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化学与环境论文

摘要:根据环境监测与分析课程群建设的任务,结合环境化学的课程特点,尝试对课程群建设模式下环境化学课课程进行了改革和创新,实践证明取得了良好的教学效果:在缩短了课程理论课时数的前提下,加深了学生对基本理论的理解和掌握,激发了学生探索环境问题背后化学机理的兴趣,提高了学生综合分析问题的能力。
化学与环境论文

化学与环境论文:融合到课程群建设中的环境化学课程改革与实践

摘要:课程群建设是高校课程建设的新模式,深入理解课程群建设的内涵,对确保课程群的划分和建设有很强的指导意义。如何着手课程群建设下的具体课程改革,使其真正融合到课程群中,也是当下课程群建设中亟待解决的问题。文章针对“环境监测与分析课程群”下环境化学课程的改革与实践,从教学内容与体系改革、教学方法与手段改革、考核内容和方式改革、师资队伍建设等4个方面,探讨了环境化学改革与实践的主要途径。

关键词:环境化学;课程群建设;改革与实践

为加强学校的特色建设,提高课程建设的规模效益,课程群建设现已逐渐成为高校教学研究的新亮点。课程群的建设实际上就是课程群如何融合和如何分解,它是对课程的再设计。

我校的“环境监测与分析课程群”建设是将《仪器分析》、《环境化学》和《环境监测》三门课程进行整合重组和优化配置,目的是优化教学体系,提高教学质量。在深入理解课程群内涵的前提下,遵循课程群建设的关联性原则、整体性原则和独立性原则,针对课程群中具体课程的建设问题,笔者以“环境监测与分析课程群”下环境化学为例进行了改革与实践,并进行了归纳和总结。

一、课程群建设的内涵

课程群建设是以深化教学改革为动力的新型课程建设模式。课程群的建设过程就是一个课程融合与分解的过程,在这整个过程中,融合能打破教学资源的壁垒,删除重复、过时的内容,增加新的有利于提高学生竞争力、提高教学质量、显示办学特色的新内容。课程群的融合把一个课程作为实现某一培养目标的大课程进行研究,而为更好地实现课程群目标,要对大课程进行分解,在把总目标分解成子目标的基础上,将大课程分解为子课程,构成新的课程群[1,2]。

课程群建设是课程体系建设在高校培养目标层面的具体化,是深化教学改革、提高教学质量的核心工程,也是决定高校人才培养规格和质量的基础工程[1],它可有效克服课程建设中过于强调某一门课程内容的系统性与完整性,缺乏对与其相关课程的横向与纵向关系研究,造成课程间内容重复过多、课程内容过时及课程设计与课程实施脱节等弊端,因而是提高课程实施效果的重要举措。为了整合教育资源,合并相同教学内容,优化课程结构,以尽可能少的授课时间实现知识授受的较大化,实现1+1+1>3,从而形成课程群[3]。

二、课程群建设下的环境化学课程

(一)有机地整合课程内容,构建多层次课程体系

课程群建设必须立足整个课程群体,对课程群的所有内容进行整合。课程群建设是课程组合知识体系的重组,更是对教学大纲和教学计划的再设计,是将相关的几门课程结合在一起进行整合。为此我们从培养学生创新能力这一角度出发,遵循关联性原则、整体性原则和独立性原则,制定了合理的教学大纲,具体从理论讲授内容、实验内容2个层次上统一协调构建环境化学课程内容体系。

1.理论课程的整合与优化。(1)根据学科发展及社会需求情况,更新知识内容。通过多种手段弥补教材知识的不足,加强教学内容的系统性,同时要删除陈旧、过时的知识,增加新的内容,吸收新案例。①与时俱进地纳入新知识,比如课程上可新增《中华人民共和国环境保护法》修正前后对照表,并把新的法律内容引入到课堂的具体知识点上,做到真正意义上地学以致用。②与时俱进地引入典型案例。除了将世界上发生的一些重大环境污染事件作为案例进行剖析,应更好地结合近几年身边的环境问题实例,这样不但可激起同学们的兴趣及作为一名环保人士的社会责任感,又可很自然地把大家带入到问题讨论中,接下来的机理分析就可一改往日的枯燥,可起到事半功倍的效果。(2)统筹兼顾,优化知识点,避免课程之间知识重复或脱节。课程群内主讲教师实行集体备课,避免内容重复或脱节。如环境体系中物质形态测定新方法介绍,河流底泥中磷、氮的迁移转化中涉及到氮、磷的形态,可在环境监测课程中讲一些近期的检测方法或仪器,或用动态的监测来反应物质的迁移转化过程。这种有机的结合,避免课程之间知识重复或脱节,又可大大节省课堂时间。

