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高中与大学无机及分析化学实验教学衔接问题研究

发布人:徐艳丽    发布时间:2017-01-10 点击量:2404

无机及分析化学实验是我院针对非化学专业大一学生开设的实验课程,经过多年教学发现大一新生的实验素质较差,不会书写实验报告等现象。探究其原因是高中化学教学重理论轻实验,出现了做实验不如讲实验,讲实验不如背实验的不良倾向,忽视学生综合素质教育的培养,导致大一学生的化学实验技能较差[1-2]。这种高中与大学无机及分析化学实验衔接过程中存在的脱节现象,不利于学生实践能力培养,同时也影响学生综合素质的提高。因此,深入研究高中与大学无机及分析化学实验教学衔接问题对学校教育和学生的综合素质的发展是有一定意义的。

1 高中化学实验存在的问题

1.1 认知脱节,重视不够

高中化学实验教学在高考压力下,教师和学生为了高考成绩的提高,没能足够重视化学实验,忽略了学生实验技能的提高。部分学校为了节约实验课时,高中三年实验教学以教师演示为主,学生没能亲自操作实验,把做实验变成了讲实验,甚至背实验[3]。违背新课标化学高考大纲初衷,抑制了学生对化学的实验兴趣和实验操作能力提高,忽视了学生科学素质和实践能力的培养。

{C}1.2      评价脱节,习惯不好高中化学实验与大学无机及分析化学实验学习和评价方面脱节,高中化学实验学习和评价过于注重成绩,实验考核方式以笔试为主,实际操作实验的较少。张娟[4]等调查发现学校演示实验开出率高,实际操作的实验少,甚至有些学生一次都没做过学生实验。同时,教师忽视了学生预习和实验报告书写等良好习惯的培养,学生没有养成良好的实验习惯,导致学生实验操作能力和综合素质较差。

 1.3 实验条件差

在实验仪器数量和实验技能方面,高中与大学无机及分析化学实验的衔接也存在一些问题。高中化学实验教学投入不足,实验仪器设备、药品不充分,化学实验课程开设情况的不理想[5]。另外部分学校没有安全防护设备,避免发生安全事故,减少了学生实验的开设。然而有些实验只是简单讲授,学生不实际操作,根本无法理解仪器安装、原理以及操作方法等,对实验内容很茫然,甚至教师讲授完实验后,学生还是很茫然,不知道为什么。导致学生认为化学实验枯燥难于理解,甚至对化学实验失去兴趣。

2 无机及分析化学实验教学中改革措施

教育是一个系统,可分为幼儿教育、小学教育、初中教育、高中教育和大学教育五个阶段,每个阶段都是相互联系和相互影响的。目前,各教育阶段之间衔接存在许多问题,其中高中教育与大学教育衔接问题较为突出。高中与大学之间的化学实验教学方法有着很大的区别,大一新生在无机及分析化学实验学习上存在不适应的现象。因此加强高中与大学无机及分析化学实验之间的衔接问题的研究,对提高学生创新能力和学生综合素质有重要的意义。

{C}2.1      化学实验的重要性化学是一门以实验为主的自然科学。实验是化学的灵魂和魅力,更是激发学生兴趣和培养学生思维能力的重要方法和手段。随着社会的发展,化学与许多其他学科之间交叉渗透、融合的趋势日益明显,化学越来越多地渗透到各个行业,科技社会对化学的需求越来越广泛,越来越深入。化学学科的进步促进了生命科学、农业、医学、航天和新能源的发展,所以实验在化学的学习中尤为重要。

2.2 培养化学实验兴趣

兴趣是学好化学、做好实验、开拓创新的必要条件,学生只有对化学实验产生兴趣,才能全身心投入实验研究中,提高实验动手能力和操作技能,激发创造力。培养学生对化学实验的兴趣可采用以下多种途径:(1)通过一些有趣的化学实验激发学生学习化学实验的兴趣。如化学小魔术和制作一些玻璃仪器等,使学生在娱乐和应用中获得化学知识,激发学生浓厚的兴趣。(2)通过介绍一些日常化学知识在食品、医药上的应用是激发学生兴趣的最简捷的方法。如食品中的添加剂、防腐剂等,利用化学实验知识拓展学生视野。(3)通过制作化学实验微视频,让学生直观生动了解无机及分析化学实验的内容,培养学生实验兴趣。(4)阐述化学实验的创新对科学技术的作用,培养学生实验热情和严谨的态度。 2.3 重视实验教学过程一新生需要强化实验课前预习,提高实验操作效率。教师课上及时纠正指导,避免学生被动的接受,增强实验目的性,集中精力观察现象和进行实验操作。教师授课时要多采用问题教学法和纠错教学法,以引导学生带着问题去思考,指导教师认真观察每个学生的操作过程,遇到不正确、不规范的操作及时指导纠正,并对错误教训进行及时总结。同时,无机及分析化学实验课前对学生不会或不熟悉的操作进行强化,使学生熟悉每种仪器和设备的使用方法,打下良好的实验基础。提高学生在实验数据记录和处理数据的能力,规范书写实验报告。培养学生运用现代化手段处理数据的能力,如用 excel origin 软件制作标准曲线,用爆破振动速度的测量多采用电测法,它利用振动时仪器传感器敏感元件在磁场中与被测振动体的相对运动,产生与振动成一定比例关系的电信号,由爆破振动自记仪记录,通过软件进行振动参数分析。图 3 为目前实验教学中测点布置方案,通过改变爆源药量大小来测试不同测点位置的爆破振动速度值,并进行振动参数分析。

