(优)化学与环境论文15篇
在现实的学习、工作中,许多人都写过论文吧,通过论文写作可以培养我们独立思考和创新的能力。那么你知道一篇好的论文该怎么写吗?下面是小编精心整理的化学与环境论文,仅供参考,希望能够帮助到大家。
化学与环境论文1
1化学是中心科学
化学知识产生的历史几乎伴随了人类历史的整个过程,人类社会的每一次进步常常用化学成就作为标志。世界是由物质组成的,化学则是人类认识世界和改造世界的主要方法和手段之一,是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学。不同人群对化学的形象有不同的定论。在公众层次上,一提起化学就想起环境污染;对在校大学新生一提化学,就想到瓶瓶罐罐;而对年轻化学家一提化学,就以为做高深的论文〔1〕。其实对化学形象的正确认识在于,化学是解开自然界奥妙的钥匙,也是创造新生事物的科学。在当代所谓的八大朝阳科学(Sun-Rise-Sciences):环境科学、信息科学、生命科学、材料科学、能源科学、地球科学、空间科学和核科学中,化学是一门中心科学〔2〕,无论哪一门科学的诞生、发展和未来都离不开化学。通过化学,人们在分子和原子的层次上理解事物的本质,同样在分子和原子的层次上合成新生事物,创造自然界原本不存在的物质。
2环境科学是综合科学
环境科学中所指的环境(environmental)是以人类为主题的外部世界,即人类生存、繁衍所必需的相适应的物质条件的综合体〔3〕。人类与环境构成了一对矛盾体系。环境科学主要研究这对矛盾体系,即环境在人类活动强烈干预下所发生的变化和为了保护这个系统的稳定性应采取的对策与措施。在宏观上,环境科学研究人类与环境之间的相互作用、相互促进、相互制约的对立统一关系,揭示社会经济发展和环境保护协调发展的基本规律;在微观上,环境科学研究环境中的物质,尤其是人类排放的污染物在有机体内迁移、转化和累积的过程与运动规律,探索其对生命的影响及其作用机理等。可见,环境科学是一门综合性很强的科学,不仅牵涉到自然科学与工程技术科学的许多部门,还涉及经济学、社会学和法学等社会科学方面,要充分运用地学、生物学、化学、物理学、医学、工程学、数学、计算科学和社会学、经济学和法学等多种学科的知识〔4〕。环境科学的任务是揭示人类与环境矛盾体系的实质,研究二者的辩证关系,掌握其发展规律,调控二者之间物质、能量和信息交换过程,寻求解决矛盾的途径和方法,谋求人类环境系统的协调和持续发展。
3环境科学中的化学
当今工业社会,人口剧增大量消耗和破坏自然资源,排放到环境中的`工业“三废”引起的环境恶化,直接构成对全人类生存的威胁。其实,自然环境可以通过大气、水流的扩散、氧化以及微生物的分解作用,将污染物化为无害物。但是当进入环境中的污染物的量超过环境自净能力时,就会直接或者间接有害于生物生长、发育和繁殖。
3.1臭氧层空洞的化学解释
臭氧层存在于距地表16-40Km的大气平流层中〔4〕。在自然状态下,大气平流层中的臭氧分子能够吸收紫外线的能量,分解成为氧原子,并很快与大气中的氧气发生进一步的化学反应,生成新的臭氧分子,使臭氧层中的臭氧分子的量达到动态平衡。太阳发射出的短波(200~280nm)紫外线的能量足以断开人与其他生物机体组织的化学键,从而伤害机体。由于太阳和地球之间存在臭氧层,这种紫外线全部被臭氧层吸收,臭氧层成为地球的天然屏障,使地球上的生命免遭强烈的紫外线伤害。臭氧的分子构型为V字形,含有离域π34键。虽然在紫外线的照射下,臭氧化学键断裂成氧分子和自由态氧原子,同样在紫外线的照射下自由态氧原子也能吸收能量和周围的氧分子反应生成臭氧分子。这个化学平衡的左右移动过程,就是臭氧吸收紫外线的原因所在。然而,人类合成的氟利昂及排放的NOx,SOx等导致臭氧分解、消耗,给地球生命造成威胁。氟利昂化学性质稳定,本身没有毒,在强烈的紫外线照射下吸收能量,产生高活性原子态自由基。由于自由基带有成单电子,稳定性差,反应活性也大,能够立即和周围的臭氧分子反应生成氧气分子和自由氧原子破坏臭氧层。
3.2环境监测中的化学方法
为随时了解现有的环境质量及其变化规律,环境部门随时进行着监督和监测,即所谓的环境监测。环境监测是运用现代科学技术手段对代表环境污染和环境质量的各种因素的监视、监控和测定,对环境质量及其变化趋势进行评价的过程。在环境监测领域中化学发挥着重要作用。无论是水,空气和土壤的监测都离不开化学方法。
3.2.1水质监测
现场测定水样pH:电化学原理;加入酸碱保存水样:沉淀反应中溶度积规则;加入氧化还原剂保存水样:氧化还原原理;消解方法进行水样前处理:酸碱在高温下的氧化还原性水样COD,BOD的测定:化学滴定法;水样中金属离子的测定:仪器分析方法中原子吸收或原子发射分光光度法;水样中氟离子测定:电化学中离子选择性电极法;总有机碳的测定(TOC):燃烧氧化-非色散红外吸收法。
3.2.2大气监测
SO2的监测:特定溶剂浓缩吸收-分光光度法;紫外荧光光度法;NOx的监测:化学发光法;总烃和非甲烷烃:气相色谱法;总悬浮颗粒物的组分测定:化学熔融法溶解颗粒物。
3.2.3土壤监测
有机磷农药的测定:特定溶剂提取、萃取、净化-气相色谱法;有机物测定:有机溶剂萃取-气相色谱法;金属离子的测定:消解、溶解-原子吸收分光光度法;有机氯农药的测定:微波萃取-气相色谱/质谱法。
4结语
无论是控制或防治环境污染和生态恶化,还是从改善环境质量、保护人体健康、促进国民经济的持续发展等各个方面,化学都可以发挥重要作用。要作出环境污染的认知、环境监测、环境毒理学机制到污染评价与防止对策,都离不开化学知识。在化学教育过程中把每一个知识点和身边的环境问题相结合的方法,不仅引起学生的兴趣,更使学生懂得每一个基础课程在今后生活工作中的重要性。
化学与环境论文2
摘要:探讨了人类活动排放的化学物质对城市生态环境构成的影响,说明化学物质对人类生活的危害及作用途径,提醒人们关注城市生态环境变化。
关键词:城市生态环境;化学物质;环境污染
化学物质涉及人类生产生活的各个方面,使世界丰富多彩。据美国统计,约有4万余种化学物质在商品中流通,每年约有500—1000种物质投入使用。另据世界卫生组织估计:发展中国家每年约有50万人遭受化学物质危害,有近5000人死亡[1];而全世界每年约有75万人死于空气污染[2]。在物质、能量、信息的交换中,大量的化学物质经各种途径排放到环境中:印度博帕尔农药厂甲基异氰酸盐的泄露,深圳化学品仓库爆炸,吉林石化双苯厂爆炸等,对生态环境造成了极为严重的危害。随着社会进步,绿色、和谐和区域生态保护,成为可持续发展的目标。因此,减少化学物质的排放,保护环境,就显得极为重要。
1 城市生态环境中的化学问题
1.1 能量供给中的化学问题
目前,我国城市能源消费结构组成中70%为煤,而其中的80%用于工业生产,且利用率低于30%。2000年因燃煤排放的SO2为2000万吨[1]。供能过程中产生的SO2、烟尘(主要是颗粒物、飘尘)以及NOX等造成城区烟雾弥漫,环境污染严重。二十世纪30-70年代,引起世界重大的大气污染事件的主要污染物质,均为SO2和烟尘[3]。2006年,我国都市空气粉尘量为87.8ug/m3,位列亚洲倒数第三位[4]。SO2、NOX在环境中能进一步发生化学反应,行成危害更大的第二次污染:
SO2+O2=SO3 SO3+H2O=H2SO4(酸雾) NOX+H2O→HNOX(酸雾)
1.2 车辆能源供给的化学污染
世界发达城市的车辆密度最高约为每平方公里近1万辆;我国大中城市的汽车保有量正在逐年增加,石油产品的消耗量与日剧增,随之而来的是城市生态环境中有害化学物质的增加。
汽油、柴油在发动机中反应的共同点是燃烧不完全,产生大量的含有NOX、CO、CO2和其他的含炭化合物。据河南日报报道,郑州市大气污染的主凶是机动车,尾气中CO的排放量日均近500T,年排放量约为22万T,占市区CO总量的70%;NOX年排放量约7000T,占总量的40%[5]。
在未来的若干年中,我国家庭轿车和农用机械车辆将有更大幅度的增加,燃油生成的NOX、CO、CO2、粉尘、颗粒物、含炭有机物及由此引发的光化学烟雾等有害物质必然会大量增加,生态环境被污染的程度必将加大。
1.3 金属污染物
城市金属污染物主要来自化石型燃料的不完全燃烧和工业生产过程中的废弃物排放。原煤燃烧后的大气烟尘超过10%;油料约1%。矿石的'加工、烧结;水泥的煅烧、运输、使用;各种矿物的开采、筛选、冶炼;有色金属加工;焦碳的烧制等都产生大量的粉尘和含有多种金属微粒的有害气体,如Pb、Hg、Gd、Ba、As、Se、Fe及其氧化物。粉尘吸附NOX、SO2、CO2,在金属及氧化物的催化下发生氧化反应,再与H2O形成含有H2SO4、HNOx的高毒性酸雾。
金属、金属氧化物的粉尘,使大气生态的成份发生改变,对生物群产生危害,尤以人和动物受害明显。甘肃徽县有色金属(铅、锌)冶炼公司周围居民血铅严重超标,近300人住院治疗。10年间,该公司周边的土壤、水体、植被均遭受Pb、Zn的严重污染。据专家预计:污染作用将持续近30年[8]。
1.4 生活中的污染
化学物质使我们的生活丰富多彩,给我们的生产、生活带来了极大的便利,但也给我们的生态环境带来了极大的隐患。家中用的灭蚊、蝇、蟑螂、臭虫的杀虫剂中含有机氯杀虫;多氯联苯用于电器制造;阻燃剂用于塑料、纺织、小家电生产;氟化物用于不粘锅、防水服、防水家;人造麝香广泛用于化妆品、清洁用品的芳香剂;三氯生用于肥皂、个人护理品生产;双酚A常用来制造食品容器(如奶瓶等)、饮料容器、CD、DVD、镜片及环氧树脂的添加剂,……事实上,现代家庭生活中使用的各种物质材料,都与化学物质紧密相联,并有致癌、致突变、致畸变的严重危害。
1.5 汽车装潢的化学污染
轿车装饰中的贴膜、胶合剂、装饰布、防虫剂等,,以甲醛、苯、甲苯、二甲苯、丙酮、氯仿、乙苯、苯乙烯、醋酸乙烯、芳香烃类为代表形成污染。甲醛,对中枢神经和视力有强烈作用,会诱发鼻咽癌,支气管炎;造成育龄妇女月经紊乱,甚至胎儿畸变。现代调查显示:甲醛超标地域,幼儿患白血病比例明显上升。苯进主要存留在骨髓和腹腔脂肪中,能抑制血细胞的制造和血机能,破坏白细胞,破坏人体免疫机制,危及生命。
1.6 塑胶运动场地
城市许多学校都建造的塑胶运动场地,材料都含有溶剂C6H6、C6H5-CH3、CH3COCH3等,主要基质是以二异氰酸甲苯酯(TDI)为主的软质泡沫材料。TDI它不溶于水,易溶于丙酮、醋酸乙酯、甲苯等有机溶剂,有特殊气味,挥发性大;具有明显的刺激和致敏作用;高浓度接触表现为咽喉干燥、剧咳、胸痛、呼吸困难,并能引起肺水肿、肺炎;长期低浓度接触,呼吸功能严重受损。据涂料协会统计, 97年涂料年产量为11万吨[7] ,而今更高。涂料的80%用于城市建设,家装也占大部分。
2 化学污染的危害作用
2.1 特点与途径
化学物质与环境体系中个体的作用有以下特点:a、低浓度;b、长期性;c、多因素;d、复合性。化学污染物与生物群落的循环(以人类为例)主要通过以下三种途径进行:1、以空气为媒介,由呼吸道吸入后经肺血液循环侵入人体。2、经空气、水、接触物(如衣物)为媒介,经皮肤、毛囊被皮脂腺吸收侵入人体,但不同种类的化学物质其溶解性不同,经人体皮肤吸收侵入的量亦不相同,如苯胺属水溶性物质,易于皮肤吸收,而苯经皮肤吸收的则较少。3、以各种食物为媒介,由消化道侵入人体,常见的有各种超标的食品添加剂及非法添加剂,如苏丹红、瘦肉精、亚硝酸盐、吊白块、水发食品中的甲醛等。
2.2 作用
各类化学物质侵入人体后,经血液、淋巴液输送到各器官(称为靶器官),以器官组织为底物结合并发挥作用,干扰受体的正常配体过程,影响细胞膜的正常功能,最终导致生物细胞中毒或引起肌体组织变异而受害,甚至死亡。化学物质作用的靶器官各不相同:如:Pb,90%沉积于骨骼中;DDT、六六六等有机氯化合物多积聚于脂肪中;Hg:沉积在脑组织和肾小管中,虽然量小但属蓄积性物质;TDI,主要作用于肺部。
众多证据表明,现代癌症发病率的上升,与生态环境中化学污染物的种类、剂量增加的关系密切。
3 我们的对策
加强宣传,激发公众环保意识,倡导人与自然环境的和谐;加大检查的力度,严禁在生产、运输、使用、过程中将化学污染物直接或间接的排放到环境中;严格生产标准,减少有害化学污染物的排放;推广循环生产,变“废”为料,提高原料利用率;严格化工生产和原料运输法规,建立生产运输安全责任追究制度,安全生产和运输,尽一切可能,减少化学物品泄露到环境中。
参考文献:
1、常元勋编著 环境中有害因素与人体健康 化学工业出版社 第一版 2004、01,05
