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化學工程和化學的區(qū)別模板(10篇)

時間:2023-08-28 16:27:41

導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇化學工程和化學的區(qū)別,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號:TE08 文獻標識碼: A

前言:進入21世紀以來,環(huán)境問題越來越嚴重,而且,隨著人口的繼續(xù)增加,能源的持續(xù)減少,不可再生資源已經(jīng)臨近枯竭,生活垃圾核工業(yè)污染物也在無情的破壞著生態(tài)環(huán)境,人與自然的矛盾就這樣不斷被激化。在化學生產(chǎn)過程中,通過不再使用有毒、有害的物質(zhì),不再產(chǎn)生以及處理廢物,生產(chǎn)無污染無傷害的目的正是綠色化學的設想。這雖然只是設想,但通過改進化學技術(shù)和方法,是可以達到減少有危害的化學產(chǎn)物的,綠色化學工程與工藝正是為了保證人類健康、生態(tài)環(huán)境,為促進化學工業(yè)節(jié)能目標而實施的。

一、綠色化學工業(yè)的概念

總結(jié)我們前面所闡述的,我們可以把其定義為無污染化學,所以在進行綠色化學工藝的過程中所產(chǎn)生的某種手段就是綠色化學工業(yè)技術(shù),利用其原理從根源對普通化學反應產(chǎn)生的破壞進行整治。就綠色化學的特點來說,有以下兩點,第一,綠色化學的本質(zhì)就在于適中保持人與自然的和諧相處,近幾年的快速發(fā)展而導致的環(huán)境破壞也就加速了綠色化學的快速發(fā)展;第二呢,綠色化學形成的結(jié)果是對環(huán)境友好的,綠色化學可以漸漸對付各種環(huán)境中產(chǎn)生的不利人類和自然發(fā)展

的因素。

但是究其根基,綠色化學是對環(huán)境的保護以及防范;而我們所說的環(huán)境化學就是對預防之后而無法達到效果的環(huán)境進行進一步的革新和處理,所以綠色化學和環(huán)境化學在起點和終點都是不一樣的。那么在其反應過程中,對于有害物質(zhì)進行擯棄,就可以制止不利產(chǎn)物的生成,但是在當前發(fā)展來看,這種想法只停留在表層,但是我們相信,通過科學家們的不斷努力,這種想法終究會實現(xiàn)的。

二、傳統(tǒng)化學與綠色化學的根本區(qū)別

化學可以理解為是研究從反應物向其生成物轉(zhuǎn)化的的科學。傳統(tǒng)化學在一定程度上是以資源過渡消耗和環(huán)境嚴重污染為代價的先污染后治理的化學工藝,其導致的危害是資源不可再生和環(huán)境污染,嚴重地威脅著人類生存和可持續(xù)發(fā)展,如目前全世界每年產(chǎn)生的廢物達3-4 億噸;而綠色化學(也稱為環(huán)境友好化學)是從源頭上防止環(huán)境污染的新興科學。雖然傳統(tǒng)的化學與綠色化學都為人類生活做出了巨大貢獻,但綠色化學的根本思想是運用高選擇性和原子經(jīng)濟性的反應,使用無毒無害的助劑、原料,生成環(huán)境友好的產(chǎn)品,而且經(jīng)濟合理,從而在節(jié)約資源的同時變廢為寶。

綠色化學是對傳統(tǒng)化學思維模式的革新和發(fā)展,也就是說,綠色化學可簡單地描述為在化工生產(chǎn)反應過程中,改變了傳統(tǒng)化學的“先污染后治理”,是“從源頭上消除污染”,盡量不使用有毒有害物質(zhì),并減少或不生產(chǎn)廢棄物和有毒有害物質(zhì)。近年來的綠色化學發(fā)展,充分體現(xiàn)了綠色化學與可持續(xù)發(fā)展之間的密切關(guān)系,

因此,綠色化學也被稱為“綠色與可持續(xù)化學”。

三、綠色化學應遵循的基本原則

1、污染預防優(yōu)于末端治理污染;

2、盡可能的不用分離溶劑、試劑等輔助物質(zhì),若是不得已使用時,也應該是無毒、無害的;

3、在采用生產(chǎn)方法中盡量不使用和不產(chǎn)生對人類健康和對環(huán)境有毒有害的物質(zhì);

4、合成方法應具原子經(jīng)濟性(atom economy),原料分子中的原子更多或全部地進入最終的產(chǎn)品是原子經(jīng)濟性的核心目標。綠色化學的原子經(jīng)濟性有兩個顯著有點:一是最大程度地利用了原材料,二是最大程度地減少排放廢棄物;

5、使用高選擇性的催化劑優(yōu)于化學計量試劑;

6、生產(chǎn)過程能耗應最低且在溫和的壓力和溫度下進行;

7、設計具有高使用效益、低環(huán)境毒性的化學品;

8、在技術(shù)可行和經(jīng)濟合理的前提下,盡可能地使用可再生原料;

9、盡量減少或避免非必要的衍生反應步驟(如使用物理化學過程、屏蔽基團、保護復原的臨時性變更等);

10、選擇參與化學過程的物質(zhì),盡量避免發(fā)生意外事故的風險;

11、化學產(chǎn)品在使用完后應能降解成可以進入自然生態(tài)循環(huán)無害的物質(zhì);

12、發(fā)展適時分析技術(shù)以監(jiān)控有害物質(zhì)的形成。

四、綠色化學工程與工藝的開發(fā)

傳統(tǒng)的化學工程與工藝對有害污染物的處理很被動,有滯后性,并且達不到根除污染物的效果,不但治理成本高,而且治標不治本。比如利用煙氣除塵、脫硫,雖然凈化了氣體,卻把污染物轉(zhuǎn)化成了廢渣廢水,不但沒有解決問題,反應復雜了處理方式。綠色化學工程與工藝,以零排放、清潔生產(chǎn)為原則,從化學反應著手,對污染進行有效的防止和控制。

1、采用綠色化學原料

化學生產(chǎn)原料是決定化學生產(chǎn)流程和工藝的主要因素,傳統(tǒng)化學工程采用的綠色原料大多為不可再生能源,選取這種化學材料,不僅增大了我國不可再生能源的消耗量,同時也增加了化學生產(chǎn)污染物質(zhì)的排放量,所以采用綠色化學原料是綠色化學工程重點研發(fā)項目,選用可再生、無污染的化學原料,如自然物質(zhì)、綠色化學物質(zhì)等。苞米桿、蘆葦、纖維植物等農(nóng)副產(chǎn)品廢棄物,這些物質(zhì)是典型的綠色化學原料,將其投入到化工生產(chǎn)中,可以轉(zhuǎn)化成醇、酮、酸類的化學品,在轉(zhuǎn)化過程中,這些化學原料只會產(chǎn)生氫氣,不會產(chǎn)生任何有毒、有害物質(zhì)。

2、采用高效高選擇性的反應原料

對于化學工業(yè)來說,化學反應是決定化學工業(yè)生產(chǎn)過程中生產(chǎn)成本和生產(chǎn)難度、充分利用化學資源等各方面的重要性因素??梢越档凸I(yè)生產(chǎn)的成本,而且能夠提高產(chǎn)物純度,減少無效反應產(chǎn)物的排放,節(jié)約化學資源,在化學工業(yè)中,有機物的反應復雜,研究機制不確定,所以選擇合適的反應原料,不斷提高工業(yè)技術(shù)是對化學工業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。

3、提高化學反應的選擇性

烴類選擇性氧化是一類具有強放熱性的反應,石油化工工業(yè)中時常發(fā)生這種反應,但是,它的生成物不穩(wěn)定,很容易被進一步氧化,生成H2O和CO2。在各類的催化反應中,此反應一般不會被選擇,因為有時生成物中還會存在同分異構(gòu)提,不利于得到最終產(chǎn)物,所以,為了簡化生產(chǎn),一般都會使用選擇性高的試劑。這樣不僅可以降低分離產(chǎn)品和純化產(chǎn)品的難度,還提高了反應的選擇性,還能夠起到降低成本,節(jié)約資源,減少環(huán)境污染的作用。所以加強這一方面的研究會有很強的實用性,比如開發(fā)載氧能力強、選擇性好的新型催化劑,就可以應對不同的烴類氧化反應。

4、采用無毒無害的化學催化劑

近年來,化學反應越來越多的應用到了工業(yè)化的生產(chǎn)中,而催化劑對提高反應速率有著明顯的效果,所以開發(fā)新型高效、無毒無害的催化劑以成為綠色化學工藝的發(fā)展方向之一。如今,相關(guān)部門都在研發(fā)新的烷基化固相催化劑,此外,分子篩催化劑也得到了很好的開發(fā)和應用。

五、尋找高效綠色的化學催化劑對提升工業(yè)生產(chǎn)水平的作用

1、 污染治理

目前,化學工業(yè)有其是石油、化工、煤炭等重工業(yè)對環(huán)境造成重大污染,危害生存環(huán)境,破壞原有生態(tài)平衡,威脅人類生存。引起國際上廣泛關(guān)注,美國

1996年設立“綠色化學挑戰(zhàn)獎”表彰在綠色化學領域中做出貢獻的人。綠色化學的目標就是從化學生產(chǎn)的源頭上實現(xiàn)環(huán)境治理,消除環(huán)境污染,綠色化學改變了傳統(tǒng)化學工業(yè)先污染后治理的模式,實現(xiàn)預防、監(jiān)測、零污染,預先環(huán)境治理,保護環(huán)境,資源可持續(xù)發(fā)展。

2、優(yōu)化資源

化學工業(yè)絕大多數(shù)工藝都是上個世紀開發(fā)的,受技術(shù)發(fā)展的限制,化工領域是勞動密集型產(chǎn)業(yè),高耗能、重污染、浪費原料、勞動力成本高,對大氣、水和土壤等環(huán)境排放高。使產(chǎn)品成本中附帶原料浪費、能源消耗、污染治理等成本。據(jù)統(tǒng)計,美國化工業(yè)1992年用于環(huán)保經(jīng)費達1150億美元,治理污染經(jīng)費達7000億美元,化學品銷售中資源節(jié)約和環(huán)境治理成本提升。綠色化學從約資源方面,提高使用效率,減少環(huán)境破壞,降低新產(chǎn)品經(jīng)濟成本,有利于倡導節(jié)約型社會。

3、節(jié)能減排

節(jié)能減排就是節(jié)約能源、降低能源消耗、減少污染物排放。世界各國都制定了相關(guān)計劃來實現(xiàn)這一目標,美國綠色化學目標:2020年將廢棄物減少40-50%,化學生產(chǎn)行業(yè)消耗原材料降低20-25%。日本制定新陽光計劃,在環(huán)境化學領域倡導綠色技術(shù),減少環(huán)境污染,發(fā)展減排新技術(shù)應用。中國2006年提出降低能源消耗和對外石油依賴,希望2010年,單位GDP能耗比2005年降低兩成、主要污染物排放減少一成。2013年國家發(fā)改委表示,為確保今后節(jié)能減排目標、推進綠色低碳發(fā)展,深入推進節(jié)能減排各項工作。綠色化學正是實現(xiàn)節(jié)能減排和環(huán)境保護重要工具。國家倡導在重點領域節(jié)能減排,推進企業(yè)節(jié)能低碳行動,開展綠色化工行動,加強環(huán)境治理,加大治理力度,引導循環(huán)經(jīng)濟,著力增強全民節(jié)能減排意識,實現(xiàn)共創(chuàng)和諧社會,建設美好家園。

4、化學工業(yè)中綠色化學的應用

綠色化學的核心就是要利用化學原理從源頭消除污染,做到完全無公害無污染,因此它又被稱為清潔化學,應用范圍廣泛,它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科。工業(yè)中化學反應發(fā)生的條件一般都是高溫高壓,在反應過程中,只有適宜的溫度和壓力才能使用現(xiàn)代化學工業(yè)的技術(shù),另外加上綠色化學的高效催化劑,這項工程才得以不斷發(fā)展。例如上文提到的低維材料碳納米管,催化裂解反應中有很大的化學功效。

5、化學工業(yè)中綠色化學和現(xiàn)代生物結(jié)合的應用。

講到了催化劑,這就涉及到另外的技術(shù)性學科生物技術(shù)。生物技術(shù)的就是高科技與高端專業(yè)知識結(jié)合的產(chǎn)物,學科內(nèi)又分為細胞工程、基因工程、胚胎工程等等。在化學產(chǎn)業(yè)中主要應用于生物化學。在化學工業(yè)生產(chǎn)過程中,選取有機的生物材料,主要是動植物的原料,另外也會采用他們經(jīng)過上千年演變的產(chǎn)物―地下的煤炭等。催化劑主要由人工催化劑和自然催化劑,分別由人工合成以及采用天然動植物的生物酶。這樣能夠滿足現(xiàn)代化學工業(yè)發(fā)展的需要,同時也能切合可持續(xù)發(fā)展的指導思想,節(jié)約能源,維持現(xiàn)在生態(tài)平衡的狀態(tài),推動化學工業(yè)發(fā)展。

六、結(jié)束語

綜上所述,可持續(xù)發(fā)展在當今社會顯得越來越重要,因此化學工業(yè)生產(chǎn)中也要遵循這個指導性思想,采用選擇性高的原材料,節(jié)能減排,利用高新化學催化劑,最大程度的減少污染物排放,不斷增高有效產(chǎn)物純度,在資源有限的前提下,保護生態(tài)環(huán)境,維護現(xiàn)有的生態(tài)平衡。綠色化學在整個化學工業(yè)的發(fā)展中,有著實質(zhì)性的意義,高新技術(shù)性產(chǎn)物催化劑的使用能改變現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程,加速化學工業(yè)發(fā)展。

參考文獻:

[1]于賀. 論綠色化學工程與工藝對化學工業(yè)節(jié)能的促進作用[J]. 科技與企業(yè),2013,05.

