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大学无机化学实验精选(九篇)

大学无机化学实验

第1篇:大学无机化学实验范文

关键词:无机化学实验;综合素质;教学

早在20世纪80年代,著名化学教育家戴安邦院士就已指出:“只重传授化学知识和技术的教学是片面的化学教育。全面的化学教育要求化学教学既传授化学知识和技术,更训练科学方法和思维,还培养科学精神和品德。化学实验课是实施全面化学教育的一种最有效的教学形式,因为学生在实验室是学习的主体,在教师的指导下,自己动手进行实验,练习解决化学问题,各项智力因素同时得到发展,故化学实验课应予充分重视”[1]。因此,开设化学实验课,做好化学实验教学,对全面推行素质教育,提升学生的综合能力、培养具有创新能力的专业人才等具有重要意义。无机化学实验课,首当其冲,是化学相关专业的学生进入大学后必修的第一门化学实验课,其地位和重要性自然不言而喻。它是后续化学课程的科学实验基础,其教学质量对整个化学相关实验教学影响都很大。下面介绍我们在无机化学实验教学实践中的一些经验,就如何提高学生的实验综合素质问题与学界一同探讨。

1重视安全教育,树立环保意识

我们开设的第一个无机化学实验项目是“实验室常规教育,化学实验基本操作”。其中常规教育部分除了介绍实验室基本守则外,主要就是进行安全教育、环保教育。带领学生通过典型的案例,了解学习实验室安全及实验室事故的预防与处理等知识。安全是一切之本。由于化学实验具有一定的特殊性,特别是有些药品具有较强腐蚀性,甚至毒性,如果不遵循实验原则,不按规律办事,就可能会产生危险。因此,从进实验室开始,安全必须放到心上,绝不能掉以轻心,麻痹大意。加强学生的绿色化学理念、环保责任意识。例如,开展绿色化、微型化实验,尽量开设低毒、无毒的实验,提高实验的安全性,合理处理实验室“三废”。并将这种理念贯穿于整个无机化学实验课程体系中,希望通过实验实践,使学生在今后的学习、生活、工作中能够将良好的习惯和意识保持下去,受益终身[2]。

2规范实验操作,培养良好实验习惯

我们在实验教学中发现,大多数学生虽然在中学或多或少接触了一些化学实验,然而由于缺乏系统性、规范性等,学生的动手能力、实验习惯等参差不齐。有些实验操作,即使老师进行了多次演示,仍然有学生操作不规范,甚至错误。例如,有关吸量管的使用,在后续相关实验中,仍然能看到有同学吸取溶液时用拇指去堵吸量管口;称量固体时,有同学随意用不规则形状的纸片甚至是滤纸来当称量纸使用;从滴瓶中吸取溶液时,胶头滴管的拿法五花八门;使用pH试纸时,有同学将整条伸入到溶液中去;在减压抽滤实验中,有同学将不匹配的滤纸直接放入布氏漏斗、润湿不当,滤液从抽滤瓶抽气口倒出等等。这些不规范的操作就需要老师及时发现并予以纠正,因为错误的操作一旦变成习惯以后就很难改正,并将对以后的规范操作造成很大影响。我们在实验过程中,从小处抓起,注意培养学生节约意识和良好的实验习惯。例如,实验药品的取用要遵循用多少取多少的原则;pH试纸要裁成小片使用;要爱惜使用电子分析天平、酸度计等精密仪器;胶头滴管要用中指和无名指控制滴管的胶帽和玻璃的连接部分,食指和拇指控制胶帽,这样才能最佳控制滴加溶液时的稳定性及速度;固体或液体药品不慎洒落到实验台面,要及时清扫干净;火柴梗、废纸等废弃物不能丢到水池里,要扔到指定的垃圾桶里;酸液、碱液、有机废液要分类回收至指定废液桶里等等。对于实验态度认真、习惯良好的同学,我们进行口头表扬并加平时分,鼓励学生互相学习,从而形成良性循环。

3合理安排实验,提高学习兴趣

化学是一门以实验为基础的自然科学。无机化学实验教学是整个无机化学教学中的一个重要环节,通过实验教学,可以加深学生对无机化学基本理论的理解和掌握。因此我们根据理论课的教学进度等来合理安排实验时间、实验顺序等,让实验与无机化学理论教学时间尽量同步,以更好的促进教学。例如,对于同离子效应的概念,有同学在理论课中可能会似懂非懂。在随后开展的实验中,通过加入醋酸铵固体可以抑制醋酸的电离,使醋酸解离反应逆向进行,加入甲基橙指示剂可以看到溶液颜色由橙色变黄色;加入醋酸铵也可以抑制氨水的电离,加入酚酞指示剂,溶液颜色由红色变为无色。通过该实验,学生对同离子效应的概念就会有了正确的认识。又如,在BiCl3可逆水解反应中,向盛有BiCl3溶液的试管中加入水,溶液会由澄清变白色浑浊,再加入盐酸,由于抑制了水解反应,溶液变澄清,再加入水,溶液又变浑浊,经过多次反复试验,增强了学生对可逆反应的认识和理解[3]。另外,我们还附加穿插一些趣味性实验。例如在氧化还原反应实验中,利用葡萄糖和亚甲基蓝之间发生的氧化还原反应,演示“蓝瓶子”实验。在元素性质部分,演示“五色管”实验,使学生认识到金属镍离子在不同的离子状态下有不同的配位方式和颜色等。通过有选择性的增加趣味性实验,使学生感受到化学的奇妙,从而提高学生对化学实验的兴趣。

4加强课堂管理,严格实验纪律

实验室是进行科学研究和学习交流的地方,必须严肃、认真。“学生在实验室里的学习应该象一个化学研究人员或化学家在实验室里工作一样”[1],我们要求学生要养成预习的好习惯,带着问题来实验室。加强考勤,学生需提前五分钟到实验室,静下心来做好实验前的准备,迟到者扣分,旷课者本次实验计零分。必须穿实验服,违者不许进实验室。课堂上不允许打闹或者玩手机等。打碎打坏仪器要赔偿,并扣相应操作分。实验做好后,实验台面必须打扫干净,产品、垃圾等放到指定位置,所用玻璃仪器清洗干净后,实验数据等记录清楚,经老师同意方可离开实验室等等。实践表明,加强实验课堂管理,不仅可以培养学生的自觉性、主动性,而且能培养学生科学严谨的实验态度和良好的实验习惯。除了对学生严格要求外,老师也要以身作则,耐心细致,公平公正,做好示范作用,要不断巡视课堂,实时了解学生的实验学习状态,指出并纠正学生的不规范或错误的操作,解决学生在实验中遇到的问题以及应急突发事件等。

5规范实验报告撰写,重视实验报告批改

做完实验仅仅是完成了实验的一半,数据分析及实验报告的撰写才是重中之重。我们要求学生撰写实验报告必须字迹清楚,格式规范,内容充实,数据真实可靠。科学实验要有严谨、认真的态度,不能有丝毫马虎,这是实验者必备的素质之一。实验报告中,实验目的、实验原理、仪器与药品等部分可以简写,而实验结果与讨论、思考题等部分要详细讨论。例如反应产率过高或过低要找出具体原因进行分析;对于定性实验,要写明反应现象及反应方程式,并做出详细解释等;课后思考题,要认真回答,对于实验的成功与缺憾之处也可以写一下自己的实验心得等。我们十分重视实验报告的批改,因为从学生实验报告中,老师也可以获得学生对实验掌握情况的信息。而且学生要知道什么地方错了,为什么错了,例如在氯化铵生成焓的测定实验中,我们要求学生要有详细的计算过程和作图。从实验报告中就可以发现很多问题,比如,氯化铵生成焓是怎样推导得出的?求算热量计比热容、溶解热及反应热时m的取值是多少?外推法怎么做图?坐标系的标度取多少合适等[3]。要求学生须在批改后的实验报告上进行订正。此外,本着实事求是的原则,我们要求学生在实验中不弄虚作假,并且独立完成实验报告,允许同学之间进行讨论,但不能抄袭,如发现抄袭现象,本人和被抄袭者以零分计。

