化学分子与工程专业范文

时间:2023-08-16 17:39:15

导语:如何才能写好一篇化学分子与工程专业,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。

化学分子与工程专业

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关键词:高分子材料;高分子化学;实验教学

高分子化学实验是高分子化学课程教学的一种最有效的实践教学形式,它可以帮助和促进学生课堂理论知识的学习与消化,建立和巩固高分子化学基本概念和理论,获取高分子化学知识,培养科学素质和操作技能。我国著名化学家戴安邦指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求既传授化学知识和技巧,又训练科学方法与思维,还培养科学精神和品德,学生在化学实验中是学习的主体,在教师指导下进行实验,训练用实验解决化学问题,使各项智力皆得到发展”。这番话指出了开设化学实验课的深刻内涵和重要价值。2004年国家教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》在评估指标的二级指标“实践教学”中,从“实践教学内容与体系,综合性、设计性实验课的比例及效果,实验室开放”三个方面明确了实践教学改革和发展的方向。近几年高校的化学类实验教学改革取得了令人瞩目的成果。高分子材料科学与工程专业是很多高校在近年来新开设的专业,在实验教学与改革方面的成果积累较少,尤其高分子化学实验教学采用陈旧的教学内容和教学方法依然居多。通过调研发现,目前国内高校高分子材料科学与工程专业的高分子化学实验教学依然不同程度地存在一些问题。

一、高分子化学实验教学现状剖析

1.实验教学体系和内容欠争理

多数的实验教学附属于理论教学,没有单独设课和单独考核,实验课时相对较少虽然有些高校高分子化学实验已经独立设课,但仅作为考查课。实验教学内容中传统的、陈旧的实验较多,而体现现代科学技术发展成果的实验很少认知性、验证性实验所占的比理偏高,培养学生创新能力的综合性、设计性、应用性和创新性的实验偏少,而且实验环节偏重于理论,突出高分子材料应用性特点的实验太少,不利于培养学生的工程观念。

2.实验教学方法单一

学生按照实验讲义预习,然后进实验室。实验前教师把实验目的、实验原理、仪器使用方法、测试方法、实验步骤和数据记录表格及数据处理方法等进行详细的集中讲解。学生只需按教师指导的过程按部就班或者依照讲义“照方抓药”,就可以完成一个实验。一部分学生糊里糊涂地来到实验室,只动手不动脑地完成实验,然后又迷迷糊糊地离开实验室。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很不够。这种统一模式、统一要求、齐步走的教学方法,一方面造成了学生对教师的过分依赖,另一方面抑制了学生个性思维的发展和创新能力的培养。

3.实验嫩学手段落后

在现代信息技术迅速发展的今天,虽然网络技术、多媒体技术等现代教学技术在理论教学中得到了普遍应用,但虚拟、仿真等实验技术手段未能在实验教学中推广应用。这样对于一些耗费过高、时间过长、毒性过大、危险性过高的实验,只能最低限度地开设,且开设过程中费用大和危险性高,导致学生对此类重要实验缺乏足够的认知和感受的机会。

二、新教学模块的实践性探索与成效

针对目前国内高校高分子材料科学与工程专业高分子化学实验教学中存在的一些问题,借鉴其他化学实验教学改革的优秀成果,提出了基础技能实验、综合设计实验、研究创新型实验的三个高分子化学实验教学模块体系,并在每个模块中结合常熟理工学院教师的科研成果引入_些新的实验教学内容,采用开放式实验教学方法。通过实验教学实践发现新的体系和教学方法在培养学生的创新意识和工程实践能力方面起到了较好的效果。

1.基础技能实验教学模块

基础技能实验模块构建的目的着重建立高分子化学实验与相关基础理论知识之间的有机联系。培养学生的实验安全意识、清洁卫生习惯和严谨的实验态度。训练学生掌握熟练规范的实验操作技能和技巧,为后续的实验教学模块的实施打下良好的基础。

基础技能实验模块的教学内容设计在课时总量的40%~50%为宜,课时数约30学时,开设8~10个实验。教学内容设计涉及到高分子化学反应机理,如自由基、阴离子,阳离子等连锁反应机理,缩聚、基团转移聚合等逐步反应机理,开环聚合反应机理等。在实验实施方法方面涉及到本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、熔融缩聚、界面缩聚等。如设计膨胀计发测定苯乙烯本体聚合动力学实验,让学生直观感受到了诱导期概念、聚合过程体积减小的现象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化学理论知识。设计过硫酸钾引发甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合实验,除让学生明确了乳液聚合的基本原理外,还了解到了聚合物大分子链端基的重要作用。设计己二酰氯和己二胺界面缩聚实验,让学生深入理解了界面缩聚的概念和聚合物的可纺成纤性能等主要高分子知识。通过设计一些自由基、阴离子、阳离子等连锁反应机理的实验,使学生进一步掌握了活性中心的概念,同时在实验过程中认知了这些引发剂的活性、安全使用和贮存事项。

2.综合设计实验教学模块

综合设计实验教学模块旨在培养学生较强的实际动手能力,自主设计和分析解决问题的能力。本实验模块是实验教学的较高层次,注重学生实验的自主设计性和综合性。

教学内容设计在课时总量的20%~25%为宜,课时数约15学时,开设2~3个实验。本教学模块的特点之一是实验内容的综合性,可以将同一门课的几个实验,或者是几门课的实验组合在一起,形成一个大实验。本教学模块的特点之二是实验方案的灵活性和设计性,侧重培养学生的自主实验和学习的意识和良好习惯。例如关于高分子合成实验先确定好采用的聚合机理和聚合方法,在原材料配方组成、引发剂种类及用量、合成温度等工艺条件方面给出一个大致的框架,然后让学生在所给的框架内进行自行设计和实施实验。譬如悬浮法制备聚苯乙烯珠粒实验,水的用量范围为苯乙烯质量的100%~200%、分散剂为磷酸钙或聚乙烯醇两种、引发剂过氧化二苯甲酰用量为苯乙烯质量的0.2%~1.0%、反应温度设定在75℃~85℃范围等。学生通过自行设计的方案实施实验获得了不同的实验结果,通过对不同组之间实验结果的综合分析,找到了影响悬浮法制备聚苯乙烯珠粒的一些因素,激发了学生动手实验的兴趣,发挥了学生自主实验和学习的主观能动性。

3.研究创新实验教学模块

设置研究创新实验教学模块培养学生的科研和创新意识、提高学生的综合素质和应用开发能力,为实现培养高质量的应用型人才的教育目标提供重要的教学内容实体支撑。

  本实验模块是实验教学的最高层次,注重学生实验的独立自主陛、综合性、应用性和创新性,教学内容设计在课时总量的20%~25%为宜,课时数约15学时,开设2~3个实验。本实验教学模块的特点之一是实验项目的独立自主性和综合性。也就是说确定好实验项目之后,让学生在实验教师指导下独立自主地进行实验项目方案的调研、设计、实施和结果分析。本实验教学模块的特点之二是实验项目的应用性和创新性,所拟定实验项目必须关联生产实践中的聚合物产品,充分体现实验项目的应用性。实验项目设计主要针对这些高分子产品生产实践中存在的共性问题和关键问题的解决来进行设计。通过研究创新实验的实施,发现学生学习积极性很高,乐此不疲,为培养学生创新意识和展示高分子化学实验的应用性特征提供了最佳学习平台,尤其是开发一些联系生活实际的应用型实验,可使学生亲身感受到高分子化学实验的实用价值,能强烈激发学生的创造动机。此外,研究创新实验往往需要多名学生共同完成,有利于培养学生的团队合作精神。例如,聚氨酯绝缘漆的制备及性能测定实验,每个学生做一个实验配方,每5名学生一组,5名学生的实验结果综合在一起可以得出高分子树脂配方组成与漆膜性能之间的关系曲线,以及固化条件与漆膜性能之间的关系曲线。在实验过程中,5名学生要共同安排实验方案,尽量保持操作的一致性,最后得出的结果要呈规律性变化。如果有一名学生操作有误,这个实验点就会落在规律性以外,影响其他学生对实验现象的观察。因此,实施研究创新实验项目对教师也提出了更高要求。在每次实验前,教师要指导学生拟定方案,并对可能出现的实验现象和各种影响因素进行分析,实验过程中,又有多种意外的实验现象出现,这势必要求师生共同分析和讨论造成这些现象的原因,帮助学生透过现象深刻理解事物的本质。这样做需要教师有相当的知识储备量,并且要求教师也不断进取,充分体现了教学相长的教育理念。

