綠色化學的基本原理范例6篇

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綠色化學的基本原理

綠色化學的基本原理范文1

關鍵詞:優化內容;改革方法;寓學于樂

中圖分類號:TQ;G6420 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2012)04-0053-03

在當今科技高度發展、學科交叉進一步加強的時代,化學已經滲透到建筑、信息、材料、能源、機電、生命、環保等學科領域。大學化學是高校建筑類專業的公共基礎課程,它在化學基本理論與工程具體實踐之間搭起了一座橋梁。大學化學課程對優化學生的知識結構,培養學生用化學的觀點分析、認識科學技術和社會實際中的化學問題,對把學生培養成為厚基礎、寬口徑、強能力、高素質的創新人才有著重大的現實意義。

一、圍繞專業需求,安排教學內容

大學化學是建筑類專業學生大學期間唯一一門化學類課程,具有相對的獨立性和完整性。教師在講授大學化學時,經常會犯“講得過多”和“講得過少”兩類錯誤[1]。所謂“講得過多”是指教師系統地介紹現代化學的所有內容,力圖追求化學理論知識的完善;而“講得過少”則是指教師只羅列一些與化學有關的熱點問題和案例,基本不闡述化學的基礎原理和規律。實踐證明,“講得過多”和“講得過少”都不利于理論與實際的結合,不利于建筑類專業學生創新能力的培養。

因此,要針對建筑類專業的實際需要[2],合理安排教學內容,需要對教學內容進行適當刪減、強化、增加。刪減、回避過細的化學計算和復雜的化學公式;強化水化學、膠體化學、材料化學等建筑領域中所必需的化學基礎知識的教學,使學生能運用化學理論、觀點和方法審視環境、能源、材料等社會熱點論題;增加化學學習與專業應用之間的聯系以及化學在工程實踐應用中新成果。如華中科技大學針對建筑類專業學生的特點,在電化學原理部分的教學中,增加了陽極氧化和電解拋光知識。從電化學的角度出發,介紹了陽極氧化和電解拋光原理以及電解液的選用,分析和討論這兩種工藝的應用及其優缺點,讓學生理解化學知識與專業實際息息相關,與工程技術緊密聯系,并能學以致用。

二、改革教學方法,貫徹啟發式學習理念

培養學生創新思維是教育的關鍵,而創新源于興趣、起于自主、發于嘗試。傳統“教師中心論”的教學模式,教師處于完全的主導地位,在課堂上只向學生灌輸知識,而不注意把握學生的心理,這與創新格格不入。因此要改革教學方法,貫徹啟發式學習理念,充分調動學生學習的積極性。

(一)理論講授要精心設計,遵循學生認知思路,突出以學生為中心的教學模式

教學活動是學生在教師的指導下進行的有目的、有計劃的學習活動?;瘜W基本原理中大量公式的教學,應當是在教師引導下訓練學生有意識地進行抽象邏輯思維活動。教師要設計一系列問題,并留出學生積極思考的時間,通過師生間的討論和交流,使學生主動得出結論。如在講授化學熱力學中化學反應方向的判斷時,教師可以設計下列的教學程序。

首先,在壓力為標準態和溫度為298.15 K時,判斷標準是ΔrGθm(298.15 K),它可以由參與反應的各個物質的ΔfGθm(298.15 K)而計算出來,這一點學生都清楚。其次,教師引導學生思考“若壓力仍是標準態,但溫度不是298.15 K,該怎么辦?”并提示ΔrHθm(T)和ΔrSθm(T)與溫度無關,提醒學生可以用吉—亥公式求解。然后,進一步發問:“若壓力不是標準態,溫度也不是298.15 K,該怎么辦?”此時提示學生利用熱力學等溫方程式中的ΔrGm與ΔrGθm的關系,將非標準狀態化為標準狀態,從而求解。

通過學生和教師間的這種互動、提問、設疑、解答,學生在自覺、主動、多層次的參與過程中不但學會了復雜的化學反應原理,而且也掌握了分析問題、解決問題的科學方法。

(二)應用部分要勇于放手,讓學生走向講臺

教育的關鍵是使學生具備將所學知識應用于實際的能力?;瘜W應用部分的目的正是培養學生利用所學的化學原理分析、解決工程實際問題的能力。在學生課后自學和相互討論的基礎上,學生和教師換位,由學生講解該部分內容,對專業中遇到的實際問題,如金屬腐蝕的防護與利用上升到化學原理加以分析,論述自己的觀點。學生為了講解清楚課堂內容必須認真預習,做好充分的準備。因此,他們在主動獲取知識的同時,無形中提高了對這門課程的學習積極性。

(三)改革考試方法,以課程論文、實驗設計代替閉卷考試

學生學學化學的基本原理和方法的目的不是為了成為化學家,而是具備基本的化學素養的化學思維,能以化學的眼光、角度、世界觀分析和解決工程實際中遇到的化學問題。若通過做習題來檢測學生的學習效果,不管是開卷或閉卷的考核形式都沒有意義。相反,布置課程論文,讓學生在查閱資料的基礎上,對一些典型案例抽象化,建立理論模型,再用課堂上所用的原理進行分析,提出自己的見解;或者要求學生運用化學基本原理,結合專業特點,對自己感興趣的內容自行構思、自擬方案,完成一個綜合實驗設計,并通過實驗驗證。這兩種方式表面上不直接考察學生理論知識,實際上考察他們運用理論知識解決實際問題的能力是更深層次的要求[4]。

