界面与胶体化学课程教学探索与实践.pdf
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1、育项教学经验交流1082023年4 月第4 0 卷第2 期界面与胶体化学课程教学探索与实践*陈蔚燕,颜世海,宋祖伟,王修中,龚良玉(青岛农业大学化学与药学院,山东青岛2 6 6 10 9)摘要将界面与胶体化学课程教学内容模块化,采用问题导向教学法与内驱力教学法,能够充分调动学生的学习积极性,改变以往学生被动学习的状态;同时联系实际生活进行教学,充分挖掘课程内容中蕴含的思政元素,对培养学生的社会责任感具有积极作用。以上界面与胶体化学课程改革探索和实践,为应用型化学课程教学提供了一种有价值的思路。关键词界面与胶体化学;模块;问题导向;内驱力;思政元素Exploration and Practice
2、 of Interface and ColloidChemistry TeachingChen Weiyan,Yan Shihai,Song Zuwei,Wang Xiuzhong,Gong Liangyu(College of Chemistry and Pharmacy,Qingdao Agricultural University,Qingdao 266109,Shandong,China)Abstract:By modularizing the contents of the interface and colloidal chemistry course,combining thep
3、roblem-oriented and the internal driving force teaching method,the students learning initiative can befully mobilized,the former students listening state can be changed.By carrying out the teaching inconnection with the actual life,and exploring the ideological and political elements contained in th
4、eteaching contents,it can plays a great role in cultivating the students social responsibility.Theexploration and practice above could provide a valuable idea for the teaching of applied chemistry courses.Key words:Interface and colloid chemistry;Modular;Problem orientation;Internal driving force;Id
5、eological and political education elements界面与胶体化学课程是化学本科专业的选修课,涉及胶体和界面的理论技术及其在实际生产作者简介陈蔚燕(19 7 8-),女,副教授,博士。通信作者陈蔚燕,E-mail:9 9 2 8 4 6 7 4 q q.c o m。中的应用等多方面知识,包含胶体和界面的原理、功能、实际使用、制备等内容-2 。本课程是物理*基金项目:2 0 2 1年青岛农业大学课程思政教育专项(XJY2021025);2 0 2 2 年青岛农业大学课程思政教学团队培目;青岛农业大学继续教育研究课程(JXJY202006)。109陈蔚燕,等.界面与
6、胶体化课程教学探索与实践化学的后续课程,旨在使学生获得胶体化学和界面化学的基础知识,具备在实际生产中运用相关知识的基本能力,为从事高新技术领域的相关工作和科学研究打下基础3-4 1。界面与胶体化学同工业生产和人类的衣、食、住、行密不可分,如明矾净水、肥皂去污、向高空抛洒粉剂进行人工降雨、鱼汤结冻等都与之有关。另外,界面与胶体化学涉及多个学科的交叉应用,如分析化学中的吸附剂,无机化学中的成核、过饱和,生物化学中的电泳、膜现象,化学工程中的黏合剂和润滑剂,环境科学中的气溶胶、污水处理和土壤修复,材料制备中的陶瓷制品、水泥和涂料,日用化学品中的化妆品、洗涤剂,石油行业中的油品回收和乳化,等等。可见,
