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關(guān)鍵詞:環(huán)境保護意識 無機化學實驗 三廢 綠色化學
Abstract:With the continuous development of China's economy, people's awareness of environmental protection has also been improved, inorganic chemistry experiment of university has changed from the traditional development model to green. In recent years, the inorganic chemistry experiment in university some pollution is serious, the bigger toxicity experimen
化學實驗在高校教學中十分重要,我們在進行化學實驗時(尤其是無機化學實驗時)不可避免的會一些廢氣、廢液或廢渣即我們所說的“三廢”,實驗之后,如果我們不加處理就將其釋放到空氣中、水中或者土壤中將會給我們生存的環(huán)境產(chǎn)生嚴重的危害,從而影響人們生活質(zhì)量。本文將分析大學無機化學實驗中“三廢”的處理狀況,并從綠色化角度對大學無機化學實驗中“三廢”的問題提出建議,現(xiàn)綜述如下。
一、大學無機化學實驗中“三廢”處理現(xiàn)狀
“三廢”直白的說就是廢氣、廢水、廢渣的總稱。從資源利用角度來看,它被稱為是“放錯地方的資源”。由于無機實驗在我國比重較大,無機實驗也相對比較重要,大學不可避免的需要進行無機化學實驗,而實驗中產(chǎn)生的“三廢”很多有學校進行有效的處理,雖然很多學校都提倡環(huán)保但是他們更多的是將其放在口頭上,將無機化學實驗中產(chǎn)生的“三廢”直接進行排放而不采取任何措施。
二、大學大學無機化學實驗中“三廢”的處理
1.廢氣的處理
廢氣是指化學實驗中產(chǎn)生的有毒、腐蝕性氣體,這些廢氣中多含有硫氧化物等成分,如果將這些氣體直接排放到空氣中將會給人體產(chǎn)生很大危害。而我們所說的廢氣凈化(Flue gas purification)則是指根據(jù)實驗中產(chǎn)生的“廢氣”成分進行綜合治理的工作 。而在很多大學無機化學實驗中,主要以通風櫥、通風罩等將廢氣排到室外,然后待廢氣被空氣稀釋后再排放出去。
2.廢液的處理
廢液在“三廢”中占有很大比重,無機化學中的廢液往往會包含廢酸、廢堿、等物質(zhì)。對于廢水處理(wastewater treatment methods)則是指實驗過程中利用物理、化學以及其他方法對廢水進行處理,從而達到回收利用的目的。但是,當前很多大學在無機化學實驗時不注意對廢液處理,經(jīng)常對廢液不進行任何處理直接傾倒到江河湖泊中,從而造成嚴重的污染。
3.廢渣的處理
化學實驗室中對于“廢渣”的處理也比較困難,廢渣中多含有廢玻璃、廢紙屑等,有的廢渣中甚至含有強毒性化學試劑等。目前,大學實驗室中還沒有明確的規(guī)定及其廢渣的處理方法,很多高校為了節(jié)約成本直接將廢渣進行丟棄 。
三、大學無機化學實驗中“三廢”的綠色化處理措施
高校無機化學實驗中“三廢”的處理問題是一個復雜的多因素過程,處理過程中我們必須以“安全、綠色”為核心。其次,在處理無機化學實驗中“三廢”過程中,我們還應(yīng)該遵循以下原則。
1.預先處理
高校無機化學實驗中會產(chǎn)生一些有毒氣體(如:CO等),我們要杜絕直接排放到空氣中,我們應(yīng)該善于將這些氣體進行預先處理,利用一些物理和化學方法進行轉(zhuǎn)化、吸收、收集等。此外,高校在進行一般實驗時,實驗中產(chǎn)生的有害氣體相對較少,實驗過程中必須打開窗戶及其排風扇,避免有毒氣體對人體的損害。
2.分類收集
高校在進行無機化學實驗時不可避免的會產(chǎn)生很多毒、廢液等,這些廢棄物種類較多,且成飛比較復雜,一旦隨意丟棄與空氣中的其他成分接觸,可能會產(chǎn)生新的有毒物質(zhì),很不利于人體健康。因此,高校無機化學實驗中產(chǎn)生的“三廢”必須經(jīng)過嚴格的處理,學校要按照廢液的類型進行分類收集,并定期統(tǒng)一處理。這樣既能夠保護環(huán)境,又能不危害人體健康。
3.回收再使用
“三廢”直白的說就是廢氣、廢水、廢渣的總稱。從資源利用角度來看,它被稱為是“放錯地方的資源”。在大學無機化學實驗中產(chǎn)生的“三廢”我們可以對其回收二次使用。如:將實驗室制得氨氣后的氯化鈣進行回收作為其他實驗的干燥劑等。因此,大學無機化學實驗中產(chǎn)生的“三廢”我們應(yīng)優(yōu)先考慮廢物的資源化,這不僅在環(huán)境上有重要的作用,而且在經(jīng)濟上也具有重要的意義。
四、結(jié)束語
高校在進行無機化學實驗室時,所產(chǎn)生的“三廢”必須采取有效措施處理后才能夠排放到空氣中。因此,我們必須采取有效的方法進行處理,一方面,我們應(yīng)該加上高校師生教育,讓他們善于運用綠色化學的思想處理“三廢”,提高高校實驗室管理人員的環(huán)保意識,和監(jiān)督意識;另一方面,我們必須加強高校校園宣傳,處理過程中要遵循“從源頭抓起”的原則。
參考文獻
作為一種最接近人類自然語言的程序,計算機高級語言在我國很多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。其程序中采用了與數(shù)學符號和算式非常接近的運算符號以及預算式,不會被計算機具體結(jié)構(gòu)與指令系統(tǒng)所局限,問題處理通用性強。針對以上特點,從計算機編程語言掌握以及知識的運用出發(fā),對如何運用計算機編程來解決大學物理實驗基本計算的實際問題進行研究,以此為學習和研究提供更加便捷、簡化的途徑。
1 大學物理實驗基本計算存在的問題
結(jié)合分析,從物理實驗的課程安排看,其屬于獨立的基礎(chǔ)課程,尤其在理工院校,學生是通過實驗的基本訓練,提高對于大學物理知識的掌握,大學階段作為學生系統(tǒng)地接受實驗的開端,若提高實驗方法的掌握能力,會助力于日后學業(yè)與事業(yè)的有效發(fā)展,尤其對于日后要從事科研類專業(yè)的學生,是具有積極意義的。在具體實驗階段,主要包括對物理力學、熱學以及光學、電磁學等等的實驗,實驗過程,通過具體的數(shù)據(jù)與操作展示,提高學生認識。涉及到具體的基本計算實驗包括弦振動研究和液體粘滯系數(shù)的測定,以及電位差計的使用與薄透鏡焦距的測定等等。這些實驗內(nèi)容會利用實驗計算,得出結(jié)果進行對比與研究,其體現(xiàn)的更是基本計算,他們之間的共性是大同小異的。也會進行平均值計算、直接不確定度與間接不確定度的計算。在處理過程中,工作較為繁瑣,具體表現(xiàn)在實驗過程需要利用計算,并且計算繁瑣,要使用大量數(shù)據(jù),計算過程存在結(jié)果除不盡情況,這就導致了繁瑣、復雜性產(chǎn)生,即使是利用了函數(shù)計算器,也容易出現(xiàn)錯誤,很多實驗過程,會進行反復工作,包括教師與學生,都會感到處理困難,通過嘗試,可以運用Visual Basic編程來實現(xiàn)對此問題的簡化,可以很好的運用到大學物理實驗基本計算實踐之中。
2 大學物理實驗基本計算的簡化方法
基于以上大學物理實驗計算中存在問題,針對上述問題,對大學物理實驗基本技術(shù)方法進行簡化是非常必要的,下面從設(shè)計思路、實現(xiàn)過程、設(shè)計思路擴展等幾個方面對簡化方法進行幾方面具體分析:
2.1 設(shè)計思路
在大學課程中進行實驗的過程中,對于一些出現(xiàn)一些誤差和不準確的現(xiàn)象,是非常正常的,測量的結(jié)果中都會存在一些不確定的因素。不確定因素主要是評定測量數(shù)據(jù)所在的范圍。它主要會展示出在測量中出現(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,對實際測量得出的結(jié)果進行全方面的評價。
在物理實驗對數(shù)據(jù)處理的過程中,對不確定因素的應(yīng)用比較多,并且采用的方法也基本一致,實驗過程中的特點也非常鮮明。但是在對直接不確定的數(shù)據(jù)計算的過程中,需要對其中的平均值進行測量和計算,還要對其中出現(xiàn)的誤差進行改正,并且采用貝塞爾公式的方法,對其中的標準差進行計算,然后通過不確定A類和B類的分量,合成不確定的數(shù)值,最終科學合理的完成不確定計算的方法。另外,在對間接不確定數(shù)值計算的過程中,會出現(xiàn)相應(yīng)的偏導問題,并且還與實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,就會導致很難對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的處理,從而有效的實現(xiàn)對一些實驗過程的計算。
