材料化学导论论文范文

导语：如何才能写好一篇材料化学导论论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词　高分子科学导论　案例教学　考核机制

包装材料对包装的发展起到巨大的推动作用，有时甚至引起发展上质的飞跃。①高分子材料作为现代包装材料的一个极为重要的组成部分，是包装工程专业学生必须掌握的知识。高分子科学导论主要包括高分子的合成与化学反应、高分子结构与性能的关系、高分子的分析与表征、典型高分子材料的性质与应用，以及高分子科学的发展历程和研究前沿。②知识点多，内容繁杂，而教学时数只有48学时。如何安排好教学的内容、教学重点，按照包装工程专业是需求进行课程建设，成为一个非常有意义的课题。课程内容丰富、实用性强，是包装工程专业学生的必修课程。如何强化学生的参与意识，提高教学效果，本文从以下三个方面进行了探索和总结。

1　教学内容上，突出以专业特点为导向

教学大纲的完善和更新是教学内容建设的基本骨架。现代教学理念认为，教学大纲不是教学内容的堆砌，而是教学的指导性文件。③④课程大纲的完善是以创新教育理念为指导，传授知识和培养能力为主线，并要充分地展示课程教学设计思想。根据我校高分子科学导论教学时数少，同时专业方向又是以包装材料和包装工艺为主要方向，以食品、药品及化妆品包装为主要应用领域，如何选择甚至编写合适的教材，如何确定本课程包含的各部分内容，合理分配学时，成为提升高分子科学导论教学效果的一个非常重要的因素。在本课程的教学中，在对第一部分高分子合成化学部分的学习中，主要精力集中在对于反应基本原理的认识和各种高分子化合物的命名及分子量的影响因素。而不对聚合理论做深入探讨。在第二部分，高分子材料结构与性能的相关知识中，对材料的力学性能进行了着重介绍。作为包装容器的设计、加工和使用，这是考察材料的关键点，同时还需要介绍相关的耐热、耐化学性及其他一些基本性能。使得学生在课程学习后，对材料的基本理化性能有一个初步认识。第三部分是将材料的加工，对于包装材料而言，如何将粒料通过注射、吹塑、模压等方式制备成包装容器，这是一个能激发学生学习兴趣的部分，也是与学生将来从事包装职业联系最紧密的部分。因此，从内容上、从学时上予以加强。尤其是针对我校包装专业比较偏重的食品包装，各种液状货品的包装容器（如各种瓶、壶、桶）以及各种薄膜的主要原材料（　PE、PP、PET、PA　等）和主要加工工艺（挤出吹塑成型、注塑吹塑成型、注塑成型、单/双向拉伸等）进行了较为详细的展开。

2　在教学方法上，辅助以案例教学

掌握和运用好的教学方法是提高教学质量的重要手段，也是课程建设的重要内容。⑤案例教学是一种非常行之有效的教学方式，能更加直观地让学生理解书本知识，联系实际。例如在讲高分子材料的应用的内容时，对身边的包装产品进行举例，例如牙膏是我们生活中不可或缺的日用品，因此市场竞争十分激烈。国际牙膏巨头美国高露洁公司在进入我国牙膏市场以前，曾做过大量的市场调查发现，牙膏包装的同质化竞争严重。针对这些特点，高露洁采用了创新的复合管塑料内包装。结果大获成功，在短短的几年时间内，迅速占领了我国1/3的牙膏市场份额。这个例子，充分让学生认识到，高分子材料对于传统材料的替代作用及其适用范围十分广阔，从而激发了学生的学习兴趣。在讲述高分子注射成型工艺时候，拿出在工厂收集的残次样品，对气眼、流痕、欠注、银纹/水花、缩痕、熔接痕等常见问题进行分析。以气眼为例，是由于困在型腔内气体不能被及时排出，易导致出现表面起泡，制件内部夹气，注塑不满等现象。其改进方法，从产品结构设计上，减少厚度的不一致，尽量保证壁厚均匀。这些处理手段，又都可以通过前期所学的高分子化学和高分子物理相关的链段运动、熔体流动、聚集态变化等相关知识进行解释。从而使所学知识得到综合体现，提高了学生的联想、归纳能力，深化了对理论知识的理解，同时有助于其将来在工作中分析并解决一些实际问题。

3　优化考核模式，多重手段调动学生学习积极性

构建课堂教学模式时，主要采用教师引导，充分地调动学生的主动性教学方法，而考核方式的优化，则是对学生一种非常有效的激励方式。为了提高学生的学习兴趣，将考核方式改为论文+PPT讲述+期末考试的模式，其中平时考勤、作业占二十分，论文占二十分，PPT讲述占二十分，期末考试占四十分。考虑到学生还处于大二阶段，尚未接触到文献调研等课程，经过简单教授学生如何使用百度等网络搜索引擎以及初步学习使用中国知网，重庆维普等中文数据库，武装了学生的文献调研手段，同时也充分调动学生的积极性，促使学生发挥主观能动性去查阅文献资料和标准，并按照正规的综述论文格式规范进行撰写。学生虽然还比较稚嫩，在专业领域几乎尚无法真正领会，但初步的锻炼，拓展了专业视野，深化了对本专业的认识，提高了用所学知识去发现问题、分析问题并进行归纳的能力。虽然还不能提出和解决较为复杂的问题，但这种锻炼已经起到了非常显著的效果。大二第二学期，包装专业学生就可以以高分子材料为出发点，申请大学生创新的科技项目，其申请数每年都占到本专业的很大部分。另一个考核内容是将学生按四人一组进行分组，每组做个PPT并请一位同学进行讲述，考核成绩作为该组四位同学的成绩。通过做PPT讲述，学生需要自行组织图片和说明，并进行PPT的设计，直至最后讲述。十分钟的讲述和五分钟的提问，有助于并在一定程度上能集思广益，学生之间相互交流和讨论。再经过最后的考试，学生需要对所学课程进行一个全面的复习和总结，三者结合，使得学生对整个学习内容都有较为直观、详尽的认识。

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化工学科的学生从进入校园的那一刻就开始思考自己未来的就业之路，在就业大环境的影响下，他们在大学四年的学习和生活中主要分化成了两类。第一类学生以考研为学习目的，占学生人数的60%以上，这类学生又可以分成两部分，一部分争取学院有限的研究生推荐名额，在大四以前，他们认真学习所有能影响专业排名的课程。以河南大学化工学科为例，免试推荐的名额只有不足5%，争取到名额的学生一般都在班级名列前茅。这些学生非常注重考试成绩，其学习特点很大程度上沿袭了高中的学习方式，即搞题海战术，学得很累，而对于专业素质和专业思想的培养不是太重视，部分存在高分低能现象；另一部分学生参加一年一度的研究生入学考试，他们把大部分的精力放在考研的那几门课程上，其他与考研不相干的课程（在他们看来如此），几乎都采取了敷衍的态度，尤其是实验和实习，在他们看来非常占用时间，更是应付了事。第二类学生以就业为目的，形成原因很复杂，有的是因为学习成绩较差，有的是因为家庭经济负担较重，也有很少一部分学生是心甘情愿想要了解社会，了解化工企业的现状，下决心先工作一段时间再说。可以看出，当今大学生的学习目的以及对知识的需求存在很大的差别，而我们的培养方案模式僵化，在人才培养的结构上缺乏层次，不立体，成为工程教育的首要问题。

其次，年年出榜的中国高校排名成了中国高等教育的指挥棒，致使每个院校都采取了优先发展科研的办学思路，与之相适应的是各种科研激励政策不断出台。但是，从国家各个政府部门下发的科研经费有着向少数榜单上排名靠前的院校，向科研实力人物汇聚的趋势，绝大数的教师无力争取。于是，高校大部分教师，尤其是青年教师，陷入了想搞科研没有经费，但又不甘于全心全力从事教学的尴尬境地。试想一下，这样的一支教学队伍，怎样应对目前立体的、多层次的创新人才培养需求。再次，我国高等教育的高度计划性和市场需求的高度选择性一直是对无法解决的矛盾。事实上，从推行市场经济体制之初，教育工作者就意识到我们的培养方案与市场的脱节，并开始思考市场需求到底是什么？培养方案的不足在何处？可以说，中国高等教育的工作者了解国家的化工行业的相关政策，以及现代化工企业的需求。阻碍问题解决的关键在于教育工作者没有制定培养方案的自，因为害怕一旦放开，中国高等教育将出现失控的局面。最后是教学理念的陈旧，认定知识的传授就是一块黑板加一支粉笔，从一个个基本概念的剖析，到一个个数学公式的推导。可悲的是，我们的学生也适应了，换种知识的传授方式就感到很吃力。例如我院的一位教师，她在讲授《化工基础》课程的时候，喜欢训练工程的思维方式，即先给出一个具体的化工案例，然后引导学生提出问题，帮助他们寻找解决问题的途径，然后由他们自主解决问题。刚开始的时候，学生对这套教学方法充满了好奇，但是过不了多久，他们就感到不适应，因为他们很少主动思考问题，一般都是老师在讲台上娓娓道来，他们在下面按部就班地接受，到了后来，他们简直要抵触这种教学方式。于是，我们看到的是在传统的教学理念下，教育出来循规蹈矩的学生。

