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化學(xué)教學(xué)研究論文
化學(xué)教學(xué)研究論文
摘要:
研究性學(xué)習(xí)是一種能突出學(xué)生主體地位的教學(xué)模式,其核心是培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神,將其運(yùn)用在高職化學(xué)教學(xué)當(dāng)中,
可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動機(jī),提高化學(xué)教學(xué)效率,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,從而達(dá)到提高化學(xué)教學(xué)效率、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的目的。
關(guān)鍵詞:
研究性學(xué)習(xí)。
高職。
化學(xué)教學(xué)。
運(yùn)用
化學(xué)是一門內(nèi)容枯燥、知識抽象的學(xué)科,很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感覺到吃力。
高職院校作為培養(yǎng)技術(shù)人才的基地,化學(xué)教學(xué)質(zhì)量若是得不到提升,將會抑制高職院校的發(fā)展。
研究性學(xué)習(xí)作為一種新型教學(xué)模式,將其應(yīng)用在高職化學(xué)課堂之中,可以誘發(fā)學(xué)生的研究動機(jī),優(yōu)化教學(xué)氛圍,突出學(xué)生的主體地位,從而提高高職化學(xué)教學(xué)效率,為創(chuàng)新型技術(shù)人才的培養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。
1研究性學(xué)習(xí)在高職化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的重要意義
在當(dāng)前社會形勢下,創(chuàng)新型技術(shù)人才供小于求,高職院校肩負(fù)著為社會提供技術(shù)性人才的責(zé)任,應(yīng)當(dāng)加大創(chuàng)新型技術(shù)人才的培養(yǎng)力度,對學(xué)生的創(chuàng)新思維能力以及實踐能力進(jìn)行有效的培養(yǎng)。
研究性學(xué)習(xí)指根據(jù)相關(guān)的研究理論來引導(dǎo)教學(xué)模式,同時還和素質(zhì)教育思想有效結(jié)合起來。
化學(xué)是一門實踐性比較強(qiáng)的學(xué)科,有較多的化學(xué)實驗,相對于其他的科目,化學(xué)教學(xué)更能有效落實時下倡導(dǎo)的素質(zhì)教育[1]。
在高職化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用研究性學(xué)習(xí),不僅可以讓學(xué)生通過不斷的研究大幅度提升自己的專業(yè)知識,還能培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技術(shù)能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。
素質(zhì)教育是高職院;瘜W(xué)教學(xué)的主要教學(xué)目標(biāo),注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實踐能力。
在高職院校中應(yīng)用研究性學(xué)習(xí),能夠在原有傳統(tǒng)教學(xué)上做一定程度的補(bǔ)充,對學(xué)生思維能力和創(chuàng)造能力進(jìn)行培養(yǎng),為創(chuàng)新型技術(shù)人才的培養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。
2研究性學(xué)習(xí)在高職化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用策略
2.1在化學(xué)理論教學(xué)中的應(yīng)用
化學(xué)自身具有獨(dú)特的特征,主要是對物質(zhì)的變化規(guī)律以及物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行研究,高職院校中的學(xué)科都具有較強(qiáng)的實用性,