6因材施教,分层次培养模式

考虑到学生在中学接受的化学教育不同,学生的动手能力、实验基础有所差异,在无机化学实验教学中,我们以学生为本,因材施教,通过集中讲解、个别辅导、重点强化等方式,加强他们的动手能力及基本实验技能,确保每个学生都能按照教学要求顺利完成实验。另外,适当安排开放实验,开设一些新颖前沿、难度较大的研究型实验项目,为一部分学有余力、兴趣浓厚、水平较高的学生提供科研平台,让他们独立开展科研探索实验,满足他们对学习知识的渴望和需求。鼓励他们参加教师的科研项目,开展大学生科研实验,积极参加大学生实验技能大赛等。通过分层次培养模式,培养学生的创新意识、创新能力以及独立分析问题、解决问题的能力[5]。此外,我们在实验教学中,还注意介绍一些相关无机前沿知识,让学生能够了解到最新科研学术动态以拓宽学生的知识面,指导学生学习使用Origin、Chemoffice等化学处理软件等,提高他们的理论和应用能力等。

7结语

无机化学实验教学在整个化学教学中都起到举足轻重的作用,作为化学专业老师,我们不仅要教学生基本的实验操作及实验技能,还要从小处着手,培养学生安全环保意识,培养学生科学严谨的实验态度以及良好的实验习惯等,为他们学习后续实验课程,乃至将来从事化学相关专业工作,打下坚实的基础。

参考文献

[1]戴安邦.全面的化学教育和实验室教学[J].大学化学,1989,4(1):1-7.

[2]胡彩玲,唐新军.绿色化理念在无机化学实验教学中的渗透[J].广州化工,2014,42(22):225-226.

[3]大连理工大学无机化学教研室.无机化学实验[M].北京:高等教育出版社,2007:1-213.

[4]曹雪波.以实验教学改革促进大学生创新能力的培养[J].嘉兴学院学报,2010,22(2):70-73.

第2篇:大学无机化学实验范文

关键词:无机化学实验;实验预习报告;考核制度

无机化学实验是化学工程和化工工程专业的一门必修专业基础课,主要任务是使学生通过本课程的学习与试验,加深对无机化学基本理论的理解,学习并掌握无机化学实验的基本方法和操作技能,培养学生的动手能力。传统教学方法不能很好激发学生对于化学实验的思考和探究,学生的创新能力在实验中得不到更好的培养,因此无机化学实验教学方法的改革显得愈发迫切和重要。现结合安顺学院化学与化工学院无机化学实验教学的具体情况,将笔者的想法列出,与同行讨论,使无机化学实验教学质量得以提高。

1 目前无机化学实验教学存在的主要问题

1.1 大一新生在大学化学实验教学中实验素质不高 无机化学实验是新生刚进大学就马上开设的第一门实验课,要求为后续实验课打下基础,其地位之重要不言而喻。学生对于化学学科的学习,基本不是从实验着手而总结出理论,而普遍出现“做实验不如讲实验,讲实验不如背实验”现象[1],使学生在高中阶段几乎没有自己亲手做过实验,因此,无机化学实验课程的重要性与学生较低的实验素质形成了矛盾,导致实验教学效果不理想。

1.2 化学实验课程和无机化学理论课程不能科学统一 无机化学实验课是一门实践性很强的基础课程,它与无机化学理论教学紧密结合,化学中的一些定律、原理、学说都来源于实验,同时又受实验的检验。做无机化学实验是学好无机化学的必要手段,做好实验可以巩固和扩大课堂上所获得的知识,同时理论也可以指导实验的操作进行,分析和解决实验中出现的问题。所以两门课程必须紧密结合在一起,才能同时学好两门课程,二者缺一不可。

1.3 “照方抓药”的实验模式不利于激发学生对于无机化学实验的思考和探索 笔者在从事将近三年的无机化学实验教学中发现,学生在做实验时很少思考,是因为他们都是按照教材上已经很成熟的实验方法操作,对应实验步骤照搬完成,形成所谓“照方抓药”的实验习惯,而对于出现的实验现象很少思考为什么。出现这样的现象,笔者认为原因是学生在实验之前没有充分预习实验,对于实验出现的现象没有科学的预测,导致在实验中只是照着步骤按部就班,不思考为什么,并且对于出现的特殊实验现象不能作出科学的解释。因此如何督促学生在实验之前必需预习是值得思考的问题。

1.4 无机化学实验考核制度不能全面反应学生的实验能力 无机化学实验是独立开设的一门基础课,它不仅与无机化学理论联系紧密,而且是后续实验课的基础。但是无机化学教学实践中,实验教学往往未能得到应有的重视,其作用也未能得到充分发挥。造成这一现象的原因是多方面的,而缺乏科学的考核方式与评价手段是其中重要的原因。过去,无机化学实验成绩主要是根据实验报告给定的。但是仅凭实验报告给成绩,造成了一些学生不认真做实验,而把主要精力放在实验报告的书写上;这就导致了实验成绩高的学生,实验技能不一定高,并且慢慢对实验产生厌烦情绪和草率应付的态度[2],这样的态度对于学生良好实验素质和严谨科学态度的形成是非常不利的。

2 针对存在问题的改革措施

2.1 开展基本化学技能竞赛 对于刚走进实验室的新生来讲,由于中学几乎没有基本的实验基础,因此基本仪器的认识和规范操作是必须面对的一课,对于刚开始的实验基本技能的操作培养常常感到枯燥和乏味,甚至认为这不是化学实验,从而没有给予足够的重视。对此,学院具有针对性的开展了基本化学技能操作比赛,如溶液的配置、酸碱中和滴定、物质的称量等,这样的活动有利于学生对于基本操作的重视,激发学生的兴趣,并且相当弥补了在中学阶段实验能力的缺失。

2.2 上实验课必须先写预习报告 针对学生实验之前不预习,直接开始实验,照着教材实验步骤“照方抓药”的不良习惯,要求学生在实验之前必须先做实验预习报告,实验预习报告由实验老师根据每一个无机化学实验的具体内容设计,如在元素化学实验部分,实验预习报告应该包括以下几项:实验步骤、预测的实验现象、预测实验现象的解释、实际实验现象、实际实验现象的解释、实际现象与预测现象是否相符(若不符,请解释)。先做了这样的预习准备,学生在开始实验时,可以做到心中有数,对于出现的实验现象会有主动的思考。

2.3 改进无机化学的实验考核制度 传统的无机化学实验考核制度并不能反映学生实际的实验能力,可以做如下的改进:无机化学实验成绩的评定按五级制记录考试成绩,凡实验成绩不合格者,该门课程必须重修。学生成绩以平时成绩为主,平时成绩包括预习成绩、考勤和纪律、实验操作、卫生整理和实验报告五项,其中预习成绩以实验报告质量打分,实验操作则以每次实验中实验老师分别给出每次实验的操作分数,期末以平均值为最后成绩,实验报告成绩则以上交的实验报告的格式、数据处理、结果分析等给分。

无机化学实验成绩=平时(80%)+期末(20%)

平时=预习(20%)+考勤和纪律10(%)+实验操作(40%)+卫生整理(10%)+实验报告(10%)

期末=最后一次实验成绩

3 总结

针对在无机化学实验教学过程中大一学生存在的问题,笔者提出上述改革措施,并在14级化本教学中进行改革,结果证实学生的实验技能和分析问题、解决问题的能力有较明显的提高[3]。现将想法列出,与同行共勉。

参考文献:

[1]王晓明.中学与大学无机化学实验教学衔接问题调查与研究[D].内蒙古:内蒙古师范大学,2013.

