化學實驗教學案例范文

時間:2023-10-12 17:18:11

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篇1

【關鍵詞】 實驗教學 化學實驗 教學案例 實驗操作

在實際教學中的教師,既渴望課堂上的精彩,又害怕課堂中的意外。而化學作為一門以實驗為基礎的自然學科,要實施素質教育以及新課程改革,實驗教學發揮著極其重要的作用。在化學實驗教學過程中,無論是教師課堂演示實驗還是學生實驗,由于種種原因,有時會出現一些“意外”――與預料的正常實驗結果不相符合的現象。而實驗中的“意外”――異?,F象的出現,會對學生造成認知上的誤導。教師若不及時加以正確的引導和徹底解決,勢必會影響教學效果,不但會給學生留下知識盲點,并且自身會失去對實驗教學的信心。因此我們不但要找出產生異?,F象的原因,變“異?!睘椤罢!?,而且這也是培養學生實事求是、善于觀察、嚴謹認真、自主探究的科學素質的一種有效的方法和途徑,對教師本身也提供了一個提高專業素質,增強分析問題和解決問題能力的機會。

案例一:在做濃溴水與苯酚取代實驗時,將苯酚溶液加到濃溴水中,觀察不到白色沉淀,而只能見到溶液變成了黃色。若將反應物的加入順序改為“將1―2滴濃溴水滴入苯酚溶液中”,保證反應中苯酚過量,則預期現象很明顯。

再如制備的Cu(OH)2的實驗,若按教材或資料上的方法和步驟,向盛有CuSO4溶液的燒杯中滴加NaOH溶液,可以產生大量的絮狀沉淀,但是對該沉淀進行加熱時有時就是看不到黑色CuO。實際上,按如上操作一般生成的沉淀只能是綠色的堿式硫酸銅,因此導致觀察不到Cu(OH)2的受熱分解現象。所以,若將步驟改為“向盛有NaOH溶液的燒杯中滴加幾滴CuSO4溶液”,確保生成Cu(OH)2過程中NaOH始終是過量的。

小結:我們在實驗中,若將有些化學試劑的加入順序顛倒以后,就能得到正常的實驗現象和實驗結果,而不會產生“意外” 。

案例二:在做甲烷的燃燒實驗時,先用無水醋酸鈉和堿石灰混合加熱制備CH4氣體,再用石英玻璃管點燃時卻發現火焰呈黃色。這是由于制備氣體時反應物受熱不均勻,局部溫度過高所致,使產生的甲烷不純,含有丙酮等雜質氣體。因此可以在實驗前將無水醋酸鈉和堿石灰充分炒干、研細、混勻,同時要保證堿石灰過量。

再如做原電池實驗時,在觀察到除了銅片上有大量氣泡產生以外,作為負極的鋅片上也會有較多的氣泡生成。這種現象是由于鋅片不純,含有C、Fe等雜質且金屬表面粗糙,容易產生微小電池,最終使得一部分氫氣在鋅表面析出。

小結:高中化學實驗中,不同的實驗對其所選擇的實驗藥品純度的要求也是不同的。限于中學化學實驗條件,有些實驗往往會產生“意外” 。

案例三:在做銀鏡反應時,在一洗凈的試管里注入1mlAgNO3溶液,然后加氨水到完全溶解,再滴幾滴新配的乙醛溶液后水浴加熱幾分鐘卻始終得不到光亮的銀鏡。其原因可能是銀氨溶液配制時氨水量未控制好引起的。在向AgNO3溶液中滴加氨水不可過量,教材描述為“氨水加到生成的沉淀剛好溶解為止”。實踐經驗證明,氨水過量越多,銀鏡反應的效果越差。所以加氨水時直到最初產生的沉淀溶解到還略顯渾濁(不可使沉淀恰好溶解至溶液澄清)為止,這種銀氨溶液氧化能力最強,實驗效果非常好。

小結:實驗過程中,特別是在學生做學生實驗時由于實驗習慣的問題,在取用藥品時用量很隨意,因此很容易會出現“意外” 。

案例四:如在做乙醇的氧化實驗時,將螺旋狀的銅絲加熱變黑后,如不迅速插入乙醇,會看不到銅絲變紅亮,不反復幾次也聞不到有刺激性氣味。因為銅絲插入速度太慢,使銅絲溫度下降后反應就不能發生了。

小結:溫度是影響反應能否明顯進行和化學反應速率的一個重要方面。所以,溫度的合理控制對實驗現象與實驗結果至關重要。

案例五:如在檢驗Na2SO3中的SO2-3離子時,加入BaCl2溶液后產生大量白色沉淀,加入稀鹽酸后,產生可以使石蕊試紙變紅的酸性氣體。但是無論鹽酸過量或不足,試管中始終會有少量白色沉淀無法溶解。實際上,由于SO2-3離子具有較強的還原性,很容易被空氣中的氧氣等氧化成Na2SO4,所以看見有不溶于鹽酸的沉淀也就不足為奇了。

小結:實驗室購置的有些藥品會因為在實驗室保存過程中,由于長時間與空氣中的氧氣、水蒸氣等作用或者人為地藥品保存不當而發生變質,最終導致實驗過程中異?,F象的出現。

案例六:如高中化學《氮和磷》一節有這樣的練習:“用大試管收集一試管NO2氣體,倒扣在盛水的水槽中,不久看到試管里紅棕色氣體消失,水面上升至容積的約2/3處……”事實上由于收集的氣體中常常含有NO等物質,存在副反應NO2+NO+H2O2HNO2,因此上升的實際水面要稍大于試管體積的2/3 。

篇2

[關鍵詞] 高中化學 實驗探究 教學案例

一、前言

化學課程改革的一個重要而具體的目標,就是要改變至今仍普遍存在的學生被動接受、大運動量反復操練的學習方式,提倡學生主動參與的探究式學習。在遵循新課程標準編寫的高中化學教材中,也設計了大量科學探究活動,讓學生體驗主動探究過程,在獲得化學知識與技能的同時,受到科學方法的訓練,形成相關的情感、態度和價值觀等。可以說,強調學習方式的轉變是當前化學課程改革中的一大“亮點”,這對于改變化學教學中長期存在的學生被動接受學習的狀況;對于以往過分重視化學基礎知識的系統掌握,而忽視情感、態度與價值觀、綜合解決問題的能力、動手能力等,從教育理念更新到教學實際變化都具有重要的現實意義。

二、選擇合適的教學內容讓學生探究

1.必須保證學生的安全和在一定時間內能夠完成實驗

化學是一門以實驗為主的自然科學,化學實驗在培養學生的探究能力方面具有不可替代的獨特功能。但也并不是所有的實驗都適合學生探究,在選擇實驗內容讓學生探究時,首先必須保證學生的安全和在一定的時間內能夠完成實驗。例如:有關氨氣的實驗室制法和性質實驗一般不適合學生探究,因為氨氣對人體的危害和環境的污染比較重。

2.現象明顯的實驗可以讓學生探究

在化學學習過程中,往往會遇到很多與實驗有關的內容,如果我們只是告訴學生結論,而不讓學生親自進行實驗、進行探究,就會使學生喪失了許多探究的機會;喪失了培養學生發散思維的能力和鼓勵學生大膽質疑、“不惟上、不惟書、只惟實”的實事求是的科學態度和科學精神。通過采用探究式實驗,不但會使學生深刻地理解和牢固地掌握所學的知識,還會使學生真正地體會實驗探究的奇妙和化學學習的樂趣。

案例一:化學反應中的能量變化

實驗1:將5g氯化銨溶解在盛有5mL水的試管中,感覺溫度的變化情況

實驗2:將5g生石灰溶解在盛有5mL水的試管中,感覺溫度的變化情況

學生總結:1中試管溫度降低,反應吸收了熱量;2中試管溫度升高,反應放出了熱量。

在實驗室開放的活動中,同學們深刻體會到了實驗在化學中的作用。通過實驗,學生不僅鞏固了課堂上學習的知識,還發現了一些新問題,在解決這些問題的過程中,鍛煉了解決問題的能力,培養了創新意識,掌握了一定的科學探究方法。在發現現象與預想的結果不一致時,通過反思實驗過程,找出可能存在的問題,并利用實驗進行探索,直到得出正確結論,這不僅使學生獲得了正確的知識,同時鍛煉了學生的意志,對他們在今后的學習中不斷探索新知識,將是一個良好的經驗。

3.在學習化學基本概念和基礎理論時可以采用實驗探究

我們在學習化學基本概念和基礎理論的時候,也可以采用實驗探究教學的形式,這樣不僅會使學生更好地理解和掌握基本概念和基礎理論,還會使學生體會到成功的快樂,使學生有一種成就感。

案例二:催化劑的概念

在以往學習催化劑的概念時,教師通過氯酸鉀在加入二氧化錳前后反應放出氧氣的快慢來向學生介紹催化劑的概念,雖然學生了解了催化劑的概念,但是不是真正地理解了這個概念,則不得而知了。那么在新課程實施過程中,我們可以讓學生自己通過實驗探究來了解催化劑的概念。具體實驗方案可參考如下:

(1)取等質量的氯酸鉀兩份,其中一份不加二氧化錳,另一份加入二氧化錳(要測出質量);加熱相同的時間,觀察氧氣的放出情況。

(2)將生成物溶解、過濾、蒸發,回收二氧化錳,與原來的質量進行對比。讓學生體會催化劑的概念。

(3)還可以用此次回收的二氧化錳(與氯酸鉀)繼續制取氧氣,使學生進一步理解催化劑的概念。

(4)實驗結束后,由學生自己歸納,得出催化劑的概念。當然概念不能要求非常精確,只要理解其本質就可以了。

4.與學生日常生活緊密聯系的現象也可以采用實驗探究

探究活動的設計應當符合學生的心理活動的特點,注意從學生熟悉的事物出發,激發學生學習興趣,調動學生探究的積極性和主動性?;瘜W與人們的日常生活緊密聯系,化學無處不在,無時不在。讓學生學會觀察生活,捕捉生活中的化學現象進行探究,使學生深刻體會化學在日常生活中應用的廣泛性、實用性等。

