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摘要:高等学校教学与科研是相互依赖和相互促进的,也是高素质人才培养的重要途径。将科研与教学有机结合,是提高教育教学质量的重要保证。从西南科技大学“无机及分析化学”课程的教学和科研实践出发,对科研提高教师学术水平、科研内容转化为教学内容、科研方法转化为教学方法、科研实验转化为教学实验、科研成果编入教材,从而增强学生兴趣、提高教育教学质量等方面进行了介绍。
关键词:无机及分析化学;科学研究;本科教学
高等学校教学与科研是相互依赖、相互促进、不可分离的整体。如何摆正高校教学与科研的恰当位置,探索教学与科研相结合的内在规律,从而促进学生知识、能力、素质的协调发展,是大学教师必须深入思考和研究的问题。普通本科教育是高等教育的主体和基础,抓好本科教学是提高整个高等教育质量的重点和关键,以科研促进本科教学是提高教学质量的重要途径。人才培养与科学研究是高等学校的重要职能,教学与科研共为一体,两者之间的互动构建了高等学校的育人环境,其根本目的是培养高质量的人才。[1]多年的科研和教学工作实践经验告诉我们,将科学研究与教学工作紧密联系在一起,是培养和教育学生不可分割的两个关键环节,两者之间相互促进,相互提高。坚持教学与科研相统一,是培养大学生创新能力的主要途径。[2]那种为了“科研而科研”,或以损害教学质量为代价而去搞科研的做法是不可取的。[3]教师既从事教学又进行科研,把科研与教学有机地结合起来,以科研促进教学,深化教学改革,可实现教学和科研之间的良性互动、协调发展。
一、促进教师教学水平和课堂教学质量的提高
1.科研提高教师的综合素质,促进教师教学水平的提高
高校教师必须废弃以教师、课本为中心,重知识传授、轻能力培养的教学观念,而树立以学生、学习为中心,既重视知识的传授、又重视能力的培养、更注重素质提高的现代教学观念。教师学术水平的高低是决定教学效果的关键,而科研是教师提高自身学术水平的重要途径。科研是教学改革和教学创新的推进器,是促进学科发展、改革课程体系的原动力。[4]以科研促进教学,以教学带动科研,是高等学校的主要工作和永恒主题。[5]要使教师的教学水平不断提高,除了依靠书本知识和教学经验的积累外,教师从事科学研究显得更为重要。科研不仅可增强教学的深度、拓展教学的广度,而且可更新教师的知识结构、完善教师的知识体系,提高教师的综合素质。科学研究有助于教师对教材的深入理解,更准确地把握课程教学内容,及时了解本学科的国内外发展动态,把握本学科的特点、研究热点领域及与其他学科之间的关系,并向学生传播最新的科学知识,同时促进自身教学水平的提高。教师完善知识结构,更新知识体系,提高学术水平,可以为提高教育教学质量奠定坚实的基础。我校无机及分析化学课程组由近20位中青年教师组成,90%以上具有硕士或博士学位,他们都从事着相应的科研工作和主持各级科研课题,多位教师是硕士研究生导师,并且都取得过良好的科研成果。教师在指导研究生、本科生以及自己亲自参加科研实验活动的每一环节都是锻炼自己、提高教学科研水平的极好机会。在课堂教学中,教师结合“无机及分析化学”课程的讲授内容,将最新的研究成果特别是自己的科研成果在第一时间内传授给学生,让学生能及时、全面地了解某个领域的理论与实践知识。通过国内外知名学者来校讲学、“博士论坛”等系列学术交流活动,营造学术氛围,拓宽学生视野,增加其学科知识的深度和广度,使学生接受到潜移默化的科学思维方法和研究方法的教育,为学生将来从事科学研究打下基础,使学生养成良好的提出问题、分析问题、解决问题的习惯,培养学生的创新能力。
