關(guān)于無機化學(xué)科技創(chuàng)新教育的論文

　　第1篇：高師無機化學(xué)教學(xué)中的創(chuàng)新教育

　　《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（20XX-2020年）》明確提出了到2020年將我國建設(shè)成創(chuàng)新型國家的戰(zhàn)略目標(biāo)。高等教育是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的主要陣地，在建設(shè)創(chuàng)新型國家中具有不可替代的重要作用。因此，《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（20XX-2020年）》將“堅持以人為本，推進素質(zhì)教育”提升為教育改革發(fā)展的戰(zhàn)略主題。在實施素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的過程中，教師是最重要的實施者，課程教學(xué)則是最主要的載體。教師在課程教學(xué)中應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為己任，著力提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實踐能力、創(chuàng)新能力。無機化學(xué)是高師化學(xué)本科教學(xué)中第一門專業(yè)基礎(chǔ)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業(yè)課程的基礎(chǔ)，對學(xué)生在本科階段學(xué)習(xí)方法的形成、創(chuàng)新思維方式和創(chuàng)新能力的養(yǎng)成具有十分重要的作用。近年來，我們圍繞無機化學(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(yǎng)上開展了一些工作。

　　一、以興趣為導(dǎo)向、問題為驅(qū)動，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣

　　學(xué)習(xí)興趣是推動學(xué)生探求新知識、研究新問題、形成創(chuàng)新意識與能力的內(nèi)在動力。我們多年來通過對新生的跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，多數(shù)學(xué)生在專業(yè)的選擇上主要根據(jù)家長和中學(xué)教師的意見，根據(jù)自己的興趣而進行專業(yè)選擇平均不到20%。針對這種情況，對大一學(xué)生來說，培養(yǎng)其專業(yè)興趣顯得尤其重要。

　　1.感知生活中的化學(xué)，讓學(xué)生覺得學(xué)有所用

　　對于剛進入大學(xué)學(xué)習(xí)，還不具備較高化學(xué)素養(yǎng)的學(xué)生來說，讓他們感知身邊的化學(xué)，體會化學(xué)與人類生活的密切關(guān)系，可以培養(yǎng)他們善于觀察、勤于思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣，增強他們化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。例如，在講授緩沖溶液時，我們從pH緩沖系統(tǒng)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(chǔ)上，學(xué)習(xí)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(xí)元素化學(xué)時，我們適當(dāng)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，它控制著生命體內(nèi)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；鋅是過氧化物岐化酶（SOD）的中心元素，有抗脂質(zhì)過氧化、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的極其重要作用的同時，激發(fā)他們深入學(xué)習(xí)配合物的結(jié)構(gòu)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.通過問題驅(qū)動活躍學(xué)生的思維

　　善于提出問題，養(yǎng)成存疑釋疑習(xí)慣，是學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新思維、提升創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中，我們一方面根據(jù)知識傳授的需要設(shè)置問題，在不斷存疑釋疑中使學(xué)生增長知識；另一方面鼓勵學(xué)生用探究的眼光，發(fā)現(xiàn)教材、課堂、社會生活乃至生產(chǎn)實踐中的化學(xué)問題，大膽提問。例如，在學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率時，我們以學(xué)生都非常熟悉的合成氨反應(yīng)為例設(shè)置了一組基本問題：如何表述反應(yīng)的快慢？反應(yīng)的快慢受什么因素制約？如何調(diào)節(jié)？該反應(yīng)是由兩個氮分子和三個氫分子同時反應(yīng)生成嗎？等一些基本問題。在此基礎(chǔ)上我們設(shè)置了一組提高性的問題：生產(chǎn)條件、設(shè)備的要求以及能耗可以降低嗎？催化劑可循環(huán)利用嗎？現(xiàn)行的合成氨工藝如何進一步提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率？讓學(xué)生在對問題的逐步深入思考中增長知識。

