發布時間：2023-02-28 15:50:49
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的綠色化學理念論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
化學教育論文2400字(一)：綠色化學教育理念在高中化學實驗教學中的滲透分析論文
摘要：現如今，隨著科學技術的快速發展，人們的生活水平得到改善，環境問題也隨之而來，因此，近些年，我國對綠色化學的關注度越來越高。在教育層面，化學學科屬于科學性學科，其化學實驗教學的綠色、無污染，對于保護自然環境具有重要意義。基于此，本文從綠色化學的教育理念出發，致力于將該理念完全滲透在整個化學教學過程中，尤其在實驗環節，實現真正意義上的綠色教學。
關鍵詞：綠色化學；高中化學；實驗教學；滲透研究
在現代社會背景下，提高化學教學質量，對于推動教育事業的發展具有重要意義。我們都知道化學科目包含兩個部分，一部分理論，一部分實驗，相比較而言，實驗部分才是該學科的主要部分，同時也是教學中的重、難點部分，而化學試劑、設備、實驗過程的無污染操作，對于學生的身體健康和環境都是一種保護，因此，將綠色化學的教學理念滲透在實驗教學中的各個環節，是很有必要的。
1立足教材內容，挖掘綠色化學資源，增強綠色化學觀念
對于課本內容，大多是以化工實驗為例，因此，對于綠色化學的理念也可從這些方面入手。例如：
1.1節省資源：我們都知道氨氣在我們的生活中很常見，尤其存在于廁所中的每個角落，因此，在氨氣的制取和使用過程中，可以通過這方面的循環操作，來達到節省資源的效果；
2.1尾氣處理：實驗過程中最讓人頭疼的便是對尾氣的處理了，無論是鋼鐵的冶煉還是化學氣體的制取，都需要對實驗尾部進行處理，因此，對這方面內容可以在實驗后期，安裝一個吸收裝置，對物品進行集中處理，將綠色化學理念踐行到底。
2在化學實驗教學過程中進行綠色化學教育
2.1改進實驗方案和裝置，優化實驗效果
在條件允許的情況下，對實驗裝置和方案進行改進，能夠取得意想不到的教學效果，同時能夠減少反應物質對環境的污染。
例如，《SO2的性質》。對于這部分內容，課本上所講述的、關于該氣體的制取方法是通過亞硫酸鈉固體與濃硫酸反應得到的。在實際操作過程中，可能會因為實驗人員較多，造成氣體制取過量的情況發生，且這類氣體在流入空氣中后，會對環境造成污染。同時，簡陋的實驗設備和過程，也不利于實驗現象的觀察，因此，對該實驗裝置或方案進行改進是很有必要的。在此基礎上，對于實驗方案的改進，先讓學生了解SO2的制取并不只有該章節介紹的一種，其通過硫磺與氧氣的燃燒反應，也能得到SO2氣體，這樣就能夠有效解決氣體產生過量的情況發生了。其次，對于實驗過程的改進，可以通過在封閉處進行實驗的方法，減少SO2氣體在空氣中的排放，達到綠色化學的效果。
2.2化學實驗微型化處理
“微型化”的重點在于“微”，所謂的“微”，就是將實驗所用到的儀器、設備、劑量減少或減小，但不改變實驗的原理、步驟以及過程，以此來達到微型效果。同時，經過微反應后，產生的反應物質也會減少，污染也就隨之減少了。
例如，《乙炔的制取和性質》。對于這部分內容來說，無論是借助多媒體進行演示，還是直接進入實驗室實驗，都具有一定的不足。主要包括三方面的不足：1.對反應物的處理不當；2.實驗過程不嚴謹，耗時較長，反應物被污染；3.尾部處理工作未做好，造成環境污染。對于第一個問題，我們都知道CaS、Ca3P2、Ca3As2等物質，在遇到水后，就會產生異味氣體，對于實驗者來說，無疑是一種身心上的折磨，因此，當對該類試劑處理不當時，就會產生一定的環境污染；對于第二個問題，乙炔的實驗過程并不是在全封閉狀態下進行的，而且對于實驗試劑的用量也沒有一個準確的限制，時常更無法控制，因此，會很容易造成反應物的污染；對于第三個問題，也是實驗中常遇到的問題。在實驗結束后，學生們通常會將實驗物質隨意丟進垃圾桶，而不是集中或分類處理，這就很容易造成水體污染或空氣污染。
而在進行微型化處理后，不僅減少了試劑的使用量，還采用了飽和的硫酸銅洗氣，這在減少成本輸出的同時，還達到了綠色化學的標準，減少了環境污染，且微型化實驗處理，也使得實驗的效果更加直觀、清晰。
2.3通過多媒體進行實驗教學
對于實驗環節來說，難免會產生一些有毒氣體或者物質，因此，利用多媒體進行輔助教學是很有必要的，它能規避一些不必要的麻煩，同時降低實驗操作的危險系數。尤其對于一些理論知識掌握不牢固和操作能力不強的學生來說。此外，高中化學科目中所包含的內容也包括一些靠課本內容理解不透徹的知識點，對于這部分內容，必須借助多媒體，通過動態演示才能夠加深理解。
例如，《離子鍵的形成》。對于這部分內容，如果光靠課本上的講解，是不能夠完全掌握其變化的規律和原則的，因此它需要借助多媒體進行演示。實驗中，在不脫離課本內容的基礎上，以“鈉在氯氣中燃燒”的實驗過程為例，對離子鍵的形成做主要講述。通過演示，我們能夠觀察到該反應的過程十分劇烈，還會釋放出有毒氣體——氯氣。且在此實驗過程中，如果減少試劑的使用，則無法進行正常實驗；而如果使用過量的試劑，則又會導致有毒氣體的釋放量增加，污染空氣。因此，借助多媒體進行演示教學，是很有必要的，這也正符合綠色化學的教學理念，是提高教學效果的不二之選。
3結語
化學學科作為高中階段的必修科目之一，對于學生的成長發育有著重要影響。因此，將綠色化學的教學理念滲透在化學實驗教學過程中，不僅能夠培養學生的綠色意識，還能引導他們更加規范、合理的使用化學試劑，這在保證他們人身安全的同時，也保護了我們賴以生存的環境。然而，綠色化學理念的滲透過程并不是一蹴而就的，需要長久的耐心和時間來完成，因此，作為一名合格的化學老師，要具備“上下而求索”的決心。
化學教育畢業論文范文模板(二)：基于高中化學教育困境進行的教育研究論文
摘要：現如今，教育體制改革的逐漸深入推動，使得高中教育制度有了質的飛躍，對于傳統教育而言，其發展的固有思維使得教育內容體系過于單一，教學設備與實踐的缺乏讓高中化學教育面臨著更多的困境。為了讓高中學生的學習跟得上教學改革發展的步伐，它要求每一位教育工作者應學會自檢自查，提升自我教學方式、教學質量水平，追根溯源，找準定位并制定有效的解決方案去提升整體的高中化學教學水平。如何創新現代高中化學的教學方式，將理論與實踐知識具體結合，讓學生學有所用，解決高中化學教育存在的問題，是當前教育工作者需亟待解決的。本文旨在從高中化學教學困境入手，結合筆者自身經驗，提出自己的見解。
關鍵詞：高中化學；教育困境；研究建議
一、國內高中化學教育面臨的挑戰
（一）教育形式的書面化
