【精華】化學與環境論文
在個人成長的多個環節中,大家對論文都再熟悉不過了吧,通過論文寫作可以培養我們的科學研究能力。你所見過的論文是什么樣的呢?以下是小編精心整理的化學與環境論文,僅供參考,大家一起來看看吧。
化學與環境論文1
近年來, 隨著我國經濟建設的飛速發展, 城鄉的環境污染也日趨嚴重. 我國是化工生產量較大的國家,化工產業已形成一個比較完善的體系。目前化學工業的特點是,產品品種繁多,工藝復雜,技術落后,操作水平低,加上生產管理不完善,致使產品產量低,副產物多,"三廢"排放量大。環境保護已成為人們日益關心的重大問題。但是在另一方面,化學在處理環境污染起到很大的作用,如:化學對環境的保護,化學對固體廢棄物的凈化,化學對大氣的凈化,化學對水污染的處理,等等。
在這里,首先講述關于化學對環境造成的污染。
現在全球已合成各種化學物質1000萬種,每年新登記注冊投放市場的約1000種。我國能合成的化學品3.7萬種。這些化學品在推動社會進步、提高生產力、消滅蟲害、減少疾病、方便人民生活方面發揮了巨大作用,但在生產、運輸、使用、廢棄過程中不免進入環境而引起污染。
我國是化工生產量較大的國家,化工產業已形成一個比較完善的體系。目前化學工業的特點是,產品品種繁多,工藝復雜,技術落后,操作水平低,加上生產管理不完善,致使產品產量低,副產物多,"三廢"排放量大。工業化的發展為人類提供了許多新物料,它們在不斷改善人類物質生活的同時,也帶來大量生活廢物,使人類的生活環境迅速惡化。其中大氣的化學性污染對環境污染最為嚴重,對人體健康的危害也相對較大,這種危害可以分為慢性中毒、急性中毒和致癌作用三種。 河流、湖泊等水體被污染后,對人體健康也會造成嚴重的危害,主要表現在以下三個方面。第一,飲用污染的水和食用污水中的生物,能使人中毒,甚至死亡。第二,被人畜糞便和生活垃圾污染了的水體,能夠引起病毒性肝炎、細菌性痢疾等傳染病,以及血吸蟲病等寄生蟲疾病。第三,一些具有致癌作用的化學物質。化學對環境主要造成以下幾種污染:
一.大氣污染:當空氣中出現正常沒有或極少含有的物質, 并且其數量、濃度和在空氣中的停留時間足以影響人體健康和動植物生命, 存在于大氣中的污染有以下四種:1.光化學污染是指人為排放的含氮氧化物和燃燒不完全的碳氫化合物, 在光的作用下形成臭氧的連鎖反應, 生成一系列刺激性物質, 從而給大氣帶來了污染。2.煙氣污染主要來自于發電廠燃燒含硫的煤、有色金屬冶煉、硫酸廠的尾氣等廢氣排放, 會形成含有硫酸成份的煙霧, 污染環境。3.粉塵污染由工業生產, 交通運輸工具排放出來的廢氣中的固體微粒所組成, 包括工業加工中的重金屬,如鉛、福、鎳、錳以及石棉等, 它們常引起人們的呼吸道疾病。
二.酸雨污染酸雨: 酸雨是人為活動排放的含硫含氮氧化物造成的, 硫酸和硝酸則是組成酸雨的主要酸性物質, 它對各種經濟資源, 如漁業、森林、農業、野生物等都是有害的, 尤其是對森林的損害最大, 它能使樹木的葉枝枯黃甚至死亡, 嚴重破壞生態平衡。質、油脂、木質素等有機物, 它們排入水體后, 水中微生物大量繁殖, 使溶解在水中的.氧下降, 造成水質破壞, 大量魚類因缺氧而死亡。
三.化學與水質污染:化學對水質的污染是指向河流、湖海中直接排放有毒的化學物質, 水質污染大體可分以下幾個方面: 1.無機物污染是指向河、湖、海中排放大量的酸性或堿性工業廢水, 改變了這些水域的原有的: ;值, 對水造成不同程度的污染, 其中尤以氰化物的毒性更大, 人們稱為“ 氰老虎” , 一旦人或其他動物吸收就會造成組織缺氧而窒息死亡。2. 重金屬污染對水質造成污染的重金屬離子有汞、鉛、鉻、釩、銅等離子, 其中以汞的毒性最大, 它的來源主要是各種冶煉廠, 金屬礦山加工廠, 電鍍廠等企業的廢水廢渣中。這是重點防治對象。3.有機物污染它主要是指有機耗氧物質對水體的污染。
四. 化學與土壤污染:土壤是一個開放的體系, 它與環境之間時刻進行著物質和能量的交換, 隨著經濟活動規模日益發展, 土壤的污染狀況也日益嚴重, 土壤污染來源有這樣幾種:1.水體污染物用城市或工業廢水灌溉農田、草地、樹木等植物時, 其中毒性大的代謝物, 在農作物內蓄集起來, 影響人類和家畜的生存2.農業污染物由于大量使用農藥、化肥會使有機氯殺蟲劑在土壤中長期殘留并在生物體內蓄集, 最終給人類帶來危害。 生物污染物由醫院、生物制品廠、獸醫站等部門排放的含有致病微生物污水, 直接用于灌溉, 會使土壤中病原菌大大增多,直接影響農作物的質量和人體健康3.酸雨污染物酸雨會使土壤酸化, 促進士壤中的鈣、鎂、磷、鉀等無機元素的溶解, 從而降低肥效。
環境保護是我國的一項基本國策,對如此嚴重的問題,我們不能坐以待斃,必須采取一定的措施,將化學對環境的危害降低到最小程度,為此,我們在工業、農業、日常生活等方面應該采用無毒、無害并可循環使用的物料,化學反應的綠色化,是從“本”治理環境污染的重要途徑。用化學及其它技術和方法去減少或消除那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產物、副產物等的使用和產生,讓化學更好的發揮它有力的作用。我們還應通過宣傳教育提高從事化學危險品生產、貯存、經營、運輸和使用的單位和個人的遵法守法意識,加強對有害化學品的安全和環境管理。與許多國家相比, 我國對環境教育的重視是不夠的,今后必須大力加強, 向大、中、小學生普及環境保護知識, 推動全國人民關心、重視和解決環境污染問題, 使環境保護工作在全社會引起高度重視, 以便盡快創造出一個適合人類生存和發展的優美、潔凈的環境。
同時,化學是環境保護事業的強大支柱,化學對環境保護具有重要的意義。
一.化學對固體廢棄物的凈化:工業固體廢棄物是城市自然環境的重要污染源,其處置工程是城市建設中不可缺少的重要工程類型之一, 工業固體垃圾衛生填埋是一個系統性工程。在選定良好垃圾處理場址的前提下,合理而有效地進行垃圾填埋體的結構設計和實施, 能夠避免對地質環境的污染,或將不良效應降低到最低限度。工程應采用目前國內外最先進、安全的衛生填埋方式處理普通化學工業固體廢棄物(包括普通工業固體廢棄物),可以確保環境不受污染。同時在處理場周圍,選擇除臭、吸塵、驅除蒼蠅的花卉樹木,大面積種植防護林,形成防護屏障,可以大大減少對周邊環境的影響。有機固體廢棄物產生量巨大且成分復雜,其對環境的污染已越來越多地引起人們的關注.它含有大量營養成分和有機質,在農業生產上除可以滿足作物生長對養分的需要外,其豐富的有機質含量還可以改善土壤的物理化學性狀,培肥土壤,有利于農業的可持續發展.有機固體廢棄物的農業資源化處理利用是最積極有效的措施之一.
二.化學對大氣的凈化:“消除汽車尾氣對環境的污染”、 “ 在城市控制使用汽油、煤油的機動車,可以燃燒乙醇;或者使用“零排放”電動車;消除污染進行石油脫硫處理,利用尾氣處理裝置等,介紹用于汽車尾氣處理的催化劑及制備方法。用新的無害汽油,使用酒精天然氣代替燃油,用無污染氫燃料作動力等。汽車尾氣的凈化處理技術:由于汽車運行嚴重的分散性和流動性,因而也給凈化處理技術帶來一定的限制。除了開發在機內凈化技術外,還要大力開發機外凈化處理技術,這應從兩個方面入手:一是控制技術,主要是提高燃油的燃燒率,安裝防污染處理設備和采取開發新型發動機;二是行政管理手段,采取報廢更新,淘汰舊車,開發新型汽車(即無污染物排放的機動車) ,從控制燃料使用標準入手。汽車燃油的改用,采用無鉛汽油,以代替有鉛汽油,可減少汽油尾氣毒性物質的排放量。首先應抓汽車油的改用。以無鉛汽油代替四乙基鉛汽油,這種汽油是用甲荃樹丁醚作滲合劑,它不僅不含鉛,而且汽車尾氣排出的一氧化碳、氮氧化合物、碳氫化合物均會減少。因鉛是一種蓄積毒物,它通過人的呼吸、飲水、食物等途徑進入人體,對人體的毒性作用是侵蝕造血系統、神經系統以及腎臟等。諸如對血管系統、生殖系統、致癌、致畸等毒性作用也可能發生。
三.化學對水污染的處理:水污染問題已經成為我國經濟社會發展的最重要制約因素之一,已經引起國家和地方政府的高度重視。“ 污水的化學處理是利用化學反應的作用以去除水中的雜質,從而達到改善水質、控制水污染的目的。處理對象主要是污水中無機的或有機的(難于生物降解的)溶解物質或膠體物質。常用的化學處理方法有化學混凝、中和法、化學沉淀法和氧化和還原法。造成我國水體環境嚴重污染且難以短期解決的原因是多方面和高度復雜的,涉及資金投入嚴重不足、產業結構不合理、管理體制不完善、決策與運行管理不當、監管與績效管理不到位、關鍵技術與成套設備缺乏自主發展等方面。要解決現有的水污染問題,必須要用到化學的技術治理水污染問題。并且使用化學技術利用污水回用,越來越多的行業已經開始利用處理后的污水。污水回用受到越來越重視的原因主要包括: 人口增加和用水量的增加對現有水資源的壓力越來越大; 人們開始意識到污水回用是一種非常可靠的供水源;成功的污水回用工程越來越多; 供水和污水處理行業越來越意識到污水回用的經濟和環境效益;蓄水工程(如水壩)的環境和經濟成本越來越高; 人們逐漸意識到與過度用水有關的環境影響
通過化學對固體廢棄物、污水、大氣等綠色化學措施等問題的處理,說明化學是環境保護的強大支柱。雖然化學污染了環境,但是只要我們充分了解化學學科在人類創造新物質,處理問題的活動中的重要作用,我們要努力學習,為發展化學,為保護環境,凈化環境而努力。
化學與環境論文2
《教育部普通高等學校本科教學工作水平評估方案》中,明確要求各高校將“實驗室開放時間長,開放范圍及覆蓋面廣,效果好”作為建設目標。開放式實驗教學模式,就是要把實驗資源向學生開放,讓學生成為實驗的主體。與傳統實驗教學模式相比,開放式實驗教學模式在培養學生的科學思維、創新意識和提高學生的綜合能力方面具有無法替代的優越性。結合實驗教學呈現出的基礎性與創新性相結合、個性化與社會化相結合的新趨勢,以及國內各高校開放式實驗教學改革與實踐經驗,我們從“環境化學”的配套實驗入手,以建立開放的實驗教學體系為目標,開展了一系列實驗教學改革,初步建立了新的開放式的環境化學實驗教學體系,并取得了可喜的成績。
1開放實驗有利于學生創新能力的培養
無論是從教育規律出發,還是從人的認知行為來看,技能是可以由教師傳授的,而創造性是無法教出來的,必須經由學生的自主行為進行創造性活動。創造一個寬松便利、能充分調動學習積極性、充分發揮個人潛能的開放實驗環境,對于加強學生的創新實踐能力培養有著十分積極的作用,而開放實驗就是一個行之有效的途徑。
多年以來,在我國高等教育體系下培養的學生,一方面在理論知識的掌握上居世界各國學生的前列,另一方面學生的實踐動手能力、綜合分析能力普遍較差。綜合分析造成這種情況的一個重要原因就是,在我國教學體制中,訓練學生實際操作能力的傳統實驗教學環節存在不少問題。首先,學生做實驗的主動性不夠。從實驗方法、內容、步驟到思考題,基本上都是由教師事先決定的,學生沒有太多的選擇和發揮機會,不能調動學生學習的主動性和積極性,更無法激發學生的創造性。其次,實驗內容存在“三多三少”的弊病:依附于理論教學的驗證性實驗多,有利于培養創造性思維的研究性、設計性實驗少;孤立的單元性操作實驗多,綜合性實驗少;經典性實驗多,反映學科前沿的實驗少。實驗教學模式單一,多采用“抱著走”的教學方法。實驗講解面面俱到,教師的主導作用占盡優勢,學生的主體地位卻無從體現。
在這種形勢下,國內眾多院校都從開放實驗(室)的必要性和必備條件進行思考,在開放方式、途徑以及相應的實驗室建設和管理等不同方面作了大量的有益探索,并形成了一個共識。
“開放實驗”應以素質教育為出發點,發揮實驗室的多重教育功能,以培養創新型復合型人才為目標。在此基礎上進行的開放模式的研究與實踐,主要有實驗內容的開放和實驗室的開放兩大類,其中大多采取開放實驗室形式,包括實驗時間以及實驗場所開放。采取開放形式的實驗課程類型主要集中在公共課程和基礎課程,尤其是基礎化學類實驗課程進行的時間最早也最多,也有少量專業課程開放研究的報道。環境及相關科學是一門新興的交叉學科,其研究對象和研究內容與人類自身的生存介質和生存狀況密切相關,然而,有關環境類專業的相關研究就顯得十分單薄,不能很好地實踐既定的培養目標。
2優化實驗教學內容,探索開放式實驗教學模式
20xx年,我們以培養具有創新精神和實踐能力的高素質人才為目標,從教學基礎較好的“環境化學”課程入手,在教學方法與教學模式上進行了改革與探索。
2.1構建合理的實驗課程內容體系
課程內容由課程教學目標所決定,課程內容體系的構建是課程建設的重點和難點。環境化學作為一門新興學科,它是研究化學污染物及對人類、生態體系可能帶來影響的化學物質在自然環境中的化學變化規律的科學。從培養學生創新能力這一視角出發,我們按照基礎性原則、社會性原則統一協調構建環境化學實驗教學體系。基礎性原則指教學內容堅持基礎內容扎實,變革基礎知識的呈現方式,以活動的方式呈現認識、情感、行為等多種發展目標的基礎知識,不以現成結論方式呈現死的知識。社會性原則指教學內容與當前國內外環境保護相結合,教學內容要反映環境化學新動態、新機遇、新挑戰等,使環境化學與當代環境保護的脈搏同跳動,以新理論、新方法、新技術來擴充多樣的前沿信息。
傳統的實驗課程大多依附于理論課,同一學科中各門課程的實驗教學內容各自獨立,缺乏系統性,且經常發生實驗教學內容和方法相似或相同的低水平同層次重復現象,這樣不利于交叉學科、前沿學科內容的引入,更不利于學生分析和解決問題的綜合能力的提高等。鑒于此,我們首先將實驗內容從課程教學內容中剝離出來,把實驗內容加以匯總,淘汰與當前應用脫節的陳舊老化的實驗內容,更新和引入學科發展趨勢需要的實驗內容;其次,把實驗教學內容由簡單到復雜、由淺到深、由分散到系統地加以科學的重組,明確環境化學實驗教學內容的層次性,將實驗教學內容大概分為基礎性、綜合系統性、設計研究性3個基本層次。
基礎性實驗主要是對學生進行儀器設備的識別和操作,以及基本分析測試方法等基本技能的訓練;綜合系統性實驗把知識點緊密相關的實驗內容連貫起來,體現出內容的系統性,通過這類實驗培養學生多維的、動態的、連貫的和有機組合的系列化操作技能,使學生綜合地接受知識,提高實際運用的能力;設計研究性實驗是授之于“漁”的實驗教學新模式,與學生的個性化教育相結合,充分發揮學生的特長,以培養學生獨立思考、綜合運用知識能力和設計創新能力為目的,我們針對性地設計了“重金屬在土壤-植物體系中的遷移轉化”、“有機農藥在環境中的降解行為研究”、“土壤中重金屬的微生物生態效應研究”等題目,供學生選擇。
2.2創造一個開放的探究平臺
在實驗教學體系革新優化的前提下,我們還著重進行開放式實驗教學模式的探索與實踐,開放實驗資源,讓學生成為教學的主體,打破實驗室的`局限,讓實驗活動走進現實環境,深入實際,切實體會環境問題與人類生活的息息相關,培養具有社會使命感的專門人才。
