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綠色化學(GreenChemistry)概念從一提出來,就明確了它的目標,是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料,最大程度地節約能源,在各環節都實現凈化和無污染的反應途徑。它的過程為零排放和零污染,具體內涵體現在五“R”上。
1、減量一Raduction“減量”是從省資源、少污染角度提出的,包括二層意思:(1)減少資源用量,在保證產量的情況下如何減少用量,有效途徑之一是提高轉化率,減少損失率;(2)減少“三廢”排放量,主要是減少廢氣、廢水及廢渣(副產物)排放量,特別是排放廢水量必須降低到一定標準以下。在我國的臺灣,連實驗室廢水排放都制定有嚴格的標準。
2、重復使用一Reuse重復使用不僅是降低成本的需要,也是減廢的需要。諸如化學工業過程中的催化劑、載體等,從一開始就應考慮有重復使用的設計。
3、回收一Recycling回收可以有效實現“省資源、少污染、減成本”的要求,回收包括:回收未反應的原料,回收副產物(含“三廢”),回收助溶劑、催化劑、穩定劑等非反應試劑。化學工業產生中的循環操作程序就是一種常見的回收方式。
4、再生一Regeneration再生是變廢為寶、節省資源能源、減少污染的有效途徑。它要求化工產品生產在它設計的開始,就應考慮到有關原材料的再生利用,特別高分子材料的再生顯得尤為重要。
5、拒用一Rejection拒絕使用是杜絕污染的最根本辦法,它是指對一些無法替代,又無法回收、再生和重復使用的藥品原料,拒絕在化學反應過程中使用。在學術界日益重視的綠色化學現代內涵已得到理解,綠色化學概念在工業上也已日漸得到認可,但它的概念與內涵在教學中也應得到貫徹,它的應用在實驗中也應得到推廣。特別是中學化學教育教學,面對的是接受啟蒙化學教育的中學生,貫徹綠色化學內涵,推廣綠色化學成果顯得尤為重要。
二、現行中學化學教材的綠色化學觀綠色化學,對我國廣大化學工作者、化學教育工作者來說,或許還是一個新概念,但他們所從事的環境保護、環境教育工作,微型化學實驗研究和用品開發工作,都做到了與綠色化學要求的高度一致,甚至在現行中學化學教材中也充分體現了綠色化學觀。
1.建立了與綠色化學相一致的概念現行初高中化學教材從不同角度建立了與綠色化學內涵相一致的基本概念。從環境保護角度介紹了環境污染、三廢、大氣污染物、酸雨、溫室效應(選學)等概念,在介紹概念的同時還分析了有關污染的成因和污染物的主要來源及危害。從減量、減廢的角度介紹了循環操作、交換劑再生、催化劑中毒等概念。
2.工業化學滲透了綠色化學觀點中學化學教材中的工業化學內容雖然較為分散也不系統,但都不例外地合理滲透了綠色化學觀點,這些觀點主要體現在:(1)為了省資源、提高轉化率和原料利用率,在工業合成氨、氨氧化制硝酸、接觸法制硫酸、侯氏制堿法等工藝流程中都采取了循環操作(氧化);(2)為了防止或減少環境污染的發生,氨氧化制硝酸、接觸法制硫酸工藝中都設立了尾氣處理裝置,并介紹了尾氣回收的方法及回收物的利用;(3)為了防止催化劑中毒,使催化劑重復使用,合成氨、氨氧化制硝酸、接觸法制硫酸都要求對原料氣、爐氣進行凈化。另外,教材還介紹了電鍍工業中采取無氰電鍍,乙炔制乙醛中使用非汞催化劑的原因。
3.實驗內容充分體現了綠色化學原理在中學化學課本的編制和修訂過程中,有關實驗內容安排也充分體現了綠色化學原理:(1)對常見實驗的固液試劑的取用給出了限量要求;(2)在教材修訂時刪除了有一定危險或危害的硫化氫和苯磺酸制備實驗;(3)介紹了聞氣體的方法;(4)強調了實驗中常見的事故避免、應急處理等;(4)介紹了特殊試劑的保存和使用原則及方法;(6)在新編初中化學課本中引入了減量、減廢的微型化學實驗;(7)NO、NO2等有危害的制備實驗只安排在實驗室中進行;(8)在氯化氫、氯氣等制備實驗中強調了尾氣的處理辦法。
4.有關物質的內容編排中,考慮到了綠色化學因素課本在有關元素化合物、有機化合物的內容編排中從綠色化學角度有重點地介紹了有毒物質的性質、使用、保存等:(1)介紹了氯氣、硫化氫、氟氣、氟化氫、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、硝基苯、白磷、偏磷酸等有毒、劇毒物質的毒性及使用方法,甚至用黑體字寫出加以強調;(2)在選學內容中安排了臭氧空洞的形成、合成洗滌劑的功與過介紹等。三、綠色化學與中學化學教育教學現代社會生活、經濟發展呼喚綠色化學,綠色化學的新觀點、新思想也需要及時向社會傳播,中學化學教育工作者理當承擔起這個義務與責任。
如何在中學化學教育教學的過程中體現綠色化學思想,在潛移默化中對學生進行綠色化學觀點的教育呢?
