時(shí)間:2023-03-10 14:48:59
導(dǎo)語:在大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
【關(guān)鍵詞】 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 綠色化 污染 措施
化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科,其化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高校化工、生物、材料、師范類化學(xué)等專業(yè)的必修課程。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室在履行其實(shí)驗(yàn)和試驗(yàn)功能的同時(shí)也向環(huán)境排放著大量的污染物質(zhì),這就帶來了額外的化學(xué)環(huán)境問題,環(huán)境污染的加劇其因素之一是化學(xué)品引起的危害。因此,改善環(huán)境的迫切任務(wù)就使得“化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化”應(yīng)運(yùn)而生。化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化是以綠色化學(xué)的理念和方法為核心和基本原則對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),使得化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程達(dá)到綠色化的方法。
1. 綠色化學(xué)的概念
1984 年美國(guó)環(huán)保局( EPA ) 提出廢物最小化, 基本思想是通過減少生產(chǎn)廢物和回收利用廢物達(dá)到廢物最少, 這是綠色化學(xué)的最初思想。1989年美國(guó)環(huán)保局又提出了污染預(yù)防的概念, 它是指最大限度地減少生產(chǎn)場(chǎng)地產(chǎn)生的廢物, 包括減少使用有害物質(zhì)和更有效地利用資源, 并以此來保護(hù)自然資源。至此, 綠色化學(xué)的思想初步形成。1990年美聯(lián)邦政府通過防止污染行動(dòng)的法令, 第一次使用綠色化學(xué)一詞。1992 年美國(guó)環(huán)保局又了污染預(yù)防戰(zhàn)略。1995 年美國(guó)政府設(shè)立了總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)。1999 年英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)創(chuàng)辦第一份國(guó)際性綠色化學(xué)雜志, 日本也制定了以環(huán)境無害制造技術(shù)等綠色化學(xué)為內(nèi)容的新陽(yáng)光計(jì)劃, 綠色化學(xué)很快成為國(guó)際化學(xué)科學(xué)的前沿。
綠色化學(xué)( Green Chemistry) 又稱環(huán)境無害化學(xué)( Environmental Benign Chemistry), 是指從污染預(yù)防的基本思想出發(fā), 在化學(xué)品生產(chǎn)的始端就采用預(yù)防的科學(xué)手段, 整個(gè)過程和終端均為零排放或零污染, 它研究的中心問題是使化學(xué)反應(yīng)及其產(chǎn)物具有以下特點(diǎn): (1) 采用無毒、無害的原料;(2) 在無毒、無害的反應(yīng)條件( 催化劑、溶劑) 下進(jìn)行; (3) 具有原子經(jīng)濟(jì)性, 即反應(yīng)具有高選擇性, 極少副產(chǎn)品, 甚至實(shí)現(xiàn)零排放; (4) 產(chǎn)品應(yīng)是對(duì)環(huán)境友好的; (5) 滿足物美價(jià)廉的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
2. 大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的主要內(nèi)容
化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化主要內(nèi)容包括: (1) 化學(xué)試劑綠色化。應(yīng)選擇無毒或毒性較小的試劑及利用可再生資源( 如生物質(zhì)作試劑) 。(2) 溶劑綠色化。應(yīng)盡量選擇水作溶劑, 避免有毒有害和揮發(fā)性有機(jī)溶劑的使用, 特別是鹵代烴類溶劑的使用。(3) 催化劑綠色化。應(yīng)采用無毒無害無腐蝕性的物質(zhì)作催化劑。(4) 反應(yīng)條件綠色化。應(yīng)選擇無有毒副產(chǎn)物生成或有毒副產(chǎn)物生成最小化的反應(yīng)條件。(5) 化學(xué)反應(yīng)綠色化。應(yīng)選擇不產(chǎn)生“三廢”的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)。(6) 反應(yīng)產(chǎn)物綠色化。反應(yīng)的生成物( 產(chǎn)物和副產(chǎn)物) 應(yīng)無毒無害, 是環(huán)境友好產(chǎn)品。(7) 劑量綠色化。化學(xué)反應(yīng)所需試劑、溶劑、催化劑的用量在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下, 要達(dá)到實(shí)驗(yàn)劑量最小化。( 8) 末端處理綠色化。對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的“三廢”進(jìn)行無毒無害化處理,確保污染最小化。即化學(xué)反應(yīng)全過程綠色化。
3. 大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的途徑
3.1實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇
本著從源頭制止污染, 而不是在末端治理污染的原則, 盡量選擇低毒、污染較小且后處理容易的具有環(huán)保型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中, 性質(zhì)實(shí)驗(yàn)是別人已設(shè)計(jì)好的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn), 綜合操作技能的要求不如制備實(shí)驗(yàn)要求高, 化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中消耗化學(xué)試劑種類繁多, 成本較高, 每看完一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象, 就要棄去這批用過的試劑, 其中不乏一些有毒、有害物質(zhì), 這樣不僅造成大量的浪費(fèi), 而且對(duì)環(huán)境造成一定的污染, 這與綠色辦學(xué)理念相悖。因此提倡將性質(zhì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行壓縮, 選取具有代表性的、低毒的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)來鍛煉學(xué)生的基本操作技能。選擇與環(huán)境保護(hù)密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn), 如硫酸銅提純中產(chǎn)品的回收、水的總硬度的測(cè)定以及廢舊電池的回收和利用等, 讓學(xué)生了解有害物質(zhì)對(duì)人體和環(huán)境的危害, 學(xué)習(xí)有害物質(zhì)的鑒定、分離、提純和回收利用等方法, 這是培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境保護(hù)意識(shí)和能力的重要手段。
3.2分析方法的選擇
測(cè)定同一物質(zhì)含量的方法常常有多種, 可以選擇使用無毒或低毒、污染小的試劑方法來進(jìn)行同一目的的實(shí)驗(yàn)。
3.3替代性試劑的尋找
綠色化目標(biāo)是將化學(xué)過程危害性降至最小。實(shí)驗(yàn)中要盡可能不用或少用危險(xiǎn)化學(xué)品, 如易燃、易爆、有毒、刺激或有腐蝕性的, 特別是劇毒物質(zhì)。要研究取代危險(xiǎn)化學(xué)品特別是劇毒化學(xué)品的方法,盡可能地選擇對(duì)人體和環(huán)境危害小的藥品, 做到低毒化。即使無危害物質(zhì)也應(yīng)盡可能減少使用, 因?yàn)槿魏位瘜W(xué)物質(zhì)過多時(shí)都會(huì)污染環(huán)境。通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)中用到的有毒、有害、易腐蝕藥品, 使人們明白這些藥品對(duì)環(huán)境、對(duì)人類健康的影響, 感覺到有毒有害物質(zhì)在人們身旁, 體會(huì)到保護(hù)環(huán)境就是保護(hù)人類自己。
3.4密封儀器的使用
用密封的成套儀器來完成有毒的化學(xué)實(shí)驗(yàn), 使儀器和藥品循環(huán)使用, 不存在污染毒害。
3.5推廣微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)
被譽(yù)為化學(xué)實(shí)驗(yàn)的革命的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是近20年來發(fā)展很快的一種化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法、新技術(shù)。它是在微型化的儀器裝置中進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn), 其試劑用量比相應(yīng)的常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)節(jié)省90% 以上, 是公認(rèn)的以盡可能少的試劑來獲取所需化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)原理與技術(shù)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是綠色化學(xué)的組成部分, 它既能從源頭上節(jié)約原材料和時(shí)間, 減少污染, 又具有安全、便捷、高效等優(yōu)點(diǎn), 是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的一個(gè)重要方面。
3.6引進(jìn)微波、超聲波技術(shù)
微波作為一種新型能量形式, 其促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)速度可比傳統(tǒng)的加熱技術(shù)快數(shù)倍及至數(shù)千倍,具有反應(yīng)條件溫和、操作方便、時(shí)間短( 節(jié)能) 、產(chǎn)率高、產(chǎn)品易純化、減少用量或不用溶劑、加熱時(shí)微波設(shè)備本身幾乎不輻射能量, 可避免環(huán)境高溫, 改進(jìn)工作環(huán)境, 對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中引入微波、超聲波技術(shù), 如微波輔助提取、微波消化、微波灼燒、超聲催化, 不但能減少環(huán)境污染, 節(jié)約能源,是實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的一個(gè)重要方法。
3.7研究對(duì)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢液的處理
化學(xué)實(shí)驗(yàn)要產(chǎn)生大量的廢棄物, 如做完實(shí)驗(yàn),把廢液往水池中一倒, 自來水一沖, 不及時(shí)處理隨意排放, 久而久之不僅對(duì)環(huán)境造成污染, 而且會(huì)淡化人們的環(huán)保意識(shí), 養(yǎng)成不良的習(xí)慣。廢液絕不可以倒入下水道, 應(yīng)該設(shè)有廢液缸, 作統(tǒng)一回收處理。
放棄有污染的傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn), 探索傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化改造, 是化學(xué)實(shí)驗(yàn)工作的必然趨勢(shì)。實(shí)現(xiàn)大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的途徑還很多。總之,全面實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的道路還很漫長(zhǎng), 這期間, 不但需要對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行綠色化改革, 更需要高校化學(xué)教育工作者對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的方法進(jìn)行深入的研究與探索, 推動(dòng)整個(gè)高等化學(xué)教育質(zhì)量的提高。
參考文獻(xiàn):
[1] 朱清時(shí). 綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展[J] . 中國(guó)科學(xué)院院刊, 1997( 6) : 415-420.