尤其是化學(xué)學(xué)科,與人類的生活和生產(chǎn)有著密切的關(guān)系,化學(xué)老師在教學(xué)過程中要將化學(xué)的實用性充分展現(xiàn)出來。
隨著社會和科技的快速發(fā)展,我國化學(xué)研究領(lǐng)域也越來越廣,并且出現(xiàn)了一系列的變化,如環(huán)境污染、資源利用等。
這些既是當(dāng)前化學(xué)領(lǐng)域需要研究的內(nèi)容,也是當(dāng)前社會的熱點(diǎn)內(nèi)容,備受人們的關(guān)注。
化學(xué)老師在進(jìn)行化學(xué)教學(xué)的時候,要對相關(guān)的化學(xué)理論進(jìn)行研深入的研究,在研究課題的選擇上要高度重視,
確保選擇的課題既滿足目前社會對于綠色化學(xué)理念的需求,又能讓學(xué)生可以從研究過程中學(xué)習(xí)到一些實質(zhì)性的內(nèi)容。
比如能源、污染等。
需要注意的是,化學(xué)老師在課題選擇上不僅要深入研究相關(guān)的化學(xué)理論,還要考慮到學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn),
盡可能保證學(xué)生研究的內(nèi)容與專業(yè)知識相吻合,這樣既能激發(fā)學(xué)生的研究興趣,又能提高學(xué)生的專業(yè)能力和綜合素質(zhì)。
例如,高職院校有很多專業(yè)都學(xué)習(xí)《分析化學(xué)》這門課程,老師可以結(jié)合學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)設(shè)置相關(guān)的研究課題,
比如,針對環(huán)保專業(yè),老師可以設(shè)置課題“水果蔬菜中殘留農(nóng)藥的危害以及去除辦法、“裝飾材料中甲醛的含量以及危害、“電池中有害重金屬在土壤中的擴(kuò)散等。
針對輪機(jī)專業(yè),化學(xué)老師可以設(shè)置研究課題“酸雨對不同金屬的腐蝕程度。
針對汽車專業(yè),化學(xué)老師可以設(shè)置課題“汽車尾氣的主要組成及其轉(zhuǎn)化。
2.2在化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用
化學(xué)實驗教學(xué)是化學(xué)課堂教學(xué)的重要組成部分,在一定程度上來說,化學(xué)研究性學(xué)習(xí)就是對化學(xué)實驗進(jìn)行研究,因此,在化學(xué)實驗教學(xué)過程中,應(yīng)用研究性學(xué)習(xí)是非常有必要,也是十分重要的。
學(xué)生是化學(xué)實驗教學(xué)活動中的主體,化學(xué)老師起到一個輔助性的作用:①化學(xué)老師的輔導(dǎo)。
研究性學(xué)習(xí)是一個注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和實踐能力的教學(xué)模式,在這個研究過程中,化學(xué)老師是一個指導(dǎo)者、參與者和組織者,同時也是一個學(xué)習(xí)者。
老師要把握好分寸,既不能事必親躬、大包大攬,給學(xué)生的積極性和主動性發(fā)揮造成抑制,也不能不聞不問,完完全全充當(dāng)一個旁觀者,任由學(xué)生盲目開展實驗活動[3]。
老師在研究性學(xué)習(xí)過程中的作用就是激發(fā)學(xué)生的研究動機(jī),讓學(xué)生保持著研究興趣和研究熱情,同時還要進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),
給學(xué)生的研究指明正確的方向,當(dāng)學(xué)生在實驗過程中遇到一些難以解決的技術(shù)性問題時給予一定的幫助和指導(dǎo)。
例如,在研究“酸雨對不同金屬的腐蝕程度這個實驗中,學(xué)生不可能運(yùn)用真正的酸雨進(jìn)行實驗,老師可以指導(dǎo)學(xué)生使用不同濃度的酸性溶液代替酸雨。
又如,在研究“水果蔬菜中殘留農(nóng)藥的危害以及去除辦法這個課題的時候,學(xué)生因為能力有限,不知道如何去設(shè)置實驗條件,老師可以給學(xué)生傳授“正交試驗法等方法和相關(guān)理論。
②學(xué)生自主研究。