案例三:怎樣給水壺除水垢

(1)查閱有關水垢的成因和成分的資料,在此基礎上初步考慮可以采取的除垢措施,整理成參考材料并與同學進行交流和討論。

(2)向家長或其他有經驗的人征求意見,通過查閱資料和生活常識,了解到可用食醋除去水垢。

(3)根據收集的資料作水垢與醋酸的實驗,不但積累了相關知識,而且通過實驗牢固掌握了醋酸的酸性,以及醋酸與碳酸酸性的相對強弱,使課本知識與生活實踐緊密聯系,學以致用。

三、對實驗探究教學的幾點反思

1.合理安排課堂探究內容

探究性學習是本次新課改所提倡的教學、學習方式之一,這種形式有利于培養學生主動學習、探究問題的習慣和能力。然而,方法再好,也并不等于所有的學科知識都適用于探究性的學習方式。在教學中,有的教師不管學習內容盲目地采取這一方式,反而抹殺了有意義的接受學習。實際上,物質名稱、概念、事實等方面的陳述性知識就不必讓學生費時間去進行實驗探究,接受性學習同樣能有效地激發學生學習的主動性,只要用得恰當、合適。

2.提高教師課堂駕馭能力

新課程強調以學生為主體,強調讓學生“動”起來,可當學生真的“動”起來以后,新的問題又出現了。學生積極參與學習,課堂氣氛活躍,學生提出各式各樣的問題,有些甚至是令人始料不及的。結果造成學生提出的問題超出教師的預設,教學任務完不成,課堂紀律無法控制,學生成績兩極分化,中下層次的學生無法通過探究提升自我水平。

3.對實驗探究中表達交流的正確認識

在實驗探究中,由于學生擁有發現知識的機會,他們不再是被動的接受信息,而是主動的構建知識。在探究同一個問題時,不同學生的觀點和意見不同,是極為正常的,因為不同學生的知識基礎不同,在探究中的視角不同,建構的結果也會有所不同。這就需要學生用語言將自己的思想觀點準確的傳遞給他人,通過與其他同學的交流完善自己的認識,在不同意見的討論過程中激發自己的思維。而教師則要適時給與評價,讓學生感覺到自己的重要性,同時也能理性地對待自己思維的不合理之處。

篇3

關鍵詞:氣壓變化;化學實驗;教學案例;復習課堂

文章編號:1008-0546(2013)06-0086-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

一、案例背景

有些教師復習實驗時無“實驗”,只是對教材實驗逐一講解,同時進行較多的實驗專項習題訓練,導致學生只會背誦實驗、害怕實驗,這樣學生的動手操作能力、運用實驗解決實際問題的能力和綜合素質得不到提高。為體現新課程理念,使三維目標整體達成,提高復習課效率,針對學生基礎較好的學情,作者設計了“涉及氣壓變化的若干化學實驗”這一實驗專題復習課,嘗試通過教師的引導,喚醒學生以已有的氣體壓強有關知識為主線歸納、探究、創新和運用,來達成本節課的教學目標。本節課的教學目標是:能說出氣壓變化導致的實驗現象,能歸納出影響氣壓變化的三種因素,能歸納出檢查簡單裝置氣密性的一般思路并學會實驗操作,能歸納出“隨開隨關”氣體發生裝置的原理并能設計出“隨開隨關”氣體發生裝置;通過解釋和設計“噴泉”實驗,學會運用所學知識在新情境或新實驗中解決化學問題。通過以氣壓變化為主線初步學習運用歸納、比較、分類等方法對獲取的信息進行加工;通過小組合作,動手實驗,增進對科學探究的體驗,發展學習化學的興趣,逐漸形成勤于思考的科學品質。

二、情景描述及評析

1. 積極思考,善歸納

師生共析:學生吹氣球,教師在裝有稀鹽酸的可樂瓶上套一個裝有小蘇打的氣球,兩種藥品混合后氣球鼓起。做完這兩個實驗后,學生在教師引導下很快領會了本節課的主線——氣壓變化。

師:今天我們一起來研究“涉及氣壓變化的若干化學實驗”。

師板書:涉及氣壓變化的若干化學實驗

師:某同學按照老師的要求歸納出下列實驗存在明顯的氣壓變化,你覺得他的歸納對嗎?

生:圖3實驗中沒有明顯的氣壓變化。

師:下列實驗按照最終裝置內氣壓變大或變小,可以分為兩類,如何分類?為什么?

生1:圖5、圖6實驗最終裝置內壓強變小。圖5實驗是因為紅磷燃燒消耗氧氣,氣體減少導致氣壓變小,圖6實驗是因為二氧化碳溶于水,氣體減少導致氣壓變小。

生2:圖4、圖7實驗最終裝置內壓強變大。圖4實驗是溫度升高導致氣壓變大,圖7實驗是因為產生氫氣,氣體增多導致氣壓變大。

師:回憶、比較上述實驗的實驗現象,你能總結出氣壓變化而引起物體“運動”的方向一般朝著氣壓“大”還是“小”的方向?

生:朝著氣壓小的方向。

師:向圖8長頸漏斗中注水,浸沒長頸漏斗下端管口后繼續注水,出現圖9現象。從圖8到圖9的過程中,錐形瓶中的氣壓如何變化呢?

生:氣壓變大了。

師:什么原因讓注水后圖9裝置內的氣壓變大了呢?

生:注水導致錐形瓶內氣體體積變小,從而導致氣壓變大了。

師:分析以上實驗,你能總結出影響氣壓變化的因素有哪些嗎?

生:影響氣壓變化的因素有:溫度、氣體的體積和氣體的量。

(評析:首先通過吹氣球創設情境,引入新課,引導學生聯想與壓強有關的化學問題,然后設置階梯性的問題,層層深入,引導學生積極思考,歸納出影響氣壓變化的因素有溫度、氣體的體積和氣體的量,為學生在新情境下設計實驗、解決實驗問題奠定了基礎。)

2. 動手實驗,樂探究

師生互動:教師引導學生說出圖10、圖11兩種裝置氣密性檢查的具體操作。

師:比較兩種操作方法,第一步都是將管口“封住”,為什么?

生:形成密封裝置體系。

師:比較兩種操作方法,“手握”和“注水”分別改變了裝置內什么?

生1:“手握”改變了裝置內的溫度。

生2:“注水”改變了裝置內氣體的體積。

師:最終都是改變了什么呢?

生:改變了裝置內的氣壓。

師:通過剛才的對比、分析,請總結出檢查裝置氣密性的一般思路。

生:(1)使裝置密封;(2)改變密封裝置中的氣壓;(3)觀察因氣壓改變而產生的現象。

師:剛才的學習過程展示了同學們良好的思維能力,下面有個機會讓同學們展示自己的動手實踐能力。干燥管(如圖12)在實驗中有廣泛的用途,在使用前要檢查該裝置的氣密性,利用實驗籃中的儀器(止水夾、注射器和裝滿水的燒杯),你能找出多少種圖12檢查該裝置氣密性的方法?邊動手實驗邊思考。

生:相互合作,積極思考,動手實驗,填寫報告。

師:你們找到多少種方法呢?

生1(邊做邊講):塞緊橡皮塞,將干燥管末端浸沒水中,打開止水夾緩緩抽氣,使干燥管上升一段水柱,關閉止水夾,干燥管內液面高于燒杯內液面,夾住止水夾,從水中提起干燥管,水不能滴下,則說明氣密性良好。

生2(邊做邊講):塞緊橡皮塞,用止水夾夾緊橡膠管,將干燥管部分伸入盛水的燒杯中,干燥管內液面低于燒杯內液面,且一段時間液面差不變,則說明氣密性良好。

生3(邊做邊講):塞緊橡皮塞,用止水夾夾緊橡膠管,將干燥管末端浸沒在水中,用手捂住干燥管,如果干燥管末端產生氣泡,松開手,水又進入干燥管一段距離且一段時間保持不變,則說明氣密性良好。

生4(邊做邊講):塞緊橡皮塞,將干燥管末端浸沒水中,打開止水夾緩緩抽氣,使干燥管上升一段水柱,關閉止水夾,干燥管內液面高于燒杯內液面,且一段時間液面差不變,則說明氣密性良好。

生5(邊做邊講):塞緊橡皮塞,將干燥管末端浸沒在水中,打開止水夾緩緩充氣,干燥管內液面下降,過一會兒干燥管末端又產生氣泡,則說明氣密性良好。

(評析:首先通過兩種典型實驗裝置的對比、分析,引導學生歸納出檢查裝置氣密性的一般思路。然后設計了開放性學生實驗“檢查圖12裝置的氣密性”,學生通過小組合作,設計檢查圖12裝置的氣密性的實驗方案并動手實驗,根據自己不同的發現一起交流、反思,得出相應的正確結論。學生親自實踐體驗,既加深了對所學化學知識的理解,鞏固化學實驗基本操作要領,養成良好實驗習慣,又拓展了學生思維,得到很多課本和試題上無法得到的知識。和諧的師生互動、生生互動,創設了快樂的課堂氣氛,使問題在愉悅中得以順利解決,大大提高了復習效率。)

3. 勇于設計,敢創新

師:請看圖13裝置,在燒杯中裝入稀鹽酸,干燥管底部放上銅網,銅網上放上大理石,該裝置有何用途?

生:可用來實驗室制取二氧化碳。

師:該裝置在制取氣體時有何優點?

生:可以控制反應的發生和停止。

師:演示圖14~17裝置的flas。

生:觀看動畫,積極思考。

師:這幾種可以控制反應發生和停止的氣體發生裝置,利用的原理相同嗎?

生:不同,圖17沒有利用氣壓的變化。

師:其余裝置是如何控制反應的發生和停止的?

