現代技術在基礎化學實驗中的應用

前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的現代技術在基礎化學實驗中的應用,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。

現代技術在基礎化學實驗中的應用

摘要:

基礎化學實驗是化工類專業的實驗基本技能,是其研究問題、解決問題的能力的重要基礎。在基礎化學實驗中采用網絡和計算機技術輔助教學,提高了基礎化學實驗課教學效果,是實驗教學手段的改革發展方向。

關鍵詞:

基礎化學實驗;網絡;計算機技術;多媒體

傳統的基礎化學實驗課教學,都是由指導教師在學生實驗之前進行實驗的原理、操作步驟、注意事項等等進行講解,然后學生做實驗。由于教師表達方法和學生聽講的注意力,以及學生的記憶等的限制,學生在進行實驗的時往往對所做的實驗一知半解,在實驗中出錯率較高,消耗了學生進行理解和思考的精力,進而達不到預期教學效果。隨著科學技術的進步,教學手段得到不斷地更新,網絡和計算機技術應用于教學之中,使教學效果得到較大幅度的提高。利用網絡和計算機以及多媒體技術進行輔助實驗課教學,是未來實驗教學手段的改革發展方向。

1.網絡技術在基礎化學實驗教學中的應用

2012年大連工業大學教學研究項目《基礎化學遠程教學平臺的建設》完成時建成了基礎化學實驗教學中心網頁,在網絡平臺上傳了自主研發的無機與分析化學、有機化學、物理化學實驗預習課件,無機與分析化學實驗課件突出了化學實驗的基本技能操作二維動畫,學生在預習時可以直觀地了解操作要領,有機化學實驗針對有機化學實驗的特點研發了自測式實驗預習軟件,要求學生在進行實驗之前預習解答,達到成績要求的學生方可進行實驗,取得良好的教學效果。物理化學實驗的預習課件,則是三維動畫形式演示了實驗的整個過程。網上預習課件的使用,為學生預習實驗提供了多元化的手段。目前,基礎化學實驗教學中心正在進行虛擬實驗的建設,在2017年中央與地方共建項目的支持下,大連工業大學基礎化學實驗教學中心將建設智慧化實驗教學管理系統,建成時將擁有自己的網絡服務器,方便師生之間溝通,共享網絡先進教學資源,現代網絡技術基礎化學實驗教學中將發揮更大的作用。

2.計算機技術在基礎化學實驗教學中的應用

基礎化學實驗,如:物理化學實驗由于實驗儀器使用量大,許多實驗裝置現在都具備了計算機數據采集條件,物理化學實驗中的“燃燒熱的測定”,“二元合金相圖”都是采用了計算機采集實驗數據,計算機采集實驗數據提高了數據的精確性,降低了學生做實驗和處理實驗數據勞動強度。同時,物理化學實驗數據處理多數是作圖取直線的斜率、截距,學生一直是手工采集和繪制,既不準確,又費時費力。在一定程度上影響了學生學習實驗課程的積極性,也浪費了學生大量的寶貴學習時間。應用計算機進行繪圖、處理實驗數據,學生可以快速準確地得出數據的線性關系,見圖1。不僅節約了學生處理實驗數據的時間,提高了實驗結果的準確性,還增加了實驗的趣味性,對學生也是另一種能力的培養。在學生的畢業環節、研究成果的學術論文的撰寫中都是有實際意義,可以說這方面的能力也是學生實驗技能中的重要部分之一。

