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關鍵詞: 初中化學實驗 綠色化意識 融入方法
一、引言
近年來,隨著我國經濟的不斷發展,我國各項事業均取得了長足的進步,令世人矚目。我國幅員遼闊,自然資源豐富。然而,我國處在經濟高速發展的階段,再加上人口眾多,科技水平和管理水平還遠未達到國際發達國家的水平,自然資源浪費的現象很嚴重,污染隨處可見。
化學學科是一門自然學科,化學知識能夠解釋生活中的眾多污染現象,在化學實驗課中融入綠色化意識、綠色化思想,十分必要,也十分重要,本文將就此內容展開分析和討論。
二、中學化學實驗綠色化意識融入的必要性
很多人認為,在二十一世紀,沒有接受過大學教育就基本是文盲,而高中教育是大學的學前班,初中教育是高中的學前班。社會普遍認為初中教學的宗旨就在于如何提高中考分數,保證更多的學生成為“尖子生”,從而考入重點高中。筆者以為這種想法是比較幼稚和膚淺的,在初中化學教學除了教授化學知識外,還應該灌輸一定的環保理念、綠色化理念,其必要性主要體現如下。
1.環境不斷惡化的客觀要求。
在當前,隨著我國經濟的不斷發展,很多產業(尤其是化工產業和生物產業)必須進行廢物的排放,而排放物的處理又需要消耗大量的人力、物力、財力。很多企業業主片面追求企業經濟效益,不經過任何處理,大肆排放廢物、廢氣、廢水等,導致全國范圍內不同程度產生環境污染。
在初中化學試驗中,適當進行廢水、廢氣凈化實驗,不僅能夠營造出活躍的課堂氣氛,而且能夠讓學生對化學知識(特別是化學反應過程)有一個直觀的、理性的認識,還能夠培養他們的環保理念、綠色化理念。
2.學好化學知識的內在要求。
化學學科是一門自然學科,更是一門基礎學科,學生順利進入高中階段,乃至于大學階段學習的過程中還會參加化學學科,學好初中化學的重要性不言而喻。在當前,無論是我國初中化學教材的課程設置,還是化學學科教學大綱中都無一例外地融入了“綠色化”思想,在課本的很多知識點及考試過程中的考點中都會涉及綠色問題、環保問題、污水排放問題等。由此可見,初中化學試驗中綠色化意識的融入是學好化學知識的內在要求。
3.教書育人的教育宗旨。
教育的宗旨,在于教人和育人,在教授科學知識的同時,更重要的是在于學生道德水平的提升,而初中階段正是學生生理發育和心理發育的重要階段,關系到學生未來人生觀、價值觀、世界觀的最終確立。
在初中化學實驗中融入綠色化意識,能夠幫助學生認識到在日常的生產和生活過程中,哪些行為能夠減少污染、保護環境,哪些行為卻是在污染環境、破壞家園。
三、如何實現中學化學綠色化意識的融入
如何在初中化學實驗中融入綠色化的思想呢?筆者認為可以從以下幾方面入手。
1.細化實驗過程,感受實驗效果。
很多化學實驗的過程中,反應形成化學生成物的過程中會有特殊的現象,教師可以細化這一過程,讓學生近距離地觀察,形成他們在視覺及味覺上的基本認識。如果在化學反應的過程中,原料或者生成物中有化學污染物,那么就可以對學生進行講解,并將這些化學現象和現實生活的污染現象結合起來,這樣學生就對化學污染有了一個理性的認識。
2.指導學生對生活現象進行觀察,尋找污染現象。
教師在進行課堂知識講述的過程中,可以發動學生在課外時間內對生活中的各類現象進行觀察,尋找生活中的污染現象,并讓他們采取小組討論的形式,尋找解決的方法。化學老師要對這些化學現象進行適當的歸納和總結,并對各個小組討論結果進行必要的檢查。
3.擴大實驗影響面,深化綠色化意識。
教師可以在課堂實驗環節結束后利用其他渠道將綠色化思想進行深度和廣度的拓展。化學教師可以在學習原電池一節時組織學生進行研究性學習,即由老師先在網上對于有關電池的發展、原理、污染、回收、發展等各個方面的資料加以收集,做成一個網站,然后通過校園網,組織學生在該網站上瀏覽自己感興趣的部分,根據自己的收獲總結成小論文。最后將經過篩選的優秀小論文放到網站中展示,并向全校學生發出倡議,讓大家自覺地將廢舊電池回收集中處理,以減少對環境的污染,擴大綠色化思想的傳播范圍。
四、結語
在二十一世紀,污染問題是一個重大問題,生活中污染現象絕大多數和化學反應有關。化學是一門自然學科,并不是所有的化學反應會產生污染,在初中化學實驗過程中融入綠色化意識能夠在講述化學知識的同時,培養學生的環保意識、綠色化意識,也能夠幫助學生對化學知識形成一個理性的認識。
參考文獻:
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論文關鍵詞:化學教學,環保教育
環境是人類賴以生存和發展的搖籃,它向人類提供了生產和生活所需的各種自然資源,然而隨著科學技術的迅猛發展,人類對環境的污染日趨嚴重。面對全球性的生態破壞和環境危機,環境保護已成為當今世界的一個熱點話題,“人與自然和諧發展”成為時代主旋律。然而目前中學化學環保教育主要存在一些問題:如環保教育的形式過于單一沒有和實踐活動聯系起來,環保教育的方式偏重于課堂講授理論知識,沒有和環保實踐活動相聯系;沒有針對環保教育的專門教材和授課教師,現行的化學教材中相關的環保知識較為分散,教師在教學過程中要花費大量的時間和精力來收集和整理資料,開展化學實踐的次數相對較少;環保教育的考核未引起足夠的重視,學校迫于升學的壓力,教學任務繁重,所以教師的大部分精力和時間都投入到考試科目的教學中,對環保教育的關注度明顯不夠等。所以在中學化學教學中實施環保教育就顯得尤為重要,不僅能增強學生的環保意識,還可以提高學生分析和解決環境和實際問題的能力。
一、在化學新授課中滲透環保教育
課堂是教學的主陣地教育學論文,教材是知識的基本載體,教師應抓住這一陣地,緊密聯系教材在日常教學中滲透環保教育,讓學生了解環保的緊迫性和重要性,逐步培養環保意識。中學教材有許多和環境保護有關的內容,在教學過程中教師應結合教材適時的、適量的將潛在的環保內容滲透到各章節的教學中,在潛移默化中培養學生的環保意識。如在講授水與氫時,強調中國的人均水資源只是世界平均水平的四分之一,而且水資源的分布不均勻,水資源的缺乏嚴重制約經濟的發展。未經處理的工業廢水和生活污水肆意排放又造成了嚴重的水體污染,對人類的生存構成了巨大的威脅,以此增強學生的節水意識;在講授空氣和氧氣時,應引入大氣污染的相關內容,講解造成大氣污染的兩大因素:氣體和可吸入顆粒物,其次結合國際重大的空氣污染事件來說明空氣污染形成的原因和對人類健康的傷害;在講授碳族元素時,向學生滲透二氧化碳地大量排放是形成溫室效應的主要原因,煤氣中毒的實質是一氧化碳和血紅蛋白結合,是血紅蛋白喪失運輸氧氣的功能,使人窒息,讓學生掌握一氧化碳中毒的預防措施;在講授農藥和化肥一章時,應補充說明土壤板結,土壤污染的相關知識,以及和使用化肥之間的關系,讓學生明白綠色無污染食品的定義和普通食品的區別等。
二、在化學復習課中滲透環保教育
在新授課中教師傳授給學生的只是一些環保教育的零散片段,學生掌握的環保知識是孤立的、不連貫的,在復習課時學生已經具有一定的知識儲備,教師可以幫助學生將已有的環保知識進行歸納、總結使之形成完整的知識體系,進一步深化學生對環保的認識,增強學生的環保意識和責任感中國期刊全文數據庫。如復習到大氣污染時,教師應引導學生將一些會造成大氣污染的各類物質進行歸納和總結,如碳氧化合物的污染。分別介紹一氧化碳和二氧化碳的物理及化學性質再補充一氧化碳會使人中毒,輕者昏迷重者死亡,二氧化含量增加會造成溫室效應,使兩極冰川融化,海平面上升,讓學生思考該怎樣減少二氧化碳的排放和預防一氧化碳中毒。復習到硫氧化物的污染時教育學論文,應著重講解硫氧化物造成的污染主要是酸雨的危害,空氣中的二氧化硫被氧化成三氧化硫,進一步形成酸雨會腐蝕建筑物,使魚類等水生生物大量死亡,還造成農作物大幅度減產。通過在復習課上講新課中講解的環保知識進行聯系,歸納總結,這樣既深化了學生對已學知識的認識,又提高了學生對會環保知識的分析歸納總結的能力。
三、在化學實驗教學中滲透環保教育
1.實驗操作規范化.