1.在素質教育中體現綠色化學思想素質教育是全面的教育,中學化學教育也應是圍繞全民族素質的提高進行的教育。在素質教育中體現綠色化學思想,既是傳播綠色化學觀點的需要,也是培養學生對社會、對將來的責任感的需要,更是培養創新精神的需要。(1)綠色化學與環境教育化工產品生產和化學實驗產生的廢水、廢氣和廢渣都會對環境造成不容忽視的污染,這就需要在中學化學教育教學過程中進行環境教育,而綠色化學要求與環境教育宗旨是高度一致的。在實施環境教育過程中,一方面要向學生闡明綠色化學的觀點、要求,使他們樹立起防治污染、保證人類生存質量的責任感;另一方面,結合綠色化學要求,教給學生防治污染的重要方法——減量、減廢、回收、再生和拒用等。(2)綠色化學與創造性教育培養學生創新精神是素質教育的靈魂,綠色化學對化工生產,化學實驗提出的新要求,無疑對學生進行創造性教育將起到積極的作用:首先,“減量、減廢”的實驗要求,可激發學生傳統化學實驗進行改革,培養學生創造能力;其次,“省資源、零污染”的化工生產要求,可鼓勵學生對化學課本中的化工生產工藝流程進行質疑,培養學生創造性思維。
2.在實驗教學中貫徹綠色化學觀點,實驗教學與綠色化學聯系最為緊密、最為直接,在實驗教學中貫徹綠色化學思想最為重要。因此,為了適應綠色化學新要求,中學化學實驗必須進行改革。筆者認為:
(1)要大力推行微型實驗,即要對常見實驗儀器進行微縮,對常用試劑要給出限量,實驗中除了可使用已研制成功的井穴板等微型儀器,還可以把容量瓶、燒瓶、啟普發生器等微型化。在微型化帶來實驗現象不明顯時,可借助現代化輔助教學手段把實驗結果放大。
綠色化學是在環境友好化學的基礎上發展起來的,它的核心內容主要是講在化學實驗過程中,利用化學技術,盡量減少或者完全不使用有毒試劑和減少或避免有害物質的產生。綠色化學概念于20世紀90年代提出,它不同于傳統化學,是以環境保護意識為指導,盡量避免污染環境的化學。綠色化學有以下特點:
(1)反應原料綠色化;即化學反應的原料為毒性低且可再生物質。
(2)化學反應綠色化;充分提高原子的利用率,減小副反應的發生。
(3)催化劑的綠色化;催化劑為無害的,如生物酶等。
(4)溶劑的綠色化;目前實驗室采用的溶劑大多數有毒、易揮發、易燃燒,應該用對環境無污染的溶劑,如水,超臨界流體等。
(5)產品的綠色化;化學反應所得到的產物必須為綠色產品,對環境不造成污染。
2實驗過程中綠色化學的實施
綠色化學是“防”,環境保護是“治”,綠色化學是從根源上杜絕污染源。按照Anasta和Warner提出綠色化學12條原則和從化學品出發的5R原則:拒用(reject)危害品,減少(reduce)用量,循環利用(reuse),回收再利用(recycle),再生利用(regenerate),基于原子的最大化利用,采用以下方案來保證綠色化學的實行:
(1)設計符合綠色化學標準的實驗
教師應精心設計對環境無污染的環保型實驗來指導學生,如蒸餾、沸點和熔點的測定。
(2)按綠色化標準對現有實驗進行改進
根據綠色化學的特點,教師可在下面幾個方面進行修改:減少實驗試劑的用量(采用半微量或微量實驗);選擇綠色催化劑;選擇綠色溶劑;改進反應方法,盡量減少反應步驟;引進新的實驗技術如微波輻射加熱技術和計算機模擬技術等。
(3)對實驗室的“三廢”進行回收和處理
由于實驗產生的大量有毒有害物質,實驗室應制定相對應的回收處理方法,對實驗室的“三廢”進行回收和處理,減少化學實驗對環境的污染。
(4)實驗項目連續化
傳統的化學實驗多為“孤立型”實驗,而實驗過程中得到的產品需要進行處理,這樣不僅造成了實驗試劑的浪費,還對環境造成了不必要的污染。因此在設計實驗項目時盡可能把各個單一的實驗盡量聯系起來,實現實驗的連續化。此外培養學生的綠色化學理念也十分的重要,加強學生的環保意識,同時還加強對學生的實驗室安全教育。可從下面幾個方面對學生進行綠色化教育:(1)學校多開展關于綠色化學的專題講座,樹立學生的綠色化學觀念。(2)在課堂上對學生進行綠色化學教育,培養學生的環保意識(3)在實驗項目設計和具體實驗教學中體現綠色化學理念。
3結論
傳統化學工程使用處理工藝對有毒污染物的處理滯后性較強,通常是在污染物產生之后再另外做針對性處理,不僅增加了處理成本,且治標不治本。比如傳統工藝煙氣除塵,雖然凈化了氣體,但是污染物直接轉化為廢渣廢水,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。綠色化學工藝的介入,可以直接在生產或排放階段就完成清潔使命,通過化學反應達到預防、控制和消毒污染的目的。
化學原料是化學工程的源頭,原料決定了生產流程和工藝的選擇,綠色工藝的介入可以從源頭上改變原料生產帶來的各類化學污染,同時綠色工藝與化學工程的結合還可高效利用各類自然資源,實現深度開發利用,兼顧無污染、節能、環保的生產方式必然會掀起一輪新的工業革命。綠色原料的典型開發應用比如甘蔗渣、稻草、麥稈以及木屑、樹枝、蘆葦等可加工成為酮類、酸類與醇類化學品。
在化學反應中使用選擇性高的試劑也是綠色工藝應用的一個途徑。以石油化工為例,生產過程中烴類選擇性氧化反應較為普遍,作為一種強方熱性反應,具有生成物不穩定、易進一步氧化等特征,所以,催化反應中此反應并非最佳選擇,生成物的不穩定也不利于提取最終產物,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,節約資源,還能夠降低分離產品的難度提升純度,無疑實現了提升效益和減少污染的雙贏,所以,綠色化學工程在這方面的研究實踐也非常熱門。隨著越來越多的化學反應被應用到工業生產中,催化劑對提升反應速率效果顯著,所以目前化學工藝領域積極研究無毒無害的高效催化劑成為主流發展方向不一,不僅有利于工業的發展,對于推動化學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.綠色化學工程工藝應用
分析綠色化學工藝是實現節能減排的重要途徑,對綠色工藝的重視與開發也彰顯了當前世界范圍內節能減排的重要性。長達兩百余年的工業化路程,使得人類活動對自然資源環境的危害越來越大,尤其中國作為當前世界最大的工業國,“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、環境污染、生態失衡、人口問題等推到了臺前更加顯著的位置。大型化工企業作為與人們生存發展息息相關的企業,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品為人們衣食住行服務,生產過程中產生的廢水廢渣廢氣、消耗的大量原材料都警示著當前必須積極發展綠色化工工藝,以達到節能減排、實現可持續發展的目的。就目前而言,節能減排的實現途徑主要以下幾種:研發新科技、新工藝全過程控制污染;利用先進清潔工藝從源頭控制污染;利用技術和工藝創新打造可循環綠色生態產業鏈;發展循環經濟等。綠色化學工程與工藝作為節能減排目標得以實現的重要保障,廣泛應用于多個領域,就目前來說,主要以三種表現為主,分別是清潔生產技術、生物技術的應用及生產環境友好型產品。