三、结论

基础技能实验、综合设计实验、研究创新实验+教学模块教学的实践证明教学效果显著,特别对提高学生综合实践能力、激发学生理论课学习兴趣、培养学生创新意识和应用开发技能取得了预期效果。基础技能实验模块的教学效果主要体现在实验现象与相关基础理论知识之间的有机联系,高分子化学实验操作技能和技巧的掌握和规范。综合设计实验的教学效果主要体现在学生自主设计和分析解决问题的能力培养。研究创新实验的教学效果主要体现在学生科研和创新意识的建立,以及学生团队意识和应用开发能力的培养。

参考文献:

[1]李晓,等_高分子化工方向专业的课程体系设计[j].化工高等教育,200i,(1):50-52.

[2]谢安邦高等教育学[m].北京:高等教育出版社,1999.3

[3]杨通,范新会.王正品材料类专业实验课程体系的改革[j],实验室研究与探索,2004,23(10):71-80.

[4]虞立宏,王静爱,葛岳静,本科生科学研究项目实施特色[j]中国大学教学,2004,(8):20-21.

[5]王雅珍,等,微型高分子化学实验研究[j]化学教育,2001,22(1):47-48.

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生物技术专业主要课程

生物技术专业的主要学习课程有无机化学、有机化学、分析化学、植物学、动物学、生物化学、微生物学、药理学、药物分析学、遗传学、分子生物学、细胞生物学、免疫学、植物组织培养、生化分离技术、基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等。

生物技术专业的核心知识领域是生命的化学分子基础,细胞的结构、功能与重大生命活动,生物体的结构与功能及生物多样性,微生物的特征与代谢,生物的遗传与进化,生物与环境,生物技术的原理与应用。

生物技术专业就业前景

本专业对于毕业生的专业知识和专业技能要求严格。毕业生主要在科研机构、高等院校以及国家机关等部门从事科研、教学和高级管理工作。

生物技术一直是政府所支持的重点产业领域,包括克隆在内的尖端研究都是在政府的大力支持下所进行的,所以相关生物学专业的就业状况一直以来都是趋向于良好发展。

无论是在研究机关或者生物公司,投资每年都有所增长。而职位的增长速度也保持在4-5%左右。生物专业是一个交叉性十分强的学科,伴随科技飞速发展,学科划分越来越细,学科交叉性越来越强,许多生物相关的新兴学科方兴未艾。此外,生物相关的应用类学科包括公共卫生,食品,营养等,人才缺口也较基础研究类大。

生物技术专业就业方向

(1)本专业与实际联系紧密,理工并学,涉及及生、医、农、食品以及环境等领域,所以本专业毕业生可到生物学、农业、医药、食品发酵或环境保护等相关的企业、公司或机构,从事新产品研发、实际生产或质量监控方面的工作;

(2)到各类生物技术公司或有关企业单位从事生物产品的营销推广工作,如医疗器械、药品、食品等;

(3)继续在国内深造,攻读生物、医药、食品等相关专业的硕士学位;

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关键词:现实技术;教学软件;教学质量

传统意义上,影视动画教学借助多媒体手段,可以给学生直观、具体的影像拍摄、制作体验。近几年,伴随着数字传媒技术的发展,设备的精良化,操作的复杂化,越来越需要实际操作才能更好地掌握。同时,影视设备的更新加快,购买花费巨大。如今,增强现实技术的快速发展,以其现实、逼真、交互技术,为影视动画教学带来了新的机遇。

1 增强现实的内涵与应用价值分析

增强现实(Augmented Reality,简称AR),是虚拟与现实之间的桥梁。它是一个直接或间接的物理现实,通过将计算机系统生成的声音、视频、图像、GPS数据叠加到真实环境中,从而使现实得到增强。

增强现实技术作为新兴的影像教学方式,改变了传统的人机交互方式。学习者可以通过视、听、嗅和触觉全方位感受接纳来自虚拟世界中的知识。

增强现实技术将原本抽象的理念具象化、复杂的事物简单化,学习者能够浸入式的学习,师生之间能够互动,使学生的实践能力得以提升,从而弥补了传统学习的不足。

目前,增强现实可以通过处理器、显示设备、传感器、输入设备以及相关软硬件技术,将人工信息植入现实环境。在军事、科技、教育、医疗、工业设计、航海、娱乐与体育等领域,增强现实有广阔的应用前景。增强现实技术主要依靠3个部分:头戴式显示器、追踪系统、移动计算能力等。另外,随着增强现实全息影像(ARHT)的发展,在一些重要活动中,真人与虚拟人表现之间的差异越发减少。

增强现实建构的学习环境既符合皮亚杰“把实验室搬到课堂中去”的设想与实践,又符合建构主义学习理论的关于“学习是一种真实情境的体验”的观点。

增强现实的教育应用目前在国外已经做了许多实验与探索。学生能够借助增强现实技术,参与重大历史事件的互动,探查历史名胜遗迹。在高等教育中,学生可以更直观地理解机械工程与几何概念,可视化地学习化学分子结构、3D可视生物与人体结构。不同地方的学生,可以依靠增强现实系统,共享学习资源并且进行实时互动。

通过增强现实,教师还可以利用手机APP,在课堂教学中带入过去无法看到的事物,增加教学效果与教学吸引力。

2 增强现实技术在影视动画专业教学中的功能设计

2.1 模拟展示

在影视动画专业的教学中有很多需要模拟演示的部分,比如照相机、摄像机的工作原理。以往讲照相机内部结构以及成像原理时,一直在使用平面图的方式去展现设备内部结构。这种方式很不直观,由于每个组成部分分开讲解,有的学生想象不出来这几个部分是如何协同工作的。利用增强现实技术演示设备内部结构能克服一般演示方法的缺陷,如在讲相机工作原理时,学生可以拍摄教科书上的相机图片,手机软件通过增强现实技术在平面图上显示3D动画进行演示。学生还可以单独放大某一个组成部分,查看单独的某一部分的工作方式,这些部分在相机的什么部位,如何协同工作。这种方式非常直观,画面感强,印象深刻。不同的学生对同一个问题也会有不同的理解和问题,通过这种增强现实的自助交互式学习,学生可以找到自己没明白的地方单独查看、学习,达到高效、精准的教学效果。

2.2 模拟练习

在影视动画专业教学过程中,有一些需要实践的教学内容,比如练习摄像机的使用、焦距的调整、拍摄运动镜头等。由于设备有限,不可能保证上课的时候每个学生人手一台,而且在课后设备也不能让学生带回寝室随时练习。利用增强现实技术,可以针对某些特殊的操作,增加相应的练习模块,在手机屏幕上实时进行模拟拍摄,不但可以练习设备的操作,还可以在讲到某些拍摄手法或者镜头运用的时候及时地使用手机进行模拟拍摄练习,理论和实践相结合加深知识点的记忆。课后学生还可以使用软件随时随地练习,减少了硬件设施对教学效果的影响,使拍摄练习变得十分简单轻松,减轻负担,提高了学生自主学习积极性。

2.3 测试

利用模拟练习系统进行知识点的测试,如一些操作步骤的测试、拍摄方法的测试。做完测试后,学生通过网络把答案从手机终端传到教师的电脑中,软件自动打分,汇总成绩。教师可以在第一时间及时了解学生对当前知识点的掌握情况,根据具体情况,及时复习、强化、提高,改善了以往作业必须课下评阅、信息回馈不及时、不能及时修改教学内容的问题。

