大学化学教学范文

摘要：

大学化学教育对于完善学生的知识能力结构，培养其相应的化学素质具有重要作用，在本科教学中有着举足轻重的地位，是培养高素质军事人才的重要基础。该文从大学化学课程设置，讲授内容、教学方式与考核方式等方面对军队院校与地方高校的大学化学教育情况进行了比较研究，并针对军队院校学时受限的客观情况，提出了改进大学化学教育的几点思考，即加强与物理课程衔接、调整讲授内容、教学与考核方式多样化、引进助教制度、开设设计性实验等。

关键词：

大学化学教育；军队院校；地方高校；课程设置

化学是研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的科学，是人类在征服自然的进程中逐步形成的一门自然科学学科，也是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。当今人类面临的能源、粮食、环境、人口、资源等五大全球性问题无不与化学密切相关[1]。因此，作为通识教育的大学化学（或称普通化学），一直以来都被作为高等教育中实施化学教育的基础。尤其是对于非化学专业的学生，大学化学可能成为其四年学习生涯中接触的唯一一门化学课程。“大学化学”给学生以高素质的化学通才教育，使学生掌握必需的化学基本理论、基本知识和基本技能，能运用化学的理论、观点、方法审视公众关注的能源危机、环境污染、新型材料、生命科学、健康等社会热点问题[2]。这对于完善学生的知识能力结构，培养其相应的化学素质具有重要作用，在本科教学中有着举足轻重的地位。在非化学化工类专业中实施化学教育已成为工程技术、高等教育专家的普遍共识。特别对于军事院校来讲，大学化学课程是培养高素质军事人才的重要基础。一方面为军校学员提供必要的化学知识储备，使其了解化学在军事上的应用。更关键的是要帮助学员构建自身发展所需要的化学基础知识和基本技能，培养他们运用化学的理论、观点和方法去观察、分析军事装备、军事工程乃至战场环境中的化学问题的能力[3]。国防科学技术大学作为军内培养国防科学技术人才的综合类最高学府，担负着培养创新型高素质的军事人才的重担。了解国内重点地方高校的大学化学教育状况，并以国防科大为例，对军队院校与国内重点地方高校的大学化学教育的情况进行比较分析，保持军队院校的特色与优势，学习地方院校的长处，对军队院校新一轮培养方案的制定和实施无疑具有重要的指导和借鉴意义。

一、大学化学课程设置现状比较

大学化学作为一门导论性质的基础课，其课程内容覆盖面广，除了化学学科本身的化学反应基本规律和物质结构的相关知识之外，还包括众多的交叉及边缘学科，例如能源化学、材料化学、环境化学、生物化学等。而与大学化学课程相配套的实验教学，是理论与实践相结合，培养学生创新能力和实践能力的重要环节。[5]从地方高校的大学化学课程设置状况看，一般理论教学学时数都在48学时以上，上海交通大学最少，也有36学时，而清华大学则高达64学时，而我校09培养方案中的大学化学只有28学时。地方高校普遍重视实验教学，如北京大学实验学时数达到了60学时，最少的浙江大学也有18学时，而我校09培养方案中仅仅有8学时。在军队院校中大学化学课程普遍存在着内容多、学时少的矛盾，大部分非化学类专业都不开设大学化学课程。这是因为军队院校由于培养人才目标和定位的不同，与对方高校相比有更多现实的困难。一是要培养素质过硬的军事人才，就必须保质保量地首先完成政治、军事类的课程，而地方院校在这方面投入的学时数非常少；二是数学物理作为核心基础课程，是进一步学习其他工程技术的前提和保障，这一点与地方高校是相似的；三是迫于英语、计算机等级考试的压力，这类课程的学时也必须保证；四是对人文素质的呼声逐年增大，人文类课程逐渐增加；五是对化学教育的作用认识不到位，学员进入部队后没有体现出化学素质对于军事人才的普遍重要性[3]。由于多方面的综合原因，大学化学课程所包含的内容逐渐的丰富，而完成课程讲授的理论学时不仅得不到扩展，反而被逐年的压缩。于是大学化学的教学就出现了一种“教材越编越厚，课时越讲越少”的奇怪现象。如何在有限的学时完成大学化学课程的讲授和学习，是教员和学员都正在面临着巨大的挑战。

二、讲授内容、教学方式与考核方式的比较

高等学校是培养未来工程师的摇篮，化学是理工农医类各专业的重要基础课程，因此在高等教育中渗透绿色化学的理念，进而从高等教育的源头上杜绝环境污染是十分必要的。绿色化学(GreenChemistry)，又称环境友好化学(EnvironmentallyFriendlyChemistry)，是以化学反应“原子经济性”为基本原则，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，是一门从源头阻止污染的化学。它不但是化学科学与化学工业可持续发展的必由之路，还是2l世纪化学技术的发展方向，已成为当今国际化学科学研究的前沿。将绿色化学理念融入化学教育的全过程，使学生树立起绿色意识，培养学生绿色化学研究能力，提高科学素质水平，成为高等学校人才培养目标之一。为此，我们在大学化学教学实践中，通过理论教学和实验教学中的各环节，构建新的教学体系，对学生灌输绿色化学理念，培养适应国家可持续发展的高素质综合型人才。

