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大學無機化學論文匯總十篇

時間:2022-06-29 02:36:57

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大學無機化學論文

篇(1)

中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)08(a)-0032-02

無機化學課程是高等農林院校化工各專業一門重要的必修課,它是培養化工類本科各專業技術人才的整體知識結構及能力結構的主要組成部分,同時也是后續課程的基礎課。是一門實踐性、綜合性很強的課程,也是一門實驗科學。本課程是研究無機化學基本原理以及以無機化學基本原理為指導研究元素的學科。因此,有其自身的規律與特點。同時,本課程是化工類各專業的第一門主要基礎課程,起著銜接中學化學教學內容與為后繼大學化學課程打基礎的“承上啟下”的重要作用。其教學方法和考試手段的改革是多年來努力的目標和方向。

學以致用是學習的最終目標,考試是現代高等教育中最基本、最重要的教學質量測定和檢查方式,是整個教學工作過程中不可缺少的一項重要環節[1],是對教師教學質量和學生學習效果的最直接的評價和檢測方式。然而傳統的期末一次性考試模式在對學生進行綜合素質評價的過程中存在著諸多問題。第一,由于平時考核次數少,平時學習沒有壓力,很多學生不能主動學習,臨到期末考試前,為了考試及格,臨時“抱佛腳”,加班加點“開夜車”,如此被動的學習,只能是囫圇吞棗,一知半解,不能將知識點融會貫通,學習效果必然很差;第二,期末考試所占比重過大,因而導致“一考定音”的現象;再者是考試形式比較單一,一般采用卷面成績(一般占總成績的80%)加平時作業(一般占總成績的20%)的考核方式,這種單一的考核方式使學生知識面得不到較好的擴展,不能對學生的語言組織和表達能力以及個性發展進行有效的鍛煉,因此,就無法全面地評價學生對所學知識的掌握程度和綜合運用知識的能力,達不到以考促學的效果。

中國高等教育學會會長周遠清在東北林業大學做報告時提出知識、能力和素質是人才培養的三要素。為了全面提高高校的人才培養質量,針對無機化學課程的特點,為此,我們準備對高等農林院校化工各專業無機化學這門課程的考試方式進行改革探索,即進行N級考核方式。進行N級考核方式,也就是把傳統的讓學生學一學期考兩小時變成天天考、周周考、月月考,這樣“考”出來的學生,就認為“考”其實就是學,就學得最扎實,也就不會怕考,那么獲取知識的能力、分析問題的能力、創新能力以及組織能力等都會在平時的“考”中逐步顯現出來[2]。但考試方式的改革需要各高等農林院校的教務部門的大力支持。

N級考核方法,包括課程學術論文或學術報告、隨堂小節測驗、課后作業、每章專題討論和課堂質疑五部分,具體實施如下。

1 課程學術論文或學術報告

無機化學這門課程,大一的學生在高中的時候都有所接觸,很多學生自認為學好無機化學應該沒有問題,再加上一開始無機化學是高中和大學的一個銜接,知識點比較簡單,調查顯示很多的學生不會把很多精力放到這門課程上來,只是在上課的時候來聽一下,課外時間也不進行預習和復習,最后的結果就可想而知了。為了激發學生的學習熱情,培養學生自主學習的習慣和主動獲取知識的方法,改變學生高中固有的學習方式。在上課的初期,可給學生擬定多個有關化學發展前沿和研究熱點的論文題目,如“無機納米功能材料、綠色無機化學、納米無機材料、無機化學合成新技術”以及“無機材料在生活中的應用”等。學生可以從中選取一個題目,也可以自己選擇更感興趣的與無機化學有關的其他題目,在老師的指導下上網或去圖書館查閱相關文獻資料,撰寫課程學術論文。開課之初給出題目,在學習無機化學課程的過程中任課教師可有計劃地介紹些有關前沿話題,在課程結束時收這個報告。教師根據論文綜合質量給出相應的分值,其項在考核總成績里占10%。

完成論文重要的前提是學生必須閱讀大量的相關書籍,特別是老師推薦的文章。這種讓學生撰寫課程學術論文的形式可以促使學生主動閱讀大量課外讀物,讓學生在掌握基礎知識的基礎上,及時了解無機化學的發展動態和前沿熱門話題,培養學生獨立思考和善于總結的能力,同時,也為進入大二的創新實驗以及高年級設計實驗階段的文獻調研及論文撰寫打下良好的基礎。也可鼓勵學生將小論文制作成PPT進行學術報告,這樣可鍛煉學生的自我展示能力,更好的激發學生的學習興趣,知識面更好地得到擴展和延伸。

2 隨堂小節測驗

篇(2)

1新時期無機化學中的若干重大進展

1.1有機體系建設中水熱合成技術的突破

根據有關無機化學研究小組的設計與研發來看,無機化學在研發中出現了最新的無機化學反應,特別是在低溫狀態下,該反應能夠實現一系列的非氧化物納米材料,并結合水熱合成技術,以及溶劑熱合成原理與水熱合成技術,并在一定的密封空間進行反應,最終實現有機溶劑的化學反應,該有機化學方面的技術性突破,很多學者將其給予報道,就在不久前的美國《化學與工程新聞》雜志上,針對該研究的報道就被評為“稻草變黃金”,被認為是一種“新穎的和非常有趣的合成方法,……將促進該領域更深入的工作”,又例如無機化學領域中的多元金屬硫族化合物形成的納米材料溶劑熱合成技術,就是該領域的全新研發進展,充分地運用好該技術能夠實現一定的產業優勢。國內針對無機水熱合成技術的研究,以及國際上鑒于對該領域的突破性研究都取得了不小的成就,特別是國家重點實驗室的教授應邀在2001年的美國化學研討會上就《化學研究評述》撰寫綜述論文,并針對該領域實現了積極的研究,希望給無機化學帶來全新的突破。

1.2納米技術和無機聚合物方面的突破

目前,學術期刊上有大量關于納米技術和無機聚合物方面的學術論文,很多論文具有國際化高水平,很多具有創新型的技術并得到了廣大學者的廣泛重視,例如合成性的納米金屬分子籠(nanometer-sizedmetallomolecularcage)成功地構建了具有Oh對稱的立方體金屬-有機籠子[Ni6(tpst)8Cl12],該構架模式能夠容納較多的離子和溶劑分子,是對納米技術的全新突破。另外,針對金屬納米線和金屬-有機納米板的合成領域也有著全新的突破,特別是在自組裝規律、空間結構、電子結構方面具有探索性的進展,實現了物理化學性能方面的延伸。另外還在空間結構與性質和性能方面找尋關系規律,例如學者李亞棟課題組發現了一些具有準層狀結構特性的金屬鉍,該金屬鉍能夠形成一種新型的單晶多壁金屬納米管,這是首例國際上比較認可的由金屬形成的單晶納米管,特別是鉍納米管的發現,為無機化學研究找尋了新的突破點,針對無機納米管的形成機理及應用研究,使得無機化學形成新的對象和研究課題。例如很多研究者還利用人工合成的有機無機層狀結構,積極的合成了金屬鎢單晶納米線和高質量的WS2納米管,該技術積極地分析了層狀前驅體到納米管的層狀卷曲機制,為一維納米線和納米管的合成展示出全新的領域。

2新時期針對無機化學研究發展的展望

縱覽過去的幾年,我們看出無機化學有著矚目的成就,許多激動人心的研究,恰如其分的實現了該學科的復興,使得無機化學改變傳統的理念,逐漸走向卓越的發展階段,回顧已經取得的成就,及通過近幾年的學術研究成果來看,無機化學和物理學科能夠有效地推動科技的進步,實現各領域的全面發展。由于各學科的相互滲透、生產技術的要求、實驗手段的增加,以及現代結構理論的建立與發展,使無機化學在傳統領域以及在化學與生物、物理、數學等邊緣學科方面都獲得了重大進展。就近幾年的發展來看,無機化學在某種程度上取得了突破性的進展,實現了與國際化的接軌,從傳統無機化學的角度,使得其在新時代背景下有著全新的突破,保持了與國際的接軌。針對最近幾年生物無機化學的發展,使得該領域形成了學術化的交流,發展中促進了該領域的學術提高,研究水平逐年提高。未來在新時期新技術科技的帶動下,無機化學領域更是會突飛猛進的向前發展,就目前的總體發展水平來看,生物無機化學還與國際化的發展水平有著一定的差距,需要國家給予大力的技術支持和必要的經費投入,需要國家培養出具有一定專業知識的杰出青年,為無機化學發展做出積極地貢獻。

