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化學專業的分類范文1
關鍵詞:機械類專業;自動化類課程;課程體系
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】B 【文章編號】1008-1216(2016)11C-0091-03
機械類專業主要有機械設計制造及其自動化、農業機械化及其自動化、車輛工程等。在這些專業的培養目標中,明確了對學生進行自動化技術的教學要求。因此,在專業培養方案中設置了自動化類課程,科目主要有電工技術、電子技術、測試技術、單片機原理及應用、工程控制與機電一體化技術等。自動化類課程的設置對于學生掌握現代機械設計方法與先進制造技術,能夠從事機電結合的產品開發、自動生產設計等方面的工作起到了積極的作用。
一、自動化類課程體系教學中存在的問題
由于各方面原因,機械類專業有偏“機”的傾向,自動化方面偏弱,雖然在教學過程中講授機電兩方面的知識,但是實際上各自為政,出現了機電脫節的現象,造成學生所學的知識不能相互融合,培養的學生很難成為機電綜合類人才。
(一)理論教學內容相互結合不足
機械類專業中自動化類課程未形成合理的體系,一方面,在教學中沒有注意相互內容的層次關系,銜接不理想。授課教師各自講授教學內容,相互之間缺乏溝通,出現了授課內容重疊的現象。比如,在《電工技術》課程中關于直流電動機以及PLC控制的知識,而在《機電一體化技術》課程中又有直流伺服電機和PLC技術的內容,如果任課教師間不注意交流,不可避免地出現了重復講授的情況,在當前課程學時壓縮的背景下,造成了學時的浪費。另一方面,自動化課群與機械制造類課程聯系不夠緊密,機電結合不足。自動化類課程的設置,是為了使學生在機械設計與制造環境中能夠利用自動化的技術手段,達到掌握機電技術的知識目標。但在教學中這兩方面的課程相對獨立,課程學期安排上不夠合理,造成了學生機電知識上的割裂與脫節。比如,機械類課程中的《數控機床》課程,主要講授作為典型機電一體化產品一數控機床的知識,可作為它的前續課程《機電一體化技術》卻安排在了同一個學期甚至滯后的學期開設,不能起到前期知識鋪墊的作用。
(二)實踐教學環節薄弱,缺乏綜合性訓練
自動化類課程的實踐教學環節內容單一、薄弱,對學生綜合應用機電一體化技術的能力培養與訓練不足,主要體現在:1.實驗內容大多以驗證性為主,未能充分從機電結合的角度去安排應用性強的項目;2.生產實習沒有與自動化相關的任務;3.畢業設計訓練缺失,近幾年機械類專業的學生進行的畢業設計只是在機械設計與制造方面的題目,沒有與自動化相結合的內容。
由此可見,現有狀態制約了相關專業學生對機電綜合應用能力的培養,學生發現問題、分析問題、解決問題的能力不能得到訓練。因此,在我校實行學分制的背景下,如何使機械類專業的學生具備能適應現代社會需要和技術發展要求的機電綜合能力是亟需解決的問題,進行對自動化類課程體系和教學內容的研究與實踐具有重要的現實意義。
二、自動化類課程體系建設的措施
(一)建立教學團隊
教學團隊建設既是加強師資隊伍建設的有效途徑,也是促進教學改革的廣闊平臺和凝聚教師向心力的良好載體。在機械類專業自動化類課程教學中,通過建立團隊合作機制和組織模式,有利于開展教學研討和交流,便于科學合理地構建相關課程的教學內容;有利于進一步開發教學資源,整合團隊成員的優勢,為教學實踐提供強有力的師資保障。
(二)建立科學合理、銜接有序的課程體系
圍繞機械類專業人才培養目標,研究自動化類課程中各科目的具體教學內容,特別要注重各科目的銜接及其知識在機械設計制造中的應用。
在《電工技術》課程中重點講解電路基本理論、變壓器、三相異步電動機、繼電器控制;直流電機以及PLC控制在后續課程《機電一體化技術》中講授;《測試技術》課程中主要講解傳感器與信號處理,測試系統的構建由《機電一體化技術》課程介紹等。理順自動化類課程授課次序(如圖1所示)。
圖1 自動化類課程教學次序
在機械類專業的自動化類課程中,《機電一體化技術》是以當前機電一體化技術為主,面向具有代表性的機電一體化系統的設計開發,從較寬廣的應用范圍講述機電一體化的基礎理論與應用,綜合性、實踐性很強,涉及知識面廣、容量大。課程教學內容主要包括機械系統、檢測系統、伺服系統、控制系統、接口技術以及機電一體化系統設計等。該課程對于機械類專業中“機”“電”類課程知識的銜接與協調起著重要的作用,相關課程關系(如圖2所示)。所以可以以此為抓手,統籌安排,妥善處理好兩大類課程的體系建設問題。
圖2 機電類課程關系
(三)加強綜合性實踐教學體系建設
在實驗內容上,突破課程體系的界限,將機械設計、液(氣)壓傳動、電氣控制和PLC、單片、測試技術等課程內容有機結合,圍繞典型的機電一體化裝備,建設系統性、綜合性的實驗項目或開展機電綜合性課程設計。
