化學實驗教學改革淺論(6篇)

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第一篇:技工院校化學實驗教學改革

摘要:

本文在分析當前技工院?;瘜W實驗教學存在問題的基礎上,對技工院校的化學實驗教學改革問題進行了一些有意義的探討,以期對提高技工院校的化學實驗教學質量有所幫助。

關鍵詞:

技工院校;化學實驗教學;教學改革

隨著經濟社會的快速發展,市場對人才的要求也同步提高?,F階段,我國社會生產的各個領域都需要高素質的技術人才。技工院校作為專門培養技術人才的院校,更需要因地制宜地選擇合適的教學方式,以提升學生的專業技能水平和實踐動手能力,從而滿足社會經濟發展的需要。目前,技工院校的教學模式正在逐步向企業的實際生產方式貼近。同時,為了提升技工院校化學專業學生的實踐動手能力,技工院?;瘜W實驗教學必須進行改革,這對加強學生實驗基本技能的訓練以及增強學生的社會適應能力等具有積極效果。

一、技工院校進行化學實驗教學改革的必要性

技工院校開展化學實驗教學的根本目的就是讓學生能夠領悟到化學實驗背后的基本化學原理,對原理進行深入思考,同時通過實踐動手訓練來熟悉相應的操作技能。這顯然與技工院校的人才培養目標是一致的。雖然技工院校開展化學實驗教學工作具有重要意義,但在具體教學過程中,因為教學手段落后、教材編寫不合理以及實驗教學設施缺乏等問題的干擾,造成技工院校的化學實驗教學工作的質量提升緩慢。為了提升技工院校的化學實驗教學水平,使技工院校畢業生能夠滿足國家對高素質技術人才日益增長的需要,我們有必要對當前技工院校的化學實驗教學進行改革。

二、當前技工院?;瘜W實驗教學存在的問題

1.教學方法及觀念落后

首先,很多技工院校在進行化學實驗教學時還在沿用過去的手段,教學方法和觀念比較落后。如在教學過程中還是以理論教學為主,實驗教學為輔。還有一些技工院校雖然開展了一些化學實驗教學工作,但實驗內容十幾年都沒有調整,已經與社會的實際生產情況出現了脫節。其次,對化學實驗教學的考核不夠科學,如重視對學生成績和實驗報告的審核而忽視對學生實際動手能力的考察。這導致很多學生不愿意花費精力去訓練實驗操作技能,學生中抄襲別人實驗報告的現象十分普遍。

2.學生普遍學習基礎及態度較差

與普通高校的學生不同,技工院校學生的學習基礎普遍較差,學習主動性更是欠佳。因為技工院校學生的化學基礎知識比較薄弱,很多學生無法理解教師的講解以及示范動作,進而導致學生在自己開展實驗操作時經常容易出錯,就以應付了事的態度來對待實驗教學。這必然會影響到化學實驗教學質量的提升。

3.教師的實驗教學能力欠缺

與普通高校相比,技工院校的實驗教師十分匱乏。理論課教師經常兼職實驗教師一職,專職化學實驗教學人員的缺乏嚴重影響到了實驗教學工作的開展。此外,還有一些教師畢業后就直接上崗,缺乏社會工作經歷,導致這些教師本身的實踐動手能力就不強,進而也給實驗教學工作造成了不利影響。

4.現有教材內容滯后、實驗條件較差

當前技工院校的化學實驗教材與社會生產的聯系不夠緊密,有的實驗內容甚至多年都沒有調整過,這顯然不利于實驗教學的開展。此外,很多工院技校的實驗教學條件較差,各種實驗教學設施更新緩慢,制約了實驗教學工作的發展。

三、技工院校化學實驗教學改革的具體措施

1.改革基本內容,完善教學設施、教材

首先要提升學生對實驗教學重要性的認知,要讓他們充分明白實驗教學與自身未來職業發展以及專業技能鍛煉方面的聯系。其次,要設立專門的實驗教學課程,建立專門的實驗教學平臺,對已經明顯落伍的實驗教學設備更要及時進行更新。最后,對當前應用的化學實驗教材進行改革,尤其要對其中涉及的實驗內容進行調整,刪除已經明顯脫離社會生產實踐的內容,增加與當前社會生活與生產聯系緊密的內容。

2.重視實驗考評,使理論與實驗教學緊密銜接

技工院校應該提高對實驗操作考核的重視程度,建立既包括理論考核又包括實驗操作考核的多元考評體系。例如可以把化學實驗單獨設置為一門必修課,然后在課程結束后讓學生進行自主實驗,教師通過對學生實驗操作過程的考察來評定課程成績。此外,在平時的化學實驗教學中,也要多為學生創造自主實驗的機會,提升學生的自主探究學習能力。如在學習酸堿滴定時,對于指示劑和終點顏色的判斷,一些學生提出了能否用酚酞或甲基紅-溴甲酚綠來代替甲基橙以及用H2SO4來代替HCl。此時教師不妨專門設置懸念,讓學生自己去通過實驗進行驗證,進而得到正確結論。

3.化學實驗教學采用“實驗模塊”

很多技工院校在進行化學實驗教學時還不能完全突破理論課程體系的制約,不能按照實驗教學自身的規律性和系統性開展教學工作,這造成實驗教學環節一直處于理論教學環節的從屬地位。此外,很多實驗內容都設置為驗證性實驗,學生已經提前知道了實驗結果,無法有效調動學生進行化學實驗的興趣。鑒于此,教師有必要打破現有的化學專業教學體系,采用“實驗模塊”教學,使化學實驗教學不再附屬于理論課,而是結合當前社會生產實踐中的實際問題設置探索性的實驗內容。這可以在鍛煉提高學生實驗操作技能的同時,使化學實驗教學更符合社會的實際需要。

4.轉變實驗教學方式,發揮學生主體、教師主導的作用

當前教育改革的核心原則之一就是要求突出學生的主體地位,提升學生實踐應用所學知識的能力。具體到技工院校而言,更要把教學工作的重點放在對學生專業技能的培養上,教師的角色則由傳統教學過程中的中心轉變為教學的組織者和引導者。筆者在開展實驗教學中發現,總有一部分學生能夠很快掌握實驗步驟和實驗原理,而另有個別學生總是存在操作困難的問題。此時,不妨讓學生們進行小組學習來互相輔導。通過小組內學生之間的互相演示,然后再由教師對小組學習成效進行考評,進而充分發揮學生主體、教師主導的作用。

