時(shí)間:2023-03-23 15:08:07
導(dǎo)語(yǔ):在綠色化學(xué)與化工論文的撰寫(xiě)旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
優(yōu)秀論文報(bào)告會(huì)由華東師大化學(xué)系副主任王清江老師主持。教務(wù)處領(lǐng)導(dǎo)陳靈犀代表學(xué)校向與會(huì)代表表示歡迎,感謝兄弟院校多年來(lái)對(duì)華東師大的關(guān)心和支持并祝交流會(huì)圓滿(mǎn)成功?;瘜W(xué)系主任何品剛教授簡(jiǎn)要介紹化學(xué)系歷史和現(xiàn)狀。1951年由滬江、大同、光華、同濟(jì)、大夏、圣約翰等六校教師組成?,F(xiàn)有教職工113人;其中中科院院士2名、教授34名,博士生導(dǎo)師36名。一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)十幾個(gè)。各類(lèi)科研項(xiàng)目120多項(xiàng)、每年科研經(jīng)費(fèi)2000余萬(wàn)元。在CA雜志上收集論文一百幾十篇,除實(shí)驗(yàn)樓外,另有上海市綠色化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,教師培訓(xùn)中心、中學(xué)生科普實(shí)驗(yàn)站等幾十部分。2年后集中遷往閔行校區(qū)。目前因正值建設(shè)階段、所以接待工作有許多不盡人意之處。希望與會(huì)代表諒解。
上海市化學(xué)化工學(xué)會(huì)教育委員會(huì)主任范杰教授代表與會(huì)的化學(xué)化工學(xué)會(huì)負(fù)責(zé)人和各校師生感謝東道主華東師大校系領(lǐng)導(dǎo)和老師們?yōu)闀?huì)議提供的周到安排。同時(shí)介紹了上海市市長(zhǎng)韓正同志今年1月下旬視察化工企業(yè)時(shí)對(duì)本市化學(xué)工業(yè)提出跨市發(fā)展,輻射全國(guó);加大研發(fā)力度,實(shí)施創(chuàng)新技術(shù);一伴化規(guī)劃,整合資源,做大做強(qiáng)等要求。為廣大化學(xué)工作者展示了上海市21世紀(jì)化學(xué)工業(yè)繼續(xù)發(fā)展的宏偉藍(lán)圖,倍受鼓舞。我們要用化學(xué)在追求美好生活,促進(jìn)高新技術(shù)發(fā)展中所作出的貢獻(xiàn),消除人們對(duì)化學(xué)的誤解,吸引更多的年青人投身化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí),應(yīng)對(duì)未來(lái)能源、資源不足的挑戰(zhàn)、環(huán)境污染加劇和溫室效應(yīng)增大帶來(lái)負(fù)面影響作出努力和貢獻(xiàn)。
交流會(huì)上20位同學(xué)的精彩報(bào)告和師生間熱烈融洽的互動(dòng)式討論,為會(huì)議營(yíng)造了極為和諧的氛圍。
優(yōu)秀論文涉及有關(guān)催化反應(yīng)的機(jī)理探討、多種納米材料的合成、食品安全中監(jiān)測(cè)方法研究、抗癌藥物的活性研究、皮膚抗衰老的機(jī)理、環(huán)境水體中重金屬的檢測(cè)方法和儀器的開(kāi)發(fā)等與高新技術(shù)和人們生活密切相關(guān)的多個(gè)領(lǐng)域。
經(jīng)過(guò)評(píng)委討論,有10位同學(xué)獲得壹等獎(jiǎng)。他們是:劉嘉、黎朝、陸穎音、李永璽、戴逸婧、丁支、王荔祖、馬麗君、張若男和王歡。
有十位獲得二等獎(jiǎng),他們是:徐陽(yáng)、劉媛媛、徐慧婷、應(yīng)佚倫、、張蕾、沈明月、虞珊、蔣迪發(fā)和徐浩。
會(huì)議在頒發(fā)獲獎(jiǎng)證書(shū)、獲獎(jiǎng)?wù)吲c華東師大和上海市化學(xué)化工學(xué)會(huì)部分負(fù)責(zé)老師合影后圓滿(mǎn)結(jié)束。
“十一五”期間,中央作出了“穩(wěn)疆興疆、富民固邊”的重大戰(zhàn)略部署,明確新疆是西部大開(kāi)發(fā)的重點(diǎn),特別明確進(jìn)一步加大對(duì)兵團(tuán)的投入,支持兵團(tuán)參與新疆油、氣、煤炭等優(yōu)勢(shì)資源的開(kāi)發(fā),發(fā)揮兵團(tuán)維穩(wěn)戍邊作用,為加快兵團(tuán)發(fā)展提供了有力的政策支持和動(dòng)力保障。利用新疆豐富的煤炭、鹽和石灰石等資源,在石河子等地建設(shè)80至120萬(wàn)噸聚氯乙烯及系列產(chǎn)品基地,在大黃山等地建設(shè)120萬(wàn)噸煤焦化生產(chǎn)基地。依托新疆石油化工基地,創(chuàng)造條件參與上游、積極發(fā)展中游、大力開(kāi)發(fā)下游石化產(chǎn)品。利用南疆天然氣資源,建設(shè)以甲醇及下游產(chǎn)品為重點(diǎn)的天然氣化工基地。發(fā)展精細(xì)化工、生物化工,延伸產(chǎn)業(yè)鏈,提高附加值。加大對(duì)銅鎳等有色金屬礦產(chǎn)資源的勘探開(kāi)發(fā)力度,初步形成采、選、冶配套的生產(chǎn)體系。提高鉀鹽、膨潤(rùn)土和石棉等礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用水平,形成系列產(chǎn)品加工能力。為了跟進(jìn)本地區(qū)化工行業(yè)的快速發(fā)展,大力培養(yǎng)具有地方特色的化工專(zhuān)業(yè)人才具有十分重要的意義。石河子大學(xué)化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)是2005年經(jīng)自治區(qū)教育廳批準(zhǔn)開(kāi)設(shè)的新專(zhuān)業(yè),該專(zhuān)業(yè)依托地區(qū)產(chǎn)業(yè)煤化工、石油化工、天然氣化工等迅猛發(fā)展優(yōu)勢(shì),對(duì)具有地區(qū)特色的化學(xué)工程人才培養(yǎng)模式進(jìn)行了探索與實(shí)踐,構(gòu)建了符合地方工科院校實(shí)際的、具有地域化工特色的人才培養(yǎng)方案和課程體系,基本形成了“地區(qū)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)+化工”的專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式。
構(gòu)建具有地域特色的化學(xué)工程人才培養(yǎng)方案
人才培養(yǎng)方案是實(shí)施人才培養(yǎng)工作的根本性指導(dǎo)文件,是開(kāi)展各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)的基礎(chǔ),是組織實(shí)施教育教學(xué)活動(dòng)的依據(jù),反映了學(xué)校人才培養(yǎng)的思想方針和教育理念,對(duì)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要的導(dǎo)向作用。石河子大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)是依托化工原理、傳質(zhì)與分離工程和化學(xué)反應(yīng)工程等重點(diǎn)學(xué)科設(shè)立的工程類(lèi)專(zhuān)業(yè),專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案分為第一課堂和第二課堂,第一課堂作為培養(yǎng)學(xué)生的主渠道,主要培養(yǎng)學(xué)生的基本素質(zhì),使學(xué)生掌握基本知識(shí)、基本技能和學(xué)習(xí)方法,保證培養(yǎng)的基本規(guī)格;第二課堂教學(xué)作為第一課堂的延伸和拓展,二者相互作用,構(gòu)成培養(yǎng)體系。方案具有如下特點(diǎn):
第一,體現(xiàn)國(guó)家教育方針,實(shí)現(xiàn)工科專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo);
第二,遵循人才培養(yǎng)和學(xué)科發(fā)展規(guī)律,體現(xiàn)學(xué)院重點(diǎn)專(zhuān)業(yè)的辦學(xué)特色;
第三,拓寬專(zhuān)業(yè)口徑,加強(qiáng)基礎(chǔ)教育和通識(shí)教育;
第四,堅(jiān)持化學(xué)工程科學(xué)教育與工程實(shí)踐訓(xùn)練并重,突出創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力;
第五,培養(yǎng)能把握化工技術(shù)發(fā)展方向和前沿目標(biāo),具有地域特色的化學(xué)工程應(yīng)用型高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才。
凸顯化工和生物基礎(chǔ)融合的課程體系
課程體系是實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),構(gòu)建學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的中心環(huán)節(jié),建立適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,體現(xiàn)化工學(xué)科內(nèi)在規(guī)律和學(xué)校學(xué)科特色,科學(xué)合理的課程體系極為重要。我?;瘜W(xué)工程專(zhuān)業(yè)的課程體系分為公共基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)必修課、專(zhuān)業(yè)選修課、實(shí)踐性教學(xué)、全校任選課等六大模塊。課程體系凸顯出化工與生物基礎(chǔ)課程的融合。
第一,公共基礎(chǔ)課重視人文、法律基礎(chǔ)和外語(yǔ)、計(jì)算機(jī)綜合素質(zhì)培養(yǎng),以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才素質(zhì)的要求。公共基礎(chǔ)課包括數(shù)學(xué)、物理、外語(yǔ)、計(jì)算機(jī)、法律等。其中計(jì)算機(jī)、外語(yǔ)教學(xué)貫穿人才培養(yǎng)全過(guò)程。公共基礎(chǔ)課共3分,816學(xué)時(shí)。
第二,學(xué)科基礎(chǔ)課以基礎(chǔ)化學(xué)為平臺(tái),凸顯化工和生物基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)化工理論與地方特色化工生產(chǎn)的有機(jī)結(jié)合。學(xué)科基礎(chǔ)課包括數(shù)理基礎(chǔ)板塊、工程技術(shù)基礎(chǔ)板塊、化工基礎(chǔ)板塊。數(shù)理基礎(chǔ)板塊包括概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、工程力學(xué);工程技術(shù)基礎(chǔ)板塊包括工程制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、電工與電子基礎(chǔ)等;化工基礎(chǔ)板塊包括無(wú)機(jī)與分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程、分離工程、化工過(guò)程模擬等;地方特色的化工板塊包括石油加工工藝學(xué)、天然氣加工工藝技術(shù)、煤化工、酶工程、生物反應(yīng)工程等基礎(chǔ)學(xué)科。學(xué)科基礎(chǔ)課共38.5學(xué)分,846學(xué)時(shí)。
第三,專(zhuān)業(yè)必修課把握地區(qū)特色化工行業(yè)科學(xué)的發(fā)展方向與前沿,強(qiáng)化學(xué)生化工工程專(zhuān)業(yè)的背景與特色。專(zhuān)業(yè)必修課包括微生物工程、催化作用原理、綠色化學(xué)、分子生物學(xué),化工分離過(guò)程等。專(zhuān)業(yè)必修課共38學(xué)分,720學(xué)時(shí)。
第四,專(zhuān)業(yè)選修課以地區(qū)優(yōu)勢(shì)化工產(chǎn)業(yè)為依托,形成化學(xué)工程與工藝和生物工程兩個(gè)專(zhuān)業(yè)方向,專(zhuān)業(yè)選修課包括環(huán)境生物技術(shù)、高分子化工、聚氯乙烯工藝學(xué)、精細(xì)化工工藝學(xué)、材料化學(xué)導(dǎo)論、現(xiàn)代生物技術(shù)、環(huán)境工程等。專(zhuān)業(yè)方向選修課共41.5學(xué)分,756學(xué)時(shí)。
第五,實(shí)踐性教學(xué)強(qiáng)化學(xué)生化工學(xué)科實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。實(shí)踐性教學(xué)共35學(xué)分,計(jì)劃35周完成。
第六,全院任選課要求學(xué)生至少選修4個(gè)學(xué)分72個(gè)學(xué)時(shí)的化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)以外的其他學(xué)科課程,以培養(yǎng)綜合素質(zhì)。
完善化工雙基礎(chǔ)的實(shí)踐教學(xué)和以實(shí)習(xí)基地為平臺(tái)的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)體系
實(shí)踐教學(xué)是鞏固理論知識(shí)的有效途徑,是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才的重要環(huán)節(jié)?,F(xiàn)代素質(zhì)教育要求高等教育通過(guò)各種教育實(shí)踐活動(dòng),大力加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)?;瘜W(xué)工程是一門(mén)實(shí)踐性極強(qiáng)的科學(xué),實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)體系由實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)習(xí)課程、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))組成。
