化学 教育 能够帮助未来的人们更好地适应化学化的社会生活,适应社会发展的需要。下面是我为大家整理的化学教育论文,供大家参考。
讲到素质教育,有以下几个问题想提出来和同志们商榷。应试教育与素质教育的关系;智力因素培养与非智力因素培养的关系及在化学教学中如何着眼于素质教育等问题。
一、应试教育与素质教育的关系
没有考试的教育也是不全面的教育,显然也是不符合素质教育要求的。谁也不会认为“交白卷”是素质高的表现。然而,素质教育要求培养德、智、体、美、劳全面发展的公民,而不是培养“考试得高分,其余不沾边”的高分低能的公民。事实上,随着考试内容及考试方式 方法 的不断改进,高分低能现象也在逐渐减少至最低程度。从这个意义讲,考试与素质教育的方向是一致的。
化学教师如何在突出素质教育的化学教学中驾驭考试呢?一方面,考试所涉及的化学基础知识、基本技能和自学、思维等能力正是素质教育的重要组成部分。另一方面,对于观察能力(图片观察除外)、化学实验的动作技能及德行、体质等难以通过考试检测,但学校及教师是不是只要抓住了“对付考试”就抓住了一切呢?显然是行不通的,第一,教育行政部门对学校的评价不再单纯看升学率,同样,学校评价教师也不再以升学率为唯一尺度。第二, 经验 表明:化学教师除了上好课外,也应与学生沟通情感,关心他们的思想品德,身体健康等诸方面的进步。即素质教育抓好了,考试成绩也一定会上去的。相反,倘若对大纲所规定的“掌握、理解、了解、常识性介绍”等不同层次的要求视为多考与少考、重点考与非重点考、考与不考来组织教学是有害的,即那种教师为考试而教,学生为考试而学的做法应理智地予以摒弃。
二、智力因素与非智力因素培养的关系
非智力因素是指人在行为活动中表现出来的较为稳定的个性特征,主要包括:兴趣、动机、理想、气质、性格、品德、情操、情感和意志等等。它在人的行为的或心理的活动中起着动力性和方向性的作用。而中学时代,正是一个人的智力因素迅速发展,非智力因素逐渐形成、发展和趋于稳定的关键时期。
对待这个问题有两种态度:一种是只重视智力因素的培养与发展,而非智力因素则认其自然地发展,认为后者是学校和教师所管不了的,是社会和家长的事情。另一种态度则认为非智力因素也要像重视智力因素的培养一样,使之与智力因素得到同步的发展。有位心理学家说得好:人的心理是智力因素与非智力因素的有机结合,任何一方出现“病症”,都会抑制另一方面的健康发展。非智力因素应如何培养呢?它与智力因素一样,同样有着自身的发生、发展规律。
如学习化学的良好动机的激发与培养就有一个由低级到高级,由弱到强的发展过程,即好奇→兴趣→喜爱→ 爱好 →热爱。化学教师往往利用化学实验中的发光、发声、发热、颜色变化、状态改变、气味等奇异现象来引起学生的好奇心。但好奇是一种比较原始的、本能的、不稳定的认识倾向,接着,教师又通过形象生动、准确明白的讲授、以及性质联系用途、理论联系实际等教学手段和方法加以引导和巩固,还有作业与考试的成功的鼓舞等,逐渐使好奇发展为兴趣。兴趣比好奇要深刻、稳定、具体清晰且有力。在此基础上再进一步发展为喜爱、爱好和热爱。当学习成果常与荣誉、理想和抱负联系在一起时,喜爱、爱好和热爱就融有强烈的情感和意志色彩,具有稳定、持久而强烈的动力特征。
又如良好道德情操的培养和形成也有一个知、情、意、行的谐调统一的发展过程。由此可见,非智力因素的培养存在着一个开发和引导、稳定和巩固、发展和提高的过程。不仅如此,它还有一个特点是在发展过程中具有反复性,此外,也受到智力因素的制约。因此,只有让学生的智力因素与非智力因素得到同步发展,其心理才能算是真正的健康发展。
三、化学教学如何着眼于素质教育
前面讲过,“双基”教学本身就是素质教育的重要组成部分。此外,在化学教学中应加强以下几个方面的工作。
(一)重视实验教学