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关键词:双语教学;专业课;实践

作者简介:牛瑞霞(1977-),女,河北保定人,东北石油大学化学化工学院,讲师;李杰(1972-),男,河南柘城人,东北石油大学化学化工学院,副教授。(黑龙江 大庆 163318)

基金项目:本文系黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程项目的研究成果。

中图分类号:G642.41     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)04-0041-02

从2001年开始,国家教育部就要求各高校广泛开展双语教学,以适应加入WTO后对人才的各种需求。[1,2]我校本科生培养方案也因此进行了大调整,要求每个专业至少有两门专业课为双语课程。我们应用化学专业在2006版本科生培养方案中规定原课程“催化作用化学”更名为“催化化学基础”,并改用双语教学模式进行教学。笔者自2004年起即从事“催化作用化学”的教学工作,对相关内容熟悉程度高,且有较好的英语功底,决定承担该课程的教学工作,改用双语教学模式进行专业知识的讲授。目前该双语课程已开展三届,从目前反映的情况看,开展状况基本良好,但仍有诸多不足之处。本文结合三年来从事该课程的教学情况,谈一谈如何上好双语课,如何利用英/汉双语这种新的语言载体将专业知识有效地传授给学生。

一、要做好课前准备

双语课程教学质量的高低主要取决于授课教师,这主要反映在备课的过程中,因为双语授课教师承担着选取、组织授课内容的重要任务。双语教材的选取,即要考虑学生知识框架结构,保证教材内容的适用性,又要考虑学生的经济承受能力。[3,4]一般而言,教材有原版、自编、改编等几种选择。对于“催化化学基础”而言,其课程特点决定了应选原版教材,学生可以接触催化领域的前沿科学。但本科生教材难度应适中,毕竟还有一部分同学英语水平欠缺,我们不能因为使用了双语教学模式就忽略了双语教学的双重目标的实现,忽视了传授专业知识的有效性。

在备课的第一步,即教材的选择上应选择语言生动、图例清晰、逻辑性强的原版教材。以“催化化学基础”而言,原版教材很难找到,催化化学系统庞杂,包括均相催化、多相催化、相转移催化、酶催化等等,在学时较少的现实情况下(32学时),想让学生催化化学的基础知识有一个全面的了解,就必须从一系列原版教材中提炼内容,并根据学生现有知识体系将提炼出的内容进行重新组合,在有限的学时内高效完成教学任务。同时要求教师把原版教材读懂读透,结合中文资料充分理解并合理组织教学内容。只有在教材内容确定的情况下,才能保证教师教有所依,学生学有所握。

备课过程的第二步就是制作高品质的多媒体课件。目前高校的普遍授课方式为多媒体教学,借助多媒体教学手段,授课过程可以实现图文并茂、信息量饱满等基本目标,使专业知识的讲授变得生动、形象、具体,比如“催化化学基础”中的分子筛的结构,仅依靠教师的讲解很难理解其特点,但通过三维立体动画展示,可以使学生清楚的了解,师生间的信息传输变得异常简单,非常有利于弱化难点。

当然,作为双语课程授课教师,实现上述备课过程需要花费大量时间。笔者自进行双语教学以来,制作“催化化学基础”英/汉教学课件已经三年,课件历经多次修改,每年上课前都要对内容补充加以完善,目前基本可以用于正常教学。通过课件的制作,笔者深知不易。主要有以下原因:其一,课件素材的搜集要借助网络和图书,需要教师浏览众多网站,比如中国高等学校教学资源网、国家精品课程资源网、Google学术搜索、新浪爱问、百度文库、豆丁网等等,并借阅或从网络下载英文原版电子书,阅读量非常大。其二,素材的整理需要一定的计算机软件应用水平,需要自学,常用的多媒体制作工具软件有图像处理软件Adobe photoshop,音频编辑软件Sound forge、Wave studio,视频编辑软件Adobe premiere,三维动画制作软件3DSMax等。再有,就是将课件素材有机结合在一起,编辑制作成多媒体课件,还要用到软件PowerPoint、Authorware、Director、Visualbasic等。此外,笔者还要用到化学专业软件:Chemdraw、GaussView、ACD/ChemSketch等,用以绘制具有立体构象的化学分子式,展示催化剂及催化反应物种的具体结构,使学生更加形象地了解和掌握化学反应中催化作用的神奇及本质。

备课的第三步就是准备学生的further reading材料,由于学生英文水平的限制,自行阅读英文教材和课件有一定困难,仅依靠阅读教材、课件和课堂讲授等环节,可能学生对专业知识的接受仅完成了40%~50%,如能辅以一定量经过提炼的中文资料,学生对知识重点的理解和掌握才能深入全面。所以笔者在每一章节的原版内容讲授之后,都要提供一定的中文延伸阅读材料,需要注意的是,该材料不是原版教材的翻译,而是相应核心内容中文参考。笔者认为,备课过程中第三步是否实施,从很大程度上决定了双语教学双重目标能否有效实现。

二、要组织好课堂语言

专业课双语教学模式的特别之处在于让学生借助于英文思维模式学习专业知识。所以在授课过程中,教师必须使用一定比例的英语教学语言。至于汉/英语比例,并没有明确的要求。[3]实事求是地讲,在一般高等院校的大三、大四学生群体中开展纯英语教学,可实施性并不强,虽然我们的学生学习英语十几年,但英语听力水平很低,如果教师纯英文授课,对于学生而言无异于听天书,更不要谈什么教学效果。

笔者曾花费大量时间尝试大比例英文授课,课后一名学习能力很强的学生反映的问题是:“老师,你课堂上的口语太流利了,但是我都没听懂你在说什么,只听懂了一句OK?”此后,笔者深入思考了这个问题,调整了授课语言的使用比例,在回忆上节内容、引出本节内容、总结本节内容以及习题等环节使用英语,而进行本节核心内容的解释时,英/汉比例为1∶1,并对重要词汇进行中英文对照解释,具体原理的解释采用纯汉语教学。从实施效果看,语言搭配得当,学生既熟悉了英文课堂的常用语句,也对专业知识有了很好的理解。其中一个表现就是在期末考试时采用纯英文试卷,考试过程中学生都未曾出现读不懂题目的现象。

三、要规划好教学过程

早在2006年,我校迎接高等学校教学评估之前,学校对基本教学文件进行了统一规范,要求上课前准备好教学大纲、日历、教案、讲稿及课件,其中教案的设计中规定,每2学时教学内容作为一个单元,进行教学过程计划方案的设计,并明确注明每个知识点需要的教学时间安排。该项要求目前仍在实施,从这一点看,学校的出发点应该是希望教师在上课前,备课过程中提前设计好课堂教学过程,这是课堂教学是否成功的关键所在。

一般来讲,大学四年级学生具有一定的专业知识基础、学习能力和学习速度,课堂气氛较活跃,因此在进行具体的教学过程设计时所设问题的大小、难易程度可以适当提高。可以安排设计讨论的环节,引导学生归纳推导出问题的答案,充分发挥学生的创造性。比如,在何种情况下才可以考虑向体系中加入催化剂以加速化学反应?可以集思广益,让学生自己通过回忆以前的化学知识来寻求答案,学生通常会从反应条件去考虑,这一方面锻炼了学生解决问题的能力,另一方面师生互动性增强,活跃了课堂气氛。当然,在回答问题时,尽量要求学生使用英语,一般情况下使用汉语。笔者经过实践经验总结,一般采用复习旧知识―提出新问题―讨论解决办法―引出新知识―核心内容解释―总结新知识―做习题巩固新知识的教学设计思路进行教学,在“催化化学基础”双语课程教学过程中仍然采用该思路,区别在于,除解释核心知识内容时采用英语∶汉语比例为1∶1外,其余环节均使用英语授课。

总之,任何一部分核心知识内容都能起到培养能力提高素质的目的,关键在于教师能否找到切入点,精心设计教学过程。任课教师必须按照各自的课题特点,灵活设计不同的教学过程,教学过程的设计要符合学生的实际,才更有利于提高他们的思维水平。