2卓越工程师培养计划实施的设想与实践

怎样才能增加培养方案的层次性和灵活性，使之与人才市场的需求相协调，达到卓越计划的培养目标呢？学院一直把上述课题当成教学改革的核心问题，围绕这个课题开展了系列教改探索，现把我们取得的一点研究成果在此简单介绍一下。针对在校大学生思想动态，毕业生就业单位的跟踪调查，研究生录取院校的随访，我们认为化工学科的学生至少需要采取两种培养模式。河南大学化学工程与技术专业学生的培养方案主要包括公共平台、专业基础平台、专业平台三大块。公共平台包含政治、英语、体育、数学、物理、计算机，专业基础平台主要包括基础化学及相关实验、化工原理及实验、化工制图、化工仪表自动化及实验，专业平台课包括化学工程的后续专业课程。我们尝试将专业平台课做成两个模块，一个为考研模块，另一个为就业模块。考研模块体现化工理论及实践环节的系统性，并强化学生从事科研的基本素质和技能，如开设化工前沿讲座、科研指导、化工数据处理、文献检索、专业英语、近现代分析测试技术等课程。与之相对应的选修课模块，则考虑拓展学生的知识面，如开设的生物工程导论、材料科学概论、能源工程导论、环境科学导论、精细化工导论、高分子材料导论、等等。就业模块在保证化工理论完整性的基础上，适当压缩总学时，增加实践环节的内容和学时，旨在强化其化工基本技能。

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关键词：双语课程；教材；互动式教学

中图分类号：G642 文献标识码：A文章编号：1003-2851（2011）08-0-03

双语教学是指将母语外的另一种外国语言直接应用于非语言类课程教学，并使学生同步获取外语与学科知识的一种教学模式[1]。在世界科技水平迅猛发展的今天，教育的国际化趋势越来越明显，因此，为了让学生获得更多的知识，了解国际上前沿的科学发展资讯，提高专业技能，更好地把我们的研究成果推向世界，教育部多次发文鼓励双语教学的开展。

2001年教育部在《关于加强高等学校本科教学工作，提高教学质量的若干意见》中提出高校应积极推动以英语等外语进行的教学模式，明确要求各高等院校在3年内开设5%-10%的双语教学课程[2]。

2007年教育部了《关于启动2007年双语教学示范课程建设项目的通知》(教高司函[2007]137号)，提出从2007年至2010年，共支持建设500门双语教学示范课程[3]。双语教学示范课程建设项目的建设内容不仅包括双语师资的培训与培养、聘请国外教师和专家来华讲学，还包括双语教材的引进、双语教学方法的改革与实践、优秀双语教学课件的制作、双语教学经验的总结等等，其资助经费为每门课程10万元。清华大学的《生物化学》、北京大学的《应用分析》、华中科技大学的《组织学与胚胎学》、武汉理工大学的《船舶辅机》等等高质量的双语教学示范课程将国际先进的教学理念和教学方法与中国高等教育实际相结合，为探索适合中国大学生英语和专业知识水平的双语课程教学积累了经验，对提高我国高校的双语教学质量起到了积极的推动作用。

高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，如：蛋白质、淀粉、纤维素、塑料、橡胶等等，它与金属材料、无机非金属材料等同是科学技术发展、经济建设中的重要材料。为了培养能适应经济社会发展需要、具有国际视野的创新型高分子材料技术人才，武汉理工大学材料学院特开设了《聚合物形态与结构》等高分子材料类双语课程，从高分子物理和高分子化学两个方面向学生介绍了聚合物，取得了一定的成果和经验。

本文从专业双语课程与专业英语的关系、教材的选择、中英文混合讲授和互动式教学等方面介绍了《聚合物形态与结构》双语课程教学实践中的体会和认识。

一、专业双语课程与专业英语

英语教学是贯穿整个大学本科的。通常，专业英语课程的教学是安排在学生完成了基础英语课程和部分专业基础课程学习之后的，属于英语教学的范畴。而随后进行的专业双语课程教学是属于专业教学的范畴[4]。开设高分子材料类专业英语课程的目的是为了让学生了解本专业的专业词汇，培养学生阅读专业技术英语文献与撰写科技英语论文的能力，其重难点在于大量的专业术语、名词性词组、合成新词以及复杂的被动语态长句。高分子材料类双语课程是将英语作为一种获取高分子学科专业知识的工具来进行的专业学科的教学，其主要教学目的不是英语，而是专业知识的学习。

因此，专业英语课程是实现专业双语课程教学的铺垫和基石，专业的双语教学是专业英语教学的延续和提高。

二、教材的选择

教材的选择对于能否达到预期的教学目的，让学生充分地掌握课程的精髓是至关重要的。原版英文教材有利于学生了解和掌握先进的思维方式和研究动态，但是由于中西方文化的差异，在教材的编排上，原版的英文教材和经典的中文教材有很大区别。原版英文教材通常采用演绎的方法安排教学内容，提出问题，引起读者的关注和兴趣，然后再通过对问题的解答来讲述专业知识[5]。而通常国内的中文教材是采用归纳的方法安排教学内容的，逻辑性强，条理清晰，学生容易理解。

因此在教学实践中，我们采用了以原版英文教材为主，辅以经典的国内中文教材，使教学内容即符合教学大纲的深度和广度,又能让学生汲取外文教材中的精华。J.M.G.Cowie著的《Polymers:Chemistry & Physics of modern materials》一书共有17个章节，从高分子链构造、构型与构象，凝聚态结构，逐步聚合，自由基聚合，离子聚合等方面对聚合物的形态、结构和性能进行了详细的介绍，内容深入浅出，结构安排合理，论述层次分明，图表简明清晰，是一本经典的高分子材料学科类教材，因此我们选择该书作为《聚合物形态与结构》课程的英文教材。

同时，我们还选用了Joel R.Fried 著的《Polymer science and technology》和George Ordian 编著的《Principle of polymerization》作为英文参考书。中文参考书我们选取了在知识的基础性、系统性上编辑得很好的国内高分子学科经典教材：由化学工业出版社出版，潘祖仁主编的《高分子化学》和由复旦大学出版社出版，何曼君等著的《高分子物理》。

但是由于教材出版周期较长，国内外最新的研究成果并不能及时地出现在教材上，因此，为了让学生掌握最新的聚合物方面的研究成果，我们在授课过程中插入了近两年权威期刊上如《Nature Materials》、《Advanced Materials》、《Journal of the American Chemical Society》、《Macromolecules》上相关文献的内容，紧跟高分子学科发展前沿，结合教材上的基础知识，讲授文章的知识点和创新点，以达到加深对基础知识的理解和提高对理论知识的应用能力的目的，让学生不仅学会从课本中获取知识，还会主动地从网上获取更多更新的专业资讯，养成主动学习的习惯。

三、中英文混合讲授

中文和英文在授课过程中的比例一直是双语教学中的一个难点[6]。《聚合物形态与结构》双语课程教学的首要目的是让学生掌握聚合物的分子结构、形态以及物理、化学性能，为开发和设计新型高分子材料打下基础。由于学生对于很多专业英语术语感到生疏，因此，如果教师从课件到板书再到讲述全部采用英文，学生在课堂上的注意力将很容易不自觉地集中到对这些生僻单词的理解上，从而本末倒置，忽略了对专业理论知识的深入学习，降低了学习专业知识的效率。同时，如果汉语过多地出现在教学过程中，那么学生将很难脱离母语环境，达不到培养学生用英文思考问题、解决问题的目的。为了解决这个难题，我们在教学实践中采用了以下方法：

（一）在首次授课时复习专业英语课程中的一些基础知识，介绍一些在高分子学科专业英语中常用的单位、常数、词缀、词根以及高聚物的名称。例如：通过对macro-+molecule(分子)macromolecule（高分子），poly-+ethylene(乙烯)polyethylene（聚乙烯），hydro-（水）+-philic（亲……的）hydro philic(亲水的)，nucleo-（核）+-phile（亲……）nucleophile（亲核试剂）等词汇的学习来复习词法。

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（二）在每次课临近结束时把下节课最重要的专业词汇用课件展示出来，让学生提前预习。例如，在讲述《逐步聚合》这一章内容之前先将step-growth polymerization（逐步聚合），polycondensation（缩聚），functional group（官能团），functionality（官能度）等重要单词列出，授课时加以强调，并进一步地解释逐步聚合的反应机理。这样不仅能让学生在授课时不受到生僻单词的影响，还能让学生在课前对讲课内容有初步了解的基础上掌握授课的重点，加深印象。