2、河南日报2006—12—18第三版
3、杨士弘等编著 城市生态环境学 北京 科学出版社 第二版 2003、08,17,89,1842、
4、杜海燕科学与生活《2006年环境绩效排名》报告
5、河南日报 2006—06—06—06、第七版
6、河南日报 2006—09—16 第四版
7、周中平 赵寿堂等 室内污染物检测与控制 化学工业出版社 第一版 2002、130
化学与环境论文3
摘要:随着经济的迅猛发展,人们的生活水平得到了质的提升,但是环境污染也随之而来。归根结底,是人类的活动排放了大量的污染物,超过了环境的自净能力。本文将通过对高中化学的学习,研究化学对环境产生的影响及化学在环境保护中发挥的作用,把化学原理运用到环境治理中去,让知识转变为力量。
关键词:环境污染;化学原理;环境保护;治理。
近年来,我国北方一些城市雾霾越来越严重,南方的酸雨也日益泛滥。除了大气污染,水污染和固体污染形式也不容乐观。
社会的进步,经济的发展,不应该以牺牲环境为代价。随着人们对生活质量的关注,对环境保护的呼声也越来越大。通过对高中化学的学习,我们认识到化学与环境保护之间关系密切。首先,我们应该了解化学如何对环境造成了污染,然后针对原因采取相关的措施。一方面是将通过禁止某些化学反应反应、控制或改变反应途径等杜绝有害物质的产生,另一方面是利用化学反应将有害物质转化为无害物质。在学习过程中,我认识到了化学在环境保护中所起的巨大作用。下面将通过大气污染、水污染、固体污染等方面,分别探讨化学原理与环境保护之间的关系。
1、水污染与化学的联系。
水污染会造成水体富营养化,使水生动物死亡,同时也会加剧水资源匮乏的危机,危害人体健康。造成水污染的`因素主要有:工业废水的任意排放、农业上不合理地使用农药和化肥、生活污水任意排放等。
通过对化学的学习,在日常生活中我们要培养和宣传绿色化学的观念。合理使用农药、化肥,不使用含磷的洗衣粉,生活污水处理达标之后再排放,从源头上消除污染,避免和减少废物的产生。对已经产生的污染,我们也可以通过化学知识来改善。
比如,废水中含有较多酸时,我们可以针对地用碱来中和;含有较多的碱时,我们可以针对地利用酸来中和;含有较多的矿物质时,我们可以通过一些材料与之发生化学反应产生沉淀,从而减轻污染。在水污染治理过程中,加强对污水的监控分析,将水源分成不同的类别,采取不同的方法处理。
2、大气污染与化学的联系。
大气污染是指大气中的一些物质会对人体健康或周边环境产生危害。近几年的雾霾天气就是大气污染的最明显体现,雾霾不仅会造成空气质量下降,影响人体健康,同时,也会对公路、铁路、航运等产生重要影响。除此之外,诸如二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等,也会带来大气污染。
煤、石油等化石燃料的燃烧,硫酸工厂排放的废气等会产生二氧化硫和可吸入颗粒物。化石燃料的不完全燃烧会产生一氧化碳,机动车辆的尾气中含有氮氧化物。这些物质不仅会被人体吸入,影响人们的身体健康,还会产生一系列化学反应,形成酸雨,影响森林及植被,甚至会造成水污染。所以,我们应该利用学到的化学知识从源头或者传播过程中处理这些污染物。例如,小型冶炼厂可以用氨水吸收二氧化硫,中小型的冶炼厂可以利用烧碱或纯碱吸收二氧化硫,也可以向煤炭中加入如石灰石、生石灰等固硫剂等,通过化学反应降低二氧化硫的排放。化石燃料燃烧时保证氧气含量,充分燃烧,从而减少一氧化碳的排放。在汽车排气筒上安装储存转换装置,减少有害气体的排放。
3、固体污染与化学的联系。
固体污染是指因不适当利用、处理固体废弃物,从而破坏自然生态系统,损害人体健康,污染环境的现象。固体废弃物分解产生有害气体污染空气、埋入地下也会破坏土壤、倒入河流海洋会污染水体,对环境危害很大。而这些固体废弃物有很大比重是传统化学工业产生的,所以一方面,应该利用化学原理从源头上消除污染。另一方面,利用化学原理分解已经产生的固体废弃物。
塑料在我们日常生活中无处不在,极大地便利了我们的生活。但是,由于聚苯乙烯、聚录乙烯等高分子化合物包装袋、塑料瓶等塑料制品随意丢弃,又加上难以降解,给生态环境造成了极大的影响。人们利用化学原理,研造了一种可降解塑料。这种塑料,在特定的环境下,经过一段时间可以与空气中或土壤中的成分发生化学反应,进而被环境吸收分解,极大地改善了白色污染的现状。
4、学习化学知识的反思。
物质化学与我们的生活息息相关,与生产生活紧密相连,如果说要找出身边不含有化学反应的物品,还真得好好想一下。
如今传统化学在给我们生产生活带来极大便利的同时,也带来了众多污染,如原油泄露、粉尘污染、酸雨污染、噪声污染、光污染、汽车尾气污染等。
4.1 通过学习化学知识,树立环保意识:在化学课堂中,我们学习的不仅是知识,更要树立一种正确的价值观、人生观。在教师的培养下,自觉树立环保意识,增强自身责任感。学会利用课余时间学习化学原理在实际生活中的应用,以及化学与环境保护,充分了解化学与环境的关系。认真学习教材,化学课本是我们认识化学与环境的第一扇门,我们要把教材很好的利用,通过教材知识点引发思考,不断深入探究,找到化学教材与环境保护发展的最佳结合点。树立可持续发展理念,培养绿色化学意识,保护环境。
4.2 从身边的小事做起,将化学知识运用到环境保护中去:化学,来源于生活,也服务于生活。作为一名学生,我们应该关注哪些化学反会应对环境造成了污染,哪些化学反应能对环境治理起到作用。努力发现化学与实际生活的联系,切实感受化学为我们带来的生活上的变化。激发自身学习化学的兴趣,提高运用化学知识的能力,学会举一反三。
培养自我良好的环保意识,从身边的小事做起。不随意丢弃有毒有害物品,防止其腐蚀管道,污染水源;生活中在洗衣服时,使用肥皂和无磷洗涤剂;减少塑料制品的使用,拒绝一次性用品;使用无氟冰箱,优先购买绿色产品等等。运用学到的化学知识,通过身边一点一滴的小事来保护环境。
总之,化学原理渗透到了人们的日常生活,而化学污染及如何利用化学原理保护环境也日益成为人们关注的重点。本文分别介绍了治理大气污染、水污染、固体污染中运用的化学知识,接着从学生的角度,讨论了学习化学知识的态度与方法。通过高中化学的学习,我们应该初步形成合理使用化学原理的意识,培养绿色化学的观念,将学到的化学知识运用到保护环境中去,与自然和谐相处。
参考文献:
[1]周颖。浅论化学与环境保护[N].20xx.
[2]李斌。浅析高中化学如何培养学生的环保意识[N].20xx.
[3]韦文珍。谈绿色化学与环境保护[N].20xx.
[4]李一芳。化学与环境保护[N].20xx.
化学与环境论文4
摘要介绍化学除草剂的发展历程、使用现状和危害,并提出降低化学除草剂残留危害的对策,以为化学除草剂的合理使用提供参考。
关键词化学除草剂;发展进程;现状;危害;对策
用化学除草剂有防治杂草具有效果好、工效高、成本低及简便易行等特点,在“三农”经济中发挥了积极作用,对农业稳定、快速、健康发展贡献巨大。但因在化学除草剂的使用和管理过程中存在极大的不规范,残存在土壤、作物中的化学除草剂已成为改造生态环境的重要瓶颈,如何减缓生态危害、加强综合治理对改善农业生态环境的保护具有很强的现实和发展意义。
1化学除草剂的发展进程
化学除草剂2,4-D在1942年被发现与应用,自此化学防治杂草技术开始应用于农田。但人们在1980年以前开发利用的化学除草剂品种少且结构单一,最早的有机除草剂为酚类化合物,与无机除草剂相比,其优点是用量低,但对杂草的选择性高。1975年Levitt开发出第1个高效品种绿磺隆,1976年磺酞脉类除草剂研究获得成功[1]。1980年后为化学除草剂鼎盛期,每年开发新品种达18个以上,并向超微量、超高效方向发展,开发超高效、广谱、低毒、高选择性及低残留的除草剂新品种,将防治杂草技术提升到全新水平。我国仅1999年就有45个稻田复配除草剂品种获准登记,美国已经研制出的抗除草剂类型及品种有草甘膦、草铵膦咪唑啉酮类、稀禾啶、磺酰类等[2]。为减少对土壤和作物的残留和伤害,20xx年12月31日起全球禁用的450种农药中,有13类为除草剂,其中我国有14种属于被禁范围。
2使用现状及危害
2.1使用现状
农业部农推中心20xx年数据显示,全国除草剂总需求量7万t,选择性强、安全高效的除草剂需求量增加[3]。我国市场广泛应用节嗜磺隆、胺苯磺隆、氯磺隆、毗嗜磺隆、苯磺隆、玉嗜磺隆、烟啼磺隆、氯喀磺隆等[4],已成为实用型农业技术,在农药产品所占比例最大。
2.2危害
除草剂残留药害已经成为目前最严重的问题,使得对水和土壤中除草剂残留的测定成为该除草剂应用的前提[3]。受土壤pH值、温度等因素影响,残留物对敏感后茬轮种作物产生药害,甚至发生在施用2~3年后[4]。苄嘧磺隆是全球范围内大面积施用的内吸型、传导型磺酰脲类除草剂,其极易对生态环境、粮食作物产量、食品安全和人类生存环境带来潜在的危害[5-6]。部分除草剂在大面积推广中产生药害,尤其是隐性药害对产量影响很大,造成除草不增产或者除草减产的不良后果[7]。由于栽培耕作制度变化、广泛应用除草剂、除草剂混用、转基因作物等问题,引起杂草群落变化,杂草抗药性增强,致使常用除草剂药效明显下降,不同作物对除草剂的要求差异较大。如何解决对后茬作物毒害问题,成为除草剂应用中亟待解决的问题[8]。
3减少化学除草剂危害的对策
3.1加快政策法规建设,健全化学除草剂残留处理制度
农业环境保护立法,目的是保护现有生物物种栽培,协调发展农业生态环境,有效实现农业和农村经济可持续发展目标。目前,要从全球环境考虑农业生态系统环境立法,将依然处于空白领域的土壤污染作为重要研究领域进行立法和修订,促进农业可持续发展。
3.2加强标准体系制订,为除草剂污染提供治理标准
积极对接国际环境质量标准,改行政手段为技术手段,总结先进生产经验,采用最新科技成果,增加化学除草剂污染在治理标准体系中的比重,完善农业环境技术控制、标准控制体系,科学制订我国农业生态环境质量标准。
3.3加强除草剂使用培训,有效降低使用过程中的残留
建立农民培训长效机制,引导农民科学使用除草剂,树立环保意识。广泛开展农村环境调查研究,依据区域经济选择除草剂类型,做到科学合理施用,减少除草剂残留量。
3.4加大资金投入力度,综合治理除草剂残留环境
政府要在保证粮食安全的基础上,鼓励发展绿色农业,鼓励生产、经营企业推行优质、低毒、低残留的化学除草剂,并对从业者给予经济补偿,通过降低税费等措施,达到有效减少未来农业生产中化学除草剂对环境的危害。
3.5加强政策引导,注重舆论宣传建设
农业中农药、化肥、化学除草剂等大量使用引发的食品安全和环境问题已经成为发达国家的非关税壁垒。我国该坚持政策引导、舆论宣传,调结构、转方式,追求人与自然的和谐统一。加强政府与除草剂生产经销企业间的合作,大力宣讲有关环保知识,改变除草剂的乱用、滥用局面。
3.6加强技术创新,推进科技创新建设
加大科研攻关,鼓励技术创新,研发新型降解和低毒、无毒、低残留、无残留的.化学除草剂,利用助剂控制长残留除草剂,利用解毒剂解除毒害
作用,利用活性炭吸附清除残留,应用微生物修复筛选和构建高效菌株修复污染的土壤,从技术源头上保护农村生态环境。
3.7加强政府监督管理力度
增强环保法治意识,提高执法人员素养,加强对农业生态环境的执法监督。监控除草剂生产企业,在除草剂使用前进行生物技术测定,实行严格
的淘汰制,科学监测使用过化学除草剂的土地,按“谁污染,谁治理,谁受罚”的原则承担社会责任,将化学除草剂使用风险降至最低限度,引导农
业向环境友好型发展。
4参考文献
[1] 欧阳天贽.除草剂节嗜磺隆在几种粘粒矿物与地带性土壤表面的吸附研究[D].武汉:华中农业大学,20xx.
[2] 崔广平.论入世后中国农产品贸易对生态环境的影响及法律对策[J].当代法学,20xx,19(5):135-140.
[3] 张蓉.几种磺酞腮类除草剂高效薄层析残留测定技术及应用[D].合肥:安徽农业大学,20xx.
[4] 林晓燕.节啥磺隆降解菌的分离鉴定特性研究及生态学研究[D].杭州:浙江大学,20xx.
[5] 杨丽.安全剂 R-BAS-145138对绿磺隆、单嘧磺隆和金豆解毒效果的研究[D].哈尔滨:东北农业大学,20xx.
[6] 张艳.多孔木炭固定化微生物对土壤中苄嘧磺隆的吸附和降解研究[D].合肥:安徽农业大学,20xx.
[7] 柏连阳.芽前水田除草剂混用对水稻安全性的联合作用与机理研究[D].长沙:湖南农业大学,20xx.
[8] 丁伟.耐豆磺隆甜菜生理生化机制的研究[D].哈尔滨:东北农业大学,20xx.
