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應用化學專業是培養具備化學的基本理論、基本知識且具有較強的實驗技能,能在科研機構、高等學校及企事業單位等從事科學研究、教學工作及管理工作的高級專門人才。
化學工程與工藝專業培養具備化學工程與化學工藝方面的知識,能在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫藥、環保和軍工等部門從事工程設計、技術開發、生產技術管理和科學研究等方面工作的工程技術人才。
分析化學專業具有寬廣而扎實的理論基礎和系統的分析化學專業知識,較強的科研能力,嫻熟的實驗技能,較高的外語水平,德智體全面發展的高層次分析化學專業人才。
關鍵詞:大學化學;非化學專業;教學效果;體會
大學化學是我校大部分非化學工科專業學生必修的一門公共基礎課,大學化學作為基礎科學學科之一,在各個領域都顯示出它的重要性及不可替代性,隨著經濟社會的不斷發展,我們已經注意到,目前我國面臨的挑戰性問題有健康問題、能源問題、環境問題、資源與可持續發展問題等,而這些問題都直接或間接地與化學有關[1],所以通過化學知識的學習可以提高學生的素質教育,提升學生對不同領域相關問題的思考,為學生在日常生活中能用化學知識解決相關問題打下基礎。另外,我校作為一所以工為主、多學科協調發展、石油天然氣優勢突出和特色鮮明的大學,化學知識對學生專業本身也具有非常重要作用,學生在后期無論是專業知識的學習,還是工作中都可能直接或間接與化學問題打交道。所以,通過大學化學的學習,可以讓學生知道哪些問題是化學問題;能查閱相關文獻解決簡單化學問題;能將問題描述給專業化學工作者,并與其溝通解決相關問題。因此,大學化學對本校學生尤為重要,本文針對大學化學課程特點,結合教師的授課經驗,淺談幾點體會。
1緒論的重要性及相關授課內容
緒論課是大學化學課堂教學的第一課,在整個教學中起著提綱挈領、綱舉目張的作用[2]。在緒論課上應該讓學生獲得以下相關知識。(1)為什么要學學化學。這部分內容主要是讓學生知道這門課的重要性,培養學生的學習興趣,大學化學屬于基礎課,但它又與大學英文、高等數學等基礎課不同,因為同學們進入大學后很難感受到這門課的重要性,無論是學院、專業課老師的專業介紹還是與師兄師姐的交談,在基礎課這一塊強調得較多的大多都是大學英文、高等數學等課程,因此,需要授課老師來補充這部分內容,讓學生知道該專業為什么要學習該課程,該課程對該專業的作用是什么,能為學生解決后期的專業問題提供什么幫助;該門課對學生后期學習、工作、生活有什么樣的影響。在講授過程中可以結合相關專業的專業問題和生活中的實例進行分析,如:在油田所用到鉆井液為什么可以將地層幾千米的鉆屑懸浮至地面,這就要依靠鉆井液中所加入的化學外加劑;在日常生活中,為什么加一點洗潔精可以很容易將含油的物質清洗干凈等問題進行分析,培養學生的學習興趣,提升學習效果。(2)本課程的主要內容。由于不同專業學生在后期可能用到的化學知識有所不同,所以不同專業學生所學內容也有所不同,學時差別也較大;另外該門課程中的有些知識點,在高中已經學習過,部分學生容易大意,覺得簡單,最后造成不好的學習效果。因此,在緒論中應給學生講明他們所學課程的主要內容,每部分內容需要的學時,該部分內容的作用是什么,這些內容及知識點與高中化學的不同是什么,在現在的學習中應更加注意什么,這可使學生在后期學習過程中能更加有效學習,做到有的放矢。大學化學除了有理論課外還有實驗內容,為了便于學生在后期能提前預習實驗,了解實驗內容,需將學生所要完成的實驗內容進行分析與說明。(3)學習過程的要求及考核方法。由于不同的老師有不同的教學方法和風格,對學生的管理方法和模式也有差別,所以授課教師可以結合自身特點進行說明,同時也可結合學生的特點進行溝通與探討,做到最大程度的互動式教學與學習。不同的課程具有不同的考核方式,同時也是學生較關心的問題,在該部分內容中應進行詳細闡述,使學生明確該門課程的考核方法,為后期學習打下基礎。
2突出理解、杜絕死記
在大學化學中包含了很多公式,并且在后期的解題、實際應用中都需要用這些公式來解決相關問題。為提升學生的學習興趣,降低學生學學化學的難度,在授課過程中應盡量將化學知識簡單化,公式簡單化,讓學生能通過已經掌握的化學知識去理解并推導出相關公式,也只有這樣才能使學生能用化學的知識去思考化學問題,最后解決化學問題。如:在物質的聚集狀態這章的道爾頓氣體分壓定律這部分內容的授課過程中,可以先通過理想氣體狀態方程PV=nRT和物質的量分數(摩爾分數)yi=ni/n推導出道爾頓氣體分壓定律,這不但可以將理想氣體狀態方程和物質的量分數進行再次回顧,也可以展現該公式的應用情況,同時可以使學生很容易記住道爾頓氣體分壓定律,并能實現分壓定律的靈活應用,通過這種方式完全是讓學生理解了道爾頓氣體分壓定律,其意義和公式將能非常容易記住,也能提高學生用該公式來解決實際問題的能力。
3案例教學,提升課堂教學效果
由于大學化學課程涵蓋的內容即包含了無機化學、有機化學、物理化學和分析化學,也涉及量子化學、環境化學和材料化學等內容,其授課知識點多、知識面廣[3-4]。在授課過程中應根據各章節授課知識點選擇不同的教學案例,這既能有效地引導學生利用已有的基本理論知識對案例進行分析,也有助于課堂形成良好的師生互動氛圍,極大地激發學生對大學化學這門基礎課的學習興趣[4],同時教師在授課過程中應引導、啟發學生發現問題、分析問題、解決問題[4-5],以此提高學生的學習能力和學習效果。在大學化學授課過程中很多章節可以通過實例進行分析,如:在物質的聚集狀態這章溶液與液體中凝固點下降問題的討論與分析時,可以通過現有油田實例進行分析,在油田的天然氣集輸過程中,由于在高壓低溫狀態下,天然氣很容易與水形成天然氣水合物,所形成的水合物會堵塞管道,降低管道的集輸能力,達到一定程度還會使管道報廢,所以在天然氣集輸過程中通常需要加入抑制劑,而這些抑制劑通常是一些醇類(乙二醇、甲醇等),它們能起作用的原因之一就是由于醇的加入可以降低水的凝點,使天然氣水合物不易形成,讓同學們通過實際例子理解凝固點的降低問題。在溶液的離子平衡問題中弱電解質溶液中的電離平衡授課過程中,可將油田增產措施中的酸化技術提出,讓學生通過現有知識進行分析,由于該部分內容中的弱酸可以用來提高酸液的緩速效果,通過這種方法使學生能將所學知識用來解決實際問題,提高學生分析問題、解決問題的能力。在電化學基礎這章的授課過程中,可將油田目前存在的腐蝕問題(鹽、二氧化碳、硫化氫等腐蝕),正在使用的緩蝕技術(陰極保護、涂層、緩蝕劑等)結合討論,使學生知道所學的化學知識對他們后期的學習、工作等方面有很大幫助,提高他們用化學知識來解決實際問題的能力。
4結語
大學化學雖是一門公共基礎課,但是現在無論是日常生活還是學生在后期的學習、工作中都可能隨時遇到化學問題,并需要用化學知識去解決相關問題,所以應提高學生的化學知識,培養學生在遇到化學問題時,能用所學知識去分析問題、解決問題。而作為教師就應該在實際教學工作中不斷探索,尋找更好的教學方法使學生在學習中能輕松,快速的掌握相關化學知識。
參考文獻
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關鍵詞:植物化學;化學專業;教學
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)48-0195-02