實踐證明,布置論文或綜合實驗設計的考核方式行之有效,很多學生寫出了較高質量的論文,大學化學實驗設計也深受學生歡迎,真正達到了培養學生創新能力的目的。

綠色化學的基本原理范文2

關鍵詞:高職院校;普通化學;有效教學

1 引言

普通化學是一門綜合課程,它包含有傳統化學原理、分析化學、有機化學等多個內容,除了是工科院校的一門重點課程外,也是其他高職院校的一門基礎課程,并且是一門必修課。學生需要通過對此課程的學習,掌握一些必要的基本的化學知識,通過實驗活動獲得一些基本技能。但是隨著教學體系的改革,此課程雖然作為必修課,但是課時卻越來越少,與其他的專業課程相比,受到了忽視,學生想當然的認為這門課程不重要,學習起來也沒有壓力和興趣。怎樣才能改善這種情況,讓學生認識到化學的重要性,真正學到化學知識,激發學生的學習熱情呢?以下是本人從多年的教學經驗出發,提出的一些建議和改進方法。

2 高職院校普通化學課程有效教學

2.1利用好第一堂課

所謂“興趣是最好的老師”,對于學習一門新課程而言,調動學生的學習興趣十分重要。因此在第一堂課要打好基礎,讓同學們感受到化學的神奇和魅力。有些同學可能認為不是化工專業的學生,沒必要學這門課程,所以不重視此課程。首先要向學生說明:其實化工與我們生活的衣食住行各個方面都有密切的聯系,各行各業都離不開化學的支持,所以以后無論走上哪個行業,這門課程都有很大意義和作用。再結合生活中的實例,體現化學的作用,來引起學生的重視,調動學生的積極性,開個好頭。

2.2 優化教學內容

由于基礎化學課時較少的原因,通常我們會偏重于基本理論知識的灌輸,較少介紹它與實際生活的聯系,所以學生往往理論知識懂一些,卻不會用它們來解決實際問題。因此要注意優化教學內容,講授理論知識的同時,要注重培養學生分析問題、解決問題的能力以及創新意識,豐富和拓展教學內容。對于學生在中學時代學過的內容可以一帶而過,然后讓同學們自學來節省課時。還可以增加化學史的教育,讓學生可以清楚的明白化學的來源和演變,講述化學中各個理論是怎樣被提出的,又是怎樣發展的,發生過怎樣的實驗現象才被發現的。這樣使得教學內容更加精彩和豐富,學生學習起來也就不會覺得枯燥,激發了學生的學習興趣。

2.3與實際生活相結合

我們豐富多彩的生活離不開化學,它在我們人類社會的發展和進步中扮演著重要的角色。在教學中把生活中的實例列舉出來,例如在學習氣體這部分內容時,聯系到溫室效應的形成,讓同學們意識到保護環境的重要性,并鼓勵同學們查閱資料和分組討論,提出一些解決方案。通過對這一問題的深入了解,加深學生對氣體的掌握和對化學的認識,讓學生感到學有所用。

2.4綠色化學,注重環境保護

和諧社會、綠色社會是我們努力和追求的目標。作為大學生,更要有環保意識。但是隨著社會發展和人口的增多,工業發展更加迅速,資源消耗增多,環境污染越來越嚴重,并成為一個全球性的問題。大學生是社會的棟梁,尤其是工科高等院校培養的多是未來的工程師,培養他們的綠色化學意識是十分必要的。綠色化學是指不產生污染的新的化學反應以及化學產品。通過化學課程中對綠色化學和保護環境的滲透,使學生在今后的日常生活或工業生產中都具備綠色意識,有較高的環境意識,是這門課程的一個意外收獲。

2.5 實驗教學需加強

化學是一門注重實驗的課程,通過做實驗和觀察實驗結果將理論知識和原理融會貫通是最好的方法。通過實驗,學生可以更好地掌握化學原理,而且培養了學生的實際動手操作能力,同時可以調動學生的積極性。所以實驗教學在高職院校普通化學課程中非常重要。教師要認真備課,努力培養學生的動手能力。實驗教學主要是對教材中的基本原理進行檢驗。首先學生要做好課前預習,熟悉實驗過程,然后由老師嚴格按照標準進行操作示范,然后由學生自己進行操作,老師要觀察學生是否操作正確。學生要在此過程中注意觀察實驗現象并進行詳細的實驗記錄,然后與教材中的描述進行對比,找出不同點與相同點,并分析原因,與老師和同學們共同討論,最后得出結果,寫出實驗報告和實驗心得。此外還可以鼓勵學生通過對其他化學知識和原理

掌握自行設計一些實驗,經老師同意后方可以進行實驗,這樣不僅可以調動學生學習的主動性,還培養學生的獨立思考能力和創新能力。

3總結

化學與我們的生產、生活密切相關,所以高職院校普通化學作為一門必修課,是我們必須重視和掌握的一門課程。對高職院校的學生進行普通化學的教育,可以使他們在以后的實際生產中運用化學理論和方法來解決環境污染、各種材料的制作、如何獲取資源等問題。如何更好地使學生喜歡這門課程,從這門課程中獲得更多知識和能力,是我們教育者需要不斷探索的內容。雖然任重而道遠,但是我們一定不斷努力,不斷尋找,相信在以后的高職院校中,普通化學會成為同學們喜歡的一門課程,并在實際生活中得到更好地應用。

參考文獻:

[1] 洪英.普通化學教學中實施化學史教育的必要性及其作用.《中國校外教育(基教版)》 .2010年2期

[2] 劉利,姚思童,張進.工科普通化學教學改革探討.《廣州化工》.2011年2期

綠色化學的基本原理范文3

關鍵詞:新課標 觀察能力 探究能力 環保意識 動手能力

眾所周知,化學是一門以實驗為基礎的科學。對于化學這門學科來說,實驗是必不可少的,在探究問題時,必須以實驗為理論依據,以實驗為獲取第一手知識的途徑。在科學技術突飛猛進的21世紀,初中化學的實驗教學對學生的全面發展起著不可估量的作用,正因為這樣,初中化學實驗教學的重要性或必要性是符合客觀需求的。作為一個初中化學的任課教師,不僅要有與時俱進的學習精神,還要繼續豐富自身的知識結構,將化學實驗當做化學教學過程中的重中之重。