國內素質教育發展較晚，在父母與教育工作者眼中，學生的分數起關鍵作用，這也促成了如今高中化學教學模式的書面形式化。教師這些年在培養學生的化學知識上依舊停留在書面教學中，對很多化學理論并未實踐過，因此在教學模式上缺乏創新意識，學生在學習過程中未被化學這門課程所吸引，很難通過興趣去主動學習化學。高中化學教學模式發展至今，依然注重傳統知識點的學習灌輸，忽視了學生作為學習的主體，其書面化的片面教學模式使得學生極不情愿的去學習新的知識點，很多難以理解的化學內容，學生苦于無條件、無時間去動手實踐，只能死記硬背。除了部分客觀因素存在之外，像一些化學試劑的腐蝕性較強，危險性較高，如若操作有誤，后果不堪設想，是不提倡實驗的，其他一些輕實驗還是可以操作的。目前化學教學是重形式，輕實踐，這種現象很難在短時間去消除，這就需要教學工作者不斷的調整自身的思想。
（二）基礎教學設施的缺乏
化學學科的實驗性很強，在學習上需要配備相應的教學設備，好的輔助器材會直接影響到教師的上課情況，這關乎到整個高中化學教學的水平程度，更是學生迅速掌握化學知識的有效手段。但就目前國內的教學環境而言，化學實驗教學的地位較低，實驗過程較為復雜，對于精準儀器的使用需要花費大筆的資金，資金僅用于教學與實際不符，使得學校化學教學設備普遍是缺乏的。設備短缺就直接造成了許多化學實驗無法進行，學生不能親自動手進行實驗操作，對許多化學知識也就無法深入理解，像化學教師在講解方程式的時候，一些反應是較為微觀的，但結果卻是很復雜的，如若不能通過儀器去操作，很多步驟都無法完成，但這種精密儀器價格昂貴，實驗室沒有條件能夠配備，學生對這些知識的掌握就只能通過化學教師的口頭講解和書本的文字介紹來學習。
（三）注重教學理論，偏離實際
高中化學這門學科一直是高中生的必修課，但教學形式過于單一，其學習內容還只是停留在理論層面，在實踐成果的領域探索不多，且教師對于教學知識的講解依舊偏離學生的主體地位，未結合學生的興趣與需求發展狀況，使得學生在學習化學課程上較為吃力。現今教學背景下仍舊將高考置于重中之重，這就使得高中化學教師偏離教學初衷，一味的灌輸知識理論，而忽視了化學學科的實踐性，學生對于化學知識的繁瑣復雜進而產生厭學的心態。高考時間爭分奪秒，對于繁雜的化學式子，高中生不得不采用死記硬背的方式，這無疑更是加重學生學習的負擔，也不利于化學教學。如何打破這種舊有的傳統理念，改進化學教學內容趨于形式化，優化化學教學體系，讓化學課程的學習更接近生活，并將學到的知識運用到生活中，是教學工作者需不斷思考的方向。
二、應對高中化學教育困境的策略
（一）理論結合實踐
實踐對于高中化學教育而言是極為重要的，通過親身參與實踐活動，讓學生更加感受到化學知識的魅力，同時，這種貼近生活的經歷，讓學生有更多的探索精神與思考能力。化學課相對于其他課程而言顯得更復雜無味，在教學過程中，化學教師需要激起學生學習的興趣，將生活現象融入課堂上，通過創新教學方式，引導學生的求知欲望，并主動探索學習。例如在學習關于碳及氧化物方面的知識時，教師在課堂上可以通過一張圖片打開問題，抓住學生的好奇心，引導學生思考，為什么古代建筑時會將柱子一端燒黑埋入土里，是地區差異還是個人愛好，還是其他原因呢，通過此步步深入學習重心，讓學生更加容易的掌握知識。當然，若只是為了應試而學理論，只能死學，毫無意義，理論與實踐的結合，無疑于開拓了學生的思維能力，增強了學生的學習積極性，使得他們對于化學這門課由最初的被動轉為主動學習。
關鍵詞：綠色化學 無機化學 環保
一、論文的研究意義與背景
改革開放以來我國經濟社會迅速發展，工業污染也隨之加重，大量化學產品的使用既給環境造成了嚴重的污染，也給人類帶來白色垃圾、環境致癌物質、酸雨效應、溫室效應等一系列的環境問題。所謂綠色化學，就是指把化學知識以及化學技術和化學方法應用于化學產品以及化學過程中，目的是為了減小或者消除它對人類環境造成的不良影響。首先，筆者認為加強中學生的綠色化學教育是我們國家可持續發展的必要選擇。綠色化學概念的提出從源頭上預防和消除了環境污染的影響因素，為可持續的發展提供了重要的方法和途徑。其次，素質教育的基本要求之一就是要讓學生樹立綠色化學的意識，培養他們的創新精神和實踐能力。最后，綠色化學教育是現代中學化學教學改革的需要，與學生的實際生活密切相連。
二、如何在化學教學中滲透綠色化學教學的理念
1.理論和實驗教學內容貫穿綠色化學的概念
如何在化學教學的課堂中貫穿綠色化學的教學方法和理念，是每一個教育者都應該考慮的一個問題。具體來說就是在進行中職化學教學的同時，把綠色化學的知識內容以及相關實驗不斷地滲透到課堂中去。比如在講到鹵族元素化學性質的同時，以氯氣為例，氯氣與水反應所產生的次氯酸具有強大的漂白和消毒作用，但是氯氣與自來水中的有機物作用會產生一些致癌物質，為了減少有毒化學試劑的使用，美國與日本等發達國家已經用二氧化氯來實現對飲用水的消毒處理。最近幾年以來工業廢水的隨意排放正在污染著人們的身心健康。可以在教學的過程中讓學生觀察硫酸生產的化學反應以及鋼鐵熔煉過程中廢水是如何產生的，系統地講解這些工業廢水將會對人們的日常生活造成怎樣的損害，通過使用哪些綠色化學技術可以降低工業廢水的排放。這樣將綠色化學教學的理念不斷滲透到課堂教學中去。
2.聯系生活實際，滲透綠色化學的教學理念
教師要時刻關注國內外有關化學環境污染和環境治理方面的新聞和案例。比如前幾年比較流行的“白色污染”，就是使用了大量的聚乙烯塑料袋而產生的。通過這個案例可以讓學生首先了解聚乙烯這種物質的危害性，其在燃燒的過程中，會產生大量的黑煙以及會導致溫室效應的二氧化碳，另外在這些黑煙里還會有致癌物質二惡英。如果將這些白色垃圾進行掩埋處理，10年時間都不會被分解，反而會對土壤的性能造成嚴重的損害。為了應對白色污染，2006年國家開始推廣可降解的白色聚合物塑料，可向學生具體介紹以淀粉、纖維素等天然可降解的有機聚合物，這些有機聚合物分解以后為二氧化碳和水。另外在講解廢舊電池的處理過程中，為了避免廢舊電池所造成的鎘污染，可以讓學生了解到廢舊電池還有大量的金屬元素，可以進行回收再利用。
3.重新設計對環境友好的化學反應途徑和產品
在化學實驗課堂中，對于一些產生有毒化學物質的反應可以采用其他途徑的化學反應來實現。比如在制備氧氣的化學反應時，次氯酸鉀在二氧化錳作為催化劑的條件下會有部分氯氣產生，從而造成對環境和人體的污染。我們可以使用一些重金屬陽離子與一些單質（木炭、碘粒、鐵絲）或者是一些金屬氧化物作為催化劑對過氧化氫進行還原，進而產生氧氣，而且化學反應的產物對環境并不會造成污染。比如在講解到一氧化碳還原氧化銅的實驗時，由于一氧化碳有劇毒，可以采用氫氣來進行氧化銅的還原反應。
隨著工業化社會的不斷發展，綠色化學的理想就是把傳統的污染治理轉變成對化學污染的預防，為人類的可持續發展提供一些有益的途徑與方法。筆者通過閱讀相關參考文獻，并結合多年的化學教學實踐，對如何在無機化學教學中實現綠色化學教學模式進行了相關研究，在介紹綠色化學概念的基礎上，筆者認為可以從以下三個方面實施綠色化學教學：一是，應該把綠色化學的概念貫穿于理論和實驗教學中；二是，聯系生活實際，滲透綠色化學的教學理念；三是，重新設計對環境友好的化學反應途徑和產品。
參考文獻：
[1]劉超.談化學教學中綠色化學教育的滲透[J].泰安師專學報，2002.24（3）.
[2]金前英.在化學實驗設計和實施中體現綠色化學理念的初步實踐[J].化學教學，2003（Z1）.
