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[關(guān)鍵詞]實驗教學(xué) 基本操作 實驗管理
[中圖分類號]G420 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1009-5349(2012)10-0253-01
化學(xué)是實驗的科學(xué),大學(xué)化學(xué)課程中化學(xué)實驗課是非常重要的,對大學(xué)生實驗技能的培養(yǎng)和提高起到至關(guān)重要的作用。著眼于21世紀(jì)的創(chuàng)新人才培養(yǎng),化學(xué)實驗教學(xué)除了進行基礎(chǔ)理論和基本知識的傳授、基本技能的訓(xùn)練外,還承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐意識和綜合實踐能力的重任。而普通化學(xué)在非化學(xué)專業(yè)本科生化學(xué)課程中占有先導(dǎo)地位,普通化學(xué)實驗課的教學(xué)直接影響到后續(xù)分析化學(xué)、有機化學(xué)實驗課的教學(xué),乃至專業(yè)課的實驗教學(xué)。如何能上好普通化學(xué)實驗是普通化學(xué)課程教師的必修課。近幾年來,經(jīng)過我校普化教學(xué)組的努力,普通化學(xué)實驗教學(xué)已經(jīng)日臻完善。然而,受到大型儀器數(shù)量和實驗室條件的限制,雖然采取每組1~2人做實驗,在教學(xué)方式上,指導(dǎo)教師詳細(xì)介紹實驗內(nèi)容、儀器結(jié)構(gòu)和使用方法,并將實驗藥品、器材全部準(zhǔn)備好(甚至將儀器預(yù)熱好)。多年的教學(xué)實踐表明,盡管教師做得很細(xì)致很周到,但這樣的實驗很難激起學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性,教學(xué)效果不甚理想。在五年的教學(xué)中,筆者有些經(jīng)驗,在這里和大家一一探討。
一、實驗課與理論課相輔相成
在講授理論課的時候,與實驗相聯(lián)系。比如在講化學(xué)反應(yīng)速率一章在講授初始速率法時,簡單講授化學(xué)反應(yīng)速率實驗,在講酸堿反應(yīng)一章時在講授離子強度時,講授化學(xué)反應(yīng)速率實驗中為何補充強電解質(zhì)的原理。而在講述化學(xué)實驗課時,也要提到理論課的內(nèi)容,把實驗課的原理講透。例如在講述醋酸電離度和電離常數(shù)的測定時,要講清楚這個實驗對應(yīng)的理論課是酸堿平衡這章,原理是一元弱酸的理解和緩沖溶液原理。那么,通過實驗的講授和操作,也強化了酸堿反應(yīng)的重點和難點,真正做到實驗課和理論課相輔相成。
二、嚴(yán)格控制實驗講授時間
實驗課和理論課區(qū)別很大,重點在對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),所以實驗課的講授切記不可超時。經(jīng)過實踐,我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn),實驗課講授時間超時,比如講一個小時,語言啰嗦,重復(fù),細(xì)節(jié)反復(fù)講授,結(jié)果學(xué)生反而實驗完成的不好。國賓夕法尼亞大學(xué)神經(jīng)系統(tǒng)專學(xué)家戴維·丁格斯說:“人的警覺度是對疲勞最為敏感的指標(biāo)之一?!狈磸?fù)講會使學(xué)生的警覺度降低,從而感到疲勞,注意力渙散。在教學(xué)中,往往教師講授時間很長,但講完后還有平時表現(xiàn)好的學(xué)生來問實驗的細(xì)節(jié),就是因為學(xué)生專注度被分散了。有的年青教師剛剛踏上講臺,經(jīng)驗不足,可說的東西不多,但為了達(dá)到一定時間,而故意重復(fù)或多講,反而分散學(xué)生對實驗知識的注意力,授課效果不好。筆者認(rèn)為,實驗課講授時間控制在半小時內(nèi)足以,實驗的目的、原理、操作步驟和注意事項逐一道來,不用重復(fù),清晰流暢即可,控制在15分鐘。儀器的使用和演示控制在15分鐘,教師邊說邊講,也可以讓學(xué)生嘗試演示,這樣學(xué)生印象深刻,短期內(nèi)也不會遺忘。30分鐘后,迅速開始實驗。
三、實驗基本操作反復(fù)強化
有的學(xué)生對實驗課囫圇吞棗,不注意細(xì)節(jié),實驗有結(jié)果就高枕無憂了。結(jié)果,對后續(xù)的化學(xué)科目的實驗基礎(chǔ)不牢,貽笑大方。比如說在普化實驗課我們就已經(jīng)講授酸堿滴定管的使用,液體藥品的取用和移液管的用法。而有的食品專業(yè)的學(xué)生到了食品化學(xué)實驗課,這些操作還不規(guī)范,類似的現(xiàn)象屢見不鮮。作為教師,如何從自身的教學(xué)去尋找原因,對實驗操作的基本知識反復(fù)強化呢?我們采取了一些相應(yīng)的措施,在正式實驗操作之前,我們?yōu)閷W(xué)生加了一次實驗理論課,為學(xué)生強調(diào)實驗的安全及基本儀器的操作。用圖片和視頻演示實驗的基本操作,一旦操作會有那些后果。比如對煤氣燈的不正確使用,會引起爆鳴聲,火苗四濺等,非常直觀。如果實驗臺起火,學(xué)生應(yīng)如何應(yīng)對等問題都有很好的示范。在課間休息時,我們也給學(xué)生放些時間短的視頻,一節(jié)課一個主題,對基本操作反復(fù)強化。這樣在實驗課講解時學(xué)生、教師都省力不少,事半功倍。
四、加強實驗課管理
關(guān)鍵詞:普通化學(xué);精品資源共享課;改革與實踐
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)32-0243-02
2011年國家級精品資源共享課建設(shè)工作正式啟動。精品資源共享課建設(shè)是國家精品開放課程建設(shè)項目的組成部分,是由原來的精品課程升級轉(zhuǎn)型而來,以高校教師和學(xué)生為服務(wù)主體,同時面向社會學(xué)習(xí)者的基礎(chǔ)課和專業(yè)課等各類網(wǎng)絡(luò)共享課程[1]。要求在原精品課程的基礎(chǔ)上增加課程,課程要有完整教學(xué)過程的記錄,即視頻、教案、作業(yè)、考試等。因此,精品資源共享課申報工作將成為最近幾年高校教學(xué)管理部門的重點工作之一[2]。我?!镀胀ɑ瘜W(xué)》課程在2008年被評為國家級精品課程。近幾年筆者圍繞《普通化學(xué)》課程教學(xué)目標(biāo),以“加強基礎(chǔ),提高素質(zhì),立足專業(yè)背景,關(guān)注社會、生活熱點,跟蹤科技前沿,反映時代氣息”為教學(xué)改革的基本思路,在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、實驗教學(xué)內(nèi)容與組織形式、學(xué)生考評方式等方面進行了一系列的教學(xué)改革與實踐,為普通化學(xué)國家精品資源共享課建設(shè)打下了一定的基礎(chǔ),在非化學(xué)化工專業(yè)《普通化學(xué)》課程教學(xué)中起到了很好的領(lǐng)先示范作用。
一、教學(xué)內(nèi)容改革與實踐
《普通化學(xué)》是一門現(xiàn)代化學(xué)導(dǎo)論課程,其目的是要給學(xué)生以高素質(zhì)的化學(xué)通才教育。為了達(dá)到這一目標(biāo),在教學(xué)內(nèi)容改革上,首先強調(diào)加強基礎(chǔ)。俗話說得好:巧婦難為無米之炊。為此,筆者將教材中過難的部分進行壓縮或刪除,安排足夠的時間把化學(xué)基本原理和物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)作為重要的基礎(chǔ)知識進行介紹,突出其基礎(chǔ)性,使其成為解決元素及其化合物結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備、應(yīng)用等方面的重要基礎(chǔ)方法,教給學(xué)生思考、解決化學(xué)問題最基本的理論和方法。其次強調(diào)提高素質(zhì),學(xué)生通過教學(xué)內(nèi)容的整合,不僅獲得了思維、學(xué)習(xí)、自主創(chuàng)新等能力素質(zhì)的培養(yǎng)和提高,同時,還通過實驗內(nèi)容的改革,減少驗證性實驗,增加綜合性、設(shè)計性、開放性實驗,使學(xué)生全面提高實踐動手能力、研究創(chuàng)新能力。第三,在立足專業(yè)背景方面,結(jié)合不同的專業(yè)特點,強化與專業(yè)知識密切相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生如何利用化學(xué)知識解決專業(yè)問題。第四,關(guān)注社會、生活熱點方面,另辟一個知識模塊,即生活與化學(xué),涉及能源、材料、環(huán)保、生命科學(xué)、健康營養(yǎng)等與化學(xué)密切相關(guān)的內(nèi)容,使化學(xué)成為學(xué)生看得見、摸得著、用得上的一門實用、創(chuàng)新性學(xué)科,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。第五,在跟蹤科技前沿和反映時代氣息方面,要求老師們在教學(xué)過程中,融入自己的科研課題或介紹像C60及其衍生物、納米材料、儲氫材料、人工模擬固氮、原子簇化合物、金屬有機化合物等前沿性的知識,讓學(xué)生更多地了解化學(xué)的現(xiàn)代成就,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
二、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革與實踐
在教學(xué)方法上,針對不同的教學(xué)內(nèi)容,提出了富有特色的《普通化學(xué)》課程“三式”教學(xué)方法,即“問題式”、“討論式”、“研究式”,并在教學(xué)實踐中,靈活使用這“三式”教學(xué)方法,充分發(fā)揮學(xué)生的主動性,較好地達(dá)到讓學(xué)生“好學(xué)、會學(xué)、想學(xué)”的教學(xué)目的。教學(xué)手段上,不斷完善“《普通化學(xué)》多媒體教學(xué)課件”、“《普通化學(xué)》精品課程教學(xué)網(wǎng)站”和“化學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)網(wǎng)站”,教學(xué)過程中,設(shè)計以多媒體教學(xué)為主,恰當(dāng)?shù)嘏c傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”結(jié)合為輔的現(xiàn)代化學(xué)教學(xué)手段,形成了既能體現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)手段慢而易吸收、消化、理解等優(yōu)點,又能體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容豐富、形象、有趣、信息量大、省時等優(yōu)點的現(xiàn)代化教學(xué)手段,深受學(xué)生歡迎。
三、實驗教學(xué)內(nèi)容和組織形式的改革與實踐