3.多媒體教學手段在基礎化學實驗教學中的應用

多媒體輔助教學手段如今已廣泛應用于理論課教學之中,其信息量大、生動真觀的優越性提高了教學效果。在基礎化學實驗課教學中多媒體將充分發揮其在教學中的輔助功能,提高了實驗教學效果。2015年中央與地方共建項目《基礎化學實驗教學平臺的建設》的實施,在基礎化學實驗教學中心建成了三個多媒體實驗室,將多媒體輔助教學手段應用于實驗課教學變成了現實。在多媒體進行輔助教學中,實驗指導教師用三維動畫制作出生動形象而又直觀的實驗信器及操作過程,讓學生清楚地了解實驗的細詳操作流程,加上教師的講解,大幅度降低了學生實驗過程中的出錯兒率。使復雜而抽象的問題簡單化、形象化,便于學生理解和掌握。根據不同課程教師采用了不周形式的多媒體教學方式,例如無機與分析化學實驗,面對的是一年級學生,實驗基礎差,教師講解之后,將教學課件打開在大屏幕上,便于學生在實驗過程中遇到問題時翻閱查看,見圖2。 有機化學和物理化學實驗,則由于實驗原理和操作比較復雜,指導教師一邊實驗操作演示,一邊用多媒體講解實驗過程中的具體步驟和注意事項,這種多媒體和實際操作相結合的教學方法,降低了學生實驗的出錯率,促進了學生學習的積極性。見圖3。

4.展望

現代網絡與計算機技術在基礎化學實驗教學中的應用,使基礎化學實驗教學效果有了大幅度的提高,我們的工作只是剛剛開始起步,教學研究有廣大發展空間。計算機采集和處理實驗數據已成為基礎化學實驗中的必要手段,多媒體輔實驗教學的優越性被廣大師生普通認可,使用更方便的觸摸式一體機在實驗中被廣泛采用。目前,利用網絡技術建設智能化實驗教學及管理平臺,在國內一些高校已經開始運行。在2017年中央與地方共建項目的支持下,基礎化學實驗教學中心將進行智能化教學及管理平臺的建設?;A化學實驗智能化教學及管理平臺的建設,一方面可以使學生接觸最新的實驗儀器,采用現代數據收集及處理系統。使基礎化學實驗室與科研工作實驗室相接軌。另一方面,在教學過程中,能夠加強學生與教師之間的交流,能夠在有限的時間內達到最優的教學效果。引進智慧化工的解決方案并融入實驗室中,結合學校現有配套設施,將實驗室中的一組或多組實驗設備實現互聯互通,狀態感知,實現有線無線綜合接入,呈現扁平化的承載網,完成數據端到端的傳送,從而可進行互動交流教學,實驗室環境智能控制,學生實驗情況實時了解,以數據分析為基礎實現大數據挖掘后的輔助教學分析等,從而提升學生對于實驗過程的感知,建立與教學大綱相符的基礎化學智慧實驗室??梢灶A見,現代技術應用于基礎化學實驗課教學中,實驗教學效果將會得到大幅度的提升。

【參考文獻】

[1]孫虹,陳紅,王章彪等.基礎化學實驗教學體系教學改革的實踐與探討[J].合肥學院學報,2007,17(4):87-90.

[2]梁世強,陸益民.模擬化學實驗室的創建與教學效果初探[J].實驗室研究與探索,2005,24(2):8-9、16.

[3]王翊如,多媒體教育技術在基礎化學實驗教學中的應用初探[J].大學化學,2007,(22):11-12.

[4]盧聲.多媒體在基礎化學實驗教學中的應用[J].高校講壇.2009,(29):580.

[5]鄧昌愛,劉慧君,陳仲清,夏良樹,王曉娟.多媒體技術在基礎化學實驗孝教學中的應用[J].中國現代教育裝備,2010,(13):65-67.

[6]宮竹云,王巖,尹宇新,郭燁旻.計算機在基礎化學實驗教學中的應用[J].儷人:教師,2015,(11)233,227.

[7]宮竹云,郭燁旻,付穎寰,王巖.多媒體輔助教學手段在基礎化學實驗當中的應用[J].教學教學論壇,2017,(22):273-274

作者:宋文靜 王巖 單位:大連工業大學輕工與化學工程學院

亚洲精品一二三区-久久