时间:2023-03-07 14:57:54
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇绿色化学理念论文范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
化学试剂是化学课堂的基本元素,是学生认识自然的小缩影.有些化学药品或试剂会带了一定的污染,教师可以组织学生展开讨论,利用化学知识分析药品的性质,结合“绿色实验”的原则,来选择污染小、可循环使用的化学试剂,使学生处处见了绿色.例如在学习“氧气的制备”时,教师就可以组织学生对“氧气的制法”进行讨论,让学生认真的分析高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰、双氧水和二氧化锰这三种制取氧气的方法,从中选择简单合理的方法来,这个问题有效的激发了学生的主动性.学生很快的进入了讨论的环节,纷纷的说出自己方法的优点,教师鼓励学生之间的相互比较、自评和互评,使得学生在相互的讨论中,认识到自己思考上的不足,借用其他学生的优势来突破自己的思维,讨论进行的非常激烈.最终,学生利用列表的方式,将这三种方法的有缺点进行对比,得到这样的结论:使用高锰酸钾和氯酸钾这样两种方法制取氧气,都最后都得到了混合物,且较难做分离处理;而使用双氧水来制取氧气,不仅操作简单,而且二氧化锰很容易的就可以回收.通过学生的积极讨论对比,学生深入的理解了制取氧气的三种方法,在选择的基础上渗透了;绿色化学的理念,从小小的试剂选择上建立了学生的节俭意识,同时也激发了学生有没有更好的制取氧气方法的探索,诱导了学生向更好、更科学的高峰迈进.
三、改进实验装置创新绿色化学
演示实验或学生实验用到的试剂量都比较少,有时会忽略污染物质对空气的排放和污染.教师就要抓住实验当中的这一点,和学生一起探索更好的实验器具、步骤,来改进实验的装置,从而使学生的绿色化学落在实处、落在具体的实验中,感觉绿色环保就在我们身边.例如在学习“一氧化碳还原氧化铜”的实验时,由于一氧化碳的排放有毒,而且操作时间也比较长、现象不是很明显,教师就可以组织学生积极思考,设置环保、快捷的实验,在教师的引导和提示下,学生设计了如下实验:在一个底部有少量澄清石灰水的烧瓶中,充满一氧化碳,并用橡皮塞盖住,橡皮塞的上面插入一根较粗的呈螺旋状的铜丝.首先将铜丝拿出在酒精灯上将红色的铜丝表面灼烧成黑色的氧化铜,然后迅速的将生成黑色氧化铜的一端顺着橡皮塞插入烧瓶中,大家会很明显的看到黑色的氧化铜变为了红色的单质铜.最后轻轻的振动烧瓶,底部澄清的石灰水变浑浊.实验进行的非常顺利,现象明显、所用的时间短,学生兴奋的鼓起掌来.通过实验的改进,激发了学生的兴趣,避免了有毒气体对环境的危害,也给学生上了一堂生动的绿色环保的课,使学生充分的意识到只要我们肯思考、勤动脑,就一定能够找出更好、更高效的方法来保护我们的环境,提高了学生的动脑意识,整个课堂取得了非常满意的效果.
四、结合实际问题应用绿色化学
化学来源于生活,最终还要应用于生活,帮助我们和大自然和谐相处、互助互利.在教学中,教师可以充分的利用化学与生活的紧密联系,利用第二课堂让学生多接触生活中的化学,培养学生的绿色化学的意识,用自己化学知识来解决生活中的问题,领悟绿色化学的魅力.例如在“世界环境保护日”之前,让学生收集相绿色化学的资料,组织一次“环境保护、从我做起”的宣传活动,学生的积极性很好,分别从网络、书籍、报刊上查找相关的知识和新闻,了解到了二氧化碳对环境造成的“温室效应”;有毒气体的泄露给人们来到的危害,震惊的“博帕尔事件”造成了几千人的丧生;废气的排放造成危害健康的雾霾天气;著名的“日本水俣病事件”,激发了学生对水资源的保护.等等许多相关环境的资料和鲜活的事实面前,学生被深深的触动了,学生自发的准备了环保的宣传手册,指导和建议人们如何保护我们的环境:拒绝使用塑料袋,拒绝使用一次性的筷子,少开一天车少排一点废气,倡导人们使用无公害的、节能的产品,倡导人们保护自己的环境,爱护树木,做种一棵树、多留一片绿.通过学生的这次活动,使学生感受到保护环境需要从我做起、从小事做起,保护环境是每个人的事情,学生充分的意识到了这一点,使得绿色信念渗透到了学生的行为中去,整个活动学生的积极性很高,环保意识也大为增强.
一、绿色化学理念实践必要性
1.原因。近年来,环境污染加重,并且生态系统完整性遭受破坏,这对人类赖以生存的家园产生了不利影响。为了改变这一现状,引导化学工业良性发展,务必渗透绿色化学理念,加强绿色化学教育。在高中化学实验教学中潜移默化渗透绿色化学理念,以此扩大传播范围,推动化工产业绿色发展,能够形成人与自然和谐共处关系,这对社会持续发展有积极影响。2.意义。首先,能为绿色化学研究提供支持,促进绿色化学研究工作深入、持续推进。其次,强化学生绿色化学意识,规范学生化学实验行为。例如,学生在绿色化学理念引导下,严格遵守化学实验操作要求,化学实验完成后,妥善处理化学试剂及设备,以免产生污染。第三,落实科学发展观,学生能够正确认识人与自然和谐发展的重要性,进而学生能够主动学习化学知识,掌握化学实验操作技能,为生态环境保护贡献力量。例如,学生学习SO2性质、掌握SO2用途后,实验过程中正确拿取试剂、存放试剂,工厂实习期间,按照相关要求完成SO2排放任务,以免对自然环境产生污染。
二、高中化学实验教学中绿色化学理念应用分析
(2)内容提要与关键词内容提要是论文内容的概括性描述,应忠实于原文,字数控制在300字以内。关键词是从论文标题、内容提要或正文中提取的、能表现论文主题的、具有实质意义的词语,通常不超过7个。
(3)目录列出论文正文的一二级标题名称及对应页码,附录、参考文献、后记等对应的页码。
(4)正文正文是论文的主体部分,通常由绪论(引论)、本论、结论三个部分组成。这三部分在行文上可以不明确标示。
(5)注释对所创造的名词术语的解释或对引文出处的说明,注释采用脚注形式。
(6)附录附属于正文,对正文起补充说明作用的信息材料,可以是文字、表格、图形等形式。