篇2

有機化學作為一門基礎學科,其涉及范圍很廣,存在內(nèi)容多、知識點多、結(jié)構(gòu)復雜、反應類型多樣、理論知識抽象等特點,這就使學生容易產(chǎn)生畏難情緒,學習效率下降,從而影響教學效果。特別是對理工科專業(yè)學生而言,有相當多的學生對有機化學課程重視不夠,學習興趣不高,加上學生入校時化學基礎知識差異大,學習起來較困難,也影響到課堂教學效果。此外,隨著高校教學改革的逐步推進,有機化學理論課程學時有所壓縮,導致理論課程課堂教學中每節(jié)課程教學信息量日益增加,但又不能增加學生的課外負擔,教師的教學難度也在不斷加大。因此,對理工科專業(yè)有機化學課程的課堂教學,應摒棄“填鴨式”教學講授方法,要因材施教,強調(diào)基礎知識的掌握,注重培養(yǎng)學生的學習興趣。在整個教學過程中,應精心安排各個環(huán)節(jié),精心設計教學內(nèi)容和過程,靈活運用各種教學手段,以提高教學質(zhì)量和學生的綜合能力。

2理工科專業(yè)有機化學課程教學方法探討

課程教學有法而無定法。在有機化學課程教學中,教師應在立足“學生主體,教師主導”的教學指導思想的基礎上,根據(jù)教學內(nèi)容靈活選擇和變換各種教學方法。

2.1知識點設計法

各類有機化合物、基本概念、基本原理之間,既有共性又有個性,要通過課程教學設計提高教學效率,就必須對每個知識點進行巧妙設計,這樣才能達到調(diào)動學生的學習積極性、讓學生主動探究的目的。例如,在進行單烯烴、炔烴和二烯烴的教學中,正常情況下護理學、生物科學、生物教育和環(huán)境科學專業(yè)的學生這部分內(nèi)容授課為4學時,化學教育、應用化學、化學工程與工藝專業(yè)的學生授課為6學時。對于前者學生會感覺到教學內(nèi)容過多,時間緊張。為了避免這種情況,就可以通過對某些知識點的巧妙設計來達到調(diào)動學生的學習積極性、發(fā)揮學生分析問題、解決問題的能力。在講烯烴、炔烴的命名這個知識點時,可以先讓學生回顧烷烴命名的規(guī)則,之后簡要說明烯烴、烷烴在命名規(guī)則上的相同點與不同點,然后通過練習題幫助學生學會利用系統(tǒng)命名法進行命名。做了這些知識鋪墊之后,再設計提問:有順反異構(gòu)的不飽和烴如何命名?當雙鍵兩碳原子所連接的四個原子或基團不相同時又怎樣命名?以此引出順反命名法與Z/E命名法。這樣,通過巧妙設計知識點,就會極大地調(diào)動起學生主動思維和學習的積極性,學生會很輕松地用較少的時間掌握較多的知識。

2.2歸納總結(jié)法

在學習有機化學課程中,由于化合物種類繁多,化學性質(zhì)豐富,有機反應形式各異,變化萬千,且與反應條件密切相關(guān),所以很多學生耗費了大量的時間記憶,卻事倍功半。這時,教師要隨時引導學生運用歸納法,從個別反應中找它們的共同規(guī)律。例如貫穿有機化學課程教學始終的有機反應歷程問題,是學生較難以理解和記憶的重點內(nèi)容。在講授過程中,我們可以將有機反應比喻為有機化學的“詞匯”,而反應機理則類似于有機化學的“語法”。反應歷程根據(jù)共價鍵的斷裂方式可歸納為兩大類:即自由基反應一由共價鍵均裂成帶單電子基團引起;離子型反應一由共價鍵異裂成帶正負電荷的基團引起。在此基礎上再經(jīng)過系統(tǒng)的歸納,又可細分為以下幾類:自由基反應:(1)自由基取代反應,如烷烴的鹵代反應;(2)自由基加成反應,如烯烴在有過氧化物存在下與溴化氫的自由基加成反應;離子型反應又分兩類:一類是被親電試劑進攻的親電取代反應(如芳環(huán)上的硝化、鹵代、磺化反應等)和親電加成反應(如烯烴的親電加成反應);另一類是被親核試劑進攻的親核取代反應(如鹵代烴的親核取代SN1、SN2)和親核加成反應(如醛、酮的親核加成反應),以及β-消除反應E1和E2(如鹵代烴脫鹵化氫反應和醇的分子內(nèi)脫水)和α-消除反應(如卡賓的反應)等。這樣,借助反應歷程作為貫穿有機化學課程教學內(nèi)容的主線索使知識系統(tǒng)化,避免死記硬背繁多的有機化學反應,幫助學生把許多表面上看來完全不同的反應通過反應歷程相應地聯(lián)系起來,進一步加深對有機化學反應本質(zhì)的理解。

2.3多重導入法

課堂教學的導入是指課堂教學的開頭,它起著醞釀情緒、提示內(nèi)容、帶入環(huán)境的作用。一個好的導入可以抓住學生的心弦,引起學生的求知欲望,調(diào)動學生的積極主動性,加強師生間的雙邊活動,從而為課堂教學的效果提供一個好的前提保證。有機化學是一門以描述性知識為主的學科,大量的基本資料可由結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和合成三部分內(nèi)容來概括。它們之間的關(guān)系是結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)反映結(jié)構(gòu),性質(zhì)和合成則是一個問題的兩個方面。課堂導入方式很多,如有通過演示實驗、分子模型等直觀導入;有通過化學史來導入,例如脂環(huán)烴環(huán)的張力學說、苯環(huán)的結(jié)構(gòu)等。而提問式導入經(jīng)常出現(xiàn)在章與章、節(jié)與節(jié)之間關(guān)系緊密、前后連貫處,歸納式導入則在總結(jié)前一節(jié)的教學內(nèi)容或習題、實驗后,針對學生存在的問題分析原因,從而導入新課。更能激起學生興趣的是事例式導入。有機化學與日常生活密切相關(guān),因此可運用日常生活中學生所熟悉的例子來引入。例如學習酯類化合物時,可以從水果蔬菜的風味品質(zhì)來導入,如乙酸異戊酯是香蕉的香味,正戊酸異戊酯是蘋果的味道,乙酸乙酯和乙酸異戊酯是梨子的香味,丁酸乙酯和丁酸異戊酯是草莓的味道等。類比導入法是充分發(fā)揮學生形象思維的好方法,分子是看不見、摸不著的,但對宏觀物體學生比較熟悉,所以,可從宏觀物體作類比引入微觀世界。例如在講授有機化合物分子具有對映異構(gòu)現(xiàn)象時,可以從鏡前的物與像,山水畫中的倒影以及人體的左、右手等非常相似但不能重合來說明分子也有鏡像關(guān)系的存在。在講到外消旋體與內(nèi)消旋體的區(qū)別時,展示一張非洲羚羊的照片,羚羊的兩只角呈現(xiàn)出完美的內(nèi)消旋體形狀,一個物體,不可拆分。幫助同學們記住內(nèi)消旋體純物質(zhì)不能拆分,外消旋體是混合物,可以拆分等知識點。

2.4問題探究法

問題探究教學法,就是通過創(chuàng)設活動情景,引導學生提出問題、分析問題和解決問題,最終獲取知識。學生探究活動是以思維的激發(fā)、深化作為手段進行的。在有機化學課程教學中可以問題意識驅(qū)動學生思維,而問題是學生探究活動的誘因,人一旦對某些難以解決或疑惑的實際問題產(chǎn)生困惑、懷疑、焦慮的心理狀態(tài),問題意識就形成了。為了培養(yǎng)學生的問題意識,教師在教學時要營造民主、和諧的教學氛圍,巧妙營造問題情境積極鼓勵學生主動提問,敢于向權(quán)威挑戰(zhàn)。例如在講授鹵代烴消除反應機理時,由于鹵素原子的吸電子誘導效應造成β-H變得活躍,在這種情況下鹵代烴易于脫去β-H而發(fā)生消除反應。如果有思維敏捷的學生就可能提出這樣的問題:如果鹵素原子的吸電子誘導效應使得α-H要比β-H更為活躍,那么為什么不脫去α-H呢?聽到這樣的問題,教師首先應該對學生提問給予肯定與鼓勵,然后再引導學生共同進行深入討論,進一步了解α-消除反應與β-消除反應的區(qū)別,從而達到教師引導學生思考的目的。又如當講到鹵代烴消除反應的主要產(chǎn)物取向遵循扎依采夫(Saytzeff)規(guī)則,即主要產(chǎn)物是雙鍵碳原子上連接烴基較多的烯烴,也有學生可能會提問,在什么情況下主要產(chǎn)物可以是雙鍵碳原子上連接烴基較少的烯烴呢?這就可以進一步引入對“扎依采夫烯烴”和“霍夫曼烯烴”的討論。

篇3

化學是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化和應用的科學。世界是由物質(zhì)組成的,化學則是人類用以認識和改造世界的主要方法和手段之一,它是一門歷史悠久而又富有活力的學科,它的發(fā)展是人類社會文明的重要標志。人類生活水平的不斷提高,化學所起的作用功不可沒。

一、化學的萌芽

原始人類從用火之時便開始了用化學方法認識和改造天然物質(zhì)。燃燒就是一種化學現(xiàn)象。人類開始吃熟食;并逐步學會了制陶、冶煉、釀造、染色等工藝。這些由天然物質(zhì)加工改造而成的制品,成為古文明的標志。并因此萌發(fā)了古代實用化學。

古人曾據(jù)物質(zhì)的某些性質(zhì)對物質(zhì)進行分類,并提出了陰陽五行學說,認為萬物是由金、木、水、火、土五種基本物質(zhì)組合而成的,而五行則是由陰陽二氣相互作用而成的。用“陰陽”這個概念來解釋自然界兩種對立和相互消長的物質(zhì)勢力,認為二者的相互作用是一切自然現(xiàn)象變化的根源。此說法是樸素的唯物主義自然觀。希臘也提出了火、風、土、水四元素說和古代原子論。后來在中國出現(xiàn)了煉丹術(shù),也因此創(chuàng)造了各種實驗方法,如研磨、混合、溶解、結(jié)晶、灼燒、熔融、升華、萃取、密封等,并逐步演化為近代化學。

二、化學的中興

16世紀開始,歐洲工業(yè)生產(chǎn)蓬勃興起,推動了醫(yī)藥化學和冶金化學的創(chuàng)立和發(fā)展,繼而更加注重了物質(zhì)化學變化本身的研究,進而建立了科學的氧化理論和質(zhì)量守恒定律,為化學進一步科學化的發(fā)展奠定了基礎。

19世紀初,近代原子理論突出強調(diào)了各種元素的原子的質(zhì)量為其最基本的特征,其中量的概念的引入,是與古代原子論的一個主要區(qū)別。近代原子論使當時的化學知識和理論得到了合理的解釋。分子假說的提出,原子分子學說的建立,為物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究奠定了基礎。門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律后,不僅初步形成了無機化學的體系,并且與原子分子學說一起形成了化學理論體系。

草酸和尿素的合成、苯的六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)和碳原子四價學說的創(chuàng)立、酒石酸拆分成旋光異構(gòu)體,以及分子的不對稱性等的發(fā)現(xiàn),使得有機化學結(jié)構(gòu)理論得以建立19世紀下半葉,熱力學等物理學理論介入化學之后,不僅澄清了化學平衡和反應速率的概念,還定量的判斷了化學反應中物質(zhì)轉(zhuǎn)化的方向和程度。相繼建立了溶液理論、電離理論、電化學和化學動力學理論。物理化學的誕生,把化學從理論上提高到一個新的水平。

三、化學的升華

由于受自然科學和其他學科發(fā)展的影響,在無機化學、分析化學、有機化學和物理化學四大分支學科的基礎上產(chǎn)生了新的化學分支學科。在結(jié)構(gòu)化學方面,由于電子的發(fā)現(xiàn)確立了現(xiàn)代的有核原子模型,不僅豐富和深化了對元素周期表的認識,而且還發(fā)展了分子理論。應用量子力學研究分子結(jié)構(gòu),從而產(chǎn)生了量子化學。從氫分子結(jié)構(gòu)的研究開始,逐步揭示了化學鍵的本質(zhì),先后創(chuàng)立了價鍵理論、分子軌道理論和配位場理論。研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的譜學方法也由可見光譜、紫外光譜、紅外光譜擴展到核磁共振譜、電子自選共振譜、光電子能譜、射線共振光譜、穆斯堡爾譜等。

在化學反應理論方面,由于對分子結(jié)構(gòu)和化學鍵認識的提高,經(jīng)典的、統(tǒng)計的反應理論進一步深化,在過渡態(tài)理論建立后,逐漸向微觀的反應理論發(fā)展,用分子軌道理論研究微觀的反應機理,并逐漸建立了分子軌道對稱守恒定律和前線軌道理論。分子束、激光和等離子技術(shù)的應用,使得對不穩(wěn)定化學物種的檢測和研究成為現(xiàn)實,從而實現(xiàn)了化學動力學從經(jīng)典的、統(tǒng)計的宏觀動力學到單個分子或原子水平的微觀反應動力學的升華。

分析方法和手段是化學研究中經(jīng)常使用的。一方面,分析方法的靈敏度不斷提高,從常量組分分析發(fā)展到微量、痕量組分分析;另一方面,許多新的分析方法,可深入到結(jié)構(gòu)分析、構(gòu)象測定、同位素測定、各種活潑中間體(如自由基、離子基、卡賓、氮賓、卡拜等)的直接測定,甚至到對短壽命亞穩(wěn)態(tài)分子的檢測。分離技術(shù)也在不斷革新,如離子交換、膜技術(shù)、色譜法等。

物質(zhì)合成是化學研究的目的之一。在無機合成方面,首先是氨的合成。氨的合成不僅開創(chuàng)了無機合成工業(yè),而且?guī)恿舜呋瘜W,發(fā)展了化學熱力學和反應動力學。后來相繼合成的有紅寶石、人造水晶、硼氫化合物、金剛石、半導體、超導材料和二茂鐵等配位化合物。

在電子技術(shù)、核工業(yè)、航天技術(shù)等現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的推動下,各種超純物質(zhì)、新型化合物和特殊需要的材料的生產(chǎn)技術(shù)都得到了較快發(fā)展。稀有氣體化合物的成功合成又向化學家提出了新的挑戰(zhàn),需要對零族元素的化學性質(zhì)重新加以研究和認識。無機化學在與有機化學、生物化學、物理化學等學科的相互滲透中產(chǎn)生了有機金屬化學、生物無機化學、無機固體化學等新興學科。

酚醛樹脂的合成,開辟了高分子科學領域。20世紀30年代聚酰胺纖維的合成,使得高分子的概念得到廣泛的確認。各種高分子材料合成和應用,為現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)、交通運輸、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事技術(shù),以及人們的衣食住用行各方面,提供了多種性能優(yōu)異而成本較低的重要材料,成為現(xiàn)代物質(zhì)文明的重要標志。20世紀是有機合成的黃金時代?;瘜W的分離手段和結(jié)構(gòu)分析方法已經(jīng)有了很大發(fā)展,許多天然有機化合物的結(jié)構(gòu)問題紛紛獲得圓滿解決,同時還發(fā)現(xiàn)了許多新的重要的有機反應和專一性有機試劑,在此基礎上,精細有機合成,特別是在不對稱合成方面取得了很大進展。一方面,合成了各種有特種結(jié)構(gòu)和特種性能的有機化合物;另一方面,合成了從不穩(wěn)定的自由基到有生物活性的蛋白質(zhì)、核糖核酸等生命基礎物質(zhì)。有機化學家還合成了結(jié)構(gòu)復雜的天然有機物和特效藥物。所有這些成就對促進高分子學科的發(fā)展起到了巨大的推動作用,為合成有高度生物活性的物質(zhì),解決有生命物質(zhì)的合成問題,提供了有利條件。

20世紀以來,化學發(fā)展的趨勢可以歸納為:由宏觀向微觀、由定性向定量、由穩(wěn)定態(tài)向亞穩(wěn)定態(tài)發(fā)展,由經(jīng)驗上升到理論并應用于實踐。

四、化學學科的分類

化學在發(fā)展過程中,依照所研究的分子類別和研究手段、目的、任務的不同,從傳統(tǒng)的無機化學、有機化學、物理化學和分析化學四個基礎分支過渡到無機化學、有機化學、物理化學、生物化學、高分子化學、應用化學和化學工程學等七大分支學科。還有與化學有關(guān)的邊緣學科,如地球化學、海洋化學、大氣化學、環(huán)境化學、宇宙化學、星際化學等。

化學的發(fā)展體現(xiàn)在兩方面:一方面,為生產(chǎn)和技術(shù)部門提供盡可能多的新物質(zhì)、新材料;另一方面,在與其它自然科學相互滲透的進程中不斷產(chǎn)生新學科,并向探索生命科學和宇宙起源的方向發(fā)展。

參考文獻:

[1]徐景達.有機化學.人民衛(wèi)生出版社,1997.