1.實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系
實(shí)驗(yàn)課程立足兩個(gè)方面,即強(qiáng)化化工基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)學(xué)生綜合動(dòng)手能力培養(yǎng)。在化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)方面,以基礎(chǔ)化學(xué)為平臺(tái),強(qiáng)化基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè),同時(shí),開(kāi)設(shè)化工原理課程設(shè)計(jì),加強(qiáng)對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力的訓(xùn)練,使學(xué)生具有明顯化工知識(shí)優(yōu)勢(shì)。在化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)方面,增加設(shè)計(jì)型、綜合型及自主實(shí)驗(yàn)型教學(xué)內(nèi)容,以加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)思路、實(shí)驗(yàn)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、觀察能力、分析能力、表達(dá)能力的全面訓(xùn)練。
2.實(shí)習(xí)課程教學(xué)體系
實(shí)習(xí)課程包括化工過(guò)程狀態(tài)仿真模擬實(shí)習(xí)、CAD上機(jī)實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)。由于受條件和經(jīng)費(fèi)限制,校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室不可能完全滿(mǎn)足學(xué)生的實(shí)習(xí)要求,因此必須以校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)為核心,穩(wěn)定和擴(kuò)展校外實(shí)踐基地,全面提升實(shí)習(xí)教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力?,F(xiàn)在專(zhuān)業(yè)院系已經(jīng)和新疆天業(yè)集團(tuán)公司、新疆化肥廠(chǎng)、獨(dú)山子煉油廠(chǎng)等疆內(nèi)8家化工企業(yè)簽訂了定期實(shí)習(xí)合約,能夠滿(mǎn)足學(xué)生實(shí)踐教學(xué)的需要。
3.畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))教學(xué)體系
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分,是對(duì)學(xué)生大學(xué)期間學(xué)習(xí)知識(shí)的總結(jié)和應(yīng)用,因此組織好畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))環(huán)節(jié)對(duì)提高學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力有重要意義。提高大部分學(xué)生在校內(nèi)進(jìn)行畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))質(zhì)量的基礎(chǔ)上,開(kāi)展校企共同培養(yǎng)畢業(yè)生進(jìn)行畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的工作,由校企根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)科研實(shí)際選題,進(jìn)行共同指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞: 初中化學(xué)實(shí)驗(yàn) 綠色化意識(shí) 融入方法
一、引言
近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國(guó)各項(xiàng)事業(yè)均取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,令世人矚目。我國(guó)幅員遼闊,自然資源豐富。然而,我國(guó)處在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的階段,再加上人口眾多,科技水平和管理水平還遠(yuǎn)未達(dá)到國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家的水平,自然資源浪費(fèi)的現(xiàn)象很?chē)?yán)重,污染隨處可見(jiàn)。
化學(xué)學(xué)科是一門(mén)自然學(xué)科,化學(xué)知識(shí)能夠解釋生活中的眾多污染現(xiàn)象,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中融入綠色化意識(shí)、綠色化思想,十分必要,也十分重要,本文將就此內(nèi)容展開(kāi)分析和討論。
二、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化意識(shí)融入的必要性
很多人認(rèn)為,在二十一世紀(jì),沒(méi)有接受過(guò)大學(xué)教育就基本是文盲,而高中教育是大學(xué)的學(xué)前班,初中教育是高中的學(xué)前班。社會(huì)普遍認(rèn)為初中教學(xué)的宗旨就在于如何提高中考分?jǐn)?shù),保證更多的學(xué)生成為“尖子生”,從而考入重點(diǎn)高中。筆者以為這種想法是比較幼稚和膚淺的,在初中化學(xué)教學(xué)除了教授化學(xué)知識(shí)外,還應(yīng)該灌輸一定的環(huán)保理念、綠色化理念,其必要性主要體現(xiàn)如下。
1.環(huán)境不斷惡化的客觀要求。
在當(dāng)前,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,很多產(chǎn)業(yè)(尤其是化工產(chǎn)業(yè)和生物產(chǎn)業(yè))必須進(jìn)行廢物的排放,而排放物的處理又需要消耗大量的人力、物力、財(cái)力。很多企業(yè)業(yè)主片面追求企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,不經(jīng)過(guò)任何處理,大肆排放廢物、廢氣、廢水等,導(dǎo)致全國(guó)范圍內(nèi)不同程度產(chǎn)生環(huán)境污染。
在初中化學(xué)試驗(yàn)中,適當(dāng)進(jìn)行廢水、廢氣凈化實(shí)驗(yàn),不僅能夠營(yíng)造出活躍的課堂氣氛,而且能夠讓學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)(特別是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程)有一個(gè)直觀的、理性的認(rèn)識(shí),還能夠培養(yǎng)他們的環(huán)保理念、綠色化理念。
2.學(xué)好化學(xué)知識(shí)的內(nèi)在要求。
化學(xué)學(xué)科是一門(mén)自然學(xué)科,更是一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科,學(xué)生順利進(jìn)入高中階段,乃至于大學(xué)階段學(xué)習(xí)的過(guò)程中還會(huì)參加化學(xué)學(xué)科,學(xué)好初中化學(xué)的重要性不言而喻。在當(dāng)前,無(wú)論是我國(guó)初中化學(xué)教材的課程設(shè)置,還是化學(xué)學(xué)科教學(xué)大綱中都無(wú)一例外地融入了“綠色化”思想,在課本的很多知識(shí)點(diǎn)及考試過(guò)程中的考點(diǎn)中都會(huì)涉及綠色問(wèn)題、環(huán)保問(wèn)題、污水排放問(wèn)題等。由此可見(jiàn),初中化學(xué)試驗(yàn)中綠色化意識(shí)的融入是學(xué)好化學(xué)知識(shí)的內(nèi)在要求。
3.教書(shū)育人的教育宗旨。
教育的宗旨,在于教人和育人,在教授科學(xué)知識(shí)的同時(shí),更重要的是在于學(xué)生道德水平的提升,而初中階段正是學(xué)生生理發(fā)育和心理發(fā)育的重要階段,關(guān)系到學(xué)生未來(lái)人生觀、價(jià)值觀、世界觀的最終確立。
在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中融入綠色化意識(shí),能夠幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到在日常的生產(chǎn)和生活過(guò)程中,哪些行為能夠減少污染、保護(hù)環(huán)境,哪些行為卻是在污染環(huán)境、破壞家園。
三、如何實(shí)現(xiàn)中學(xué)化學(xué)綠色化意識(shí)的融入
如何在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中融入綠色化的思想呢?筆者認(rèn)為可以從以下幾方面入手。
1.細(xì)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程,感受實(shí)驗(yàn)效果。
很多化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,反應(yīng)形成化學(xué)生成物的過(guò)程中會(huì)有特殊的現(xiàn)象,教師可以細(xì)化這一過(guò)程,讓學(xué)生近距離地觀察,形成他們?cè)谝曈X(jué)及味覺(jué)上的基本認(rèn)識(shí)。如果在化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中,原料或者生成物中有化學(xué)污染物,那么就可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行講解,并將這些化學(xué)現(xiàn)象和現(xiàn)實(shí)生活的污染現(xiàn)象結(jié)合起來(lái),這樣學(xué)生就對(duì)化學(xué)污染有了一個(gè)理性的認(rèn)識(shí)。
2.指導(dǎo)學(xué)生對(duì)生活現(xiàn)象進(jìn)行觀察,尋找污染現(xiàn)象。
教師在進(jìn)行課堂知識(shí)講述的過(guò)程中,可以發(fā)動(dòng)學(xué)生在課外時(shí)間內(nèi)對(duì)生活中的各類(lèi)現(xiàn)象進(jìn)行觀察,尋找生活中的污染現(xiàn)象,并讓他們采取小組討論的形式,尋找解決的方法?;瘜W(xué)老師要對(duì)這些化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行適當(dāng)?shù)臍w納和總結(jié),并對(duì)各個(gè)小組討論結(jié)果進(jìn)行必要的檢查。
3.擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)影響面,深化綠色化意識(shí)。
教師可以在課堂實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)結(jié)束后利用其他渠道將綠色化思想進(jìn)行深度和廣度的拓展。化學(xué)教師可以在學(xué)習(xí)原電池一節(jié)時(shí)組織學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí),即由老師先在網(wǎng)上對(duì)于有關(guān)電池的發(fā)展、原理、污染、回收、發(fā)展等各個(gè)方面的資料加以收集,做成一個(gè)網(wǎng)站,然后通過(guò)校園網(wǎng),組織學(xué)生在該網(wǎng)站上瀏覽自己感興趣的部分,根據(jù)自己的收獲總結(jié)成小論文。最后將經(jīng)過(guò)篩選的優(yōu)秀小論文放到網(wǎng)站中展示,并向全校學(xué)生發(fā)出倡議,讓大家自覺(jué)地將廢舊電池回收集中處理,以減少對(duì)環(huán)境的污染,擴(kuò)大綠色化思想的傳播范圍。
四、結(jié)語(yǔ)
在二十一世紀(jì),污染問(wèn)題是一個(gè)重大問(wèn)題,生活中污染現(xiàn)象絕大多數(shù)和化學(xué)反應(yīng)有關(guān)?;瘜W(xué)是一門(mén)自然學(xué)科,并不是所有的化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生污染,在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中融入綠色化意識(shí)能夠在講述化學(xué)知識(shí)的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)、綠色化意識(shí),也能夠幫助學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)形成一個(gè)理性的認(rèn)識(shí)。
參考文獻(xiàn):
[1]王鋒.中考化學(xué)綠色化實(shí)驗(yàn)試題研析[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備,2009,15.