綠色化學工程與工藝使用生物技術服務可再生能源的合成,像有機化合物原料的應用經歷了從動植物到石油煤炭的發展過程,現如今已經開始廣泛應用各類再合成的有機化合物。在綠色化工中,所使用的催化劑多以工業酶和自然界中存在的酶,酶與其他化學催化劑相比,具有反應條件溫和、生成物優良、污染少等優勢,對于當前化工領域而言,生物酶的利用和研發就成為了綠色化工的重要發展方向。像丙烯酰胺的制備,最早使用丙烯晴,在環城生物酶催化后,不僅能耗與成本大幅度減低,且反應完全無副產物,對工業生產而言有多重積極意義。
除此之外,綠色化工工藝還廣泛應用于生產環境友好型產品領域,生活中有眾多具體應用實例。比如空調制冷多使用氟利昂,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環境友好型產品領域,綠色化工工藝所發揮的積極作用。尤其是近年來無污染汽油的研發與應用,像低硫柴油、乙醇、二甲醚等,不僅經濟環保,發展前景好,且制備生產對自然資源的消耗、對環境的危害都不斷降低,證實了綠色工程化工應用的優越性。
綠色化工就是要在對環境污染嚴重的地區,進行技術上的加工,使得與環境相協調的可持續發展的化學化工。重視“科學是第一生產力”,要堅持發展可再生資源的使用,以多種多樣的高超技術加以研究。綠色化學前景的探索對于我們還任重道遠。
【關鍵詞】綠色化學化工;綠色概念;綠色化工產品;綠色環境;友好化學
引言
政府只有深入研究和發現各種綠色產品,探討綠色化學化工,才能使出現的問題得到很好的解決,對每一個問題的發生我們都要追根溯源,從根本上根除問題。綠色化學化工技術的應用,正在不斷增多,我們要設計研究低公害,經濟效益高的綠色產品,這就要求我們在一定程度上選擇適當的材料,例如新型的催化劑,溶劑,油漆等。利用自然界中存在的可持續發展條件,以廢棄物作為原始原料,生產一些綠色化學化工產品。國家要想改變傳統的生產模式,就不要有自給自足的傳統思想,否則將可能出現很嚴重的結果。在宣傳方面要倡導綠色化學化工產品,這些產品的新生將會給化學史上增加一筆新的光彩。
環境與綠色這兩個詞是分不開的,綠色環境就是要把環境好好經營,建設社會主義和諧社會。改革開放以來各種污染物大量出現,同時還有一部分人為了暴利不惜破壞環境,所以要研究出符合經濟條件的綠色化學化工產品,取得一定的經濟效率。
一、綠色化學化工的重要性
(1)世界各國在發展建設過程中不斷造成對環境的影響,例如泥石流,地震的頻頻發生,以致于對綠色化工越來越重視。
(2)綠色化學化工基本的問題是技術與人才問題,綠色化工可以很好的保護環境和帶動一系列的化工產業的飛速發展,在工業上起到經濟效益好,實用性強的理念,還可以消除化工工業對社會和環境的各種影響。
(3)綠色化學化工具有一定的循環利用性,工業的加速發展,使得一些資源的利用率得到百分百的提高,綠色化學在國際上被稱為是解決污染物的科學殺手。從目前看來,綠色化學化工前景廣闊。
(4)化工上要解決一些技術上的難題,從觀念上強化,在制造綠色產品方面,要有好的建設,制度要明確。
二、政府重視綠色化工技術和人才的教育培養
政府要主導綠色化工的技術發展,優化政策對于綠色環境的要求,要樹立“以人為本的原則”,觀念上要高效,經濟實惠,簡潔,建立一系列的新形勢下政企的合作關系,國家政府要落實和扶持這一方面的有關條例。其中還要結合對高新技術產業發展的綠色化學化工產品,優化環境等有利條件。
加快建設對于綠色化學化工方面的人才,在國家的扶持下開發綠色化工的發展和服務。
國內先前在冶金、鋼鐵、礦類上的開發導致了很多問題的發生,現在需要綠色化學化工產品的加入為這一類企業注入新的血液。在綠色化學化工產品的設計和建設中加入高技術的含量。
化學與化學工業有著本質上的差別,以前的原料,不可再生資源的危害,相信大家有目共睹,這些問題制約了國家化學工業和環境的協調發展,充分利用可再生資源,是綠色化學化工的首要解決的問題之一。對于這一方面,人才上要遵循科學發展的道路,要有著對未來前景的預測,人才具備這些才能很好的為國家和人民服務。學校培養人才研究,綠色化工的規劃,研究論文,環保意識上,要深入到骨髓里。綠色化學代表了化學和化工學科的共同發展趨勢和目標之一,即無論是化學還是化工,不僅要面對社會發展對環境、健康和能源等方面日益嚴格的要求。
三、綠色化工的前景預測
(1)我國企業主要是以工業化為主,所以綠色化學工業在國民經濟中占有主導作用,對推動我國加速發展社會主義和諧社會做出了巨大貢獻。
(2)化學工業在教育方面,雖然有很多不完善的地方,但還是可以培育一代代優秀工業人才,這些人才使得綠色化學化工業的發展加速。
(3)綠色化學觀念上實施科學主義發展觀,貫徹落實以人為本的原則。
(4)綠色化學含義的這種變化不僅得到各國政府的高度關注,而且也使它所涉及的內容也越來越廣,越來越豐富。從它現在代表的意義來看,還可用環境友好化學、可持續發展、清潔生產等詞匯來描述,在當今社會,環保,政治,國際上多方面的推動下,我們綠色工業發展前景相信會越來越廣闊,也將會越來越好。
四、我國對于綠色化學化工上采用的戰略
1、國家研究院建立了專門的機構,目前我國有很好的合成、催化綠色化學技術。如研究院的基礎研究綠色化學合成,有機化學產品的檢測和研究。
2、在戰略實施上重視可再生資源,自然界中含有最多的木質素和纖維素的植物,有著一定的可再生資源,總結方案,在綠色化學化工的問題上采用更好的方案。
3、戰略上要重視解決資源浪費的問題的發生,迅速推動國內的科學化工業的發展等,國際上對于綠色化工工業產品的溶劑,反應條件,催化劑等化學使用方法,對于高原子的組合,目標分子的研究,使綠色化學工業上保持了有效的功能外,同時讓有害影響降到最低,體現了經濟效益、環境效益和社會效益的統一。
結束語
從綠色化學化工的定義,原理研究的方向下,我國慢慢的展現了完整的綠色化學化工體系,以及國家人民對于綠色化學化工意識上的加強,但是目前還有很多方面不夠健全,如發展速度很快,導致一些內部問題的發生,還有對于綠色化學化工的產品定位,望日后有更多推進綠色化學化工的方案。
參考文獻
[1]麻生明.環境友好的合成化學.1999年科學發展報告[J]北京:科學出版社,1999.101-105
1.題目
畢業論文題目應該明確、精練、有概括性。題目的字數一般在25字以內,必要時可加副標題。
2.摘要與關鍵詞
摘要
應概括地反映出畢業論文的目的、內容、方法、成果和結論。中文摘要以300~350字為宜。外文摘要內容及格式應與中文摘要一致,英文摘要約250個實詞。
關鍵詞
從論文標題或正文中挑選3~5個最能表達主要內容的詞作為關鍵詞,按詞條的外延層次排列,外延大的排在前面。同時有中、英文對照,分別附于中英、文摘要后。
3.目錄
目錄中的標題要與正文中標題一致,要求標題層次清晰,標明頁碼。
4.正文
正文是畢業論文的核心部分,一般應包括緒論、主體及結論等部分。
4.1緒論(前言、引言)
緒論(前言、引言)一般作為第一部分,是畢業論文主體的開端。包括畢業論文的背景及目的、國內外研究狀況和相關領域中已有的研究成果、本課題的意義、采用方法、理論依據和具備的條件、畢業論文構成及主要內容等。
