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針對(duì)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系的改革對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化。首先對(duì)原有的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重新進(jìn)行整合。對(duì)于基礎(chǔ)模塊和提升模塊的實(shí)驗(yàn),保留了原有的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,如基本操作實(shí)驗(yàn)、化學(xué)原理實(shí)驗(yàn)、定量分析實(shí)驗(yàn)。對(duì)于創(chuàng)新模塊實(shí)驗(yàn),將原來(lái)無(wú)機(jī)合成和提純實(shí)驗(yàn)與分析測(cè)定實(shí)驗(yàn)整合為一個(gè)綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),比如將硫酸銅提純實(shí)驗(yàn)與銅含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)整合,碳酸鈉的制備實(shí)驗(yàn)與碳酸鈉含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)整合。其次,引進(jìn)了一些貼近生產(chǎn)實(shí)際和符合綠色化學(xué)理念的新實(shí)驗(yàn)。比如,蛋殼中鈣、鎂含量的測(cè)定,茶葉中微量元素的分離與鑒定等。
二、建立小組討論式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,推動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)
近年來(lái),關(guān)于無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革,從理論到實(shí)踐,各高校都做了大量工作,提出了一系列改革方案,如問題式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、多層次互動(dòng)型教學(xué)模式等,其目的都是為了推動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主,以教師指導(dǎo)為輔,全面開展面向?qū)W生學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì),把課程學(xué)習(xí)由課上延伸至課下,融知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)于一體是目前大學(xué)課程教學(xué)的最新理念。為了把新的教學(xué)理念落實(shí)到教學(xué)實(shí)踐中去,我校實(shí)驗(yàn)班無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程采用小組討論式教學(xué)模式開展教學(xué),推動(dòng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)了知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)的融合,提高了教學(xué)質(zhì)量。小組討論式教學(xué)模式是將學(xué)生分為若干小組,從實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)原理講解到實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫都由學(xué)生自主完成,教師的教學(xué)重點(diǎn)放在引導(dǎo)學(xué)生思考、深刻理解實(shí)驗(yàn)原理和指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作上。
1.課前預(yù)習(xí)
在過(guò)去的教學(xué)中,學(xué)生對(duì)預(yù)習(xí)不積極,走過(guò)場(chǎng),常常把實(shí)驗(yàn)教材的內(nèi)容抄到預(yù)習(xí)報(bào)告上應(yīng)付了事。由于沒有深入思考,對(duì)實(shí)驗(yàn)原理沒有深刻理解,因此難以達(dá)到預(yù)習(xí)的目的。采用小組討論式教學(xué)模式后,小組成員都積極合作,查閱文獻(xiàn),討論學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方案,反復(fù)演練自己的講解內(nèi)容,同時(shí)對(duì)其他小組可能提出的問題進(jìn)行分析討論,分工負(fù)責(zé)準(zhǔn)備解答。這種帶著任務(wù)去準(zhǔn)備的預(yù)習(xí)模式,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,推動(dòng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)了知識(shí)與能力的齊頭并進(jìn),大幅度提高了預(yù)習(xí)的效果。
2.課上學(xué)生講解和討論
課堂上,主講小組推舉一人用10-15分鐘時(shí)間講解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方案,同組成員用10分鐘的時(shí)間回答其他小組提出的問題,最后教師對(duì)各組的表現(xiàn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。這種互動(dòng)模式,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。因?yàn)橹挥凶隽顺浞譁?zhǔn)備,講解的同學(xué)才能準(zhǔn)確地表達(dá),其他小組的同學(xué)才能提出問題。老師對(duì)各小組表現(xiàn)的點(diǎn)評(píng),更是激發(fā)了各小組深刻探討實(shí)驗(yàn)原理和開展實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的熱情和積極性。如在講解元素性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí),各小組需要查閱大量文獻(xiàn),充分討論每一個(gè)反應(yīng)可能產(chǎn)生的現(xiàn)象和各種產(chǎn)物鑒定的方法等。這樣學(xué)生才能在實(shí)驗(yàn)中知道觀察什么,記錄什么,實(shí)驗(yàn)中的“異?!爆F(xiàn)象才能被發(fā)現(xiàn),并通過(guò)思考找出原因,得出正確結(jié)論。教師在這一環(huán)節(jié)中,需要根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)?zāi)K的不同教學(xué)目標(biāo),有側(cè)重地指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。如實(shí)驗(yàn)課開課初期,學(xué)生提不出問題,找不到分析問題切入點(diǎn),不知理論知識(shí)如何在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用。這種情況下,教師要進(jìn)行具體的引導(dǎo),使學(xué)生學(xué)會(huì)提出問題和分析問題。在創(chuàng)新模塊的教學(xué)中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生大膽的提出自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。
3.實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程
在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié),教師首先要演示正確規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作,學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程。沒有規(guī)范的基本操作,科研能力和創(chuàng)新能力就無(wú)從談起。在基礎(chǔ)模塊實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,技能訓(xùn)練是基礎(chǔ),規(guī)范操作是關(guān)鍵。無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是第一門基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,教師必須重視對(duì)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練。如大一學(xué)生實(shí)驗(yàn)中常見的問題有:不會(huì)拿滴管,經(jīng)常倒置,滴管伸到試管里,試劑用量普遍貪多,移液管用拇指操作,滴定管讀數(shù)不是俯視就是仰視等等。同時(shí)還有很多不良的習(xí)慣,如實(shí)驗(yàn)儀器隨意擺放,實(shí)驗(yàn)臺(tái)面又臟又亂,實(shí)驗(yàn)操作手忙腳亂,實(shí)驗(yàn)記錄隨意記載到紙片或書上等。針對(duì)上述問題,第一階段教學(xué)重點(diǎn)是教給學(xué)生規(guī)范的實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)和基本技能。而在后續(xù)模塊教學(xué)中,教師要及時(shí)糾正學(xué)生的不規(guī)范操作,嚴(yán)格管理,使規(guī)范操作固定下來(lái),并指導(dǎo)學(xué)生注重細(xì)節(jié),養(yǎng)成良好習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析討論
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師要檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并要求學(xué)生課后以小組為單位分析討論自己的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù),最后形成實(shí)驗(yàn)結(jié)論。過(guò)去學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論不重視,做完實(shí)驗(yàn)就完事大吉,也不管得出的結(jié)論是否正確,甚至抄襲他人結(jié)論。采用課后小組討論模式,一方面,學(xué)生有興趣比較各自的實(shí)驗(yàn)成果,在比較優(yōu)劣的過(guò)程中對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有了更清晰的認(rèn)識(shí)。另一方面,小組討論集思廣益,能夠?qū)?shí)驗(yàn)中的正常和異常的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行充分的分析和討論。
5.教師評(píng)價(jià)
在實(shí)驗(yàn)課程考核方面注重學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià),制定了實(shí)驗(yàn)課程考核標(biāo)準(zhǔn),引入了小組學(xué)習(xí)獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。比如,實(shí)驗(yàn)課程考核分為平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)兩部分,平時(shí)成績(jī)占70%。平時(shí)成績(jī)包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)報(bào)告三部分內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的評(píng)價(jià)主要根據(jù)小組討論環(huán)節(jié)和預(yù)習(xí)報(bào)告書寫情況給分,規(guī)定凡是被小組推薦講解實(shí)驗(yàn)、積極提出問題和回答問題的同學(xué),給予獎(jiǎng)勵(lì)加分,小組學(xué)習(xí)表現(xiàn)突出的小組集體得到加分。實(shí)驗(yàn)過(guò)程的評(píng)價(jià)采用扣分法,也就是先給每位同學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程分的滿分,實(shí)驗(yàn)中如果發(fā)現(xiàn)問題,老師提出后讓同組同學(xué)互相討論糾錯(cuò),每一位同學(xué)有兩次糾錯(cuò)機(jī)會(huì),第三次再錯(cuò)就會(huì)被扣分。實(shí)驗(yàn)報(bào)告分是根據(jù)報(bào)告完成情況給分。平時(shí)成績(jī)采用上述評(píng)價(jià)措施,使學(xué)生重視每個(gè)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)過(guò)程,培養(yǎng)了學(xué)生探索精神和團(tuán)隊(duì)合作精神,引導(dǎo)學(xué)生從注重“考試結(jié)果”向注重“學(xué)習(xí)過(guò)程”轉(zhuǎn)變,提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力。