首先,對于綜合系統性實驗和設計研究性實驗,改變按照教師事先擬定的步驟,一步一步去模仿的做法。教師僅提出選題和要求,允許學生自由組合形成一個實驗合作群體,學生根據所學的理論和方法,自己去想、去做、去發現問題、去解決問題。這樣,使學生能自主選擇,充分發揮想象力和創造力,學生能夠親身體驗知識的力量、思維的奧秘和創造的神奇,從而逐步培養創新能力。此外,我們還改變原有的在固定時間里完成單一化實驗的教學模式,實行實驗室開放,拓寬實驗時間與空間。具體就是,不集中做實驗,只要求學生在一個規定時間跨度內必須完成某一實驗項目,學生可以根據自己的實際情況與實驗室預約,安排具體的實驗時間,給學生提供更多的獨立思維空間和不斷操作的摸索過程。
環境科學專門人才培養的目標,不僅應該著眼于寬厚的知識基礎,更應該強調學生社會使命感的培養。在實驗模式改革中,我們深深感到,有必要打破實驗室的局限性,深入實際環境現場,讓學生深刻地體會到自己作為未來的環境工作者所肩負的社會和歷史使命,因此,我們結合突出的環境問題來設計實驗項目,同時把多個知識點有機地結合起來。例如,在“水體富營養化評價”實驗中,我們改變以往由教師事先配制實驗用水體樣本的做法,將學生帶到真實的環境中,把題目布置給學生,學生結合所學的知識和技能,制定出嚴密可行的實驗方案,現場采集水樣,再帶回實驗室進行分析。與以往的做法相比,不僅鞏固復習了環境監測實驗中有關水樣采集的原則與方法,對我們生活其中的具體環境進行了評價,還能在更深的層次上理解水體富營養化的成因及防治對策。
在“城市交通干道大氣氮氧化物日變化研究”實驗中,學生們帶著儀器設備走上城市交通干道,不僅采集到一手的現場實驗數據,而且對汽車尾氣對城市大氣環境的影響有了真切的感受。現場采集吸引了很多市民的眼球,面對著人們的好奇和提問,學生們也作了一回環保宣傳員。
3結束語
經過幾年的探索與實踐,環境化學實驗課程建設的實效已經凸顯,學生的學習興趣明顯提高,對于理解環境化學領域研究動態及前沿、掌握研究環境化學問題的基本方法和手段、提高實驗數據的科學分析能力以及實驗技能產生了顯著的促進作用。在所有參與教師的共同努力下,我院的環境化學課程(含實驗)獲20xx年度國家級精品課程建設項目。在構建環境化學實驗教學體系以及進行教學模式創新所進行的摸索及實踐過程中,在取得可喜成績的同時,我們對所出現的問題也保持著清醒的認識,并進行了認真的考慮。
在新的開放式教學體系中,實驗室開放相關的管理以及儀器設備的管理必須要跟上,需要制定并執行好一系列規章制度,以確保實驗室開放教學的順利開展;實驗教師的教學和管理工作量大大增加,在核定工作量、加班補助、人員編制等方面,學校、院系等各級教學管理部門應予認可;實驗室開放大大提高實驗儀器設備使用率的同時,儀器設備損壞率、元器件和各種材料消耗率也相應增加,隨之而來的是實驗經費的增加,應設立實驗室開放的專項基金,以保證實驗室開放能長久高質量堅持下去;實驗的主體是學生,一些實驗題目由學生自己選擇,學生之間的可比性降低,評分的難度加大,必須不斷完善對學生學習能力的評價機制,建立起多元化的實驗教學評價與體系。
本文是根據我們在環境化學實驗教學過程中的經歷進行的一個小結,也是浙江大學實驗室建設與管理資助課題“環境類本科實驗教學開放模式研究”的一部分內容,期望為相同背景條件下課程的教學提供借鑒,同時更期望得到同行的指點與幫助。
化學與環境論文3
摘要:本文依據環境化學課程特點,分析環境化學教學現狀,結合綿陽師范學院環境科學與工程專業課程體系和培養目標,從課程體系的優化設置、教學內容更新與方法的改進、實驗實踐教學以及考核方式多樣化等方面進行改革探索。通過教學改革措施的實施,學生對環境化學學習的積極性、創造性以及實踐操作能力得以提高,實現高素質應用型環境專業人才的培養。
關鍵詞:環境化學;教學改革;課程建設
環境化學是環境科學與工程專業的重要基礎課,主要研究有害污染物在環境中的遷移、轉化和效應[1]。在污染源分析和確定、污染消除和控制、環保策略和措施的制定等方面起著重要的作用[2]。目前環境惡化、礦產資源短缺、土壤退化、生物多樣性減少等全球環境問題日益突出,新的污染物不斷出現,環境化學的研究也在發展[3]。高校環境類專業開設環境化學課程,能夠提高學生對環境問題的認識能力,增強環保意識和對環境污染的防治能力。環境化學課程教學質量的提高能夠為后續專業課程的教學打下基礎,在教學過程中進行改革和創新,培養學生的學習和專業興趣,使學生既能掌握基本理論,又能夠應用所學知識解決環境問題的能力,為培養綜合素質型人才打下基礎。筆者從事環境化學教學工作10余年,文中從課程設置、教學內容更新與方法的改進、實驗實踐教學以及考核等方面(圖1),對環境化學課程進行教學改革探討,望能為高校環境類專業課程的建設和教學的發展提供參考。
1教學現狀
讓學生牢固掌握環境化學課程基礎知識和理論,是環境化學教學的主要教學內容和學生學習的重點[4]。在之前的教學中,環境化學開設在大一上學期,學生的基礎化學知識來源于高中的學習,這是遠遠不夠的,在學習環境化學時感到吃力。因此,在環境化學的學習之前,需開設無機、有機以及分析化學等課程,讓學生掌握牢固的基礎知識。教學時數安排不合理,環境化學教學選用教材為戴樹桂主編的《環境化學》(第2版),共8章內容。原有的48學時太少,應該安排足夠的學時才能夠把理論講完。教學過程中應注重知識的更新和發展,彌補教材內容的不足,使教學內容能夠反映環境化學的理論、方法、技術等的更新。除了理論課,需安排實驗實踐環節,對理論知識進一步鞏固。教學理念和教學模式陳舊,仍然是教師講,學生學,教師的思維占據了主導地位,教學內容局限于教材,學生的創新思維和學習能力得不到培養[1]。課程考核體系面過窄,不應單以期末考試試卷的成績來評定,而應當增加平時(如課堂討論、課程論文和專題報告等)的成績比例,才能對學生掌握知識的程度進行全面考核。實驗教學需讓學生參與實驗前的準備,認真觀察實驗現象和總結,實驗結果應獨立分析。增加綜合設計性實驗項目的比例,讓學生擬定實驗項目和實驗方案,獨立完成。實驗課的考核方式應對動手操作能力、創新能力等方面進行綜合考查。根據上述現狀,針對專業和課程特點,依據培養目標,完善教學大綱,對環境化學進行教學改革,培養綜合素質型的應用人才。
2教學改革
2.1課程設置改革
環境化學課程具有承上啟下的作用,在學習環境化學之前,先開設“環境學導論”進行專業引入,讓學生對環境問題和所學專業有初步的認識。在課程學習之前,增設“無機化學”“有機化學”“分析化學”等相關基礎課程,為環境化學知識的掌握打下基礎。在培養方案的設置中,在大一上學期開設“環境學導論”“無機及分析化學”“有機化學”等基礎課,環境化學安排在大一年級第二學期。環境化學共8章內容,應根據培養目標以及專業要求,對各章節內容進行選擇和側重,選取第二、三、四、五、六章節作為重點教學內容,理論學時增加到64學時。實驗環節設置28學時,包括基礎驗證性實驗和綜合性設計性實驗,基礎性實驗鍛煉學生的動手操作能力,綜合性實驗鍛煉學生獨立實驗以及分析問題的能力。
2.2理論教學改革
環境化學課程理論基礎較強,涉及的反應機理及過程較多、較難且枯燥乏味,改變傳統的教學模式,探索有效的教學方法和手段成為必要。教學內容也應與時俱進,補充新的研究成果和發展趨勢。2.2.1內容的`更新和補充環境化學教材的更新滯后于其新理論、方法和技術的發展,應及時對教材以及教學內容進行補充,添加最新科研成果、案例及相關的環境保政策等,提高學生的學習興趣,擴展知識面。(1)前沿知識的補充和介紹。補充反映環境化學發展的前沿信息,使學生能夠及時了解環境化學的發展趨勢。在大氣環境化學一章中,補充的主要內容有:臭氧與PM2.5一樣,成為夏天空氣中的首要污染物,成為環保研究的新課題;氣溶膠污染了空氣,但是卻能抵消溫室效應;在無氟空調和冰箱的生產中,新型制冷劑的使用減少了對臭氧層的破壞;冬季的霧霾天氣給人類健康帶來的危害,垃圾焚燒產生的二惡英對環境的危害。在水環境化學一章中,以太湖、滇池藍藻的爆發,青島滸苔的大量生長來講述水體富營養化,并探索氮磷等污染物在水環境中的空間分布和轉化過程;典型持久性有機污染物(POPs)如有機氯農藥等的來源、分布特征、輸入途徑等的研究成果;西昌邛海人工濕地生態修復原理等研究成果;成都市活水公園人工濕地凈化水的典型例子等,并把筆者在科研中對水生植物吸收氮磷的研究成果進行補充,讓學生了解前沿知識。在土壤環境化學中,補充超積累植物東南景天、蜈蚣草等對土壤重金屬的修復情況等。(2)當前環境熱點問題探討。例如“垃圾圍城”,城市生活垃圾的不斷增長,高速發展中的中國城市,正在遭遇“垃圾圍城”之痛。農業生產過程中,化肥及農藥的施用、作物秸稈、廢棄農膜、畜禽水產養殖產生的廢棄物、農村生活污水和生活垃圾等使農村遭遇面源污染。飲用水安全問題是廣大民眾關注的重大的民生問題,保護好飲用水和水源地,直接關系到民眾的健康和利益。“環境激素”以及“持久性有機污染物”的危害是近年來被廣泛研究和討論的內容。冬季在我國多數城市出現的霧霾天氣PM2.5等都是環境熱點問題,通過在課堂教學中進行討論,拓展了知識面,并激發學生的研究興趣。(3)專家進課堂,進行專題報告。邀請學科和行業專家進行專題講座,使學生了解國內外環境化學學科的發展現狀。安排本市環保局工作人員、環境監測站工程師以及環保工程師進行專題講座,引入前沿內容,并且對以后的就業方向、理論知識的重要性有更深的認識。2.2.2教學方法的改革和創新(1)結合區域特點,開展案例教學。以世界公害事件為例(如水俁病、痛痛病事件),通過多媒體,展示大量的污染圖片。補充環境污染視頻資料,展現污染情況,增強學生對污染的感性認識。在講述大氣環境化學時,展示倫敦煙霧和洛杉磯煙霧事件等的圖片,讓污染狀況呈現,配上文字說明,讓學生記憶深刻。結合本地的污染事件進行講述,四川沱江特大污染,綿陽市涪江污染事件,草溪河的污染。大氣污染以成都霧霾紅色預警以及綿陽市越來越嚴重的霧霾天氣為例。通過把身邊的環境污染問題與環境化學結合起來,讓學生感受環境污染的嚴重性以及學習知識的重要性。(2)利用網絡資源、網絡技術,開展多媒體教學。多媒體教學利用圖片、視頻、聲音等先進教學技術,內容更加形象生動。在過程模擬、解決抽象問題、列表比較等方面能夠克服傳統教學的不足。例如:在講解影響污染物遷移的天氣形勢(熱島效應、海陸風、山谷風)的時候,通過制作動畫演示氣流以及污染物的遷移過程,形象直觀。在講解水環境中顆粒物的吸附作用時,通過圖片、動畫演示、表格的形式表現表面吸附、離子交換吸附以及專屬吸附之間的差別與聯系。當前環境問題通過圖片展示,例:大氣污染圖片(工廠污染氣體排放、汽車尾氣、霧霾天氣)、水污染圖片(污水排放、富營養化、赤潮)、土壤污染(農藥化肥污染、生活垃圾、重金屬污染)。通過電視、網絡和其他新聞媒體收集相關素材,豐富課堂教學內容,讓學生了解當前環境污染的嚴峻形勢。多媒體教學過程中,學生可以把幻燈片拷貝下來,課后再去認真消化,使學生能精力集中地聽取難點。通過郵件、QQ等及時解決學生學習中遇到的問題,用QQ群分享課件、電子教案和環境視頻等資料,及時和學生進行交流溝通,掌握教學狀態和效果。(3)互動式和研究性教學。根據環境化學課程的特點,對教學內容進行設計,教師講授后、師生互動進行討論。每次討論課后,提出與下次教學內容相關的討論題目,進行分組,例如:曾討論過的議題有“草溪河的水葫蘆哪里來”“現在的農村還是小時的農村嗎”“垃圾圍城”等。讓學生主動去查閱相關資料,認真思考,等上課時,根據相關議題進行發言和討論。在講解酸雨的形成時,提出議題“貴陽和蘭州的降水”,讓學生對比兩個地方的降水pH值不同的影響因素并進行討論,總結降水pH值的影響因素。通過分組討論,最后小組長發言,讓學生歸納總結,教師進行補充講解,鍛煉學生分析問題的能力。研究式教學通過分組,給出學生研究議題如“安昌河污染源調查”“草溪河富營養化問題”,分析污染形成原因、特征、危害并提出治理措施。
2.3實驗實踐教學改革
現階段的實驗教學中,多數是以教師為主體的模式,實驗教師準備好實驗所用樣品、藥品試劑、耗材等,實驗前教師把實驗目的、原理、操作過程、結果計算方法、注意事項等講得很清楚,之后學生按照實驗步驟和規程完成實驗。學生沒有去思考,無法從實驗中獲取知識和技能,不能提升學生實踐和創新能力。因此,對環境化學的實驗教學進行如下改革。以學生為主體,教師進行指導,通過工作任務的分配,讓學生參與試劑準備、采樣布點、實驗用品和儀器準備的整個過程。例如:在地表水溶解氧測定實驗中,依據實驗要求制定任務分配表,并讓學生分小組并相互協作完成。在實驗中,引導學生對實驗現象以及實驗中出現的問題進行分析,培養分析和解決問題的能力,且增強了團隊和作的精神。環境化學實驗時數為28學時,設計7個實驗,分為基礎驗證性實驗和綜合設計性實驗。基礎驗證性實驗培養學生的基本操作能力,加強理解教學中的理論知識。綜合設計性實驗系統應用所學基本理論、實驗知識和操作技能,在老師的引導下,設計實驗去解決實際問題。基礎實驗包括大氣中TSP測定,有機物的正辛醇-水分配系數,水中溶解氧測定等,通過實驗記錄現象以及結果,并進行分析,形成總結報告,教師根據實驗過程和結果予以點評。綜合設計性項目如:校內河流草溪河水水質評價等,分小組寫出設計方案,在教師論證其可行性后小組開展并完成實驗,撰寫實驗報告或小論文[5]。除了課程實驗,還安排課程的見習,包括到綿陽環保局、垃圾填埋場、綿陽永興污水處理廠等實習基地進行參觀學習,使學生擴展了基礎理論,開拓了眼界,增強環保的責任感以及學知識的主動性。
2.4考試方式改革
課程考核能夠讓學生進一步了解、鞏固、歸納和總結所學知識。采取教學全過程考核,考核內容包括:期末閉卷考試、平時成績(作業、討論和論文)、實驗操作、實驗報告及其科研小論文等多種形式,既重視結果又重視過程。將理論課成績分為兩部分,平時成績占20%(作業10%;討論5%;課程論文5%)和期末筆試成績50%;實驗課成績占20%,考勤成績10%。考核內容以應用為主,主要考核學生掌握和應用知識的能力[6-7]。
3成果與展望
通過對環境化學課程教學的改革,取得各方面的進展。通過案例教學、聯系當前環境污染以及熱點問題,激發了學生對環境化學學習的興趣,拓寬了知識面。通過互動式和研究性教學,培養了學生探索和創新的能力。實踐環節,鍛煉了學生獨立實驗的創新能力以及協作能力。鼓勵學生進行學生科研項目的申報,已有兩組20xx級學生申報兩個學生科研項目,關于草溪河水質監測以及污染治理。學生主動參與教師的科研,積極申報學校的學生科研和創新項目,培養了獨立科研的能力。環境化學課程教學改革和建設是一項長期的系統工程,需要有步驟、有計劃的開展課程建設和改革,將課程建設落在實處,優化學生的知識結構和能力結構,走產、學、研結合之路,才能培養高質量和創新應用型人才,適應社會發展的需要。
參考文獻
[1]高樹梅,翟志才.“環境化學”課程多樣式教學改革實踐[J].中國電力教育,20xx(32):118-119.
[2]胡星明.高校環境化學教學模式的探索和實踐[J].合肥師范學院學報,20xx,28(3):111-112.
[3]王強.多媒體教學在環境化學課程中的改革與實踐[J].西南師范大學學報:自然科學版,20xx,36(6):178-181.
[4]鄭永紅,張治國,姚多喜.環境化學課程教學改革與實踐[J].淮南職技術學院學報,20xx,12(2):62-64.