（三）充分利用多媒体教学工具，将图、表、视频资料和文字相结合，用英文和中文双语讲解最重要和最难理解的词汇、物质的结构和知识要点。如图1所示，在讲授自由基聚合链引发反应的时候，采取图文并茂的方式，用直观、生动的教学方式来激发学生的兴趣，帮助学生加深理解授课内容。

（四）在利用现代多媒体技术讲课的同时，适量的传统板书可以避免学生的听觉和视觉疲劳，还能有效地调节课堂节奏，因此我们不能忽略传统板书在专业双语课程教学中的作用。通常，学生在学习公式推理较多的章节时容易觉得枯燥、注意力不集中，如果只用多媒体课件将整个推导过程展现给学生，学生将很难及时跟上教师的分析和推导过程。因此，在讲授高聚物的分子量、高分子溶液的热力学性质等章节时，不妨采用英文的传统板书来进行公式的推导和演算，再加以中文强调重要步骤的讲授方式来吸引学生的注意力，提高教学效果。

四、互动式教学

学生是课堂的主体，合理地调动学生学习的积极性和主动性，让学生和教师一起营造活跃、和谐的课堂气氛能使教学效果事半功倍。传统的教师提问学生回答的方式简单易行，适时地提出“Why?”，“What is……”，“How to……”和“What do you think?”等问句，鼓励学生用英文回答，不仅可以起到提醒学生主动思考的作用，还能让教师及时地了解学生掌握知识的情况，并据此调节课程的进度。

让学生以组为单位进行主题演讲和撰写小论文是国外高校在本科生教育中很普遍的一种教学方式。在《聚合物形态与结构》双语课程的教学中，我们将2-3个学生分为一组，让他们在给定的范围内自己选择论述主题，拟定小论文的题目，撰写论文。论文的内容很广泛，论文的格式要求和正式出版的文献一样，由摘要、背景介绍、论述、结论和参考文献等几个基本部分组成。教师在课程结束后留出一部分时间，把讲台让给学生，让他们像老师一样站在讲台上，利用多媒体课件和板书来讲述自己的论文。演讲完成后，教师或其他学生可以就自己感兴趣的问题进行提问。论文和演讲完成的情况将作为平时成绩最重要的依据，而平时成绩占期末总成绩的30%。论文的合作撰写点燃了学生主动学习的热情，提高了他们的科技论文写作能力，培养了他们的合作精神。主题演讲的开展为学生提供了一个展示自己的舞台，培养了学生的英语表达能力。另外，演讲的主题囊括了从聚合物发展历史，聚合新方法到聚合物的最新研究成果在工业上的应用等等方面，拓宽了学生的知识面，而论文和演讲相结合的方式也为本科生大四毕业论文的撰写和毕业答辩打下了良好的基础。

另外，email、qq群以及教学博客也是增进师生间互动的重要工具[7]。这些新颖的交流方式很容易被学生接受，为师生间课后交流（特别是羞于当面问问题的学生）提供了便利，让教师能随时了解学生在学习中的困难和对该课程的意见与建议，及时地调整教案和教学方式。

五、结束语

专业课的双语教学在高等教育中的比重越来越大，它在培养学生创新性[8]，提高学生科学素养等方面起着不容忽视的作用。但是我国双语教学还处于初级阶段，我们的经验和认识还比较不足，希望能开展更多的校际交流和国际交流活动，让双语教学水平能在较短时间内取得较大的进步。

参考文献：

[1]齐民华.地方高校高分子材料与工程专业双语教学的思考[J].广东化工,2011,38(4):237-238.

[2]王小伍.大学物理双语教学的几个关键因素[J].重庆工学院学报(自然科学版),2007,21(9):157-159.

[3]张琳琪.“高分子科学技术导论”双语课程教学初探[J].科技信息,2010,(25):12-13.

[4]陈冬纯.论专业英语教学与专业“双语”教学――走出双语教学的误区[J].中山大学学报论丛,2005,25(6):30-33.

[5]高琼芝,王正辉.《高分子化学》双语教学的探索与实践[J].广东化工，2004,31(8):56-57.

[6]刘国生.推进双语教学提高大学英语教学质量[J].重庆理工大学学报(社会科学),2010,24(7):121-125.

[7]喻湘华,鄢国平,李亮,等.高分子化学与高分子物理课程教学改革与探索[J].化工时刊,2011,25(3):68-70.

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1保障体系建设

1.1成立中药学专业硕士学位培养管理小组把专业学位培养工作纳入学校研究生教育体系，使之走上规范有序的管理轨道，是成功实施专业学位培养的重要保证。实践基地的运行工作由校企双方共同管理。双方协商成立联合培养基地管理委员会，全面负责实践基地的运行，协调双方的合作。

1.2专业学位入学考试注重把握研究生的招生质量，和普通统一录取研究生一样，从报名、参加国家统考、面试等环节入手，严格把关，确保选拔出真正热爱中医药事业，具有较强的实践能力和创新精神的学生。

1.3导师培训与实践基地建设坚持高标准遴选企业导师，选聘对企业的重大技术需求有认识，有很强解决实际问题的能力，又有较深理论学术功底的企业专家担任兼职研究生导师。建立企业导师培训制度，及时对新聘导师进行培训，使他们在上岗之前就明确研究生导师的职责，熟悉研究生培养过程中各阶段的要求和标准，有计划、有步骤地培养研究生做出创新性成果。实践基地建设过程中，必须不断加强与具有杰出的科研队伍、先进的实验设备、较完善的科研场所和充足的科研经费等优质资源的企业联系，优选具有较高科研实力及创新能力的大型企业。

1.4经费保障体系建设制定专业学位研究生经费使用管理办法，鼓励并规定经费充足导师(在3万元/年以上)招收专业学位研究生，学校在各级奖项评定方面给予倾斜。学费收入65%用于组织课程开设、导师培养经费、安排教师异地教学的交通及食宿、招生工作及论文评审、答辩等。35%用于安排学生实践基地学习、接洽合作单位、配合研究生处招生工作等。同时依托实践基地和重大合作项目也是保障专业学位研究生教学经费的重要途径。例如广州医药研究总院与学校建立了长期产学研合作与联合培养研究生的关系，2006年以来，每年联合培养硕士研究生1-2名。广州医药研究总院每年投入人员培养经费约2万元，由学生为主展开的相关专题研发费用目前为止已达30万元，包括委托给大学相关研究所和实验室的研发费用及在企业实验研究中直接的材料消耗费用。平均每年投合培养的经费约15万元左右，为研究生培养提供了有力的经费支撑。

1.5专业学位论文标准与考核继续坚持对研究生公开发表科研论文的规定;学位论文的选题要紧密结合企业科技需求;严格进行学位论文资格审核和答辩程序，组织安排研究生管理人员旁听论文答辩。

2存在问题分析

2.1身份认同危机目前中药学专业学位研究生教育与学术学位相比，其知晓度和认可度相对都比较低，同时教育业对专业学位的宣传力度不够。社会各界对其认同度不高。因此，当学校2010年春季中药学专业学位研究生招生计划出台时，没有引起考生的积极响应。招生过程中报考人员少，还有许多学生对学位证书存在疑问等。3.2中药行业缺乏资格准入制度和国际职业资格认证体系专业学位是一种职业学位，必须与职业资格认证体系紧密挂钩。中药专业由于其技术性、专业性强，我国实行的是执业药师资格证书制度。然而当前获得申请执业药师考试资格，需要取得硕士学位，从事药学或中药学专业工作满一年;另一方面，中药行业缺乏专业准入限制，许多从事药师工作人员没有执业药师资格证，很大一部分执业药师并不是药学专业毕业生。此外还缺乏相关专业的国际职业资格认证体系。如何实现两者有效衔接，仍有待有关管理机构的论证。

2.3办学宗旨偏差专业学位的课程应更注重课程内容的宽广性、应用性和实践性，培养学生的实践能力与应用能力。实践中，许多专业学位研究生的专业课教学是经常与学术学位研究生一起进行的。因此，教学中应更多地使用适合应用型人才培养的教学方法，导师也应根据专业学位的特点有针对性地开展指导。课程设置上要充分体现专业学位与学术学位培养规格之间的差异，即使同一门课程也应名同而实异。

2.4实践探索，缺少相关可借鉴经验中药学硕士专业学位是国务院2010年新设置的学位类型，其培养摸式和机制研究基本仍属于空白。以教材为例，拟开设的大部分课程缺少相关配套教材，且当前国内其他中医药院校尚未开始该课程，课程的建设需要进行实践探索;仅凭听课和老师的给的大纲样的文字材料，学生大多不习惯这样的学习方式，教师在教学中只能使用学术性研究生使用的教材，而这部分教材理论知识强但实践性较差，势必造成了教材内容和专业实践偏离，缺乏来自一线的实例和对专业现实运行程序、状况的深入分析，不利于其学习。