[2]王克诚,等.无机化学实验考核的改革[J].唐山师范学院学报,2004(3):17-19.

[3]李向清,等.大学无机化学实验教学改革探讨[J].化工高等教育,2011

(05):24-26.

第3篇:大学无机化学实验范文

随着社会的进步,科技的发展,环境污染问题已是当今世界人类所面临的最严峻的问题之一。绿色化学便是科学家在研究环境问题和环保方法时提出的。20世纪90年代初,相关研究人员提出了预防化学污染的一些科学方法、措施。人们将这一新科学技术命名为无污染化学,或命名为环境良好化学以及原子经济化学等,最后美国环保局采用了“绿色化学”这一词,后被人们普遍采用。绿色化学指在生产和应用化学物质时,应最大效率地利用原料,并尽量消除废物和避免使用有毒、危险的试剂及溶剂,从而建立环境友好的生产工艺,使得化学工业可持续不断地发展。其目的便是节约资源,并从源头上防止或减少污染。绿色化学最显著的两个优点是:最大限度地利用原料和最大限度地减少废物的排放。 1无机化学实验室绿色化的必要性及意义 无机化学实验是无机化学赖以形成和发展的基础,是检验无机化学知识真理性的标准,是化学教学中学生获得化学经验知识和检验化学知识的重要媒体和手段,是提高学生科学素质的重要内容和途径。近年来由于学校招生规模不断扩大,做实验的学生也相应增加,实验室产生的废弃液也随之增加。无机化学实验为我校中药学、药学、制药学专业大一新生开设的基础实验课,将绿色化学理念融入其中,实现无机化学实验室的绿色化,不仅能使教师在良好的环境中工作、学习,而且使学生从大一开始就在潜移默化中受到绿色化学的教育,这对培养学生保护环境及资源的观念,提高他们环境保护的紧迫感和责任感具有非常重要的意义。 2药学无机化学实验室的绿色化途径 2.1将绿色化教育融于无机实验教学中 无机化学实验为大一新生第一学期的一门化学实验课。教学过程中,应充分将与环境化学有关的知识与药学无机化学实验教学联系起来,使学生明白无机化学元素及其化合物在环境中的分布及行为,充分认识环境保护对人类未来的重要性。并同时在实验室进行安全、环保教育,加强废弃物处理方法、技术教育,使学生能够掌握一些无机物造成的常见污染及治理方法和防范措施,并通过规范化的实验操作、流程,节约药品并减少环境污染,引导学生自己寻求治理污染的新途径。使学生认识到化学工业在国民经济中的重要地位的同时,也认识到一些化学药品的危险性以及它们给环境带来的危害,从而培养学生良好的实验习惯和环保意识。 2.2以实验室绿色化建设为指导思想对实验进行统筹设计 无机化学实验室绿色化建设必须从源头抓起:即从源头上减少有毒有害废弃物的数量。具体方法可以从以下几个方面做起:科学、合理、统筹地设计学生实验方案,减少现象重复和药品资源的浪费,减少药品的用量。对所要开设的所有药学无机实验整体统筹,合理安排次序,尽量能将一些实验串联起来,可以实现某些产物或副产物回收、或再利用。每一次实验安排都要进行优化考虑,尽可能达到:实验材料廉价易得,实验过程中无副反应或副反应产物较少。无机实验反应过程中使用的试剂、溶剂、催化剂等尽可能无毒无害,反应产出物尽量无毒或毒害性小并易处理,反应条件尽可能温和等。 2.3积极采用微型无机化学实验 所谓微型化学实验[1],就是通过使用尽可能少的化学试剂来获得尽可能多的所需化学信息的实验方法与技术。微型化实验具有降低污染、减少教学经费,并能缩短教学实验时间的优点。无机化学实验微型化对环境保护来说是非常必要的,主要表现在:无机化学实验内容主要是一些无机化合物的性质检验实验,所需试剂品种及用量都较多,对实验室及周边环境污染较大。如果采用微型化实验,既降低了水、电等能源的消耗,又可以减少“三废”的排量。而且虽然化学试剂用量少,但实验现象及结果仍可以达到准确、明显的效果。 2.4采用先进的技术、仪器,减少环境污染 目前,使用计算机技术的CAI教学已成为全国各高校教学改革的主要方向之一[2],此法具有教学和辅助教学的双重功能。在药学无机化学实验中,对那些化学试剂、溶剂用量比较大且在整个实验中废弃物排放量比较大、处理废弃物存在困难的实验,或对于必须做但又需要用到有毒有害的药品,以及药品昂贵或易挥发、易引起燃烧、爆炸等危险,会对环境造成较大污染的实验,可改为CAI教学,以模拟仿真的方法来完成,或采用比较先进的、可减少污染的仪器进行实验[3]。 2.5科学、合理地处理实验废弃物 药学无机化学实验室的废弃物种类相对较多,学生实验结束后,必须对其废弃物进行区别处理,根据废弃物的不同状态及性质,采取不同的处理方法[4]。对于固体实验药品,无论剩余多少一律回收,可留作下次实验使用。对于那些无毒、无污染的杂物,教师应要求放入指定的垃圾桶,不要随便丢放,集中后倒入指定的处理地点。对于实验过程中的固体生成物,能综合利用的尽量回收后利用,不能综合利用的,就需要在回收后进行处理。对于那些有毒废渣、废液等药品,应该放入药品回收缸中,积累到一定量后集中处理。 2.6建立有效的规章制度 建设绿色化的药学无机实验室,单靠教师对学生的道德教育显然是不够的,还应该建立一套行之有效的规章制度。大一新生中,有多数学生在中学化学学习过程中根本没机会自己动手做实验,有的甚至没进过化学实验室,所以安全、环保意识比较薄弱,只靠老师在实验课上的强调不能达到实验室绿色化的目标。有了学校制定的实验室规章制度,就有了教育学生的标准,会更有利于实验室绿色化建设[5]。 3小结 把绿色化学渗透到实验教学及实验室建设中,对无机化学实验进行统筹安排、设计;积极采用微型化学无机实验,并且能科学、合理地处理实验产生的废弃物等措施。这不仅可以节省无机实验的经费、实验室空间,减少环境污染,提高实验安全性,而且随着实验室环境的改善,学生对无机化学实验的学习兴趣也会得到提高。总之,建设绿色化药学无机化学实验室是一项需要长期坚持、不懈努力的工作,需要广大师生共同来完成。#p#分页标题#e#

第4篇:大学无机化学实验范文

随着一个化学教育的新课题、一门新兴学科——绿色化学的倡导,无机化学实验是化学专业的启蒙实验课,如果可以与绿色化学思想融会贯通,达到无机化学实验绿色化,对提升学生的环保危机与使命感,建立绿色化学的观念,有及其重要的意义。同时,还可以培养学生的科学环境与资源观念。该文参照绿色化学原则,化学药品使用时参照5r规则(reject、reduce、recycle、reuse、regenerate),依次为:远离危险品、降量使用、循环使用、反复使用和再生,对怎样贯彻其无机化学实验的绿色化做了分析讨论。

