無機化學(xué)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用范文

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關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)院校；無機化學(xué)；創(chuàng)新；綠色化學(xué)

中圖分類號 G642.0 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）03-04-117-03

Research of Inorganic Chemistry Teaching in Agricultural University Based on the Green Chemistry and Innovation Training

Ke Fei et al.

（Department of Chemistry，Anhui Agricultural University，Hefei 230036，China）

Abstract：The idea of green chemistry and innovation training has attracted increasing attention by the international higher education. This paper analyzed the disadvantages existed in the teaching process of inorganic chemistry in agricultural university. Further the significance to infiltrate the idea of green chemistry and innovation training in inorganic chemistry teaching was introduced，and some constructive opinions and suggestions were also put forward.Sequentially，the students desire for knowledge can be inflamed and the effective teaching can also be raised.

Key words：Agricultural university；Inorganic chemistry；Innovation；Green chemistry

無機化學(xué)是一門內(nèi)容既豐富又抽象的課程，其不僅是化學(xué)專業(yè)學(xué)生的4大基礎(chǔ)化學(xué)（無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)）之首，也是高等農(nóng)業(yè)院校一些非化學(xué)專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)課程，甚至是必修的入門課程之一[1-2]。該課程內(nèi)容體系龐雜，理論性較強，尤其該課程面臨的授課對象是大學(xué)一年級新生。因此，無機化學(xué)課程的教學(xué)成功與否對學(xué)生們今后的學(xué)習(xí)思維模式的培養(yǎng)起著一定的指導(dǎo)作用。然而，對于農(nóng)業(yè)院校的無機化學(xué)課程的教學(xué)過程，大部分的傳授者只重視課本上化學(xué)知識的傳授，而忽略了相關(guān)知識點國際最新的研究進展的介紹，忽視了對學(xué)生綠色思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，從而造成學(xué)生上課沒有積極主動的心態(tài)，缺少朝氣蓬勃的求知欲望，進而造成這種模式下培養(yǎng)的學(xué)生整體素質(zhì)偏下，沒有綠色創(chuàng)新的概念，更沒有保護世界和改造世界的科學(xué)精神[3]。

化合物的綠色合成以及清潔能源的使用將是無機化學(xué)發(fā)展必然趨勢，同時各學(xué)科之間的互相滲透，形成了眾多的新興特色研究領(lǐng)域，所以無機化學(xué)是一門活躍有趣的特色學(xué)科。本文中作者結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)歷，對如何在高等農(nóng)業(yè)院校無機化學(xué)教學(xué)中注入綠色創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，進而激發(fā)大學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情進行了初步探討。

1 綠色創(chuàng)新思維理念

綠色化學(xué)理念最早產(chǎn)生于美國，其頒布的《Pollution Prevention Act of 1990》法令中第一次明確提出了綠色化學(xué)概念[4]。這一概念的提出，迅速得到了國際各國的支持。英國皇家化學(xué)會在1999年創(chuàng)辦了國際第一個綠色化學(xué)綜合期刊《Green Chemistry》，隨后，該雜志在國際影響力逐年增加，2015年其影響因子已達到了8.02。由此可見，綠色化學(xué)理念深受科學(xué)工作者們的推崇。所謂綠色化學(xué)就是在實際生產(chǎn)中使用清潔的能源和使用環(huán)境友好的試劑和溶劑，最大程度的利用原材料，盡可能的避免污染。然而隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，工業(yè)化程度的飛快推進，當(dāng)今教育理念僅僅有綠色化學(xué)還不夠，還得注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這就要求學(xué)生具備綠色創(chuàng)新思維理念，這樣培養(yǎng)的人才在未來的國際競爭中才具有優(yōu)勢。

2 無機化學(xué)教學(xué)中綠色創(chuàng)新理念的重要性

化學(xué)一方面創(chuàng)造了一個美麗的人造世界，另一方面也改變了這個美麗世界。甚至一些非化學(xué)專業(yè)的人們，一聽到化學(xué)這個詞，就聯(lián)想到危險、污染、有毒等等。因此，如果要徹底改變這一現(xiàn)狀，改變?nèi)藗儗瘜W(xué)的認(rèn)識，這就需要發(fā)展綠色創(chuàng)新化學(xué)理念。

目前，隨著工農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，新的化合物也不斷的被發(fā)現(xiàn)和合成出來。與此同時，人類所面臨的環(huán)境危機也越來越重，而這些發(fā)展和危機在一定程度上都與化學(xué)關(guān)聯(lián)，化學(xué)在創(chuàng)造物質(zhì)文明的同時，也帶來了大量的有害物質(zhì)，危害到人們的健康，所以環(huán)境問題已成為國際關(guān)注的熱點問題之一。我們現(xiàn)在所面臨的環(huán)境問題主要有：霧霾、酸雨等大氣污染，水體富營養(yǎng)化、生活工業(yè)廢水等污染，農(nóng)藥殘留、固體廢棄物等土壤污染等[5-6]。因此，發(fā)展綠色創(chuàng)新思想，推廣綠色創(chuàng)新教學(xué)是教育發(fā)展的大趨勢。

大學(xué)生是未來社會發(fā)展的希望，是創(chuàng)造物質(zhì)文明主力軍，所以教師要盡自己最大努力向?qū)W生們傳授綠色創(chuàng)新方面的知識，然后通過大學(xué)生群體去影響周圍的人群，逐漸使大家都能有這個意識，促進整個社會的和諧健康發(fā)展。無機化學(xué)是新生入學(xué)第一門開設(shè)的大學(xué)化學(xué)課程，這是他們對大學(xué)化學(xué)認(rèn)識的開始，同時也是他們學(xué)習(xí)生活習(xí)慣養(yǎng)成以及社會責(zé)任意識形成的關(guān)鍵階段。因此，大學(xué)老師要充分利用課堂這個重要教學(xué)陣地，認(rèn)真挖掘無機化學(xué)教材中的知識點與最新研究報道成果的聯(lián)系，向?qū)W生們傳授最新的綠色創(chuàng)新知識，培養(yǎng)學(xué)生們綠色創(chuàng)新意識，進而按照綠色化學(xué)的原則來處理生活中的問題。因此，在高等農(nóng)業(yè)院校無機化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生們綠色創(chuàng)新思維，以適應(yīng)當(dāng)前國際科技的高速發(fā)展非常重要。

3 無機化學(xué)教學(xué)中綠色創(chuàng)新理念融入的策略

目前，國內(nèi)部分綜合高校化學(xué)專業(yè)已經(jīng)開設(shè)了綠色化學(xué)這門新興課程，但仍然處于開始階段，對綠色創(chuàng)新思想的傳授相對較少，而對于農(nóng)業(yè)院校來說，綠色創(chuàng)新研究的就更少。農(nóng)業(yè)院校無機化學(xué)由過去56學(xué)時調(diào)到現(xiàn)在為48學(xué)時，這就要根據(jù)農(nóng)業(yè)院校自身的特點和培養(yǎng)目標(biāo)，對無機化學(xué)授課內(nèi)容進行調(diào)整，那么在這有限的課時中，如何將綠色創(chuàng)新理念融入到課堂之中就格外重要。筆者認(rèn)為，可以從以下幾個方面著手實施綠色創(chuàng)新教育：

3.1 加強師生的綠色創(chuàng)新理念的培養(yǎng) 隨著科技的發(fā)展，創(chuàng)新應(yīng)用型人才對農(nóng)業(yè)的發(fā)展越來越重要，高等農(nóng)業(yè)院校無機化學(xué)必須把綠色創(chuàng)新理念作為重要的指導(dǎo)思想滲透到教學(xué)中。綠色創(chuàng)新理念的培養(yǎng)是對傳統(tǒng)的無機化學(xué)教育模式的發(fā)展，該培養(yǎng)理念不僅能為社會培養(yǎng)出高層次專業(yè)素質(zhì)人才，而且還注重培養(yǎng)學(xué)生們可持續(xù)發(fā)展意識。這就要求傳授者自己要有綠色可持續(xù)的發(fā)展觀念，在教學(xué)工作中將綠色創(chuàng)新思想滲透到課堂之中。化學(xué)教育者要不斷的更新自己的知識框架，及時了解國際最新的相關(guān)領(lǐng)域研究進展，將課本上知識點與最新的相關(guān)綠色創(chuàng)新研究結(jié)合起來，課堂上以生動形象的圖片或動畫方式給學(xué)生們呈現(xiàn)，讓學(xué)生們在大學(xué)一年級就養(yǎng)成好習(xí)慣，讓綠色創(chuàng)新理念真正的樹立在他們的腦海中，為培養(yǎng)具有可持續(xù)發(fā)展理念的未來化學(xué)工作者奠定基礎(chǔ)。

3.2 無機化學(xué)理論課中綠色創(chuàng)新理念的滲透 課堂教學(xué)是學(xué)生們的接受知識的重要途徑，教師要緊跟國內(nèi)外最新的綠色化學(xué)研究成果，充分挖掘課本中的理論知識，將二者結(jié)合起來，在理論教學(xué)中將最新的綠色創(chuàng)新思想進行滲透，并修正與該思想不相符的課本內(nèi)容。引導(dǎo)學(xué)生們重新設(shè)計新的路線、工藝等，使整個合成綠色化，能源綠色化，避免傳統(tǒng)的反應(yīng)方法給環(huán)境帶來的負(fù)面影響。

無機化學(xué)理論課中很多基礎(chǔ)知識都與創(chuàng)新的綠色化學(xué)有關(guān)。例如，（1）在化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)章節(jié)中，除了介紹動力學(xué)常數(shù)的定義外，還可以介紹目前國際研究最熱的新型多孔材料對水體中有機污染物（如，有機染料、苯、農(nóng)藥等）的吸附率隨時間的變化關(guān)系，進而計算其吸附動力學(xué)常數(shù)，這樣學(xué)生既了解動力學(xué)常數(shù)概念又清楚的知道怎么通過實驗得到這個動力學(xué)常數(shù)；（2）在介紹化學(xué)熱力學(xué)部分的時候，除了介紹熵、焓、吉布斯自由能的概念外，還可以介紹吸附劑吸附有害物質(zhì)的吸附量隨溫度的變化關(guān)系實驗，通過該實驗可以讓學(xué)生了解吸附劑在該條件下的熵、焓、吉布斯自由能是怎么得到的，加深吉布斯自由能與化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進行方向的關(guān)系，進而知道怎么學(xué)以致用。為了方便吸附劑的回收循環(huán)使用，還可以介紹新型磁性多孔材料，既可以達到去除水體中的污染物，又可以通過簡單的外界磁場，方便的將吸附劑從水體中分離出來，達到循環(huán)使用效果；（3）介紹碳族元素的時候，除了介紹溫室效應(yīng)導(dǎo)致全球變暖之外，還可以介紹目前利用CO2制甲烷等最新研究成果；（4）在介紹硫化合物的時候，介紹硫化鎘等等量子點光催化劑，可以利用該光催化劑在取之不竭、用之不盡的太陽光條件下進行光催化反應(yīng)。此外，教師還要根據(jù)高等農(nóng)業(yè)院校自身發(fā)展的特點和優(yōu)勢，課堂教學(xué)中將無機化學(xué)基礎(chǔ)知識與農(nóng)業(yè)院校的茶與食品科學(xué)、環(huán)境與能源、生物工程以及農(nóng)藥等優(yōu)勢學(xué)科結(jié)合起來，達到學(xué)科間的優(yōu)勢互補。例如，無機化學(xué)教學(xué)中可以補充最新的制氫和儲氫材料、可見光催化材料、高催化性能或吸附性能的多孔材料、農(nóng)藥降解材料、重金屬去除材料等等。總之，教師可以根據(jù)當(dāng)前國際研究的熱點，有目的、有計劃的將無機化學(xué)基礎(chǔ)知識與這些最新的綠色創(chuàng)新研究有機地串聯(lián)起來，既提高了教學(xué)質(zhì)量，又使學(xué)生們知道農(nóng)業(yè)科技人員的研究動態(tài)，潛移默化中增強學(xué)生們的綠色創(chuàng)新意識。