2.科研促进教学内容与教学方法的改革
课堂教学不仅是知识传授的过程,也是科学素质培养的过程。在学校的资助下开展了“科学思维方法在基础化学教学中的应用与实践”课题研究。课堂教学应教会学生掌握学习方法和科学研究技能,引导学生进行科学思维,培养其应用掌握的科学知识、方法与技术,创造和发现新知识、开创新技术的实践能力。课程讲授不可能面面俱到,应重点把教师理解课堂教学内容的思路教给学生,把科学家解决问题的思路教给学生,使学生领悟科学家发现和创造的思维轨迹,从中学到科学的思维方法。教学为科研提供良好支持,科研能促进教学改革的深入开展,从而不断提高教育教学质量。吸收学术领域的科研成果,充实和改革教学内容,是提高大学教学质量的重要途径。[6]课堂教学是培养大学生从理论上掌握科学本领的重要和必要环节。科研能使教师站在学术前沿,教师通过科研能跟踪本学科领域的进展,把科研成果带入课堂教学,优化课程体系和扩充教学内容,将科研中获得的新知识和新成果“固化”到教学内容中,把最新的知识和信息传递给学生,将科研思想和创新思维融入教学中来,不仅丰富了教学内容,而且使教学内容更贴近学科发展前沿,提高教学效果。针对“无机及分析化学”课堂教学较为枯燥的特点,教师以自己科研工作中的切身体会为内容,把这些新知识贯穿到课堂教学中,广泛开展讨论,强调探究式学习方法的运用,变被动学习为主动探索,调动学生的学习积极性。开展研讨式教学,其过程是:教师给定题目→学生收集资料→撰写论文→报告→大家提问→讨论→总结→评定成绩。
3.科研成果编入教材,实现教材建设的创新
在深化教学改革中,实现教材建设的创新是有效解决教学内容和教学方法存在问题的关键。[7]将科研项目的内容引入教材,并积极吸收学科领域研究的新成果,不断丰富和更新教学内容,使教材内容具有先进性、科学性。科学研究在教材的体系设计、内容安排等方面发挥至关重要的作用,将本学科新的内容和观点及时编进教材,将教师自己的科研成果固化为教材内容,加快教材建设的更新,不断提高教材质量。通过科学研究和长期的教学实践,不断丰富和完善了《无机及分析化学》教材理论体系和内容。例如,沉淀滴定法中一般教材介绍莫尔法、福尔哈德法、法扬斯法,编写了碘-淀粉指示剂法,将科研成果“碘-淀粉指示剂法测定碘化钾”编入了《无机及分析化学》教材,[8]实现科研为教学服务,促进教学质量的提高。通过教师把科研成果编入教材、引入课堂教学的“言传身教”,激发了学生学习的热情和从事研究工作的兴趣,教会学生如何去提出问题、分析问题和解决问题,如何去搜寻知识和提炼知识,也就是研究性、创新性和自主性学习。 二、科研促进实验教学内容的改革和学生综合能力的提高
1.实验教学是加强学生科学思维方法培养的重要途径
化学实验是理论联系实践的一种方式,是科学研究的基础,是培养学生的动手能力、分析归纳能力和独立工作能力的主要手段。高质量的实验教学是激发学生创造性、敏锐力和竞争力的重要途径。将科研成果转化为实验教学内容,有助于灵活应用所学理论知识,激发学生的思考兴趣,培养学生的动手能力,提高学生解决问题和分析问题的能力,不断提高实验教学质量。教师不仅应该教会学生获取知识的方法,提高学生获取知识的能力,更应该培养学生科学思维的习惯和创造性的思维方式。科研能力的培养需要一定实践环节,通过化学实验培养科研能力是一种便捷方法。在化学实验教学中加强绿色化学教育,对传统的化学实验内容进行绿色化改革,并推行绿色化学实验是大势所趋,也是科学思维方法在实验教学改革中的具体应用。