篇(3)

無機化學教學共兩個學期,在每學期的期初組織一次自我展示演講。演講題目自擬,以感人為最終目的;要求團隊所有成員參加,時間限制在3分鐘以內。在自我展示的教學環節中,學生演講最多的題材是對就業的困惑、對人生的感悟、對未來的向往、自己最喜歡的人或最近最熱點的話題等。演講時間雖短,但是本環節給學生提供了一個展示自己的平臺,鍛煉了學生的表達能力,增進了同學之間的了解。由于演講成績取團隊成員演講成績的平均值,所以在演講前每個團隊成員之間都會積極準備,彼此之間互相討論和幫助,爭取本團隊成員都能在比賽中完美展示,共同獲得好成績,從而可最大限度的激發學生的進取精神和團隊合作精神。

1.2學生授課

每學期選出部分無機化學理論課程和實驗課程分配給各個教學團隊,隊長組織本隊成員對分配的教學內容進行教學設計。教學設計的內容包括:課堂導入、主要教學內容、課后小節等。課堂要求互動和質疑,還需要進行合理的擴展,授課時間要求在45分鐘之內。教學形式不限,以生動并能激發學生的學習興趣為目的。教學過程中,教師必須全程參與,監督和輔助學生在教學過程中對知識點準確性的把握。我們以學生主講的無機化學理論課程設計為例:課前需要進行如下準備:①研讀教材掌握教學的基本理論;②利用各種網絡資源對教學內容進行深入學習,以便在教學中進行合理的知識擴展;③進行課堂教學設計,設計內容包括教學內容和教學環節的分工,以及教學互動環節等。④正式上課前,進行模擬教學,教師在模擬教學中進行質疑,提出與本節課相關的知識點,指出學生在教學中的不足、不準確和不正確的地方。在正式的課堂教學中,教師要輔助課堂教學,回答“小老師”不能準確回答的學生的質疑,在教學小結中總結本節的知識要點,并對學生的授課情況做簡要的短評,讓學生了解自己的優缺點,以便在以后的學習和生活中不斷的提升自己。此環節中,團隊成員的成績依舊相同,因此可有效的提高學生的綜合素質:首先,提高積極向上的進取精神和團隊合作精神;其次,通過課外預習和資料的檢索可以培養學生良好的學習習慣,增強學習能力;再次,在課堂教學過程中鍛煉了自己的表達能力、應變能力、組織能力、以及發現及解決問題的能力。此外,同學的質疑過程對授課學生知識準備的充分與否、快速反應能力和學以致用能力也是考驗和鍛煉。

1.3撰寫科研小論文

鼓勵學生實時檢索無機化學領域的最新研究成果,選擇自己感興趣的相關研究方向自學并撰寫專業小論文。目前學生撰寫的論文報告有“納米材料”、“最新分離技術”、“石墨烯的應用”、“單壁碳納米管的制備及應用”等。每個團隊選拔出最優秀的論文,制作演示文稿,在第二課堂時間(每學期選擇一個休息日)進行論文匯報。本環節中,學生的團隊精神不僅得到了培養,在文獻檢索、閱讀過程中還拓展了專業視野。另外,通過學習了解了自己感興趣的領域,從而明確未來學習和工作領域的選擇,顯著提高市場競爭力。

2培養創新能力及操作性

2.1知識擴展

化學教育專業最大的特點是具有師范性,大學生的專業水平和知識視野的大小直接決定其在未來中學教育中的教學水平。因此,在教學過程中注重知識的擴展,激勵學生主動學習,引導學生探究的科研思維也是教學改革的重要目標。因此,本教研室教師會在教學的相關理論中引入本領域最新的研究成果,包括教師自己課題組的相關科研成果。例如:在學習第五和第六副族元素時,教師把自己課題組最新制備的官能化雜多酸成果介紹給學生,重點介紹科研思想。因為科研成果為自己的老師研究所得,所以在進行教學過程中可以讓學生感覺到創新過程和創新成果離自己沒有那么遙遠,從而可以激勵他們的學習興趣、提高參與意識,培養科研思維,將被動學習變成主動學習。

2.2開放實驗室

此環節主要是利用學生的課余時間進行,學生可根據自己的興趣自愿參加。

2.2.1開放本科實驗室

每學期本科實驗室開放兩次,開放時間在期中,因為此時,大學生的實驗技能和無機化學理論知識體系已相對完善,能夠獨立或合作設計完成實驗活動。參與開放實驗室活動的同學要先遞交“申請書”,申請中寫明實驗內容、所需儀器和設備、相關藥品及材料。學生可在實驗教師指導下反復實驗,直至成功達到設計目的。每學期活動的內容主要圍繞如下幾個方面:①鼓勵學生對做過的無機化學實驗設計大膽質疑,提出改進方案,并指明改造后的優勢;②對做過的無機化學實驗,學生在保證實驗結果準確、實驗現象明顯的前提下,可對某個實驗或某個實驗步驟進行微型化設計;③在教師的介紹下與合作中學的一線化學教師共同探討中學化學實驗的教學改革,參與中學化學實驗的設計及教學對學生來說是提高未來就業競爭力,搞好中學教學的重要實踐渠道。此環節可以培養學生良好的思維習慣、創造性和實踐操作性。同時還間接的培養了學生的學習興趣和進取精神。

2.2.2開放研究生實驗室

在20世紀90年代,美國首先提出了整合教育培養創新型人才的新思路[5]。以此為鑒,在無機化學課程教學的后期,允許部分實驗技能較強、勤思考、愛提問的同學參與到研究生的創新性科研工作中。對于剛進入實驗室本科生的培養主要包括兩個層次。一是科研基本技能培訓,包括學習國內外科研文獻的檢索方法、熟讀科研文獻、了解無機化學領域的理論和最新研究熱點、掌握無機合成技術、掌握無機化合物制備及性質研究方法、掌握實驗數據處理方法、參加研究生的科研組會并適當進行文獻匯報。二是科研探索,在經歷了基本的學習訓練后,對于學習能力強的本科生,在保證不耽誤本科課程學習的前提下,在導師的指導下和研究生的監督下完成一些可行性較強的科研項目。目前每年都有部分本科生在國內外學術期刊上公開發表科研論文,這些學生是校大學生創新和創業項目的主要申報者,也是未來攻讀碩士研究生的主要生源。和其他學生相比,他們都會較早的制定人生規劃,有目標、有理想、能吃苦、善于思考且動手能力強,而且在未來選擇研究生報考專業時的目標更明確。

篇(4)

一、深化無機化學教學中的育人理念

1 學習精神與奮斗目標的定位

教書育人是每個教師的職責,應落實到每個教學環節中。作為大學一年級課程的無機化學,其教學對象是從高中進入大學的新生,因此,在教學中不僅要求學生掌握無機化學及相關科學知識,而幫助學生提高學習能力,培養科學精神和創新意識,形成良好的情感與做人品質以及明確人生的奮斗目標就尤為重要了。近十多年來,在每屆新生進校后,都要結合專業介紹,給他們進行專題講座,如《走進化學世界,從無機化學開始》《成材從無機化學開始》《認識神奇的大學的生活》《大學生與人才素質》等。

2 注重化學發展史的教育作用

化學發展史上拉瓦錫、門捷列夫、諾貝爾、玻爾、居里夫人等許多科學大師名垂千古,他們的功績如一座座燈塔矗立于化學學科的海洋中,指引一代代求知青年追尋真理之島。他們為人類留下的不僅僅是某個原理的發現或某個新物質的合成,還包括他們不畏任何艱難險阻的頑強意志、嚴謹求真務實的科學態度、聰明機智的研究藝術和深邃辨證的思想方法,以及光明磊落、無私奉獻的崇高品質,為后代展現了一幅幅科學不斷完善并促進社會進步的精神畫卷,成為人類最寶貴的精神財富和文明社會發展的象征。因此,通過化學發展史教育,使學生受到科學家們治學態度、科學思想和人生觀的熏陶,指導同學們正確的規劃自己的人生之路。

