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关键词: 初中化学实验 绿色化意识 融入方法
一、引言
近年来,随着我国经济的不断发展,我国各项事业均取得了长足的进步,令世人瞩目。我国幅员辽阔,自然资源丰富。然而,我国处在经济高速发展的阶段,再加上人口众多,科技水平和管理水平还远未达到国际发达国家的水平,自然资源浪费的现象很严重,污染随处可见。
化学学科是一门自然学科,化学知识能够解释生活中的众多污染现象,在化学实验课中融入绿色化意识、绿色化思想,十分必要,也十分重要,本文将就此内容展开分析和讨论。
二、中学化学实验绿色化意识融入的必要性
很多人认为,在二十一世纪,没有接受过大学教育就基本是文盲,而高中教育是大学的学前班,初中教育是高中的学前班。社会普遍认为初中教学的宗旨就在于如何提高中考分数,保证更多的学生成为“尖子生”,从而考入重点高中。笔者以为这种想法是比较幼稚和肤浅的,在初中化学教学除了教授化学知识外,还应该灌输一定的环保理念、绿色化理念,其必要性主要体现如下。
1.环境不断恶化的客观要求。
在当前,随着我国经济的不断发展,很多产业(尤其是化工产业和生物产业)必须进行废物的排放,而排放物的处理又需要消耗大量的人力、物力、财力。很多企业业主片面追求企业经济效益,不经过任何处理,大肆排放废物、废气、废水等,导致全国范围内不同程度产生环境污染。
在初中化学试验中,适当进行废水、废气净化实验,不仅能够营造出活跃的课堂气氛,而且能够让学生对化学知识(特别是化学反应过程)有一个直观的、理性的认识,还能够培养他们的环保理念、绿色化理念。
2.学好化学知识的内在要求。
化学学科是一门自然学科,更是一门基础学科,学生顺利进入高中阶段,乃至于大学阶段学习的过程中还会参加化学学科,学好初中化学的重要性不言而喻。在当前,无论是我国初中化学教材的课程设置,还是化学学科教学大纲中都无一例外地融入了“绿色化”思想,在课本的很多知识点及考试过程中的考点中都会涉及绿色问题、环保问题、污水排放问题等。由此可见,初中化学试验中绿色化意识的融入是学好化学知识的内在要求。
3.教书育人的教育宗旨。
教育的宗旨,在于教人和育人,在教授科学知识的同时,更重要的是在于学生道德水平的提升,而初中阶段正是学生生理发育和心理发育的重要阶段,关系到学生未来人生观、价值观、世界观的最终确立。
在初中化学实验中融入绿色化意识,能够帮助学生认识到在日常的生产和生活过程中,哪些行为能够减少污染、保护环境,哪些行为却是在污染环境、破坏家园。
三、如何实现中学化学绿色化意识的融入
如何在初中化学实验中融入绿色化的思想呢?笔者认为可以从以下几方面入手。
1.细化实验过程,感受实验效果。
很多化学实验的过程中,反应形成化学生成物的过程中会有特殊的现象,教师可以细化这一过程,让学生近距离地观察,形成他们在视觉及味觉上的基本认识。如果在化学反应的过程中,原料或者生成物中有化学污染物,那么就可以对学生进行讲解,并将这些化学现象和现实生活的污染现象结合起来,这样学生就对化学污染有了一个理性的认识。
2.指导学生对生活现象进行观察,寻找污染现象。
教师在进行课堂知识讲述的过程中,可以发动学生在课外时间内对生活中的各类现象进行观察,寻找生活中的污染现象,并让他们采取小组讨论的形式,寻找解决的方法。化学老师要对这些化学现象进行适当的归纳和总结,并对各个小组讨论结果进行必要的检查。
3.扩大实验影响面,深化绿色化意识。
教师可以在课堂实验环节结束后利用其他渠道将绿色化思想进行深度和广度的拓展。化学教师可以在学习原电池一节时组织学生进行研究性学习,即由老师先在网上对于有关电池的发展、原理、污染、回收、发展等各个方面的资料加以收集,做成一个网站,然后通过校园网,组织学生在该网站上浏览自己感兴趣的部分,根据自己的收获总结成小论文。最后将经过筛选的优秀小论文放到网站中展示,并向全校学生发出倡议,让大家自觉地将废旧电池回收集中处理,以减少对环境的污染,扩大绿色化思想的传播范围。
四、结语
在二十一世纪,污染问题是一个重大问题,生活中污染现象绝大多数和化学反应有关。化学是一门自然学科,并不是所有的化学反应会产生污染,在初中化学实验过程中融入绿色化意识能够在讲述化学知识的同时,培养学生的环保意识、绿色化意识,也能够帮助学生对化学知识形成一个理性的认识。
参考文献:
[1]王锋.中考化学绿色化实验试题研析[J].中国教育技术装备,2009,15.
论文关键词:化学教学,环保教育
环境是人类赖以生存和发展的摇篮,它向人类提供了生产和生活所需的各种自然资源,然而随着科学技术的迅猛发展,人类对环境的污染日趋严重。面对全球性的生态破坏和环境危机,环境保护已成为当今世界的一个热点话题,“人与自然和谐发展”成为时代主旋律。然而目前中学化学环保教育主要存在一些问题:如环保教育的形式过于单一没有和实践活动联系起来,环保教育的方式偏重于课堂讲授理论知识,没有和环保实践活动相联系;没有针对环保教育的专门教材和授课教师,现行的化学教材中相关的环保知识较为分散,教师在教学过程中要花费大量的时间和精力来收集和整理资料,开展化学实践的次数相对较少;环保教育的考核未引起足够的重视,学校迫于升学的压力,教学任务繁重,所以教师的大部分精力和时间都投入到考试科目的教学中,对环保教育的关注度明显不够等。所以在中学化学教学中实施环保教育就显得尤为重要,不仅能增强学生的环保意识,还可以提高学生分析和解决环境和实际问题的能力。
一、在化学新授课中渗透环保教育
课堂是教学的主阵地教育学论文,教材是知识的基本载体,教师应抓住这一阵地,紧密联系教材在日常教学中渗透环保教育,让学生了解环保的紧迫性和重要性,逐步培养环保意识。中学教材有许多和环境保护有关的内容,在教学过程中教师应结合教材适时的、适量的将潜在的环保内容渗透到各章节的教学中,在潜移默化中培养学生的环保意识。如在讲授水与氢时,强调中国的人均水资源只是世界平均水平的四分之一,而且水资源的分布不均匀,水资源的缺乏严重制约经济的发展。未经处理的工业废水和生活污水肆意排放又造成了严重的水体污染,对人类的生存构成了巨大的威胁,以此增强学生的节水意识;在讲授空气和氧气时,应引入大气污染的相关内容,讲解造成大气污染的两大因素:气体和可吸入颗粒物,其次结合国际重大的空气污染事件来说明空气污染形成的原因和对人类健康的伤害;在讲授碳族元素时,向学生渗透二氧化碳地大量排放是形成温室效应的主要原因,煤气中毒的实质是一氧化碳和血红蛋白结合,是血红蛋白丧失运输氧气的功能,使人窒息,让学生掌握一氧化碳中毒的预防措施;在讲授农药和化肥一章时,应补充说明土壤板结,土壤污染的相关知识,以及和使用化肥之间的关系,让学生明白绿色无污染食品的定义和普通食品的区别等。
二、在化学复习课中渗透环保教育
在新授课中教师传授给学生的只是一些环保教育的零散片段,学生掌握的环保知识是孤立的、不连贯的,在复习课时学生已经具有一定的知识储备,教师可以帮助学生将已有的环保知识进行归纳、总结使之形成完整的知识体系,进一步深化学生对环保的认识,增强学生的环保意识和责任感中国期刊全文数据库。如复习到大气污染时,教师应引导学生将一些会造成大气污染的各类物质进行归纳和总结,如碳氧化合物的污染。分别介绍一氧化碳和二氧化碳的物理及化学性质再补充一氧化碳会使人中毒,轻者昏迷重者死亡,二氧化含量增加会造成温室效应,使两极冰川融化,海平面上升,让学生思考该怎样减少二氧化碳的排放和预防一氧化碳中毒。复习到硫氧化物的污染时教育学论文,应着重讲解硫氧化物造成的污染主要是酸雨的危害,空气中的二氧化硫被氧化成三氧化硫,进一步形成酸雨会腐蚀建筑物,使鱼类等水生生物大量死亡,还造成农作物大幅度减产。通过在复习课上讲新课中讲解的环保知识进行联系,归纳总结,这样既深化了学生对已学知识的认识,又提高了学生对会环保知识的分析归纳总结的能力。
三、在化学实验教学中渗透环保教育
1.实验操作规范化.
