關(guān)于無(wú)機化學(xué)科技創(chuàng )新教育的論文
第1篇：高師無(wú)機化學(xué)教學(xué)中的創(chuàng )新教育
《國家中長(cháng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃綱要（20XX-2020年）》明確提出了到2020年將我國建設成創(chuàng )新型國家的戰略目標。高等教育是培養創(chuàng )新型人才的主要陣地，在建設創(chuàng )新型國家中具有不可替代的重要作用。因此，《國家中長(cháng)期教育改革和發(fā)展規劃綱要（20XX-2020年）》將“堅持以人為本，推進(jìn)素質(zhì)教育”提升為教育改革發(fā)展的戰略主題。在實(shí)施素質(zhì)教育、培養創(chuàng )新型人才的過(guò)程中，教師是最重要的實(shí)施者，課程教學(xué)則是最主要的載體。教師在課程教學(xué)中應以培養學(xué)生創(chuàng )新能力為己任，著(zhù)力提高學(xué)生的自主學(xué)習能力、實(shí)踐能力、創(chuàng )新能力。無(wú)機化學(xué)是高師化學(xué)本科教學(xué)中第一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎課。該課程一方面與中學(xué)教學(xué)聯(lián)系密切，另一方面又是后繼專(zhuān)業(yè)課程的基礎，對學(xué)生在本科階段學(xué)習方法的形成、創(chuàng )新思維方式和創(chuàng )新能力的養成具有十分重要的作用。近年來(lái)，我們圍繞無(wú)機化學(xué)科技創(chuàng )新課程的教學(xué)，在加強學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng )新能力的培養上開(kāi)展了一些工作。
一、以興趣為導向、問(wèn)題為驅動(dòng)，培養學(xué)生的專(zhuān)業(yè)興趣
學(xué)習興趣是推動(dòng)學(xué)生探求新知識、研究新問(wèn)題、形成創(chuàng )新意識與能力的內在動(dòng)力。我們多年來(lái)通過(guò)對新生的跟蹤調查發(fā)現，多數學(xué)生在專(zhuān)業(yè)的選擇上主要根據家長(cháng)和中學(xué)教師的意見(jiàn)，根據自己的興趣而進(jìn)行專(zhuān)業(yè)選擇平均不到20%。針對這種情況，對大一學(xué)生來(lái)說(shuō)，培養其專(zhuān)業(yè)興趣顯得尤其重要。
1.感知生活中的化學(xué)，讓學(xué)生覺(jué)得學(xué)有所用
對于剛進(jìn)入大學(xué)學(xué)習，還不具備較高化學(xué)素養的學(xué)生來(lái)說(shuō)，讓他們感知身邊的化學(xué)，體會(huì )化學(xué)與人類(lèi)生活的密切關(guān)系，可以培養他們善于觀(guān)察、勤于思考的學(xué)習習慣，增強他們化學(xué)學(xué)習的興趣。例如，在講授緩沖溶液時(shí)，我們從pH緩沖系統對維持生物體的酸堿平衡的重要性入手，在介紹生物體中重要pH緩沖體系的基礎上，學(xué)習緩沖溶液的緩沖原理，再由緩沖作用定性的描述，深入定量的表達，進(jìn)而分析如何合理選擇緩沖體系，如何配制緩沖溶液。在學(xué)習元素化學(xué)時(shí)，我們適當介紹微量元素在生命機體中的存在及作用，如：鐵在血液中的存在形式為配合物，它控制著(zhù)生命體內極其重要的化學(xué)作用，是血紅蛋白和肌紅蛋白，是具有運輸和貯存氧的作用的基本元素；鋅是過(guò)氧化物岐化酶（SOD）的中心元素，有抗脂質(zhì)過(guò)氧化、保護生物膜完整的作用，幫助學(xué)生在了解金屬元素對生命活動(dòng)的極其重要作用的同時(shí)，激發(fā)他們深入學(xué)習配合物的結構和性能，掌握金屬元素在生命體中的存在方式與其特殊性質(zhì)的關(guān)系。
2.通過(guò)問(wèn)題驅動(dòng)活躍學(xué)生的思維