關鍵詞：教學理念；教學內容；教學方法和手段；實驗教學。
無機化學是高職高專化工類專業新生入學后的第一門專業基礎課，也是培養化工類應用性人才必不可少的素質教育課。開設無機化學課程的目的，一方面是為今后的專業課學習奠定化學基礎，另一方面是幫助學生提高獨立思考的能力、為其將來從事專業工作提供更多的思路和方法，培養學生的創新意識和創新能力[1]。因此，它的教學質量的提高對于提高化工類專業學生的綜合素質和良好的專業素養具有重要意義。幾年來，在全體教師的共同努力下，經過反復的探索與實踐，以培養應用型人才為目標，在不斷的努力與充實中，取得了一些頗有成效的成果和經驗。
1、堅持與時俱進，更新教學理念
教學理念是課程目標與課程結構、課程內容及課程實施之間的鏈接點。根據新時期培養目標和教學基本要求，為適應新時期課程改革，我們積極吸收先進的教學理念，以學生發展為本位，以教學質量為中心，本著以應用為目的，以"必須、夠用"為度的原則，以課程體系、教學內容、教學方法改革為重點，以考試改革為手段強化學生基本素質、實踐能力和職業技能的培養，實施"厚基礎、寬口徑、適應廣、能力強、素質高"為基本內容的人才培養模式。構建有高職高專特色的、理論與實踐并重、以崗位群技術應用能力為主線的教學體系。打破學科型模式界限，使教學內容既相互銜接又避免重復，注重理論聯系實際、突出實踐技能訓練效果。為此，無機化學教研室從培養素質、提高能力出發，以培養素質型的合格人才為目的，堅持進行無機化學教學的改革探索。
2、創新教學體系，優化教學內容
在課程體系改革上，不斷創新教學體系，優化教學內容，適時更新和精選教材，并編寫與本校實際教學與時具進的新教材。同時主講教師結合國內外同類先進教材進行教學內容的精選與重組，并依據本學科發展的最新成就，隨時對教學內容進行更新和補充，注意介紹無機化學的進展與前沿，保證了教學內容的科學性、系統性、先進性和適用性。例如，以學生熟悉的生活信息情景（如"身邊的化學物質"，"物質構成的奧秘"，"物質的化學變化"、"化學與社會發展"）為教學的契入點，立足從自然、社會、人文、科學、技術緊密聯系的角度，開發和利用化學課程資源。引導學生認識和探究材料、能源、環境、營養、健康與無機化學的關系的同時，培養和強化開發和利用化學教學活動信息資源和學習情景資源的意識及能力，使本課程的教學模式符合當前素質教育的要求，有利于培養學生的科學素質和探索精神。
3、教學方法多樣，教學手段先進
以往，較多的教師由于受到各種主、客觀因素的影響和制約，只是埋頭教"書"，照本宣科，把教學大綱視為金科玉律，把教科書作為唯一的課程資源，卻忽略了書本外，學校外博大精深，絢麗多彩的化學自然世界和化學人文世界。缺乏對化學課程資源的識別、開發和運用的意識及能力，不能及時地經過充分挖掘，加工篩選和轉化后運用到無機化學教學過程中，造成許許多多有價值的化學課程資源的閑置和浪費[2]。我們在無機化學的課改中，堅持教為主導，學為主體。積極創新和靈活運用多種先進的教學方式方法，引導學生主動、創造性地學習，掌握獲取知識的途徑和方法。課堂教學采用"啟發式"、"研究式"、"引導式"、"討論式"、"互動交流式"、"綜合目標式"等多種靈活教學方式，堅持理論聯系實際，精講多練，既注重面向全體學生，又注重學生個性發展。并根據學科特點，靈活采用現代化的教學手段，根據不同的教學內容，實現傳統教學手段與現代化多媒體教學手段有機結合[2]。自行開發了教學多媒體課件和獨具特色的電子教案，教學中做到了重難點突出，信息量增大，變枯燥為趣味，化抽象為具體，教學效率大為提高。
4、進行考試制度與考試方法的改革，加強了無機化學試題庫建設
考試改革作為教學改革總過程中的一部分，既是對學生學習和教師授課方向，方式的引導，又是對教學改革的檢驗，因此也是我們在摸索適合高職高專院校發展的教改路程中花大力氣探索和嘗試的[3]，經過兩年的實踐檢驗，效果比較理想。我們本著加強學生知識、素質和能力的培養這三個方面為主要內容，考核方法的改革，具體作法是：一是實行教考分離。每位教師每學期都針對所帶課程出兩套試卷（附答案），所以每門課程都有試題庫，學期末考試時從中抽題，可以加強學生學習和教師教授知識對重點的把握，又不會影響學習點的范圍；二是實驗成績，平時成績與學期末考試成績相結合。實驗成績包括實驗過程情況和實驗報告完成情況；平時成績則包括作業成績，考勤，課堂表現，課后任務完成情況；期末卷面成績，三項在總評成績中所占比例目前我采用的是3：3：4。通過學生的總評成績考評在校學習情況，既肯定了學生的學習過程又注重學生的學習效果，培養了學生良好的學習習慣和持之以恒的學習態度。增設的實驗考核逐步實現了人才培養目標中注重學生實踐操作能力，把培養應用型，技能型人才作為高職高專院校培養重點來抓。
5、創新實驗教學體系，強化實踐環節
化學是一門實踐性和應用性很強的科學，實踐教學環節對學生的能力培養至關重要。因此，我們強化了實踐環節，注重學生嚴謹的科學態度、積極的創造性思維能力與扎實的化學實驗技能培養。主要措施如下：①創新實驗教學體系，優化實驗項目內容，②增大設計性、綜合性、研究性實驗的比例，將"研究式"學習和創新教育引入實踐性教學。讓學生通過查閱分析文獻，自行設計實驗方案，經指導教師審閱后，在教師的指導下進行實驗、觀察實驗現象，發現問題并分析原因，提出相應對策，適時調整完成實驗，最后撰寫實驗報告。使學生獨立思考、分析問題解決問題的能力和基本實驗操作技能有較大提高。③定期舉辦實驗技能大賽，化學趣味實驗晚會。取得了良好教學效果。
6、積極進行無機化學實驗的綠色化研究，培養學生正確的科學態度
綠色化學是最高層次的化學，由傳統化學向綠色化學的轉變可以看作是化學從"粗放型"向"集約型"的轉變[4]。如何在無機化學的教學中加入綠色化學的內容，是擺在每一位無機化學工作者面前的首要課題，也是學習和研究的首要領域。《全日制義務教育化學課程標準》(實驗稿)指出："化學實驗是進行科學探究的主要方式，它的功能是其他教學手段無法替代的"。在無機化學的教學中積極進行綠色化學實驗的研究，就是把綠色化學的思想貫穿在化學教學的全過程中，這一方面可以培養學生強烈的環保意識，另一方面綠色化學實驗本身就是化學教育中實施創新教育的重要內容[4]。課改中我們用實際生動的綠色化學的范例充實無機化學實驗的教學內容，按照范例所涉及的知識點，自然地、生動地滲透到無機化學教學之中。實踐證明，綠色化學實驗方法在激發學生學習化學興趣、強化動手能力的訓練，培養創新思維，樹立環保觀念上有獨特的地位與功效。
7、積極開展多種形式的科學研究活動，培養學生創新能力和科研能力
作為高等學校的教師，不但要給學生傳授知識，更重要的是培養學生的創造能力；培養學生提出問題、分析問題和解決問題的能力[5]。為此，我們積極進行科學研究，以期通過科研帶動教學質量的進一步提高。教師們一方面將科研成果反映到教學中，豐富和革新教學內容，另一方面不斷提高自身的學術水平，促進教學改革。與此同時，我們還積極支持并帶動學生參與教師的科研課題，在專科生中要求畢業論文，并認真指導完成。這些措施有力地帶動了學生進行科學研究的熱情，促進了學生創新能力和科研能力的提高。
同時營造濃厚的學術氛圍，組織各種學術報告會、科研講座，讓學生及時了解化學發展前沿及發展動態，開拓學生的眼界，啟迪學生的創新思維。激發學生在教學中的主動參與性，充分發揮其學習主體性，轉變其被動的學習方式為科學的探究性學習方式。
通過近幾年的創新教育實踐，使學生的創新能力和全面素質不斷提高。根據我們的追蹤調查，學生畢業分配到工作崗位后大都工作嚴謹，踏實肯干，工作能力強，并都具有一定的科學探究能力和嚴謹的科學態度及團結協作精神。