规范的实验操作不仅是试验成功的重要保障,更是减少污染的关键所在。教师的示范操作比课堂操作更具有感染力,因此,无论是演示实验还是指导学生实验,教师都要做到实验操作准确、规范,力求让学生掌握准确的规范的实验操作技能通过言传身教来增强他们的环保意识。例如在固体药品的取用、液体药品的量取转移、物质的称量、物质的加热、过滤等基本操作中,准确、熟练的动作可避免药品因洒落、挥发等造成污染。一是在实验开始前教师应提醒学生检查装置的气密性(若是有毒气体的制取及性质实验要增加尾气处理装置),气密性不好不仅会使实验效果不明显,还会使有毒气体外泄造成环境污染,危害师生的健康。例如在二氧化硫和氯气的制备实验中将尾气通入到碱液中便能防止尾气外泄造成污染。合成硫酸时过量的二氧化硫应用氨水吸收。制备盐酸时用水吸收多余的氯化氢气体,制备硝基苯等挥发性较强的有毒物质时,应安装一个冷凝管回流有毒气体。二是在实验结束后,对固体废弃物、废液的处理也要力求规范,如废酸不能随意倒在地上,它会腐蚀水泥地面,也不能倒入下水道中,它不仅会腐蚀金属管道,更严重的是会造成水体污染。固体废弃物应放入指定的容器中,不能放回原瓶,以免污染剩余药品。实验操作的规范化不仅使学生养成良好的实验习惯,又牢固的树立了学生的环保意识。
2.化学实验微型化
崛起于20世纪80年代的微型化学实验是近年来发展迅速的试验新方法,它具有实验现象显著、药品用量少、污染程度小、反应时间短、便于操作等特点,备受化学工作者的青昧,成为当今国际化学实验改革的主要趋势。由于在微型化学实验中反应物和生成物的量都很少,因此,微型化学实验不仅大大节省实验经费的支出,更减轻了实验废弃物对环境的污染。如做硫在空气中燃烧的试验教育学论文,按常规的药品用量来做,硫粉需要0.3-0.5g生成的二氧化硫为0.6-1g,换成微型实验来操作硫只用0.02g,生成的二氧化硫仅为0.04g,实验效果完全相同,但药品用量却是大大减少。在做乙炔的制备及性质的实验时,如采用少量的电石和用注射器滴加饱和食盐水的方法,即可使反应速度得到很好的控制,同时要节省了原料,实验效果也较为理想。在检验溶液的酸碱性时将试管换成点滴板来操作,不仅能取得同样明显的实验效果,还减少了废液的排放中国期刊全文数据库。化学实验微型化,其经济效益、环保效益、教学效果都是很显著的,既强化了学生的动手能力,又培养了学生的创新思维能力对学生环保意识的树立有独特的功效等。
3.实验设计综合化
中学化学教材中的演示实验大多都是用单一的实验来说明物质的某一个性质,要想全面了解物质的所有性质便要重复做多次的单一实验,这样既不利于学生将所学的知识相互联系形成一个完整的知识体系,又会造成药品的浪费,还加重了实验场所的污染。所以在实验教学过程中要设计综合性实验,把几个分散的相关实验组合成一个整体、连续的做一系列实验,使一个实验的产物成为下一个实验的原料。这样既节省了药品又大大缩短了实验时间,让学生有时间分析和解决实验过程中出现的各种问题,能够很好的检查学生的操作技能和实验教学效果,增强学生的经济和环保意识。如:我们可以将氯气、次氯酸纳、氯酸钾的制取实验和氯气氧化性的验证实验设计成一个综合实验(尾气用氢氧化钠吸收),这样既能节省药品用量又缩短了反应时间,又能防止氯化氢、氯气等有毒气体外泄造成空气污染。又如在消去反应中将环丙醇变成环己烯,环己烯继而成为合成己二酸的原料,这三种物质进一步被用于第三个实验。
4.进行多媒体教学
在中学化学实验中针对一些试剂昂贵或有毒(苯、苯酚、砷化物等)、易发生爆炸、实验现象不易观察、污染较大的实验,目前还无法通过改进实验来实现其绿色化或减轻污染,对于此类实验我们可以采用多媒体辅助课件(CAI)模拟仿真实验,例如:氢氧化二铁的制备实验现象不明显,教师在演示该实验时学生不易观察到实验现象,达不到教学的目的,若用多媒体模拟这一实验教育学论文,便可以把实验现象形象生动的展现在学生面前,达到很好的教学效果。又如,氯气、氯化氢等有毒气体的制备实验,在实验室操作外泄的气体会对师生的健康造成巨大的伤害,改用多媒体模拟该实验,可以让学生在轻松愉快的环境中学习到反应原理、掌握操作方法、观察到实验现象,既加深了记忆,又消除了因实验而造成的污染和对师生健康的危害。
四、在化学课外活动中透环保教育
课堂固然是对学生进行环保教育的重要场所,但是环保教育的本身便具有很强的实践性,所以仅仅依靠课堂对学生进行环保教育是远远不够的,作为课堂的延伸和拓展教师可通过开展各种丰富多彩的化学课外活动来培养学生的环保意识和解决环境问题的能力。如教师可利用植树节、爱鸟周、世界水日、世界无烟日等环保纪念日开展各种主题活动,普及相关的环保知识,使学生对这部分知识有更深刻、清楚地了解;教师可以将环保感兴趣的同学组织起来成立环保兴趣小组,检测学校附近工厂的空气状况和污水的处理及排放情况,让学生将所学的环保知识应用到实践当中,不仅可以激发学生学习化学的兴趣,而且为培养学生的实践能力和创新精神,提升思维品质,提高学生的综合素质提供了良好的运作空间;充分利用学校广播、黑板报、宣传栏、手抄报等多种媒体采用文字、图片、数据宣传环保知识给予学生心灵上的震撼,让学生明确人与自然相互依存的关系,意识到环保重要性和紧迫性;组织环保知识竞赛,检查学生对环保知识的学习效果,充分调动学生学习的主动性,加深对环保知识的了解等。
参考文献
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关键词: 参与式教学法 绿色化学 实践能力 创新能力
近年来,不容乐观的应届本科生的就业情况,已成为一个全社会共同关注的热点问题。反观现在的大学生,在应试教育模式下,大多存在理论和实践脱节、动手能力弱等不足,因此,各大高校的教学改革,大多以培养大学生实践能力和创新能力为核心,以提高学生的综合素质为最终目标。随之,各种新型教学方法和教学手段不断浮出水面,参与式教学作为一种新型教学理念在我国逐渐兴起,并得到广泛的认可和深入的探讨。