為配合課堂教學(xué),由主講教師編寫出版了《大學(xué)化學(xué)實驗教程》教材,于2009年由冶金工業(yè)出版社出版發(fā)行。此教材在實驗內(nèi)容的選擇上,除了保證學(xué)生掌握一定的化學(xué)實驗基本技能、基本知識外,減少了驗證性、演示性實驗,增加了綜合性、設(shè)計性和研究性實驗,還編入了反映教學(xué)改革新成果的實驗,編入了微型實驗和仿真實驗。組織形式上,除了正常的實驗教學(xué)外,將一些不在教學(xué)學(xué)時范圍內(nèi),但對啟迪學(xué)生思維、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力有利的設(shè)計性、研究性實驗,以開放實驗的形式對學(xué)生開放,讓他們利用課余時間完成,同時鼓勵學(xué)有余力、基礎(chǔ)較好的學(xué)生,以大學(xué)生課外科技活動立項的形式,參加到教師科研項目研究中,為學(xué)生提供了更多的提高學(xué)生實驗動手能力和創(chuàng)新能力等方面的綜合訓(xùn)練機會。
四、學(xué)生考評方式的改革與實踐
開展考試方式的改革與實踐,在不斷完善《普通化學(xué)》試題(庫),堅持教考分離,期末采用閉卷考試的基礎(chǔ)上,注重對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的考核(如作業(yè)習(xí)題、課程參與程度、實驗等環(huán)節(jié)),以全面準(zhǔn)確地評價學(xué)生的綜合素質(zhì)。在上述教學(xué)改革的同時,筆者按照精品資源共享課的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),拍攝了理論課程全程錄像并上網(wǎng),方便學(xué)生學(xué)習(xí)參考,讓更多的學(xué)生真正意義上受益;豐富了《普通化學(xué)》教學(xué)網(wǎng)站中各章作業(yè)習(xí)題、例題、常見問題、名詞術(shù)語、科學(xué)家人物、參考文獻(xiàn)等內(nèi)容;對授課課件、教學(xué)日歷進行更新,并上網(wǎng),方便學(xué)生學(xué)習(xí);增加了學(xué)習(xí)指南、重點難點,考評方式和標(biāo)準(zhǔn),使學(xué)生學(xué)習(xí)做到心中有數(shù),目標(biāo)更明確;在實驗教學(xué)方面,增加了實驗指導(dǎo)欄目,預(yù)習(xí)思考題,方便學(xué)生實驗前的預(yù)習(xí)和實驗后的復(fù)習(xí)。優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源是提高課程教學(xué)質(zhì)量的重要保證,普通化學(xué)課程組重視課程資源建設(shè),并形成以下資源特色。
1.立體化。多種媒體、多種學(xué)習(xí)方式與教學(xué)方式、多種功能教學(xué)軟件以及紙質(zhì)文字教材組合成一個完整的系統(tǒng)。其中《普通化學(xué)》多媒體課件獲得全國第九屆多媒體課件大賽一等獎。
2.網(wǎng)絡(luò)化。上傳至共享平臺的所有資源,都可以在網(wǎng)上運行或供學(xué)習(xí)者下載。
3.精品化。(1)基本教學(xué)資源如授課錄像、多媒體課件、作業(yè)習(xí)題、例題、實驗指導(dǎo)等都是按照新的課程教學(xué)大綱,建立在新的課程教學(xué)內(nèi)容和新的課程體系的基礎(chǔ)上的,這些教學(xué)資源充分體現(xiàn)了教師的課堂教學(xué)設(shè)計思路,對重點難點的剖析過程和教學(xué)方法。(2)拓展教學(xué)資源,豐富教學(xué)內(nèi)容。拓展教學(xué)資源是理論教學(xué)和實驗教學(xué)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的延伸,以網(wǎng)絡(luò)化的形式向?qū)W生提供豐富的教學(xué)資源,是課堂教學(xué)的重要補充。普通化學(xué)課程組向?qū)W生開辟了拓展教學(xué)資源欄目,如在線考試系統(tǒng)、仿真實驗、師生交流等,這些教學(xué)資源豐富了的學(xué)生獲取知識的渠道,為學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)構(gòu)建了良好的平臺。
目前,我們已較好地完成了《普通化學(xué)》精品課程轉(zhuǎn)型升級為精品資源共享課的任務(wù)。
參考文獻(xiàn):
[1]張鳴蕾.高校教學(xué)改革視野下的精品資源共享課建設(shè)[J].科教導(dǎo)刊,2013,(3):19-20.
[2]王金鳳.精品資源共享課申報工作的體會[J].學(xué)園,2013,(18):37.
關(guān)鍵詞:工程化學(xué);教學(xué)模式;考核模式;教學(xué)改革
中圖分類號:O6C0;G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)47-0090-03
《普通化學(xué)》是一門介紹化學(xué)領(lǐng)域及其分支領(lǐng)域中的基本化學(xué)原理及物質(zhì)結(jié)構(gòu)的課程。在我校,該課程多年來一直是面向全校各工科院系的公共基礎(chǔ)課。由于是全校面上課程,因此一直采取全校學(xué)大綱,統(tǒng)一命題,統(tǒng)一考試的教學(xué)及考核模式。在多年的對不同院系的《普通化學(xué)》教學(xué)實踐中,我們發(fā)現(xiàn),各個院系對化學(xué)知識的需求不盡相同。以材料學(xué)院為代表的非化學(xué)類院系專業(yè)在以后的工作或科研中對化學(xué)知識的需求較多,所以他們希望學(xué)到更加系統(tǒng)更加深入的化學(xué)知識,目前《普通化學(xué)》教學(xué)內(nèi)容滿足不了他們對化學(xué)知識的“大胃口”。而以機電學(xué)院、電子工程學(xué)院、自動化學(xué)院等為代表的這些學(xué)院的學(xué)生工作后雖然也需要化學(xué)知識和思維作支撐,但是他們對化學(xué)不需要系統(tǒng)的純學(xué)科教學(xué),系統(tǒng)地教學(xué)會使他們“吃的太撐”,“消化不良”而產(chǎn)生“知識過?!保M一步使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒[1,2]。因此,如何針對各個學(xué)院對化學(xué)知識的不同需求對《普通化學(xué)》課程進行改革,讓學(xué)生做到“為用而學(xué)”、讓老師做到“為用而教”是該門課程亟需解決的問題。針對以上問題,我校基礎(chǔ)化學(xué)教研組在經(jīng)過詳細(xì)的調(diào)研、分析、討論后,乘著我校本科培養(yǎng)方案改革的春風(fēng),對《普通化學(xué)》課程開展了一系列的改革,針對不同院系開設(shè)“私人定制”式的教學(xué)計劃。如:對我校機電、電子、自動化等學(xué)院開設(shè)《工程化學(xué)基礎(chǔ)》課程,以“少而精”為原則,避免一味強調(diào)化學(xué)的系統(tǒng)性,突出以這些院系的工程應(yīng)用為基礎(chǔ),講授化學(xué)原理、化學(xué)知識在工程中的應(yīng)用。針對特定的專業(yè)將化學(xué)教學(xué)由《普通化學(xué)》轉(zhuǎn)變?yōu)椤豆こ袒瘜W(xué)》后,如何在教學(xué)手段及內(nèi)容上進行改革國內(nèi)兄弟院校已有不少報道。如王艷芝等人[3]提出在教學(xué)中需要反映當(dāng)代科技前沿并滲透環(huán)保意識及可持續(xù)發(fā)展思想。楊華玲等人[4]提出在教學(xué)中需將板書與多媒體技術(shù)有機結(jié)合起來。王斌等人[5]提出應(yīng)在教學(xué)中引入前沿知識、設(shè)置創(chuàng)新實驗進而充分提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力。幾年來,關(guān)于如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣并建立良好師生互動的改革也有所報到。如:吳芳輝[6]提出通過設(shè)置疑點或懸念誘發(fā)學(xué)生質(zhì)疑能有效發(fā)掘?qū)W生的潛能。原長洲等人[7]提出通過構(gòu)建和諧的師生關(guān)系使學(xué)生親其師而信其道。岳彩波等人[8]提出的“引誘式”教學(xué)方式可增加師生互動環(huán)節(jié),在調(diào)節(jié)課堂氣氛的同時也加深了師生之間的友情。鈕金芬[9]也介紹了如何讓教學(xué)內(nèi)容“動”起來的經(jīng)驗。上述文獻(xiàn)中關(guān)于師生互動的改革在一定程度上提升了學(xué)生參與教學(xué)的主動性,但是關(guān)于教學(xué)中學(xué)生的“主體地位”屬性還沒有真正體現(xiàn)出來,另外師生互動也僅局限與課堂上,課堂外的師生互動模式還少見報道。因此,本論文本著與國內(nèi)同行交流的目的,從教學(xué)方式以及考核模式等方面介紹我們在《工程化學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)方面的一些經(jīng)驗及改革措施,重點突出學(xué)生參與教學(xué)的“主體地位”特性。
一、教學(xué)方式的改革
1.橫向交互式授課模式。傳統(tǒng)的以教師為中心的“灌輸式”教學(xué)模式,與現(xiàn)代教育理念已經(jīng)格格不入;因此如何讓學(xué)生從被動的知識接受者變?yōu)橹鲃拥闹R學(xué)習(xí)者尤為重要。這就要求老師要相應(yīng)地從知識傳授者變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)知識過程中的參與者,指導(dǎo)者。近年來在《工程化學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)中,我們探索了“橫向交互式”教學(xué)模式,主要表現(xiàn)為兩個方面:①在老師講課過程中學(xué)生隨時可以提問,并討論。這樣,有效增加了師生互動,使學(xué)生的問題及時得到解決。但是,這種模式需要老師對學(xué)生提的問題做宏觀把控。即學(xué)生提的問題如果是共性問題,那么可以在課堂上組織大家討論并在最后給出老師的意見。如果老師認(rèn)為學(xué)生的問題太過簡單,則為了避免耽誤大家的時間,則可以告訴學(xué)生下課找老師解決。②讓學(xué)生參與授課,老師作為聽眾,為學(xué)生做點評。即:老師可以找一些與最新科研動態(tài)相關(guān)聯(lián)的選題,讓學(xué)生分組去搜索、閱讀、整理資料、形成報告,并參與到課程的講授中來。如下頁圖1所示。
