綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)論文

時(shí)間:2022-03-28 11:08:48

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綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)論文

一、提高學(xué)生綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力

化學(xué)基礎(chǔ)性人才的培養(yǎng)貫穿于整個(gè)本科階段的教學(xué)實(shí)踐過程,如何在課程設(shè)置方面深層體現(xiàn)基礎(chǔ)性人才培養(yǎng)的多重需求,完善所培養(yǎng)人才的知識(shí)架構(gòu)和創(chuàng)新能力,需要教師不斷思考和探索研究的教學(xué)實(shí)踐過程。綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合了四大化學(xué)中的眾多實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù),我們根據(jù)“知識(shí)點(diǎn)”來進(jìn)行設(shè)計(jì)選擇,即對(duì)化學(xué)學(xué)科的內(nèi)容、要求及近幾年來的發(fā)展變化進(jìn)行通盤考慮,把學(xué)生應(yīng)該掌握的知識(shí)點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)方法和各種表征手段,以及應(yīng)該了解的當(dāng)今化學(xué)研究的前沿領(lǐng)域篩選出來,進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)和選擇。因此綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合性與廣泛性,實(shí)驗(yàn)技能的全面性,實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的探索性,實(shí)驗(yàn)操作的開放性,實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置的獨(dú)立性,綜合實(shí)驗(yàn)選題的先進(jìn)性等特點(diǎn)[1]。在報(bào)告中指出,創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力,是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的戰(zhàn)略支撐。中國(guó)經(jīng)濟(jì)正在走上以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)和創(chuàng)新發(fā)展為主導(dǎo)的創(chuàng)新強(qiáng)國(guó)之路。我校化學(xué)專業(yè)順應(yīng)時(shí)展,最近幾年畢業(yè)班至少一半的學(xué)生報(bào)考研究生,錄取率逐年提高,一些畢業(yè)生進(jìn)入化學(xué)化工類科技企業(yè)工作。因而,綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)開設(shè)一些若干技術(shù)操作程序融合程度比較高的準(zhǔn)科研型的化學(xué)探究實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生感受怎樣將基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)階段學(xué)過的各種分類操作和技能加以融會(huì)貫通;另一方面則根據(jù)我們實(shí)際情況,開設(shè)了一些包含某些特殊技術(shù)的實(shí)驗(yàn)。這里的特殊技術(shù)有兩種含義,一是接觸一些在中低年級(jí)難以量大面廣地推開的現(xiàn)代化儀器分析和測(cè)試技術(shù)。二是讓學(xué)生接觸一些交叉學(xué)科的技術(shù)實(shí)驗(yàn),以更加直觀的方式更好體會(huì)不同學(xué)科在解決化學(xué)實(shí)際問題中的作用。新理論新發(fā)明的產(chǎn)生往往出現(xiàn)在學(xué)科的邊緣或者交叉點(diǎn)上,讓學(xué)生懂得,重視邊緣和交叉學(xué)科將使科學(xué)向著更深層次和更高水平發(fā)展,這是符合自然界客觀規(guī)律的。實(shí)踐證明,綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)拓寬了學(xué)生的科學(xué)思維,可以有效提高學(xué)生繼續(xù)深造學(xué)習(xí)的積極性,并有迅速適應(yīng)科研和其他工作的心理準(zhǔn)備。

二、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的綜合性培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立的科研能力。綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)是以具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為載體,將基礎(chǔ)化學(xué)理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能融會(huì)貫通而設(shè)置的綜合訓(xùn)練環(huán)節(jié)。在化學(xué)一級(jí)學(xué)科的層面上研究無機(jī)物或有機(jī)物的制備、分離:分析、表征等各種實(shí)驗(yàn)技術(shù)。很多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容反映化學(xué)各研究方向的重大進(jìn)展、前沿和交叉領(lǐng)域,集合成、分離提純、物理化學(xué)性質(zhì)的測(cè)定、結(jié)構(gòu)表征、性能研究等為一體,具有系統(tǒng)性和創(chuàng)新性[2]。當(dāng)實(shí)驗(yàn)所用藥品有一定的毒性時(shí),要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前就要檢索藥品的物化特征,從而預(yù)防實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)和危害。實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是“知識(shí)”到“人”的轉(zhuǎn)變。這不僅可以激發(fā)人的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)人的生存能力,包括觀察能力、知識(shí)搜索能力、整合和運(yùn)用能力、研究與合作能力等,而且能夠造就有素養(yǎng)、有獨(dú)立思考和批判精神、有社會(huì)價(jià)值的人?;瘜W(xué)是實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科,但是以前很多化學(xué)師范專業(yè)畢業(yè)生并不熟悉與生活密切相關(guān)的化學(xué)應(yīng)用,例如每個(gè)家庭日常生活都會(huì)用到的洗滌劑和化妝品,主要成分其實(shí)都是表面活性劑,2020年全球表面活性劑產(chǎn)量將達(dá)到2280萬t,年均增長(zhǎng)率近6%。我們開出了對(duì)洗滌劑和化妝品進(jìn)行配方并優(yōu)化的實(shí)驗(yàn),學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)的同時(shí)也對(duì)日化產(chǎn)品的應(yīng)用和發(fā)展有了深入了解,建立與社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)相符合的環(huán)保意識(shí)、成本意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)、安全意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。發(fā)達(dá)國(guó)家大學(xué)很注重讓本科生參與科學(xué)研究工作,以美國(guó)普林斯頓大學(xué)為例,理工科學(xué)生在一年級(jí)時(shí)就有教授和幾名同學(xué)的小范圍專題研討,本科生需要在畢業(yè)前能完成一篇文章或一個(gè)研究課題,并要獨(dú)立完成畢業(yè)論文。因此,我們利用綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的特點(diǎn),篩選了部分優(yōu)秀教師的科研成果改編成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。引導(dǎo)學(xué)生了解項(xiàng)目相應(yīng)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和最新技術(shù),從化學(xué)專業(yè)技術(shù)視角來對(duì)待科學(xué)技術(shù)問題,鍛煉查閱文獻(xiàn)、獨(dú)立思考和結(jié)果評(píng)估的能力,以鍛煉學(xué)生面對(duì)挑戰(zhàn)、整合知識(shí)、解決問題的能力,從而實(shí)現(xiàn)研究導(dǎo)向型學(xué)習(xí)和開發(fā)潛能的目的。