有人提出:实验教学的重视程度是素质教育的重要标志。我国化学家戴安邦先生也指出:“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能,又训练科学方法和思维,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,使各项智力因素皆得到发展,故化学实验是全面化学教育的一种最有效的教学形式。”因此,我们不应该因为升学考试中对化学实验的动作技能测试不到而忽视实验教学。在教学中我们已深有体会:化学实验可以帮助学生建立和巩固化学基本概念和基本理论、获取化学知识、培养科技素质。通过实验培养学生的实验操作技能。实验中的时间和空间的运筹能力;通过计算和称量实验是否可以帮助学生形成“量”的概念呢?通过“打开试剂瓶盖要倒放”的动作技能的训练是否可以让学生养成“揭开茶杯(或电饭煲锅盖等)要倒放”——以防止污染的习惯呢?至于在实验教学中可以培养学生的创造性思维能力、观察能力等就不再赘述了。
(二)重视课外活动
课外活动是突出素质教育的一个不可忽视的方面,我们应当想方设法,因地制宜地开展一些课外活动。课外活动的内容和形式是丰富多采的。如组织和指导学生办化学小报、化学墙报、化学 魔术 表演、自制仪器和自找代用品、做家庭小实验、举办化学讲座、化学竞赛、搞社会调查、组织参观化工厂、化学兴趣小组开展化学实验等活动。就拿这次全区义务教育化学样本班研讨会期间组织教师们参观遂川火柴厂来说,与会者亲眼看到小小的一根火柴,制造出来竟要这么多的设备和工序!不仅验证了课本上写的:火柴盒侧面所涂物质是红磷、三硫化二锑等混合物,火柴头上的物质是氯酸钾、二氧化锰和硫磺等,使理论知识与实际生产结合起来,而且还体验到:将理论知识应用于实际生产时,同样还需要人们创造性的劳动,也充分体现了工人阶级的智慧和为社会创造财富的伟大创业精神。这必将使我们的教学更加紧密地联系社会,取得课堂上难以取得的效果。
(三)重视练习与学法指导
现在谁都知道培养学生自学能力很重要,应如何来培养呢?我认为有两条途径值得重视,一是指导阅读,二是指导练习。指导阅读就是要有组织、有计划、有目的地引导学生进行阅读训练。特别建议:最好的阅读材料是教材。初中化学新教材图文并茂,思考性、可读性强。且正好与课堂教学相配合,既起到 课前预习 的作用,又能使自学成果在课堂上得到及时的验证,从而增强自学信心和激发自学的兴趣。教师给出适当的阅读任务——要解决什么问题。教师对教材中的文字说明、图象图画、数据等应帮助学生进行分析归纳。指导练习包括两个方面的工作:
一是为学生选择适合的练习题,使学生免入题海之苦。这里若将习题分为两类的话,一类则是为学生及时消化和巩固新学知识,使新学内容与原有知识同化后,纳入自己的知识体系之中,即所谓“形成性练习题”。另一类则是提高题,即对某一知识点从各个不同方面和不同深度进行揭示,使解题时对该知识有全面深刻的理解,以达到融会贯通、举一反三的效果,同时需要运用类比、分析、归纳、综合等多种思维方法,使思维的广阔性、敏捷性、严密性、创造性等各种思维品质得到有效的锻炼。
二是要通过典型习题讲解,不仅教给解题技巧,更重要的是要指导学生学会通过练习之后去整理知识、使知识在头脑中清晰化、条理化、网络化。因此,每做完一道习题应该进行一番反省思索工作,如这一问题我是怎样解决的,应用了哪些相关知识?我是怎么想到这种解决办法的?还有其他解决办法吗。
综上所述,有关在化学教育中突出素质教育的问题,一要提高认识,二要真正落到实处,收到实效。
论文关键词:化学教育生命意识
论文摘 要:化学是一门与生命密切相关的教育课程,在化学的教育中透视着生命教育。在教育活动中,可以通过化学了解生命,认识思考生命的重要意义。由于人们对生命的理解不同,现有的生命教育也各不相同。通过对生命意识的诠释,把人们的终极追求目标作为生命教育的理念,同时,把认知、情感、行为这三方认识作为化学教育中生命意识教育的构造维度。