1大学化学教学中灌输绿色化学理念的重要性与必要性

近年来，随着环境污染的愈发严重和公众对环境问题的日益关心，尤其是近年来我国多地连续出现大面积的雾霾天气，迫使人们思考保护环境和发展经济的两者关系问题。究竟是先发展经济后治理环境，还是在发展经济的同时就杜绝环境污染的发生？人们开始对化学工业提出质疑，认为这一切主要是由化学造成的。面对这种情况，化学教师在日常教学中对学生进行绿色化学理念教育就显得尤为必要，是培养具有绿色意识和环保能力高素质人才的基础，也是解决环境问题的根本出路。同时化学工作者也应该深刻反思，回过头去看看化学给环境带来了哪些负面影响，总结经验教训，按照绿色化学12条原则的要求，研究出新的原子经济合成路线，开发出新的绿色化合物。绿色化学与环境保护不同之处在于：绿色化学不是被动地治理环境污染，而是主动地防止化学污染，从而在根本上切断污染源。目前绿色化学在节约能源、防治污染、保障人类健康与安全等方面发挥着日益显著的作用，受到了社会的极大关注，发展绿色化学成为当今社会的迫切需要和大势所趋。让学生们坚信，化学在创造出更多的高新技术材料的同时，也一定能避免无用的、有害的物质产生。教师应该用实际生动的范例充实我们课堂教学的内容，按照范例所涉及的知识点，自然地、形象地渗透到大学化学中。满足社会的需要是大学化学教学的重要目的之一，21世纪社会需要的是具备高科学素质的“绿色工程师”，他们肩负着建设祖国未来的使命，是国家的栋梁之才。学生在校学习阶段就牢固树立起绿色化学和环境保护的意识，使他们自觉的成为未来环境的保护者。因此，作为培养未来高级专业人才的高等学校，为适应21世纪社会对高级人才培养需求，在大学化学的教学中，融入绿色化学的理念，使学生了解绿色化学，认识绿色化学，构建起绿色化学思维，方能从根本上预防环境污染事件的发生，解决目前环境面临的困境。

2大学化学实验教学中构建绿色化学理念的探索

化学是以实验为基础的自然学科，实验教学在大学化学教学中有举足轻重的作用，但实验也是产生污染的主要渠道之一。人们的传统思想是化学实验造成污染是不可避免的事情，“环境保护”就是治理污染，更不会想到还可以从源头上防止污染的产生。首先我们在实验教学中，坚持让学生在实验前对实验内容预习，并写出预习报告，在预习报告中包含设计具体实验步骤，尽量减少试剂用量，实验结束对实验室废液的如何处理，减少“三废”的排放，以降低污染和减少浪费，从而实现绿色化学的理想和目标，其次对实验教学内容进行“绿色化”改革和创新，在保证学生基本实验技能得以训练的前提下，尽可能开设对环境友好的实验。具体来说要做好以下两方面的工作。一方面，改革实验部分内容。遵照绿色化学的理念，从实验项目和内容抓起，从源头上阻止污染。因此，在实验教学中要实现教学内容的绿色化，最先考虑的是实验项目的设置，既要能体现实验教学的目的，又要能达到化学实验的“绿色化”。如沉淀溶解平衡实验，经典的Pb(NO3)2和K2CrO4生成黄色PbCrO4沉淀，尽管现象明显，但Pb、Cr都是有毒重金属，会对水资源造成严重污染。为此选择Na2SO4和BaCl2作为沉淀试剂，生成白色BaSO4沉淀，现象明显，实验效果良好，既达到了实验目的，又减少了有毒物质的使用和排放。对于某些与绿色化学理念相悖有毒的验证性实验，亦不能提高学生的综合操作技能，则予以删除，选取具有代表性的无毒的实验来锻炼学生的基本操作技能。如有机化学醛酮、糖等性质实验，所用化学试剂毒性很大，取而代之的是测定葡萄糖旋光度的实验，彻底杜绝了有毒物质的使用和排放。