師生共析:歸納出“隨開隨關”的氣體發生裝置的原理是利用裝置內氣壓的變化,使反應物接觸或分離。

師:利用下列儀器或用品,你能組裝一套“隨開隨關”的氣體發生裝置嗎?請把你的創意畫在學案的虛線范圍內。

生:積極思考,動手實踐,設計裝置。

師:請一位設計好裝置的同學,上講臺利用flas向大家展示他的創新設計。

生:走上講臺,在flas上拖動上述儀器,組裝出如圖19的實驗裝置。

師:請為大家解釋一下,如何控制反應的發生和停止。

生:燒杯中放入稀鹽酸,固體藥品放在銅塊上。打開止水夾,鹽酸進入玻璃管和鋅粒接觸,反應發生;關閉彈簧夾,管內氣壓變大,鹽酸被壓回到燒杯中和鋅粒分離,反應停止。

師:大家說,他的創意怎么樣?

生(鼓掌):非常有創意。

(評析:通過在圖13裝置中加入大理石和鹽酸,引導學生推理出該裝置的優點,很自然地過渡到探究“隨開隨關”的氣體發生裝置的原理,教師通過對圖14~17裝置的Flas演示,生動形象的直觀教學,學生順利歸納出伴隨氣壓變化的“隨開隨關”的氣體發生裝置的共同原理。最后設計一個“隨開隨關”的氣體發生創新實驗裝置,由一位學生到講臺在flas上拖動搭建該裝置后表達出來,其余學生在學案上畫。整個過程自然流暢,創設問題情境因勢利導、層層推進,不斷啟發學生積極思維,學生在自由、輕松的氛圍中敢于設計,勇于創新。)

4. 綜合考慮,會運用

師投影:已知常溫下常壓下,1體積水大約能夠溶解700體積的氨氣(NH3)。

師:按圖20裝置演示“噴泉”實驗。

生:看到紅色噴泉,驚呼,鼓掌!

師:為什么會產生如此奇妙的現象呢?誰能解釋一下。

生:氨氣溶于水中,導致裝置內氣壓減小,外界大氣壓將水壓入燒瓶中。

師:若將氨氣換成我們較熟悉的二氧化碳如圖21,難以形成噴泉,試分析其原因(已知:常溫下常壓下,1體積水大約能夠溶解1體積的二氧化碳)。如果要使該裝置也能形成噴泉(在不改變氣體成分的前提下),你認為要采取什么措施?

生:水溶解的二氧化碳較少,產生的壓強差不足以形成“噴泉”,應該將膠頭滴管中的水換成濃氫氧化鈉溶液。

師:若沒有膠頭滴管,如何引發實驗、形成噴泉?裝置如圖22所示。

師生共析:可以用熱毛巾或冰袋“捂住”燒瓶,引發實驗。

師生共振:教師引導學生從知識和方法兩方面進行歸納總結。

師:相信同學們通過今天這節課的學習,已經了解了以氣壓改變為主線,歸納解決化學實驗中有關問題的方法,今天的作業是查閱你的文本資料或上網收索,歸納其它和氣壓改變相關的化學實驗問題,下一節課來交流。

(評析:教師首先用圖20裝置成功演示了美麗的噴泉實驗,學生的驚呼聲、掌聲顯示出學生對化學實驗的濃厚興趣,然后教師又依托圖21、圖22實驗,設置思維層次逐漸提高的問題,在分析與解決問題的過程中,學生的綜合素養得到了提高。)

三、課后反思

1. 平等交流,主動學習

和學生平等的交流大大調動了學生的學習熱情,吹氣球、噴泉實驗等趣味演示實驗和檢查“干燥管”裝置氣密性的學生分組實驗大大提高了學生學習化學的興趣,整節課學生踴躍發言、驚呼、鼓掌,氣氛熱烈,學習主動性很強。

2. 精心設計,有效達成

本節課通過精心設計教學環節,引導學生以氣壓變化為主線,歸納出影響氣壓變化的三種因素、檢查簡單裝置氣密性的一般思路和“隨開隨關”氣體發生裝置的原理,通過設計小組合作、動手實驗、創新實驗和運用所學知識在新情境或新實驗中解決化學問題等,使學生的綜合素養得到提升,很好地體現了新課程理念,三維目標有效達成。

3. 關注差異,全體發展

在做檢查裝置氣密性實驗、設計“隨開隨關”氣體發生裝置以及沒有膠頭滴管怎樣引發噴泉等教學環節中,個別基礎較弱的學生思考和探究的時間還不夠,在今后的教學中還應給予學困生更多關注,使全體學生得到全面發展。

篇4

關鍵詞:數字化實驗教學;硬件架構;安全體系

引言

隨著信息技術的普及,數字化技術已經深入滲透到各大專院校的教務工作中。實驗教學的數字化建設不僅能夠將教學管理層次不斷提升,還可以全方位地改善學校的教學模式,從而大大提升學校的整體教學質量。通過計算機網絡技術和通訊技術構建校園公共管理服務網絡平臺——實驗教學系統,實現網絡化、數字化的管理與服務,以適應信息時代的需求。

1平臺硬件架構設計

合理的硬件架構設計能使系統安全穩定的運行,基于實驗教學管理系統的特性,在硬件架構方面,充分考慮到平臺的使用性能、可擴展性等因素,具體的硬件架構如圖1所示。其中,兩臺服務器必須是高性能的,通過虛擬化技術各自虛擬化實現出兩臺虛擬服務器,作為數據的備份服務器,通過這種配置形式來進行實現數據的冗余備份。此外,數據的存儲需要采用分布式的部署方式,各服務器之間通過光纖來進行互聯。上圖所示的架構設計方式具有如下優點:(1)傳輸數據的高速性。通過光纖來實現互聯網、異地志愿服務器、服務器和光纖存儲這四者之間的網絡互聯,光纖鏈路連接的極速傳輸使得各硬件見的資源共享速度得到快速地提升,效率也有很大提高。(2)高安全性以及強大的容災和備份能力。任何一個系統的正常運行都應該充分考慮到備份的問題,在B/S模式下,一旦服務器數據超負荷運行發生“崩潰”,后果將是災難性的。如果服務器的數據丟失,通過配置的備份服務器可以最快地還原應用數據,框架中通過虛擬化技術配置的虛擬化服務器即可實現數據的備份,是數據安全的關鍵所在。如果網絡環境發生變化導致資源的丟失,可以在虛擬化數據服務器進行數據的恢復。而且兩臺數據備份服務器確保一臺發生故障崩潰時,還有一臺可以正常運行,以確保數據的完整性和實時性。除此之外,異地的資源服務器上還存儲有數據的備份,多種數據保護機制的結合使用確保系統應對數據損壞及丟失情況時仍然能正常地運行。(3)存儲的高擴展性。因為實驗教學管理系統面向的用戶非常龐大,相應需要存儲的用戶信息和信息資源數據也是海量的,所以系統的存儲介質必須是可以根據需要進行擴展的。通常情況下,需要進行存儲擴展的容量限制時80%,一旦超過該限制,就需要立即對增加系統的存儲容量。上圖所示的硬件平臺方式中,存儲的擴展比較簡單,在服務器端增加硬盤即可。

2系統安全體系設計

各大專院校的內部網絡通常進行學校日常工作事務的處理,有很多教育政策文件、領導階層政府任職信息都具有很明顯的敏感性。此外,內部網絡的信息安全與學生權益、學生數據安全都有很強的關聯性。更而甚之,與學校的利益、校園安全穩定甚至國家安全等都有關系。本系統所處理的所有校園內部數據,拋卻有關于敏感的教育政策信息之外,還包括師生隱私的信息,包括學生身份、手機等安全信息。因此,保證系統網絡安全,防范來自外部網絡的非法入侵的攻擊,建立有效強健的網絡信息安全防范系統是非常必要的。實驗教學管理系統的應用環境要求通過已有網絡技術對校園網絡進行配置,使其具有如下特點:安全區域被嚴格劃分,內外網連接處必須要確保安全;安全認證、鑒別、用戶授權和數據加密機制必須存在;實行網絡監控以確保服務器的安全。要學校內部信息的安全教育工作必須落實;定時地進行網絡安全漏洞的檢查并及時修復;實時監控網絡的情況,是否被入侵,安裝殺毒軟件,防毒于未然;建立緊急事故處理機制,事故發生時可最快解決。實驗教學管理系統采用的安全防范策略如下:(1)系統采用防火墻技術來確保網絡信息安全。防火墻是一種網絡訪問控制技術,目的是保障網絡的信息安全。防火墻通過在要設置的內部網絡與外部網絡之間部署相關障礙,禁止外部網絡對內部網絡所有資源的非法入侵,同時也禁止內部網絡對外部網絡的訪問,以造成內部信息的泄露。為在內部網與外部網之間設立的唯一通道,設置防火墻只是其中一種方法。如果沒有設立防火墻,則需要在每臺服務器上安裝安全防御軟件或系統,并要定期檢查。缺少了防火墻的第一道防護閘口,每個主機都處于被直接攻擊的范圍之內。通過防火墻,可以濾掉不安全的服務,防止外部網絡的非法入侵,可以隱藏一些敏感信息,防止攻擊者通過網絡進行信息搜集。系統防火墻系統主要由三部分組成:網絡防火墻,主機防火墻和中心策略服務器。網絡拓撲結構圖如圖2所示。(2)作為防火墻的合理補充,入侵監測實現對系統管理員的安全管理能力(包括安全審計、監視、進攻識別和響應)的擴展,可以提升系統應對網絡攻擊的能力,很好地完善了信息安全的基礎結構。通過計算機網絡系統中的若干關鍵點來收集所需要的信息,并根據定義的規則對它們進行分析,以查看網絡中是否存在與安全策略相違背的行為或者遭受到入侵的現象。入侵檢測是防火墻之后的第二道安全閘門,在不影響網絡性能的情況下可以對網絡進行監測,從而提供對內部攻擊、外部攻擊和誤操作的即時保護。(3)在諸多信息安全相關的技術中,密碼是保護信息安全的較為有效的技術之一,而且居于技術的核心地位。數據加密的使用使得數據傳輸的安全性會相應的提升,而且對數據的完整性也有相應的保證。通常情況下,加密算法、明文、密文及密鑰多層完整的數據加密系統。其中,加密及解密的過程是由密鑰控制的。而且密鑰會決定加密系統的安全性,而不是我們一般認為的加密算法。由此易知,密鑰的管理工作必須要謹慎、安全。所謂的數據加密過程簡單來說就是把明文轉變為密文的過程。其中明文表示的是初始的數字信息,密文表示的是與明文完全不同的數字信息,它們之間的轉換是以加密算法為依據進行實現的。數據傳輸加密技術的加密對象主要是傳輸中的數據流,鏈路加密、節點加密及端到端加密是數據加密的接種主要實現方法。本系統采用嚴格的端到端加密技術以及DES加密算法。系統是由100%的Java代碼編寫,傳輸數據是二進制數據流,這些二進制數據流在發送端被加密,在接收端解密,中間節點處的數據并不是以明文的方式而存在,中間過程沒有解密;保證數據在傳輸過程中不被泄露和篡改,提高了數據傳輸的安全性和完整性。加密過程示意圖如圖3所示。(4)系統的用戶注冊方面,鑒于安全性考慮,采用用戶名重復檢測機制,檢測用戶名的可用性;另外,輸入的用戶信息會與系統用戶信息庫進行匹配,成功后方能順利注冊。注冊界面如圖4所示。系統用戶注冊模塊主要包括注冊信息的獲取和注冊兩個步驟。步驟一:注冊信息的獲取主要實現從用戶在注冊頁面輸入的注冊信息中提取出具體的取值,將它們賦值到相應的變量。步驟二:用戶注冊主要是根據輸入的注冊信息,與已有的用戶信息庫進行匹配,如果用戶名已經存在的話,則返回進行重新注冊;如果前后兩次輸入的密碼不一致的話,也無法注冊。(5)實驗教學管理系統的系統登錄模塊,如圖5所示,采用JSP+AJAX技術相結合來實現,確保平臺用戶的安全瀏覽,登錄模塊輸入信息檢查、用戶名存在檢驗和用戶名和密碼匹配檢驗等方面。其中,當輸入信息檢查主要是檢查用戶輸入的信息有沒有缺失,如用戶名缺失、密碼缺失等。登錄信息驗證主要實現對輸入的用戶名判斷是否存在,如果存在的話,進行密碼與用戶名的匹配檢驗,否則,報出相應異常信息。用戶名和密碼的匹配檢驗是通過檢索用戶信息庫,進行密碼與用戶名的匹配檢驗,如果匹配成功,即可順利錄成功,否則登錄失敗。