一、寻找替代品

按照绿色化学的思想,在源头上防止污染源,按照实验目的,在可以实现相同教学成效的要求下,找寻替代品,最好用低毒、无毒化学试剂替换有毒的化学试剂。

举个简单的例子,多相离子平衡的实验,是遵循溶度积思想,平衡移动原理实现沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化、分步沉淀。遵循实验基理与绿色化学的思想,再次选择沉淀离子、沉淀剂,且对以往实验及改进后本文由收集整理的实验,展开比较分析,

最终的实验结果表明:其改进后的实验结果很好,且现象也显著,可以实现实验的目的,且降低了有毒的物质的使用、排放,致使无机化学实验初步实现绿色化。

二、推行微型实验

微型化学实验是指微小型的实验仪器里,在实验条件允许的前提下,用比较少的试剂来做的实验,改进实验装置,致使接近微型化,它是绿色化学常用实验手段。它作为在绿色化学指引下,用防止化学污染的新思想、方法、技术,对传统的实验改进、发展的必然的趋势,是化学实验的方法的伟大革新。如:无机化学实验里的性质实验,其以往的做法是在试管里完成,其试剂用量为1ml-2ml。为此采用点滴板的做法,其试剂用量降低为几滴,一样实现实验的效果,大大降低化学药品造成环境污染,将这类实验实现绿色化。

三、发展封闭式实验

一些有剧毒气体生成的实验,采用绿色化学思想,对这类实验改进成封闭的实验,使反应在密闭体系里发生,且在反应体系里对废气处理掉,实现污染零排放。如:制备硫酸亚铁铵,一般用废弃物铁屑做反应物,可是以前实验装置是敞开的,其废铁屑里含硫、磷杂质和硫酸进行反应时,生成h2s、h3p有毒气体,致使实验室飘着刺鼻的刺激性气体,其危害人们的身体健康,这不是绿色化学的原则。为此,我们革新实验的第一步反应,对制备硫酸亚铁仪器改成闭路回收式,用碱性吸收液处理第一步反应生产的h2s、h3p有毒气体,达到污染零排放,改善了实验环境。

四、发展串联实验

串联实验就是根据调节实验计划,其巧妙安置实验顺序,合理利用相关的反应,最好使第一个反应的生成物,转化为接下来实验的反应物,达到实验不间断。如:配制溶液中的稀硫酸能和废铁屑反应,生成硫酸亚铁铵,得到的产品回收利用,用作三草酸合铁制备反应物,其制备的三草酸合铁(ⅲ)酸钾同样又作为三草酸合铁(ⅲ)配阴离子组成、电荷数测定实验的原始材料。另外还有,制备五水硫酸铜时(使用孔雀石),产物可测定无水硫酸铜铁含量以及结晶水含量,也可以进行差热分析。革新实验后,大大降低实验废弃物质排放量,达到无机化学实验的绿色化,大大促进学生对物质间的转化关系得到了解。

五、开发模拟实验

无机化学实验中,关于元素化合物的实验,实验试剂多,排放污染物较多,污染物成分纷杂多样,且污染环境现象严重。另外,学生在实验室进行实验,就是单纯地混合、滴加,学生做完实验后掌握的不牢固,不能达到预期效果。

若把这类实验改进成模拟实验,可以让学生在计算机上模拟、做实验,根据模拟实验的优点,可达到无机化学实验的绿色化,从而帮助学生简明、生动的学习无机化学实验,防止以往无机化学实验,带来的危害人体健康、污染环境问题,一举达到无机化学实验的绿色化。

六、回收利用产物

第5篇:大学无机化学实验范文

关键词:无机化学实验;实验教学;教学研究

化学是一门以实验为基础的学科,在化学教学中化学实验尤为重要。无机化学实验是化学相关专业学生进入大学后接触的第一门实验课程,但长期以来师生对这门课程的认识存在一定的偏差。由于无机化学实验中与高中化学联系较多,还存在实验理论简单、药品常见、器材普通、操作简单等特点,很容易忽视无机化学实验。在具体的教学的过程中,实验指导教师的讲解大多流于形式,学生也存在“按方抓药”完成实验,没有多大难度,作为一门考查课几乎所有学生都可以顺利通过。长此以往,学生不重视无机化学实验,把完成实验当成任务,教学效果可想而知,开展无机化学实验教学改革刻不容缓。笔者结合自己七年的教学实践,对地方性本科师范院校无机化学实验教学进行了探讨。

一、教学内容的合理优化

随着社会的发展,知识全面和专业技术能量强的人才更加受用人单位的青睐,而传统的高等教育注重知识传授,对学生综合素质的培养稍显不足[1]。综合素质就是学生获得的知识和技能,并且内化于心,再逐渐形成稳定的个人能力和科学素养[2]。培养学生的素质,不是简单的直接从书本上获得,而是要把新学习的知识运用到实际中,从而提升自己。结合七年的无机化学实验教学,发现北京师范大学无机化学教研室等编写的《无机化学实验》(第四版)较为适用于我校化学专业学生。在在制定《无机化学实验》教学大纲时,在借鉴省内外同类高校的经验的基础上,也考虑到所招学生的知识水平情况,制定除了合理的可行的方案。教学内容中要注重体现下列能力的培养,观察能力、实验操作能力、思维能力、自学能力和创新能力。无机化学实验主要分为两部分,化学原理部分和元素部分。上学期开设的化学原理实验多数可以在规定的学时内完成,下学期开设的元素性质实验内容一般较多,在有限的学时内很难完成,且有的与高中化学实验内容重复,有必要对实验内容进行优化。在选择实验内容时也要考虑到环保问题,尽量做到废物的无害化排放,如存在有害物质的产生要让学生思考如何解决,做到实验的绿色化[3]。在实验教学经验积累的基础上,结合实际情况编制实验指导书或实验讲义其实是个很好的办法。实验指导书的内容可以包含:实验安全知识、化学实验基本操作、化学反应原理的证明和测定、元素及化合物的化学性质、化合物的制备等。学生在高中阶段的实践机会不多,动手能力不强,要给学生尽可能多的机会训练。作为未来的化学教师,实验操作的规范化是重中之重,在教学中要体现出来。实验指导书的内容不用太多,只列出要求和注意事项,即使实验步骤也要简单化,要求学生在实验前查阅资料做好准备,尽可能把更多的时间交给学生,让学生有更多的时间思考解决问题,把教学重点从老师“教”转移到学生“做”上。除了参考书上的实验,实验教师也可以结合无机化学理论和自己的科研实际情况,在第二学期开展创新型实验,给定几个题目,让学生查阅文献资料,自己设计方案,老师在全程起到“导”的作用。实验技术和实验设备的改进也要融入到平时的实验教学中,教师在讲授时可以结合自己的经验积累和无机化学实验方面的实用新型发明抛砖引玉,鼓励学生大胆创新,培养有想法的化学教师。

