无机化学实验报告(热门十五篇)
␥ 无机化学实验报告 ␥
论文摘要:本文主要叙述了生物无机化学的研究进展。主要从对含有微量元素的蛋白的突变、结构及性质的研究;酶的模拟;无机药物化学;金属元素中毒的研究等四个方面来介绍现在生物无机化学的进展。
论文关键词:生物无机化学;蛋白质;螯合剂;酶;无机药物化学
生物无机化学是无机化学和生物化学交叉的领域。它的任务是研究金属与生物配体之间的相互作用,它有赖于无机化学和生物化学两门学科水平的发展。由于研究方法的进展,使得揭示生命过程中的生物无机化学成为可能。生物无机化学主要分为两部分:一是研究生物体本身微量元素的作用,二是研究外界微量元素对机体的影响。
一、研究生物体本身微量元素的作用
(一)含有微量元素的蛋白的研究
含有微量元素的蛋白是生物无机化学中偏向生物领域的研究对象,做此项研究主要依靠生物化学技术。含有微量元素的蛋白是微量元素与蛋白质形成的配合物,与酶的区别在于含有微量元素的蛋白并不表现催化活性,但却有其他的重要功能。现在的研究在于发现新的蛋白,确定其结构、性质。
现在热门的蛋白有硒蛋白,因为硒蛋白是硒在体内存在和发挥生物功能的主要形式。硒的作用,主要在癌症、神经退行性疾病和病毒等方面,但结论不统一。现在主要在探索新的硒蛋白作为预防药物开发、癌症治疗和药物筛选靶标。如杜明等通过硫酸铵沉淀等方法,从富硒灵芝中获得了一种新的含硒蛋白,并研究了它的抗氧化活性与其硒含量间的关系。研究发现该蛋白的抗氧化活性与其硒含量具有相关性。
另外,也有对细胞色素进行研究。如官墨蓝等对细胞色素b5的突变体做了研究。为了深入了解细胞色素b5的64位氨基酸对血红素辅基微环境及蛋白性质的影响,对细胞色素b5第64位氨基酸残基进行保守性和非保守性突变。研究表明,细胞色素b5第64位氨基酸残基对稳定血红素辅基和维持蛋白的结构有重要的作用,在64位引入其他氨基酸残基使蛋白结构不太稳定。
(二)酶的模拟
酶的模拟就是从酶中挑选出起主导作用的因素来设计合成一些能表现生物功能的.、比天然酶简单得多的非蛋白分子,通过研究它们来模拟酶的催化过程,找到控制生化过程的因素,从而得到更好的催化剂。 又如刘海洋等对核酸酶的化学模拟。核酸酶的化学模拟对于生物技术和分子生物学研究具有重要意义,Corrole是具有共轭电子结构的大环化合物,其结构上导致其配位化学行为易与金属形成配合物,其形成的配合物在许多反应中均有催化活性。该科研组研究了单羟基Corrole锰配合物对DNA的催化氧化断裂作用。结果表明,锰Corrole配合物可催化DNA的氧化断裂,而且断裂程度随着反应时间的增加而增加。宋玉民等研究了全反式维甲酸合钇配合物对DNA的切割和键合作用。实验表明,该配合物在生理条件下比配体和金属离子能更有效地切割质粒DNA。岳蕾等研究了铬配合物切割DNA的活性。研究表明,在H2O2存在条件下,Cr的配合物[Cr(bzimpy)2]+具有氧化切割DNA的活性,但被切割的DNA可被大肠杆菌修复。
对于固氮酶模拟的报道比较多。模拟固氮酶的目的主要是在温和的条件下将空气中的氮分子转化成有机化合物,从而加以利用。对固氮酶的活性中心模拟主要是钼铁硫原子簇,另外还有钼-硫醇等等的研究报道。"
二、研究外界微量元素对机体的影响 (一)无机药物化学
无机药物的发展在生物无机领域中有很重要的地位。顺铂的抗肿瘤作用的发现开辟了无机药物化学的新领域。在抗癌药物应用中,顺铂药物目前仍在临床上使用,主要有四种铂配合物:顺铂、卡铂、顺糖氨铂、奥沙利铂。从1980年发现二烃基锡衍生物具有抗癌活性以来,人们先后合成了具有顺铂结构的二烃基二卤化锡配合物,与卡铂结构类似的有机锡化合物,以及有机锡羧酸衍生物等等。在锗化合物方面,从发现1971年合成的β-羧基乙基锗倍半氧化物具有抗癌活性以来,人们先后合成了许多有机的锗化合物。此外还有茂钛衍生物和稀土配合物。因为癌症是人类健康寿命最主要的杀手,所以在抗癌药物的研究开发方面将有很大的发展前景。除了合成新的药物外,在原有的药物基础上对原有的药物进行改良也是未来的科研方向,因为原有的药物具有较高的毒副作用,且抗癌范围较小。所以在无机抗癌药物这一方面,合成具有广谱高效抗癌活性且有较低的毒副作用和较长的持续时候的抗癌药物是主要发展方向;另外,对于无机金属药物的抗癌机理尚没有统一的理论,因此研究无机抗癌药物的作用机理也是主要研究方向。
无机药物在其他方面也有重要的应用。如金配合物在抗类风湿方面的应用,应用治疗类风湿关节炎有金Au的硫醇盐。在治疗胃病的过程中,铝盐也是主要依赖的药物,含铋的化合物是治疗胃溃疡的的主要药物。在无机药物的研究中,尚不清楚各种药物对机体疾病的治疗机理,所以研究无机药物的作用机理具有较大的前景。
放射照影药物的发展也是无机药物的发展方向。由于放射示踪、核磁共振在医学上的应用,使得各种造影剂的成为医生临床应用不可或缺的一个方面,如钡的造影剂。
(二)金属元素中毒的治疗 三、生物无机化学的发展趋势
生物无机化学以后的发展趋势是生命科学与技术进行有机紧密的融合。
对蛋白质分子进行研究,研究其具有生物功能的原理。人类的基因仅有几万个,而蛋白质却有十几万种,这说明生命的复杂性需要从蛋白质上去解释。而目前已知的蛋白和酶约有构型、区域的选择性识别调控是生物无机化学的一个主要热点。如现在发现许多锌脂蛋白对DNA或RNA有调控作用。对这方面的研究将对以后的无机药物产生重要的影响。
既然21世纪生命科学会是研究热点之一,那么与生命科学紧密联系的生物无机化学也必将因此得到极大的发展,因此也将为人类作出更大的贡献。
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第一章 化学反应基本原理
第一节 化学热力学简介
一、局限性
二、热力学专门术语
第二节 化学反应的方向
一、自发过程
二、化学反应热效应、反应焓变
三、标准态时反应的方向
第三节 反应的限度——化学平衡
一、反应限度的判据——化学平衡
二、多重平衡规则——平衡常数的组合
三、平衡计算——应用
四、化学平衡移动
第四节 化学反应速率
一、反应速率的概念
二、反应速率理论
三、影响反应速率的'因素
阅读材料反应原理综合应用
习题
第二章 酸碱反应
第一节 酸碱理论
一、酸碱电离理论
二、酸碱质子理论
三、Lewis酸碱电子理论
第二节 酸碱平衡
一、电离平衡
二、水解平衡
三、沉淀平衡
四、影响酸碱平衡的因素
习题
第三章 原子结构
第一节 原子核外的电子运动
一、核外电子运动的量子化
二、电子运动的二象性
三、核外电子运动的描述
第二节 原子结构与元素周期表
一、多电子原子轨道能级
二、基态原子的电子排布
三、原子结构与元素周期表
第三节 元素性质的周期性
一、原子半径
二、电离能(I)
三、电子亲和能(A)
四、电负性(χ)
习题
第四章 分子结构与晶体结构
第一节 化学键与键参数
一、化学键及其类型
二、键参数
第二节 离子键和离子化合物
一、离子键与离子化合物
二、离子晶体及其特性
三、晶格能——离子晶体强度的表征
第三节 共价键与共价化合物
一、价键理论
二、杂化轨道理论
三、价层电子对互斥理论*(VSEPR)
四、分子轨道理论
五、分子间作用力
六、共价物质的晶体结构
第四节 金属键与金属晶体
一、金属晶体
二、金属键的自由电子理论——改性共价键理论
三、金属键的能带理论简介*(分子轨道理论的应用)
第五节 离子极化
一、离子极化
二、离子极化规律
三、离子极化对物质结构和性质的影响
习题
第五章 配位化合物
第六章 氧化还原反应
第七章 主族元素
第八章 副族元素
附录
参考文献
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摘要:分析传统《无机化学实验》课程存在的一些问题,包括授课方式和授课内容的落后。在不改变原有授课形式的基础上,通过Bb教学平台这种优秀资源的引入,对课程进行设计与安排,不仅培养学生的学习兴趣、自主学习能力,进而达到更好的教学效果。
关键词:无机化学实验;实验教学方法;Bb教学平台
中图分类号:G642 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2015.23.068