總之，基礎教育課程改革的全面推行已經對高職高專院校現行的化學教育教學提出了挑戰。作為主干專業基礎課程的《無機化學》，選擇以科學探究為主的多樣化教學方式，加大基礎實驗的綜合性和探究性。充分開發利用《無機化學》課程資源，培養和強化學生充分開發利用化學課程資源的意識和能力。鼓勵合作交流，促進學生自主開放、科學探究學習。加強實踐活動，提高學生的科學探究能力和創新能力，是高職高專院校《無機化學》課程教學改革的當務之急。
參考文獻：
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[2]賈陸、王學如： 談無機化學教學的改革 [J];藥學教育; 1998年01期; 27。
[3]寇軍：無機化學教學方法與培養創新人才之我見 [J];中國科技信息; 2005年03期; 142-143。
1.1CDIO工程教育模式的發展及特點
CDIO代表構思(Conceive)-設計(Design)-實現(Implement)-運行(Operate)，是由麻省理工學院、瑞典皇家理工學院等四所大學通過幾年的研究、探索和實踐建立的一種先進的工程教育模式。它以產品從構思、研發到產品運行的全生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間具有有機聯系的方式學習，旨在培養學生在企業和社會環境下對產品系統進行構思、設計、實現、運行的綜合能力，在一定程度上，能夠較好地解決工程教育中理論和實踐脫節的問題[3]。CDIO模式經過多年的發展，已經形成了一套成熟的教學改革方案，出版了大量的教學改革資料，并且在2005年由汕頭大學引進我國并在汕頭大學開始實施，之后國內多所高校積極開展CDIO模式改革，積累了很多在我國進行CDIO工程教育模式改革探索的寶貴經驗。貴州是資源大省，但貴州“五張名片”中，煙、酒、茶、民族醫藥、特色食品均為有待進一步開發應用的重要資源。近年，貴州提出了工業強省的戰略部署，貴州理工學院正是應貴州省委、省政府實施工業強省戰略和城鎮化帶動戰略對理工類應用型人才之需設立的一所高校。基于當前工程教育存在的各種問題，我校制藥工程專業積極進行CDIO工程教學模式改革實踐，希望能通過CDIO模式為貴州制藥工業及相關行業培養大批急需的高級專業技術人才。
1.2翻轉課堂的發展及特點
美國科羅拉多州林地公園高中的兩位化學教師喬納森•伯爾曼(JonathanBergmann)和亞倫•薩姆斯(AaronSams)最早將翻轉課堂應用于課堂教學[4]。可汗學院創始人薩爾曼•可汗在TED大會上的演講將這種新型的教學形式進行了推廣，引起了全球教育界的廣泛關注[5]。這種翻轉課堂顛覆了傳統的課堂教學模式，給學生營造了一個主動學習的學習環境，學生可以根據自身的實際情況靈活安排學習時間和學習地點。學習過程中遇到困惑的地方可記錄下來，待到課堂教學時與同學和老師共同討論，這種方式使學生從以前的知識灌輸式的被動接受者，轉變成主動提出問題并與他人共同分析問題解決問題的研究者。教師則從傳統的知識傳授者，轉變成學生學習的促進者和引導者。
2《有機化學》進行翻轉課堂教學實踐研究的意義
有機化學課程在制藥工程專業中具有基石的重要地位，對于培養創新型制藥類人才有著不可替代的作用，要真正實現制藥類創新人才的培養，就必須進行全方位、多層面的基礎化學教學改革。然而，當前很多大學制藥工程專業的學生，由于課時量的不足，普遍存在對于很多應該熟練掌握的知識掌握不夠，往往知其然而不知其所以然。大部分學生在學習有機化學課程時不知道該課程的重要性，也缺乏任課教師的準確引導，甚至有部分同學認為有機化學是一門不重要的課程而忽視對它的學習；同時，很多高年級的同學都深刻感受到由于有機化學基礎知識的薄弱導致后續的藥物化學、藥物合成等專業課程的學習非常困難，尤其是藥物的結構、相應的構效關系、合成路線等成為學生學習藥物化學的嚴重問題，學生往往很難真正理解從而導致他們只能死記硬背，這樣便又加劇了學生對藥物合成反應等后續專業課程學習的厭倦情緒，從而出現學習的惡性循環，大大降低了學生的學習效率；此外，用人單位在招聘到高校應屆畢業生后，普遍感到當前多數大學生基礎理論知識薄弱、自主學習能力不足、分析問題解決問題的能力不足、適應工作崗位的能力不夠，即使是大學成績優異的學生，用人單位仍然要耗費大量時間與精力進行崗位知識與技能的培訓。以上現象的出現，與當前高校忽視對基礎課程的教學與學習效果的考查有著緊密的聯系。CDIO工程教育模式及翻轉課堂教學方法的發展，一定程度上有效的解決了這些問題。有機化學課程的教學分為理論教學和實驗教學兩部分。其中，理論教學主要側重于基本理論知識的講授，實驗教學則旨在加深學生對有機化學理論知識的理解，培養學生分析問題、解決問題的能力和創新能力等。《有機化學》及《有機化學實驗》是貴州理工學院制藥工程專業的基礎課，是后續藥物化學、天然藥物化學、藥物合成等相關專業課程的重要基礎。在《有機化學》及其實驗課教學過程中采用CDIO工程教育的理念，以翻轉課堂式的教學，通過以項目為導向培養學生的自主學習能力，讓學生在研究問題、解決問題的過程中主動地獲取知識、應用知識，從而能夠牢固地掌握有機化學的重要知識點，在后續專業課程的學習中更加輕松自如，繼而培養出基礎扎實，適應性強，具有創新能力，具備能參與國際競爭的心理素質和應變能力的高級專業技術人才。
3研究內容
根據CDIO工程教育模式“做中學”的理念，本文從如下幾個方面進行有機化學翻轉課堂教學實踐研究。
(1)以項目為導向，引入翻轉課堂學習環節，設計優化課堂教學過程，充分發揮翻轉課堂教學的優勢根據CDIO理念，教師需要擯棄以往“灌輸式”的教學方式，轉而注重學習方法的教授。相對于傳統的“灌輸式”課堂教學，翻轉課堂是一種新的教學理念。翻轉課堂注重學生在學習過程中的參與和體驗，注重學生認知結構的自我建構與發展，注重學生學習的整個過程。翻轉課堂教學模式下，學生通過自己的視角和體驗，在研究思路下有目標、有計劃地展開學習。教師在有機化學的第一堂課就盡可能通過制藥工業的一些最新進展，藥物的發展歷史以及新藥開發的過程，與民生緊密相連的藥品等內容激發學生學習有機化學的興趣。例如，在環烷烴的教學中，讓學生在課前觀看相關教學視頻，并記錄下學習過程中遇到的問題，回到課堂上時，可以在適當的時候讓學生成為課堂的主講教師，把學生分成若干小組，每個小組負責某一個知識點的多媒體課件的制作、講述、答疑、作業等，而授課教師則認真指導多媒體課件的制作，在教學內容的取舍、教學順序的安排等方面引導學生把好關。學生講完相關知識點后，任課教師進行仔細全面的點評，總結經驗與不足。課后安排學生分組查閱資料并寫出各種小論文，加深學習印象。作為翻轉課堂教學的導師，教師的任務是調動學生的積極性，促使學生自己去獲取知識、發展能力，做到自己能發現問題，提出問題，分析問題，解決問題。
(2)改革實驗教學方法，把研究性創新性實驗融入常規的實驗教學傳統的有機化學實驗多數是對前人探索研究過程的簡單再現，這雖然對學生實驗技能的培養起到了一定的作用，但對學生實驗設計能力和創新能力的培養顯然還沒有起到應有的作用。CDIO理念倡導“做中學”，改變了以往“重知識、輕能力”、“重理論、輕實踐”、“重灌輸、輕啟發”的傳統模式。基于CDIO模式的有機化學實驗翻轉課堂教學必須改變以驗證性實驗為主的局面，多增加綜合性、研究性、創新性實驗，在內容上盡可能反映最新的教學、實驗研究成果，拓寬實驗內容和深度，并賦予現代化的特點，這樣有利于提高學生綜合利用理論知識去分析問題和解決問題的能力，有利于他們在復雜環境中創造性思維的形成。利用實驗誘導學生深入地去思考，使學生從多層面受到感染、激勵，充分發揮學生的能動性。這樣既能加深學生對概念的理解、記憶，又能加強學生動手能力的培養，可謂一箭雙雕。因此，在常規的實驗教學中改革以往的授課模式，引入研究性學習的過程，把學生分成若干小組，每個小組負責一個實驗。在教師的指導下，學生在一定范圍內查閱文獻、收集資料、擬定切實可行的實驗方案，并經指導教師審閱通過、提出藥品試劑和儀器設備計劃、實施實驗方案，統計分析實驗數據和實驗現象、撰寫實驗報告或論文。使學生在實驗教學中受到較充分的小型科學研究技能和智能訓練。學生的研究性學習類似于教師一次科研活動的全部過程，它是以培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力為目的。教師的任務是設計恰當的方法激發學生的學習興趣，從而使學習成為充滿活力的知識自主建構過程。教師在指導過程中更多地保持著引導、組織、提高、咨詢和支持的態度。
