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无机化学与分析精选(九篇)

无机化学与分析

第1篇:无机化学与分析范文

传统的无机与分析化学以讲授为主,这种教学模式不利于学生主体性发挥、不能因材施教、不能有效地激发学生学习兴趣、不利于学生能力的培养。分组式教学通过科学分组、合理分工,严格监督、合理考核,加强指导、注重沟通,注重总结、及时反馈增强了学生自主学习兴趣、活跃了课堂气氛、提高了学生能力、促进了教学相长。

关键词:

分组式教学;无机与分析化学;教学

无机与分析化学是是研究化学基本原理、无机化合物的性质及其规律和化学分析、简单的仪器分析的方法及其应用的课程,该课程是深入学习其它大学化学课程的基础。目前该门课程是我校化工、轻化、环工、生工、制药等专业的本科一年级学生专业基础课,共80学时,开课时间为第一、二学期,基本操作与化学基础实验24学时,第一学期开设,化学与仪器分析实验36学时,第二学期开设。使用的教材是浙江大学主编的“十一五”国家规划教材。课程组根据学生学习情况和教材的内容将无机化学和分析化学涉及的四大反应和化学反应平衡的内容整合在一起讲授,元素及其化合物性质与分析化学中沉淀滴定原理、氧化还原滴定方法和试样分解结合在一起讲授[1]。无机与分析化学理论课课堂教学中,主要以教师讲、学生听为主,在课堂上学生提出疑问的机会少、相互交流的机会少。在讲到一些理论性较强、较抽象的章节如物质结构基础这一章时,往往有大部分同学觉得很难理解继而丧失学习的兴趣。为了提高课堂学习效果,有必要认清单纯运用讲授法的缺点,改革教学方式,将分组式教学引入到无机与分析化学教学中。

一、无机与分析化学教学中单纯运用讲授法的弊端

(一)不利于学生主体性发挥

在无机与分析化学的理论课上教师往往采用讲授法将知识灌输给学生,学生被动地接受知识,虽然在传授知识方面是高效的,但如果教师讲解知识的过程中忽视学生的体验,往往会使讲授内容枯燥乏味。如果教师在讲授过程中不注重与学生互动,引导学生积极思考,那么这样的课堂对于培养学生的思维能力起不到应有的作用。学生在无机与分析化学课堂上相互交流的机会少,他们作为一个完整的人的广阔发展空间被限制在狭窄的认知领域,他们的情感体验被忽视,他们的个性得不到发挥。容易产生“身在曹营心在汉”的学习状态和厌学情绪。

(二)不能因材施教

学生个体的智力发展水平有很大的差别,不同地区高中化学学习程度也有很大的差异,有的学生没有系统学习过化学,有的学生参加过化学竞赛并获奖,这就需要针对学生学习化学的基础因材施教。而在大班授课时很难做到因材施教,基础差的学生跟不上老师的思路,基础好的学生容易“吃不饱”。往往在讲授无机与分析化学课程时,学习基础好、肯在课后用功的学生和学习基础不好而又不肯在课后用功的学生在几节课讲完之后就会有很大的差别。学习用功的学生能够独立完成作业,课堂上能跟住老师讲课的思路,学习不用功的学生抄袭作业,课堂上不注意听讲。长此以往,会出现学生的两极分化现象,最终影响考试成绩,不利于提高学生学习化学的能力和让每个学生的才能都得到提高和自由发展。

(三)不能有效地激发学生学习兴趣

长期以来,学生习惯于从教师那被动地“听”来知识,依赖于教师帮助分析问题和解决问题,逐渐形成学习上的惰性,不利于学生学习主动性和积极性的培养,沉闷的课堂氛围也不利于激发学生的学习兴趣。教学中往往会形成教师讲课讲得很清楚,学生听起课来很明白,做起题来很迷糊的状况。如果教师“满堂灌”,学生被动听,教师不注重学法指导和启发学生积极思考,就更不能有效地激发学生学习动机。

(四)不利于学生能力的培养

在无机与分析化学课程教学中,传统的教学方式往往是教师一言堂,课堂气氛沉闷,对于上课不提问学生的教师来说无机与分析化学教学的课堂就是满堂灌。这不仅不利于培养学生的独立学习、独立思考的能力,也不利于学生分析问题、解决问题的培养,更不利于培养学生沟通能力、语言表达能力。课堂上既没有学生的合作交流与讨论,也没有深度的思考和判断,以学代思、重学轻思的现象十分普遍,忽视学生在学习过程中的学思结合。实验作为无机与分析化学课程的重要部分对于培养学生的实际操作能力,巩固所学的基础理论知识具有重要的作用,但在基础化学实验教学中学生往往只是照方抓药,虽然基本操作能力得到一定的锻炼,但创新思维并没有得到锻炼、创新能力并没有得到提高。鉴于单纯运用讲授法存在以上缺点,教师探索了分组式教学在无机与分析化学课程教学中的应用,在激发学生主动性和学习兴趣方面取得了显著成效。

二、采用以学生为中心的分组式教学

根据马斯洛的需求层次理论,人除了有低层次的需求如生理需求、安全需要外,还有高层次的需求如尊重需要、自我实现的需要等[2]采用分组教学能够有利于教学中以学生为中心,满足学生更高层次的需求。分组教学是教师将学生分成若干小组,使学生在组内有明确的分工,学生完成自身所分担的任务,通过互相合作共同完成小组学习任务的一种教学方式。在无机与分析化学教学中运用分组式教学能够调动每一名学生参与课堂教学,培养学生的学习积极性,调动学生积极思考问题、充分展示自我,使学生语言表达能力、组织能力、合作能力等都得到提高。在实施分组教学的过程中要注意将学生科学分组、合理分工,对小组内部学习活动严格监督、建立合理的考评机制,同时教师要加强与学生的沟通,注重课堂教学过程中的总结与指导。

三、应用分组式教学的注意事项

(一)科学分组、合理分工

由于是大班授课,因此如何科学地分组、合理分工是教师首先要解决的问题。将学生按寝室分组可以方便学生课后的交流学习,是一种可取的分组方式,经过教学实践证明,采用按学生学号分组、按学生自愿分组、和按寝室分组三种分组方式中,按寝室分组的学生期末考试平均成绩高于其他两种方式分组的考试平均成绩。按寝室分组后,每个行政班有4~5个小组。每小组6名学生。分组后要明确各组员在小组的任务,设立组长1名,负责组织组内的成员学习与讨论等;记录员1名,负责记录小组内各位同学的学习表现;材料员1名,负责收集学生讲课所需的资料;汇报员1名,负责向教师反映组内学生学习情况;检查员1名,负责检查组内学生作业情况;监督员1名,负责监督各组员是否履行自身的职责。组长可以根据组内同学的情况调整各组员的负责事项,教师可以根据情况调整组长。

(二)严格监督、合理考核

学生在小组内的学习及课堂表现,与其平时成绩挂钩,并由组内的记录员协助教师完成平时成绩的记录工作。如主动回答问题的学生平时成绩按回答问题的情况加0~2分。主动讲课的学生按讲解内容和讲课情况在平时成绩中加2~4分。如果学生无故旷课或不能及时交作业等,则该组的每个成员的平时成绩都要扣分[3]。如果在期末考试中某小组学生的成绩没有不及格的,则该组平时成绩每人加1分。

(三)加强指导、注重沟通

分组式教学将一些难度不大的教学内容分成若干部分让不同小组学生自己讲解,一方面加深了学生对所讲内容简介的理解,另一方面使学生的表达能力得到充分地锻炼和提高。这种方式打破了理工科课堂沉闷的气氛,充分锻炼了学生的语言表达能力、团队合作能力,提高了学生的综合素质,增强了学生间的互帮互助、团结共进。将学生分组并布置适当的任务后,教师要加强对学生的指导,告诉学生收集资料的方法,一方面在课前给学生提供必要的讲课资料,如讲课用的讲稿等,指导学生制作PPT,在学生上讲台之前进行必要的试讲把关;另一方面,在学生讲完之后师生进行必要的总结和点评,让学生知道学习的重点,掌握学习的难点,了解讲解过程中哪些是值得肯定的,哪些是存在问题的。

(四)注重总结、及时反馈

无机与分析化学课程总结分为每节课的课堂小结和每章讲完后的章节小结。课堂小结要针对学生课堂讲课情况及时纠正讲解内容及方法上不恰当之处,鼓励和表扬学生讲解独到的地方。章节小结要提纲挈领,以图示的方式(如图1)帮助学生记住学习重点,对教材的内容进行高度概括。要求学生在每学完一章内容后自己将本章内容总结到一张纸上,使学生掌握原子结构、元素与化合物基本性质、酸碱反应、氧化还原反应、沉淀反应和络合反应有关理论及计算,了解紫外—可见分光光度法的原理和方法。对于学生的作业普遍存在的问题及小组内批改作业发现的问题要及时讲解,以免影响后继学习。

四、分组式教学在无机与分析化学教学中的应用效果

(一)增强了学生自主学习兴趣

分组式教学实现了在课堂上从以教师为中心向以学生为中心的转变,从以知识传授为中心向以能力培养为中心的转变,提高了学生的自主学习意识,增强了学生自主学习兴趣。教师在讲前言课时将本课程的学习方法、教学方法讲清楚,做好分组和任务布置。学生在小组学习中互相合作、共同学习,学生间的合作与交流机会增多,提高了学生的学习效率和学习热情。教师提前布置的教课任务增强了学生的主动学习的意识,学生的学习与交流由课堂到课外,让学生提前学习、做“小先生”的方式增强了学生的学习兴趣,提高了学生学好无机与分析化学的自信。