3结语

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1要把教学研究当作科学研究那样去搞

实施本科教学目标，就要突出人本教育，实施差异教育，以学生为中心，把学生培养成具有扎实的专业理论知识和实验技能、具有合作精神(即团队精神)、具有社会交际能力的创新型人才。为此，我们提出大学教师“一定要把教学研究当做科学研究那样去搞”，提倡“让教学和科研两只翅膀都硬起来”。首届国家级教学名师史启祯教授曾形象比喻说:“对一个教师而言，教学和科研就像两只翅膀，像鸟一样，一只翅膀是飞不起来的［1］。”我们不仅要为人师表，而且要提倡教学名师风范。忽视教学的教师不是一名好教师，不搞科研的教师，不会是一名优秀教师。如果没有较强的学术功底，就谈不上对教学的深层次认识，不会有教学理念和教学方法的改变，不会有教学内容的更新，也就不能把课讲“活”。总之，教学和科研是相辅相成、相互促进的。突出创新精神，培养学生研究能力，就是要完成从“知识继承为主”到“以创新为主”的转变。教师两手硬和教育理念的改变是做好这一转变的前提。为此，我们将每一项精品课程建设内容都当做科学研究那样去搞，申请立项了多个国家级、省级和校级教学项目，力求建立一个教学研究平台，扎扎实实做一些事情。迄今已在《中国大学教学》、《大学化学》、《高等理科教育》等教学研究期刊上发表了20多篇教学论文，从而提高了我们对国家级精品课程建设工程是教学质量提高的基石的认识。

2创建适应创新型人才培养和专业发展需要的课程内容体系

无机化学与化学分析是我校化学与材料科学学院的核心课程。针对国内高校应用化学专业数量的迅速增长与其课程和教材建设相对滞后的矛盾，课题组强调应用化学专业人才既要具有基础化学人才的一般特点，又应具有鲜明的知识、技术创新特色。因此，如何凸显基础扎实、知识面宽和科学思维活跃就成为本课程创新改革的指导思想:(1)将基础无机化学和化学分析内容有机结合组成新的课程，既较好解决了原有课程知识点相互交叉、重复多的问题，又便于在无机元素教学中渗入定性分析，在实验中引入“量”的概念，扩展了对学生科学精神的培养。(2)在个性化理念指导下，将教学内容划分为主篇和副篇。主篇包括以下3个知识模块:①基本化学原理部分，②化学分析部分，③元素化学部分。(3)副篇内容大量吸收了国外一流教材的精彩内容，写法上则顾及中国学生的阅读习惯，条目精短，文字活泼。大部分条目反映化学在现代科技和国民经济中的重要应用实例，一部分则介绍化学发展中的标志性事件，以凸显化学新概念、新知识、新发现和新技术。(4)用英文编写词汇和习题，使之成为学生必读的英文阅读材料，以培养学生适应双语教学的能力。新的课程内容体系以及相应的正、副篇内容层次具有如下教学特点和人才培养特色:(1)正篇是基础，是纲，也是核心。原理部分要做到内容选择必要、能深度满足后续课程要求;讲授时要力求科学而简明，不越俎代庖，真正起到导论的作用。(2)正篇将无机化学原理和化学分析有机结合，强化了化学理论的统一性。同时将化学分析技术单列章节，合并但不弱化。(3)元素化学是无机化学的本体，既要重视周期律和反应规律，同时又要特别注意对新反应和新化合物的介绍。(4)副篇是国内同类课程的一项首创，目的是让学生洞察无机化学新发展，体会无机化学研究的兴趣，延伸正篇的深度和广度。

3致力于有特色的立体化教材体系建设

教材建设是提高教育质量和实施素质教育的基础，要求具有创新性、个性化，与国际接轨［3］。书不在厚而在精，在框架、内涵、内容上要给讲课教师留有余地。印永嘉教授等编写的《物理化学简明教程》［4］就由于简明扼要而精彩。史启祯教授主编的《无机化学与化学分析》［5］先后入选2001年国家“面向21世纪课程教材”，2004年国家高等教育“百门精品课程教材建设计划”选题研究项目，2006年国家“十一五”教材规划项目，2006年国家自然科学基金委“国家基础科学人才培养基金教材建设项目”;它是第一届化学学科教学指导委员会于1991年为应化专业立项编写的第一本也是唯一的一本专业基础课教材，当年就被列入国家“八五”规划重点教材。近些年来，课程组在教学实践的基础上对该书进行了几次修订，出版了3个新版本［6-8］。2005年出版的《无机化学与化学分析》(第2版)已经发展成为包括纸质辅助教材《无机化学与化学分析:学习指导》［9］、工具书《化学元素周期表》［10］和电子辅助教材《无机化学与化学分析:电子教案》［11］在内的立体化教材，完成了应用化学专业首个基础课课程建设的硬件工程，成为专业发展的支柱。上述的立体化教材现已成为国内应化专业的主流教材之一，受到郑兰荪院士的撰文好评［12］:“教材不仅给学生带来知识，而且带来科学的思维方式，使教师和学生双方受益，不愧为一部精品教材。”新编《化学元素周期表》被徐光宪院士认为“是我见到的最新、最好的周期表”。该立体化教材还曾被评为2007年陕西普通高等学校优秀教材一等奖，并于2011年由高等教育出版社出版了第3版;工具书《化学元素周期表》于2007年由科学出版社出版了第2版。

4努力改革教学方法教学工作的主要任务就是课堂教学与实践教学［13］，学生最初的创新意识应该从课堂开始［14］。由于教学计划中的大部分学分和学生的大部分学习任务都需要通过课堂教学去实现，因此，提高课堂教学质量是提高教育质量、培养学生创新能力的关键。在第一届大学化学化工课程报告论坛上，中国高等教育学会会长周远清教授说道:“如果教学方法不来一次大的改革，我觉得中国的高等教育想培养出高素质的人才、创新思维的人才是比较困难的。”因此，我们将改革教学方法放在首位来抓。

4．1提倡大纲式教学方法我们认为，讲基础课的教师授课要有自己的观点、见解，并事先写成提纲发给学生，让学生课前预先了解讲授的内容，知道怎么预习，要听什么，要问什么，将来准备研究什么。这样学生就能掌握学习的主动权。这是一种易于学生自学的方法，可以激发学生学习的积极性，增强学习的自觉性，多读书、多思考、多提问，使学生获得较高的学习兴趣，营造出和谐宽松的教学气氛。同时，把大纲交给学生，也能督促教师从备课开始就不能敷衍，要以一种搞科研的态度去讲课，讲思路、讲方法、讲体会，介绍本学科的前沿趣闻。这种方法已获得了良好的教学效果［15］。

4．2科学合理地安排教学内容每堂课的教学内容安排，既要符合教学基本要求，又要重点突出、难易适度。基本内容要明确主线、易于理解;重点内容要简明扼要、易于掌握;难点内容要深入浅出，与学生已有的知识基础联系起来;前瞻性内容要有可持续性，能够引发学生探索的欲望。要努力通过对知识点的讲授和探讨，使学生掌握学习方法，能够举一反三，从而提高课堂教学效果。要达到上述效果，课堂教学的内容和课本上的内容不应该完全一样，更不能照本宣科，要学会将经典内容现代化［16］，将相关文献中的内容融合、归纳并加以提炼。

篇6

关键词: 纳米材料化学双语探索与实践

2001年8月,教育部印发了《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》,明确提出了关于加强“双语教学”的要求;2004年8月,教育部又颁布了《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》,明确地将双语授课课程比例列入高校工作水平的考核指标。开展双语课教学,可以培养并激发学生对英语的学习兴趣和应用能力,改变学生学习外语而不能应用外语的弊端[1],是加快复合型国际化人才培养的重要举措。

鉴于此,我校在本科生教学中开展了多门专业课程的双语教学实践,“纳米材料化学”选修课是贯彻教育部相关文件精神的积极尝试。

1.教学前的准备

(1)双语教材的选择问题

纳米材料的研究是目前材料科学最活跃的学术领域之一,其研究成果日新月异。为了拓宽学生专业知识面和培养学生科研思维,教材内容应有足够的知识宽广性和学术新颖性,因此我们选择了Nanomaterials Chemistry:Recent Development and New DirectionsI[2](Wiley,2007)。这是一本全英文教材,它取材于近年来在各类国际知名期刊发表的科研论文,涵盖了纳米材料化学领域最新最前沿的研究成果。考虑到学生的专业英语基础较为薄弱,为了帮助他们克服畏惧情绪、树立学习英文教材的信心,根据英文原版教材的章节内容,我们推荐了一些中文参考书,如《纳米材料化学》(汪信,化学工业出版社,2006)、《表面活性剂与纳米技术》(李玲,化学工业出版社,2004)、《纳米材料的制备与应用技术》(李群,化学工业出版社,2008)和《纳米材料理化特性与应用》(倪星元,化学工业出版社,2006)等。