關(guān)鍵詞:大學(xué) 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 學(xué)生創(chuàng)新能力 培養(yǎng)方法
中圖分類號(hào):G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2015)11(c)-0244-02
大力培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維的化學(xué)人才是新時(shí)期國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的客觀要求,也是高等學(xué)?;瘜W(xué)教育的緊迫任務(wù)。在當(dāng)今激烈競(jìng)爭(zhēng)的階段,對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力以及實(shí)踐能力的培養(yǎng),是當(dāng)代教育工作者們所要考慮的重要問題,也是通過這種思考過程,加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用自己優(yōu)勢(shì)的能力。創(chuàng)新教學(xué)是當(dāng)前化學(xué)課堂的重要內(nèi)容之一,也是促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有效方法之一?;瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)則是化學(xué)學(xué)科的靈魂,化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是學(xué)生獲取直觀信息、認(rèn)識(shí)化學(xué)世界的窗口,而且是幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)規(guī)律、形成化學(xué)概念、理解和鞏固化學(xué)知識(shí)、提高各種能力的重要途徑,更重要的是化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程本身就是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的最佳途徑,是其他學(xué)科所不能替代的。該文探析了大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的方法。
1 建立以開展合作方式、自主思考模式以及研究方式為主的教學(xué)模式
在大學(xué)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,大學(xué)生就是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體,教師是整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的指導(dǎo)者,并且起著主要主導(dǎo)的作用,這樣更加利于建立以開展合作方式、自主思考模式以及研究方式為主的教學(xué)模式[1]。由此可知,這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式對(duì)教師以及學(xué)生要求會(huì)更高,教師要有很多的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),這樣在面對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中遇到的問題可以及時(shí)做出有效的針對(duì)方案。同時(shí),參與實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的學(xué)生也要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的熟悉,以及做好完善的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)準(zhǔn)備,可以通過閱讀相關(guān)的實(shí)驗(yàn)資料,做好課前的學(xué)習(xí)預(yù)習(xí),做好以往相同實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的問題以及應(yīng)對(duì)問題的解決方案。另外,教師可以在上實(shí)驗(yàn)室教學(xué)之前,制作與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及有關(guān)事項(xiàng)相關(guān)的PPT在課堂上進(jìn)行講解,讓同學(xué)們學(xué)習(xí)到更多有關(guān)實(shí)驗(yàn)的知識(shí),也更能提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的興趣,也是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作之前更加熟悉實(shí)驗(yàn)操作的有關(guān)內(nèi)容,這樣在實(shí)際的操作中才能更加游刃有余,更能熟練地掌握實(shí)驗(yàn)相關(guān)的內(nèi)容[2]。
例如:在實(shí)驗(yàn)操作了“測(cè)定水中的鈣鎂總量”的實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行記錄,然后與學(xué)生一起進(jìn)行討論,并且分析出實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)這些問題放入原因。之后,讓大學(xué)生分成小組的形式,教師對(duì)每個(gè)小組進(jìn)行提問,讓小組成員一起合作分析,共同解決問題,并將具體方法和步驟進(jìn)行解說。
2 加強(qiáng)大學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)
在當(dāng)代很多的高中學(xué)習(xí)中,對(duì)學(xué)生都會(huì)進(jìn)行文理分科,這樣就使很多的學(xué)生在高中時(shí)期并沒有很深層地接觸化學(xué),或者是很多的學(xué)生在中學(xué)時(shí)代有少量的接觸化學(xué),但是局限于中學(xué)化學(xué)教學(xué)的條件,是很難接觸到實(shí)驗(yàn)器材,更別說是自己實(shí)際操作化學(xué)實(shí)驗(yàn)[3]。然而,在化學(xué)的教學(xué)學(xué)習(xí)中,實(shí)驗(yàn)的操作是占有很大的比例,實(shí)驗(yàn)操作也是為了更能真實(shí)反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性,所以,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在化學(xué)學(xué)習(xí)中是一大重點(diǎn),同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵和學(xué)生對(duì)化學(xué)認(rèn)知的基礎(chǔ)。只有在實(shí)際的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中,才能真正感受到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性,學(xué)生也能在實(shí)際化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作中,真正養(yǎng)成良好的化學(xué)素養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)以及熟練掌握好化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)技術(shù),更加深刻地理解化學(xué)課本中實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的化學(xué)現(xiàn)象、操作實(shí)驗(yàn)的意義以及加強(qiáng)大學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)[4]。
例如:中華人民共和國(guó)對(duì)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的釀造食醋的衛(wèi)生檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),是規(guī)定釀造食醋中醋酸的含量是不能多于3.5%,然而在釀造食醋中含有游離礦酸的量要求很低,所以,在商超出售的食醋中,醋酸的含量以及游離礦酸的含量必須無法檢出,那么這兩個(gè)指標(biāo)才是符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的。所以,就可以讓學(xué)生利用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)的水溶液進(jìn)行檢驗(yàn),利用甲基紫指示劑對(duì)游離礦酸進(jìn)行檢驗(yàn),這樣與生活貼切的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)更能引起學(xué)生的興趣,才能更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3 加大各種實(shí)驗(yàn)室開放的力度
對(duì)于大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,就要對(duì)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展、特長(zhǎng)發(fā)展以及學(xué)生潛力的發(fā)展加大重視,開放的實(shí)驗(yàn)室條件,更加有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。同時(shí),開放的實(shí)驗(yàn)室在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中起著不可或缺的作用。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室開放形式有以下幾種:(1)課外開放實(shí)驗(yàn)室,就是避免學(xué)生受到高校的學(xué)習(xí)時(shí)間的限制,因?yàn)樵诨瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)習(xí)中,還是有部分同學(xué)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作充滿著濃厚的學(xué)習(xí)興趣,但是在課余的時(shí)間里又比較緊張,還有就是學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)差想通過課后時(shí)間加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作等等。所以,在課外開放實(shí)驗(yàn)室,可以讓學(xué)生在雙休時(shí)間、晚上時(shí)間以及寒暑假的時(shí)間來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,對(duì)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)差的同學(xué)來說,也是一種實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的彌補(bǔ)學(xué)習(xí)。(2)課內(nèi)開放實(shí)驗(yàn)室,是為了給學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)時(shí)間,讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行鞏固,以及加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)的拓展,同時(shí)也是為了讓同學(xué)們?cè)趪L試不同實(shí)驗(yàn)操作方法中,創(chuàng)新出更加有意義的實(shí)驗(yàn)方法,這樣更加有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,也能夠發(fā)揮學(xué)生內(nèi)在的潛力以及對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的熱情。例如:在課后或?qū)W期結(jié)束的時(shí)候,教師布置一個(gè)開放實(shí)驗(yàn)“測(cè)定雨水的酸度”,學(xué)生首先會(huì)對(duì)雨水相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行收集和了解,參考一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)文獻(xiàn),再利用實(shí)驗(yàn)室的器材對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行設(shè)計(jì),然后進(jìn)行操作,這樣的實(shí)驗(yàn)操作就需要開放實(shí)驗(yàn)室來提供學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的場(chǎng)所,這樣的開放實(shí)驗(yàn)室就有利于學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。
4 結(jié)語
化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有很強(qiáng)的應(yīng)用性以及實(shí)踐意義,是分析化學(xué)這門科目的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),也是教學(xué)中一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié),這樣不僅僅是對(duì)學(xué)生獨(dú)立思考能力的培養(yǎng),也是對(duì)學(xué)生對(duì)科學(xué)探索興趣的培養(yǎng),更是真切地對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的一種鍛煉。培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的方式中,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)是最主要的教學(xué)方法之一,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)就要嚴(yán)格結(jié)合社會(huì)全新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及社會(huì)實(shí)際實(shí)驗(yàn)要求來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn)
[1] 詹雪艷,袁瑞娟,段天璇,等.分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的探討[J].藥學(xué)教育,2012,28(1):43-45.
[2] 張麗,公維民,劉麗波,等.大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革與創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].教育教學(xué)論壇,2014(24):44-45.