4.2本論
本論是畢業論文的主體,包括實驗材料、研究內容與方法、實驗結果與分析(討論)等。在本部分要運用各方面的實驗結果和研究方法,分析問題,論證觀點,盡量反映出自己的科研能力和學術水平。本論應該結構合理、層次清楚、重點突出、文字簡練通順。對論文中出現的名詞術語、物理量、公式、數字、圖表、符號、計量單位等一律采用國際、國家通用標準。
4.3結論
畢業論文的結論單獨作為一章編寫。結論是畢業論文的總結,是整個論文的歸宿。要求精煉、準確地闡述自己的創造性工作或新的見解及其意義和作用,還可進一步提出需要討論的問題和建議。
5.參考文獻
畢業論文的撰寫應本著嚴謹求實的科學態度,凡有引用他人成果之處,均應按論文參考或引證的先后順序排列于參考文獻中(15篇左右)。
6.致謝
致謝中主要感謝導師和對畢業論文工作有直接貢獻及幫助的人士和單位。
7.附錄
對于一些不便放入正文中、但作為畢業論文又是不可缺少的部分,或有重要參考價值的內容,可編入畢業論文的附錄中。
基礎醫用化學論文范文欣賞:
【摘要】本文針對大一醫學生各門基礎化學課程實驗教學的改革探索,從精選實驗內容、優化實驗項目到改進教學方法、提升教學手段等各方面采取的措施進行小結。
【關鍵詞】化學課程;實驗教學;改革
面向醫學院一年級新生開設的醫用基礎化學課程包括《基礎化學》、《無機化學》及《有機化學》等,涵蓋臨床醫學、預防醫學、藥學、醫學檢驗技術、護理學等專業。在課程教學中,實驗課是最能發展學生智力、培養學生創新精神和科學思維方法的環節,鑒于中學階段學生進行化學實驗訓練很少甚至空白,如何在大一時利用有限的實驗課學時更好地培養醫學生的基本操作技能,培養學生的創新精神和實驗能力已成為課程教學的重要任務。多年來,各高校針對化學各專業學生進行的基礎化學實驗內容及體系的改革與實踐取得了一定的成效[1-4],普遍建立了“基礎實驗-中級實驗-綜合實驗-創新實驗-畢業論文”一條龍的實驗教學體系,時間從大一延續至大四。將這些成功經驗照搬用于醫學生的化學課程實驗教學顯然是不合適的。醫用基礎化學課程的實驗教學不僅需要結合醫學專業特色挑選實驗內容,更得考慮在有限的實驗時數內,通過教學方法及手段的改革與實踐,激發大學一年級學生的主觀能動性,提高教學質量。對此,我們進行了如下一些探索,取得了較好的效果。
1精選實驗項目,優化實驗內容
基礎化學實驗“水質總硬度測定”[5]除了自來水樣外,增加了岳麓山泉水、白沙井水兩個樣品,不僅激發學生興趣,還能通過水質硬度大小對人體健康影響的討論,培養學生對醫學專業的熱愛。
在“熔點測定”[6]實驗中,除了練習毛細管法外,還將顯微熔點測定儀以及數字化熔點測定儀的使用方法介紹給學生,使學生在掌握經典方法的同時認識較先進的儀器設備。待實驗經費較充裕時可以考慮購買,讓學生動手操作并引導學生對實驗手段、實驗結果進行對比。
“常壓蒸餾及沸點測定”[6]除了蒸餾工業酒精外,將另一樣品溴苯改為汽車防凍液,因為溴苯毒性大,不符合綠色化學理念,另外,化學實驗課程體系改革的基本要求是“橫向整合,縱向打通”,重視課程的層次性和教學內容的相關性[1],將《基礎化學》理論課中學習的依數性凝固點降低、沸點升高與《有機化學》課程基本操作訓練聯系起來,既貼近生活,提高學生實驗的積極性,又補充和完善了防凍液的基本性能[7]數據;更重要的是讓學生認識到知識體系的系統性。
及時將文獻中介紹的新知識、新方法及科研成果引入到實驗中。例如,“乙酸正丁酯的制備”,將催化劑由濃硫酸改為一水合硫酸氫鈉[8]及TiO2/SO42-固體超強酸[9],按照綠色化學的理念對實驗內容進行相應改進。同時,該實驗對產品的表征除了根據餾液的沸點外,將折光率的測試改為確定樣品密度,只需在稱量產品質量后量取產品體積即可,操作簡單易行。產品沸點以及產品密度相互佐證,提高了產品表征的可靠性。
2改進教學方法,提升教學手段
化學實驗一般遵從學生預習、老師詳細講解示范以后學生動手操作的教學模式,在實驗講解的過程中總會有少數學生心不在焉或似懂非懂,導致實驗過程不順利或影響實驗結果。采用提問式、討論式或其它方式相結合的教學方法,比如“乙酸正丁酯的制備”:如何創造條件使平衡右移?反應完成后最經濟有效的除去雜質方案?產品的表征可以通過哪些方法或途徑等問題的提出,都能引發學生進行思考并參與討論,或者由某一學生演示實驗裝置的安裝、分液漏斗的使用操作等,使每位學生都能用心參與,不再有旁觀者,進而對實驗方案、操作步驟以及原理都有充分地認識,做到動手前對整個實驗過程思路非常清楚、實驗時心中有數。
對實驗中學生遇到的問題,盡可能采用啟發式或者探究式的教學方法,和學生通過討論找出問題所在并得到解決方案,比如“分子模型操作”實驗中,有學生對含兩個相同手性碳的酒石酸化合物的球棒模型與Fischer投影式的表達以及內消旋化合物、對稱面和對稱中心的概念理解感覺有困惑,指導老師在學生做好模型的基礎上,先要求學生回憶Fischer投影式書寫規則,再結合模型進行Fischer投影式的表達;接著借助內消旋酒石酸分子模型說明對稱面、對稱中心的定義;最后和一對對映體的模型進行對比,使學生充分理解內消旋化合物的含義。“乙酸正丁酯的制備”,直接回流法和分水回流法哪種方法產率較高?建議和同組同學商量后選定其中一種方法進行實驗,合成產品產率的高低影響因素有很多,只有通過整個班甚至整個年級兩種方法實驗結果的統計才能得出較為合理的結論。“水質總硬度測定”實驗,有些滴定后的樣品放置一段時間后為什么返紅?分水回流法制備乙酸正丁酯,分水器在實驗過程中如果發現有點漏,如何補救?等問題,教師不是簡單地給出一個答案,而是要求學生經過思考、討論,分析可能原因并通過實驗確認結果如何。啟發式或探究式教學方法的實施可以提高學生解決實際問題的能力。通過與同組同學的商量、討論解決問題的同時,培養了學生團結合作的精神。
實驗過程中貫穿綠色化學理念,例如要求學生預習并思考,實驗會產生哪些廢物?如何處理?另外,節水、節電、節約試劑,比如蒸餾裝置,相對兩組冷凝水串連并將冷凝水開到最小;乙醇可反復用于“從茶葉中提取咖啡因”等,是我們在實驗教學過程中加強學生綠色化學意識的一些做法。
在改進教學方法的同時,利用實驗錄像素材,結合PowerDirector、Authorware等軟件制作視頻以及多媒體實驗教學課件[11-13],可以保證在較少的時間里盡可能多地介紹相關化學實驗知識。目前已完成實驗視頻5項,包括水蒸氣蒸餾、分光光度法測定鐵等,并已應用于2012、2013級醫學各專業學生的實驗教學中,效果良好。逐步開展和完善現代化實驗教學手段,是醫用基礎化學課程實驗教學改革的重頭戲,任重而道遠。
通過教學方法的改進和教學手段的提升,使學生帶著問題和對問題的興趣進行實驗,能增強學生發現問題、解決問題的能力和信心,促進學生進一步學習的興趣,提高學生對醫用基礎化學實驗課的能動性,保證教學質量,為后續課程的學習打下良好的基礎。
【參考文獻】
[1]張樹永,張劍榮,陳六平.大學化學實驗教學改革的基本問題和措施初探[J].大學化學,2009,24(4):24-28.