3總結

合理的硬件架構設計能使實驗教學管理系統安全穩定的運行,良好的安全體系設計為學校日常工作事務的處理和諸多教育政策文件提供重要安全保證,本系統有效地利用數字化技術,在保證安全可靠的前提下,大大提高了實驗教學工作的質量和效率。

參考文獻:

[1]馬駿.計算機網絡安全中的防火墻技術應用研究[J].電子技術與軟件工程,2016.

[2]肖云.基于SpringSecurity安全的Web應用開發.計算機與現代化,2011.

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關鍵詞:案例教學模式;市場營銷;MBA;優化研究

市場營銷是MBA的核心課程,其實踐性較為突出。眾所周知,市場營銷學的理論基礎是從市場營銷實踐中獲取的,經過不斷總結、提煉而形成的理論,反過來又具有服務指導實踐的功能。因此,案例教學普遍應用于MBA市場營銷課程中。案例教學模式是MBA市場營銷教學中獨具特色的教學方法,在案例教學中,首先教師要將相關的市場營銷案例展示給學生,進而啟發引導學生對案例課程展開研究、分析和討論,使學生對案例做出主觀判斷與決策,這對于學生運用所學的理論知識提高對市場營銷分析判斷和實踐能力具有積極推動作用。市場營銷案例教學的應用性和實踐性很強,因此是MBA課程教學中不可或缺的教學模式之一。由于我國開設MBA市場營銷課程的時間較晚,導致案例教學模式的實施仍處在探索和借鑒學習的階段,這就難免會造成案例教學實施中出現一些問題,只有認清和正視這些教學問題,通過不斷的改進和優化,才能真正發揮案例教學的實效。

一、目前國內MBA市場營銷案例教學中存在的問題

1.教學案例選取問題

教學案例選取缺乏實效性、針對性,質量很難保證。部分市場營銷案例選取缺乏創新性,無法滿足學生的個體及個性需求。一些教學案例十分老套,與時展脫節嚴重,這就造成了學生對現實市場營銷實踐能力的缺失。

2.教師啟發引導作用不明顯

案例教學模式的實施,離不開教師的啟發引導。然而在目前案例教學中,教師的引導作用并不明顯,致使學生對教學案例的分析討論無法達到預期目標,這與我國MBA市場營銷授課形式有直接關系。并且教師的啟發形式較為局限,引導方式無法做到靈活多樣化。

3.合作學習參與性不夠

市場營銷案例教學需要學生積極參與案例討論和研究,并加強學生之間的相互合作。而國內MBA學生一直受應試教育的影響,對于合作學習較為不適應,學生的專注度和參與性并不夠,這就影響和降低了學生從案例合作學習中對市場營銷思維與視野的形成。

二、MBA市場營銷教學中優化案例教學的原則

1.適應性原則

首先,案例教學要與MBA市場營銷教學目標相適應,并采用最恰當的教學案例,萬不可偏離教學目標。其次,根據教學內容和學生接受能力合理穿插使用案例教學模式,使市場營銷案例教學充分貼合并適應教學內容。

2.參與性原則

只有保證學生在市場營銷案例教學中擁有足夠的熱情和興趣,才會達成案例教學的實際目標效果。所以提高學生對MBA市場營銷案例教學的重視程度十分必要,而且教師要想方設法提高學生在案例教學課堂的參與性。

3.啟迪性原則

MBA市場營銷案例教學中要時刻關注并把握對學生啟發的分寸,使學生思維連貫、活躍,進而形成獨具特色的觀點,充分發揮學生的主觀能動性。此外,有效的啟迪和引導,會激發學生的求知欲望,使學生會自覺地通過自身努力實現教學目標。

三、MBA市場營銷案例教學實施模式的優化措施

1.選擇高質量的案例

案例的選取要保證質量,以達到市場營銷案例教學的預期效果。首先,案例的選取要有代表性,并與所講授的理論知識相對應,使學生理解起來不費力且易于吸收。其次,案例的選取要與實際接軌,這樣既提高了學生的學習興趣,又增加了學生對于實際市場營銷技能的感知與領悟。此外,案例選取要短小精練,這樣能保證重點知識的滲透,學生又便于記憶、吸收和整理。高質量案例的選取,是MBA市場營銷案例教學達到理想教學效果的有利保證,這就需要MBA教師加大對市場營銷案例教材的收集、整理工作,豐富案例教學的建設成果,最終形成案例教學的特色培養模式。

2.精心策劃和有效組織案例教學

教師是MBA市場營銷案例教學的策劃者和組織者,所以教師要精心準備、設計案例教學模塊,在課堂中做好對案例教學的引導與控制。這就需要教師具有靈活應變的教學組織及傳授能力,能針對課堂氣氛及學生討論情況,適時做好案例教學的方向引導工作。此外,通過對課堂節奏的把控,使課堂討論氛圍愉快而濃厚,只有這樣,學生才會積極發表個人見解,并能形成學生之間共同合作探討學習,針對缺點和不足時能夠及時大膽指出,從而促進最佳思路的形成,最終實現共同進步。

3.激發學生案例教學的學習興趣

首先,教師要適當選取開放式案例以吸引學生的學習興趣,開放式案例可以使學生學會分析實際問題的能力,還能提高學生面對現實營銷中不確定信息的處理能力和創新能力。其次,完善案例教學的考核評價機制,使學生明確案例教學的目標,進而全身心投入到案例教學的學習之中。最后,教師要充分鼓勵學生在案例課堂發言,并尊重學生的言論,逐漸使學生形成正確主動的學習態度和興趣。

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伴隨著高等教育改革發展的進程,以培養高素質應用型人才為目標,大部分高校對本科教育的培養方案和教學手段進行了修訂和改革。工科院校作為高等院校中培養工程應用人才的一支重要力量,與時俱進的不斷推進教學創新與改革十分重要,專業課程的教學改革更是重點所在。除去部分理論性較強的專業基礎課,電氣類的專業課程大多具有較強的實踐性,對于此類課程,如何設計科學有效的教學方案使學生在日后的工作和研究中將所學習知識有效發揮出來將是未來培養創新性應用人才的核心課題,本文的研究工作正是圍繞此課題展開。全面實施素質教育以后,各工科院校對電氣類專業課的教學不斷進行創新與改革,教學效果已經得到了長足的進步,然而,綜合現有的教學文獻并結合作者所在教學團隊的教學實踐經驗來看,現有電氣類專業課程的教學方案依然存在一些問題:

(1)理論和實踐教學容易脫節。對于電氣類的專業課,目前大多數院校仍是采用課堂理論授課和實驗室實踐體驗分開進行的教學辦法,由于都是獨立的課程安排,學生在課堂接受理論學習之后一般都要滯后一段時間才能進行對應的實驗,容易出現遺忘、應付交差的現象,導致課堂理論學習和實驗學習出現脫節。

(2)理論和實驗教學內容銜接不夠緊密。一方面,實驗課的內容受實驗器材的限制(器材較為固定或者數量偏少),某些實驗內容難以開展,另一方面,由于實驗課程和教材是單獨設立,實驗教材和理論授課教材在內容上很難做到無縫銜接,這兩方面都導致實驗教學對理論教學的內容不能做到精確、全面的配套覆蓋,導致學生對專業知識的實際運用能力偏弱。

針對這些問題,本文提出了一種理論和實踐一體化的課堂教學方法,以典型應用案例為紐帶,選擇合適的實驗儀器在課堂上進行現場實驗或是在實驗室進行小班授課,使理論講授和實驗動手同步展開,在課堂中將理論和實踐教學無縫融合。此外,為了更好地激發學生的學習興趣和求知欲望,在課堂講授中采用啟發式教學方法,在活躍課堂氣氛的同時,培養學生獨立思考和創新思維的能力。本文剩余部分的內容安排如下:首先,針對上文指出的問題,在課堂教學實踐中介紹一種理論和實踐教學一體化的案例式教學法;其次,介紹如何在案例式教學中融入啟發式的教學方法;最后,就所提方法在教學實踐中的效果進行了總結。