5.優化實驗教學內容,增加課堂的趣味性

當前技工院校的化學實驗教學存在的一個顯著缺點,就是實驗設置既缺乏探索性,聯系實際不夠。技工院校有必要對化學實驗內容進行優化,可以適當增加生活化、設計性實驗內容,如可以布置實驗任務讓學生對當地雨水或飲用自來水的硬度、氯含量進行測定,還可以讓學生對市面上的化肥各項指標進行測定等,這也是化學檢驗工高級工技能鑒定的實操項目之一。學生通過完成這些實驗任務,既鍛煉了自己的實驗操作能力,又提高了對化學實驗的興趣,學習的積極性明顯提高,還可以為他們將來的技能鑒定打下良好基礎。

四、小結

總之,技工院校作為專門培養高素質技能型人才的學校,更需要提升自身對實驗教學工作的重視。通過改變實驗教學觀念,完善實驗教學環境以及轉變實驗教學方法等對當前實驗教學工作進行改革,以推動技工院校教學工作質量的不斷提高。

作者:鄧玉香 單位:廣東省南方技師學院

參考文獻:

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第二篇:大學有機化學實驗教學改革思考

[摘要]

高等院校有機化學實驗課是化學、應用化學、化工、材料化學、生命科學等專業的必修課,是高等教育化學教學中的重要內容,對鞏固學生的理論知識、鍛煉學生的基本技能、培養學生的科研素養等方面起著重要作用。文章針對當前有機化學實驗教學中的問題,從教學目標、教學內容、教學方法及一些教學中的細節等方面對大學有機化學實驗教學改革進行了探討。

[關鍵詞]

有機化學實驗;實驗教學;教學改革

化學是以實驗為基礎的學科,通過對實驗課的學習,可以使學生更加牢固地鞏固理論知識,并鍛煉自己的實踐操作能力。有機化學實驗是高等院?;瘜W、應用化學、化學工程與工藝、生物、材料、農林、食品、醫藥等專業的必修課程。作為一門獨立的課程,有機化學實驗的主要內容是對有機化合物的合成、提純分離以及鑒定。通過有機化學實驗課的教學,不僅使學生能鞏固驗證理論知識,掌握有機實驗的基本操作技能,還可以培養學生的科學素養,提高他們觀察、分析以及解決實際問題的能力,激發他們的學習興趣,為他們將來的工作和科研打下堅實的基礎。實驗課的重要性是理論課不能替代的,因此近年來實驗課教學相繼引起了許多國內外大學的重視。然而,傳統的高校有機化學實驗教學中往往存在著諸多問題。比如教師實驗教學程序化,教師大包大攬使得學生參與性不強,學生對實驗課的學習不積極,不預習、不思考,只是機械地照著課本操作,根本談不上創造力和創新性。另外,教師和學生還對實驗課上的一些細節認識不足。所有的這些弊端都導致有機實驗課教學的效果很差,學生做完一個實驗幾乎沒有任何收獲,達不到實驗教學的要求。因此,高校有機化學實驗教學的改革勢在必行[1-3]。筆者根據自己的教學經歷,從教學目標、教學內容、教學方法及一些教學中的細節等方面對大學有機化學實驗教學改革進行了探討。

1明確新時期有機化學實驗的教學目標

隨著時代的發展,有機化學實驗教學的目標也要與時俱進。實驗課不再只是對理論課的補充,而是一門獨立的課程。做好有機化學實驗,不僅是對有機化學理論知識的驗證,更是通過具體的實驗操作,培養學生的動手能力,創新能力,科研能力等。提高學生實際操作的能力,培養應用型人才,以滿足現今社會的人才需求。另外,現在高校化學專業的考研率很高,即一大部分學生將來要從事科研工作。因此,有機化學實驗課程要注意培養學生的科學素養,為他們將來的科研工作做準備。課堂上可適當加入一些先進的科研課題,揭示這些科研方向與基礎實驗課的關系。培養學生的科研興趣,也增強他們做好科研的信心。

2全新的教學內容及合理的實驗安排

有機化學實驗主要包括性質實驗、基礎操作實驗、綜合性實驗及設計性實驗。其中驗證性的性質實驗,如烯烴和炔烴的性質實驗,羰基的性質實驗等。這些只是對化合物性質的簡單驗證,操作簡單,鍛煉價值不高,可考慮去掉。其實,這些驗證實驗在其它的實驗中均有涉及,比如肉桂油的提取實驗,提取出的肉桂油中含有雙鍵和醛基,就分別用溴水和苯肼進行了檢驗?;A操作實驗因在各種制備實驗中經常用到,因此,在實驗安排上可適當減少,而通過具體的合成實驗反復練習。這樣會加深學生對這些操作的印象,也使得他們能更好地掌握這些操作技能。綜合性實驗和設計性實驗需多安排。特別是設計性實驗,在以往的有機化學實驗教學中往往是被忽略的部分,一般是在學期末安排一個這樣的實驗。然而,這樣的安排是遠遠不夠的。因為設計性實驗是真正的以學生為主的實驗,對學生綜合能力的培養起到關鍵作用。通過自己設計實驗方法、實驗裝置、實驗步驟,可大大提高學生的獨立思考能力、創造力以及解決實際問題的能力。在當今構建和諧社會,節能減排的大背景下,有機化學實驗設置還應考慮藥品的成本、原料及產品的毒性大小等,注意溶劑的回收利用,提倡綠色有機化學實驗[4]。這樣,在實驗的同時,也培養了學生的環保意識和節約精神。另外,還可以考慮一些與本系老師科研方向相近的設計實驗,讓學生進入到教師的研究室中,近距離地感受科研的魅力。實驗的安排要循序漸進,由易到難,由簡到繁。既培養了學生對有機化學實驗的興趣,又能不斷增強他們的自信心。從實驗員的角度出發,則要考慮把所用原料相似的實驗安排在一起,節約試劑又能減少工作量。