3.3 無機化學(xué)實驗課綠色創(chuàng)新化 化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，實驗課是運用理論知識和驗證理論知識的渠道，也是最容易產(chǎn)生污染的主要場所之一。因此，實現(xiàn)實驗課的綠色創(chuàng)新是非常必要的，這是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題以及解決問題能力的重要途徑，也為培養(yǎng)他們良好的科研素養(yǎng)打下基礎(chǔ)。

（1）加強安全教育，樹立綠色創(chuàng)新理念。無機化學(xué)實驗課是大學(xué)一年級開設(shè)的第一門化學(xué)實驗課程，學(xué)生沒有自己動手實驗的經(jīng)驗。因此，老師在這個過程中作用至關(guān)重要。第一節(jié)實驗課，授課老師講解實驗內(nèi)容之前應(yīng)該對學(xué)生們進行安全教育，宣傳綠色創(chuàng)新理念，給學(xué)生們講解《化學(xué)實驗室安全手冊》，進行實驗室安全培訓(xùn)，培訓(xùn)合格的同學(xué)方可進入實驗室進行后續(xù)的實驗操作。同時在實驗室醒目位置張貼安全標(biāo)志，強化學(xué)生們安全意識、綠色創(chuàng)新意識以及環(huán)保意識。

（2）優(yōu)化實驗內(nèi)容，提高綠色創(chuàng)新程度。使用無毒無污染的綠色原料和溶劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有害試劑。盡量使用蒸餾水、乙醇等綠色無毒試劑，避免使用氯仿、苯胺等毒性較大試劑。合成條件避免時間長、高溫高壓等條件，可以采用快速的超聲或微波輔助合成新方法，節(jié)約時間，增加轉(zhuǎn)化率、減少污染，實現(xiàn)實驗的綠色化創(chuàng)新。另外可以開設(shè)一些學(xué)生自主性比較大的實驗，開展一些利用可見光為能源的催化或降解實驗，讓學(xué)生們自主設(shè)計實驗原料、條件、方法等，充分開發(fā)學(xué)生們創(chuàng)新能力。

（3）重視實驗室廢棄物的回收，開發(fā)循環(huán)實驗。實驗室廢棄物的妥善處理這個過程非常重要，目前大部分高校實驗課都存在這種普遍的現(xiàn)象，實驗結(jié)束后學(xué)生們就直接將反應(yīng)后的試劑和藥品直接倒入水池中，甚至包括一些毒性較大的試劑。這不僅危害自己也會危害到他人，增加后續(xù)無害化處理的負(fù)擔(dān)。實驗老師一定要指導(dǎo)學(xué)生將實驗廢棄物進行分類回收處理，嚴(yán)禁亂扔亂倒，這樣像乙醇這類常用溶劑我們就可以回收起來，進行重新集中蒸餾制得干凈的無水乙醇，從而可以循環(huán)使用。教師可以把實驗的后處理作為成績考核的一部分，督促學(xué)生養(yǎng)成好的習(xí)慣，為自己、為社會負(fù)責(zé)。

4 結(jié)語

無機化學(xué)是一門實踐性較強的課程，授課教師不僅要傳授學(xué)生們基礎(chǔ)的理論知識，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生們具有在改造世界的同時更要保護好世界的能力。通過上述改革措施，本人自己課堂上取得了很好的教學(xué)效果，改變了以往無機化學(xué)課堂上沉悶的現(xiàn)象，大家積極思考、課堂氣氛活躍、年終評教獲得優(yōu)秀。當(dāng)然，結(jié)合最新的研究熱點，宣傳綠色創(chuàng)新理念是一項系統(tǒng)的工程，也是社會發(fā)展的趨勢，這項工作現(xiàn)在還是處于起點階段，每位化學(xué)教師都要不斷的探索，提升綠色創(chuàng)新的教學(xué)方法，為社會培養(yǎng)合格的化學(xué)科技者而不懈努力。

參考文獻

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篇2

【關(guān)鍵詞】 教學(xué)內(nèi)容; 無機化學(xué); 改革

隨著社會對人才培養(yǎng)目標(biāo)現(xiàn)代化、社會化的要求，社會對人才類型的需要已由“專才”型向“全才”型轉(zhuǎn)化，而學(xué)生所學(xué)知識的知識面已大大拓寬;學(xué)科的發(fā)展和知識的豐富，無機化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容也越來越多，書越編越厚，然而無機化學(xué)的教學(xué)時間又大幅度減少，難以完成原有的教學(xué)內(nèi)容，所以無機化學(xué)課程中存在許多需要解決的問題。例如理論部分的論述比較完整，但利用無機化學(xué)的實踐活動操作比較困難;元素部分的內(nèi)容比較瑣碎，教師在講授時困難較大，教學(xué)內(nèi)容繁多，學(xué)生接受起來比較困難。

本著培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面寬、動手能力強、素質(zhì)高人才的目標(biāo)要求， 適當(dāng)減少基礎(chǔ)課學(xué)時， 增加專業(yè)實踐和新知識介紹是必要的。如何充分利用有限的教學(xué)時間，不大幅度地減少教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生盡可能多的學(xué)習(xí)、掌握基礎(chǔ)知識是擺在我們教師面前的一項重要課題。這就要求我們從課程改革中挖潛，從課程內(nèi)容整合中獲得。

1 優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容的改革是無機化學(xué)教學(xué)改革的核心。改革與優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容表現(xiàn)為， 剔除那些與中學(xué)教學(xué)內(nèi)容重復(fù)、陳舊過時或與中學(xué)化學(xué)教學(xué)聯(lián)系極少的教學(xué)內(nèi)容， 對經(jīng)典的無機化學(xué)教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化，適當(dāng)補充化學(xué)前沿知識[1]。

1.1 課本內(nèi)容與課外知識有機結(jié)合[2]課本上的理論與具體的科技研究成果介紹相結(jié)合，既有利于避免教師教學(xué)內(nèi)容的枯燥無味、空洞抽象，也有利于拓寬學(xué)生的知識面，同時還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。這就要求我們教師在教學(xué)過程中相應(yīng)地引入一些化學(xué)史、化學(xué)重要發(fā)現(xiàn)的介紹。例如諾貝爾化學(xué)獎中無機化學(xué)方面的成就包括了英國化學(xué)家W.Ramsay 對空氣中稀有氣體元素的發(fā)現(xiàn)、法國化學(xué)家H.Moissan發(fā)明氟元素分析法、瑞士化學(xué)家維爾納創(chuàng)立配位學(xué)說等。另外，教師還可以將日常生活中與人類息息相關(guān)的一些無機化學(xué)知識引入到教學(xué)當(dāng)中，例如溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧空洞、微量元素與人體健康等。為適應(yīng)知識經(jīng)濟的特點，教師還可以將無機化學(xué)的前沿領(lǐng)域知識如納米技術(shù)、金屬有機化合物等滲入到基礎(chǔ)教學(xué)之中。這些課外知識穿插于教師的授課過程中，既能活躍課堂氣氛，也有助于學(xué)生對知識的理解和記憶。教師可在講授配位化合物的知識時延伸出與配位化學(xué)聯(lián)系密切的人體微量元素與健康、抗癌藥物順鉑的發(fā)現(xiàn)歷程;在沉淀反應(yīng)中介紹腎結(jié)石形成的化學(xué)原理;在電化學(xué)中介紹燃料電池、電解制氫等新型能源技術(shù);在鹵族元素的學(xué)習(xí)中，介紹感光材料、阻燃材料等的應(yīng)用。

1.2 改革教材內(nèi)容， 優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)

1.2.1 著眼課程群建設(shè)，調(diào)整課程體系為了達到人才培養(yǎng)的目標(biāo)，我們不僅注重課程教學(xué)內(nèi)容的改革，還更注重課程體系的建設(shè)。我們在本課程建設(shè)過程中，始終注意與其它課程的協(xié)作配合，以逐步形成一個相對獨立統(tǒng)一的課程群模塊。該模塊包括如下課程：基礎(chǔ)化學(xué)原理、無機化學(xué)實驗、分析化學(xué)、物理化學(xué)。這四門課程共同瞄準(zhǔn)無機化學(xué)這一主修課程在系統(tǒng)中的基礎(chǔ)作用及優(yōu)化這個目標(biāo)，統(tǒng)一調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，精簡學(xué)時，各自側(cè)重完成分工的局部教學(xué)任務(wù)。基礎(chǔ)化學(xué)原理課程使學(xué)生掌握基本的化學(xué)知識，無機化學(xué)實驗部分讓同學(xué)們了解化學(xué)實驗的分析和簡單設(shè)計;分析與物化課程使學(xué)生掌握化學(xué)的深層次內(nèi)容，更大程度上學(xué)習(xí)化學(xué)理論。

1.2.2 運用現(xiàn)代觀念，優(yōu)化課程內(nèi)容，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)代化課程內(nèi)容的優(yōu)化，一是要選擇知識，再者一定要加強重點內(nèi)容的提煉，明確知識點，抓住課程的“三基、三新”，即基本概念、基本原理、基本方法、新知識、新方法、新技術(shù)。基礎(chǔ)課調(diào)整的重點是增加新知識，專業(yè)課調(diào)整的重點是增加新技術(shù)。同時妥善處理好經(jīng)典內(nèi)容和現(xiàn)代化內(nèi)容的關(guān)系，做到二者的和諧統(tǒng)一，同時壓縮那些起點低、簡單重復(fù)和陳舊老化的內(nèi)容，使增加的教學(xué)內(nèi)容與高新技術(shù)接軌[3]。

1.3 突出課程教學(xué)的重要性

1.3.1 課程教學(xué)突出基礎(chǔ)性、前沿性、時代性通過對現(xiàn)在與過去、國內(nèi)與國外化學(xué)類學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)，中、外無機化學(xué)教材內(nèi)容對比分析、學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀復(fù)習(xí)及發(fā)展趨勢預(yù)測，在正確處理繼承與發(fā)展關(guān)系的基礎(chǔ)上，修訂教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)大綱，結(jié)合省級精品申報和高教研究中心批準(zhǔn)的“十一五”教研課題，更新理論課和實驗課教學(xué)內(nèi)容，探索、實施新的教學(xué)方法。課程內(nèi)容在強調(diào)基本知識、基礎(chǔ)理論和基本技能的同時，也適當(dāng)介紹重要進展。