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)模式;改革
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)26-0022-02
綠色化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)新興分支,它以“原子經(jīng)濟(jì)性”為原則,研究如何在生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物的過(guò)程中充分利用原料及能源,將反應(yīng)的效率達(dá)到最高,損耗降到最少,從源頭到最終產(chǎn)物的過(guò)程中減少?gòu)U物的產(chǎn)生,從而對(duì)環(huán)境的傷害降到最低。從源頭開(kāi)始的綠色化學(xué),使清潔生產(chǎn)跟上環(huán)保主題前進(jìn)的步伐,有著廣闊的應(yīng)用前景[1]。綠色化學(xué)提出后,立即得到了科學(xué)界和各國(guó)政府的高度重視。1995年美國(guó)設(shè)立“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”,其目的是鼓勵(lì)和支持那些具有基礎(chǔ)性和創(chuàng)新性并對(duì)工業(yè)有實(shí)用價(jià)值的化學(xué)新工藝、新方法,以減少資源消耗和防止污染。
隨著綠色化學(xué)研究的不斷深入,綠色化學(xué)的思想和內(nèi)容已被引入到化學(xué)教學(xué)之中,國(guó)內(nèi)外很多設(shè)置化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)的高校都為學(xué)生開(kāi)設(shè)了“綠色化學(xué)”這門(mén)課程。1998年“綠色化學(xué)”作為一門(mén)獨(dú)立的新課,在中國(guó)科技大學(xué)由中科院院士、中國(guó)科技大學(xué)校長(zhǎng)朱清時(shí)順利實(shí)施[2]。四川大學(xué)胡常偉教授已經(jīng)把“綠色化學(xué)”這門(mén)課程建設(shè)成了國(guó)家級(jí)精品課[3]?!熬G色化學(xué)”課程作為一門(mén)新興課程,對(duì)于加強(qiáng)大學(xué)生的環(huán)境意識(shí),實(shí)踐綠色化理念,培養(yǎng)綜合素質(zhì)人才具有重要作用。然而“綠色化學(xué)”不像其他化學(xué)課程那樣有成熟的知識(shí)點(diǎn)體系及教學(xué)大綱[4],大部分高等學(xué)校都將其設(shè)為選修課[5],也沒(méi)有配套的以綠色化學(xué)方法應(yīng)用為目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)課程。因此,綠色化學(xué)作為一門(mén)課程還未得到廣泛的重視,課程的教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)效果有待進(jìn)一步提高。
本文對(duì)綠色化學(xué)課堂教學(xué)方法提出了一些改革思路,并在教學(xué)活動(dòng)中加以實(shí)踐和探索。
一、課程內(nèi)容建設(shè)
(一)教材選用
近年來(lái)出版了較多的綠色化學(xué)著作[2],其中很多都適合作為綠色化學(xué)課程的教材。如《綠色化學(xué)化工導(dǎo)論》、《現(xiàn)代綠色化學(xué)技術(shù)》、《綠色化學(xué)原理與應(yīng)用》等。對(duì)化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,在接受過(guò)無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)等基礎(chǔ)教育后,學(xué)習(xí)綠色化學(xué)專(zhuān)業(yè)課。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)涉及綠色化學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí),具有一定的深度,授課應(yīng)能反應(yīng)當(dāng)前綠色工藝和技術(shù)的最新發(fā)展水平[2]。因此選擇原理、應(yīng)用并重的“綠色化學(xué)原理與應(yīng)用”作為基本教材。該課程重點(diǎn)介紹綠色化學(xué)原理、綠色化學(xué)方法及應(yīng)用、綠色化學(xué)品設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用、綠色化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)等理論性?xún)?nèi)容。較為適合化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)的學(xué)生。
(二)增加教學(xué)內(nèi)容
1.適當(dāng)增加毒理學(xué)內(nèi)容。綠色化學(xué)品設(shè)計(jì)需要充分了解物質(zhì)的毒性機(jī)理,從而對(duì)分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾,直接或間接地減少其毒性。這部分內(nèi)容在”綠色化學(xué)原理與應(yīng)用”中作了簡(jiǎn)單介紹,但不夠詳細(xì),對(duì)學(xué)生關(guān)注的各種毒物的毒性機(jī)理未做全面介紹,因此,可以增加毒理學(xué)中環(huán)境化學(xué)物的生物轉(zhuǎn)動(dòng)與生物轉(zhuǎn)化、環(huán)境化學(xué)物的毒性作用、環(huán)境化學(xué)物的一般毒性及其評(píng)價(jià)、環(huán)境化學(xué)物的安全性和健康危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)等作為“綠色化學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容。這不僅有利于學(xué)生應(yīng)用綠色化學(xué)方法使用和設(shè)計(jì)安全有效的化學(xué)品,而且可使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)一些有毒有害的化學(xué)品,在日常生活及化學(xué)實(shí)驗(yàn)中能有意識(shí)地規(guī)避這些有毒化學(xué)品,保護(hù)自己的身體健康。
2.增加最新的綠色化學(xué)研究成果。綠色化學(xué)在飛速地發(fā)展,不斷地有新的綠色化學(xué)方法、如綠色催化劑、綠色原料、綠色溶劑、綠色化學(xué)品及綠色化學(xué)化工過(guò)程被研究和開(kāi)發(fā)。如美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)每年都會(huì)獎(jiǎng)勵(lì)在研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用綠色化學(xué)技術(shù)方面獲得杰出成就的個(gè)人、集體或組織。英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)的雜志“Green Chemistry”,刊登了大量的綠色化學(xué)領(lǐng)域的最新原創(chuàng)性研究成果和評(píng)論性文章。“綠色化學(xué)”課程的教學(xué)不能局限于教材中介紹的方法和陳舊的例子,而要查閱最新的文獻(xiàn),給學(xué)生介紹最新的綠色化學(xué)方法和綠色化學(xué)品。同時(shí)讓學(xué)生自己也參與查詢(xún)一些最新的文獻(xiàn)資料,并撰寫(xiě)科研小論文,實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng),教學(xué)相長(zhǎng)。
(三)教學(xué)內(nèi)容的深化
“綠色化學(xué)”課程作為一門(mén)新興課程,不像其他化學(xué)課程那樣有成熟的知識(shí)點(diǎn)體系。對(duì)很多綠色化學(xué)方法的介紹還是停留在舉例子的形式,缺乏規(guī)律性或機(jī)理性的探討。因此,在教學(xué)過(guò)程中可以在教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行一些規(guī)律性總結(jié)。如在烴類(lèi)的氧化反應(yīng)中,可以采用CO作為作為羰基化試劑,從而取代劇毒的氫氰酸、光氣等,并減少反應(yīng)步驟,提高原子經(jīng)濟(jì)性。
二、教學(xué)形式多樣化
“綠色化學(xué)”是一門(mén)選修課,很多內(nèi)容都較為淺顯易懂,若簡(jiǎn)單地照本宣科,就會(huì)顯得枯燥乏味??梢赃m當(dāng)減少講授內(nèi)容,將更多的課時(shí)用于課堂討論、學(xué)生演講及實(shí)踐等環(huán)節(jié)。
1.播放視頻。在課堂上適當(dāng)插播一些與知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的視頻,使學(xué)生更能直觀地了解和理解相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),提高課堂生動(dòng)性。
2.學(xué)生講演。將教材中一些簡(jiǎn)單易理解的知識(shí)點(diǎn)以及一些較新的研究領(lǐng)域作為作業(yè),由學(xué)生預(yù)習(xí)并查閱相關(guān)資料,然后由學(xué)生自己上臺(tái)講,通過(guò)講演可以加深其對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)的印象;
3.專(zhuān)題報(bào)告。針對(duì)社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題與學(xué)生最關(guān)注的問(wèn)題,設(shè)計(jì)2~3個(gè)課題,由學(xué)生查閱資料、做專(zhuān)題報(bào)告;以小組形式完成,各小組分工合作并進(jìn)行評(píng)比,以此可以培養(yǎng)同學(xué)們的團(tuán)隊(duì)精神和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
如針對(duì)綠色原料的應(yīng)用,要求學(xué)生做一個(gè)關(guān)于電池或塑料回收利用的專(zhuān)題,從電池(塑料)的種類(lèi)、組成,可回收物質(zhì)、回收方法、廢棄物處理等方面進(jìn)行調(diào)查,并作某種電池(塑料)回收方案的設(shè)計(jì)。
針對(duì)綠色化學(xué)品設(shè)計(jì)或綠色合成路線(xiàn),布置學(xué)生用綠色方法合成一個(gè)綠色化學(xué)品(如苯甲醛二乙縮醛、亞氨基二琥珀酸),從綠色原料、綠色溶劑、綠色催化劑、綠色能源、綠色合成路線(xiàn)等方面進(jìn)行查閱資料,設(shè)計(jì)合成方案。
4.綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)。利用課外時(shí)間指導(dǎo)學(xué)生做一些綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)。如綠色化學(xué)品苯甲醛二乙縮醛、1,2-二縮乙醇的綠色合成實(shí)驗(yàn),綠色催化劑納米TiO2的制備,綠色化工強(qiáng)化微反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和制備,光催化微反應(yīng)器的制備及應(yīng)用,以及在微反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)條件篩選試驗(yàn)等,使學(xué)生做到很好地理論聯(lián)系實(shí)際,在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題,對(duì)綠色化學(xué)的內(nèi)涵和方法有更直觀、更深刻認(rèn)識(shí),提高學(xué)習(xí)興趣,并實(shí)現(xiàn)探究性教學(xué)。
采用這些不同的教學(xué)方式來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、獨(dú)立思考,增強(qiáng)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解,促使學(xué)生探究和應(yīng)用綠色化學(xué)的方法。
此外還可以建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程,將相應(yīng)內(nèi)容掛在網(wǎng)上,讓感興趣的學(xué)生可事先了解并自主完成部分課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)。
三、課程評(píng)價(jià)方式
由于采用了多種教學(xué)方式,包括課堂討論、學(xué)生專(zhuān)題報(bào)告,還有實(shí)驗(yàn)等,因此,學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)不能用單一的考試成績(jī)來(lái)評(píng)價(jià),而要充分考慮學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn),通過(guò)考察學(xué)生課堂討論的積極程度、學(xué)生專(zhuān)題報(bào)告的質(zhì)量、作業(yè)的完成質(zhì)量以及實(shí)驗(yàn)的表現(xiàn)等來(lái)綜合考查學(xué)生成績(jī)。
四、結(jié)語(yǔ)
綠色化學(xué)課程對(duì)于拓寬學(xué)生視野、優(yōu)化學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感具有重要作用。我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中要不斷地加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的凝練和深化,嘗試新的教學(xué)方式,給學(xué)生介紹最新的綠色化學(xué)方法和內(nèi)容,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)興趣。并通過(guò)問(wèn)卷的形式了解學(xué)生對(duì)該課程學(xué)習(xí)的體會(huì)和意見(jiàn),針對(duì)所提的意見(jiàn)進(jìn)行教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容的改進(jìn),收到了良好的效果。我們將在今后的教學(xué)過(guò)程中不斷地完善教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,從而建立一套完善的綠色化學(xué)課程教學(xué)體系。
參考文獻(xiàn):
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in Medicine and Pharmacology Major
Zhang Laixin;Yang Qiong;Chen Qiang
(Baoji University of Arts and Sciences,Baoji 721013,China)
摘要:報(bào)道了對(duì)醫(yī)藥學(xué)專(zhuān)業(yè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綠色化改革的措施。通過(guò)新實(shí)驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的更新、對(duì)環(huán)境友好試劑和反應(yīng)的選用、實(shí)驗(yàn)的微量和半微量化、實(shí)驗(yàn)的重新組合、廢物的回收利用等措施的實(shí)施,收到了有機(jī)實(shí)驗(yàn)綠色化的良好效果。
Abstract: Present measures on greening reform of organic chemistry experiment in medicine and pharmacology major. Apply new experiment technique, renew experimental content, select environment friendly reagent and reaction, microscale and half- microscale experiment, reorganize experiment, recycle trash, and achieve good result of greening organic chemistry experiment.
