王利江* 張 躍 張志偉
(河北科技師范學院 河北秦皇島 066000)
應用化學專業無機化學實驗課程改革探索一*
王利江* 張 躍 張志偉
(河北科技師范學院 河北秦皇島 066000)
為了進一步提高課程的教學質量,結合應用化學專業無機化學實驗教學現狀,提出建立良好師生關系與優化實驗內容相結合,使學生在樂學的同時,加強培養學生的動手能力,實行素質教育和嚴格考核制度相結合的改革措施,進而建立教學創新激勵機制,不斷提高實驗教學質量。
無機化學實驗 課程改革
應用化學專業是一門實踐性非常強的專業,實踐環節在應化專業教學過程中占有非常重要的地位。近幾年來,我們從兩方面入手,一方面從提高學生學習興趣,激發學生學習的積極性入手,注重建立良好的師生關系,使學生愿意學習、快樂學習;另一方面從實驗內容、實驗方法、課堂形式及考察方式等方面入手,著重培養學生實事求是的科學精神和嚴謹的工作態度,把實驗教學與培養學生的創新能力和綜合分析能力結合起來,建立起一套嚴格的考核制度,努力提高應化專業實驗的教學質量,并取得良好的實驗效果。具體的措施如下:
首先,要真正融入到學生當中去,多站在學生的角度上思考問題,理解和尊重學生,使學生愿學。所謂“親其師,信其道”。只要教師能夠尊重學生、相信學生、關愛學生,就會調動起學生學習的積極性,將學生的學習潛力挖掘出來。所以,調動學生學習積極性,我們應從改善師生關系開始,要有一顆尊重學生,熱愛學生的心。
其次,營造良好教學氛圍,使學生樂學。教師應創造一個民主、和諧、活躍的良好教學氛圍,使學生在課堂上敢想、敢問、敢說、勇于實踐。在實驗教學過程中,教師要充分尊重他們,關心他們,多贊揚、多肯定、少批評,用嚴肅、認真、平等、熱情的態度去感染熏陶他們,拉近老師與學生之間的心理距離,使師生間的交流愈加暢通。實踐證明,營造寬松、和諧、融洽的課堂環境能激發學生的學習熱情,促進學生創造性和主動性的共同發展,使學生樂學,進而提高實驗的教學質量,培養出具備創新意識、具有創新精神和創新能力的高素質人才。
無機化學實驗是應用化學本科專業第一門必修實驗課,一方面學生通過實驗加深對化學一些基本概念和理論的理解,掌握常見金屬元素和非金屬元素的單質和重要化合物的性質,熟悉無機物質的常用制備和合成方法以及某些物理常數、重要參數的測定方法。另一方面培養學生以實驗的技術和設計能力來解決實際問題,以及實事求是的科學態度和良好的實驗習慣。基于以上兩點,我們在安排實驗時,以基礎實驗為主,兼有設計性和綜合性實驗,這樣既能達到訓練學生的各種基本實驗技能,又可以培養學生獨立思考、分析問題和解決問題的能力[1]。基于以上幾點,我們的實驗項目包括以下幾個方面:
1.實驗基本操作技能
這部分大約占30%,例如:簡單的玻璃加工技術、溶液的配制、硫酸銅的制備及檢驗,以上實驗包含酒精噴燈的使用、玻璃管的彎曲、滴管和洗瓶的制作、溶液的配制、加熱方法、減壓過濾、冷卻方法、結晶和重結晶等基本操作。主要的目標是培養學生實驗的基本操作能力。
2.常見物理常數和一些重要參數的測定
這部分大約占20%,例如:醋酸解離常數的測定、過氧化氫分解熱的測定、碘化鉛溶度積的測定、I3-平衡常數的測定,其目的是為了進一步理解有關基本概念、基本理論。
3.化合物的制備與合成實驗
這部分大約占25%,例如:硫酸銅的制備與檢驗、碘鹽的制備與檢驗、轉化法制硝酸鉀,目標是掌握一般無機化合物的制備與合成方法。
4.綜合性、設計性實驗
這部分大約占總體實驗的25%。綜合性實驗,就是在實驗過程中,可能要使用到多種實驗技術,以完成最終的實驗目的。設計性實驗的實驗目的主要是讓你學會一種實驗技術或者一種設備的使用方法[2]。例如:硫酸亞鐵銨的制備、堿式碳酸銅的制備、配位解離平衡的移動、利用配位反應分離混合離子等,這些實驗有助于培養學生分析問題、解決問題的能力,也有助于在潛移默化中培養他們做科研的能力。在實驗方面,我們采用基本操作強化訓練、常用的重要儀器設備多次使用,綜合性和設計性實驗交叉進行,同時還采用了微課、實驗數據庫等現代媒體教學手段。實踐表明,學生對此課程表現出極大地興趣和對本課程高度的重視,進一步激發了他們的學習熱情。
總結以往實驗課考核的成功經驗和失敗教訓,我們主要采用“平時考察與期末考核相結合”的評價方式,使得成績的評定更具科學性、合理性和全面性。
1.實驗過程的考察
對實驗儀器的規范使用情況進行考查記錄,同時教師要充分發揮主導作用,及時給予學生糾正與輔導。該方法可有效促進學生規范實驗操作,培養嚴謹的科學實驗態度。
2.實驗結束后的評定
教師將依據學生的上課考勤情況、回答老師所提問題、實驗預習情況、實驗過程操作的規范情況、做實驗過程的態度、實驗的原始記錄數據、實驗的最終結果以及實驗報告的書寫情況綜合進行評定打分,并按規定登錄存檔。這樣,每個實驗均等同于進行一次小測驗,記錄各項的評分成績。期末時,對各項評分進行整體總評。該方法使得學生對每次試驗都非常重視,積極思考,勤于實踐,極大地提高了學生的動手能力和實踐能力。
3.實驗課進行單獨設課,獨立考核、單獨計分
期末以試卷考試的方式進行實驗課考查,考試成績作為實驗課總評成績的一部分,平時成績與期末考試成績各占50%。從而改變了過去對無機化學實驗單純依靠實驗考試或平時成績考察學生的方法。評價變得更為科學、合理、全面。使學生既注重實驗操作又重視基礎知識和基本理論。
調查發現,無機化學實驗教學改革自從在應用化學本科班實施以來,學生在高年級的各類化學實驗課程中顯示出實驗操作規范、熟練,具有較高的實際動手能力、綜合分析和解決問題的能力和良好的綜合實驗素養。當然,我們在應用化學專業無機化學實驗課程上的教學改革還只是初步嘗試,很多問題仍在繼續試驗中,應進一步深入探索,不斷去完善它,相信經過大家的不懈努力,實驗教學體系將日趨完善,教學改革將取得更大的成績。
[1] 劉冬蓮,劉 爽,張寧,王偉.無機化學實驗教學改革的探索與實踐[J].唐山師范學院學報,2011,33(2):133-135.
[2] 景志紅,凌寶萍,孫敏,王衛華,劉凌君,劉西成,鄭曉鳳,于洋.無機化學實驗教學改革的探索[J].實驗室科學,2014,17(2):81-83.
王利江(1974—),河北石家莊人,博士,研究方向:電極材料的制備及應用研究及無機化學實驗教學研究。
河北科技師范學院博士啟動基金(201408)