大學(xué)化學(xué)重要知識點范文

時間:2023-09-27 16:47:28

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篇1

【關(guān)鍵詞】興趣 文化背景知識 《新視野大學(xué)英語》

引言

教育部在對四六級進(jìn)行改革的方案中明確提出,2007年后的四六級考試不再設(shè)及格線,不頒發(fā)合格證書,并且再次重申高校不必把考試跟學(xué)位和畢業(yè)證書掛鉤,甚至其改革還有可能放寬對考研和用人單位招聘的政策。并且2017年的高考改革方案也將降低英語的分值。這一系列措施使得許多人在猜測全民學(xué)英語的要求和現(xiàn)狀是否要漸漸淡出歷史舞臺,更有一些學(xué)生歡呼雀躍:“終于要擺脫學(xué)英語的噩夢了。”這樣的反響一定程度上影響到高校英語教學(xué)的狀態(tài),因為追求超高目標(biāo)的學(xué)生畢竟是少數(shù),而大部分學(xué)生學(xué)英語的目的就是為了有一紙證書能繼續(xù)學(xué)業(yè)、得到好工作或提升在工作單位的職位,這兩項改革使得學(xué)生學(xué)習(xí)英語的最重要外因動機(jī)有相當(dāng)程度的弱化。眾所周知,在各個領(lǐng)域的學(xué)習(xí)行為中,動機(jī)都是影響學(xué)習(xí)成績和效果的主要因素之一,英語的學(xué)習(xí)和教學(xué)方面也是如此。語言學(xué)家Gardner(1985)把學(xué)習(xí)外語的動機(jī)分為以下四個方面:⑴學(xué)習(xí)這種語言的目標(biāo);⑵學(xué)習(xí)中做出的努力;⑶實行目標(biāo)的愿望;⑷對學(xué)習(xí)的熱愛程度。對于中國學(xué)生來說,作為既非本國語又非官方語言的英語,失去了考試的目標(biāo),又很難營造“自然習(xí)得”的語言環(huán)境,樹立和實現(xiàn)學(xué)習(xí)英語的愿望自然就會大打折扣,更談不上對其的熱愛。在這種情況下,教師就需要首先采取積極的態(tài)度,從別的方面入手來幫助學(xué)生重新激發(fā)起對英語學(xué)習(xí)及其知識積累的渴望,從而產(chǎn)生主觀學(xué)習(xí)的能動性。在此過程中,努力開發(fā)興趣就顯得尤為重要。美國心理學(xué)家和教育家布盧姆曾經(jīng)說過:“學(xué)習(xí)的最大動力,是對學(xué)習(xí)材料的興趣。”很多著名人物也都對興趣在學(xué)習(xí)行為中的重要性做出過評論,可見興趣是一種多么重要的無形動力。筆者通過多年教學(xué)經(jīng)歷中體會到,通過文化背景知識的引入來引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣就是個行之有效的切入點。

語言和文化是人類社會發(fā)展中不可分割的兩個部分,因為語言本身就是文化的一個重要組成部分,其歷史生成和發(fā)展都是由某種文化決定,并反映這種文化,同時又起到傳播這種文化的作用。對于非英語專業(yè)的大學(xué)生來說首要的任務(wù)就是學(xué)習(xí)語言,但也只有在了解有關(guān)文化背景的基礎(chǔ)之上,才能充分地理解反映這種文化的語言。

以筆者多年來從事教學(xué)的經(jīng)歷對比認(rèn)為,由鄭樹棠為總主編、每冊均含《讀寫教程》、《聽說教程》、《泛讀教程》、《快速閱讀》和《綜合訓(xùn)練》的《新視野大學(xué)英語》系列教材選題廣泛,內(nèi)容多樣,信息性強(qiáng),文化內(nèi)涵豐富,在鞏固和強(qiáng)化專項能力的同時,能夠有效地提升非英語專業(yè)的大學(xué)生的語言綜合能力,不僅使其較為熟練地在實際生活中得以運用,而且非常適用于準(zhǔn)備相應(yīng)的考試特別是四級考試的學(xué)生。但是在目前追求考試的目標(biāo)弱化的情況下,該如何使學(xué)生激發(fā)起學(xué)習(xí)英語的動機(jī),筆者就將以《新視野大學(xué)英語》系列教材為例來說明文化背景知識的介入對非英語專業(yè)大學(xué)生在英語學(xué)習(xí)上所起到的作用。

文化背景知識在理解內(nèi)容過程中的作用

1.寓教于樂

在調(diào)查學(xué)生學(xué)習(xí)英語方面最大的困難問題上,大多數(shù)學(xué)生眾口一詞的是“記單詞”。詞匯是構(gòu)成語言的基礎(chǔ)之基礎(chǔ),且量之巨大令許多人頭疼。那些之所以學(xué)不好英語的人,皆是因為缺乏記憶單詞的巧妙方法,導(dǎo)致從學(xué)習(xí)開始階段就記憶困難,從而面對更多的詞匯時失去興趣和信心而放棄。然而記憶的規(guī)律又確實是一個不斷重復(fù)的機(jī)械過程,因此,要想改善詞匯方面的記憶,就需要賦予詞匯記憶以趣味性,開發(fā)出學(xué)生對學(xué)習(xí)單詞的興趣,使枯燥的重復(fù)模式首先變成形象的認(rèn)知,進(jìn)而有較為深刻的理解,最終激發(fā)學(xué)生記單詞的主動性和靈活性。《新視野大學(xué)英語》系列教材的課后練習(xí)中設(shè)置有Word Building一項,其目的就是想讓學(xué)生在總結(jié)、訓(xùn)練前綴、后綴和合成詞中了解及習(xí)得英語構(gòu)詞法的方法和規(guī)律,期望對理解、背誦單詞所有幫助。但是,如果只是把這個練習(xí)當(dāng)作是純粹的記憶掌握行為,那也是很單調(diào)的。這時候,教師引入一些文化背景,不僅可以活躍沉悶的課堂氣氛,還能引起學(xué)生的注意力,轉(zhuǎn)被動為主動。比如,第二冊Unit 3的單詞表里出現(xiàn)A-OK一詞,雖然學(xué)生已經(jīng)非常熟悉ok這一表達(dá),但并不了解這一被稱為“有史以來最典型、最成功的美國英語”用法的來源。經(jīng)講解,他們才會從故事中知道,原來O.K.與美國第八任總統(tǒng)Martin Van Buren有關(guān),是Old Kinderhook的縮寫。而A-OK居然是誤打誤撞造出來的一個詞。

一些學(xué)生把聽力課當(dāng)作是睡覺、放松的時間,因為大家都知道聽力技能的訓(xùn)練和提高最有效的辦法就是以量達(dá)到質(zhì)的飛躍,就是強(qiáng)化性地反復(fù)主動接收所聽信息,一旦思想神游,就會越走越遠(yuǎn),跟不上內(nèi)容節(jié)奏,進(jìn)而昏昏欲睡。教師戲稱聽力課上的英語簡直就是催眠曲。而在課堂上的有限時間內(nèi),若是為了提醒、迫使每個學(xué)生都能始終保持清醒狀態(tài)而采用頻繁讓學(xué)生回答問題的方式也是不可行的。因此,教師就需要心細(xì),在每次內(nèi)容中找出幾點可以引發(fā)學(xué)生趣味的文化知識來調(diào)節(jié)下心不在焉、無精打采的氛圍。比如聽說教程的第二冊Unit 3 Homework部分里的文章材料提到“many people believed that getting a divorce was a luxury that only the rich could afford”和“Hollywood has always been known as the divorce capital of the world”,教師就可以提供一些有關(guān)明星離婚財產(chǎn)分割的花邊新聞給學(xué)生,學(xué)生肯定會立刻活躍起來,并對這兩句話的理解不再僅是停留在表面,而是會留下一定印象。

2.增強(qiáng)理解力

英語學(xué)習(xí)涉及的是兩種不同語言及文化之間的相互轉(zhuǎn)換的思維方式,大部分學(xué)生,尤其理工科學(xué)生對于英語文化背景不熟悉,往往只是能夠翻譯出字面和語法方面的意思,但是對文章里更深層次的含義把握不了,更談不上欣賞英文的優(yōu)美表達(dá)了。筆者在從事大學(xué)理工科學(xué)生的教學(xué)中發(fā)現(xiàn),理工科學(xué)生對文化知識了解較少,從而限制了其對篇章內(nèi)容的習(xí)得。這種情況下,教師必須補(bǔ)充相關(guān)的文化背景以引導(dǎo)、幫助學(xué)生解決這方面的困難。《新視野大學(xué)英語》系列教材中比較典型的一課就是“As His Name Is, So Is He!”。文章表現(xiàn)名字與人物性格之間關(guān)系的主題。不過其中列舉太多我們中國學(xué)生僅是聽過但對其意義完全沒有概念的西方人名,造成在讀的過程中被漫天的英文名字搞得眼花繚亂,讀完后仍然稀里糊涂的結(jié)果。對這篇文章的講解就必須導(dǎo)入與人名相關(guān)的文化背景。同時介入學(xué)生比較熟悉的中文名字加以比較,讓學(xué)生理解得更全面、更清晰。比如,文章開頭就給讀者帶來問題:為什么要把Debbie改成Lynne?為什么Debbie讓人覺得應(yīng)該是個廚師的名字?原來起源于希伯來語的這個名字往往被描繪為可愛、健康、健談、活潑的人物形象,廚師常給人健壯的印象。Lynne在西班牙中的表現(xiàn)形式是 Linda,英格蘭語中拼寫為 Lynn, 意思是瀑布或水池。因此給人感覺姿態(tài)優(yōu)美,身型高挑、纖細(xì),個性獨立。文章提到改名字的這個人物恰好長相漂亮,姿態(tài)優(yōu)雅,所以為什么Lynne更適合她。整篇文章貫穿了這樣的一一解釋,完全了解了名字背后的故事才能到達(dá)卓有成效的結(jié)果。

文化背景知識的引入能夠幫助學(xué)生對所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行透徹理解。第三冊的第四單元中Section A的文章 Five Famous Symbols of American Culture就需要相當(dāng)多文化背景知識的輔助才能對其五個各自獨立但又相互之間關(guān)聯(lián)的部分理解更深入。文章分別對這五個象征主要做了歷史發(fā)展的講解,但對其被看作美國象征的原因卻沒有明確地表述。其中的自由女神像最為中國學(xué)生所熟知,但她到底代表什么可能很多學(xué)生根本不明白。至于“美國哥特式”這幅畫和野牛鎳幣,知道的人就更少了。這五樣事物關(guān)聯(lián)著一些歷史事件和社會背景,只有搞懂了這些,才能完全理解自由女神像反映美國人民爭取民主、崇尚自由的理想;全世界小女孩心中渴求的芭比娃娃是美國人眼中美女的形象,代表美國女性;表現(xiàn)美國農(nóng)民莊重自豪感的油畫《美國哥特式》象征美國人所看重的頑強(qiáng)逆境的精神;野牛鎳幣應(yīng)該代表了美國人敢做敢當(dāng)、承認(rèn)錯誤的勇氣;身材高大、笑容可掬是美利堅民族和人民的形象。用一句話來說,就是代表美國人的人生觀、價值觀和世界觀。有些文章,僅從解讀文字也能對內(nèi)容及其主題理解得比較詳細(xì),但若是增加目的語文化知識,并通過與本民族文化的對比,會對文章內(nèi)容的理解更加深刻,使得學(xué)生既獲得更多他國文化的知識,同時又重溫了本民族的文化。

3.擴(kuò)充基本常識

有時候?qū)τ谟⒄Z文化知識的介紹能夠讓學(xué)生掌握更多的應(yīng)該具備的英語基礎(chǔ)常識。比如,第一冊里Unit 8中出現(xiàn)的 “black coffee”,許多學(xué)生都會翻譯為“黑咖啡”,其實,這個表達(dá)涉及到英語中顏色詞匯的用法,不加牛奶時的純的“清咖啡”就是黑色的,由此可以讓學(xué)生推導(dǎo)出“white coffee”應(yīng)該是指加了奶的咖啡,這樣的咖啡還可以叫做“milk coffee”,最近幾年出現(xiàn)的馬來西亞的所謂“白咖啡”其實就是一種加入奶精或煉乳的“white coffee”。接著再給學(xué)生補(bǔ)充從口味角度描述咖啡的表達(dá)“strong/weak coffee”,進(jìn)而列出一些他們所熟悉的諸如“mocha”、“cappuccino”等幾種咖啡的英文詞匯。如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生仍然熱情高漲,可以趁熱打鐵再給一些日常生活中常見的含有“black”的事物的表達(dá)。這樣不僅活躍了課堂氣氛,調(diào)動起學(xué)生積極思考的情緒,還擴(kuò)充了必要的知識。

結(jié)論

大學(xué)之前英語教材基本涵蓋了所有語法知識,因此高校英語教學(xué)的目的應(yīng)當(dāng)是教授學(xué)生在鞏固詞匯量的基礎(chǔ)之上獲取更多信息的能力,以上的論述可以充分說明課堂上注重文化知識的導(dǎo)入是必不可少的。教授就要從諸如詞語、社會風(fēng)俗、價值觀念、歷史事件等多方面輸入豐富的文化背景知識,從而幫助學(xué)生找到學(xué)習(xí)英語的樂趣和享受。

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篇2

關(guān)鍵詞:新課標(biāo)高中化學(xué);食品類專業(yè);普通化學(xué);現(xiàn)行高考模式

中圖分類號 G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731(2016)24-0132-04

The Teaching Research on the Connection between General Chemistry for Food Professional College Students and Chemistry in High School

Kong Lingyan et al.

(College of Food Science and Engineering,Nanjing University of Finance and Economic,Nanjing 210023,China)

Abstract:As a required basis course for food specialty of colleges,General Chemistry was the first chemical course for the university students. So it has played an important role. In this paper,the connection of chemistry teaching between food professional university and senior high school was introduced from the high school chemistry structure and the main points of the various modules under the new curriculum standard. And the influence of the current college entrance examination model to the general chemistry study was analyzed. And suggestions will provide reference for the reasonable arrangement of teaching progress and teaching methods for college teachers.