加強機電相結合的生產實習、畢業設計的建設。探討在原有實習項目中如何增加自動化類的要求,這樣可以充分利用現有實習基地(大型國有企業)的資源使學生得到現場的綜合訓練。增加機電一體化的畢業設計題目,使學生所學知識得到整合與提高。
(四)構建學生創新教育體系
機械類專業學生創新能力的培養貫穿高等教育的全過程,構建創新教育體系是非常重要的一個環節。大學生往往思想活躍、勇于創新、競爭意識強,開展學生科技創新活動可以激發學生的主觀能動性,提高創新意識。可以組織學生參加“機器人大賽”“飛思卡爾智能車大賽”等活動,進一步加強對其機電綜合能力的培養和鍛煉,使學生對所學的知識融會貫通。學科競賽還可以與課堂教學以及實踐教學結合起來,使學生在專業知識體系的構建中,逐步形成機械設計制造與自動化控制相融合的構架。
三、結束語
機械類專業中的自動化類課程是其專業培養方案中重要的組成部分,合理設置課程及其教學內容、科學安排講授學期與次序,并與機械類課程能夠有機結合對于專業培養目標的實現有著重要的意義。在當今社會中,對機電結合的一體化人才需求比較旺盛,培養出掌握機電技術的復合型應用人才,使之在工作崗位做出貢獻,是高等教育的目的。建設并完善機械類專業自動化類課程體系,可以適應學分制的要求,為培養學生機電一體的綜合應用能力提供環境和條件。
基金項目:“電工電子系列課程教學團隊”;精品課程“電氣控制技術”;內蒙古農業大學教育教學改革研究項目(JG-201316)。
參考文獻:
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化學專業的分類范文2
隨著我國高等教育大眾化和學習型社會建設的進一步推進,[1]高等教育的人才培養、科學研究和社會服務三大功能,決定了高等教育必須不斷改革和發展,以滿足國家、社會和個人對高等教育的需求。分析化學一直以來是高等農科類專業的基礎課程?,F行分析化學的教學內容、課程設置、教學方法與手段是否適應學科發展和社會發展的需要?從社會對各類分析測試技術的具體需求,對環境、商檢、藥檢、地礦、質檢等行業的調查,各類滴定分析法、紫外可見光譜法、電位法、紅外光譜法、原子吸收光譜法等社會需求高。[2]我?,F開設了生物科學(師范)、蠶學與生物技術、農業資源與環境專業、環境科學、環境工程、林學、土地資源管理、水文與水資源工程、紡織工程、茶學食品科學與工程、包裝工程、食品質量與安全、動物醫學、草業科學、水產養殖學等二十多個近化學類農科專業。不同的專業對分析化學知識的要求不同、側重也不相同。特別是分析化學作為化學的重要分支,于20世紀90年代,在以人類基因組計劃作為代表的生命科學的激勵下,跨入了以生命分析化學為特征的新紀元。而流動注射分析法、酶、免疫等生化分析法在教學上還是空白。[3]分析化學基礎課所面臨的突出問題是:所涉及的教學內容越來越多,課時數卻越來越少;所涉及的專業越來越多,而開設的分析化學課程教材內容、實驗項目、教學方法和教學要求均相同。這種不考慮學生專業特點,“一刀切”、“一鍋煮”的教學模式,使對分析化學要求高的專業學生“吃不飽”,要求低的專業學生“嚼不爛”,無法滿足當前大學生素質教育的要求。怎樣在有限的課時中,從廣度上介紹分析化學的概念、原理、方法和技術,有利于“向學生展示21世紀分析化學生龍活虎、立體多維的圖像”,(3)同時也能在深度上為社會培養高素質的復合型、創新型人才?“按學科大類招生”目前已經成為我國高校招生發展的一種教育模式,其宗旨是尊重學生個性,促進專業發展,提高教學質量。比如我校的資源環境學院已改革為按環境生態大類招生,在前2年完成環境生態大類課程結構體系中公共課程和基礎課程學習,后2年學院根據國家和社會人才需求情況、學生的學習成績和志愿情況分專業。為此,該學院對學生的培養計劃和課程體系設置做了相應的調整,依據各專業對分析化學的不同要求層次,部分專業必修,部分專業選修。在今后的幾年里,我校的部分學院可能還會有類似的調整和改革。在這種大類招生體系的新形式下,現行的統一的教學模式嚴重打擊了學生的學習積極性和學習興趣,使分析化學的教學目標難以真正實現,從而阻礙了分析化學教學質量的進一步提高,“教師白費力,學生不受益”的尷尬局面屢見不鮮。像我校這種情況,在農林院校和綜合性大學里較為普遍存在。如何針對各個專業對分析化學知識的要求而做到教學的有的放矢?我校為此提出了新的教學模式———分類教學模式。
二、分類教學的可行性
分類教學模式以人本主義、素質教育為理論基礎,以學生學習興趣為前提,強調學生主體性的發揮和培養,通過優化教學過程的各個環節、各個要素,求得最佳教學效果。它的目標是為具有不同的文化基礎、不同的專業學科、不同的職業去向的學生,提供盡可能多的相關知識和能力的準備,以充分發揮學生學習的主觀能動性,最大限度地激發學生的學習潛能。