植物化學是應用現代化學理論和方法研究植物中的化學成分的一門學科。其研究內容包括植物成分(主要是具有生理活性的次生代謝產物)的提取、分離純化、結構鑒定、理化性質以及主要結構類型化合物的生物合成途徑和生物轉化等。植物化學是植物學與有機化學相結合而形成的一門交叉學科,是天然有機化學或天然產物化學的重要組成部分,是在分子水平上揭示植物奧秘的學科,也是植物資源合理利用的基礎。植物成分不僅是天然藥物的重要組成部分,是發現新藥或藥物活性先導化合物的重要來源,而且還廣泛應用于農業、工業、日用化工、食品、染料和化妝品等行業。我國對植物資源的利用有著悠久的歷史和傳統,涉及社會生活的方方面面。化學專業的學生畢業后許多會從事與植物成分有關的深造學習、技術、管理和服務工作。學生在本科學習階段進行植物化學基本知識和實驗操作技能的學習,對將來的深入學習和工作無疑具有重要的意義。鑒于這種情況,結合云南豐富的植物資源和地域特點,為了讓學生盡早了解社會的發展和需求,拓寬知識面,改善知識結構,更好地融入社會,投身經濟建設主戰場,圍繞國家“西部大開發”和云南建設“綠色經濟強省”的戰略目標,我們于1996年開始為化學專業高年級學生開設“植物化學”課?,F根據十多年來的教學工作,談談教學中的幾點體會。
一、課程定位與目標
根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》,培養造就適應我國經濟社會發展需要的高質量多樣化人才成為新形勢下我國高等教育教學改革的重點。植物化學課程以“培養厚基礎、高素質、強能力的復合型人才”為人才培養的基本目標。由于我校的學生多數來自云南,結合云南的資源特點、社會、經濟發展的實際,課程定位于培養的學生具有寬廣的化學基礎知識,不僅可以勝任傳統的中學化學教學,而且能夠根據自身情況和當地社會經濟發展的需要,進行與植物成分相關的研究工作和產品開發,或者為進一步的深造提高打下堅實的基礎。植物化學的課程目標是讓學生認識植物化學的應用領域,了解植物化學研究的內容、目的、意義、發展現狀和趨勢;了解植物化學成分研究的程序及純化合物的結構鑒定方法;了解各類重要植物化學成分的生物活性及應用;掌握植物化學成分常用的提取、分離方法,理解提取分離的原理;掌握各類重要植物化學成分如:糖、苷、萜、甾體、生物堿、芳香族化合物(香豆素、木脂素、黃酮)等的化學結構特征、性質和提取分離的方法。為繼續學習以及畢業后從事與植物成分相關的工作打下理論和實踐基礎。通過植物化學實驗,鍛煉學生在植物化學領域的實驗操作技能,通過實驗加強理解理論知識,培養學生理論聯系實際和解決實際問題的能力。進一步要求通過植物化學課程的學習,讓學生感覺學到的知識就在自己的身邊。通過開放實驗、大學生課外科技活動、畢業論文設計等,鍛煉學生的創新思維、動手能力;培養學生從提出問題,到分析問題和解決問題的能力;強調合作學習,包括師生之間的合作、同學之間的合作,培養學生嚴謹求實的科學態度、團結互助的團隊合作精神;培養學生適應現代知識體系發展的綜合能力。
二、教學內容設置
與其他化學專業課相比,植物化學課在化學專業中開設較少,無專門的教材。國外有的院校為學生開設“天然產物化學”,課時不多,無專門的教材;國內藥學專業、中藥專業等有“天然藥物化學”、“中藥化學”等教材。植物化學只有農林院校主編的兩本教材,側重于農林專業。為了編寫適合化學專業使用的植物化學教材,我們于1998年編撰印刷“植物化學”講義,在教學中使用。2004年,我們組織云南高校植物化學研究領域的科技人員,又是奮斗在教學一線的教師一起編寫了《植物化學成分》一書,由化學工業出版社出版。該書內容既包括了植物化學成分的基本知識,又兼顧學科最新進展。尤其具有中國(包括云南)天然產物的特色,與社會的需求和發展緊密,便于學生把握植物化學的研究趨勢和發展脈搏。《植物化學》課程由四大知識模塊構成。第一部分,植物化學概論。包括植物化學的研究內容、意義、目的、研究程序、研究形勢和發展趨勢;植物化學成分提取、分離、結構鑒定的方法。第二部分,各類常見植物成分的結構特征、理化性質、提取分離、純化精制以及結構鑒定的基本方法。第三部分,自主學習。每名同學就自己家鄉特色的藥用植物1~2種,對其活性成分的提取、分離方法及在醫藥、保健品、染料、色素和化妝品等領域的應用通過查資料后,寫成小論文進行討論。第四部分,植物化學實驗。培養學生植物化學領域的實驗操作技能,通過實驗加強理解理論知識,培養學生理論聯系實際和解決實際問題的能力。部分同學通過進一步的開放實驗、大學生課外科技活動、畢業論文設計等,鍛煉創新思維和動手能力。理論課授課共54學時,植物化學實驗共36學時。
三、教學方法
采用課堂講授、課堂討論、實驗、課外互動及學生課外查閱資料、閱讀、歸納總結、報告、課外科技活動等方法進行教學。
1.課堂講授。課堂講授中注重經典內容和學科發展的有機結合;注重熱點植物化學成分和云南特色藥用植物的有機結合。采用多媒體授課,既有效地利用了課時,使學生在單位時間內獲得較大的知識量,又能將植物圖片、復雜的植物成分結構等一些比較抽象的內容形象化、具體化,生動地表現出來,加深學生的理解。將植物化學課件上網或打印出來提供給學生,使學生能夠課前預習,課堂上能夠跟得上教師的思路。通過課堂講授,使學生系統地獲得了各類植物化學成分的結構特征、主要理化性質、提取、分離方法、生物活性等知識。
2.課堂討論。通過課堂討論培養學生對植物化學基本理論和基本知識的歸納總結及綜合應用的能力。啟發學生從應用的角度綜合地去掌握植物化學知識。如生物堿的提取,根據所學生物堿的結構特征、理化性質,讓學生歸納其提取分離有哪些方法等。學生發言踴躍,對各種不同的提取方法提出自己的見解和質疑。
3.課外互動。課程教學中要求每個學生就自己熟悉的藥用植物1~2種,自己出題,在課外進行資料查閱、歸納總結、小論文寫作和幻燈片制作。這個過程,增加了學生與老師的互動和同學之間的交流討論。彌補了植物化學內容多、課時少、輔導答疑時間有限的缺陷,也有利于學生釋放自我,激發潛能,培養綜合能力。學生將自己的課后閱讀資料做成PPT進行匯報,一方面引導學生“走出書本”,擴大學生的知識面,鍛煉了其查閱文獻、分析和解決問題的能力;另一方面,提高了其專業交流的水平。
4.科研反哺教學。教學中,緊密結合云南特色藥用植物成分或課程組教師的科研工作進行案例探討,讓學生覺得所學知識聯系實際,有用,加深學生對所學知識的理解。如在結構鑒定、黃酮、二苯乙烯、環烯醚萜、二萜、三萜等內容的教學中,結合課程組教師的工作進行講解,深受同學歡迎。既讓學生對自己老師的工作有所了解,又收到了良好的教學效果。
為了培養學生的實際動手能力以及發現問題、分析問題和解決問題的能力,安排了6~10個植物化學實驗,培養學生對常見植物化學成分提取、分離、鑒定的實際操作能力。為進一步加強對學生創新能力、實踐能力、思維能力的培養,充分利用課程組教師科研課題較多、科研能力較強、科研方向與云南省地方經濟發展緊密結合的特點,鼓勵學生根據自己的興趣,參加教師的科研活動,或在教師的實驗室進行畢業論文實驗,或自主申請省、校課外科技活動資助進行探索學習,以激發學生的學習興趣,實現科研反哺教學。每年均有二十多名同學參與植物化學課程組老師的科研項目研究,在老師的指導下進行課外科技活動。
四、教學效果
