绿色化学生活论文范文

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绿色化学生活论文

篇1

[关键词]环境;绿色化学;教学;教学方法

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)04-0044-02

绿色化学,也被称为环境友好化学,清洁化学或无污染化学,主要是指在化学品的设计、制造和使用过程中,利用一系列的原则来减少、甚至消除有毒有害物质的使用或在过程中的生成的化学。绿色化学的核心是“原子经济性”,基本原理是公认的十二原则。绿色化学是更高层次的环境友好化学,与环境保护不同,绿色化学不是被动地治理环境污染,而是主动地防止化学污染,是从物质产生的源头控制废物的产生,减少对环境的污染。所以绿色化学对环境保护及社会的可持续发展具有重要的指导意义, 这与现代化工工业发展趋势相吻合。

一、绿色化学课程教学的意义

大学生是我国科学技术未来的生力军,在大学课程中开设绿色化学课程,通过相关的教学活动培养大学生的环境保护意识,有利于从根本上防止污染,有利于实现社会可持续发展。作为化学教育工作者,我们有责任和义务将绿色化学及相关知识引入高等教育知识体系中,并系统传授给学生。

随着对绿色化学科学研究的不断深入,绿色化学的思想和观念逐步为人们接受,并被引入高校教W活动中,很多高校都开设了绿色化学课程。绿色化学作为一门新的课程,具有涉及知识面广、综合性强的特点。与化学其他课程不同,绿色化学没有完善的知识体系和教学大纲,因此如何结合时代特点和专业知识,为大学生讲授绿色化学课程,是任课教师在教学过程中面临的主要问题。作者从2009年开始在江苏师范大学为环境工程专业学生讲授绿色化学课程,在教学过程中积累了一些经验,进行了一些有益的尝试。

二、绿色化学课程教学方法的探索

针对绿色化学的课程特点,我们对其教学方法进行了以下探索。

(一)精选教学内容 启发学生的兴趣

绿色化学是一门新兴的学科,发展很快,但没有较为成熟的教材,需要教师根据教学目标选取教学内容。这也为教师提供了一定的自由空间,教师可以结合自己的科研方向和学术思想、提供最新的学术动态。另一方面,绿色化学课程的教学内容与有机化学联系紧密,涉及很多有机合成反应的方法和条件,如果只进行抽象的讲解,学生容易感到枯燥乏味。因此在教学过程中,应适时地结合实际生活,用生动的实例充实课堂教学,展现绿色化学在现代生活中的重要作用,进而激发学生对这门课程的学习兴趣。例如,介绍“白色污染”及解决措施,这样学生就会对绿色化学有更加充分的了解,也能够加深学生对绿色化学在日常生活中的实用性和重要性的认识。

绿色化学是一门交叉学科,发展速度很快,而且涉及很多化学相关领域, 因此我们在满足教学基本要求的前提下, 采用灵活多样的教学形式,并经常对教学内容进行更新。比如在课堂教学中,根据学生的接受情况,将一些相关的具有应用价值的最新研究成果添加到教学内容中。另外,也可以利用学校的网络数据库资源来提供关于绿色化学的最新科研成果的链接,以便学生随时阅览、学习,让学生了解绿色化学的研究动态及最新进展,提高学生对该门课程的学习兴趣,增强他们对新问题的求知欲望,使学生获取更多的知识。

(二)多种教学方法结合使用,启发学生思考

传统的课堂教学主要是“讲解―接受型”教学模式,教师是教学信息的主动发出者,学生则是被动地接受知识,这种教学中师生的互动交流少,教学气氛沉闷,也阻碍了学生主动学习的积极性和创新能力的培养。相比之下,研究性教学是深受广大师生欢迎的教学方式,可以将课程的内容转变成生活、生产或科学中的实际问题,以学生为中心,在教师的引导下按照科学研究的模式来分析、解决这些问题,最终达到学生获取知识、提高能力的一种教学过程。

在研究性课堂教学中,教师作为指导者,在设定的问题情境中要引导学生主动思考问题, 帮助学生找到解决问题的办法,这种教学方式有助于培养学生的创新意识。如在讲授绿色溶剂技术这个章节时,我们让学生在课前查阅相关的文献资料,了解有关的科学前沿内容。在该章节的课堂教学过程中, 可以将这节课的10~15 分钟左右的时间留给学生介绍自己的学习体会,以及对绿色溶剂技术的理解,分组进行讨论,以提高他们的学习主动性,强化学生的科学思维方式。这种自主学习可以让学生体会到学习的乐趣,同时也锻炼了学生文献查阅和使用网络资源的能力。课堂教学和学生自主学习的有机结合可以有效地提高教学效果,有利于培养创新性人才。

作为一门专业课,绿色化学每节课要传递的信息量非常大,多媒体教学技术的运用大大提高了绿色化学课程的学习效率。但是,多媒体教学的缺点是容易导致学生一直处于抄笔记的状态,没有时间去消化和思考教师讲授内容,不能和教师互动,只能被动接受课堂内容。所以要改善教学效果,就应该结合本课程的特点以及学生的实际情况,合理地使用多媒体教学手段,注意不同教学手段间的配合使用。

课堂教学是学生学习绿色化学的主要场所,但丰富多彩和形式多样的课外活动是对课堂教学的良好补充,将二者有效结合起来,能够起到事半功倍的效果。为全面提高学生的绿色化学素质,我们一方面组织学生到学校的实习基地,有合作的化工厂或制药公司参观调查并进行交流。另一方面,通过课外实验教学来配合课堂教学进行绿色化学教育,让学生在具体的实验过程中进一步强化绿色化学观念,如在环境工程专业学生的研究设计性实验中分别采用有机溶剂和离子液体为反应介质合成一些有机化合物,让学生对两种合成方法进行比较。这样不仅能锻炼学生的动手能力,而且能使他们用理论联系实际,真正感受到环境污染带来的危害性,增加他们迫切保护环境的积极性。另外在毕业设计和课程设计中有意识按绿色化学要求进行,开展专题讲座,环保展览宣传等,让绿色化学融入人才培养全过程,增强学生的环保意识。

(三)建立合理的考核机制,注意与学生的互动和反馈

在教学过程中,我们发现一些学生上课听讲不认真,主动学习积极性低,部分学生为了获得更高的平时成绩,抄袭别人的作业。因此,提高学生的学习兴趣,优化考核体系显得尤为重要。

绿色化学课程的最终成绩包括课程论文成绩和平时成绩两部分。在每学期的授课中,我们通常在完成课堂教学任务前给出课程论文的具体要求,要求学生根据绿色化学课程的学习内容,结合课程论文的具体要求,查找和阅读有关的文献,综合运用所学知识,整理和撰写课程论文。考虑到学生的实际情况,在这个环节通常也会给出一些相关指导,如每个数据库的使用教程和视频等,课程论文的完成很好地培养了学生检索文献、阅读文献、分析问题和解决问题的能力,也为环境工程专业学生的毕业论文设计打下了良好的基础。

绿色化学的平时成绩一般由出勤率,作业和课堂表现构成。不同于其他化学类课程的考核方式,在绿色化学课程的考核中,我们将学生在课堂教学中的表现以及课后心得体会也计入平时成绩。如在某些章节的课堂教学前,对学生进行分组,给每组学生布置一些题目,课堂教学中,每组可派出代表对相关问题给出解答,组与组之间可以互相提问。学生通过这个环节的学习可以更好地了解相关教学内容的背景知识,更深刻地掌握教学知识点。教师根据每组学生的表现进行打分,并将这部分成绩计入平时成绩中。课程结束后,每个参与的学生都要总结该课程的学习心得体会,对课程进行简单的评价并给出自己的意见和建议,这部分内容也作为平时成绩的一部分。以上教学活动的开展,一方面可以提高学生的学习积极性,另一方面学生给出的意见和建议可以督促任课教师改进教学方法,提高教学水平。在这门课程中,部分评价意见如下:1.绿色化学这门课跟我们的生活关系密切,感觉很有用;2.课堂上老师举的例子很生动,学到了很多东西,扩展了知识面;3.通过准备课程论文,感觉自己查阅文献的能力提高了;4.喜欢老师的讲课,内容吸引人,但是有部分反应有机化学里没学过,能否多讲一些。

总的来看,学生对这门课程的关注程度高,总体满意程度也比较高。

三、结语

绿色化学是一门面向21 世o的高层次化学,它体现了化学、科学技术、社会之间的相互影响和联系。在绿色化学教学中,教师采用研究性教学的方式,能帮助学生获得相关的知识、技能和能力,有助于学生培养创造性思维,从而更好地理解人与自然、人与社会、人与人之间的相互依存关系, 激发其社会责任感。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 胡常伟,李贤均.绿色化学原理和应用[M].北京:中国石化出版社,2006.

