“化学实验方案设计”的教学策略探讨

化学实验方案设计的基本思路是：明确实验目的→分析实验原理（根据物质特性与题设条件）→确定实验方法（获得实验数据的途径）→推敲实验细节（减小误差）。在教学中,我们应按照这样的基本思路,采取多样的教学策略方法,促进教学过程的优化,把握化学实验的本质和规律,增强教学的有效性。

“化学实验方案设计”高考考点分析及其教学实践

对高中化学实验方案设计的教、学、评现状以及"实验方案设计"高考考点和相关核心素养进行了分析,提出基于物质性质及其变化画出实验原理流程图、基于流程图进行文字表达以及基于实验操作要求进行优化,取得良好的教学效果。

“化学实验方案设计”不能想当然

“化学实验方案设计”是高三新教材中的亮点，也是高考题中考查学生思维能力、创新能力和实验能力的重点。但是，有些试题的设计脱离客观实际，教材中也存在着这样的问题，为此，本人曾撰写过《“化学实验方案设计”中存在问题的探讨及修改意见》，发表在《化学教学》2003年第4期上，2004年江苏省高考试题第20题又出现了类似情况。现进一步加以分析，以求引起同行们的足够重视。

“数字信号处理”课程进阶性与创新性实验方案设计与实践

“数字信号处理”作为电子信息专业中实践性较强的基础课程,其实验实践环节是课堂教学的有力补充,亟需在现有实验基础上增加有挑战度的进阶性实验,提升学生的创新能力。文章梳理整合课程内容,设计了进阶及综合实验,并结合教学安排采用独立开展与小组配合相结合的方式,对其进行有序开展。结果表明,该方案能够解决教学中理论与应用结合不紧密的问题,较好地提升了学生的实践能力,符合新工科教育思想和工程专业认证规范要求。

作战仿真混合实验方案设计研究

作战仿真实验方案设计指的是基于基准的作战想定,利用各种实验设计方法对实验因子的取值进行抽样,形成一组实验方案,供后续仿真使用。作战仿真的复杂性包括实验因子数目众多,因子类型多样,既有连续数值类型,又有离散数值类型,这对高效的混合实验设计方法提出了迫切的需求。针对这些需求,对作战仿真混合实验方案设计技术展开了研究。对实验设计方法做了简单的分类和综述,给出了3种混合实验方案设计方法的流程及其优缺点分析;介绍了一个面向作战仿真的实验设计系统,包括软件架构设计、功能组成及实验设计流程;以一个作战想定为例,演示和分析了3种混合实验方案设计方法的具体应用。上述方法和工具将有效指导复杂作战仿真中具有离散和混合类型因子的实验设计问题,并在多个仿真项目得到了应用和验证。

化学实验安全课程思政的教学设计与探索——以黑龙江大学“化学实验安全”课程为例

分析了当前高校实验室安全教育课程思政存在的问题,阐述了“课程思政”在实验室安全教育中的育人意义,结合实验室安全教育课程的基本特征,总结了课程围绕教学目标、教学内容、教学方法、教学评价、师资队伍五个层面进行的课程思政教学设计与探索。构建的课程思政教学体系在培养学生化学实验安全知识和技能的同时,提升了学生的安全意识、家国情怀、品德修为、科学精神,助力于培养德才兼备的新时代高素质化学人才。

中学化学创新实验的教学设计与研究思路——评《中学化学创新实验教学设计与研究》

化学实验在化学学科中发挥着不可替代的作用,是化学形成和发展的重要手段。充分发挥化学实验的作用,使其更加符合教学改革的趋势,满足素质教育和创新教育的需求,化学学科才能焕发更多的生机与活力。由黎泓波、王素琴、卢章辉编著,化学工业出版社2024年3月出版的《中学化学创新实验教学设计与研究》一书,以实验实践为主轴、创新实验方法为副轴,对中学化学创新实验概论、无机化学基础实验、有机化学基础实验、化学原理探究实验、物质结构与性质实验、STEM综合实验、虚拟仿真实验等内容进行了讲述,为当代中学化学学科开展实验的创新教学提供了思路,也为培养化学专业师范生和相关专业的教育研究提供了重要的理论支撑。

热处理实现锌金属晶面择优取向提升电化学性能的综合实验设计

水系锌金属电池由于其安全性高、低成本等优点,在电化学储能领域内具有广阔的前景。然而,锌负极在沉积/剥离过程中的副反应阻碍了实际应用。本实验通过简单的热处理调控锌金属的结晶学取向,探究了晶面取向对于电化学性质的影响。本实验将晶体化学与电化学相结合,从前沿研究出发设计综合实验,激发学生对科研的兴趣。

食品化学教学中课程演示实验的设计

演示实验是工科理论课教学中重要的辅助教学手段和实验课教学的重要补充,它对于加强学生对理论课知识的理解、增加课程的吸引力,激励学生、培养他们的创造思维具有重要意义。作为专业基础课和核心课程,食品化学在食品科学与工程专业本科教学中举足轻重,本文结合作者多年的教学实践,设计了5个演示实验,供各位同行分享。

基于OBE理念的分析化学实验课创新教学设计

设计“任务驱动、问题导向、创新发展”教学模式,通过革新教学理念、重构教学模式、线上线下相结合等措施,培养学生创造性思维、实践技能以及全面发展的潜能.