(7)参考文献作者在写作过程中使用过的文章、着作名录。
4、毕业论文格式编排
第一、纸型、页边距及装订线毕业论文一律用国家标准A4型纸(297mmX210mm)打印。页边距为:天头(上)30mm,地脚(下)25mm,订口(左)30mm,翻口(右)25mm。装订线在左边,距页边10mm。
第二、版式与用字文字、图形一律从左至右横写横排,1.5倍行距。文字一律通栏编辑,使用规范的简化汉字。忌用繁体字、异体字等其他不规范字。
高中化学教育课程中绿色化学的实施
摘要:高中化学的课程目标之一就是培养学生的科学素养。随着环境问题的凸显,作为科学素养的一部分,绿色化学理念应该为学生所接受并内化。这就要求教师在高中化学教学中涵盖绿色化学理念,主动创设情境,立足实验,在课堂中渗透绿色化学理念,并对学生的绿色化学理念进行评价。
关键词:高中;教育;绿色化学
一、高中绿色化学教育目标
绿色化学是用现代化学和化工生产技术,消除或减少对人类健康、生态环境有毒的原料、催化剂、试剂和溶剂的使用,不生产有毒有害产物、副产物和废物的一门新兴学科,其宗旨是实现有害物质零排放,从源头上防止污染、保护环境。对于高中化学教育而言,绿色化学教育已经成为了不可或缺的组成部分,其教育目标具体包括以下方面:
1、知识与技能。理解绿色化学概念、原则,了解绿色化学诞生与发展,认识生产生活中的绿色化学现象;学习绿色化学的研究方法,掌握化学实验基础知识与技能,能够完成简单的绿色化学实验;理解绿色化学与其他科学之间的联系,能够运用有关知识和方法解决绿色化学问题。
2、过程与方法。在探究绿色化学问题的过程中,理解绿色化学意义,学习科学研究方法,培养团队合作精神,增强科学探究能力;掌握获取、加工绿色化学信息的方法,能够提出具有探究价值的绿色化学问题,提高自主学习、自主思考、自主探究绿色化学知识的能力。
3、情感态度与价值观。培养学习绿色化学的兴趣,激发参与绿色化学宣传与科技活动的热情,感受绿色化学与自然、社会之间的和谐发展关系;增强将绿色化学知识应用于实践中的意识,能够合理判断与绿色化学有关的社会和生活问题;关注与绿色化学密切相关的热点问题,树立绿色意识和可持续发展观念,主动承担起学习绿色化学的责任,强化保护环境和造福后代的使命感。
二、绿色化学在中学化学教学中的实施途径
1、主动创设情境,善于利用教材素材。教师在教学时,应以主动创设的或者教材中的生活化情境或问题为中心,通过主动探究式教学,鼓励、引导学生主动建构绿色化学理念,比如可以把绿色化学的理念渗透在元素化合物教学中。如在卤素教学中,教师可组织学生讨论氯气用于自来水消毒的利弊;在高分子材料的教学中,教师可以以废旧塑料的再生利用为例,让学生认识到化学对废旧物资的综合利用的作用,讨论其可能的途径。通过这些活动渗透绿色化学思想,学生经常了解及关注身边的环境问题的热点,从而提高其深入了解的兴趣,培养学生的危机感和紧迫感,并将其所学知识运用到生活中,培养学生防止污染、关注人类生存发展的责任感。
2、立足实验,渗透绿色观念。化学是一门以实验为基础的自然学科,实验是化学教学的关键所在,所以实验教学是培养学生绿色化思想的重要手段。中学化学实验中存在一些问题:一是大部分实验的药品用量在教材中都未明确量化,都是用“适量”、“几滴”等笼统的词语限定,而中学生做实验时好奇心比较重,无法准确地把握实验药品的实际用量,所以造成药品的损失,甚至可能造成污染。二是实验的产物有毒。所以要对化学实验进行调整,要定量,实验室明确告诉学生药品的用量情况,这样既可提高实验的科学性,又可为实验操作规范化奠定基础,更是减少环境污染的重要保证。三是让学生根据有毒物质的性质,探究针对该种物质如何进行回收与处理。对于实验可以进行细节上的优化和处理,使得实验更绿色化。例如在萃取操作的演示实验中,由于溴的挥发性强,毒性大,而碘的毒性较小,可以将四氯化碳萃取溴水改为萃取碘水。在铜和浓硝酸反应的实验中,将铜片改为可调节高度的铜丝,这样就可以控制反应的进行,当实验结束时可以及时将铜丝取出,减少空气污染。演示白磷和红磷着火点对比实验时,该实验反应发生时燃烧物易爆溅并且燃烧时有大量白烟产生且有毒等,实验时在铁片上方罩个玻璃罩,取用的药品也要尽可能少。由此可见,在实验时,要确保实验的安全及环保问题。另外,教师要引导学生从不污染环境、不吸入有毒烟雾及安全和便于观察等角度出发讨论、分析,共同改进完成实验,培养学生的安全意识、环境意识及绿色化理念。
三、循环使用化学试剂、充分利用反应产物
绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学,所以,我们应该应用化学的处理方法,充分利用现有资源及反应产物。这不仅从源头上防止了污染,而且增加了经济效益。例如:在中学化学实验用CO还原Fe2O3的实验中,如果将反应后的混合集体(含未反应的CO)直接释放到空气中,既浪费了资源,又污染了空气,产生了新的隐患。如果进行循环利用,就能达到节约化学资源和保护自然环境的目的。在实验工作中,用绿色化学的思想来指导,更能有效地防止污染。
四、妥善处理化学实验中的废弃物
在中学化学实验中,大部分实验的药品用量在教材中都未明确给出限量以致学生很难把握药品的实际用量,这样既影响实验的科学性和实验效果,又会造成药品的浪费,还会对环境造成一定程度的污染,也不利于培养学生的规范化操作。若将药品规定了用量和浓度,既方便施教,又方便操作,更易让学生接受、观察和记忆,从而培养学生严谨的实验态度和科学的实验方法,同时节约药品,减少环境污染。教师实验教学过程中,限定用量,把好的经验传播给学生,妥善处理化学实验的废弃物(回收、无害化处理),加上正确引导,既提高了实验的科学性、为实验操作的规范化奠定了基础,又培养了学生良好的实验习惯、使学生学到实际应用技术,同时也增强了学生的环境保护意识,作为减少环境污染的重要保证。
参考文献
[1]董量耀.中学绿色化学教育实施策略探讨.化学教育[J].2002,11.
[2]吴光才.中学化学实验绿色化的探索[J].南平师专报.2001,02.
