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無機化學流程范文1
關鍵詞:地質礦物;化學分析;基本流程
1化學分析方法的發展演變
從工業革命開始,電、蒸汽機以及計算機技術的發展,給人們的生產生活帶來了很大的影響。當前,在各個行業的發展過程中,科學技術都得到了廣泛深入的應用。并且隨著城市化進程的逐漸深入,社會的發展也在促進化學工業的發展。在化學工業中,化學分析法與化學工業是相互促進相伴相生的,對于化學工業來說,分析方法的水平與工業的發展之間有著密切的關系,工業帶動化學分析方法的發展,化學分析方法促進工業的成熟。
2地質礦物化學分析的基本原則與工藝
2.1地質礦物化學分析的技術選取原則
首先,應當利用地質礦物的化學分析技術,對儲層中的非均質性效果與儲層涵蓋的化學進行研究,在巖石結構中,應當提升其潛力,并且可以有效的滿足地質礦物分析的可供開采量;其次,對于地質礦物的化學分析來說,其自身應當有一定的能量基礎與能力積累,使用的化學元素分裂技術系數要滿足0.8MPa/100m以上標準的地質礦物儲層;最后,應當將水驅單元內部的雙向或者多項流柱進行準確的對應,從而滿足巖石體的化學元素、非均質性的測量要求。
2.2地質礦物化學分析應用的技術工藝
第一,壓裂設計模擬工藝。在地質礦物巖石中,如果要進行分段性化學分析以及改造的過程中,對于地質礦物的化學分析,需要以射孔優化為重要原則,對阻力、排量以及摩擦之間的遞進關系進行精確,然后以及排量標準的不同來對孔眼保持穩定的摩阻性進行選擇,通過這樣的方式,來對巖石層之中所蘊含的化學元素總量與分量比進行分析。使用壓裂設計模擬工藝,可以達到對井口支撐的作用,并且可以有效的保證地質礦物化學元素有適當的取量長度,從而能夠將地質礦物化學元素中的化學性量指標以及密度指標等進行有效的測量。第二,組合陶粒工藝。在地質礦物的巖石地層中,放置適當的且直徑微小的陶粒,將其作為終端的支撐載體,能夠提高穩定性,并且也能夠有效的保證之后的陶??梢皂樌倪M入。接著在地質款給巖石層的中部放置適當的且直徑中等的礦物陶粒,并且應當與化學元素定量位置以及巖石縫的位置保持在一個水平平衡的狀態,在該位置的陶粒能夠起到全體控制和支撐的作用。通過這種陶粒組合的方式,使其成為壓裂井的有效支撐形式,保證亞裂縫的穩定,這樣也能夠更精確的對儲層的化學元素量性分析與非均質性之間的對應關系進行分析。第三,高砂比壓裂工藝。對該工藝的內部結構進行分析,對井內的高砂密度比進行利用,從而使得壓裂井的內部空間密閉并且完好,從而保持在一個封閉的并且穩定的狀態,為礦物巖石體的改造提供良好的暢通性。并且使得內部的高砂密度控制在大于10kg/m3的壓裂狀態,穩定巖石層的整體開發節奏,將巖石礦物低滲透儲層的化學元素測量效果大大提高。
3地質礦物化學分析基本流程
在對礦物進行分析的過程中,應當根據以下的相關步驟來進行:獲取加工試樣進行定性與半定量分析確定測定方法制定測定計劃制定測定方案。在所有的步驟之中,獲取試樣是最基礎的內容。所謂的試樣,即就是從礦物中所得到的樣本。在進行加工工作的過程中,應當選擇一個合理的措施,在特定原則的基礎上,將樣本進行縮分,并且破碎,從而得到特征顯著的試樣。通過半定量與定性分析,主要的目的就是能夠降低檢測工作的隨意性,保證飛行活動完成的速率,并且降低資金的花費。在這一階段的工作中,能夠對巖石的大體構成要素進行了解,對要素比例進行明確,但是精確性方面不是很高。所以,在對測定措施進行明確的過程中,應當與化學元素的特性相結合來進行選取。在方法得到明確之后,需要對相關規劃進行制定,從而獲得最終的結果,并且進行合理的審查,提高結果的準確度。
3.1試樣的提取和加工
在提取試樣的時候,應當對原始工程點進行科學的運用,采樣點可以選擇條件比較好的工程點,與此同時,在這一過程之中,也可以對原本的巖芯與礦芯進行合理的應用,在應該的過程之中,對于已經開采了的礦山,需要對采樣工程進行充分的利用,并且對其中的一部分礦石類型以及工業品級比較完整的工程采樣點。在采用了原本的工程點之后,能夠減少采樣處理工作,并且能夠達到一個理想的深度。
3.2進行定性和半定量分析
半定量與定性分析的主要目的就是將巖石礦物中的有效成分以及成本的含量盡快的測試出來,以免在化學試驗分析的過程中出現盲目操作。在操作的過程中,對于主要成分應當盡快的了解,但是在半定量與穩定性中是沒辦法達到的。使用定性分析的方法,能夠有效的保證結果的精度,而且也提高化驗結果的科學性,所以需要讀定性分析環節加以重視。