圖1(a)為鄭同學(xué)將化學(xué)與能源工程相結(jié)合講授關(guān)于太陽能電池方面的知識,體現(xiàn)了《工程化學(xué)》這門課程的工程特色。圖1(b)為王同學(xué)結(jié)合我校的國防特色,給同學(xué)們講解化學(xué)武器方面的知識,極大地激發(fā)了同學(xué)們對化學(xué)的興趣,同時也提升了同學(xué)們對我校作為一所國防特色院校的熱愛程度。圖1(c)為任同學(xué)講授太陽帆材料的選取及相關(guān)原理,與我校三航特色密切相連。圖1(d)為趙同學(xué)講解食品制作中的化學(xué)原理,并結(jié)合我校3D打印技術(shù)的優(yōu)勢講解了通過3D打印技術(shù)打印食物,該同學(xué)的講授極大地引起了班上“吃貨”同學(xué)們的興趣。另外還有同學(xué)將化學(xué)知識與人的不同情緒相結(jié)合,講解了引發(fā)人們不同情緒的一些生物物質(zhì)如梅拉多寧、乙酰膽堿、多巴胺等對人情緒的影響及其相關(guān)化學(xué)原理,使同學(xué)們認(rèn)識到化學(xué)知識就在自己身邊。這種互動式的教學(xué)凸顯了學(xué)生學(xué)習(xí)的“主體“地位,極大地提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,實踐表明,這種互動教學(xué)方法成效顯著。這種改革有以下幾方面的優(yōu)勢:①可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性;②可以培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神;③通過讓學(xué)生參與講課鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)能力以及自信心。
2.信息化手段輔助教學(xué)。在我們的教學(xué)中,除了采用傳統(tǒng)的郵件,電話等方式與學(xué)生交流外,還建立了QQ群,QQ群的建立與傳統(tǒng)的郵件或電話通訊相比,具有以下特點:①隨時隨地都可以解決學(xué)生的問題,而且一個學(xué)生提問的問題其他在群里的學(xué)生也可以看到,所以避免了同一個問題很多不同的同學(xué)來問的難題。②傳統(tǒng)的電話郵件只限于師生互動,而QQ群中除了師生互動外,學(xué)生之間也可以相互討論,相互交流。③QQ群的建立有助于學(xué)習(xí)資料的擴散,老師可以將一些與學(xué)習(xí)相關(guān)的講義、課外輔導(dǎo)資料及最新的文獻(xiàn)等與學(xué)生共享,為教與學(xué)提供了很好的課外互動平臺,進而有效地提高了教學(xué)成效。
如圖2(a)所示,學(xué)生之間可以通過QQ互動群進行討論,交流,同時,其討論內(nèi)容群內(nèi)所有同學(xué)可見,進而能夠使具有相同疑惑的同學(xué)也從討論中受益,圖2(b)所示為學(xué)生通過QQ群與老師交流,學(xué)生可以很方便地通過手機照相并發(fā)到QQ里來向老師請教問題,老師也可以用同樣的方法給學(xué)生答疑,這樣突破了傳統(tǒng)的在固定時間固定地點答疑的缺陷。圖2(c)所示為通過QQ群可以與學(xué)生共享學(xué)習(xí)資料,同時也可以共享學(xué)習(xí)以外的一些資料,比如:有一些勵志的,或者能對學(xué)生人生觀價值觀具有指導(dǎo)意義的一些資料,也可以在群眾共享,進而在學(xué)習(xí)之外,也給學(xué)生一些人生觀價值觀等的培養(yǎng)與指導(dǎo)。
二、考核模式的改革
改變以往單獨以期末考試分?jǐn)?shù)作為學(xué)生對本門課程掌握程度的標(biāo)準(zhǔn),建立更加全面科學(xué)的考核方式。將課堂提問、分組討論、專題調(diào)研小論文、自主講課、課后作業(yè)等環(huán)節(jié)納入考核范疇。分組討論主要是選擇一些工程案例,讓學(xué)生分組進行資料的收集、搜索、整理,而后討論,最后應(yīng)用所學(xué)化學(xué)知識解決工程中的問題,并形成小論文,論文分?jǐn)?shù)計入考試成績。該措施能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,并讓學(xué)生通過分組討論形成良好的團隊精神。自主講課是指在該門課程中留出1~3次課給學(xué)生,選取比較簡單而又與工程應(yīng)用比較緊密的內(nèi)容讓學(xué)生經(jīng)過預(yù)習(xí)、制作PPT并在課堂上講授,從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,而且也能鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力以及自信心。最后的考試成績由幾個部分組成:實驗成績+平時作業(yè)成績+科研小論文成績+期末成績+互動成績等,與單純地以期末成績作為考核方式相比,這種考核模式雖然給老師帶來了較大的工作量,但是卻有效地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性及主動性,同時能夠?qū)W(xué)生對知識的掌握做一個更加客觀、科學(xué)的評價,能夠更有效地考核學(xué)生的整體素質(zhì)。
教學(xué)容易,但要教好卻并不容易,需要老師以高度的責(zé)任心去潛心思考,像搞科研一樣去研究。簡單而言,我們認(rèn)為要做好以下幾點:(1)突出學(xué)生的主體地位,與學(xué)生建立有效的互動機制,讓學(xué)生以主人翁的角色去學(xué)習(xí);(2)與學(xué)生建立良好的師生關(guān)系對于提升教學(xué)效果也具有重要的作用,這就是所謂的“親其師,信其道”;(3)教學(xué)需與時俱進,需要與科研相結(jié)合,隨時關(guān)注國內(nèi)外最新的科研動態(tài),并將其與教學(xué)內(nèi)容相融合,穿插到課堂教學(xué)中,往往能夠收到較好的教學(xué)效果。
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【關(guān)鍵詞】物理化學(xué);通俗講解法;注重過程教學(xué);考評體系
Exploration of improving the teaching effect of Physical Chemistry
WANG Xiao-hua1 ZHANG Yan2 ZHANG Shu-yi3 XIE Jin-nai4
(1.Tongji Zhejiang College, Jiaxing Zhejiang 314000, China;2.Hangzhou Xin Kai Industrial Co., Ltd., Hangzhou Zhejiang 310000, China;
3.Suzhou Tianma specialty chemicals Co., Ltd., Suzhou Jiangsu 215000, China;
4.Jiaxing City Qinghe high-strength insulation Co., Ltd., Jiaxing Zhejiang 314001, China)
【Abstract】Based on Physical Chemistry curriculum characters, we explored the teaching method of Physical Chemistry from three aspects, that is to use the“popular explanation” teaching mode, to focus on the process of teaching from the basic courses, examples and experiments and so on, to exame students through discussion in the usual results, and to establish the evaluation system with final stages.
【Key words】Physical Chemistry; “Popular explanation” teaching mode; The process of teaching; Evaluation system
0 前言
物理化學(xué)是我校材料科學(xué)工程、環(huán)境工程和給排水工程等專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,該課程主要運用物理的原理、方法及技術(shù),結(jié)合高等數(shù)學(xué)的知識來研究化學(xué)體系的性質(zhì)和基本規(guī)律[1]。而物理化學(xué)課程內(nèi)容抽象且邏輯性很強,公式繁多,且大多公式都有使用條件,以往的“一言堂”和“填鴨式”的授課模式,很容易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒,教學(xué)效果受影響[2,3]。因此,在有限的課堂教學(xué)時間里,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)的積極性,著眼其原理和來源分析推演,聯(lián)系實際生活案例加以深入以此提高學(xué)生的綜合素質(zhì),讓物理化學(xué)課程變得輕松易懂易學(xué)成為教師值得思考的課題。本文將從以下三方面進行探索以期切實提高物理化學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量。
1 課堂教學(xué)中多用“通俗講解法”
為了打破物理化學(xué)枯燥、沉悶的傳統(tǒng)教學(xué)方法,在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計上,應(yīng)該避免死板照搬知識點,要找出與知識點“接地氣”的講解方法讓學(xué)生更易懂易學(xué),即“通俗講解法”。例如,在界面張力章節(jié)中,固體表面吸附氣體時,朗繆爾吸附等溫方程的推導(dǎo)復(fù)雜難懂,但如果把學(xué)生進教室坐座位的過程比作氣體被吸附到固體表面就簡單了,每位學(xué)生好比每個被吸附的氣體分子,座位好比固體表面。如果學(xué)生坐滿座位則覆蓋率等于1,否則小于1。固體表面吸附氣體的速率受哪些因素的影響呢?在覆蓋率理解的基礎(chǔ)上,學(xué)生會去思考,教室的空位越多,坐下的速率肯定更快,那這個空位怎么計算呢?空位率乘以空位數(shù)。如果教室外有一只猛虎追趕學(xué)生,是不是大家會努力擠進教室呢?而這只吃人的“老虎”就好比一種推動力,對于氣體分子來說就是壓力,固體表面吸附氣體時,壓力越大,吸附肯定就越快,這樣學(xué)生就能很容易理解影響氣體在固體表面吸附的因素,即空位率和壓力。學(xué)生再看吸附速率的公式就變得更容易了。這種通俗的講解辦法可以把理論性很強的知識化作簡單易懂的生活常識,調(diào)動學(xué)生積極思考,真正讓學(xué)習(xí)變復(fù)雜為簡單。
2 重過程的教學(xué)模式激發(fā)學(xué)生興趣
2.1 結(jié)合《普通化學(xué)》、《無機化學(xué)》、《高等數(shù)學(xué)》和《大學(xué)物理》等基礎(chǔ)課程,實現(xiàn)輕松學(xué)《物理化學(xué)》
《物理化學(xué)》課程一般安排在大二下學(xué)期開課,教學(xué)中多從學(xué)生學(xué)過的知識點引入,可以收到事半功倍的效果。例如,熱力學(xué)部分的術(shù)語在《普通化學(xué)》[5]和《無機化學(xué)》[6]中已經(jīng)介紹過,《物理化學(xué)》課堂上只需簡單提及,學(xué)生就能回憶起來,再結(jié)合《高等數(shù)學(xué)》中微積分的知識,就能幫助學(xué)生輕松掌握功、能量守恒定律等重點內(nèi)容。而在化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式相關(guān)內(nèi)容講解時,也可以先引入《普通化學(xué)》和《無機化學(xué)》中標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的表達(dá)式寫法特點,再稍加推演就可以讓學(xué)生掌握平衡常數(shù)的其他表達(dá)式[7]。