2.课程实验内容在课程群内的整合与总体优化。课程群建设为实验教学的改革提供了一个难得的机会。因为,一方面课程群把诸多同学科的课程集中到了一起,给实验内容的整合提供了方便;另一方面教学资源在统一建设中也可以统一协调组织,使教学资源的共享和合理配置成为可能。因此,建立开放的实验室,大力整合实验内容,增加综合性、设计性和创造性实验应是实验教学改革着重考虑的问题[4]。(1)首先注重环境科学专业实验教学体系的整体优化,建立科学合理的知识结构,避免不必要的重复。在环境监测课程群中,特别是环境化学实验是建立在环境监测和环境类仪器分析课程基础之上,又是环境监测试验的延伸及应用,我们要避免不必要的重复,所以我们构建课程群的宗旨是:使学生能在有限的学时内系统地掌握环境类专业应有的基本实验知识和技能。(2)实验内容设计思想:涵盖“基本型、综合设计型、研究创新型”实验。实验内容分三个层次,做到综合性实验是两个以上学科知识点的有机结合,同时一个实验尽可能多种方法比较、一种方法有多种仪器测定的比较。

(二)教学方法与手段改革

现阶段大学素质教育的主要任务之一就是要加强学生的能力培养。为此,在环境化学教学中,教师应改变传统的讲授式教学模式,探索有效的教学方法与技巧。

1.课内与课外结合,教学与应用实践、科研有机结合。按照“优化课内、强化课外”的原则,建立“科研与教学相结合”的实践教学方式,对环境工程专业学生工程应用能力实行不断线培养。充分利用我院导师制的培养优势,循序渐进鼓励学生参与到课内、课外的专业学习中。

2.采用启发式、引导式、互动式、问题讨论式以及反馈式相结合的教学模式。采用启发式、引导式的教学方法,教学中教师根据教学内容,设计出问题,这些问题主要针对课程的重点、难点内容,难易要适中,且具启发性。

教学中教师应特别注重课后信息反馈,比如建立环境化学师生交流QQ群等交流方式。此外,还应加强实验的总结和点评环节,让学生从理论到实践再到认识过程的高级阶段。总结和点评主要包括实验过程的总结和实验报告的总结。

(三)考核内容和方式的改革

考核方式恰当与否,主要看考核效果是否真正反映了学生学习的真实情况,是否考核了学生的知识、能力和素质,是否有利于培养学生的良好学习态度,是否做到了公平公正。

1.改革考核方式,建立合理的考评体系。考核形式推行多个阶段(平时测试、作业测评、课外阅读、社会实践、期末考核等)、多种类别的考核制度改革,强化学生课外学习,增加论文、项目实训、作业、课堂实训、作品、调查报告、实践教学、社会调查、课堂表现及参考阅读等成绩在考核中的比重,提高专业基本能力与综合素质。课程综合成绩的评定方式拟改革为:①出勤情况占10%;②课堂提问及讨论占10%;③课外补充查阅文献(2次)、重点章节阶段性测验(3次)占15%;④教材作业完成情况、学习笔记占10%;⑤对任课教师的教学建议和意见占5%;⑥期末考试成绩占50%。

2.设计考核内容,建立试题库。考核形式是由考核内容决定,根据需要,采用课堂讨论、实例分析、小组答辩、课程论文、文献综述、实验操作和实验报告等多种形式进行。(1)设计课堂讨论、实例分析:综合应用环境化学知识分析目前环境领域焦点问题。(2)部分环境前言问题以查资料方式,组织小组汇报答辩;结合当前国内外环境保护,特别是对教材上没有的新理论、新技术、新方法进行介绍,如环境体系中物质形态测定新方法介绍、污染物的结构活性相关研究技术进展等。(3)实验增加操作技能考核环节:操作技能考试的内容主要是以实验基本操作技能为主,将实验记录、实验结果的处理、分析问题和解决问题的能力及台面整洁等作为评分标准的内容。(4)建立试题库,考核内容综合化、多元化:①增加开放性题型;②减少客观题,增加主观题;③重视学生课外参考资料学习的考查。

(四)师资队伍建设的团队化

一直以来,院系或跨院系之间没有一个用于课程建设的基础平台,使学科归属相同或相近课程的任课教师之间不能进行正式交流和沟通,甚至相同院系的教师之间在相同课程的教学上往往各自为政,有逻辑的课程之间教学内容出现较多重复[4]。