3.3選擇測定方法
無機化學流程范文2
關鍵詞:物流沙盤;沙盤推演;對策
隨著高職院校越來越重視學生綜合素質的培養,沙盤模擬課程又名“企業模擬經營”,被很多高校逐漸引入課堂,使學生在模擬市場競爭中學習企業經營的原理。
一、物流計劃沙盤推演課程針對性強,實訓對課程支撐效果好
沙盤的形式也越來越多,有針對工商管理專業的企業模擬經營,有電子商務專業的沙盤模擬,物流管理專業也推出了物流沙盤推演。物流沙盤推演延續了沙盤課程角色扮演、動態市場、市場開發等特點外,又融合了物流企業特有的運作流程,如競標獲得訂單、派車提貨、貨物入庫、貨物分揀、車輛調度、線路選擇、貨物出庫、貨物到達、運費結算、車輛購置、倉庫選址使得教學實訓更有針對性,特別適合物流管理專業學生理解第三方物流企業運作流程,和傳統生產企業物流有很大的區別。同時,針對目前畢業生的就業情況分析,第三方物流企業的人才需求量遠大于生產企業物流人才需求量,所以,對物流管理專業學生來講,物流計劃沙盤推演更具有針對性,結合專業所學課程更加緊密,也更貼合就業實際。
二、物流沙盤推演課程體驗性好,提升學生綜合素質
物流沙盤延續了傳統企業模擬沙盤的優點,模擬企業的運作流程,讓學生分角色扮演企業重要職位,如營銷總監、財務總監、運輸倉儲主管等職位。通過市場預測選擇城市投標、獲取訂單、租賃或購買倉庫及運輸工具、派車提貨、貨物分揀等一系列工作,站在職業人的角度上思考問題,如運輸路線選擇錯誤就是導致迂回運輸等問題,貨物不能及時交貨,就面臨被罰款,企業利潤會受到影響。因此,整個沙盤推演過程是一個動態推演過程,學生要面臨各種各樣經營困境,能在熟悉物流企業經營流程的同時體驗經營的樂趣與艱辛。
其次,沙盤推演每個操作步驟是環環相扣的,一環出錯就會導致其他問題接踵而至,如企業沒有及時在某個城市設立辦事處,就導致不能在該城市投標,市場訂單不能選取,企業現金流吃緊等一系列問題。因此,要求學生在推演中邏輯思維能力要強,理順各工作之間如何相互影響,同時一個學生不可能完成全部的工作,要求學生提高團隊的凝聚力,各司其職又通力合作,為提高企業利潤而努力。所以,在整個實訓中綜合素質的提升作用也更加突出。
三、物流沙盤推演課程教學中存在的主要問題
(一)物流沙盤推演是一個個人實際操作與團隊合作的一體化體驗。盡管是簡單的接送貨物過程,但流程涵蓋了運輸的基本工作崗位。學生不僅鍛煉了基本技能,更體驗了真實物流企業流程。但實際教學中,一方面由于一些學生非常懶散,不經常輪換崗位體驗其他工作崗位或者即使輪換了不執行任務,完全不為小組做貢獻,很多時候5-6人組成的團隊任務變成了單打獨斗,違背了課程設計的初衷。
(二)沙盤經營分為物理沙盤和電子沙盤。物理沙盤盤面非常直觀,能使用多樣化的沙盤道具進行組織,教學方式生動活潑,教學氣氛也非?;钴S,對學生的吸引力比較強。但物理沙盤難以組織,尤其在教學分組比較多的情況下,一個教師很難組織教具發放、運作規則講解等工作。電子沙盤操作起來非常簡單,數據也自動計算。可非常容易養成學生只點擊鼠標不慎重思考的壞習慣,操作失誤頻繁。
(三)物流沙盤推演教學一般采取角色扮演、學生主導、現場分析總結的教學模式。教師主要負責市場運作規則講解、運作技巧提升以及現場分析總結,學生負責操作以及經驗總結。在教學過程中,教師更希望學生能通過多次操作總結經驗教訓,不斷提升經營效率;而學生在學習中養成了由教師直接講運作技巧。學生的歸納總結反饋思考較少,也值得我們思考。
四、物流沙盤推演課程教學的幾點思考
(一)在教學中每個小組選取一位組長擔任本小組的CEO,在教學初期給CEO布置任務,不僅要負責企業的運營,還要擔負起團隊建設的任務。小組內在每作結束后輪換崗位,實訓全部結束時每個成員確保操作過所有流程。指導教師根據其他小組成員考核結果對CEO進行考核,整體表現優異則CEO加分,否則扣分。一方面,鍛煉了組長的管理團隊能力,也給小組施加壓力,大家相互促進提高小組的整體成績。
