对2013-2017年教育部高等学校化学类专业教学指导委员会制订的《化学类专业本科教学质量国家标准》等标准和建议,及其对化学类专业化学实验教学内容和体系的要求进行了解读。根据本科化学类专业人才培养目标,对化学实验教学体系、教学内容和教学层次进行了对应性分析,明确了未来实验教学改革的重点,提出了相关意见和建议。对推进化学类专业实验教学改革具有一定的参考价值。
北京大学化学与分子工程学院在多年实践的基础上,以"加强基础、注重能力、引导创新"为核心目标,将基本操作实验和专业训练、设计及综合实验与科研训练充分融合,建立了一体、多元、开放的实验实践教学体系,按基础、提高和科研实践三个层次组织实验实践教学活动,每个层次虽然承担不同的任务,但彼此之间又相互配合,成为一个有机的整体。在教学中重视实验过程,利用学生讨论互动、作业和总结等环节引导学生进行主动学习。充分将各学科的科研优势转化为教学优势,促进学生成长。
科学探究能力是本科学生应具备的重要能力之一。近年来,我们在有机化学实验教学中,对实验教学内容和教学方法进行了改革实践,如介绍科研前沿动态、对实验异常现象进行探究、组织实验研讨、结合所学相关实验开展课外研究性实验等,大大激发了学生的学习兴趣,使学生的思维能力、观察能力、分析问题和解决问题的能力得到全面发展,有效地促进了有机化学实验课教学质量的提高,支撑了高素质化学创新人才培养目标的实现。
为适应时代发展,切实发挥实验教学对提高大学生培养质量的重要作用,本课程尝试将科学研究领域的技术和方法引入物理化学实验教学中,为学生动手能力、科学素养和可持续发展能力的培养提供支撑平台。
根据中国农业大学2016版本科人才培养方案,定量分析化学实验作为理学院化学理科基地一门本科专业基础课程,学时数由旧版培养方案的64改变为32,相应的教学内容也有所减少。本文探讨了如何在新版培养方案的框架内,结合化学类专业化学实验教学建议内容培养目标,在少学时的情况下对实验教学内容进行合理选择并编排成一体化的实验教学体系,同时探讨实验课的考核方法并对成绩评定系统进行改革。
随着理论化学方法和计算机软硬件技术的迅猛发展,计算化学作为一个新的分支在化学科学的研究中发挥着越来越重要的作用。为适应化学学科的发展,清华大学化学系在原有计算化学导论理论课程的基础上,从2013年开始增设了面向本科生的计算化学实验课程,旨在培养学生应用计算科学方法开展前沿科学研究的实践能力。本课程以最为流行的量子化学软件Gaussian程序为载体,围绕计算化学有别于传统实验化学研究的主要特点——创建初始结构及最优结构——开展实验教学,开展系统的计算化学的科研训练。几年的教学科研实践表明,开设针对本科生的计算化学实验的课程有利于开拓学生的视野和研究兴趣,对培养学生的创新思维能力和理论与实践相结合的研究能力发挥了重要的作用。
北京大学化学与分子工程学院在总结数十年研究生助教工作经验的基础上,制定了一系列关于设立研究生助教和研究生参与实验课程教学的规定和政策,规范了研究生助教的培训过程,构建了一套包括申请选拔、教学培训、过程指导及主讲教师巡视、考评反馈等环节在内的完整的化学实验课程助教体系,有效地提高了本科实验课程的教学水平,为学生的全方位成长和未来发展规划提供了有利的平台。
基础化学实验教学小组对中山大学化学类专业新生的实验室安全环保意识开展了问卷调查,通过对调查结果进行统计和分析,发现大部分学生的实验室安全环保意识比较薄弱。分析了其原因,并有针对性地提出了相应的建议和对策。认为培养学生的实验室安全环保意识应该从学校层面高度重视和要求、实验教学过程持续渗透和实操训练、营造良好的实验室安全环保文化氛围、提供完善的实验室安全环保设施保障等多个方面着手,引导学生主动学习并获取实验室安全环保知识和技能,养成良好的实验室安全环保行为习惯,提高意识。
"实验失败"是学生实验的常客。实验指导教师如何正确处理实验失败并进行积极有效的引导,在本科生的探究、创新能力培养中有着不可忽视的作用。失之东隅收之桑榆,我们以两个本科生大学化学实验教学过程中的"实验失败"为例,展示了指导教师如何从失败的实验本身出发,引导、启发本科生从失败的实验中获得灵感,让实验在失败中得以拓展。让学生带着一颗满怀好奇的心,在"实验-失败-改进-再实验"的过程中,运用已知或查阅相关的知识、规律去发现问题、分析问题,以此来解决问题。整个实验课的教学效果得到显著提升,本科生不但能对实验结果的讨论和分析方面更加深入透彻,而且在科学研究素养和品质方面也得到有效训练。
