緒論:寫作既是個人情感的抒發(fā),也是對學(xué)術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇綠色化學(xué)理念論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
演示實驗或?qū)W生實驗用到的試劑量都比較少,有時會忽略污染物質(zhì)對空氣的排放和污染.教師就要抓住實驗當(dāng)中的這一點,和學(xué)生一起探索更好的實驗器具、步驟,來改進實驗的裝置,從而使學(xué)生的綠色化學(xué)落在實處、落在具體的實驗中,感覺綠色環(huán)保就在我們身邊.例如在學(xué)習(xí)“一氧化碳還原氧化銅”的實驗時,由于一氧化碳的排放有毒,而且操作時間也比較長、現(xiàn)象不是很明顯,教師就可以組織學(xué)生積極思考,設(shè)置環(huán)保、快捷的實驗,在教師的引導(dǎo)和提示下,學(xué)生設(shè)計了如下實驗:在一個底部有少量澄清石灰水的燒瓶中,充滿一氧化碳,并用橡皮塞蓋住,橡皮塞的上面插入一根較粗的呈螺旋狀的銅絲.首先將銅絲拿出在酒精燈上將紅色的銅絲表面灼燒成黑色的氧化銅,然后迅速的將生成黑色氧化銅的一端順著橡皮塞插入燒瓶中,大家會很明顯的看到黑色的氧化銅變?yōu)榱思t色的單質(zhì)銅.最后輕輕的振動燒瓶,底部澄清的石灰水變渾濁.實驗進行的非常順利,現(xiàn)象明顯、所用的時間短,學(xué)生興奮的鼓起掌來.通過實驗的改進,激發(fā)了學(xué)生的興趣,避免了有毒氣體對環(huán)境的危害,也給學(xué)生上了一堂生動的綠色環(huán)保的課,使學(xué)生充分的意識到只要我們肯思考、勤動腦,就一定能夠找出更好、更高效的方法來保護我們的環(huán)境,提高了學(xué)生的動腦意識,整個課堂取得了非常滿意的效果.
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高中化學(xué)教育課程中綠色化學(xué)的實施
摘要:高中化學(xué)的課程目標(biāo)之一就是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。隨著環(huán)境問題的凸顯,作為科學(xué)素養(yǎng)的一部分,綠色化學(xué)理念應(yīng)該為學(xué)生所接受并內(nèi)化。這就要求教師在高中化學(xué)教學(xué)中涵蓋綠色化學(xué)理念,主動創(chuàng)設(shè)情境,立足實驗,在課堂中滲透綠色化學(xué)理念,并對學(xué)生的綠色化學(xué)理念進行評價。
關(guān)鍵詞:高中;教育;綠色化學(xué)
一、高中綠色化學(xué)教育目標(biāo)
綠色化學(xué)是用現(xiàn)代化學(xué)和化工生產(chǎn)技術(shù),消除或減少對人類健康、生態(tài)環(huán)境有毒的原料、催化劑、試劑和溶劑的使用,不生產(chǎn)有毒有害產(chǎn)物、副產(chǎn)物和廢物的一門新興學(xué)科,其宗旨是實現(xiàn)有害物質(zhì)零排放,從源頭上防止污染、保護環(huán)境。對于高中化學(xué)教育而言,綠色化學(xué)教育已經(jīng)成為了不可或缺的組成部分,其教育目標(biāo)具體包括以下方面:
1、知識與技能。理解綠色化學(xué)概念、原則,了解綠色化學(xué)誕生與發(fā)展,認識生產(chǎn)生活中的綠色化學(xué)現(xiàn)象;學(xué)習(xí)綠色化學(xué)的研究方法,掌握化學(xué)實驗基礎(chǔ)知識與技能,能夠完成簡單的綠色化學(xué)實驗;理解綠色化學(xué)與其他科學(xué)之間的聯(lián)系,能夠運用有關(guān)知識和方法解決綠色化學(xué)問題。
2、過程與方法。在探究綠色化學(xué)問題的過程中,理解綠色化學(xué)意義,學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法,培養(yǎng)團隊合作精神,增強科學(xué)探究能力;掌握獲取、加工綠色化學(xué)信息的方法,能夠提出具有探究價值的綠色化學(xué)問題,提高自主學(xué)習(xí)、自主思考、自主探究綠色化學(xué)知識的能力。
3、情感態(tài)度與價值觀。培養(yǎng)學(xué)習(xí)綠色化學(xué)的興趣,激發(fā)參與綠色化學(xué)宣傳與科技活動的熱情,感受綠色化學(xué)與自然、社會之間的和諧發(fā)展關(guān)系;增強將綠色化學(xué)知識應(yīng)用于實踐中的意識,能夠合理判斷與綠色化學(xué)有關(guān)的社會和生活問題;關(guān)注與綠色化學(xué)密切相關(guān)的熱點問題,樹立綠色意識和可持續(xù)發(fā)展觀念,主動承擔(dān)起學(xué)習(xí)綠色化學(xué)的責(zé)任,強化保護環(huán)境和造福后代的使命感。
二、綠色化學(xué)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的實施途徑
1、主動創(chuàng)設(shè)情境,善于利用教材素材。教師在教學(xué)時,應(yīng)以主動創(chuàng)設(shè)的或者教材中的生活化情境或問題為中心,通過主動探究式教學(xué),鼓勵、引導(dǎo)學(xué)生主動建構(gòu)綠色化學(xué)理念,比如可以把綠色化學(xué)的理念滲透在元素化合物教學(xué)中。如在鹵素教學(xué)中,教師可組織學(xué)生討論氯氣用于自來水消毒的利弊;在高分子材料的教學(xué)中,教師可以以廢舊塑料的再生利用為例,讓學(xué)生認識到化學(xué)對廢舊物資的綜合利用的作用,討論其可能的途徑。通過這些活動滲透綠色化學(xué)思想,學(xué)生經(jīng)常了解及關(guān)注身邊的環(huán)境問題的熱點,從而提高其深入了解的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的危機感和緊迫感,并將其所學(xué)知識運用到生活中,培養(yǎng)學(xué)生防止污染、關(guān)注人類生存發(fā)展的責(zé)任感。
2、立足實驗,滲透綠色觀念。化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,實驗是化學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵所在,所以實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生綠色化思想的重要手段。中學(xué)化學(xué)實驗中存在一些問題:一是大部分實驗的藥品用量在教材中都未明確量化,都是用“適量”、“幾滴”等籠統(tǒng)的詞語限定,而中學(xué)生做實驗時好奇心比較重,無法準(zhǔn)確地把握實驗藥品的實際用量,所以造成藥品的損失,甚至可能造成污染。二是實驗的產(chǎn)物有毒。所以要對化學(xué)實驗進行調(diào)整,要定量,實驗室明確告訴學(xué)生藥品的用量情況,這樣既可提高實驗的科學(xué)性,又可為實驗操作規(guī)范化奠定基礎(chǔ),更是減少環(huán)境污染的重要保證。三是讓學(xué)生根據(jù)有毒物質(zhì)的性質(zhì),探究針對該種物質(zhì)如何進行回收與處理。對于實驗可以進行細節(jié)上的優(yōu)化和處理,使得實驗更綠色化。例如在萃取操作的演示實驗中,由于溴的揮發(fā)性強,毒性大,而碘的毒性較小,可以將四氯化碳萃取溴水改為萃取碘水。在銅和濃硝酸反應(yīng)的實驗中,將銅片改為可調(diào)節(jié)高度的銅絲,這樣就可以控制反應(yīng)的進行,當(dāng)實驗結(jié)束時可以及時將銅絲取出,減少空氣污染。演示白磷和紅磷著火點對比實驗時,該實驗反應(yīng)發(fā)生時燃燒物易爆濺并且燃燒時有大量白煙產(chǎn)生且有毒等,實驗時在鐵片上方罩個玻璃罩,取用的藥品也要盡可能少。由此可見,在實驗時,要確保實驗的安全及環(huán)保問題。另外,教師要引導(dǎo)學(xué)生從不污染環(huán)境、不吸入有毒煙霧及安全和便于觀察等角度出發(fā)討論、分析,共同改進完成實驗,培養(yǎng)學(xué)生的安全意識、環(huán)境意識及綠色化理念。
三、循環(huán)使用化學(xué)試劑、充分利用反應(yīng)產(chǎn)物
綠色化學(xué)是一門從源頭上阻止污染的化學(xué),所以,我們應(yīng)該應(yīng)用化學(xué)的處理方法,充分利用現(xiàn)有資源及反應(yīng)產(chǎn)物。這不僅從源頭上防止了污染,而且增加了經(jīng)濟效益。例如:在中學(xué)化學(xué)實驗用CO還原Fe2O3的實驗中,如果將反應(yīng)后的混合集體(含未反應(yīng)的CO)直接釋放到空氣中,既浪費了資源,又污染了空氣,產(chǎn)生了新的隱患。如果進行循環(huán)利用,就能達到節(jié)約化學(xué)資源和保護自然環(huán)境的目的。在實驗工作中,用綠色化學(xué)的思想來指導(dǎo),更能有效地防止污染。
四、妥善處理化學(xué)實驗中的廢棄物
在中學(xué)化學(xué)實驗中,大部分實驗的藥品用量在教材中都未明確給出限量以致學(xué)生很難把握藥品的實際用量,這樣既影響實驗的科學(xué)性和實驗效果,又會造成藥品的浪費,還會對環(huán)境造成一定程度的污染,也不利于培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)范化操作。若將藥品規(guī)定了用量和濃度,既方便施教,又方便操作,更易讓學(xué)生接受、觀察和記憶,從而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度和科學(xué)的實驗方法,同時節(jié)約藥品,減少環(huán)境污染。教師實驗教學(xué)過程中,限定用量,把好的經(jīng)驗傳播給學(xué)生,妥善處理化學(xué)實驗的廢棄物(回收、無害化處理),加上正確引導(dǎo),既提高了實驗的科學(xué)性、為實驗操作的規(guī)范化奠定了基礎(chǔ),又培養(yǎng)了學(xué)生良好的實驗習(xí)慣、使學(xué)生學(xué)到實際應(yīng)用技術(shù),同時也增強了學(xué)生的環(huán)境保護意識,作為減少環(huán)境污染的重要保證。
參考文獻
[1]董量耀.中學(xué)綠色化學(xué)教育實施策略探討.化學(xué)教育[J].2002,11.
[2]吳光才.中學(xué)化學(xué)實驗綠色化的探索[J].南平師專報.2001,02.