(二)物理沙盤和電子沙盤綜合使用。物理沙盤盤面明晰,每一步操作都由學生更新盤面,對學生理解沙盤推演規則很有幫助。但由于物理沙盤組織起來耗時耗力,實訓的課時有限,把時間花在物理沙盤時間太多學生就沒有精力思考沙盤戰略,提升決策效率。因此,建議在前幾輪沙盤推演中采取物理沙盤和電子沙盤結合的方式,一方面物理沙盤來理解規則,電子沙盤讓學生核對物理沙盤是否操作正確,也可防止單純使用物理沙盤有學生作弊的情況。幾作之后,根據學生掌握規則的情況下,使用電子沙盤提高操作效率,讓學生把更多精力用在經營決策上。
(三)改變考核方式。加大對學生總結分析的考核比例,讓學生不能只鼠標點擊操作,不愿意多思考經營策略,讓學生意識到學結能力可使自身提高得更快。每輪推演結束后,每個小組無論操作成績如何,都要進行總結匯報,總結分析深刻可加分。這樣也可以提高學生的語言表達能力,分析問題解決問題的能力,提高學生的綜合素質。
(四)把企業模擬經營課程作為物流沙盤推演的前導課程。企業模擬經營課程主要是針對生產企業的運作流程而設計的,其中關于庫存控制、采購決策、及時交貨等內容和物流管理專業課程結合比較緊密。而物流沙盤推演注重第三方物流企業的運作流程,重點放在物流專業的線路規劃、派車提單、運輸工具選擇等方面。因此,把企業模擬經營課程作為物流沙盤推演的前導課程,可以讓學生對生產企業、第三方物流企業的物流運作都熟悉,學習得更加全面。
總之,通過物流沙盤推演實踐,在分析市場,制定戰略,營銷策劃,組織運營,財務管理等一系列的活動讓學生開闊了眼界,知道經營一個企業是多么不容易,市場遠比想象中復雜的多困難的多,也培養了學生嚴謹周密的思維方式、組織協調能力、應急事件處理能力等綜合素質。隨著教學改革和教學實踐的不斷進行,教學質量和水平也將走向更高層次。(作者單位:湖北工業職業技術學院)
參考文獻:
[1]林朝陽.物流沙盤模擬課程在高職院校教學中的應用與實踐[J].南昌高專學報,2010(6):124.
無機化學流程范文3
1無機化學實驗室綠色化的必要性及意義
無機化學實驗是無機化學賴以形成和發展的基礎,是檢驗無機化學知識真理性的標準,是化學教學中學生獲得化學經驗知識和檢驗化學知識的重要媒體和手段,是提高學生科學素質的重要內容和途徑。近年來由于學校招生規模不斷擴大,做實驗的學生也相應增加,實驗室產生的廢棄液也隨之增加。無機化學實驗為我校中藥學、藥學、制藥學專業大一新生開設的基礎實驗課,將綠色化學理念融入其中,實現無機化學實驗室的綠色化,不僅能使教師在良好的環境中工作、學習,而且使學生從大一開始就在潛移默化中受到綠色化學的教育,這對培養學生保護環境及資源的觀念,提高他們環境保護的緊迫感和責任感具有非常重要的意義。
2藥學無機化學實驗室的綠色化途徑
2.1將綠色化教育融于無機實驗教學中
無機化學實驗為大一新生第一學期的一門化學實驗課。教學過程中,應充分將與環境化學有關的知識與藥學無機化學實驗教學聯系起來,使學生明白無機化學元素及其化合物在環境中的分布及行為,充分認識環境保護對人類未來的重要性。并同時在實驗室進行安全、環保教育,加強廢棄物處理方法、技術教育,使學生能夠掌握一些無機物造成的常見污染及治理方法和防范措施,并通過規范化的實驗操作、流程,節約藥品并減少環境污染,引導學生自己尋求治理污染的新途徑。使學生認識到化學工業在國民經濟中的重要地位的同時,也認識到一些化學藥品的危險性以及它們給環境帶來的危害,從而培養學生良好的實驗習慣和環保意識。
2.2以實驗室綠色化建設為指導思想對實驗進行統籌設計
無機化學實驗室綠色化建設必須從源頭抓起:即從源頭上減少有毒有害廢棄物的數量。具體方法可以從以下幾個方面做起:科學、合理、統籌地設計學生實驗方案,減少現象重復和藥品資源的浪費,減少藥品的用量。對所要開設的所有藥學無機實驗整體統籌,合理安排次序,盡量能將一些實驗串聯起來,可以實現某些產物或副產物回收、或再利用。每一次實驗安排都要進行優化考慮,盡可能達到:實驗材料廉價易得,實驗過程中無副反應或副反應產物較少。無機實驗反應過程中使用的試劑、溶劑、催化劑等盡可能無毒無害,反應產出物盡量無毒或毒害性小并易處理,反應條件盡可能溫和等。
2.3積極采用微型無機化學實驗
所謂微型化學實驗[1],就是通過使用盡可能少的化學試劑來獲得盡可能多的所需化學信息的實驗方法與技術。微型化實驗具有降低污染、減少教學經費,并能縮短教學實驗時間的優點。無機化學實驗微型化對環境保護來說是非常必要的,主要表現在:無機化學實驗內容主要是一些無機化合物的性質檢驗實驗,所需試劑品種及用量都較多,對實驗室及周邊環境污染較大。如果采用微型化實驗,既降低了水、電等能源的消耗,又可以減少“三廢”的排量。而且雖然化學試劑用量少,但實驗現象及結果仍可以達到準確、明顯的效果。