(2)教学内容的安排

鉴于“纳米材料化学”定位为选修课,课时量少,不可能在该领域各个分支上进行深入探讨,教学内容必须有所取舍、有所侧重。在教学过程中,我们重点介绍了该书前四章,内容包括纳米材料科学概述、各种类型的纳米材料的通用化学制备方法、纳米材料的物理化学特性和纳米材料的广泛应用领域等;而对该书的后续章节进行了适当的处理,将Peptide Nanomaterials和Dendrimers And Their Use As Nanoscale Sensors两章揉合到纳米材料制备、组装甚至表面改性中,将Surface Plasmon Resonances in Nanostructured Materials一章中重点内容穿纳米材料独特的光学特性一节中,而将Applications Of Nanostructured Hybrid Materials For Supercapacitors归并到了纳米材料的电子学应用领域一节中,剩下的章节专业性较强、难度较大,可以作为学有余力的学生的课外科技读物。

(3)备课指导思想

我们立足于英文原版教材,辅以中文参考书,按照中文教材的风格和我们惯用的思维方式对双语课教学内容进行了二次梳理和组织。“纳米材料化学”双语课的课程性质是材料类的专业选修课而不是英语辅导课,具有其本身的专业性和知识的系统性[3],我们不能仅仅考虑术语的英文表达和语法结构,而应着重考虑教学内容的组织、学科知识和研究方法的传授,以及学生专业知识体系的拓展。

总之,双语教学的目的就是培养学生善于利用英语作为获取纳米材料化学专业知识的工具。

2.课程的教学实施

(1)开课时间的选择

从专业知识的角度来讲,材料科学导论、有机化学、材料物理性能和材料测试技术等学科知识是研究纳米材料化学的基础,从而上述课程是纳米材料化学的先修课程。另外,为了保证教学效果,学生必须具备一定的英语词汇量和英文听说能力。我们选择在大四上学期开设这门选修课。此时学生经过前三年的专业基础课学习,基本构建起了专业知识体系,积累了足够的英语词汇,也达到了一定的英语综合水平,这时候开展双语教学容易收到良好的效果。

(2)教学手段的运用

纳米材料体系具有各异的形态和绚烂的色彩,而多媒体教学平台能以图片、视频甚至是音频来灵活直观地展示这个令人叹为观止的神秘世界。双语课多媒体课件制作的难点在于如何掌握好课件中英文语言的比例。实践发现,若采用全英文课件,学生因专业英语词汇基础较为薄弱,很难正确理解授课内容,容易产生畏惧心理。若始终采用中英文对照课件,课件将显得累赘臃肿,而且中英文的交替出现易使学生疲于在中英文句子中寻找对应词语的翻译,专业课演变成了翻译课,这样也就偏离了教学初衷。基于上述原因,在内容较为简单的教学初始阶段,我们采取中英文对照课件,以便学生尽快掌握基本的专业词汇。随着教学的进一步深入,我们逐步减少课件中的中文语言比例,仅在出现新的专业术语时附加中文注释。不过,多媒体教学不能完全取代传统的板书,比如纳米材料化学中涉及很多有机化学专业术语,由于幻灯片容量的限制,在多媒体课件上只能以甲乙丙丁、某醇某酸等命名法来展示,而通过板书可详细写出该物质的分子结构式,能更直观地向学生展示了该物质的组成方式,有益于学生理解反应过程、了解纳米材料制备原理。在课堂上现场回答学生提出的问题时,或在讲解分析学生的作业情况时,我们也需要采用板书的教学方式,以便更好地跟学生沟通。在教学过程中将板书与多媒体教学相结合,二者相得益彰。

(3)课件内容的组织

考虑到授课对象是大四学生,有些学生毕业后要参加工作,而有些学生则要继续深造,那么授课内容就应二者兼顾。在授课过程中,一方面我们介绍纳米材料化学在国内外产业中的应用,将学生的视野从传统的陶瓷、水泥、玻璃产业拓展到新兴的纳米材料产业,让学生对即将从事的工作领域有更全面的认识,另一方面我们也介绍纳米材料化学领域的发展趋势和新兴方向,以及国内外知名研究团队及其特色,培养学生在海量的科技文献中迅速捕捉到前沿科研动态的能力,为他们在报考研究生时选择科研方向提供一些有价值的参考信息。

(4)教学语言的使用

如果采用全英语讲授,学生会因专业英语能力较薄弱而一味关注英文表达,从而忽略课程本身要传达的专业知识,使得教学变成单纯的专业英语课程;但如果仅在多媒体课件上使用英语,而全采用中文教学,则基本没有英语氛围,难以培养学生用英文思考专业知识的能力,失去双语课教学的意义。可见,我们应该在课堂上把握好使用中英文的尺度。在课程刚开始,学生对专业术语还很陌生时,我们应以中文授课为主,有意识地向学生灌输专业词汇的构词方法,比如纳米材料中涉及的一些化学专业词汇,甲、乙、丙、丁等数字的词前缀表达方法,醇、醛、酮、胺、烷烃等词后缀的表达方式。由于专业词汇的词根重复频率较高,通过构词法的学习,学生能在较短时间内掌握基本的专业词汇,具备初步的专业文献的英文阅读理解能力。到了教学中后期,学生已经积累了一定量的专业英语词汇后,我们逐渐加大英文授课比例,用英语表述专业知识、解析专业词汇,只在重点和难点的教学时辅以中文解释,授课时应控制语速,做到有张有弛,给学生留有思考的时间[4]。

高校双语课的教学方法还处在探索当中,为了提高纳米材料化学双语课的教学质量,我们讲求师生互动,多与学生沟通,了解学生的学习需求和对教学的评价,根据反馈及时调整教学方法和教学内容。讲台不应是教师一个人的秀场,教学需要学生的积极参与,一些教学环节可通过以学生为主的研讨方式进行,促使学生积极、主动地利用搜索引擎和科技论文数据库查阅英文文献,引导学生掌握纳米材料化学研究和应用的新动态,为他们进入纳米领域工作和深造打下良好的基础。

纳米材料化学双语课更深层次的目的是营造双语气氛,提高学生的专业外语水平,增强学生的跨文化理解力,促使学生用外语思考并解决纳米科学领域问题的能力,增强学生的科研素养,为纳米材料化学研究培养新生力量和后备军。

参考文献:

[1]傅晶,黎俊波.大学有机化学实验双语教学的探索与实践[J].化学工程与装备,2007,7:232-233.

[2]Rao,C.N.R.Müler,A.and Cheetham,A.K.Nanomaterials Chemistry:Recent Development and New Directions[M].Berlin:Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.KGaA,2007.

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[关键词] 数学教学 创新精神 创新意识

笔者在多年的教学实践中深刻地体会到,创新教育是培养人们具有创新意识、创新精神、创新能力等创新素质的综合性教育。实施创新教育成为当前教育教学的当务之急。作为数学教育工作者,在数学教学中,应认真实施创新教育。因此,笔者在教学实践中,处处注意发现新的思想,新的理念,新的思路,新的教学方案,并不断收到事半功倍的教学效果。

一、实施创新教育,应重视创新意识的养成

教育心理学研究成果表明,养成创新意识并不完全在乎已经具备了多少知识,由此可见,我国目前还十分缺乏对学生创新意识的培养,缺乏创新动机,愿望的训练,我们必须认识到养成创新意识在中小学中是可行的,从现在起在中小学时期的教育教学中,重视学生创新意识的养成,为学生创新打好基石。

1.创设轻松环境,诱发学生的创新意识

罗杰斯提出有利于创造活动的一般条件,是心理的安全和心理的自由。因此,数学教学中,应根据教学内容积极创设学习的轻松情境,让学生消除自己的自卑、害怕等心理,启发、引导他们积极思考问题、解决问题,并让他们在问题解决中达到“跳一跳”之后“摘到桃子”的成功境地,这样就促进了学生学习动机的形成、求知欲的增长,以此诱发学生的创新意识。

2.鼓励学生主动参与,保持学生的创新意识

实施创新教育,应为学生提供发展的三个空间,即活动的空间、思维的空间、表现的空间。鼓励学生在广阔思维活动、表现的时间中,主动参与教学活动,活动中敢于表现自己、敢于面对困难,愿意在解决一个个问题中,增长胆识,锤炼自己,逐步使自己保持初步形成的创新意识。在数学教学中,就问题教学而言,首先,鼓励学生对问题进行独立分析探索,大胆讨论发言;其次,对发言中的错误可让学生再分析,再讨论,以搞清原因,独立纠正,直至成功;第三,对有的问题解答,可故意设“陷”,让学生探究其缺“陷”,讨论其“症结”。

3.倡导发散训练,发展学生的创新意识

吉尔福特曾说:“正是在发散思维中,我们看到了创造性思维最明显的标志。”由此,在数学教学中,应积极倡导发散训练,经过训练,使学生在处理问题时,常能创造性的审视问题、解决问题,以此逐步发展学生的创新意识。第一,应鼓励学生展开联想,多方寻求解决问题的思路方法;第二,应鼓励学生标新立异,开拓创新,有意识地训练学生提出新问题、新见解的能力。

