發(fā)布時間：2022-08-09 19:24:59
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的綠色化學(xué)化工論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
傳統(tǒng)化學(xué)工程使用處理工藝對有毒污染物的處理滯后性較強(qiáng),通常是在污染物產(chǎn)生之后再另外做針對性處理,不僅增加了處理成本,且治標(biāo)不治本。比如傳統(tǒng)工藝煙氣除塵,雖然凈化了氣體,但是污染物直接轉(zhuǎn)化為廢渣廢水,還需要另一道工序做清潔處理,無疑工序和成本的增加都使得效果不那么理想。綠色化學(xué)工藝的介入,可以直接在生產(chǎn)或排放階段就完成清潔使命,通過化學(xué)反應(yīng)達(dá)到預(yù)防、控制和消毒污染的目的。
化學(xué)原料是化學(xué)工程的源頭,原料決定了生產(chǎn)流程和工藝的選擇,綠色工藝的介入可以從源頭上改變原料生產(chǎn)帶來的各類化學(xué)污染,同時綠色工藝與化學(xué)工程的結(jié)合還可高效利用各類自然資源,實(shí)現(xiàn)深度開發(fā)利用,兼顧無污染、節(jié)能、環(huán)保的生產(chǎn)方式必然會掀起一輪新的工業(yè)革命。綠色原料的典型開發(fā)應(yīng)用比如甘蔗渣、稻草、麥稈以及木屑、樹枝、蘆葦?shù)瓤杉庸こ蔀橥悺⑺犷惻c醇類化學(xué)品。
在化學(xué)反應(yīng)中使用選擇性高的試劑也是綠色工藝應(yīng)用的一個途徑。以石油化工為例,生產(chǎn)過程中烴類選擇性氧化反應(yīng)較為普遍,作為一種強(qiáng)方熱性反應(yīng),具有生成物不穩(wěn)定、易進(jìn)一步氧化等特征,所以,催化反應(yīng)中此反應(yīng)并非最佳選擇,生成物的不穩(wěn)定也不利于提取最終產(chǎn)物,所以,為改善這種情況,使用選擇性高的試劑是最佳途徑。如此一來,不僅可以降低成本,節(jié)約資源,還能夠降低分離產(chǎn)品的難度提升純度,無疑實(shí)現(xiàn)了提升效益和減少污染的雙贏,所以,綠色化學(xué)工程在這方面的研究實(shí)踐也非常熱門。隨著越來越多的化學(xué)反應(yīng)被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中,催化劑對提升反應(yīng)速率效果顯著,所以目前化學(xué)工藝領(lǐng)域積極研究無毒無害的高效催化劑成為主流發(fā)展方向不一,不僅有利于工業(yè)的發(fā)展,對于推動化學(xué)分子深入研究也有助益,分子篩催化劑和烷基化固相催化劑就是其中較為典型的代表。
2.綠色化學(xué)工程工藝應(yīng)用
分析綠色化學(xué)工藝是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑,對綠色工藝的重視與開發(fā)也彰顯了當(dāng)前世界范圍內(nèi)節(jié)能減排的重要性。長達(dá)兩百余年的工業(yè)化路程,使得人類活動對自然資源環(huán)境的危害越來越大,尤其中國作為當(dāng)前世界最大的工業(yè)國,“三廢”問題十分突出,PM2.5問題也成為了懸在人們頭上的一把利劍,將資源枯竭、環(huán)境污染、生態(tài)失衡、人口問題等推到了臺前更加顯著的位置。大型化工企業(yè)作為與人們生存發(fā)展息息相關(guān)的企業(yè),石油化工與煤炭除去提供能源之外,還提供多種衍生化工產(chǎn)品為人們衣食住行服務(wù),生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水廢渣廢氣、消耗的大量原材料都警示著當(dāng)前必須積極發(fā)展綠色化工工藝,以達(dá)到節(jié)能減排、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目的。就目前而言,節(jié)能減排的實(shí)現(xiàn)途徑主要以下幾種:研發(fā)新科技、新工藝全過程控制污染;利用先進(jìn)清潔工藝從源頭控制污染;利用技術(shù)和工藝創(chuàng)新打造可循環(huán)綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈;發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)等。綠色化學(xué)工程與工藝作為節(jié)能減排目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的重要保障,廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域,就目前來說,主要以三種表現(xiàn)為主,分別是清潔生產(chǎn)技術(shù)、生物技術(shù)的應(yīng)用及生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品。
綠色化學(xué)工程與工藝使用生物技術(shù)服務(wù)可再生能源的合成,像有機(jī)化合物原料的應(yīng)用經(jīng)歷了從動植物到石油煤炭的發(fā)展過程,現(xiàn)如今已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用各類再合成的有機(jī)化合物。在綠色化工中,所使用的催化劑多以工業(yè)酶和自然界中存在的酶,酶與其他化學(xué)催化劑相比,具有反應(yīng)條件溫和、生成物優(yōu)良、污染少等優(yōu)勢,對于當(dāng)前化工領(lǐng)域而言,生物酶的利用和研發(fā)就成為了綠色化工的重要發(fā)展方向。像丙烯酰胺的制備,最早使用丙烯晴,在環(huán)城生物酶催化后,不僅能耗與成本大幅度減低,且反應(yīng)完全無副產(chǎn)物,對工業(yè)生產(chǎn)而言有多重積極意義。
除此之外,綠色化工工藝還廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品領(lǐng)域,生活中有眾多具體應(yīng)用實(shí)例。比如空調(diào)制冷多使用氟利昂,會造成臭氧層空洞、紫外線增多、溫度升高,目前正積極尋求替代品且朝著低能耗方向發(fā)展,無磷洗衣粉減少對河流水域污染和人體健康的危害,可降解塑造制品對土地、水源危害都將進(jìn)一步減輕,清潔汽油的使用可對大氣污染降低,以上種種嘗試都說明了在生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品領(lǐng)域,綠色化工工藝所發(fā)揮的積極作用。尤其是近年來無污染汽油的研發(fā)與應(yīng)用,像低硫柴油、乙醇、二甲醚等,不僅經(jīng)濟(jì)環(huán)保,發(fā)展前景好,且制備生產(chǎn)對自然資源的消耗、對環(huán)境的危害都不斷降低,證實(shí)了綠色工程化工應(yīng)用的優(yōu)越性。
關(guān)鍵詞: 本科畢業(yè)論文指導(dǎo) 實(shí)驗(yàn)員 化工化學(xué)類畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn) 角色轉(zhuǎn)變
本科畢業(yè)論文是本科生教育的一個綜合性科學(xué)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),也是學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間學(xué)習(xí)成果的綜合性總結(jié),是整個教學(xué)活動中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。對理工科尤其是化學(xué)化工學(xué)科而言,畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)又是畢業(yè)論文工作的一個重要內(nèi)容,它是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和技能,理論聯(lián)系實(shí)際,獨(dú)立分析,解決實(shí)際問題的能力,以及訓(xùn)練專業(yè)科學(xué)研究思維與方法的重要環(huán)節(jié)[1]。
化學(xué)化工類畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)是一種綜合性的設(shè)計實(shí)驗(yàn),不同于單學(xué)科實(shí)驗(yàn)。在整個實(shí)驗(yàn)過程中,理論知識和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法往往涉及多個學(xué)科,需要學(xué)生把所學(xué)知識有機(jī)地結(jié)合起來,才能很好地理解、掌握,這樣就對論文指導(dǎo)提出了更高的要求[2]。然而,隨著高校辦學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大,招生人數(shù)的增加,畢業(yè)論文指導(dǎo)老師本來就有比較繁重的本科生、研究生教學(xué)與科研任務(wù),有限的精力使得他們對畢業(yè)生實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)和管理經(jīng)常不能到位,“帶而不管、管而不力”的現(xiàn)象時有發(fā)生[3]。而且,學(xué)生還有可能因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室條件以及儀器、藥品、耗材等不能到位,對實(shí)驗(yàn)過程拖拖拉拉,學(xué)生的僥幸心理、畏難情緒等也會影響學(xué)生畢業(yè)論文的質(zhì)量。此外,當(dāng)前畢業(yè)論文指導(dǎo)工作量的分配問題,勢必會影響實(shí)驗(yàn)員的工作積極性,不利于畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)的順利開展。因此,在畢業(yè)論文完成過程中,如何定位實(shí)驗(yàn)員的角色,發(fā)揮他們在實(shí)驗(yàn)室工作的優(yōu)勢,更好地服務(wù)本科畢業(yè)論文,提高畢業(yè)論文和人才培養(yǎng)質(zhì)量,也將成為畢業(yè)論文教學(xué)改革研究的話題。以下就本科畢業(yè)論文指導(dǎo)中實(shí)驗(yàn)員所扮演的角色進(jìn)行探討。
1.做好實(shí)驗(yàn)資源規(guī)劃師,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源合理利用和資源共享
近年來隨著招生規(guī)模的擴(kuò)大,畢業(yè)論文完成期間,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn)的學(xué)生人數(shù)相應(yīng)增加,勢必會造成實(shí)驗(yàn)室用房和儀器設(shè)備以及藥品耗材等的緊張。因此,實(shí)驗(yàn)室管理人員,必須統(tǒng)籌規(guī)劃,做好一名規(guī)劃師,使實(shí)驗(yàn)室資源利用最大化,優(yōu)勢資源有效共享,保障學(xué)生畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)的正常開展。
(1)實(shí)驗(yàn)室用房。
我院學(xué)生畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn),一般安排在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。根據(jù)每個指導(dǎo)老師所帶學(xué)生人數(shù),合理分配實(shí)驗(yàn)室用房,有研究生用房的指導(dǎo)老師,會根據(jù)要求,少提供用房面積或者不提供。我院應(yīng)用化學(xué)系每年拿出4個120m2的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室供學(xué)生開展畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn),有效地保障了每個進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展論文實(shí)驗(yàn)的學(xué)生都有自己的“一畝三分地”,這樣就能很好地解決實(shí)驗(yàn)室用房問題。
(2)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備、藥品及耗材。
①實(shí)驗(yàn)室公用設(shè)備:例如電子天平、氣流干燥器、超聲波清洗器等,每個實(shí)驗(yàn)室提供一套;而干燥箱、冰箱等則放在專門的干燥實(shí)驗(yàn)室和冷凍實(shí)驗(yàn)室供學(xué)生使用。
②實(shí)驗(yàn)所需器材、藥品等:學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前選題,查閱文獻(xiàn),統(tǒng)計實(shí)驗(yàn)所需的儀器設(shè)備、藥品、耗材等,先由指導(dǎo)老師認(rèn)真審閱簽字確認(rèn),再交實(shí)驗(yàn)室管理人員最終審核,以指導(dǎo)老師為小組登記、領(lǐng)取。對于化學(xué)反應(yīng)中常用的小型儀器,如調(diào)壓器、加熱套、磁力攪拌器、水浴鍋,根據(jù)指導(dǎo)老師所帶學(xué)生人數(shù),統(tǒng)籌安排,保障每三個學(xué)生有兩套儀器。對于藥品、耗材,如高分子反應(yīng)所用的引發(fā)劑,以及一些催化劑等,用量較少,而且不易保存,一般一屆畢業(yè)生,共用一瓶已經(jīng)足夠;而耗材,如標(biāo)簽紙、試紙之類,一般交由指導(dǎo)老師小組統(tǒng)一領(lǐng)取。這樣可有效避免學(xué)生“只借不用”,造成資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。
