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探讨农林类高校《无机及分析化学实验》教学模式改革
摘要：无机及分析化学是农林类高校非化学专业的基础课程之一。目前传统化学实验课程教学模式存在学生操作技能较差和教学方式单一等问题。针对以上问题，开展线上-线下混合教学、虚拟仿真教学和科学前沿进课堂等教学模式的探索，提升无机及分析化学实验课程的教学质量，培养具有创新能力和意识的农林专业人才。
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无机及分析化学实验是农林类高校林学、木材科学与工程、野生动物与自然保护区管理、动物医学、生命科学、生物科学、生物技术、森林保护等非化学专业的基础课程之一，也是学生进入大学学习接触的第一个化学实验课。无机及分析化学实验是无机及分析化学课程的重要组成部分，是无机及分析化学理论课的有效补充，是不可缺少的教学环节。无机及分析化学实验课程涉及内容较多，包含无机实验和分析实验，主要课程包括：无机化学的制备实验，无机化学性质实验和滴定分析实验等。通过本课程的学习，使学生掌握无机和分析化学的基本操作，学会滴定管、容量瓶、移液管等常用仪器的使用方法，学会使用pH计和分光光度计，能够应用酸碱平衡、沉淀溶解平衡、配位平衡、氧化还原平衡理论解释实验现象，掌握常见离子的定性分析，写出符合无机化学和分析化学要求的实验报告。通过实验教学使学生树立起理论联系实际、严谨、实事求是的科学态度，提高同学分析问题、解决问题的能力和良好的基本操作技能。
1、无机及分析化学实验课程传统教学存在的问题
1.1学生动手能力较差
化学是一门实验科学，锻炼提高化学实验技能是化学课程的重要目标之一。目前我国大部分地区高中还是以应试教育为主，导致高中化学教学只重视理论课的讲授，而不重视实验教学。少数高中化学老师会进行一定的化学演示实验(比如滴定实验)，学生观看之后并没有亲自动手操作，没有切身感受；大部分高中只有化学理论教学，没有实验教学。这种“重理论轻实验”的应试教学模式导致大多数学生们的动手能力较差，不具备基本的化学实验操作技能，比如滴定管的正确使用。甚至少部分学生不认识一些基本实验仪器，比如干燥器等。无机及分析实验是大学生进入大学学习接触的第一个化学实验课，这就为无机及分析实验课程的教学带来一定的困难。实验课上，大学实验教师不仅要讲授实验目的、原理、步骤等，还要花大量时间演示各种仪器的基本操作，这就占据了大量课上时间。学生们为了完成实验而匆忙做实验和应付做实验是普遍现象，导致学生仪器操作不规范而不能达到良好的锻炼实验技能的教学目的。
1.2教学方式单一
目前，大部分高校无机及分析化学实验课程通常采取“课前预习-课上讲解和操作-课后完成报告”的教学模式。(1)课前预习要求学生了解实验目的、原理和步骤。传统的课前预习，一部分同学只是“照方抓药”把书上的内容誊抄一遍，没有思考为什么要这样做，起不到预习的目的。(2)课上老师常常采用“一言堂”式的讲解模式，按照实验课本把实验目的、原理、步骤和仪器使用讲解一遍，然后学生开始操作。这种模式既浪费时间，教学效果又不明显，学生常常走神，导致学生独立实验时仪器操作不当，从而实验失败甚至出现危险。(3)课后，写出反应方程式或计算标准溶液的溶度等，然后教师根据学生的报告情况打分。由于部分同学为了高分数而篡改数据，既不能真实的反应学生的实际操作技能，又不能很好的反馈学生实验中遇到的问题。
2、无机及分析化学实验课程新型复合教学模式的探索
针对无机及分析实验教学中存在的问题，以学生为中心，开展线上-线下混合教学、虚拟仿真教学和科学前沿进课堂等教学模式的探索，激发学生化学实验课程的学习兴趣，提高学生化学实验操作能力。
2.1采取多元教学方法，提高学生操作技能