Key words:New curriculum standard high school chemistry;Food specialty;General chemistry;Current college entrance examination model

普通化學(xué)作為高等院校食品類專業(yè)的必修基礎(chǔ)課,是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)階段首先學(xué)習(xí)到的化學(xué)課程,因此處于高中化學(xué)與大學(xué)化學(xué)的銜接點上,具有重要的地位。普通化學(xué)作為整個化學(xué)學(xué)科的導(dǎo)論性課程,所講授內(nèi)容一方面可以為其他課程如分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、生物化學(xué)、食品化學(xué)等課程提供必備的理論基礎(chǔ),同時為學(xué)生的學(xué)習(xí)起著承前啟后的作用。多年普通化學(xué)教學(xué)實踐表明許多大一新生在剛進(jìn)入大學(xué)時因?qū)W習(xí)習(xí)慣還停留在高中階段的“灌輸式”被動學(xué)習(xí)模式,不能很快的適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)節(jié)奏,自主學(xué)習(xí)能力、獨立分析解決問題能力等方面較為欠缺。另外,2003年開始進(jìn)行的普通高中課程改革,使高中化學(xué)課程結(jié)構(gòu)和高中實際教學(xué)情況都發(fā)生了很大變化。現(xiàn)在高等院系食品類專業(yè)招收進(jìn)來的大一新生,其化學(xué)知識貯備情況,高中階段化學(xué)知識的覆蓋范圍,可否為大學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)提供必要基礎(chǔ),以及高中化學(xué)的知識體系是否能夠成為大學(xué)化學(xué)課程體系的支撐,這些問題的解決對大學(xué)普通化學(xué)教學(xué)中幫助學(xué)生順利實現(xiàn)由中學(xué)化學(xué)到大學(xué)化學(xué)的過渡,激發(fā)學(xué)生學(xué)學(xué)化學(xué)的興趣,提高普通化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量起著重要作用。而在大學(xué)普通化學(xué)課程的教學(xué)中,教師對目前高中新課標(biāo)知識體系與普通化學(xué)知識框架的銜接以及不斷改革的高考模式下,學(xué)生的高中化學(xué)基礎(chǔ)并不是很了解,在此,筆者將針對兩者之間的銜接方式,及現(xiàn)行高考模式對大一新生化學(xué)知識起點水平的影響展開討論,希望能夠引起相關(guān)教育工作者的關(guān)注與重視。

1 新課標(biāo)下高中化學(xué)知識體系

目前,我國的基礎(chǔ)教育仍處在新一輪的改革中。高中化學(xué)新課程改革開始于2003年,隨著改革的逐步推進(jìn),到2010年,這一改革已在全國范圍內(nèi)普遍推廣。這一改革對大學(xué)的化學(xué)教學(xué)產(chǎn)生了一系列的影響。因此,作為高等院校化學(xué)教師,了解高中新教材的知識體系,了解大一新生所具有的化學(xué)基礎(chǔ)對于提高普通化學(xué)教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。

1.1 高中化學(xué)課程設(shè)置及學(xué)習(xí)要求 2003年4月,教育部制訂頒布了《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》(簡稱新課標(biāo)),目前新課程已實行了13a,稱之為現(xiàn)行高中課程。依據(jù)新課標(biāo)要求,高中化學(xué)課程由若干課程模塊構(gòu)成,分為必修、選修兩類。其中,必修包括2個模塊,以必修《化學(xué)》1和必修《化學(xué)》2兩本教材呈現(xiàn);選修包括6個模塊,以6本選修教材呈現(xiàn),分別是《化學(xué)與生活》《化學(xué)與技術(shù)》《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》《化學(xué)反應(yīng)原理》《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》和選修《實驗化學(xué)》。必修課程為全體高中學(xué)生必須學(xué)習(xí)的內(nèi)容,選修課程是必修課程的拓展和延伸,并且體現(xiàn)新課標(biāo)的選擇性,可以為不同學(xué)生的個性化發(fā)展提供保障。

高中生要達(dá)到高中畢業(yè)的要求,需學(xué)習(xí)2個必修模塊內(nèi)容加一個選修模塊內(nèi)容。選修課程基本上是由各省市教育主管部門統(tǒng)一為高中生進(jìn)行了模塊選擇。必修模塊內(nèi)容一般安排在高一年級,所有高中生共同學(xué)習(xí)。到了高二文理分科,文科的學(xué)生一般選修《化學(xué)與社會》模塊內(nèi)容,理科的學(xué)生一般選修《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊內(nèi)容,并完成學(xué)業(yè)水平考試并達(dá)到合格以上,可以達(dá)到高中畢業(yè)的基本要求。各省市規(guī)定基本一致。

高考化學(xué)科目的考試內(nèi)容包括必考內(nèi)容和選考內(nèi)容。必考內(nèi)容涉及必修模塊中的“化學(xué)1”“化學(xué)2”及選修模塊中的“化學(xué)反應(yīng)原理”的內(nèi)容。選考內(nèi)容涵蓋了選修模塊“化學(xué)與生活”“化學(xué)與技術(shù)”“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”“有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)”的內(nèi)容,在試卷中匹配了各選修模塊的試題內(nèi)容,分值相當(dāng),考生從中任選一個模塊內(nèi)容考試。因此如果考生參加化學(xué)科目的考試還要繼續(xù)選修《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》《化學(xué)實驗》等模塊中的1~2個,以達(dá)到高考的要求,即總共需要學(xué)習(xí)4~5個模塊的內(nèi)容。

1.2 高中化學(xué)課程各模塊主要內(nèi)容 高中化學(xué)教材選取的是宋心琦主編,人民教育出版社出版的普通高中化學(xué)系列教材[1]。

必修1:引入物質(zhì)的量的概念,并介紹了相關(guān)定性和定量計算的知識,如物質(zhì)的量濃度的計算;實驗室安全知識和基本的分離、提純操作方法以及溶液配制;物質(zhì)分類的概念;離子反應(yīng)、酸堿電離理物質(zhì),給出了傳統(tǒng)酸堿鹽的概念和水溶液中酸堿反應(yīng)的實質(zhì);化合價概念,從電子轉(zhuǎn)移角度介紹氧化還原反應(yīng)。

必修2:主要包括“物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”“化學(xué)反應(yīng)與能量”“有機(jī)化合物”和“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”4個一級內(nèi)容。通過這一模塊,學(xué)生學(xué)習(xí)了物質(zhì)結(jié)構(gòu)的初步知識,認(rèn)識了元素周期表和元素周期律,學(xué)習(xí)了核外電子分層排布初步、化學(xué)鍵的概念;從化學(xué)反應(yīng)基本原理出發(fā),了解化學(xué)反應(yīng)伴隨能量變化的本質(zhì),知道化學(xué)鍵、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化,定性了解化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素和化學(xué)平衡概念;還學(xué)習(xí)了有機(jī)化學(xué)的入門知識。

以上內(nèi)容充分體現(xiàn)高中化學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性,與大學(xué)階段的普通化學(xué)中化學(xué)知識的基本框架性基本相符,基本能夠反映大學(xué)階段化學(xué)知識的風(fēng)貌和基本輪廓。

化學(xué)與生活:注重化學(xué)與人類的關(guān)系,主要以日常生活為線索組織素材,貼近學(xué)生現(xiàn)實,極具親切感和科普性,體現(xiàn)化學(xué)與社會發(fā)展的關(guān)系以及化學(xué)的作用和應(yīng)用。文科學(xué)生主要選修此模塊以達(dá)到畢業(yè)要求。

化學(xué)反應(yīng)原理:包括“化學(xué)反應(yīng)與能量”“化學(xué)反應(yīng)速率與平衡”“溶液中的離子平衡”3個一級內(nèi)容。內(nèi)容上涵蓋了化學(xué)反應(yīng)的基本原理,如焓變、熵變的概念及相關(guān)計算,化學(xué)平衡的概念及計算,化學(xué)反應(yīng)速率的計算;還包括了溶液中的弱電解質(zhì)的解離平衡以及原來大學(xué)化學(xué)的知識沉淀-溶解平衡。這些內(nèi)容是必修2的延伸和擴(kuò)展,與大學(xué)普通化學(xué)內(nèi)容中的化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)基本原理、水溶液化學(xué)關(guān)系密切。目前各省市高中為理科學(xué)生指定選修此模塊,以達(dá)到高中畢業(yè)要求。

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì):主要內(nèi)容包括原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、化學(xué)鍵與物質(zhì)性質(zhì)、分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)。較為詳細(xì)、深入地介紹了原子結(jié)構(gòu)初步知識和化學(xué)鍵以及分子間力等基本理論。還涉及了金屬晶體堆積類型的內(nèi)容。有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)模塊在大學(xué)普通化學(xué)內(nèi)容中未涉及,因此不作介紹。高考中考化學(xué)科目的學(xué)生一般會從這兩個模塊中選擇1個或2個模塊繼續(xù)學(xué)習(xí)。

化學(xué)與技術(shù)和實驗化學(xué)選修模塊,在目前大部分省市的高中很少會有學(xué)生選修,因此此處略去。必修模塊為學(xué)生打下了化學(xué)學(xué)科的共同基礎(chǔ),是面向全體高中生的,具有基礎(chǔ)性和啟蒙性的價值選修模塊內(nèi)容是必修模塊內(nèi)容的延伸和擴(kuò)展,在內(nèi)容的深度和廣度上均有所加深[2]。

1.3 普通化學(xué)知識體系與高中化學(xué)知識的銜接 普通化學(xué)教材參考《普通化學(xué)》(第6版)(浙江大學(xué)普通化學(xué)教研組編著,高等教育出版社出版)[3]。主要內(nèi)容包括化學(xué)熱力學(xué)初步、化學(xué)反應(yīng)基本原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、水溶液化學(xué)、電化學(xué)基礎(chǔ)、元素化學(xué)等。新課標(biāo)下高中課程設(shè)置基本上為大學(xué)化學(xué)做好了鋪墊,有些知識點是重復(fù)的,但是有些知識點之間仍然存在一些銜接問題。需要普通化學(xué)教學(xué)工作者根據(jù)具體的情況區(qū)別對待。

有待進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)的知識點:酸堿理論部分,高中化學(xué)只講了酸堿電離理論,給出了傳統(tǒng)酸堿鹽的概念;大學(xué)普通化學(xué)則是在酸堿電離理論基礎(chǔ)上著重介紹酸堿質(zhì)子理論,重新定義酸、堿、兩性物質(zhì),擴(kuò)大了酸、堿的范圍和酸堿反應(yīng)的范圍。大學(xué)普通化學(xué)在氧化還原反應(yīng)部分,引入更科學(xué)的氧化數(shù)概念取代高中化學(xué)中的化合價概念。化學(xué)反應(yīng)原理中反應(yīng)速率部分,高中化學(xué)采用平均速率來表示,而普通化學(xué)是以瞬時速率來表示,并考慮了反應(yīng)進(jìn)度。化學(xué)反應(yīng)焓變的計算,高中化學(xué)采用Hess定律通過方程式的疊加間接計算,普標(biāo)化學(xué)相關(guān)計算中引入標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的概念,并運用Hess定律直接計算反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變。關(guān)于電子云的概念,高中化學(xué)只給出s、p軌道電子云輪廓圖(界面圖),未給出d軌道的圖;而普通化學(xué)通過引入波函數(shù)概念,根據(jù)波函數(shù)對電子云定量分析,得到原子軌道角度分布圖、電子云的角度分布圖、電子云的空間分布圖等3種圖。大學(xué)教師在講授這些內(nèi)容時,應(yīng)該以高中化學(xué)中的知識點為切入點,通過設(shè)置引導(dǎo)性、討論性問題的方式組織課堂教學(xué),幫助學(xué)生順利實現(xiàn)由高中化學(xué)到大學(xué)化學(xué)的過渡,有利于激發(fā)學(xué)生的興趣。

普通化學(xué)獨有的內(nèi)容(高中化學(xué)不涉及的內(nèi)容):在大學(xué)普通化學(xué)內(nèi)容中,有一部分是高中化學(xué)不曾涉及的,如系統(tǒng)和環(huán)境;相;化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性;吉布斯函數(shù)變與化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向;反應(yīng)級數(shù)、反應(yīng)速率理論和活化能;稀溶液的依數(shù)性;緩沖溶液;溶度積的概念和定量計算;配位平衡;配位化合物的定義和命名;電極電勢及影響電極電勢的因素;原電池電動勢與吉布斯函數(shù)變的關(guān)系;分解電壓;電解的產(chǎn)物;三種分子間作用力的產(chǎn)生和特征;離子極化理論和鍵型的過渡。學(xué)生對這部分知識是陌生的,沒有任何知識基礎(chǔ)。大學(xué)化學(xué)教師在教學(xué)中要高度重視,作為難點講解,加深學(xué)生對知識點的認(rèn)識。

2 高考模式對大學(xué)普通化學(xué)學(xué)習(xí)的影響

2.1 現(xiàn)行高考模式 自從2003年開始課程改革后,全國高考模式也隨之變化。最突出的特點是各省市可以自主命題,自己確定高考模式。改革到現(xiàn)在,各省市的高考模式一般為“3+X”或“3+文綜/理綜”模式。兩種模式中,“3”都指的是語文、數(shù)學(xué)、英語科目,為必考科目。在“3+X”模式中,X是指文科學(xué)生在政治、歷史、地理中任選1門或2門考試科目,理科學(xué)生在物理、化學(xué)、生物中任選1門或2門考試科目。例如目前上海市施行的是“3+1”模式,江蘇省施行的是“3+2模式”。“3+文綜/理綜”模式中,文綜考試科目是將政治、歷史、地理3門科目,綜合在一張卷子上,分成三個模塊出現(xiàn);相應(yīng)的理綜指的是理科的物理、化學(xué)、生物3門科目綜合在一張卷子上,分3個模塊出現(xiàn)。自2013年開始,理綜總分為300分(物理110分,化學(xué)100分,生物90分),例如北京市,安徽省,山東省,河南省等地區(qū)采用的是“3+文綜/理綜”模式。

施行“3+X”高考模式地區(qū)的理科考生來講,除了必考科目,任選科目中可以不選擇化學(xué)科目。在學(xué)完高中階段要求的化學(xué)內(nèi)容后就不再接觸化學(xué)。這就導(dǎo)致目前高等院校化學(xué)專業(yè)或非化學(xué)專業(yè)大一新生化學(xué)基礎(chǔ)、化學(xué)知識儲備有很大的差異。

2.2 現(xiàn)行高考模式對大學(xué)普通化學(xué)課程學(xué)習(xí)的影響 “3+X”模式的文科考生及“3+文綜”模式的考生,在高一和高二階段完成了“化學(xué)1”“化學(xué)2”“化學(xué)與社會”3個模塊內(nèi)容的學(xué)習(xí),“3+X”模式中不考化學(xué)科目的理科考生,完成了“化學(xué)1”“化學(xué)2”“化學(xué)反應(yīng)原理”3個模塊內(nèi)容的學(xué)習(xí),均達(dá)到高中畢業(yè)要求,可以不再繼續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)課程。因此具備了3個模塊的化學(xué)知識儲備,能夠為普通化學(xué)課程的學(xué)習(xí)提供了一定的基礎(chǔ)。但因為只在高中低年級學(xué)習(xí),升入大學(xué)后再學(xué)習(xí)化學(xué)相關(guān)課程,可能將面臨“從零開始”的困境[4]。

因高考化學(xué)科目的考試內(nèi)容中包括必考和選考內(nèi)容,所以“3+X”模式中參加化學(xué)科目考試的理科考生及“3+理綜”模式的考生,除了完成高中畢業(yè)要求的“化學(xué)1”“化學(xué)2”“化學(xué)反應(yīng)原理”3個模塊內(nèi)容,一般還需要在高二及高三階段繼續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)課程中的選修模塊內(nèi)容。有的選擇學(xué)習(xí)了“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”模塊,有的選擇了“有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)”模塊,有的兩個模塊均選擇。這部分學(xué)生經(jīng)歷了高一到高三持續(xù)的化學(xué)課程學(xué)習(xí)、訓(xùn)練,學(xué)習(xí)內(nèi)容上更加深入,因此具有較好的化學(xué)基礎(chǔ),將對大學(xué)階段的化學(xué)課程學(xué)習(xí)提供較大的幫助。但因為所選修模塊的差異,學(xué)生的基礎(chǔ)不盡相同,僅選修“有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)”模塊的學(xué)生,對后續(xù)學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)課程有一定幫助,但物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識方面欠缺;僅選修“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”模塊的學(xué)生,學(xué)習(xí)普通化學(xué)課程得心應(yīng)手,但對學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)課程幫助不大。

2.3 南京財經(jīng)大學(xué)食品類專業(yè)學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)情況調(diào)查 為了解現(xiàn)行高考模式下高等院校入學(xué)階段學(xué)生的化學(xué)知識起點情況,選擇南京財經(jīng)大學(xué)校食品科學(xué)與工程學(xué)院食品科學(xué)與工程、食品安全與質(zhì)量控制2個專業(yè)的13、14、15級學(xué)生為調(diào)查研究對象,采用調(diào)查訪談的方法,主要從生源地、高考模式兩個角度對學(xué)生進(jìn)行了訪談。所得數(shù)據(jù)結(jié)果如下表所示。

分析表中數(shù)據(jù)可知,近3a來,我校食品科學(xué)與工程學(xué)院每年所錄取的新生中,“3+理綜”模式及“3+X”模式參加化學(xué)科目考試的學(xué)生人數(shù)較多,在每一級所訪談的學(xué)生中所占比例分別為,13級71.25%,14級72.61%,15級為71.60%。并且近3a來的比例變化不大,說明我院生源比較穩(wěn)定。同時也說明7成多的學(xué)生高中起點的化學(xué)知識基礎(chǔ)較好。“3+X”模式中未選考化學(xué)科目及“3+文綜”模式的學(xué)生也占了一定的比例,其中13級為28.75%,14級為27.38%,15級為28.39%。說明每一級都有近30%的學(xué)生僅高中低年級階段學(xué)習(xí)了化學(xué)課程,所學(xué)內(nèi)容較淺顯、不系統(tǒng),同時因為間隔時間較長,因此高中化學(xué)基礎(chǔ)知識可能已經(jīng)遺忘殆盡。

3 總結(jié)與展望

綜上所述,現(xiàn)行高中化學(xué)課程內(nèi)容的設(shè)置,對于參加化學(xué)科目高考的學(xué)生而言,高中階段所學(xué)習(xí)的化學(xué)知識基本與大學(xué)普通化學(xué)知識框架基本符合。而對于不參加化學(xué)科目高考的學(xué)生而言,其在高中階段只需學(xué)習(xí)必修2個模塊和選修1個模塊的學(xué)習(xí)即可達(dá)到高中畢業(yè)的要求,因此所學(xué)化學(xué)知識只是具有啟蒙性加基礎(chǔ)性的意義。另外從現(xiàn)行高中化學(xué)各模塊知識點與大學(xué)普通化學(xué)銜接的角度,有些知識點是重復(fù)的,有些知識點介紹方式及深度與大學(xué)普通化學(xué)有所不同,所涉及的范圍也遠(yuǎn)不及普通化學(xué)廣泛,知識的系統(tǒng)性,也有待學(xué)生在大學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)中進(jìn)一步完善、提高。大學(xué)教師在教學(xué)中應(yīng)根據(jù)普通化學(xué)知識點與高中化學(xué)知識點的銜接情況,合理安排教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)進(jìn)度。對于重復(fù)的知識點可以不講或少講,將寶貴的時間放在需要加深和未曾學(xué)習(xí)過的知識點上。另外,現(xiàn)行的高考模式?jīng)Q定了食品類專業(yè)大一新生的化學(xué)知識起點參差不齊,有的學(xué)生選考了化學(xué)科目,有的考生沒有選考化學(xué)科目,有的是文科生源。因此我們應(yīng)關(guān)注學(xué)生的知識差異和個性差異,依據(jù)“因材施教” 的教育原則,在細(xì)致、透徹講授知識的同時注重學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo),促進(jìn)每一個學(xué)生都能發(fā)展進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

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[2]羅群興,廖婉瑩,紀(jì)敏.談新課標(biāo)高中化學(xué)與大學(xué)化學(xué)的相關(guān)性[J].化學(xué)教育,2011,32(7):20-22.