篇4

多媒體技術(shù)的優(yōu)點在于可以將問題直觀、形象地展現(xiàn)出來,樂于被同學們所接受。多媒體技術(shù)運用視頻、動畫、圖片等資料將很難理解的問題通俗易懂展示給學生,這也帶動同學們學習的積極性,強化學習動機,完善學習方法,挖掘?qū)W生無限潛能[1]。因此多媒體作為教學的平臺有著得天獨厚的優(yōu)越性。作為一門通識教育課程,普通化學主要包括有機化學、無機化學、分析化學和物理化學四大化學。其主要教學目標是不僅讓學生認識和了解化學的一般規(guī)律和基本原理,此外,還注重基本概念和原理的闡述,科學思維方法的培養(yǎng),啟發(fā)學生了解化學在自然科學發(fā)展中的地位和化學在提高人類生活水平方面的作用。普通化學的教學結(jié)合計算機多媒體的獨一無二的特點,可以提高學生對化學學習的熱情和學習效率,對抽象難懂的化學可以有更深一步的理解。本文是作者基于多年實際教學探索,并結(jié)合多媒體計算機本身特點與我校學生學習的實際情況,所進行的一些思考和相關(guān)探討。

1多媒體計算機有利于激發(fā)學生的學習興趣和認知主體作用的發(fā)揮

計算機區(qū)別于其他媒介最大的特點是信息及時反饋。譬如,電視機將視覺聽覺合一,而計算機新媒體不僅如此,還真正意義上實現(xiàn)了人與機器的互動,不僅信息以圖文并茂的形式呈現(xiàn)出,且豐富多彩,激發(fā)了人們的興趣。課堂教學要想取得良好效果,需要彼此良好的溝通互動,這對課堂教學具有重大意義。而計算機新媒體可以滿足這種需求,這樣一來,既能快速有效的刺激學生學習的欲望,又能深入和強化學生學習的原動力,使得他們的學習效率大大獲得提升。計算機和多媒體計算機這種獨一無二的優(yōu)勢不僅成為教學的有效手段,而且成為改變傳統(tǒng)教學模式乃至教學思想的一個重要因素。在傳統(tǒng)的教學中,老師總是按照既定好的計劃把知識傳授給學生,在整個課堂教學過程中,學生的角色很被動,即處于被灌輸?shù)臓顟B(tài)[2]。然而,如果通過多媒體計算機來進行同樣的學習過程,則學習的氛圍完全不同:學生可以根據(jù)自己的興趣有選擇性的選取自己感興趣的主題和內(nèi)容,并且可以根據(jù)自己的基礎適當選取適合自己的學習方式和內(nèi)容。由于學習方式的改變,使學習的方式更加符合自身的習慣更容易激發(fā)出學生學習的欲望。只有外界刺激與人的內(nèi)部心理過程相互作用才能獲得意想不到的效果,可以充分發(fā)揮學生的主動性、積極性,真正體現(xiàn)學生的認知主體作用。

2使用多媒體教學能有效提高課堂授課的質(zhì)量和深度,拓寬視野

多媒體教學對于解決目前高校壓縮教學課時問題的解決優(yōu)勢明顯,是一個很好的選擇。在多媒體教學方式的輔助下,教師能夠?qū)⒁恍┏橄箅y懂的理論用更加簡單易懂的方式形象地表達出來,不僅促進了課堂授課的質(zhì)量,而且可大大節(jié)省講課和板書時間。例如在講解粘彈性時,如果單純口頭講述各種模型,如麥克斯韋模型和開爾文-沃伊特模型,雖可表示出高聚物粘彈的主要特征,但由于高聚物中實際運動的單元的多重性,須用多元件組合的力學模型來描述。這有些抽象,很難被學生所接受,如何能更好的展現(xiàn)出整個模型作用的過程,我們采用計算機作圖模擬,將整個過程生動形象的表示出來,也樂于被同學們接受。對于學生而言,學習的過程變得更為容易掌握;對于教師而言,教學的時間得到大大節(jié)省,一舉兩得。不僅如此,利用數(shù)字化的多媒體教學方式授課,還能有效地提高課堂授課的質(zhì)量和深度,拓寬學生的知識面和視野。例如在實際應用中,利用flas展示整個反應的流程,不僅簡單,而且可以更好地讓學生對整個反應過程在頭腦中形成系統(tǒng),或知識框架,加深了對整個反應認識。促進學生的求知欲和激發(fā)探索精神,開發(fā)學生的創(chuàng)造能力和內(nèi)在潛力。

3多媒體教學有利于突破普通化學教學中的重點和難點

將擁有優(yōu)秀的圖文處理能力特點的多媒體技術(shù)應用于普通化學的教學理念和過程中,可以把微觀的知識進行宏觀的模擬,把復雜的問題能夠簡單的模擬出來,把枯燥無味的知識變?yōu)樾蜗蟮挠洃洝_M而解決了在學習中遇到的許多實際問題,把抽象難懂的問題變得直觀化,減小了學習的難度,更加順利的突破了在教學中遇到的疑難點。因為這種方法有趣,能吸引學生的注意力,因此也帶動了學生的學習熱情。在傳統(tǒng)的教學中,總是借助一些模型或掛圖等來輔助講解普通化學中遇到的難點,因為模型是完全靜止的,所以讓學生理解起來仍舊很困難。在多媒體課堂上,可以把抽象的、靜止的知識做成活動的、可視的動畫,增加了感性的成分,使學生更容易接受和理解[3]。例如,在《接觸法制硫酸》的課件制作過程中,運用多媒體技術(shù)把吸收塔內(nèi)的吸收過程這一無法用肉眼觀察到的微觀變化,模擬成宏觀圖像加以演示,同時運用相關(guān)軟件穿插了對化學過程的解釋和原理分析,并加深了學生與老師的互動,達到最佳的教學效果。在普通化學的教學中,普遍的重點和難點主要集中于工藝流程和化學原理的講解,因?qū)W生缺乏空間結(jié)構(gòu)意識和空間想象力,黑板上的平面板書無論如何也難以喚起學生的共鳴。利用CAI多媒體技術(shù)可以將相關(guān)的工藝流程從多個方面進行展示,并且對其中涉及的化學原理進行詳細詮釋,可以通過逼真的主體畫面和精練的規(guī)律歸納,牢牢地吸引住學生的眼球,同時激發(fā)出他們的求知欲,達到完美的傳授和學習的雙重效果。

4利用多媒體模擬輔助普通化學的實驗教學工作

作為一門以基本理論和實驗為基礎的課程,普通化學的實驗教學在整個教學過程中具有非常重要的地位,對于培養(yǎng)學生的實際動手能力和創(chuàng)新能力有著不可替代的作用。在普化實驗方面,可以通過計算機模擬幫助學生熟悉一些較為復雜且對身體具有一定危害性的實驗[4]。例如,向AgNO3溶液中滴加NaCl溶液生成的白色AgCl沉淀。學生往往只觀察到白色沉淀。有些實驗反應中含有中間體,如合成絡合物等。一些化學實驗由于實驗成本很高,這些實驗無法在學生們中廣泛開展實驗研究,早先這些令人頭痛的問題現(xiàn)在由于計算機的存在便可迎刃而解。在科學研究的前沿,理論指導實踐,大多科學家采取了利用計算機模擬模型,機理研究等,這便充分發(fā)揮計算機新媒體的功能。通過多年的教學經(jīng)驗,我們發(fā)現(xiàn)學生們非常歡迎和喜愛一些利用Flash軟件制作的視頻和動畫形式,他們可以自主的通過生動的動畫界面,自由選擇適合自己的實驗,然后進一步選擇實驗目的、相關(guān)儀器使用原理、操作步驟和實驗結(jié)果等,達到良好的教學效果。但與此同時,應當注意到,用計算機模擬實驗作為一種手段,無法替代常規(guī)的實際化學實驗,它只是常規(guī)實驗的一種補充和強化手段。

5結(jié)語

總之,社會的發(fā)展,時代的進步,技術(shù)的日新月異,我們以創(chuàng)新的理念指導教學工作。在計算機新媒體中,繁冗的文字被生動的圖片代替,難以理解的概念被動畫代替。這使原本沉悶的課堂生動化,并有助于拓寬有限的教學內(nèi)容。但作為一名教師,我堅信課堂上的精彩源于課堂下的精心制作,如果只把多媒體教學僅僅看作一種省心省力的教學手段,則很難達到預期的教學目標[5]。我們應秉承開拓創(chuàng)新,不斷探索的理念,使多媒體教學在普通化學教學過程中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻

[1]肖文雅,范慶彤,張培.多媒體教學現(xiàn)狀的分析[J].中國醫(yī)學教育技術(shù),2006,20(1):41-43.

[2]李憶華.課堂多媒體教學中教師腳色定位的探討[J].中國醫(yī)學教育技術(shù),2006,20(2):98-100.

[3]尚東.多媒體技術(shù)在化學學科中的應用[J].實驗教學與儀器,2008(7):68-68.

篇5

課堂教學是學校最基礎、最核心的教學工作,是培養(yǎng)人才過程中的重要環(huán)節(jié)。課堂教學是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的途徑之一,教學質(zhì)量直接影響著人才培養(yǎng)質(zhì)量的核心因素。有機化學作為應用化學專業(yè)的一門重要基礎課,通過學習有機化學的基本概念和理論,有機化合物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì),有機化合物的合成及相互之間的轉(zhuǎn)化[1],可以培養(yǎng)學生正確選擇有機化合物的合成、分離提純,及時掌握現(xiàn)代有機合成分離鑒定的手段以及提高分析問題、解決問題的能力。但有機化學內(nèi)容繁雜,加上一些理論較為抽象,不少學生反映有機化學比較難學。目前我國處于進一步深化教育改革、提高教育質(zhì)量的階段,在課堂教學中如何真正做到以學生為主體、以教師為主導,在傳授基本理論知識和技能的同時,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和能力,提高教學質(zhì)量,是近幾年河南工業(yè)大學有機化學教學團隊一直在探討的重要課題。團隊根據(jù)多年來有機化學課程的教學經(jīng)驗,結(jié)合河南工業(yè)大學應用化學專業(yè)的特點和學生的實際水平,對有機化學課堂教學進行了深入研究和探討。

一、根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標,進行明確的定位

同一課程在不同的大學以及不同的辦學層次應該有不同的培養(yǎng)目標,其教學內(nèi)容、學時和教學方法等也應有不同的定位[2]。河南工業(yè)大學應用化學專業(yè)是介于化學和化學工程與工藝之間的專業(yè),培養(yǎng)理工結(jié)合,以工為主的應用型人才。諾貝爾獎獲得者李遠哲教授說過:“應用科學的研究要想真正解決工業(yè)上一些比較重要的科學問題,必須要有非常良好的基礎訓練”,因而應用化學專業(yè)培養(yǎng)的人才必須有堅實的理論知識和解決實際問題的能力。根據(jù)應用化學專業(yè)人才培養(yǎng)目標,結(jié)合現(xiàn)在的學生具有多元化價值觀的實際情況,在有機化學教學目的和要求上進行了改變。

這就要求基礎課教師在教學過程中不僅要傳授相關(guān)的基礎知識,將該課程及其所在學科的最核心內(nèi)容展示出來,更要注意傳授基本的思想方法,注意培養(yǎng)學生用科學的思想方法去分析、認識、歸納、總結(jié)知識的能力,讓學生切實感受到有機化學課程及學科的魅力及精華所在。為了達到這一目的,我們必須將授課內(nèi)容與專業(yè)培養(yǎng)目標聯(lián)系起來。同時,隨著近些年招生人數(shù)的增加,學生基礎參差不齊,但學生都是可以培養(yǎng)造就的。因而教學中要注意到學生的個體差異,通過分層教學、能力分組、抓兩頭帶中間等教學組織形式,既能適應個別差異又有較高效率實現(xiàn)最優(yōu)發(fā)展、面向全體,以達到良好的教學效果。

二、構(gòu)建學生為主體,教師重引導的教學模式

現(xiàn)代教學理論認為,教師在教學活動中應是組織者、引導者;學生是學習的真正主人,教學的成敗往往取決于學生參與學習的主動性[3]。有機化學教學的根本目的是在傳授有機化學基本知識的同時,不斷提高和培養(yǎng)學生的專業(yè)素質(zhì)。要想達到這一目的,就要用學生自學為主,教師講授重點、難點為輔的教學模式,而不再是以教師講授為主的傳統(tǒng)教學模式。在教學中教師應是教學活動中的編導,要創(chuàng)設各種情景和條件,引發(fā)學生的主動性和創(chuàng)造性,引導學生自學,善于提出問題讓學生思考;同時要尊重學生,信任和鼓勵學生,培養(yǎng)學生的問題意識。如教師可以選取新反應較少的取代酸、雜環(huán)等章節(jié),鼓勵學生充分利用圖書館等平臺查閱資料,在學生先自學總結(jié)的基礎上,要求學生寫出教案并指導其修改后,由學生作為教師進行講授,以充分調(diào)動學生的積極性和主動性,鼓勵學生主動獲取知識、應用知識解決問題。開展學生共同參與、分組討論的課堂教學活動,以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,提高教學效果。也可以提前指定內(nèi)容讓學生在查閱文獻資料的基礎上,與其他同學進行討論,最后以講座或報告的方式進行匯報交流。這種以學生討論為主的學習方式,不但有利于學生對有機化學課程所學知識的理解,也能加深對化學發(fā)展及有機化學對人類生產(chǎn)生活的重要性的認識,有利于提高學生的科學素養(yǎng),激發(fā)學生的社會責任感,培養(yǎng)學生的團隊精神。通過課堂教學和自主學習的合理分配,讓學生積極主動參與,教師還可以根據(jù)學生反饋的信息及時調(diào)整自己的教學。這些成為學生自主獲取知識、提高學習效率、深化理解書本知識的手段,是提高教學效果非常有效的方法。

三、理解學科特點,引導學生掌握學習方法

有機化學作為一門獨立的學科,其研究對象為有機化合物,“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”[4]。在有機化學課程教學中,一是要教會學生根據(jù)有機化合物的結(jié)構(gòu)理解、歸納有機化合物的性質(zhì)與反應;會通過性質(zhì)與反應確認有機化合物的結(jié)構(gòu)。這就要求教師在教學過程中要善于由結(jié)構(gòu)推導出性質(zhì),將化合物的性質(zhì)反應與其結(jié)構(gòu)特征緊密聯(lián)系起來。例如:通過分析醛酮中化學鍵的特征,可以理解其結(jié)構(gòu)并歸納出其性質(zhì)。醛酮的官能團是碳氧雙鍵即羰基,所以醛酮的性質(zhì)主要由羰基決定。我們在講授同系列的化合物時,應注意找一種有代表性的化合物,著重講解它的結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的聯(lián)系后,再歸納出這類化合物的通性。同時,要求學生在學習有機化合物的性質(zhì)時,不能拋開有機化合物的結(jié)構(gòu)孤立地羅列、記憶性質(zhì)與反應,而應該緊緊抓住主線:結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途制法一系列物質(zhì),從而系統(tǒng)掌握有機化學的知識。二是要在課堂教學中注意引導學生學會運用“相似類比”的學習方法?!跋嗨祁惐取笔亲R記知識,掌握及應用有機化學知識的重要方法之一,可以幫助學生了解掌握各類有機化合物的相互聯(lián)系和彼此間的異同,不僅能提高學生對有機化學知識的科學性與系統(tǒng)性的認識,而且有助于理解和掌握有機化學的基本內(nèi)容。例如:烯烴和醛酮的官能團分別為碳碳雙鍵和羰基,結(jié)構(gòu)相似,二者都由一個σ鍵和一個π鍵構(gòu)成,屬于不飽和化合物,因而醛酮像烯烴一樣易發(fā)生加成反應、α-H的反應;但碳碳雙鍵是非極性鍵,而醛酮的碳氧雙鍵中氧原子電負性大是極性鍵,因此烯烴碳碳雙鍵易發(fā)生離子型親電加成反應,而羰基上的加成反應是親核加成。同時,醛和酮的結(jié)構(gòu)相似但也有區(qū)別,醛有一個氫原子直接與羰基碳相連,能發(fā)生氧化反應等,而酮通常情況下不發(fā)生此類反應。通過“相似類比”的方法,尤其是對于容易混記的有機化學知識能夠得到清晰認識,這樣既會增強記憶效果,又會掌握得比較準確。

四、合理運用新知識,提高學生學習興趣

在有機化學教學計劃的安排上,我們教學團隊結(jié)合學生的實際情況,選用教材上的內(nèi)容作為參考,在教學中注意保持課程體系自身的科學性、邏輯性、系統(tǒng)性和完整性,并適當?shù)匾牒蜕鐣嶋H相關(guān)的知識成果來豐富教學內(nèi)容。如,在有機化學中講到酯化反應和苯環(huán)上親電取代的烷基化反應時,傳統(tǒng)上分別用硫酸、路易斯酸等作為催化劑,但在實際工業(yè)生產(chǎn)中存在腐蝕設備、污染環(huán)境、后處理復雜等問題。現(xiàn)在新型的催化劑如固體雜多酸、活性生物酶等對環(huán)境友好且原子經(jīng)濟化已被廣泛使用。還有根據(jù)諾貝爾化學獎獲得者Crutzen等在臭氧層空洞方面的最新研究成果來引入有關(guān)自由基、鏈反應和光化學反應中的一些知識等,不但激發(fā)了學生的學習興趣,還幫助學生理解學習有機化學的實際意義;與此同時,還可以結(jié)合溫室效應、蘇丹紅一號以及三聚氰胺等事例進行講解,這樣既培養(yǎng)了學生的環(huán)保意識和社會責任感,還提高了學生學習的積極性和興趣。

