關于無機化學科技創新教育的論文
第1篇：高師無機化學教學中的創新教育
《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（20XX-2020年）》明確提出了到2020年將我國建設成創新型國家的戰略目標。高等教育是培養創新型人才的主要陣地，在建設創新型國家中具有不可替代的重要作用。因此，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（20XX-2020年）》將“堅持以人為本，推進素質教育”提升為教育改革發展的戰略主題。在實施素質教育、培養創新型人才的過程中，教師是最重要的實施者，課程教學則是最主要的載體。教師在課程教學中應以培養學生創新能力為己任，著力提高學生的自主學習能力、實踐能力、創新能力。無機化學是高師化學本科教學中第一門專業基礎課。該課程一方面與中學教學聯系密切，另一方面又是后繼專業課程的基礎，對學生在本科階段學習方法的形成、創新思維方式和創新能力的養成具有十分重要的作用。近年來，我們圍繞無機化學科技創新課程的教學，在加強學生科學素質和創新能力的培養上開展了一些工作。
一、以興趣為導向、問題為驅動，培養學生的專業興趣
學習興趣是推動學生探求新知識、研究新問題、形成創新意識與能力的內在動力。我們多年來通過對新生的跟蹤調查發現，多數學生在專業的選擇上主要根據家長和中學教師的意見，根據自己的興趣而進行專業選擇平均不到20%。針對這種情況，對大一學生來說，培養其專業興趣顯得尤其重要。
1.感知生活中的化學，讓學生覺得學有所用
對于剛進入大學學習，還不具備較高化學素養的學生來說，讓他們感知身邊的化學，體會化學與人類生活的密切關系，可以培養他們善于觀察、勤于思考的學習習慣，增強他們化學學習的興趣。例如，在講授緩沖溶液時，我們從pH緩沖系統對維持生物體的酸堿平衡的重要性入手，在介紹生物體中重要pH緩沖體系的基礎上，學習緩沖溶液的緩沖原理，再由緩沖作用定性的描述，深入定量的表達，進而分析如何合理選擇緩沖體系，如何配制緩沖溶液。在學習元素化學時，我們適當介紹微量元素在生命機體中的存在及作用，如：鐵在血液中的存在形式為配合物，它控制著生命體內極其重要的化學作用，是血紅蛋白和肌紅蛋白，是具有運輸和貯存氧的作用的基本元素；鋅是過氧化物岐化酶（SOD）的中心元素，有抗脂質過氧化、保護生物膜完整的作用，幫助學生在了解金屬元素對生命活動的極其重要作用的同時，激發他們深入學習配合物的結構和性能，掌握金屬元素在生命體中的存在方式與其特殊性質的關系。
2.通過問題驅動活躍學生的思維
善于提出問題，養成存疑釋疑習慣，是學生培養創新思維、提升創新能力的基礎。在教學過程中，我們一方面根據知識傳授的需要設置問題，在不斷存疑釋疑中使學生增長知識；另一方面鼓勵學生用探究的眼光，發現教材、課堂、社會生活乃至生產實踐中的化學問題，大膽提問。例如，在學習化學反應速率時，我們以學生都非常熟悉的合成氨反應為例設置了一組基本問題：如何表述反應的快慢？反應的快慢受什么因素制約？如何調節？該反應是由兩個氮分子和三個氫分子同時反應生成嗎？等一些基本問題。在此基礎上我們設置了一組提高性的問題：生產條件、設備的要求以及能耗可以降低嗎？催化劑可循環利用嗎？現行的合成氨工藝如何進一步提高反應的轉化率和反應速率？讓學生在對問題的逐步深入思考中增長知識。
3.在教學內容中融入學科前沿知識
化學是中心科學，它是一門生機勃勃、充滿挑戰和機會的重要基礎學科。無機化學應與材料科學、生命科學、信息科學、環境科學等新興學科的交叉融合而呈現出巨大的發展前景。因此，無機化學教學在保持課程體系邏輯性和系統性的同時，需要不斷用新知識、新成果充實教學內容。例如，在介紹碳族元素時，我們介紹中國科學技術大學錢逸泰院士等根據在碳的簡單化合物如CCl4等與金剛石結構中的碳同樣具有四面體結構的特點，以CCl4和金屬鈉為原料，在700℃時制造出納米級金剛石，被科學家高度評價為“稻草變黃金”。在學習配位化學時，我們介紹了中科院長春應化所王鵬研究員在染料敏化太陽能電池染料開發方面取得的重要進展。再如，在學習分子間作用力時，根據人們在分子組裝和超分子結構方面的新成果來討論有關分子間相互作用力的產生原因及其應用。對無機化學前沿知識的介紹，使學生感受到該課程的活力，從而充分調動了他們的學習熱情和創新激情。
