前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小編精選了8篇化學學習論文范例,供您參考,期待您的閱讀。
有機化學在線課堂教學實踐分析
摘要:2020年春季學期受到肺炎疫情的影響,全國各地高校的教學工作無法正常開展。我校積極響應教育部提出的“停課不停教、停課不停學”要求,利用“雨課堂”和“騰訊會議”等教學軟件對學生進行在線課堂教學。本文以有機化學教學為例,介紹了在線課堂教學的實施過程和教學效果。針對在線課堂教學的特殊性,改變教學模式,確保教學工作正常有序進行。
關鍵詞:肺炎疫情;有機化學;在線課堂教學;雨課堂;騰訊會議
2020年春季學期,為了既能夠抗擊肺炎疫情又能夠減小疫情對學校正常教學的影響,教育部提出“停課不停教、停課不停學”的要求[1],南開大學積極響應,利用寒假時間迅速組織任課教師開展雨課堂、翻轉課堂教學模式等教學培訓工作,鼓勵教師通過在線課堂教學方式授課。本文以本科生有機化學課程為例,介紹南開大學化學學院結合自身專業特點,利用“雨課堂”和“騰訊會議”等教學軟件,開展本科生“在線課堂教學”實踐,保證疫情期間教學活動正常有序進行。
1選擇授課平臺做好課前準備
線下課堂的授課方式是面對面的形式,容易掌握學生的課堂表現情況,在線課堂教學很難把控學生的上課狀態。因此,為了吸引學生的注意力,提高上課效率,就需要任課教師課前精心備課。疫情爆發以來,全國各地高校紛紛開展在線課堂教學,《大學化學》也報道了不同高校開展在線課堂教學中的典型做法[2,3]。為保證教學質量,我們在“在線課堂教學”過程中采用主講教師與學生助教合作教學模式,由教學經驗豐富的有機化學全職教授擔任課程主講教師,同時聘用1–2名有機化學專業在讀博士或碩士研究生擔任課程助教組成教學團隊,并分別建立教師教學微信群和學生課程微信群用于教學備課、分享預習資料以及布置課后作業。在線課堂教學區別于普通的課堂教學,對電子網絡教學設備要求較高,每次上課前提前試課非常關鍵。在教師做好授課前各項準備工作的同時,也必須督促學生做好必要的課前預習工作。每次上課前主講教師會提前將教學課件發送到課程微信群中,布置本次課程的主要教學內容。學生助教根據教學重點和難點,撰寫預習提綱,幫助學生提前做好課程預習。學生通過學習預習提綱中的引導問題,明確學習重點,同時對不理解的部分做好標記,方便在聽課過程中著重學習不懂的內容。
2結合疫情熱點充實教學內容
由于有機化學已經滲透到國民經濟的方方面面,在教學過程中適當增加教學內容,重點介紹有機化學與相關學科的交叉研究成果,對開闊學生視野,培養專業興趣,掌握本學科發展的最新研究成果具有積極意義。2020年病毒(COVID-19)感染的肺炎疫情在全球爆發,在教學過程中我們首先引導學生針對當前疫情給人類造成的巨大危害,認識研發抗病毒藥物對保護人類健康的重要性,培養學生的社會責任感,進而介紹抗病毒藥物研發基本方法和有機化學在抗病毒藥物研發過程中發揮的重要作用,引起學生的學習興趣。2020年2月1日,美國報道其首例病毒感染者康復,美國吉利德科學公司(GileadSciences)研發的廣譜抗病毒藥物瑞德西韋(Remdesivir)發揮關鍵作用[4]。瑞德西韋是一種含磷手性核苷-磷酰氨基酸酯化合物,該藥物的合成中涉及親核加成反應、縮合反應、親核取代反應、消除反應等反應類型,反應中還涉及官能團保護和脫保護合成策略,同時包含通過動力學拆分手段,利用手性誘導試劑不對稱合成磷手性化合物的合成方法。這些基礎知識已經在課堂上學習過。