2.2 結(jié)合應(yīng)用實例教學(xué),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
許娟等[8]認(rèn)為舉一些“閃光點”的實例將物理化學(xué)基本原理與實例相結(jié)合可以幫助其理解并且培養(yǎng)學(xué)生的物理化學(xué)視角。劉建等[9]認(rèn)為教師講課備課,應(yīng)該以“應(yīng)用”為主旨合理取舍教材內(nèi)容。因此,在物理化學(xué)教學(xué)中引入實例教學(xué)非常重要,如將實際生產(chǎn)中的合成氨反應(yīng)與熱力學(xué)和動力學(xué)知識貫穿,粉塵爆炸與表面能相聯(lián)系,自然界水結(jié)冰,冰雪融化等與化學(xué)勢相關(guān)聯(lián),汽車表面鍍膜與膠體化學(xué)關(guān)聯(lián)等等。
2.3 結(jié)合物理化學(xué)實驗講解和推演理論知識,讓抽象的理論變得簡單、適用
如借助凝固點測定實驗講解稀溶液的依數(shù)性之凝固點降低。單純理論上的分析和推導(dǎo)很乏味,若結(jié)合表1設(shè)計凝固點降低實驗,學(xué)生自己動手測凝固點并分析所得數(shù)據(jù),就不難發(fā)現(xiàn)當(dāng)在環(huán)己烷中加入萘后凝固點有所降低,進一步還可以設(shè)計實驗添加相同物質(zhì)的量的尿素,結(jié)果如何呢?讓學(xué)生通過實驗找答案。在此基礎(chǔ)上,可以再向?qū)W生提問,如果是未知試劑A需要測定相對摩爾質(zhì)量可否利用稀溶液的依數(shù)性?學(xué)生則可以按照表2設(shè)計凝固點降低實驗,再結(jié)合理論推導(dǎo)將可以完成。讓學(xué)生帶著問題去設(shè)計實驗,分析、推導(dǎo)和應(yīng)用同時進行,提高學(xué)生動手能力,邏輯分析能力,以及創(chuàng)新能力。
表1 凝固點降低實驗設(shè)計
表2 利用凝固點降低實驗測A的相對摩爾質(zhì)量
3 選擇合理的考評體系以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情
《物理化學(xué)》課程學(xué)習(xí)難度較大,內(nèi)容深且枯燥,要讓學(xué)生在課堂內(nèi)外的學(xué)習(xí)熱情有增不減,平時成績可提高到40%甚至更大的比例,再擴大其考評范圍。除了通常的考勤、課后作業(yè)和課堂回答問題外,可以把學(xué)生討論交流作為平時成績。在物理化學(xué)課堂教學(xué)中,引入學(xué)生討論交流模塊[3,10]對學(xué)生獨立思考和團隊合作能力,表達(dá)和溝通能力、分析問題和解決問題的能力等的培養(yǎng)都大有裨益,受此啟發(fā),筆者在2015級材料專業(yè)學(xué)生物理化學(xué)課堂上采用了專題匯報和討論模塊。由于這門課學(xué)時有限,不可能多次應(yīng)用Think-Pair-Share (思考―討論―交流)模式[10]和Sandwich教學(xué)法[3],所以我們將班級49人均分為7組,每組固定專題負(fù)責(zé)人。教師給出幾個《物理化學(xué)》相關(guān)的專題,請各組自選,選定后,請同學(xué)們利用課余時間查資料,制作PPT,在學(xué)期末進行專題匯報和討論。每組給予8到10分鐘進行匯報,每組抽出一人來當(dāng)評委,再邀請其他班級同學(xué)或者老師作為評委,并進行現(xiàn)場打分和排名,結(jié)果按比例記入平時成績。我們通過問卷調(diào)查回訪學(xué)生的反應(yīng),學(xué)生一致認(rèn)為,該專題討論的課堂模式拓展了知識面,展現(xiàn)了大學(xué)生風(fēng)采,增強了師生之間的互動交流,調(diào)動了大家的積極性,活躍了學(xué)習(xí)氛圍,值得推廣。
另外,筆者設(shè)想將《物理化學(xué)》的考試分段進行,譬如每三章出一份試卷,考試成績按比例記入期末總成績中,以此督促學(xué)生及時復(fù)習(xí)和總結(jié)。
4 結(jié)語
《物理化學(xué)》課程雖然內(nèi)容繁多且需要的儲備知識較多,但該課程在本科學(xué)生的思維訓(xùn)練和素質(zhì)拓展,以及專業(yè)課程和實驗?zāi)芰ι隙加泻艽蟮淖饔茫虼?,探索更多更好的教學(xué)方法和合理的考評體系來提高教學(xué)質(zhì)量是我們教師持之以恒追求的話題。
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在教學(xué)過程中,學(xué)生紛紛反映該科目學(xué)習(xí)內(nèi)容多,各章知識聯(lián)系性不強,學(xué)習(xí)起來比較困難。這些現(xiàn)象除了跟科目知識點涵蓋廣,抽象理論概念多的學(xué)科特點有關(guān)外,以下幾個因素也不容忽視:
(1)學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)相對薄弱。雖然學(xué)生學(xué)習(xí)過普通化學(xué)且部分學(xué)生修過有機化學(xué),整體說來學(xué)生對化學(xué)相關(guān)知識掌握依舊不多,知識儲備不夠,學(xué)習(xí)重視度也不高;
(2)科目課時安排相對較少。由于課程知識點雜多,如果僅僅是重點講述部分知識內(nèi)容,容易破壞科目的整體性和系統(tǒng)性;
(3)缺乏實際應(yīng)用的案例。課堂上基本原理知識闡述過多,和現(xiàn)實案例及實際環(huán)節(jié)關(guān)聯(lián)較少,講解容易枯燥無味。針對上述幾個反映普遍的問題,我們和學(xué)生充分交流后針對教學(xué)方法進行了相應(yīng)調(diào)整,在補充相關(guān)的化學(xué)基礎(chǔ)知識,改善加強知識點的復(fù)習(xí)和梳理,以及在相關(guān)章節(jié)添加生動案例等方面進行了有益嘗試并取得不錯的教學(xué)效果。
2教學(xué)方法改進的幾個方面
2.1補充化學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)知識
在學(xué)院制定的培養(yǎng)計劃中,環(huán)境化學(xué)科目開設(shè)時間為大三第一學(xué)期,在此之前大部分學(xué)生已經(jīng)修讀過普通化學(xué)和有機化學(xué),具備了一定的化學(xué)基礎(chǔ)知識。但由于培養(yǎng)計劃對化學(xué)科目的課時分配相對較少,同時環(huán)境專業(yè)的學(xué)生對學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性認(rèn)識不夠,學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱,給授課的順利進行造成了一定的困難。為了讓學(xué)生能聽明白,理解清楚,在某些章節(jié)我們適當(dāng)補充相關(guān)的基礎(chǔ)知識,這種做法獲得學(xué)生的廣泛認(rèn)可。我們采用的教材是由2006年高教出版社發(fā)行,戴樹桂教授編著的環(huán)境化學(xué)。其中大氣環(huán)境化學(xué)章節(jié)中提及自由基的穩(wěn)定性,我們相應(yīng)補充了鍵的解離能和共軛、誘導(dǎo)作用以及空間位阻與鍵穩(wěn)定性的關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生從以上幾個方面綜合理解相應(yīng)自由基的穩(wěn)定性。談到自由基的活性時,我們把有機化學(xué)中講過的烷烴鹵代自由基反應(yīng)與之關(guān)聯(lián),學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的同時回憶學(xué)過的內(nèi)容,這樣接受起來更為容易。在講到多環(huán)芳烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)時,我們及時幫助學(xué)生回憶了有機化學(xué)科目中對芳烴芳香性的介紹,其電子結(jié)構(gòu)特點以及和化合物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)系,這樣學(xué)生就能更好理解多環(huán)芳烴的在環(huán)境中的穩(wěn)定性,遷移和轉(zhuǎn)化的特點。同時我們要求學(xué)生在相應(yīng)章節(jié)對水污染控制工程、大氣污染控制工程、環(huán)境毒理學(xué),固體廢棄物的處理處置等科目進行對照學(xué)習(xí),相互印證,既加強學(xué)生對相關(guān)知識點的記憶,同時也能讓學(xué)生從化學(xué)的角度深層次去理解環(huán)境問題出現(xiàn)的原因。
2.2總體把握教學(xué)內(nèi)容,充分利用課堂時間
培養(yǎng)計劃中分配給環(huán)境化學(xué)48學(xué)時,在較短時間內(nèi)完成八章內(nèi)容,這對學(xué)生和老師都是一種挑戰(zhàn)。我們在正式開講前,先給學(xué)生大致剖析了一下該科目的主要脈絡(luò),便于學(xué)生了解科目的重點章節(jié)。第一章緒論,主要闡述環(huán)境問題的出現(xiàn)導(dǎo)致環(huán)境化學(xué)的誕生以及環(huán)境當(dāng)中主要污染物的類別,環(huán)境效應(yīng)和遷移轉(zhuǎn)化。從第二章到第四章分別談及污染物進入大氣,水和土壤后的賦存狀態(tài),遷移轉(zhuǎn)化等內(nèi)容。第五章涉及污染物歷經(jīng)上述三個圈層后進入生物體以及在生物體內(nèi)的運動過程及毒性。第六章主要是一些具體的典型污染物在環(huán)境各圈層中的轉(zhuǎn)歸。第七章重點介紹受污染環(huán)境的幾種具體修復(fù)技術(shù)。而最后一章則是綠色化學(xué)的基本原理與應(yīng)用。通過分析,學(xué)生大致了解了本課程的知識結(jié)構(gòu)和脈絡(luò)特點,有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)開始初步建立一個關(guān)聯(lián)體系。隨著教師授課工作的開展,學(xué)生可以把相應(yīng)知識點置于關(guān)聯(lián)體系中,最后形成該科目的完整知識體系。另外針對科目課時較少而內(nèi)容豐富的特點,我們要求學(xué)生必須做到課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí),簡單的和常識性內(nèi)容僅做概述,和其他科目有交叉的章節(jié)如第二、三和五章,我們側(cè)重講述和化學(xué)相關(guān)的內(nèi)容,其他部分以課堂提問或作業(yè)的方式讓學(xué)生自己學(xué)習(xí)。這樣既節(jié)省了時間,也督促學(xué)生針對相應(yīng)的交叉科目如大氣污染控制工程等自主進行對照學(xué)習(xí),增強了學(xué)生的自學(xué)能力;提高課時利用率的同時,也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。另外,我們設(shè)置“每課一個小結(jié),每章一個總結(jié)”,便于學(xué)生及時復(fù)習(xí)課堂學(xué)到的知識點。
2.3補充真實典型案例,充實教學(xué)內(nèi)容