(3)將綠色化學和化學安全意識的培養融入到有機化學課程的教學目標綠色化學已經從最初的減排、降污、增加積極效益等解決現實問題的思路上升到了倡導人與自然和諧共處的高度。制藥工程專業培養的學生未來將從事藥物制造、藥品質量檢驗等為人類健康服務的崇高職業，因此，綠色化學與制藥二者在總體目標上具有天然的契合點。通過CDIO理念和翻轉課堂教學法，在有機化學理論課及實驗課教學中充分體現、貫徹綠色化學的理念、目標和方法，使學生在學習過程中體會和理解綠色化學的核心思想，樹立全面的綠色化學的意識。此外，安全意識教育是培養工科學生工程意識教育的重要內容，安全實驗是化學實驗教學順利進行的保證。工科化學實驗教學是課題理論通向生產實踐的橋梁，是工科化學教學過程中不可或缺的重要環節，是培養學生探索求真精神和科學嚴謹態度以及優秀思想品質的良好途徑。但是化學實驗事故隱患多，容易造成實驗事故，而且事故一旦發生就會給實驗教學帶來很大的負面影響。因此，為了杜絕安全隱患，保證實驗教學安全順利進行，在化學實驗滿足教學要求的同時，更要加強對工科學生安全意識的培養。
(4)倡導問題式教學，培養學生分析問題的能力以提出問題、分析問題、解決問題為線索，并把這一線索始終貫穿整個教學過程。在有機化學的翻轉課堂上，教師根據學生已有的認知結構提出問題，然后引導學生積極思維、大膽嘗試、學會質疑、學會探究，既能充分發揮教師的引導作用，又能充分體現學生的主體作用，能夠有效地引導學生主動參與到課堂教學中去，使學生不但處于一個接受知識的過程，而且處于一個自主探究、合作互動的過程。當學生已經掌握了一定的有機化學知識后，可以采用前后對比，新舊聯系的方法，啟發誘導學生掌握知識的重點和難點。
(5)以專業涉及知識點為核心，科學合理地取舍教學內容有機化合物數量大、結構復雜、反應式多，需結合專業特色認真挑選授課內容，對教材內容進行取舍。翻轉課堂教學的目標不是將書本上所有的知識灌輸給學生，而是將學生帶入到一個新的領域。授課教師如何引導學生輕松的進入有機化學學科領域，從而使學生用“有機思維”來思考問題，是有機化學教學的關鍵問題。教師應在CDIO理念下，認真研讀教材，準確把握教材的重點、難點以及教材的深度、廣度，仔細研究教學大綱和教學目標，明確制藥工程專業學生需要掌握《有機化學》的哪些內容。哪些知識需要精講，哪些知識可以略講，把繁雜的內容總結成一顆樹狀，教會學生如何建立主干，讓學生自己去茂盛枝葉，從而提高學生的設計能力和創新能力。
(6)構建科學合理的有機化學課程多元化成績評價體系。根據有機化學課程特點，結合CDIO培養理念及翻轉課堂教學理念，為解決學生考前臨時抱佛腳、死記硬背考完即忘的問題，更好的督促學生平時的認真學習，可考慮適當減輕期末考試占總成績的比重，增加平時實驗設計、分析問題解決問題、課外實踐等方面的比重，建立多元化科學合理的考核方法，真實全面地反映學生的知識、能力和素質，使成績的評定更加合理，從而推動教學的進一步發展。全方位地對學生的學習效果進行評估，不僅能科學、公正、準確地評定學生的成績，還能大大提高學生學習的自覺性和積極性，激發學生的學習興趣和求知欲，對培養學生嚴謹的科學作風、獨立思維能力、動手能力、分析問題和解決問題的能力、創新能力等都能起到積極的作用。
4結語
1 精選實驗項目，優化實驗內容
基礎化學實驗“水質總硬度測定”[5]除了自來水樣外，增加了岳麓山泉水、白沙井水兩個樣品，不僅激發學生興趣，還能通過水質硬度大小對人體健康影響的討論，培養學生對醫學專業的熱愛。
在“熔點測定”[6]實驗中，除了練習毛細管法外，還將顯微熔點測定儀以及數字化熔點測定儀的使用方法介紹給學生，使學生在掌握經典方法的同時認識較先進的儀器設備。待實驗經費較充裕時可以考慮購買，讓學生動手操作并引導學生對實驗手段、實驗結果進行對比。
“常壓蒸餾及沸點測定”[6]除了蒸餾工業酒精外，將另一樣品溴苯改為汽車防凍液，因為溴苯毒性大，不符合綠色化學理念，另外，化學實驗課程體系改革的基本要求是“橫向整合，縱向打通”，重視課程的層次性和教學內容的相關性[1]，將《基礎化學》理論課中學習的依數性凝固點降低、沸點升高與《有機化學》課程基本操作訓練聯系起來，既貼近生活，提高學生實驗的積極性，又補充和完善了防凍液的基本性能[7]數據；更重要的是讓學生認識到知識體系的系統性。
及時將文獻中介紹的新知識、新方法及科研成果引入到實驗中。例如，“乙酸正丁酯的制備”，將催化劑由濃硫酸改為一水合硫酸氫鈉[8]及TiO2/SO42-固體超強酸[9]，按照綠色化學的理念對實驗內容進行相應改進。同時，該實驗對產品的表征除了根據餾液的沸點外，將折光率的測試改為確定樣品密度，只需在稱量產品質量后量取產品體積即可，操作簡單易行。產品沸點以及產品密度相互佐證，提高了產品表征的可靠性。
2 改進教學方法，提升教學手段
化學實驗一般遵從學生預習、老師詳細講解示范以后學生動手操作的教學模式，在實驗講解的過程中總會有少數學生心不在焉或似懂非懂，導致實驗過程不順利或影響實驗結果。采用提問式、討論式或其它方式相結合的教學方法，比如“乙酸正丁酯的制備”：如何創造條件使平衡右移？反應完成后最經濟有效的除去雜質方案？產品的表征可以通過哪些方法或途徑等問題的提出，都能引發學生進行思考并參與討論，或者由某一學生演示實驗裝置的安裝、分液漏斗的使用操作等，使每位學生都能用心參與，不再有旁觀者，進而對實驗方案、操作步驟以及原理都有充分地認識，做到動手前對整個實驗過程思路非常清楚、實驗時心中有數。
對實驗中學生遇到的問題，盡可能采用啟發式或者探究式的教學方法，和學生通過討論找出問題所在并得到解決方案，比如“分子模型操作”實驗中，有學生對含兩個相同手性碳的酒石酸化合物的球棒模型與Fischer投影式的表達以及內消旋化合物、對稱面和對稱中心的概念理解感覺有困惑，指導老師在學生做好模型的基礎上，先要求學生回憶Fischer投影式書寫規則，再結合模型進行Fischer投影式的表達；接著借助內消旋酒石酸分子模型說明對稱面、對稱中心的定義；最后和一對對映體的模型進行對比，使學生充分理解內消旋化合物的含義。“乙酸正丁酯的制備”，直接回流法和分水回流法哪種方法產率較高？建議和同組同學商量后選定其中一種方法進行實驗，合成產品產率的高低影響因素有很多，只有通過整個班甚至整個年級兩種方法實驗結果的統計才能得出較為合理的結論。“水質總硬度測定”實驗，有些滴定后的樣品放置一段時間后為什么返紅？分水回流法制備乙酸正丁酯，分水器在實驗過程中如果發現有點漏，如何補救？等問題，教師不是簡單地給出一個答案，而是要求學生經過思考、討論，分析可能原因并通過實驗確認結果如何。啟發式或探究式教學方法的實施可以提高學生解決實際問題的能力。通過與同組同學的商量、討論解決問題的同時，培養了學生團結合作的精神。
實驗過程中貫穿綠色化學理念，例如要求學生預習并思考，實驗會產生哪些廢物？如何處理？另外，節水、節電、節約試劑，比如蒸餾裝置，相對兩組冷凝水串連并將冷凝水開到最小；乙醇可反復用于“從茶葉中提取咖啡因”等，是我們在實驗教學過程中加強學生綠色化學意識的一些做法。