3引入新的教學方法

有機化學實驗教學的效果不好,主要的原因是學生的重視程度不夠,學習興趣不高。而導致學生學習興趣不高的主要原因是傳統的教學方法。傳統的有機化學實驗教學主要是老師講,講實驗原理,實驗步驟,實驗裝置,注意事項等。這樣以教師為主的填鴨式的教學方法,其結果是學生很難參與進來,自然激發不了他們的學習興趣。這就需要對傳統的教學方法進行改革。其實,許多先進的教學方法都可以引入到有機化學實驗教學中來。比如以問題為基礎的教學方法(problem-basedlearning,PBL)[5],以團隊為基礎的教學方法(team-basedlearning,TBL)[6],參與式教學方法,提問式、啟發式教學方法等。這些方法的主旨都在于提高學生的參與度,以學生為主體,以教師為主導,激發學生學習的興趣和積極性。當然,教學方法都是死的,而運用則是活的,教師應根據這些方法的優缺點,針對不同的具體實驗,采用不同的教學方法,以達到最佳的教學效果。此外,多方法相結合的教學模式也是應該提倡的。除了引入這些教學方法外,還可以打破在實驗前講課的傳統,將講課的內容放到實驗過程中,這樣可以有針對性,也可以更加形象具體地傳授有關實驗知識。最后,有機實驗教學作為實踐教學,更加要注重對學生學習能力、學習方法的培養,授之以漁,而非授之以魚。

4把握細節,養成好的實驗習慣

有機化學實驗教學中,教師要時刻實驗中的一些細節,以養成學生良好的實驗習慣,培養團隊合作精神等。比如取藥品要小心,不能灑的到處都是,養成節約的習慣。準備藥品時可以幾個組一起準備,既提高了藥品的利用率,減少了浪費,又鍛煉了學生的合作意識。又比如實驗結束后打掃衛生,整理實驗臺等等,在這些小的細節上對學生嚴格要求,以提高他們的綜合素質。

5結束語

總之,大學有機化學實驗教學應與時俱進地進行教學目標、教學內容、教學方法等一系列的改革。通過這些嘗試,提高學生的積極性,發揮學生的主體作用,使大學有機化學實驗教學真正實現鍛煉學生的基本技能、培養學生的創新能力等教學效果,為學生將來從事科研或相關工作打下堅實的基礎。

作者:苗少斌 蘭紅紅 單位:洛陽師范學院化學化工學院

參考文獻

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第三篇:中學化學實驗教學改革思考

化學是一門以實驗為基礎的科學,化學實驗讓學生深刻理解化學基本理論的同時,又極大地激發了學生學習化學的興趣,更重要的是它還能培養學生的動手能力、思維能力,從而培養學生自主學習創新能力。因此,在實施新課程改革中,以化學實驗為突破口,改革實驗教學,從而提高教學效果,是一個值得探討的課題。

一、適當增加對照實驗,提高學生的觀察和分析思考能力。

在教學過程中,教師可以根據教學內容的實際需要,適當設計一些對照實驗,既可以幫助學生深刻理解教學內容,又可以提高學生的化學思維能力。例如在學習“二氧化碳實驗室制法”時,可同時設計兩組實驗:第一組:石灰石+稀鹽酸,石灰石+稀硫酸;第二組:石灰石+稀鹽酸,碳酸鈉+稀鹽酸。這樣學生不僅知道用什么藥品可以制取二氧化碳,還知道了為什么要選取稀鹽酸和石灰石來制取,而不用濃鹽酸或其它藥品制取。在教學“金屬與鹽溶液的反應”時,可補充金屬鈉與硫酸銅溶液的反應,現象明顯,效果很好,讓學生記憶深刻。又如,在“堿溶液與非金屬氧化物”的教學中,可補充氫氧化鈉溶液與二氧化硫反應的實驗,先做硫在氧氣中燃燒的實驗,讓學生聞氣味,再加入氫氧化鈉溶液,振蕩后再聞氣味。這樣,既可讓學生進一步明確堿溶液與非金屬氧化物反應的規律,又可以強化環保意識,讓學生學會處理污染物的措施,提高學生分析思考能力。

二、以課程改革為突破口,將實驗教學由接受式向探究式轉變

新課程要求教師及時更新教育理念,更加關注實驗過程、方法的獲得及能力的培養。教師如何使學生從傳統的接受式學習轉變到自主學習、合作學習、探究學習的方式上來,已成為亟待解決的問題。關于這個問題筆者認為應著重做好以下幾點。

1.將驗證性實驗改為探索性實驗,發揮學生的主觀能動性

例如,在學習“氫氣的實驗室制法”時,課本只講到實驗室常用鋅和稀硫酸或鹽酸反應來制取氫氣,然后用實驗進行驗證,學生并不知其所以然。筆者對實驗做了如下改進:給學生介紹幾種活潑金屬如鎂片、鋅片、鐵片和兩種酸(稀硫酸和鹽酸),并介紹兩種實驗裝置,讓學生分組實驗,探討、選擇出藥品的最佳組合,并通過實驗找出裝置的不足之處。問題呈現后,激發了學生的創造欲望,各組學生積極配合,經過實驗、討論,再實驗再討論,選擇出了最佳的藥品組合和裝置,成功地完成了探究性實驗。在此實驗中學生不是被動地接受知識而是主動地選擇和獲得新知識,教師只起指導、組織、和協助作用,它可以真正體現學生的自主性。而且學生在改進的實驗中完成了設計、創新,學會了競賽,學會了合作。這種探究性實驗方法激發了學生不斷改進、完善實驗的求異思維的欲望, 使學生不受書本限制,帶著一種批判性的思維方法去研究學習,使學生形成科學的思維方法和嚴謹的科學態度。