二、实施创新教育,应加强创新精神的培养

创新精神是人们从事创造性活动所特有的内在的根本的意愿和态度。它决定了人们想不想创造、敢不敢创造的那种欲望和倾向性,是创新能力的基础和动力,很难想象没有创新精神的人会有创造性的成果。因此,在数学教学中,应加强学生创新精神的培养。

1.营造民主氛围,激发学生的创新精神

教育心理学研究说明,民主的气氛,平等的关系,利于培养学生的创新精神。在数学教育教学中,应大力营造一种生动、活泼的教学氛围,形成师生、生生间的一种平等、民主、尊重、理解、关注、赏识的人际关系,使学生的身心处于一种积极向上的精神状态,让他们的思维充分得到发散展开,进而去探索未知、去创造未来。这样,学生的创新火花才会闪烁。

2.健全个性人格,稳定学生的创新精神

培养学生创新精神的内容和任务,是保持一个人的创新精神,但又不放弃他在真实生活中的需要;传递文化知识,但又不能用现成的模式去压抑他;鼓励他发挥聪明才智,而不助长他的个人主义;密切注意每个人的独特性,而又不忽视一种集体性。由此,稳定学生的创新精神,是学生的特长个性与品质人格的有机地统一,高度地结合。在数学教学中,既要充分发展学生的个性,即让学生在禀赋、气质、兴趣,情感、思维等方面的潜在资质得以发现,让学生的心灵自由和精神世界的独特性得到尊重,让学生思考的批判性、思维的独特性和思想的创造性得到鼓励,从而使学生在心理方面的个别差异得到正视和发展;又要健全学生的人格,让学生在学习中树立正确的世界观,形成科学的态度,培养顽强的毅力,从教育中不断提高自身的道德修养,完善自身的人格品质,只有这样,才能使学生的创新精神得以稳定。

3.开展活动教学,深化学生的创新精神

中小学教学改革的使命之一,就是要“让课堂焕发出生命力”。活动教学体现了这一改革趋势,它是对传统教学的改革、完善和发展。活动教学既能充分体现学生的生命活力和丰富个性,又有助于充分落实学生的主体地位,还是促进学生发展的重要方式。因此,在数学教学中,应积极开展活动教学,让学生根据自己的兴趣爱好选择要参加的活动,并在活动中让学生自己选定课题,寻找材料,设计方案,然后可在教师的指导下或独立地进行探索、研究、实验、总结等。这样,既养成了学生独立探索习惯,培养了学生的动手操作能力,又深化了学生的创造精神。

三、实施创新教育,应注重创新能力的提高

1.组织尝试训练,开发学生的创新能力

邱学华老师的实验结果表明,尝试教学有利于激发学生内在的潜能,有利于减轻学生课外作业负担,又可大面积提高教学质量。在数学教学中,应为学生设计尝试练习,让学生在课堂教学中先进行尝试练习,自己分析问题、解决问题。这样不仅充分发挥了学生的主体作用,还在独立创新的学习中发掘了学生自身“沉睡的潜能”,开发了学生的创新能力。

2.教给学习方法,强化学生的创新能力

联合国教科文组织编写的《从现在到2000年教育内容发展的全球展望》一书指出:“一个有创造性的教师,应能帮助学生在自学的道路上迅速前进,教会学生怎样对付大量的信息,他更多是一名向导和顾问,而不是机械传递知识的简单工具。”因此,应立刻转变陈旧的教师观、学生观,建立现代的新教师观、学生观,在数学教学中,教师应充分发挥“向导和顾问”的作用,将学生的自主学习放在首位,教会学生的研究思考问题的方法,鼓励学生自主学习,强化学生已初步形成的创新能力,一让学生树立“自主创新”的意念,明确“学会学习”是未来所必备的技能;二让学生不仅把握如何思考问题,还应会在问题思考中不断提出新问题;三让学生享受创新的快乐,使创新在学生心中扎根。

3.指导论文创作,升华学生的创新能力

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关键词:锗煤矿;金属元素;化学特性

中图分类号:TN253文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)22-0055-02

锗是现代高科技产业重要的基础原材料,是发展半导体工业的战略性物资,随着社会科技的不断发展和经济的不断进步,锗将扮演越来越重要的角色。然而我国锗的保有储量,却是已发现的168种矿产中资源短缺最严重的矿种。

一、锗(Ge)煤矿金属元素

锗(Ge)相对原子质量72.59,是一种浅银灰色金属密度(25℃)为5.323g/cm3熔点937.4℃,沸点2830℃。其晶体属立方晶系,具有金刚石晶格,所以质脆而硬。锗在元素周期表中的位置正好处在金属与非金属之间,所以它虽然属于金属,但却有许多非金属的性质,在化学上也常常被称为“半金属”。就导电的本领而言,它优于一般非金属,又劣于一般金属,这样它就成为“半导体”。锗在室温条件下,在空气中十分稳定,不受氧、盐酸、氢氟酸和稀释的强碱所侵蚀,但能溶解于王水、浓硝酸或硫酸中,硝酸一氢氟酸混合液、焙融碱都能很快将锗溶解。锗原子与4个有机碳原子联结的有机化合物称为有机锗烷。有机锗化合物还有:有机锗卤(氧)化合物、有机锗氧醚、烃基锗有机醚配合物、含Ge-S键有机锗化合物、螺锗等。

众所周知,煤中富含芳环结构,如果能够找出一种不燃煤而直接从褐煤中提取锗的方法,不仅能大大减少锗的损失和避免环境污染,而且还可以进一步对提锗残煤进行处理,从中获得高附加值的有机化学品,从而实现对含锗褐煤的综合经济利用。因此为了今后能尽快展开这项综合开发利用锗煤的工作,尽快实现该煤及其锗的经济价值,本论文对锗煤种金属元素的化学特性进行了分析研究,从而间接测定了煤样中金属元素含量。

二、金属元素化学特性分析

金属元素是煤的重要组成部分,直接影响到煤的性质和煤的综合利用,因而受到高度重视。煤中金属元素的分布可能成为煤成因和矿化元素来源的标志。我们利用XRF即(X射线荧光光谱)定性及半定量的分析方法调查了该锗煤中金属元素的分布情况,并同地壳克拉克值及同一地区无锗煤进行对比以研究其富集特征。

(一)实验方法

1.XRF定性及半定量的分析方法介绍。XRF法是对各种各样材料进行元素测定的一种现代化的通用分析方法,具有分析谱线简单、干扰少、测定元素范围广、分析范围宽、测定精度高、重现性好、样品制备简单、分析速度快等一系列引人注目的优点,同时该方法还是一种非破坏、非损伤性分析,固体、粉末、液体试样均可。

对于煤样来说,它的成分非常复杂,标样很难获得。如果能用XRF定性及半定量方法快速分析其元素,对于了解煤的性质、元素分布以及进一步开发煤、合理使用煤都是非常有用的。但是煤的主成分是C,所以不能直接用XRF定性与半定量方法对其进行分析,只能先将其灰化,再用XRF定性与半定量方法分析煤灰中的元素,然后结合灰分产率及原子量数据计算出煤中相应元素的含量。这种间接测定的方法虽稍显复杂,但好处是不但可以使C燃掉,而且还可使其它元素进一步得到富集,从而提高了煤中元素的检出限。为了能正确的测出煤中元素,特别是易挥发元素Ge、Ga、V的含量,灰化时必需合理控制温度,并保持在整个灰化过程中通空气。

2.样品特征。实验所用的5个样品均采自新鲜钻孔岩芯,其中1,2、3、4为矿化高锗样品,5为未矿化无锗样品。我们将高锗样品之一1送国家煤炭质量监督检验中心检验,将挥发分、固定碳、发热量及碳氢元素含量的数值与“中国煤炭分类”国家标准进行对照,确定该样品为褐煤。含锗褐煤一般煤化程度低,褐煤以半亮型煤、半暗型煤为主,其次为光亮型煤和全暗型煤。矿石呈黑色,具晦暗光泽,条带结构,层状或块状构造,疏松易破碎,断面粗糙,断口呈不规则状,常混入大量矿物碎屑。煤以镜质组为主,含少量半镜质组。煤中富含腐殖体,一般大于75%。腐殖体主要由团块腐殖体和碎屑腐殖体组成,少见明显的植物结构。另外,含锗煤富含藻类体和菌类体,常见渗出沥青体和类脂体。与有机组分相比,煤中的无机物质在数量上处于次要位置,以粘土和石英岩屑为主,黄铁矿微量,偶见方解石、白云母、石膏、重晶石等。