四、要强化课堂教学管理

虽然网络技术背景下,精品课程、网络课堂等新兴的教学载体不断出现,但是在我国的大多数学校里,课堂仍是目前教师进行教学活动的主要场所,同时,教师对其教学过程的控制与调节能力对学生的学业成绩和身心发展有重要的影响。进行课堂管理的目的不只是制止学生的不良行为,而是要将纪律管理与教学有效地结合在一起。高校里的双语课程普遍安排在大学三年级和四年级,笔者的“催化化学基础”的授课对象是大学四年级学生,学生与老师的配合程度较之前会稍差,所以,进行双语教学尤其要强化课堂教学管理。

心理学上认为,人在心情愉快时,更容易接受事物。因此,教师上课时要充满热情,营造好的课堂气氛,与学生平等相处,用自己的信任与关切激发他们的求知欲和创造欲。[5]根据笔者的教学实践,教师还应该在每节课的一开始就明确地告诉学生这节课要做什么,使学生有学习目标,有效激发求知欲。当学生不遵守课堂纪律时,要采用婉转的方式,以免其他学生产生逆反心理。在习题环节,可以在适当的时候融入学生当中,既可以监督学生,又可以适当的给学生提供一定的帮助,增进师生感情。

此外,笔者为保证学生能够跟上教学进度,严格要求学生课前预习,实行课前检查制度,以保证学生在课堂外有一定的阅读英文原版教材的机会,有助于英语思维能力的培养和提高,并在课后将中文阅读资料目录提供给学生,用于巩固专业知识学习效果。

参考文献:

[1]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[Z].2001.

[2]李岚清副总理在外语教学座谈会上的讲话[J].江苏外语教学研究,

1997,(2).

[3]刘华.关于提高高校双语教学课堂效果的几点思考[J].河南工业大学学报(社会科学版),2007,(3):129-130.

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一、回顾西医学与西药学的发展史

近500年来,西医药学随着化学、光电工业、生物学、计算机和相关学科技术的进步,而迅速发展。16世纪开始从人体解剖学进入器官病理研究,17世纪从发现血液循环进入全身生理学研究,18世纪开始实验研究,19世纪开始细胞学、微生物学、遗传学研究,20世纪开始基因、分子医药学的研究。西医药学建立了流行病学、免疫学、基因图谱与基因工程、研制磺胺类、抗生素类、阿斯匹林等化学分子药物与疫苗、旦白质、DNA、 单克隆抗体等生物技术药物,首先为人类消灭与预防烈性传染病作出革命性贡献,并建立了基因—分子医药学的先进理论。西医学不仅深入研究生命物质的微观世界,而且也广泛研究产生与影响生命物质的宏观世界,即从细胞、基因、分子等体内物质到社会、地球、大宇宙等体外环境,从神经、体液、器官等结构到生理、心理、活动等功能,从病毒、细菌、寄生虫等病原体传染到流行病学、免疫学、药物学等诊疗,从流行病学、临床学、实验学、化验学、影像学、解剖学、病理学等多学科揭示人类疾病的病因、病位、病机、体征、症状,到为人类医学史上建立了科学的诊断学理论和针对病因病位的治疗学理论。在治疗学方面,除了采用药物与手术治疗之外,还开展了化学的、物理的、生物的、纳米药械的等多种治疗手段。现在正在研究基因组学、基因图谱、蛋白质图谱,应用基因工程,优化遗传基因,消灭遗传疾病,研制基因一分子可控药物,修复病损基因与消除人体毒害物,从根本上改善人类的遗传学、保健学与治疗学作出第二次医学革命大突破。

二、回顾中医学与中药学的发展史

中医药学是在一个国土最大、气温带最广、人口最多、天然药源最丰富、应用天然药物防治疾病经验最丰富的中国,逐渐创立与发展的最优秀传统(人类)医药学。历经数千年,经过广大人民群众和专业医药人员不断采集、治疗、 体验与总结, 终于在公元前221-220年秦汉时期就出现了30余种本草书目,记载了各药采收、应用、食禁、配伍、炮制、性味等等内容,到公元1552-1558年由世界四大科学家之一的李时珍编写出200万字的“本草纲目”巨著,收药1892种,绘图1109 种,附方11000多首,集我国16世纪以前药学成就大成, 对世界医药学发展作出卓越贡献。最近20多年来,中药学发展迅猛,建立药物实验研究,将药物研究提高到分子水平的物质结构及生物活性的研究,编写了一系列“中药系统工程体系”的巨著,总结了前人和当代中药学科研与临床实践的成就。也在公元前2世纪秦汉防时期我国就有了中医学首部著作— “内经”,记载了望、闻、问、切四诊,“治末病”的预、确立“辩证求因,审因论治”;同一时期也出现了以扁鹊为代表的伟大医学家,总结了以“内经”为代表的诊疗理论。公元141-1746年,先后由张仲景、华佗、孙思邈、刘完素、李东垣、朱丹溪、李时珍、叶天士为代表的中医药学家不断继承与创新,分科分病分药越来越专业。另外,针灸学也由战国时期著书“灵枢”,至晋代皇甫谧继著“甲乙经”,以后迅速发展到国内外。古代中医学坚持“天人一体”、“五脏一体”、“形气神一体”的科学整体观念与“全身审机论治”的综合病机诊疗,以及重视“治末病”与“病后调理”的防病保健理论,已成为现代医学模式即人类医学模式的奠基理论。这是继中草药理论之后中医学科学理论对世界医学科学理论的又一伟大贡献。其中有关阴阳平衡的理论,要求人体营养素需耗均衡、心态平衡、动静平衡、维持食用物和环境清洁卫生的生态平衡,已成为当今人类追求健康长寿的“四大平衡”科学理论。这是中医学对世界人类保健学的伟大贡献。

中医药在临床实践上,对于产生现代人类死亡主因的非传染性慢性疾病:如心脑血管疾病、高血压、Ⅱ期糖尿病、重型乙肝、慢性阻塞性肺气肿、慢性肾炎等难治病,采用针对多病因多病变的中医中药综合治疗,均优于西医西药的单病因疗效。这是中医学对多病因慢性病的诊疗优势。在诊疗学方面中西药学的主要区别是:

中医学着重研究来自生物、心理、社会环境的多病因物质的综合作用与人体被损害系统组织的综合病机,以及为消除这种病机而采用具备多疗效的中药复方及配合生活饮食心理气功针灸等作全身综合治疗——这是中医药学更符合现代医学模式的优势,但也有缺乏针对单病因单病种特效治疗(如病毒性细菌性传染病)的优势。

西医学着重研究一种致病物质的最小病因物质的结构与人体被损害器官或组织的最小病理物质结构,以及为消除病因与修复病损器官而采用具有单一特殊疗效的西医分子药物治疗或手术等作局部病损组织治疗——这是西医精通生物医学的优势,但也缺乏针对多病因多损害疾病的综合治疗(如上述多病因的慢性病)的优势。

若将人体比作森林,中医西医比作园丁,那么中医就是在天空中守护、西医就是在森林里守护的园丁,一个看得远,一个看得细。若加现代化信息网联系,两者不同岗位的功能就会得到互补。建立中西医互补的“中西医结合”新医学,将是在更大范围内研用中西医现代科技成果,更符合现代医学模式。这也是现代中国医学对世界医学的另一贡献。

以人为本的医药学,需要中西医药学优势互补,实行20世纪50年代由和提出的“中西医结合”方针。实践已经证明,实行中西医结合之后,中医药又开始走上健康发展的道路。20世纪80年代实行开放改革之后,更有利学习与引进西医学的先进科研成果和先进诊疗技术,以及先进的科研设备和制药设备,建立了基础实验基地与临床实验基地,编写了中药系列工程体系专著,出版了大量具有中西医药学水平的巨著。近五年来,还创新了不少超过西医西药疗效的新型方药:如:联用“三参化瘀汤”与“拔毒攻坚散”,在治疗93例各期胃癌,治愈率可达34%,应用“胃徵散”方药治疗41例胃癌,5-7年以上生存率可达51%,“健脾化结汤”治疗5例胃癌,治愈率可达20%。有的科研单位研制了糖血宁、压旨康、心欣舒、脑塞安等新型中成药,可治愈Ⅱ型糖尿病、高血压和心脑血管疾病等难治病,有的中药厂研制便于携带和服用的速效救心丸与丹参滴丸等小型中成药也很受患者欢迎。有了先进的中医中药参加WTO竞争, 我们就有机会占领较大的国际市场。

