摘要以培養應用性人才為目標,借我校開展非織造專業之際, 整合無機化學及分析化學課程,建立《無機及分析化學課程》,在整合教學資源,優化教學內容,更新教學手段,改革實驗體系,加強實踐環節等方面進行了一系列的探索。
關鍵詞 無機及分析化學 課程改革
中圖分類號:G420 文獻標志碼:A
Curriculum Reform and Practice of Inorganic and Analytical
Chemistry in Our Chemistry Department
ZHANG Li[1], LIU Xin[2]
([1]Department of Chemistry, College of Science, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou, Zhejiang 210012;
[2]East China Environmental Supervision Center, Nanjing, Jiangsu 210011)
AbstractTo foster the application talent as the goal, by carrying out non-woven professional occasion in our school, integrated inorganic chemistry and analytical chemistry courses, establish \"Inorganic and Analytical Chemistry \". Make a series of explorations in the integration of teaching resources, teaching content, updating teaching methods, the experimental system reform, strengthening practice and so on.
Key wordsInorganic and Analytical Chemistry; curriculum reform
0 引言
隨著現代科學進展步入分子水平以來,化學在現代科學體系中的基礎地位益發凸顯。《無機及分析化學》不僅是高等學校化學類專業必修的基礎課,也是材料科學工程、輕化工程等近化學相關專業的學科基礎必修課。在以往教學中,我校近化學專業這兩門課程均參考化學專業課程設置,單獨開設,自成體系。然而,隨著我校本科教學改革及新專業建設進一步深化,人才培養模式的轉變,基礎課學時數普遍被壓縮,有限的教學時數與快速膨脹的教學內容兩者之間的矛盾日益突出,原有課程體系設置模式已經不能適應我校高素質人才的培養。就無機及分析化學教學內容和課程體系改革而言,各兄弟院校的課程體系改革先后開展起來,并取得了一系列相關成果。我們在這方面也進行了一些嘗試。我校材紡學院于二零零九年新開設非織造材料與工程專業,新專業設立的新形勢為無機及分析化學課程教學改革提供了可能性。為此,結合專業實際,在校《無機及分析化學課程教學內容優化研究與實踐教育教學研究改革項目》資助下,我們將無機化學與分析化學合二為一,統稱為無機及分析化學,重點在專業課程教學內容整合、課程教學模式改革、課堂教學質量提高以及開放式實驗教學等方面開展了有益的理論研究與實踐探索,取得了具有較強的推廣應用價值及實踐意義的教學研究成果。
1 制定教學大綱,凝練教學內容適應專業要求
我校材料科學與工程、輕化工程專業的無機和分析化學,原來一直開設為兩門課,即無機化學和分析化學,兩門理論課時分別為48和32學時。根據非織造材料與工程專業課程設置要求,無機化學和分析化學兩大基礎課合并成一門新的無機及分析化學專業基礎必修課,課程學時數縮減為56(含8學時實驗)。專業對課程的要求改變,帶來學時數的變化,由此導致教學內容的安排,課程培養目標要求亦應隨之相應變化。顯然對原有的教學大綱的簡單修訂已經不能滿足教學需要。因此,針對課程基本變化和要求,新制定出與非織造材料與工程專業相適用的教學大綱,并按大綱的要求,組織實施教學已迫在眉睫。
無機及分析化學的課程改革的核心是系統性的整合兩門基礎課程。兩門課程的合二為一,不是簡單的教學內容“1+1”的變化,而是課程內容深層次意義上的優化組合,形成一個完整的組織結構。只有真正將課程結構整合、教學內容的選取以及教學方法改進等多個教學環節有機結合起來,才能形成一個相對完整的課程體系。我們在制定新教學大綱時既要在課程教學內容設置上體現課程的培養目標、指導思想,還要結合專業特色,兼顧課程學時要求,對課程內容重新審定,滿足該專業學生對無機及分析化學知識的需求。基于上述考慮,我們新編寫的教學大綱主要注意在下面幾個方面進行了改革。
1.1 強化基礎知識,注重教學內容銜接