環(huán)境化學(xué)中基礎(chǔ)理論和基本原理闡述較多,學(xué)生學(xué)習(xí)起來容易覺得枯燥乏味。引入環(huán)境中的真實典型案例,充實教材教學(xué)內(nèi)容,可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強學(xué)生利用化學(xué)知識分析研究實際環(huán)境問題中有關(guān)污染物存在,化學(xué)特性及控制原理的能力。通過介紹11種農(nóng)藥“喂養(yǎng)的豆角”,可爆炸的西瓜以及一系列生活中有毒的食品(毒饅頭,毒油條,瘦肉精,辣椒中的蘇丹紅,毒木耳等等),到富含有機物的工業(yè)廢水排放,揮發(fā)性有機物充斥室內(nèi)外環(huán)境,以及最近出現(xiàn)的“霧霾”現(xiàn)象和人們高度重視的PM2.5等,讓學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)環(huán)境化學(xué)的重要性。在大氣污染物的遷移章節(jié),介紹馬斯河谷煙霧事件,多諾拉煙霧事件,印度博帕爾事件,切爾諾貝利的核泄漏事件以及洛杉磯和倫敦?zé)熿F事件,使學(xué)生把大氣中污染物擴散及對環(huán)境的影響和書本知識結(jié)合起來,充分理解大氣污染物擴散的各種影響因素及相應(yīng)的處理措施和方案。另外我們也選擇在適當(dāng)?shù)恼鹿?jié)中插入一些和環(huán)境保護相關(guān)的小故事來調(diào)節(jié)課堂的氣氛。比如在講到典型農(nóng)藥在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化時,介紹完有機氯農(nóng)藥后,穿插了瑞士化學(xué)家米勒和滴滴涕以及德國科學(xué)家哈伯和毒氣的故事。這些歷史上真實出現(xiàn)過的血淋淋的事件,深深震撼了在座學(xué)生。課后學(xué)生紛紛上網(wǎng)查閱相關(guān)事件進行討論,同時也反饋了一些其他的案例供參考。通過真實典型案例的介紹和小故事的穿插,提高了學(xué)生對環(huán)境化學(xué)學(xué)習(xí)的重視程度,有效調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量有顯著提高。另外我們會在課余時間或答疑時間和學(xué)生充分溝通,鼓勵學(xué)生對該課程授課內(nèi)容和方式提出建議,及時了解他們的想法和實際學(xué)習(xí)情況也對教學(xué)質(zhì)量的改善大有裨益[6]。
3結(jié)論
關(guān)鍵詞: 難溶電解質(zhì) 溶解度 溶度積 同離子效應(yīng)
難溶電解質(zhì)溶解度計算是沉淀溶解平衡知識板塊的重點之一,對沉淀的生成、分離、轉(zhuǎn)化、溶解等后續(xù)知識的學(xué)習(xí)有重要意義。本文作者對這部分計算進行歸納和總結(jié),幫助學(xué)生透徹掌握溶解度概念,達(dá)到靈活應(yīng)用知識之目的。
難溶電解質(zhì)的溶解度S,是難溶電解質(zhì)飽和水溶液的濃度,可有多種表示方式:100克水中所溶解電解質(zhì)的最大質(zhì)量;飽和水溶液的摩爾濃度、質(zhì)量百分?jǐn)?shù)、質(zhì)量濃度等,單位分別為g•100g水,mol•L,%,g•L。
難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)K,是一定溫度下(25℃),難溶電解質(zhì)在水中達(dá)沉淀溶解平衡時的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù),此時水溶液一定是難溶電解質(zhì)的飽和水溶液。
例如難溶電解質(zhì)AB的溶解度為Smol•L,即AB飽和水溶液的濃度為Smol•L,其飽和水溶液中存在沉淀溶解平衡:AB(s)?葑mA(aq)+nB(aq)。
難溶電解質(zhì)在水中溶解量很小,溶解的即認(rèn)為全部解離,所以AB飽和水溶液中c(A)=mSmol•L;c(B)=nSmol•L,K(AB)=[A][B]=(mS)(nS)=mnS (1)
溶解度與溶度積的概念不同,但存在聯(lián)系,均能說明難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力,可由式(1)相互換算。
1.由溶度積計算溶解度
【例1】已知25℃時各難溶電解質(zhì)的溶度積K如表1,比較下列三組物質(zhì)的溶解度大小。
1)AgCl、AgI、FeS
2)AgS、AgCrO、Fe(OH)
3)AgCl、AgCrO
解:1)設(shè)AgCl的溶解度是Smol•L,則:
AgCl(s)?葑Ag(aq)+Cl(aq)
c/mol•L S S
K(AgCl)=[Ag][Cl]=S=1.77×10
解得S=1.33×10,所以AgCl的溶解度是1.33×10mol•L。
同理算出AgI、FeS的溶解度分別為9.23×10mol•L、2.24×10mol•L。
所以AgCl、AgI、FeS的溶解度大小順序為AgCl>AgI>FeS。
2)設(shè)AgS的溶解度是Smol•L,則:
AgS(s)?葑2Ag(aq)+S(aq)
c/mol•L 2S S
K(AgS)=[Ag][S]=(2S)S=2.51×10
解得S=1.84×10,所以AgS的溶解度是1.84×10mol•L。
同理算出AgCrO、Fe(OH)的溶解度分別為6.54×10mol•L、2.30×10mol•L.
所以AgS、AgCrO、Fe(OH)的溶解度大小順序為AgCrO>Fe(OH)>AgS.
3)由1)、2)可知AgCl的溶解度1.33×10mol•L,AgCrO的溶解度6.54×10mol•L,
所以AgCl、AgCrO溶解度大小順序為AgCrO>AgCl。
結(jié)論:相同類型(1∶1型;1∶2或2∶1型;1∶3或3∶1型)的難溶電解質(zhì)在水中溶解度的大小可以通過溶度積直接比較;不同類型的難溶電解質(zhì),不能用溶度積直接比較溶解度的大小。
【例1】中1)AgCl、AgI、FeS均為1∶1型,由于大小順序為AgCl>AgI>FeS,所以溶解度大小順序也為AgCl>AgI>FeS。
2)AgS、AgCrO、Fe(OH)均為1∶2或2∶1型,K大小順序為AgCrO>Fe(OH)>AgS,所以溶解度大小順序也為AgCrO>Fe(OH)>AgS。
3)AgCl、AgCrO分別為1∶1和2∶1型,K大小順序為AgCl>AgCrO,而溶解度的大小順序為AgCrO>AgCl。
【例2】25℃,Ca(OH)的溶度積為5.02×10,求該溫度下飽和Ca(OH)水溶液的pH值。
解:設(shè)Ca(OH)的溶解度是Smol•L,
Ca(OH)(s)?葑Ca(aq)+2OH(aq)
c/mol•LS2S
解法同例1得S=1.08×10,則Ca(OH)飽和溶液中c(OH)=2S=2.16×10,
pH=14-pOH=12.33.
2.由溶解度計算溶度積
【例3】已知25℃各難溶電解質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù)如表2,計算25℃各難溶電解質(zhì)的溶度積。
解:將各物質(zhì)的溶解度由質(zhì)量濃度換算成摩爾濃度,換算關(guān)系式c=,結(jié)果如表3所示,則AgCl的=K=S=1.77×10;BaSO的K=S=1.08×10;Fe(OH)的K=S(2S)=4.87×10;Fe(OH)的K=S(3S)=2.81×10。
由于甘汞HgCl在水中的解離按下式進行
HgCl(s)?葑Hg(aq)+2Cl(aq)
c/mol•L S 2S
所以HgCl的K=S(2S)=1.43×10.
【例4】已知25℃,Mg(OH)飽和水溶液的pH值為10.35,求該溫度下Mg(OH)的溶度積常數(shù)。
解: Mg(OH)(s)?葑Mg(aq)+2OH(aq)
c/mol•LS2S
Mg(OH)飽和水溶液的pOH=14-pH=3.65,
則c(OH)=2.24×10,Mg(OH)的溶解度S=c(OH)=1.12×10mol•L.
Mg(OH)的溶度積K=S(2S)=5.61×10(注意與【例2】比較).
3.同離子效應(yīng)對溶解度的影響
【例5】計算25℃,AgCl分別在0.1mol•LNaCl溶液和0.1mol•LAgNO溶液中的溶解度,K(AgCl)如表1。
解:設(shè)AgCl在0.1mol•LNaCl溶液中的溶解度Smol•L,則:
AgCl(s)?葑Ag(aq)+Cl(aq)
c/mol•L S S+0.1
化簡:AgCl溶解度本身很小,S?塏0.1,又存在0.1mol•LCl的同離子效應(yīng),使AgCl溶解度進一步降低,所以S+0.1≈0.1,
K(AgCl)=[Ag][Cl]=S(S+0.1)≈S×0.1=1.77×10
S=1.77×10。
同理AgCl在0.1mol•LAgNO溶液中溶解度S=1.77×10。
所以AgCl在0.1mol•LNaCl和0.1mol•LAgNO3溶液中的溶解度相等,均為1.77×10mol•L,遠(yuǎn)小于在純水中的溶解度1.33×10mol•L(純水中溶解度計算見【例1】)。
【例6】計算25℃,F(xiàn)e(OH)分別在0.1mol•LFeCl和0.1mol•LNaOH溶液中的溶解度,K(Fe(OH))如表1。
解:設(shè)Fe(OH)在0.1mol•LFeCl溶液中的溶解度Smol•L,則:
Fe(OH)(s)?葑Fe(aq)+2OH(aq)
c/mol•LS+0.12S
化簡:Fe(OH)溶解度本身很小,S?塏0.1,又存在0.1mol•L的Fe的同離子效應(yīng),使Fe(OH)溶解度進一步降低,所以S1+0.1≈0.1,K(Fe(OH))=[Fe][OH]=(S+0.1)(2S)≈0.1×4S=4.87×10,S=1.10×10。
設(shè)Fe(OH)在0.1mol•LNaOH溶液中的溶解度Smol•L,則:
Fe(OH)(s)?葑Fe(aq)+2OH(aq)
c/mol•LS 2S+0.1
化簡:Fe(OH)溶解度本身很小,2S?塏0.1,又存在0.1mol•L的OH的同離子效應(yīng),使Fe(OH)溶解度進一步降低,所以2S+0.1≈0.1,K(Fe(OH))=[Fe][OH]=S(2S+0.1)≈S×0.1=4.87×10,S=4.87×10。
所以Fe(OH)在0.1mol•LFeCl和0.1mol•LNaOH溶液中的溶解度分別為1.10×10mol•L和4.87×10mol•L,并不相等,但都遠(yuǎn)小于純水中的溶解度2.3×10mol•L(計算見【例1】)。
結(jié)論:同離子效應(yīng)使難溶電解質(zhì)的溶解度明顯降低,鹽效應(yīng)使溶解度略微增大;二者共存時,只考慮前者。
【例7】比較25℃,BaSO在下列介質(zhì)中的溶解度大小:
A.純水 B.0.1mol•LBaCl溶液
C.0.1mol•LKSO溶液 D.0.1mol•LKCl溶液
(答案:D>A>B=C)
【例8】比較25℃,AgS在下列介質(zhì)中的溶解度大?。?/p>
A.純水 B.0.1mol•LNaS溶液
C.0.1mol•LAgNO溶液D.0.1mol•LKNO溶液
(答案:D>A>B>C)
注意比較【例5】與【例6】、【例7】與【例8】的差別。
我通過以上例題分析和比較,希望讀者能更好地掌握難溶電解質(zhì)溶解度的相關(guān)計算,使知識融會貫通,應(yīng)用熟練。
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符號說明:
腳標(biāo)eq:平衡狀態(tài)
摩爾濃度:c
質(zhì)量濃度:m
摩爾質(zhì)量:M
[B]:相對濃度[B]=其中c=1.0mol•L
關(guān)鍵詞: 化學(xué)教學(xué) 網(wǎng)絡(luò)心理 多媒體 課件
引言