笔者曾经认为指出从以微型实验为情境的化学习题入手开展习题教学,可以展现微型化学实验仪器的应用,对中学普及微型化学实验有深远意义[1][2]。近两年来,多处地区的中考化学命题果然开始重视融合微型化学实验素材,考查实验设计和评价能力的同时,通过评价方式的改革宣传绿色化学理念,进一步引导九年级化学实验教学中多用、巧用微型实验,也从一个巧妙的角度发挥“应试教育”的正面导向[3]。
近年来基于微型化学实验的中考命题主要以下面三种方式呈现。
1微型与常规仪器的对比
将微型化学实验仪器与常规仪器一起在题干中出现,供考生通过对比发现微型仪器优点并作出评价,是化学中考最常见的微型化学实验命题形式。
毕业论文题目应该明确、精练、有概括性。题目的字数一般在25字以内,必要时可加副标题。
2.摘要与关键词
摘要
应概括地反映出毕业论文的目的、内容、方法、成果和结论。中文摘要以300~350字为宜。外文摘要内容及格式应与中文摘要一致,英文摘要约250个实词。
关键词
从论文标题或正文中挑选3~5个最能表达主要内容的词作为关键词,按词条的外延层次排列,外延大的排在前面。同时有中、英文对照,分别附于中英、文摘要后。
3.目录
目录中的标题要与正文中标题一致,要求标题层次清晰,标明页码。
4.正文
正文是毕业论文的核心部分,一般应包括绪论、主体及结论等部分。
4.1绪论(前言、引言)
绪论(前言、引言)一般作为第一部分,是毕业论文主体的开端。包括毕业论文的背景及目的、国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果、本课题的意义、采用方法、理论依据和具备的条件、毕业论文构成及主要内容等。
4.2本论
本论是毕业论文的主体,包括实验材料、研究内容与方法、实验结果与分析(讨论)等。在本部分要运用各方面的实验结果和研究方法,分析问题,论证观点,尽量反映出自己的科研能力和学术水平。本论应该结构合理、层次清楚、重点突出、文字简练通顺。对论文中出现的名词术语、物理量、公式、数字、图表、符号、计量单位等一律采用国际、国家通用标准。
4.3结论
毕业论文的结论单独作为一章编写。结论是毕业论文的总结,是整个论文的归宿。要求精炼、准确地阐述自己的创造性工作或新的见解及其意义和作用,还可进一步提出需要讨论的问题和建议。
5.参考文献
毕业论文的撰写应本着严谨求实的科学态度,凡有引用他人成果之处,均应按论文参考或引证的先后顺序排列于参考文献中(15篇左右)。
6.致谢
致谢中主要感谢导师和对毕业论文工作有直接贡献及帮助的人士和单位。
7.附录
对于一些不便放入正文中、但作为毕业论文又是不可缺少的部分,或有重要参考价值的内容,可编入毕业论文的附录中。
基础医用化学论文范文欣赏:
【摘要】本文针对大一医学生各门基础化学课程实验教学的改革探索,从精选实验内容、优化实验项目到改进教学方法、提升教学手段等各方面采取的措施进行小结。
【关键词】化学课程;实验教学;改革
面向医学院一年级新生开设的医用基础化学课程包括《基础化学》、《无机化学》及《有机化学》等,涵盖临床医学、预防医学、药学、医学检验技术、护理学等专业。在课程教学中,实验课是最能发展学生智力、培养学生创新精神和科学思维方法的环节,鉴于中学阶段学生进行化学实验训练很少甚至空白,如何在大一时利用有限的实验课学时更好地培养医学生的基本操作技能,培养学生的创新精神和实验能力已成为课程教学的重要任务。多年来,各高校针对化学各专业学生进行的基础化学实验内容及体系的改革与实践取得了一定的成效[1-4],普遍建立了“基础实验-中级实验-综合实验-创新实验-毕业论文”一条龙的实验教学体系,时间从大一延续至大四。将这些成功经验照搬用于医学生的化学课程实验教学显然是不合适的。医用基础化学课程的实验教学不仅需要结合医学专业特色挑选实验内容,更得考虑在有限的实验时数内,通过教学方法及手段的改革与实践,激发大学一年级学生的主观能动性,提高教学质量。对此,我们进行了如下一些探索,取得了较好的效果。
1精选实验项目,优化实验内容
基础化学实验“水质总硬度测定”[5]除了自来水样外,增加了岳麓山泉水、白沙井水两个样品,不仅激发学生兴趣,还能通过水质硬度大小对人体健康影响的讨论,培养学生对医学专业的热爱。
在“熔点测定”[6]实验中,除了练习毛细管法外,还将显微熔点测定仪以及数字化熔点测定仪的使用方法介绍给学生,使学生在掌握经典方法的同时认识较先进的仪器设备。待实验经费较充裕时可以考虑购买,让学生动手操作并引导学生对实验手段、实验结果进行对比。
“常压蒸馏及沸点测定”[6]除了蒸馏工业酒精外,将另一样品溴苯改为汽车防冻液,因为溴苯毒性大,不符合绿色化学理念,另外,化学实验课程体系改革的基本要求是“横向整合,纵向打通”,重视课程的层次性和教学内容的相关性[1],将《基础化学》理论课中学习的依数性凝固点降低、沸点升高与《有机化学》课程基本操作训练联系起来,既贴近生活,提高学生实验的积极性,又补充和完善了防冻液的基本性能[7]数据;更重要的是让学生认识到知识体系的系统性。
及时将文献中介绍的新知识、新方法及科研成果引入到实验中。例如,“乙酸正丁酯的制备”,将催化剂由浓硫酸改为一水合硫酸氢钠[8]及TiO2/SO42-固体超强酸[9],按照绿色化学的理念对实验内容进行相应改进。同时,该实验对产品的表征除了根据馏液的沸点外,将折光率的测试改为确定样品密度,只需在称量产品质量后量取产品体积即可,操作简单易行。产品沸点以及产品密度相互佐证,提高了产品表征的可靠性。
2改进教学方法,提升教学手段
化学实验一般遵从学生预习、老师详细讲解示范以后学生动手操作的教学模式,在实验讲解的过程中总会有少数学生心不在焉或似懂非懂,导致实验过程不顺利或影响实验结果。采用提问式、讨论式或其它方式相结合的教学方法,比如“乙酸正丁酯的制备”:如何创造条件使平衡右移?反应完成后最经济有效的除去杂质方案?产品的表征可以通过哪些方法或途径等问题的提出,都能引发学生进行思考并参与讨论,或者由某一学生演示实验装置的安装、分液漏斗的使用操作等,使每位学生都能用心参与,不再有旁观者,进而对实验方案、操作步骤以及原理都有充分地认识,做到动手前对整个实验过程思路非常清楚、实验时心中有数。
对实验中学生遇到的问题,尽可能采用启发式或者探究式的教学方法,和学生通过讨论找出问题所在并得到解决方案,比如“分子模型操作”实验中,有学生对含两个相同手性碳的酒石酸化合物的球棒模型与Fischer投影式的表达以及内消旋化合物、对称面和对称中心的概念理解感觉有困惑,指导老师在学生做好模型的基础上,先要求学生回忆Fischer投影式书写规则,再结合模型进行Fischer投影式的表达;接着借助内消旋酒石酸分子模型说明对称面、对称中心的定义;最后和一对对映体的模型进行对比,使学生充分理解内消旋化合物的含义。“乙酸正丁酯的制备”,直接回流法和分水回流法哪种方法产率较高?建议和同组同学商量后选定其中一种方法进行实验,合成产品产率的高低影响因素有很多,只有通过整个班甚至整个年级两种方法实验结果的统计才能得出较为合理的结论。“水质总硬度测定”实验,有些滴定后的样品放置一段时间后为什么返红?分水回流法制备乙酸正丁酯,分水器在实验过程中如果发现有点漏,如何补救?等问题,教师不是简单地给出一个答案,而是要求学生经过思考、讨论,分析可能原因并通过实验确认结果如何。启发式或探究式教学方法的实施可以提高学生解决实际问题的能力。通过与同组同学的商量、讨论解决问题的同时,培养了学生团结合作的精神。
实验过程中贯穿绿色化学理念,例如要求学生预习并思考,实验会产生哪些废物?如何处理?另外,节水、节电、节约试剂,比如蒸馏装置,相对两组冷凝水串连并将冷凝水开到最小;乙醇可反复用于“从茶叶中提取咖啡因”等,是我们在实验教学过程中加强学生绿色化学意识的一些做法。
在改进教学方法的同时,利用实验录像素材,结合PowerDirector、Authorware等软件制作视频以及多媒体实验教学课件[11-13],可以保证在较少的时间里尽可能多地介绍相关化学实验知识。目前已完成实验视频5项,包括水蒸气蒸馏、分光光度法测定铁等,并已应用于2012、2013级医学各专业学生的实验教学中,效果良好。逐步开展和完善现代化实验教学手段,是医用基础化学课程实验教学改革的重头戏,任重而道远。
通过教学方法的改进和教学手段的提升,使学生带着问题和对问题的兴趣进行实验,能增强学生发现问题、解决问题的能力和信心,促进学生进一步学习的兴趣,提高学生对医用基础化学实验课的能动性,保证教学质量,为后续课程的学习打下良好的基础。
【参考文献】
[1]张树永,张剑荣,陈六平.大学化学实验教学改革的基本问题和措施初探[J].大学化学,2009,24(4):24-28.