教师轮岗实践、上课,培养课程群内学术自由的氛围,加强教师之间的学术及教学经验交流,形成固定的交流制度。在相互听课、集体备课等方面,既要留足教师的个人空间,又要加强统一管理,确保教学质量特色鲜明、成绩突出[4],同时主讲教师要参加培训,更新知识结构。

三、结语

根据环境监测与分析课程群建设的任务,结合环境化学的课程特点,尝试对课程群建设模式下环境化学课课程进行了改革和创新,实践证明取得了良好的教学效果:在缩短了课程理论课时数的前提下,加深了学生对基本理论的理解和掌握,激发了学生探索环境问题背后化学机理的兴趣,提高了学生综合分析问题的能力。

化学与环境论文:环境化学双语差异化教学探索与实践

[摘要]双语教学是高校教学改革的发展趋势之一。在上海交通大学多年环境化学双语教学实践过程中发现学生差异化需求的问题较为突出,据此课程组开展了环境化学双语差异化教学这一新的教学模式,具体通过以下几个方面来实施:中英文教材分层选择、课堂递进式教学过程探索、设计分层作业和讨论题、优化学习小组结构与综合多元化考核。实践结果表明,差异化教学模式对环境化学双语教学起到良性推进作用。

[关键词]环境化学;双语;差异化教学

0引言

双语教学是一种适应国际化发展,以第二语言的方式让学习者学习学科知识的教学形式。2007年,教育部在颁布的《关于进一步深化本科教学改革提高教学质量的若干意见》中提出,有条件的高等学校要积极聘请国外学者和专家来华从事专业课程的双语教学工作,鼓励和支持留学回国人员用英语讲授专业课程,提高大学生的专业英语水平和能力。目前,英文授课的课程建设已成为学校创建世界大学的重要支撑。然而,学生的个体差异,尤其是英语认知水平的差异已成为高校专业课程双语教学所面临的主要瓶颈之一[1]。

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》对高校的人才培养工作明确提出:关心每个学生,促进每个学生主动地、生动活泼地发展,尊重教育规律和学生身心发展规律,为每个学生提供适合的教育。差异化教学则是对这一纲要的好应答和诠释,也是教育教学改革和创新的本质所在[2]。目前,高等教育中差异化教学研究主要集中在计算机和英语等基础课程[3,4],原因主要是这类课程大多面向全校学生,开课对象来自不同专业,学生的基础知识和专业需求差异化突出。相对而言,差异化教学在高校专业课双语教学实践中的应用较少。

1上海交通大学环境化学双语教学的实施及发现的问题1.1环境化学双语教学的实施

环境化学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,主要研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的新兴交叉学科。具体来说,该课程主要内容包括环境污染物及其在各圈层的迁移转化、环境效应、大气环境化学、水环境化学、土壤环境化学、生物体内污染物质的运动过程及毒性、典型污染物在环境各圈层中的转归与效应、有害废物及放射性固体废物等。环境化学是环境学科的一门重要基础课程,开展双语教学非常必要。

上海交通大学环境科学与工程学院成立于1999年,经过十几年的不懈努力,环境化学课程组积累了丰富的教学经验,构建了环境化学案例教学模式并进行了科学实践[5],同时,还积极思考双语教学的问题。开展双语教学是时代的要求,是经济全球化和教育改革与发展的必然趋势。与全国各高校比较来看,学校环境化学课程实施双语教学的师资力量优势明显。首先,环境化学课程专业教师的英语水平较高,骨干教师均有多年国外留学或访学经历,具有丰富的教学经验、扎实的英语基础,具有较高的专业英语表达和思维能力;其次,学校重视海外学术交流,课程组每年均有1~2项上海交通大学聘请海外专家重点项目,所邀请的专家不仅进行学术交流,还帮助课程组教师探讨环境化学双语教学,纠正发音,提高双语教学质量。优良的师资力量为环境化学双语教学的开展提供了重要保障,并取得了初步成果。2007年,环境化学课程入选“上海交通大学双语示范课程”,2008年获得“上海市精品课程”称号。双语教学不仅为学生理解国内外环境领域的相关问题提供知识基础和语言基础,也为学生在环境领域进行相关研究提供坚实的理论基础,还提高了学生的英语应用能力,推进了高等教育的国际化,实现了大学生科学知识的国际对接,让学生在更广阔的语言文化环境中发展自己。