在對物理實驗過程中對不確定度進行計算的過程中,需要運用計算機編程語言技術(shù)對數(shù)據(jù)進行詳細的描述。這樣就可以運用Visual Basic的編程技術(shù),實現(xiàn)人工計算的發(fā)展模式,并且保證在實際運算的過程中計算機程序的流程化和規(guī)范化,從而對程序中的功能有進一步的優(yōu)化,并且更好的服務(wù)用戶。另外,為了能夠獲得比較準確的實驗和測量數(shù)據(jù),就采用了大量的手工計算放大,經(jīng)過結(jié)果表明,發(fā)現(xiàn)對實驗計算結(jié)果準確度造成影響的主要原因,就是將實驗過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行了四舍五入。所以,為了能夠有效的解決這個問題,就需要將計算機編程的思想進行完美的結(jié)合,并且將實驗過程中的數(shù)據(jù)臨時存在一些文件中,這樣不僅可以有效實現(xiàn)程序?qū)υ己椭虚g數(shù)據(jù)的記憶功能,還可以有效降低實驗數(shù)據(jù)產(chǎn)生的誤差。
2.2 實現(xiàn)過程
使用者可以在特定的空間內(nèi),將實驗中獲取的數(shù)據(jù)合理的輸入,其中的數(shù)據(jù)主要包括單個數(shù)據(jù)和多個分散數(shù)據(jù)等等,對于不同的數(shù)據(jù),需要運用空格和回車區(qū)別。然后等到數(shù)據(jù)輸入完畢之后,可以通過單機計算的按鈕觸發(fā)click的事件,這樣就可以促使程序?qū)τ脩糨斎氲臄?shù)據(jù)有自動獲取的功能,并且存在另一個硬盤中。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,然后采用預先設(shè)置的運算步驟,從而將數(shù)組中的數(shù)據(jù)進行嚴格的規(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),就可以真實的反映出現(xiàn)實的物理意義,最終可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)儲存可以合理的在前臺分配。
通過提高控件和觸發(fā)的時間,就可以在計算機程序顯示裝置圖的過程中提供合理的操作功能。
2.3 設(shè)計思路擴展(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,對數(shù)據(jù)進行不同的處理,就可以大道不同物理實驗流程化計算的描述方法,從而通過在測量之后得出的數(shù)據(jù)按照實際的物理意義進行分離,從而可以有效實現(xiàn)能夠自主選擇輸出計算的結(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,對數(shù)據(jù)進行嚴格的錄入和修改。
但是如果對一些物理實驗不同的數(shù)據(jù)進行計算的過程中,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),從而就可以有效實現(xiàn)將多個類別的實現(xiàn)統(tǒng)一在一個工程中,在保障可以提高代碼和計算數(shù)組復用性的同時,提高整體的開發(fā)效率。
3 調(diào)試運行結(jié)果與分析
根據(jù)上文提到的相關(guān)設(shè)計思路,非常重要和關(guān)鍵的就是計算結(jié)果,就可以合理的運用Visual Basic編程語言技術(shù)。另外,還可以通過對實物的編程,從而實現(xiàn)更加方便的對功能的添加過程中,從而促使階段的設(shè)計會非常便捷和簡單。
如果在對實驗數(shù)據(jù)處理的過程中,其中存在一些計算量較大和實驗重復性次數(shù)較多的實驗數(shù)據(jù),就會更加突出編程計算過程中的優(yōu)勢。這就可以適當?shù)倪\用嘗試運用Visua Basic計算機編程語言的技術(shù),從而可以實現(xiàn)直接不確定度和間接不確定的完善計算,保證對實驗的數(shù)據(jù)能夠變得更加簡單和高效,最終保證數(shù)據(jù)的精確度比較高,并且對實驗的數(shù)據(jù)進行正確的計算。
關(guān)鍵詞:大學物理實驗;項目優(yōu)化;內(nèi)容拓展
近年國內(nèi)外經(jīng)濟發(fā)展形勢對人才類型的需求產(chǎn)生了深遠的影響,就目前分析,高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)是工科院校的首要目標。大學物理實驗主要是針對高等學校工科學生開設(shè)的一門必修基礎(chǔ)課程,該課程對提高學生初步的研究能力和實踐學習能力是至關(guān)重要的。因此,大學物理實驗的教學內(nèi)容和方式與高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)息息相關(guān)。我國一般高等院校的多數(shù)物理實驗項目、內(nèi)容仍采用老舊的模式,主要偏重對經(jīng)典驗證實驗,而對有助于提高應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力,解決實際問題的能力的拓展實驗缺少開發(fā),這與當代科學發(fā)展的綜合性和交叉性趨勢是相違背的,也不利于當代所需應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。進行大學物理實驗項目優(yōu)化和內(nèi)容拓展勢在必行[1-3]。針對大學物理實驗項目、內(nèi)容的改革也引起了國內(nèi)學者的關(guān)注[4,5],依據(jù)遼寧工業(yè)大學(以下簡稱我校)的實驗室設(shè)備投入情況和師資條件,抓住我校實施提高大學物理實驗教師教學能力和實驗設(shè)備維修能力,開發(fā)設(shè)計性、綜合性實驗項目能力,指導創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)項目的能力活動之契機,對大學物理實驗項目進行了優(yōu)化,對內(nèi)容進行了拓展。通過具體實施、實踐,結(jié)果表明,新的項目優(yōu)化與內(nèi)容拓展的教學模式有效地提高了工科學生應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力。
一、大學物理實驗項目優(yōu)化
針對我校工科學生的專業(yè)特征和應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要,在現(xiàn)有實驗室面積和實驗設(shè)備數(shù)量及實驗室教師的師資水平基礎(chǔ)上,對本學期開設(shè)的實驗項目:用復擺測重力加速度、穩(wěn)態(tài)法測量不良導體的導熱系數(shù)、用雙臂電橋測低電阻、用惠斯登電橋測電阻、用模擬法測繪靜電場、計算機仿真-熱敏電阻的特性研究、熱電偶的定標、電子束綜合試驗儀的使用、電子示波器的使用、光的干涉-平凸透鏡曲率半徑的測定、邁克爾遜干涉儀、衍射法測量微小長度、用衍射光柵測光波波長、霍爾效應(yīng)測磁場這14個實驗項目進行優(yōu)化。為了兼顧工科各專業(yè)的學科特點和培養(yǎng)目標,通過現(xiàn)有的大學物理實驗網(wǎng)上選課系統(tǒng),將學生所上實驗項目分為必做項目和選做項目兩大類。必做實驗項目為具有代表性的經(jīng)典實驗,必做實驗可以使各專業(yè)學生對基本的實驗知識、實驗方法和實驗技能得到系統(tǒng)地學習和掌握;而選做實驗可以使學生按照自身的專業(yè)特點自行分類,發(fā)揮自己的專業(yè)特長??紤]到知識的全面性,力學、熱學、電學和光學實驗都不能缺少,故用復擺測重力加速度和穩(wěn)態(tài)法測量不良導體的導熱系數(shù)保留作為必做實驗項目。同為電學實驗的用雙臂電橋測低電阻和用惠斯登電橋測電阻有較大的相同之處,故保留經(jīng)典的用惠斯登電橋測電阻作為必做實驗項目。電子束綜合試驗儀的實驗有助于學生進一步理解電子示波器的原理,同時電子示波器又是多數(shù)工科學生必用的儀器,因此,兩個實驗都作為必做實驗項目。用模擬法測繪靜電場和計算機仿真-熱敏電阻的特性研究這兩個實驗同為模擬實驗,計算機仿真實驗是目前模擬實驗的典型,故選計算機仿真-熱敏電阻的特性研究作為必做實驗?;魻栃?yīng)測磁場作為電氣、電子類專業(yè)學生的選做實驗項目會更為合適。光學實驗選干涉和衍射的典型實驗——光的干涉-平凸透鏡曲率半徑的測定和用衍射光柵測光波波長作為必做實驗,可以達到對光學實驗的基本方法和基本操作的掌握。經(jīng)過上述分析,優(yōu)化后的大學物理實驗項目如表1所示。在原有的大學物理實驗項目的基礎(chǔ)上進行篩選,將實驗項目調(diào)整為必做實驗和選做實驗兩大類,各工科專業(yè)學生通過必做實驗可以獲得有關(guān)物理實驗的基本知識、基本方法和基本技能。通過選做實驗,學生按照專業(yè)特點、興趣愛好自主分類,充分調(diào)動了學生的學習興趣。同時要求學生做選做實驗時,能自己預習、自己選擇實驗器材、自己設(shè)計實驗過程和自己分析實驗結(jié)果,教師給予最后的指導和評判,實現(xiàn)開放式的實驗教學過程,這樣可以大大促進學生的獨立思考和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
二、大學物理實驗內(nèi)容拓展