(二)活跃了课堂气氛

让学生分组学习、讨论,讲授部分内容,对活跃课堂气氛起到了显著的效果[4]。课堂上经常爆发出学生们对同学鼓舞的掌声。教师在讲课时经常提问调动学生积极思考,把重点内容转化为问题提问学生。如在学习物质结构基础时四个量子数是一个重点的内容,在学习这部分知识后提问学生四个量子数的取值和意义。教师告诉学生每一组量子数都是薛定谔方程的合理解,一组量子数确定后就能够描述特定的电子运动状态。要求学生将宏观物质和微观粒子运动状态区别开。同时,在讲这部分内容时通过讲一些科学历史故事如密利根油滴实验、光电效应的发现实验等提高学生的听课兴趣。

(三)实现了因材施教

在无机与分析化学课程教学中,为了避免好的学生“吃不饱”,后进生跟不上,教师将搜集到的多个学校的教学课件分享给学生,让学生在业余时间学习。利用分组学习充分发挥不同学生的才智,在小组内学生可以取长补短,化学基础好的学生教基础差的学生,学生间互相学习,利用学生的集体荣誉感激发他们的学习动机,使学生在小组内合作学习与小组间竞争环境中充分发挥自身的潜能,更有利于因材施教。

(四)提高了学生能力

通过分组学习,让学生在组内担任不同角色,讲解部分内容,既培养了学生查阅文献的能力,提高了组织能力和沟通能力,又培养了学生自主学习能力和制作课件的能力,还锻炼了学生的语言表达能力。通过小组内合作培养了学生的团队意识、互助精神,增强了大学生的集体主义荣誉感,增进了同学间的友谊。学生通过承担组内责任、在学习过程中团结协作,学会学习、学会做事、学会做人、学会合作、实现共同进步[5]。

(五)促进了教学相长

让学生走上讲台自己讲授部分教学内容有助于教师熟悉学生的理解方式,更有利于教学相长,进一步提高教师的教学水平。教师作为指导者要尽可能多地为学生学习提供各种信息,因此需要查阅更多的资料并引导学生利用各种教学资源,让学生了解查阅文献的基本方法。教师在课后加强了与学生的沟通和交流,对学生在课堂上讲解的内容给予及时点评并让学生做出评价有利于培养学生的反思习惯。在无机与分析教学中应用分组式教学法并不是完全抛弃讲授法,对于一些难点的内容还是应该以教师讲授为主,小组讨论为辅,否则完全让学生代替教师讲授不容易把难点讲透,学生们听不明白就容易引起畏难和厌学情绪。分组式教学法实现了因材施教,提高了学生各方面的能力,是对传统的讲授法的有益补充。

参考文献:

[1]贾之慎.无机与分析化学[M].北京:高等教育出版社,2008.

[2]马斯洛.马斯洛人本哲学[M].北京:九州出版社,2009:52-57.

[3]张华山,郭小峰.“无机及分析化学”课程教学与体会[J].中国大学教学,2013(10):49-51.

[4]何春元,余维虹.高等数学大班课实施“分组讨论式”教学的实践与思考[J].大学数学,2010(5):15-17.

第2篇:无机化学与分析范文

关键词:现代仪器分析;环境无机分析;化学分析

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.199

1 前言

随着科学技术的进一步发展,如今在很多方面上现代仪器分析要优于传统的分析方法及仪器,因而能够更好地应用于更加复杂的环境无机分析中。相关人员应该要对现代仪器作用及意义进行充分认识,并在其中投入更多的关注,积极地探索环境无机分析化学中的应用效果,以促进现代仪器分析作用。

2 环境分析

(1)样品组分复杂。人类在生产生活的过程中会对环境造成一定程度的污染,具有种类繁多且排放量大的污染物,从而使得在环境中多大十几种甚至上百种的污染化合物,进而也在一定程度上增加了环境介质组成成分的复杂性。比如水,由于一些因素的影响也会导致其出现固态、液态、气态三种完全不同的形态。

(2)样品组分缺乏稳定性。一般来说,物理、生物以及化学性质等多个方面因素均会在一定程度上影响并作用于环境污染物所具有的稳定性。但能够对环境污染物造成直接且最大的影响因素在于样本的本身,主要原因在于样本本身所具备的复杂特点与污染物之间会发生一系列的反应。并且,其他因素也会在一定程度上影响或改变污染物的性质,如环境介质便会对污染物造成影响及变化,甚至还会导致迁移变化的发生。除此之外,勿污染物在收集、贮存及分离的过程中,试剂或者其他因素均会对样品组分构成造成一定程度上影响及作用。因此,实验者在对环境分析的过程中y以保障样品的稳定性。

(3)种类繁多。在实际分析的过程中会遇到复杂多样的样品种类,其种类的复杂与繁多性使得难以归纳污染物的来源。在分析检验的过程汇总具有形形的样品,且这些样品大多是紧密联系着与人们生活及日常有着极其密切关系的空气、水以及土壤等。根据相关的研究资料表明,如今空气污染源已经被检测出的类型高达三百多种,且多氯联苯也对环境问题造成很大的影响。

(4)含量较低。一般来说,在对污染物样品进行检测的过程中普遍存在较低的组分含量,在这个情况下,由于这个特点的存在从而便导致检测组的样品含量不高,进而影响检测组分的找到,也难以发现出检测组分,最终为了提高检测水平就不得不进一步提高检测方法以及检测相关仪器的要求。只有这样,才能够显著地提高仪器的精准性,才从而保证得到一个科学合理的化学检测结果。

3 现代仪器分析方法

(1)色谱分析法。色谱分析方法在现代仪器各种分析方法中属于一种非常常见的检测方式,此种检测方法在实际应用的过程中主要是借助将样品展开分离工作的前提下,再进一步开展更加细致的分析工作。色谱分析法在实际应用的过程中其主要的作用原理在于借助污染物中的不同成分所具有的不相容特点,然后在此基础上利用不同成分所具备的不同吸附效果及分配系数等,对混合物进行分离工作后再对其进行准确地测量及分析。此种检测方法能够在一定时间内,针对所要检测的样品开展定性及定量分析工作。鉴于此,色谱分析检测方法在环境无机化学分析中得到了被较为广泛的利用以及推广。

(2)原子荧光法。一般来说,现代仪器分析方法中最为常用的方法主要包括原子荧光法,而源自荧光法主要由三种类型构成,包括石墨炉原子吸收、氢化物原子吸收以及火焰原子吸收三种类型。在化学分析的过程中利用源自荧光法能够较为精准且科学的对检测与分析水里的金属元素。原子荧光法目前已经被广泛地应用于环境分析中,对于水中的八种元素,通过原子荧光仪器也能实现对其的有效检测,此种检测方法在对容易转变为氯化物元素时,具有干扰机体程度低。灵敏且准确的特点。除此之外,相关研究资料表明,对光绪皇帝的死因分析的过程中,借助中子活化分析技术以及X-射线荧光光谱等技术方式对其遗体的相关部分的分析检测工作,得出其死因是由于As中毒而导致。

(3)质谱法及联用技术。目前在实际检测的过程中所采用的质谱法,其主要的作用原理便是将获取到的样本放置在离子源里,然后再通过电离的方式来获得带电离子,在此基础上再通过使离子高速运转的方式来穿过磁场,离子便会根据不同的质荷比而相应地产生出分离现象。质谱便由此构成,在实际分析与研究的过程中再结合最终形成的质谱线所处的位置及强度开展相关工作。根据相关的研究资料与实际工作状况来看,质谱法在分析与检测的过程中能够针对自然环境中的土壤、空气以及有机生物等各种物质,来开展相关的分析及测量工作,从而便能够获得科学可靠的检测结果。因此,在环境无机化学分析过程中,质谱法及联用技术得到了广泛地应用及推广。

4 结束语

综上所述,随着技术的发展以及环境的恶化,传统的检测仪器及方法从目前环境坚持标准角度而言已经不能满足当前要求,大部分检测分析工作为了能够得到更好的开展还是需要依靠现代仪器的辅助。结合现今的发展水平来看,传统分析方法已经很难满足现代环境无机化学分析的需求,而现代仪器分析的方法应用已经成为了必然的趋势,且连续自动化的方式也逐渐的取代过去的手动方式。除此之外,自动化现代仪器设备在现阶段的环境分析过程中得到非常广泛的应用,并且还处于不断的推广中。

参考文献:

[1]张莉,郝敬宇.环境无机分析化学中关于现代仪器分析的应用与展望[J].价值工程,2014(35):291-292.

[2]李赞忠,乔子荣.现代仪器分析及其发展趋势[J].内蒙古石油化工,2011,37(21):1-4.

[3]马晓丽,勉强辉,孟磊等.现代仪器分析实验课程的教学改革与探索[J].科教文汇,2012(01):64-64,84.

