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工科院校无机化学实验的教学研究

2020-02-17郑永军彭聪虎牛永生

山东化工 2020年1期
关键词:化工应用型实验教学

郑 勇,郑永军,彭聪虎,牛永生,杜 慧

(安阳工学院 化学与环境工程学院,河南 安阳 455000)

化学工业是我国经济和社会的主要支柱产业之一,人民生活水平的提高离不开化工行业的有力支撑。近年来,化工领域普遍面临着技术创新、环境保护和脱困增效的问题。在此背景下,加强化工专业的建设,提高人才的技术水平和应用能力是解决问题的重要途径[1]。地方工科院校承担着培养应用型化工人才的重任,需要大力做好化工专业的教学工作。

在化工专业的教学过程中,无机化学实验是其中的重要环节和组成部分,也是广大工科院校开设的本科必修基础课程之一[2]。该课程旨在无机化学理论教学的基础上,使学生掌握常见元素和化合物的基本性质、制备与提纯方法,学会溶液的配制和仪器的使用[3-4]。通过实验教学,培养学生思考、分析和解决专业问题的能力,形成实事求是、严谨认真的科研态度,提高操作技能和创新能力。作为入校后的第一门实验课程,无机化学实验的开展对后续专业课的教学和实践具有较大的影响作用,受到了普遍的重视[5]。

1 实验教学现状

与理论课相比,无机化学实验课的教学方式较为具体、直接,大部分学生对实验操作和反应现象很感兴趣,学习的积极性较高。教师在讲授过程中,学生一般能够集中注意力听讲,师生之间互动性较强。然而,该课程的教学仍然存在一些问题。例如,许多学生在化工专业上的知识储备不足,入校后的短时间内难以对实验原理进行深入地理解,不利于独立分析和解决问题。部分学生的动手能力和安全意识不强,在实验操作中出现了较多的人为失误。同时,实验小组之间的协作和组织水平不高,缺乏一定的团队合作精神。

另一方面,有关实验内容和教学资料还不够丰富,可供学生参考的学习资源有限,影响了学习效率。课程考核方式侧重于出勤、实验操作和报告撰写,对科研创新和技术应用的评价不足,不利于学生综合素质的提高。其次,授课过程主要为教师讲授和演示,教学方法和手段有待进一步充实、完善。

2 研究部分

2.1 课程内容的研究

以本校为例,无机化学实验的教学内容主要包括酒精喷灯的使用和简单玻璃工操作、从天然芒硝制取无水硫酸钠、氯化钠的提纯、氯化铵生成焓的测定、醋酸解离常数的测定、化学反应速率与活化能的测定、配合物与沉淀等。这些内容基本涵盖了热力学、动力学、酸碱反应、沉淀反应等无机化学理论的关键部分,重点在于培养学生的基本操作和实验方法。鉴于上述现状与问题,在教学中加入了安全教育、实验设计、数据处理、大型仪器测试等实验相关的内容。另一方面,对已有的课程内容进行了优化调整,进一步加强了实验原理和结果分析的讲授。在此基础上,提高了学生的安全和环保意识,加深了对反应原理的理解,更好地培养了独立思考和解决科学问题能力。同时,开拓了学生的专业视野,了解到更多新型的测试方法和设备,有利于应用型人才的培养。

2.2 教学方法的研究

传统的实验教学方法主要为教师讲授和演示,形式比较单一。为了进一步调动学生的积极性和主动性,录制了系统的实验教学和仪器操作视频,使实验过程更加清晰、易懂。另外,借助网络和电脑程序,研发了实验室安全理论知识测试系统,学生通过电脑和手机即可进行相关知识的学习。以上方法不仅提高了教学效率,而且便于学生充分利用课余时间进行学习,增强了课程的趣味性。

同时,在课程中融入探究式和案例式教学方法,让学生针对实例进行主动地研究和探索,在独立思考中培养创新性思维,发现并建立解决问题的方法。在此基础上,促进实验小组学生之间的交流合作,激发思维碰撞、互相学习和协作意识,共同承担并完成实验研究任务。通过上述方法,强调学生在教学过程中的主体地位,注重学生的自我成长和素质教育,更好地满足应用型人才培养的需要。

2.3 考核方式的研究

在以往的教学中,通常采用课堂考勤、实验操作和实验报告的形式对成绩进行评价和认定。从培养高素质的应用型人才的角度出发,对课程的考核方式进行了优化和改革。首先,增强了学生独立分析和解决实验问题的考察力度,把专业能力的提升和创造性思想作为成绩认定的重要因素之一。其次,将实验室安全理论测试情况纳入成绩的评价范围,以此让学生充分认识到实验安全的重要性,在学习和测试过程中更加深入了解有关安全守则、防护知识、危险品和废弃物的处理等。另外,对在省市级以上大学生科技创新竞赛中获得荣誉、以及发表学术论文等科研成果的学生给予加分奖励。通过以上方法,更加全面、科学地评判学生在实验课程上的学习情况,鼓励学生勇于创新、开拓进取。

3 结束语

本文从工科院校无机化学实验教学的现状和存在问题出发,首先对课程内容进行了优化调整。同时,尝试了探究式和案例式教学,并利用网络、视频和软件等媒介进一步丰富了教学方法。在此基础上,将创新能力、实验安全理论测试和科研成果作为成绩评价的重要因素,完善了考核方式体系。通过这些工作,提高了教学效率,增强了学生的学习积极性和创造力,促进了化工专业应用型人才的培养与成长。未来,还需要继续顺应社会和经济发展的趋势,加大课程的改革力度,为化工领域的进步提供更好的人才和技术支撑。

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