[5]齊云,遲杰,魯逸人.環境化學實驗教學之改革[J].實驗室研究與探索,20xx,27(12):104-106.
[6]馬麗,李華,李輝.資源環境科學專業分析化學課程教學改革的研究[J].科教文匯,20xx(7):50-51.
[7]張寒冰,唐艷葵,閤明勇.環境化學教學改革探討[J].廣州化工,20xx,39(17):118-119.
化學與環境論文4
環境意識是指環境在人腦中的反映,即人們對全部環境——自然環境和人文環境,包括生態、經濟、政治、社會技術、立法、文化、美學等方面的認識或見解。環境意識是環境行為的先導,影響到人們的行為準則和規范。提高學生的環境意識是環境教育的核心,對防止環境惡化和促進可持續發展具有深遠的意義。
化學是研究物質的組成、結構、性質及變化規律的科學,而環境的污染、環境質量的優劣與化學中各種元素在化合物中的含量、組成結構、性質以及它們的變化直接相聯系。化學教學內容為培養學生的環境意識提供了豐富的素材,化學的研究方法也為環境意識的培養提供了有效途徑。根據中學化學教育工作者的內容和特點,我認為在環境意識的培養方面應注重以下幾項內容:
一、具有環境憂患意識,領悟人與自然和諧相處的重大意義
環境教育首先要使學生意識到保護環境的重要性、必要性和緊迫性,環境意識是環境教育最適宜的切入點。全球的十大環境問題,其中有多項都可以利用化學知識來分析說明,可讓學生了解環境問題的前因后果及相應的解決方法,以達到培養學生的環境憂患意識的目的。
可持續發展的思想如今已成為人們的共識,是解決當前環境問題的一個指導思想。可持續發展包括持續政體、持續經濟和持續社會三方面的內容。它主張人類與自然和諧相處;主張建立在保護地球自然系統基礎上的持續經濟增長,做到發展與資源環境的承受力相協調;主張公平分配,以滿足前代和后代全體人民的基本需求;同時從資源問題入手使學生領會可持續發展理論,在教學中增加資源利用和資源狀況方面的介紹。如我們通過元素化合物性質、用途、制法的教學,培養學生可持續發展的價值觀。
我們通過元素化合物的性質和用途教學,讓學生辯證地認識到它們既有有利的一面又有不利的一面,讓學生用指導性思維來考慮這些物質的使用會給世界帶來哪些影響。如磷元素是植物生長的營養元素,含磷化合物進入水體,少量會促進植物生長,過量則會使水中植物瘋長,引起水體營養化,造成水體變黑、變臭。
我國生產的洗衣粉大多含磷,它們的大量使用是造成水體污染的`主要原因之一,而水體污染嚴重影響了人類的生存與發展。再有,可結合一些重要化工原料的工業制法,引導學生用可持續發展的價值觀來分析這些傳統工業,強調在生產過程中要注意資源的利用率,降低能耗,并進行“三廢”的合理回收和利用。
二、充分利用實驗教學培養學生環境意識的態度和行為
實驗是化學教學的重要環節,也是進行環境教育的好時機。實驗需要各種試劑,會排出相當數量的成分復雜的廢物、廢水、廢渣,它們不僅會對實驗室構成威脅,也會對周圍環境構成一定危害。我們在實驗教學時強調按用量取用藥品,以減少污染物的產生和排放,規定要將實驗廢棄物放到統一地點,統一回收。教師對實驗操作要堅持嚴格要求,同時也注意讓學生進行實驗操作的設計,發揮其主體性,在教學中利用滲透的方法,結合知識點,讓學生知法、守法、用法。如講二氧化硫、硫酸時介紹《大氣污染防治法》,講燃燒與滅火時介紹《消防法》,通過法律的介紹增強學生的環境意識。
三、從學生切身問題入手,抓住時機灌輸環境意識
比如,針對許多學生家庭住房條件得到很大改善,正在進行或即將進行室內裝修的現實問題,我們組織學生開展了“室內裝修會遇到哪些環境污染問題”的專題調查活動。學生自由組合編成小組,自編調查問卷,自己跑市場了解家居裝修材料、性質,到圖書室、網絡查找文獻資料,撰寫調查報告。通過活動的開展,學生了解到許多環境知識,如地面裝修選用大理石會增加氡污染,墻漆的使用會發出甲醛、三氯甲烷等影響身體健康的有機物。通過調查,學生還提出了許多減少室內空氣污染的方法,如盡量少用中國傳統的爆炒做菜的方式,以減少油煙的排放量;做菜過程中始終開動抽油煙機,以減少做菜過程中產生的CO2、CO、NO2等有害物在空氣中的含量;室內禁止吸煙;注意家電的電磁污染等等。總之,活動的開展大大提高了學生的環保意識。
四、從生活中的點點滴滴做起,培養學生的環保意識
要教育學生從自身做起,從一點一滴的小事做起,培養學生的環保意識,提倡綠色生活,開啟綠色人生。在日常生活中,在拒絕使用一次性木筷,盡量少用一次性物品;不亂扔垃圾,垃圾分類投放以便回收;使用節能燈具,隨手關燈、關風扇,注意節約用電;隨手關閉水龍頭,使用無磷洗衣粉,做到一水多用;提倡步行或騎自行車出行,少開私家車;不用紙質賀卡,雙面使用紙張;提倡使用布袋或紙袋購物,不用塑料袋;塑料袋要重復使用,不要隨意丟棄;不要隨意丟棄廢舊電池;注意回收各種廢棄物,變廢為寶。
總之,通過化學教育培養學生的環保意識,我們要讓學生從我做起,使學生在未來的生活中無論是從事工農業生產還是進行技術革新,無論是開辦一家工廠還是進行一項工程,要首先想到保護環境、珍愛環境、關愛地球。同時要讓學生認識化學與社會和諧發展的關系,形成“保護環境,人人有責”的環保意識。為了讓天更藍、山更青、水更綠,我們要積極行動起來,在初中化學教學中培養學生的環保意識,讓環保理念在每一顆幼小的心靈中生根發芽,從而更好地保護我們人類的家園——地球。
化學與環境論文5
幾年的化學教學加上自己平時的所見所想,化學對我們的影響實在是太大了。特別是化學與環境污染方面對我的觸動更大。以前水還是清澈見底的,大人們還可以在池塘里洗衣服,小孩則是可以在池塘里洗澡玩耍沒。可是現在的池塘呢,不是干涸就是污水,慘不忍睹。我在想,我一定要讓我的學生學會化學,學懂化學,不再讓化學傷害到我們可愛的家園。
第一個方面是化學與大氣污染,大氣污染主要是大氣中的化學污染物,這些污染物有很多的種類,其中對人體的危害的污染物有幾十種,我國的大氣污染屬于煤炭型污染,主要的污染物是煙塵和二氧化硫,此外,還有氮氧化物和一氧化碳等。這些污染物主要通過呼吸道進入人體內,不經過肝臟的解毒作用,直接由血液運輸到全身。所以,大氣的化學性污染對人體健康的危害很大。這種危害可以分為慢性中毒、急性中毒和致癌作用三種。其中慢性中毒最為可怕,通過人體慢慢的富集作用,一旦達到臨界點,那么人體所受到的傷害非常大,科學研究表明,城市大氣的化學性污染是慢性支氣管炎、肺氣腫和支氣管哮喘等疾病的重要誘因。急性中毒在工廠大量排放有害氣體并且無風、多霧時,大氣中的化學污染物不易散開,就會使人急性中毒。例如1961年,日本四日市的三家石油化工企業,因為不斷地大量排放二氧化硫
等化學性污染物,再加上無風的天氣,致使當地居民哮喘大發生,后來,當地的這種大氣污染得到了治理,哮喘病的發病率也隨著降低了。
針對這種對人體的污染現象,我認為我們要發揚綠色化學的精神,綠色化學又稱綠色技術、環境無害化學、環境友好化學、清潔化學。綠色化學即是用化學及其它技術和方法去減少或消除那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產物、副產物等的使用和產生。建立綠色化學的根本目的是從節約資源和防止污染的觀點出發,重新審視和改革傳統化學,從而使我們對環境的治理可以從治標轉向治本。為此,工業、農業、日常生活等采用無毒、無害并可循環使用的物料,化學反應的綠色化,是從“本”治理環境污染的重要途徑。在這一領域工作中,我的想法就是從根本上斷絕污染源,這樣才能有效的防治環境污染,才能從根本上防治污染對人體的危害。 第二個方面是化學與水污染對人體的危害,河流,湖泊等水體被污染后,對人體健康會造成嚴重的危害,這主要表現在以下三個方面。第一,飲用污染的水和食用污水中的生物,能使人中毒,甚至死亡。例如,1956年,日本熊本縣的水俁灣地區出現了一些病因不明的患者。患者有痙攣、麻痹、運動失調、語言和聽力發生障礙等癥狀,最后因無法治療而痛苦地死去,人們稱這種怪病為水俁病。科學家們后來研究清楚了這種病是由當地含Hg的工業廢水造成的。Hg轉化成甲基汞后,富集在魚、蝦和貝類的體內,人們如果長期食用這些魚、蝦和貝類,甲基汞就會引起以腦細胞損傷為主的慢性甲基汞中毒。孕婦體內的甲基汞,甚至能使患兒發育不良、智能低下和四肢變形。第二,被人畜糞便和生活垃圾污染了的水體,能夠引起病毒性肝炎、細菌性痢疾等傳染病,以及血吸蟲病等寄生蟲疾病。第三,一些具有致癌作用的化學物質,如砷 (As)、鉻(Cr)、苯胺等污染水體后,可以在水體中的懸浮物、底泥和水生生物體內蓄積。長期飲用這樣的污水,容易誘發癌癥。
水是我們賴以生存的基礎,我們生活的處處都離不開水,針對水污染這種現象,如果要我來防治水污染,我會首先治理水源頭,因為水污染是從上到下的,源頭被污染,那么下方自然跟著被污染,而源頭的治理就是一些生活或者生產垃圾,污水的排放,這自然需要政府相關部門的大力支持,關閉一些污染嚴重的企業,加強對群眾的環境污染的思想教育,這樣才能杜絕源頭的水污染;其次就是對水源的治理,要定期消毒,保護好水源。 第三個方面就是固體廢棄物對人體健康的危害, 固體廢棄物是指人類在生產和生活中丟棄的`固體物質,如采礦業的廢石,工業的廢渣,廢棄的塑料制品以及生活垃圾。應當認識到,固體廢棄物只是在某一過程或某一方面沒有使用價值,實際上往往可以作為另一生產過程的原料被利用,因此,固體廢棄物又叫“放在錯誤地點的原料”。但是,這些“放在錯誤地點的原料”,往往含有多種對人體健康有害的物質,如果不及時加以利用,長期堆放,越積越多,就會污染生態環境,對人體健康造成危害。
針對固體廢棄物的污染,我們應該及時的加以利用,生產部門應該提前告知群眾這些固體廢棄物的危害,當然政府部門應該加強問責制,要精確代個人,具體誰負責這件事,那么要是出了事就得負責任,這樣才能震懾企業,使其約束一些污染行為。 當今社會,我們強調可持續發展,當今,可持續發展觀是世人普遍認同的發展觀。它強調人口、經濟、社會、環境和資源的協調發展,既要發展經濟,又要保護自然資源和環境,使子孫后代能永續發展。綠色化學正是基于人與自然和諧發展的可持續發展理論。在1984年,美國環保局(EPA)提出“廢物最小化”,這是綠色化學的最初思想。化學這門學科與我們的生活息息相關,我們將來要從事環境治理的工作,就需要不斷地去了解化學,了解事物內部發展規律,從根本上杜絕環境污染,這樣對我們人類就是最好的回報,對大自然也是一份滿意的回應。
最后,我希望人人都能夠有保護環境的意識,雖然我們在行動上的作用微不足道,但是擁有一顆保護環境的心才是最好的結果,每天看看那些環境污染的報道,這樣我們自己的內心也會有些許的共鳴,才能在內心給自己下一個保護環境的意識。
化學與環境論文6
21世紀是科技創新高速發展的歷史時期。眾所周知,科學實驗在科技發展中有著極其重要的作用,而科技的發展又離不開科技人才的培養,所以實驗教學在培養現代科技人才中有著十分重要的地位。在高等教育階段,實驗教學不僅能夠培養學生的觀察能力、動手能力和獨立操作能力,更重要的是能夠培養其獨立思考的能力、分析解決實際問題的能力以及綜合應用創新的能力。高等教育如何適應社會的要求,改進和完善實驗教學,培養出既有扎扎實實的基礎理論,又能在科研和生產中有較強的開發能力的專門人才,以促進我國科技水平的提高,是一個迫切需要解決的問題。
三年來,我們在環境化學的實驗教學中,大膽改革原有的教學模式,將基礎性實驗內容與設計性實驗相結合,開展“開放式”環境化學實驗教學,收到了較好的效果。實踐證明,這樣做既有利于學生掌握研究原理,又使學生熟悉研究方法,掌握技術技能,提高創新能力。本文就我們在“開放式”環境化學實驗教學改革中的認識和積累的經驗做一下介紹。
一、“開放式”環境化學實驗教學的必要性
環境化學是在化學科學的傳統理論和方法基礎上發展起來的研究有害化學物質在環境介質(大氣、水體、土壤、生物)中的存在、化學特性、行為和效應及其控制的化學原理和方法的科學,它是環境科學專業的重要專業基礎課。環境化學實驗是理論教學的重要組成部分。學生通過環境化學實驗來驗證理論,加深理解;通過實驗來提高觀察問題、發現問題、分析和解決問題的能力。因此,環境化學實驗是培養學生科學探索精神和創新能力的重要途徑。
(一)傳統環境化學實驗教學弊端分析
現代教育學理論強調,教學過程中應遵循傳授知識與培養能力相統一、教師主導作用應和學生學習主動性相結合的原則。原有的環境化學實驗教學模式只是完成教學計劃規定學時的實驗內容,存在下列缺點與不足:
(1)實驗學時少,內容陳舊。教學計劃內環境化學實驗的學時只有16學時,每個實驗內容為四學時,因此按照教學計劃,僅能安排四個實驗內容。另外,在規定的實驗內容中,沒有綜合設計性的實驗內容。在這樣短的時間內和有限的實驗內容中,學生的動手實驗能力根本得不到充分的鍛煉,更無從談起對學生創新能力的培養。另外,傳統的實驗內容來自于教學參考書,不能反映環境化學最新發展,也沒有聯系身邊的環境問題。實驗內容和實踐脫節使學生很少有解決實際問題的機會,缺乏實際鍛煉。久而久之,學生對生活中的實際問題漠不關心。盡管學習了許多高深的理論,卻沒有能力對身邊的簡單現象和實踐中的問題作出解釋,結果學生純粹為考試、就職而學習理論,學了一些死理論,這不僅是實驗教學的悲哀,也是整個環境化學教學的悲哀。
(2)實驗教學的主體—學生對實驗內容沒有選擇權。在傳統環境化學實驗教學中,實驗內容由教師統一規定。所有學生都進行一樣內容、一樣要求的實驗,實驗課結束后,實驗室統一關門。實驗能力強的學生沒有機會做一些深入的探索性的實驗,有特殊愛好的學生不能做一些他們自己感興趣而規定的實驗內容中所沒有的實驗。這種無視學生能力差異和個性發展的實驗教學,使學生在實驗教學中的主體地位根本無法體現。學生做實驗的積極性自然調動不起來。