第3篇:无机化学与分析范文

[关键词]网络课程;无机及分析化学;立体课程建设;实践

[中图分类号]G642.0 [文献标识码]A [文章编号]1005-4634(2012)02-0100-03

山东科技大学的《无机及分析化学》不仅是应用化学和化学工程与工艺专业最核心的专业基础课,也是矿物加工、生物工程、环境科学与环境工程、无机非金属材料工程和高分子材料与工程等近化学专业的核心基础课程,主要为学生进一步学习《有机化学》、《环境监测》、《食品理化检验》、《高分子化学》、《生物化学》、《生化实验技术》、《仪器分析》等核心专业基础课打以及做毕业论文打基础。

《无机及分析化学》课程是一门理论与实验相结合的课程,针对不同专业的需要,山东科技大学有两种方式进行教学:一种是将无机化学与分析化学整合成一门课程的短学时教学(近化学专业),一种是将无机化学与分析化学分开授课的长学时教学(化学专业)。

《无机及分析化学》网络立体课程主要包括理论教学和实验教学两部分,经过十多年的教学改革和课程建设,形成了一套以培养应用型人才为特色的教学内容体系:在理论教学方面,本着应用为目的,够用为度、适量超前的原则,以定量分析为主线,设置化学基础原理和化学分析原理与技术两大块教学内容,准确、简明的阐述最基本的无机及分析化学原理和规律,并使“分析与应用”贯穿于整个课程教学内容之中,体了重基础、强应用、为专业服务的特色。在实验教学方面,按照“基础一综合一应用”的思路设计的实验教学内容,突出基础技能为专业技能服务的特点,强化综合技能的训练。

1 《无机及分析化学》课程系列教材的建设实践

教材的建设体了教学思想、培养目标、教学内容和课程体系的改革,是网络立体课程建设的重要组成部分,是有效解决教学内容和教学方法存在问题的关键。

根据山东科技大学近化学、化工类专业本科生对化学基础知识的要求,以少而精、精而新的原则,将传统教学内容与代新知识相结合,对无机化学、分析化学、普通化学内容进行整合、革新和优化,注重对学生进行素质教育,编写出版了21世纪高等院校教材《无机及分析化学》、《无机及分析化学实验》和《分析化学实验》。这些教材注重处理传统学科与新兴交叉学科知识的关系,在阐述基本原理和知识的基础上注重内容的更新,体了材料、环境及生物类学科与化学学科的交叉与融合。将化学热力学知识融入全书有关章节,并将四大平衡和四大滴定分析法有机结合。理论教学以化学热力学基础、物质结构、四大平衡为重点,适当简化四大滴定分析法,而使其在实验教学中加强简化分子轨道理论、晶体场理论等难度较大的内容。编写了绿色化学概论、材料与化学、生命与化学、环境与化学等作为培养学生兴趣和扩大知识面的阅读材料。通过阅读材料部分的学习,既可使学生了解本专业的发展动态,扩大知识面,又能使学生了解化学基础理论在相关学科中的重要地位,激发他们学习化学知识的兴趣和热情。编写中力求使教材简明扼要、概念准确、重点鲜明、深入浅出、通俗易懂、理论联系实际,适用于矿物加工、材料、环境、生物工程等主要专业大类。

2 《无机及分析化学》课程立体化网站的建设实践

按照国家、学校新修改的教学大纲的要求,对《无机及分析化学》课程进行了网络立体化的全面建设,建立了《无机及分析化学》课程网络平台。将课程简介、师资队伍、理论教学、实验教学、教学互动、教学视频和化学资源等栏目的内容公布在山东科技大学的网站上。目前无机及分析化学理论教材、实验教材、学习指导书、电子教案、课程网站等学习资源已经形成了全方位、立体化的课程教学体系。学生可不受时间和空间的限制,掌控自己的学习过程。

在教学理念方面,把培养学生的科学素质和创新精神放在第一位,把无机及分析化学课建设成为既是学生学习科技知识的基础课,又是培养学生科学素质的基础课。理论课教学以无机化学基本原理为主,以物质结构基础为依据,以四大平衡原理为重点,以重要元素及其化合物的结构、组成、性质、变化规律及其含量测定为目标,以指导学生自我学习为方法。实验教学以化学分析技术和技能训练为核心和重点,强化基本技能训练,强调系统分析问题和解决问题,重视系统性、综合性、设计性实验。矿物加工、材料科学、生命科学、环境科学等诸学科的研究和发展都离不开无机化学、分析化学原理和技术的进步与发展,要不断建立矿物加工类、材料类、环境类、生物类几个模块相关专业的课程体系和教学内容。

3 在教学实践中改革教学方法,增强师生互动

网络立体化教学的多样性,给不同层次的学生提供了适合自己的教学平台。学分制的改革,作为基础课的《无机及分析化学》的学时数也在减少,这对教学内容和教师的教学水平提出了更高的要求,必须不断进行教学内容更新,教学方法、教学手段及考试方法的改革。无机及分析化学内容广泛,涉及物质结构理论基础、化学反应基本原理、溶液平衡、化学分析、元素化学、部分仪器分析等内容。课程讲授不可能面面俱到,要在吃透教材的基础上分层次合理安排讲课内容,注重难点和重点引导,精讲与对比分析讨论,如四大平衡与四大滴定,同时注意引入学科前沿知识。在教学方法上,主要是讲重点、讲难点、讲思路、讲方法、讲应用,形成了“课内讲授一课外讲座一辅导答疑一考核评估”教与学一体化的互动教学模式,既注重培养学生的逻辑思维能力,又注重培养学生的创新精神和自主学习的能力。

《无机及分析化学》的教学课程在大学一年级进行,该课程的学习不仅使学生在知识上有所积累,而且在学习能力上也应得到较大提高,要求学生做到课前预习、课中互动、课后小结,学会学习的方法。在教学中针对部分内容,要求学生自学,有些延伸内容,要求学生查阅有关学术期刊,并撰写小论文、课堂讨论,最后教师总结。同时充分运用代教育技术,将传统的教学方式与代化教学手段相结合,大大提高课堂效率。此外,也在网络课程中制作了大量的图片、图表、动画、录像等素材和资料,用以表课程教学内容。

不断进行考试方法的改革。鼓励学生撰写读书报告和科技“小论文”,培养学生科学研究的意识、习惯和能力,有助于学生对化学知识的深入理解及综合运用。期末成绩由考勤、平时作业、课堂提问、单元测验、期末考试等成绩综合评定,撰写的读书报告和科技小论文实行额外加分,根据撰写的质量在总成绩中加0~10分,若能达到公开

发表的水平最多可加10分,但课程总成绩最多为100分。

4 《无机及分析化学》实验课的改革实践

实验改革的目标是通过系统的实验教学,加强基本训练,着重能力培养,强化创新意识。创造性教育要求对学生既要有基础知识和新的专业知识的传授,又要有自学能力、独立思考能力、动手能力的培养,尤其是代意识、竞争意识的培养。自2004年起,根据山东科技大学实际情况和学生不同层次、不同专业的培养要求,对原实验课程体系、教学内容和方法进行改革,建立和完善了无机及分析化学实验课的教学内容,按照基础实验一综合实验一设计实验3个层次推进教学进程。建立了以实验技术要素为主线的实验教学体系,设计了适合山东科技大学不同学科学生的多层次实验教学内容,为学生个性发展、潜能开发以及优秀学生脱颖而出创造条件。开放实验室,使一些不能在课堂上完成的实验得到补充,同时学生也可以自己设计一些感兴趣的实验,在教师的指导下进行,从而使学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力得到进一步提高。无机及分析化学实验形成了多层次的实验教学体系,多模块的实验教学内容,预约开放式教学模式。为此,无机及分析化学实验课程教学采取了以下改革措施。

1)对无机及分析化学实验教学内容进行了重组,并进行绿色化改造。本实验课注重在继承传统内容的基础上创新,增加设计性实验,加强综合性实验,减少验证性实验。根据无机及分析化学实验的特点,用绿色化学的观念对传统化学实验进行了改造,实了“性质实验点滴化、制备实验小量化、分析实验减量化”,这样在常规仪器中完成无机及分析化学的实验教学,不仅大量减少了化学试剂和药品的消耗,节约了实验消耗费用,而且也加强了学生的环保意识,收到了良好的效果。

2)正确认识理论课教学与实验课教学的关系。在无机及分析化学实验教学中,学生应始终处于主置,教师则处于为实验教学服务的主导位置。作为实验教学主体的学生,在继承传统知识和技术的基础上,重点进行知识和技术的应用和创新;作为主导教师,在搞好实验教学引导工作的同时,加强自身知识和技能的扩展和更新,达到知识丰富、技术熟练和教学方法科学而实用的要求。

3)多媒体辅助教学和开放实验室缓解实验课时少、内容多的矛盾。随着单一、验证性实验向综合性、设计性实验的转化,实验教学内容不断丰富,往往一个连续的系统的试验中涉及好几个相关的实验技术,由学生自己动手设计并完成整个实验,由此开设综合实验面临着如何在有限时间内让学生掌握更多实验技术的难题。对于无机及分析化学实验课,使用多媒体技术辅助教学,利用录像演示实验技术的操作要点,再实验进程和结果,增强学习效果。建立了仿真实验室,学生可以在计算机上进行无机及分析化学实验等课程的仿真实验,同时可进行相应的预习。