3 強調化學與人類社會發展及自然的聯系

化學與人類的進步、社會的發展息息相關。遠古的人們,由于火的使用,才結束了茹毛飲血的歲月。從陶器的出現到銅鐵的冶金、紙的發明、火藥的使用,乃至石油和核能的開發、新材料的合成,衣食住行到重大的社會課題,諸如糧食、能源、環境、醫藥、計算機、信息高速公路等,一直到生命的過程包括出生、生長、生殖、衰老、死亡和記憶、思維、情感等都與化學密切相關。但不可否認的是,化學的發展也給人類社會帶來諸如環境惡化、核戰爭等許多副作用。因此,在無機化學專業課教學中,教師應努力使學生了解人類進步歷程,激發他們對人類歷史文明的熱愛,對人的生命的珍惜,對和諧大自然的鑒賞,以及人道主義和社會責任感。為了配合教學,還組織學生進行周邊環境狀況和市民環境意識調查,通過網絡收集有關資料,大大增強了學生的生存和環保意識以及熱愛大自然、熱愛地球、熱愛生活、熱愛人自身的和諧人格。

二、培養學生的綜合能力

1 透析無機化學的學習思路

在專業教學過程中加強對學生的學習能力、思維方法、創新意識和科學素質的培養不僅有利于學生后續課程的學習,而且將使學生終生受益,尤其是當這些師范專業學生畢業后走上中小學講臺時,這就是新教育理念帶來的教育效益的延續性。因此,教室既要研究教法改革也要探討學生的學法,使學生能發揮學習的主動性和積極性以及主動構建自己知識與能力結構的自主性,培養學生有效學習的能力和方法,是“學為主體”的具體體現。

例如在無機化學理論以及實驗課程的教材中,種類繁多的化合物千變萬化,反應現象和反應式十分復雜,化學原理模型也多種多樣,表面上看毫無頭緒,一直是剛進大學的學生學習很為頭痛的事情。因此,教學中教師不僅要告訴學生化學反應和實驗現象是什么,更重要的是以科學的思維分析方法引導學生透過化學反應的實驗現象去揭示聯系、尋找原因、總結規律,領悟無機化學乃至整個化學、自然科學的本質,這就是高質量教學內涵的深化。

(1)學會邏輯推導方法。通過“物質的性質是由物質的多層次結構所決定(電子組態原子結構分子結構、晶體結構物質的物理及化學性質物質在自然界的存在方式、制備方式及其應用)”這一理念的教學與分析,讓學生學會用類似于數學邏輯推導的方法,明晰過程的脈絡,理解物質存在形式和物質性質的多樣性與物質結構的獨特性之間的哲學關系。學生會驚嘆宏觀世界與微觀世界的秩序奧秘,下定決心投身于對化學學科的終身追求。

(2)學會舉一反三的學習方法。用不同的方法、通過不同的思路去分析同一個問題,如用結構理論、化學平衡、酸堿理論、氧化還原的原理分別討論一個化學反應進行的原因以及反應的程度與結果。學生對問題的理解會隨著視角的每一次轉換而加強,從而有利于培養學生全面而深刻地觀察問題、分析問題的能力,使學生視角開闊,思維敏捷。這一方法尤其適用于無機化學下冊部分的教學,針對某些重點內容的教學與討論,會幫助學生學會由點到面,舉一反三的學習方法,提高學習效率。

(3)理解普遍聯系變化的規律。無機化學原理部分中,許多概念、理論和公式存在著內在的聯系和一致性。如從熱力學的能量角度(宏觀)與化學鍵的結構角度(微觀)分別分析質子酸堿反應、配位離解反應、氧化還原反應的本質和共同點,最后得到任何化學變化都符合自然界能量最低原理的普遍變化規律的認識,使學生能理解和掌握無機化學原理及其應用的精髓。這就要求教師既能鉆研教材深入進去,又要跳出教材引導學生上升到方法論的高度理解問題,使學生在化學知識、科學素養和學習能力方面達到較高的深度和廣度。

2 教師職業能力的培養

對師范專業而言,最能體現其特色的就是教師職業素質與能力。一方面無機化學課程一直嘗試課程結業論文寫作的教學環節。同學們根據論文題目,有的反復鉆研教材,有的到圖書館或上網查閱資料,有的自己擬訂實驗方案,利用雙休日去實驗室反復實驗,有的去校外進行信息調查和獲取數據,最后按照正規格式撰寫出研究論文,舉行論文報告會,最后編輯出封面設計優美、內容豐富的課程結業論文集。在此過程中涌現出的優秀學生吸收到老師的課題組,直接參與教師的教研與科研。在這種創造性教學過程中,學生在學習中的主體作用得到發揮,也打下從事教科研工作的基礎。另一方面,在下學期教學中,無機化學側重于元素制備、性質、應用,學生有了上學期的理論知識和一定的化學基礎知識,每周固定一個單位時

間,在老師的指導下,讓學生參與作業的研究、批改、評價。每章作業批改完后,老師組織學生一起討論,再選出學生代表在課堂上進行作業的評價與講解。這種讓學生參與教學過程的教學模式,學生才有可能對教材作出有“意義的發現”,產生特有的學習動機。同時也可以培養學生的參與意識和合作精神,強化他們“我是教師”的觀念,提高教師技能水平,同時激發學生的興趣和求知欲望,使他們在成功與失敗中完善自我,品嘗“臺上一分鐘,臺下十年功”的艱辛。學生利用課余時間和教師一起檢查作業、批改作業,講解作業。同學們不但理解了問題,提高了學習成績,而且組織能力得到增強,綜合素質得到提高。這種教學方法也與新課改的“自主、合作、探究”的理念是相一致的。

3 建立網絡學習平臺

《無機化學》課程建立了精品課程網絡系統,系統包括首頁、申報頁面、課程簡介、教學隊伍、教學大綱、教學內容、視頻教學、練習與測試、實踐教學、考試大綱、參考文獻、教學資源等欄目,內容豐富而充實。申報頁面里的精品課程申請報告是整個《無機化學》精品課程前期建設的濃縮;課程簡介介紹了無機化學課程30年發展的歷史過程;教學內容和視頻教學中給出了主要任課教師完整的課件教案(PP,r形式);練習與測試中,有思考題及解答,習題及解答;教學資源欄目中有課程建設規劃、教師的教學研究項目與教研論文、學生的研究性學習方案與課程論文、學生對本課程的評價以及學習體會等,大量的文字與照片是多年教學過程的真實寫照。通過網絡平臺,不僅有利于培養學生利用多種教學資源自學、自評的能力,而且豐富的材料也是最好的育人資源,使學生能夠形成良好的情感與做人品質,這就是教書育人的外延,尤其對師范教育學生就更為重要了,這也是評價課程建設和教師教學的一個重要關節點,是精品課程建設所追求的一種意識、精神與境界。

三、無機化學教學育人的升華

1 化學與其他學科的聯系

早在20世紀70年代的人本主義教育運動,就強調學術性課程應與社會實驗課程和情意課程和諧平衡。其實自然科學發展的一個明顯趨勢就是許多學科的相互關聯與相互滲透,甚至是與社會科學、人文科學的交融。因此,教師如果在教學中利用發散性、遷移性思維方法強調化學與其他學科的聯系,并利用這種聯系進行深層次的育人,會取得意想不到的效果。例如在圍繞19世紀末到20世紀初原子結構模型演變內容的教學討論中,老師進一步問:總結這個演變過程你能得到什么啟示?同學們的討論涉及創新科學實驗的重要性、理論對實驗探索的指導作用、學生要敢于突破老師的思維模式、對客觀事物認識的哲學思考、科學思想與審美的關系等許多方面,這種討論遠遠突破了教材中化學知識的局限,達到的教學效果是不言而喻的。又如在化學平衡的應用的教學討論中,同學們討論的話題十分廣泛,從環境保護、生態平衡、文化意識、人口問題、經濟發展到飲食結構、情緒與健康、個人與集體、和諧社會構建、民族性與國際性等許多領域和敏感話題。各種因素構成一種相互關聯、相互制約的鏈。這樣同學們的思維空間很自然的從化學遷移到整個自然科學和人文社會學科中,而且學會如何發現不同事物的共性與個性,尋找相互之間聯系的橋梁與和諧,即不同知識的節點,并能夠對當前化學熱點問題和新的社會問題作出積極而友好的反應。無形之中,學生增強了對生命、社會、大自然的熱愛和責任感。