③大型儀器設(shè)備:如氣質(zhì)聯(lián)用儀、流變儀、紅外光譜儀等,一般由專門實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員負(fù)責(zé)管理,為全校開放,保障優(yōu)勢資源有效共享。
2.做好實(shí)驗(yàn)全程的“綠化師”,加強(qiáng)和培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識
畢業(yè)論文期間,化學(xué)專業(yè)類學(xué)生,大多數(shù)都要進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展為期3個月左右的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中使用的有毒、有害,甚至“三致”物質(zhì)等,如果進(jìn)入環(huán)境,必定對環(huán)境造成污染,對人類造成危害。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和高校培養(yǎng)人才方式的轉(zhuǎn)變,化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)綠色化是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的必然趨勢,化學(xué)教師更應(yīng)該具有綠色化學(xué)的思想,提倡綠色教育[4]。所以,實(shí)驗(yàn)員在畢業(yè)論文全程中,應(yīng)該做好一名“綠化師”,加強(qiáng)和培養(yǎng)學(xué)生的綠色意識,嚴(yán)禁把廢氣、廢液、廢渣和廢棄化學(xué)品等污染物直接向外界排放[5]。
在畢業(yè)論文完成過程中,要實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué),實(shí)驗(yàn)員首先要從源頭上降低化學(xué)污染物的生成。為此,可以采取以下幾方面的措施。
(1)提供微型實(shí)驗(yàn)裝置,開展微量化學(xué)實(shí)驗(yàn)。如在有機(jī)合成研究課題中,實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一提供成套半微量玻璃儀器實(shí)驗(yàn)裝置。這樣既可以減少化學(xué)試劑的用量,降低“三廢”的排放,又可以節(jié)約水電以及一些輔助耗材的消耗,降低了實(shí)驗(yàn)成本,并且能使爆炸、燃燒、中毒等事故相應(yīng)減少,極大地改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件,減少對環(huán)境的污染[6]。(2)提供無毒或低毒試劑和溶劑。當(dāng)學(xué)生領(lǐng)用有毒有害試劑開展實(shí)驗(yàn)時,需要指導(dǎo)老師及學(xué)生研究討論,考慮更換試劑,實(shí)在無法更換的,必須做好防護(hù)措施,小心操作,并且對實(shí)驗(yàn)過程中的所有廢棄物回收處理。其次是對“三廢”的有效處理?！叭龔U”處理,必須分類集中收集,分別處理。盡可能采用廢物回收、以廢治廢的方式,降低成本,提高實(shí)驗(yàn)室污染治理率[7]。如對廢液中有機(jī)溶劑尤其是重結(jié)晶后的溶劑,可通過蒸餾回收,重復(fù)利用;對酸液、堿液可通過實(shí)驗(yàn)室提供的廢液回收裝置,分類集中收集,統(tǒng)一處理。對實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的有毒或有異味的氣體,必須采用密閉式操作或在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,能吸收的,進(jìn)行吸收處理。對廢渣,能回收利用的,回收利用,不能回收利用的,必須進(jìn)行無毒化處理。最后,實(shí)驗(yàn)員還應(yīng)該經(jīng)常進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,督促學(xué)生清潔實(shí)驗(yàn),保持實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生,培養(yǎng)他們的綠色意識、環(huán)保觀念。
3.做好學(xué)生實(shí)驗(yàn)的安檢員,保證畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)正常安全開展
完成畢業(yè)論文是學(xué)生自己查閱文獻(xiàn),確定研究思路和方案,自己搭建實(shí)驗(yàn)裝置,分析和處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過程。在這個過程中,實(shí)驗(yàn)員應(yīng)該做好一名安檢員,對學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的不合理操作,進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),對有危險操作步驟的學(xué)生多巡視指導(dǎo),防止事故的發(fā)生,保證畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)正常安全開展。
作為一名安檢員,實(shí)驗(yàn)員應(yīng)該對以下兩方面進(jìn)行監(jiān)督檢查。第一,在實(shí)驗(yàn)室安全方面。首先應(yīng)該給學(xué)生灌輸安全思想。這方面我們采取在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前,全體學(xué)生集中學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室各種規(guī)章制度,開展安全教育,增強(qiáng)學(xué)生安全意識。其次是實(shí)驗(yàn)員還應(yīng)該經(jīng)常巡查有易燃易爆易腐蝕物以及有污染源的學(xué)生。例如,學(xué)生在研究混凝土高效減水劑時,用水泥凈漿做性能測試,雖然學(xué)生對大量廢渣已經(jīng)妥善處理,如不加以提醒,忽略了燒杯壁上少量的水泥殘?jiān)?而直接沖洗進(jìn)入下水道,由于積少成多,也會造成水管堵塞,影響實(shí)驗(yàn)室的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。最后,實(shí)驗(yàn)員還應(yīng)對精密貴重儀器以及實(shí)驗(yàn)室的水電、消防器材等加強(qiáng)監(jiān)管,確保論文實(shí)驗(yàn)正常安全開展。學(xué)生在用氣相色譜開展檢測分析時,應(yīng)從載氣鋼瓶、減壓閥、注射器以及檢測器等多方面給予指導(dǎo),強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng),并且觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程,保證操作無誤后,方能離開。第二,檢查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范。論文實(shí)驗(yàn)過程中,由于學(xué)生素質(zhì)有高有低,動手能力有強(qiáng)有弱,難免有操作不規(guī)范,而且只追求結(jié)果、不注重過程的人,這樣就會給實(shí)驗(yàn)室安全帶來不小隱患。學(xué)生在開展有機(jī)合成研究時,最容易造成實(shí)驗(yàn)裝置搭建不規(guī)范。如在研究有HCl、H2S等有毒有害氣體生成的實(shí)驗(yàn)中,沒有搭接尾氣吸收裝置,這樣既會給環(huán)境帶來污染,又會給師生健康帶來危害。第三,在安檢方面,還應(yīng)該密切關(guān)注為學(xué)生開放的精密貴重儀器室,重點(diǎn)檢查學(xué)生操作情況與水電等,確保儀器安全。
4.做好學(xué)生問題的咨詢師,服務(wù)引導(dǎo)畢業(yè)論文全過程
畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)期間,學(xué)生總會遇到這樣那樣的問題,而且學(xué)生問題覆蓋畢業(yè)論文完成的全過程。實(shí)驗(yàn)員是學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后離得最近的人,最有可能成為學(xué)生咨詢問題的第一人。因此,實(shí)驗(yàn)員應(yīng)該做好一名咨詢師,服務(wù)引導(dǎo),幫助解決論文中遇到的問題。例如,學(xué)生需要查找實(shí)驗(yàn)過程中的一個小步驟、藥品性質(zhì);儀器不會使用,出了問題;實(shí)驗(yàn)過程中缺東少西,等等,這些情況學(xué)生一般都會找到實(shí)驗(yàn)員,要求幫助解決。在解決問題期間,實(shí)驗(yàn)員辦公室成為服務(wù)學(xué)生的場所,實(shí)驗(yàn)室的辦公電腦成為公用電腦,實(shí)驗(yàn)員成為全體學(xué)生的輔導(dǎo)老師。在為學(xué)生服務(wù)的過程中,實(shí)驗(yàn)員應(yīng)充分體現(xiàn)優(yōu)良的“敬業(yè)、獻(xiàn)身、奉獻(xiàn)、負(fù)責(zé)”的教育精神。
要成為一名優(yōu)秀的咨詢師,實(shí)驗(yàn)員必須加強(qiáng)學(xué)習(xí),自我提高。實(shí)驗(yàn)員除了具備基本的人文社科素質(zhì)之外[8],還應(yīng)該具備文獻(xiàn)資料查閱、儀器設(shè)備維修、結(jié)果分析處理、計算機(jī)運(yùn)用以及實(shí)驗(yàn)操作技能等方面的能力,真正成為一名綜合型、多能力的“通才”。例如,學(xué)生在用TU-1901紫外可見分光光度計對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析測試時,儀器初始化失敗,并且出現(xiàn)氘燈、鎢燈能量低等情形,這時,學(xué)生就會第一時間找到實(shí)驗(yàn)員,并且表現(xiàn)出束手無策的樣子。其實(shí),實(shí)驗(yàn)員只需打開機(jī)箱底座,松開光柵驅(qū)動輪,用手轉(zhuǎn)動進(jìn)行調(diào)整,再重新開機(jī),儀器就能恢復(fù)正常。幫助學(xué)生解決問題的過程,其實(shí)就是實(shí)驗(yàn)員自我提高的過程,同時也是學(xué)生進(jìn)入社會前進(jìn)一步學(xué)習(xí)的過程。
總之,實(shí)驗(yàn)員在學(xué)生完成畢業(yè)論文的過程中,扮演的角色是多方面的。實(shí)驗(yàn)員必須正確認(rèn)識自己,不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí),提高自己各方面的素質(zhì),勇于承擔(dān)起多重角色,發(fā)揮在實(shí)驗(yàn)室工作的優(yōu)勢,積極工作,樂于奉獻(xiàn),更好地服務(wù)于學(xué)生,才能真正為提高本科畢業(yè)論文和人才培養(yǎng)質(zhì)量貢獻(xiàn)出自己的力量。
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1基礎(chǔ)化學(xué)原理緒論課的重要性
一門課程的緒論課講授得如何，直接影響到學(xué)生對教師及教材的推測評價。如果緒論課沒講好，學(xué)生一開始對這門學(xué)科的性質(zhì)、重要性不清楚，自然就會影響以后的聽課效果和學(xué)習(xí)積極性。基礎(chǔ)化學(xué)原理是一門重要的基礎(chǔ)課，并且面對大一新生開設(shè)，所以在使學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)態(tài)度、培養(yǎng)獨(dú)立學(xué)習(xí)能力以及促使其盡快適應(yīng)大學(xué)階段的學(xué)習(xí)規(guī)律等方面都起著重要的不可替代的作用。在教學(xué)過程中我們發(fā)現(xiàn)，多數(shù)大一新生在入學(xué)初期不能積極主動應(yīng)對角色的轉(zhuǎn)換，對自己所屬專業(yè)知之甚少，特別是對于基礎(chǔ)化學(xué)原理課程的重要性及其與專業(yè)課的關(guān)系幾乎一無所知，因而往往忽視對該課程的學(xué)習(xí)。為了解決上述問題，我們認(rèn)為教師必須重視基礎(chǔ)化學(xué)原理緒論課的教學(xué)，精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程的第一時間，就能清楚地認(rèn)識到學(xué)習(xí)本課程的重要性和必要性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣和責(zé)任感［1］，初步了解大學(xué)的學(xué)習(xí)規(guī)律和學(xué)習(xí)方法。
2教學(xué)內(nèi)容設(shè)計