[2]肖小华,邹小勇,张杰鹏,等.基础化学实验(综合)教学改革与实践[J].大学化学,2013,28(4):36-38.
[3]付颖,叶非.基础化学系列实验课程体系优化[J].大学化学,2013,28(2):25-28.
作者简介:杨昱(1977-),女,黑龙江哈尔滨人,东北农业大学理学院,讲师;徐雅琴(1964-),女,黑龙江哈尔滨人,东北农业大学理学院,教授。(黑龙江 哈尔滨 150030)
基金项目:本文系黑龙江省“十二五”高教学会课题“高等农业院校应化专业《无机化学》课程立体化教学体系的构建”(课题编号:HGJXH C110459)、黑龙江省“十二五”规划课题“化学实验无纸化网上考试系统软件研制及应用研究”(课题编号:GBC1211019)、黑龙江省“十二五”规划课题“高等农业院校《无机化学》课程体系整体优化改革的研究与实践”(课题编号:GBD1211010)的研究成果。
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)23-0089-02
步入21世纪,我国农业院校化学教学能否跟上世界化学发展潮流,其关键是能否培养出适应21世纪农业发展的人才,因此高等农业院校化学教学改革应体现新世纪的特色及与农业院校实际相结合。“无机化学”是相关专业学生步入大学的第一门主干课,针对如何提高农业院校学生创新能力和综合能力,提高“无机化学”课程教学质量,我们在教学观念和教学方法两方面对农科“无机化学”课程进行了探索和实践,取得了一些成果。
一、适时调整教学理念,培养学生创新精神
1.重视元素化学
“无机化学”由基础理论和元素化学两部分组成。元素化学部分基本上都是叙述性内容,体系庞杂。教师在教学中一般是运用物质结构、化学热力学、配位化学等基础理论并以元素周期律为主线,向学生教授重要元素及其主要化合物的存在、制备、性质、结构和用途。虽然这部分内容与中学化学知识存在一定延续性,但是学生在学习中仍感到十分难学。因此曾有人认为,随着科技的发展,元素化学的内容都可在资料上查到,甚至可通过电子数据库进行检索,就应该在“无机化学”教学安排中去除元素化学部分。但我们认为,现代化学中的许多新发现、新理论都与元素化学有关,缺少了这一部分,学生对自然界中存在的元素及其重要化合物的性质及反应规律缺乏一个总体的了解,就不能很好地认识在工农业、食品、能源、材料等领域中一些重要现象的本质,无法了解在这些领域中采用的与化学密切相关的新技术、新方法、新材料,更谈不上在这些领域中有所创新了。[1]此外,元素化学不断地渗透到其他各学科之中,产生了许多新的边缘学科,正在成为研究热点,如有机金属化合物化学、生物无机化学、固体无机化学、物理无机化学等。因此可以说元素化学在化学科学中处于基础地位,必须高度重视。
2.突出人本教育,培养创新型化学人才
高校的人才培养目标是培养综合素质高、有创新精神和个性发展的实用型人才,在教学中培养学生创新精神和实践能力是重中之重。要培养创新型人才,首先要在教学理念上确立以人为本的教学观,即以学生为教学过程中的主体,把人的培养作为教学目标。以往的教学是以知识继承为主,学生属于被动学习,但是学生不是装知识的布袋,教师也不是传授知识的机器。正如科学史学家朱克曼在访问了41位诺贝尔奖得主后总结的那样:这些获奖者之所以会获得成功,主要得益于从导师那里学到的发现科学真理的思想方法和工作方法,而不是从导师那里获得的实际知识。作为农业院校,许多教师所进行的科研活动都是与我国现代农业发展密切相关的。可以让学生一入学就进入一些教师的科研室,即使让学生洗试管和烧杯,看管一些反应,帮助教师做一些辅工作,对学生来说既是对动手能力的锻炼,也初步了解了基础化学知识与农业生产的密切联系,提高了学习兴趣,在潜移默化下对培养学生创新能力有一定促进作用。同时,我们在“无机化学”教学中将学科教育与培养学生自主成长相统一,尝试教学“学为主导、教为辅助、同步训练、综合复习”模式,注重课堂上的互动、知识与心灵的双向交流,尊重学生自主意识,注重学生个性化发展以及对学生意志品质、道德规范、素质全面的培养,使学生知识、能力、素质协调发展。
3.探索研究型教学模式,培养科学素养和综合能力
“自主研究”型人才培养符合全球经济一体化和信息化的要求。应该尝试由传统的单向知识传授的“教学型”模式向学习研究结合的“研究型”教学模式转化。可以通过优化教学内容、课堂提问、课堂讨论、课外阅读、课程小论文和参与教师科研活动等手段,鼓励学生积极思考,敢于提问,勇于创新。[2]此外,“无机化学”课程中体现前沿性、交叉性和应用性的内容可以尝试进行小组学习,即把学生分为若干小组,进行研究协作式学习。例如“配位化合物应用”一节,教师首先给出提纲,包括配合物应用领域(各小组任意选择,重点是农业领域)、案例说明、作用机理、发展前景等。学生通过查阅资料、协作讨论,最后在课堂上展示学习结果。这种学习方式不仅使学生巩固了配位化学基础知识,了解了配合物最新应用领域,还培养了他们综合解决问题的能力,增强了学生的独立意识、创新意识和合作意识,为后续课程以及今后从事的工作打下坚实的基础。
4.尝试绿色化学教育,增强环保意识
