摘要:化學(xué)工程與工藝(簡(jiǎn)稱化工)本科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是造就一批具備化學(xué)工程與化學(xué)工藝方面的知識(shí),能在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保和軍工等部門從事工程設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等方面工作的工程技術(shù)人才。這些人才應(yīng)掌握較扎實(shí)的化學(xué)化工基本理論、基本知識(shí)和基本技能,受到化學(xué)與化工實(shí)驗(yàn)技能、工程實(shí)踐、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、科學(xué)研究與工程設(shè)計(jì)方法的基本訓(xùn)練。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)是至關(guān)重要的。主要應(yīng)從三方面對(duì)學(xué)生加強(qiáng)訓(xùn)練,分別為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練、工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練、科學(xué)研究訓(xùn)練?;A(chǔ)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的目的不僅傳授化學(xué)知識(shí),更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的能力和優(yōu)良的素質(zhì),所以是重中之重。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程與工藝 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練
中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3791(2012)09(c)-0240-01
本文以無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)為例,淺談化工專業(yè)學(xué)好該實(shí)驗(yàn)的重要性及無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的幾點(diǎn)建議。
基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練除加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)、電子實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)、金工實(shí)習(xí)等基礎(chǔ)外,無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、專業(yè)實(shí)驗(yàn)是重點(diǎn)[1]。其中,無機(jī)及分析化學(xué)是由原無機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)統(tǒng)合而成的一門基礎(chǔ)化學(xué)課程,也是化工專業(yè)學(xué)生必修的第一門化學(xué)基礎(chǔ)課。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)的基本原理、原子結(jié)構(gòu)的基本理論、元素化學(xué)的基本知識(shí)、誤差的基本概念和化學(xué)分析的基本技能。由于無機(jī)及分析化學(xué)是第一門化學(xué)基礎(chǔ)課,為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)課和專業(yè)課打下基礎(chǔ),所以這門課程以對(duì)后續(xù)基礎(chǔ)化學(xué)和專業(yè)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)起著至關(guān)重要的作用。由于化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科,所以與之相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn),是加強(qiáng)該課程實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的一門主要課程。通過實(shí)驗(yàn),可以加深學(xué)生對(duì)無機(jī)及分析化學(xué)基本理論的理解。
無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn),使學(xué)生在學(xué)習(xí)一些典型的化學(xué)分析法實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,正確地、熟練地掌握無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能;認(rèn)真觀察現(xiàn)象進(jìn)而分析判斷、邏輯推理、作出結(jié)論的能力;初步學(xué)會(huì)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及正確表達(dá)分析結(jié)果的方法;正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(選擇實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑等)解決實(shí)際問題的能力;通過查閱手冊(cè)、工具書及其它信息源獲得信息的能力;培養(yǎng)他們實(shí)事求是的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng),認(rèn)真、細(xì)致、整潔的科學(xué)習(xí)慣,并鍛煉學(xué)生獨(dú)立從事科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力,為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和將來從事實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)??傊瑹o機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)化工專業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)是非常重要的。
在無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、勤儉節(jié)約的優(yōu)良作風(fēng)、勇于開拓的創(chuàng)新意識(shí),應(yīng)始終貫穿整個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中。
為了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,要求學(xué)生準(zhǔn)備一個(gè)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告,用于實(shí)驗(yàn)課前預(yù)習(xí)。預(yù)習(xí)的內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及記錄。讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課前對(duì)實(shí)驗(yàn)做到胸有成竹,清楚為什么要做這個(gè)實(shí)驗(yàn),理解相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理,清楚實(shí)驗(yàn)步驟,知道在實(shí)驗(yàn)過程中需要記錄哪些數(shù)據(jù),不至于在實(shí)驗(yàn)過程中手忙腳亂。在實(shí)驗(yàn)過程中,要求學(xué)生將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在預(yù)習(xí)報(bào)告本子上,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將實(shí)驗(yàn)報(bào)告本子拿給實(shí)驗(yàn)老師看。實(shí)驗(yàn)老師主要看實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄的是否正確,誤差大小,并簽字。要求學(xué)生在寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí),將預(yù)習(xí)報(bào)告本上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄貼到實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)上,以保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性,以達(dá)到培養(yǎng)他們實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。同時(shí),在實(shí)驗(yàn)過程中要求學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,做好記錄,認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從而培養(yǎng)他們實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,注重培養(yǎng)學(xué)生勤儉節(jié)約的優(yōu)良作風(fēng)。在第一次實(shí)驗(yàn)課上,要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中節(jié)約用水,節(jié)約試劑。在無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,通常采用微型實(shí)驗(yàn),除了勤儉節(jié)約、降低實(shí)驗(yàn)成本之外,還有一個(gè)重要的目的就是盡量減少污染物排放,使學(xué)生具有環(huán)保意識(shí)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是指用盡可能少的化學(xué)試劑獲得比較明白清晰的反應(yīng)結(jié)果和化學(xué)信息的一種新型實(shí)驗(yàn)方法[2]。在實(shí)驗(yàn)過程中,在不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下,將實(shí)驗(yàn)工具書上的試劑量變?yōu)樵瓉淼囊话牖蛘吒?,以達(dá)到節(jié)約試劑的目的。將一些價(jià)格昂貴的試劑,在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過程中配制成溶度較稀的溶液,如在生理鹽水中氯化鈉含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)過程中,將AgNO3的濃度配制為0.05mol/L。在上述實(shí)驗(yàn)過程中,要求學(xué)生在潤洗滴定管時(shí),潤洗液的量為5mL。在一些制備和提純實(shí)驗(yàn)中,要求學(xué)生將產(chǎn)品稱量完回收到指定的容器中,有些藥品可以重復(fù)利用,如氯化鈉的提純實(shí)驗(yàn)。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是在理論指導(dǎo)下的實(shí)踐過程,在這一過程中,允許有不同的觀點(diǎn)、方法、手段,甚至有不同的結(jié)論,應(yīng)提倡創(chuàng)新,鼓勵(lì)探索,培養(yǎng)學(xué)生分析問題,解決問題的能力,為創(chuàng)新知識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)創(chuàng)造良好的氛圍[3]。在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過程中,多設(shè)置一些問題,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考。在課后,要求學(xué)生認(rèn)真寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè),并對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,同時(shí)要求他們通過查閱工具書、文獻(xiàn)資料等手段按時(shí)完成思考題。為了提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,使實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生開放。開放實(shí)驗(yàn)室使學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)延伸到課后。課堂內(nèi)已經(jīng)培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)造性思維能力,使他們能從不同的角度分析問題,同時(shí)學(xué)生的科研能力也日趨成熟。開放實(shí)驗(yàn)室,主要是讓學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室去驗(yàn)證自己的想法,準(zhǔn)備畢業(yè)論文。學(xué)生可以自己想課堂,自行設(shè)計(jì)出切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案。老師起到輔助的作用,幫助他們分析實(shí)驗(yàn)成敗的原因,指出他們實(shí)驗(yàn)方案的可行部分,鼓勵(lì)他們要有勇氣面對(duì)失敗,鍛煉學(xué)生的意志,訓(xùn)練其縝密的思維能力。
總之,無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)化工專業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)起著關(guān)鍵的作用,希望在教學(xué)中得到高度重視。
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