篇3

關(guān)鍵詞: 大學(xué)化學(xué)教學(xué)改革 課堂教學(xué) 實驗教學(xué)

引言

教育改革是目前世界上許多國家都在研究的重要科目之一。為了適應(yīng)飛速發(fā)展的社會環(huán)境,具有一定專業(yè)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的大學(xué)生不但要具有嶄新的知識結(jié)構(gòu),而且要有創(chuàng)造性思維和動手實踐的能力。目前,大學(xué)化學(xué)的理論教學(xué)仍然以向?qū)W生灌輸大量書本知識為主,雖然學(xué)生積累了豐富的理論知識,有較強(qiáng)的邏輯思維,但這種方式存在弊端,即阻礙了其創(chuàng)造性思維和自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和拓展。因此我們可以通過多種教學(xué)形式調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。實驗教學(xué)也很重要,實驗的目的不僅僅是驗證規(guī)律、培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實驗技能,而是要使學(xué)生通過實驗在科學(xué)的理論學(xué)習(xí)和研究方法上獲取感性體會。

一、理論教學(xué)

1.互動式教學(xué)

互動式教學(xué),顧名思義就是教師和學(xué)生之間通過雙向溝通方式進(jìn)行授課。正所謂“教有法而無定法”,教師對學(xué)生應(yīng)該做到“管而不死,理而不束;規(guī)而有道路可馳騁,范而有天地可翱翔”。在教學(xué)過程中,教師可以就某一學(xué)過的內(nèi)容提出問題,讓學(xué)生自己思考并歸納總結(jié),然后由教師在一些方面進(jìn)行補(bǔ)充,從而培養(yǎng)學(xué)生的分析能力。例如在講解芳香族重氮鹽的化學(xué)性質(zhì)時,其官能團(tuán)“-N=N-”與芳環(huán)發(fā)生共軛,化學(xué)性質(zhì)活潑,可以發(fā)生許多反應(yīng)。教師可以給學(xué)生一點時間運用所學(xué)的知識思考重氮基可以和哪些基團(tuán)取代,再進(jìn)行內(nèi)容補(bǔ)充,并歸納總結(jié)原理:芳香重氮離子中重氮基帶正電荷,強(qiáng)烈吸引電子,C-N鍵易斷裂放出氮氣。通過這種互動式的教學(xué)方式,學(xué)生可以在課堂上保持思維的活躍,而不是硬性地記憶課本上的知識。

2.案例式教學(xué)

案例式教學(xué),起源于“哈佛大學(xué)”的情景案例教學(xué)課,案例式教學(xué)可以促進(jìn)隱性知識與顯性知識的不斷轉(zhuǎn)化,通過具體的情境,將隱性的知識外顯,或?qū)@性的知識內(nèi)化。教師可以把一些看得見、聽得到的案例貫穿于大學(xué)化學(xué)教學(xué)中,使學(xué)生更加深刻地理解課本相關(guān)知識,學(xué)習(xí)的興趣也隨之提高。比如在介紹核酸時,可以通過大量的圖片和幻燈片講解知識點,另外還可以介紹一些最新的科研成果和相關(guān)的科技趣聞使課堂教學(xué)不再那么枯燥乏味。這種案例教學(xué)法能夠吸引學(xué)生的注意力,與時俱進(jìn),從而有效地貫徹教學(xué)內(nèi)容,值得借鑒。總之,在教學(xué)過程中,通過把身邊的具體生活與所學(xué)的大學(xué)化學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來,不僅充實了學(xué)生的大學(xué)化學(xué)知識,而且進(jìn)一步讓學(xué)生感受到了掌握大學(xué)化學(xué)知識的重要性。

3.多媒體教學(xué)

電子教案和電化教學(xué)手段的普及使用使PPT教學(xué)方式得到了廣泛運用。首先我們應(yīng)該明白PPT是一種輔助工具,教師不能將所有內(nèi)容盡數(shù)地以文字形式寫在PPT上,然后站在講臺上逐字逐句地朗讀。教師可以將提綱和概要性的內(nèi)容寫在PPT上,這樣學(xué)生可以清楚地了解接下來課上所要講的知識點,在腦中建立起一個知識框架。遇到一些概念性較強(qiáng)的知識,我們必須用具體的例子在黑板上將概念具體化。如講到同分異構(gòu)體時,教師可以充分利用黑板講解碳鏈異構(gòu)、官能團(tuán)位置異構(gòu)等,還可以讓學(xué)生自己上臺在黑板上練習(xí)相關(guān)題目。而多媒體教學(xué)可以給學(xué)生提供更加直觀的圖像和動畫效果。比如,有機(jī)化學(xué)中的構(gòu)象分析,以環(huán)己烷為例,環(huán)己烷分子自動曲折而形成非平面的構(gòu)象,在一系列構(gòu)想的動態(tài)平衡中形成椅型構(gòu)象和船型構(gòu)象,教師使用ChemDraw_3D軟件轉(zhuǎn)動環(huán)己烷的椅式構(gòu)象和船型構(gòu)象,用不同的顏色標(biāo)注原子和化學(xué)鍵,并轉(zhuǎn)動三維結(jié)構(gòu),就很快給學(xué)生一個直觀的圖像,使學(xué)生很快就明白了張力能的來源及兩種構(gòu)象間的差異。

二、實驗教學(xué)

1.增強(qiáng)學(xué)生的動手能力

由于課時安排有限,有時教師往往會事先準(zhǔn)備好實驗器材,為學(xué)生省去了不少時間。如薄層色譜法中薄層板的制備,教師可以讓學(xué)生自己動手制作薄層板,鍛煉其動手能力,更加有效系統(tǒng)地掌握薄層板的制備、點樣、展開、顯色、定性和定量分析等步驟。

2.進(jìn)行綠色實驗

在實驗的全過程應(yīng)注意環(huán)境保護(hù)的問題,樹立學(xué)生綠色實驗的意識。首先,為了減少對環(huán)境造成的不良影響,在實驗的設(shè)計過程中,盡可能微量化,減少化學(xué)物質(zhì)的投放量。此外,有些實驗過程中可能會產(chǎn)生一些有毒、有害和環(huán)境相容性差的物質(zhì),教師應(yīng)提醒學(xué)生在實驗過程中不能隨意排放,應(yīng)用專門的容器收集,再送交有關(guān)部門統(tǒng)一進(jìn)行無害化處理后排放。

3.采用循環(huán)式實驗教學(xué)

上實驗課時,實驗項目由任課教師制定。采用循環(huán)式實驗教學(xué)新形式,學(xué)生以循環(huán)的形式做實驗。此外,學(xué)校可以實行實驗室開放政策,從而使實驗時間與空間得以拓寬。對于研究性實驗的設(shè)計,不需要集中做實驗,可以只要求學(xué)生在某一個規(guī)定時間內(nèi)完成某一實驗項目,具體的實驗時間由學(xué)生根據(jù)自己的實際情況與實驗室預(yù)約后再安排。如此,學(xué)生就有了更多的獨立思考空間和不斷實踐操作的摸索過程。

結(jié)語

在教學(xué)過程中,教是手段,學(xué)是目的,教是為學(xué)服務(wù)的。面對21世紀(jì)科技對化學(xué)人才的新的要求,大學(xué)化學(xué)教育面臨著更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),也充滿新的發(fā)展機(jī)會,我們必須抓住這個有利時機(jī),明確教育思想和培養(yǎng)目標(biāo),加大深化改革的力度,進(jìn)一步提高教育質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

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[4]戴樹桂.環(huán)境化學(xué)[M].高等教育出版社,2006:492-495.

篇4

關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)差異;實驗方案;評價體系;無機(jī)化學(xué)

無機(jī)化學(xué)實驗是大一新生進(jìn)入大學(xué)階段初次接觸的實驗內(nèi)容,具有承上啟下的重要作用。其不僅能幫助學(xué)生鞏固在課堂上學(xué)習(xí)的理論知識,鍛煉基本實驗技能,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和解決問題的基本科學(xué)實驗?zāi)芰Γ彩菫樘岣邔W(xué)習(xí)化學(xué)的興趣、學(xué)習(xí)后續(xù)課程和未來的科學(xué)研究及實際工作打下良好的基礎(chǔ)[1]。很多大學(xué)新生在剛進(jìn)入大學(xué)時,很難適應(yīng)大學(xué)的教學(xué)模式。大學(xué)課程與高中課程的差異較大,不論是在學(xué)習(xí)方法上還是在學(xué)習(xí)的知識點的深度上,都有明顯差異[2,3]。主要體現(xiàn)在下面幾個方面。①地區(qū)差異:在高中階段,不同地區(qū)的學(xué)生的課程設(shè)置不同。相對而言,沿海城市的教育資源比較豐富,沿海地區(qū)的學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)基礎(chǔ)知識的同時,能夠有機(jī)會在學(xué)校實驗室接觸到教材中提到的實驗過程或?qū)嶒灛F(xiàn)象,甚至有可能有自己親自動手做實驗的機(jī)會。在這樣的過程中,學(xué)生不僅能學(xué)到一些基本的實驗操作方法,而且能很好地幫助學(xué)生理解書本中的內(nèi)容。而不少中西部地區(qū)的學(xué)生,在高中階段僅僅只能學(xué)習(xí)課本上的知識,基本沒有動手操作實驗的機(jī)會。因而導(dǎo)致不同地區(qū)的學(xué)生的基礎(chǔ)差異很大,使大學(xué)老師的實驗課程教學(xué)實施起來困難重重且教學(xué)效果不好。②學(xué)習(xí)目的和學(xué)習(xí)方法不同:在現(xiàn)行的應(yīng)試教育背景下,高中生的學(xué)習(xí)往往是被動的,家長和老師起主導(dǎo)作用。為了在高考中取得好的成績,去一所理想的學(xué)校,在家長和老師的共同監(jiān)督下,大部分的高中學(xué)生可以埋頭學(xué)習(xí)考試大綱規(guī)定的考試內(nèi)容。而大學(xué)需要學(xué)生們的自我學(xué)習(xí)和自我提升能力,大學(xué)老師往往只起到引導(dǎo)的作用,學(xué)生的學(xué)習(xí)是自主學(xué)習(xí)。高中的教學(xué)方法以提高解題能力為主而進(jìn)行的大量解題技巧的練習(xí)。

高中生課前預(yù)習(xí)的習(xí)慣并未得到挖掘,在課堂上更是很少記課堂筆記,課后也不會翻看課本回顧知識要點,僅僅是完成老師布置的習(xí)題任務(wù),學(xué)生學(xué)習(xí)主動性較差,對教師有很強(qiáng)的依賴性。同時,由于高中升學(xué)壓力的影響,學(xué)生很少有空余時間去閱讀一些相關(guān)的課外資料,不能很好地拓展自己的知識體系。而在大學(xué)中,課時相對較少,但教學(xué)信息量多,知識點較深入,因此就要求學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí),課上記筆記,課后進(jìn)行大量相關(guān)書籍或資料的閱讀,這樣學(xué)生才能領(lǐng)會到知識的精髓,才有可能將其運用到以后的學(xué)習(xí)和實踐中;另外,高中的教學(xué)活動都是以教材為依據(jù)的,高中化學(xué)與大學(xué)化學(xué)體系基本相同,但其深度相差較大,高中的教材編寫是以基本概念與理論知識為主要內(nèi)容,基本只涉及基本原理,重點關(guān)注思維能力的訓(xùn)練,常將復(fù)雜的問題進(jìn)行簡化處理,而化學(xué)發(fā)展的客觀規(guī)律和事實講述較少,不能聯(lián)系實際。但大學(xué)化學(xué)不僅關(guān)注最基本的原理、思想、研究方法,更注重學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。在大學(xué)化學(xué)課程中,學(xué)生除了要對化學(xué)的基本概念,化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律以及能量關(guān)系、不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)的異同點等有全面的認(rèn)識了解外,對涉及的化學(xué)實驗基本技能等能夠熟練掌握,并能在實踐中加以利用。③學(xué)生成績評價不夠全面:目前的實驗課程教學(xué)成績主要由實驗預(yù)習(xí)報告、實驗操作和實驗數(shù)據(jù)分析組成。實驗預(yù)習(xí)僅通過預(yù)習(xí)報告評價預(yù)習(xí)的效果,教師很難了解學(xué)生的真實預(yù)習(xí)情況。實驗操作往往是在實驗過程中的表現(xiàn)及產(chǎn)物的外觀等。這種評價方法難以全面地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。因此,很難做到公平公正地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。因此,讓學(xué)生在無機(jī)化學(xué)實驗課程中理解和吸收我們教給他們的知識和實驗技巧是每一個高校教師的職責(zé)。同時,作為高等教育工作的參與者,我們必須要正確認(rèn)識高等教育和基礎(chǔ)教育的差異,尤其是教學(xué)目的的差異。高等教育是以基礎(chǔ)教育為基礎(chǔ)的專業(yè)化教育,主要目的就是培養(yǎng)具有獨立思想和較高創(chuàng)新能力的高級專業(yè)型人才。基于此我們可以從如下三個方面著手探索符合現(xiàn)代教學(xué)要求的教學(xué)方法。