1.3.2 課程教學(xué)突出新知識、新概念和新技術(shù)在教學(xué)內(nèi)容改革方面，除了堅持無機化學(xué)傳統(tǒng)的基本知識、基本理論傳授，堅持無機化學(xué)內(nèi)容需要不斷更新的原則，加強專業(yè)知識與科學(xué)方法論相結(jié)合，把二十一世紀(jì)化學(xué)類及相關(guān)專業(yè)的學(xué)生在無機化學(xué)學(xué)科應(yīng)具有的基礎(chǔ)理論和最優(yōu)化知識作為精品課程的內(nèi)容依據(jù)，著重處理好無機化學(xué)基礎(chǔ)理論與無機化學(xué)前沿的新概念、新技術(shù)和新方法(如綠色化學(xué)、微波化學(xué)等)的關(guān)系，吸收無機化學(xué)發(fā)展的新知識，強化無機化學(xué)的知識結(jié)構(gòu)，使教學(xué)內(nèi)容不斷豐富、不斷完善;能夠使學(xué)生高效率地掌握無機化學(xué)的精髓，并將其轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新能力。

1.3.3 課程教學(xué)中必須加強創(chuàng)造能力的培養(yǎng)如何在無機化學(xué)教學(xué)中加強創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，我們在課程設(shè)置時就注重學(xué)生對社會的適應(yīng)性，將培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力擺到突出地位。為了加強創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，安排每個學(xué)期至少一個“研究性課題”;為了提高解決實際問題的能力，在教學(xué)內(nèi)容的選擇上更加貼近生活實際和生產(chǎn)實際，安排了“課程實習(xí)作業(yè)”，為培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實踐能力提供了重要方式和途徑。

2 元素化學(xué)部分教學(xué)的改進

元素化學(xué)部分內(nèi)容繁多難學(xué)，為此我們對元素化學(xué)每章內(nèi)容，重點抓住原子結(jié)構(gòu)與族通性的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生通過原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)的原理來理解元素及其化合物的化學(xué)性質(zhì)，概括歸納元素性質(zhì)的變化規(guī)律性，從而突出化學(xué)的基本原理在元素化學(xué)學(xué)習(xí)上的指導(dǎo)作用。從學(xué)生反饋回來的教學(xué)質(zhì)量調(diào)查證明，這有利于學(xué)生加深對元素及其化合物性質(zhì)的理解和掌握。而對于元素及其化合物的存在方式、制備、用途等，則著重于學(xué)生的自學(xué)，讓學(xué)生查找有關(guān)的資料來認(rèn)識有關(guān)化合物的最新用途或制備方法，然后讓學(xué)生撰寫有關(guān)這方面的總結(jié)文章或論文，這樣一方面增強了學(xué)生的自學(xué)能力，另一方面讓學(xué)生知道了最新的一些化合物的研究動向。這樣的教學(xué)模式調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性，深受學(xué)生的歡迎。

無機元素化學(xué)教學(xué)難點的解決辦法是：①元素部分以元素周期表為主線[4]， 深入地討論主族元素及重要化合物的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、穩(wěn)定性、氧化還原性、物質(zhì)的制備及用途。以物質(zhì)結(jié)構(gòu)原理和熱力學(xué)原理為基本點，從微觀和宏觀的角度去學(xué)習(xí)、討論和研究無機化學(xué)的問題，注重規(guī)律性的討論和總結(jié)，從而突出無機化學(xué)基本原理在元素?zé)o機化學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用和指導(dǎo)作用，加深學(xué)生對無機物性質(zhì)及反應(yīng)性規(guī)律的理解及對無機化學(xué)基本原理的掌握，改變元素化學(xué)在學(xué)生心目中內(nèi)容繁多的印象。②以性質(zhì)為中心講好重點元素。由于同族元素性質(zhì)相似，所以在講授每族元素通性之后，對族內(nèi)的重點元素必須較為系統(tǒng)地講解，以便學(xué)生對族內(nèi)其它元素的學(xué)習(xí)起到觸類旁通、舉一反三的作用。③密切聯(lián)系實際。元素化學(xué)很多內(nèi)容與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活，特別是中學(xué)化學(xué)教學(xué)關(guān)系十分密切。在教學(xué)中主動聯(lián)系實際問題，教學(xué)就會更加深入、生動活潑，學(xué)生學(xué)習(xí)就不至于感到枯燥無味，反而對學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚興趣。④善于比較差異，歸納總結(jié)規(guī)律。元素化學(xué)內(nèi)容多，知識零散，學(xué)生總感到難掌握，不易記憶。在教學(xué)中充分利用對比的方法可以加深學(xué)生對問題的理解，采用歸納總結(jié)規(guī)律的方法使學(xué)生學(xué)的知識系統(tǒng)化，這兩點都有利于學(xué)生記憶。⑤利用現(xiàn)代教學(xué)手段，加強教學(xué)效果。計算機輔助教學(xué)代表現(xiàn)代教育技術(shù)的特征，能幫助或替代教師傳遞信息，突出教學(xué)的重點和難點，增大課堂容量，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有強烈的感染力和豐富的表現(xiàn)力，其優(yōu)勢是傳統(tǒng)教學(xué)方法無法比擬的。應(yīng)用多媒體教學(xué)手段，不僅可以創(chuàng)設(shè)多樣化的學(xué)習(xí)情景，更可毫不費力地將傳統(tǒng)教學(xué)中難以描述、難以突破的難點生動、形象地表現(xiàn)出來。

3 教學(xué)方法和手段的改進

3.1 案例教學(xué)法以講授為主，通過典型實例教學(xué)激發(fā)教與學(xué)的課堂互動。在課堂講授中，通常將典型實例和疑難問題作為內(nèi)容展開的引導(dǎo)和說明，始終關(guān)注社會上的熱點化學(xué)問題，分析其中的化學(xué)機理，增強該課理論的實踐性、時代性、啟發(fā)性、通俗性和生動性，便于本科生接受并調(diào)動其主觀能動性，課堂還實行課末5分鐘學(xué)生提問，及時答疑。由此，提高了課堂的效率。

3.2 問題教學(xué)法適當(dāng)給予刺激和壓力，以各種形式的提問、作業(yè)和討論等輔助手段鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容。提問和作業(yè)中，既有要求當(dāng)場口頭回答或書面完成的，也有要求課后完成并提交的，還有僅提供思考的。為了方便學(xué)生復(fù)習(xí)，無機化學(xué)教研室編印了供校內(nèi)使用的無機化學(xué)習(xí)題集，深受學(xué)生的歡迎。

“以問題為中心”講授與討論相結(jié)合。為有效地利用課堂教學(xué)時間，在整合教學(xué)中，我們把研究性學(xué)習(xí)引入課堂，即設(shè)計學(xué)習(xí)情景，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識時做到“三先”， 即先嘗試、先討論、先思考。教師通過點撥、參與、輔導(dǎo)，讓教學(xué)過程成為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、師生互動的過程。學(xué)生在不斷地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中嘗到成功的樂趣，激發(fā)了學(xué)生思維的積極性，達到有效地利用課堂教學(xué)時間的目的[5]。

3.3 多媒體教學(xué)法隨著現(xiàn)代教學(xué)改革的推進，在無機化學(xué)的教學(xué)中，明顯地出現(xiàn)了內(nèi)容多、課時少的矛盾，我們充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段較好的解決了這一矛盾。通過使用多媒體、投影儀等現(xiàn)代教育技術(shù)手段和實物模型實施課堂教學(xué)。通過各種課件充實和拓展教學(xué)內(nèi)容，增加了內(nèi)容的直觀性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生們在耳目愉悅中感受到化學(xué)在生活中無處不在以及在科技發(fā)展中的重要地位。所有教學(xué)課件上傳在精品課程網(wǎng)站上，有利于學(xué)生自學(xué)，提高了學(xué)生的自學(xué)能力。

實施無機化學(xué)內(nèi)容整合教學(xué)的嘗試，其根本目的在于全面提高課堂教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)過程中，我們運用教學(xué)設(shè)計的理論和方法來分析、研究教學(xué)問題， 設(shè)計教學(xué)策略、教學(xué)方法及教學(xué)過程，努力探索教學(xué)過程各要素、各環(huán)節(jié)相互聯(lián)系和作用的最優(yōu)化，教學(xué)效果得到明顯提高。由于調(diào)整了無機化學(xué)相關(guān)內(nèi)容的銜接與分工，內(nèi)容突出主干，加強了學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，對提高學(xué)生綜合素質(zhì)起到了很好的作用。

無機化學(xué)是一門基礎(chǔ)理論性和實踐性都很強的學(xué)科，它是大學(xué)一年級唯一的專業(yè)基礎(chǔ)課程，對后續(xù)的專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)影響很大，而提高無機化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的方法是多樣化的，需要我們不斷的討論、探索和實踐，為培養(yǎng)更多的高素質(zhì)的現(xiàn)代化建設(shè)人才而努力。

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篇3

關(guān)鍵詞:工科專業(yè);無機及分析化學(xué);教學(xué)改革;教學(xué)實踐;網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

中圖分類號:G642文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374 (2010)18-0191-02

無機及分析化學(xué)是如化工工藝、食品科學(xué)與工程、環(huán)境工程等工科相關(guān)專業(yè)的必修基礎(chǔ)課,對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、專業(yè)素質(zhì)和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)起著重要作用。長期以來,我國高等院校對大學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué),一直按照無機化學(xué)、分析化學(xué)、有機化學(xué)及物理化學(xué)這一順序進行教學(xué),這種傳統(tǒng)的課程體系過于強調(diào)教學(xué)內(nèi)容完整性,且自成體系,但使得各課程間內(nèi)容重復(fù)度大,不利于目前學(xué)生的學(xué)習(xí)。因此,更新教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化課程體系、打破學(xué)科間的壁壘、建立新課程體系勢在必行。無機及分析化學(xué)是將原來的無機化學(xué)(或普通化學(xué))和分析化學(xué)進行改革整合而來,目前已有多種版本教材可供選擇。各校在教學(xué)過程中積累了許多寶貴的改革經(jīng)驗,取得了一定的成果。現(xiàn)結(jié)合多年理論課教學(xué)經(jīng)歷,談?wù)勥@方面體會。

一、目前存在的問題與發(fā)展概況

目前存在的問題有:(1)課時與教學(xué)內(nèi)容的矛盾;(2)教材編寫純理論化;(3)大班教學(xué)忽視學(xué)生的主體性;(4)生源高中化學(xué)基礎(chǔ)參差不齊。

無機化學(xué)與分析化學(xué)整合的課程改革始于20世紀(jì)80年代,首先在國家一些重點院校中進行,經(jīng)過近30年的探索和實踐已逐漸得到教育界的廣泛認(rèn)可,取得了一定成果,相繼出版了多本教材。如1978年人民教育出版社出版的陳榮三教授主編的《無機及分析化學(xué)》一書是我國最早正式出版的《無機及分析化學(xué)》教材,是在1975年南京大學(xué)自編講義基礎(chǔ)上編寫而成的。它首次將四大滴定融入四大平衡中講授。再如華東理工大學(xué)1992年出版的《無機及分析化學(xué)》教材,隨后,在1995年,由華東理工大學(xué)組織的“面向21世紀(jì)理科應(yīng)用化學(xué)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革研究”項目被國家教委高教司批準(zhǔn)為首批教學(xué)立項課題。在教育部有關(guān)部門和高等教育出版社的大力支持下,北京大學(xué)、南開大學(xué)等數(shù)十所高校教師成立了“全國高校‘無機及分析化學(xué)’課程建設(shè)與教學(xué)研討會”,歷次研討會對無機及分析化學(xué)教材建設(shè)和教學(xué)中存在的問題都進行了廣泛深入的討論,實現(xiàn)了課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容整合、優(yōu)化和教學(xué)體系改革,《無機及分析化學(xué)》 (第四版)于2002年初被列為普通高等教育“十五”國家級規(guī)劃教材。