7、界面与胶体化学与人类的生产生活密不可分,是一门重要的专业基础课。目前,该课程的教学存在内容更新速度慢、层次脉络不清晰、教学方式单一等不足,课堂气氛较为沉闷,学生的学习兴趣也不高,因此迫切需要改革。一些高校针对界面与胶体化学课程教学改革进行了大量的研究,并取得了研究成果5-7 我校的界面与胶体化学课程面向应用化学、材料化学、化学工程与工艺三个专业的学生开设,每年选课人数为15 0 18 0 人,各专业分别组成一个教学班。该课程是一门选修课,安排在大三学年,在学生完成物理化学课程的学习之后开课。随着科技的发展,课程原有的教学内容已经明显陈旧,需要进行更新。另外,该课程采用教师讲、学生听的方式,导致
8、学生抓不住重点,也无法将理论与实践联系起来,更不能对课程知识进行灵活应用。为了解决上述问题,提高教学效果,我们对课程教学模式进行了改革,并探索融人思政元素,开展课程思政建设。一、教学内容模块化目前,我校界面与胶体化学课程的教学内容如表1所示。由于教学内容的层次不够清晰,章节间的联系不紧密,学生在学习过程中找不到课程的主线,无法从整体上把握课程内容,感觉知识点杂乱且没有规律。对此,我们将课程教学内容进行重新整合,并划分为不同的单元模块界面与胶体化学课程教学内容分成三个模块,如图1所示。模块一是胶体化学的相关知识点,包含胶体化学体系的分类、制备方法、性质和应用。模块二是界面化学的相关知识点,包含4
9、种不同的界面。模块三是前两个模块内容的应用实例,每个实例作为一个小单元进行详细讲解。课程内容模块化使相关知识点的联系更为紧密,有助于学生把握知识体系的脉络、提高知识学习的效果。二、教学手段多样化当前课堂教学的方法和手段有很多种,包括探究式教学法、启发讨论式教学法、情景式教学法、案例式教学法、任务驱动教学法、目标教学法、互动式教学法,以及多媒体教学、线上线下混合式教学、雨课堂等教学手段8-10 1,这些教学方法和手段能够显著提升教学效果。界面与胶体化学是一门应用性很强的课程,而大三学生已经适应大学的学习,因此我们根据课程的性质和学生的特点,在该课程教学中主要采用问题导向教学法与内驱力教学法(每章
10、节用时2 0 分钟),以提升课堂教学效果。问题导向教学法是以探究为主的教学法11,以学生独立自主学习和合作讨论为前提,以学生原有知识、周围世界和生活实际为参照对象,通过给学生提供自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,让学生以个人、小组为单位尝试解决问题。这是一种应用所学知识解决实际问题的教学方式,目的是打破僵化的教学模式,为课堂增添活力。如图2 所示,在界面与胶体化学课堂教学中,我们围绕常见的生活现象提出一系列问题,让学生组成5 6 人的小组展开讨论(每个教学班5 0 6 0 人),利用已掌握的知识进行思考,并尝试提出解决方案。这些生活化的问题激发了学生的学习兴趣,活跃了课堂气氛,使学生成为课
11、堂的主人。在充分讨论的基础上,我们结合问题及学生给出的答案,引出教学知识点。内驱力是行动的前提。内驱力教学是指通过多种教学手段激发学生学习新知识的欲望,110陈蔚燕,等.界面与胶体化学课程教学探索与实践表1我校界面与胶体化学课程教学内容章节内容重难点授课方法第一章1.什么是胶体;2.胶体化学的发展简史;3.胶体重点:胶体的定义及分类讲授绪论化学的研究内容;4.胶体化学的研究前景难点:分散体系的分类第二章重点:胶体的制备方法、超联系实际,结合1.胶体的制备和净化;2.单分散胶体;3.超细胶体的细颗粒和纳米材料的应用理论,启发学生颗粒;4.纳米材料制备难点:凝聚法机理的创造性思维1.表面张力与表面
12、能;2.弯曲表面的特性;重点:弯曲表面的特性、润第三章注重概念,结合3.润湿和铺展;4.固体表面的吸附作用;5.吸湿和铺展以及吸附等温式界面现象N2吸附测定附等温方程式;6.固-气界面吸附;7.固体溶液难点:吸附等温式和等温与吸附BET的实例界面吸附线、亚稳态1.表面活性剂概述;2.表面活性剂在溶液界重点:HLB值的求算和表应用图示法讲第四章面上的吸附;3.临界胶束浓度和胶束理论;面膜解基本概念,并表面活4.表面活性剂的亲水亲油平衡问题;5.表难点:HLB值和胶束理列举生活实例性剂面膜论,表面膜启发学生思维1.乳状液类型;2.乳状液的制备;3.乳状液的重点:微乳状液、多重乳状第五章结合实际,图
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