五、分析課程內(nèi)容,選擇合適的教學手段

現(xiàn)在課堂教學方式不再是單一的以教師用粉筆寫板書的方式來進行,多媒體由于其生動、形象的教學效果得到了廣泛的應用。那么,如何把板書方式的傳統(tǒng)教學手段與多媒體的現(xiàn)代教學方式有機地結(jié)合起來,從而提高學生的學習興趣就顯得尤為重要。多媒體教學因其包含信息量大,為教學提供了圖形、聲音和語言等而表現(xiàn)出逼真動人的效果,從而使教學內(nèi)容更加豐富多彩且富有吸引力;有機化學中的重點和難點如有機化合物的空間立體結(jié)構(gòu)、有機化學反應歷程等內(nèi)容,學生感到比較抽象,只用傳統(tǒng)的板書教學手段來講述,學生難以理解掌握,但用多媒體教學可以通過動畫放映等形式使微觀內(nèi)容宏觀化,抽象內(nèi)容形象化,從而更有利于學生理解掌握化學變化的本質(zhì)。但多媒體信息量大,如果處理不好,反而不利于課堂上生師互動反而可能不如傳統(tǒng)教學。結(jié)合實際情況我們有機化學教學團隊開發(fā)了適合我校應用化學專業(yè)的有機化學課件。在教學中并不是每一節(jié)課都使用多媒體授課,而是從有機化學課程的實際出發(fā),從學生的實際出發(fā),注意將多媒體教學手段和傳統(tǒng)板書教學方式在課堂上有機地結(jié)合起來,充分發(fā)揮學生的主體地位、教師的主導地位,加強了學生對于重點難點知識的理解,從而有效地提高了有機化學的教學效果。此外,網(wǎng)絡課堂作為輔助教學手段也是傳統(tǒng)教學模式的有效補充,把好的教學課件和豐富的教學資源進行共享,不僅加強了教師之間的溝通和交流,也拉近了師生的距離;既鞏固了課堂所學知識,又培養(yǎng)了學生對新知識的關(guān)注和探討。

六、加強交流學習,提高教師的業(yè)務素質(zhì)

“教學永遠是一門缺憾的藝術(shù)”。教師要通過多種途徑加強交流學習,不斷提升自身業(yè)務素質(zhì)。一是不斷自我反思,提高自身素質(zhì)。不斷對自己的教學進行自我觀察、自我調(diào)節(jié)和評價后提出問題,以促進教學能力的提高。學無止境,教無止境,教案要不斷修改,要經(jīng)常調(diào)整。要從教學問題研究入手,通過自我反思,重點分析影響教學有效性的各種教學觀念,尋找解決問題的對策,以提高課堂教學效果。二是組織觀摩課,并進行交流?!八街梢怨ビ??!痹谟^摩課中,分析其他教師的課堂教學組織情況以及這樣組織教學的效果;將自己的課堂教學環(huán)節(jié)和教學效果與他人相比異同之處在哪,從他們的教學中受到什么啟發(fā)等。開放互動的研討能夠促進教師更有效地進行反思,促使把實踐經(jīng)驗上升為理論。三是開展教研活動,發(fā)揮教學團隊作用。如進行集體備課,可以使教師共同交流教學經(jīng)驗,也可邀請學校中富有經(jīng)驗的老教師、優(yōu)秀教師開展講座,并加強聽后的交流與切磋。加強交流,促進課堂教學的改革,把教研活動不斷引向深入。鼓勵大家參加校內(nèi)外的各種研討活動,掌握新的教改信息,把握新的動態(tài)。此外,教師也要參與科研工作,不斷了解學科前沿和掌握新的學術(shù)成果,并運用到教學中,做到精益求精。

總之,“國家興盛,人才為本;人才培養(yǎng),教育為本?!苯處熓菍崿F(xiàn)學校教育目的的主要力量,如何提高應用化學專業(yè)有機化學教學質(zhì)量是我們需要不斷研究的問題。在教學過程中,只有不斷提高自己,不斷改革創(chuàng)新,將教學內(nèi)容與教學手段、教學方法有機地結(jié)合在一起,才能讓學生學會思考問題、分析問題的方式方法,,從有機化學角度解決問題的技巧,讓學生領略到有機化學這門學科的內(nèi)涵,從而達到教學目標。

參考文獻:

[1] 游利琴,毛璞,夏萍.有機化學教學中的實踐與體會[J].廣東化工,2011,(10):178.

篇6

一、引言

新世紀,充滿機遇,更是充滿競爭。人才的競爭是一切競爭的核心,已成為世界有識之士的廣泛共識。高校培養(yǎng)的學生能否符合新形勢下的新要求,能否在當前乃至未來的人才激烈競爭中立于不敗之地,是高校當前面臨的重大挑戰(zhàn)。

同志曾經(jīng)指出:“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,是一個國家發(fā)達的不竭動力?!薄敖逃谂嘤褡鍎?chuàng)新精神和創(chuàng)新型人才方面,肩負著特殊的使命?!庇纱丝梢?培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是高校的立足之本,是國家發(fā)展的命脈,是中國能否立于世界先進民族之林的可靠保障。

二、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要性

高校工科教育改革的一個重要課題就是面向工程,回歸工程,加強工程意識和工程實踐能力的培養(yǎng)。明確知識能力結(jié)構(gòu)是進行教學改革的主要依據(jù),國內(nèi)外高校都普遍認為化工類專業(yè)人才應具有以下幾方面的能力:(1)掌握基礎化學、工程制圖等基礎知識,掌握化工學科的基本原理,具備解決工程問題的基本能力,包括科研、設計、規(guī)劃等方面的初步能力;(2)化工類專業(yè)人才應熟悉國家對于化工產(chǎn)品生產(chǎn)、貿(mào)易、設計、研究與開發(fā)等方面的方針、政策和法規(guī);(3)了解學科的理論前沿,了解新工藝、新技術(shù)與新設備的發(fā)展動態(tài);(4)掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的科學研究和實際工作能力;(5)具有創(chuàng)新意識和獨立獲取新知識的能力以及專業(yè)適應與競爭能力。而具備上述能力的前提是學生必須掌握多門學科的理論知識和實踐能力。

當今社會發(fā)展與技術(shù)進步的物質(zhì)基礎和技術(shù)先導就是學科交叉,人們把材料、信息、能源作為現(xiàn)代文明的三大支柱:這三大支柱產(chǎn)業(yè)涉及化工、冶金、機械、土木工程、電力電子、航天航空等工業(yè)領域。在廣西大學化學化工學院,包含化學工藝、精細化工、生物化工、制藥工程、環(huán)境工程、無機非金屬材料、化工機械、林產(chǎn)化工、應用化學、化學等十多個專業(yè),學科布局和專業(yè)組成相對完善,但受人力、財力、物力等科研條件限制,大多數(shù)研究方向難以做到國際、國內(nèi)領先水平。在化工類專業(yè)人才培養(yǎng)方面,廣西大學在培養(yǎng)服務型人才方面積累了豐富的經(jīng)驗,近年來為國家和自治區(qū)培養(yǎng)了大批服務型人才;但就創(chuàng)新型人才培育來講,廣西大學還沒有建立起完善的培育機制,有很長的路要探索。

當今,新技術(shù)飛速發(fā)展,起主導作用的不是單一技術(shù),而是由信息技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、先進制造技術(shù)、海洋技術(shù)、空間技術(shù)、環(huán)境技術(shù)等通過相互聯(lián)系、彼此滲透、互相交叉融合組成的技術(shù)群。這種交叉技術(shù)群的發(fā)展,更利于技術(shù)創(chuàng)新和突破?;瘜W化工是自然科學的核心學科之一,許多新興領域的開發(fā)和高新技術(shù)的實現(xiàn),都要依賴化學的合成與制備為其創(chuàng)造一個必要的物質(zhì)基礎。因此,基于化學化工與其它學科專業(yè)交叉的現(xiàn)狀更有利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

三、創(chuàng)新型人才培育模式的理論探索

通常來看,服務型人才與創(chuàng)新型人才主要有四個不同:(1)知識構(gòu)成不一樣。創(chuàng)新型人才的知識結(jié)構(gòu)應由直接知識和間接知識兩部份組成,來源于教師系統(tǒng)講授的間接知識,是繼承前人的創(chuàng)造,這是非常必要的。直接知識是在教師指導下,經(jīng)過師生一起共同探索研究得來的知識,與此同時也培養(yǎng)了學生探索研究新知識的能力。(2)思維構(gòu)成不一樣。創(chuàng)新型人才的思維應是多元化的,不僅要培養(yǎng)學生的順向思維,還要培養(yǎng)逆向思維、發(fā)散思維、收斂思維等多元化思維方式,因此,學科交叉是必不可少的。(3)能力構(gòu)成不一樣。創(chuàng)新型人才應具有發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力,善于發(fā)現(xiàn)問題和敢于提出問題是創(chuàng)新型人才的重要素質(zhì),也是區(qū)別于服務型人才的重要標志。(4)培養(yǎng)過程不一樣。服務型人才大多強調(diào)共性,批量培養(yǎng),教師往往只用演繹法教學;而創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是一個復合過程,既有教和學,也有探索研究,還須強調(diào)個性培養(yǎng)。按照學生的興趣愛好和特長實行因材施教,在教學方法上必須采用歸納法和演繹法相結(jié)合的教學法。

廣西大學化學化工學院由于歷史原因,學科布局分散且多種專業(yè)共存,整個學院的科研緊緊依靠化學、化工、材料等學科,形成了交叉滲透的專業(yè)特色,為創(chuàng)新型人才的培育提供了專業(yè)技術(shù)的理論基礎。但一種人才培育模式,只有軟硬件條件專業(yè)技術(shù)的理論基礎還是不夠的,應該從指導思想、教育體制、教學改革等多方面進行完善,具體表現(xiàn)在:

1.轉(zhuǎn)變教育思想和觀念是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的前提

培養(yǎng)學科交叉的創(chuàng)新型人才,學生不但需要有扎實的基礎、寬廣的知識面,還需具有探索研究能力和創(chuàng)新能力。

2.推行以創(chuàng)新為核心的素質(zhì)教育是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的基礎

人文素質(zhì)教育對理科學生尤為重要,因為理科學生的思維主要是嚴密的邏輯思維,而人文學者的思維主要是形象思維,憑借直覺和靈感,這些是原始性創(chuàng)新思維的主要來源,卻偏偏是理科學生所缺少的,我們應該在各教學環(huán)節(jié)的教學過程中,推行以創(chuàng)新為核心的素質(zhì)教育,以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

3.實行個性化教育

實行個性化教育是培養(yǎng)學科交叉的創(chuàng)新型人才的必由之路。教育的根本目的是以人為本、開發(fā)人的智慧和潛能,只有讓學生的個性得到充分發(fā)揮,才有可能創(chuàng)新。

4.在理論教學中滲透科學研究

科研全面滲入理論教學是培養(yǎng)化學創(chuàng)新型人才的根本保證。只有讓工作在科研最前沿的教師去教學,才有利于知識的更新。

5.必須深化教學改革

要拓寬專業(yè)口徑,注重交叉學科知識的傳授;對于化工類畢業(yè)生來說,將來多數(shù)要從事化工產(chǎn)品及材料的合成與加工,從事化工產(chǎn)品開發(fā)的往往都是制備原材料,如果對原材料的特性和應用有所了解,就會使產(chǎn)品開發(fā)的目的性更強,更容易適應市場需求;因此,化工類學生應該具備材料相關(guān)學科的有關(guān)知識和能力。為了使化工類專業(yè)學生具備合理的知識結(jié)構(gòu)和比較全面的“大化工”工程科學技術(shù)素質(zhì),我們認為化工類學生選擇其它學科的部分課程是有利于培養(yǎng)創(chuàng)新能力的。

6.減少理論教學總學時數(shù)是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵點

在創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)過程中,若要實現(xiàn)上述探索研究或教學,把科研全面引入到教學,實施個性化教育,就不能單靠課堂教學,必須豐富學生的第二課堂和第三課堂(社會實踐),以培養(yǎng)學生自主獲取知識的能力。

7.增強學生的動手能力

加強實驗教學,強化學生動手能力,特別是強化工程設計能力。畢業(yè)環(huán)節(jié)盡量增加畢業(yè)設計數(shù)量,減少論文數(shù)量,培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才。

四、化工類專業(yè)創(chuàng)新型人才培育模式探討

構(gòu)建創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式,必須堅持知識、能力、素質(zhì)的辯證統(tǒng)一。知識是能力和素質(zhì)的載體,包括科學文化知識、專業(yè)基礎與專業(yè)知識、相鄰學科知識,目前高等學校對相鄰學科知識重視不夠,要區(qū)分不同科類,加強這方面的教學工作。

培養(yǎng)創(chuàng)新型人才應結(jié)合各校的具體條件,包括師資水平、設備的配置、科研的氛圍及水平、辦學的積累和特色等具體情況提出各自的培養(yǎng)方式和模式,不可能強求統(tǒng)一。在這里,我們提出一種培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的模式:

1.傳授知識與探索研究相結(jié)合,也就是教學與科研相結(jié)合

為了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,教學必須與科研密切結(jié)合,而這種結(jié)合的關(guān)鍵是教師,但國內(nèi)高校教師的現(xiàn)狀是,長期從事教學的基本不搞科研,而科研搞得出色的,基本不承擔教學任務。這種狀態(tài)必須改變,為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,應讓科研能力強的教師去主講基礎課,這有利于教學內(nèi)容更新、教學科研的結(jié)合,有利于開發(fā)探索研究式教學,以培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,分析問題與解決問題的能力。

2.教師與學生相結(jié)合

建立探索研究式教學必須調(diào)整師生關(guān)系,不能再以教師、課堂和教材為中心的三中心模式進行教學。而應形成以教師為主導、學生為主體的教學模式。

3.課內(nèi)與課外相結(jié)合

創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)只靠課堂教學是不夠的,雖然它可以為學生打下良好基礎,而綜合素質(zhì)的提高還要靠課外豐富多采的活動來配合。

4.校內(nèi)與校外相結(jié)合

不僅要發(fā)揮校內(nèi)教育資源的作用,更要善于利用社會資源,走產(chǎn)學研相結(jié)合的道路,培養(yǎng)出的人才是否能創(chuàng)新,還要推到社會上去檢驗。因此,要讓學生更早、更多地接觸社會,參加各類社會實踐活動,可使學生提高人際交流、溝通、表達、競爭、合作等素質(zhì),既服務了社會,又完善了自我,為畢業(yè)后走上工作崗位打下良好的基礎。

五、結(jié)束語

培養(yǎng)創(chuàng)新型人才研究是個永恒的主題,也是一個新的課題,需要我們長期去探索實踐,并總結(jié)其規(guī)律性。實現(xiàn)人才培養(yǎng)由服務型到創(chuàng)新型的轉(zhuǎn)型,應根據(jù)各校的特點,探索適合于不同學校的創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)模式。創(chuàng)新型人才培育,應該從政府、學校、教師、學生等多方面、多環(huán)節(jié)抓起,堅持知識、能力、素質(zhì)的辯證統(tǒng)一,注重素質(zhì)教育,重視創(chuàng)新能力的培養(yǎng),才能適應21世紀經(jīng)濟社會發(fā)展對人才的需要。

參考文獻:

[1]構(gòu)建高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的思考.光明日報,1999-12-29.

[2]建設創(chuàng)新型國家高校重任在肩――教育部直屬高校工作咨詢委員會第十六次全體會議發(fā)言摘登(下).中國教育報,2006-1-27.

[3]王夏.當代高技術(shù)發(fā)展的交叉融合趨勢.科技部中國科技促進發(fā)展研究中心調(diào)研報告,2003-8-8.