参与式教学也被称为是合作式或协作式教学,它是以学生为主体,通过教师―学生互动、学生―学生互动的方式,使学生积极主动地参与到教学过程中,有利于调动学生学习的积极性,并能在潜移默化中培养学生的团队合作意识、实践能力和创新能力。与传统填鸭式教学模式相比,参与式教学模式强调的是学生积极、主动的参与,学生解决实际问题的能力的锻炼及创新意识的提高。
一、“绿色化学”课程培养学生实践和创新能力的优势
“绿色化学”课程在培养学生实践和创新能力中有以下方面的优势:(1)“绿色化学”是化工类专业的一门专业课程,学生群体大,涉及多个专业,如化学、应用化学、化学工程与工业、高分子材料工程等;(2)“绿色化学”课程内容知识覆盖面广,包括材料、纺织、农业、食品、化工产品和药物等,这些内容相互关联,相互补充,有利于扩大学生知识面;(3)“绿色化学”虽然是一门专业选修课,但其研究对象具有普遍性,研究内容具有延展性,并涉及当前最新的技术和理论的实际应用,极具启发性;(4)“绿色化学”课程与日常生活联系紧密,案例资料众多,学生不仅可以从课程中获取案例,而且可以自己收集实例对课程内容进行补充,有利于激发学生的学习兴趣。
二、基于“Class Presentation”的参与式教学法在“绿色化学”教学实践中的实施
中国科学院院士、清华大学教授过增元提出参与式教学方法主要包括开放的教学内容、提问式的讲课方式、没有标准答案的习题和论文形式考试[1]。有研究者指出,这四项内容连贯起来可以用“Presentation”一词概括。由老师给定或学生提出研究课题,学生单独进行资料的收集、分析和总结,最后在课堂表达自己的观点,即“Class Presentation”[2]。这种方法不仅能够给学生自由思考的时间和空间,更重要的是,通过对资料的收集,可以激发学生关注社会问题的热情,增强学生的问题意识;通过对资料的分析,可以培养学生利用已有知识解决实际问题的能力,提高实践能力;通过对资料的总结,可以锻炼学生的表达能力,挖掘学生潜能。“绿色化学”课程理论知识和实践应用结合紧密,在课程内容的基础上,合理地设计和实施教学方法是培养学生实践能力和创造能力的关键。基于“Class Presentation”的参与式教学法在“绿色化学”教学实践中的实施分以下两个层次(以应用化学专业为例,学生总数92人,学生自由组合,总共分成15组,每组6-7人)。
(一)课程内容的讲授
对于课本上相对简单、容易理解及新兴技术手段的应用等非重点内容,交由学生讲授,这一部分,共5个小组参与。例如“绿色化学”第二章,绿色产品评价体系LCA的具体应用实例及其局限性与困难,属于学科前沿,并非重点内容,交由一组学生负责。要做好“Presentation”,学生需要课后对LCA具体应用进行详细资料收集、制作课件、准备演讲。教师指导的内容有:讲解LCA的定义、目的、特点、实施步骤,小组成员对LCA的理解和疑问。当然,小组成员的疑问,也可以直接在Presentation过程中提出,由其他同学或教师解答。Presentation完成之后,其他小组的同学可以进行自由提问,并综合演讲内容、PPT和演讲者的现场发挥给以评论,教师要对此进行点评,并给出成绩。
(二)生活实例的探讨
“化学”是一门自然科学,它渗透到了材料、纺织、农业、食品、药物等多个方面,与我们的日常生活联系密切。身边的化学,是学生非常感兴趣的部分,有10个小组的学生,选择这部分内容进行Presentation。这一部分较前一部分更能激起学生的表现欲和创造欲。许多学生由目前的环境污染出发,探究其形成原因,结合绿色化工技术,发出呼吁,抑或是,展现处于研究阶段的新方法、新工艺。例如,针对雾霾,学生通过调查给出雾霾产生的原因,列举了清洁的可再生能源的开发利用现状,并针对现在以三大化石能源为主的能源结构,讲述了煤清洁化的方法。又例如白色污染、辐射污染、赤潮等等话题,都引起了学生的强烈反响。这一层次的Presentation,教师需要针对具体的事例,归纳总结其中关键的知识点,例如煤清洁化的方法设计的基本原理和技术手段等。这就要求教师不仅要有宽广的知识面和较好的语言表达能力,还要能够灵活处理课堂突况,掌控教学过程。
三、参与式教学在“绿色化学”教学实践中应用效果的反思
参与式教学打破了传统教师“一言堂”的上课模式,教师由讲授转变为引导,学生由被动接受转变为主动参与,师生互动效果得到显著增强,学生运用理论知识分析实际问题的实践能力和口语表达能力都得到了锻炼。此外,参与式教学使得教学过程得以外延,教学过程包括课前的准备、课上的Presentation及课后的讨论和评论,实现了学生的兴趣学习和协作学习,学生的团队合作意识和创新意识得以提高。但是,如何保证学生的“主动参与”是“有效参与”?如何协调课堂控制和学生自主之间的关系?这是两个值得深思的问题。换句话说,参与式教学的顺利实施对教师提出了更高的要求,第一,教师必须加强自我学习,提高自身水平,以便很好地掌控课堂,不偏离教学目标;第二,教师必须注重与学生的沟通和分享,帮助学生建立正确的思考途径,培养学生独立解决问题的实践能力;第三,教师必须注重班级整体的效果,能够运用机理机制,进行差异化引导,创造机会,确保学生能够整体参与。
参考文献:
[关键词] 植物保护 问题 对策
[中图分类号] S4 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2014)03-0079-01
一、前言
随着人们生活水平的不断提高,对园林实施植物保护是非常必要的。同时,随着社会的发展,我国乃至世界的自然环境也受到严重破坏,威胁到了人类生存,绿色植物的大范围推广能够不仅能够减缓环境的恶化,还能从根本上治理环境污染。