一、課前讓學生實驗預習,課后讓學生寫實驗報告

在日常教學生活中,由于初中的化學任課教師長期采取做實驗不如講實驗、講實驗不如背實驗這樣不良的教學方法,導致教學效果不太理想,還影響了學生的實驗設計能力,扼殺了學生的學習興趣。作為一個化學教師,要隨著社會的發展和知識的更替而與時俱進,這樣才能跟上社會的步伐,才能培養出適合當今社會的新型人才。

在化學實驗教學中,課前預習很重要,尤其實驗前預習是極其重要的一件事。在上每一節實驗課之前,學生必須仔細查閱有關的實驗教材,了解實驗的原理、實驗的操作步驟、實驗儀器和藥品、實驗注意的安全事項等內容,還要知曉在本次實驗中主要做什么,是怎樣做的,為什么要這樣做等諸如此類的問題。實驗完了之后,教師安排學生寫實驗報告,這樣可使學生更深入理解實驗,其綜合解決問題的能力及文字表達能力也會有所提高。

二、在教學活動中,讓學生設計更有創意的實驗教學方法

在以往的化學實驗教學中,實驗對所認識的化學基本概念或基本定律、基本原理的驗證都是按照機械化的設計進行化學實驗教學的。其實這樣的實驗設計是一個不算完整的實驗教學方法。進行這樣的實驗設計時,學生根本不需要思考什么,只要按照教師和書本上記述的實驗步驟照樣做下去,就可以得出準確無誤的結論,別說提升學生的創新思維、促進素質教育的發展,就是連學生自己最初的一點點操作興趣也可能因為這樣的化學實驗設計而逐漸消失。

在初中化學實驗教學中,教師要抓住良機。不但要力求突出學生的自主創新性,還要讓學生自己精心設計一個有使用價值的實驗教學方法。如果教師在今后的教學實驗工作中能改變以往的機械式的實驗教學模式,讓學生盡可能地發揮他們的主觀能動性和自主創新能力,自己設計有價值的實驗方法,學生能夠更深刻地理解整個實驗的過程,從而獲得對知識本質的準確理解。

三、師生共同創設一個綠色的化學實驗教學方法

綠色化學是人類與自然和諧的化學,其核心內容是在化學反應的過程和化工生產中盡可能減少有害的物質。獲得新物質的化學反應中充分利用好參與反應的每個因子,采取污染預防的科學手段,創設一個沒有環境污染的理想實驗教學方法。綠色化學不同于環境的保護,它是人主動地防止環境的化學污染,從而在根本上切斷污染的源頭,所以綠色化學是更高層次的環境友好化學。盡力建設或應用綠色化學實驗教學,采取切實可行的有效措施防止和消除實驗造成的環境污染,是值得大家共同關注和思考的迫在眉睫的問題。

目前全世界都在進行綠色化學的研究,并注重綠色化學的實驗教學方法,減小化學實驗對環境造成的不良影響。為此,教師也要注重綠色化學實驗教學對社會或環境的影響,好好思考在實驗教學過程中產生的廢水、廢渣和廢氣對環境造成的危害,進行實驗教學要盡量減少對環境的不良影響。作為一名21世紀的初中化學教師,要盡自己的所有能力,提倡化學實驗的綠色化,讓綠色化學的思想深入實驗教學中,使它成為化學教學改革的一個重要組成部分,努力讓學生養成綠色環保的行為習慣。

總之,作為初中化學教師,要認真研究當今社會的需要和教學內容,正確進行教學方法的改革,建立理論聯系實際的治學觀念,樹立以學生為主的實驗教學思想,努力實行綠色化學的實驗教學方法。在日常的教學活動中把綠色化學思想有計劃、有步驟地滲透到實驗教學中去,就一定能在實驗教學上有所作為,有所突破,進而使實驗教學真正成為培養學生科學素養的重要舞臺。

課堂教學改革實施以來,教師要有意識地加強學生實驗能力的培養,注意培養學生通過實驗來獲取知識的能力,從而有效地培養學生的自尊心和責任感。在課堂教學改革中,倡導學生自主參與到學習中,讓每位學生都能體驗學習的興趣,在探究實驗中促進學生的合作、交流的能力。

參考文獻:

綠色化學的基本原理范文4

關鍵詞:精品課程;無機及分析化學;課程建設;實踐

無機及分析化學是我校首批校級精品課程,2008年被批準為四川省精品課程。該課程是材料、環境、食品、生物、生技、制藥、農學、園藝、動科、安全和輻射等專業非常重要的一門基礎課,它是根據無機化學與分析化學兩門課程聯系緊密的特點,將無機體系和分析體系進行有機融合,既繼承了無機化學理論知識的系統性,又突出了分析化學實際操作的應用性,減少了教學中的重復和脫節內容,有利于教與學。該課程涵蓋了無機化學與分析化學的主要內容,用熱力學、動力學的知識揭示無機反應的方向和歷程;把最新的量子力學成就作為闡述元素和化合物性質的理論基礎,從而拓展到重要元素及其化合物的組成、結構、性質和變化規律;運用溶液中四大平衡原理進行滴定分析,確定物質中各組分的含量。