三、無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革面臨的問題與對(duì)策
在實(shí)驗(yàn)班無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革中目前仍存在許多不足和面臨一些問題。首先,實(shí)驗(yàn)硬件條件有限。比如,由于實(shí)驗(yàn)室不足,實(shí)驗(yàn)班實(shí)驗(yàn)往往與普通班統(tǒng)籌安排,因此難以保證所有實(shí)驗(yàn)按預(yù)定實(shí)驗(yàn)?zāi)K順序進(jìn)行,也難以保證對(duì)實(shí)驗(yàn)班學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室做探索實(shí)驗(yàn)。針對(duì)這些問題,學(xué)校應(yīng)加大對(duì)實(shí)驗(yàn)班教學(xué)改革的支持力度,采取優(yōu)先安排實(shí)驗(yàn),延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間等措施。其次,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容方面應(yīng)進(jìn)一步加大創(chuàng)新模塊的比重。另外,實(shí)驗(yàn)班的師資建設(shè)也亟待加強(qiáng)。目前,教師對(duì)實(shí)驗(yàn)班教學(xué)認(rèn)識(shí)不足。比如,對(duì)實(shí)驗(yàn)班培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)模式認(rèn)識(shí)模糊,教師參與實(shí)驗(yàn)班教學(xué)改革積極性不高等。對(duì)此,學(xué)校應(yīng)及時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)班教師進(jìn)行培訓(xùn),讓他們明確實(shí)驗(yàn)班培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)模式,以便明確教學(xué)改革的方向。學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)班教學(xué)也要建立考核和獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,鼓勵(lì)教師積極參與實(shí)驗(yàn)班教學(xué)改革,提高實(shí)驗(yàn)班教學(xué)質(zhì)量。
四、結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:高校教學(xué)改革;無(wú)機(jī)化學(xué);探索實(shí)踐
中圖分類號(hào):G642.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1前言
高校工科教學(xué)注重對(duì)學(xué)習(xí)興趣和解決問題能力的培養(yǎng),高?;ゎ悓I(yè)學(xué)生第一門專業(yè)課就是無(wú)機(jī)化學(xué),主要是采用課堂與實(shí)驗(yàn)兩種教學(xué)方法,使學(xué)生對(duì)有關(guān)理論知識(shí)加深了解,為日后學(xué)習(xí)奠定良好基礎(chǔ)。無(wú)機(jī)化學(xué)課教學(xué)效果對(duì)學(xué)生的大學(xué)學(xué)習(xí)具有直接關(guān)系,更能對(duì)學(xué)生專業(yè)及學(xué)業(yè)態(tài)度產(chǎn)生影響。所以,作為一名高?;瘜W(xué)教師,應(yīng)結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況及培養(yǎng)人才目標(biāo),在教學(xué)中對(duì)教學(xué)內(nèi)容和方法不斷改進(jìn),才能獲得明顯的教學(xué)效果。
2課程改革措施
2.1重組教學(xué)內(nèi)容
隨著科技的進(jìn)步,高校無(wú)機(jī)化學(xué)課程與生產(chǎn)生活中的相關(guān)內(nèi)容也逐漸增多,但目前教學(xué)課時(shí)不斷減少,課時(shí)少、教材厚的矛盾普遍存在,這需教師結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)取舍教學(xué)內(nèi)容,重新規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容。無(wú)機(jī)化學(xué)教材版本較多,但主要內(nèi)容可分為三方面內(nèi)容,一是化學(xué)動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)、四大平衡等化學(xué)反應(yīng)原理;二是固體、原子及分子結(jié)構(gòu)性質(zhì)等物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ);三是元素及其化合物性質(zhì)用途等元素化學(xué)。結(jié)合各知識(shí)體系之間關(guān)系重組各章節(jié)內(nèi)容,并針對(duì)專業(yè)特點(diǎn)及與后續(xù)課程之間關(guān)系對(duì)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)刪減。所以,可根據(jù)授課方式分為自學(xué)內(nèi)容、略講內(nèi)容及精講內(nèi)容三部分授課內(nèi)容。
2.2改進(jìn)教學(xué)方法
無(wú)機(jī)化學(xué)盡管重要但要上好較難,這與客觀及主觀原因都存在一定關(guān)系??陀^原因一是課程具有較多內(nèi)容,多樣化的知識(shí)體系。如化學(xué)反應(yīng)原理、物質(zhì)基礎(chǔ)和元素性質(zhì)等內(nèi)容具有較強(qiáng)的跳躍性,很多內(nèi)容需理解記憶。二是若按教師抱著書本講的傳統(tǒng)形式教學(xué),學(xué)生被動(dòng)接受灌輸知識(shí),學(xué)生難以長(zhǎng)時(shí)間集中注意力,而無(wú)法獲得良好教學(xué)效果,學(xué)生普遍無(wú)法達(dá)到較高的滿意度。三是教材通常包括文字或公式,集中在原理等內(nèi)容,與實(shí)際應(yīng)用無(wú)法達(dá)到緊密聯(lián)系,學(xué)生不具有較大的興趣。為培養(yǎng)理論基礎(chǔ)扎實(shí),具有較強(qiáng)動(dòng)手能力的應(yīng)用型人才,可改進(jìn)教學(xué)方法,主要方法為:一是引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,在授課過(guò)程中時(shí)常向?qū)W生講授學(xué)習(xí)方法。教師采用不同方式講授不同的知識(shí)體系,并引導(dǎo)學(xué)生采用不同的學(xué)習(xí)方法。二是積極調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)有關(guān)知識(shí),及一些文獻(xiàn)資料完成一些小論文。三是加強(qiáng)課堂實(shí)驗(yàn)演示,盡管實(shí)驗(yàn)課無(wú)法與理論課做到同步,在課堂中可采用現(xiàn)場(chǎng)或插放動(dòng)畫方式演示沉淀溶解平衡、緩沖溶液等一些具有明顯現(xiàn)象的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn),及時(shí)采用有關(guān)知識(shí)講解發(fā)生的問題和現(xiàn)象,使學(xué)生增強(qiáng)對(duì)有關(guān)知識(shí)的理解。四是傳統(tǒng)板書結(jié)合多媒體技術(shù),利用圖片、視頻、動(dòng)畫等將板書難以表達(dá)的電子云分布圖等進(jìn)行圖文并茂地展示。但因多媒體具有較快的翻頁(yè)速度,有時(shí)學(xué)生難以跟上,因此一定要采取板書形式對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容及習(xí)題進(jìn)行詳細(xì)講解。五是加強(qiáng)督促學(xué)生課后學(xué)習(xí)。及時(shí)向?qū)W生布置課后作業(yè),并及時(shí)進(jìn)行批閱,在課上要及時(shí)講解具有較高錯(cuò)誤共性的題目,不積累問題,使學(xué)生提高學(xué)習(xí)信心。六是組織學(xué)生討論,使書面知識(shí)口語(yǔ)化,向可理解的表述形式進(jìn)行轉(zhuǎn)化。
2.3培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣
很多學(xué)生認(rèn)為大學(xué)無(wú)需像高中那樣努力學(xué)習(xí),沒有認(rèn)識(shí)到課程學(xué)習(xí)將影響后續(xù)專業(yè)課程,由于基礎(chǔ)化學(xué)課程與本專業(yè)聯(lián)系不夠密切,因而對(duì)學(xué)習(xí)不夠重視。這將在一定程度上對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)效果產(chǎn)生影響,解決的主要方法就是使學(xué)生對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)提高學(xué)習(xí)興趣。一是可采取“理論聯(lián)系實(shí)際”方法。二是將該領(lǐng)域發(fā)展史穿插在講授過(guò)程中,講授人名定律、公式或有關(guān)理論時(shí)可介紹其個(gè)人經(jīng)歷及對(duì)后續(xù)課程的影響。三是向?qū)W生灌輸科學(xué)家的探索精神、科學(xué)思維方式及自然哲學(xué)理念,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。
2.4加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)
化學(xué)是基于實(shí)驗(yàn)的科學(xué),實(shí)驗(yàn)課不只能使學(xué)生加深理解理論知識(shí),也是能培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力及科研精神的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。為有效提高實(shí)驗(yàn)效果,要求上課前撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告,對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑砑安襟E加深了解;實(shí)驗(yàn)后計(jì)算處理數(shù)據(jù),對(duì)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行總結(jié)分析,實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)按格式完成。很多學(xué)生在這過(guò)程中照抄書本撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告,實(shí)驗(yàn)、數(shù)握處理及實(shí)驗(yàn)報(bào)告都沒有認(rèn)真養(yǎng)成良好習(xí)慣。為此可采取以下改進(jìn)方法:一是不能照抄書本撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告,要求對(duì)實(shí)驗(yàn)路線進(jìn)行直觀簡(jiǎn)明的設(shè)計(jì),不許參考課本進(jìn)行實(shí)驗(yàn),嚴(yán)格按照預(yù)習(xí)報(bào)告執(zhí)行。二是教師在實(shí)驗(yàn)中加強(qiáng)巡視,不僅要糾正學(xué)生不正確的實(shí)驗(yàn)操作,還要對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行抽查,督促學(xué)生詳實(shí)準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果。三是完成實(shí)驗(yàn)后標(biāo)記在學(xué)生記錄本上,以免學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)記錄更改,培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲芯?。四是課后要求學(xué)生分析數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果,按要求提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。為避免學(xué)生參考其它同學(xué)報(bào)告,增加適當(dāng)?shù)奶釂杻?nèi)容,考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的鍛煉情況,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生務(wù)實(shí)精神。五是實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)W(xué)生興趣進(jìn)行培養(yǎng),因此應(yīng)對(duì)學(xué)生主動(dòng)性進(jìn)行調(diào)動(dòng)。前期實(shí)驗(yàn)主體是教師,講解后學(xué)生完成實(shí)驗(yàn);后期主體是學(xué)生,教師在上課前提問實(shí)驗(yàn)過(guò)程等內(nèi)容,使學(xué)生提高自主能力。