[2] 张礼和.化学学科进展[M].北京:化学工业出版社,2005.

[3] 沈玉龙,王克诚.国外大学的绿色化学教育[J].化学教育, 2006(10):63-64.

[4] 仲崇立.绿色化学导论[M].北京:化学工业出版社,2000.

篇2

随着人民生活水平的不断提高,人们对生活质量的要求也在不断提高,医疗模式已由单纯的疾病治疗转变为预防、保健、治疗、康复相结合的模式。大医院人山人海,小药店街头巷尾随处可见,医药工业迅猛发展,药学专业人才倍受青睐,现在除了传统的医学院校培养药学人才外,许多理工科院校也相继开办了药学专业(如重庆大学、西南大学、重庆邮电大学和重庆理工大学等),而基础化学是药学相关专业非常重要的专业基础课,目前我国药学专业的基础化学课程仍按照传统的四大基础化学开课。随着化学基础课学时不断压缩,每门课程的学时非常有限,特别是理工科高校的药学专业,学生的基础化学知识对后续专业课程和专业技能的学习非常重要。所以,在少学时的基础化学课程教学中教师更重视学生对基础知识的理解和掌握,而忽略了在教学中对学生绿色化学意识的教育和培养。随着环境问题的日益严峻,化学教育工作者一定要树立可持续发展的观念,将绿色化学的思想贯穿于整个化学教育的全过程,让学生认识到从“粗放型”的传统化学转变为“本文由收集整理集约型”的“绿色化学”是历史发展的必然。

针对这些情况,当前一些普通高校进行了相关研究与实践,以提高基础化学教学效果,但是,大多数高校主要是根据学时来选择安排教学内容,利用改进教学手段来增加教学内容,着眼于局部,头痛医头,脚痛医脚,教学效果虽有所提高,但是效果不甚明显,没有找到从根本上提高基础化学教学效果的方法。本化学教学团队提出了《基于“绿色化学”理念的理工科院校药学相关基础化学系列课程整合与优化的研究与实践》课题,依托重庆邮电大学中药学专业和制药工程专业的学生进行了实践。

一 培养具有“绿色化学”理念的大学生是人类社会对高校化学教育的基本要求

“绿色化学”是一门从源头上阻止污染的化学,它用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的化学物质的产生和使用,有利于引导学生热爱自然、尊重自然、与自然和谐发展,牢固树立绿色意识,自觉成为未来的绿色人才。“绿色化学”是人类与自然和谐的化学,是面向未来提出的化学新概念,同时也为化学教学提出了新课题。

因此,本化学教学团队在基础化学教别强调引入“绿色化学”理念,在绪论部分专门设有“建立绿色化学理念,推动经济和社会的可持续发展”这一部分,强调绿色化学的必要性,并且基于“绿色化学”理念选择教学内容。在教学过程中渗透“绿色化学”理念,将从源头上预防化学污染的新观点逐步深入学生心中。特别是实验教学中,化学教学团队根据专业特色与学生能力培养的需要,在实验项目的设置上渗透绿色化学理念,改革实验教学模式,实验项目中大大减少了独立的基本操作单元实验和验证性实验,将大部分基本操作实验和验证性实验安排在实验技术网络虚拟与仿真实验室中实施,同时大大增加实用性、综合性实验,将部分基本操作融入综合性和设计性实验中。实验原材料都是无毒或低毒的,删除了一些毒性高、污染大、效果差的合成实验。打造以“绿色化学”为特色的教学、科研实验平台,努力培养具有“绿色化学”理念的大学生。

二 基于“绿色化学”理念对四大基础化学课程教学内容的整合实践

1.教学内容的整合原则

第二军医大学药学院将无机化学和物理化学两门课程整合,很好地解决了这两门课程中的内容重叠问题,同时使无机化学的教学内容得到了引申,使知识的系统化更加显著。本化学教学团队基于“绿色化学”理念将四大基础化学进行整合,即将无机化学、分析化学、物理化学和有机化学四门课程进行整合,根据药学专业要求,立足理工科院校注重四大基础化学的关联,确保整个基础化学知识体系的完整,总课程名称设为基础化学,具体按照普通化学、有机化学和物理化学三门课程进行排课。本化学教学团队一起讨论、确定教学内容和相应的学时数,并且备有一些选学内容供学时稍充分的学校选用,或者供学生自学,但是紧密把握“面向药学专业的基础化学知识”、“知识点之间的连贯”及“难易程度循序渐进”这三个基本原则,使学生有兴趣学,更轻松地学。

2.整合后教学内容的具体安排

针对大学第一学期,新生入学较晚,学习时间较短,需要一段时间适应大学学习、生活等实际情况,第一学期的普通化学先介绍药学与化学的关系,强调化学在药学专业中的作用,让学生首先从思想上重视它,同时介绍“绿色化学”的基本概念和原则,突出绿色化学在医药工业和社会发展中的意义及必要性,站在整个基础化学角度强调绿色化学的重要性和必要性,先行建立“绿色化学”理念。具体内容是:先介绍简单且与中学化学衔接较多的气体和溶液,引入大学基础化学的教学;然后利用热化学反应方程式引入化学反应热、热力学第一定律和第二定律,引出判断化学反应自发性的吉布斯自由能判据;从吉布斯自由能变的符号判断反应方向和大小,表示反应限度,引入化学平衡,与中学化学紧密衔接,同时进一步衔接化学反应速率,使学生易于理解;有了平衡依据后,再分别介绍酸碱平衡与酸碱滴定,沉淀溶解平衡与沉淀滴定,氧化还原平衡与氧化还原滴定,配位平衡与配位滴定;作为含量测定的加深,再介绍比色法和分光光度法。最后,联系中学化学知识简单介绍原子结构和分子结构的基本概念和基本理论,并且在每部分都要说明它在药学中的作用。第一学期的理论学时经教学团队统一讨论并经学校批准后定为64学时。

基于现代药物大多是有机物的现实,有机化学在药学相关专业非常重要,经教学团队统一讨论并经学校批准后有机化学理论课程定为96学时,安排在第二学期和第三学期授课。并且根据结构与性质的关系按照官能团分类介绍有机化学的内容,注重与中学有机化学衔接,强调具有某一类官能团的化合物其理化性质,每部分都要介绍一些有显著药理活性的化合物和该类化合物的合成工艺,重点强调绿色合成工艺路线,以及该类化合物的构效关系。同时简单介绍一些波谱知识,如红外、质谱和核磁共振谱等,能够推导简单的有机化合物的化学结构,为今后的中药化学、天然药物化学和药物合成打下坚实的基础。同时,有机化学实验重在一些综合性、实用性的绿色化学合成,既增加了学生的学习兴趣,提高了教学效果,同时也践行了绿色化学理念。

经过一年半的大学学习后,在学生基本上都适应了大学学习、生活的情况下,而且具备了较好的数学和化学基础之后,第四学期将深入介绍基础化学难点部分的物理化学,在化学热力学、化学动力学基础上,加深对化学热力学和化学动力学的学习,最后引入新知识相平衡,包括表面化学与胶体化学和药学前沿知识,以及化学知识及其技术在药学专业中的应用,要求讲原理时必须讲它的应用,重点是在药学方向的应用上。最后提纲挈领,建立整个基础化学的基本框架和知识体系。这样就把基础化学知识点整合,避免了重复,同时按照知识的难易程度和前后关系安排教学内容,节约了学时、方便了学生理解、提高了教学效果,以适应少学时的理工科院校药学专业的基础化学教学。

三 基于“绿色化学”理念对四大基础化学课程教学内容整合的初步效果

1.学生成绩明显提高

2007级学生因成绩差,有2名学生留级,有近10人未获学位,2008级有95%以上的学生获得学位,2012年重庆邮电大学推免试研究生学生中,生物信息学院5个专业6名同学获得,制药工程和中药学2个专业占了3名,而且有不少同学进入绿色化学与制药工程科研平台参与实验锻炼,参与发表sci收录科研论文4篇,参与中国发明专利的申报1项,1人次参与重庆市药物催化氢化工程技术研究中心的申报,获得了一项重庆邮电大学大学生创新实验项目。

篇3

1 以人为本,注重拓展实验的趣味性

人的创新能力的形成和发展,在一定程度上取决于他的心理动因,即以需要为核心,以兴趣、情感等为内容的心理动因。兴趣是一个人力求认识、研究、获得某种事物或进行某种活动的倾向,它能推动人去寻求知识或从事某种活动,开阔眼界,使人的积极性和主动性得到充分的发挥。由于兴趣不是与生俱来而是后天学来的,因此,增强化学实验的趣味性就显得尤为重要。例如在“蜡烛燃烧的探究”过程中,引导同学们进行下列拓展性探究:

1.1 问题情境。点燃蜡烛,将短玻璃导管插入焰心,发现另一端也可以点燃,说明导管中一定有可燃性气体,气体的成分可能是什么呢?