通過必做和選做項目的分類固然可以使學生在專業(yè)上獲得各有所長的發(fā)展,但是學生物理實驗?zāi)芰退揭彩菂⒉畈积R的,一些學生對物理實驗的渴求遠不是這些經(jīng)典物理實驗?zāi)軌驖M足的。因此,還需要通過內(nèi)容拓展來開發(fā)出一些創(chuàng)新性拓展實驗,使得有這方面愛好和專長的學生有用武之地。創(chuàng)新性拓展實驗源于基本的大學物理實驗項目,但也不拘于原有的基礎(chǔ)實驗。飛速發(fā)展的電子技術(shù)使得一些基礎(chǔ)物理實驗項目的方法顯得落后,而基礎(chǔ)物理實驗項目中的物理思想又是永遠值得保留的智慧精髓。針對邁克爾遜干涉儀,可以拓展出一系列的創(chuàng)新性實驗項目,如用邁克爾遜干涉儀測量鈉黃光的光波長和相干長度,用邁克爾遜干涉儀測量薄玻璃片的厚度等。針對衍射法測量微小長度實驗,可拓展出金屬細微絲的直徑的測量。在衍射法測量微小長度項目內(nèi),又可增加利用劈尖干涉測量金屬絲直徑的內(nèi)容。針對霍爾效應(yīng)測磁場實驗可以拓展出非接觸方式測量導線電流強度的實驗,利用霍爾原理設(shè)計實驗測量裝置,通過測量霍爾元件兩端的電勢差和工作電流等物理量,利用單片機編程自動進行數(shù)據(jù)計算與處理,最后通過LED屏輸出計算載流導線的磁感應(yīng)強度。針對用復擺測量重力加速度實驗進行內(nèi)容拓展,可以要求利用光電管制作一個計時器測量周期,利用單片機處理、分析數(shù)據(jù),計算出加速度值和不確定度,再利用LED將結(jié)果顯示出來。實驗內(nèi)容拓展所需的軟件和硬件部分分配給不同專業(yè)學生完成,又可以培養(yǎng)學生們團結(jié)協(xié)作的精神。這些創(chuàng)新性拓展實驗項目被安排在必做和選做實驗項目之后,而且不要求全體學生參與,也不作為必修課程,只鼓勵對物理實驗具有強烈愛好又擁有專業(yè)特長的學生參與,并有專門教師指導,學生以研究性的論文和作品形式展示成果。這些成果可以參加各類創(chuàng)新競賽,可以用于發(fā)表文章,還可以作為畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容。
三、結(jié)論
近三年,利用創(chuàng)新性拓展實驗項目和實驗內(nèi)容,組織教師和學生,設(shè)計并制作了《智能溫度計》、《可視化手動發(fā)電機》、《一鍵式智能密度測量儀》、《智能家庭空氣環(huán)境測控儀》、《一鍵式金屬膨脹系數(shù)智能精密測量儀》、《音頻與聲波儀的制作》、《智能便捷加速度測量儀》、《非接觸式智能電流強度測量儀》、《磁感應(yīng)強度矢量自動測量儀》等設(shè)計作品,參加了近三年的“遼寧省普通高等學校本科大學生物理實驗競賽”,獲得一等獎、二等獎和三等獎多項,并將設(shè)計制作的實驗儀器應(yīng)用在大學物理實驗的教學中,對原有的實驗方法、實驗儀器等進行有效補充。這些作品的設(shè)計制作者和實驗學生可能來自同一個專業(yè)、同一個學院,他們彼此熟悉,這樣就進一步增強了學生參與實驗創(chuàng)新的興趣,激發(fā)了學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:無機化學實驗;教學改革;創(chuàng)新能力培養(yǎng)
一、無機化學實驗原教學過程中存在的問題
1.課程教學目標單一、規(guī)程化、實驗項目缺乏專業(yè)特色。目前,我校無機化學實驗教學目標還只停留在要求學生掌握“三基”即基本原理、基本知識和基本操作,規(guī)范操作驗證實驗教材中正確的數(shù)據(jù)和結(jié)論[2]。這一目標導致驗證式實驗過多,實驗時間短、內(nèi)容少,規(guī)程化問題較突出,無論是制藥工程專業(yè)、還是食品科學工程專業(yè)開設(shè)的無機化學實驗項目基本都一致,缺乏專業(yè)特色,不利于學生對自己所學專業(yè)的認知。2.實驗教學管理模式較單一,不利于激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。傳統(tǒng)的實驗教學管理模式都是以教師為中心,學生做什么實驗、什么時間做實驗、實驗步驟是什么、要用到哪些實驗藥品儀器,一旦確定就很少改變,這種單一的教學模式無法滿足學生自主設(shè)計學習過程,學生往往是被動接受知識,缺乏主觀能動性,很容導致學生上實驗課時不主動思考,甚至在課上出現(xiàn)手足無措的現(xiàn)象,這樣很不利于激發(fā)學生的創(chuàng)新能力和主觀能動性。3.四大化學實驗室單獨設(shè)置,現(xiàn)有實驗資源浪費。我校四大化學(無機化學、有機化學、分析化學、物理化學)實驗室都是獨立設(shè)置并開設(shè)課程,實驗資源沒有互通。由于每門課程開設(shè)的時間不同,導致出現(xiàn)某一特定時段集中在某個實驗室開展教學,實驗室極度擁擠、實驗試劑及儀器短缺,而有的實驗室閑置無用的現(xiàn)象。4.現(xiàn)有實驗教學隊伍師資嚴重匱乏,教學經(jīng)驗不足,不利于保障實驗教學質(zhì)量。我校實驗教學隊伍師資隊伍嚴重匱乏,師生比遠遠超過1∶8,不得不大量使用年輕教師或助教授課,但年輕教師往往由于教學經(jīng)驗不足,使得其對實驗理解不夠全面、操作不規(guī)范、指導學生不到位、批改實驗報告不嚴謹,難以保證實驗教學質(zhì)量[3]。5.學生實驗成績評定的隨意性大、缺少科學的評定標準。無機化學實驗課程考核成績評定一般是由平時成績和實驗報告兩部分組成。學生即使沒有認真做實驗也可以通過抄襲別人或者教材中的實驗步驟等完成考核。而且一般由于沒有科學詳盡的評定標準[4],教師只能根據(jù)主觀判斷給出一個較為籠統(tǒng)的分數(shù),成績評定存在隨意性大、不合理的問題,十分不利于全面衡量學生對實驗知識的掌握能力[5]。
二、大學無機化學實驗教學改革與學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)
1.豐富課程教學目標,優(yōu)化調(diào)整實驗教學內(nèi)容,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。將無機化學實驗分為三種類型:基礎(chǔ)實驗、綜合性實驗、創(chuàng)新設(shè)計性實驗。①基礎(chǔ)實驗:通過無機化學的基礎(chǔ)實驗,使學生規(guī)范化、熟練化和標準化地掌握化學基本操作技能,是綜合性實驗和創(chuàng)新設(shè)計型實驗?zāi)茼樌M行的保證。針對很多大一同學在高中化學課中只有理論知識而沒有實驗經(jīng)驗的現(xiàn)象,在最新修改的無機化學教學大綱中,第一次實驗課的內(nèi)容就是詳細系統(tǒng)地講解化學基本儀器操作規(guī)范,包括:各種儀器放置規(guī)則、如何清洗玻璃儀器及洗凈的判定標準、使用托盤天平的注意事項、溶液的配制、加熱、過濾、冷卻結(jié)晶的操作以及離心機、吸量管和容量瓶的使用等。首先由教師示范操作,然后讓學生進行練習,最后隨機抽查學生演示操作,讓其他同學和老師進行點評,達到學生熟練掌握的目的。②綜合性實驗:通過綜合性實驗內(nèi)容,如測定化學反應(yīng)速率和活化能的實驗,在使學生具備熟練的化學實驗?zāi)芰Φ耐瑫r,對化學反應(yīng)速率和化學平衡的理論知識進行實踐驗證。在實驗后要求學生計算反應(yīng)速率和速率常數(shù)。這樣不僅可以改變以往學生在實驗中只是照搬照抄教材上的實驗步驟、被動地學習不動腦等問題,進一步提高學生做實驗的積極性和綜合運用知識的能力。③創(chuàng)新設(shè)計性實驗:創(chuàng)新設(shè)計性實驗是提高學生創(chuàng)新精神和實踐能力的有效途徑。例如,將從廢白鐵中制備硫酸亞鐵和硫酸亞鐵銨由驗證性實驗改為設(shè)計性實驗,要求學生設(shè)計與教材不同的制備方法。在教學實踐中,大多數(shù)同學根據(jù)設(shè)計的實驗方法制備了兩種產(chǎn)物,少數(shù)同學雖然沒有制備成功,但通過與同學之間的充分溝通,對失敗的原因進行了探討,較好地培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神,提高了其獨立設(shè)計、分析問題、解決問題的能力。2.更新實驗教學方法,構(gòu)建新型實驗教學體系。無機化學實驗不應(yīng)僅僅局限在鞏固學生對無機化學的理論知識,或者讓學生掌握化學實驗的基本操作,更重要的是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識并將理論知識運用到實際操作的能力,但是傳統(tǒng)的教學方式無法激起學生的學習興趣,更會使學生喪失創(chuàng)新意識。①在傳統(tǒng)實驗課堂講授中,一般先由教師通過板書講解實驗基本原理、實驗操作步驟和注意事項等,并進行儀器操作示范,學生復制完成實驗。在教學改革后,教師事先安排學生對實驗內(nèi)容進行預習,課堂上要求學生對本次實驗當眾講解和示范,這使學生由過去的教學受體變?yōu)榻虒W主體,有利于提高學生的主動性。當然,學生對實驗內(nèi)容的理解不可能完全正確,在講解和示范過程中難免會出現(xiàn)錯誤,這時需要老師及時給予糾正和指導,加深學生的印象,更好地達到教學目的。