3結(jié)語(yǔ)
綜上所述,高校無(wú)機(jī)化學(xué)課程結(jié)合了理論實(shí)踐,學(xué)好無(wú)機(jī)化學(xué)不只能使學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣,還能使解決實(shí)際化學(xué)反應(yīng)的問題提高,基于學(xué)生特點(diǎn),按照人才培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)高校工科無(wú)機(jī)化學(xué)課程提高教學(xué)效果都具有十分重要的意義。
參考文獻(xiàn):
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一、優(yōu)化材料化學(xué)專業(yè)課程體系的必要性
1.高等教育改革的需要。目前,優(yōu)化課程體系,改革教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建合理的知識(shí)結(jié)構(gòu),注重理論聯(lián)系實(shí)際,更新教學(xué)手段是高等教育改革的需求。優(yōu)化課程體系不僅要使它所包含的專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、實(shí)踐課等形成相互聯(lián)系的統(tǒng)一整體,而且要充分體現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)規(guī)格。
2.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要。近年來(lái),隨著材料化學(xué)專業(yè)教育課程論及教育理念的發(fā)展,我們根據(jù)材料科學(xué)發(fā)展規(guī)律,對(duì)材料化學(xué)專業(yè)課程體系進(jìn)行了兩次優(yōu)化調(diào)整(分別為2008年下半年和2012年上半年)。我們優(yōu)化的材料化學(xué)專業(yè)課程體系能夠體現(xiàn)材料化學(xué)專業(yè)教育特色,完善材料化學(xué)專業(yè)課程體系,加強(qiáng)材料化學(xué)專業(yè)的學(xué)科方法論教育。
3.市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。優(yōu)化材料化學(xué)專業(yè)課程體系能夠反映社會(huì)和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)對(duì)綜合性專業(yè)人才的要求。優(yōu)化的材料化學(xué)專業(yè)課程體系應(yīng)該充分體現(xiàn)以就業(yè)為導(dǎo)向的思想。我們倡導(dǎo)與專業(yè)相關(guān)的知名企業(yè)家走進(jìn)課堂開展必修課教學(xué),實(shí)現(xiàn)在校內(nèi)與企業(yè)的對(duì)接,強(qiáng)化學(xué)生的就業(yè)意識(shí),提高學(xué)生的專業(yè)技能。
二、現(xiàn)行課程體系存在的問題及其成因
1.辦學(xué)特色不明確。專業(yè)建設(shè)存在一些薄弱環(huán)節(jié),如材料化學(xué)課程體系的基礎(chǔ)課平臺(tái)不夠規(guī)范,課程設(shè)置不夠科學(xué),教學(xué)進(jìn)程安排不夠合理,等等。此外,由于材料化學(xué)專業(yè)辦學(xué)時(shí)間短,存在專業(yè)學(xué)科定位不準(zhǔn),專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)不夠明確,課程體系不夠科學(xué)等問題。近年來(lái),為提高教學(xué)質(zhì)量,適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求,很多高校開展了人才培養(yǎng)和教學(xué)體系研究。因此,有必要對(duì)材料化學(xué)專業(yè)課程體系的建設(shè)進(jìn)行思考。
2.課程設(shè)置理念滯后。在材料化學(xué)專業(yè)課程設(shè)置中,我們受傳統(tǒng)的重視知識(shí)傳授的狹義專業(yè)概念的限制,不夠重視獨(dú)立思考習(xí)慣、自學(xué)能力、動(dòng)手能力和生存能力的培養(yǎng)。同時(shí),在課程設(shè)置中存在社會(huì)需求、學(xué)生的就業(yè)取向、市場(chǎng)前景等的考慮程度不夠周到等問題。合理的課程設(shè)置理念是讓每一位學(xué)生不僅受到本專業(yè)的學(xué)術(shù)訓(xùn)練,而且受到廣泛的通識(shí)教育,把學(xué)生培養(yǎng)成有專業(yè)知識(shí)、有愛心、有責(zé)任心和有雄心的智者。
3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件欠缺。優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)應(yīng)該體現(xiàn)以下三個(gè)方面內(nèi)容:一是畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))實(shí)行“分類指導(dǎo),分流培養(yǎng)”。學(xué)生可根據(jù)個(gè)人從業(yè)需要,撰寫高水平的實(shí)習(xí)報(bào)告,獲取名副其實(shí)的學(xué)分。二是優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)進(jìn)程。各專業(yè)可根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和人才培養(yǎng)需要,科學(xué)、合理地確定畢業(yè)實(shí)習(xí)的時(shí)間和進(jìn)程。三是增設(shè)創(chuàng)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)。學(xué)生可通過(guò)創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練、第二課堂與創(chuàng)新活動(dòng),獲得創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)學(xué)分。而我們現(xiàn)行的材料化學(xué)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),因人力資源和物質(zhì)資源等原因,欠缺根據(jù)學(xué)生需要安排實(shí)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)踐內(nèi)容。
4.師資隊(duì)伍建設(shè)力度不夠。師資隊(duì)伍是優(yōu)化課程體系的執(zhí)行者,也是培養(yǎng)材料化學(xué)專業(yè)人才的主導(dǎo)者。先有優(yōu)秀的教師,后有優(yōu)秀的學(xué)生,再有品牌專業(yè)[2]。材料化學(xué)專業(yè)成立以來(lái),我們加大力度引進(jìn)了固體材料化學(xué)、無(wú)機(jī)功能材料、催化材料、分子生物學(xué)等領(lǐng)域的博士研究生數(shù)名,充實(shí)了本專業(yè)的教師隊(duì)伍。目前我們正在通過(guò)各方努力引進(jìn)高水平教師,加強(qiáng)材料化學(xué)專業(yè)的師資隊(duì)伍建設(shè)。
三、課程體系的優(yōu)化策略
課程體系是高校人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程指導(dǎo)思想、課程設(shè)置、課程結(jié)構(gòu)及教學(xué)管理模式的綜合體現(xiàn),是學(xué)校辦學(xué)特色、學(xué)科專業(yè)特色和人才培養(yǎng)特色的綜合反映。課程體系是構(gòu)建人才培養(yǎng)方案的核心內(nèi)容,其是否科學(xué)合理,對(duì)培養(yǎng)高質(zhì)量人才目標(biāo)具有決定性的意義。我們通過(guò)選擇、整合與調(diào)適課程體系等措施優(yōu)化了材料化學(xué)專業(yè)課程體系。
1.調(diào)整教學(xué)計(jì)劃,優(yōu)化專業(yè)基礎(chǔ)課內(nèi)容。
(1)優(yōu)化材料化學(xué)專業(yè)的無(wú)機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容材料化學(xué)專業(yè)課程體系是材料化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的核心,課程體系的科學(xué)性直接影響材料化學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。因此,隨著材料化學(xué)專業(yè)辦學(xué)條件的改善和教學(xué)理念的科學(xué)化,有必要優(yōu)化材料化學(xué)專業(yè)課程體系。我們現(xiàn)行的材料化學(xué)專業(yè)課程體系中無(wú)機(jī)化學(xué)課程是大學(xué)一年級(jí)學(xué)生的必修課程。此門課程的指導(dǎo)思想直接影響學(xué)生在大學(xué)學(xué)習(xí)的思維模式和獲取知識(shí)的習(xí)慣,這個(gè)階段也是在大學(xué)一年級(jí)學(xué)生從中學(xué)學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變成大學(xué)學(xué)習(xí)模式的關(guān)鍵時(shí)期。因此我們有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考意識(shí)和自學(xué)能力,為學(xué)生將來(lái)的學(xué)習(xí)工作打下良好的基礎(chǔ)。無(wú)機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容包括理論部分和元素部分。我們認(rèn)為無(wú)機(jī)化學(xué)理論部分內(nèi)容是無(wú)機(jī)化學(xué)課程的核心部分,元素部分內(nèi)容是輔助部分。目前無(wú)機(jī)化學(xué)課程詳細(xì)介紹理論部分內(nèi)容和元素部分內(nèi)容。我們對(duì)材料化學(xué)專業(yè)的三屆(2007、2008、2009級(jí)學(xué)生)90名同學(xué)進(jìn)行問卷調(diào)查,結(jié)果80名同學(xué)不贊成全部介紹無(wú)機(jī)化學(xué)元素部分內(nèi)容,而是希望在老師的指導(dǎo)下以自學(xué)方式完成無(wú)機(jī)化學(xué)元素部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)。對(duì)元素部分內(nèi)容我們采取了抓典型元素性質(zhì)的分析和討論,引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)元素化學(xué)知識(shí)的方法;通過(guò)實(shí)例指導(dǎo)學(xué)生去認(rèn)識(shí)一個(gè)元素、一族元素或一類元素;逐步了解結(jié)構(gòu)—性能—功能之間的關(guān)系;初步掌握如何通過(guò)查閱參考書、手冊(cè)汲取知識(shí)的模式。其余元素部分內(nèi)容我們?cè)O(shè)置為自學(xué)內(nèi)容。(2)優(yōu)化材料化學(xué)專業(yè)的高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容高等數(shù)學(xué)作為高等院校的基礎(chǔ)學(xué)科,承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)能力,提高學(xué)生邏輯思維能力,為專業(yè)課程學(xué)習(xí)提供數(shù)學(xué)思想和數(shù)理方法論的任務(wù)。高等數(shù)學(xué)是化學(xué)、生物、物理、材料物理、材料化學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程。目前一些普通高等院校的課程設(shè)置中有生物、化學(xué)、材料化學(xué)專業(yè)的“生化材”類高等數(shù)學(xué)教育教學(xué)。而隨著材料化學(xué)學(xué)科與數(shù)學(xué)學(xué)科的交叉日益加深,定性定量分析發(fā)展迅速,材料結(jié)構(gòu)分析、材料物理性能測(cè)試計(jì)算時(shí)需要更深的高等數(shù)學(xué)知識(shí),所以我們把材料化學(xué)專業(yè)的“生化類”高等數(shù)學(xué)調(diào)整為“理工類”高等數(shù)學(xué)教學(xué)。