电化学发光检测儿茶酚开放实验设计及教学反思

为提高学生的综合科研能力,将电化学发光分析仪用于本科生的开放实验教学。以儿茶酚为检测目标,在文献调研和方案优化的基础上,教导学生进行材料的合成与表征、数据获取与分析、结论的提炼与表达。该开放实验有助于培养学生的创新能力以及分析和解决问题的能力。此外,对实验过程中教师和学生暴露出的许多不足进行了反思,为今后开放实验的改进提供了有意义的参考。

“综合+探究”式、模块化分析化学实验教学——“一生一方案”,因材施教实验教学法

围绕以学生发展为中心的创新人才培养目标,我们在多年持续教改和探索基础上,提出了“综合+探究”式、模块化分析化学实验教学。要求学生在完成既定的综合实验基础上,针对实验过程中发现的问题,自主设计探究方案,进行个性化实验探究;同时,将研究生组会研讨模式融入到本科生实验教学中,增设方案答辩环节,实现“一生一方案”的教学。该教学方法实施以来,成效显著,不仅激发了学生学习兴趣和实验潜能,锻炼了实验思维和知识运用能力等综合实践能力,而且开启了对求异思辨、创新能力的培养,教学模式得到普遍欢迎和首肯。

材料化学实验课程教学中的思政元素设计

材料化学实验作为材料化学专业的必修课程,其教学内容中蕴含丰富的思政元素。通过修订课程德育目标,完善课程教学设计,延伸课程教学内容,依托学校实体实验教学和材料化学实验教学平台,采用线上线下混合教学模式,将课程思政元素深度融入到材料化学实验教学中,充分发挥价值引领、品格塑造的主导性,切实做到实验课程教学与思政教育同向同行,实现卓越的课程思政育人效果。

某有机化学实验室项目通风空调系统设计

有机化学实验往往会产生对人体有害的气体,有效的通风空调系统可以避免有害物泄漏,以保证实验人员在工作环境里的安全和健康。不同的有机化学实验室要求不同,其通风空调系统设计也有相应的不同要求。合成实验室通风量大,但对房间温湿度要求不高;分析仪器实验室中仪器设备较多,发热量较大,且对环境温湿度有一定的要求。本文结合某实际工程,对不同功能化学实验室通风量的确定、新风送风温度及空调设置情况和通风系统控制进行了介绍。

PBL教学模式在生物化学实验教学中的设计与实践

为响应一流本科专业建设,提高生物化学实验课教学质量,提高学生的独立学习能力、实践能力和科研能力,针对学院4个专业2020级378名在校生进行PBL教学模式的设计和实践。将信息技术和PBL教学法有机融合,在实验教学过程中,整合教学内容、设置情境问题,对课前、课中、课后3个环节进行教学体系构建并实施,结果显示,该教学模式可明显提高教学效果,提高学生的独立自学能力、合作实践能力,有利于培养学生的独立科研能力,为一流本科专业建设服务。

优化实验方案设计 提升化学核心素养--以SO2性质探究实验方案设计与创新为例

《普通高中化学课程标准》指出,将化学的核心素养,分为“宏观整体认识与微观结构探析”“变革观点与和谐思维”“证明推论与模式认识”“科研探索与创新意识”“科研心态与社会”等五个方面。高中化学教育应该“以进一步发展化学学科内涵为宗旨”,注重教材的结构化设计,“提倡建立化学学科内涵的评估”。设计现实化学问题情景,是培育高中生化学核心素养的教学模式,一方面可以提高学生探索、思索和解答现实问题的综合能力,另一方面有助于改变教师的课堂理念。

表面活性剂界面化学实验改进:实验与模拟融合的综合设计

本实验聚焦化学领域科技前沿,关注智慧教学发展,将计算化学相关理念及方法融入传统实验,对数据分析和体系可视化进行了改进。利用Packmol软件构建与实验体系相符的模型,用Gromacs软件计算分析各体系中表面活性剂的倾斜角、回转半径、径向分布函数、氢键及溶剂可及表面积等数据,从微观层面研究吸附特性。本综合实验能够使学生从原子尺度认识表面活性剂的吸附和乳化过程的微观变化,激发学生学习兴趣,提升了学生的软件应用能力及空间想象能力,丰富物理化学实验有关界面化学实验的课程设计。

化学-药学融合型实验的设计与探索

化学与药学有密切的联系。在医药类院校或综合性院校中开设化学-药学融合型实验,是一种新的尝试。在实验设计上,可分为以下几种类型:(1)利用药物开展化学类基本原理试验;(2)利用化学知识开展药物类实验;(3)制备化学物质,以药学手段来评价功能。通过开设化学-药学沟通型实验,可使学生化学与药学知识融汇贯通,既运用了化学知识,又拓展了药学技能。对化学专业学生而言,可增强实验的亲切感,提升其应用能力。对药学学生而言,在早期化学类实验中导入药学内容,可增强对专业的兴趣,又巩固了化学知识与技能。

工业混合碱各组分含量测定——一种综合型实验方案设计

利用两类双指示剂法、BaCl_(2)法和电位滴定法等4种实验方法,分别测定了工业混合碱(NaOH+Na_(2)CO_(3))Ⅰ和混合碱Ⅱ(Na_(2)CO_(3)+NaHCO_(3))溶液中NaOH、Na_(2)CO_(3)与NaHCO_(3)等3种成分的质量浓度(即单位体积溶液中组分质量)。计算和比较了不同分析方法测定结果的误差和标准偏差,对不同分析方法测定结果进行了显著性检验,并分析了产生误差及造成显著性差异的原因。结果表明:电位滴定法的准确度和精密度均较好,BaCl_(2)法的准确度和精密度较差;BaCl_(2)法与其他3种方法测定结果的数据之间存在显著性差异。本文内容不仅对工业混合碱中各组分含量测定方法提供了一个参考,而且为酸碱滴定实验教学提供了一个综合型实验项目的设计方案。