植物化學課程由于貼近生活,與社會、經濟發展密切相關,深受學生喜愛。學生的學習興趣和主觀能動性大大增強,資料查閱、綜合分析、實驗操作、論文或報告寫作、科學思維等能力有很大的提高。自主申請學校的大學生課外科研基金,或參與老師的科研項目進行研究的熱情高漲。相當一部分學生考取植物化學方向的碩士研究生進一步深造,作為人生的進一步追求。一些同學通過自主學習或參加課外科技活動,發表了學術論文,一些同學的課外科技作品獲得了全國大學生“挑戰杯”課外學術科技作品競賽三等獎等獎勵。
參考文獻:
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1 設置應用化學專業的基本構想
農業科學隨著生物學、生物化學及分子生物學的發展以及各種現代實驗技術的突飛猛進,將在21世紀發展到一個嶄新的階段。高等農業院校如何培養出能適應21世紀發展的高科技人才,這是對以農業為基礎的中國高等農業教育提出的十分嚴峻的任務。毋容質疑,在現代高等農業教育體系中,實施化學教育對學生的整體水平的提高具有重要作用,在此基礎上設置應用化學專業就具有特別重要的意義。此外,現代化學的發展與生命科學研究的發展密切相關,加強化學基礎理論教育,已被廣大農業科學和教育工作者所重視。正如諾貝爾獎金獲得者,美國醫學教授A·Kornberg曾大聲疾呼:“將生命理解為化學”。
1.1農業是國民經濟的重要命脈,應用化學在農業中的應用主要有農藥、獸藥、飼料添加劑和微量元素肥料等
農藥,這是一個大的門類,它可以包括各種各樣的殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑、除草劑、植物生長調節劑和生物農藥。
農藥的使用可以得到很大的效益,全世界每年因病蟲草鼠害所造成的損失約占可能收獲量的三分之一,使用農藥所獲效益可以是農藥費用的5倍以上。危害農作物有大量的各種菌類、線蟲、螨、昆蟲、鼠以及病毒等,使用殺蟲劑時,可以采用觸殺、熏蒸、內吸、引誘、忌避和不育等手段大量殺滅各類害蟲,但過量的農藥又會造成農藥殘留嚴重超標,不僅對消費者的身體健康構成威脅而且嚴重影響出口創匯,且會對國家形象帶來極大的負面影響,這也要靠應用化學知識來解決。
除草劑是農藥中的一個大門類,其效率可以10倍與物理除草,使“免耕法”得以在農業中實現,大大節約勞動力。例如,日本新研制的水稻除草劑萘丙胺是一種植物激素型除草劑,對植物細胞具有很強的生理活性而不影響動物細胞,因而對人畜和水生動物安全,可消除多種一年生和多年生雜草,而對水稻無藥害,并能在水中逐步降解,對土壤和水源無污染作用。
植物生長調節劑雖然用量不大,但對調節植物生長有特殊的效果。它能起抑制或促進種子發芽,促進果蔬和花卉生根,調節開花;促進成熟,防治果樹落果;防止水稻倒伏,調節老化等。
極微量的性外激素,使雄性昆蟲迷向而無法找到雌蟲,同時設置誘蟲器而大量捕殺雄蟲。
微量元素肥料是新型的化肥品種,它能有效地促進植物生長,顯著地提高農作物產量。
獸藥和飼料添加劑能防止牲畜發病,促進生長,提高飼料利用率,提高產奶產蛋率,可以說,飼料添加劑工業的發展,直接影響到一個國家飼養業和水產養殖業的水平。飼料添加劑包括各種維生素、礦物質、氨基酸、抗生素和抗菌劑、驅蟲劑、抗氧化劑、防霉劑、非蛋白氮以及其他的輔助添加劑,隨著畜牧業和水產養殖業的迅速發展,為人類可以做出很大的貢獻,例如美國的肉雞上市日齡已從1934年的95d縮短到現在的47d,料肉比從1934年的4·3降低到1984年的1·96;聯邦德國羅曼公司的來航LSL雞,其年產蛋量高達335~354個,平均蛋重63g,料蛋比為2·36,中國的養豬飼料報酬現在為4-5∶1,如能降低到3·5~4∶1,則每年可節約飼料糧75億kg,相當于9000萬人1年的口糧。
1.2應用化學專業知識和人民生活密切相關
應用化學與人民生活密切相關,例如表面活性劑的生產;洗滌劑的生產與洗滌用品,包括家用清洗劑、各類香波、肥皂和合成洗滌劑等;在紡織印染行業,柔軟劑可使織物手感柔軟,抗靜電劑可消除織物靜電而不易吸塵,它們都需要表面活性劑;食品工業和化妝品中所用的乳化劑,發酵釀造和食品工業用的消泡劑都需要使用表面活性劑。與人民生活密切相關的香料與香精、各類化妝品;用于美化環境的各種盆栽花草肥料和殺蟲劑;家庭用涂料和裝飾品;家用清潔劑和各種專用除臭劑;此外還有感光材料,食品添加劑和保鮮劑等均用到應用化學專業知識。近幾年國內外報道,一種用有機酸和殼聚糖為主要成分的新型食品保鮮劑,對革蘭氏陰性和陽性菌有很強的抑制作用,添加0.1%~1%后,可對肉制品、海產品加工,淹漬物、魚子等進行保鮮。
國外積極開發各種洗浴用化妝品,其中包括:各種浴鹽,主要作用是軟化硬水,也使浴水帶有爽身的香味和迷人的色彩;浴油,可起潤膚和增香味作用;浮水浴油,有疏水性、比重小于水,飄浮在浴水表面在洗浴者身上形成一層薄膜,其中可含5%~10%香料,使整個浴室充滿香氣,使洗浴者心情愉快;泡沫浴油,既有香味,又產生泡沫;對人體皮膚起保護和防止在溫度低時引起皮膚散失水分的作用等。
1.3應用化學與軍工、高技術領域的關系十分密切
在軍事工程,高空水下,特殊環境等條件下需要各種不同性質和功能的材料,這些都往往和應用化學知識有關,例如宇宙火箭、航空與航天飛機、原子反應堆、高溫與高壓下的作業、能源開發等高溫高壓下需要的高溫高壓材料。以粘合劑為例,在航空工業中,巨型火箭所用的液態氧、液態氫貯箱是用多層保溫材料制造,難于用機械方法連接,而采用了聚氨酯型和環氧-尼龍型超低溫膠粘劑進行粘接、大型波音型客機所用的蜂窩狀結構以及玻璃鋼和金屬蒙面結構也都離不開膠粘劑。
在陶瓷制造業應用化學知識應用的更多,陶瓷具有絕緣性、壓電性、半導體性、磁性等電磁特性;耐熱、絕熱、高硬度、耐磨性等功能。因此應用化學在能源和空間技術、信息和微電子技術、生物技術中可以發揮重要的作用。
1.4應用化學知識在環境保護方面的應用也極其廣泛
環境監測、環境質量評價、環境化學等方面在實際工作中都離不開有關應用化學的知識。
綜上所述,應用化學是應用學科專業面比較寬,屬于化學與農藥、化工、環保等專業的交叉學科,符合教育部專業調整要求。
在北京農學院新設應用化學專業,可與已有植保、生物技術、食品、林學、動物科學等傳統專業互為依托,加快專業改造步伐,還可為新上藥學專業打下基礎。上應用化學專業對提高教師隊伍的整體素質,提高科研水平,更好地為履行都市型農業院校的職能,為北京市民生活水平率先向全面小康邁進做出自己的貢獻。鑒于此,整合現有專業師資隊伍,整合有關實驗儀器設備,優化教學資源,加強實驗實踐環節,力爭在較短時間內申辦應用化學專業培養更多創新型、復合型和應用型人才。
2設置應用化學專業的必要性
2.1中國現代化建設和發展所需
21世紀是中國人的世紀,目前中國關貿總協定的順利締結和北京2008年奧運會的申辦成功,給北京這一國際化大都市的發展帶來了千載難逢的機遇,同時也面臨嚴峻挑戰。綠色奧運、科技奧運是2008年奧運會的主體。創匯農業、精品農業、綠色農業、生態農業將是北京現代農業發展的重中之重。創建應用化學專業,既可依托傳統專業,促進其持續發展,又可利用現代化學的新觀點、新理論、新方法為傳統專業注入新內容、新活力,并使各專業緊密聯系,有機整合,促進學科建設,促進學院整體發展。也是通向21世紀增強中國工、農業生產在國際上的競爭地位,全面提升工業、農業以及環保等技術水平的必然選擇。
2.2傳統專業改造所需