1利用現(xiàn)代的通訊技術(shù),做好高中和大學(xué)的銜接

并努力減少地區(qū)學(xué)生在實驗課程方面的差異首先,我們要對當(dāng)前無機(jī)化學(xué)實驗教材在銜接高中知識結(jié)構(gòu)中存在的問題有明確認(rèn)知,熟悉各個地區(qū)高中化學(xué)教育的內(nèi)容和要求,結(jié)合現(xiàn)有教材的實際情況,探索出適合不同地區(qū)、不同基礎(chǔ)的學(xué)生的普適性教學(xué)方法。基于現(xiàn)代通訊技術(shù)的大學(xué)化學(xué)實驗課前的預(yù)備知識學(xué)習(xí)[4]。在熟悉不同地區(qū)高中化學(xué)教學(xué)情況的基礎(chǔ)上,通過優(yōu)化整合教學(xué)資源,建立大學(xué)化學(xué)實驗課程教學(xué)資源庫(包含與大學(xué)化學(xué)實驗相關(guān)的基礎(chǔ)性知識,相關(guān)的實驗操作示范視頻和拓展材料)。與大學(xué)化學(xué)實驗相關(guān)的基礎(chǔ)性知識包括與課程相關(guān)的預(yù)備知識(可能是不少地區(qū)高中課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容)及無機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容資源;實驗操作示范視頻包括接下來實驗中涉及的操作規(guī)范及高中階段應(yīng)該了解的實驗操作等;拓展材料包括與實驗相關(guān)的現(xiàn)階段的重要科學(xué)進(jìn)展、趣味化學(xué)知識和國家級精品課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站等。這些資源將通過班級微信或QQ群分享給學(xué)生,使學(xué)生在課前了解足夠多的信息。同時,教學(xué)資源庫中的素材在深度和廣度上都有不同層次的區(qū)分,可以滿足不同基礎(chǔ)學(xué)生的需求。相對基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生可以完善基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí),而有一定基礎(chǔ)的同學(xué)可以閱讀稍有難度和拓展性的知識,為以后的科學(xué)創(chuàng)新打下基礎(chǔ)。同時,為了進(jìn)一步了解學(xué)生的學(xué)習(xí)及預(yù)習(xí)情況,我們將建設(shè)在線平臺。可以實時了解每個學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài),包括學(xué)習(xí)時長,學(xué)內(nèi)容等;同時學(xué)生也可以通過留言或在線交流等方式與教師交流討論。這樣教師就能及時解決了學(xué)生在預(yù)習(xí)中所碰到的問題,為后續(xù)進(jìn)入實驗室試驗的順利進(jìn)行打下基礎(chǔ)。同時,我們會根據(jù)學(xué)生在平臺上的課前預(yù)習(xí)情況給學(xué)生打分,并作為學(xué)生最終成績的一部分而計入最終成績。通過這樣的過程可以優(yōu)化教學(xué)體系,也能讓學(xué)生了解更多的前沿科學(xué)知識,豐富學(xué)生的知識體系,有助于培養(yǎng)學(xué)生知識運用能力和創(chuàng)造能力。

2完善實驗內(nèi)容并注重實驗方案的優(yōu)化創(chuàng)新

化學(xué)是一門以實驗為核心的自然學(xué)科,通過基本的實驗鍛煉,讓學(xué)生建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,提高學(xué)生在科學(xué)實驗方面的基本能力和技巧。首先我們通過現(xiàn)代傳媒技術(shù)讓學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對差的學(xué)生得到提高,達(dá)到或基本達(dá)到教學(xué)的要求。同時,無機(jī)化學(xué)實驗作為大一新生首次接觸到的比較系統(tǒng)的實驗鍛煉機(jī)會,也是學(xué)生思維能力形成的關(guān)鍵時期,是培養(yǎng)創(chuàng)新意識的重要階段[5,6]。我們在實驗過程中需要利用多種方法和模式引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新意識的形成。在實驗前我們首先要向?qū)W生介紹相關(guān)的實驗安全知識,實驗室的一些規(guī)章制度。對于基礎(chǔ)化學(xué)實驗,我們應(yīng)介紹實驗中涉及的基本概念,基本規(guī)律和理論。在實驗過程,要求學(xué)生掌握基本的操作規(guī)范,實驗原始數(shù)據(jù)記錄的規(guī)范化;對于在實驗中不按要求(亂加試劑或改變添加試劑的順序)的學(xué)生,要求他們認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象,記錄并分析實驗結(jié)果,加強(qiáng)對實驗現(xiàn)象背后科學(xué)本質(zhì)的了解和學(xué)習(xí);同時,創(chuàng)新是民族進(jìn)步的力量源泉,也是民族發(fā)展的動力和潛在希望,是發(fā)展之基。高等教育是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的搖籃。因此,對于實驗中積極思考,改進(jìn)實驗方案的同學(xué),我們應(yīng)積極鼓勵,哪怕實驗結(jié)果沒有達(dá)到預(yù)期,只要實驗方案可行,且對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行了深入的分析,我們都應(yīng)該給予高分。同時我們也應(yīng)該結(jié)合無機(jī)化學(xué)課程的基本知識結(jié)構(gòu),增加設(shè)計型或研究型實驗的次數(shù),以提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)(包括個人和團(tuán)隊)。例如在學(xué)習(xí)原電池之后,可以讓學(xué)生到實驗室參觀一下燃料電池的制備過程,然后自己做一個蘋果電池等。這樣開放式的試題,會讓學(xué)生從多角度思考問題,跳出固定思維的模式,從而提高學(xué)生創(chuàng)新思維。另外,也可以讓學(xué)生可以根據(jù)實驗結(jié)果的要求自己設(shè)計實驗,鼓勵學(xué)生對觀察到的實驗現(xiàn)象進(jìn)行積極討論,讓學(xué)生獨立挖掘?qū)嶒灛F(xiàn)象背后的根本原因,同時也會促使學(xué)生回顧和歸納總結(jié)所學(xué)的知識要點。通過以上這些措施不僅可以鍛煉學(xué)生主動學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)的基本理論,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,更能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),特別是科學(xué)方法和科學(xué)的思維方式。

3完善實驗教學(xué)評價體系

為了完善實驗教學(xué)評價體系,分模塊考核將得使實驗教學(xué)考核更客觀[7,8]。因此,我們設(shè)計了分模塊的考核方式,其具體的評價體系如表1。

篇5

關(guān)鍵詞: 大學(xué)化學(xué) 課外知識 教學(xué)方法 教學(xué)實踐

大學(xué)化學(xué)課程(一般包括無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)等)是低年級本科生進(jìn)入大學(xué)課堂后最先學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)課,其理論性強(qiáng)、學(xué)習(xí)難度大,在高等學(xué)校的化學(xué)專業(yè)教育中占有舉足輕重的地位。如何提高大學(xué)化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率,是所有相關(guān)教師與教學(xué)管理人員應(yīng)該著重考慮的關(guān)鍵問題之一。

韓愈的《師說》給出了千百年來經(jīng)久不變的教師的經(jīng)典定義:“師者,所以傳道授業(yè)解惑也。”當(dāng)代的高等教育,仍然應(yīng)該遵循這一教學(xué)原則,在對當(dāng)代大學(xué)生進(jìn)行專業(yè)知識的講授和解答的同時,不忘把“傳道”(即道德修養(yǎng)和精神文明教育)放在首要位置,這也符合高等學(xué)校鍛造素質(zhì)教育的根本精神。有人認(rèn)為這方面的教育本來就有年級輔導(dǎo)員、思想政治課教師負(fù)責(zé),化學(xué)專業(yè)任課教師似乎沒必要參與其中而喧賓奪主[1]。的確,專業(yè)課教師若在此方面過多“著墨”有近于“不務(wù)正業(yè)”之嫌;但是如果能夠適度應(yīng)用、合理調(diào)控,則不但可以活躍課堂氣氛、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,還可以達(dá)到“他山之石,可以攻玉”的教學(xué)效果。

一、教師自身文化素質(zhì)的提升

在一定的施教與學(xué)習(xí)階段,也就是師生的交流階段,教師的修養(yǎng)、態(tài)度和氣質(zhì)可以直接影響學(xué)生。盡管大學(xué)生所處的年齡階段是具有一定的獨立性和叛逆性的階段,但教師潛移默化的影響效果實際上是顯著的。為此,教師首先應(yīng)該確立正確的人生觀、人文價值觀,以及社會主義道德觀。所謂“學(xué)高為師,身正為范”,只有教師具有了良好的道德文化素質(zhì)和知識層次,修養(yǎng)成一身正氣,才可以為學(xué)生起到一個積極向上的示范作用。

自然科學(xué)和社會科學(xué)的各個門類所涉及的知識范疇十分廣泛,知識體系也廣博繁雜,要求專業(yè)課教師全面掌握各學(xué)科知識顯然是不現(xiàn)實的,也并非是必要的。但在科學(xué)知識體系中,“一枝獨秀”并非是理想狀態(tài),關(guān)鍵是要求教師有一種培育綜合知識體系的意識,不排斥、不輕視對非專業(yè)學(xué)科知識的掌握。在日常生活和業(yè)余時間里,教師應(yīng)有目的地博覽群書,主動了解和掌握各學(xué)科相關(guān)知識,以服務(wù)于教學(xué)目標(biāo)為中心,從中進(jìn)行篩選和梳理,逐漸整理和積累具有條理性的,與化學(xué)知識相輔相成、互為借鑒的,并且能夠應(yīng)用于課堂教學(xué)的知識網(wǎng)絡(luò),才是根本目的。同時,在這樣一個學(xué)習(xí)過程中,非但是以專業(yè)教學(xué)為目的的知識應(yīng)用體系在不斷完善,教師本身的科學(xué)文化素質(zhì)與道德修養(yǎng)也在無形中獲得了錘煉和提高,達(dá)到了與教學(xué)手段和技巧相得益彰、同步提升的雙重效果。

二、因材施教,有的放矢

化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),在很多環(huán)節(jié)和節(jié)點上是比較抽象和枯燥的,保證學(xué)生的注意力和學(xué)習(xí)興趣,是確保教學(xué)質(zhì)量的一個關(guān)鍵。此時,教師因材施教,即根據(jù)知識內(nèi)容運用教學(xué)方法和技巧,是提高學(xué)生興趣和注意力的重要手段[2]。以化學(xué)知識為中心,與之相關(guān)聯(lián)的知識十分豐富,無論生物、物理、經(jīng)濟(jì)、軍事等理學(xué)知識,還是文學(xué)、歷史、地理等文化知識,都可以合理運用,為化學(xué)教學(xué)提供輔助教學(xué)效果。尤其是一些文化史和科技史上的杰出人物、一些具有積極教育意義的重大事件,均可以從中找到其對化學(xué)專業(yè)知識的楔入點,使其成為“有利有益”的課外知識并適時地引入到課程之中,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、掌控好學(xué)生在課堂上的注意力,從而使教師在對學(xué)生傳授知識的過程中保持主動性,以達(dá)到“有的放矢”。

例如,在講授金屬配合物化學(xué)這一章節(jié)時,與電子自旋狀態(tài)和分子光譜學(xué)密切相關(guān)的Jahn-Teller效應(yīng)是一個知識難點和講授重點,由于比較抽象而不容易引起學(xué)生興趣;但聯(lián)系到此效應(yīng)提出者之一EdwardTeller的另一重要身份——氫彈之父,則可以此將核化學(xué)知識及核武器的軍事研發(fā)簡史順帶講授出來,從而將兩個分布于不同章節(jié)的知識點進(jìn)行有機(jī)整合,以杰出人物和軍事背景為興趣點,增強(qiáng)學(xué)生對這兩個知識環(huán)節(jié)的理解和形象記憶,有效增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。

另外一個比較典型的知識點是熱力學(xué)中“熵”的概念。熵是熱力學(xué)理論中為描述系統(tǒng)的混亂度和自由度而設(shè)定的一個熱力學(xué)函數(shù)。熵本身看不見、摸不著,如果不對它進(jìn)行形象化解釋和概念衍生,學(xué)生就容易將其接受為一個抽象的數(shù)學(xué)符號,使學(xué)生對該知識點的理解和掌握大打折扣。實際上,熱力學(xué)第二定律為我們理解和闡釋“熵”提供了一個廣闊的衍生空間。宏觀上來看,天文學(xué)上的宇宙大爆炸理論就與熵增的絕對性表現(xiàn)出一致性;具體到人類世界,人類的大多數(shù)生產(chǎn)活動與技術(shù)進(jìn)步都是與熵增原理背道而馳的,如高樓大廈的矗立、導(dǎo)彈與核武庫的高能量集成等,如果沒有大自然對于能量的龐大消解和緩釋能力,人類社會早就會面臨“熵減危機(jī)”帶來的災(zāi)難。以此為基礎(chǔ),對于這個知識點學(xué)習(xí)和理解,就可以使學(xué)生更好地理解人與自然和諧相處的重要性,更加明確人類進(jìn)步必須遵循可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

三、以傳道為準(zhǔn)則,以增強(qiáng)教學(xué)效果為目標(biāo)

大學(xué)教育培養(yǎng)的是和諧發(fā)展的高級專門人才,其價值觀念和道德情操應(yīng)建筑在較高的文化素養(yǎng)和文學(xué)修養(yǎng)之上,因此,現(xiàn)代高等教育要求科學(xué)知識與人文知識同步傳授[3]。這就明確了“傳道”(具體即社會主義精神文明教育)是高等教育的戰(zhàn)略目標(biāo),應(yīng)以此為教育準(zhǔn)則。在此指導(dǎo)原則下,具體實踐上還應(yīng)以增強(qiáng)教學(xué)效果為實際目標(biāo),力求戰(zhàn)略與戰(zhàn)術(shù)的統(tǒng)一,使德育與智育兼顧。

例如,在無機(jī)化學(xué)課程的元素性質(zhì)部分,當(dāng)講到同樣的鉻(Cr)元素,需強(qiáng)調(diào)其正六價態(tài)(CrVI)具有高致癌性和其正三價態(tài)(CrIII)具有潛在的抗癌活性時,我引用中國歷史知識,指出同樣一位北宋宰相王珪,其孫女是奸相秦檜之妻、吹枕邊風(fēng)將民族英雄岳飛陷害致死的長舌婦王氏,而其外孫女則是志存高潔、巾幗不讓須眉的詞壇大家李清照,兩者在做人原則和身后留名上可謂是天壤之別。這一歷史典故與元素性質(zhì)的合理對照,在課堂教學(xué)上產(chǎn)生了很好的效果,大大加深了學(xué)生對這一知識點的理解,從課程考核的結(jié)果上也可以明顯反映出來。同時,通過對兩個歷史人物分別遭人唾棄和受人景仰的不同境遇,也為學(xué)生們樹立正確的愛國主義精神和積極向上的價值觀提供了一個典型的事例,比照本宣科的普通德育方式更加有效。

類似的化學(xué)知識衍生環(huán)節(jié)應(yīng)該還有很多,例如溶解度和溶度積的概念可用以闡釋辯證法中“絕對”和“相對”的概念、地理上的三角洲平原及其肥沃土質(zhì)可以作為膠體溶液與電解質(zhì)聚沉知識的典型例證、對于共價鍵和特殊的配位共價鍵的學(xué)習(xí)則可以通過向?qū)W生對比解釋婚姻法中的婚前財產(chǎn)和婚后共同財產(chǎn)的知識而達(dá)到強(qiáng)化理解,等等。我們相信,只要肯于鉆研、善于思考,每一門課程的每一章節(jié)的每一個知識點,都可以找出它的“精彩之處”,為提高課堂教學(xué)質(zhì)量和效率服務(wù)。

四、結(jié)語

總之,在本專業(yè)學(xué)科的教學(xué)過程中,積極、合理地運用專業(yè)之外的學(xué)科知識,是加強(qiáng)教學(xué)效果、提高教學(xué)水平的一個有益手段,這已被諸多教學(xué)實踐所證明[4—5]。這不只是對于化學(xué)學(xué)科而言,在其他學(xué)科的教學(xué)實踐上同樣有積極效果;這不但適用于大學(xué)教學(xué)實踐,相信在中、小學(xué)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)上進(jìn)行運用也將是有益的。在這樣一個日積月累的實踐過程中,不但能夠達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的根本目標(biāo),而且有助于同步培養(yǎng)出更多潛心耕耘于教學(xué)一線的優(yōu)秀教師。

參考文獻(xiàn):

[1]梁永貴.亂花似欲迷人眼 淺草能把春引來——試論課外知識在電子技術(shù)教學(xué)中的作用[J].中國職業(yè)技術(shù)教育,2002:21,61-62.

[2]李志剛,李素麗.在植物生理學(xué)教學(xué)中滲透課外知識提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣[J].大眾科技,2009,9:198.

[3]謝安邦等.高等教育學(xué)(第2版)[M].高等教育出版社,1999:65-68.