2.4采用先進的技術、儀器,減少環境污染
目前,使用計算機技術的CAI教學已成為全國各高校教學改革的主要方向之一[2],此法具有教學和輔助教學的雙重功能。在藥學無機化學實驗中,對那些化學試劑、溶劑用量比較大且在整個實驗中廢棄物排放量比較大、處理廢棄物存在困難的實驗,或對于必須做但又需要用到有毒有害的藥品,以及藥品昂貴或易揮發、易引起燃燒、爆炸等危險,會對環境造成較大污染的實驗,可改為CAI教學,以模擬仿真的方法來完成,或采用比較先進的、可減少污染的儀器進行實驗[3]。
2.5科學、合理地處理實驗廢棄物
藥學無機化學實驗室的廢棄物種類相對較多,學生實驗結束后,必須對其廢棄物進行區別處理,根據廢棄物的不同狀態及性質,采取不同的處理方法[4]。對于固體實驗藥品,無論剩余多少一律回收,可留作下次實驗使用。對于那些無毒、無污染的雜物,教師應要求放入指定的垃圾桶,不要隨便丟放,集中后倒入指定的處理地點。對于實驗過程中的固體生成物,能綜合利用的盡量回收后利用,不能綜合利用的,就需要在回收后進行處理。對于那些有毒廢渣、廢液等藥品,應該放入藥品回收缸中,積累到一定量后集中處理。
2.6建立有效的規章制度
建設綠色化的藥學無機實驗室,單靠教師對學生的道德教育顯然是不夠的,還應該建立一套行之有效的規章制度。大一新生中,有多數學生在中學化學學習過程中根本沒機會自己動手做實驗,有的甚至沒進過化學實驗室,所以安全、環保意識比較薄弱,只靠老師在實驗課上的強調不能達到實驗室綠色化的目標。有了學校制定的實驗室規章制度,就有了教育學生的標準,會更有利于實驗室綠色化建設[5]。
無機化學流程范文4
關鍵詞:轉型期;地方高校;無機化學實驗;改革
作為高等教育的重大改革,部分地方高校向應用技術型高校轉型勢在必行。目前,高校轉型的關鍵問題是學生如何掌握扎實的專業技術、獲得良好的就業前景。無機化學教育家戴安邦教授說“化學實驗課是實施全面的化學教育最有效的教學形式?!盵1-3]化學化工專業實踐性教學環節的重要組成部分是實驗教學。加強實驗教學不僅可以培養學生實驗動手能力,還可以培養學生的創新思維和創新能力,使實驗教學在培養人才中的作用得到充分的發揮。無機化學實驗是惠州學院化學工程系和生物科學系專業新生的一門基礎必修課,是學好其他化學課程的前提和基礎,在教學計劃中有非常重要的地位。無機化學實驗的教學目標就是使學生掌握無機化學實驗的基本操作技能、元素和化合物的基本知識和基本理論。培養學生具有實事求是的科學態度和良好的科學習慣及科學思維,為培養學生初步的科研能力打下基礎。
1完善實驗課程體系
惠州學院化學工程系無機實驗主要分為化工專業、應化師范專業的基礎實驗及應化師范專業的綜合實驗。化工專業安排在大一上學期完成,應化師范專業的無機基礎實驗安排在大一學年進行,無機綜合實驗安排在大三進行?;瘜W工程系不同專業的實驗項目及類型是化學工程系現階段的實驗項目,在2010年時化學工程系針對無機實驗作了實驗課程的改革。首先,從實驗的課時上進行刪減,化工專業由原來的42學時調整為36學時,師范應化專業由原來的2學期72學時調整為60學時。其次,實驗類型的改革,減少驗證性實驗,增加設計綜合型實驗,如刪除了“氧硫”“鐵鈷鎳”等性質實驗。再者,老舊實驗內容的改革,比如“臺稱和分析使用及操作技能測試”;此外,有毒有害的實驗改革,如“錫、鉛、銻、鉍”“鋅、鎘、汞”;最后,增加2個微型實驗。
2更新優化實驗教學內容
2.1刪減陳舊、有毒有害內容,增加前沿領域實驗
化學工程系自2010年來對無機化學實驗進行改革。首先,刪除一部分老舊的實驗,因為實驗課的內容必須跟得上時代與科技發展需要。其次,刪除一些有毒有害的實驗,因為這些實驗對環境有污染,對師生身心健康發展也是不利的。最后,增加一些化學前沿的新實驗,以及介紹和了解國內外社會化學的新儀器和新技術。因此,無機課題組刪除“臺稱和分析使用及操作技能測試”實驗,因為現在的電子天平能夠精確到小數點后4位,相比于多年前的分析天平,不但操作大大簡化,而且精度更高。
2.2部分無機化學實驗的微型化
改革后增加硫酸銅合成和過氧化鈣合成2個微型實驗,微型化學實驗是國內外最近幾年新發展的一種實驗形式。相對于傳統實驗,微型實驗使用的化學試劑比較少,減少污染,提高課堂質量。微型實驗的試劑用量小,產物也少,可大幅度地減少實驗室空氣和水體排放污染,有益于師生的健康。儀器基本上可以做到人手一套,能實現人人動手的目標。學生通過自制儀器動手做實驗,既訓練了動手能力,培養了創新思維,同時提高了參與意識及動手操作能力。