近些年,全球生态平衡破坏程度加剧,世界各国重大自然灾害频现,严重威胁到人类的永续生存,其中很多都是与化学反应或物质相关的。为了实现人类可持续发展战略目标,绿色化学教育已不仅仅是科研战线或化工战线的任务,化学教育战线承担着普及、宣传、教育、研究的重要任务。绿色化学是利用化学的技术与方法来降低或消除化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生,使所设计的化学产品或过程与环境更加友好,是一门从源头上阻止污染的化学,是未来化学发展的方向。[3]“无机化学”是化学专业学生学习的第一门专业基础课,将绿色化学理念融入其中,使学生从大一开始就在潜移默化中受到绿色化学的教育,这对培养学生科学的环境观、资源观,提高他们的环保意识和责任感有相当大的意义。[4]结合农业院校特色,我们把食品添加剂、植物源绿色农药、反渗透海水淡化技术、超临界水的特性、有毒物质的处理等内容穿插于教学内容中,采用课堂讨论等多种教学方法与学生一起探讨我国“绿色农业”的现状、存在问题及发展前景,使他们逐步具备基本的“绿色”理念,能够适应21世纪农业发展的需要。
二、采用灵活多样的教学方法,提高教学质量
1.网络教学辅助课堂教学
随着计算机技术的发展,多媒体教学已成为必不可少的辅助教学手段。多媒体教学对于提高教学质量具有重要的作用,它克服了传统教学模式中的一些弊端,可以使教学内容更加丰富、形象和直观。此外,我们通过建设和使用“无机化学”网络课程,[5]把教学大纲、教学计划、教案、习题、多媒体课件、章节习题、模拟试题、在线自测等丰富多彩的内容材料上网开放,使学生不受时间空间限制,学习更加自由,突破只能上课听讲一种学习方法的限制,变被动为主动学习,有选择、有重点学习,充分调动学习积极性。网络教学平台不但实现教学资源共享,而且把传统的课堂从教室延伸到网络、图书馆、实验室,既扩展了教学时空,同时扩大了教育平台,为学生们自学提供了更为广阔的空间,实现了全方位、立体化、多视角的课程教学新模式。
2.多向交流提高课堂教学质量
课堂教学是大学教育的最基本途径,对大学生创新能力培养具有关键作用。在现行的课堂教学中,大多是教师对全班学生的单向交流,而教师对学生个体的交流以及学生间的交流则较少。学生在课堂教学中始终处于被动状态,没有真正以学习主体的姿态积极主动投入到课堂教学中去,学生的个性和创造性受到抑制。因此使用以师生共同的教学材料为载体,以对话为线索,以创造为主要活动方式的多向交流课堂教学模式是很有必要的。教师要在课前进行教学内容和互动手段的准备,而学生则要复习旧知识,扩大阅读面,对所学内容进行预习和初步思考。师生通过课堂上的语言互动,课堂下的在线答疑、博客等网络手段共同完成多向交流。多向交流教学方法可以提高学生的参与热情,使学生的身心重新返回课堂。
3.总结教学内容规律性,善用归纳和对比
“无机化学”内容庞杂,计算公式繁多而易混淆,元素化学部分缺乏系统性,要想在较短时间内让学生掌握,难度较大。因此在“无机化学”教学中要抓住重点和规律性的内容,并适时归纳和对比,使学生较好地掌握课程内容。例一,U、S、H和G四个状态函数及其变化量是化学热力学研究的重要内容,怎样记住状态函数的特征并与W和Q等过程量进行区分?可以通过口诀帮助学生记住规律,即“状态函数有特征,状态一定值一定,殊途同归变化等,周而复始变化零”。例二,“无机化学”的四大平衡其实都是化学平衡在不同体系溶液中的应用,都是以化学平衡常数来表示反应进行的程度,但针对每种不同体系的平衡特点,平衡常数有不同的含义,求解不同平衡体系各组分的浓度方法都各不相同,通过寻找共同规律,找出各自的特点,最终以图表的形式列出公式,使学生一目了然。例三,元素化学教学一定要以元素周期律为主线,抓住同周期、同主族元素的单质和化合物的性质递变规律。如对角线规则,含氧酸酸性,卤化物的水解性,氢化物的热稳定性及酸碱性等,学生能相对容易地掌握这些内容。此外非金属元素的含氧酸种类繁多,如磷的含氧酸包括H3PO4、H3PO3、H4P2O7、HPO3、H3PO2等,学生很容易混淆它们的名称,更不用谈掌握各自的性质了,因此我们在教学中让学生通过一些规律记忆,如“焦某酸”是两个正酸分子脱掉一分子水得到,“亚某酸”比某酸少一个氧原子,“偏某酸”比某酸少一分子水,“次某酸”中心原子氧化数为+1等,这样学生就能够准确写出各含氧酸的分子式。
4.利用化学史、生活实例及化学前沿知识激发学生学习兴趣
在教学中发现,学生对化学史,化学领域新进展、新成就,化学与日常生活的紧密联系抱有浓厚兴趣。为此,在“无机化学”教学中有意识强化了这些内容,例如讲授人们对原子结构的认知过程时,可向学生介绍从古希腊德谟克利特臆测原子的存在到现在可以通过扫描隧道显微镜看到实空间的原子排布,32岁的德布罗意因在博士论文中阐述了著名的物质波理论而成为第一个以学位论文获得诺贝尔奖金的学者,年仅28岁的丹麦物理学家玻尔与爱因斯坦等学术前辈的大论战促进了量子化学的发展等,使学生了解在科学的道路上总是充满荆棘,只有脚踏实地、勤奋工作、不畏艰险、锲而不舍,才能踏上成功之路。此外在讲授配位化合物的应用时可延伸出与配位化学联系密切的人体微量元素与健康、抗癌药物顺铂的作用机理;在酸碱反应中介绍血液的pH值与人体健康的关系,土壤pH对农作物种植的影响;在沉淀反应中介绍含氟牙膏的奇妙作用;在氧化还原中介绍燃料电池、电解制氢等新型能源技术;在卤素中介绍感光材料、阻燃材料等的应用;在碳族元素中介绍C60的结构及原子簇的概念、温室效应和全球气候变暖对农业生产的巨大影响等。通过这些实例分析和深入浅出的讲解,既满足了青年人对化学世界的好奇心,又拓宽了他们的知识面,教学效果很好。
三、结束语
新的教学理念和方法在东北农业大学应用化学专业“无机化学”理论教学中已实施5 年,取得了一些成效:充分调动了学生学习的主观能动性,激发了学生的学习热情和创新欲望,促进了创新思考;培养了学生自主学习、团结协作的能力,后学课程教师普遍反映学生分析问题、解决问题的能力显著提高。
参考文献:
[1]姚天明,等.工科无机化学教学目标与教学改革初探[J].大学化学,2001,16(3):26-27.