二、教学方法的多样化

传统的实验教学是实验教师讲授实验理论、操作步骤和注意事项,学生在下边被动的听,这种模式和理论课程的形式非常相似,教学效果一般,学生的参与课堂较少,学习兴趣一般,教学效果不显著[4]。实验课程的教学和理论教学一样,同样需要加强师生之间的互动。教师要关注学生的学习,在每次实验课结束前留足够的时间提出问题,可以采用启发式、讨论式等教学方法。指导教师可以引导学生进行讨论,最后再给出答案和建议。这样可以检查学生之前预习的情况,以及学生对本次实验的掌握情况,可以有效的提升学生的学习动力,有利于促进教学。要改进传统的教学模式,化学专业培养的是未来有高素养的化学教师,应该给学生一定的发挥空间,给学生一个机会当老师。在第二学期可以选择个别简单实验,让学生准备实验仪器、药品,备课,讲解实验,课堂演示,之后其他同学发表看法,指导教师再进行总结。这种教学方式的实施,有利于提高学生学习的积极性主动性,锻炼学生提升学生的综合素质,也培养了学生的师范技能。在开展无机化学实验教学时,多媒体教学的教学比传统的方式有更好的效果[5]。一直以来,课堂板书和课堂演示是实验教师常采用的两种教学形式,存在一定的不足。课堂板书有限,内容有限并且大多数以文字的形式呈现出来,略显枯燥。在课堂上,学生与指导教师有一定的距离,有的实验颜色较浅或颜色变化不明显,课堂演示效果不突出。如把多媒体引入课堂,动画演示实验操作颜色鲜艳,可以呈现更丰富的内容,学生更容易观察理解。我校在每年的第二个学期举办化学实验技能大赛,已经举办了两届。参加竞赛的学生先通过理论测试选拔,然后再参加实践测试。理论知识测试主要有无机化学、分析化学、有机化学的基本实验知识,参加选手主要化学、化学工程与工艺、环境工程、矿物加工工程、冶金工程、生物等专业大学二年级以上的学生。实践测试主要是无机化学、有机化学、分析化学的综合实验,主要关注学生的实验设计能力、实验操作的规范性。实验技能大赛已的开展取得了良好的效果,提高了学生学习化学实验课程的兴趣,也促进了实验教学。

三、多元化的考核方式

无机化学实验虽然是必修课程,但传统的考核方式为考查,侧重于学生对实验理论的理解或实验操作情况。多数学校的实验课程的考核包括以下几个方面:考勤、预习实验报告、课堂实验表现、实验报告、期末考核(理论考试或实验操作考试)。对于这种考核方式,看似全面,但要真的全面考核一个学生还在执行上有一些问题值得商榷。对于出勤问题,笔者认为正常的实验课程就应该参加,没有按时参加的可以通过做来解决。对于出勤,在总成绩中可以体现,但比例应控制在较小范围内。对于预习实验报告的去留问题很多老师观点不一,预习实验报告的书写,可以让学生对实验内容有一定的认识,对实验的开展有一定作用,但如果不思考、不认真查阅资料,预习实验报告的作用就微乎其微了。预习实验报告的内容和实验报告的内容有很多是重复的,有无必要再次书写?本人觉得预习实验报告和实验报告可以合二为一,可以给学生更多的时间查阅文献资料做好实验课前的准备,在实验结束后学生有足够的时间反思总结。二者统一的关键的是要检查学生的实验预习情况,让学生养成良好的习惯。课堂表现是检验一个学生学习情况的重要标准,在实验总成绩中应该占较大比例。由于最近几年扩招等问题,学生分组后,每组的人数在20人左右,每小组1人,独立完成实验,仅靠一个实验教师来观察指导学生实验可以想象。类似的问题许多西部地方本科师范院校都存在,可否减少小组学生数或增加实验指导教师,这也是以后实验教学改革的方向。实验报告反应了学生对实验的掌握情况,要鼓励学生多反思多总结,在总成绩中应占一定比例。对于最后的测试,在学生的实验成绩中可以占一定的比例。笔者根据多年的教学经验,建议同时开展实验理论考试和实践考试,才能全面反映学生对这门课程的掌握情况。实践课程的考核和课堂表现考核存在同样的问题,就是考核的工作量大,直接影响考核的准确性[5]。无机化学实验的考核改革还需要不断的实践探索,更一步完善合理可行。

四、结语

当下,素质教育和创新教育已全面展开,时代对化学教师也有了更高的要求。扎实的理论知识和过硬专业技能是化学专业学生人才,是培养方案的要求,对于高校化学教师来说责无旁贷。要培养优秀的学生,对教师也是提出了要求,教师也要不断提升自己的。高校教师经长期的实验教学,积累了丰富的经验掌握了很多实验技巧,在平时的教学过程中要渗透给学生。经过几年的教学实践改革,学生的学习积极性有了一定程度的提高,分析和解决问题的能力也得到了提高,学生的综合能力也在不断进步。无机化学实验的教学改革任重道远,不断总结教学,开拓实践课程教学的新思路,才能培养出更多能力强、素养高、合格的化学教师。

参考文献:

[1]宋仲容,何家洪,徐强.高师无机化学实验教学改革探讨[J].重庆文理学院学报:自然科学版,2010,29(1):96-98.

[2]王佩华.改革“无机化学实验”课教学加强学生实验能力和综合素质培养[J].陕西师范大学学报:哲学社会科学版,2003,32(s1):231-233.

[3]李向清,康诗钊,穆劲.大学无机化学实验教学改革探讨[J].化工高等教育,2011(5):24-26.

[4]王利勇,韩媛媛,丁士文,王静,丁哲.大学无机化学实验教学改革的思考[J].实验室科学,2008(3):28-29.

[5]宝金荣,朱晓伟,李文先.无机化学实验教学改革初探[J].实验室科学,2013,16(2):49-51.

第6篇:大学无机化学实验范文

[关键词] 无机化学实验 教学改革 绿色化学

高校化学医药类专业无机化学实验是以化学学科为支撑的,旨在培养学生动手能力和实验技能的一门重要课程,也是培养学生创新能力和综合素质的重要方法。因此,高校无机化学的实验教学显得尤为重要。但在无机化学实验中,由于化学试剂品种多、消耗量大,部分试剂含有较强毒性,反应过程中常放出有毒性的气体,因而无机化学实验常常带来污染,影响实验教师和学生的身体健康。如何减少实验过程中有毒试剂的用量,提高试剂的利用效率,减少对环境的污染已成为高校化学试验教学中需要解决的迫切问题。加快推进无机化学实验教学绿色化改革,即“绿色化学”教育,是解决此问题的根本途径,也是化学及化学实验课程与教学改革的重要指导思想。

一、绿色化学及绿色化学实验的内涵

绿色化学是近年来产生和发展的新兴交叉学科,是当今国际化学研究的前沿。它的主要特点是:充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境的排放;提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”;生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。它的具体内涵体现在五个“R”上,即应遵循5R原则:不用危险品(Reject)、减少用量(Reduce)、循环使用(Recycle)、回收再用(Reuse)、再生(Regeneration)。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用,是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用产物。绿色化学实验是在绿色化学思想的指导下,充分利用现有实验设备和各种实验条件以预防化学污染的新思想和新技术为指导对常规实验进行“绿色化”设计改革而形成的化学实验,使产品循环利用,这样既可巩固学生的基本实验操作能力,又可减少实验废物的排放,减轻对环境的污染。同时对提高人才培养质量,培养学生的创新精神、创新能力和拓宽知识面十分有益,为培养合格的化学教学和医药技术人才打下坚实的基础。

二、强化绿色教育,增强环保意识

绿色化教育不仅要落实在无机化学实验过程中,而且要贯穿在实验教学的整个环节。指导教师应在学生进入实验室的第一天起就对学生进行绿色化学教育,灌输正确对待和处理无机化学实验中的“三废”问题,无机化学实验中产生的“三废”具有废物量少、成分复杂、污染面广、时间不确定、难于集中等特点,对治理污染带来一定困难,若处理不当将对环境造成很大危害。在实验过程中教师应引导学生不断寻找有毒试剂的替代品,探索无污染环保功能的替代性装置。结合实验和知识讲座把绿色化学融合到实验教学过程中,让学生明白实验用到的有关有毒、有害药品对环境、人类健康的影响,以及它们的主要来源、污染环境的原因及防治的方法。