一、無機及分析化學課程系列教材的建設實踐

教材是教學思想、培養目標、教學內容和課程體系的載體,是教學內容和課程體系改革的主要標志,是精品課程建設的重要組成部分。在深化教學改革中,實現教材建設的創新是有效解決教學內容和教學方法存在問題的關鍵。根據非化學化工類專業本科生對化學基礎知識的要求,以少而精、精而新的原則,將傳統教學內容與現代新知識相結合,對無機化學、分析化學、普通化學內容進行整合、革新和優化,注重對學生進行素質教育,編寫出版了21世紀高等院校教材《無機及分析化學》。該教材注重處理傳統學科與新興交叉學科知識的關系,在闡述基本原理和知識的基礎上注重內容的更新,體現了材料、環境及生物類學科與化學學科的交叉與融合。將化學熱力學知識融入全書有關章節,并將四大平衡和四大滴定分析法有機結合。理論教學以化學熱力學基礎、物質結構、四大平衡為重點,適當簡化四大滴定分析法,而使其在實驗教學中加強,簡化分子軌道理論、晶體場理論等過于難深的內容。編寫了綠色化學概論、材料與化學、生命與化學、環境與化學等作為培養學生興趣和擴大知識面的閱讀材料。教材把知識傳授、能力培養和素質提高融為一體,體現了教育思想、教學觀念的轉變。編寫教材力求使量和單位在體系上、名稱和符號上系統化,科學、嚴謹地反映當代學科的發展,使基本概念更為科學、嚴謹、清晰,編寫結構層次更加合理。通過閱讀材料部分的學習,既可使學生了解本專業的發展動態,擴大知識面,又能使學生了解化學基礎理論在相關學科中的重要地位,激發他們學習化學知識的興趣和熱情。編寫中力求使本教材簡明扼要、概念準確、重點鮮明、深入淺出、通俗易懂、理論聯系實際,適用于材料、環境、生物等主要專業大類。

由于無機及分析化學課程的內容多,課時相對較少,教學進度快,教師在課堂上難于列舉足夠數量的例題,教材因篇幅限制,例題數量有限;同時該課程一般在大學一年級的第一學期開設,學生預習、復習較吃力,學習時也感到基本概念多、重點難于掌握、計算題解題困難等。為適應學生對本課程的學習、復習和練習的需要,啟迪科學思維,培養學生的獨立學習和創新能力,我們編寫了配套的《無機及分析化學學習指導》。學習指導書主要解決學生在學習理論課程時抓不住重點的問題,對每一章知識的重難點進行了梳理和總結,精選了例題;通過對教材后的習題解答,旨在引導學生如何審題和解題,以鞏固和掌握本課程的基本原理和基本知識;通過自測習題可檢驗學生的學習效果,提高學生的解題能力;模擬試題及研究生入學試題,力求題目典型,覆蓋面廣,使學生既能盡快地適應大學的學習方法,又能較好的掌握課本的內容,同時也是學生期末考試和考研生復習的好參考。

因學習指導書編寫了教材所附習題的詳細解答過程,再布置書上的習題就失去了意義。為了使學生有更多的練習機會,并了解學生對所學知識的掌握情況,我們把章節內容分板塊,按試卷格式編寫了8個單元練習題,包括選擇題、判斷題、填空題、簡答題、計算題,這給學生交發作業和教師批改等帶來了極大的方便,同時也有助于學生參加期末考試。另外,我們還編寫了無機及分析化學實驗指導書,主要內容包括:化學實驗安全知識、基本操作、基本技能實驗、綜合應用實驗和設計實驗。

二、無機及分析化學課程網站建設

按照國家精品課程的要求對本課程進行了全面建設,建立了無機及分析化學精品課程網站。本課程已上網的資源包括課程負責人及主講教師(基本信息、教學情況和學術研究),教學隊伍(人員構成、隊伍結構、教學改革與教學研究、師資培養),課程描述(歷史沿革、教學內容、教學條件、教學方法與手段、教學效果),自我評價(課程主要特色、課程地位、存在的不足),課程建設規劃,學校的政策與措施,支撐材料等欄目內容。課程網站(jpkc.swust.省略/c270/Course/Index.htm)包括課程簡介,教學方法,有關課程的管理規章制度(包括教師教學工作規范、師資隊伍建設規劃與措施等10項),各層次教學大綱與教學要求,各章的教案與講稿,電子課件,實驗教學(實驗規章、實驗考核、安全知識、實驗操作、實驗指導、實驗測試、視頻資料、實驗環境與條件),授課錄像,教學互動(各章的學習指導、習題解答、自測試題),考試導航(單元測試、課程試卷、模擬試題、考研試題),在線交流,在線考試,知識拓展,化學用表,參考文獻等欄目?,F在無機及分析化學理論教材、實驗教材、學習指導書、電子教案、精品課程網站等學習資源已經形成了全方位、立體化的課程教學體系。學生的學習幾乎不受時間和空間的限制,無論何時何地都有一個無形的老師,學生完全可以掌握自己的學習過程。

在教學理念方面,我們把培養學生的科學素質和創新精神放在第一位,把無機及分析化學課建設成為既是學生學習科技知識的基礎課,又是培養學生科學素質的基礎課。理論課教學以無機化學基本原理為主,以物質結構基礎為依據,以四大平衡原理為重點,以重要元素及其化合物的結構、組成、性質、變化規律及其含量測定為目標,以指導學生自我學習為方法。實驗教學以化學分析技術和技能訓練為核心和重點,強化基本技能訓練、強調系統分析問題和解決問題,重視系統性、綜合性、設計性實驗。材料科學、生命科學、環境科學等諸學科的研究和發展都離不了無機化學、分析化學原理和技術的進步與發展,我們建立了材料類、環境類、生物類3個模塊相關專業的課程體系和教學內容。