“羧酸衍生物的性質(zhì)”課件于2011年10月獲得教育部教育管理信息中心組織的第十一屆全國多媒體課件大賽高教醫(yī)學(xué)組二等獎,筆者在開發(fā)設(shè)計過程中結(jié)合學(xué)生網(wǎng)絡(luò)心理,根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗制作完成的多媒體化學(xué)課件。
學(xué)生網(wǎng)絡(luò)心理是指學(xué)生作為一類特殊的群體,對網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)知,和對其的情感體驗而產(chǎn)生的一種心理[1]。學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)心理已經(jīng)引起教育者和心理學(xué)家的重視,作為醫(yī)學(xué)院校的教學(xué)踐行者,將學(xué)生網(wǎng)絡(luò)心理地正面影響合理地運用于教學(xué),對提高教學(xué)質(zhì)量,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣會收到事半功倍的效果。
多媒體化學(xué)課件是結(jié)合學(xué)科特點,有效地利用多媒體的圖、文、聲特性[2],模擬真實的化學(xué)實驗全過程,學(xué)生通過點擊和拖動鼠標(biāo)來實現(xiàn)實驗操作,學(xué)生沒有鼠標(biāo)動作,實驗將不會進行,學(xué)生操作錯誤,實驗將顯示錯誤操作帶來的嚴(yán)重后果,人機多媒體極強。這樣的實驗課件較傳統(tǒng)的演播式的實驗動畫有本質(zhì)的區(qū)別。
本院對于學(xué)生的培養(yǎng)計劃,將化學(xué)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)放在一年級的第一學(xué)期,大學(xué)生剛走進校園,自我意識較中學(xué)階段明顯增強,面對網(wǎng)絡(luò),表現(xiàn)出極高的認(rèn)同感和參與熱情,而化學(xué)實驗課件正是利用這種大學(xué)生網(wǎng)絡(luò)心理的正面影響,打破教學(xué)的時空界限,為新生搭建了集文本、圖畫、聲音和影像為一體的學(xué)習(xí)平臺。下面以“羧酸衍生物的性質(zhì)”課件為例,談?wù)勚谱鬟^程的心得。
1.利用首因效應(yīng),突破重點難點
本課件中羧酸衍生物的化學(xué)性質(zhì)是學(xué)習(xí)重點。為了幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí),我們采用圖文并茂的方式進行編排。同時針對學(xué)習(xí)難點——化學(xué)反應(yīng)歷程,我們采用動畫形式[2],使其變得更生動,更直觀,學(xué)生還可以反復(fù)觀看,直至理解為止;針對學(xué)習(xí)重點——醇解反應(yīng),將理論與實踐相聯(lián)系,以首因心理效應(yīng)作為指導(dǎo)[3],配以模擬實驗——阿司匹林的制備(圖1),讓學(xué)生在第一時間對生動的實驗產(chǎn)生興趣,有一個先入為主的良好學(xué)習(xí)愿望,才會進一步深入學(xué)習(xí)反應(yīng)過程的理論知識。
2.模擬現(xiàn)實的學(xué)習(xí)環(huán)境,激發(fā)網(wǎng)上探險心理需求[1]
學(xué)生真實實驗過程中,由于時間和條件限制,通常不能接觸到實驗準(zhǔn)備的前期工作,但在乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)測定模擬實驗(圖2)中我們將其完整呈現(xiàn),添加前期準(zhǔn)備的三步:電極選擇、電極活化和電導(dǎo)率常數(shù)設(shè)置,讓學(xué)生全面了解整個過程,這樣就彌補了學(xué)生真實實驗中的不足。這樣的設(shè)計促進學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的整體構(gòu)建,運用海潮心理效應(yīng)[3],激發(fā)大學(xué)生網(wǎng)上探險的心理需求。在這個模擬現(xiàn)實的實驗環(huán)境中,運用個體的觀察、判斷、思考和反應(yīng),滿足競爭心理。同時實現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)及其教學(xué)資源的共享,是現(xiàn)代課堂教學(xué)的補充和完善,也為學(xué)生的課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)的自主學(xué)習(xí)提供的良好的平臺[4]。
在模擬實驗操作過程中,可隨時點擊“實驗?zāi)康摹?、“實驗原理”和“實驗步驟”來學(xué)習(xí),這樣滿足了不同程度的學(xué)生的個性化學(xué)習(xí),并且整個模擬實驗均由鼠標(biāo)點擊拖動來進行完成,學(xué)生的每一步操作,計算機會自動對其下一步實驗步驟做出判斷,這樣的設(shè)計更好地體現(xiàn)人機交互和智能化的特點。
3.教學(xué)視頻與模擬實驗的對比學(xué)習(xí),體現(xiàn)B-Learning的教育思想
課件所配視頻為阿司匹林制備的實驗操作過程。老師操作視頻可以和模擬實驗結(jié)合學(xué)習(xí)。該設(shè)計更好地保證了老師的最佳授課狀態(tài)和學(xué)生的最佳學(xué)習(xí)狀態(tài)同步進行。實際上這就是在重視學(xué)生自主學(xué)習(xí)、突現(xiàn)學(xué)生主體地位的同時,也重視充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,從而體現(xiàn)了B-Learning(Blending Learning)的教育思想[6]。從傳統(tǒng)的“教師為中心”的教學(xué)結(jié)構(gòu)變?yōu)椤爸鲗?dǎo)—主體相結(jié)合”的教學(xué)結(jié)構(gòu),重在營造信息化的教學(xué)環(huán)境。
4.應(yīng)用遷移效應(yīng),加深知識點的鞏固練習(xí)
本課件的綜合測試題庫中,配有多種題型,題量豐富。另外學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,針對需要重點掌握的知識版塊,利用遷移心理效應(yīng)[7],特別添加有“隨堂練習(xí)”,觸類旁通,舉一反三,對于所學(xué)知識可以做一個及時的鞏固學(xué)習(xí)。點擊“返回”按鈕,學(xué)生可以繼續(xù)學(xué)習(xí)相關(guān)知識。
通過信息技術(shù)和教育心理學(xué)的理論相結(jié)合的開發(fā)理論設(shè)計出的多媒體化學(xué)課件,已在本院教學(xué)實踐中得到應(yīng)用,通過對學(xué)生的調(diào)查發(fā)現(xiàn),實現(xiàn)了教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生素質(zhì)的提升。該課件也為課堂教學(xué)帶來了生機,為教師實現(xiàn)B-Learning教育理念提供了新的機遇,為學(xué)生不受時空限制提供了獲取知識的良好環(huán)境,真正實現(xiàn)了為教學(xué)服務(wù)的宗旨。
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[6]王文昌,李雯等.在化學(xué)教學(xué)中以Blending Learning為理念嘗試“雙主—探究”教學(xué)模式的研究與實踐.化學(xué)教育,2008,2(29):33-35.
關(guān)鍵詞;職業(yè)資格;環(huán)境工程;教學(xué)改革
我國的環(huán)境工程與環(huán)境科學(xué)從20世紀(jì)70年代開始起步,在80年代逐漸形成規(guī)模,90年代隨著大學(xué)擴招得到快速發(fā)展[1]。鑒于環(huán)境問題日益嚴(yán)重,因此受到人們廣泛關(guān)注。隨著全社會對環(huán)保事業(yè)投入的持續(xù)增加,越來越多的大學(xué)相繼開設(shè)環(huán)境相關(guān)專業(yè),據(jù)統(tǒng)計全國有300余所大學(xué)開設(shè)環(huán)境工程(科學(xué))專業(yè)。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展、科學(xué)技術(shù)水平不斷提高,社會分工與行業(yè)劃分越來越專業(yè)化。我國的執(zhí)業(yè)資格制度也從無到有,并從1994年開始制定一些行業(yè)的職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn),并逐步建立和推行更多項的專業(yè)技術(shù)執(zhí)業(yè)制度。職業(yè)資格證一般包括從業(yè)資格證和執(zhí)業(yè)資格證。從業(yè)資格指一般沒有強制性的規(guī)定,用人單位可以根據(jù)具體情況自行決定。而執(zhí)業(yè)資格是國家對于一些專業(yè)進行強制規(guī)定,必須達(dá)到符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的人員才可以從事。隨著我國成功加入世貿(mào)組織,國際交往的頻繁,我國也必將實行一項在歐美社會已經(jīng)深入實行的制度——資格準(zhǔn)入制度,并進一步規(guī)范所有的勞動力和人才。隨著我國加入世貿(mào)組織,各方面要求均紛紛與國際接軌。各行各業(yè)都出現(xiàn)各式各樣的職業(yè)資格證,大學(xué)生如果有相關(guān)職業(yè)資格證書在就業(yè)時就具有很大優(yōu)勢。因此在很多大學(xué)生中出現(xiàn)了考證熱。這反映了全社會越來越重視取得各類執(zhí)業(yè)職格證書。為了提高學(xué)生就業(yè)率,學(xué)校也積極鼓勵并獎勵學(xué)生們多考取職業(yè)資格證書,這也十分符合國家的人力資源發(fā)展戰(zhàn)略,通過備考職業(yè)資格證也會讓學(xué)生們?nèi)菀讓⒗碚撆c實踐結(jié)合起來,不斷提升他們的個人能力,更好地服務(wù)于社會、服務(wù)于企業(yè)。因此我國的高等教育尤其是應(yīng)用型、工程本科教育應(yīng)當(dāng)適應(yīng)社會潮流,轉(zhuǎn)變思想,改革教育體系,將職業(yè)資格考試融入本科教學(xué)工作之中。
1存在問題
1.1教育與需求脫鉤
環(huán)境專業(yè)被視作朝陽專業(yè),但在就業(yè)市場上環(huán)境專業(yè)特色表現(xiàn)差強人意。以重慶文理學(xué)院為例,環(huán)境專業(yè)畢業(yè)生一次就業(yè)率96%,從事本專業(yè)的畢業(yè)生只占20%,這兩個數(shù)據(jù)并不突出,與非環(huán)境專業(yè)大致持平,與該校環(huán)境科學(xué)“特色”專業(yè)不相匹配。環(huán)境專業(yè)本科學(xué)生畢業(yè)后首選考研或考公務(wù)員、事業(yè)單位,其次才是考慮進各類環(huán)保公司。大學(xué)培養(yǎng)出的本科生與社會需求的環(huán)保專業(yè)人才間尚有一定差距。由于當(dāng)前就業(yè)形勢的壓力不斷增大,因此急需對當(dāng)前環(huán)境工程(科學(xué))專業(yè)的本科教育進行進一步的修訂和完善。
1.2課程體系和培養(yǎng)方向紊亂