規范的實驗操作不僅是試驗成功的重要保障,更是減少污染的關鍵所在。教師的示范操作比課堂操作更具有感染力,因此,無論是演示實驗還是指導學生實驗,教師都要做到實驗操作準確、規范,力求讓學生掌握準確的規范的實驗操作技能通過言傳身教來增強他們的環保意識。例如在固體藥品的取用、液體藥品的量取轉移、物質的稱量、物質的加熱、過濾等基本操作中,準確、熟練的動作可避免藥品因灑落、揮發等造成污染。一是在實驗開始前教師應提醒學生檢查裝置的氣密性(若是有毒氣體的制取及性質實驗要增加尾氣處理裝置),氣密性不好不僅會使實驗效果不明顯,還會使有毒氣體外泄造成環境污染,危害師生的健康。例如在二氧化硫和氯氣的制備實驗中將尾氣通入到堿液中便能防止尾氣外泄造成污染。合成硫酸時過量的二氧化硫應用氨水吸收。制備鹽酸時用水吸收多余的氯化氫氣體,制備硝基苯等揮發性較強的有毒物質時,應安裝一個冷凝管回流有毒氣體。二是在實驗結束后,對固體廢棄物、廢液的處理也要力求規范,如廢酸不能隨意倒在地上,它會腐蝕水泥地面,也不能倒入下水道中,它不僅會腐蝕金屬管道,更嚴重的是會造成水體污染。固體廢棄物應放入指定的容器中,不能放回原瓶,以免污染剩余藥品。實驗操作的規范化不僅使學生養成良好的實驗習慣,又牢固的樹立了學生的環保意識。
2.化學實驗微型化
崛起于20世紀80年代的微型化學實驗是近年來發展迅速的試驗新方法,它具有實驗現象顯著、藥品用量少、污染程度小、反應時間短、便于操作等特點,備受化學工作者的青昧,成為當今國際化學實驗改革的主要趨勢。由于在微型化學實驗中反應物和生成物的量都很少,因此,微型化學實驗不僅大大節省實驗經費的支出,更減輕了實驗廢棄物對環境的污染。如做硫在空氣中燃燒的試驗教育學論文,按常規的藥品用量來做,硫粉需要0.3-0.5g生成的二氧化硫為0.6-1g,換成微型實驗來操作硫只用0.02g,生成的二氧化硫僅為0.04g,實驗效果完全相同,但藥品用量卻是大大減少。在做乙炔的制備及性質的實驗時,如采用少量的電石和用注射器滴加飽和食鹽水的方法,即可使反應速度得到很好的控制,同時要節省了原料,實驗效果也較為理想。在檢驗溶液的酸堿性時將試管換成點滴板來操作,不僅能取得同樣明顯的實驗效果,還減少了廢液的排放中國期刊全文數據庫。化學實驗微型化,其經濟效益、環保效益、教學效果都是很顯著的,既強化了學生的動手能力,又培養了學生的創新思維能力對學生環保意識的樹立有獨特的功效等。
3.實驗設計綜合化
中學化學教材中的演示實驗大多都是用單一的實驗來說明物質的某一個性質,要想全面了解物質的所有性質便要重復做多次的單一實驗,這樣既不利于學生將所學的知識相互聯系形成一個完整的知識體系,又會造成藥品的浪費,還加重了實驗場所的污染。所以在實驗教學過程中要設計綜合性實驗,把幾個分散的相關實驗組合成一個整體、連續的做一系列實驗,使一個實驗的產物成為下一個實驗的原料。這樣既節省了藥品又大大縮短了實驗時間,讓學生有時間分析和解決實驗過程中出現的各種問題,能夠很好的檢查學生的操作技能和實驗教學效果,增強學生的經濟和環保意識。如:我們可以將氯氣、次氯酸納、氯酸鉀的制取實驗和氯氣氧化性的驗證實驗設計成一個綜合實驗(尾氣用氫氧化鈉吸收),這樣既能節省藥品用量又縮短了反應時間,又能防止氯化氫、氯氣等有毒氣體外泄造成空氣污染。又如在消去反應中將環丙醇變成環己烯,環己烯繼而成為合成己二酸的原料,這三種物質進一步被用于第三個實驗。
4.進行多媒體教學
在中學化學實驗中針對一些試劑昂貴或有毒(苯、苯酚、砷化物等)、易發生爆炸、實驗現象不易觀察、污染較大的實驗,目前還無法通過改進實驗來實現其綠色化或減輕污染,對于此類實驗我們可以采用多媒體輔助課件(CAI)模擬仿真實驗,例如:氫氧化二鐵的制備實驗現象不明顯,教師在演示該實驗時學生不易觀察到實驗現象,達不到教學的目的,若用多媒體模擬這一實驗教育學論文,便可以把實驗現象形象生動的展現在學生面前,達到很好的教學效果。又如,氯氣、氯化氫等有毒氣體的制備實驗,在實驗室操作外泄的氣體會對師生的健康造成巨大的傷害,改用多媒體模擬該實驗,可以讓學生在輕松愉快的環境中學習到反應原理、掌握操作方法、觀察到實驗現象,既加深了記憶,又消除了因實驗而造成的污染和對師生健康的危害。
四、在化學課外活動中透環保教育
課堂固然是對學生進行環保教育的重要場所,但是環保教育的本身便具有很強的實踐性,所以僅僅依靠課堂對學生進行環保教育是遠遠不夠的,作為課堂的延伸和拓展教師可通過開展各種豐富多彩的化學課外活動來培養學生的環保意識和解決環境問題的能力。如教師可利用植樹節、愛鳥周、世界水日、世界無煙日等環保紀念日開展各種主題活動,普及相關的環保知識,使學生對這部分知識有更深刻、清楚地了解;教師可以將環保感興趣的同學組織起來成立環保興趣小組,檢測學校附近工廠的空氣狀況和污水的處理及排放情況,讓學生將所學的環保知識應用到實踐當中,不僅可以激發學生學習化學的興趣,而且為培養學生的實踐能力和創新精神,提升思維品質,提高學生的綜合素質提供了良好的運作空間;充分利用學校廣播、黑板報、宣傳欄、手抄報等多種媒體采用文字、圖片、數據宣傳環保知識給予學生心靈上的震撼,讓學生明確人與自然相互依存的關系,意識到環保重要性和緊迫性;組織環保知識競賽,檢查學生對環保知識的學習效果,充分調動學生學習的主動性,加深對環保知識的了解等。
參考文獻
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關鍵詞: 參與式教學法 綠色化學 實踐能力 創新能力
近年來,不容樂觀的應屆本科生的就業情況,已成為一個全社會共同關注的熱點問題。反觀現在的大學生,在應試教育模式下,大多存在理論和實踐脫節、動手能力弱等不足,因此,各大高校的教學改革,大多以培養大學生實踐能力和創新能力為核心,以提高學生的綜合素質為最終目標。隨之,各種新型教學方法和教學手段不斷浮出水面,參與式教學作為一種新型教學理念在我國逐漸興起,并得到廣泛的認可和深入的探討。
參與式教學也被稱為是合作式或協作式教學,它是以學生為主體,通過教師―學生互動、學生―學生互動的方式,使學生積極主動地參與到教學過程中,有利于調動學生學習的積極性,并能在潛移默化中培養學生的團隊合作意識、實踐能力和創新能力。與傳統填鴨式教學模式相比,參與式教學模式強調的是學生積極、主動的參與,學生解決實際問題的能力的鍛煉及創新意識的提高。
一、“綠色化學”課程培養學生實踐和創新能力的優勢
“綠色化學”課程在培養學生實踐和創新能力中有以下方面的優勢:(1)“綠色化學”是化工類專業的一門專業課程,學生群體大,涉及多個專業,如化學、應用化學、化學工程與工業、高分子材料工程等;(2)“綠色化學”課程內容知識覆蓋面廣,包括材料、紡織、農業、食品、化工產品和藥物等,這些內容相互關聯,相互補充,有利于擴大學生知識面;(3)“綠色化學”雖然是一門專業選修課,但其研究對象具有普遍性,研究內容具有延展性,并涉及當前最新的技術和理論的實際應用,極具啟發性;(4)“綠色化學”課程與日常生活聯系緊密,案例資料眾多,學生不僅可以從課程中獲取案例,而且可以自己收集實例對課程內容進行補充,有利于激發學生的學習興趣。
二、基于“Class Presentation”的參與式教學法在“綠色化學”教學實踐中的實施