關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 綠色化 改革
Key words: organic chemistry experiment; greening; reform
中圖分類(lèi)號(hào):G42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2011)19-0254-02
0引言
隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的日益關(guān)注,人們對(duì)化學(xué)化工的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)提出了更高的要求?!熬G色化學(xué)”的提出是21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展對(duì)環(huán)境保護(hù)的挑戰(zhàn),它可以看作是化學(xué)進(jìn)入到成熟期的更高層次的化學(xué)[1]?!熬G色化學(xué)”的核心內(nèi)涵是在反應(yīng)過(guò)程和化工生產(chǎn)中,盡量減少或徹底消除使用和產(chǎn)生有害的化學(xué)物質(zhì)。因之,化學(xué)化工過(guò)程中的綠色化,是人類(lèi)生存和自然和諧發(fā)展的需要,是我們的社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必由之路[2]。
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是醫(yī)藥學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)醫(yī)藥學(xué)有機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容中的重要組成部分,通過(guò)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能的訓(xùn)練,不僅鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力、掌握了嫻熟的實(shí)驗(yàn)技能,而且也在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加深了對(duì)理論知識(shí)的理解,增強(qiáng)了學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。但是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的試劑中大多有毒性,且操作過(guò)程中可能還產(chǎn)生多種有害廢棄物,故對(duì)周?chē)沫h(huán)境和學(xué)生的身體健康都會(huì)有一定影響。因之,如何把有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化融合于化學(xué)教學(xué)中,是我們醫(yī)藥學(xué)有機(jī)化學(xué)教育工作者所面臨的一個(gè)迫切解決的問(wèn)題。近年來(lái),我們以有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)盡可能綠色化作為指導(dǎo)思想,結(jié)合醫(yī)藥學(xué)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),在醫(yī)藥學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開(kāi)展了綠色化改革的探索與實(shí)踐,從而既培養(yǎng)了學(xué)生在醫(yī)藥學(xué)化學(xué)化工學(xué)習(xí)和生產(chǎn)中的綠色化學(xué)思想,減少了有機(jī)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染和學(xué)生身體健康的影響,又提高了醫(yī)藥學(xué)學(xué)生的綜合素質(zhì)、環(huán)境意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感,使得教學(xué)與人才培養(yǎng)相得益彰。
1盡量選擇綠色實(shí)驗(yàn)題目
在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要從源頭上實(shí)現(xiàn)綠色化,首先必須以綠色化學(xué)理念,結(jié)合醫(yī)藥學(xué)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并力爭(zhēng)減少有機(jī)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)學(xué)生健康的影響。我院醫(yī)藥學(xué)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)72學(xué)時(shí)(共18個(gè)實(shí)驗(yàn)),其內(nèi)容包合基本操作、提取分離、有機(jī)合成及綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)4個(gè)部分,針對(duì)不同部分的特點(diǎn),對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重新選擇和整合,其中:①涉及到基本操作實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中的常壓蒸餾實(shí)驗(yàn)與沸點(diǎn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)合二為一,將水蒸氣蒸餾實(shí)驗(yàn)將早期使用的苯胺和苯甲醛、溴苯改為蒸餾花椒或桂皮,使之成為純天然的綠色實(shí)驗(yàn)。將層析實(shí)驗(yàn)中薄層層析與柱層析合二為一;②在分離提取實(shí)驗(yàn)中,將從茶葉中提取咖啡因和煙葉中提取煙堿的裝置改用乙醇在索氏提取器中提取,這樣既將提取時(shí)間減縮了2h,又減少了毒性。與此同時(shí)我們還將從黃連中提取黃連素、從槐米中提取蘆丁的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行所用溶劑和實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn),即將有害溶劑更換為綠色溶劑,并使裝置及實(shí)驗(yàn)步驟簡(jiǎn)化,從而使之產(chǎn)率提高且對(duì)環(huán)境友好,同時(shí)也降低了能耗;③在有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)中刪去一些毒性較大的實(shí)驗(yàn),如苯和液溴制備溴苯、苯加混酸加熱制硝基苯、硝基苯還原制苯胺等,并結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)新增一些對(duì)環(huán)境友好的藥物合成實(shí)驗(yàn)如:合成口服治療尿道感染藥物扁桃酸、局部麻醉劑苯佐卡因、退熱冰(曾用作解熱鎮(zhèn)痛藥)乙酰苯胺及解熱鎮(zhèn)痛抗風(fēng)濕類(lèi)藥物阿司匹林;④在綜合實(shí)驗(yàn)中安排了利用超聲波法從女貞子中提取藥效成分齊墩果酸內(nèi)容,該方法工藝簡(jiǎn)單易行、產(chǎn)率高、能耗小、綠色環(huán)保、溶劑損失小。結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),增加一些與生命科學(xué)有關(guān)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;如糖、脂類(lèi)、氨基酸及蛋白質(zhì)等。從而提高和開(kāi)闊了師生的眼界和思維,培養(yǎng)了學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)。
2大力推廣微型實(shí)驗(yàn)
微型實(shí)驗(yàn)的宗旨是以盡量少的化學(xué)原料和試劑獲取盡量多的化學(xué)信息。這是現(xiàn)代科學(xué)研究進(jìn)步的重要方法之一,它所具有的優(yōu)點(diǎn)是:①試劑用量少;②節(jié)省時(shí)間;③安全性好;④對(duì)環(huán)境污染少;⑤儀器損耗率低、耗能低;⑥與時(shí)俱進(jìn)地體現(xiàn)現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù),其藥品用量正好可與現(xiàn)代分析測(cè)試手段相匹配、相適應(yīng)、相融合;⑦有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)水平、培養(yǎng)科技能力、啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維能力、提高科學(xué)素養(yǎng)等。
我們?cè)卺t(yī)藥學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中引入微型實(shí)驗(yàn)技術(shù)和半微量實(shí)驗(yàn),起到了事半功倍的效果。隨著實(shí)驗(yàn)的微型化和半微量化使試劑用量減少,大大縮減了“三廢”的排放,同時(shí)提高了實(shí)驗(yàn)的安全度,其實(shí)驗(yàn)成本降低。為此我們將安眠鎮(zhèn)靜藥物巴比妥酸的合成和香料及藥物中間體β―萘甲醚的合成均改為微型實(shí)驗(yàn),效果均佳。通過(guò)上述微型實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè),使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)真程度和操作技能都有明顯提高,同時(shí)微型儀器的新奇也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)前,在教學(xué)課程中,微型實(shí)驗(yàn)及半微量實(shí)驗(yàn)不僅是承擔(dān)一定教學(xué)目標(biāo)的主要環(huán)節(jié),而且在課程體系中是不可代替的構(gòu)成部分。所以,我們深層次對(duì)新的微型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研發(fā),并發(fā)展微型實(shí)驗(yàn),從而拓展教學(xué)成果,這也是我們將來(lái)實(shí)施綠色化教學(xué)的一個(gè)主要內(nèi)容。
3在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中引入新方法新技術(shù)
現(xiàn)代化教學(xué)手段和實(shí)驗(yàn)方法為我們開(kāi)展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了強(qiáng)有力的支持。在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中利用微波、超聲波、電化學(xué)等技術(shù),是實(shí)現(xiàn)綠色化的重要內(nèi)容。例如開(kāi)設(shè)微波合成、微波消解、微波提取實(shí)驗(yàn)、超聲波提取、電化學(xué)反應(yīng)等新技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,其效果是減少了試劑用量,提高了轉(zhuǎn)化率、節(jié)省了時(shí)間、降低了能耗,縮減了“三廢”排放,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)綠色化。如我們利用超聲波法從女貞子中提取藥用成分齊墩果酸;利用微波輔助加熱技術(shù)合成具有解熱鎮(zhèn)痛藥物乙酰苯胺;采用微波輔助法制備解熱鎮(zhèn)痛、抗風(fēng)濕類(lèi)藥物乙酰水楊酸(阿司匹林),它們的共同優(yōu)點(diǎn)是合成產(chǎn)率高、物耗能耗低、污染小,因之很受學(xué)生歡迎。
通過(guò)這些新技術(shù)的實(shí)施,減少了實(shí)驗(yàn)的環(huán)境污染,降低了試劑用量和能耗,提高了產(chǎn)率和安全度,讓學(xué)生親自感受到新技術(shù)和新方法運(yùn)用所帶來(lái)的技術(shù)革命和進(jìn)步,從而激發(fā)和培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和綠色化學(xué)理念,做到寓教于中。
4利用計(jì)算機(jī)多媒體系統(tǒng)進(jìn)行模擬化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)
對(duì)于一些在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須使用的有毒害試劑、易燃易爆、操作不易控制的實(shí)驗(yàn),采用現(xiàn)代化教學(xué)手段多媒體進(jìn)行模擬化學(xué)仿真是很有必要的。例如,除上述易燃、易爆、有毒、有害及不易控制的的實(shí)驗(yàn)采用計(jì)算機(jī)多媒體系統(tǒng)進(jìn)行模擬化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)以外,還有一些注重培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力沒(méi)有太大幫助,且準(zhǔn)備這類(lèi)實(shí)驗(yàn)耗時(shí)耗力又耗物很大,易造成一定的環(huán)境污染,實(shí)驗(yàn)效果也不理想,而采用CAI課件進(jìn)行教學(xué),既能讓學(xué)生觀察到實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象,以驗(yàn)證理論,又避免浪費(fèi)和污染。利用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、裝置、流程、實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行仿真,用文字、聲音、圖像、動(dòng)畫(huà)的效果讓學(xué)生有身臨其境的感受,如醚的過(guò)氧化物爆炸、有毒溶劑的燃燒、酰氯的水解和氨化等。所有這些使學(xué)生在輕松愉快的環(huán)境中學(xué)會(huì)化學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)方法,同時(shí)還避免了實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的污染、中毒和不安全因素。即使那些毒性大、危險(xiǎn)性大、試劑昂貴的實(shí)驗(yàn)變成了綠色化實(shí)驗(yàn)。
5合理安排實(shí)驗(yàn)順序,節(jié)約試劑,消除污染