2.大膽讓學生設計實驗方案,實現真正意義上的科學探究

傳統的實驗教學,分組實驗往往都是教師根據課本既定的實驗步驟,由教師提供必須的實驗儀器和藥品后,教師先進行理論上的講解和演示,確保把課本上的操作要點和注意事項闡述清楚后,方才放心讓學生去做。這樣既節約了課堂時間,又大大避免了由于操作不當引發意外的發生。但是,長期這樣就大大限制了學生的思維空間。為了培養學生的創新思維能力,可以讓學生根據所要探究的問題,自己選擇儀器、藥品,確定自己的實驗方案。實驗方案不強求一致,只要學生覺得有理有據,在保證實驗安全的前提下大膽放手,實現真正意義上的科學探究。在具體做法上,為了節約課堂時間,可以讓學生自由組合成化學興趣小組,同一小組的學生在課前根據已有的化學知識,設計出本組的實驗方案,交由教師審核;教師負責審核實驗的安全系數,至于實驗方案的正確與否,將由學生在實驗中得出結論并及時作出反思。實驗結束后演教師要對學生的實驗方案、實驗操作、實驗過程和實驗效果等作適當的點評。這樣,通過學生獨立設計實驗,不僅讓學生更加深刻地鞏固了課本中的理論知識,也訓練和培養學生運用現有知識解決實際問題的能力,真正體會到在“做中學”的樂趣。例如,在實驗課上,就可以讓學生自行設計實驗,探究原理。在這里教師不再為學生框定實驗所需的儀器、藥品,而是為學生準備了許多儀器、藥品,讓學生自己挑選,按照自己的想法來設計實驗方案,真正體現學生為主體的思想。如,在講授常見的酸的性質時,在明確本節課是探究酸的性質的前提下,給學生提供鐵釘、銅絲、鋅粒、生銹鐵釘、生石灰、氧化銅、氫氧化銅、氫氧化鈉、鹽酸、硫酸、硝酸銀、碳酸鈣、氯化鋇等藥品和試管,讓學生自由挑選,自行設計實驗方案,觀察現象、得出結論,并進一步總結出酸有哪些相似的化學性質。

三、巧用多媒體技術,延伸實驗課堂教學

多媒體可以適時地綜合處理聲音、文字、圖形、圖像等多種信息,不僅有靜態信息的形式,而且還有動態信息的屬性,它可以將抽象理論具體化,將復雜知識簡單化,完成傳統實驗教學不易或不能完成的教學任務,特別是利用多媒體動畫進行模擬實驗,創設直觀的教學情境,為化學實驗教學開辟了新的課堂模式。

1.展示實驗素材,創設教學情境

在實驗教學中,有時需要借助一些圖片、視頻、動畫等素材來創設實驗教學情境。往往這些素材很多是課本沒有呈現的,而這些素材不僅能幫助學生加深對實驗的理解,還能激發學生去主動思考實驗中的相關問題,從而提高學生探究實驗問題的興趣和積極性。如,教師在講解“元素周期表”一節時,可以播放門捷列夫發現并制定出元素周期表的視頻素材,解釋元素周期表的由來,這樣既有效的加深了學生對元素周期表排布規律的理解,又培養了學生的熱愛科學、動手動腦的意識。

2.模擬微觀過程,再現宏觀本質

化學反應的本質是原子重新組合成新分子的過程。在實驗中,化學反應的宏觀現象都比較明顯,但是對于化學反應的微觀變化學生既看不到,又摸不著,理解起來自然就比較抽象。這時就可以借助多媒體,模擬化學反應中微觀過程,透過現象看本質,讓學生認識化學反應的微觀過程,這樣學生更容易理解化學反應的實質。例如,在講解“水的分解”時,演示實驗只能觀察到在電解池的兩極上有氣泡產生,至于氣體如何形成,是什么氣體,學生只能是機械被動地接受,不好理解更不容易記憶。這時可通過Flash動畫,生動形象地模擬水分子如何變化成氧氣分子和氫氣分子這一微觀過程,從而彌補演示實驗難以展現微觀世界動態變化的不足。

總之,合理利用多媒體這種輔助化學實驗教學手段,不僅有利于教師在教學中將化學實驗具體化、直觀化、又有利于實現化學實驗教學目標,增強化學實驗功能,提高化學實驗教學的有效性。以上是筆者在實驗教學實踐中的一些體會和思考,實驗教學在整個化學教學中體現出更高的價值,為學生主動獲取化學知識,理解并解決化學問題,培養科學思維和科學素養,開創了一個新的平臺。相信,隨著課改的不斷深入,不斷學習、反思、總結,實驗教學一定更能體現出其無窮的生命力。

作者:戴云霞 單位:江西省贛州市龍南縣臨塘學校

第四篇:有機化學實驗教學改革探索

[摘要]

文章以“有機化學實驗”實驗課程教學為例,探索應用化學專業、臨床醫學專業等專業的有機化學實驗教學改革。針對有機化學實驗教學中存在的一些問題,探索三性(綜合性,設計性,創新性)實驗的實施方法,促進學生綜合動手能力的全面發展。最后展望了有機化學實驗教學改革。

[關鍵詞]

教學改革;有機化學;三性實驗

1實驗教學改革方案

《有機化學實驗》課程是生命科學學院較典型的專業必修課,國內外很多高校都開設了這門課程。如蘭州大學,上海交通大學,北京大學等。為適應相關專業學生的發展需要,化學與環境工程學院為本科學生提供《有機化學實驗》必修課。本課程主要以有機化學實驗為基礎,詳細介紹了有機化學等領域的基礎理論及應用技術。本課程涵蓋面廣,知識量豐富,而且國內外研究發展迅速,知識更新快。但是,目前專業必修課教學多以單一傳授課本基本操作知識為主,這影響了學生學習積極性,阻礙學生探索新知識的動手操作能力。因此,十分有必要以本課程為基礎,探索對專業必修課進行教學改革研究[1-5]。一直以來,高校教師都在積極探索有機化學實驗的教學改革探索[6-11]。近年來,我校積極鼓勵任課教師開展各種教學改革研究。結合我校近期實施的關于“三性”實驗舉措,我們提出了以《有機化學實驗》課程為典型,探索我?;瘜W與環境工程學院,生命科學學院,高等理工研究學院以及醫學院專業必修課的教學改革。本文以提升專業必修課程水平和增強課程實效為目標,著力提高學生的自主學習能力和創新能力;改變單純灌輸式的教學方法,倡導啟發式和小組討論式的教學方法[12],探索三性(綜合性,設計性,創新性)實驗的實施方法,促進學生綜合動手能力的全面發展。2014-2015第一學期,本課程組主要教師初步探索了本課程的改革,學生在本課程實驗操作中相當踴躍,通過本課程學習,學生們掌握較為豐富的專業知識及動手操作能力。最后,通過總結前期研究探索,在積極聽取學生意見的情況下,與多位專家教師討論,提出教學改革方案。

2教學改革體會

本教學改革方案是在《有機化學實驗》教學過程改革中總結出來的。本方案提出后得到應用化學專業,臨床醫學專業等專業的歡迎,并應用于有機化學實驗教學過程考核。通過教學方案改革,得到以下啟示:

2.1實驗規范制度

傳統的二人一組一起做實驗的方式,使部分懶惰的或動手能力弱的學生得不到充分鍛煉,兩個人采用相同實驗結果,使老師對學生平時成績的評定比較困難.當實驗結果不理想,兩個同學之間會互相推卸責任.采用單獨操作的實驗方式,學生知道一切都得靠自己,在實驗的各個階段(預習、準備、實驗和報告撰寫)都會積極認真對待,實驗態度和技能均得到顯著提高.進一步提升學生的實驗能力。對于實驗室經常有同學在實驗室吃東西,玩手機,談笑等不良實驗習慣,我們首先對學生進行實驗安全知識培訓,嚴格規范學生的實驗紀律;對不遵守實驗室安全規則的實行嚴格的扣分制度,加強學生的安全意識。實驗結束后要求學生整理好自己的臺面,實驗室對學生的臺面實行嚴格的分數考核,使學生養成良好的實驗室衛生習慣。通過以上的實驗規范,使同學們在思想上端正實驗態度,加強實驗紀律。

2.2探索教學方法和實驗內容

針對學生經常不做預習,實驗步驟不熟悉,實驗方法不清楚等問題,我們強化學生的課前預習報告,采取課前不定期測試的方法,提高學生的課前預習積極性。采取師生互動式的教學方式,啟發學生的主動提出問題,教師詳細回答,從而充分調動學生學習的主動性和積極性。同時結合一系列大型儀器測試,包括有核磁光譜、紅外光譜、質譜等結構表征,確認產品的結構和純度,從而進一步分析實驗過程的成功和失敗的關鍵因素,總結經驗教訓,給下一次做實驗的同學分享經驗和教訓。使學生了解大型儀器的使用,通過理論課和實驗課程的進一步結合,開闊學生的視野和提高學生的學習興趣,加強學生的認識高度。對原有的一些實驗項目內容進行綜合改造,使之成為三性實驗;三性實驗要重點體現實驗的綜合性,設計性和創新性,通過三性實驗的實施,可以有效的提升學生的實驗動手能力和實驗興趣。例如,兩種方法從茶葉中提取咖啡因、乙酰水楊酸的合成、苯甲醇和苯甲酸的制備和提純分離、阿斯匹林的制備等,既體現了化學與生活的密切聯系,又展示了化學能為人類服務。采用生活中常見的實驗原料,無疑可以激發學生們對有機化學實驗的興趣。

2.3實驗報告

有機化學實驗教學考核以平時操作和實驗報告為主,其中實驗報告要強調實驗的真實性,實驗結果有實驗數據也要有驗證性照片以及儀器測試數據。驗證性實驗照片可以防止學生弄虛作假,能更真實的反應出學生的實驗成績。例如,在兩種方法從茶葉中提取咖啡因的實驗中,最后同學們得到針狀的咖啡因晶體拍的照片通過彩色打印出來效果較好。針對學生實驗報告經常不畫裝置圖以及不寫實驗相關試劑常數等相關的重要參數等問題,教師進一步強調其重要性以及實驗報告相應的打分制度。有機化學實驗報告要求學生畫好實驗裝置圖,實驗參數等。同時也可讓實驗能力強以及寫作能力強的學生參考的格式寫作實驗報告,為今后的畢業論文以及進一步學習深造打好基礎。

3展望

針對目前有機化學實驗教學中存在的一些問題提出了改革建議,加強對學生的管理,特別是對三性實驗的進一步加強,使同學們理論和實踐相結合,同時也激發學生對有機化學實驗的興趣,提高學生的動手能力。當然有機化學實驗教學改革也是一項艱巨的任務,需要教師的不斷探索和學生的良好的配合。在以后的教學中,可以根據時代進步的要求更新實驗內容,同時也可以借助科技的進步進一步探索實驗方法的改進工作。

作者:卓海濤 王海滔 胡惠媛 張雪利 單位:深圳大學化學與環境工程學院

參考文獻

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第五篇:應用型高校物理化學實驗教學改革

摘要:

結合應用型本科高校的實際情況與特點,河南工程學院材料與化學工程學院通過近些年來對物理化學教學的改革與探索,從四個方面提出了應用型本科高校物理化學實驗教學模式的構建措施。這些措施為物理化學實驗教學的改革提供了一些有益的經驗。

關鍵詞:

物理化學實驗;教學改革;應用型高校

實驗是將學生所學知識轉化為實踐,在實踐中對所學理論進行驗證和應用,同時激發學生的學習興趣,提高學生的動手能力,培養學生的創新精神的一種十分重要的手段。實驗教學作為應用型本科高校培養應用型人才的重要手段之一,是培養兼具動手技能和創新精神,符合地方經濟發展需求的人才的主要途徑[1-2]。物理化學實驗是物理化學課程的重要組成部分,通過實驗訓練,可以培養學生的實驗技能與常用測試儀器設備的使用能力;培養學生綜合運用所學課程知識,學會觀察思考和分析實驗過程的能力,為今后從事科學研究工作打下基礎;培養學生理論聯系實際作風,實事求是,嚴肅認真的科學態度和良好的工作作風,達到"理論-實踐----再理論"的目的。與有機化學,無機化學,分析化學的實驗課程有所區別的是,物理化學實驗是采用物理學的實驗技術來驗證探索和研究化學的基本規律,更側重于理論方面,因此在實驗設置上要求理論性比較強,在實驗的講解與準備上要求比較高,在實驗過程中要求時刻將理論與實踐相結合,在數據的處理上要求有比較強的科學素養[3-4]。對于應用型本科高校,傳統物理化學課程需要根據人才培養的需要進行改進,相應的傳統的物理化學實驗培養模式同樣已經不能適應注重實踐能力的應用型人才的培養,也需要進行改革[5-6]。為此,本文結合應用型本科高校物理化學實驗的現狀,結合本校的實際情況,對在物理化學實驗教學改革上所做的一些探索和實踐進行了總結。