2 理論與實踐一體化的案例式教學

對于工科專業課程,案例式教學的主要思路是,把工程實踐中的典型案例進行適當調整,使之與當前教學內容更加契合,再將其引入到課程教學中,教師在課堂教學中圍繞案例進行授課,使學生對與案例相關的專業理論知識及其實踐應用有較為清楚的理解和深刻記憶,培養學生解決實際工程問題和理論聯系實際的能力??梢钥闯觯咐倪x擇和如何圍繞案例進行授課是案例式教學的關鍵環節,下面將從這兩環節入手介紹本文提出的理論與實踐一體化的案例式教學法,先介紹圍繞案例展開的理論和實踐一體化的課堂教學法,再介紹如何選擇適合這種教學方法的案例。

理論和實踐一體化的課堂教學法。該方法的核心思想是,圍繞案例在課堂上進行現場實驗,理論和實踐教學同步展開。針對上文指出的當前理論和實驗教學銜接不夠緊密,容易脫節的問題,本文提出的教學方法主張在課堂上將理論和實驗教學同時展開。具體來說,圍繞某一個應用案例,先講述案例涉及的理論知識,讓學生對要掌握的知識有一個大致的印象,然后在課堂上馬上進行實驗,讓案例在實驗中復現,在實驗過程中,將之前講述的理論知識結合實驗再次進行講授。在教學實踐中發現,經過兩次講述后,學生對本次授課要掌握的理論知識一般會有一個較為深刻的印象和較好的理解深度,并知曉專業知識主要的應用場景和方法。

教學團隊經過分析,認為上述教學法效果較好的原因主要包括以下幾個方面:1)在課堂上現場進行實驗,容易激發學生的學習興趣,提高學生的學習注意力,從而提高課堂教學效率;2)結合實驗和案例的講述,可以讓學生非常清楚地明白所學理論知識的應用價值,這對他們記憶和理解所學知識幫助很大(目前高校教學中普遍存在的一個問題就是很多學生不知道學習的課程所為何用,對學習效果影響很大);3)理論教學之后立刻進行實驗,具有較好的連貫性,可以避免學生在實驗時已經遺忘相關的背景理論知識;4)理論和實驗教學都是圍繞案例展開,內容結合十分緊密,避免了原來理論和實驗課程單獨設置導致的內容銜接不好的問題。

配套教學設施。上述教學方法由于需要在課堂上進行現場實驗,因此對配套的教學場地和實驗設備有一定要求,對于需要利用大型實驗儀器進行實驗的專業課程,如電氣設備故障診斷、電力系統分析等,直接在實驗室進行授課;對于僅需要一些小型便攜式實驗設備的課程,如單片機原理與接口技術、嵌入式系統原理與設計等,可將單片機開發板、嵌入式開發試驗箱等實驗設備帶至教室,仍在普通教室授課。案例選擇。案例選擇通常所采用的原則是:首先,要選擇能夠包含課程相關知識的內容與形式,然后進行課件的編排,使得學生在案例學習時能夠掌握基本理論和相關應用的操作方法;其次,選擇能夠激發學生的積極性和創新性的案例,以提升學生思考問題的能力;最后,選擇一些能代表社會發展趨勢的案例,以使學生跟上知識變更的速度。

綜上所述,理論與實踐一體化的案例式教學的主要思路是:根據現有的實驗設備選擇契合教學內容的案例,圍繞案例講述相關的專業理論知識,然后馬上在課堂上進行現場實驗,結合實驗再次講述專業理論知識,實現理論和實踐教學的無縫融合。

3 在案例式教學中融入啟發性思維

啟發式教學的理念是以學生為主體,教師為主導,充分發揮教師的引導作用,堅持以學生為根本。教學實踐中發現,在上文介紹的理論與實踐一體化案例式教學中融入啟發式教學方法可以進一步提高教學效率,活躍課堂氣氛。啟發式教學與案例式教學結合的一般思路是:首先,實時掌握學生的學習狀態;其次,在課堂上引導學生思考的同時,需要遵循學生的思維規律,根據學生現有的知識水平,運用學生熟悉的知識、事物進行論證,增強他們追求新知識的欲望;最后,盡最大可能地調動學生的學習積極性,這樣啟發式教學才能在案例式教學中淋漓盡致地發揮作用。

除了上述要點之外,教學團隊在理論和實踐一體化案例式教學和啟發式教學相融合的過程中凝練出了自己的特色。1)在第一遍講述案例背景理論之后,學生對本次所講案例有了一個大致的了解,可以就接下來的實驗方案對學生進行提問,并展開討論,如果課時允許,可以先讓學生上臺進行實驗;2)在現場實驗過程中,可以一邊做實驗一邊進行提問,引導學生的思路始終沿著設定的方向前進,如果課時允許,可以讓個別學生上臺和老師一起進行實驗,保持課堂的活躍氣氛;3)在現場實驗結束之后,可以就整個案例的理論和實驗教學內容進行提問和討論,并以此為課后作業。

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【關鍵詞】電子商務網站;實驗

【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】A【論文編號】1009―8097(2009)12―0119―04

引言

社會分工的發展曾使高等教育的學科分類和專業方向越來越細化,但是隨著信息經濟、知識經濟時代的到來,需要更多創新型人才,而創新型人才的培養又要求必須傳授廣博的知識。因此,對大學生實施通識教育是當前高等教育發展的一個大趨勢。20世紀80年代以后流行于歐美的教育理念之一――博雅教育(Liberal learning)就是通識教育,它強調通過多元化、多樣化的課程體系與“以學生為中心的學習”,培養出知識、能力、道德意識、完善人格和諧發展的人才。因此,許多學者提出計算機類學生也要加強管理學科的學習,以提高學生的應用能力和解決問題的思維能力;另一方面,目前的管理教學實踐也指出,單純的管理學習既不利于培養學生的實際管理能力,也不利于管理專業的素質提高,產生了管理人才“紙上談兵”的現象。電子商務專業的教育正面臨這樣一個新的教學問題。電子商務人才包括技術服務支持人才、一般管理人才和高級管理人才。目前我國高校電子商務專業片面強調技術人才的培養,忽視了對技術、管理、金融、法律等復合型人才的培養,這并不符合中國企業目前對電子商務專業人才的實用需求。

一 電子商務專業課程系統

電子商務是一個理工與經管交叉型、復合型新興學科,是一個需要廣泛學科基礎理論訓練和應用實踐能力培養的專業。電子商務專業的課程絕不是經濟管理知識與計算機知識的簡單疊加。通過對各類高校已有的電子商務專業課程體系的研究,和社會對電子商務人才需求的分析,電子商務專業的學生應具有四個層次的能力,它們依次為電子商務建立的網絡硬件、電子商務實施的軟件、電子商務應用、電子商務營運、管理。圍繞這四個層次的能力需求,電子商務專業的課程體系結構如下圖1所示:

圖1 電子商務專業課程體系

該課程體系結構的核心為“基礎+核心+特色”。基礎類課程是打造學生扎實的經濟、管理和計算機理論知識。經濟類課程包括宏、微觀經濟學、政治經濟學;管理學課程包括:管理學、市場營銷、財務管理;計算機類課程包括:數據庫原理、計算機網絡與通信、程序設計。核心課程主要闡述了電子商務方面專業知識和理論。特色課程則是圍繞著電子商務的運營管理而構筑的,主要是綜合運用方面的課程,其目的在于打造學生的實際分析和解決問題的能力。

該課程體系是強調綜合素質,突出實踐能力、工程能力培養為特點的具有不斷自優化功能的實驗體系。在大部分課程中設有實驗部分,從整體角度來整合實驗教學內容,以適應電子商務的不斷發展要求,體現實驗教學內容的現代化、信息化、綜合化。基于該課程體系,建立了一個完整的實踐教學體系。這一部分主要通過二次社會實踐、二次學年論文、二個專業實習來整合學生所學習掌握的理論知識,以增強和鍛煉學生實際的項目開發和管理能力,樹立更好的團隊合作精神。通過電子商務論壇形式,邀請一些成功的職場人士來校做講座,以此形成學生的第二課堂,讓學生直接了解社會最新發展變化,以拓展他們的視野。同時,鼓勵學生參加國家級、市級、校級電子商務競賽和創業大賽,開闊學生視野,增加學生參與社會實踐的機會。

另外,電子商務課程需要增加雙語課程,與國際電子商務教育接軌。除了學院的公共外語課程和專業英語課程,還將國外一些優秀的并符合中國發展的課程作為補充,加入到本科教學中。作者在澳大利亞訪學期間,發現國外對電子商務課程的實踐性要求更加嚴格,電子商務課程劃分很細。如電子商務課程中,澳大利亞學校設計了如在線購買,在線庫存管理,在線銷售,預算分析,虛擬社區,網站開發等多門課程來完成教學。每個課程都有相關的實驗設計和考評方案。針對在線支付,他們也有專門的課程來教授。由于他們是私有銀行,因此不同銀行的交易手續和方法都有區別。完整而細致的課程設計使他們的學生動手能力很強,畢業后可以直接進入崗位工作。

二 電子商務網站規劃與管理課程的教學要求

本專業培養目標是能夠運用信息技術、經濟管理與現代商務管理理論、網絡營銷與電子商務理論進行企業經濟管理、數據分析、營銷的復合型電子商務專業人才。電子商務網站規劃與管理課程作為專業核心課程,對所有專業課程作匯合總結的功效。培養信息技術和管理技能是本課程的重點。其中,信息技術體現在網站規劃中:市場調查的數據處理技術、網站制作的軟件開發技術、網站的服務器計算機技術、網站管理的數據分析技術。管理技能體現在網站規劃中市場分析技能、網站頁面設計規劃技能、網站推廣技巧、網站管理的技能。從網站的可行性分析到最后管理方案全過程都需要有一個項目管理的技能。