化学与环境论文5
化学是一门研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的自然科学,对人类有重大意义,跟生活也有很大关系。随着生产力的发展,科学技术的进步,化学与人们生活越来越密切,衣、食、住、行、用,化学无所不在。可就在化学给人类生活提供方便的同时也造成了环境污染,汽车尾气排放,造成大气污染,酸雨在警告我们,臭氧层空洞威胁着我们,环保成了化学给人们生活带来的一项重大问题。环境问题主要包括大气污染、水污染、生态破坏等问题。所以建立绿色化学, 减少环境污染成为了当今社会的一大主题。 大气污染主要是指大气的化学性污染。大气中化学性污染物的种类很多,对人体危害严重的多达几十种。我国的大气污染属于煤炭型污染,主要的污染物是烟尘和二氧化硫,此外,还有氮氧化物和一氧化碳等。这些污染物主要通过呼吸道进入人体内,不经过肝脏的解毒作用,直接由血液运输到全身。
大气中化学性污染物的浓度较低时对人体主要产生慢性毒害作用;有的多环芳烃类和含铅的化合物等具有致癌作用;大气污染还包括大气的生物性污染和大气的放射性污染。大气的生物性污染物主要有病原菌、霉菌孢子和花粉。病原菌能使人患肺结核等传染病,霉菌孢子和花粉能使一些人产生过敏反应。大气的放射性污染物,主要来自原子能工业的放射性废弃物和医用X射线源等,这些污染物容易使人患皮肤癌和白血病等。所以,大气的化学性污染对人体健康的危害很大。
河流、湖泊等水体被污染后,对人体健康会造成严重的危害,这主要表现在以下三个方面。第一,饮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,被人畜粪便和生活垃圾污染了的水体,能够引起病毒性肝炎、细菌性痢疾等传染病,以及血吸虫病等寄生虫疾病。第三,一些具有致癌作用的化学物质,如砷 (As)、铬(Cr)、苯胺等污染水体后,可以在水体中的悬浮物、底泥和水生生物体内蓄积。长期饮用这样的污水,容易诱发癌症。
固体废弃物是指人类在生产和生活中丢弃的固体物质,如采矿业的废石,工业的废渣,废弃的塑料制品,以及生活垃圾。应当认识到,固体废弃物只是在某一过程或某一方面没有使用价值,实际上往往可以作为另一生产过程的原料被利用,往往含有多种对人体健康有害的物质,如果不及时加以利用,长期堆放,越积越多,就会污染生态环境,对人体健康造成危害。
环境污染往往具有使人或哺乳动物致癌、致突变和致畸的作用,一般需要经过比较长的时间才显露出来,有些危害甚至影响到后代。
人类正面临有史以来最严重的环境危机,由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐;环保问题就成为经济与社会发展的'重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时,在生产活动中不断排放出大量有毒物质,化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理,已开始从治标,即从末端治理污染转向治本,即开发清洁工业技术,消减污染源头,生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。
建立绿色化学 减少环境污染,倡绿色化学是刻不容缓。建立绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点出发,重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理可以从治标转向治本。为此,工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料,化学反应的绿色化,是从“本”治理环境污染的重要途径。
绿色化学为化学的发展注入了新的活力,在21世纪化学必将大有可为。
化学与环境论文6
摘要:目前,传统的实验教学模式已经不能满足新时代人才培养的要求,所以实行教学改革势在必行。为了解决传统实验教学在实验时间、实验条件等方面的局限,本文提出了几点关于环境化学教学改革的新思路:建议引入现代新型网络教学,即建立环境化学实验教学网站和信息化共享平台;针对传统基础实验教学中缺乏对开放性实验的安排,建议引入科研项目提高实验教学水平;为加强学生的实验室安全知识教育,建议构建基于专业技能的实验室准入机制、导师制管理模式;同时,为了更高效地完成实验教学任务,建议建立满足现代实验教学需要的实验教学团队。
关键词:环境化学实验;教学改革;网络化
环境化学实验课程是依托环境类专业的核心基础课程《环境化学》而开展起来的实践教学课程,是培养学生理论联系实践、提高动手能力、增强创新能力的重要环节之一。通过实验教学环节的学习,使学生进一步理解和验证课堂所学的基础理论知识,培养学生的归纳总结、分析和处理实验数据的能力。同时,锻炼学生的动手能力,提高学生的独立思考能力,为学生将来从事科学研究和解决工程实际问题打下坚实的基础[1-3]。高校在重视理论知识教学的同时,也应进一步加强对实验教学的重视,实验教学不应仅仅停留在验证规律、训练学生实验操作与技能上,而是应该通过实验教学使学生更深一步理解科学规律、科学研究方法,与理论相联系,产生兴趣,学以致用,获得感性认识,继而产生新的想法,进行更为广阔的科学理论研究[4]。然而,现在的高校实验教学仍存在着一些传统问题,如:只看重实验数量,而忽视实验质量,认为仅仅完成课程相关实验内容即可,只是实现了初步实验教学目标。其次,在实验教学中,教师所讲授的与实验相关的理论知识还是较为书本与刻板,实验教学更为重要的应该是使学生产生兴趣,进而自主进行更深层次的理论知识学习或从事相应科学研究,然而受限于时间,只能选择最为重要的内容来讲,也在情理之中。再者,实验多为验证性试验,实验过程与考核也多与学生动手能力、操作技能和实验报告的书写挂钩,缺少学生独立思考、计划实验、设计实验、提出与解决问题能力等方面的培养与考核,学生缺少对环境化学前沿研究领域与方向的了解,难以产生实验与科研兴趣。还有,缺少对学生的实验习惯、态度、安全意识的培养,学生做实验防范意识淡薄,实验习惯不好,实验器材、药品的使用不规范,做实验的态度与目的不明确,尤其在小组实验中表现更为明显,有些学生能避就避,实验教学功能不能充分实现。针对以上问题,可以采取以下尝试性改革方法。
一、引入现代新型网络教学
1.建立环境化学实验教学网站。在互联网迅速发展与普遍应用的时代,教育教学也应与时俱进。传统的'环境化学实验教学是在特定的实验室,由学校投入建设实验室,购买实验器材、药品,实验室教师准备好每次实验所需物品,教师讲解实验相关知识与实验内容,学生进行实验操作。学生通常只能锻炼动手能力、得到相对简单的实验操作技能,由于时间原因,教师讲解实验内容也较为简单,一般是围绕实验展开,在保证实验能够顺利进行的情况下,主要讲实验原理、内容和注意事项,内容刻板,与学生的互动较少。在计算机多媒体与网络通讯技术迅猛发展的时代,互联网在实验教学中的应用也越来越多[5]。建立环境化学实验教学网站可以弥补传统环境化学实验教学实验时间、实验条件的局限,利用实验教学网站可以实现学生在任何时间、任何地点进行学习,研究自己感兴趣的实验与课题,不局限于课堂固有的时间,可以让学生了解更多知识;而且学生可以通过虚拟实验室获得多种感官体验,如视觉、听觉、力觉、触觉等,在虚拟实验室,学生用手触碰一个物体时,可以感知到这个物体的重量、质地、温度,实现了一种直接感官的刺激,基本达到了传统实验室中自己动手一样的感受,其优越性显而易见[6]。在这个网站上,学生还可以及时得到反馈,与在线教师充分互动,有问必答,激发了学生思考,使学生可以大胆提问,充分实现因材施教,使每个学生都能获取到自己想要的知识,填充自己的缺陷;实验前,通过虚拟实验室,学生可以提前进行预习,比书本上更加直观地感受实验过程,更明确实验内容与操作,也更清楚自己的疑问,极大程度上节约了教师与学生的时间;同样,实验结束后,学生也可以再次进行反思,回想自己在实验中没有做好的地方,温故而知新。运用网络教学是未来各学校、各学科的发展趋势,学生在网络上获取的知识远比在传统实验教学中多,在虚拟实验室中,学生可以充分发挥自己的想象力,进行各种虚拟实验,不怕出错,也不会发生事故,同时可以引导学生合理运用网络获取自己所需的知识,而不是每天进行无用的网络浏览,让他们自己产生兴趣,自主学习。2.建立信息化共享平台,实验内容网上预约,网络化管理。实验教学网络化是基于网络技术的学校信息化集成应用系统。实验教学网络化可以为学校实验教学提供全方位的服务,包括教学、管理、科研、信息交流和通讯等[7]。将实验教学网络化,建立信息化共享平台,可以提高工作效率,学生根据自己的时间网上预约,教师可以及时查看,无须人力通知,替代了烦琐的人工操作,同时有利于资源的共享、合理安排和利用。实验教学网络化还可以提高管理水平,通过网络我们能迅速及时准确地进行实验耗材剩余量分析,及时满足教学、科研需要,为教学、科研提供优质服务。
二、引入科研项目提高实验教学水平
目前大多数高校环境化学实验教学还是停留在基础的演示型,验证规律性实验上,仅实现了实验教学基本的教学目标,学生着重在记录简单的实验操作与技能上,忽视了对开放性实验的考察。基础实验教学应当与实验室研究结合起来,适当引入科研项目[8]。邀请部分教师作为学生开放性实验的指导教师,教师们提出各自的课题,学生们可以选取自己感兴趣的内容进入教师的研究室,在这个过程中,学生会自主了解当前环境化学研究的前沿与热门方向,循序渐进对本专业科学研究产生兴趣,学生进入实验室后,指导教师将课题交给学生,从与课题相关的文献入手,学生自己通过查找文献、阅读文献,增进了对科学研究的了解,然后通过文献,对自己的课题产生想法,设计实验,与教师讨论实验内容,实验步骤,所需要的实验用品、药品、器材,与做基础实验不同,这些东西不再由专门的实验室管理教师统一配备好,而是自己将准备工作做好,写好预习报告,然后进行实验探索与研究。整个过程中,学生自己设计,自己思考,自己发现与解决问题,整体素质提高,学生的实践与创新能力在潜移默化中得到提升,充分实现了国家培养综合实践创造型人才的战略目标[9]。开放性实验可个人,也可小组进行,若个人进行,个人在进行探究的过程中寻求他人的帮助,配合他人,学会与他人相处,培养团队协作意识;若小组进行,一定要明确分工,每个学生清楚自己要做的部分,不可像平时基础实验时两三人一组,一个人做完了所有实验,剩下的学生得不到锻炼,因为开放性实验难度更大,要求所有学生必须参与进去,学会自己思考、自己操作。因此,建议实验考核的标准也随之更改,将开放性实验成绩加入,促使学生认真进行实验探究,指导教师在这个过程中帮助学生认识科学研究,培养学生的科研素质与科研态度,使学生从被动变为主动进行实验探究。指导教师可从独立思考、操作技能、实验结果和科研态度四方面对学生进行考核,独立思考又可分为对课题的认识,实验内容、实验步骤的设计;操作技能包括实验器材、用品的使用,实验进行的规划,更重要的是在实验中发现问题和解决问题的能力,旨在培养高素质人才[10,11]。
三、构建基于专业技能的实验室准入机制、导师制管理模式
目前的环境化学实验教学,一般以班级为单位进行分组,学生在进行实验之前没有受过正规的实验室安全知识教育,学生的实验习惯不佳、实验态度不严谨很容易造成事故,教学中实验教师对安全意识的强调最为重要。因此建议构建实验室准入制度,对学生进行集中管理与教育,与硕士、博士研究生一样进行实验室安全知识教育与考核。这样学生在进入实验室之前,对实验室安全有充分的认识,如一些有毒、易燃易爆等常用标识,实验器材的使用说明,实验室水、电的安全知识等。在实验教学时,教师便能轻松很多,进而把更多的精力专注在培养学生对实验的深入认识与兴趣上,实验教学也能更有生机与乐趣。采取这样导师制的管理模式后,若发生实验事故,由学生追究到教师,两人均受教育与责罚,按照这个模式进行下去,学生的安全意识与实验习惯能有质的提升,事故发生率也能降低。
四、建立满足现代实验教学需要的实验教学团队
实验教学不同于理论教学,需要符合体制与实验室建设的专业团队,虽然最初为理论指导实验,但是现在各高校也都形成了专门的实验教学团队.环境实验教学作为本院学生的基础实验教学,应形成以本专业为主的相应理论课、实验课教师,实验室技术人员,实验室管理人员的实验教学团队。各成员各司其职,专职专责,有问题及时反馈,相应部门及时解决,有条不紊,井然有序,实验教学与实验室管理相辅相成,如此,二者均可充分且高效地完成各自的教学目标或岗位要求。
五、结语
“环境化学”课程的基础理论内容丰富,环境化学实验教学是理论教学的辅助与延伸,实验内容非常丰富,实验教学只有不断改革,才能满足新时代下对人才培养的要求。本文提出了一些对环境化学实验教学改革的新思路,希望通过尝试能使教学更加顺利,实现教学目标的同时,实现国家对人才培养的需要,培养出具有高素质的综合实践创新型人才。
参考文献:
[1]迟杰.优化环境化学实验,提高学生综合素质[J].广州化工,20xx,42(23):237-239.
[2]齐云,迟杰,鲁逸人.环境化学实验教学之改革[J].实验室研究与探索,20xx,27(12):104-106.
[3]王昭荣,曾卫东,鲁兴萌.改革实验教学及管理模式———培养创新型本科人才[J].高等理科教育,20xx,(1):63-65.
[4]吴峰,肖玫,张琳.环境化学实验教学综合改革及其实践[J].实验室研究与探索,20xx,22(5):172-175.
[5]钱浩,张莹雪,林志勇.高分子化学实验课程的网络教学[J].实验技术与管理,20xx,24(8):78-81.
[6]胡志凌.网络实验教学研究[D].武汉:华中师范大学,20xx.
[7]程书伟.高校实验教学网络化管理的研究与实现[D].吉林大学,20xx.
[8]刘绮.环境化学实验课教学改革研究[J].高校实验室工作研究,20xx,(4):7-10.
[9]程金平,郑敏,袁涛,等.优化环境化学实验教学改革的途径[J].实验室研究与探索,20xx,25(11):1409-1411.
[10]谢晓梅,张建英.构建一个开放的环境化学实验教学体系[J].实验技术与管理,20xx,24(10):125-127.
[11]邹洪涛,呼汉卫,陈阿梅,等.提高学生实验课中创新意识和实践能力的探索———环境化学实验教学改革尝试与体会[J].实验技术与管理,20xx,28(7):221-228.
[12]刘海刚,实验教学团队建设模式的探讨[J].实验室研究与探索,20xx,30(9):340-342.