針對無機及分析化學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀,我校對《無機及分析化學(xué)》課程進行了調(diào)整,并將實驗單列為一門課程,建立了相應(yīng)的考核方式和辦法。同時,隨著全校新專業(yè)的增加,開設(shè)《無機及分析化學(xué)》課程的專業(yè)增多,課程建設(shè)力度加大,為了提高《無機及分析化學(xué)》課程組的整體素質(zhì),滿足課程建設(shè)的需要,加強相關(guān)人才的引入力度,逐步建立了一個完整的《無機及分析化學(xué)》課程組,《無機及分析化學(xué)》課程在2005年獲得了學(xué)院首批精品課程建設(shè)的立項資助,在2008年成為蘭州理工大學(xué)的校級重點課程,建立了精品課程網(wǎng)站。經(jīng)過幾年的教學(xué)改革,已建立了科學(xué)、系統(tǒng)的無機及分析化學(xué)課程體系,并于2008年在華中科技大學(xué)出版社的大力協(xié)助下,與五校合作正式出版了《無機及分析化學(xué)》。

二、無機及分析化學(xué)理論課教學(xué)改革探索

(一)潛心研究,整合內(nèi)容,構(gòu)建教學(xué)新體系

原無機化學(xué)教學(xué)中包括四大化學(xué)平衡,即酸堿、沉淀、配位及氧化還原平衡,而在分析化學(xué)中也涉及相應(yīng)的四大平衡體系,這樣的教學(xué)安排,既浪費時間,又讓學(xué)生感到枯燥。在無機及分析化學(xué)課程的教學(xué)中,將原理和應(yīng)用知識有機地結(jié)合起來。將原無機化學(xué)和分析化學(xué)兩門課程中內(nèi)容聯(lián)系最緊密和重疊最多的“四大平衡和四大滴定分析方法”兩個部分有機結(jié)合起來。濃縮精簡后的課程安排,體現(xiàn)少而精的原則,使得必須掌握的理論重點突出。

由于無機及分析化學(xué)內(nèi)容廣泛,涉及現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論基礎(chǔ)、化學(xué)反應(yīng)原理、溶液平衡、化學(xué)分析、元素化學(xué)和儀器分析6大部分,這教師必須熟悉教學(xué)要求,認(rèn)真鉆研教材,潛心研究教學(xué)內(nèi)容,在吃透教材的基礎(chǔ)上,合理安排教學(xué)內(nèi)容。同時,課程內(nèi)容還引入了無機與分析化學(xué)學(xué)科近年來所取得的最新成果,注意了知識面的補充和延伸,以滿足現(xiàn)代無機及分析化學(xué)對各專業(yè)人才的基本要求。

(二)多平臺教學(xué)層次滿足不同專業(yè)要求

對于不同專業(yè),教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計劃的安排要有所區(qū)別,為了保證基本的教學(xué)要求和整體教學(xué)水平,不同專業(yè)開設(shè)無機及分析課程要統(tǒng)一界定基本教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)(約占整體的75%)。以多平臺教學(xué)層次編寫教學(xué)大綱,提出各專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的基本點與側(cè)重點,以及相應(yīng)的教學(xué)方式與教學(xué)環(huán)節(jié)的要求。

(三)結(jié)合實際,改革教學(xué)方法

根據(jù)講授與自學(xué)相結(jié)合的原則,采取了靈活多樣的教學(xué)方法,抓好課堂教學(xué),確保教學(xué)質(zhì)量;采用多媒體教學(xué),在課件中配以大量圖片,一些較難的公式推導(dǎo)通過課件可以一目了然,使學(xué)生更易理解和掌握;培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,在部分適合自學(xué)的教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)中引入自學(xué)模式,課前給出自學(xué)提綱,并將提綱中的相關(guān)部分以提問的方式予以檢查,了解學(xué)生完成的情況,通過輔導(dǎo)答疑方式,及時了解自學(xué)的效果,使學(xué)生由被動向主動學(xué)習(xí)方式逐步過渡。為進一步調(diào)動學(xué)習(xí)積極性,在教學(xué)中課開展“部分雙語教學(xué)”,對章節(jié)標(biāo)題及專業(yè)術(shù)語標(biāo)注英文并配以中英文講解,收到良好的教學(xué)效果。

(四)介紹學(xué)科發(fā)展的前沿知識和發(fā)展動向,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情

我們的新教材中編寫了部分前沿知識內(nèi)容,例如稀土元素化學(xué)簡論、生物無機化學(xué)簡論、無機高分子物質(zhì)簡論和化學(xué)分離方法,這有助于教師在教學(xué)中,結(jié)合該領(lǐng)域的前沿研究動態(tài),將新方法、新成果融入教學(xué)相關(guān)部分,激發(fā)學(xué)生獲取新知識、新成果的熱情,也有助于改變以教師為中心,學(xué)生上課記筆記、考前背筆記的“授業(yè)傳道”定式,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

經(jīng)過近7年的理論課內(nèi)容和教學(xué)方法的改革實踐,已初步建立了一套適合我校實際情況的無機及分析化學(xué)理論課教學(xué)體系,實踐證明該體系能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量。 今后,還需進一步使之完善,使課程教學(xué)質(zhì)量有更大提高。

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篇4

    化學(xué)科學(xué)的進步和發(fā)展,與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)整體的進步發(fā)展緊密相關(guān)。大量的事實說明,現(xiàn)代化學(xué)科學(xué)的發(fā)展,已經(jīng)從宏觀深入到微觀,從定性走向定量,從描述進入推理,從靜態(tài)發(fā)展到動態(tài)。一方面,19世紀(jì)形成的無機、分析、有機、物化四大學(xué)科的內(nèi)部,在分化和綜合、交叉、滲透發(fā)展中已經(jīng)和繼續(xù)填平鴻溝、模糊界線;另一方面,化學(xué)與物理學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、信息科學(xué)以及自然科學(xué)的其他學(xué)科乃至人文和社會科學(xué)等眾多學(xué)科相互交叉、滲透、融合和相互促進,衍生了許多邊緣學(xué)科;化學(xué)科學(xué)的發(fā)明和創(chuàng)造被應(yīng)用于生產(chǎn),轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的周期越來越短,化學(xué)與化工、材料、能源、制藥、食品、環(huán)境、農(nóng)業(yè)、軍工等產(chǎn)業(yè)的緊密結(jié)合,為社會創(chuàng)造越來越多的財富和效益。展望21世紀(jì)人們最關(guān)心的健康、環(huán)境、資源利用、水源、能源及食物等問題都與化學(xué)有關(guān)。每個人的生活都受到以化學(xué)為核心的科學(xué)成果的影響。因此,化學(xué)教育正面臨著變革。化學(xué)教育要面向全體公民,教學(xué)內(nèi)容要社會化、現(xiàn)代化。這正是當(dāng)今化學(xué)教育的發(fā)展趨勢。

     國際化學(xué)教育會議(International Conference on Chemical Education簡稱ICCE),是國際上最有影響的化學(xué)教育會議。ICCE的首屆會議由國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(IUPAC)的化學(xué)教育委員會(CEC)發(fā)起,聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)響應(yīng),于1971年在意大利的弗拉斯卡蒂召開。以后每兩年召開一次,規(guī)模逐漸擴大,一般由IUPAC、UNESCO和主辦國的化學(xué)會共同組織。到2000年為止,共舉辦了十六屆。從近幾屆ICCE的情況,可以看到我國現(xiàn)代化學(xué)教育發(fā)展趨勢有以下幾個特點。

     (一)化學(xué)教育改革方興未艾

     “教什麼?怎樣教?學(xué)什麼?怎樣學(xué)?”這是任何時代的教育工作者都必須回答的問題。在科技飛速發(fā)展的今天,這一問題尤為突出和尖銳。從ICCE看,近幾屆會議幾乎全部以化學(xué)教育教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革為主要議題。化學(xué)教育的教育改革思想正從強調(diào)學(xué)科中心轉(zhuǎn)向關(guān)心人的充分發(fā)展,從提高理論水平轉(zhuǎn)向加強化學(xué)與社會與生活的聯(lián)系。從我國大學(xué)化學(xué)專業(yè)的課程結(jié)構(gòu)改革看,為了認(rèn)真落實國家教委關(guān)于“高等教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革計劃”,復(fù)旦大學(xué)、蘇州大學(xué)、中國科技大學(xué)等8所院校的20余位教授先后在蘇州大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)舉行了4次研討會,對化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課的課程結(jié)構(gòu)及教學(xué)內(nèi)容進行了認(rèn)真討論,提出了一個課程結(jié)構(gòu)改革的新體系,與舊的課程結(jié)構(gòu)體系相比,新體系有如下特點:(1)教學(xué)思想發(fā)生轉(zhuǎn)變,原體系先講授無機化學(xué)、分析化學(xué)和有機化學(xué),再講物理化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué),而近代譜學(xué)分散于各課程中;新體系先講化學(xué)原理和譜學(xué)基礎(chǔ),后講無機化學(xué)和有機化學(xué),提高了學(xué)生的認(rèn)知水平,避免了同層次、低水平的重復(fù)。(2)加強了基礎(chǔ)理論內(nèi)容,如譜學(xué)、化學(xué)原理、結(jié)構(gòu)和材料等。(3)引入了化學(xué)發(fā)展的熱點,如生物化學(xué)、材料化學(xué)、高分子化學(xué)等。(4)將實驗作為一門獨立的課程,按化學(xué)一級學(xué)科開設(shè)“實驗化學(xué)”。目前,新體系的部分教材已經(jīng)出版并開始試點。

    從我國中學(xué)化學(xué)的課程結(jié)構(gòu)看,日前國務(wù)院批準(zhǔn)了教育部《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》,部分中小學(xué)課程將作重大調(diào)整,一些單科性課程將整合為綜合性課程。其中,初中的物理、化學(xué)和生物整合為科學(xué)課。各中學(xué)根據(jù)自己的能力和實際,可選擇開設(shè)單科課或綜合課。從教學(xué)內(nèi)容看,新編的教材中,具有適用性的內(nèi)容明顯增多,如編入了水與工農(nóng)業(yè)的關(guān)系,水與人類的關(guān)系,水資源保護;介紹了酒精、醋酸、煤和石油資源;介紹了與現(xiàn)代生活密切相關(guān)的塑料、合成纖維及合成橡膠等三大合成材料……等。很多學(xué)校和教師注意在教學(xué)中滲透STS教育思想。在今后一段時期內(nèi),中學(xué)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容改革的趨勢將表現(xiàn)為:(1)化學(xué)課程的多樣化。把作為一個合格公民所必備的化學(xué)基礎(chǔ)知識、基本技能編入必修課,作為核心課程,每個學(xué)生必學(xué)。然后把滿足學(xué)生不同需要的內(nèi)容,編入選修課程。給將要升學(xué)繼續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)或其他科學(xué)技術(shù)的學(xué)生,開設(shè)高水平的學(xué)術(shù)性課程,這些課程狠抓雙基和能力的培養(yǎng),為學(xué)生打下堅實的化學(xué)科學(xué)基礎(chǔ),培養(yǎng)他們的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法,提高創(chuàng)新能力。給即將就業(yè)的學(xué)生開設(shè)具有職業(yè)特征的課程,讓學(xué)生學(xué)習(xí)之后能為今后就業(yè)做一些知識技能上的準(zhǔn)備。(2)學(xué)科課程和綜合課程并行。學(xué)科課程有利于打好學(xué)科知識的基礎(chǔ),綜合課程有利于理論聯(lián)系實際,有利于知識的綜合應(yīng)用。