1.農科類專業對分析化學知識的需求情況。以我校為例,有二十多個專業開設了分析化學課程,從培養目標具備的知識和能力來看,他們的大類專業特征明確,對分析化學的要求各有側重。①環境類。主要培養目標具備環境資源分析與測試、環境污染與防治、環保產品開發、資源利用與保護等知識和能力。對分析化學的要求側重于各類滴定分析法、紫外可見光譜法、電位法、原子吸收光譜法。②醫藥類。生物藥物分析對分析化學有較高要求,側重于各類滴定分析法、紫外可見光譜法、紅外光譜法、氣液相色譜法。③食品類。食品質量與安全與分析化學息息相關,側重于各類滴定分析法、紫外可見光譜法、電位法、氣液相色譜法。④生物類。涉及植物化學保護,動物營養與飼料科學,飼料分析與質量檢測,致病因素分析、檢驗,藥物正確使用與開發,農業生物學,水生生物種質資源及基因資源的保護、發掘與利用研究,水產動物病原診斷,水產動物病害的免疫防治及機理,水產動物營養生理、營養需求與代謝,營養與品質,營養與免疫,營養與環境以及重要經濟水產動物人工全價配合飼料的配方和加工,品質分析,生理生化等,均對分析化學有相應的要求,側重于各類滴定分析法、紫外可見光譜法、電位法、氣液相色譜法、酶、免疫等生化分析法。由此看來,分析化學在各類專業的應用中是廣泛的,但各專業由于分析的對象和要求不同,對分析化學的要求各有側重,依據不同專業要求進行分類教學更能激發學生的學習興趣。
2.分析化學教師團隊的情況。農林院校的分析化學教師,一般都來自于化學專業,專業知識扎實,在教學科研工作中,在學校內部很容易與其他專業融合。在自我素養方面,通常都在碩博學位進修中,分別于藥物分析、環境化學、食品化學、生物化學領域深入學習和研究,對于分析化學在其他各領域的應用有很深的認識和理解,為分類教學提供了優質的教學支撐。
三、基于大類招生下農科類專業的分析化學課程分類教學的設計思路
1.大類學科分類的劃分。根據農科類各專業人才培養目標,明確各類專業對分析化學的實際需求,科學合理地劃分出大類學科。這需要在教學改革實踐中不斷地深入研究、調整、合理化。
2.教學課程體系的完善。在教學課程體系的構建中,對課程內容進行整合和優化,注重體系完整、簡約實用。通過改革,使教學內容的系統性、社會性、生活性、新穎性更強。在教學內容確定后,組織相關教師編寫新的更為合理的課程教學大綱和教案,并在實踐中不斷修改和完善。
化學專業的分類范文3
關鍵詞:水文地球化學 實踐教學 教學方法
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)01(a)-0107-02
水文地球化學是地下水科學與工程專業的專業基礎課,它是在水文地質學及地球化學的基礎上發展起來的,主要研究對象是地下水化學成分的形成和演化,以及各種組分在地下水中的運移規律,是探索地球表層各帶地下水地球化學作用的一門新興學科[1]。
隨著經濟發展和人類對地下水資源的不斷開發和利用,地下水環境不斷惡化,地下水污染修復技術不斷的發展,對地下水科學與工程專業的學生也提出了新的要求,但是水文地球化學理論是解決這些問題的理論基礎。如何使學生有效的掌握水文地球化學的相關知識,提高學習的興趣以及增加在專業領域的實用性成為該課程教學過程中的主要解決的問題。
水文地球化學課程以課堂授課為主,以實驗為輔,該文結合實際教學過程中的經驗總結,就該課程與其它專業課程內容的優化整合,與專業實習的有效結合及應用,以及實踐教學的探索與提升三個方面進行課程教學的改革,達到提高課堂教學的水平,促進實踐教學的提升的目的。
1 與其它課程內容的優化整合
1.1 與先導課程的銜接
水文地球化學相關的先導課程包括:《普通化學》《物理化學》《普通地質學》《構造地質學》《巖石學》及《水文地質學基礎》等。
建議在《普通化學》《物理化學》的教學過程中可酌情對水文地球化學課程中應用到的知識點進行講解,比如溶解平衡、碳酸平衡、絡合物計算、氧化還原反應、吸附作用、熱力學的狀態函數等,并在對普通化學的實驗課程進行體現。
《普通地質學》《構造地質學》《巖石學》作為地質類基礎課程,為地下水課程與工程專業的學習奠定了良好的地質基礎,例如地表水及地下水的地質作用、構造裂隙的發育、三大巖類的形成及其特征等,都是地下水化學成分形成的基礎條件。
《水文地質學基礎》作為專業基礎課,與水文地球化學的教學聯系最為密切,“地下水化學成分及其形成作用”章節有部分交叉內容,因此要特別注意課堂教學中概念的統一。例如庫爾洛夫式的書寫、地下水化學分類與圖示方法。
1.2 與同期課程的有效結合
同期開設的課程有《環境水化學》或《水分析化學》,主要講授實驗室水化學分析方法,提高學生實際操作能力,為開展水文地球化學的綜合實驗奠定了良好的實驗室基礎。