三、改革教學方法,加強師生互動

現代化教學方法和手段是精品課程建設的重要途徑。盡管傳統的講授方法在傳授大量知識方面是有效的,但單靠傳統的講授方法卻不能很好地調動學生的積極性,不利于鼓勵學生對超越課堂知識的記憶,并以此對這些內容進行反思。學分制的改革,作為基礎課的無機及分析化學的學時數也在降低,這對教學內容和教師的教學水平提出了更高的要求,必須不斷進行教學內容更新,教學方法、教學手段及考試方法的改革。無機及分析化學內容廣泛,涉及物質結構理論基礎、化學反應基本原理、溶液平衡、化學分析、元素化學、部分儀器分析等內容。課程講授不可能面面俱到,要在吃透教材的基礎上分層次合理安排講課內容,注重難點和重點引導,精講與對比分析討論,如四大平衡與四大滴定,同時注意引入學科前沿知識。在教學方法方面,主要是講重點、講難點、講思路、講方法、講應用,形成了“課內講授+課外講座+輔導答疑+考核評估”教與學一體化的互動教學模式,既注重培養學生的邏輯思維能力,又注重培養學生的創新精神和自主學習的能力。

精品課程的教學應為學生創造條件,讓學生對所講的內容進行反思,提出問題并思考對問題的解決方案,教師重視通過提問和課堂討論讓學生對課堂上的信息進行分析。因此,課堂講述的主要功能不再是對書本知識的灌輸,而應是理論與實際相結合地對知識進行系統化的闡釋。教師首先要抓好備課一關,同時要提高講演水平和駕馭課堂的能力,脫離講稿以增加感染力,進行啟發式教學?;咏虒W法是充分發揮教師和學生二者主觀能動性的教學方法,其常用的方式有答問式、問答式、討論式等多種形式?!按饐柺健薄皢柎鹗健薄坝懻撌健比N方式中的每一種方式都有其特點和特定的適用范圍,教師必須有選擇地加以靈活運用。課堂教學中注重學生自學能力和學習興趣的培養,興趣是學習的動力,創造的源泉。無機及分析化學的學習在大學一年級進行,該課程的學習不僅使學生在知識上有所積累,而且在學習能力上也應得到較大的提高,我們要求學生做到課前預習、課中互動、課后小結,學會學習的方法。在教學中針對部分內容,要求學生自學,對有些延伸內容,要求學生查閱有關學術期刊,并撰寫小論文、課堂討論,最后教師總結。同時充分運用現代教育技術,將傳統的教學方式與現代化教學手段相結合,大大提高課堂效率。此外,課程組制作了大量的圖片、圖表、動畫、錄像等素材和資料,用以表現課程教學內容,并將多種形式的課程教學資源上網。

不斷進行考試方法的改革。鼓勵學生撰寫讀書報告和科技“小論文”,培養學生科學研究的意識、習慣和能力,有助于學生對化學的知識的深入理解及綜合運用。期末成績由考勤、平時作業、課堂提問、單元測驗、期末考試等成績綜合評定,撰寫的讀書報告和科技小論文實行額外加分,根據撰寫的質量在總成績中加0~10分,若能達到公開發表的水平最多可以加10分,但課程總成績最多為100分。

四、無機及分析化學實驗課的改革

實驗改革的目標是通過系統的實驗教學,加強基本訓練,著重能力培養,強化創新意識。創造性教育要求對學生既要有寬的基礎知識和新的專業知識的傳授,又要有自學能力、獨立思考能力、動手能力的培養,尤其是現代意識、競爭意識的培養。傳統的化學教學方式是所有學生做同樣的實驗,教師從最基本的原理講到實驗中的每一個細小點,學生完全處于一種被動接受狀態,這樣既限制了學生的思維、學習的積極性與主觀能動性,又影響教學效果。實踐“一體化、多層次、開放式”實驗課程教學模式,構建了符合我校培養目標和學校特點的實驗課程體系。本著“化學教育既傳授知識和技術,又訓練科學方法和思維,還培養科學精神和品德”的全面化學教育準則,自2004年起,根據我校實際情況和學生不同層次、不同專業的培養要求,對原實驗課程體系、教學內容和方法進行改革,建立和完善了無機及分析化學實驗課的教學內容,按照基礎實驗―綜合實驗―設計實驗3個層次推進教學進程。建立了以實驗技術要素為主線的實驗教學體系,開出了適合我校不同學科學生的多層次實驗教學內容,為學生提供個性發展,開發其潛能以及為優秀學生脫穎而出創造了條件。針對生源及學生的實際水平,采取分層次教學;針對專業及學時,實驗內容分必做和選做,對學時太少的專業重在基本技能訓練,要求獲得過硬的操作能力。開放實驗室,使一些不能在課堂上完成的實驗得到補充,同時學生也可以自己設計一些感興趣的實驗,在教師的指導下進行實驗,從而使學生的動手能力、分析問題和解決問題的能力得到進一步提高。無機及分析化學實驗形成了多層次的實驗教學體系、多模塊的實驗教學內容、預約開放式教學模式。為此,無機及分析化學實驗課程教學采取了以下改革措施:

1.對無機及分析化學實驗教學內容進行了刪減與重組,并進行綠色化改造。本實驗課注重在繼承傳統內容的基礎上創新,增加設計性實驗,加強綜合性實驗,減少驗證性實驗。通過對原有實驗項目的整合,實現了實驗教學內容體系的整體優化。在教學過程中注重對學生環境保護意識的培養,為學生灌輸綠色化學思想,積極開展綠色化學實驗研究,并推進化學實驗教學的綠色化。根據無機及分析化學實驗的特點,用綠色化學的觀念對傳統化學實驗進行了改造,建立了“性質實驗點滴化、制備實驗小量化、分析實驗減量化”。如滴定分析實驗,將標準溶液的濃度由0.1mol/L降至0.01~0.02mol/L,滴定管使用25ml,錐形瓶改用100ml。試劑用量大大減少,提高了實驗的安全性;產生的“三廢”量很少,改善了實驗環境條件,極大地減少了對環境的污染。這樣在常規儀器中完成無機及分析化學的實驗教學,不僅大量減少了化學試劑和藥品的消耗,節約了實驗消耗費用,而且也加強了學生的環保意識,收到了良好的效果。