善于提出問(wèn)題，養成存疑釋疑習慣，是學(xué)生培養創(chuàng )新思維、提升創(chuàng )新能力的基礎。在教學(xué)過(guò)程中，我們一方面根據知識傳授的需要設置問(wèn)題，在不斷存疑釋疑中使學(xué)生增長(cháng)知識；另一方面鼓勵學(xué)生用探究的眼光，發(fā)現教材、課堂、社會(huì )生活乃至生產(chǎn)實(shí)踐中的化學(xué)問(wèn)題，大膽提問(wèn)。例如，在學(xué)習化學(xué)反應速率時(shí)，我們以學(xué)生都非常熟悉的合成氨反應為例設置了一組基本問(wèn)題：如何表述反應的快慢？反應的快慢受什么因素制約？如何調節？該反應是由兩個(gè)氮分子和三個(gè)氫分子同時(shí)反應生成嗎？等一些基本問(wèn)題。在此基礎上我們設置了一組提高性的問(wèn)題：生產(chǎn)條件、設備的要求以及能耗可以降低嗎？催化劑可循環(huán)利用嗎？現行的合成氨工藝如何進(jìn)一步提高反應的轉化率和反應速率？讓學(xué)生在對問(wèn)題的逐步深入思考中增長(cháng)知識。
3.在教學(xué)內容中融入學(xué)科前沿知識
化學(xué)是中心科學(xué)，它是一門(mén)生機勃勃、充滿(mǎn)挑戰和機會(huì )的重要基礎學(xué)科。無(wú)機化學(xué)應與材料科學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等新興學(xué)科的交叉融合而呈現出巨大的發(fā)展前景。因此，無(wú)機化學(xué)教學(xué)在保持課程體系邏輯性和系統性的同時(shí)，需要不斷用新知識、新成果充實(shí)教學(xué)內容。例如，在介紹碳族元素時(shí)，我們介紹中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)錢(qián)逸泰院士等根據在碳的簡(jiǎn)單化合物如CCl4等與金剛石結構中的碳同樣具有四面體結構的特點(diǎn)，以CCl4和金屬鈉為原料，在700℃時(shí)制造出納米級金剛石，被科學(xué)家高度評價(jià)為“稻草變黃金”。在學(xué)習配位化學(xué)時(shí)，我們介紹了中科院長(cháng)春應化所王鵬研究員在染料敏化太陽(yáng)能電池染料開(kāi)發(fā)方面取得的重要進(jìn)展。再如，在學(xué)習分子間作用力時(shí)，根據人們在分子組裝和超分子結構方面的新成果來(lái)討論有關(guān)分子間相互作用力的產(chǎn)生原因及其應用。對無(wú)機化學(xué)前沿知識的介紹，使學(xué)生感受到該課程的活力，從而充分調動(dòng)了他們的學(xué)習熱情和創(chuàng )新激情。
二、以“參與式”教學(xué)為手段，增強學(xué)生的創(chuàng )新意識
“參與式”教學(xué)是以學(xué)習者為中心，鼓勵其參與教學(xué)過(guò)程，成為其中積極成分的一種教學(xué)方法。實(shí)施“參與式”教學(xué)，有利于激發(fā)學(xué)生內在的求知欲與學(xué)習興趣，提高其學(xué)習的積極性與主動(dòng)性，更有利于促進(jìn)學(xué)生個(gè)性的發(fā)展，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。因此，剛剛公布的《國家中長(cháng)期教育改革和發(fā)展規劃綱要(20XX－2020年)》提出：“倡導啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)，幫助學(xué)生學(xué)會(huì )學(xué)習”。在無(wú)機化學(xué)教學(xué)中，我們根據教學(xué)內容，運用“提出問(wèn)題→探究問(wèn)題→總結評價(jià)→延伸學(xué)習”為主線(xiàn)的“參與式”教學(xué)手段，重在培養學(xué)生的創(chuàng )新學(xué)習能力。