[2]宋继梅,等.优化课程体系培养创新人才[J].大学化学,2009,24
(5):42-45.
1前期基础调研
二00一七年,笔者深人都匀市周边20多所乡镇中学的英语课堂,听了二十多位教师的课。在贵州这样的少数民族地区,笔者发现:无论教材、教法、教学设施怎么先进,如果不提高教师的素质,教学质量的提高将无从谈起。在民族地区,中学英语教师的整体素质发展状况是怎样的?本着这一问题,笔者对国内近3年的外语教师教育研究的核心期刊论文进行了整理和总结,旨在于对研究民族地区中学英语教师的素质发展提供参考。
2国内外研究现状
2.1对国外研究的描述
近三年来,有三篇教师教育研究的综述文献代表了我国外语学术界近来对于外语教师教育研究进行综述的最高水准、它们是:《外语教师教育与专业发展研究综述》(贾爱武,2005);《外语教师教育研究综述》(刘学惠,2005);《近十年我国高校外语教师教育研究文献评析》(高云峰,李小光,2007)。以上几篇文章对近三十多年国外在英语教学领域的研究热点作了类似的概述,认为外语教师教育可分为以下叹个阶段:70年代交际法兴起之初,人们研究重在教学内容,80年代开始热衷于研究教学方法,并创造了多种教学法和技巧,但是教师们并不能顺利地实施这些教学法,于是90年代的研究重点转到了研究教师上来了。1997年在英国布赖顿举行的第31界国际英语外语教学协会年会上,英语师资教育与教师发展成为会议六大主题之一,其中关于教师自身发展的机制和动力问题是目前外语师资研究的重要课题。tesol组织的学术刊物tesol quarterly推出专刊“英语教师教育的研究与实践”展开国际性讨论,它标志着英语教师教育己经成为各国从事英语教育专业人士的研究焦点。
2.2国内高校相关研究
《外语界》等十种外语类核心刊物在近十年总共发表高校外语教师教育论文64篇(高云峰,李小光,2007)。从时间跨度以及刊物的分布来讲,没有形成持续、稳定增长的研究态势,说明目前我国外语界对外语教师教育问题的认识不足,研究力量薄弱(同l)厂〕我国90年代后期开始有学者对外语教师教育表示关注,但多是从理论研究以及外语教学技能的角度展开的,对教师的培训也多是表层化,相关的文献中常出现“外语教师培训”、“外语教师教育”,而“外语教师发展”一词的使用频率较低,说明了人们还没有意识到应从教师内部自身提高内在素质才是关键所在(国内研究算是勉强跟上了国际研究的步伐,但仍有不少差,特别在强调教师发展这一点上,我们更注重理论,培训也是采取自上而下的灌输式,而国外更注重教师自我发展的反思意识以及促进发展的途径(贾爱武,2005),笔者对国内一卜种外语核心(或重要)期刊,如《外语界》等近3年刊发的外语教师教育类文章作了统计,结果如下:
表1国内重要外语期刊近…万三年发表的教师教育类文章数量统计表(单位:篇)
统计结果与高云峰,李小光((2007)的论述一致。不少刊物如《外语学刊》等近三年刊登的外语教师教育论文的数量居然为01所刊发的教师教育类文章数量很少,并且多是讨论抽象的理论为主,如教师培训模式、教师信念、教师自主等。
以上统计都是与我国高校教师教育研究有关,似与民族地区中学英语教师素质发展的研究无关,其实不然,原因如下:第一,高校,特别是师范院校是培养英语教师的主阵地,担负着培养基础英语教师的重任,中学英语教师的教学能力与素质发展与高校的教学理念息息相关。第二,高校是引领科研和学术活动的最前沿阵地,其科研理论、成果和模式对中学英语教师的教学及科研有很大的参照作用。第三,高校的理论研究内容以及研究方向,代表国内该领域理论的最高水平,对推动外语教学改革直接产生重大影响,起到对外语教学改革进行导向的作用。
笔者还对2004-2007年国家社会科学基金所资助的常规项目以及西部项目的数量进行了相关统计,结果如下:
表2 2004-2007年国家社科基金所资助的英语教学以及教师教育的项目数量统计表(单位:项)
统计表明,近几年获资助的英语教学类项目偏少,这与我国庞大的外语教育环境不相符,2007年外语教学类获资助的项目增加到10项,但仅一个项目与外语教师教育有关,但不是专门针对外语教师教育发展的。国家社科基金对外语教师教育项目的资助还非常薄弱。
2.3国内中学英语教师教育研究概述
近年来,《中小学外语教学》、《中小学英语教育》、以及各类学报都刊载了一定数量的针对中学英语教师教育类的论文。各种相关学术会议也在热火进行。这些文章和学术会议大多针对英语教师教育的某个问题进行探讨,以教学介人为主,多是讨论教学信念、师资培训,或者优秀教师个案研究,没有从全面的角度探讨中学英语教师素质发展问题。可喜的是,已经有的教师开拟,再辅助动画等多媒体技术,让学生身临其境,全方位感受实验的动态过程。这样既节约实验成本,避免使用昂贵、有毒有害试剂,也适合易燃易爆、造成环境破坏的实验;又能让学生掌握实验内容、方法,观测到真实的现象,也能得到准确的实验结论。如对有机物燃烧、蛋白质电泳等实验进行模拟,就能从根本上实现整个实验过程的绿色化。
2.4考核方法绿色化
目前很多学校都开展了对实验课程考核办法的改革,采取了小论文加平时成绩、一次操作考试加平时成绩、实验理论考试加实验操作等多元化的考核办法。但这些考核办法更多的是针对学生实验能力本身的考核,注重学生的实验技能和创新思维能力的培养,不利于学生环保意识和实验道德规范的养成。考核方法绿色化就是在考核实验能力的基础上增加对学生良好的实验习惯、环保责任和团队精神等的考察,以培养具有环保意识和可持续发展观的高素质人才。
3教师素质绿色化,构建绿色实验环境
2.精细化工过程控制技术的发展动向
3.以绿色化学理念贯穿精细化工专业课教学
4.精细化工废水的污染特性分析及其控制策略
5.我国油脂化工、精细化工生产现状与发展建议
6.从“十二五”规划看中国精细化工行业发展趋势
7.精细化工的发展趋势以及如何发展绿色精细化工
8.精细化工专业实验教学新模式的构建与实践
9.固相有机合成及其在精细化工中的应用与前景
10.精细化工过程控制技术的重要发展趋势
11.我国精细化工发展现状和趋势
12.有机精细化工中间体的发展现状及仿生催化氧化在中间体合成中的研究进展
13.精细化工发展前景以绿色精细化工的发展策略
14.现代煤化工产业的精细化发展
15.精细化工的现状与发展
16.精细化工发展的关键技术——模型化、控制与优化研究
17.我国精细化工行业存在的问题及对策
18.精细化工的发展趋势以及如何发展绿色精细化工
19.我国精细化工行业现状和“十三五”发展规划