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中總要產(chǎn)生一些廢物,而將實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢物綜合利用將是消除污染最理想的方法。為此我們將一些有關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)按先后順序“串聯(lián)”起來(lái),如在合成實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)“一條龍”實(shí)驗(yàn)的編排方式,即在多個(gè)系列合成實(shí)驗(yàn)中,前一個(gè)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)品作為后一個(gè)實(shí)驗(yàn)的原料,如此連鎖進(jìn)行。如在合成具有抗細(xì)菌、抗微生物的藥品對(duì)氨基苯磺酰胺(合成磺胺類(lèi)藥物的重要中間體)時(shí),我們將5個(gè)合成實(shí)驗(yàn)串聯(lián)合成,即苯硝化硝基苯(還原)苯胺(乙酰化)乙酰苯胺(磺?;?duì)乙酰氨基苯磺酰氯(氨解)對(duì)乙酰氨基苯磺酰胺(水解)對(duì)氨基苯磺酰胺。又如“乙酰水楊酸含量的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)是利用學(xué)生自己合成的乙酰水楊酸為原料完成。在甲基橙制備實(shí)驗(yàn)中將3個(gè)實(shí)驗(yàn)串聯(lián)起來(lái),即苯胺磺化對(duì)氨基苯磺酸(重氮化)重氮鹽(偶合)甲基橙。在局部麻醉劑苯佐卡因的合成中,將2個(gè)實(shí)驗(yàn)串聯(lián),即對(duì)硝基苯甲酸酯化對(duì)硝基苯甲酸乙酯(還原)對(duì)氨基苯甲酸乙酯(苯佐卡因)。將水蒸氣蒸餾實(shí)驗(yàn)并入肉桂酸制備實(shí)驗(yàn)中等等。所有這些既使學(xué)生把學(xué)過(guò)的知識(shí)系統(tǒng)化掌握,又節(jié)約了實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)開(kāi)支,并減少了環(huán)境污染。
6實(shí)驗(yàn)廢物的回收利用
化學(xué)實(shí)驗(yàn)無(wú)疑要產(chǎn)生大量廢棄物,如不及時(shí)處理而隨意排放,不僅造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,而且還會(huì)淡化學(xué)生的環(huán)保意識(shí),養(yǎng)成不良的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,因之應(yīng)盡可能做到“三廢”對(duì)環(huán)境的零排放。為此,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中將廢棄物盡可能做到統(tǒng)一回收利用。如我們將合成實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)品均收集起來(lái)作為性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、熔點(diǎn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)或溶劑使用。如將柱色譜分離甲基橙與亞甲基藍(lán)實(shí)驗(yàn)和其它實(shí)驗(yàn)中的乙醇廢液用于蒸餾回收95%乙醇,回收后的乙醇可重新用于柱色譜分離實(shí)驗(yàn)。將合成的乙酰水楊酸、乙酰苯胺、用于重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)和微波水解實(shí)驗(yàn),將合成的甲基橙做分析化學(xué)指示劑等等。總之,對(duì)實(shí)驗(yàn)中的廢棄物,只要開(kāi)動(dòng)腦筋均有可回收利用的可能。在這些回收利用和循環(huán)使用的實(shí)驗(yàn)中將實(shí)驗(yàn)方法和技能聯(lián)系起來(lái),不僅提高了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,而且還使學(xué)生在少學(xué)時(shí)內(nèi)學(xué)到更多的理論知識(shí)。同時(shí)又起到了強(qiáng)化學(xué)生綠色化學(xué)思維和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的作用。
千百年來(lái),化學(xué)為人類(lèi)社會(huì)文明進(jìn)步發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn),推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類(lèi)社會(huì)的文明進(jìn)步。但在造福人類(lèi)的同時(shí),化學(xué)也對(duì)人類(lèi)生活、生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響。發(fā)展綠色化學(xué)是順應(yīng)時(shí)代潮流發(fā)展,保護(hù)人類(lèi)賴(lài)以生成的自然環(huán)境的一項(xiàng)必要措施。新實(shí)驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的更新,對(duì)環(huán)境友好的化學(xué)試劑和反應(yīng)的選用,實(shí)驗(yàn)的微量和半微量化、綜合化和產(chǎn)品及廢料的回收利用等構(gòu)成了有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的改革方向。作為化學(xué)教育工作者應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不斷研究、發(fā)現(xiàn)和探索綠色化反應(yīng)及條件,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的綠色化教育和環(huán)保意識(shí)教育,才有可能從根本上切斷污染源,使化學(xué)化工事業(yè)得到可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
自從三次科技革命以來(lái),能源成為了國(guó)家經(jīng)濟(jì)的命脈,資源危機(jī)的烏云多次在世界的上空彌漫。生物質(zhì)因其資源豐富、可再生被認(rèn)為是21世紀(jì)可被人類(lèi)利用的最豐富的綠色資源。
生物質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為能源和各種化工產(chǎn)品與生物質(zhì)基材料。目前我國(guó)生物質(zhì)材料工業(yè)采用直接轉(zhuǎn)化的模式,生產(chǎn)過(guò)程存在效率低、能耗高、產(chǎn)物類(lèi)型少等問(wèn)題,因此如何將生物質(zhì)進(jìn)行高附加值的綜合開(kāi)發(fā)利用是生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)面臨的主要瓶頸之一。
綻放夢(mèng)想
任俊莉在攻讀博士期間,師從于華南理工大學(xué)孫潤(rùn)倉(cāng)教授(杰青、長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授)。在良師的教導(dǎo)下,她主要針對(duì)蔗渣和麥草秸稈中半纖維素的分離、結(jié)構(gòu)表征及定向轉(zhuǎn)化為造紙助劑進(jìn)行了系統(tǒng)研究,完成了博士論文。懷揣著對(duì)校園的熱愛(ài),對(duì)科研的執(zhí)著,她選擇了畢業(yè)留校,繼續(xù)從事于農(nóng)林生物質(zhì)半纖維素的分離及其轉(zhuǎn)化為高附加值的多元化產(chǎn)品的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。
2008年2月,任俊莉受單位資助赴瑞典隆德大學(xué)化學(xué)工程系做訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者,在此期間,她針對(duì)農(nóng)業(yè)秸稈轉(zhuǎn)化生物乙醇過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了深入研究,考察了堿預(yù)浸漬和蒸汽爆破相結(jié)合的技術(shù)對(duì)麥草秸稈轉(zhuǎn)化乙醇產(chǎn)率的影響。
東西方文化的碰撞,學(xué)術(shù)氛圍的交融在任俊莉身上起了奇妙的化學(xué)反應(yīng),對(duì)于科研的激情更甚。
在生物質(zhì)能源的科研道路上,她不高大,但執(zhí)著。
半纖維素在自然界中的含量十分豐富,在植物中的含量占1/4-1/3,僅次于纖維素的含量。因半纖維素獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu),較高的環(huán)保價(jià)值,使其在造紙、食品包裝、生物醫(yī)藥、污水處理等領(lǐng)域有著潛在的商業(yè)價(jià)值。半纖維素被公認(rèn)為是制備環(huán)保材料的理想材料。因此,以半纖維素為基質(zhì)制備功能材料的研究為農(nóng)林生物質(zhì)資源的高值化利用提供了新的資源化道路。
為此,任俊莉?qū)⒀芯糠较蚨檗r(nóng)林生物質(zhì)高值化利用的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究,尤其在半纖維素轉(zhuǎn)化為多元化高附加值產(chǎn)品方面有著豐富的研究經(jīng)驗(yàn)。
放飛夢(mèng)想
每個(gè)人都有夢(mèng)想,難得的是將夢(mèng)想堅(jiān)持下去。
恩格斯曾說(shuō)過(guò),社會(huì)一旦有技術(shù)上的需要,則這種需要就會(huì)比十所大學(xué)更能把科學(xué)推向前進(jìn)。在任俊莉負(fù)責(zé)的諸多有影響力的項(xiàng)目中,主要以基礎(chǔ)研究為主,其中,她帶領(lǐng)的課題組在研的廣州市科信局應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目“新型環(huán)保半纖維素基重金屬離子吸附材料的制備及應(yīng)用研究”凝結(jié)了團(tuán)隊(duì)成員的心血和智慧。制備的半纖維素吸附材料具有較好的吸附性能,尤其對(duì)重金屬離子具有較好的吸附性能,同時(shí)還對(duì)尿素具有一定的緩釋效應(yīng),將在農(nóng)業(yè)、污水處理等行業(yè)有著潛在的商業(yè)應(yīng)用前景。
其中,該項(xiàng)目體現(xiàn)了兩大創(chuàng)新:首先提出一種新型環(huán)保生物質(zhì)基吸附劑的方法。該方法工藝簡(jiǎn)單易行,該方法的提出基于“過(guò)程綠色,產(chǎn)物與環(huán)境友好”,具有科學(xué)性與先進(jìn)性。該吸附劑具有生物可降解性,能夠多次循環(huán)利用,可應(yīng)用于污水處理中的重金屬離子富集和回收,將為半纖維素在新材料研究應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)辟一條資源化道路。
其次提出一種溫和條件下均相體系制備帶有碳碳雙鍵的半纖維素衍生物新方法。該方法在較溫和的條件下合成出均一性好、分子量高的GMA修飾的半纖維素。該聚合物可以進(jìn)一步通過(guò)接枝共聚等技術(shù)制備功能材料。該研究將為半纖維素工業(yè)化均相改性以及大規(guī)模應(yīng)用于污水處理、造紙、醫(yī)藥等工業(yè)領(lǐng)域奠定理論依據(jù)。
談到實(shí)實(shí)在在的成果,任俊莉告訴記者,該項(xiàng)目以農(nóng)林廢棄物半纖維素轉(zhuǎn)化為可生物降解的功能材料為目標(biāo),研發(fā)了一種吸附重金屬離子的新型環(huán)保材料,屬于污水處理、高分子材料、高分子化學(xué)、林產(chǎn)化學(xué)等多學(xué)科交叉研究領(lǐng)域,涵及可降解高分子材料技術(shù)及污水處理技術(shù),具體為一種新型環(huán)保重金屬離子吸附劑的制備及其對(duì)重金屬離子吸附和脫吸行為以及再生性能的研究。
這個(gè)項(xiàng)目主要以農(nóng)林生物質(zhì)蔗渣和竹材加工下腳料分離和純化得到的木聚糖類(lèi)型的半纖維素為原料,從分子學(xué)角度設(shè)計(jì)了半纖維素基新型吸附材料的組成和結(jié)構(gòu);通過(guò)調(diào)控反應(yīng)參數(shù),制備了系列陰離子型的木聚糖基水凝膠,其吸水率在80-900范圍內(nèi),表現(xiàn)出對(duì)pH、有機(jī)溶劑極好的智能響應(yīng)行為和反復(fù)的開(kāi)-關(guān)特性。該水凝膠對(duì)鉛、鉻、鋅重金屬離子的最大吸附量達(dá)859、495、274mg/g,重復(fù)使用8次之后仍保留原來(lái)90%的吸附容量。制備的系列木聚糖基水凝膠可以作為吸附材料、吸水/保水材料、智能開(kāi)關(guān)等可以應(yīng)用于污水處理、醫(yī)藥等行業(yè)。該功能材料具有生物可降解性、可再生能力,能夠循環(huán)使用,富集的重金屬離子能夠被分離和回收,在污水處理工業(yè)具有潛在的應(yīng)用前景。
我們可以預(yù)見(jiàn)到,利用生物質(zhì)制備生物能源、生物質(zhì)基材料和化學(xué)品,以補(bǔ)充或逐步替代不可再生石化資源是目前資源轉(zhuǎn)化的一種重要發(fā)展趨勢(shì),將推動(dòng)現(xiàn)有的龐大的化石基工業(yè)體系向生物質(zhì)工業(yè)體系的良性轉(zhuǎn)變。
實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想
科技人才最重要的價(jià)值體現(xiàn)在他們的創(chuàng)造價(jià)值上??萍既瞬拍軌蚶盟麄冋莆盏膶?zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)造性的勞動(dòng),提出新的理論和新的解決方法,并轉(zhuǎn)化為新的生產(chǎn)力。
目前,任俊莉的具體研究方向是構(gòu)建半纖維素功能材料理論體系和方法,制備高性能的復(fù)合膜材料、具有良好選擇性的吸附材料以及對(duì)藥物具良好控釋性能的藥物載體等功能材料,并考察了它們?cè)谑称?、污水、農(nóng)業(yè)及醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用。
另外,她將“綠色催化化學(xué)”理念應(yīng)用于半纖維素高選擇性合成化工中間體的研究中,主要利用納米催化技術(shù)在水相和綠色溶劑體系催化轉(zhuǎn)化半纖維素及單糖合成糠醛及糠醛衍生物等高附加值化學(xué)品,實(shí)現(xiàn)了原料天然、過(guò)程綠色、產(chǎn)物環(huán)保的目的,符合當(dāng)前綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
為此,從工作至今,任俊莉主持了大大小小多個(gè)項(xiàng)目,如國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、教育部新世紀(jì)人才支持計(jì)劃項(xiàng)目、教育部高等學(xué)校全國(guó)優(yōu)博論文作者專(zhuān)項(xiàng)基金項(xiàng)目、廣東省自然科學(xué)杰出青年基金(首屆)、廣東市科技計(jì)劃項(xiàng)目、廣東省教育廳育苗工程、華南理工大學(xué)第一批優(yōu)秀青年學(xué)者培養(yǎng)對(duì)象、華南理工大學(xué)中央業(yè)務(wù)費(fèi)重點(diǎn)項(xiàng)目和面上項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院可再生能源與天然氣水合物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室人才基金、新教師基金及開(kāi)放基金等多項(xiàng)項(xiàng)目。