[2]肖小華,鄒小勇,張杰鵬,等.基礎化學實驗(綜合)教學改革與實踐[J].大學化學,2013,28(4):36-38.
[3]付穎,葉非.基礎化學系列實驗課程體系優化[J].大學化學,2013,28(2):25-28.
[4]朱莎娜.基礎化學實驗教學改革與探索[J].實驗科學與技術,2011,9(3):186-187.
我國化學的基礎研究逐漸開始與|世界前沿化學研究接軌,正處于新的歷史發展時期。化學科研隊伍有了較大發展,已經形成了一支規模較大、素質良好、年齡分布合理、學科門類齊全的化學研究隊伍,優秀人才隊伍不斷擴大,形成多學科前沿創新研究團隊。研究水平快速提升,國際影響力曰益增強,在國際組織和期刊中任職的中國學者越來越多,凸顯我國化學學科的國際地位明顯提高。專利申請和授權大幅度增加,自主創新的理念深入人心,自主知識產權的核心技術初具規模,為我國石油、化工產業和國民經濟的快速發展正在和必將作出重要貢獻。國家財政投入大幅增加,創新研究環境達到較大改善,具備了從事重大科學問題研究的條件和基礎。
我國在化學領域發表的文章總數和被引用文章數以及論文的引用次數逐年上升,已經躍居世界前列。在2000—2010年期間,中國在化學研究領域發表的SCI論文總量列世界第2位;2007、2008年成為SCI論文增長速度最快的國家見圖1、圖2),在此期間論文被引用次數名列世界第四位;2005—2008年,中國在化學領域被引論文的數量超過曰本,成為重要研究成果的主要產出國家之一。論文的數量與質量同步提高,質量提高更快(見圖4)。中國化學在國際化學界頂尖1的論文比例從1998年的0.3%增加到2008年的8.1%中國人在化學領域發表的文章從19W—2!丨n3年的9%上升到2丨104—2丨IIm年的17%(有中國作者在內的所有文章)(源于基本科學指標.湯姆森-路透影響力的提高,我國化學家在包括IUPAC重要學術機構的擔任重要職務的人數越來越多,越來越多的中國化學家擔任包括Acc.Chem.Res.,Chem.Soc.Rev.,J.Am.Chem.Soc.,Angew.Chem.Int.Ed.,Adv.Mater.等重要學術期刊的編輯、副主編、編委、顧問編委。
我國化學領域越來越重視對知識產權的保護,專利申請數量穩步增力口。2009年中國化學科學領域在中國申請的專利件數已經超過曰本和美國(見圖5)。
我國生產的化工產品的銷售額占全球的比例有了大幅度提升,2009年已經超過美國,成為繼歐盟之后的第二大化工產品大國(圖6)。
中國化學發展存在的問題
近年來在化學領域頂尖刊物上發表的論文已經有了較大幅度的增長,專利申請有了較快增長,在國際化學界有了一定的影響。但是,我們必須清楚地看到,我國化學的發展與具有傳統研究優勢的歐美和曰本相比,仍然存在著較大的差距,這主要體現在:高質量、原創性和系統性的研究成果仍然較少;國際頂尖科學家還很少;研究隊伍在化學的各個分支研究方向結構不甚合理;缺乏與其他學科的深度交叉融合,缺乏化工產業的核心技術以及對相關產業的發展缺乏引領作用等。因此,充分的認識目前我國化學發展的制約因素和存在的問題,在“十二五”期間進行正確的引導,對維護我國化學的健康和可持續發展具有重要的意義。
中國化學學科發展的戰略
一是要保持已有優勢,發展新的特色領域。在已有的研究基礎上,繼續深入開展以化學合成及理論為核心,以材料科學、能源科學、生命科學、農業科學、環境科學和信息科學等領域的重大需求為導向,發展定向、高效、低耗、綠色的化學合成、能量和物質轉換體系及相關技術,加強基礎研究思想和方法向原理器件設計和制備技術的轉化,強化探索和創新意識,注重基礎研究和應用研究的結合與協調發展,加快化學科學的全面發展。
二是要鼓勵具有原創性的新思想、新概念、新理論、新方法的提出,鼓勵變革性研究項目,對重大基礎問題科學研究應給予持續性的支持,使我國在一些重要的研究領域取得突破,形成一些由我國科學家提出的、在國際上具有重要影響的學術思想和理論,使我國在化學科學的若干領域的研究水平跨入世界先進行列,且在一些領域形成優勢和特色。
三是要在化學科學的前沿和新興領域取得重要突破,趕超國際先進水平。在化學科學的前沿及其新興領域,選擇具有一定基礎和優勢、關系國計民生和國家安全的關鍵科學問題,集中力量,重點突破。爭取在揭示分子及其組裝體的可控合成、設計規律、性質與微觀結構的本質關系,在高性能、不同凝聚態結構化學材料體系的制備、表征、理論模擬和計算方法,在高效能源和物質轉化催化劑的設計和機理,在關乎人類生存和健康的藥物設計和合成等領域取得重要研究成果。
四是要加強學科交叉,形成新的生長點,有重點地發展一些新的國際前沿研究領域。瞄準化學科學前沿和國家戰略需求,完善學科布局與結構,注重和加強化學科學各分支學科及其與材料科學、生命科學、信息科學、納米科學等學科的交叉、滲透和融合,推動學科建設,形成新的學科生長點,賦予化學科學新的內涵和生命力。前瞻性地重點部署和發展一些新的具有戰略意義的國際前沿研究領域(例如:能源、環保、生物、催化等),組織學科交叉研究和多學科綜合研究。
五是要面向國民經濟與國防建設的重大需求,取得一批具有自主知識產權的應用性成果。深入開展與化石能源高效綠色轉化、太陽能和核能利用相關的能源科學和材料研究,深入開展與光、電、磁等的發生、轉換、存儲、輸運、顯示和掩蔽相關的信息和防護科學和技術研究,深入開展與人體健康相關的檢測、診斷和治療藥物和技術研究,深入開展與動植物生長、發育和抗逆性相關的農業科學和技術研究,深入開展以水資源、土壤和空氣等相關的分離凈化科學和技術研究,堅持不懈地推動關鍵領域技術的群體突破。