4)形成了基础-提高-突优-参与科研4层次的开放实验教学模式和管理方法,完善了对不同层次学生因材施教的实验教学方法。在生产实践中发、研究、分析和解决问题,这对于培养学生分析问题和解决问题的能力,培养创新意识和实践能力有着不可替代的作用。无机及分析化学实验室成为大学生科技创新创业的基地,几年来山东科技大学启动“挑战者杯”、“大学生实验技能大赛”、“大学生创新基金项目”等多项大学生科技创新资助计划,开放无机及分析化学实验室,为其高质量完成项目提供条件保证。

第4篇:无机化学与分析范文

首先,药学专业的后续课程————中药化学、药物分析、药理学、生理学、药剂学等多门课程都与化学基础类课程的知识紧密相连。无机化学是基础,分析化学是前者的补充、应用和提高,无机化学和分析化学两者之间有密不可分的关系。其次这两门课程在内容上存在着交叉、重复之处,这就造成了在教学实施过程中的重复和资源的浪费。化学类课程具有共同的高中化学基础知识,无机化学起到承下启上的作用,有很多知识是可以放在一块介绍的。

2基于专业基础课服务于专业课的化学类课程整合途径及方法

课程整合不是简单地把相关课程放在一起,而是对课程设置、课程教育教学的目标、教学内容的设计、评价等要素作系统考虑与操作,用整体的、联系的、辩证的观点认识要素及其各成分,形成有机联系并成为整体的过程。

2.1重新调整课程设置需对专业课程设置重新调整,把无机化学跟分析化学两门课程整合为无机化学及分析化学一门课程,放到第一学期开设。全面、系统地介绍无机化学、分析化学的基础理论、基本知识和基本操作技能。其目的是更好地为后续基础课,特别是为药物分析、药剂学等专业课程的学习奠定基础。

2.2整合、优化教学内容高职基础课教学要紧紧围绕服务于专业的高职教育特色。把专业课程中所需的,与两门课程有关的基础理论和操作技能作为主要内容,合理地、有机地与专业课程衔接。为使教师方便教学,建议编制校本教材整合无机化学、分析化学的内容,教材内容经整合后,删除了原化学分析的原理重复部分,使内容更加紧凑,内容安排符合学生的认知规律。化学分析课程内容重点放到分析方法和分析方案制定等实际应用上,更加贴近化学分析的特点,增强学生解决实际问题的能力。在校本教材中对原子结构和分子结构进行了精简,减少了过于深奥的理论部分,较好地解决教学内容繁杂与教学学时少的矛盾,体现了课程之间的联系和基础化学的整体思想。整合后的新课程由于内容紧凑、合理、连贯、执教时教师更容易加深理解、学生学起来也感到容易接受。有效地提高了教学效果。整合后的课程避免了无机化学与分析化学之间相同内容的重复,节约了理论学时(无机化学72学时、分析化学72学时合计144学时,整合后总学时为108学时),理论学时减少36学时,而实践学时相应增加12学时。整合前后教学内容及学时对比见表1。

2.3教学资源整合(含教师和教学设备)药学类专业教师应统一思想,认识到课程整合的重要性,在教师安排上把基础课和专业课教师放到同一教研组,方便课改。另外需把化学基础实验室与专业实验室整合,设计为“教、学、做”做一体化教室。加大实验室建设与改革力度,更新设备改善条件,调整无机及分析化学实验内容,增加综合性和设计性实验;鼓励学生参加老师的科研工作,提高学生分析问题与解决问题的能力,加强教师团队的建设,构建由化学类教师与专业课教师互相渗透,交叉教学的多学科教学团队。整合课程对师资素质的要求相对较高,分科教学只需教师掌握本门学科的系统知识就可以承担教学任务。整合课程的教学却要求教师必须具有多学科的知识结构,还要有综合思维和综合解决问题的能力。

2.4教师需转变教学思想相关教师一定要统一思想,充分认识两门课程整合的重要性和紧迫性。传授知识方面要强化知识的实用性及技能性,打破学科体系,以工作任务为导向,构建以职业能力为主线的教学体系。在教学中应突出以专业知识密切联系的知识,而不是一味的强调学科体系的完整性,这就要求化学教师应从自我学习做起,加强自身的知识的储备,积极主动地了解后续相关学课的研究进展。抽时间听后续专业课教师的课。以便授课内容不至于脱离专业需求。

2.5在教学组织上应以岗位技能需要为依据,在学时及内容上拓展本专业相关岗位训练在实际教学中着重操作技能点的训练,为专业课的综合技能的训练打下坚实的基础。可将后续课程药物分析的重点内容,如药物的质量和标准、各种药物的分析方法以实例的形式前置在校本教材中。充分体现化学课程为专业服务的原则。整合后实训学时增加(实训课时占总学时的40%以上,见表1),专业还可以拓展药学类与本专业相关的其他岗位,如:药物检验工、合成药固液分理工、制剂工等。

3结语

第5篇:无机化学与分析范文

关键词:精品课程;无机及分析化学;课程建设;实践

无机及分析化学是我校首批校级精品课程,2008年被批准为四川省精品课程。该课程是材料、环境、食品、生物、生技、制药、农学、园艺、动科、安全和辐射等专业非常重要的一门基础课,它是根据无机化学与分析化学两门课程联系紧密的特点,将无机体系和分析体系进行有机融合,既继承了无机化学理论知识的系统性,又突出了分析化学实际操作的应用性,减少了教学中的重复和脱节内容,有利于教与学。该课程涵盖了无机化学与分析化学的主要内容,用热力学、动力学的知识揭示无机反应的方向和历程;把最新的量子力学成就作为阐述元素和化合物性质的理论基础,从而拓展到重要元素及其化合物的组成、结构、性质和变化规律;运用溶液中四大平衡原理进行滴定分析,确定物质中各组分的含量。

一、无机及分析化学课程系列教材的建设实践

教材是教学思想、培养目标、教学内容和课程体系的载体,是教学内容和课程体系改革的主要标志,是精品课程建设的重要组成部分。在深化教学改革中,实现教材建设的创新是有效解决教学内容和教学方法存在问题的关键。根据非化学化工类专业本科生对化学基础知识的要求,以少而精、精而新的原则,将传统教学内容与现代新知识相结合,对无机化学、分析化学、普通化学内容进行整合、革新和优化,注重对学生进行素质教育,编写出版了21世纪高等院校教材《无机及分析化学》。该教材注重处理传统学科与新兴交叉学科知识的关系,在阐述基本原理和知识的基础上注重内容的更新,体现了材料、环境及生物类学科与化学学科的交叉与融合。将化学热力学知识融入全书有关章节,并将四大平衡和四大滴定分析法有机结合。理论教学以化学热力学基础、物质结构、四大平衡为重点,适当简化四大滴定分析法,而使其在实验教学中加强,简化分子轨道理论、晶体场理论等过于难深的内容。编写了绿色化学概论、材料与化学、生命与化学、环境与化学等作为培养学生兴趣和扩大知识面的阅读材料。教材把知识传授、能力培养和素质提高融为一体,体现了教育思想、教学观念的转变。编写教材力求使量和单位在体系上、名称和符号上系统化,科学、严谨地反映当代学科的发展,使基本概念更为科学、严谨、清晰,编写结构层次更加合理。通过阅读材料部分的学习,既可使学生了解本专业的发展动态,扩大知识面,又能使学生了解化学基础理论在相关学科中的重要地位,激发他们学习化学知识的兴趣和热情。编写中力求使本教材简明扼要、概念准确、重点鲜明、深入浅出、通俗易懂、理论联系实际,适用于材料、环境、生物等主要专业大类。

由于无机及分析化学课程的内容多,课时相对较少,教学进度快,教师在课堂上难于列举足够数量的例题,教材因篇幅限制,例题数量有限;同时该课程一般在大学一年级的第一学期开设,学生预习、复习较吃力,学习时也感到基本概念多、重点难于掌握、计算题解题困难等。为适应学生对本课程的学习、复习和练习的需要,启迪科学思维,培养学生的独立学习和创新能力,我们编写了配套的《无机及分析化学学习指导》。学习指导书主要解决学生在学习理论课程时抓不住重点的问题,对每一章知识的重难点进行了梳理和总结,精选了例题;通过对教材后的习题解答,旨在引导学生如何审题和解题,以巩固和掌握本课程的基本原理和基本知识;通过自测习题可检验学生的学习效果,提高学生的解题能力;模拟试题及研究生入学试题,力求题目典型,覆盖面广,使学生既能尽快地适应大学的学习方法,又能较好的掌握课本的内容,同时也是学生期末考试和考研生复习的好参考。

因学习指导书编写了教材所附习题的详细解答过程,再布置书上的习题就失去了意义。为了使学生有更多的练习机会,并了解学生对所学知识的掌握情况,我们把章节内容分板块,按试卷格式编写了8个单元练习题,包括选择题、判断题、填空题、简答题、计算题,这给学生交发作业和教师批改等带来了极大的方便,同时也有助于学生参加期末考试。另外,我们还编写了无机及分析化学实验指导书,主要内容包括:化学实验安全知识、基本操作、基本技能实验、综合应用实验和设计实验。