篇6

關(guān)鍵詞 ATDE教學(xué)模式 創(chuàng)造性思維 大學(xué)化學(xué) 問卷調(diào)查

ATDE教學(xué)模式又稱“問(Asking)、想(Thinking)、做(Doing)、評(Evaluation)”教學(xué)模式、“愛的”教學(xué)模式。作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效教學(xué)模式,該模式自20世紀(jì)90年代開始在國內(nèi)傳播,但至今在大學(xué)教學(xué)中卻缺少相應(yīng)的研究和重視。當(dāng)前大學(xué)教學(xué)仍普遍采用“重知識輕能力、重結(jié)果輕過程、重求同輕多樣、重傳承輕發(fā)現(xiàn)”的傳統(tǒng)教學(xué)模式,直接影響課程教學(xué)中對學(xué)生創(chuàng)新精神、實踐能力的培養(yǎng)。

筆者自2009年開始在大學(xué)化學(xué)及實驗部分內(nèi)容中實施ATDE教學(xué)模式,取得了良好的教學(xué)效果。為從其應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)存在的問題,總結(jié)經(jīng)驗,克服不足,進(jìn)一步優(yōu)化ATDE教學(xué)模式的實施程序,筆者在2010級應(yīng)用化學(xué)本科班“大學(xué)化學(xué)”及實驗部分內(nèi)容的教學(xué)中繼續(xù)采用了ATDE教學(xué)模式,并就此模式的實施效果和影響因素進(jìn)行了問卷調(diào)查及分析討論。

1.問卷調(diào)查設(shè)計介紹

1.1問卷調(diào)查對象

考慮到小專業(yè)班級學(xué)生基本功扎實,班級人數(shù)少,教學(xué)效果好。在“大學(xué)化學(xué)”理論及實驗教學(xué)過程中,筆者選擇我校A1011班(應(yīng)用化學(xué)本科專業(yè),40名學(xué)生)作為實驗班,進(jìn)行了ATDE教學(xué)模式教學(xué),選擇A1111班(應(yīng)用化學(xué)本科專業(yè),41名學(xué)生)作為對照班,進(jìn)行傳統(tǒng)教學(xué)模式教學(xué)。兩教學(xué)班入學(xué)成績經(jīng)統(tǒng)計學(xué)處理無顯著差異,然后進(jìn)行回顧性問卷調(diào)查。實驗班所用教材、任課教師、授課計劃、教學(xué)學(xué)時、目標(biāo)、進(jìn)度均與對照班相同。不同的是,實驗班ATDE教學(xué)過程由“提出問題(問)、建立假設(shè)(想)、收集資料及論證假設(shè)(做)、評價總結(jié)(評)”4個階段組成,對照班傳統(tǒng)授課過程包括“組織教學(xué)、目標(biāo)展示、講授新課、歸納總結(jié)、課堂反饋”等步驟。

1.2調(diào)查方法

考慮到調(diào)查數(shù)據(jù)的科學(xué)性和嚴(yán)肅性,保證問卷的回收率,采用課堂集中問卷調(diào)查方式。在課前發(fā)放問卷,45min后收取問卷,進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。在文獻(xiàn)研究(創(chuàng)造性思維理論、學(xué)習(xí)論、教學(xué)論、教育測量理論、教育學(xué)、心理學(xué)等)、經(jīng)驗總結(jié)的基礎(chǔ)上圍繞“基本情況、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)評價”這5個方面共設(shè)計了40道調(diào)查問題(單項選擇)和1道附加題(征求意見),調(diào)研問卷見表1及表2。

2.調(diào)查結(jié)果及分析

表1、表2分別給出了在“大學(xué)化學(xué)”理論及實驗課程教學(xué)過程中,學(xué)生對傳統(tǒng)教學(xué)模式及對ATDE教學(xué)模式所持態(tài)度的調(diào)查結(jié)果。對調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計分析討論如下。

2.1教學(xué)模式及滿意度調(diào)查

實施ATDE教學(xué)模式以前,35.6%的同學(xué)對“大學(xué)化學(xué)”理論課不感興趣,12.2%的同學(xué)對化學(xué)實驗課不感興趣,學(xué)生對現(xiàn)行教學(xué)模式滿意率僅占19.5%,61%的同學(xué)希望教師采用啟發(fā)式探究式教學(xué)模式,69.2%的同學(xué)不知道ATDE教學(xué)模式。實施ATDE教學(xué)模式后,87.7%的同學(xué)對該模式感興趣,僅7.3%的學(xué)生認(rèn)為ATDE教學(xué)模式對提高學(xué)習(xí)興趣/成績沒有幫助。

可見,對傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式,學(xué)生普遍興趣不高,滿意率較低,而對ATDE教學(xué)模式又缺乏必要的了解和認(rèn)識。因此,加強(qiáng)ATDE教學(xué)模式的宣傳和應(yīng)用,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生綜合能力,是目前大學(xué)化學(xué)理論及實驗課程教學(xué)改革亟待完成的任務(wù)。

2.2教學(xué)環(huán)節(jié)及學(xué)習(xí)習(xí)慣調(diào)查

傳統(tǒng)的教學(xué)模式中:31.7%的同學(xué)害怕教師提問,不到一半的同學(xué)在課堂積極思考、獨立思考并認(rèn)真完成作業(yè)、對于實驗中的異常現(xiàn)象認(rèn)真評價并分析原因,僅12.2%的同學(xué)踴躍參與課上討論,24.4%的同學(xué)喜歡與別人討論問題,56.1%的同學(xué)對實驗報告批閱意見或成績認(rèn)真思考,61%的同學(xué)認(rèn)為課堂當(dāng)堂練習(xí)對學(xué)習(xí)收獲最大,實驗過程中80.5%的同學(xué)會認(rèn)真思考、規(guī)范操作實施。

統(tǒng)計結(jié)果表明,傳統(tǒng)教學(xué)模式對規(guī)范學(xué)生實驗基本操作具有較好的效果,但在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、發(fā)現(xiàn)并提出問題的能力、獨立思考能力等方面存在嚴(yán)重缺陷。學(xué)生參與教學(xué)過程的積極性不高,對教學(xué)評價缺乏正確認(rèn)識,被動接受知識或評價。此外,一半以上的同學(xué)認(rèn)為課堂練習(xí)很重要。可見,強(qiáng)化“問、想、做、評”4個環(huán)節(jié),實施ATDE教學(xué)模式十分迫切和必要。

2.3學(xué)習(xí)評價調(diào)查

調(diào)查表明,學(xué)生對“大學(xué)化學(xué)”理論及實驗課成績評價方式滿意率分別僅占24.4%、29.2%,51.2%的同學(xué)認(rèn)為現(xiàn)行評價體系存在的主要問題是僅注重知識點、忽略素養(yǎng),60.5%的同學(xué)認(rèn)為大學(xué)化學(xué)理論及實驗課程培養(yǎng)的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生包括知識、素養(yǎng)及操作能力的綜合能力,41.5%的同學(xué)承認(rèn)缺乏創(chuàng)新精神,39%的同學(xué)承認(rèn)缺乏提出和分析問題能力。這是因為傳統(tǒng)的實驗考核方式以教師批改學(xué)生的實驗報告為主,忽略或不重視對學(xué)生實際操作過程的規(guī)范性、創(chuàng)造性思維和科學(xué)素養(yǎng)的考查,“重結(jié)果輕過程,重知識輕素養(yǎng)”,使得部分學(xué)生對實驗草率應(yīng)付,且不能真實反映學(xué)生實驗水平。理論課成績評價僅注重平時作業(yè)、考勤及考試成績,缺乏對學(xué)生參與過程和能力(如合作學(xué)習(xí)能力、信息查詢能力、創(chuàng)新思維能力等)的考查。傳統(tǒng)教學(xué)模式中成績評價方法缺乏對學(xué)生“知識、能力、素養(yǎng)”的綜合考查,不利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題、創(chuàng)造新思考和解決問題的能力。

實驗班絕大多數(shù)的同學(xué)認(rèn)為:ATDE教學(xué)模式對提高學(xué)生自信心、獨立思考問題能力、合作/交流能力、創(chuàng)造性思維能力、科學(xué)探究能力、文獻(xiàn)檢索與信息整理能力、表達(dá)能力(口頭表達(dá)和書面表達(dá))、自主學(xué)習(xí)能力具有顯著效果,有利于培養(yǎng)學(xué)生C3H3素養(yǎng),形成和諧的師生關(guān)系。并充分認(rèn)可ATDE教學(xué)模式中“教師+小組+學(xué)生本人”及注重“知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展”的多元評價體系。可見,ATDE教學(xué)模式在提升學(xué)生自信心、培養(yǎng)學(xué)生問題意識和能力、養(yǎng)成獨立思考習(xí)慣、構(gòu)建和諧的教學(xué)氛圍、凸顯學(xué)生主體地位、強(qiáng)化積極參與意識等方面均具有十分重要的意義。

2.4ATDE教學(xué)模式實施效果影響因素調(diào)查

針對ATDE教學(xué)模式中存在的問題:課時方面,48.8%的同學(xué)認(rèn)為是課時太少;師資方面:41.5%同學(xué)認(rèn)為是教師綜合教學(xué)、科研能力不夠;學(xué)生方面,43.9%的同學(xué)認(rèn)為主要問題是知識基礎(chǔ)不夠,61%的同學(xué)認(rèn)為ATDE教學(xué)模式最適宜用于綜合性設(shè)計性實驗的教學(xué)過程。統(tǒng)計結(jié)果說明師資素質(zhì)、教學(xué)課時及內(nèi)容、學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)是影響ATDE教學(xué)模式實施效果的重要因素。

3.“ATDE”教學(xué)模式的建議

通過問卷調(diào)查及個別訪談的結(jié)果,說明“ATDE”教學(xué)模式順應(yīng)素質(zhì)教育的具體目標(biāo)及要求,關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和經(jīng)驗,注重營造和諧、民主、合作、創(chuàng)新、寬容、活潑的學(xué)習(xí)氛圍,精選開放性的教學(xué)內(nèi)容,注重終身學(xué)習(xí)必備的基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)和技能培養(yǎng),有助于學(xué)生形成積極主動的學(xué)習(xí)態(tài)度,有助于培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息、獲取新知識、分析和解決問題以及交流與合作的能力。

當(dāng)然,在具體實施ATDE教學(xué)模式過程中也存在一些不足,結(jié)合問卷調(diào)查及訪談反饋信息的統(tǒng)計分析,提出相關(guān)的建議如下。

3.1要加大宣傳力度,積極推廣和實施ATDE教學(xué)模式

雖然ATDE教學(xué)模式在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維等方面具有顯著的教學(xué)效果,但受領(lǐng)導(dǎo)重視程度不夠、課時不足、教學(xué)評價的功利性和短視性以及教師專業(yè)水平不高等實際問題的困擾,不少師生對ATDE教學(xué)模式在大學(xué)化學(xué)理論及實驗課堂上的使用及大面積推廣的做法持懷疑的態(tài)度。這說明師生對ATDE教學(xué)模式的不理解或畏懼心理,尤其是很多師生對ATDE教學(xué)模式的目的不明確,產(chǎn)生了某些消極應(yīng)對的情緒。這就要求加大宣傳力度,讓廣大師生了解ATDE教學(xué)模式的主要特征含義,對學(xué)生今后發(fā)展的作用,明確ATDE教學(xué)模式的適用范圍和目的,逐漸接納和積極應(yīng)用ATDE教學(xué)模式。在教學(xué)實踐中,要隨時收集師生對ATDE教學(xué)模式的意見,通過分析研究不斷總結(jié)、完善。

3.2合理設(shè)定ATDE教學(xué)模式的教學(xué)目標(biāo),豐富教學(xué)內(nèi)容和手段

在傳統(tǒng)教學(xué)模式“三基(基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識、基本技能”目標(biāo)的基礎(chǔ)上,ATDE教學(xué)模式更加注重學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),強(qiáng)調(diào)知識、能力與素質(zhì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展。具體對每一堂課程因教學(xué)內(nèi)容性質(zhì)不同,不要盲目追求面面俱到,而應(yīng)依據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容有所側(cè)重。如基本操作實驗中,可以偏重學(xué)生“三基”及C3H3素養(yǎng)的培養(yǎng),綜合性、設(shè)計性實驗中則應(yīng)注重學(xué)生信息獲取能力、合作意識和創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。在教學(xué)內(nèi)容處理上,重要的不在理論推導(dǎo)、基礎(chǔ)知識或技能的介紹,而是創(chuàng)設(shè)情境,設(shè)疑、提問,然后結(jié)合學(xué)生已有的知識技能基礎(chǔ),啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生積極思考問題,提供參考信息或傳授相關(guān)技能,讓學(xué)生自主探究并獲取正確的數(shù)據(jù)或結(jié)論。

為了消除學(xué)生對“大學(xué)化學(xué)”的畏難情緒,讓他們充分體會生動、有趣和實用的學(xué)習(xí)過程,除了要精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容外,恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和手段也非常重要。要注意綜合運用課堂教學(xué)、實踐教學(xué)、參觀考察、專題報告等多種形式加強(qiáng)“大學(xué)化學(xué)”理論及實驗課程教學(xué)。要利用先進(jìn)的教學(xué)手段,充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的作用。利用生動、形象的視頻教學(xué)激發(fā)學(xué)生的興趣。依據(jù)“組內(nèi)異質(zhì),組間同質(zhì)”的分組原則開展小組合作制學(xué)習(xí),提倡學(xué)生參與合作、師生互動。

3.4必須改變教師的教學(xué)觀念和指導(dǎo)方式

傳統(tǒng)教學(xué)模式下,教師習(xí)慣了對概念的講述、原理的闡發(fā)、知識的羅列、嚴(yán)密的推導(dǎo)和精確的測量,可以簡單地概括為“嚴(yán)謹(jǐn)有余,張力不足”。課堂上教師“一言堂”現(xiàn)象普遍存在,教學(xué)氛圍沉悶壓抑,尤其不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和思維能力的培養(yǎng)。為充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,任課教師必須轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,不斷擴(kuò)大自己的知識面,不斷培養(yǎng)自己的發(fā)散性思維能力,力爭做到文理通達(dá),使自己在教學(xué)過程中“活力四射”。

ATDE教學(xué)模式要求教師更多的是知識的引導(dǎo)者、引領(lǐng)者,學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體,教師要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的“閃光點”,質(zhì)疑設(shè)問,并給學(xué)生留出更多思考的時間、空間,鼓勵學(xué)生大膽提出不同的見解,創(chuàng)造“有容乃大”的學(xué)習(xí)環(huán)境。教師更多的應(yīng)該是“放”,讓學(xué)生去探究,去思考、解決問題,在適當(dāng)?shù)臅r候給他們合理的建議。教師及時地發(fā)現(xiàn)、挖掘和肯定學(xué)生“閃光點”,不僅可以使課堂更加生動,而且有助于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及信心,讓師生問有更多的互動,有助于培養(yǎng)學(xué)生的想象力和發(fā)散思維,能更好地培養(yǎng)學(xué)生自主獲取并應(yīng)用知識的能力,達(dá)到更好的教學(xué)效果。

4.結(jié)束語

篇7

以化工原理為代表的化工原理系列課程是化學(xué)工程與工藝專業(yè)本科生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課中最重要的課程,起著由“理”及“工”承上啟下的橋梁作用,其教學(xué)目的就是培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識分析和解決化工單元操作中實際工程問題的能力。化工原理系列課程包括:理論課、實驗課、生產(chǎn)或仿真實習(xí)和課程設(shè)計四個環(huán)節(jié)。其中化工單元操作過程設(shè)計方法、操作原理及其計算是理論課程教學(xué)的重要內(nèi)容,而迅速準(zhǔn)確地進(jìn)行工程計算是課程設(shè)計的基礎(chǔ),所以組織好化工原理理論課程教學(xué)是落實化工原理整體教學(xué)的關(guān)鍵。目前,化工原理主要授課內(nèi)容:流體流動、流體輸送機(jī)械、非均相物系的分離和固體流態(tài)化、傳熱、精餾、吸收、萃取、干燥等單元的基本概念、原理和工程計算方法,而通用過程模擬軟件中幾乎包括所有常見的化工單元基本模塊,在講課過程中,教師可以在講授基本原理后,使用軟件中的相關(guān)計算模塊對其工作特性進(jìn)行模擬展示。