1.3 為后續課程的鋪墊
與該課程聯系最緊密的后續專業課為《環境同位素水文地質》《地下水污染原理及防治》《環境與地質災害評價》,因此,水文地球化學的課堂教學中應將同位素的概念、地下水污染及地下水質量評價等內容有效與以上課程進行有效、避免重復。
2 與實習課程有效結合與應用
我國地學教育教學模式表明,實踐教學是人才培養的關鍵環節,充分的實驗室教學實習和野外實踐都是培養地學人才的重要途徑[3-6]。地下水科學與工程專業人才的培養需經歷地學思維至專業思維再至專業綜合能力過程的轉變,因此認識實習、地質教學實習、專業生產實習、畢業實習所組成專業實踐教學體系發揮了舉足輕重的作用,專業實習的教學質量直接影響該專業高素質人才的培養質量[6],因此充分將實習實踐課程中的內容與水文地球化學的課堂教學相結合,能夠提高課堂教學的水平,也能夠促進實踐教學的提升。
2.1 與認識實習及地質實習的銜接
水文地球化學課程的教學在認識實習和地質實習之后,因此,在課堂教學中可有效結合野外實習內容,例如巖溶形成的機理、三大巖類與地下水賦存運移及水化學特征的關系、地形等自然地理因素對地下水化學成分的影響。
2.2 加強在生產實習中水文地球化學知識的應用
在地下水科學與工程專業的生產實習中充分加強對水文地球化學知識的應用,在柳江盆地的水文地質調查中的得到具體體現。例如:(1)分析地下水化學組分的成因及影響因素;(2)分析不同巖性的含水層地下水化學成分的特征;(3)利用水化學及同位素的手段探索泉的成因類型,判斷地下水的補給來源等;(4)對水質測試數據進行水文地球化學分類及水質評價。
3 實踐教學的探索與提高
3.1 提高實驗教學及水化學模擬軟件的應用
水文地球強調理論與實踐的結合,因此學生掌握水化學相關的實驗操作技能及相關水化學模擬軟件的基本原理與操作。
根據長期實驗教學的探索,建議加強水文地球化學實驗的開展,例如增加:(1)巖礦水解實驗;(2)水中碳酸平衡與pH關系測定實驗;(3)土壤介質對氨氮吸附平衡試驗;(4)溶濾實驗;(5)結合實際場地的綜合實驗。由于課時量有限,因此依照學生興趣分類分組開展單項實驗和綜合實驗設計,并在課下進行實驗成果的交流匯報。
AqQA或Aquachem等基礎的水化學數據分析軟件,可以進行水化學數據的可靠性驗證、基本指標的計算、水化學類型的劃分及基礎水化學圖件(如Piper三線圖)的繪制和水質評價,因此,可以結合實例進行課堂教學和實際操作,讓學生掌握基本水化學數據分析方法。
水文地球化學模擬軟件WATEQ/PHREEQC/MINEQA2等,可以進行水溶組分平衡分布計算、氧化還原平衡計算、液-氣平衡計算、礦物飽和指數計算[2],對學生進行水文地球化學方面的研究提供了很好的技術支持,因此可篩選個別軟件(PHREEQC)講授基本原理及實例操作,課下讓學生自主進行軟件的實際操作與討論應用。
3.2 增加課程設計,調動學習主動性,探索開放式教學
以利用水文地球化學的基礎理論解決實際問題為出發點,結合地下水科學領域的研究熱點布置課程設計,例如:探討土壤鹽漬化與高氟地下水的關系;地下水環境與地方??;水的硬度對人類生活的影響;礦泉水與人體健康等。讓學生通過查閱文獻、網絡資料、新聞報道等全方位進行調研,并分組進行匯報討論,調動學習主動性。
4 結語
水文地球化學作為地下水科學與工程專業教學體系中重要的組成部分,在專業人才目標培養的實現上具有至關重要的作用。經過在課堂教學的改革,與實習課程的結合及實踐教學中的提升,能充分的提高學生學習的主動性及該門課程在專業領域的實用性,使理論與實踐教學體系很好的融合,取得了良好的教學效果,提高了地下水科學與工程專業人才質量。
參考文獻
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化學專業的分類范文4
關鍵詞:藥物化學;教學內容改革;創新實踐
“藥物化學”學科是所有藥學學科的基礎,是藥物創新的源頭,具有時代的前沿性,每年都有大量科學文獻報道不同領域疾病治療藥物的新結構、新靶點及構效關系,藥物化學研究的新方法不斷進步?!八幬锘瘜W”課程是幾乎所有藥學專業學生的專業基礎課程,其教材的選擇也至關重要。在我校,“藥物化學”課程一直是開設給四年制本科藥學專業、藥物制劑專業、臨床藥學專業、環境科學專業、應用化學專業、藥物分析專業三年級學生;五年制藥學英語專業,藥學日語專業四年級學生的專業課程,共48學時,其教材沿用化學工業出版社國家級規劃教材《藥物化學》。該教材于2016年1月再版發行,增添了臨床上應用量大、靶點新的藥物化學新知識,且現今正處在信息量爆炸的階段,學生可通過各種渠道了解新上市藥物的情況,因此,基于新版教材的《藥物化學》教學改革勢在必行。我校藥物化學教研室教師在運行了一學期的藥物化學授課后,總結了教學大綱、課件制作及課堂教學改革方面的經驗與不足,為后續該門課程的授課探索了新的方案。