同時(shí)我們?cè)诓牧匣瘜W(xué)專業(yè)的高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容中增加了線性代數(shù)的內(nèi)容,以便達(dá)到材料結(jié)構(gòu)測(cè)試和性能計(jì)算的知識(shí)要求。(3)材料結(jié)構(gòu)分析方法課程的教學(xué)形式的優(yōu)化測(cè)試方法在材料化學(xué)專業(yè)的發(fā)展起著非常重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)材料性能的要求日益廣發(fā)和苛刻,對(duì)材料性能及其組分和微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系越來(lái)越感興趣,因而不斷出現(xiàn)新的研究方法。測(cè)試手段也越來(lái)越多樣化,實(shí)驗(yàn)方法的數(shù)量隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而急速增加。因此我們把材料結(jié)構(gòu)分析方法課程的教學(xué)形式進(jìn)行優(yōu)化。具體做法是任課老師在課堂上介紹材料結(jié)構(gòu)和性能測(cè)定儀器的原理,然后到實(shí)際儀器設(shè)備房間進(jìn)行教學(xué)。學(xué)生在儀器管理人員的指導(dǎo)下,利用化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院和內(nèi)蒙古功能材料物理與化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)儀器設(shè)備完成本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容。這樣設(shè)置學(xué)生自己動(dòng)手測(cè)定樣品的結(jié)構(gòu)和性能的課程,有助于提高學(xué)生的動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力。(4)以專業(yè)前沿知識(shí)講座充實(shí)課程內(nèi)容課程內(nèi)容應(yīng)當(dāng)隨著社會(huì)、企業(yè)、科技的發(fā)展及時(shí)充實(shí)新知識(shí)。材料化學(xué)專業(yè)教材的內(nèi)容常常是數(shù)年,甚至數(shù)十年前的人類材料科學(xué)知識(shí)的概括。所以,任課老師要根據(jù)自身研究工作經(jīng)歷及時(shí)充實(shí)現(xiàn)代材料科學(xué)知識(shí),優(yōu)化課程內(nèi)涵結(jié)構(gòu)。材料化學(xué)專業(yè)老師可以采用以下三種方法:一是將現(xiàn)代材料科技成果恰當(dāng)?shù)厝谌氲交A(chǔ)課教學(xué)中,用新的材料科技內(nèi)容去改造、替代、充實(shí)陳舊的教學(xué)內(nèi)容,并處理好知識(shí)的繼承和發(fā)展的關(guān)系,使其有機(jī)地融合在一起;二是開設(shè)材料加工新技術(shù)課程內(nèi)容或開展材料設(shè)計(jì)加工科技活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的興趣,提高他們的動(dòng)手能力;三是開展能夠反映本學(xué)科專業(yè)前沿知識(shí)、最新科技成就的專題講座。
2.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),優(yōu)化課程類型。
根據(jù)“高等院校理工科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)通訊”所提倡的高等院校材料化學(xué)專業(yè)規(guī)范討論稿的要求,材料化學(xué)專業(yè)的實(shí)踐課程有基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)、專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)、專業(yè)課實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文等內(nèi)容[3]。多元化的實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和動(dòng)手能力的最有效手段,通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究物質(zhì)及其變化規(guī)律,使學(xué)生獲取基本的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、綜合分析問題的能力、解決問題的能力,一定的科學(xué)研究能力和創(chuàng)新能力[4]。在材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)上,充分考慮實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的科學(xué)性和系統(tǒng)性,選擇具有一定難度和較大覆蓋面的交叉型綜合實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要內(nèi)容,著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。全面開放所有實(shí)驗(yàn)室,給學(xué)生創(chuàng)造開展專業(yè)綜合技能訓(xùn)練的場(chǎng)所,提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。目前,在各級(jí)有關(guān)部門的支持下,按材料化學(xué)課程體系要求能完成基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。但是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的高等院校的材料化學(xué)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)課程出現(xiàn)了一些新情況。以往三四十人的實(shí)習(xí)隊(duì)伍進(jìn)入企業(yè)、經(jīng)濟(jì)實(shí)體完成實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。而今,大型企業(yè)自動(dòng)化程度很高,實(shí)習(xí)生很難進(jìn)入車間進(jìn)行實(shí)地實(shí)踐學(xué)習(xí),微小企業(yè)又沒有能力接收大量實(shí)習(xí)生,加上專業(yè)實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)的缺乏等原因,材料化學(xué)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)課程無(wú)法實(shí)現(xiàn)“大部隊(duì)”形式的實(shí)習(xí)任務(wù)。所以,我們對(duì)材料化學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程進(jìn)行了優(yōu)化。我們?cè)O(shè)置了適合地區(qū)特點(diǎn)的、按學(xué)生興趣分成由五—八人組成的“小組”進(jìn)入不同的微小企業(yè)進(jìn)行不同內(nèi)容的實(shí)踐的多元化實(shí)踐教學(xué)模式。在不同的微小企業(yè)完成實(shí)踐教學(xué)課程時(shí)我們注重學(xué)生自身管理和實(shí)踐指導(dǎo)老師巡視管理相結(jié)合,保證實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中的實(shí)習(xí)效率和學(xué)生安全問題。改變材料化學(xué)專業(yè)現(xiàn)行畢業(yè)論文模式,允許學(xué)生做畢業(yè)論文時(shí)根據(jù)自身興趣愛好和就業(yè)取向選擇課題,可以在學(xué)院老師的指導(dǎo)下完成畢業(yè)論文課題,也可以在科研所、企業(yè)、經(jīng)濟(jì)實(shí)體完成畢業(yè)論文課題。
3.增設(shè)自學(xué)選修課程,優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)。
一、關(guān)于教師課堂教學(xué)的思考
1.讓學(xué)生盡快適應(yīng)大學(xué)化學(xué)的學(xué)習(xí)。
《無(wú)機(jī)化學(xué)》課程與高中課程相比,內(nèi)容增加,難度加大,加上環(huán)境和角色的改變,使得很多大一新生對(duì)該門課程的學(xué)習(xí)感覺很吃力,甚至產(chǎn)生厭學(xué)心理。因此,教師要及時(shí)向?qū)W生講解大學(xué)課程的講授特點(diǎn),大學(xué)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法,幫助他們轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)觀念,盡快適應(yīng)大學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)。另外可以邀請(qǐng)一些教師、學(xué)者或優(yōu)秀的高年級(jí)同學(xué)進(jìn)行學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)交流,幫助大一新生解除迷惑,明確學(xué)習(xí)目標(biāo),提高主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。同時(shí)要求學(xué)生努力學(xué)習(xí),培養(yǎng)自學(xué)能力,為以后課程的學(xué)習(xí)和科研工作奠定基礎(chǔ)。
2.讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)《無(wú)機(jī)化學(xué)》課程的目的和意義。
《無(wú)機(jī)化學(xué)》課程內(nèi)容龐雜,知識(shí)點(diǎn)零碎且理論性強(qiáng),大一新生普遍感覺很難。因此,教師應(yīng)該讓學(xué)生清楚通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)可以為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);可以獲得無(wú)機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的基本理論、基本知識(shí)和基本技能;可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,以及提高學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力,等等。
3.重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高學(xué)生實(shí)踐能力。
無(wú)機(jī)化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是其教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要手段,具有理論教學(xué)不可替代的作用。因此可以讓學(xué)生親自操作實(shí)驗(yàn),不僅能豐富課堂內(nèi)容,活躍課堂氣氛,還能加深學(xué)生對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)理論知識(shí)的記憶和理解。例如開展綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)趣味實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)技能大賽等可以培養(yǎng)他們科學(xué)研究的實(shí)際動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新思維能力,提高學(xué)習(xí)興趣。
4.教學(xué)方法靈活多樣。
“興趣是最好的老師”,采用多種教學(xué)方法可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。首先,教師充滿激情、幽默生動(dòng)、親切的教學(xué)語(yǔ)言能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其次,在教學(xué)中教師可以采取啟發(fā)式、互動(dòng)式和討論式教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生參與課堂活動(dòng),啟迪學(xué)生智慧,激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)[2],激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。
5.把科學(xué)前沿引入無(wú)機(jī)化學(xué)課堂。