(1)關(guān)注化學(xué)學(xué)科發(fā)展，講授內(nèi)容與時俱進(jìn)。化學(xué)學(xué)科隨著時代的發(fā)展而不斷發(fā)展，所以基礎(chǔ)化學(xué)原理緒論課的講授內(nèi)容必須能夠體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展。比如在向?qū)W生介紹化學(xué)的定義時，需要使學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)的定義有一個逐漸演變的過程。在19世紀(jì)，化學(xué)被認(rèn)為是原子的科學(xué)，發(fā)現(xiàn)新元素是19世紀(jì)到20世紀(jì)上半葉化學(xué)科學(xué)的前沿;隨著20世紀(jì)下半葉科學(xué)的迅速發(fā)展，化學(xué)的主要任務(wù)不再是發(fā)現(xiàn)新元素，而是合成新分子，所以化學(xué)被認(rèn)為是分子的科學(xué);進(jìn)入21世紀(jì)，由于化學(xué)的研究對象和研究內(nèi)容大大擴(kuò)充，研究方法大大深化和延伸，化學(xué)被認(rèn)為是研究泛分子的科學(xué)［2］。泛分子可以分為原子、分子片、結(jié)構(gòu)單元、分子、超分子、高分子等10個層次。鑒于課時及學(xué)生的知識水平有限，筆者沒有對這10個層次一一講解，而是以艾滋病毒(HIV)與C60能夠形成超分子，從而利用C60可以抑制HIV為例，簡單介紹超分子的概念，使學(xué)生對當(dāng)今化學(xué)學(xué)科的研究對象認(rèn)識更加深刻，且對化學(xué)這門學(xué)科有了一個嶄新的認(rèn)識。
(2)根據(jù)不同專業(yè)因材施教，樹立專業(yè)思想和信心。對于不同專業(yè)的學(xué)生，緒論課講授的內(nèi)容應(yīng)與其專業(yè)有一定聯(lián)系。本文以授課對象是化學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生為例，說明緒論課在內(nèi)容設(shè)計上要有針對性。在向?qū)W生講解化學(xué)學(xué)科在科學(xué)領(lǐng)域及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位時，為說明化學(xué)技術(shù)能創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益，筆者著重向?qū)W生介紹2007年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者閔恩澤教授。他接連攻克重重難關(guān)，最早研制出了我國煉油工業(yè)急需的催化劑，奠定了我國煉油催化劑發(fā)展的基礎(chǔ)。之后我國煉油催化劑品種不斷豐富和齊全，并形成系列，不但大大滿足了國內(nèi)煉油生產(chǎn)的需要，也使我國逐漸成為世界少有的裂化催化劑出口國之一。豐富生動的實(shí)例使學(xué)生認(rèn)識到從事化學(xué)化工行業(yè)大有用武之地，而當(dāng)務(wù)之急是學(xué)好基礎(chǔ)課程———基礎(chǔ)化學(xué)原理。在向?qū)W生介紹化學(xué)學(xué)科的發(fā)展趨勢時，我們引用了徐光憲院士的觀點(diǎn)“21世紀(jì)的化學(xué)研究有六大趨勢”［2］，針對化學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生，筆者重點(diǎn)向?qū)W生介紹這六大發(fā)展趨勢中的第四和第五大趨勢。首先向?qū)W生介紹第四大趨勢即合成新分子和新材料仍是化學(xué)學(xué)科的主要任務(wù)，以滿足人類生活和高新技術(shù)發(fā)展的需要。之所以向?qū)W生重點(diǎn)介紹第五大趨勢即造成污染的傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變是必然的趨勢，是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的化工企業(yè)在滿足社會發(fā)展需要的過程中，也同時帶來很多嚴(yán)重的負(fù)面問題。此時應(yīng)向?qū)W生明確指出，化學(xué)化工行業(yè)不是環(huán)境污染的罪魁禍?zhǔn)?，化學(xué)是能夠治理環(huán)境、保護(hù)環(huán)境的。作為一名化工專業(yè)的學(xué)生，更加有責(zé)任學(xué)好化學(xué)、用好化學(xué)，以保護(hù)我們的生存環(huán)境。由此引出“走綠色化的道路是化學(xué)工業(yè)發(fā)展的唯一出路，也是必然趨勢”。此外，根據(jù)學(xué)生的反饋信息，大一新生已對今后的就業(yè)密切關(guān)注，所以我們在緒論課教學(xué)中對學(xué)生今后的就業(yè)前景進(jìn)行了簡單介紹。通過以上有針對性的介紹，能夠使學(xué)生對本專業(yè)具有更加深刻的認(rèn)識，同時使學(xué)生堅(jiān)定了獻(xiàn)身化學(xué)化工事業(yè)的信念和決心。
(3)密切聯(lián)系實(shí)際，旁征博引，使教學(xué)內(nèi)容具有時代性和趣味性。如果教學(xué)內(nèi)容枯燥無味，僅僅是一些定義和原理的簡單堆積，就不可能吸引學(xué)生的注意力，收不到應(yīng)有的教學(xué)效果。為了講好緒論課，我們充分利用期刊及網(wǎng)上資源，搜集了許多新資料，并利用多媒體向?qū)W生提供了大量與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的自然、人文圖片以及動畫等資料，力求使教學(xué)內(nèi)容具有時代性和趣味性。比如無機(jī)化學(xué)與分析化學(xué)的研究內(nèi)涵就是通過具體實(shí)例(如某著名進(jìn)口品牌化妝品檢測出禁用成分鉻和釹)引出的:通過介紹鉻與釹的特征與性質(zhì)引出“無機(jī)化學(xué)是研究所有元素的單質(zhì)和化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和反應(yīng)的學(xué)科”;通過引用檢測機(jī)構(gòu)對鉻和釹含量的測試結(jié)果指出“分析化學(xué)是研究物質(zhì)組成成分及其含量的測定原理、測定方法和操作技術(shù)的學(xué)科”。資料的搜集和整理以及圖文并茂、生動有趣的多媒體課件的制作需要花費(fèi)大量時間和精力，但為了提高緒論課教學(xué)質(zhì)量，這個過程是必不可少的。
(4)推薦一些重要的化學(xué)學(xué)科參考資料，營造一定的學(xué)術(shù)氛圍。為滿足大一新生的求知欲，初步培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的科研興趣與能力，在緒論課中介紹一些國內(nèi)重要的專業(yè)性期刊及查閱專業(yè)文獻(xiàn)的途徑和方法是必要的［3］。我們結(jié)合基礎(chǔ)化學(xué)原理課程內(nèi)容，向?qū)W生介紹了中國化學(xué)會主辦的《分析化學(xué)》和《無機(jī)化學(xué)學(xué)報》、中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所主辦的《化學(xué)學(xué)報》、吉林大學(xué)和南開大學(xué)主辦的《高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報》等，這些期刊登載的無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等領(lǐng)域研究論文，反映了這些學(xué)科的最新研究成果和國內(nèi)外發(fā)展的最新動態(tài)。由于學(xué)生剛進(jìn)入大學(xué)，對以上教學(xué)內(nèi)容的接受與領(lǐng)會需要一個過程，但通過以上做法，在緒論課教學(xué)中營造了一定的學(xué)術(shù)氛圍，開拓了學(xué)生的視野，并啟發(fā)了學(xué)生的科研意識。
關(guān)鍵詞： 化學(xué)教學(xué) 雙語教學(xué) 教學(xué)管理
根據(jù)《朗曼應(yīng)用語言學(xué)詞典》，雙語教學(xué)分為immersion、maintenance和transitional，即“浸入型”、“保持型”、“過渡型”3種類型，而我們通常進(jìn)行的是保持型雙語教學(xué)，即在稍高年級，一般是二年級以后使用第二語言進(jìn)行部分學(xué)科的教學(xué)。高等學(xué)校雙語教學(xué)沖破了原有的外語(一般指英語)教育模式和專業(yè)課教學(xué)模式，使學(xué)生能有效掌握學(xué)科專業(yè)術(shù)語和英語表達(dá)特點(diǎn)，培養(yǎng)英語思維能力，閱讀和翻譯英文專業(yè)資料，并在學(xué)科專業(yè)英語中運(yùn)用自如［1］。2004年以來，我們結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)情況，在化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程與工藝等專業(yè)開展雙語教學(xué)，課程涉及分析化學(xué)、儀器分析、結(jié)構(gòu)化學(xué)、綠色化學(xué)、化學(xué)專業(yè)英語等。通過加強(qiáng)雙語教學(xué)環(huán)節(jié)管理，強(qiáng)調(diào)教學(xué)環(huán)節(jié)中課前預(yù)習(xí)、課堂練習(xí)、課后作業(yè)中各步的訓(xùn)練，提高學(xué)生的雙語自主學(xué)習(xí)能力和專業(yè)外語翻譯能力，也提高了畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新、寫作能力。
一、選擇合適課程開展雙語教學(xué)
雙語教學(xué)對于新升本學(xué)校，是“陽春白雪”，曲高和寡。但是為了發(fā)展，為了適應(yīng)人才國際化的要求，有必要不斷進(jìn)行探索。首先可以選擇較高年級的專業(yè)課進(jìn)行雙語教學(xué)。年級太低，一方面，學(xué)生英語基礎(chǔ)較差，正在學(xué)習(xí)公共英語，會覺得基礎(chǔ)英語還沒學(xué)好就學(xué)專業(yè)英語，不符合一般的邏輯。另一方面，許多學(xué)生還在復(fù)習(xí)英語以迎接英語四、六級考試，會認(rèn)為自己的英語學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)本身已經(jīng)很重，如再增加專業(yè)課雙語教學(xué)的英語學(xué)習(xí)，會覺得負(fù)擔(dān)過重。其次應(yīng)該考慮到雙語教學(xué)的師資問題。新升本院校剛從?？茖哟紊氡究疲究平逃幕窘虒W(xué)體系尚未完全建立，公共課、專業(yè)課教學(xué)師資力量還相對不足，科研水平高、教學(xué)能力強(qiáng)、外語基礎(chǔ)好的教師更少，所以應(yīng)該選擇師資力量強(qiáng)相對較強(qiáng)的課程進(jìn)行試點(diǎn)。在實(shí)踐中，我們選擇了二年級以后開設(shè)的課程，如分析化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、綠色化學(xué)等課程首先進(jìn)行雙語教學(xué)改革，收到了較好的效果。
二、進(jìn)行課程內(nèi)容和教學(xué)方式改革，強(qiáng)化創(chuàng)新能力培養(yǎng)
雙語教學(xué)課程需要擔(dān)負(fù)起學(xué)科專業(yè)英語的部分教學(xué)任務(wù)，為了讓學(xué)生的總體學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)不增加太大，有必要對原有的非雙語教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，比如對相關(guān)學(xué)科的專業(yè)詞匯進(jìn)行學(xué)習(xí)，在應(yīng)用部分以畢業(yè)論文實(shí)踐教學(xué)為導(dǎo)向，增加相應(yīng)的外文學(xué)術(shù)論文范例的講解，對知識性的內(nèi)容主要由學(xué)生進(jìn)行自學(xué)，等等，以此優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)。
不少課程雖然專業(yè)師資力量得到加強(qiáng)，教師的學(xué)術(shù)水平也不斷提高，甚至由外語基礎(chǔ)較好的博士、碩士擔(dān)任教學(xué)任務(wù)，但是由于國內(nèi)英語口語教學(xué)的不足，專業(yè)課教師的英語口語大都不盡人意，利用多媒體教學(xué)可以展現(xiàn)需要教給學(xué)生的大量外語詞匯乃至關(guān)鍵句子，可以避免單純由教師宣讀所引起的誤解，提高雙語教學(xué)的準(zhǔn)確度和教學(xué)效果。雙語教學(xué)需要掌握大量的專業(yè)英語詞匯，而一般的化學(xué)化工辭典一些最新的專業(yè)詞匯無法查到，而且普遍沒有發(fā)音。網(wǎng)絡(luò)詞典恰恰克服了這些缺點(diǎn)，利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段可以有效地培養(yǎng)學(xué)生查找專業(yè)英語詞匯特別是搜索查找新詞、生僻詞的能力。
在雙語教學(xué)的學(xué)科專業(yè)外語訓(xùn)練閱讀或翻譯訓(xùn)練中，初見生詞時，可根據(jù)它的構(gòu)詞形式，上下文關(guān)系和情景關(guān)系對它的可能含義作出假設(shè)。詞綴可提供語法意義，詞根往往可提供詞的實(shí)際意義。上下文也可作為提供詞匯意義的線索。學(xué)生可據(jù)此學(xué)會正確地猜測詞義［2］。但是猜測畢竟是猜測，一定意義上和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神相悖。對于雙語教學(xué)中遇到的外語專業(yè)術(shù)語，如果不能準(zhǔn)確地翻譯，有時可以不翻譯。隨著互聯(lián)網(wǎng)科技論文數(shù)據(jù)庫和搜索網(wǎng)站的發(fā)展，可以有多種方法在網(wǎng)上解決生詞查找的問題。比如可以利用“愛詞霸”、“海詞”、百度詞典等在線英漢詞典進(jìn)行查找(圖1)。