20世紀中國工、農業發展模式以數量型為主,21世紀將向質量型轉變,應用化學在此巨變中起著重要作用。學院現有農學、園藝、植保、林學、動物醫學等傳統農業專業急需全面改造,以適應新世紀對創新型應用型人才的需求。應用化學專業的建立將在生物農藥,基因工程疫苗、無公害食品、改良品質、提高產量、環境保護等現代科學最活躍的研究領域提供理論基礎和方法體系,從而全方位提升傳統專業,使其煥發新的生機,盡快適應新世紀現代農業發展所需。用應用化學專業改造傳統專業已作為一項十分重要的工作內容,列入學院“專業調整”規劃之中,在有關部門支持下整合全院有關人力和物力資源,開辦出具有高質量教學效果的應用化學專業,并以應用化學專業的設立帶動學院傳統專業的改造和發展,為首都工、農業的騰飛培養出高素質的應用化學專業人才。
2.3人才市場短缺所需
中國農業大學是中國農業院校中最早設立應用化學專業的學校,近年來又有西北農林科技大學、華南農業大學、河北農業大學、河南職業技術學院等11所農業院校陸續設置應用化學專業,著力培養新技術應用型人才,以更快更好地適應當地經濟發展的需要。據不完全統計,目前這幾個高等農業院校的應用化學專業學生就業面比較寬,可到化工廠、相關公司、醫藥、化驗、高檢、防疫、學校、外企以及環保等行業就業,中國農業大學應化專業是該校三大熱門專業(生物技術、計算機、應化)之一。這幾個高等農業院校應用化學專業畢業生30%考取碩士(或出國留學)、博士研究生,僅70%左右參與本科分配,且多從事農藥、化工、環保、商檢、海關、化驗、基因工程疫苗等工作。一般流向外企、合資企業等,近幾年應化專業的學生有相當一部分本科生和碩士生都出國深造、生產第一線很缺乏這種應用型人才。目前中國高等農業院校每年培養的應用化學專業畢業生約700人左右。據不完全統計,全國科研院所,企業,環保、商檢、防疫、農業園區等部門每年需應用化學專業畢業生至少逾萬人。近年來,北京高新技術企業、歸國留學人員領辦、創辦企業大力發展生物農藥、基因工程疫苗、酶制劑以及國有和民營現代化工企業等急需應用化學專業人才。首都工、農業經濟發展亟待培養和造就一支創新型、應用型的應用化學專業隊伍。因此,作為北京市屬唯一的農業高等院校,責無旁貸,盡快設置應用化學專業勢在必行。
3設置應用化學專業的可行性
經過多年的籌建和準備,北京農學院已具備了設置應用化學專業的基本條件:
3.1有結構合理的教師隊伍
北京農學院按照夯實基礎,拓寬專業口徑,加強師資隊伍建設,合理配置人才資源的原則,在植保、食品、農學、園藝、動物科學等專業間構建平臺,應用化學專業一些相關課程已作為學院專業技術基礎課和專業選修課開設。學院從事與應用化學專業相關的教師有40余人,而且不少人為北京大學、清華大學、南開大學等綜合院校應用化學專業和中國農業大學、華中農業大學等重點農業院校博士、碩士畢業生,分配至學院后,結合農業院校教學實際和科研實踐,圍繞應用化學在農業中的應用開展了卓有成就的工作,積累了較豐富的教學經驗。全院專業整合后,現有教師能夠擔負大部分基礎課和專業課的教學任務。如條件許可學院還可在短時期內引進應用化學專業博士和國內較有影響的教授數名。同時也可聘請北京大學、北京師范大學、中國農業大學具有較高學術造詣的知名專家學者講學。可以這么說北京農學院已基本具備了開設應用化學專業的師資。
3.2調整和改造了實驗室,實驗條件得到進一步改善
圍繞應用化學及其應用這一中心環節,北京農學院對實驗室進行了有機整合、合理配置資源、突出重點,提高教學實驗開出率,使實驗條件進一步得到改善。學院化學實驗室已于2001年12月通過了北京市教委的合格評價?;瘜W實驗室使用面積合計762m2(有機162m2、分析174m2、普化75m2、儀器室和天平室228m2、準備室63m2、庫房38m2、去離子水房22m2)。實驗室800元以上的固定資產142件,價值57·10萬元,低值耐用品2780件,價值8·97萬元,固定資產合計66·07萬元。具備藥物合成和進行農藥殘留測定的實驗條件?;瘜W實驗室的教師已招收應用化學方向的碩士研究生3人(和新疆農業大學合招)。
北京農學院化學保護實驗室現有面積560m2,具有可進行生測和藥效的實驗條件,并已通過北京市教委的實驗室評估。
北京農學院現有北京市重點實驗室——農業應用新技術實驗室。實驗室具有氣相色譜儀、液相色譜儀、原子吸收質譜儀等大型儀器,能完成農產品品質改良、合成、藥殘、基因工程疫苗、生物防治等應用化學專業的教學和科研工作。農業應用新技術實驗室的建立為應用化學專業的創建提供了堅定的實驗實踐支撐。北京市果樹重點學科實驗室、園林植物重點學科實驗室及相關專業實驗室近年來已積極開展了相關領域的應用化學教學與科研實踐,取得了良好的效果。以化學實驗室為中心各專業室相互結合,為應用化學在各農業領域的廣泛應用奠定了基礎,據北京市實驗室評估專家說,現有實驗條件可滿足年招收60名應用化學專業本科生所用,已經達到化學系的水平。
3.3產學研基地日趨完善
近年來,北京農學院化學實驗室教師積極參加科學研究和教學研究工作,主持教育部重點課題(00130)1項、主持完成北京市市級課題2項(00Kj078、200126)、主持院級課題1項、參加省部級課題多項?;瘜W實驗室近3年共發表學術論文30余篇,主編教材3本、副主編4本,參編6本,該室的教學研究:“農科有機化學教材及配套多媒體課件”曾獲北京農學院優秀教學成果一等獎,并在2001年獲北京市教育教學成果一等獎。主編北京市精品教材重點項目(2001-1-9-003)《有機化學》、《有機化學習題集》、《有機化學實驗》(高等教育出版社出版)。圍繞應用化學在北京市工、農業上的應用,進行了深入研究和開發利用。在藥物合成、農殘速測、食品安全、生物防治和環境保護方面等重大研究項目上,利用應用化學知識均取得了顯著效果。本著邊研究、邊開發和邊建設的目的,學校相繼在校內外建立了與應用化學有關的產學研基地,在加強實踐教學環節,促進教學,科研有機結合,培養學生自覺性分析解決問題能力上起到了重要作用,也為應用化學專業的設置起到了教學基地保證作用。此外,我院地理環境優越,毗鄰中關村,與多個重點大學尤其是中國農大相距較近,有利于進行學術交流與合作。
一、化工類生物化學課程教學現狀分析
(一)教學內容多,重點不突出,缺少實驗教學
依據“生物化學”課程教學大綱,化工類專業生物化學的教學內容主要包括:(1)生物大分子(蛋白質、核酸、糖、脂質和生物膜)的組成、結構、性質和功能。(2)物質和能量代謝及調控。(3)生物信息分子的合成和調控。在有限的課時內要能夠有一定深度和廣度地完成這些授課內容對教師是極大的挑戰,在實際講授中教師的講授進度往往較快,知識點多,學生反映生物化學知識理解難、記憶難,部分同學甚至對該課程學習產生了排斥情緒,致使教學效果不理想。另外,生物化學是一門實驗性學科,設置實驗課程能幫助學生理解生物化學的基本理論,但受到學時限制,我校化工類專業的生物化學教學未安排實驗課時,主要依靠理論教學完成教學任務,這也是造成學生理解難、學習效果差的原因之一。
(二)缺乏針對化工類專業的生物化學教材
生物化學的優秀教材多,目前各高校主要選用的參考教材有王鏡巖主編的《生物化學》(第三版)、周愛儒主編的《生物化學》(第六版)、吳梧桐主編的《生物化學》(第二版)等。這些教材理論體系全面、概念解釋詳細,涉及生物學科的前沿知識和研究熱點,但教材難度較大,不適宜化工專業學生選用。在目前已出版的生物化學教材中,尚無專門針對化工類專業教學使用的《生物化學》教材。結合我?;ゎ悓I生物化學教學實際,選用張愛萍主編的《生物化學簡明教程》作為教學主要參考書,該教材內容簡明,重點突出,篇幅適中,但該教程應用實例較少,更是缺乏與能源化工、化工生產的應用聯系,與化工專業的適應性較差。
