能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)改革
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能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)［1］是利用化學(xué)、化工的理論與技術(shù)來(lái)解決能量的轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存及傳輸?shù)葐?wèn)題，通過(guò)生產(chǎn)清潔、高效的新能源服務(wù)于人類(lèi)生活的一門(mén)學(xué)科。無(wú)機(jī)化學(xué)是本專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設(shè)的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，其教學(xué)質(zhì)量直接影響到培養(yǎng)的應(yīng)用創(chuàng)新型人才的質(zhì)量。而目前無(wú)機(jī)化學(xué)的教學(xué)中面臨著很多問(wèn)題，如大一新生剛從高中邁入大學(xué)，面臨如此信息量大的課程感到迷茫;教師面對(duì)課時(shí)量日趨減少的趨勢(shì)，而傳遞的信息量大的困擾，不知如何把握日常教學(xué);另外，加上教師科研壓力等方面的因素，使得其未能全身心地投入教學(xué)中。因此，無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)的改革與探討在本專(zhuān)業(yè)教學(xué)過(guò)程、人才培養(yǎng)模式中的地位尤為重要。例如:
(1)武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院從優(yōu)化課程內(nèi)容入手，對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)的教學(xué)方法進(jìn)行了改革［2］;
(2)欽州學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院從無(wú)機(jī)化學(xué)的重要地位出發(fā)，結(jié)合無(wú)機(jī)化學(xué)的教學(xué)目的，對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)多媒體課件進(jìn)行了構(gòu)建和探討［3］。菏澤學(xué)院是一個(gè)應(yīng)用型的地方性教學(xué)型本科院校，于2012年成功申請(qǐng)了與國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)的能源化工專(zhuān)業(yè)。我系主要從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、現(xiàn)代化的教學(xué)手段等方面對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)的教學(xué)進(jìn)行了改革與探索。
1明確合理的教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)及培養(yǎng)模式，結(jié)合無(wú)機(jī)化學(xué)課程特點(diǎn)，菏澤學(xué)院化學(xué)化工系于2012年制定了能源化工無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)目標(biāo)。通過(guò)該課程的理論基礎(chǔ)及實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生掌握無(wú)機(jī)化學(xué)基本知識(shí)和技能，為培養(yǎng)成高素質(zhì)勞動(dòng)者和化工專(zhuān)業(yè)技能人才做好準(zhǔn)備;同時(shí)，也為今后學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和職業(yè)技能打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此目標(biāo)主要分為以下幾個(gè)方面的目標(biāo)。
1．1知識(shí)目標(biāo)
主要分為了解、理解、掌握三個(gè)層次方面目標(biāo)。通過(guò)該課程的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生了解:氣體的擴(kuò)散定律，氣體分子的速率分布和能量分布;反應(yīng)速率的概念及反應(yīng)速率理論;強(qiáng)電解質(zhì)解離、離子氛、活度系數(shù)的概念;微觀粒子運(yùn)動(dòng)的特殊性;路易斯結(jié)構(gòu)式，等電子體原理，分子軌道理論;化學(xué)電源與電解;鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)，金屬鹵化物、擬鹵素和擬鹵化物、互鹵化物和多鹵化物;硫和硫化物、單質(zhì)硫、硫化氫和氫硫酸的物理性質(zhì);硅的單質(zhì)、硅烷、硅的鹵化物、硅的含氧化合物。通過(guò)該課程的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生理解和掌握:氣體的狀態(tài)方程及混合氣體的分壓定律;熱力學(xué)第一定律，化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)、熱化學(xué)方程式、蓋斯定律、生成熱的概念及應(yīng)用，化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判斷方法;濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響;緩沖溶液的原理及應(yīng)用;沉淀溶解平衡及移動(dòng);核外電子運(yùn)動(dòng)的描述，核外電子排布和元素周期律及基本性質(zhì)的周期性;價(jià)鍵理論，價(jià)層電子互斥理論及雜化軌道理論;基本概念:原電池、電極電勢(shì)和電動(dòng)勢(shì)及能斯特方程;鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，鹵化氫和氫鹵酸的化學(xué)性質(zhì);氧、氧化物、臭氧、過(guò)氧化氫的物理化學(xué)性質(zhì)，硫的含氧化合物的化學(xué)性質(zhì)。掌握氮的氫化物、氮的含氧化合物的化學(xué)性質(zhì)。
1．2專(zhuān)業(yè)能力與素質(zhì)目標(biāo)