②創(chuàng)新安排實驗項目,同學可以根據(jù)自己感興趣的無機化學理論知識,設(shè)計相關(guān)實驗,創(chuàng)設(shè)教學情境,采用啟發(fā)引導式的實驗教學方法。在部分實驗中,由教師講解該實驗可能會出現(xiàn)的現(xiàn)象或問題,引導學生思考解決問題的方法或產(chǎn)生實驗現(xiàn)象的原因,從而構(gòu)建出新型實驗教學體系。③更新實驗教學手段,加強師資隊伍的建設(shè)。引入多媒體輔助實驗教學,對于一些較為先進的實驗技術(shù),制藥及食品專業(yè)學生需要了解,對于學生日后工作中具有指導意義,而受到實驗條件的限制,又不能親自實踐的實驗內(nèi)容,教師在互聯(lián)網(wǎng)上下載一些多媒體資源來引導學生探索,也可由學生組成興趣小組,教師指導學生通過查閱參考資料、互聯(lián)網(wǎng)資源,豐富學生的視野,避免以后工作中接觸到此類技術(shù)時茫然無知。開設(shè)開放實驗與課外研究,以培養(yǎng)學生創(chuàng)新性思維和研究性學習的能力。在本教改項目實施中,每年3—6月派遣相關(guān)教師赴中南大學進行實驗教學技能培訓。同時,將經(jīng)驗豐富、具有中級以上職稱的實驗人員納入實驗課程教學團隊中,負責指導學生的基本實驗和儀器操作訓練,這樣既減輕了實驗教師的工作量,又發(fā)揮了實驗人員的優(yōu)勢,提高實驗教學效果[6]。3.實現(xiàn)實驗室資源共享,充分利用開放實驗室資源。改變傳統(tǒng)的四大化學實驗室單獨設(shè)置出現(xiàn)的資源浪費現(xiàn)象,建立基礎(chǔ)化學實驗教學平臺,實現(xiàn)實驗室開放和資源共享,做到一舉兩得,減少人為因素導致的資源匱乏問題。為了更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神,可以通過開放實驗吸引學生利用課余時間進入實驗室,鼓勵學生申請國家、學校和院系多級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金,讓學生在這些基金的支持下,利用學校開放的化學實驗教學平臺,將科研與本科教學相結(jié)合,如已開展的2017年貴州省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目:貴州余甘子干果與鮮果中有效成分的分析和提取工藝的研究。學生在科研過程中自主學習,從項目選題、設(shè)計實驗工藝條件、實驗操作、記錄和處理實驗結(jié)果所有過程學生都親自參與,啟發(fā)了學生創(chuàng)新思維,培養(yǎng)了創(chuàng)新精神。4.利用實驗技能和創(chuàng)新競賽促進實驗教學,提高學生的學習興趣。我院連續(xù)兩年舉辦了全校“大學生化學實驗技能大賽”,對推進、深化無機化學實驗教學改革,激發(fā)學生學習化學基礎(chǔ)課的興趣,培養(yǎng)學生實驗操作技能和綜合應(yīng)用能力發(fā)揮了重要作用。5.改進實驗考核方法,有理有據(jù)地評價學生成績。無機化學實驗課實行獨立的考核、考試和成績評定,為了全面達到無機化學實驗課的培養(yǎng)目標,發(fā)揮學生的主觀能動性,促進學生創(chuàng)新能力的形成,需要改進、完善現(xiàn)有的實驗考核方法。我們對無機化學實驗考核內(nèi)容和方式進行了重新設(shè)計,采取平時考核和期末考試相結(jié)合,平時成績占70%,期末考核成績占30%,平時考核包括:預習、出勤率、實驗紀律、實驗操作、實驗結(jié)果、實驗報告、實驗衛(wèi)生等,逐項打分。期末考試中采用設(shè)計性實驗,由教師在課堂教學結(jié)束前兩周給出實驗?zāi)康?,學生利用課外時間進行資料查閱、設(shè)計實驗方案等,然后在規(guī)定時間內(nèi)根據(jù)自己設(shè)計的方案來完成實驗,教師對每位學生的操作進行評分,這將真正培養(yǎng)學生設(shè)計實驗的創(chuàng)新能力,大大激發(fā)學生對無機化學課的興趣。
三、結(jié)語
本文分析我校無機化學實驗教學中存在的問題,從教學內(nèi)容調(diào)整、教學方法、教學資源共享、教學手段及考核模式等方面提出了一些思路和方法,并在2017級制藥工程、藥學、食品科學與工程3個班建立無機化學實驗教學改革試點,進行了教學改革實踐,明顯激發(fā)了學生的學習興趣,提高了學生自主創(chuàng)新能力,達到了預期的效果。但無機化學實驗教學涉及教學過程的各個方面,不可能一蹴而就,還需要不斷提高一線實驗教師的教學能力和綜合素質(zhì),把注重學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)作為實驗教學的重要任務(wù),這樣才能滿足新時期社會對人才素質(zhì)培養(yǎng)的要求。
參考文獻:
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轉(zhuǎn)型背景下地方高校必須要就當前的教學結(jié)構(gòu)進行適當?shù)恼{(diào)整,以便提高教學的有效性,為社會培養(yǎng)更多優(yōu)秀的實用型人才。但是就當前我國地方性高校無機化學實驗教學的實際情況來看,高校在教學的有效性和實用性方面還存在較多的不足,嚴重限制了學生的全面發(fā)展。本文先就轉(zhuǎn)型背景下地方性高校無機化學實驗教學的現(xiàn)狀和問題進行探析,然后就應(yīng)該如何進行實驗教學改革提出若干建議。
關(guān)鍵詞:
地方性高校;無機化學;實驗教學改革
1.引言
轉(zhuǎn)型背景下國家教育部門和政府對高校技術(shù)性人才的培養(yǎng)尤其重視,要求各高校能夠從學生的職業(yè)技能培養(yǎng)出發(fā),將學生培養(yǎng)成為技術(shù)性人才和實用性人才,滿足普通本科高校畢業(yè)生將來的就業(yè)發(fā)展,同時也有助于促進社會就業(yè),推動社會經(jīng)濟的發(fā)展。無機化學實驗課程是化學的基礎(chǔ)課程,以我校為例,無機化學實驗是化學、化學工程與工藝、材料化學、應(yīng)用化學和環(huán)境化學等專業(yè)實驗的先修課程,其在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、實踐能力以及獨立思考和解決問題的能力等方面具有重要的作用,要求各高校能夠重視無機化學實驗教學的改革,培養(yǎng)優(yōu)秀的實用型人才。以下本文就相關(guān)內(nèi)容進行簡要的探討。
2.高校無機化學實驗教學中存在的問題
(1)教學內(nèi)容有待優(yōu)化、調(diào)整
從當前我國高校無機化學實驗教學的內(nèi)容來看,大部分高校采用的無機化學實驗教學內(nèi)容為兩部分的內(nèi)容,一部分為元素化學,另一部分為無機化學的原理內(nèi)容。而這兩部分的內(nèi)容主要的作用是讓學生能夠準確把握元素的性質(zhì)和原理知識等,也就是讓學生在實驗操作中掌握基本的操作技能,熟悉操作的步驟和程序等。除此之外,絕大多數(shù)現(xiàn)行高校無機化學實驗教學中并沒有要求學生進行綜合性實驗的操作,也沒有讓學生進行實驗的自主設(shè)計,這就導致學生在無機化學實驗教學中無法得到綜合實踐能力、自主學習能力、創(chuàng)新能力以及解決問題能力等發(fā)展的可能,無法達到將學生培養(yǎng)成為實用型人才的目的和作用,因此需要引起重視。多數(shù)高校對實驗的應(yīng)用性考慮不足,像周口師范學院定位為地方應(yīng)用型本科院校,在無機化學實驗內(nèi)容的編排上就沒有足夠體現(xiàn)出培養(yǎng)實用型和應(yīng)用型技術(shù)人才的理念。另外,大多數(shù)高校無機化學實驗教學中并未涉及綠色化學和環(huán)境保護的理念,在大綱設(shè)計和實驗設(shè)計方面體現(xiàn)出意識薄弱的一面,這也是需要在實驗教學過程中引起重視的。為適應(yīng)地方高校本科實驗技能的培養(yǎng)要求,無機化學實驗課程在教學內(nèi)容的編排上,仍需要進一步的優(yōu)化、調(diào)整。
(2)教學方法較為落后
部分高校無機化學實驗教師在教學中采用的教學方法依然為傳統(tǒng)的教學方法,即先對學生進行教學原理的介紹和講解,然后給學生示范或者講解實驗的基本步驟或者原理,最后讓學生進行實驗操作。有的高校甚至沒有將多媒體輔助教學引入無機化學實驗課程。這種教學模式下學生較為依賴教師的講解和實驗示范,雖然這種教學方法下學生的實驗安全性以及實驗操作準確性得到了有效地提高,但是學生的學習質(zhì)量卻受到了巨大的影響。因為在這種情況下,大部分學生的學習屬于被動學習,他們不會考慮為什么要這么操作,只知道教師要求要這么操作,也不會輕易嘗試主動實驗和創(chuàng)新實驗。例如,在部分實驗中,教師會要求學生先將導管或者連接器拔下,然后再關(guān)上泵。學生聽課之后嚴格按照教師的安排和指導進行實驗操作,但是卻沒有學生會想想為什么不能換個順序,如果換個順序會出現(xiàn)什么樣的效果,以及在其他的實驗操作中是否也需要遵循這樣的操作規(guī)律等。這說明高校學生在這方面學習的主動性較差,學習效果也還有較大的提升空間。
(3)實踐操作的力度不足