1.2发现的问题

双语教学的目标定位之一是通过外语进行学科教学,培养和提高学生运用外语的机会,使他们能用外语进行学术交流[6]。学校环境化学双语教学对象为大学三年级环境专业学生,授课学时为56学时。通过前期各专业基础课程的学习,学生已对环境化学现象有所了解。学生整体英语水平已达到我国大学英语四级以上,90%以上的学生通过了大学英语六级考核,其中一大半学生在继续提高中,如图1所示,总体来看,学生英语基础较好。韩建侠等建议我国高校双语教学中使用全英语教学,并认为学生只有达到大学英语六级考试及格或四级考试成绩的英语水平,才能较成功地实践双语教学活动[7]。然而,从以往环境化学双语教学实践中发现,目前使用全英语教学具有一定的局限性,表现如下:(1)使用全英语教学会加重学生的阅读量及学习负担,少部分英语水平较低的学生会对双语教学产生抵触情绪;(2)学生把过多的注意力放在语言形式上,反而对一些复杂的专业概念或课程难点内容掌握不够。此外,在学校环境化学双语教学实践过程中发现,学生差异化需求较为突出:有部分学生要求全英文授课,部分学生反对英文授课,部分学生担心英文比例过大会导致考研不利等。问卷调查显示,学生对全英文授课的需求与其本科学业结束后的规划有关。有意向出国读研和进外企工作的学生一般偏向于全英文授课;而一些打算考取国内研究生以及英语四级成绩在500分以下的学生则更加赞同采用中英文结合方式。目前,基于学生英语水平和个体满意度的差异化教学已成为学校环境化学双语课程教学改革的重点方向。

图1学生英语水平调查

2环境化学双语差异化教学实践

针对学生的差异化需求,经过对课堂教学模式的设计和教学内容的差异化扩展以及课外教学内容的补充等方面的研究,课程组开展了环境化学双语差异化教学这一新的教学模式,具体通过以下几个方面来实施。

2.1中英文教材和学习资料分层选择

双语教学在我国开展了十余年,但目前很多课程仍然没有理想的双语教学教材。直接使用国外经典教材往往会引起学生的抵触情绪,主要原因有两个方面,一是学生的英语水平有差异,直接使用国外教材超出了部分学生的英语水平,若要跟上教学节奏,需要课前花费大量时间阅读教材内容;二是国外教材的编写方式与我国学生的传统思维模式不符,导致学生对专业知识点理解不够。通过多年双语教学的探索,课程组接受学生差异化现实,根据学生自身需求,安排其接触和使用不同的教材和教学资料。主要采用的教材有戴树桂编写的《环境化学》(第二版)、Stanley E Manahan等编写的Environmental Chemistry以及Collin Baird和Michael Cann编写的Environmental Chemistry。使用过程中,整体教学进度计划主要参照中文教材,具体课程教学内容往往大量引入英文原版教材中的案例。另外,为提高学生的学习兴趣,丰富课堂教学内容,教师根据教学内容准备了一些中英文视频类教学材料。目前,双语课程网站正在进一步建设和优化中,网站内容包含课程课件和课堂教学录像,学生可根据自己的需求在课后进一步学习。

2.2课堂递进式教学过程探索

环境化学包含内容较多,各章节的内容相对独立,涉及的专业词汇量较大且各章节交叉较少。因此,可将每章内容按“基础型拓展型探究型”进行粗略分层。确保学生掌握基础型学科知识点;逐步拓展教学内容,以案例形式增加学生对知识点在实际应用中的认识;并鼓励和引导学生进行自主探究型学习。在教学过程中逐渐增加英语授课比例和难度,从专业单词的介绍逐渐过渡到英文课堂的教学与讨论。课堂中,双语递进式教学对于教师而言体现在两个方面:一方面是教师教学课件“中英文对照以英文为主部分内容以全英文形式展示”,另一方面是教师授课语言从中英文结合到以英文为主的过渡。而对于学生方面来讲,需要逐渐增加与学生的英文讨论和交流。为配合教学过程的顺利进行,教师需要在课后加强与学生的交谈,了解学生对教学内容的理解程度和对教学方式的接受程度,以便适时调整教学过程中英语使用情况。