(三)學生不夠重視,機械學習,學習效果差
在教學實踐中,我們發現與本校制藥工程專業學生相比,由于生物化學為化工專業任選課,學生對該課程不夠重視,學習生物化學的興趣不高。另外,該課程記憶理解的內容較多,與傳統的化工專業學習中計算、推導較多截然不同,很多學生對記憶抽象、復雜的生物大分子和代謝網絡出現畏難情緒,多數學生單純通過教師的課堂講授來學習這門課程,缺少自主學習環節,這些都在很大程度上影響了“生物化學”課程的教學效果。
二、化工類生物化學課程教學改革措施
(一)構建適合化工專業特點的內容體系
進一步明確我?;ゎ悓I人才培養目標和“生物化學”課程教學目標,修訂化工專業“生物化學”課程教學大綱,有針對性地調整教學內容,在保留生物化學的基本理論框架下,對部分章節進行整合、刪減和簡化,突出化工專業的教學重點———生物化學基本理論在化工、石油天然氣、新能源相關領域的廣泛應用及研究熱點和研究動態,進一步拓展學生的專業知識面。例如,結合化學工程與工藝專業學生的知識體系,對生物信息分子的合成及調控的相關章節進行簡明扼要的講解。對糖、脂質、蛋白質這部分內容可與《有機化學》中對應章節相融合,在本課程中對其結構、理化性質的講解進行補充即可。對于與化工專業聯系緊密的生物化學的基本原理則應重點講解。例如:酶這一章可突出酶工程在手性化合物的拆分、維生素的酶法生產、燃料乙醇的生產、生物柴油生產中的應用;在糖代謝這一章中可突出糖代謝及其調控理論在乙醇合成代謝途徑、甘油發酵、有機酸發酵、丙二醇發酵等化工產品生產中的應用[2-3];在脂代謝這一章中將微生物的ω氧化代謝和石油的分解聯系起來,介紹利用微生物的脂代謝分解海上泄漏油和微生物探油采油的新動態[4]。根據學科的發展新動向和學生的具體需求來優化教學內容,使生物化學的教學重點更加突出,更符合化學工程與工藝專業的培養目標和專業特色,讓學生感受到學有所用。
(二)采取靈活的教學手段和方法
1.用多媒體和網絡平臺輔助教學多媒體教學具有形象直觀、便于理解、信息量大的特點,非常適合輔助生物化學課程教學[5-6]。例如:蛋白質、核酸及酶等章節可采用三維立體示意圖,動態展示蛋白質、核酸等生物分子的結構,便于學生對各類生物大分子高級結構的理解;動態生物化學板塊,采用動態模擬物質的代謝變化過程以及制作代謝網絡圖,有利于將抽象復雜的微觀過程直觀生動地向學生展示,提高學生的學習興趣,幫助學生記憶。另外,制作優良的信息量大的多媒體課件,能很好地緩解化工類專業生物化學教學學時少的矛盾。除用多媒體課件輔助教學外,還應利用QQ群、電子郵件、微信等網絡平臺,加強課后學生與教師的溝通。教師可將授課計劃、電子教案、ppt、參考教材等教學材料,以及生物化學的習題庫、試題庫上傳至網絡,供學生們下載學習;特別要為學生提供經典的生物化學實驗視頻,彌補化工類專業生物化學實驗教學的缺失,為學生自主學習提供全面的幫助,同時開展網上答疑,解答學生的疑問,反饋上課的情況。2.進行開放教學,培養自學能力“生物化學”作為一門專業任選課,除了教授給學生生物化學知識體系外,也應該重視對學生進行獨立思考、自主學習能力的培養,使能力提升成為“生物化學”課程吸引學生選修的因素之一。在教學過程中,把學生作為教學主體,給予學生更多的學習自。因此,在教學中要特別注意為學生理清生物化學的知識體系,搭建清晰的知識框架,提出學習要求,這有利于學生自主學習。同時,改變教師上課“一言堂”的狀況,在充分準備的基礎上,選擇合適的課題,采用課堂討論的方式[7],教師和學生共同尋找解決問題的方法,更好地訓練學生的創新思維。3.創新考核方式,注重過程考核合理的考核方式能影響學生的學習態度,促進學習[8-10]。生物化學作為化工類專業的專業任選課,擴展專業知識的深度和廣度是教學目的之一。如果一味采取傳統的期末閉卷考試+平時成績的考核方式,且期末考試內容主要以基本理論和基本知識測試為主,將難以起到引導和監督學習的作用,使得學生只關心哪些知識點是考點,為應付考試死記硬背,忽視對知識的靈活運用。創新考核方式是提高生物化學教學效果的重要手段。我們認為要改革原有的生物化學考核方式,可采取適當減少期末考試成績在總評成績中所占的比例,將文獻查閱整理、課堂討論、小論文寫作等記入總評成績中。例如,課堂討論部分可由教師依據教學的進度,為學生選取難度適中,與化工專業相互交叉的文獻,通過課外文獻閱讀和總結,課內開展專題討論的方式,擴大學生知識面,掌握學科和行業的研究熱點和發展前沿,并檢驗學生對知識的應用能力。
三、結語
作為化學系的大學生,20xx的暑假,為了聯系實際,將所學理論與實踐相結合,我走進化工有限公司,進行為期二周的暑假社會實踐活動,現報告如下:
一、實踐內容
通過安排到脂肪酸車間進行實習,了解產品生產工藝流程、職能部門的設置及其職能,了解企業的內部控制流程,在這十天的時間里,下到生產車間后,先了解整個脂肪酸生產的流程,從采購入庫,到領料生產,到最后的成品入罐,對整個車間的生產活動有了基本認識,這對我熟悉企業,進行實務操作打下良好基礎。
其中,先前我對脂肪酸的生產幾乎一無所知,但下到車間之后,我不僅了解了生產流程,還進一步了解了脂肪酸的生產工藝流程和用途。由于季節和溫度等條件的限制,對機器開工的時間長度及強度也有相關的規定,另外,對一些流水線的參觀,使我感受頗深。要想在里面做一名合格的工作人員,對基本、基礎的作業環節是要了解的,否則,很容易讓理論脫離實踐。
在熟悉了車間的生產流程后,工作人員拿了以前的交接班記錄等一些資料給我看,在翻看這些資料的過程中,有不懂或弄不清楚的資料,我積極向工作人員請教,在他們的耐心指導下,我對車間的整個產品檢驗的程序方法有了一定上的認識。由于化工生產是不間斷的,所以車間生產必須時刻有人,車間的工作人員采取四班兩倒(一天白班12小時一天晚班休兩天)和常白班制度.我所在的車間有四個人(主任,工藝員等)上長白班,其他人分成甲乙丙丁四個班四班兩倒.雖然我沒有被正式分配,但我時刻都嚴格遵守車間的生產紀律,遇到不懂不明的地方都積極象其他工作人員請教,以免造成安全事故。在車間里必須首先了解生產工藝流程,我先查看了每個儀器和設備,并了解了他們的名稱和用途,遇到不懂的地方工藝員就跟我耐心講解。為了更好的工作,我把工藝流程圖畫下來以便更好的熟悉工作環境。當然在化工生產中最重要的是安全,因此我剛進車間時主任就給我上了一堂安全教育課,最重要的就是“第一是安全,第二是安全,第三還是安全”。后來我被安排在丙班和他們一起倒班,這樣我就可以親自參與實際的生產。在日復一日的工作中,我學到了一些技術手段,進一步提高了工作效率。生產工藝流程脂肪酸是應用相當廣泛的工業原料,可以榨油下腳料油泥為生產原料,廣泛應用于橡膠硫化劑、塑料熱穩定劑、劑,紡織用柔軟劑、化纖油劑等;在醫藥方面,用于制取各種制劑、溶劑、吸濕劑和甜味劑等。據調查,國內脂肪酸年需求量30萬噸,年產量20萬噸,缺口10萬噸,市場需求量很大。
脂肪酸的生產制造方法,由原料經水解反應生成粗脂肪酸和甘油水,生成的粗脂肪酸經蒸餾工藝形成成品,其特征是:所述的水解反應是原料經過兩個以上的水解塔,所述的水解塔內采用導熱油加熱;所述的蒸餾工藝是先采用真空蒸餾裝置對脫氣塔內的粗脂肪酸先脫水脫氣,再經過蒸餾,冷凝后而得的成品。
二、實踐收獲
在這次的社會實踐中,我明白了很多事情,也改掉了很多毛病。我知道掙錢不容易,工作的辛苦,與社會的復雜多變,畢竟學校太單純了。為了適應社會,我們要不斷的學習,不斷的提高自己,在實踐中鍛煉自己,使自己在激烈的競爭中立于不敗之地!