環(huán)境工程最初來源于各建筑工程學(xué)院土木系,給排水專業(yè),50年代設(shè)立環(huán)境衛(wèi)生專業(yè),70年代有環(huán)境工程專業(yè);環(huán)境工程和環(huán)境科學(xué)的后起之秀復(fù)雜得多,很多環(huán)境專業(yè)往往來源于地質(zhì)專業(yè)、勘探專業(yè)、化學(xué)專業(yè)、生物工程甚至經(jīng)濟管理專業(yè)。2015年的教育部本科專業(yè)目錄中環(huán)境科學(xué)與工程一級學(xué)科下共設(shè)置了4個二級學(xué)科和3個特設(shè)學(xué)科,拓寬了環(huán)境保護類專業(yè)的范圍[2]。各校環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)基礎(chǔ)課程大致如下,環(huán)境科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課:環(huán)境化學(xué)、環(huán)境生物學(xué)、環(huán)境學(xué)、環(huán)境工程學(xué)、環(huán)境質(zhì)量及評價、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境信息系統(tǒng)、環(huán)境管理與環(huán)境法、生態(tài)學(xué)等課程;環(huán)境工程專業(yè)基礎(chǔ)課:水污染控制工程、固體廢物處理與處置技術(shù)、環(huán)境微生物、大氣污染控制技術(shù)、環(huán)境工程原理、工程流體力學(xué)、環(huán)境影響評價技術(shù)、環(huán)境法學(xué)等課程。落實到各高校,其課程體系設(shè)置,培養(yǎng)大綱各取所需,參差不齊。專業(yè)基礎(chǔ)課程選擇具有明顯的專業(yè)背景和學(xué)科傳統(tǒng),與社會和就業(yè)市場需求并不完全一致。環(huán)境工程和環(huán)境科學(xué)分屬兩個一級學(xué)科,但在具體操作時二者在培養(yǎng)方向和教學(xué)大綱上呈現(xiàn)相互融合的趨勢。
2職業(yè)資格考試導(dǎo)向
2.1職業(yè)資格考試對職業(yè)選擇的激勵作用
近年來,隨著高校應(yīng)屆畢業(yè)生人數(shù)不斷增加,再加上以往沒有就業(yè)的,就業(yè)壓力巨大。因此目前高校大學(xué)生就業(yè)問題已經(jīng)成為廣受關(guān)注的社會問題。在當(dāng)前形勢下,就業(yè)是高校、畢業(yè)生和家長都要面臨的一個難題。由于空前激烈的競爭,使畢業(yè)生們在職場中普遍缺乏安全感。隨著企業(yè)間競爭加劇,用人單位對技術(shù)型人才越來越關(guān)注,對技術(shù)人員的要求也越來越高?,F(xiàn)在單靠手中的畢業(yè)證書是很難在社會中立足的,如果沒有過硬的專業(yè)技術(shù),很難找到一個理想職業(yè)的崗位。在職業(yè)與專業(yè)技能之間職業(yè)資格證書就發(fā)揮著很大的作用。社會對技術(shù)性人才的需求培養(yǎng)了一批又一批的專業(yè)技術(shù)過硬的人才,使畢業(yè)生在社會上可以充分運用專業(yè)技能找到合適的職業(yè),不必在競爭激烈的社會中艱難選擇。應(yīng)用型本科學(xué)校面向職業(yè)資格的應(yīng)用型教學(xué)可助推學(xué)生刻苦學(xué)習(xí),掌握一技之長。并在今后的職業(yè)生涯中不斷進步,不斷提升自己的技能。職業(yè)資格證書就是體現(xiàn)畢業(yè)生的專業(yè)技能水平的最有效證明。
2.2職業(yè)資格考試對環(huán)境工程本科教育的啟示
環(huán)境工程(科學(xué))畢業(yè)生能參加的職業(yè)資格考試大約有3種:環(huán)境影響評價師、環(huán)保工程師、給排水工程師[3-4]。環(huán)境影響評價工程師考試分4個科目:環(huán)境影響評價案例分析、環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則與標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境影響評價相關(guān)法律法規(guī)、環(huán)境影響評價技術(shù)方法。注冊環(huán)??荚嚪譃榛A(chǔ)考試(主要內(nèi)容涵蓋了高等數(shù)學(xué)、普通物理、普通化學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)、計算機應(yīng)用技術(shù)、電工電子技術(shù)、工程經(jīng)濟、工程流體力學(xué)與流體機械、環(huán)境工程微生物學(xué)、環(huán)境監(jiān)測與分析、環(huán)境評價與環(huán)境規(guī)劃、污染防治技術(shù)和職業(yè)法規(guī)一共15個科目的內(nèi)容)和專業(yè)考試(主要內(nèi)容包括:環(huán)境法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)、污水處理與再生利用工程實踐、水污染防治工程技術(shù)、大氣污染防治工程實踐、固體廢物處理處置工程技術(shù)、大氣污染防治工程技術(shù)、物理污染控制工程技術(shù)、物理污染控制工程實踐、固體廢物處理處置工程實踐一共9個科目的內(nèi)容)。參加專業(yè)考試的人員必須在基礎(chǔ)考試合格,并符合專業(yè)考試報名條件相關(guān)規(guī)定時才可報考。在專業(yè)考試合格以后,才能獲得《中華人民共和國注冊環(huán)保工程師資格證書》。注冊給排水工程師考試同樣分為公共基礎(chǔ)科目和專業(yè)科目兩類。公共基礎(chǔ)科目包括普通物理、高等數(shù)學(xué)、普通化學(xué)、材料力學(xué)、理論力學(xué)、計算機應(yīng)用、流體力學(xué)、工程經(jīng)濟、電工電子技術(shù)。專業(yè)考試又包含專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)科目。其中專業(yè)基礎(chǔ)科目包括:水處理微生物學(xué)、水文學(xué)、水泵及水泵站、水分析化學(xué)和供水水文地質(zhì)。專業(yè)科目包括:排水工程、建筑給排水和給水工程。通過對環(huán)境本科專業(yè)課程體系與大綱和環(huán)境影響評價師、注冊環(huán)保師、注冊給排水工程師的具體要求進行對比,發(fā)現(xiàn)目前環(huán)境專業(yè)本科的專業(yè)大綱和培養(yǎng)目標(biāo)基本包括考注冊環(huán)保師和注冊環(huán)評師所需知識,但是和注冊給排水工程師所需知識要求差異較大,而且難度也較大。注冊工程師考試針對的是有工作經(jīng)驗的工程師,而大學(xué)環(huán)境工程(科學(xué))培養(yǎng)的是預(yù)備工程師??疾飙h(huán)境影響評價師、注冊環(huán)保師、注冊給排水工程師考試大綱和考試試題,可以發(fā)現(xiàn),資格考試水平普遍高于環(huán)境本科專業(yè)對畢業(yè)生的要求。環(huán)保工程師和給排水工程師考試專業(yè)科目屬于典型的應(yīng)用型、實踐性的科目,這對本科課程建設(shè)具有啟發(fā)作用。環(huán)境影響評價在本科階段顯然深度不夠,環(huán)境影響評價導(dǎo)則經(jīng)常修改,教材多年不變,內(nèi)容滯后;環(huán)評考試教材的核心是環(huán)保部頒發(fā)的大氣、水、固廢、噪聲、生態(tài)環(huán)境影響評價導(dǎo)則,由于各環(huán)境影響評價導(dǎo)則經(jīng)常修改,環(huán)評考試教材和大綱幾乎年年修改,保持同步更新;注冊環(huán)保和注冊給排水強調(diào)工程應(yīng)用和工程實踐,環(huán)境工程本科課堂教學(xué)偏重理論和基礎(chǔ)知識的傳授。
2.3職業(yè)資格考試對環(huán)境工程本科教學(xué)內(nèi)容的導(dǎo)向
本科教學(xué)大綱中對專業(yè)知識的要求一般可分為掌握、熟悉、了解3個層次。其中掌握即要求學(xué)生能在實際工作中靈活運用;熟悉即要求他們能夠理解并簡單應(yīng)用;了解僅要求他們具有環(huán)境影響評價相關(guān)的廣泛知識[5-6]。注冊環(huán)保、給排水、環(huán)評工程師考試要求高于本科教學(xué)大綱,注冊環(huán)保工程師考試對專業(yè)知識的要求大多為掌握和熟悉,要求相關(guān)人員要能夠在具體工作中運用基本原理并能進行分析問題和解決問題。因此需要學(xué)校在編寫與這幾個證書有關(guān)的教學(xué)大綱時,密切注意這些考試大綱的要求,力求達(dá)到將相應(yīng)的內(nèi)容列入各相應(yīng)課程的教學(xué)大綱之中。在教學(xué)中將設(shè)計和計算作為環(huán)境工程平時考核的主要內(nèi)容,強化學(xué)生實踐意識,引導(dǎo)學(xué)生由死背書本向注重實踐能力方面轉(zhuǎn)變。在考試題型上,也力求多結(jié)合環(huán)保工程師職業(yè)資格專業(yè)考試上面的考試題型方式,如增加相應(yīng)客觀題型,內(nèi)容主要以案例計算為主。并適當(dāng)增加綜合性和應(yīng)用性的考題,為學(xué)生今后參加相應(yīng)的證書考試打下堅實基礎(chǔ)。環(huán)保專業(yè)考試輔導(dǎo)用書和各年考試試題是水、大氣、固廢、物理污染控制最佳輔導(dǎo)教材,以水污染控制工程為例,普遍感覺缺乏習(xí)題或習(xí)題陳舊,而環(huán)保專業(yè)科目考試提供生動的素材,稍作修改可應(yīng)用于考試測驗。環(huán)保專業(yè)考試案例可作為課程設(shè)計,乃至畢業(yè)設(shè)計的樣本。為了滿足社會需求,提高畢業(yè)生的就業(yè)率,筆者認(rèn)為對當(dāng)前的人才培養(yǎng)教學(xué)大綱進行不斷修訂和充實是非常必要的?;谝陨鲜聦?可考慮以下方面:(1)順應(yīng)相關(guān)職業(yè)資格考試的要求,及時修訂大綱和課程體系。(2)教學(xué)方法的改革。轉(zhuǎn)變課堂灌輸教育方式,采取案例式、融入式、討論式的教學(xué)方法。(3)及時更新教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)社會需要的應(yīng)用型環(huán)境本科人才。(4)突出實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其中環(huán)境影響評價,水、大氣、固體廢物等的污染治理都需要有實際工程經(jīng)驗,而且環(huán)評、環(huán)保工程師考試也非常偏重于這些方面的實際問題進行命題。課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、各類實習(xí)等是學(xué)生熟悉和深入理解這些工程實踐的重要環(huán)節(jié)和手段,因此,對這些相關(guān)實踐類課程必須要給予足夠的重視和課時上的保證。(5)加強師資隊伍建設(shè),要不斷提升專業(yè)教師的實踐能力,學(xué)校應(yīng)通過鼓勵和獎勵教師到相關(guān)企業(yè)進行實踐培訓(xùn)和掛職培訓(xùn),以提高雙師型教師所占比例,提升教師的理論結(jié)合實踐水平。
3職業(yè)資格考試和本科教育面臨的新挑戰(zhàn)