2.3设计分层作业和讨论题

在课堂教学中确保学科知识点的涵盖,课后作业中设计开放式讨论题,鼓励学生基于学科知识点,查阅中英文资料来完成。对于较为简单的题目,要求所有学生用英文作答;而对于较为复杂的讨论题,则鼓励学生采用英文书写。比如,课后题1:“What is carbon footprint? Please calculate your carbon footprint.”需要用英文答题;课后题2:“举例说明汞在环境中的迁移转化”,则不强制要求英文答题。此外,作业设计考虑到学生的知识基础与能力,分为必做和选做两部分,除了每个人必须完成的任务之外,为学有余力的学生提供具有一定难度的选做作业。为激发英语口头表达较弱的学生主动参与讨论,教师往往在前一节课给出讨论主题,以便学生课后查阅文献和准备英文发言稿。讨论主题涉及内容较广,例如当前热点环境问题、污染事件应对措施分析等。

2.4优化学习小组结构

在传统的以教师讲授为主的教学活动中,多数学生自主学习的积极性较弱,特别是开展双语教学以来,个别英语听力和口头表达较弱的学生基本不参与课堂讨论。因此,教师在课堂教学过程中,需加强对学生主动学习的引导,而学习小组的建立对培养学生的学习兴趣起到一定积极作用。具体实践过程中,学生可自愿分组进行课堂讨论和主题报告的准备。每个学习小组一般3~5人,成员可以是流动的,即可以是具有相似需要的学生组成一组,也可以是不同兴趣的学生组成一组。通过小组课堂讨论,成员间相互交流彼此对所学内容的看法,能够加强学生对专业知识点的理解;并且能够互相督促,实现共同进步。另外,教学过程中加入学生主题报告环节,由学习小组成员共同合作完成。即在学科专业知识基础上,选择报告主题(鼓励学习小组选择前沿探索性主题),小组成员间根据个人英语程度分工负责中英文材料的收集,完成ppt的制作。由2~3人进行汇报(10分钟),1~2人负责提问环节(3分钟)。为督促学生认真听报告,教师随机提问报告相关内容与知识点,引导和鼓励学习小组用英语讨论。该方式使学生在学习和实践过程中熟悉了常用的专业词汇和句式表达,培养了学生日后专业研究过程中查阅和阅读英文资料的习惯,学生在专业英语的读写听说各方面都得到了充分的锻炼。同时,增强了学生的互助协作精神和团队意识。

2.5综合多元化考核

教师对学生学习效果的考核与评价形式包括笔试考试、口头报告、课后作业、课堂互动和课堂随机小测验,最终成绩中五者所占比例依次为40%、30%、10%、10%和10%。笔试考试采取闭卷形式,以中英文结合命题,内容基本涵盖了教学过程涉及的所有章节,对于分值较大的题目,往往采用多题选做,比如,命题时一般出5道简答题,但学生只需任选其中3题作答即可。为鼓励学生用英文作答,额外设置10分奖励分值。口头报告以小组为单位进行,小组成员共同合作完成,一般在课程教学结束后进行,由3名教师和5名其他小组学生从选题与课程相关度、资料准备程度、ppt制作、小组合作精神、口头陈述和英语使用情况6个方面打分。口头报告主要考核学生在课堂教学以外的自主学习情况,占用课时较少(4课时)。为了提升学生的学习兴趣,改善学习效果,使学生更多地参与教学活动,教师在教学过程中增加了很多互动环节,并将互动情况列入考核范围。此外,为巩固学生对基本知识点的认识,在课堂中加入随机小测验,一般测验时间不超过5分钟。

3结束语

在双语差异化教学实践中,除了要考虑英语知识水平的差异外,还需要充分考虑学生在专业知识基础、学习能力和兴趣等方面的个体差异。教师可以借助学生以前的成绩、课堂表现、访谈或问卷调查等形式,了解学生的英语水平和感兴趣的内容,设计教学活动初期的英语使用程度以及课堂讨论的主题。该教学模式对教师提出了更高的要求,教师不但要有丰富的专业知识和良好的英语基础,而且还要具备较强的课堂掌控和组织能力,以便课堂讨论能够顺利进行并达到预期目标。

在双语差异化教学实践中也发现一些不足,主要表现如下:(1)课堂讨论有时比较混乱。学校环境化学双语差异化教学的对象为环境专业(包括环境科学和环境工程)学生,两个专业同时开课,每年学生人数为60人左右。由于学生人数较多,所以课堂讨论组织难度较大,有时难免会显得比较混乱;(2)考核结果有利于英语水平较高的学生。虽然教师采取了多元化考核方式,但在口头报告、期末笔试考试等环节都有针对英语使用情况的给分或加分,因此,最终考核结果有利于英语水平较高的学生。采取何种更符合差异化需求的考核方式有待进一步摸索。