(3)實驗教學方法僵化。在傳統的環境化學實驗教學中,實驗內容、所需儀器、設備材料以及實驗過程都是由教師規定的。實驗前教師通常準備好實驗器材、調試好儀器設備,一般還對實驗步驟進行詳細講解,甚至進行操作示范。實驗講義也把實驗原理、步驟甚至某些實驗現象都寫得一清二楚,使學生失去了獨立思考、獨立設計、進一步探索的空間。這種教學方式無疑束縛了學生的想象和思維,窒息了學生的創造力。由于實驗中沒有失敗的體驗和成功的喜悅,學生自然無法領會環境化學實驗的真諦。這種機械的教學方法沒有擺脫理論課的教學模式,完全失去了實驗教學的生機,使實驗教學根本未能發揮它應有的作用。
(4)實驗室儀器設備的利用率不高。實驗教學是高等學校實驗室的基本工作任務,是實驗室建設與管理的出發點與歸宿。環境化學實驗室集中了一批高級的進口的儀器設備。但是,在傳統環境化學實驗教學中,學生僅能在固定的實驗課中使用這些投資巨大的實驗儀器設備,實驗課結束后學生便無權使用。在教學計劃規定的四個基礎性實驗教學內容中,學生可能還接觸不到某些高級的儀器設備。因此,實驗設備的利用率不高,無形中造成了隱性的資源浪費。
(二)“開放式”環境化學實驗教學的內涵
“開放式”實驗教學是針對傳統實驗教學封閉性的弊端而提出的,它已經成為當前高校實驗教學改革的必然選擇。它不光指實驗室的“開放”,還指實驗教學內容的“開放”、實驗教學方法的“開放”,實驗教學評價的“開放”等不可缺少的內涵。所以實行“開放式”實驗教學,首先一定要充分深刻理解它的內涵。
(1)實驗時間開放“開放式”環境化學實驗教學首先意味著實驗時間的開放。實驗時間開放又包括兩層含義:第一,學生進入實驗室的時間開放;第二,學生做實驗的時間時數開放,也就是每項實驗在時間長短上沒有限制,每個學生可以根據自己的實際情況進行實驗。
(2)實驗內容開放從實驗內容和學科發展的'關系分析,“開放式”實驗教學的教學內容應具有與時俱進的特點。“開放式”實驗教學應及時根據現代科技發展的新知識、新技術和新的實驗方法而發展,以先進的實驗內容吸引、激發學生的求知欲。其教學內容應具有很強的實踐性,與社會生產實踐密切聯系。教師要經常參與來自社會的實踐課題,并使其及時轉化為實驗內容,從而使學生也參與到實踐課題中來。這樣,既充實了實驗內容,又鍛煉了學生的實踐能力,使課堂理論與實踐密切結合。
(3)實驗教學評價開放對學生實驗能力的評價,不能只重視實驗的結果,更要重視實驗的過程,特別是實驗過程中學生所表現的獨立分析問題、解決問題的能力及創新意識等等。對學生的環境化學實驗考核要全面考核學生的實驗能力,包括:學生的動手能力、思維能力、創造能力、設計能力、查閱資料的能力、提出問題的能力等等,在開放實驗中有獨特見解和創新的應給予較高的評價。這樣不僅使我們對學生的評價公開公正,并且使學生的創造性得到極大的發揮。
二、“開放式”環境化學實驗教學的實踐
針對以前教學模式存在的問題,我們對環境化學實驗教學從內容層次上、教學模式上、教學方式上進行創新改革,具體的做法如下:
(1)從實驗內容層次上將環境化學實驗劃分為基礎性實驗和設計性實驗兩類。在計劃的16學時內,完成環境化學基礎性實驗的教學。
(2)從教學模式上,實驗教學采取“雙主”模式。通過實驗教學手段的創新,引發實驗教學改革,使教師的角色從傳統的信息提供者變為學生求知過程中的合作者與引導者,即由教師變為導師。為實現以上目的,在“教”與“學”中找到最佳的結合點,根據教學內容與目標,創設一個既能起到老師導學作用,又能實現個別化交互與協作學習的教學環境,提出的新型教學模式為雙主模式,它既可發揮教師的主導作用,又充分體現了學生的認知主體作用。
(3)在教學方式上采取計劃內實驗和開放實驗兩部分。基礎性實驗在學校規定的上課時間內完成;“開放式”環境化學實驗在第七學期安排四周時間進行。我們在環境01級的開放實驗教學中,教師擬定了若干題目,學生每5-6人為一組。學生自由選題后,即進行文獻查閱的工作。學生在進入實驗室進行開放實驗之前,每組同學需要先提交開題的一個綜述報告,然后由教師統一組織同題目的同學在一起,進行開題研討。指導教師參加開題報告的討論,對方案進行指導之后學生便可以進入實驗室,開始實驗。經過這樣的過程,既鍛煉了學生的文獻收集與檢索、綜述的能力,同時也加強了學生的自學能力、獨立思考問題的能力。開放實驗的實驗室工作結束后,學生即進入開放實驗論文的撰寫及答辯階段。答辯是根據題目按小組進行的。每個組派一個同學自述5分鐘,答辯10分鐘。開放實驗的成績考核要考慮到學生的出勤、實驗表現以及論文和答辯情況。另外,為了加強學生對開放實驗的重視,我們把開放實驗的成績納入到環境化學期末考試的成績中,占環境化學總評成績的15%。
三、進一步的改進措施
通過兩年來的開放式環境化學實驗教學改革,我們積累了寶貴的經驗,同時也發現了一些問題,促使我們對今后教學應加強的方面進行了深思。
(1)實驗內容的靈活與更新。實驗教學內容活、教學方法活也是“開放式”環境化學實驗教學的必備條件之一。“開放式”環境化學實驗教學的教學內容是和環境化學、社會等外部環境緊密聯系的,要與時俱進、不斷推陳出新。這就要求指導開放實驗的教師應加強學習,關注學科前沿,才能把最新的內容呈現給學生。既然教學內容來自社會實踐、來自學生生活,形式多樣,這就必然要求教學方法也必須靈活多樣,才能達到預期的教學目標。可以舉辦實驗講座,向學生介紹學科的最新動態、實驗的最新成果,系統介紹實驗知識、實驗方法和手段。這樣一來,既可激發學生實驗的積極性,又可使學生掌握基本的實驗知識和技能。
(2)加強對學生的實驗考核。“開放式”環境化學實驗教學中要促使學生主動到實驗室來,就必須制定嚴格的實驗考核制度。根據科學合理的考核標準對學生的實驗情況進行全面嚴格的管理。學生必須要有真本領才能通過。實驗考核的成績必須與升留級和學位的獲得相掛鉤。“開放式”環境化學實驗教學不但要加強實驗課程結束后的實驗能力的考核,也要加強學生平時每次實驗的考核—從實驗預習準備、出勤情況、實驗過程到實驗結果、實驗報告等方面進行全面評價。
(3)實驗設備盡可能現代化、多樣化。“開放式”環境化學實驗教學的內容固然要新,要與時俱進,實驗設備也必須同時更新。先進的實驗設備也是“開放式”環境化學實驗教學的必要條件之一。在“開放式”環境化學實驗教學中,實驗設備越豐富多樣,學生選擇的空間就越大,綜合性實驗、設計性實驗的開展受設備的限制就越少,學生的實驗方案也就越容易實現。所以,“開放式”環境化學實驗教學的實驗儀器設備在力求現代化的同時,還必須盡可能多樣化,這樣才能使“開放式”環境化學實驗教學真正達到其應有的教學效果。
(4)實驗教學管理手段開放。“開放式”環境化學實驗教學要真正做到開放,還必須改變傳統的實驗一定操作的觀念,善于在實驗教學中運用現代教育技術手段如幻燈、錄像、CAI計算機軟件、網絡等輔助實驗教學手段。這樣既可以提高效率,又可以節省人力。另外,“開放式”環境化學實驗教學的管理手段也要現代化。用計算機進行實驗教學管理,能夠極大地提高管理效率,方便師生。將開放時間、可選擇的實驗項目、實驗室擁有的儀器設備、儀器的操作說明、儀器結構圖、電器線路圖等信息公布在教學網絡上,學生可以隨時隨地方便查閱,節約了師生的時間,管理靈活而科學。
化學與環境論文7
摘要:現代化學技術的研發與應用推動了社會經濟的迅猛發展,人們的物質經濟生活水平得到顯著提高。然而,傳統化學工業在創造巨大經濟效益的同時也帶來了極為嚴重的化工污染,對于人類健康和生態環境造成巨大破壞。為解決這一問題,綠色化學技術被納入到研發和應用當中,在環境保護工作中起到越來越突出的作用。本文首先簡述綠色化學技術理念,進而探討其主要研究內容,最后指出了其在環保當中的實際應用。
關鍵詞:綠色化學技術;環境保護;應用
當前全球存在的環境問題很大部分原因來自于化學物質污染,尤其是化工業的廢物排放直接造成水源、空氣和固體物的嚴重破壞,威脅著人類的生存空間和身體健康。綠色化學技術的引入能夠從源頭上控制化工造成的污染,逐步緩解既有污染和潛在污染。隨著研究的不斷深入,其在環保工作中的應用也越來越廣泛。
一、綠色化學技術理念概述
綠色化學是一門從源頭上阻止污染的化學。所謂綠色化學技術,就是著眼于源頭到終端的化學污染控制,以原子經濟作為技術原則,在滿足既有的化工生產需求的同時,以新物質充分化學反應為途徑,消除污染和有害物排放,實現生產的可持續發展。在環境保護越來越受到重視的今天,綠色化學技術擺脫了傳統化學技術的諸多缺陷與不足,在改善資源浪費和環境污染等方面取得了巨大進展。先污染后治理的錯誤理念模式轉換為源頭上控制污染得到了實踐上的貫徹。因此,推廣和實施綠色化學是教育界一項極其重要的教學主題及實踐活動。
二、綠色化學技術的主要研究內容
1、化工原料
上世紀40年代以來,石油取代傳統的生物質成為主要的化學原料,其對于當時的工業發展和經濟發展起到了極大的推動作用,而現實表明,石油及煤化學工業同時帶來的還有對人類生存環境的巨大破壞,粗放式的化工應用直接將化工廢棄物排放出去,造成了大氣、水源等的極大污染。為改變這一現狀,科學家們致力于生物質的重新利用,使其逐步取代石油且能最大限度消除生物質化工應用帶來的環境破壞問題。其中,生物質所含淀粉能夠實現葡萄糖的簡易轉化,而纖維素則相對較難。以葡萄糖為原料能夠制得己二酸和鄰苯二酚等,如何實現致癌物質苯的去除便成為當前研究的重點內容。此外,氫氟酸和氯氣、甲醛等有毒化工原料的去除也是當前研究的重點。
2、反應溶劑
除化學原料之外,化工生產中的應用的反應溶劑也是造成環境污染的重要來源。如生產中的反應介質以及分離和配方中應用的溶劑,以揮發性有機化合物為代表。該反應溶劑在實際使用當中能夠實現化工原料的化學反應達到化工產品生產制造的目的,但同時也會引發水源的嚴重污染,也同樣造成地球臭氧層的破壞,導致地球溫室效應、全球變暖問題的日益嚴重。為此,科學家們將研究重點放在反應溶劑的去毒化和綠色化當中。選取無毒無害的反應溶劑來代替原有的揮發性有機化合物,當前的研究突破即以超臨界二氧化碳作溶劑,實現了化工生產中毒性的消除,且其相對價廉,保證了應用推廣的便捷性。
3、反應催化劑
化學合成催化劑的綠色化也是當前綠色化學技術的研究重點。催化劑的應用能夠提高化學反應產率并降低能耗,在化工生產中發揮著重要作用。就現今的研究重點來看,仿酶催化劑以及固體酸催化劑成為反應催化劑綠色化研究中的.重點關注對象。酶催化反應的應用使得化工生產效率提高,且條件相對溫和,生產難度較低。而反應中采用天然酶則需面對其來源有限及變性失活可能性大的問題。為此,開展人工酶的研制即成為綠色化學研究的重要課題。同時,酸催化反應作為同等重要的化工生產工藝,其當前廣泛應用的酸催化劑多為液體催化劑,以三氯化鋁和硫酸、氫氟酸等為主,存在著危害人體和污染環境的嚴重問題,研發出替代的固體酸催化劑則成為該課題的研究重點。
三、綠色化學技術在環保中的應用
1、大氣污染治理中的應用
落實到實際的環保應用中,綠色化學技術主要關注于大氣、水以及固體廢棄物的污染問題。其中,大氣污染關系到人類日常呼吸生存環境,需要得到盡快的解決。而在對大氣污染進行研究治理時,關注煤燃燒產生的二氧化硫引發的污染并實現該污染的有效消除則需實際應用到綠色化學技術。一方面,可以在煤燃燒之前對其進行脫硫處理,實現污染前的防控治理,另一方面則可在燃燒過程以及燃燒之后分別進行固硫和煙氣脫硫處理。應用生物浸出法以及表面處理浮選與微生物絮凝法,對煤燃燒過程中產生的二氧化硫進行多樣脫硫、消硫,實現化工原料生產應用中的綠色化。
2、水污染治理中的應用
水資源是人類生存的重要資源,當前其污染源主要來自城市生活用水污染以及工業生產用水污染。對水污染的處理自上世紀70年代便已開始,當時主要采用循環冷卻水零排污技術,取得了一定治理成效。隨著技術研發的不斷深入,熱水鍋爐零排放技術相對更加成熟,已經能基本達到污水的零排放。在現今的研究成果應用中,以控制農業生產中農藥污染為目標的生物農藥、光活化農藥開發很大程度消除了農藥造成的水污染。同時,采取多技術的聯合,包括生物氧化和光、聲、磁、電、無毒藥劑氧化等處理手段的研發應用已經成為水污染處理的重點研究方向,多種技術的同步應用能夠更加立體地實現水污染的有效治理。
3、固體廢棄物治理中的應用
固體廢棄物的來源除化工企業生產帶來的生產廢物外,還包括城市生活垃圾、白色污染以及礦山廢棄物等,針對不同的來源途徑和廢棄物形式采取相應的科學處理方法也是綠色化學技術研究應用的重要課題。針對化工生產帶來的生產廢棄物,通過分析廢棄物組成采取對應的消解處理技術,消除其中污染物對于環境的破壞;針對城市生活垃圾則應用固體廢棄物電離化技術和熱分選煤氣化技術予以消解;白色污染物的治理主要為研究開發可生物降解類塑料,根源上消除白色污染;礦山廢棄物治理則采用生物浸出和非氰化法提取技術實現污染重金屬的提取和處理回收。
四、結語
面對當前的無染現狀開展的綠色化學技術研究是致力于人類生存環境治理和保護的重要技術內容,是需要傳統化學技術和現代發展理念共同應用的新興學科。在分析掌握當前環境污染和破壞源的同時,針對性地進行綠色化學技術研發,并逐步實現技術的普遍推廣,才能在保證社會經濟發展的同時消除環境破壞源,實現人類社會的可持續發展的長遠目標。
參考文獻:
[1]李世海.綠色化學在環境保護中的應用分析[J].資源節約與環保,20xx,07:110.
[2]叢麗娜.綠色化學在環境保護中的作用探討[J].環境保護與循環經濟,20xx,06:41-43.
[3]張運申.環境友好型社會背景下的綠色化學技術應用[J].化工管理,20xx,03:1+3.
[4]于夢.化學技術在環境保護應用中存在的問題及對策[J].化工管理,20xx,11:225.
