能源化學(xué)工程專業(yè)無機化學(xué)教學(xué)改革
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能源化學(xué)工程專業(yè)［1］是利用化學(xué)、化工的理論與技術(shù)來解決能量的轉(zhuǎn)換、儲存及傳輸?shù)葐栴}，通過生產(chǎn)清潔、高效的新能源服務(wù)于人類生活的一門學(xué)科。無機化學(xué)是本專業(yè)所開設(shè)的第一門專業(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。而目前無機化學(xué)的教學(xué)中面臨著很多問題，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;教師面對課時量日趨減少的趨勢，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，無機化學(xué)教學(xué)的改革與探討在本專業(yè)教學(xué)過程、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，對無機化學(xué)的教學(xué)方法進行了改革［2］;
(2)欽州學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院從無機化學(xué)的重要地位出發(fā)，結(jié)合無機化學(xué)的教學(xué)目的，對無機化學(xué)多媒體課件進行了構(gòu)建和探討［3］。菏澤學(xué)院是一個應(yīng)用型的地方性教學(xué)型本科院校，于2012年成功申請了與國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)的能源化工專業(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)手段等方面對無機化學(xué)的教學(xué)進行了改革與探索。
1明確合理的教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)能源化學(xué)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)及培養(yǎng)模式，結(jié)合無機化學(xué)課程特點，菏澤學(xué)院化學(xué)化工系于2012年制定了能源化工無機化學(xué)教學(xué)目標(biāo)。通過該課程的理論基礎(chǔ)及實驗實踐的學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生掌握無機化學(xué)基本知識和技能，為培養(yǎng)成高素質(zhì)勞動者和化工專業(yè)技能人才做好準(zhǔn)備;同時，也為今后學(xué)習(xí)專業(yè)知識和職業(yè)技能打下堅實的基礎(chǔ)。此目標(biāo)主要分為以下幾個方面的目標(biāo)。
1．1知識目標(biāo)
主要分為了解、理解、掌握三個層次方面目標(biāo)。通過該課程的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生了解:氣體的擴散定律，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;強電解質(zhì)解離、離子氛、活度系數(shù)的概念;微觀粒子運動的特殊性;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)進行方向的判斷方法;濃度對反應(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;核外電子運動的描述，核外電子排布和元素周期律及基本性質(zhì)的周期性;價鍵理論，價層電子互斥理論及雜化軌道理論;基本概念:原電池、電極電勢和電動勢及能斯特方程;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)慣以及知識遷移的能力;培養(yǎng)學(xué)生勤于動手創(chuàng)作、做事嚴謹?shù)牧己米黠L(fēng);培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會運用唯物主義辨證的思維分析問題及解決問題的能力;培養(yǎng)學(xué)生工程質(zhì)量意識和規(guī)范意識以及嚴謹、認真的工作態(tài)度。專業(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;培養(yǎng)學(xué)生獨立進行化學(xué)計算和利用參考資料等方面的能力;具有通過對實驗數(shù)據(jù)的分析，繪制出特性曲線，能夠?qū)懗鲆?guī)范實驗報告并加以總結(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)的同時展開科研，而科研課題也要緊緊圍繞教學(xué)內(nèi)容展開，這樣會更能了解學(xué)科的前沿動態(tài)并能深入把握，有利于增強教學(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)有機地結(jié)合起來，將最新知識與信息傳遞給學(xué)生，科研推動教學(xué)，教學(xué)促進科研。二是在教學(xué)過程中結(jié)合學(xué)科發(fā)展情況，充分利用別人的研究成果，及時補充教學(xué)內(nèi)容，進行教材建設(shè)。另外，在教學(xué)實踐中可采用“案例教學(xué)”，對具體科研案例進行討論、分析，比較各種方案的優(yōu)缺點及產(chǎn)生原因，選擇合理方案。在項目設(shè)計過程中，通過教師的引導(dǎo)作用，學(xué)生可以自主查閱資料并開展項目的研究性學(xué)習(xí)。
2．2建設(shè)開放的無機化學(xué)實驗教學(xué)環(huán)境，理論與實驗相結(jié)合
充分利用我系基礎(chǔ)實驗室和化學(xué)工程實驗中心的儀器設(shè)備和師資力量，結(jié)合我系化學(xué)能源工程專業(yè)及無機化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的特點，試圖探索出一套完善的開放式無機化學(xué)實驗教學(xué)模式，注重實驗與課堂教學(xué)相結(jié)合、開展系內(nèi)實驗技能競賽及無機化學(xué)創(chuàng)新實驗設(shè)計競賽等項目，激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及培養(yǎng)今后創(chuàng)新實踐的能力。開展大學(xué)生創(chuàng)新研究計劃，引導(dǎo)學(xué)生在大三下學(xué)期進入教師的科研室進行鍛煉，參與課題的研究，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力;鼓勵大二學(xué)生參加無機化學(xué)實驗技能競賽，鼓勵學(xué)生進行科技創(chuàng)新;另外聘請國內(nèi)外無機化學(xué)研究領(lǐng)域的專家學(xué)者來我系作學(xué)術(shù)報告，增加學(xué)生的科研興趣及全面了解無機化學(xué)的前沿動態(tài)，為今后的科研之路做好準(zhǔn)備。
3多媒體與板書相結(jié)合的現(xiàn)代化教學(xué)手段
針對目前無機化學(xué)課時縮減而傳遞信息量大的情況，傳統(tǒng)的板書教學(xué)手段已不能滿足時代的需要，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)省下的板書的時間能夠用于重點難點的講解，另一方面多媒體中引入一些無機化學(xué)演示實驗、實物圖像，將枯燥的理論教學(xué)表現(xiàn)的更加生動直觀，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，如對一些公式的推導(dǎo)，僅利用多媒體會受到一定的限制，因此多媒體跟板書結(jié)合會更加有利于公式的推導(dǎo)。另外，還會避免僅利用多媒體的教學(xué)進度過快，學(xué)生不能融會貫通的缺點?？傊?，鼓勵學(xué)生課前預(yù)習(xí)，采用板書與多媒體技術(shù)相結(jié)合既能考慮教師的教學(xué)進度與學(xué)生的掌握程度，又能兼顧教學(xué)的廣度與深度的問題，取得了較好的教學(xué)效果。
4結(jié)束語
無機化學(xué)是能源化學(xué)工程專業(yè)學(xué)生邁入大學(xué)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，其教學(xué)效果直接影響著學(xué)生學(xué)習(xí)本專業(yè)的積極性及掌握本專業(yè)基礎(chǔ)知識的扎實程度。本系以上結(jié)合能源化學(xué)工程專業(yè)特點對無機化學(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。今后會繼續(xù)探索無機化學(xué)其他方面的改革。
作者：徐美玲 李風(fēng)海 單位：菏澤學(xué)院