中國科學院院士、清華大學教授過增元提出參與式教學方法主要包括開放的教學內容、提問式的講課方式、沒有標準答案的習題和論文形式考試[1]。有研究者指出,這四項內容連貫起來可以用“Presentation”一詞概括。由老師給定或學生提出研究課題,學生單獨進行資料的收集、分析和總結,最后在課堂表達自己的觀點,即“Class Presentation”[2]。這種方法不僅能夠給學生自由思考的時間和空間,更重要的是,通過對資料的收集,可以激發學生關注社會問題的熱情,增強學生的問題意識;通過對資料的分析,可以培養學生利用已有知識解決實際問題的能力,提高實踐能力;通過對資料的總結,可以鍛煉學生的表達能力,挖掘學生潛能。“綠色化學”課程理論知識和實踐應用結合緊密,在課程內容的基礎上,合理地設計和實施教學方法是培養學生實踐能力和創造能力的關鍵。基于“Class Presentation”的參與式教學法在“綠色化學”教學實踐中的實施分以下兩個層次(以應用化學專業為例,學生總數92人,學生自由組合,總共分成15組,每組6-7人)。
(一)課程內容的講授
對于課本上相對簡單、容易理解及新興技術手段的應用等非重點內容,交由學生講授,這一部分,共5個小組參與。例如“綠色化學”第二章,綠色產品評價體系LCA的具體應用實例及其局限性與困難,屬于學科前沿,并非重點內容,交由一組學生負責。要做好“Presentation”,學生需要課后對LCA具體應用進行詳細資料收集、制作課件、準備演講。教師指導的內容有:講解LCA的定義、目的、特點、實施步驟,小組成員對LCA的理解和疑問。當然,小組成員的疑問,也可以直接在Presentation過程中提出,由其他同學或教師解答。Presentation完成之后,其他小組的同學可以進行自由提問,并綜合演講內容、PPT和演講者的現場發揮給以評論,教師要對此進行點評,并給出成績。
(二)生活實例的探討
“化學”是一門自然科學,它滲透到了材料、紡織、農業、食品、藥物等多個方面,與我們的日常生活聯系密切。身邊的化學,是學生非常感興趣的部分,有10個小組的學生,選擇這部分內容進行Presentation。這一部分較前一部分更能激起學生的表現欲和創造欲。許多學生由目前的環境污染出發,探究其形成原因,結合綠色化工技術,發出呼吁,抑或是,展現處于研究階段的新方法、新工藝。例如,針對霧霾,學生通過調查給出霧霾產生的原因,列舉了清潔的可再生能源的開發利用現狀,并針對現在以三大化石能源為主的能源結構,講述了煤清潔化的方法。又例如白色污染、輻射污染、赤潮等等話題,都引起了學生的強烈反響。這一層次的Presentation,教師需要針對具體的事例,歸納總結其中關鍵的知識點,例如煤清潔化的方法設計的基本原理和技術手段等。這就要求教師不僅要有寬廣的知識面和較好的語言表達能力,還要能夠靈活處理課堂突況,掌控教學過程。
三、參與式教學在“綠色化學”教學實踐中應用效果的反思
參與式教學打破了傳統教師“一言堂”的上課模式,教師由講授轉變為引導,學生由被動接受轉變為主動參與,師生互動效果得到顯著增強,學生運用理論知識分析實際問題的實踐能力和口語表達能力都得到了鍛煉。此外,參與式教學使得教學過程得以外延,教學過程包括課前的準備、課上的Presentation及課后的討論和評論,實現了學生的興趣學習和協作學習,學生的團隊合作意識和創新意識得以提高。但是,如何保證學生的“主動參與”是“有效參與”?如何協調課堂控制和學生自主之間的關系?這是兩個值得深思的問題。換句話說,參與式教學的順利實施對教師提出了更高的要求,第一,教師必須加強自我學習,提高自身水平,以便很好地掌控課堂,不偏離教學目標;第二,教師必須注重與學生的溝通和分享,幫助學生建立正確的思考途徑,培養學生獨立解決問題的實踐能力;第三,教師必須注重班級整體的效果,能夠運用機理機制,進行差異化引導,創造機會,確保學生能夠整體參與。
參考文獻:
[關鍵詞] 植物保護 問題 對策
[中圖分類號] S4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2014)03-0079-01
一、前言
隨著人們生活水平的不斷提高,對園林實施植物保護是非常必要的。同時,隨著社會的發展,我國乃至世界的自然環境也受到嚴重破壞,威脅到了人類生存,綠色植物的大范圍推廣能夠不僅能夠減緩環境的惡化,還能從根本上治理環境污染。
二、植物保護的必要性
植物具有保持水土的作用,樹冠的截流、地被植物的截流以及死地被植物的吸收和土壤的滲透作用,減少或減緩了地表徑流量和流速。還有防風固沙的作用,樹林的迎風面和背風面均可降低風速,以背風面降低的效果最為顯著。隨著社會的不斷發展,人們對生活環境質量的要求也越來越高。植物以其美化、綠化、凈化環境等功能受到人們的重視,植物在具有遮陽、降熱、防塵、凈化空氣等功能,而植物常因病蟲害、日灼、凍害等損傷致使其無法發揮其功能,如果沒有得到適當的保護,不僅會喪失植物應有的功能,還會給人們的正常生產和生活帶來一定的影響。因此,我們應深入調查植物保護現狀,并根據具體問題制定相應的策略,確保植物充分發揮其功能。
三、目前我國植物保護工作的面臨的新問題
1. 耕地資源減少給糧食增產帶來了壓力
隨著我國人口的不斷增長,為了解決住房問題,加之我國城市化進程不斷加快,從而使得我國房地產行業得到快速發展,這導致我國耕地面積大量減少。盡管大量推廣選用優質品種、先進的種植技術等,確保糧食產量,但是,卻增加了農作物發生病蟲害的頻率,加大農作物的防控難度。
2. 植物保護專業人才培養中存在問題
目前,植物保護專業的實習有三種,分別是生產實習、課程實習和畢業論文。這些都是學生理論聯系實際的橋梁,創新性和創造性能力培養的平臺。可是現在內容越來越過于形式化和任務化,包括:形式單一,看和聽是主流,缺少動手的機會;二是教師實踐技能缺乏,不能全方面對學生進行實踐指導;三是學生實習時間不能與整個農業生產季節相匹配;四是經費過少,學生往往只能在生產一線參觀而不能長時間去參與生產實踐;五是畢業論文的指導教師常把自己的科研項目與學生畢業論文結合起來,造成理論研究內容過多,與實際農業生產脫節。
3. 農產品質量安全隱患
隨著我國經濟水平的不斷提高,我國人民的生活水有了大幅度提高,特別是對食品質量安全問題引起高度重視。在“豇豆問題”出現之后,得到社會各界的高度關注,與此同時,也為人類敲響了食品安全警鐘。除此之外,世界各個國家提高對進口農產品指標的要求,所以,當前世界農產品進出口市場競爭十分激烈。由此看來,我們必須要大大提高農產品的質量,才可以在國際市場中站穩腳步。
4. 農業生產與農民就業形式要求徹底改變植保服務的方式
近年來,我國加大了對農村經濟發展結構與產業結構的調整,從而使得農業生產方式發生了巨大的變化,由最初的分散方式變為規模化經營方式,這樣一來,使得我國農業生產趨于規范化生產。現如今,我國農村存在一個非常普遍的現象,大多數年輕人都進城打工,然而,剩下的主要為生產能力非常弱的成員來管理農業生產,但是,這些人接受新事物能力偏差,再加上對植保防控技術認識存在不足,從而嚴重阻礙了植物保護工作的有效實施。
四、植物保護的對策
1. 培養植物保護專業人才的必要性
隨著現代農業發展的需要,新型農業體系的形成對傳統的農業生產方式特別是植物保護提出了更新更高的要求;可持續農業發展的需要:植物保護的目的在于通過有效地控制病蟲草鼠等有害生物的危害以保證農業的增產增收,幾十年的實踐證明我國傳統的植物保護體系在農業生產中的確起到了非常重要的作用。但是同時也受到化學用品的毒害,現象嚴重。解決以上問題,就必須提出培養人才的方案來培養人才解決問題;我國基層農技隊伍發展的需要:目前,我國基層植物保護人才嚴重匱乏,知識老化,斷層嚴重。在我國的廣大農村存在植物保護人才需求與供給的巨大矛盾,只有從根本上解決這一矛盾,才能增加為農民提供科學技術服務的機會,以提高他們的整體素質。
2. 綠色植保技術
綠色植保技術指的是對生態環境一作物沒有任何副作用,并且滿足綠色食品生產需求的一種防治病蟲害的新技術。但是,在實踐過程,必須要做到以下兩點:第一,禁止使用那些含有高劇毒的農藥,而是要積極推廣使用不破壞環境、高效、低毒的農藥;第二,應該回歸到大自然中,建設多樣性的農田,換言之要建造一個品種、種植與景觀多樣性的農田。