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,科技創(chuàng)新越來越受到人們的重視,可以說,創(chuàng)新能力標(biāo)志著個(gè)人與國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力和發(fā)展前景。近年來,由于社會(huì)的改革進(jìn)步,在傳統(tǒng)教育模式中培養(yǎng)出的“書呆子”式學(xué)生一旦步入社會(huì)將很快被淘汰,取而代之的則是一些具有綜合知識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的新型人才,因此,怎樣培養(yǎng)學(xué)生積極思考、勇于開拓的創(chuàng)新思想和能力已經(jīng)成為了高校教學(xué)的重要目標(biāo)之一。同時(shí),作為民辦高校,怎樣在生源理論素養(yǎng)較低、學(xué)習(xí)習(xí)慣較差的情況下,尋找到既能適合學(xué)生自身特點(diǎn)又能符合社會(huì)要求的教學(xué)方法亦是迫切需要解決的問題。
1民辦高校學(xué)生特點(diǎn)及化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀
1.1民辦高校學(xué)生特點(diǎn)當(dāng)前的民辦高校在本科教育中仍處于次要地位,與此相應(yīng)的是生源高考分?jǐn)?shù)普遍較低,從學(xué)習(xí)態(tài)度上來看,一般表現(xiàn)為馬虎懶散,主動(dòng)性不高,尤其缺少自主思考問題的意識(shí);而在學(xué)習(xí)能力上,則表現(xiàn)為基礎(chǔ)較差,學(xué)習(xí)習(xí)慣不佳,以及學(xué)習(xí)方法不夠科學(xué)等問題。但民辦高校學(xué)生同樣具備一些顯著優(yōu)點(diǎn),如果在授課時(shí)予以充分的利用,也能起到事半功倍的效果,比如他們的性格活潑,頭腦中形成的思維定勢(shì)較少,不呆板、不教條,如果采取合適的教學(xué)手段,完全可以培養(yǎng)激發(fā)一些新穎獨(dú)到的理解方法與學(xué)習(xí)思路;再有,民辦高校學(xué)生往往覺得他人對(duì)自己的認(rèn)可度低,所以常懷有較為強(qiáng)烈的證明自我價(jià)值的意愿,這意味著教師如果在日常學(xué)習(xí)中及時(shí)予以學(xué)生鼓勵(lì)便會(huì)使他們產(chǎn)生積極向上的態(tài)度和直面問題的勇氣。
1.2民辦高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀民辦高校的特殊性在于其辦學(xué)、科研經(jīng)費(fèi)處于自籌狀態(tài),這直接導(dǎo)致學(xué)校對(duì)于實(shí)驗(yàn)課程的投入力度不足,儀器設(shè)備相對(duì)落后,致使一般基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差較大且無法接觸相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的前沿科學(xué)研究方法。在教學(xué)內(nèi)容上則普遍存在因?qū)嶒?yàn)課從屬于理論課教學(xué)而導(dǎo)致學(xué)時(shí)不充裕的問題,教授方式仍保持教師為主學(xué)生為輔的傳統(tǒng)模式,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)生無法選擇,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較單一等現(xiàn)狀也使得教學(xué)質(zhì)量難以提高。上述情況很容易使學(xué)生對(duì)重復(fù)性較高的各門實(shí)驗(yàn)課產(chǎn)生厭倦情緒,降低了其探究更深入、更廣泛知識(shí)的興趣,更有甚者則會(huì)因儀器的精確度低失敗率高而對(duì)實(shí)驗(yàn)的定量定產(chǎn)生懷疑,誤把動(dòng)手實(shí)驗(yàn)認(rèn)作無用功,只是浪費(fèi)時(shí)間而已。因此,怎樣才能使民辦學(xué)校學(xué)生正確認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)的價(jià)值,并在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上培養(yǎng)鍛造他們的創(chuàng)新精神已成為了一個(gè)亟待解決的問題。
2改革與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
2.1整合基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣在傳統(tǒng)教學(xué)過程中,基本將無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)分割開來進(jìn)行單獨(dú)授課,其中的大部分內(nèi)容只需靠單一的學(xué)科知識(shí)或者是單一的實(shí)驗(yàn)技能即可解決,因此造成了時(shí)間和資金上的浪費(fèi)。其實(shí),面對(duì)剛剛升入大學(xué)需要夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)和養(yǎng)成良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的學(xué)生,我們只需要從繁多的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中精選一些典型而全面的項(xiàng)目讓學(xué)生進(jìn)行幾次操作練習(xí),以此使其加深對(duì)相應(yīng)理論知識(shí)的理解,并達(dá)到對(duì)一般儀器、藥品較為熟練的運(yùn)用和掌握,同時(shí)使自己的操作達(dá)到較高的系統(tǒng)化、穩(wěn)定化,并在數(shù)次的重復(fù)中培養(yǎng)正確的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣即可,而后將節(jié)省的時(shí)間與物力用于將幾門基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有效的穿插和整合。例如在一些制備實(shí)驗(yàn)中將常見的設(shè)計(jì)思路和方法貫穿于其中,并在制備完成后利用產(chǎn)物特有的性質(zhì)對(duì)其進(jìn)行多方面的鑒定檢驗(yàn),這樣一個(gè)結(jié)合了多個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的整合性項(xiàng)目有助于學(xué)生在低年級(jí)時(shí)即養(yǎng)成全方位、總結(jié)性思考解決問題的習(xí)慣和能力,為以后創(chuàng)新思維的培養(yǎng)奠定一定的基礎(chǔ)。在增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的同時(shí),我們也要著重培養(yǎng)他們對(duì)于動(dòng)手實(shí)踐的興趣與主動(dòng)性。目前教師的授課形式依然是灌輸式方法,在上課伊始依照順序?qū)?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟等向?qū)W生做硬性說明,卻沒有充分考慮到部分學(xué)生并沒有在先前的學(xué)習(xí)階段養(yǎng)成集中精力聽課的習(xí)慣,從而導(dǎo)致在后面的實(shí)驗(yàn)過程中不能領(lǐng)會(huì)重點(diǎn)難點(diǎn),甚至不知道如何動(dòng)手操作。同時(shí),民辦高校學(xué)生依賴性較強(qiáng),遇到問題不愿自己琢磨而只是一味地詢問教師,因此,這種灌輸式教學(xué)方法實(shí)際上是縱容學(xué)生繼續(xù)以被動(dòng)的方式進(jìn)行學(xué)習(xí),針對(duì)這種情況,教師應(yīng)強(qiáng)制其在課前認(rèn)真預(yù)習(xí)并在講授時(shí)更多采取啟發(fā)式教學(xué)的方法,以便讓學(xué)生自動(dòng)地參與到課堂中來。鑒于低年級(jí)學(xué)生的水平有限,尤其是部分學(xué)生在高中階段從未接觸過化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀,組織其利用課余時(shí)間做一些難度不大但趣味性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)則有利于實(shí)驗(yàn)意識(shí)的養(yǎng)成。比如“蔬菜中維生素C測(cè)定”的實(shí)驗(yàn),它的原理無非是淀粉溶液具有遇到碘變成藍(lán)色的特性,而維生素C能與藍(lán)色溶液中的碘發(fā)生作用,從而使溶液變成無色。這種現(xiàn)象明顯卻不費(fèi)時(shí)費(fèi)力的項(xiàng)目,會(huì)讓學(xué)生們感到實(shí)驗(yàn)不是一門簡(jiǎn)單枯燥的科目,而是充滿著快樂和未知,以此激起他們對(duì)于動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的興趣和熱情,這樣也可以有效降低他們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的畏難、懶惰情緒。
2.2改革考察方式,鼓勵(lì)學(xué)生培養(yǎng)全面的創(chuàng)新意識(shí)考核的作用不能被忽視,它除了能夠反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果外,對(duì)于教師而言,更是收集教學(xué)信息,檢驗(yàn)教學(xué)成果,評(píng)判教學(xué)方法是否得當(dāng)?shù)闹匾罁?jù)和環(huán)節(jié),因此,以往主要依靠實(shí)驗(yàn)報(bào)告和出勤率予以成績(jī)?cè)u(píng)定的方式顯然不能使教學(xué)效果和學(xué)習(xí)成果得到應(yīng)有的體現(xiàn)。從培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的角度出發(fā),應(yīng)該對(duì)能夠積極參加創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的同學(xué)給予一定的加分獎(jiǎng)勵(lì),作為對(duì)學(xué)生積極學(xué)習(xí)態(tài)度的肯定和鞭策。
2.3培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力在整個(gè)教學(xué)過程中,我們采取由淺入深,先簡(jiǎn)后繁的教學(xué)模式,正是這種從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)過渡到綜合實(shí)驗(yàn)的過程使學(xué)生的操作能力、分析整合能力得到了提升和加強(qiáng)。經(jīng)過這樣的訓(xùn)練后,我們可以通過開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的方式,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主、開拓創(chuàng)新的學(xué)習(xí)態(tài)度。如前所述,民辦學(xué)院學(xué)生的特點(diǎn)之一是具有較強(qiáng)的證明自我的意識(shí),我們充分利用這個(gè)特點(diǎn),在每學(xué)期中抽出兩個(gè)月的時(shí)間舉行“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)大賽”,這種具有一定競(jìng)爭(zhēng)性、獎(jiǎng)勵(lì)性的比賽完全可以作為學(xué)生展示自我才華的平臺(tái),使他們的進(jìn)取心和想象力得到真正施展的舞臺(tái)?!皠?chuàng)新實(shí)驗(yàn)大賽”要求學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)與方法獨(dú)立地探索并解決遇到的化學(xué)問題,真正將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力,以此激勵(lì)和調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的熱情,學(xué)以致用。實(shí)驗(yàn)的主題均為設(shè)計(jì)性項(xiàng)目,由學(xué)生自愿組成合作小組,首先通過查閱文獻(xiàn)、資料自定實(shí)驗(yàn)題目與內(nèi)容,并整理總結(jié)實(shí)驗(yàn)中可能使用到的藥品與儀器,匯總后由教師選擇有條件開展的項(xiàng)目并對(duì)實(shí)驗(yàn)室的使用進(jìn)行統(tǒng)一安排,隨后學(xué)生利用課余時(shí)間按照先前計(jì)劃的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得出結(jié)果后進(jìn)行分析討論,最后以小組為單位通過撰寫論文的方式將整個(gè)過程加以表述和總結(jié),目的就是要通過論文考察其想法是否真正具有創(chuàng)意,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否真實(shí)、學(xué)生能不能對(duì)結(jié)果進(jìn)行明確、細(xì)致的解釋。最后由教師進(jìn)行批改、總結(jié)并劃分等次進(jìn)行嘉獎(jiǎng),以此作為對(duì)學(xué)生已取得成績(jī)的反饋和鼓勵(lì)。
【關(guān)鍵詞】研究型大學(xué);化學(xué);實(shí)驗(yàn)室建設(shè);管理
0.前言
高等院校是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要場(chǎng)所,同時(shí)也是為社會(huì)培養(yǎng)大量的實(shí)踐性人才的地方。其中化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是大學(xué)科研研究和教學(xué)的重要場(chǎng)所,它在培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的過程中有著非常重要的地位。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理都是高校工作的組成部分,實(shí)驗(yàn)室管理工作不僅影響著高校的教學(xué)秩序,還影響著高校辦學(xué)的質(zhì)量和水平以及人才上的培養(yǎng)。故而,要努力的提高大學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理的水平,這樣就可以更好的管理大學(xué)實(shí)驗(yàn)室。
1.高等院校中的大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)
大學(xué)化學(xué)是化學(xué)化工類學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ),是化工類專業(yè)的必修課,也是以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科。在大學(xué)教學(xué)過程中大學(xué)化學(xué)有以下兩個(gè)特點(diǎn):第一,化學(xué)實(shí)驗(yàn)比較多,其中實(shí)驗(yàn)的藥品也就很多的。有基本的操作實(shí)驗(yàn)、電化學(xué)、熱化學(xué)、水化學(xué)以及化學(xué)反應(yīng)的基本原理等各種實(shí)驗(yàn),故而,所需的實(shí)驗(yàn)藥品也是較多的。第二,化學(xué)專業(yè)較多,所以班級(jí)也就很多。在教學(xué)過程中很多的專業(yè)領(lǐng)域都與化學(xué)有著很密切的聯(lián)系,如:無機(jī)化學(xué)、大學(xué)化學(xué)等。根據(jù)大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),我們可以完善實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)規(guī)章制度和規(guī)范,安全防護(hù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,這對(duì)實(shí)驗(yàn)室嚴(yán)格管理藥品有著重要的意義。