現有的無機及分析化學課程內容繁多復雜,系統性不強。作為基礎課課程,無機化學與分析化學的部分內容存在著密切的內在聯系,以我們目前使用的武漢大學《分析化學》教材為例,其中化學分析部分幾乎占整個教材的一半,滴定分析約占85%,且對四大反應平衡理論進行了介紹。但四大反應平衡在無機化學中已有初步闡述.雖然分析化學的內容是在此基礎上的進一步加深,但重復不可避免。因此,新編制教學大綱時,我們尋找各知識點的內在聯系,采用“模塊+知識單元”式的課程內容設置模式,將無機及分析化學歸納為四個主要模塊,即:化學熱力學基礎知識→化學動力學基本概念→化學平衡和定量化學→儀器分析簡介。對于原課程重疊最多的四大反應平衡與四大定量分析方法,在教材內容編排上,注意它們的前后銜接,我們采用知識單元的方式將平衡反應與滴定方法結合起來講述,將四類反應平衡的定義、基本概念、原理作為統一的知識單元先行介紹,把四類滴定分析方法作為反應平衡理論的引申部分和應用過程歸類為另一知識單元。采用上述做法,能夠實現在體系結構上使無機和分析兩部分內容完全整合在一起;在教學內容上能夠做到循序漸進,由易到難、由淺入深、由表及里,因果互動、前后照應。
1.2 突出專業特色,體現課程培養目標
隨著科學的發展,儀器分析已經成為當前分析化學的發展主流,各類新近發展起來的儀器分析技術,如能譜分析技術、 光分析技術和電分析技術已在材料科學各分支領域中得到了廣泛應用。例如光電子能譜用于分析合成材料的組成成分,使用動態光散射儀了解材料尺寸大小和粒度分布,將電子掃描電鏡用于薄膜和納米材料的形貌分析等。我們在新編教學大綱時我們增加了儀器分析簡介內容,注意將有關內容與專業相關內容聯系起來,努力做到既能體現出學科發展的新成就又能體現出課程內容特色,擴大學生知識面和學生視野,引導學生注意與本專業應用內容相關的研究。
2 體現教改思想,改進教學方法強化課堂效果
堅持將啟發式、少而精貫徹于教學全過程,重在引導學生把握學科的思維方式和研究方法,留有足夠的學習時間和思維空間給學生自學研究。注意訓練學生思維能力和提取、加工、總結、歸納信息的能力。加強習題輔導及課后答疑,定時定點輔導和網上輔導相結合的方式,優化教學效果。充分利用現代教學技術,如已經得到廣泛應用的多媒體教學技術和現代的網絡遠程教育技術,更新教學手段,把枯燥的課堂教學變得生動有趣,調動學生學習的積極性。
教學方法的改革對提高教學質量起著至關重要的作用。好的教學方法不僅能幫助學生較快和較牢地掌握知識,而且還滲透著對學生學習方法與思想方法的訓練,對學生素質的提高起著積極作用。我們采取課程組組織任課教師集體備課,認真研究教學大綱、教材,圍繞培養目標,合理組織授課內容,認真備好每一堂課。并互相聽課,觀摩教學。組織任課教師積極開展教學法研究,例如課程內容的組合,講授的重點、難點,習題課,作業的布置,實驗內容及要求,編寫補充教學講義。
3 改革實驗體系,重視實踐環節創新實驗內容
目前無機及分析化學實驗的內容基本上是由化學專業基礎實驗內容作適當取舍經壓縮后移植過來的,基礎實驗內容偏多。我們針對目前實驗學時數偏低,學生反映實驗內容過于陳舊,難以體現化學科學的最新成就和發展趨勢的現狀,將實驗分為課內和課外實驗。我們重新選擇、設計、組合實驗內容,對非織造材料與工程專業的無機及分析化學實驗內容設置為必做和選做部分,必做部分可在課內實驗完成,選做實驗學生可在非周末空余時間到實驗室完成。課程總計開出8個實驗,其中安全教育實驗1個 ,認識性 實驗2個,驗證性實驗3個,綜合性實驗1個,綜合設計性實驗1個。考慮到無機、分析化學實驗是學生進入大學后第一次正規接觸化學實驗,課內實驗內容重點放在無機及分析化學實驗基本操作方面,主要訓練學生掌握無機、分析化學實驗的基本操作技能和方法,從而培養學生嚴謹的科學態度和良好的實驗素質。課內實驗中,為了提高學生的自主學習能力,每次實驗前由學生進行預習,教師通過實驗思考題引導學生從實驗原理的理解、到實驗方案設計、數據處理及注意事項一步一步地展開討論,并在實驗結束后進行總結提高。在實驗過程中,為避免“照方抓藥” 的不良現象,讓學生通過已學的知識進行實驗設計,使能力的分解培養和綜合培養有機地結合起來。針對專業學時數特點,加強課外開放實驗的力度,彌補課程學時內實驗學時不夠的缺陷,讓學生“隨時”可以進實驗室,達到“全天候”實踐的目的。課外實驗內容上的選擇重點考慮開放實驗的安全性,在實驗內容的選擇上危險性低,毒性低的實驗內容,并兼顧的為學有余力的學生開出設計性、綜合性、創新性實驗。需要注意的是課外實驗雖然是選做實驗,但是不代表降低學習要求,不是放任自流,教師應當加強對課外實驗的指導。課外實驗中,安排學生在進行選做實驗前,提出自學思考題,向學生介紹相關的學術刊物和資料,要求學生根據選做實驗要求查閱相應的文獻資料,提出實驗方案,教師對實驗方案進行審定。通過選做性綜合實驗培養學生的自學和思考能力,給學生提供更大的創造思維空間,為其后續課程的學習打下良好的基礎。
4 結束語
通過無機與分析化學課程上述改革措施,解決了無機與分析化學兩門課程的優化組合,形成完整優化的教學結構體系,適應不同專業教學要求。改革通過無機與分析化學的整合,減少教學內容上不必要重復,精煉授課內容,增大教學容量,使學生能深入淺出地、重點地、系統地掌握無機化學與分析化學的精髓,有利于發揮學生學習積極性,培養學生的創新能力。
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