目前,她主持的國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、教育部新世紀(jì)人才支持計(jì)劃項(xiàng)目、教育部高等學(xué)校全國(guó)優(yōu)博論文作者專(zhuān)項(xiàng)基金項(xiàng)目、廣東省自然科學(xué)杰出青年基金(首屆)等項(xiàng)目主要是針對(duì)農(nóng)林生物質(zhì)半纖維素的清潔高效分離及高值化利用進(jìn)行基礎(chǔ)研究,建立了半纖維素高效分離技術(shù)體系,提出均相改性新方法,創(chuàng)立半纖維素均相化學(xué)修飾體系,揭示半纖維素在離子液體體系的溶解機(jī)理,依據(jù)半纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)合成了系列不同功能的半纖維素基材料,闡明了半纖維素結(jié)構(gòu)與材料性能之間的關(guān)系,這些研究為半纖維素的工業(yè)應(yīng)用提供了重要的理論依據(jù)。
除了在半纖維素領(lǐng)域取得了一定成果,任俊莉同時(shí)還擔(dān)負(fù)著傳道授業(yè)的師者責(zé)任。她協(xié)助孫潤(rùn)倉(cāng)教授指導(dǎo)了博士研究生3名,其中兩名研究生分別獲得華南理工大學(xué)優(yōu)博創(chuàng)新基金的特等資助。指導(dǎo)5名碩士研究生。在指導(dǎo)研究生時(shí),任俊莉在生活上給予他們物質(zhì)和精神的雙重支持;在科研方面,她細(xì)心指導(dǎo),時(shí)刻跟蹤學(xué)生科研工作動(dòng)態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)解決。并且,還積極參與和協(xié)助學(xué)科帶頭人對(duì)學(xué)科的建設(shè),幫助團(tuán)隊(duì)青年教師在項(xiàng)目申報(bào)、等方面快速成長(zhǎng),完善學(xué)術(shù)梯隊(duì)建設(shè)。
收獲夢(mèng)想
6月22日,由《科學(xué)中國(guó)人》雜志主辦的“科學(xué)中國(guó)人(2012)年度人物頒獎(jiǎng)典禮”在北京萬(wàn)壽賓館舉行。此次,共評(píng)選出百余位科學(xué)中國(guó)人(2012)年度人物及年度人物特別獎(jiǎng)。
榮譽(yù)的殿堂上,任俊莉如蓮花般奪目。當(dāng)杰出青年科學(xué)家獲獎(jiǎng)?wù)叩桥_(tái)領(lǐng)獎(jiǎng),所有人都關(guān)注到了那萬(wàn)花叢中一點(diǎn)紅,她是獲獎(jiǎng)?wù)咧形ㄒ坏呐?。組委會(huì)給她的提名理由這樣描述:多年來(lái)以造紙植物資源半纖維素的高值化利用為研究核心,針對(duì)制漿造紙過(guò)程中半纖維素資源化利用效率低、成本高及轉(zhuǎn)化產(chǎn)品類(lèi)型少等瓶頸問(wèn)題開(kāi)展工作,在解譯蔗渣、麥草和黃竹半纖維素化學(xué)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,依據(jù)半纖維素的構(gòu)效關(guān)系構(gòu)建了多元化半纖維素基產(chǎn)品合成新理論和新方法,建立了具有自主創(chuàng)新的半纖維素轉(zhuǎn)化技術(shù)體系,研究成果受到國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注和跟進(jìn)。研究成果獲高等學(xué)??茖W(xué)技術(shù)獎(jiǎng)自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)(2012年,2008年,排名第五)。申請(qǐng)人2010年獲“全國(guó)百篇優(yōu)秀博士論文”獎(jiǎng),2012年入選廣東省高等學(xué)?!扒О偈こ獭钡谄吲<?jí)培養(yǎng)對(duì)象,同年獲得教育部新世紀(jì)人才支持計(jì)劃項(xiàng)目、廣東省自然科學(xué)杰出青年基金項(xiàng)目、華南理工大學(xué)首批杰出人才培養(yǎng)計(jì)劃培養(yǎng)對(duì)象―優(yōu)秀青年學(xué)者等人才項(xiàng)目資助。
年輕如她,堅(jiān)持如她,勤奮如她。也許她的專(zhuān)業(yè)你根本不懂,也許她從事的科研無(wú)法理解,但作為中國(guó)人,你應(yīng)該知道造紙術(shù)是中國(guó)四大發(fā)明之一,人類(lèi)文明史上的一項(xiàng)杰出的發(fā)明創(chuàng)造。在任俊莉的工作中,主要致力于以制漿造紙產(chǎn)業(yè)為平臺(tái)的生物質(zhì)煉制新模式的研究,重點(diǎn)對(duì)造紙過(guò)程中半纖維素資源綜合利用進(jìn)行系統(tǒng)研究。針對(duì)制漿造紙過(guò)程中半纖維素資源未得到充分利用的現(xiàn)狀,提出了造紙?jiān)现茲{前預(yù)處理提取半纖維素及純化半纖維的技術(shù)體系,并對(duì)其結(jié)構(gòu)及定向轉(zhuǎn)化進(jìn)行了詳細(xì)的研究。這不僅是科研的進(jìn)步,更是中華文明的傳承。
關(guān)鍵詞 研究生 創(chuàng)新能力 人才培養(yǎng) 化學(xué)化工
中圖分類(lèi)號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0 引言
國(guó)家的發(fā)展,城市的進(jìn)步,以及人在社會(huì)中的生存,都應(yīng)注重創(chuàng)新。所謂創(chuàng)新,概括地說(shuō)就是繼承前人但又不因循守舊,借鑒別人又有所獨(dú)創(chuàng),在工作上、學(xué)習(xí)上能根據(jù)不同的情況,從多個(gè)角度、多個(gè)方面進(jìn)行思考,提出自己的解決辦法,使工作和學(xué)習(xí)體現(xiàn)出時(shí)代性、創(chuàng)新性。黨的十報(bào)告中強(qiáng)調(diào)指出:“科技創(chuàng)新是提高社會(huì)生產(chǎn)力和綜合國(guó)力的戰(zhàn)略支撐,必須擺在國(guó)家發(fā)展全局的核心位置?!痹诋?dāng)今知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,研究生作為比本科生更高層次的專(zhuān)業(yè)人才,肩負(fù)著歷史和時(shí)代的重托,其知識(shí)和創(chuàng)新能力能否跟上時(shí)代迅猛發(fā)展的步伐,能否以?xún)?yōu)良的素質(zhì)來(lái)應(yīng)對(duì)當(dāng)前全新的挑戰(zhàn)已成為各高校新時(shí)期教育工作一個(gè)現(xiàn)實(shí)而又緊迫的課題。
現(xiàn)代化學(xué)化工行業(yè)影響著人們生活的方方面面,并成為國(guó)家屹立于世界先進(jìn)民族行列的重要支撐。因此該行業(yè)對(duì)其研究型人才的理論知識(shí)、實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)提出了更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。①培養(yǎng)化學(xué)化工類(lèi)研究生良好的創(chuàng)新意識(shí)和科研創(chuàng)新能力,就是為國(guó)家經(jīng)濟(jì)命脈注入新鮮的血液,這不但是高等教育自身發(fā)展的需要,同時(shí)更是時(shí)代和社會(huì)發(fā)展的需求。
1 研究生綜合創(chuàng)新能力現(xiàn)狀
近年來(lái)我國(guó)的研究生教育雖然已經(jīng)有了巨大的發(fā)展,且創(chuàng)新水平也不斷提高,但同時(shí)也隱藏著很多不容忽視的問(wèn)題。②如今研究生招生規(guī)模不斷擴(kuò)大,最新數(shù)據(jù)顯示,2013年,我國(guó)研究生計(jì)劃招生規(guī)模為60.8萬(wàn)人,其中碩士生53.9萬(wàn)人,博士生6.9萬(wàn)人。而在2003年,我國(guó)研究生招生總數(shù)還僅為26萬(wàn)多人,十年間翻了一番。因此研究生的學(xué)科知識(shí)水平和創(chuàng)新能力水平整體降低,研究生學(xué)術(shù)功底薄弱,學(xué)習(xí)風(fēng)氣浮躁,缺乏探索創(chuàng)新精神,甚至無(wú)法獨(dú)立完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究和畢業(yè)論文,導(dǎo)師學(xué)生比例嚴(yán)重失衡,教學(xué)資源的緊張也使得研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)大大削弱,所以研究生的綜合創(chuàng)新能力形勢(shì)非常嚴(yán)峻,不容樂(lè)觀。
化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)由于涉及范圍非常廣泛,其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)難度也大大增加?;瘜W(xué)化工類(lèi)研究生要想成為通曉化工生產(chǎn)技術(shù)與研究方法、從事化工領(lǐng)域的產(chǎn)品研制與開(kāi)發(fā)的高素質(zhì)科技人才,必須具備寬厚的理論基礎(chǔ)知識(shí)和探索創(chuàng)新精神。因此,對(duì)化學(xué)化工類(lèi)研究生創(chuàng)新人才的培養(yǎng)已刻不容緩。
2 新形勢(shì)下化學(xué)化工類(lèi)研究生培養(yǎng)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)
2.1 研究生由學(xué)術(shù)型轉(zhuǎn)向應(yīng)用型的專(zhuān)業(yè)碩士
自2009年以后,全日制專(zhuān)業(yè)碩士作為一種全新的研究生形式出現(xiàn)并在逐步增加,學(xué)術(shù)型碩士逐漸減少。2013年的研究生招生計(jì)劃中,專(zhuān)業(yè)碩士比例高達(dá)36%。專(zhuān)業(yè)型碩士重點(diǎn)培養(yǎng)研究生的工程研究和創(chuàng)新實(shí)踐能力,并逐步培養(yǎng)其成為應(yīng)用型高級(jí)人才。在經(jīng)濟(jì)全球化的21世紀(jì),化學(xué)化工類(lèi)研究生不但需要具有穩(wěn)固廣泛的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),更需要具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和綜合創(chuàng)新能力,并將其應(yīng)用在化工產(chǎn)業(yè)和社會(huì)的發(fā)展上。
2.2 化學(xué)由原來(lái)的高污染,高消耗能源的模式轉(zhuǎn)向綠色化學(xué)
在可持續(xù)發(fā)展的大背景下,我國(guó)的化學(xué)工業(yè)正在逐步摒棄原有的高污染、高能耗和高排放的低端生產(chǎn)模式,不斷將綠色和低碳作為化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式,并與建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的目標(biāo)高度一致。綠色和低碳發(fā)展是可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求,是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏的一種發(fā)展形態(tài),對(duì)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)具有十分重要的意義。這更加需要化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)人才不斷通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、理念創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、新能源開(kāi)發(fā)等,實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的綠色化學(xué)工業(yè)。
2.3 化學(xué)與其他學(xué)科交叉范圍逐漸增大,需要掌握更廣泛的知識(shí)
無(wú)論是傳統(tǒng)的化工、石化產(chǎn)業(yè),還是新興的電子、能源、生物等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)都需要化學(xué)的參與,化學(xué)專(zhuān)業(yè)范圍不斷擴(kuò)大,各專(zhuān)業(yè)間界限越來(lái)越淡化,跨學(xué)科和交叉學(xué)科的發(fā)展越來(lái)越多。如今的許多問(wèn)題必須綜合兩個(gè)甚至多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)才能得到問(wèn)題的解決和突破,因此跨學(xué)科和交叉專(zhuān)業(yè)得到更多的發(fā)展,而這就要求化學(xué)研究生必須突破和擺脫本學(xué)科領(lǐng)域習(xí)慣性思維的束縛,具有更廣泛的學(xué)科知識(shí)和創(chuàng)造性的思維方式。
3 化學(xué)化工類(lèi)研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索
3.1 研究生教育體制改革
(1)建立以科學(xué)與技術(shù)研究為主導(dǎo)的導(dǎo)師責(zé)任制和導(dǎo)師項(xiàng)目資助制,可以推行“雙導(dǎo)師制”,從而減輕目前存在的一個(gè)導(dǎo)師無(wú)法兼顧多個(gè)學(xué)生的問(wèn)題。
(2)著力構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研③相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新協(xié)作式培養(yǎng)體系。完善和強(qiáng)化基礎(chǔ)研究、前沿技術(shù)研究,提高科學(xué)研究水平和成果轉(zhuǎn)化能力,構(gòu)建化工企業(yè)和各大院校之間的互協(xié)互助機(jī)制,形成集研究生教學(xué)、課題研究、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)于一體的培養(yǎng)模式。這不但有助于企業(yè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和研制,增加了導(dǎo)師用于科研項(xiàng)目的資金,使研究生的研究課題更加切合實(shí)際。
3.2 使教學(xué)方法靈活多樣
(1)優(yōu)化現(xiàn)有的教學(xué)模式。積極探索并實(shí)施適合研究生特點(diǎn)的授課方式,將原有的教師主講式和匯報(bào)式更改為共同討論式和啟發(fā)式,鼓勵(lì)學(xué)生隨時(shí)發(fā)表創(chuàng)新的觀點(diǎn),從而使學(xué)生具有動(dòng)腦思考和探索問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