1.2 作出大胆猜想与假设。学生们经过讨论,认为这种气体:①可能是蜡烛不完全燃烧时产生的一氧化碳;②可能是蜡烛受热后产生的蒸气;③可能上述两种情况都有。

1.3 设计实验方案。学生们设计出各种实验方案,经讨论后,认为下列这个方案既巧妙,又简单:换一根较长的玻璃管,用湿毛巾包住导管,然后一端插入焰心,在另一端点燃。若导管口有火焰,拿掉湿毛巾,导管内无冷凝固体,则证明它是一氧化碳;若导管口不能点燃,拿掉湿毛巾,有冷凝的固体,则证明它是石蜡蒸气;若气管口有火焰,火焰较小,拿掉毛巾,导管内有冷凝的固体,则证明气体中既有一氧化碳,又有石蜡蒸气。

1.4 观察与思考相结合,完成实验,给出合理的解释与结论。通过实验,学生得出第二种可能性成立,玻璃管中的可燃性气体是石蜡蒸气。而另两种可能性被排除了。

1.5 反思与评价,交流与分享。通过探究活动,部分学生发现自己设计的实验方案与上述实验方案相比,设计得不够合理、简单,存在着差距,认识到在今后的学习中,要不断培养自身的自主探究的能力。学生以各种方式将自己的收获、体会、感想表达出来,如写成小论文、写成实验报告、制作出PowerPoint、上传到网页上等等。

2 源于生活,注重拓展实验的生活性

化学与实际生活的联系非常密切,化学知识渗透在实际生活的各个方面。在中学阶段,接触社会的机会有限,通过实验来了解化学在实际生活中的应用,可以说是一条很好的途径。

2.1 实验内容的生活化。结合生活情境,鼓励学生发现化学问题,提出自己的观点和猜想,并设计探究实验来验证猜想,对实验进行反思和评价。例如,在生活中,对真假红葡萄酒的鉴别,有一个巧妙、简单的方法:在两杯酒中分别加入适量食用的纯碱,如果酒的颜色加深,变成深蓝色了,则是真的葡萄酒,如果酒的颜色没有明显变化,就说明是假酒。这个实验,直观明了地体现出了指示剂在生活中的灵活运用。

2.2 实验用品的生活化。实验的生活化还体现在,在实验用品上使用一些生活中的物品。如家里厨房中的食醋、食盐、纯碱、鸡蛋壳等等都是实用的化学试剂,塑料吸管可代替胶头滴管、导管,家中的玻璃杯,可作为反应容器等。例如用蛋壳和白醋反应制取二氧化碳,用干电池中的金属与稀硫酸反应制取氢气等。通过这些实验的开发、设计,能使学生利用现有的材料开展实验学习,也能启发学生随时利用生活中的物品进行一些简单的实验探索。学生体会到生活离不开化学,了解了化学对个人生活和对社会的重要作用,同时提高了他们学习化学的兴趣。

3 尊重自然,注重拓展实验的绿色性

近年来,人们提出了“绿色化学”这一新的概念。简单的说,绿色化学就是环境友好化学,它的核心内涵是在反应过程和化工生产中,尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。绿色化学的着眼点是使污染消灭在生产的源头,使整个生产过程对环境友好,这是从根本上消除污染的对策。

篇4

关键词:有机化学实践;综合设计性实验教学;仿真教学;创新能力

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)50-0143-02

近几年,高校毕业生“就业难”与国内企业“用工荒”的矛盾日益突出,高校人才培养模式转向现代职业教育体系的改革正在全面实施,如何解决就业结构性矛盾,培养具有创新精神和实践能力的技术技能型人才,是高等学校每个教育工作者必须探索的重要课题之一。有机化学实践课程是继有机化学实验教学之后,面向我校化学工程、化学工程&软件工程、环境工程、应用化学等专业大二学生开设的专业必修课,是整个有机化学教学体系的重要环节。高校传统实践教学的弊端是,将实践教学看成是有机实验教学的简单延伸,其主要功能为强化学生综合实验技能训练,隶属为理论教学的附属环节。在教学中主要以教师讲授为中心,教学效率虽高,但学生只能收获“照方抓药”、模仿验证的学习效果,缺乏对实验技能、理论知识交互运用的创新思维训练,显然不能满足当今国家经济建设和社会发展需要[1,2]。多年来,我们在实践教学中以创新应用型人才培养为重点,构建“以生为本”的创新实践教学平台,向社会输出高素质技术技能型人才。对此,作者拟就近十多年来在有机化学实践教学中的改革谈一些体会。

一、合理选择实践教学内容,加强综合设计性实验环节

有机化学反应浩如烟海,有机合成方法纷杂,如何在有限的实践教学课堂上,合理选择教学内容,是笔者在教学中积极思考的一个重要问题。响应高校现代职业教育体系改革方向,推行国家“绿色化学”环保理念,我们以实践内容是否贴近社会生产,贴近科学研究,贴近社会生活为选材指导,同时推进已选取实验的绿色合成技术或方法改进[3]。所谓综合设计性实验是指学生根据实验目的和实验条件,自行查阅科研文献,通过对有机化学相关理论、基本实验技能,或与该实验相关的其他课程理论或实验知识的综合运用,自主完成实验方案设计,并加以实现。因此,综合设计性实验有助于学生将学习与研究设计结合,在提高学生基本实验技能、理论知识综合运用和创新能力培养等方面起到积极作用。因此,我们重点选取集典型性、发展性、前沿性、应用性为一体的综合设计性实验作为教学内容,将“照方抓药”式验证实验教学内容降至零。

在实践教学中,我们以此为教学内容选择依据,在有机合成反应上一直注重前沿性科研技术引进,一些新的实验手段、实验技术不断被引进[4]。比如在苯亚甲基苯乙酮合成教学中,我们引进超声波辐射合成技术;在甲苯高锰酸钾氧化合成苯甲酸实验中,我们引进可循环利用“相转移催化剂”和“微型合成”技术;在天然产物咖啡因提取实验中,我们引进浸取法和索氏提取法的合成技术对比。几年来,我们均从“低毒、高效、短时”合成特点对每个实践内容的合成技术进行探索,实现有机合成达到低污染、低毒性、安全节能以及反应收率高的目的,在增强学生“绿色合成”理念方面也收到显著成效。

二、重视学生科研与创新能力训练

实践教学中,每一个实践训练项目均由四个环节组成:第一环节是实践方案设计;第二环节是实现实验;第三环节是实践论文(报告)书写;第四环节是实践成绩考核。在实践教学中,我们通过这四个环节的有机结合,同时改变传统以师为本的教学模式,课堂上通过师生角色转换,实现以教师为中心向以学生为中心的教学模式转化,提高实践教学质量,完成对学生科研与创新能力的培养。在实践教学中,我们的具体做法如下:

1.实践方案设计环节。学生进入实验室前,实践方案设计的好坏,将直接影响实践效果和学生创新能力培养。在“以生为本”实践教学模式下,教师必须转换身份,由以前课堂上的“主角”,转换为幕后“导演”身份。教师作为导演身份,在实践教学中,必须向学生提供逻辑性强、问题定位化的“剧本”(项目指导书)。项目指导书中创新点在于其将传统实验教材中实验步骤环节提纲为实验流程图形式,其中每步流程均进行细节化设疑处理,需要学生通过课前查阅相关文献、课上观察实验现象以及课上师生或生生互动所查阅的理论解释补充到流程图中,实现每步实验知识掌握不留死角的教学目的。通过实践方案设计中流程图细节化设疑处理,调动学生探索未知、解决并消化未知的兴趣,这对学生理论知识综合运用能力和创新学习行为的培养推动性很强。

2.实验实现环节。在构筑“以生为本”实践教学平台中,实验实现是我们强化学生基本实验技能、实验现象观察与分析、实验问题捕获并解决等能力,是实现将学生模仿验证实验理念扭转为主观能动综合设计理念的重要环节,该环节教学中渗透对学生探索新问题、查阅文献分析、解决复杂问题的能力培养,引导学生做到思考型操作、思考型分析、不思考不动手的实践理念。比如在苯亚甲基苯乙酮合成实验中,在粗产品水洗环节中,多组同学出现如粗产品颜色、产量不同等实验现象,这需要考虑合成温度、结晶时间长短以及水洗是否充分对实验结果地影响。针对该问题地出现,我们在教学中鼓励学生大胆设计方案,并自主进行多组组合,平行操作,互相交流实验结果,共同对比分析、处理并讨论所用实验处理方法的科学性、可行性及经济性。引导学生有的放矢地步步琢磨着做实验,摈弃传统实验教学中学生指哪打哪的被动学习行为。