�。�1）提出問(wèn)題是參與式教學(xué)開(kāi)展的基礎。在教學(xué)過(guò)程中設置問(wèn)題時(shí)，我們要注重以下方面：①區域自然資源及文化特點(diǎn)。在學(xué)生具備一定相關(guān)知識的基礎上，提出值得研討的問(wèn)題。例如，在學(xué)習鹵素時(shí)，我們結合淮安地下鹽礦資源，提出諸如氯化鈉、硫酸鈉如何分離，如何利用NaCl和Na2SO4開(kāi)發(fā)下游產(chǎn)品，電解氯化鈉飽和溶液的技術(shù)有哪些進(jìn)步等一系列需要學(xué)生深入調研、思考的問(wèn)題。②關(guān)注能源、環(huán)境等重大問(wèn)題。例如，在學(xué)習電化學(xué)時(shí)，我們設計了諸如化學(xué)電源與化石能源各有何特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)，如何提高化學(xué)電源的工作效率，如何降低化學(xué)電源對環(huán)境可能造成的污染等問(wèn)題讓學(xué)生通過(guò)查閱資料，綜述目前國內化學(xué)電源的開(kāi)發(fā)與使用情況。③關(guān)注重大科技成就。例如，在我國航天技術(shù)不斷取得重大突破之時(shí)，我們引導學(xué)生思考依靠什么樣的推進(jìn)劑才能使火箭順利升空，這些化學(xué)物質(zhì)的構性關(guān)系如何等，設法讓學(xué)生在被這些重大科學(xué)成就鼓舞的同時(shí)，學(xué)習相關(guān)科學(xué)知識，培養其科學(xué)品德。
�。�2）學(xué)生根據教師布置的問(wèn)題，以及自己在相關(guān)問(wèn)題的啟發(fā)下而產(chǎn)生的新問(wèn)題，進(jìn)行獨立思考、互相討論并解決問(wèn)題，在存異和求同的過(guò)程中學(xué)習知識、提升能力。教師的角色是教學(xué)活動(dòng)的組織者、合作者和平等交流者，教師應該根據學(xué)生的性格、心態(tài)、能力以及知識基礎等方面的個(gè)性，充分調動(dòng)他們參與討論的'熱情。
�。�3）總結評價(jià)可以來(lái)自教師，也可以來(lái)自學(xué)生。我們采用口頭總結、問(wèn)卷調查、討論報告等多種形式，幫助學(xué)生梳理在研討過(guò)程中已經(jīng)解決的問(wèn)題以及產(chǎn)生的新問(wèn)題。
�。�4）延伸學(xué)習是對課堂教學(xué)的補充。一方面我們目前仍然是50人左右的大班上課，再加上課堂教學(xué)時(shí)間與空間的局限性，學(xué)生在課堂上對問(wèn)題的深度與廣度的研討受到制約，學(xué)生的參與面也受到限制。我們積極開(kāi)發(fā)第二課堂，利用第二課堂深化課堂教學(xué)中對問(wèn)題的學(xué)習與討論。另一方面，利用第二課堂，采取開(kāi)放實(shí)驗室的形式，讓學(xué)生對一些在研討中產(chǎn)生的問(wèn)題在實(shí)踐中進(jìn)行探索。此外，我們還利用第二課堂開(kāi)設學(xué)術(shù)講座，邀請校內外的學(xué)者介紹無(wú)機化學(xué)的學(xué)科動(dòng)態(tài)和熱點(diǎn)問(wèn)題，進(jìn)一步拓寬學(xué)生的知識面，啟發(fā)他們的創(chuàng )新思維，通過(guò)感受學(xué)者們對科學(xué)的追求精神與人格魅力提升學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養和創(chuàng )新激情。
三、構建多層次的實(shí)踐訓練體系，提升學(xué)生的創(chuàng )新能力
著(zhù)名化學(xué)家戴安邦教授曾說(shuō)過(guò)：“學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗中是學(xué)習的主體，在教師的指導下進(jìn)行實(shí)驗，訓練用實(shí)驗解決化學(xué)問(wèn)題，使多項智力因素皆得到發(fā)展，故化學(xué)實(shí)驗是全面化學(xué)教育的一種最有效的教學(xué)形式�！痹诮虒W(xué)實(shí)踐中，我們通過(guò)構建多層次的實(shí)驗實(shí)踐體系，培養學(xué)生的科學(xué)探究能力，養成其創(chuàng )造性思維的習慣。
�。�1）做好基礎實(shí)驗。在學(xué)習無(wú)機化學(xué)時(shí)，學(xué)生尚沒(méi)有經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗基本能力和實(shí)驗規范的訓練，在學(xué)生的創(chuàng )新能力培養中要十分重視學(xué)生基礎實(shí)驗的教學(xué)，在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)習規范的實(shí)驗操作方法、養成認真仔細的實(shí)驗習慣，確立化學(xué)實(shí)驗量的概念。
