摘要:2018年8月,国家三部委:教育部、财政部、国家发展改革委发布了《关于高等学校加快“双一流”建设的指导意见》文件,着重强调了高校要践行“四个服务”,即坚持社会主义办学方向、引导学生成长成才、形成高水平人才培养体系、培养拔尖创新人才,强调要增强服务重大战略需求的能力。这既是我国高校的办学根本,也是推进高等教育强国战略,建设中国特色世界一流大学的价值追求和根本遵循。此后,湖南省教育厅公布了本省本科院校“双一流”学校建设项目名单,包括中南林业科技大学在内的七所高校成为国内一流大学建设高校。在此“双一流大学”建设背景下中南林业科技大学化学实验中心教学改革与实践具有重要意义。
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]。然而,目前有的高校教师过于注重理论知识教学,反而忽视了化学实验教学的意义,使得基础实验课程流于表面[3,4,5],比如:在某些化学实验课程的考核中,除了学生的课堂表现外,指导教师仅以实验报告的优劣评判学生的学习效果,并给予分数,这种评价方式过于简单和片面,难以真实反映学生的学习情况。且对于学生来说,其课堂实验过程中不需要思考,仅需按部就班完成实验流程,使得学生沦为了实验的“操作工”;其次,这样的学习方式很难或者基本不能发现和发展学生的个性特征,更谈不上“因材施教”;此外,学生不需要思考的结果就是思维的固化,知识面仅限于指导教师传授和书本阅读,相对来源较少,知识面狭窄;最后,实验的目的在于活跃学生的思维,激发其学习热情并引发理论知识学习之后的深入思考,而这种方式培养下的学生很少能够与指导教师产生思维上的碰撞,阻碍了学生视野的扩展。此种情况下,以建设“双一流大学”“双一流学科”为目标,激发学生对《无机及分析化学实验》课程的兴趣和思考,改变目前学生思维固化,知识面狭窄的境况,提出针对当前问题的教学改革和实践势在必行[6]。具体方案如下。
1、线上预习,激发兴趣
一般的实验课程要求学生按照书本填写实验报告,按照实验目的、实验原理、实验步骤、实验数据记录与处理和心得体会等步骤填写在预习报告本上就算完成了预习工作,上课之前指导老师检查签字即可。这种预习方式中,学生的知识来源主要来自书本的传授,并不能直观清晰地了解本次实验的具体实验流程,因此,我们提出线上-线下学习模式相结合,除了书本之外,指导老师将学堂在线、爱课程、学银在线、中国大学MOOC(慕课)、雨课堂、超星尔雅学习通或者智慧树等网络教学平台相同课程的慕课资源引入到课程体系中,并根据每个实验的特色推荐1-2个课程相关小视频作为补充资料,以丰富学生的学习资料,激发学生的学习兴趣。学生可以通过指导老师介绍进入课程,观看视频,了解本次实验的具体流程,真正做到课前就“心中有数”。比如《邻二氮菲测定铁》这一实验中,需要用到紫外可见分光光度计,并通过分光光度法测定试样中铁离子的含量。在课程之前,学生普遍没有见过紫外可见分光光度计,也很难理解仪器的操作,更不用说使用光度计进行准确的测量。根据这种情况,指导老师推荐了中国大学MOOC的相关课程,引入了网络上仪器操作视频资料,学生在观看视频后对紫外可见分光光度计的工作原理、使用注意事项以及样品的制备有了初步的认识后,再进入课程听指导老师更深入的讲解以及答疑,对仪器的使用以及测量的原理会有进一步的了解。
2、增加开放实验,探索未知实验现象
只读书而不思考,就容易被误导;只思考而不动手,就难以有成效。作为一门实验教学课程,《无机及分析化学实验》不仅要培养学生独立操作相关仪器并联系理论知识获得结论的能力,更要注重学生学习能力、思考能力和创新能力的培养。在这种培养目标下,指导老师在固有的实验安排以外,也增加了具有设计性、综合性、实用性的开放实验。开放实验是融合综合实验、设计实验和探索实验优点于一体的一种较为全面的实验方式。例如,《食醋中醋酸含量的测定》实验中,指导老师不再推荐相关学习课程或者视频,教材中也没有针对本实验的具体设计,这就要求学生自己主导实验的前、中、后整个过程,并始终充当“探索者”的角色,从查阅资料、设计方案及步骤到独立操作、撰写实验报告等都独立完成。在实验试剂方面,指导老师提前提供一份试剂请单给学生,请学生尽量在已有试剂中进行选择。若实在需要,也可单独为其购买,为学生的独立实验能够顺利进行提供保障。除此之外,学生也可以根据指导教师提供的某些研究方向,选择自己感兴趣的一个操作或一个特定问题进行深入研究,针对当前实际存在的问题,与指导教师一起探讨、设计确实可行的实验方案并付诸实践。这也属于开放实验的范畴,是科学研究和探索创新性质的开放性实验,与设计性实验相比具有突出实验内容的自主性、实验结果的未知性、实验方法和手段的探索性等特点。