電子商務網站規劃與管理課程中主要講授信息技術和管理技術二個方面的知識,而這兩個內容屬于兩個不同的學科和專業。因此,如何在一門課程中將兩個專業的知識進行有機配合,實現網絡商務方案,是本課程的難點。一方面,課程教學花一定的時間介紹管理技巧(如SWOT技術、市場細分概念、客戶關系管理等)和信息技術(如統計技能、頁面制作技巧、圖形處理技術、數據分析工具等)。另一方面,在教學計劃上把相關知識的課程安排在前期完成,如數據分析、管理信息系統、管理學等。

在課程教學中,針對課程的重點和難點,本課程采用現代化教學手段。教師在網上構建立體化互動教學模式。全部課程采用課堂講解、案例分析、學生討論、實踐操作等教學方法相結合的任務驅動式教學模式,構建一套由理論和實踐相結合的教學體系。

國外的教學很注重同學的互動。課堂教學中,教師往往只講解一半的時間,還有一半時間會留給學生進行頭腦風暴的討論,小組作業或者同學作業演講。這種方式便于同學對課堂內容更加投入,進行自主的學習。對于教學內容,他們要求教師將教學內容細化并分解,然后按步驟的教學。因此,很多我們認為的難點內容,對于他們的教學來說只是教學的步驟多一點,時間長一點。我們教師也發現,當難點被分解講解后,同學可以很容易接受,而且不易有誤解。

三 電子商務網站規劃與管理的實驗環節設計

電子商務是一個理工與經管交叉型、復合型新興學科,是一個需要廣泛學科基礎理論訓練和扎實應用實踐能力培養的專業。按照傳統的教學方式無法滿足教師的教學需要,學生在學習過程中也覺得很費勁,過于虛擬,不易有直觀感覺。根據這種情況我們建設商務網站立體教學包和直接可以操作的實踐環節,讓學生可以自己開發和經營網站,不僅學習了知識,還可以獲得一些實踐經驗。

本課程內容以商務網站規劃與管理的實踐為線索來確定課程的知識結構。通過本課程的學習,學生達到以下基本要求:1)要求學生能夠全面掌握網站規劃的基本知識和方法;2)能夠初步應用理論知識分析、設計和制作網站;3)要求學生能夠較好地理解相關內容和方法,能夠對商務網站進行、推廣、分析、管理和評估。根據課程具有的實用性的特點,實驗環節在教學過程中應占有重要地位。

1 電子商務網站規劃報告

電子商務網站的目的是為電子商務企業服務的。本實驗要求對企業環境進行分析,并規劃電子商務網站如何為企業服務,實現企業的經營目標。實驗者將選擇一個熟悉的行業或者已經成立的公司為調查背景,然后分析其行業狀況,公司發展狀況和對電子商務的需求。根據當前的經濟社會狀況,確定該企業的商業模式。針對新的商業模式做詳細的市場分析(其中客戶分析和競爭對手分析為必做項目),確定建立電子商務網站的目的。

2 電子商務網站制作

此實驗幫助學生應用計算機技術來解決實際問題。根據網站的規劃報告,收集制作網站的必備信息,規劃網站的功能,并設計網站的流程和網站的欄目。最后應用網頁制作工具將制作出一個完整的網站程序頁面。

3 商務網站的推廣營銷

網站制作并后,是沒有點擊量的。這個時候實驗者要應用推廣營銷技術進行網站的推廣營銷。根據課堂講授的網站推廣營銷技術和手段,和網站的成本要求,實驗者要設計一套商務網站推廣方案。

4 商務網站管理策略

商務網站的管理主要是客戶管理、商品管理和決策分析系統等內容。本實驗延續前面實驗的結構,完成商務網站的管理方案的分析和設計,其中包括客戶管理、商品管理、決策分析管理和安全管理。

四個實驗的設計目的是通過實驗環節加深學生對理論知識的認識,并增強應用和創新能力。其對能力的培養可參看下圖2。

圖2 實驗環節設計

本課程實驗教學環節采用了靈活的小組方式完成,完成后每小組選派同學上臺演講向全班同學演示,并由其他小組對分析和設計提出疑惑,再由該小組同學進行解答,最后由全班同學互評分數。這種教學方式在課堂上展開了頭腦風暴式的討論,充分調動了同學的積極性,激發了同學的興趣。同學將好的作品在外投稿,參加校園網上創業活動和阿里巴巴舉辦的“明日網商”比賽,獲得了很好的成績。

學生的評分環節在國外教學有舉足輕重的地位。通常要求教師在實驗前清楚告知同學評分標準,并對每個評分標準有詳細解釋。同學會根據評分要求來完成實驗,教師則必須嚴格按照評分標準來評分,避免不公平的現象。

本實驗課程學生評分以小組宣講計劃書內容為主,要求闡明計劃書各個部分內容,具體評分標準為:各部分內容邏輯清晰、合理(40%);計劃書具有可行性(30%);創業的盈利模式具有可借鑒性(30%)。

教師評分以小組提交的實驗報告為主,要求各個部分闡述有邏輯、有調查數據的支持,具體評分標準如下表:

表1 實驗評分標準

*以上評分標準對學生公開,學生互評也可參照此標準。

*學生互評和教師評分各50%,作為該實驗的最后評分。

四 總結

本文基于電子商務網站規劃與管理課程的特色并結合國外教學的經驗,設計了一套學生可以活學活用的實驗計劃。在實施中,受到同學的好評。但對于實驗中會出現因為時間不夠,同學設計的網站不夠精美的現象??梢钥紤]改為現有網站的體驗報告,并設計改進方案。

本課程實驗設計環節是根據電子商務專業特色,并結合本課程在專業課程中的地位和作用而設計。和以往的課程實驗比較有如下特點:

實驗內容具有可操作性。在本科教學中,不是所有的課程都有實驗。因為有些課程很難開設出讓同學具有可操作性的實驗。本課程如果單從內容上看,也是虛化的內容多,動手操作的內容少。在實驗設置上,本課程將項目計劃書和網站制作相結合,以電子商務網站為主導線索,從規劃、制作、推廣到管理策略一步步實現了一個網絡創業的計劃。同學普遍覺得學有所得,而非泛泛而談,也絕非紙上談兵。

考核目標明確。管理類的課程作業和實驗因為不能像一些工科類科目做具體的程序項目,往往內容和考核目標比較虛化。在這方面,國外的教育比較成熟,他們對每個知識點進行細剖,然后針對課業有明確的評分點。就拿烹飪課程來說,對于一份菜式的肉要切多大,配菜要幾克,其形狀和大小都有明確要求。這樣學生對考核內容也非常明確。

實驗設計囊括了電子商務專業的重要課程。本課程是專業核心課,本身有一種匯總其他多門專業課程的特點。課程實驗設計考慮到這一點,并注意對學生能力的培養。四個實驗完成后,同學會發現實驗完成了一次電子商務專業課程的復習,同時培養了學習能力、實踐能力、通用能力和創新能力。

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參考文獻

[1] 宋文官,胡蓉,徐文,編著.商務網站規劃設計與管理[M].北京:清華大學出版社,2008.

[2] 寧華.論電子商務實驗課程體系構建[J].旅游學刊, 2005,(12):91-93.

[3] 胡玫艷.電子商務實驗教學研究[J].實驗室研究與探索,2006,(10):1223-1245.

篇8

關鍵詞:化學實驗;鈷配合物;電極電勢;晶體場穩定化能;光譜化學序列

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)20-0261-02

一、前言

作為一門實驗科學,化學中的基本理論和概念大都源自縝密的實驗觀察和詳細的實驗記錄。同時,化學基本理論和概念對化學實驗方法的設計又具有重要的指導意義。在大一無機化學理論課程教學中開展化學實驗研究,不僅鍛煉了學生的動手能力,更是對學生腦力的訓練;不僅能夠幫助學生鞏固、加深對所學理論知識的理解,更能使學生深刻體會理論和方法對化學實驗的指導作用。教師在“理論與實踐的互動”過程中應起到推動和助力作用。本文從鈷(III)氨配合物的合成入手,介紹了我們在指導學生運用化學基本理論和方法進行實驗設計和改進等方面的實踐。鈷(III)氨配合物主要包括三種:[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5H2O]Cl3晶體,其內外界結構和光學性質對制備條件相當敏感,不僅是材料科學研究領域的熱點[1-3],而且其合成和組成分析屬于大學無機化學實驗的經典實驗[4-7]。該實驗涉及配合物的晶體場理論、光譜化學序列等基本概念和理論,組成分析過程中還包括酸堿滴定、絡合滴定和沉淀滴定等基本方法,“理論與實踐的互動”貫穿實驗的始終,在樣品合成方案的設計、鈷氨配合物的組成分析和目標產物的形成機理研究等方面均有體現。

二、氧化還原電極電勢對實驗方案設計的指導

傳統實驗教材中以CoCl2晶體作為制備鈷氨配合物的鈷源,在氨水環境中,加入H2O2作為Co(II)的氧化劑、使用濃HCl以促進含氯離子配合物的結晶,實驗操作環境比較惡劣[6]。由于實驗教學面對的學生已經完成了大學無機化學課程的學習,掌握了氧化―還原電極電勢的基本概念,因此在實驗設計階段,我們有意識地引導學生利用理論課程中學習的Nernst方程,考慮溶液的酸堿性、離子濃度和操作環境等因素,計算了Co(NH3)63+/Co(NH3)62+、NO3-/NO2-、O2/OH-等相關電對的電極電勢,設計了新的樣品合成方案。具體如下:將7.276gCo(NO3)2?6H2O和一定量的NH4Cl固體置于三口燒瓶中,加入7mL水,在65℃恒溫水浴中攪拌回流20分鐘,混液由淡紫紅色逐漸轉變為深藍色。向混合溶液中持續通入高純氮氣20分鐘后,分多次加入一定量的濃氨水,溶液的溫度維持在65℃左右,溶液的顏色逐漸由深藍變為深紫紅色。氮氣保護下繼續攪拌、回流40分鐘,即產生大量紫紅色沉淀。過濾后用無水乙醇洗滌、干燥,得到目標產物。該方案以Co(NO3)2?6H2O代替CoCl2和H2O2,利用Co(NO3)2自身的氧化能力氧化Co(II),避免使用額外的氧化劑,減少了濃鹽酸的使用,符合綠色化學的理念。