我們結合疫情熱點,通過介紹瑞德西韋的合成,使學生了解有機化學在藥物合成中的應用,促進理論與實踐相結合。瑞德西韋的合成采用匯聚合成方法(圖1),反應首先以二氫呋喃-2-酮衍生物1和7-碘-吡咯并[1,2-f][1,2,4]-三嗪-4-胺2為原料在堿性條件下發生親核加成反應得到中間體3,然后通過官能團轉化將中間體3中的羥基轉化為氰基,同時脫除羥基保護基得到關鍵中間體C-核苷5。進一步以五氟苯氧基磷酰二氯7為原料,與苯酚和丙氨酸酯鹽酸鹽8在堿性條件下發生親核取代反應生成另一個關鍵中間體磷酰胺酯9和9’。這時反應得到的磷酰胺酯是一對非對映異構體,可以通過柱層析方法分離得到手性磷(Sp)酰胺酯9和手性磷(Rp)酰胺酯9’。反應最后利用2’,3’-羥基丙叉保護的C-核苷6與手性磷(Sp)酰胺酯9在堿性條件下發生親核取代反應得到瑞德西韋前體化合物10,然后在酸性條件下脫除2’,3’-羥基保護基即得到瑞德西韋[5]。瑞德西韋的合成步驟多,官能團轉化復雜,涵蓋的有機化學基本概念豐富,設計合成路線的集成化程度高,是有機合成教學非常典型的應用實例。我們在教學過程中一方面通過回顧合成瑞德西韋所涉及的基本化學反應類型,幫助學生鞏固所學知識;另一方面鼓勵學生積極發言,闡明每步反應的反應機理,熟悉和掌握多步有機合成的藥物合成中的應用。課后教學效果反饋顯示聽課學生普遍認為非常“解渴”,教學內容貼近實際,緊扣當前疫情熱點,將枯燥的書本知識與藥物研發實際結合起來,使學生充分認識到正在學習的是非常“有用的化學”知識,大大激發了學生的學習熱情。
高中化學教師培訓核心素養
[摘要]
以“核心素養”作為培養目標的新一輪高中化學課程改革的推進和實施,需要高中化學教師對“核心素養”有深刻的理解和認同。中小學教師培訓機構有必要基于“核心素養”理解開展高中化學教師培訓。闡述了學生發展核心素養和高中化學學科核心素養的內涵,構建了基于“核心素養”理解的“課題研究”培訓模式,并以案例的形式剖析了該培訓模式的應用,最后對基于“核心素養”理解的高中化學教師培訓進行反思。
[關鍵詞]
學生發展核心素養;高中化學學科核心素養;課題研究;培訓模式
隨著高中化學課程改革和高考改革的不斷深入推進,“學生發展核心素養”和“高中化學學科核心素養”(下文簡稱“核心素養”)成為這兩年來新聞媒體和教育報刊上出現頻率最高的詞。廣大化學教育研究者和一線高中化學教師不管對“核心素養”了解多少、研究多少,未來“核心素養”都將成為指導高中化學課程改革的方向。作為中小學教師培訓機構教師,面對“核心素養”,我們需要思考的問題主要有以下幾個:一是“核心素養”是什么;二是廣大高中化學教師對“核心素養”的理解程度如何;三是廣大高中化學教師自身的“核心素養”水平怎么樣;四是廣大高中化學教師如何在實踐中培養學生的“核心素養”。這四個問題的基礎就是“核心素養”是什么,廣大高中化學教師對“核心素養”是否理解。因此,在以“核心素養”培養作為目標的高中化學課程改革正式推開之前,作為中小學教師培訓機構教師,我們認為有必要提前通過培訓的方式促進高中化學教師認識、理解和認同“核心素養”,在此基礎上評價自身“核心素養”水平的高低,并探尋實踐中培養學生“核心素養”的路徑。
一、基于“核心素養”理解的高中化學教師培訓模式構建
(一)對于“核心素養”的理解
國際IB化學實驗課程探析
摘要:基于化學學科核心素養的視角,對國際IB課程中獨具特色的、研究型化學實驗課程設置、實驗教學方式與實驗評價考核體系所呈現出的整體性與一致性進行了評析,以期為一線高中化學教師在實驗課程的實施和教學改革中提供一定的借鑒與參考。