另一方面处理实验废弃物，杜绝污染物的排放。我们在大一新生刚开始做第一个化学实验时，就以绿色化学理念引导学生正确处理实验室广泛使用的铬酸洗液。若不经处理的含铬废水直接排入下水道，就会造成严重的铬污染，这样既消除了铬的污染，又得到副产品Cr(OH)3和Fe(OH)3。再如废酸废碱的中和处理，含银盐的废液通过加入金属锌进行还原回收金属银，变废为宝，一举两得，保证实验全过程的绿色化。第三利用现代信息技术建设网络虚拟仿真实验室，将有毒实验进行仿真实验演示。例如沉淀溶解平衡碘化汞沉淀的生成，碘化银在氰化钾中溶解等实验，分别需要用到极毒试剂氯化汞和氰化钾，实验后的废液虽经过处理但仍对环境造成极大危害。将类似的有毒实验由老师集中做并现场录像或从网上下载有关视频，制作成多媒体光盘挂在网上，供学生下载观看。同时加强实验管理，严格要求操作规范，培养学生良好的实验习惯，将实验教学对环境的损害降到最低限度。把绿色环保的办学理念渗透到实验细微之处，将绿色化学的理念印入脑海，提高环保意识，达到化学实验绿色化的宗旨。

3大学化学理论教学内容的绿色化

大学化学涵盖无机化学、分析化学和有机化学等内容，教学内容十分丰富，其中的绿色化学反应例子很多，为绿色化学教学提供广阔的平台。教师应该在教学中须对教材进行优化重组、拓展和创新，结合具体的内容对学生灌输绿色理念。教材中涉及到绿色化学的反应加以重点强调，对未体现出绿色化学的教学内容进行及时的补充、适当的拓宽。例如乙烯被氧化成环氧乙烷[8]制备重要化工原料乙二醇的反应就符合原子经济性原则。在讲授碳的氧化物时，介绍CO2在绿色化学中的重要用途，当CO2在临界点(温度31.1℃，压力73.8个大气压)以上时，CO2具有液体的密度和常规液态溶剂的强度；同时它又具有气体的粘度，因而有很高的传质速度，而且具有很大的可压缩性，这些特点使超临界二氧化碳成为一种优良的溶剂，它无毒、不可燃、而且价廉，已发现许多反应能在超临界二氧化碳中进行。因此，研究超临界二氧化碳溶剂代替挥发性有机化合物作溶剂，从而消除它们对环境的污染，这就符合绿色化学不使用有毒溶剂的理念。农作物秸秆的综合利用是当前我国面料的实际难题之一，植物生物质的主要成分是木质素~纤维素和半纤维素，它们都可以转化成极为宝贵的能源和化工原料。但是为了充分和高效地转化它们，必须在木质素降解酶催化下水解，得到葡萄糖等小分子物质之后，再把它们转化成需要的有机化学制品，从而实现生物质替代石油作化工原料。例如，氢气是绿色清洁能源，但氢气的制取一直困扰着氢气的推广使用。用木材及农作物残渣为原料，以NaOH作催化剂，用Ca(OH)2作CO2吸收剂。该工艺优点：不使用氰化物和甲醛，操作安全，生产步骤少，产率高。

摘要：大学基础化学教育是化工类专业的一门基础课程。本文从高职化学和中学化学教学衔接的现状出发，围绕高职化学和中学化学教学衔接中存在的主要问题，针对性地提出了改进对策，以期提升高职化学教学质量。

关键词：高职院校；基础化学；教学方法；中学化学

基础化学是化工、制药类专业的一门基础课，旨在培养化工类大学生的化学基础知识，为进一步学习专业知识打下基础。该课程安排在一年级开设，需要有中学化学的基础才能够学习，而如何使高职新生在原有的中学化学基础之上提升至高职基础化学水平，一直是我们关注的重要课题。

1.激发学生的学习兴趣

当前，传统的课堂教学模式仍然是基础化学教学的主要方式。课堂上，教师负责讲授，学生只能是被动的听讲，应为形式单调乏味，学生的学习兴趣不高。如果创造一种新的学习模式，让学生成为教学的主角，主动学习而不是被动参与，则必然会大大提高教学的效果和质量。但这种主动学习法往往比较费时，而且在较大的班级中组织起来也比较费力，如果组织不当反而会出现课堂秩序混乱等问题。因此如何在教学中既调动学生的学习积极性，又能保证教学质量，就成为每个讲授大学化学课程的老师需要思考的问题。而对于非化学化工类专业学生来说，如何使学生尽快融入教学，激发学生学习基础化学的兴趣是至关重要的。解决这个问题，我们可以试着从社会和生活中的实际入手，让学生认识到化学已渗透进各行各业。例如，对于环境类专业的同学来说，教师应指明环境保护业已成为当今社会可持续发展的关键点之一，并与学生深入讨论环境污染及其危害等热点问题；针对建筑类专业的学生，我们则重点介绍装修材料以及建筑材料性能与化学之间的关联。这些都可以诱发学生自主探索化学学科的欲望，从而使这种欲望转化为学习化学的动力。对于化学化工类专业学生来说，学生学习基础化学的兴趣更是至关重要的，学生一定要认识到只有基础化学功底扎实，才有能力进一步学习化工、制药类专业课程。否则，专业课的学习只能是竹篮打水，最终自暴自弃。