篇5

    (1)整合教學(xué)內(nèi)容,強化內(nèi)在聯(lián)系

    我校農(nóng)學(xué)專業(yè)使用的是南京大學(xué)主編的無機及分析化學(xué)教材,該教材分為無機化學(xué)和分析化學(xué)兩部分內(nèi)容,這種編排方式雖然保持了學(xué)科知識的完整性,但造成了某些知識點的重復(fù),并使得相關(guān)知識體系的內(nèi)在聯(lián)系被割裂。例如教材中無機化學(xué)部分的四大溶液平衡和分析化學(xué)部分的以四大溶液平衡為基礎(chǔ)的四大滴定分析法兩部分內(nèi)容是分開編寫的,如果兩部分內(nèi)容分開講授,將影響教學(xué)與學(xué)習(xí)效果。因此,教師在教學(xué)過程中應(yīng)將“無機化學(xué)”和“分析化學(xué)”中的相關(guān)內(nèi)容融合為一個體系,將無機及分析化學(xué)教材原本二十一章內(nèi)容整合為十章內(nèi)容,即第一章溶液與膠體、第二章化學(xué)反應(yīng)的一般原理、第三章物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、第四章定量分析概論、第五章酸堿平衡與酸堿滴定法、第六章沉淀溶解平衡與沉淀滴定法、第七章氧化還原平衡與氧化還原滴定法、第八章配位平衡與配位滴定法、第九章紫外可見吸光光度法、第十章元素(自學(xué))[1]。新的編排方式強化了知識的內(nèi)在聯(lián)系,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中更容易理解接受。同時,新的編排方式還整合了部分重復(fù)的內(nèi)容,節(jié)約了寶貴的教學(xué)課時,能讓授課教師將更多社會中的化學(xué)和化學(xué)中的熱點問題穿插到有關(guān)教學(xué)中,例如“濃肥燒死苗”的現(xiàn)象、土壤中有機磷及其共軛堿組成的復(fù)雜體系如何保證土壤pH值的穩(wěn)定性問題、植物進行光合作用所需要葉綠素的成分問題、生物燃料的制造等等。既拓寬了學(xué)生的知識面,增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又使學(xué)生了解無機及分析化學(xué)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要性。

    (2)適應(yīng)專業(yè)要求,突出教學(xué)重點

    農(nóng)學(xué)專業(yè)的技術(shù)性和實踐性較強,在無機及分析化學(xué)的教學(xué)中,要把握專業(yè)的特殊要求,突出教學(xué)重點。要認(rèn)真學(xué)習(xí)我校農(nóng)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案,深入研究無機及分析化學(xué)教學(xué)大綱,充分了解本課程在整個專業(yè)課程體系中的地位和作用,積極主動與農(nóng)學(xué)專業(yè)的專業(yè)課程任課教師溝通交流,進一步明確教學(xué)內(nèi)容和重難點。在教學(xué)實踐中,一方面要統(tǒng)籌安排好實驗課程。對一些與專業(yè)聯(lián)系較為緊密的實驗,要重點安排,重點輔導(dǎo)。例如金屬離子的鑒定,土壤中腐殖質(zhì)含量的測定等。另一方面要合理調(diào)配好理論教學(xué)內(nèi)容。將與專業(yè)聯(lián)系較少且較難理解的純理論知識進行精簡壓縮,將與專業(yè)要求相關(guān)的知識列為重點教學(xué)內(nèi)容,將一些簡單易懂的內(nèi)容列為自學(xué)內(nèi)容。教學(xué)過程中突出重點后,學(xué)生可以有針對性地科學(xué)分配學(xué)習(xí)時間,提高了學(xué)習(xí)效率。

    (3)強化實驗教學(xué),增強學(xué)習(xí)興趣

    農(nóng)學(xué)專業(yè)無機及分析化學(xué)實驗教學(xué)不僅要驗證和鞏固無機及分析化學(xué)的基礎(chǔ)理論,更要注重將化學(xué)知識與農(nóng)學(xué)專業(yè)相聯(lián)系,注重對農(nóng)學(xué)專業(yè)學(xué)生進行實驗科學(xué)基本技能的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生開展科學(xué)實驗的能力、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和求真務(wù)實的工作作風(fēng)。一是要加強基本驗證實驗的教學(xué)。按照教學(xué)大綱要求,落實好實驗內(nèi)容、學(xué)時等要素。注重在實驗中培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能,加強對理論知識的理解和運用能力。二是適當(dāng)增加趣味實驗。在基本驗證性實驗的基礎(chǔ)上,增設(shè)實用性和趣味性實驗,由學(xué)生自己查閱相關(guān)資料設(shè)計實驗內(nèi)容,采集樣品,親手操作,并對實驗結(jié)果進行處理分析。例如,茶葉和松枝中Ca、Mg和Fe的鑒定,蔬菜、水果中維生素C的測定,雞蛋殼、酸奶中鈣、鎂的測定,土壤中有效磷的測定等實驗內(nèi)容,既符合農(nóng)學(xué)專業(yè)需求,也能較好調(diào)動學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)農(nóng)學(xué)專業(yè)學(xué)生所需要的基本實驗操作技能和科學(xué)素養(yǎng)。

    2教學(xué)方法與手段

    (1)學(xué)生參與教學(xué),培養(yǎng)多種能力

    教學(xué)過程中,在突出教師主導(dǎo)地位的同時,注重學(xué)生在教學(xué)中的主體地位,讓學(xué)生真正參與到教學(xué)過程中,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在課堂上,對重難點內(nèi)容,教師詳細(xì)講述。一般內(nèi)容則根據(jù)老師分配的任務(wù)由學(xué)生自己講授,例如四大滴定法的應(yīng)用實例。具體做法是首先由老師根據(jù)班級人數(shù)把班級學(xué)生分成若干個學(xué)習(xí)小組,各學(xué)習(xí)小組根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和老師要求開展討論,按照分工查閱文獻資料,閱讀文獻,消化資料,歸納總結(jié),撰寫講稿,制作幻燈片,最后每個小組推選一名成員到講臺匯報該小組完成任務(wù)的情況,匯報后由其他學(xué)生和教師對匯報效果進行了評價,根據(jù)評定的結(jié)果對每個小組進行打分,作為平時成績的一部分[2]。該種教學(xué)方式改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式中教師主宰課堂,課堂氣氛沉悶,學(xué)生被動聽課的狀況,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,培養(yǎng)了學(xué)生多方面的能力。一是加深了學(xué)生對分析化學(xué)在農(nóng)業(yè)科學(xué)中應(yīng)用的認(rèn)識,二是鍛煉了學(xué)生查閱文獻資料和歸納總結(jié)的能力,三是提高了學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)能力、組織能力、寫作能力、制作幻燈片的能力和語言表達能力。

    (2)及時歸納小結(jié),促進教學(xué)相長

    在無機及分析化學(xué)的教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生在按照教材逐節(jié)逐章學(xué)習(xí)的過程中,注重對學(xué)過的知識進行比較、分類、歸納和總結(jié)。例如,在學(xué)習(xí)酸堿滴定分析法后,及時歸納總結(jié)該滴定方法的原理、指示劑的工作原理、如何選擇指示選擇和應(yīng)用范圍。學(xué)習(xí)完四種滴定分析法后及時對四種分析法進行分類比較,歸納總結(jié)它們的異同點。通過這種學(xué)習(xí)方法,達到引導(dǎo)學(xué)生整理、復(fù)習(xí)、鞏固教材知識,深化對課堂教學(xué)主題的理解和把握的作用,使得新知識具有更大的遷移價值,為后繼學(xué)習(xí)和運用它們奠定基礎(chǔ)。學(xué)生通過這種方法學(xué)到的知識,不再是孤立的知識點,而是由點連成線,由線織成網(wǎng)的知識結(jié)構(gòu)。同時通過這種學(xué)習(xí)方法可以培養(yǎng)學(xué)生在分析解決問題時,透過現(xiàn)象看本質(zhì),抓住問題的關(guān)鍵。在教學(xué)過程中,教師也要對所講授的內(nèi)容、所采用的教學(xué)方法以及教學(xué)的效果進行分析總結(jié)。例如,對教學(xué)效果較好的課堂進行總結(jié),為什么會產(chǎn)生這種效果?如何設(shè)計教學(xué)內(nèi)容?運用了哪些教學(xué)手段?采用何種方法調(diào)動了學(xué)生的積極性等。對教學(xué)效果較差的課堂進行思考,是錯誤地估計了學(xué)生的實際水平?是教學(xué)設(shè)計不合理?還是教學(xué)方法過于單一?將教學(xué)中成功的經(jīng)驗和失敗的教訓(xùn)及時記錄下來,日積月累,就會形成自己的教學(xué)風(fēng)格,不斷提高教學(xué)質(zhì)量。特別是對成功的教學(xué)進行小結(jié),有助于教師摸索教學(xué)規(guī)律,總結(jié)先進的教改經(jīng)驗。

篇6

化學(xué)工程技術(shù)涉及到我國國民經(jīng)濟發(fā)展的方方面面,對中國的發(fā)展有著重要的意義,對化學(xué)工程技術(shù)的研究就關(guān)系到我國經(jīng)濟的發(fā)展,應(yīng)該得到十分的重視。分析研究當(dāng)代化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展趨勢有利于不斷提高化學(xué)工程的技術(shù)水平,從而讓化學(xué)工程技術(shù)更好地為經(jīng)濟和社會的發(fā)展服務(wù)。

一、化學(xué)工程技術(shù)的產(chǎn)生及發(fā)展 20世紀(jì)60年代開始化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域進一步的擴展,已經(jīng)從一些小型化工產(chǎn)品向著研究大型化工設(shè)備的方向前進,出現(xiàn)了許多能夠生產(chǎn)大量化工產(chǎn)品的大型裝置。60年代后,計算機開始應(yīng)用到化學(xué)工程領(lǐng)域,極大地促進了化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展和進步。至此70年代以來各種高新的化學(xué)工程技術(shù)不斷地出現(xiàn),化工領(lǐng)域的變化也稱得上是日新月異,取得了很大的成就。

二、化學(xué)工程技術(shù)在新世紀(jì)的發(fā)展趨勢

化學(xué)工程的迅速發(fā)展在中國已經(jīng)成為一級工程學(xué)科,在新的世紀(jì)呈現(xiàn)與相關(guān)的學(xué)科交叉結(jié)合的趨勢。