關鍵詞:國際IB課程;化學學科核心素養;化學實驗
一、課內必做實驗涵蓋多學科的交叉,注重宏觀辨識與微觀探析的關聯
IB課程化學實驗分為標準水平(standardlevel簡稱為SL)和高水平(highlevel簡稱為HL)兩個不同級別,每個級別由三部分實驗內容組成:Practicalactivi⁃ties(實踐活動即課內必做實驗)、Individualinvestiga⁃tion(課外自主探究實驗)和Group4project(課外小組合作實驗)。在IB課程化學實驗標準中對每部分實驗的所需時長作出了明確規定,詳見表1中所示。在“Practicalactivities”(課內必做實驗)中,以教師為主體,一共設置了11個實驗內容,涵蓋了化學的四大分支:無機化學、有機化學、物理化學和分析化學中的經典基礎性實驗,比如:無機化學實驗內容包含測定化學常數,如阿伏伽德羅常數,氣體常數R;焰色反應觀察;用計算機模擬實驗探究元素周期律,探究化學鍵及其結構,如用計算機模擬分子的VESPER模型等。有機化學實驗包含鑒別烷烴和烯烴;肥皂的制作;固體熔點的測定;蒸餾、分流有機混合物;有機化合物(如阿司匹林)的合成;用計算機模擬有機分子的三維模型等等。實驗內容的設置,不僅涉及了物質微觀結構與宏觀性質的關聯,還涉及運用計算機軟件對微觀結構與宏觀性質進行探究,充分體現出學科知識點之間的交叉性與關聯性,其目的是引導學生基于不同層次、多角度地認識物質,從化學學科的高度,甚至從整個科學學科的角度去認識化學的本質。同時,在“課內必做實驗”中雖然明確了以教師為主體,但并沒有規定嚴格的實驗教學順序列表,教學大綱的順序并不一定是教師的實際教學順序,由教師根據實際教學情況及學生的學習情況自行安排實驗順序以達到最好的效果。教師還可根據需要在更高層次的課程中選取內容來開展實驗,這種方式給予了教師相對較大的自主權,在實驗教學中具有更大的開放性。
二、課內必做實驗明確定量實驗的重要性,培養變化觀念與平衡思想
基于對定性、定量實驗具有同等重要性的充分認識,在IB化學實驗中設置了有關物理化學中反應焓的測定;探究催化劑、溫度、壓強、反應物濃度對化學反應的影響以及原電池的制作等內容;基于分析化學的理論知識,在實驗中相應設置了酸堿滴定(包括采用交互式軟件對強酸弱酸,強堿弱堿不同性質的探究);氧化還原滴定法分析過渡金屬離子,用分光分度計測定金屬離子濃度等內容;同時,還專門設置了正確處理數據及其相關誤差分析的章節,以及運用專業軟件處理相關數據并制作圖譜表格、撰寫科研論文報告等內容,比如:分析實驗中用spreadsheet電子制表軟件進行數據分析與處理,繪制標準曲線等。在強調定量實驗重要性的基礎上,充分體現出了實驗數據和純粹數學計算之間的不同,使學生能夠在實驗中認識化學變化所需要的條件及能量的轉化;認識化學變化的限度是可以進行調控的;能從多角度、動態地利用實驗數據探究并分析化學反應,運用化學反應原理解釋相關實際問題,充分體現了化學學科核心素養中關于變化觀念與平衡思想的培養要求。
三、課內課外注重信息技術與實驗的深度融合,促進證據推理與模型的認知
化學專業英語課程教學改革探索
摘要:
結合筆者多年從事的講授實踐與總結,首先分析了當前我校《化學專業英語》教學現實中大致存在著的兩個方面主要問題,在此基礎上對《化學專業英語》教學改革從多個方面進行了全面而深入的探索,強調本課程重要性并激發學生學習熱情,注重與基礎英語、專業課程、文獻檢索和論文寫作的銜接和配合,并運用更新教學內容、變革教學方法和采用現代化的教學手段等靈活多樣方式調動學生學習主動性并培養自學能力。