2.正確認識理論課教學與實驗課教學的關系。在無機及分析化學實驗教學中,學生應始終處于主置,教師則處于為實驗教學服務的主導位置。作為實驗教學主體的學生,在繼承傳統知識和技術的基礎上,重點進行知識和技術的應用和創新;作為主導的實驗教師,在搞好實驗教學引導工作的同時,加強自身知識和技能的擴展和更新,達到知識豐富,技術熟練和教學方法科學而實用的要求。

3.多媒體輔助教學和開放實驗室緩解實驗課時少、內容多的矛盾。隨著單一、驗證性實驗向綜合性、設計性實驗的轉化,實驗教學內容不斷豐富,往往一個連續的系統的試驗中涉及好幾個相關的實驗技術,由學生自己動手設計并完成整個實驗,由此開設綜合實驗面臨著如何在有限時間內讓學生掌握更多實驗技術的難題。對于無機及分析化學實驗課,使用多媒體技術輔助教學,利用錄像演示實驗技術的操作要點,再現實驗進程和結果,增強學習效果。建立了仿真實驗室,學生可以在計算機上進行無機及分析化學實驗等課程的仿真實驗,同時可進行相應的預習。

4.形成了基礎―提高―揚優―介入科研4層次的開放實驗教學模式和管理方法,完善了對不同層次學生因材施教的實驗教學方法。在生產實踐中發現、研究、分析和解決問題,這對于培養學生分析問題和解決問題的能力,培養創新意識和實踐能力有著不可替代的作用。無機及分析化學實驗室成為大學生科技創新創業的基地,幾年來西南科技大學啟動“大學生創新基金項目”等多項大學生科技創新資助計劃,開放無機及分析化學實驗室,為其高質量完成項目提供條件保證。

參考文獻

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Practice on the construction of the provincial classic course inorganic and analytical chemistry

Zhong Guoqing

Southwest university of science and technology, Mianyang, 621010, China

綠色化學的基本原理范文5

寫小論文是學生在熟練掌握基本理論知識的基礎上,通過查閱相關的資料,對自己感興趣的問題,提出自己的想法。如:現在大家關注的環境分析、生物樣品分析、藥物分析等。通過寫小論文,可以達到以下目的:首先,學生只有在對課本上的內容比較熟悉的條件下,才有可能提出自己的見解,因此,在此之前,學生必需好好地學好書本上的知識。其次,學生又必須把書本的知識轉變成自己的知識,在此基礎上,才有可能有自己的想法。

二、教學改革的第二種方式———課堂討論

在教學中分組討論,然后在課堂上由學生自己上臺講課,一方面鍛煉了學生的團隊合作精神,另外也鍛煉了學生的語言組織能力和表達能力。如分析化學在講完了酸堿滴定,下面的配位滴定的基本原理部分,可以將學生分成兩個組,每組準備一部分,教師上課時請學生上臺講解,其他的學生進行補充討論,課堂氣氛活躍,學生積極性高,參與性強,記憶深刻。

三、教學改革的第三種方式———多媒體教學

教學多媒體是知識經濟的產物,它是信息社會的標志之一,在教學中,計算機輔助教學,使原本難理解的儀器結構、原理變得較好理解,原來看不到摸不到的儀器變為可以看的,可以進一步加深理解。如對于電位分析法中的離子選擇性電極測定的原理,如果我們用多媒體教學,就能很好地說明電極浸泡后由干玻璃層變為水化層,膜電位與溶液中被測離子的關系,從而得出其電位與被測離子的關系。假如沒有,學生便很難理解。

四、利用前沿學科研究,采用滲透模式,加深本課程的學習

綠色化學的基本原理范文6

關鍵詞:討論課;有機化學;本科教學;建議

中圖分類號:G642.3 文獻標志碼:A?搖 文章編號:1674-9324(2014)10-0223-03

有機化學是一門基礎科學,是化學的一個分支,是研究有機化合物的組成、結構、性質及其變化規律的科學[1]。有機化學具有知識點多、內容龐雜、分子結構復雜、副反應多等特點,它涉及面廣,易淺學難掌握,既吸引人們的學習研究熱情,又常令初學者望而生畏,正如19世紀德國的化學家維勒所言:“有機化學看起來恰似一座原始的熱帶森林,既充滿誘惑又令人生畏”。

高等教育中,現行的教學方法以班級授課制為主。這種教學方法可以使學生花較少的時間,學習、積累和吸收很多有用的知識。但是,這種教學方法的一個致命弱點是重知識傳授,輕思維能力培養。在班級授課教學中,容易形成教師單向灌輸的模式以及教師的絕對權威,學生則一直處于被動學習的狀態,導致學生的學習主動性、自主性和創新思維能力不強,不符合新時期創新人才培養的目標要求。2011年10月,筆者有幸獲得所在大學的資助,以訪問學者的身份到英國布里斯托大學訪學,全程跟蹤學習了其有機化學課程。跟蹤學習過程中,感覺布里斯托大學的有機化學課程與國內高校相同課程的教學方式差別較大的是討論課。討論課,英文名叫Seminar,是指一組學生在教師的指導下,定期集中、交換信息、討論各種問題、理論等的一種活動。在英國等西方高校里,傳統的教學課程由講授課、討論課和單獨輔導三個部分組成,討論課是一種互動式的團隊合作學習方式。