2.高度重視大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍的建設(shè)
大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理的力量,在高校建設(shè)研究型大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的過程中,它直接影響著實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量、環(huán)境以及發(fā)展等方面的建設(shè)。提高實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍層次是重視實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍建設(shè)的依據(jù),也是實(shí)施實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)規(guī)章制度、發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室作用和做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要保障。因此加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的建設(shè)要采取相應(yīng)的措施。
2.1引進(jìn)高層次人才,建設(shè)具有高素質(zhì)實(shí)驗(yàn)教師的隊(duì)伍
高校實(shí)驗(yàn)人才隊(duì)伍發(fā)展的計(jì)劃,就是納入具備實(shí)驗(yàn)教學(xué)的人,以提高人才素質(zhì),強(qiáng)化專業(yè)技能為目標(biāo),實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)的提高。還要不斷的吸取優(yōu)秀的博士、碩士以上的人才來擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)教學(xué)的隊(duì)伍,高校要不斷的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的構(gòu)造,來提高整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的水平。這樣就豐富了法學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的隊(duì)伍,保證了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。
2.2實(shí)驗(yàn)教師的職稱聘請(qǐng)不受限制
化學(xué)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的原來稱謂的改變,高校只是在形式上得到重視,教師則是關(guān)注的是職稱聘請(qǐng)。實(shí)驗(yàn)教師的體系歸為教師體系當(dāng)中,同時(shí)享有崗位聘請(qǐng)和津貼制度;在專業(yè)技術(shù)的職務(wù)聘請(qǐng)中,可以讓碩士以上的人才申請(qǐng)教師系列職稱,同時(shí)享有跟高校理論教師同等的待遇和進(jìn)修的權(quán)力。這樣就大大激發(fā)了實(shí)驗(yàn)教師的工作熱情。
2.3實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的重視要從稱謂上開始
原來的教輔人員都是從事著實(shí)驗(yàn)工作的工作人員,也就是實(shí)驗(yàn)輔助人員。其主要的工作內(nèi)容就是實(shí)驗(yàn)工作人員要負(fù)責(zé)日常的實(shí)驗(yàn)管理,確保實(shí)驗(yàn)環(huán)境良好和設(shè)備的完好率,然而工作人員的學(xué)歷不是很高,在工作當(dāng)中給人一種打雜的感覺,所以得不到重視。隨著實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與發(fā)展,工作員工有著一定的變化,所承擔(dān)的工作也有一定的變化,位置也從輔助轉(zhuǎn)變到主體的位置上。對(duì)原來的教輔人員的稱謂改變?yōu)閷?shí)驗(yàn)教師。
3.大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理工作
3.1化學(xué)實(shí)驗(yàn)室藥品上的管理
在大學(xué)化學(xué)教學(xué)過程中,實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容很多,所用的藥品種類也是比較多的,故而對(duì)藥品應(yīng)采取分類管理。其管理原則是:(1)易燃易爆和有毒的物品要選擇單獨(dú)放置。易燃易爆物品要放在陰涼的地方,而劇毒藥品和易燃易爆物品要設(shè)專人管理;(2)還原性物質(zhì)不能跟氧化性物質(zhì)放在一起,堿和酸不可以放在一起。在實(shí)驗(yàn)過程中,往往實(shí)驗(yàn)臺(tái)上一邊是堿一邊是酸,同時(shí)鹽是按照金屬離子活性順序放置在中間的。
3.2化學(xué)實(shí)驗(yàn)室儀器上的管理
3.2.1 精密儀器的管理
高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室安放儀器的房間必須是對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器要求符合的,這樣就保證了其使用的壽命和精準(zhǔn)度。工作人員還要做好化學(xué)實(shí)驗(yàn)室儀器在腐蝕、塵土等方面的防護(hù)工作。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室精密的儀器則需要受到相應(yīng)的培訓(xùn)的管理人員進(jìn)行操作和管理。工作人員所用的化學(xué)試驗(yàn)室儀器信息都要記錄下來。同時(shí)給每臺(tái)精密儀器建立工作檔案,這樣就確保了實(shí)驗(yàn)的正常運(yùn)行,其中包含了調(diào)試、安裝、鑒定、儀器說明書以、配件清單及使用記錄等方面。
3.2.2非精密儀器的管理
化學(xué)試驗(yàn)安放儀器的房間應(yīng)符合該儀器所需要的基本要求,以確保該儀器在化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)使用達(dá)到要求。實(shí)驗(yàn)儀器應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的使用情況來建立工作檔案;同時(shí)還要有專人來進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng),且還要具備一定的管理能力。
3.3 化學(xué)試驗(yàn)室在衛(wèi)生上的管理
眾所周知,實(shí)驗(yàn)室是教師和學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)、教學(xué)以及科研研究的重要場(chǎng)所,這就需要我們的共同努力來保持的。一般都是實(shí)驗(yàn)過后,要求教師收拾好自己的實(shí)驗(yàn)臺(tái),并進(jìn)行相應(yīng)的打掃;而學(xué)生在做完實(shí)驗(yàn)時(shí),也是先收拾好自己的實(shí)驗(yàn)臺(tái),在進(jìn)行值日打掃整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的衛(wèi)生。最后再對(duì)水龍頭開關(guān)、電源進(jìn)行檢查是否斷開,這些檢查完畢過后方可離開實(shí)驗(yàn)室。
4.創(chuàng)建研究型的化學(xué)試驗(yàn)室
4.1 鼓勵(lì)教師積極的參與實(shí)驗(yàn)技術(shù)的研究
高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究主要是針對(duì)實(shí)驗(yàn)室教師隊(duì)伍,其中包含以下幾類:(1)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的改造與自制;(2)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理的計(jì)算機(jī)軟件的研制開發(fā);(3)管理方式上的改革; (4)大型精密貴重儀器設(shè)備功能的開發(fā);(5)開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,研究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
4.2 注重培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)教師的開拓意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí),鼓勵(lì)自己研究實(shí)驗(yàn)設(shè)備
在創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)當(dāng)中,我們要著重的培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)高,開拓能力強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍。且每個(gè)學(xué)校的教學(xué)都存在著不同的特色,尤其是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面更為凸顯,然而有些實(shí)驗(yàn)室所購(gòu)買的的設(shè)備不能很好的滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求,因此我們要鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)教師不斷的創(chuàng)新,并大力的支持實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)備的自研。
5.結(jié)語
總之,探討研究型大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理是需要我們不斷的進(jìn)行探索的,是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工程,要讓實(shí)驗(yàn)室成為一個(gè)合理、高水平、高效率的教學(xué)體系和培養(yǎng)創(chuàng)新人才的基地。
【參考文獻(xiàn)】
[1]羅東,蘭中文.對(duì)建設(shè)與研究型大學(xué)相適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍的思考[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2008(3):159-163.
[2]麻明友,杜建林,肖桌炳,麻成金.教學(xué)型大學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理的研究與探索[J].高等理科教育,2006(3):98-100,103.
關(guān)鍵詞:化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn);廢舊聚乳酸材料;乳酸鈣;教學(xué)
中圖分類號(hào):G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)46-0283-03
大學(xué)化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)是理科院校和師范院校必開的一門提高性實(shí)驗(yàn)課程,其目的是讓化學(xué)學(xué)科的學(xué)生在通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練之后,綜合運(yùn)用已有的實(shí)驗(yàn)技能和知識(shí),達(dá)到解決實(shí)際問題的能力。國(guó)內(nèi)多數(shù)院校都有自己特色的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和教學(xué)方法,并且有很多好的教材問世[1-5],實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)技能都有一定的難度要求,為培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力提供了一個(gè)平臺(tái)。和其他院校一樣,陜西師范大學(xué)化學(xué)學(xué)科也建立了化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái),運(yùn)行多年后收到了較好的效果。考慮到相關(guān)實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性和對(duì)環(huán)境的污染以及對(duì)師生健康的影響,近年來對(duì)化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了改革,改進(jìn)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法[6],廢除了一些污染和危險(xiǎn)性大的實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)和增補(bǔ)了一些較為安全、環(huán)境污染小的新實(shí)驗(yàn),為進(jìn)一步完善化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容奠定了基礎(chǔ)?,F(xiàn)就其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和教學(xué)情況,即“由廢舊聚乳酸材料制備乳酸鈣”作以交流,以期同行商榷。
聚乳酸(Polylactic acid,PLA)是20世紀(jì)90年代迅速發(fā)展起來的新一代完全可降解的高分子材料,它是以L―乳酸為單體,用化學(xué)合成方法聚合而成的熱塑性脂肪族樹脂。聚乳酸有優(yōu)良的相容性和可吸收性,無毒、無刺激性,它在自然界微生物、水、酸、堿的作用下,完全可分解成CO2和H2O,可作為環(huán)保材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的聚合物材料,已受到廣泛關(guān)注[7,8]。聚乳酸材料已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、日常生活用品中得到了廣泛的應(yīng)用[9],如聚乳酸餐盒、聚乳酸餐薄膜等在人們的生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已得到了廣泛應(yīng)用。但這些廢舊聚乳酸材料在使用完以后均以垃圾物而棄掉,實(shí)屬浪費(fèi)?;诰廴樗峤?jīng)解聚而形成乳酸,盡而可與鈣離子結(jié)合可形成乳酸鈣這一原理,我們?cè)O(shè)計(jì)出“由廢舊聚乳酸材料制備乳酸鈣”的實(shí)驗(yàn)(見圖1)。這一實(shí)驗(yàn)的開設(shè),不僅能實(shí)現(xiàn)廢物利用,變廢為寶,而且能鞏固學(xué)生有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能,使學(xué)生感受到學(xué)有所用,同時(shí)也能加強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐,學(xué)生普遍反映效果顯著。