3. 有害生物的生態治理
在病蟲害防控過程中,我國傳統防治對策主要以化學農藥為核心,這樣一來,能夠有效控制某個單一有害生物,但是,此種防治對策,又會殺死有害生物體的天敵,污染環境,此外,還會使病蟲害抗藥性增強,進而招引更多有害生物的繁殖,這直接會影響到農業生產安全、質量安全、環境安全等工作。
4. 強植物保護方面的科研工作
首先,進行測報防治。在植物保護工作中,應該結合病蟲害發作的規律,另外,還要結合天氣、土壤、植物生長情況等來預測病蟲害的發生,只有結合具體的實際情況,才可以更好的掌握植物保護趨勢,進而對其進行科學的預測;第二,實行檔案管理。構建植物保護方面的技術以及信息檔案,總結歸納常見病蟲害病例,以便在后續工作中節約時間,提高工作效率;第三,加強實驗室建設。對常見病害蟲進行實驗研究,以便提出更加科學有效的治理方法;第四,實行市縣鄉病蟲草害的預測預報的網絡構建。
五、結束語
植物保護工作是一個相對復雜并且長期性的工作,我們要著實做好這一項基礎而艱巨的工作。提高植保成果的利用率,并樹立起公共植保、綠色植保的理念,加大力度發展綠色植保技術,切實加快由粗放型農業向精細化農業的轉變,實現現代農業的可持續發展。
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關鍵詞:農業院校;無機化學;教學理念;教學方法
作者簡介:楊昱(1977-),女,黑龍江哈爾濱人,東北農業大學理學院,講師;徐雅琴(1964-),女,黑龍江哈爾濱人,東北農業大學理學院,教授。(黑龍江 哈爾濱 150030)
基金項目:本文系黑龍江省“十二五”高教學會課題“高等農業院校應化專業《無機化學》課程立體化教學體系的構建”(課題編號:HGJXH C110459)、黑龍江省“十二五”規劃課題“化學實驗無紙化網上考試系統軟件研制及應用研究”(課題編號:GBC1211019)、黑龍江省“十二五”規劃課題“高等農業院校《無機化學》課程體系整體優化改革的研究與實踐”(課題編號:GBD1211010)的研究成果。
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)23-0089-02
步入21世紀,我國農業院校化學教學能否跟上世界化學發展潮流,其關鍵是能否培養出適應21世紀農業發展的人才,因此高等農業院校化學教學改革應體現新世紀的特色及與農業院校實際相結合。“無機化學”是相關專業學生步入大學的第一門主干課,針對如何提高農業院校學生創新能力和綜合能力,提高“無機化學”課程教學質量,我們在教學觀念和教學方法兩方面對農科“無機化學”課程進行了探索和實踐,取得了一些成果。
一、適時調整教學理念,培養學生創新精神
1.重視元素化學
“無機化學”由基礎理論和元素化學兩部分組成。元素化學部分基本上都是敘述性內容,體系龐雜。教師在教學中一般是運用物質結構、化學熱力學、配位化學等基礎理論并以元素周期律為主線,向學生教授重要元素及其主要化合物的存在、制備、性質、結構和用途。雖然這部分內容與中學化學知識存在一定延續性,但是學生在學習中仍感到十分難學。因此曾有人認為,隨著科技的發展,元素化學的內容都可在資料上查到,甚至可通過電子數據庫進行檢索,就應該在“無機化學”教學安排中去除元素化學部分。但我們認為,現代化學中的許多新發現、新理論都與元素化學有關,缺少了這一部分,學生對自然界中存在的元素及其重要化合物的性質及反應規律缺乏一個總體的了解,就不能很好地認識在工農業、食品、能源、材料等領域中一些重要現象的本質,無法了解在這些領域中采用的與化學密切相關的新技術、新方法、新材料,更談不上在這些領域中有所創新了。[1]此外,元素化學不斷地滲透到其他各學科之中,產生了許多新的邊緣學科,正在成為研究熱點,如有機金屬化合物化學、生物無機化學、固體無機化學、物理無機化學等。因此可以說元素化學在化學科學中處于基礎地位,必須高度重視。
2.突出人本教育,培養創新型化學人才
高校的人才培養目標是培養綜合素質高、有創新精神和個性發展的實用型人才,在教學中培養學生創新精神和實踐能力是重中之重。要培養創新型人才,首先要在教學理念上確立以人為本的教學觀,即以學生為教學過程中的主體,把人的培養作為教學目標。以往的教學是以知識繼承為主,學生屬于被動學習,但是學生不是裝知識的布袋,教師也不是傳授知識的機器。正如科學史學家朱克曼在訪問了41位諾貝爾獎得主后總結的那樣:這些獲獎者之所以會獲得成功,主要得益于從導師那里學到的發現科學真理的思想方法和工作方法,而不是從導師那里獲得的實際知識。作為農業院校,許多教師所進行的科研活動都是與我國現代農業發展密切相關的。可以讓學生一入學就進入一些教師的科研室,即使讓學生洗試管和燒杯,看管一些反應,幫助教師做一些輔工作,對學生來說既是對動手能力的鍛煉,也初步了解了基礎化學知識與農業生產的密切聯系,提高了學習興趣,在潛移默化下對培養學生創新能力有一定促進作用。同時,我們在“無機化學”教學中將學科教育與培養學生自主成長相統一,嘗試教學“學為主導、教為輔助、同步訓練、綜合復習”模式,注重課堂上的互動、知識與心靈的雙向交流,尊重學生自主意識,注重學生個性化發展以及對學生意志品質、道德規范、素質全面的培養,使學生知識、能力、素質協調發展。
3.探索研究型教學模式,培養科學素養和綜合能力
“自主研究”型人才培養符合全球經濟一體化和信息化的要求。應該嘗試由傳統的單向知識傳授的“教學型”模式向學習研究結合的“研究型”教學模式轉化。可以通過優化教學內容、課堂提問、課堂討論、課外閱讀、課程小論文和參與教師科研活動等手段,鼓勵學生積極思考,敢于提問,勇于創新。[2]此外,“無機化學”課程中體現前沿性、交叉性和應用性的內容可以嘗試進行小組學習,即把學生分為若干小組,進行研究協作式學習。例如“配位化合物應用”一節,教師首先給出提綱,包括配合物應用領域(各小組任意選擇,重點是農業領域)、案例說明、作用機理、發展前景等。學生通過查閱資料、協作討論,最后在課堂上展示學習結果。這種學習方式不僅使學生鞏固了配位化學基礎知識,了解了配合物最新應用領域,還培養了他們綜合解決問題的能力,增強了學生的獨立意識、創新意識和合作意識,為后續課程以及今后從事的工作打下堅實的基礎。
4.嘗試綠色化學教育,增強環保意識
近些年,全球生態平衡破壞程度加劇,世界各國重大自然災害頻現,嚴重威脅到人類的永續生存,其中很多都是與化學反應或物質相關的。為了實現人類可持續發展戰略目標,綠色化學教育已不僅僅是科研戰線或化工戰線的任務,化學教育戰線承擔著普及、宣傳、教育、研究的重要任務。綠色化學是利用化學的技術與方法來降低或消除化學產品設計、制造與應用中有害物質的使用與產生,使所設計的化學產品或過程與環境更加友好,是一門從源頭上阻止污染的化學,是未來化學發展的方向。[3]“無機化學”是化學專業學生學習的第一門專業基礎課,將綠色化學理念融入其中,使學生從大一開始就在潛移默化中受到綠色化學的教育,這對培養學生科學的環境觀、資源觀,提高他們的環保意識和責任感有相當大的意義。[4]結合農業院校特色,我們把食品添加劑、植物源綠色農藥、反滲透海水淡化技術、超臨界水的特性、有毒物質的處理等內容穿插于教學內容中,采用課堂討論等多種教學方法與學生一起探討我國“綠色農業”的現狀、存在問題及發展前景,使他們逐步具備基本的“綠色”理念,能夠適應21世紀農業發展的需要。
二、采用靈活多樣的教學方法,提高教學質量
1.網絡教學輔助課堂教學