二、无机及分析化学课程网站建设

按照国家精品课程的要求对本课程进行了全面建设,建立了无机及分析化学精品课程网站。本课程已上网的资源包括课程负责人及主讲教师(基本信息、教学情况和学术研究),教学队伍(人员构成、队伍结构、教学改革与教学研究、师资培养),课程描述(历史沿革、教学内容、教学条件、教学方法与手段、教学效果),自我评价(课程主要特色、课程地位、存在的不足),课程建设规划,学校的政策与措施,支撑材料等栏目内容。课程网站(jpkc.swust.省略/c270/Course/Index.htm)包括课程简介,教学方法,有关课程的管理规章制度(包括教师教学工作规范、师资队伍建设规划与措施等10项),各层次教学大纲与教学要求,各章的教案与讲稿,电子课件,实验教学(实验规章、实验考核、安全知识、实验操作、实验指导、实验测试、视频资料、实验环境与条件),授课录像,教学互动(各章的学习指导、习题解答、自测试题),考试导航(单元测试、课程试卷、模拟试题、考研试题),在线交流,在线考试,知识拓展,化学用表,参考文献等栏目。现在无机及分析化学理论教材、实验教材、学习指导书、电子教案、精品课程网站等学习资源已经形成了全方位、立体化的课程教学体系。学生的学习几乎不受时间和空间的限制,无论何时何地都有一个无形的老师,学生完全可以掌握自己的学习过程。

在教学理念方面,我们把培养学生的科学素质和创新精神放在第一位,把无机及分析化学课建设成为既是学生学习科技知识的基础课,又是培养学生科学素质的基础课。理论课教学以无机化学基本原理为主,以物质结构基础为依据,以四大平衡原理为重点,以重要元素及其化合物的结构、组成、性质、变化规律及其含量测定为目标,以指导学生自我学习为方法。实验教学以化学分析技术和技能训练为核心和重点,强化基本技能训练、强调系统分析问题和解决问题,重视系统性、综合性、设计性实验。材料科学、生命科学、环境科学等诸学科的研究和发展都离不了无机化学、分析化学原理和技术的进步与发展,我们建立了材料类、环境类、生物类3个模块相关专业的课程体系和教学内容。

三、改革教学方法,加强师生互动

现代化教学方法和手段是精品课程建设的重要途径。尽管传统的讲授方法在传授大量知识方面是有效的,但单靠传统的讲授方法却不能很好地调动学生的积极性,不利于鼓励学生对超越课堂知识的记忆,并以此对这些内容进行反思。学分制的改革,作为基础课的无机及分析化学的学时数也在降低,这对教学内容和教师的教学水平提出了更高的要求,必须不断进行教学内容更新,教学方法、教学手段及考试方法的改革。无机及分析化学内容广泛,涉及物质结构理论基础、化学反应基本原理、溶液平衡、化学分析、元素化学、部分仪器分析等内容。课程讲授不可能面面俱到,要在吃透教材的基础上分层次合理安排讲课内容,注重难点和重点引导,精讲与对比分析讨论,如四大平衡与四大滴定,同时注意引入学科前沿知识。在教学方法方面,主要是讲重点、讲难点、讲思路、讲方法、讲应用,形成了“课内讲授+课外讲座+辅导答疑+考核评估”教与学一体化的互动教学模式,既注重培养学生的逻辑思维能力,又注重培养学生的创新精神和自主学习的能力。

精品课程的教学应为学生创造条件,让学生对所讲的内容进行反思,提出问题并思考对问题的解决方案,教师重视通过提问和课堂讨论让学生对课堂上的信息进行分析。因此,课堂讲述的主要功能不再是对书本知识的灌输,而应是理论与实际相结合地对知识进行系统化的阐释。教师首先要抓好备课一关,同时要提高讲演水平和驾驭课堂的能力,脱离讲稿以增加感染力,进行启发式教学。互动教学法是充分发挥教师和学生二者主观能动性的教学方法,其常用的方式有答问式、问答式、讨论式等多种形式。“答问式”“问答式”“讨论式”三种方式中的每一种方式都有其特点和特定的适用范围,教师必须有选择地加以灵活运用。课堂教学中注重学生自学能力和学习兴趣的培养,兴趣是学习的动力,创造的源泉。无机及分析化学的学习在大学一年级进行,该课程的学习不仅使学生在知识上有所积累,而且在学习能力上也应得到较大的提高,我们要求学生做到课前预习、课中互动、课后小结,学会学习的方法。在教学中针对部分内容,要求学生自学,对有些延伸内容,要求学生查阅有关学术期刊,并撰写小论文、课堂讨论,最后教师总结。同时充分运用现代教育技术,将传统的教学方式与现代化教学手段相结合,大大提高课堂效率。此外,课程组制作了大量的图片、图表、动画、录像等素材和资料,用以表现课程教学内容,并将多种形式的课程教学资源上网。

不断进行考试方法的改革。鼓励学生撰写读书报告和科技“小论文”,培养学生科学研究的意识、习惯和能力,有助于学生对化学的知识的深入理解及综合运用。期末成绩由考勤、平时作业、课堂提问、单元测验、期末考试等成绩综合评定,撰写的读书报告和科技小论文实行额外加分,根据撰写的质量在总成绩中加0~10分,若能达到公开发表的水平最多可以加10分,但课程总成绩最多为100分。

四、无机及分析化学实验课的改革

实验改革的目标是通过系统的实验教学,加强基本训练,着重能力培养,强化创新意识。创造性教育要求对学生既要有宽的基础知识和新的专业知识的传授,又要有自学能力、独立思考能力、动手能力的培养,尤其是现代意识、竞争意识的培养。传统的化学教学方式是所有学生做同样的实验,教师从最基本的原理讲到实验中的每一个细小点,学生完全处于一种被动接受状态,这样既限制了学生的思维、学习的积极性与主观能动性,又影响教学效果。实践“一体化、多层次、开放式”实验课程教学模式,构建了符合我校培养目标和学校特点的实验课程体系。本着“化学教育既传授知识和技术,又训练科学方法和思维,还培养科学精神和品德”的全面化学教育准则,自2004年起,根据我校实际情况和学生不同层次、不同专业的培养要求,对原实验课程体系、教学内容和方法进行改革,建立和完善了无机及分析化学实验课的教学内容,按照基础实验―综合实验―设计实验3个层次推进教学进程。建立了以实验技术要素为主线的实验教学体系,开出了适合我校不同学科学生的多层次实验教学内容,为学生提供个性发展,开发其潜能以及为优秀学生脱颖而出创造了条件。针对生源及学生的实际水平,采取分层次教学;针对专业及学时,实验内容分必做和选做,对学时太少的专业重在基本技能训练,要求获得过硬的操作能力。开放实验室,使一些不能在课堂上完成的实验得到补充,同时学生也可以自己设计一些感兴趣的实验,在教师的指导下进行实验,从而使学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力得到进一步提高。无机及分析化学实验形成了多层次的实验教学体系、多模块的实验教学内容、预约开放式教学模式。为此,无机及分析化学实验课程教学采取了以下改革措施:

1.对无机及分析化学实验教学内容进行了删减与重组,并进行绿色化改造。本实验课注重在继承传统内容的基础上创新,增加设计性实验,加强综合性实验,减少验证性实验。通过对原有实验项目的整合,实现了实验教学内容体系的整体优化。在教学过程中注重对学生环境保护意识的培养,为学生灌输绿色化学思想,积极开展绿色化学实验研究,并推进化学实验教学的绿色化。根据无机及分析化学实验的特点,用绿色化学的观念对传统化学实验进行了改造,建立了“性质实验点滴化、制备实验小量化、分析实验减量化”。如滴定分析实验,将标准溶液的浓度由0.1mol/L降至0.01~0.02mol/L,滴定管使用25ml,锥形瓶改用100ml。试剂用量大大减少,提高了实验的安全性;产生的“三废”量很少,改善了实验环境条件,极大地减少了对环境的污染。这样在常规仪器中完成无机及分析化学的实验教学,不仅大量减少了化学试剂和药品的消耗,节约了实验消耗费用,而且也加强了学生的环保意识,收到了良好的效果。

2.正确认识理论课教学与实验课教学的关系。在无机及分析化学实验教学中,学生应始终处于主置,教师则处于为实验教学服务的主导位置。作为实验教学主体的学生,在继承传统知识和技术的基础上,重点进行知识和技术的应用和创新;作为主导的实验教师,在搞好实验教学引导工作的同时,加强自身知识和技能的扩展和更新,达到知识丰富,技术熟练和教学方法科学而实用的要求。

3.多媒体辅助教学和开放实验室缓解实验课时少、内容多的矛盾。随着单一、验证性实验向综合性、设计性实验的转化,实验教学内容不断丰富,往往一个连续的系统的试验中涉及好几个相关的实验技术,由学生自己动手设计并完成整个实验,由此开设综合实验面临着如何在有限时间内让学生掌握更多实验技术的难题。对于无机及分析化学实验课,使用多媒体技术辅助教学,利用录像演示实验技术的操作要点,再现实验进程和结果,增强学习效果。建立了仿真实验室,学生可以在计算机上进行无机及分析化学实验等课程的仿真实验,同时可进行相应的预习。

4.形成了基础―提高―扬优―介入科研4层次的开放实验教学模式和管理方法,完善了对不同层次学生因材施教的实验教学方法。在生产实践中发现、研究、分析和解决问题,这对于培养学生分析问题和解决问题的能力,培养创新意识和实践能力有着不可替代的作用。无机及分析化学实验室成为大学生科技创新创业的基地,几年来西南科技大学启动“大学生创新基金项目”等多项大学生科技创新资助计划,开放无机及分析化学实验室,为其高质量完成项目提供条件保证。