化学作为一门基础学科,它是研究物质组成、结构、性质、合成及能量变化的学科,生命物质和生命过程的变化是化学研究的重要对象,生命研究与化学研究的关系是息息相关的。化学教育不仅仅是化学科学 文化 知识的传输,也是在传递对世界、生命价值的认知过程,生命价值的体现也在于它是人类创造和实施一切有价值事物的前提与先决条件,所以生命意识教育就是主要帮助人们认识并珍爱自己的生命,同时尊重其他存在的生命。
一、结合化学教育进行生命意识教育
化学与生命的密切关系是作为化学教育中进行生命意识教育奠定可靠的物质基础。如果把生命意识仅作为一个概念来理解那是远远还不够的,生命意识毕竟是一个鲜活的个体展现的现象,特别是对人的生命,不仅是作为具有生命特征的个体而鲜活存在的,更是为了追求生命的最终意义而存在的理念。而化学发展史却有很多生命意识教育的内容,化学家们在面对困难和挫折时的不屈不挠的伟大精神,更是学生学习的榜样。例如:教师在传授原子论时,可以向学生们介绍著名的原子论创始人英国化学家道尔顿,他深信“聪明在于积累,天才出自勤奋”,并以“午夜方眠,黎明即起”作为他治学的座右铭,最终可以自学成才。因此,教师要充分利用化学教育进行意志品质的思想教育,让人们可以充分认识生命的意义在于坚持,也是对真理的不懈追求。
二、充分运用化学教育进行生命意识 教育
在化学教育中可以透视出对生命意识的教育,利用化学与生命相关的丰富资源让人们认识生命和对生命的理解。生命意识是指人对生命的存在、价值及意义的理解和认识,包括存在意识和价值意识两个方面。存在意识是人对生命存在的基础性的认识和理解,价值意识则是指人在生命存在的基础上,通过 社会实践 去实现生命价值的自觉意识。在化学中涉及生命知识的内容很多,关键在于如何才能把这些内容与生命意识有机地结合起来,并且能够有效地传授给学生。例如:教师在教授氯气相关知识的时候,结合录像播放氯气泄漏所引起的人员伤亡以及对环境的严重污染问题,这样可以让学生认识氯气是怎样的一种气体。再如:在制造硫化氢、二氧化硫等气体以及铜与硝酸、浓硫酸反应的实验时,这些气体容易污染教室和实验室的空气,也严重影响师生的身体健康,这也需要让学生做到不留多余污染物,并且一定要把残余的有毒气体通过导管再通过一个倒挂漏斗,进入相应的吸收液,进行化学的妥善处理,以便消除或减少有害气体的排放。通过对这些化学知识的学习过程,也可让学生知道生命的脆弱和珍惜生命的意义,从而可以有助于培养学生尊重生活和对生命意识的正确认识。
三、化学教育中透视着生命意识教育的情感维度
化学教育与生命意识的情感态度,可以激发人们探索化学与生命的关系,并在实际的生活中运用化学的知识与原理来认知生命的规律、实施对生命的保护具有重要的作用。健康的情感态度有助于调动人们的积极性与主动性,可以探索把化学原理与规律运用到实际生活当中,从而提高对生命的认知度,并在日常生活习惯中形成良好的保护生命的意识。反之,负面的消极的情感态度,不利于化学教育中渗透生命意识教育的开展。通过了解生命意识的复杂结构,体会生命的珍贵与脆弱,才会欣赏出生命的美丽,从而养成对生活情感的积极态度,升华对生命的美好憧憬。
总之,化学教育不仅仅是获得知识的工具,它还是要建立在对人类生命的关怀的基础上的。生命是自然的产物,尤其是人的生命,生命意识教育的主要目的是将生命的价值与教育统一起来,利用化学知识解决关于生命意识的问题,实现对生命的保护,促使心灵完善,达到提升生命的质量。
参考文献:
[1]汪荪萸.化学教育中生命教育的渗透[J].课程与教学论,2009.
[2]李清秀.化学与生命教育把文化基因根植入心灵之中[J].内蒙古师范大学学报:教育科学版,2005(6).