1.化學(xué)工程與相關(guān)學(xué)科的交叉

1.1與高分子化學(xué)、高分子物理的交叉。化學(xué)工程與高分子化學(xué)、高分子物理的交叉的學(xué)科工程就是所謂的材料化學(xué)工程。這一發(fā)展趨勢是將工程化學(xué)原理應(yīng)用到材料的制造過程中,把自然資源的粗材料加工成精細(xì)的化工材料。這一發(fā)展趨勢的應(yīng)用領(lǐng)域十分的廣泛,如農(nóng)業(yè)中用的薄膜以及各種新型纖維,汽車器材的制造。 1.3與有機化學(xué)、無機化學(xué)的交叉。化學(xué)工程與有機化學(xué)和無機化學(xué)的交叉學(xué)科就是精細(xì)化學(xué)工程。這一技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域是化肥的生產(chǎn)以及石化企業(yè)的石油精細(xì)化產(chǎn)品的加工生產(chǎn)。

1.4與環(huán)境學(xué)的交叉。當(dāng)今社會經(jīng)濟發(fā)展的同時環(huán)境的保護也越來越得到重視,不斷發(fā)展的化學(xué)工程技術(shù)也要注意到環(huán)境的發(fā)展,這就是環(huán)境化學(xué)工程。目前主要應(yīng)用于一些無公害產(chǎn)品的生產(chǎn),以及凈化環(huán)境技術(shù)的研究。

1.5與物理、微電子學(xué)的交叉。化學(xué)工程技術(shù)與各種電子產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)的結(jié)合,有利于各種微電子產(chǎn)品如硅、線路板的生產(chǎn)發(fā)展。

2.化學(xué)工程與數(shù)學(xué)、物理學(xué)、基礎(chǔ)化學(xué)進一步結(jié)合

2.1與數(shù)學(xué)的結(jié)合。當(dāng)代化學(xué)的發(fā)展必須要掌握一定的數(shù)學(xué)工具,化學(xué)工程中非線性代數(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,表明化學(xué)工程技術(shù)與近代數(shù)學(xué)的進一步結(jié)合。

2.2與物理學(xué)的結(jié)合。化學(xué)工程技術(shù)與物理學(xué)的進一步結(jié)合體現(xiàn)在X光衍射、氣相色譜程序以及電鏡等高科技產(chǎn)品的研發(fā)和利用方面。

2.3與物理化學(xué)、生物化學(xué)的進一步結(jié)合。化學(xué)工程技術(shù)與物理化學(xué)、生物化學(xué)學(xué)的結(jié)合主要體現(xiàn)在人力學(xué)參數(shù)的預(yù)測和生物環(huán)境的治理上,通過與生物化學(xué)學(xué)技術(shù)的深層次結(jié)合,是這兩項技術(shù)有了很大的進展。

三、促進化學(xué)工程技術(shù)發(fā)展的對策

1.著眼全局提高化學(xué)工程技術(shù)水平

化學(xué)工程科學(xué)近年來的發(fā)展趨勢已經(jīng)明顯地呈現(xiàn)與多學(xué)科交叉的現(xiàn)象,要進一步促進化學(xué)工程技術(shù)的進步,就要從全局出發(fā)綜合考慮與化學(xué)工程交叉的各個領(lǐng)域的情況。要統(tǒng)籌考慮各個領(lǐng)域的運用,做好整體的規(guī)劃,協(xié)調(diào)各項科學(xué)的開發(fā)利用。并且統(tǒng)籌現(xiàn)有領(lǐng)域的同時積極開拓新的研究領(lǐng)域,使各個學(xué)科領(lǐng)域相互促進,最后實現(xiàn)共同發(fā)展。

2.提高化學(xué)工程機械設(shè)備研究水平

機械設(shè)備是提高一項技術(shù)必須具備的,先進的機械設(shè)備能為更高水平的技術(shù)研究硬件支持。但是相對而言,目前化學(xué)工程技術(shù)方面的機械設(shè)備還比較落后,應(yīng)該加強研究力度,向世界化學(xué)工程技術(shù)研究的機械水平靠近。有了這些高科技水平的機械設(shè)備,在化學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域趕超世界水平指日可待。

3.做好化學(xué)工程技術(shù)的教育工作

任何一項技術(shù)的發(fā)展都不能離開高水平的人才,所以要促進化學(xué)工程技術(shù)進一步發(fā)展需要加強化學(xué)工程領(lǐng)域的教育培訓(xùn)工作。不僅需要培養(yǎng)化學(xué)工程技術(shù)方面的知識,與其相關(guān)的學(xué)科的教育與培訓(xùn)也要加強。不僅僅培訓(xùn)理論知識,更要加強學(xué)生的實踐能力,為化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展儲備人才。

4.積極開拓化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用市場

當(dāng)今化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)很廣泛,但是如果想要進一步的發(fā)展還要積極研究開發(fā)新的工藝、新的產(chǎn)品,尋找新的市場。市場是產(chǎn)品開發(fā)的動力,有了市場的需求才會帶動產(chǎn)品的生產(chǎn),也就會促進技術(shù)水平的提高。

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一、電氧化處理污水

在脈沖電流作用下，電氧化反應(yīng)器里的特殊電極會產(chǎn)生的羥基自由基和活化氧自由基。由于這兩種自由基有超強的氧化能力，因此當(dāng)廢水流經(jīng)電氧化器時，水中的有機污染物將會被氧化降解直到變成無機物（如二氧化碳和水）。這個方法的缺點是：電耗大，完全氧化去除1公斤的COD需要耗電15-25度，平均20度。顯然，這對電能緊張地區(qū)，很難被企業(yè)所接受。針對這個問題，英國一家環(huán)境公司對電氧化法進行改良，通過電極的排列，電流的密度及水力停留時間的控制：讓電氧化只分解破壞有機物分子結(jié)構(gòu)（如對雜環(huán)類多環(huán)芳香族化合物開環(huán)和破鏈，提高它們的生化性），而不是把它們完全氧化成成無機物。換句話說，電氧化只做預(yù)處理，處理后，廢水再進行生化。這樣可使難降解的有機污染物得到經(jīng)濟有效的去除。

二、電催化——氧化

這個方法是：用鐵片做電極，鐵片之間填充活性碳顆粒作催化劑，在電場作用下，槽內(nèi)電極材料在高梯度電場的作用下復(fù)極化，形成復(fù)極粒子。通過鼓入空氣，經(jīng)復(fù)極粒子催化產(chǎn)生過氧化氫（見反應(yīng)式1），H2O2和從陽極溶解下來的亞鐵離子生成羥基自由基（見反應(yīng)式2）分化降解水中有機污染物分子。（1）O2+2H2O+2e=>H2O2+2OH-…………；（2）H2O2+Fe2+=>OH.+OH-+Fe3+……………。近期試驗研究表明，為了促進有機污染物的降解，在活性碳顆粒表面涂上一層氧化鈰波膜，可提高催化效果。目前國內(nèi)正在開發(fā)“三維三相電極處理污水”，就是這種技術(shù)。它的優(yōu)點是投資成本小，占地面積少。缺點是電耗特大，去除1公斤的COD需要耗電40多度。另外，活性碳顆粒經(jīng)常要更換，而且要求不是酸性的廢水，一般要調(diào)到酸性（pH

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【關(guān)鍵詞】有機合成 路線設(shè)計 美學(xué)原則

在有機合成化學(xué)發(fā)展過程中，我們可清楚地看到人類的社會生產(chǎn)和生活的需求，以及有機化學(xué)理論發(fā)展的要求，都不斷地推動著有機合成的發(fā)展。人類為了戰(zhàn)勝疾病，保護農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，豐富人們生活的各個方面，就要藥物、農(nóng)藥、染料、香料以及具有各種各樣性能的新材料的合成生產(chǎn)。同時又為了有機化學(xué)、生物化學(xué)理論等學(xué)科的研究發(fā)展，也不斷提出許多新奇分子的合成問題。二十世紀(jì)以來，許多天然有機物的發(fā)現(xiàn)，元素有機化合物的制備成功和變化多樣的有機合成反應(yīng)和技術(shù)的出現(xiàn)與完善，使有機合成化學(xué)已發(fā)展到系統(tǒng)邏輯的推理的階段，而不是一味地類比于無機合成化學(xué)。現(xiàn)代有機合成，無論采用由原料定合成路線，或者以有機合成反應(yīng)定有機合成方案以及應(yīng)用逆合成分析等合成策略，有機合成路線設(shè)計已成為有機合成中的重要環(huán)節(jié)。有機合成藝術(shù)之美也正集中表現(xiàn)在有機合成路線設(shè)計中。人類的實踐活動，無論是社會實踐活動或是科學(xué)研究，都是按照美學(xué)規(guī)律進行的。在有機合成設(shè)計中，也遵守諸方面的美學(xué)原則，比如創(chuàng)新性原則，簡潔美原則，和諧美原則，對稱美原則以及科學(xué)美原則。在我們的實際工作中，無論是否注意到上述美學(xué)原則，但這是客觀存在的，不容否認(rèn)的。

一、有機合成設(shè)計中創(chuàng)新性認(rèn)識的實現(xiàn)

偉大的發(fā)明家愛迪生說："凡是新的不平常的東西都能在想象中引起一種樂趣，因為這種東西使心靈感到愉快的驚奇，滿足他的好奇心，使他得到原來不曾有過的一種觀念。"有機合成研究出發(fā)點之一就是尋找新的有機合成反應(yīng)、合成試劑、合成方法和技術(shù)，以及在實驗室內(nèi)合成出自然界不存在的新化合物。在有機路線的合成設(shè)計過程中，前人寶貴的成功經(jīng)驗，是我們學(xué)習(xí)借鑒的源泉，他們的精巧構(gòu)思和設(shè)計技巧給我們以心靈的啟迪。學(xué)習(xí)、消化和適當(dāng)模仿前人的經(jīng)驗，用之于我們的合成設(shè)計中是不無脾益的。可使我們少走彎路，甚至還可以從中覓得一條實現(xiàn)理想合成設(shè)計的捷徑。但是一味地墨守成規(guī)，則可能在設(shè)計中鑄成大錯。具有代表性的例子是1856年十九歲的美國化學(xué)家W?H?Perkin從奎寧的實驗式出發(fā)，按照無機化學(xué)中的氧化反應(yīng)模式企圖合成奎寧。當(dāng)時確定的奎寧實驗式為C20H21N2O2（正確的奎寧實驗式為C20H24N2O2）。Perkin注意到從煤焦油得到一種化合物C10H18N（2-丙烯基-對甲苯胺），于是他設(shè)計了奎寧的合成路線：2C10H18N+30C20H21N2O2+H2O.時至今日，我們當(dāng)然清楚，2一丙烯基一對甲苯胺與奎寧是結(jié)構(gòu)完全不同的兩種物質(zhì)。不可能從前者通過氧化反應(yīng)再到后者。但是Perkin還是認(rèn)真地作了實驗，雖然他沒有得到奎寧，但他卻得到了一種紫色結(jié)晶物質(zhì)，這也是人類的第一個合成染料，從此開創(chuàng)了煤焦油的化學(xué)工業(yè)。

從上面例子中，我們可以看出，科學(xué)研究即需要認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，也需要積極的進取精神。有創(chuàng)造，才有進步。我們?nèi)艏饶芪∏叭说慕?jīng)驗教訓(xùn)，在實際工作中又能充分發(fā)揮個人的聰明才智和創(chuàng)造才能，也許會發(fā)現(xiàn)新的有機合成天地。一個復(fù)雜結(jié)構(gòu)的有機化合物合成與設(shè)計要經(jīng)過許多已知的方法和步驟，經(jīng)過大量的工作完成目標(biāo)分子的合成。從有機合成角度來說，是有實際意義，但從有機合成方法上看，這項工作則顯得平談無奇。因此我們衡量一個合成與設(shè)計巧與拙，美與不美的一個重要標(biāo)準(zhǔn)是：在整個合成設(shè)計工作中是否創(chuàng)造性地應(yīng)用了一些反應(yīng)，創(chuàng)造性地解決了前人尚未解決的問題。

