李 莉,劉道富
(淮南師范學院 化學與化工系,安徽 淮南232001)
生物類專業(yè)無機及分析化學課程改革初探
李 莉,劉道富
(淮南師范學院 化學與化工系,安徽 淮南232001)
《無機及分析化學》課程是生物及相關專業(yè)(如生物技術、園林等)大一學生必修的第一門化學專業(yè)基礎課。隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展、人才培養(yǎng)模式的改變對《無機及分析化學》教學改革的要求也越來越迫切。本文從改革教學內容、教學方式方法、實驗課程等幾個方面對該課程的教學和改革進行了一些探討。
無機及分析化學;課程改革;教學方法
無機與分析化學是本校生命科學系生物類(生物教育、園林、生物技術)專業(yè)學生在大一時必修的一門專業(yè)基礎課,是學生在大學階段學習的第一門化學課。該課程有機地融合了無機化學和分析化學兩門基礎化學課程,主要教學內容包括四大化學平衡、定量分析、物質結構、元素化學、光度法、物質分離等基礎知識,教學內容多,教學時間短(54學時)。選用教材是南京大學編《無機及分析化學》(第四版),是將無機化學和分析化學課程體系分開講授,講授過程中過分強調內容完整、自成體系、教學內容劃分過細、相互缺乏溝通、各課程間內容重復較多等,不利于發(fā)揮學生學習積極性[1]。如何利用有限的教學時間取得良好的教學效果,是每個老師都很關心的問題。結合筆者多年來的教學實踐,就無機分析化學的教學方法談幾點體會。
我?;瘜W與化工系從09年開始也對全系大一新生的教學進行了課改,將原來大一新生的第一門專業(yè)課《無機化學》改為《無機化學與化學分析》,講授原來的無機化學的內容和分析化學中的化學分析內容,二者合二為一減少了不必要的重復,節(jié)約了課時。選用教材為南京大學傅獻彩編的《大學化學》。但《無機及分析化學》是生物類專業(yè)學生所學習的第一門化學專業(yè)基礎課,內容應該有別于化學專業(yè)。首先難度上應該有所降低而且要符合生物類專業(yè)后續(xù)課程的需要,與生物類專業(yè)結合比較緊密的知識應該多講,所以整個知識體系構成和課時分配也不一樣。
生物類無機及分析化學課程教學存在的問題主要有[2]:①內容多,課時較少。將化學專業(yè)的兩門重要的專業(yè)課放在一個學期(54學時)上完,對教師對學生無疑都是一個挑戰(zhàn)。② 由于高考的改革,學生的化學基礎水平不一樣,差別很大。有很多學生的化學基礎薄弱,有的省份的考生高考就沒有考化學,而學生又是生物類專業(yè)的可能對這么專業(yè)基礎課的重視程度也不夠,這給教學帶來一定的困難。③很多教材編得內容太多,而與生物專業(yè)相聯(lián)系的內容過少,不太適合生物類學生使用。生物類學生學習化學畢竟是專業(yè)基礎課而不是專業(yè)課,這一點應該與化學類學生有所區(qū)別。④ 教學一般采用大班上課,學生人數(shù)較多,教師是主體,學生是客體,突出了教師的主控地位而忽視了學生的主體性,導致教學中過多注重科學知識的教育,對能力和品質的教育重視不夠。針對以上這些問題,根據(jù)實際情況,我們從以下幾個方面進行了改革。
我校采用的教材是南京大學主編的,現(xiàn)在使用的《無機及分析化學》是第四版,總共有21章,教學要求是一個學期教完,54課時。在有限的課時內,要有質量的完成2l章的教學,就要對教學內容進行取舍,適當?shù)陌才艑W生自學,為此我們構建了一個新的教學體系。把21章劃分為四個主要模塊[3]即:化學熱力學與動力學、四大化學平衡與定量分析、原子結構與分子結構、元素化學和現(xiàn)代分析方法等知識。
這四個模塊基本涵蓋了兩門基礎課的主要內容。具體根據(jù)知識結構體系建議分為十一章,各章內容及學時數(shù)如下:
課時第二章 誤差及數(shù)據(jù)分析 3課時第三章 化學熱力學初步 2課時第四章 化學反應速率 4課時第五章 原子結構 4課時第六章 分子結構 5課時第七章 酸堿平衡與酸堿滴定法 8課時第八章 配位平衡與配位滴定法 9課時第九章 氧化還原平衡與氧化還原滴定法 8課時第十章 沉淀平衡與沉淀滴定法重量分析法 6課時第十一章 分光光度法與元素化合物知識 4課時章節(jié) 內容 課時數(shù)第一章 緒論 1
在這十一章當中重點講授的應是化學熱力學與動力學,原子分子結構、四大平衡與四大滴定。元素化合物知識可把體系介紹一下具體內容讓學生自學。在新的教學體系中,一定要加強課程與專業(yè)的緊密聯(lián)系,結合所學知識不斷把學科前沿知識介紹給學生,開拓學生的眼界,為以后的學習深造打下基礎。
21世紀的教育是終身教育,教育的目的是教學生學會怎樣學習。因此,課程的教學改革應由單純注重知識的傳授,轉變?yōu)樵趥魇谥R的同時更加注重能力和素質的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的教學模式,是完全灌輸式的,學生被動接受的教學形式。而現(xiàn)代科學技術和社會經(jīng)濟的發(fā)展,要求大學生必須具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力。如何引導學生有創(chuàng)造力的學習,掌握正確的學習方法是很重要的,也是我們現(xiàn)在教育改革的重點。