如何把绿色化学的理念融合于大学化学教学,在化学实验中减少环境污染,增强广大师生环保意识,使绿色化学成为化学教育的重要组成部分,也是化学实验课程改革的新课题。绿色无机及分析化学实验新体系的建立和完善,有利于与化学相关专业的大一学生牢固地树立起绿色化学的观念和环保意识,为将来自觉地运用这些方法打下坚实的基础。从有关院校实验教学改革经验看,寻找替代品、推行微型实验、发展封闭式实验和串联实验、开发模拟实验、回收利用实验产物是实现无机及分析化学实验绿色化的重要途径。因此,放弃污染严重的传统化学实验,探索化学实验的“绿色化”改造,是化学实验教育工作者的奋斗方向。在无机及分析化学实验课教学中,注重在继承传统内容的基础上创新,增加设计性实验,加强综合性实验,减少验证性质实验。通过对原有实验项目的整合,实现了实验教学内容体系的整体优化。教学中注重对学生环境保护意识的培养,为学生灌输绿色化学思想,课题组积极开展绿色化学实验研究,并推进化学实验教学内容的绿色化。
2.无机及分析化学实验教学内容的绿色化改造
用绿色化学的观念改造传统的无机及分析化学实验教学内容,建立“制备实验小量化、分析实验减量化、实验内容绿色化”新体系。[9,10]改造后的绿色化学实验项目可在常规仪器中完成无机及分析化学实验教学,不仅可大量减少化学试剂和药品的消耗,大幅度节省实验经费,而且可加强学生的环保意识、降低环境污染,从而提高教学质量和效益。对传统的滴定分析实验进行减量化改造,标准溶液浓度由0.1~0.2mol·L-1降至0.01~0.02mol·L-1,滴定管由50mL改用25mL,锥形瓶由250mL改用100 mL。试剂用量大大减少,提高了实验的安全性;产生的“三废”量很少,改善了实验环境条件,极大地减少了对环境的污染。例如,碘量法测定胆矾或铜矿中铜的含量,传统教材采用的是0.1mol·L-1Na2S2O3溶液,每个学生完成标定和样品测定实验要消耗碘化钾6g以上;在小容量仪器基础上进行减量化实验,把Na2S2O3标准溶液浓度降至0.02mol·L-1,完成实验消耗碘化钾总量不到1g,比传统的实验可节约经费80%以上。我校一年有约1300人学习“无机及分析化学”课程,仅该实验的开设,就可节约至少12瓶(500g/瓶)KI,单价约240元/瓶,节省经费3000元以上。再如,硫酸亚铁铵的制备实验,该实验原来虽然要求在通风橱中进行,但整个实验室还是能闻到臭味,与绿色化学要求相比,硫酸亚铁铵制备实验存在着以下两个缺点:废气有待治理和未达到原料的最大限度的合理利用。学生带着这些问题,经过动手、动脑,不仅提高了学习兴趣,巩固了所学知识,同时培养了独立思维能力。通过改进把整个实验装置封闭起来,因铁屑不纯而产生的H2S、SO2等有毒气体用碱液瓶回收,改进装置后虽不在通风橱内进行实验也闻不到臭味了。因此,改进硫酸亚铁铵制备实验是对绿色化学指导思想的贯彻执行,有助于学生的环保意识培养和树立充分利用资源、实施绿色化学技术的思想,为学生以后的实验、毕业论文设计及走上工作岗位后成为绿色化学的实践者打下基础。
3.将科研成果引入综合设计性实验,提高学生的创新能力和实验教学质量