還有一種更強(qiáng)大的查找方法，即利用百度、谷歌等互聯(lián)網(wǎng)搜索網(wǎng)站，通過搜索科技論文數(shù)據(jù)庫網(wǎng)頁進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容對照，可以準(zhǔn)確地翻譯外語專業(yè)詞匯(圖2)，其根據(jù)是科技論文數(shù)據(jù)庫論文中文獻(xiàn)的中英文標(biāo)題、中英文關(guān)鍵詞和中英文摘要內(nèi)容上的互相對應(yīng)。
三、加強(qiáng)對雙語教學(xué)的支持和教學(xué)管理工作
雙語教學(xué)的推行業(yè)給教學(xué)管理提出了新課題。目前大家對外語教學(xué)特別是英語教學(xué)存在諸多質(zhì)疑，一種觀點(diǎn)認(rèn)為我中華泱泱大國，沒有必要全民學(xué)英語，浪費(fèi)教育資源去培養(yǎng)市場不必需的億萬英語人才。這種觀點(diǎn)我們也贊同。但是另一方面，有些人才群體卻需要加強(qiáng)外語學(xué)習(xí)，特別是科技人才。為了追趕國際科技水平，他們需要準(zhǔn)確、快速地閱讀外語科技論文，與國際科技同行進(jìn)行交流，掌握國際上科技研發(fā)的最新信息，促進(jìn)我國科技創(chuàng)新能力的提高。因此，相關(guān)教學(xué)管理者需要積極鼓勵和支持雙語教學(xué)的開展。比如，加強(qiáng)雙語教學(xué)的相關(guān)課程教學(xué)檔案建設(shè)，做到一門一檔案，把各學(xué)期各門雙語教學(xué)課程的教案、課件、考核材料等教學(xué)資料認(rèn)真歸檔，做好傳承，使得以后從事相關(guān)課程雙語教學(xué)的教師特別是青年教師有案可查。此外，提高教學(xué)工作量計算系數(shù)，對從事雙語教學(xué)工作的教師進(jìn)行適當(dāng)?shù)木窈臀镔|(zhì)鼓勵。
雙語教學(xué)既能促進(jìn)相關(guān)教師提高教學(xué)能力，又能增加學(xué)生對專業(yè)學(xué)習(xí)和外語學(xué)習(xí)的興趣，通過強(qiáng)化查找、閱讀和翻譯外文文獻(xiàn)的訓(xùn)練，為畢業(yè)論文實(shí)踐教學(xué)打下基礎(chǔ)。在雙語教學(xué)課程中安排大量的學(xué)生自主查詞、自主翻譯，以及學(xué)生講解課文的自主教學(xué)，不僅“授之以魚”，而且可以達(dá)到“授之以漁”的目的，學(xué)生和教師都能增強(qiáng)雙語教學(xué)的信心，使教和學(xué)的積極性都得以提高。
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專業(yè)學(xué)術(shù)之路
孫益民教授是恢復(fù)高考制度后首屆大學(xué)生，就讀于安徽師范大學(xué)化學(xué)系，畢業(yè)后的第一份工作是在母校的化學(xué)系物理化學(xué)教研室從事《物理化學(xué)》等專業(yè)課的教學(xué)工作，第二年起擔(dān)任了化學(xué)系的實(shí)驗(yàn)室主任一職。
孫益民教授兢兢業(yè)業(yè)，教學(xué)和科研工作兩手抓，兩方面都作出了突出成績。由于精湛的專業(yè)技術(shù)和深厚的學(xué)術(shù)功底，1987年國家教委將他派往到四川外國語學(xué)院學(xué)習(xí)，隨后前往瑞典皇家工學(xué)院物理化學(xué)系學(xué)習(xí)，從事計算機(jī)在物理化學(xué)、物理化學(xué)分析、化學(xué)工程教學(xué)與研究應(yīng)用的課題研究。在瑞典學(xué)習(xí)期間，進(jìn)行了包括紅外、紫外可見光譜、質(zhì)譜、核磁共振、X射線、化學(xué)分析電子能譜等多項(xiàng)內(nèi)容在內(nèi)的波譜學(xué)及波譜儀器的使用維修理論和技術(shù)研究工作，均取得了優(yōu)異的成績。
回國之后的孫益民教授返回母校工作，擔(dān)任化學(xué)系物理化學(xué)教研室的講師、副教授，從事多門課程的教學(xué)事務(wù)，同時還承擔(dān)了學(xué)校的多個科研項(xiàng)目，與此同時，他也沒有停下自己在科研道路上不斷求索進(jìn)取的腳步。自1994年起他在北京科技大學(xué)物理化學(xué)系攻讀工學(xué)博士學(xué)位，研究方向是“稀土金屬鹵化物相圖計算與模式識別評估”，在此期間參與了兩項(xiàng)國家重點(diǎn)自然科學(xué)基金研究項(xiàng)目，其中“冶金物理化學(xué)若干前沿問題探討”為重大項(xiàng)目，同時還在“無鉛焊料研究”課題項(xiàng)目中擔(dān)任了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算焊料的表面張力研究工作。
1996年至1998年，孫益民再次出國深造，就讀于加拿大蒙特利爾大學(xué)工學(xué)院，主要攻讀方向?yàn)椴牧蠠崃W(xué)研究。1998年10月份返回北京科技大學(xué)，就讀于冶金學(xué)院，1999年6月份以優(yōu)異成績通過了博士論文答辯，之后回到安徽師范大學(xué)，歷任有機(jī)化學(xué)研究所所長、化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院科研副院長、教授、博導(dǎo)等專業(yè)技術(shù)職務(wù)。
回首孫教授的求學(xué)歷程，扎實(shí)的學(xué)術(shù)功底和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神為他今時今日取得的成就奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
用心培育人才
孫益民教授在國內(nèi)外的權(quán)威學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表了數(shù)十篇各類學(xué)術(shù)論文，在材料科學(xué)、物理化學(xué)、稀有金屬有機(jī)化合物物理性質(zhì)研究、超臨界流體提取技術(shù)系統(tǒng)研究等多個專業(yè)領(lǐng)域均有不凡的建樹，但是談及自己，他對自己的身份定位始終有著“大學(xué)教授”這一項(xiàng)，教書育人、為國家培養(yǎng)科技人才既是夢想，也是他從未曾偏離的堅(jiān)持。
早在上世紀(jì)80年代大學(xué)畢業(yè)初期，那個時代的大學(xué)生是時代的驕傲、社會各行業(yè)都緊缺的人才，孫教授就已經(jīng)選擇了留校任教，從事緊張繁重的科研實(shí)驗(yàn)工作的同時還擔(dān)任了化學(xué)系“物理化學(xué)”和“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”等課程的教學(xué)工作。
在瑞典皇家工學(xué)院學(xué)成歸國之后，回到安徽師范大學(xué)的孫益民作為科研中堅(jiān)力量承擔(dān)起多個縱向和橫向研究項(xiàng)目，同時他依然沒有放松教學(xué)工作，擔(dān)任了“化工儀表自動化”、“分析儀器使用及維修”，用英文開設(shè)“物理化學(xué)”等多門課程的教學(xué)工作。
雖然因?yàn)槔^續(xù)求學(xué)的原因，孫益民有五年時間分別在北京科技大學(xué)和加拿大蒙特利爾大學(xué)度過，取得博士學(xué)位回到安徽師范大學(xué)后的他研究工作更加繁忙、研究任務(wù)也更重，但是教學(xué)工作始終在他的工作當(dāng)中占了相當(dāng)?shù)谋戎?。他?jiān)持在教學(xué)的第一線培養(yǎng)青年一代的科技工作者，在化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院先后擔(dān)任研究生導(dǎo)師和博士生導(dǎo)師，多年來，已經(jīng)為祖國培養(yǎng)出了多位在化學(xué)與材料科學(xué)領(lǐng)域?qū)W有所長的青年人才。
研究碩果累累
孫益民教授的研究方向包括了材料熱力學(xué)的優(yōu)化與計算、天然產(chǎn)物提取的物理化學(xué)機(jī)制研究、金屬有機(jī)化合物物理性質(zhì)計算的應(yīng)用研究、多組分共存物系濃度同時測定計算應(yīng)用研究、相圖模式識別構(gòu)筑、新型結(jié)構(gòu)材料改性研究、微波法制備納米材料、熔鹽化學(xué)與技術(shù)、中藥現(xiàn)代化研究、農(nóng)作物脫農(nóng)殘研究、醫(yī)用復(fù)合材料研究、生物質(zhì)殺菌劑研究、超臨界流體提取有效成分群工藝系統(tǒng)研究、活性炭綠色生產(chǎn)工藝、重金屬同時檢測及脫除、農(nóng)藥殘留快速同時測定、大米脫農(nóng)殘研究等多個領(lǐng)域的項(xiàng)目，2010年提出室溫（常溫）瀝青概念，為節(jié)能減排二氧化碳做出貢獻(xiàn)。
研究項(xiàng)目當(dāng)中，其中有國家自然科學(xué)基金研究項(xiàng)目和安徽省自然科學(xué)基金項(xiàng)目以及高校自然科學(xué)基金項(xiàng)目，不少已經(jīng)獲得了發(fā)明專利或?qū)嵱眯滦蛯＠?，其中的醫(yī)用復(fù)合材料已經(jīng)開始了有規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
累累的研究碩果為孫益民教授贏得了榮譽(yù)，先后獲得北京市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎，中國高?？茖W(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎以及安徽省教育廳優(yōu)秀教學(xué)成果獎等多個科研和教學(xué)獎項(xiàng)。
工業(yè)技術(shù)優(yōu)化
孫益民教授集三十年從事高等教育經(jīng)驗(yàn)，二十多年的科研經(jīng)歷以及十多年的工業(yè)實(shí)踐，在數(shù)據(jù)采掘、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、非線性科學(xué)、材料計算設(shè)計等領(lǐng)域的探究，以及在化學(xué)化工領(lǐng)域、工業(yè)技術(shù)等方面積累的經(jīng)驗(yàn)知識，在21世紀(jì)初自主研發(fā)了多因素多水平多目標(biāo)可視化分析m³VA方法?？梢暂^為有效地解決實(shí)驗(yàn)科學(xué)和工業(yè)技術(shù)優(yōu)化的“多因素多水平多目標(biāo)問題(m³)”這一世界性難題。2005年起被聯(lián)合國經(jīng)濟(jì)及社會理事會聘為諮商專家，諮商領(lǐng)域?yàn)椴牧峡茖W(xué)、天然產(chǎn)物科學(xué)、物理化學(xué)、計算化學(xué)。
M3VA方法在多個工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域方面得到了成功應(yīng)用，確實(shí)解決了很多困擾各類企業(yè)的技術(shù)難題。如常溫瀝青、瀝青混料研究、高分子材料改性研究、中醫(yī)骨傷外固定材料、大米脫農(nóng)殘、超臨界二氧化碳提取植物有效成分群系統(tǒng)研究、化工工藝優(yōu)化、多元物質(zhì)混合焓神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型研究、重金屬同時測定研究等多個工業(yè)領(lǐng)域中的問題。孫益民教授多次出訪美國、加拿大，2011年1月又隨安徽省新能源團(tuán)去德國進(jìn)行技術(shù)學(xué)習(xí)交流。在國內(nèi)，孫益民教授一直堅(jiān)持免費(fèi)為企業(yè)提供工藝優(yōu)化設(shè)計。
目前列入推廣的工業(yè)化技術(shù)有：I²S-MH (中藥-保健品原料工業(yè)信息化系統(tǒng))；TOMDO(新材料設(shè)計與優(yōu)化技術(shù))；TOSMAS(一步法瀝青混料技術(shù))；I²S-C (化工工藝優(yōu)化技術(shù))；ACIP(活性炭精深加工產(chǎn)業(yè)化)；I²P-1 (高分子材料改性系統(tǒng)技術(shù))。
結(jié)合案例教學(xué)、增強(qiáng)理性認(rèn)識