2.要充分利用演示实验

演示实验是大学化学教学环节中不可或缺的，演示实验可以激发学生的好奇心，使学生主动参与到教学中来。但现状却是国内大多数高职院校教师都放弃了课堂演示实验，教学模式只是简单的从理论到理论。其实，基础化学课程所需的演示实验并不多，例如：化学反应速率、酸碱指示剂、结晶、原电池反应、白磷的燃烧等。演示实验可以激发学生对大学化学学习的兴趣，有助于帮助学生理解教师所讲的内容。这种教学模式还有助于帮助学生认识到所有的知识都来源于试验事实，培养学生尊重实验事实的科学作风。

3.抓住中学化学中的核心概念提升高职基础化学教育效果

高职药学类教育是为生产、管理、服务等一线培养技术型、应用型专门人才，教育部在《关于深化教学改革培养21世纪需要的高质量人才的意见》中指出，我国高等职业教育教学工作要以加强人才培养的针对性、应用性、实践性为核心。高职药学类专业化学实验教学以技术型教育为主，其目标是使学生获得从事药学相关职业所需的技能和知识，成为生产第一线的高级技术应用型和生产实用型人才。

一、课程设置

大学和高职院校对药学类专业化学实验教学课程体系都进行了相应改革，其共同方向为打破不同专业实验的界限，根据课程的基础性特点，把传统的无机、有机、分析和物理四大化学融为一体，构建一体化的化学实验教学体系。整合后的教学体系包含基础性实验、综合性实验和设计性实验三类，内容设置循序渐进，有针对性地对学生的能力进行训练。另外，化学实验的内容的选择更加环保人性，减少了对环境的污染和人体健康的危害。大学和高职药学类专业化学实验教学的差别主要体现在培养学生能力的侧重方面，这也反映出两者培养目的的不同。大学化学实验教学课程设置原则为“确保基础，更新内容，突出应用，反映前沿”。

课程设置上强调基础实验技能的同时，以科学研究为内容导向，注重培养学生独立思考和解决问题的综合素质以及从事创新性科学研究的能力，为培养高层次人才打好基础。为服务于教学目标，大学化学实验类型多以综合性与设计性实验为主。高职药学类专业化学实验教学按照“需用为准，够用为度，应用为先”的基本原则，以企业需求的技能为导向，培养学生的职业能力，让学生掌握专业所需的化学实验及应用的基础操作和基本技能，毕业后直接上岗就业。为强化实用性与技能性，高职化学实验倾向于基础性实验和综合性实验类。

二、教学设置

教学设置中一个主要问题是教师在整个教学程中所起的作用。由于学生知识层次和学习能动性较好，加之学生有较多课余时间预习和复习，大学化学实验中教师只负责引导，学生成为主体，有的大学化学探索引入了开放式实验，从选择实验内容到进行实验过程，最后完成实验求得结论，甚至是实验的准备过程，全部由学生参与并主导，很大程度上激发了学生的实验热情，大大提高了大学生从事实验和科研的兴趣。高职化学实验教学强调培养学生的基本技能，所以要求通过基本操作的规范化反复训练，熟练掌握实验技能。为了达到最佳的教学效果，教师甚至需要手把手的给学生讲解演示，教师在整个化学实验教学中占据着较为主导的地位。

另一方面，随着科学技术的进步，大学与高职院校的化学实验开始由瓶瓶罐罐走向屏幕和虚拟空间。多媒体电子教案、实验视频录像以及完全由电脑虚拟的仿真实验室无疑是化学实验教学的一大新发展，虽然它们不能完全取代传统的大学化学实验硬件平台，但作为化学实验的辅助教学手段越来越受到大学和高职院校的重视。

综上所述，大学与高职药学类专业化学实验教育在人才培养上必须找准各自位置，准确定位培养目标，合理制定化学实验课程，恰当采用教学手段与方法，着力培养学生能力，为我国医药行业输送优秀的药学专业人才。

1在化工原理教学中的应用

以化工原理为代表的化工原理系列课程是化学工程与工艺专业本科生必修的专业基础课中最重要的课程，起着由“理”及“工”承上启下的桥梁作用，其教学目的就是培养学生运用所学知识分析和解决化工单元操作中实际工程问题的能力。化工原理系列课程包括：理论课、实验课、生产或仿真实习和课程设计四个环节。其中化工单元操作过程设计方法、操作原理及其计算是理论课程教学的重要内容，而迅速准确地进行工程计算是课程设计的基础，所以组织好化工原理理论课程教学是落实化工原理整体教学的关键。目前，化工原理主要授课内容：流体流动、流体输送机械、非均相物系的分离和固体流态化、传热、精馏、吸收、萃取、干燥等单元的基本概念、原理和工程计算方法，而通用过程模拟软件中几乎包括所有常见的化工单元基本模块，在讲课过程中，教师可以在讲授基本原理后，使用软件中的相关计算模块对其工作特性进行模拟展示。