東南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院肖國民、李浩揚(yáng)[3]等,利用Fluent、Aspenplus軟件應(yīng)用于講授和解決“三傳”問題。其中利用Fluent軟件,對固定床反應(yīng)器進(jìn)行動量模擬,結(jié)合反應(yīng)動力學(xué)模型和對流傳熱模型等,研究反應(yīng)器內(nèi)一氧化碳與硝酸二乙酯偶聯(lián)反應(yīng),從而獲得反應(yīng)器內(nèi)速度、溫度和各物質(zhì)濃度的分布情況,模擬結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)吻合良好。這一過程給學(xué)生清晰的展示了:不僅固定床反應(yīng)器內(nèi)部的“三傳”均和反應(yīng)的進(jìn)行程度相輔相成,而且若想準(zhǔn)確計算、設(shè)計或優(yōu)化一個單元操作過程,實驗情況與計算模擬必須相互反饋,相得益彰。利用Aspenplus軟件對二苯基甲烷二異氰酸酯換熱器進(jìn)行設(shè)計和工程開發(fā),與傳統(tǒng)的換熱器設(shè)計計算方法相比,結(jié)果具有可靠性高、計算用時少、繪圖快、和各專業(yè)集成效應(yīng)強(qiáng)等優(yōu)勢。通過對甲醇—水精餾過程模擬,說明該軟件可用于質(zhì)量傳遞方面的計算。教學(xué)實踐證明,該方法不僅可以全面反映塔內(nèi)物料組成、質(zhì)量分布狀況等工藝計算結(jié)果,而且還可通過系統(tǒng)內(nèi)置板式塔或填料塔的各種塔內(nèi)件參數(shù),得到塔結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計,另外學(xué)生還可以通過改變模擬計算條件,綜合考察各因素對分離效果的影響,便于教學(xué)。

中國石油大學(xué)(華東)化學(xué)工程學(xué)院劉相、王蘭娟[16]利用軟件:Mathcad、Aspenplus和AutoCAD與傳統(tǒng)的課程設(shè)計相結(jié)合的教學(xué)方式,簡化繁瑣的計算過程,強(qiáng)化學(xué)生的工程意識和制圖規(guī)范,使化工原理課程設(shè)計逐步走入規(guī)范化軌道。中國石油大學(xué)(華東)化學(xué)工程學(xué)院孫蘭義,張月明[17,18]等,選擇烯烴分離裝置作為研究對象應(yīng)用于化工原理課程設(shè)計教學(xué)之中,利用Aspenplus、ProII獲得了最佳回流比、理論板數(shù)等重要數(shù)據(jù),計算機(jī)教學(xué)的引入為化工原理課程設(shè)計教學(xué)注入了新的活力。江蘇技術(shù)師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院張春勇,鄭純智[19]等利用Aspenplus軟件在流體流動和輸送機(jī)械、傳熱、精餾、吸收與脫吸中應(yīng)用,在教學(xué)過程中使學(xué)生看到的都是工程實例,充分踐行了理論聯(lián)系實際這一教學(xué)原則。嘉興學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院韋曉燕,譚軍[20]等,山東科技大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院張治山、高軍[21]等將Aspenplus過程模擬系統(tǒng)有目、有步驟地應(yīng)用于化工原理系列課程教學(xué),通過單元模型操作型問題、實際案例分析和課程設(shè)計三個階段的訓(xùn)練,使學(xué)生加深對化工單元設(shè)計的理解,達(dá)到培養(yǎng)“知識”+“能力”型人才的目的。另外,北京石油化工學(xué)院化學(xué)工程系葛明蘭,李翠清[22]等和安陽大學(xué)化工系李安林,張換平[23]等將ChemCAD軟件應(yīng)用與化工課程設(shè)計和簡捷精餾模型,青海大學(xué)化工學(xué)院李曉昆,張宏[24]等將ECSS軟件應(yīng)用在板式精餾塔工藝計算中。華南理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院鄭秀玉,李瓊[25]還將過程模擬系統(tǒng)應(yīng)用于化工仿真實習(xí)教學(xué)的改革與實踐當(dāng)中,取得了寶貴的教學(xué)經(jīng)驗。實際工程問題的解決方案通常是多方面因素綜合,且呈非線性關(guān)系作用的結(jié)果,解答需要經(jīng)過多次運算與討論分析。如操作型計算,盡管與設(shè)計型應(yīng)用的原理是一樣的,但是因為思考問題的角度不同,使得此類問題復(fù)雜、靈活,綜合條件的選擇計算不是一次完成,而是需要多次試算,反復(fù)迭代,加之公式復(fù)雜,計算步驟繁多,計算量很大。模擬軟件的應(yīng)用是解決這類問題行之有效的捷徑,既幫助學(xué)生加深了對各化工單元的認(rèn)識與理解,又培養(yǎng)了他們解決實際工程問題的能力。

2在化學(xué)反應(yīng)工程、分離工程教學(xué)中的應(yīng)用

化學(xué)反應(yīng)工程和化工分離工程皆為化學(xué)工程與工藝專業(yè)本科生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。其主要研究內(nèi)容的共性為過程開發(fā)、工藝設(shè)計以及實際生產(chǎn)操作過程中遇到的工程問題。在化工生產(chǎn)過程中,化學(xué)反應(yīng)是生產(chǎn)的核心,而分離過程則是其前的原料凈化和其后的產(chǎn)品精制,一般來說分離裝置的費用占總投資的70%以上。過程模擬系統(tǒng)中,基本上包含了教學(xué)過程中所包含的各式反應(yīng)器模型,另外系統(tǒng)還集成了用戶自定義模塊,用戶可根據(jù)實際需求二次開發(fā)反應(yīng)器模塊子程序。而對于化工分離過程的模擬無論是從可模擬介質(zhì)的種類和塔器的形式上,還是從模擬結(jié)果的精度上,都堪稱化工模擬技術(shù)發(fā)展的代表。如:在AspenPlus中用于模擬所有類型的多級汽-液、液-液平衡為例,其計算分為簡捷、嚴(yán)格法兩種。簡捷法計算單元模塊庫有三類:簡捷法精餾設(shè)計、簡捷法精餾核算和石油簡捷蒸餾。

嚴(yán)格法計算單元模塊庫有六類:嚴(yán)格精餾、復(fù)雜塔嚴(yán)格精餾、石油嚴(yán)格蒸餾、基于質(zhì)量傳遞速率蒸餾、嚴(yán)格間歇蒸餾和嚴(yán)格液-液萃取,每一類單元模塊庫中又有多個以進(jìn)料、加熱器(冷凝器)和側(cè)線物流等不同組合形式,如:嚴(yán)格精餾不僅可用于兩相(汽-液)計算,還可用于三相(汽-液-液)計算,即可模擬:普通蒸餾、吸收、再沸吸收、萃取、再沸萃取、抽提、共沸精餾、平衡和反應(yīng)比例控制蒸餾等工藝過程,而石油嚴(yán)格蒸餾庫中就有近50種形式可選,所以過程模擬系統(tǒng)不僅可以滿足化工分離工程課程主要內(nèi)容的需要,而且對其后繼石化、煉化等工藝課程,也有較大的幫助。天津科技大學(xué)王彥飛,朱亮等采用教學(xué)內(nèi)容與AspenPlus軟件相結(jié)合以提高教學(xué)質(zhì)量,討論環(huán)氧丙烷水解絕熱連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器模型的多解性,在課堂上非常快速直觀的讓學(xué)生清楚了解多定態(tài)現(xiàn)象以及產(chǎn)生的原因,有助于學(xué)生對反應(yīng)過程的理解,并通過軟件使用可以回答,“如果改變某些條件,那么對于結(jié)果有哪些影響?”這樣的問題。南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工系戴斌,徐宏利用化工過程模擬系統(tǒng)ChemCAD二次開發(fā)工具,在SO2轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的工藝設(shè)計上,通過使用VBA語言編程,實現(xiàn)有復(fù)雜反應(yīng)動力學(xué)方程的反應(yīng)器工藝設(shè)計。變換不同的SO2轉(zhuǎn)化工藝條件,計算得到與之對應(yīng)的反應(yīng)器體積,從而為裝置技改、去瓶頸和優(yōu)化提供依據(jù)。上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院吳錫慧,郁平等對化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)改革和實踐,在實驗中引入AspenPlus軟件強(qiáng)化計算機(jī)應(yīng)用,提高了學(xué)生們的設(shè)計和綜合分析能力。該軟件也正被學(xué)生用在大學(xué)生化工設(shè)計競賽、畢業(yè)設(shè)計和科技創(chuàng)新等環(huán)節(jié)。

天津大學(xué)化工學(xué)院李士雨,齊向娟給出了應(yīng)用ChemCAD模擬軟件更新分離過程教學(xué)內(nèi)容的初步方案包括:分離過程熱力學(xué)、自由度分析的原理和方法、單級平衡和多級平衡模擬計算等。得出:無論從國內(nèi)外化工分離過程教學(xué)內(nèi)容的更新趨勢上看,還是從工業(yè)界對分離過程教學(xué)內(nèi)容需求的變化上看,在分離過程教學(xué)內(nèi)容中增加計算機(jī)模擬分析方法是大勢所趨。華東理工大學(xué)化工學(xué)院李偉,朱家文等采用模擬軟件ProII在化工分離習(xí)題課上,同時改變熱力學(xué)方法、閃蒸條件、壓力等,完成不同條件下的多種閃蒸計算。進(jìn)行丙烯精制塔精確計算可對塔操作參數(shù)進(jìn)行多方案計算和比較,實現(xiàn)整體優(yōu)化;通過調(diào)節(jié)操作參數(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品的純度和塔的能耗比較,在其之間建立量化概念,這對于思考許多分離基本問題是十分有益的。江蘇石油化工學(xué)院朱建軍、林西平等利用AspenPlus軟件對醋酸與乙醇催化反應(yīng)精餾塔進(jìn)行模擬,回流比、進(jìn)料組成、進(jìn)料位置等對醋酸與乙醇收率的影響進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:運用AspenPlus軟件可以有效、快捷、方便地模擬脂化反應(yīng)精餾過程,結(jié)果可靠,精度高。江漢大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院吳宇瓊將AspenPlus軟件引入分離工程課程及實驗教學(xué)中。通過演示軟件操作錄像、學(xué)習(xí)模擬經(jīng)典實例等方法,使學(xué)生迅速掌握并使用軟件,借此求解泡、露點及塔板數(shù)等。

廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院秦祖贈,葛利等利用ProII對膨脹器的氣體加工裝置進(jìn)行模擬,福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院盧澤湘,范立維等利用AspenPlus對甲基叔丁基醚(MTBE)的催化反應(yīng)精餾工藝進(jìn)行模擬,并進(jìn)行教學(xué)演示和講解。著重在混合物熱力學(xué)性質(zhì)的計算、多組分平衡分離過程計算上,真正做到了“嚴(yán)格計算”。同時指出軟件對化工熱力學(xué)、化工設(shè)計等課程的學(xué)習(xí)也會有較大的幫助,連續(xù)三年化工專業(yè)本科生對過程模擬系統(tǒng)的學(xué)習(xí)興趣調(diào)查中“,學(xué)習(xí)興趣強(qiáng)烈”的分別占到總?cè)藬?shù):72.8%、83.2%、86.8%。將過程模擬系統(tǒng)應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué),避免了大量計算公式推導(dǎo)、復(fù)雜數(shù)值計算等問題,可以在少用課時的情況下,盡量全面地展示化學(xué)反應(yīng)工程的核心內(nèi)容。多組分多平衡級分離的嚴(yán)格計算,是設(shè)計分離設(shè)備和優(yōu)化操作過程的必要計算手段,也是化工分離工程教學(xué)的主要內(nèi)容。使用過程模擬系統(tǒng),在進(jìn)行MESH方程推導(dǎo)及基本算法介紹的同時,使得塔的精確計算和將熱力學(xué)中相對獨立的知識運用到具體的分離過程中,解決其工程實際問題成為可能,并且可以對塔的操作參數(shù)、分離要求和設(shè)備投資、運行費用等問題進(jìn)行分析計算,極大地提高了學(xué)習(xí)的深度與廣度,使學(xué)生更加主動積極,綜合分析和解決實際工程問題的能力明顯提高。

3結(jié)語

篇8

化工原理系列課程包括:理論課、實驗課、生產(chǎn)或仿真實習(xí)和課程設(shè)計四個環(huán)節(jié)。其中化工單元操作過程設(shè)計方法、操作原理及其計算是理論課程教學(xué)的重要內(nèi)容,而迅速準(zhǔn)確地進(jìn)行工程計算是課程設(shè)計的基礎(chǔ),所以組織好化工原理理論課程教學(xué)是落實化工原理整體教學(xué)的關(guān)鍵。目前,化工原理主要授課內(nèi)容:流體流動、流體輸送機(jī)械、非均相物系的分離和固體流態(tài)化、傳熱、精餾、吸收、萃取、干燥等單元的基本概念、原理和工程計算方法,而通用過程模擬軟件中幾乎包括所有常見的化工單元基本模塊,在講課過程中,教師可以在講授基本原理后,使用軟件中的相關(guān)計算模塊對其工作特性進(jìn)行模擬展示。東南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院肖國民、李浩揚(yáng)等,利用Fluent、Aspenplus軟件應(yīng)用于講授和解決“三傳”問題。其中利用Fluent軟件,對固定床反應(yīng)器進(jìn)行動量模擬,結(jié)合反應(yīng)動力學(xué)模型和對流傳熱模型等,研究反應(yīng)器內(nèi)一氧化碳與硝酸二乙酯偶聯(lián)反應(yīng),從而獲得反應(yīng)器內(nèi)速度、溫度和各物質(zhì)濃度的分布情況,模擬結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)吻合良好。這一過程給學(xué)生清晰的展示了:不僅固定床反應(yīng)器內(nèi)部的“三傳”均和反應(yīng)的進(jìn)行程度相輔相成,而且若想準(zhǔn)確計算、設(shè)計或優(yōu)化一個單元操作過程,實驗情況與計算模擬必須相互反饋,相得益彰。利用Aspenplus軟件對二苯基甲烷二異氰酸酯換熱器進(jìn)行設(shè)計和工程開發(fā),與傳統(tǒng)的換熱器設(shè)計計算方法相比,結(jié)果具有可靠性高、計算用時少、繪圖快、和各專業(yè)集成效應(yīng)強(qiáng)等優(yōu)勢。通過對甲醇—水精餾過程模擬,說明該軟件可用于質(zhì)量傳遞方面的計算。教學(xué)實踐證明,該方法不僅可以全面反映塔內(nèi)物料組成、質(zhì)量分布狀況等工藝計算結(jié)果,而且還可通過系統(tǒng)內(nèi)置板式塔或填料塔的各種塔內(nèi)件參數(shù),得到塔結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計,另外學(xué)生還可以通過改變模擬計算條件,綜合考察各因素對分離效果的影響,便于教學(xué)。中國石油大學(xué)(華東)化學(xué)工程學(xué)院劉相、王蘭娟利用軟件:Mathcad、Aspenplus和AutoCAD與傳統(tǒng)的課程設(shè)計相結(jié)合的教學(xué)方式,簡化繁瑣的計算過程,強(qiáng)化學(xué)生的工程意識和制圖規(guī)范,使化工原理課程設(shè)計逐步走入規(guī)范化軌道。中國石油大學(xué)(華東)化學(xué)工程學(xué)院孫蘭義,張月明等,選擇烯烴分離裝置作為研究對象應(yīng)用于化工原理課程設(shè)計教學(xué)之中,利用Aspenplus、ProII獲得了最佳回流比、理論板數(shù)等重要數(shù)據(jù),計算機(jī)教學(xué)的引入為化工原理課程設(shè)計教學(xué)注入了新的活力。江蘇技術(shù)師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院張春勇,鄭純智等利用Aspenplus軟件在流體流動和輸送機(jī)械、傳熱、精餾、吸收與脫吸中應(yīng)用,在教學(xué)過程中使學(xué)生看到的都是工程實例,充分踐行了理論聯(lián)系實際這一教學(xué)原則。嘉興學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院韋曉燕,譚軍等,山東科技大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院張治山、高軍[21]等將Aspenplus過程模擬系統(tǒng)有目、有步驟地應(yīng)用于化工原理系列課程教學(xué),通過單元模型操作型問題、實際案例分析和課程設(shè)計三個階段的訓(xùn)練,使學(xué)生加深對化工單元設(shè)計的理解,達(dá)到培養(yǎng)“知識”+“能力”型人才的目的。另外,北京石油化工學(xué)院化學(xué)工程系葛明蘭,李翠清等和安陽大學(xué)化工系李安林,張換平等將ChemCAD軟件應(yīng)用與化工課程設(shè)計和簡捷精餾模型,青海大學(xué)化工學(xué)院李曉昆,張宏等將ECSS軟件應(yīng)用在板式精餾塔工藝計算中。華南理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院鄭秀玉,李瓊還將過程模擬系統(tǒng)應(yīng)用于化工仿真實習(xí)教學(xué)的改革與實踐當(dāng)中,取得了寶貴的教學(xué)經(jīng)驗。實際工程問題的解決方案通常是多方面因素綜合,且呈非線性關(guān)系作用的結(jié)果,解答需要經(jīng)過多次運算與討論分析。如操作型計算,盡管與設(shè)計型應(yīng)用的原理是一樣的,但是因為思考問題的角度不同,使得此類問題復(fù)雜、靈活,綜合條件的選擇計算不是一次完成,而是需要多次試算,反復(fù)迭代,加之公式復(fù)雜,計算步驟繁多,計算量很大。模擬軟件的應(yīng)用是解決這類問題行之有效的捷徑,既幫助學(xué)生加深了對各化工單元的認(rèn)識與理解,又培養(yǎng)了他們解決實際工程問題的能力。