很多化學(xué)實驗是學(xué)生獨(dú)立完成不了的,化學(xué)老師可以將全班學(xué)生分成若干個小組,采取小組合作教學(xué)模式,形成能力互補(bǔ)型實驗小組。
學(xué)生可以挺過上網(wǎng)查閱資料、去圖書館查閱資料對研究的課題進(jìn)行深入的研究,設(shè)計科學(xué)的實驗方案,并建立相應(yīng)的實驗?zāi)P停?/p>
根據(jù)實驗方案開展受控實驗、社會調(diào)查,從實驗中獲取相關(guān)數(shù)據(jù),一起討論分析,最后形成一個初步的結(jié)論。
再將實驗結(jié)果反饋給化學(xué)老師,在化學(xué)老師的指導(dǎo)下對實驗進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化,從而取得最佳的實驗結(jié)果。
3結(jié)束語
綜上所述,研究性學(xué)習(xí)是一種有效的學(xué)習(xí)方法,將其應(yīng)用在高職化學(xué)教學(xué)之中,可以活躍課堂氣氛,調(diào)動學(xué)生的研究興趣和學(xué)習(xí)積極
性,但是研究性學(xué)習(xí)相對于其他學(xué)習(xí)模式需要花費(fèi)更多的精力和時間,化學(xué)老師要對這種教學(xué)模式進(jìn)行更深層次的研究,將這種教學(xué)模式的優(yōu)勢在化學(xué)教學(xué)中充分發(fā)揮出來。
參考文獻(xiàn)
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化學(xué)教學(xué)研究論文
【摘要】針對《化工設(shè)計》課程知識面廣、工程實踐強(qiáng)等特點(diǎn),本文以學(xué)生參加化工設(shè)計大賽來推動該課程的教學(xué)改革,展示了該方法的具體實施過程,取得了良好的教學(xué)效果。
同時也指出在實施過程中存在的一些問題和相應(yīng)的解決對策。
【關(guān)鍵詞】化工設(shè)計。
化工設(shè)計大賽。
改革實踐
《化工設(shè)計》課程是化學(xué)工程與工藝專業(yè)一門必修的專業(yè)課程,它系統(tǒng)闡述了化工廠整體設(shè)計的基本原理、程序和方法,
它既要求學(xué)生掌握化工專業(yè)基本知識,同時還應(yīng)具備計算機(jī)輔助設(shè)計以及相關(guān)專業(yè)知識。
目前,高;ぴO(shè)計課程分為理論教學(xué)與實踐教學(xué)兩個部分,地方普通高校更多注重理論教學(xué),部分高校未能安排實踐教學(xué)環(huán)節(jié),導(dǎo)致人才培養(yǎng)質(zhì)量與社會對化工專業(yè)人才要求之間的矛盾日益突出。
筆者以我!痘ぴO(shè)計》課程教學(xué)改革為例,分析以學(xué)生參加化工設(shè)計大賽來推動該課程的教學(xué)改革。
1問題的提出
化工設(shè)計是以建設(shè)或改造化工廠生產(chǎn)裝置為目的,綜合運(yùn)用物理化學(xué)、化工原理、化工熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程等專業(yè)知識,
在確保技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和安全的前提下,設(shè)計最佳的工藝流程路線,通過化工軟件的模擬分析,確定優(yōu)化的工藝流程、工藝條件、設(shè)備選型及其它非工藝專業(yè)等內(nèi)容[1,2]。
它既要求學(xué)生系統(tǒng)掌握專業(yè)知識以及熟練掌握AutoCAD、Aspenplus等計算機(jī)輔助設(shè)計軟件,同時還需熟悉化工設(shè)計系列標(biāo)準(zhǔn)。
然而,在地方普通高校講授《化工設(shè)計》課程其效果不盡如意。
主要原因如下:(1)學(xué)習(xí)難度大,學(xué)習(xí)興趣不高。
為適應(yīng)“寬基礎(chǔ)、寬口徑的教育新模式,《化工設(shè)計》課程學(xué)時壓縮嚴(yán)重,我院化工設(shè)計課程總學(xué)時為64,分為理論課時32與實踐課時32。
可見短時間內(nèi)要求學(xué)生完成一套小型生產(chǎn)裝置的設(shè)計,包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的搜集、工藝流程的確定、物料衡算與能量衡算、
設(shè)備的設(shè)計計算與選型、主要設(shè)備條件圖的繪制、自控方案的確定及帶控制點(diǎn)的工藝流程圖的繪制、車間及設(shè)備的平、立面布置設(shè)計及設(shè)備平立面布置圖的繪制等難度非常大。