3.实践论文(报告)书写环节。每个实践项目结束后,鼓励部分学生在指导教师帮助下,将实验结果按照科研论文核心期刊模式进行书写。通过撰写科研小论文,启蒙了学生参与科学研究的积极性,尤其在结果与讨论部分,学生通过查阅相关科研文献对实践问题分析、理解及体会过程中,引导了学生思考力与创新意识地形成,这是实践教学中我们所期望获得的教学效果。

4.实践成绩考核环节。实践考核是检验实践教学效果的重要手段之一,考核方式的改革对于本次教改成效至关重要。我们以往有机实践课程考核主要采取每个实践项目从“课前预习状况、基本实验技能操作、实验基本理论、实践结果及实践报告完成情况”这五方面进行考核,给出每个项目的成绩,实践结课后,将所有实践项目成绩进行累加,折合成百分制,给出实践课程成绩。该考核方式容易造成学生实践中简单“照方抓药”,盲目追求高产量,甚者捏造实验数据,课后抄袭实践报告等单纯希冀高分数的不良学习行为出现。在此次教改中,我们采取多层次考核模式,解决上述弊端。第一层次面向理论基础和动手能力薄弱的后进学生群,该层次考核主要以传统提交实践报告考核形式;第二层次面向基础夯实,但创新意识较强的较优学生群,该层次考核实践报告主要以科研论文形式书写,实践成绩根据学生文献查阅状况,利用相关文献分析、解决实践问题能力进行综合评分;第三层次主要面向基础夯实,动手能力强,且创新意识主动的学生群,该层次考核实践报告除了以科研论文形式书写外,还需将实践成果以PPT形式进行课前答辩,充分实现以生为本的教学目的。参与哪个层次考核,由学生根据本次实践项目个人学习状况,在课堂上自主提出申请,每个层次的实践成绩均由指导教师当堂给出,从根源上规避部分学生课后抄袭报告的可能性。另外,我们建立层次化考核方式,可以根据学生学习能力,进行因材施教,并且有利于树立优秀创新学生榜样,对提高班级学习风气,调动学生学习热情和建立不服输的良性竞争环境,均起着潜移默化的推动作用。

三、智能多媒体仿真实践教学平台构建

在实践教学中,我们配置互联网和多媒体操作平台,引进高等教育出版社公开出版的《半微量有机化学实验网络多媒体课件》及《有机化学多媒体课堂教学软件》投入有机实践教学使用,使仿真实践教学模式变得可行[5,6]。学生通过互联网和计算机技术使用优质教育资源,实践课不再以教师讲授为中心,转变以学生为中心。课前学生通过多媒体仿真教学软件,对该类实践项目原理、实验技术,以及仪器规范操作均有了解,有效提高预习质量;课中可利用互联网和多媒体操作平台,鼓励学生实践中遇到疑难问题即时查阅解决,实现课上实验知识掌握不留死角,及时调整实验方案,保证实践教学质量。另外,实践教学中对一些前沿性、应用性但具有一定危险性或对环境不友好,比如电解合成碘仿、光照合成卤代烃等实验,我们采取仿真模拟教学。通过引进互联网和仿真实验教学平台,在实践教学中能够充分发挥教师的引导和学生的主体作用,有助于以生为本教学模式建立,有助于具有创新能力的技术技能型人才培养。

四、结论

以生为本有机化学创新实践教学平台构筑之后,从教学实施效果来看,改革是有成效的。在本次实践教学改革中,以综合设计性实验为教学内容,以问题为驱动,借助智能多媒体仿真教学课件和互联网平台,学生对实践基本理论、实验技术以及实践问题即见即解决的主动学习热情普遍提高;通过多层次考核模式建立,树立优秀学生榜样,对后进学生实现“传、帮、带”作用,切实提高班级学习风气,调动各层次学生学习热情,在学生间形成不服输的良性竞争氛围。经过有机实践教学训练后,学生的科研热情与实践创新思维明显提高,这对于通过课堂教学过程培养大学生自主创新意识和创新理念,未来向社会平行输出创新型和应用型人才,具有十分重要的现实意义。

参考文献:

篇5

关键词:化学教学 绿色化学观念 环境保护

一、在课堂教学中渗透绿色化学观念

初中化学教材中潜在环境保护教育的内容很多,把这些内容的教学与环境保护教育有机地结合起来,把绿色化学观念科学地、巧妙地渗透到各章节中,让学生自身意识到,为了不让环境污染威胁人类自身的生存,就一定要保护环境,从我做起,从现在做起。对于刚刚接触化学的初中学生,要尽可能多举事例,借以提升学生的环保意识,加强学生绿色化学观念的教育。

例如,在学习“空气组成”的知识时,除了给学生讲述大气的主要污染物,大气污染的来源和危害,还列举了1952年英国伦敦烟雾事件造成1.2万人死亡和1995年我国上海市发生的“光化学烟雾”事件;在学习“氧气”后利用教材对“臭氧”的介绍,说明被广泛应用于汽车及室内冷藏、冰箱、电器的冷却等方面的氟利昂,已造成大气臭氧层的破坏,直接威胁人类的生存;在学习了“煤和石油”的知识后,可以介绍石油、煤等化石燃料以及它们的加工产品在燃烧过程中会产生一些含氮、含硫的化合物,排放到大气中对空气造成污染;在学习“水”这一课的同时,淡水资源的危机,水体的污染便可蕴涵当中。纵观全球资源,淡水资源很短缺,不是取之不尽,用之不竭的,并且分布又不均匀,而由于工业生产的废渣、废液、废气和生活污水的任意排放,农业上农药、化肥的过量施用等造成的水污染又在进一步加剧,造成淡水供需矛盾尖锐。有朝一日,人类将面对“滴水贵如油”的严重局面。这样可使学生认识到环境污染给人类带来的重大惨剧和极大伤害,从而可使学生进一步体会到保护生态环境,保护自身生存环境的必要性,树立起绿色的化学观念。

二、在化学实验中融入绿色化学观念

化学实验与绿色化学联系最为紧密、最为直接,在化学实验中贯彻绿色化学思想最为重要。初中学生刚接触化学,必须严格要求学生按照实验操作的规则进行实验。化学实验产生的废气、废渣、废水等都或多或少地对周围环境造成不同程度的污染。教师在实验操作过程中要求学生每次实验结束后,将废弃液或剩余的固体药品倾倒在指定的容器中。为了加强学生的环保意识,可让学生将收集的废液稍作处理后再行排放,实验结束后把仪器洗净放回原处,做干净实验室的卫生。这样从一开始就让学生养成良好的实验习惯,受到直观的环境保护的教育,使学生进入化学实验室后就受到绿色化学的教育。

例如,做硫在氧气中燃烧的演示实验时,由于硫燃烧生成的二氧化硫是气体污染物之一,所以应强调硫的用量,并在盛氧气的集气瓶中事先放入少量碱溶液吸收二氧化硫。又如,实验室制取二氧化碳可用注射器作微型实验,拔下注射器活塞,在针筒中放入大理石,塞上活塞,在针筒中吸入盐酸,马上连接导管。

三、在课外活动中设计绿色化学活动

化学课堂教学是进行绿色化学观念教育的重要阵地,也为进行绿色化学观念培养搭建了很好的平台。在化学第二课堂、兴趣小组、知识竞赛等课外活动的设计中,我以地球化学知识为基础,生态系统中物质循环和能量流动为导线,阐述空气、水体、土壤、森林、植物与人类的关系,增加了包括环境保护、新能源、卫生保健食品等方面内容;展示绿色生态环境和严重污染地区的明显对比,简单说明现在人人都关注的环境问题,利用课外小组宣传或讲座等多种传播方式来提高学生的环保意识,让学生切身感觉到我们身边到处都是绿色化学的环境,养成学生环境保护的习惯和绿色化学观念。

四、在考试练习中强化绿色化学观念

在布置化学作业时,在不偏离教材和教学大纲要求的前提下,教师要精心设计一些渗透绿色化学观念的习题,以便巩固学生有关保护环境的化学知识,使学生在练习中不断强化绿色化学观念。

五、在调查研究中增强完善环保意识

教师要切合实际地因材施教,高度重视学生的环保意识,培养学生自己解决问题的能力。在教学中,我定期组织学生进行社会实践和环境污染的调查。

例如,在教学中教师可提出农村的饮水问题、沼气池的建设、化肥厂的排污、西北的沙尘天气、家乡的空气污染等学生关心的小课题,让学生进行调查。理论联系实际引导学生写出调查报告、提出解决方案、撰写环保小论文的活动,学生积极性高,收效良好。