2.3補充設計研究型實驗,培養學生的創新精神
驗證性實驗項目主要涉及到元素性質方面,加深認識從學生的理論認識到實踐層面,從現象到本質的項目。改革前化學工程系的實驗項目中驗證型占多數,考慮到驗證性實驗的局限性和教學方式的固化模式,針對這種狀況,通過改革合理調整、精簡了4個驗證型的性質實驗。無機化學實驗還補充了“三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備、組成及表征”和“鉻(Ⅲ)配合物的制備和分裂能的測定”2個“設計型”實驗項目,該實驗包含反應制備稱量、真空抽濾、熱過濾、水浴加熱、蒸發、結晶和分光光度計儀器分析等一系列化學實驗的基本操作及數據處理,使學生的綜合能力得到較全面的訓練和提高。
3改進實驗教學方法
原有實驗教學中,老師講得多,學生做得少;重結果,輕過程,造成學生的積極性主動性沒有調動起來,使學生失去做實驗原有的興趣和熱情。惠州學院無機實驗改革也試圖改變這些弊端,使學生成為課堂的主體,教師作為引導者,在課堂設置情景問題,激發學生的熱情和潛能,主動地參與課堂。3.1實驗課堂引入問題情景的教學模式這種實驗課堂需要老師提前做準備工作,提前將問題設置好并布置下去,讓學生在課前去查閱相關的資料和文獻,并設計好實驗思路與路線。在課堂上提出自己的分析意見和依據,然后老師點評,同學們一起論證實驗的可行性。最終由這些思路和路線分組用實驗進行驗證。實驗課堂引入問題情景模式能真正地鍛煉學生,使他們不斷地發現問題、分析問題,最終解決問題。其真正地體現了高校實驗改革的宗旨,提高學生的自學能力與創新動手能力,有利于高校創新人才的發展和培養。3.2無機化學實驗課堂采用實驗預習報告和實驗報告“兩手抓”模式為了改變實驗預習報告和實驗報告流程化、形式化和空洞化的缺點,提出實驗預習報告和實驗報告“兩手抓”的模式。首先實驗預習報告不能像以前一樣只是抄書上的實驗目的、實驗原理、實驗藥品和實驗過程。必須通過自己的思考,查找相關的資料,提出實驗預設的方案和實驗路線,在實驗預習報告中體現出來。實驗課堂中結合老師的指導進行實驗,記錄實驗真實的現象,在實驗報告中總結實驗實際的結果與預設結果的差異,進行結果分析,最終形成實驗報告。3.3無機實驗課堂引入多媒體實驗教學在科學技術迅猛發展的今天,教學方式也在不斷的更新變化,多媒體教學除了在理論課得到廣泛的使用外,也在實驗教學方面得到了極高的重視。因為多媒體教學可以將一部分有毒有害易產生污染氣體的實驗在實驗室不能動手實踐的通過課件形式展現出來。這樣即使沒有進行實驗,但是仍然不影響學生對實驗原理和理論方面的認識,還能加強學生對環境環保方面的認識和處理。此外,將多媒體實驗教學引入無機化學實驗中,開發和引進無機化學CAI課件向學生展示以外,實驗數據繪制曲線的工作可以利用ORIGIN軟件輕松完成;通過專門的化學繪圖軟件CHEM-DRAW可以繪制出標準的方程式及化合物結構式。當然還可以引入很多的化學畫圖軟件為無機化學實驗服務,也能提高學生的興趣和熱情。
4科學合理考核實驗成績
科學合理地考核實驗成績首先就是將實驗課獨立出來,不能和理論課一起考核,以前大多數都是理論課占70%、實驗課占30%的模式,改革考核方式就是無機實驗課作為一門課,1.5學分,每學期單獨考核。實驗成績不應當是單一的成績,建議實驗成績=預習報告(30%)+實驗操作(40%)+實驗報告(30%),這樣多樣化的考核才能夠真實地考察學生的實驗動手能力和創新能力。
5結語
通過多年的改革與實踐,惠州學院化學工程系的無機化學實驗教學取得了一定的成效。一方面,學生能夠養成嚴謹的實事求是的科學態度,樹立勇于開拓的創新意識,全面提高綜合素質,為以后實際工作和科研工作打下堅實的基礎;另一方面,教師要不斷調整自己的知識結構,加強理論知識與實踐經驗,增加前沿知識與科學進步同步,為地方高校的無機化學實驗的改革作出不懈的努力,使培養出來的大學生更加適應地方企事業單位的人才發展需要。
作者:謝飛燕 刁貴強 鄭曉丹 單位:惠州學院化學工程系
參考文獻:
[1]戴安邦.全面的化學教育與實驗室教學[J].大學化學,1989,4(1):1-7.