摘要:現(xiàn)如今,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,人們的生活水平得到改善,環(huán)境問題也隨之而來,因此,近些年,我國對綠色化學(xué)的關(guān)注度越來越高。在教育層面,化學(xué)學(xué)科屬于科學(xué)性學(xué)科,其化學(xué)實驗教學(xué)的綠色、無污染,對于保護自然環(huán)境具有重要意義。基于此,本文從綠色化學(xué)的教育理念出發(fā),致力于將該理念完全滲透在整個化學(xué)教學(xué)過程中,尤其在實驗環(huán)節(jié),實現(xiàn)真正意義上的綠色教學(xué)。
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);高中化學(xué);實驗教學(xué);滲透研究
在現(xiàn)代社會背景下,提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量,對于推動教育事業(yè)的發(fā)展具有重要意義。我們都知道化學(xué)科目包含兩個部分,一部分理論,一部分實驗,相比較而言,實驗部分才是該學(xué)科的主要部分,同時也是教學(xué)中的重、難點部分,而化學(xué)試劑、設(shè)備、實驗過程的無污染操作,對于學(xué)生的身體健康和環(huán)境都是一種保護,因此,將綠色化學(xué)的教學(xué)理念滲透在實驗教學(xué)中的各個環(huán)節(jié),是很有必要的。
1立足教材內(nèi)容,挖掘綠色化學(xué)資源,增強綠色化學(xué)觀念
對于課本內(nèi)容,大多是以化工實驗為例,因此,對于綠色化學(xué)的理念也可從這些方面入手。例如:
1.1節(jié)省資源:我們都知道氨氣在我們的生活中很常見,尤其存在于廁所中的每個角落,因此,在氨氣的制取和使用過程中,可以通過這方面的循環(huán)操作,來達到節(jié)省資源的效果;
2.1尾氣處理:實驗過程中最讓人頭疼的便是對尾氣的處理了,無論是鋼鐵的冶煉還是化學(xué)氣體的制取,都需要對實驗尾部進行處理,因此,對這方面內(nèi)容可以在實驗后期,安裝一個吸收裝置,對物品進行集中處理,將綠色化學(xué)理念踐行到底。
2在化學(xué)實驗教學(xué)過程中進行綠色化學(xué)教育
2.1改進實驗方案和裝置,優(yōu)化實驗效果
在條件允許的情況下,對實驗裝置和方案進行改進,能夠取得意想不到的教學(xué)效果,同時能夠減少反應(yīng)物質(zhì)對環(huán)境的污染。
例如,《SO2的性質(zhì)》。對于這部分內(nèi)容,課本上所講述的、關(guān)于該氣體的制取方法是通過亞硫酸鈉固體與濃硫酸反應(yīng)得到的。在實際操作過程中,可能會因為實驗人員較多,造成氣體制取過量的情況發(fā)生,且這類氣體在流入空氣中后,會對環(huán)境造成污染。同時,簡陋的實驗設(shè)備和過程,也不利于實驗現(xiàn)象的觀察,因此,對該實驗裝置或方案進行改進是很有必要的。在此基礎(chǔ)上,對于實驗方案的改進,先讓學(xué)生了解SO2的制取并不只有該章節(jié)介紹的一種,其通過硫磺與氧氣的燃燒反應(yīng),也能得到SO2氣體,這樣就能夠有效解決氣體產(chǎn)生過量的情況發(fā)生了。其次,對于實驗過程的改進,可以通過在封閉處進行實驗的方法,減少SO2氣體在空氣中的排放,達到綠色化學(xué)的效果。
2.2化學(xué)實驗微型化處理
“微型化”的重點在于“微”,所謂的“微”,就是將實驗所用到的儀器、設(shè)備、劑量減少或減小,但不改變實驗的原理、步驟以及過程,以此來達到微型效果。同時,經(jīng)過微反應(yīng)后,產(chǎn)生的反應(yīng)物質(zhì)也會減少,污染也就隨之減少了。
例如,《乙炔的制取和性質(zhì)》。對于這部分內(nèi)容來說,無論是借助多媒體進行演示,還是直接進入實驗室實驗,都具有一定的不足。主要包括三方面的不足:1.對反應(yīng)物的處理不當(dāng);2.實驗過程不嚴(yán)謹,耗時較長,反應(yīng)物被污染;3.尾部處理工作未做好,造成環(huán)境污染。對于第一個問題,我們都知道CaS、Ca3P2、Ca3As2等物質(zhì),在遇到水后,就會產(chǎn)生異味氣體,對于實驗者來說,無疑是一種身心上的折磨,因此,當(dāng)對該類試劑處理不當(dāng)時,就會產(chǎn)生一定的環(huán)境污染;對于第二個問題,乙炔的實驗過程并不是在全封閉狀態(tài)下進行的,而且對于實驗試劑的用量也沒有一個準(zhǔn)確的限制,時常更無法控制,因此,會很容易造成反應(yīng)物的污染;對于第三個問題,也是實驗中常遇到的問題。在實驗結(jié)束后,學(xué)生們通常會將實驗物質(zhì)隨意丟進垃圾桶,而不是集中或分類處理,這就很容易造成水體污染或空氣污染。
而在進行微型化處理后,不僅減少了試劑的使用量,還采用了飽和的硫酸銅洗氣,這在減少成本輸出的同時,還達到了綠色化學(xué)的標(biāo)準(zhǔn),減少了環(huán)境污染,且微型化實驗處理,也使得實驗的效果更加直觀、清晰。
2.3通過多媒體進行實驗教學(xué)
對于實驗環(huán)節(jié)來說,難免會產(chǎn)生一些有毒氣體或者物質(zhì),因此,利用多媒體進行輔助教學(xué)是很有必要的,它能規(guī)避一些不必要的麻煩,同時降低實驗操作的危險系數(shù)。尤其對于一些理論知識掌握不牢固和操作能力不強的學(xué)生來說。此外,高中化學(xué)科目中所包含的內(nèi)容也包括一些靠課本內(nèi)容理解不透徹的知識點,對于這部分內(nèi)容,必須借助多媒體,通過動態(tài)演示才能夠加深理解。
例如,《離子鍵的形成》。對于這部分內(nèi)容,如果光靠課本上的講解,是不能夠完全掌握其變化的規(guī)律和原則的,因此它需要借助多媒體進行演示。實驗中,在不脫離課本內(nèi)容的基礎(chǔ)上,以“鈉在氯氣中燃燒”的實驗過程為例,對離子鍵的形成做主要講述。通過演示,我們能夠觀察到該反應(yīng)的過程十分劇烈,還會釋放出有毒氣體——氯氣。且在此實驗過程中,如果減少試劑的使用,則無法進行正常實驗;而如果使用過量的試劑,則又會導(dǎo)致有毒氣體的釋放量增加,污染空氣。因此,借助多媒體進行演示教學(xué),是很有必要的,這也正符合綠色化學(xué)的教學(xué)理念,是提高教學(xué)效果的不二之選。
3結(jié)語
化學(xué)學(xué)科作為高中階段的必修科目之一,對于學(xué)生的成長發(fā)育有著重要影響。因此,將綠色化學(xué)的教學(xué)理念滲透在化學(xué)實驗教學(xué)過程中,不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的綠色意識,還能引導(dǎo)他們更加規(guī)范、合理的使用化學(xué)試劑,這在保證他們?nèi)松戆踩耐瑫r,也保護了我們賴以生存的環(huán)境。然而,綠色化學(xué)理念的滲透過程并不是一蹴而就的,需要長久的耐心和時間來完成,因此,作為一名合格的化學(xué)老師,要具備“上下而求索”的決心。
化學(xué)教育畢業(yè)論文范文模板(二):基于高中化學(xué)教育困境進行的教育研究論文
摘要:現(xiàn)如今,教育體制改革的逐漸深入推動,使得高中教育制度有了質(zhì)的飛躍,對于傳統(tǒng)教育而言,其發(fā)展的固有思維使得教育內(nèi)容體系過于單一,教學(xué)設(shè)備與實踐的缺乏讓高中化學(xué)教育面臨著更多的困境。為了讓高中學(xué)生的學(xué)習(xí)跟得上教學(xué)改革發(fā)展的步伐,它要求每一位教育工作者應(yīng)學(xué)會自檢自查,提升自我教學(xué)方式、教學(xué)質(zhì)量水平,追根溯源,找準(zhǔn)定位并制定有效的解決方案去提升整體的高中化學(xué)教學(xué)水平。如何創(chuàng)新現(xiàn)代高中化學(xué)的教學(xué)方式,將理論與實踐知識具體結(jié)合,讓學(xué)生學(xué)有所用,解決高中化學(xué)教育存在的問題,是當(dāng)前教育工作者需亟待解決的。本文旨在從高中化學(xué)教學(xué)困境入手,結(jié)合筆者自身經(jīng)驗,提出自己的見解。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);教育困境;研究建議
一、國內(nèi)高中化學(xué)教育面臨的挑戰(zhàn)
(一)教育形式的書面化
國內(nèi)素質(zhì)教育發(fā)展較晚,在父母與教育工作者眼中,學(xué)生的分數(shù)起關(guān)鍵作用,這也促成了如今高中化學(xué)教學(xué)模式的書面形式化。教師這些年在培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)知識上依舊停留在書面教學(xué)中,對很多化學(xué)理論并未實踐過,因此在教學(xué)模式上缺乏創(chuàng)新意識,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中未被化學(xué)這門課程所吸引,很難通過興趣去主動學(xué)習(xí)化學(xué)。高中化學(xué)教學(xué)模式發(fā)展至今,依然注重傳統(tǒng)知識點的學(xué)習(xí)灌輸,忽視了學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,其書面化的片面教學(xué)模式使得學(xué)生極不情愿的去學(xué)習(xí)新的知識點,很多難以理解的化學(xué)內(nèi)容,學(xué)生苦于無條件、無時間去動手實踐,只能死記硬背。除了部分客觀因素存在之外,像一些化學(xué)試劑的腐蝕性較強,危險性較高,如若操作有誤,后果不堪設(shè)想,是不提倡實驗的,其他一些輕實驗還是可以操作的。目前化學(xué)教學(xué)是重形式,輕實踐,這種現(xiàn)象很難在短時間去消除,這就需要教學(xué)工作者不斷的調(diào)整自身的思想。
(二)基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)施的缺乏
化學(xué)學(xué)科的實驗性很強,在學(xué)習(xí)上需要配備相應(yīng)的教學(xué)設(shè)備,好的輔助器材會直接影響到教師的上課情況,這關(guān)乎到整個高中化學(xué)教學(xué)的水平程度,更是學(xué)生迅速掌握化學(xué)知識的有效手段。但就目前國內(nèi)的教學(xué)環(huán)境而言,化學(xué)實驗教學(xué)的地位較低,實驗過程較為復(fù)雜,對于精準(zhǔn)儀器的使用需要花費大筆的資金,資金僅用于教學(xué)與實際不符,使得學(xué)校化學(xué)教學(xué)設(shè)備普遍是缺乏的。設(shè)備短缺就直接造成了許多化學(xué)實驗無法進行,學(xué)生不能親自動手進行實驗操作,對許多化學(xué)知識也就無法深入理解,像化學(xué)教師在講解方程式的時候,一些反應(yīng)是較為微觀的,但結(jié)果卻是很復(fù)雜的,如若不能通過儀器去操作,很多步驟都無法完成,但這種精密儀器價格昂貴,實驗室沒有條件能夠配備,學(xué)生對這些知識的掌握就只能通過化學(xué)教師的口頭講解和書本的文字介紹來學(xué)習(xí)。
(三)注重教學(xué)理論,偏離實際
高中化學(xué)這門學(xué)科一直是高中生的必修課,但教學(xué)形式過于單一,其學(xué)習(xí)內(nèi)容還只是停留在理論層面,在實踐成果的領(lǐng)域探索不多,且教師對于教學(xué)知識的講解依舊偏離學(xué)生的主體地位,未結(jié)合學(xué)生的興趣與需求發(fā)展?fàn)顩r,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)課程上較為吃力。現(xiàn)今教學(xué)背景下仍舊將高考置于重中之重,這就使得高中化學(xué)教師偏離教學(xué)初衷,一味的灌輸知識理論,而忽視了化學(xué)學(xué)科的實踐性,學(xué)生對于化學(xué)知識的繁瑣復(fù)雜進而產(chǎn)生厭學(xué)的心態(tài)。高考時間爭分奪秒,對于繁雜的化學(xué)式子,高中生不得不采用死記硬背的方式,這無疑更是加重學(xué)生學(xué)習(xí)的負擔(dān),也不利于化學(xué)教學(xué)。如何打破這種舊有的傳統(tǒng)理念,改進化學(xué)教學(xué)內(nèi)容趨于形式化,優(yōu)化化學(xué)教學(xué)體系,讓化學(xué)課程的學(xué)習(xí)更接近生活,并將學(xué)到的知識運用到生活中,是教學(xué)工作者需不斷思考的方向。
二、應(yīng)對高中化學(xué)教育困境的策略
(一)理論結(jié)合實踐
1990年以來,伴隨著自然科學(xué)的突破進步以及人類社會發(fā)展的新需求,化學(xué)學(xué)科的發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化水平不斷提升,不僅滿足并且大大促進了社會各行各業(yè)的發(fā)展。但是,受到傳統(tǒng)思維的影響,化學(xué)學(xué)科也一直為人類活動與資源環(huán)境之間的日益激烈的矛盾所困擾。人口激增、資源消耗過快、環(huán)境污染與生態(tài)破壞加劇,這些成為21世紀(jì)人類發(fā)展的制約因素。在此背景下,“綠色化學(xué)”應(yīng)運而生,成為當(dāng)今國際社會和我國各界關(guān)注的焦點之一。綠色化學(xué)成為人們從源頭防控環(huán)境污染、生態(tài)破壞、資源耗損的重要選擇。因而綠色化學(xué)成為高等教育研究機構(gòu)的前沿學(xué)科。當(dāng)前,綠色化學(xué)教育已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)十年的快速發(fā)展,亟需審視現(xiàn)階段的發(fā)展情況,探測未來發(fā)展的途徑趨勢,進而全面掌握高校教學(xué)中綠色化學(xué)教育的圖景全貌,積極引導(dǎo)綠色化學(xué)教育在高校教學(xué)中更好地發(fā)展進步。
1 綠色化學(xué)理念及綠色化學(xué)教育
1.1綠色化學(xué)理念
綠色化學(xué)無疑是當(dāng)今全球化學(xué)學(xué)科研究領(lǐng)域的前沿對象之一。綠色化學(xué)屬于物理學(xué)、生物學(xué)、信息學(xué)、材料學(xué)等與化學(xué)學(xué)科交叉研究的產(chǎn)物,反映了當(dāng)今時代社會發(fā)展最迫切的深層次需求。綠色化學(xué)是利用化學(xué)原理和方法來減少或消除對人類健康、生態(tài)環(huán)境有害的反應(yīng)原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物和副產(chǎn)物的新興科學(xué)。其目的是最高效率地利用資源和最大限度地減少污染,并系統(tǒng)化地改造和重塑化學(xué)科學(xué)。
1.2綠色化學(xué)教育