例如,我在教学中就提出的农村的饮水问题,事先列出调查提纲:1.本村(或家)的水井建在什么地方?2.你认为是否受到污染?3.如何防止井水污染?让学生带着这些问题,去考察思考,写出调查报告。通过调查,学生清晰认识到农村吃水的问题多:有些水井建在低洼的地方,如池塘边、农田里,不同程度受到了农药化肥或其他有毒物的污染;有的村几百人共用一口井,又无井盖,垃圾随时可掉入井中,造成污染。而有些农户先在无污染的地方,一家打一口井,将井口用盖子封闭起来,再装上摇式活塞抽水机,随用随抽,比较清洁卫生,值得借鉴推广。通过一些社会调查活动,培养了学生的观察和思考问题的能力,增强了学生的环境意识。

在化学教学中,要使学生把绿色化学观念转变成自觉的行动,教师在教学过程中要充分运用教材资源,有目的、有计划地在学生的学习中贯穿绿色化学观念,让每一位学生都意识到保护环境人人有责,在学生头脑中都有环保忧患意识,时刻知道环境保护的重要性。渐渐地给学生树立起对环境的忧患意识,培养学生的绿色化学观念,使学生成为保护环境的生力军。

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[4]陈莹.中学化学中的绿色化学教育[J].中国教育技术装备,2010(14).

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一、书面型作业设计

传统的化学作业以书面型的化学习题为主,作业的功能被定位为巩固知识和掌握技能。优秀的、典型的化学习题对巩固相应的化学知识和技能起着不可替代的作用。因此,我们在设计化学作业时,不仅要吸收保留原有习题的精华部分,同时需要在化学习题中增设开放性习题、探究性习题及情境性习题,如调查、讨论、上网查询,或撰写调查报告、小论文等。例如,可以设计这样一项化学作业:2008年奥运会火炬“祥云”不仅有美丽的外表,而且在大风、大雨天气都能正常燃烧。它采用的燃料是丙烷,符合“绿色奥运”的要求。根据以上材料,教师可请学生回答下列问题:书写“祥云”中燃料的燃烧方程式。为什么该燃料符合“绿色奥运”的要求?若你为“祥云”重新设计燃料,你会选择什么?2008年北京奥运会的成功举办,为我们带来了空前的自豪感,也是全社会一直津津乐道的话题。“绿色奥运”出现在化学习题中,不仅能激发起学生解决问题的兴趣,还能培养学生的价值观。

二、实践型作业设计

新的课程理念明确把化学实验提到了重要的地位,教师要通过以化学实验为主的多种探究活动,促使学生体验科学研究的过程,激发学生学习化学的兴趣,强化学生的科学探究意识,进而促进学生学习方式的转变,培养其创新精神。

常规实验。教师要充分利用学校实验室,允许学生利用课余时间通过实验操作验证化学知识。如,极易溶于水的气体如NH3、HCl等,很容易形成美丽的喷泉现象,化学课堂上学生观察了教师的演示实验后,很可能会产生亲自做一做实验的想法。教师应鼓励学生,并提供方便和指导。

微型实验。传统的化学实验在实验过程中都有一定规模的药品使用,这不仅对资源的损耗是巨大的,同时引起的环境污染也是比较严重的。以化学作业的形式,鼓励学生采用微型自制化学实验的方式不仅可以弥补传统实验的不足,同时又可以发挥化学实验的功效。如,钠与水的反应。钠与水反应是钠的一个重要化学性质,课堂演示实验也成为教学中不可或缺的环节。然而在钠与水反应产生氢气的验证时却或多或少存在一些问题,实验方法改进多次,但仍不够安全,成功率不高。课堂上进行演示实验后,也不可能让学生再继续进行分组实验。我把这个实验改为一个微型实验,作为化学作业留给学生:拔开针筒活塞,放入一小粒钠,吸入1ml的煤油,赶走针筒内的空气,吸入1ml水,迅速将针尖插入橡皮塞进行密封,待反应结束后,针尖朝上拿走橡皮塞,在针尖处点燃氢气,可观察到纯净的氢气安静燃烧产生的火焰,还可以看到钠在煤油和水之间上下跳动的现象。

研究性学习。研究性学习是课程改革所提倡的一种学习方式。在化学学科中,有许多与自然、社会或学生自身生活密切相关的主题,有限的课堂时间限制了学生对这些主题进行深入的学习和研究。教师若以化学作业的形式,引导学生对这些主题进行探究,不仅可以丰富化学作业的形式,还有利于激发学生学习化学的兴趣。如,“酸雨现象的研究”,我们周围经常可以看到,防盗窗很快生锈,公园的石头雕像的外观越来越模糊,这样的现象比比皆是,那么谁是主谋呢?教师可以要求学生根据自己的生活经历推测祸害的主谋是酸雨,并引用资料说明酸雨的腐蚀现象,完成酸雨成因分析,酸雨形成的根源――SO2来源调查分析,最后提出改进建议,目标是减轻酸雨的腐蚀情况。

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一、课堂引入,创设多媒体情境

于漪曾说过:“课的第一锤要敲在学生的心灵上,激发起他们思维的火花,或像磁石一样把学生牢牢地吸引住。”所以课堂的开始引入,对于学生是否可以完全集中注意力去学习,去探讨,是有利于带动学生情绪的,也会对课堂内容格外关注。创设好的学习情境以吸引学生的注意力,提高他们的学习兴趣,在课程引入上,我们可以用多媒体进行教学。多媒体教学可以给学生视觉上的冲击性,感受到图文并茂使之更加投入的学习。另外,教师要在多媒体上放一些有趣但与化学有关的小视频,形成声、像、图、文并茂的多媒体教学系统,进行视、听、触、想等多种方式的形象化教学。这样的教学方式不仅不会使学生感到乏味,还会使他们爱上化学学习。

二、实验导入

“实验导入”是指运用科学实验导入新课,利用实验创设教学情境。实验不仅可以锻炼学生的观察与动手的能力,也可以激发学生学习科学的兴趣和愿望。而且用实验教学导入也可以使学生注意力集中,更好的了解课题,明确学习目标,迅速进入课题的探究与学习的状态。而在教学中这样的方式也会让学生充满好奇,所以这种探究式教学是现代教育的新方法,也是教师与学生可以互动的最好方法。这样也可以引发和锻炼学生的探究思维能力。教师在叙述实验步骤和实验方法之前,应以学生熟悉的生活经验、已有的化学知识、日常生活中的真实现象将以呈现。例如,氮气的循环:(1)大气中的分子态氮被固定成氨(固氮作用)(N2+3H2=3NH2);(2)氨被植物吸收合成有机氮并进入食物链;(3)有机氮被分解释放出氨(氨化作用);(4)氨被氧化成硝酸(4NH3+5O2=(催化剂)=4NO+6H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO);(5)硝酸又被还原成氮,返回大气(脱氧作用)。(5NH4NO3=Δ=2HNO3+4N2+9H2O)也就是生物(有机物)—>氨—>亚硝酸盐—>硝酸盐—>生物(有机物)。而在生活中能提供能量进行氮固定的途径有(1)工业固氮:用高温、高压、化学催化的方法,将氮固定为氨;(2)高能固氮:高空放电瞬间产生的高能,使空气中的氮与水中的氢或氧结合,产生氨或硝酸,由雨水带至地表。这样的举例不仅可以使学生更易于接受,也会让学生对于化学这门学科产生浓厚的兴趣。

三、利用生活经验导入法

化学科学与生产、生活以及科技的发展有着密切的联系,生活中也处处存在化学。让学生从生活中寻找化学,这是学习化学的根本之源。从生活中寻找化学不仅可以开阔学生眼界,增强学生的能力,还可以锻炼学生对于生活的观察力,从生活中发现化学的丰富知识。例1:如我们很常见的一个常态,绿色植物为什么会在光下进行光合作用,为什么会有净化作用,绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧的过程。我们每时每刻都在吸入光合作用释放的氧。我们每天吃的食物,也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。空调吸热反应的具体应用,可以利用它来降低空气的温度,在炎炎夏日,它发挥了巨大的作用。这都与我们自身息息相关,用这些贴近学生生活的内容来进行教学。学生会更于接受,课堂效果也会更加活跃。例2:农家肥是有化学元素硝酸稀土所构成。而在化学与能源中,氢是最好的证明,它燃烧时发热量大,燃烧产物只有水,(2H2+O2=2H2O)无其他产物,无污染。

