,以此攻克學(xué)生學(xué)習(xí)上的難點(diǎn);對(duì)于較易和一般了解的內(nèi)容只花少量時(shí)間帶過,讓學(xué)生課后自學(xué)。(3)進(jìn)行歸納總結(jié),注重不同知識(shí)點(diǎn)的相互關(guān)聯(lián)。無機(jī)化學(xué)課程不同章節(jié)內(nèi)容關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜,一般初學(xué)者很難將其相互關(guān)聯(lián),應(yīng)用起來容易產(chǎn)生思維混亂。故在教學(xué)過程中注重引導(dǎo)學(xué)生將不同章節(jié)的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容相互串聯(lián),理清思路,既便于理解與記憶,又逐步培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。例如:在“化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)”、“化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡”和“氧還原反應(yīng)”等多個(gè)章節(jié)中均涉及到化學(xué)反應(yīng)吉布斯自由能變()的計(jì)算與應(yīng)用,學(xué)生常常對(duì)在什么條件下采用什么方法計(jì)算容易混淆。但實(shí)際歸納起來,對(duì)于給定的反應(yīng):,相關(guān)的計(jì)算與應(yīng)用就只有以下幾個(gè)公式:
① 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),298K時(shí)的計(jì)算:
= (產(chǎn)物) (反應(yīng)物)
② 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),任何溫度下的計(jì)算:
() = ()()
③ 任一狀態(tài),任何溫度下()的計(jì)算:
() = () +
④ 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算: = ()/
⑤ 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與及原電池標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系:() = = =
歸納以后,不同計(jì)算公式的適用條件非常明顯,容易理解與記憶。
2.2 創(chuàng)建良好語境,使學(xué)生在潛移默化中提高外語水平
針對(duì)大一學(xué)生外語水平不高,不太適應(yīng)雙語教學(xué)的問題,探索用如下教學(xué)方法來提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果:(1)教師在每次授課結(jié)束階段,向?qū)W生簡(jiǎn)要介紹下次課的重點(diǎn)與難點(diǎn),并提供課前整理好的下次課將涉及的相關(guān)專業(yè)詞匯,讓學(xué)生提前熟悉,節(jié)省預(yù)習(xí)時(shí)間,快速了解下次課程的教學(xué)內(nèi)容,明確學(xué)習(xí)要求,減少聽課過程中的語言障礙。(2)英文電子課件上的專業(yè)詞匯應(yīng)標(biāo)注中文解釋,在講課過程中,講到較難懂的專業(yè)詞匯時(shí)應(yīng)同時(shí)在課件上提示學(xué)生,通過反復(fù)強(qiáng)調(diào)一些重要的詞匯,讓學(xué)生加深印象。(3)按照循序漸進(jìn)的教學(xué)原則組織教學(xué),不可操之過急,根據(jù)學(xué)生的接受能力逐步提高講授過程中英語的使用比例,開始階段約為50%,后續(xù)階段約為70%。(4)組織課堂討論,逐步提高學(xué)生應(yīng)用英語的能力。我們?cè)诮虒W(xué)過程中,注重創(chuàng)建良好的語境,探索每堂課留一定的時(shí)間,由教師有意設(shè)置一些簡(jiǎn)單的問題或?qū)W生自主提出一些問題供學(xué)生用英語進(jìn)行交流討論,鍛煉學(xué)生在不同語言環(huán)境轉(zhuǎn)換的能力。實(shí)踐表明,課堂討論環(huán)節(jié)非常重要,由一些英語水平相對(duì)較高并自信的學(xué)生帶動(dòng)了全體同學(xué)主動(dòng)和老師及同學(xué)交流學(xué)習(xí)中的問題,這樣既為學(xué)生提供了一個(gè)英語表達(dá)的平臺(tái)和展示自己的機(jī)會(huì),培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神和有效交流溝通的技能,也促進(jìn)了學(xué)生在集體中互幫互學(xué)、教學(xué)相長,在潛移默化中提高了英語水平,無形中激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)。
2.3 教師刻苦鉆研,不斷提高自身的綜合素質(zhì)
針對(duì)教師自身缺少雙語教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的問題,一是多聽有經(jīng)驗(yàn)的老教師講課,向他們請(qǐng)教;二是狠下功夫,扎實(shí)備好每一堂課,熟悉所教內(nèi)容,在認(rèn)真編寫教案和多媒體課件的同時(shí),每個(gè)教學(xué)內(nèi)容用何種語言講授在教案中有明確規(guī)定,不在課堂上隨意更換語種,課前自己多講多練,努力確保課堂講述流利、語速恰當(dāng)、聲音宏亮、語言清晰、板書工整、條理清楚、重點(diǎn)突出、概念準(zhǔn)確、學(xué)生易懂。通過以上努力,自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和綜合運(yùn)用英語開展教學(xué)的能力也得到了提高。
3 教學(xué)效果
課程結(jié)束時(shí),采用與中文無機(jī)化學(xué)課程相同難度的試題用雙語試卷(中、英文題目各占50%)對(duì)授課學(xué)生進(jìn)行了閉卷考試,學(xué)生考式成績合格率為96%,其中優(yōu)良率56%,與同年級(jí)同課程用中文教學(xué)與考試的同學(xué)的成績基本相當(dāng)。但雙語教學(xué)班級(jí)的同學(xué)用英語思維和表達(dá)事物的能力有了明顯的提高,達(dá)到了課前預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。學(xué)生對(duì)雙語課程越來越喜愛,教學(xué)方法及內(nèi)容得到了學(xué)生的肯定,大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為,這種教學(xué)方法及教學(xué)內(nèi)容有助于他們更快、更好地掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),提高英語交流能力。課后,學(xué)生對(duì)任課教師教學(xué)質(zhì)量均給出了優(yōu)秀的評(píng)價(jià)。
總之,我們通過分析大一無機(jī)化學(xué)雙語課程教學(xué)過程中存在的問題,并采取相應(yīng)的對(duì)策解決問題,收到了較好的教學(xué)效果,既使學(xué)生較好地掌握了現(xiàn)代無機(jī)化學(xué)的基本理論、基本知識(shí),為接下來的專業(yè)課學(xué)習(xí)和今后的工作奠定了基礎(chǔ),又使學(xué)生較好地掌握了專業(yè)英語,培養(yǎng)了學(xué)生的英語聽說讀寫交流能力,為今后學(xué)生接受國際化教育打下了良好的基礎(chǔ)。
基金項(xiàng)目:湖南省普通高等學(xué)校“十二五”專業(yè)綜合改革試點(diǎn)項(xiàng)目(應(yīng)用化學(xué))
注釋
① 關(guān)成斌,王捷.大學(xué)本科雙語教學(xué)的實(shí)踐與思考.創(chuàng)新教育研究,2014.2(1):13-16.
② 彭亮,鄧小燕.醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)雙語教學(xué)中的問題與對(duì)策.檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)與臨床,2013.10(3):373-374.
③ 王玉琨,何煒,高鵬,蘭婷,王平安.醫(yī)用有機(jī)化學(xué)雙語教學(xué)的探索與思考.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育,2013.15(4):431-433.
④ 郭生偉,陳宇紅,楊鵬元.大學(xué)化學(xué)雙語教學(xué)模式初探.科技視界,2013(5):107-108.
⑤ 陳靜.高校理工科雙語教學(xué)的問題與對(duì)策.教學(xué)研究,2013.36(1):43-44.
篇3
作為一種最接近人類自然語言的程序,計(jì)算機(jī)高級(jí)語言在我國很多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。其程序中采用了與數(shù)學(xué)符號(hào)和算式非常接近的運(yùn)算符號(hào)以及預(yù)算式,不會(huì)被計(jì)算機(jī)具體結(jié)構(gòu)與指令系統(tǒng)所局限,問題處理通用性強(qiáng)。針對(duì)以上特點(diǎn),從計(jì)算機(jī)編程語言掌握以及知識(shí)的運(yùn)用出發(fā),對(duì)如何運(yùn)用計(jì)算機(jī)編程來解決大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)基本計(jì)算的實(shí)際問題進(jìn)行研究,以此為學(xué)習(xí)和研究提供更加便捷、簡(jiǎn)化的途徑。
1 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)基本計(jì)算存在的問題
結(jié)合分析,從物理實(shí)驗(yàn)的課程安排看,其屬于獨(dú)立的基礎(chǔ)課程,尤其在理工院校,學(xué)生是通過實(shí)驗(yàn)的基本訓(xùn)練,提高對(duì)于大學(xué)物理知識(shí)的掌握,大學(xué)階段作為學(xué)生系統(tǒng)地接受實(shí)驗(yàn)的開端,若提高實(shí)驗(yàn)方法的掌握能力,會(huì)助力于日后學(xué)業(yè)與事業(yè)的有效發(fā)展,尤其對(duì)于日后要從事科研類專業(yè)的學(xué)生,是具有積極意義的。在具體實(shí)驗(yàn)階段,主要包括對(duì)物理力學(xué)、熱學(xué)以及光學(xué)、電磁學(xué)等等的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程,通過具體的數(shù)據(jù)與操作展示,提高學(xué)生認(rèn)識(shí)。涉及到具體的基本計(jì)算實(shí)驗(yàn)包括弦振動(dòng)研究和液體粘滯系數(shù)的測(cè)定,以及電位差計(jì)的使用與薄透鏡焦距的測(cè)定等等。這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容會(huì)利用實(shí)驗(yàn)計(jì)算,得出結(jié)果進(jìn)行對(duì)比與研究,其體現(xiàn)的更是基本計(jì)算,他們之間的共性是大同小異的。也會(huì)進(jìn)行平均值計(jì)算、直接不確定度與間接不確定度的計(jì)算。在處理過程中,工作較為繁瑣,具體表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)過程需要利用計(jì)算,并且計(jì)算繁瑣,要使用大量數(shù)據(jù),計(jì)算過程存在結(jié)果除不盡情況,這就導(dǎo)致了繁瑣、復(fù)雜性產(chǎn)生,即使是利用了函數(shù)計(jì)算器,也容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,很多實(shí)驗(yàn)過程,會(huì)進(jìn)行反復(fù)工作,包括教師與學(xué)生,都會(huì)感到處理困難,通過嘗試,可以運(yùn)用Visual Basic編程來實(shí)現(xiàn)對(duì)此問題的簡(jiǎn)化,可以很好的運(yùn)用到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)基本計(jì)算實(shí)踐之中。
2 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)基本計(jì)算的簡(jiǎn)化方法
基于以上大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)計(jì)算中存在問題,針對(duì)上述問題,對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)基本技術(shù)方法進(jìn)行簡(jiǎn)化是非常必要的,下面從設(shè)計(jì)思路、實(shí)現(xiàn)過程、設(shè)計(jì)思路擴(kuò)展等幾個(gè)方面對(duì)簡(jiǎn)化方法進(jìn)行幾方面具體分析:
2.1 設(shè)計(jì)思路
在大學(xué)課程中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中,對(duì)于一些出現(xiàn)一些誤差和不準(zhǔn)確的現(xiàn)象,是非常正常的,測(cè)量的結(jié)果中都會(huì)存在一些不確定的因素。不確定因素主要是評(píng)定測(cè)量數(shù)據(jù)所在的范圍。它主要會(huì)展示出在測(cè)量中出現(xiàn)誤差的過程中,存在的一些不確定的因素,從而站在概念意義的觀念和角度上,對(duì)實(shí)際測(cè)量得出的結(jié)果進(jìn)行全方面的評(píng)價(jià)。
在物理實(shí)驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)處理的過程中,對(duì)不確定因素的應(yīng)用比較多,并且采用的方法也基本一致,實(shí)驗(yàn)過程中的特點(diǎn)也非常鮮明。但是在對(duì)直接不確定的數(shù)據(jù)計(jì)算的過程中,需要對(duì)其中的平均值進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算,還要對(duì)其中出現(xiàn)的誤差進(jìn)行改正,并且采用貝塞爾公式的方法,對(duì)其中的標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行計(jì)算,然后通過不確定A類和B類的分量,合成不確定的數(shù)值,最終科學(xué)合理的完成不確定計(jì)算的方法。另外,在對(duì)間接不確定數(shù)值計(jì)算的過程中,會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的偏導(dǎo)問題,并且還與實(shí)際的物理公式有著密不可分的聯(lián)系。所以,在這樣的情況下,就會(huì)導(dǎo)致很難對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的處理,從而有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)一些實(shí)驗(yàn)過程的計(jì)算。
在對(duì)物理實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)不確定度進(jìn)行計(jì)算的過程中,需要運(yùn)用計(jì)算機(jī)編程語言技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的描述。這樣就可以運(yùn)用Visual Basic的編程技術(shù),實(shí)現(xiàn)人工計(jì)算的發(fā)展模式,并且保證在實(shí)際運(yùn)算的過程中計(jì)算機(jī)程序的流程化和規(guī)范化,從而對(duì)程序中的功能有進(jìn)一步的優(yōu)化,并且更好的服務(wù)用戶。另外,為了能夠獲得比較準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)和測(cè)量數(shù)據(jù),就采用了大量的手工計(jì)算放大,經(jīng)過結(jié)果表明,發(fā)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確度造成影響的主要原因,就是將實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行了四舍五入。所以,為了能夠有效的解決這個(gè)問題,就需要將計(jì)算機(jī)編程的思想進(jìn)行完美的結(jié)合,并且將實(shí)驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)臨時(shí)存在一些文件中,這樣不僅可以有效實(shí)現(xiàn)程序?qū)υ己椭虚g數(shù)據(jù)的記憶功能,還可以有效降低實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的誤差。
2.2 實(shí)現(xiàn)過程
使用者可以在特定的空間內(nèi),將實(shí)驗(yàn)中獲取的數(shù)據(jù)合理的輸入,其中的數(shù)據(jù)主要包括單個(gè)數(shù)據(jù)和多個(gè)分散數(shù)據(jù)等等,對(duì)于不同的數(shù)據(jù),需要運(yùn)用空格和回車區(qū)別。然后等到數(shù)據(jù)輸入完畢之后,可以通過單機(jī)計(jì)算的按鈕觸發(fā)click的事件,這樣就可以促使程序?qū)τ脩糨斎氲臄?shù)據(jù)有自動(dòng)獲取的功能,并且存在另一個(gè)硬盤中。然后需要將程序中的數(shù)據(jù)提取出來,并且貫穿到數(shù)組中,然后采用預(yù)先設(shè)置的運(yùn)算步驟,從而將數(shù)組中的數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范。最后,就需要將得出的最終結(jié)果,存在硬盤中的文件里,依據(jù)得出的不同數(shù)據(jù),就可以真實(shí)的反映出現(xiàn)實(shí)的物理意義,最終可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存可以合理的在前臺(tái)分配。
通過提高控件和觸發(fā)的時(shí)間,就可以在計(jì)算機(jī)程序顯示裝置圖的過程中提供合理的操作功能。
2.3 設(shè)計(jì)思路擴(kuò)展(下轉(zhuǎn)第38頁)
(上接第55頁)
可以采用一樣的方式和方法,根據(jù)上文中提高的思路,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的處理,就可以大道不同物理實(shí)驗(yàn)流程化計(jì)算的描述方法,從而通過在測(cè)量之后得出的數(shù)據(jù)按照實(shí)際的物理意義進(jìn)行分離,從而可以有效實(shí)現(xiàn)能夠自主選擇輸出計(jì)算的結(jié)果。除此之外,還可以將大量的數(shù)據(jù),通過文件的讀寫方式,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的錄入和修改。
但是如果對(duì)一些物理實(shí)驗(yàn)不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的過程中,就可以保證在最基礎(chǔ)的思路上,合理的增加控件和觸發(fā)事件的技術(shù),從而就可以有效實(shí)現(xiàn)將多個(gè)類別的實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一在一個(gè)工程中,在保障可以提高代碼和計(jì)算數(shù)組復(fù)用性的同時(shí),提高整體的開發(fā)效率。
3 調(diào)試運(yùn)行結(jié)果與分析
根據(jù)上文提到的相關(guān)設(shè)計(jì)思路,非常重要和關(guān)鍵的就是計(jì)算結(jié)果,就可以合理的運(yùn)用Visual Basic編程語言技術(shù)。另外,還可以通過對(duì)實(shí)物的編程,從而實(shí)現(xiàn)更加方便的對(duì)功能的添加過程中,從而促使階段的設(shè)計(jì)會(huì)非常便捷和簡(jiǎn)單。
如果在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的過程中,其中存在一些計(jì)算量較大和實(shí)驗(yàn)重復(fù)性次數(shù)較多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),就會(huì)更加突出編程計(jì)算過程中的優(yōu)勢(shì)。這就可以適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用嘗試運(yùn)用Visua Basic計(jì)算機(jī)編程語言的技術(shù),從而可以實(shí)現(xiàn)直接不確定度和間接不確定的完善計(jì)算,保證對(duì)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)能夠變得更加簡(jiǎn)單和高效,最終保證數(shù)據(jù)的精確度比較高,并且對(duì)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的計(jì)算。
篇4
關(guān)鍵詞:高中;生物教學(xué);教學(xué)方法
為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,落實(shí)新課改的要求,學(xué)校教育越來越重視對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng),要求采用多元化的教學(xué)方式,激活課堂。但是目前學(xué)校教育中仍存在陳舊的教學(xué)方式,如教師單一的講授,統(tǒng)一要求等,這種陳舊的教學(xué)方式抹殺了具有“生命力”特點(diǎn)的生物課,使生物課堂變得死氣沉沉,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極不高,教學(xué)效果不好。教育必須以學(xué)生 的發(fā)展為本,因此我們必須倡導(dǎo)新的教學(xué)方式,即靈活運(yùn)用多種教學(xué)法,激活生物課堂,提高課堂教學(xué)質(zhì)量。
一、讓生物教學(xué)走進(jìn)生活,激活生物課堂
什么是生物教學(xué)走進(jìn)生活?在多年的生物教學(xué)中,筆者的理解是生物教學(xué)走進(jìn)生活有三點(diǎn):興趣立足生活,知識(shí)服務(wù)生活,意識(shí)指導(dǎo)生活。也就是,學(xué)生的興趣應(yīng)立足于實(shí)實(shí)在在的身邊的生物學(xué)現(xiàn)象,而不是空洞抽象的課本概念,從而學(xué)到的如識(shí)才能融會(huì)于身邊的實(shí)際生活中,解決自己日常生活中遇到的實(shí)際問題,幫助自己過上更充實(shí)多彩的生活,并在學(xué)習(xí)與運(yùn)用生物學(xué)常識(shí)的過程中不斷培養(yǎng)起熱愛自然,關(guān)注動(dòng)植物,堅(jiān)持綠色環(huán)保、人與自然和平共的意識(shí),響應(yīng)國家低碳環(huán)保的相關(guān)政策,為國家的可持續(xù)發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)。陶行知先生曾經(jīng)提出:“生活即教育,用生活來教育,為生活而教育?!边@句話鮮明地指出:現(xiàn)實(shí)生活是教學(xué)的源泉和動(dòng)力,是學(xué)科知識(shí)的歸宿。生物學(xué)與人們的日常生活、醫(yī)療保健、環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)等方面密切相關(guān)。新課標(biāo)別明確提出:“注重在現(xiàn)實(shí)生活的背景中學(xué)習(xí)生物學(xué),倡導(dǎo)在解決實(shí)際問題的過程中深入理解生物學(xué)的核心概念,并運(yùn)用生物學(xué)的原理和方法參與公眾事務(wù)的討論或作出相關(guān)的個(gè)人決策?!?因此,高中生物教學(xué)要讓興趣、知識(shí)、意識(shí)都通過生物的課堂教學(xué)走進(jìn)學(xué)生的生活,走進(jìn)學(xué)生的心里。
例如:學(xué)生容易把含有能量和利用能量混為一談,覺得人吃了食物,食物中有能量就可以了,不需要線粒體。教師可舉一個(gè)能量在體內(nèi)沒被利用的例子:白蟻是吃木頭的,它靠體內(nèi)的鞭毛蟲分解木頭獲取能量為生,而初生的白蟻體內(nèi)沒有鞭毛蟲,必須從其他白蟻身上獲得。因此,僅食物中含有能量是不夠的,必須通過線粒體的作用,在氧氣的參與下,把食物中含有的能量釋放出來,供給生命活動(dòng)的需要。這樣就讓學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)了線粒體這種能量轉(zhuǎn)換器的作用。從而讓學(xué)生體驗(yàn)到生活中的生物信息。
再比如,講“營養(yǎng)物質(zhì)”時(shí),教師可聯(lián)系生活實(shí)際講一日三餐如何搭配,應(yīng)用所學(xué)有關(guān)營養(yǎng)方面的知識(shí),讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一天的食譜,并針對(duì)學(xué)生中存在的飲食習(xí)慣問題指出危害。結(jié)合常見的生活方式病,如高血壓、高血脂等,指出飲食習(xí)慣不是小事,而是關(guān)系到一生健康的大事,讓合理營養(yǎng)這種生活理念扎根于學(xué)生心中,這遠(yuǎn)比一次生物考試成績更有意義,更能提高教學(xué)質(zhì)量,激發(fā)學(xué)生的興趣,讓學(xué)生體會(huì)到生物知識(shí)是非常有用的,從而主動(dòng)參與課堂教學(xué),激活生物課堂。