關鍵詞:
化學專業英語;教學改革;探索與實踐
《化學專業英語》是我國各個高校化學類專業學生的必(選)修課程,是化學專業與英語知識密切結合的一門文理兼顧課程[1]。分析《化學專業英語》課程教學這個薄弱環節中所存在的問題,并研究相應的對策,這業已成為當前有關教學改革的一個任重而道遠的關鍵課題。
1教學實況綜括
2004年以來,筆者一直從事《化學專業英語》課程教學,在多年的實踐中深深體會到,《化學專業英語》教學現實中大致存在著兩個方面的主要問題[2-4]:一方面,重視程度不夠,學生基礎素質呈現“三差”,教學效果欠佳。目前,各高校和學生對《化學專業英語》的重視程度遠遠不及基礎英語,教學地位明顯偏弱,開設難度和隨意性極大,任課教師積極性屢受打擊;學生專業基礎知識掌握不夠扎實,英語基礎普遍薄弱,計算機基礎操作水平不高,多數缺乏學習興趣和熱情,習慣于被動聽課,過多依賴任課教師的講解,學習效果很一般,盡管最后修得了學分,但其實際應用能力并無多大的提高。另一方面,課程內容多而專業,學時短、教學任務較艱巨?;瘜W專業知識體系龐大而復雜,《化學專業英語》課程教學學時少卻要求頗高,教學難度過大。要想在36學時內兼顧較為系統的講授內容和扎實的教學質量,確實是件很不容易的事情。如此一來,任課教師明顯感到疲于應付,而學生大多覺得復雜生硬、枯燥難學,常?;腥缏犔鞎?,造成了師生雙虧的不良局面。
醫藥高?;瘜W教育探索
[摘要]本文將化學基礎理論和實踐與醫藥專業課程進行了深度融合,從教學內容的設置、實驗項目的重組、教材的編寫到教學團隊的科研方向,構筑與醫藥課程密切相關的化學課程教育新體系。通過多種教學組織形式,使學生能應用化學的理論、方法和手段去分析和解決與醫藥專業相關的化學問題。
[關鍵詞]醫藥高校;化學教育;融合教學
化學課程是醫學院校醫藥專業本科生必修的基礎課程,化學課程在大學前兩個學年開設,在課程教學中起著承上啟下、繼往開來的作用,為后續專業課程的學習提供方法論和理論指導,是重要的基礎課程。[1-2]學生不僅要掌握化學的基礎理論知識,更重要的是要學會其在醫藥領域的應用?,F在有不少學生認為化學與現實生活脫節,化學教材與醫藥專業聯系不多,給學生一種學之無用的感覺。[3-4]所以,如何使醫藥專業的化學課程的教與學變得輕松有趣且保障良好的教學效果就顯得尤為重要。應從加強醫藥學專業知識在化學課堂教學中的滲透、優化教學內容、改進教學方法、運用現代化教學手段等方面提高教與學的效果。為配合醫藥專業人才培養的新需求,使學生能在生命科學領域內以化學的觀點從分子水平觀察和探索生命現象,能應用化學的理論、規律、方法、手段去分析和解決醫藥專業相關的問題[5-6],多年來我們進行了醫藥高校化學教育的探索與實踐,總結為以下幾點。
1以化學基礎課程教學為平臺,將基礎課與專業課的多學科滲透交叉融合點轉化為教學和研究的創新點,教學和研究的的興趣點
對傳統四大化學課程進行改革,重組、優化、更新教學內容,構筑了與醫藥課程密切相關的化學課程新體系。以化學與醫藥學多學科滲透交叉的教學與研究為切入點,形成了能在化學基礎課程與生物無機化學、生物物理化學、無機藥物、物理藥劑學等交叉學科中進行教學和研究的教學和學習群體。以物理化學為例,作為藥學專業的一門重要的專業基礎課程,為藥物化學、藥劑學等專業課提供方法和理論指導,同時它還是聯系藥學理論知識和實際操作應用的橋梁,因此,物理化學已滲透到藥學專業各個領域。將物理化學基礎課程與藥物合成、藥物制劑、藥物代謝動力學進行滲透交叉融合,將基礎理論與專業實踐緊密結合起來,轉化為教學和研究的創新點,教學和研究的興趣點,激發學生學習和科研的熱情。下面是物理化學與物理藥劑學課程融合的例子。兩門課程融合形成新的《物理化學》課程教學體系,有效促進了《物理化學》課程教學質量的提高。