《无机化学实验》是一门独立的基础实验课程[1],是化学实验的重要分支,许多化学理论和规律都源自实验,化学实验教学在化学类、医药类、生物类、环境类等专业的大学教育中占有相当重要的地位。传统的无机化学实验授课方式主要是教师单向表述,课上简单演示。教师要求学生专心听讲和被动接受,学生按照教师所讲述的进行实验,不注重对学生自主学习能力和自主设计实验能力的培养,因此课程内容和教学方法的改革显得愈发迫切、重要。网络教学平台是各高校开展网络教学的一个重要平台,目前应用较为广泛的Bb网络教学管理平台(BlackboardLearningSystem)为教师、学生提供了强大的施教和学习的网上虚拟环境。因此,将Bb教学平台应用到无机化学实验中,对教学来说具有重要意义。
1目前无机化学实验教学中存在的主要问题
1.1无机化学实验与无机化学课程衔接不紧密(g589.Com 幼儿教师教育网)
无机化学实验是基础实验课,高校的化学院、生命学院、药学院、环境学院等理科专业均为实验必修课。无机化学实验对于化学院学生来说学时非常多,实验课程紧密,时常出现实验课所涉及的知识理论课还没有讲授,实验的时候学生只是模仿,不明白实验的原理是什么。
1.2学生重理论,轻实验
无机化学实验课是依附于无机化学课的,实验主要目的是验证理论课所讲过的化学概念、理论等。这就决定了实验课只能是从属地位,不能体现实验课的特点和规律。
1.3学生预习效果不好
学生普遍认为实验是听老师讲解后动手完成即可,很少会考虑预习的问题。纵然老师要求学生交预习报告,学生也只是在完成任务般的抄写,不能认真预习实验内容。甚至有些学生为了完成任务,直接抄写同学的`预习报告,根本无预习目的可言。
1.4学生被动实验
由于学生对实验课的不重视,导致学生做实验过程中不能认真思考,只是机械的模仿、重复实验步骤,不明白实验现象产生的原因,甚至对错误现象也不能识别。学生本次实验中用过的实验方法、操作步骤等,当下次还需要操作时又都不记得,充分说明学生是被动的重复。1.5综合性、设计性等实验难以开展现行课程体系内容基本以验证基础理论为主,实验内容过于陈旧,需要增加综合性、设计性实验来反映出当前化学学科的最新成就和发展趋势。但现行化学实验课由于实验条件所限,很多实验涉及危险品或昂贵仪器时,这种综合性的实验就很难实施。
2Bb教学平台解决无机实验教学问题的实施方案
通过引入Bb教学平台能够解决目前无机化学实验中存在的一些问题,更好的掌握实验知识跟技能,实施方案如下:
2.1利用Bb教学平台做课前预习
针对学生不会做预习的情况,授课教师将该实验的原理、仪器的使用方法、注意事项等内容分别以PPT、文本文档等形式上传至Bb教学平台,学生登录后,参照老师提出的要点进行阅读,并预习相关问题,自己查阅预习内容并回答问题,这样提高了知识的针对性及学科的交叉性。
2.2利用Bb教学平台做预实验
学生可以利用教学平台教师上传的课程相关内容,根据原理写出反应方程式,预计实验现象,推测出实验结果。这样学生在做实验过程中,就不会只是盲目的重复步骤,有利于巩固学习效果。
2.3利用Bb教学平台做课后答疑
学生在课后写实验报告的时候,如果发现疑难问题可以通过平台与同学或老师进行交流,使学习过程不只局限课堂时间[2]。
2.4利用Bb教学平台拓展实验内容
一些危险性大、仪器设备受限制的实验,实验教师可以通过上传视频的方式,让同学自学。同时授课教师还可以上传一些国外实验课程内容,让同学们感受不同的教育方式。
3应用Bb教学平台需要注意的问题
《无机化学实验》Bb教学平台在使用中还应该注意一些问题:①为学生提供的内容是否“因材施教”。平台可以发布大量信息内容,授课教师必须有选择的提供给学生参考,否则容易事倍功半。②是否根据课程内容不断更新。《无机化学实验》由于课程的限制,不能做到经常换实验内容,所以在同一实验内容中要找出不同的问题重点,或贴近科研进展,扩大实验内容。③培养学生使用平台的意识。平时课上要多介绍Bb平台的使用方法及优点,调动同学使用该平台的积极性,充分利用优秀的教学资源。
参考文献:
[1]高敬群,吴琼,王君,杨奇.提高无机化学实验教学质量的几点尝试[J].教育教学论坛,2014,(5).
[2]曹颖,王萍,袁卫玲,边育红.在医学PBL教学中应用BB教学平台的探讨[J].教学研究,2012,(9).
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摘要:现代社会的一大特点是信息化和知识海量化,为了满足社会的发展需求,人们对于信息技术人才的要求和评价标准都在发生改变。而中职学校一直在为社会发展输送技术型和实用型人才,但是现在的中职毕业生面临一个很严峻的问题,那就是他们的知识结构与能力难以满足现在社会发展对人才的需求。中职学校对于教学内容与教学目标必须做出改变。要培养多元化、复合型,满足社会发展的技能型人才,尤其是对于计算机专业教学,要改变教学方法和内容,为社会输送合格的关于计算机方面的人才。作者将围绕项目教学法在中职计算机专业教学中的应用研究提出意见和建议。
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应用型民办高校的大学物理教学改革论文
[摘要]为加强新建应用型本科高校大学物理课程的建设,推进大学物理课程的教学改革,提高课堂教学效果,结合新建应用型本科高校教学的特点,谈谈这几年大学物理教学的体会和对大学物理教学过程中几个问题的探索,提出了六条建议。
[关键词]大学物理;教学;改革
物理学是自然科学的基础,是人类探索自然奥秘的过程中形成的一门学科。物理学对人类生活和科技发展发挥着重要的作用。该门课程是以培养学生的知识、能力、素质协调发展为目标的一门学科,是理工科各大学必修的一门基础课程之一。该门课程既可以为后期的专业课学习奠定坚实的基石,又可以培养学生观察、探索能力、逻辑思维能力、实践操作能力等各方面的综合素质。当前国内大学物理教学状况:(1)很多大学正在不断地缩减大学物理教学的课时,笔者认为这是不可取的。大学物理除了对于教材内基础知识和理论的学习之外,教师应引导学生对实验的探索和传授当代物理学科的最先进成果,以及引导学生对物理的思考和探索;(2)很多学生甚至教师本身对物理的认识不够,觉得大学物理与实际生活结合的不紧密,用处不是很大;(3)学生对物理的学习缺少兴趣,部分学生对物理学习抱着畏惧的心态;(4)教师的综合素质不高,缺乏对先进物理知识的了解和缺乏实践经验;(5)教学方法上存在着不足,国内很多大学的物理教学仍然是以教师为中心,教师缺乏引导和互动,学生的学习缺乏主动性和积极性;(6)我国国内的很多民办高校,学生入学门槛比较低,学生缺乏自信。针对当前国内大学物理教学存在的问题,笔者提出了以下观点,以期促进课堂教学效果的进一步提高,推动民办高校大学物理教学改革。
一、讲授物理学史
任何定理定律的发现过程都是曲折的,都可以说是科学家们集体智慧的结晶。通过物理发展史的讲授,让学生懂得任何定理、定律的发现都来之不易,也只有不畏艰难,勇往直前的人才能攀上科学的高峰。激励学生刻苦钻研,不怕艰难,勇于探索。比如说在讲到“动量定理的应用”时,可以介绍如下物理学史:14世纪末,中国明代有一位木匠叫万虎,在几个徒弟的帮助下,造了一只“飞天椅”,万虎让人把它绑在椅子上,并点着火箭,但不幸的是,火箭点完后,他坠地身亡,世界公认万虎是“真正的航天始祖”,20世纪60年代,国际天文学会将月球上的一座环形山命名为“万虎山”,以纪念这位勇士。比如在介绍磁场时,可以介绍奥斯特,他在一次给学生上课时,无意间发现通电导线周围小磁针发生了偏转。法拉第在评论奥斯特的实验时说:“它突然打开了科学领域中一扇黑暗的大门”。法拉第也因此深受启发,他深信自然力的统一,于1831年发现了电磁感应现象。比如说在教授光电效应、光的波粒二象性时,可以介绍人们对光的认识的发展阶段。早期的微粒说和波动说的争执,后在诸多物理学家的共同努力下,光的波动理论学说取得了很大的成功,19世纪中期,麦克斯韦和赫兹找到了光和电磁波之间的联系,奠定了光的电磁理论基础。但在光电效应等实验中,电磁说又遇到了困难。1905年爱因斯坦提出了光量子的概念,从而形成了一种具有崭新内涵的微粒学说。自此人们对光的本性的认识又迈进了一大步,承认了光具有波粒二象性。介绍这些物理曲折的发展过程,可以让学生更热爱物理,热爱科学。对科学家充满敬佩,对科学充满尊重之情。通过讲授物理学史,提高他们对物理学习的兴趣。