三、改革实验教学理念,创建以人为本的绿色化学实验

化学是一门以实验为基础的自然科学,无机化学实验以基本操作为手段,以化学试剂为原料,以验证课堂讲授的基本理论和知识为内容,培养学生基本操作能力、正确观察、精密思考和分析的科学素养,以及发现问题、分析问题、解决问题的独立工作能力和严谨的科学态度。多年来,广大教育工作者为了培养学生的创新能力,对“双基”能力培养的实验教学理念进行改革创新,构建了“以人为本”和“以学生为本”的新实验教学理念。新的实验教学理念更有利于学生个性和特长的发展以及学生创新能力的培养。无机化学实验教学过程中将产生大量危害人体健康和环境安全的“三废”,为此,我们对无机化学实验的教学理念进行了改革,将“实验绿色化”理念融入“以人为本”和“以学生为本”理念中,在培养学生创新能力前提下,通过对实验教学内容、手段和方法的改革,实现实验教学绿色化。

四、改进实验设计,实现实验教学绿色化

通过调整实验教学计划,合理安排实验项目和次序,尽可能地使前一个反应的产物转变成下一个实验的反应物或原料。这不仅是实现无机化学实验绿色化的一个重要途径,而且在一定程度上减轻了对环境的污染,有利于环境保护。

在现有的条件下,我们无法将全部实验及实验的全过程实行“绿色化”,但我们努力实现无机化学实验教学绿色化,以尽量少的化学原料和试剂获取尽量多的化学信息。在不影响实验效果前提下,微型化一些验证性实验。既能让学生观察到明显的实验现象,又能节省原料减少污染。实验结束统一收集实验废液待处理后再排放。

充分利用现有实验设备和各种实验条件对部分实验进行“绿色化”设计,重新组合或设计实验内容,综合利用实验产物,最大限度地提高试剂的利用率;通过调整实验次序,使一个实验的产物或废物成为下一个实验的原料,使本来存在的几次污染变为一次污染,甚至变得没有污染。

对于有有毒气体排出的实验,可通过改进实验装置,添加尾气吸收的设备,以减少污染。

绿色化学教育是化学教育内容上的重大更新,已经得到世界各国政府、企业界和化学界的广泛关注和重视,是实施可持续发展的重要组成部分。要实施绿色化学教育,教师必须有强烈的绿色意识,首先利用自己的言行去感染学生,使其逐渐产生对绿色化学的意识,然后结合具体事例巧妙而生动地渗透到教学过程的某些环节中,这样学生在学习知识的过程中,就自然地产生了保护环境、实施绿色化学的意识。我们在无机化学实验教学过程中以不同的模式将绿色化学理念和内容贯穿始终,让学生系统地学习绿色化学知识,教育学生树立绿色化学的思维方式,以适应时代和社会发展的需要。目前要搞好绿色化学教学还有许多工作要做,只有广大教师认识到绿色化学的重要性,积极参与有关的研讨和教学实践,绿色化学教育才能得到迅速的推广和普及。

参考文献:

[1]石孟琼,刘丹丹.试论医用基础化学实验教学中的绿色化学教学.中国中医药现代远程教育,2010,(11).

[2]金安靖.浅谈绿色化学.中国校外教育,2010,(4).

[3]欧阳玉祝,陈小东,彭晓春,王迎春,基于绿色化学理念的基础化学实验教学研究.化工高等教育,2010,(2).

[4]谢志刚,宋仲容,王家平.无机化学教学中绿色化学理念的渗透.化工教育,2006,(8).

第7篇:大学无机化学实验范文

关键词:微课;无机化学实验;师范院校;应用化学专业

中图分类号:O6573文献标识码:A文章编号:1674-120X(2016)29-0068-02收稿日期:2016-08-18

基金项目:绵阳师范学院“高等质量工程”项目(Mmu-JY1533)。

应用化学是介于化学与化工工艺之间的一个专业,其教学目的是培养理工结合的“应用”化学人才。从目前社会经济发展趋势来看,应用化学专业具有较好的社会需求,其人才培养是社会经济建设急需的应用型人才。在师范院校设立应用化学专业,就是利用师范院校化学学科扎实的理论基础,培养社会急需的应用化学专业人才[1]。无机化学实验是师范院校应用化学专业学生进入大学接触到的第一门专业基础实验课程[2],不仅可以加深学生对无机化学理论知识的理解,还可以让学生们通过各种类型的实验,掌握并提高实验基本操作技能,同时,在实验过程中,倘若出现一系列问题,就需要学生们运用所学理论知识去解决,这也无形中提高了学生运用理论知识解决实际问题的能力,并提高了他们学习化学理论知识的兴趣[3]。因此,无机化学实验是整个教学中的一个重要环节。

虽然无机实验教学经过几十年的发展,取得了很大的成绩,但是,传统无机实验教学还存在一些缺陷,影响教学质量的提高,主要表现在:①课程时间短,讲授时间受限。在传统教学中,教师要讲授的内容很多,但课时有限,因此老师尽量缩短教课时间以给足学生动手时间,因此不能深入讲解理论与操作的关联,从而造成学生操作不熟练,达不到预期教学效果[4]。②教师在教学过程中采用“灌输”式教学模式,学生每次来做实验都是实验前写预习报告,老师讲解一遍,再由老师进行示范,然后学生自己动手操作[5],从而导致学生只是机械地按实验课本要求的步骤操作,养成了“照方抓药”的陋习[6]。③传统实验教学模式以课堂教学为主,时空受限大,师生交流少。④无机化学实验可能会涉及一些仪器或者操作,然而实验课上教师往往面对很多学生讲解,由于受到视角限制,很难使每位学生都清晰完整地观看到所有操作细节,从而严重影响实验教学效果[7]。

随着现代通讯、多媒体和网络技术的发展,计算机、移动产品的普及,新的教学模式(微课、慕课)慢慢走进现代教学课堂,改变着无机化学实验的教和学。

下面笔者将对微课在无机化学实验教学中的作用进行探讨。

一、微课是慕课的基础 慕课是一种大规模开放式的在线课程,课程可以通过视频或课件的形式在网络平台上开放式在线访问,是整门课程的在线学习[8]。微课是指以解释某一知识点为目标,以短小精悍的在线视频为表现形式,以学习或教学应用为目的的在线教学视频[9]。在慕课和微课的关系上,围绕各学科及其知识体系的重点和难点,利用微课简短精练的教学形式,形成系统且逻辑严密的课程体系,微课是慕课开发的基础。

因此,在新的教育背景下,要建设好无机化学实验的慕课体系,一个重要的基础就是加强无机化学实验微课的研究和建设[10]。

二、微课在无机化学实验课程中的作用1微课有利于突破讲授时间的限制

传统网络教学或线上课堂以45分钟(一节课)的时间间隔来设置教学视频,然而一般学生在线学习10分钟后,能力和效率都将会慢慢降低。而无机化学实验的操作或实验步骤演示一般在10分钟以内,因此,在10分钟之内演示一个操作或者一个实验步骤的微课形式,十分适合无机化学实验教学。教师可以提前将实验操作制作成微课视频,把微课视频和PPT用QQ或者微信发给学生,让学生自主学习和反复观看,这样可以打破实验的时间和进度的限制,有利于培养学生的主体性。