化學與環境論文8
化學是一門研究物質的組成、結構、性質、以及變化規律的自然科學,對人類有重大意義,跟生活也有很大關系。隨著生產力的發展,科學技術的進步,化學與人們生活越來越密切,衣、食、住、行、用,化學無所不在。可就在化學給人類生活提供方便的同時也造成了環境污染,汽車尾氣排放,造成大氣污染,酸雨在警告我們,臭氧層空洞威脅著我們,環保成了化學給人們生活帶來的一項重大問題。環境問題主要包括大氣污染、水污染、生態破壞等問題。所以建立綠色化學, 減少環境污染成為了當今社會的一大主題。 大氣污染主要是指大氣的化學性污染。大氣中化學性污染物的種類很多,對人體危害嚴重的多達幾十種。我國的大氣污染屬于煤炭型污染,主要的污染物是煙塵和二氧化硫,此外,還有氮氧化物和一氧化碳等。這些污染物主要通過呼吸道進入人體內,不經過肝臟的解毒作用,直接由血液運輸到全身。
大氣中化學性污染物的濃度較低時對人體主要產生慢性毒害作用;有的多環芳烴類和含鉛的化合物等具有致癌作用;大氣污染還包括大氣的生物性污染和大氣的'放射性污染。大氣的生物性污染物主要有病原菌、霉菌孢子和花粉。病原菌能使人患肺結核等傳染病,霉菌孢子和花粉能使一些人產生過敏反應。大氣的放射性污染物,主要來自原子能工業的放射性廢棄物和醫用X射線源等,這些污染物容易使人患皮膚癌和白血病等。所以,大氣的化學性污染對人體健康的危害很大。
河流、湖泊等水體被污染后,對人體健康會造成嚴重的危害,這主要表現在以下三個方面。第一,飲用污染的水和食用污水中的生物,能使人中毒,甚至死亡。第二,被人畜糞便和生活垃圾污染了的水體,能夠引起病毒性肝炎、細菌性痢疾等傳染病,以及血吸蟲病等寄生蟲疾病。第三,一些具有致癌作用的化學物質,如砷 (As)、鉻(Cr)、苯胺等污染水體后,可以在水體中的懸浮物、底泥和水生生物體內蓄積。長期飲用這樣的污水,容易誘發癌癥。
固體廢棄物是指人類在生產和生活中丟棄的固體物質,如采礦業的廢石,工業的廢渣,廢棄的塑料制品,以及生活垃圾。應當認識到,固體廢棄物只是在某一過程或某一方面沒有使用價值,實際上往往可以作為另一生產過程的原料被利用,往往含有多種對人體健康有害的物質,如果不及時加以利用,長期堆放,越積越多,就會污染生態環境,對人體健康造成危害。
環境污染往往具有使人或哺乳動物致癌、致突變和致畸的作用,一般需要經過比較長的時間才顯露出來,有些危害甚至影響到后代。
人類正面臨有史以來最嚴重的環境危機,由于人口急劇的增加,資源的消耗日益擴大,人均耕地、淡水和礦產等資源占有量逐漸減少,人口與資源的矛盾越來越尖銳;環保問題就成為經濟與社會發展的重要問題之一。作為國民經濟支柱產業之一的化學工業及相關產業,在為創造人類的物質文明作出重要貢獻的同時,在生產活動中不斷排放出大量有毒物質,化學工業也為環境和人類的健康帶來一定的危害。發達國家對環境的治理,已開始從治標,即從末端治理污染轉向治本,即開發清潔工業技術,消減污染源頭,生產環境友好產品。“綠色技術”已成為21世紀化工技術與化學研究的熱點和重要科技前沿。
建立綠色化學 減少環境污染,倡綠色化學是刻不容緩。建立綠色化學的根本目的是從節約資源和防止污染的觀點出發,重新審視和改革傳統化學,從而使我們對環境的治理可以從治標轉向治本。為此,工業、農業、日常生活等采用無毒、無害并可循環使用的物料,化學反應的綠色化,是從“本”治理環境污染的重要途徑。
綠色化學為化學的發展注入了新的活力,在21世紀化學必將大有可為。
化學與環境論文9
[摘要]環境化學實驗課程是反映環境化學理論課程的重要實踐方式之一,有利于培養學生發散思維能力、創新能力和實踐操作應用能力。針對環境化學實驗教學中存在的普遍問題,本文探討了基于地方高等院校改革大背景下環境化學實驗課程體系的重新構建與改革,教學內容的優化選擇,教學方式方法的建立等方面進行了改革與探索。
[關鍵詞]環境化學實驗;課程改革;教學內容;教學方法
1引言
環境化學是環境科學與工程學科體系的核心組成部分,是環境科學、環境工程專業的專業基礎課,它是在化學學科的傳統理論和方法的基礎上,重點研究在環境介質及各環境圈層中有害化學物質如有機污染物、重(準)金屬的存在形態、種類、濃度水平和遷移、轉化、降解等環境行為及其影響因素,環境效應及其控制的化學原理和方法的一門科學。環境化學實驗是環境化學理論課程的重要實踐環節,其目的在與通過測定環境中污染物的濃度,了解污染物的環境化學規律。經濟的飛速發展使得我國的整體國力提高,但改革開發之后很長一段時間都是粗放型增長模式,使得我國大氣、水體、土壤等環境質量等日趨嚴重,在此背景下我國相繼出臺了大氣、水體和土壤污染防治的專項規劃,對環境質量的持續改善和污染物總量的控制提出了明確的要求,這必然會使得社會對環境專業類人才的需求增多,需要環境科學與工程類學科具備更高級的專業實踐能力和水平滿足環境質量分析和污染總量控制的研究,這對于環境科學專業人才培養方案的改革具有重要的借鑒作用。
同時由于環境化學學科的交叉性,其科學研究發展迅猛,這需要我們緊跟學科前沿,在教學上如教學內容、教學手段和組織形成等方面狠下功夫,不斷的進行變革和創新,創建與學科發展相結合、培養創新創業人才的環境化學實驗教學改革新模式。安慶師范大學環境科學專業始于20xx年,20xx年獲批國家級特色專業,人才培養方案歷經改革與創新,但作為環境科學專業的必修基礎性課程,《環境化學》與《環境化學實驗》是在學生掌握良好的化學基礎知識和生物學基礎知識之后,在大二下學期同時開設的課程。我們一直在探索環境化學理論合成及其實驗課程的體系,歷經了實驗課程體系從無到有,實驗教學內容由淺到深,實驗教學人員從雜亂到統一,教學質量逐步上升,逐漸探索出適合地方本科師范型院校的環境化學實驗教學的發展道路,這些對高校環境科學與工程專業實驗教學體系的構建與創新,素質教育的深化改革,學生實踐和創新能力的培養具有重要的作用。
2傳統實驗的弊端與不足
在環境化學實驗教學中,當前的實驗教學中存在著一些問題與弊端。第一,實驗課程的內容體系過于陳舊,更新較慢,基本上沒有與前沿領域結合緊密的大型開放性實驗,大部分實驗都是傳統經典的驗證性實驗,如水中CODCr的測定,碘量法測定水中溶解氧等,這些實驗能使學生掌握基本的環境化學實驗操作原理與方法,但在這些實驗課程的教學中,大部分是以教師為主體,從實驗目的—實驗原理—實驗內容等逐一的講解清楚,學生只是被動的完成實驗步驟并撰寫實驗報告就算是完成整個實驗,這對學生的動手能力有一定的提高,但是不能提升學生的思考-分析-解決實驗的能力。其次,在實驗內容的設計上與普通分析化學實驗較為類似,這對學生認識和理解環境化學的概念,元素、化合物等物質在環境各圈層的遷移轉化與循環等等不能形成一個直觀、全面的印象,可能會導致實驗教學目的的偏差[1]。
再次,由于高校教學科研評價體制因素的影響,一些科研型教師參與實驗教學任務的積極性不高,實驗課程內容中的研究型、開放型和創新型課程幾乎為零,教學過程中存在的理論重、實踐輕,實驗教學低人一等的意識依然存在,科研型教師沒有動力和興趣參與、改進和創新實驗教學內容、方式方法,導致高校的科研成果在本科實驗室教學中難以轉化成普遍性的實驗教學資源,這對學生獲取和學習教師的科研思維方法是十分不利的影響。針對在環境化學實驗教學中存在的不足與缺陷,筆者結合自己在實驗教學中的方式方法探討在環境化學實驗課程中如何進行改革和創新的幾點策略和體會。
3環境化學實驗課程的改革和創新
3.1實驗課程內容體系的優化調整首先,把實驗課程科學系統的分門類別的引導,由淺至深、由單一到復雜、由基礎到綜合、由獨立到團隊綜合開展。要能夠做到從基礎性實驗—驗證性實驗—獨立掌握實驗操作—自身思考、設計并展開實驗的逐步深入過程,在這其中充分挖掘學生的學習潛力,使得學生學習的主動性和積極性充分提升,讓學生對綜合型、開放設計型、研究型實驗的態度向積極性轉變。其次,在實驗內容的設計上,盡可能的與當前時下的熱點進行對接,緊跟學科發展前沿與方向,將環境污染物的分析監測、化學過程、環境化學行為以及環境修復緊密的聯系起來,與環境化學理論課程有機地結合,形成融合專業理論知識與實驗現象為一體的教學體系[2]。例如,依據大氣、水、土壤污染防治行動計劃,有意識的編排一些與大氣、水體、土壤相關的實驗課程,如以重金屬在水-氣-土中的生物地球化學循環為例,可以讓學生設計相應的實驗方案來研究重金屬種類、形態等等在環境各圈層的遷移轉化與歸趨效應。
再次,邀請一些具有較強科研能力的老師作為環境化學大型開放實驗的指導教師,依據教師的科研項目如國家自然科學基金、省部級科研項目等提出較小的實驗課題,讓學生通過文獻查閱—給出初步實驗方案—指導教師的修改和完善等步驟進一步掌握該課題的實驗原理,進而確定優化實驗方案,給出實驗操作步驟與所需設備儀器試劑清單,并準備所需儀器、設備、玻璃器皿、試劑。3.2靈活安排實驗教學方法與教學模式實驗課知識內容如實驗原理、儀器的使用和實驗操作規程等的.復雜性和繁瑣性使得傳統的板書式教學和填鴨式教學方式十分無趣,對學生學習和操作實驗的積極性不能充分調動,因此教師可花費一點時間將實驗流程和實驗步驟做成圖片、動畫等多媒體課件和教學錄像或趣味視頻,尤其是關鍵的實驗環節和實驗步驟,如此可以增強實驗課的趣味性[3]。例如在講授碘量法測定溶解氧含量的實驗時,利用多媒體課件將實驗原理進行形象講解,并用flash動畫緩慢逼真的展示滴定終點時由淡黃色-藍色-無色的顏色變化過程,不僅能使學生快速的掌握實驗操作要領,同時也會使學生對實驗原理及過程的理解加深,使學生操作實驗的積極性提高。
另外,應采用多樣化的考核方式全面地對學生的實驗成績進行考核,不能僅僅通過審閱實驗報告和實驗數據后給出實驗成績,還應結合考勤情況,實驗態度和回答問題等進行綜合評價。實驗成績的考核要體現公正公平性,要能夠全面綜合的反映學生的實驗操作技能和思考-分析-解決實驗問題的能力,同時應該對具有突出的實驗表現和出眾的創新實踐能力的學生給予一定分數的獎勵,并計入期末考試總成績中。3.3開放實驗室資源,拓寬學生的實驗時間與空間在時間和空間上靈活安排環境化學開放型實驗,不拘泥于課堂教學與集中式實驗教學,給予學生充分的時間和空間,讓他們以自己的課程安排和課外時間為基礎,與實驗室預約確定具體的實驗開放時間,這樣使學生有更多的時間和空間去獨立思考,獨立閱讀文獻,獨立完成實驗方案,不斷的摸索實驗并優化發現實驗過程中的各種問題。為了更好使學生參與并完成實驗操作過程,對學生自愿組成的實驗小組團隊,確定每組學生一般在4~6人,如此的小組團隊合作和協同分配能力最高,允許各小組之間進行交流和資源共享,但必須保證每一小組的實驗任務都是本小組成員完成的,這樣有利于提高團隊操作實驗的能力,也保證了每一小組實驗成員能充分理解和掌握該實驗的原理、方法和操作規程步驟[3,4]。對一個相對完整的實驗項目,有時需要在不同的實驗室協調完成,這需要各位實驗指導教師之間相互協調和配合,最大限度調動各研究室人員積極性,充分發揮實驗室儀器尤其是一些大型儀器的使用效率。實驗過程中指導教師的研究生也可參與指導實驗項目,一方面能提高研究生的協調和動手能力,另一方面學生與學生之間的交流空間可能比教師與學生之間的交流更加快捷、更加靈活,可以更加迅速的解決實驗過程中可能出現的一些問題。同時鼓勵學生以理論課程和學科前沿研究為基礎,以教師的科研項目為依托,充分查閱相關環境化學類的專業期刊和文獻,積極主動參加校級、省級和國家級的大學生科技能力競賽如“大學生挑戰杯”,大學生創新創業競賽,大學生節能減排大賽等,充分開放實驗室的各種資源,讓學生在課后之余自行設計一些感興趣的研究項目[5]。同時實驗室將定期向學生開放大型儀器的使用,讓學生充分了解并掌握大型儀器的原理、使用操作規程,這樣使學生在科研實踐中鍛煉了自己的創新能力,對培養學生獨立思考能力和發散創新思維具有重要的作用。
4結語
環境化學的實驗教學是一個系統的復雜的過程,經過近幾年的探索與實踐,我校環境化學實驗體系的已經初步建成,已初步形成在理論中進行實驗教學,以實驗課程完善消化理論課程。一方面注重驗證性實驗的實驗操作規程的建立,提高學生的基本實驗能力,另一方面通過師生的科研項目,設置一定比例的綜合性、開放性的實驗,鼓勵探究性學習,提高學生的學習興趣、動手操作能力和獨立分析科學問題的能力,有助于學生及時了解環境化學研究領域動態及前沿知識,對研究環境化學問題,這些為學生走上工作崗位或繼續深造提供了良好的機會。
參考文獻
[1]陳建民,葉興南,鄭志堅,等.環境化學實驗課程可持續建設模式初探[J].高等理科教育,20xx,(1):127-129.
[2]趙晶瑾,陳春強,蒙冕武.淺談環境化學實驗課程中學生創新意識的培養[J].廣州化工,20xx,(1):180-181.
[3]郭紹芬,張廣娜,徐樹建,等.科研項目支撐下環境化學開放性實驗的改革和探索[J].臨沂大學學報,20xx,(6):48-50.
[4]鄧紅梅,宋剛,吳翠琴,等.環境化學實驗教學模式的探索與實踐[J].廣東化工,20xx,43(14):252-252.
[5]劉蕾.環境化學實驗教學“研、學、用”模式的研究[J].科教導刊,20xx,(25):144-145.
化學與環境論文10
大部分的環境問題都是化學物質引起的,因此不論環境專業的本科生還是研究生的培養方案,都把“環境化學”設置為專業核心課程之一。
①教學內容和課程體系直接影響著教育目的與培養目標。研究生教育是培養面向新世紀的高科技人才,所以必須改革研究生課程的教學內容與教學手段,才能充分體現學科最新成果和理念,培養出具有科研能力和創新思維的高級專門人才。
②筆者結合本校研究生培養方案及環境科學與工程學科的實際情況,從以下幾個方面總結了“高等環境化學”教學的實踐經驗,以期為相關院校該課程的教學與改革提供借鑒。
1 立足教育目的與培養目標,構建教學內容體系
盡管“高等環境化學”課程是國內外很多高等學校環境專業碩士研究生必修的一門專業學位課程,但目前尚未出版一本統編或推薦教材。課程講授的內容只能參照學校研究生培養目標與課程教學大綱,確定教學內容。“高等環境化學”開設目的是基于環境化學學科的最新研究成果,應用現代結構理論,探討污染物性質與環境行為,掌握環境化學的研究方法,為研究生學位論文相關信息。
試論情感語言節目主持人萬峰、鐘曉的語言特點基于園本課程開發背景下研究教師教育理念的形新生兒高膽紅素血癥護理相關因素分析及對策試析價值多元化背景下學生價值觀的引導試論高等職業院校高等數學課程改革爭議試論中職《外科護理學》的情境式教學試析高校教師職業道德建設問題研究經濟學和經濟法基礎課程融通教學小針刀治療頸椎病療效觀察手術側臥位適宜度的研究及以后的科研工作奠定基礎。
我校“高等環境化學”的教學,主要是基于戴樹桂主編《環境化學》、③王曉蓉編著《環境化學》、④陳景文主編《環境化學》、⑤王春霞主編《環境化學學科前沿與展望》⑥以及Stanley E. Manahan, Environmental Chemistry ⑦等國內外統編教材,補充本領域內前言的學術動態與先進技術等。基于研究生教學目標,通過研究污染物在環境介質中的化學行為,掌握環境問題的本質與環境化學的研究方法。梳理了環境化學諸多內容,結合多年來的教學經驗,“高等環境化學”課程的教學內容劃分為四大部分。第一部分環境介質,在介紹各種傳統環境介質的組分、結構、性質和特性的基礎上,結合學科動態發展,引導學生學習和掌握環境礦物學、膠體、界面及土壤根際化學等更微觀的介質研究。第二部分化學污染物,回顧本科階段學習的重金屬和有機污染物內容,在此基礎上重點講授新型污染物和環境納米材料等。第三部分環境行為,主要講授吸附模型進展、表面絡合模型、吸附的分子機理、納米材料在水環境中的聚集行為、BC(黑炭)與NOM(天然有機物)對污染物的吸附機理,以及鐵、錳、鈦系礦物對污染物遷移轉化的影響等環境熱點或難點問題。第四章效應和風險,包括生態效應、生態與健康風險。