三、教師在設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)中起統(tǒng)領(lǐng)和評(píng)判的作用

教師安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目給學(xué)生,學(xué)生應(yīng)該自主完成實(shí)驗(yàn)并對(duì)其獲取的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行判斷、分析。在實(shí)驗(yàn)中所遇到的疑點(diǎn)和問題,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)自規(guī)劃實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案。在實(shí)驗(yàn)開始前,教師的首要任務(wù)是檢查學(xué)生們的設(shè)計(jì)路線,指導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)行實(shí)際操作和安全問題防范,最后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢查和評(píng)判。

四、設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)以及實(shí)施

1.對(duì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)的具體要求。把制備符合標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)產(chǎn)品特點(diǎn)的檢測(cè)和表征作為目標(biāo)。把自己所學(xué)的理論知識(shí)與查閱的資料相結(jié)合,自主地完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中的合成方式、條件反應(yīng)、使用的原材料;在實(shí)驗(yàn)中所出現(xiàn)的問題都是通過學(xué)生自身的能力去尋找解決方法。2.做好實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作。為激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣,實(shí)驗(yàn)前可以自由組合分組。學(xué)生可通過網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代技術(shù)圍繞實(shí)驗(yàn)內(nèi)容搜集資料、集體討論、開展研究、提出方案。實(shí)驗(yàn)后,應(yīng)撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行解釋,回答相關(guān)問題,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。3.產(chǎn)物的鑒定和表征。在物質(zhì)產(chǎn)物合成后,學(xué)生要利用已經(jīng)學(xué)過的技術(shù)手段進(jìn)行密度、沸點(diǎn)、折光率的測(cè)定,老師要對(duì)測(cè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核,教師應(yīng)對(duì)有錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)通過指引的方式讓學(xué)生找到問題的根源并妥善糾正。教師指導(dǎo)學(xué)生把譜圖進(jìn)行針對(duì)性分析,若符合樣品標(biāo)準(zhǔn)的就進(jìn)一步進(jìn)行紅外測(cè)定、質(zhì)譜測(cè)定以及核磁測(cè)定。最后,在教師的指導(dǎo)下統(tǒng)一進(jìn)行圖譜的分析,全部都要獲得正確的合成分析結(jié)論。4.評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案和實(shí)驗(yàn)報(bào)告整理提交。教師對(duì)學(xué)生們所得到的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià),幫助學(xué)生找出不足之處,同時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的優(yōu)秀學(xué)生,并在后續(xù)的學(xué)習(xí)中進(jìn)行積極引導(dǎo),做科學(xué)引路人。整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告可以讓學(xué)生進(jìn)一步理清實(shí)驗(yàn)思路、加深對(duì)理論知識(shí)的理解。[3]實(shí)驗(yàn)報(bào)告是對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的系統(tǒng)反饋,學(xué)生能夠分析出自己的各種問題原因、思考新方法以及新技術(shù)的展望。

五、總結(jié)

綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)興趣驅(qū)動(dòng)、知識(shí)的整合和應(yīng)用,鼓勵(lì)自主、能動(dòng)和互動(dòng)學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的合作精神、組織才能和互動(dòng)創(chuàng)新精神。因此,綜合實(shí)驗(yàn)的開設(shè)可以開發(fā)學(xué)生潛在的科研能力、探索能力、創(chuàng)新能力,最終目的是培養(yǎng)順應(yīng)時(shí)展要求的專業(yè)人才。

參考文獻(xiàn)

[1]羅婭君,胡曉黎,李松,等.探索綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生綜合創(chuàng)新能力[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2011,11(30):100-106.

[2]陳小燕,李冰,魏希文,等.綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化探索[J].廣州化工,2012,4(40):168-169.

[3]蘇小虎.探究有機(jī)化學(xué)設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].化工管理,2017,(1):97-98.

作者:武凱 程聰 謝昆 單位:重慶三峽學(xué)院環(huán)境與化工學(xué)院