20.精细化工实验教学改革的探索与实践
21.广东省精细化工发展现状与对策
22.精细化工实验教学改革与实践
23.生物催化在精细化工产业中的应用(上)
24.浅谈绿色精细化工关键技术
25.基于现代精细化工发展初探
26.对辽宁省精细化工产业“十三五”规划的建议
27.生物催化在精细化工产业中的应用(下)
28.我国精细化工产业的现状和发展趋势
29.晋煤集团精细化工产业发展前景
30.浅谈“十二五”期间精细化工发展方向
31.广东省精细化工现状与发展
32.论我国精细化工的发展现状与趋势
33.精细化工课程群的整合及改革实践
34.浅析我国精细化工的现状与前景
35.精细化工领域过程系统工程技术研究发展趋势探讨
36.我国精细化工产业的现状、存在的问题及其对策分析
37.21世纪精细化工的发展
38.精细化工的发展趋势及关键技术
39.绿色精细化工可持续发展的关键技术
40.地方本科院校精细化工实验教学改革研究
41.对中国精细化工产业发展的几点思考
42.精细化工的产业转移与辽宁的比较优势
43.浅析精细化工产业对深圳经济产业转型升级的重要意义
44.精细化工专业课教学中的绿色化学探讨
45.加快发展我国绿色精细化工
46.热点精细化工中间体生产现状和发展导向
47.浅议精细化工生产企业成本控制
近年来,随着科技的进步、社会的发展,资源与能源消耗逐渐加大,大量生活垃圾和工业污染物的排放,以及化学品的滥用,使人类的生存环境日益恶化,这不仅严重威胁到人类的健康、生存与发展,更危及子孙后代的前途和命运。然而,几乎所有的环境问题都与化学有着直接或间接的关系。就化学化工本身来说,传统上,一方面化学家在开发化学物质合成方法时,主要考虑效率,另一方面合成化学家在开发与设计如何合成所需化学品的方法时,只重视化学工程的始端,往往忽略处于过程末端的废物处理问题。所以,许多已存在的化学过程,在获得满意经济效益的同时,却对环境和人类健康造成了极大的负面影响。为了保护环境,走可持续发展的道路,培养具有社会责任感的年轻一代,在大学化学教学中渗透绿色环保理念是非常必要的。化学教师不但应是科学文化知识的传播者,更应成为绿色环保理念的创导者和践行人。为了有针对性地对化学化工专业学生进行绿色化学教育,笔者就化学化工专业学生对绿色化学的认识进行了调研。
1.调查方案的设计
以绿色化学的概念、作用及原则为主要调查内容,通过查阅相关文献资料,进行问卷设计;采用问卷调查及访谈方法对山西晋中学院化学化工学院2—4年级化学(含师范)及应用化学专业学生进行调查。对获得的第一手资料进行统计,并对有关问题进行综合分析,在此基础上参阅相关文献给出相应对策与建议。本次调查采用以班发放问卷、现场答卷与收卷方法。实发问卷400份,收回有效问卷364份。
2.调查结果统计
化学化工专业学生对绿色化学认识的调查统计见表1。
3.调查结果分析
表1显示,多数学生对绿色化学的属性有较好的理解与认识;不少学生对绿色化学的作用理解与认识不足,甚至是错误的。如约74.2%的学生误认为“绿色化学使化工过程含有废物处理环节,因而会使整个费用增加”。这些学生不懂得,先污染后治理,不仅难度大,费用不菲,而且多数需要停产整顿,随之而来的是更大的经济损失。如果化工过程实现了绿色化,即做到五个“R”:第一Reduction——“减量”,即减少“三废”排放;第二Reuse——“重复使用”,即重复使用催化剂、载体等;第三Recycling——“回收”;第四Regeneration——“再生”;第五Rejection——“拒用”,指对一些无法替代、无法回收、无法再生和重复使用的,有毒副作用及污染作用明显的原料,拒绝在化学过程中使用,这就能有效实现节省资源、能源,减少污染,变废为宝,降低成本的目标,避免出现先污染后治理的恶劣情况。仅约54.2%的学生能够认识到“绿色化学追求高选择性化学反应,极少副产品,甚至达到原子经济性”。原因是不少学生缺少对原子经济性的认识。原子经济性是绿色化学的核心内容,指原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物“零排放”。可见,绿色化学的原子经济性反应,首先是最大限度地利用原料,其次是最大限度地减少废物的排放。
表1中选项8-19是绿色化学的12条原则。学生对其中9条原则有较好的理解与认识。但仅约52.7%的学生能够认识到绿色化学要求“能量使用应最小,并应考虑其对环境和经济的影响”。以前化学家在设计化学过程时,往往考虑的是如何提高产率,而忽略了能量问题,认为该问题是工程师的事情,使得化学工业成为了耗能大户。生产和使用能量的工程,往往也会造成污染,如以煤为燃料所提供的热能,多用一份能量,就多一份污染。因此,设计化工过程的化学家需要对化工各阶段进行调节与优化,从根本上改变其对能量的需求,从而使能量最低,减小对环境和经济的影响,减轻对能源危机带来的压迫。仅约42.3%的学生能够认识到,化工过程应尽量避免不必要的衍生步骤。衍生步骤会带来更多的副产物,消耗更多的资源与能量。更多的产物意味着可能会对环境产生更多的污染和破坏,必然产生需要处理更多废物的费用;更多能量的使用会使成本变高,造成不必要的能源浪费。因此,在化工过程中应最大限度地避免衍生步骤,以降低原料的消耗及对人类健康与环境的影响。仅约32.4%的学生能够认识到化工过程中催化试剂优于化学计量试剂。化学化工专业学生应该明确,催化反应不仅具有提高原料利用率与降低废物产生的益处,而且催化剂可以降低反应活化能,既利于控制,也可以降低反应发生所需要的温度。选择性催化剂是绿色化学的重要工具和重点研究方向。
4.思考与建议
不少学生对绿色化学的作用、原则缺少认识,其主要原因:一是学校对学生进行绿色化学教育重视不够,缺少要求;二是化学类专业课的课堂教学缺少绿色化学思想与原则的渗透;三是没有开设“绿色化学”课程,学生缺少了对绿色化学系统学习的机会。树立绿色化学思想,不仅是化学家与化工专家的事,而且是所有从事与化学有关的人们关注的事。作为专门培养化学化工专业高级人才的高校,应把绿色化学理念渗透到化学教育的全过程中,并作为课改与教改的指导思想。
4.1在化学类的基础课教学中渗透绿色化学思想