参考文献

[1]崔有为,王淑莹,彭永臻.构建精品教材推进精品课程建设[J].中国现代教育装备,2008,6:11~13

[2]钟国清,朱云云.无机及分析化学[M].北京:科学出版社,2006

[3]钟国清,朱云云.无机及分析化学学习指导[M].北京:科学出版社,2007

[4]蒋琪英,钟国清,白进伟,等.无机及分析化学实验教学探讨[C].实践出真知(西南科技大学实践教学研讨会论文集). 四川:电子科技大学出版社,2007:116~119

[5]钟国清.无机及分析化学课程改革的实践与思考[J].化工高等教育,2007,5:11~13、77

[6]钟国清.化学实验教学的绿色化改革与实践[J].实验技术与管理,2006,23(12):18~19

Practice on the construction of the provincial classic course inorganic and analytical chemistry

Zhong Guoqing

Southwest university of science and technology, Mianyang, 621010, China

第6篇:无机化学与分析范文

院系所、专业、研究方向、科目组

学制

考试科目

复试及加试科目

007化学化工学院0535-6902603

 

 

 

070300化学

01 无机化学

02 分析化学

03 有机化学

04物理化学

05高分子化学与物理

三年

①101政治理论②201英语一③734分析化学④834有机化学

01复试:无机化学

加试:物理化学;仪器分析

02复试:仪器分析

加试:物理化学;无机化学

03复试:有机化学实验

加试:物理化学;无机化学

04复试:物理化学

加试:无机化学;仪器分析

05复试:高分子化学

加试:无机化学;物理化学

081700化学工程与技术

01 化学工程

02 化学工艺

03 应用化学

04工业催化

三年

①101政治理论②201英语一③302数学二④835化工原理

复试:物理化学

       加试:无机化学;有机化学

085216化学工程(专业学位)

01不区分研究方向

三年

①101政治理论②204英语二③302数学二④835化工原理

复试:分离过程

加试:无机化学,有机化学实验

085221轻工技术与工程(专业学位)

01不区分研究方向

三年

①101政治理论②204英语二③302数学二④835化工原理

第7篇:无机化学与分析范文

关键词:教学改革;数学分析;数学文化;教学案例

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)14-0063-03

高校数学分析课程,作为数学、统计学、金融学、保险精算学等专业一门重要的专业基础课,是学生后续课程的基础,对于培养学生良好的专业素养非常重要。进行高校数学分析课程的教学改革,在教学中融入数学文化,既可使学生体会到数学的独特文化内涵,又可激发学生的学习兴趣,更好地掌握数学分析的知识体系和思维方法,更为高效地完成学习。

一、数学文化的内涵

所谓数学文化,狭义的是指数学的思想、精神、方法、观点、语言以及它们的形成和发展。广义指除这些之外,还包含数学史、数学家、数学美、数学教育、数学与人文的交叉、数学与各种文化的关系[1]。

数学文化是一个开放、多元、动态的系统。研究学者视角的多元化,导致数学文化的界定并不一致。Wilder R.L.[2]指出数学家拥有的文化内含一个共享的带有数学特征的部分;Bishop A.J.[3]认为数学文化是文化视角下的数学,既包含Wilder精英主义的数学亚文化,即数学知识背后的隐性成分或观念性成分,也包含人类文化中的数学成分。张奠宙[4]认为数学知识不是数学文化的内容,背后隐性存在的观念才是;王宪昌[5]认为数学文化是数学现象背后的文化传统流变的文化分析;孙宏安[6]认为数学文化是人类适应数学活动的环境与创造数学活动自身及其成果的综合。

二、在数学分析课程中,融入数学文化的意义

1.数学分析理论体系完整,逻辑思维严密,课程具有无穷魅力。在这些有趣的数学知识和数学现象之外,数学分析还蕴含着数学思维,蕴含着“有限与无限”“变中有不变”等数学哲学,有着微积分发展中丰富的历史故事,有着数学先驱勇攀科学高峰的精神。数学分析课程实质上也是在传播一种文化,一种有趣的数学文化。在教学过程中应当有效地体现其文化价值。

2.著名数学教育家张奠宙先生在《数学文化的一些新视角》[7]中指出:“数学文化必须走进课堂,在实际数学教学中使得学生在学习数学的过程真正受到文化感染,产生文化共鸣,体会数学的文化品位和世俗的人情味。”在传统的数学分析教学中,只是局限于其知识成分,抽取了理性的定理、公式、结构等骨架,而舍去了其中数学文化、实践创新等丰富血肉。这种“茧氏”的课程文化丢失了数学的思想、精神,也丢失了课程的许多精华和其中的乐趣。数学分析课程不但具有科学的价值,而且还具有文化的价值。数学文化有其独立思考、勇于批判的理性精神;有其浓厚的文化积淀,以及踏实细微的人文精神;有其在生产生活中的实际应用性;有其相对稳定性和延续性,有其世界性等[8]。在教学过程中,从教学内容、教学方式、评价方式等诸方面体现数学的文化价值,将数学文化渗透到数学分析教学的全过程之中。

3.数学分析课程理论性强,其逻辑推理的严密严谨性,需要教师和学生投入很多的精力。而且,作为大学入学的第一门数学专业课,学生需从初等数学向高等数学转变,学习和适应不同的思考和解决问题的角度与方法,这也进一步增加了教学和学习的难度。教学中在严谨推导的同时,融入数学文化,一方面让学生了解数学文化,另一方面,增强教学的趣味性,提高学生学习的兴趣,使学生可以更好地汲取知识。

三、在数学分析课程中融入数学文化的方法

数学文化的渗透。学生理解与感悟数学是一种自然渗透、逐步深化的过程。不可将知识孤立、零散地分割开,最终只让学生学到了一个个孤立的知识点,却无法学到纵横联系的知识结构与网络,这也无法使学生最终获得数学理性观的升华直至感悟。

在将数学文化融入数学分析教学的过程中,需要教师与学生一起感受数学文化的内涵、领会数学文化的真谛。更需要教师在深刻而丰富的数学文化观的引导下,引发课堂教学行为的改变,从而提高教师的教学质量和学生的学习水平。

1.以数学文化作为课程新知识的引入点。以有趣的数学现象、数学史料等作为数学分析课程新知识引入时的切入点。

教学案例:以“无穷悖论”这一“奇怪”的数学现象,作为数项级数收敛和发散,以及条件收敛时数项级数的加法交换律和结合律不成立这两个知识点的引子。

捷克哲学家Bolzano在《无穷悖论》(1781-1848)中提到一个例子:1和-1交替出现的级数,即1-1+1-1+1-1+…。为了计算这个级数,通过三种不同的方法会得出三种不同的答案。方法一:一开始就进行相邻两数的归纳计算,则有1-1+1-1+1-1+…=(1-1)+(1-1)+(1-1)+…=0+0+0+…=0,答案是0。方法二:牡诙个数开始再进行相邻两数的归纳计算,则有1-1+1-1+1-1+…=1+(-1+1)+(-1+1)+…=1+0+0+…=1,答案是1。方法三:Grundy用代数方法,设级数和为x,则有x=1-1+1-1+1-1+…=1-(1-1+1-1+1-…)=1-x,解方程知x=1/2,因此答案是1/2。

利用这一悖论首先激发学生的好奇心和兴趣,之后自然引出数项级数的和,以及数项级数的收敛和发散。柯西发现,无穷级数的求和运算也可能没有答案。若以方法三假定它存在,其结果必会引起混乱。从而引出数项级数的敛散性。

另外,有限个数相加时,不管相加的顺序如何变化,答案相同。但柯西发现这一加法法则在无穷个数的加法运算中已经不成立了,这便是方法一和方法二悖论产生的原因之一。从而引出无穷级数的加法交换律和结合律不一定成立这一知识点,进而引出数项级数条件收敛的知识。

2.以“项目”为导向,加强“问题解决”的教学设计。数学文化中一个重要的方面,就是数学在生产生活中的应用。为了增强学生学习的自主性,采用以项目为导向,加入让学生研究实际案例、解决问题这一教学环节,进行数学分析知识的讲授。所谓项目,在夏德斯的教学方法体系下是指:为了解决技术与实践中的生活问题而设计的问题解决过程。在数学分析的教学中,融入数学应用,这样既可以体现数学分析课程的应用价值,让学生理解数学的产生背景与发展,体会生活中的数学,揭开数学的神秘面纱,又可在应用中进一步渗透数学分析的思想方法,帮助学生加深理解。

教学案例:在数学分析“多元函数极值问题”的教学中,提出有实际应用背景方面的例题,比如销售收入和广告费用支出之间的关系。学生通过数学建模的方法,发现这一问题所对应的模型为一元线性回归模型参数的最小二乘估计问题,也就是数学分析中的多元函数极值问题。之后,我们再开始进行课程相关知识点的教学。

3.以数学史为载体,体现数学分析的人文性。我国老一辈数学家余介石等人主张“历史之于数学,不仅在名师大家之遗言轶事,阻生后学高山仰止之思,收闻风兴起之效,更可指示基本概念之有机发展情形,与夫心理及逻辑程序,如何得以融和调剂,不至相背,反可想成,诚为教师最宜留意体会之一事也。”[9]将数学史融入数学分析的教学中,激发学生学习兴趣,以及对数学史知识的渴求,加深对数学相关知识的理解。另外从数学史的整个发展趋势中,学生可以初步了解微积分知识的基本框架。