一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
二、實(shí)驗(yàn)步驟
(一)聚乳酸的解聚
將廢舊聚乳酸材料用清水洗凈,用濾紙吸去表面水,晾干,用剪刀剪成碎片(能放進(jìn)三角瓶為宜)。
將5.6g NaOH、80mL無水乙醇加入已裝有5.0g聚乳酸碎片的250mL磨口錐形瓶中,加熱攪拌回流40分鐘。待反應(yīng)完畢,取下錐形瓶,冰水浴冷卻3分鐘,向溶液中加入14mL的5∶1鹽酸(濃鹽酸:水(v/v)),并旋搖均勻,在冰水浴中繼續(xù)冷卻3分鐘,抽濾。用20mL無水乙醇洗滌錐形瓶,過濾。收集濾液于250mL燒瓶中。用10mL無水乙醇淋洗抽濾瓶,將洗滌液并入燒瓶中。常壓濃縮至20~25mL左右(注意加沸石),然后將燒瓶置于冰水浴中冷卻,向其中加入20mL無水乙醇,繼續(xù)冷卻3分鐘,抽濾。用10mL無水乙醇淋洗燒瓶,過濾。如濾液不澄清,應(yīng)再過濾至澄清。將抽濾瓶中的濾液轉(zhuǎn)移至200mL燒杯中,用10mL無水乙醇淋洗抽濾瓶,將洗滌液并入其中。
(二)乳酸鈣的制備
將稱取的1.6g氧化鈣粉末加入到上述200mL燒杯中,然后再加入3mL水。將盛有反應(yīng)液的燒杯置于恒溫磁力攪拌器上,在攪拌條件下,加熱反應(yīng)并濃縮至溶液體積為40mL時(shí),測(cè)試其pH(測(cè)試pH時(shí),應(yīng)先將試紙用去離子水潤(rùn)濕),應(yīng)約為6~7之間。否則,用5:1鹽酸或氧化鈣粉末調(diào)節(jié)。繼續(xù)加熱濃縮至約20~25mL,取下燒杯在冰水浴中攪拌冷卻。在攪拌下,加入20mL無水乙醇。然后,再加入40mL丙酮,繼續(xù)攪拌3分鐘后抽濾,用40mL丙酮洗滌燒杯,過濾。收集沉淀物于已稱重的表面皿中。置于烘箱中于125℃烘干1小時(shí),記錄乳酸鈣的重量。
(三)EDTA溶液濃度的標(biāo)定
用差減法準(zhǔn)確稱取基準(zhǔn)碳酸鈣0.9~1.1g于100mL燒杯,用少量水潤(rùn)濕,蓋上表面皿,從燒杯尖嘴處緩慢滴加1:1鹽酸至溶解(約10mL),用250mL容量瓶定容。取25.00mL上述溶液于250mL錐形瓶,由滴定管滴加約10mL待測(cè)EDTA溶液,再加5mL濃度為100g?L-1氫氧化鈉溶液(pH=12~14)和0.2g鈣混合指示劑(取鈣紫紅素0.1g,加無水硫酸鈉10g,研磨均勻,即得),繼續(xù)用EDTA溶液滴至由紫紅色變?yōu)樗{(lán)色,即為終點(diǎn),記錄消耗的EDTA體積。平行滴定三份,計(jì)算EDTA溶液的濃度。
(四)乳酸鈣的質(zhì)量檢測(cè)
將于125℃烘干的樣品置干燥器中冷卻至室溫后,稱重(須由老師確認(rèn))。將樣品裝入樣品袋,寫上自己的編號(hào)。取出2~3g樣品在研缽中研磨,稱取研磨樣0.5g(稱準(zhǔn)至0.01g)轉(zhuǎn)入10mL比色管中用于待測(cè)游離酸堿實(shí)驗(yàn),其余研磨樣轉(zhuǎn)入編號(hào)的稱量瓶,將其置于干燥器。
1.游離酸堿檢驗(yàn):將上述0.5g樣品置于比色管中,加10mL水,在加熱套中微熱溶解,用廣泛pH試紙測(cè)pH(須由老師確認(rèn))。
2.乳酸鈣含量測(cè)定:用差減法準(zhǔn)確稱取0.29~0.31g制備的樣品于錐形瓶,向其中加入2mL 1∶4鹽酸溶液和20mL水溶解樣品。由滴定管滴加約10mL標(biāo)定的EDTA溶液于上述錐形瓶中,然后再加5mL濃度為100g?L-1氫氧化鈉溶液(pH=12-14)和0.2g鈣混合指示劑(取鈣紫紅素0.1g,加無水硫酸鈉10g,研磨均勻,即得),繼續(xù)用EDTA溶液滴至由紫紅色變?yōu)樗{(lán)色,即為終點(diǎn),記錄消耗的EDTA體積(須由老師確認(rèn))。平行滴定三份,計(jì)算產(chǎn)品中乳酸鈣的百分含量。
三、教學(xué)方法
(一)課前準(zhǔn)備及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
1.課前準(zhǔn)備。讓學(xué)生自己制定詳細(xì)實(shí)驗(yàn)方案。以上述實(shí)驗(yàn)步驟為參考資料,要求學(xué)生在課前通過相關(guān)資料的查閱,制定出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案,其中包括乳酸的性質(zhì)、乳酸鈣的性質(zhì)、核算各物料的量比關(guān)系;反應(yīng)體系pH的控制;解釋在解聚操作中,當(dāng)反應(yīng)液被濃縮到20~25mL后,為什么再向其中加入20mL無水乙醇的原因;解釋在制備乳酸鈣中,為了得到乳酸鈣沉淀為什么一定要向體系中加入約等于反應(yīng)液體積兩倍量的丙酮及能否用其他溶劑代替丙酮等問題;解釋在用EDTA滴定法測(cè)定產(chǎn)品中乳酸鈣的百分含量時(shí),為什么要向盛有樣品的錐形瓶先加入約10mL的EDTA溶液,然后再加入5mL濃度為100g?L-1氫氧化鈉溶液的原因。
2.評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)驗(yàn)開始前,老師對(duì)學(xué)生制定的詳細(xì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行檢察,如果詳細(xì)實(shí)驗(yàn)方案中能完全解決上述所有問題,滿分20分;否則根據(jù)解決問題的多少酌情給分。
(二)實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的評(píng)定
1.基本操作的評(píng)定?;静僮靼ㄈ芤旱霓D(zhuǎn)移、蒸餾操作、抽濾操作、固體物質(zhì)的洗滌操作、滴定分析的規(guī)范操作等,滿分20分。具體評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為:溶液的轉(zhuǎn)移,優(yōu)(4分),良(3分),差(2分);蒸餾過程操作,優(yōu)(4分),良(3分),差(2分);抽濾操作,優(yōu)(4分),良(3分),差(2分);固體物質(zhì)的洗滌,優(yōu)(4分),良(3分),差(2分);滴定分析的操作,優(yōu)(4分),良(3分),差(2分)。
2.產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定。包括產(chǎn)品的外觀、游離酸堿檢驗(yàn)(pH)、產(chǎn)品(乳酸鈣)的重量、乳酸鈣含量等,滿分40分。具體評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為:產(chǎn)品外觀,白,優(yōu)(10分),微黃,良(8分),黃,差(5分);游離酸堿檢驗(yàn),pH≥8,差(5分),pH6~7,優(yōu)(10分),pH≤6,差(5分);乳酸鈣的質(zhì)量,大于平均值,優(yōu)(10分),等于平均值,良(8分),小于平均值,差(5分);乳酸鈣含量,90~99%,優(yōu)(10分),80~90%,良(8分),>100%,差(5分)。
(三)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)定
實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)定包括對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解程度、實(shí)驗(yàn)過程中的現(xiàn)象及分析、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及對(duì)本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的自我評(píng)價(jià)等,滿分20分。
四、小結(jié)
本文介紹了一個(gè)有趣的大學(xué)化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和教學(xué)過程,通過由廢舊聚乳酸材料經(jīng)解聚、酸化、成鹽制備乳酸鈣的實(shí)踐,不僅能實(shí)現(xiàn)廢物利用,變廢為寶,而且能鞏固和提高學(xué)生有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能,使學(xué)生感受到學(xué)有所用,同時(shí)也能加強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。在教學(xué)過程中,實(shí)驗(yàn)的成績(jī)?cè)u(píng)定公開透明(在實(shí)驗(yàn)之前把成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)發(fā)給學(xué)生)。教師嚴(yán)格要求,對(duì)于不規(guī)范的操作和錯(cuò)誤的操作給予及時(shí)糾正。教學(xué)方法也和常規(guī)教學(xué)法不同,把實(shí)驗(yàn)方案提前發(fā)給學(xué)生,實(shí)驗(yàn)過程不用講解,促使學(xué)生查閱文獻(xiàn),讓學(xué)生提出自己的詳細(xì)方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師對(duì)本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),同時(shí)也積極鼓勵(lì)學(xué)生大膽提出自己的觀點(diǎn),實(shí)驗(yàn)課堂十分活躍。經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐證明,新的教學(xué)模式,激發(fā)了學(xué)生從事化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣,學(xué)生普遍反映效果顯著。
參考文獻(xiàn):
[1]申秀民.化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)[M].北京師范大學(xué)出版社,2007.
[2]張?chǎng)?化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)[M].西安交通大學(xué)出版社,2014.
[3]周成勇.化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)[M].北京:中國(guó)石化出版社,2011.
[4]陳靜,石曉波.化學(xué)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2012.
[5]霍冀川.化學(xué)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007.
[6]陳戰(zhàn)國(guó),嚴(yán)向陽(yáng),湯發(fā)有,張國(guó)防,王海,范曉輝.綜合實(shí)驗(yàn)“乙酰二茂鐵的合成”中乙?;椒ǖ母倪M(jìn)[J].教育教學(xué)論壇,2012,(2):216-217.
[7]俞耀庭,張興棟.生物醫(yī)用材料[M].天津大學(xué)出版社,2000.
[8]A.M.Gajria,V.Dave,R.A.Gross,S.P.McCarthy.Miscibility and biodegradability of blends of poly(lactic acid)and poly(vinyl acetate),Polymer,1996,37(3):437-444.
[9]錢伯章.聚乳酸及其應(yīng)用進(jìn)展[J].橡塑資源利用,2008,(5):32-38.
關(guān)鍵詞:無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn);綜合素質(zhì);教學(xué)
早在20世紀(jì)80年代,著名化學(xué)教育家戴安邦院士就已指出:“只重傳授化學(xué)知識(shí)和技術(shù)的教學(xué)是片面的化學(xué)教育。全面的化學(xué)教育要求化學(xué)教學(xué)既傳授化學(xué)知識(shí)和技術(shù),更訓(xùn)練科學(xué)方法和思維,還培養(yǎng)科學(xué)精神和品德?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)課是實(shí)施全面化學(xué)教育的一種最有效的教學(xué)形式,因?yàn)閷W(xué)生在實(shí)驗(yàn)室是學(xué)習(xí)的主體,在教師的指導(dǎo)下,自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn),練習(xí)解決化學(xué)問題,各項(xiàng)智力因素同時(shí)得到發(fā)展,故化學(xué)實(shí)驗(yàn)課應(yīng)予充分重視”[1]。因此,開設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課,做好化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),對(duì)全面推行素質(zhì)教育,提升學(xué)生的綜合能力、培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的專業(yè)人才等具有重要意義。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課,首當(dāng)其沖,是化學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后必修的第一門化學(xué)實(shí)驗(yàn)課,其地位和重要性自然不言而喻。它是后續(xù)化學(xué)課程的科學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),其教學(xué)質(zhì)量對(duì)整個(gè)化學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)影響都很大。下面介紹我們?cè)跓o機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中的一些經(jīng)驗(yàn),就如何提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)綜合素質(zhì)問題與學(xué)界一同探討。
1重視安全教育,樹立環(huán)保意識(shí)
我們開設(shè)的第一個(gè)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是“實(shí)驗(yàn)室常規(guī)教育,化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作”。其中常規(guī)教育部分除了介紹實(shí)驗(yàn)室基本守則外,主要就是進(jìn)行安全教育、環(huán)保教育。帶領(lǐng)學(xué)生通過典型的案例,了解學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室安全及實(shí)驗(yàn)室事故的預(yù)防與處理等知識(shí)。安全是一切之本。由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有一定的特殊性,特別是有些藥品具有較強(qiáng)腐蝕性,甚至毒性,如果不遵循實(shí)驗(yàn)原則,不按規(guī)律辦事,就可能會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)。因此,從進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開始,安全必須放到心上,絕不能掉以輕心,麻痹大意。加強(qiáng)學(xué)生的綠色化學(xué)理念、環(huán)保責(zé)任意識(shí)。例如,開展綠色化、微型化實(shí)驗(yàn),盡量開設(shè)低毒、無毒的實(shí)驗(yàn),提高實(shí)驗(yàn)的安全性,合理處理實(shí)驗(yàn)室“三廢”。并將這種理念貫穿于整個(gè)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系中,希望通過實(shí)驗(yàn)實(shí)踐,使學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)、生活、工作中能夠?qū)⒘己玫牧?xí)慣和意識(shí)保持下去,受益終身[2]。