教學(xué)過程可以適當(dāng)穿插案例教學(xué)。案例教學(xué)是環(huán)境化學(xué)教學(xué)中實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際改進(jìn)環(huán)境化學(xué)課教學(xué)的有效方法之一［3］。在教學(xué)過程中，可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，將世界上發(fā)生的一些重大環(huán)境污染事件作為案例進(jìn)行剖析，并圍繞案情發(fā)展而展開與學(xué)生進(jìn)行互動式教學(xué)，使學(xué)生對這些事件從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，對所學(xué)的專業(yè)知識有更深刻的理解和更透徹的認(rèn)識。當(dāng)然，案例的選擇要有明確的教學(xué)目的，要有時效性、典型性。例如，在講述重金屬污染時，結(jié)合一些公害事件，與學(xué)生一起討論重金屬的來源、危害、癥狀等，并剖析其中的遷移轉(zhuǎn)化過程。學(xué)生很容易記住水俁病事件是由于重金屬汞引起的，骨痛病則是典型的鎘引起的中毒事件。再如，倫敦光化學(xué)煙霧事件，可以展示拍攝的倫敦?zé)熿F事件照片，在濃霧籠罩的倫敦街頭，能見度極低，交通擁擠且事故頻發(fā)，人們驚慌失措，眼睛流淚，眾生相都痛苦難耐。這些照片配上文字說明，讓學(xué)生感同身受，記憶深刻，自然激起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外，新聞媒體幾乎每天都在報道與環(huán)境有關(guān)的新聞事件，也可以利用這些新聞事件作為教學(xué)內(nèi)容的切入點(diǎn)，能夠吸引學(xué)生的注意力，從而有效地貫徹教學(xué)內(nèi)容。比如，可以引入了陜西東嶺冶煉有限公司致陜西鳳翔800多名兒童血鉛中毒這一新聞事件，接著與學(xué)生一起對鉛污染的來源、鉛中毒的危害和防治措施。另有2009年8月湖南湘和化工廠重金屬鎘污染事件，半徑500米內(nèi)田地休耕，509名村民尿鎘超標(biāo)。以2005年11月13日吉林省中石油吉林石化分公司發(fā)生爆炸引起的“松花江污染事故”作為典型案例，闡明了苯、硝基苯等類有機(jī)污染物在水體中的分配作用、揮發(fā)作用、水解作用、光解作用和生物降解作用。這樣既可以豐富教學(xué)內(nèi)容，還可以增強(qiáng)教學(xué)效果。如巢湖藍(lán)藻事件，將水體的富營養(yǎng)化與氮磷等無機(jī)鹽在水中的遷移轉(zhuǎn)化相結(jié)合，讓學(xué)生分析巢湖水體的黑臭、藻類大量生長和魚蝦死亡污染現(xiàn)象背后的環(huán)境化學(xué)機(jī)理。通過理論與實(shí)際案例相結(jié)合的方式，引導(dǎo)學(xué)生以環(huán)境化學(xué)的基本原理分析事件發(fā)生的原因，大大深化了學(xué)生對環(huán)境問題和環(huán)境化學(xué)規(guī)律的認(rèn)識，激勵學(xué)生提出解決該類環(huán)境問題的工程技術(shù)手段、管理手段和法律手段等，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
強(qiáng)化科研思想、培養(yǎng)創(chuàng)新能力
由于本科生在學(xué)習(xí)過程中接觸科研課題的機(jī)會較少，將實(shí)際課題融入到教學(xué)內(nèi)容中，可以使他們強(qiáng)化科研思想、激發(fā)聽課興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新能力［4］。在教學(xué)過程中，如在講授室內(nèi)空氣污染時，以新房裝修帶來的氨、甲醛、揮發(fā)性有機(jī)化合物等污染物超標(biāo)問題。介紹相關(guān)老師從事膨潤土有機(jī)改性進(jìn)行開發(fā)房屋裝修有害氣體凈化劑的科研項(xiàng)目，介紹項(xiàng)目的研究思路、研究方案和研究結(jié)果，從中可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考。當(dāng)講到水中有機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化時，介紹相關(guān)老師從事的農(nóng)產(chǎn)品加工的高濃度有機(jī)廢水的生物治理及回用技術(shù)的科研項(xiàng)目，介紹番茄醬加工過程中的有機(jī)廢水和油脂加工過程中的大豆廢水等處理的研究方案及取得的科研成績。同時，對提供的科研項(xiàng)目為研究主題，教師可推薦學(xué)生查閱、分析相關(guān)文獻(xiàn)，培養(yǎng)了學(xué)生對資料分析和處理能力，要求學(xué)生結(jié)合自己的專業(yè)知識嘗試設(shè)計研究方案，通過進(jìn)行課堂匯報討論或撰寫小論文的形式介紹各自的研究思路、研究方案和預(yù)期研究成果。最后由教師對其進(jìn)行評價。這對于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力有著不可替代的作用。再如針對新疆農(nóng)業(yè)大面積推廣膜下滴灌技術(shù)，造成了地膜的大量使用，從而出現(xiàn)了白色污染的嚴(yán)重危害現(xiàn)象，針對這種現(xiàn)象，老師課堂上可以提出來，讓化學(xué)工程和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的學(xué)生分析如何解決這一問題，再比如，目前房屋裝修造成室內(nèi)空氣污染現(xiàn)象非常嚴(yán)重，尤其是一些揮發(fā)性有機(jī)物如甲醛、苯系物等容易導(dǎo)致人的疾病，引導(dǎo)學(xué)生利用自己專業(yè)知識去思考解決這一問題?？梢蚤_發(fā)具有光催化特性的吸附劑來光降解空氣中有害氣體，以及研究開發(fā)可生物降解和光降解的地膜。這樣可以加深學(xué)生對污染物的生物降解和光催化降解的理論知識的理解，而且可以使學(xué)生深化課堂內(nèi)容、擴(kuò)大知識面，同時使學(xué)生樹立研究思想，培養(yǎng)研究興趣，對科研工作的全過程有一個感性認(rèn)識，同時可以引導(dǎo)學(xué)生通過參與教師的科研項(xiàng)目，進(jìn)一步培養(yǎng)科研興趣及科研能力。
突出區(qū)域特點(diǎn)、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
環(huán)境化學(xué)是研究環(huán)境污染物的產(chǎn)生、變化、發(fā)展規(guī)律及其污染物對環(huán)境影響的一門學(xué)科，針對學(xué)校所處的新疆的實(shí)際區(qū)域特點(diǎn)，可以結(jié)合新疆具有豐富的資源或能源，從發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)特色出發(fā)，對將來可能引發(fā)一些環(huán)境問題進(jìn)行闡述，從而提出一些預(yù)防和治理的對策，來提高學(xué)習(xí)的興趣和學(xué)習(xí)效果［5］。比如，講到在大氣環(huán)境污染內(nèi)容時，對新疆一些地方典型煤煙型污染進(jìn)行分析，尤其是新疆部分城市的冬天空氣質(zhì)量較差，空氣中彌漫著煙霧的氣味，主要由于新疆冬天較冷，燃煤取暖造成大量煙霧的排放，再加上有些城市煤炭資源浪費(fèi)嚴(yán)重，環(huán)境污染日趨加劇，城市可持續(xù)發(fā)展受到嚴(yán)重制約。因此，對于新疆正處于跨越式發(fā)展時期，大力發(fā)展石油化工、煤化工產(chǎn)業(yè)和礦產(chǎn)資源的開發(fā)的同時，要加大環(huán)境保護(hù)的力度。因此，對于煤礦開采造成地下水破壞及污染進(jìn)行分析，并介紹土壤污染退化的一些環(huán)境問題，引出煤礦、石油基地及礦產(chǎn)資源等生態(tài)問題的形成及防治措施，從而體現(xiàn)出國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施的重要性。另外，結(jié)合地方區(qū)域特色教學(xué)，一方面因?qū)W生關(guān)心自己周圍環(huán)境可以提高教學(xué)效果，更重要的是學(xué)校的辦學(xué)宗旨是為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)培養(yǎng)人才和科技服務(wù)，這樣可以很好地促進(jìn)地方與學(xué)校的通力合作、共同發(fā)展，這也是高校將人才培養(yǎng)、科技服務(wù)與地方生產(chǎn)相結(jié)合，達(dá)到高校產(chǎn)業(yè)化目的的關(guān)鍵一環(huán)。因此，將書中許多描述性內(nèi)容與我們身邊的實(shí)際環(huán)境問題及區(qū)域特色緊緊地結(jié)合起來，使枯燥的東西變得多味了，使抽象的東西具體化了，同學(xué)們普遍認(rèn)為，該方式調(diào)動起了大家的主觀能動性與積極性，增加了理論與實(shí)際的聯(lián)系，激發(fā)了學(xué)習(xí)環(huán)境化學(xué)的興趣。
研究性教學(xué)的實(shí)施離不開教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新。因此,根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)和研究性教學(xué)模式特點(diǎn),課題組成員貫徹“重思想、重方法、重應(yīng)用”的教學(xué)理念,以“結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)制備方法化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)規(guī)律主要用途”為主線,精心設(shè)計了由結(jié)構(gòu)與命名、反應(yīng)類型與機(jī)理、合成設(shè)計基本理論、合成方法與技術(shù)等四大知識模塊組成的有機(jī)化學(xué)理論課程研究性教學(xué)內(nèi)容。特別強(qiáng)調(diào)處理好教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性和先進(jìn)性的關(guān)系,不僅加強(qiáng)基礎(chǔ)知識和基本理論,重點(diǎn)講解有機(jī)化學(xué)反應(yīng)原理和方法,而且注重把有機(jī)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展前沿和生產(chǎn)中的最新應(yīng)用,以及相關(guān)學(xué)科的交叉知識等研究性內(nèi)容引入課堂。例如:緒論課中,教師從衣、食、住、行、醫(yī)療保健、環(huán)境保護(hù)、生命科學(xué)等方面入手,介紹有機(jī)化學(xué)及有機(jī)化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用及重要作用。而且引入綠色化學(xué)、富勒烯家族、有機(jī)納米材料、有機(jī)光電功能材料、生命有機(jī)科學(xué)的糖化學(xué)、DNA重組技術(shù)和定點(diǎn)突變技術(shù)、蛋白質(zhì)化學(xué)的分子識別技術(shù)等學(xué)科前沿[3],早期給學(xué)生滲入有機(jī)化學(xué)學(xué)科前沿和應(yīng)用意識。并通過大量生動形象的圖片、事例來反映有機(jī)化學(xué)世界之神奇和有機(jī)化學(xué)工作之樂趣,使學(xué)生初步了解當(dāng)代有機(jī)化學(xué)的發(fā)展動態(tài)和最新成果、拓寬知識面,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)與探究有機(jī)化學(xué)知識的興趣。教學(xué)過程中,課程組成員積極探索“問題式研究性教學(xué)法(PBL)”。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,教師課前精心設(shè)計能夠引導(dǎo)學(xué)生對學(xué)習(xí)對象產(chǎn)生研究興趣或質(zhì)疑態(tài)度的一系列問題,創(chuàng)設(shè)一種類似科學(xué)研究的教學(xué)環(huán)境和途徑,為所有學(xué)生營造研究性學(xué)習(xí)氛圍。課上應(yīng)用生動的語言描述簡單事例,以案例或圖片形式把每節(jié)課的主要內(nèi)容展現(xiàn)給學(xué)生,激發(fā)學(xué)習(xí)新知識的興趣和主動性,使學(xué)生帶著解決問題的熱情去聽課[4]。同時采用案例分析、啟發(fā)式、討論式等多種教學(xué)方法,逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí),將問題逐一解決,實(shí)現(xiàn)學(xué)生在研究性“教”與“學(xué)”的過程中獲取知識、訓(xùn)練思維、培養(yǎng)能力的目的。例如:講授立體化學(xué)章節(jié)時,首先講述一個簡單例子:小芳夢見自己來到了神奇的鏡像世界,發(fā)現(xiàn)平時最愛吃的口香糖變成了香菜味道。告訴學(xué)生口香糖味道改變的真正原因是所含主要化學(xué)成分“香芹酮”的手性,手性的存在使香芹酮具有互為鏡像的R型和S型兩種異構(gòu)體,而兩種異構(gòu)體的性能不同。學(xué)生就會產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心,很想知道日?？谙闾侵邢闱弁慕Y(jié)構(gòu)到底是怎樣的?這時,教師適時提出本章所要解決的主要問題:(1)什么是手性分子?(2)什么是對映異構(gòu)體?(3)如何判斷對映異構(gòu)體的絕對構(gòu)型?學(xué)生的注意力很快就集中到特定的問題情境中,帶著疑惑和探究答案的激情參與到教學(xué)環(huán)節(jié)中,進(jìn)行主動學(xué)習(xí)。通過教師的引導(dǎo)和重點(diǎn)講解,以上問題逐一解決,學(xué)生在下課前,能夠運(yùn)用所學(xué)的立體化學(xué)知識,順利地確定口香糖中香芹酮為S型異構(gòu)體。這種以問題為載體的研究性教學(xué)模式符合學(xué)生勇于探究的心態(tài),便于學(xué)生實(shí)現(xiàn)從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變。學(xué)生經(jīng)歷了艱辛的思考過程之后,不僅能夠深刻理解所學(xué)內(nèi)容、感受到主動獲取知識的樂趣,而且增強(qiáng)了運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題的能力。