东南大学化学化工学院肖国民、李浩扬[3]等，利用Fluent、Aspenplus软件应用于讲授和解决“三传”问题。其中利用Fluent软件，对固定床反应器进行动量模拟，结合反应动力学模型和对流传热模型等，研究反应器内一氧化碳与硝酸二乙酯偶联反应，从而获得反应器内速度、温度和各物质浓度的分布情况，模拟结果与实验数据吻合良好。这一过程给学生清晰的展示了：不仅固定床反应器内部的“三传”均和反应的进行程度相辅相成，而且若想准确计算、设计或优化一个单元操作过程，实验情况与计算模拟必须相互反馈，相得益彰。利用Aspenplus软件对二苯基甲烷二异氰酸酯换热器进行设计和工程开发，与传统的换热器设计计算方法相比，结果具有可靠性高、计算用时少、绘图快、和各专业集成效应强等优势。通过对甲醇—水精馏过程模拟，说明该软件可用于质量传递方面的计算。教学实践证明，该方法不仅可以全面反映塔内物料组成、质量分布状况等工艺计算结果，而且还可通过系统内置板式塔或填料塔的各种塔内件参数，得到塔结构详细设计，另外学生还可以通过改变模拟计算条件，综合考察各因素对分离效果的影响，便于教学。

中国石油大学（华东）化学工程学院刘相、王兰娟[16]利用软件：Mathcad、Aspenplus和AutoCAD与传统的课程设计相结合的教学方式，简化繁琐的计算过程，强化学生的工程意识和制图规范，使化工原理课程设计逐步走入规范化轨道。中国石油大学（华东）化学工程学院孙兰义，张月明[17,18]等，选择烯烃分离装置作为研究对象应用于化工原理课程设计教学之中，利用Aspenplus、ProII获得了最佳回流比、理论板数等重要数据，计算机教学的引入为化工原理课程设计教学注入了新的活力。江苏技术师范学院化学与环境工程学院张春勇，郑纯智[19]等利用Aspenplus软件在流体流动和输送机械、传热、精馏、吸收与脱吸中应用，在教学过程中使学生看到的都是工程实例，充分践行了理论联系实际这一教学原则。嘉兴学院生物与化学工程学院韦晓燕，谭军[20]等，山东科技大学化学与环境工程学院张治山、高军[21]等将Aspenplus过程模拟系统有目、有步骤地应用于化工原理系列课程教学，通过单元模型操作型问题、实际案例分析和课程设计三个阶段的训练，使学生加深对化工单元设计的理解，达到培养“知识”+“能力”型人才的目的。另外，北京石油化工学院化学工程系葛明兰，李翠清[22]等和安阳大学化工系李安林，张换平[23]等将ChemCAD软件应用与化工课程设计和简捷精馏模型，青海大学化工学院李晓昆，张宏[24]等将ECSS软件应用在板式精馏塔工艺计算中。华南理工大学化学与化工学院郑秀玉，李琼[25]还将过程模拟系统应用于化工仿真实习教学的改革与实践当中，取得了宝贵的教学经验。实际工程问题的解决方案通常是多方面因素综合，且呈非线性关系作用的结果，解答需要经过多次运算与讨论分析。如操作型计算，尽管与设计型应用的原理是一样的，但是因为思考问题的角度不同，使得此类问题复杂、灵活，综合条件的选择计算不是一次完成，而是需要多次试算，反复迭代，加之公式复杂，计算步骤繁多，计算量很大。模拟软件的应用是解决这类问题行之有效的捷径，既帮助学生加深了对各化工单元的认识与理解，又培养了他们解决实际工程问题的能力。

2在化学反应工程、分离工程教学中的应用

化学反应工程和化工分离工程皆为化学工程与工艺专业本科生必修的专业基础课程。其主要研究内容的共性为过程开发、工艺设计以及实际生产操作过程中遇到的工程问题。在化工生产过程中，化学反应是生产的核心，而分离过程则是其前的原料净化和其后的产品精制，一般来说分离装置的费用占总投资的70%以上。过程模拟系统中，基本上包含了教学过程中所包含的各式反应器模型，另外系统还集成了用户自定义模块，用户可根据实际需求二次开发反应器模块子程序。而对于化工分离过程的模拟无论是从可模拟介质的种类和塔器的形式上，还是从模拟结果的精度上，都堪称化工模拟技术发展的代表。如：在AspenPlus中用于模拟所有类型的多级汽-液、液-液平衡为例，其计算分为简捷、严格法两种。简捷法计算单元模块库有三类：简捷法精馏设计、简捷法精馏核算和石油简捷蒸馏。