2在化學(xué)反應(yīng)工程、分離工程教學(xué)中的應(yīng)用

化學(xué)反應(yīng)工程和化工分離工程皆為化學(xué)工程與工藝專業(yè)本科生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。其主要研究內(nèi)容的共性為過程開發(fā)、工藝設(shè)計以及實際生產(chǎn)操作過程中遇到的工程問題。在化工生產(chǎn)過程中,化學(xué)反應(yīng)是生產(chǎn)的核心,而分離過程則是其前的原料凈化和其后的產(chǎn)品精制,一般來說分離裝置的費用占總投資的70%以上。過程模擬系統(tǒng)中,基本上包含了教學(xué)過程中所包含的各式反應(yīng)器模型,另外系統(tǒng)還集成了用戶自定義模塊,用戶可根據(jù)實際需求二次開發(fā)反應(yīng)器模塊子程序。而對于化工分離過程的模擬無論是從可模擬介質(zhì)的種類和塔器的形式上,還是從模擬結(jié)果的精度上,都堪稱化工模擬技術(shù)發(fā)展的代表。如:在AspenPlus中用于模擬所有類型的多級汽-液、液-液平衡為例,其計算分為簡捷、嚴(yán)格法兩種。簡捷法計算單元模塊庫有三類:簡捷法精餾設(shè)計、簡捷法精餾核算和石油簡捷蒸餾。嚴(yán)格法計算單元模塊庫有六類:嚴(yán)格精餾、復(fù)雜塔嚴(yán)格精餾、石油嚴(yán)格蒸餾、基于質(zhì)量傳遞速率蒸餾、嚴(yán)格間歇蒸餾和嚴(yán)格液-液萃取,每一類單元模塊庫中又有多個以進(jìn)料、加熱器(冷凝器)和側(cè)線物流等不同組合形式,如:嚴(yán)格精餾不僅可用于兩相(汽-液)計算,還可用于三相(汽-液-液)計算,即可模擬:普通蒸餾、吸收、再沸吸收、萃取、再沸萃取、抽提、共沸精餾、平衡和反應(yīng)比例控制蒸餾等工藝過程,而石油嚴(yán)格蒸餾庫中就有近50種形式可選,所以過程模擬系統(tǒng)不僅可以滿足化工分離工程課程主要內(nèi)容的需要,而且對其后繼石化、煉化等工藝課程,也有較大的幫助。天津科技大學(xué)王彥飛,朱亮等采用教學(xué)內(nèi)容與AspenPlus軟件相結(jié)合以提高教學(xué)質(zhì)量,討論環(huán)氧丙烷水解絕熱連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器模型的多解性,在課堂上非常快速直觀的讓學(xué)生清楚了解多定態(tài)現(xiàn)象以及產(chǎn)生的原因,有助于學(xué)生對反應(yīng)過程的理解,并通過軟件使用可以回答,“如果改變某些條件,那么對于結(jié)果有哪些影響?”這樣的問題。南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工系戴斌,徐宏利用化工過程模擬系統(tǒng)ChemCAD二次開發(fā)工具,在SO2轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的工藝設(shè)計上,通過使用VBA語言編程,實現(xiàn)有復(fù)雜反應(yīng)動力學(xué)方程的反應(yīng)器工藝設(shè)計。變換不同的SO2轉(zhuǎn)化工藝條件,計算得到與之對應(yīng)的反應(yīng)器體積,從而為裝置技改、去瓶頸和優(yōu)化提供依據(jù)。上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院吳錫慧,郁平等對化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)改革和實踐,在實驗中引入AspenPlus軟件強(qiáng)化計算機(jī)應(yīng)用,提高了學(xué)生們的設(shè)計和綜合分析能力。該軟件也正被學(xué)生用在大學(xué)生化工設(shè)計競賽、畢業(yè)設(shè)計和科技創(chuàng)新等環(huán)節(jié)。天津大學(xué)化工學(xué)院李士雨,齊向娟給出了應(yīng)用ChemCAD模擬軟件更新分離過程教學(xué)內(nèi)容的初步方案包括:分離過程熱力學(xué)、自由度分析的原理和方法、單級平衡和多級平衡模擬計算等。得出:無論從國內(nèi)外化工分離過程教學(xué)內(nèi)容的更新趨勢上看,還是從工業(yè)界對分離過程教學(xué)內(nèi)容需求的變化上看,在分離過程教學(xué)內(nèi)容中增加計算機(jī)模擬分析方法是大勢所趨。華東理工大學(xué)化工學(xué)院李偉,朱家文等采用模擬軟件ProII在化工分離習(xí)題課上,同時改變熱力學(xué)方法、閃蒸條件、壓力等,完成不同條件下的多種閃蒸計算。進(jìn)行丙烯精制塔精確計算可對塔操作參數(shù)進(jìn)行多方案計算和比較,實現(xiàn)整體優(yōu)化;通過調(diào)節(jié)操作參數(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品的純度和塔的能耗比較,在其之間建立量化概念,這對于思考許多分離基本問題是十分有益的。江蘇石油化工學(xué)院朱建軍、林西平等利用AspenPlus軟件對醋酸與乙醇催化反應(yīng)精餾塔進(jìn)行模擬,回流比、進(jìn)料組成、進(jìn)料位置等對醋酸與乙醇收率的影響進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:運用AspenPlus軟件可以有效、快捷、方便地模擬脂化反應(yīng)精餾過程,結(jié)果可靠,精度高。江漢大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院吳宇瓊將AspenPlus軟件引入分離工程課程及實驗教學(xué)中。通過演示軟件操作錄像、學(xué)習(xí)模擬經(jīng)典實例等方法,使學(xué)生迅速掌握并使用軟件,借此求解泡、露點及塔板數(shù)等。廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院秦祖贈,葛利等利用ProII對膨脹器的氣體加工裝置進(jìn)行模擬,福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院盧澤湘,范立維等利用AspenPlus對甲基叔丁基醚(MTBE)的催化反應(yīng)精餾工藝進(jìn)行模擬,并進(jìn)行教學(xué)演示和講解。著重在混合物熱力學(xué)性質(zhì)的計算、多組分平衡分離過程計算上,真正做到了“嚴(yán)格計算”。同時指出軟件對化工熱力學(xué)、化工設(shè)計等課程的學(xué)習(xí)也會有較大的幫助,連續(xù)三年化工專業(yè)本科生對過程模擬系統(tǒng)的學(xué)習(xí)興趣調(diào)查中“,學(xué)習(xí)興趣強(qiáng)烈”的分別占到總?cè)藬?shù):72.8%、83.2%、86.8%。將過程模擬系統(tǒng)應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué),避免了大量計算公式推導(dǎo)、復(fù)雜數(shù)值計算等問題,可以在少用課時的情況下,盡量全面地展示化學(xué)反應(yīng)工程的核心內(nèi)容。多組分多平衡級分離的嚴(yán)格計算,是設(shè)計分離設(shè)備和優(yōu)化操作過程的必要計算手段,也是化工分離工程教學(xué)的主要內(nèi)容。使用過程模擬系統(tǒng),在進(jìn)行MESH方程推導(dǎo)及基本算法介紹的同時,使得塔的精確計算和將熱力學(xué)中相對獨立的知識運用到具體的分離過程中,解決其工程實際問題成為可能,并且可以對塔的操作參數(shù)、分離要求和設(shè)備投資、運行費用等問題進(jìn)行分析計算,極大地提高了學(xué)習(xí)的深度與廣度,使學(xué)生更加主動積極,綜合分析和解決實際工程問題的能力明顯提高。

3結(jié)語

篇9

關(guān)鍵詞: 悉尼 化學(xué) 訪學(xué) 見聞 體會

澳大利亞現(xiàn)有38所國立大學(xué)和2所私立大學(xué),悉尼大學(xué)是澳大利亞第一所大學(xué),被譽(yù)為“南半球的牛津”[1]。自建校以來,悉尼大學(xué)的科研人員發(fā)明了WiFi無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、飛機(jī)上的黑匣子、全世界幾乎每家醫(yī)院都配備的CPAP呼吸機(jī)、世界上第一臺孕婦B超檢查器、世界上第一塊人工耳蝸、世界上第一臺人工起搏器等,發(fā)現(xiàn)了免疫學(xué)T細(xì)胞和B細(xì)胞的鑒定方法。受南京醫(yī)科大學(xué)資助,筆者應(yīng)悉尼大學(xué)化學(xué)系主任Kartina.Jolliffe教授的邀請,于2015年10月4日起到悉尼大學(xué)訪學(xué)交流。在悉尼大學(xué)期間,筆者旁聽了有機(jī)化學(xué)相關(guān)課程,同時有幸進(jìn)入以諾貝爾化學(xué)獎得主命名的Robinson&Cornforth實驗室進(jìn)行科學(xué)研究,時間雖然短暫,卻收獲頗豐。在此和大家分享其中的見聞和些許體會,供青年教師出國訪學(xué)與深造參考和借鑒。

一、研討式教學(xué)和自主式學(xué)習(xí)

作為澳大利亞歷史最悠久、聲譽(yù)最好的大學(xué),悉尼大學(xué)開設(shè)課程的數(shù)目在全澳洲大學(xué)中位居首位。

為滿足不同層次學(xué)生的需求,化學(xué)系開設(shè)的課程種類眾多,與社會需求及學(xué)生未來的學(xué)業(yè)需求結(jié)合緊密,細(xì)化程度較高,因此學(xué)生選擇的范圍較廣。例如,學(xué)生在有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)時根據(jù)自身有機(jī)化學(xué)知識水平和不同需求,既可以選擇CHEM2401(Molecular Reactivity&Spectroscopy),又可以選擇CHEM2911(Molecular Reactivity&Spectroscopy Advanced),還可以選擇CHEM3111(Organic Structure and Reactivity)。

1.本科生導(dǎo)師制

為縮小學(xué)生學(xué)習(xí)的個體差異,加強(qiáng)對學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo),極大調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)與參與科研的積極性和創(chuàng)造性,化學(xué)系實行導(dǎo)師制。導(dǎo)師制與職位高低并無關(guān)系,化學(xué)系主任Kartina.Jolliffe教授工作非常繁忙,卻依然擔(dān)任本科生導(dǎo)師,直到晚上六點半才能結(jié)束與學(xué)生的討論和對學(xué)生的輔導(dǎo)。

2.自主式實驗

化學(xué)是一門實驗性學(xué)科,化學(xué)系在教學(xué)中非常注重學(xué)生獨立實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)。其中有一門課程是學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康暮鸵笞孕性O(shè)計實驗方案和步驟,并在規(guī)定時間內(nèi)獨立完成實驗內(nèi)容。為使學(xué)生順利完成實驗,在該課程規(guī)定時間內(nèi)均配有指導(dǎo)教師,一般為高年級博士生,指導(dǎo)教師在該課程中只負(fù)責(zé)為學(xué)生答疑解惑,并不動手幫助學(xué)生實驗。這種教學(xué)方法一方面可使學(xué)生學(xué)會合理安排和利用時間,另一方面可極大提高學(xué)生獨立實驗?zāi)芰Αartina.Jolliffe教授課題組的Nikki.Tzioumis、Kate.Leslie和Sam.Falvey均是本科生,但是他們在課題組均能獨立開展科研工作。

3.研討式學(xué)習(xí)

組會是課題組成員學(xué)習(xí)交流的重要形式。在悉尼大學(xué)期間,筆者有幸參加了Kartina.Jolliffe教授課題組每周三上午的組會。在組會上,大家交流的形式有工作匯報、文獻(xiàn)匯報,還有一種形式是大家一起學(xué)化學(xué)。工作匯報和文獻(xiàn)匯報與國內(nèi)很多課題組內(nèi)容和形式上相差無幾,而大家一起學(xué)化學(xué)卻是國內(nèi)很多課題組鮮有的形式:每次由組內(nèi)一位同學(xué)尋找一些暗含化學(xué)機(jī)理和重要化學(xué)知識點的最新化學(xué)文獻(xiàn),大家在一起交流并探討其中的化學(xué)機(jī)理和知識點,這一方式使組內(nèi)成員能在輕松氛圍中學(xué)習(xí)枯燥難懂的反應(yīng)機(jī)理,探討重要的化學(xué)知識點。

二、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲屑o(jì)律和互助式科研

1.安全規(guī)范

在悉尼大學(xué)化學(xué)系,規(guī)矩比較多,尤其是安全規(guī)范較多。在進(jìn)入實驗室開展科研工作之前,實驗人必須先熟悉實驗室的環(huán)境、有毒有害藥品的危害及擺放、逃生通道等,并在完成相應(yīng)的Quiz之后經(jīng)過實驗室所在樓層Service room的分管安全的老師考核以后才能辦理進(jìn)入實驗室的門卡;進(jìn)入實驗室實驗必須穿實驗服,戴護(hù)目鏡(眼鏡框的長和寬應(yīng)分別大于55厘米和40厘米,否則應(yīng)佩戴護(hù)目鏡),穿規(guī)范的鞋子(穿涼鞋和拖鞋等不允許進(jìn)入實驗室)。筆者在悉尼期間正值悉尼的夏天,Kartina.Jolliffe教授在進(jìn)入實驗室時每次均將涼鞋換成皮鞋,并不因自己是系主任而違規(guī);每次開展新的實驗之前,實驗人均需向?qū)熁蚪M內(nèi)的博士后匯報實驗所需的藥品、安全等級、所需設(shè)備及危險處理方法,而后由導(dǎo)師或博士后簽署Hazard and Risk Assessment Form方能開始實驗;實驗時進(jìn)行的反應(yīng)一定要有明顯的標(biāo)識說明實驗人、時間、記錄本上的編號、反應(yīng)的試劑、產(chǎn)物、所用設(shè)備及危險處理方法。在實驗過程中如果被Security檢查到?jīng)]有遵照以上規(guī)定,實驗人將被處以黃牌和紅牌警告,黃牌和紅牌達(dá)到一定數(shù)量后,將會被責(zé)令不準(zhǔn)再開展任何實驗。

2.互通有無

化學(xué)系的Laboratory Manager(Gemma.Thompson女士)在每學(xué)期初會督促全系所有實驗室整理各自實驗室存放的化學(xué)藥品,并在化學(xué)系Inventory系統(tǒng)中及時更新藥品信息,化學(xué)系所有成員在系統(tǒng)中輸入自己的Unikey和password即可方便地查找到自己所需藥品在化學(xué)系的存放信息。如果藥品需要量不大,實驗人可以向其他課題組借用自己所需藥品,既節(jié)約了實驗人的時間又節(jié)約了導(dǎo)師的科研經(jīng)費。在化學(xué)系,所有儀器的使用人員均考核上崗,考官可以是化學(xué)系教師也可以是博士后,通過考核,實驗人可以自主使用全校所有儀器設(shè)備。藥品和儀器互通有無,使年輕教師快速并順利地開展科研工作。