[4]李小年.發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢培養(yǎng)創(chuàng)新型復合人才-浙江工業(yè)大學化學工程與材料學院的探索與實踐[J].化工高等教育,2005,84(2):1-3.

[5]任杰,王培銘.突出優(yōu)勢注重學科交叉搞好材料學科建設[J].教育改革與管理,2001,(2):14-16.

篇7

中圖分類號:S611文獻標識碼: A

腐蝕介質(zhì)廣泛地存在于化工企業(yè)的日常生產(chǎn)工作環(huán)境中,在這樣的環(huán)境中,機械設備的腐蝕程度通常會更加嚴重也更快,所造成的損失也較大。因此要加強化工行業(yè)機械設備的防腐蝕能力,對提高機械設備的使用年限,降低企業(yè)的生產(chǎn)成本等,都具有較大的意義。

1 設備發(fā)生腐蝕的原因及分類

1.1 發(fā)生腐蝕的原因

眾所周知,化工機械設備本身是金屬構(gòu)成的,只要是金屬它就會因為溫度、濕度等外界條件的影響,從而導致金屬發(fā)生銹蝕。在當下環(huán)境中的工業(yè)企業(yè),特別是各個化工企業(yè)內(nèi),其環(huán)境中都含有大量的 CO2、SO2、硫化物、氫氧化物等一些有害物質(zhì),再加上不同的企業(yè)不同的廠房在不同環(huán)境下的溫度和濕度都較高、較大,因此在這些環(huán)境因素的綜合作用和影響之下,金屬就可能會與這些有害的物質(zhì)發(fā)生強烈的化學反應,進而形成了腐蝕。

1.2 腐蝕的分類

1.2.1 按照腐蝕所產(chǎn)生的原因以及表象進行分類??梢詫⒏g分為:疲勞服役,剝層腐蝕,工業(yè)大氣腐蝕,高溫氧化腐蝕以及酸性大氣腐蝕,等等。

1.2.2 按照腐蝕所產(chǎn)生的機理進行分類,化工機械中的腐蝕主要可以分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩種。

電化學腐蝕,則主要是指金屬材料在與電解質(zhì)溶液進行接觸以后,發(fā)生了電極反應而發(fā)生腐蝕,這種反應是一種氧化還原反應,主要因為環(huán)境的潮濕所致。

化學腐蝕的含義主要是指金屬的表面與周圍的介質(zhì)發(fā)生了化學反應,進而使金屬遭受了破壞,主要是因為環(huán)境溫度過高、較為干燥所致。

2 腐蝕產(chǎn)生的化學機理

2.1 電化學腐蝕機理

金屬發(fā)生的電化學腐蝕,主要就是因為金屬的表面層與離子導電介質(zhì)所發(fā)生的電化學作用,從而遭到了破壞。任何按照電化學機理所產(chǎn)生的腐蝕,都會包含至少一個的陽極反應和陰極反應,同時還會通過金屬內(nèi)部的電子流,以及在介質(zhì)中的離子流進行聯(lián)系。

陽極所發(fā)生的是氧化過程,主要就是金屬離子從金屬中轉(zhuǎn)移出來,轉(zhuǎn)移至介質(zhì)中,同時放出電子流,然后與介質(zhì)中所存在的離子流進行聯(lián)系,結(jié)合到一起。

而陰極反應則相對的是介質(zhì)中的氧化劑組成成分,通過吸收來自于陽極的電子進行還原的過程。電化學腐蝕因為電流不會對外進行做工,都會在腐蝕電池的內(nèi)陰極發(fā)生自耗反應,這樣的反應,無疑就會加快金屬被腐蝕的速度。

2.2 工業(yè)大氣的腐蝕機理

在工業(yè)污染較為嚴重的地區(qū)中,空氣中所包含的 CO2、SO2、硫化物、氫氧化物以及鹽等揮發(fā)物,還包括一些工業(yè)粉塵,這些都是一些腐蝕性的介質(zhì)。在以上介質(zhì)物中,在潮濕的條件情況下,酸性氣體就會與水結(jié)合生成無機酸,而這些酸就具有極強的腐蝕作用。例如一些鐵制的合金,在這樣的介質(zhì)中,就會發(fā)生一連串的化學反映,致使鋼材被嚴重的破壞。

在工業(yè)大氣的環(huán)境下,機械腐蝕是由電化學腐蝕和直接化學腐蝕綜合作用的。從電化學腐蝕以及化學腐蝕的本質(zhì)來看,都是因為金屬原子在失去電子以后變成離子的一個氧化過程。其主要的區(qū)別就是發(fā)生的環(huán)境背景不同而已,化學腐蝕是金屬與周圍介質(zhì)在高溫、干燥的環(huán)境中所發(fā)生的化學反應,而電化學腐蝕則是發(fā)生在潮濕的環(huán)境下,發(fā)生的氧化過程。

3 化工機械設備的防腐蝕設計、裝置工藝

金屬材料極容易遭到腐蝕破壞,所以在機械設備的采購過程中,應該要對機械設備的采購選用、安裝使用等環(huán)節(jié)進行綜合的考慮,并且要選擇合適的配套附件,對設備的附件功能以及防腐蝕設計,具有相同的重要作用。

3.1 材料的選擇

被用在制造業(yè)中的機械設備材料,大多都是碳素鋼。這種鋼價格較低,同時采購較為方便,而且便于對其進行加工。這樣的鋼在普通的工作環(huán)境中使用,不會發(fā)生較大的腐蝕,對機械設備的使用,也不會造成較大的危害。但是如果是在化工行業(yè)中使用,其工作環(huán)境就可能會對其造成較為嚴重侵蝕。

例如常用的 Q235 鋼,在濃度較高的腐蝕性介質(zhì)中,其腐蝕速度十分的高,即使對設備進行防腐涂漆,但是很容易造成漆膜出現(xiàn)局部脫落或是劃傷,也可能會致使其腐蝕面積不斷擴展,大大降低了機械設備的使用壽命。因此,化工企業(yè)通常都不會選擇使用這樣的材料,而選擇一些具有耐腐蝕性能的普通低合金鋼,作為機械設備的制造基材。低合金鋼的價格雖然稍高,但是其所能夠取得的總體經(jīng)濟效益,要比碳鋼好很多。

3.2 結(jié)構(gòu)與工藝

如果機械構(gòu)件的集合形狀設計,過于復雜或是不合理,就可能會引起熱應力、積塵、機械應力以及積液等缺陷,進而導致接卸的局部發(fā)生腐蝕情況,因此應該從防腐蝕的角度對結(jié)構(gòu)的設計進行綜合性的考慮,通常情況下,要符合以下要求:

3.2.1機械構(gòu)件的形狀易簡單;

3.2.2 防止機械構(gòu)件表面有傷痕或是遭到損壞;

3.2.3 機械構(gòu)件應該盡量選擇使用同一種金屬材料;

3.2.4 盡量減少機械構(gòu)件中存在的縫隙;

3.2.5 選擇較為優(yōu)質(zhì)的防銹漆以及結(jié)構(gòu)形式,以便于保證腐蝕介質(zhì)與機械構(gòu)件能夠完全隔離,尤其是要注意對焊縫進行涂漆,較為合理的涂漆結(jié)構(gòu),能夠保證構(gòu)件的任何一面或部位,都能夠進行涂漆;

3.2.6 防止殘余水分在機械設備上有滯留情況,在設計的時候要盡量避免具有向上的容器狀凹處,如果不能夠盡量避免,應該要設置排水孔;

3.2.7 在對機械設備進行焊接時,要盡量防止出現(xiàn)應力集中或者是內(nèi)應力的現(xiàn)象,要盡量采取連續(xù)的焊接工藝,間斷的焊接就容易產(chǎn)生內(nèi)應力;

3.2.8 要盡量避免出現(xiàn)焊接缺陷,例如咬邊、焊瘤、未焊透等現(xiàn)象,這些都可能會導致其形成新的腐蝕點。例如咬邊就可能會導致出現(xiàn)應力集中,其凹陷邊也可能會形成夾縫,而焊瘤不僅僅會造成應力集中,還會致使焊瘤與母材之間形成一定的夾縫。以上這兩種焊接缺陷,都會造成較為嚴重的腐蝕現(xiàn)象;

3.2.9 為了能夠進一步防止發(fā)生縫隙腐蝕現(xiàn)象,對于構(gòu)件的連接處的夾縫,要進行科學合理的設計。對于常見的構(gòu)件連接形式,主要包括對接以及搭接兩種,這樣的連接中應該采用焊接的連接,同時還應該采取雙面連續(xù)的填角焊接,同時對于對接的接頭,還應該采用雙面連續(xù)的對接焊接,進而避免出現(xiàn)縫隙腐蝕的情況發(fā)生。

4 設備的防腐蝕方法

對機械設備進行防腐蝕的方法有很多,主要就是為了能夠改善金屬本身的特質(zhì),將腐蝕介質(zhì)能夠與被保護的金屬進行隔開,或者是對金屬表面進行合理的處理,以改善電化學保護以及腐蝕環(huán)境等等。電化學保護法,主要就是依據(jù)電化學的相關(guān)原理,進而在金屬設備上采用一定的措施,進而使之能夠成為腐蝕電池中的陰極,從而減輕甚至是防止金屬腐蝕的方法,主要包括外加電流法以及犧牲陽極保護法。

外加電流法,主要是指將保護金屬與另一個附加電極作為電池的兩極,同時將被保護的金屬作為電池的印記,然后在外加直流電的作用之下,對陰極進行保護;

而犧牲陽極保護法,是采用電極電勢將被保護的金屬或是合金,作為電池的陽極,將其固定在被保護的金屬表面上,從而形成了腐蝕電池,而被保護金屬作為陰極,從而得到保護。

根據(jù)電化學的相關(guān)腐蝕原理,采取犧牲陽極保護法對機械設備進行保護是一種較為科學、合理且有效的方法。而目前,各個國家也廣泛的采用此方法,將其應用在各種較容易發(fā)生腐蝕的機械設備上,對其進行保護,并取得了較好的效果。

篇8

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A文章編號:16721101(2010)04009304

收稿日期:20100828

基金項目:安徽省高校重點教研基金項目資助(2008jyxm342)

作者簡介: 徐國財(1963-),男,安徽五河人,教授,博士,主要從事化學教學與研究工作。

Meditation on the construction of chemistry teaching team

XU Guo-cai,ZHANG Xiao-mei,

HE Jie,XING Hong-long,JI Xiao-li,YANG Yong-hui

(School of Chemical Engineering, Anhui University of Science and Technology, Huainan, Anhui232001, China)

Abstract: As strengthening the construction of teaching team is an important measure for implementing quality project of higher education, it is necessary to deeply comprehend the idea of constructing chemistry teaching team and to fully acknowledge the connotation of its construction. This paper expounds mainly the specialty and objectives of constructing chemistry teaching team in the two aspects of reform in chemistry practical teaching and chemistry education teaching.

Key words: teaching team; teaching and research; education teaching; chemistry

在國家教學質(zhì)量工程建設中,教學團隊建設是其一項重要組成部分。所謂教學團隊,就是指以教學工作為主線,以學生為服務對象,以一些技能互補而又相互協(xié)作的教師為主體,以先進的教育思想理念為指導,以教學內(nèi)容和教學方法的改革為主要途徑,以系列課程和專業(yè)建設為平臺,以提高教師教學水平、提高教育質(zhì)量為目標,開展教學研究和教學建設的一種創(chuàng)新型的教學基本組織形式?;瘜W教學團隊是2008年我校首次評選出的五個團隊之一,2010年推薦申報安徽省級優(yōu)秀教學團隊。目前教學團隊共有教師26人,其中教授4人,副教授15人,具有博士學位5人,碩士學位19人。有教學輔助人員9人,其中高級實驗師1人。目前,化學教學團隊面向全?;瘜W工程與技術(shù)、材料科學與工程、環(huán)境科學與工程、礦業(yè)工程、安全工程與技術(shù)、地質(zhì)工程、機械工程等一級學科下的16個本科專業(yè)開設普通化學、工科化學、無機化學、無機與分析化學、分析化學、有機化學、物理化學等基礎化學課程,年均教學班級100多個?;瘜W教學團隊是一支團結(jié)協(xié)作的集體。在教學上,有一批教學時間長、教學能力強、師德高尚、教學經(jīng)驗豐富、教學特色鮮明、深受學生愛戴的主講教師。不僅能夠講授基礎化學課程,還為化工學院相關(guān)專業(yè)開設現(xiàn)代儀器分析技術(shù)、高分子化學、納米科技導論、工業(yè)催化、化工安全導論等專業(yè)選修課或通選課。教學團隊成員都具有受教育個性化的背景。教學團隊成員大多來自全國著名高校,有理科類學校、工科類學校、師范類學校、農(nóng)林類學校等,有化學知識背景或化工專業(yè)背景,帶有各自學校的專業(yè)特色,基礎知識扎實。大多數(shù)都受過高層次學歷專業(yè)教育,業(yè)務知識系統(tǒng),形成了集體特色鮮明的教學團隊。

一、化學教學團隊建設的理念

化學教學團隊的建設理念首先是構(gòu)建一個和諧的團隊環(huán)境。所謂團隊,是指有一定技能、愿意為了共同的目標而由相互協(xié)作的個體所組成的群體?;瘜W教學團隊就是基于化學教學平臺具有基本的化學教學技能和職業(yè)資格的教師構(gòu)成的化學教學組織。所謂和諧就是融洽,和諧的本意就是和睦協(xié)調(diào),和諧環(huán)境就是團結(jié)協(xié)作的氣氛。和諧環(huán)境的特征就是本環(huán)境中的成員彼此相互尊重相互學習相互促進共同進步?;瘜W團隊的和諧環(huán)境就是把化學教育教學演繹為生動活潑的舞臺,團隊成員都有一個共同的愿景,在團結(jié)協(xié)調(diào)的氣氛中酣暢淋漓的工作。團隊的每一位成員都有一致的目標,就是以責任心、高水平的教學相長態(tài)度對待每一位大學生、每一門課程和每一堂課。成員個體的目標也反映了團隊的目標,而團隊的目標不僅如此,同時還包括促進團隊成員成長和進步。構(gòu)建一個化學團隊的和諧環(huán)境,有利于提升教師特別是青年教師的認同感和歸屬感、完善其職業(yè)認知、提高其工作積極性和創(chuàng)造性。和諧團隊環(huán)境可以促進教師之間知識的融合、思路的啟迪,可實現(xiàn)成員之間的優(yōu)勢互補、相互借鑒和共同提高。在一個和諧的教學團隊中,圍繞化學教學進行溝通、交流,容易得到相互支持和尊重,能夠打造一個中流砥柱的教學組織。

化學教學團隊要構(gòu)建成一個學習型組織。團隊中的每個人都具有一種共同使命、共同價值觀和共同目標,既是學習者又是助學者。學習型組織的最好體現(xiàn)就是為了完成共同的化學教學任務而開展各種化學教研活動,或是示范教學、嘗試教學等是團隊成員反思基本業(yè)務素質(zhì)的良好時機;或是小型化學論壇、化學講座都是團隊成員拓展知識視野取長補短的平臺;或是板書教學比賽、實驗教學比賽都是團隊成員教學技能學習提高的機會。團隊成員的成長與發(fā)展離不開教師群體組織的影響和推動、離不開成員之間的相互學習和借鑒。學習型組織是化學教學團隊的建設理念的具體體現(xiàn)。

化學教學團隊要構(gòu)筑成一個優(yōu)質(zhì)教學資源庫。團隊成員通過開展教學觀摩、公開教學、示范教學等活動,展開探討、切磋經(jīng)驗,彼此間進行交流和溝通,提升自我認識知識駕馭知識的能力、內(nèi)化教學意識,凝練教學內(nèi)容、探索教學規(guī)律,提高教學技能,創(chuàng)新教學方法和手段,每一位成員都將逐步成為優(yōu)質(zhì)資源,整個團隊成為一個優(yōu)質(zhì)資源群,從而為課堂教學提供一個優(yōu)質(zhì)的教學資源,從整體上提高教學質(zhì)量和效果。