二、建設(shè)三層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系,推進(jìn)研究性學(xué)習(xí),提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新實(shí)踐能力
以“方案設(shè)計物質(zhì)制備分離提純結(jié)構(gòu)表征性能測試”五要素為主線,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力及科研興趣為目標(biāo),建設(shè)了螺旋式上升的“三層次”(基礎(chǔ)型、綜合設(shè)計型、研究創(chuàng)新型)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。通過刪減簡單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),在原有基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)中增加設(shè)計性元素,把有機(jī)化合物的典型性質(zhì)實(shí)驗(yàn)安排在相關(guān)的合成實(shí)驗(yàn)中,提高基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)的教學(xué)起點(diǎn)。通過串聯(lián)序列化的多步驟合成、提純、分離等多個單元操作,構(gòu)建綜合設(shè)計型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;例如:將乙酰苯胺、對硝基乙酰苯胺、對硝基苯胺三個合成實(shí)驗(yàn)合并成一個綜合實(shí)驗(yàn)。研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)包括方案設(shè)計、合成反應(yīng)、分離提純、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)表征或元素分析等多個階段。大多數(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是結(jié)合教師科研課題或者學(xué)科研究熱點(diǎn)凝練而形成的,內(nèi)容新穎,難度適中,具有本科生進(jìn)一步可研究探索、發(fā)揮一定創(chuàng)造性的空間,能夠充分調(diào)動學(xué)生的研究興趣。該實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系由基本單元技能訓(xùn)練到綜合技能訓(xùn)練,最后進(jìn)入研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,循序漸進(jìn),體現(xiàn)了有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)自身的系統(tǒng)性和規(guī)律性。研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)方法等,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究動機(jī),是一種培養(yǎng)學(xué)生研究興趣的新型教學(xué)方式,適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)改革的要求。因此,課程組成員探索了“分層次開放式”的研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,使學(xué)生科研意識和科研能力的培養(yǎng)融入到正常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)秩序中,基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)采取開放式預(yù)習(xí)和互動式教學(xué)方法,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)性,增加學(xué)生動手動腦、查閱資料的機(jī)會。綜合設(shè)計型實(shí)驗(yàn)采用必做實(shí)驗(yàn)與選做實(shí)驗(yàn)相結(jié)合方式,為學(xué)有余力的學(xué)生提供更多的鍛煉機(jī)會,全面提高綜合實(shí)驗(yàn)技能。研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)既要求學(xué)生必須掌握一定的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識和實(shí)驗(yàn)技能,又能夠靈活地、創(chuàng)造性地綜合運(yùn)用這些知識和技能。教學(xué)實(shí)踐過程中更注重研究性,主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、方法、技術(shù)和過程等多個層面,采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研項(xiàng)目相結(jié)合的開放式教學(xué)方法。學(xué)生自主選題,在“查閱文獻(xiàn)、方案設(shè)計、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作、結(jié)果分析、撰寫報告、匯報討論”等環(huán)節(jié)中,以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo),教師給予全方位的研究性指導(dǎo),為學(xué)生提供更多的自主學(xué)習(xí)空間,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,進(jìn)行自行設(shè)計、獨(dú)立實(shí)驗(yàn)、主動思考與討論。同時倡導(dǎo)團(tuán)隊(duì)合作,合理分工、共同探索研究,調(diào)動學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的積極性,增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。
三、提供多元化的課外實(shí)踐途徑,鼓勵學(xué)生參加科研訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)
東南大學(xué)作為一所研究型大學(xué),擁有高素質(zhì)的師資力量、先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)施、學(xué)科發(fā)展及項(xiàng)目資源優(yōu)勢,通過由專題研究、科技創(chuàng)新、學(xué)科競賽、SRTP活動組成的“四路并進(jìn)綜合實(shí)踐”環(huán)節(jié),為本科生研究性教學(xué)模式的實(shí)施提供了良好的課外科研實(shí)踐平臺。結(jié)合理論課程教學(xué)內(nèi)容,教師擬定研討主題,例如自己身邊的有機(jī)新材料、微波輻射有機(jī)合成新方法、足球烯家族等有機(jī)化學(xué)熱點(diǎn)問題。鼓勵學(xué)生選擇感興趣的內(nèi)容,利用網(wǎng)絡(luò)和圖書館資源查閱相關(guān)文獻(xiàn)、自擬題目、撰寫課程論文。通過組織學(xué)生“專題研究”匯報,加強(qiáng)師生間、學(xué)生間的交流研討和教師點(diǎn)評總結(jié),使學(xué)生了解有機(jī)化學(xué)、有機(jī)化工與社會和生活的密切聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生的探索興趣、誘發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新萌芽?！翱萍紕?chuàng)新活動”通過展示科研訓(xùn)練成果和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。鼓勵和資助學(xué)生積極參加學(xué)科競賽,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。依托學(xué)科發(fā)展優(yōu)勢,結(jié)合教師科研課題,鼓勵學(xué)生自主申報“SRTP項(xiàng)目”,引導(dǎo)學(xué)生參加科研實(shí)踐、感受學(xué)術(shù)氛圍,接受科研訓(xùn)練,激發(fā)學(xué)生的科研興趣,學(xué)會如何通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)處理,分析討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果,運(yùn)用理論知識解決實(shí)際科研問題。多元化的課外綜合實(shí)踐途徑能夠促進(jìn)學(xué)生自主研究性學(xué)習(xí),幫助學(xué)生延伸課內(nèi)知識、拓展課外知識,提高學(xué)生的文獻(xiàn)檢索和閱讀能力、綜合實(shí)驗(yàn)技能、分析討論、交流表達(dá)、論文寫作等綜合科研素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和科研創(chuàng)新能力。
四、探索研究性教學(xué)新的考核方案
研究性教學(xué)模式評價系統(tǒng)應(yīng)該遵循學(xué)習(xí)過程評價和教學(xué)目標(biāo)管理相結(jié)合的基本原則,進(jìn)行多種方案的探索。因此,在有機(jī)化學(xué)研究性教學(xué)模式實(shí)施過程中,改變以往期末“一張考卷定高下”的做法,考核評價內(nèi)容從以知識測量為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐阅芰y量為主。加大平時考核力度,平時考核包括一系列有利于引導(dǎo)學(xué)生提高實(shí)踐能力和科學(xué)素質(zhì)的內(nèi)容,例如:教學(xué)基本知識的測驗(yàn)、學(xué)習(xí)階段總結(jié)、綜合問題討論、課程論文、作業(yè)質(zhì)量等。理論課程采用“平時作業(yè)及測試成績×15%+學(xué)習(xí)階段總結(jié)×10%+課程論文成績×20%+課堂討論成績×10%+期末考試成績×45%”考核方案。針對“三層次”研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系,實(shí)驗(yàn)成績考核主要根據(jù)學(xué)生查閱資料、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、報告撰寫、分析問題及解決問題的能力,指導(dǎo)教師對學(xué)生在不同階段所表現(xiàn)的實(shí)踐能力分別給出相應(yīng)分?jǐn)?shù),按照一定權(quán)重,加權(quán)平均,最終進(jìn)行綜合評定考核。新的考核方案貫穿于整個學(xué)習(xí)過程,是對學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)過程中獲取知識、探索研究、思維創(chuàng)新等多方面能力的綜合評價,有利于開辟教師研究性“教”和學(xué)生研究性“學(xué)”的新局面,為在課程教學(xué)中貫徹素質(zhì)教育、能力培養(yǎng)營造寬松的環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新實(shí)踐能力。
關(guān)鍵詞:精品課程;無機(jī)及分析化學(xué);課程建設(shè);實(shí)踐
無機(jī)及分析化學(xué)是我校首批校級精品課程,2008年被批準(zhǔn)為四川省精品課程。該課程是材料、環(huán)境、食品、生物、生技、制藥、農(nóng)學(xué)、園藝、動科、安全和輻射等專業(yè)非常重要的一門基礎(chǔ)課,它是根據(jù)無機(jī)化學(xué)與分析化學(xué)兩門課程聯(lián)系緊密的特點(diǎn),將無機(jī)體系和分析體系進(jìn)行有機(jī)融合,既繼承了無機(jī)化學(xué)理論知識的系統(tǒng)性,又突出了分析化學(xué)實(shí)際操作的應(yīng)用性,減少了教學(xué)中的重復(fù)和脫節(jié)內(nèi)容,有利于教與學(xué)。該課程涵蓋了無機(jī)化學(xué)與分析化學(xué)的主要內(nèi)容,用熱力學(xué)、動力學(xué)的知識揭示無機(jī)反應(yīng)的方向和歷程;把最新的量子力學(xué)成就作為闡述元素和化合物性質(zhì)的理論基礎(chǔ),從而拓展到重要元素及其化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律;運(yùn)用溶液中四大平衡原理進(jìn)行滴定分析,確定物質(zhì)中各組分的含量。
一、無機(jī)及分析化學(xué)課程系列教材的建設(shè)實(shí)踐