(2)改革教學(xué)內(nèi)容。摒棄固有的陳舊的基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增加新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)的內(nèi)容。積極采用國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的研究生教材,積極開(kāi)展各類(lèi)研究生精品課程建設(shè)。
(3)增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比重?;瘜W(xué)化工專(zhuān)業(yè)作為一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科,應(yīng)精煉理論知識(shí)講授,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué),將創(chuàng)新教育觀念滲透其中,培養(yǎng)出符合社會(huì)需要的創(chuàng)新型人才。
3.3 營(yíng)造科研創(chuàng)新的大環(huán)境
增設(shè)和開(kāi)展學(xué)術(shù)論壇④和學(xué)術(shù)報(bào)告無(wú)疑為研究生創(chuàng)造了一個(gè)積極創(chuàng)新的大環(huán)境。提供和鼓勵(lì)研究生參加國(guó)內(nèi)外的學(xué)術(shù)交流和專(zhuān)題討論活動(dòng),不但拓寬研究生的學(xué)術(shù)視野,活躍研究生的學(xué)術(shù)氣氛,也增強(qiáng)了研究生強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí),提高了研究生的培養(yǎng)質(zhì)量,激發(fā)研究生強(qiáng)烈的求知欲望和創(chuàng)新的火花。因此,營(yíng)造濃厚的學(xué)術(shù)氛圍和創(chuàng)新氛圍的大環(huán)境,是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力必不可少的保障條件。
3.4 加強(qiáng)導(dǎo)師引導(dǎo)
知識(shí)經(jīng)濟(jì)全球化的當(dāng)代,不但是對(duì)研究生創(chuàng)新能力的考驗(yàn),更是對(duì)研究生導(dǎo)師自身創(chuàng)新能力的挑戰(zhàn)。對(duì)于研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),導(dǎo)師的作用舉足輕重。
(1)導(dǎo)師自身應(yīng)當(dāng)具有優(yōu)秀的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科研創(chuàng)新的能力,才能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的研究生,如諾貝爾獎(jiǎng)獲得者著名物理學(xué)家湯姆遜有8個(gè)學(xué)生獲諾貝爾獎(jiǎng),其中的學(xué)生盧瑟福又培養(yǎng)出13位學(xué)生獲得諾貝爾獎(jiǎng)。⑤
(2)對(duì)于研究生導(dǎo)師的遴選制度和評(píng)估制度應(yīng)嚴(yán)格把關(guān),只有這樣才能督促研究生導(dǎo)師自我學(xué)習(xí)和自我提升。導(dǎo)師只有不斷更新自己的知識(shí)體系,具有較高的學(xué)術(shù)造詣,提高學(xué)術(shù)水平,才能把研究生帶到創(chuàng)新科技的前沿。
(3)導(dǎo)師招收研究生數(shù)量依個(gè)人能力決定。不能一味多收學(xué)生而不注重研究生的培養(yǎng)質(zhì)量,鼓勵(lì)集體指導(dǎo)和聯(lián)合培養(yǎng)研究生,是研究生導(dǎo)師的一種新的模式。
4 結(jié)語(yǔ)
全球經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的21世紀(jì),創(chuàng)新是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步和人類(lèi)通往更高層次文明的一把“萬(wàn)能鑰匙”。作為支撐國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的化學(xué)化工產(chǎn)業(yè),需要更多具有創(chuàng)新意識(shí)和科研創(chuàng)新能力的化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)研究生。各高校也在逐漸意識(shí)到創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要性,不斷出臺(tái)各種舉措和政策將創(chuàng)新意識(shí)和能力的培養(yǎng)融入到研究生教育的各個(gè)環(huán)節(jié)。堅(jiān)信在不久的將來(lái),會(huì)有大批的具有卓越創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的化學(xué)化工人才進(jìn)入社會(huì)的各個(gè)層面,從而推動(dòng)中國(guó)乃至世界的科學(xué)技術(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛躍發(fā)展。
注釋
① 崔國(guó)星,張啟衛(wèi),凡.化工類(lèi)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)教育教學(xué)實(shí)踐與探索[J].高教論壇,2009.6(6):33-36.
② 袁本濤,延建林.我國(guó)研究生創(chuàng)新能力及其影響因素分析[J].北京大學(xué)教育評(píng)論,2009.7(2):12-21.
③ 呂建平,崔鵬,魏鳳玉等.產(chǎn)學(xué)研合作培養(yǎng)化工專(zhuān)業(yè)研究生工程實(shí)踐能力的探索[J].人力資源管理,2010(5):260-261.
關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)效果;教學(xué)改革;優(yōu)勢(shì)學(xué)科
中圖分類(lèi)號(hào):G642.4 ?搖文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)19-0217-02
提高工科學(xué)生的綜合素質(zhì)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力是目前高等學(xué)校教育改革中最根本的指導(dǎo)思想,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校實(shí)踐教學(xué)中最重要的環(huán)節(jié)之一,是對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容的驗(yàn)證,加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。有機(jī)化學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,是化學(xué)、化學(xué)工程與工藝、材料科學(xué)等眾多學(xué)科的非常重要的基礎(chǔ)理論課程,由于有機(jī)化合物種類(lèi)多和有機(jī)反應(yīng)變化多的原因,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)顯得尤為重要,而且化合物的結(jié)構(gòu)直接影響和決定有機(jī)反應(yīng)方向。常州大學(xué)每年工科專(zhuān)業(yè)招生的本科生和研究生(如化學(xué)工程和技術(shù)、高分子材料、環(huán)境工程、輕化工、制藥工程、生物工程和應(yīng)用化學(xué)等)達(dá)一千多人,人數(shù)和班級(jí)多,而實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)相對(duì)較少,如何充分使用現(xiàn)有學(xué)時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作能力和應(yīng)用創(chuàng)新能力等問(wèn)題逐一突顯,為了解決這一難題,常州大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心依托江蘇省首批基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心和省高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科的建設(shè),對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)置、安排和管理進(jìn)行了相應(yīng)的改革,實(shí)施開(kāi)設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn),為培養(yǎng)具卓越工程技術(shù)人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
一、開(kāi)設(shè)有機(jī)化學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)的必要性
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展使得各學(xué)科相互滲透、廣泛交叉,不斷產(chǎn)生新興學(xué)科、交叉學(xué)科和邊緣學(xué)科,學(xué)科之間的界限也越來(lái)越被消除。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)綜合性和整體化發(fā)展的趨勢(shì)越來(lái)越強(qiáng),傳統(tǒng)的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代科技的快速發(fā)展,因此,一些相對(duì)陳舊的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、較傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法等傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代學(xué)生的需要,也無(wú)法進(jìn)一步提高學(xué)生的研究意識(shí)、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力,因?yàn)榛A(chǔ)化學(xué)教學(xué)方法和內(nèi)容的改革迫在眉睫。而有機(jī)化學(xué)由于其本身的獨(dú)特性,如化合物種類(lèi)和反應(yīng)多且復(fù)雜,反應(yīng)機(jī)制復(fù)雜等。培養(yǎng)出具有綜合科研能力和工程能力的高素質(zhì)和應(yīng)用創(chuàng)新型人才,如何設(shè)置有機(jī)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法顯得尤為重要。隨著目前高校素質(zhì)教育和卓越工程技術(shù)人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略措施的實(shí)施,我校工科學(xué)生在保障其基本實(shí)驗(yàn)知識(shí)和操作技能熟練的條件下,強(qiáng)化學(xué)生有機(jī)化學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)才能培養(yǎng)出具高素質(zhì)和應(yīng)用創(chuàng)新能力的學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生如何發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力。
二、有機(jī)綜合性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容至關(guān)重要
有機(jī)化學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)與其他實(shí)驗(yàn)的區(qū)別在于它的綜合性、應(yīng)用性和相對(duì)獨(dú)立性。其綜合性表現(xiàn)在能體現(xiàn)出2至3個(gè)知識(shí)點(diǎn),可以讓學(xué)生站在較高的位置去思考和探索各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的有機(jī)結(jié)合,有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,有機(jī)化學(xué)反應(yīng)原理能夠在實(shí)驗(yàn)中得到印證,實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)相銜接,培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用綜合知識(shí)的能力。應(yīng)用性主要表現(xiàn)在綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要來(lái)自我校教師的科研項(xiàng)目和工廠(chǎng)生產(chǎn),通過(guò)有機(jī)化學(xué)的綜合訓(xùn)練熟練掌握了含酚環(huán)己烷的提純、1-溴丁烷的合成、正丁基苯和苯甲酸正丁酯的合成、苯甲酸的精制及熔點(diǎn)測(cè)定、乙酰苯胺的合成、肉桂酸的制備和阿司匹林的合成等等。通過(guò)有機(jī)化學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展使學(xué)生,特別是研究生掌握了基本的化學(xué)文獻(xiàn)檢索、資料查詢(xún)的基本方法、掌握現(xiàn)代儀器分析方法(如紅外、HPLC、GC、HPLC-MS和核磁共振)等,具有較高的科學(xué)素養(yǎng),具備最基本的運(yùn)用所學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行研發(fā)和經(jīng)營(yíng)管理能力。國(guó)際化學(xué)界的綠色5R原則,作為有機(jī)化學(xué)綠色化和綜合化實(shí)驗(yàn)改革的指導(dǎo)思想。基于上述考慮,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)引入了多個(gè)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),并由學(xué)生自由選擇和設(shè)計(jì),由多名有經(jīng)驗(yàn)的教師指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可行性分析。此外,每年我校還定期舉行基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能大賽、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽,多方面、多層次培養(yǎng)和引導(dǎo)學(xué)生以主人翁的身份參加科學(xué)研究,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研能力。另外為了使課堂所授有機(jī)化學(xué)反應(yīng)原理能夠在實(shí)驗(yàn)中得到印證,實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)相銜接,石油化工學(xué)院、基礎(chǔ)化學(xué)驗(yàn)中心組織有機(jī)化學(xué)教研室教學(xué)名師和經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師,從實(shí)際出發(fā),結(jié)合我校學(xué)生的特點(diǎn)和具體要求,結(jié)合我校石油化工大工程觀和科研特色,精編實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,編寫(xiě)適合我校理工科學(xué)生使用的教材《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》(化學(xué)工業(yè)出版社出版)。