总体来看,学校环境化学双语差异化教学这一新的教学模式开展以来,课堂气氛比以往活跃,学生主动学习的积极性更为强烈。问卷调查结果显示,一半以上的学生非常支持双语差异化教学;所有学生都认为通过该课程的学习,其英语听说读写水平以及对学科专业问题的英语思维能力均有所提升。双语差异化教学符合学生差异化需求,对环境化学双语教学起到良性推进作用。

化学与环境论文:环境工程专业有机化学双语教学的探索与实践

【摘 要】分析了多媒体教学与双语教学在大学有机化学教学中的必要性和作用。介绍了环境工程专业多媒体教学与双语教学的内容、设计、实施方法和取得的效果。指出了尚存在的问题和以后努力的方向。

【关键词】有机化学 多媒体双语教学 环境工程

随着社会经济的迅速发展和各行各业对高质量人才的多方面需要,近几年来,各高校在调整课程体系和结构的同时,着重强调和重视教学水平和教学质量的提高。利用现代化教学手段和逐渐开展双语教学是提高教学质量和教学水平的重要途径。为培养基础扎实、创新能力强的新型复合型人才,我们在本校环境工程专业有机化学教学中实施了多媒体教学与双语教学的双平台建设,在采用多媒体教学方式的过程中根据学生需要和水平进行了双语教学的初步实践,取得了良好的教学效果。

一、多媒体和双语教学的必要性

有机化学是高等学校化学专业在本科阶段学习的一门重要的基础性必修课程。一般是在学生已经学习了无机化学和分析化学的基础上开设的。

用双语教学进行本科生有机化学理论教学是教学改革的一部分。通过双语教学的平台和教材,用语言生动、深入浅出的优势,使学生加深对基本理论和概念的理解,培养学生阅读英文文献、应用英文了解学科前沿近期动态、进行专业交流的习惯和能力。更为重要的是,通过双语教学模式,创新与国际先进的教学理念接轨的、符合我国实际的新型教学模式,培养学生的国际竞争意识和国际交流能力,为学生走向世界奠定基础。

有机化学的内容多,课时少,新知识不断出现,传统的教学方式不能满足日益增长的新知识的需要,因此,采用多媒体教学方式可在较短时间内传递给学生较多的知识信息。有机物分子结构复杂、副反应多;反应机理难度大;很多反应具有立体选择性。如果采用传统的教学方法,很难将这种复杂性表达清楚。应用多媒体教学手段,通过各种作图、绘画工具以动态视频的方式形象生动地展现给学生,使枯燥的内容变得生动,达到了良好的教学效果。

二、有机化学双语教学的实施

(一)根据教学对象制订合适的教学方案

有机化学双语教学实施的对象是环境工程专业大一学生,学生大学英语还没有学完,英语基础较差,还没有接触过专业英语相关的教学,因此,有机双语教学的开展应以学生为本,在保障教学内容的前提下,制订适合现阶段学生的教学方案和教学大纲,不能一味追求双语而脱离教学对象。

(二)教材的选择

双语教学一般采用英文原版教材,有机化学的原版教材往往需要的学时多,而河南科技大学环境工程专业有机化学只有56学时,其中理论课40学时,实验课16 学时,这些教材显然不适合。该专业的有机化学又是在大一第二学期开设,学生们的英语基础比较差。根据以上情况,我们选择由朱红军主编的《有机化学》英文版及中文版。该英文版教材语言简练,通俗易懂,每章后有英文题目的习题可供学生练习。中文版是英文版的中文对照,使学生能够结合中文教材加强知识上的理解。

(三)教学内容的取舍

在教学中,我们结合学生的专业及课程的特点,合理安排课时,采取以官能团为主链,选取与专业联系比较大的章节重点讲解,非重点章节略讲或让学生自学。例如,核磁共振谱、红外光谱、有机金属化合物及有机合成等章节与专业联系不大,可选择不讲。

(四)授课方式的使用

我们参考外文原版教材,按照学生使用的教材内容的编排顺序,制作相应英文课件。课堂使用英文课件展示教授内容,初期以中文讲解为主,对于首次出现的内容,帮助学生总结规律,使学生较容易接受。遇到重复的内容,使用英文讲解,比如有机物的命名、烷烃的命名使用中文讲解进行引导,使学生有所熟悉,后几章的烃类命名则采用英文讲解。对于比较容易理解的内容,如化合物的物理性质,使用英文讲解。对于比较难理解的反应机理及影响因素,则采用中文讲解。这样既穿插了英文,又不减少教学内容。从整体看来,学生对知识的掌握程度比较满意。平时要求学生作业用英文作答,批改作业时注意学生对题目的理解及专业词汇的书写,让学生养成好习惯并学以致用。考试试卷采用以英文为主,个别单词辅以中文注释,由于平时练习得比较多,学生对英文做题也能够适应。