化学与环境论文7
在现行的中学化学教材中大约60%的知识是通过实验来引入的,中学化学实验中产生的污染物主要有:含酸、碱的废液,含氧化剂、还原剂的废液,含金属离子的废液,含有机溶剂的废液,实验过程中产生的废气,由于这些实验过程中产生的废气、废液等污染物在短时间内集中排放,品种多且复杂,又不是连续的排放,相对企业排放来说污染物较少,往往被人们所忽视。但在我们全国有数以万计的中学化学实验室,几乎每天都在排放着数量庞大的污染物,每一个实验室都成了一座小型污染源,若干年后,这些污染物质积少成多,将对我们子孙后代形成潜在威胁,这就为中学化学教学提出了新的问题。所以在化学教学活动中,尤其是化学实验教学中引入绿色化学就显得十分重要。
一、教师和学生对污染物情况和绿色化学的认识度调查
为了了解在中学化学实验教学中,教师对污染物情况和绿色化学的认识,以及学生对绿色化学的认识情况,以泰州市部分高级中学为例,对10所高中的60名化学教师和1200名高中学生进行了问卷调查,以期了解中学化学实验的现状及存在的问题。
1.对学生调查数据进行分析,发现存在以下问题:
(1)认识方面
高中学生听说过绿色化学的人比较少,占调查总人数的18%。知道绿色化学真正含义的只有11%,不知道的人数占了65%。
从认识绿色化学的途径来看,有16%的同学是通过老师介绍知道的,有28%的同学是通过阅读报刊杂志知道的,通过网络了解的同学占了48%,剩下8%的同学是通过其他方式了解的。说明教师在教学过程中,只是对知识进行必要的讲解,而忽视了对学生进行绿色化学教育。认为绿色化学与环境保护有关的占了调查总人数的22%,学生认为无关的占了11%,认为不知道的占了10%。这说明学生能够意识到环境保护的重要,但对绿色化学与环境保护这一知识在概念上模糊不清。
(2)意识方面
对实验后的污染物的处理问题,直接排放的人数有732人,占了总人数的62%,每次做完实验后把污染物都放到规定的容器中有248人,占总人数的21%,在做实验时,如何取用实验药品,有77%的同学按实验要求取,尽量少用药品的同学只有10%,从这些数据中我们可以看出学生在实验中对环境的保护意识不强,绿色化学意识比较薄弱。
2.对教师调查数据进行分析,发现存在以下问题
(1)认识方面
从调查统计的结果可以看出有65%的中学化学教师不知道绿色化学的真正含义,认为绿色化学与环境化学相同的占了55.6%。知道绿色化学的途径是通过同行交流的只占了17%,而通过电视、网络等新闻 媒体知道的占了58%,而通过讲座、培训的为4%。
(2)意识方面
对实验的废弃物污染的情况清楚的教师只占16.7%,61.1%的教师认为中学化学实验实施绿色化学实验是没有必要的。对中学化学实验绿色化持可有可无态度的教师占了48%,在实验教学中,渗透绿色化学理念教育的教师只有6.7%。
(3)应用方面
有53%的教师对实验污染物从不进行处理,对有毒、有污染的实验进行改进的占21.1%,仅有17.8%的'人对实验室产生的污染物,认为从源头控制最好。
3.小结
(1)从认识方面来看
调查显示只有13%的教师清楚绿色化学的真正涵义,非常清楚的只有8%,说明大部分化学教师对绿色化学并不熟悉,甚至还有人对绿色化学的重要性和前景持怀疑态度。这一结果说明了尽管绿色化学已经作为未来发展的方向和趋势,但在中学中还有很多化学教师对其却知之甚少,因此,教师在教学过程中渗透绿色化学理念就很少了,尤其在实验中更是微乎其微。所以在中学化学实验教学中渗透绿色化学理念显得十分重要。
(2)从认识的途径来看
一线的化学教师主要是通过电视、网络等新闻媒体知道绿色化学的,同行交流占17%、查阅文献 21%、通过讲座、培训为4%,说明对绿色化学这部分知识,教师没有通过正规的培训或参加知识讲座,正是因为这种情况的存在,造成教师所获得的知识是不系统、不完善的。这对于教师在教学活动中进行绿色化学教育是十分不利的。
(3)从意识上来看
认为保护环境的根本途径是要靠教育、培养具有环保意识和能力的高素质人才的只占了17%,认为有必要在中学化学实验实施绿色化学实验的只有12.2%,在实验教学中,对是否渗透绿色化学理念的教育,偶尔渗透的占了23%,对中学化学实验绿色化持可有可无态度的占了48%。这些数据说明教师的绿色意识也是很薄弱的。原因之一是部分化学教师的科学敏锐性不够,在这里表现为教师自身的绿色意识没有树立起来,未能意识到将绿色化学新思想传递给学生的重要性。
二、总结
化学实验是化学教学的重要途径,是学习化学的基本方法。在广泛的实验教学中实施绿色化学教育是倡导绿色化学行动中必不可少的一部分。而绿色化学的关键之处在于源头的防治,培养和树立学生的绿色意识和环境保护意识尤为重要。因此,“绿色化学”思想意识的传递不仅是素质教育的要求,也是提高学生科学素养,加强学生环境意识的重要途径,更是树立环保意识,实现绿色化学的现实需要。
化学与环境论文8
《教育部普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中,明确要求各高校将“实验室开放时间长,开放范围及覆盖面广,效果好”作为建设目标。开放式实验教学模式,就是要把实验资源向学生开放,让学生成为实验的主体。与传统实验教学模式相比,开放式实验教学模式在培养学生的科学思维、创新意识和提高学生的综合能力方面具有无法替代的优越性。结合实验教学呈现出的基础性与创新性相结合、个性化与社会化相结合的新趋势,以及国内各高校开放式实验教学改革与实践经验,我们从“环境化学”的配套实验入手,以建立开放的实验教学体系为目标,开展了一系列实验教学改革,初步建立了新的开放式的环境化学实验教学体系,并取得了可喜的成绩。
1开放实验有利于学生创新能力的培养
无论是从教育规律出发,还是从人的认知行为来看,技能是可以由教师传授的,而创造性是无法教出来的,必须经由学生的自主行为进行创造性活动。创造一个宽松便利、能充分调动学习积极性、充分发挥个人潜能的开放实验环境,对于加强学生的创新实践能力培养有着十分积极的作用,而开放实验就是一个行之有效的途径。
多年以来,在我国高等教育体系下培养的学生,一方面在理论知识的掌握上居世界各国学生的前列,另一方面学生的实践动手能力、综合分析能力普遍较差。综合分析造成这种情况的一个重要原因就是,在我国教学体制中,训练学生实际操作能力的传统实验教学环节存在不少问题。首先,学生做实验的主动性不够。从实验方法、内容、步骤到思考题,基本上都是由教师事先决定的,学生没有太多的选择和发挥机会,不能调动学生学习的主动性和积极性,更无法激发学生的创造性。其次,实验内容存在“三多三少”的弊病:依附于理论教学的验证性实验多,有利于培养创造性思维的研究性、设计性实验少;孤立的单元性操作实验多,综合性实验少;经典性实验多,反映学科前沿的实验少。实验教学模式单一,多采用“抱着走”的教学方法。实验讲解面面俱到,教师的主导作用占尽优势,学生的主体地位却无从体现。
在这种形势下,国内众多院校都从开放实验(室)的必要性和必备条件进行思考,在开放方式、途径以及相应的实验室建设和管理等不同方面作了大量的有益探索,并形成了一个共识。
“开放实验”应以素质教育为出发点,发挥实验室的多重教育功能,以培养创新型复合型人才为目标。在此基础上进行的开放模式的研究与实践,主要有实验内容的开放和实验室的开放两大类,其中大多采取开放实验室形式,包括实验时间以及实验场所开放。采取开放形式的实验课程类型主要集中在公共课程和基础课程,尤其是基础化学类实验课程进行的时间最早也最多,也有少量专业课程开放研究的报道。环境及相关科学是一门新兴的交叉学科,其研究对象和研究内容与人类自身的生存介质和生存状况密切相关,然而,有关环境类专业的相关研究就显得十分单薄,不能很好地实践既定的培养目标。
2优化实验教学内容,探索开放式实验教学模式
20xx年,我们以培养具有创新精神和实践能力的高素质人才为目标,从教学基础较好的“环境化学”课程入手,在教学方法与教学模式上进行了改革与探索。
2.1构建合理的实验课程内容体系
课程内容由课程教学目标所决定,课程内容体系的构建是课程建设的重点和难点。环境化学作为一门新兴学科,它是研究化学污染物及对人类、生态体系可能带来影响的化学物质在自然环境中的化学变化规律的科学。从培养学生创新能力这一视角出发,我们按照基础性原则、社会性原则统一协调构建环境化学实验教学体系。基础性原则指教学内容坚持基础内容扎实,变革基础知识的呈现方式,以活动的方式呈现认识、情感、行为等多种发展目标的基础知识,不以现成结论方式呈现死的知识。社会性原则指教学内容与当前国内外环境保护相结合,教学内容要反映环境化学新动态、新机遇、新挑战等,使环境化学与当代环境保护的脉搏同跳动,以新理论、新方法、新技术来扩充多样的前沿信息。
传统的实验课程大多依附于理论课,同一学科中各门课程的实验教学内容各自独立,缺乏系统性,且经常发生实验教学内容和方法相似或相同的低水平同层次重复现象,这样不利于交叉学科、前沿学科内容的引入,更不利于学生分析和解决问题的综合能力的提高等。鉴于此,我们首先将实验内容从课程教学内容中剥离出来,把实验内容加以汇总,淘汰与当前应用脱节的陈旧老化的实验内容,更新和引入学科发展趋势需要的实验内容;其次,把实验教学内容由简单到复杂、由浅到深、由分散到系统地加以科学的重组,明确环境化学实验教学内容的层次性,将实验教学内容大概分为基础性、综合系统性、设计研究性3个基本层次。
基础性实验主要是对学生进行仪器设备的识别和操作,以及基本分析测试方法等基本技能的训练;综合系统性实验把知识点紧密相关的实验内容连贯起来,体现出内容的系统性,通过这类实验培养学生多维的、动态的、连贯的和有机组合的系列化操作技能,使学生综合地接受知识,提高实际运用的能力;设计研究性实验是授之于“渔”的实验教学新模式,与学生的个性化教育相结合,充分发挥学生的特长,以培养学生独立思考、综合运用知识能力和设计创新能力为目的,我们针对性地设计了“重金属在土壤-植物体系中的迁移转化”、“有机农药在环境中的降解行为研究”、“土壤中重金属的微生物生态效应研究”等题目,供学生选择。
2.2创造一个开放的探究平台
在实验教学体系革新优化的前提下,我们还着重进行开放式实验教学模式的探索与实践,开放实验资源,让学生成为教学的主体,打破实验室的'局限,让实验活动走进现实环境,深入实际,切实体会环境问题与人类生活的息息相关,培养具有社会使命感的专门人才。
首先,对于综合系统性实验和设计研究性实验,改变按照教师事先拟定的步骤,一步一步去模仿的做法。教师仅提出选题和要求,允许学生自由组合形成一个实验合作群体,学生根据所学的理论和方法,自己去想、去做、去发现问题、去解决问题。这样,使学生能自主选择,充分发挥想象力和创造力,学生能够亲身体验知识的力量、思维的奥秘和创造的神奇,从而逐步培养创新能力。此外,我们还改变原有的在固定时间里完成单一化实验的教学模式,实行实验室开放,拓宽实验时间与空间。具体就是,不集中做实验,只要求学生在一个规定时间跨度内必须完成某一实验项目,学生可以根据自己的实际情况与实验室预约,安排具体的实验时间,给学生提供更多的独立思维空间和不断操作的摸索过程。
环境科学专门人才培养的目标,不仅应该着眼于宽厚的知识基础,更应该强调学生社会使命感的培养。在实验模式改革中,我们深深感到,有必要打破实验室的局限性,深入实际环境现场,让学生深刻地体会到自己作为未来的环境工作者所肩负的社会和历史使命,因此,我们结合突出的环境问题来设计实验项目,同时把多个知识点有机地结合起来。例如,在“水体富营养化评价”实验中,我们改变以往由教师事先配制实验用水体样本的做法,将学生带到真实的环境中,把题目布置给学生,学生结合所学的知识和技能,制定出严密可行的实验方案,现场采集水样,再带回实验室进行分析。与以往的做法相比,不仅巩固复习了环境监测实验中有关水样采集的原则与方法,对我们生活其中的具体环境进行了评价,还能在更深的层次上理解水体富营养化的成因及防治对策。
在“城市交通干道大气氮氧化物日变化研究”实验中,学生们带着仪器设备走上城市交通干道,不仅采集到一手的现场实验数据,而且对汽车尾气对城市大气环境的影响有了真切的感受。现场采集吸引了很多市民的眼球,面对着人们的好奇和提问,学生们也作了一回环保宣传员。
3结束语
经过几年的探索与实践,环境化学实验课程建设的实效已经凸显,学生的学习兴趣明显提高,对于理解环境化学领域研究动态及前沿、掌握研究环境化学问题的基本方法和手段、提高实验数据的科学分析能力以及实验技能产生了显著的促进作用。在所有参与教师的共同努力下,我院的环境化学课程(含实验)获20xx年度国家级精品课程建设项目。在构建环境化学实验教学体系以及进行教学模式创新所进行的摸索及实践过程中,在取得可喜成绩的同时,我们对所出现的问题也保持着清醒的认识,并进行了认真的考虑。
在新的开放式教学体系中,实验室开放相关的管理以及仪器设备的管理必须要跟上,需要制定并执行好一系列规章制度,以确保实验室开放教学的顺利开展;实验教师的教学和管理工作量大大增加,在核定工作量、加班补助、人员编制等方面,学校、院系等各级教学管理部门应予认可;实验室开放大大提高实验仪器设备使用率的同时,仪器设备损坏率、元器件和各种材料消耗率也相应增加,随之而来的是实验经费的增加,应设立实验室开放的专项基金,以保证实验室开放能长久高质量坚持下去;实验的主体是学生,一些实验题目由学生自己选择,学生之间的可比性降低,评分的难度加大,必须不断完善对学生学习能力的评价机制,建立起多元化的实验教学评价与体系。
本文是根据我们在环境化学实验教学过程中的经历进行的一个小结,也是浙江大学实验室建设与管理资助课题“环境类本科实验教学开放模式研究”的一部分内容,期望为相同背景条件下课程的教学提供借鉴,同时更期望得到同行的指点与帮助。
化学与环境论文9
摘要:如今,环境问题已经变得越来越突出。高职院校培养的学生主要面向企业,这些学生的环境意识和环境行为将直接影响着整个社会的环境保护。在高职化学教学中渗透环境教育不仅是必要的,而且是可行的。
关键词:化学教学;环境教育;环境保护
随着科学技术的不断进步和生产力的高速发展,人们过着比过去任何时代都富有的生活,但前所未有的环境隐患和危机也相伴而生:大气污染、温室效应、臭氧层被破坏、土地沙漠化、水资源严重污染、海洋生态危机、绿色屏障锐减、物种消失加剧、垃圾威胁人类、人口增长过速……,这些问题已经不是某个国家、某个地区的问题,而是全球性的问题,人类要生存要发展,不仅要解决现实的环境问题,而且要防止新的环境问题的发生。转变环境道德观念,是人与自然、人与环境和谐发展的基础,而教育就是世界实现可持续发展的基本力量。
早在1972年,联合国人类环境大会就提出:“不仅对成年人而且对年轻一代要在环境问题上进行教育……”。高职学生肩负着促进经济、社会发展的重任,是未来产业部门和物质生产领域中生产力的开拓者、劳动者。他们的环境知识、环境意识、环境保护能力将直接影响着环境问题的解决。
高职院校由于学制的限制,在非环境专业开设专门的环境课程存在一定的困难,但在不同科目之中进行环境教育渗透不仅是必要的,而且是可行的。化学是一门实验科学,无论是理论教学还是实验教学都和环境问题息息相关,在化学教学中渗透环境教育的内容更是必要的、可行的。
高职院校进行环境教育的必要性