綠色化學(xué)教育是為了更好地促進化學(xué)科學(xué)和綠色化學(xué)的發(fā)展,各個科研單位尤其是高校在其科學(xué)、教學(xué)等體系中將綠色化學(xué)學(xué)科化、自主化、獨立化的結(jié)果。綠色化學(xué)教育的開展不僅促進了化學(xué)學(xué)科的長足進步,而且提升了高校教育體系的整體進步。目前,圍繞綠色化學(xué)教育這一課題已經(jīng)衍生出大量的課程體系、研究問題等,并且產(chǎn)生了大量的社會效益、經(jīng)濟效益。
2 綠色化學(xué)教育在高校教學(xué)中的現(xiàn)狀
1991年,美國最早提出“發(fā)展綠色化學(xué)”的口號。并且在隨后的1996年美國化學(xué)協(xié)會就設(shè)立了“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”,并成立了綠色化學(xué)協(xié)會。同一時期,歐洲國家也呼吁加快可持續(xù)發(fā)展化學(xué)工業(yè)的研究。在1998年瓦納教授寫作了《綠色化學(xué)的理論與實踐》,書中詳細介紹了綠色化學(xué)的概念內(nèi)涵、原則意義、指標(biāo)體系以及發(fā)展進程等,后來成為高校化學(xué)教學(xué)中的重要經(jīng)典。1999年英國皇家化學(xué)學(xué)會出版了《綠色化學(xué)》期刊,這標(biāo)志著綠色化學(xué)作為一門新興學(xué)科正式確立。之后,美國的Scranton大學(xué)在環(huán)境化學(xué)學(xué)科中設(shè)立綠色化學(xué)課題,并于21世紀(jì)初將綠色化學(xué)獨立為一門大學(xué)課程。美國的Oregon大學(xué)則把綠色化學(xué)理論與實踐確定為化學(xué)實驗教學(xué)中的必修課程之一。澳大利亞 Monash大學(xué)在2000年設(shè)立綠色化學(xué)研究中心,并將綠色化學(xué)作為本科生的必修課程,同時開始招收綠色化學(xué)研究的博士研究生。
綠色化學(xué)在我國高校中的發(fā)展也十分迅速。早在1995年“綠色化學(xué)與技術(shù)”就已經(jīng)成為中國科學(xué)院化學(xué)部的研究課題。1996年,“工業(yè)產(chǎn)業(yè)化中的綠色化學(xué)與技術(shù)”會議召開,與會學(xué)者就綠色化學(xué)的理論應(yīng)用進行了探討,并發(fā)表了一系列學(xué)術(shù)論文。1997年,朱清時等院士發(fā)起的香山科學(xué)會議就是以“可持續(xù)發(fā)展問題對科學(xué)的挑戰(zhàn)---綠色化學(xué)”為主題,正式打開了中國綠色化學(xué)研究的大門。2006年中期,中國化學(xué)學(xué)會綠色化學(xué)專業(yè)研究會正式成立。1995年年底,清華大學(xué)化學(xué)學(xué)院的曾庭英教授等人出版了“綠色化學(xué)工藝”課程設(shè)計,提出應(yīng)該在高校中設(shè)立綠色化學(xué)課程。隨后中國科技大學(xué)于1996年年中獨立開設(shè)了面對化學(xué)專業(yè)研究生的綠色化學(xué)課程。幾年內(nèi)其他一些高校如華中科技大學(xué)、四川大學(xué)、廈門大學(xué)等也開設(shè)了綠色化學(xué)課程。
3 高校教學(xué)中綠色化學(xué)教育的未來趨勢
高校教學(xué)中的綠色化學(xué)教育方興未艾,面對未來日益提升的環(huán)境保護與資源節(jié)約需求,必須提升綠色化學(xué)教育的層次水平。綜觀各國的先進理念與措施,發(fā)現(xiàn)綠色化學(xué)教育在未來發(fā)展的一些趨勢。
3.1綠色化學(xué)課程的設(shè)置
對于高校化學(xué)等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該將綠色化學(xué)確定為必修課目,要求這些學(xué)生能夠比較全面深入地掌握綠色化學(xué)的相關(guān)理論與實踐操作,成為未來綠色化學(xué)研究發(fā)展的潛在推動者。對于非化學(xué)專業(yè)的學(xué)生則可以將綠色化學(xué)確立為公共選修課,使其了解綠色化學(xué)的科學(xué)思想、發(fā)展現(xiàn)狀、前沿成果以及未來趨勢。
3.2提升高校師生的綠色化學(xué)認知
高校師生尤其是化學(xué)科研人員,應(yīng)該樹立可持續(xù)的發(fā)展觀,將綠色化學(xué)理念貫穿于教學(xué)研究中去。將綠色化學(xué)的新知識、新理論、新發(fā)現(xiàn)等在高校師生中普及宣傳,促進綠色化學(xué)理論與實踐的進步。
3.3綠色化學(xué)教材的編寫
首先,編寫以普及綠色化學(xué)知識、宣傳綠色化學(xué)理念為主的教材。其次,科學(xué)設(shè)計專業(yè)教材編寫的內(nèi)容體系,加快專業(yè)教材的建設(shè)。
參考文獻:
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作者簡介:楊昱(1977-),女,黑龍江哈爾濱人,東北農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院,講師;徐雅琴(1964-),女,黑龍江哈爾濱人,東北農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院,教授。(黑龍江 哈爾濱 150030)
基金項目:本文系黑龍江省“十二五”高教學(xué)會課題“高等農(nóng)業(yè)院校應(yīng)化專業(yè)《無機化學(xué)》課程立體化教學(xué)體系的構(gòu)建”(課題編號:HGJXH C110459)、黑龍江省“十二五”規(guī)劃課題“化學(xué)實驗無紙化網(wǎng)上考試系統(tǒng)軟件研制及應(yīng)用研究”(課題編號:GBC1211019)、黑龍江省“十二五”規(guī)劃課題“高等農(nóng)業(yè)院校《無機化學(xué)》課程體系整體優(yōu)化改革的研究與實踐”(課題編號:GBD1211010)的研究成果。
中圖分類號:G642.423 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)23-0089-02
步入21世紀(jì),我國農(nóng)業(yè)院校化學(xué)教學(xué)能否跟上世界化學(xué)發(fā)展潮流,其關(guān)鍵是能否培養(yǎng)出適應(yīng)21世紀(jì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的人才,因此高等農(nóng)業(yè)院校化學(xué)教學(xué)改革應(yīng)體現(xiàn)新世紀(jì)的特色及與農(nóng)業(yè)院校實際相結(jié)合。“無機化學(xué)”是相關(guān)專業(yè)學(xué)生步入大學(xué)的第一門主干課,針對如何提高農(nóng)業(yè)院校學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合能力,提高“無機化學(xué)”課程教學(xué)質(zhì)量,我們在教學(xué)觀念和教學(xué)方法兩方面對農(nóng)科“無機化學(xué)”課程進行了探索和實踐,取得了一些成果。
一、適時調(diào)整教學(xué)理念,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神
1.重視元素化學(xué)
“無機化學(xué)”由基礎(chǔ)理論和元素化學(xué)兩部分組成。元素化學(xué)部分基本上都是敘述性內(nèi)容,體系龐雜。教師在教學(xué)中一般是運用物質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)熱力學(xué)、配位化學(xué)等基礎(chǔ)理論并以元素周期律為主線,向?qū)W生教授重要元素及其主要化合物的存在、制備、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和用途。雖然這部分內(nèi)容與中學(xué)化學(xué)知識存在一定延續(xù)性,但是學(xué)生在學(xué)習(xí)中仍感到十分難學(xué)。因此曾有人認為,隨著科技的發(fā)展,元素化學(xué)的內(nèi)容都可在資料上查到,甚至可通過電子數(shù)據(jù)庫進行檢索,就應(yīng)該在“無機化學(xué)”教學(xué)安排中去除元素化學(xué)部分。但我們認為,現(xiàn)代化學(xué)中的許多新發(fā)現(xiàn)、新理論都與元素化學(xué)有關(guān),缺少了這一部分,學(xué)生對自然界中存在的元素及其重要化合物的性質(zhì)及反應(yīng)規(guī)律缺乏一個總體的了解,就不能很好地認識在工農(nóng)業(yè)、食品、能源、材料等領(lǐng)域中一些重要現(xiàn)象的本質(zhì),無法了解在這些領(lǐng)域中采用的與化學(xué)密切相關(guān)的新技術(shù)、新方法、新材料,更談不上在這些領(lǐng)域中有所創(chuàng)新了。[1]此外,元素化學(xué)不斷地滲透到其他各學(xué)科之中,產(chǎn)生了許多新的邊緣學(xué)科,正在成為研究熱點,如有機金屬化合物化學(xué)、生物無機化學(xué)、固體無機化學(xué)、物理無機化學(xué)等。因此可以說元素化學(xué)在化學(xué)科學(xué)中處于基礎(chǔ)地位,必須高度重視。
2.突出人本教育,培養(yǎng)創(chuàng)新型化學(xué)人才
高校的人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)綜合素質(zhì)高、有創(chuàng)新精神和個性發(fā)展的實用型人才,在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力是重中之重。要培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,首先要在教學(xué)理念上確立以人為本的教學(xué)觀,即以學(xué)生為教學(xué)過程中的主體,把人的培養(yǎng)作為教學(xué)目標(biāo)。以往的教學(xué)是以知識繼承為主,學(xué)生屬于被動學(xué)習(xí),但是學(xué)生不是裝知識的布袋,教師也不是傳授知識的機器。正如科學(xué)史學(xué)家朱克曼在訪問了41位諾貝爾獎得主后總結(jié)的那樣:這些獲獎?wù)咧詴@得成功,主要得益于從導(dǎo)師那里學(xué)到的發(fā)現(xiàn)科學(xué)真理的思想方法和工作方法,而不是從導(dǎo)師那里獲得的實際知識。作為農(nóng)業(yè)院校,許多教師所進行的科研活動都是與我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展密切相關(guān)的。可以讓學(xué)生一入學(xué)就進入一些教師的科研室,即使讓學(xué)生洗試管和燒杯,看管一些反應(yīng),幫助教師做一些輔工作,對學(xué)生來說既是對動手能力的鍛煉,也初步了解了基礎(chǔ)化學(xué)知識與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的密切聯(lián)系,提高了學(xué)習(xí)興趣,在潛移默化下對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力有一定促進作用。同時,我們在“無機化學(xué)”教學(xué)中將學(xué)科教育與培養(yǎng)學(xué)生自主成長相統(tǒng)一,嘗試教學(xué)“學(xué)為主導(dǎo)、教為輔助、同步訓(xùn)練、綜合復(fù)習(xí)”模式,注重課堂上的互動、知識與心靈的雙向交流,尊重學(xué)生自主意識,注重學(xué)生個性化發(fā)展以及對學(xué)生意志品質(zhì)、道德規(guī)范、素質(zhì)全面的培養(yǎng),使學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。
3.探索研究型教學(xué)模式,培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力
“自主研究”型人才培養(yǎng)符合全球經(jīng)濟一體化和信息化的要求。應(yīng)該嘗試由傳統(tǒng)的單向知識傳授的“教學(xué)型”模式向?qū)W習(xí)研究結(jié)合的“研究型”教學(xué)模式轉(zhuǎn)化。可以通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、課堂提問、課堂討論、課外閱讀、課程小論文和參與教師科研活動等手段,鼓勵學(xué)生積極思考,敢于提問,勇于創(chuàng)新。[2]此外,“無機化學(xué)”課程中體現(xiàn)前沿性、交叉性和應(yīng)用性的內(nèi)容可以嘗試進行小組學(xué)習(xí),即把學(xué)生分為若干小組,進行研究協(xié)作式學(xué)習(xí)。例如“配位化合物應(yīng)用”一節(jié),教師首先給出提綱,包括配合物應(yīng)用領(lǐng)域(各小組任意選擇,重點是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域)、案例說明、作用機理、發(fā)展前景等。學(xué)生通過查閱資料、協(xié)作討論,最后在課堂上展示學(xué)習(xí)結(jié)果。這種學(xué)習(xí)方式不僅使學(xué)生鞏固了配位化學(xué)基礎(chǔ)知識,了解了配合物最新應(yīng)用領(lǐng)域,還培養(yǎng)了他們綜合解決問題的能力,增強了學(xué)生的獨立意識、創(chuàng)新意識和合作意識,為后續(xù)課程以及今后從事的工作打下堅實的基礎(chǔ)。
4.嘗試綠色化學(xué)教育,增強環(huán)保意識
近些年,全球生態(tài)平衡破壞程度加劇,世界各國重大自然災(zāi)害頻現(xiàn),嚴(yán)重威脅到人類的永續(xù)生存,其中很多都是與化學(xué)反應(yīng)或物質(zhì)相關(guān)的。為了實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo),綠色化學(xué)教育已不僅僅是科研戰(zhàn)線或化工戰(zhàn)線的任務(wù),化學(xué)教育戰(zhàn)線承擔(dān)著普及、宣傳、教育、研究的重要任務(wù)。綠色化學(xué)是利用化學(xué)的技術(shù)與方法來降低或消除化學(xué)產(chǎn)品設(shè)計、制造與應(yīng)用中有害物質(zhì)的使用與產(chǎn)生,使所設(shè)計的化學(xué)產(chǎn)品或過程與環(huán)境更加友好,是一門從源頭上阻止污染的化學(xué),是未來化學(xué)發(fā)展的方向。[3]“無機化學(xué)”是化學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,將綠色化學(xué)理念融入其中,使學(xué)生從大一開始就在潛移默化中受到綠色化學(xué)的教育,這對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的環(huán)境觀、資源觀,提高他們的環(huán)保意識和責(zé)任感有相當(dāng)大的意義。[4]結(jié)合農(nóng)業(yè)院校特色,我們把食品添加劑、植物源綠色農(nóng)藥、反滲透海水淡化技術(shù)、超臨界水的特性、有毒物質(zhì)的處理等內(nèi)容穿插于教學(xué)內(nèi)容中,采用課堂討論等多種教學(xué)方法與學(xué)生一起探討我國“綠色農(nóng)業(yè)”的現(xiàn)狀、存在問題及發(fā)展前景,使他們逐步具備基本的“綠色”理念,能夠適應(yīng)21世紀(jì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。