四、总结

总之,兴趣是学习之师。教是手段,学是目的。而在教学中设计巧妙的导入,为新课创设生动、活泼的学习情境,对于调动学生学习化学的积极性,有效的提高化学课堂教学的效果将起到至关重要的作用。作为一名教师我将会在今后的化学教学中会更加完善自己对于教学导入的方法,导其动脑,导其动口,导其动眼,导其动手,这样不仅可以锻炼学生的动手能力,培养学生的思维扩散能力和良好的学习心理。另外,学生的主体作用也能在兴趣中强化。对于教师的职业也会发挥到极致,学生也会得到最大的学习效果。

作者:张传志 单位:山东省青岛第五十八中学

参考文献:

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关键词: 课程成绩考核模式 网络学习评价 自我评价 特色作业 提问式考勤

《环境保护学》是青岛农业大学农学专业的专业选修课之一,是一门随着环境问题的出现、变化、发展而发展起来的,涉及自然科学、技术科学和社会科学的应用课程,主要内容为各类环境污染的成因、危害和防治方法。目前我国面临环境污染问题日益突出,农业面源污染和农产品质量安全问题已经成为制约我国农业可持续发展的瓶颈[1],因而开设本课程可弥补农学专业教育的不足,引导和培养学生的绿色农业和可持续发展思维。

要提高教学质量,首先要运用各种教学手段提高同学们对知识的学习兴趣和学习能力[2]。课程成绩考核是教学过程的关键环节,是教师对学生学习能力和水平的成绩评定,公平合理的成绩考核方法可以提高学生学习的积极性,提高学生参与课堂教学的主动性和学习效率[3]。为提高环境保护类课程的教学质量,各高校的任课教师均十分重视教学手段的创新性研究和实践[4]-[6],但目前对于课程成绩考核方法改革的研究还比较少。

为进一步提高该课程的教学质量,激发学生的学习积极性和创造性,本教研组以山东省应用型特色名校建设工程建设为契机,对成绩考核的方法进行了探索和改革,将其应用于2013-2015年的实际教学中,并根据教学效果反馈进行了完善,逐渐形成了本教研组在成绩考核方面的特色。

1.改革的必要性和思路

本课程的传统考核模式:(1)期末成绩占总成绩70%,形式为课程论文或开卷考试,考核方式由任课教师决定;(2)平时成绩占20%,形式为课堂回答问题或小作业等;(3)点名式考勤占10%。多年的教学实践表明,该考核模式存在一定不足:(1)学生平时学习积极性偏低,课堂注意力不集中,存在随意逃课的现象;(2)期末课程论文成绩评定标准不够科学合理,开卷考试试题内容过于宽泛和乏味;(3)平时作业数量多、内容陈旧,使得学生负担重、兴趣低、疲于应付,且存在互相抄袭的现象;(4)单调乏味的点名考勤,占用课堂时间,且对师生关系造成不利影响。因此,传统的成绩考核模式应该加以改革,才能切实提高教学质量。

本教研组从改革课程考核方法入手,在不影响教学的前提下,进行了大胆的探索,建立了课程成绩考核体系:(1)降低期末成绩的比重至60%,增加学生对选择考核方式的参与程度,并对课程论文和开卷考试方法进行革新;(2)提高平时成绩的比重至30%,平时成绩设置为网络学习评价、自我评价和特色作业三个模块;(3)考勤比例仍为10%,采用提问式考勤的方法。

2.期末成绩考核方法改革

2.1考核方式的投票决定

与必修课不同,选修课在考核方式上具有一定的自由度,可根据学生的学习情况选择开卷考试或课程论文。本教研组认为由学生投票决定是可行的,可有效地提高学生对课程的参与度和积极性。具体程序:课程进行至半程或三分之二时,由任课教师介绍各个考核方式的特点和要求,然后学生利用纸质选票或学校网络教学平台等进行投票,投票完毕,由任课教师根据多数同学意愿决定考核方式。经实际教学检验,选课同学对该方法的认同感和满意度较高。

2.2课程论文考核方法改革

课程论文是选修课程采用较多的考核方法,同学们可根据自己兴趣和爱好,查询资料撰写论文。然而,由于课程论文在成绩评定方面具有较大的自由度,使得评分可能存在一定的偏差;部分同学对课程论文写作的认识存在误解,写作用语一味迎合批改教师以期取得高分;由于批改标准不一,部分同学不认真对待,滥竽充数交差,甚至抄袭。因此,我们认为应该进行课程论文的标准化批改,将成绩误差控制在一定范围内,引导学生认真对待、规范写作。改革后的评分标准见表1,其特点是注重格式、创新性和可读性,有利于养成科学的文献查询和写作习惯,还可为后续毕业论文的写作奠定基础。此外,本教研组还要求学生提交课程论文的电子版,由任课教师制成课程论文集(电子书),于网络空间或者打印存档。由于涉及自身的荣誉感,学生写作认真程度显著增加,论文抄袭现象显著减少。

2.3开卷考试内容改革

环境保护学内容重点和难点较多,传统的考核对于内容广度和深度要求较高。对于选修课来说,过多的知识点和过高的难度,会增加学生的学习负担,降低他们的学习兴趣。教研组认为开卷考试内容做到与时俱进,开放包容,形式可以借鉴公务员考试申论部分的模式,分为3-6大题,要求同学们在规定时间内利用课程知识解决当前实际问题,如:(1)论述自己身边的环境问题;(2)探讨国家和地区的可持续发展战略;(3)发表对当前突出的具体环境问题的见解;(4)研究当前某具体环境污染的防治方法等;(5)结合农学专业知识,讨论如何实现绿色农业。

3.平时成绩考核方法改革

3.1网络学习评价

为了配合课堂教学,教研组在学校建立的网络教学平台上建立了“环境保护学”网上课程。网上课程的建立,突破了时空的限制,使得学生能在课余时间进行自主学习和互动式交流[7]。同时,提供了一种新的成绩考核模式――网络学习评价,教研组将此方法应用于环境保护学成绩考核中,比例为10%。具体方法:要求同学们定期进入网络课程进行学习和交流,结课时由任课教师进入系统中的学生学习统模块计,查看和汇总学生登录次数、进入课程次数、发表讨论次数、回答问题次数、查看教学材料次数等,并进行评分。教学实践表明,网络学习评价是一种精准和合理的成绩评定方法,可促进师生的交流,引导和鼓励学生利用新技术平台实现自主学习。

3.2自我评价

学生的自我评价是一种重要的评价方式,是指学生对自己学习效果和状况的评分,代表着自己对自己学习态度和效果的认可程度[8]。在2013-2015年的实际教学中,教研组要求选课同学进行自我评价,方法:(1)学生对自己的听课效率进行评价,教师也对学生进行评价,若两者严重不符,则酌情扣分;(2)学生对自己的期末成绩进行预测,若预测成绩与实际成绩误差≤10%则给满分,若误差超过10%则表明对自身学习水平认识不足,扣除相应分数。教学跟踪结果表明,学生的自我评价有效地增强了学生的自主学习意识、自我评价能力和认知能力,有效地提高了学生的自信心和自我约束能力,间接地改善了教学效果。

3.3特色课程作业

传统的作业一般要求各种资料查询、罗列和分析等,部分不仅作业枯燥乏味,还会增加学生学习负担。教研组认为作业应该简单、新颖、与时俱进,提高同学们的自信心和学习兴趣。因此,教研组推出了特色课程作业,并根据认真程度和新颖性进行评分:(1)要求用手机拍摄自己身边的环境污染图像,制成环保视频;(2)要求用智能手机下载噪声污染、水污染、大气污染查询软件、查询学校周边或者家乡的环境污染数据;(3)要求分组讨论如何从自身做起保护环境;(4)看环境保护纪录片,写出观后感。经实际教学验证,同学们对此类作业的兴趣较高,完成较好。

4.考勤方法改革

目前,普遍存在的逃课现象影响了学习氛围和学习效果,也是对教师劳动的不尊重,因而各高校非常重视点名考勤。但是,该方法单调乏味、占用课堂时间,过多的点名还会影响师生关系,降低学生参与课堂的意愿。教研组认为采用提问式考勤方式不仅可以起到点名的作用,还能加强师生交流、活跃课堂气氛、提高学生的语言表达能力。由于提问式考勤覆盖面和效率不如点名方法,因此提问式考勤需要提前规划尽可能增加覆盖面,还需要与点名方法相配合。