二、植物保护的必要性
植物具有保持水土的作用,树冠的截流、地被植物的截流以及死地被植物的吸收和土壤的渗透作用,减少或减缓了地表径流量和流速。还有防风固沙的作用,树林的迎风面和背风面均可降低风速,以背风面降低的效果最为显著。随着社会的不断发展,人们对生活环境质量的要求也越来越高。植物以其美化、绿化、净化环境等功能受到人们的重视,植物在具有遮阳、降热、防尘、净化空气等功能,而植物常因病虫害、日灼、冻害等损伤致使其无法发挥其功能,如果没有得到适当的保护,不仅会丧失植物应有的功能,还会给人们的正常生产和生活带来一定的影响。因此,我们应深入调查植物保护现状,并根据具体问题制定相应的策略,确保植物充分发挥其功能。
三、目前我国植物保护工作的面临的新问题
1. 耕地资源减少给粮食增产带来了压力
随着我国人口的不断增长,为了解决住房问题,加之我国城市化进程不断加快,从而使得我国房地产行业得到快速发展,这导致我国耕地面积大量减少。尽管大量推广选用优质品种、先进的种植技术等,确保粮食产量,但是,却增加了农作物发生病虫害的频率,加大农作物的防控难度。
2. 植物保护专业人才培养中存在问题
目前,植物保护专业的实习有三种,分别是生产实习、课程实习和毕业论文。这些都是学生理论联系实际的桥梁,创新性和创造性能力培养的平台。可是现在内容越来越过于形式化和任务化,包括:形式单一,看和听是主流,缺少动手的机会;二是教师实践技能缺乏,不能全方面对学生进行实践指导;三是学生实习时间不能与整个农业生产季节相匹配;四是经费过少,学生往往只能在生产一线参观而不能长时间去参与生产实践;五是毕业论文的指导教师常把自己的科研项目与学生毕业论文结合起来,造成理论研究内容过多,与实际农业生产脱节。
3. 农产品质量安全隐患
随着我国经济水平的不断提高,我国人民的生活水有了大幅度提高,特别是对食品质量安全问题引起高度重视。在“豇豆问题”出现之后,得到社会各界的高度关注,与此同时,也为人类敲响了食品安全警钟。除此之外,世界各个国家提高对进口农产品指标的要求,所以,当前世界农产品进出口市场竞争十分激烈。由此看来,我们必须要大大提高农产品的质量,才可以在国际市场中站稳脚步。
4. 农业生产与农民就业形式要求彻底改变植保服务的方式
近年来,我国加大了对农村经济发展结构与产业结构的调整,从而使得农业生产方式发生了巨大的变化,由最初的分散方式变为规模化经营方式,这样一来,使得我国农业生产趋于规范化生产。现如今,我国农村存在一个非常普遍的现象,大多数年轻人都进城打工,然而,剩下的主要为生产能力非常弱的成员来管理农业生产,但是,这些人接受新事物能力偏差,再加上对植保防控技术认识存在不足,从而严重阻碍了植物保护工作的有效实施。
四、植物保护的对策
1. 培养植物保护专业人才的必要性
随着现代农业发展的需要,新型农业体系的形成对传统的农业生产方式特别是植物保护提出了更新更高的要求;可持续农业发展的需要:植物保护的目的在于通过有效地控制病虫草鼠等有害生物的危害以保证农业的增产增收,几十年的实践证明我国传统的植物保护体系在农业生产中的确起到了非常重要的作用。但是同时也受到化学用品的毒害,现象严重。解决以上问题,就必须提出培养人才的方案来培养人才解决问题;我国基层农技队伍发展的需要:目前,我国基层植物保护人才严重匮乏,知识老化,断层严重。在我国的广大农村存在植物保护人才需求与供给的巨大矛盾,只有从根本上解决这一矛盾,才能增加为农民提供科学技术服务的机会,以提高他们的整体素质。
2. 绿色植保技术
绿色植保技术指的是对生态环境一作物没有任何副作用,并且满足绿色食品生产需求的一种防治病虫害的新技术。但是,在实践过程,必须要做到以下两点:第一,禁止使用那些含有高剧毒的农药,而是要积极推广使用不破坏环境、高效、低毒的农药;第二,应该回归到大自然中,建设多样性的农田,换言之要建造一个品种、种植与景观多样性的农田。
3. 有害生物的生态治理
在病虫害防控过程中,我国传统防治对策主要以化学农药为核心,这样一来,能够有效控制某个单一有害生物,但是,此种防治对策,又会杀死有害生物体的天敌,污染环境,此外,还会使病虫害抗药性增强,进而招引更多有害生物的繁殖,这直接会影响到农业生产安全、质量安全、环境安全等工作。
4. 强植物保护方面的科研工作
首先,进行测报防治。在植物保护工作中,应该结合病虫害发作的规律,另外,还要结合天气、土壤、植物生长情况等来预测病虫害的发生,只有结合具体的实际情况,才可以更好的掌握植物保护趋势,进而对其进行科学的预测;第二,实行档案管理。构建植物保护方面的技术以及信息档案,总结归纳常见病虫害病例,以便在后续工作中节约时间,提高工作效率;第三,加强实验室建设。对常见病害虫进行实验研究,以便提出更加科学有效的治理方法;第四,实行市县乡病虫草害的预测预报的网络构建。
五、结束语
植物保护工作是一个相对复杂并且长期性的工作,我们要着实做好这一项基础而艰巨的工作。提高植保成果的利用率,并树立起公共植保、绿色植保的理念,加大力度发展绿色植保技术,切实加快由粗放型农业向精细化农业的转变,实现现代农业的可持续发展。
参考文献
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关键词:农业院校;无机化学;教学理念;教学方法
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:
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[3]胡明星,宿辉.绿色化学理念在高等化学教育中的融入[J].黑龙江高教研究,2009,(7):175-176.