經過跟蹤學習,筆者認為討論課對提高學生對有機化學的學習興趣,、加深對有機化學基本原理和重點、難點問題的理解,培養學生的創新思維和團隊協作精神,拓寬學生學習視野,提高學生自主學習有機化學的能力等方面素質的培養大有裨益。結合筆者的教學實踐和體會,本文主要談談在本科教學中設置有機化學討論課的必要性和筆者關于如何設置、實施有機化學討論課的一些建議。

一、設置有機化學討論課的必要性

討論課,或者稱之為討論式學習,是在學生提前預習準備、查閱資料后,由教員或輔導員將學生組織在一個組內,由學生提出針對討論主題或具體問題的主張,互相提問、質疑、啟發、補充,由教員引導、提示,從而在師生之間、學生之間,形成思想、主張的交流、碰撞,相互啟迪,進而由學生自主形成對主題或問題的結論,是一種團隊學習形式,在國外很普遍,但在國內鮮見,特別是在國內的有機化學及類似的本科專業基礎課中很少見的一種學習方式。

1.設置有機化學討論課,有利于提高學生的學習效率。教與學是一個互動過程,只有讓學生積極主動地學習,體驗參與的愉悅,才能達到提高學習效果的目的。常見的班級授課,以教員課堂講授為主,穿插結合課堂練習和學生回答問題,課后習題練習等形式,是目前國內有機化學教學的主要方式,對學生而言,則是一種被動式的學習過程。在課堂講授中,主體是教員,不是學生,如果學生注意力不集中,沒有緊跟教員的授課進度,很容易形成教員講授滔滔不絕,學生好像處于有機化學知識河流中的石頭,只是被知識的水流沖刷一遍,但自身并沒有吸收多少,水盡則干。

討論式學習,是一種互動的學習方式。在討論課中,學生是主體,學生必須集中思想,全身心地投入傾聽、思考和回應他人的發言內容,才能有效地理解并參與同學之間、師生之間的討論互動。一旦形成互動,就會砥礪、激發學生調動儲備的有機化學原理及相關知識,質疑別人的觀點,或者是接受別人的質疑并解惑。在此過程中,作為對話和互動主體的學生將吸收和借鑒他人的視野而形成更寬廣的視野,或者在他人的影響下改變自己的視野,或者彼此視界融合,加深對有機化學概念的理解和建構。而且,在這種質疑解惑的過程中,課堂氣氛活躍,學生的學習興趣會大大提高,并強化對有機化合物命名、結構、性質、機理等基礎知識的理解和掌握,使學生能快速、深刻地掌握相關知識,學習效率大增,猶于在老師、同學的幫助下,學生在自己的心田中開挖了一個知識的泉眼,必將受益終生。

2.設置有機化學討論課,有利于培養學生的創新思維能力。設置有機化學討論課,能培養和鍛煉學生的表達、交流能力,更能激發學生的創新思維。量子力學的創立人,諾貝爾物理學獎得主海森堡曾說:科學根源于交談。在不同人的合作之下,可能孕育出極為重要的科學成果。有關研究表明,合作學習能在學生之間引發爭論,激發出新思維的火花,產生新知識與新方法。

開設有機化學討論課,使同學之間、特別是師生之間關于同一個有機化學問題進行研討、議論和競爭,并在討論與競爭中激發出學生的學習熱情。要發言出色,就必須認真思考,充分準備,從而使學生對有機化學基本原理、基本概念和基本規律等認識逐漸全面、深刻,對有機化合物的結構、性質、用途及相互關系的理解逐漸形成獨到的、新穎的、深刻的自有見解,思維逐漸敏捷。特別是討論課上的質疑辯論,不亞于一場針對個人關于有機化學議題的見解、觀念和思維方式的短兵相接的戰斗。為了在表達自己觀點的同時說服別人接受自己的觀點,便會激起相互間的辯論。辯論過程激勵創新,創新激發成就感,成就感鼓勵學生進一步創新,從而使學生在學習和思考有機化學及其相關問題的時候,養成廣闊、獨立、敏捷、深刻等積極思維品質,克服片面、膚淺等消極思維品質,提高學生的批判思維、逆向思維、求異思維、發散思維和聚合思維等創新思維能力。[2-4]

3.設置有機化學討論課,有利于培養學生的團隊協作精神。學會合作是21世紀教育的四大支柱之一[5]。與其他學習方式不同,討論課是一種互動式的團隊合作學習方式。常見的討論課的形式,是將學生分成多個學習小組,小組成員需要在共同學習和討論后,提煉出自己團隊而非個人的主要學術思想和學習體會,再與其他小組進行切磋和辯論。這是一種團隊學習形式,合作學習,協作精神不可或缺。同時,討論課成績不是針對個人學習行為的考查,而是針對整個小組學習和答辯行為的考查。個人發揮出色,不一定就能拿到好的成績;團隊拿到好的成績,個人成績肯定不差。也就是說,討論課要求參加學習的組員充分發揚“分工合作”的團隊精神,善于適應在學習團體中擔當不同的角色,不同角色間通力合作,互相配合,才有可能在討論課上“戰勝”其他的團隊,獲得良好的成績。

“合作或對話過程視為教育過程的核心”[6]。合作的實現形式是互動或對話,這是實現交往雙方心理“對接”和“互聯”的基本通道及方式,是“精神往”的基本途徑,是心靈之間相互影響的渠道。對話使交往雙方相互誘導、相互激勵、相互競爭、相互影響和作用、相互模仿和感染。