二、化學教學團隊建設的內(nèi)涵

化學教學團隊內(nèi)涵建設主要表現(xiàn)在教師隊伍建設、教學成果與學術(shù)交流等。隊伍建設是團隊建設的核心內(nèi)容,而隊伍建設的主體內(nèi)容是培養(yǎng)和造就成熟的青年教師,構(gòu)建一個梯度合理梯級過硬的教學團隊。在教學與科研實踐中給青年教師提供更多的發(fā)展機會,把青年教師鍛造成教壇新秀和科研能手。制度保障是隊伍建設的規(guī)范性和常效性的基礎,優(yōu)化隊伍建設的政策環(huán)境和激勵機制。先后以優(yōu)秀教學團隊基金為基礎,制定了《關(guān)于青年教師培養(yǎng)的若干規(guī)定》、《青年教師指導教師職責》、《青年教師參加學術(shù)活動的規(guī)定》等規(guī)章制度,把隊伍建設中的制度建設推進一步,始終把青年隊伍的培養(yǎng)作為師資隊伍建設中的重點,以制度保障教師隊伍建設。

化學教學團隊依據(jù)學校現(xiàn)行人才政策,實行引進人才和在職培養(yǎng)(國內(nèi)外進修)相結(jié)合的辦法,不斷提高教師隊伍的學歷層次。加強對現(xiàn)有人才的培養(yǎng),鼓勵教師攻讀高學位或進修提高,教學隊伍中現(xiàn)有8名教師在南京大學等國內(nèi)高校在職攻讀博士學位,2名教輔人員在本校在職攻讀碩士學位。同時選送2名青年教師到美國和日本大學進修深造,開闊眼界,中外結(jié)合,提升自己。

重視科研工作是教學團隊隊伍建設的重要方面??蒲信c教學互動是教師學術(shù)水平不斷提高,教學不斷進步的基礎??蒲惺切轮R的源,教學是新知識的流,教學團隊的建設既要開源又要疏流,讓學生在新知識的源遠流長中受到滋潤和熏陶。教學團隊成員有幾個科研方向,諸如有機復合無機納米材料、有機手性合成技術(shù)、光功能高分子材料、煤化工氣化催化技術(shù)等,鼓勵教師結(jié)合書本知識把科研新知識及時傳授出來,讓學生領略科技發(fā)展的魅力,鼓勵學生發(fā)奮學習。良好的教學科研互動,尤其是青年教師在受到學生的欽佩和愛戴氣氛中增強了自信心和工作動力。化學教學團隊近幾年在科研成果的基礎上陸續(xù)出版了《納米復合材料》、《光固化技術(shù)理論與實踐》和《納米科技導論》等學術(shù)著作5部,團隊成員在提升自己的學術(shù)水平同時,有力地促進了教學水平和教學質(zhì)量的提高。

積極參與或組織國內(nèi)教學研討活動。化學教學團隊每年都積極參加全國大學化學化工課程論壇,以及由高等教育出版社協(xié)調(diào)各高校主辦的教學研討會,取長補短,提高自我教學改革的創(chuàng)新意識和水平,促進教師積極總結(jié)和撰寫教學思想教學改革體會和教學研究成果。在每年的大學化學論壇的教學文集中,團隊成員都有2-3篇接受出版的教學研究文章。利用課程論壇,自我加壓宣傳自己,只有不斷地創(chuàng)新教學鉆研教學、及時總結(jié)自己教學經(jīng)驗,才能有的放矢介紹和宣傳團隊建設,才能贏得同行們的熱評和稱贊,才能進一步提升建設團隊的信心。2009年的大學化學化工課程論壇在合肥舉辦,利用天時地利人和的機遇,組織20多團隊成員參加了全部的會場教學交流,其中一人參加主題發(fā)言。認識教學改革的發(fā)展趨勢和最新成果,體會他人的教學特點反思自己的教學不足,提升自己的教學能力和教學質(zhì)量。結(jié)合質(zhì)量工程建設,2008年團隊組織了安徽省高校有機化學精品課程建設研討會,來自全省10余所高校的40多位代表進行了課程建設交流,增加了青年教師的見識,擴大了青年教師的視野,提高了青年教師鉆研教學改革的意識,增進了青年教師彼此間的友誼。在教學改革的交流中,更好地培養(yǎng)青年教師成長。目前化學教學團隊承擔安徽省級重點課程、精品課程等三門、國家級和安徽省級十一五規(guī)劃教材各一部。積極撰寫編寫富有自己教學特點的教學研究成果的教材,先后出版了《工科化學》、《普通化學》、《有機化學》和《化工安全導論》等教材。

三、化學團隊建設具有的特殊性――實驗教學的改革

化學教學團隊建設的一個重要方面是實驗教學建設,這是區(qū)別其他教學團隊的顯著特點。實驗教學的目的是使學生掌握化學實驗的基本操作和技能,理解化學理論課程內(nèi)容,增強學生的實踐創(chuàng)新能力?;瘜W團隊發(fā)揮集體協(xié)作的優(yōu)越性,在實驗教學中注重實驗的綜合性與實踐性的改革,探索綜合型和設計型實驗教學的新方法新內(nèi)容。

所謂綜合型實驗教學,就是以教師輔導為輔,學生獨立操作為主,實驗過程蘊含多個實驗關(guān)鍵點的實驗教學模式。通過化學實驗內(nèi)容、方法、手段的綜合,掌握化學綜合知識,培養(yǎng)全面思考和解決化學問題的思維方式,運用綜合分析問題、解決問題的方法和手段,達到培養(yǎng)綜合應用化學化工知識的能力和素質(zhì)。同時培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和相互協(xié)作的團隊精神,并為后繼的實驗課程打下良好的基礎。在綜合型實驗訓練基礎上,為進一步訓練學生完整的實驗方法和科學研究思維,以培養(yǎng)學生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力,設計型實驗課應運而生。所謂設計型實驗教學,就是指學生根據(jù)實驗指導教師提供的實驗項目和可選擇題目,自選感興趣的內(nèi)容,用所學的理論知識和基本實驗技能,查閱有關(guān)資料,自行設計實驗方案和實驗路線,獨立完成整個實驗過程,達到實驗目標的實驗教學模式。設計型實驗是一種充分發(fā)揮學生的智慧、創(chuàng)新能力和動手能力,對操作技能訓練的實驗。團隊成員為了摸索綜合型和設計型實驗的可操作性,反復實驗,將原來單一化合物的合成驗證型實驗更新為綜合型的多步合成實驗;將原來單一驗證性的性質(zhì)實驗及部分單一的基本操作技能訓練實驗更新為有關(guān)的綜合性驗,對設計型實驗的多種可能性加以推敲,篩選最佳實驗路線和方案,對學生可能選定的實驗題目及其實驗路線方案,團隊成員必須心中有數(shù),具有現(xiàn)場甄別力和評判力。綜合型和設計型實驗的篩選和確認,凝結(jié)了團隊成員的心血和智慧,凝聚了成員對化學教育的熱愛和追求,在實驗類型和題目的認定過程中,增強了團隊成員的凝聚力,也提升了教師實驗操作水平。

綜合型和設計型實驗教學不僅是教學形式的變化,而且是實驗教學的內(nèi)在本質(zhì)的體現(xiàn)。團隊成員在篩選和判定綜合型和設計型實驗過程中,進一步加深對化學實驗教學內(nèi)在規(guī)律的認識,加深對化學實驗的內(nèi)在本質(zhì)的理解。通過多步化學實驗的綜合,可培養(yǎng)學生多方位考慮問題的大局意識;通過化學實驗方案設計,可啟迪學生的創(chuàng)新意識;通過化學實驗項目中的設備和儀器的調(diào)試,可培養(yǎng)學生的實際操作技能;通過化學實驗中出現(xiàn)的問題,可培養(yǎng)學生思考解決問題解決問題的能力。

化學教學團隊在實驗教學中既注重實驗教學的實踐性和改革創(chuàng)新,也注重實驗教學改革的成果集成,先后組織相關(guān)教師編寫了基礎化學實驗系列教材,出版了《物理化學實驗指導》、《有機化學實驗指導》、《普通化學實驗指導》、《無機與分析化學實驗指導》等叢書。為發(fā)揮團隊成員的團結(jié)協(xié)作精神,確立了叢書編寫的基本原則:因才施教,既滿足教學基本要求,又為學有余力者提供能力訓練的機會;既是實驗教材,又作為撰寫實驗報告的范本。通過共同努力,從而形成完整的適合我院教學特點的實驗指導系列叢書。團隊成員經(jīng)過努力,富集智慧和創(chuàng)新精神的系列化學實驗叢書表現(xiàn)出應有的特色;在保證基本實驗操作得到訓練的前題下,編寫了部分趣味性實驗,使教材的趣味性增加;教材中各種實驗也盡可能從環(huán)保的角度進行選材,將實驗使用的化學試劑用量減少至最低量,以減少化學污染物的排放量,體現(xiàn)環(huán)保意識;綜合型實驗有較詳細的操作步驟,使學生運用綜合基礎知識、實驗技能和測試方法,培養(yǎng)化學實驗操的正確性和精準性。設計型實驗對學生提出實驗要求,提示實驗關(guān)鍵和參考文獻,要求學生獨立設計方案,完成實驗。

結(jié)合綜合型和設計型實驗的改革和探索,化學教學團隊針對實驗教學中存在的問題,目前正在錄制化學實驗示范教學片,結(jié)合實驗多媒體教學資源中心,創(chuàng)建可視化實驗室,把現(xiàn)場教學和可視化教學有機結(jié)合起來,以進一步提高實驗教學效果和實驗教學品位。

為了檢驗化學實驗的教學效果,化學教學團隊已連續(xù)舉辦三次大學化學實驗競賽,每次參賽學生有一千多人甚至二千人,競賽在筆試基礎上由抽簽方式?jīng)Q定具體實驗項目。大學化學實驗競賽,不僅提高了大學生學習化學的興趣,提供了展示大學生風采的平臺,而且檢驗了化學教學團隊成員組織化學實驗競賽的能力和化學實驗教學水平。

四、化學團隊建設的目標所在――教育教學質(zhì)量提升

教師是人才培養(yǎng)質(zhì)量保障體系中的第一要素。在化學團隊建設中,每一位團隊成員必須努力成為一名合格甚至優(yōu)秀的大學教師,能夠清楚地認識到如何提高教學質(zhì)量,及時總結(jié)提高教學質(zhì)量的要素。

化學教學團隊在建設過程中,倡導化學教學要興趣化教與學。興趣是導師,興趣化講授和興趣化學習是教育的一種境界,把教學過程興趣化,把課堂激情化,把教室活躍化。圍繞書本知識學習這個中心,適當安排優(yōu)秀學生自學講課,教師跟進補充完善,讓學生切身體會教師授課的艱辛,領受教師授課的風采。把教與學演繹為一種高尚的師生共同的游戲活動。

倡導團隊成員是做青年學生的朋友。做同學們的朋友,經(jīng)常給同學們集體或個別補課,深入同學之間了解同學生活、理解同學的喜怒哀樂,盡可能為同學們排憂解難,引導學生健康愉快生活,增進師生友誼,做青年學生的知心朋友。讓學生在師生彼此理解中學習,不僅提高學習效果,而且能夠?qū)W到如何做人。

倡導團隊成員博學多才。大學教育僅講授書本知識是不夠的,必須把與書本知識相關(guān)的知識融會貫通在教學過程中。三聚氰胺奶粉事件人人皆知,在講授有機化學的分子結(jié)構(gòu)時,適時穿插三聚氰胺事件的原理和危害以及防范辦法;在化工安全授課過程中巧妙地引入食品蘇丹紅事件。把書本知識社會化,生活現(xiàn)象理論化,社會現(xiàn)象哲理化。借助青年學生的好奇心,即活躍課堂授課的氣氛,又增強課堂授課的效果,擴大同學們知識面。

倡導團隊成員實時傳授傳統(tǒng)文化知識。大學教師要不斷豐富和更新文化知識,近幾年中央電視臺的名家講壇掀起了傳統(tǒng)文化傳播與學習的大潮,我們應積極從中吸取營養(yǎng),豐富自己傳統(tǒng)文化知識。在課堂上,把傳統(tǒng)文化與課本知識有機結(jié)合,讓同學們在現(xiàn)代文明與傳統(tǒng)文化交匯中融匯古今,領略古人的智慧,吸納哲人的評判,欣賞前人的文采,內(nèi)化自己的學識。傳統(tǒng)文化的傳播,展現(xiàn)愛國主義的精神,增強民族自豪感,熱愛自己熱愛祖國。

倡導團隊成員善于禮與德的引導。大學教育的任務是提升人的基本素質(zhì),教師應準確地引導青年學生知書達禮,把簡單事情做好,引導青年學生不闖紅燈,不在教室吃食物,按時上課,每個同學做到了,一個集體就做到了,一個局部良好的風氣就形成了,局部的整合就是整體,就能夠演化出一個良好的社會風尚。關(guān)心他人就是關(guān)心自己,和諧的集體是自己創(chuàng)造的,在大學時代個人成長借用孔子的話說:毋意、毋已、毋固、毋我。這樣才能提高品質(zhì),才能成為性格健全、品行端正的新時代大學生。

提高教育教學質(zhì)量的根本所在是廣大教師的教育教學水平?;瘜W教學團隊建設努力打造一批教學質(zhì)量優(yōu)秀的教師,所謂教學質(zhì)量優(yōu)秀的教師就是被廣大青年學生普遍接受、認可和歡迎的教師;是能夠激發(fā)和引導青年學生學習興趣的教師;是廣大青年學生的良師益友。

化學教學團隊的建設是長期的,每一位成員都在為團隊爭光、都以團隊建設為榮光。每一位成員都在用人格的力量內(nèi)化自己,昭示學生,教學相長。

參考文獻:

[1]梅水燕,李利民. 高校教學團隊建設策略探討[J]. 理工高教研究,2009,28(2):65.