5.结语

本教研组以山东省名校工程建设为契机,从已有成绩考核方法的现状出发,对考核方法进行了改革,引入了期末考核方式选择的自由投票,革新了课程论文的评分标准和开卷考试的内容,注重了网络学习评价、自我评价、特色作业和提问式考勤的积极应用。考核模式应用于2013-2015年的教学实践后,教学反馈见表2。由表可见,自由选课的总人数随年份有所增加,表明该专业学生较为认可课程的教学改革;借助网络教学平台对课程的期末考核形式进行民主投票,三届均为课程论文,选课同学对投票模式及后续的论文评阅方法认可度和满意度较高;期末成绩及格率达到100%,平均分数逐年增加,且均大于80分;三届同学对任课教师的教学评价分数均大于94分。课程论文选题统计结果表明,多于60%选课同学的课程论文涉及水污染监测、土壤污染成因、PM2.5防治和噪声污染危害等,表明同学们比较关注当前社会环境和生活中常见问题出发,能够运用所学知识了解和解决当下问题。因此,课程考核模式的改革和创新,有效地提高了学生的学习积极性、最终学习成绩,改善了课堂气氛,促进了环境保护学课程教学的长远发展。

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摘 要:在化工科学技术不断发展的带动下,人们的生活也在不断的变化,在不断的进步着。纤维材料的出现,使我们的衣着服饰发生了改变,不再是只有麻、棉、毛等这些传统的材料;可替代能源的出现以及应用,在一定程度上缓解了现在越来越严峻的天然原料的短缺,比如像煤炭以及石油这些原料,都缓解了一定的压力。与此同时,化学化工科技的迅速发展给我们带来了一定的便利,促进了社会的进步,而负面的效果就是,化工废弃物造成的污染以及环境空气的日益恶化加剧。所以,如何运用绿色的科学技术这就成为了非常重要的问题,本论文主要是针对在化学工程中应用绿色科技进行简单的阐述。

关键词:化学工程;绿色科技;环境保护;绿色化学

1 通过合理运用绿色科技可以减少温室气体的排放量

一般来说,温室气体指的主要是二氧化碳。无论是在工业革命以及科技革命时期,还是在科技含量比较多的现代社会,发展日趋国际化和现代化,这些化工工厂所排放的二氧化碳量有的达到数万吨,有的每年甚至会向大气排放数十万吨。大量的二氧化碳的排放,是导致全球温室效应日益严峻的罪魁祸首。由于相关的法律规定还不算很健全,没有明确的法律处罚规定,所以在此之前,那些造成这一现象化工企业却没有为温室效应负担任何一点费用。

如今我们越来越重视环境气候,这种状况也有了明显的改进,越来越多的化工企业都在积极的应用以及开发新的技术,从而降低二氧化碳的排放量。还有一些新兴的企业,变废为宝,将二氧化碳利用到部分化工产品中,成为一种材料,只是这一项化工工艺,就可以使整个企业每年排放的二氧化碳量降低数十万吨。

2 在海水淡化工程的预处理过程中充分运用绿色科技

水是我们赖以生存不可缺少的,也是生活中的必需品,是社会发展稳步前进的重要资源。同时,占据如此重要位置的水资源,却有着不可再生以及有限性的特点。当今社会的经济发展飞速,淡水的日益减少,这种危机成为了全球性的一个环境难题。中国,是目前世界上淡水资源比较匮乏的国家之一。而新兴的海水淡化技术,随着它的广泛应用,成功而且有效的缓解了我们目前淡水资源相对比较缺乏的现状。早期此项技术的研发的不全面,成本也比较高,随着科技的不断更新,海水淡化的成本也在逐渐减低,成本的价格也能被大众接受,不再是那些经济发达国家才能使用的奢侈技术,在一部分发展中的国家也可以引进了。

海水淡化技术指的就是一种利用物理上或者化学上的方法将海水里面的盐和水进行分离的技术。在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。

3 将绿色化学技术广泛应用在我国传统香精香料制造中

在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。

在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其最主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的时候在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。

4 绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进

化工生产的改革,为人们的日常生活提供了必要的能源以及物质方面的基础。化学化工生产对于社会的进步发展方面的贡献显而易见。与此同时,大量的化工生产所产生的工业废渣中,具有很多有毒物质,未经处理合格而随意的排放,导致生态环境平衡失调,还会造成严重的污染问题。这些都会导致社会发展缓慢。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。

实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。

参考文献:

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篇10

 

一、引言

 

绿色化学又称环境无害化学或环境友好化学,是指用化学的技术、原理和方法来降低或消除对人体健康、安全和生态环境有毒有害的化学品的使用和生产[1]。绿色化学是以开发原子经济反应为核心理念,在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,在反应过程中和化工生产中,尽量减少或彻底消除有害物质的生成,实现了从根源上就采用实现污染预防的科学手段,实现每个环节均为零排放和零污染。绿色化学文件倡导主动地根本上切断化学污染,而不是被动地治理环境污染,它合理利用资源和能源、降低生产成本,符合经济可持续发展的要求,符合世界的环保要求。随着绿色化学的发展,人们逐渐认识到绿色化学的科研成果对解决环境问题所具有的重大意义,同时也认识到对社会大众,尤其是在校学生进行绿色化学教育,教学中溶入绿色化学理念,对绿色化学的发展至关重要。

 

二、印刷工程专业进行绿色化学教育的必要性和紧迫性

 

当今社会,工业生产高度发展的同时也带来了一系列的环境问题,它制约了经济的可持续发展,危害了人类的长远利益。印刷行业也毫无例外地面临着环境、资源等问题。印刷与人类的生活密不可分,同时印刷行业也是我国的支柱产业,印刷业日新月异地不断发展,绚丽多彩的印刷品在给人类带来文明的同时,也造成了环境污染,印刷行业的污染来源众多,从印前、印刷到印后加工,每个环节都存在污染源,如图1所示。长期以来,印刷业为了在微利中求取高利润,忽视了环保绿色的因素,传统印刷过程对自然资源和能耗的过度消耗,印刷过程中产生的废气、废水、噪音、粉尘、固体废弃物等,对环境产生了严重污染,对人类健康产生了极大的危害,致使长期以来印刷行业都顶着“高污染”的帽子,已严重阻碍行业的持续发展。随着全球对绿色环保的重视,人类的环保意识也在不断提高,各行各业都在积极采取绿色环保行动。印刷行业为了适应可持续性发展的需要,就必须积极利用绿色化学的知识和技术把印刷工业的“先污染,后治理”改变为“从源头上节约能源、根除污染”,如更新原材料,进行绿色印前设计,改进工艺标准和新的管理理念,引进高新设备,淘汰落后工艺、技术和产能,减少生产环节对环境的污染等,使印刷变为绿色环保印刷,已成为印刷业面临的历史责任,也是全世界印刷业发展的趋势,是消费者未来的必然需求,这也将成为今后一代甚至几代印刷人的历史使命。化学家提出的绿色化学正是从化学角度对环境治理提出的新概念,其根本就是从节约资源和防治污染的角度重新审视和改革传统化学,从而使人类对环境的治理由治标转向治本[2]。印刷专业的学生是未来印刷科技革命的主力军,印刷科学技术的掌握者、创造者、应用者及传播者,对印刷专业学生的教学中渗透“绿色化学”理念,进行绿色化学教育,使其树立绿色化学观,增强环境责任感,具有极其重要的意义。

 

三、印刷工程专业实施绿色化学教育的措施

 

1.在印刷化学课程教学中引入绿色化学。绿色化学教育早在1997年已经开始引起高校的注意,目前,已有越来越多的高校开展了形式多样的绿色化学教育,但是也有一些高校并没有意识到将此重要的新信息、新知识传授给学生的重要性,这一迟缓行动必将阻滞教育的快速发展。在高等院校与化学相关的专业和课程中,进行绿色化学教育,存在着紧迫性和必要性。印刷工程专业虽然与化学关系密切,但由于教学总课时紧张,不可能对绿色化学课程独立设课,可以采取在学生的基础化学课——《印刷化学》的教学中进行绿色化学教育的渗透。教师在教学中,不仅要传授学生学习印刷所必要掌握的基本化学知识和技能,且要在平时的教学中深入研究教材,及时挖掘、适时渗透绿色化学思想。比如,在无机化学的卤化银内容的教学中,除了介绍卤化银制备生成、特点及常规应用,还可以特别讲解卤化银在印刷胶片(菲林)中的应用,卤化银颗粒作为菲林的感光材料,胶片经曝光会产生潜影——一种看不见的影像。当菲林显影的同时,卤化银晶体(结构已发生变化)便转化为黑色金属银颗粒的聚结,不可避免地大量的银离子和一些化学物质被留在了废显影液和定影液中。这些物质若不经处理直接排入环境中,重金属银离子能污染水资源和土壤而造成对环境的危害。让学生明白在印刷工艺流程中,出菲林环节的去除,不仅节省人力、财力和时间,更是从源头上减轻了环境污染治理的负担。在有机化学中,可以专门介绍作为溶剂型油墨分散介质的溶剂,说明为避免环境污染和按照绿色化学的要求应加以回收利用。油墨中的有机挥发物,可以形成比二氧化碳更严重的温室效应,而且在阳光的照射下会形成氧化物和光化学烟雾,严重污染大气环境[3]。对于酒精润湿,润版溶液中所含有的异丙醇,遇高温挥发后的蒸汽具有难闻的气味,且有毒,遇明火会引起火灾,被光线照射易生成臭氧,刺激眼睛及上呼吸道,危害人体健康,不利于环境保护,影响植物生长。因此,减少或替换异丙醇在胶印润版液中的用量是一种必然的趋势。再如讲解油墨中的溶剂、有机颜料、染料在包装上的迁移对食品、药品的污染,印刷纸张中过度添加的荧光增白剂对人体的伤害。配合触目惊心的图片、惊心动魄的数据、纪实的新闻报道等对学生进行绿色教育。在教授高分子酶时,可以介绍高分子酶在生物油墨制备及废纸脱墨中的应用,如酶法脱墨不仅脱墨效果显著,且能降低化学药品用量,减轻废水处理负荷。