二、簡潔美原則

在有機合成設(shè)計中，要遵守的一個重要原則，就是有機合成方案的簡潔性。在實驗室里實現(xiàn)一個復(fù)雜有機化合物的合成，往往要經(jīng)過許多步驟的反應(yīng)。若是合成方案繁雜，合成路線冗長，必然要增加原料或試劑的數(shù)量，延長合成周期，給我們的合成研究工作帶來不必要的操作過程。簡潔而實用的合成設(shè)計，不僅可使實驗室的合成工作省時省料，最后還可獲得較高收率的目際化合物。1902年Wi11statte設(shè)計了下列托品的合成路線，應(yīng)用20余步合成反應(yīng)在實驗室中實現(xiàn)了托品的全合成。當(dāng)時在沒有出現(xiàn)Mannich反應(yīng)之前。Willstatte的工作可算有機合成史上一個輝煌成就。但是從他的合成方法上看，20余步的合成反應(yīng)卻是令人生畏的。而在1917年Robinson創(chuàng)造性地應(yīng)用Mannich反應(yīng)，他認(rèn)為在生物體內(nèi)不可能存在如此復(fù)雜的托品合成法。在認(rèn)真分析托品骨架結(jié)構(gòu)分基礎(chǔ)上，利用一步合成反應(yīng)中同時進行兩個Mannich反應(yīng)，巧妙地構(gòu)思了托品合成方法，從此托品合成方法就大大簡化了。Robinson的托品合成方法是有機合成中最簡單的、最精妙的，使人感嘆不已。簡化傾向是人知覺本身固有的傾向。在人類的活動中，無論是身體活動、生理話動、還是思維活動和實踐活動，都是從繁到簡、從粗到精，最終達到完美程度的過程。

三、對稱美原則

對稱性和潛在的對稱性是一些有機化合物分子固有的特性。在有機合成設(shè)計中注重尋找目標(biāo)分子的對稱性具有重要的實際意義。若恰當(dāng)?shù)睦眠@一分子特性，往往可使合成工作大大簡化，并且使合成設(shè)計路線具有收斂性。在Robinson托品合成法中，Robinson就是依據(jù)生源學(xué)說，利用托品分子骨架具有面對稱性質(zhì)，巧妙地將托品骨架分切成相同的兩部分：他又認(rèn)為這兩部分可同時由Mannich反應(yīng)來實現(xiàn)合成，因為在托品分子中只有一個氮原子，他認(rèn)為兩個Mannich反應(yīng)必須發(fā)生在同一個有機胺上，如此首先選定了甲胺為托品合成的第一個原料。托品分子本身為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，那么Mannich反應(yīng)中的兩個醛基處在同一分子內(nèi)，帶活潑性氫的亞甲基也在同一分子內(nèi)，那么在一步反應(yīng)中可發(fā)生對稱的兩個Mannich反應(yīng)，隨之而構(gòu)成托品骨架（圖1）。

在許多有機合成設(shè)計中，復(fù)雜的有機化合物分子結(jié)構(gòu)不存在對稱性。若在目標(biāo)分子結(jié)構(gòu)剖析中巧妙地利用對稱美原則，也可使眾多的合成步驟終途歸一，大大簡化合成方案。地衣酸具有兩個苯并呋喃結(jié)構(gòu)（圖2）。

我們從地衣酸的結(jié)構(gòu)可以看出，它不存在對稱性，事實上我們知道有這樣一種情況，環(huán)己酮和環(huán)己烯醇是兩個共振結(jié)構(gòu)式（圖3）。

而地衣酸的分子結(jié)構(gòu)以呋喃環(huán)中間劃線切斷，可得到類似前面情況的一對共振異構(gòu)體：

B化合物和c化合物是共振結(jié)構(gòu)式，而c則和A是相同的化合物，這樣復(fù)雜的地衣酸則是由相同的兩個化合物拼合而成，所以地衣酸的合成設(shè)計則極為簡單。

四、和諧美原則

完成一個目標(biāo)分子的合成設(shè)計，設(shè)計者所擁有的素材：原料、試劑、合成反應(yīng)、合成方法以及實驗條件都是零碎的、無序的。合成設(shè)計工作本身就要求對這些素材進行分析、加工、篩選和提煉，全面考慮各素材的特性，化學(xué)性質(zhì)和它們相互之間的關(guān)系，使它們得到優(yōu)化組合。這樣既可以充分發(fā)揮它們的作用與功能，又可避免設(shè)計中各個合成之間的相互影響，避免有機合成副反應(yīng)的發(fā)生。例如在實際的合成設(shè)計過程中，由原料通過有機合成反應(yīng)構(gòu)筑目標(biāo)分子的碳胳是利用原料分子的官能團的化學(xué)反應(yīng)，這是一方面的問題。而目標(biāo)分子結(jié)構(gòu)中官能團的建立又是另一方面的問題。很顯然若能將上面合成設(shè)計中的兩種需要結(jié)合起來，統(tǒng)籌考慮，使構(gòu)筑目標(biāo)分子時所需要的原料化合物分子的官能團既能滿足合成反應(yīng)中的需要，最終也可成為目標(biāo)分子結(jié)構(gòu)上的官能團，那么這將是最經(jīng)濟的，也是非常協(xié)調(diào)的，可大大減少實際的合成工作的范圍。這就是合成設(shè)計中所特別遵守的和諧美原則。

五、科學(xué)美原則

合成設(shè)計所遵守的科學(xué)美原則要求，任何巧妙完美的有機合成設(shè)計，都必須依照有機化學(xué)理論的客觀要求，并在現(xiàn)實科學(xué)技術(shù)條件下能在實驗室里得以實現(xiàn)。合成設(shè)計不同于繪畫者的藝術(shù)構(gòu)思，對素材的提煉加工構(gòu)思和布局的安排，雖然也符合一定的客觀現(xiàn)實，但是其中都融合了繪畫者個人的精神意識和超現(xiàn)實的藝術(shù)加工處理。而有機合成設(shè)計則是緊緊圍繞目標(biāo)分子，有機合成反應(yīng)和方法，有機合成實驗等方面，運用設(shè)計者高度的創(chuàng)造思維和才能，將有機合成設(shè)計中的素材和諧地完美地并且要符合有機化學(xué)理論地組合在一起，完成理想的有機合成設(shè)計的工作。綜上所述，有機合成設(shè)計，作為一種高級的創(chuàng)造性思維，也離不開 美的本體，遵循美的規(guī)律，它是設(shè)計者有機化學(xué)知識和審美鑒賞力不斷相互交融的統(tǒng)一過程。作為一個有機合成化學(xué)家，既具有高度的科學(xué)創(chuàng)造才能，又具審美的鑒賞能力，將會如虎添翼。對科學(xué)高峰的探索和對美的追求，可以獲得全身心的解放和至美的樂趣。因此作者認(rèn)為在自然科學(xué)研究領(lǐng)域中，也不要無視美的存在和作用，而以高度的審美鑒賞融會于我們的科學(xué)研究中，以創(chuàng)造出至善至真的科學(xué)成就，為人類的文明進步獻身奉心。最后作者引用馬克思的名言結(jié)束本文：社會的進步就是人類對美的追求的結(jié)晶。

參考文獻：

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[3] 楊靖華.托品生物堿合成研究概況[J].醫(yī)藥工業(yè).1985（16）：35

篇9

水、蛋白質(zhì)、維生素、色素和食品添加劑等十一章是當(dāng)前國內(nèi)外食品化學(xué)課程的主要構(gòu)成系統(tǒng)和內(nèi)容，各高職學(xué)校根據(jù)自己的教學(xué)實際以及師資力量等因素，合理安排本校食品化學(xué)課程內(nèi)容。食品化學(xué)在課程內(nèi)容體系又與無機化學(xué)、有機化學(xué)等有關(guān)學(xué)科有交叉部分，因此，在課程內(nèi)容知識體系建構(gòu)上，應(yīng)進一步探索和研究。一方面食品化學(xué)課程知識體系致力于食品相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)，另一方面又必須服務(wù)于整個食品工業(yè)的發(fā)展脈絡(luò)。

1.1整合食品化學(xué)教學(xué)內(nèi)容體系

應(yīng)根據(jù)食品化學(xué)教學(xué)實際，在講授和學(xué)習(xí)食品化學(xué)課程時，從整體上把握食品學(xué)科教學(xué)內(nèi)容，將教學(xué)內(nèi)容整合學(xué)習(xí)，利用專題學(xué)習(xí)的形式，把握學(xué)習(xí)內(nèi)容的主體、提綱、內(nèi)容以及重難點。食品化學(xué)教學(xué)內(nèi)容整合的核心是幫助學(xué)生掌握和理解食品化學(xué)核心知識體系，培養(yǎng)學(xué)生的食品宏觀品質(zhì)變化實踐調(diào)控能力，使學(xué)生能夠創(chuàng)造性地應(yīng)用有關(guān)技術(shù)檢測食品安全[1]。在具體課程教學(xué)內(nèi)容選擇上，一定要關(guān)注知識體系的理論指導(dǎo)價值和邏輯性，幫助師生教學(xué)過程中能夠更好地理解和把握教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)內(nèi)容的趣味性和實踐性，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求，提高教學(xué)效果。

1.2優(yōu)化食品化學(xué)教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)

食品化學(xué)教學(xué)是一個完整的知識體系結(jié)構(gòu)，學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個完整的知識建構(gòu)過程，在教學(xué)過程中，應(yīng)保證教學(xué)內(nèi)容各章節(jié)之間的聯(lián)系性。一方面，強化各章教學(xué)內(nèi)容知識點的內(nèi)在聯(lián)系，嘗試將已有的知識內(nèi)容橫向聯(lián)系起來，另一方面也要注意同一章節(jié)內(nèi)同一層次知識點，將具體現(xiàn)象與理論知識深層次結(jié)合起來[2]。

1.3深化實驗教學(xué)內(nèi)容改革

食品化學(xué)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)不僅使學(xué)生理解掌握食品化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識，也是提高學(xué)生創(chuàng)新性應(yīng)用能力主要手段。就食品化學(xué)教學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的涵義來說，主要是指利用實驗教學(xué)環(huán)節(jié)將理論知識轉(zhuǎn)化為學(xué)生綜合實踐能力，在現(xiàn)有食品化學(xué)實驗的基礎(chǔ)上，增設(shè)針對于食品安全實驗的實踐課程。提高食品化學(xué)人才專業(yè)技能，在借鑒國內(nèi)外有關(guān)高校食品化學(xué)課程的知識和理論基礎(chǔ)上，整合優(yōu)秀國內(nèi)外先進教學(xué)理念和知識，提高學(xué)生實際應(yīng)用能力，實現(xiàn)創(chuàng)新性應(yīng)用人才培養(yǎng)目標(biāo)。