1實驗內容的選擇

傳統的物理化學實驗大多數都是驗證性實驗,雖然比較經典,但是也存在著內容比較陳舊,更新緩慢,而且與日常生活聯系不緊密的現象[7]。學生對這些經典驗證性實驗的興趣普遍不濃,通常都是照著實驗教材的步驟照貓畫虎的進行,數據處理也比較粗糙,難以得到比較良好的效果。因此可以在這些物理化學實驗的基礎上,增加一些比較直觀的演示實驗,這些實驗操作比較簡單,與現實生活有一定的關聯性,而且對儀器藥品依賴性比較小,可以因地制宜地進行。舉個例子,在課堂上講解接觸角和潤濕的概念時,教師可以當場用鋼筆在不同的介質,比如說紙和塑料布上寫字,發現在紙上出現清晰的線條,而在塑料袋上只能出現斷續的線。另外在實驗室做正式實驗之前,可以攜帶一袋牛奶倒入燒杯中,然后用小型手電筒從側面照射燒杯,可以很直觀的顯示光路的出現,也就演示了丁達爾現象。再用手電筒照射硫酸銅溶液作為對比,可以給學生留下深刻的印象,而不是將理論停留在紙面上。此外,也可以增加一些大型的綜合性實驗,提高學生的自學能力和創新意識。在學生具有一定的動手能力及查閱文獻能力的基礎上,可以利用學校的已有的實驗條件和儀器設備,給學生布置題目進行自主的設計和構思。比如筆者曾經給學生布置實驗“制備SiO2納米粒子并表征”,并提供相應的實驗藥品和試劑。由于納米SiO2的制備是比較成熟的方法,所以學生很容易查找到相應的文獻并設計實驗方案,得到的納米粒子可以在學校的電子掃描電鏡上進行形貌的表征(大型實驗儀器不一定要讓學生操作,可以把相應的表征結果拿到課堂上讓學生觀看)。學生在查閱文獻、設計實驗、進行操作及表征的過程中,創新意識得到很大的培養。

2實驗的講解與準備

傳統的物理化學實驗的講解,一般情況下都是在實驗之前指導教師花一些時間進行實驗原理的介紹,實驗步驟的講解及演示,以及對于實驗操作的注意事項的說明等[8]。為了不占用實驗時間,實驗講解時間一般都控制在10-15分鐘左右,很難達到良好的效果。教師也會安排在實驗前閱讀實驗教材的工作,撰寫預習報告的工作,但是很多學生只是當成一個任務來完成,撰寫預習報告只是簡單的抄寫而沒有真正理解實驗原理,在實驗操作過程中只是對照實驗步驟進行按部就班的操作。這樣很不利于學生通過物理化學實驗進行知識的總結與提高。有鑒于此,本人通過使用CamtasiaStudio8,會聲會影等軟件,設計制作了一些時長在5-10分鐘的微課,每個微課著重介紹了了一個物理化學實驗的內容,包括實驗原理,實驗操作,注意事項,思考題等。微課內容主要是以PPT播放及教師配音來組成,但是也包括一些視頻,例如旋光儀,阿貝折光儀的操作。因為對于這類儀器的操作,如果教師在實驗室當場講解的話,由于儀器比較小,而且需要靠近觀察,很難做到每位學生都能看清楚教師的操作,而將其制作成視頻就會非常清晰明了。這些微課可以通過QQ群等方式進行下載,學生可以隨時隨地觀看,而且短小精悍,會給學生一種"一對一"教學的感覺,起到良好的效果。

3實驗的過程指導

在學生進行實驗操作的過程中,對于具體的操作的過程一定要進行詳細的觀察與指導。而且不能是僅僅指出其操作的具體錯誤,還要將其錯誤與實驗原理結合起來,以加強學生的對相應物理化學內容的理解。例如在燃燒焓的測定實驗中,在氧彈中加入蒸餾水時,蒸餾水的量要嚴格控制,如果有學生用燒杯稱量要及時阻止,因為會影響實驗數據的準確度;在飽和蒸汽壓的測定實驗中,抽真空的時間一定不能太長,否則會使乙醇的量太少不能繼續實驗。同時對于學生的實驗數據也要檢查,不合格的話要及時重做。例如在最大泡壓法測表面張力的實驗中,測得的壓力差值數據的變化趨勢要逐漸減少,否則就不正確;在吸附法測定活性炭比表面積的實驗中,首先測得的亞甲基藍工作曲線里的吸光度必須符合線性關系,其次吸附后的亞甲基藍溶液的濃度必須在工作曲線上合理的范圍內,否則就是不正確的。而且實驗過程中要求學生隨時記錄實驗數據,教師隨時檢查,不許實驗結束后再填寫實驗數據。如果發現學生存在弄虛作假行為,例如編造數據、篡改數據,必須嚴肅處理。

4實驗的數據處理

在物理化學實驗報告的撰寫中,數據處理是非常重要的一環。因為物理化學是門理論性非常強的學科,數據處理的好壞直接影響到實驗結果的準確度,進行影響到對物理化學理論的驗證。而且數據處理的嚴謹性也有助于培養學生的科學精神。教師要在實驗剛開始的時候就向學生強調嚴肅的實驗態度和嚴謹的科學精神,同時強調實驗數據的誤差是允許存在的,但一定要找到實驗誤差存在的原因,在任何情況下都不允許編造和篡改實驗數據。在數據處理時,要嚴格按照以下要求進行:(1)有效數字的舍入規則和計算規則,一定要按照正確的處理方法進行;(2)物理量的計算,要按照數值和單位都同時進行計算的規則進行;(3)在繪制表和曲線時,表格內部和曲線上的點用數值表示,表頭和坐標軸上用物理量與其單位的比值表示。在進行數據處理時,作圖也是很重要的一個方面,以前采用手工做圖,不但費時而且會造成很大的誤差。因此教師花了一些時間對學生進行Origin等繪圖軟件的培訓,使學生可以通過這些軟件進行數據的作圖、擬合及求斜率等。利用這些新型軟件處理數據,不但可以使學生與時俱進地學習新的技能,而且還能使學生對原始數據與結論數據之間的關系有了更深入的認識,提高物理化學的理論知識。

5結語

實驗教學是一項掌握學生理論知識和培養創新能力的重要環節,是一項長期又艱巨的任務。本文從培養創新型、應用型人才的目標出發,從物理化學實驗內容的選擇、實驗的講解與準備、實驗的過程指導和實驗的數據處理四個方面,制備出一套比較完備的物理化學實驗教學改革方案,可以不斷地提高物理化學實驗教學的質量,提高學生的綜合素質。當然,物理化學實驗教學改革沒有完成時,只有進行時,如何提高物理化學實驗的教學水平,還需要我們不斷地研究、探索、實踐和總結。

作者:張倩 何莉 于瓊燕 單位:河南工程學院材料與化學工程學院 河南工程學院計算機學 河南工程學院理學院

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本文文獻格式:張倩,何莉,于瓊燕.應用型高校物理化學實驗教學的改革與探索[J].山東化工,2016,45(14):114-115.)