2 與時俱進,適時更新先進的環境化學理論與技術
研究生專業學位課程“高等環境化學”的教學,必須與時俱進,及時更新和補充國內外先進環境化學理論與技術等教學內容。為了及時補充和完善學科領域的前言研究成果到教學內容中去,每年上課前都要查閱各種文獻資料與科研成果,力爭涵蓋本領域內最新的學術動態和先進技術,精心選擇后,對教學課件進行適時修訂。隨著社會和科技的進步,環境學科熱點難點問題越來越多,環境化學的新知識和新理論不斷拓展,受限于課時,只能選擇一部分講授,其他課件內容學生根據自己的需要自學。
除了更新和豐富一些新理論和技術到教學內容中之外,還會推薦研究生自己去閱讀和學習其他的教學資源。比如一些經典的高水平研究成果,如王連生老先生編譯的《有機污染化學》,⑧以及高水平的國內外期刊雜志,比如Environmental Chemistry, Environmental Science & Technology, Geochimica et Cosmochimica Acta, J Colloid Interf SCI, Colloid Surface A & B,中文的.《環境化學》、《環境科學》、《中國科學》與《科學通報(化學輯)》等。
3 改進課堂教學過程,師生角色互換,提高學生的綜合素質
通常的教學模式是“教師講,學生聽”,即教師在講臺上講解,學生在座位上被動聽課。這種知識灌輸式的教學限制了學生的主動學習,束縛了學生的思維能力與創新意識,這與培養研究生解決實際問題的能力相悖,所以在教學過程中師生角色互換,設置研究生體驗教學環節,可以有效地調動學生的主觀能動性和獨立思考能力。
根據學位論文研究方向,要求研究生追蹤學科前沿發展,廣泛查閱國內外相關文獻,歸納環境化學原理在該課題方向上的研究及應用現狀,撰寫文獻綜述的基礎上,展望未來發展的方向,從而確立研究的思路與內容。課堂演講主題要緊跟環境化學領域的前言發展方向,從污染物的分析檢測、濃度分布等宏觀研究向微觀污染物的反應機制、存在狀態結構與活性(毒性)關系深入,從靜態的研究向動態發展,定量地開展環境化學動力學研究,從單一介質向水、氣、土、生物等多介質環境化學行為的研究,從污染物組成分析向分子狀態和結構的分析拓擴。課堂體驗教學環節,不僅培養了研究生分析問題的能力,也提高了他們檢索、歸納和比較信息的能力,掌握了發現問題與解決問題的途徑。另外,研究生站在講臺上展示自己文獻學習或研究的成果,不僅引導了他們正確的研究方法,對研究生自信心及綜合素質的培養也起到了強化作用。
4 考核方式與成績評定的多元化,全面評定課程的學習效果
盡管考試不是教學的最終目的,但卻能有效地敦促學生掌握重要的原理與理論知識。幾年來的教學中,針對高等環境化學課程考核方式進行了改革與探索。著重考核研究生對所學知識的融會貫通和對環境化學基本原理解決污染問題的實際應用能力。
“高等環境化學”這門學位課程成績基本上由三部分組成:一是課堂聽課情況,包括出勤率、課堂提問及回答問題積極性等師生互動方面。二是結合學位論文選題,選擇與環境化學原理相關的內容,制作PPT并進行不少于20分鐘的課堂報告。這部分旨在指導研究生查閱歷史文獻與科研進展,跟蹤學科發展前沿,拓寬知識面。成績評定主要依據報告選題科學性,內容系統性及新穎性,另外還包括PPT演講的思路清晰與內容熟練程度,以及PPT制作效果等。三是半閉卷考試,允許考試過程中查閱一些比較繁瑣的公式及物理化學常數等。試卷難度相對于本科生有較大的提高。增加了一些較深的機理性或微觀研究的內容,比如考察某類有機污染物產生紫外吸收的機理,需要學生對有機波譜學內容進行研讀,了解分子軌道理論的基礎上,才能正確回答這個問題。另外考試題目相對比較開放并體現學科前沿,比如請學生列出環境工程領域你認為最新的技術及原理,這類題目沒有固定的答案,依據學生自己的知識背景和對文獻研讀領域不同而不同。盡管一些學生覺得此類題目有些難,但總體反映良好,尤其在研究生獎學金評定的量化方面起到了公正的作用,因為研究生培養手冊明確規定專業學位課程必須達到80分以上,才能評優。
盡管高等環境化學研究生教學經過了多年的探索,積累了一定的經驗并取得了一定的效果。但是我們必須認識到,目前研究生課程教學改革仍然是一項長期的任務,需要我們不斷豐富理論知識,提高科研水平與教學質量,進一步優化教學內容,改革教育教學方法,逐步提高我國研究生的培養水平。
化學與環境論文11
摘要:目前,傳統的實驗教學模式已經不能滿足新時代人才培養的要求,所以實行教學改革勢在必行。為了解決傳統實驗教學在實驗時間、實驗條件等方面的局限,本文提出了幾點關于環境化學教學改革的新思路:建議引入現代新型網絡教學,即建立環境化學實驗教學網站和信息化共享平臺;針對傳統基礎實驗教學中缺乏對開放性實驗的安排,建議引入科研項目提高實驗教學水平;為加強學生的實驗室安全知識教育,建議構建基于專業技能的實驗室準入機制、導師制管理模式;同時,為了更高效地完成實驗教學任務,建議建立滿足現代實驗教學需要的實驗教學團隊。
關鍵詞:環境化學實驗;教學改革;網絡化
環境化學實驗課程是依托環境類專業的核心基礎課程《環境化學》而開展起來的實踐教學課程,是培養學生理論聯系實踐、提高動手能力、增強創新能力的重要環節之一。通過實驗教學環節的學習,使學生進一步理解和驗證課堂所學的基礎理論知識,培養學生的歸納總結、分析和處理實驗數據的能力。同時,鍛煉學生的動手能力,提高學生的獨立思考能力,為學生將來從事科學研究和解決工程實際問題打下堅實的基礎[1-3]。高校在重視理論知識教學的同時,也應進一步加強對實驗教學的重視,實驗教學不應僅僅停留在驗證規律、訓練學生實驗操作與技能上,而是應該通過實驗教學使學生更深一步理解科學規律、科學研究方法,與理論相聯系,產生興趣,學以致用,獲得感性認識,繼而產生新的想法,進行更為廣闊的科學理論研究[4]。然而,現在的高校實驗教學仍存在著一些傳統問題,如:只看重實驗數量,而忽視實驗質量,認為僅僅完成課程相關實驗內容即可,只是實現了初步實驗教學目標。其次,在實驗教學中,教師所講授的與實驗相關的理論知識還是較為書本與刻板,實驗教學更為重要的應該是使學生產生興趣,進而自主進行更深層次的理論知識學習或從事相應科學研究,然而受限于時間,只能選擇最為重要的內容來講,也在情理之中。再者,實驗多為驗證性試驗,實驗過程與考核也多與學生動手能力、操作技能和實驗報告的書寫掛鉤,缺少學生獨立思考、計劃實驗、設計實驗、提出與解決問題能力等方面的培養與考核,學生缺少對環境化學前沿研究領域與方向的了解,難以產生實驗與科研興趣。還有,缺少對學生的實驗習慣、態度、安全意識的培養,學生做實驗防范意識淡薄,實驗習慣不好,實驗器材、藥品的使用不規范,做實驗的態度與目的不明確,尤其在小組實驗中表現更為明顯,有些學生能避就避,實驗教學功能不能充分實現。針對以上問題,可以采取以下嘗試性改革方法。
一、引入現代新型網絡教學
1.建立環境化學實驗教學網站。在互聯網迅速發展與普遍應用的時代,教育教學也應與時俱進。傳統的環境化學實驗教學是在特定的實驗室,由學校投入建設實驗室,購買實驗器材、藥品,實驗室教師準備好每次實驗所需物品,教師講解實驗相關知識與實驗內容,學生進行實驗操作。學生通常只能鍛煉動手能力、得到相對簡單的實驗操作技能,由于時間原因,教師講解實驗內容也較為簡單,一般是圍繞實驗展開,在保證實驗能夠順利進行的情況下,主要講實驗原理、內容和注意事項,內容刻板,與學生的互動較少。在計算機多媒體與網絡通訊技術迅猛發展的時代,互聯網在實驗教學中的應用也越來越多[5]。建立環境化學實驗教學網站可以彌補傳統環境化學實驗教學實驗時間、實驗條件的局限,利用實驗教學網站可以實現學生在任何時間、任何地點進行學習,研究自己感興趣的實驗與課題,不局限于課堂固有的時間,可以讓學生了解更多知識;而且學生可以通過虛擬實驗室獲得多種感官體驗,如視覺、聽覺、力覺、觸覺等,在虛擬實驗室,學生用手觸碰一個物體時,可以感知到這個物體的'重量、質地、溫度,實現了一種直接感官的刺激,基本達到了傳統實驗室中自己動手一樣的感受,其優越性顯而易見[6]。在這個網站上,學生還可以及時得到反饋,與在線教師充分互動,有問必答,激發了學生思考,使學生可以大膽提問,充分實現因材施教,使每個學生都能獲取到自己想要的知識,填充自己的缺陷;實驗前,通過虛擬實驗室,學生可以提前進行預習,比書本上更加直觀地感受實驗過程,更明確實驗內容與操作,也更清楚自己的疑問,極大程度上節約了教師與學生的時間;同樣,實驗結束后,學生也可以再次進行反思,回想自己在實驗中沒有做好的地方,溫故而知新。運用網絡教學是未來各學校、各學科的發展趨勢,學生在網絡上獲取的知識遠比在傳統實驗教學中多,在虛擬實驗室中,學生可以充分發揮自己的想象力,進行各種虛擬實驗,不怕出錯,也不會發生事故,同時可以引導學生合理運用網絡獲取自己所需的知識,而不是每天進行無用的網絡瀏覽,讓他們自己產生興趣,自主學習。2.建立信息化共享平臺,實驗內容網上預約,網絡化管理。實驗教學網絡化是基于網絡技術的學校信息化集成應用系統。實驗教學網絡化可以為學校實驗教學提供全方位的服務,包括教學、管理、科研、信息交流和通訊等[7]。將實驗教學網絡化,建立信息化共享平臺,可以提高工作效率,學生根據自己的時間網上預約,教師可以及時查看,無須人力通知,替代了煩瑣的人工操作,同時有利于資源的共享、合理安排和利用。實驗教學網絡化還可以提高管理水平,通過網絡我們能迅速及時準確地進行實驗耗材剩余量分析,及時滿足教學、科研需要,為教學、科研提供優質服務。
二、引入科研項目提高實驗教學水平
目前大多數高校環境化學實驗教學還是停留在基礎的演示型,驗證規律性實驗上,僅實現了實驗教學基本的教學目標,學生著重在記錄簡單的實驗操作與技能上,忽視了對開放性實驗的考察。基礎實驗教學應當與實驗室研究結合起來,適當引入科研項目[8]。邀請部分教師作為學生開放性實驗的指導教師,教師們提出各自的課題,學生們可以選取自己感興趣的內容進入教師的研究室,在這個過程中,學生會自主了解當前環境化學研究的前沿與熱門方向,循序漸進對本專業科學研究產生興趣,學生進入實驗室后,指導教師將課題交給學生,從與課題相關的文獻入手,學生自己通過查找文獻、閱讀文獻,增進了對科學研究的了解,然后通過文獻,對自己的課題產生想法,設計實驗,與教師討論實驗內容,實驗步驟,所需要的實驗用品、藥品、器材,與做基礎實驗不同,這些東西不再由專門的實驗室管理教師統一配備好,而是自己將準備工作做好,寫好預習報告,然后進行實驗探索與研究。整個過程中,學生自己設計,自己思考,自己發現與解決問題,整體素質提高,學生的實踐與創新能力在潛移默化中得到提升,充分實現了國家培養綜合實踐創造型人才的戰略目標[9]。開放性實驗可個人,也可小組進行,若個人進行,個人在進行探究的過程中尋求他人的幫助,配合他人,學會與他人相處,培養團隊協作意識;若小組進行,一定要明確分工,每個學生清楚自己要做的部分,不可像平時基礎實驗時兩三人一組,一個人做完了所有實驗,剩下的學生得不到鍛煉,因為開放性實驗難度更大,要求所有學生必須參與進去,學會自己思考、自己操作。因此,建議實驗考核的標準也隨之更改,將開放性實驗成績加入,促使學生認真進行實驗探究,指導教師在這個過程中幫助學生認識科學研究,培養學生的科研素質與科研態度,使學生從被動變為主動進行實驗探究。指導教師可從獨立思考、操作技能、實驗結果和科研態度四方面對學生進行考核,獨立思考又可分為對課題的認識,實驗內容、實驗步驟的設計;操作技能包括實驗器材、用品的使用,實驗進行的規劃,更重要的是在實驗中發現問題和解決問題的能力,旨在培養高素質人才[10,11]。
三、構建基于專業技能的實驗室準入機制、導師制管理模式
目前的環境化學實驗教學,一般以班級為單位進行分組,學生在進行實驗之前沒有受過正規的實驗室安全知識教育,學生的實驗習慣不佳、實驗態度不嚴謹很容易造成事故,教學中實驗教師對安全意識的強調最為重要。因此建議構建實驗室準入制度,對學生進行集中管理與教育,與碩士、博士研究生一樣進行實驗室安全知識教育與考核。這樣學生在進入實驗室之前,對實驗室安全有充分的認識,如一些有毒、易燃易爆等常用標識,實驗器材的使用說明,實驗室水、電的安全知識等。在實驗教學時,教師便能輕松很多,進而把更多的精力專注在培養學生對實驗的深入認識與興趣上,實驗教學也能更有生機與樂趣。采取這樣導師制的管理模式后,若發生實驗事故,由學生追究到教師,兩人均受教育與責罰,按照這個模式進行下去,學生的安全意識與實驗習慣能有質的提升,事故發生率也能降低。
四、建立滿足現代實驗教學需要的實驗教學團隊
實驗教學不同于理論教學,需要符合體制與實驗室建設的專業團隊,雖然最初為理論指導實驗,但是現在各高校也都形成了專門的實驗教學團隊.環境實驗教學作為本院學生的基礎實驗教學,應形成以本專業為主的相應理論課、實驗課教師,實驗室技術人員,實驗室管理人員的實驗教學團隊。各成員各司其職,專職專責,有問題及時反饋,相應部門及時解決,有條不紊,井然有序,實驗教學與實驗室管理相輔相成,如此,二者均可充分且高效地完成各自的教學目標或崗位要求。
五、結語
“環境化學”課程的基礎理論內容豐富,環境化學實驗教學是理論教學的輔助與延伸,實驗內容非常豐富,實驗教學只有不斷改革,才能滿足新時代下對人才培養的要求。本文提出了一些對環境化學實驗教學改革的新思路,希望通過嘗試能使教學更加順利,實現教學目標的同時,實現國家對人才培養的需要,培養出具有高素質的綜合實踐創新型人才。
參考文獻:
[1]遲杰.優化環境化學實驗,提高學生綜合素質[J].廣州化工,20xx,42(23):237-239.
[2]齊云,遲杰,魯逸人.環境化學實驗教學之改革[J].實驗室研究與探索,20xx,27(12):104-106.
[3]王昭榮,曾衛東,魯興萌.改革實驗教學及管理模式———培養創新型本科人才[J].高等理科教育,20xx,(1):63-65.
[4]吳峰,肖玫,張琳.環境化學實驗教學綜合改革及其實踐[J].實驗室研究與探索,20xx,22(5):172-175.
[5]錢浩,張瑩雪,林志勇.高分子化學實驗課程的網絡教學[J].實驗技術與管理,20xx,24(8):78-81.
[6]胡志凌.網絡實驗教學研究[D].武漢:華中師范大學,20xx.
[7]程書偉.高校實驗教學網絡化管理的研究與實現[D].吉林大學,20xx.
[8]劉綺.環境化學實驗課教學改革研究[J].高校實驗室工作研究,20xx,(4):7-10.
[9]程金平,鄭敏,袁濤,等.優化環境化學實驗教學改革的途徑[J].實驗室研究與探索,20xx,25(11):1409-1411.
[10]謝曉梅,張建英.構建一個開放的環境化學實驗教學體系[J].實驗技術與管理,20xx,24(10):125-127.
[11]鄒洪濤,呼漢衛,陳阿梅,等.提高學生實驗課中創新意識和實踐能力的探索———環境化學實驗教學改革嘗試與體會[J].實驗技術與管理,20xx,28(7):221-228.
[12]劉海剛,實驗教學團隊建設模式的探討[J].實驗室研究與探索,20xx,30(9):340-342.