二、采用靈活多樣的教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量
1.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔助課堂教學(xué)
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,多媒體教學(xué)已成為必不可少的輔助教學(xué)手段。多媒體教學(xué)對于提高教學(xué)質(zhì)量具有重要的作用,它克服了傳統(tǒng)教學(xué)模式中的一些弊端,可以使教學(xué)內(nèi)容更加豐富、形象和直觀。此外,我們通過建設(shè)和使用“無機化學(xué)”網(wǎng)絡(luò)課程,[5]把教學(xué)大綱、教學(xué)計劃、教案、習(xí)題、多媒體課件、章節(jié)習(xí)題、模擬試題、在線自測等豐富多彩的內(nèi)容材料上網(wǎng)開放,使學(xué)生不受時間空間限制,學(xué)習(xí)更加自由,突破只能上課聽講一種學(xué)習(xí)方法的限制,變被動為主動學(xué)習(xí),有選擇、有重點學(xué)習(xí),充分調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺不但實現(xiàn)教學(xué)資源共享,而且把傳統(tǒng)的課堂從教室延伸到網(wǎng)絡(luò)、圖書館、實驗室,既擴展了教學(xué)時空,同時擴大了教育平臺,為學(xué)生們自學(xué)提供了更為廣闊的空間,實現(xiàn)了全方位、立體化、多視角的課程教學(xué)新模式。
2.多向交流提高課堂教學(xué)質(zhì)量
課堂教學(xué)是大學(xué)教育的最基本途徑,對大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有關(guān)鍵作用。在現(xiàn)行的課堂教學(xué)中,大多是教師對全班學(xué)生的單向交流,而教師對學(xué)生個體的交流以及學(xué)生間的交流則較少。學(xué)生在課堂教學(xué)中始終處于被動狀態(tài),沒有真正以學(xué)習(xí)主體的姿態(tài)積極主動投入到課堂教學(xué)中去,學(xué)生的個性和創(chuàng)造性受到抑制。因此使用以師生共同的教學(xué)材料為載體,以對話為線索,以創(chuàng)造為主要活動方式的多向交流課堂教學(xué)模式是很有必要的。教師要在課前進行教學(xué)內(nèi)容和互動手段的準(zhǔn)備,而學(xué)生則要復(fù)習(xí)舊知識,擴大閱讀面,對所學(xué)內(nèi)容進行預(yù)習(xí)和初步思考。師生通過課堂上的語言互動,課堂下的在線答疑、博客等網(wǎng)絡(luò)手段共同完成多向交流。多向交流教學(xué)方法可以提高學(xué)生的參與熱情,使學(xué)生的身心重新返回課堂。
3.總結(jié)教學(xué)內(nèi)容規(guī)律性,善用歸納和對比
“無機化學(xué)”內(nèi)容龐雜,計算公式繁多而易混淆,元素化學(xué)部分缺乏系統(tǒng)性,要想在較短時間內(nèi)讓學(xué)生掌握,難度較大。因此在“無機化學(xué)”教學(xué)中要抓住重點和規(guī)律性的內(nèi)容,并適時歸納和對比,使學(xué)生較好地掌握課程內(nèi)容。例一,U、S、H和G四個狀態(tài)函數(shù)及其變化量是化學(xué)熱力學(xué)研究的重要內(nèi)容,怎樣記住狀態(tài)函數(shù)的特征并與W和Q等過程量進行區(qū)分?可以通過口訣幫助學(xué)生記住規(guī)律,即“狀態(tài)函數(shù)有特征,狀態(tài)一定值一定,殊途同歸變化等,周而復(fù)始變化零”。例二,“無機化學(xué)”的四大平衡其實都是化學(xué)平衡在不同體系溶液中的應(yīng)用,都是以化學(xué)平衡常數(shù)來表示反應(yīng)進行的程度,但針對每種不同體系的平衡特點,平衡常數(shù)有不同的含義,求解不同平衡體系各組分的濃度方法都各不相同,通過尋找共同規(guī)律,找出各自的特點,最終以圖表的形式列出公式,使學(xué)生一目了然。例三,元素化學(xué)教學(xué)一定要以元素周期律為主線,抓住同周期、同主族元素的單質(zhì)和化合物的性質(zhì)遞變規(guī)律。如對角線規(guī)則,含氧酸酸性,鹵化物的水解性,氫化物的熱穩(wěn)定性及酸堿性等,學(xué)生能相對容易地掌握這些內(nèi)容。此外非金屬元素的含氧酸種類繁多,如磷的含氧酸包括H3PO4、H3PO3、H4P2O7、HPO3、H3PO2等,學(xué)生很容易混淆它們的名稱,更不用談?wù)莆崭髯缘男再|(zhì)了,因此我們在教學(xué)中讓學(xué)生通過一些規(guī)律記憶,如“焦某酸”是兩個正酸分子脫掉一分子水得到,“亞某酸”比某酸少一個氧原子,“偏某酸”比某酸少一分子水,“次某酸”中心原子氧化數(shù)為+1等,這樣學(xué)生就能夠準(zhǔn)確寫出各含氧酸的分子式。
4.利用化學(xué)史、生活實例及化學(xué)前沿知識激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對化學(xué)史,化學(xué)領(lǐng)域新進展、新成就,化學(xué)與日常生活的緊密聯(lián)系抱有濃厚興趣。為此,在“無機化學(xué)”教學(xué)中有意識強化了這些內(nèi)容,例如講授人們對原子結(jié)構(gòu)的認知過程時,可向?qū)W生介紹從古希臘德謨克利特臆測原子的存在到現(xiàn)在可以通過掃描隧道顯微鏡看到實空間的原子排布,32歲的德布羅意因在博士論文中闡述了著名的物質(zhì)波理論而成為第一個以學(xué)位論文獲得諾貝爾獎金的學(xué)者,年僅28歲的丹麥物理學(xué)家玻爾與愛因斯坦等學(xué)術(shù)前輩的大論戰(zhàn)促進了量子化學(xué)的發(fā)展等,使學(xué)生了解在科學(xué)的道路上總是充滿荊棘,只有腳踏實地、勤奮工作、不畏艱險、鍥而不舍,才能踏上成功之路。此外在講授配位化合物的應(yīng)用時可延伸出與配位化學(xué)聯(lián)系密切的人體微量元素與健康、抗癌藥物順鉑的作用機理;在酸堿反應(yīng)中介紹血液的pH值與人體健康的關(guān)系,土壤pH對農(nóng)作物種植的影響;在沉淀反應(yīng)中介紹含氟牙膏的奇妙作用;在氧化還原中介紹燃料電池、電解制氫等新型能源技術(shù);在鹵素中介紹感光材料、阻燃材料等的應(yīng)用;在碳族元素中介紹C60的結(jié)構(gòu)及原子簇的概念、溫室效應(yīng)和全球氣候變暖對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的巨大影響等。通過這些實例分析和深入淺出的講解,既滿足了青年人對化學(xué)世界的好奇心,又拓寬了他們的知識面,教學(xué)效果很好。
三、結(jié)束語
新的教學(xué)理念和方法在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)“無機化學(xué)”理論教學(xué)中已實施5 年,取得了一些成效:充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新欲望,促進了創(chuàng)新思考;培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、團結(jié)協(xié)作的能力,后學(xué)課程教師普遍反映學(xué)生分析問題、解決問題的能力顯著提高。
參考文獻:
[1]姚天明,等.工科無機化學(xué)教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)改革初探[J].大學(xué)化學(xué),2001,16(3):26-27.
[2]宋繼梅,等.優(yōu)化課程體系培養(yǎng)創(chuàng)新人才[J].大學(xué)化學(xué),2009,24
(5):42-45.
一、論文的研究意義與背景
改革開放以來我國經(jīng)濟社會迅速發(fā)展,工業(yè)污染也隨之加重,大量化學(xué)產(chǎn)品的使用既給環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染,也給人類帶來白色垃圾、環(huán)境致癌物質(zhì)、酸雨效應(yīng)、溫室效應(yīng)等一系列的環(huán)境問題。所謂綠色化學(xué),就是指把化學(xué)知識以及化學(xué)技術(shù)和化學(xué)方法應(yīng)用于化學(xué)產(chǎn)品以及化學(xué)過程中,目的是為了減小或者消除它對人類環(huán)境造成的不良影響。首先,筆者認為加強中學(xué)生的綠色化學(xué)教育是我們國家可持續(xù)發(fā)展的必要選擇。綠色化學(xué)概念的提出從源頭上預(yù)防和消除了環(huán)境污染的影響因素,為可持續(xù)的發(fā)展提供了重要的方法和途徑。其次,素質(zhì)教育的基本要求之一就是要讓學(xué)生樹立綠色化學(xué)的意識,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實踐能力。最后,綠色化學(xué)教育是現(xiàn)代中學(xué)化學(xué)教學(xué)改革的需要,與學(xué)生的實際生活密切相連。
二、如何在化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)教學(xué)的理念
1.理論和實驗教學(xué)內(nèi)容貫穿綠色化學(xué)的概念
如何在化學(xué)教學(xué)的課堂中貫穿綠色化學(xué)的教學(xué)方法和理念,是每一個教育者都應(yīng)該考慮的一個問題。具體來說就是在進行中職化學(xué)教學(xué)的同時,把綠色化學(xué)的知識內(nèi)容以及相關(guān)實驗不斷地滲透到課堂中去。比如在講到鹵族元素化學(xué)性質(zhì)的同時,以氯氣為例,氯氣與水反應(yīng)所產(chǎn)生的次氯酸具有強大的漂白和消毒作用,但是氯氣與自來水中的有機物作用會產(chǎn)生一些致癌物質(zhì),為了減少有毒化學(xué)試劑的使用,美國與日本等發(fā)達國家已經(jīng)用二氧化氯來實現(xiàn)對飲用水的消毒處理。最近幾年以來工業(yè)廢水的隨意排放正在污染著人們的身心健康。可以在教學(xué)的過程中讓學(xué)生觀察硫酸生產(chǎn)的化學(xué)反應(yīng)以及鋼鐵熔煉過程中廢水是如何產(chǎn)生的,系統(tǒng)地講解這些工業(yè)廢水將會對人們的日常生活造成怎樣的損害,通過使用哪些綠色化學(xué)技術(shù)可以降低工業(yè)廢水的排放。這樣將綠色化學(xué)教學(xué)的理念不斷滲透到課堂教學(xué)中去。
2.聯(lián)系生活實際,滲透綠色化學(xué)的教學(xué)理念
教師要時刻關(guān)注國內(nèi)外有關(guān)化學(xué)環(huán)境污染和環(huán)境治理方面的新聞和案例。比如前幾年比較流行的“白色污染”,就是使用了大量的聚乙烯塑料袋而產(chǎn)生的。通過這個案例可以讓學(xué)生首先了解聚乙烯這種物質(zhì)的危害性,其在燃燒的過程中,會產(chǎn)生大量的黑煙以及會導(dǎo)致溫室效應(yīng)的二氧化碳,另外在這些黑煙里還會有致癌物質(zhì)二惡英。如果將這些白色垃圾進行掩埋處理,10年時間都不會被分解,反而會對土壤的性能造成嚴(yán)重的損害。為了應(yīng)對白色污染,2006年國家開始推廣可降解的白色聚合物塑料,可向?qū)W生具體介紹以淀粉、纖維素等天然可降解的有機聚合物,這些有機聚合物分解以后為二氧化碳和水。另外在講解廢舊電池的處理過程中,為了避免廢舊電池所造成的鎘污染,可以讓學(xué)生了解到廢舊電池還有大量的金屬元素,可以進行回收再利用。
3.重新設(shè)計對環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)途徑和產(chǎn)品
在化學(xué)實驗課堂中,對于一些產(chǎn)生有毒化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)可以采用其他途徑的化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)。比如在制備氧氣的化學(xué)反應(yīng)時,次氯酸鉀在二氧化錳作為催化劑的條件下會有部分氯氣產(chǎn)生,從而造成對環(huán)境和人體的污染。我們可以使用一些重金屬陽離子與一些單質(zhì)(木炭、碘粒、鐵絲)或者是一些金屬氧化物作為催化劑對過氧化氫進行還原,進而產(chǎn)生氧氣,而且化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物對環(huán)境并不會造成污染。比如在講解到一氧化碳還原氧化銅的實驗時,由于一氧化碳有劇毒,可以采用氫氣來進行氧化銅的還原反應(yīng)。
隨著工業(yè)化社會的不斷發(fā)展,綠色化學(xué)的理想就是把傳統(tǒng)的污染治理轉(zhuǎn)變成對化學(xué)污染的預(yù)防,為人類的可持續(xù)發(fā)展提供一些有益的途徑與方法。筆者通過閱讀相關(guān)參考文獻,并結(jié)合多年的化學(xué)教學(xué)實踐,對如何在無機化學(xué)教學(xué)中實現(xiàn)綠色化學(xué)教學(xué)模式進行了相關(guān)研究,在介紹綠色化學(xué)概念的基礎(chǔ)上,筆者認為可以從以下三個方面實施綠色化學(xué)教學(xué):一是,應(yīng)該把綠色化學(xué)的概念貫穿于理論和實驗教學(xué)中;二是,聯(lián)系生活實際,滲透綠色化學(xué)的教學(xué)理念;三是,重新設(shè)計對環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)途徑和產(chǎn)品。
參考文獻:
[1]劉超.談化學(xué)教學(xué)中綠色化學(xué)教育的滲透[J].泰安師專學(xué)報,2002.24(3).