教材是教學(xué)思想、培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和課程體系的載體,是教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革的主要標(biāo)志,是精品課程建設(shè)的重要組成部分。在深化教學(xué)改革中,實(shí)現(xiàn)教材建設(shè)的創(chuàng)新是有效解決教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法存在問題的關(guān)鍵。根據(jù)非化學(xué)化工類專業(yè)本科生對化學(xué)基礎(chǔ)知識的要求,以少而精、精而新的原則,將傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代新知識相結(jié)合,對無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、普通化學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合、革新和優(yōu)化,注重對學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育,編寫出版了21世紀(jì)高等院校教材《無機(jī)及分析化學(xué)》。該教材注重處理傳統(tǒng)學(xué)科與新興交叉學(xué)科知識的關(guān)系,在闡述基本原理和知識的基礎(chǔ)上注重內(nèi)容的更新,體現(xiàn)了材料、環(huán)境及生物類學(xué)科與化學(xué)學(xué)科的交叉與融合。將化學(xué)熱力學(xué)知識融入全書有關(guān)章節(jié),并將四大平衡和四大滴定分析法有機(jī)結(jié)合。理論教學(xué)以化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、四大平衡為重點(diǎn),適當(dāng)簡化四大滴定分析法,而使其在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加強(qiáng),簡化分子軌道理論、晶體場理論等過于難深的內(nèi)容。編寫了綠色化學(xué)概論、材料與化學(xué)、生命與化學(xué)、環(huán)境與化學(xué)等作為培養(yǎng)學(xué)生興趣和擴(kuò)大知識面的閱讀材料。教材把知識傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高融為一體,體現(xiàn)了教育思想、教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變。編寫教材力求使量和單位在體系上、名稱和符號上系統(tǒng)化,科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)胤从钞?dāng)代學(xué)科的發(fā)展,使基本概念更為科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、清晰,編寫結(jié)構(gòu)層次更加合理。通過閱讀材料部分的學(xué)習(xí),既可使學(xué)生了解本專業(yè)的發(fā)展動態(tài),擴(kuò)大知識面,又能使學(xué)生了解化學(xué)基礎(chǔ)理論在相關(guān)學(xué)科中的重要地位,激發(fā)他們學(xué)習(xí)化學(xué)知識的興趣和熱情。編寫中力求使本教材簡明扼要、概念準(zhǔn)確、重點(diǎn)鮮明、深入淺出、通俗易懂、理論聯(lián)系實(shí)際,適用于材料、環(huán)境、生物等主要專業(yè)大類。
由于無機(jī)及分析化學(xué)課程的內(nèi)容多,課時相對較少,教學(xué)進(jìn)度快,教師在課堂上難于列舉足夠數(shù)量的例題,教材因篇幅限制,例題數(shù)量有限;同時該課程一般在大學(xué)一年級的第一學(xué)期開設(shè),學(xué)生預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)較吃力,學(xué)習(xí)時也感到基本概念多、重點(diǎn)難于掌握、計算題解題困難等。為適應(yīng)學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)和練習(xí)的需要,啟迪科學(xué)思維,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力,我們編寫了配套的《無機(jī)及分析化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》。學(xué)習(xí)指導(dǎo)書主要解決學(xué)生在學(xué)習(xí)理論課程時抓不住重點(diǎn)的問題,對每一章知識的重難點(diǎn)進(jìn)行了梳理和總結(jié),精選了例題;通過對教材后的習(xí)題解答,旨在引導(dǎo)學(xué)生如何審題和解題,以鞏固和掌握本課程的基本原理和基本知識;通過自測習(xí)題可檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,提高學(xué)生的解題能力;模擬試題及研究生入學(xué)試題,力求題目典型,覆蓋面廣,使學(xué)生既能盡快地適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)方法,又能較好的掌握課本的內(nèi)容,同時也是學(xué)生期末考試和考研生復(fù)習(xí)的好參考。
因?qū)W習(xí)指導(dǎo)書編寫了教材所附習(xí)題的詳細(xì)解答過程,再布置書上的習(xí)題就失去了意義。為了使學(xué)生有更多的練習(xí)機(jī)會,并了解學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況,我們把章節(jié)內(nèi)容分板塊,按試卷格式編寫了8個單元練習(xí)題,包括選擇題、判斷題、填空題、簡答題、計算題,這給學(xué)生交發(fā)作業(yè)和教師批改等帶來了極大的方便,同時也有助于學(xué)生參加期末考試。另外,我們還編寫了無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,主要內(nèi)容包括:化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全知識、基本操作、基本技能實(shí)驗(yàn)、綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)和設(shè)計實(shí)驗(yàn)。
二、無機(jī)及分析化學(xué)課程網(wǎng)站建設(shè)
按照國家精品課程的要求對本課程進(jìn)行了全面建設(shè),建立了無機(jī)及分析化學(xué)精品課程網(wǎng)站。本課程已上網(wǎng)的資源包括課程負(fù)責(zé)人及主講教師(基本信息、教學(xué)情況和學(xué)術(shù)研究),教學(xué)隊(duì)伍(人員構(gòu)成、隊(duì)伍結(jié)構(gòu)、教學(xué)改革與教學(xué)研究、師資培養(yǎng)),課程描述(歷史沿革、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件、教學(xué)方法與手段、教學(xué)效果),自我評價(課程主要特色、課程地位、存在的不足),課程建設(shè)規(guī)劃,學(xué)校的政策與措施,支撐材料等欄目內(nèi)容。課程網(wǎng)站(jpkc.swust.省略/c270/Course/Index.htm)包括課程簡介,教學(xué)方法,有關(guān)課程的管理規(guī)章制度(包括教師教學(xué)工作規(guī)范、師資隊(duì)伍建設(shè)規(guī)劃與措施等10項(xiàng)),各層次教學(xué)大綱與教學(xué)要求,各章的教案與講稿,電子課件,實(shí)驗(yàn)教學(xué)(實(shí)驗(yàn)規(guī)章、實(shí)驗(yàn)考核、安全知識、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)測試、視頻資料、實(shí)驗(yàn)環(huán)境與條件),授課錄像,教學(xué)互動(各章的學(xué)習(xí)指導(dǎo)、習(xí)題解答、自測試題),考試導(dǎo)航(單元測試、課程試卷、模擬試題、考研試題),在線交流,在線考試,知識拓展,化學(xué)用表,參考文獻(xiàn)等欄目。現(xiàn)在無機(jī)及分析化學(xué)理論教材、實(shí)驗(yàn)教材、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書、電子教案、精品課程網(wǎng)站等學(xué)習(xí)資源已經(jīng)形成了全方位、立體化的課程教學(xué)體系。學(xué)生的學(xué)習(xí)幾乎不受時間和空間的限制,無論何時何地都有一個無形的老師,學(xué)生完全可以掌握自己的學(xué)習(xí)過程。
在教學(xué)理念方面,我們把培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神放在第一位,把無機(jī)及分析化學(xué)課建設(shè)成為既是學(xué)生學(xué)習(xí)科技知識的基礎(chǔ)課,又是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的基礎(chǔ)課。理論課教學(xué)以無機(jī)化學(xué)基本原理為主,以物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)為依據(jù),以四大平衡原理為重點(diǎn),以重要元素及其化合物的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)、變化規(guī)律及其含量測定為目標(biāo),以指導(dǎo)學(xué)生自我學(xué)習(xí)為方法。實(shí)驗(yàn)教學(xué)以化學(xué)分析技術(shù)和技能訓(xùn)練為核心和重點(diǎn),強(qiáng)化基本技能訓(xùn)練、強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)分析問題和解決問題,重視系統(tǒng)性、綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)。材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等諸學(xué)科的研究和發(fā)展都離不了無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)原理和技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,我們建立了材料類、環(huán)境類、生物類3個模塊相關(guān)專業(yè)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容。
三、改革教學(xué)方法,加強(qiáng)師生互動
現(xiàn)代化教學(xué)方法和手段是精品課程建設(shè)的重要途徑。盡管傳統(tǒng)的講授方法在傳授大量知識方面是有效的,但單靠傳統(tǒng)的講授方法卻不能很好地調(diào)動學(xué)生的積極性,不利于鼓勵學(xué)生對超越課堂知識的記憶,并以此對這些內(nèi)容進(jìn)行反思。學(xué)分制的改革,作為基礎(chǔ)課的無機(jī)及分析化學(xué)的學(xué)時數(shù)也在降低,這對教學(xué)內(nèi)容和教師的教學(xué)水平提出了更高的要求,必須不斷進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容更新,教學(xué)方法、教學(xué)手段及考試方法的改革。無機(jī)及分析化學(xué)內(nèi)容廣泛,涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論基礎(chǔ)、化學(xué)反應(yīng)基本原理、溶液平衡、化學(xué)分析、元素化學(xué)、部分儀器分析等內(nèi)容。課程講授不可能面面俱到,要在吃透教材的基礎(chǔ)上分層次合理安排講課內(nèi)容,注重難點(diǎn)和重點(diǎn)引導(dǎo),精講與對比分析討論,如四大平衡與四大滴定,同時注意引入學(xué)科前沿知識。在教學(xué)方法方面,主要是講重點(diǎn)、講難點(diǎn)、講思路、講方法、講應(yīng)用,形成了“課內(nèi)講授+課外講座+輔導(dǎo)答疑+考核評估”教與學(xué)一體化的互動教學(xué)模式,既注重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,又注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和自主學(xué)習(xí)的能力。
精品課程的教學(xué)應(yīng)為學(xué)生創(chuàng)造條件,讓學(xué)生對所講的內(nèi)容進(jìn)行反思,提出問題并思考對問題的解決方案,教師重視通過提問和課堂討論讓學(xué)生對課堂上的信息進(jìn)行分析。因此,課堂講述的主要功能不再是對書本知識的灌輸,而應(yīng)是理論與實(shí)際相結(jié)合地對知識進(jìn)行系統(tǒng)化的闡釋。教師首先要抓好備課一關(guān),同時要提高講演水平和駕馭課堂的能力,脫離講稿以增加感染力,進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)?；咏虒W(xué)法是充分發(fā)揮教師和學(xué)生二者主觀能動性的教學(xué)方法,其常用的方式有答問式、問答式、討論式等多種形式?！按饐柺健薄皢柎鹗健薄坝懻撌健比N方式中的每一種方式都有其特點(diǎn)和特定的適用范圍,教師必須有選擇地加以靈活運(yùn)用。課堂教學(xué)中注重學(xué)生自學(xué)能力和學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng),興趣是學(xué)習(xí)的動力,創(chuàng)造的源泉。無機(jī)及分析化學(xué)的學(xué)習(xí)在大學(xué)一年級進(jìn)行,該課程的學(xué)習(xí)不僅使學(xué)生在知識上有所積累,而且在學(xué)習(xí)能力上也應(yīng)得到較大的提高,我們要求學(xué)生做到課前預(yù)習(xí)、課中互動、課后小結(jié),學(xué)會學(xué)習(xí)的方法。在教學(xué)中針對部分內(nèi)容,要求學(xué)生自學(xué),對有些延伸內(nèi)容,要求學(xué)生查閱有關(guān)學(xué)術(shù)期刊,并撰寫小論文、課堂討論,最后教師總結(jié)。同時充分運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù),將傳統(tǒng)的教學(xué)方式與現(xiàn)代化教學(xué)手段相結(jié)合,大大提高課堂效率。此外,課程組制作了大量的圖片、圖表、動畫、錄像等素材和資料,用以表現(xiàn)課程教學(xué)內(nèi)容,并將多種形式的課程教學(xué)資源上網(wǎng)。
