西部应用化学专业无机化学实验教学改革及探索|应用化学

西部应用化学专业无机化学实验教学改革及探索

西部应用化学专业无机化学实验教学改革及探索 “一带一路”战略是国家领导21世纪推行的一项新式大国崛起计划,依 托于古代丝绸之路的路线,发展符合中亚五国经济区的新型贸易模式,通过高铁 线路将亚洲与欧洲各国链接在一起,寻找符合各国经济现状的合作方式。而新疆 是“一带一路”战略的必经之路和核心区域,起到了关键的作用。对新疆本地区基 础建设、企业发展、接壤国的合作、教育医疗的提升等方面,都带来了历史难得 的机遇和挑战。尤其是对于新疆工业欠发展地区,化学及化工行业水平较东部地 区发展缓慢,这和当地的高等教育有直接的关系。因此提高化学及化工行业水平, 有利于国家战略“一带一路”的发展。在化学专业中,最基础的专业课程就是无机 化学,也是大一新生进人高校首先接触到的第一门专业课程,是后续有机化学、 分析化学、物理化学等专业课程的基础。而化学课程不仅仅是在教室学习理论, 更应该注重学生实验动手能力的培养。大一新生无机化学实验课程就显得尤为重 要,通过无机化学实验可以加深学生对无机化学理论知识的理解、无机化合物合 成方法的掌握、培养学生严谨的科研态度。

无机化学实验从一开始就作为独立于理论课的一门必修课程,其地位 尤其重要。根据作者讲授无机化学实验课程的经验,改变以往“填鸭式”的教学方 式,根据现代大学生的学习特点,从无机化学课程本身及西部人才需要出发,重 视培养学生学习能力及创新意识,从实验教学内容、教学方法、绿色化学以及科 学理念方面做了一些改革和探索。

一、无机化学实验教学中存在的几个问题 西部高校尤其是农林院校的应用化学专业,无机化学实验教学由于地 理原因,存在一些问题有待进一步解决:
1.现有的无机化学实验教学规划,不能完全满足应用化学专业创新型、 应用型、学习型人才培养的目标和计划,在设计实验过程中,没有积极调动学生 实验的积极性,缺乏对实验问题的思考能力。

2.缺乏绿色化学意识,随着我国经济的发展,环保意识已经提到了国 家战略高度,没有好的生存环境就不会用好的发展,所以在基础无机化学实验过 程中,要提高学生的微型实验意识和环保意识。

3.在实验过程中,缺乏合作和团队意识,无机化学实验不仅仅培养学生的动手能力,更重要的是通过实验,培养学生相互之间的合作意识和共同探讨 问题的能力。

4.实验考核模式单一,现有的评价模式很难全面体现学生的学习成绩, 在一定程度上不能体现考察学生的观察能力和思考能力。

二、注重无机化学实验培养学生学习能力 我院将大连理工大学无机教研室编写的《无机化学实验》作为无机化 学实验教材,根据我院培养人才的要求[131,选择了其中部分实验作为教学内容。

良好的实验内容是教学实施的基础,因此根据培养学生的要求,不断对实验内容 进行精简、合并、更新、拓展和丰富。根据课程安排,在一个实验完成以后,要 对下一个实验内容进行预习,为了让学生能够认识到预习的重要性,任课老师要 在下课前做以下工作:(1)对下一次实验进行简单的描述;(2)根据下节实验内容, 提出三到五个相关问题,让学生课下思考,并做成书面答案。根据教师的要求, 可以逐步培养学生预习实验的习惯,增强实验兴趣,理解实验内容,培养学生发 现问题和解决问题的能力。大学生除了具备一定的科学知识以外,还要具备一定 的科研素养,为以后在工作中发现新问题,解决问题奠定基础。