2 塑造學生和諧的人生觀和世界觀

無機化學教學的另一個特點就是在科學、哲學、美的和諧思想指導下指導學生學習。哲學是自然科學的最高境界,美的思想無處不在,無機化學學科也不例外。優秀的教師在富有魅力的化學教學中不僅能夠體現顯著的科學性和思想性。而且還要讓學生領悟化學中的哲理性、藝術性以及對稱性、統一性和奇異性的美。例如,元素單質和化合物中有物質形態和成鍵方式的特殊性和多樣性;物質由等離子態變為氣態、液態、同態的定型過程體現變化的漸進性;化學鍵理論、氧化還原理論、酸堿理論、配位理論等無機化學基本原理中,充分體現了矛盾的對立統一和能量守恒與轉化規律,以及許多概念、理論和公式存在著內在的聯系和一致性;“點石成金”的否定之否定過程;大量無機物的形態、結構表現出簡明、和諧、對稱、均勻、節奏、新奇等美感。富勒烯、納米管、分子開關等,看似深奧,其實它們都是由碳元素通過完美和諧精密地組裝而形成的具有對稱美感的特殊物質,是美與創新的完美結合。無機化學實驗中也有實驗儀器的精美,各種化合物的色彩美,在晶體的生成與結構實驗中,顯微鏡中展現了無機物的另一個美好世界。無機化學辨證思維的哲學思想和審美意識也是與創新精神緊密相聯的,歷史上許多化合物的合成,定律的發現,理論的提出,化學家在創造性思維過程中都充滿著對美的追求。2l世紀,綠色化學與綠色化學教育日趨受到教育界的重視,這既是人類關注自身安全的結果,又是世人追求真、善、美意識提高的反映。通過這種多視角的教學,學生會逐步領悟自然科學中所隱含的深刻哲學思想和豐富的美學內涵,認識事物的內在美的規律,運用這種規律性的東西塑造學生和諧的人生觀和世界觀,逐步認識到社會的進步(社會科學和自然科學的發展)就是人類對美的追求的結晶。在這種將無機化學教學與哲學與審美相結合的指導思想下,學生對無機化學(或者說對自然科學)的理解與認識就會升華到一個新的層次。

3 培育良好的育人氛圍

21世紀的高等教育更注重情感教育和團隊精神培養。在教學實踐中意識到,我們所追求的高質量教學的目的是將化學的教學過程和學習過程變成師生共同度過的美好時光,愉悅的人生體驗。因此,教師應不斷追求教學的科學性和藝術性的和諧結合,用自己的人格魅力感染學生。首先教師應該表現出對知識和真理的執著、對自己的事業的敬業,這是一種美德、一種涵養、一種修煉、一種境界;同時教學中教師要尊重、關心、愛護學生,用真摯的情感去激勵愉悅學生,平時應盡可能抽時間參與學生的春游、文藝晚會、體育比賽等活動,指導學生的課外學習,回答學生的各種學習和生活疑問,使師生間有正常的情感交流,達到關系融恰。這樣學生對教師的敬重與愛戴會遷移為對化學的學習產生濃厚的興趣,進而學習會變得更加自覺,會在高效率中完成學習任務,在提高智能水平的同時,在情感上得到美的熏陶;當教師在教學中由職業的需要上升到職業情感時,當學生的認知需要上升為情感需要時,教學就會超脫“有用”的功利觀念,轉向“移情”和“無我”的超功利意境,從而進入教學育人的和諧美境界。為了更好地營造育人微環境,結合精品課程建設(無機化學是省級精品課程),無機化學課程還建立了宣傳櫥窗,開辦了學習園地,建立了課程建設展室等等。同時也舉辦優秀教師、優秀高年級學生與低年級學生之間對話與經驗交流會,形成一種和諧的“成長生物鏈”“和諧學習氛”。

四、教書育人對教師的要求

篇(5)

【論文摘要】:無機化學是化學學科里其它各分支學科的基礎學科,在近年來取得較突出的進展,主要表現在固體材料化學、配位化學等方面。未來無機化學的發展特點是各學科交叉縱橫相互滲透,用以解決工業生產與人民生活的實際問題。文章就當代無機化學研究的前沿與未來發展趨勢做了簡要闡述。

當前無機化學的發展趨向主要是新型的無機化合物的合成和應用,以及新的研究領域的開辟和建立。因此21世紀理論與計算方法的運用將大大加強理論和實驗更加緊密的結合。同時各學科間的深入發展和學科間的相互滲透,形成許多學科的新的研究領域。例如,生物無機化學就是無機化學與生物學結合的邊緣學科;固體無機化學是十分活躍的新興學科;作為邊沿學科的配位化學日益與其它相關學科相互滲透與交叉。

根據國際上最新進展和我國的具體情況,文章就“無機合成與制備化學研究進展”和“我國無機化學最新研究進展”兩個方面進行闡述:

一、無機合成與制備化學研究進展

無機合成與制備在固體化學和材料化學研究中占有重要的地位,是化學和材料科學的基礎學科。發展現代無機合成與制備化學,不斷地推出新的合成反應和路線或改進和綠化現有的陳舊合成方法,不斷地創造與開發新的物種,將為研究材料結構、性能(或功能)與反應間的關系、揭示新規律與原理提供基礎。近年來無機合成與制備化學研究的新進展主要表現為以下幾個方面:

(一)極端條件合成

在現代合成中愈來愈廣泛地應用極端條件下的合成方法與技術來實現通常條件下無法進行的合成,并在這些極端條件下開拓多種多樣的一般條件下無法得到的新化合物、新物相與物態。超臨界流體反應之一的超臨界水熱合成就是無機合成化學的一個重要分支。

(二)軟化學合成

與極端條件下的合成化學相對應的是在溫和條件下功能無機材料的合成與晶化,即溫和條件下的合成或軟化學合成。由于苛刻條件對實驗設備的依賴與技術上的不易控制性,減弱了材料合成的定向程度。而溫和條件下的合成化學——即“軟化學合成”,正是具有對實驗設備要求簡單和化學上的易控性和可操作性特點,因而在無機材料合成化學的研究領域中占有一席之地。

(三)缺陷與價態控制

缺陷與特定價態的控制是固體化學和固體物理重要的研究對象,也是決定和優化材料性能的主要因素。材料的許多性質如發光、導電、催化等都和缺陷與價態有關。晶體生長行為和材料的反應性與缺陷關系密切,因此,缺陷與價態在合成中的控制顯然成為重要的科學題。缺陷與特定價態的生成和變化與材料最初生成條件有關,因此,可通過控制材料生成條件來控制材料中的缺陷和元素的價態。

(四)計算機輔助合成

計算機輔助合成是在對反應機理有了了解的基礎上進行的理論模擬過程。國際上一般為建立與完善合成反應與結構的原始數據庫,再在系統研究其合成反應與機理的基礎上,應用神經網絡系統并結合基因算法、退火、Monte2Carlo優化計算等建立有關的合成反應數學模型與能量分布模型,并進一步建立定向合成的專家決策系統。

(五)組合化學

組合化學是利用組合論的思想和理論,將構建單元通過有機/無機合成或化學法修飾,產生分子多樣性的群體(庫),并進行優化選擇的科學。組合化學用于合成肽組合庫,也稱組合合成、組合庫和自動合成法。組合方法同時用n個單元與另外一組n′個單元反應,得到所有組合的混合物,即n+n′個構建單元產生n×n′批產物。

(六)理想合成

理想合成是從易得的起始物開始,經過一步簡單、安全、環境友好、反應快速、100%產率獲得目標產物。趨近理想合成策略之一是開發一步合成反應,如富勒烯及相關高級結構的合成,從易得的石墨出發,只需一步反應即得到目標產物,產率44%。趨近理想合成策略之二為單元操作。相對復雜的分子,如藥物、天然產物的合成,需要多步反應完成。在自然界里,生物采取多級合成的策略,在眾多酶的作用下,用前一步催化反應的產物作為后續反應的起始物,直至目的產物的生成。

(七)仿生合成

仿生合成無論從理論還是從應用上都將具有非常誘人的前景。無機合成與制備化學在生物礦化、有機/無機納米復合、無機分子向生物分子轉化等研究領域發揮重要作用。用一般常規方法難于進行的非常復雜的合成如何利用生物合成將其變為高效、有序、自動進行的合成。例如生物體對血紅素的合成可以從最簡單的酪氨酸經過一系列酶的作用很容易地合成出結構極為復雜的血紅素。因此,仿生合成將成為21世紀合成化學中的前沿領域。

二、我國無機化學研究最新進展

近幾年我國無機化學基礎研究取得突出進展,成果累累,主要在以下幾個方面取得了令人矚目的成績:

(1)中科大錢逸泰、謝毅研究小組在水熱合成工作的基礎上,在有機體系中設計和實現了新的無機化學反應,在相對低的溫度下制備了一序列非氧化物納米材料。溶劑熱合成原理與水熱合成類似,以有機溶劑代替水,在密封體系中實現化學反應。他們在苯中280度下將GaCl3和Li3N反應制得納米GaN的工作發表在Science上。