第六篇:有機化學實驗教學改革探索

[摘要]

通過構建實驗教學體系、采用互動式與研究式教學模式、實施開放式實驗教學、網絡教學與課堂教學相結合、讓學生參與實驗準備、改革實驗考核辦法、貫徹綠色化學理念等措施對有機化學實驗教學改革進行有效的探索與實踐,為建立以培養學生能力和素質為核心的有機化學實驗教學模式提供借鑒。

[關鍵詞]

有機化學實驗;人才培養;實驗教學改革

實驗教學是高校教學系統的重要組成部分,旨在培養學生的實踐能力和創新意識,提高學生的綜合素質[1-3]。教學方法與教學內容是密不可分的,當社會的發展需要教學內容做相應的調整和改革時,教學方法也必然面臨著改革以適應創新的時代要求[4-5]。改進教學方法以提高教學質量,培養大學生的綜合素質和創新能力,是高等教育改革中的一個重要課題[6-8]。文章以我校省級化學基礎實驗中心和校級有機化學實驗網絡課程教學平臺為依托,通過構建實驗教學體系、采用互動式與研究式教學模式、實施開放式實驗教學、網絡教學與課堂教學相結合、讓學生參與實驗準備、改革實驗考核辦法、貫徹綠色化學理念等措施對有機化學實驗教學改革進行有效的探索與實踐,使我校應用化學、高分子材料、生物和食品類專業學生通過有機化學實驗基礎課學習,培養學生的科學素養、實踐創新能力和良好的團隊協作精神,以適應江蘇蘇南地區社會發展對創新應用型人才的需要。

1實驗教學體系的構建

在設置和規劃實驗教學體系時,注意實驗課與理論課進度的配合。使實驗課內容覆蓋理論課的重點,合理布局各類操作實驗,側重實驗方法和實驗技術的學習和使用。注重課程內容設置的系統性與完整性。有機化學實驗教學體系將從整合和優化實驗教學內容、在實驗中引入新技術和新方法、以“成就感”激發學生的學習熱情等方面構建有機化學實驗教學新體系。

1.1整合和優化實驗教學內容

在教學設計中我們將充分考慮到各個專業的特點和學生已有知識基礎、學習能力,以求獲得較好的教學效果。在實驗項目的開設上,結合生物、食品類專業特點,我們安排了旋光度的測定、解熱鎮痛藥物-阿司匹林的制備、從茶葉中提取咖啡因、從植物中提取天然香料、食品添加劑的合成等實驗項目供學生選擇。在實驗內容的設計上采用交互方式,激發學生在學習過程中主動參與和積極思考。因此,我們對教材中的實驗內容作了精心安排:基本操作訓練→合成實驗→綜合實驗。在實驗一開始先安排五個基本操作訓練:蒸餾與沸點測定、重結晶及熔點測定、分餾、旋光度測定與萃取。經過幾次訓練之后,學生對有機化學實驗儀器和實驗技術有了一定熟悉和了解之后,這時便轉入合成實驗,將所學基本操作運用到產品的合成實驗中,如將重結晶操作運用到乙酰苯胺的制備和阿司匹林的制備實驗中;將分餾、蒸餾與沸點、萃取、折光率的測定等操作運用到環己烯的制備實驗中;將萃取、熔點測定等操作運用到從茶葉中提取咖啡因實驗中;將水蒸氣蒸餾和萃取等操作運用到從植物中提取天然香料;將攪拌、回流、重結晶及熔點測定等操作運用到食品添加劑的合成中。綜合實驗是系列合成和相應中間體和產品的分析檢驗,包含著幾個單元合成有機物性質及結構的分析,涉及分析儀器的使用等更復雜更有難度的操作?;趯W生的接受特點和認知規律,按照難度和復雜程度先后開設基本操作技能訓練,單元合成實驗和綜合性實驗。

1.2在實驗中引入新技術和新方法

在熔點的測定實驗中,除了通過測純樣品的熔點來學習毛細管法測熔點操作外,又要求測定混合物的樣品和未知樣品的熔點。而在實際研究中用的是各式各樣的熔點測定儀器測定。“毛細管法”基本沒有用武之地。對于過于基礎,研究中已不再使用的方法和操作,我們通過教師演示或Flash課件介紹學生了解其原理和方法的辦法。而把更多的時間用于學習和使用接近當前科研條件的實驗技能和方法。教學中采用電熱套和磁力攪拌器配套做加熱實驗,采用微波、超聲波完成部分合成試驗新科技新技術,讓學生領略到現代科學的奧妙與神奇。

1.3選用經典的有機合成實驗,以“成就感”激發學生的學習熱情

在教學中發現,在緊張、忙碌的實驗完成后,能夠看到自己的勞動成果-試驗產品,學生都非常興奮,而在這樣的試驗過程中學生往往更認真專注、更有耐心。為了得到高質量、高純度的產品,學生往往會嚴格遵循實驗條件,操作步驟。因此以學習鞏固基本操作訓練為原則,選擇一些比較經典有機合成反應,盡量保證每個合成實驗都能有針對性地訓練學生的實驗操作技能。例如:“肥皂的制備”、“從茶葉中提取咖啡因”、“阿斯匹林的制備”、“從植物中提取天然香料”等實驗。學生做此類實驗時很有興趣,很有成就感,學習積極性很高,實驗效果非常明顯。

2實驗教學方法與手段的改革

2.1采用互動式、研究式教學模式

為克服學生依賴教師講實驗,依賴教材驗證實驗的傳統教學模式,我們將在每個實驗的前一周,教師有針對性地對下次實驗的某些步驟提出改進要求,學生在一周內通過查閱文獻資料思考實驗方案,并寫出具有一定規格的預習報告。課堂中教師通過提問、啟發、比較、討論等方式與學生選擇出最佳方案,并在實驗中實施可行方案。如在正溴丁烷的制備實驗中,由于第一步反應生成溴化氫的速率遠大于第二步反應消耗溴化氫的速率,造成該實驗產率低。為此,實驗的前一周,教師要求學生思考如何控制兩步的反應速率以提高產率,可能有的同學提出改變加料順序,有的同學提出采用分步加料法,這樣既能充分調動學生的積極性,又能培養學生的創新精神,同時通過對實驗改進的實施,讓學生品味到成功的愉悅,從而增強學生的實驗興趣。