各類職業(yè)資格注冊工程師考試大綱明確指出,考試針對有實踐經(jīng)驗的從業(yè)人員,普遍要求本專業(yè)或相近專業(yè)本科畢業(yè)并從事本專業(yè)5年以上,這無形加大了在校生參與考試的難度。其次,注冊考試的激烈競爭程度是另一考慮的因素,事實上只有少部分人有參加這類考試的計劃,且主要是預(yù)備考研的同學(xué);為了更貼近證書考試,需要學(xué)校以及任課老師更多地在課程設(shè)計、大綱編寫和制定、教學(xué)內(nèi)容和考試考核形式等多方面進行改革。教師只有通過注冊給排水、環(huán)保、環(huán)境影響評價工程師等職業(yè)資格考試,或在生產(chǎn)設(shè)計第一線培訓(xùn)或掛職一定時間才有資格滿足“雙師”教師資格的基本要求。另外,目前國家對職業(yè)資格證書清理也造成不小的負(fù)面影響。2016年,隨著簡政放權(quán),降低行業(yè)準(zhǔn)入門檻改革的深入,在此前已取消5批職業(yè)資格許可和認(rèn)定事項的基礎(chǔ)上,國務(wù)院再取消招標(biāo)師、物業(yè)管理師、市場管理員、插花員等47個事項。加上前5批取消的272項職業(yè)資格,國務(wù)院分6批取消的職業(yè)資格將高達(dá)319項。至此,各部門設(shè)置的職業(yè)資格總量比本屆政府成立之初已減少50%以上。這一系列清理職業(yè)資格考試措施降低了“考證”熱,客觀上給環(huán)保類職業(yè)資格考試帶來一定沖擊。
參考文獻(xiàn)
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化學(xué)教育是我國現(xiàn)代高等教育教學(xué)內(nèi)容構(gòu)成體系中的重要組成部分,近年來,綠色化學(xué)思想理念在我國現(xiàn)代高等院?;瘜W(xué)教育改革過程中應(yīng)用,為有效提升我國大學(xué)化學(xué)教育工作的人文關(guān)懷水平和綠色環(huán)保特征做出了重要貢獻(xiàn),本文圍繞基于綠色化學(xué)教育下大學(xué)化學(xué)教育的改革問題,選取兩個具體方面展開了簡要分析。
關(guān)鍵詞:
綠色化學(xué)教育;大學(xué)化學(xué)教育;改革探析
隨著我國高等教育事業(yè)改革工作的不斷推進,綠色化學(xué)教育理念在我國現(xiàn)代大學(xué)化學(xué)教育事業(yè)的開展過程中逐步獲取了充足的指導(dǎo)應(yīng)用空間,為我國大學(xué)化學(xué)教育改革工作的具體開展,創(chuàng)造和提供了基礎(chǔ)性指導(dǎo)條件。隨著綠色化學(xué)指導(dǎo)理念在新時期大學(xué)化學(xué)教學(xué)工作過程中的引入運用,我國大學(xué)化學(xué)教學(xué)工作,在基礎(chǔ)教學(xué)理念、基本教學(xué)模式和教學(xué)和方法層次均發(fā)生了鮮明而深刻的變革,有效解決和突破了我國現(xiàn)有的大學(xué)化學(xué)教學(xué)模式在應(yīng)用和發(fā)展過程中所存在的問題和缺陷,為我國高等院?;瘜W(xué)教學(xué)事業(yè)的穩(wěn)定有序發(fā)展,做出了重要貢獻(xiàn),有鑒于此,本文將會圍繞基于綠色化學(xué)教育下大學(xué)化學(xué)教育的改革問題展開簡要闡釋。
一、大學(xué)化學(xué)教育過程中開展綠色化學(xué)教育的必要性
第一,綠色化學(xué)教育理念的引入運用,是開展新時期大學(xué)化學(xué)教育改革工作的基本指導(dǎo)理念。綠色和環(huán)保是當(dāng)代世界發(fā)展過程中的基本主題,也是全新時代背景之下我國大學(xué)化學(xué)教育事業(yè)發(fā)展過程中所面對的基本課題。與初中階段和高中階段相對照,大學(xué)化學(xué)在教學(xué)內(nèi)容方面具備著更加鮮明的系統(tǒng)性、專業(yè)性,以及廣泛性表現(xiàn)特征,直接導(dǎo)致大學(xué)化學(xué)學(xué)教學(xué)過程本身面對著鮮明的復(fù)雜性,亟需借由綠色化學(xué)教育理念的引入運用,逐步提升大學(xué)階段化學(xué)學(xué)科教學(xué)工作的科學(xué)性和完備性。要積極在大學(xué)階段化學(xué)學(xué)科實驗教學(xué)環(huán)節(jié)具體開展過程中,扎實倡導(dǎo)和踐行綠色化學(xué)的基本理念,為我國大學(xué)化學(xué)教育事業(yè)改革工作開展水平的不斷提升,創(chuàng)造和提供基礎(chǔ)性支持條件。要緊密關(guān)注節(jié)能環(huán)保材料研究與應(yīng)用,以及能源短缺問題的研究和解決,對我國現(xiàn)階段大學(xué)化學(xué)教育事業(yè)具體開展過程所造成的深刻影響,不斷提升我國大學(xué)化學(xué)事業(yè)的時展水平。第二,綠色化學(xué)教育理念的引入運用,真切反映了新時期我國化學(xué)學(xué)科素質(zhì)教育工作的基本訴求。在具體培養(yǎng)和輸出素質(zhì)全面型人才的實踐過程中,教育工作者要重點關(guān)注素質(zhì)教育基本思想理念的踐行實踐力度,要在為大學(xué)生引入并宣講化學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)性知識內(nèi)容要素基礎(chǔ)上,通過為大學(xué)生初步介紹綠色化學(xué)基本理論的相關(guān)內(nèi)容,切實促進大學(xué)生群體初步實現(xiàn)對綠色化學(xué)思想理念的理解和認(rèn)知,在此基礎(chǔ)上,要采取針對性教學(xué)實踐措施,誘導(dǎo)大學(xué)生在逐步形成參與化學(xué)學(xué)科知識內(nèi)容學(xué)習(xí)探究,以及化學(xué)相關(guān)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)實踐過程中社會責(zé)任感和歷史使命感,通過實際開展的大學(xué)化學(xué)學(xué)科教學(xué)實踐活動,逐步提升呢大學(xué)生群體的自身綜合素質(zhì)建構(gòu)發(fā)展水平,為大學(xué)生群體實現(xiàn)良好有序的成長發(fā)展,以及自身綜合素質(zhì)水平的不斷優(yōu)化提升,創(chuàng)造支持條件。
二、綠色化學(xué)理念下大學(xué)化學(xué)教育改革的具體思路
在具體應(yīng)用綠色化學(xué)理念指導(dǎo)開展大學(xué)階段化學(xué)學(xué)科教學(xué)改革工作過程中,要制定實施系統(tǒng)措施,促進傳統(tǒng)大學(xué)化學(xué)教學(xué)工作逐步實現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展,要通過有效轉(zhuǎn)變大學(xué)化學(xué)學(xué)科任課教師,以及大學(xué)學(xué)生群體對化學(xué)學(xué)科的觀念認(rèn)知狀態(tài)和基礎(chǔ)思維模式,逐步督導(dǎo)大學(xué)化學(xué)教師和大學(xué)生建構(gòu)形成基礎(chǔ)性綠色化學(xué)觀念認(rèn)知,逐步提升大學(xué)師生參與綠色化學(xué)教學(xué)活動的主觀積極性。要切實逐步加強針對大學(xué)生群體的基礎(chǔ)思想觀念宣傳普及教學(xué)工作力度,逐步提升大學(xué)生群體對綠色化學(xué)基本理念的理解認(rèn)知水平,并在具體的化學(xué)學(xué)科知識內(nèi)容的教學(xué)呈現(xiàn)過程中,時刻關(guān)注綠色化學(xué)知識理念的引入和滲透。比如在講授有機化合物工業(yè)合成制備過程中,要基于綠色化學(xué)和節(jié)能環(huán)保的技術(shù)控制理念,重點關(guān)注有機化合物工業(yè)合成制備過程中副產(chǎn)物的毒性,及其對自然社會環(huán)境所造成的影響效應(yīng),并針對性制定和應(yīng)用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)處置措施。鑒于綠色化學(xué)教育工作是大學(xué)階段基礎(chǔ)性化學(xué)教育工作,與人文素質(zhì)教育結(jié)合發(fā)展過程中的重要紐帶,直接要求大學(xué)教師在具體開展基礎(chǔ)化學(xué)教育改革實踐工作過程中,要時刻堅持和保障綠色化學(xué)思想理念的指導(dǎo)地位和導(dǎo)向地位,逐步加強和深化化學(xué)教育基礎(chǔ)思想理念的改革調(diào)整力度。比如在講授無機有毒氣體的實驗室制備知識內(nèi)容過程中,教師要秉持系統(tǒng)深入的人文關(guān)懷實踐理念,優(yōu)先為學(xué)生全面介紹分析無機有毒氣體物質(zhì)的理化性質(zhì),督導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)對無機有毒氣體物質(zhì)環(huán)境影響效應(yīng)的清晰認(rèn)識,繼而基于人文關(guān)懷的思想認(rèn)知視角,切實加強無機有毒氣體物質(zhì)實驗室制備和工業(yè)制備過程中的綠色環(huán)保技術(shù)屬性狀態(tài)的優(yōu)化控制工作,確保大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)教育工作的人文關(guān)懷實現(xiàn)水平能夠?qū)崿F(xiàn)幅度顯著的改善提升。在具體應(yīng)用綠色化學(xué)思想理念指導(dǎo)大學(xué)階段基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)工作改革工作過程中,要切實針對現(xiàn)有的大學(xué)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容構(gòu)成體系展開針對性的優(yōu)化改良,要結(jié)合綠色化學(xué)基本理念,針對現(xiàn)有大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)課程教材文本實施改革處理,在針對現(xiàn)有知識內(nèi)容章節(jié)展開基于綠色化學(xué)基本理念的改良優(yōu)化基礎(chǔ)上,增加編寫專門性的綠色化學(xué)知識內(nèi)容章節(jié),確保綠色化學(xué)思想理念能夠在大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)學(xué)科知識內(nèi)容的教學(xué)普及過程中,實現(xiàn)充分的滲透推廣。要重點關(guān)注綠色化學(xué)思想理念與基礎(chǔ)化學(xué)知識相互融合過程中的自然性,促進大學(xué)化學(xué)教學(xué)改革工作能夠順利獲取最佳的預(yù)期效果。
三、結(jié)語
針對基于綠色化學(xué)教育下大學(xué)化學(xué)教育的改革問題,本文具體選取大學(xué)化學(xué)教育過程中開展綠色化學(xué)教育的必要性,以及綠色化學(xué)理念下大學(xué)化學(xué)教育改革的具體思路兩個具體方面展開了簡要分析,旨意為相關(guān)領(lǐng)域的研究人員提供借鑒。
作者:符會芳 單位:寶雞職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[1]楊先炯.基于綠色化學(xué)教育下大學(xué)化學(xué)教育的改革探析[J].科學(xué)大眾(科學(xué)教育),2016(04).