化學與環境論文12
人類社會在化學工業的帶動下取得了巨大的進步,同時環境污染問題也越來越嚴重,環境保護現在已經成為人們急需解決的問題。本文將討論中國如今的環境現狀以及化學對環境的影響。
隨著改革開放和經濟的快速發展,中國如今面臨的三大危機:資源短缺、環境污染、生態破壞。但是最主要的還是環境污染問題,因為人口數量龐大,資源的使用擴大以及化學工業及相關產業的發展,人們在日常生活中和加工制造過程中向環境不斷地排放有害物質,導致人類賴以生存的環境質量下降,危害人們的健康和生存;環境污染同樣對生態系統有著直接的破壞和影響,如沙漠化、森林面積的減少,溫室效應、酸雨等;因此環境污染問題已對國家建設和人民的健康構成了嚴重的威脅和挑戰,成為影響經濟、制約社會的重大問題。
環境污染主要包括水污染、重金屬污染、大氣污染、生態破壞。下文我們將從化學角度來分別討論這些問題。
一、水污染
1.水污染現狀
我國雖然地大物博,但人均水資源僅為世界平均水平的四分之一,而且水資源分布不平衡,更為嚴重的是我國大部分的河流、湖泊、海岸和地下水都受到不同程度的污染。我國七大水系中有70%存在嚴重的.水質污染、有400座城市以上存在水源不足問題。例如:大遼河水系污染嚴重。監測的50%的河段為超Ⅴ類水質。主要污染物為氨氮、汞、揮發酚、生化需氧量和高錳酸鹽。部分湖庫和水庫存在汞污染、砷污染,部分人喝著受過污染的地下水,這嚴重影響到人們的健康,因此可以說我國的水污染已經陷入危機狀態。
2.飲用被污染的水對人體健康有巨大的危害。
長期飲用被含有Hg的工業廢水污染的水或者吃含有甲基汞的魚、蝦和貝類會導致人們患有痙攣、麻痹、運動失調、語言和聽力發生障礙等癥狀,最后痛苦地死去。而孕婦還有可能生出發育不良、智力低下和畸形的兒童。還有一些化學物質,如砷 (As)、鉻(Cr)、苯胺等有致癌作用。
3.污染的三大主謀
(1)是來自造紙業、冶金工業、化學工業以及采礦業的工業廢水含有豐富的化學物質。這也是水體中化學需氧量和生物需氧量的主要來源。
(2)是農業廢水。氮肥和農藥的大量使用也是水污染的重要來源。由于大量使用低質化肥、氮肥、磷肥和鉀肥,而氨肥極易溶解而被沖人水體中造成污染。除此之外,殺蟲劑的大范圍使用,也造成水體的污染。
(3)是城市生活污水。近年來生活污水的總量在不斷增加。而我國城市污水的集中處理率低于20%。生活污水對當地水體化學需氧量和生物需氧量的影響也不盡相同。
二、重金屬污染
重金屬的污染也是一個很嚴重的問題。以汞、鎘、鉛為代表的重金屬無機污染物,一旦進入環境就很難分解,它們以各種化學形態或化學狀態存在。它們存留、積累在環境中,隨著河水大氣的流動進入大氣、水、土壤中從而引起了嚴重的環境污染。他們還有可能存在人們吃的食物里,對人們健康構成巨大的威脅。 三、大氣污染主要有酸雨、溫室效應、臭氧層空洞。
據統計,大氣污染已使我國600多座城市的大氣質量符合國家標準的不到1%。而且我國是全世界三大酸雨區,我國的酸雨面積已占國土資源的30%;還有我國二氧化碳的排放是世界第二,二氧化硫的排放已是世界第一。因此大氣污染應該引起人們的重視。
1.酸雨的形成及其危害
改革開放以來,隨著我國經濟的快速增長以及人民生活水平的提高,能源需求量猛增,特別是原煤的大量使用,但是不論工業還是居民的燃煤使用,其燃燒效率都不高。這也造成燃料在燃燒過程中產生過多的一氧化碳、 氯化氫 、二氧化硫 、氮氧化物及有機酸及懸浮固體物,據研究表明,我國大氣中87%的二氧化硫來自燒煤。另一方面,我國機動車的數量大幅度增長,機動車尾氣也含有很多有害化學物質,特別是鉛。當這些化學物質排放至大氣環境中,經光化學反應生成硫酸、硝酸等酸性物質使得雨水之pH值降低,最終形成酸雨。
酸雨的危害是多方面的。在健康方面,酸雨可使人們免疫功能下降,慢性咽炎、支氣管哮喘、眼部、呼吸道患病率增加。在生態系統方面,酸雨可使農作物大幅度減產和農作物的蛋白質含量降低,酸雨還能使森林和植物樹葉枯黃,病蟲害加重,最終造成樹木和植物的大面積死亡。
2.溫室效應的形成及其危害
由于我國人口數量的增加、工業發展和人類對森林亂砍亂伐,人們使用煤炭、石油、天然氣產生的二氧化碳已遠遠超過自然環境所能承受的能力,最終空氣中二氧化碳含量的增長從而使得氣溫升高。
溫室效應可導致全球變暖,從而使冰川融化,海平面升高,除此之外,還會使地球上的病害蟲增多。
3. 臭氧層空洞的形成及其危害
如今的社會,氟利昂被當作制冷劑、清洗劑、塑料、日用化學品、消防器材等物質廣泛使用。但是氟利昂能使臭氧層遭到破壞的。氟利昂具有穩定的特點,它們在大氣中的平均壽命達幾百年,在強烈紫外線的作用下被分解,分解釋放出的氯原子會破壞臭氧分子。
臭氧層空洞的形成會使全球臭氧量減少從而使大氣吸收紫外線的能力減小,這會給人類健康和生態環境帶來巨大影響,引起人們的免疫機能衰退、皮膚癌,白內障等一系列疾病;同樣會使藻類惡性生長,破壞海洋食物鏈以及整個海洋生態。
對于化學品的污染控制以及保護環境,我們應該采取以下措施:
1.首先我們要轉變觀念和思路,樹立綠色低碳發展觀。政府部門要制定和健全環境立法,加強環境執法力度。比如對環境保護造成嚴重污染的企業,應依法給予追究,對人身由環境污染造成危害的應依據法律給予處罰和賠償。讓人們充分明白,發展綠色低碳經濟、促進可持續發展是人類社會未來發展的必然選擇。
2.加強科技創新,提倡低碳生活,建設生態環境。企業應加大節能減排和低碳技術的研發,加快節能環保和裝備的推廣應用,推動技術創新和制度創新,發展低碳能源技術,推行能源高效利用、清潔能源開發、綠色GDP核算等研究,建立低碳經濟發展模式和低碳社會生活消費模式。
3.開展低碳技術,推行清潔生產,嚴格控制有害化學物質向環境中排放。全面推行清潔技術改造,通過改革工藝設備,盡可能把"三廢"消除在生產過程之中,采用無毒無害物質替代有害原材料、設計清潔工藝、生產清潔產品,在污染的源頭削減污染物和廢物回收利用。最大限度消除或削減有害物質的排放。對通過預防不能解決的污染物,應采取源控制措施進行安全處理處置,使污染物達到國家或地方規定的排放標準。
4.保護森林并大面積植樹造林,以保證生態系統達到動態平衡和凈化空氣的作用。
結語
化學的發展在不斷促進人類進步的同時也在客觀上污染環境,但是起決定性的是人為因素,最終要靠人們的認識不斷提升來解決這個問題,我們要用自己的智慧保護賴以生存的環境,一起創造美好家園。
化學與環境論文13
對大多數非語言類專業的學生而言,學習外語的重要目的是為了運用外語進一步學習專業知識。加拿大、美國、新加坡、印度、菲律賓等國的實踐已經證明,利用目的語傳授知識,可以讓學習者在無意識的情況下掌握這種語言,這種方法不僅成效顯著而且省時省力。雙語課是要通過耳濡目染的方式來提高學生外語能力,是教育部提倡的一種教學方式,也已成為英語課程教學改革的一個新途徑。用教學語言來促使語言能力發展,這就是雙語教育的實質。為了促進學校發展,提高辦學水平和教學質量,國內很多大學已對部分本科生課程實施了雙語教學,為此,以環境化學課程雙語教學實踐為例我們進行了一些有益的探索。
一、環境化學雙語教學的必要性
開設環境化學雙語課是緊跟專業理論發展的需要。環境化學是研究有害化學物質在環境介質中的存在、化學特性、行為和效應及其控制的化學原理和方法的科學。環境化學是環境科學的核心組成部分,是以化學物質在環境中出現而引起的環境問題為研究對象,以解決環境問題為目標的新興交叉學科。環境的大多基礎知識、理論、近代與現代的重大環境事件大部分起源于西方;步入21世紀,隨著環境問題的全球化和各個學科的研究成果在環境化學研究中的應用,環境保護和高科技相結合,步入了一個前所未有的時期。雙語教學的應用和推廣,將推動教學改革向國際交流的方向發展,增強學生了解世界科技最新成果、向國外發表學術成果的能力,加快高等院校高層次教育與國際接軌的步伐。
開設環境化學雙語課是學生素質培養的需要。開展環境化學“雙語教學”,師生可以共同進入一種真實的漢語和英語語境,熟練地運用漢語和英語進行學科知識上的教學與交流,最終達到師生均能運用兩種思維方式進行學科學習、思考和研究的境地,大大加強學生的英語閱讀、寫作、交流等方面的實際應用能力。
二、環境化學雙語教學實踐
(一)教學方法
選擇合適的教學方法對課程建設成功與否至關重要。目前,世界上流行的雙語教學模式有:浸沒式(immersionbilingualmodel)、過渡式(transitionalbilingualmodel)和維持式(maintenancebilingualmodel)三種。這三種教學模式皆有可借鑒之處,但都不宜生搬硬套。雙語教學方法有單向式、交互式和多邊式等方式。根據此類課程的特點和學生的接受能力,課程采用交互式教學方法,有助于學生理解。教學進程上采用過渡式教學方法,即教學中應循序漸進,逐步增加難度,以保證教學效果。教學中,根據課程學時、學生英語水平、教學內容的難易程度等實際情況,使用英文教學的時間約占學時總數的20%~30%,即每次用大約25分鐘時間以英文講授,另外,講授教學內容時,遇到的圖表全部用英語來講解,關鍵的專業詞匯作出英文注釋。每一次上課前或者學習完每章內容之后,教師都要對上一次課堂或本章的重點內容用英語進行系統總結,開始是教師用英文總結,然后逐漸過渡到學生總結。
教學中要考慮學生的實際能力和課堂的信息量,注重學生接受的實際效果。教學理念首先應是保證學生系統地掌握環境化學的基本知識、基本理論和基本方法,在這個基礎上,再累積一定的專業詞匯并提高自身的英語應用能力。
(二)教材選擇
雙語教材是雙語課程資源的核心部分。正確選擇適合學生的教材是進行高質量雙語教學的重要保保證。英文原版教材所講述的理論知識較清晰、易理解,還可以促進學生了解國內外的學術動態及發展趨勢,拓寬學生的視野;另外原版教材案例多,且有時代氣息,很有參與性。但原版教材內容編寫思路和形式與中文教材在體系結構上差別較大,如果處理不當,就會影響到學生后續課程的學習或者考研;所以,筆者在教學中對教學內容做了進一步的調整與完善。為了便于學生進行預習和復習,我們還按照中文教材的教學大綱,結合英文教材,編寫了雙語版的“環境化學講義”,要求學生結合講義將英文教材作為參考資料在課外進行閱讀,使學生在閱讀專業讀物的興趣和能力上均有了較大提升。
(三)課程多媒體設計和使用
多媒體教學是重要的電化、信息化教學手段之一,是傳統教學方式的必要補充。將多媒體教學手段與雙語教學結合起來可大大提高教學效果。環境化學課程是環境科學專業的主干課程。教學中通過大量用英文制作的圖片、動畫、視頻等素材向學生進行教學展示,創造英文語境,形象生動地展示了環境化學的一些現象、原理及其應用,增加了學生學習的信心、興趣和效率。另外,采用多媒體教學,可節省板書時間,優化教學進度,激發學生課堂學習興趣。但多媒體教學只是教師授課的一個重要輔助手段,學生才是課堂的主體,教師還應根據學生實際情況和教學內容,靈活使用各種有效的教學方法,激發學生的學習興趣和熱情。教學中有激情、講課有感染力、教學態度嚴謹,是所有課堂教學應有的基本要求,雙語教學亦不例外。
(四)案例教學
案例教學是理論教學的重要補充。理論講授后,援引英文案例,學生能加深對理論知識的理解。由于英文案例課件的詞匯高重復性、語義連貫性和內容一致性,這也就成為學生在學習過程中反映最好的教學手段之一。另外,借鑒兄弟院校的教學經驗,我們在環境化學教學中注重以日常生活材料為背景介紹環境化學基本概念(如逆溫、大氣圈層等),結合自然災害引出環境化學現象(如酸雨、地方病等);引用圖表闡明環境化學機制(如光化學煙霧、重金屬溶解沉淀)以及應用典型案例闡述環境化學基本原理等方法,教學中注重把環境化學原理及其在實際中的應用相結合,使學生真正理解所學知識的意義和重要性,“為己之學,學以致用”,提高學習的興趣。
(五)課外學習和課堂討論的結合
課堂討論是提升雙語教學效果的重要手段。組織討論小組就某一論題進行討論,可以加強課程的專業針對性。結合每一單元的學習,環境化學設置的討論專題有與大氣污染有關的環境問題的實質、水環境化學原理與污染控制的關系、土壤污染和植物修復、綠色化學和可持續發展四個方面。每一個大的專題下又分為5~6個小問題,學生需從環境化學的角度來揭示問題的實質,并提出針對性的解決方案,就必須通過查詢資料、社會調查、分析討論、總結歸納等方法獲取所需的資料,這樣既鞏固了所學知識和英語,又鍛煉了與人交流合作、獲取信息的能力。
另外,教師結合一些有影響力、最新的文獻綜述,讓學生分組進行討論和翻譯,要求詞義、句義準確,并且符合專業用語,然后經過老師和學生共同認真修改后,以PPT的形式進行課堂交流,提高了大家學習的積極性。為了提高大家的文獻綜述和寫作能力,本課程要求學生要完成英文和中文讀書報告各1個。在此期間,學生有足夠的`答疑時間。教師及時批改和反饋學生的作業、論文或報告,便于學生在學習中提高。
(六)考評體系
檢測雙語教學的效果,宜根據雙語教學的特點進行,筆者對學生的考核方式是綜合幾次課堂討論、課后作業及讀書報告等內容,平時成績占最終成績評定的50%;學期末用中、英文各50%命題考核。這樣注重了在日程教學中督促學生學習,使他們掌握了更加牢固的知識體系,摒棄在大學中普遍存在的平時不看書學習,考前突擊復習的典型的“填鴨式”學習方法。
三、雙語教學中存在的問題和解決方法
(一)環境化學雙語教學的教材建設
由于我國現在高校的雙語教學還不是很成熟,選定的教材難免在編寫體系、難易程度以及內容和注釋的安排等許多方面缺乏系統性和連貫性。因此,要保證雙語教學能獲得成功,解決教材問題是當務之急。教師要充分考慮學生的接受能力,合理把握知識的廣度和深度。外國原版教材不可能完全適合我國使用,應結合我國國情對其進行修改,但修改原版教材涉及知識產權的問題,也涉及修改后重新印刷出版的問題。為使修改后的教材能順利出版,學校應給予資助,同時協調解決好有關知識產權問題。
(二)教學資料和資源建設
目前雙語教學中使用的中英文教材普遍存在很大差異。在習題訓練過程中,大部分訓練題目為中文,缺乏相應的英文題目,這容易造成了學生平時對英文教材不夠重視。加上學時有限,學生在課外很少認真閱讀英文教材的全部內容,會造成資源的浪費。因此,雙語課要有效利用教學網絡平臺,建立,為學生提供包括教案、課件、作業、案例和答疑等內容的雙語課程資源,要鼓勵和支持學生參與課程資源的開發,引導學生預習、復習、課外閱讀等自主學習活動,培養主動獲取知識的能力。能夠使行為改變的學習才是真正的學習。
(三)學生認識不足,良莠不齊
長期以來,貫穿于我們外語教學的方法是“應試教育”,使得大多數學生的聽力和口語水平較低,課堂教學中的英語氛圍因此受到限制,很難形成真正的交流。再加上學生在適應能力和接受能力上存在的較大差距,成績較好且英語水平佳的同學認為雙語教學的形式很新穎,不但能提高他們的英語水平,還使所學的英語真正派上用場,可以直接了解當今世界先進的專業知識,增加就業競爭力;但一些英語成績差的學生就感到雙語教學比較吃力,用英語去思考一些問題更感到不適應。因此,要保證教學效果,雙語教學就要由少到多,由淺入深,循序漸進,因材施教。
另外,學生外語聽、說、讀、寫能力相差懸殊,使得教師在制訂教學方案的過程中很難考慮周全。再者,英漢兩個語系差別很大,因此用純英語講解邏輯性很強的專業課程,其難度可想而知。這也成為雙語教學中一個很大的盲點。大部分學生在聽課中因英語聽力的障礙會限制對專業知識本身的理解。相當一部分學生聽課的精力不由自主地放到英語單詞的理解上,而忽略了對講授內容思路的跟蹤,因此平均聽課效率低于常規課程。這就要求講授中一定要注重中英文的比例,要切合實際,因勢利導,不能盲目追求形式。不管采取什么樣的教學方式,教學的最基本目的是要讓學生掌握課程的知識體系。
(四)適宜的雙語教學評價體系的建立
要樹立以人為本的雙語課程評價觀,進行體現學生主體地位和促進學生發展的雙語教學評價,及時掌握學生的反饋意見,了解學生在雙語學習中的需求,發現和發展學生多方面的潛能。評價的目的是:使學生認識自我,建立自信,不斷獲得成功與進步的體驗;使教師獲取雙語教學的反饋信息,對自己的教學行為進行反思和調整,以促進雙語教學質量提高;使學校及時了解雙語課程實施情況,有針對性地采取有效措施,改進雙語教學管理,促進雙語課程體系的不斷發展和完善。
盡管在雙語教學的實施過程存在問題和困難,但雙語教學是培養一流的、國際化人才的重要途徑,這不僅是大勢所趨,而且具有長遠的戰略意義。在我國目前的國情下,如何找到一條適合自己的雙語教學模式,是非常值得嘗試的。開展雙語教學不是一蹴而就的事情,作為雙語教師,應該努力提高自己的英語和專業水平,腳踏實地,鍥而不舍,不斷吸取成功經驗和失敗教訓,對教學內容、教學方法等進行不斷的研究、總結、改革和提高,希望同行們能增加交流,在共同探索中推進雙語教學的發展。