(2)吉林大學馮守華、徐如人研究組應用水熱合成技術,從簡單的反應原料出發成功地合成出具有螺旋結構的無機-有機納米復合材料,M(4,4''''-bipy)2(VO2)2(HPO4)4(M=Co;Ni)。在這兩個化合物中,PO4四面體和VO4三角雙錐通過共用氧原子交替排列形成新穎的V/P/O無機螺旋鏈。

(3)南京大學熊仁根、游效曾等在光學活性類沸石的組裝及其手性拆分功能研究方面設計和合成具有手性與催化功能的無機有機雜化多維結構,他們改性了光學活性的天然有機藥物(奎寧),以它作為配體同金屬離子自組裝構成了一個能進行光學拆分消旋2-丁醇和3-甲基-2-丁醇,拆分率達98﹪以上的三維多孔類沸石。

(4)中國科學院福建物質結構研究所洪茂椿,吳新濤等在納米材料和無機聚合物方面的工作引起國內外同行的廣泛重視。他們成功地合成納米金屬分子籠(nanometer-sizedmetallomolecularcage),還成功的構筑了一個新型的具有納米級孔洞的類分子篩[{Zn4(OH)2(bdc)3}.4(dmso)2H2O]n,其中孔洞的大小近一納米。在金屬納米線和金屬-有機納米板的合成和結構的研究成果斐然。設計合成了一些金屬納米線,金屬-非金屬納米線和金屬有機納米板。

(5)北京大學高松研究小組在磁分子材料的研究方面取得了突出成果。在水溶液中以1:1:1的摩爾比緩慢擴散K3[M(CN)6](M=Fe3+,Co3+),bpym(2,2''''-bipyrimidine)和Nd(NO3)3,合成了第一例氰根橋聯的4f-3d二維配位高分子[NdM(bpym)(H2O)4(CN)6]。3H2O,24個原子形成的二維拓撲結構。

(6)清華大學李亞棟研究組在新型一維納米結構的制備、組裝方面取得了突出的進展。李亞棟課題組首次發現了由具有準層狀結構特性的金屬鉍形成的一種新型的單晶多壁金屬納米管,有關研究成果在美國化學會志上(J.Am.Chem.Soc.123(40),9904-9905,2001)報道。這是國際上首例由金屬形成的單晶納米管,鉍納米管的發現為無機納米管的形成機理和應用研究提供了新的對象和課題。

面對生命科學、材料科學、信息科學等其他學科迅速發展的挑戰和人類對認識和改造自然提出的新要求,化學在不斷地創造出新的物質和品種來滿足人民的物質文化生活,造福國家,造福人類。當前,資源的有效開發利用、環境保護與治理、社會和經濟的可持續發展、人口與健康和人類安全、高新材料的開發和應用等向我國的科學工作者提出一系列重大的挑戰性難題,迫切需要化學家在更高層次上進行化學的基礎研究和應用研究,發現和創造出新的理論、方法和手段,并從學科自身發展和為國家目標服務兩個方面不斷提出新的思路和戰略設想,以適應21世紀科學發展的需求。

參考文獻

[1]徐如人,龐文琴.無機合成與制備化學[M].北京:高等教育出版社.2001.

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隨著人類社會進入信息時代,信息傳播技術的革命對高等教育產生了前所未有的沖擊。計算機、多媒體和網絡技術的飛速發展,使得教學資源無論從內容數量、媒體種類還是從存儲、傳遞和提取信息的方式等多方面都較之以前發生了重大變化。尤其是學習資源的可獲得性和交互性的急速增長已經打破了傳統的教學方式,為知識和信息的獲取注入了無限的活力。現在人們一般將電子化的教學資源稱為數字教學資源,如果按課程知識體系將數字教學資源整合處理后形成的一個互動化、多媒體化的共享式資源倉庫就是數字教學資源庫。

高等無機化學是我國現行高等教育體系中理、工科化學與化工類專業高年級學生和相應研究生教育的必修課程之一,是學生進一步從事高層次科學研究的理論基礎。近年來,雖然國內少數重點院校開始嘗試編撰適合本校特色的高等無機化學紙質教材,但是目前適合我國高等教育教學體系的高等無機化學立體化數字教學資源依然相當匱乏。由于缺乏有效的富含大量信息、形式活潑、內容生動的高等無機化學數字教學資源,從而對教育質量的進一步提高產生了一定程度的制約作用。因此,建立一個方便實用、資料豐富的高等無機化學數字資源庫,解決目前高等無機化學教學實踐中所面臨的問題已經勢在必行。有鑒于此,我們在大連理工大學研究生院教改基金的支持下,在充分挖掘和利用國內外高等無機化學教育和科研成果基礎上,構建了“高等無機化學數字教學資源庫”,并將其初步應用于高等無機化學教學,收到了良好的效果。

一、高等無機化學數字教學資源庫的構建目的和原則

1.資源庫的構建目的

作為化學、化工專業高年級學生和研究生教育的必修課程,高等無機化學與基礎無機化學相比具有教學難度大、學時有限、內容抽象、理論性強的特點。高等無機化學中這些抽象的理論內容往往又是課程的精髓部分,為學生進一步深造和從事科學研究工作所必需,因此往往成為教學中的難點和重點問題。為使學生在有限的學時內對高等無機化學課程體系有全面的認識和掌握,我們構建了高等無機化學數字教學資源庫,將大量圖片、動畫以及視頻教學資源匯集、整合在資源庫中,使得原本抽象而枯燥的教學內容形象化和具體化。在數字教學資源庫輔助下,整個高等無機化學的教學過程可以做到圖、文、聲、影并茂,極大激發了學生的興趣,使學生更加容易理解和掌握課堂教學內容,提高了教學效果,深受學生的歡迎。

2.資源庫的構建原則

高等無機化學數字教學資源庫的構建是在采取探索、研究型教學和學習模式基礎上,將現代教育技術與優秀教學資源有機結合,滿足教學內容和體系、教學方法和手段以及學生學習方式的要求,使學生充分理解高等無機化學課程的本質,激發學生的求知欲望和科學研究興趣,有效地提高研究生教育的質量,以利于創新人才的培養。高等無機化學教學資源庫并不是各種資料和信息的無序雜湊,它所承載的內容在經過認真的篩選、研究、整理以及加工制作基礎上,進行了科學合理的分類,各部分內容之間既相互區分又有內在的邏輯聯系,整合為一個立體化、系統化的教與學的新體系,最大限度地滿足科學性、藝術性、交互性、開放性和發展性的構建原則和要求。

二、高等無機化學數字教學資源庫的構建方式和資源整合

1.資源庫的構建方式

高等無機化學數字教學資源庫的構建采用“內容分類化、資源模塊化”的構建方式。“內容分類化”就是按照內容不同將資源庫分為教材庫、試題庫、素材庫、電子實驗室。教材庫包括各種電子圖書、多媒體課件、教學和科研論文等,試題庫主要含各章節的練習與考試題目,素材庫包括各種視頻、動畫、圖片和文本等,電子實驗室包括一些實驗裝置和作圖模板、虛擬實驗室等內容。“資源模塊化”是指按照模塊化的思想開發資源庫,以各領域的知識點為基礎,按照一定的檢索和分類原則,針對不同層次的需求,使之具有可重組性的特點。“模塊化”的建設思想,可以使不同的任課教師根據自己的教學特點和需要有針對性地從資源庫中選擇基本單元,通過具有個性化的重組生成適用于不同教學環境的課件,有效避免千人一面。這樣的資源庫構建方式不但使建設者有明確的目標,而且能滿足具有不同教學風格教師的使用需求,調動教師的參與積極性,使資源庫能隨著教師教學的進展而自然地積累和更新。

在構建好資源庫的框架結構后,我們對相關的教學資源進行了構建。本科基礎無機化學教改經驗為高等無機化學課程建設提供了借鑒。在本科教育中,我校化學系堅持將現代教育技術引入教學之中,取得了備受矚目的教學改革成果。步入21世紀,教育部啟動了“新世紀網絡課程”建設項目,高等教育出版社啟動了“高等化學教學資源庫”建設項目,我校化學系承擔了這些建設項目,并已經取得了一些成功的經驗,體現了化學系在教學方法與教學手段的改革領域中的優勢地位。無疑,本科教育改革的經驗奠定了高等無機化學數字教學資源庫建設的基礎。