[3]程锡俊.对学校教育中加强生命意识教育的思考[J].新乡教育学院学报,2006
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摘 要:课程实施是课程改革的核心环节,课堂教学是课程实施的主要途径。坚持“以人为本,成功育人,和谐发展”。紧紧围绕“一切为了学生的发展”这一课改的核心理念,鼓励教师运用多种教学策略,为学生创设自由、和谐发展的空间,教师教学方式和学生学习方式正在向积极方面发生着转变。
关键词:新课改;化学;教学方式;学习方式;转变
一、新课改背景下化学课堂教学方式的转变的紧迫性和必要性
化学课堂教学方式的转变首先体现在教育理念的更新上。教师在自己的脑海中初步树立了课程意识、过程意识、导学意识、开放意识、整合意识和创造意识。这种定时定量对教师进行的校本教研,有力地促进了教师和学生与新课程的共同成长。教师已理解做学生学习的组织者、指导者和促进者的真正意义,并尝试着把学生作为学习的主人,给学生提供个性发展的空间,鼓励并尊重学生的个性化发展。《基础教育课程改革纲要(试行)》明确提出了基础教育课程改革的总体目标和六个方面的具体目标,这为我们的课程改革指明了方向,提出了要求。而要实现这些目标,首先就要更新教育教学观念,树立适应新课程要求的课程观、教学观、人才观和质量观,只有这样,才能把握好新课程的实质,才能自觉地把新课程的理念落实在每节课的课堂教学中,落实在每个学生的培养过程中。
实施新课程,必须树立新型的人才观,自觉地围绕新课程的培养目标开展教育教学活动,着眼于促进每一个学生的发展和学生终身学习的愿望与能力的培养,尊重学生的个性与差异,发展学生的潜能;必须树立新型的教学观,自觉地关注学生的学习兴趣和经验,倡导学生主动参与的学习方式,建立新型的教与学的关系;必须树立新型的评价观,自觉地发挥评价促进学生发展、教师提高和不断改进教学的作用;必须树立新型的课程资源观,创造性地使用教材,开发利用课程资源。大力开展新课程校本教研,推动新课程改革的顺利实施。
二、新课改背景下化学课堂教学方式的转变的现状与实施
目前,化学课堂教学方式虽有许多转变或改进,但是离新课程改革的理念和要求还相距甚远。如不同程度的存在教育观念“重教书轻育人”,课程资源“重静态轻动态”,教学目标“重双基轻能力”,教师备课“重备书轻备人”,教学方法“重教法轻学法”,实践参与“重个体展示轻整体参与”,教学评价“重单元和结果轻多元和过程”。
因此,每一位教师必须自觉革除长期在应试教育中形成的教育思想,必须改变以往自己已驾轻就熟、习以为常的教学行为和方式,调整人才培养模式,从而实现课程改革的最终目标。化学课堂教学方式的转变可以从以下及几个方面加以实施:
1、认真研究课程目标,目标导学、提高效益。
研究课程目标,要弄清课程目标体现了新时代对人才素质的哪些要求;弄清课程标准倡导了怎样的课程理念;弄清课程目标反映了数学学科知识领域和教学领域的哪些新成果和新发展。要能够站在整体的角度上,从培养目标、课程目标出发,去确定教学课题目标,做到“目标导学、提高效益”教学。
2、深入钻研课程内容
自己从整体上把握课程内容,要系统学习课程标准,精心教材,把握知识的纵横联系,以便在教学中能够沟通知识的关联与发展,做好学生学习知识中的孕伏和延伸,使学生在知识循环中上升,在知识渗透中提高。要悉心进行校本课程开发,教师不再是课程的复印者,而是课程的开发者,整合者,充分发挥自己的聪明才智,根据达成目标的需要,对课程内容进行加工,如对教材进行调整、组合,增删等。以便掌握教学的重点。在教学中有目的有意识地为学生今后继续学习和发展奠定坚实基础。
3、细致了解学生
新课程的实施,必须体现普及性、基础性和发展性的要求,通过学习,要使每一个学生得到充分的发展。要实现这一点,要求每一位教师在教学中都必须从学生的实际出发,全面细致了解学生学习方式和思维方式等情况,以便能针对学生实际,因材施教,因人施教,使教学活动获得最大效益,使每一节课优质高效。
4、精心设计教学方案