優秀論文報告會由華東師大化學系副主任王清江老師主持。教務處領導陳靈犀代表學校向與會代表表示歡迎,感謝兄弟院校多年來對華東師大的關心和支持并祝交流會圓滿成功。化學系主任何品剛教授簡要介紹化學系歷史和現狀。1951年由滬江、大同、光華、同濟、大夏、圣約翰等六校教師組成。現有教職工113人;其中中科院院士2名、教授34名,博士生導師36名。一級學科博士點十幾個。各類科研項目120多項、每年科研經費2000余萬元。在CA雜志上收集論文一百幾十篇,除實驗樓外,另有上海市綠色化學重點實驗室,教師培訓中心、中學生科普實驗站等幾十部分。2年后集中遷往閔行校區。目前因正值建設階段、所以接待工作有許多不盡人意之處。希望與會代表諒解。
上海市化學化工學會教育委員會主任范杰教授代表與會的化學化工學會負責人和各校師生感謝東道主華東師大校系領導和老師們為會議提供的周到安排。同時介紹了上海市市長韓正同志今年1月下旬視察化工企業時對本市化學工業提出跨市發展,輻射全國;加大研發力度,實施創新技術;一伴化規劃,整合資源,做大做強等要求。為廣大化學工作者展示了上海市21世紀化學工業繼續發展的宏偉藍圖,倍受鼓舞。我們要用化學在追求美好生活,促進高新技術發展中所作出的貢獻,消除人們對化學的誤解,吸引更多的年青人投身化學專業學習,應對未來能源、資源不足的挑戰、環境污染加劇和溫室效應增大帶來負面影響作出努力和貢獻。
交流會上20位同學的精彩報告和師生間熱烈融洽的互動式討論,為會議營造了極為和諧的氛圍。
優秀論文涉及有關催化反應的機理探討、多種納米材料的合成、食品安全中監測方法研究、抗癌藥物的活性研究、皮膚抗衰老的機理、環境水體中重金屬的檢測方法和儀器的開發等與高新技術和人們生活密切相關的多個領域。
經過評委討論,有10位同學獲得壹等獎。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,他們是:徐陽、劉媛媛、徐慧婷、應佚倫、、張蕾、沈明月、虞珊、蔣迪發和徐浩。
會議在頒發獲獎證書、獲獎者與華東師大和上海市化學化工學會部分負責老師合影后圓滿結束。
關鍵詞:綠色化學,教學改革,實踐,創新人才培養
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)38-0198-02
綠色化學體現了科學發展觀,是減少資源消耗、實現循環經濟和經濟可持續發展的重要科學基礎。它吸收了當代化學、物理、生物、材料、信息等學科的最新理論和技術,具有明確的科學目標和社會需要,是一門新興的交叉學科。綠色化學是化學學科發展的必然選擇,也是解決環境污染問題的重要途徑。在高校化學教學中滲透綠色化學的理念,能夠使學生在進入社會、工廠或是進入研究領域之前就牢固樹立綠色化學的意識和可持續發展的意識。開展綠色化學教學改革,一方面有利于培養高素質創新型人才,另一方面可以促進普及和傳播綠色化學的原理。近年來,我們在綠色化學教學方面進行了一些改革和探索,在創新人才培養中收到了良好的效果。
一、加強綠色化學教材建設,編寫合理的教學大綱
教材是學生獲得系統知識、進行學習的主要材料,也是教師進行教學的主要依據。教材建設是衡量專業建設與課程建設成果的重要指標,教材的質量直接體現高等教育的發展水平,也直接影響高校教學的質量。加強教材建設是搞好綠色化學教學改革的前提。綠色化學是化學發展的高級階段,教材的編寫應以化學的綠色化為主線,融合化學、物理和生物的原理知識為基礎,體現化學發展的前沿性、前瞻性和創新性。教學大綱是根據教學任務和目的規定的教學范圍、教學體系和教學要求的基本綱要,是教師組織教學的基本依據,因此需要根據各專業特色編寫合理的教學大綱。高校要根據學科專業的特色和自己的科研優勢進行教材建設和大綱制定,充分發揮各高校教育模式和教學內容的多樣性,滿足社會對不同層次人才的要求。
二、注重與學生的溝通,革新綠色化學課堂教學方法
課堂教學方法的選擇是決定課堂教學效果和效率高低的一個重要因素,是實現“教書育人”宗旨的重要途徑。在實際教學時,教師能否正確地選擇教學方法,是影響課堂教學質量的重要因素。在綠色化學教學中,選擇互動式教學和啟發式教學方式,調動學生的積極性,培養學生的獨立思考能力。教師在講解的過程中加強與學生的討論和交流是十分必要的,發揮教師的主導作用,將綠色化學專業知識和化學化工生產相融合,將綠色化學減少或消除化學污染的實例搬到課堂上,采用學生分析討論、分組辯論的方法,最后老師再加以補充和總結,增加師生的課堂互動,調動學生的積極性和主動性,培養學生的組織材料、邏輯思維和語言表達能力;同時可將本地區黃河污染的典型案例滲透到綠色化學教學中,讓學生親身體驗污染給人們生活帶來的危害,培養學生對環境保護和污染防治的責任感及實施綠色化學的重要性。為了激發學生的學習興趣,在教學中設置異彩紛呈的教學環節,采用新穎別致的教學方法,運用千姿百態的教學手段和幽默風趣的教學語言等進行教學,使學生盡快明白和掌握教材中的重點、難點和關鍵。例如《綠色化學原理》的教學難點是設計高效催化劑,正確的選用催化劑不僅可以加速反應的進程,而且能從根本上減少或消除副產物的產生,從而減少污染,在教學中選擇乙烯氧化制備環氧乙烷中氧化劑的選擇,從反應的原子經濟性和環境效益兩個方面進行分析,計算原子利用率,考察環境因子,最后確定銀催化劑可以滿足綠色化學的要求,實現乙烯氧化制備環氧乙烷清潔生產的目標。
三、應用先進教學手段,提高綠色化學教學質量
把現代化教學手段應用到化學教學中。要改變落后的教學手段和教學模式,必須發展新的教學手段。多媒體教學在綠色化學教學中已是必不可少的手段。多媒體教學與傳統教學相比較優勢如下:①信息量大,能有效增加教學容量,通過互聯網及時更新綠色化學前沿資料,例如將每年美國“總統杯”綠色化學挑戰獎最新研究成果引入教學,使學生了解綠色化學研究動態。②方便、快捷,節省了教師授課時的板書時間,提高了教學效率。③形象、直觀,如反應機理和分子結構可以形象化地模擬出來,易于學生理解。④綜合應用圖片、文字、視頻和動畫等資料來進行教學,突出重點,淡化難點,使抽象難懂的知識直觀而形象。⑤活躍課堂氣氛,使教學活動富有啟發性,增強學習的趣味,寓學于樂。多媒體教學在一定程度上有利于提高教學效率,但如果過多依賴多媒體課件,會使教師和學生之間失去互動性;教師授課節奏快,學生無法跟上講課的進度,對知識點一知半解,無法消化。因此,教師不應該完全依賴多媒體課件,正確處理好多媒體課件教學與傳統教學的關系。我們在綠色化學教學中,運用現代教學媒體,并與傳統教學手段有機組合,共同參與教學全過程,增強學習的趣味和可理解性,明顯提高了教學效果。