就傳統(tǒng)的無機化學實驗教學來看,為了趕超教學的進步,完成教學任務(wù),也為了學生實驗操作的安全性以及處于學校資源設(shè)備使用情況的考慮,部分教師喜歡讓學生進行觀察學習。即教師對學生進行示范或者直接由教師為學生播放視頻,讓學生進行觀察學習和領(lǐng)悟?qū)W習,只要學生能夠知道實驗的具體步驟,將其背下來或者記下來即可,很少給學生進行實踐操作的機會。這樣的實驗教學很明顯是不對的,實踐能力、創(chuàng)新能力以及實驗操作技能的培養(yǎng)和提高必須要以實踐操作為前提和基礎(chǔ),沒有經(jīng)過實踐訓練,或者說沒有經(jīng)過充分實踐操作訓練的實驗教學必須會限制學生實踐能力的發(fā)展,從而降低無機化學實驗教學的有效性,無法達到理想的教學效果。
(4)實驗設(shè)備、儀器的不足
由于地方性高校自身實力的不足,加上相關(guān)經(jīng)費投入十分有限,很多學?,F(xiàn)有的實驗設(shè)備、儀器早已落后甚至早就要被淘汰,但仍然作為本科生無機化學實驗的必要設(shè)備在一直使用著,這直接導致本科生實驗條件過于簡陋,實驗儀器和設(shè)備非常落后,勢必會影響到某些實驗結(jié)果的正確性。另外,由于條件限制,有的本科生很有必要做的無機化學實驗就不能做了,如此一來,就滿足不了日常實驗教學。
3.轉(zhuǎn)型背景下高校無機化學實驗教學改革的策略探析
(1)豐富、優(yōu)化和調(diào)整實驗教學內(nèi)容
從內(nèi)容上看,教學內(nèi)容對教學的實踐過程起著重要的指導和基礎(chǔ)作用,轉(zhuǎn)型背景下學生必須要具備的實驗?zāi)芰Π▌邮帜芰?、?chuàng)新能力以及實踐技能等,因此無機化學實驗教學的內(nèi)容也需要體現(xiàn)這些方面的能力。目前我國高校無機化學實驗教學內(nèi)容還存在較多的不足,這就要求高校能夠加強對無機化學實驗教學內(nèi)容的優(yōu)化和調(diào)整,從學生的綜合發(fā)展尤其是就業(yè)和技術(shù)發(fā)展角度出發(fā),幫助學生進行各方面能力的培養(yǎng)。例如,無機化學實驗教材中出現(xiàn)的重復性、純理論性以及過時的內(nèi)容,高校和教師需要進行刪除或者減少,如光學分析知識、托盤天平知識以及酸堿滴定實驗知識等。適當增加探索性實驗知識、綜合性實驗知識以及小組實驗知識內(nèi)容,讓學生能夠在實驗學習中主動進行實驗研究、探索以及實驗驗證和自主設(shè)計,這樣可以較好地啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維、實踐思維等。
(2)創(chuàng)新實驗教學方法
轉(zhuǎn)型背景下教師需要采用更多自由和多元化的無機化學實驗教學方法,要充分尊重學生在實驗學習中的主動性和主體性特點,讓學生進行主動的學習和摸索學習,以便提升實驗教學的效果和質(zhì)量。例如,在實驗之前,教師可以啟發(fā)學生進行積極思考,讓學生通過翻找資料或者討論學習來猜想實驗的程序和步驟,然后再讓學生進行具體的實驗操作訓練,讓學生在嘗試中找到正確的實驗方法和實驗結(jié)果。當然,為了考慮學生的安全問題,教師一定要做好課前的備課工作,事先提醒學生需要注意的安全實驗事項,保證實驗的安全性。除此之外,教師還可以利用多媒體技術(shù)進行實驗教學的交流和溝通,讓學生觀看更多的實驗視頻或者在論壇中對實驗操作有可能的進行廣泛地討論和研究,這種做法有助于加強學生對無機化學實驗操作的理解,提升教學的效果。
(3)開放無機化學實驗室
開放實驗室的目的是讓學生可以在課件或者課后時間進行實驗的實踐操作,有助于提高學生的實驗訓練力度,提高實驗教學的效果和質(zhì)量。不少學校和教師在無機化學實驗教學中沒有為學生提供充分的實驗操作機會,導致學生的實踐操作能力較差,理論知識和實踐能力發(fā)展不成正比,限制了學生未來的就業(yè)發(fā)展和技術(shù)發(fā)展。因此,學校和教師可以采用開放實驗室的模式進行無機化學實驗教學,讓學生在學習之外的時間也能夠進行自主實驗研究、自行設(shè)計實驗或者進行探究實驗,以便提高學生的實踐能力、實驗?zāi)芰σ约凹夹g(shù)能力等。當然,開放實驗室模式要求學校能夠加強對實驗室的管理,依然要做好實驗室的安全管理以及學生實驗操作的安全工作。
(4)加大實驗設(shè)備、器材的投入及使用效率
雖然各地方高校都有可能面臨本科生實驗經(jīng)費緊張等各方面原因而導致在這方面的投入力度多數(shù)都不大,但無機化學實驗是一門很重要的先修課程,耽誤不得。這需要在加大本科生實驗經(jīng)費投入的同時,需要對實驗儀器設(shè)備、試劑等合理使用、嚴格管理,努力提高教學實驗面積的效率,進而提高實驗儀器、設(shè)備的使用效率,對提高本科生的實驗技能、培養(yǎng)其創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力以及培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才有著十分重要的作用,同時也能為高校轉(zhuǎn)型提供重要幫助。
4.結(jié)語
綜上所述,轉(zhuǎn)型時期各高校需要認識到轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)模式,培養(yǎng)和提高人才實踐能力、創(chuàng)新能力以及解決問題能力的重要性。目前我國高校無機化學實驗教學改革中還存在不少問題,嚴重制約了學生在這些方面的發(fā)展,要求無機化學實驗教師能夠進行教學的模式和教學方法的調(diào)整,同時要求高校能夠進行相應(yīng)的無機化學實驗教學改革,提高無機化學實驗教學的效率和質(zhì)量,培養(yǎng)更多實用型和技術(shù)型人才。
【參考文獻】
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關(guān)鍵詞:無機化學實驗室;實驗室安全管理;教學改革
中圖分類號:G642.0文獻標志碼:A文章編號:1001-9677(2015)024-0219-02
無機化學實驗是學生從中學步人大學后所接觸的第一門實驗課,在整個化學教學中占有舉足輕重的地位,該課程對于培養(yǎng)學生的實驗操作能力,提高學生的觀察能力、獨立思考、分析問題、解決問題的能力,激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,啟發(fā)學生的科學思維方法,使學生養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和良好的實驗素質(zhì)等方面起著非常重要的作用。然而,當前部分高校無機化學實驗室的安全管理相對滯后,存在著安全問題,實驗教學中存在一些共同性問題,嚴重制約著無機化學實驗人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。
實驗室安全管理方面存在著:(1)實驗準備階段粗略化、大量化,易造成實驗過程中試劑用量加大、有機溶劑大量揮發(fā)等問題;(2)實驗臺藥品架上化學試劑擺放混亂,存在安全風險;(3)實驗教學過程中監(jiān)管不夠,部分學生將實驗過程中產(chǎn)生的廢液隨意傾倒在下水道,固體廢棄物隨便丟棄在垃圾桶里,有些同學甚至將試劑、制備的產(chǎn)品等帶出實驗室,存在著安全問題。教學過程中存在著:(1)教學模式和教學方法單一實驗課堂以教師講授為主,實驗步驟、實驗現(xiàn)象、實驗中會出現(xiàn)的問題等都給學生講到,無法激發(fā)學生的創(chuàng)新意識、探索意識;(2)實驗內(nèi)容過于陳舊實驗內(nèi)容基本以驗證基礎(chǔ)理論為主,反映不出當前化學學科的最新成就和發(fā)展趨勢,缺少綜合性、設(shè)計性實驗;(3)實驗課考核方式單一[1]實驗課考核僅重視期末考試成績,忽視了學生平時的表現(xiàn),不能客觀全面地反映學生的學習情況,不利于提高學生的上課積極性。
1加強無機化學實驗室的安全管理與教學改革
淮陰師范學院一直以來非常重視無機化學實驗在培養(yǎng)創(chuàng)新人才能力方面的重要作用,采取了一些切實可行的措施,加強無機化學實驗室的安全管理與教學改革探討:
1.1實驗室安全管理方面
(1)實驗準備階段精細化、少量化和綠色化。在實驗準備階段,充分考慮實驗中化學試劑的用量,做到精細化、少量化和綠色化,從而在實驗的源頭上節(jié)約化學試劑,減少污染。例如,無機化學實驗很多是定性實驗,可以在不影響學生觀察實驗現(xiàn)象的情況下,將藥品的濃度減??;在不影響實驗效果的前提下,將固體實驗藥品的藥勺由大的換成小的,液體藥品裝在滴瓶中,從而可以減少學生的取樣量;一些易揮發(fā)、易氧化的試劑可以現(xiàn)場配制,學生用多少配多少,避免浪費。總之,懷著精細化、少量化和綠色化的觀念,多考慮和關(guān)注實驗準備階段的細節(jié),更加科學化的準備實驗,以達到減少藥品揮發(fā)、浪費,減少對環(huán)境污染的目的。
(2)藥品按類別整齊擺放在藥品架上。每次實驗前,實驗準備人員將配好的藥品整齊歸類的擺放在藥品架上,學生用完后,必須將其放回原處,絕不允許學生將實驗藥品帶出實驗室。