在无机及分析化学实验教学中适当地引入科学研究项目,并固化为教材内容,保证实验内容的新颖性,引导学生从事科研工作,也是提高实验教学质量、培养学生综合能力的重要途径。将科研成果内容充实到实验教学中,为本科生开设新的实验项目,提高学生分析与动手能力。把一些科研成果转化为实验教学内容,并编入了《无机及分析化学实验》教材,如“过氧化钙的制备及含量测定”、“乙酰水杨酸铜配合物的制备与表征”、“用硫铁矿烧渣制备硫酸亚铁”、“从含碘废液中回收碘”、“甘氨酸锌螯合物的制备与表征”、“室温固相法制备纳米氧化铋”、“固相法制备非晶态金属硼化物纳米材料”、“硫酸锌样品中锌和镁含量的测定”等内容。在科研过程中探索化学规律或解决问题、设计实验方案,有利于学生提出新问题和新设想,有利于培养学生的创新精神和实践能力。因此,在授课过程中坚持开设综合性设计性实验,使学生在教师的指导下,结合教学科研课题,分析实验目的、查阅相关文献资料、设计详细实验方案、选择合适的仪器设备,在征得教师的同意后,自主进行实验,并对实验结果进行正确分析与讨论。综合性设计性实验推进了素质教育,加强了对学生的能力特别是自学、思维、实践、创新能力的培养。实验报告要求按科技小论文的基本格式撰写,包括实验的目的意义、实验原理、装置及内容、实验结果与讨论、参考文献等,学生根据自己的实验情况,分析、归纳、整理实验数据,评价与讨论实验结果,从而达到培养学生文献查阅能力及科研写作能力。
三、结语
高校教师既从事教学又进行科研,将两者有机结合,才能不断提高教学质量和科研水平。围绕教育教学改革和培养创新人才,学校教务处每年对教学改革与研究项目进行经费支持,鼓励教师积极研究探索新的教学内容、新的教学方法,鼓励教师指导学生参加各种学术及创新活动,对教育教学改革成果和高水平的教研论文进行物质奖励,同时学院还对发表教研论文的教师给予资助。 近5年来,我校“无机及分析化学”课程组在教学研究和教学改革方面取得了显著的成绩,在有一定影响的教学刊物上发表了教学研究论文约20篇,体现了科研与教学相结合的成果。“无机及分析化学”课程被评为2008年四川省精品课程和2011年四川省精品开放课程。21世纪高等学校教材《无机及分析化学》被科学出版社推荐参加了2009年普通高等教育国家级精品教材的评选,2012年评为四川省“十二五”普通高等教育本科规划教材,并被四川省推荐参加“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材评选。“基础化学课程建设的研究与实践”2007年获西南科技大学第二届优秀教学成果三等奖,“大学基础化学系列教材建设与改革”2010年获西南科技大学第三届优秀教学成果奖二等奖,“多科性普通本科高校化学实验课程体系的建设与实践”和“无机及分析化学课程建设与实践”2011年分别获西南科技大学第四届优秀教学成果特等奖和三等奖,《无机及分析化学》系列教材2010年获西南科技大学第二届优秀教材二等奖。
参考文献:
[1]曲晓波.以科研促进教学 提高人才培养质量[J].长春中医药大学学报,2007,23(2):89.
[2]韦化,唐纪良.以科研促进实验教学改革 培养学生的创新精神和实践能力[J].中国大学教学,2008,(3):81-83.
[3]于佩学.以科研促进教学 培养创新型人才—— 兼论教学研究型大学科研的定位[J].现代教育科学,2006,(4):115-117.
[4]袁修孝.以科研促进教学的探索与实践[J].高教论坛,2008,
(5):12-13.
[5]张建林.教学科研统一的本科研究性教学共同体模式—— 华中科技大学CCMS基地教学研究[J].中国大学教学,2009,(1):41-43.
[6]龚克.教学与科研结合是成功育人之道[J].中国高等教育,2007,
(12):64.
[7]崔有为,王淑莹,彭永臻.构建精品教材推进精品课程建设[J].中国现代教育装备,2008,(6):11-13.
[8]钟国清,朱云云.无机及分析化学[M].北京:科学出版社,2006.