二、注重启发式教学
在教授角动量守恒定律时,可以播放芭蕾舞运动员跳芭蕾舞的影片,后提问:为什么刚开始的时候手脚尽量伸展开,当手脚并拢后为什么转速会增加?观看跳水运动员跳水过程的影片,后提问:跳水运动员为什么在空中的时候双手抱漆尽量蜷缩,快要入水的时候手脚又要舒展开?比如在讲系统内力和外力时,内力为系统内部各质点之间的相互作用力、外力为外界各质点对系统内质点作用的力。介绍完概念后,可以问一个问题:“重力是属于系统内力还是外力”,很多概念理解不深刻的同学便会回答:“内力”或者“外力”。这个时候,再告诉他们重力是系统内力还是外力,主要取决于系统,不能离开系统而盲目判断重力是内力或者外力?则会让同学们的理解更加深刻。比如说在讲授光电效应内容时,介绍完概念后可提问:“怎么能证明在光照条件下金属表面有电子逸出呢?”学生就会开动大脑思考,在已有的高中知识的基础上,他们马上就会想到验电器,接下去教师可演示实验或者播放动画进行实验模拟,让非常抽象的概念一下子生动具体起来。把同学说带入教学环节,接下去演示光电效应实验。比如在讲授磁场的高斯定理时,问:通过闭合曲面的磁通量为多少?学生可能无法一下子回答这个问题,这个时候教师就要进行引导学生思考三个问题:(1)磁通量的定义(通过某个面的磁感线的数目);(2)磁感线的特点:磁感线是无头无尾的闭合曲线(此时最好结合多媒体资源,放映一些磁感线穿过闭合曲面的图片);(3)磁感线正负值问题或者对于闭合曲面正法向单位矢量的规定:曲面上某电的法线矢量的方向是垂直指向曲面外侧的。通过以上问题的`分解和引导,让学生自己得到结论:穿过任意闭合曲面的磁通量必为零。通过启发式教学,让学生以主人翁的态度主动探讨、动脑思考;通过问题式的引导,也提高了他们对物理学习的兴趣。
三、理论联系实际
例如,在讲内力不能改变质点系的动量时,可以举同学们最爱的溜冰运动为例,两个人静止地站在溜冰场上(假设溜冰场地面绝对光滑),两人互相推了一下,一个人的动量向前,一个人的动量向后,大小相等,故质点系的合动量为零,同时也可以启发同学思考,那么两个人互相推后,质点系的总动能呢?来帮助同学区分动量和动能之间的区别。在讲授光的干涉后,举阳光下的肥皂泡的例子,光入射到肥皂膜的上下表面,在肥皂膜上下表面反射的反射光进行干涉的结果。在讲到“平均冲力”概念时,可以举飞机与鸟相撞的新闻,一架以3.0×102m/s的速率水平飞行的飞机,与一只身长l=0.2m,质量为0.5kg的飞鸟相撞,设碰撞后飞鸟的尸体与飞机具有同样的速度,而原来飞鸟的速率甚小,可以忽略不计,碰撞时间用飞鸟身长除以飞机速率来估算,那么这只鸟对飞机的平均冲力可达2.25×105N,相当于一个22吨的物体所受的重力。通过具体的数据,同学们不禁会感叹原来鸟对飞机的平均冲力如此之大,对飞机飞行时怕与鸟相撞不再感到不可理解。通过理论联系实际,同学们对平均冲力的理解就会更加深刻。在介绍“纵波和横波”的时候可以介绍下地震波。地震是一个一直困扰着人们的大自然现象,讲授地震波的形成过程,会让学生感受到物理跟我们生活息息相关,学习和掌握物理知识是非常重要和有用的。在热学教学中讲述致冷机和致冷系数时,可以举空调的例子,联系生活实际,让同学们感受到物理与我们的生活息息相关。在讲授薄膜干涉的时候,可以举照相机的表面涂上一层薄膜的例子,使入射光在薄膜的上下表面反射,反射光相互干涉抵消,从而增加透射光。很多镜片上涂上一层薄膜的原因也是如此。介绍“增透膜”和“增反膜”。此时可以与当前的热点问题“薄膜太阳能电池”结合讲授薄膜在工程与工业生产中的应用。在介绍电容器的充放电后,一定要介绍静电除尘、静电分离在工业生产中的应用。让学生感受到物理与工程应用、工业生产紧密联系。很多教师往往是任务式地完成教学,把物理概念介绍完,举例,练习习题,却不介绍物理在当今社会的具体应用,这种教学方法和教学态度是不对的,往往会给学生造成一种假象―――“物理应用的地方不多,与生活和生产联系不大。”
四、充分利用多媒体教学资源
在教学过程中,合理地利用flash动画,ppt,影视对物理教学中抽象、复杂的知识和过程进行辅助教学,反复播放过程的模拟,达到了图、文、声、像并用的情景教学效果,把很多抽象的物理过程清楚、逼真、形象地模拟出来。有效地帮助学生克服在形成表象过程所遇到的困难,丰富思维素材。把复杂、抽象难懂的物理现象借助多媒体的教学资源变成简单、具体形象的图、文、声像表达出来,激发学生们学习的兴趣,使学生的注意力特别集中,提高教学效率。采用计算机多媒体资源,比如在讲授力学速度这个概念时,速度的方向与在时的极限方向一致,这个表达很抽象,这个时候采用flash动画播放时间越来越小时,速度的方向趋于与一致,与轨道相切,虽然没办法完全表达出趋于0的画面,但是很接近,同学们对这个概念的把握已经深入很多了。再比如讲授到角动量守恒定律时,播放跳芭蕾舞的过程和跳水运动员跳水的过程,不仅可以引起同学们的兴趣,还可以帮助他们理解这个过程角动量守恒,转动惯量和角速度的变化情况。在讲授简谐振动时,用flash模拟播放旋转矢量,使得旋转矢量这个抽象的概念通过动画的播放模拟,让同学们可以非常形象地了解到它的概念和特征。形象地看到旋转矢量的运动情况―――作圆周运动,旋转矢量末端投影的运动情况―――作简谐振动。大脑对图形的印象是最深的,通过动画的播放让学生印象深刻,理解深入。
五、充分发挥演示实验在大学物理教学中的作用
演示实验是大学物理教学的重要教学辅助,主要是任课教师来演示,学生来观察现象、总结规律的表演示范性实验。教师在课前要准备好,课前要先演示,想好要提醒学生注意观察的实验现象和要提问的问题,引导学生通过观察实验现象,探讨教师提出来的问题从而进一步理解物理概念,物理定律,逐渐引导学生进入物理世界。比如在讲授光的圆孔衍射、单缝时,可以自制实验道具,通过简单的实验道具演示,让学生理解更加深刻。比如,光的偏振性问题,学生对这个概念完全抽象,通过演示实验:光分别通过一片偏振片,两片偏振片。学生通过实验观察非常清楚地了解到了光的偏振性。比如驻波,平时生活中对驻波接触的比较少,通过简单的实验演示可以让学生,非常清楚地了解到什么是驻波,驻波的特点,什么情况下会产生驻波,以及驻波的节点、波腹的概念。再比如说在讲到拍这个概念,由于概念比较抽象,如果用演示实验演示一下,不仅激发了学生们学习的兴趣,还可以让他们理解地更加深刻。通过演示实验,不使学生手、眼、脑并用,还加深了对物理知识、物理概念、物理方法的理解和掌握。
六、开展物理竞赛
由于国内很多民办高校的入学门槛比较低,学生的基础水平比较差,学生本身对学习缺乏自信心,尤其是对物理学习充满了畏惧心理。物理教学在国内很多名办高校效果都不如意。通过开展物理竞赛,让学生重拾学习物理的信心,提高学习的兴趣和热情。活动期间可以让学生自主研究、探讨,提高他们学习的主动性。笔者所在的民办高校自开展了物理竞赛,教学效果明显提高。开展物理竞赛要注意以下几个方面:(1)物理竞赛可以分成初赛、决赛、附加赛等多轮环节,由易到难;(2)物理竞赛内容覆盖面要广,涉及到各个专业各个领域的知识;(3)参赛人员的覆盖面一定要广,这样才能起到推动整个物理教学的作用;(4)比赛的形式一定要多样,可以分为选答环节、必答环节、抢答环节,这样才能激发学生的兴趣;(5)竞赛题目的形式要多样,可以有课内的和课外的,课内的内容覆盖到力、热、光、电、磁、原子物理、近代物理,课外的内容覆盖到生活常识、生活百科、生物,医学等;可以有理论计算的,动手实验的题目。在开展物理竞赛的同时推动物理竞赛题库的建设,同时建立一支物理竞赛导师队伍;(6)奖品和奖励的设置也不可缺少。
七、结语
我国当前大学物理教学改革还处于发展和摸索阶段,为了让大学物理课程教学与专业课教学、与工程应用结合得更加紧密,需要不断地改进教学,提高课堂教学效果。但笔者相信,如果在上述几个方面都做得日臻完善了,大学物理的教学质量肯定会明显提高。
参考文献:
[1]程守洙,江之永.普通物理学(第六版)[M].北京:高等教育出版社,2006.
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[4]王文好.演示实验在物理教学中的地位和作用[J].大学物理实验,2007(2).
[5]吴小林,赵克波.演示实验在物理教学中的作用及设计要求[J].物理教学探讨,2007(10).