此外,沒有實際工作經(jīng)驗的學(xué)生也感受不到這些學(xué)習(xí)內(nèi)容的實際應(yīng)用價值,往往表現(xiàn)出學(xué)習(xí)興趣低,被動學(xué)習(xí)。
(2)實踐機(jī)會少,動手能力差。
化工設(shè)計是化工專業(yè)學(xué)生的一項最重要專業(yè)技能,然而,地方普通高校也面臨“雙師型教師短缺、實踐教學(xué)場地不夠等問題,導(dǎo)致學(xué)生實踐機(jī)會少,動手能力差。
即使學(xué)生通過課堂面授理解了有關(guān)知識,也很難做到有機(jī)會實踐,更談不上靈活運(yùn)用。
2學(xué)生參加化工設(shè)計大賽在化工設(shè)計課程中的改革與實踐
全國大學(xué)生化工設(shè)計競賽由中國化工學(xué)會化學(xué)工程專業(yè)委員會、教育部和中國化工教育協(xié)會共同主辦,面向全國高等院;I(yè)的學(xué)生,是國內(nèi)化工類級別最高、參賽隊伍最多、影響最大的比賽[3]。
化工設(shè)計競賽是以生產(chǎn)項目為載體,在教師指導(dǎo)下,學(xué)生對生產(chǎn)項目進(jìn)行開發(fā)、制作的研究性學(xué)習(xí)過程。
化工設(shè)計競賽的主要內(nèi)容涉及產(chǎn)品市場調(diào)研、設(shè)計可行性分析、工程設(shè)計和經(jīng)濟(jì)分析與評價等[4]。
自2015年以來,我院將化工設(shè)計大賽分為院級、省級與全國化工設(shè)計大賽三個層次。
針對《化工設(shè)計》課程的特點(diǎn),以學(xué)生參加院級化工設(shè)計競賽為目標(biāo),我院對《化工設(shè)計》課程進(jìn)行教學(xué)改革嘗試。
整個教學(xué)改革包括四個部分:
2.1項目的選擇
《化工設(shè)計》課程由于課時有限,我們在確定課程設(shè)計項目時充分考慮以下幾個特點(diǎn):(1)真實性。
項目主要來源于教師科研項目或企業(yè)生產(chǎn)實際。
(2)覆蓋性。
項目貫穿整個教學(xué)過程,實現(xiàn)項目所涉及知識和技能涵蓋本課程的全部教學(xué)內(nèi)容。
(3)操作性。
項目能根據(jù)課程進(jìn)度安排分解為適合教學(xué)的工作任務(wù),具有可操作性。
本課程以院級化工設(shè)計大賽為基礎(chǔ),項目選擇來自岳陽某化工企業(yè)“煤制10萬噸甲醇的生產(chǎn)工藝設(shè)計為學(xué)習(xí)載體。
該項目基本覆蓋了《化工設(shè)計》課程的各個步驟和內(nèi)容,同時該項目大小與難度適中,又可以分成若干工作任務(wù),按計劃實施,操作性強(qiáng)。
此外,通過將本課程教學(xué)與實驗競賽有機(jī)結(jié)合,能有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.2課程單元分解
課程單元依據(jù)具體任務(wù)確定有明確的單元目標(biāo),包括能力目標(biāo)、知識目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)。
《化工設(shè)計》課程被分為8個單元,包括查閱資料書寫產(chǎn)品綜述、工藝方案設(shè)計、物料衡算與熱量衡算、繪制帶節(jié)點(diǎn)控制的工藝流程圖、設(shè)備計算與選型、車間布置設(shè)計、管道布置設(shè)計、典型設(shè)備布置設(shè)計等。
教學(xué)內(nèi)容就以“煤制10萬噸甲醇的生產(chǎn)工藝設(shè)計為實例來組織,要求學(xué)生在教師指導(dǎo)下完成上述8個單元任務(wù)。
2.3課程的實施
(1)通過實例設(shè)計進(jìn)行理論知識講授。
教師在理論教學(xué)過程中以“煤制10萬噸甲醇的生產(chǎn)工藝設(shè)計為實例,將設(shè)計說明書內(nèi)容引入課堂,通過引導(dǎo)學(xué)生對具體設(shè)計
說明書的分析與討論,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而深度掌握化工設(shè)計的原則、國家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)規(guī)范。
(2)布置設(shè)計任務(wù)。