4.設置有機化學討論課,有利于不斷提高教師的教學水平。討論課是同學合作、小組合作、班級合作和師生合作。讓師生之間、同學之間對話、辯論、探討、質疑、澄清,互相之間,集思廣益、思維互補、透徹分析、思路開闊、思維活躍,在爭辯中交流學習心得、在碰撞中擦出智慧火花;討論能使學生之間、師生之間不斷地相互啟發,達成相互理解和自我理解,不僅使學生掌握基礎理論,而且能充分挖掘他們的創新潛能,形成“百花齊放、百家爭鳴”的課堂。

同時,師生關系中,教師的角色從“家長”轉變為“伙伴”,從“領導者”轉變為“合作者”。教師以平等的身份參與討論交流,需要仔細傾聽學生的討論,學生在變,教師也得跟著變,跟著變的同時,還需不時引導學生圍繞討論主題,層層剖析、節節剝筍。在此過程中,針對以往熟視無睹的問題,學生們提供了一種教師平時觀察不到的視角,引發教師從不同的視角考慮,使不準確的地方準確,不完整的地方完善,不深刻的地方深刻。學源于思,思源于疑。討論越多,問題越明,置身于此,何愁教學不相長?

二、有機化學討論課的設置

討論課可以有多種形式,但無論何種形式,討論課都有一個共同點,即對某一話題進行各種思想和觀點的交流,是學生們的口頭應對。筆者認為,開設有機化學討論課的主要目的是使學生加深對基本原理、基本概念的認識,對反應機理、反應規律的理解,對有機化合物結構與性質的關系的掌握,使學生能夠產生學習有機化學的興趣,真正理解并掌握有機化學的基本原理和基本反應規律,進而激發學生探求有機化學、生命科學等未知領域的欲望和信心。

1.討論課的組織形式。在國外,每次討論課開始,教師會對討論專題和被選閱讀材料做必要的說明與解釋,然后讓同學自由發表見解,教師擔任會議主持人的角色,對討論方向進行引導,對討論內容進行點評。

結合多年的教學實踐,筆者認為,在講授有機化學理論課的同時,把一些屬于沒有固定答案的開放式問題,并能反映當前學科中的研究熱點的疑難問題布置給學生,學生課后可充分利用學校圖書館和互聯網的資源,有針對性地自己去找“知識”,做好討論的準備;或者是由教員搜集某個專題的相關閱讀材料或論文,并拋出部分問題讓學生提前準備討論發言的觀點。不管是哪種形式,都必須讓學生對要討論的話題有充分的了解,才能避免課堂討論時學生垂頭喪氣、喑啞無聲和發言分散、無的放矢的不良情況。在下發閱讀材料的同時,有必要將全班學生分為若干小組,每個小組負責一個題目的全面闡述,其他小組進行質疑和補充。小組分割時,學生自由組合,3~5人一組,協作攻關。這種合作學習小組不是固定的,隨著討論課題的不同,學習小組的數量及組成也是不同的。小組分割后,每組需推選1位組長,組長負責將討論主題分解成若干任務,每個任務要確定具體人員,負責具體問題,最終制作研究報告,并確定討論答辯時的發言次序。各個小組將相關材料進行綜合、提煉后形成的研究報告必須在教員設定的截止時間以前提交,并由教員在討論課前提供給其他小組。如果小組報告在截至日期前不能提交,或是提交的報告質量太差,經教員判定不及格,整個小組將失去答辯的機會。學習小組提交研究報告后,各組需要準備答辯,就是在研究報告合格的小組內部推選一人,通過掛圖或ppt的形式向全班介紹本組的研究成果,并接受其他小組成員的質疑。大家提問的時候,涉及組內誰的工作,就由誰負責回答;如果回答問題不確切或不完善,組內其他同學可以補充。

2.討論課的考核形式。教員在布置討論課題的同時,事先聲明兩點:一是同組人獲得相同的成績,鼓勵各組成員分工協作,榮辱與共;二是不可能所有的小組都能得到A,鼓勵大家有根據地質疑其他小組的工作。討論課的成績由兩部分組成:小組研究報告和小組答辯。一般鼓勵學生在討論時積極發言和質疑,答辯環節成績的權重大于研究報告。筆者建議將研究報告部分設置為30%~40%的權重,答辯部分設置60%~70%的權重,組內成員參與討論課的表現作為課堂參與分并將其計入小組總評成績。

三、有機化學討論課的初步實施

討論課題要富有思考性,其目的不是要學生回答“是什么”,而是要學生超過已有的知識和能力,重構熟悉的知識和信息,探求尚未知道、尚不熟悉的東西。刺激學生集中精力去提出假設,找到證明材料,分析推導,檢驗自提的結論和發現新的問題。

基于這一原則,筆者初步設計了“手性藥物的合成與功效”、“牛奶中緣何出現三聚氰胺”、“地溝油的成分與危害”、“減碳增碳與綠色合成”等課題,并在講授有機化學理論課的過程中陸續分發相關材料。經過近一個學期的準備,在學期末組織全班近二十名學生參與了討論課。在討論課的教學實踐中,學生們對討論課的教學形式是非常歡迎的。整個討論過程中,經過老師的一題多問、一題多變、一題多聯、一題多解的變換和引導,學生們爭先恐后地陳述各自的觀點,并充分說明支持自己觀點的論據,仁者見仁、智者見智、各抒己見。在討論的同時,學生們加深了對手性構型、手性分子表達、含氮化合物性質、烯烴性質、油脂性質、親電親核反應機理等有機基礎知識的理解。同時,學生在搜集、分析、整理資料,撰寫、修改研究報告,制作工作圖和匯報ppt的過程中,疏通了進行有機化學研究的途徑,培養了團隊合作精神及溝通能力。

總體看來,討論課可以提高學生的表達力、溝通力、判斷力、再發現力、提煉力,想象力、觀察力等終身學習的能力,值得在有機化學本科教學中推廣。

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