严格法计算单元模块库有六类：严格精馏、复杂塔严格精馏、石油严格蒸馏、基于质量传递速率蒸馏、严格间歇蒸馏和严格液-液萃取，每一类单元模块库中又有多个以进料、加热器（冷凝器）和侧线物流等不同组合形式，如：严格精馏不仅可用于两相(汽-液)计算，还可用于三相(汽-液-液)计算，即可模拟：普通蒸馏、吸收、再沸吸收、萃取、再沸萃取、抽提、共沸精馏、平衡和反应比例控制蒸馏等工艺过程，而石油严格蒸馏库中就有近50种形式可选，所以过程模拟系统不仅可以满足化工分离工程课程主要内容的需要，而且对其后继石化、炼化等工艺课程，也有较大的帮助。天津科技大学王彦飞，朱亮等采用教学内容与AspenPlus软件相结合以提高教学质量，讨论环氧丙烷水解绝热连续搅拌釜式反应器模型的多解性，在课堂上非常快速直观的让学生清楚了解多定态现象以及产生的原因，有助于学生对反应过程的理解，并通过软件使用可以回答，“如果改变某些条件，那么对于结果有哪些影响？”这样的问题。南京化工职业技术学院化工系戴斌，徐宏利用化工过程模拟系统ChemCAD二次开发工具，在SO2转化反应器的工艺设计上，通过使用VBA语言编程，实现有复杂反应动力学方程的反应器工艺设计。变换不同的SO2转化工艺条件，计算得到与之对应的反应器体积，从而为装置技改、去瓶颈和优化提供依据。上海应用技术学院吴锡慧，郁平等对化学反应工程教学改革和实践，在实验中引入AspenPlus软件强化计算机应用，提高了学生们的设计和综合分析能力。该软件也正被学生用在大学生化工设计竞赛、毕业设计和科技创新等环节。

天津大学化工学院李士雨，齐向娟给出了应用ChemCAD模拟软件更新分离过程教学内容的初步方案包括：分离过程热力学、自由度分析的原理和方法、单级平衡和多级平衡模拟计算等。得出：无论从国内外化工分离过程教学内容的更新趋势上看，还是从工业界对分离过程教学内容需求的变化上看，在分离过程教学内容中增加计算机模拟分析方法是大势所趋。华东理工大学化工学院李伟，朱家文等采用模拟软件ProII在化工分离习题课上，同时改变热力学方法、闪蒸条件、压力等，完成不同条件下的多种闪蒸计算。进行丙烯精制塔精确计算可对塔操作参数进行多方案计算和比较，实现整体优化；通过调节操作参数实现产品的纯度和塔的能耗比较，在其之间建立量化概念，这对于思考许多分离基本问题是十分有益的。江苏石油化工学院朱建军、林西平等利用AspenPlus软件对醋酸与乙醇催化反应精馏塔进行模拟，回流比、进料组成、进料位置等对醋酸与乙醇收率的影响进行了分析，结果表明：运用AspenPlus软件可以有效、快捷、方便地模拟脂化反应精馏过程，结果可靠,精度高。江汉大学化学与环境工程学院吴宇琼将AspenPlus软件引入分离工程课程及实验教学中。通过演示软件操作录像、学习模拟经典实例等方法，使学生迅速掌握并使用软件，借此求解泡、露点及塔板数等。

摘要:从仿真技术的角度，对“仪器分析实验”课程的教学改革与实践进行探讨。实验结果表明:熟练运用仿真技术于课程教学，可解决由于学时、经费、场地、仪器台(套)数不足等条件限制，不能充分保证每个学生都能亲自上机操作的问题。还可以激发学生学习兴趣、提高学生的动手能力，增强教学效果。此外，仿真教学软件的选择、设计要贴近实际，让学生能更好地掌握仪器操作。

关键词:仪器分析;仿真;实验教学;应用

“仪器分析”是我校食品质量与安全、生物工程、制药工程、药学、中药学、环境工程等专业的学科基础课。本课程要求学生掌握基本仪器的原理和检测技术，注重实验方法和基本技能的训练，为其以后在食品、药物、环境工程等领域的工作、科研及进一步的学习作必要的铺垫。现代社会职业化的要求及学生谋生需求的驱动，使仪器分析的实践性要求越来越强。仪器分析所包括的分析方法目前有数十种之多。每一种分析方法所依据的原理不同，所测量的物理量不同，操作过程及应用情况也不同。课程内容多，教学课时少，且内容抽象，学生普遍反映学习难度大，其次实验所用仪器价格昂贵，限制了实验教学的开展［1］。