一、改革教學大綱,重點突出,層次清楚
在課程進行之前,我們首先針對新版教材的內容對教學大綱進行了重新設置。考慮到授課對象的藥學基礎,教學大綱以新版《藥物化學》教材為基礎,充分考慮目前臨床上用藥特點,保留與“藥物化學”學科發展密切相關的經典內容,刪減陳舊及與其他課程重復的內容,補充新的研究方法與成果,重新設置本課程在教學中的重點和難點,力爭在有限的課時中盡可能多的使學生掌握藥物化學前沿相關知識。根據授課對象的專業及學時數,減少藥物的合成所占比例,僅介紹一些臨床應用重要,市場份額大,且合成類型比較經典的藥物的合成,對藥物化學結構變化的重點落在代表性藥物的體內代謝上,通過體內的化學變化進一步深入了解藥物的作用機制、藥效強弱、持續時間及毒性作用等。以相當的學時增加藥物化學前沿了解性的內容,如增加介紹褪黑素受體激動劑的研究進展與臨床應用、了解我國自主研發的一類新藥艾瑞昔布的開發過程與研究歷程、了解臨床上治療高血糖藥物的新靶點及各類藥物、了解靶向抗腫瘤藥物的新靶點、代表性藥物及臨床應用特點等。使本科生盡早接觸到新藥研究比較熱門的領域。教學大綱是整個授課的關鍵,所有授課基本內容及考核中的重點均圍繞教學大綱開展,故我們首先對教學大綱進行了認真細致的重新設置,綜合考慮授課學生對象及學生以后對該門課程的需求,難易結合,經典與前沿相交叉,在有限的課時內盡量減少死記硬背的內容,使學生掌握更多的藥物化學學科前沿性的知識。
二、制作統一課件,深入淺出,引人入勝
我校開設給藥學各專業的《藥物化學》課程(課程編碼:030917CL-制,48學時)涵蓋8個專業31個班級,由我教研室多名教師按照教學大綱統一授課。在本次教學改革中,我們對課件進行了統一、規范的制作,設定了6個能夠代表沈陽校區和南校區特色的代表性背景模板,統一各級標題的字號、字體,統一結構式中線條與字母的規格。新課件背景嚴肅、正式,體現了我校深遠悠久的藥學底蘊,同時畫面簡單精美,顏色對比顯著,課件中的重點內容一目了然,適合本科學生接受。各論中各章節的課件內容均按照各類藥物臨床應用情況,先總述,后分類介紹、最終總結的模式制作,章節最后通常加入該類藥物目前的研究開況作為擴展補充知識。如增加了學時的降血糖藥物(由原大綱中1學時增加為2學時)的課件中,首先簡單列舉糖尿病的形成及發病情況(1頁),該疾病在臨床上的分類及發病機制(1頁,為后續藥物的分類做鋪墊);治療I型糖尿病的胰島素的發現發展情況(4—5頁,同時提及我國在胰島素提純過程中的巨大成就)。口服降血糖藥物是課程中的重點介紹內容:利用1頁PPT列舉口服降糖藥物按照作用機制進行分類及代表性藥物,隨后即按照此分類方法對各類降糖藥物的發現、發展過程,臨床用藥情況、代表性藥物及該類藥物目前研究進展進行介紹。如經典的磺酰脲類降血糖藥物,其發現過程(1頁);藥物研究進展及特點(1頁);作用機制(1頁);三代磺酰脲類降血糖藥物的代表性藥物及結構特點(3頁);構效關系(1頁);臨床上與其他藥物相互作用(1頁);代表性藥物格列吡嗪的結構與命名(1頁)、體內代謝(1頁)、化學合成(1頁);代表性藥物格列美脲的結構與代謝(2頁);磺酰脲類藥物目前的臨床應用及研究進展(1頁)。課件制作中查找文獻及數據庫,增加了藥物靶點與藥物分子相互作用的三維圖,使學生更好的理解藥物分子與靶標的相互作用及當今藥物化學學科進行新藥設計的常規方法。如在課件中列舉了三代血管緊張素轉化酶抑制劑(ACEI)卡托普利、依那普利和賴諾普利與血管緊張素轉化酶(ACE)的三維對接圖(dock-ing),從中能明顯看出三個藥物與靶點結合時關鍵氨基酸的數量及結合方式,三者與ACE結合的作用力依次增強,故能使學生更好的理解三代ACE抑制劑對ACE的抑制作用及臨床上的降血壓作用依次增強,用藥量依次減少。
三、改變課堂教學,學生主體,靈活授課
化學專業的分類范文5
關鍵詞:專業導論;質量保障系統;教學實踐;材料化學
中圖分類號:G640 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2012)41-0035-03
一、引言
隨著對大學新生開設專業導論課的背景、價值和目的日益充分的探討,越來越多的學校開始重視專業導論課程的設立,任課教師也提出了許多教學改革方法和措施。專業導論課主要對本專業性質、學習內容、學習方法、課程設置及未來就業前景和領域進行介紹,目的是培養學生專業思想和興趣,引導正確的學習方法,規劃四年學習計劃和未來就業。專業導論課程的授課質量將會影響本科生大學四年的學習質量,甚至外延到學生的職業生涯。課程教學質量是學校教學水平的具體體現,是教學評估的重要指標,建立課程教學質量保障體系是必要的。