[9]钟国清.无机及分析化学实验[M].北京:科学出版社,2011.
[10]钟国清.化学实验教学的绿色化改革与实践[J].实验技术与管理,2006,23(12):18-19.
(责任编辑:宋秀丽)
关键词:无机及分析化学;科学研究;本科教学
高等学校教学与科研是相互依赖、相互促进、不可分离的整体。如何摆正高校教学与科研的恰当位置,探索教学与科研相结合的内在规律,从而促进学生知识、能力、素质的协调发展,是大学教师必须深入思考和研究的问题。普通本科教育是高等教育的主体和基础,抓好本科教学是提高整个高等教育质量的重点和关键,以科研促进本科教学是提高教学质量的重要途径。人才培养与科学研究是高等学校的重要职能,教学与科研共为一体,两者之间的互动构建了高等学校的育人环境,其根本目的是培养高质量的人才。[1]多年的科研和教学工作实践经验告诉我们,将科学研究与教学工作紧密联系在一起,是培养和教育学生不可分割的两个关键环节,两者之间相互促进,相互提高。坚持教学与科研相统一,是培养大学生创新能力的主要途径。[2]那种为了“科研而科研”,或以损害教学质量为代价而去搞科研的做法是不可取的。[3]教师既从事教学又进行科研,把科研与教学有机地结合起来,以科研促进教学,深化教学改革,可实现教学和科研之间的良性互动、协调发展。
一、促进教师教学水平和课堂教学质量的提高
1.科研提高教师的综合素质,促进教师教学水平的提高
高校教师必须废弃以教师、课本为中心,重知识传授、轻能力培养的教学观念,而树立以学生、学习为中心,既重视知识的传授、又重视能力的培养、更注重素质提高的现代教学观念。教师学术水平的高低是决定教学效果的关键,而科研是教师提高自身学术水平的重要途径。科研是教学改革和教学创新的推进器,是促进学科发展、改革课程体系的原动力。[4]以科研促进教学,以教学带动科研,是高等学校的主要工作和永恒主题。[5]要使教师的教学水平不断提高,除了依靠书本知识和教学经验的积累外,教师从事科学研究显得更为重要。科研不仅可增强教学的深度、拓展教学的广度,而且可更新教师的知识结构、完善教师的知识体系,提高教师的综合素质。科学研究有助于教师对教材的深入理解,更准确地把握课程教学内容,及时了解本学科的国内外发展动态,把握本学科的特点、研究热点领域及与其他学科之间的关系,并向学生传播最新的科学知识,同时促进自身教学水平的提高。教师完善知识结构,更新知识体系,提高学术水平,可以为提高教育教学质量奠定坚实的基础。我校无机及分析化学课程组由近20位中青年教师组成,90%以上具有硕士或博士学位,他们都从事着相应的科研工作和主持各级科研课题,多位教师是硕士研究生导师,并且都取得过良好的科研成果。教师在指导研究生、本科生以及自己亲自参加科研实验活动的每一环节都是锻炼自己、提高教学科研水平的极好机会。在课堂教学中,教师结合“无机及分析化学”课程的讲授内容,将最新的研究成果特别是自己的科研成果在第一时间内传授给学生,让学生能及时、全面地了解某个领域的理论与实践知识。通过国内外知名学者来校讲学、“博士论坛”等系列学术交流活动,营造学术氛围,拓宽学生视野,增加其学科知识的深度和广度,使学生接受到潜移默化的科学思维方法和研究方法的教育,为学生将来从事科学研究打下基础,使学生养成良好的提出问题、分析问题、解决问题的习惯,培养学生的创新能力。
2.科研促进教学内容与教学方法的改革