不斷進(jìn)行考試方法的改革。鼓勵學(xué)生撰寫讀書報告和科技“小論文”,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的意識、習(xí)慣和能力,有助于學(xué)生對化學(xué)的知識的深入理解及綜合運(yùn)用。期末成績由考勤、平時作業(yè)、課堂提問、單元測驗(yàn)、期末考試等成績綜合評定,撰寫的讀書報告和科技小論文實(shí)行額外加分,根據(jù)撰寫的質(zhì)量在總成績中加0～10分,若能達(dá)到公開發(fā)表的水平最多可以加10分,但課程總成績最多為100分。
四、無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的改革
實(shí)驗(yàn)改革的目標(biāo)是通過系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),加強(qiáng)基本訓(xùn)練,著重能力培養(yǎng),強(qiáng)化創(chuàng)新意識。創(chuàng)造性教育要求對學(xué)生既要有寬的基礎(chǔ)知識和新的專業(yè)知識的傳授,又要有自學(xué)能力、獨(dú)立思考能力、動手能力的培養(yǎng),尤其是現(xiàn)代意識、競爭意識的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)方式是所有學(xué)生做同樣的實(shí)驗(yàn),教師從最基本的原理講到實(shí)驗(yàn)中的每一個細(xì)小點(diǎn),學(xué)生完全處于一種被動接受狀態(tài),這樣既限制了學(xué)生的思維、學(xué)習(xí)的積極性與主觀能動性,又影響教學(xué)效果。實(shí)踐“一體化、多層次、開放式”實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式,構(gòu)建了符合我校培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)校特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)課程體系。本著“化學(xué)教育既傳授知識和技術(shù),又訓(xùn)練科學(xué)方法和思維,還培養(yǎng)科學(xué)精神和品德”的全面化學(xué)教育準(zhǔn)則,自2004年起,根據(jù)我校實(shí)際情況和學(xué)生不同層次、不同專業(yè)的培養(yǎng)要求,對原實(shí)驗(yàn)課程體系、教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行改革,建立和完善了無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)內(nèi)容,按照基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)―綜合實(shí)驗(yàn)―設(shè)計實(shí)驗(yàn)3個層次推進(jìn)教學(xué)進(jìn)程。建立了以實(shí)驗(yàn)技術(shù)要素為主線的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,開出了適合我校不同學(xué)科學(xué)生的多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,為學(xué)生提供個性發(fā)展,開發(fā)其潛能以及為優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出創(chuàng)造了條件。針對生源及學(xué)生的實(shí)際水平,采取分層次教學(xué);針對專業(yè)及學(xué)時,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分必做和選做,對學(xué)時太少的專業(yè)重在基本技能訓(xùn)練,要求獲得過硬的操作能力。開放實(shí)驗(yàn)室,使一些不能在課堂上完成的實(shí)驗(yàn)得到補(bǔ)充,同時學(xué)生也可以自己設(shè)計一些感興趣的實(shí)驗(yàn),在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),從而使學(xué)生的動手能力、分析問題和解決問題的能力得到進(jìn)一步提高。無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)形成了多層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、多模塊的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、預(yù)約開放式教學(xué)模式。為此,無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)采取了以下改革措施:
1.對無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了刪減與重組,并進(jìn)行綠色化改造。本實(shí)驗(yàn)課注重在繼承傳統(tǒng)內(nèi)容的基礎(chǔ)上創(chuàng)新,增加設(shè)計性實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)綜合性實(shí)驗(yàn),減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。通過對原有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的整合,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系的整體優(yōu)化。在教學(xué)過程中注重對學(xué)生環(huán)境保護(hù)意識的培養(yǎng),為學(xué)生灌輸綠色化學(xué)思想,積極開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究,并推進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綠色化。根據(jù)無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),用綠色化學(xué)的觀念對傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改造,建立了“性質(zhì)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)滴化、制備實(shí)驗(yàn)小量化、分析實(shí)驗(yàn)減量化”。如滴定分析實(shí)驗(yàn),將標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度由0.1mol/L降至0.01～0.02mol/L,滴定管使用25ml,錐形瓶改用100ml。試劑用量大大減少,提高了實(shí)驗(yàn)的安全性;產(chǎn)生的“三廢”量很少,改善了實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件,極大地減少了對環(huán)境的污染。這樣在常規(guī)儀器中完成無機(jī)及分析化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅大量減少了化學(xué)試劑和藥品的消耗,節(jié)約了實(shí)驗(yàn)消耗費(fèi)用,而且也加強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)保意識,收到了良好的效果。
2.正確認(rèn)識理論課教學(xué)與實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的關(guān)系。在無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生應(yīng)始終處于主置,教師則處于為實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)的主導(dǎo)位置。作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)主體的學(xué)生,在繼承傳統(tǒng)知識和技術(shù)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)進(jìn)行知識和技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新;作為主導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教師,在搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)引導(dǎo)工作的同時,加強(qiáng)自身知識和技能的擴(kuò)展和更新,達(dá)到知識豐富,技術(shù)熟練和教學(xué)方法科學(xué)而實(shí)用的要求。
3.多媒體輔助教學(xué)和開放實(shí)驗(yàn)室緩解實(shí)驗(yàn)課時少、內(nèi)容多的矛盾。隨著單一、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)向綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的轉(zhuǎn)化,實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容不斷豐富,往往一個連續(xù)的系統(tǒng)的試驗(yàn)中涉及好幾個相關(guān)的實(shí)驗(yàn)技術(shù),由學(xué)生自己動手設(shè)計并完成整個實(shí)驗(yàn),由此開設(shè)綜合實(shí)驗(yàn)面臨著如何在有限時間內(nèi)讓學(xué)生掌握更多實(shí)驗(yàn)技術(shù)的難題。對于無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課,使用多媒體技術(shù)輔助教學(xué),利用錄像演示實(shí)驗(yàn)技術(shù)的操作要點(diǎn),再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程和結(jié)果,增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。建立了仿真實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生可以在計算機(jī)上進(jìn)行無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程的仿真實(shí)驗(yàn),同時可進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)習(xí)。
4.形成了基礎(chǔ)―提高―揚(yáng)優(yōu)―介入科研4層次的開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和管理方法,完善了對不同層次學(xué)生因材施教的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)、研究、分析和解決問題,這對于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力有著不可替代的作用。無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室成為大學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的基地,幾年來西南科技大學(xué)啟動“大學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目”等多項(xiàng)大學(xué)生科技創(chuàng)新資助計劃,開放無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,為其高質(zhì)量完成項(xiàng)目提供條件保證。
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Practice on the construction of the provincial classic course inorganic and analytical chemistry
Zhong Guoqing
Southwest university of science and technology, Mianyang, 621010, China