二、以“參與式”教學為手段，增強學生的創新意識
“參與式”教學是以學習者為中心，鼓勵其參與教學過程，成為其中積極成分的一種教學方法。實施“參與式”教學，有利于激發學生內在的求知欲與學習興趣，提高其學習的積極性與主動性，更有利于促進學生個性的發展，提高學生的綜合素質。因此，剛剛公布的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(20XX－2020年)》提出：“倡導啟發式、探究式、討論式、參與式教學，幫助學生學會學習”。在無機化學教學中，我們根據教學內容，運用“提出問題→探究問題→總結評價→延伸學習”為主線的“參與式”教學手段，重在培養學生的創新學習能力。
（1）提出問題是參與式教學開展的基礎。在教學過程中設置問題時，我們要注重以下方面：①區域自然資源及文化特點。在學生具備一定相關知識的基礎上，提出值得研討的問題。例如，在學習鹵素時，我們結合淮安地下鹽礦資源，提出諸如氯化鈉、硫酸鈉如何分離，如何利用NaCl和Na2SO4開發下游產品，電解氯化鈉飽和溶液的技術有哪些進步等一系列需要學生深入調研、思考的問題。②關注能源、環境等重大問題。例如，在學習電化學時，我們設計了諸如化學電源與化石能源各有何特點及優缺點，如何提高化學電源的工作效率，如何降低化學電源對環境可能造成的污染等問題讓學生通過查閱資料，綜述目前國內化學電源的開發與使用情況。③關注重大科技成就。例如，在我國航天技術不斷取得重大突破之時，我們引導學生思考依靠什么樣的推進劑才能使火箭順利升空，這些化學物質的構性關系如何等，設法讓學生在被這些重大科學成就鼓舞的同時，學習相關科學知識，培養其科學品德。
（2）學生根據教師布置的問題，以及自己在相關問題的啟發下而產生的新問題，進行獨立思考、互相討論并解決問題，在存異和求同的過程中學習知識、提升能力。教師的角色是教學活動的組織者、合作者和平等交流者，教師應該根據學生的性格、心態、能力以及知識基礎等方面的個性，充分調動他們參與討論的'熱情。
（3）總結評價可以來自教師，也可以來自學生。我們采用口頭總結、問卷調查、討論報告等多種形式，幫助學生梳理在研討過程中已經解決的問題以及產生的新問題。
（4）延伸學習是對課堂教學的補充。一方面我們目前仍然是50人左右的大班上課，再加上課堂教學時間與空間的局限性，學生在課堂上對問題的深度與廣度的研討受到制約，學生的參與面也受到限制。我們積極開發第二課堂，利用第二課堂深化課堂教學中對問題的學習與討論。另一方面，利用第二課堂，采取開放實驗室的形式，讓學生對一些在研討中產生的問題在實踐中進行探索。此外，我們還利用第二課堂開設學術講座，邀請校內外的學者介紹無機化學的學科動態和熱點問題，進一步拓寬學生的知識面，啟發他們的創新思維，通過感受學者們對科學的追求精神與人格魅力提升學生的專業素養和創新激情。
三、構建多層次的實踐訓練體系，提升學生的創新能力
著名化學家戴安邦教授曾說過：“學生在化學實驗中是學習的主體，在教師的指導下進行實驗，訓練用實驗解決化學問題，使多項智力因素皆得到發展，故化學實驗是全面化學教育的一種最有效的教學形式。”在教學實踐中，我們通過構建多層次的實驗實踐體系，培養學生的科學探究能力，養成其創造性思維的習慣。
（1）做好基礎實驗。在學習無機化學時，學生尚沒有經過專業的實驗基本能力和實驗規范的訓練，在學生的創新能力培養中要十分重視學生基礎實驗的教學，在教學過程中，學習規范的實驗操作方法、養成認真仔細的實驗習慣，確立化學實驗量的概念。
（2）安排綜合設計實驗，提升學生實驗能力。利用綜合設計實驗，訓練學生科學制訂實驗計劃的能力，基本掌握化學研究的一般方法，養成良好的科學素質。在實驗中，需要綜合運用多種實驗操作技能或多個化學學科理論知識，改變單純的技能訓練和照方抓藥的實驗形式。