高职院校化学教学中渗透环境教育是社会和学校发展的要求。高职院校的学生走出校门走向社会的各行各业,这些学生大部分将进入企业,走向生产第一线。环境教育可使他们认识到人类活动对环境的意义,认识到可持续发展的重要性,从而在将来的工作中养成保护环境的良好行为习惯和美德。随着环境形势的日益严峻和人们对环境问题的日益关注,一些企业越来越重视环境保护,懂环境与环境治理的人才成了保证企业生存和发展的根本。因而现在的企业更关注未来人才的环境素质,即环境意识、环境知识和运用环境知识处理环境问题的技能。作为促进经济和社会发展重要途径的职业教育,所培养的学生是未来产业部门和物质生产领域中的开拓者和劳动者。在职业教育中,若能把环境教育渗透到专业教育中,不仅能使未来的生产者懂得一定的环境科学知识,掌握环境保护的简单技能,而且能够使他们了解到本专业内的环境科学知识,并对工作范围内的环境问题做出正确的处理。如果企业拥有大批接受过环境教育的人才,就可以通过节能、回收废物防止污染扩散等手段间接地提高企业的经济效益,这对企业乃至整个社会是一种潜在的投资。一些发达国家已经将环境教育作为职业教育研究和实践的重点。高职教育应该使学生在走出校门前就具备环境知识和环境道德观念,形成保护环境的意识和处理环境问题的能力,成为21世纪的合格公民。这种做法不仅可为学生拓宽就业面,而且可以拓宽办学面,为学校的可持续发展提供坚强支持。不仅如此,这些走出校门的学生还会以自身的环境意识和环境态度影响和带动人们自觉地投入到环境保护的行列中,促进整个社会对环境问题的重视,带动社区环境保护的开展。
高职院校渗透环境
教育的目的和内容
要通过在高职化学教学中渗透环境教育使学生逐步了解环境污染及其危害,掌握环境保护知识,提高学生的环境保护意识,提高学生处理环境问题的能力和参与保护环境的主动性、积极性;使学生重视和关心环境问题,培养其为解决现实环境问题和防止发生环境危机所需要的知识、技能、态度、意志和实践能力,从而逐步提高人口素质,以期合理地开发资源,高效地利用资源、保护生态、治理环境;为高职院校实施环境教育提供可能的借鉴,为教师在教学中进行环境教育提供有益的参考。
环境教育的内容主要有环境意识、环境知识、环境态度、环境技能、参与能力。
在高职化学教学中渗透环境教育的途径
(一)在理论教学中渗透环境教育
第一,把握渗透内容。高职使用的化学教材隐含着丰富的'环境教育内容,教师要准确把握知识的切入点,采取适当的方法手段,有目的、有计划地把这些知识渗透到教学过程中去,使学生在学习化学知识的同时,获得有关环境的知识。
第二,制定渗透计划。在化学教学中渗透环境教育,必须有周密的计划,这一方面是为了在有限的时间内完成教学任务,另一方面也可以避免盲目性和随意性。制定计划应力求全面、准确、具体、可行。
第三,注重渗透方法。渗透方法主要有以下几种。
讲授法讲授法是一种传统的教学方法,是目前教师在环境教育中采取的主要方法之一。在化学教学过程中,渗透环境教育就是在讲授化学基本知识的同时,把与之相关的环境知识传授给学生。如在讲到非金属元素硫的时候,结合硫酸的工业制法,向学生介绍二氧化硫的产生、危害、防治措施等,使学生认识到污染的危害性,而且也让学生体会到人类凭借科学知识,可以治理污染。同时,要求学生深入思考消除污染的方法,树立绿色环保意识和可持续发展思想。
多媒体课件展示法利用多媒体课件,向学生展示环境污染的情形。如水体污染、水源短缺等。通过生动形象的画面,让学生感受水体污染带来的危害,水资源短缺给生产、生活带来的不便,让他们在生活中自觉抵制污染水源的行为,形成节约用水的好习惯,为环境保护做出应有的贡献。
示范法俗话说:榜样的力量是无穷的。教师的良好行为和道德品质对学生良好道德品质的形成起着示范作用。要求教师在教学中充分重视自身行为对学生造成的影响。如在用重铬酸钾测铁的演示实验中,从实验前的准备、到实验过程的操作以至到实验后的整理,教师自始至终都要严格按照操作规程进行。洗涤仪器时,用少量多次法达到节约用水、洗涤干净的目的;滴加指示剂时,严格控制用量,保证既能节约药品,又能得到准确的测定结果;实验后整理,对剩余的重铬酸钾进行回收,把实验废物倒入废液缸,达到节约药品和保护环境的目的。这样,就可以在学生的心目中形成自觉保护环境的意识和行为。 课前三分钟演讲法鉴于高职化学课时少的实际情况,可利用课前三分钟的时间组织学生进行演讲。要求学生结合教材内容,通过查阅报刊资料和上网收集资料等形式,广泛涉猎环境污染、治理、保护等知识,并在课前三分钟进行小演讲。这种做法可激发学生的兴趣,使学生养成主动查阅和积累资料的好习惯,促使其在潜移默化中形成环保意识。
(二)在实验教学中渗透环境教育
其一,实验微型化。微型实验包括实验装置的微型化和药品用量的小量化。微型实验比常规实验节省试剂和时间,且实验产生的废气、废液、废渣大大减少。开展微型实验可降低有害物质的排放量,减少污染。同时,也可增加学生动手实践的机会,强化学生的基本操作能力。如滴定操作中指示剂的用量问题,学生往往会取用多于要求的试剂量。教师在进行课堂演示时,可通过对比的方法让学生观察试剂用量多时现象不明显、计算结果的误差大等事实,促使学生从根本上改变“反应的试剂量越多越好”的错误思想;另外,在学生实验时,经常向学生提出:你取用的试剂量是否为最小量?实验后的废液、废渣是否置于指定的地点?你思考过使废水、废液、废气变为无毒、无污染的方法吗?并且从严要求,随时检查,逐步培养学生的环境意识,使学生自觉养成一种符合环保道德的行为习惯。
其二,实验绿色化。在实验过程中,学生会直接接触到有毒气体、液体、固体,在化学实验教学中,要让学生从反应原理的选择、装置的设计、尾气的吸收、废气废渣的处理等方面参与实验,这样不仅能让学生认识到环境保护的重要性,而且能让学生通过参与实验,拥有环境保护知识和处理环境问题的技能,培养学生的环境认识能力、判断能力,增强积极保护环境的意识和有效参与处理环境问题的能力,最终使学生达到具备解决环境问题的能力,使绿色教育思想真正体现在化学实验教学中。
在预备实验计划中设计绿色实验高职学生在中学已获得了一定的实验技能,也形成了一些实验操作规范。在此基础上,应对学生进行绿色化学理念的教育,进一步要求学生在实验前必须写出预备实验计划,并考虑实验过程可能出现的污染,充分考虑怎样才能尽可能使用少量试剂、减少或避免有害物质的使用或排放,设计出绿色试验,并将此作为预备实验计划是否合格的标准。这样,不仅可使学生养成勤于思考的习惯,促进环境意识的形成,而且可使学生养成查阅资料和积累资料的好习惯。
实验结束后妥善处理实验废弃物在实验过程中,难免产生废液,这些废液大多含有有毒有害成分,有的还含有剧毒物质、致癌物质等,这就需要妥善处理,避免其污染环境、损害人体健康。在实验过程中,要向学生讲述废弃物处理的一般知识,让学生了解处理的方法,并在实验后要求学生思考用何种方法处理。要求学生根据废液的类型,倒入指定的容器,然后统一处理。
实现废物的再利用“白色污染”是人们司空见惯的一种现象。随着塑料工业的发展,聚乙烯塑料的使用量越来越大,废弃塑料袋所造成的环境污染也越来越严重。如果能实现废弃塑料袋的再利用,不仅能变废为宝,而且可有效地降低污染。如在讲完乙烯和烯烃这节内容后,可以设计用废弃塑料制取凡士林、乙烯和汽油的兴趣实验。这些实验可让学生体会到看起来是废物的东西,可以转化为有益的物质;勤于思考就可能找到变废为宝的途径,就可能使资源再生,就可以为保护环境做出贡献。这样才能有效地培养学生的环境意识和合理利用有限资源的良好习惯。
(三)结合课外活动渗透环境教育
在实施环境教育的过程中,结合课外活动渗透环境教育也是必要的。(1)把环保实验引进课外活动中;(2)创建班级手抄报纸;(3)开展调查活动;(4)举办专题讲座;(5)举办环境知识竞赛;(6)利用节假日宣传环境知识;(7)通过创建绿色学校活动促进环境教育实施等。
高职化学教学中渗透环境教育的思考
在高职化学教学中渗透环境教育,必须做到:(1)端正对环境教育的认识和态度。对环境教育有一个正确的认识,是学校环境教育能否顺利开展和提高的基本前提,由于环境教育表面上看起来和学生的就业问题无直接联系,而且实施这项教育需要相应的经费,容易受到社会、学校领导、教师和学生的忽视。因此,要确保环境教育的进行,必须依靠各级政府、学校行政领导的支持。(2)重视师资培训。环境教育的承担者是教师,如果教师自身的环境知识缺乏、环境意识淡薄,他们就不会主动在教学中实施环境教育。因此,教师培训是十分必要的。教育部门和环保部门应互相配合,利用各种途径,采取有力措施,促进教师环境知识和环境意识的提高。(3)通过教材编写使环境教育体系更加完善。
在高职院校中进行环境教育还受到客观条件的限制,在有限的时间内既要完成教学任务又要进行环境教育,需要学校领导积极支持和教师、学生的密切配合,才能取得良好的效果。
参考文献:
[1]Joy A.Palmer. 21世纪的环境教育[M].田青,等,译.北京:中国轻工业出版社,20xx.
[2]杨振强.环境意识教育[M].北京:科学出版社,20xx.
[3]刘静玲.绿色生活与未来[M].北京:化学工业出版社,20xx.
[4]张月梅,等.中学化学实验绿色化设计的方法论研究[J].中学化学教学参考,20xx,(5).
[5]苗深花.微型化学实验设计研究[J].曲阜师范大学学报(自然科学版),20xx,(4).
化学与环境论文10
1环境化学及其教学内容
环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的,以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象,以解决环境问题为目标的新型学科。也即利用化学的原理和方法解决环境问题的一门学科。目前国内外教材较多,比较优秀的教材有《环境化学》(戴树桂主编)、《环境化学》(董德明等主编)、《环境化学》(王红云等主编)、《EnvironmentalChemistry》(ManahanHE)、《ChemistryoftheEnvironment》(RonaldABailey)等。中国石油大学(华东)环境化学课程组经过多方比较,选择南开大学戴树桂主编的《环境化学》作为主要参考教材。该书共8章内容,第一章是绪论,主要包括环境化学和环境污染物,是概括性的介绍一下环境化学学科。第二、三、四、五章分别讲解了主要污染物在大气、水、土壤、生物四个不同介质中的存在形态、迁移转化规律。第六章从污染物类型方面入手,介绍典型污染物在环境各圈层中的转归与效应。第七章介绍了受污染环境的修复技术及原理,包括微生物修复技术、植物修复技术、化学氧化技术等。第八章是绿色化学的基本原理与应用,包括绿色化学的发展史、基本原理及应用,探讨了未来的化学工业的发展方向[1]。根据我校学科设置情况、环境工程的培养方案安排(60学时),同时结合我校石油石化高校的特点。全部讲解会难免出现浅尝辄止的现象,为此环境化学课程组选择第二、三、四、六、七作为主要讲解内容,尤其是二、三、四章的内容,作为授课的重点。因为大气、水体、土壤是当前主要污染物的受体,与人类最为密切的环境要素,其环境问题已经严重影响到了人类的健康存在;而第七章受污染环境的控制及修复技术将会在环境工程的其他课程如水处理工程、大气污染控制工程等课程中会详细介绍,因而在本课程教学中只做简单介绍。
2研讨型教学法的引出及应用
环境化学是利用化学知识分析、研究不同介质中污染物的存在形态、化学特性、迁移转化规律和效应及其控制原理的科学,其中有很多描述性及原理性的内容,如果单纯课堂讲解枯燥无味,很多学生认为只需死记硬背即可,故不认真听讲,也不愿意深入思考,更缺乏主动联系实际的'积极性。爱因斯坦曾说过“兴趣是最好的老师”,如何激发学生的学习兴趣、活跃课堂气氛,成为提高教学质量的关键。为此,笔者在上课过程中由一贯的只由老师讲解的“填鸭式”教学,引入了研讨型的教学方法[2]。讲课的基本思路是:以身边发生的环境热点问题为切入点,首先提出研讨的主题(拟定小论文或者汇报题目);然后学生自由选题、分组,安排学生自己去查阅资料,分析问题形成的原因、涉及到的污染物的危害、迁移转化规律以及有效控制手段等;最后课堂讨论及讲解[3-5]。下面分别依大气环境化学和水环境化学章节的讲解为例,如何具体的开展教学工作。
2.1大气环境化学章节的讲解
本章主要介绍大气结构,大气中的主要污染物及其迁移,光化学反应基础,重要的大气污染化学问题及其形成机制。按照教学大纲要求,本章需要12个学时,笔者在本章内容讲解过程中分成两个模块:前6个学时侧重理论讲解,主要采用传统的教学方式;后6个学时侧重环境具体问题,在讲具体问题时再结合前面讲的理论内容,加深学生对理论内容的理解,主要采用研讨的教学方式。理论讲解主要介绍大气的层结结构、大气中的主要污染物、大气运动规律及光化学反应基础。采用教师在讲台上讲解为主,并辅以板书和多媒体,学生听课与做练习的传统教学方式,这样有利于学生快速把握课程的基础内容和重点难点,有利于学生快速建立系统的知识结构。为了便于后续研讨课的进行,在本章第二次上课时要安排研讨题目,本章的主要研讨题目有:雾霾与PM2.5、温室气体与温室效应、臭氧空洞、酸雨、光化学烟雾、碳排放、全球气候变化等。然后让学生去选题、分组(大概5人一组),要求每组学生针对研讨题目查阅相关主题涉及的还击给你问题的产生原因、危害、防治措施及启示,并形成汇报材料,要求每组汇报时间不超过5min,大家讨论时间不低于15min,老师点评5min,这样每个题目讨论时间大概25min。从第四次课开始进行讨论,完全互动讨论5个学时,剩下最后1个学时主要是对本章内容进行归纳总结。在研讨过程中不能浮于表面,要理论联系实际,既要体现课程的基础知识和基本原理,又要结合当前的学科的研究热点及发展趋势,同时也要结合学生自己的知识水平,切记好高骛远。如“雾霾与PM2.5”这个专题。研讨过程中既要涉及大气颗粒物的来源与消除途径、粒径分布规律、化学组成,又要包涵PM2.5的来源、危害、产生机制及防治措施等等。
2.2水环境化学章节的讲解
本章主要介绍天然水的基本特征,水中重要污染物存在形态及分布,污染物在水环境中的迁移转化的基本原理以及水质模型。按照教学大纲要求,本章需要12个学时,同样采用理论讲解和研讨型教学结合的方式。理论讲解需要6个学时,主要介绍天然水的基本特征及污染物存在的形态、水中的主要污染物的迁移转化过程,如溶解-沉淀、氧化还原、配合、分配、光解等。研讨课时6个学时,本章的主要研讨题目有:饮用水安全、水体富营养化、咔斯特溶洞、重金属污染与水俣病、海上溢油、节水型校园建设等。本章第二次课就安排题目,从第四次课开始进行讨论,安排方式和时间安排基本同“大气环境化学部分”,完全互动讨论5个学时,剩下最后1个学时主要是对本章内容进行归纳总结。上面依大气环境化学和水环境化学两章的内容为例,讨论了如何将结合具体环境问题和基本理论内容开展研讨型教学。除去通过上面具体的主题讨论之外,还引导学生积极参与多项与环境化学相关的科技创新活动,主要包括国家大学生创新实验计划、南风窗杂志举办的“调研中国”、节能减排科技大赛等活动,把研讨型教学引入到课堂外,进一步锻炼学生学以致用的能力。
3结语
通过引入研讨型教学方法,课堂教学气氛十分活跃,学生感觉不到有枯燥感,有效地调动了学生的主观能动性。不但完全掌握了环境化学的知识内容,而且锻炼了学生分析问题及解决问题的能力,上台演讲的能力也得到了很大的提升。有些同学还通过组队的过程,通过组队、分工等方式,锻炼了团队协作能力。当然任何教学方式也有他一定的局限性,在材料准备过程中还存在组中个别队员不积极准备,消极参与工作的现象,讨论过程中也不积极参与进来。今后在积极推进研讨型教学的同时,避免上述问题的发生,是进一步提高教学效果的关键。今后希望各位同仁,共同探讨和完善环境化学教学改革,以进一步提高环境化学教学质量,培养合格的环境高等人才才是我们的最终目的。
作者:王永强王 婧 刘 芳 卢 磊 刘其友 孙 娟 单位:中国石油大学( 华东) 化学工程学院 中国石油工程建设有限公司华东设计分公司
参考文献
[1]戴树桂.环境化学.2版[M].北京:高等教育出版社,20xx:1-475.