四、鼓勵學生參與科研項目,培養學生創新能力
教學與科研是高校工作的兩個重要職能,教學與科研的結合是培養學生創新能力的主要途徑。大學生參加科研項目的意義在于激發大學生的科研興趣,強化理論與實踐的結合,拓寬知識面,獲得更多、更新的知識,提高大學生的綜合素質。讓學生參與科研活動,不僅有利于培養團隊協作精神、鍛煉社會交際能力,而且也可以培養創新能力、正確的科學態度,為今后從事科學研究或創新性工作打下良好的基礎。從大一開始,蘭州交通大學就積極引導和鼓勵大學生參與教師科研項目,學生可以憑自己的興趣自由選擇參與科研實驗,團委和實驗管理處提供場地、資金,筆者指導的大學生創新項目組獲得第七、八屆挑戰杯甘肅省大學生課外學術科技作品競賽一等獎和三等獎,項目組成員考取了北京大學、南京大學、華東理工大學和天津大學的研究生。
五、結合綠色化學學科前沿,調動學生的積極性
營造校園濃厚的學術氛圍,邀請專家學者做綠色化學發展前沿專題報告,舉辦博士論壇,組織開展綠色化學知識和實驗競賽,吸引更多學生參與學術科研,提升我校學生的學術科研水平。并且在課外,以綠色化學原理及應用為主線,布置課程論文,讓學生應用學校館藏和網上資源,收集整理資料,撰寫論文,促進學生理解和應用理論知識,培養他們的基本科研素養,激發學生在教學中的主動參與性,充分發揮其學習主體性,轉變其被動的學習方式為科學的探究性學習方式。
總之,在綠色化學教學中通過強化教材建設、更新教學方法和教學手段、開展前沿專題講座,吸納學生參與科研等途徑,加強綠色化學理論知識與實際的聯系和融合,不斷推進綠色化學教學改革,為培養適應化學化工建設需要的創新型人才發揮其重要的基礎作用。
參考文獻:
[1]吳輝祿.綠色化學[M].成都:西南交通大學出版社,2010.
[2]魏利濱,曹文華.綠色化學[M].北京:中國環境科學出版社,2004.
[3]皮宗新.綠色化學教育的實踐和探索[J].合肥師范學院學報,2009,27(6):83-86.
(安徽新華學院 藥學院,安徽 合肥 230088)
摘 要:從實驗教師隊伍、實驗分級、實驗學時、錄像和多媒體教學、雙語教學、綠色和環保實驗、實驗評價方式七個方面論述《天然藥物化學》實驗教學改革的措施和必要性,為應用型人才培養在教學上落實提供新的思路.
關鍵詞 :天然藥物化學;實驗;教學研究
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1673-260X(2015)04-0241-02
國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年) 中明確指出,“以人為本、全面實施素質教育”是教育改革的主要方向和著力點,要強化應用能力培養,全面提升學生的實踐和創新能力[1].《天然藥物化學》是藥學專業與中藥學專業的主干課程,其實驗主要包括對天然藥物中各類化學成分的提取、分離、精制與鑒定等內容[2].
高等教育大眾化使我國高校學生人數不斷增加,而實驗設備投入相對不足,特別是地方新辦本科院校,使藥學課程實驗存在較大的現實難題,主要表現在:實驗學時偏少,項目較少;實驗分組人數較多,學生實驗技能鍛煉機會少;實驗開放時間短,學生僅靠教學時間難以得到有效訓練,效果不理想;實驗成績評價單一,主要以實驗報告為主;實驗項目單一,綜合性、設計性實驗較少;實驗試劑沒有建立或實施回收制度,易造成環境污染等.因此,強化學生的應用能力培養,充分挖掘高校人才培養的個性化,增強學生的主觀能動性,讓學生充分參與到實驗教學中,是教育工作者肩負的重要責任.
另外,傳統的《天然藥物化學》實驗教學主要依靠教師對實驗目的、原理、步驟和注意事項的詳細講述,由學生被動完成各項教學任務,學生“照方抓藥”,沒有體驗到對一個事物進行自我探索,最終領悟真理的自我感受,久而久之,厭學情緒油然而生.在匆匆忙忙的2-3學時實驗教學中,不知道為什么這么做,做的是什么,實驗結束一哄而散,學生之間沒有交流和總結,這種做法極大地束縛了學生的創新精神和實踐能力[3].本文從以下幾個方面論述《天然藥物化學》課程實驗改革的方向和思路.
1 加強實驗師資隊伍建設,提高實驗室建設水平
通過增加《天然藥物化學》課程實驗教師,提升教師職稱和學歷,提高實驗教學的軟件水平.在實驗室建設方面,需要投入大量資金,通過引入多功能反應釜、中試旋轉蒸發儀器、微濾-超濾系統、高效液相色譜儀、紅外光譜儀、紫外分光光度儀等設備,提升中試實驗和創新實驗的水平和層次[3],強化應用性設備使用訓練強度.
2 增加實驗學時,保證實驗鍛煉效果
根據應用型人才培養的要求,我院已對《天然藥物化學》課程實驗學時進行了大幅度修訂,從原來的18學時增加到30學時,這對促進學生充分掌握實驗技能,對進一步開設綜合性與設計性實驗奠定了基礎,也可以為適當增加實驗難度提供了學時保障.
3 實行實驗分級安排制度
《天然藥物化學》課程實驗課時間需要化零為整,因為過度分散的時間不利于實驗的開展,必然導致如下問題:(1)藥物提取、分離的時間可能不夠,學生易產生急躁和緊張情緒;(2)每次實驗間隔時間可能1-2天,也可能1-2周,如果趕上放假,有可能2-3周,學生的積極性被耗損掉,對整個實驗沒有系統化和整體化觀念.(3)由于產物放置時間過長,產生變性或變質后,學生易產生挫折感,對科學、嚴謹精神的培養極為不利.因此,需要延長單次實驗時間,把一次藥物化學實驗改為一天或半天[4].