2以化學實驗為載體,使實驗室成為綜合培養
學生知識、能力和素質一體化的最好場所通過編寫大學實驗化學(應用型醫藥專業)教材,改變傳統的四大化學實驗各自為陣、自成體系,各自依附于其理論課程的傳統模式,建立一個在一級學科水平上的大學化學實驗課程體系。該體系從教材編寫、實驗教學組織等各方面進行實施運行,具有堅實的實踐基礎。調整實驗課結構,改革實驗教學內容。基礎化學實驗精選了元素性質的實驗,以60%化學定量分析的綜合性實驗,保證醫學生在醫學檢驗及生化檢驗方面的基本需要。無機化學實驗精選了元素性質的實驗,重點突出了化合物的制備、提純和分析檢驗的實驗。物理化學實驗與藥劑學緊密結合起來,滿足藥學專業的需要。綜合性實驗和綜合設計實驗占50%,基礎實驗占50%,增加動手動腦的綜合性訓練。
科研實踐對物理化學教學的促進作用
[摘要]通過舉例說明物理化學基礎理論在科研實踐中的應用,研究了科研實踐對學生物理化學學習的促進作用以及教師從事科研實踐對物理化學教學的重要性。
[關鍵詞]科研實踐;物理化學;教學
物理化學是一門借助物理的基本原理,揭示化學基本規律的學科,也是一門理論性、系統性、邏輯性很強的學科,具有理論公式多,推導復雜的學科特點。初學者往往感到抽象難懂,對數學知識要求高,容易產生畏難情緒,也往往認為理論知識學了沒有用途,導致失去學習的興趣。為了解決物理化學中抽象難懂的問題,通常采用的方法是在教師授課時列舉一些與生活實踐相關的現象,借助物理化學知識加以解決,但是這只是一些簡單的應用,并且借助于互聯網絡都能得到容易理解的結果,但是對于有一定知識水平的大學生似乎顯得過于簡單,并不能激發他們對物理化學學習興趣,解決他們對物理化學理論學習的困惑,展示理論知識與科學實踐和生產實踐的緊密聯系,從而體現物理化學作為基礎學科的價值。另外,物理化學中化學規律和數學公式都是從科學實踐總結出來的,能指導科學實踐活動。因而,在物理化學實際教學中,除了要結合生活實踐之外,教師應該適當闡述理論公式的實際科研來源以及這些理論知識在科學前沿研究和生產實踐的應用價值,才能引導學生逐漸認識到物理化學知識理論學習的重要性,同時也可以通過科研實例刺激學生的好奇心和求知欲,從而激發學生對物理化學學習的興趣。因此,教師科研能促進物理化學理論教學,也能促進學生對當前科研前沿的了解,激發學生的求知欲,培養學生的科學素養,為今后的發展奠定基礎。
1科研實踐對物理化學教學的促進作用
1.1物理化學理論在科研實踐中的應用
盡管物理化學科研實踐的實驗方法和手段比較復雜,但是常常使用了大學物理化學書本上的基本原理和基礎知識,因而,我們可以選擇一些合適的科研實踐活動將其應用到物理化學教學中,以提高學生對物理化學基礎理論重要性的認識,幫助他們更好地理解這些基礎知識,激發他們對物理化學學習的興趣。這里我們以原電池的基本原理在科研中的應用來闡述物理化學基礎理論知識學習的重要性。已有文獻報道具有缺陷的碳納米管浸入到一定濃度的氯鉑酸或者氯金酸溶液中,通過原子力顯微鏡能夠觀察到在碳納米管的邊壁缺陷上快速形成金屬鉑納米粒子或者金納米粒子[1]。