三、我国中医的现有地位与我国中药的现有市场

我国在改革开放之后,加强了与世界各国交往,中医药在世界地位逐年上升,首先在华人集居的周边国家与地区,如日本、韩国、印尼、泰国、马来西亚、新加坡、澳大利亚、越南等国家与港澳台地区受到欢迎与重视。他们有的在政府部门设立传统医药管理机构,有的开办中医院校,学习中医专业课程,有的将中药作为药品,允许列入医疗保险使用。但在欧美国家尽管中医中药有越来越多的群众需求,但仅当作“补偿疗法”或“辅助疗法”,不被列入医疗保险范畴。

中药与中医的地位是相辅相助的,中医未被世界绝大多数国家承认之前,中药的销售也是极有限的。2000年我国中药年出口额仅占国际传统药物市场的2%,占世界药物市场0.18%,按金额年出口额仅有几个亿美元,直到2003年才提高到7亿美元,出口中药材约占75%,中成药仅占25%。世界中药市场,90%以上已被日本、韩国、德国等占领,国内市场也被外国占领1/5,因为他们中成药产品符合国际GMP标准。

四、中医药走向世界的策略探讨

我国是建立世界传统医药学最先进的国家,也是世界中药材生产量最大的国家,为何会变成中成药市场最小的国家?随着我国人世后大幅度降低进口“洋中药”关税,国内“洋中药”市场还会继续增大,中成药将面临越来越激烈的竞争。我们面临的国际环境是:由于西药(即化学合成药)研制成本高、毒付作用大,天然植物药价低、多无毒付作用,所以近几年来欧美各国植物药销售量呈年均8%-15%的增长率递增,现在日、韩与欧美俄各国都在加紧投资研究与开发天然植物药。日本向我国购买廉价中药材,搜集我国中药情报,投入3万多名科技人员,设立12个科研机制,建立200多个中药厂,实施GMP标准,生产像救心丹与柴苓汤这样高效、安全又便用的全球通产品,打入世界各国市场,使日本的中药生产规模、水平和出口数量,均居世界前列!其次是韩国与西德,也像日本一样,大量研制“洋中药”投入国外市场。韩国的高丽参、德国的银杏叶制剂、新加坡的红花油、香港的洋参丸、美国的仙妮蕾德等等外国洋中药产品,年均进口额均超过我国中成药出口额!使我国中医药面临全方位挑战。我国目前科研机构170余所,符合GMP标准的工厂车间仅有100多个, 中成药产业人员仅有20多万,其中专业技术人才仅占2万多人, 投入高科技产品的科研资金严重不足,符合国际GMP标准的优质产品极少,包装又差,加上医古文与中医药术语缺乏规范译法,这些不利因素均会削弱中药的国际竞争力。

中医中药如何走向世界?笔者认为除了依靠增进政府间合作、国际间学术交流、在国外创办中医药院校、设立中医院、广泛宣传介绍中医药优点,提高中医药在国外知名度之外,更主要的是依靠中医药学理论现代化,包括科研、教学、临床、栽培中药、研制中成药均要实现现代化,特别是中药材栽培与生产,均要按GAP标准,实现产业化与国际化。中医药走向世界的主要策略有:

(一)建立现代化中医学。 我们按照“天人一体”、“五脏一体”、“形气神一体”与“阴阳平衡”理论建立的古代中医学理论,基本上已符合“生物——心理——社会”现代医学模式的理论。西医学在20世纪70年代之前的理论,还只能划在生物医学理论小圈内,但它在这个小圈内,依靠先进的化学、光电学、机械学、计算机学等等先进的技术与设备的支持,已对人体细胞里面的生命物质与损害人体组织的各种病因物质,以及消除这些病因的特效药物,都进行了深层次的全面研究。在生物医学的理论与技术,中医学是远远落后于西医学的,在利用中药研制分子特效药物方面,中医药几乎空白。故此,要实现中医药学理论现代化,首先要认真学习与弥补这方面不足,学习与应用西医药学先进的理论和先进的技术,其次还要不断继承发展中医药学独特又先进的理论与技术,才能创立起更先进的现代中医学理论。例如既用西医学病毒病因及其损害部位诊断感冒、肝炎的疾病,又用中医学寒热、阴黄、阳黄等证候,区别病机,更有利于治疗。转贴于

还有对早期无症状的肿瘤与许多慢性疾病,由于采用中医师手目口耳四诊感觉不到,应采用西医先进仪器检测,或借助循证医学诊断,或计算机仿真诊断更能避免医生主观差错。中医术语要尽量改为清晰、易懂,能与西医术语统一的尽量统一,不能统一的要保留。如中医取名功能系统的“肾”,就不能与西医器官组织的“肾”等同。还有中医理论,一定要用牵强数字,如“阴阳”加五行、“脏”加五、“腑”加六等等,使本来科学的辩证唯物论变成形而上学的机械论,限制全面客观地反映物质运动规律,应尽量摈弃。中医不以一种病因与体内一种病损物质的结构诊断疾病,而以系统功能、全身病机诊断疾病,故此,应将“辩证论治”改为“审机论治”更科学。只有以“审机论治”定义,才能代表与阐明中医学的诊疗本质,才能将以“病机”(人体反映疾病本质的病理机能状态)诊疗疾病的中医与以“病因”(导致疾病的物质)诊疗疾病的西医,清晰地区别开来。“审机论治”与“天人一体”、“形气神一体”的人类医学模式相适应。现代人类医学模式是中医学特有的首创的整体观念的医学模式。中医药现代化,不仅需要保持与发展自己先进的科学理论学说,而且还需要吸收借鉴西医药微观实验科学的成果与先进技术,应用国际通行的术语、规则与方式,才能保持自己特优,融入世界共同市场。

(二)建立现代化中药学。在中药学方面,不仅要重视对单味中药的研究,更要重视对中药复方的研究,因为中药复方是集中医药学辨证施治的精华与武器,是治疗多病因非传染性慢性病的最有效方药,也是我们参与WTO竞争的主要产品, 所以我们要在中医中药理论指导下,对中药复方进行多指标、多学科的综合研究。既要根据前辈医药学家从临床上对单味中药和中药复方所作的功效、性能、归经、配伍、用量、毒性、禁忌等记载,又要再通过基础实验和临床实验的手段,验证复方与单味药的药理或其中某种化学成分的药理,从分子水平上分析单味药所含的化学成分及其生物活性,提高中药配方质量。中药寒、热、温、凉之性,究竟是由哪些化合物产生?活血化瘀类中药,含有哪些共同化学成分?寻找出与中药功效、性味相对应的化学成分,并用现代科学语言表述中药学基本理论,建立现代中药学。

(三)研制高效、安全、稳定、可控、便用、低成本、符合GMP国际标准的优质中成药。只有创立达到或超过现代医药学理论和科学技术水平的中医药理论,才能快速推进中医药理论步入21世纪的世界大门;只有研制超过现代西药和传统中药疗效水平的中成药产品,才能快速占领21世纪的世界中药市场。该如何研制超过现代西药和传统中药疗效的新型中成药产品?笔者认为可利用以下捷径和办法:

1、要了解与掌握单味中药和复方中药具有以下十种药理特性,避免研制新药走弯路:(1)单味中药含有多种化学成分和多种药效作用。如人参皂甙Rg1对中枢神经起兴奋作用,人参皂甙Rb1起镇静作用,人参三醇型皂甙会增强心肌收缩作用,二醇型皂甙起扩张血管作用。(2)单味中药有双向调节作用。例如当机体处于低压休克时,人参起升压抗休克作用,当机体处于血管痉挛血压升高时,人参又起扩张血管降低血压作用。还有灵芝、赤芍、穿心莲、大黄、山茱萸、五加皮等均会双向调节免疫功能作用。(3)单味中药的有效成分会因品种、产地、采收季节不同而不同。(4)单味中药药效不一定会随剂量增加而增强,即量效关系不呈1+1=2的线性关系。如人参用小剂量会起兴奋作用,剂量过大,反起抑制作用。(5)传统中药,并经过几千年临床反复验证而保留下来的医药结合成果,所以,要研究与创新传统中药复方,是不能脱离传统中医药理论的指导。(6)中药复方的药效不一定是复方中每味中药的药效相加,或是复方中有效成分的药效相加,即中药复方量效关系也不呈线性关系。例如单复方, 是按照中医学理论与方剂学理论(按君臣佐使配伍与证法方药原则)组方遣药用人参或单用知母,各有明显降糖作用,若联用二药时,反而降低降糖效果,且人参用量比例越大,降糖作用越弱。(7)复方在煎煮、制备或口服过程中,往往会产生物理的或化学的变化,产生新的物质,影响了药效或毒付作用。(8)复方中多种单味中药之间或多种有效成分之间, 会起协同或拮抗作用,使复方增效减毒,或减效增毒。因此,在复方中要作选药配伍及影响溶出率的实验,以达增效减毒目的。如四君子汤,每一味中药对胃癌抑制作用较弱,但将二味、三味、四味相加一起的时候,将逐渐增强抑癌效果。四君子汤起益气健脾作用,若与起补血作用的四物汤联用,就会加强四物汤的补血作用。如在四逆汤中起强心作用的只有附子中的消旋去甲乌头碱,但单用附子时,既不明显也不持久,若加入无强心作用的甘草、干姜之后,不仅使强心增强、持久,而且避免单味附子所产生的异位心律失常,使毒性下降四分之三,这是由于甘草与附子同煎,使附子中的乌头碱溶出率减少22%。又如在三拗汤中,经过实验研究,起宣肺平喘、化痰止咳作用的仅有麻黄中的麻黄碱、杏仁中的苦杏仁甙、甘草中的甘草皂甙等三种化学成分,但用三成分代替三味中药,其疗效就不持久,且又有耐药性。又如在参附注射液中,加入行气的青皮之后,就会加强回阳救逆的作用。(9)复方药效往往与方中单味药剂量配比有关。如在四君子汤中,当炙甘草用量超过全方总量1/3时,抑癌作用明显降低。如在白虎汤加人参汤的方剂中,知母与人参剂量为5:3时有降糖作用,达到5:9时,便丧失了降糖作用。如在四逆汤中,干姜与甘草用量宜小,附子用量宜大。如在补阳还五汤中,黄芪用120g治疗组缺血性中风有效率可达100%,黄芪用30g治疗组有效率仅达84.6%。又如笔者在抢救重型肝炎时,根据患者病机拟方选药,并按当时主害病因与主导病机以及“君臣佐使”原则确定各药量比,选择大黄、茵陈、虎杖、黄芩、车前草或白茅根、丹参、赤芍、黄芪、西洋参或生晒参、白术、茯苓或猪苓、甘草、陈皮、厚扑、枳实、败酱草等药,自拟健脾利胆解毒汤,将其中大黄加至30-50g,茵陈加至60-80g,黄芪加至30-80g,再配合西医全身营养与保肝支持疗法,并随症加减中药。在笔者从医30多年期间,曾用此方经治7例阳黄重型肝炎均获临床治愈,每一例治愈均与选择主药、掌握主药用量与辅药合理量比有关。(10)复方中成药或汤剂,在经过人体胃肠道吸收、代谢、排泄过程,往往有部分药物或有效成分,会跟人体生物因素(细胞因子、消化液、 酶、激素等)起相互作用而引起药效变化,或产生新物质,因此,对于中药复方,还要进行体内动力学实验研究。

2、要学习与应用方剂学理论,主要是学习与应用“君臣佐使”配方和“证法方药”选药的理论,提高选药组方水平。

3、学习和应用中医“整体观念”与“审机施治”的理论,提高针对标本兼治的医药知识水平。

4、使用前辈经过几千年临床应用筛选的19000余种单味中药,特别是要学习与应用有分子结构鉴定与药理记载的400多种常用中药,作为提取药用有效成分的最便捷最丰富的药源。

5、使用前辈经过几千年临床反复验证与更正的60000多种复方,特别是几百种疗效较好的常用复方,作为筛选单味药物配伍组方的最便捷最丰富的药典。

6、依靠化学实验、药理实验、临床实验(包括体内外实验、药效学实验、药动学实验、毒理学实验)等多种相辅相成的对应实验,提高药物研究项目与质量。

7、要根据国内外市场情况,立项研制有竞争力的独特产品,并根据产品的生产工艺流程,购置省时、节能、高效的先进设备,生产符合GMP标准的中成药产品。

8、要充分应用现代先进的分离提纯技术、微芯生物开发平台、基因图谱、蛋白质图谱、高通量药物筛选、计算机辅助药物设计等等先进技术帮助,研制疗效更高、毒性更小、成本更低、可控又便用的基因一分子特效药物。选择低成本又无毒性的中药材,研制可修复病损基因,可消除体内有害物质的新药,这是21世纪中医药的创新方向。

篇6

关键词:网络课程互动性嵌入自主学习

在以计算机多媒体与网络为代表的信息时代,教育技术是否得到发展,就是指信息技术是否在学与教的领域中得到广泛和有效的应用,使教育教学实现最优化。网络课程是伴随e-Learning或远程教育也就是基于计算机网络平台的教学过程应运而生,网络课程是指在基于这种网络平台上,教师将该门课程所要求掌握和学习的知识要点,课程计划,教学进度,课程学习资料,课程教学视频等资料提交到网络上,学生可以利用课余时间进行学习的一种学习方式。

1 网络课程的现状分析

我国高等教育的远程教育首先是在一些重点大学里发展起来的,其形式是网络教育学院,主要针对社会上不能进入大学学习的生源。现在随着学生对知识的渴求及需要,一些大学逐渐开始在这个网络环境里开展针对校内学生和研究生的网络教学,作为正式课堂教学的补充和辅助手段。1999年开始,教育部启动了“新世纪精品课程建设工程”,各个大学开始推出各个学科的课程,通过国家、省市区、学校三级的审定,在网络上实现课程资源共享。

综观我国大学的网络课程和精品网络课程,大致有两大类型,一种是简单的Office文件上载,例如PPT、PDF、Word等文件,或者是简单的网页内容。一种是网站格式,以丰富的网页来表现课程内容,各个章节之间全靠超链接实现页面顺序。目前后者发展基本取代了简单的网页内容形式,但是随着网络学习者的参与与增加,网络课程在学习过程中也出现一些问题,主要表现在学习内容单一,枯燥,课程内容简单的以文本形式或者图片形式呈现,缺乏学习的多样性和参与互动性,不能提高学习者的学习积极性和学习兴趣。因此,如何提高网络课程学习过程中学习者参与互动性是当前网络课程面临的一大问题。

2 网络课程中引入互动程序进行探究学习

2.1 什么是互动程序 互动程序是指具有一定交互能力的小程序(Interactive-Program),通常来说指的是用Java语言开发的applet小程序和Flash配合AS开发的具有可操作性,能够在互联网上使用的交互式动态程序。同时也可以用其他语言编程语言工具来实现,它们共有的特点是:体积轻巧(一般只有几十―几百kb)、网络化的、可操作的、动态的。

2.2 互动程序的应用 使用互动程序,坚持以学生自我探究为中心,教师辅助指导的原则来展开的新形式教学,其目的是通过计算机的模拟环境来使得学生能够接触到知识的整个形成过程。尤其是在网络课程中,可以缓解课程的枯燥乏味,吸引学习者被动学习为主动学习。