化学教材中蕴涵有大量绿色化学的素材,因此,在课堂教学中要时时体现绿色化学的原则和思想。通过环境污染及其危害的具体事例,让学生了解我国乃至全球环境日益恶化的现状,并探讨相应的解决措施,使学生认识到石油、天然气、煤炭等能源与资源作为现代工业的基础都是不可再生的,新能源和可再生能源是重要的战略选择,从而对环境保护、资源与能源的重要性、必要性和紧迫性有清醒的认识,明确发展经济不能走先污染再治理的老路。把“原子经济性理论”、现代化学技术与方法渗透到理论课与实验课中,就如何优化定量与定性实验、物质合成及当前资源利用、环境污染、化学品乱用等重大问题与学生进行讨论,培养学生的绿色化学思想及可持续发展战略,为学生在校学习与以后的工作中能够充分发挥化学的正面作用,更好地造福于人类社会奠基。
4.2在化学实验课中培养绿色化学理念
化学化工专业,各类实验课所占的比重很大,实验过程中往往会产生、排放大量的污染环境的有毒有害物质,这就需要实验教师尽量改进传统实验,应用先进的实验研究新成果,以绿色化学思想与原则指导实验仪器和试剂的选择,指导实验设计、实验方法与实验“三废”的处理,在每一个实验中力求减少或避免有毒有害废物的产生,为师生和工作人员提供安全的工作环境。为此,首先,在实验中尽量采用无毒无害的反应原料。在进行无机、有机、分析、物化等实验时,在满足教学需要的情况下,为避开毒害品的使用,可考虑寻找替代品,变更反应路线,设计绿色实验方案,如用维生素B1替代剧毒的KCN做催化剂进行安息香缩合反应;以葡萄糖替代有致癌作用的苯为起始原料,用遗传工程获得的微生物为催化剂合成已二酸;用新型的固体溴化剂四丁基三溴化铵替代Brz与苯酚、苯胺反应制备对位的一溴代物,不仅反应产物更易于控制,避免了使用Br2带来的有毒、易挥发、不便准确量取等弊端,而且还具有可回收利用等优点。其次,使用封闭实验装置,回收实验废料。注意化学实验内容的选择、设计和呈现体现绿色化。一方面尽量减少污染很严重的实验,另一方面对一些实验过程中产生有毒有害气体、且污染环境的实验,进行改进与创新,想方设法将其设计成为封闭的实验装置。包括:气体发生与收集装置、气体性质反应容器、尾气收集与处理、导气装置等。在无法封闭的情况下,要注意回收、通风或采取其他防护措施。对实验过程中产生的废料,设法予以回收或适当处理。第三,采用微型实验。在微型化的条件下对实验进行重新设计与探索,以达到用尽可能少的试剂来获取尽可能多的化学信息。
4.3开设专门的绿色化学课程
【中图分类号】G640 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)10 -0063-01
应用化学专业是一个年轻的专业。由于它的专业特色和社会对应用化学专业人才的需求,使其成为发展最快的理科专业之一。石河子大学应用化学专业于2002年开始招生,2005年成立化学化工学院后,在师资、教学条件、实验设施和科研水平等方面都得到了快速的发展。2006年获批“应用化学”硕士点,2007年“应用化学”进入石河子大学重点建设学科行列,同年获批建立“新疆兵团化工绿色过程重点实验室”,2008年建立“石河子大学-新疆天业集团化工绿色技术研发中心”,2009年石河子大学将应用化学学科的研究领域“化工绿色工艺及新型材料技术”作为大学“211工程”三期重点学科建设项目,这将有力地促进应用化学专业的发展。
一. 研究方向的确立
应用化学重点学科紧密结合新疆和兵团新型工业化对人才和技术的需求开展教学和科研工作,围绕新疆煤化工产业,特别是氯碱化工发展中需要解决的关键技术问题开展研究,目前形成以下研究方向:(1)等离子体催化反应技术;(2)绿色多相催化技术;(3)精细有机合成技术。
二. 学科队伍的建设
学校虽地处西部经济欠发达地区,但国家西部大开发战略为学科发展提供了良好机遇,我们在相对困难的条件下,努力改善研究教学条件,争取并承担了一批国家级项目及西部重大工程科研项目,培育了优良学术氛围,吸引了国内外一批高水平青年博士来校任教。2010-2014年,引进绿洲学者1名,长江学者特聘教授1名,引进知名高校毕业博士11名;博士毕业返校教师9名;目前在职攻读博士学位8人。2011年获批兵团创新团队:氯碱化工高效清洁生产技术创新团队;2012年获批教育部氯碱化工清洁生产与产品高值化创新团队。
三. 科学研究与人才培养
2010-2014年本学科积极争取国家、兵团和大学等各级科研项目,累计主持和承担国家部委项目课题49项、省级项目课题26项,校级项目16项,累计立项经费7300多万元。在此期间,项目结题共33项,目前在研58项,在研经费达到6800多万元。学科建设期间,共150余篇,其中发表SCI/EI收录论文120余篇;出版专著、教材8本;申请中国发明专利36项;获兵团科技进步二等奖3项,三等奖3项。
在人才培养方面,目前,拥有应用化学二级学科硕士点1个,相近二级学科硕士点6个,与本学科相近的二级博士点3个。本学科一贯重视研究生创新能力的培养,把学位论文的质量放在首位。采取的主要措施包括:改变单一导师的培养方式,鼓励成立指导教师小组,同时明确学科带头人为硕士论文审查的责任人,增强了学科内部对硕士论文审核的力度;严把研究生学位论文的选题关,要求硕士学位论文的选题应与国家级课题或化工生产中重大生产实践问题相结合。
四. 学术交流与国际合作
本学科积极拓展和加强与国内外的学术交流,目前已成为兵团对外学术和技术交流的窗口,也对石河子大学相关学科的发展起到了引领和推动作用。根据对口支援政策,除天津大学、华东理工大学对口支援石河子大学化工学科外,还与清华大学、中科院化学物理研究所、大连理工大学、重庆大学、北京化工大学、浙江工业大学、北京工业大学等国内知名高校和院所建立了良好的联系。
五. 学科建设与管理所取得的经验
(一)在重点学科建设中,发挥“创新团队”的凝聚作用和带头作用,利用组合优势,发扬团队精神,整合已有基础,突出学科特色,营造学术气氛,带动青年教师。
(二)在学科建设中,坚持以教学为核心,学科建设与教学建设紧密结合,以教学带科研,以科研促教学。科研选题紧密结合自治区和兵团发展中的现实问题和需求,同时也与教学目标、教学内容和教学环节紧密结合起来。
(三)坚持开发办学思路,因地制宜、因时制宜采取多种形式对外合作与交流,“走出去、请进来”,引进国外优质教育资源,吸收国内外先进的教学理念和方法的精华,培养学生的国际意识。
六. 学科建设中存在的主要问题及改进措施
(一)进一步改善研究条件与环境,建设国内一流的教学研究平台。加大学科建设的投资力度,争取得到上级部门在经费和政策上的支持,同时我们也将与地方企业和研究机构进行联合,充分发挥好现有学科建设经费的效能,共同打造开放式教学研究平台,进一步改善和提高学科的基础条件。