【论文摘要】在开展实验教学的过程中常会存在这样那样的问题,很值得广大教师去研究和探讨。本文从实际出发,浅谈初中化学实验中常见的四个问题。
化学实验是中学化学课程内容不可缺少的重要组成部分,是学生认识化学科学知识的重要环节。在多年的教学实验中,笔者觉得在实验教学中必须正视和处理好以下四个问题:
1 实验内容的选择问题
目前初中化学教材版本很多,实验内容丰富多彩,为学生开展实验提供了很好的素材。教师要学会选择。以鲁教版教材为例,涉及到的实验有:分组实验32个、演示实验29个、课外实验1个。这就要求教师在每学期开学之初和实验员一道对本学期将要开展的实验内容进行选择列表,写好计划,有步骤地去实施。在课堂之外,可适时提出让学生做一些“绿色化学”实验、“微型”实验、家庭小实验、趣味小实验,让化学实验绿色化、经济化、趣味化。
2 实验人员的组织问题
演示实验大多由教师完成。那些以学生操作为主的科学探究实验,大多以学生分组实验的形式进行。按照实验内容的不同,可以2人或4人为一小组,任命好小组长,负责小组的管理、实验报告的填写和收发。在实验前的准备阶段,教师首先要向学生强调遵守实验室守则和实验规律的重要性,让学生养成有组织、有纪律的良好实验习惯。既要激发学生的好奇心,又要克服畏惧心理,还要让学生预习实验内容,让每个学生阅读了解每个实验内容、操作步骤、注意事项、实验目的和每个实验的全过程。
3 实验中的安全问题
3.1 仪器和药品的本身安全。
在各种化学实验中,使用最多的就是玻璃仪器。玻璃仪器的优点很多,如耐酸碱腐蚀、容易加工、价廉物美,但有一个致命的缺点,那就是容易破碎,它经不得骤然的冷或热,经不得碰撞和摔打。例如,“H”型电解水器操作很容易损坏,实验室制二氧化碳的装置由于重心较高操作时容易歪倒;学生在连接拨插玻璃仪器时用力的不当会导致仪器的破损和身体上的外伤等。
化学药品的存放时间较长,可能会变质失效,影响使用和使用的效果,大多数药品有毒,不能品尝或接触皮肤、衣物,对在实验过程中产生的有毒物质也要有所认识、有所防范,实验结束后的废液废渣要妥善处理,防止毒性污染。 转贴于
实验结束后养成清点仪器和药品的习惯,防止个别学生带出。
3.2 操作规范的安全。
伽利略说过:“科学的真理不应该在古人的蒙着灰尘的书上去找,而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。”我们在平时的教学中倡导科学探究,在大力开展科学探究的实验过程中,学生的参与愿望得到空前的满足,学习的积极性也得到了很大的提高,同时又鼓励学生开展课外实验、家庭实验。以上的这些活动中,如果实验操作规范缺乏,很容易造成仪器损坏、药品中毒、失火爆炸、废物污染等问题。一方面,要鼓励学生搞探究,自己设计实验,自己完成实验;另一方面,又要对学生的实验进行监督,特别是安全方面,不能有一丝的马虎。“安全系于责任、责任重于泰山。”“责任多一分,隐患少十分。”建立健全各种安全制度很有必要,学生实验设计要经得起老师的安全论证,实验过程中教师要巡回监督和指导,杜绝或减少事故的发生。
3.3 实验室设施的安全。
仪器药品保管室、实验室门窗坚固,要有防盗、防撬、报警等功能,药品的入库、消耗、报废做到帐册清楚,水路、电路能正常安全使用,通风设施完善、消防器材不过期使用,各种安全管理制度上墙、张贴有序。剧毒物品接受公安部门监督。
4 实验中的测评问题
化学实验操作的测评是化学课程中独具特色的一类测评。它主要重于测试学生的态度和实验操作技能与水平,如对实验目的、反应原理的理解,使用和组装仪器的技能,以及对实验过程和实验结果的解释等。做好这项工作的前提是平时教学注重化学实验的训练,让学生熟悉课本中的每一个实验及评分量化细则,能从容应对抽签结果进行实验操作,独立完成实验报告。实验操作测评对于突出和发展化学教学的特征、对于养成学生动手动脑的学习能力,具有重要的导向作用。
化学实验的正常开展,增添了学生的学习乐趣,也增加了教师的教学负担。这就要求我们教师能够在平时养成吃苦耐劳的精神,多花点时间去研究实验教学。去洞察实验事实发生的实质,搞清楚实验事实说明什么问题,为什么会产生这些事实,并去寻找支配实验事实的规律等;还需要根据学生的认知水平向学生介绍一些新技术和新方法等,这就要求教师设计补充一些实验,在内容的选择、方法和装置的确定、实验成功的条件和关键等方面进行反复的研究。以更好的落实“面向全体学生的化学”、理念,使化学贴近生活、贴近社会,更好地培养学生的科学素质和创造精神。虽然我们教师的教学任务是繁重的,但处理好以上这些问题也是很有必要的。相信在化学实验中能正视处理好这些问题,其实验效果会是高效的。
参考文献
关键词:硕士研究生;导师;引路人
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)09-0078-03
一、引言
面对世界范围的新技术革命和人才竞争,把自己的研究生培养成为“勤奋、严谨、求实、协作、创新”的高水平专业人才,是每一位导师追求的目标[1]。多年来,本文作者在硕士研究生培养方面做了些探讨工作,并取得了一点成效。在指导学生过程中,准确把握研究内容,科学判定实验方案和技术路线,合理确定研究目标,严格督促检查。由于严格要求,方法得当,使得研究生取得了较好成绩。每人发表SCI英文学术论文两篇以上,获校级优秀硕士学位论文7篇、获省级优秀硕士学位论文4篇、省级研究生优秀科技创新成果二等奖两项三等奖两项,近三年学生发表学术论文60%以上被SCI收录,单篇最高影响因子为6.1,培养的研究生毕业时考取博士研究生达42%,并获2009年度山东省优秀硕士研究生指导教师。
清华大学的尤驭球先生在一次指导博士生座谈会上幽默地说:“我的主要体会就是:带博士生比带硕士生省事儿”,这句话道出了硕士生培养的难度和重要性。硕士研究生培养工作是培养科研型人才的基础教育工作,要做好这项工作,有许多问题需要深入探讨[2]。本文在培养硕士研究生工作中也深有体会,并积累了一些经验。
二、明确培养目标,全方位正确引导