　　3.在教學(xué)內(nèi)容中融入學(xué)科前沿知識

　　化學(xué)是中心科學(xué)，它是一門生機勃勃、充滿挑戰(zhàn)和機會的重要基礎(chǔ)學(xué)科。無機化學(xué)應(yīng)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(xiàn)出巨大的.發(fā)展前景。因此，無機化學(xué)教學(xué)在保持課程體系邏輯性和系統(tǒng)性的同時，需要不斷用新知識、新成果充實教學(xué)內(nèi)容。例如，在介紹碳族元素時，我們介紹中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)錢逸泰院士等根據(jù)在碳的簡單化合物如CCl4等與金剛石結(jié)構(gòu)中的碳同樣具有四面體結(jié)構(gòu)的特點，以CCl4和金屬鈉為原料，在700℃時制造出納米級金剛石，被科學(xué)家高度評價為“稻草變黃金”。在學(xué)習(xí)配位化學(xué)時，我們介紹了中科院長春應(yīng)化所王鵬研究員在染料敏化太陽能電池染料開發(fā)方面取得的重要進展。再如，在學(xué)習(xí)分子間作用力時，根據(jù)人們在分子組裝和超分子結(jié)構(gòu)方面的新成果來討論有關(guān)分子間相互作用力的產(chǎn)生原因及其應(yīng)用。對無機化學(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(diào)動了他們的學(xué)習(xí)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(xí)者為中心，鼓勵其參與教學(xué)過程，成為其中積極成分的一種教學(xué)方法。實施“參與式”教學(xué)，有利于激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的求知欲與學(xué)習(xí)興趣，提高其學(xué)習(xí)的積極性與主動性，更有利于促進學(xué)生個性的發(fā)展，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。因此，剛剛公布的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(20XX－2020年)》提出：“倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)，幫助學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)”。在無機化學(xué)教學(xué)中，我們根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，運用“提出問題→探究問題→總結(jié)評價→延伸學(xué)習(xí)”為主線的“參與式”教學(xué)手段，重在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力。

　�。�1）提出問題是參與式教學(xué)開展的基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中設(shè)置問題時，我們要注重以下方面：①區(qū)域自然資源及文化特點。在學(xué)生具備一定相關(guān)知識的基礎(chǔ)上，提出值得研討的問題。例如，在學(xué)習(xí)鹵素時，我們結(jié)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開發(fā)下游產(chǎn)品，電解氯化鈉飽和溶液的技術(shù)有哪些進步等一系列需要學(xué)生深入調(diào)研、思考的問題。②關(guān)注能源、環(huán)境等重大問題。例如，在學(xué)習(xí)電化學(xué)時，我們設(shè)計了諸如化學(xué)電源與化石能源各有何特點及優(yōu)缺點，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題讓學(xué)生通過查閱資料，綜述目前國內(nèi)化學(xué)電源的開發(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，我們引導(dǎo)學(xué)生思考依靠什么樣的推進劑才能使火箭順利升空，這些化學(xué)物質(zhì)的構(gòu)性關(guān)系如何等，設(shè)法讓學(xué)生在被這些重大科學(xué)成就鼓舞的同時，學(xué)習(xí)相關(guān)科學(xué)知識，培養(yǎng)其科學(xué)品德。

　　（2）學(xué)生根據(jù)教師布置的問題，以及自己在相關(guān)問題的啟發(fā)下而產(chǎn)生的新問題，進行獨立思考、互相討論并解決問題，在存異和求同的過程中學(xué)習(xí)知識、提升能力。教師的角色是教學(xué)活動的組織者、合作者和平等交流者，教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的性格、心態(tài)、能力以及知識基礎(chǔ)等方面的個性，充分調(diào)動他們參與討論的熱情。

　�。�3）總結(jié)評價可以來自教師，也可以來自學(xué)生。我們采用口頭總結(jié)、問卷調(diào)查、討論報告等多種形式，幫助學(xué)生梳理在研討過程中已經(jīng)解決的問題以及產(chǎn)生的新問題。

　　（4）延伸學(xué)習(xí)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)時間與空間的局限性，學(xué)生在課堂上對問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。我們積極開發(fā)第二課堂，利用第二課堂深化課堂教學(xué)中對問題的學(xué)習(xí)與討論。另一方面，利用第二課堂，采取開放實驗室的形式，讓學(xué)生對一些在研討中產(chǎn)生的問題在實踐中進行探索。此外，我們還利用第二課堂開設(shè)學(xué)術(shù)講座，邀請校內(nèi)外的學(xué)者介紹無機化學(xué)的學(xué)科動態(tài)和熱點問題，進一步拓寬學(xué)生的知識面，啟發(fā)他們的創(chuàng)新思維，通過感受學(xué)者們對科學(xué)的追求精神與人格魅力提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新激情。

