綜合設(shè)計性基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)模式的探索及實踐

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1、綜合設(shè)計性基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)模式的探索及實踐　　以農(nóng)科《基礎(chǔ)化學(xué)實驗》中“實驗室含鉻廢液的處理及Cr（Ⅵ）含量的測定”為例，闡述了綜合設(shè)計性實驗，以學(xué)生為主、教師為輔的教學(xué)模式及實施方案。結(jié)論表明，通過綜合設(shè)計性實驗教學(xué)模式的探索與實踐，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，符合我國高等教育對人才培養(yǎng)的要求。　　綜合設(shè)計性實驗基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)模式實施方案綜合素質(zhì)《基礎(chǔ)化學(xué)實驗》是高等農(nóng)業(yè)院校所開設(shè)的一門公共化學(xué)實驗課，它涉及有農(nóng)學(xué)、園藝、植保、動科、林學(xué)、食科、資環(huán)等20多個專業(yè)，它和《基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)》《無機(jī)及分析化學(xué)》等一起構(gòu)成了高等農(nóng)林院?；瘜W(xué)基礎(chǔ)課系列教材，也是大學(xué)

2、一年級的必修課程?；A(chǔ)化學(xué)實驗課教學(xué)的目的，一方面使學(xué)生加深理解理論知識，另一方有利于培養(yǎng)學(xué)生的操作技能，進(jìn)一步提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，啟蒙學(xué)生的綜合實踐能力和開拓創(chuàng)新的意識。但是，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)內(nèi)容陳舊，驗證性實驗較多，綜合設(shè)計性實驗少，而且教學(xué)模式單一，往往把綜合設(shè)計性實驗也當(dāng)作驗證性實驗一樣，照本宣科，學(xué)生照著課本一步一步地做，因此，造成了學(xué)生的實驗積極性、主動性不高，實驗組織能力低下，分析和解決問題的能力不足，實驗操作技能欠缺?！　≡缭?004年，教育部在《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》中提出“5要增加綜合性與創(chuàng)新性實

3、驗，提供豐富的教學(xué)參考資料，積極推進(jìn)討論式教學(xué)、案例教學(xué)等教學(xué)方法和合作式學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)大學(xué)生了解多種學(xué)術(shù)觀點(diǎn)并開展討論，追蹤本學(xué)科領(lǐng)域最新進(jìn)展，提高自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立研究的能力。要讓大學(xué)生通過參與教師科學(xué)研究項目或自主確定選題開展研究等多種形式，進(jìn)行初步的探索性研究工作?！睘榱诉m應(yīng)新時代的要求，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，我們對《基礎(chǔ)化學(xué)實驗》的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革，增加了一些綜合設(shè)計性實驗的比重，并對這些實驗的教學(xué)模式進(jìn)行了改革與實踐，得到了學(xué)生們的積極響應(yīng)，取得了滿意的結(jié)果?！　∫弧ⅰ痘A(chǔ)化學(xué)實驗》中綜合設(shè)計性實驗的教學(xué)模式　　基礎(chǔ)化學(xué)實驗室是我校省級化學(xué)

4、實驗教學(xué)中心的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著全校32個本科專業(yè)，120多個教學(xué)班的基礎(chǔ)化學(xué)實驗的教學(xué)任務(wù)，擁有高標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)代化實驗室13個（其中多媒體實驗室12個）、演播室2個、儀器室4個、電子天枰室2個、準(zhǔn)備室5個、純水制備室1個，每年完成教學(xué)工作量37萬人時數(shù)。實驗室建立以來，學(xué)校投入了大量經(jīng)費(fèi)，裝備了全新的儀器設(shè)備和多媒體互動教學(xué)設(shè)備，為開設(shè)綜合設(shè)計性實驗創(chuàng)造了良好的條件，累計開出綜合設(shè)計實驗12個?！　‖F(xiàn)以“實驗室含鉻廢液的處理及Cr（Ⅵ）含量的測定”為例予以詳細(xì)說明。一般來說，化學(xué)實驗室的含鉻廢液主要是由鉻酸洗液、重鉻酸鉀滴定分析實驗、氧化還原反應(yīng)實驗、

5、驗證實驗等產(chǎn)生，其中，主要含有Cr3+、Fe3+和Cr2O72-等。國家對各類水中鉻的含量做了明確規(guī)定：飲用水中Cr（Ⅵ）含量不得超過0.05mg?L-1，地表水中Cr（Ⅵ）含量不能超過0.1mg?L-1，工業(yè)污染水中Cr（Ⅵ）和總鉻的最高允許排放量分別為0.5mg?L-1、1.55mg?L-1，超過該值則必須處理。目前處理高濃度含鉻廢液的方法主要是還原-沉淀法。其基本原理是：在酸性條件下，向含鉻廢液中加入還原劑，然后再加入堿性的物質(zhì)，使Cr3+生成Cr（OH）3沉淀，過濾出去。此法是具有成本低、處理效果好、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，得到的Fe（OH）3、Cr（

6、OH）3沉淀可用于生產(chǎn)微晶玻璃，Cr（OH）3可用來回收金屬鉻或配成鍍件用的拋光膏，因此該法得到廣泛應(yīng)用。除還原-沉淀法以外，處理方法還有：鋇鹽沉淀法、鐵氧體法、陰離子交換樹脂法、生物治理法、黃原酸酯法、光催化法等方法。處理后的溶液可用分光光度法測定Cr（Ⅵ）含量。用原子吸收法測總鉻的含量。對于還原-沉淀法，此實驗涉及到廢液的pH測定、Cr（Ⅵ）的測定、還原劑種類的選擇、還原劑的理論用量、堿的選擇、堿的用量及加入方式、分光光度計及原子吸收分光光度計的使用、實驗結(jié)果的判定等。這些環(huán)節(jié)由學(xué)生自行設(shè)計并組織實施，自行分析實驗結(jié)果并得出結(jié)論；教師引導(dǎo)學(xué)生實驗設(shè)

7、計方向，指導(dǎo)實驗操作，幫助解決實驗過程中遇到的問題，啟發(fā)學(xué)生的思維等這種“以學(xué)生為主，教師為輔”的教學(xué)模式，這種模式適用于綜合設(shè)計性實驗的教學(xué)?！　《?、《基礎(chǔ)化學(xué)的實驗》中綜合設(shè)計性實驗教學(xué)的探索與實踐　　《基礎(chǔ)化學(xué)的實驗》中綜合設(shè)計性實驗，內(nèi)容豐富，涉及到多個領(lǐng)域。因此，學(xué)生要完成實驗所需時間較長，且教師的工作量較大，但如果能夠認(rèn)真對待，按照要求完成實驗，學(xué)生的綜合能力將得到很大的提高?！　。ㄒ唬嶒烆}目的確定5　　首先，教師給出綜合設(shè)計性實驗的題目，學(xué)生自由組合或由教師指定2～4人一組，根據(jù)實驗要求查閱相關(guān)資料，選擇和確定實驗材料，并以組為單位、以

8、書面形式上交實驗設(shè)計方案。方案有：還原-沉淀法、鋇鹽沉淀法、陰離子交換樹脂法等；在選擇還原劑方