在美国超过100家的教育研究机构基于上述的概要测试了4000多家教育团体,通过对比分析研究发现,接受互动教学明显有助于帮助学生提高成绩。大量的研究成果表明通过互动程序探究学习的模式可以有效的提高学生的成绩,该比率≥34%。

根据认知心理学的阐释,我们的大脑储存知识的系统包括文字和图形两个方式,如果我们能够用有效地手段阐述学习的目标更好的啮合该系统,就可以明显地提高学生的理解能力和保持能力。明确的使学生参与其中,创造和使用非文字的方式甚至可以刺激和增加学生的大脑活跃程度。互动程序可以提供给老师装备完善的工具,强有力地通过视觉效果去应用它们实用和高效率以及有效的一个方便易使用的格式。

3 网络课程中互动程序例子

计算机操作系统,数据结构,计算机原理等课程都是一门理论性极强的课程,但是也是计算机较为核心和重要的课程,正是该课程理论性很强,为了更生动易懂的展现给学生所要掌握的知识,在网络课程中可以借助于互动程序来模拟课程教学内容。在《计算机操作系统》课程中,进程管理、存储管理、设备管理、文件管理,作业管理等课程内容都是计算机内部的一些具体操作,具有极强抽象理论性。在计算机操作系统网络课程中应该设置一些互动程序来提高学习效率,如进程管理,多进程如何进行调度,可以借助于JAVA,VB等程序语言来设置一个程序模拟多进程调度创建的模拟过程,模拟一个可以让学习者与程序互动的程序界面,可以设置各个进程的不同参数,如设置时间片,进程名,进程优先级,运行时间等,采用进程调度算法来编制程序,以达到不同设置出现不同的进程调度过程,让学习者在学习进程理论的同时,结合互动程序来理解操作系统中进程调度的过程,也可以通过这个互动程序来增强对进程章节知识的一个理解。

在化学,物理等学科中一些不能通过肉眼观察到的知识,也可以借助于互动程序来模拟化学分子的空间,帮助学习者理解知识。互动程序的引入改变了传统单一的学习资源,让资源变得生动,活波,同时有很强的交互性,为学习者创造了一个很大的自由探究的空间,也对于学习者兴趣的保持开辟了新的途径。从众多的网站中不难发现,基于网络的互动程序,特别是传统的物理、化学、生物等实验寥若晨星。这是因为这些领域的实验过程,例如一棵幼苗的生长,一个酸碱中和反应,在网上很难进行模拟仿真。VRML是用于开发三维网页的建模语言工具,它只能提供简单的动画建模和普通的交互手段,如何利用VRML进行形象生动的网上实验还有许多工作要做,这也是目前值得更多研究和关注的问题。比如物理实验,在讲电路一节时,可以先通过虚拟实验来让学生掌握一些必要的知识,技能,然后再到真实世界中去做实验体会,巩固。

4 结论

在计算机辅助教学中,教学交互是典型的“人机”交互,但在不同的运用场合,情况有很大的不同。在助教型CAI中,人机交互主要发生在教师和计算机之间,且交互主要是程序性的交互。其它则和传统的课堂教学差别不大,当然由于计算机的参与,教学将更加生动活泼,效率也将大大提高,教师也将会有更多的时间和机会与学生进行更充分的交流,所以教学交互的效果较之于传统的课堂教学有很大的提高。有效发挥计算机语言的可交互可增强教学效果,让这种互动程序成为强有力的教学工具,学生可以得到较大的自由发挥空间,也是唯一可以提供给学生在过程中学习者反思过程,并考虑学生自身是如何尽可能的通过互动程序的操作来反思理论,通过这种互动程序和学习者的相互反思过程来促进学习。在网络课程中增添这样的互动程序,也能提高学习者学习积极性和学习效率,变抽象为探究过程,并将这些抽象的概念性知识通过计算机计算显示出结果,变枯燥学习为趣味学习。

参考文献:

[1]邹建梅,刘成新.网络课程的交互设计与控制策略[J].中国电化教育,2003(11) :61-65.

[2]王同明.网络课程中的交互设计[J].山西广播电视大学学报,2005(1):27-29.

篇7

关键词:南渡江;河域;生态补偿机制

中图分类号 X321 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2015)24-95-04

Abstract:Through surveying and detecting the Nandu River which is our mother river, there are a lot of damages to the ecological environment because of only laying particular stress on GDP economic benefit goal for a long time. The paper abiding by the present situations,proposes the path to create the fresh water of ecological compensation mechanism E.B,to make the economy, the society and the ecological system circulate and development effectively. With the help of the ecological compensation mechanism E.B, we will realize the soaring of the ecological civilization.

Key words:Nandu river;River basin;Ecological compensation mechanism

生态学上所讲的河域主指河水源头至其入海口形成的湿地系,不仅包括天然或人工,长久或暂时的沼泽地、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过6m的水域,同时也包括邻接湿地的河湖沿岸、沿海区域以及湿地范围的岛屿或低湖时水深超过6m的水域。并且所有季节性或常年积水地段,包括沼泽、泥炭地、湿草甸、湖泊、河流及泛洪平原、河口三角洲、滩涂、珊瑚礁、红树林、水库、池塘、水稻田以及低潮水深浅于6m的海岸带等。这些范围的划定,在生态学范畴内是非常科学和及时的。

伴随着人类社会的进步,可持续发展理念成为了社会经济发展的一种常态,生态系统地位逐步显现,并且成为一个国家综合国力评判的重要指标。以Costanza的生态系统服务理论为基础,山东大学环境研究院刘建博士研究团队对生态系统服务价值进行了分类(见图1)。该分类体现了一种以人类自我发展为中心的理念,这应该说是与人类在经历传统走向文明过程中各种“冲突”碰撞中相伴而生的。

1 问题导入

本研究课题项目以海南岛南渡江(淡水)河域,以Costanza的生态系统服务理论为指导,对生态系统服务价值分类进行拓展,通过课题组成员实地调研与河域检测,结合当前我国乃至世界上在这方面的经验和教训,为我们展示一个真正的淡水河域应该而且必须面对的经济社会发展的“瓶颈”问题以及亟待破解的严峻事实。

海南岛处于热带和干湿季风气候的过渡带上,地形四周环海,从中部山体向四周沿海逐级降低,构成了一个由山地、丘陵、台地和平原组成的近似环形的层状地形。海南淡水资源以地表水(雨水占85%)为主,由于海南降雨受地形和时空的影响,形成了海南岛季节性的东湿西干地带分布。淡水资源对于人类而言,是不可或缺的,因此,有母亲河之称的南渡江对于四面环海的海南人民来说,其作用和功能不言而喻。然而,在海南经济社会的不断发展中,特别是从1988年建省以后,由于当地政府长期深受见物不见人的经济GDP拜物教思维方式的浸渍及当地群众急于摆脱贫困(经济方面)思想的牵引与影响,配以落后的生产方式的导入,出现了经济发展与改善民生、经济发展与环境保护的不协调局面。由此,本课题项目对母亲河南渡江河域现状进行了多层面透析,以点带面,在生态补偿层面上提出了积极创建淡水河域生态补偿机制的战略性命题。

1.1 偏重于经济GDP视域下的南渡江河域现状

1.1.1 海南省农村生活饮用水水质调查分析 以随机抽样调查的方法采用监测点水样进行检测,进行导入式SPSS分析,结果共抽查210份水样,仅有49.05%的水样符合《农村实施〈生活饮用水卫生标准〉准则》规定的1~3级水标准,其中大肠菌群和细菌总数超标率分别为30.95%和22.38%。

1.1.2 南渡江源头及淡水流入琼州海峡沿途迎水坡地带 该区域依然在经历着由原始生态林向人工经济林木和水田转变,也就是说河水所经流域,原有的原始热带森林(沟谷雨林、山地雨林、热带季雨林等)特别是水源的迎水坡不断萎缩,而人工经济林在潜移默化的滋长。

1.1.3 中部山坡(水源迎水坡) 该区域坡度大于45°,地表原生植被种类及厚度减少,加之山坡坡体植被破坏,泥石流滑坡的发生,土壤有机质进一步地流失,使得中部山坡原有植物承载能力下降,地表植被减少反过来又使得地层蓄水能力降低,并且出现恶性循环。