一.在社會上要善于與別人溝通。如何與別人溝通好,這門技術是需要長期的練習。以前工作的機會不多,使我與別人對話時不會應變,會使談話時有冷場,這是很尷尬的。人在社會中都會融入社會這個團體中,人與人之間合力去做事,使其做事的過程中更加融洽,更事半功倍。別人給的意見,要聽取、耐心、虛心地接受。
二.在社會中要有自信。自信不是麻木的自夸,而是對自己的能力做出肯定。在實踐的過程中,我明白了自信的重要性。沒有社會工作經驗沒有關系,重要的是我們的能力不比別人差。社會工作經驗也是積累出來的,沒有第一次又何來第二、第三次呢?有自信能使我們更有活力更有精神。
三.在社會中要克服自己膽怯的心態。開始放假的時候,知道要打假期工時,自己就害怕了。自己覺得困難挺多的,自己的社會經驗缺乏,很多東西都不懂等種種原因使自己覺得很渺小。為了克服我內心的恐懼,我努力的嘗試。如工作的領班所說的“在社會中你要學會厚臉皮,不怕別人的態度如何的惡劣,也要輕松應付,大膽與人對話,工作時間長了你自然就不怕了?!逼鋵嵱姓l一生下來就什么都會的,小時候天不怕地不怕,嘗試過吃了虧就害怕,當你克服心理的障礙,那一切都變得容易解決了。戰勝自我,只有征服自己才能征服世界。有勇氣面對是關鍵,如某個名人所說:“勇氣通往天堂,怯懦通往地獄?!?/p>
四.工作中不斷地豐富知識。知識猶如人體血液。人缺少了血液,身體就會衰弱,人缺少了知識,頭腦就要枯竭。在工作中我也深深的體會到了,只有認真學習,注意積累,做到知識與經驗并重,才能學以致用。
寒假社會實踐活動是學校教育向課堂外的一種延伸,也是推進素質教育進程的重要手段.它有助于當代大學生接觸社會,了解社會.同時實踐也是大學生學習知識,鍛煉才干的有效途徑,更是大學生服務社區,回報社會的一種良好形式。一朵雪花屬于一個季節,年輕的莘莘學子擁有絢麗的青春年華,誰說意氣風發的我們年少輕狂,經不住暴風雨的洗禮?誰說象牙塔里的我們兩耳不聞窗外事,一心只讀圣賢書?走出校園,踏上社會,我們書寫了一份滿意的答卷。我在嚴寒中迎來了作為大學生的第一個假期-----寒假,也滿懷激情地參加了寒假社會實踐活動。作為一個大學生有別于中學生就在于他更重視培養學生的實踐能力,在注重素質教育的今天,社會實踐活動一直被視為高校培養德、智、體、美、勞全面發展的新世紀優秀人才的重要途徑。
化學專業社會實踐報告【二】
只要是正當的暑期社會實踐,能令自己有所體驗,也就是說能通過這份工作使自己更有自信,更能使自己成長培養獨立思考、獨立工作和獨立解決問題能力。通過參加一些實踐性活動鞏固所學的理論,增長一些書本上學不到的知識和技能。不要簡單地把暑期社會實踐作為掙錢或者是積累社會經驗的手段,更重要的是借機培養自己的創業和社會實踐能力。本著這樣的實踐目的,xx年8月我去到了位于江蘇省宿遷市沭陽縣韓山鎮工業園區的沭陽縣鑫鎳科技有限公司進行了為期20天的實踐,該公司產品為不銹鋼制品研發;不銹鋼制品加工、銷售。在實習過程中,我考察了領導辦公室,深入數個車間進行調查了解,學到了很多理論和實踐知識。本報告是這次實踐實習的心得和體會,并是對我學到的知識的一個。
8月2日—8月5日在這幾天,我主要是在生產部部長辦公室,聽他給我講解該公司的運行,產品的研發和加工,同時在這期間,我有參觀他們公司的辦公室安排,工作安排等,以前對公司和工廠沒有什么真實的體驗,只有一個初步的概念,經過這一次,我知道了一個公司基本的組成,也了解了這其中的嚴密度,在這中間,我感觸最深的是做為一個公司,就得有自己公司的規定和制度,所有的人都必須依照這規定來進行。。
8月6日—8月7日這兩天我由他們的產品研發部的一位同事帶著我參觀他們的車間,車間的溫度很高,里面的工人都是頂著高溫在工作,看著他們在那艱苦的工作,自己也體會一下做工人的辛苦。在隆隆的機器聲中,我漫步在一幢幢巨大的車間廠房之間,穿梭在一根根管道之下,領略真正的創造的偉大。一想到我們身邊的生活中處處都是鋼鐵的身影,就馬上感到了這創造的偉大了。農業保證了我們的吃飯溫飽問題,科教文衛事業為我們提供了后方的支援,還有各種服務行業使生活更加舒適,而真正能帶來國家的繁榮和發展的,能使我國早日成為世界強國的,就是我們的工業。
8月8日—8月13日這幾天,我去到了研發部,花一天時間參觀了他們的實驗室,由于實驗室時需要用蒸餾水,而且用的量也不是特別多,所以采用的是離子交換法凈化水天然水中主要有無機雜質離子,另外還有某些氣體、有機物和微生物等。除去天然水中無機雜質離子而獲得的凈化水稱為去離子水,實驗制備去離子的方法是離子交換法,工業上制備去離子水的方法除離子交換法外,還有電滲析法、反滲透法。由于我只是參觀,所以也沒有自己動手去做。
8月14日—8月20日鎳合金中鎳量的測定經過幾天在車間的參看以及動手的經驗,這幾天我是在跟研發部的一個同事進行鎳合金中鎳量的測定,做這時,我們采用的是工業上常用的銅及銅合金鎳量的測定na2edta滴定法,在前兩天,我主要負責的是溶液的配置和標定,因為在學校我有上過分析實驗課,也跟張老師做過一定時間的分析實驗,所以對這一塊還比較熟悉,做的也比較好,在我完成我的本質工作的同時,我也看著他們做接下來的步驟,把這一步步都用筆記本記下來,基本理論是將試樣用硝酸溶解,以電解質除銅,在乙酸鹽溶液中,用丁二酮*沉淀鎳,殘余銅及鐵、鋁等干擾元素用硫代硫酸鈉和酒石酸鈉掩蔽。沉淀溶液硝酸,蒸發破壞丁二酮*,加入過量的na2edta標準溶液,以二甲酚橙為指示劑,在ph為5-6時用硝酸鉛標準滴定溶液滴定過量na2edta試劑。在接下來的幾天,在我熟悉步驟后,我也參與到這中間去了,在做完實驗后,還要進行嚴格的數據分析。平時在學校做分析實驗時,藥名多一點自己不覺得有什么,可在這次實踐中就害苦了我,數據做的有點不對,都得把那復雜的過程再重復做一遍,以后在學校一點要嚴格要求自己。
由于該公司是12年才正式投產運行,屬于正在發展中的公司,這就不可避免的存在一定的問題。第一,由于電壓問題,該工廠的生產線只能在晚上進行,這樣造成了工廠生產線產量的不足,同時讓工人也比較辛苦。個人認為,這是工廠設施問題,需要進行更新。第二,該公司是一個新公司,有些規章制度也不是特別全,這需要公司進一步的做好做全。
在這次實習中,我和真正的工人和工廠來了一次親密接觸,對工業的認識也進一步加深,解放后,我國的工業的飛躍發展起來,我國的國際地位由此一步步提升上去了。現在我感到我的所學是多么的重要,大學的課程一定要學好,打好堅實的基礎,才能符合21世紀工業自動化大生產下的工作的要求。我的實踐活動另我對本專業有了更高的熱情,使我的將來有了比較明確的方向。在有限的實習期間,我了解了整個企業的大體情況,正式接觸了新時期的各種各樣的工人,不同卻高效的辦事方法,也受到企業氛圍的熏陶。我感到受益非淺。經過為期近20天的實踐活動,我們收獲很大,這是我進入大學以來第一次那么長途跋涉的去實踐,雖然很累,過程中也遇到了各種各樣的困難,但因為我有一顆堅強而充滿熱情的心,所以我出色地完成了這次實踐任務,更知道了團結協作和分工合作的重要性。我們也深切地體會到團隊精神是成功的必備條件!這次實踐充分培養了我們的動手實踐能力和與人溝通的技巧,我們也得到了當地人和管委會領導的一致肯定和支持!社會實踐活動給生活在都市象牙塔中的大學生們提供了廣泛接觸基層、了解基層的機會。深入基層,同基層領導談心交流,思想碰撞出了新的火花。從中學到了很多書本上學不到的東西,汲取了豐富的營養,理解了“從群眾中來,到群眾中去”的真正涵義,認識到只有到實踐中去、到基層中去,把個人的命運同社會、同國家的命運聯系起來,才是青年成長成才的正確之路。