3.博士生Seminar

化學(xué)系每學(xué)期會委派一位教學(xué)經(jīng)驗豐富和一位科研工作出色的教師負(fù)責(zé)博士生的Seminar。Seminar每周四上午十點準(zhǔn)時開始,地點是Level 4。首先由一位博士匯報最前研化學(xué)文獻(xiàn)(多數(shù)文獻(xiàn)選自Nature和Science),然后由兩名博士給大家講授有機(jī)化學(xué)的經(jīng)典反應(yīng)機(jī)理,最后是討論和提問。通過Seminar匯報和討論,博士生們不僅能了解最新科研動態(tài),還能學(xué)習(xí)經(jīng)典化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。

4.導(dǎo)師負(fù)責(zé)制

在化學(xué)系,每名博士由兩名導(dǎo)師負(fù)責(zé),導(dǎo)師每周必須安排時間與自己的博士生探討和交流。每周三下午Kartina.Jolliffe教授會與課題組成員單獨交流,探討課題。作為訪問學(xué)者,筆者有幸得到Kartina.Jolliffe教授的科研指導(dǎo),獲益匪淺。

三、安逸的生活

澳大利亞是世界上實行社會福利制度最早的國家之一,也是世界上福利最好的國家之一,澳大利亞的人民過著安逸的生活。

1.交通

人們要想在悉尼暢行無阻,巧妙地利用悉尼交通方面的福利是非常重要的。悉尼公交一卡通(Opal卡)于2014年下半年開始在悉尼推行,使用Opal卡,可以乘坐城鐵、公交、渡輪和輕軌。Opal卡分成人卡和兒童卡:成人卡規(guī)定使用人年齡大于16周歲,購買時最少充值10澳元(Opal卡本身免費),網(wǎng)上預(yù)定Opal卡最少充值40澳元;兒童卡規(guī)定使用人年齡4-15歲(4歲以下免費),購買時最少充值5澳元。Opal卡周一到周六每天交通費用15澳元封頂(兒童7.5澳元封頂),之后免費(機(jī)場線除外,需交gate pass fee);每周Opal卡刷滿8次后,Opal卡將不再計費;周日優(yōu)惠(家庭日,2.5澳元封頂):周日使用Opal卡,無論使用什么交通工具,行程距離多遠(yuǎn),一天費用只需2.5澳元(機(jī)場線除外),出行成本較低,很多家庭會在經(jīng)過周六一天的調(diào)整后,選擇周日出游。

2.租房

澳大利亞網(wǎng)站http://.au/、http://.au/、http://.au/為人們在悉尼租房提供了全面的房源信息,今日悉尼(http:///)和滴答網(wǎng)()上多為在悉尼的中國留學(xué)生的租房信息。每年12月中旬至次年2月初,是澳洲各大高校的暑假,此時有很多中國學(xué)生放假回中國過春節(jié),房源較多,短租房相對便宜。房租每周結(jié)算一次,單人間租金每周200~350澳元,首次租房時租房人需交納四周磅金,結(jié)束租房時還需交納一定金額的房屋清潔費。

3.購物

悉尼的超市主要有Woolworths、Coles、ALDI和IGA,在這四大超市人們能買到基本生活用品。George街、Pitt街、Oxford街和Darling Harbor集中了悉尼大部分購物中心,Pitt Street Mall、Myer、Queen Victoria Building、Paddington Market都是值得血拼的購物中心。

正如悉尼大學(xué)校訓(xùn):繁星縱變,智慧永恒,悉尼大學(xué)用其獨特的教學(xué)科研方式和先進(jìn)的教學(xué)理念在世界各大學(xué)中獨樹一幟,不斷書寫歷史新的篇章。

篇10

關(guān)鍵詞:卓越工程師;化工原理;教學(xué)

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)25-0098-02

化工原理是一門關(guān)于化工加工過程的基礎(chǔ)課,它為化工等工業(yè)部門提供科學(xué)基礎(chǔ),對化工及相近學(xué)科的發(fā)展起支撐作用。化工原理是桂林理工大學(xué)化學(xué)工程與工藝等教育部卓越工程師培養(yǎng)計劃專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。化工原理課程以單元操作為內(nèi)容,以傳遞過程原理和研究方法為主線,研究各個物理加工過程的基本規(guī)律、典型設(shè)備的設(shè)計方法、過程的操作和調(diào)節(jié)原理。化工原理課程教學(xué)包括理論課教學(xué)、實驗課教學(xué)和課程設(shè)計三個環(huán)節(jié)。本課程在整個教學(xué)體系建設(shè)中起著從基礎(chǔ)課到專業(yè)課的過渡橋梁作用。為實現(xiàn)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》而組織實施的卓越工程師教育培養(yǎng)計劃,是促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措。目的是通過校、企密切合作,以實際工程為背景,以工程技術(shù)為主線,提高學(xué)生工程實踐能力,造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)社會發(fā)展需要的優(yōu)秀工程技術(shù)人員。[1-3]“卓越計劃”的啟動為應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供了良好的機(jī)遇,這為加速培養(yǎng)高質(zhì)量化工類工程技術(shù)人才奠定了基礎(chǔ)。使這些學(xué)生要能夠滿足祖國未來發(fā)展的需要,適應(yīng)和引領(lǐng)未來工程技術(shù)發(fā)展的方向,也能夠在多語言環(huán)境下工作,具有國際競爭能力。[4]桂林理工大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)是第二批獲得教育部“卓越工程師計劃”的試點專業(yè)。為推進(jìn)“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的順利實施,加強(qiáng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng),我校化工原理課程教學(xué)從多面入手,努力提高課程教學(xué)的效率。

一、加強(qiáng)認(rèn)識實習(xí)

針對學(xué)生學(xué)習(xí)化工原理課程反映的情況,學(xué)生認(rèn)為動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞太過于抽象,學(xué)習(xí)很困難,我們調(diào)整了教學(xué)計劃,將化工原理課程由原來的第三學(xué)期開課調(diào)整到第四學(xué)期,而認(rèn)識實習(xí)則由原來的第五學(xué)期調(diào)整到第四學(xué)期初。這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)化工原理課程之前完成了認(rèn)識實習(xí),使學(xué)生對化工生產(chǎn)中的“三傳”有了初步的認(rèn)識。同時對認(rèn)識實習(xí)指導(dǎo)教師提出更高的要求,規(guī)定認(rèn)識實習(xí)的老師必須是“雙師型”教師,這樣學(xué)生到企業(yè)實習(xí)時,可以有針對性地將化工原理課程中“三傳”問題和企業(yè)的生產(chǎn)工藝聯(lián)系起來,使學(xué)生對“三傳”問題有了感性認(rèn)識。同時我們加強(qiáng)了與企業(yè)的合作,桂林理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院已和桂林立白日化有限公司、桂林萊茵生物科技股份有限公司等10余家企業(yè)簽訂合作協(xié)議,共建“工程實踐教育中心”,為企業(yè)積極介入到校企聯(lián)合培養(yǎng)人才奠定了基礎(chǔ)。同時我們還聘請了大量的企業(yè)高級工程技術(shù)人員為我校的兼職教師,這樣學(xué)生在認(rèn)識實習(xí)時,有關(guān)單位的工程技術(shù)人員作為兼職教師參與學(xué)生的認(rèn)知實習(xí),大大提高了認(rèn)知實習(xí)時的師資力量,特別是師資力量的工程實踐經(jīng)驗,這對認(rèn)識實習(xí)的效果起到很大的促進(jìn)作用,使學(xué)生在認(rèn)知實習(xí)時對“三傳”有了很深刻的認(rèn)識。

二、強(qiáng)化“以學(xué)為主”的課堂教學(xué)

大學(xué)教育與基礎(chǔ)教育的區(qū)別在于從以教為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)為主。改變“填鴨式”的教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的主動求知欲是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。在化工原理課程的教學(xué)中,教師們也在逐漸轉(zhuǎn)變觀念,采用多種多樣的課堂教學(xué)方法,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,進(jìn)而提高教學(xué)效果。

1.感知性教學(xué)。教師在教學(xué)過程中,利用各種方式讓學(xué)生直接感知化工生產(chǎn)的“三傳”。由于化工生產(chǎn)的“三傳”十分抽象,僅給學(xué)生講授理論知識是不夠的,直接感知對化工原理課程教學(xué)具有非常重要的作用。前面的認(rèn)識實習(xí)就是很重要的感知性教學(xué)。為了增加學(xué)生的感知認(rèn)識,學(xué)校加大投入力度,大量增加化工原理的實驗設(shè)備配備,如目前我校化工原理實驗已具備以下實驗裝置:離心泵特性曲線的測定;流體流動阻力的測定等15套實驗裝置。我們的老師在講授每種傳遞過程都會先和學(xué)生到實驗室觀看對應(yīng)的實驗裝置,并演示給學(xué)生看,使學(xué)生從感官上認(rèn)識“三傳”。上課時,將實現(xiàn)“三傳”的各種設(shè)備再以各種生動、直觀的動態(tài)圖片展示給學(xué)生,讓學(xué)生將抽象的理論與實物聯(lián)系起來,明顯提高了教學(xué)的實效。此外,我們對卓越班的學(xué)生實行導(dǎo)師制,學(xué)生在一年級就進(jìn)入教師的研究室參與科學(xué)研究,使學(xué)生對這些設(shè)備的感性認(rèn)識進(jìn)一步加強(qiáng)。

2.訓(xùn)練式教學(xué)。在教學(xué)過程中注重學(xué)生對所學(xué)知識的反復(fù)實踐訓(xùn)練。“卓越工程師培養(yǎng)計劃”中,很注重對學(xué)生工程設(shè)計能力的培養(yǎng),在我校有關(guān)專業(yè)的后續(xù)課程中均有專門培養(yǎng)工程能力的設(shè)計課程,我們的化工原理課程也有專門的化工原理課程設(shè)計,使學(xué)生能夠利用所學(xué)的三傳知識,系統(tǒng)地設(shè)計某些化工過程。此外,在課堂教學(xué)中,老師除了讓學(xué)生就每個知識點進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練,我們還設(shè)計題目,使學(xué)生能夠就每個知識點甚至整個知識體系進(jìn)行訓(xùn)練,并設(shè)法找到實際的“三傳”設(shè)備的數(shù)據(jù)。如利用漓江為學(xué)校學(xué)生提供生活用水的設(shè)計方案就涉及到三傳的許多方面。讓學(xué)生身臨其境地進(jìn)行“三傳”設(shè)備的設(shè)計和計算的訓(xùn)練。

3.互動式教學(xué)。在教學(xué)過程中注重教――學(xué)雙方的經(jīng)常性的交流互動。其實,互動式教學(xué)一直是桂林理工大學(xué)的優(yōu)良傳統(tǒng),我們一直重視互動式教學(xué)。如在教學(xué)過程中,我們將學(xué)生分組,教師提出某個“三傳”設(shè)備,每組學(xué)生自行觀察,發(fā)現(xiàn)“三傳”設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點并提出設(shè)備的工作原理,由每組學(xué)生選出一名代表,用專業(yè)術(shù)語講出設(shè)備的設(shè)計特點和工作原理,其他組的學(xué)生努力找出該組的不足,最后教師作總結(jié)并表彰最優(yōu)秀的小組(這作為平時成績,提高了這類教學(xué)學(xué)生的積極性)。這些互動式學(xué)習(xí),使學(xué)生能自主學(xué)習(xí)教程,并學(xué)會查閱相關(guān)文獻(xiàn),取得很好的教學(xué)效果。

三、實踐教學(xué)與理論教學(xué)充分結(jié)合

基于卓越工程師培養(yǎng),院校兩級加大了投入的力度,使我們的實踐和實驗教學(xué)條件取得了很大的改觀。化工原理課程組教師,充分利用各實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的機(jī)會,實現(xiàn)本課程的實踐教學(xué)和理論教學(xué)的融合。由于投入力度的增大,化工原理課程所設(shè)置的實驗由原來的八個增加到現(xiàn)在的十四個,以強(qiáng)化學(xué)生對各單元操作的認(rèn)識。這些教學(xué)實驗,為本課程的實踐教學(xué)提供了很好的支撐。進(jìn)行相關(guān)實驗時,我們進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生所學(xué)的理論知識,重溫重要的概念,使學(xué)生在實驗過程中真正認(rèn)識化工各單元操作的原理和作用,并運用所學(xué)的理論知識對各單元操作進(jìn)行操控和數(shù)據(jù)處理,掌握提高各單元操作的工作效率的方法。由于學(xué)校的重視和學(xué)院教師的努力,近年來,我院和許多大中型企業(yè)建立了“產(chǎn)學(xué)研”基地,共建“工程實踐教育中心”,使得學(xué)生的認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等實踐性課程的條件得到大幅提升,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。在這些實踐性教學(xué)的過程中,化工原理課程組的教師充分利用這些實踐環(huán)節(jié),例如,在實踐教學(xué)中,要求學(xué)生了解各單元操作的設(shè)備,掌握各單元操作的特點。使學(xué)生對化工原理課程所學(xué)的知識有一個回顧的過程。學(xué)生可以根據(jù)自己學(xué)習(xí)的有關(guān)理論知識,幫企業(yè)解決生產(chǎn)中的實際問題,使得實踐教學(xué)和理論教學(xué)得到完美的結(jié)合。我校專門構(gòu)建了化工仿真實驗室,建成國家級的虛擬仿真教學(xué)實驗中心,安裝了各單元操作的模擬軟件,為化工原理各出單元設(shè)計提供了良好的條件。各單元操作可以很方便、直觀地看到“三傳”的過程,對學(xué)生認(rèn)識“三傳”的本質(zhì)有很大的幫助。近年來,我校加大“三井杯”等化工設(shè)計大賽的參賽獎勵的力度,其中的化工班的學(xué)生幾乎是每個人均參加化工設(shè)計大賽,這種全國性的大賽對學(xué)生的綜合化工素質(zhì)有很大的提高,當(dāng)然對化工原理知識點的提高和鞏固也起到很大的促進(jìn)作用。

四、教學(xué)科研的有機(jī)結(jié)合

中科院院士錢偉長曾提出:“你不教課,就不是教師;你不搞科研,就不是好教師。”[5]可見科研在教學(xué)中重要地位,要培養(yǎng)創(chuàng)造性人才,建立一支高水平的教師隊伍,必須提高教師的科研水平。桂林理工大學(xué)歷來重視教師科研能力的培養(yǎng),制定了一系列有利于教師科研能力提高的政策和獎勵措施。促進(jìn)了我校教師科研水平的提高,建立了一支高水平的教師隊伍。我校化工原理教學(xué)課程組教師具有較好的科研背景,大部分教師是國內(nèi)名牌大學(xué)畢業(yè)的博士,科研能力強(qiáng)。目前,每個教師都承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金等項目。這些項目的承擔(dān)為卓越班的學(xué)生直接參與教師的科研活動提供了保障。同時,教師可以通過科研促進(jìn)自身知識結(jié)構(gòu)的更新、知識體系的完善和對學(xué)科前沿的洞悉。這為教師更新教學(xué)方法,改革教學(xué)內(nèi)容奠定了堅實的基礎(chǔ)。也會提高教師將科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容的比重,提高學(xué)生接受前沿科學(xué)理論的程度,擴(kuò)寬了學(xué)生化工原理基礎(chǔ)知識、了解化工原理的最新研究進(jìn)展及學(xué)科發(fā)展的方向。這對提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,加強(qiáng)學(xué)生對各單元操作的理解,提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力大有裨益。

總之,“卓越工程師培養(yǎng)計劃”對課程教學(xué)提出了更高要求。今后在化工原理的教學(xué)過程中,我們將進(jìn)一步圍繞提高課程教學(xué)效果為目標(biāo),探索研究實踐教學(xué)、以學(xué)生為主體的教學(xué)以及科研在教學(xué)中的作用等,實現(xiàn)教、學(xué)相互促進(jìn),師生共同發(fā)展,提高化工原理教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn):

[1]張淑華,劉崢,肖瑜.卓越工程師培養(yǎng)背景下化學(xué)工程與工藝專業(yè)“3+1”應(yīng)用型人才培養(yǎng)探究[J].廣西教育,2012,(2):159-161.

[2]教育部關(guān)于實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的若干意見[R].教高函[2011]1號.

[3]教育部關(guān)于批準(zhǔn)第一批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”高校的通知[R].教高函[2010]7號.