课堂教学不仅是知识传授的过程,也是科学素质培养的过程。在学校的资助下开展了“科学思维方法在基础化学教学中的应用与实践”课题研究。课堂教学应教会学生掌握学习方法和科学研究技能,引导学生进行科学思维,培养其应用掌握的科学知识、方法与技术,创造和发现新知识、开创新技术的实践能力。课程讲授不可能面面俱到,应重点把教师理解课堂教学内容的思路教给学生,把科学家解决问题的思路教给学生,使学生领悟科学家发现和创造的思维轨迹,从中学到科学的思维方法。教学为科研提供良好支持,科研能促进教学改革的深入开展,从而不断提高教育教学质量。吸收学术领域的科研成果,充实和改革教学内容,是提高大学教学质量的重要途径。[6]课堂教学是培养大学生从理论上掌握科学本领的重要和必要环节。科研能使教师站在学术前沿,教师通过科研能跟踪本学科领域的进展,把科研成果带入课堂教学,优化课程体系和扩充教学内容,将科研中获得的新知识和新成果“固化”到教学内容中,把最新的知识和信息传递给学生,将科研思想和创新思维融入教学中来,不仅丰富了教学内容,而且使教学内容更贴近学科发展前沿,提高教学效果。针对“无机及分析化学”课堂教学较为枯燥的特点,教师以自己科研工作中的切身体会为内容,把这些新知识贯穿到课堂教学中,广泛开展讨论,强调探究式学习方法的运用,变被动学习为主动探索,调动学生的学习积极性。开展研讨式教学,其过程是:教师给定题目→学生收集资料→撰写论文→报告→大家提问→讨论→总结→评定成绩。
3.科研成果编入教材,实现教材建设的创新
在深化教学改革中,实现教材建设的创新是有效解决教学内容和教学方法存在问题的关键。[7]将科研项目的内容引入教材,并积极吸收学科领域研究的新成果,不断丰富和更新教学内容,使教材内容具有先进性、科学性。科学研究在教材的体系设计、内容安排等方面发挥至关重要的作用,将本学科新的内容和观点及时编进教材,将教师自己的科研成果固化为教材内容,加快教材建设的更新,不断提高教材质量。通过科学研究和长期的教学实践,不断丰富和完善了《无机及分析化学》教材理论体系和内容。例如,沉淀滴定法中一般教材介绍莫尔法、福尔哈德法、法扬斯法,编写了碘-淀粉指示剂法,将科研成果“碘-淀粉指示剂法测定碘化钾”编入了《无机及分析化学》教材,[8]实现科研为教学服务,促进教学质量的提高。通过教师把科研成果编入教材、引入课堂教学的“言传身教”,激发了学生学习的热情和从事研究工作的兴趣,教会学生如何去提出问题、分析问题和解决问题,如何去搜寻知识和提炼知识,也就是研究性、创新性和自主性学习。 二、科研促进实验教学内容的改革和学生综合能力的提高
1.实验教学是加强学生科学思维方法培养的重要途径
化学实验是理论联系实践的一种方式,是科学研究的基础,是培养学生的动手能力、分析归纳能力和独立工作能力的主要手段。高质量的实验教学是激发学生创造性、敏锐力和竞争力的重要途径。将科研成果转化为实验教学内容,有助于灵活应用所学理论知识,激发学生的思考兴趣,培养学生的动手能力,提高学生解决问题和分析问题的能力,不断提高实验教学质量。教师不仅应该教会学生获取知识的方法,提高学生获取知识的能力,更应该培养学生科学思维的习惯和创造性的思维方式。科研能力的培养需要一定实践环节,通过化学实验培养科研能力是一种便捷方法。在化学实验教学中加强绿色化学教育,对传统的化学实验内容进行绿色化改革,并推行绿色化学实验是大势所趋,也是科学思维方法在实验教学改革中的具体应用。如何把绿色化学的理念融合于大学化学教学,在化学实验中减少环境污染,增强广大师生环保意识,使绿色化学成为化学教育的重要组成部分,也是化学实验课程改革的新课题。绿色无机及分析化学实验新体系的建立和完善,有利于与化学相关专业的大一学生牢固地树立起绿色化学的观念和环保意识,为将来自觉地运用这些方法打下坚实的基础。