2微课有利于克服“照方抓药”的陋习

由于无机化学实验教学的传统方式是填鸭式的讲课方式,教师讲授实验目的、实验原理、试剂及仪器、实验步骤等,然后学生按照实验指导书“照方抓药”进行实验。如果教师把微课和慕课联系起来,建立讨论群,让学生先通过微视频的形式在实验前熟悉实验仪器、操作步骤和注意事项等,并进行讨论,让学生对实验药品的量、试剂的作用、处理的步骤、可能会遇到的问题了然于胸,这样在实验的时候,既可以使实验教师节省大量的时间和精力来指导学生,纠正学生操作上的错误,又增加了师生交流,还可克服学生“照方抓药”的陋习,从而提高教学效果。

3微课有利于突破空间的限制

关于无机化学实验中仪器(比如分析天平、滴定管、容量瓶、移液管)的使用,在传统教学中,由于往往面对很多学生讲解,受到视角限制,很难使每位学生都清晰完整地观看到所有操作细节,从而严重影响实验教学效果。因此教师可以把分析天平的内部元件构造和使用方法、操作步骤等,把滴定管、容量瓶、移液管的使用和滴定过程录制成视频,然后以微课的方式讲授或者传给学生自己观看,这样就会避免由于视角的限制而看不清晰的情况,从而不留下教学死角,这样学生会做实验了,实验做成功了,也会大大地提高学生做实验的积极性和主动性。

三、结论 微课教学模式冲击着师范院校应用化学专业无机化学实验师生的教和学,而且,这种影响力将随着学生知识视野的拓展、自学能力的提升而愈演愈烈[11]。然而,在无机化学实验课程中实行微课教学目前还处于设计阶段,还需要各方面素质的提高以实现微课与传统教学的尽快结合,从而提高学生学习兴趣,引导学生自主学习。

参考文献:

[1]田瑞芬, 周运友, 周双六师范院校应用化学专业课程体系与教学内容的改革――以安徽师范大学应用化学专业为例[J]广东化工, 2013, 40(24): 156,143.

[2]丁立军, 贺文英, 杨秋林, 等应化专业无机化学实验教学改革的实践和探索[J]内蒙古农业大学学报(社会科学版), 2013, 15(4): 66―69.

第8篇:大学无机化学实验范文

1无机化学研究性教学的必要性

化学实验是解决化学有关实际问题的主要途径,化学教学尤其应注重实验教学。通过化学实验开展研究性教学,可以增强学习的趣味性,提高学生学习的积极性,引导他们自觉地应用无机化学理论知识分析并解决实验中遇到的问题,同时在这一学习过程中自然而然地掌握实验技能。然而,传统的无机化学实验课所开设的内容多以验证性实验为主,实验课的主要目的是加深对无机化学理论的理解,而且每个实验相互独立,忽视了整个实验的内在联系,忽视了学生对实验中出现问题的思维能力、分析能力、综合能力、科研能力、创造能力的培养,结果培养出来的学生不能满足用人单位的实际需要,缺乏实践技能和解决生产实际工作中遇到问题的实践应用能力。为了改变这一现状,培养既具有专业基础知识的学生,又要让学生具有职业素养,具有职业发展的潜力,实践技能过硬的应用技术型化学化工人才,有必要改变原有的验证性实验教学模式为以培养学生实验技能及实践应用能力为主的研究性实验教学模式,而在课程内容上选用研究型实验取代验证性实验[3-6]。

2无机化学实验研究性教学的设计原则

开展无机化学实验的研究性教学既应强调以学生为主体,也要同时,也应该重视教师的指导作用。在研究性学习实施过程中,教师应把学生作为学习探究和解决问题的主体,并注意转变自己的指导方式,调整实验课程内容。本研究基于研究性教学模式的的设计原则构建无机化学实验研究性教学体系。

2.1主体性原则

主体性原则是指以学生为教学主体,让学生充分发挥自己的积极主动性和创造性,积极地发现、分析及解决问题。而如何调动学生的积极性,让他们成为学习的主人,这也一直是实验教学中的一个难题。可以考虑从几个方面着手,一是修改无机化学实验课程内容,开设无机化学研究型实验,改编或剔除原有的验证性实验。由于传统无机化学实验内容多偏重于元素化学实验内容,形式机械,这较大程度上降低了学生实验的兴趣和新鲜感;二是增加作为教学主体的学生活动,让学生积极参与其中。传统的教学模式,教师处于主导地位,教师活动多,而学生的活动少,或是机械重复教师的指令。研究性教学则让学生处于类似科学研究的情境中,即面对不确定或未知的情境,让学生主动去探索和发现新问题、新知识,并能尝试运用已有知识解决它。让学生在研究探索的过程既学到实验知识,又体会到做实验的乐趣。当然并不说不需要教师指导,教师要在课题的选择、实验方法、原理及技能等方面进指导,让学生学会主动学习。

2.2问题性原则

问题性原则又称课题性原则,开展研究性教学的前提条件是确定好研究课题。爱因斯坦曾说过,“发现问题比研究和解决问题更重要”。问题的确定是研究性教学的首要步骤,它直接影响研究性教学的水平、价值及学生兴趣。教师要培养学生的观察能力,引导学生从自然界、日常生活、工业生产或教科书中去选择化学相关问题或课题,围绕问题或课题去寻找资料和提出解决问题的方案。同时,也要培养学生独立和批判性地思考问题的能力,不要人云亦云,要敢于提出不同想法或实验方案,既使最后得出的结果是错误,也能锻炼自己的思维能力。

2.3可行性原则

在研究性课程教学中培养大学生的独立思维能力和创新能力毫无疑问是非常重要和必要的。然而如果我们过分强调研究性教学的研究性和主体性,一旦把握不好,则会失去对课程教学的掌控,降低教学质量,得不偿失。研究性教学应该让学生围绕“课题”展开具有研究性特征的学习,进行学习的基础是学生已经掌握的理论知识和实验技能或要求在实验中学习的新实验技能。针对大一本科生进行的研究性教学属于基于课程学习的研究性教学,而不是针对研究生开展的以课题研究、发明创造为目的的研究性教学。由于两者的教学目的不一样,因此,研究性课程教学的可行性对于大一新生显得尤为重要,这一原则的实现需要教师以教学为主体,研究作为手段,把握好所选择问题在实验上的可行性,学校现有资源的可行性及学生知识技能的储备与问题解决的可行性。总的来说,基于课程学习的研究性教学不需要太“高、大、上”,难度不应太高,尽量贴近学生层次及知识储备,选择学生耳闻目睹生活相关及与工业生产相关的无机化学问题。这一点教师要把好关,否则适得其反。同时学生已经掌握的理论知识和实验技能或要求在实验中学习的新实验技能能够解决这些问题的实施,使学生通过研究性教学中的研究手段学习到新的实验技能,加深对知识的理解,积累对解决问题的创新方法和经验,并激发学生无机化学实验学习的兴趣。

2.4创造性原则

对于大一学生而言,在研究性学习过程,不强调他们进行课题的创新发明,而强调以“研究”为手段,通过研究性教学激发学生的创造潜能,培养他们的创新能力。这也是研究性教学的主要目的之一。研究性教学对教师而言是一种需要创新的教学活动,对学生而言是一种需要创新的学习活动。整个研究性教学过程中,需要有创新思想才能发现问题,要用创新的方法从问题中筛选可行的课题,也要用创新的观念去选择适当的研究方法或实验方案,还要采用创新的手段来探索问题的本质,然后用创新的措施去分析问题的根源,最后用创新的眼光去总结课题的成果,所以创造性思维能在研究性学习活动中能得到广泛的应用。