2改革食品化學(xué)課程體系，創(chuàng)新食品化學(xué)教學(xué)方法

2.1運用現(xiàn)代教學(xué)手段

教育信息化帶動教育教學(xué)現(xiàn)代化是目前教育發(fā)展的方向和目標(biāo)，信息化教學(xué)手段也被廣泛應(yīng)用于食品化學(xué)課程教學(xué)課程中，豐富了教學(xué)內(nèi)容。發(fā)揮多媒體設(shè)備圖文并茂的優(yōu)勢，將文字難以闡述的食品工藝制作過程用投影儀設(shè)備演示出來，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高課堂教學(xué)效果。如在講解多糖凝膠性質(zhì)時，將淀粉軟糖和明膠軟糖溶解過程利用視頻反復(fù)演示，引導(dǎo)學(xué)生分析這兩種食品大分子凝膠性質(zhì)的不同，加深學(xué)生對淀粉和明膠融合性質(zhì)的理解[3]。教師還可以選擇食品化學(xué)精品網(wǎng)絡(luò)課程，拓寬食品安全教學(xué)空間，提高教學(xué)效率。

2.2采用互動式教學(xué)方法

自主、互動、探究是當(dāng)前各科教學(xué)中使用頻率較高的教學(xué)方法，互動式教學(xué)是當(dāng)前課堂教學(xué)過程中使用頻率較高的教學(xué)方法，在實際教學(xué)過程中，表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢作用，如轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)課堂中的師生地位。傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，教師占據(jù)主導(dǎo)地位，課堂上以教師的教為主，滿堂灌是食品化學(xué)教學(xué)的常態(tài)[4]。互動式教學(xué)方法有效地轉(zhuǎn)變了這種教學(xué)現(xiàn)狀，不僅強調(diào)學(xué)生與學(xué)生之間的互動，也突顯了教師與學(xué)生之間的互動，在師生平等的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)師生雙方的有效互動教學(xué)。對于課程教學(xué)中存在的一些專業(yè)性較強或相對難以理解的知識點，教師在適當(dāng)引導(dǎo)的基礎(chǔ)上，給予學(xué)生充分的思考和探究空間，尊重學(xué)生的觀點，幫助學(xué)生主動構(gòu)建有關(guān)知識體系，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，促進學(xué)生的食品化學(xué)專業(yè)能力的全面發(fā)展[5]。

2.3實施案例教學(xué)

食品化學(xué)教學(xué)內(nèi)容中包括了一些抽象、難解的內(nèi)容，如果單純以知識講授的方式傳授給學(xué)生，枯燥的教學(xué)內(nèi)容可能會降低學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，降低食品化學(xué)教學(xué)實際效果。為解決這一部分內(nèi)容講授難題，教師可引入教學(xué)案例分析，利用日常生活中常見的化學(xué)現(xiàn)象解讀食品化學(xué)知識內(nèi)容和有關(guān)原理，用講故事的方式開展實際教學(xué)活動，由抽象轉(zhuǎn)向具體，由復(fù)雜轉(zhuǎn)向簡單，由淺入深地引導(dǎo)學(xué)生掌握實際教學(xué)內(nèi)容，最大限度地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，加強學(xué)生對課程教學(xué)內(nèi)容重難點的理解和掌握。

2.4引導(dǎo)參與科研生產(chǎn)實踐

“填鴨式”教學(xué)一直是食品化學(xué)教學(xué)實際中存在的不可避開的一座大山，在教學(xué)實踐中，經(jīng)常出現(xiàn)課堂教學(xué)理論與實踐相脫節(jié)的問題，學(xué)生學(xué)與用嚴(yán)重脫節(jié)，學(xué)不可以致用成為教學(xué)中存在的重要問題。引導(dǎo)參與科研生產(chǎn)實踐，有利于教師將科研與生產(chǎn)實踐有效結(jié)合，把研究課題內(nèi)容和實踐教學(xué)內(nèi)容有機結(jié)合，在豐富課堂教學(xué)的內(nèi)容的基礎(chǔ)上，增添了多樣化的教學(xué)手段和方法，提高教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)造性和啟發(fā)性[6]。

3結(jié)語

食品化學(xué)教學(xué)內(nèi)容和方法的改革探索應(yīng)堅持理論與實踐相結(jié)合的原則，以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性為基本出發(fā)點，以提高食品化學(xué)教學(xué)效果為落腳點，優(yōu)化食品化學(xué)教學(xué)內(nèi)容和方法，達到有效提升課程教學(xué)效果的目的，為食品科學(xué)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的建立和推廣奠定基礎(chǔ)。

作者:邵征 李志康 李紅英 劉曉偉 單位:長垣烹飪職業(yè)技術(shù)學(xué)院

參考文獻：

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[4]謝小慶．審辯式思維在創(chuàng)造力發(fā)展中的重要性[J].內(nèi)蒙古教育，2014（6）：13-15．

篇10

關(guān)鍵詞 實驗室；實驗教學(xué)；科研能力

中圖分類號：G482 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1671-489X(2012)06-0130-02

Open Laboratory in Universities, Realizing Capability of Students Scientific Research//Qiu Liqun, Wang Jianmin, Liu Kui

Abstract The opening laboratory is an important part of the reform in higher education. It breaks the traditional experimental teaching methods, promoting the cultivation of students’ ability of scientific research. This article combines the teaching practice, elaborating the necessity, feasibility and the importance of opening laboratory, telling about he specific operation mode of open laboratory.

Key words laboratory; experimental teaching methods; ability of scientific research

Author’s address Shandong Agricultural University, Taian, Shandong, China 271018

1 引言

高校實驗室建設(shè)是辦好高校、培養(yǎng)合格人才的一項基礎(chǔ)工作，而實驗則是學(xué)生理解理論知識、鍛煉綜合素質(zhì)和能力的重要手段，是實施素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新人才必不可缺的重要基地，也是開展教學(xué)、科研、生產(chǎn)實踐三結(jié)合的重要場所。

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式是采用在固定時間、固定班級、固定實驗室開設(shè)固定實驗項目的做法，這種相對封閉的實驗?zāi)Ｊ较拗屏藢W(xué)生學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性的發(fā)揮。為了避免這種弊端，最好的辦法就是實施實驗室開放，這樣不僅可以充分發(fā)揮實驗教學(xué)資源的效益，更重要的是可以有效開展綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性的實驗項目，是培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力和創(chuàng)新精神的有效途徑。

2 開放實驗室的必要性

2.1 開放實驗室是實驗資源共享的需要

開放實驗室打破傳統(tǒng)實驗室單位分割的封閉狀態(tài)，實行最大范圍內(nèi)的資源共享，更好地將實驗室的實驗設(shè)備、學(xué)術(shù)和技術(shù)優(yōu)勢提供給進行實驗教學(xué)、科研的實驗者，適應(yīng)了高等教育深化改革的要求。

2.2 開放實驗室是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的需要

開放實驗室不僅僅為學(xué)生的實踐鍛煉提供了物質(zhì)條件，更是給他們創(chuàng)造了一個廣闊的思維空間，使其分析、評價能力得到提高，在課題研究中盡快進入研究角色，成為發(fā)現(xiàn)者和學(xué)習(xí)者，從而達到創(chuàng)新教育的目的。

2.3 開放實驗室是實驗室自身發(fā)展和提高的需要

實驗室建設(shè)應(yīng)著重考慮其科學(xué)性、前瞻性、可持續(xù)性及應(yīng)用性，開放實驗室有利于促進高校教學(xué)體制改革，高校開放性實驗室建設(shè)的最終目的是建設(shè)一種實驗與理論教學(xué)改革相協(xié)調(diào)的實驗教學(xué)體系，培養(yǎng)能服務(wù)社會的復(fù)合型人才。

3 開放實驗室建設(shè)的研究與實踐

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)是一所以農(nóng)業(yè)科學(xué)為優(yōu)勢，以生命科學(xué)為特色的多科性大學(xué)，現(xiàn)已形成以生物技術(shù)為核心的生命科學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)強勢專業(yè)群。化學(xué)作為這些專業(yè)的主要技術(shù)支撐學(xué)科已成為學(xué)校的骨干學(xué)科。它是一門以實驗為手段，以應(yīng)用性、創(chuàng)造性為特征的學(xué)科，是大學(xué)教學(xué)中非常重要的一部分，其目的在于使學(xué)生將所學(xué)的理論知識應(yīng)用于實際，通過實驗，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，加深對理論知識的理解。近幾年在有機化學(xué)、無機化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)實驗室的開放方面做了一些積極有益的探索和實踐，取得一定的成效。

3.1 加強教學(xué)實驗室開放管理，建立行之有效的運行機制

將附屬于理論課的實驗部分分離出來，以基本操作技術(shù)為主，注重培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新能力。結(jié)合農(nóng)業(yè)院校的特點，優(yōu)化實驗內(nèi)容，刪掉重復(fù)、陳舊老化的內(nèi)容，增加操作性、應(yīng)用性強的實驗，適當(dāng)開設(shè)綜合性、研究性實驗，增加現(xiàn)代儀器分析在實驗中的應(yīng)用，加強實驗的系統(tǒng)性和科學(xué)性，增強教學(xué)的效果。

3.2 改革實驗教學(xué)方法，采取有效措施，加大實驗室開放力度

1）增加綜合性、設(shè)計性實驗項目，增強實驗教學(xué)效果。幾年來，實驗中心開設(shè)的實驗課程由4門增加到11門，實驗項目由61個增加到168個，綜合性實驗項目由17個增加到63個，設(shè)計性實驗項目由2個增加到15個，全部實驗課程都有綜合性、設(shè)計性實驗項目。在實驗教學(xué)中，精選內(nèi)容先進、技術(shù)性強、運用知識面廣的實驗項目作為綜合性實驗，使學(xué)生對每個實驗有一個全面、整體、綜合的認(rèn)識。

2）開展大學(xué)生研究訓(xùn)練，提高學(xué)生的科研能力。在開設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗的同時，有計劃地對學(xué)生進行科研訓(xùn)練，使低年級學(xué)生盡早接受研究氣氛的熏陶。為提高學(xué)生運用知識的能力和創(chuàng)新能力，在綜合實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上，中心面向全校各類專業(yè)提供一批設(shè)計性實驗題目，由學(xué)生自己設(shè)計實驗方案，獨立完成實驗，最后寫出實驗報告或論文。開放式實驗教學(xué)環(huán)境和條件，將為學(xué)生提供發(fā)揮聰明才智和發(fā)展個性的場所，激發(fā)學(xué)生對實驗的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力，為以后成為創(chuàng)新型人才打下良好的基礎(chǔ)

4 結(jié)束語

為適應(yīng)時代需要所培育的人才要具有實踐能力和創(chuàng)新能力的綜合素質(zhì)，加強這方面培養(yǎng)的重要渠道之一就是加強高校實驗室的建設(shè)，構(gòu)建全面開放的實驗教學(xué)體系，構(gòu)建科學(xué)合理的實驗室管理體制。這就要求高校改進實驗教學(xué)模式，不斷地吸取先進的科學(xué)技術(shù)和管理經(jīng)驗，加強學(xué)生的實驗技能和科研能力，培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新能力強的跨世紀(jì)人才，使實驗室成為高校實施創(chuàng)新教育、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要基地。

參考文獻

[1]何建平,韓志型,姜兵.開放實驗室，推動創(chuàng)新實驗[J].實驗室研究與探索,2005,24(10):110-112.