二、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)激發(fā)學(xué)生的求知欲,激活生物課堂
生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。通過實(shí)驗(yàn),不僅能激活生物課堂,還能幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)抽象的知識(shí),激發(fā)學(xué)生的思維能力,使學(xué)生通過主動(dòng)參與,分析問題,探索規(guī)律,既長了知識(shí),又學(xué)到了技能。同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)過程中的合作學(xué)習(xí),喚起學(xué)生對(duì)生物學(xué)習(xí)的熱情及對(duì)生物問題的深人思考,活躍了課堂氣氛,也培養(yǎng)了學(xué)生的 團(tuán)隊(duì)合作精神。例如,“用高倍顯微鏡觀察葉綠體”這個(gè)實(shí)驗(yàn),可以讓學(xué)生分組去做,然后交換所觀察的葉片細(xì)胞及葉綠體的形態(tài)和分布情況。除了教材中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)外,教師還可以努力挖掘教材,根據(jù)學(xué)校的實(shí)際條件增加一些有趣味性的實(shí)驗(yàn),可利用燒杯、金魚藻、漏斗、試管等來探究綠色植物光合作用的產(chǎn)物;用不同顏色的廢塑料片或彩色卡紙片、細(xì)鐵絲研究DNA分子規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),通過一系列具體而直觀的教學(xué),充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用。這些 實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單,現(xiàn)象明顯,既揭示了生命活動(dòng)的本質(zhì),還激活了生物課堂,從而激發(fā)了學(xué)生的興趣,提高了生物課的教學(xué)質(zhì)量。
三、創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生思維,激活生物課堂
思維總是伴隨著問題開始的。在課堂教學(xué)中,創(chuàng)設(shè)問題情境能夠喚起學(xué)生極大的求知欲和期待感,因此,教師要想吸引學(xué)生,讓他們積極探索生物世界的奧秘,就必須根據(jù)學(xué)生的實(shí)際,利用各種教學(xué)資源,盡可能多的設(shè)置問題情境,循序漸進(jìn),抽絲剝繭,層層深入,將學(xué)生置于問題情境之中,從而用成功的問題情境,調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的積極性,激活學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),促使他們主動(dòng)探究新知。例如,在教學(xué)關(guān)于“細(xì)胞呼吸”的知識(shí)時(shí),可設(shè)計(jì)下列一組問題:1.蘋果儲(chǔ)存時(shí)間長了,我們會(huì)聞到什么樣的氣味?2.在我們參加完劇烈運(yùn)動(dòng)之后,四肢的骨胳肌肉會(huì)有什么樣的感覺?3.釀酒時(shí)為什么要密封?4.一些高等植物在水淹后能進(jìn)行無氧呼吸,可等水了退之后為什么有些卻不能成活?5.水稻等一些植物,它們的根為什么可以長時(shí)間的在水中生存?這些問題很多是學(xué)生熟悉的身邊之事,他們有很多都具有感性認(rèn)識(shí),但又好像似懂非懂,說不清楚,答不準(zhǔn)確,此時(shí),教師抓住學(xué)生的興奮點(diǎn),再適當(dāng)追問,學(xué)生的興趣也自然被激活,從而產(chǎn)生了深入了解,透過現(xiàn)象了解本質(zhì)的積極探究的內(nèi)在沖動(dòng),課堂也不斷被推向縱深,使整個(gè)課堂沉浸在濃郁的探究范圍中,不僅激活了生物課堂,還培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力。
結(jié)語
一個(gè)有效的教學(xué)過程,不僅能夠從技術(shù)上為良好的學(xué)習(xí)效果做鋪墊,更能夠很好地營造調(diào)節(jié)課堂氣氛,樹立和強(qiáng)化學(xué)生對(duì)于生物學(xué)的探索和應(yīng)用意識(shí)。因此,在高中生物教學(xué)中,我們有必要對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改革,不斷給高中生物課堂注入清新的活力,真正讓學(xué)生在生物課堂中既掌握知識(shí),又發(fā)展技能,更感受快樂。采用多元化教學(xué),教師必須不斷突破固有教學(xué)思維和傳統(tǒng)教學(xué)方法,從多角度進(jìn)行教學(xué)創(chuàng)新,激發(fā)起學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)注熱情與研究興趣,高中生物的教學(xué)效果必將得到顯著提升。
參考文獻(xiàn):
篇5
關(guān)鍵詞:無機(jī)化學(xué);實(shí)驗(yàn)課教學(xué);改革;試驗(yàn)
【中圖分類號(hào)】G633.8
前言
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是工科院校實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分,不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰凸こ虒?shí)踐技能,更是啟迪學(xué)生創(chuàng)新思維,創(chuàng)新能力的重要方法和途徑。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)工程與工藝、環(huán)境工程等工科專業(yè)學(xué)生進(jìn)校后接觸的第一門專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程。但是因?yàn)楹芏嘣?,無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在這一些問題亟待解決,比如無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容多,但是給的學(xué)時(shí)很少;實(shí)驗(yàn)老師講得比較多學(xué)生動(dòng)手的時(shí)間很少。為解決以上的矛盾,培養(yǎng)出具有良好實(shí)驗(yàn)技能和綜合能力,符合社會(huì)需求的人才,無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行了以下幾個(gè)方面改革。
一、無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革試驗(yàn)的方向
首先,無機(jī)化學(xué)實(shí)臉課教學(xué),自成體系, 獨(dú)立于無機(jī)化學(xué)課程之外 , 自成一門基拙課秘開設(shè) , 在地位上保證了教學(xué)質(zhì)量。 其次,加強(qiáng)實(shí)臉教學(xué)的組織領(lǐng)導(dǎo)、配備專職的實(shí)臉指導(dǎo)教師 , 建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)小組,在組織上保證了教學(xué)質(zhì)量。最后,建立無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的考查和考試制度,在制度上保證了教學(xué)質(zhì)量。
無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是化學(xué)系一門重要的專業(yè)課。但多年來, 該門課程一直處于無機(jī)化學(xué)課的從屬地位,所承擔(dān)的任務(wù)主要是驗(yàn)證無機(jī)化學(xué)中的基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)。因此,無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué), 成了無機(jī)化學(xué)教學(xué)中的一個(gè)環(huán)節(jié)。由于沒有把無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)放在應(yīng)有的地位, 結(jié)果造成教師不愿意教、不愿意學(xué)的竭面 , 影響了無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量的提高。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué), 培養(yǎng)學(xué)生具有一定的獨(dú)立進(jìn)行科學(xué)研究活動(dòng), 確定了無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的基本內(nèi)容如下:
1、實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)
目的的要求, 學(xué)生必須掌握實(shí)驗(yàn)基本實(shí)驗(yàn)技能包括玻璃細(xì)工、量度儀器(臺(tái)天平、分析天平、 比重計(jì)、 溫度計(jì)、 量筒、 移液管、容量瓶… ) 的使用 , 加熱 ( 水浴 、 砂浴 、 油浴 ) 、 蒸發(fā) 、過濾 ( 常壓過濾、減壓過濾、 熱過濾等 ) , 分離 ( 漏斗分離、離心分離 ) 、分餾 、 萃取、烘干、灼燒、冷卻 、結(jié)晶、滴定, 以及常用試液和試劑的配制, 儀器和裝置 , P H計(jì), 分光光度計(jì)的使用等。
2、基礎(chǔ)理論和元素化合物知識(shí)基礎(chǔ)理論和主要元素及其重要化合物的性質(zhì)、制取,是無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的主要內(nèi)容, 通過實(shí)驗(yàn), 學(xué)生可以獲得大量、生動(dòng)的感性知識(shí),因此無機(jī)化學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué),是學(xué)生獲得無機(jī)化學(xué)知識(shí)的重要方式。其主要內(nèi)容,包括基本定律、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、溶液和、膠體溶液, 反應(yīng)速度與化學(xué)平衡, 電離平衡與溶解平衡, 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)、 絡(luò)合物, 主要元素及其重要化合物的性性質(zhì), 制取等。
二、無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革初步試驗(yàn)的步驟
1、完善實(shí)驗(yàn)課程體系
以往的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,以“理論驗(yàn)證、性質(zhì)驗(yàn)證”為主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并且每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容是固定的。這類單一驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),占用了大量的學(xué)時(shí),操作卻很簡(jiǎn)單,不但學(xué)生的操作技能得不到很好的訓(xùn)練,而且還僵化了學(xué)生的思維和動(dòng)手能力,更無從談及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.所以,針對(duì)這一情況,我們對(duì)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系和內(nèi)容進(jìn)行了一系列的調(diào)整,改變了側(cè)重驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的狀況,加強(qiáng)了基本操作和常用儀器使用訓(xùn)練,增強(qiáng)了學(xué)生能力培養(yǎng)作用較大的無機(jī)制備實(shí)驗(yàn)和綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),努力使體系和內(nèi)容趨于完善和科學(xué)。