1、基礎性知識不牢固，難于提高綜合技能。中藥化學的實驗內容涉及多學科的基礎性知識，學生遇到相關理論和操作時往往一知半解。教師采取的措施是：根據學校的具體情況，將中藥化學實驗課的第一個實驗設計為基礎化學技能實驗，內容從各種提取裝置，到紙色譜、薄層色譜等，將整個實驗室里擺放的相關玻璃儀器、設備，均結合相關理論知識給學生介紹和演示，使基本的實驗技能在學生頭腦中呈現具體的形象。通過基本實驗的練習，使學生正確掌握中藥化學實驗的基本原理和操作技術，培養良好的實驗習慣，提高綜合技能。
2、綜合性實驗操作難度大、實驗條件難于控制、實驗結果偏差大。中藥化學成分的提取率與中藥材產地、采收方法、產地加工及貯藏等多種因素有關，其提取、分離、純化和檢識等步驟，耗時較長；各種儀器的操作步驟繁雜，技術要求高、難度大，需花費大量時間，往往規定課時內無法完成，學生在操作時感覺困難；而每一步操作是否嚴謹、細致、準確都將影響實驗結果，加之學生操作經驗不足，總出現偏差現象，導致實驗結果偏差大。教師采取的措施是：
（1）保證藥材質量，做好預試驗，在實驗課中對藥材做詳細介紹，并強調中藥材在生產過程中的保護。
（2）在整個實驗過程中，不斷巡視、觀察，嚴格要求學生的基本操作，及時糾正違規操作；使學生在實驗進程中接受和掌握。對于課內實驗時間不足，我們一般多采用合理安排時間和開放實驗室等措施加以解決，如涉及浸漬或回流提取的實驗；如有化學檢識和薄層色譜（或紙色譜）檢識時，先安排做薄層色譜（或紙色譜）檢識，再穿插化學檢識。
（3）強調操作過程中容易造成偏差的要點，并及時提醒，要求實驗結果偏差在實驗報告中做作詳細分析。對一些基礎知識較好、操作較熟練的同學可設置一些“陷阱”，并引導、鼓勵學生進行分析，找出原因和解決方法，培養學生嚴謹認真的學習態度。
3、增加設計性實驗，培養創新能力。現代職業教育是著重傳授某種職業或生產所需實用知識和技能相結合的教育，與創新教育是相互依存和促進的；學校應大力開展對學生的創新教育，而實驗教學又是培養創新能力的主要教育手段，設計性實驗對中職學生進入高等職業教育和創新能力的培養尤其重要。在中藥化學實驗課程里增加綜合設計性實驗，能調動學生的主觀能動性，擴大知識面，改變依賴實驗講義做實驗的現象，培養學生的自學能力和理論聯系實際的能力、實踐創新能力。教師采取的措施是：
（1）要求學生初步進行資料查新，設計實驗的整個過程。
（2）引導學生從實驗室條件、技能訓練的全面性以及環保理念等方面分析、制定具體實驗方案，并經指導老師批閱修改后進實驗室操作。
（3）實驗結束后總結設計性實驗教學中需要進一步改進的問題，提醒學生盡量不用主觀判斷法，而是用系統的實驗方法客觀地分析，寫出完整的分析流程圖及結論依據。在自主設計實驗的全過程中，教師為學生修改實驗方案，有時利用課余時間完成實驗，指導學生做實驗。這對教師的素質和能力提出了更高的要求，也達到了以教促學、以學促教、教學相長、共同發展的良性循環。同時，整個實驗過程中還能暴露出學生之間的差距和不足，有利于教師改進教學方法和因材施教。
4、增強環保教育，滲透綠色化學理念。中藥化學實驗教學中的環境保護問題應引起高度重視。應將綠色化學的理念、原則和方法貫穿于整個中藥化學實驗教學中，減少對環境的污染，加強自身保護，提高學生的環保意識。教師采取的措施是：
（1）努力學習綠色化學理論，建立實驗室常用試劑數據庫，制定嚴格的實驗室綠色化章程，并在教學過程中有意識地遵循綠色化學的原則，加強實驗室的科學管理。
（2）改進實驗內容，從是否有污染、可循環使用情況、實驗用品劑量、產品綜合利用程度等方面綜合考慮，使實驗趨于綠色化。
（3）重視實驗廢物處理，回收利用有機溶劑。每次實驗結束，要求學生整理好實驗臺、合理處理廢棄物，把學生實驗中的環保工作完成情況計入實驗總分。在中藥化學實驗教學中滲透環保意識，加強環保教育，既有利于學生鞏固中藥化學知識，又培養了學生從環保角度分析問題和解決問題的能力。6.規范實驗報告書寫，培養實事求是的科學態度。以往教師對于實驗報告的實驗目的、原理和操作較為重視，學生往往照抄教材或互相抄襲現象較為嚴重；忽視客觀記錄實驗現象，不進行實驗結果的分析和討論，不思考理論與實踐的關系。教師采取的措施是：
（1）充分認識，高度重視，嚴格要求，加強學生素質的教育，使學生深刻認識到科學實驗應有科學的數據、結果，實事求是的態度。
（2）強調實驗報告的重點應放在討論方面。如對實驗過程中出現的現象和原因、實驗成敗進行分析。
（3）引導學生重視實驗報告的書寫，把科技寫作的基本要素融入其中，并從中得到科研寫作能力的訓練，進一步提高科研寫作能力。通過書寫報告，培養了學生們實事求是的科學態度和作風，幫助他們樹立了學術意識，鍛煉了語言表達能力，有利于他們將來總結研究資料、撰寫論文等等。
二、改革實驗考核，加強素質教育
實驗考核是檢驗實驗教學效果的主要方法，中藥化學的實驗考核長期以來分實驗報告和實驗基本技能考核兩部分，這種考核方法只反映學生的常規方法和操作技能，不能反映學生的綜合素質；建立一套有利于培養學生實踐能力、創新能力和綜合能力的實驗教學考核模式已顯得尤為必要和迫切。為此，我們依據中藥化學實驗課的特點，改革實驗考核，將考核成績分為三部分。1.平時實驗考核（占30%）。平時實驗考核，即實驗出勤率、每個實驗中的表現記分、實驗報告。每次實驗如實記錄學生的出勤情況和課堂表現；學生實驗分組進行，每個小組2人合作完成平時實驗，實驗成績以實際操作情況和實驗態度為主要依據，如分析問題和解決問題的能力、儀器的破損情況、臺面整潔度及環保意識等作為評分標準；實驗報告的成績評定重點放在實驗記錄、實驗結果的處理和分析討論部分。2.強化期末實驗考核（占40%）。期末實驗考核是實驗課結束時候的考試，考核分為兩部分：實驗知識問答、基本實驗操作。在實驗室中我們選取了不同的試題對每個學生進行了實驗基本知識考查，并要求每個學生進行一項基本操作，據此打出分數。基本知識的主要內容為中藥化學實驗室規則、安全知識、環保知識、常用儀器的基本知識、實驗原理、基本操作知識、儀器及裝置的使用、實驗現象的解釋和錯誤實驗裝置圖的改正、討論等；采用閉卷，統一命題、統一時間、統一閱卷。操作技能考試的內容主要是采取綜合實驗、小項目實驗等方式分組進行，以體現中藥化學實驗基本操作。3.綜合設計實驗測試（占30%）。教師事先給出題目，要求學生查閱文獻，提出實驗思路、設計方案，并根據實驗室條件自行修改方案，每個學生獨立完成實驗操作。最后根據整個實驗流程、操作情況、提取化學成分的質和量、數據的記錄、結果分析和實驗報告等進行綜合評分。考核是實驗教學不可忽視的環節，通過三部分的綜合評分，與以往單一模式相比，具有注重過程與結果相結合的特點，能夠客觀地反映教與學的情況。教學實踐結果表明，該考核方法和標準具有較強的可操作性，能夠調動學生實驗的積極性和主動性，學生的實驗技能得到了充分的體現，創新精神和實踐能力也得到了鍛煉，能夠全面反映學生的實際水平。
三、結語
關鍵詞：無機及分析化學；科學研究；本科教學
高等學校教學與科研是相互依賴、相互促進、不可分離的整體。如何擺正高校教學與科研的恰當位置，探索教學與科研相結合的內在規律，從而促進學生知識、能力、素質的協調發展，是大學教師必須深入思考和研究的問題。普通本科教育是高等教育的主體和基礎，抓好本科教學是提高整個高等教育質量的重點和關鍵，以科研促進本科教學是提高教學質量的重要途徑。人才培養與科學研究是高等學校的重要職能，教學與科研共為一體，兩者之間的互動構建了高等學校的育人環境，其根本目的是培養高質量的人才。[1]多年的科研和教學工作實踐經驗告訴我們，將科學研究與教學工作緊密聯系在一起，是培養和教育學生不可分割的兩個關鍵環節，兩者之間相互促進，相互提高。堅持教學與科研相統一，是培養大學生創新能力的主要途徑。[2]那種為了“科研而科研”，或以損害教學質量為代價而去搞科研的做法是不可取的。[3]教師既從事教學又進行科研，把科研與教學有機地結合起來，以科研促進教學，深化教學改革，可實現教學和科研之間的良性互動、協調發展。