在教學(xué)過(guò)程中教師把無(wú)機(jī)化學(xué)中最前沿的科研動(dòng)態(tài)和自己的科研成果講述給學(xué)生,可以拓展學(xué)生的思維,開闊學(xué)生的眼界,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如在講電化學(xué)一章時(shí),可以介紹鋰離子動(dòng)力電池、電解制氫等新能源技術(shù)。同時(shí)在無(wú)機(jī)化學(xué)課堂中引入化學(xué)史教育,可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和敢于探索的科學(xué)精神。例如在講原子結(jié)構(gòu)時(shí),可以講述“法國(guó)王子”德布羅意兩頁(yè)左右的博士論文,薛定諤如何建立波動(dòng)方程,還有我國(guó)配位化學(xué)的開拓者和奠基人戴安邦先生,等等,這些化學(xué)家的故事可以讓學(xué)生置身于化學(xué)史的發(fā)展過(guò)程中,體會(huì)到科學(xué)研究的樂趣,從中學(xué)到科學(xué)研究的方法,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
6.合理運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)。
多媒體輔助教學(xué)具有傳統(tǒng)教學(xué)無(wú)法比擬的演示效果,學(xué)生感到直觀、清晰、新鮮,使課堂氣氛生動(dòng)活潑,學(xué)習(xí)興趣濃厚。例如無(wú)機(jī)化學(xué)中雜化軌道理論、價(jià)層電子對(duì)互斥理論、分子軌道理論、金屬晶體的緊密堆積等內(nèi)容都比較抽象,若我們?cè)谟?jì)算機(jī)軟件中,用二維、三維動(dòng)畫模擬顯示[3],就可以將抽象枯燥的教學(xué)內(nèi)容變得具體翔實(shí)、通俗易懂,加深學(xué)生對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)基本理論的理解與掌握。
7.嚴(yán)格要求自己,做好本職工作。
無(wú)機(jī)化學(xué)知識(shí)點(diǎn)分散、概念多,原理較抽象,教師應(yīng)鉆研教材,吃透學(xué)生,精通教法,講解透徹,突出重點(diǎn),抓住難點(diǎn),靈活組織課堂教學(xué)。同時(shí)教師要嚴(yán)格要求自己,多向同行學(xué)習(xí),學(xué)會(huì)反思,克服庸、懶、散心理,不斷完善和提高自己。
二、關(guān)于學(xué)生如何學(xué)的思考
1.應(yīng)加強(qiáng)自主學(xué)習(xí)。
《無(wú)機(jī)化學(xué)》課程是大學(xué)本科生入學(xué)后面對(duì)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,內(nèi)容零碎、抽象,理論性強(qiáng),同時(shí)需要具備一定的數(shù)理知識(shí),學(xué)生不易理解,往往使學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確,學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性不高。因此學(xué)生應(yīng)加強(qiáng)自主學(xué)習(xí),提前預(yù)習(xí),帶著問題聽課,做好課堂筆記,課后積極復(fù)習(xí),認(rèn)真完成作業(yè),善于歸納總結(jié),找到一套適合自己的學(xué)習(xí)方法。
2.抓住關(guān)鍵,構(gòu)建完整知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。
《無(wú)機(jī)化學(xué)》課程讓大一新生普遍感到“難、雜、亂、多”,其內(nèi)容包括化學(xué)基本原理和元素化學(xué)兩大部分,前者包括化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)初步,原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和配位化合物結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí),酸堿溶解平衡、沉淀溶解平衡等;而后者包括ⅠA至ⅦA族和零族,ⅠB,ⅡB,ⅣB至ⅦB族和Ⅷ族,ⅢB族和La系、Ar系單質(zhì)及其化合物的有關(guān)知識(shí)[4]。學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)該分清主次,抓住各章節(jié)的重點(diǎn),把知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái),連點(diǎn)成線、構(gòu)線成面,形成系統(tǒng)的學(xué)習(xí)體系,提高學(xué)習(xí)效率。
3.多看參考書或查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料。
除了學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué)課本內(nèi)容外,學(xué)生應(yīng)有目的地查閱相關(guān)文獻(xiàn)、多看參考書或合理利用校園網(wǎng)、國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)中豐富的教學(xué)資源,開展綜合性學(xué)習(xí),開拓學(xué)習(xí)思路,拓寬他們的知識(shí)面,同時(shí)有效培養(yǎng)和提高學(xué)生的自學(xué)能力及獨(dú)立獲取知識(shí)的能力,使他們變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),真正成為學(xué)習(xí)的主人,提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。
4.強(qiáng)化實(shí)踐動(dòng)手能力。
學(xué)生除了要學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué)基本理論知識(shí)外,還應(yīng)該利用課余時(shí)間參加大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐或社會(huì)調(diào)查、聆聽學(xué)術(shù)報(bào)告、參與教師科研課題等,培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和科研素質(zhì),鍛煉他們吃苦耐勞的意志和實(shí)踐能力,從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。
5.學(xué)會(huì)合作交流。
《無(wú)機(jī)化學(xué)》課程知識(shí)面廣,信息量大而課時(shí)少,學(xué)生缺少合作交流、獨(dú)立獲取知識(shí)的機(jī)會(huì)。學(xué)生與學(xué)生之間,學(xué)生與老師之間應(yīng)該加強(qiáng)情感溝通和信息交流,有利于思維的撞擊和智慧火花的迸發(fā),加深對(duì)知識(shí)的印象,有利于促進(jìn)學(xué)生知識(shí)水平的提高和學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。
6.合理規(guī)劃大學(xué)生活。
由于環(huán)境、角色、學(xué)習(xí)方式及人際關(guān)系等的轉(zhuǎn)變,很多大一新生入學(xué)后感到迷茫、困惑,不知所措,因此應(yīng)盡快進(jìn)入大學(xué)生的角色,熟悉校園的環(huán)境,多與老師、同學(xué)接觸溝通,參與院、學(xué)校的社團(tuán)和各種活動(dòng),克服自卑心理,重新認(rèn)識(shí)自我,合理規(guī)劃大學(xué)生活,樹立新的奮斗目標(biāo),為實(shí)現(xiàn)自己的理想而奮力拼搏。
1 問題的提出
在氧化還原性方面,PbO2是一種常用的氧化劑。國(guó)內(nèi)比較權(quán)威的現(xiàn)行無(wú)機(jī)化學(xué)教材[1][2]682在討論P(yáng)bO2的強(qiáng)氧化性時(shí)均做以下描述:
5PbO2+2Mn2++4H+==5Pb2++2MnO4-+2H2O
在酸性溶液中[2],PbO2還能把Mn2+氧化為MnO4-:
5PbO2+2Mn(NO3)2+4HNO3==5Pb(NO3)2+2HMnO4+2H2O
許多中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考書也是這樣描述的,中學(xué)化學(xué)考試題在出現(xiàn)這部分內(nèi)容時(shí)其標(biāo)準(zhǔn)答案也是按照上述觀點(diǎn)處理的。
文獻(xiàn)[3]中有這樣一段話:“在2 ml 3 mol·L-1 H2SO4和1滴0.1 mol·L-1 MnSO4的混合溶液中,加入少量PbO2,在水浴中微熱,觀察紫紅色MnO4-生成,寫出反應(yīng)式?!币恍┲笇?dǎo)書也采用了上述觀點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)研究顯示[4],按上述用量加入試劑后,生成的并不是紫紅色,而是櫻紅色。把PbO2氧化Mn2+的產(chǎn)物和標(biāo)準(zhǔn)高錳酸鉀溶液,以及在HNO3介質(zhì)中用NaBiO3氧化Mn2+所得產(chǎn)物進(jìn)行對(duì)照,前者與后二者產(chǎn)物顏色確屬不同。用UV—240分光光度計(jì)(日本)自動(dòng)記錄、測(cè)定二者吸收光譜,結(jié)果吸收光譜也不同,在3 mol·L-1 H2SO4介質(zhì)中,用PbO2氧化MnSO4,得到的櫻紅色物質(zhì)是Mn3+,而不是MnO4-。在HNO3介質(zhì)中用NaBiO3氧化MnSO4得到的紫紅色物質(zhì)才是MnO4-。
2 討論
化學(xué)熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果:
5PbO2 + 2Mn2+ + 4H+==5Pb2+ +2MnO4- + 2H2O
-217.33 -220.75 0 -24.23 -447.2 -237.129
=67.34 kJ·mol-1>0,說(shuō)明該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。
PbO2 + 2Mn2+ + 4H+==Pb2+ + 2Mn3+ + 2H2O
-217.33 -220.75 0 -24.23 -82.025 -237.129
=-3.70 kJ·mol-1
還可以通過(guò)計(jì)算酸度對(duì)錳、鉛兩個(gè)電對(duì)電極電勢(shì)的影響來(lái)給予說(shuō)明(假定除了溶液酸度變化外,其他條件不變)。
PbO2 +2e+4H+==Pb2+ +2H2O
=1.455+
MnO4- +5e+8H+==Mn2+ +2H2O
=1.51+
Mn3++5e==Mn2+
=1.51
顯然,電對(duì)(MnO4-/Mn2+)的更高,而且在增大酸度時(shí),(MnO4-/Mn2+)增加更多,而電對(duì)(Mn3+/Mn2+)并不隨溶液酸度變化而發(fā)生變化。因此,PbO2不可能將Mn2+氧化成MnO4-,而是在一定酸度下將Mn2+氧化成Mn3+。
因?yàn)椋∕n3+/Mn2+)=1.51 V,與(MnO4-/Mn2+)相同,Mn3+顏色是櫻紅色,又與紫紅色的MnO4-相近,以往常把Mn3+誤認(rèn)為MnO4-,通過(guò)此實(shí)驗(yàn)予以糾正,在教材編寫時(shí)應(yīng)予以更正。
3 思考與認(rèn)識(shí)
錳的化學(xué)性質(zhì)是無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中一個(gè)常見的內(nèi)容,有些問題值得深入思考。
1)錳化合物的各種不同氧化態(tài)在不同介質(zhì)中可以相互轉(zhuǎn)化,但實(shí)驗(yàn)過(guò)程中這種變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)不像教材中描寫得那么簡(jiǎn)單,而要復(fù)雜得多。
2)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行細(xì)致的研究,并運(yùn)用理論知識(shí)去解釋后,對(duì)化學(xué)的理解自然要深刻得多。
3)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法太局限于照方抓藥,學(xué)生興趣不大,教學(xué)效果不佳是自然的事情。而開設(shè)研究性實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生“尋找問題查閱文獻(xiàn)設(shè)計(jì)方案反復(fù)實(shí)驗(yàn)理論分析撰寫論文”,他們學(xué)習(xí)的興趣和綜合能力的提高是不言而喻的。而且引導(dǎo)學(xué)生從多種角度發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的方法是很重要的,尤其對(duì)大學(xué)一年級(jí)的學(xué)生,這種訓(xùn)練必將為以后的專業(yè)學(xué)習(xí)和畢業(yè)論文的完成打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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[2]北京師范大學(xué),華中師范大學(xué),南京師范大學(xué).無(wú)機(jī)化學(xué)[M].4版.北京:高等教育出版社,2003:682,763.