硕士研究生年轻活跃,容易接受新生事物,但缺少社会磨炼,比较看重个人价值,思想容易波动,自觉性和自制力不强,所以,在培养过程中需要使其明确培养目标,并进行全方位引导。首先,引导学生树立正确的人生观和价值观,使学生懂得要学会做学问,先要学会做人,不受功利与名利思想影响,甘于短期寂寞,树立远大理想和献身科学的精神,养成实事求是、一丝不苟和勤奋苦学的学风。其次,引导学生明确学习与研究目标。为学生制定学术研究指导计划,让学生第一学期就有明确的学习计划和目标,不但知道自己在三年里要做什么,还要知道具体怎样做,达到什么要求。在这个指导计划中强调引导学生学会自学和独立开展研究工作,打好基础,掌握专业英语、信息收集、实验设计和数据处理分析四项基本技能,并通过要求发表英文学术论文培养学生运用外语能力和综合素质。第三,引导学生善于观察。由于硕士研究生的专业知识面和实验经验有很大局限性,易判断失误而漏掉一些很重要的实验现象,所以,导师要经常亲临第一线指导,亲自动手,亲自观察实验过程中出现的各种现象,帮助学生抓住一些重要的现象,提高科研工作效率,锻炼学生进行科学实验的能力,培养善于观察的科学作风和方法,提高科研水平。第四,引导学生善于协作与协调。协作协调能力是学生必备的一种素质[3]。平时有意让学生去联系处理校内外有关科研的一些事情,锻炼培养他们的协作与协调能力,并鼓励学生之间相互帮助,相互合作,相互学习启发,共同提高。
三、关心鼓励,做学生的良师益友
“一日为师,终身为父”这句话强调了导师对学生的影响和导师的责任。导师的人品、学问以及如何对待学生都将对学生有直接的影响,导师应该始终把关爱学生、培养学生放在第一位,尊重学生人格,充分调动学生的学习科研兴趣。由于硕士研究生正处在谈婚论嫁的时期,经常会遇到一些恋爱、婚姻、家庭以及其他个人生活方面的问题。作为导师应该细心全面了解学生,及时给予他们正确的引导,帮助他们正确处理生活学习上的困难,做他们的良师益友。例如,一位研究生性格内向,不善于与人交流,入学学历较低,年龄较大,学习成效不佳。通过主动与他谈话,和他探讨学习、生活和就业相关问题,才知道是恋爱出现问题才造成他情绪低落。通过耐心开导,想法帮助他解决问题,鼓励他要勇于攀登科学高峰。之后该生不但更加勤奋刻苦地学习,而且变得善于与他人交流,学习成绩优良,学习期间6篇,其中第一作者英文论文4篇,单篇最高SCI影响因子为3.05,并荣获2007年省级优秀硕士学位论文,毕业后考入中国石油大学博士生,博士后出站后在河南理工大学工作,现已经是优秀的硕士研究生导师,主持国家自然科学基金项目。有些研究生来自农村,家庭条件比较困难,在生活上要尽力去帮助他们,例如,有一名学生的母亲住院急需住院费,导师知道后设法帮助他解决困难,使他非常感动,也激发了他的学习和科研热情,使他取得了可喜的成绩,在学习期间发表SCI英文论文4篇,荣获省级研究生优秀科技创新成果二等奖、并获2009年省优秀硕士学位论文,毕业后考入山东大学博士生,博士毕业获德国洪堡奖学金,现在德国读博士后。
四、言传身教,形成良好学风
为人师表,诲人不倦。学高为师,身正为范。导师的一言一行对树立良好的学风有潜移默化的影响[4]。以严谨认真的工作态度对待学生,从小事做起,从点点滴滴不断感染学生,真正起到表率作用。遵守时间能反映一个人的作风和精神面貌。在参加任何活动中,导师自己要提前到,对无故迟到的学生会毫不客气地批评,让学生养成遵守时间的好习惯。与学生约好的事情导师一定要认真的去做,从不违约。平时经常与学生一起做实验,并在实验过程中认真讲解一些有关的知识,探讨实验方法,分析实验结果,启发学生思考问题,通过实验培养他们实事求是和严谨的作风。有时约好与学生一起作实验,甚至需要晚上继续做,我们也会一直坚持到最后。在科研工作中引导学生树立良好的学风。良好的学风使学生研究成绩突出,例如,2009届周伟家同学发表SCI英文论文8篇,获2010年省优秀硕士学位论文,并荣获省级研究生优秀科技创新成果三等奖,毕业后考入山东大学博士生,博士毕业后进华南理工大学工作。另外,2012年毕业的硕士研究生发表SCI英文论文的影响因子有很大提高,分别达5.985(Journal of Materials Chemistry)和6.1(Chemical Communications)。研二的学生现在都已经做了大量的实验,积累了很多的实验数据,已经发表出了中文综述论文,并都至少撰写出了两篇英文论文进行投稿实践。
五、把握学科前沿,提高学生创新能力
引导学生提高科研能力,多出高水平科研成果,写出高质量学位论文的具体做法有如下几点。
1.引导学生要选新的、有一定难度的、属于学科前沿的课题,把握好研究方向,使学生进入学科的前沿阵地,这是培养创新型专业人才的前提。要想引导学生进入学科的前沿阵地,首先就要求导师自己要紧紧跟上最新理论的发展,并要特别注意一些新兴学科的成果和不同学科的交叉结合。只有在学科的前沿阵地上,才能充分发挥学生的创造性,培养学生的创新能力[5]。
2.近三年来,本实验室根据本学科前沿的研究动态,以纳米功能材料的仿生合成为研究方向,提出微生物催化绿色仿生合成新技术,利用这个新技术在常温常压下合成了一系列复杂结构的介孔磷酸盐材料,解决了传统化学法合成的非氧化硅介孔材料稳定性差、难以合成、无法调变其结构的关键技术问题,并实现了介孔磷酸盐材料的批量合成,合成的介孔材料在化工环保、医药、能源等领域显示出重要应用价值与应用前景,并已经形成了自己的研究特色,在国内外引起了同行专家的重视。由于本研究方向属于新兴交叉学科,要求学生要掌握一些有关微生物发酵原理、生物无机化学、超分子化学、配位化学、纳米化学,结构生物学、分子生物学等跨学科方面的知识。所以,鼓励引导学生针对实际问题扩大专业知识面,深入理论分析,才能提高学生的科研能力。
3.经常组织学生讨论学科研究领域的发展和研究中遇到的疑难问题,师生共同研究讨论,充分发扬学术民主,互相取长补短,创造学术探讨式的气氛,激发学生创新性工作。
4.引导和帮助学生不但能正确分析实验结果,包括与同样方法制备出来的空白样品的对比分析、与不同方法制备出来的同种样品的对比分析和参考文献中的结果的对比分析等。还要引导学生善于总结实验结果,找出其创新点,并引导学生进行高水平的学术写作,把自己的实验成果发表出去,让同行专家们认可。要引导学生在论文写作上一丝不苟,从实验方法的严格性、结论的可靠性以及句法、标点符号、专业名词、格式、结构布局、参考文献等都要严格要求,尤其对论文的每一个结论都要非常慎重,不确定的结论不要急于发表。投稿前至少要修改五遍。
六、结语
实践证明,上述做法行之有效,在加强专业基础知识和基本技能的培养训练基础上,努力提高学术水平,才能使硕士研究生在学术研究中早日成才。
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关键词:优化内容;改革方法;寓学于乐
中图分类号:TQ;G6420 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2012)04-0053-03