隨著計算機技術的發展,多媒體教學已成為必不可少的輔助教學手段。多媒體教學對于提高教學質量具有重要的作用,它克服了傳統教學模式中的一些弊端,可以使教學內容更加豐富、形象和直觀。此外,我們通過建設和使用“無機化學”網絡課程,[5]把教學大綱、教學計劃、教案、習題、多媒體課件、章節習題、模擬試題、在線自測等豐富多彩的內容材料上網開放,使學生不受時間空間限制,學習更加自由,突破只能上課聽講一種學習方法的限制,變被動為主動學習,有選擇、有重點學習,充分調動學習積極性。網絡教學平臺不但實現教學資源共享,而且把傳統的課堂從教室延伸到網絡、圖書館、實驗室,既擴展了教學時空,同時擴大了教育平臺,為學生們自學提供了更為廣闊的空間,實現了全方位、立體化、多視角的課程教學新模式。
2.多向交流提高課堂教學質量
課堂教學是大學教育的最基本途徑,對大學生創新能力培養具有關鍵作用。在現行的課堂教學中,大多是教師對全班學生的單向交流,而教師對學生個體的交流以及學生間的交流則較少。學生在課堂教學中始終處于被動狀態,沒有真正以學習主體的姿態積極主動投入到課堂教學中去,學生的個性和創造性受到抑制。因此使用以師生共同的教學材料為載體,以對話為線索,以創造為主要活動方式的多向交流課堂教學模式是很有必要的。教師要在課前進行教學內容和互動手段的準備,而學生則要復習舊知識,擴大閱讀面,對所學內容進行預習和初步思考。師生通過課堂上的語言互動,課堂下的在線答疑、博客等網絡手段共同完成多向交流。多向交流教學方法可以提高學生的參與熱情,使學生的身心重新返回課堂。
3.總結教學內容規律性,善用歸納和對比
“無機化學”內容龐雜,計算公式繁多而易混淆,元素化學部分缺乏系統性,要想在較短時間內讓學生掌握,難度較大。因此在“無機化學”教學中要抓住重點和規律性的內容,并適時歸納和對比,使學生較好地掌握課程內容。例一,U、S、H和G四個狀態函數及其變化量是化學熱力學研究的重要內容,怎樣記住狀態函數的特征并與W和Q等過程量進行區分?可以通過口訣幫助學生記住規律,即“狀態函數有特征,狀態一定值一定,殊途同歸變化等,周而復始變化零”。例二,“無機化學”的四大平衡其實都是化學平衡在不同體系溶液中的應用,都是以化學平衡常數來表示反應進行的程度,但針對每種不同體系的平衡特點,平衡常數有不同的含義,求解不同平衡體系各組分的濃度方法都各不相同,通過尋找共同規律,找出各自的特點,最終以圖表的形式列出公式,使學生一目了然。例三,元素化學教學一定要以元素周期律為主線,抓住同周期、同主族元素的單質和化合物的性質遞變規律。如對角線規則,含氧酸酸性,鹵化物的水解性,氫化物的熱穩定性及酸堿性等,學生能相對容易地掌握這些內容。此外非金屬元素的含氧酸種類繁多,如磷的含氧酸包括H3PO4、H3PO3、H4P2O7、HPO3、H3PO2等,學生很容易混淆它們的名稱,更不用談掌握各自的性質了,因此我們在教學中讓學生通過一些規律記憶,如“焦某酸”是兩個正酸分子脫掉一分子水得到,“亞某酸”比某酸少一個氧原子,“偏某酸”比某酸少一分子水,“次某酸”中心原子氧化數為+1等,這樣學生就能夠準確寫出各含氧酸的分子式。
4.利用化學史、生活實例及化學前沿知識激發學生學習興趣
在教學中發現,學生對化學史,化學領域新進展、新成就,化學與日常生活的緊密聯系抱有濃厚興趣。為此,在“無機化學”教學中有意識強化了這些內容,例如講授人們對原子結構的認知過程時,可向學生介紹從古希臘德謨克利特臆測原子的存在到現在可以通過掃描隧道顯微鏡看到實空間的原子排布,32歲的德布羅意因在博士論文中闡述了著名的物質波理論而成為第一個以學位論文獲得諾貝爾獎金的學者,年僅28歲的丹麥物理學家玻爾與愛因斯坦等學術前輩的大論戰促進了量子化學的發展等,使學生了解在科學的道路上總是充滿荊棘,只有腳踏實地、勤奮工作、不畏艱險、鍥而不舍,才能踏上成功之路。此外在講授配位化合物的應用時可延伸出與配位化學聯系密切的人體微量元素與健康、抗癌藥物順鉑的作用機理;在酸堿反應中介紹血液的pH值與人體健康的關系,土壤pH對農作物種植的影響;在沉淀反應中介紹含氟牙膏的奇妙作用;在氧化還原中介紹燃料電池、電解制氫等新型能源技術;在鹵素中介紹感光材料、阻燃材料等的應用;在碳族元素中介紹C60的結構及原子簇的概念、溫室效應和全球氣候變暖對農業生產的巨大影響等。通過這些實例分析和深入淺出的講解,既滿足了青年人對化學世界的好奇心,又拓寬了他們的知識面,教學效果很好。
三、結束語
新的教學理念和方法在東北農業大學應用化學專業“無機化學”理論教學中已實施5 年,取得了一些成效:充分調動了學生學習的主觀能動性,激發了學生的學習熱情和創新欲望,促進了創新思考;培養了學生自主學習、團結協作的能力,后學課程教師普遍反映學生分析問題、解決問題的能力顯著提高。
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【論文摘要】在開展實驗教學的過程中常會存在這樣那樣的問題,很值得廣大教師去研究和探討。本文從實際出發,淺談初中化學實驗中常見的四個問題。
化學實驗是中學化學課程內容不可缺少的重要組成部分,是學生認識化學科學知識的重要環節。在多年的教學實驗中,筆者覺得在實驗教學中必須正視和處理好以下四個問題:
1 實驗內容的選擇問題
目前初中化學教材版本很多,實驗內容豐富多彩,為學生開展實驗提供了很好的素材。教師要學會選擇。以魯教版教材為例,涉及到的實驗有:分組實驗32個、演示實驗29個、課外實驗1個。這就要求教師在每學期開學之初和實驗員一道對本學期將要開展的實驗內容進行選擇列表,寫好計劃,有步驟地去實施。在課堂之外,可適時提出讓學生做一些“綠色化學”實驗、“微型”實驗、家庭小實驗、趣味小實驗,讓化學實驗綠色化、經濟化、趣味化。
2 實驗人員的組織問題
演示實驗大多由教師完成。那些以學生操作為主的科學探究實驗,大多以學生分組實驗的形式進行。按照實驗內容的不同,可以2人或4人為一小組,任命好小組長,負責小組的管理、實驗報告的填寫和收發。在實驗前的準備階段,教師首先要向學生強調遵守實驗室守則和實驗規律的重要性,讓學生養成有組織、有紀律的良好實驗習慣。既要激發學生的好奇心,又要克服畏懼心理,還要讓學生預習實驗內容,讓每個學生閱讀了解每個實驗內容、操作步驟、注意事項、實驗目的和每個實驗的全過程。
3 實驗中的安全問題
3.1 儀器和藥品的本身安全。
在各種化學實驗中,使用最多的就是玻璃儀器。玻璃儀器的優點很多,如耐酸堿腐蝕、容易加工、價廉物美,但有一個致命的缺點,那就是容易破碎,它經不得驟然的冷或熱,經不得碰撞和摔打。例如,“H”型電解水器操作很容易損壞,實驗室制二氧化碳的裝置由于重心較高操作時容易歪倒;學生在連接撥插玻璃儀器時用力的不當會導致儀器的破損和身體上的外傷等。
化學藥品的存放時間較長,可能會變質失效,影響使用和使用的效果,大多數藥品有毒,不能品嘗或接觸皮膚、衣物,對在實驗過程中產生的有毒物質也要有所認識、有所防范,實驗結束后的廢液廢渣要妥善處理,防止毒性污染。 轉貼于
實驗結束后養成清點儀器和藥品的習慣,防止個別學生帶出。
3.2 操作規范的安全。
伽利略說過:“科學的真理不應該在古人的蒙著灰塵的書上去找,而應該在實驗中和以實驗為基礎的理論中去找。”我們在平時的教學中倡導科學探究,在大力開展科學探究的實驗過程中,學生的參與愿望得到空前的滿足,學習的積極性也得到了很大的提高,同時又鼓勵學生開展課外實驗、家庭實驗。以上的這些活動中,如果實驗操作規范缺乏,很容易造成儀器損壞、藥品中毒、失火爆炸、廢物污染等問題。一方面,要鼓勵學生搞探究,自己設計實驗,自己完成實驗;另一方面,又要對學生的實驗進行監督,特別是安全方面,不能有一絲的馬虎。“安全系于責任、責任重于泰山。”“責任多一分,隱患少十分。”建立健全各種安全制度很有必要,學生實驗設計要經得起老師的安全論證,實驗過程中教師要巡回監督和指導,杜絕或減少事故的發生。
3.3 實驗室設施的安全。