(1)采用傳統(tǒng)的教學與多媒體教學相結合的方法。多媒體作為現(xiàn)代的一種教學方法和手段,我想大多數(shù)教師都能熟練使用。但對于我們理科專業(yè)我認為完全使用多媒體并不是很好。比如對于要求學生掌握的一些計算公式推導,我認為傳統(tǒng)教學方法較好,可以系統(tǒng)地在黑板上邊講解邊推導,有條不紊,尤其對于大一學生,剛從高中過來,不會覺得太快,有利于掌握。而對于一些較抽象的知識,如原子分子結構、化學鍵的形成、分子的極化作用等等,可利用多媒體教學向學生展示。例如雜化軌道知識,兩個原子如何通過雜化軌道成鍵的,可以利用三維動畫展示給學生,還有分子結構中共價鍵的形成和類型等都可以通過三維動畫的效果展示出來,可以避免由于知識體系太抽象而學生無法掌握,生動形象地將抽象的概念直觀的表達出來幫助學生更好的理解教學內容。
(2)將啟發(fā)式教學貫穿始終,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維[5]。例如在重量分析法的教學中,由于前面講過了四大滴定法,學生也做過了重量分析法的實驗,所以可鼓勵學生自學這一章,將他們所學到的內容做成PPT在課堂上講述交流,取長補短,教師在加以補充。這樣學習方式學生非常喜歡,而且對學到的知識記憶深刻。
(3)培養(yǎng)學生學習興趣。學習興趣非常重要尤其是對大一的學生。教師在這方面顯得尤其重要,要盡自己最大努力上好這么課,要理論聯(lián)系實際,在上課的過程中可結合學科知識將最新的科研信息穿插其中,以培養(yǎng)學生的興趣。必要時采取一些中學的教學方法也是可取的,因為現(xiàn)在都應是以人為本、素質教育。例如[6]講配位化合物一章時,可先讓學生看一個演示實驗:在CuSO4溶液中加入氨水,從藍色沉淀的出現(xiàn)到消失變?yōu)樯钏{色溶液,然后用另一份CuSO4溶液做對照試驗,加入NaOH溶液。對照的CuSO4溶液有藍色沉淀,而加入氨水的深藍色溶液中沒有沉淀;再分別加入等濃度的BaC12溶液均出現(xiàn)白色沉淀,然后讓學生考慮在深藍色溶液中Cu2+隱藏到什么地方去了,從而引入配離子、配合物、外界、內界、配體等概念。讓學生聽起來自然,容易接受。
化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗技能的培養(yǎng)必不可少。但是對于生物類專業(yè)的學生來說,化學實驗技能的培養(yǎng)必須與他們的專業(yè)相聯(lián)系,為他們以后的專業(yè)的學習服務,比如吸量管、移液管的正確操作使用是必須掌握的。課程改革后的實驗學時為36學時。按一次課三學時計算可做十二個實驗。針對學科特點,我們選擇了十幾個主要實驗供挑選,有玻璃管操作和塞子鉆孔、溶液的配制、NaCl的提純、硫酸亞鐵銨的制備、滴定操作練習、稀醋酸中HAc濃度的測定、銨鹽中氮的測定、混合堿中碳酸鈉和碳酸氫鈉含量的測定、EDTA標準溶液的配制與標定、水中鈣、鎂含量的測定、高錳酸鉀溶液的配制與標定、過氧化氫含量的測定、碘和硫代硫酸鈉溶液的配制與標定、三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的合成和組成分析(綜合性實驗)。對學生而言,實驗從預習到數(shù)據(jù)處理也必須嚴格要求,每做一個實驗要達到一個實驗的要求。對于綜合性設計性實驗,鍛煉學生查找文獻、設計實驗方案、獨立開展實驗等等的研究能力。
綜上所述,無機及分析化學課程的教學必須顯示時代特色,結合我校和專業(yè)實際,把握“厚基礎、寬口徑、重應用”原則,做到結構嚴謹、循序漸進、突出重點。此外,教學中要特別重視對學生多種能力的培養(yǎng),如自學能力、創(chuàng)新思維能力,同時還要改進考核和評價方式,以進一步提高教學質量,目的是為學生后續(xù)課程的學習打下扎實的基礎。
[1]范曉燕,劉 艷.生物工程專業(yè)無機與分析化學課程的設計與實踐[J].化工高等教育,2005,(2):39-41.
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G642
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:1673-1794(2010)05-0111-02
李 莉(1978-),女,碩士,講師。主要從事無機及分析化學理論及實驗的教學工作。
淮南師范學院教學研究課題(HSJY200901,HSJYZ200903),安徽省教育科學規(guī)劃課題(JG08216)
2010-07-11