材料化學專業(綠色電子材料方向)是教育部批準2009年開始招生的新專業。上海第二工業大學(以下簡稱“我?!?基于電子產品制造綠色化和從源頭上解決廢棄電子產品環境污染問題的行業背景,根據國家環境保護政策和企業需求開設了本專業。材料化學專業(綠色電子材料方向)培養掌握電子信息制造基礎知識、材料化學專業知識和電子廢棄物資源化技術,從事綠色電子材料設計與制備的專業技術人才,滿足微電子及光電子材料與器件制造、電子原輔材料制備、電子廢棄物處理等高新技術和環保產業需求。在新專業的培養方案中,大學一年級第一學期開設了“材料化學專業導論”課程。對于新專業建設,應當始終把教育評估的質量觀貫穿于教學活動的每個環節。從2009年開始,我校制訂和完善了教學大綱、教學進程表;自編了講義,并制作多媒體課件;在教學內容、教學方法、教學手段等方面進行了探索,從課程目標、課程實施、課程管理和課程評價四方面初步建立了“材料化學專業導論”課程教學質量保障系統。
二、課程目標
材料化學專業導論課是大一新生最早接觸到的一門和專業相關的必修課程,1學分,16學時。建立清晰、準確的課程目標是保證教學質量的首要前提。課程教學必須解答新生心中的三大困惑,即這個專業是“干什么”的?要“學什么”?畢業后自己能“做什么”?學生學完之后將對材料化學專業(綠色電子材料方向)有全面的了解,包括本專業在社會發展中與國民經濟中的地位與作用;本專業涉及的科學技術研究內容與發展趨勢;本專業的教學培養計劃及課程設置;本專業學生的知識結構、能力結構與素質要求。從而使學生更明確大學四年學習目標與內容,掌握正確的學習方法,了解就業方向與領域。
三、課程實施
1.課程教學內容
材料化學專業導論課程教學內容涉及專業知識、思想教育、職業創業教育等方面的內容,要實現教育和教學雙重目標。通過三部分材料化學專業知識的講解,使學生首先了解這個專業是“干什么”的。第一部分從什么是材料、材料的分類、材料的用途、新材料入手,讓學生有一個從感性到理性的認識過程;第二部分包括一級學科材料科學與工程的內容以及學科專業發展過程;第三部分先介紹傳統的材料化學專業涵蓋的內容,在材料化學專業框架下講解材料化學專業(綠色電子材料方向)的設置背景、研究范疇、專業特點等。電子信息產業的迅猛發展帶來的電子廢棄物對環境的污染問題日益嚴重,歐盟相繼出臺了WEEE指令、RoHS指令來應對,電子廢棄物的資源化以及電子產品的綠色設計與制造是解決問題的主要技術和方法,本專業的特點就是培養掌握這方面專業知識和技能的應用性人才。為了使學生更深入理解本專業在社會發展和國民經濟中的重要性以及開設本專業的意義,在這一部分增加了電子材料概述、電子輔料概述,無公害電子制造技術的發展趨勢三個模塊的內容。
針對學生希望知道在我校這個專業能“學什么”,課程重點介紹了本專業培養方案,講述專業學習的課程體系,也增加了本專業學生所能參加的技能考試所需的知識點。培養方案包括本專業對學生的基本要求、畢業生應獲得的知識和能力、修學年限、畢業與學位的授予、四年課程安排和學分要求。對專業主干課程要學習的主要內容作一概括。針對公共課、專業基礎課、專業課和實踐課不同課程的特點,介紹學習這些課程的基本方法。材料化學專業(綠色電子材料方向)有著全新的課程體系,以四大化學(無機化學、有機化學、分析化學、物理化學)課程為基礎,材料化學、材料物理、高分子材料、膠體與界面化學等課程為主,增開了電子信息材料、印制電路技術、電子化學品(電子原輔材料)、封裝技術與材料等專業課,讓學生較全面地了解電子信息產業和產業鏈;增加了廢棄物資源化技術、電子產品和電子化學品中有毒有害物質和毒理學的專業必修課和選修課,讓學生了解電子產品和電子化學品中有毒有害物質及其危害,以及資源化技術。增加了納米材料、薄膜材料制備技術的專業課和綠色電子材料設計的實驗課,讓學生了解和掌握電子原輔材料綠色設計和制造技術與制備方法。增加的這些課程與材料化學專業的材料制備/合成、組成,結構、測試,表征、性能,應用的專業課程相互銜接,形成了獨特的知識體系。
對于學生畢業后能“做什么”的問題,從幾個方面來講授。第一是材料類人才的現狀和需求;第二是已開設環境工程(電子廢棄物方向)專業、相關材料類專業的學校以及研究所的簡介;第三,結合我校開設的職業生涯規劃以及自主創業教育,為本專業學生明晰就業方向,樹立正確的擇業和就業觀。
材料化學導論課程中還設計了專題講座,包括歐盟WEEE指令、歐盟RoHS指令、PCB與綠色生產,通過聽取專題報告學生對本專業進行更深層次的了解。
2.課程教學方法與手段
根據材料化學專業導論課的特點分析和教學內容可以看出本課程的教學難度并不大,因此在教學方法上可以實現多層次、多樣化,避免單純枯燥的講解。在專題講座中,邀請有經驗的企業技術骨干作1~2個報告;以學生為中心,學生體驗式教學,學生課后通過各種途徑來查閱相關資料,并在課堂上相互交流成果,比如調研電子原輔材料企業、查找開設材料化學專業的學校等;實踐環節方面安排學生參觀我校的學生實驗室以及各研究課題組的專業實驗室,激發學生對科研的感覺。