线上-线下混合教学和虚拟仿真教学是解决以上问题的有效途径[1,2]。信息科技的飞速发展为开展线上-线下混合教学和仿真模拟教学提供了强大的技术支撑和保证。目前能够开展线上-线下混合教学的平台比较多，常用的有超星、雨课堂、中国MOOC等。这些平台有各自的优缺点，教师可以根据个人的需求选择一个平台或多个平台，合理建立在线课程。教师要充分利用在线平台，根据知识点设计制作模块化教学视频和课件。相比于传统的课本，课件可以采用图片和动画来讲解知识，更加生动形象，便于学生理解；相比于传统实验课仪器操作的讲解，通过视频讲解仪器的使用和基本操作，更加直观立体；而且学生可以反复观看，能够更好的掌握仪器的操作，有利于提高实验操作技能。课后，学生可以通过在线平台，随时和教师讨论实验过程中和报告处理过程中遇到的问题，有效增加了师生互动，便于教师充分掌握学生的学习情况，为今后教学改革提供依据[1]。与传统课堂教学相比，虚拟仿真实验平台不受实验环境和时间地点的制约，可以作为传统课堂教学的有效补充，能够有效提高学生的实验操作技能[2]。学生通过电脑端登录北京欧倍尔云课堂仿真实验平台，在规定时间内运用鼠标完成各种化学实验操作，比如样品的称量和标准溶液的配制。教师可以在仿真平台后端详细了解学生的学习情况，并及时督促学生。
2.2引入科学前沿进课堂，提高学生兴趣
无机及分析化学实验涉及的实验都是传统的、成熟的化学实验，不能有效反映化学学科的快速发展。因此，教师在讲授实验原理知识和仪器操作知识的时候，可以适当引入当前化学等相关学科的前沿科技成果，开拓学生的视野，激发学生的学习热情[3]。例如，在介绍分光光度计操作原理时，可以引入光电探测器的前沿知识，做适当的扩展，让学生了解到光电探测器不仅可以用于化学检测，还可以用于国防、环境监测、激光通信等领域，激发同学们的探索欲望。还可以在课程讲授过程中，适当引入著名科学家以及诺尔贝奖获得者的故事，激发学生的学习兴趣。例如，在讲授分析实验的时候，可以引入两弹一星元勋周光召院士的故事，让同学们认识到严谨、实事求是科研态度的重要性。
2.3提高教师素质
遇良师，是每个学生的愿望。教师个人素质会对学生的学习积极性产生极大的影响。当今社会处于信息化时代，知识呈几何倍数爆炸增长。为了更好的实现“传道-受业-解惑”，教师自身的知识储备、教学技巧和自身素质也应不断提升。教师可以通过学校组织的授课技巧培训班或者网课，充分学习借鉴优秀的教学经验和技巧，用于自己课堂教学，逐渐探索形成独具特色的教学方式。教师在讲好基础课的同时，应积极了解相关领域最前沿的科研动态及未来发展趋势，参与到科学研究中，努力做到教学科研“齐步走”。这样才能为增加课堂生动性奠定知识基础，便于激发学生的探索欲望和创新精神[4]。
3、结语
为了培养面向二十一世纪具有一定创新能力及意识的专业人才，传统无机及分析化学实验课程教学改革势在必行。开展线上-线下混合教学、虚拟仿真教学和科学前沿进课堂等教学模式的探索，从而推动教学方法、教学内容、教师素质等方面的改革，必将进一步推动农林类非化学专业化学教学质量的提升，为培养具有创新能力的农林类专业人才奠定坚实基础。
参考文献：
[1]王磊,张艳鸽,王宏胜.雨课堂在无机及分析化学实验教学改革中的应用[J].山东化工,2020,49(2):205-206.
[2]于智慧,于长顺,宋宇,等.无机及分析化学实验探究式教学模式的构建[J].广东化工,2019,47(13):180-181.
[3]陈灵智,吴瑞红,孙会娟.科研成果在无机与分析化学实验教学中的应用[J].安徽化工,2019,45(3):141-142.
[4]罗艳珠,汪圣尧,项勇刚.关于无机及分析化学实验课程的教学改革初探[J].中国培训,2020,2(371):72-73.
冯伟.农林类高校《无机及分析化学实验》课程改革探索[J].广东化工,2020,47(12):215+235.
基金:东北林业大学教学课题,化学专业建设,41111217.