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现阶段,期货以及场外金融衍生品是国内金融衍生品市场的两个主要组成部分。期货市场作为我国证监会负责监管的场内交易市场,由多家期货交易所构成;而场外金融衍生品市场主要分为金融机构间的场外衍生品市场以及银行柜台衍生品市场两部分,其真正的监管主体就是中国人民银行。
自从我国实行改革开放政策以来,场内衍生品市场,也就是我们通常所说的期货市场,经过了盲目发展、清理整顿以及规范协调三个发展时期,随着市场体系的不断健全、市场规模的迅速扩大,衍生品市场不断完善。特别是 年的金融危机爆发后,我国的期货市场融入全球期货市场的脚步加快,一系列产品及相关业务陆续推出,国内期货市场进入到了一个崭新的时期。现阶段,我国拥有上海、郑州、大连三家期货交易所以及中国金融期货交易所。前几年,国内上市交易的期货种类就突破了30 个,日益健全的期货体系基本构成。像铜、铝、豆油等期货品种,早就拥有了很大的国际影响力,某些商品期货交易额居于世界前列。将近30 年的发展,国内期货市场的交易数量不断增加、交易规模逐渐扩大,除了中国金融期货交易所之外,另外三家均排在世界前20 名。这标志着我国的期货市场进入到了一个崭新的时代,市场功能不断完备,尤其是在服务国民经济以及实体经济发展方面起到了不可替代的作用。除此之外,经历了世界金融危机的冲击后,国内的期货市场早已拥有了在更高层次发展的基础及制度保障。
当今,国内场外金融衍生品市场一般包括金融机构间场外衍生品和银行柜台场外衍生品两个市场组成部分。金融机构间场外衍生品市场即为在银行等金融机构间进行的衍生品交易,交易通常在市场成员间开展;银行柜台场外衍生品市场指的是商业银行和个人、企业间展开的零售柜台交易市场。因管理方面的原因,商业银行是国内场外金融衍生品市场的领导者,各大证券公司和保险公司等机构只能参与很少一部分的市场交易。
这一市场是现今国内场外衍生品市场最为关键的部分。自成立之后,其慢慢发展为一个监管宽松、发展迅速、以商业银行为主体、融入多类金融机构的市场。它一般由监管部门、自律组织、交易平台、清算组织以及市场成员等构成。目前,我国金融机构间场外衍生品市场包括远期、掉期、期权等基础类型,涵盖了信用、利率和汇率等诸多方面。其中,商业银行作为主要的市场交易主体,其交易量达到市场总交易量的九成。像证券公司、保险公司等其他金融机构占有的交易额非常少。去年,这一市场的交易量超过00 亿元,同时市场规模继续扩大。当中,汇率衍生品的交易量超过总交易量的80%;人民币外汇掉期交易量及利率交换交易量分别为120000亿元和30000 亿元人民币。上述均为金融机构间场外衍生品市场的主要交易类型。
和前者相比,银行柜台场外衍生品市场交易具有交易场地分散、交易量小的特点。客户多以大型实体企业为主,其中大部分涉及航运、电力及煤炭等领域。现阶段,银行柜台场外衍生品通常用在利率控制、汇率波动风险管理等方面。由于实体公司和个人面临的各风险不断增加,银行柜台场外衍生品市场的规模也逐渐扩展。前几年,国内这一市场的交易量突破4000 亿美元,占到同期总市场交易量的20%。
现在对国内商品期货种类的细化不够到位,尚未推出与各关键期货品种相对应的期货类型,期货市场的套期保值等功能无法涉及一切商品市场领域,公司对更大量产品的价格预测及分散市场风险的需求无法得到基本的保障。现阶段,国内商品类衍生品的市场份额仅为10%,并且种类不够丰富,数量不多。此外,国内场外衍生品市场的发展尚处在初级阶段,参与主体较少,且没有向个人开放。场外金融衍生品市场当中的交易类型通常以债券远期、人民币外汇远期、货币掉期、利率互换等为主,具有交易量小、市场流动性差的缺点。例如, 年国内场外衍生品市场的总交易量仅为6.7 万亿元美元。显而易见,国内金融衍生品市场的发展非常落后,当前,束缚衍生品市场进步的最关键因素就是种类的欠缺,和中国世界第二大经济体的地位严重不符。今后推出丰富多样的衍生品种类,是国内市场经济发展的重要保障。
对于国内各实体公司而言,它们的风险控制来源于采购、生产、销售等众多方面,应当选取适用的工具,并对纵向经营及横向经营业务线出现的风险进行控制,但国内单一的金融衍生品市场工具难以迎合公司的综合管控要求。较为单一的期货种类难以有效对冲各种非线性风险,因此,必须选取更加适当的期权类型来保护期货,更精确地匹配风险。同时,由于实体经济拥有多样化、个性化的风险控制需求,这些需求也需要借助场外衍生品市场支持。举例说明,像新加坡交易所铁矿石场外掉期合约只是 年8 月的交易数量就达到了1500万吨,持仓量将近1000 万吨,亚洲钢厂及贸易商的比重只占到13%,由此可见,我国场内标准化市场难以迎合风险控制要求的现象十分严重。
现阶段,中国场内金融衍生品市场仅认同国内投资者参与,场外衍生品市场也只允许部分本国金融组织的参与,大多数金融衍生品的价格对国际金融衍生品的定价影响不够,对一些国家和地区市场的影响不大,这在很大程度上限制了国内金融衍生品市场的国际化水平以及中国在国际贸易中的定价权,从而无法获得和自身经济实力完全匹配的话语权。
因种种历史原因,国内交易所的发展在很大程度上出现了监管主体、设立主体模糊不清的现象。这一问题出现的.主要原因包括两部分:首先,各交易所在刚刚成立的时候都是盲目发展,加上想要尽可能避免风险,通常会选用“谁的孩子谁抱走”的方式,市场谁设立,谁监管;其次,因为中国国情的影响,管住人才能管住事,所以管人管事不分家。在市场刚刚成立后,这种方针或许可以促进市场的发展,也能够有效防范风险。然而,由于衍生品市场的快速发展,监管主体混乱的现象逐渐凸显出来。因此,考虑到目前交易所体质的改革及市场监管的深化,应逐渐建立其监管主体、设立主体分离的体制,符合法律规定。需要注意的是,市场监管主体必须统一,并且依据法律规范的要求依法对衍生品市场实行管理。例如,银行间场外衍生品市场交易商协会可作为市场设立方,对市场展开自律性控制、自主经营,央行则继续保持对银行间交易商协会的治理和指导,为交易所的产品创新、公平竞争和利润提升等营造更好的环境。
从整体上来看,国内金融衍生品的种类依旧不多,也没有推出利率、汇率和期权等衍生品,束缚了市场功能的发挥,对国民经济的平稳发展也会产生一定的负面影响。因此,必须主动构建场内金融衍生品市场的发展规划,构筑以市场为主导的新上市体系,加快原油、稀土等对制造业、国民经济具有关键影响的原料类期货的上市,进一步降低产业链的风险。此外,加快股指期权、商品期权等商品的推出脚步。作为市场发展到一定时期的产物,期权交易推出能够对期货市场效率的提升、参与者风险减少、各主体使用衍生品工具热情的提高等起到保障作用。
开放性、国际化是包括芝加哥商业交易所集团、伦敦金属交易所等在内的世界商品定价中心的基本特点,市场主体不仅包括本国的投资人,也包括境外投资人,其国际化程度是“国际定价中心”形成的先决条件。现阶段,国内的金融衍生品市场处在一个相对封闭的发展状态中,原则上不允许境外投资者对我国期货市场的参与,即便被允许投资海外期货市场的我国投资者也只是局限在大型实体企业上。借助境外期货市场防范生产经营中的定价风险是大部分公司的迫切需求,然而,当今借助境外期货市场进行套期保值依旧不容易。所以,必须减少对境外期货业务的限制,积极鼓励那些更具创新性和竞争力的期货企业,对我国企业走出去提供优质服务。另外,逐渐放开国内品种,并允许外国投资者参与我国的期货交易,树立中国在全球定价中的权威,也是十分关键的措施。
␥ 无机化学实验报告 ␥
摘要:分析了环境专业无机及分析化学实验课程的教学现状及存在的问题,对该实验课程的内容与教学模式的改革进行了探讨,旨在提高无机及分析化学实验课程的教学质量和教学效果,增强环境专业学生的实践能力和和创新思维能力。
环境专业是一门由多学科组成的新兴边缘交叉学科,它与自然科学、社会科学和技术科学相结合,是人类进一步认识和改造自然的表现[1-2]。
近年来,全国许多高校依靠自身优势及相关背景学科相继建立了环境工程、环境科学等专业。
无机及分析化学实验是环境专业一年级新生进入大学的第一门必修实验课,主要是培养学生掌握基本的实验操作技能和方法,加深学生对无机化学和分析化学基本理论和概念的理解,为后续的专业课程的学习打好基础。
本文针对环境专业特点及目前教学现状,对我校环境专业的无机及分析化学实验教学模式进行了一系列创新研究和实践,以实现学科交叉,突出环境专业的特色,增强学生的实践能力和和创新思维能力。
包括我校在内的大多数高校环境专业所开设无机及分析化学实验项目几乎都源自化学类专业的有无机化学实验及分析化学实验项目,教师选择的实验项目延续了化学类专业课程的特点,多数为基础实验及验证性实验,与专业内容未能真正结合,学生在学习和操作过程中感觉到该门课程与所学专业联系不紧密,因此缺乏学习的热情。
无机及分析化学实验常被认为是理论课的补充,实验计划学时数相对不足,整个实验过程压缩在较短的时间内完成,造成实验质量不高;且目前环境专业无机及分析化学实验主要为基本操作及验证性实验,缺乏综合性和设计性实验,在实验过程中学生只是机械地按照教材中的实验步骤进行,缺少思考、见解及创新。
学生的综合能力和创新能力得不到锻炼,很难达到培养高素质创新人才的目标。
为了使实验现象和结果明显,学生在实验过程中取用试剂和药品时总会认为“多多益善”,过多取用实验试剂和药品;实验结束后,就会产生大量的废液,废渣等,而这些废液、废渣和废气没有经过回收处理就直接排放;学生没有发挥其专业特长,缺乏废液处理和回收意识。
现行的环境专业无机及分析化学实验项目较为陈旧,主要为基本操作实验和验证性实验,缺少综合、设计性实验与创新性实验内容。
这类实验多数学生根据理论知识就能知道实验现象和结果,很难激发学生的实验兴趣和主观积极性。
因此,我们首先在环境专业的无机及分析化学实验中适度调整、压缩单独的基本操作实验项目,将基本操作训练实验、简单的无机制备实验和分析化学实验三部分内容优化整合,设计成综合性实验项目,使学生形成套完整系统的理论及实践结合的实验过程,培养学生的创新能力。
紧扣环境专业特点联系实际生产生活,在实验内容中增加与环境专业相关的内容,激发学生的课程学习兴趣。
例如,水中钙、镁、氯离子含量测定、化学需氧量(COD)的测定实验水样选取附近水域的自来水、污水等进行检测,达到对实际水质进行分析;维生素C含量的测定实验,实验材料选用新鲜的蔬菜、水果进行测定;酸碱滴定实验利用醋酸、小苏打、氨基酸等的酸碱性进行滴定;葡萄糖含量的测定实验,选取日常食物如:馒头、米饭等进行测定。