儀器藥品保管室、實驗室門窗堅固,要有防盜、防撬、報警等功能,藥品的入庫、消耗、報廢做到帳冊清楚,水路、電路能正常安全使用,通風設施完善、消防器材不過期使用,各種安全管理制度上墻、張貼有序。劇毒物品接受公安部門監督。
4 實驗中的測評問題
化學實驗操作的測評是化學課程中獨具特色的一類測評。它主要重于測試學生的態度和實驗操作技能與水平,如對實驗目的、反應原理的理解,使用和組裝儀器的技能,以及對實驗過程和實驗結果的解釋等。做好這項工作的前提是平時教學注重化學實驗的訓練,讓學生熟悉課本中的每一個實驗及評分量化細則,能從容應對抽簽結果進行實驗操作,獨立完成實驗報告。實驗操作測評對于突出和發展化學教學的特征、對于養成學生動手動腦的學習能力,具有重要的導向作用。
化學實驗的正常開展,增添了學生的學習樂趣,也增加了教師的教學負擔。這就要求我們教師能夠在平時養成吃苦耐勞的精神,多花點時間去研究實驗教學。去洞察實驗事實發生的實質,搞清楚實驗事實說明什么問題,為什么會產生這些事實,并去尋找支配實驗事實的規律等;還需要根據學生的認知水平向學生介紹一些新技術和新方法等,這就要求教師設計補充一些實驗,在內容的選擇、方法和裝置的確定、實驗成功的條件和關鍵等方面進行反復的研究。以更好的落實“面向全體學生的化學”、理念,使化學貼近生活、貼近社會,更好地培養學生的科學素質和創造精神。雖然我們教師的教學任務是繁重的,但處理好以上這些問題也是很有必要的。相信在化學實驗中能正視處理好這些問題,其實驗效果會是高效的。
參考文獻
關鍵詞:碩士研究生;導師;引路人
中圖分類號:G643 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)09-0078-03
一、引言
面對世界范圍的新技術革命和人才競爭,把自己的研究生培養成為“勤奮、嚴謹、求實、協作、創新”的高水平專業人才,是每一位導師追求的目標[1]。多年來,本文作者在碩士研究生培養方面做了些探討工作,并取得了一點成效。在指導學生過程中,準確把握研究內容,科學判定實驗方案和技術路線,合理確定研究目標,嚴格督促檢查。由于嚴格要求,方法得當,使得研究生取得了較好成績。每人發表SCI英文學術論文兩篇以上,獲校級優秀碩士學位論文7篇、獲省級優秀碩士學位論文4篇、省級研究生優秀科技創新成果二等獎兩項三等獎兩項,近三年學生發表學術論文60%以上被SCI收錄,單篇最高影響因子為6.1,培養的研究生畢業時考取博士研究生達42%,并獲2009年度山東省優秀碩士研究生指導教師。
清華大學的尤馭球先生在一次指導博士生座談會上幽默地說:“我的主要體會就是:帶博士生比帶碩士生省事兒”,這句話道出了碩士生培養的難度和重要性。碩士研究生培養工作是培養科研型人才的基礎教育工作,要做好這項工作,有許多問題需要深入探討[2]。本文在培養碩士研究生工作中也深有體會,并積累了一些經驗。
二、明確培養目標,全方位正確引導
碩士研究生年輕活躍,容易接受新生事物,但缺少社會磨煉,比較看重個人價值,思想容易波動,自覺性和自制力不強,所以,在培養過程中需要使其明確培養目標,并進行全方位引導。首先,引導學生樹立正確的人生觀和價值觀,使學生懂得要學會做學問,先要學會做人,不受功利與名利思想影響,甘于短期寂寞,樹立遠大理想和獻身科學的精神,養成實事求是、一絲不茍和勤奮苦學的學風。其次,引導學生明確學習與研究目標。為學生制定學術研究指導計劃,讓學生第一學期就有明確的學習計劃和目標,不但知道自己在三年里要做什么,還要知道具體怎樣做,達到什么要求。在這個指導計劃中強調引導學生學會自學和獨立開展研究工作,打好基礎,掌握專業英語、信息收集、實驗設計和數據處理分析四項基本技能,并通過要求發表英文學術論文培養學生運用外語能力和綜合素質。第三,引導學生善于觀察。由于碩士研究生的專業知識面和實驗經驗有很大局限性,易判斷失誤而漏掉一些很重要的實驗現象,所以,導師要經常親臨第一線指導,親自動手,親自觀察實驗過程中出現的各種現象,幫助學生抓住一些重要的現象,提高科研工作效率,鍛煉學生進行科學實驗的能力,培養善于觀察的科學作風和方法,提高科研水平。第四,引導學生善于協作與協調。協作協調能力是學生必備的一種素質[3]。平時有意讓學生去聯系處理校內外有關科研的一些事情,鍛煉培養他們的協作與協調能力,并鼓勵學生之間相互幫助,相互合作,相互學習啟發,共同提高。
三、關心鼓勵,做學生的良師益友
“一日為師,終身為父”這句話強調了導師對學生的影響和導師的責任。導師的人品、學問以及如何對待學生都將對學生有直接的影響,導師應該始終把關愛學生、培養學生放在第一位,尊重學生人格,充分調動學生的學習科研興趣。由于碩士研究生正處在談婚論嫁的時期,經常會遇到一些戀愛、婚姻、家庭以及其他個人生活方面的問題。作為導師應該細心全面了解學生,及時給予他們正確的引導,幫助他們正確處理生活學習上的困難,做他們的良師益友。例如,一位研究生性格內向,不善于與人交流,入學學歷較低,年齡較大,學習成效不佳。通過主動與他談話,和他探討學習、生活和就業相關問題,才知道是戀愛出現問題才造成他情緒低落。通過耐心開導,想法幫助他解決問題,鼓勵他要勇于攀登科學高峰。之后該生不但更加勤奮刻苦地學習,而且變得善于與他人交流,學習成績優良,學習期間6篇,其中第一作者英文論文4篇,單篇最高SCI影響因子為3.05,并榮獲2007年省級優秀碩士學位論文,畢業后考入中國石油大學博士生,博士后出站后在河南理工大學工作,現已經是優秀的碩士研究生導師,主持國家自然科學基金項目。有些研究生來自農村,家庭條件比較困難,在生活上要盡力去幫助他們,例如,有一名學生的母親住院急需住院費,導師知道后設法幫助他解決困難,使他非常感動,也激發了他的學習和科研熱情,使他取得了可喜的成績,在學習期間發表SCI英文論文4篇,榮獲省級研究生優秀科技創新成果二等獎、并獲2009年省優秀碩士學位論文,畢業后考入山東大學博士生,博士畢業獲德國洪堡獎學金,現在德國讀博士后。
四、言傳身教,形成良好學風
為人師表,誨人不倦。學高為師,身正為范。導師的一言一行對樹立良好的學風有潛移默化的影響[4]。以嚴謹認真的工作態度對待學生,從小事做起,從點點滴滴不斷感染學生,真正起到表率作用。遵守時間能反映一個人的作風和精神面貌。在參加任何活動中,導師自己要提前到,對無故遲到的學生會毫不客氣地批評,讓學生養成遵守時間的好習慣。與學生約好的事情導師一定要認真的去做,從不違約。平時經常與學生一起做實驗,并在實驗過程中認真講解一些有關的知識,探討實驗方法,分析實驗結果,啟發學生思考問題,通過實驗培養他們實事求是和嚴謹的作風。有時約好與學生一起作實驗,甚至需要晚上繼續做,我們也會一直堅持到最后。在科研工作中引導學生樹立良好的學風。良好的學風使學生研究成績突出,例如,2009屆周偉家同學發表SCI英文論文8篇,獲2010年省優秀碩士學位論文,并榮獲省級研究生優秀科技創新成果三等獎,畢業后考入山東大學博士生,博士畢業后進華南理工大學工作。另外,2012年畢業的碩士研究生發表SCI英文論文的影響因子有很大提高,分別達5.985(Journal of Materials Chemistry)和6.1(Chemical Communications)。研二的學生現在都已經做了大量的實驗,積累了很多的實驗數據,已經發表出了中文綜述論文,并都至少撰寫出了兩篇英文論文進行投稿實踐。
五、把握學科前沿,提高學生創新能力
引導學生提高科研能力,多出高水平科研成果,寫出高質量學位論文的具體做法有如下幾點。
1.引導學生要選新的、有一定難度的、屬于學科前沿的課題,把握好研究方向,使學生進入學科的前沿陣地,這是培養創新型專業人才的前提。要想引導學生進入學科的前沿陣地,首先就要求導師自己要緊緊跟上最新理論的發展,并要特別注意一些新興學科的成果和不同學科的交叉結合。只有在學科的前沿陣地上,才能充分發揮學生的創造性,培養學生的創新能力[5]。