一、促進教師教學水平和課堂教學質量的提高
1.科研提高教師的綜合素質，促進教師教學水平的提高
高校教師必須廢棄以教師、課本為中心，重知識傳授、輕能力培養的教學觀念，而樹立以學生、學習為中心，既重視知識的傳授、又重視能力的培養、更注重素質提高的現代教學觀念。教師學術水平的高低是決定教學效果的關鍵，而科研是教師提高自身學術水平的重要途徑。科研是教學改革和教學創新的推進器，是促進學科發展、改革課程體系的原動力。[4]以科研促進教學，以教學帶動科研，是高等學校的主要工作和永恒主題。[5]要使教師的教學水平不斷提高，除了依靠書本知識和教學經驗的積累外，教師從事科學研究顯得更為重要。科研不僅可增強教學的深度、拓展教學的廣度，而且可更新教師的知識結構、完善教師的知識體系，提高教師的綜合素質。科學研究有助于教師對教材的深入理解，更準確地把握課程教學內容，及時了解本學科的國內外發展動態，把握本學科的特點、研究熱點領域及與其他學科之間的關系，并向學生傳播最新的科學知識，同時促進自身教學水平的提高。教師完善知識結構，更新知識體系，提高學術水平，可以為提高教育教學質量奠定堅實的基礎。我校無機及分析化學課程組由近20位中青年教師組成，90%以上具有碩士或博士學位，他們都從事著相應的科研工作和主持各級科研課題，多位教師是碩士研究生導師，并且都取得過良好的科研成果。教師在指導研究生、本科生以及自己親自參加科研實驗活動的每一環節都是鍛煉自己、提高教學科研水平的極好機會。在課堂教學中，教師結合“無機及分析化學”課程的講授內容，將最新的研究成果特別是自己的科研成果在第一時間內傳授給學生，讓學生能及時、全面地了解某個領域的理論與實踐知識。通過國內外知名學者來校講學、“博士論壇”等系列學術交流活動，營造學術氛圍，拓寬學生視野，增加其學科知識的深度和廣度，使學生接受到潛移默化的科學思維方法和研究方法的教育，為學生將來從事科學研究打下基礎，使學生養成良好的提出問題、分析問題、解決問題的習慣，培養學生的創新能力。
2.科研促進教學內容與教學方法的改革
課堂教學不僅是知識傳授的過程，也是科學素質培養的過程。在學校的資助下開展了“科學思維方法在基礎化學教學中的應用與實踐”課題研究。課堂教學應教會學生掌握學習方法和科學研究技能，引導學生進行科學思維，培養其應用掌握的科學知識、方法與技術，創造和發現新知識、開創新技術的實踐能力。課程講授不可能面面俱到，應重點把教師理解課堂教學內容的思路教給學生，把科學家解決問題的思路教給學生，使學生領悟科學家發現和創造的思維軌跡，從中學到科學的思維方法。教學為科研提供良好支持，科研能促進教學改革的深入開展，從而不斷提高教育教學質量。吸收學術領域的科研成果，充實和改革教學內容，是提高大學教學質量的重要途徑。[6]課堂教學是培養大學生從理論上掌握科學本領的重要和必要環節。科研能使教師站在學術前沿，教師通過科研能跟蹤本學科領域的進展，把科研成果帶入課堂教學，優化課程體系和擴充教學內容，將科研中獲得的新知識和新成果“固化”到教學內容中，把最新的知識和信息傳遞給學生，將科研思想和創新思維融入教學中來，不僅豐富了教學內容，而且使教學內容更貼近學科發展前沿，提高教學效果。針對“無機及分析化學”課堂教學較為枯燥的特點，教師以自己科研工作中的切身體會為內容，把這些新知識貫穿到課堂教學中，廣泛開展討論，強調探究式學習方法的運用，變被動學習為主動探索，調動學生的學習積極性。開展研討式教學，其過程是：教師給定題目學生收集資料撰寫論文報告大家提問討論總結評定成績。
3.科研成果編入教材，實現教材建設的創新
在深化教學改革中，實現教材建設的創新是有效解決教學內容和教學方法存在問題的關鍵。[7]將科研項目的內容引入教材，并積極吸收學科領域研究的新成果，不斷豐富和更新教學內容，使教材內容具有先進性、科學性。科學研究在教材的體系設計、內容安排等方面發揮至關重要的作用，將本學科新的內容和觀點及時編進教材，將教師自己的科研成果固化為教材內容，加快教材建設的更新，不斷提高教材質量。通過科學研究和長期的教學實踐，不斷豐富和完善了《無機及分析化學》教材理論體系和內容。例如，沉淀滴定法中一般教材介紹莫爾法、福爾哈德法、法揚斯法，編寫了碘-淀粉指示劑法，將科研成果“碘-淀粉指示劑法測定碘化鉀”編入了《無機及分析化學》教材，[8]實現科研為教學服務，促進教學質量的提高。通過教師把科研成果編入教材、引入課堂教學的“言傳身教”，激發了學生學習的熱情和從事研究工作的興趣，教會學生如何去提出問題、分析問題和解決問題，如何去搜尋知識和提煉知識，也就是研究性、創新性和自主性學習。
二、科研促進實驗教學內容的改革和學生綜合能力的提高
1.實驗教學是加強學生科學思維方法培養的重要途徑
化學實驗是理論聯系實踐的一種方式，是科學研究的基礎，是培養學生的動手能力、分析歸納能力和獨立工作能力的主要手段。高質量的實驗教學是激發學生創造性、敏銳力和競爭力的重要途徑。將科研成果轉化為實驗教學內容，有助于靈活應用所學理論知識，激發學生的思考興趣，培養學生的動手能力，提高學生解決問題和分析問題的能力，不斷提高實驗教學質量。教師不僅應該教會學生獲取知識的方法，提高學生獲取知識的能力，更應該培養學生科學思維的習慣和創造性的思維方式。科研能力的培養需要一定實踐環節，通過化學實驗培養科研能力是一種便捷方法。在化學實驗教學中加強綠色化學教育，對傳統的化學實驗內容進行綠色化改革，并推行綠色化學實驗是大勢所趨，也是科學思維方法在實驗教學改革中的具體應用。如何把綠色化學的理念融合于大學化學教學，在化學實驗中減少環境污染，增強廣大師生環保意識，使綠色化學成為化學教育的重要組成部分，也是化學實驗課程改革的新課題。綠色無機及分析化學實驗新體系的建立和完善，有利于與化學相關專業的大一學生牢固地樹立起綠色化學的觀念和環保意識，為將來自覺地運用這些方法打下堅實的基礎。從有關院校實驗教學改革經驗看，尋找替代品、推行微型實驗、發展封閉式實驗和串聯實驗、開發模擬實驗、回收利用實驗產物是實現無機及分析化學實驗綠色化的重要途徑。因此，放棄污染嚴重的傳統化學實驗，探索化學實驗的“綠色化”改造，是化學實驗教育工作者的奮斗方向。在無機及分析化學實驗課教學中，注重在繼承傳統內容的基礎上創新，增加設計性實驗，加強綜合性實驗，減少驗證性質實驗。通過對原有實驗項目的整合，實現了實驗教學內容體系的整體優化。教學中注重對學生環境保護意識的培養，為學生灌輸綠色化學思想，課題組積極開展綠色化學實驗研究，并推進化學實驗教學內容的綠色化。
2.無機及分析化學實驗教學內容的綠色化改造
用綠色化學的觀念改造傳統的無機及分析化學實驗教學內容，建立“制備實驗小量化、分析實驗減量化、實驗內容綠色化”新體系。[9，10]改造后的綠色化學實驗項目可在常規儀器中完成無機及分析化學實驗教學，不僅可大量減少化學試劑和藥品的消耗，大幅度節省實驗經費，而且可加強學生的環保意識、降低環境污染，從而提高教學質量和效益。對傳統的滴定分析實驗進行減量化改造，標準溶液濃度由0.1～0.2mol?L-1降至0.01～0.02mol?L-1，滴定管由50mL改用25mL，錐形瓶由250mL改用100 mL。試劑用量大大減少，提高了實驗的安全性；產生的“三廢”量很少，改善了實驗環境條件，極大地減少了對環境的污染。例如，碘量法測定膽礬或銅礦中銅的含量，傳統教材采用的是0.1mol?L-1Na2S2O3溶液，每個學生完成標定和樣品測定實驗要消耗碘化鉀6g以上；在小容量儀器基礎上進行減量化實驗，把Na2S2O3標準溶液濃度降至0.02mol?L-1，完成實驗消耗碘化鉀總量不到1g，比傳統的實驗可節約經費80%以上。我校一年有約1300人學習“無機及分析化學”課程，僅該實驗的開設，就可節約至少12瓶（500g/瓶）KI，單價約240元/瓶，節省經費3000元以上。再如，硫酸亞鐵銨的制備實驗，該實驗原來雖然要求在通風櫥中進行，但整個實驗室還是能聞到臭味，與綠色化學要求相比，硫酸亞鐵銨制備實驗存在著以下兩個缺點：廢氣有待治理和未達到原料的最大限度的合理利用。學生帶著這些問題，經過動手、動腦，不僅提高了學習興趣，鞏固了所學知識，同時培養了獨立思維能力。通過改進把整個實驗裝置封閉起來，因鐵屑不純而產生的H2S、SO2等有毒氣體用堿液瓶回收，改進裝置后雖不在通風櫥內進行實驗也聞不到臭味了。因此，改進硫酸亞鐵銨制備實驗是對綠色化學指導思想的貫徹執行，有助于學生的環保意識培養和樹立充分利用資源、實施綠色化學技術的思想，為學生以后的實驗、畢業論文設計及走上工作崗位后成為綠色化學的實踐者打下基礎。