2規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作,培養(yǎng)良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣
我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)現(xiàn),大多數(shù)學(xué)生雖然在中學(xué)或多或少接觸了一些化學(xué)實(shí)驗(yàn),然而由于缺乏系統(tǒng)性、規(guī)范性等,學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)習(xí)慣等參差不齊。有些實(shí)驗(yàn)操作,即使老師進(jìn)行了多次演示,仍然有學(xué)生操作不規(guī)范,甚至錯(cuò)誤。例如,有關(guān)吸量管的使用,在后續(xù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)中,仍然能看到有同學(xué)吸取溶液時(shí)用拇指去堵吸量管口;稱量固體時(shí),有同學(xué)隨意用不規(guī)則形狀的紙片甚至是濾紙來當(dāng)稱量紙使用;從滴瓶中吸取溶液時(shí),膠頭滴管的拿法五花八門;使用pH試紙時(shí),有同學(xué)將整條伸入到溶液中去;在減壓抽濾實(shí)驗(yàn)中,有同學(xué)將不匹配的濾紙直接放入布氏漏斗、潤(rùn)濕不當(dāng),濾液從抽濾瓶抽氣口倒出等等。這些不規(guī)范的操作就需要老師及時(shí)發(fā)現(xiàn)并予以糾正,因?yàn)殄e(cuò)誤的操作一旦變成習(xí)慣以后就很難改正,并將對(duì)以后的規(guī)范操作造成很大影響。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中,從小處抓起,注意培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約意識(shí)和良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。例如,實(shí)驗(yàn)藥品的取用要遵循用多少取多少的原則;pH試紙要裁成小片使用;要愛惜使用電子分析天平、酸度計(jì)等精密儀器;膠頭滴管要用中指和無名指控制滴管的膠帽和玻璃的連接部分,食指和拇指控制膠帽,這樣才能最佳控制滴加溶液時(shí)的穩(wěn)定性及速度;固體或液體藥品不慎灑落到實(shí)驗(yàn)臺(tái)面,要及時(shí)清掃干凈;火柴梗、廢紙等廢棄物不能丟到水池里,要扔到指定的垃圾桶里;酸液、堿液、有機(jī)廢液要分類回收至指定廢液桶里等等。對(duì)于實(shí)驗(yàn)態(tài)度認(rèn)真、習(xí)慣良好的同學(xué),我們進(jìn)行口頭表?yè)P(yáng)并加平時(shí)分,鼓勵(lì)學(xué)生互相學(xué)習(xí),從而形成良性循環(huán)。
3合理安排實(shí)驗(yàn),提高學(xué)習(xí)興趣
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個(gè)無機(jī)化學(xué)教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),通過實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以加深學(xué)生對(duì)無機(jī)化學(xué)基本理論的理解和掌握。因此我們根據(jù)理論課的教學(xué)進(jìn)度等來合理安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)順序等,讓實(shí)驗(yàn)與無機(jī)化學(xué)理論教學(xué)時(shí)間盡量同步,以更好的促進(jìn)教學(xué)。例如,對(duì)于同離子效應(yīng)的概念,有同學(xué)在理論課中可能會(huì)似懂非懂。在隨后開展的實(shí)驗(yàn)中,通過加入醋酸銨固體可以抑制醋酸的電離,使醋酸解離反應(yīng)逆向進(jìn)行,加入甲基橙指示劑可以看到溶液顏色由橙色變黃色;加入醋酸銨也可以抑制氨水的電離,加入酚酞指示劑,溶液顏色由紅色變?yōu)闊o色。通過該實(shí)驗(yàn),學(xué)生對(duì)同離子效應(yīng)的概念就會(huì)有了正確的認(rèn)識(shí)。又如,在BiCl3可逆水解反應(yīng)中,向盛有BiCl3溶液的試管中加入水,溶液會(huì)由澄清變白色渾濁,再加入鹽酸,由于抑制了水解反應(yīng),溶液變澄清,再加入水,溶液又變渾濁,經(jīng)過多次反復(fù)試驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)可逆反應(yīng)的認(rèn)識(shí)和理解[3]。另外,我們還附加穿插一些趣味性實(shí)驗(yàn)。例如在氧化還原反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,利用葡萄糖和亞甲基藍(lán)之間發(fā)生的氧化還原反應(yīng),演示“藍(lán)瓶子”實(shí)驗(yàn)。在元素性質(zhì)部分,演示“五色管”實(shí)驗(yàn),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到金屬鎳離子在不同的離子狀態(tài)下有不同的配位方式和顏色等。通過有選擇性的增加趣味性實(shí)驗(yàn),使學(xué)生感受到化學(xué)的奇妙,從而提高學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。
4加強(qiáng)課堂管理,嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)紀(jì)律
實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行科學(xué)研究和學(xué)習(xí)交流的地方,必須嚴(yán)肅、認(rèn)真?!皩W(xué)生在實(shí)驗(yàn)室里的學(xué)習(xí)應(yīng)該象一個(gè)化學(xué)研究人員或化學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里工作一樣”[1],我們要求學(xué)生要養(yǎng)成預(yù)習(xí)的好習(xí)慣,帶著問題來實(shí)驗(yàn)室。加強(qiáng)考勤,學(xué)生需提前五分鐘到實(shí)驗(yàn)室,靜下心來做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備,遲到者扣分,曠課者本次實(shí)驗(yàn)計(jì)零分。必須穿實(shí)驗(yàn)服,違者不許進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。課堂上不允許打鬧或者玩手機(jī)等。打碎打壞儀器要賠償,并扣相應(yīng)操作分。實(shí)驗(yàn)做好后,實(shí)驗(yàn)臺(tái)面必須打掃干凈,產(chǎn)品、垃圾等放到指定位置,所用玻璃儀器清洗干凈后,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等記錄清楚,經(jīng)老師同意方可離開實(shí)驗(yàn)室等等。實(shí)踐表明,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課堂管理,不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的自覺性、主動(dòng)性,而且能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度和良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。除了對(duì)學(xué)生嚴(yán)格要求外,老師也要以身作則,耐心細(xì)致,公平公正,做好示范作用,要不斷巡視課堂,實(shí)時(shí)了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)狀態(tài),指出并糾正學(xué)生的不規(guī)范或錯(cuò)誤的操作,解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題以及應(yīng)急突發(fā)事件等。
5規(guī)范實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫,重視實(shí)驗(yàn)報(bào)告批改
做完實(shí)驗(yàn)僅僅是完成了實(shí)驗(yàn)的一半,數(shù)據(jù)分析及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫才是重中之重。我們要求學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須字跡清楚,格式規(guī)范,內(nèi)容充實(shí),數(shù)據(jù)真實(shí)可靠??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)要有嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的態(tài)度,不能有絲毫馬虎,這是實(shí)驗(yàn)者必備的素質(zhì)之一。實(shí)驗(yàn)報(bào)告中,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、儀器與藥品等部分可以簡(jiǎn)寫,而實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論、思考題等部分要詳細(xì)討論。例如反應(yīng)產(chǎn)率過高或過低要找出具體原因進(jìn)行分析;對(duì)于定性實(shí)驗(yàn),要寫明反應(yīng)現(xiàn)象及反應(yīng)方程式,并做出詳細(xì)解釋等;課后思考題,要認(rèn)真回答,對(duì)于實(shí)驗(yàn)的成功與缺憾之處也可以寫一下自己的實(shí)驗(yàn)心得等。我們十分重視實(shí)驗(yàn)報(bào)告的批改,因?yàn)閺膶W(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告中,老師也可以獲得學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)掌握情況的信息。而且學(xué)生要知道什么地方錯(cuò)了,為什么錯(cuò)了,例如在氯化銨生成焓的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,我們要求學(xué)生要有詳細(xì)的計(jì)算過程和作圖。從實(shí)驗(yàn)報(bào)告中就可以發(fā)現(xiàn)很多問題,比如,氯化銨生成焓是怎樣推導(dǎo)得出的?求算熱量計(jì)比熱容、溶解熱及反應(yīng)熱時(shí)m的取值是多少?外推法怎么做圖?坐標(biāo)系的標(biāo)度取多少合適等[3]。要求學(xué)生須在批改后的實(shí)驗(yàn)報(bào)告上進(jìn)行訂正。此外,本著實(shí)事求是的原則,我們要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不弄虛作假,并且獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,允許同學(xué)之間進(jìn)行討論,但不能抄襲,如發(fā)現(xiàn)抄襲現(xiàn)象,本人和被抄襲者以零分計(jì)。
6因材施教,分層次培養(yǎng)模式
考慮到學(xué)生在中學(xué)接受的化學(xué)教育不同,學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)有所差異,在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,我們以學(xué)生為本,因材施教,通過集中講解、個(gè)別輔導(dǎo)、重點(diǎn)強(qiáng)化等方式,加強(qiáng)他們的動(dòng)手能力及基本實(shí)驗(yàn)技能,確保每個(gè)學(xué)生都能按照教學(xué)要求順利完成實(shí)驗(yàn)。另外,適當(dāng)安排開放實(shí)驗(yàn),開設(shè)一些新穎前沿、難度較大的研究型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,為一部分學(xué)有余力、興趣濃厚、水平較高的學(xué)生提供科研平臺(tái),讓他們獨(dú)立開展科研探索實(shí)驗(yàn),滿足他們對(duì)學(xué)習(xí)知識(shí)的渴望和需求。鼓勵(lì)他們參加教師的科研項(xiàng)目,開展大學(xué)生科研實(shí)驗(yàn),積極參加大學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能大賽等。通過分層次培養(yǎng)模式,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力以及獨(dú)立分析問題、解決問題的能力[5]。此外,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中,還注意介紹一些相關(guān)無機(jī)前沿知識(shí),讓學(xué)生能夠了解到最新科研學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)以拓寬學(xué)生的知識(shí)面,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)使用Origin、Chemoffice等化學(xué)處理軟件等,提高他們的理論和應(yīng)用能力等。
7結(jié)語
無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個(gè)化學(xué)教學(xué)中都起到舉足輕重的作用,作為化學(xué)專業(yè)老師,我們不僅要教學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)技能,還要從小處著手,培養(yǎng)學(xué)生安全環(huán)保意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度以及良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣等,為他們學(xué)習(xí)后續(xù)實(shí)驗(yàn)課程,乃至將來從事化學(xué)相關(guān)專業(yè)工作,打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]戴安邦.全面的化學(xué)教育和實(shí)驗(yàn)室教學(xué)[J].大學(xué)化學(xué),1989,4(1):1-7.
[2]胡彩玲,唐新軍.綠色化理念在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的滲透[J].廣州化工,2014,42(22):225-226.
[3]大連理工大學(xué)無機(jī)化學(xué)教研室.無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京:高等教育出版社,2007:1-213.
[4]曹雪波.以實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].嘉興學(xué)院學(xué)報(bào),2010,22(2):70-73.