通过分析当前分析化学教学和改革现状,针对目前分析化学在线课堂微视频存在的问题,探讨了在微视频中引入各种类型实验的方法和优势,实现了理论教学和实验教学相互融合、相互促进,为化学类在线课程教学改革提供了新的机遇和挑战。同时对教学改革实践结果进行了问卷调查和分析。
以弯曲表面下的附加压力和蒸气压的讲授为例,采用先进的成果导向教育理念为指导,分析物理化学传统课堂教学现状,使用布鲁姆分类方法对教学目标进行分类,对物理化学课堂教学实践过程进行改革。
"创新教学"是最适于拔尖创新人才培养的教学模式。学生的自主学习能力培养是"创新教学"的核心内涵。尝试构建了高分子工程专业英才班基础化学原理自主学习模式,并从"引导师生转变观念、构建自主学习平台、激活课堂教学、PBL教学法与‘翻转课堂’互补融合、课外自学‘一条线’、归纳总结‘点-线-面’"等6个方面进行了教学实践。
随着智能手机的普及,借助手机进行课堂教学逐渐成为一种趋势。超星学习通就是针对高校师生教与学的习惯和需求研发制作的应用软件,不仅适用于课堂教学,还便于课下学习,活跃课堂氛围,便于师生互动,拉近师生距离。BOPPPS教学模式以完成教学目标为核心,构建了引入式教学、教学目标、前测、参与式互动教学、检验评估和总结等确保课堂成功的六大要素,须采用形式多样的教学手段来实现师生全方位参与式的互动教学,这正是超星学习通的优势。因此,将超星学习通运用于BOPPPS教学模式有着不可预期的效果。本文以物理化学课程为例,介绍了如何应用超星学习通进行BOPPPS教学,为新时期的混合式教学提供了一个可操作的案例,并取得了良好效果。
为解决学生在芦丁提取、精制与鉴定实验中遇到的常见问题,针对不同实验过程,采用新的教学设计与实验工艺进行实践。改进后,实验不仅提高了成功率,增强了学生的自信心,另一方面也通过创新实验向学生证明工艺改进对提高产品质量的重要性。通过该实验教与学的相互促进,师生共同达成了学习目标。
推荐一个大学化学综合实验——YVO4:Eu发光材料的合成、结构与荧光性。学生可以掌握一些大型仪器的基本原理和基本操作,掌握材料合成的方法、材料结构及形貌的表征以及荧光光谱等发光特性的测定。使学生在掌握基础理论和基本实验技能的同时,培养独立实验能力和创新意识,尤其是培养他们综合运用知识的能力。进一步缩短教学与科研的距离。
考查了环己烷-乙醇气液体系建立平衡需要的加热时间和平衡时气相中的温度分布情况,以及自制保温隔热套对这两者的影响。实验表明,给玻璃沸点仪套上保温隔热套能缩短建立气液平衡需要的加热时间,减少蒸馏瓶内气相的温度分布梯度和分馏效应,确保绘制的相图更准确。
在溶液表面吸附实验中,乙醇和正丁醇水溶液具有不同的吸附行为,但是从σ-c曲线上很难判断,实验测量条件选择不当可能导致错误的结果。鉴于吉布斯吸附等温式与朗格缪尔吸附等温式并不具有相容性,不宜采用任何数学方程或物理模型进行数据拟合。建议实验数据处理方法如下:对σ-nc关系手工拟合曲线,做到单调、平滑;在拟合曲线上密集读点后重新绘制σ-lnc关系曲线;求出各点的导数(∂σ/∂lnc)T;采用吉布斯吸附等温式Γ=-(∂σ/∂lnc)T/(RT)计算表面吸附量。在计算溶质分子横截面积时,应考虑本体溶液浓度c对表面层溶质分子密度的影响。
浅议配合物理论的产生和发展(提供创立者相关资料),可从中得到启迪,以期对教学、科研有所裨益。
分析化学往往会涉及大量的实验数据,能否对这些原始数据进行正确的记录及运算,关系到实验结果的可靠性及准确度。本文从有效数字的重要性出发,针对教学过程中发现的与有效数字有关的常见问题,进行了深入分析,指出了解决方法,力图帮助学生学习和掌握有效数字的概念、数值修约、运算规则和数据处理能力。
通过直接绘制气泡形成过程中弯曲表面关键状态的形状示意图,得到了曲率半径随时间变化的关系曲线。利用该曲线有助于加深学生对最大泡压法测表面张力实验中曲率半径和附加压力变化的理解,同时该曲线也可用于解析一些与附加压力有关的习题。
介绍了福建省首届大学生化学实验邀请赛物理化学实验的命题思路、试题及评分规则,并对实验中存在的问题及成绩进行了总结分析。