2.入庫資源的整合

高等無機化學數字教學資源庫的資源形式主要有以下幾種:(1)文本:含電子教案、教材、參考文獻、論文等,電子教材及教案以DOC格式為主,其他內容格式包括PDF、TXT等。(2)視頻:包括與教學內容有關的理論授課錄像、實驗教學錄像、專題資料片、科教片等。搜集國內外優秀教學名師的經典授課錄像的視頻文件,以AVI格式儲存。(3)圖形圖像:包含原子核化學、價鍵理論、酸堿理論、群論、配位場理論、簇合物以及金屬有機化合物結構、組成、性質相關的各種圖像和照片,圖像以jpg格式為主,也包括bmp、gif等格式,滿足使用者不同的需要。(4)動畫:包括Mossbauer效應原理、不同分子點群對稱操作等,用Adobe Flash MX制作成swf格式。(5)多媒體教學課件:包括自主開發的高等無機化學多媒體課件,課件主要以ppt格式儲存于資源庫中。

三、高等無機化學數字教學資源庫的作用和功能

高等無機化學數字教學資源庫的構建對于“教”與“學”兩方面所起的作用是顯而易見的,下面對高等無機化學數字教學資源庫的作用和功能做一簡單介紹。

首先,高等無機化學數字教學資源庫可以更好地服務學生的學習活動。資源庫中涵蓋所有和高等無機化學教學內容相關的圖片、多媒體課件、動畫等,使得教學過程中抽象晦澀的理論知識變得形象生動、全面直觀且易于接受,可以滿足學生學習的要求。在研究生教學過程中,學生來源不同,針對不同層次的學生,由于接受、理解能力和本科階段學習基礎不同,在進行課堂講解時教師有時難以把握授課進度和重點。在教學資源庫輔助的情況下,學生不需要在課堂上忙于抄筆記,課下利用拷貝下載的多媒體課件可以自由復習,極大提高了教學效果和學生的學習興趣。同時,學生通過反饋在學習中遇到的問題,可以從另一方面對資源庫的內容進行有益的補充和完善,從而達到教學相長的目的。

其次,資源庫的建設也是推動高等無機化學教學質量提高的重要手段。數字教學資源庫的構建,極大的豐富了任課教師教學資源的來源與擴充,使多媒體課件的制作更加完善,授課內容更加豐富靈活。教師不僅能夠對書本上的基礎知識詳盡的解釋,更能隨時在課件制作中增加最新最前沿的進展介紹。經過對教師授課思路的整理,更可能給研究生教育帶來新的活力和學習的主動性。同時,任課教師備課時,可以根據教學內容和教學目標需要,利用教學資源庫中多媒體資源中的原始素材,如文字、動畫或是錄像等形成具有鮮明個性特點的教案和課件。

最后,教學資源庫的構建也可以成為科研工作的有益補充。在科研工作中,無論教師還是學生都可以依托數字教學資源庫,方便地獲得與高等無機化學課程相關的教材、資料、多媒體讀物、教學軟件,可以查閱有關的所有文檔,了解學科的發展和前沿動態,拓展知識面。

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作者簡介:楊昱(1977-),女,黑龍江哈爾濱人,東北農業大學理學院,講師;徐雅琴(1964-),女,黑龍江哈爾濱人,東北農業大學理學院,教授。(黑龍江 哈爾濱 150030)

基金項目:本文系黑龍江省“十二五”高教學會課題“高等農業院校應化專業《無機化學》課程立體化教學體系的構建”(課題編號:HGJXH C110459)、黑龍江省“十二五”規劃課題“化學實驗無紙化網上考試系統軟件研制及應用研究”(課題編號:GBC1211019)、黑龍江省“十二五”規劃課題“高等農業院校《無機化學》課程體系整體優化改革的研究與實踐”(課題編號:GBD1211010)的研究成果。

中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)23-0089-02

步入21世紀,我國農業院校化學教學能否跟上世界化學發展潮流,其關鍵是能否培養出適應21世紀農業發展的人才,因此高等農業院校化學教學改革應體現新世紀的特色及與農業院校實際相結合。“無機化學”是相關專業學生步入大學的第一門主干課,針對如何提高農業院校學生創新能力和綜合能力,提高“無機化學”課程教學質量,我們在教學觀念和教學方法兩方面對農科“無機化學”課程進行了探索和實踐,取得了一些成果。

一、適時調整教學理念,培養學生創新精神

1.重視元素化學

“無機化學”由基礎理論和元素化學兩部分組成。元素化學部分基本上都是敘述性內容,體系龐雜。教師在教學中一般是運用物質結構、化學熱力學、配位化學等基礎理論并以元素周期律為主線,向學生教授重要元素及其主要化合物的存在、制備、性質、結構和用途。雖然這部分內容與中學化學知識存在一定延續性,但是學生在學習中仍感到十分難學。因此曾有人認為,隨著科技的發展,元素化學的內容都可在資料上查到,甚至可通過電子數據庫進行檢索,就應該在“無機化學”教學安排中去除元素化學部分。但我們認為,現代化學中的許多新發現、新理論都與元素化學有關,缺少了這一部分,學生對自然界中存在的元素及其重要化合物的性質及反應規律缺乏一個總體的了解,就不能很好地認識在工農業、食品、能源、材料等領域中一些重要現象的本質,無法了解在這些領域中采用的與化學密切相關的新技術、新方法、新材料,更談不上在這些領域中有所創新了。[1]此外,元素化學不斷地滲透到其他各學科之中,產生了許多新的邊緣學科,正在成為研究熱點,如有機金屬化合物化學、生物無機化學、固體無機化學、物理無機化學等。因此可以說元素化學在化學科學中處于基礎地位,必須高度重視。

2.突出人本教育,培養創新型化學人才

高校的人才培養目標是培養綜合素質高、有創新精神和個性發展的實用型人才,在教學中培養學生創新精神和實踐能力是重中之重。要培養創新型人才,首先要在教學理念上確立以人為本的教學觀,即以學生為教學過程中的主體,把人的培養作為教學目標。以往的教學是以知識繼承為主,學生屬于被動學習,但是學生不是裝知識的布袋,教師也不是傳授知識的機器。正如科學史學家朱克曼在訪問了41位諾貝爾獎得主后總結的那樣:這些獲獎者之所以會獲得成功,主要得益于從導師那里學到的發現科學真理的思想方法和工作方法,而不是從導師那里獲得的實際知識。作為農業院校,許多教師所進行的科研活動都是與我國現代農業發展密切相關的。可以讓學生一入學就進入一些教師的科研室,即使讓學生洗試管和燒杯,看管一些反應,幫助教師做一些輔工作,對學生來說既是對動手能力的鍛煉,也初步了解了基礎化學知識與農業生產的密切聯系,提高了學習興趣,在潛移默化下對培養學生創新能力有一定促進作用。同時,我們在“無機化學”教學中將學科教育與培養學生自主成長相統一,嘗試教學“學為主導、教為輔助、同步訓練、綜合復習”模式,注重課堂上的互動、知識與心靈的雙向交流,尊重學生自主意識,注重學生個性化發展以及對學生意志品質、道德規范、素質全面的培養,使學生知識、能力、素質協調發展。

3.探索研究型教學模式,培養科學素養和綜合能力

“自主研究”型人才培養符合全球經濟一體化和信息化的要求。應該嘗試由傳統的單向知識傳授的“教學型”模式向學習研究結合的“研究型”教學模式轉化。可以通過優化教學內容、課堂提問、課堂討論、課外閱讀、課程小論文和參與教師科研活動等手段,鼓勵學生積極思考,敢于提問,勇于創新。[2]此外,“無機化學”課程中體現前沿性、交叉性和應用性的內容可以嘗試進行小組學習,即把學生分為若干小組,進行研究協作式學習。例如“配位化合物應用”一節,教師首先給出提綱,包括配合物應用領域(各小組任意選擇,重點是農業領域)、案例說明、作用機理、發展前景等。學生通過查閱資料、協作討論,最后在課堂上展示學習結果。這種學習方式不僅使學生鞏固了配位化學基礎知識,了解了配合物最新應用領域,還培養了他們綜合解決問題的能力,增強了學生的獨立意識、創新意識和合作意識,為后續課程以及今后從事的工作打下堅實的基礎。