2、加強(qiáng)基本操作訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)基本操作實(shí)驗(yàn)占所開出實(shí)驗(yàn)的25%左右.對(duì)于無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的這些特點(diǎn),在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上培養(yǎng)學(xué)生操作的規(guī)范性是非常有必要的也是最基本的要求,同時(shí)也是無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中的重中之重。所以,實(shí)驗(yàn)老師將基本操作的訓(xùn)練的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)通常放在實(shí)驗(yàn)課程的前部先完成。這樣做的好處是突出操作訓(xùn)練,盡量不牽涉或者較少的牽涉無機(jī)化學(xué)知識(shí)和原理,以便學(xué)生能夠集中精力的學(xué)習(xí)掌握實(shí)驗(yàn)的基本操作。學(xué)生只有掌握好基本操作,后續(xù)課程才能順利進(jìn)行,才談得上觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析解決實(shí)際化學(xué)問題的能力的培養(yǎng)。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),新生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc大學(xué)要求的差距,較之化學(xué)理論知識(shí)的差距更大.若像以往將基本操作訓(xùn)練與化學(xué)原理相結(jié)合進(jìn)行實(shí)驗(yàn),勢(shì)必沖擊基本操作的掌握,學(xué)生顧此失彼,收效不大。特別是近年來學(xué)生負(fù)擔(dān)過重,預(yù)習(xí)不充分,問題尤為突出。
3、合理調(diào)整及精簡(jiǎn)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)
將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比例從所占開出實(shí)驗(yàn)的80%降至33%左右。通過簡(jiǎn)單現(xiàn)象來驗(yàn)證結(jié)果,“照方抓藥”式的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過多,不但不能真正發(fā)揮驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的作用,而且容易導(dǎo)致學(xué)生不能正確認(rèn)識(shí)科學(xué)的研究方法。另外,該類實(shí)驗(yàn)占用了大量的學(xué)時(shí)操作卻很簡(jiǎn)單,很難激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,許多學(xué)生對(duì)此類實(shí)驗(yàn)不重視,實(shí)驗(yàn)操作草草了事,收效甚微。為此,我們通過合理調(diào)整、合并及精簡(jiǎn)將此類實(shí)驗(yàn)壓縮為總學(xué)時(shí)的 33%左右。學(xué)生由過去被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)也使學(xué)生的個(gè)性、特長、能力有了發(fā)展的空間。初步培養(yǎng)了學(xué)生從多角度、多方位去分析和解決問題,有效地訓(xùn)練了學(xué)生的發(fā)散思維。這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力意義
4、實(shí)驗(yàn)課總成績
實(shí)驗(yàn)課總成績由平時(shí)成績和期終考核成績兩部分組成,分別占60%和40%.總成績可用下式求算:
總成績 =A1+A2+A3+…+An /n×60% +B×40% 其中 A1~An 為每個(gè)實(shí)驗(yàn)的成績,n為實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù),B為期終考核成績.這種考核方法不僅能比較全面地評(píng)估學(xué)生對(duì)于技術(shù)操作、知識(shí)應(yīng)用以及實(shí)驗(yàn)態(tài)度的情況,而且還能夠綜合的反映出學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上的動(dòng)手操作能力、觀察能力以及真實(shí)的實(shí)驗(yàn)技能水平,從而更好的激發(fā)學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性,促進(jìn)學(xué)生能夠按照教學(xué)的要求來很好的完成每個(gè)實(shí)驗(yàn),使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中得到全面良好的訓(xùn)練,達(dá)到教書育人、提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
結(jié)語
經(jīng)過幾年的實(shí)踐,我們深切感到以上改革的方法是可行的,也是有效的,不僅使學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力、分析和解決問題的能力大大提高,而且學(xué)會(huì)了初步的科學(xué)研究過程,滿足了工科無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求。
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篇6
關(guān)鍵詞:無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn);探究式教學(xué);改革
無機(jī)化學(xué)是高校一年級(jí)化學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生所接觸到的第一門專業(yè)課,無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)基本內(nèi)容和基本理論知識(shí)的基礎(chǔ),甚至是學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)等專業(yè)課的進(jìn)門磚?;瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。對(duì)于學(xué)生來說,通過無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式由被動(dòng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變;通過無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,實(shí)現(xiàn)感知能力和思維能力的結(jié)合;通過無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以提高學(xué)生的綜合操作能力,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的結(jié)合,具備解決實(shí)際生產(chǎn)生活中所遇到問題的能力;通過無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生的全面發(fā)展,為以后從事化學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。近年來,有多名高校工作者提出了關(guān)于無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方式方法,李慧泉等提出了研究型無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,通過引入問題培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能、培養(yǎng)學(xué)生的科研實(shí)驗(yàn)技能等七個(gè)方面構(gòu)建“科學(xué)研究依托無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)-無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)支持科學(xué)研究-科學(xué)研究反哺無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”模式以提高無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。陳田將綠色化教學(xué)引入到無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中,從改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、推廣微型化實(shí)驗(yàn)、重視三廢處理、采用多媒體教學(xué)等多個(gè)方面探討了對(duì)于無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的途徑和建議。魏少紅以無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的實(shí)驗(yàn)教材部分內(nèi)容陳舊、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式存在的問題為出發(fā)點(diǎn),提出增加設(shè)計(jì)行實(shí)驗(yàn)、倡導(dǎo)綠色化學(xué)提倡微實(shí)驗(yàn)、適當(dāng)調(diào)整實(shí)驗(yàn)順序、注重對(duì)實(shí)驗(yàn)中異常顯現(xiàn)的分析等無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的改革建議。探究式教學(xué),是對(duì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探索改革,通過復(fù)合式的教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和提高學(xué)生的綜合操作能力,實(shí)現(xiàn)使學(xué)生具備獨(dú)立的發(fā)現(xiàn)問題-分析問題-解決問題的能力。
案例一:探究問題―廚房中的加碘食鹽中的碘是游離態(tài)I2還是化合態(tài)I-或I03-(探究I-、I2、I03-的氧化還原性規(guī)律及成分檢測(cè))?
(1)提出問題:I-–I2–I03-的氧化還原性如何變化?
(2)理論探究:φθ(I03-/I2)=1.209V,φθ(I2/I-)=0.5345V,高氧化態(tài)的I03-氧化性強(qiáng)還原性弱,低氧化態(tài)的I-還原性強(qiáng)氧化性弱。
(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):取食鹽試液–滴加淀粉溶液;取食鹽試液–滴加淀粉溶液–滴加氯水;取食鹽試液–滴加淀粉溶液、稀硫酸溶液、碘化鉀溶液。
(4)實(shí)驗(yàn):根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
(5)歸納結(jié)果:歸納分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,寫出反應(yīng)方程式。
案例二:探究問題―如何分離鑒定溶液中含有的Pb2+、Sb3+、Fe3+?
(1)提出問題:化合物的特性及離子的分離鑒定。
(2)理論探究:化合物基本知識(shí)及離子的分離鑒定。
(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):取試樣溶液–滴加稀鹽酸-分離沉淀和上層溶液;取沉淀―熱水–鉻酸鉀溶液–黃色沉淀;取過濾沉淀后的上層溶液–滴加過量氫氧化鈉溶液-分離沉淀和上層溶液。取第二次過濾的沉淀–稀鹽酸–硫氰化鉀溶液–血紅色溶液;取第二次過濾沉淀后的上層溶液–錫片–黑色沉淀。
(4)實(shí)驗(yàn):根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
(5)歸納結(jié)果:歸納分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,寫出反應(yīng)方程式。
無機(jī)化學(xué)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)多信息量大,尤其是元素化學(xué)部分,學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,梳理知識(shí)點(diǎn),有利于內(nèi)化所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。做好無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)長期的過程,通過學(xué)生自身直觀的實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的興趣,使學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)方法,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性思維。通過探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以創(chuàng)造性的培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。