三、加深绿色化学意识 作为21世纪大学生,不仅仅要具备较高的文化素养,更应该具有较强 的环境意识,尤其是作为一名西部高校化学专业的大学生,中国西部依托“一带 一路”发展战略快速崛起,一定不能走先污染后治理的老路,一定要做到经济开 发和环境保护齐头并进,探索出一条适合新疆乃至西部的发展特色道路。经济的 发展离不开化学工作的贡献,所以要从大一学生开始,在无机实验教学中,要不 断的加深绿色化学理念。要做到:(1)增加微型实验仪器,减少药品使用,注意 药品回收及循环利用;(2)尽量降低药品浓度,提高实验效果,通过辅助仪器便于 学生观察现象;(3)无机化学实验整体改革,注意实验间的联系,循环利用药品及 溶剂;
(4)注意溶剂可以用蒸馏方法回收,在不同实验中反复使用;
(5)新疆是 缺水地区,化学学生要培养节约用水的意识。

四、实验中增强团队意识及科研思想引导 无机化学实验不同于其他学科可以由学生单独完成,科学实验在进行 的过程中,更需要个体间的协作,尤其是解决一个集中的科学问题,更需要团队成员间的密切合作。无机化学实验作为大学第一门实验课程,在分组期间要有意 识的增强组员之间的合作意识。化学专业的学生毕业后进人不同的工作岗位,如 公务员、企业、化工厂等,但还有一部分学生希望进一步扩充自己的知识,选择 读研究生从事科学研究工作,作为首门实验课程,一定要注重培养学生的科研思 维,在教师的指导下,培养学生不断的发现问题、分析问题、解决问题及完善问 题的能力,为今后从事科学研究打下良好的思维基础。

五、优化实验内容,增加学生自主设计实验空间 目前无机化学实验多数为验证性实验,教材上已经详细罗列了实验目 的、实验原理、实验步骤等,学生被动的接受知识,自由空间受到限制。为进一 步培养学生综合素质,需要对现有无机化学实验教学内容进行适当改革。在一定 程度上增加综合性实验和设计性实验的比例。综合性实验培养学生综合运用知识 的能力,做到对所学知识融会贯通,提高发现问题、分析问题、研究问题、解决 问题的能力。设计性实验更能全面培养学生科学的思维和创新意识,可以提供学 生更多的自由空间,利用所学知识查文献、书本及资料,设计一个完整实验方案, 为以后进人科研岗位提供可能。除了增加综合实验和设计实验,也要保障基础实 验的比例,按照我院无机化学实验教学经验来看,基础实验:综合实验:设计实验 =5:3:2,为最佳比例。

六、改革实验成绩考核 无机化学实验相比理论无机化学课程受重视程度低,这也是在各大高 校都存在的普遍问题,所以相较于理论课程有必要建立一套适合无机化学实验课 程的考核体系,才能更加公平、公正的体现学生的学习成绩。根据我院经验,将 无机化学实验分成三部分:平时成绩、设计实验成绩、期末成绩。平时成绩主要 包括上课考勤、实验预习、具体操作、预习报告、实验报告等内容组成,可以在 一定程度提高学生对无机化学实验的重视程度。设计性实验占总课程的百分之二 十,根据学生选题、实验设计、实验实施、实验报告、实验结果等给学生以合适 的分数。期末考试分为笔试和实验操作两部分,根据实验安排可以将笔试放在中 期考核,期末仅仅进行实验操作考试。最后的课程成绩由三部分组成,比例为平 时成绩:设计实验成绩:期末成绩(含有中期考核成绩)=3:3:4。该比例可以根据不同 学校的实际情况进行调整。

七、总结随着国家“一带一路”战略的推行,对西部尤其新疆地区的经济、教育、 旅游、文化等发展带来了前所未有的机遇和挑战。作为新疆的地方高校一定要牢 牢抓住该机遇,为新疆的发展做出自己的贡献。培养符合地区发展的化学专业创 新性人才,成为教育改革的重要内容。实验教学作为大学生第一门专业实验课程, 在提高大学生素质、创新意识、科研素养等方面发挥着重要的作用。

刘尊奇,刘洋 (新疆农业大学化学工程学院,新疆乌鲁木齐830052)