�。�2）安排綜合設計實(shí)驗，提升學(xué)生實(shí)驗能力。利用綜合設計實(shí)驗，訓練學(xué)生科學(xué)制訂實(shí)驗計劃的能力，基本掌握化學(xué)研究的一般方法，養成良好的科學(xué)素質(zhì)。在實(shí)驗中，需要綜合運用多種實(shí)驗操作技能或多個(gè)化學(xué)學(xué)科理論知識，改變單純的技能訓練和照方抓藥的實(shí)驗形式。
�。�3）開(kāi)展科技創(chuàng )新活動(dòng)，引導學(xué)生個(gè)性化發(fā)展。在學(xué)生掌握了基本的實(shí)驗規范和一般的研究方法之后，根據學(xué)生的學(xué)習狀況、興趣愛(ài)好，引導學(xué)生開(kāi)展科技創(chuàng )新活動(dòng)是培養其創(chuàng )新能力的重要途徑。主要采取了以下幾種形式：①根據無(wú)機化學(xué)學(xué)習的相關(guān)內容，由教師定題，學(xué)生來(lái)選做。例如，在學(xué)習多碘化物時(shí)，我們擬定了“碘伏中碘含量測定”的研究題目，學(xué)生系統地研究了碘的化學(xué)檢測方法，提出了一些很好的思路。②吸引部分學(xué)生參與教師科研項目。我們將自己的科研課題根據學(xué)生的情況進(jìn)行分解，由學(xué)生分工合作完成。由于這些課題是探索性的、嘗試性的，學(xué)生在探索—失敗—再探索的過(guò)程中學(xué)習知識，不斷出現具有創(chuàng )新性的思維火花和成果，這種鍛煉對于他們的學(xué)習和成長(cháng)都有好處。③充分利用各級各類(lèi)“創(chuàng )新性試驗計劃”。國家教育部從2007年起推出了“國家大學(xué)生創(chuàng )新性實(shí)驗計劃”資助本科學(xué)生從低年級開(kāi)始承擔研究項目，江蘇省和本校也相繼實(shí)施了類(lèi)似計劃。這是一項以本科學(xué)生為主體的創(chuàng )新性實(shí)驗改革，旨在調動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng )造性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )新思維和創(chuàng )新意識。以我們省級的“金屬羰基化合物及其衍生物用于汽油抗爆劑的研究”項目為例，項目組的學(xué)生從學(xué)習化學(xué)、保護環(huán)境的角度出發(fā)，查閱了大量的文獻，撰寫(xiě)了一篇關(guān)于汽油抗爆劑研究進(jìn)展狀況的綜述報告，合成了10余種五羰基合鐵的衍生物，并研究了將其用于汽油抗爆劑的可行性。在項目研究的過(guò)程中，他們的創(chuàng )新熱情得到了展示，實(shí)踐能力得到了提高，創(chuàng )新性思維也得到了很好地發(fā)展。
第2篇：醫用無(wú)機化學(xué)實(shí)驗綠色化教學(xué)研究
綠色環(huán)保是社會(huì )的重要課題，在化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中，創(chuàng )建綠色化教學(xué)，降低化學(xué)藥品污染，更符合當前社會(huì )發(fā)展要求。
1.綠色化學(xué)實(shí)驗內涵
綠色化學(xué)實(shí)驗的內涵主要體現在五個(gè)方面，即充分利用資源提高原子利用率，減少三廢排放、重復使用、回收、再生、用無(wú)污染原料。在實(shí)驗過(guò)程中將綠色化學(xué)思想作為指導，對現有實(shí)驗設備以及實(shí)驗條件進(jìn)行充分利用，在新思想以及新技術(shù)指導下綠色化設計常規實(shí)驗，對化學(xué)實(shí)驗進(jìn)行改革，能夠使實(shí)驗室廢物排放減少，使環(huán)境污染減輕。提高學(xué)生的綠色化學(xué)意識和創(chuàng )新能力，培養更符合社會(huì )需求的醫學(xué)人才。
2.醫用無(wú)機化學(xué)實(shí)驗綠色化教學(xué)有效途徑
2.1用多媒體進(jìn)行仿真化學(xué)實(shí)驗