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篇7
【關(guān)鍵詞】改革思路;課件制作;教學(xué)效果
我?!陡叩葻o機(jī)化學(xué)》課程是化學(xué)工程與技術(shù)碩士研究生的一門重要學(xué)科學(xué)位基礎(chǔ)課,該課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力,提高學(xué)生素質(zhì)具有極其重要的作用,對(duì)“承前啟后”,幫助學(xué)生鞏固專業(yè)學(xué)習(xí)思想有重要影響。但《高等無機(jī)化學(xué)》課程是理論性很強(qiáng)的課程,如何運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段,探討新的教學(xué)模式,調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀教學(xué)資源的共享,切實(shí)提高高等無機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,是廣大高等無機(jī)化學(xué)教育工作者急需研究的課題。本課題廣泛吸收國內(nèi)外高等無機(jī)化學(xué)優(yōu)秀教材的精華和全國高等無機(jī)化學(xué)課程建設(shè)的經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合我?;瘜W(xué)工程與技術(shù)碩士研究生的特點(diǎn),開發(fā)研制具有我校特色的高等無機(jī)化學(xué)課件,對(duì)提高高等無機(jī)化學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量具有重要作用。
一、高等無機(jī)化學(xué)教學(xué)改革思路
我院高等無機(jī)化學(xué)課程改革的總體思路為:整合教學(xué)內(nèi)容,強(qiáng)化對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),著重提高學(xué)生的科研能力以及科學(xué)素質(zhì)。根據(jù)上述的總體思路和教學(xué)的基本要求, 著重介紹高等無機(jī)化學(xué)各分支具有開創(chuàng)性的新成果。 介紹當(dāng)前高等無機(jī)化學(xué)的研究前沿和研究熱點(diǎn),以使學(xué)生能了解當(dāng)前無機(jī)化學(xué)研究的發(fā)展方向,同時(shí)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,研制高等無機(jī)化學(xué)多媒體課件,探討高等無機(jī)化學(xué)多媒體教學(xué)效果。
二、高等無機(jī)化學(xué)多媒體課件的研制
根據(jù)化學(xué)工程與技術(shù)研究生專業(yè)的需要,以研制高等無機(jī)化學(xué)多媒體課件,其內(nèi)容包括元素周期系和相對(duì)論效應(yīng)、酸堿理論和非水溶液、熱力學(xué)函數(shù)和無機(jī)物性質(zhì)、分子對(duì)稱和群論、過渡元素化學(xué)、原子簇化合物等章內(nèi)容。采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的方法,邊研究邊實(shí)踐。開發(fā)多媒體課件要求以內(nèi)容豐富、特色鮮明,符合21世紀(jì)高等教育改革和發(fā)展的大趨勢(shì)。課件開發(fā)力求①內(nèi)容精練、重點(diǎn)突出;②界面美觀、布局合理;③易于操作;④圖文并茂、形象生動(dòng)。探討如何發(fā)揮多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),探討信息化教學(xué)的新模式,切實(shí)提高高等無機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。我們制作的高等無機(jī)化學(xué)多媒體課件共包括5章內(nèi)容,第1章元素周期系和相對(duì)論效應(yīng);主要講多電子原子的軌道能量;原子結(jié)構(gòu)次級(jí)周期性及周期系中的相對(duì)論效應(yīng);第2章酸堿理論和非水溶液;主要介紹質(zhì)子酸堿理論、Lewis酸堿理論、軟硬酸堿理論、非水溶劑酸堿理論;第3章熱力學(xué)函數(shù)和無機(jī)物性質(zhì);晶格能與離子化合物的穩(wěn)定性,鍵能與共價(jià)物質(zhì)的穩(wěn)定性及熱力學(xué)性質(zhì)和鹽類的溶解性;第4章分子對(duì)稱和群論;簡(jiǎn)單介紹一些分子的對(duì)稱元素、對(duì)稱操作和群論的基礎(chǔ)知識(shí);第5章過渡元素化學(xué);主要介紹過渡化合物的電子光譜及磁性,八面體場(chǎng)配合物、平面正方形場(chǎng)配合物與四面體場(chǎng)配合物取代反應(yīng)的理論區(qū)別;第6章原子簇化合物。主要主要介紹硼烷、碳硼烷的基本結(jié)構(gòu)和成鍵方式;增補(bǔ)了高等無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí),以增強(qiáng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新動(dòng)手能力。高等無機(jī)化學(xué)課程用傳統(tǒng)的教學(xué)手段很難使學(xué)生理解掌握,采用多媒體教學(xué)手段,使內(nèi)容更加形象化、具體化,有助于學(xué)生的理解,使學(xué)生有更加直觀的感覺,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性、學(xué)習(xí)興趣。
三、高等無機(jī)化學(xué)教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革
高等無機(jī)化學(xué)教學(xué)方法和教學(xué)手段的改進(jìn)是提高教學(xué)質(zhì)量的措施之一,采用先進(jìn)的教學(xué)方法和教學(xué)手段,拓展課堂的時(shí)間和空間,會(huì)極大地提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。多媒體教學(xué)能改變傳統(tǒng)的“粉筆加黑板”的教學(xué)模式和教學(xué)方法,另外,多媒體教學(xué)的信息量比較大,能增加課堂教學(xué)的生動(dòng)性和直觀性,大大地改善傳統(tǒng)教學(xué)中存在的一些問題,提高教學(xué)效果。根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn),我們對(duì)高等無機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整,調(diào)整后的課程突出了高等無機(jī)化學(xué)與其他學(xué)科的交叉,有利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。
我們開發(fā)了一套高等無機(jī)化學(xué)電子課件作為學(xué)生上課使用,逐步實(shí)現(xiàn)高等無機(jī)化學(xué)教學(xué)與管理的網(wǎng)絡(luò)化,有利于教與學(xué),是提高教學(xué)效果的良好途徑之一。
四、高等無機(jī)化學(xué)課件在教學(xué)中的應(yīng)用
為了學(xué)生能很方便地進(jìn)行自主學(xué)習(xí),教師也能很方便地更新教學(xué)內(nèi)容。為今后的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。采用高等無機(jī)多媒體教學(xué)時(shí)應(yīng)該注意以下環(huán)節(jié):
1、采用靈活機(jī)動(dòng)的教學(xué)方式,嘗試了多種教學(xué)方法,如: 采取探索、研究型教學(xué)和學(xué)習(xí)模式啟發(fā)式、討論式、互動(dòng)式、交流式、充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性; 在組織課堂教學(xué)時(shí),對(duì)部分教學(xué)內(nèi)容鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué),如對(duì)稱操作和群論的基礎(chǔ)知識(shí),原子簇化合物,金屬有機(jī)化合物等。引導(dǎo)學(xué)生如何閱讀參考資料,怎樣吸取知識(shí)的精華,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,獲得良好的教學(xué)效果。
2、將多媒體技術(shù)與優(yōu)秀教學(xué)資源有機(jī)結(jié)合,黑板與課件有機(jī)結(jié)合,滿足教學(xué)體系、教學(xué)方法和學(xué)生學(xué)習(xí)的要求,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高等無機(jī)化學(xué)課程的興趣,提高研究生教學(xué)的質(zhì)量,建立立體化、現(xiàn)代化的教學(xué)的新體系,有利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。
3、在教學(xué)過程中,在講解時(shí)教師有時(shí)難以把握授課進(jìn)度和重點(diǎn)。學(xué)生不需要在課堂上忙于抄筆記,課后利用拷貝的多媒體課件可以自由復(fù)習(xí),提高了高等無機(jī)化學(xué)教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。,使多媒體課件的制作更加完善,授課內(nèi)容更加豐富靈活。隨時(shí)在課件制作中增加最新最前沿的進(jìn)展內(nèi)容。經(jīng)過對(duì)教師授課思路的整理,更可能給研究生教育帶來新的活力和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。任課教師備課時(shí),可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)需要,利用教學(xué)資源庫中多媒體資源中的原始素材,如文字、動(dòng)畫或是錄像等形成具有鮮明個(gè)性特點(diǎn)的教案和課件。
4、采用多媒體課件備課時(shí)間要比傳統(tǒng)的備課花費(fèi)時(shí)間更長,只要充分修改電子教案,充分認(rèn)真?zhèn)湔n,在講上下大功夫,一定會(huì)獲得滿意的教學(xué)效果。
5、使用多媒體授課時(shí),教學(xué)進(jìn)度與傳統(tǒng)的黑板授課教學(xué)進(jìn)度要保持一致,多媒體授課節(jié)省時(shí)間,把剩余的時(shí)間放在內(nèi)容分析上,舉一反三,化難為易,這需要教師有淵博的知識(shí)面,有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),才能適應(yīng)教學(xué)要求。
6、課件必須授課教師親自制作,親自修改,用自己制作的課件上課才能發(fā)揮最佳效果,否則,采用別人的課件上課,自己又沒有很好的修改,這樣教學(xué)效果打折扣。如果使用他人課件上課,教師必須在認(rèn)真修改課件的基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué),才能獲得較好的教學(xué)效果。
7、采用課件授課,翻頁要慢,給學(xué)生留有思考時(shí)間,發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)和多媒體教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)二者有機(jī)結(jié)合,是提高多媒體教學(xué)效果的成功關(guān)鍵。
8、每講完一次課,課后及時(shí)修改課件,課后備課,效果更好。
五、總結(jié)
高等無機(jī)化學(xué)作為我?;瘜W(xué)工程與技術(shù)碩士研究生的一門重要學(xué)科學(xué)位基礎(chǔ)課,教學(xué)難度確實(shí)很大,我們經(jīng)過幾年來的教學(xué)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),通過采用靈活多樣的教學(xué)方法,研制好多媒體課件,用好多媒體課件上課、科研與教學(xué)相互滲透, 全面提升教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。