1国内各高校对仪器分析课程的教学改革国内很多高校对于“仪器分析

”课程进行了教学改革:如华中农业大学李胜清等［2］建立了分析化学“四位一体”的研究性教学模式和“仪器分析”等课程多元化的考核体系。渤海大学李秀霞等［3］以食品仪器分析课程为例进行了研究性教学模式的改革实践。广西中医药大学冯旭等［4］将PBL教学法，应用于药学类专业仪器分析实验课。河南焦作大学苏永祥等［5］从教学实际出发，探讨如何激发学生的学习兴趣、如何让学生明白做好仪器分析实验的重要性、上好仪器分析实验课的措施、改革实验课考核形式，促进学生的学习主动性。厦门大学化学系赵一兵等［6］分析了仪器分析实验课教学存在的问题，阐明了多媒体计算机辅助教学是缓解教学内容多、更新快与仪器设备不足和落后的矛盾，是完善教学效果的有效途径。广西中医学院谭建宁等［7］以CAI课件辅助实验教学，将其应用于实验预习和了解没有条件开设的实验、重复模拟有条件开设而教学效果不佳的实验。首都医科大学化学生物学与药学院闫淑莲等［8］就仪器分析实验课教学中遇到的问题进行了探讨。广西师范大学化学化工学院邹华红等［9］、绥化学院食品与制药工程系田喜强等［10］根据仪器分析实验的特点，为了解决仪器分析实验教学存在的问题，从成绩考核、实验内容设置、教学方法与手段等方面对仪器分析实验教学进行改革。东北林业大学理学院李暐等［11］根据仪器分析实验的特点，解决实验教学的现状与存在的问题，设计并实践了“强化预习+仪器认知+独立操作”的仪器分析实验课程的教学模式。目前关于“仪器分析”课程的研究性教学实例只有华中农业大学化学学院、渤海大学、南京航空航天大学及本课题组，且理论和实践均处于探索阶段。近年来，各个高校根据仪器分析课程教学的特点，在实验内容安排，学生分组的设置，实验课程的考核等方面都有一定的改进，但由于受到各方面条件的限制，学生在实验操作中依然处于被动地位，动手能力比较欠缺，所学到的仪器分析理论知识难以与实践真正融合，创新能力没有得到相应的提高。因此，本课题组拟对“仪器分析实验”课程进行基于仿真技术的研究性教学方法的探索与实践，缓解仪器不足等造成的矛盾的同时，激发学生学习仪器分析实验课程的兴趣，提高学生的实验动手能力，提高实验教学效果，促进实验教师自身素质的提高。

2仪器分析教学改革的几点措施

2．1教材建设与选用

根据不同专业人才培养的需要和仪器分析微型、高效、自动、智能的发展趋势，课程组在教材建设方面始终坚持两条原则:一是坚持选用优秀出版社出版的优秀教材;二是教材符合工科相关专业的需要。所以根据授课对象的不同，食品质量与安全、生物工程专业选择朱明华主编，高等教育出版社出版的《仪器分析》(第四版)为教材，该教材为“十二五规划教材”。此教材基础理论和基本知识叙述得较为详尽，突出基础学科教学和工科化学的特点，该教材习题量较为适中，难易得当;使用下来，效果较好。环境工程专业选择刘志广主编，大连理工大学出版社出版的《仪器分析》(第二版)，该教材为“国家精品课程教材”，可作为综合性大学化学系及相关专业的仪器分析课程的教材。药学相关专业(制药工程、药学、中药学)选择柴逸峰、邸欣主编，人民卫生出版社出版的《仪器分析》(第八版)为教材。该教材是国家卫生和计划生育委员会“十三五”规划教材、全国高等医药教材建设研究会“十三五”规划教材，该书是专门针对药学相关专业编写的，内容上符合药学相关专业对仪器分析基础知识的需要。内容较为精炼，较其他的教材，在各章中加强了学习要求，加强了与药学相关专业的联系。教材内容较为丰富，这对学生扩展知识有较好作用。

摘要:

从材料化学专业的人才培养目标出发,结合仪器分析学科的特点,针对上海第二工业大学环境与材料工程学院实际情况,阐述了仪器分析课程教学体系的构建,从教学内容、教学方法等方面对仪器分析教学改革进行了探讨。

关键词:

材料化学专业;仪器分析;教学改革

材料化学专业是材料科学与现代化学相结合的新兴交叉边缘学科。上海第二工业大学材料化学专业以绿色电子材料为培养特色,与学院环境工程专业电子废弃物资源化方向互为补充,以社会需求为导向,为电子信息产业中电子产品制造及其废弃物资源化处理等重要领域培养具有宽厚材料化学专业知识、掌握科研技能和具备创新能力的应用型人才。“仪器分析”是一门介绍如何利用现代仪器分析手段来获得物质的组成、结构、性质以及某些化学过程的原理的课程[1]。科学技术的进步,在促进仪器分析技术飞速发展的同时,也使仪器分析手段在材料科学领域起到至关重要的作用。“仪器分析”已成为材料化学专业重要的专业基础课程。对仪器分析相关理论课程与实践课程进行教学探索,一直是当前教学改革的重点和热点[2-5]。以上海市为例,设置材料化学专业的院校共有4所,包括复旦大学、华东理工大学、上海第二工业大学及上海电力学院,每所学校均将仪器分析教学根据专业培养特点进行了系列规划。详见表1。为满足专业需求,构筑以学生为主体、以实践能力培养为中心的教学理念,探索符合应用创新型人才培养的教学模式,笔者从上海第二工业大学材料化学专业仪器分析相关系列课程多年的教学经验出发,对课程体系的构筑与实施进行了探索研究。