设计教学方案,是教师备课的最后一道工序。教师要在前面分析课程目标和教学任务,分析学生实际的基础上,对课程资源进行有机整合,对教学过程中相互联系的各个部分做出整体安排。它既是对学生要学知识的加工整理,又是对引导学生如何学进行的加工整理,是对每节课要达到某教学目标进行的教什么、怎样教、达到什么结果的策划。它包括教学程序的安排、教学方法和教学手段的选择、教学组织形式的确定、实施教学评价等。按照新课程的要求,教学方案的设计应注重引导学生自主探究,合作学习,教师要改革教学方式,转换角色,努力提高学生收集和处理信息的能力,独立获取新知的能力,分析和处理问题的能力,以及交流与合作的能力。
5、全力优化课堂教学
新课程的实施,必须把好课堂教学的关口,课堂教学是素质教育的主阵地,也是课程实施的基本途径。新课程的课堂教学是生成的课堂教学,它充满了创造的生机,无论多完善的教学设计都应该在课堂教学中不断调整和丰富,都会在师生交往互动中生成和发展出许多新问题,新认识和新成果。新课程倡导课堂教学要充满生命活力,让学生做学习的主人,使教学过程成为师生积极互动,共同发展的过程。新课程的`课堂教学要求教师要处理好传授知识和培养能力的关系。新课程开放性、创新性的特点,将研究的重心下移到课堂,以促进每个学生发展为宗旨,以新课程实施过程中所面临的具体问题为对象,以教师作为研究的主体,校本教研强调理论指导下的实践研究,既注重解决实际问题,又注重经验的总结、理论的提升、规律的探索和教师的专业发展。所以,开展以校为本的教学研究,为教师的专业成长搭建了平台。
反思我们的课堂教学是无意中抑制了学生特长的发挥还是真正促进了学生的发展。可以说,没有新课程课改,就没有这种深层次的反思,没有这种深层次的反思,就不可能从过去的模糊认识或困惑中走出来。今后在新课程的课堂教学自己切实做到,按新教学观念改革课堂教学,要放下“师道尊严”的架子,做学生的真正朋友,尊重学生的人格。努力唤醒学生的主体意识,落实学生的主体地位,引导激发学生积极主动学习。真正面向全体,分层次施教,成功教育。促使每一个学生学有所获,学有所得。严格按照“减负”的有关规定布置家庭作业,增加学生自由支配的时间,并指导学生科学安排这些时间,使学生能结合个人情况而自主学习,自主活动,自主实践,达到陶冶情操、丰富知识、增长才干、发展特长的目的。
新课程背景下化学教学方式的转变是一个系统的综合治理工程,教师要改变传统的教学方式和行为,学生也要改变完全依赖老师的学习习惯和行为。只有师生齐心协力,共同合作,加大校本研究的力度,相信我们的新课程研究成果必定会让学生的终身发展受益。这是对我们教师付出的最好回报,也是我们的最大愿望。
化学是基础教育的重要组成部分,在化学教学中培养学生的创新精神对深化基础教育改革,提高学生素质具有重要作用。下面是我为大家整理的化学综述论文,供大家参考。
前言
化学工业推动着人类社会和物质文明的快速发展,也为人类社会作出了重大的贡献,同时伴随而来环境污染问题越来越严重,因此化学工业表现出的“贡献”和“环境污染问题”的两重性对化学工业领域的科研工作者和生产人员提出了挑战。用绿色的化工工艺取代传统的化工工艺是绿色化学工程与工艺所提出的思想,通过在化学工业生产过程中,在无毒、无害的反应条件下去采用无毒、无害的原料来进行反应,同时使整个反应具有高选择性,进而能够最大限度地减少副产物的生成。要达到此目的,必须在化工行业推行清洁生产,实现零排放,把污染消灭在生产过程中。文章针对传统化学工业的发展问题,通过对绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用进行探讨,从而在我们国家今后的化学工业生产中环保性和节能性提供参考依据。1绿色化学工业概念绿色化学又称“环境无害化学”“、环境友好化学”“、清洁化学”,绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。其研究目的在于寻找充分利用原材料和能源且在各个环节都洁净和无污染的反应途径和工艺。绿色化学工业是把绿色化学的思想引入传统化学工业生产中,并此基础上产生对人类健康、社区安全、生态环境无害的化学工业过程。
2绿色化学工程与工艺的开发