關(guān)鍵詞:大學(xué)有機(jī)化學(xué);常用溶劑
從市場(chǎng)上購(gòu)買的有機(jī)溶劑由于長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)存、中途分裝或者在生產(chǎn)過程中純化不徹底等原因可能含有水、氧氣、過氧化物等雜質(zhì),這些雜質(zhì)對(duì)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生明顯的副作用。在現(xiàn)有的純化方法中[1-5],通常使用金屬(比如:鈉、鎂)、金屬化合物(比如:四氫鋁鋰)、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿除去上述雜質(zhì)。對(duì)于剛剛接觸大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生而言,在使用上述試劑的過程中存在很大的安全隱患。作者在近些年的教學(xué)過程中逐漸探索大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用溶劑安全、經(jīng)濟(jì)、便捷的純化方法,現(xiàn)歸納總結(jié)如下,供大家參考。
一、二氯甲烷
在每升二氯甲烷加入無水硫酸鈉10克,靜置過夜后過濾。加入五氧化二磷5克,回流4小時(shí),蒸餾收集40℃的餾分,保存在棕色瓶中。
二、乙酸乙酯
在每升乙酸乙酯中加入碳酸鉀10克,靜置過夜后過濾。加入五氧化二磷10克,回流30分,蒸餾收集77℃的餾分,保存在棕色瓶中。
三、正己烷、環(huán)己烷及石油醚
在每升正己烷中加入無水硫酸鈉3克,靜置過夜后過濾。加入氧化鈣10克,回流4小時(shí),蒸餾收集69℃的餾分,保存在棕色瓶中。
石油醚、環(huán)己烷的純化方法與正己烷的純化方法類似。
四、甲醇、乙醇
在每升甲醇中加入無水硫酸鈉100克,靜置過夜后過濾。加入氧化鈣100克,回流4小時(shí),蒸餾收集65.0℃的餾分,保存在棕色瓶中。
乙醇的純化方法與甲醇的純化方法類似。
五、已腈
在每升已腈中加入4?分子篩100克,靜置過夜后過濾。加入五氧化二磷10克,回流4小時(shí),蒸餾收集81.1℃的餾分,保存在棕色瓶中。
六、四氫呋喃
將四氫呋喃流經(jīng)氧化鋁色譜柱除去其中的過氧化物。之后在每升四氫呋喃中加入無水硫酸鈉100克,靜置過夜后過濾。加入氧化鈣100克,回流4小時(shí),蒸餾收集65.5 ℃的餾分,保存在棕色瓶中。在每升純化后的四氫呋喃中加入0.5克 2,4,6-三叔丁基苯酚作為抗氧化劑。
七、1,4-二氧六環(huán)
將1,4-二氧六環(huán)流經(jīng)氧化鋁色譜柱除去其中的過氧化物。之后在每升1,4-二氧六環(huán)中加入氫氧化鉀200克,攪拌1小時(shí),靜置過夜,蒸餾。每升蒸餾出的液體再加入氧化鈣100克,回流4小時(shí),蒸餾收集101.5 ℃的餾分,保存在棕色瓶中。在每升純化后的1,4-二氧六環(huán)中加入0.5克 2,4,6-三叔丁基苯酚作為抗氧化劑。
八、DMF和DMSO
在每升DMF中加入無水硫酸鈉100克,靜置過夜后過濾。加入硫酸鈣20克。在80 ℃的條件下攪拌4小時(shí),減壓蒸餾出DMF,保存在棕色瓶中。在每升純化后的DMF中加入100克 4?分子篩。
DMSO的純化方法與DMF類似。
九、甲苯
在每升甲苯中加入無水硫酸鈉20g,靜置過夜后過濾。加入五氧化二磷20克。回流4小時(shí),蒸餾收集110.6 ℃的餾分,保存在棕色瓶中。
十、吡啶
在每升吡啶中加入氧化鈣100克,靜置過夜后回流4小時(shí),蒸餾收集115.2 ℃的餾分,保存在棕色瓶中。在每升純化后的吡啶中加入100克 4?分子篩。
十一、結(jié)語
需要說明三點(diǎn):
1.本文總結(jié)的純化方法可用于大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)以及大部分有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)。如果反應(yīng)條件對(duì)溶劑要求較高,須嚴(yán)格按照試劑純化手冊(cè)中[2-3]的步驟對(duì)溶劑進(jìn)行純化。
2.在溶劑蒸餾過程中,需要待溫度計(jì)恒定之后再接收蒸餾的組分。
3.蒸餾之后的廢液需要進(jìn)行處理,具體步驟如下:待燒瓶冷卻,滴加乙醇與干燥劑反應(yīng)。之后用1M鹽酸或者1M氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)pH值為7.0。該廢液可裝入有機(jī)廢液桶進(jìn)行處理。
參考文獻(xiàn):
[1]D. D. Perrin, W. L. F. Armatego, Purification of Laboratory Chemicals, 3rd. ed., Pergamon Press, New York, 1988.
[2]實(shí)驗(yàn)室化學(xué)品純化手冊(cè),威爾弗雷德編著,化學(xué)工業(yè)出版社,2007年.
[3]有機(jī)合成試劑的純化和制備手冊(cè),馮駿材等編,科學(xué)出版社,2006年.
關(guān)鍵詞:高中;化學(xué);知識(shí);銜接;問題;探討
【中圖分類號(hào)】G642【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1004-2377(2016)03-0149-02
前言
自從各個(gè)學(xué)科被分為不同深度展開不同階段的教育時(shí),不同教學(xué)階段的銜接問題就成為我們不得不面對(duì)、探討與研究的問題之一,但是,就我國(guó)現(xiàn)階段教育教學(xué)工作開展中對(duì)高中化學(xué)與大學(xué)化學(xué)知識(shí)銜接問題的研究還存在一定的缺陷,例如高中化學(xué)教師不能在開展高中化學(xué)學(xué)科教學(xué)中對(duì)高中化學(xué)知識(shí)進(jìn)行內(nèi)容的深化,而大學(xué)中很多從事化學(xué)學(xué)科教學(xué)的教師對(duì)高中化學(xué)學(xué)科教學(xué)的內(nèi)容、知識(shí)的深度不能全方位的掌握和了解。我們知道,新課程改革后化學(xué)學(xué)科已經(jīng)逐步發(fā)展成為一門公共基礎(chǔ)學(xué)科,是提升大學(xué)生綜合能力的重要學(xué)科之一,不僅是化學(xué)學(xué)科專業(yè)的學(xué)生要學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí),而有些像通信工程、電子汽車、食品與生物工程等專業(yè)學(xué)習(xí)中都要接觸到化學(xué)知識(shí),因此,在開展大學(xué)化學(xué)學(xué)科教學(xué)中,教師如何根據(jù)高中化學(xué)課程的知識(shí)點(diǎn)來開展有效的化學(xué)教學(xué),并找出高中化學(xué)學(xué)科中與大學(xué)化學(xué)學(xué)科中知識(shí)點(diǎn)相連接的部分,對(duì)于學(xué)生知識(shí)能力的提高、未來更好的走向工作崗位意義都非常大。本文首先分析了高中化學(xué)與大學(xué)化學(xué)知識(shí)點(diǎn)存在的差異,并結(jié)合本人多年的研究經(jīng)驗(yàn)提出了如何有效的解決高中化學(xué)與大學(xué)化學(xué)知識(shí)銜接的問題。
1高中化學(xué)知識(shí)與大學(xué)化學(xué)知識(shí)差異分析
1.1新課程改革以來,尤其是高中化學(xué)課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來,我國(guó)高中化學(xué)學(xué)科教學(xué)開始步入到了新的時(shí)代,但是在具體教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)施過程中,還存在諸多的問題,如在高中化學(xué)學(xué)科中增加了許多實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),但是由于我國(guó)許多地區(qū)尤其是西部偏遠(yuǎn)地區(qū)由于教學(xué)資源的限制,很多實(shí)驗(yàn)課程無法得到有效的開展,教師直接將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在黑板教學(xué)中完成了,而當(dāng)學(xué)生走進(jìn)大學(xué)以后,對(duì)必要的實(shí)驗(yàn)幾乎一片空白,這樣,高中化學(xué)知識(shí)與大學(xué)化學(xué)知識(shí)之間的銜接問題就出現(xiàn)了,下面,我們就來通過以下幾個(gè)方面來詳細(xì)探討下。第一,高中化學(xué)與大學(xué)化學(xué)知識(shí)教學(xué)目標(biāo)上存在的差異。我們知道,學(xué)生對(duì)高中化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)是為大學(xué)化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ),而大學(xué)階段學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí),是為了更好的研究化學(xué)學(xué)習(xí)、更好的走上工作崗位,為經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展輸送更多的化學(xué)人才,因此,在大學(xué)化學(xué)教學(xué)中,不僅要讓學(xué)生掌握必備的化學(xué)知識(shí),還要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)作能力、自主探索能力,因此,現(xiàn)階段我國(guó)諸多地方高中化學(xué)教學(xué)中因高考而展開的化學(xué)教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)階段大學(xué)化學(xué)培養(yǎng)高質(zhì)量、高水平人才的目標(biāo)。
1.2教學(xué)內(nèi)容上的差異。高中化學(xué)以模塊學(xué)習(xí)為主,各章節(jié)之間甚少有聯(lián)系,而且理論知識(shí)相對(duì)偏少,再有就是以升學(xué)為主要目標(biāo),課程的學(xué)習(xí)比較片面。而大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)中雖然也涉及了一部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,但還是以理論知識(shí)作為支撐的,理論知識(shí)的學(xué)習(xí)占了課程學(xué)習(xí)的70%多,而高中的化學(xué)課程不能為大學(xué)的化學(xué)課程學(xué)習(xí)奠定理論基礎(chǔ)。
2如何有效解決高中化學(xué)與大學(xué)化學(xué)知識(shí)銜接的問題
2.1高中階段。高中期間應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生意識(shí)到高中化學(xué)是大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),從思想上糾正“學(xué)為考”的傳統(tǒng)觀念,可以讓他們事先了解一下學(xué)習(xí)化學(xué)將為大學(xué)哪些專業(yè)的學(xué)習(xí)可以奠定基礎(chǔ),讓他們確立目標(biāo),從而促進(jìn)大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)與高中化學(xué)從思想上順利銜接。高中層面的化學(xué)教學(xué)內(nèi)容要注重“啟后”,但不是替代某些大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)內(nèi)容的教學(xué),而是在新課改下,對(duì)于一些相關(guān)內(nèi)容的教學(xué),高中教師也應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生理論知識(shí)的學(xué)習(xí),可以在教學(xué)上為學(xué)生今后學(xué)學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)埋下伏筆,為學(xué)生將來學(xué)學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)先滲透思想、拋磚引玉。
2.2大學(xué)階段。第一,在不改變教材的基礎(chǔ)上,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革。其中,要根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生對(duì)不同知識(shí)的需求不同,大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)應(yīng)根據(jù)化工類與醫(yī)藥類的區(qū)別從理論和應(yīng)用兩個(gè)方面著手調(diào)整無機(jī)化學(xué)與有機(jī)化學(xué)部分的內(nèi)容。補(bǔ)充高中化學(xué)欠缺知識(shí),刪除或不講較淺的內(nèi)容。還有一些知識(shí)高中雖有提及但是涉及內(nèi)容較淺,那么這些涉及較淺的內(nèi)容都應(yīng)補(bǔ)充到大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)中,這樣才能夠避免化學(xué)知識(shí)的脫節(jié)。第二,學(xué)教師應(yīng)使教材更具有“親和力”,以貼近社會(huì)的呈現(xiàn)方式,激發(fā)每位學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣;教師應(yīng)在教學(xué)中增強(qiáng)“問題性”教學(xué),以問題的形式引導(dǎo)化學(xué)教學(xué)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的自主思考與創(chuàng)新精神;教師在講課時(shí)要具有思想性,科學(xué)性,同時(shí)應(yīng)將高中時(shí)所涉及的內(nèi)容串入到大學(xué)課堂教學(xué)中。教師要在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)處理中學(xué)化學(xué)與大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)的銜接。教師還應(yīng)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,開發(fā)實(shí)驗(yàn)室,向?qū)W生充分提供從事化學(xué)研究的機(jī)會(huì),幫助學(xué)生在合作交流和自主探索的過程中真正掌握和理解化學(xué)的基本知識(shí)與技能、科學(xué)的研究方法與客觀的研究態(tài)度,獲得更多的化學(xué)學(xué)習(xí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在課堂上時(shí),應(yīng)充分發(fā)揮他們的“學(xué)習(xí)主人”的精神,把新方法、新知識(shí)納入已有的認(rèn)知中。