1.基礎性實驗?;A型實驗以分析化學實驗的基本操作和基本分析方法為基礎,主要培養學生掌握分析化學實驗的基本操作節能,并養成嚴謹的實驗態度,通過基礎型實驗加深學生對所學理論知識的理解,掌握基本分析方法。在本環節主要培養學生掌握基本分析儀器的使用、基本分析方法和基本操作,如分析天平、移液管、滴定管、分光光度計等的使用,以及標準溶液的配置與標定、驗證性分析樣品的分析、樣品的采集、樣品溶液的制備等基礎性實驗。
2.延伸遞進性實驗。延伸遞進性實驗是以基礎型實驗為基礎,考查學生運用所學理論知識及基礎實驗方法設計實驗的能力,主要是基礎型實驗操作在實踐分析問題中的延伸應用,從而進一步培養學生分析問題與解決問題的能力,并提高學生實驗操作技能的應用延伸與綜合應用能力。如藥廠和藥店的藥品因為貯藏的原因,藥品發生水解或降解會產生特殊雜質,要進行該類特殊雜質的檢查。如阿司匹林在貯藏過程中會不同程度地水解或降解為水楊酸而影響到阿司匹林的藥效,因此在延伸遞進性試驗中要求學生測定阿司匹林片劑或膠囊劑中的水楊酸含量。又如某藥廠要分析某個中藥制劑中某活性成分的含量,但《中國藥典》對該活性成分沒開展分析,但在其他制劑中有過相似分析,要求學生根據所學知識選擇分析方法來解決這一分析問題。這些都屬于延伸遞進性實驗,這些實驗素材均來自于醫藥企業的實際生產或分析問題,能夠起到鍛煉學生的思維能力和分析問題與解決解決問題能力的教學目的。
3.綜合設計性試驗。綜合設計性實驗旨在培養學生運用所學理論知識及實驗方法設計實驗和獨立動手操作的能力、運用基本知識分析、解決問題的綜合能力為目的。如以某藥廠生產的牛黃解毒片制劑為例,質監部門要判斷該制劑的質量,往往以測定牛黃解毒片中的黃芩苷含量來加以判斷,因此在實驗中要求學生測定某藥廠生產的某個批次的牛黃解毒片中的黃芩苷含量,這就要求學生去查找資料確定牛黃解毒片中的黃芩苷的提取方法、樣品測定方法的選擇和獨立操作分析。通過綜合設計實驗達到拓寬學生的知識面,提高學生分析問題與解決問題的能力,從而真正培養學生的綜合能力與實際操作能力。
4.問題導向性實驗。問題導向性實驗素材完全來自于藥廠的生產實際,特別適合于培養學生的職業競爭力。如某藥廠的質檢員在用HPLC法測定咳特靈膠囊中馬來酸氯苯那敏的溶出度時,溶出度總是超過100%,但這一結果是不符合實際情況的。要求學生根據所學理論知識找出問題的原因。這就要求學生運用所學理論知識,查找資料,自我設計實驗方案,不斷試驗逐步查找問題并最終解決問題。通過問題導向性實驗,可以提高學生的查閱文獻與獨立思考和思維的能力,同時提高學生分析問題與解決問題的能力,并逐步適用實際工作中的分析問題從而提高自己的職業競爭能力。
5.創新設計性實驗。創新設計性實驗是在學生已經具備扎實的實驗操作技能和良好的實驗設計思維的基礎上開展的實驗教學環節,該環節充分體現以學生為主體,激發學生的創新意識,以培養學生的創新思維和職業綜合能力為目的,全面培養學生解決實際問題的能力。如某藥廠購進一批黃芩藥材,要判斷該黃芩藥材的質量優劣情況,要求通過測定黃芩中的黃芩苷含量加以判斷,要求學生建立一套黃芩中的黃芩苷的質量評價方法。這就要求學生在所學分析化學知識的基礎上通過科學設計完成實驗方案的設計。這其中就包括對照品溶液的配制、黃芩苷的提取方法與提取條件的選擇、分析方法的選擇、線性、精密度實驗、重復性試驗、加樣回收實驗、樣品測定等實驗內容的完成。而這些實驗過程的完成既可以鍛煉學生相互之間的團結協作精神與溝通能力,又可以培養學生的分析問題與解決問題、實踐動手能力。
6.開放性實驗。開放性實驗是在創新設計性實驗的基礎上,讓對分析化學和分析化學實驗操作有興趣的學生,在周末對自己在學習和生活中遇到的感興趣的分析問題開展實驗的實驗教學環節。開放性實驗將實驗教學由傳統的實驗操作培訓變革為“實驗操作技能訓練+分析與解決實際科研問題+小科研課題研究”三位一體的培養學生綜合實踐能力和思維能力的實驗教學環節。如“食堂中學生吃的皮蛋中微量重金屬Pb的分析”、“西紅柿中番茄紅素的提取、純化與分析”、“吳茱萸中生物堿的提取條件的優化與含量測定”等。通過開放性實驗室能起到促進藥學專業學生分析化學知識的普及和科學素質與科研思維能力的培養,同時實驗過程中隨著發現問題并解決問題的進行,在一定程度上可以進一步激發學生的學習興趣,進一步培養學生的獨立科學思維能力和科研創新意識,提高學生運用所學知識和相關技能解決實際問題的能力,并最終達到提升學生職業競爭能力的實驗教學目標。
二、開展橫向拓寬教學
在分階段、多層次實施以就業為導向的分析化學縱向實驗教學過程中,同時開展橫向拓寬教學。結合我校人才培養模式改革實際情況,特別是中藥科研實踐班的改革成果,在大二第二學期的最后兩周,理論課全面結束的這段時間,分析化學學科組與我校的三個科研平臺(即中藥固體制劑工程中心、中藥固體制劑教育部重點實驗室和中醫分化中心)及藥學院的老師聯系,讓學生進入到教師的科研實驗室,觀摩實驗分析過程,與教師、研究生一起探討實驗方法,分析實驗方案和實驗步驟,啟迪科研思維,鍛煉分析問題和解決問題的能力,培養創新思維能力,發揮學生的創造性潛力。在橫向開拓教學過程中,學生通過科研觀摩和科研探討,使學生在后期進行的創新性實驗和開放性實驗教學環節中自主設計實驗和創新思維能力得到加強,對實驗方案和實驗操作敢于提出質疑,敢于提出自己的觀點和看法,實現了開展橫向拓寬教學的培養學生獨立思考、獨立探索能力進而向創新意識形成的教育理念,實現加深學生對所學理論知識的更加深刻的理解,同時培養和提高學生分析問題與學術觀點的表達能力,及從現象中發現并分析問題、在實驗數據中歸納并提煉自己的科研結論的綜合能力。
三、結語
關鍵詞: 師范院校 化學專業英語 教學方法
對于化學工業的研究、開發與應用反映著一個國家的科學技術與工業水平。從現狀看,中國化學化工科學的發展與世界發達國家相比還存在較大差距,需要不斷學習和引進國外的先進技術和經驗。而據不完全統計,世界上有85%的科技資料用英語出版,國際學術會議的工作語言也以英語為主[1]。因此,培養一大批既有豐富的化學化工科學專業知識又有很強的英語應用能力的大學生,是我們面臨的一大挑戰[2]。針對教學實踐中存在的常見問題,我們總結了一些效果較好的教學方法。
1.培養學生學習興趣
人們往往把專業英語教學簡單地認為是英文專業詞匯和文獻翻譯,顯然這種認識是片面的,對專業英語教學也是誤區。專業英語涉及許多專業知識,專業詞匯量大,文章科普性強,內容比較枯燥,長句和難句多。而授課學時卻很短,如果教學方法呆板,學生自然不感興趣,在課堂上培養學生的應用能力也很難落到實處。
英語課堂教學是一種多層次、綜合運用各種感官的活動,是教與學雙向作用的過程。因此,如何在常規教學中調動學生的學習興趣,營造學習專業英語的氛圍就成為上好該課程的首要任務。教師應該激發學生的學習熱情,調動他們的積極性和主動性,使他們從被動的接受者變為主動的參與者,成為學習的主人。愛因斯坦說“興趣是最好的老師”,它作為內驅動系統中積極活躍的心理因素,對于學習起著催化劑的作用。還可以把研究生復試中對專業英語的考查內容也穿插在內,豐富教學內容,充分調動學生學習專業英語的積極性。
2.選擇實用、有時代特色的教學內容及教材
要閱讀和翻譯化學專業英語文獻,學生必須掌握大量的化學專業詞匯,熟悉無機、有機化合物及絡合物的命名法,熟悉相關的實驗技術、方法、原理及實驗操作說明和儀器名稱,以及相關學科方面的知識。
目前,大多數化學化工專業的英語教材由科普性文章組成,我系所用教材為北京大學出版社出版的《化學專業基礎英語》。它由基礎化學講座、重要專業術語和化學文獻選舉三大部分組成。附錄部分包括總詞匯表、習題答案、會話材料、翻譯材料、常見化學單位等[3]。精選其中的部分內容作為精讀材料,以嚴密的系統性和突出的專業性將英語這一語言工具和專業知識融合在一起,由淺入深進行精講。精講內容可分為兩部分:(1)基礎化學講座包括化學反應和化學計算法、元素、無機化合物、有機化合物和基團、化學平衡和動力學等。(2)重要專業術語包括無機、有機、物化、分析、高分子和生物化學術語。教材覆蓋化學專業所必須的基礎知識和重要詞匯及語法現象,并突出化學專業英語文獻中文章結構、文字表達方面的特點。使學生既能獲得必要的化學知識,以及解決問題的能力,又能在讀、寫、譯方面得到訓練,并且能通過對文章的理解,建立自己的觀點,精確地表達,培養科學精神。