从有关院校实验教学改革经验看,寻找替代品、推行微型实验、发展封闭式实验和串联实验、开发模拟实验、回收利用实验产物是实现无机及分析化学实验绿色化的重要途径。因此,放弃污染严重的传统化学实验,探索化学实验的“绿色化”改造,是化学实验教育工作者的奋斗方向。在无机及分析化学实验课教学中,注重在继承传统内容的基础上创新,增加设计性实验,加强综合性实验,减少验证性质实验。通过对原有实验项目的整合,实现了实验教学内容体系的整体优化。教学中注重对学生环境保护意识的培养,为学生灌输绿色化学思想,课题组积极开展绿色化学实验研究,并推进化学实验教学内容的绿色化。
2.无机及分析化学实验教学内容的绿色化改造
用绿色化学的观念改造传统的无机及分析化学实验教学内容,建立“制备实验小量化、分析实验减量化、实验内容绿色化”新体系。[9,10]改造后的绿色化学实验项目可在常规仪器中完成无机及分析化学实验教学,不仅可大量减少化学试剂和药品的消耗,大幅度节省实验经费,而且可加强学生的环保意识、降低环境污染,从而提高教学质量和效益。对传统的滴定分析实验进行减量化改造,标准溶液浓度由0.1~0.2mol·L-1降至0.01~0.02mol·L-1,滴定管由50mL改用25mL,锥形瓶由250mL改用100 mL。试剂用量大大减少,提高了实验的安全性;产生的“三废”量很少,改善了实验环境条件,极大地减少了对环境的污染。例如,碘量法测定胆矾或铜矿中铜的含量,传统教材采用的是0.1mol·L-1Na2S2O3溶液,每个学生完成标定和样品测定实验要消耗碘化钾6g以上;在小容量仪器基础上进行减量化实验,把Na2S2O3标准溶液浓度降至0.02mol·L-1,完成实验消耗碘化钾总量不到1g,比传统的实验可节约经费80%以上。我校一年有约1300人学习“无机及分析化学”课程,仅该实验的开设,就可节约至少12瓶(500g/瓶)KI,单价约240元/瓶,节省经费3000元以上。再如,硫酸亚铁铵的制备实验,该实验原来虽然要求在通风橱中进行,但整个实验室还是能闻到臭味,与绿色化学要求相比,硫酸亚铁铵制备实验存在着以下两个缺点:废气有待治理和未达到原料的最大限度的合理利用。学生带着这些问题,经过动手、动脑,不仅提高了学习兴趣,巩固了所学知识,同时培养了独立思维能力。通过改进把整个实验装置封闭起来,因铁屑不纯而产生的H2S、SO2等有毒气体用碱液瓶回收,改进装置后虽不在通风橱内进行实验也闻不到臭味了。因此,改进硫酸亚铁铵制备实验是对绿色化学指导思想的贯彻执行,有助于学生的环保意识培养和树立充分利用资源、实施绿色化学技术的思想,为学生以后的实验、毕业论文设计及走上工作岗位后成为绿色化学的实践者打下基础。
3.将科研成果引入综合设计性实验,提高学生的创新能力和实验教学质量
在无机及分析化学实验教学中适当地引入科学研究项目,并固化为教材内容,保证实验内容的新颖性,引导学生从事科研工作,也是提高实验教学质量、培养学生综合能力的重要途径。将科研成果内容充实到实验教学中,为本科生开设新的实验项目,提高学生分析与动手能力。把一些科研成果转化为实验教学内容,并编入了《无机及分析化学实验》教材,如“过氧化钙的制备及含量测定”、“乙酰水杨酸铜配合物的制备与表征”、“用硫铁矿烧渣制备硫酸亚铁”、“从含碘废液中回收碘”、“甘氨酸锌螯合物的制备与表征”、“室温固相法制备纳米氧化铋”、“固相法制备非晶态金属硼化物纳米材料”、“硫酸锌样品中锌和镁含量的测定”等内容。