1仪器分析课程教学体系的构建

仪器分析是化学、物理学、数学和计算机科学等多学科交叉渗透、相互关联的综合性学科,是理论性和实践性很强的应用性学科,具有发展性和前沿性的特点,随着科学技术的发展,现代分析仪器汇集了众多学科的前言理论和最新成果。因此,仪器分析课程具有理论深、实践强、更新快的特点[6]。然而,在很多大学课程体系安排中,仪器分析课程教学面临着诸多的矛盾,如课时少与教学内容多的矛盾,教材内容更新慢与学科发展快的矛盾,教学设备严重短缺与学生人数多的矛盾,理论知识讲授多与实践应用安排少的矛盾[7]。上海第二工业大学材料化学专业“以适应学科发展需要,体现学科进展,提高素质能力,加强实践应用”为原则,在仪器分析课程体系安排中,精简化学分析,增加仪器分析的比重,特别是增加适应学科发展的仪器分析方法的应用实例,有利于培养学生创新能力和实践能力的培养。同时,随着近年来教育投入的增加以及为了积极适应现代仪器分析的发展和对学生实践能力、创新精神培养要求的提高，上海第二工业大学引进了大量分析仪器,将大型分析仪器培训与操作纳入仪器分析课程体系中,注重学生实践能力的培养,实现与材料相关领域仪器分析操作应用的零对接。该校材料化学专业仪器分析教学体系是由本科生第3学期的分析化学(包含仪器分析)理论与实践课程、第5学期的材料分析与测试课程,以及第2、5、6学期的仪器培训实践课程构成的,从大学二年级开始的学生参与教师科研的活动也是这个体系的重要组成部分。其中“分析化学”和“仪器培训”为必修课,“材料分析与测试”为限选课。目前,这一系列教学工作已初步形成了具有特色的实践教学新体系,在为学生打下坚实的仪器分析理论与实践基础的同时,充分发挥大型仪器对应用型创新人才的培养功能,基本上达到了预期的优生优培、因材施教的目的。

2根据培养目标组织教学内容

《群众》2018年第9期

摘要：针对近年来高校大学生对大学化学专业的认知度不高，专业调剂率高的现象，探讨学学化学专业导论课程的重要性，以现代化高校教学水平研究为出发点，从专业引导、专业思想教育、教学实践等多个方向诠释该课程在大学化学教学中的重要性。

关键词：化学专业导论课；专业引导；教学实践

高等学校的职能在于教育教学、科学研究、社会服务和文化的传承和创新，根本任务在于人才培养。为了更好地培养全面发展和个性发展相结合的高素质人才，必须加强专业导论课程体系的学习，达到教学目标。基于此，结合我校化学专业导论课程的教学实践进行总结，对后续的教学方法进行思考，为专业导论课程的教学研究提供借鉴。

一、化学专业导论课程设置的意义

随着我国经济社会迅速发展，高校学生招生规模逐渐扩大，高等教育从精英教育转变为大众教育。随着时代的进步，新时期大学生在人生态度、价值取向、特定需求上彰显出新的变化，不可避免地成为高等教育工作面临的新课题。整体而言，新时代的大学生思维活跃，富有创新意识，敢于挑战质疑，接受能力强，综合素质较强，但受家庭影响很大，成长面临很多艰难困阻，加之进入大学后面临与高中阶段差距较大的管理模式、学习方式、人际关系和竞争压力，许多大学生进入大学后陷入“学习适应困难”的状态，这种状态久而久之会导致许多心理问题。所以，对新入校的大学生要加强专业导论课程的学习。就化学专业来说，专业导论课是针对大一新生开设的课程，是一门学科信息量大、内容丰富的理论课程。课程简明扼要地概述化学学科专业发展的基本情况、学习内容、专业性质、学习方法、课程设置、产业发展的现状、发展趋势及前景，使入学新生对专业发展的历史及现状有比较系统的认识，了解学习该专业的就业前景和工作领域，培养专业思想，激发学习兴趣，树立正确的学习方法，规划大学阶段学习生活，初步拟定学业生涯规划。由此可见，专业导论课可为新生和学校解决诸多实际问题，对于高校人才培养具有重要的现实意义。

二、化学专业发展现状

大学化学学科教育旨在培养具备化学基础知识、基本理论和基本技能，能在化学及相关的科学技术和其他领域从事科研、教学技术及相关管理工作的高级专门人才。但当前化学专业很多学生为调剂生，这种局面会造成化学专业的生源质量不高，非一志愿填报从某个方面说明该生对此专业没有过多了解或者并非对该专业感兴趣，造成化学专业学生考试通过率低，挂科现象严重，转专业的学生较多，从某个方面反映了学生对专业的认知度不高。要想避免此类现象蔓延，我们在入校期间要加强化学专业导论课程授课，让学生从各个方面更清楚地认识化学专业，慢慢接受这个专业并逐渐培养兴趣。