致謝
本論文得到江蘇省教育科學(xué)研究所課題(2010-R-17272)資助,特此致謝!
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篇8
關(guān)鍵詞:無機(jī)化學(xué);環(huán)境工程;教學(xué)改革;教學(xué)實(shí)踐
無機(jī)化學(xué)是研究無機(jī)物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律的科學(xué),其研究對(duì)象包括了除有機(jī)化合物以外的所有元素及其化合物,是化學(xué)學(xué)科中發(fā)展最早的一個(gè)分支學(xué)科,因此各個(gè)方向的理工科專業(yè)領(lǐng)域均將無機(jī)化學(xué)作為基礎(chǔ)課程之一列入教學(xué)計(jì)劃和培養(yǎng)方案中[1]。隨著行業(yè)戰(zhàn)略方針的調(diào)整和學(xué)科發(fā)展的推進(jìn),無機(jī)化學(xué)教學(xué)也在面臨不斷的改革與新發(fā)展,尤其是現(xiàn)代物理方法和各種波譜技術(shù)在無機(jī)物結(jié)構(gòu)研究中的廣泛應(yīng)用,使無機(jī)化學(xué)的研究范圍打破了原有的界限,其研究內(nèi)容和研究領(lǐng)域無論在深度還是在廣度上都發(fā)生了前所未有的變化。面向本科生一年級(jí)的無機(jī)化學(xué)是我?;瘜W(xué)工程、礦物加工工程和環(huán)境工程專業(yè)的必修課和基礎(chǔ)課,也是學(xué)生從高中進(jìn)入大學(xué)階段深入拓展化學(xué)知識(shí)的首要系列課程之一,對(duì)于環(huán)境工程專業(yè)來說,大氣、水、土壤等環(huán)境介質(zhì)中物質(zhì)的特性、存在狀態(tài)及其變化規(guī)律等等,均離不開無機(jī)化學(xué)的核心知識(shí)體系。與此同時(shí),我國高等院校的無機(jī)化學(xué)教學(xué)也在不斷地發(fā)展與更新中,既要配合與時(shí)俱進(jìn)的科技發(fā)展,又要滿足現(xiàn)代大學(xué)生對(duì)于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需求與任務(wù),因此,這就對(duì)我們現(xiàn)在大學(xué)課堂的無機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等提出了更加明確更加高標(biāo)準(zhǔn)的要求。當(dāng)然,鑒于現(xiàn)代大學(xué)生的特點(diǎn)與需求,在教學(xué)實(shí)踐中自然而然地出現(xiàn)一些新問題,比如,學(xué)生獲取信息、收獲知識(shí)及交流溝通的方式等都發(fā)生了翻天覆地的變化,不再單純地依靠教師的講解和課堂上手抄筆記,相反地,甚至很少有學(xué)生上課記筆記,這必然影響到現(xiàn)在大學(xué)生聽課的認(rèn)真與投入程度[2];再比如越來越多的學(xué)生因家庭條件的允許其目標(biāo)是出國,這些學(xué)生則把更多的精力用于外語的學(xué)習(xí),以及還有一部分學(xué)生急功近利的思想意識(shí),總是想依賴于教師的課件及希望教師所劃出的考試重點(diǎn),只求考試通過,而對(duì)于真正知識(shí)的渴求與自身知識(shí)水平的提高并不是特別地強(qiáng)烈,甚至對(duì)于課堂講授的基本原理不去理解透徹甚至不理解,等等這些系列問題值得深入研究探索與研究,并找出改革方法與措施并進(jìn)行實(shí)踐。本文結(jié)合環(huán)境工程專業(yè)特點(diǎn)及對(duì)無機(jī)化學(xué)知識(shí)體系的要求,從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容等方面對(duì)無機(jī)化學(xué)教學(xué)進(jìn)行了初步的改革、探索與實(shí)踐,建立了一套適合于工科特別是環(huán)境工程專業(yè)的無機(jī)化學(xué)教學(xué)模式,增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)無機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。
1對(duì)教學(xué)目標(biāo)的定位與強(qiáng)化
大學(xué)古今中外的教育歷史中承擔(dān)著鏈接校園與社會(huì)的職能,而隨著現(xiàn)代社會(huì)突飛猛進(jìn)的發(fā)展和異常激烈的競(jìng)爭(zhēng),社會(huì)對(duì)人才的需求越來越趨向于國際化、綜合型、創(chuàng)新型人才[3],其中學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)與訓(xùn)練已經(jīng)作為基礎(chǔ)課程教學(xué)中最為突出的教學(xué)目標(biāo)呈現(xiàn)出來。在大學(xué)教書育人“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重能力、求創(chuàng)新”的大背景下,特別是結(jié)合我校建設(shè)研究型大學(xué)目標(biāo)的確立,我們?cè)跓o機(jī)化學(xué)的教學(xué)中將如何引導(dǎo)學(xué)生課本知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合、如何從基礎(chǔ)知識(shí)中尋求突破與科技創(chuàng)新相結(jié)合作為教學(xué)目標(biāo)的重中之重。為此,我們?cè)谥贫ń虒W(xué)計(jì)劃和制作教案的過程中,特別強(qiáng)調(diào)理論教學(xué)內(nèi)容與環(huán)境工程學(xué)科的相關(guān)聯(lián)課題或現(xiàn)象,以與學(xué)生切身緊密相關(guān)的生活問題或生產(chǎn)實(shí)際作為課堂教學(xué)的切入點(diǎn)和學(xué)生的興趣點(diǎn),即將基礎(chǔ)知識(shí)、理論與原理,在教師的講解下與生產(chǎn)或生活實(shí)際相結(jié)合,才能引起學(xué)生的興趣,激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲,并為學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供素材與源泉,這是研究型大學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)和要求,也是為培養(yǎng)多層次人才所必備的教書育人模式。如此,將環(huán)境工程專業(yè)無機(jī)化學(xué)的教學(xué)目標(biāo)定位明確,學(xué)生能夠很清楚地理解和正確把握學(xué)習(xí)此課程的目的和意義所在,同時(shí)強(qiáng)化了無機(jī)化學(xué)在環(huán)境領(lǐng)域方面的教學(xué)目標(biāo),以本課程的第一部分“化學(xué)反應(yīng)原理”篇為例,每一章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容均與環(huán)境工程學(xué)科中的某一方面或某個(gè)應(yīng)用相聯(lián)系,并設(shè)立了明確的教學(xué)目標(biāo),如表1所示。因此,在現(xiàn)有的高等教育體制與教學(xué)模式下,學(xué)生的創(chuàng)新能力是在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上,通過教師在教學(xué)過程中進(jìn)行理論結(jié)合實(shí)踐的引導(dǎo)與啟發(fā)而培養(yǎng)起來的。
2對(duì)教學(xué)內(nèi)容的精選與擴(kuò)展
無機(jī)化學(xué)是我校環(huán)境工程專業(yè)本科生的一門重要基礎(chǔ)課,雖然幾十年來其教學(xué)內(nèi)容框架基本沒變,但由于學(xué)科間的相互滲透形成了許多跨學(xué)科的新研究領(lǐng)域,因此無機(jī)化學(xué)學(xué)科的面貌也發(fā)生了很大的改觀,出現(xiàn)了許多新概念、新理論、新反應(yīng)、新方法和新型結(jié)構(gòu)的化合物,同理要求我們的無機(jī)化學(xué)教學(xué)也要與時(shí)俱進(jìn),推陳出新[4]。目前,我校環(huán)境工程專業(yè)無機(jī)化學(xué)課程采用的是大連理工大學(xué)無機(jī)化學(xué)教研室主編、高等教育出版社的《無機(jī)化學(xué)》作為本科生教材,并且將前十一章即從第一章“氣體”到第十一章"配合物結(jié)構(gòu)"作為第一期無機(jī)部分的教學(xué)內(nèi)容。為滿足現(xiàn)代無機(jī)化學(xué)教學(xué)緊跟學(xué)科發(fā)展進(jìn)度的要求,同時(shí)由于新教學(xué)大綱對(duì)于課時(shí)的壓縮,我們?cè)趯?shí)際教學(xué)過程中采取精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容、適當(dāng)刪減部分過時(shí)內(nèi)容和適量補(bǔ)充最新發(fā)展動(dòng)態(tài)中無機(jī)化學(xué)相關(guān)知識(shí)的措施,既保障了教學(xué)基本思路和框架結(jié)構(gòu)完整,又實(shí)現(xiàn)了對(duì)教學(xué)目標(biāo)的定位與強(qiáng)化,同時(shí)達(dá)到了調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性的目的,提高了教學(xué)質(zhì)量。從我校研究型工科大學(xué)的本質(zhì)要求出發(fā),要做到“研究與教學(xué)相結(jié)合”,就要在基礎(chǔ)課程教學(xué)別強(qiáng)調(diào)“寬基礎(chǔ)”,尤其是針對(duì)剛剛進(jìn)入大學(xué)校門的一年級(jí)學(xué)生,專業(yè)方向的概念尚未形成,所謂“萬丈高樓平地起”,對(duì)于大多數(shù)學(xué)生來說專業(yè)的培養(yǎng)才剛剛是打地基的階段,因此對(duì)于無機(jī)化學(xué)這種基礎(chǔ)課教學(xué)內(nèi)容的精選與擴(kuò)展方面,除了講授基本原理外,適當(dāng)引入或擴(kuò)展一些與專業(yè)方向相結(jié)合的實(shí)例與學(xué)科研究進(jìn)展,將會(huì)讓提前對(duì)專業(yè)領(lǐng)域的研究范疇和學(xué)科動(dòng)態(tài)有一定的認(rèn)識(shí)與感悟,對(duì)于學(xué)生的學(xué)業(yè)發(fā)展來說將會(huì)是受益匪淺。為此,我們將無機(jī)化學(xué)教材課后化學(xué)視野的部分內(nèi)容作為引例或本章內(nèi)容的切入點(diǎn),即是對(duì)教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容的補(bǔ)充,又是基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容在應(yīng)用方面的擴(kuò)展。如第二篇“物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”部分,目前世界范圍內(nèi)對(duì)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和對(duì)環(huán)保材料需求的急速增長,而新型環(huán)保材料的開發(fā)、合成與結(jié)構(gòu)鑒定分析等相關(guān)知識(shí)與理論均與本章內(nèi)容息息相關(guān),以新型環(huán)保材料有研究動(dòng)態(tài)及最新研究成果為本章講解的切入點(diǎn),對(duì)于學(xué)生理解和掌握較為抽象的化學(xué)鍵類型與價(jià)鍵理論將大有幫助和啟發(fā);再如將前兩章“氣體”與“熱化學(xué)”串聯(lián)到一起,先提出當(dāng)前的能源過剩、綠色能源市場(chǎng)不足與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展相矛盾的現(xiàn)狀,從能源的合理利用、解決能源危機(jī)和快速發(fā)展綠色能源的必要性與緊迫性講起,以此來理解本章教學(xué)內(nèi)容中的反應(yīng)熱、焓變與熱力學(xué)第一定律等系列基礎(chǔ)理論,進(jìn)一步深入把握不同形式能源之間熱值的對(duì)比問題,并讓學(xué)生從中思考能源發(fā)展的新動(dòng)向與新思路。從學(xué)生的反饋來看,通過這些與基礎(chǔ)理論相結(jié)合的具體實(shí)例的引入,學(xué)生們對(duì)課堂上教師提出的精選與擴(kuò)展內(nèi)容相當(dāng)感興趣,作為連接理論知識(shí)的橋梁,它使得理論知識(shí)變得通俗易懂而且生動(dòng),讓學(xué)生們覺得無機(jī)化學(xué)知識(shí)體系在未來學(xué)有所用,自己也具備廣闊的用武之地和發(fā)展空間,同時(shí)也為學(xué)生將來從事創(chuàng)新訓(xùn)練活動(dòng)提供了素材和思考空間,學(xué)生們表示非常歡迎,因此保證和提高了教學(xué)效果。