3.將科研成果引入綜合設計性實驗，提高學生的創新能力和實驗教學質量
在無機及分析化學實驗教學中適當地引入科學研究項目，并固化為教材內容，保證實驗內容的新穎性，引導學生從事科研工作，也是提高實驗教學質量、培養學生綜合能力的重要途徑。將科研成果內容充實到實驗教學中，為本科生開設新的實驗項目，提高學生分析與動手能力。把一些科研成果轉化為實驗教學內容，并編入了《無機及分析化學實驗》教材，如“過氧化鈣的制備及含量測定”、“乙酰水楊酸銅配合物的制備與表征”、“用硫鐵礦燒渣制備硫酸亞鐵”、“從含碘廢液中回收碘”、“甘氨酸鋅螯合物的制備與表征”、“室溫固相法制備納米氧化鉍”、“固相法制備非晶態金屬硼化物納米材料”、“硫酸鋅樣品中鋅和鎂含量的測定”等內容。在科研過程中探索化學規律或解決問題、設計實驗方案，有利于學生提出新問題和新設想，有利于培養學生的創新精神和實踐能力。因此，在授課過程中堅持開設綜合性設計性實驗，使學生在教師的指導下，結合教學科研課題，分析實驗目的、查閱相關文獻資料、設計詳細實驗方案、選擇合適的儀器設備，在征得教師的同意后，自主進行實驗，并對實驗結果進行正確分析與討論。綜合性設計性實驗推進了素質教育，加強了對學生的能力特別是自學、思維、實踐、創新能力的培養。實驗報告要求按科技小論文的基本格式撰寫，包括實驗的目的意義、實驗原理、裝置及內容、實驗結果與討論、參考文獻等，學生根據自己的實驗情況，分析、歸納、整理實驗數據，評價與討論實驗結果，從而達到培養學生文獻查閱能力及科研寫作能力。
三、結語
高校教師既從事教學又進行科研，將兩者有機結合，才能不斷提高教學質量和科研水平。圍繞教育教學改革和培養創新人才，學校教務處每年對教學改革與研究項目進行經費支持，鼓勵教師積極研究探索新的教學內容、新的教學方法，鼓勵教師指導學生參加各種學術及創新活動，對教育教學改革成果和高水平的教研論文進行物質獎勵，同時學院還對發表教研論文的教師給予資助。
近5年來，我校“無機及分析化學”課程組在教學研究和教學改革方面取得了顯著的成績，在有一定影響的教學刊物上發表了教學研究論文約20篇，體現了科研與教學相結合的成果。“無機及分析化學”課程被評為2008年四川省精品課程和2011年四川省精品開放課程。21世紀高等學校教材《無機及分析化學》被科學出版社推薦參加了2009年普通高等教育國家級精品教材的評選，2012年評為四川省“十二五”普通高等教育本科規劃教材，并被四川省推薦參加“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材評選。“基礎化學課程建設的研究與實踐”2007年獲西南科技大學第二屆優秀教學成果三等獎，“大學基礎化學系列教材建設與改革”2010年獲西南科技大學第三屆優秀教學成果獎二等獎，“多科性普通本科高校化學實驗課程體系的建設與實踐”和“無機及分析化學課程建設與實踐”2011年分別獲西南科技大學第四屆優秀教學成果特等獎和三等獎，《無機及分析化學》系列教材2010年獲西南科技大學第二屆優秀教材二等獎。
參考文獻：
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關鍵詞：化學實驗 美育 教學
美育是通向人格完美的必有途徑和橋梁[1]。科學和美學是從不同側面來認識世界的，它們如同一對孿生姊妹，形影不離。化學實驗是自然美在一定條件下和一定范圍內在課堂教學中的再創造和再體現。
一.化學實驗中實施美育的內容與途徑
1.化學實驗中的物質美、現象美和創造美。化學實驗給學生直接感知的內容，主要有各式各樣的儀器、五顏六色的藥品，反應過程產生的光和熱。教師在化學實驗中，根據教學內容精心選擇和設計實驗，不僅能激發學生的學習興趣，而且能給學生以美的熏陶。例如在大一新生第一次實驗時，我們選取了“三色杯”、“藍瓶子”和“滴水生煙”三個實驗得到學生的夸贊。這樣，在美的感受中獲得化學知識；在接受美育的過程中，促進智育的發展。以美引真，借助美的欣賞，擴充知識領域，了解化學實驗反映的事物的本質，從而獲得對客觀事物的正確認識。創造是人生的本質， 是人一出生就開始的活動， 是人生的旋律[2]。化學實驗教學中，教師要塑造美的形象，使學生從精神感受和實踐感受中獲取知識。例如，氨氣性質的“噴泉”實驗成功了，學生在輕松的氣氛中，不僅獲得了氨氣重要性質的化學知識，而且接受了豐富的美感教育，使知識教育和審美教育有機地統一起來。
2.實驗教學過程中教師的儀表美和行為美。化學演示實驗是化學教學中的常用手段和重要組成部分，它作為一種真實、形象的教學操作形式，既有展示化學知識的直觀效應，又有表演操作的示范作用。好的演示實驗往往會給學生以美的享受，因此，教師在演示實驗的過程中，除了力求實驗的成功外，還應有意識地滲透美育，以具體鮮明的形象感染人、教育人[3]。因此要求教師在做演示實驗時，要以儀器裝置整潔有序體現造型美；敏捷靈活、熟練規范的操作體現風范美；實驗效果明顯準確體現科學美；語言配合精練生動體現整體美，才能產生醒目真實的化學現象。指導學生操作時，運用適當的手勢也能夠增強學生記憶。
二.化學實驗中滲透美育的重要作用
化學實驗這門學科就是從實踐感性形象來揭示物質世界的形態美、變化美、奇異美、和諧美、以及富有哲理的規律美。通過實踐中美的感受， 激發起學生對化學實驗課程學習的極大興趣和熱情。
物質的外表美又是物質內部微觀美的體現。如硫酸銅、氯化鈉、明礬、高錳酸鉀、重鉻酸鉀等規則的晶體，它們不但有著規則性的形狀美，而且呈現五顏六色的色彩美。當它們配成溶液時，更是絢爛多彩。天藍色的硫酸銅溶液，粉紅直至深紅色的高錳酸鉀溶液等。學生通過對這些自然美的認識，必然會聯想到美的形成和發展過程，此時教師可以不失時機的提問：為什么都是由100多種元素的分子和原子組成的物質卻會呈現如此形態萬千、光怪陸離之美呢？為什么硫酸銅溶液是天藍色的？而其氨溶液時深藍色的？高錳酸鉀溶液是粉紅直至深紅色的？激勵他們探索物質的微觀世界奧秘的興趣。
美育有助于學生樹立低碳理念，增強環保意識。當今全球環境污染問題日益嚴重，每天數以萬計的學校都在做各種各樣的實驗，化學實驗室的綠色化很重要[4]。如果一杯被污染的黑色的臟水在實驗室中經許多工序后被處理成清澈明亮的純凈水，從而獲得了使用價值，這顯然是一個“由丑變美”的過程，抓住契機對學生進行美育是很有必要的。每次實驗結束后都會積攢幾桶臟水，是特別容易的，而如果將這些臟水轉化為純凈水，則是特別困難的。通過類似的實驗增強學生環保意識是行之有效的。
三.結論
化學實驗中蘊藏著豐富的美育內容，教師應努力地挖掘其美育素材，探索美育的途徑，抓住契機，潛移默化的進行美的教育，使學生認識、掌握、追求化學科學之美。
參考文獻
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