通过这些实验,学生能够将所学知识灵活地应用于实际生活中,也让学生领悟到环境与化学的密切关系,从而激发学生的学习兴趣,提高学生的主观积极性。
对于环境专业的学生来说,把绿色化学的'理念融入教学,在化学实验中减少环境污染,增强学生的绿色环保意识,是化学实验课程改革的新方向。
具体到无机及分析化学实验的教学上,首先,在实验项目的筛选中,根据教学大纲,应该在保证学生应有的实验技能得以训练的前提下,尽可能选择毒性小、污染少、实验成本低的实验项目。
同时改进实验方法,在保证实验教学效果的前提下,使用及微量、半微量的实验模式来进行实验。
其次,对于在实验过程中会产生一些废弃物,要求学生结合所学专业知识,自己设计方案合理有效地处理这些的废弃物。
例如:实验过程中产生的酸碱废液,可将废酸、废碱溶液分别集中回收存放,通过酸碱中和反应进行处理;含重金属Cr(Ⅵ)的废液可通过加入硫酸亚铁和石灰法进行处理,使Cr(Ⅵ)转化为不溶物Cr(OH)3除去[3];含Pb2+的废液先加入石灰乳做沉淀剂,使Pb2+转化为不溶物Pb(OH)2,再进一步吸收空气中的CO2气体后,转化为溶解度小的沉淀PbCO3除去[4];含Hg2+的废液可先将废液的pH值调至偏碱性,再加入过量的Na2S,使Hg2+以HgS沉淀析出,最后再将沉淀分离、提纯后再利用[5]。
对于成分复杂、处理难度较大的的废液,可以鼓励学生申报“大学生创新项目”,从而进行更深层次的研究。
通过以上举措,不仅有效控制了实验造成的环境污染,同时也为后续开设的专业课程如:污染控制等的教学提供了具体实例,激发了学生的学习兴趣。
目前,借助多媒体、视频软件等现代化的教学手段,能够将图像、文字、视频、声音等多种信息融为一体,对传统的实验教学起到了很好的辅助作用,能够有效地提高实验教学的质量和效果[6]。
鉴于目前环境专业无机及分析化学实验课时量较少、内容较多、信息面宽的特点,课前播放多媒体演示可以首先为学生提供感性认识,在实验过程中学生再结合自己的观察、分析,就能够准确地得出结论。
例如,对于基本操作实验,在实验前播放相关实验的视频影像资料演示实验内容和规范化操作要点,有利于提高实验课的教学效率和质量。
对于验证性实验,通过实验视频演示,能够加深学生对实验的理解,对实验教学起到辅助和补充作用。
针对综合性、设计性实验,教师在对实验原理和方法讲解的同时也可借助多媒体,使整个实验过程更加形象和直观。
为了客观合理地反映学生的实验水平,改革实验教学质量监控和质量评价体系,建立按平时成绩、实验结果和实验考试等内容相结合的实验考核体系,使学生在知识、能力和素质等方面协调发展。
实验成绩可以按照平时成绩(60%)、操作考试(20%)、笔试成绩(20%)三个方面进行综合评定,全面考核和测试学生掌握的专业知识和实验技能,这种做法比较客观、合理,可以极大调动学生对平时操作的重视程度和积极性。
对环境专业无机及分析化学实验教学模式进行改革,优化实验内容,设计特色实验,引入绿色实验概念,突出环境专业的特色,并且在教学过程中引入现代化的教学手段,完善实验考核体系,积极有效地调动学生的学习积极性,为学生后继课程的学习打下坚实的基础。
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␥ 无机化学实验报告 ␥
摘要:无机化学实验是化学相关专业学生进入大学接触的第一门基础实验课,其在提高学习兴趣、强化教学效果有着极其重要的作用。传统无机化学实验教学模式不能很好地适应高校应用型人才培养需求,因此改革迫在眉睫。针对无机化学实验教学现状,拟在理论与实验同步化、实验类型多样化、加强安全教育、微型实验、创新实验教学方式、优化考核机制六个方面对其进行改革,以期提高教学效果和学生在教学中的主体地位。
化工类实验始于无机化学,是大学生接触的第一门专业实验课程其在引导学生进入专业学习、激发学习兴趣、培养良好实验习惯和实践动手能力方面至关重要。因此,高校教师须从行动和思想上重视无机化学实验教学,本着为学生服务的态度,一切为学生的目的,积极探索实验教学改革[1-3]。对无机化学实验教学现存问题与不足,探讨了改革思路,以期提高学生对无机化学实验的学习兴趣和实践创新能力。
无机化学理论教学使用的教材大多数具有较强的理论性,编写者缺少工程实践专业知识,注重理论,轻视实验,直接致使理论与实验课程各自独立。另外,理论教学和实验教学分工太过明确,欠缺整体性,理论课程的教学进度不能与实验课程很好地接轨。实验时学生因缺乏对理论知识的理解与掌握,只能盲目、机械地完成实验。显然,如若按照此方式长此以往教学,不仅严重阻碍学生基本技能的训练和创新思维的发散,更大程度上降低了学生对无机化学实验的新鲜感与兴趣。
在无机化学实验内容设计中,以验证性实验为主,综合和设计、应用型实验所占比例极少,严重失衡,导致不能充分发挥教学的协同效应,无疑是不合理的。实验教学中,教师“按图索骥”将更多的时间和精力放在内容和方法的讲解上,只重视实验结果以及数据处理,对其中的设计原理、思路等一笔带过,间接导致学生“照方抓药”,形式机械,降低学生对实验的新鲜感和兴趣,不仅影响实验教学效果,也不利于学生独立思考能力培养和思维发散。
无机化学实验室中,涉及的化学试剂种类多、数量大,且部分试剂有毒性,有些实验在操作过程中也会产生有毒有害物质,给实验室和周围环境造成污染,同时也可能给学生和教师带来危害。目前我校无机化学实验开课对象是大一新生,中学阶段很少接触各类实验仪器,实验课更是相对较少,新生缺乏实验的基本技能,安全意识也十分薄弱。
目前无机化学实验属于药品高消耗和玻璃仪器高损坏的常规实验,多数学生做实验时试剂取用过多,潜意识认为“多多益善”,试剂越多反应越充分实验效果越好,造成了试剂不必要浪费。
目前无机化学实验以传统模式展开教学,即教师讲、学生做,教师从实验目的到实验数据处理全部演示清楚后,学生才开始动手做实验。学生只要按照教师的思路做,都会得到相似中的现象和结果。在这种灌溉式教学模式驱使下,学生不假思索、按部就班地完成实验,除了对动手能力有所锻炼,根本毫无其他任何意义,一段时间过后对实验没有任何印象,过于依赖教师,没有独自思考和发挥的空间。近年来随着我校招生人数的增加,实验室越发拥挤,与此同时受学时限制,使学生实验课程时间不断减少。封闭管理的传统实验室只能在教师安排好的固定时间内完成规定的实验项目,学生在实验中提出的问题没有时间解决,进一步探索更是空谈。久之,对实验的重视度下降,存在应付实验的心理和做法,严重阻碍了学生对实验的积极主动性的发挥。
大部分考核制度按照出勤∶实验报告∶期末操作考试=1∶3∶6的比例进行考核,其形式单一,无法较为合理地评价学生对无机化学实验的掌握程度和个人的思维表达能力、观察动手能力以及发现、分析、解决问题的能力。
教师可根据无机化学实验教学课表,调整理论教学时间,确保理论与实验内容的一致性、连贯性。理论课程在内容上与部分实验课程紧密联系,有机结合。可使得学生掌握理论知识的同时对相关实验原理有所了解,丰富了实验内容,且缓解了理论课普遍存在的学时少、内容多的矛盾。教师需明确教学目标,落实教学内容。面对学生实验操作能力的水平参差不齐现象,在实验内容的选取上,可安排必做和选做实验。其中可把综合设计型实验安排为选做内容,学生可根据自身兴趣爱好选择实验内容,以充分调动学生自主学习的积极性,更好达到预期教学效果,实现强化学生实践创新能力的目标。
无机化学实验教材课本中有大量的`验证性实验,这对巩固学生基本知识,规范学生基本操作和技能有着举足轻重的作用。随着现代化教育事业的发展,人才培养理念应同等地看待基础知识的学习和实际操作能力的培养。验证性实验,使学生掌握实验的基础理论和基本操作技能,然后再采取由浅及深,由表到里,逐步深入的方式,增加综合性实验、设计性实验,充分调动学生自身的创新思维来研究、解决问题。比如教师可提前将实验的命题交给学生,要求自愿组队,通过查阅有关的资料文献后,设计出实验方案,写好预习实验报告,其中包括:实验目的、实验原理、试剂与仪器、实验步骤、注意事项及实验预期现象与结果等,待实验指导教师审阅合格后方可独立完成实验。“授之以鱼不如授之以渔”的道理在无机化学实验教学中也屡试不爽。如可大量增加开发新技术实验,使得学生将学习到的基本技能应用到设计实验中,既可让学生体会学以致用的重要性,又能激发学生学习的兴趣与热情,提高学生的思维能力和创新能力。
将实验室的安全制度、操作规程等作为入学教育的必修内容,在学校网站上建立有关化学实验室安全知识的培训平台[4],新生初次进入实验室前,要求其该平台上认真学习安全知识,并且做相关的练习题,不及格不允许其进入实验室。增强环保意识,积极主动地参与安全环保实验学习中,强化严谨的实验作风,为以后从事相关研究奠定基础。在实验方案设计过程中,积极倡导教师将绿色化学理念融入设计实验。采取一系列有效措施使化学实验对环境污染降到最低。在拟定实验方案前,了解试剂性质,避免使用有毒或污染较大物质,选择安全系数高、对环境污染小的实验方法和实验装置,如若无法避免,实验方案必须包括有效的保护和紧急处理措施,加强实验室通风、散气。
近年,微型无机化学实验在国内外发展较快,化学实验渐入微型化。微型教学表明,减少试剂消耗、降低费用、减轻污染、提高灵活性和实验室利用率、强化学生动手能力、培养认真细致科学作风等方面均具有显著效果[5-7]。与常规化学实验相比,微型实验具有以下几种特点:(1)操作安全,污染较小。微型实验试剂用量少,产物少,生成污染物少,废物排放量少,有效降低对环境的污染,且大大降低了实验的危险性。(2)节约时间,节省经费。微型实验具有仪器简单、反应速率快,实验现象明显等特点,节约实验时间进而提高实验教学质量。另外据大量实验表明,微型实验的实际使用量相比于常规实验节省约90%,在实验仪器的花费也明显降低,大幅度地节省了实验经费。提高微型实验占常规实验的比重,引进微型实验装置,开展微型实验,减少试剂用量,加强试剂综合利用。对实验中的废液、废渣等进行专门的回收与处理,节约药品,减少污染的同时,还传授给学生良好的环保意识和习惯。例如在“含银废液中回收银”的实验中,可以利用水合肼作还原剂的方法进一步蒸馏得到银单质。不仅减少了实验药品的消耗,还防止含银废液对水体、环境等造成污染。此方法经过最初构想,初步尝试,现今在我校已经步入正轨,取得了较好的教学效果。