而且,在教学中,谈谈数学界的名人轶事,使其成为课堂上严谨的证明推导之余的兴奋剂。通过在知识点处闪现数学家为了追求真理,坚持不懈的精神,帮助学生正确看待学习过程中遇到的困难,执着追求。

教学案例:三次数学危机。在数学史上,贯穿着矛盾的斗争与解决,当矛盾激化到涉及整个数学的基础时,就会产生数学危机。而危机的解决,往往能给数学带来新的内容、新的发展,甚至引起革命性的变革。

在教学中,引入数学发展的三次关于基础理论的危机。以华东师范大学版《数学分析》教材为例,在第一章“实数集与函数”的教学中,引入第一次数学危机的故事:有理数。危机的产生――希帕索斯悖论(边长为1的正方形,其对角线长度为多少呢);危机的缓解――两百年后,欧多克索斯建立的比例论,巧妙地避开无理数这一逻辑上的危机;危机的解决――直到19世纪下半叶,实数理论的建立,无理数的本质被彻底搞清。通过了解第一次危机,既可提高学生的学习兴趣,鼓励学生开展创新,又使学生对无理数有了更深刻的理解,增加了对实数性质学习的兴趣。

在“无穷小量”的教学中,引入第二次数学危机的故事:无穷小是零吗。危机的产生――贝克莱悖论(无穷小量在牛顿的理论中一会儿是零,一会儿又不是零);危机的缓解――实数理论基础上,建立起极限论的基本定理;危机的解决――在实数论的问题,导致了集合论的诞生。通过第二次数学危机,学生可以加深理解:无穷小是一类趋向于零的常数,而常数零数列是一类特殊的无穷小量。

之后,可继续给学生讲第三次数学危机的故事:集合论中自相矛盾的理发师问题。危机产生――罗素悖论(理发师只给所有不给自己理发的人理发,不给那些给自己理发的人理发,那么他要不要给自己理发呢);危机的缓解――哥德尔不完全定理的证明结束了关于数学基础的争论,宣告了把数学彻底形式化的愿望是不可能实现的。

4.在教学中体现数学分析之美。大数学家克莱因说过:“数学是人类最高超的智力成就,也是人类心灵独特的创作。音乐能激发或抚慰人的情怀,绘画使人赏心目,诗歌能动人心弦,哲学使人获得智慧,科学可改善物质生活,但数学能给予以上的一切。”在教学中,利用图案、录像,让学生以数学欣赏为切入点,发现数学之美,为数学的魅力所吸引,增强学习动力。

教学案例:在定积分、重积分的应用中,辅以图形加以讲解,在教学中让学生感受数与形的调和,感受几何学的优雅。在傅里叶级数的教学中,如果按传统方式教学,傅里叶公式及其推导证明的严肃复杂性,会使学生望而生畏。我们配以生动的图像来讲解,既使学生易于理解,又可增加学生学习的兴趣和乐趣。

总之,通过将数学文化融入数学分析的教学之中,让学生可以更好地掌握数学分析的知识体系和思维方法,了解数学文化,激发学习兴趣,使其更为高效地学习。

参考文献:

[1]顾沛.“数学文化”课与素质教育[R].宁波:2007教育部数学教育高级研修班报告,2007.

[2]Wilder R.L. The cultural basis of mathematics[A].Thomas Tymoczko,New Directions in the Philosophy of Mathematics[C](2ed).Princeton:Princeton University Press,1998:185-200.

[3]Bishop A.J. Mathematical Enculturation:A cultural perspective on Mathematics Education[M].Dordrent:Kluwer Academic Publishers,1991:,18.

[4]张奠宙.数学文化[R].宁波:2007教育部数学教育高级研究班报告,2007.

[5]王宪昌.关于数学文化研究的几点思考――兼评《高中数学课程标准》中数学文化内容的设置[J].数学教育学报,2007,16(1):44-48.

[6]孙宏安.关于数学文化的思考[J].大连教育学院学报,2007,23(2):64-70.

[7]张奠宙,梁绍君,金家梁.数学文化的一些新视角[J].数学教育学报,2003,12(1):37-40.

[8]罗晓芳.数学文化视角下课堂教学文化氛围的构建[J].职教论坛,2009,10:15-17.

[9]金玲玉,房少梅,刘文琰.数学分析教学改革的几点认识和体会[J].大学数学,2012,28(4):25-30.

第8篇:无机化学与分析范文

关键词:无机及分析化学实验;实验教学;改革

无机及分析化学是很多专业如化工、材料等学生大学学习中非常重要的一门课程,同时也是加深学生的基础理论知识的必要环节。无机及分析化学这门课程将无机化学和分析化学融合为一体,在降低教学学时、减轻学生学习负担的同时,对于教师的考验也更加严格。教师必须在较少的学时中清晰、明确的讲授更多的专业知识,同时还需要保证教学的系统性和创新性。因此,对于无机及分析化学实验教学的现状、存在的问题进行研究是非常必要的,本文不仅分析了在无机及分析化学实验教学中存在的弊端,同时也提出了有效的改革措施。

1传统无机及分析化学实验教学中存在的问题

在传统的无机及分析化学实验教学中,主要采取老师讲授知识时长较长、与学生互动少的教学方式。同时,传统的教学中主要注重理论知识的讲授,包括一些冗长的验证和复杂的说明等内容,容易造成学生提不起兴趣,注意力不集中等情况。此外,这种教学方式给学生提供的展示自我和提高自身能力的机会较少,学生在课堂中不能有效的提高化学实验方面的动手能力。对于规范的实验基本操作来说,传统的教学方法一般是由老师来讲授或演示,但是这些偏向于实践操作的技能,更加需要学生在不断自己操作中改善和加深记忆。其次,由于无机及分析化学实验这门课的特殊性,有些教师课堂内容可能会出现两者知识不融合,联系不紧密等现象,造成学生对该门课程理解不深刻,阻碍了学生对于无机和分析化学知识的更深层次理解。同时,有很多无机及分析化学实验课堂上的实验设计限定较多,有些仅为了实验技能的训练而安排,缺乏多元化,同时不能对学生自主设计实验和独立思考方面的能力进行很好的培养。最后,由于这门课程是为了向同学讲授如何正确使用实验仪器和一些常见的实验操作。但是很多传统的教学中,由于学生数量较多,导致老师演示操作很多同学看不到或看不清,导致很多同学对于知识的获取并不全面。[1]当然,有些同学对于学习这门课程的态度不够端正,在学习该课程前不进行认真的课前预习,对于课堂上要讲授的基础知识和要点没有一个清晰的认知,导致课堂上跟不上教学进度。在记录实验数据时,头脑不清晰,且态度不严谨,不能很好的保证数据的真实和可靠性。[2]

2无机及分析化学实验教学改革的必要性

随着我国教育的不断发展,学生对于课堂教学知识量的需求越来越大,对教学方式的需求也要求越来越多元化。而传统的方式单一、内容固化的教学方式已经显然不能满足现今处于信息社会的学生的需求了。同时,为了响应我国高等学校化学专业对于本科教学的要求,课时在逐渐减少,但是讲授的内容和质量不能减少和降低。因此,我们必须思考如何能更好的呈现课堂内容,如何能更好的与学生进行互动以提高学生积极性,如何能更好提高学生的实验操作技能,如何能培养学生的自主设计实验能力等问题。因此无机及分析化学实验的教学改革,提高教学趣味,加强实验绿色性,加强教学内容基础性是非常必要的。[3]

3无机及分析化学实验教学的改革的措施

3.1增加教学中实验的设计性

为了加强无机及分析化学实验中两者的联系,同时为了提高学生学习兴趣和自主创新能力,应该增加实验课程中实验的种类。在对学生进行基本知识和基本操作的讲授之外,还需要对学生综合和实验设计能力的培养加以重视。同时在对学生进行评估时,也应该重视实验设计和独立创新性等方面的能力。

3.2提高实验的绿色化

由于课堂实验的多元化,使得课堂中使用的试剂种类繁多,且化学实验中使用的试剂大多不仅对人体有害,而且会污染环境。而很多初学化学知识的大学生对于这些试剂的危害认知不清,使用过后的废液会随手丢到下水道中,严重危害环境。因此,在教学中要对学生环保意识和对于试剂的危害性加以强调。同时,在设计实验时,提倡使用低毒性的试剂来代替剧毒试剂,以降低对环境的污染,同时减少实验产生的有害废弃物。

3.3改善教学方法

传统的教学方法主要依赖于教师的讲解,对于学生的独立思考和积极性重视程度不够。学生在课堂上被要求重复老师的操作,极大地局限了学生的想象力和创造力。同时教师必须反思自我的教学方式是否枯燥乏味,应该更多的增加与学生的互动和教学的趣味性以引导学生对于知识更加深入的思考。此外,还需要对学生的实验过程和数据记录更加严格监督,以保证学生实验操作的安全性以及对于保证数据真实性意识的培养。

4结语

在新的世纪,面对教学的不断改革和学生需求的多样化,教师必须在不断完善自身对于基础知识理解的完善和深刻的同时,还要不断改善传统的教学方式,调整交些内容,突破自身局限,对更加有效和有趣的教学方式进行不断的探索,同时还要不断在教学中学会反思自我,努力提高教学水平,培养出具有更好实验操作能力和更强自足创新能力的学生,为我国不断输出综合素质更高的高水平人才。

参考文献:

[1]肖雪春,王毓德.材料类无机及分析化学实验教学改革实践[J].实验科学与技术,2016,14(1):153-157.