2.近三年來,本實驗室根據本學科前沿的研究動態,以納米功能材料的仿生合成為研究方向,提出微生物催化綠色仿生合成新技術,利用這個新技術在常溫常壓下合成了一系列復雜結構的介孔磷酸鹽材料,解決了傳統化學法合成的非氧化硅介孔材料穩定性差、難以合成、無法調變其結構的關鍵技術問題,并實現了介孔磷酸鹽材料的批量合成,合成的介孔材料在化工環保、醫藥、能源等領域顯示出重要應用價值與應用前景,并已經形成了自己的研究特色,在國內外引起了同行專家的重視。由于本研究方向屬于新興交叉學科,要求學生要掌握一些有關微生物發酵原理、生物無機化學、超分子化學、配位化學、納米化學,結構生物學、分子生物學等跨學科方面的知識。所以,鼓勵引導學生針對實際問題擴大專業知識面,深入理論分析,才能提高學生的科研能力。
3.經常組織學生討論學科研究領域的發展和研究中遇到的疑難問題,師生共同研究討論,充分發揚學術民主,互相取長補短,創造學術探討式的氣氛,激發學生創新性工作。
4.引導和幫助學生不但能正確分析實驗結果,包括與同樣方法制備出來的空白樣品的對比分析、與不同方法制備出來的同種樣品的對比分析和參考文獻中的結果的對比分析等。還要引導學生善于總結實驗結果,找出其創新點,并引導學生進行高水平的學術寫作,把自己的實驗成果發表出去,讓同行專家們認可。要引導學生在論文寫作上一絲不茍,從實驗方法的嚴格性、結論的可靠性以及句法、標點符號、專業名詞、格式、結構布局、參考文獻等都要嚴格要求,尤其對論文的每一個結論都要非常慎重,不確定的結論不要急于發表。投稿前至少要修改五遍。
六、結語
實踐證明,上述做法行之有效,在加強專業基礎知識和基本技能的培養訓練基礎上,努力提高學術水平,才能使碩士研究生在學術研究中早日成才。
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關鍵詞:優化內容;改革方法;寓學于樂
中圖分類號:TQ;G6420 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2012)04-0053-03
在當今科技高度發展、學科交叉進一步加強的時代,化學已經滲透到建筑、信息、材料、能源、機電、生命、環保等學科領域。大學化學是高校建筑類專業的公共基礎課程,它在化學基本理論與工程具體實踐之間搭起了一座橋梁。大學化學課程對優化學生的知識結構,培養學生用化學的觀點分析、認識科學技術和社會實際中的化學問題,對把學生培養成為厚基礎、寬口徑、強能力、高素質的創新人才有著重大的現實意義。
一、圍繞專業需求,安排教學內容
大學化學是建筑類專業學生大學期間唯一一門化學類課程,具有相對的獨立性和完整性。教師在講授大學化學時,經常會犯“講得過多”和“講得過少”兩類錯誤[1]。所謂“講得過多”是指教師系統地介紹現代化學的所有內容,力圖追求化學理論知識的完善;而“講得過少”則是指教師只羅列一些與化學有關的熱點問題和案例,基本不闡述化學的基礎原理和規律。實踐證明,“講得過多”和“講得過少”都不利于理論與實際的結合,不利于建筑類專業學生創新能力的培養。
因此,要針對建筑類專業的實際需要[2],合理安排教學內容,需要對教學內容進行適當刪減、強化、增加。刪減、回避過細的化學計算和復雜的化學公式;強化水化學、膠體化學、材料化學等建筑領域中所必需的化學基礎知識的教學,使學生能運用化學理論、觀點和方法審視環境、能源、材料等社會熱點論題;增加化學學習與專業應用之間的聯系以及化學在工程實踐應用中新成果。如華中科技大學針對建筑類專業學生的特點,在電化學原理部分的教學中,增加了陽極氧化和電解拋光知識。從電化學的角度出發,介紹了陽極氧化和電解拋光原理以及電解液的選用,分析和討論這兩種工藝的應用及其優缺點,讓學生理解化學知識與專業實際息息相關,與工程技術緊密聯系,并能學以致用。
二、改革教學方法,貫徹啟發式學習理念
培養學生創新思維是教育的關鍵,而創新源于興趣、起于自主、發于嘗試。傳統“教師中心論”的教學模式,教師處于完全的主導地位,在課堂上只向學生灌輸知識,而不注意把握學生的心理,這與創新格格不入。因此要改革教學方法,貫徹啟發式學習理念,充分調動學生學習的積極性。
(一)理論講授要精心設計,遵循學生認知思路,突出以學生為中心的教學模式
教學活動是學生在教師的指導下進行的有目的、有計劃的學習活動。化學基本原理中大量公式的教學,應當是在教師引導下訓練學生有意識地進行抽象邏輯思維活動。教師要設計一系列問題,并留出學生積極思考的時間,通過師生間的討論和交流,使學生主動得出結論。如在講授化學熱力學中化學反應方向的判斷時,教師可以設計下列的教學程序。
首先,在壓力為標準態和溫度為298.15 K時,判斷標準是ΔrGθm(298.15 K),它可以由參與反應的各個物質的ΔfGθm(298.15 K)而計算出來,這一點學生都清楚。其次,教師引導學生思考“若壓力仍是標準態,但溫度不是298.15 K,該怎么辦?”并提示ΔrHθm(T)和ΔrSθm(T)與溫度無關,提醒學生可以用吉—亥公式求解。然后,進一步發問:“若壓力不是標準態,溫度也不是298.15 K,該怎么辦?”此時提示學生利用熱力學等溫方程式中的ΔrGm與ΔrGθm的關系,將非標準狀態化為標準狀態,從而求解。
通過學生和教師間的這種互動、提問、設疑、解答,學生在自覺、主動、多層次的參與過程中不但學會了復雜的化學反應原理,而且也掌握了分析問題、解決問題的科學方法。
(二)應用部分要勇于放手,讓學生走向講臺
教育的關鍵是使學生具備將所學知識應用于實際的能力。化學應用部分的目的正是培養學生利用所學的化學原理分析、解決工程實際問題的能力。在學生課后自學和相互討論的基礎上,學生和教師換位,由學生講解該部分內容,對專業中遇到的實際問題,如金屬腐蝕的防護與利用上升到化學原理加以分析,論述自己的觀點。學生為了講解清楚課堂內容必須認真預習,做好充分的準備。因此,他們在主動獲取知識的同時,無形中提高了對這門課程的學習積極性。
(三)改革考試方法,以課程論文、實驗設計代替閉卷考試
學生學學化學的基本原理和方法的目的不是為了成為化學家,而是具備基本的化學素養的化學思維,能以化學的眼光、角度、世界觀分析和解決工程實際中遇到的化學問題。若通過做習題來檢測學生的學習效果,不管是開卷或閉卷的考核形式都沒有意義。相反,布置課程論文,讓學生在查閱資料的基礎上,對一些典型案例抽象化,建立理論模型,再用課堂上所用的原理進行分析,提出自己的見解;或者要求學生運用化學基本原理,結合專業特點,對自己感興趣的內容自行構思、自擬方案,完成一個綜合實驗設計,并通過實驗驗證。這兩種方式表面上不直接考察學生理論知識,實際上考察他們運用理論知識解決實際問題的能力是更深層次的要求[4]。
實踐證明,布置論文或綜合實驗設計的考核方式行之有效,很多學生寫出了較高質量的論文,大學化學實驗設計也深受學生歡迎,真正達到了培養學生創新能力的目的。
關鍵詞:教學理念;教學內容;教學方法和手段;實驗教學。
無機化學是高職高專化工類專業新生入學后的第一門專業基礎課,也是培養化工類應用性人才必不可少的素質教育課。開設無機化學課程的目的,一方面是為今后的專業課學習奠定化學基礎,另一方面是幫助學生提高獨立思考的能力、為其將來從事專業工作提供更多的思路和方法,培養學生的創新意識和創新能力[1]。因此,它的教學質量的提高對于提高化工類專業學生的綜合素質和良好的專業素養具有重要意義。幾年來,在全體教師的共同努力下,經過反復的探索與實踐,以培養應用型人才為目標,在不斷的努力與充實中,取得了一些頗有成效的成果和經驗。
1、堅持與時俱進,更新教學理念