這金屬離子自發還原沉積碳納米管上的現象歸因于金屬離子與碳納米管之間的原電池效應,電極反應分別是PtCl42-+2e-=Pt+4Cl-,AuCl4-+3e-=Au+4Cl-。根據電極電勢的數學公式計算出PtCl42-和AuCl4-的還原電勢以及碳納米管的氧化電勢,并比較它們的大小,從而能判斷出金屬鉑或者金粒子是否能沉積在碳納米管的邊壁上。更進一步地研究表明利用原電池效應可以在碳納米管的表面邊壁上沉積四氧化三鐵、氧化亞銅、二氧化釩等中間價態的金屬氧化物,計算這些金屬離子與碳納米管之間的電極電勢ΔE=φ(Fe3+/Fe2+)-φ(R-CNTs/O-CNTs)、ΔE=φ([Cu(NH3)4]2+/[Cu(NH3)2]+)-φ(R-CNTs/O-CNTs)和ΔE=φ(V5+/V4+)-φ(R-CNTs/O-CNTs),通過控制溶液的pH值和碳納米管的結構等反應條件實現中間價態的金屬氧化物沉積在碳納米管的表面,關鍵是通過原電池效應合成的碳納米管-金屬氧化物復合材料在催化加氫反應、苯酚羥基化反應等催化反應中展示了比其他方法合成的該種復合材料更加優異的性能,體現了合理的使用電化學方法合成材料具有重要的應用價值[2-4]。盡管這些科研工作涉及的內容比較廣泛,考慮的因素復雜,但是在材料合成方面的基本原理仍然是物理化學中原電池電極電勢的相關基礎知識。實際上,物理化學中熱力學、溶液中的化學勢、物質的相圖、吸附脫附、動力學研究等基本知識在當前的科研都有廣泛的應用,利用這些基本知識來驗證過程的可行性或者借助它們推斷出物理化學及其相關學科中更深層次的機理或者原理[5-7]。因此,物理化學的基礎知識在當前的科學研究工作中仍然具有重要的價值,是學生為今后工作和學習所必須要掌握的。
1.2科研實踐對學生物理化學學習的促進作用
教育期刊學習進階文獻計量學統計分析
21世紀國際競爭的重要焦點之一是科學技術,其中最為激烈的就是人才的競爭。[1]為了在中小學科學教育界培養出具有競爭力的公民和高素質的科技人才,解決好科學課程學習內容零散且缺乏銜接的現狀。2004年,史密斯(CarolSmith)等學者代表“基礎教育階段科學學業成就評價委員會”向美國國家研究理事會提出學習進階(LearningProgression)的概念,以發現學生課堂學習中的困難,提出相應解決辦法。這也是學習進階第一次在科學教育領域被正式提出。美國國家研究理事會在2005年和2007年的兩份報告中指出,“學習進階”是理論研究者、考試命題者、課程編制者、教育決策者對話的重要渠道,是溝通學習研究和學校課堂教學實踐的橋梁,是連接課程、教學與評價,促進三者一致性最具潛力的工具。為此,“學習進階”受到美國教育界的重視,各研究者也紛紛運用“學習進階”以解決教師課堂教學中的問題。在美國,最近的K-12科學教育框架(NRC,2012)和下一代的科學教育標準(NGSSLeadStates,2013)都倡導教師使用學習進階來確定學習目標和組織課程內容。美國國家研究理事會曾指出:學習進階是指學生對核心概念的理解以及對某種技能的掌握隨時間的推移連貫且逐漸深入的典型發展路徑。即是說,學習進階是描述學生在學習時針對一個概念,具體是怎樣思考,怎樣習得這個概念的路徑。當清楚了解這個思維路徑時,研究者們就可根據學生的思考方式和學業要求編制課標、設置課程,教師也可以通過了解學生的思維發展及學習步驟來進行有效教學。而這個學習進階到底是怎樣的,每個學生的發展是否一致,需要設計一個測評模型進行評價,評價后若發現問題,再根據教學來進行調整、修正模型,直到模型可以使用并能夠有效測量學生。最近的研究表明:將學習進階用于開發課程、指導教師教學以及對學生進行測評時,能夠對學生學習產生積極影響。(Furtak&Heredia,2014;Songer,Kelcey,&Gotwals,2009)本文擬在對近幾年來我國關于學習進階研究的相關論文進行統計分析,提供學術領域了解其發展的脈絡與趨勢,以期加快建設該研究提供參考。