（3）開展科技創新活動，引導學生個性化發展。在學生掌握了基本的實驗規范和一般的研究方法之后，根據學生的學習狀況、興趣愛好，引導學生開展科技創新活動是培養其創新能力的重要途徑。主要采取了以下幾種形式：①根據無機化學學習的相關內容，由教師定題，學生來選做。例如，在學習多碘化物時，我們擬定了“碘伏中碘含量測定”的研究題目，學生系統地研究了碘的化學檢測方法，提出了一些很好的思路。②吸引部分學生參與教師科研項目。我們將自己的科研課題根據學生的情況進行分解，由學生分工合作完成。由于這些課題是探索性的、嘗試性的，學生在探索—失敗—再探索的過程中學習知識，不斷出現具有創新性的思維火花和成果，這種鍛煉對于他們的學習和成長都有好處。③充分利用各級各類“創新性試驗計劃”。國家教育部從2007年起推出了“國家大學生創新性實驗計劃”資助本科學生從低年級開始承擔研究項目，江蘇省和本校也相繼實施了類似計劃。這是一項以本科學生為主體的創新性實驗改革，旨在調動學生的主動性、積極性和創造性，激發學生的創新思維和創新意識。以我們省級的“金屬羰基化合物及其衍生物用于汽油抗爆劑的研究”項目為例，項目組的學生從學習化學、保護環境的角度出發，查閱了大量的文獻，撰寫了一篇關于汽油抗爆劑研究進展狀況的綜述報告，合成了10余種五羰基合鐵的衍生物，并研究了將其用于汽油抗爆劑的可行性。在項目研究的過程中，他們的創新熱情得到了展示，實踐能力得到了提高，創新性思維也得到了很好地發展。
第2篇：醫用無機化學實驗綠色化教學研究
綠色環保是社會的重要課題，在化學實驗教學中，創建綠色化教學，降低化學藥品污染，更符合當前社會發展要求。
1.綠色化學實驗內涵
綠色化學實驗的內涵主要體現在五個方面，即充分利用資源提高原子利用率，減少三廢排放、重復使用、回收、再生、用無污染原料。在實驗過程中將綠色化學思想作為指導，對現有實驗設備以及實驗條件進行充分利用，在新思想以及新技術指導下綠色化設計常規實驗，對化學實驗進行改革，能夠使實驗室廢物排放減少，使環境污染減輕。提高學生的綠色化學意識和創新能力，培養更符合社會需求的醫學人才。
2.醫用無機化學實驗綠色化教學有效途徑
2.1用多媒體進行仿真化學實驗
在實際實驗教學過程中有些試劑有毒有害，在很大程度上破壞環境。對于該類實驗，在實際教學過程中可以利用多媒體技術進行演示，不但能夠使學生將實驗現象看到，將實驗操作流程掌握，另外還能夠防止污染人體以及環境，從而也就能夠使綠色化實驗教學得以真正實現。此外，對于有些實驗而言，其需要較大投資，設備比較復雜，實驗反應速度比較慢，并且對于操作條件有著較高要求，從而導致在實際教學過程中無法開展，而利用多媒體技術能夠通過多媒體形式將實驗生動有趣地表現出來，實現歡樂教學，從而能夠得到較好教學效果，并且能夠得到較好社會效益。
2.2多選擇微型化實驗
微型化學實驗就是盡量利用最少化學試劑得到較明顯化學反應結果，并且得到準確化學信息。微型化學實驗并非簡單微縮常規實驗，而是實驗費用在較大程度上減少，并且能夠在很大程度上將化學實驗覆蓋面擴大，將化學教學質量提高。
該方法在出現之初便被廣大教師以及學生所接受，并且在我國近幾年來得到十分迅速普及以及發展。當前社會對科學發展觀大力提倡，所以對微型化學實驗進行推廣以及普及有著十分重要的時代意義。
2.3系列實驗方法的優化設計
對分散的幾個實驗進行合理設計，從而使其成為一個整體，使得在實驗過程中一個實驗產物成為另外一個實驗中原料。比如關于鐵化合物性質實驗中，便能夠將其設計成為系列實驗，將KMnO4溶液及（NH4）2SO4·FeSO4溶液進行混合，用H2SO酸化，觀察顏色變化。學生能夠明白Fe2+還原性；然后加2滴KSCN溶液后，溶液變成血紅色，可完成Fe3+定性檢測實驗；然后加入少量NaF，血紅色消失，學生可以明白掩蔽Fe3+的方法，以及F-的.配位反應；繼續可以滴加NaOH，Fe（OH）3沉淀析出，能使學生明白配位平衡的移動。將性質實驗如此設計能夠大大減少化學試劑的使用以及廢液的排放，同時也能夠使學生更深刻理解所學知識。
2.4實驗廢棄物的優化處理
在實驗過程中，設計廢棄物處理裝置，對于能夠再利用廢棄物應當進行處理后再次利用，對于不可回收廢棄物應當進行適當處理，如固體以及液體廢物應當倒入廢物池內，進行專門處理達到排放標準后排放。有毒氣體及時燒掉，成為無毒物質，進而減少其對人體以及環境所造成危害。
3.結語
在醫用無機化學實驗教學過程中，為能夠使其符合當前社會發展要求，減少化學藥品對環境所造成污染，應當對化學實驗教學進行改革，實現綠色化實驗教學。在實際教學過程中，教師應當對多媒體技術進行合理應用，選擇微型化實驗，并且應當對實驗過程進行優化，設計系列實驗，從而使實驗過程中廢物排放減少，進而減少對人體危害以及對環境所造成污染，使綠色化實驗教學得以真正實現。
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