無機化學流程范文5
CDIO工程教育模式作為國際工程教育改革的最新成果,迅速在各大高校開展起來[1]。CDIO分別代表Conceive(構思)、Design(設計)、Implement(實現)和Operate(操作)四個能力層面,其核心內容是從產品研發到運行的整個過程中,學生在學習中是以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式進行學習,以項目化的培養方式使學生的工程基礎知識、個人能力、團隊精神和工程開發等能力得以提升[2]。在教育部高教司理工處的指導和支持下,2005年汕頭大學工學院率先實施了CDIO工程教育改革,同時帶動了國內幾十所本科試點高校和許多非試點院校一同實施,對人才培養的各個方面與相應的管理機制都進行了重新構建,并且在明確專業培養目標、制定專業培養標準、構建一體化課程計劃、實施探究式教與學方法、建立保障與持續改進體系等方面進行了大膽的實踐和創新,取得了一系列非常顯著的效果,為專業的改革和建設提供了寶貴經驗[3-4]。因此,借鑒本科教學中開展CDIO取得的成功經驗,在高職基礎無機化學的教育中引入基于項目的CDIO理念,將會使高職教育中存在的瓶頸問題有望得以更好的解決。
2高職CDIO基礎無機化學課程的特點
2.1與專業內容密切結合,應用性強
基礎無機化學課程作為化工類專業的一門專業基礎課,與后繼專業課程知識的學習密切相關,目前我校整合后的基礎無機化學的內容在講授基礎理論的同時更為注重結合后續專業課程的實際需要,設計了相應的項目化教學內容,形成“項目載體、任務驅動、學生主體、素質滲透、工學結合”的教學模式。
2.2教學模塊易于項目化,實踐性強
實踐教學在基礎無機化學的教學中具有舉足輕重的作用。整合后基礎無機化學的每一個教學模塊都配備有一定數量的項目化實訓設計,即根據化工類專業學習的要求進行課程內容的重組,打亂原有的教學體系,以具體制備某種產品或分析檢驗某類性質為項目載體,設計導學案例,將基礎知識、實踐操作技能糅合在一起,學生課前通過多種渠道了解相關的知識和技能,為后續專業課需要的化學知識和基本技能的作儲備,真正實現授人以漁。學生在實踐學習,過程中既可以培養學生的實踐能力又可以開發學生的創新精神,與高職人才培養目標的根本要求高度符合。
3基于項目化的CDIO理念在基礎化學教學中的實施
3.1以需求為導向的培養方案的制定
我國現階段高職教育的目標是培養直接能面向產業需求的基礎技能型人才。而CDIO培養模式作為一種方法論,其初衷就是培養具有一定的理論知識并能初步解決工程實踐問題的職業工程師[5]。因而在基礎無機化學培養方案的設計上,針對相關產業對所需求畢業生素質和能力的要求,充分聽取用人單位和已畢業校友的建議,并對市場進行考察,從實際出發,不僅考慮學生對后續專業技術知識的儲備,同時還考慮社會對畢業生團結協作、職業精神等方面的需求。逐步完善以適應社會發展為需求、以就業崗位為導向的培養方案,使學生在校園內即對自己的職業素養的提高和職業生涯的規劃有著明確的目標和方向。
3.2基礎化學課程教學體系的設計
3.2.1理論教學
根據化工類專業的培養目標及崗位職業能力的要求,按學生的認知規律,突破傳統四大基礎化學教學體系框架的限制,以無機化學為基礎主線,將物理化學的基礎理論和分析化學的定量分析方法滲透到相關教學中,將理論教學劃分為分散體系、化學反應的基本原理、定量分析初步、物質結構基礎、元素化學等五大模塊,組成“宏觀微觀宏觀+微觀”的全新內容體系。
3.2.2實踐教學
CDIO理念強調的是產品項目周期的重要性,圍繞產品的設計、開發、使用、升級等不同階段,將不同課程串聯起來進行課程體系的設計,從而對學生產生理論應用于實踐直接感受[6]。因此,在設計基礎化學實踐的教學內容時,借鑒CDIO的思路,將具體課程以項目的形式體現?;A無機化學以企業相關實踐內容為依托,基于工作過程,將實踐教學按“認知(感官)———技能(基礎)———綜合(提高)———設計(創新)”分層次進行,循序漸進,形成“引領項目、主導項目、提升項目”三個模塊,由單元技能訓練綜合技能訓練,由基本技能訓練綜合性和應用性技能訓練設計性技能訓練,最后通過設計綜合基本技能操作進行實操考核,對學生綜合實驗能力進行全面的考核和評價。
3.3基于項目化的CDIO理念教學方法的實施