三、組分分析中學生解決問題能力的培養

有意義學習的層級由低到高依次為代表性學習、概念學習、命題學習、概念和命題的運用、解決問題和創造性[9]?;瘜W實驗教學是在概念和命題學習的基礎上,訓練學生運用概念和命題、解決問題和培養創造性的重要途徑。通過理論教學,學生已經習得了各種滴定方法,將理論教學與實驗教學相結合,這樣才能使學生在感性認識的基礎上學會運用不同的滴定方法,深刻理解滴定技術的含義,才有可能進一步發生創造性的學習。教育學基本理論認為,試圖通過短期訓練來提升學生解決問題的能力是不現實的,但是,學生解決問題能力完全可以隨著教師結合學科內容運用的一系列策略來進行訓練、發展和提高。當學生想知道自己所合成的樣品的組成時,所面臨的是一個嶄新的、需要學生自己解決的問題。這不同于以往的實驗操作練習,他需要在大腦中對理論課程中所學的各種滴定技術進行篩選和重新組合,找出測定鈷氨配合物中Co、NH3和Cl的含量所適用的方法,并將這些方法通過自己的實驗操作轉化為實驗數據。樣品的測試結果與[Co(NH3)5Cl]Cl2的理論組成幾乎完全一致,表明改進的實驗方案能夠成功制得目標產物。此時,學生的喜悅溢于言表。因為他們看到了滴定技術將看不到、摸不著的配合物真實地展示在眼前,他們意識到了化學基本理論對化學實驗的指導意義,他們也會將這些正向、積極的情緒反饋到后續的理論學習過程中。化學實驗教學肩負著培養學生創造性的重任,學生從理論課堂上得到的大多是間接經驗,它們是前人發現或總結的、對人類社會來說具有首創性的成果。教育學理論家吉爾福特認為,“真創造”和“類創造”中表現出來的思維和認知能力在本質上是相同的,創造性不僅局限于少數天才,還潛在地分布在整個人口中間。因此,創造性并不神秘,在學生解決問題的過程中,總是或多或少的帶有創造性的行為。總之,鈷氨配合物的組成分析涉及酸堿滴定、配位滴定和沉淀滴定,是實現理論與實踐互動、培養學生創造性能力的優秀范例。

四、目標產物形成機理研究中的理論與實踐

1.X射線粉末衍射技術的應用。建立在嚴格的理論基礎上的現代測試技術可使抽象的理論形象化,能夠為我們提供可重現的、精確的實驗數據。基于這些實驗數據的分析過程邏輯縝密,能極大地激發學生的科研興趣,對培養學生的邏輯思維能力、形成科學的思維方式有巨大裨益。在鈷氨配合物的合成實驗中,利用X射線粉末衍射技術對產物進行了表征,與文獻[8]制備的樣品和JCPDS標準卡片No.74-0344進行比對,說明以Co(NO3)2?6H2O晶體為原料、在NH3-NH4Cl體系中,不必添加諸如O2、H2O2等其他氧化劑,利用硝酸鹽的自身氧化能力即可得到純凈、結晶良好的配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2晶體。

2.紫外可見光譜技術對實驗機理研究的指導。紫外可見光譜技術可以跟蹤反應過程,使原本看不到的反應過程形象地顯示在學生面前。我們分別測試了原料、中間產物和目標產物的紫外―可見吸收光譜,根據原料中間產物目標產物的吸收光譜的變化,研究反應機理。學生們清晰地觀察到了Cl-離子和NH3分子依次進入鈷配合物內界所帶來的電子吸收光譜的紅移和藍移,并推導出了晶體場理論教學中學習的光譜化學序列NH3>H2O>Cl。

3.晶體場理論對實驗機理研究的指導。鈷氨配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2的形成過程中發生了氧化和配體置換兩個過程。在教師的指導下,學生從Co原子的價電子構型入手,利用晶體場理論,計算了Co(II)和Co(III)在八面體場中的晶體場穩定化能,分析了它們穩定性的差異,結合紫外可見光譜的數據,得出弱場中的Co(II)(電子構型為dε5dγ2),經過強場中的Co(II)(電子構型為dε6dγ1),最終轉化為強場中的Co(III)(電子構型為dε6)是能量最低的途徑。

五、結論

本科生的理論課教學和實驗教學不能孤立進行,高?;瘜W化工專業培養的既不是紙上談兵的理論家,也不是照方抓藥的操作工。實驗教學中,教師需有意識地引導學生應用理論教學成果去解釋實驗現象,分析實驗數據,以揭示隱藏在背后的客觀規律。

參考文獻:

[1]Farhadi S.,Pourzare K.,Sadeghinejad S.,Synthesis and Characterization of Co3O4Nanoplates by Simple Thermolysis of the [Co(NH3)6]2(C2O4)3?4H2O Complex[J]. Polyhedron,2014,67(8):104-110.

[2]Farhadi S.,Safabakhsh J.,Solid-state Thermal Decomposition of the [Co(NH3)5CO3]NO3?0.5H2O complex:A Simple,Rapid and Low-temperature Synthetic Route to Co3O4 Nanoparticles[J]. Journal of Alloys and Compounds,2012,515(1):180-185.

[3]Mech K.,abiski P.,Kowalik R.,Fitzner K.,Analysis of Co-Pd Alloys Deposition from Electrolytes Based on [Co(NH3)6]3+ and[ Pt(NH3)4]2+ complexes[J]. Electrochimica Acta,2013,104(1):468-473.

[4]魏琴,盛永麗.無機及分析化學實驗[M].北京:科學出版社,2008.

[5]鐘國清.無機及分析化學實驗[M].北京:科學出版社,2008.

[6]賈佩云,陳春霞.無機及分析化學實驗[M].北京:化學工業出版社,2013.

[7]商少明.無機及分析化學實驗[M].北京:化學工業出版社,北京,2014.

篇9

【關鍵詞】化學 ; 實驗教學 ; 任務驅動教學模式

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089(2014)27-0200-01

所謂任務驅動教學模式是指教師在課堂上給學生分配任務,不斷提高學生探究能力和創造能力的一種教學模式。在化學實驗教學中運用任務驅動法教學,可以讓學生在自己的實踐活動中不斷學習化學知識,提高學生學習能力。本篇文章主要通過對化學實驗課堂上存在的問題進行分析,就如何在化學課堂上運用任務驅動教學模式提高化學實驗的教學質量給予相關策略。

一、任務驅動教學模式分析

任務驅動教學模式的核心思想是教師通過創造一定的情境,學生在情境之中,通過教師的引導不斷學習知識,這樣才能夠提高學生的學習能力和探究能力,促進學生全面健康的發展[1]。任務驅動教學模式要堅持主體性、探究性以及開放性的原則,主體性原則是指教師在課堂教學中要以學生為課堂的主體,培養學生自主學習的能力。探究性原則是指在任務驅動教學模式中要開展一些探究性的活動,培養學生發現問題和解決問題的能力,提高學生的創造力和學習力。開放性原則是指教學過程中不要只拘泥于教材,教學的內容要結合學生的實際情況,實行開放性的教學。

二、化學實驗教學中的不足分析

1.缺乏對化學實驗課堂的重視

化學實驗是化學知識非常重要的一部分,通過化學實驗,學生才能夠更好的理解相關的化學知識,加深學生對相關化學現象的認識,但是受傳統應試教育的影響,很多教師只注重學生化學的考試分數,在教學中只傳授學生教材上的化學知識,沒有加強對化學實驗課程中的重視。很多化學實驗教師只是講解一些實驗步驟、實驗現象以及實驗中注意的問題,要求學生在課下背過就可以了,并沒帶學生去實驗室做相關的實驗。

2.學生缺乏主體性

在化學實驗教學過程中,學生缺乏主體性,不利于培養學生學習的積極性。受傳統教學模式的影響,教師一直是課堂的主體,在化學實驗的教學中,教師只是根據教材的內容講解,也不管學生是否能夠聽懂,學生的學習效率不高。雖然一些教師做了一些化學實驗,但是教師只是在講臺上給學生做實驗,卻沒有讓學生自己來做實驗,學生在化學實驗中缺乏主體性,不利于提高化學的教學質量。

3.沒有結合實際教學

生活中處處有化學知識的存在,在化學實驗教學中結合日常生活能夠引起學生學習化學的興趣,但是在化學實驗教學中,很多教師沒有結合日常生活教學,教學模式比較單一,沒有充分調動學生學習化學的積極性。由于在化學實驗教學中缺乏對日常生活的結合,導致很多化學實驗沒有目的性,教師提出的問題比較單一,不能夠讓學生積極的參與到課堂討論上,降低了學生學習化學的積極性。

三、運用任務驅動教學模式提高化學教學質量的相關策略

1.精心設計任務

化學教師要增加對化學實驗課重要性的認識,增加對化學實驗教學的重視,化學教師在化學實驗教學中要運用任務驅動教學模式,不斷提高化學教師的教學質量,教師要精心設計化學任務,這樣才能夠提高學生的化學知識,鍛煉學生的探究能力。例如在進行濃硫酸與銅的反應時,教師可以給學生精心設計任務,提問學生在經過硫酸、濃硫酸和銅分別反應之后,觀察兩者的實驗現象有什么不同,實驗條件是否相同,實驗產物是否相同,通過設計這些任務,能夠幫助學生在實驗過程中有針對性的觀察,同時可以鍛煉學生的思維能力和探究能力,促進學生全面健康的發展。

2.情境教學法提出教學任務

教師在上化學課之前精心設計了相關的教學任務,教師如何將教學任務分配給學生,提高學生對任務的興趣,這是非常重要的環節。教師要利用情境式教學方法來給學生提出任務,提高學生對執行任務的積極性。例如在進行雨水PH值測定實驗時,教師通過講解由于大氣污染對環境造成了非常大的危害,雨水的PH值發生變化,科研人員可以通過測量雨水的PH值,能夠判斷出該地區是否受到大氣污染,還能夠猜測出空氣中可能含有那種化合物,教師通過上述情境給學生分配任務,讓學生收集自己家附近的雨水,然后測量雨水的PH值,并通過所學知識分析空氣中可能含有哪種污染空氣的氣體,這樣能夠充分調動學生執行任務的積極性[2]。