3.分析测定。将原始煤样进行破碎、缩分处理后置于玛瑙研钵中进行研磨直至完全通过100目筛,将过筛后的煤样摊成薄层,在室温下于空气中连续放置lh以达到空气干燥状态,最后将制好的煤样装入带磨口玻璃塞的玻璃瓶中备用。

准确称取分析煤样平铺于灰皿中,然后置于马弗炉中,半开炉门,用30分钟左右的时间从室温逐渐升温到550℃,并在此温度下保温2小时,然后再升到625℃左右,灰化2小时以上,至无黑色煤粒为止。灰份冷却至室温后准确称量并计算灰分产率。

采用粉未直接压片法将上述灰样放入钢模中(下衬硼酸)置于液压压片机上以30MPa的压力制备成测试样片准备测定。

(二)结果与讨论

用本法对该煤矿的5个褐煤样品1、2、3、4、5灰化后的灰样1-ASH、2-ASH、3-ASH、4-ASH、5-ASH进行了测定。灰分产率和灰中所含金属元素(以氧化物形式表示)及其含量列于表1。

同地壳克拉克值相比(表1),该锗煤矿中的金属元素具有如下特征:

1.K严重亏损,其他造岩元素Na、Mg、Al也明显亏损,这可能归因于K质来源不足。也表明当时的沉积水体为淡水环境。

2.亲铁元素Ti、Mn强烈亏损,Fe、Cr明显亏损,Co稍有亏损,亏损的次序与温带条件下花岗岩中元素风化的迁移率基本吻合,表明它们具有花岗岩风化来源特征,并且是在温暖气候条件下发生的。

3.亲硫元素Zn、Cu、Pb、Ni稍有亏损,Cd有相当程度的富集。

4.微量元素Rb、Zr亏损严重,Ca、Ga、Sr、Y、Ba有一定的亏损。

5.Ge发生最强烈的富集,与Ge共同富集的还有W、AS,它们的共同富集可能表明它们与矿产地西部附近出露的含锗相当高的花岗岩和闪长岩有关。此外,Ge-W-AS的共同富集暗示了一种氧化的表生迁移条件。

同无锗煤金属元素组成相比,除Ge、AS、W、Cd在含锗煤中富集外,矿床中无锗煤和富锗煤所含金属元素的总体变化特征相似,其中除Co、Rb、Pb为富锗煤高于无锗煤外,其它元素均为无锗煤稍高于或基本等于富锗煤。说明富锗煤与无锗煤中大多数金属元素来源一致,均来自基底的花岗岩和闪长岩。

参考文献

[1]尹金双,陈功,刘正义,等.云南临沧地区煤中世界特大型锗(铀)矿床有织成矿机理研究[J].核工业北京地质研究院年报,1996,(13).

[2]庄汉平,卢家烂,傅家漠.临沧超大型锗矿床元素地球化学及金属元素有机/无机结合状态[J].自然科学进展,1998,8(3).

[3]尤金P.伯廷著,高新华译.X射线光谱分析导论[M].北京:地质出版社,1981.

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关键词：自选项目；生物化学实验；创新；实验教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）38-0249-03

生物化学是生物工程专业一门重要的专业基础课，有着很强的实验性和应用性，因此生物化学实验在生物化学教学中占有极其重要的地位。生物化学实验更新速度较快，为了培养能够适应新世纪发展的高素质大学生，需要不断改进、完善生物化学实验项目，创新实验教学模式，以求进一步提高大学生的综合能力和创新能力。结合多年的教学经验，笔者创新性的在生物化学实验中引入学生自选型创新实验，以培养学生的自学能力、创新精神。

一、学生自选型创新实验与传统实验的区别

传统生物化学实验项目，主要分为基础实验、综合实验、设计实验三大类。其中基础实验和综合实验所研究的项目都是教师首先教授学生实验原理，不需要学生去发现，只要按简单的方式去重复实验，以验证事实和提供实验结果，而不是重复这些实验的发现路径，走的是获取知识的捷径。教师是传授知识和技能的主体，学生则被动地接受知识和技能。整个实验过程中，从实验项目的确定、实验试剂和仪器的准备和实验步骤的制定等都是教师完成的，实验时学生只需要机械地按照规定的步骤操作即可。而且实验前一般经过教师的详细讲解，甚至是操作示范，学生不需要主动思维和创新，依样画葫芦就可以了。学生自选型创新实验是对传统型实验的革新，通过引入现代化、主动化教学模式，统一、融合基础实验、综合实验、设计实验三大类实验，宗旨是以学生为主体的实验教学，实验项目分类不是最终目的而只是辅助手段，打破原有的实验教学思维模式。其总体思路是通过对生物化学实验整合、分类后，选择同类实验，每类实验设计项目8～10项，在网上教学平台实验项目，每班学生自行分组，每组2～4人，进行网上自选，学生设计出实验路线，由教师指导论证，进入实验室进行实验，获得实验结果，提交实验报告。整个流程由于通过网络平台辅助完成，具有快捷、高效的特点，最重要的是在教师的引导下把学生推到实验的主体地位，在实验的过程中，由学生自行选定实验课题，选择仪器设备，制定实验步骤等，教师只在提供实验资料和解答实验问题等方面为学生提供服务。一方面摆脱了原有固定实验项目的束缚，由一变多，使学生思维更加灵活，另一方面通过教师辅助指导，学生由被动接受式转变为主动探索式，提高了学生学习积极性，使学生在实验教学过程中有较大的思维空间和活动空间，可以充分运用自己所掌握的知识和技能，淋漓尽致地发挥自己的聪明才智。

二、学生自选型创新实验具体突施方法

在实际的教学过程中，根据学生的认知过程，实验自选法可以从以下两个方面循序渐进地实施。

1.实验项目、方案的自选。首先的实验项目要使学生选择面宽广些，项目的目的是引导学生进行发散思维，不必担心学生做错或者做得不好，重要的是打开学生的思维空间，培养学生严谨的学术作风和创新的科研意识。比如可以开设从不同材料中DNA、RNA提取及鉴定的实验项目，由于实验材料不限，自选型项目题目可以有多种选择，如动植物中的猪肝、鸡血、洋葱等，微生物中的酵母、细菌，实验方法和技术路线由学生来定，比如提取方法可以是浓盐法、蛋白酶K法、CTAB法等，鉴定方法可以是琼脂糖凝胶电泳、核酸分析仪自动检测、苔黑酚法、定磷试剂等，只要具备科学性和可行性即可。再比如关于多糖的提取、分离与检测的实验项目，可以从植物中的银杏叶、牛蒡、山药，食用菌中的香菇、灵芝、金针菇等材料选择，范围也很广泛，提取方法学生可以自己设计路线，如醇沉水提法，酶解法，超声法等，检测方法可以是蒽酮比色法、苯酚硫酸法，也可以是层析法、色谱法等。从实验方案确定，讨论实验方法，预实验等每一个环节都需要学生团队共同努力完成。这实际上是模拟了科学研究的过程，为学生今后独立开展科研工作奠定基础。实验过程中教师只讲解实验要点和容易出错的地方，提出问题让学生回答，给学生充分的想象空间，提高学生做实验的兴趣。

2.“线上线下”实验仪器、材料的自选。通过“线上”实验项目、给定实验目的要求和实验条件后，学生自由组成团队进行选择，根据网络平台统计出的选题结果，对学生进行分组，每组可以包括多个学生团队，即多个相似实验项目同时开设。“线下”将实验室划分为实验材料准备区、仪器设备区两大部分。其中实验材料准备区可以划分为称量区、预处理区，实验设备区可以再根据仪器种类进行划分，使得选择不同实验项目的学生在实验中能有序的进行实验而不混乱。

3.结果提交方式的自选。自选型实验结果递交形式可以多样化，可以给学生划定几种提交形式，如小论文、大实验报告、小型产品等，来检验学生的实验结果。比如给定一些材料让学生自选，如各种蛋类、各种动物血液、各种奶制品等，要求学生在已掌握的蛋白质理论知识和实验技能基础上，从蛋白质含量的测定方面开展实验，根据实验结果对不同材料的营养价值从蛋白质角度进行分析和评价，最后以小论文的形式提交实验报告。这样从实验项目选址、实验材料准备到实验仪器操作、结果记录、书写实验报告均是由学生自己完成的。

三、学生自选型实验的开设效果

1.培养学生创新能力。学生自选型实验旨在进一步强化学生的实验技能，培养学生善于发现、分析、解决问题的综合能力、实验动手能力及查阅参考文献的能力，全面提升学生的实践能力。在学生自选型实验的教学过程中，教师的职责已经越来越少地传授知识，而是越来越多地极力于让学生思考，把教师放在从属的地位。培养、训练学生的求异思维、辐射思维、异向思维、侧向思维、联想思维等创造性思维和批判意识，鼓励学生主动提出、发现和探索问题，使学生真正进入知识世界去求知。学生自选型实验具有学生主导性的特点，可以引导学生主动获取知识、运用已有知识解决实际问题的过程中，巩固学生已经掌握的实验操作技能、梳理已经学过的理论知识，而且可以拓宽学生思维空间，提高综合思维能力，挖掘潜在的创造力，培养学生坚韧不拔的意志、实事求是的科学态度、相互帮助的协作精神。由于影响实验的因素有很多，除了学生主体因素外，还会受到不同时间、不同季节的影响，有时对发现的问题教师也往往措手不及，但在发现问题时教师不要急于析疑，应引导学生自己发现问题、自我矫正，将机会留给学生，从而不断增强学生的主体意识和创新意识。这样，学生自选型实验就克服了学生受传统教学限制的思维定势的影响，开拓了学生思维，提高了学生分析问题、解决问题的能力，激励学生敢于标新立异提出富有新意、与众不同的实验方案，激发学生的创新意识。