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多孔材料广泛应用于过滤、分离、纯化、萃取、冷却、干燥和催化等领域，包括材料科学、工程、力学、地球科学和生物学等。沸石、黏土、陶瓷和木炭等许多常见的物质都是重要的多孔材料，其主要特征就是相互连通和永久性的孔道。沸石是在无机化学领域应用非常广泛的材料之一，作为一种具有很大商业价值的材料，它在气体分离和工业催化等领域有非常重要的应用。
2024-11-13
无机化学课程在高校化学的课堂教学中第一门公共基础课程,对于理工科学科,尤其是食品酿造学科的本科应用技术型大学,无机化学实验课程是一门必修基础课程[1]。对于公共基础课程存在着学生层次不同,内容设置单一和、专业特色不明显以及评价体系难以量化,不能充分发挥实验课程优势,难以激发学生积极性和主动性,不能很好引导学生将理论知识与实践充分结合[2]。
2020-09-15
本文将“雨课堂”与《无机及分析化学》课程相融合，通过“雨课堂”这个有效的教学平台实现了优秀教育资源的共享，使教师与学生展开了有效的课前、课中和课后互动，提升课程的教学效果，使学生能够扎实的掌握《无机及分析化学》的基础知识，为后续课程的学习提高有力的保障。
2020-09-09
基于《无机及分析化学》理论课程开设的《无机及分析化学实验》旨在加深学生对无机及分析化学基本理论的理解，更系统地学习、理解无机化学与分析化学实验的基本知识、基本操作和基本技能，养成严谨的、实事求是的科学态度，初步掌握实验研究的方法，为学习后续课程和将来从事实际工作打下良好的基础[1,2]。
2020-09-09
半导体光催化技术因其仅利用太阳能作为能源来降解污染物而被认为是一种很有前途的解决环境污染问题的技术。尽管人们对TiO2、ZnO和WO3等半导体做了大量研究，但这些半导体的光催化效率仍低于商业化所需的效率。限制效率的因素包括：(1)对太阳光不能完全吸收利用；(2)催化剂的稳定性差；(3)快速的电子-空穴复合速率；(4)缓慢的表面氧化还原反应速率。
2020-09-05
在过去的30年中，锂离子电池已广泛应用于便携式电子设备当中，并在近年来扩展到大型储能电站和电动汽车等应用领域。但是，锂离子电池在这些新的应用场景中需要在能量密度、安全性和使用寿命上满足更高的要求。石墨类碳材料作为最常见的商业化的负极材料，其较低的嵌锂电位会导致电池负极表面析锂现象的产生，从而给电池带来安全上的隐患；同时，石墨材料较低的比容量也限制了电池能量密度的进一步提高。
2020-09-05
稀土配位聚合物的合成与性质研究是当前稀土配位化学研究的热点领域之一，这类配合物在光致发光、电致发光、荧光探针、磁性、吸附、催化等材料领域具有潜在的应用价值。铕和铽在稀土配合物发光材料方面是应用最多的2种元素，一方面这2种元素三价离子的发光处于可见光区，分别能发射三基色中的红色和绿色光；另一方面，使用它们作为配位中心离子时，理论上可得到内量子发光效率非常高的发光材料。
2020-09-05
金属配合物由于其独特组装结构，在催化剂、传感器、气体吸附、发光材料、抗癌药物和抗菌等方面都有潜在的应用价值，因此一直以来都受到广泛的关注。含有吡啶基团的酰腙Schiff碱化合物，由于吡啶环上的氮原子的亲核能力很强，酰腙Schiff碱化合物易与不同的过渡金属离子以不同的配位模式作用，组装成结构新颖的酰腙Schiff碱配合物。
2020-09-05
分子基发光材料因其易于分子裁剪、结构丰富、颜色可调、性能可控、制备简单、能耗低等优点，近年来已成为新材料研究领域中的热点之一，在光电、信息、环境乃至生命科学等诸多高新技术领域具有广泛应用。在分子基发光材料的开发和设计研究中，荧光量子产率的提升、发射光谱和荧光寿命的调控等是该领域的关注重点之一。在众多分子基发光材料中，氟硼配合物因其优异的发光性能备受关注。
2020-09-05
针对粉体MOF衍生材料存在制备工艺复杂、薄膜厚度难以控制等问题，我们通过液相外延分步生长法制备了一种金属有机框架薄膜(PIZA-1)，然后以其作牺牲模板，在惰性氛围中制备了一种CoSe2和N共掺杂的碳膜(CoSe2/N-CF)，并用作DSSC对电极，其具有制备简单、粘结力强、厚度可调等优势。系统表征了CoSe2/N-CF形貌特点、结构性质及电化学性能，并深入研究了不同厚度薄膜、CoSe2颗粒大小对DSSC的光伏性能的影响。
2020-09-05我要评论
期刊名称：化学进展
期刊人气：2158
主管单位：中国科学院
主办单位：中国科学院基础科学局,化学部,文献情报中心,国家自然科学基金委员会化
出版地方：北京
专业分类：化学
国际刊号：1005-281X
国内刊号：11-3383/O6
邮发代号：82-645
创刊时间：1989年
发行周期：月刊
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2020-06-29
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上传者：管理员