3對(duì)教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變與探索
如前所述,無機(jī)化學(xué)是一門學(xué)科大類基礎(chǔ)課程,其在整個(gè)大學(xué)培養(yǎng)體系中的基礎(chǔ)性、銜接性與過渡性的地位,授課對(duì)象則是剛剛從高中畢業(yè)初入大學(xué)課堂的新生,這就決定了無機(jī)化學(xué)的教學(xué)模式中需要增加課堂教學(xué)的機(jī)動(dòng)性、靈活性與趣味性,讓學(xué)生們有一個(gè)適應(yīng)期和過渡期,教學(xué)內(nèi)容的難點(diǎn)重點(diǎn)等方面也是循序漸進(jìn)地展開,以幫助學(xué)生們完成從高中時(shí)期的偏固定化思維方式向大學(xué)時(shí)代開放型思維方式的轉(zhuǎn)變[5]。在此過程中,引導(dǎo)學(xué)生們從全方位、多視角去看待問題,而不再僅僅局限于課本上固有的知識(shí)點(diǎn),并逐漸確立專業(yè)概念與對(duì)專業(yè)領(lǐng)域的感悟,讓學(xué)生意識(shí)到甚至是某些科學(xué)問題也還是有很多地方或存在諸多疑惑的,是需要探討和爭(zhēng)論的,并不完全是真理似的存在,還需要學(xué)生們用一點(diǎn)點(diǎn)積累的知識(shí)去解決和探索,比如無機(jī)化學(xué)便是其中之一。因此,我們?cè)跓o機(jī)化學(xué)的教學(xué)中采用了問題探究式教學(xué)法,即:圍繞教學(xué)目標(biāo),對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分類、歸類和總結(jié)之后,從每一章的切入點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容中提出一到兩個(gè)問題,當(dāng)然問題是與本章內(nèi)容相關(guān)且緊密聯(lián)系科學(xué)發(fā)展動(dòng)態(tài)和生產(chǎn)生活實(shí)際的,讓學(xué)生頭腦中帶著這些極為實(shí)用和感興趣的問題,層層講解基礎(chǔ)理論,逐步提出解決這些問題的途徑、方法與相關(guān)理論。比如:講解第三章“化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)”和第四章“化學(xué)平衡”時(shí),兩章之間有相互關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)理論原理,即化學(xué)反應(yīng)的兩方面穩(wěn)定性問題,一個(gè)是熱力學(xué)穩(wěn)定性理論,一個(gè)是動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性理論;如果單純枯燥地講解純理論內(nèi)容,盡管教師講解得已經(jīng)很透徹,但學(xué)生對(duì)此仍然是懵懵懂懂、模棱兩可的狀態(tài),這說明對(duì)學(xué)生們來說理論知識(shí)的學(xué)習(xí)缺乏具體實(shí)例的輔助,缺乏將理論應(yīng)用于實(shí)際中的理解。為此,我們改變了教學(xué)方法,從一開始便拋出問題,讓學(xué)生們?cè)诼犝n過程中隨時(shí)從中找到答案,帶著問題去探究基礎(chǔ)理論原理。如以汽車尾氣無害化處理的化學(xué)反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)為例,分別用到化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)穩(wěn)定性原理與動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性原理,熱力學(xué)原理上這個(gè)反應(yīng)是客觀存在、完全可行的,也就是說汽車尾氣是可以實(shí)現(xiàn)自然狀態(tài)下無害化轉(zhuǎn)化的,但現(xiàn)實(shí)卻為何并非如此呢?同時(shí)安排適當(dāng)?shù)恼n時(shí)供學(xué)生相互交流,帶著興趣性問題的分析與探究,逐層次展開課堂教學(xué)內(nèi)容,也讓學(xué)生在聽課過程中參與和進(jìn)行實(shí)際問題的討論、推論與拓展,加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用推廣。通過這種帶著問題探究理論知識(shí)基本原理和機(jī)理的教學(xué)模式,使得教學(xué)目標(biāo)更加明確,教學(xué)內(nèi)容脈絡(luò)清晰、主次分明,能讓學(xué)生對(duì)每一部分知識(shí)點(diǎn)都一目了然,有助于學(xué)生快速地從切入點(diǎn)處入手逐級(jí)掌握各層次知識(shí)點(diǎn),既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,做到了課堂上有效學(xué)習(xí),又培養(yǎng)了學(xué)生主動(dòng)拓展知識(shí)的能力,完全有助于實(shí)現(xiàn)我校研究型大學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教學(xué)目標(biāo)。
4結(jié)語
科學(xué)技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代物理方法在無機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用與擴(kuò)展,使得無機(jī)化學(xué)教學(xué)在各個(gè)學(xué)科中的基礎(chǔ)性和重要性都不言而喻。通過多年的無機(jī)化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)體會(huì),我們?cè)诮虒W(xué)目標(biāo)方面進(jìn)行專業(yè)方向定位與強(qiáng)化、在教學(xué)內(nèi)容方面進(jìn)行精選與適當(dāng)擴(kuò)展、在教學(xué)方法方面采用問題探究式方法的改革、探索與實(shí)踐中,很好地結(jié)合了我校研究型大學(xué)培養(yǎng)工科技術(shù)型、創(chuàng)新型人才的需求,優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容,改善了課堂教學(xué)效果,提高了無機(jī)化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:生物無機(jī)化學(xué) 應(yīng)用 研究
一、生物無機(jī)化學(xué)的概念
生物無機(jī)化學(xué)的概念如下:生物無機(jī)化學(xué)作為自然科學(xué)其中一個(gè)分支,主要內(nèi)容是就生物體內(nèi)的生命元素之間所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行探討。此學(xué)科的主要任務(wù)為于分子水平上,對(duì)金屬同生物配體間的相互作用進(jìn)行研究。”
二、生物無機(jī)化學(xué)的主要研究內(nèi)容
下面從六個(gè)方面對(duì)我國生物無機(jī)化學(xué)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行介紹:
1.無機(jī)物對(duì)生物大分子的作用
此方面主要指的是金屬離子以及配合物等對(duì)生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)以及核酸等的作用。對(duì)金屬配合物同核酸間相互作用進(jìn)行研究對(duì)分子水平上進(jìn)行生命現(xiàn)象本質(zhì)的探索十分有利,同時(shí)為科學(xué)設(shè)計(jì)并尋找高效無副作用的治療藥物提供了一條有效的途徑。
2.無機(jī)藥物相關(guān)研究
當(dāng)前,無機(jī)藥物領(lǐng)域中發(fā)展較迅速的一個(gè)研究方向是對(duì)順鉑類抗癌藥物的研究,但由于此類藥物的抗癌譜較窄、毒副作用相對(duì)較大以及耐藥性明顯等的缺點(diǎn),因而需對(duì)其進(jìn)行螯合配位等的方式變化、多功能化等分子設(shè)計(jì)方法合成出高效的抗腫瘤配合物。研究顯示,科學(xué)的分子設(shè)計(jì)方法能夠使得鉑類配合物同核酸分子間的結(jié)合方式發(fā)生改變,使其抗癌譜得以改變,可使其毒性得以有效降低。
3.金屬蛋白質(zhì)及其酶類
眾所周知,蛋白質(zhì)是生物的物質(zhì)基礎(chǔ),而作為占蛋白質(zhì)三分之一的金屬蛋白質(zhì),其作用范圍相當(dāng)廣泛,如電子傳遞、物質(zhì)及其能量的代謝、內(nèi)穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)、氧化應(yīng)激、基因調(diào)控、信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)以及藥物等的代謝等多個(gè)方面。對(duì)此方向的研究可將金屬中心結(jié)構(gòu)同功能關(guān)系、金屬蛋白所具有的生物學(xué)調(diào)控機(jī)制、結(jié)構(gòu)及功能改變同疾病之間的關(guān)系等進(jìn)行揭示,有利于從分子水平上對(duì)人類相關(guān)疾病的發(fā)病機(jī)制進(jìn)行闡釋,為防治疾病以及新藥的設(shè)計(jì)都提供了一條有效的途徑。
4.仿生材料相關(guān)研究
研究仿生材料可以使人們對(duì)自然的認(rèn)識(shí)及學(xué)習(xí)同對(duì)其的利用和超越進(jìn)行良好的結(jié)合。科學(xué)界對(duì)仿生合成越來越關(guān)注,而仿生合成其中的一個(gè)方面即為生物礦化研究,即通過對(duì)骨組織進(jìn)行學(xué)習(xí)和模仿,進(jìn)行結(jié)構(gòu)及功能仿生的人工修復(fù)材料的研制,此領(lǐng)域也相當(dāng)熱門。
5.環(huán)境生物無機(jī)化學(xué)領(lǐng)域
此領(lǐng)域的研究多集中于以生物酶類作為催化劑來進(jìn)行無污染新型燃料的合成及其對(duì)污染物的處理等方面。其中,氫化酶為微生物體內(nèi)所發(fā)現(xiàn)的一類金屬酶,其具有高效的制氫功能,科學(xué)家試圖根據(jù)此功能實(shí)現(xiàn)溫和條件下將水還原為氫氣作為燃料來解決全球所面臨的能源危機(jī)以及環(huán)境污染等的問題。
6.生物無機(jī)化學(xué)的理論研究
此研究領(lǐng)域主要是通過進(jìn)行理論計(jì)算對(duì)生物體內(nèi)的特定化合物的幾何構(gòu)型、譜學(xué)特征、反應(yīng)活性及其電子結(jié)構(gòu)等進(jìn)行預(yù)測(cè),同時(shí)對(duì)其生物作用機(jī)理進(jìn)行揭示,進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行指導(dǎo)。
三、生物無機(jī)化學(xué)在我國醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用
1.臨床藥用
生物無機(jī)化學(xué)在醫(yī)學(xué)臨床中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在根據(jù)其原理對(duì)生命元素種類及數(shù)量進(jìn)行研究,進(jìn)而提出具有藥用作用的金屬配合物。如,不少科學(xué)家正在研究金屬奶粉以及更多的能夠有效除去人體有毒金屬的一些解毒劑,即稱為藥用配體。
2.對(duì)我國中藥治病機(jī)理的揭示
中藥是指以傳統(tǒng)中醫(yī)理論的指導(dǎo)下,用來預(yù)防以及治療疾病的物質(zhì)。但由于中藥的有效成分復(fù)雜,因此目前仍無有說服力的科學(xué)理論對(duì)其致病機(jī)理進(jìn)行解釋。從生物無機(jī)化學(xué)角度對(duì)中藥的致病機(jī)理進(jìn)行研究,似乎為其帶來了一絲曙光。從生物無機(jī)化學(xué)來看,若人體內(nèi)缺乏某種生物金屬或配體時(shí),就無法正常發(fā)揮其生理功能,也就導(dǎo)致了疾病的發(fā)生。而中藥正由于其含有人體所必須的那部分生物金屬及其配體,因此中藥可以對(duì)多種疾病進(jìn)行治療。也就是說,中藥能夠治病的實(shí)質(zhì)即為生物金屬同生物配體間所發(fā)生的相互作用。當(dāng)然,使用生物無機(jī)化學(xué)對(duì)中藥治病機(jī)理進(jìn)行研究仍有很長的一段路要走。
3.生物無機(jī)化學(xué)為中藥提供了可靠的物質(zhì)基礎(chǔ)論據(jù)
由于中藥多為植物藥,且中藥治病的理論依據(jù)建立在此結(jié)論之上:人體中所存在的基本元素同植物體內(nèi)的大體相同。而生物無機(jī)化學(xué)證明了此結(jié)論的正確性,因此為中藥作用機(jī)理提供了物質(zhì)基礎(chǔ)論據(jù)。