早期人们对化学工业所引起的环境污染常常采用的办法是“末端治理”,开发了多种环境保护手段,如:水处理技术、大气污染防治技术、固体废弃物处理技术和噪声治理技术等,对生态环境的保护作出了重要贡献。但随着人类社会和物质文明的不断发展和进步,环境污染的速度远远快于治理环境污染速度,并且治理环境污染的费用不断增加,而且治标不治本。而绿色化学工程与工艺是用绿色的化工工艺取代传统的化工工艺,采用无毒、无害的原料,在无毒、无害的反应条件下进行,使反应具有高选择性,最大限度地减少副产物的生成。从而在化工行业推行清洁生产,实现零排放,实施绿色化工生产,从污染的源头防止污染的发生。绿色化学工程与工艺在化学工业中具体实施方法主要有以下几种。
原料的绿色化
在化学产品生产中,原料的选择是决定化学生产过程和生产工艺的主要因素之一,绿色化学工程与工艺以无毒无害的原料作为绿色化学工业重点研发目标,选用可再生资源作为绿色化学原料,如生物质资源包括植物、农作物、林产物、海产物(各种海草)和城市废弃物(报纸、天然纤维)采用生物转化法通过一系列的反应转化得到醇、酮、酸类等常见的化工原料,在转化过程中依赖各种微生物在细胞内产生出我们所需要的各种化学品,整个过程清洁无污染,这都是绿色原料应用的典型。
催化剂的绿色化
近几年来,随着化学工业的快速发展,采用合理的化学反应应用在化工生产过程中成为了现代化学工业可持续发展的重要因素之一。在常规的化学反应中都离不开催化剂的使用,正确合理的使用催化剂不仅可以加速反应进程,改善化学反应的选择性和提高转化率,提高产品质量、降低加工成本,而且从根本上减少或消除副产物的产生,减少环境污染,最大限度地利用各种资源,保护生态环境。目前,针对化学反应催化研究已经研发出各种催化剂,例如,在精细化工生产中,已使用安全的固体催化剂分子筛、杂多酸等来替代有害的液体催化剂浓硫酸,从而简化了工艺过程,减少“三废”的排气量。
溶剂和助剂的绿色化
在化学工业生产过程中,无论是化学反应过程,还是化学产品的分离过程,都会使用大量的溶剂或者助剂来克服反应或分离过程中的特殊障碍,但是这些溶剂和助剂都是有毒的,往往会对人类健康和社会环境造成负面影响,所以开发出无毒无害的溶剂和助剂也是绿色化学工业重点研发目标之一。合适的绿色的溶剂和助剂不仅仅能使反应加速进行,也能使反应能耗低、效果更好、选择性更高以及产品更容易分离,更有利于环境保护。例如,现已开发出各种离子液体来应用于化学工业生产过程中的化学反应提供新的反应环境,也应用在化学工业生产过程中的分离过程进行产品与副产物的分离。
能源的绿色化
在化学工业中,从获取的化学原料到发生的化学反应以及反应产物的分离和纯化等各个环节均伴随能量的产生和消耗,而且耗能巨大。然而,在化工生产的化学反应中,若反应是吸热的,则需要在反应开始时加入热量来使反应进行完全;若反应是放热的,则需要冷却以移出热量来控制反应进行。同样在化工过程的分离与纯化中,可通过精馏、萃取、再结晶、超滤等操作来实现,也需要消耗大量能量。所以找到合适的能源也是绿色化学工业重点研发目标。例如,比较清洁的能源有电能、光能、微波以及超声波等能量,其中电能是运用较多的一种,在利用天然、无毒、手性的维生素B12为催化剂的电催化反应中可以实现在温和中性条件下的自由基环氧化。
3绿色化学工程与工艺对化学工业节能减排中的促进作用
近些年来,在国内的化学工业中,绿色化学工程与工艺主要应用在以下几个方面。
清洁生产技术的应用
在化工行业清洁生产包括清洁生产过程、清洁的产品以及清洁的能源等三个方面。而在化学工业节能减排中,主要以清洁生产过程为主。清洁生产过程是指在生产中尽量少用和不用有毒有害的原料,采用少废、无废的新工艺和高效设备,改进常规的产品生产工艺;尽量减少生产过程中的各种危险因素,如高温、高压、易燃、易爆、强噪声、强震动等;采用可靠、简单的生产操作和控制。已有的化学工业中清洁生产技术应用案例为:磷肥工业清洁生产工艺、铬酸酐生产工艺的绿色化改造、环氧丙烷的清洁生产、对苯二甲酸二甲酯氧化尾气的回收利用、二氯苯胺的清洁生产以及苯甲醛的清洁生产工艺等,这些清洁生产技术对化学工业节能减排有促进作用,实现了化学工业的绿色化,对人类健康和生态环境的保护作出了重要的贡献。
与生物技术相结合的应用
在化学工业生产中,绿色化学工程与工艺常常与生物技术相结合,采用生物炼制技术将可再生资源转化化学原料,进而合成出所需要的化学品。通过这种技术得到的化学原料相对于一般的工业原料来讲,反应效果和催化效率较好,反应产生的污染物和废弃物较少,还具有良好的无污染性、高效性、节能性。生物炼制是开拓创新型技术,是生产能源、材料与化工产品的新型工业模式。例如,全作物生物炼制方法以油菜、大豆、甘蔗、玉米等为原料,采用发酵技术,用基因组合方法在有氧条件下生成1,3-丙二醇重要的化工中间体。