针对单一化的教学模式这一难题,在实验教学方面,提出以下几种措施:(1)增加趣味性实验。“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”如俗语所言,教师根据学生听课情况,恰当地利用,让学生在了解课程实用性的前提下,增加课程的趣味性。如“水面鞭炮”、“神蜡自燃”、“火山爆发”等一系列有关火的趣味实验。培养实验兴趣,提高学习热情,达到事半功倍的良好效果。(2)转换师生角色。在实验过程中,学生是实验教学的主体而不是消极被动的参与者,教师需以学生为主体,让学生更多地参与实验设计、实施和总结等,从实际应用中发现问题,提出问题,引导学生独立思考,让学生重新诠释角色定位,真正做到以主人的姿态对待学习。这样的过程既能摆脱无机化学实验传统教学中的抽象与枯燥,又可实现学生由被动式学习到主动研究性学习的根本转变,培养学生发现和解决问题的能力,充分发挥其主观能动性。(3)体验教学。在实验教学中,教师强调学生注重预习环节,提高学习效率。让学生准备实验,诱发学习兴趣,调动学生学习的积极性,提高教学效果。鼓励学生勇于发现,思考,创新。(4)技能竞赛。学校可定期举办化学实验技能大赛,有效地激发了学生对实验的学习兴趣与热情,提高学生的实验知识技能,增强实验操作能力,培养严谨的实验态度,创造生与生,生与师之间团队协作的良好学习氛围。
考核机制,直接影响学生对实验态度和积极性。规范的成绩评定制度可充分调动学生学习的积极性,培养学生实验的综合能力和创新能力。现对单一的考核方式提出以下初步改革:(1)细化考核标准。成绩评价标准:平时50%(实验操作25%、课堂讨论10%、实验报告15%)和期末考试操作50%(机试25%、操作25%)。这种综合性的考核方式让学生从被动学习转变成主动学习,使其注重实验教学的每一个环节,全面提高学生的理解能力与创新能力。(2)无纸化考试。在校园网络在线考试系统中开放对无机化学实验的在线视频,在线练习以及在线考试,内容全面,重点考查学生的综合能力。考查内容主要包括实验基本概念、原理、技能技巧、元素基本性质、反应方程式、实验仪器的使用及实验数据处理等,考查学生无机化学的基本理论知识水平,提高学生理论知识与实验内容之间互相转化的能力。(3)学生评价老师。实验课程结束后,采用随机抽样不记名的方式要求被抽到的学生对教师的实验指导、教学态度、教学效果等方面进行评分。教师应该认真总结学生给的个人建议和改进措施,在实验中积累经验与可取之处。该机制客观真实的评价着重突显出了学生对该门实验课程认识的重要性,便于指导教师进一步改进实验教学方法,提高教学水平。师生间相互促进,相互学习,无机化学实验教育改革才更有意义。通过这种考核方式,全面地考察了学生对实验的基本知识和操作技能的掌握情况,使得学生既重视平日的基础技能训练又加强理论学习,提高自主学习,积极思考的能力,同时也增强其设计实验、观察实验现象、提出分析和解决问题的综合能力。
无机化学实验的改革与探索其目的在于更好地培养出高能力高素质的化工专业人才,为化学实验的后续学习奠定了坚实的基础。“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”,对无机化学实验教学的改革与探讨越发地格外重要。
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␥ 无机化学实验报告 ␥
摘要:中药相关专业无机化学实验教学方式改革:转变“教”“学”关系,体现“以学生为中心”理念。无机化学实验教学内容改革:在基本实验基础上,增加探究性实验,基础知识和创新能力、科研能力培养并重。无机化学实验评价方法改革:形成性评价和终结性评价并重,完善实验教学评价体系。
如何为我国中药事业发展输送具备坚实化学基础的合格中药人才,进而推进中药现代化进程,对于无机化学尤其无机化学实验教学的内容、方法和模式提出了新的挑战。目前无机化学实验教学中仍有诸多问题尚需改进,笔者从实验内容、教学方法、教学过程、考核评价方式等方面对无机化学实验教学进行了系统分析。
1.无机化学实验课程内容和实验方法比较陈旧,无法适应当前中医药学发展要求。目前,无机化学实验课程的教学内容是以教学大纲为基础,课程内容和实验方法近年虽进行了修订,但无机化学实验教学内容比较单一,实验方法和设备仍比较陈旧,特别是在学生创新能力、研究能力方面已经不能满足现代中医药学技术高速发展对人才培养的需要。2.无机化学实验课程教学方法和教学模式比较单一,无法激发学习主动性和主动学习的兴趣。传统的无机化学实验教学中,教学模式是教师讲解实验原理和操作内容,重点提醒注意事项,学生们再开始操作试验,验证课本上的实验结果,实验内容和操作步骤必须按照教材规定进行,在此过程中是机械性的,没有改进创新。这种教学模式抑制了学生学习的主动性和探究能力的培养。3.无机化学实验课程的考核评价方式不够科学,无法全面评价学生能力。以往的化学实验课程考核评价方式基本上由教师根据学生的实验报告做出终结性评价,评分细则不够详细,评价分数比较笼统,对学生实验过程中的操作细节、科研意识和创新能力如何,无法具体、细致地进行形成性评价。为适应当前中医药学教育发展的要求,无机化学实验教学应从试验内容、教学模式、教学评价方法等方面进行改革,采取以基本实验内容和实验方法为基础,开展微型化实验,开发计算机三维仿真模拟实验教学,提高无机化学实验课教学质量,培养学生的学习主动性和创新能力。
1.改革无机化学实验内容,适应现代教学新理念,激发学生学习主动性。(1)选择具有代表性的基础无机化学实验,夯实学生基础知识水平。无机化学实验教学的目的首先是使学生通过实验课程学习,充分理解基本概念,熟练掌握基础理论,在此基础上对无机化学原理融会贯通。基础过硬,是现代中医药学对综合型、复合型人才的基本要求。因此,实验内容必须在教学目标的基础上确定,主要是基本操作训练和基本原理验证的实验。这些实验训练了学生的实验操作基本功,夯实了学生无机化学基础知识,其基本技能得到较全面提升。(2)增加探究性实验研究内容,培养学生科研能力,适应现代中医药发展需求。探究式实验主要是在学生已经掌握无机化学基本知识的基础上,让学生自主设计一些简单的实验,通过探究式实验,锻炼学生的主观能动性、创新思维和合作精神。探究性实验教学的过程是:提出问题→找出原理→设计方案→完成实验→得出结论→评价结果。探究性实验教学的过程环节是一种创新理念。学生要在课前预习实验要求,针对疑问设计合理的实验方案,在此过程中改进实验方案和内容。而教师则是要充分掌握探究性实验原理的相关理论,对在实验过程中可能出现的疑虑或难点有相应的预估,适时地引导学生合理地设计实验过程,启发学生寻找创新点。在评价实验结果时,学生要依据实验数据和现象,分析实验的成功与失败,提出进一步改进的方法和建议,使学生的综合能力得到提升。2.改革落后教学模式,转换无机化学实验课程中教与学的关系。无机化学实验教学最重要的是开发和培养学生的创新意识,创造性地运用所学的知识探究未知中医药现象。传统的实验教学方式无法实现上述任务。因此,对当前的教学方法进行适当的改革势在必行。在传统无机实验教学中,教师的“教”的过程占主导,先由教师阐述和演示,学生按设定的步骤操作,学生在实验教学中被动地接收知识。改革后的无机化学实验教学中,先由学生依据实验目的,课前熟知实验内容,课中合理安排实验步骤,实验课程以学生的“学”为主导。当然,如果学生对实验内容和实验步骤理解不透彻、设计不合理时,教师课上及时提醒并引导改正。这种模式激励了学习主动性,提高了创新思维的能力。教学效果与传统无机实验教学有天壤之别。3.改革无机化学实验课程教学方法,将经典与现代有机融合。(1)将无机化学实验进行微型化教学改革,符合“创新”化学的新理念。优选出适合微型化、绿色化实验项目;利用常规实验仪器进行微量、半微量实验操作。例如:将药用氯化钠杂质限量检查、电解质溶液、醋酸的电离平衡常数和电离度测定等项目,进行了微量—半微量化研究。节约试剂,降低成本;微型实验试剂量减少,操作简便,反应时间缩短,可节省时间,提高实验室利用率;可降低环境污染;微实验可避免高危试剂(如浓硫酸)伤害,提升安全性。培养学生环保意识,激发学生创新精神。(2)开发三维虚拟仿真实验系统,实现无机化学实验网络教学,增强自主学习和科研能力,提升实验教学效果。无机化学三维虚拟实验系统将实验室环境、设备、仪器和试剂进行三维数字建模,创建一个逼真的实验室环境。学生通过设定的.实验步骤,以交互方式操作三维仪器设备、实验对象,完成整个实验流程。制定出一套符合中医药及其相关专业无机化学实验教学要求的实验训练和考核体系。使学生在仿真系统中选取需要的实验仪器和试剂,根据常规试验或科学研究的要求,设计实验过程和操作步骤,添加实验药品、计量完成实验。并在虚拟操作完成后给出错误操作指示,例如:药品加入不准确、实验结果不合理等。借助虚拟现实技术使得实验操作突破设备、试剂、场地等条件的限制,随时提供给学生实验的机会,学生可以在虚拟仿真系统反复操作,在保证教学效果的同时,节省成本,远离污染,熟练了基本操作,提升了创新能力、科研能力,完善了评价体系。4.改进实验考核方法,科学合理地评定学生成绩。(1)根据课程要求和专业特点,学生可自行设计一些简单的实验,以研究小组的形式,进行探究式实验,锻炼学生的学习主动性和创新思维,培养团队协作精神。(2)开发三维仿真虚拟实验教学,虚拟系统保留学生操作记录,实时进行形成性评价和终结性评价。(3)撰写探究性实验论文和科学研究小论文。根据自主实验结果并查阅文献,利用课外时间撰写论文,提高学生的科研能力和科研论文写作水平。
我们从无机化学实验课程的实验内容、教学方式和考核评价方法等方面进行了全面改进。首先,通过教学改革,增强了实验教学互动性,培养了学生学习的积极性和主动性,增进了学生的团队协作能力和使命感。其次,探究式实验的开展增强了学生对无机化学实验的兴趣,形成了相对持久的探究兴趣和创造兴趣,为以后学生从事科研工作奠定了良好的基础。再次,三维仿真虚拟实验的开发使用,实现人机网络互动,增强了学生自主学习,避免在实际实验操作中因失误操作带来的燃烧、爆炸等危险因素,可以让学生安心操作实验,提高理论知识和技能,节省仪器、试剂以及教学资源的投入。培养了实验技能和学生独立设计实验的能力,锻炼了分析问题和解决问题的能力,增强了科研意识。最后,实验成绩的评价体系改革在现有的终结性评价(实验报告)基础上,增加了形成性评价的方式和内容,使无机化学实验教学评价体系更科学、更完善。总之,无机化学实验教学改革是任重而道远的,在教学实践过程中只有持续地探索研究、优化和总结,才能全方位地提升学生综合素质水平,只有这样才能跟上社会的发展和教育发展步伐,培养出社会需要的高素质高水准的中医药学专业人才。
参考文献:
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[3]杨晓娜,孙佳,张晖.浅谈虚拟仿真实验室在化学教学中的辅助作用[J].时代教育,,(23).