融合CDIO教學理念的進行項目化教學,項目進行精心的籌劃、設計,要求學生參與其中,與老師和同學一起發現問題,找到解決問題的方案,這一方面便于發展學生創造性思維,使其更清晰地了解實踐中的具體工作流程,另一方面也促進教師提高脫離書本結合實際解決學生各種各樣的問題的能力[6]。在具體實踐項目的選取上,盡量來自于真正的工程項目或企業生產工藝這類項目的選取還能同時讓教師和學生了解企業最新的項目需求和技術要求,并從中體驗諸如管理、市場、人際關系等現實問題,提升自身能力。在具體CDIO教學方法的實施中,主要采用“研究課題的確定研究計劃的制定實驗方案的設計數據和現象的實驗及記錄數據的處理和分析研究報告的撰寫”模式。綜合考慮學生已具備的理論知識和實踐技能,將全班學生按能力互補方案分成若干個實踐小組,以實踐小組為單位,從確立研究課題、實踐操作到完成報告都合作進行,最后對實踐進行小結,由小組中的每位成員分別陳述項目實施的收獲,并必須回答兩道關于該項目相關的思考題。通過此類項目的實踐,能夠極大地調動學生學習的積極性以及主動思考問題解決問題的能力,同時通過合作,加強學生的集體觀念和團隊意識,也在一定程度上體現了學生的自我價值。而這種模式也很大程度上推動了教師主動提高自身的教學水平和業務能力,實現共同進步。
3.4以項目評估為核心的過程化考核體系的建立
基于項目化的CDIO理念的教學實施中,不再簡單地通過專業考試來評定學生的效果,而是注重在整個實踐過程中考量學生對課程綜合應用的掌握,考核方式具有一定的開放性,考核內容涉及到文獻查閱、方案設計、實踐操作、數據處理、合作精神等方面,結論可以不唯一,這樣過程化的操作能得到學生更全面、更綜合的考核評價結果。
4結語
無機化學流程范文6
1.1強化基本操作的訓練
開設無機化學實驗最重要的一個目的就是培養學生基本的實驗操作和實驗技能,使他們打下扎實的實驗基本功和標準化的實驗操作技能,為以后專業實驗課的學習、大綜合實驗和設計實驗乃至走向社會工作打下堅實的基礎。因此,必須加強基礎訓練。另外,由于中學開設實驗課的情況和條件差異較大,大多數學生是在“聽”和“看”的情況下了解實驗,自己沒有親手做實驗的經驗。因此,在大一無機化學實驗的教學中,可以按照教學大綱的要求并根據學生的具體情況對教學內容作適當整合。對大一學生進行基本操作和技能的訓練,可以包括基本儀器的使用(如酒精燈、電子天平、量筒、移液管、滴定管、容量瓶等)和基本操作技能的訓練(如溶液的配制、過濾、沉淀分離、蒸發、干燥、重結晶等)[1]。為了使學生掌握正確的實驗基本操作,教師可以采取邊示范邊講解的教學方式。以減壓過濾為例,邊演示邊講解的時候強調以下幾點:(1)濾紙尺寸應略小于布氏漏斗內徑并全部蓋住漏斗的孔為宜;(2)先將布氏漏斗內的濾紙潤濕再開真空泵;(3)過濾后,先拔吸濾瓶的膠管再關閉真空泵;(4)禁止用手取出沉淀和濾紙;(5)瓶內的濾液應從瓶口倒出,而不能從側口倒出[2]。在學生自主練習操作一段時間后,隨機找一位學生演示一遍該實驗操作,再請其他學生進行點評,教師從旁協助指正加以總結。通過該階段的實驗訓練,使學生掌握正確的操作技能并逐步提高。
1.2精選驗證性實驗
一直以來,無機化學實驗幾乎都是以驗證性實驗為主,并且重復內容較多,對于此類實驗尤其是元素部分的實驗,學生做完交差心里嚴重,有些同學只負責找試劑、藥品,另外的同學負責滴加試劑,記錄實驗現象。使得學生的實驗興趣難以激發,積極性難以調動,不利于其思維和創造能力等綜合素質的提高,學生往往知其然而不知其所以然。因此,精選驗證性實驗很重要。精選的驗證性實驗重點包括化學原理、常數測定以及部分重點元素化合物性質等系列實驗。這部分實驗要求學生必須做好提前預習,禁止“抄書”,鼓勵學生將實驗步驟設計成實驗流程圖,一目了然。并且通過查閱書籍清楚實驗的相關原理以及實驗現象。教師在講解時要注意將學生所學的相關理論知識和實驗內容相結合,對于有些可以通過小的改進使得現象更加明顯的驗證性實驗,教師可以采用啟發式教學,來調動學生的好奇心從而提高學生對實驗的積極性。
1.3增加綜合性實驗
開設綜合性實驗不僅可以扎實學生的基本實驗技能,提高學生綜合運用所學無機化學理論知識的能力,還可以通過實驗中出現的實際問題來訓練學生解決問題的能力。綜合性實驗一般涉及到無機化合物的制備、組分含量的測定、數據處理、撰寫實驗報告等過程,其中制備過程涉及到加熱、攪拌、溶解、沉淀、分離、過濾、蒸發、干燥、結晶等操作的夯實練習;組分含量的測定涉及到滴定分析、比色法等分析方法的綜合運用。該類型實驗要求學生:(1)能夠運用已學的理論知識明確實驗原理;(2)通過實驗熟練正確的基本操作;(3)能夠自主解決實驗中出現的問題;(4)學會正確分析和處理實驗數據,得出實驗結論。該類型實驗,教師的主要作用是啟發和指導。
