培养应用化学专业学生基础技能
——《无机化学》理论和实践相结合

2018-10-17 06:41李海云王永垒方红霞王溪溪亓昭鹏
山东化工 2018年18期
关键词:无机化学基础化学

李海云,王永垒,方红霞,王溪溪,亓昭鹏

(黄山学院 化学化工学院,安徽 黄山 245041)

应用化学是化学工程和技术的二级学科, 它是一门专注于培养实验技能、化学基础理论和基础知识的学科,它培养的人才可以在科研机构,高等院校和企业从事科学研究,教学工作和专业管理工作[1]。

1 《无机化学》及《无机化学实验》课程功能及现状

《无机化学》理论课程[2]是高等学校化学化工、制药、材料、生物技术、环境科学等有关专业的第一门基础课,是培养化学化工、制药、材料等类高级专门人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分,也是后续化学课及专业课的基础。《无机化学》课程的学习要学会应用热力学、动力学基本原理的一些主要结论和概念,解决化学反应中伴随的能量转化问题;研究问题的一些特殊方法及其中包括的一般科学方法,使学生具备和掌握针对问题建并结合具体问题分析、解决的能力。为化学相关专业的后续课程学习和进一步掌握新的科技成果打下必要的基础。同时,使学生对化学热力学、化学反应速率理论及电化学等有个初步的了解,为物理化学课程的学习打下良好的基础;通过《无机化学》课程的学习[3],使学生初步掌握元素周期律、近代物质结构、配位化学等基础知识,进一步的学习有待结构化学、高等无机化学课程去学习;通过化学平衡、水溶液中的酸碱反应、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡及配位离解平衡,为分析化学的学习做理论准备。

《无机化学实验》[4-5]也是应用化学、环境工程、化学工程与技术、生物工程、制药工程、材料工程与技术专业的学生进入大学开始的第一个化学基础实验课程。作为一门独立的课程,它对培养学生观察、解决问题的能力以及全面应用知识,培养创新能力具有启蒙作用,可以为后续课程奠定基础。通过无机化学实验课程的教学,学生可以掌握无机化学实验的基本操作技能; 学会正确使用一些常用实验设备; 逐步学会观察、记录实验现象和整理实验记录及数据的方法,学习制备、分离、提纯无机物的一般方法;通过实验,学生获得感性知识,巩固和拓展课堂上获得的知识,从而深刻理解无机化学的基本理论和基础知识。

然而,目前《无机化学》及《无机化学实验》的课程内容相关松散,衔接性及对专业认知引领等方面的欠缺,从理论教学内容的梳理及实验内容的搭配筛选,获得可以协同提升学生基础实验技能,加强学生的实验规范操作等基础能力培养,有利于学生后续学生能力的提高和学习规划。

2 《无机化学》理论和实践结合教学体系的构建

主要是针对大一新生在入校后接触到的第一门专业课程《无机化学》及相关实验课程,针对相关课程内容的衔接、知识点的讲述梳理,实验项目选择及技能锻环节,使学生在校内学习的《无机化学》内容时注重基础实践能力的培养,而且通过专业方向进行引领,及早建立学生的专业认知。用框架图1示如下。

图1 《无机化学》及相关实验课框架图

为了达到这方面的要求,从以下三个方面构建全新的《无机化学》课程教学体系:

(1)兴趣教学:改革理论教学及实验教学方法,采用理论与实践相结合的教学方法,用现场实验演示法进行理论和实践相结合的教学,提升学生的学习兴趣。

(2)知识衔接:对《无机化学》及《无机化学实验》相关内容进行衔接重组,加强对基础技能知识及专业方向引导内容的学习,从而提高学生的基础技能及专业认知。

(3)改革实验方面:一是改革实验内容及实验方法,加强学生基础实验技能的培养,锻炼学生的操作技能和能力,为学生后续实验教学、实训、见习等实践环节打下基础。

在化学相关的教学系统中,实验课程的教学是理论与实践的纽带。实验教学不仅可以验证基础理论知识,还可以培养学生掌握一定的实验基本方法,进一步培养学生的观察力,判断能力,抽象思维能力,总结表达能力,运用知识解决实际问题,培养学生掌握科研方法。化学实验是整合知识,能力和素质教学,培养应用能力和创新意识的最有效手段。

为了加强实验教学,我们将实验内容分为三个层次:基础培训,综合实验和研究性实验。重点是促进和实现全面性,先进性和开放性。努力开展全面的设计实验,减少规格实验和纯粹的验证实验。对于基本技能训练实验,要求学生重复,达到严格按照操作标准,灵活运用的目的;对于一些经典的理论和验证实验,学生需要仔细研究,认真操作,以达到准确的结果,明显的现象;实验的综合要求打破了传统的两级学科障碍,将基础实验教学整合到一级学科层面,帮助学生采用新的科学原理,新的实验技术。综合性也体现在不同实验技术的整合上,如合成制备,分离分析和性能表征。对于研究型实验,实验结果不要求一致,重点强调研究过程。学生自由选择实验主题,设计实验步骤,探索实验条件,并在完成实验后进行分析和讨论实验结果。对于所有实验,基本采取六步实验教学方法,即课前准备、课前检查、教师提问、学生解释、教师指导和实验总结。同时,在应用性综合实验教学方面,聘请企业技术人员指导教学,突出实验的实际应用。

3 结束语

为了加强应用化学专业学生的基础技能及专业认知能力,采用衔接理论及实践内容、知识点的讲述梳理,实验项目选择及技能锻炼环节,针对应用化学专业《无机化学》理论及实践课程,我们将及时总结和探索新的课程教学模式,使学生在这个过程中充分锻炼,成为具有扎实知识基础,出色实验技能、专业认知能力强的学生群体。

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