在当今科技高度发展、学科交叉进一步加强的时代,化学已经渗透到建筑、信息、材料、能源、机电、生命、环保等学科领域。大学化学是高校建筑类专业的公共基础课程,它在化学基本理论与工程具体实践之间搭起了一座桥梁。大学化学课程对优化学生的知识结构,培养学生用化学的观点分析、认识科学技术和社会实际中的化学问题,对把学生培养成为厚基础、宽口径、强能力、高素质的创新人才有着重大的现实意义。
一、围绕专业需求,安排教学内容
大学化学是建筑类专业学生大学期间唯一一门化学类课程,具有相对的独立性和完整性。教师在讲授大学化学时,经常会犯“讲得过多”和“讲得过少”两类错误[1]。所谓“讲得过多”是指教师系统地介绍现代化学的所有内容,力图追求化学理论知识的完善;而“讲得过少”则是指教师只罗列一些与化学有关的热点问题和案例,基本不阐述化学的基础原理和规律。实践证明,“讲得过多”和“讲得过少”都不利于理论与实际的结合,不利于建筑类专业学生创新能力的培养。
因此,要针对建筑类专业的实际需要[2],合理安排教学内容,需要对教学内容进行适当删减、强化、增加。删减、回避过细的化学计算和复杂的化学公式;强化水化学、胶体化学、材料化学等建筑领域中所必需的化学基础知识的教学,使学生能运用化学理论、观点和方法审视环境、能源、材料等社会热点论题;增加化学学习与专业应用之间的联系以及化学在工程实践应用中新成果。如华中科技大学针对建筑类专业学生的特点,在电化学原理部分的教学中,增加了阳极氧化和电解抛光知识。从电化学的角度出发,介绍了阳极氧化和电解抛光原理以及电解液的选用,分析和讨论这两种工艺的应用及其优缺点,让学生理解化学知识与专业实际息息相关,与工程技术紧密联系,并能学以致用。
二、改革教学方法,贯彻启发式学习理念
培养学生创新思维是教育的关键,而创新源于兴趣、起于自主、发于尝试。传统“教师中心论”的教学模式,教师处于完全的主导地位,在课堂上只向学生灌输知识,而不注意把握学生的心理,这与创新格格不入。因此要改革教学方法,贯彻启发式学习理念,充分调动学生学习的积极性。
(一)理论讲授要精心设计,遵循学生认知思路,突出以学生为中心的教学模式
教学活动是学生在教师的指导下进行的有目的、有计划的学习活动。化学基本原理中大量公式的教学,应当是在教师引导下训练学生有意识地进行抽象逻辑思维活动。教师要设计一系列问题,并留出学生积极思考的时间,通过师生间的讨论和交流,使学生主动得出结论。如在讲授化学热力学中化学反应方向的判断时,教师可以设计下列的教学程序。
首先,在压力为标准态和温度为298.15 K时,判断标准是ΔrGθm(298.15 K),它可以由参与反应的各个物质的ΔfGθm(298.15 K)而计算出来,这一点学生都清楚。其次,教师引导学生思考“若压力仍是标准态,但温度不是298.15 K,该怎么办?”并提示ΔrHθm(T)和ΔrSθm(T)与温度无关,提醒学生可以用吉—亥公式求解。然后,进一步发问:“若压力不是标准态,温度也不是298.15 K,该怎么办?”此时提示学生利用热力学等温方程式中的ΔrGm与ΔrGθm的关系,将非标准状态化为标准状态,从而求解。
通过学生和教师间的这种互动、提问、设疑、解答,学生在自觉、主动、多层次的参与过程中不但学会了复杂的化学反应原理,而且也掌握了分析问题、解决问题的科学方法。
(二)应用部分要勇于放手,让学生走向讲台
教育的关键是使学生具备将所学知识应用于实际的能力。化学应用部分的目的正是培养学生利用所学的化学原理分析、解决工程实际问题的能力。在学生课后自学和相互讨论的基础上,学生和教师换位,由学生讲解该部分内容,对专业中遇到的实际问题,如金属腐蚀的防护与利用上升到化学原理加以分析,论述自己的观点。学生为了讲解清楚课堂内容必须认真预习,做好充分的准备。因此,他们在主动获取知识的同时,无形中提高了对这门课程的学习积极性。
(三)改革考试方法,以课程论文、实验设计代替闭卷考试
学生学学化学的基本原理和方法的目的不是为了成为化学家,而是具备基本的化学素养的化学思维,能以化学的眼光、角度、世界观分析和解决工程实际中遇到的化学问题。若通过做习题来检测学生的学习效果,不管是开卷或闭卷的考核形式都没有意义。相反,布置课程论文,让学生在查阅资料的基础上,对一些典型案例抽象化,建立理论模型,再用课堂上所用的原理进行分析,提出自己的见解;或者要求学生运用化学基本原理,结合专业特点,对自己感兴趣的内容自行构思、自拟方案,完成一个综合实验设计,并通过实验验证。这两种方式表面上不直接考察学生理论知识,实际上考察他们运用理论知识解决实际问题的能力是更深层次的要求[4]。
实践证明,布置论文或综合实验设计的考核方式行之有效,很多学生写出了较高质量的论文,大学化学实验设计也深受学生欢迎,真正达到了培养学生创新能力的目的。
关键词:教学理念;教学内容;教学方法和手段;实验教学。
无机化学是高职高专化工类专业新生入学后的第一门专业基础课,也是培养化工类应用性人才必不可少的素质教育课。开设无机化学课程的目的,一方面是为今后的专业课学习奠定化学基础,另一方面是帮助学生提高独立思考的能力、为其将来从事专业工作提供更多的思路和方法,培养学生的创新意识和创新能力[1]。因此,它的教学质量的提高对于提高化工类专业学生的综合素质和良好的专业素养具有重要意义。几年来,在全体教师的共同努力下,经过反复的探索与实践,以培养应用型人才为目标,在不断的努力与充实中,取得了一些颇有成效的成果和经验。
1、坚持与时俱进,更新教学理念
教学理念是课程目标与课程结构、课程内容及课程实施之间的链接点。根据新时期培养目标和教学基本要求,为适应新时期课程改革,我们积极吸收先进的教学理念,以学生发展为本位,以教学质量为中心,本着以应用为目的,以"必须、够用"为度的原则,以课程体系、教学内容、教学方法改革为重点,以考试改革为手段强化学生基本素质、实践能力和职业技能的培养,实施"厚基础、宽口径、适应广、能力强、素质高"为基本内容的人才培养模式。构建有高职高专特色的、理论与实践并重、以岗位群技术应用能力为主线的教学体系。打破学科型模式界限,使教学内容既相互衔接又避免重复,注重理论联系实际、突出实践技能训练效果。为此,无机化学教研室从培养素质、提高能力出发,以培养素质型的合格人才为目的,坚持进行无机化学教学的改革探索。
2、创新教学体系,优化教学内容
在课程体系改革上,不断创新教学体系,优化教学内容,适时更新和精选教材,并编写与本校实际教学与时具进的新教材。同时主讲教师结合国内外同类先进教材进行教学内容的精选与重组,并依据本学科发展的最新成就,随时对教学内容进行更新和补充,注意介绍无机化学的进展与前沿,保证了教学内容的科学性、系统性、先进性和适用性。例如,以学生熟悉的生活信息情景(如"身边的化学物质","物质构成的奥秘","物质的化学变化"、"化学与社会发展")为教学的契入点,立足从自然、社会、人文、科学、技术紧密联系的角度,开发和利用化学课程资源。引导学生认识和探究材料、能源、环境、营养、健康与无机化学的关系的同时,培养和强化开发和利用化学教学活动信息资源和学习情景资源的意识及能力,使本课程的教学模式符合当前素质教育的要求,有利于培养学生的科学素质和探索精神。