环境友好型的化学品的应用
大力发展绿色化学工程与工艺可以使化学工业为我们生产出更符合社会、自然环境可持续发展的环境友好型产品,在生活中有许多具体应用实例。例如,已被联合国列为新一代环保制冷剂含杂原子N、Si的三氟碘甲烷(FIC-1311)来替代传统制冷剂氟利昂,FIC-1311不损耗臭氧层,温室效应可以忽略,对环境破坏作用较小;2005年美国环境保护署已批准的新型熏蒸气体杀虫剂硫酰氟来替代溴甲烷,杀虫效果比溴甲烷好,对坚果和干果气味无影响,同时对臭氧耗损潜能值为零,对大气臭氧层无影响。
4结束语
在化学工业生产的过程中运用绿色化学工程与工艺的思想,从化工生产的源头上采用无毒无害的原料、催化剂、溶剂等,使用节能减排的生产工艺,采用清洁生产的技术,能够降低化学工业生产过程中能源消耗,实现人与自然的和谐,保护生态环境。因此,开发和应用绿色化学工程与工艺对现代化学工业的发展至关重要,也是促进现代化学工业可持续发展的重要前提条件。
基础有机化学实验是高等学校理工类、化工类、环境类、材料类以及生物、检验专业的必修课程之一,对培养学生动手操作能力、思维训练等有着重要的影响。随着经济、社会的发展,有机化学在人们的生产、生活中发挥越来越重要的作用。基础有机化学实验作为有机化学的基础课程,发挥着奠定学生未来发展的作用。然而,笔者在实验教学中,发现有机化学实验教学在教学理念、方法上存在诸多问题,结合笔者自身的教学经验,提出了新的教学理念与方法策略,为基础有机化学实验教学提供参考。
1有机化学的重要性及与日常生活的联系
有机化学与人们生产生活等各个方面有着密切的关系,主要体现在以下三个方面:首先,人类的生命就是一个有机体,由各种各样的有机物组成,如蛋白质、核酸、糖类等,这些物质构成生命的基本单位,同时也参与体内的各种合成代谢。其次,人类的衣食住行离不开有机物,如我们穿的各种衣服,都是由各种合成纤维构成,饮食中少不了各种有机蛋白质、有机营养物质。最后,有机化学提升了我们的生活质量,如有机化学合成的各种药物,不仅治愈了人类多种疾病,并且提高了人类的寿命。1965年,人类合成的第一个人工胰岛素——结晶牛胰岛素,在我国诞生,为糖尿病病人带来了福音。
2基础有机化学实验对学生的意义
(1)训练学生动手操作及理论联系实际的能力。有机化学是一门实践性非常强的学科,单独以老师为主体的理论教学无法将整个有机化学知识点融会贯通,而有机化学实验就为学生提供了动手操作的机会,解决了学生上课时对不明白知识点的困惑。例如,在学习有机物萃取时,很多学生在理论课时对萃取的过程以及注意事项都是死记硬背,而实验课时学生通过自己的独立完成或者协作完成,将会彻底领悟到萃取的原理,并掌握分液漏斗的正确使用方法。有机化学同时也是一门实用性非常强的学科,例如阿司匹林的制取,阿司匹林是一种解热镇痛药,在人类的药物发展史中有着不可替代的地位,对此药物进行合成可以使学生明白有机合成的重要性,同时也能对重结晶提纯法进行巩固。
(2)训练学生科研思维与专研精神。有机化学实验由于其操作性强、专业性强等特点,对学生的综合素质提出了考验,同时也有助于培养学生的科研思维与专研精神。诸多著名的化学家如居里夫人、门捷列夫等,他们之所以能够取得如此大的成就,就是凭借实验训练带给他们的科研思路以及实验成果。本科阶段的化学实验要注重的是实验的热情,因此将他们的热情鼓舞起来后,他们才能够真正投入到专研当中。
(3)为学生步入未来工作岗位打基础。有机化学实验是有机化学专业相关人才进入未来工作岗位的必要条件,只有掌握基本操作的技能才能够胜任工作岗位的需求。我国大学生越来越多,就业形势越来越严峻,市场和人才培养方向的脱节主要原因就是学生操作技能差,理论考试都能得高分,而一到具体应用就措手不及。然而,对于那些不从事化学相关专业工作的专业来说,有机化学实验是一门基础性的实验,对未来工作岗位相关的知识都是一种重要的铺垫。
3目前基础有机化学实验教学存在的主要问题