(3)規(guī)范化處理實驗室“三廢”[2]。首先,對實驗過程中產(chǎn)生的廢物盡可能的加以回收重復利用,不能怕麻煩,如實驗室所用的固體藥品,無論剩余多少,一律回收再用;液體藥品如實驗剩余的酸、堿,可以用大瓶子回收起來。其次,可以通過合理的實驗編排來處理實驗過程中產(chǎn)生的廢物,達到變廢為寶的目的,如銨鹽中氮的測定實驗中標定的氫氧化鈉溶液可以用于滴定操作練習實驗中標定草酸的濃度。最后,對那些不能有效利用的實驗室廢物,進行集中、統(tǒng)一分類處理,盡可能將“三廢”降到最低,可采用化學的處理方法如酸堿中和法、氧化還原法、電解法、沉淀法等來處理,以降低對環(huán)境的危害。目前,我校加大資金投入,加強排污建設(shè),建好的廢液處理池完全能滿足實驗廢液的處理要求。
1.2實驗教學改革方面
1.2.1建立以教師為主導,學生為主體的多元化教學方式
教師在授課過程中要注重因材施教,把學生的學習方式從被動變?yōu)橹鲃樱浞终{(diào)動學生的學習積極性和主動性,激發(fā)學生的學習興趣。例如,采用啟發(fā)式教學、翻轉(zhuǎn)課堂教學等等,學生由聽從和依賴老師轉(zhuǎn)變?yōu)樽约核伎紗栴},不僅能激發(fā)學生的學習熱情,還能培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。
1.2.2改革實驗教學內(nèi)容,增加綜合性、設(shè)計性的實驗同時融入最新的科研成果
實驗內(nèi)容的優(yōu)化整合[5]應(yīng)該以培養(yǎng)社會所需的創(chuàng)新型人才為目的。以前,無機化學實驗教學內(nèi)容多為驗證性實驗,大綱中安排的綜合性、設(shè)計性實驗較少,學生做驗證性實驗時主動性和創(chuàng)造性得不到發(fā)揮,不符合培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的要求,難以提高學生的實驗水平和創(chuàng)新能力。因此,我校2013版教學大綱對傳統(tǒng)的無機化學實驗教學內(nèi)容進行了大幅度優(yōu)化整合,增加了綜合及設(shè)計性實驗的比例,同時,盡量多的采納學科發(fā)展前沿及技術(shù)含量高的探究性實驗,使學生能夠及時了解學科進展,接觸前沿知識,確保課程內(nèi)容的先進性和完整性,以滿足新時期創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要。
1.2.3充分利用現(xiàn)代教學手段,改進教學方法
(1)借助多媒體輔助教學[6],將多媒體、板書以及實驗演示有機結(jié)合,全方位、多角度、立體化展示化學實驗,從而激發(fā)學生實驗興趣,提高教學效率。比如一些實驗操作(如酸堿滴定、分析天平的使用、原電池裝置等等),可借助多媒體進行教學,讓學生先看視頻,有個直觀的了解,然后再在老師的指導下自己動手,從而快速的掌握這些實驗操作。
(2)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。網(wǎng)上資源如實驗教學課件、實驗數(shù)據(jù)庫等的充分利用不僅可以使實驗內(nèi)容更加豐富,省時省力,產(chǎn)生較好的教學效果,還可以培養(yǎng)學生駕馭現(xiàn)代教育信息技術(shù)的能力。近年來,我校加大了對無機化學實驗室多媒體教學的建設(shè),同時投入精力建設(shè)化學實驗中心網(wǎng)站,目前,學生可以方便的從中心網(wǎng)站上學習化學和化學實驗相關(guān)知識,并下載實驗資料及課件。
(3)多元化的考核方式。無機化學實驗課的考核,是無機化學實驗教學的重要內(nèi)容,也是檢驗教學效果的重要手段。根據(jù)無機化學實驗的特點,我們把實驗成績考核分為兩個部分,即平時考核和期末考試,實驗成績評分標準見表1(表中每一項的具體評分規(guī)則,由實驗室統(tǒng)一規(guī)定,并在開課前向?qū)W生公示實驗評分標準)。平時考核包括平時報告(預習報告和實驗報告)和課堂表現(xiàn)兩部分:預習報告和實驗報告的內(nèi)容占總成績的40%,主要檢查實驗?zāi)康?、實驗原理是否清楚,報告的?nèi)容是否完整,結(jié)論、解釋是否正確、合理等等;課堂表現(xiàn)占總成績的40%,主要檢查考勤情況,基本操作是否規(guī)范,數(shù)據(jù)或?qū)嶒灛F(xiàn)象是否真實等等。期末考試為操作考試,占總成績的20%,重點考查學生的實驗基本技能和操作規(guī)范。通過成績考核的改革,學生不僅僅重視考試,而且對平時的基礎(chǔ)技能訓練也更加嚴謹了,從而達到了無機化學基礎(chǔ)實驗的目的:使學生熟練掌握實驗技術(shù)與技巧,學會觀察現(xiàn)象、提出問題、分析問題和解決問題的科學方法,提高其綜合素質(zhì)。
2結(jié)語
在學校、學院領(lǐng)導的正確領(lǐng)導下,在廣大師生的積極參與下,我們在實驗室安全方面采取了:實驗準備階段精細化、少量化和綠色化;藥品按類別整齊擺放在藥品架上及規(guī)范化處理實驗室“三廢”等措施加強實驗室安全管理,在實驗教學改革方面采取了:建立以教師為主導,學生為主體的多元化教學方式;改革實驗教學內(nèi)容,增加綜合性、設(shè)計性的實驗同時融入最新的科研成果;充分利用現(xiàn)代教學手段,改進教學方法;建立多元化的考核方式等方面促進教學改革,逐漸形成了自己的特色,也積累了一定的經(jīng)驗。但同時,我們也應(yīng)該認識到實驗室安全管理及教學改革是一項長期艱巨的工作,在未來的工作中,我們應(yīng)繼續(xù)以開拓創(chuàng)新的精神和飽滿的工作熱情投入到這項工作中,為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才創(chuàng)造條件。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:無機化學實驗 教學改革 綠色化學
無機化學實驗作為化學專業(yè)學生學習的第一門大學化學實驗課,將綠色化學理念融入其中,實現(xiàn)無機化學實驗綠色化,使學生一開始就在潛移默化中受到綠色化學的教育,這對培養(yǎng)學生科學的環(huán)境觀、資源觀,提高他們的環(huán)保緊迫感和責任感,樹立綠色化學的意識都有相當大的意義。
綠色化學是維護生態(tài)環(huán)境的化學,從長遠的發(fā)展觀點看,放棄有污染的傳統(tǒng)化學實驗,探索傳統(tǒng)化學實驗的綠色化,是化學實驗工作的必然趨勢。本文依據(jù)綠色化學在使用化學藥品時遵循的5R原則,即:拒用危險品(Reject);減量使用( Reduce) ;循環(huán)使用(Recycle);重新使用(Reuse);再生(Regenerate),就如何實現(xiàn)無機化學實驗的綠色化進行了初步的探討。
1、尋找替代品
綠色化學的理念在于不再使用有毒、有害的物質(zhì),不再產(chǎn)生廢物,從而也就不再需要考慮廢物的處理。遵照綠色化學的理念,從源頭上阻止污染,可以根據(jù)實驗?zāi)康?在能夠達到同樣教學效果的前提條件下,尋找替代品, 盡量用低毒或無毒化學試劑替代有毒化學試劑。比如無機化學實驗中多相離子平衡這個實驗,實驗的目的是根據(jù)溶度積規(guī)則及平衡移動原理驗證沉淀的生成、溶解、分步沉淀及沉淀的轉(zhuǎn)化。為了既保留傳統(tǒng)實驗的精華,又減少實驗廢棄物對環(huán)境的污染,我們根據(jù)綠色化學的理念以及多相離子平衡的實驗原理重新選擇沉淀離子及沉淀劑,并對傳統(tǒng)實驗和改進后的實驗進行了對比。結(jié)果表明,改進后的實驗效果也非常好,現(xiàn)象很明顯,同樣達到了實驗?zāi)康?而且減少了有毒物質(zhì)的使用和排放,實現(xiàn)了無機化學實驗的綠色化。
2、推行微型實驗
微型化學實驗是綠色化學的一項實驗方法,它是在微小型的儀器裝置中,在可能的實驗條件下,采用盡可能少的試劑來進行的實驗。與傳統(tǒng)實驗相比,它具有節(jié)約開支、減少污染等優(yōu)點。微型化學實驗不是常規(guī)實驗的簡單縮微,也不是對常規(guī)實驗的補充,更不是與常規(guī)實驗的對立,它是在綠色化學理念下,用預防化學污染的新實驗思想、新方法和新技術(shù)對常規(guī)實驗進行改革和發(fā)展的必然結(jié)果,是化學實驗方法的創(chuàng)新性的變革。
由于微型化學實驗的成套儀器較貴,要完全實現(xiàn)無機化學實驗的微型化,還有一些困難;但可以在能夠達到實驗?zāi)康牡那疤嵯?在可能的實驗條件下,通過改造實驗裝置,使之趨于微型化。比如無機化學實驗中的一些性質(zhì)實驗,傳統(tǒng)的做法都是在試管中進行,試劑使用量一般為1~2mL,我們采用點滴板操作,試劑用量減少為幾滴,同樣可以達到實驗效果,減小了化學藥品對環(huán)境的污染,使這部分實驗趨于綠色化。
3、發(fā)展封閉式實驗
對于一些有有毒氣體產(chǎn)生的實驗,傳統(tǒng)的做法是在通風櫥中進行,這樣只能避免實驗室小環(huán)境的污染,有毒氣體排放到空氣中還是造成了環(huán)境污染。應(yīng)用綠色化學的理念,可將這部分實驗設(shè)計成封閉式實驗,讓反應(yīng)在封閉體系內(nèi)進行,而且能在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)將尾氣吸收掉, 實現(xiàn)零排放。