[2]刘伟.研讨式教学模式构建[J].高等教育研究,20xx,29(10):65-67.
[3]王丽梅,孟昭福,张增强,等.环境化学课程教学改革与实践[J].中国大学教学,20xx(7):82-84.
[4]李美俊,朱先磊,师生宝,等.《环境化学》“互动”式教学方法探讨[J].大学教育,20xx(4):94-97.
[5]张进忠,王定勇,魏世强,等.高等环境化学课程研讨式教学的探索与实践[J].西南农业大学学报(社会科学版),20xx,8(2):199-200.
化学与环境论文11
几年的化学教学加上自己平时的所见所想,化学对我们的影响实在是太大了。特别是化学与环境污染方面对我的触动更大。以前水还是清澈见底的,大人们还可以在池塘里洗衣服,小孩则是可以在池塘里洗澡玩耍没。可是现在的池塘呢,不是干涸就是污水,惨不忍睹。我在想,我一定要让我的学生学会化学,学懂化学,不再让化学伤害到我们可爱的家园。
第一个方面是化学与大气污染,大气污染主要是大气中的化学污染物,这些污染物有很多的种类,其中对人体的危害的污染物有几十种,我国的大气污染属于煤炭型污染,主要的污染物是烟尘和二氧化硫,此外,还有氮氧化物和一氧化碳等。这些污染物主要通过呼吸道进入人体内,不经过肝脏的解毒作用,直接由血液运输到全身。所以,大气的化学性污染对人体健康的危害很大。这种危害可以分为慢性中毒、急性中毒和致癌作用三种。其中慢性中毒最为可怕,通过人体慢慢的富集作用,一旦达到临界点,那么人体所受到的伤害非常大,科学研究表明,城市大气的化学性污染是慢性支气管炎、肺气肿和支气管哮喘等疾病的重要诱因。急性中毒在工厂大量排放有害气体并且无风、多雾时,大气中的化学污染物不易散开,就会使人急性中毒。例如1961年,日本四日市的三家石油化工企业,因为不断地大量排放二氧化硫
等化学性污染物,再加上无风的天气,致使当地居民哮喘大发生,后来,当地的这种大气污染得到了治理,哮喘病的发病率也随着降低了。
针对这种对人体的污染现象,我认为我们要发扬绿色化学的精神,绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。建立绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点出发,重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理可以从治标转向治本。为此,工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料,化学反应的绿色化,是从“本”治理环境污染的重要途径。在这一领域工作中,我的想法就是从根本上断绝污染源,这样才能有效的防治环境污染,才能从根本上防治污染对人体的危害。 第二个方面是化学与水污染对人体的危害,河流,湖泊等水体被污染后,对人体健康会造成严重的危害,这主要表现在以下三个方面。第一,饮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,日本熊本县的水俣湾地区出现了一些病因不明的患者。患者有痉挛、麻痹、运动失调、语言和听力发生障碍等症状,最后因无法治疗而痛苦地死去,人们称这种怪病为水俣病。科学家们后来研究清楚了这种病是由当地含Hg的工业废水造成的。Hg转化成甲基汞后,富集在鱼、虾和贝类的体内,人们如果长期食用这些鱼、虾和贝类,甲基汞就会引起以脑细胞损伤为主的慢性甲基汞中毒。孕妇体内的甲基汞,甚至能使患儿发育不良、智能低下和四肢变形。第二,被人畜粪便和生活垃圾污染了的水体,能够引起病毒性肝炎、细菌性痢疾等传染病,以及血吸虫病等寄生虫疾病。第三,一些具有致癌作用的化学物质,如砷 (As)、铬(Cr)、苯胺等污染水体后,可以在水体中的悬浮物、底泥和水生生物体内蓄积。长期饮用这样的污水,容易诱发癌症。
水是我们赖以生存的基础,我们生活的处处都离不开水,针对水污染这种现象,如果要我来防治水污染,我会首先治理水源头,因为水污染是从上到下的,源头被污染,那么下方自然跟着被污染,而源头的治理就是一些生活或者生产垃圾,污水的排放,这自然需要政府相关部门的大力支持,关闭一些污染严重的企业,加强对群众的环境污染的思想教育,这样才能杜绝源头的水污染;其次就是对水源的治理,要定期消毒,保护好水源。 第三个方面就是固体废弃物对人体健康的危害, 固体废弃物是指人类在生产和生活中丢弃的`固体物质,如采矿业的废石,工业的废渣,废弃的塑料制品以及生活垃圾。应当认识到,固体废弃物只是在某一过程或某一方面没有使用价值,实际上往往可以作为另一生产过程的原料被利用,因此,固体废弃物又叫“放在错误地点的原料”。但是,这些“放在错误地点的原料”,往往含有多种对人体健康有害的物质,如果不及时加以利用,长期堆放,越积越多,就会污染生态环境,对人体健康造成危害。
针对固体废弃物的污染,我们应该及时的加以利用,生产部门应该提前告知群众这些固体废弃物的危害,当然政府部门应该加强问责制,要精确代个人,具体谁负责这件事,那么要是出了事就得负责任,这样才能震慑企业,使其约束一些污染行为。 当今社会,我们强调可持续发展,当今,可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展,既要发展经济,又要保护自然资源和环境,使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。在1984年,美国环保局(EPA)提出“废物最小化”,这是绿色化学的最初思想。化学这门学科与我们的生活息息相关,我们将来要从事环境治理的工作,就需要不断地去了解化学,了解事物内部发展规律,从根本上杜绝环境污染,这样对我们人类就是最好的回报,对大自然也是一份满意的回应。
最后,我希望人人都能够有保护环境的意识,虽然我们在行动上的作用微不足道,但是拥有一颗保护环境的心才是最好的结果,每天看看那些环境污染的报道,这样我们自己的内心也会有些许的共鸣,才能在内心给自己下一个保护环境的意识。
化学与环境论文12
摘要:本文依据环境化学课程特点,分析环境化学教学现状,结合绵阳师范学院环境科学与工程专业课程体系和培养目标,从课程体系的优化设置、教学内容更新与方法的改进、实验实践教学以及考核方式多样化等方面进行改革探索。通过教学改革措施的实施,学生对环境化学学习的积极性、创造性以及实践操作能力得以提高,实现高素质应用型环境专业人才的培养。
关键词:环境化学;教学改革;课程建设
环境化学是环境科学与工程专业的重要基础课,主要研究有害污染物在环境中的迁移、转化和效应[1]。在污染源分析和确定、污染消除和控制、环保策略和措施的制定等方面起着重要的作用[2]。目前环境恶化、矿产资源短缺、土壤退化、生物多样性减少等全球环境问题日益突出,新的污染物不断出现,环境化学的研究也在发展[3]。高校环境类专业开设环境化学课程,能够提高学生对环境问题的认识能力,增强环保意识和对环境污染的防治能力。环境化学课程教学质量的提高能够为后续专业课程的教学打下基础,在教学过程中进行改革和创新,培养学生的学习和专业兴趣,使学生既能掌握基本理论,又能够应用所学知识解决环境问题的能力,为培养综合素质型人才打下基础。笔者从事环境化学教学工作10余年,文中从课程设置、教学内容更新与方法的改进、实验实践教学以及考核等方面(图1),对环境化学课程进行教学改革探讨,望能为高校环境类专业课程的建设和教学的发展提供参考。
1教学现状
让学生牢固掌握环境化学课程基础知识和理论,是环境化学教学的主要教学内容和学生学习的重点[4]。在之前的教学中,环境化学开设在大一上学期,学生的基础化学知识来源于高中的学习,这是远远不够的,在学习环境化学时感到吃力。因此,在环境化学的学习之前,需开设无机、有机以及分析化学等课程,让学生掌握牢固的基础知识。教学时数安排不合理,环境化学教学选用教材为戴树桂主编的《环境化学》(第2版),共8章内容。原有的48学时太少,应该安排足够的学时才能够把理论讲完。教学过程中应注重知识的更新和发展,弥补教材内容的不足,使教学内容能够反映环境化学的理论、方法、技术等的更新。除了理论课,需安排实验实践环节,对理论知识进一步巩固。教学理念和教学模式陈旧,仍然是教师讲,学生学,教师的思维占据了主导地位,教学内容局限于教材,学生的创新思维和学习能力得不到培养[1]。课程考核体系面过窄,不应单以期末考试试卷的成绩来评定,而应当增加平时(如课堂讨论、课程论文和专题报告等)的成绩比例,才能对学生掌握知识的程度进行全面考核。实验教学需让学生参与实验前的准备,认真观察实验现象和总结,实验结果应独立分析。增加综合设计性实验项目的比例,让学生拟定实验项目和实验方案,独立完成。实验课的考核方式应对动手操作能力、创新能力等方面进行综合考查。根据上述现状,针对专业和课程特点,依据培养目标,完善教学大纲,对环境化学进行教学改革,培养综合素质型的应用人才。
2教学改革
2.1课程设置改革
环境化学课程具有承上启下的作用,在学习环境化学之前,先开设“环境学导论”进行专业引入,让学生对环境问题和所学专业有初步的认识。在课程学习之前,增设“无机化学”“有机化学”“分析化学”等相关基础课程,为环境化学知识的掌握打下基础。在培养方案的设置中,在大一上学期开设“环境学导论”“无机及分析化学”“有机化学”等基础课,环境化学安排在大一年级第二学期。环境化学共8章内容,应根据培养目标以及专业要求,对各章节内容进行选择和侧重,选取第二、三、四、五、六章节作为重点教学内容,理论学时增加到64学时。实验环节设置28学时,包括基础验证性实验和综合性设计性实验,基础性实验锻炼学生的动手操作能力,综合性实验锻炼学生独立实验以及分析问题的能力。
2.2理论教学改革
环境化学课程理论基础较强,涉及的反应机理及过程较多、较难且枯燥乏味,改变传统的教学模式,探索有效的教学方法和手段成为必要。教学内容也应与时俱进,补充新的研究成果和发展趋势。2.2.1内容的更新和补充环境化学教材的更新滞后于其新理论、方法和技术的发展,应及时对教材以及教学内容进行补充,添加最新科研成果、案例及相关的环境保政策等,提高学生的学习兴趣,扩展知识面。(1)前沿知识的补充和介绍。补充反映环境化学发展的前沿信息,使学生能够及时了解环境化学的发展趋势。在大气环境化学一章中,补充的主要内容有:臭氧与PM2.5一样,成为夏天空气中的首要污染物,成为环保研究的新课题;气溶胶污染了空气,但是却能抵消温室效应;在无氟空调和冰箱的生产中,新型制冷剂的使用减少了对臭氧层的破坏;冬季的雾霾天气给人类健康带来的危害,垃圾焚烧产生的二恶英对环境的危害。在水环境化学一章中,以太湖、滇池蓝藻的爆发,青岛浒苔的大量生长来讲述水体富营养化,并探索氮磷等污染物在水环境中的空间分布和转化过程;典型持久性有机污染物(POPs)如有机氯农药等的来源、分布特征、输入途径等的研究成果;西昌邛海人工湿地生态修复原理等研究成果;成都市活水公园人工湿地净化水的典型例子等,并把笔者在科研中对水生植物吸收氮磷的研究成果进行补充,让学生了解前沿知识。在土壤环境化学中,补充超积累植物东南景天、蜈蚣草等对土壤重金属的修复情况等。(2)当前环境热点问题探讨。例如“垃圾围城”,城市生活垃圾的不断增长,高速发展中的中国城市,正在遭遇“垃圾围城”之痛。农业生产过程中,化肥及农药的施用、作物秸秆、废弃农膜、畜禽水产养殖产生的废弃物、农村生活污水和生活垃圾等使农村遭遇面源污染。饮用水安全问题是广大民众关注的重大的民生问题,保护好饮用水和水源地,直接关系到民众的健康和利益。“环境激素”以及“持久性有机污染物”的危害是近年来被广泛研究和讨论的内容。冬季在我国多数城市出现的雾霾天气PM2.5等都是环境热点问题,通过在课堂教学中进行讨论,拓展了知识面,并激发学生的研究兴趣。(3)专家进课堂,进行专题报告。邀请学科和行业专家进行专题讲座,使学生了解国内外环境化学学科的发展现状。安排本市环保局工作人员、环境监测站工程师以及环保工程师进行专题讲座,引入前沿内容,并且对以后的就业方向、理论知识的重要性有更深的认识。2.2.2教学方法的改革和创新(1)结合区域特点,开展案例教学。以世界公害事件为例(如水俣病、痛痛病事件),通过多媒体,展示大量的污染图片。补充环境污染视频资料,展现污染情况,增强学生对污染的感性认识。在讲述大气环境化学时,展示伦敦烟雾和洛杉矶烟雾事件等的图片,让污染状况呈现,配上文字说明,让学生记忆深刻。结合本地的'污染事件进行讲述,四川沱江特大污染,绵阳市涪江污染事件,草溪河的污染。大气污染以成都雾霾红色预警以及绵阳市越来越严重的雾霾天气为例。通过把身边的环境污染问题与环境化学结合起来,让学生感受环境污染的严重性以及学习知识的重要性。(2)利用网络资源、网络技术,开展多媒体教学。多媒体教学利用图片、视频、声音等先进教学技术,内容更加形象生动。在过程模拟、解决抽象问题、列表比较等方面能够克服传统教学的不足。例如:在讲解影响污染物迁移的天气形势(热岛效应、海陆风、山谷风)的时候,通过制作动画演示气流以及污染物的迁移过程,形象直观。在讲解水环境中颗粒物的吸附作用时,通过图片、动画演示、表格的形式表现表面吸附、离子交换吸附以及专属吸附之间的差别与联系。当前环境问题通过图片展示,例:大气污染图片(工厂污染气体排放、汽车尾气、雾霾天气)、水污染图片(污水排放、富营养化、赤潮)、土壤污染(农药化肥污染、生活垃圾、重金属污染)。通过电视、网络和其他新闻媒体收集相关素材,丰富课堂教学内容,让学生了解当前环境污染的严峻形势。多媒体教学过程中,学生可以把幻灯片拷贝下来,课后再去认真消化,使学生能精力集中地听取难点。通过邮件、QQ等及时解决学生学习中遇到的问题,用QQ群分享课件、电子教案和环境视频等资料,及时和学生进行交流沟通,掌握教学状态和效果。(3)互动式和研究性教学。根据环境化学课程的特点,对教学内容进行设计,教师讲授后、师生互动进行讨论。每次讨论课后,提出与下次教学内容相关的讨论题目,进行分组,例如:曾讨论过的议题有“草溪河的水葫芦哪里来”“现在的农村还是小时的农村吗”“垃圾围城”等。让学生主动去查阅相关资料,认真思考,等上课时,根据相关议题进行发言和讨论。在讲解酸雨的形成时,提出议题“贵阳和兰州的降水”,让学生对比两个地方的降水pH值不同的影响因素并进行讨论,总结降水pH值的影响因素。通过分组讨论,最后小组长发言,让学生归纳总结,教师进行补充讲解,锻炼学生分析问题的能力。研究式教学通过分组,给出学生研究议题如“安昌河污染源调查”“草溪河富营养化问题”,分析污染形成原因、特征、危害并提出治理措施。
