化工类基础化学实验教学改革.doc
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1、化工类基础化学实验教学改革按照应用型人才培养目标,将基础化学中的无机化学、分析化学、有机化学、物理化学课程涉及的实验内容作为一个整体统筹安排、内容合理衔接,避免了实验内容重复,减少了验证性实验项目,增加了综合性、设计性实验项目,开设了化学虚拟仿真实验,突出了实验的应用性教学。通过基础化学实验,使学生掌握了基本的实验技能,培养了学生动手操作和分析解决实际问题的能力。化工专业;应用型人才培养;化学实验;化学虚拟仿真实验;实验改革化学学科是化工类专业的主干学科,化学类课程是培养化工类专业应用型人才的基础核心课程,化学类实验教学是培养高水平应用型人才的重要环节。在化工类院(系)中,一般把化工类专业开设
2、的无机化学、分析化学、有机化学、物理化学课程称为基础化学(又称四大化学)课程,基础化学课程都是地位非常重要、实践性非常强的核心课程。长期以来,在化工类专业人才培养方案中,基础化学的理论课和实验课缺乏整体考虑,基础化学的理论课和实验课各自独立设置,缺乏有机联系,部分内容重复;每门课的理论课和实验课分工太明确,相互融合和贯通不好,实验内容零散1。基础化学实验教学在基础化学教学过程中占有很重要的地位2。要培养出高水平、高质量的应用型人才,在基础化学实验教学中不仅要注重学生动手能力的培养、注重分析问题与解决问题能力的培养,还应加强学生工程能力的培养以及对新型科学仪器、新技术的详细了解和掌握3。为了更好
3、地发挥基础化学实验教学在化工类专业应用型人才培养方面的独特作用,我们对基础化学实验教学进行了大幅度改革,并开设出了化学虚拟仿真实验,这些改革明显地提高了基础化学实验教学水平和学生工程能力。1基础化学实验改革的必要性以前,原基础化学实验教学各成体系,存在着内容重复,例如天平的使用、酸度计的使用、分光光度计的使用等内容在无机化学和分析化学实验中均有,在实验学时压缩的情况下,必须避免低水平的重复;基础化学实验课中验证性实验项目较多,综合、设计性的实验很少,对应用性实验教学重视不够,学生训练的机会很少,这种传统的实验体系已不能满足应用型人才培养的需要;在制订新的实验教学大纲时,虽然将分析化学实验在原有
4、的容量分析实验基础上增加了仪器分析,但总体上仪器分析学时较少,仅开出酸度计、分光光度计、气相色谱等3个实验项目,无法满足学生对现代仪器使用的需要,远远不能跟上科技进步和仪器发展的步伐。近年来,在全球范围内明显重视化工环保和可持续发展问题,特别是中国政府提出现代绿色化工、化工清洁生产、循环经济的新理念,化工领域要突出做好绿色环保、节能降耗、减排增效和可持续发展的工作4。基础化学实验中存在着危险性、污染性、高成本、不直观性等问题,使很多基础化学实验过程难于在实验教学中具体实施或者即使进行实验也很难看到现象的本质。同时,实验中涉及的大型仪器设备造价昂贵、运行成本高,在教学中难以广泛使用,而且绝大多数
5、仪器核心工作部件封闭,在工作状态下不可以观察其工作过程。随着科学的迅猛发展和人才培养质量要求的不断提高,基础化学实验教学的内容愈来愈丰富,要在有限的实验教学学时下扩充实验教学内容,提高实验教学质量和效率,必须对传统的基础化学实验教学内容和方法进行改革。目前,先进的网络和信息技术已将化学领入了信息时代,随着现代教育技术的发展,采用模拟仿真技术,计算机图形图像技术等生成逼真的实验场境,在虚拟的情境中完成真实情况下难以甚至不能实现的实验已成为可能。化学虚拟仿真实验作为真实实验的重要补充可扩展,具有仿真性、沉浸感、安全等特点,与实物实验有机结合,可以使学生获得全面的训练,对培养学生动手能力、观察能力、
6、独立思考能力和创新能力具有重要意义。2基础化学实验改革的做法根据现代化学实验教学需要,在反复论证利弊的基础上,成立了基础化学实验教学中心、化学虚拟仿真实验教学中心。首先,及时调整了部分实验仪器设备的管理和使用,合并了无机化学、分析化学、有机化学、物理化学的天平室,将原有的天平集中管理和使用。调整的结果完全能够满足基础化学实验的需要,且基础化学实验教学中心的天平室还可对其它学生实验开放,既避免了重复购置,又提高了天平的使用率。总之,显著地提高了基础化学实验室和仪器设备的利用率,为基础化学实验教学改革打下了良好的基础。其次,加强了基础化学实验主讲教师的力量,采取从事理论教学教师都要担任实验主讲教师
7、,新到校的青年教师直接先到实验室专职做1年以上的实验主讲教师,充分发挥任课教师参加实验教学和实验教学改革的积极性。基础化学实验教学实行主讲教师制度,实验主讲教师负责实验课教学内容的改革与修订、实验教学过程的把关、实验教学考核的实施;对首次指导实验的新教师和首开新实验的教师,实行试讲试做工作制度。加强师资力量和提高实验教学水平为基础化学实验教学改革提供了有力的支撑。第三,将无机与分析化学、有机化学、物理化学课程涉及的实验内容作为一个整体统筹安排,对基础化学实验内容进行重组,使实验内容合理衔接,删除内容存在低水平重复的实验,突出基础化学实验的应用性,减少了验证性实验项目,增加了技能性、综合性、设计
8、性实验项目。第四,按照应用型人才培养定位,化学虚拟仿真实验教学已基本构建了两大层次教学资源:第一层次以强化双基教学为主导的基础化学虚拟仿真,该层次的虚拟仿真实验课程设置主要以无机化学、分析化学、有机化学、物理化学等基本实验的实训,设置目的是让学生系统学习化工类专业的基础实验知识,掌握基础技能,强化基本操作能力训练。同时培养学生独立思考、团结协作的精神,加强分析问题和解决问题能力的培养,从而达到提高学生专业学习的兴趣。根据虚拟现实教学的特点,深化改革,加强课程建设,对实验基本操作类内容加强练习,保障学生动手能力的培养是实物实验的安全。本层次为学生开设虚拟仿真实验内容有:化学实验基本操作与实验室准
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- 关 键 词:
- 化工类 基础 化学 实验 教学改革
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