精细化工专业实验教学改革

2010-08-15 00:48平兆艳
滁州学院学报 2010年5期
关键词:化学实验教学实验

平兆艳,徐 迈

(淮南师范学院 化学与化工系,安徽 淮南232001)

精细化工专业实验教学改革

平兆艳,徐 迈

(淮南师范学院 化学与化工系,安徽 淮南232001)

专业实验教学是高等教育中的重要环节,优化实验教学内容,增加综合性、设计性实验的比例,培养和提高学生的综合素质;提倡“绿色化学”,提高学生环保意识和可持续发展的观念。

专业实验;设计性实验;绿色化学

专业实验教学是高等教育中的重要环节,它是课堂教学的延伸,是学生获取专业知识的重要手段,可以使学生亲身接触该专业所涉及的具体工作过程,加深对所学专业理论知识的理解。通过专业实验的开设不仅使学生掌握专业实验技能,加深工程观念,而且也培养学生动手能力、创新能力、分析问题和解决问题的能力,同时专业实验也是搞好理论教学的重要环节。专业实验还是一个微缩的毕业论文工作过程,这是很重要很关键的教学环节。有了专业实验的基础,很多同学在短时间内就适应了毕业论文工作。专业实验教学的内容和方式应与时俱进,及时更新,使培养的学生能够适应社会的需要。精细化工实验是精细化工专业的必修实验课,亦是对其他化工类专业有较大吸引力的实验课。[1]通过本课程的学习,可以使学生的实验技能和解决实际问题的能力有较大程度的提高和增强。

1 实验技能的加强

对学生进行实验技能的训练是实验的功能之一,专业实验是在基础化学实验基础上的再提高。专业实验一般都是在基础实验之后开设的,学生经过至少两年的基础实验以后一般都具有了基本的实验技能,通过专业实验,提高了学生对专业知识的理解,训练了学生的专业技能,调动了学生学习的积极性,培养了学生综合分析问题、解决问题的能力以及开拓、创新意识、创新能力,使学生的综合素质得到充分提高。

通过进行化学品的合成及应用,使学生掌握有关精细化工专业的实验研究方法,正确使用仪器和设备,学习大型设备和测试仪器的用法,如XRD,红外光谱等,提高动手能力,养成良好的操作习惯及实事求是、团结协作的作风,在理论与实践结合的过程中,巩固和加深理论知识的同时,实验技能也得到进一步的巩固和加强。

2 实验内容的选取

基础化学实验应使学生在得到基本技能训练的基础上,能够综合运用各化学学科的基础理论知识,进行化学学科研究的能力得到训练和发展。专业实验是面向毕业班学生的,专业性较强,涉及的实验内容比较广泛,是大学四年中课程综合实验能力的训练,以基础实验为根本,去模拟生产实际过程,探索高新技术的研究方向,它有别于单纯的理论教学,而是用丰富生动的实验教学训练,引导大学生致力于科学研究能力和创新能力的培养。因此在实验的设置选择上,既要考虑拓展学生知识面,又要考虑有适当的操作难度,为培养学生分析和解决实际问题及独立工作能力进行系统的训练。有针对性的选择部分较成熟的领域,要求学生在老师讲授知识及相关资料的基础上,根据要求自己设计实验方案,在老师指导下,与同学协作完成。这类实验一般是从制备到性能表征,最后到数据的处理、分析,可以让学生对产品的研制过程、性能分析及应用有一个全面、深入的了解,也为能更快更好的进入本科毕业论文做准备。