3、教学方法多样,教学手段先进
以往,较多的教师由于受到各种主、客观因素的影响和制约,只是埋头教"书",照本宣科,把教学大纲视为金科玉律,把教科书作为唯一的课程资源,却忽略了书本外,学校外博大精深,绚丽多彩的化学自然世界和化学人文世界。缺乏对化学课程资源的识别、开发和运用的意识及能力,不能及时地经过充分挖掘,加工筛选和转化后运用到无机化学教学过程中,造成许许多多有价值的化学课程资源的闲置和浪费[2]。我们在无机化学的课改中,坚持教为主导,学为主体。积极创新和灵活运用多种先进的教学方式方法,引导学生主动、创造性地学习,掌握获取知识的途径和方法。课堂教学采用"启发式"、"研究式"、"引导式"、"讨论式"、"互动交流式"、"综合目标式"等多种灵活教学方式,坚持理论联系实际,精讲多练,既注重面向全体学生,又注重学生个性发展。并根据学科特点,灵活采用现代化的教学手段,根据不同的教学内容,实现传统教学手段与现代化多媒体教学手段有机结合[2]。自行开发了教学多媒体课件和独具特色的电子教案,教学中做到了重难点突出,信息量增大,变枯燥为趣味,化抽象为具体,教学效率大为提高。
4、进行考试制度与考试方法的改革,加强了无机化学试题库建设
考试改革作为教学改革总过程中的一部分,既是对学生学习和教师授课方向,方式的引导,又是对教学改革的检验,因此也是我们在摸索适合高职高专院校发展的教改路程中花大力气探索和尝试的[3],经过两年的实践检验,效果比较理想。我们本着加强学生知识、素质和能力的培养这三个方面为主要内容,考核方法的改革,具体作法是:一是实行教考分离。每位教师每学期都针对所带课程出两套试卷(附答案),所以每门课程都有试题库,学期末考试时从中抽题,可以加强学生学习和教师教授知识对重点的把握,又不会影响学习点的范围;二是实验成绩,平时成绩与学期末考试成绩相结合。实验成绩包括实验过程情况和实验报告完成情况;平时成绩则包括作业成绩,考勤,课堂表现,课后任务完成情况;期末卷面成绩,三项在总评成绩中所占比例目前我采用的是3:3:4。通过学生的总评成绩考评在校学习情况,既肯定了学生的学习过程又注重学生的学习效果,培养了学生良好的学习习惯和持之以恒的学习态度。增设的实验考核逐步实现了人才培养目标中注重学生实践操作能力,把培养应用型,技能型人才作为高职高专院校培养重点来抓。
5、创新实验教学体系,强化实践环节
化学是一门实践性和应用性很强的科学,实践教学环节对学生的能力培养至关重要。因此,我们强化了实践环节,注重学生严谨的科学态度、积极的创造性思维能力与扎实的化学实验技能培养。主要措施如下:①创新实验教学体系,优化实验项目内容,②增大设计性、综合性、研究性实验的比例,将"研究式"学习和创新教育引入实践性教学。让学生通过查阅分析文献,自行设计实验方案,经指导教师审阅后,在教师的指导下进行实验、观察实验现象,发现问题并分析原因,提出相应对策,适时调整完成实验,最后撰写实验报告。使学生独立思考、分析问题解决问题的能力和基本实验操作技能有较大提高。③定期举办实验技能大赛,化学趣味实验晚会。取得了良好教学效果。
6、积极进行无机化学实验的绿色化研究,培养学生正确的科学态度
绿色化学是最高层次的化学,由传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从"粗放型"向"集约型"的转变[4]。如何在无机化学的教学中加入绿色化学的内容,是摆在每一位无机化学工作者面前的首要课题,也是学习和研究的首要领域。《全日制义务教育化学课程标准》(实验稿)指出:"化学实验是进行科学探究的主要方式,它的功能是其他教学手段无法替代的"。在无机化学的教学中积极进行绿色化学实验的研究,就是把绿色化学的思想贯穿在化学教学的全过程中,这一方面可以培养学生强烈的环保意识,另一方面绿色化学实验本身就是化学教育中实施创新教育的重要内容[4]。课改中我们用实际生动的绿色化学的范例充实无机化学实验的教学内容,按照范例所涉及的知识点,自然地、生动地渗透到无机化学教学之中。实践证明,绿色化学实验方法在激发学生学习化学兴趣、强化动手能力的训练,培养创新思维,树立环保观念上有独特的地位与功效。
7、积极开展多种形式的科学研究活动,培养学生创新能力和科研能力
作为高等学校的教师,不但要给学生传授知识,更重要的是培养学生的创造能力;培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力[5]。为此,我们积极进行科学研究,以期通过科研带动教学质量的进一步提高。教师们一方面将科研成果反映到教学中,丰富和革新教学内容,另一方面不断提高自身的学术水平,促进教学改革。与此同时,我们还积极支持并带动学生参与教师的科研课题,在专科生中要求毕业论文,并认真指导完成。这些措施有力地带动了学生进行科学研究的热情,促进了学生创新能力和科研能力的提高。
同时营造浓厚的学术氛围,组织各种学术报告会、科研讲座,让学生及时了解化学发展前沿及发展动态,开拓学生的眼界,启迪学生的创新思维。激发学生在教学中的主动参与性,充分发挥其学习主体性,转变其被动的学习方式为科学的探究性学习方式。
通过近几年的创新教育实践,使学生的创新能力和全面素质不断提高。根据我们的追踪调查,学生毕业分配到工作岗位后大都工作严谨,踏实肯干,工作能力强,并都具有一定的科学探究能力和严谨的科学态度及团结协作精神。
总之,基础教育课程改革的全面推行已经对高职高专院校现行的化学教育教学提出了挑战。作为主干专业基础课程的《无机化学》,选择以科学探究为主的多样化教学方式,加大基础实验的综合性和探究性。充分开发利用《无机化学》课程资源,培养和强化学生充分开发利用化学课程资源的意识和能力。鼓励合作交流,促进学生自主开放、科学探究学习。加强实践活动,提高学生的科学探究能力和创新能力,是高职高专院校《无机化学》课程教学改革的当务之急。
参考文献:
[1]周双生、程俊、贾勇、张国升: 高等医药院校《无机化学》课程改革与实践 [J];安徽中医学院学报; 2006年02期; 47-49。
[2]贾陆、王学如: 谈无机化学教学的改革 [J];药学教育; 1998年01期; 27。
[3]寇军:无机化学教学方法与培养创新人才之我见 [J];中国科技信息; 2005年03期; 142-143。