一、前期基礎(chǔ)調(diào)研
二00一七年,筆者深人都勻市周邊20多所鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學(xué)的英語課堂,聽了二十多位教師的課。在貴州這樣的少數(shù)民族地區(qū),筆者發(fā)現(xiàn):無論教材、教法、教學(xué)設(shè)施怎么先進,如果不提高教師的素質(zhì),教學(xué)質(zhì)量的提高將無從談起。在民族地區(qū),中學(xué)英語教師的整體素質(zhì)發(fā)展?fàn)顩r是怎樣的?本著這一問題,筆者對國內(nèi)近3年的外語教師教育研究的核心期刊論文進行了整理和總結(jié),旨在于對研究民族地區(qū)中學(xué)英語教師的素質(zhì)發(fā)展提供參考。
二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2.1對國外研究的描述
近三年來,有三篇教師教育研究的綜述文獻代表了我國外語學(xué)術(shù)界近來對于外語教師教育研究進行綜述的最高水準(zhǔn)、它們是:《外語教師教育與專業(yè)發(fā)展研究綜述》(賈愛武,2005);《外語教師教育研究綜述》(劉學(xué)惠,2005);《近十年我國高校外語教師教育研究文獻評析》(高云峰,李小光,2007)。以上幾篇文章對近三十多年國外在英語教學(xué)領(lǐng)域的研究熱點作了類似的概述,認為外語教師教育可分為以下嘆個階段:70年代交際法興起之初,人們研究重在教學(xué)內(nèi)容,80年代開始熱衷于研究教學(xué)方法,并創(chuàng)造了多種教學(xué)法和技巧,但是教師們并不能順利地實施這些教學(xué)法,于是90年代的研究重點轉(zhuǎn)到了研究教師上來了。1997年在英國布賴頓舉行的第31界國際英語外語教學(xué)協(xié)會年會上,英語師資教育與教師發(fā)展成為會議六大主題之一,其中關(guān)于教師自身發(fā)展的機制和動力問題是目前外語師資研究的重要課題。TESOL組織的學(xué)術(shù)刊物TESOLQuarterly推出專刊“英語教師教育的研究與實踐”展開國際性討論,它標(biāo)志著英語教師教育己經(jīng)成為各國從事英語教育專業(yè)人士的研究焦點。
2.2國內(nèi)高校相關(guān)研究
《外語界》等十種外語類核心刊物在近十年總共發(fā)表高校外語教師教育論文64篇(高云峰,李小光,2007)。從時間跨度以及刊物的分布來講,沒有形成持續(xù)、穩(wěn)定增長的研究態(tài)勢,說明目前我國外語界對外語教師教育問題的認識不足,研究力量薄弱(同L)廠〕我國90年代后期開始有學(xué)者對外語教師教育表示關(guān)注,但多是從理論研究以及外語教學(xué)技能的角度展開的,對教師的培訓(xùn)也多是表層化,相關(guān)的文獻中常出現(xiàn)“外語教師培訓(xùn)”、“外語教師教育”,而“外語教師發(fā)展”一詞的使用頻率較低,說明了人們還沒有意識到應(yīng)從教師內(nèi)部自身提高內(nèi)在素質(zhì)才是關(guān)鍵所在(國內(nèi)研究算是勉強跟上了國際研究的步伐,但仍有不少差,特別在強調(diào)教師發(fā)展這一點上,我們更注重理論,培訓(xùn)也是采取自上而下的灌輸式,而國外更注重教師自我發(fā)展的反思意識以及促進發(fā)展的途徑(賈愛武,2005),筆者對國內(nèi)一卜種外語核心(或重要)期刊,如《外語界》等近3年刊發(fā)的外語教師教育類文章作了統(tǒng)計,結(jié)果如下:
統(tǒng)計結(jié)果與高云峰,李小光((2007)的論述一致。不少刊物如《外語學(xué)刊》等近三年刊登的外語教師教育論文的數(shù)量居然為01所刊發(fā)的教師教育類文章數(shù)量很少,并且多是討論抽象的理論為主,如教師培訓(xùn)模式、教師信念、教師自主等。
以上統(tǒng)計都是與我國高校教師教育研究有關(guān),似與民族地區(qū)中學(xué)英語教師素質(zhì)發(fā)展的研究無關(guān),其實不然,原因如下:第一,高校,特別是師范院校是培養(yǎng)英語教師的主陣地,擔(dān)負著培養(yǎng)基礎(chǔ)英語教師的重任,中學(xué)英語教師的教學(xué)能力與素質(zhì)發(fā)展與高校的教學(xué)理念息息相關(guān)。第二,高校是引領(lǐng)科研和學(xué)術(shù)活動的最前沿陣地,其科研理論、成果和模式對中學(xué)英語教師的教學(xué)及科研有很大的參照作用。第三,高校的理論研究內(nèi)容以及研究方向,代表國內(nèi)該領(lǐng)域理論的最高水平,對推動外語教學(xué)改革直接產(chǎn)生重大影響,起到對外語教學(xué)改革進行導(dǎo)向的作用。
統(tǒng)計表明,近幾年獲資助的英語教學(xué)類項目偏少,這與我國龐大的外語教育環(huán)境不相符,2007年外語教學(xué)類獲資助的項目增加到10項,但僅一個項目與外語教師教育有關(guān),但不是專門針對外語教師教育發(fā)展的。國家社科基金對外語教師教育項目的資助還非常薄弱。
2.3國內(nèi)中學(xué)英語教師教育研究概述
近年來,《中小學(xué)外語教學(xué)》、《中小學(xué)英語教育》、以及各類學(xué)報都刊載了一定數(shù)量的針對中學(xué)英語教師教育類的論文。各種相關(guān)學(xué)術(shù)會議也在熱火進行。這些文章和學(xué)術(shù)會議大多針對英語教師教育的某個問題進行探討,以教學(xué)介人為主,多是討論教學(xué)信念、師資培訓(xùn),或者優(yōu)秀教師個案研究,沒有從全面的角度探討中學(xué)英語教師素質(zhì)發(fā)展問題。可喜的是,已經(jīng)有的教師開擬,再輔助動畫等多媒體技術(shù),讓學(xué)生身臨其境,全方位感受實驗的動態(tài)過程。這樣既節(jié)約實驗成本,避免使用昂貴、有毒有害試劑,也適合易燃易爆、造成環(huán)境破壞的實驗;又能讓學(xué)生掌握實驗內(nèi)容、方法,觀測到真實的現(xiàn)象,也能得到準(zhǔn)確的實驗結(jié)論。如對有機物燃燒、蛋白質(zhì)電泳等實驗進行模擬,就能從根本上實現(xiàn)整個實驗過程的綠色化。
2.4考核方法綠色化
目前很多學(xué)校都開展了對實驗課程考核辦法的改革,采取了小論文加平時成績、一次操作考試加平時成績、實驗理論考試加實驗操作等多元化的考核辦法。但這些考核辦法更多的是針對學(xué)生實驗?zāi)芰Ρ旧淼目己耍⒅貙W(xué)生的實驗技能和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),不利于學(xué)生環(huán)保意識和實驗道德規(guī)范的養(yǎng)成。考核方法綠色化就是在考核實驗?zāi)芰Φ幕A(chǔ)上增加對學(xué)生良好的實驗習(xí)慣、環(huán)保責(zé)任和團隊精神等的考察,以培養(yǎng)具有環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展觀的高素質(zhì)人才。
三、教師素質(zhì)綠色化,構(gòu)建綠色實驗環(huán)境
近年來,隨著科技的進步、社會的發(fā)展,資源與能源消耗逐漸加大,大量生活垃圾和工業(yè)污染物的排放,以及化學(xué)品的濫用,使人類的生存環(huán)境日益惡化,這不僅嚴(yán)重威脅到人類的健康、生存與發(fā)展,更危及子孫后代的前途和命運。然而,幾乎所有的環(huán)境問題都與化學(xué)有著直接或間接的關(guān)系。就化學(xué)化工本身來說,傳統(tǒng)上,一方面化學(xué)家在開發(fā)化學(xué)物質(zhì)合成方法時,主要考慮效率,另一方面合成化學(xué)家在開發(fā)與設(shè)計如何合成所需化學(xué)品的方法時,只重視化學(xué)工程的始端,往往忽略處于過程末端的廢物處理問題。所以,許多已存在的化學(xué)過程,在獲得滿意經(jīng)濟效益的同時,卻對環(huán)境和人類健康造成了極大的負面影響。為了保護環(huán)境,走可持續(xù)發(fā)展的道路,培養(yǎng)具有社會責(zé)任感的年輕一代,在大學(xué)化學(xué)教學(xué)中滲透綠色環(huán)保理念是非常必要的。化學(xué)教師不但應(yīng)是科學(xué)文化知識的傳播者,更應(yīng)成為綠色環(huán)保理念的創(chuàng)導(dǎo)者和踐行人。為了有針對性地對化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生進行綠色化學(xué)教育,筆者就化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生對綠色化學(xué)的認識進行了調(diào)研。
1.調(diào)查方案的設(shè)計
以綠色化學(xué)的概念、作用及原則為主要調(diào)查內(nèi)容,通過查閱相關(guān)文獻資料,進行問卷設(shè)計;采用問卷調(diào)查及訪談方法對山西晉中學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院2—4年級化學(xué)(含師范)及應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生進行調(diào)查。對獲得的第一手資料進行統(tǒng)計,并對有關(guān)問題進行綜合分析,在此基礎(chǔ)上參閱相關(guān)文獻給出相應(yīng)對策與建議。本次調(diào)查采用以班發(fā)放問卷、現(xiàn)場答卷與收卷方法。實發(fā)問卷400份,收回有效問卷364份。
2.調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計
化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生對綠色化學(xué)認識的調(diào)查統(tǒng)計見表1。
3.調(diào)查結(jié)果分析
表1顯示,多數(shù)學(xué)生對綠色化學(xué)的屬性有較好的理解與認識;不少學(xué)生對綠色化學(xué)的作用理解與認識不足,甚至是錯誤的。如約74.2%的學(xué)生誤認為“綠色化學(xué)使化工過程含有廢物處理環(huán)節(jié),因而會使整個費用增加”。這些學(xué)生不懂得,先污染后治理,不僅難度大,費用不菲,而且多數(shù)需要停產(chǎn)整頓,隨之而來的是更大的經(jīng)濟損失。如果化工過程實現(xiàn)了綠色化,即做到五個“R”:第一Reduction——“減量”,即減少“三廢”排放;第二Reuse——“重復(fù)使用”,即重復(fù)使用催化劑、載體等;第三Recycling——“回收”;第四Regeneration——“再生”;第五Rejection——“拒用”,指對一些無法替代、無法回收、無法再生和重復(fù)使用的,有毒副作用及污染作用明顯的原料,拒絕在化學(xué)過程中使用,這就能有效實現(xiàn)節(jié)省資源、能源,減少污染,變廢為寶,降低成本的目標(biāo),避免出現(xiàn)先污染后治理的惡劣情況。僅約54.2%的學(xué)生能夠認識到“綠色化學(xué)追求高選擇性化學(xué)反應(yīng),極少副產(chǎn)品,甚至達到原子經(jīng)濟性”。原因是不少學(xué)生缺少對原子經(jīng)濟性的認識。原子經(jīng)濟性是綠色化學(xué)的核心內(nèi)容,指原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)物。理想的原子經(jīng)濟反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百地轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢物,實現(xiàn)廢物“零排放”。可見,綠色化學(xué)的原子經(jīng)濟性反應(yīng),首先是最大限度地利用原料,其次是最大限度地減少廢物的排放。
表1中選項8-19是綠色化學(xué)的12條原則。學(xué)生對其中9條原則有較好的理解與認識。但僅約52.7%的學(xué)生能夠認識到綠色化學(xué)要求“能量使用應(yīng)最小,并應(yīng)考慮其對環(huán)境和經(jīng)濟的影響”。以前化學(xué)家在設(shè)計化學(xué)過程時,往往考慮的是如何提高產(chǎn)率,而忽略了能量問題,認為該問題是工程師的事情,使得化學(xué)工業(yè)成為了耗能大戶。生產(chǎn)和使用能量的工程,往往也會造成污染,如以煤為燃料所提供的熱能,多用一份能量,就多一份污染。因此,設(shè)計化工過程的化學(xué)家需要對化工各階段進行調(diào)節(jié)與優(yōu)化,從根本上改變其對能量的需求,從而使能量最低,減小對環(huán)境和經(jīng)濟的影響,減輕對能源危機帶來的壓迫。僅約42.3%的學(xué)生能夠認識到,化工過程應(yīng)盡量避免不必要的衍生步驟。衍生步驟會帶來更多的副產(chǎn)物,消耗更多的資源與能量。更多的產(chǎn)物意味著可能會對環(huán)境產(chǎn)生更多的污染和破壞,必然產(chǎn)生需要處理更多廢物的費用;更多能量的使用會使成本變高,造成不必要的能源浪費。因此,在化工過程中應(yīng)最大限度地避免衍生步驟,以降低原料的消耗及對人類健康與環(huán)境的影響。僅約32.4%的學(xué)生能夠認識到化工過程中催化試劑優(yōu)于化學(xué)計量試劑。化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生應(yīng)該明確,催化反應(yīng)不僅具有提高原料利用率與降低廢物產(chǎn)生的益處,而且催化劑可以降低反應(yīng)活化能,既利于控制,也可以降低反應(yīng)發(fā)生所需要的溫度。選擇性催化劑是綠色化學(xué)的重要工具和重點研究方向。