在科研过程中探索化学规律或解决问题、设计实验方案,有利于学生提出新问题和新设想,有利于培养学生的创新精神和实践能力。因此,在授课过程中坚持开设综合性设计性实验,使学生在教师的指导下,结合教学科研课题,分析实验目的、查阅相关文献资料、设计详细实验方案、选择合适的仪器设备,在征得教师的同意后,自主进行实验,并对实验结果进行正确分析与讨论。综合性设计性实验推进了素质教育,加强了对学生的能力特别是自学、思维、实践、创新能力的培养。实验报告要求按科技小论文的基本格式撰写,包括实验的目的意义、实验原理、装置及内容、实验结果与讨论、参考文献等,学生根据自己的实验情况,分析、归纳、整理实验数据,评价与讨论实验结果,从而达到培养学生文献查阅能力及科研写作能力。
三、结语
高校教师既从事教学又进行科研,将两者有机结合,才能不断提高教学质量和科研水平。围绕教育教学改革和培养创新人才,学校教务处每年对教学改革与研究项目进行经费支持,鼓励教师积极研究探索新的教学内容、新的教学方法,鼓励教师指导学生参加各种学术及创新活动,对教育教学改革成果和高水平的教研论文进行物质奖励,同时学院还对发表教研论文的教师给予资助。 近5年来,我校“无机及分析化学”课程组在教学研究和教学改革方面取得了显著的成绩,在有一定影响的教学刊物上发表了教学研究论文约20篇,体现了科研与教学相结合的成果。“无机及分析化学”课程被评为2008年四川省精品课程和2011年四川省精品开放课程。21世纪高等学校教材《无机及分析化学》被科学出版社推荐参加了2009年普通高等教育国家级精品教材的评选,2012年评为四川省“十二五”普通高等教育本科规划教材,并被四川省推荐参加“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材评选。“基础化学课程建设的研究与实践”2007年获西南科技大学第二届优秀教学成果三等奖,“大学基础化学系列教材建设与改革”2010年获西南科技大学第三届优秀教学成果奖二等奖,“多科性普通本科高校化学实验课程体系的建设与实践”和“无机及分析化学课程建设与实践”2011年分别获西南科技大学第四届优秀教学成果特等奖和三等奖,《无机及分析化学》系列教材2010年获西南科技大学第二届优秀教材二等奖。
参考文献:
[1]曲晓波.以科研促进教学 提高人才培养质量[J].长春中医药大学学报,2007,23(2):89.
[2]韦化,唐纪良.以科研促进实验教学改革 培养学生的创新精神和实践能力[J].中国大学教学,2008,(3):81-83.
[3]于佩学.以科研促进教学 培养创新型人才—— 兼论教学研究型大学科研的定位[J].现代教育科学,2006,(4):115-117.
[4]袁修孝.以科研促进教学的探索与实践[J].高教论坛,2008,
(5):12-13.
[5]张建林.教学科研统一的本科研究性教学共同体模式—— 华中科技大学CCMS基地教学研究[J].中国大学教学,2009,(1):41-43.
[6]龚克.教学与科研结合是成功育人之道[J].中国高等教育,2007,
(12):64.
[7]崔有为,王淑莹,彭永臻.构建精品教材推进精品课程建设[J].中国现代教育装备,2008,(6):11-13.
[8]钟国清,朱云云.无机及分析化学[M].北京:科学出版社,2006.
[9]钟国清.无机及分析化学实验[M].北京:科学出版社,2011.
[10]钟国清.化学实验教学的绿色化改革与实践[J].实验技术与管理,2006,23(12):18-19.
(责任编辑:宋秀丽)