本課程開課之初將院級化工競賽的項目名稱及注意事項交代給學(xué)生,要求學(xué)生5人一組,每組選擇一名組長總體負(fù)責(zé)。
此外,強(qiáng)調(diào)學(xué)生提交競賽作品作為本課程的主要考核依據(jù)。
(3)化工設(shè)計說明書編寫。
學(xué)生一方面利用本課程實踐教學(xué)課時,另一方面利用課余時間,查閱文獻(xiàn)、計算模擬、繪制圖例,編寫設(shè)計說明書。
要求每組學(xué)生嚴(yán)格分工、相互配合,各自完成自己的設(shè)計重點(diǎn)。
針對設(shè)計過程中出現(xiàn)的共性問題在課堂上進(jìn)行研討,教師根據(jù)實際情況給出具體指導(dǎo)意見。
2.4教學(xué)考核評價
學(xué)生提交化工設(shè)計說明書文檔,同時制作PPT,每組選派1名成員在課堂上進(jìn)行匯報。
課程總成績=平時成績×20%+項目完成考核成績×60%+答辯考核成績×20%。
平時成績根據(jù)出勤、積極參與度等組成。
項目完成考核成績重點(diǎn)檢查工藝流程設(shè)計、車間設(shè)計、典型設(shè)備的計算域選型等內(nèi)容。
答辯考核成績由指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生答辯情況直接給出。
同時,以各組本課程總成績排名,確定入圍院級化工設(shè)計競賽名單,為省級、全國化工設(shè)計大賽挑選優(yōu)秀選手。
3體會
以學(xué)生參加院級化工設(shè)計競賽形式,推動《化工設(shè)計》課程教學(xué)改革是我院推進(jìn)課程教學(xué)改革的一種全新嘗試,
一方面能將枯燥的化工設(shè)計理論知識通過學(xué)生參加比賽的形式消化吸收,另一方面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,啟發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。
相比傳統(tǒng)的教學(xué)方法,本課程教學(xué)改革能顯著提高學(xué)生掌握AutoCAD、Aspenplus等計算機(jī)輔助設(shè)計軟件的能力,
培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作精神,同時,還可以吸引大批化學(xué)工程與工藝專業(yè)一、二年級學(xué)生積極參加化工設(shè)計競賽,促進(jìn)化學(xué)工程與工藝專業(yè)綜合改革,為打造品牌專業(yè)提供強(qiáng)有力支持。
我院自2015年參加全國化工設(shè)計大賽以來取得了2個全國二等獎、3個省級一等獎的優(yōu)秀成績。
4存在的問題與解決問題的策略
以學(xué)生參加化工設(shè)計大賽推動《化工設(shè)計》課程教學(xué)改革的過程中,也存在以下問題:(1)全國大學(xué)生化工設(shè)計大賽賽程長,化工設(shè)計說明書內(nèi)容豐富,要求高。
對于我院這樣地方普通高校學(xué)生而言,學(xué)生積極參與度非常有限。
為此,我院在學(xué)校教務(wù)處的大力支持下,增設(shè)了院級化工設(shè)計競賽,同時打通《化工設(shè)計》課程與院級化工設(shè)計競賽之間的壁壘,促進(jìn)《化工設(shè)計》課程的教學(xué)改革。
(2)課時少和學(xué)生多,課堂教學(xué)與研討時間不能充分保障,目前我院已啟動化學(xué)工程與工藝專業(yè)認(rèn)證工作,
屆時我們將化工專業(yè)實習(xí)、專業(yè)課程設(shè)計與《化工設(shè)計》課程進(jìn)行整合,形成一個完整的專業(yè)實踐教學(xué)新體系,增加《化工設(shè)計》課程實踐教學(xué)課時,同時盡量采用小班制的方式進(jìn)行。
(3)學(xué)生計算模擬和繪圖能力不強(qiáng)。
化工設(shè)計要求學(xué)生熟練掌握AutoCAD、Aspenplus等計算機(jī)輔助設(shè)計軟件,同時應(yīng)用已學(xué)專業(yè)知識模擬化工過程,我院大部分學(xué)生計算模擬和繪圖能力不強(qiáng)。
為此,在2016版化學(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)方案中增設(shè)了計算機(jī)知識在化工應(yīng)用中的一系列課程。
參考文獻(xiàn)
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