3結(jié)語
總之,高中化學(xué)與大學(xué)化學(xué)知識(shí)的銜接問題是我國(guó)開展教育教學(xué)改革所面臨的重點(diǎn)問題之一,因此,我們一定要將這一問題重視起來,在教育教學(xué)中,我們作為教育工作者必須從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),找到一條有效的教學(xué)方法,來有效的提高高中學(xué)生、大學(xué)學(xué)生化學(xué)學(xué)科的知識(shí)水平、素質(zhì)能力,為我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)輸送更多的高質(zhì)量、高水平人才。
參考文獻(xiàn)
[1]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))[M].北京:人民教育出版社,2004
[2]周金鴻.從中學(xué)到大學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)體系的斷裂與銜接[D].濟(jì)南:山東大學(xué),2007
【關(guān)鍵詞】大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等院校有機(jī)化學(xué)課程體系的組成部分之一,往往設(shè)于高校二年級(jí)階段,因?yàn)樵摃r(shí)期的大學(xué)生恰好處在實(shí)驗(yàn)技巧與能力不斷提升之階段。實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于提升學(xué)習(xí)者們的實(shí)踐能力,提升其綜合素質(zhì)等具備了十分重要的價(jià)值。由于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在提升學(xué)習(xí)者們的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ι暇邆淞朔浅V卮蟮淖饔?,所以一定要?duì)當(dāng)前大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)狀況加以分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步探討有機(jī)化學(xué)教學(xué)的方法,從而力爭(zhēng)取得更好的教學(xué)成效。
1強(qiáng)化基礎(chǔ)操作實(shí)訓(xùn)提升實(shí)際動(dòng)手能力
大學(xué)生們今后均要走入社會(huì)踏上化學(xué)相關(guān)工作崗位,這就要求其一定要有良好的化學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備,所以提升有機(jī)化學(xué)基本操作能力就成為了提升大學(xué)生群體實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹匾獌?nèi)容之一。基礎(chǔ)操作實(shí)訓(xùn)為有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)之前提,也就是說,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)完全是通過數(shù)個(gè)基本操作部分組建而成的十分復(fù)雜的操作系統(tǒng)之一。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)操作實(shí)訓(xùn)涵蓋了蒸餾、分餾、重結(jié)晶、測(cè)定熔點(diǎn)與沸點(diǎn)以及色譜分離等內(nèi)容。大學(xué)生們?cè)趯?shí)施基礎(chǔ)操作實(shí)訓(xùn)中應(yīng)當(dāng)進(jìn)行更加規(guī)范的操作。大學(xué)生們來到有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,第一步是要為其講解實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)規(guī)則尤其是安全操作制度。其次是要求其在實(shí)驗(yàn)中和實(shí)驗(yàn)后能夠保持整潔、無污水,且有秩序地?cái)[放好物品。再次是要培養(yǎng)大學(xué)生們規(guī)范化的實(shí)訓(xùn)習(xí)慣,包括鐵架臺(tái)與燒瓶夾的固定形式、各類儀器的清洗方法以及安裝次序等。最后是在大學(xué)生們掌握了以上基本實(shí)訓(xùn)技能之后,要在實(shí)驗(yàn)過程中更加靈活地選擇具體的操作內(nèi)容。這樣一來不僅能夠提升學(xué)習(xí)者們實(shí)際操作能力,而且還能培養(yǎng)其解決各類實(shí)際問題之能力。
2改進(jìn)課程結(jié)構(gòu)精心選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
以往的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)只是有機(jī)化學(xué)理論教學(xué)的附屬內(nèi)容,教師覺得上不上關(guān)系并不大,因?yàn)椴⑽凑嬲龑?shí)驗(yàn)教學(xué)列為提升大學(xué)生技能的必備手段。與此同時(shí),在具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排上,驗(yàn)證性與基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)偏多。這樣一來,在實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容上也往往具有過于繁瑣、耗費(fèi)時(shí)日,而且實(shí)驗(yàn)的成效較差,并不側(cè)重于綜合素質(zhì)的提升等。為切實(shí)提升有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)性地位,應(yīng)當(dāng)重新全面修訂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的大綱,明確有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相關(guān)要求,從而精心選擇有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與綜合實(shí)驗(yàn)之間的彼此融合。例如,制備乙酰苯胺這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以劃分成合成乙酰苯胺、純化乙酰苯胺以及純度測(cè)定等三個(gè)實(shí)驗(yàn)來做,從茶葉當(dāng)中提取相應(yīng)的咖啡因成份則可分成提取、濃縮以及純化等三個(gè)部分。如此一來,能夠很好地提升學(xué)習(xí)者們對(duì)于實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的積極性,不但能夠讓其掌握了有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作內(nèi)容,而且還能提升其分析與解決問題之能力。
3不局限于教材內(nèi)容積極提升科研素質(zhì)
當(dāng)前高等院校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)用到的教材往往都相當(dāng)陳舊,但是教師在授課時(shí)卻不敢超出教材的范圍,這樣一來也就難以把有機(jī)化學(xué)學(xué)科的最新研究成果運(yùn)用于教學(xué)實(shí)踐之中。教師如果在授課中完全按照教材內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)的話,就十分容易導(dǎo)致過于依靠教材,對(duì)于教材上尚未闡述的內(nèi)容就會(huì)無從下手,時(shí)間一長(zhǎng)自然就難以很好地發(fā)揮出學(xué)習(xí)者的自主性。筆者認(rèn)為,教師在課堂教學(xué)中不應(yīng)只依靠材料,而是應(yīng)當(dāng)更加緊密地和科研工作結(jié)合起來。例如,在制備環(huán)己烯實(shí)驗(yàn)之中,教材中提到的催化劑為濃磷酸或者是濃硫酸,但隨著近年來這方面研究的深化,能夠起到催化作用的催化劑非常多,包括了固體酸、沸石以及草酸等。如果教師能夠及時(shí)掌握這一情況,即可在課堂教學(xué)中把學(xué)習(xí)者們劃分為數(shù)組,依據(jù)不同情況可使用各類不同類別的催化劑,并且要求其觀察各自實(shí)驗(yàn)的發(fā)展?fàn)顩r,如此不但能夠提升學(xué)習(xí)者們的主動(dòng)性,而且還能拓展學(xué)生們的知識(shí)儲(chǔ)備,有意識(shí)地關(guān)注與發(fā)展自身的科研素質(zhì)。
4健全完善有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制
高等院校有機(jī)化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)立足于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際情況,通過持續(xù)摸索與改進(jìn),從而建立起一整套更加成熟、更富有操作性的實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制,也就是說,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成績(jī)應(yīng)當(dāng)包括平時(shí)成績(jī)、期末考核成績(jī)等兩個(gè)部分,分別占40分和60分。平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)應(yīng)當(dāng)當(dāng)堂出分并進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。當(dāng)大學(xué)生們做好一個(gè)實(shí)驗(yàn)之后,通常都十分期望能夠得知成效。所以,教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要及時(shí)指出并糾正其不足,在實(shí)驗(yàn)完成之后就依據(jù)實(shí)驗(yàn)狀況給出分?jǐn)?shù)并加以點(diǎn)評(píng)。教師的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)包括了遵守紀(jì)律情況、實(shí)驗(yàn)思路的清晰程度、基本操作的規(guī)范程度、試驗(yàn)結(jié)果的正確性、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范性等。除了平時(shí)成績(jī),期末考核成績(jī)占60分,重點(diǎn)是考察大學(xué)生們某一個(gè)實(shí)驗(yàn)從預(yù)習(xí)開始至實(shí)驗(yàn)全面完成的整個(gè)過程。其中,考試題預(yù)習(xí)10分、實(shí)驗(yàn)具體操作40分、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論10分。考試試題所考核的是大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理、操作方法、實(shí)驗(yàn)裝置安裝程度、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋等各個(gè)組成部分內(nèi)容的操作與運(yùn)用狀況。
5結(jié)語
綜上所述,高等院校有機(jī)化學(xué)教學(xué)工作者應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)前形勢(shì)發(fā)展的需要,積極改進(jìn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容,以求取得更好的教學(xué)成效,更好地激發(fā)出大學(xué)生群體的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,讓其能夠具備更為穩(wěn)固的實(shí)驗(yàn)操作技能,從而能夠領(lǐng)略到科研的魅力,提升學(xué)好這門課程的積極性,加快學(xué)習(xí)方式的進(jìn)一步轉(zhuǎn)變,致力于提高的創(chuàng)新能力,為培育高素質(zhì)的化學(xué)相關(guān)行業(yè)工作者打下良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]張來新,楊瓊.制藥專業(yè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].化工時(shí)刊,2010(10).
[2]金慧娟.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才中的作用[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2010(4).
[3]張曉鵬,劉萍,李建平.改革有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報(bào),2010(1).