篇9

[作者簡介]樊鵬(1987-),男,河南焦作人,華中農(nóng)業(yè)大學高等教育研究所在讀碩士,研究方向為高等教育管理;李忠云(1955-),男,湖北孝感人,華中農(nóng)業(yè)大學黨委書記,教授,碩士生導師,研究方向為高等教育管理。(湖北武漢430070)

[中圖分類號]G647[文獻標識碼]A[文章編號]1004-3985(2012)11-0021-03

美國加州理工學院的歷史并不像牛津大學、哈佛大學那樣悠久,規(guī)模也不如倫敦大學、斯坦福大學那樣龐大,卻在當今全球高等教育中處于領先地位。在英國《泰晤士報高等教育副刊》最新的2011~2012世界大學排行榜中,美國加州理工學院榮登榜首。因此,分析美國加州理工學院的發(fā)展模式及其特色,對我國研究型大學的建設和發(fā)展具有現(xiàn)實的借鑒意義。

一、加州理工學院的辦學歷史及理念形成

(一)社區(qū)學校階段

1891年,加州理工學院成立,前身是色羅珀工藝學院,由語法學校、高中、教師訓練學校、商業(yè)學校、初級學校和一個俱樂部的晚間和暑期課程班六個部分構(gòu)成。當時的加州理工學院只是一所社區(qū)學校,其辦學目的是為學校周邊居民提供就業(yè)訓練項目和素質(zhì)修養(yǎng)提高等教育活動。

(二)技術(shù)學校階段

1907年,在科學界因著書立說創(chuàng)立了新天文學而名聲鵲起的科學家海耳加入該校校董會,為該校的發(fā)展提供了轉(zhuǎn)機。受海耳“把學校建設成一所高水平的技術(shù)學?!彼枷氲挠绊?,學校解散了商業(yè)、師資訓練、中小學課程學校,只保留理工學院,并完善理工學院的發(fā)展,開設了電機工程課,開始了該校的轉(zhuǎn)型發(fā)展。

1911年,時任美國總統(tǒng)羅斯福在該校視察時說:“我希望看到像色羅珀這樣的學校培養(yǎng)出來的學生,每100名學生中有99名比一般人做得更好;我希望看到能夠開鑿巴拿馬運河與在國內(nèi)興建大型水利工程的人;我更希望看到剩下的那第100位學生受過良好的科學文化熏陶,成為像你們偉大的天文學家海勒那樣的人。”①羅斯??偨y(tǒng)的此次講話對該校的辦學理念產(chǎn)生了重要影響,學校開始致力于培養(yǎng)羅斯福所說的那“第100位學生”。

(三)轉(zhuǎn)型發(fā)展階段

1920年,該校改名為“加州理工學院”,隨后開始致力于追求最重要的科學研究,定下了“培養(yǎng)創(chuàng)造型的科學家或工程師,以應教育、管理和工業(yè)發(fā)展之急需”的培養(yǎng)目標。學院在原有的工程學科的特色基礎上,發(fā)展建立了數(shù)學、物理、化學等基礎學科來促進特色專業(yè)的發(fā)展。隨著學科發(fā)展,學校逐漸擴充了英語、歷史、經(jīng)濟學課程,慢慢形成了該?!靶《钡霓k學特色。

(四)穩(wěn)健提升階段

加州理工學院至今仍遵循著“學科不求過多,范圍不求過寬,嚴格保證學生入學和學習質(zhì)量”的辦學方針。而追求最重要的科學研究成為加州理工學院至今不變的目標。雖然在發(fā)展過程中,擴大規(guī)模是不可避免的,但董事會堅持謹慎而穩(wěn)健的政策,規(guī)定只有達到與物理系和化學系同等水平情況下才允許建立新系。加州理工學院的每一位校長都有向董事會保證遵守學校的傳統(tǒng),把學校辦成一個小但水平很高的學校。②20世紀末,加州理工學院已躍居美國一流大學前列。一流大學的形成是一個緩慢的發(fā)展過程。因為大學都有自身的規(guī)律,大學的發(fā)展是一個量化累積的過程。加州理工學院建立至今也只有一百二十余年的發(fā)展歷史,能夠在短短的一百多年發(fā)展中成為世界一流大學,其辦學理念、辦學特色值得我們研究和借鑒。

二、加州理工學院的辦學特色

(一)獨特的“小而精”模式

加州理工學院從人數(shù)到規(guī)模等方面都體現(xiàn)其“小”的特色。學院只有50.18公頃土地面積(約等于700余畝,相當于我國一個市級示范性高中的面積),從1920年的10名研究生、35名本科生發(fā)展到現(xiàn)在的1000余名研究生、900余名本科生的規(guī)模。師生比例大體上保持在1∶3的基礎上。其院系設置也極為簡單,僅有六大學系:生物學、化學及化學工程系、工程與應用科學、地質(zhì)學及行星學、人類學和社會科學、物理數(shù)學和天文學。加州理工學院保持在校生規(guī)模兩千余名,但學院的教授和畢業(yè)生中分別有31人32次(鮑林曾兩次獲獎)獲得諾貝爾獎,平均每1000名畢業(yè)學生中有1個諾貝爾獎得主,比例為世界大學之冠。加州理工學院雖然只有教授、副教授、助理教授共900名,但其有66個國家科學院院士、33個國家工程院院士和80個國家藝術(shù)科學院院士,相當于現(xiàn)今全體教師的36.7%,這在全美乃至全球都是首屈一指的。著名物理學家愛因斯坦、費曼、密立根、蓋爾曼,著名的天文學家哈雷、遺傳學的鼻祖摩爾根、火箭專家馮?卡門都曾執(zhí)教于此。加州理工學院雖然只有生物學、化學及化學工程系等六大學系,但是該院研究生課程門門都出類拔萃。正是因為“小而精”,加州理工學院才為這些成績的取得創(chuàng)造了良好的環(huán)境。

(二)獨特的學科建設

1.建立引領時代前沿的學科。加州理工學院從建校以來,就定下了“培養(yǎng)創(chuàng)造型的科學家或工程師,以應教育、管理和工業(yè)發(fā)展之急需”的培養(yǎng)目標,并結(jié)合學院自身的優(yōu)勢,進行時代最需要的科學研究。20世紀20年代重點發(fā)展天文學、物理學和生物遺傳學;在第二次世界大戰(zhàn)的影響下,學校結(jié)合國際一線前沿,重點發(fā)展國防科學;20世紀50年代,又致力于空間科學與技術(shù)方面的研究;20世紀70年代,開始對政治學、經(jīng)濟學等社會科學進行研究。學校時刻都能夠及時地感知和掌握不同的時展要求和科學發(fā)展規(guī)律,并能夠及時作出戰(zhàn)略調(diào)整,從而使該校的發(fā)展緊跟時展的步伐,始終保持在學科前沿領域占有一席之地。

2.為優(yōu)勢學科發(fā)展創(chuàng)立支撐學科。加州理工學院為了使優(yōu)勢學科得到更好的發(fā)展,積極帶動一批非優(yōu)勢學科的發(fā)展。20世紀初,學校在轉(zhuǎn)型發(fā)展時,解散了商業(yè)、師資訓練、中小學課程學校,只保留理工學院。為了理工學科的有力發(fā)展,學院開設了電機工程等課程來支撐理工學科的發(fā)展。20世紀20年代,學院在原有的工程學科的特色基礎上,相繼建立了數(shù)學、物理、化學等基礎學科來促進特色學科專業(yè)的發(fā)展。20世紀70年代,學院引進了政治學、經(jīng)濟學等國際一流學者,以社會科學來支撐原有理工學科的發(fā)展。這些非優(yōu)勢學科不僅得到了自身的發(fā)展,而且對優(yōu)勢學科的發(fā)展起到了有力的支撐作用。這樣一舉兩得的學科建立,為該校成為世界一流大學作出了重要的貢獻。

3.注重不同學科間的滲透。加州理工學院認為科學研究應該打破并超越舊的學科界限,于是特別注重不同學科間的滲透與交流,追求自身有優(yōu)勢、時代最需要的科學研究?;瘜W家諾耶斯提倡開設生物課,并致力于生物化學的研究;化學家鮑林基于量子理論創(chuàng)造了化學鍵理論;遺傳學家摩爾根鼓勵研究者同那些所學專業(yè)與自己不同的生物學家協(xié)作攻關(guān),產(chǎn)生了遺傳學學科。不僅如此,學院還在原有理工專業(yè)的基礎上,增設了社會科學方面的研究生項目。20世紀六七十年代,學院引進的幾位從事跨學科基礎理論與應用研究的經(jīng)濟學家與政治學家鼓勵學生將天賦用于經(jīng)濟學與政治學領域的發(fā)展,并把這些學科的原理與物理學、公共政策等諸多學科結(jié)合起來,形成了更加鮮明的研究特色。③

(三)獨特的培養(yǎng)模式

1.注重學生基礎學科的學習。加州理工學院認為本科教學課程是為學生提供較淵博的知識面,從而使學生適應不同工作的需要。因此,所有專業(yè)的本科生入學后都會進行一到兩年的通識教育。入學后,除了本專業(yè)的課程學習之外,還需學習數(shù)學、物理學和人文社科方面的基礎課程。例如,理工專業(yè)的學生在畢業(yè)時要求修夠108個學分的文科課程。這些基礎課程的學習,為學生專業(yè)知識的拓寬打下了堅實的基礎。

2.重視本科生參與科研工作。加州理工學院不僅注重學生基礎學科的學習,還特別注重培養(yǎng)學生的科研能力,鼓勵本科生積極參與高水平的科研項目。學院實施的“暑期本科生研究獎學金項目”為本科生提供了參與科研的機會。本科生可以向?qū)W校進行項目申請,并獲得一定的資金支持。項目結(jié)束后,學生需提交書面報告,總結(jié)在項目中的研究方法、最終效果等。加州理工學院的本科生都能夠積極地參加這種項目,有些還能將自己的科研匯報發(fā)表到一定的學術(shù)期刊上。這種項目建設讓學生在學習和研究的過程中得到了鍛煉,提高了學生的科研能力。

(四)獨特的資源建設

1.一流教師的引進。要想發(fā)展成一流的大學,就必須要擁有一批一流的教師。加州理工學院從20世紀20年代開始,始終擁有著一批國際化的科學家,這也是學院走向國際一流的一個不能或缺的因素。從海耳、鮑林、諾耶斯、密里根的到來,帶動了學院天文、化學等基礎學科的發(fā)展;到地震學家古騰伯格斯的到來,使世界地震研究中心逐步轉(zhuǎn)移到加州理工學院;再到美國航空技術(shù)的先驅(qū)馮卡門的加入,加州理工又帶動了美國航天事業(yè)的發(fā)展……一位位一流大師帶來的不僅僅是科學技術(shù)、一門學科的建立,更帶來了一種思維,潛移默化地影響了一批又一批他們周圍的老師和學生。正是有了這些國際一流科學家的加入,學院才得以培養(yǎng)了一流的科學家與工程師。

2.一流實驗室的建設。在加州理工學院,科學是其永不改變的主題。創(chuàng)建至今,學院擁有了一批世界頂尖的實驗室和研究所,三十多個實驗室、研究所都有一流的設備和科研力量。學院的噴氣推進實驗室和宇航研究中心是該領域的世界研究中心;著名的實驗室還有古根海姆實驗室、物理研究中心等。許多著名科學家都在這里完成了世界矚目的成就。如在世界上最大的天文望遠鏡――蓋克望遠鏡的幫助下,天文學家施密特發(fā)現(xiàn)了類星體、學院科學家繪制了天文圖。

三、加州理工學院辦學理念、特色對我國研究型大學發(fā)展的啟示

加州理工學院能夠榮登世界大學排名的榜首,是與時俱進、調(diào)整自身發(fā)展與社會發(fā)展相適應的結(jié)果。它確立了自己“小而精”的辦學特色和以科學為主題的辦學理念,使其在當代知識經(jīng)濟的競爭中首屈一指。研究其發(fā)展,旨在為我國研究型大學的發(fā)展提供參考及啟示。

(一)準確定位――規(guī)模與質(zhì)量的把握

建設世界一流的研究型大學,重在質(zhì)量的提升,并非規(guī)模的擴大??偫碓鴱娬{(diào)過:“高校辦得好壞,不在規(guī)模大小,關(guān)鍵是辦出特色,形成自己的辦學理念和風格。”④學校規(guī)模的大小與質(zhì)量不一定能夠形成正比,就像加州理工學院的建設,其規(guī)模并不大,卻能夠成為世界一流的研究型大學。目前,我國高校不斷地擴張校園占地面積、擴大招生人數(shù)、求大求全的發(fā)展。廣闊的校園面積,減少了師生之間的交流溝通;壯大的學生規(guī)模,降低了生源的質(zhì)量;求大求全的發(fā)展模式,影響了特色學科的發(fā)展。再加上隨著人口生育高峰的逐漸逝去,每年高考人數(shù)也將會緩慢逐年遞減。這樣一味地擴大學校規(guī)模,不利于一流大學建設。作為建設研究型大學的高校,不應把重點放在規(guī)模的擴張上,而應在與時俱進地對學校規(guī)模進行合理把握的基礎上,發(fā)展學校特色、提升教育質(zhì)量,為一流研究型大學的建設創(chuàng)造良好的科研、育人環(huán)境。

(二)汲取精華――學校特色的確定

加州理工學院的辦學特色告訴我們,一流大學的建設不在于規(guī)模的大小,更不在于學科門類的多寡,關(guān)鍵在于要有自己的特色,并保持自己的特色發(fā)展。特色是一個事物或一種事物顯著區(qū)別于其他事物的風格、形式,是由事物賴以產(chǎn)生和發(fā)展的特定的具體的環(huán)境因素所決定的,是其所屬事物獨有的。大學辦學特色應該理解為:大學在培養(yǎng)人才的活動中所表現(xiàn)出來的比較穩(wěn)定的發(fā)展方式和被社會公認的獨特辦學氣度、作風和辦學特征的集合。⑤牛津大學副校長科林?盧卡斯在“21世紀高等教育――大學校長論壇”上說:“面對日益多變的社會現(xiàn)實,一些大學變得越來越相似,這種狀況令人擔憂?!雹拊诟叩冉逃偁幦找婕觿〉慕裉?,高水平研究型大學必須保證人無我有、人有我精、人精我特的理念,才能使大學發(fā)展立于不敗之地。加州理工學院在發(fā)展初期就確定了自身的特色和發(fā)展方向,這為其成為一流的研究型大學創(chuàng)造了必要條件。因此,我國研究型大學的建設應該找準定位,把學校的特色學科做大做強。

(三)出類拔萃――優(yōu)勢學科的發(fā)展

一流研究型大學的學科不會都是一流的,但是一流的研究型大學必須有一流學科。一所高校要在國內(nèi)或國際成為一流,最重要的是要在一、兩個學科領域首先突破,真正達到國內(nèi)或國際一流,并帶動其他學科整體上水平。從大學學科的構(gòu)建框架來看,它的體系一般由主題學科、主干學科、支撐學科、特色學科幾個部分組成。主體學科是大學的基本要求。主干學科一般體現(xiàn)了大學的優(yōu)勢和特色,并且影響著大學的發(fā)展。支撐學科為學校的主體學科、主干學科、特色學科提供支持。從此可以看出,優(yōu)勢特色學科的建設在當今高等教育的發(fā)展中有著舉足輕重的作用。加州理工學院不僅擁有自己結(jié)合時展的優(yōu)勢學科,而且圍繞優(yōu)勢特色學科的發(fā)展,建設了一批服務于優(yōu)勢特色學科的支撐學科。我國高水平研究型大學建設中,應有自己的特色優(yōu)勢學科。在研究型大學中,特色學科不求多,但求有優(yōu)勢、特色明顯。同時還要突出重點,依托優(yōu)勢學科創(chuàng)建品牌專業(yè)。當然,在建立特色優(yōu)勢學科發(fā)展的同時,也應像加州理工帶動一批支撐學科的發(fā)展,這將有力地促進一流研究型大學的建立。

(四)和諧互融――交叉學科的融合

學科建設是建設研究型大學的基礎性工程。研究型大學的學科建設在突出優(yōu)勢學科的基礎上還應注重各學科的交融與和諧發(fā)展,這樣可以打破專業(yè)的界限進行科研立項,以培養(yǎng)出具有高素質(zhì)綜合性的人才。加州理工學院通過學科間的相互融合,創(chuàng)新了互融學科的發(fā)展。多學科交叉是當代科技發(fā)展的一個顯著特征和主要驅(qū)動力,在解決國家重大科技需求和地方經(jīng)濟社會發(fā)展關(guān)鍵問題中顯示了巨大的生命力和有效性。高校具有學科門類齊全、科技人才集聚的比較優(yōu)勢,是開展多學科交叉研究,承擔多學科交叉項目的一支重要力量。⑦在如今的社會,“創(chuàng)新”已成為發(fā)展的主旋律,而學科之間的交叉與融合有利于創(chuàng)新的產(chǎn)生。目前,我國研究型大學已經(jīng)擁有比較齊全的學科門類和強大的科技人才團隊,在此背景和基礎上,通過交叉學科的和諧互融,不僅能提高高校科研競爭力,也將大大促進我國創(chuàng)新型國家的建設。

(五)拔尖創(chuàng)新――精英人才的培養(yǎng)

所謂拔尖創(chuàng)新人才,是指具有高尚品德、博專知識、創(chuàng)新能力,具有明確的目標選擇、長期的優(yōu)勢積累和突出的創(chuàng)新業(yè)績,被社會承認的在學術(shù)、技術(shù)、企業(yè)和管理等方面具有國際競爭力的創(chuàng)新精英人才。⑧研究型大學的建設要想取得最終的成果,不僅需要優(yōu)質(zhì)的教師、特色的學科、豐碩的科研成果,還需要培養(yǎng)一流的拔尖創(chuàng)新人才。加州理工學院始終遵循“培養(yǎng)創(chuàng)造型的科學家或工程師,以應教育、管理和工業(yè)發(fā)展之急需”的人才培養(yǎng)目標,培養(yǎng)了一批批優(yōu)秀頂尖的科學家、工程師等。因此培養(yǎng)一批拔尖創(chuàng)新人才是我國研究型大學建設的首要任務,拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)也是體現(xiàn)研究型大學教育的直接成果。當今的國際競爭,歸根到底是人才的競爭。因此,研究型大學建設要結(jié)合自身特色,在一批一流教師的帶領下,通過科研、重大工程項目等培養(yǎng)一批拔尖創(chuàng)新人才就顯得尤為重要。

總之,研究型大學的建設既是時代的需要,也是國家的需要,更是高校自身發(fā)展的需要。高水平研究型大學建設只有在堅持自我辦學特色、發(fā)展特色優(yōu)勢學科、進行學科間的交叉互融、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才等方面進行身體力行的改革,才能早日建成一流的研究型大學。

[注釋]

①藍勁松.小而精的學府何以也成功――對加州理工學院崛起的分析[J].復旦教育論壇,2003(1):67.