[2]柳娜,薛冰,郭登峰,等.无机及分析化学实验教学改革与探索[J].科技信息,2010(25):130-131.

第9篇:无机化学与分析范文

[关键词]教学改革;无机与分析化学实验

无机与分析化学实验是无机与分析化学课程的重要组成部分,包括无机化学和分析化学两部分内容,是农林院校一门重要的基础实验课程。该课程的主要任务是使学生熟练地掌握化学实验的基本知识和基本操作,培养学生良好的实验习惯和创新思维,最终能运用化学实验方法独立完成测试分析任务[1]。作为大学期间第一门基础实验课程,无机与分析化学实验课程的开设为农学、动物科学、食品科学、生物科学、中药科学、环境科学等学科后续专业实验课的开展打下基础。因此,无机与分析化学实验在农林院校创新应用人才培养上具有重要的作用。传统的无机与分析化学实验教学方法是教师对实验目的、实验原理和实验步骤逐一进行讲解,演示实验涉及的仪器操作,学生被动地听、被动地看,没有独立思考的过程,只是按照实验步骤“照方抓药”完成实验,很难达到实验预期目标[2]。如何变被动为主动,使学生积极主动地参与到实验中,进而发现问题以至创造性地解决问题,是无机与分析化学实验教师必须思考的问题。“重铬酸钾法测定亚铁盐中铁含量”是无机与分析化学实验中一个经典的滴定分析实验,本文以此为例探讨实验教学方式改革,以期提高学生实验的积极性和主动性。

1以设疑的方式指导学生预习实验

亚里士多德说:“思维自惊奇和疑问开始”[3]。为了引起学生的实验兴趣,避免将实验目的、实验原理和实验步骤在实验报告上简单机械地抄一遍当作预习,在上次实验结束前,公布本次实验题目“重铬酸钾法测定亚铁盐中铁含量”,教师就实验原理和实验内容提出问题、设定疑问。比如,滴定分析方法按照反应类型分主要有四种,即酸碱滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法和沉淀滴定法。那么这次实验内容属于哪一种滴定分析方法;滴定过程中使用的指示剂是什么;指示剂的作用原理、颜色变化;滴定前为什么要加入硫酸,使用盐酸是否可以;滴定时加入浓磷酸的作用是什么;重铬酸钾为什么能用直接法配制标准溶液;能够用直接法配制标准溶液的物质称作基准物质,那么基准物质需要具备哪些条件,等等。让学生带着这些疑问去预习本次实验、撰写预习报告。上课时教师就其中一部分问题进行提问,达到了巩固学过的理论知识、全面预习并深刻理解本次实验原理和实验内容的目的。

2学生演示、分组讨论实验操作细节

学生参与化学实验的积极性和主动性,很大程度上取决于教师的调动和激发。本次实验涉及的操作有:一是使用电子天平称量重铬酸钾和硫酸亚铁固体药品,二是使用25mL移液管吸取硫酸亚铁待测液。完成本次实验的时间很充沛,而且这两个仪器的操作是前面滴定分析实验中练习过的,因此本次实验首先请学生自愿到前面来演示25mL移液管吸取硫酸亚铁待测液的操作,其他同学认真观看。然后全班分组(4人一组)讨论这位同学的演示操作是否有不规范的地方、怎样操作才是规范的。对于移液管的使用,从无机与分析化学实验这门课开始,教师就再三强调需要注意的细节,可是每学期期末还是有学生在操作时使用拇指来堵住移液管的上端出口。移液管的规范使用步骤中首先是洗涤。洗涤分三步,分别是自来水冲洗、蒸馏水冲洗和待测液润洗。需要注意的是每次润洗吸取的溶液量大约是移液管容量的三分之一。接下来是吸取待测液,很多学生只顾着吸取溶液,吸完才想起没有试剂瓶盛装溶液。因此,在吸取待测液前先要准备好一只干净的锥形瓶。吸取待测液过程中,移液管下端要伸到试剂瓶待测液液面下1cm左右,控制洗耳球吸取溶液的速度,保持移液管中的溶液匀速上升。超过刻度线后即迅速拿下洗耳球,用食指堵住上端出口,再缓慢转动移液管,调整液面高度至刻度线。最后一步操作是转移溶液,需要注意的是移液管下端出口抵在锥形瓶的内壁,锥形瓶倾斜,保持移液管垂直。学生通过小组讨论挑出他人不规范的操作细节,反思自己,进一步明确规范操作移液管的具体步骤,使移液管的操作不规范问题得到明显的改善。

3教师以提醒的方式指导实验过程

滴定过程是实验教学最重要的实验环节。在这一过程中,教师要给予学生全面的指导,及时纠正不规范的操作。我们采取的方式是以提醒为主,鼓励学生自己改正,让学生真正成为实验课堂的主角。例如,滴定管的滴定有三种方式,即连续滴加、逐滴滴加、半滴滴加。本次实验课上发现学生临近滴定终点时不会进行半滴操作,这时建议学生查找课本中滴定分析基本操作部分,也可以观看其他同学操作。通过观察、查找、独立思考这一系列过程,让学生自己掌握半滴滴加操作方法,从而加深印象。在接下来的几次实验课上,发现学生在滴定过程中掌握了半滴滴加的要领,操作十分规范。再如,溶解固体硫酸亚铁样品需要先加硫酸再加蒸馏水,以防止硫酸亚铁发生水解。有学生直接用蒸馏水溶解,发现自己的溶液颜色较其他同学有差别却不知道原因。这时教师间接提醒一下,如硫酸亚铁容易发生哪些反应,使用过程中要注意什么。教师以提醒的方式指导实验过程,不仅培养了学生发现问题、解决问题的能力,而且激发了学生实验的兴趣,体验到成功的快乐。

4及时总结实验情况并布置课后思考题

及时总结实验过程中存在的问题,提出改进措施,规范实验操作,对培养学生良好的实验习惯,提高无机与分析化学后继实验课的教学效果具有重要意义[4]。当学生实验结束后,教师应对全班的实验情况及时进行总结,指出普遍存在的问题并提醒注意事项,表扬表现突出的学生。为了使学生充分理解实验原理和实验内容,掌握本次实验的要点,最后布置思考题[5],要求学生写在实验报告单上。(1)用二苯胺磺酸钠作指示剂,终点颜色为什么由绿色变为紫色或紫蓝色?(2)加有硫酸的硫酸亚铁待测溶液在空气中放置1小时后再进行滴定,对测定结果将有何影响?(3)为准确测得硫酸亚铁中铁的含量,实验过程中需要注意哪些操作步骤?

5学生互相批阅实验报告

实验报告是学生实验的全面总结,撰写实验报告是基本技能训练的一项重要内容[6]。实验数据处理是无机与分析化学实验报告的一项重要内容,必须注意有效数字和相关计算规则。有效数字是指在分析工作中实际能够测量到的数字,其不仅表示数值的大小,还是测量精确程度的反映,它的位数由使用仪器的精密度决定。本次实验数据处理中,有效数字是学生最容易出错的地方。如使用滴定管滴定时,消耗重铬酸钾标准溶液21.20mL,学生容易写成21.2mL,忽略有效数字的最后一位;使用电子天平称量固体药品重铬酸钾0.6020g,有学生在实验报告中写成0.602g。另一方面需要规范的是计算结果的有效数字的保留。无机与分析化学实验中,对于滴定分析结果的计算一般要求浓度和质量百分含量的结果保留4位有效数字,相对误差一般保留1~2位有效数字。为了规范学生的实验数据处理,提高撰写实验报告技能,我们采取学生互相批阅实验报告的教学方式。教师事先讲明批阅实验报告的要求和注意事项,尤其是数据处理部分。强调滴定管的读数要写到小数点后两位,而电子天平称量质量要写到小数点后四位。学生在批阅实验报告的过程中,要仔细检查有效数字的数据记录和处理,检查数据的计算结果是否正确。经过学生参与批阅实验报告这样的过程,实验报告撰写中容易出现的问题尤其是有效数字的使用错误越来越少了。

6结语

在无机与分析化学实验教学中,教师花心思策划整个实验过程,最大程度地调动了学生学习和实验的主动性,提高了学生实验过程中发现问题和解决问题的能力,取得了良好的教学效果。

[参考文献]

[1]栾国有,刘俊渤,赵成爱.无机及分析化学实验[M].北京:中国农业出版社,2016:1-2.

[2]赵桦萍,赵立杰,崔凤娟.让学生做无机及分析化学实验课堂的“主人”[J].化学教育,2016(12):27-29.

[3]徐悦华.物理化学实验教学中的“诱思探究”[J].广东化工,2006(5):102-103.

[4]张坤,徐静,宋少芳,等.提高分析化学实验课程教学效果的几点措施[J].实验科学与技术,2016(3):146-148.

[5]赵玉红,李欣,崔建林,等.维生素C含量检测实验的改革[J].实验技术与管理,2016(6):63-65.

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