 

通过这些教学,不仅可以使教学过程更加生动有趣,更能使学生视野开阔,在潜移默化中受到绿色化学教育,增强绿色化学观念和意识,加深对印刷专业的了解,提起学习兴趣和积极性,启发他们自己去思考人类生活中的绿色化学的重要性。

 

2.印刷专业理论课教学中绿色化学的渗透。在印刷专业理论课教学中绿色化学的渗透,具体地说,就是针对印刷工业的发展前沿和学生未来的职业需要,整合印刷工程专业知识结构,每节课花费几分钟的教学时间,将涉及有关绿色化学方面的知识及时地、适当地穿插在教学中,这样在课堂教学中占时不多,而学生又能收获颇多。印刷工程专业课程涉及了印前设计、印刷工艺、印后加工等印刷各个环节及印刷材料、印刷设备的内容,在这些课程教学中,可以充分利用教材中的绿色化学相关知识,结合具体的教学大纲及任务,将绿色化学知识“适时、适度、适量”地渗透于课堂教学中。

 

在印前设计环节,教授学生合理拼版技巧,满足印刷机的最大印刷面积和合理纸开的同时,还能提高工效,减少时间、机械损耗以及纸张开切损耗的浪费。合理选择印刷用纸、油墨等印刷耗材,如选用环保、印刷质量好、可反复清洗、经久耐用的可清洗纸质,常用的有合成纸和石头纸。也可使用本色纸,本色纸以秸秆为原料抄造而成,不消耗林木资源,更可避免由于秸秆焚烧、堆放造成的环境污染,不经漂白,安全健康,且所印刷刊物长时间阅读不易造成视觉疲劳[4]。

 

在印刷环节,教学中渗透能源节约、环境保护的思想,如讲授计算机直接制版系统(CTP)、数字化工作流程软件、中央集中供墨系统、油墨预置技术等对节能的贡献以及采取单张纸印刷机的喷粉收集装置、印刷设备废气收集装置对环保的影响[5]。普及正确的印刷设备操作及维修方法,把环保理念细化到每一个印刷操作细节上。

 

印后加工环节,教学生分析不同的材料特性,正确选择后加工材料,如胶装、覆合使用的胶水需不含有苯、酮、醛等对人体有害物质,在使用过程中不产生氧化、分解沉淀物及挥发性烟雾,且能在短时间内快速熔解具备胶粘特性,节省电能。新型材料水性上光油和UV上光油不含溶剂,不会危害人体,目前已在标签、食品、药品包装袋等产品的包装上得到广泛应用。另外,合理选择低碳、节能、减排的印后加工方式,如印后上光和覆膜一样,也可以保护印刷品表面,提高印品表面光泽度,但是选择上光,从工艺上来讲比覆膜要简单,从成本上来讲也更合算。

 

3.用绿色化学思想设计、改进印刷实践教学。印刷工程专业作为我校的国家级特色专业,加强课堂基础理论教学的同时,非常重视实践教学环节,注重培养学生的实践训练,开设的课程中《印刷化学》、《印刷材料与适性》、《印刷信息记录材料》及《印刷原理与工艺》等都有涉及到了实验课的教学。实验教学和绿色化学的联系最紧密、最直接,可以直观地体现节约资源和防止污染这一绿色化学的根本目的,是培养学生绿色化学观的一条非常重要的途径。为了更好地对学生进行绿色化学教育,有必要对相关实践课程教学进行创新性的改革。

 

首先,在保证教学效果的前提下,教师要强化绿色化学教育意识,大力推广微型实验。微型化学实验是以尽可能少的试剂来获取所需化学信息的实验原理和技术,使用无毒或毒性小的试剂替代毒性大的试剂,节约水、能源、纸张、油墨及其他实验耗材。微型实验既可节约原料的消耗又可减少实验时间,减少污染,是推广绿色化学的重要实践,且体现了绿色化学的理念[7]。如在油墨的适性和油墨配色等实验中,采用幅面小的微型印刷适性仪,实验纸张、油墨、洗版溶剂的取用量都可以减小,同时又可减少实验废水的产生,减少对实验环境的污染。

 

其次,要结合印刷专业特点,增设与专业内容及环境保护密切相关的实验内容,在实验原理、实验过程设计中渗入绿色化学的基本观念,达到激发学生创新思维、引导学生树立绿色化学思想观念、增强学生对环保的感性认识,如在印刷材料与适性实验中产生的油墨废液和废纸等可以积攒下来,用于带领学生做一些课题实验研究,如“印刷油墨废水的处理”、“印刷废纸脱墨”以及“再生纸的制备”等。在本科毕业设计中,带领学生做一些课题,如“环保大豆油墨的制备及适性研究”、“天然色素可食性油墨的制备”等。

 

再次,可通过采用多媒体技术仿真实验,对印刷实验原理、印刷设备结构、故障产生及解决进行仿真。印刷工程专业大多是上机操作实验,随着印刷机的飞速运转,不可避免地存在着大量纸张、油墨、润版液、印版等实验材料的消耗,废液、废气的排放,噪声的污染及人身安全问题,不仅给师生身体健康带来极大的危害,且对环境造成较大的破坏。同时难闻的气味、轰鸣的噪音可能会导致学生反感,失去实验兴趣,不能达到有效的实验教学目的。利用印刷模拟系统进行印刷实验课教学将是一个不错的多媒体仿真实验的选择,它是一种印刷故障学习系统,它不仅呈现在学习者面前一台虚拟的印刷机,印刷机的细部及操作面板与印刷机几乎一致,学习者可以了解印刷机的各部位结构。同时印刷故障的影响因素繁多,也造就了印刷故障具有多样性和复杂性的特点,学生难以在短时间内掌握对众多印刷故障的识别、诊断和解决能力,而印刷模拟系统能够模拟不同机型和印刷材料(包括薄膜、箔、纸张、印版以及水性或溶剂油墨)存在的数百种多样而复杂的印刷问题,印刷模拟系统的应用使得学生在脱离真实印刷机的情况下,可以根据虚拟印刷品学习快速判断印刷故障的类型、产生的原因和有效的解决方法。在模拟系统操作过程中,学生可以身临其境,犹如操作真正的印刷机,且不存在印刷材料的损耗、废气废液的产生及噪声的污染[8]。模拟实验虽然在操作上不能代替实际的上机操作而存在缺点,但其成功率高,无污染、安全可靠,趣味性强,不失为常规上机实验的有益的补充,不仅能够弥补理论教学中的疏漏,还可以增强学生对非常见问题的认识,从而提高教学质量,增进学习兴趣,同时又使那些耗材昂贵、污染环境、危害人身安全的实验变成了绿色化实验,从而实现了“零污染”和“零排放”。

 

4.开展形式多样的绿色化学课外活动。全面实施绿色化学教育,树立学生的环保观念,可以在学生中开展形式多样的绿色化学课外教育活动。如组织学生学习环境保护法规、参加绿色化学及环境保护治理方面的讲座。组织学生制作环保网站、环保微电影、环保海报等,通过社会调查写调查报告或环保论文,并进行比赛评优。还可利用节假日组织学生参观一些造纸、油墨、印刷厂等印刷相关企业,让学生发现问题、分析问题,在潜移默化中增强环保的意识和责任感,形成低碳生活的理念,提高自身的基本素质。

 

四、结语

 

为了实现印刷行业的可持续发展,教师要在印刷专业的课堂教学、实践教学、课外活动等多方面,向学生渗透绿色化学的思想,传授绿色化学知识,让印刷专业的学生了解绿色化学,接受绿色化学,利用绿色化学知识为印刷生产服务,这样,不但能向社会输送更多高素质、高能力人才,也可为印刷行业的发展做出应有的贡献。