1.1.4 水源流域的工厂等企事业单位 依然固守于传统的粗放型经营模式,无科学的排水、净化设施,采用明排水口与暗排污口相结合的恶性循环方式,加以一些单位以大型容器蓄积工厂废水,在海南雨期到来时,废水与雨水一起排出,借雨水排污,这无形中都加大了海南岛南渡江河域地表承载能力,长此以往,必然会严重影响海南人民的宜居环境。

1.2 南渡江河域现状产生的原因分析 (1)南渡江淡水资源源头及沿途迎水坡多为少数民族(黎、苗)居住的边远山区,传统的“刀耕火种”农业生产方式,偏重于土地的开发量与使用量。同时,在近年来当地人口急剧增加的情况下,农业用地扩张,捕捞、狩猎、砍伐、采挖等过量。经过实地调研:传统的漫灌方式,淡水的利用率相当低,只有20%~40%。加之海南炎热天气,蒸发量大,极易导致土地地表层次生盐渍化。海南工业(轻工业)用水量大且用水效率很低。(2)河域流经市县重用轻养,生态保护政策疲软,政府行政力度时有反弹,对土地及淡水缺少保护意识,特别是海南南渡江流域淡水资源随季节差异出现的不均衡性,使得该区域长期处于超负荷生产与入不敷出的状态,并且有机肥用量明显缩小,而现代工业肥料却飞速扩散。(3)市场经济优惠政策的刺激,临海周围企业的注入及落户,一些地方,特别是源头及沿岸迎水坡带(中部交通不便的山区),在承接产业转移时无形中也承接“污染转移”或间接“污染转移”的困境,加之行政主管部门偏重于于企业见物不见人的GDP增值,就会或多或少对其社会责任的不作为行为有所庇护。(4)源头及沿途迎水坡水质、土壤及植被监管人员和专业人员较少,经费不足,水质、土壤质量信息处理与管理系统平台尚未建立。大量原始生态林面积缩减,取而代之的却是大面积的短期人工经济林。

1.3 产生的后果 (1)河域原生态不同程度遭受的破坏,天然湿地日益减少,生态植被及净化功能等受损,由此引起各种潜在的次生灾害,已经威助到群众的生产生活。如东方某些村镇饮用水严重不达标,就是南渡江源头的白沙黎族自治县的很多镇村,由于近年来河域破坏,地质灾害(泥石流、滑坡等)发生数量在逐年增加。经过卫星监测及数据统计显示:南渡江这座“淡水水塔”河域面积正在不同地段、不同流域出现了不同程度的面积萎缩。(2)源头及沿途迎水坡土壤肥力下降,土壤污染及涵养净化能力下降,陪以集中的强降暴雨季节,造成土坯下滑、泥石流、滑坡,水质污染面积扩大,大分子化学元素混入,同时实现有害物质的累积过程。地表水受到污染,地下水水位下降,海水倒灌,井水变苦,高氟水、高砷水和苦咸水,已经危及到部分村镇淡水饮用安全。(3)源头及沿途迎水坡土壤侵蚀剧增,严重减弱了海南生态系统的自我修复能力和生态服务功能。原始生态林(沟谷雨林、山地雨林和热带季雨林)浓密的冠层减少而不能中和暴雨势能及缓冲暴雨对源头及沿途迎水坡地势表层的打击,造成平均现实土壤侵蚀量与平均潜在土壤侵蚀量的增大,从而使得河域水土流失加剧,生态功能严重受损。(4)干湿热带季风气候下的雨季与旱季过渡影响,地域降水量减少,使得河段水体稀释及自我净化能力降低,加之人居环境范围拓展使得生活污水及受污面源扩大,水质下降。经过对不同河域流域地段化学分子追踪监测,发现这也在不同程度上导致近海海域污染,触发次生灾害的发生,如水域水产污染,已经不同程度地影响到人们正常的生存秩序。

2 淡水河域生态补偿机制实验带的创建路径

2.1 建立与生态文明建设相协调的综合机制 由于河域保护与合理开发利用所涉及的相关部门较多、内容复杂,并且直到今天还无专门的法律法规来规范,加之不同层次、不同程度的地方保护主义的存在,因而必须积极建立与生态文明建设相协调的综合机制(协调机制和监管机制二者统一)(如图2),这样才能在共同遵循的战略规划和行动指南一盘棋的状态下形成联动。

科学调研测量海南南渡江源头及沿途迎水坡湿地现状,相关数据作为基础数据,存为海南省生态补偿科学管理工程信息储备库。与此同时,制定《海南江河源头及迎水坡湿地生态补偿机制》规章,逐步建立起海南地方湿地保护的法律法规体系,以此作为海南省生态补偿科学管理工程图实体联动可依必依、生态执法可循的法律与规章。即以省主管部门为主导,联合个相关单位执法力度,建立完善区域保护政策和法制体系;建立保护管理协调机制;减缓区域湿地退化,加强对其的综合保护治理;开展公共宣传教育与人材培训体系;持续性的开展区域内的资源调查、监测及科学研究;成立专项行动组织及国际合作小组。加大南渡江源头及沿途迎水坡湿地,特别是沿途水库边缘,生态补偿机制,加大生态法制的宣传与文明生态经商的宣传。南渡江源头及沿途迎水坡流经市县规划并划区定界,上报省政府,并根据生态补偿机制获得不等的补偿。依据是事故处理系统进行的相关“预案”、“控制”及“重建”等相关程序。

2.2 建立有效的监管体系 加大林业部门专业化、职能化建设,积极配建专业化、职能化及区域质量监管人员建设,搭建全省大江大河信息处理与管理系统平台及预警预报和有效监管体系。对尚未划定为生态公益林河段全面的调查,将流域有水源涵养作用的迎水坡地域,纳入政府生态公益林建设范围,并严格设立标签,对已经开发的经济林的迎水坡,要以政府收购的方式(同时做到退经济林为生态林),伴之当地居民退经济林入公益林的股份制模式。针对源头及沿途迎水坡现状,可根据生态补偿机制给予居民以怎么补、补多少列入地方政府财政预算,即让作出牺牲的农民得到一定的经济补偿,同时持股方式的公益林模式并入基本保障体系,相对加快了农村城镇化进程(图3)。地方政府,特别是河流流经市县,在经济发展规划中,坚决退出以往经济发展优于环境保护的规划,河流流经市县要成为保护各自市县河段的主力,并对流出自己市县出水口水质,含沙量作出数据记录,与此同时还要加大资金技术等投入,认真、长远地规划好淡水资源保护范围区及居民的饮水工程。整治南渡江源头及沿途迎水坡企事业科技净化机制,把工业、生活水回收机制及植被保护并入税收增减偏向机制和企事业单位品牌评价机制,形成真正的良性激励机制,体现作为公共产品的生产环境的功能;真正让边远中部待发展的山区在承担了较多生态保护任务的地区,不在成为经济社会发展中的“牺牲者”,社会成果分享的“弱者”。

2.3 设立生态补偿机制专项基金 省、市、县各级政府要设出生态补偿机制专项基金,特别是要倾向于南渡江集雨区、源头、水库等“大水缸”地方;针对南渡江上游经济发展现状,沿途市县受益区要给上游源头及沿途迎水坡民众以生态补偿贡献资金,为保护“大水缸”注入新的活力。并且专项资金多少要作到前期的论证规划,中期的编制和报批,后期的反馈与公开的主要依据,与此同时还要积极开展与有关非政府组织、学术机构和团体基金组织及其友好人士的合作与交流,经验与举措相互补充、相得益彰。生态区可有效获得生态补偿资金,立足“谁受益、谁补偿”的运作方式,从制度上调动源头及沿途保护生态环境的积极性。加大污水处理设施。同时河段区域市县乡镇干部的考核中,提高生态保护的政绩指标。关闭迁出规划区的企事业单位,税收及产值仍归原市县。

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