2.3实验实践教学改革
现阶段的实验教学中,多数是以教师为主体的模式,实验教师准备好实验所用样品、药品试剂、耗材等,实验前教师把实验目的、原理、操作过程、结果计算方法、注意事项等讲得很清楚,之后学生按照实验步骤和规程完成实验。学生没有去思考,无法从实验中获取知识和技能,不能提升学生实践和创新能力。因此,对环境化学的实验教学进行如下改革。以学生为主体,教师进行指导,通过工作任务的分配,让学生参与试剂准备、采样布点、实验用品和仪器准备的整个过程。例如:在地表水溶解氧测定实验中,依据实验要求制定任务分配表,并让学生分小组并相互协作完成。在实验中,引导学生对实验现象以及实验中出现的问题进行分析,培养分析和解决问题的能力,且增强了团队和作的精神。环境化学实验时数为28学时,设计7个实验,分为基础验证性实验和综合设计性实验。基础验证性实验培养学生的基本操作能力,加强理解教学中的理论知识。综合设计性实验系统应用所学基本理论、实验知识和操作技能,在老师的引导下,设计实验去解决实际问题。基础实验包括大气中TSP测定,有机物的正辛醇-水分配系数,水中溶解氧测定等,通过实验记录现象以及结果,并进行分析,形成总结报告,教师根据实验过程和结果予以点评。综合设计性项目如:校内河流草溪河水水质评价等,分小组写出设计方案,在教师论证其可行性后小组开展并完成实验,撰写实验报告或小论文[5]。除了课程实验,还安排课程的见习,包括到绵阳环保局、垃圾填埋场、绵阳永兴污水处理厂等实习基地进行参观学习,使学生扩展了基础理论,开拓了眼界,增强环保的责任感以及学知识的主动性。
2.4考试方式改革
课程考核能够让学生进一步了解、巩固、归纳和总结所学知识。采取教学全过程考核,考核内容包括:期末闭卷考试、平时成绩(作业、讨论和论文)、实验操作、实验报告及其科研小论文等多种形式,既重视结果又重视过程。将理论课成绩分为两部分,平时成绩占20%(作业10%;讨论5%;课程论文5%)和期末笔试成绩50%;实验课成绩占20%,考勤成绩10%。考核内容以应用为主,主要考核学生掌握和应用知识的能力[6-7]。
3成果与展望
通过对环境化学课程教学的改革,取得各方面的进展。通过案例教学、联系当前环境污染以及热点问题,激发了学生对环境化学学习的兴趣,拓宽了知识面。通过互动式和研究性教学,培养了学生探索和创新的能力。实践环节,锻炼了学生独立实验的创新能力以及协作能力。鼓励学生进行学生科研项目的申报,已有两组20xx级学生申报两个学生科研项目,关于草溪河水质监测以及污染治理。学生主动参与教师的科研,积极申报学校的学生科研和创新项目,培养了独立科研的能力。环境化学课程教学改革和建设是一项长期的系统工程,需要有步骤、有计划的开展课程建设和改革,将课程建设落在实处,优化学生的知识结构和能力结构,走产、学、研结合之路,才能培养高质量和创新应用型人才,适应社会发展的需要。
参考文献
[1]高树梅,翟志才.“环境化学”课程多样式教学改革实践[J].中国电力教育,20xx(32):118-119.
[2]胡星明.高校环境化学教学模式的探索和实践[J].合肥师范学院学报,20xx,28(3):111-112.
[3]王强.多媒体教学在环境化学课程中的改革与实践[J].西南师范大学学报:自然科学版,20xx,36(6):178-181.
[4]郑永红,张治国,姚多喜.环境化学课程教学改革与实践[J].淮南职技术学院学报,20xx,12(2):62-64.
[5]齐云,迟杰,鲁逸人.环境化学实验教学之改革[J].实验室研究与探索,20xx,27(12):104-106.
[6]马丽,李华,李辉.资源环境科学专业分析化学课程教学改革的研究[J].科教文汇,20xx(7):50-51.
[7]张寒冰,唐艳葵,閤明勇.环境化学教学改革探讨[J].广州化工,20xx,39(17):118-119.
化学与环境论文13
21世纪是科技创新高速发展的历史时期。众所周知,科学实验在科技发展中有着极其重要的作用,而科技的发展又离不开科技人才的培养,所以实验教学在培养现代科技人才中有着十分重要的地位。在高等教育阶段,实验教学不仅能够培养学生的观察能力、动手能力和独立操作能力,更重要的是能够培养其独立思考的能力、分析解决实际问题的能力以及综合应用创新的能力。高等教育如何适应社会的要求,改进和完善实验教学,培养出既有扎扎实实的基础理论,又能在科研和生产中有较强的开发能力的专门人才,以促进我国科技水平的提高,是一个迫切需要解决的问题。
三年来,我们在环境化学的实验教学中,大胆改革原有的教学模式,将基础性实验内容与设计性实验相结合,开展“开放式”环境化学实验教学,收到了较好的效果。实践证明,这样做既有利于学生掌握研究原理,又使学生熟悉研究方法,掌握技术技能,提高创新能力。本文就我们在“开放式”环境化学实验教学改革中的认识和积累的经验做一下介绍。
一、“开放式”环境化学实验教学的必要性
环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的研究有害化学物质在环境介质(大气、水体、土壤、生物)中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学,它是环境科学专业的重要专业基础课。环境化学实验是理论教学的重要组成部分。学生通过环境化学实验来验证理论,加深理解;通过实验来提高观察问题、发现问题、分析和解决问题的能力。因此,环境化学实验是培养学生科学探索精神和创新能力的重要途径。
(一)传统环境化学实验教学弊端分析
现代教育学理论强调,教学过程中应遵循传授知识与培养能力相统一、教师主导作用应和学生学习主动性相结合的原则。原有的环境化学实验教学模式只是完成教学计划规定学时的实验内容,存在下列缺点与不足:
(1)实验学时少,内容陈旧。教学计划内环境化学实验的学时只有16学时,每个实验内容为四学时,因此按照教学计划,仅能安排四个实验内容。另外,在规定的实验内容中,没有综合设计性的实验内容。在这样短的时间内和有限的实验内容中,学生的动手实验能力根本得不到充分的锻炼,更无从谈起对学生创新能力的培养。另外,传统的实验内容来自于教学参考书,不能反映环境化学最新发展,也没有联系身边的环境问题。实验内容和实践脱节使学生很少有解决实际问题的机会,缺乏实际锻炼。久而久之,学生对生活中的实际问题漠不关心。尽管学习了许多高深的理论,却没有能力对身边的简单现象和实践中的问题作出解释,结果学生纯粹为考试、就职而学习理论,学了一些死理论,这不仅是实验教学的悲哀,也是整个环境化学教学的悲哀。
(2)实验教学的主体—学生对实验内容没有选择权。在传统环境化学实验教学中,实验内容由教师统一规定。所有学生都进行一样内容、一样要求的实验,实验课结束后,实验室统一关门。实验能力强的学生没有机会做一些深入的探索性的实验,有特殊爱好的学生不能做一些他们自己感兴趣而规定的实验内容中所没有的实验。这种无视学生能力差异和个性发展的实验教学,使学生在实验教学中的主体地位根本无法体现。学生做实验的积极性自然调动不起来。
(3)实验教学方法僵化。在传统的环境化学实验教学中,实验内容、所需仪器、设备材料以及实验过程都是由教师规定的。实验前教师通常准备好实验器材、调试好仪器设备,一般还对实验步骤进行详细讲解,甚至进行操作示范。实验讲义也把实验原理、步骤甚至某些实验现象都写得一清二楚,使学生失去了独立思考、独立设计、进一步探索的空间。这种教学方式无疑束缚了学生的想象和思维,窒息了学生的创造力。由于实验中没有失败的体验和成功的喜悦,学生自然无法领会环境化学实验的真谛。这种机械的教学方法没有摆脱理论课的教学模式,完全失去了实验教学的生机,使实验教学根本未能发挥它应有的作用。
(4)实验室仪器设备的利用率不高。实验教学是高等学校实验室的基本工作任务,是实验室建设与管理的出发点与归宿。环境化学实验室集中了一批高级的进口的仪器设备。但是,在传统环境化学实验教学中,学生仅能在固定的实验课中使用这些投资巨大的实验仪器设备,实验课结束后学生便无权使用。在教学计划规定的四个基础性实验教学内容中,学生可能还接触不到某些高级的仪器设备。因此,实验设备的利用率不高,无形中造成了隐性的资源浪费。
(二)“开放式”环境化学实验教学的内涵
“开放式”实验教学是针对传统实验教学封闭性的弊端而提出的,它已经成为当前高校实验教学改革的必然选择。它不光指实验室的“开放”,还指实验教学内容的“开放”、实验教学方法的“开放”,实验教学评价的“开放”等不可缺少的内涵。所以实行“开放式”实验教学,首先一定要充分深刻理解它的内涵。
(1)实验时间开放“开放式”环境化学实验教学首先意味着实验时间的开放。实验时间开放又包括两层含义:第一,学生进入实验室的时间开放;第二,学生做实验的时间时数开放,也就是每项实验在时间长短上没有限制,每个学生可以根据自己的实际情况进行实验。
(2)实验内容开放从实验内容和学科发展的`关系分析,“开放式”实验教学的教学内容应具有与时俱进的特点。“开放式”实验教学应及时根据现代科技发展的新知识、新技术和新的实验方法而发展,以先进的实验内容吸引、激发学生的求知欲。其教学内容应具有很强的实践性,与社会生产实践密切联系。教师要经常参与来自社会的实践课题,并使其及时转化为实验内容,从而使学生也参与到实践课题中来。这样,既充实了实验内容,又锻炼了学生的实践能力,使课堂理论与实践密切结合。
(3)实验教学评价开放对学生实验能力的评价,不能只重视实验的结果,更要重视实验的过程,特别是实验过程中学生所表现的独立分析问题、解决问题的能力及创新意识等等。对学生的环境化学实验考核要全面考核学生的实验能力,包括:学生的动手能力、思维能力、创造能力、设计能力、查阅资料的能力、提出问题的能力等等,在开放实验中有独特见解和创新的应给予较高的评价。这样不仅使我们对学生的评价公开公正,并且使学生的创造性得到极大的发挥。
二、“开放式”环境化学实验教学的实践
针对以前教学模式存在的问题,我们对环境化学实验教学从内容层次上、教学模式上、教学方式上进行创新改革,具体的做法如下:
(1)从实验内容层次上将环境化学实验划分为基础性实验和设计性实验两类。在计划的16学时内,完成环境化学基础性实验的教学。
(2)从教学模式上,实验教学采取“双主”模式。通过实验教学手段的创新,引发实验教学改革,使教师的角色从传统的信息提供者变为学生求知过程中的合作者与引导者,即由教师变为导师。为实现以上目的,在“教”与“学”中找到最佳的结合点,根据教学内容与目标,创设一个既能起到老师导学作用,又能实现个别化交互与协作学习的教学环境,提出的新型教学模式为双主模式,它既可发挥教师的主导作用,又充分体现了学生的认知主体作用。
(3)在教学方式上采取计划内实验和开放实验两部分。基础性实验在学校规定的上课时间内完成;“开放式”环境化学实验在第七学期安排四周时间进行。我们在环境01级的开放实验教学中,教师拟定了若干题目,学生每5-6人为一组。学生自由选题后,即进行文献查阅的工作。学生在进入实验室进行开放实验之前,每组同学需要先提交开题的一个综述报告,然后由教师统一组织同题目的同学在一起,进行开题研讨。指导教师参加开题报告的讨论,对方案进行指导之后学生便可以进入实验室,开始实验。经过这样的过程,既锻炼了学生的文献收集与检索、综述的能力,同时也加强了学生的自学能力、独立思考问题的能力。开放实验的实验室工作结束后,学生即进入开放实验论文的撰写及答辩阶段。答辩是根据题目按小组进行的。每个组派一个同学自述5分钟,答辩10分钟。开放实验的成绩考核要考虑到学生的出勤、实验表现以及论文和答辩情况。另外,为了加强学生对开放实验的重视,我们把开放实验的成绩纳入到环境化学期末考试的成绩中,占环境化学总评成绩的15%。
三、进一步的改进措施
通过两年来的开放式环境化学实验教学改革,我们积累了宝贵的经验,同时也发现了一些问题,促使我们对今后教学应加强的方面进行了深思。
(1)实验内容的灵活与更新。实验教学内容活、教学方法活也是“开放式”环境化学实验教学的必备条件之一。“开放式”环境化学实验教学的教学内容是和环境化学、社会等外部环境紧密联系的,要与时俱进、不断推陈出新。这就要求指导开放实验的教师应加强学习,关注学科前沿,才能把最新的内容呈现给学生。既然教学内容来自社会实践、来自学生生活,形式多样,这就必然要求教学方法也必须灵活多样,才能达到预期的教学目标。可以举办实验讲座,向学生介绍学科的最新动态、实验的最新成果,系统介绍实验知识、实验方法和手段。这样一来,既可激发学生实验的积极性,又可使学生掌握基本的实验知识和技能。
(2)加强对学生的实验考核。“开放式”环境化学实验教学中要促使学生主动到实验室来,就必须制定严格的实验考核制度。根据科学合理的考核标准对学生的实验情况进行全面严格的管理。学生必须要有真本领才能通过。实验考核的成绩必须与升留级和学位的获得相挂钩。“开放式”环境化学实验教学不但要加强实验课程结束后的实验能力的考核,也要加强学生平时每次实验的考核—从实验预习准备、出勤情况、实验过程到实验结果、实验报告等方面进行全面评价。