化學與環境論文14
如今,化學實驗教學不僅僅是對學生進行傳授知識和技能、訓練科學方法和思維、提高創新意識與能力、培養科學精神和品德的有效形式,更是服務社會的一種重要試驗手段。分析化學實驗的應用性、實踐性較強,它對于學生獲取新知識、實現知識和能力的轉化、理論與實踐的結合起著舉足輕重的作用[1、2]。目前,環境問題頻頻發生,社會對研究環境方面的人士寄予“厚望”,希望能夠將理論知識轉化為實踐,研究并解決其中的問題。因此,培養環境工程應用型和創新型人才已是高等院校的重要職責。而從分析化學實驗教學方面,可以與環境學科融合,做出一些方面的改革或改進。文章融合環境工程專業的理論知識對分析化學實驗教學提出改革,旨在提高學生的創新性和實踐技術能力,為分析化學和環境工程專業實驗教學體系的完善和發展提供參考,為新世紀環境工程專業應用型和創新型人才的培養提供一定的指導方法。
1結合環境專業特點,優化實驗教學內容
傳統的分析化學實驗教學內容單調,驗證性實驗多,綜合性、設計性實驗少[3],學生的思維能力和操作能力受到了影響,極大地限制了應用型人才的培養。如果實驗教學以社會關注的環境問題為背景,將相關科研項目引入到實驗教學中,以解決實際問題為目標,優化實驗教學內容,不僅使學生掌握了一定的科學研究方法,培養了一定的解決問題的思路和能力,還將引起學生的科研興趣[4],促進了分析實驗教學與人才培養的良性循環。例如,河池學院教師申請了有關廣西南丹礦區重金屬污染土壤的修復項目,在分析化學實驗教學中可以將項目中測定礦區中的微量重金屬銅和鋅含量引入其中。先向學生介紹銅和鋅的物化學性質,及其對環境的污染、危害等。然后簡單介紹南丹礦區重金屬污染的情況,銅鋅的監測方法,可選用絡合滴定法,也可選用原子吸收法,教師順著科研的思路進行講解,然后對其測定過程進行講解與演示。這樣,學生從中學習到了滴定法中的絡合滴定,以及儀器分析法中的原子吸收法的設備和操作方法等等,對該測定的過程中不僅產生了較多的興趣,還接觸了科研項目,將知識學以致用,為以后的畢業設計起到了較好的鋪墊作用。
2增加環境方面的綜合設計性實驗,提升學生綜合實驗素質
分析化學實驗教學,一方面注重培養學生的基礎性實驗技能,來提高扎實的專業基礎素質。另一方面注重培養學生的獨立和創新能力,增加了綜合性、設計性實驗項目的設定。基礎性實驗技能是片段式的,大多是驗證性的實驗。綜合設計性實驗可將本課程的綜合知識或者與本課程相關的課程知識有機地綜合在一個實驗當中,從而使學生將所學的知識擴大化,更高效地去理解、掌握和鞏固所學知識,進而提高學生分析問題和解決問題的能力,并提升學生的綜合實驗素質[5]。例如,在分析化學實驗教學中,可以結合河池學院承擔的廣西東蘭坡壕湖的水質監測項目,開設對其水質科學綜合性、設計性實驗研究。教師可根據學生所學的理論知識及實驗方法,設計“水體特性分析與質量評價”、“坡壕湖水質測定與建模”等實驗。學生通過查閱文獻和有關書籍設計實驗方案,獨立完成實驗,寫出實驗報告。有時候不可能一次成功,在多次的失敗與嘗試中找到最佳的方案,不僅激發學生學習的探索性,自覺性,提高了興趣,而且培養了學生的獨立工作能力、分析問題和解決問題的能力。
3運用現代教學手段,調動學生學習環境監測的主動性
分析化學實驗教學的環節中,學生初次接觸的儀器較多,缺少感性認識,針對這種現狀,有時候運用現代教學手段無不是一種好的方法。比如多媒體。科技的進步使得多媒體教學普遍進入課堂中,是現代教育教學的重要手段。相比傳統的黑板板書的教學,多媒體減少了課堂的板書量與板書花費的大量時間,同時可以通過圖片、動畫、錄像、視頻等激發學生的學習興趣和求知欲,調動他們的學習主動性。像分析化學實驗中,學習分光光度計的使用時,教學可以以對亞硝酸標準溶液系列進行測定相應的吸光度為例,而這也是測定環境空氣中氮氧化物實驗的一部分。教學過程中可以先從大氣中氮氧化物講起,介紹其測定方法,若選用甲醛吸收法時,教師對實驗原理和過程予以講解,通過視頻讓學生感性地認識大氣采樣器,觀看采樣器進行氮氧化物的采樣,規范操作步驟,然后通過動畫演示如何將配置標準溶液,以及標準溶液以及樣品溶液的吸光值在分光光度計中測定的過程,同時對關鍵步驟不斷強調,以及強調一些注意的事項。整個過程顯得內容充實,拓寬了學生的'環境知識面,全面地調動了學生學習的主動性。再比如現代教學手段中的實地參觀考察。這項過程是傳授知識和培養能力相結合的過程,可開闊學生的環境視野,提高學生的認知能力,全方位培養學生的實際應用能力。在實驗教學中,有些大型儀器是模擬工業企業設計的,教師應參與指導學生到校外實習,在認識實習階段以調查為主,在中期實習和生產實習階段,帶領學生去參觀,由實習單位負責人給學生進行細致地講解,讓學生系統地認識設備,掌握設備的完整操作流程,把課堂知識與生產實際有機地結合起來,真正達到實踐教學的目的。
4舉辦實驗技能競賽,增強學生的環保意識和綠色化學理念
分析化學實驗操作技能是得到分析數據的基礎,也是進行科學研究的關鍵[6]。盡管努力提高學生實驗的研究性和綜合性很重要,但也不能忽視了學生的基本操作技能的訓練。平常在實驗教學的過程中,筆者發現學生動手能力和創新能力弱等現象。為了激發學生對實驗的興趣,強化環保意識,可以開展以競賽的方式培養學生的實驗技能,強化綠色化學理念。這種技能競賽是面向大學生的群眾性科技活動,選擇監測污染物為對象,尤其是對污染元素的定性和常量組分的定量分析,來真實地反映學生對基本分析化學操作和基礎理論的掌握情況,找出教學中的優點和不足,使教師在今后的教學中改進教學方法和教學內容,提高質量[7];同時可以提升學生學習的積極性和主動性,激發學生理論聯系實際和動手能力,加強學生理解化學原理理論,一舉兩得。在競賽中可適當增加一些綠色化學的知識點,進一步增強學生的環保意識和綠色化學理念。
5結語
通過以上提出的實驗教學改革,可以提高了學生的創新性和應用性能力。通過與環境工程學科的融合,堅持實驗教學內容的先進性和對學生綜合能力、創新能力的培養方向,并不斷積累經驗,分析化學實驗教學會更上一個新的臺階,會更好地服務社會,為環境保護工作做出一份努力。
【參考文獻】
[1]康學軍,張建新,許茜,等.分析化學實驗教學中研究性學習實踐初探[J].大學化學,20xx,20(4):20-21.
[2]孔祥平,王娟,呂海濤.開放式分析化學實驗教學模式研究[J].實驗技術與管理,20xx,28(7):164-166.
[3]柴立元,王云燕.環境工程專業實驗教學的創新與改革[J].實驗室研究與探索,20xx,28(7):164-166.
[4]張軍香,董韶鵬,袁梅,等.科研課題向實驗教學的轉化模式研究[J].實驗技術與管理,20xx,27(5):18-22.
[5]楊文君,陶志華,何為.研究型設計型分析化學實驗改革的一點思考[J].廣州化工,20xx,41(24):187-189.
[6]朱明芳,唐睿,周清,等.分析化學實驗技能競賽對教學和人才培養的啟示[J].廣州化工,20xx,42(14):210-217.
[7]趙祥華,周莉,王莉敏.實驗技能大賽對大學生化學實驗技能培養及創新[J].廣州化工,20xx,44(4):155-156.
化學與環境論文15
摘要:在人類文明進步的歷程中,化學科學的發展起到了積極的作用,然而在現實生活中,人們對化學科學有許多的負面認知,將環境問題歸咎化學。為此,初中化學教學要重視環境教育,化學教師要將環境教育有機的融合于化學的啟蒙教育之中,為學生提供獲得環境保護知識、技能、態度、價值觀、責任感和參與意識的機會,為未來社會發展做好人才和知識的準備。
關鍵詞:化學教學;環境教育;環境意識
科學技術的飛速進步和工農業的發展,導致了人類干擾自然、改造自然的力量空前強大,于是,我們看到了人類在創造財富的同時,環境也付出了巨大的代價。為此,自上世紀70年代的斯德哥爾摩的人類環境大會之后,環境教育運動便在世界各國紛紛興起,90年代的里約熱內盧環境與發展大會之后,無論是發達國家還是發展中國家,環境教育都成為基礎教育關注的熱點問題。在教育部頒發的《義務教育化學課程標準(20xx年版)》中,對義務教育階段的化學教育課程性質描述中就有“引導學生初步認識化學與環境、化學與資源、化學與人類健康的關系,逐步樹立科學發展觀,認識化學對社會發展的重要作用,增強對自然和社會的責任感,在實踐中不斷培養學生的創新意識,使其在面臨和處理與化學有關社會問題的挑戰時,能做出更理智、更科學的思考和判斷”的教學定位,并要求教師要“為學生創設體現化學、技術、社會、環境相互關系的學習情景,使學生初步了解化學對人類文明發展的巨大貢獻,認識化學在實現人與自然和諧共處、促進人類和社會可持續發展方面所發揮的重大作用,相信化學必將為創造人類更美好的未來做出重大的貢獻”,以達成“感受并贊賞化學對改善人類生活和促進社會發展的積極作用,關注與化學有關的社會熱點問題,初步形成主動參與決策的意識。增強安全意識,逐步樹立珍惜資源、愛護環境、合理使用化學物質的可持續發展理念”的情感態度價值觀目標,使學生了解化學的應用價值,初步樹立STS(科學技術社會)的觀念,逐步建立可持續發展的意識,具備適應現代生活和為了社會發展所必須的科學素養。課程標準為初中化學提供了具體而有效地實施環境教育創造了廣闊的空間和機會,對初中化學教師而言,關注環境問題,在教學中重視環境教育,已然成為一個刻不容緩的話題。
一、教師的環境意識決定了化學教學中的環境教育高度
1.教師對環境問題應具備高度的社會責任感“思想支配行動”,作為化學教師,已經具備了從化學的視角關注環境問題的科學素養。面對我國國民總體環境意識水平較為低下的狀況,以及頻繁出現形形色色破壞環境的社會問題,我們更應該站在化學工作者的角度,旗幟鮮明的為保護環境搖旗吶喊。只有在思想上引起足夠的重視,才能把培養和提高青少年學生的環境意識,促進青少年學生形成自覺的環境行為,視為化學教育的使命,才能在化學教學中有意識的對學生進行環境教育。
2.教師要在環境教育中正視化學科學的作用與地位毋庸置疑,進入到社會大眾視野中的環境問題,絕大多數都與化學相關聯,從排放到空氣、土壤、河流中的有害物質,到進入人們食物中的諸多有毒、致病物質,乃至于對生態環境不可逆轉的破壞,似乎都與化學脫不開關系,化學也就因此而成為公眾眼中的洪水猛獸。事實上,化學污染嚴格地說并非化學本身之過,而是人類活動沒有從自然———社會———科學技術這個大系統的觀點看問題,片面追求科學技術的發展和應用造成的。化學污染的真正源頭是化學的實際應用即化學工藝過程中存在的種種問題,由此造成對人類生存環境乃至整個生態系統的破壞。為此,化學家已提出綠色化學的奮斗目標,把不再使用有毒、有害的物質,不再產生廢物作為綠色化學的理想,把污染治理轉變為污染預防。綠色化學的誕生無疑是化學自身發展中的一場革命。同時,從事分析、監測、治理環境污染的正是化學家和化學專業工作者,他們不但在認識世界、改造世界方面承擔重任,更把保護世界視為己任。教師作為具有較高化學科學素養的群體,更應該通過環境教育,為化學在人類社會發展中不可或缺的作用鼓與呼,切不可人云亦云,不分青紅皂白的將環境問題歸咎于化學科學的發展。3.教師要把環境教育作為素質教育的重要載體環境教育的理念、目標、要求以其鮮明的時代特征,成為實施素質教育的重要載體。對青少年學生的環境教育既是當今社會發展對教育提出的新要求,也是人類自身生存和發展的需要。青少年學生在中學階段所養成的各種行為習慣和人格特質,很大程度的決定了他們進入社會的思想行為。對于初中化學而言,其特有的啟蒙教育特點,成為我們對公民進行環境教育的基礎課程。同時,環境教育的有機融入,將會給剛剛接觸化學學科的學生,展示一個具有時代特色、生機勃勃的學習背景。因此,教師應該自覺在在教學中,將環境教育與學科教學有機整合,為學生提供獲得環境保護知識、技能、態度、價值觀、責任感和參與意識的機會,為未來社會發展做好人才和知識的準備。
二、初中化學教學中環境教育的途徑
1.充分挖掘化學教材中的環境教育素材在我國,依據《義務教育化學課程標準》編寫的初中化學教材有多個版本,每一套教材的.編寫者都在“科學探究、身邊的化學物質、物質構成的奧秘、物質的化學變化和化學與社會發展”等五個主題中給出了進行環境教育的學習素材。如“身邊的化學物質”選擇了空氣、水、金屬等跟學生生活息息相關的學習素材,使學生認識和探究身邊的化學物質,同時,這些物質與人們所關注的環境問題密切相關,這樣的教學內容就是我們滲透環境教育,培養學生環境意識理想切入點。同樣,“化學與社會發展”這一主題選擇了化學與能源和資源的利用、常見的化學合成材料、化學物質與健康、保護我們的環境4方面內容作為二級主題,這其中包含了與化學密切聯系的材料、能源、健康、環境等內容,教師在該主題的教學中,就應該使學生知道自然資源并不是取之不盡,用之不竭的,認識人類要合理地開發和利用資源的必要性,樹立保護環境、與自然和諧相處的意識,保證社會的可持續發展。教師要充分利用教材所提供的學習情境,在組織教學時,對學生進行相關聯的環境教育。如在對“空氣”的學習中,就有關于空氣質量問題的學習素材,教師一方面要讓學生知道空氣質量問題所包含的化學知識———常見的空氣污染物和污染源,另一方面還要讓學生知道,為解決空氣質量問題化學家們所作出的努力,比如,將主要的空氣氣體污染物轉化為無害氣體的科學成就。更要教育學生關注造成空氣質量問題的社會因素,如沙塵暴現象源于人們過度開墾與砍伐,導致水土流失土地荒漠化,等等,從而培養學生的環境意識和社會責任感。
2.組織學生活動進行環境教育充分利用課外學習活動,進行聯系實際、聯系社會的環境教育,是強化環保教育重要手段。雖然化學課程開設在九年級,要在完成學業,準備畢業、升學考試的同時,組織學生開展大規模的課外活動,會有很大困難。但是,結合教材要求學生進行一些小型的課外活動還是可以的。比如,結合水資源的學習,讓學生對家庭、個人用水習慣進行調查,從而強化學生愛護水資源的意識。事實上,各種版本的教材,對愛護水資源注意主題所設計的學生活動,都具有可操作性。如人教版和科粵版教材都以社會調查的形式,教育學生關注生活中的水資源保護問題。科粵版的“調查活動”設置了“①你家的節約用水狀況;②你的家鄉存在缺水問題嗎?③你知道我國正在興建的‘南水北調’工程嗎?”三個問題,從家庭到家鄉,再到國家層面的大型工程,給教師提供了層次分明、豐富立體的環境教育素材,教師應該以此為抓手,組織學生開展學習活動,將環境教育落實在學生的體驗性學習中,同時讓保護環境的意識通過學生傳遞到千家萬戶。而人教版的“調查研究”,一方面以家庭洗衣機、熱水器的使用為背景,讓學生關注生活中的用水節水問題,另一方面安排學生“通過互聯網調查水污染和治理的事例”。把對水資源問題的關注點,從家庭活動延伸到了互聯網之上,更加貼合學生的興趣點。教師應該以信息技術為支撐,突破教學活動的時空限制,鼓勵學生在網絡上搜索信息,線上、線下相互交流信息,使環境教育更充滿開放性、共享性、交互性和協作性。此外,通過辦專題展覽和小報,聘請環保專家來校作講座,世界環境日、世界無煙日等紀念日,等等,寓環境教育于富有知識性、趣味性的各種活動之中,既鞏固課本中學到的知識,也能使學生提高認識環境和評價環境的能力,增強他們環境保護的意識。要尋找身邊可以利用的環境教育素材,教師就要成為環境教育的有心人,才能從身邊發生的大大小小的事件中,發現環境教育的契機。
3.抓住實驗教學中的環境教育契機化學實驗既能培養學生的動手能力、觀察能力、思維能力,同時又是對學生進行環境教育不可或缺的良好途徑。從實驗藥品的用量到對實驗廢棄物、實驗過程中產生的有害氣體的處理,無疑都是環境教育的切入點。此外,教材在修訂過程中,對一些實驗的改進、舍棄,都包含著對環境問題的關注。比如,人教版教材中有關質量守恒定律的實驗探究,將實驗版教材中的所用的白磷改成了紅磷,避免了實驗結束后對過量的白磷處理不當造成的環境問題。再如有關酸堿鹽性質的不少實驗,教材都用點滴板替代了常規的試管,同樣的從節約藥品的角度體現了綠色化學的理念。這些都可以成為教師對學生進行環境教育的素材,使學生意識到環境問題就在我們身邊。總之,將環境教育滲透到化學教學中,提高學生環境保護意識以及環境保護技能,對化學教學改革、提高教學質量、提高學生科學素養意義重大,培養具有良好環境素養的年輕一代,才能從根本上解決我國日益嚴峻的環境問題。
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