比如硫酸亞鐵銨的制備,該實驗通常選用機械行業(yè)產(chǎn)生的廢棄物――鐵屑為原料。從環(huán)境保護的角度來說,屬于變廢為寶的環(huán)保型實驗;然而由于傳統(tǒng)實驗裝置為敞開式,廢鐵屑中含有的硫、磷等雜質(zhì)和硫酸反應(yīng)時生成H2S、H3P等有毒氣體,導致實驗室彌漫著強烈的刺激性氣體,直接危害師生的身體健康,不符合綠色化學的要求。我們改進實驗的第一步,將硫酸亞鐵的制備改為閉路回收式,借鑒文獻[3]的實驗裝置采用堿性吸收液吸收第一步反應(yīng)產(chǎn)生的H2S、H3P等有毒氣體,實現(xiàn)零排放,大大改善了實驗環(huán)境。
4、發(fā)展串聯(lián)實驗
串聯(lián)實驗是指通過調(diào)整實驗教學計劃,巧妙地安排實驗項目和次序,充分利用相關(guān)反應(yīng),盡可能地使第一個反應(yīng)的產(chǎn)物轉(zhuǎn)變成下一個實驗的反應(yīng)物,實現(xiàn)實驗的連續(xù)性。這也是實現(xiàn)無機化學實驗綠色化的一個重要途徑,它在一定程度上減輕了對環(huán)境的污染,有利于環(huán)境保護。根據(jù)綠色化學的理念,我們重新安排實驗內(nèi)容,有效地利用同一元素物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,設(shè)計成串聯(lián)實驗,以鐵的化合物的性質(zhì)為例說明如下。
用煮沸過的去離子水配制(NH4)2 Fe(SO4)2溶液,酸化后,把裝有煮沸過的NaOH溶液的滴管插入(NH4)2 Fe(SO4)2溶液底部,慢慢放出NaOH溶液,觀察Fe(OH)2沉淀的生成, 靜置一段時間,觀察沉淀顏色的變化,了解Fe(Ⅱ)的還原性;滴加少許稀鹽酸,觀察沉淀的溶解,了解Fe(OH)3在稀鹽酸中的溶解性;將溶液分成兩份,一份滴加KSCN溶液,觀察溶液顏色的變化,了解Fe3+的定性檢驗,接著滴加NH4 F溶液,觀察溶液血紅色的褪去,了解Fe3+與F 的配位反應(yīng);另一份滴加K4[Fe(CN)6]溶液,觀察藍色沉淀的析出,了解Prussian藍的生成。
實踐證明,改進實驗后,不但可以大大減少實驗廢棄物的排放量,實現(xiàn)無機化學實驗的綠色化,而且可以促進學生對物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系的了解。
5、結(jié)束語
通過開展無機化學實驗綠色化的研究,我們認為,要實現(xiàn)無機化學實驗的綠色化,需在綠色化學理念的指導下,實行污染預防全過程控制。從教學管理角度出發(fā),在制定教學計劃、教學內(nèi)容、教學方式等每個環(huán)節(jié)都要考慮保護生態(tài)環(huán)境,都要符合綠色化學的要求;而且,在實際教學過程中,要在保證實驗教學效果的前提下,積極、合理地應(yīng)用綠色化的措施,實現(xiàn)無機化學實驗的綠色化。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:無機化學實驗;實驗教學方法;Bb教學平臺
中圖分類號:G642 文獻標識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2015.23.068
《無機化學實驗》是一門獨立的基礎(chǔ)實驗課程[1],是化學實驗的重要分支,許多化學理論和規(guī)律都源自實驗,化學實驗教學在化學類、醫(yī)藥類、生物類、環(huán)境類等專業(yè)的大學教育中占有相當重要的地位。傳統(tǒng)的無機化學實驗授課方式主要是教師單向表述,課上簡單演示。教師要求學生專心聽講和被動接受,學生按照教師所講述的進行實驗,不注重對學生自主學習能力和自主設(shè)計實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),因此課程內(nèi)容和教學方法的改革顯得愈發(fā)迫切、重要。網(wǎng)絡(luò)教學平臺是各高校開展網(wǎng)絡(luò)教學的一個重要平臺,目前應(yīng)用較為廣泛的Bb網(wǎng)絡(luò)教學管理平臺(BlackboardLearningSystem)為教師、學生提供了強大的施教和學習的網(wǎng)上虛擬環(huán)境。因此,將Bb教學平臺應(yīng)用到無機化學實驗中,對教學來說具有重要意義。
1目前無機化學實驗教學中存在的主要問題
1.1無機化學實驗與無機化學課程銜接不緊密
無機化學實驗是基礎(chǔ)實驗課,高校的化學院、生命學院、藥學院、環(huán)境學院等理科專業(yè)均為實驗必修課。無機化學實驗對于化學院學生來說學時非常多,實驗課程緊密,時常出現(xiàn)實驗課所涉及的知識理論課還沒有講授,實驗的時候?qū)W生只是模仿,不明白實驗的原理是什么。
1.2學生重理論,輕實驗
無機化學實驗課是依附于無機化學課的,實驗主要目的是驗證理論課所講過的化學概念、理論等。這就決定了實驗課只能是從屬地位,不能體現(xiàn)實驗課的特點和規(guī)律。
1.3學生預習效果不好
學生普遍認為實驗是聽老師講解后動手完成即可,很少會考慮預習的問題。縱然老師要求學生交預習報告,學生也只是在完成任務(wù)般的抄寫,不能認真預習實驗內(nèi)容。甚至有些學生為了完成任務(wù),直接抄寫同學的預習報告,根本無預習目的可言。
1.4學生被動實驗
由于學生對實驗課的不重視,導致學生做實驗過程中不能認真思考,只是機械的模仿、重復實驗步驟,不明白實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,甚至對錯誤現(xiàn)象也不能識別。學生本次實驗中用過的實驗方法、操作步驟等,當下次還需要操作時又都不記得,充分說明學生是被動的重復。1.5綜合性、設(shè)計性等實驗難以開展現(xiàn)行課程體系內(nèi)容基本以驗證基礎(chǔ)理論為主,實驗內(nèi)容過于陳舊,需要增加綜合性、設(shè)計性實驗來反映出當前化學學科的最新成就和發(fā)展趨勢。但現(xiàn)行化學實驗課由于實驗條件所限,很多實驗涉及危險品或昂貴儀器時,這種綜合性的實驗就很難實施。
2Bb教學平臺解決無機實驗教學問題的實施方案
通過引入Bb教學平臺能夠解決目前無機化學實驗中存在的一些問題,更好的掌握實驗知識跟技能,實施方案如下:
2.1利用Bb教學平臺做課前預習
針對學生不會做預習的情況,授課教師將該實驗的原理、儀器的使用方法、注意事項等內(nèi)容分別以PPT、文本文檔等形式上傳至Bb教學平臺,學生登錄后,參照老師提出的要點進行閱讀,并預習相關(guān)問題,自己查閱預習內(nèi)容并回答問題,這樣提高了知識的針對性及學科的交叉性。
2.2利用Bb教學平臺做預實驗
學生可以利用教學平臺教師上傳的課程相關(guān)內(nèi)容,根據(jù)原理寫出反應(yīng)方程式,預計實驗現(xiàn)象,推測出實驗結(jié)果。這樣學生在做實驗過程中,就不會只是盲目的重復步驟,有利于鞏固學習效果。
2.3利用Bb教學平臺做課后答疑
學生在課后寫實驗報告的時候,如果發(fā)現(xiàn)疑難問題可以通過平臺與同學或老師進行交流,使學習過程不只局限課堂時間[2]。
2.4利用Bb教學平臺拓展實驗內(nèi)容
一些危險性大、儀器設(shè)備受限制的實驗,實驗教師可以通過上傳視頻的方式,讓同學自學。同時授課教師還可以上傳一些國外實驗課程內(nèi)容,讓同學們感受不同的教育方式。
3應(yīng)用Bb教學平臺需要注意的問題
《無機化學實驗》Bb教學平臺在使用中還應(yīng)該注意一些問題:①為學生提供的內(nèi)容是否“因材施教”。平臺可以大量信息內(nèi)容,授課教師必須有選擇的提供給學生參考,否則容易事倍功半。②是否根據(jù)課程內(nèi)容不斷更新?!稛o機化學實驗》由于課程的限制,不能做到經(jīng)常換實驗內(nèi)容,所以在同一實驗內(nèi)容中要找出不同的問題重點,或貼近科研進展,擴大實驗內(nèi)容。③培養(yǎng)學生使用平臺的意識。平時課上要多介紹Bb平臺的使用方法及優(yōu)點,調(diào)動同學使用該平臺的積極性,充分利用優(yōu)秀的教學資源。
參考文獻:
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我們化學化工學院自學校升本以來相繼建成了四個工科專業(yè),教師中年齡在40歲以下的占75%以上。前幾年多數(shù)年輕教師每學期承擔了三門以上課程的教學工作,教學任務(wù)過重,導致備課時間不夠充分,課堂上批改作業(yè)或?qū)嶒瀳蟾?、甚至離開實驗室的情況時有發(fā)生。因此很容易把無機化學實驗等課程上成“走過場”,疏于對學生的管理,導致課堂上學生做實驗流于形式,教學目標難以達到。在學生實驗成績評價方面問題也很突出,主要是以實驗報告書寫內(nèi)容來評分。由于實驗課堂考察不到位,導致實驗操作評分出現(xiàn)很大的盲區(qū)。另外,由于我校升本以來連續(xù)擴大招生數(shù)量,出現(xiàn)了生源參差不齊、質(zhì)量下降等問題。部分學生基礎(chǔ)較弱,加上對未來出路感到茫然,學習自主性不高。以上兩種情況使得無機化學實驗的教學效果大打折扣,難以實現(xiàn)培養(yǎng)目標。在這樣的背景下,我們通過對無機化學實驗教學的不斷思考,近兩年來對無機化學實驗課堂管理與學生成績評價進行了初步的改革探索,取得了一定的效果。