1.4開設設計性實驗
設計性實驗不但可以激發學生的學習興趣,重要的是可以培養學生獨立運用所學知識及技能分析和解決問題的能力以及提高他們的創新能力。首先,教師根據教學要求并結合實驗室現有的實驗條件給出設計性實驗的題目;然后3~5名學生組成實驗小組運用已掌握的知識和技能自主查閱資料、討論并擬定實驗方案、具體實驗步驟、所用試劑和儀器,以小組為單位給出每組最終的設計方案;此后,教師對該方案進行審核和給出修正意見;最后在安排的時間內完成該設計實驗,包括化合物的制備、組分(含量)分析、數據記錄與處理、實驗結果討論等內容。對于教師給出的設計性實驗,教師自身必須清楚實驗過程中可能遇到的問題和解決方法,并在實驗過程中隨時與學生進行討論,起到的是一個監督和指導的作用。通過該部分的訓練,即學生為主體獨立完成實驗,教師為輔助的教學模式,學生的成就感極大的提升,學習的主動性得以充分的調動,極大程度上提高了學生的實踐能力和創新能力。另外通過小組實驗的形式有利于提高學生的交流能力、加強團隊合作意識。
2改革傳統實驗教學為多元化教學
無機化學實驗大多采取“先講后做”的教學模式[3],這種教學模式使得學生在實驗之前就清楚實驗過程中出現的問題、問題的解決方法,容易讓學生產生依賴心理,不去思考實驗過程中為什么會出現這種問題,如何能夠解決問題,從而阻礙了學生分析解決問題的能力和創新思維的培養。現今,無機化學的教學多數采取多媒體和板書相結合的方式,效果顯著。無機化學實驗也可采取類似的多元化教學方式,將多媒體和板書以及實驗演示有機結合[3],使化學實驗由抽象變形象、由復雜變具體,有利于學生理解和掌握,從而激發學生的實驗興趣。另外,污染嚴重、對人身體有毒性、在實驗室不宜進行的合成、驗證性實驗可以錄制下來制成多媒體課件,向學生播放,使他們對該實驗的操作步驟、現象以及污染程度等方面知識有形象化的理解和記憶[4]。例如,有關汞和鉛相應化合物的性質實驗就可采取這種教學方法,這樣既能避免有毒有害物質對人和環境的危害,同時又保證了理論知識的系統性。這種多元化的教學方式,使枯燥的教學過程變得生動,能夠充分調動學生的好奇心和積極性,從而提升自主學習的主動性,逐步完成從“要我學”到“我要學”的轉變。
3建立合理的實驗考核機制
很多院校,無機化學實驗的考核主要根據學生的實驗報告給成績,缺乏全面性、合理性。同時也導致學生不重視實驗課,不認真做實驗,認為實驗報告寫的好就可以取得好成績,甚至抄襲他人的實驗報告,這完全達不到開設實驗課的目的。因此,實驗教學考核必須加以調整。實際上實驗考核應該全方位、客觀、合理的對學生做出評價,應該從學生對實驗的預習、實驗操作、綜合實驗技能、實驗習慣以及實驗報告等多方面進行考核。建議將學生的實驗成績分成平時成績和期末成績兩大部分,各占70%和30%。平時成績從實驗預習,實驗操作,實驗習慣以及實驗報告四個方面考核。例如,通過實驗開始前的隨機提問來檢查實驗預習情況,并直接給出分數,以此來調動學生課前預習的積極性和主動性,提高預習效果。實驗過程中,教師給出學生指導的同時觀察學生對新技能的掌握情況或是否得到重要的實驗現象,遇到的問題是否能獨立解決,是否隨時做實驗記錄等,考察學生的動手能力和實驗操作能力。教師要在實驗當場打分。另外,實驗過程中教師要檢查學生實驗臺面的整齊,實驗儀器位置的擺放,實驗后儀器的清洗和管理。最后,通過實驗報告考查學生對實驗結果的數據處理和分析,以及表達和撰文能力[5]。因此,每個實驗成績(100分)=實驗預習(10分)+實驗操作(40分)+實驗習慣(10分)+實驗報告(40分),學生的平時成績=所有實驗成績的平均成績×70%。期末考核有筆試考核和現場實際操作考核,筆試考核命題側重無機化合物的制備原理和方法;物理常數的測定原理和方法;元素化合物基本性質、反應現象和反應方程式?,F場操作考核側重考察學生的實際操作技能。例如,以草酸亞鐵的制備來進行操作考核,4人一組,實驗時長30min,事先準備好實驗操作步驟和操作失誤扣分細則表(表1)。通過該考核方式的改革,實驗成績的評定更為公平合理,避免學生產生心理誤區,學生會認真、重視無機化學實驗,從而提高實驗教學質量。
4小結