4.嘗試綠色化學教育,增強環保意識

近些年,全球生態平衡破壞程度加劇,世界各國重大自然災害頻現,嚴重威脅到人類的永續生存,其中很多都是與化學反應或物質相關的。為了實現人類可持續發展戰略目標,綠色化學教育已不僅僅是科研戰線或化工戰線的任務,化學教育戰線承擔著普及、宣傳、教育、研究的重要任務。綠色化學是利用化學的技術與方法來降低或消除化學產品設計、制造與應用中有害物質的使用與產生,使所設計的化學產品或過程與環境更加友好,是一門從源頭上阻止污染的化學,是未來化學發展的方向。[3]“無機化學”是化學專業學生學習的第一門專業基礎課,將綠色化學理念融入其中,使學生從大一開始就在潛移默化中受到綠色化學的教育,這對培養學生科學的環境觀、資源觀,提高他們的環保意識和責任感有相當大的意義。[4]結合農業院校特色,我們把食品添加劑、植物源綠色農藥、反滲透海水淡化技術、超臨界水的特性、有毒物質的處理等內容穿插于教學內容中,采用課堂討論等多種教學方法與學生一起探討我國“綠色農業”的現狀、存在問題及發展前景,使他們逐步具備基本的“綠色”理念,能夠適應21世紀農業發展的需要。

二、采用靈活多樣的教學方法,提高教學質量

1.網絡教學輔助課堂教學

隨著計算機技術的發展,多媒體教學已成為必不可少的輔助教學手段。多媒體教學對于提高教學質量具有重要的作用,它克服了傳統教學模式中的一些弊端,可以使教學內容更加豐富、形象和直觀。此外,我們通過建設和使用“無機化學”網絡課程,[5]把教學大綱、教學計劃、教案、習題、多媒體課件、章節習題、模擬試題、在線自測等豐富多彩的內容材料上網開放,使學生不受時間空間限制,學習更加自由,突破只能上課聽講一種學習方法的限制,變被動為主動學習,有選擇、有重點學習,充分調動學習積極性。網絡教學平臺不但實現教學資源共享,而且把傳統的課堂從教室延伸到網絡、圖書館、實驗室,既擴展了教學時空,同時擴大了教育平臺,為學生們自學提供了更為廣闊的空間,實現了全方位、立體化、多視角的課程教學新模式。

2.多向交流提高課堂教學質量

課堂教學是大學教育的最基本途徑,對大學生創新能力培養具有關鍵作用。在現行的課堂教學中,大多是教師對全班學生的單向交流,而教師對學生個體的交流以及學生間的交流則較少。學生在課堂教學中始終處于被動狀態,沒有真正以學習主體的姿態積極主動投入到課堂教學中去,學生的個性和創造性受到抑制。因此使用以師生共同的教學材料為載體,以對話為線索,以創造為主要活動方式的多向交流課堂教學模式是很有必要的。教師要在課前進行教學內容和互動手段的準備,而學生則要復習舊知識,擴大閱讀面,對所學內容進行預習和初步思考。師生通過課堂上的語言互動,課堂下的在線答疑、博客等網絡手段共同完成多向交流。多向交流教學方法可以提高學生的參與熱情,使學生的身心重新返回課堂。

3.總結教學內容規律性,善用歸納和對比

“無機化學”內容龐雜,計算公式繁多而易混淆,元素化學部分缺乏系統性,要想在較短時間內讓學生掌握,難度較大。因此在“無機化學”教學中要抓住重點和規律性的內容,并適時歸納和對比,使學生較好地掌握課程內容。例一,U、S、H和G四個狀態函數及其變化量是化學熱力學研究的重要內容,怎樣記住狀態函數的特征并與W和Q等過程量進行區分?可以通過口訣幫助學生記住規律,即“狀態函數有特征,狀態一定值一定,殊途同歸變化等,周而復始變化零”。例二,“無機化學”的四大平衡其實都是化學平衡在不同體系溶液中的應用,都是以化學平衡常數來表示反應進行的程度,但針對每種不同體系的平衡特點,平衡常數有不同的含義,求解不同平衡體系各組分的濃度方法都各不相同,通過尋找共同規律,找出各自的特點,最終以圖表的形式列出公式,使學生一目了然。例三,元素化學教學一定要以元素周期律為主線,抓住同周期、同主族元素的單質和化合物的性質遞變規律。如對角線規則,含氧酸酸性,鹵化物的水解性,氫化物的熱穩定性及酸堿性等,學生能相對容易地掌握這些內容。此外非金屬元素的含氧酸種類繁多,如磷的含氧酸包括H3PO4、H3PO3、H4P2O7、HPO3、H3PO2等,學生很容易混淆它們的名稱,更不用談掌握各自的性質了,因此我們在教學中讓學生通過一些規律記憶,如“焦某酸”是兩個正酸分子脫掉一分子水得到,“亞某酸”比某酸少一個氧原子,“偏某酸”比某酸少一分子水,“次某酸”中心原子氧化數為+1等,這樣學生就能夠準確寫出各含氧酸的分子式。

4.利用化學史、生活實例及化學前沿知識激發學生學習興趣

在教學中發現,學生對化學史,化學領域新進展、新成就,化學與日常生活的緊密聯系抱有濃厚興趣。為此,在“無機化學”教學中有意識強化了這些內容,例如講授人們對原子結構的認知過程時,可向學生介紹從古希臘德謨克利特臆測原子的存在到現在可以通過掃描隧道顯微鏡看到實空間的原子排布,32歲的德布羅意因在博士論文中闡述了著名的物質波理論而成為第一個以學位論文獲得諾貝爾獎金的學者,年僅28歲的丹麥物理學家玻爾與愛因斯坦等學術前輩的大論戰促進了量子化學的發展等,使學生了解在科學的道路上總是充滿荊棘,只有腳踏實地、勤奮工作、不畏艱險、鍥而不舍,才能踏上成功之路。此外在講授配位化合物的應用時可延伸出與配位化學聯系密切的人體微量元素與健康、抗癌藥物順鉑的作用機理;在酸堿反應中介紹血液的pH值與人體健康的關系,土壤pH對農作物種植的影響;在沉淀反應中介紹含氟牙膏的奇妙作用;在氧化還原中介紹燃料電池、電解制氫等新型能源技術;在鹵素中介紹感光材料、阻燃材料等的應用;在碳族元素中介紹C60的結構及原子簇的概念、溫室效應和全球氣候變暖對農業生產的巨大影響等。通過這些實例分析和深入淺出的講解,既滿足了青年人對化學世界的好奇心,又拓寬了他們的知識面,教學效果很好。

三、結束語

新的教學理念和方法在東北農業大學應用化學專業“無機化學”理論教學中已實施5 年,取得了一些成效:充分調動了學生學習的主觀能動性,激發了學生的學習熱情和創新欲望,促進了創新思考;培養了學生自主學習、團結協作的能力,后學課程教師普遍反映學生分析問題、解決問題的能力顯著提高。

參考文獻:

[1]姚天明,等.工科無機化學教學目標與教學改革初探[J].大學化學,2001,16(3):26-27.

[2]宋繼梅,等.優化課程體系培養創新人才[J].大學化學,2009,24

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篇(8)

2網絡多媒體結合無機化學雙語教學的優勢

2.1教學內容形象生動,提高學生學習興趣網絡多媒體技術可以將數據、文字、圖像、聲音有機地融為一體,能夠大大豐富信息的表現力。因為多媒體課件可以節省教師課堂板書時間,避免因書寫筆誤給學生帶來的困惑,可以增大課堂信息容量,從而使教師有更多時間講解重點、難點,也可以講授一些擴展學生知識面的相關知識,從而在很大程度上提高教學質量和課堂效率。另外,由于電子產品的普及,學生們即使對課堂的內容尚未完全理解,也可以復制教師的課件,用電腦、平板電腦及手機等電子產品在課后溫習。這樣可以提高學生學習興趣,更好地提高教學效果。很多無機化學的原理就算用漢語講解也很費時費力,課程本身抽象難懂,更不用說英語講解了。這時我們可以充分借助多媒體課件的優點,使用圖片及動畫、視頻等輔助手段,既形象生動,又方便學生記憶和理解。例如:在講解稀溶液的依數性時,對于溶液蒸氣壓下降、凝固點降低、沸點升高和滲透壓的講解,可以借助于視頻,讓學生直觀地看到這幾種實驗現象,以加深記憶和理解;而對于比較抽象的原子軌道的雜化及成鍵等重點內容的講解則可以借助動畫來演示過程,便于學生理解。課后學生普遍反映印象深刻,容易理解。另外節選一些英文原版教學片于課件中,不但活躍課堂氣氛,而且加強學生專業英語的學習。