2 两项实验开设方式的探讨

{C}2.1      两个实验项目单独开始方式探讨装药在有限水下爆炸能量测试实验项目单独开始时,学生能够全面了解水下爆炸现象,掌握水下爆炸法测试炸药做功能力实验过程、数据记录及数据处理方法。并且通过水下爆炸法测试炸药爆炸能量,验证理论计算的可靠性和正确性。

而爆破振动速度测量的单独开设,能够使学生充分认识该方法的目的、原理,并且通过不同药量和不同测点的爆破振动速度的测量回归某一复杂地段的地形地质条件系数和衰减指数,为估算不同药量时被保护位置的振动速度值提供实验和理论计算基础。

两个实验项目的单独开设是学生掌握基本实验方法,能够使学生深入掌握两种测试方法的一种途径。并且分别验证水下爆炸现象及炸药爆破振动效应。采用装药在有限水域的爆炸能量来准确衡量炸药的做功能力;监测复杂地质条件下被保护对象的爆破振动速度是否在安全允许振动速度范围内。

2.2 两个实验项目综合开设的意义探讨

2.2.1 节约了教学资源,减少教学课时量,增加了教学组织的难度[6]提高教学工作效率。通过两门实验课程的综合设计,对综合的实验项目的课程方案、教学内容、教学方法以及管理体制等进行改革,可以更好地开发和使用教学资源,促进教学研究的深化,从根本上提高教学工作效率。

教师在实验教学组织上,提前准备工作增加,各个环节需要考虑的内容相应增加;而爆炸实验对安全要求较高,增强了对教师教学素养的考验。学生接触爆破危险品几率有所降低,通过一次试验可以同时测定两种实验结果,而学生自我组装、调试仪器的过程并未减少,解决了扩招带来的实验仪器设备数量明显不足的缺点;操作仪器时,每组学生通过分工协作,有利于调动学生的积极性;通过教学管理,使学生选择学习内容、优化学习方法,检查督促学生有序而主动的参与实验中;有利于保证教学的正确方向,促进教师教学观念更新。 2.2.2 工程实践应用方面分析工程实践中,在周围环境条件较为复杂的区域进行爆破时,一方面要控制炸药用量,达到理想的爆破效果,这就要求技术人员对岩石性质、炸药能量以及炸药与岩石的作用规律完全掌握;在爆破效应中,除了防止飞石危害以外,爆破振动的控制显得尤为重要,为了降低爆破震动的危害,同时也为可能出现的民事纠纷提供依据,需要对被保护区域进行爆破振动监测。因此,针对这种实践的需求,在实验教学中综合设计炸药能量测试和爆破振动危害测试项目,对爆破效果及爆破危害进行同步评估,这就要求实验教学中,引导学生进行联系实践的综合性实验设计。

2.2.3 提高学生综合的专业素养

通过综合性实验设计,使学生不仅掌握了两个实验项目涉及的专业理论知识,而且使学生学会运用、探索甚至创新知识,将相对独立两个实验项目联系起来,并灵活的用于科研和工程实践中。

3 结论及建议

随着科学技术的发展,高性能炸药的是炸药新品种的方向,而炸药做功能力是研究新品炸药的关键,在从业人员内开展炸药水下爆破能力测试实验教学显得尤为重要;而随着人们对环境友好型爆破的需求,爆破振动危害的控制也成为从业人员生存的手段。

在两个实验项目单独开设的基础上增加综合设计,为加深从业人员对两个实验项目的深入了解,在条件允许的情况下,建议分别开设两个实验项目,并增加附加实验内容,让学生自行设计两个实验项目的综合实验方案,提供条件让有兴趣学生实施综合实验。

参考文献

[1]张立.爆破器材性能与爆炸效应测试[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2006

[2]解立峰,韩志伟,解一超,等.小样本升降试验法在巷道检验中应用的可行性研究[J].爆破器材,201140(5)5-711

[3]颜事龙,吴红波,刘锋.动压作用下敏化剂对乳化炸药析晶量的影响

[J].煤炭学报,201136(11)1836-1839

[4]庄晋林,陈亚宇,王建男.工程爆破中电网络的可靠性研究[J].煤炭工程,200941(1):87-89

[5]张立,陆守香,汪大立.有限水域煤矿工业炸药爆炸能量的测试研究

[J].煤炭学报,200126(1)274-278[6]李夕兵,凌同华,张义平.爆破震动信号分析理论与技术[M].北京:科学出版社,2009

[7]王章豹,孙显元,李钢.高等学校教师教学科研方法[M].合肥:合肥工业大学出版社2005

(本文文献格式:韩体飞,张晔.两个实验教学项目综合设计探讨——装药在有限水域爆炸能量测试与爆破振动速度测量[J].广东化工,201643(17)222-223)

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