一、大學(xué)化學(xué)課程的基本內(nèi)容和主要改革內(nèi)容
1.大學(xué)化學(xué)課程的基本內(nèi)容。本校大學(xué)化學(xué)課程總學(xué)時(shí)112學(xué)時(shí),分為兩個(gè)學(xué)期講授,主要內(nèi)容包括熱化學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、化學(xué)平衡、熵和Gibbs函數(shù)、酸堿平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原反應(yīng)、電化學(xué)基礎(chǔ)、原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、配位化合物和元素化學(xué)部分。
2.本課程主要改革內(nèi)容。①將原有的由單一老師授課模式改變?yōu)橛梢晃焕蠋熤髦v,在一些特色知識(shí)環(huán)節(jié)由具有相關(guān)知識(shí)實(shí)際應(yīng)用背景的老師輔助講授的模式。這樣改革的優(yōu)點(diǎn)是可以發(fā)揮師資優(yōu)勢(shì)(目前本課程組有六位老師承擔(dān)大學(xué)化學(xué)教學(xué)工作),讓學(xué)生有更多機(jī)會(huì)接觸和了解本專業(yè)老師的情況;②在課堂教學(xué)上每2~3次課設(shè)立一次3~5分鐘的學(xué)生講授環(huán)節(jié),由當(dāng)堂選擇的一位或兩位同學(xué)對(duì)自主學(xué)習(xí)內(nèi)容的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講授、剖析。目的是改變“填鴨式”的傳統(tǒng)教育模式,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析解決問題的能力,鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力,同時(shí)改變平時(shí)教學(xué)環(huán)節(jié)中學(xué)生對(duì)自學(xué)內(nèi)容基本不看、老師考試不考、流于形式的不良狀況;③在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),每學(xué)期設(shè)計(jì)2次討論辯論課,學(xué)生分組對(duì)提前設(shè)計(jì)的專業(yè)拓展知識(shí)進(jìn)行討論辯論。目的是:給學(xué)生提供更加寬松自由的學(xué)習(xí)環(huán)境;拉近師生間的關(guān)系,建立亦師亦友的關(guān)系;鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力;鍛煉學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力;④以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為目的,立足所學(xué),加強(qiáng)小論文書寫環(huán)節(jié),營(yíng)造“研究型”學(xué)習(xí)氛圍。在課堂的教學(xué)過(guò)程中及時(shí)與日常生活和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,把抽象的理論具體化;⑤課堂講授與自主學(xué)習(xí)相結(jié)合。近幾年來(lái)為了適應(yīng)高等教育的發(fā)展,人才培養(yǎng)方案中加大了實(shí)踐技能課程的比重,相應(yīng)的理論課學(xué)時(shí)數(shù)有所減少。如何在規(guī)定的學(xué)時(shí)內(nèi)將課程內(nèi)容全部講完,是理論課老師遇到的新問題。在本課程授課中,我們采取了課堂講授與自主學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式。在課堂上主要講授重點(diǎn)和難點(diǎn),而將比較容易自學(xué)的內(nèi)容布置給學(xué)生課后學(xué)習(xí);⑥改革考核方式。考試是檢驗(yàn)教師教學(xué)效果和學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握程度的重要手段,但僅憑借一次期末考試就決定學(xué)生成績(jī)的好壞是不客觀的。在本門課程考核中我們加大了平時(shí)考核的力度,具體比例為平時(shí)成績(jī)占30%,期末理論考試成績(jī)占70%。平時(shí)考核中,除課本作業(yè)外,增加課堂討論和作為拓展知識(shí)的小論文知識(shí)的考核,其中平時(shí)成績(jī)中課堂作業(yè)和考勤占15%,課堂討論占5%,小論文占10%。
二、課程改革的實(shí)施過(guò)程
1.全體課程組老師對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行討論,分析各種教學(xué)模式的優(yōu)缺點(diǎn),提出適合我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)需要的教學(xué)模式。通過(guò)對(duì)單個(gè)教學(xué)班單一老師授課模式和單個(gè)教學(xué)班多位老師分章節(jié)授課模式的比較和分析討論,本課程組認(rèn)為前一種模式的主要優(yōu)點(diǎn)是教授內(nèi)容比較系統(tǒng),前后知識(shí)點(diǎn)容易銜接,不足之處是教學(xué)風(fēng)格比較單一;后一種模式的主要優(yōu)點(diǎn)是一年級(jí)新生學(xué)習(xí)一門課就可以接觸到多位專業(yè)課老師,享受不同特色的教學(xué)風(fēng)格,不足之處是學(xué)生剛從高中邁入大學(xué),自主學(xué)習(xí)和適應(yīng)新環(huán)境的能力還不夠強(qiáng),多個(gè)老師輪流上課恐怕學(xué)生不太適應(yīng),前后知識(shí)也可能不容易銜接。綜合考慮認(rèn)為采用由一位老師主講,在一些特色知識(shí)環(huán)節(jié)由具有相關(guān)知識(shí)實(shí)際應(yīng)用背景的老師輔助講授的模式比較好。
2. 原來(lái)的化學(xué)專業(yè)和藥學(xué)專業(yè)對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)部分要求掌握的難易程度、內(nèi)容都有很大區(qū)別,實(shí)行大類招生后大學(xué)化學(xué)如何兼顧化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)和藥學(xué)的要求,需要進(jìn)一步仔細(xì)討論。另外大學(xué)化學(xué)教育是在中學(xué)化學(xué)內(nèi)容上的提升,在授課中既要注意與中學(xué)知識(shí)的銜接,又要防止不必要的內(nèi)容重復(fù)。為此我們組織全體課程組老師共同討論教學(xué)大綱,對(duì)教學(xué)內(nèi)容基本點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)和知識(shí)實(shí)際應(yīng)用的劃分形成統(tǒng)一的意見,在課堂教學(xué)中將教師精講和學(xué)生自學(xué)相結(jié)合。在教學(xué)過(guò)程中定期開展教學(xué)討論和學(xué)生調(diào)研,對(duì)改革中遇到的問題及時(shí)尋找合理化的解決方案。
3.討論課實(shí)施方案。老師提前一個(gè)月布置討論課,主要內(nèi)容包括:①以5~6名同學(xué)為一組,全班同學(xué)分為六個(gè)小組;②每組同學(xué)自主選擇一個(gè)與所學(xué)知識(shí)相關(guān)的課題,查閱資料,準(zhǔn)備講解;③討論課上每個(gè)小組15分鐘左右,其中主動(dòng)講解環(huán)節(jié)7分鐘,問答環(huán)節(jié)8分鐘;④每位同學(xué)不僅要積極主動(dòng)講解、回答問題,而且要勤于思考,向其他同學(xué)提問;⑤討論課成績(jī)總分10分,臺(tái)上講解和回答問題6分,臺(tái)下向其他組提問4分。分?jǐn)?shù)由同學(xué)自主打分評(píng)定,每個(gè)同學(xué)只給其他組同學(xué)打分,以全班同學(xué)30名全勤為例,A同學(xué)的分?jǐn)?shù)由其他組25位同學(xué)評(píng)定,去掉3個(gè)最高分和3個(gè)最低分后,取平均值,即為該同學(xué)的本堂討論課成績(jī)。
(湖南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410081)
【摘 要】介紹一個(gè)適宜于大一醫(yī)學(xué)生的開放式綜合實(shí)驗(yàn):磺酸酸式解離平衡常數(shù)的測(cè)定。從溶液配制、電子天平及pH計(jì)的使用,實(shí)驗(yàn)試劑的選擇到實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理等方面綜合訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,有助于化學(xué)課程中的酸堿滴定、酸堿平衡等理論知識(shí)點(diǎn)的系統(tǒng)掌握。
關(guān)鍵詞 磺酸;解離平衡常數(shù);pH 酸堿滴定
基金項(xiàng)目:湖南師范大學(xué)校級(jí)教學(xué)改革研究資助項(xiàng)目(121-0766)。
《無(wú)機(jī)化學(xué)》、《基礎(chǔ)化學(xué)》和《有機(jī)化學(xué)》是大學(xué)一年級(jí)醫(yī)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課程,在教學(xué)內(nèi)容多但課時(shí)數(shù)相對(duì)較少的壓力下,可以針對(duì)學(xué)有潛力的優(yōu)秀學(xué)子開設(shè)開放式綜合性實(shí)驗(yàn)?;趯?duì)甲基苯磺酸、甲基磺酸等是符合綠色化學(xué)[1]理念的催化劑[2-3],設(shè)計(jì)了“磺酸酸式解離平衡常數(shù)的測(cè)定”,該實(shí)驗(yàn)涉及溶液的配制、電子天平的稱量、酸堿滴定、pH計(jì)的使用等多項(xiàng)基本操作[4-5],前一步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)下一步實(shí)驗(yàn)結(jié)論有直接影響,有助于學(xué)生實(shí)驗(yàn)態(tài)度的端正、實(shí)驗(yàn)綜合能力的培養(yǎng)。同時(shí),對(duì)教材中關(guān)于苯酚、苯甲酸、苯磺酸酸性強(qiáng)弱的定性判斷[6],能借助學(xué)生自已的實(shí)驗(yàn)結(jié)果定量地佐證,有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)尤其是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。
1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
(1)熟悉基準(zhǔn)物質(zhì)的前期處理方法以及電子天平的使用操作規(guī)程。
(2)掌握移液管、容量瓶、滴定管、pH計(jì)等基本儀器的使用和操作。
(3)理解并掌握酸堿滴定、磺酸溶液pH值與其酸式解離平衡常數(shù)等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法。
(4)鍛煉學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案及寫作論文的能力。
(5)培養(yǎng)綜合分析問題和解決問題的能力。
2 實(shí)驗(yàn)原理
各種磺酸(以化學(xué)式RSO3H表示)水溶液的濃度由標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液標(biāo)定。
3 實(shí)驗(yàn)用品
3.1 儀器
烘箱,電爐,電子天平,pH計(jì),燒杯,量杯,量筒,錐形瓶,移液管,容量瓶。
3.2 試劑
苯磺酸,對(duì)甲基苯磺酸,甲基磺酸,對(duì)氨基苯磺酸,鄰苯二甲酸氫鉀,草酸,氫氧化鈉,酚酞,pH = 4.00和pH = 6.86的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液。
4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
4.1 NaOH溶液的配制及標(biāo)定
稱取一定質(zhì)量的NaOH加水溶解配制約0.1 mol·L-1的NaOH溶液。分別選用基準(zhǔn)物質(zhì)鄰苯二甲酸氫鉀(KC8H5O4)或者草酸(H2C2O4·2H2O)經(jīng)過(guò)前期處理[7]后,用差減法在電子天平上準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的基準(zhǔn)物質(zhì)于錐形瓶中,加水溶解。用酚酞作指示劑,標(biāo)定NaOH溶液的濃度。數(shù)據(jù)記錄及處理列于表1。
4.2 磺酸(RSO3H)溶液濃度的測(cè)定
分別取一定量的苯磺酸、對(duì)甲基苯磺酸、甲基磺酸和對(duì)氨基苯磺酸加水溶解配制約0.1 mol·L-1的水溶液。用移液管量取一定體積的磺酸水溶液于錐形瓶中,用酚酞作指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液標(biāo)定。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果處理列于表1。
4.3 不同濃度磺酸溶液pH的測(cè)定
用不同規(guī)格的移液管和容量瓶,將已標(biāo)定其濃度的磺酸稀釋為5個(gè)不同濃度的磺酸樣品溶液,計(jì)算出其準(zhǔn)確濃度并用pH計(jì)測(cè)定其pH值。記錄室溫,計(jì)算該溫度下磺酸的Ka或pKa并求得其平均值。
5 預(yù)習(xí)與思考
(1)溶液配制及潤(rùn)洗儀器用水均為新鮮煮沸冷卻后的二次蒸餾水。為什么?
(2)分別采用兩種不同的基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定NaOH溶液的濃度,其酸堿滴定反應(yīng)式以及c(NaOH)的計(jì)算公式如何?
(3)查閱文獻(xiàn),確定基準(zhǔn)物質(zhì)在酸堿滴定前的準(zhǔn)備工作有哪些?
(4)酸式解離平衡常數(shù)的影響因素有哪些?
(5)各磺酸溶液若濃度偏大,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響?
(6)pH計(jì)的使用,注意事項(xiàng)有哪些?