2.强化了学生的实验操作能力。采用开放式自选实验预约模式，学生根据教师实验项目，自己预约实验进行操作。虽然现场有实验教师指导，但是实验操作主要还是依靠学生自己完成，因此迫使学生必须经过严格的实验预习才能进行实验，在一定程度上强化了学生的实验准备和实际动手能力。

3.体现了素质教育的特点。学生为了完成好自选型实验，需要亲身投入精力去进行文献研究、方案设计和实验准备，运用专业技能完成实验内容，并进行实验总结，撰写实验报告。在这些实践环节中，应用到文献检索、科研方法、专业课程等前期相关课程知识。学生只有将课堂上学习的专业知识加以整合并综合应用，才能取得圆满的实验效果。例如，以往学生在实验结束后，实验报告多是照搬照抄教师课堂上已经讲过的实验目的、方法、实验步骤，学生相互抄袭的现象十分普遍，实验结果也是简单描述，或照抄其他学生报告。开展自选型实验教学法，教师可以调动学生的主观能动性，由学生为主体，根据不同实验项目完成实验报告，在这个过程中，学生的科学思维能力和专业素质可以得到提高。

4.有助于新的教学评价机制的建立。通常的实验教学中，学生实验的评价侧重于理论知识、基本技能和实验报告等方面。在自选型实验教学法实施过程中，由于学生是主体，教师能有更多时间和精力评价每一位学生，同时需要探索新的教学评价体系，将学生在实验中的专业素养、综合能力、创新精神等素质因素纳入实验成绩评价体系，体现对学生“素质、能力”的培养和激励机制。例如，通过考察实验设计方案的科学性、合理性、综合性、创新性，评价学生的创新性思维和综合应用能力；通过学生在具体实验中的操作，评价学生真实的动手操作能力和创新思维能力；通过考核实验总结中的分析讨论、逻辑推理和总结报告，评价学生的批判性思维和综合归纳能力。

5.节约、高效利用实验室条件。传统的生物化学教学实验室一般为一学期集中开设使用2个月左右，大部分时间处于闲置状态，实验室的利用率较低，实验设备浪费极大。自选型实验的开设，提高了实验室和实验设备的利用效率，通过采用集成式管理、集约化运行模式，使实验室一年之中一直处于很高的利用状态，而且实验开设期间，中午、晚上以及节假日，实验室均对学生开放，使实验室和实验设备得到了充分的利用，节省了实验室建设和实验设备的投资，减少了实验室面积，为现代化实验室建设、管理与运作提供了可行性参考。

总之，在生物化学实验中引入学生自选型创新实验，打破了传统的教学模式对学生主观能动性和主动性学习的束缚，树立了学生在实验教学中的主体地位，引导学生自主选择实验内容、设计实验方法，准备实验条件，完成实验研究，运用科学思维进行分析总结。在实施过程中，通过加强师生互动和生生互动，引导和鼓励学生的自主性学习，达到整合生物化学实验知识和应用技能，培养学生创新思维和实践能力的教学目标。

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[8]曾绍海.实验自选法和学生创新能力的培养[J].中学生物学，2009，25（5）.

篇10

此前，这一科学成果早已在国际学界名声斐然。国际知名科学刊物《科学》在“新超导体将中国物理学家推到最前沿”的专题评述中评价道：“中国如洪流般涌现的研究结果标志着，在凝聚态物理领域，中国已经成为一个强国。”

这对基础研究相对薄弱的中国来说十分不易。更让人感慨的是，这样一个巨大的科学成果，9位主要完成人平均年龄只有49岁，倒推到实验完成时的2008年，这一数字还要减去5岁，这还未把平均年龄20多岁的博士生算进去。可以说，在金融管理等实用专业火爆、基础研究专业相对被忽视的今天，仍有很多年轻人坚守在科学路上。

超导，全称超导电性，是指某些材料降低到某一临界温度，电阻突然消失的现象。具备这种特性的材料称为超导体。

科学家麦克米兰根据传统理论计算推断，超导体的转变温度不能超过40K（约-233℃）。然而，人类对超导的应用是否确实只能被限制在40K以下，还是麦克米兰使用的传统理论本身存在缺陷？40K麦克米兰极限温度是否可能被突破？物理学家要做的是在一次又一次的实验中去证实或证伪这个问题。

1986年，两名欧洲科学家发现以铜为关键超导元素的35K铜氧化物超导体，很快包括中国科学家在内的研究团队将铜氧化物超导体的临界转变温度提升到液氮温区以上，突破了麦克米兰极限温度，使它成为高温超导体。

2007年10月以来，物理所研究员王楠林、陈根富研究组也加入这个研究的行列。也就是在那时，在读博士董靖开始零距离接触超导。

此前，在董靖心目中，科学家是一出手就解决问题的“大牛”。但当烧过几十次样本仍一无所获时，她才发现并非如此。如果把最终成型的铁基样本比作月饼，铁就是烧月饼所要的材料，而为了让铁基样本达到“超导”的效果，董靖还要在其中掺杂一些诸如砷在内的金属元素，这就好比是烧月饼要添加馅料和水以符合某种味道，但它们的比例如何调配，则是实验中不确定的因素，而这还包括需要掌控的火候、烧烤的天数等等。因此，在董靖无数次实验里，大部分做出来的都是“豆腐渣式的月饼”。

任治安是铁基超导研究带头人、中科院院士赵忠贤研究组的主要成员之一。2008年，还没过30岁生日的他，是铁基超导研究9个主要完成人中最年轻的一位。相比董靖，他更有一线实验操作经验。他幽默地说：“在基础研究中，除了最后出成果的，之前研究的名字都叫‘失败’。”

科学家对高温超导探索的第一次可以追溯到上世纪80年代。1986年，铜氧化物高温超导体被发现。随后，由于铜氧化物高温超导体属于陶瓷性材料，复杂的制作工艺使其大规模应用难以实现。上世纪90年代中后期，高温超导研究随即被“打入冷宫”，相关研究人员纷纷转到其他领域。

今年已经73岁的赵忠贤是整个团队中年龄最长者，他记得，那时想要在各种学术期刊，特别是一些影响大的期刊上发表高温超导论文变得愈发困难。没有好文章，对于搞基础研究的人似乎是致命的，但赵忠贤却仍然坚守着“冷板凳”。他说，要把这个“冷板凳”坐热了，至少为热爱科学的年轻人铺一条路。

直到2007年底，年仅37岁的陈根富从国外回到物理所，并做了个“外人不解”的决定――投入到镧氧铁砷非掺杂单晶体的制备中，这个拗口的专业用词，曾一度被无数国际顶尖物理学家断言为超导体研究的。

2008年2月，日本化学家细野在四方层状的铁砷化合物中发现存在转变温度为26K的超导电性，但因为没有突破麦克米兰极限温度，还不能确定铁基超导体为高温超导体。

于是，王楠林和陈根富“敏锐”地利用这一研究方法，冲击铁基超导的最终结果。2008年3月，中科大陈仙辉研究组和物理所王楠林研究组分别独立在掺F的SmOFeAs和CeOFeAs中观测到了43K和41K的超导转变温度，突破了麦克米兰极限，率先证明了铁基超导体是高温超导体。

就像是一次爆发，整个实验做出来，竟不超过3个月。然而，如果从严格意义上来计算整个研究的时间，3个月是远远不够的，且不说研究员之前为此所做的实验准备，仅是王楠林和陈根富在这方面的研究时间“那就是十几年了”。

目前来看，中国物理研究尤其是超导研究似乎已进入一个水涨船高的时代。2013年2月，中国科学院国家科学图书馆统计显示，世界范围内铁基超导研究领域被引用数排名前20的论文中，8篇来自该研究团队。

事实上，这已不是赵忠贤团队第一次摘得中国自然科学的最高奖。1987年，以他为代表的物理所研究团队独立发现了起始转变温度在100K以上的Y-Ba-Cu-O新型超导体。这一成果荣获了1989年国家自然科学一等奖。赵忠贤表示，今年的“获奖作品”正是得益于上次获奖研究成果的积累和人才培养。“如果未来国际上在超导研究又有新突破，我相信一定有中国人的身影。”