一、文獻來源與研究方法
(一)文獻來源
本文圍繞研究目標,從中國知網(CNKI)及維普數據庫中以“學習進階”為主題,運用順查法,檢索了從2004年“學習進階”正式提出以來,關于學習進階方法建設與運用的論文進行分析。發現我國學者于2009年正式發表第一篇有關“學習進階”的文章,所以這里對2009-2017共九年來關于“學習進階”的文獻進行研究分析。檢索時間為2018-01-22。并篩選出相關的有效期刊文獻155篇(其中國際會議、中國會議與報紙文獻各占1篇)、學位論文28篇進行統計。
(二)研究方法
文獻計量分析方法是指以文獻信息為研究對象、以文獻計量學為理論基礎的一種研究方法[2]。文獻計量分析通過對文獻采用數學與統計方法,來描述、評價、預測某一領域的研究。內容分析法是一種對于傳播內容或傳達工具(如教科書、期刊、報紙、廣告等)進行客觀,系統和定量描述的研究方法。其實質是對傳播內容所含信息量及其變化的分析,即由表征的有意義的詞句推斷出準確意義的過程。本文運用文獻計量法與內容分析法,主要從文獻的發文量與發文年度、前十五位發文作者、合作率分析、研究主題、研究方法等方面進行文獻分析。
二、研究結果與分析
無機化學實驗教學模式探索
摘要:教學是大學辦學的基礎,而科研對大學的提升發展十分重要。科教融合,相互促進是提高大學教學質量的有效途徑。無機化學實驗是我校應用化學專業的基礎實踐課程,文章結合現階段無機化學實驗教學現狀,課程的教學模式改革說明科研與教學相結合的重要性。對課程的教學內容、教學方法、多元化考核方式等進行了探討,以期培養學生的實驗能力和創新能力,培養科學素質更高、實踐動手能力更強的專業型人才。
關鍵詞:科教融合;無機化學實驗;教學研究
眾所周知,化學是以實驗為基礎的學科,化學的相關理論和規律是對大量實驗結果進行歸納、分析、處理、概括和總結形成的〔1〕。其中無機化學實驗在化學學科中十分重要,是高等學校多個專業開設的學科基礎課程,包括應用化學、化工、生物制藥、環保等專業。它的實驗內容廣泛,包括基本操作、元素性質、化合物制備、綜合設計性實驗等傳統無機化學實驗。實驗課程本身就涉及實驗設計、實驗操作、數據處理等環節,而科研工作也需要創新意識和實驗設計也操作,在無機化學實驗課程授課中結合科研,能夠更好的實現科教融合〔2-3〕。無機化學實驗是學生在進入本學院本專業學習的第一門專業實驗課程,很多同學可能是在中學時期就對化學產生較大興趣,同學們在選擇專業上大部分是按照自己的意愿,表明他們在進入大學后是不討厭本專業的,因此無機化學實驗課程肩負著讓學生掌握堅實的實驗技能以及對化學實驗保持濃厚的興趣的重任,這才能讓學生在今后的3-4年始終對這個專業保持熱愛,甚至將這個專業當做人生的一個選擇,運用本專業成就一生的事業。身為一名高校無機化學實驗課程的教師,需要引導學生熱愛這門課程,熱愛化學實驗,向學生積極普及科研知識,將實驗教學與科研工作有機結合起來〔4-6〕。高校教師積極從事科學研究一方面可以拓展教學廣度、增強教學深度;另一方面可以促使教師持續掌握學科相關科技動態,更新教師知識結構,完善教師的知識體系,提高實踐課堂教學效果,帶動學生參與到科研實驗中。高校教師將教學和科研機結合,以科研促進教學,以教學帶動科研。