2.2在有限的課時內輔助雙語教學,提高學生的英語水平大多數情況下,采用雙語教學后,由于此門課程的計劃學時往往并沒有增加,在原本中文授課的課時內實現英文講授,會使教師和學生感覺到課時不足而導致不能充分理解。此外,授課還會受教師的英語表達能力、學生的聽力等因素的影響。采用多媒體技術可以很好地解決雙語教學和有限的課時之間的矛盾,多媒體的直觀展現可以對教師的英語表達起到輔助作用,有利于學生聽懂,從而提高學生的英語聽力。不僅如此,實施雙語教學,為學生營造一個良好的英語學習環境,在提高學生專業英語的同時,還可以提高他們的英文聽、說、讀、寫能力。

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    2網絡多媒體結合無機化學雙語教學的優勢

    2.1教學內容形象生動,提高學生學習興趣網絡多媒體技術可以將數據、文字、圖像、聲音有機地融為一體,能夠大大豐富信息的表現力。因為多媒體課件可以節省教師課堂板書時間,避免因書寫筆誤給學生帶來的困惑,可以增大課堂信息容量,從而使教師有更多時間講解重點、難點,也可以講授一些擴展學生知識面的相關知識,從而在很大程度上提高教學質量和課堂效率。另外,由于電子產品的普及,學生們即使對課堂的內容尚未完全理解,也可以復制教師的課件,用電腦、平板電腦及手機等電子產品在課后溫習。這樣可以提高學生學習興趣,更好地提高教學效果。很多無機化學的原理就算用漢語講解也很費時費力,課程本身抽象難懂,更不用說英語講解了。這時我們可以充分借助多媒體課件的優點,使用圖片及動畫、視頻等輔助手段,既形象生動,又方便學生記憶和理解。例如:在講解稀溶液的依數性時,對于溶液蒸氣壓下降、凝固點降低、沸點升高和滲透壓的講解,可以借助于視頻,讓學生直觀地看到這幾種實驗現象,以加深記憶和理解;而對于比較抽象的原子軌道的雜化及成鍵等重點內容的講解則可以借助動畫來演示過程,便于學生理解。課后學生普遍反映印象深刻,容易理解。另外節選一些英文原版教學片于課件中,不但活躍課堂氣氛,而且加強學生專業英語的學習。

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【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)20-0068-02

近年來,各地高校藥學專業蓬勃發展,隨著全國經濟與社會的發展,藥學行業在國民經濟中的重要性日益突出。對藥學專業學生的培養也要適應社會的發展水平。但是隨著時代的發展,藥學專業的人才需求趨于飽和,競爭方式將逐漸轉變成質量型人才競爭,這就對藥學專業人才的培養提出了新的要求與挑戰。

考試是教學過程中的一個重要環節,是一種嚴格的知識水平鑒定方法,考查參試者所掌握的知識和技能的活動,是高校考查學生對知識掌握和運用的一種手段。在高校,考試具有教學指揮棒的作用。大學課程考試是高等教育教學過程中的一個重要環節,是評價人才培養質量的重要手段,它與培養創新人才有著密不可分的關系。目前,我國絕大多數高校的課程考試仍然是一次性期末閉卷筆試占據著主導地位,總體上沒有脫離應試教育的軌道,成為制約培養高素質創新人才的瓶頸。因此,要適應市場對人才的需求,提高學生的就業能力,必須在考試這根指揮棒的調控下,進行考試考核方法的改革,完善教學評價體系。

一 無機化學A-2課程的特點

無機化學A-2課程是河北聯合大學一年級下學期學習的課程,是無機化學教材中后半部分的內容,理論學時數為32學時,主要包括配位化合物和元素化學部分。配合物是過渡金屬元素在人體中主要存在的形式,配合物藥物是合成無機藥物的重要發展方向。許多金屬元素和非金屬元素的化學性質都涉及配位化學。本課程主要介紹配合物這類特殊物質的組成、結構、配位平衡等,并說明配合物在藥學中的應用。元素化學是無機化學的中心內容之一,主要講授元素周期表中s、p、d、f各區中重要元素的單質及其化合物的存在、性質、制備和應用基本知識,是從事化學、藥學及其相關學科研究的重要的專業基礎知識。

無機化學A-2課程是藥學院本科生(藥學、中藥和制劑專業)必修的第一門化學基礎課。本課程的任務和目的是:通過學習,使學生掌握必要的無機化學基本理論、基本知識和基本技能,為后續課程打下基礎;培養學生分析和解決化學實際問題的能力,使學生逐步樹立辯證唯物主義觀點和科學思維的方法。

二 無機化學考核方式應達到的目的

A-2課程考試以前采取期末閉卷筆試+平時成績的考核形式。在往年的教學中發現學生在平時不認真預習和復習,為了應付考試,只在考試前一周突擊性地學習,考試過程中有作弊現象。不能通過考試提升學生學習的積極性,知識記憶不牢,考完就忘。

此次考試考核改革,要培養學生掌握高效率的學習方法,培養較強的自學能力,提高發現問題、分析問題和解決問題的能力。掌握正確的閱讀方法十分重要,要學會瀏覽與精讀相結合,眼、手、腦并用,在理解的基礎上,努力做到熟練掌握、融會貫通,并運用所掌握的知識去分析、解決實際問題。

三 無機化學A-2課程考核的具體實施方案

為了適應人才培養模式的要求,充分地調動學生學習的積極性,更好地督促學生進行自主學習,我們對無機化學A-2課程的考試考核進行了改革,初步制定為:總成績=平時成績+期中成績+論文成績+期末成績的考試考核方式。其中平時成績占20%,期中成績占20%,論文成績占20%,期末成績占40%。

為了充分調動學生的積極性,在教學過程中,教師不斷探索改革,打破原有的課程體系,改變傳統的教學手段。在第1教學周讓學生對自己感興趣的元素及其某一方面的特性,通過查閱相關的文獻資料,寫出“元素與醫學”或“元素與人體”等相關的學習論文在第8教學周上交。教師對論文的題目、內容、格式、選材等方面進行綜合評閱,給出相應的分數。該活動能充分地調動學生的學習興趣,有利于培養學生的自學能力,培養學生的資料查閱、論文寫作能力,拓展了學生的視野。針對原子結構、分子結構、配合物等章節學習難度較大,教師改變了傳統的教學模式,開展學生小講課活動,鼓勵學生走上講臺,學生經過在宿舍或學習小組的討論,對該問題學懂弄通后,在課堂上用學生自己的語言和形式講出來,形式活潑,吸引力強,效果較好。并把學生寫的相關論文成績納入最后的總成績,占總成績的20%。

為了督促學生的學習,在教學中期(即第5教學周)進行一次期中考試,由教師出題,主要是對本學期前半部分所講內容進行測試,鞏固所學的內容,對學生的學習起到一定的督促作用。考試以閉卷考試的形式進行,考試時間為1個小時,題量為期末考試的一半并把本次考試成績納入最后的總成績,占總成績的20%。

在平時教學過程中,按照教務處要求,最少每8學時留一次作業,教師對每次作業進行批閱,給出成績,并針對出現問題較多的知識點在理論課中進行重點分析講解。在教學過程中不定時地點名,對缺勤學生給予扣分的懲罰,督促學生按時上課。這兩部分作為平時成績也納入最后的總成績,占總成績的20%。

期末考試是教務處統一安排,教師按要求命題而進行的閉卷考試。本次考試遵循傳統的考試形式,是對本門課程整體知識掌握情況的考查,而前三種形式都是對課程中某一部分內容的考查。因此,期末考試成績占最后總成績的比重較大,占總成績的40%。

四 評分標準

第一,根據論文的題目、內容、格式、選材等方面進行綜合評閱,給出相應的分數。相關論文成績納入最后的總成績,占總成績的20%。

第二,期中考試以閉卷考試的形式進行,考試時間為1個小時,題量為期末考試的一半。根據標準答案進行判閱。并把本次考試成績納入最后的總成績,占總成績的20%。

第三,平時成績根據每次作業的成績和教學過程中不定時的點名給出成績,占總成績的20%。

第四,期末考試是教務處統一安排,教師按要求命題而進行的閉卷考試。根據標準答案進行判閱。期末考試成績占最后總成績的比重較大,占總成績的40%。

五 可能帶來的問題及解決措施

第一,可能帶來的問題:加大了學生的學習量,學生論文可能出現雷同或者照搬文獻。

第二,解決措施:對積極參與的學生,與學院溝通,在評三好學生或者其他獎勵時給予一定的優先考慮。任課教師加大文獻的閱讀量,爭取避免辨別不出來大篇幅的照搬。

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