(7)根據(jù)結(jié)構(gòu)式預(yù)測(cè)各磺酸酸式解離平衡常數(shù)的相對(duì)大?。?/p>
6 教學(xué)建議
(1)兩位同學(xué)一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)團(tuán)結(jié)合作的協(xié)調(diào)能力。
(2)標(biāo)定NaOH溶液選用哪種基準(zhǔn)物質(zhì)、測(cè)定哪種磺酸的Ka由學(xué)生自主選擇(指導(dǎo)教師宏觀調(diào)控:同一種物質(zhì)最好有2~3組選擇,以便結(jié)果相互佐證,提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度)。
(3)0.1 mol·L-1的NaOH溶液和RSO3H溶液統(tǒng)一配制,濃度分別進(jìn)行標(biāo)定。
(4)配制各種試劑的用量由學(xué)生設(shè)計(jì)、指導(dǎo)教師審核后確定。
(5)可以在兩周時(shí)間內(nèi)完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),可定為12的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)。
(6)實(shí)驗(yàn)報(bào)告以小論文的形式完成,訓(xùn)練學(xué)生書寫科研論文的能力。
7 結(jié)論
本實(shí)驗(yàn)將大一醫(yī)學(xué)生兩個(gè)學(xué)期化學(xué)課程的有關(guān)知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合,形成了一個(gè)新的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。該綜合實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)過(guò)的知識(shí)選擇一種磺酸并設(shè)計(jì)測(cè)定其酸式解離平衡常數(shù)的具(下轉(zhuǎn)第45頁(yè))(上接第49頁(yè))體實(shí)驗(yàn)方案,包括試劑的選擇、用量的確定,實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)等,有一定的自主權(quán),有助于實(shí)驗(yàn)興趣的提高,前面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,結(jié)果相互佐證,不會(huì)應(yīng)付了事。儀器簡(jiǎn)單,可操作性強(qiáng),有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力,是一個(gè)值得推薦的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
參考文獻(xiàn)
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論文摘要:筆者結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐,根據(jù)高等護(hù)理專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn),對(duì)醫(yī)用化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)方法進(jìn)行了改革與實(shí)踐。
化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的一門科學(xué)。化學(xué)的應(yīng)用極其廣泛,它是培養(yǎng)高等職業(yè)技術(shù)人才所必需的一門基礎(chǔ)課。高職護(hù)理專業(yè)的化學(xué)教學(xué)不僅要為專業(yè)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)。因此,化學(xué)課程教材體系應(yīng)以實(shí)用性化學(xué)知識(shí)為重點(diǎn),以培養(yǎng)學(xué)生能力為目的,充分體現(xiàn)醫(yī)學(xué)類五年制高等職業(yè)教育層次,培養(yǎng)具有高等職業(yè)技術(shù)的復(fù)合型人才和應(yīng)用型人才。
五年制高職護(hù)理專業(yè)《醫(yī)用化學(xué)》與一般專業(yè)的教學(xué)要求不同,其內(nèi)容主要側(cè)重于研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化及其在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用,該課程直接為護(hù)理專業(yè)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程奠定必要的理論和實(shí)踐基礎(chǔ);同時(shí)承擔(dān)著提高學(xué)生全面文化素養(yǎng)的任務(wù)。然而,醫(yī)用化學(xué)內(nèi)容繁雜、反應(yīng)機(jī)理難懂、新知識(shí)猛增、學(xué)時(shí)壓縮,因此,講課時(shí)稍不留意,就會(huì)陷入照本宣科、死記硬背的泥潭,也就造成了教師難教,學(xué)生難學(xué)的局面。如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),使學(xué)生掌握醫(yī)用化學(xué)的最基礎(chǔ)的內(nèi)容,提高他們的創(chuàng)新能力,是教學(xué)改革需要認(rèn)真探討的問題。我們教研室主要從教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)等四個(gè)方面,對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)改革。
1.教學(xué)體系的改革
五年制高職學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)薄弱,初中階段只學(xué)過(guò)很簡(jiǎn)單的化學(xué)理論知識(shí),對(duì)化學(xué)學(xué)科的分類以及應(yīng)用化學(xué)方面的知識(shí)了解基本屬于空白,如果直接講一些化學(xué)的基本原理和理論,學(xué)生根本無(wú)法接受,針對(duì)五年制高職護(hù)理專業(yè)《醫(yī)用化學(xué)》教學(xué)基本要求和培養(yǎng)目標(biāo),我們重點(diǎn)對(duì)高職護(hù)理專業(yè)的《醫(yī)用化學(xué)》課程體系進(jìn)行了改革,建立以“基礎(chǔ)化學(xué)”為先導(dǎo)的新課程體系,將該專業(yè)化學(xué)基礎(chǔ)課程體系和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革與重組,將基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了打通和整合,例如打破無(wú)機(jī)化學(xué)與有機(jī)化學(xué)的界線,在講授基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),更多穿插一些簡(jiǎn)單實(shí)用的藥物化學(xué)知識(shí),以達(dá)到加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)課程的科學(xué)性與系統(tǒng)性,強(qiáng)化各課程之間的滲透與聯(lián)系,以及刪除陳舊、減少重復(fù)、精簡(jiǎn)學(xué)時(shí)。為了達(dá)到反映前沿、提高水平、強(qiáng)化能力的目的,在新化學(xué)基礎(chǔ)課程體系中,《醫(yī)用化學(xué)》理論教學(xué)刪除了一些陳舊的知識(shí)。
2.根據(jù)高職護(hù)理學(xué)生的特點(diǎn),調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
過(guò)去我校護(hù)理專業(yè)《醫(yī)用化學(xué)》的計(jì)劃學(xué)時(shí)所占的比例比較大,但是,隨著教學(xué)改革的不斷深入,課時(shí)的減少,為確保知識(shí)的完整與夠用,怎樣結(jié)合原有的教學(xué)內(nèi)容,是教師們研究探討的新問題。高等職業(yè)技術(shù)教育的主要任務(wù)是培養(yǎng)面向基層的高級(jí)技術(shù)人才,在這種思想的指導(dǎo)下,我們摒棄了原來(lái)的本科壓縮型內(nèi)容體系,刪去了與專業(yè)聯(lián)系不密切的部分,適當(dāng)增加了反映近代藥物化學(xué)發(fā)展的新內(nèi)容,并增加了與社會(huì)生活、專業(yè)實(shí)際密切相關(guān)的知識(shí)介紹。
如何根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)和接受能力,來(lái)選擇難易適中、先進(jìn)實(shí)用的教學(xué)內(nèi)容,是取得良好教學(xué)效果的關(guān)鍵。醫(yī)用化學(xué)包括無(wú)機(jī)化學(xué)及有機(jī)化學(xué)兩部分,這兩部分包含的內(nèi)容很多,我們精選了和專業(yè)聯(lián)系緊密的內(nèi)容精講,無(wú)機(jī)化學(xué)部分側(cè)重于四個(gè)方面,即:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、堿金屬與鹵素、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡、電解質(zhì)溶液以及同離子效應(yīng)和緩沖溶液;有機(jī)化學(xué)部分側(cè)重于烴的性質(zhì)、烴的衍生物系列,特別是油脂、維生素、糖類及氨基酸。有機(jī)化學(xué)部分重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)各類有機(jī)化合物的性質(zhì)特點(diǎn),而忽略掉對(duì)一些空間異構(gòu)、反應(yīng)歷程以及立體化學(xué)部分等較深的理論。另外,“醫(yī)用化學(xué)”教學(xué)內(nèi)容還補(bǔ)充了一些邊緣學(xué)科的知識(shí),例如:合理營(yíng)養(yǎng)和食品安全、食品添加劑、化學(xué)與能源及環(huán)境等方面的知識(shí),補(bǔ)充的內(nèi)容以講座的形式進(jìn)行,結(jié)合學(xué)生分組討論,最后,教師進(jìn)行總結(jié)等。通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的改革,打破了書本單一而枯燥的理論教學(xué),通過(guò)調(diào)整后基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),學(xué)生能正確理解并運(yùn)用醫(yī)用化學(xué)基本理論和基本知識(shí)解釋與護(hù)理專業(yè)有關(guān)的化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)問題,并能較熟練地進(jìn)行與護(hù)理專業(yè)有關(guān)的化學(xué)計(jì)算。
3.改進(jìn)教學(xué)方法,重視能力培養(yǎng)
當(dāng)今的教育方式,必須正確處理知識(shí)與能力的關(guān)系。教師應(yīng)加強(qiáng)智能培養(yǎng),使學(xué)生既掌握醫(yī)用化學(xué)的基礎(chǔ)理論與知識(shí),又掌握科學(xué)的思維方法,從而具有較強(qiáng)的解決實(shí)際問題的能力。我們認(rèn)為,教學(xué)內(nèi)容的改革,不僅取決于教師本身的學(xué)說(shuō)水平和素質(zhì)的提高,也和教學(xué)方法的改革不可分割。教學(xué)方法多種多樣,無(wú)論采用哪種方法,最終目的是為了能讓學(xué)生掌握基本知識(shí)和技能,并在以后的工作中學(xué)會(huì)應(yīng)用,因此,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際以及課程的特點(diǎn),改革教學(xué)方法就非常重要了。