三、多媒体教学与双语教学中存在的问题

尽管我们已经在有机化学教学中实施了多媒体和双语教学,但还存在着以下不足之处:多媒体教学与双语教学对教师提出了更高的要求。要求教师在具备了丰富、扎实的专业知识以外,还应具备扎实的英语功底,具有较好的英语听、说、读、写的能力。要达到三个层面的教学,还需要在教学过程中不断地学习和提高。

目前,双语教学的实施还没有一套完善的评价手段、评价内容及评价方法。 而目前教学效果还仅依赖于学生的接受能力及学生的比较笼统的评价。而只有逐步形成一套良好的评价机制和导向机制,才能真正达到双语教学的目的。

虽然有机化学的多媒体教学和双语教学还存在一些不足,但在教学过程中始终坚持以人为本的教育理念,以科学发展的思维指导教学,因此受到了学生的普遍欢迎。有机化学在我校化工,制药,环境等专业已全部实施了多媒体和双语教学。教学质量和教学水平将进一步完善和提高。目前有机化学已是河南省级精品课程。

化学与环境论文:网络环境下的英语个性化学习与自主学习探究

【摘要】本文分析了当前英语教学模式的弊端和学生自主学习能力的现状。阐述了多媒体网络英语教学的理论依据与优势,提出多媒体网络环境下自主学习的教学方法,以推动英语教学由传统的以教师为中心的教育模式向以学生为中心的个性化教学方向发展,从而培养和增强学生自主学习英语的能力。

【关键词】英语个性化学习 网络自主学习

一、英语个性化学习与自主学习的理论依据

现代网络教育的理论基础源于建构主义理论。建构主义理论认为:学习者根据自身的经验理解客观存在的外部世界,并赋予意义。建构主义强调了学习过程中的主观因素,强化并完善了早期认知理论对学习过程的描述,成为认知理论的近期代表。建构主义学习理论强调了以学生为中心,认为学生是认知的主体,是知识意义的主动建构者。教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用,学生在教师的组织和引导下一起讨论、交流,共同建立起学习群体并成为其中的一员。其次,学习者在周围环境的交互作用也非常重要,因此,我们营建了一个学习者可以在其中进行自由探索和自主学习的学习环境,为学生提供各种信息资源。可见,建构主义理论的核心是以学生为中心,强调学生对知识的主动探索,主动发现和对所学知识意义的主动建构,提供体验式学习。网络环境下的英语个性化学习与自主学习正是基于这样的学习理念。

二、多媒体网络教学的优势与自主学习

自主学习一般是指学习者自觉确定学习目标,选择学习方法、监控学习过程,评价学习结果的过程或能力。自主学习具有如下特点:学习目标的制定具有开放性,学习内容具有可选择性,学习方式具有多元性,学习资源具有丰富性,学习场所具有灵活性,学习过程具有自控性。而多媒体网络教学的种种优势与自主学习相结合,能够使学生由被动接受知识的客体转变为主动探索知识的主体,使学生获得终身受益的学习能力。

首先,教师可以根据教学的需要随时将所需文字、图形、活动画面等信息送到课堂,呈现在学生面前,创造一种现场教学的情景气氛,使学生产生身临其境的感觉和实物直观的体验,从而把学习内容与现场情景联系起来,不仅可使授课生动形象,并可强化学生的理解和记忆。学生在课堂上不仅能够扎实地掌握知识,积极主动地参与思考训练与创新,而且在课下还能够对所学知识通过自主学习的方式加以补充和巩固。

其次,网络为学生提供了很多的英语学习资源及真实的语言环境。学生不仅可以利用互联网上的在线交谈方式和电子邮件与外国人进行口头或文字交流,提高正确使用英语的语感和技能,而且还可以通过上述方式与任课教师交流,这样非常有助于一些在课堂学习中存在一定问题的学生发挥主动性进行自主学习和个性化学习。