三、改進(jìn)教學(xué)方式和方法提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率
傳統(tǒng)的教學(xué)是以實(shí)驗(yàn)教師為核心主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)課程的進(jìn)展。有機(jī)化學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)是以學(xué)生為主體,教師為輔的方式,這樣可以充分發(fā)揮學(xué)生的積極主動(dòng)性,又可以發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用。在正式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程之前,必需考察學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)和對(duì)該實(shí)驗(yàn)的理解,讓學(xué)生提前做好各方面的準(zhǔn)備,讓他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中去思考問(wèn)題、解決問(wèn)題和分析問(wèn)題,通過(guò)這種自主學(xué)習(xí),極大地提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)主動(dòng)性和積極性,同時(shí)又收到事半功倍的效果。綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式主要分兩大類(lèi)型:?jiǎn)l(fā)式教學(xué)模式和開(kāi)放式教學(xué)模式。
另外,多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展十分迅速,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上。我校自制的有機(jī)化學(xué)CAI課件和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)可以對(duì)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行微觀的模擬,表現(xiàn)內(nèi)容和方式不僅非常豐富,而且將有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)中非常抽象的原理、反應(yīng)等表現(xiàn)更加直觀、易懂,簡(jiǎn)化復(fù)雜的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)和原理,所以有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和CAI課件可以將復(fù)雜、抽象的有機(jī)化學(xué)原理和和反應(yīng)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中難操作、有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,以更加直觀、易懂的方式呈現(xiàn)在學(xué)生眼前,讓學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)之前對(duì)這些有一定的了解,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中更加容易控制實(shí)驗(yàn)時(shí)間,達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。另外,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和多媒體課件可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中增加學(xué)生的信息量,并且可以針對(duì)部分學(xué)生的需要,對(duì)部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行動(dòng)態(tài)的修改,而不是以一成不變的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方式去培訓(xùn)學(xué)生,根據(jù)學(xué)生的需求進(jìn)行定做實(shí)驗(yàn),大大提高有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果,達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用型理工人才的目的。
通過(guò)以上教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容等幾方面的改革,能夠最大程度上調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,我校工科專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生受益非淺,近5年來(lái)就業(yè)率一直達(dá)100%,我?;は嚓P(guān)專(zhuān)業(yè)工科學(xué)生考研錄取率穩(wěn)步上升,并在歷屆江蘇省大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽中均獲得優(yōu)秀成績(jī)。全校多屆理工科學(xué)生在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))環(huán)節(jié)和在以后的社會(huì)工作崗位上的表現(xiàn),畢業(yè)論文指導(dǎo)教師反映學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力都比較好,用人單位反饋我們理工科畢業(yè)生在工作崗位上工作能力、動(dòng)手操作能力都很強(qiáng)。由此可見(jiàn)開(kāi)設(shè)有機(jī)化學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)的必要性和重要性,我們要以江蘇省化學(xué)工程與技術(shù)優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)為契機(jī),對(duì)提高有機(jī)化學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生應(yīng)用和創(chuàng)新能力進(jìn)行較全面、系統(tǒng)的探索與改革,有效的提高有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)效果,為培養(yǎng)面向21世紀(jì)高素質(zhì)的具創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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材料工程(專(zhuān)業(yè)代碼085204):接收專(zhuān)業(yè)型碩士研究生
化學(xué)(專(zhuān)業(yè)代碼:070300):物理化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)方向接收學(xué)術(shù)型碩士研究生
二、研究方向
1、能源環(huán)保功能晶態(tài)材料
本方向以面向能源環(huán)保領(lǐng)域的晶態(tài)材料為研究對(duì)象,以宏觀性質(zhì)(光、電、能源氣體存儲(chǔ)、太陽(yáng)燃料(產(chǎn)氫、溫室氣體轉(zhuǎn)化)光催化材料、光電轉(zhuǎn)化和污染物去除)與微觀結(jié)構(gòu)、形貌之間的內(nèi)在關(guān)系為主線(xiàn),開(kāi)展研究工作,為晶態(tài)材料功能導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、可控制備和性能調(diào)控提供新理論、新方法與新材料體系,重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)其在新能源利用、環(huán)境治理、能源存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域的應(yīng)用。
目前主要研究方向有:
1、孔性晶態(tài)材料:儲(chǔ)氫、捕獲溫室氣體、污染物去除、氣敏、綠色催化;
發(fā)光晶態(tài)材料:熒光、化學(xué)傳感器、光電轉(zhuǎn)化;
新型高效催化材料:太陽(yáng)燃料(分解水、CO2轉(zhuǎn)化)光催化、電催化等。
聯(lián)系人:趙君
聯(lián)系方式:13507206810,[email protected]
2、動(dòng)力與儲(chǔ)能電池材料
本方向長(zhǎng)期致力于鋰離子電池等儲(chǔ)能電池新型電極材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、合成和電化學(xué)性能研究。以宜昌地區(qū)豐富的磷礦、石墨礦及鐵礦等礦產(chǎn)資源為原料,積極開(kāi)展高附加值鋰離子電池正/負(fù)極材料和超級(jí)電容器用復(fù)合材料方面的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究?,F(xiàn)有博士生導(dǎo)師2人,碩士生導(dǎo)師4人,在讀研究生13人,已畢業(yè)研究生均在國(guó)內(nèi)著名能源材料企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)(如上海杉杉科技、東莞新能源、深圳貝特瑞、億緯鋰能等)從事研發(fā)工作。本方向在研國(guó)家自然科學(xué)基金5項(xiàng),其它省部級(jí)及企業(yè)橫向課題6項(xiàng)。研究成果在國(guó)際權(quán)威刊物上發(fā)表SCI論文90余篇,獲得授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利6項(xiàng),并被評(píng)為湖北高校十大科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目提名獎(jiǎng)。
聯(lián)系人:楊學(xué)林
聯(lián)系方式:13972604202,[email protected]
網(wǎng)頁(yè):newenergy.ctgu.edu.cn
3、能量轉(zhuǎn)換材料與器件
本方向長(zhǎng)期致力于能量轉(zhuǎn)換材料與器件的研究,結(jié)合國(guó)家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃以及宜昌市無(wú)機(jī)功能材料聚集中心的發(fā)展目標(biāo),以揭示材料設(shè)計(jì)、合成、制備及器件組裝與性能的依存關(guān)系為主線(xiàn),探索提升材料及器件性能的新工藝和新途徑。本方向主要圍繞Si基及C/Si基薄膜太陽(yáng)能電池、染料敏化太陽(yáng)能電池、鈣鈦礦太陽(yáng)能電池和超級(jí)電容器材料的設(shè)計(jì)、可控合成、器件表面界面調(diào)控及性能優(yōu)化開(kāi)展系統(tǒng)研究工作。
聯(lián)系人:孫盼盼
聯(lián)系方式:13618682465
4、光伏材料與器件
光伏材料與器件團(tuán)隊(duì)所在的太陽(yáng)能研究所實(shí)驗(yàn)室主要致力于各類(lèi)太陽(yáng)能電池的研發(fā)、超級(jí)電容器的制備及光伏發(fā)電電力系統(tǒng)相關(guān)問(wèn)題的研究?,F(xiàn)有博士生導(dǎo)師1人,碩士生導(dǎo)師4人,在讀研究生14人。本方向主持有國(guó)家自然科學(xué)基金、湖北省自然科學(xué)基金、湖北省教育廳青年基金、湖北省科技廳中小型企業(yè)創(chuàng)新基金以及與企業(yè)合作橫向項(xiàng)目十余項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)室擁有從材料制備、電池組裝到性能分析的整套設(shè)備,有研究光伏發(fā)電及電力變換想問(wèn)題的分布式發(fā)電系統(tǒng)及基于新能源微電網(wǎng)研究的2011省級(jí)協(xié)同創(chuàng)新科研平臺(tái)。相關(guān)研究成果曾獲湖北省自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)各1項(xiàng),獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利12項(xiàng)。
聯(lián)系人:譚新玉,肖婷
聯(lián)系方式:15872592999,18986817550,[email protected]
5、金屬陶瓷材料
金屬基/陶瓷基復(fù)合材料是我校較早開(kāi)展的研究領(lǐng)域之一,主要研究方向:金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、金屬材料。基礎(chǔ)研究以材料熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)為理論基礎(chǔ),結(jié)合現(xiàn)代材料制備技術(shù),研究材料成分、組織、性能之間關(guān)系;工程應(yīng)用面向切削刀具、模具耐磨材料、汽車(chē)超高強(qiáng)度用鋼、高溫合金和新型建筑材料。實(shí)驗(yàn)室擁有較為完善的材料制備、測(cè)試和表征設(shè)備。近年來(lái)形成了以博士為主體的研究隊(duì)伍,現(xiàn)有導(dǎo)師7名,其中教授4人,在讀研究生21名。研究工作先后得到國(guó)家自然科學(xué)基金委、省部級(jí)部門(mén)和企業(yè)的資助,承擔(dān)縱、橫向項(xiàng)目30余項(xiàng),三大檢索論文150余篇,授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利9項(xiàng),部分科研成果已轉(zhuǎn)化為工業(yè)應(yīng)用。研究成果獲得湖北省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)3項(xiàng),市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2項(xiàng)。
聯(lián)系人:豐平,戴雷
聯(lián)系方式:13997700627,13197326390