3.引入多媒體教學手段
多媒體教學是指在教學過程中,根據教學目標和教學對象的特點,通過教學設計,合理選擇和運用現代教學媒體,并與傳統教學手段有機組合,共同參與教學全過程,以多種媒體信息作用于學生,形成合理的教學過程結構,達到最優化的教學效果。通過使用幻燈機、投影器、電視機、電腦等現代化設備所進行,其根本意義和作用在于提高教學的現代化水平,體現以學生為中心的教學和教師的主導作用。專業英語的教學非常需要采用電化教學的形式,首先教師利用教學課件、幻燈片、投影片講授教學內容,可在上邊講邊畫邊寫,突出語言點。這樣不僅能節省板書的時間,而且能重復呈現語言點,便于鞏固。其次,借助于投影器可以幫助教師把所要講解的內容以圖表、公式的形式映射到屏幕上,使教師的語言與屏幕上的文字、圖像等同步出現,聽看結合,時間緊湊、印象深刻。另外,通過互聯網下載一些國外大學本科化學教學視頻,可以讓學生現場感受全英教學的氛圍和魅力。
同時為加強師范院校對師范生教學實習的鍛煉,我們嘗試在專業英語教學中使用“微格教學”,微格教學是一種利用現代化教學技術手段來培訓師范生和在職教師教學技能的系統方法。美國教育學博士德瓦埃?特?愛倫認為,微格教學“是一個縮小了的、可控制的教學環境,它使準備成為或已經是教師的人有可能集中掌握某一特定的教學技能和教學內容”,有助于學生主體作用的發揮。
4.注重給學生使用所學英語的機會
專業英語閱讀教材在材料的組織安排上應考慮學生已有的知識和能力,充分利用學生知識和語言上的“知”,循序漸進,從而將學生的“不知”轉化為“知”[4]。同時從美國化學會、Wiley出版公司的網站引用大量英文化學文獻作為學生的閱讀素材,以保持原文的真實性、學術趣味性、完整性和嚴肅性,從而激發學生的閱讀興趣,并且聯系教材組織學生在課堂上串講。在課程安排上還特意增加了上機操作實踐,布置每次上機課任務,通過讓學生自己動手檢索文獻,查找相關外文資料并翻譯,實現學有所用,熟能生巧,努力做到理論聯系實踐、知行合一。
實踐表明,幾年來我們對提高學生化學專業英語水平所作的探索和努力是成功的,使學生的綜合素質和教師的教學質量有所提高,取得了比較好的教學效果,得到了廣大師生的歡迎和好評。
參考文獻:
[1]郭寧生.關于專業英語教學的幾點思考[J].西北業大學學報(社會科學版),2004,24,(2):50-52.
[2]郭嵐芬.大學化學專業英語教學研究[J].內蒙古石油化工,2001,27:10-11.
關鍵詞:醫學檢驗技術專業;分析化學;課程設置;教學
一醫學檢驗技術專業分析化學課程設置的現狀
我校醫學檢驗技術專業在大二年級開設分析化學課程,選用教材為中國中醫藥出版社張凌和王淑美主編的分析化學上冊和下冊,總時數為54,其中理論教學為28學時,教學內容主要包括誤差和分析數據的處理、滴定分析概論、酸堿滴定法、配位滴定法、沉淀滴定法、氧化還原滴定法、電位法及雙指示電極電流滴定法和紫外-可見分光光度法。
二醫學檢驗技術專業分析化學課程教學的現狀
(一)醫學檢驗技術專業分析化學理論教學的現狀
本人在我校2017級醫學檢驗技術專業分析化學課程教學過程中發現,學生只學習了基礎化學,沒有系統的學習無機化學和有機化學,因此,學生化學基礎知識相對薄弱,還有很多學生由不同的專業轉入醫學檢驗技術專業,學生基礎不一,教學難度大。此外,分析化學的教學內容涉及很多數學公式,但是醫學檢驗技術專業的學生大一沒有學過高等數學,部分公式理解起來吃力。因此,如何能在有限的學時內讓學生掌握教學內容和知識,教師和學生都面臨著很大的挑戰。
(二)醫學檢驗技術專業分析化學實驗教學的現狀
我校醫學檢驗技術專業分析化學實驗課開設的六個實驗項目和藥學類專業一致,與臨床檢驗聯系并不緊密,專業相關度低,因此,學生的積極性并不是很高。此外,由于開設的實驗項目均是驗證型實驗,且學生人數多、課時有限,實驗中所需的試劑都是由實驗教師配制準備好后供學生使用,學生參與的實驗并不完整,不利于學生對整個分析過程的理解和掌握,實驗課的實際體驗并不好。
三醫學檢驗技術專業分析化學課程設置的探討
(一)適當增加醫學檢驗技術專業分析化學課時
分析化學作為醫學檢驗技術專業學生的專業基礎課程,對其學習后續的專業課程非常重要。目前,我校醫學檢驗技術專業分析化學總時數為54,其中理論教學為28學時,實驗教學為26學時,通過筆者的教學實踐發現無論是理論教學課時還是實驗教學課時均不能滿足教學需要,由于受到課時限制,要不只能對教學內容進行有選擇性的調整,要不就只能給學生講授教材上的基本原理和基本內容[4],而不能就與醫學檢驗技術專業實際聯系比較緊密的章節進行擴展,教學效果不是特別理想,學生感受不到分析化學對醫學檢驗技術專業的重要性,也影響學生的學習興趣。因此,建議適當增加醫學檢驗技術專業分析化學理論教學和實驗教學的課時,在醫學檢驗的過程中體現分析化學的重要性[5],提高教學效果。
(二)醫學檢驗技術專業分析化學理論課程設置的探討
我校醫學檢驗技術專業歸屬于第一臨床醫學院,而分析化學的教學任務由藥學院承擔,課程的設置不是很符合實際需求,因此,在設置課程之前,任課教師應該與醫學檢驗技術專業的負責人員充分溝通,優化教學體系,根據醫學檢驗技術專業的實際需求設計教學內容,適當減少滴定分析的教學內容、增加色譜法等章節的教學內容。在教材的選用上,中國中醫藥出版社出版的分析化學教材是針對藥學類專業的,對于醫學檢驗技術專業而言,并不具有針對性,應重新選用教材。
(三)醫學檢驗技術專業分析化學實驗項目設置的探討
醫學檢驗技術專業的分析化學實驗課應該盡量與臨床醫學檢驗接軌,以培養學生今后的實際工作能力。在實驗內容安排上,應該更新實驗項目,減少滴定實驗項目的學時數,提高紫外可見分光光度法的實驗學時數量,并增加原子吸收光度法和色譜法中相應章節的實驗,如學時緊張,可通過開放實驗室的方式,間接增加學時數量[6]。此外,應該提高學生的實驗參與度,讓學生獨立準備實驗過程中所需的試劑,如果學生人數較多,采用分組的方式。
四醫學檢驗技術專業分析化學課程教學改革的探討
(一)結合實際,開展案例式教學
案例教學法(Case-basedLearning,CBL)是教師以案例為基本素材和問題為先導,引導學生通過對案例進行討論分析,將理論與實際聯系起來,培養學生的學習能力和思維能力[7]??蓪咐虒W法應用到醫學檢驗技術專業的分析化學課堂教學中,例如,將“人體血清鈣指標的測定”引入到配位滴定法的課堂教學中[8],圍繞配位滴定法“能不能測人體血清鈣?”、“為什么能測?”和“怎么測?”展開討論,讓學生在實際案例中學習和掌握配位滴定的理論知識,感受分析化學對醫學檢驗的作用和意義,激發學生學習分析化學的主動性,提高教學效果。
(二)要求學生提前預習實驗
在每章理論課結束,要求學生做好實驗的預習,并書寫好預習報告,老師在實驗課開始前要予以檢查,實驗課時,老師只要簡單講解一下實驗的內容、強調關鍵的步驟即可,以此調動學生參與實驗的主動性,讓學生把問題帶到實驗中解決,讓每一位學生都參與到實驗中去,避免有人做有人看,提高實驗課的教學質量。
(三)增加實驗考核
現有的實驗課考核方式主要是依據出勤、實驗態度和實驗報告計算分數,這種考核不能夠真正地評價學生是否掌握了實驗內容和技能,同時也導致部分學生對實驗課不夠用心,因此,應該在所有實驗課結束后增加實驗考核,讓學生在平時實驗中感受到壓力,化壓力為動力,對疑惑的地方主動向老師提問,主動掌握實驗技能。