能力目標(biāo)方面主要是培養(yǎng)學(xué)生謙虛的品格、勤奮好學(xué)的習(xí)慣以及知識(shí)遷移的能力;培養(yǎng)學(xué)生勤于動(dòng)手創(chuàng)作、做事嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧己米黠L(fēng);培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用唯物主義辨證的思維分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力;培養(yǎng)學(xué)生工程質(zhì)量意識(shí)和規(guī)范意識(shí)以及嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的工作態(tài)度。專(zhuān)業(yè)能力目標(biāo)方面使學(xué)生能夠掌握重要元素及其化合物的主要性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、存在、制法、用途等基本知識(shí);培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行化學(xué)計(jì)算和利用參考資料等方面的能力;具有通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，繪制出特性曲線，能夠?qū)懗鲆?guī)范實(shí)驗(yàn)報(bào)告并加以總結(jié)概括的能力。素質(zhì)目標(biāo)方面主要是培養(yǎng)學(xué)生具備良好的職業(yè)道德;培養(yǎng)學(xué)生勤苦奮斗、勇于創(chuàng)新、敬業(yè)樂(lè)業(yè)的工作作風(fēng)。
2豐富合理的教學(xué)內(nèi)容
2．1科研成果與課堂教學(xué)相結(jié)合，保持教學(xué)內(nèi)容的前沿性
科研成果與課堂教學(xué)相結(jié)合包含兩部分內(nèi)容:一是在教學(xué)過(guò)程，教師能將自己的科研成果帶入教學(xué)內(nèi)容之中。這就要求教師教學(xué)的同時(shí)展開(kāi)科研，而科研課題也要緊緊圍繞教學(xué)內(nèi)容展開(kāi)，這樣會(huì)更能了解學(xué)科的前沿動(dòng)態(tài)并能深入把握，有利于增強(qiáng)教學(xué)的深度、廣度，有效地提高教學(xué)質(zhì)量［4］。另外教師將科研成果帶入課堂分析中，將科研成果與教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，將最新知識(shí)與信息傳遞給學(xué)生，科研推動(dòng)教學(xué)，教學(xué)促進(jìn)科研。二是在教學(xué)過(guò)程中結(jié)合學(xué)科發(fā)展情況，充分利用別人的研究成果，及時(shí)補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行教材建設(shè)。另外，在教學(xué)實(shí)踐中可采用“案例教學(xué)”，對(duì)具體科研案例進(jìn)行討論、分析，比較各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)及產(chǎn)生原因，選擇合理方案。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)教師的引導(dǎo)作用，學(xué)生可以自主查閱資料并開(kāi)展項(xiàng)目的研究性學(xué)習(xí)。
2．2建設(shè)開(kāi)放的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合
充分利用我系基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室和化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)中心的儀器設(shè)備和師資力量，結(jié)合我系化學(xué)能源工程專(zhuān)業(yè)及無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，試圖探索出一套完善的開(kāi)放式無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，注重實(shí)驗(yàn)與課堂教學(xué)相結(jié)合、開(kāi)展系內(nèi)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽及無(wú)機(jī)化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)競(jìng)賽等項(xiàng)目，激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及培養(yǎng)今后創(chuàng)新實(shí)踐的能力。開(kāi)展大學(xué)生創(chuàng)新研究計(jì)劃，引導(dǎo)學(xué)生在大三下學(xué)期進(jìn)入教師的科研室進(jìn)行鍛煉，參與課題的研究，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力;鼓勵(lì)大二學(xué)生參加無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行科技創(chuàng)新;另外聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)外無(wú)機(jī)化學(xué)研究領(lǐng)域的專(zhuān)家學(xué)者來(lái)我系作學(xué)術(shù)報(bào)告，增加學(xué)生的科研興趣及全面了解無(wú)機(jī)化學(xué)的前沿動(dòng)態(tài)，為今后的科研之路做好準(zhǔn)備。
3多媒體與板書(shū)相結(jié)合的現(xiàn)代化教學(xué)手段
針對(duì)目前無(wú)機(jī)化學(xué)課時(shí)縮減而傳遞信息量大的情況，傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)手段已不能滿足時(shí)代的需要，因此多媒體技術(shù)已廣泛使用在課堂教學(xué)中。這樣一方面將節(jié)省下的板書(shū)的時(shí)間能夠用于重點(diǎn)難點(diǎn)的講解，另一方面多媒體中引入一些無(wú)機(jī)化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)、實(shí)物圖像，將枯燥的理論教學(xué)表現(xiàn)的更加生動(dòng)直觀，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。然而僅利用多媒體也有一定的缺陷，如對(duì)一些公式的推導(dǎo)，僅利用多媒體會(huì)受到一定的限制，因此多媒體跟板書(shū)結(jié)合會(huì)更加有利于公式的推導(dǎo)。另外，還會(huì)避免僅利用多媒體的教學(xué)進(jìn)度過(guò)快，學(xué)生不能融會(huì)貫通的缺點(diǎn)?？傊?，鼓勵(lì)學(xué)生課前預(yù)習(xí)，采用板書(shū)與多媒體技術(shù)相結(jié)合既能考慮教師的教學(xué)進(jìn)度與學(xué)生的掌握程度，又能兼顧教學(xué)的廣度與深度的問(wèn)題，取得了較好的教學(xué)效果。
4結(jié)束語(yǔ)
無(wú)機(jī)化學(xué)是能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生邁入大學(xué)的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，其教學(xué)效果直接影響著學(xué)生學(xué)習(xí)本專(zhuān)業(yè)的積極性及掌握本專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的扎實(shí)程度。本系以上結(jié)合能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)手段的初探具有一定的意義。今后會(huì)繼續(xù)探索無(wú)機(jī)化學(xué)其他方面的改革。
作者：徐美玲 李風(fēng)海 單位：菏澤學(xué)院