2.2實施開放式實驗教學

依托我校省級化學基礎實驗中心的開放管理平臺,在我校應用化學、高分子材料、生物工程、食品科學與工程、食品質量與安全、安全工程等工科專業的有機化學實驗教學中,始終樹立“以學生為本”的理念,我們將根據各個工科專業的特點,安排盡可能多的實驗項目供學生選擇,實行實驗項目和實驗時間的全方位開放,提高學生對專業學習的積極性和興趣。

2.3網絡教學與課堂教學相結合

通過校級有機化學實驗網絡課程教學平臺的建設、運行與完善,教師可以在網上進行網絡化實驗教學,學生可以在網上進行實驗預習和自學。積極引導學生充分利用有機化學實驗網絡課程教學平臺,為學生提供豐富的學習資源,實現教學時間和教學場所的延伸,給予學生更多的自主權,滿足學生獨立學習、獨立實踐的渴望心理,從而激發學生強烈的求知欲。

2.4讓學生參與實驗準備

把我校應用化學專業2012級作為改革試點班,我們首先將學生放到一個主動學習的位置上,將學生分成幾個小組,每個小組負責準備一個或幾個實驗,從資料搜集到多媒體課件制作,然后由一個成員主要負責講解,其他成員負責補充,使每個學生都能參與到其中來,鼓勵他們以生動的語言將實驗講解得通俗易懂,既能鍛煉學生理解知識的能力,鍛煉學生膽量?語言表達能力,并能培養學生的團隊協作精神,也為他們以后走上工作崗位奠定堅實的基礎。

2.5改革實驗考核辦法

對于實驗成績的評定,要求既能客觀、公平地反映學生的實驗綜合能力,又可增加學生對有機化學實驗的興趣,并從根本上重視實驗和掌握實驗規律。學生有機化學實驗課程的成績由平時成績和期末成績兩部分組成,其中平時成績占總成績的70%,期末成績占總成績的30%。平時成績由:(1)實驗預習、網上預習測試、原始記錄、實驗報告(占平時成績的25%);(2)項目操作過關考核(占平時成績的60%);(3)出勤情況、實驗態度、勞動態度(占平時成績的10%);(4)網上交流討論與答疑(占平時成績的5%)等綜合評定。期末成績由操作考試(占期末成績的70%)和實驗理論考試(占期末成績的30%)綜合評定。在項目過關考核及期末操作考試過程中,學生一邊操作,一邊隨時回答老師提出的有關實驗的問題。這樣的考核方式有利于調動學生重視實驗的主觀能動性,改善學風,提高學生的動手能力和基本素質。對考試方式改革的目的,就是通過考察學生對基本理論知識學以致用的能力情況,引導學生知道并重視實踐能力在實際工作中的重要性。

2.6倡導綠色化學理念

2.6.1精選實驗內容,體現綠色化學思想

根據教學需求,并將毒害降低到最小的宗旨。合理選擇實驗內容,對實驗方案進行優化,在實驗內容上,盡量根據低能耗、低毒原則進行篩選,如“環己烯的制備”實驗,可以采用強酸性陽離子交換樹脂替代濃硫酸或磷酸催化法,避免實驗中使用濃硫酸或磷酸帶來的強腐蝕性和廢酸液的排放,而且強酸性陽離子交換樹脂還可以回收再利用。“阿司匹林的制備”實驗,可以引進微波合成新技術,采用NaHCO3替代濃硫酸催化法,避免實驗中使用濃硫酸帶來的強腐蝕性和廢酸液的排放,而且反應時間大大縮短。提高了實驗安全性,培養了學生重視環保的意識。

2.6.2改進實驗方案,嚴格藥品用量

要逐步實施常量、微量與半微量相結合方案。這樣不僅體現綠色教育,同時也有利學生在保證實驗教學效果的前提下,提倡有機化學實驗向著微型化方向發展,如“甲基橙的制備”、“阿斯匹林的合成”中,藥品用量比常量實驗減少1/2,反應時間縮短,同時仍然保持較高的產率,同時也減少了對環境的污染并降低了實驗費用。

2.6.3實驗結束后廢液、廢渣、廢瓶盡可能回收利用,實驗始終貫徹綠色環保意識

有機化學實驗產生的大量廢棄物,如不及時處理隨意排放,久而久之會對環境造成污染,而且會淡化學生環保意識,特別是對于應用化學和安全工程專業的學生更要作嚴格要求。將生成的廢液統一回收,然后在休息日鼓勵學生利用學生學過的知識對廢液、固廢進行回收再利用處理,既提高了學生環保意識,又鞏固了學生所學知識。合成實驗所得產品一律收回,留著給下一屆學生做基本操作技能訓練,這樣基本上做到實驗室無污染,產品鏈式利用的良性循環。對沒有回收再利用價值的廢液、固廢,組織學生對其進行科學規范的分類收集,并根據蘇州市廢液、固廢處理處置相關規定,由具有相關資質的江蘇康博工業固體廢棄物處置有限公司負責我院廢液、固廢的處理處置。使學生在有機化學實驗教學中受到了良好的安全教育和環保教育。

3結束語

通過構建實驗教學體系、采用互動式與研究式教學模式、實施開放式實驗教學、網絡教學與課堂教學相結合、讓學生參與實驗準備、改革實驗考核辦法、貫徹綠色化學理念等措施對有機化學實驗教學改革進行有效的探索與實踐,我們的有機化學實驗教學經過幾年的實踐,取得了良好的教學效果,學生普遍反映自己對于有機化學實驗的興趣明顯增強,實踐創新能力均有較大提高,教學效果也有較大提高。從畢業學生的用人單位反饋的信息來看,學生在實際工作中能夠很快熟悉工作環境,適應工作崗位的要求,學生在工作中的責任心、安全意識、環保意識很強。當然,隨著科學的飛速發展和應用型人才培養的需要,傳統有機化學實驗教學體系已難以完成應用應用型創新人才的培養,必須要加強有機化學實驗課程的教學改革,以培養出更多能夠適應地方化學化工、食品、安全等行業發展需要,服務地方社會經濟發展的高素質、安全環保意識強、有創新精神的應用型人才。

作者:付任重 曾小君 楊高文 柴文 楊捷 汪權 單位:常熟理工學院化學與材料工程學院

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