4.生物無機(jī)化學(xué)還為中藥體內(nèi)的有效活性成分的研究提供技術(shù)手段支持生物無機(jī)化學(xué)所具有的實(shí)驗(yàn)手段如紅外光譜、核磁共振譜以及光譜儀等都為中藥中有效成分的定性和定量提供了技術(shù)支持。
四、結(jié)語
總之,生物無機(jī)化學(xué)對(duì)我國中藥領(lǐng)域的發(fā)展至關(guān)重要,相信隨著生物無機(jī)化學(xué)的迅速發(fā)展,我國擁有兩千年多年歷史的中藥學(xué)定然能夠得到充實(shí)和完善,中藥所帶來的福祉定能使更多的人受益。
參考文獻(xiàn):
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篇10
1 藥學(xué)專業(yè)無機(jī)化學(xué)教學(xué)中滲透生物無機(jī)化學(xué)的重要性
在我國很多醫(yī)藥院校的藥學(xué)專業(yè)中,藥學(xué)教育的模式一直是化學(xué)模式。由于,無機(jī)化學(xué)的理論學(xué)習(xí)中要求記憶的東西很多,較枯燥,導(dǎo)致了很大一部分同學(xué)在學(xué)不到一半的時(shí)候就放松了學(xué)習(xí),明顯影響學(xué)習(xí)效果。如果能夠在教學(xué)過程中有意識(shí)地引進(jìn)一些生物無機(jī)化學(xué)的新知識(shí)、研究的前沿和熱點(diǎn)問題,及相關(guān)的人文科學(xué)知識(shí),將大大提高藥學(xué)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)的興趣,為提高其綜合素質(zhì)和培養(yǎng)其創(chuàng)新能力提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在我國的一些院校的化學(xué)系開設(shè)了生物無機(jī)化學(xué)的選修課程。但是對(duì)于藥學(xué)專業(yè)進(jìn)行生物無機(jī)化學(xué)教學(xué)受到學(xué)制短、化學(xué)課課時(shí)少及化學(xué)和生物化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)差等客觀條件的限制。為解決這個(gè)問題,可以在學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)的過程中有意識(shí)地滲透一些生物無機(jī)化學(xué)方面的知識(shí),以達(dá)到提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣等的效果。
2 在藥學(xué)專業(yè)無機(jī)化學(xué)教學(xué)中滲透生物無機(jī)化學(xué)的內(nèi)容
在藥學(xué)專業(yè)使用的無機(jī)化學(xué)教材中,隱含著豐富的生物無機(jī)化學(xué)教育內(nèi)容[2](圖1),教師要有計(jì)劃地把這些知識(shí)滲透到教學(xué)過程中去,使學(xué)生在學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)知識(shí)的同時(shí),獲得更多與藥學(xué)相關(guān)的知識(shí)。因此在備課時(shí),教師需要熟讀教材,找準(zhǔn)無機(jī)學(xué)化各章節(jié)中滲透生物無機(jī)化學(xué)知識(shí)的結(jié)合點(diǎn)。
2.1 緒論部分
無機(jī)化學(xué)是一門理論性較強(qiáng)、較抽象的課程。在緒論課時(shí),教師適當(dāng)?shù)臐B透一些無機(jī)藥物方面的知識(shí)(表1),將對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)的興趣起到事半功倍的效果。
2.2常見非金屬元素及其化合物
非金屬元素的生物無機(jī)化學(xué)的內(nèi)容相對(duì)偏少,但也還是存在足夠的可講的知識(shí)點(diǎn)。如,三位科學(xué)家由于發(fā)現(xiàn)一氧化氮作為人體中一種重要的信號(hào)分子而于1998年獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。一氧化氮是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的參與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的氣體信號(hào)分子。一氧化氮是隨血液存在于人體各處,只要有血液的地方就有一氧化氮的存在。一氧化氮參與的生命活動(dòng)非常廣泛,在神經(jīng)、免疫、呼吸等系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。人的機(jī)體內(nèi)有很多信號(hào)系統(tǒng),它們可以調(diào)節(jié)全身的血管網(wǎng)絡(luò),一氧化氮可以使微循環(huán)暢通,保證含氧血運(yùn)送到人體各組織和器官當(dāng)中,讓人體血壓保持在適當(dāng)水平。人體內(nèi)生成的一氧化氮自由基,可以穿透任何細(xì)胞,到達(dá)任何組織,使信息從人體某一部分,傳至其他部分,行使著傳輸信號(hào)的功能。這樣使血管擴(kuò)張,幫助控制血液流向人體的各個(gè)部位,以起到保持血管清潔、預(yù)防中風(fēng)、維持正常血壓的作用,有效減輕心臟負(fù)擔(dān),從而達(dá)到預(yù)防心臟病的效果。這就是一氧化氮作為信號(hào)分子的作用。
2.3 常見金屬及其化合物
人們對(duì)于微量元素的作用遠(yuǎn)不如對(duì)維生素那樣熟悉。然而,微量元素對(duì)于生命的作用要比維生素重要得多,生物體本身無法制造出它所需要的微量元素。所以,缺乏微量元素就成為一個(gè)十分嚴(yán)重的問題?,F(xiàn)代研究表明,生物體內(nèi)必需的微量化元素至少有十六七種。而人體內(nèi)有1/4~1/3的酶需要金屬離子參與才能發(fā)揮催功能,這些金屬離子包括Fe2+、Zn2+、Mn2+、Cu2+、Co2+、Mg2+、Ca2+等。人們逐漸認(rèn)識(shí)到生命活動(dòng)無不與金屬離子有著千絲萬縷的關(guān)系,即沒有金屬離子就沒有生命。缺乏這些元素,生物體就要發(fā)生各種病變。人體的許多疾病,包括一些地方流行病,往往與微量元素的缺乏或過量有關(guān)(表2)。
2.4 配位化合物
在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中無機(jī)藥物的使用已經(jīng)非常普遍。從生物必需元素到有益元素甚至放射元素都在醫(yī)學(xué)上占有一席之地,而且涉及多種疾病的診斷和治療。有些具有治療作用的金屬因其毒性大、刺激性強(qiáng)、難吸收等特點(diǎn)而不能直接在臨床上應(yīng)用,若把它們變成配合物就能在一定程度上增強(qiáng)藥效同時(shí)降低其毒性[3-5]。由于形成金屬有機(jī)絡(luò)合物提高了化合物的脂溶性,有利于提高其吸收效率,有利于藥物分子選擇性地進(jìn)入體內(nèi)的一定位置。
本部分可以重點(diǎn)地介紹治療藥物如鉑類抗腫瘤藥物和鉍類抗?jié)兯幬颷6-7],診斷藥物如核磁共振造影劑、放射診斷藥物以及中藥研發(fā)方面遇到的實(shí)際問題。
2.4.1 鉑類配合物作為抗癌藥物的應(yīng)用 20世紀(jì)70年代以來,鉑配合物抗癌功能的研究在國內(nèi)外引起了極大的重視[8-10]。鉑配合物的抗癌活性是基于其對(duì)癌細(xì)胞的毒性[8]?,F(xiàn)已確定具有順式結(jié)構(gòu)的均顯示抑瘤活性,其中順式二氯·二胺合鉑,簡(jiǎn)稱順鉑抗癌活性最高。它不僅能強(qiáng)烈抑制實(shí)驗(yàn)動(dòng)物腫瘤,而且對(duì)人體生殖泌尿系統(tǒng)、頭頸部及其他軟組織的惡性腫瘤有顯著療效,與其他抗癌藥聯(lián)合使用時(shí)具有明顯的協(xié)同作用。目前,我國已生產(chǎn)“順鉑”供應(yīng)市場(chǎng)。由于“順鉑”尚有緩解期短、毒性較大、水溶性較小等缺點(diǎn),經(jīng)過化學(xué)家們的不懈努力,現(xiàn)已制出了與順鉑抗癌活性相近而毒副作用較小的第二代、第三代抗癌金屬配合物藥物[11]。
2.4.2 釓類配合物作為核磁共振造景劑的應(yīng)用 核磁共振造影技術(shù)已成為當(dāng)今臨床診斷中最為有力和安全的檢測(cè)手段之一。它對(duì)疾病的診斷是通過使用外來的順磁試劑或造影劑而使得正常組織和疾病組織的1H(主要是水)的共振信號(hào)產(chǎn)生差別。核磁共振造影劑使得質(zhì)子的弛豫時(shí)間縮短,從而達(dá)到改善組織成像的效果。多數(shù)的核磁造影劑均為Gd(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)離子,因?yàn)樗鼈兙哂凶疃嗟奈闯蓪?duì)電子和較長的電子自旋弛豫時(shí)間。目前臨床診斷使用的化合物主要有四種,全部是三價(jià)釓的配合物。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界上大約每年要進(jìn)行500萬次核磁共振診斷,而其中20%必須使用造影劑,造影劑研究及應(yīng)用的重要性不言而喻。
2.4.3 絡(luò)合作用與中藥的研發(fā) 在天然藥物研究開發(fā)過程中,往往藥物的粗提物具有明顯的生理活性,但是隨著純度的提高,其藥理活性逐漸下降,甚至消失。究其原因,可能是由于除去了微量元素等無機(jī)成分。由于中藥中含有微量金屬元素和氨基酸、皂苷類、黃酮類、多糖類、生物堿等有機(jī)組分。而這些有機(jī)組分含有多個(gè)配位原子,能與微量金屬元素通過多種鍵合作用形成各種復(fù)雜的配合物。它們具有較高的穩(wěn)定性,這對(duì)于藥物在體內(nèi)的生物化學(xué)作用具有重要的意義,使之表現(xiàn)出長效、低毒和藥性溫和。
實(shí)際上,中藥的藥理作用是中藥中的有機(jī)組分和無機(jī)組分的共同表現(xiàn),它們的絡(luò)合物往往表現(xiàn)出較強(qiáng)的藥理活性。例如,博來霉素最早由鏈霉屬真菌中以銅配合物的形式提取出來,只有人們改變了發(fā)酵條件得到了一系列類似物。博來霉素作為抗生素類抗腫瘤藥物在頭頸癌、卵巢癌等的臨床治療中廣泛應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn),博來霉素需要有金屬離子才能產(chǎn)生活性,鐵、鈷、錳、銅等離子的存在使得博來霉素能夠?qū)NA進(jìn)行裂解。目前較公認(rèn)的機(jī)制是:博來霉素首先與金屬離子如Fe3+結(jié)合,金屬離子結(jié)合的博來霉素發(fā)生構(gòu)型的變化,然后與活化分子氧生成活化態(tài),后者對(duì)DNA進(jìn)行切割并阻止其復(fù)制。
3 在藥學(xué)專業(yè)無機(jī)化學(xué)教學(xué)中滲透生物無機(jī)化學(xué)的途徑
3.1 制訂計(jì)劃
在無機(jī)化學(xué)教學(xué)中滲透生物無機(jī)化學(xué)教育,必須有周密的計(jì)劃,這一方面是為了在有限的時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù),另一方面也避免了盲目性和隨意性。制訂計(jì)劃力求全、準(zhǔn)確、具體、可行。
3.2 注重滲透方法
擯棄“滿堂灌”的教學(xué)方法,開展啟發(fā)式、自學(xué)式和討論式教學(xué)。在課堂上注重以多媒體授課的優(yōu)勢(shì),充分發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用和教師的主導(dǎo)作用,講重點(diǎn)、難點(diǎn),給出一些專題,課后學(xué)生廣泛查閱文獻(xiàn),根據(jù)自己的興趣,寫出相關(guān)小綜述,課程結(jié)束時(shí),在課堂上做專題發(fā)言,互相交流,共同提高。這樣,在學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí),更重要的是培養(yǎng)了他們自己獲取知識(shí)、分析問題與綜合問題及表達(dá)能力。
3.2.1 講授法 講授法是目前教師采取的主要方法之一,也是最傳統(tǒng)的教學(xué)方法。在化學(xué)教學(xué)過程中,滲透生物無機(jī)化學(xué)教育就是在講授無機(jī)化學(xué)基本知識(shí)的同時(shí),把與之相關(guān)的藥學(xué)及生物學(xué)相關(guān)的知識(shí)傳授給學(xué)生。
3.2.2多媒體課件展示法 利用多媒體課件,向?qū)W生展示生物無機(jī)化學(xué)相關(guān)的知識(shí)。在課件的制作上,采用圖、文、表并茂的方式并盡可能地增加動(dòng)畫效果,以增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的趣味性,更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物無機(jī)化學(xué)課程的積極性。如,講解葉綠素的結(jié)構(gòu)及其在生物的光合作用中的作用時(shí)。通過生動(dòng)形象的動(dòng)畫效果,讓學(xué)生形象地感受生命中的化學(xué)過程。