3、联系理论,深入探究
在以往的课程中,学生书写实验报告也是在完成预习报告和整个实验过程的基础上,添加实验数据与处理以及心得感想填写于实验报告本中。这其中就存在学生预习报告与实验报告数据不符合、抄袭他人的数据、或编造数据等不良现象。有了这样的教训后,指导老师不再将实验原理、步骤、数据记录的空白表格以及数据处理方式公布于板书中,而只是将个别重点内容以及实验注意事项在醒目处板书提醒学生。在课程上,由指导老师提出问题,随堂点名由学生口头回答来检查预习情况后,指导教师随机抽取几名学生演示部分或全部实验相关仪器的操作与使用过程。演示后,另外抽取几名学生对刚才的演示进行回顾和评价,说出演示中的亮点和不正确的地方,以备其他学生改进。在完成学生总结后,指导教师联系理论知识,与实验结合进行最后的总结和纠错,以及给予每位参与的学生单独点评。最后,根据学生的预习情况、实验操作情况、数据处理情况和课后思考总结等综合评定学生的实验成绩,并当场给出分数或实验评级(如A+,A,A-,B+,B等)。
总之,在“双一流大学”建设背景下,通过上述几种方式对《无机及分析化学实验》教学改革与实践,摸索出真正适用于林业院校化学基础实验的教学模式,为培养高水平人才添砖加瓦。
参考文献:
[1]王文磊,谢练武,皮少锋,等.农林院校基于专业特色化学实验课程垂直体系构建研究[J].发现:教育版,2016(6).
[2]许河峰,吴湛霞,谢建英,等.案例教学法在无机及分析化学实验中的应用[J].中国校外教育,2017,605(22):132-133.
[3]王子航.浅议无机及分析化学实验室管理[J].化工管理,2019(33):24-25.
[4]努尔古丽·拉提莆,吴梅,宋琪,等.虚拟仿真实验软件在无机及分析化学实验教学中的应用[J].中国化工贸易,2020,12(2):146-147.
[5]徐学涛,李冬利,吴盼盼,等.“以学生为中心”《无机及分析化学》实验课教学改革研究[J].广东化工,2020,47(2):162-163.
[6]王利江,韩丽娜,张志伟,等.无机及分析化学实验教学改革初探之一[J].新教育时代电子杂志(教师版),2019(34):124,75.
卢丹青,王文磊,谢练武,张宁.“双一流大学”建设中《无机及分析化学实验》教学改革与实践[J].科技视界,2020(25):24-25.
基金:“双一流大学”建设中《无机及分析化学实验》教学改革与实践,中南林业科技大学教学改革研究课题(项目);线上教学模式下化学工程与技术学科研究生课程改革与实践,中南林业科技大学学位与研究生教育教学改革研究课题(项目);湘教通【2019】291号,过程教学模式下智能教学系统在物理化学教学中的应用实践——以“雨课堂”智慧教学工具为例.
分享:
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糖尿病是威胁人类健康的一大杀手,是世界上导致残疾和死亡的十大疾病之一。糖尿病对患者的健康、寿命和生活质量有重大影响,且糖尿病患者数量逐年增加。人体血糖水平是诊断糖尿病的关键指标,因此,快速、灵敏检测人体血糖水平对糖尿病的诊断和治疗具有重要意义。电化学传感器具有制备简单、成本低和分析速度快等优势,是检测葡萄糖的有效手段。
2020-09-05我要评论
期刊名称:化学通报
期刊人气:4331
主管单位:中国科学院
主办单位:中国科学院化学研究所,中国化学会
出版地方:北京
专业分类:化学
国际刊号:0441-3776
国内刊号:11-1804/O6
邮发代号: 2-28
创刊时间:1934年
发行周期:月刊
期刊开本:16开
见刊时间:一年半以上
影响因子:2.741
影响因子:1.160
影响因子:1.215
影响因子:0.770
影响因子:0.374
400-069-1609
您的论文已提交,我们会尽快联系您,请耐心等待!
你的密码已发送到您的邮箱,请查看!