②李敏.小而精:加州理工學院的定位與特色發(fā)展分析[J].比較教育研究,2005(4):41.

③徐敦楷.高水平特色型高校構(gòu)建研究型大學的戰(zhàn)略思考[J].中國高等教育,2010(Z1):29.

④.百年大計教育為本.[EB/OL].news.省略/newscenter/2009-01/04/content_10601461_1.htm,2009-01-04/2012-01-05.

⑤論我國大學辦學特色領域的擴展[J].教育與職業(yè),2008(21):20.

⑥蔡克勇.21世紀中國教育向何處去[M].長春:吉林人民出版社,1999:279.

⑦管曉霞.我國高校多學科交叉項目組織與管理方法研究[DB/OL].省略/grid2008/detail.aspxfilename=1011110138.nh&dbname=CDFDLAST 2011,2011-05-01.

⑧周其鳳,王戰(zhàn)軍,翟亞軍,等.研究型大學與高等教育強國[M].北京:科學出版社,2009:85.

[參考文獻]

[1]李敏,周朝成.精英教育:加州理工學院的文化性格分析[J].高等工程教育研究,2006(4).

[2]張廷朝.加州理工學院:精英教育的典范[J].教育與職業(yè),2010(28).

[3]張典兵.我國大學辦學特色研究的進展分析[J].教育與教學研究,2011(12).

[4]朱清時.用一流的眼光緊盯機制和內(nèi)涵發(fā)展[J].中國高等教育,2003(12).

篇10

1.1化學知識和價值觀點

化學學科知識與化學學科文化之間具有密切的聯(lián)系。一方面,化學學科知識的發(fā)展是化學學科文化產(chǎn)生的基礎和存在的依據(jù),并豐富了化學學科文化。如人類對原子結(jié)構(gòu)的認識,經(jīng)歷了道爾頓實心模型、湯姆遜糕棗模型、盧瑟福行星模型、玻爾模型和量子力學模型等,在其發(fā)展過程中不但發(fā)展了原子結(jié)構(gòu)的知識和理論,其“依據(jù)事實-提出假設-抽象建模-實驗驗證”的研究思想和方法也豐富了化學學科文化;人類對酸堿的認識經(jīng)歷了樸素酸堿概念、酸堿電離理論、酸堿溶劑理論、酸堿質(zhì)子理論、酸堿電子理論和軟硬酸堿理論等發(fā)展過程,豐富了“堅韌不拔、不斷求索”的化學學科精神。另一方面,化學學科文化是維系學科學術(shù)共同體的基石,也是化學學科知識發(fā)展的內(nèi)在動力。學科共同體成員堅信化學學科是造福人類的,追求人與自然、社會和諧發(fā)展的價值取向,遵循化學學科研究的行為規(guī)范,以偉大的化學家為榜樣,不斷探索化學科學的真諦,使化學學科知識得以豐富和發(fā)展。如新元素的發(fā)現(xiàn)、稀有氣體化合物的合成等,正是化學科學方法得以科學應用所取得的成果。從哲學意義上說,學科價值是指學科對人類的有用性。這種學科的有用性包括了理論與實踐上的有用性,個體與社會層面上的有用性等等,不同的學科有用性反映了不同的學科價值,形成學科之間區(qū)別的重要標志?;瘜W是理論和實驗結(jié)合、基礎和創(chuàng)新并重的學科?;瘜W學科的價值主要體現(xiàn)的兩個方面,一是通過揭示客觀事物的變化運動規(guī)律而得到價值體現(xiàn),二是通過創(chuàng)造和識別能服務于人類社會發(fā)展的新物質(zhì)而得到價值體現(xiàn)的。

1.2思維方法和語言系統(tǒng)

學科方法實際上是學科內(nèi)開展科學研究的基本方式與途徑,不同的學科往往以不同的方法論指導學科內(nèi)開展科學研究,形成了不同學科之間思維方式的差異。學科方法(也可以說成是學科共同體成員的思維方式)是學科文化的內(nèi)核,是學科共同體所有成員特有的研究和思維方式?;瘜W學科研究方法主要有觀察法、科學實驗法、歸納法、數(shù)學方法、假說與模型等等?;瘜W學科共同體成員習慣于根據(jù)實驗事實,進行歸納概括、抽象推理的思維,習慣于從實物粒子的微觀結(jié)構(gòu)視角揭示物質(zhì)變化本質(zhì)的思維;習慣于關(guān)注環(huán)境因素對體系狀態(tài)和性質(zhì)影響的思維;習慣于提出假設、建構(gòu)模型、實驗論證的思維?;瘜W實驗方法在化學學科方法中具有特殊的地位?;瘜W是以實驗為主要研究方法的基礎科學,即使是計算化學迅速發(fā)展的今天,化學實驗依然是檢驗化學原理和計算結(jié)構(gòu)的唯一標準。正如化學教育家傅鷹先生所說,只有實驗才是化學的最高法庭。語言是文化的產(chǎn)物、載體和現(xiàn)象,是思維的物質(zhì)外殼與呈現(xiàn)形式,是學科文化的窗口。每一學科獨特的思維方式?jīng)Q定了其獨特的語言方式或言語體系,學科共同體成員用這些專業(yè)言語體系進行學術(shù)上、思想上和情感上的交流,傳遞建立在學科知識和信仰體系之上的宇宙觀、人生觀和知識觀?;瘜W學科在發(fā)展過程中形成和豐富了自身學科語言?;瘜W語言主要包括文字語言、符號語言和圖表語言等。普適、通用和簡捷的化學語言,能將眾多的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、組成、變化和性質(zhì)等化學事實表達出來(如化學符號CO,表達了一氧化碳分子的組成、共價鍵成鍵情況、孤對電子數(shù)目等信息)?;瘜W學科共同體成員用化學語言表示物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性能及其變化規(guī)律,化學語言是化學學科共同體成員進行化學思維、學術(shù)和思想交流不可缺少的工具和中介。

1.3化學研究和教學行為習慣

學科研究和學科教學是學科最主要的學術(shù)活動形式,學科研究習慣和學科教學行為不但是學科文化的重要要素,更是學科文化傳承和發(fā)展的基本保障。學科共同體成員的學科教學與研究習慣具有一致性,正是這種一致性保證了學科及其學科文化的延續(xù)和發(fā)展。學科共同體成員在長期的學術(shù)研究和教學過程中,學科知識和觀點逐漸內(nèi)化成學科成員的學識和信仰,逐漸改變著個人的人生觀和價值觀。伴隨著學科知識的獲取和傳授,學科文化就在不知不覺中深深地影響著所有學科共同體成員的思想、規(guī)范、行為和習慣等,并成為他們參加社會生活的重要經(jīng)驗和手段?;瘜W教學是由教師的教和學生的學所組成的雙邊活動。在教師有目的、有計劃、有組織的指導下,學生掌握系統(tǒng)的化學科學基礎知識和基本技能,并在此基礎上發(fā)展能力,形成一定的學科素養(yǎng)和社會所期望的道德品質(zhì)?;瘜W教學行為體現(xiàn)了化學學科前輩們進行研究和教學的行為習慣,化學教學行為能夠內(nèi)化為學生的行為習慣。化學的學科特點和價值觀點一定程度上決定著化學研究和教學行為習慣。化學服務于人類社會發(fā)展的價值取向,促使化學研究和教學關(guān)注化學在生產(chǎn)和生活中的應用;化學研究著力解決生產(chǎn)、生活和社會發(fā)展中的問題,化學教學關(guān)注對學生應用化學知識解決實際問題能力的培養(yǎng);化學揭示客觀事物本質(zhì)及其規(guī)律的價值取向,要求化學研究應具有懷疑的、思辨的品質(zhì),促使化學教學教真實的化學、有用的化學,重視實驗探究在化學研究和教學中的作用;而“化學是一門實驗的科學”這一學科特點也同樣決定了化學研究必須以實驗為主要研究手段,化學教學也應引導學生進行以化學實驗為主要方式的探究學習。

2化學學科文化的育人功能

教育既是一個知識傳授的過程,又是一個文化育人的過程。這就表明學科教育存在兩個維度,一是知識維度,即以知識為中心,追求知識的系統(tǒng)性、理論體系的完備性,把對事物的認識作為主要目的的教育。二是文化維度,即以文化為中心,在知識教育基礎上關(guān)注文化,使學科教育成為關(guān)注學生如何適應社會并成為全面發(fā)展的人的教育。學科文化是教育最主要的文化資源、最基本的教育內(nèi)容。從文化視角研究和探索學科教育思想、方法,可以豐富、發(fā)展和完善當前的教育理論,有助于開闊教學的視野,優(yōu)化師生的知識結(jié)構(gòu)。今天的化學教育已經(jīng)不單純是化學知識的教育,通過化學課程的實施,培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和人文精神是化學教育的最終目標。作為中學課程結(jié)構(gòu)中科學領域的一個科目的化學,既是一種科學知識體系,又是一個教育科目。這就決定了化學學科的知識體系,既必須符合科學知識本身的規(guī)律,又要符合學生的學習與認知規(guī)律,符合學校的教學規(guī)律?!镀胀ǜ咧谢瘜W課程標準(實驗)》明確要求,要在人類文化背景下構(gòu)建化學課程體系,理解化學課程的人文內(nèi)涵,發(fā)揮化學課程對培養(yǎng)學生人文精神的重要作用;要在化學課程實施中,結(jié)合人類探索物質(zhì)及其變化的歷史與現(xiàn)代化學科學發(fā)展的趨勢,引導學生形成科學的世界觀;要從學生已有的經(jīng)驗和將要經(jīng)歷的社會生活實際出發(fā),讓學生認識化學與人類生活的密切關(guān)系,關(guān)注人類面臨的與化學相關(guān)的社會問題,培養(yǎng)其社會責任感、參與意識和決策能力;要通過化學課程的實施,讓學生養(yǎng)成務實求真、勇于創(chuàng)新、積極實踐的科學態(tài)度。因此,化學學科文化的育人功能是指化學學科文化主體、學科文化場域,以及包括知識理論體系、學科價值體系等在內(nèi)的學科文化核心要素,對學生理想人格的塑造、價值觀念的形成、思維方式與行為習慣的養(yǎng)成等方面施加影響的能力[5~7]?;瘜W學科文化中的價值取向、思維方式、行為規(guī)范、語言系統(tǒng)等都是豐富的教育資源,對于學生的成長和發(fā)展具有重要的定向和規(guī)范作用。在中學化學課程實施中,在重視化學學科知識的教育意義的同時,關(guān)注化學學科知識背后潛藏的文化背景和價值體系的教育意義,既能引導學生思維和行為方式的養(yǎng)成,又能培養(yǎng)他們形成認識世界的科學態(tài)度與高尚理想人格,從而提高綜合素質(zhì)。

2.1運用化學學科文化,塑造學生的理想人格

人格是人的內(nèi)在品質(zhì)結(jié)構(gòu)與外部行為方式的一種相對穩(wěn)定的個性綜合特征。人格既是個人所獨有的特質(zhì),又是個人經(jīng)社會化所獲得的整體,具有鮮明的時代特征。當代學生的理想人格應該包括“有理想、有信念,具有與時俱進的人生觀和價值觀;既具有良好的自我意識和獨立能力,又具有良好的團隊精神和和諧的人際關(guān)系;能積極參與社會實踐,勇于開拓創(chuàng)新,具有強烈的社會責任感”等。學生人格的塑造事關(guān)社會的進步和發(fā)展,基礎教育承載著幫助學生建構(gòu)既適應時代的需求又不失學生個性特色的理想人格的任務。徐光憲先生曾經(jīng)說“化學是一門承上啟下的中心學科”。他認為科學可按照它的研究對象由簡單到復雜的程度分為上游、中游和下游。數(shù)學、物理學是上游,化學是中游,生命、材料、環(huán)境、能源等朝陽科學是下游?;瘜W是中心科學,是從上游到下游的必經(jīng)之地。盡管今天的化學看上去沒有那些學科炫耀和光彩,卻始終默默地發(fā)揮著本學科必不可少的作用?;瘜W學科發(fā)展的終極目標是促進人類社會發(fā)展。從生產(chǎn)生活實踐中孕育產(chǎn)生的化學科學,從誕生之日起就深深打上了服務于人類社會的烙印,化學學科共同體成員在化學學科中所進行的研究都是以服務于人類社會為終極目標的。化學學科不僅與人類的衣、食、住、行等方面密切相關(guān),而且通過與相關(guān)學科的滲透、交叉與融合而產(chǎn)生了眾多新興的應用性更強的學科和研究領域,其成果應用極大地推動了人類社會進步和發(fā)展,并造福了人類。化學學科服務于社會發(fā)展的價值取向能夠有效地塑造學生報效社會的價值觀,培養(yǎng)學生的社會責任感和使命感。在化學科學發(fā)展進程中,許多化學家為化學科學的發(fā)展做出了杰出的貢獻,他們?yōu)榭茖W而獻身的事跡是化學學科價值的核心內(nèi)容。化學家們的事跡是我們進行學科文化教育,塑造學生理想人格的重要資源,門捷列夫?qū)υ刂芷诒淼木幹?、居里夫婦對放射元素鐳的發(fā)現(xiàn)、候德榜制堿工藝的發(fā)明,無一不閃爍著為科學進步和為社會發(fā)展堅持信仰、勇于創(chuàng)新、不懈追求的人格力量。而化學學科所取得的每一進步,都體現(xiàn)著“在爭論中堅持追求、在合作中取得創(chuàng)新、在堅守中獲得成功”的特點,更能對學生進行理想人格的塑造。

2.2運用化學學科文化,培養(yǎng)學生的思維方法

不同的學科中有著各自公認的觀察問題、分析問題和解決問題的方式及衡量標準。學生通過學科學習,在耳濡目染中習得了該學科文化定的感知、思維和行為模式,即學會了本學科特有的觀察問題、分析問題和解決問題的方式,形成了該學科特定的專業(yè)習性。學生在學科學習中形成的學科習性不僅限于專業(yè)領域之內(nèi)觀察問題與分析問題的方式,也會(自覺或不自覺地)影響到學生觀察社會和世界的方式?;瘜W科學形成和發(fā)展過程中經(jīng)常運用的、具有化學學科特征的化學科學研究方法是很好的培養(yǎng)學生思維方式的素材?;瘜W在研究客觀事物及其變化、創(chuàng)造和識別物質(zhì)的過程中,運用觀察、實驗、分析比較、假說、建模、概括、歸納和抽象演繹等科學方法,推動了化學科學的發(fā)展。例如,化學對物質(zhì)結(jié)構(gòu)認識所經(jīng)歷的“歸納事實提出假設建構(gòu)模型發(fā)現(xiàn)新的事實實驗驗證……”的發(fā)展模式,化學原理和理論發(fā)現(xiàn)(如酸堿理論的發(fā)展)經(jīng)歷的“歸納實驗事實提出理論假設實踐檢驗……”的發(fā)展歷程,都是化學教育的重要內(nèi)容。這一整套科學的學習和訓練過程,使得學生在掌握學科知識的同時,不斷內(nèi)化形成看待問題的嚴謹?shù)倪壿嫹治瞿芰退急娴膶嵶C精神。因此,在化學學習中形成和發(fā)展的科學思維方法,不僅有利于化學學習,而且更能夠為學生的終身發(fā)展服務。