(1)实验方法落后、实验设备陈旧。有机化学实验教材内容一般是那些已经完成被认可的基础性实验,这些实验虽然很经典,但由于实验方法落后导致实验耗时长、操作繁琐,有的实验要6个小时以上才能结束,这使得一些本来对有机化学感兴趣的同学望而却步。而实际上有机化学经过几十年的发展,实验手段也不断在进步,采用先进的实验方法可大大缩短实验时间,这非常有助于提高同学们的学习兴趣。另外,我国诸多高校在有机化学实验设备上都存在着设备过于老旧的问题,很多实验无法开展下去的重要原因就是实验设备的短缺,一般都是几个学生用一个实验台或者一台操作仪器。在实验方法上,除了传统的基本内容外,没有将社会上用的新技术引进去,学生不知道学完后用在哪里,自然无法激发他们的热情。而很多现代社会根本用不到的理论仍体现在实验教材上,这不仅耗费了学生和老师的宝贵时间,同时也不利于学生适应未来的工作。
(2)实验过程中存在安全隐患。实验的安全性隐患包括三个方面:①我国目前很多高校在实验室安全方面都存在一定的隐患,例如缺乏实验安全操作柜,实验试剂过期或者不合格等现象屡屡出现。②一些有机实验本身存在安全性隐患,比如乙酰乙酸乙酯的制备,该实验要使用钠砂,金属钠遇水即燃,在热熔钠块并震荡使之变成砂粒的过程中,如果操作不当,钠会从瓶子里喷出来,非常危险。而事实上笔者在从事这么多年的有机合成研究过程中从未使用过钠砂。③在实验操作过程中很多学生都缺乏安全意识,没有带口罩和眼罩,一旦发生意外事件如试剂喷射到眼里,或者身上,则无法进行有效及时的处理。
4对基础有机化学教学的看法
(1)明确基础有机化学实验教学的目的。目前我国基础有机化学实验教学中存在诸多问题的重要原因,就是没有真正明确其实验教学的真正目的。我国大学现在开展的是素质教育而不是二十年前的精英教育,因此将过多的要求投放在学生身上,将会导致他们厌学或者恐惧。有很多学生还没有进行实验就被那些高难度的要求吓得退却,不能激发他们的实验热情、钻研热情。笔者认为,本科阶段的有机化学实验教学主要目的应该是激发学生学习的热情,只有他们有学习的热情与渴望,才可能进一步地钻研,也才可能克服怕苦怕累的思想。
(2)因地制宜制定本科教学的培养策略。有机化学实验教学应该采取针对不同的学生采取不同的策略,对于化学专业的同学和相关专业的同学应该制定不同的目标,不能一概而论,否则有机化学实验课将对那些基础理论学习少的同学产生很大的负担。本科教育注重的是素质教育,因此着重在于培养他们的实验热情,只有奠定热情的基础上,才能够进一步地实验和攻读研究生。
5改革基础有机化学实验教学的策略
(1)改革实验教学的理念与目标。本科阶段的有机化学实验其本质上的问题是教学理念与目标的偏差。因此,教育部门应该彻底改革现有的教育体制,不能将二十年前的目标与理念用于现在。制定的理念与目标应该结合学生和学校的实际,同时也应该结合社会市场的需求。笔者认为本科阶段基础有机化学实验教学的理念与目标应该是:着重培养学生的实验热情,提升素质教育。
(2)根据社会需求,改进实验方法、设备。现阶段我国本科有机化学的实验不能与时俱进,没有跟上社会需求的潮流。因此,应该引进那些社会工作中需要的实验、删除那些社会不需求或者用不到的实验,改进实验方法的前提就是要有充足的资金购买实验设备,因此可以采用和企业联合办学的策略,由企业投资引进设备,同时企业排除专门人士进行指导,带领学生参观公司,只有了解到所学知识的有用性,才能激发学生的学习热情,同时也为学生的就业带来了保障。同时也要尽量使用现代的有机合成方法和手段,增加实验的实用性,还可以找一些现象明显、容易成功、能显著提升学生兴趣的实验,以替换危险、气味大的实验。
(3)分阶段教学的培养方案。在本科阶段主要分为以下三个阶段培养策略:首先,培养学生的学习热情,可以是老师带领学生参观化学应用公司或者大型科研院所,也可以是老师通过简单的实验激发学生动手的热情。其次,对那些有实验操作热情的同学,可以引进到老师的科研队伍中,开拓学生的视野,同时也提升学生的实验设计、操作以及钻研的能力。最后,结合同学自身的情况,给出不同的建议。例如对那些具有刻苦钻研精神的同学,可以将其作为保研的对象,对于那些实际操作能力强的同学,可以将其推荐到合作的企业当中去。
6结束语
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