傳統(tǒng)的教學(xué)方法都是教師按照課本講解,學(xué)生基本上處于被動(dòng)的局面,部分基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生跟不上教師的進(jìn)度會(huì)慢慢喪失學(xué)習(xí)的興趣,根據(jù)專業(yè)以及學(xué)生的特點(diǎn),我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中更多采用以下三種教學(xué)方法。一是直觀教學(xué)方法。在教學(xué)中應(yīng)通過(guò)外部的感覺來(lái)教授一切知識(shí),如果某種東西能夠同時(shí)用好幾種感官去接受,就應(yīng)當(dāng)用多種感官去接受它。在教學(xué)過(guò)程中,為了解決基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)的抽象問題,我們用大量的直觀教學(xué)法。例如:模型、圖片等,特別是對(duì)于原子核外電子的分布,通過(guò)模型,學(xué)生很容易接受有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)。二是啟發(fā)式教學(xué)方法。在醫(yī)用化學(xué)教學(xué)中,如何讓基礎(chǔ)相差比較大的學(xué)生都能有進(jìn)步?在開始的教學(xué)中我總想面面俱到,總想把什么都教給學(xué)生,結(jié)果效果并不好。經(jīng)過(guò)認(rèn)真思索及長(zhǎng)期實(shí)踐,我在上課盡可能使用啟發(fā)式。例如,每一章節(jié)要求學(xué)生必須提前預(yù)習(xí),上課前提問不同層次的學(xué)生:你認(rèn)為本節(jié)內(nèi)容的難點(diǎn)、重點(diǎn)是什么?這樣,能讓基礎(chǔ)好的學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力得到提高,也讓基礎(chǔ)差點(diǎn)的學(xué)生能及時(shí)了解自己的薄弱處,上課就會(huì)更加認(rèn)真。學(xué)生在積極思考中跟上教師的思路并鍛煉了學(xué)生的思維能力。三是先進(jìn)的教學(xué)手段的應(yīng)用。要改變落后的教學(xué)手段和教學(xué)模式,必須發(fā)展新的教學(xué)手段。計(jì)算機(jī)、多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,為我們提供新的現(xiàn)代教育技術(shù)與手段。根據(jù)醫(yī)用化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn),我們認(rèn)真整理和制作幻燈片,開發(fā)和引進(jìn)電視系列教材,這些教學(xué)工具的應(yīng)用使課堂教學(xué)煥然一新,有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)理解和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。另外,在教學(xué)過(guò)程中,由于課時(shí)比較少,我們一直注重學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng),鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué),在自學(xué)過(guò)程中掌握重點(diǎn),發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生查閱有關(guān)文獻(xiàn),學(xué)會(huì)自己獲取知識(shí)的本領(lǐng)。
4.密切聯(lián)系實(shí)際,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革
關(guān)鍵詞:基于問題的學(xué)習(xí)法;無(wú)機(jī)及分析化學(xué);酸堿平衡與酸堿滴定
編者按:北京林業(yè)大學(xué)是一所具有鮮明行業(yè)特色、多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的大學(xué),學(xué)校以林學(xué)、生物學(xué)、林業(yè)工程學(xué)為核心學(xué)科,其他學(xué)科建設(shè)緊密配合核心學(xué)科的建設(shè)與發(fā)展,使學(xué)校特色更加鮮明,人才培養(yǎng)質(zhì)量進(jìn)一步提升。近年來(lái),該校教師根據(jù)社會(huì)發(fā)展需求,針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)中存在的弊端和不足,引進(jìn)新方法和新技術(shù),從教學(xué)方法、教學(xué)模式、理論與實(shí)踐結(jié)合等方面進(jìn)行了改革和創(chuàng)新,積累了寶貴的教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn),取得了一系列教學(xué)創(chuàng)新研究成果。我刊(省略)本期遴選該校4篇教學(xué)改革創(chuàng)新論文,從不同角度洞悉他們開展的一系列嘗試,希望這些改革與創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)、實(shí)踐對(duì)其他行業(yè)學(xué)校學(xué)科建設(shè)與實(shí)驗(yàn)改革有所啟發(fā)與借鑒。
無(wú)機(jī)及分析化學(xué)是化學(xué)科學(xué)的兩門基礎(chǔ)學(xué)科—無(wú)機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)整合、改革后形成的一門新課程,它是一門重要基礎(chǔ)課程。目前高等林業(yè)院校有關(guān)本科專業(yè),普遍開設(shè)該課程。但由于課程內(nèi)容多、課時(shí)有限,師生在教學(xué)中普遍感到教和學(xué)的效果欠佳。無(wú)論在教育理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法上,還是在培養(yǎng)目標(biāo)等許多方面,與高等學(xué)校發(fā)展創(chuàng)新教育、培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的要求相差甚遠(yuǎn)。由于受歷史和教學(xué)模式、教學(xué)方法等所限,目前我們的高等教育還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未完成實(shí)施創(chuàng)新教育、培養(yǎng)創(chuàng)新人才這一根本任務(wù)。著名科學(xué)家錢學(xué)森也向教育界和總理提出了“錢學(xué)森之問”:“為什么我們的學(xué)??偸桥囵B(yǎng)不出杰出人才?”因此,為了實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo),教學(xué)改革勢(shì)在必行。
為了探索無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程新的教學(xué)模式,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,在教學(xué)中應(yīng)用了PBL教學(xué)法,即以問題為中心,以學(xué)生為主體來(lái)組織教學(xué),通過(guò)自學(xué)、問題討論、教師指導(dǎo)評(píng)講等環(huán)節(jié),有效地解決了內(nèi)容多、課時(shí)少以及傳統(tǒng)教學(xué)法中存在的問題,極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果較好。
1 PBL教學(xué)方法概述
教學(xué)方法是教師和學(xué)生為了實(shí)現(xiàn)共同的教學(xué)目標(biāo),完成共同的教學(xué)任務(wù),在教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用的方式與手段。教學(xué)方法對(duì)完成教學(xué)任務(wù)、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的具有重大意義,是關(guān)系到教學(xué)成敗的重要問題。教師的教法制約著學(xué)生的學(xué)法,同時(shí)對(duì)學(xué)生智力的開發(fā)、人格的形成具有重要作用[1]。但由于考試制度的原因,在教學(xué)中教師經(jīng)常采用講授法,即教師以語(yǔ)言為主來(lái)傳遞信息,學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)。盡管講授法具有同時(shí)向許多人傳授知識(shí)、教師更容易掌握且有安全可靠的優(yōu)點(diǎn),但也容易導(dǎo)致學(xué)生機(jī)械、被動(dòng)地學(xué)習(xí),是填鴨式地學(xué)習(xí),不利于對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2,3]。再加上目前高等教育進(jìn)行的課程改革,總的趨勢(shì)是教學(xué)時(shí)數(shù)大大減少,無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程大量的教學(xué)內(nèi)容,只靠講授法是遠(yuǎn)遠(yuǎn)完不成教學(xué)任務(wù)的。
在諸多的教學(xué)方法中,我們認(rèn)為講授法、問題法等教學(xué)方法仍然導(dǎo)致表面膚淺的學(xué)習(xí)和依賴性學(xué)習(xí)。教師通常僅重視知識(shí)的傳授,忽視對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),忽視學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性,忽視學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和創(chuàng)造性潛能的發(fā)揮。為了克服上述教學(xué)方法的不足,幫助學(xué)生進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí),使學(xué)生成為更加獨(dú)立、終身、活躍、積極的學(xué)習(xí)者,在無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程教學(xué)中,我們?cè)噲D考慮對(duì)教學(xué)策略進(jìn)行變動(dòng),設(shè)法研究PBL在本課程教學(xué)中的應(yīng)用。
PBL是指以問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí),最早使用PBL學(xué)習(xí)法的是美國(guó)神經(jīng)病學(xué)教授Barrows,是他于1969年在加拿大McMaster大學(xué)醫(yī)學(xué)院試行的一種新的教學(xué)模式[4]。PBL的學(xué)習(xí)過(guò)程是學(xué)習(xí)者從實(shí)際問題出發(fā),發(fā)掘與主題相關(guān)的所有問題,以問題為焦點(diǎn),以團(tuán)隊(duì)合作的方式收集和整理有關(guān)信息資料,從而讓學(xué)習(xí)者了解解決問題的思路與過(guò)程,靈活掌握相關(guān)概念和知識(shí),從中獲得解決現(xiàn)實(shí)問題的經(jīng)驗(yàn),最終養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。
2 PBL在無(wú)機(jī)及分析化學(xué)中的應(yīng)用
中學(xué)的應(yīng)試教育和學(xué)生機(jī)械、被動(dòng)的填鴨式學(xué)習(xí)方式不是在大學(xué)一門課程中就能徹底改變的,無(wú)機(jī)及分析化學(xué)作為大學(xué)一年級(jí)學(xué)生的基礎(chǔ)課程,完全實(shí)行PBL的教學(xué)模式可能有一定的困難,我們僅嘗試在部分章節(jié)的教學(xué)中實(shí)行PBL的教學(xué)模式。以酸堿平衡和酸堿滴定一章,介紹我們的實(shí)踐。
2.1 問題的提出
問題的提出是PBL教學(xué)法的第一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)以及學(xué)生的特點(diǎn)、專業(yè)情況等來(lái)設(shè)計(jì)問題,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。根據(jù)我校的專業(yè)特點(diǎn),在酸堿平衡和酸堿滴定一章中,我們選用如下問題進(jìn)行PBL教學(xué)。
脫落酸(Abscisic Acid),學(xué)名丙烯基乙基巴比妥酸,是指能引起芽休眠、葉子脫落和抑制生長(zhǎng)等生理現(xiàn)象的植物激素,因能促使葉子脫落而得名。1961年,W.C.劉和H.R.卡恩斯首先從成熟棉鈴里分離出了脫落素Ⅰ;1963年,大熊和彥和F.T.阿迪科特等從棉花幼鈴中分離出了脫落素Ⅱ;1963年,C.F.伊格斯和P.F.韋爾林用色譜分析法從歐亞槭葉子里分離出了休眠素;1965年,韋爾林等比較研究休眠素和脫落素Ⅱ的化學(xué)性質(zhì)后,證明兩者是同一物質(zhì),分子式與大熊和彥等在1965年提出的一致。統(tǒng)一命名為脫落酸。它在植物中普遍存在,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
脫落酸具有促進(jìn)脫落、抑制生長(zhǎng)、促進(jìn)休眠、引起氣孔關(guān)閉、調(diào)節(jié)種子胚的發(fā)育等作用,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣闊的應(yīng)用前景,能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。例如2008年北京奧運(yùn)會(huì)期間,為使百萬(wàn)盆鮮花保持盛開的狀態(tài),均施加脫落酸,美化了我們的環(huán)境[5]。
要求學(xué)生在閱讀完資料后,解決下列問題:
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:SCI期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:CSCD期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