2無機化學實驗教學改革文獻綜述
我們通過文獻檢索,了解到近年來很多教師對無機化學實驗教學提出了改革意見和做法,如林秋月等對計算機輔助無機化學實驗教學進行了研究,提出了利用音像動畫代替課堂演示、采用多媒體課件進行實驗教學等措施。白麗娟等認為,在培養(yǎng)學生基本操作技能和科學素養(yǎng)的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。她提出改革后的考核內(nèi)容以無機化學實驗的基本知識、基本操作、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力為主,采用平時考核和期終考核相結(jié)合的辦法:平時考核包括預習、操作、實驗素養(yǎng)與習慣、實驗速度、實驗結(jié)果、實驗報告和實驗創(chuàng)新;期終考核包括筆試、實驗操作及實驗小論文。殷平等提出課內(nèi)課外加強師生互動、實施輔助教學手段、開放實驗室、充實無機化學實驗教學中的科研內(nèi)容、努力提升無機化學實驗教學條件等方面就無機化學實驗教學改革進行了探索研究。李向清等從大學無機化學實驗的基礎(chǔ)性、無機化學實驗的綜合性和研究性、無機化學實驗的環(huán)保性教育、無機化學實驗的微型化等方面提出了改革意見,具體措施比如:安排一些簡單無機化合物的合成和提純實驗,以訓練學生動手能力;每節(jié)新課改為先預習、再實驗、后總結(jié)的做法;每次實驗結(jié)束最好能留有一定的時間以便教師和學生之間互相交流;適當增加一定量難度適中、有一定趣味性和應(yīng)用性的綜合實驗技能訓練內(nèi)容,等。石振武等對工科無機化學課程實驗教學提出了以下改革措施:抓好實驗前預習報告培養(yǎng)學生自學能力,要求學生以自己的語言完成預習報告;加強學生實驗操作過程的管理和考核,以實驗操作是否得當正確、操作是否熟練、用時長短、實驗記錄的結(jié)果是否準確、儀器是否干凈、實驗臺是否整潔等幾方面作為實驗操作成績評定的基本依據(jù);完善實驗記錄的方法和評定,要求學生根據(jù)實驗的內(nèi)容制定恰當?shù)膶嶒灛F(xiàn)象和結(jié)果的記錄表并進行忠實詳細地填寫,并將該實驗記錄表經(jīng)指導教師簽字確認后黏貼在實驗報告中。王霞等將ProblemBasedLearning教學法引入無機化學實驗課程教學,強調(diào)學生在學習中的自主性,由學生提出問題、查閱資料、分組討論、設(shè)計方案、動手實驗、觀察現(xiàn)象、測定數(shù)據(jù)、最后總結(jié)反思。她們并以實驗“硫酸亞鐵銨的制備”為例初步探討該教學法在無機化學實驗教學中的應(yīng)用。關(guān)于成績評價研究也有一些,但發(fā)表時間較早,如:楊秀清等提出無機化學實驗成績由六個部分組成,其中預習20分,實驗紀律10分,實驗操作20分,實驗記錄10分,衛(wèi)生整理10分,實驗報告30分。并對各部分分值提出了具體操作要求。姜潤田等認為應(yīng)該將開設(shè)的每個實驗的成績?nèi)∑骄俪艘?0%作為本門課的平時成績;期末成績以綜合性實驗考核為準,占30%;把平時和期末兩塊成績加起來即為本門課的總成績。開放性實驗屬選修性質(zhì),考核合格即可。
3無機化學實驗教學課堂管理方面的改革探索
3.1設(shè)計問題提問,加強對學生預習情況的檢查
學生在實驗課前對即將要做的實驗是否有整體全面的認識,是否掌握了基本知識和相關(guān)原理,是否對一些具體的細節(jié)進行過認真的思考,直接關(guān)系到其做實驗的效果,甚至是成敗。如何提高學生預習的積極性呢?我們做了如下改革:將以前上課剛開始一段時間的講解改變成現(xiàn)在的提問。課前我們盡量做到把實驗中所有的細節(jié)設(shè)計成問題,有必答題和搶答題等多種形式,然后上課時就設(shè)計的問題提問學生,并把他們回答的結(jié)果簡要記錄下來,留待課后打分給成績時參考,或者當堂直接給出成績,這個成績將作為總評成績的一部分。該部分成績在最后的總評中所占的比例應(yīng)事先向?qū)W生公布。設(shè)計問題的總數(shù)最好能覆蓋大部分或全部同學?;卮鸬慕Y(jié)果要及時點評,給出正確答案,以便在接下來的實驗中為學生提供正確的指導。由于回答問題的好壞直接牽涉到最后該門課的總評成績,因此容易引起學生的重視,客觀上起到了提高學生課前預習積極性的效果。另外,還要提出一些有探究性的問題,讓學生在實驗中去發(fā)現(xiàn)和總結(jié)。比如在《氧化還原反應(yīng)》實驗中,反應(yīng)物相對量的不同會影響某些反應(yīng)最終的實驗現(xiàn)象和結(jié)果,可以就此設(shè)計問題。
3.2課堂上不斷巡視,加強對學生實驗操作過程的監(jiān)督
在學生進入實驗操作環(huán)節(jié)以后,教師不要像以前那樣只顧做自己的事情,而是要加強對學生實驗過程的考察。我們采取了以下做法:教師在課堂上認真巡視每位同學做實驗的過程,并做好相關(guān)記錄。這樣做有三個目的:一是要及時掌握每位同學實驗開展的情況,防止有的小組中個別同學不做實驗、依靠別人,這種情況會時有發(fā)生,應(yīng)及時提醒;二是要及時發(fā)現(xiàn)個別同學的錯誤操作,并給予當場糾正,對較嚴重的具有普遍性的問題要同時提醒全班同學加以防范;三是要注意發(fā)現(xiàn)操作非常認真規(guī)范的同學,適當給予表揚。另外在巡視的過程中也要及時解決學生遇到的困難,比如有學生某個知識點忘記了,要及時給予解答;有的同學儀器損壞了,要及時為其更換,也就是說教師這時候還要為學生做好服務(wù)工作。課堂考察的結(jié)果也要給出相應(yīng)的分數(shù),并確定其在總評成績中的比例。
3.3對實驗數(shù)據(jù)和產(chǎn)品拍照留存,加強對學生實驗結(jié)果的考察
在以往的學生實驗課上,我們發(fā)現(xiàn)有學生不夠認真,沒有做出實驗結(jié)果就草草收場。由于當時不注意對學生實驗結(jié)果的考察,對這種現(xiàn)象未在實驗總評成績中體現(xiàn)。我們對此進行了認真的思考,提出了以下改革措施:對每一位學生的實驗結(jié)果進行取證,包括對實驗數(shù)據(jù)原始記錄和實驗產(chǎn)品進行拍照,并對實驗數(shù)據(jù)的合理性進行檢查。將檢查記錄的結(jié)果打出成績,并將該成績作為總評成績構(gòu)成的一部分。我們發(fā)現(xiàn),這種做法大大提高了學生做實驗的認真程度。當然對實驗失敗的同學,我們的做法是鼓勵其重新做一遍,以獲得較好的實驗結(jié)果。
3.4及時交流,提高學生對本次實驗的再認識
等到大部分學生做完實驗以后,可以考慮開始一邊繼續(xù)前面的工作,一邊與學生進行交流,其目的主要是考察本次學生實驗的整體情況,了解哪些地方比較成功,哪些地方容易失敗,并督促學生進行反思,同時也為自己下一次設(shè)計問題提供素材。另外,時間允許的話,可以讓做的好的同學向大家介紹經(jīng)驗,主要說出他在課前對哪些關(guān)鍵點做了深入的思考,做實驗時注意了哪些方面?等等。也讓做的不好甚至失敗的同學分析自己本次實驗沒做好的原因,以免后面的同學重蹈覆轍。比如在做“硫酸亞鐵銨的制備”實驗時,有的同學得到的產(chǎn)物量多且結(jié)晶性好,而有的同學所得產(chǎn)品量少且呈面糊狀,甚至有少數(shù)同學產(chǎn)品發(fā)黃,這就應(yīng)要求學生結(jié)合具體情況進行分析。
4無機化學實驗教學學生成績評價方面的改革探索
4.1根據(jù)出勤情況對每位學生進行評價判分
一般來說,學生除了生病或有重要的事情才請假外,都會正常出勤的。在我們所帶的三屆學生無機化學實驗課堂上,缺勤情況比較少見,但遲到現(xiàn)象比較多,也有少量學生會早退,即實驗未完成或?qū)嶒炁_沒整理好就離開了實驗室。因此,我們認為出勤成績應(yīng)考慮到對遲到和早退現(xiàn)象的處理,我們采取了如下做法:對遲到和早退現(xiàn)象進行酌情扣分,并按一定比例將其體現(xiàn)在總評成績中。
4.2根據(jù)預習情況對每位學生進行評價判分
學生預習情況主要包括預習報告完成情況和課堂上回答問題情況。學生預習實驗報告不能直接抄襲書本,應(yīng)采用自己的語言書寫,內(nèi)容應(yīng)包含新使用儀器設(shè)備的原理、使用步驟和注意事項,以及對實驗課本中思考題的解答,等。由于無機化學實驗大部分為驗證性實驗,實驗思考題的解答可以通過課前查閱資料來解決。我們根據(jù)學生預習實驗報告的書寫情況和課堂回答問題的情況給出合理的分數(shù),并確定其在總評成績中的比例。
4.3根據(jù)課堂巡視情況對每位學生進行評價判分
以往對學生實驗成績的評價未充分考慮學生在實驗過程中的表現(xiàn),現(xiàn)在我們要根據(jù)上述課堂管理中課堂巡視的結(jié)果,給出學生相對公平的操作分,當然這一點做起來還是比較困難的,需要事先合理設(shè)計出給分點或扣分點。我們的做法是先設(shè)定一個基本分,然后再根據(jù)每位學生做實驗過程中的表現(xiàn),對操作準確到位的情況加上一定的分數(shù),而對操作不當或出現(xiàn)錯誤的情況減去一定的分數(shù),并將該部分分數(shù)按一定比例體現(xiàn)在總評成績中。
4.4根據(jù)實驗報告書寫內(nèi)容對每位學生進行評價判分