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高职教学的培养目标是要培养出素质高,机能强,符合当今社会岗位需求的职业技术人才。所以在教学时候要以够用为主,要强调实践性。培养学生的自学能力。在将来走入工作岗位后可以根据需求,继续深造学习。针对这些特点,高职对无机化学的课程安排课时相对不多。而无机化学涵盖的内容又特别的繁杂。所以在选用教材的时候,需要精心挑选,能够自主编写教材为最佳。当然,在没有自主编写教材的时候,选用的教材不可能完全适合。这就需要教师在准备课程时,发挥作用。不能照本宣科。要把必需的,关乎实践和工作的内容精讲,花费较多的课程。对其它的内容就采用精简,删除的方式。
无机化学课程有的内容的确是枯燥难懂,学生不愿意去学习。但是这部分知识又是不能忽视,不能跨越的,否则会影响后续课程的连续性。这时候就需要去调动学生的积极性。在枯燥中寻找生趣。在抽象中体现具体。比如,重金属元素。可引入中毒时,用牛奶缓解并急救的例子。从生活贴近研究。又可以引用原电池的各种应用,如此等等,不一而足。还可以集思广益,让学生来列举讨论生活蒸与知识点有关的生活常识。
教师不能纸上谈兵,要培养能够走上岗位,成为合格技术工人的学生。就要求老师有过岗位工作经验,真正了解企业需要什么样的`人才,企业运转有哪些流程,工作人员扮演什么角色,承担什么任务。所以学校尽量给教师提供挂职锻炼的机会。可以利用假期,周末休息日。或者学期时间带薪体验岗位。让教师不仅仅是讲师更是技术精湛的技师。
运用现代教育技术、多媒体课件进行教学,由于多媒体集文字、图表、动画、声音于一体,可以刺激学生感官系统,调动学生学习积极性和主动性,可以拓宽教学内容,增大教学容量,提高教学进度。如在讲授杂化轨道、原子轨道空间伸展方向等时,我们利用多媒体课件进行讲解,直观简洁,学生容易理解,取得了较好的教学效果。同时,我们建设了无机化学教学网站,吸引了学生进行网上无机化学学习,使网络上的在线学习、在线测试与在线答疑成了学生的第二课堂,极大地调动了学生学习的积极性和主动性。
但是,考虑到使用多媒体课件授课速度过快,部分学生的思维速度跟不上,某些无机化学内容单纯用课件讲课效果较差等问题,我们在使用现代教育技术的同时辅助于传统教学手段。对于内容比较简单的章节,如氢和稀有气体、金属通论、p区金属等内容,采用“学生自学,教师概括总结”或“讨论课”的形式进行。对公式推导、计算举例仍然应用板书、讲解的传统方式进行教学,获得了良好的收效。因此,在无机化学教学过程中,注重多媒体教学方法与传统方法相结合,会收到事半功倍的教学效果。
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(8分)
求算Li的第三电离能(用kJ·mol-1表示)。
解:Li的第三电离能是指Li2+→Li3++e-过程所需能量。由于Li2+为单电子离子,电子构型为1s1,当n→∞时,电子已失去,此时电子能量最高为0,则Li的第三电离能为:
E1s= -13.6eV×Z2/n2= -13.6eV×32/12= -122.4eV
I3=0- E1s=122.4eV
=122.4eV×1.602×10-19×10-3×6.02×1023
=11804 kJmol-1
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1. 0.5 mol铝的质量为g,能与盐酸完全反应,产生 mol氢气。
2.煅烧石灰石的化学方程式为 。
3.碱土金属原子最外层有个电子,次外层有个电
子(Be除外)。
4、MgO和CaO分子中都含有
5.原电池是把反应。
6.化学反应2SO2 + O2 = 2SO3的平衡常数表达式为 。
7.水溶液中[H+] > [OH-]时,溶液呈性;pH值7。
8.K2Cr2O7中Cr的氧化值为 。
9、减少硬水中Ca2+、Mg2+ 的含量的过程叫水的 ,软化永久硬水的方法主要有 和 。
10.Ca中,质子数为 ,中子数为 ,电子数为 。
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摘要:随着现代科学技术的发展,从培养学生的创新能力和实践能力,强化学生的素质教育出发,结合自身教学实践,从教学内容、教学方式和方法、实验教学以及提高学生兴趣等几个方面来探讨《无机化学》课程的改革实践。
无机化学是普通高校化学、化工、轻工、材料、冶金、生物医药等相关专业开设的第一门专业基础课程,是学生进入高校学习的第一门化学专业课。无机化学与生命、材料、环境、能源等其它学科之间的相互交叉、相互渗透,形成了许多新兴的边缘学科如有机金属化合物化学、生物无机化学、无机固体化学、物理无机化学、无机高分子化学等,更为无机化学注入了新的活力,使它成为丰富多彩具有无限发展前途的学科。在这样的背景下无机化学的教学不仅要教有学生最基本的技能而且需要反映出无机化学学科的最新理论和成果。传统的无机化学教学模式是以教师为中心,通过教师的讲授、动作示范把知识传递给学生,这种模式的优点是有利于教师主导作用的发挥,便于教师组织、监控整个教学活动进程,有利于系统的传授。但是这种只重知识的传授,缺少教师和学生、学生和学生之间交流互动,忽略了对学习习惯和方法的培养,忽视知识在生产生活中的应用,使学生也感觉知识抽象、难以理解。因此,研究采用新的教学理念,挖掘开放性教学资源,让学生感觉化学有趣而且与生活生产联系紧密,激发学习热情,培养学生自主学习能力和创新意识,学会用化学思维解决实际遇到的问题,是当前无机化学教学改革的主要工作。
任何教学方法的改革不单纯是“方法”的改革,而首先是教学思想的转变,教学活动是“教”的活动和“学”的活动的有机统一,必须依靠师与生、教与学共同作用,协调配合去完成。学生是学习、认识和发展的主体,教学活动必须以调动学生的主动性、积极性为出发点,努力构建学生的学习主体地位。从学生中收集对无机化学教学内容、教学方法、教学进度、作业布置、考试方式和知识点等的意见和建议,适时地调整和改进无机化学课程的教学。
教学内容的改革是无机化学教学改革的核心。教材在坚持科学性、先进性、系统性的前提下,应该做到内容精练,剔除那些陈旧过时的教学内容,注重基础,突出重点,分散难点,便于讲授,利于自学。例如:热力学的内容将会在物理化学中系统学习,因此只需要讲一下焓、熵、自由能的物理意义及简单计算、应用即可。而对于元素部分,内容繁杂但易懂,有些内容高中时期已经学过。教师在讲解的过程可以只讲授重点同时加以总结、归纳,便于学生理解记忆。同时,在教学过程中,既强调基础知识的重要性,强调知识的关联性,并将读国内外专业期刊、杂志、网站报道的最近相关研究成果和进展介绍给学生,使教学内容更加丰富,增加课堂教学信息量。例如:在讲解碳族元素时将碳纳米管和石墨烯等新材料的发展、应用及前景介绍给学生。
讲授方法的优化是关键,教师要以创新教育为核心,改变传统的教学理念,营造宽松和谐的学习环境,优化讲授方法,引导学生自主探究,促使学生不断创新。学生不再喜欢传统的教师讲、学生听的教学模式,这种教学模式容易造成学生上课不积极,反应迟钝,有压抑感。学生也希望教师突破传统教学模式,采用自主式教学,使其积极参与。优化讲授方法至关重要。
教师要营造一个自由、开放、民主的教学氛围,充分利用课堂时间,和学生交流,拉近师生间的距离。在课堂讲授时,利用熟悉的生活信息情景为切入点(如“生活中的化学物质”、“物质的化学变化”、“化学与社会发展”),立足从社会、人文、科学、技术多角度来探索化学课程资源。同时,根据不同专业的培养目标,进行分层次教学,因材施教,调动其学生的积极性,树立正确的.学习观念从而达到事半功倍的效果。
在教学方法上,运用互动式、启发式教学方法,注重在教学中实践“以学生为主体,以教师为主导”的素质教育指导思想,采用板书加多媒体等多元化、全方位的教学手段,努力提高教学质量,培养学生的综合能力和创新意识。例如:在教学中,可以把有关章节交给学生自学,然后通过提问、讨论、写小结等手段来检验学生的学习效果,既调动了学生的积极性,又培养了学生的自学能力。同时,定期举行学习方法交流会,加强对学生学习方法的指导和思路的介绍,让学生尽快适应从中学的应试教育到大学素质教育的转变。
开辟无机化学网络教学模式,网络教学模式可以充分利用网络资源,创造开放式学习环境,丰富教学内容;同时加强教师与学生之间的学习交流,弥补课题时间的不足;提供教师之间、学校之间的教学经验交流和资源共享。例如:通过开设电子邮箱,将每章的学习要求、预习要求以及讨论课程的题目发给学生,同时学生在学习的过程中如有疑问,教师也可以通过电子邮箱进行答疑。