　　三、構(gòu)建多層次的實踐訓(xùn)練體系，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力

　　著名化學(xué)家戴安邦教授曾說過：“學(xué)生在化學(xué)實驗中是學(xué)習(xí)的主體，在教師的指導(dǎo)下進行實驗，訓(xùn)練用實驗解決化學(xué)問題，使多項智力因素皆得到發(fā)展，故化學(xué)實驗是全面化學(xué)教育的一種最有效的教學(xué)形式�！痹诮虒W(xué)實踐中，我們通過構(gòu)建多層次的實驗實踐體系，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，養(yǎng)成其創(chuàng)造性思維的習(xí)慣。

　　（1）做好基礎(chǔ)實驗。在學(xué)習(xí)無機化學(xué)時，學(xué)生尚沒有經(jīng)過專業(yè)的實驗基本能力和實驗規(guī)范的訓(xùn)練，在學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)中要十分重視學(xué)生基礎(chǔ)實驗的教學(xué)，在教學(xué)過程中，學(xué)習(xí)規(guī)范的實驗操作方法、養(yǎng)成認真仔細的實驗習(xí)慣，確立化學(xué)實驗量的概念。

　�。�2）安排綜合設(shè)計實驗，提升學(xué)生實驗?zāi)芰�。利用綜合設(shè)計實驗，訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)制訂實驗計劃的能力，基本掌握化學(xué)研究的一般方法，養(yǎng)成良好的科學(xué)素質(zhì)。在實驗中，需要綜合運用多種實驗操作技能或多個化學(xué)學(xué)科理論知識，改變單純的技能訓(xùn)練和照方抓藥的實驗形式。

　�。�3）開展科技創(chuàng)新活動，引導(dǎo)學(xué)生個性化發(fā)展。在學(xué)生掌握了基本的實驗規(guī)范和一般的研究方法之后，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況、興趣愛好，引導(dǎo)學(xué)生開展科技創(chuàng)新活動是培養(yǎng)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(jù)無機化學(xué)學(xué)習(xí)的相關(guān)內(nèi)容，由教師定題，學(xué)生來選做。例如，在學(xué)習(xí)多碘化物時，我們擬定了“碘伏中碘含量測定”的研究題目，學(xué)生系統(tǒng)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(jù)學(xué)生的情況進行分解，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—再探索的過程中學(xué)習(xí)知識，不斷出現(xiàn)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(xí)和成長都有好處。③充分利用各級各類“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)新性實驗計劃”資助本科學(xué)生從低年級開始承擔(dān)研究項目，江蘇省和本校也相繼實施了類似計劃。這是一項以本科學(xué)生為主體的創(chuàng)新性實驗改革，旨在調(diào)動學(xué)生的主動性、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(xí)化學(xué)、保護環(huán)境的角度出發(fā)，查閱了大量的文獻，撰寫了一篇關(guān)于汽油抗爆劑研究進展?fàn)顩r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。在項目研究的過程中，他們的創(chuàng)新熱情得到了展示，實踐能力得到了提高，創(chuàng)新性思維也得到了很好地發(fā)展。

　　第2篇：醫(yī)用無機化學(xué)實驗綠色化教學(xué)研究

　　綠色環(huán)保是社會的重要課題，在化學(xué)實驗教學(xué)中，創(chuàng)建綠色化教學(xué)，降低化學(xué)藥品污染，更符合當(dāng)前社會發(fā)展要求。

　　1.綠色化學(xué)實驗內(nèi)涵

　　綠色化學(xué)實驗的內(nèi)涵主要體現(xiàn)在五個方面，即充分利用資源提高原子利用率，減少三廢排放、重復(fù)使用、回收、再生、用無污染原料。在實驗過程中將綠色化學(xué)思想作為指導(dǎo)，對現(xiàn)有實驗設(shè)備以及實驗條件進行充分利用，在新思想以及新技術(shù)指導(dǎo)下綠色化設(shè)計常規(guī)實驗，對化學(xué)實驗進行改革，能夠使實驗室廢物排放減少，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(yǎng)更符合社會需求的醫(yī)學(xué)人才。