4.思考與建議
不少學(xué)生對綠色化學(xué)的作用、原則缺少認識,其主要原因:一是學(xué)校對學(xué)生進行綠色化學(xué)教育重視不夠,缺少要求;二是化學(xué)類專業(yè)課的課堂教學(xué)缺少綠色化學(xué)思想與原則的滲透;三是沒有開設(shè)“綠色化學(xué)”課程,學(xué)生缺少了對綠色化學(xué)系統(tǒng)學(xué)習(xí)的機會。樹立綠色化學(xué)思想,不僅是化學(xué)家與化工專家的事,而且是所有從事與化學(xué)有關(guān)的人們關(guān)注的事。作為專門培養(yǎng)化學(xué)化工專業(yè)高級人才的高校,應(yīng)把綠色化學(xué)理念滲透到化學(xué)教育的全過程中,并作為課改與教改的指導(dǎo)思想。
4.1在化學(xué)類的基礎(chǔ)課教學(xué)中滲透綠色化學(xué)思想
化學(xué)教材中蘊涵有大量綠色化學(xué)的素材,因此,在課堂教學(xué)中要時時體現(xiàn)綠色化學(xué)的原則和思想。通過環(huán)境污染及其危害的具體事例,讓學(xué)生了解我國乃至全球環(huán)境日益惡化的現(xiàn)狀,并探討相應(yīng)的解決措施,使學(xué)生認識到石油、天然氣、煤炭等能源與資源作為現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)都是不可再生的,新能源和可再生能源是重要的戰(zhàn)略選擇,從而對環(huán)境保護、資源與能源的重要性、必要性和緊迫性有清醒的認識,明確發(fā)展經(jīng)濟不能走先污染再治理的老路。把“原子經(jīng)濟性理論”、現(xiàn)代化學(xué)技術(shù)與方法滲透到理論課與實驗課中,就如何優(yōu)化定量與定性實驗、物質(zhì)合成及當(dāng)前資源利用、環(huán)境污染、化學(xué)品亂用等重大問題與學(xué)生進行討論,培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)思想及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,為學(xué)生在校學(xué)習(xí)與以后的工作中能夠充分發(fā)揮化學(xué)的正面作用,更好地造福于人類社會奠基。
4.2在化學(xué)實驗課中培養(yǎng)綠色化學(xué)理念
化學(xué)化工專業(yè),各類實驗課所占的比重很大,實驗過程中往往會產(chǎn)生、排放大量的污染環(huán)境的有毒有害物質(zhì),這就需要實驗教師盡量改進傳統(tǒng)實驗,應(yīng)用先進的實驗研究新成果,以綠色化學(xué)思想與原則指導(dǎo)實驗儀器和試劑的選擇,指導(dǎo)實驗設(shè)計、實驗方法與實驗“三廢”的處理,在每一個實驗中力求減少或避免有毒有害廢物的產(chǎn)生,為師生和工作人員提供安全的工作環(huán)境。為此,首先,在實驗中盡量采用無毒無害的反應(yīng)原料。在進行無機、有機、分析、物化等實驗時,在滿足教學(xué)需要的情況下,為避開毒害品的使用,可考慮尋找替代品,變更反應(yīng)路線,設(shè)計綠色實驗方案,如用維生素B1替代劇毒的KCN做催化劑進行安息香縮合反應(yīng);以葡萄糖替代有致癌作用的苯為起始原料,用遺傳工程獲得的微生物為催化劑合成已二酸;用新型的固體溴化劑四丁基三溴化銨替代Brz與苯酚、苯胺反應(yīng)制備對位的一溴代物,不僅反應(yīng)產(chǎn)物更易于控制,避免了使用Br2帶來的有毒、易揮發(fā)、不便準(zhǔn)確量取等弊端,而且還具有可回收利用等優(yōu)點。其次,使用封閉實驗裝置,回收實驗廢料。注意化學(xué)實驗內(nèi)容的選擇、設(shè)計和呈現(xiàn)體現(xiàn)綠色化。一方面盡量減少污染很嚴(yán)重的實驗,另一方面對一些實驗過程中產(chǎn)生有毒有害氣體、且污染環(huán)境的實驗,進行改進與創(chuàng)新,想方設(shè)法將其設(shè)計成為封閉的實驗裝置。包括:氣體發(fā)生與收集裝置、氣體性質(zhì)反應(yīng)容器、尾氣收集與處理、導(dǎo)氣裝置等。在無法封閉的情況下,要注意回收、通風(fēng)或采取其他防護措施。對實驗過程中產(chǎn)生的廢料,設(shè)法予以回收或適當(dāng)處理。第三,采用微型實驗。在微型化的條件下對實驗進行重新設(shè)計與探索,以達到用盡可能少的試劑來獲取盡可能多的化學(xué)信息。
4.3開設(shè)專門的綠色化學(xué)課程
無機化學(xué)是高職高專化工類專業(yè)新生入學(xué)后的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,也是培養(yǎng)化工類應(yīng)用性人才必不可少的素質(zhì)教育課。開設(shè)無機化學(xué)課程的目的,一方面是為今后的專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定化學(xué)基礎(chǔ),另一方面是幫助學(xué)生提高獨立思考的能力、為其將來從事專業(yè)工作提供更多的思路和方法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力[1]。因此,它的教學(xué)質(zhì)量的提高對于提高化工類專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)和良好的專業(yè)素養(yǎng)具有重要意義。幾年來,在全體教師的共同努力下,經(jīng)過反復(fù)的探索與實踐,以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo),在不斷的努力與充實中,取得了一些頗有成效的成果和經(jīng)驗。
1、堅持與時俱進,更新教學(xué)理念
教學(xué)理念是課程目標(biāo)與課程結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容及課程實施之間的鏈接點。根據(jù)新時期培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)基本要求,為適應(yīng)新時期課程改革,我們積極吸收先進的教學(xué)理念,以學(xué)生發(fā)展為本位,以教學(xué)質(zhì)量為中心,本著以應(yīng)用為目的,以"必須、夠用"為度的原則,以課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法改革為重點,以考試改革為手段強化學(xué)生基本素質(zhì)、實踐能力和職業(yè)技能的培養(yǎng),實施"厚基礎(chǔ)、寬口徑、適應(yīng)廣、能力強、素質(zhì)高"為基本內(nèi)容的人才培養(yǎng)模式。構(gòu)建有高職高專特色的、理論與實踐并重、以崗位群技術(shù)應(yīng)用能力為主線的教學(xué)體系。打破學(xué)科型模式界限,使教學(xué)內(nèi)容既相互銜接又避免重復(fù),注重理論聯(lián)系實際、突出實踐技能訓(xùn)練效果。為此,無機化學(xué)教研室從培養(yǎng)素質(zhì)、提高能力出發(fā),以培養(yǎng)素質(zhì)型的合格人才為目的,堅持進行無機化學(xué)教學(xué)的改革探索。
2、創(chuàng)新教學(xué)體系,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
在課程體系改革上,不斷創(chuàng)新教學(xué)體系,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,適時更新和精選教材,并編寫與本校實際教學(xué)與時具進的新教材。同時主講教師結(jié)合國內(nèi)外同類先進教材進行教學(xué)內(nèi)容的精選與重組,并依據(jù)本學(xué)科發(fā)展的最新成就,隨時對教學(xué)內(nèi)容進行更新和補充,注意介紹無機化學(xué)的進展與前沿,保證了教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、系統(tǒng)性、先進性和適用性。例如,以學(xué)生熟悉的生活信息情景(如"身邊的化學(xué)物質(zhì)","物質(zhì)構(gòu)成的奧秘","物質(zhì)的化學(xué)變化"、"化學(xué)與社會發(fā)展")為教學(xué)的契入點,立足從自然、社會、人文、科學(xué)、技術(shù)緊密聯(lián)系的角度,開發(fā)和利用化學(xué)課程資源。引導(dǎo)學(xué)生認識和探究材料、能源、環(huán)境、營養(yǎng)、健康與無機化學(xué)的關(guān)系的同時,培養(yǎng)和強化開發(fā)和利用化學(xué)教學(xué)活動信息資源和學(xué)習(xí)情景資源的意識及能力,使本課程的教學(xué)模式符合當(dāng)前素質(zhì)教育的要求,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和探索精神。
3、教學(xué)方法多樣,教學(xué)手段先進
以往,較多的教師由于受到各種主、客觀因素的影響和制約,只是埋頭教"書",照本宣科,把教學(xué)大綱視為金科玉律,把教科書作為唯一的課程資源,卻忽略了書本外,學(xué)校外博大精深,絢麗多彩的化學(xué)自然世界和化學(xué)人文世界。缺乏對化學(xué)課程資源的識別、開發(fā)和運用的意識及能力,不能及時地經(jīng)過充分挖掘,加工篩選和轉(zhuǎn)化后運用到無機化學(xué)教學(xué)過程中,造成許許多多有價值的化學(xué)課程資源的閑置和浪費[2]。我們在無機化學(xué)的課改中,堅持教為主導(dǎo),學(xué)為主體。積極創(chuàng)新和靈活運用多種先進的教學(xué)方式方法,引導(dǎo)學(xué)生主動、創(chuàng)造性地學(xué)習(xí),掌握獲取知識的途徑和方法。課堂教學(xué)采用"啟發(fā)式"、"研究式"、"引導(dǎo)式"、"討論式"、"互動交流式"、"綜合目標(biāo)式"等多種靈活教學(xué)方式,堅持理論聯(lián)系實際,精講多練,既注重面向全體學(xué)生,又注重學(xué)生個性發(fā)展。并根據(jù)學(xué)科特點,靈活采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容,實現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段有機結(jié)合[2]。自行開發(fā)了教學(xué)多媒體課件和獨具特色的電子教案,教學(xué)中做到了重難點突出,信息量增大,變枯燥為趣味,化抽象為具體,教學(xué)效率大為提高。
4、進行考試制度與考試方法的改革,加強了無機化學(xué)試題庫建設(shè)
考試改革作為教學(xué)改革總過程中的一部分,既是對學(xué)生學(xué)習(xí)和教師授課方向,方式的引導(dǎo),又是對教學(xué)改革的檢驗,因此也是我們在摸索適合高職高專院校發(fā)展的教改路程中花大力氣探索和嘗試的[3],經(jīng)過兩年的實踐檢驗,效果比較理想。我們本著加強學(xué)生知識、素質(zhì)和能力的培養(yǎng)這三個方面為主要內(nèi)容,考核方法的改革,具體作法是:一是實行教考分離。每位教師每學(xué)期都針對所帶課程出兩套試卷(附答案),所以每門課程都有試題庫,學(xué)期末考試時從中抽題,可以加強學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教授知識對重點的把握,又不會影響學(xué)習(xí)點的范圍;二是實驗成績,平時成績與學(xué)期末考試成績相結(jié)合。實驗成績包括實驗過程情況和實驗報告完成情況;平時成績則包括作業(yè)成績,考勤,課堂表現(xiàn),課后任務(wù)完成情況;期末卷面成績,三項在總評成績中所占比例目前我采用的是3:3:4。通過學(xué)生的總評成績考評在校學(xué)習(xí)情況,既肯定了學(xué)生的學(xué)習(xí)過程又注重學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,培養(yǎng)了學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和持之以恒的學(xué)習(xí)態(tài)度。增設(shè)的實驗考核逐步實現(xiàn)了人才培養(yǎng)目標(biāo)中注重學(xué)生實踐操作能力,把培養(yǎng)應(yīng)用型,技能型人才作為高職高專院校培養(yǎng)重點來抓。
5、創(chuàng)新實驗教學(xué)體系,強化實踐環(huán)節(jié)
化學(xué)是一門實踐性和應(yīng)用性很強的科學(xué),實踐教學(xué)環(huán)節(jié)對學(xué)生的能力培養(yǎng)至關(guān)重要。因此,我們強化了實踐環(huán)節(jié),注重學(xué)生嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度、積極的創(chuàng)造性思維能力與扎實的化學(xué)實驗技能培養(yǎng)。主要措施如下:①創(chuàng)新實驗教學(xué)體系,優(yōu)化實驗項目內(nèi)容,②增大設(shè)計性、綜合性、研究性實驗的比例,將"研究式"學(xué)習(xí)和創(chuàng)新教育引入實踐性教學(xué)。讓學(xué)生通過查閱分析文獻,自行設(shè)計實驗方案,經(jīng)指導(dǎo)教師審閱后,在教師的指導(dǎo)下進行實驗、觀察實驗現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)問題并分析原因,提出相應(yīng)對策,適時調(diào)整完成實驗,最后撰寫實驗報告。使學(xué)生獨立思考、分析問題解決問題的能力和基本實驗操作技能有較大提高。③定期舉辦實驗技能大賽,化學(xué)趣味實驗晚會。取得了良好教學(xué)效果。