(3)实验设备尽可能现代化、多样化。“开放式”环境化学实验教学的内容固然要新,要与时俱进,实验设备也必须同时更新。先进的实验设备也是“开放式”环境化学实验教学的必要条件之一。在“开放式”环境化学实验教学中,实验设备越丰富多样,学生选择的空间就越大,综合性实验、设计性实验的开展受设备的限制就越少,学生的实验方案也就越容易实现。所以,“开放式”环境化学实验教学的实验仪器设备在力求现代化的同时,还必须尽可能多样化,这样才能使“开放式”环境化学实验教学真正达到其应有的教学效果。
(4)实验教学管理手段开放。“开放式”环境化学实验教学要真正做到开放,还必须改变传统的实验一定操作的观念,善于在实验教学中运用现代教育技术手段如幻灯、录像、CAI计算机软件、网络等辅助实验教学手段。这样既可以提高效率,又可以节省人力。另外,“开放式”环境化学实验教学的管理手段也要现代化。用计算机进行实验教学管理,能够极大地提高管理效率,方便师生。将开放时间、可选择的实验项目、实验室拥有的仪器设备、仪器的操作说明、仪器结构图、电器线路图等信息公布在教学网络上,学生可以随时随地方便查阅,节约了师生的时间,管理灵活而科学。
化学与环境论文14
一、网络辅助教学需观念的改变
科技的迅速发展,让很多先进的技术都可以应用到教学的过程中来。网络技术的发展为化学教学带来新的的契机,但是要在化学教学的过程中使用好网络就必须先进行观念上的改变。
(一)教师角色的转变
首先,需要教师自己能够清楚的认识到使用各种网络设备和资源辅助化学教学,必须转变自身的角色,需要从原来的以教师为教学中心的知识“讲解者”的角色转变为学生学习的组织者、指导者和监督者。例如:通过各种网络设备可以用来监控和指导学生进行学习,计算机网络教室就提供了这样的一个条件。在学生学习的过程中当学生遇到问题需要帮助时,可以通过电子举手告知教师,然后教师可以通过教学监控系统来遥控学生的键盘、鼠标,以实现对学生的手把手的帮助。同时,教师还可以将自己的讲解过程或某一学生的操作过程播放到全体学生或特定部分学生的屏幕上,这样不仅仅可以让在化学学习中有困难的学生及时的得到帮助,同时还可以帮助学生体会到他人出错的地方,以提高自己的注意力。这样做可以减少学生范相同错误的可能性,并能够给保证学生拥有旺盛的学习热情。
(二)学生地位的转变
正所谓“师傅领进门,修行靠个人”,有了教师良好的引导,学生还必须自己努力才能够取得理想的成就。所以教师应该通过网络设备与资源来让学生进行个别化学习、选择性学习、合作化学习和竞争性学习,让学生转变为自主学习与积极探索知识的主体地位。例如:在多媒体网络环境下,教师可以根据各个学生的实际情况进行相应的指导,而学生也可以在网络上根据自身实际的情况选取适合自己的化学知识和学习方式来进行学习。这样做不仅仅可以让成绩好的学生进行超前学习和竞争性学习,发挥他们的积极性和主动性,锻炼并提高他们的自学能力,同时还能够让基础差的学生按自己的知识水平和能力层次来选取知识内容,进行选择性学习和合作化的学习,从而养成他们良好的学习习惯,防止厌学情绪的出现。
(三)教学过程的改变
网络资源在化学教学的应用中,对教学过程有着巨大的冲击。因此教师必须对使用网络设备与资源来辅助化学教学,可以让教师在网络环境下灵活的获取各种资源来为教学服务,同时还为教师指导学生从网络中获取化学教学资源并以此来进行自主学习提供了可能,从而来改变传统的口授、板书、演示的传教模式,并改变学生的听、记、背的传统学习模式。例如:在上化学课时,教师可以使用多媒体教室中的各种多媒体设备来给学生播放自己创作的或下载的化学课件,以此来增加化学课课堂教学的容量。同时通过这些网络资源还能够在课堂上创设出恰当的教学情景,以此来激发出学生的学习兴趣。利用网络资源学生既可以观看多媒体课件来学习化学知识,也可以操作分机来与教师和其他同学进行沟通、讨论,从讨论中去发现、理解知识,并构建出自己的的化学知识体系。这样做不仅仅可以对学生学习化学的积极性和主动性进行充分的调动,让学生可以有更多的时间和空间去自由的进行化学知识的探索,培养他们独立获取知识和创新思维的能力,同时还可以让教师从繁重的、重复性的教学活动中解脱出来,让教师可以有更多的时间去学习新知识、研究先进的教法,并以此来提高教学效率。
(四)教学需要打破空间与时间的限制
使用网络资源来辅助化学教学,可以打破传统教学模式上的时间和空间限制,让化学的教学不再局限于课堂、书本、教室和实验室,是化学教学可以在时间和空间上得到延伸和扩展。例如::在网络环境下,教师可将自己的教案和课件发布在校园网或internet的中学教学网站上,供学生在课余时间上机查寻和使用,给学生的预习、复习提供了良好的课外学习环境,另外还可让有条件的学生与教师联网,鼓励学生在家中通过上网来进行学习和作业,来即时地向教师提问和请教,使教师的教学活动得到延展。另外,学生还可通过internet来访问相应的`中学化学教学网站,在网上接受其它化学教师的远程教学,学生的学习不再受限于传统教学的时间和空间,大大地提高了中学化学教学的效率。
二、利用网络资源丰富教学资源
(一)通过网络资源丰富教材内容
化学是自然科学的重要组成部分,它侧重于研究物质的组成、结构和性质的关系,以及物质转化的规律和调控手段。今天,化学已发展成为材料科学、生命科学、环境科学和能源科学的重要的基础学科,成为推进现代社会文明和科学技术进步的重要力量,并正在为解决人类面临的一系列危机,如能源危机、环境危机和粮食危机等做出积极的贡献。面对如此丰富的化学知识内容,如果单单靠教师运用教材有限的信息资源,学生所学的必定难以完整,而现在互联网的日益普及,其应用的层面将日益扩大,其网络中的文字、图片、声音以及视频等不同形式的资料,都可以利用简单的界面,通过网络快速地查询。适合中学化学教学的补充资料、更新资料可以很好地补充教材,加强教学效果。
(二)通过网络资源及时更新教材内容
网络上有各种各样的信息,其中有很多都是最新的资料,因此在化学教学的过程中可以通过网络进行资料补充。而这些对于会随着时间而改变的教学内容,为教师和学生第一时间学习最新的知识有着十分重要的作用。同时由于网络上各种内容的更新速度较快,教师可以从网络上搜集各种信息来代替部分教材内容,这样既可以达到教学效果,又可以联系日常的社会生活。
(三)网络资源让教学内容更生动
网络上的资源丰富多彩,不仅有文字、图片,同时还有很多动画、视频等多种资源。在日常的教学过程中教师可在化学的教学中适当地运用这些多媒体资源,以此来吸引学生的注意力,提高学生学习化学的积极性,让学生更加具体感性地了解学习内容。
(四)利用网络资源帮助进行教学活动设计
教师在制定教学策略时需要明确目标导向,规划完整的教学活动,选择有效的手段,由于教学理论的不同,所设计出的运用网络在中学化学教育中的教学策略与角色就不同。新课程倡导的主题式教学对传统教学提出了挑战。利用网络资源进行课程内容的整合,是化学教师进行主题式教学活动设计的首选。例如,教师可以设计一个关于水资源的有效利用的主题,教师可以事先将这些有关的环境网络资源整理成适合学生学习化学的资料,或利用网络上的资料设计一些学生活动,让学生分组或参考网络上的资源展开学习活动,达到网络合作学习效果。另外,教师也可以配合章节教学内容需要,设计可以应用网络资源查询的学习活动,例如环境保护这个主题,让学生针对环境保护这个主题上网查询资料,这样可以激发学生的学习兴趣,增加学习效果。
(五)通过网络资源促进学生自主探究学习活动
自主探究的化学学习是一种以学生为中心的化学教学结构模式,是学生自主利用媒体工具进行学习的方式。丰富的化学网络资源,以及WWW浏览的交互功能、导航技术以及各种媒体信息的支持,为自主学习构建了友好的界面,网络资源的作用包括:为学生弥补或补充了课堂集中教学的不足而进行的课外学习活动提供了与课堂教学同步的辅导材料;为学生根据自己提高的需要,制定目标、进行自主学习,为学生自选教材进度等提供了很好的多媒体教材
三、结语
网络的发展为化学教学的改革提供了很多的机会。化学教师在对新的的教学方法进行研究的同时应该多注意网络资源对化学教学所带来的各种好处与坏处。从中找到切实可行的方法来利用网络资源为化学教学服务。
化学与环境论文15
一、数字化学习。
南国农先生将数字化学习的定义为:在现代信息技术环境中,利用多媒体资源和网上资源开展的学习活动。与传统的学习和学习环境不同的是,在数字化学习中,学习者可以利用多媒体设备、多种媒体资源进行学习,学习的方式也发生了变化,不再局限于传统的课本,学习地点也不再局限于教室。数字化学习环境中开展学习的课堂大部分是虚拟环境,学习者成为学习的主体。
数字化学习环境是指学习者可以随时随地通过终端设备进行访问学习,信息显示具有多媒体化和数字化、信息处理具有智能化、学习环境虚拟化、多终端兼容等特征的学习环境。我校数字化学习平台已通过Moodle平台成功搭建,学习者可以通过此平台进行数字化学习。
二、翻转课堂。
“翻转课堂”,即传统课堂结构的翻转,是指把“学生白天在教室听讲,晚上回家做作业”的教学结构翻转过来,构建“学生白天在教室完成知识吸收与掌握的内化过程,晚上回家学习新知识”的教学结构,形成让学生在课堂上完成知识吸收与掌握的内化过程、在课堂外完成知识学习的新型课堂教学结构。
三、数字化学习环境下的医学高校翻转课堂初探。
作为医学高校,我校实践课程与理论课程并重,课程繁杂,课堂内容难度大,不易理解,课业繁重,课堂结构急需改革。基于此,根据翻转课堂的理论以及系统化教学设计理论,笔者对医学院校课堂结构的设计提供了如下思路:
1、课前设计。
(1)设计学习主题。
将预设计课程按“知识块”分成若干个学习主题,每个学习主题可以由一个或多个课时完成,以便教师开发课程视频。例如解剖学骨学模块中可以分为骨的形态、骨的构造、骨的理化特性等。此外,利用“最近发展区”的理论设计课前针对性练习测试,帮助学生利用原有知识完成学习新知识。
(2)制作教学视频。
在翻转课堂中,知识的传授一般由教师提供的教学视频以及网络的相关学习资源来完成。教学视频可以由任课教师亲自录制或者使用网络上优秀的教学资源。组织资源,收集学习资源,准备适当的学习材料,制作学习视频和探究式案例。
①根据教学内容(尤其是课程的难点重点内容),构建完整的学习体系。
②以模块设计学习视频,视频中增加导读环节,通过导读内容和单元知识测试,向学习者提出问题,引导学习者自主思考。
在医学课程中,我首先将每次课的课程重点内容置于PPT之中,然后通过话筒讲解相应的知识点,同时进行图片或者模型演示,这样屏幕捕捉软件可以录制演示文稿的播放和讲解,会记录下演示的每一个步骤,同时每一个点都会有同步录制老师的音频讲解。之后是将视频上传到数字化学习平台上,学生只需要注册学习账号密码即可以自行观看并进行该课程的学习。
(3)课前针对性学习。
观看完数字化学习平台中的相关教学视频后,学生可以完成学习平台里相关知识点的测试,如果测试过程中有困惑的话,可以反复观看视频,进行深度的强化。
2、课堂活动设计。
在前期学生自学之后,可进入接下来的学习活动。
(1)确定问题。
教师需要根据课程内容和学生通过学习平台的学习之后提出的问题进行归纳,总结有价值的问题,确定教学策略,如“讲授”、“自学”、“讨论”、“探究”等。如遇见学生普遍不明白的问题,可进行针对性的讲授。在具体教学中,也可以根据所选问题对学生进行分组,小组人数可以根据具体教学条件而定。
(2)协作学习。
如果问题比较单一,可以采用头脑风暴法、知识竞答方式组织教学;如果问题复杂,可以将问题分成若干子问题,并要求不同小组负责不同的子问题,然后,采用拼图学习法完成学习任务,最后,各小组进行组间的协作式、探究式的学习讨论,形成最终的答案。
在教学活动过程中,通过“探究式案例”,组织学生以小组协作形式进行讨论并实施,考察学生的课前视频学习情况、综合应用能力、团结协作及创新力。在探究式实验的设计中,此环节主要结合不同专业将会使用到的具体应用系统进行设计,设计思路是通过项目的形式体现专业特色、实现基本功能、内容循序渐进、考察课程基本知识点的学习掌握情况。以“探究式案例”、“探究式实验”和“课程视频”为任务活动中心,在强烈的自主学习动力和探究问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,以协作学习形式,进行自主探究的`学习,并在完成既定任务的同时,引导学生体会学习实践的过程。根据课程内容和实施环节,设计体现专业特点的项目任务,引导学生完成项目,达到培养学生解决实践问题的能力。
(3)学习评价。
在学生学习活动结束之后,进行学生成果的交流,学生可以将学习成果上传到数字化学习平台的数据库中,进行成果的分享,也可以通过课堂汇报、交流学习体验、小组比赛和辩论会等形式进行评价。其中教师要对学生学习情况进行及时、有效的反馈,真正做到过程性评价和总结性评价、个人评价和小组间评价、组内评价的有效结合。教师评价的内容包括问题的难易度、独立学习过程中学生的表现、小组学习中的个人表现、学习进度、小组学习计划安排、成果展示情况等。评价要侧重对学生掌握知识和技能的情况的考核,同时,强调考核学生在完成实验过程中形成的实验记录、原始数据、活动记录、交流情况、学习体会等内容。
四、课程结构改革目标。
借助信息化网络环境下的数字化学习平台,构建翻转式教学课堂,实现学生之间互动、协作学习;教师在学生的学习过程中真正的以学生为主导地位,而自己则扮演“启发者”角色的“引导关系”;教师之间可以动态交流教学经验并及时获取学生反馈的教学环境。最终实现以提升学生综合能力为核心,将理论知识、临床实践、人文素养、科学精神的教育与培养融为一体,形成统一整合的教学体系。
参考文献:
[1]殷旭彪,陈琳,李凡,王永花。基于设计的数字化学习环境有效性研究[J].中国电化教育,20xx(1)。
[2]周蕾,基于翻转课堂教学模式的《经济管理计算机应用》课程教学设计[J].湖北广播电视大学学报,20xx(3)。
【化学与环境论文】相关文章:
化学与环境论文07-15
环境化学与家乡经济论文11-19
化学与环境论文15篇(合集)07-16
化学论文07-02
化学与生活论文05-15
绿色化学论文07-28
绿色化学论文06-07
(精品)化学论文07-04