利用多媒體課件與板書相結合的教學手段,教師通過精講的方式促進學生對重點概念的理解。在課堂上采用討論教學法,擬定能引起學生興趣的、有啟發性的討論題目,結合學生課后自己查閱的資料開展討論。在考核方式上采用期末考試與小論文相結合的方式進行。
四、課程管理與評價
1.課程管理
課程質量不僅受靜態的課程資源要素的影響,也與課程管理對課程活動進程中的動態控制有關。材料化學專業導論課程教學質量保障系統包括教師工作的規范管理、學生學習的規范管理和施教過程規范管理。成立了材料化學專業導論課程教學團隊,上好導論課不僅需要統觀專業教學體系,還應通曉專業應用領域,同時還要對專業就業市場有一定的了解,因此,任課教師團隊由系主任和兩位教授組成。任課教師嚴格按照教學大綱制定教學進程表。教學大綱中明確了這門課程的性質與任務、課程基本要求、課程內容、教學時數分配,考核方式,教材。教學進程表是嚴格按照教學大綱分配一學期內16學時課程,每周1個課時的上課內容。所有相關本課程的教學文件每學期進行歸檔,由教務部門統一管理。學生學習規范包括有學習條件、學習任務、學習要求,有課后作業,接受誠信教育。教師在施教過程中必須遵守學校的一切教學管理規定。
2.課程評價
材料化學專業導論課程的教學評價包括學生評教,督導和同行評議。學生評教和督導聽課由學校層面組織,并將結果反饋到學院;同行評議是由學院組織其他教師聽課,結果由學院的學術委員會反饋給授課教師。此外,授課教師在課程學習期中和期末運用課堂調查了解學生的學習情況,以此構成今后改進教學的基礎。
化學專業的分類范文6
摘要:本文針對目前《分析化學》課程教學體系中存在的覆蓋面廣、專業要求不一的問題,結合綜合性二本院校(以煙臺大學為例)教學中的實際狀況,探討了優化教學資源、建立多層次、寬覆蓋和可持續發展的《分析化學》課程體系的策略。
關鍵詞:分析化學;課程體系;多層次;寬覆蓋
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)52-0075-02
分析化學是化學學科的重要分支,它是研究物質化學組成和結構信息的科學[1]。隨著社會的進步和科學技術的進一步發展,分析化學已經滲透到環境學、藥學、食品科學、材料科學、生命科學等諸多的領域。然而,在這些學科中分析化學所起的作用不盡相同。這些學科對分析化學的要求也各有側重[2]。這就需要我們去認真思考,在新形勢下,如何構建適合綜合性大學各個不同專業的《分析化學》課程教學體系。
本文針對綜合性二本院校在《分析化學》教學過程中存在的問題,提出了構建不同層次的課程體系的設想,以滿足現代分析測試技術的實際需求,使得分析化學課程具有時代性、前沿性、實踐性和綜合性,且該體系能滿足不同層次、各個專業的要求。以期為學生專業基礎知識的積累和以后走上社會提供更有效的幫助。
一、《分析化學》教學體系存在的問題
《分析化學》是高等院?;瘜W、化工、應用化學和材料化學及相關專業必修的四大專業基礎課之一,也是生物、食品、藥學等學科完整課程體系的重要組成部分。從1990年至今,該課程的授課專業從化學工程、生物化學、微生物學拓展到了應用化學、高分子材料、食品工程和質量等十幾個專業。近年來,雖然我們在課程內容、教學方法、實驗設計等方面進行了一些探索和改革,但仍然存在不足。
1.《分析化學》理論課程與學生專業關聯不充分。如上所述,《分析化學》是諸多專業的基礎課程。然而,不同專業具有不同的特點,根據各專業的特點,該課程也會有不同的要求[3]。例如,應用化學專業側重于理論研究;食品科學專業偏重于在食品中營養成分分析,添加劑分析,有害物質分析以及食品質量控制;化工R燈重于化工產品,化工中間體分析;材料專業側重于材料中物質種類和含量的分析和監測。雖然,《分析化學》課程的基礎內容萬變不離其宗,但是不同專業總有自己的特點。然而,目前在該課程教學中,用一本教學大綱,用一種教學模式,用一套考核模式,這勢必影響各個不同專業的學生的培養。尤其是達不到學以致用的目的。學生到了實際工作崗位后遇到各自的專業問題往往不知如何下手,陷入茫然的境地。
2.《分析化學》實驗課程與學生專業測試關聯不充分。分析化學是一門實踐性非常強的學科,可以毫不夸張地講,離開了實驗教學,分析化學就成了無源之水、無本之木,就沒有了立足之地。實驗教學和理論教學應同等重要的地位,二者是相輔相成的關系。因為實驗技能的訓練和實驗結果的分析首先是同學深刻理解所學的內容的有力保障,其次是學生將來工作之后解決現實問題的基礎。只有牢固掌握基本操作,認真分析實驗數據,才能使學生建立嚴謹的科學態度、培養創新意識和創新能力等綜合素質。然而,從我們多年教學經驗來看,實驗技能的培養環節方面,效果往往不理想。究其原因,一是學生實驗態度不端正,純粹是為了混學分來的;二是我們自身的實驗內容、教學方法側重也基礎內容,忽略了實際問題的解決和處理。這在某種程度上也限制了學生的實際問題解決能力。