教学评价体系要从侧重基本知识的考核转到侧重应用知识能力的考核上来,因此,采用兼容并重的考核体系,多种考核评价方式并举,多角度来考察学生,避免机械地背诵书本知识应付考试,注重学习效果和过程,提高学生学生知识、素质和能力,为其它专业课的学习打下良好基础知识。我院在实际教学中经过多年的修改和完善,成绩由原来单一的闭卷考发展为3部分组成的多元化考核体系:出勤及课堂表现10%;习题作业20%;期中期末考试70%。
通过实验教学,加深对无机化学基础理论的理解,掌握实验基本操作技能、技巧和初步进行科学实验的能力,养成严谨、认真和实事求是的科学态度,提高观察、分析和解决问题的能力及学生的综合素质。实验教学中,精选实验内容,取消陈旧实验,加强综合性实验,选择那些能体现化学学科的科学方法、基础理论和操作技能的实验;在实验教学中注重紧密联系实际,适当增加一些难度适中,有一定趣味性和应用性的实验,增强学生的专业兴趣;实验中增加学生自主创新,鼓励学生参与在研项目,强化素质教育,培养创新型人才;开展课外实验研究,通过查找资料,拓展学生的知识面,在实验研究中让学生自己去寻找和发现、解决问题;加强计算机在实验中的应用,使学生能够获得实验数据的处理的方法及相关知识。无机化学教学改革的目的是为了提高教学质量,变“强制性”教学活动为“主动性参与”教学活动,强化以创新精神、创造能力、实践能力和高尚人格为核心的素质教育观念,为国家和社会培养大量符合社会需要的高水平的创新型人才。
参考文献:
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无机化学课件无机化学是研究物质的结构、性质、合成和应用的科学学科,其所涉及的物质种类极为广泛,包括单质、化合物等。
无机化学的主要内容包括元素和化合物的化学性质、结构、反应、合成等方面的知识。在这些方面,无机化学与有机化学有着很大的不同,因为无机化学主要关注于没有碳-碳键的化合物。
在无机化学的学习过程中,首先需要学习元素周期表,元素周期表是无机化学的基础,只有掌握了元素周期表的基本知识,才能更好地理解其他知识点。通过学习元素周期表,可以了解元素的原子序数、原子量、电子结构以及化合价等基本信息。此外,还需要学习无机化学中一些重要的化合物和反应,例如酸碱中和反应、氧化还原反应、络合反应、水解反应等,这些反应是无机化学中最基本的知识点。
在无机化学中,还涉及到诸如化合物的结构、晶体结构、配位化学等高级知识点,其中晶体结构的学习对于无机化学的研究和应用具有非常重要的意义。通过学习晶体结构,可以深入了解化合物的物理性质和化学性质,从而为新材料的设计和合成提供理论基础。
此外,在无机化学的学习过程中,还需要了解一些基本的实验技能,包括化合物的制备、纯化和分析等实验操作技术,这些实验技能对于无机化学的实践应用具有非常重要的意义。
总之,无机化学作为一门基础而又广泛的学科,涉及的知识点非常多,掌握无机化学的基础知识是非常重要的。在学习无机化学过程中,需要注重理解和应用,通过实验操作和实践应用等方式,提高对无机化学的理解和掌握。
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能源化学工程专业[化工的理论与技术来解决能量的转换、储存及传输等问题,通过生产清洁、高效的新能源服务于人类生活的一门学科。无机化学是本专业所开设的第一门专业基础课,其教学质量直接影响到培养的应用创新型人才的质量。而目前无机化学的教学中面临着很多问题,如大一新生刚从高中迈入大学,面临如此信息量大的课程感到迷茫;教师面对课时量日趋减少的趋势,而传递的信息量大的困扰,不知如何把握日常教学;另外,加上教师科研压力等方面的因素,使得其未能全身心地投入教学中。因此,无机化学教学的改革与探讨在本专业教学过程、人才培养模式中的地位尤为重要。例如:
(1)武汉工程大学化工与制药学院从优化课程内容入手,对无机化学的教学方法进行了改革[2];
(教学内容、现代化的教学手段等方面对无机化学的教学进行了改革与探索。
1明确合理的教学目标
根据能源化学工程专业的培养目标及培养模式,结合无机化学课程特点,菏泽学院化学化工系于2012年制定了能源化工无机化学教学目标。通过该课程的理论基础及实验实践的学习,能够使学生掌握无机化学基本知识和技能,为培养成高素质劳动者和化工专业技能人才做好准备;同时,也为今后学习专业知识和职业技能打下坚实的基础。此目标主要分为以下几个方面的目标。
1.1知识目标
主要分为了解、理解、掌握三个层次方面目标。通过该课程的教学,应使学生了解:气体的扩散定律,气体分子的速率分布和能量分布;反应速率的概念及反应速率理论;强电解质解离、离子氛、活度系数的概念;微观粒子运动的'特殊性;路易斯结构式,等电子体原理,分子轨道理论;化学电源与电解;卤素单质的物理性质,金属卤化物、拟卤素和拟卤化物、互卤化物和多卤化物;硫和硫化物、单质硫、硫化氢和氢硫酸的物理性质;硅的单质、硅烷、硅的卤化物、硅的含氧化合物。通过该课程的教学,应使学生理解和掌握:气体的状态方程及混合气体的分压定律;热力学第一定律,化学反应的热效应、热化学方程式、盖斯定律、生成热的概念及应用,化学反应进行方向的判断方法;浓度对反应速率的影响;缓冲溶液的原理及应用;沉淀溶解平衡及移动;核外电子运动的描述,核外电子排布和元素周期律及基本性质的周期性;价键理论,价层电子互斥理论及杂化轨道理论;基本概念:原电池、电极电势和电动势及能斯特方程;卤素单质的化学性质,卤化氢和氢卤酸的化学性质;氧、氧化物、臭氧、过氧化氢的物理化学性质,硫的含氧化合物的化学性质。掌握氮的氢化物、氮的含氧化合物的化学性质。
1.2专业能力与素质目标
能力目标方面主要是培养学生谦虚的品格、勤奋好学的习惯以及知识迁移的能力;培养学生勤于动手创作、做事严谨的良好作风;培养学生学会运用唯物主义辨证的思维分析问题及解决问题的能力;培养学生工程质量意识和规范意识以及严谨、认真的工作态度。专业能力目标方面使学生能够掌握重要元素及其化合物的主要性质、结构、存在、制法、用途等基本知识;培养学生独立进行化学计算和利用参考资料等方面的能力;具有通过对实验数据的分析,绘制出特性曲线,能够写出规范实验报告并加以总结概括的能力。素质目标方面主要是培养学生具备良好的职业道德;培养学生勤苦奋斗、勇于创新、敬业乐业的工作作风。
2丰富合理的教学内容
2.1科研成果与课堂教学相结合,保持教学内容的前沿性
科研成果与课堂教学相结合包含两部分内容:一是在教学过程,教师能将自己的科研成果带入教学内容之中。这就要求教师教学的同时展开科研,而科研课题也要紧紧围绕教学内容展开,这样会更能了解学科的前沿动态并能深入把握,有利于增强教学的深度、广度,有效地提高教学质量[分析,比较各种方案的优缺点及产生原因,选择合理方案。在项目设计过程中,通过教师的引导作用,学生可以自主查阅资料并开展项目的研究性学习。
2.2建设开放的无机化学实验教学环境,理论与实验相结合
充分利用我系基础实验室和化学工程实验中心的仪器设备和师资力量,结合我系化学能源工程专业及无机化学教学内容的特点,试图探索出一套完善的开放式无机化学实验教学模式,注重实验与课堂教学相结合、开展系内实验技能竞赛及无机化学创新实验设计竞赛等项目,激励学生的学习积极性及培养今后创新实践的能力。开展大学生创新研究计划,引导学生在大三下学期进入教师的科研室进行锻炼,参与课题的研究,培养学生的创新意识和实践能力;鼓励大二学生参加无机化学实验技能竞赛,鼓励学生进行科技创新;另外聘请国内外无机化学研究领域的专家学者来我系作学术报告,增加学生的科研兴趣及全面了解无机化学的前沿动态,为今后的科研之路做好准备。
3多媒体与板书相结合的现代化教学手段
针对目前无机化学课时缩减而传递信息量大的情况,传统的板书教学手段已不能满足时代的需要,因此多媒体技术已广泛使用在课堂教学中。这样一方面将节省下的板书的时间能够用于重点难点的讲解,另一方面多媒体中引入一些无机化学演示实验、实物图像,将枯燥的理论教学表现的更加生动直观,提高了学生的学习积极性。然而仅利用多媒体也有一定的缺陷,如对一些公式的推导,仅利用多媒体会受到一定的限制,因此多媒体跟板书结合会更加有利于公式的推导。另外,还会避免仅利用多媒体的教学进度过快,学生不能融会贯通的缺点。总之,鼓励学生课前预习,采用板书与多媒体技术相结合既能考虑教师的教学进度与学生的掌握程度,又能兼顾教学的广度与深度的问题,取得了较好的教学效果。
4结束语
无机化学是能源化学工程专业学生迈入大学的第一门专业基础课,其教学效果直接影响着学生学习本专业的积极性及掌握本专业基础知识的扎实程度。本系以上结合能源化学工程专业特点对无机化学的教学目标、教学内容及教学手段的初探具有一定的意义。今后会继续探索无机化学其他方面的改革。
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