3.增加學生的主體性

要增加學生在化學實驗課堂上的主體性,這樣才能夠促進學生的發展。例如在進行電解水的實驗時,教師給學生分配任務,讓學生通過實驗研究電解水的實驗產物是什么?教師將四個學生為一個小組來進行電解水的實驗,學生之間可以分工合作,一個學生可以來連接設備,一個學生進行化學操作,一個學生檢驗產物,還有一個學生記錄整個實驗所產生的現象,最后讓學生相互討論,根據自己對實驗的觀察,來得出電解水的產物。教師在學生實驗過程中要起到指導作用,要及時發現并解決學生實驗過程中出現的問題,提高學生的安全性,這樣不僅增加了學生在化學實驗課堂的主體性,還培養了學生之間的團結意識,提高了學生學習化學實驗的積極性和探究能力,有利于促進學生全面健康的發展[3]。

在化學實驗教學中通過運用驅動教學模式,能夠增加學生學習化學的積極性,培養學生探究能力和創造力。化學教師要根據化學實驗教學中存在問題,制定合理有效的措施,加強任務驅動教學法在化學教學中的應用,提高化學實驗課堂上學生的主體性,調動學生學習化學的積極性,促進學生全面健康的發展。

參考文獻

[1]張義建,郝瑞鋒,趙銘燕,徐土根.任務驅動教學模式與化學教學[J].寧波大學學報(教育科學版).2012,03(05):45-46

篇10

[關鍵詞]地方高校 分析化學實驗 教學改革

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)16-0128-02

非省會城市的地方高校教學資源相對缺乏,但是緊密結合地方經濟建設,深入開展本科人才培養與改革,取得了一系列的成績,具有鮮明的教學科研特色。

近年來,隨著核電大開發對核專業高級專門人才的迫切需求以及社會對畢業生素質要求的高標準,具“核”特色相關專業本科生的課程建設和培養模式等也必須發生相應的改革與變化。[1]為提升畢業生的培養質量,針對不同“核”專業的具體特點而進行分析化學實驗教學改革是一個良好的途徑和有效措施。

分析化學是以實驗為基礎的一門自然學科。分析化學實驗對課程教學來說具有特別重要的地位,但分析化學實驗課的課程內容并不完全等同于學生的化學實驗。學生的化學實驗只是分析化學實驗課程內容的一個方面,而分析化學實驗課程內容的另一方面,則是化學實驗技術與方法,化學實驗技術與方法包括實驗技術理論、實驗技術操作和實驗技術方法。三者是相互聯系的有機整體,缺一不可。[2]本文作者根據學生的實際情況和創新能力培養的要求,結合所在高?!昂恕碧厣M行教學,力求改革分析化學實驗課程體系建設達到培養學生創新能力的目的,逐漸創建了新的教學模式。這種模式在近幾年的教學中,取得了較好的教學效果,經過此種教學模式培養的學生有多人次在省化學實驗競賽中獲得佳績和獲得省大學生研究性創新計劃項目資助等。

一、分析化學實驗課改革的主要內容

在教學內容上,根據學校科研和教學特色,增加含鈾等核素復雜樣品前處理和分析的相關教學內容。對于色譜和光譜分析等章節實驗部分,則通過一些實際教學案例,使學生能夠根據待測目標物質的性質,選擇而建立合適的檢測分析方法。通過這樣的訓練,可以增強學生自主學習的能動性,提高學生的學習興趣,為將來所從事的職業打下良好基礎。

在輔助課程安排上,針對不同生源本科生可能在實踐操作技能方面存在差異、處理實際問題的能力有所欠缺等特點,特地開設了“放射分析實驗”自編課,由在此領域從事專門研究的教師授課。在實驗教學內容的選擇方面,著力于培養學生的綜合能力,在實驗教學內容安排上也是由易到難的,使整個學習有一定的梯度,方便循序漸進。

另外,為提高學生的獨立操作能力,在此基礎上,還根據學生具體的不同特點,如性別、興趣愛好及成績等因素,對上分析化學實驗課的學生進行科學的分組,組內學生的各種指標大致平衡,并且規定每個分析化學實驗小組都必須至少獨立完成一個完整的創新型研究實驗,體驗一個完整的分析過程。在這樣的實驗教學模式中,參與學生體驗了一個完整分析化學過程及數據處理方法等。這使學生經過良好的科學訓練,知識掌握較完整,因為針對實際案例,學生也不易忘記,并且這樣的實驗教學內容與方法在改革課程中占有一定的比重。

在授課方法上,盡量應用多媒體教學。多媒體結合研討的教學方式,均是以學生為中心,授課教師只起引導或指導作用,引導學生如何去思考、分析問題。多媒體課件能形象而快速地向學生展現實驗教學內容,在具體而客觀的事件中,容易引發本科生對某種科學研究問題的熱烈討論。在研討中,教師與學生可以相互啟發,甚至共同學習,這樣的教學方式下,可以強化本科生對重要知識點的理解或掌握,遇到學生的模糊認識或錯誤認識,教師還可及時糾正。對于某些放射性大、對身體危害大的實驗還開設有模擬仿真實驗。學生可以通過網絡功能設置,方便地體驗實際實驗過程,充分理解和掌握具“核”特色的分析化學實驗。這樣的教學改革,提高了學生的學習能力,教學的有效性和針對性也得到加強,從而激發了學生的學習興趣。

除此之外,基本操作技能型實驗部分和創新研究型實驗部分均采用不同的授課方法。例如,在基本操作技能型實驗部分,主要強調學生的獨立性,要求每個學生對于每一個具體的實驗教學內容和過程均需掌握,可以隨機選擇某個學生負責實驗材料的準備與演示等。通過這樣的實驗教學訓練,學生不僅都能達到該實驗環節的教學目的和要求,并且學生的綜合能力還得到了鍛煉。創新研究型實驗強調的主要是開放性和引導性。[2,3]在這類實驗教學中,首先,實驗教學內容的提出是開放性的。具體操作是在教師的指導下,學生根據專業的“核”特色提出實驗方案,如某同學在老師的指導下提出應用離子色譜檢測鈾的新方法研究。另外,實驗教學過程也是開放的,將充分發揮學生的學習主觀能動性。教師僅為本科生預設問題情境,為其研究項目的開展打下基礎,或提供一些實驗材料及場地等,其他大部分實驗過程均由學生自主完成,這樣本科生會對實驗研究問題具有強烈的好奇心,進一步開發,可加強學生對科學問題的探索精神等。[4]在整個創新研究型實驗教學過程中,要注意給參與學生留出思考的機會、時間或空間。比如說實際案例分析中,涉及對含鈾混合體系中某成分的準確分析,而文獻或國家標準方法中,一般強調用偶氮胂III分光光度法,這也是分析檢測的最常用方法。但是對于科學研究,不能停留在這個層面,我們可以通過查閱文獻,結合光譜學和化學計量學數據處理方法,如果數據結構可行,就可應用數學分離代替化學分離,普通的光譜學技術也可直接對含鈾混合體系待測成分進行目的分析。創新研究型實驗教學全過程中都由學生獨立完成,教師僅起引導作用。另外,充分利用大學化學省級示范實驗室教學平臺為“核”特色分析化學實驗服務,學生可以根據自己的興趣愛好和時間安排,按計劃自行安排實驗進度。

將“核”專業特色結合起來,在分析化學實驗教學中進行創新研究型實驗教學改革,對提高學生的綜合素質方面會多有裨益。而經過此系列實驗改革訓練的本科生其解決實際問題和運用所學知識的能力得到了鍛煉,有的甚至還學會了如何去探索一些客觀實際問題,自我感覺良好。經過系列教學,本科生的綜合能力和素質得到了明顯提高,說明達到了實驗課程教學改革的預期目標,同時教學效果也是令人滿意的,因此本實驗課程的改革與建設是成功的。本實驗課程的創新實踐將增強學生的自信心,磨礪學生的意志。因為,一定會有很多預料不到的困難和阻礙在實驗教學過程中出現,一部分本科生可能甚至想中途放棄。這個時候,起引導作用的教師需要做一些心理工作,提供一些有力的幫助,讓學生重新拾起信心,將實驗進行到底。另外,本實驗教學模式的改革與建設將有助于讓本科生養成良好的工作習慣,例如學生會在實驗工作前做好細致準備,實驗中也會操作更認真,仔細觀察,規范實驗記錄,及時整理和處理實驗數據等。

二、改革面臨的問題

根據調查,在目前的核電大發展形勢下,總的來說,我國還處于起步階段。具備扎實核專業基礎的技術人才明顯不足,相應的培養“核”專業人才的師資和學習條件等,也較缺乏。針對全校所有涉“核”專業學生開設的分析化學實驗教學體系,不易在教學內容上滿足所有專業本科生的學習興趣或要求。比如說有些本科生已掌握了一定核專業知識,因為其家庭成員來自于核工業生產部門或相關企業,在其父母言傳身教下,甚至還會掌握一些操作技術,但另外一些本科生卻從未沒有接觸過核,沒有任何核專業知識,甚至還有些學生來自于文科背景,連基本的化學知識都沒有接觸過。還有些本科生不習慣獨立自主的實驗教學方法,甚至沿襲高中階段的學習方法,死記硬背,特別是創新型實驗教學改革進行初期時,本科生遇到了困難通常會感到受挫或焦慮,習慣性地把問題交給老師,希望老師來解決問題,對教師的依賴性還會比較大。

從目前的“核”特色分析化學實驗教學的改革來看,其有助于培養和提高學生以創新能力為核心的綜合能力和總體素質。在師生的共同努力下,目前存在的一些問題一定會得到圓滿解決,學生的培養質量將會更上一層樓。

[ 注 釋 ]

[1] 宋繼梅,胡剛,李勝利,等.優化課程體系培養創新人才[J].大學化學,2009(5):42-45.

[2] 丁長江,李政,李宏斌,等.整合實驗化學課程內容創新實驗化學課程體系[J].實驗室研究與探索,2010(3):91-94.