精心设计实验内容,使学生有成就感。几年来我们一直根据教学大纲的要求,结合现有条件,调整和完善实验内容。在实验的内容选取上,要求内容应与现代社会生活密切相关,体现内容的现代化和专业对社会的推动作用以及应肩负的社会责任。精细化工的产品领域很多,不可能面面俱到。我们有针对性的选择了表面活性剂的合成及应用;酸值、碘值、皂化值是评定油类、脂肪质量、属性的三个主要指标,三值的测定方法;表面张力及临界胶束浓度(critical micelle-forming concentration,简称 CMC)是表面活性剂溶液非常重要的性质,不同的表面活性剂各自有其临界胶束浓度的特征值,表面张力及临界胶束浓度的测定;植物废弃物中提取果胶;从植物中提取天然香料;日用化学品的配制(洗发香波的配制、洗洁精的配制、液体洗衣液的配制、雪花膏的配制、牙膏的配制);无机阻燃剂的合成;固体胶棒的配制;固体酒精的制备。在内容的设计上突出层次性,从单一产品的制备到复配使学生掌握该类产品生产过程中的每一环节。在满足锻炼学生能力的要求下,精选实验内容,优化实验条件,使学生在实验时个个都能出产品。我们让学生把自己配制的洗洁精、雪花膏等拿回去自己使用,学生反映性能还不错,学生实验的成就感有了,劲头也就足了。

实验内容的选取尤其要注意联系学生的生活实际和社会实际,使学生学习“有用的化学”。因此通过专业实验来解释和解决日常生活和社会实际问题,对于拓展专业实验功能,培养和提高学生的科学素质,具有十分重要的意义和价值。在洗涤衣物时,为何洗涤能力不与洗涤剂的用量成正比,是因为表面活性剂各自有其临界胶束浓度的特征值。

3 增加综合性、设计性实验的比例

综合性、设计性实验能为学生的创新意识和创新能力营造一个基本的环境和条件,提高自主学习能力,在培养学生动手能力、观察能力、查阅资料能力、表达能力和分析问题、解决问题的能力、理论联系实际的能力等方面起到非常重要的作用。

现代人才必须有复合型的知识,有一定的适应能力和应变能力,以前本专业的实验大多是验证性的实验,综合性、设计性的实验少,无法达到对学生创新意识和创新能力培养的目的。为适应社会的要求,我们在保留原有验证性实验的基础上,增加了综合性、设计性实验,使学生由被动变为主动,方案设计是一个知识运用的过程,方案实施和目标的实现是一个尝试与创新的过程。教师的指导体现在启发上,要求学生讲清楚选择实验方案的依据,解决问题的思路,同时对失败的实验,善于引导学生找出原因,找到解决问题的方法,营造一个探究、独立思考的氛围。发挥学生在实验教学中的主体作用,调动了学生学习的积极性、主动性,符合青年学生学习的自身特点和创造欲望,提高了专业实验教学质量,学生在进入随后的毕业环节,分析、解决问题能力有了很大的提高,也相应地提高了本科学生毕业论文和毕业设计的质量。

在实验中培养学生独立分析问题、解决问题的能力并培养学生的创新意识。由验证性实验向综合性实验和设计性实验过度,并能较好地把综合性实验应用到较完整的设计性实验中[2]。

4 提倡“绿色化学”,提高学生环保意识

尽可能采用无毒、无害的原料和无毒、无害的溶剂,尽量使用可再生的资源合成化学品,采用无毒、无害的催化剂,设计环境友好产品,促进化学实验的绿色化,为社会的可持续发展做出更大的贡献。将“环保”思想、内容及“绿色化学”的概念有机地融入实验中,部分实验采用微波、超声、超临界等“环保”化学手段,绝大部分实验是微量、半微量化实验,进一步减轻药品对学生身体和环境的影响,同时节约了药品和时间。教育学生不使用对环境造成危害又无法弥补的化学药品,使绿色应用化学成为改造专业实验的重要组成部分[3]。

[1]戴冬梅.构建化学专业实验新体系的几点做法[J].科技创新导报,2008,(6):192-193.

[2]张承红,陈 虹,杨 虎,等.化工专业实验中设计性实验的研究与实践[J].四川理工学院学报,2007,10(22):246-248.

[3]赵云鹏,贾丽华,荆 涛.化学工程专业实验绿色化的研究[J].高师理科学刊,2007,9(27):99-101.

O69

:A

:1673-1794(2010)05-0081-02

平兆艳(1973-),女,硕士,实验师,研究方向:精细化学品。

2010-07-11

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