3无机化学实验研究性教学的实施思路

实验无机化学实验研究性教学要遵循研究性教学的上述原则,坚持以学生为教学主体,研究为手段,处理好学生对理论知识和实验技能的掌握和创新能力的培养之间的关系,发挥教师在教学过程的指导作用。

3.1开设研究型实验

无机化学实验对大学化学实验是启蒙课程,课程内容的选择要考虑学生的实验技能层次,问题的提出应以无机化学实验基本操作和技能为主线,以开设研究型实验为主,初期可由教师提供课题,学生查阅资料,设计实验方案,经教师审核后独立完成实验,并学会在实验后分析实验中出现的问题和总结实验结论;后期由学生自己提供课题,方案设计及实验均独立完成。鼓励学生采取的实验方案尽量不同。每届学生提出的课题也是对课程内容很好的补充。

3.2加强教师的指导作用

尽管研究性教学强调学生的主体地位,但也不能忽视教师在教学过程的指导。研究性教学仍然属于课程教学,只是有别于传统的教师讲授为主的教学模式。首先教师要确定实验的目的及实验要学习的新实验技能,新的实验技能还是需教师讲授;其次学生课题的提出需教师的指导,使课题具有可行性;最后在实验完成阶段,教师应引导学生进行课题的探索,既不可以按已有的教学模式包办代替学生的自主学习,也不能放任自流,不闻不问。因此,教师如何恰当地把握学生的自主学习和其指导作用对研究性教学的水平和目的达成都至关重要。

3.3建立实验保障体系

要完成研究性教学,建立实验保障体系是必要的。首先,加强实验队伍建设,实现理论教师和实验教师的一体化。课程教师既负责理论课教学,又负责实验教学。这样做的好处在于可做到教师对于无机化学理论及实验技能有充分地了解,指导教师可以很好地对研究方法和路线进行严格的审查和科学的论证,保证研究方法和路线的科学性和可操作性,确保研究型实验的顺利进行;其次改革无机化学实验考核标准,从课题提出的可行性、实验方案设计的可操作性、实验操作的规范性、实验结果分析的合理性及实验的创新性等方面综合评价学生的实验成绩。

4结语

第9篇:大学无机化学实验范文

关键词: 无机化学 化学实验 计算机模拟

无机化学是一门理论性强且知识较为抽象的学科,其对化学实验教学有较高要求。由于受技师学院学生素质参差不齐的影响及无机化学实验中有毒物质的危害影响,我院传统的无机化学实验教学模式存在较大局限性,无机化学实验教学达不到应有效果。当前改变传统的无机化学实验教学模式已成为我院无机化学教学工作的重要课题。

一、无机化学实验化学实验的局限性

1.化学实验中会接触到一些有毒化学品

在无机化学实验中,无论是学生还是教师都会接触到品种繁多的化学品,其中有一些是有毒的化学物质,像做化学实验经常会用到的氯气、一氧化碳、亚硝酸盐等。还有些化学品比如氢气等具有易燃易爆的危险性。

2.传统的化学实验室无法完成一些气体及微观化学实验

无机化学中一些非常抽象的理论知识,比如化学反应速率理论中涉及的N■O■转化为NO■的反应,由于这个反应过程中有颜色的变化,可以很好地解释化学速率的快慢及化学平衡中压力对化学平衡的影响问题,但是这个实验是气体实验,还涉及气体的压力条件,在实验室根本完成不了。另外,无机化学实验中还涉及一些物质的微观结构,比如氧化还原反应中电子的得失情况,原子核外电子排布的三个原理及原子轨道的概念,以及杂化轨道理论,等等,这些利用宏观的化学实验根本解释不了。

3.学生的学习主动性差

在传统的化学实验教学中,教师讲解实验步骤,实验注意事项,演示实验过程,学生只是机械记忆,被动接受,盲目跟随老师完成既定的化学实验,很少尝试采取不同的实验途径,从而导致学生不会积极主动地深入思考,不会自己主动地解决问题。这样的实验方式导致学生独立自主的分析问题、解决问题的能力得不到锻炼和培养。

二、计算机模拟实验的优点

计算机模拟化学实验利用现达的网络技术、计算机三维动画技术,模拟真实的传统化学实验的场景和实验仪器,使学生在虚拟实验台上完成实验教学项目,提交实验报告,并完成实验技能测评。与传统化学实验相比,具有以下几方面优点。

1.提高学生自主学习能力

计算机模拟的化学实验,有动听的声音解说、生动的演示画面及详尽的文字解释,综合了静态信息和动态信息,能有效调动学生的视听感官感知信息,激发学习兴趣。在模拟实验中,学生可以自主选择实验仪器和实验药品,自行设计实验,有利于培养操作能力、分析判断能力、设计能力和创新意识。

2.创设清晰直观的学习情境

无机化学中涉及的如原子轨道杂化过程、原子轨道杂化后形成的分子在空间几何的构型等微观原子轨道杂化理论,其仅靠老师讲解,学生难以理解抽象的理论知识。但是计算机模拟实验,以动画形式模拟了分子中原子在微观状态下的轨道杂化过程,通过3D技术,使学生从三维立体的角度观察到肉眼无法看到的分子结构,这样能使得抽象的知识直观化。学生在清晰直观的情境中能有效提高学习效率。

3.实验过程绿色环保且安全

大多数化学实验试剂具有易燃、有毒和腐蚀性特点,并且实验过程中难免排出废气、废水,污染环境。但是计算机模拟化学实验,有效避免了使用有毒化学品,实验过程中学生不必进行具有危险性的实验操作,从根本上消除了较多不安全因素,也避免了实验后废弃物产生,绿色环保。计算机还会模拟一些点燃可燃性气体,由于未验纯度而造成的爆炸事故及一些由于操作不当而造成化学药品污染的现象。通过这些错误实验操作的模拟,能让学生亲身感受到错误操作带来的严重后果,从而发挥提醒与警示的作用。

三、技师学院引进计算机模拟化学实验的对策构思

根据技师学院人才培养的目标,其可以将计算机与化学实验结合,构建“一体化”的化学教学体系。通过教师的专业理论教学联系实验实践教学而达到化学教学中培养生产、建设、管理及服务所需的高技能人才培养的目的。以我院的材料系为例,材料系化学教学有条件实行“一体化”教学模式。

当然“一体化”教学模式的实施,需要我院材料系在原有教材、场地及师资等方面加以改进与优化。另外,材料系在实行“一体化”教学模式时,应该积极借鉴我院自动化系和机电系采用的“双师”教学模式,促进“学生乐学、教师愿教、教学相长”的良好局面的形成。为此,我院材料系应该从如下几方面开展工作。

1.教材一体化

实施教材一体化,需要将传统教材改为任务驱动型教材。传统教材侧重理论知识,专业操作技能所占比例太少,导致学生迟迟不能建立起专业意识。其实,经过多年教学实践,一些专业教师都积累了较丰富的教学经验,能够清晰了解学生在某一阶段所应掌握的实验操作技能与毕业技能鉴定标准,让教师编制适合学生的任务驱动型教材,有较大可行性。

2.教学场地一体化

实施教学场地的一体化,需要我院建设既能适合理论教学又能进行化学实验操作技能实训的“一体化”教学模式的实验室。只有在这种一体化教学场所中,学生才能一边听老师讲解一边进行实验操作,还有利于老师及时纠错。现阶段我院材料系要积极进行微机室改进,在微机中装上相应的计算机模拟化学实验软件,为材料化学一体化教学提供保障。