1科研成果體現在無機化學教學內容中
正視科研與教學的相互關系,將科研的成果與實驗的教學內容合理關聯起來。本人在化學相關SCI期刊發表學術論文數篇,學院教師也在納米材料領域取得較好的研究成果,把科研成果運用在課堂教學中,將最新的學科領域的科技前沿和信息傳遞給學生,促進教學效果不斷提高。將教師的科研項目相關成果帶入教學中,如在開展《無機化學實驗》、《材料化學實驗》等課程的教學實踐中,將承擔的省級重點科研項目“磁性納米材料作為SERS基底在環境檢測中的應用”的內容引入教學,如在教授堿式碳酸銅的制備實驗時,將此科研項目中的實驗設計成果作為教學案例,向同學們輸送在實驗設計中控制變量的實驗方法,使學生通過教師的在研項目、研究方案、研究內容加深對實驗的原理認知和實驗操作等方面。將與教學課程內容相關的科研學術論文與教學相聯合,在進行無機化學實驗等課程的教學實踐中,當講述納米材料的制備及催化性能時,本人引入學院教師已發表在相關期刊上的學術論文,使學生理論聯系實際,理解了納米材料的制備方法,表征手段,催化性質及在實際應用中的前景,開闊了學生的知識視野,讓學生更好的理解學習實驗技能的意義。將教學改革的成果及時應用于教學中,將本人主持的教學研究課題“互聯網+無機化學實驗的綠色化的探索與實踐”的成果應用于課堂教學中,無機化學實驗如鹵族元素、p族非金屬元素等實驗課程會使用較多的有毒有害化學物質,這類實驗課程可以通過制作微視頻記錄實驗過程,借助化學實驗類APP軟件(如燒杯軟件)及虛擬仿真軟件等模擬實驗操作,推動無機化學綠色化教學模式,增加了實驗教學的形象性、直觀性,提高了課堂教學效果,使學生感受到實驗課程的樂趣。
2科研促進無機化學實驗教學的形式
高校教師的首要工作是教書育人,教師要著重圍繞教學開展科研,教學和科研相輔相成,相互促進。教師要及時了解和把握本學科的科技動態,并能較好的將信息應用在實際教學工作中,增強教學的深度和廣度,有效提高實踐教學質量。同時教師將科研成果轉化為教學內容帶入課堂教學,將最新科技前沿傳遞給學生,使科研很好地推動教學。近年來,高校教師可以申報各種科研項目,得到科研項目的資助,可以將科研項目相關的課題結合教授的課程運用在實際教學中。(1)更新教學內容。教師重視科研工作會對學科前沿動態保持敏感,及時洞悉學科的最新動態?;诖?,在教學工作中融入教師科研成果,是對教學內容的補充和更新。在利用專業教材開展教學的基礎上,采用課堂講授和附加講義的方式對教材內容進行完善和補充,如在講授新型納米材料的制備過程中,及時向學生講授書本上沒有的最新納米材料,比如石墨烯摻雜材料,MOF材料等,增加具有學術性和前沿性的相關內容,提升教學的學術氛圍,培養學生的科研興趣。(2)促進教學方法改革。近年來,學校鼓勵教師探索教學方法和手段改革,針對無機化學實驗課程的特殊性,指導學生課上分組進行創新實驗設計,圍繞某一實驗充分準備,分小組演示實驗過程,對所得實驗數據進行分析、處理、總結,并對結果進行分組匯報,由教師點評;積極采用互聯網+實驗教學的形式,在課后向學生分享最新學科相關文獻、前沿科技,供學生課下學習,并在互聯網平臺上與學生溝通探討一些學術熱點問題,大家暢所欲言,發表觀點。通過這些教學形式,很好培養了學生的合作意識,提升了學生的思考問題、解決問題的能力,使學生的實驗操作能力和表達能力得到鍛煉,同時也增強了學生的自信心。為學生今后走向工作崗位打下堅實有力的基礎。