6、積極進行無機化學(xué)實驗的綠色化研究,培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)態(tài)度
綠色化學(xué)是最高層次的化學(xué),由傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變可以看作是化學(xué)從"粗放型"向"集約型"的轉(zhuǎn)變[4]。如何在無機化學(xué)的教學(xué)中加入綠色化學(xué)的內(nèi)容,是擺在每一位無機化學(xué)工作者面前的首要課題,也是學(xué)習(xí)和研究的首要領(lǐng)域。《全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(實驗稿)指出:"化學(xué)實驗是進行科學(xué)探究的主要方式,它的功能是其他教學(xué)手段無法替代的"。在無機化學(xué)的教學(xué)中積極進行綠色化學(xué)實驗的研究,就是把綠色化學(xué)的思想貫穿在化學(xué)教學(xué)的全過程中,這一方面可以培養(yǎng)學(xué)生強烈的環(huán)保意識,另一方面綠色化學(xué)實驗本身就是化學(xué)教育中實施創(chuàng)新教育的重要內(nèi)容[4]。課改中我們用實際生動的綠色化學(xué)的范例充實無機化學(xué)實驗的教學(xué)內(nèi)容,按照范例所涉及的知識點,自然地、生動地滲透到無機化學(xué)教學(xué)之中。實踐證明,綠色化學(xué)實驗方法在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣、強化動手能力的訓(xùn)練,培養(yǎng)創(chuàng)新思維,樹立環(huán)保觀念上有獨特的地位與功效。
7、積極開展多種形式的科學(xué)研究活動,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和科研能力
作為高等學(xué)校的教師,不但要給學(xué)生傳授知識,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力;培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力[5]。為此,我們積極進行科學(xué)研究,以期通過科研帶動教學(xué)質(zhì)量的進一步提高。教師們一方面將科研成果反映到教學(xué)中,豐富和革新教學(xué)內(nèi)容,另一方面不斷提高自身的學(xué)術(shù)水平,促進教學(xué)改革。與此同時,我們還積極支持并帶動學(xué)生參與教師的科研課題,在專科生中要求畢業(yè)論文,并認真指導(dǎo)完成。這些措施有力地帶動了學(xué)生進行科學(xué)研究的熱情,促進了學(xué)生創(chuàng)新能力和科研能力的提高。
同時營造濃厚的學(xué)術(shù)氛圍,組織各種學(xué)術(shù)報告會、科研講座,讓學(xué)生及時了解化學(xué)發(fā)展前沿及發(fā)展動態(tài),開拓學(xué)生的眼界,啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維。激發(fā)學(xué)生在教學(xué)中的主動參與性,充分發(fā)揮其學(xué)習(xí)主體性,轉(zhuǎn)變其被動的學(xué)習(xí)方式為科學(xué)的探究性學(xué)習(xí)方式。
通過近幾年的創(chuàng)新教育實踐,使學(xué)生的創(chuàng)新能力和全面素質(zhì)不斷提高。根據(jù)我們的追蹤調(diào)查,學(xué)生畢業(yè)分配到工作崗位后大都工作嚴(yán)謹,踏實肯干,工作能力強,并都具有一定的科學(xué)探究能力和嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度及團結(jié)協(xié)作精神。
總之,基礎(chǔ)教育課程改革的全面推行已經(jīng)對高職高專院校現(xiàn)行的化學(xué)教育教學(xué)提出了挑戰(zhàn)。作為主干專業(yè)基礎(chǔ)課程的《無機化學(xué)》,選擇以科學(xué)探究為主的多樣化教學(xué)方式,加大基礎(chǔ)實驗的綜合性和探究性。充分開發(fā)利用《無機化學(xué)》課程資源,培養(yǎng)和強化學(xué)生充分開發(fā)利用化學(xué)課程資源的意識和能力。鼓勵合作交流,促進學(xué)生自主開放、科學(xué)探究學(xué)習(xí)。加強實踐活動,提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力,是高職高專院校《無機化學(xué)》課程教學(xué)改革的當(dāng)務(wù)之急。
參考文獻:
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[2]賈陸、王學(xué)如: 談無機化學(xué)教學(xué)的改革 [J];藥學(xué)教育; 1998年01期; 27。
人文精神是哲學(xué)體系中的一種重要精神,它既代表了人類追求全面和自由的發(fā)展,也體現(xiàn)了維護和關(guān)切理想的人格。因此,倡導(dǎo)人文精神不僅順應(yīng)當(dāng)代社會發(fā)展的潮流,而且對高等化學(xué)實驗教育的改革也有積極作用。表現(xiàn)在:
(一)人文精神有助于培養(yǎng)高校學(xué)生在化學(xué)實驗中的人文素養(yǎng)。高校化學(xué)實驗教學(xué)中在注重學(xué)生化學(xué)實驗綜合技能培養(yǎng)和訓(xùn)練的同時,加強人文精神的滲透,是培養(yǎng)新時代高素質(zhì)化學(xué)人才的要求。但目前實驗教學(xué)的模式仍然沿襲了傳統(tǒng)的注入式模式,每個學(xué)生實驗的相關(guān)信息如實驗?zāi)康摹⒃怼x器、藥品、步驟,甚至?xí)霈F(xiàn)什么樣的現(xiàn)象,都在教材中詳細地列出來了,學(xué)生只需機械重復(fù),“照單抓藥”,處于被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)。也就是說,目前的高校化學(xué)實驗教材設(shè)計使得學(xué)生在實驗中的主動參與度不夠,對實驗方法和實驗技能的綜合設(shè)計體現(xiàn)不夠,在化學(xué)實驗教學(xué)中難以體現(xiàn)化學(xué)這門學(xué)科和其他學(xué)科相互交叉的特點,對學(xué)生的綜合素質(zhì)如實驗設(shè)計和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有限。如果在高校化學(xué)實驗教學(xué)中滲透人文精神,培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞,踏實肯干的學(xué)習(xí)精神,讓學(xué)生積極主動地參與到實驗教學(xué)中,發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性,學(xué)習(xí)效果應(yīng)該優(yōu)于傳統(tǒng)的教學(xué)方式。因此,良好的人文修養(yǎng)可使高校學(xué)生在化學(xué)實驗中經(jīng)常進行兩種思維方式的交差、互補訓(xùn)練,形成全面的知識結(jié)構(gòu)。
(二)在高校化學(xué)實驗教學(xué)中滲透人文精神,可以培育大學(xué)生們的民族責(zé)任感,鍛煉其形象思維能力和學(xué)會如何做人,為其在社會上立足,為社會做貢獻打下堅實的精神基礎(chǔ)。作為今后國家建設(shè)的主力軍,當(dāng)代大學(xué)生如果不了解中國的歷史、文化,怎么談得上對國家、對民族有感情、有責(zé)任心呢?又將如何為國家、為民族服務(wù)和獻身呢?也正是在這個意義上,楊叔子院士曾要求他的博士畢業(yè)生在論文答辯前,必須能背誦《論語》和《老子》,否則就不能參加博士論文答辯。
(三)人文精神能為高校化學(xué)實驗教學(xué)提供正確的導(dǎo)向。高校化學(xué)實驗教學(xué)本身并不包含價值判斷,因此需要人文精神為其導(dǎo)航,明確化學(xué)實驗教學(xué)的目的和價值取向。高校的化學(xué)實驗教學(xué)不能只培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實驗技能,還應(yīng)在實驗技能培養(yǎng)的同時注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的教學(xué)方法通常只注重化學(xué)實驗知識和技能的培養(yǎng),而忽略了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此,改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法,將人文精神運用到高校化學(xué)實驗教學(xué)中,改變傳統(tǒng)的手把手式的教學(xué)模式,對學(xué)生創(chuàng)造力的開發(fā)將是大有裨益的,能起到事半功倍的效果。
(四)把人文精神貫穿于化學(xué)實驗教學(xué)中,能有效保證化學(xué)實驗教學(xué)工作和諧、有序、健康地進行。為了適應(yīng)現(xiàn)代化社會的發(fā)展,與時俱進,構(gòu)建現(xiàn)代化化學(xué)實驗教學(xué)創(chuàng)新平臺體系勢在必行。創(chuàng)新平臺的創(chuàng)立應(yīng)著重以訓(xùn)練基本實驗操作能力為基礎(chǔ),以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)為中心,樹立創(chuàng)新教育的理念。在傳授學(xué)生實驗知識的同時更加注重培養(yǎng)學(xué)生的開拓精神、科學(xué)思維,注重人文精神的滲透。因此,我們要結(jié)合化學(xué)實驗教學(xué)實際,整合與優(yōu)化基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程、專業(yè)實驗課程體系,使化學(xué)實驗教學(xué)進一步規(guī)范化、系列化、規(guī)模化,不斷提高化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量。
隨著我國高等教育改革的逐步深入,隨著社會的快速發(fā)展,各個學(xué)科門類相互融合程度加大,因此,在高校化學(xué)實驗教學(xué)中,需要培養(yǎng)符合社會需求的高科技人才,不但具有嫻熟的實驗技能,嚴(yán)謹?shù)倪壿嬎季S能力,還應(yīng)具有良好的人文素質(zhì),具備全面的知識結(jié)構(gòu)。近年來,為適應(yīng)社會發(fā)展對化學(xué)人才的要求,高校化學(xué)實驗教學(xué)改革已在悄然進行。高校化學(xué)實驗教學(xué)不僅是讓學(xué)生將化學(xué)理論運用于化學(xué)實驗、加深對化學(xué)理論感性認識的好辦法,也是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要途徑。在實驗教學(xué)中,高校化學(xué)教師應(yīng)精心設(shè)計實驗教學(xué)的過程,將人文精神滲透其中,通過多種渠道、多個環(huán)節(jié)、多種形式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生快樂主動地參與到教學(xué)中,積極觀察多變的化學(xué)現(xiàn)象,主動分析和探究化學(xué)問題,并充分發(fā)揮自身的潛能,讓學(xué)生自主設(shè)計和完成實驗內(nèi)容,形成穩(wěn)定的學(xué)習(xí)動機。在高校化學(xué)實驗教學(xué)過程中,教師可從如下幾方面滲透人文精神:
(一)恰當(dāng)?shù)剡\用教具、實驗、模型、化學(xué)常識等,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(二)針對教材中各章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容特點,采取不同的授課方式、方法、手段,以達到事半功倍的教學(xué)效果。
中圖分類號:G712 文獻標(biāo)志碼:A?搖 文章編號:1674-9324(2013)47-0026-02
《中藥化學(xué)》是中等職業(yè)學(xué)校中藥學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)課程,也是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。中藥化學(xué)實驗課能幫助學(xué)生鞏固中藥化學(xué)知識,培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析問題和解決問題的能力。能否及時發(fā)現(xiàn)實驗教學(xué)中存在的問題,并尋求解決的對策和思路,是保證實驗教學(xué)效果的關(guān)鍵。因此,筆者根據(jù)教育部關(guān)于推進職業(yè)教育改革發(fā)展的意見,結(jié)合我校實際情況及課程發(fā)展的特點,對中藥化學(xué)實驗教學(xué)及考核進行了改革,以誘導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生對實驗課的學(xué)習(xí)興趣,提高實驗教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)技能型人才。