　　2.醫(yī)用無機化學(xué)實驗綠色化教學(xué)有效途徑

　　2.1用多媒體進行仿真化學(xué)實驗

　　在實際實驗教學(xué)過程中有些試劑有毒有害，在很大程度上破壞環(huán)境。對于該類實驗，在實際教學(xué)過程中可以利用多媒體技術(shù)進行演示，不但能夠使學(xué)生將實驗現(xiàn)象看到，將實驗操作流程掌握，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驗教學(xué)得以真正實現(xiàn)。此外，對于有些實驗而言，其需要較大投資，設(shè)備比較復(fù)雜，實驗反應(yīng)速度比較慢，并且對于操作條件有著較高要求，從而導(dǎo)致在實際教學(xué)過程中無法開展，而利用多媒體技術(shù)能夠通過多媒體形式將實驗生動有趣地表現(xiàn)出來，實現(xiàn)歡樂教學(xué)，從而能夠得到較好教學(xué)效果，并且能夠得到較好社會效益。

　　2.2多選擇微型化實驗

　　微型化學(xué)實驗就是盡量利用最少化學(xué)試劑得到較明顯化學(xué)反應(yīng)結(jié)果，并且得到準(zhǔn)確化學(xué)信息。微型化學(xué)實驗并非簡單微縮常規(guī)實驗，而是實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)實驗覆蓋面擴大，將化學(xué)教學(xué)質(zhì)量提高。

　　該方法在出現(xiàn)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得到十分迅速普及以及發(fā)展。當(dāng)前社會對科學(xué)發(fā)展觀大力提倡，所以對微型化學(xué)實驗進行推廣以及普及有著十分重要的時代意義。

　　2.3系列實驗方法的優(yōu)化設(shè)計

　　對分散的'幾個實驗進行合理設(shè)計，從而使其成為一個整體，使得在實驗過程中一個實驗產(chǎn)物成為另外一個實驗中原料。比如關(guān)于鐵化合物性質(zhì)實驗中，便能夠?qū)⑵湓O(shè)計成為系列實驗，將KMnO4溶液及（NH4）2SO4·FeSO4溶液進行混合，用H2SO酸化，觀察顏色變化。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(yīng)；繼續(xù)可以滴加NaOH，F(xiàn)e（OH）3沉淀析出，能使學(xué)生明白配位平衡的移動。將性質(zhì)實驗如此設(shè)計能夠大大減少化學(xué)試劑的使用以及廢液的排放，同時也能夠使學(xué)生更深刻理解所學(xué)知識。

　　2.4實驗廢棄物的優(yōu)化處理

　　在實驗過程中，設(shè)計廢棄物處理裝置，對于能夠再利用廢棄物應(yīng)當(dāng)進行處理后再次利用，對于不可回收廢棄物應(yīng)當(dāng)進行適當(dāng)處理，如固體以及液體廢物應(yīng)當(dāng)?shù)谷霃U物池內(nèi)，進行專門處理達到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。有毒氣體及時燒掉，成為無毒物質(zhì)，進而減少其對人體以及環(huán)境所造成危害。

　　3.結(jié)語

　　在醫(yī)用無機化學(xué)實驗教學(xué)過程中，為能夠使其符合當(dāng)前社會發(fā)展要求，減少化學(xué)藥品對環(huán)境所造成污染，應(yīng)當(dāng)對化學(xué)實驗教學(xué)進行改革，實現(xiàn)綠色化實驗教學(xué)。在實際教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)對多媒體技術(shù)進行合理應(yīng)用，選擇微型化實驗，并且應(yīng)當(dāng)對實驗過程進行優(yōu)化，設(shè)計系列實驗，從而使實驗過程中廢物排放減少，進而減少對人體危害以及對環(huán)境所造成污染，使綠色化實驗教學(xué)得以真正實現(xiàn)。

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