教學理念是課程目標與課程結構、課程內容及課程實施之間的鏈接點。根據新時期培養目標和教學基本要求,為適應新時期課程改革,我們積極吸收先進的教學理念,以學生發展為本位,以教學質量為中心,本著以應用為目的,以"必須、夠用"為度的原則,以課程體系、教學內容、教學方法改革為重點,以考試改革為手段強化學生基本素質、實踐能力和職業技能的培養,實施"厚基礎、寬口徑、適應廣、能力強、素質高"為基本內容的人才培養模式。構建有高職高專特色的、理論與實踐并重、以崗位群技術應用能力為主線的教學體系。打破學科型模式界限,使教學內容既相互銜接又避免重復,注重理論聯系實際、突出實踐技能訓練效果。為此,無機化學教研室從培養素質、提高能力出發,以培養素質型的合格人才為目的,堅持進行無機化學教學的改革探索。
2、創新教學體系,優化教學內容
在課程體系改革上,不斷創新教學體系,優化教學內容,適時更新和精選教材,并編寫與本校實際教學與時具進的新教材。同時主講教師結合國內外同類先進教材進行教學內容的精選與重組,并依據本學科發展的最新成就,隨時對教學內容進行更新和補充,注意介紹無機化學的進展與前沿,保證了教學內容的科學性、系統性、先進性和適用性。例如,以學生熟悉的生活信息情景(如"身邊的化學物質","物質構成的奧秘","物質的化學變化"、"化學與社會發展")為教學的契入點,立足從自然、社會、人文、科學、技術緊密聯系的角度,開發和利用化學課程資源。引導學生認識和探究材料、能源、環境、營養、健康與無機化學的關系的同時,培養和強化開發和利用化學教學活動信息資源和學習情景資源的意識及能力,使本課程的教學模式符合當前素質教育的要求,有利于培養學生的科學素質和探索精神。
3、教學方法多樣,教學手段先進
以往,較多的教師由于受到各種主、客觀因素的影響和制約,只是埋頭教"書",照本宣科,把教學大綱視為金科玉律,把教科書作為唯一的課程資源,卻忽略了書本外,學校外博大精深,絢麗多彩的化學自然世界和化學人文世界。缺乏對化學課程資源的識別、開發和運用的意識及能力,不能及時地經過充分挖掘,加工篩選和轉化后運用到無機化學教學過程中,造成許許多多有價值的化學課程資源的閑置和浪費[2]。我們在無機化學的課改中,堅持教為主導,學為主體。積極創新和靈活運用多種先進的教學方式方法,引導學生主動、創造性地學習,掌握獲取知識的途徑和方法。課堂教學采用"啟發式"、"研究式"、"引導式"、"討論式"、"互動交流式"、"綜合目標式"等多種靈活教學方式,堅持理論聯系實際,精講多練,既注重面向全體學生,又注重學生個性發展。并根據學科特點,靈活采用現代化的教學手段,根據不同的教學內容,實現傳統教學手段與現代化多媒體教學手段有機結合[2]。自行開發了教學多媒體課件和獨具特色的電子教案,教學中做到了重難點突出,信息量增大,變枯燥為趣味,化抽象為具體,教學效率大為提高。
4、進行考試制度與考試方法的改革,加強了無機化學試題庫建設
考試改革作為教學改革總過程中的一部分,既是對學生學習和教師授課方向,方式的引導,又是對教學改革的檢驗,因此也是我們在摸索適合高職高專院校發展的教改路程中花大力氣探索和嘗試的[3],經過兩年的實踐檢驗,效果比較理想。我們本著加強學生知識、素質和能力的培養這三個方面為主要內容,考核方法的改革,具體作法是:一是實行教考分離。每位教師每學期都針對所帶課程出兩套試卷(附答案),所以每門課程都有試題庫,學期末考試時從中抽題,可以加強學生學習和教師教授知識對重點的把握,又不會影響學習點的范圍;二是實驗成績,平時成績與學期末考試成績相結合。實驗成績包括實驗過程情況和實驗報告完成情況;平時成績則包括作業成績,考勤,課堂表現,課后任務完成情況;期末卷面成績,三項在總評成績中所占比例目前我采用的是3:3:4。通過學生的總評成績考評在校學習情況,既肯定了學生的學習過程又注重學生的學習效果,培養了學生良好的學習習慣和持之以恒的學習態度。增設的實驗考核逐步實現了人才培養目標中注重學生實踐操作能力,把培養應用型,技能型人才作為高職高專院校培養重點來抓。
5、創新實驗教學體系,強化實踐環節
化學是一門實踐性和應用性很強的科學,實踐教學環節對學生的能力培養至關重要。因此,我們強化了實踐環節,注重學生嚴謹的科學態度、積極的創造性思維能力與扎實的化學實驗技能培養。主要措施如下:①創新實驗教學體系,優化實驗項目內容,②增大設計性、綜合性、研究性實驗的比例,將"研究式"學習和創新教育引入實踐性教學。讓學生通過查閱分析文獻,自行設計實驗方案,經指導教師審閱后,在教師的指導下進行實驗、觀察實驗現象,發現問題并分析原因,提出相應對策,適時調整完成實驗,最后撰寫實驗報告。使學生獨立思考、分析問題解決問題的能力和基本實驗操作技能有較大提高。③定期舉辦實驗技能大賽,化學趣味實驗晚會。取得了良好教學效果。
6、積極進行無機化學實驗的綠色化研究,培養學生正確的科學態度
綠色化學是最高層次的化學,由傳統化學向綠色化學的轉變可以看作是化學從"粗放型"向"集約型"的轉變[4]。如何在無機化學的教學中加入綠色化學的內容,是擺在每一位無機化學工作者面前的首要課題,也是學習和研究的首要領域。《全日制義務教育化學課程標準》(實驗稿)指出:"化學實驗是進行科學探究的主要方式,它的功能是其他教學手段無法替代的"。在無機化學的教學中積極進行綠色化學實驗的研究,就是把綠色化學的思想貫穿在化學教學的全過程中,這一方面可以培養學生強烈的環保意識,另一方面綠色化學實驗本身就是化學教育中實施創新教育的重要內容[4]。課改中我們用實際生動的綠色化學的范例充實無機化學實驗的教學內容,按照范例所涉及的知識點,自然地、生動地滲透到無機化學教學之中。實踐證明,綠色化學實驗方法在激發學生學習化學興趣、強化動手能力的訓練,培養創新思維,樹立環保觀念上有獨特的地位與功效。
7、積極開展多種形式的科學研究活動,培養學生創新能力和科研能力
作為高等學校的教師,不但要給學生傳授知識,更重要的是培養學生的創造能力;培養學生提出問題、分析問題和解決問題的能力[5]。為此,我們積極進行科學研究,以期通過科研帶動教學質量的進一步提高。教師們一方面將科研成果反映到教學中,豐富和革新教學內容,另一方面不斷提高自身的學術水平,促進教學改革。與此同時,我們還積極支持并帶動學生參與教師的科研課題,在專科生中要求畢業論文,并認真指導完成。這些措施有力地帶動了學生進行科學研究的熱情,促進了學生創新能力和科研能力的提高。
同時營造濃厚的學術氛圍,組織各種學術報告會、科研講座,讓學生及時了解化學發展前沿及發展動態,開拓學生的眼界,啟迪學生的創新思維。激發學生在教學中的主動參與性,充分發揮其學習主體性,轉變其被動的學習方式為科學的探究性學習方式。
通過近幾年的創新教育實踐,使學生的創新能力和全面素質不斷提高。根據我們的追蹤調查,學生畢業分配到工作崗位后大都工作嚴謹,踏實肯干,工作能力強,并都具有一定的科學探究能力和嚴謹的科學態度及團結協作精神。
總之,基礎教育課程改革的全面推行已經對高職高專院校現行的化學教育教學提出了挑戰。作為主干專業基礎課程的《無機化學》,選擇以科學探究為主的多樣化教學方式,加大基礎實驗的綜合性和探究性。充分開發利用《無機化學》課程資源,培養和強化學生充分開發利用化學課程資源的意識和能力。鼓勵合作交流,促進學生自主開放、科學探究學習。加強實踐活動,提高學生的科學探究能力和創新能力,是高職高專院校《無機化學》課程教學改革的當務之急。
參考文獻:
[1]周雙生、程俊、賈勇、張國升: 高等醫藥院校《無機化學》課程改革與實踐 [J];安徽中醫學院學報; 2006年02期; 47-49。
[2]賈陸、王學如: 談無機化學教學的改革 [J];藥學教育; 1998年01期; 27。
[3]寇軍:無機化學教學方法與培養創新人才之我見 [J];中國科技信息; 2005年03期; 142-143。