實行初級、中級、高級三級實驗模式,可以解決以上問題.初級實驗先進行1-2人的驗證性實驗,中級實驗進行3-4人的綜合性實驗,高級實驗實行4-5人的設計性實驗.驗證性實驗按傳統模式進行,注重訓練動手能力,以教師指導為主.中級和高級實驗摒棄傳統的固定時間、固定實驗室、固定實驗項目制度,實現小組完成,個人參與項目,要求學生查閱多種數據庫(如Sciencedirect、中國期刊全文數據庫、維普數據庫等),動手采集藥材,進行預實驗,確定一種藥物的提取、分離路線及鑒定實驗方案[5],最終要上交實驗產品和詳細研究報告,在有條件的情況下上交產品純度和檢測報告,用此報告代替傳統的實驗報告作為評定成績的標準.例如將“黃柏中鹽酸小檗堿的提取分離與檢識”和“槐花米中蕓香苷的提取及槲皮素的制備與檢識”兩個實驗由綜合性實驗上升為自主設計性實驗,可明顯發現在學生實驗過程中所展現的理性思維的閃光點[6].
4 拍攝實驗教學錄像和多媒體輔助教學
拍攝實驗教學錄像可作為共享資源,可作為學生實驗前的演示材料,也可以強化教師對教學的自我反思[7].利用多媒體技術,如PS連續動作示意圖片,flash動畫及錄像演示等手段,將抽象的實驗操作、文字性操作規范轉變為可視化記憶,可明顯提高學生興趣和教學效果[8].例如超聲、微波、超聲波、超臨界流體萃取、高速逆流層析、高效液相色譜等是現代常用的提取技術,大孔吸附樹脂、離子交換樹脂、葡聚糖凝膠色譜、聚酰胺柱色譜是經典的分離材料,紅外光譜、磁共振、圓二色譜是天然產物結構鑒定過程中常用的手段[9],由于儀器設備昂貴,種類較多,本科學生一一體驗并不現實,這就需要充分發揮錄像和多媒體輔助教學的優勢,使學生體驗較直觀的感受.
5 努力開展雙語教學
隨著我國加入WTO,國際交流與合作會日益頻繁,跨國制藥巨頭紛紛在國內辦廠,精通專業英語和專業技能的高素質“復合型”人才非常稀缺.雙語教學(Bilingual Education)指運用英漢兩種語言進行教學活動的一種教學形式.《天然藥物化學》課程雙語教學的實施有利于學生了解本專業研究領域的學術前沿,有利于引進國外先進的專業技術,構建適應國際專業學術交流的人才培養模式,使學生的語言知識和專業知識實現同步提高[10].
英文文獻調研和雙語教材編寫是開展雙語教學的重要支撐.例如在實驗中結合Journal of Natural Products,Tetrahedron,Chemical& Pharmaceutical Bulletin等專業期刊中論文進行講解,學習專業詞匯,把握國際研究方向.本教研室編寫的《天然藥物化學實驗》雙語教材已被遴選為安徽省十二五規劃教材.
6 灌輸綠色、環保實驗理念
制藥企業“三廢”的大量排放導致生態環境的急劇惡化,重視綠色化學思想要在《天然藥物化學》實驗課程中進行點點滴滴的積累和熏陶.傳統的藥物化學實驗教學中,特別是中試實驗,實驗原料用量大,有機溶劑無法集中回收、反應產生廢氣廢液等情況,污染環境,提高了實驗成本高、能耗,嚴重違背人與自然和諧發展的教學觀念[11].
《天然藥物化學》實驗課程中實現綠色、環保的理念有助于學生人文思想的培養,從原料到實驗方案的“綠色化”涉及到諸多方面,主要可以從下列幾個方面開展:(1)引進仿真軟件或者拍攝多媒體教學錄像,對簡單實驗進行計算機模擬操作或視頻體驗教學.(2)微型化學實驗就是在微型儀器裝置中進行的化學實驗,其試劑用量為常規的十分之一到千分之一,用量比相應的常規實驗節省90%左右.(3)實行試劑取代制度,嚴格控制劇毒試劑或藥物的使用[12-14].
7 改革實驗評價方式
改革傳統的“一張實驗報告定成績”方式,學生為了完成任務,以抄襲應付.要給每個學生充分展示自己個人能力的機會和平臺,同時又要發揮每個人的優勢和特色.因此,《天然藥物化學》課程實驗的評價要實行多元化標準,比如有的學生動手能力較強,有的學生理論功底較好,有的學生善于表達,有的學生撰寫報告的能力較強等等.可根據開放性實驗項目,要求小組成員根據個人的能力情況和愛好,做相關的工作,也是個人能力展現的機會.同時,也要將產品設計、合成效果、產品純度、結構檢測等相關文件作為其評定成績的依據.為了鼓勵學生興趣和擴大該課程的影響力,可將本實驗的綜合、設計性實驗適當拓展,允許學生作為畢業論文的一部分,提前完成畢業論文研究工作.
8 總結
《藥物化學》是一門實踐性很強的課程,需要由量的積累才能產生質的改變,學生的實踐能力培養不是一兩堂實驗課就可以完成的,需要長期不斷的實驗訓練,這就需要在充分挖掘學生學習興趣和自主性的基礎上,以提升動手能力和創新能力為根本目的,才能真正達到實現應用型人才培養的目的.
參考文獻:
〔1〕黃世亮,黃志紓,陳寶.全程自主設計藥物化學實驗的教學效果[J].藥學教育,2011,27(5):51-53.
〔2〕胡聰,張書鋒,屈磊,等.比較模式在天然藥物化學實驗教學中的應用[J].衛生職業教育,2010,28(21):93-93.
〔3〕翁裕鑫,陳湘宏,宋青云.天然藥物化學綜合設計性實驗的教學實踐探索[J].中國民族醫藥雜志,2014,(1):64-65.
〔4〕王全,李術娜,郭云霞,等.藥物化學課題式開放性實驗教學模式初探[J].河北農業大學學報(農林教育版),2010,12(2):231-234.
〔5〕楊懷瑾.項目教學法在天然藥物化學實驗教學中的應用[J].藥學教育,2009,25(6):48-50.
〔6〕康文藝,王金梅,關愛民,等.自主設計法在天然藥物化學實驗教學中的應用[J].藥學教育,2011,27(3):55-57.
〔7〕劉娜,鄭燦輝,周有駿,等.藥物化學課堂錄像攝制的探索與實踐[J].中國醫藥導報,2012,9(1):112-113.
〔8〕孟永海,翟春梅,楊炳友,等.應用多媒體技術的天然藥物化學實驗基本操作規范研究在藥學類專業教學、科研中的探索和實施[J].黑龍江科技信息,2011(17):185-185.
〔9〕徐秀泉,湯建,夏國華.多媒體技術在天然藥物化學實驗教學中的應用[J].中國醫藥導報,2010,7(29):102-103.
〔10〕李捷,張蒙,畢琳琳,等.天然藥物化學雙語教學的思考與探索[J].大學教育,2014(1):71-72.
〔11〕胡湘南,陳捷,徐啟貴,等.當代綠色合成理念在藥物化學教學中的滲透[J].山西醫科大學學報(基礎醫學教育版),2004,6(4):361-364.
〔12〕孫鐵民,王宏亮,謝集照,等.綠色化學在藥物合成中的應用[J].精細化工中間體,2008,38(4):1-6.