一、改革實驗教學(xué),提高綜合職業(yè)素質(zhì)
目前我校的中藥化學(xué)實驗教學(xué)還停留在傳統(tǒng)的知識傳授和驗證性實驗階段,影響了實驗教學(xué)質(zhì)量與水平的提高。因此,筆者總結(jié)了實驗教學(xué)中存在的問題,將專業(yè)實驗教學(xué)與職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)相結(jié)合,采取了相應(yīng)的有效措施,以提高學(xué)生的綜合職業(yè)素質(zhì)。
1.學(xué)生預(yù)習(xí)積極性差,難于保證實驗順利進行。中藥化學(xué)實驗過程相對復(fù)雜,學(xué)生必須做好課前預(yù)習(xí),才能較好地完成實驗。但學(xué)生往往忽視預(yù)習(xí),依賴性強,只等上課時教師講解,按部就班開展實驗。教師采取的措施是:(1)強調(diào)預(yù)習(xí)的重要性,每次實驗要求學(xué)生詳細閱讀實驗教材,理清思路,了解實驗的目的、原理。(2)做好實驗預(yù)習(xí)報告,每次實驗課前要檢查并上交老師,作為平時成績的一部分。(3)進入實驗室后根據(jù)實驗內(nèi)容找到所需的用具,并合理安排各項操作,以保證實驗順利進行。
2.基礎(chǔ)性知識不牢固,難于提高綜合技能。中藥化學(xué)的實驗內(nèi)容涉及多學(xué)科的基礎(chǔ)性知識,學(xué)生遇到相關(guān)理論和操作時往往一知半解。教師采取的措施是:根據(jù)學(xué)校的具體情況,將中藥化學(xué)實驗課的第一個實驗設(shè)計為基礎(chǔ)化學(xué)技能實驗,內(nèi)容從各種提取裝置,到紙色譜、薄層色譜等,將整個實驗室里擺放的相關(guān)玻璃儀器、設(shè)備,均結(jié)合相關(guān)理論知識給學(xué)生介紹和演示,使基本的實驗技能在學(xué)生頭腦中呈現(xiàn)具體的形象。通過基本實驗的練習(xí),使學(xué)生正確掌握中藥化學(xué)實驗的基本原理和操作技術(shù),培養(yǎng)良好的實驗習(xí)慣,提高綜合技能。
3.綜合性實驗操作難度大、實驗條件難于控制、實驗結(jié)果偏差大。中藥化學(xué)成分的提取率與中藥材產(chǎn)地、采收方法、產(chǎn)地加工及貯藏等多種因素有關(guān),其提取、分離、純化和檢識等步驟,耗時較長;各種儀器的操作步驟繁雜,技術(shù)要求高、難度大,需花費大量時間,往往規(guī)定課時內(nèi)無法完成,學(xué)生在操作時感覺困難;而每一步操作是否嚴(yán)謹、細致、準(zhǔn)確都將影響實驗結(jié)果,加之學(xué)生操作經(jīng)驗不足,總出現(xiàn)偏差現(xiàn)象,導(dǎo)致實驗結(jié)果偏差大。教師采取的措施是:(1)保證藥材質(zhì)量,做好預(yù)試驗,在實驗課中對藥材做詳細介紹,并強調(diào)中藥材在生產(chǎn)過程中的保護。(2)在整個實驗過程中,不斷巡視、觀察,嚴(yán)格要求學(xué)生的基本操作,及時糾正違規(guī)操作;使學(xué)生在實驗進程中接受和掌握。對于課內(nèi)實驗時間不足,我們一般多采用合理安排時間和開放實驗室等措施加以解決,如涉及浸漬或回流提取的實驗;如有化學(xué)檢識和薄層色譜(或紙色譜)檢識時,先安排做薄層色譜(或紙色譜)檢識,再穿插化學(xué)檢識。(3)強調(diào)操作過程中容易造成偏差的要點,并及時提醒,要求實驗結(jié)果偏差在實驗報告中做作詳細分析。對一些基礎(chǔ)知識較好、操作較熟練的同學(xué)可設(shè)置一些“陷阱”,并引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生進行分析,找出原因和解決方法,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹認真的學(xué)習(xí)態(tài)度。
4.增加設(shè)計性實驗,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。現(xiàn)代職業(yè)教育是著重傳授某種職業(yè)或生產(chǎn)所需實用知識和技能相結(jié)合的教育,與創(chuàng)新教育是相互依存和促進的;學(xué)校應(yīng)大力開展對學(xué)生的創(chuàng)新教育,而實驗教學(xué)又是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的主要教育手段,設(shè)計性實驗對中職學(xué)生進入高等職業(yè)教育和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)尤其重要。在中藥化學(xué)實驗課程里增加綜合設(shè)計性實驗,能調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,擴大知識面,改變依賴實驗講義做實驗的現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和理論聯(lián)系實際的能力、實踐創(chuàng)新能力。教師采取的措施是:(1)要求學(xué)生初步進行資料查新,設(shè)計實驗的整個過程。(2)引導(dǎo)學(xué)生從實驗室條件、技能訓(xùn)練的全面性以及環(huán)保理念等方面分析、制定具體實驗方案,并經(jīng)指導(dǎo)老師批閱修改后進實驗室操作。(3)實驗結(jié)束后總結(jié)設(shè)計性實驗教學(xué)中需要進一步改進的問題,提醒學(xué)生盡量不用主觀判斷法,而是用系統(tǒng)的實驗方法客觀地分析,寫出完整的分析流程圖及結(jié)論依據(jù)。在自主設(shè)計實驗的全過程中,教師為學(xué)生修改實驗方案,有時利用課余時間完成實驗,指導(dǎo)學(xué)生做實驗。這對教師的素質(zhì)和能力提出了更高的要求,也達到了以教促學(xué)、以學(xué)促教、教學(xué)相長、共同發(fā)展的良性循環(huán)。同時,整個實驗過程中還能暴露出學(xué)生之間的差距和不足,有利于教師改進教學(xué)方法和因材施教。
5.增強環(huán)保教育,滲透綠色化學(xué)理念。中藥化學(xué)實驗教學(xué)中的環(huán)境保護問題應(yīng)引起高度重視。應(yīng)將綠色化學(xué)的理念、原則和方法貫穿于整個中藥化學(xué)實驗教學(xué)中,減少對環(huán)境的污染,加強自身保護,提高學(xué)生的環(huán)保意識。教師采取的措施是:(1)努力學(xué)習(xí)綠色化學(xué)理論,建立實驗室常用試劑數(shù)據(jù)庫,制定嚴(yán)格的實驗室綠色化章程,并在教學(xué)過程中有意識地遵循綠色化學(xué)的原則,加強實驗室的科學(xué)管理。(2)改進實驗內(nèi)容,從是否有污染、可循環(huán)使用情況、實驗用品劑量、產(chǎn)品綜合利用程度等方面綜合考慮,使實驗趨于綠色化。(3)重視實驗廢物處理,回收利用有機溶劑。每次實驗結(jié)束,要求學(xué)生整理好實驗臺、合理處理廢棄物,把學(xué)生實驗中的環(huán)保工作完成情況計入實驗總分。在中藥化學(xué)實驗教學(xué)中滲透環(huán)保意識,加強環(huán)保教育,既有利于學(xué)生鞏固中藥化學(xué)知識,又培養(yǎng)了學(xué)生從環(huán)保角度分析問題和解決問題的能力。
6.規(guī)范實驗報告書寫,培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度。以往教師對于實驗報告的實驗?zāi)康摹⒃砗筒僮鬏^為重視,學(xué)生往往照抄教材或互相抄襲現(xiàn)象較為嚴(yán)重;忽視客觀記錄實驗現(xiàn)象,不進行實驗結(jié)果的分析和討論,不思考理論與實踐的關(guān)系。教師采取的措施是:(1)充分認識,高度重視,嚴(yán)格要求,加強學(xué)生素質(zhì)的教育,使學(xué)生深刻認識到科學(xué)實驗應(yīng)有科學(xué)的數(shù)據(jù)、結(jié)果,實事求是的態(tài)度。(2)強調(diào)實驗報告的重點應(yīng)放在討論方面。如對實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象和原因、實驗成敗進行分析。(3)引導(dǎo)學(xué)生重視實驗報告的書寫,把科技寫作的基本要素融入其中,并從中得到科研寫作能力的訓(xùn)練,進一步提高科研寫作能力。
通過書寫報告,培養(yǎng)了學(xué)生們實事求是的科學(xué)態(tài)度和作風(fēng),幫助他們樹立了學(xué)術(shù)意識,鍛煉了語言表達能力,有利于他們將來總結(jié)研究資料、撰寫論文等等。
二、改革實驗考核,加強素質(zhì)教育
實驗考核是檢驗實驗教學(xué)效果的主要方法,中藥化學(xué)的實驗考核長期以來分實驗報告和實驗基本技能考核兩部分,這種考核方法只反映學(xué)生的常規(guī)方法和操作技能,不能反映學(xué)生的綜合素質(zhì);建立一套有利于培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合能力的實驗教學(xué)考核模式已顯得尤為必要和迫切。為此,我們依據(jù)中藥化學(xué)實驗課的特點,改革實驗考核,將考核成績分為三部分。
1.平時實驗考核(占30%)。平時實驗考核,即實驗出勤率、每個實驗中的表現(xiàn)記分、實驗報告。每次實驗如實記錄學(xué)生的出勤情況和課堂表現(xiàn);學(xué)生實驗分組進行,每個小組2人合作完成平時實驗,實驗成績以實際操作情況和實驗態(tài)度為主要依據(jù),如分析問題和解決問題的能力、儀器的破損情況、臺面整潔度及環(huán)保意識等作為評分標(biāo)準(zhǔn);實驗報告的成績評定重點放在實驗記錄、實驗結(jié)果的處理和分析討論部分。
2.強化期末實驗考核(占40%)。期末實驗考核是實驗課結(jié)束時候的考試,考核分為兩部分:實驗知識問答、基本實驗操作。在實驗室中我們選取了不同的試題對每個學(xué)生進行了實驗基本知識考查,并要求每個學(xué)生進行一項基本操作,據(jù)此打出分數(shù)。基本知識的主要內(nèi)容為中藥化學(xué)實驗室規(guī)則、安全知識、環(huán)保知識、常用儀器的基本知識、實驗原理、基本操作知識、儀器及裝置的使用、實驗現(xiàn)象的解釋和錯誤實驗裝置圖的改正、討論等;采用閉卷,統(tǒng)一命題、統(tǒng)一時間、統(tǒng)一閱卷。操作技能考試的內(nèi)容主要是采取綜合實驗、小項目實驗等方式分組進行,以體現(xiàn)中藥化學(xué)實驗基本操作。
3.綜合設(shè)計實驗測試(占30%)。教師事先給出題目,要求學(xué)生查閱文獻,提出實驗思路、設(shè)計方案,并根據(jù)實驗室條件自行修改方案,每個學(xué)生獨立完成實驗操作。最后根據(jù)整個實驗流程、操作情況、提取化學(xué)成分的質(zhì)和量、數(shù)據(jù)的記錄、結(jié)果分析和實驗報告等進行綜合評分。
考核是實驗教學(xué)不可忽視的環(huán)節(jié),通過三部分的綜合評分,與以往單一模式相比,具有注重過程與結(jié)果相結(jié)合的特點,能夠客觀地反映教與學(xué)的情況。教學(xué)實踐結(jié)果表明,該考核方法和標(biāo)準(zhǔn)具有較強的可操作性,能夠調(diào)動學(xué)生實驗的積極性和主動性,學(xué)生的實驗技能得到了充分的體現(xiàn),創(chuàng)新精神和實踐能力也得到了鍛煉,能夠全面反映學(xué)生的實際水平。
三、結(jié)語
中藥化學(xué)實驗教學(xué)和考核的改革,提高了學(xué)生對該實驗課的重視程度,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。養(yǎng)成了學(xué)生良好的預(yù)習(xí)習(xí)慣,強化了基礎(chǔ)知識,拓寬了學(xué)生的思路,開闊了學(xué)生的視野;由于規(guī)范地操作,降低了儀器的破損率,提高了實驗結(jié)果的正確率;更最重要的是培養(yǎng)了學(xué)生解決實際問題的能力和創(chuàng)新意識。實驗教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念,有利于培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約資源和能源、保護環(huán)境的意識,樹立了綠色化學(xué)的思維方式。
筆者已對2010、2011級中藥學(xué)專業(yè)學(xué)生進行了實踐,得到了較好的效果,實驗教學(xué)質(zhì)量確實有所提高。雖然我們在中藥化學(xué)實驗教學(xué)中進行了一些有益的嘗試,積累了一定的經(jīng)驗,但教學(xué)改革的路還很長,如何合理利用實驗室資源并加強科學(xué)管理,把實驗教學(xué)改革成果與理論教學(xué)有機地結(jié)合起來、融會貫通還有待進一步探索。
參考文獻:
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