在實(shí)際實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中有些試劑有毒有害，在很大程度上破壞環(huán)境。對于該類(lèi)實(shí)驗，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中可以利用多媒體技術(shù)進(jìn)行演示，不但能夠使學(xué)生將實(shí)驗現象看到，將實(shí)驗操作流程掌握，另外還能夠防止污染人體以及環(huán)境，從而也就能夠使綠色化實(shí)驗教學(xué)得以真正實(shí)現。此外，對于有些實(shí)驗而言，其需要較大投資，設備比較復雜，實(shí)驗反應速度比較慢，并且對于操作條件有著(zhù)較高要求，從而導致在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中無(wú)法開(kāi)展，而利用多媒體技術(shù)能夠通過(guò)多媒體形式將實(shí)驗生動(dòng)有趣地表現出來(lái)，實(shí)現歡樂(lè )教學(xué)，從而能夠得到較好教學(xué)效果，并且能夠得到較好社會(huì )效益。
2.2多選擇微型化實(shí)驗
微型化學(xué)實(shí)驗就是盡量利用最少化學(xué)試劑得到較明顯化學(xué)反應結果，并且得到準確化學(xué)信息。微型化學(xué)實(shí)驗并非簡(jiǎn)單微縮常規實(shí)驗，而是實(shí)驗費用在較大程度上減少，并且能夠在很大程度上將化學(xué)實(shí)驗覆蓋面擴大，將化學(xué)教學(xué)質(zhì)量提高。
該方法在出現之初便被廣大教師以及學(xué)生所接受，并且在我國近幾年來(lái)得到十分迅速普及以及發(fā)展。當前社會(huì )對科學(xué)發(fā)展觀(guān)大力提倡，所以對微型化學(xué)實(shí)驗進(jìn)行推廣以及普及有著(zhù)十分重要的時(shí)代意義。
2.3系列實(shí)驗方法的優(yōu)化設計
對分散的幾個(gè)實(shí)驗進(jìn)行合理設計，從而使其成為一個(gè)整體，使得在實(shí)驗過(guò)程中一個(gè)實(shí)驗產(chǎn)物成為另外一個(gè)實(shí)驗中原料。比如關(guān)于鐵化合物性質(zhì)實(shí)驗中，便能夠將其設計成為系列實(shí)驗，將KMnO4溶液及（NH4）2SO4·FeSO4溶液進(jìn)行混合，用H2SO酸化，觀(guān)察顏色變化。學(xué)生能夠明白Fe2+還原性；然后加2滴KSCN溶液后，溶液變成血紅色，可完成Fe3+定性檢測實(shí)驗；然后加入少量NaF，血紅色消失，學(xué)生可以明白掩蔽Fe3+的方法，以及F-的.配位反應；繼續可以滴加NaOH，Fe（OH）3沉淀析出，能使學(xué)生明白配位平衡的移動(dòng)。將性質(zhì)實(shí)驗如此設計能夠大大減少化學(xué)試劑的使用以及廢液的排放，同時(shí)也能夠使學(xué)生更深刻理解所學(xué)知識。
2.4實(shí)驗廢棄物的優(yōu)化處理
在實(shí)驗過(guò)程中，設計廢棄物處理裝置，對于能夠再利用廢棄物應當進(jìn)行處理后再次利用，對于不可回收廢棄物應當進(jìn)行適當處理，如固體以及液體廢物應當倒入廢物池內，進(jìn)行專(zhuān)門(mén)處理達到排放標準后排放。有毒氣體及時(shí)燒掉，成為無(wú)毒物質(zhì)，進(jìn)而減少其對人體以及環(huán)境所造成危害。
3.結語(yǔ)
在醫用無(wú)機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中，為能夠使其符合當前社會(huì )發(fā)展要求，減少化學(xué)藥品對環(huán)境所造成污染，應當對化學(xué)實(shí)驗教學(xué)進(jìn)行改革，實(shí)現綠色化實(shí)驗教學(xué)。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，教師應當對多媒體技術(shù)進(jìn)行合理應用，選擇微型化實(shí)驗，并且應當對實(shí)驗過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，設計系列實(shí)驗，從而使實(shí)驗過(guò)程中廢物排放減少，進(jìn)而減少對人體危害以及對環(huán)境所造成污染，使綠色化實(shí)驗教學(xué)得以真正實(shí)現。
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