3.《分析化學》課程與先進的分析測試手段結合不緊密。任何一個學科都是在動態的發展進步中前進的。對于《分析化學》課程來講,百年以來建立的測試手段和測試方法以及分析數據方法固然很重要。但是隨著物理、光學、電學技術的不斷進步,分析手段也呈現多樣化,新的技術和手段也呈現了更好的分析能力,更準的分析結果。但是,在普通高校中,我們基礎分析化學的教學和實驗內容仍然局限于四大平衡理論,常規樣品的分析和檢測,不能與現有手段相結合,這在某種程度上也會使得不同專業的同學在以后的實際應用中處于兩難的境地。
二、《分析化學》教學體系的構建
1.多層次《分析化學》理論教學體系構建。針對不同的專業要求,通過建立多層次、針對性強、全方位的教學大綱,據此制訂不同的教學內容以及考核體系。這樣就克服了過去無論什么專業都采用一個模式進行教學活動的弊端,使得不同專業能夠緊密結合該專業的實際,并依據專業要求側重于關聯性強的某些具體內容。對于這些特定的基礎和技能進行強化教學和技能訓練,這樣才能培養出具備專業特色的應用型人才。同時,各專業學生不僅能通過本課程的學習掌握扎實的理論基礎,也能通過本課程的學習加深對該專業的了解,進而提高專業的興趣,為將來更好地學習專業技能注入正能量。更為重要的是,通過理論課程的學習,使得同學能有一定的能力運用分析化學知識解決本專業所遇到的問題,為今后能更好地從事本專業相關工作打下堅實的基礎??偠灾⒍鄬哟蔚睦碚摻虒W體系更有利于專業的發展,更利于課程的發展。
2.實用型《分析化學》實驗教學體系構建。針對實驗教學中存在的問題,我們采用多媒體教學和實驗演示相結合的手段。通過多媒體教學,使學生首先對實驗目的、實驗現象、實驗結果有直觀的認識;通過手把手的言傳身教使得同學做實驗時候更加科學、更加規范。這樣把實驗內容分為幾個層次:①對學生進行基本操作訓練,使得同學能夠擁有扎實的實驗技能。②在實驗期中,增加基本操作規范考核,通過檢查了解學生的實際操作水平,是否達到預期目標,實驗中還有哪些不足,以便在后續的實驗中加強訓練和補救。③在實驗后期,給學生增設設計型實驗,使得學生能獨立設計和規范自己的操作。更為重要的是針對不同的專業需求,將理論講授和實踐有機地結合起來,將課堂舉出的典型的帶有專業的特點的實際例子和已經進行的取得良好評價的基礎化學實驗改革結合[4]。這樣,同學就能帶著自己專業的問題去實驗,并能得出專業性的結論,以達到分析實驗內容豐富、有趣、覆蓋面寬的目的。針對不同的專業,設計不同的基礎實驗、提高性實驗、創新開放實驗多層次的實驗教學體系。
3.可持續發展《分析化學》教學體系構建??沙掷m發展是經濟上提出的概念,但對于教育、對于一個課程的發展也非常重要。針對目前知識的更新之快、容量之大,結合我們的實際,提出了可持續發展的《分析化學》教學體系構建設想。在前期分析化學省級精品課建設的基礎上,結合我院實際,構想建立基礎分析化學、儀器分析和工業分析課程的課程群。并逐步完善網上資源,爭取分析化學能成為“慕課”的建設單元。通過課程群三門課程的整合,一方面削減各個課程陳舊和重復安排的內容,另一方面突出主線,使課程與課程之間的銜接更合理,層次更分明[5,6]。例如,金倮胱擁牟舛可以按某一主線來安排,在基礎分析化學中可以通過絡合滴定來測定;在儀器分析中可以通過原子發射光譜、原子吸收光譜等方法來測定;而工業分析中加入實際樣品中混合金屬離子的方法來測定。這樣由簡單到復雜,將分析化學的內容融會貫通,如此培養學生解決實際問題能力??傊?,邊發展,邊完善,才能跟上時代的步伐,才能保證課程的可持續發展。
構建教學與科研相結合的《分析化學》課程體系。教學和科研應當緊密結合在一起:一方面教學為科研明確了方向,另一方面,科研則是教學的基礎。據此,按照分析化學更細一級的專業組成科研小組;針對所授課程的不同專業成立相應的教學小組,使得科研和教學緊密結合,相得益彰。最后,在青年教師培養方面也要注意,逐步構建合理的人才梯隊,保證課程體系的可持續發展。
三、結語
時代的進步、科技的發展不斷要求我們在基礎教育中對《分析化學》課程體系重新構建,然而教學體系的改革任重道遠,我們一定要隨著時代的進步,不斷地摸索和解決分析化學課程體系中存在的和不斷出現的問題。只有這樣,才能實現提高學生綜合能力與素質,培養學生創新意識與能力的教學目標,才能保證《分析化學》課程緊跟時代的步伐,實現可持續發展。
參考文獻:
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