三、网络环境下英语个性化学习与自主学习能力的培养

在网络技术支持的数字化的学习环境下,学习者可以自由的支配学习时间,灵活地选择学习空间,选择适当而有效的协作方式,自主地获取学习资源,不仅能够激发学习者兴趣,而且能够培养自主学习能力和习惯。与此同时,教师为了促进学生的自主学习,应根据课程的内容和大纲、学生的年龄和能力、教学目标等因素,充分利用网络环境倡导学生个性化学习与自主学习,具体要做到以下几点:

1.精心设计教学环节。多媒体网络是英语教学的一个新平台。教师应该分析选择适合在多媒体网络上进行教学的内容,充分开展小组式协作学习,围绕教学目的,.精心设计教学的每一个环节,讲解、演示、讨论、测试、辅导交叉进行,使教学活动形式多样,促使学生获取和保持更多的知识,提高教学效率。例如:教师在英语听力课的教学中充分利用网络的优势,对所听的主题配以影片短剧或者英文歌曲,在学习完成之后再配以相应的测试练习,比如说将英文歌曲的歌词内容根据提示填写完整等等,都不失为一个好的教学环节。

2.科学组织教学过程。教师在设定好教学环节后,应科学地将其组织成紧凑高效的教学过程。教学过程中教师应时刻把握课堂教学的节奏,引导学生在教学中的话动。例如:教师讲解课文时可以结合传统的教师逐句主讲的模式,组织学生分组讨论,然后再选派每组的同学总结发言之后教师可以利用多媒体网络组织竞赛或游戏,这样在促进学生学习英语的积极性和趣味性的同时,培养了学生自主学习的能力。

3.合理布置课后作业。为了培养学生进行自主学习,教师可以利用互联网进行课后作业的布置。通过指定具体的相关学习网站,引导学生主动探究知识,解决学习上的问题。例如.教师可以布置一个与即将学习的课文主题有关的话题,让学生利用各种资源查找与该话题有关的简短材料,可自己加工处理和创新,.形式体裁均不限。一方面调动了自主学习的积极性,一方面提高了个人学习的信心和创新能力。

4.积极组织课外活动。在课堂之外的学习中,课外活动是学生巩固知识的一个重要途径。同样教师可以利用网络这个平台,调动学生的积极性,展开因材施教。课外活动中学生的个性得到彰显,因此教师要根据学生的个性,发现学生的其他才能,增强学生的自信心并培养创新能力。例如:课外活动可以组织学生表演一些经典英文话剧,让每个人都参与其中并为角色出谋献计。

英语教师还应在多媒体网络教学中融入各种教学法,摸索出适合自己和本校学生学习程度的有效的现代教学方法,加强对学生的引导,完善学生自主学习的组织者与促进者的角色,培养出真正有自主学习能力和创新意识的英语学习者。

化学与环境论文:土壤环境与烟叶化学成分关系的研究进展

摘 要:植烟土壤的养分状况,直接影响烟草生长发育的营养水平,进而影响烟叶的产量和品质。本文从土壤pH值、土壤含水量和土壤养分3个方面与烟叶化学成分之间的关系进行了综述。

关键词:土壤环境;烟叶;化学成分

土壤是决定烟草产量和品质的基本条件,品质烟叶的生产与土壤的养分状况有着密切的联系。一般说来,烟草对土壤的要求是“烟地以土层深厚,土质肥美,且温暖、疏松、排水佳良之沙质土为宜”,土壤结构、土壤质地、养分状况、排灌性、通气性等直接关系着烟叶的品质和产量[1]。凡是种植在肥厚、疏松、排水性好的土地,长势就好,而种植在山地、田间的烟叶,长势差,并且不同的地方种出的烟叶味道也不一样,“凡烟种有山田之分,山种者味厚,田种者味薄,多草气”[2]。另外,在不同土壤类型上栽培烟草,红土比黄土好、红黄土比黄土好、黄土比油沙土好、油沙土比两合土好、两合土比黑土好[3]。因此,随着土壤养分和烟叶化学成分分析技术的不断成熟,探讨土壤环境与烟叶化学成分的关系十分必要。

1 土壤pH值对烟叶化学成分的影响

从生产品质烟叶的要求出发,土壤pH值最适宜的范围是5.5~7.0。不同的土壤pH值范围,烟叶的化学成分有着明显的差异。郭培国[4]等(2000)研究证明,在pH值5.5~8.0范围内,随pH值逐渐升高,烤后烟叶中的钾、钙、镁及总灰分含量呈增加趋势,但总氨、蛋白质、铜、锌、锰、氯等含量随pH值的升高而降低。从烤后烟叶的化学成分与pH值的关系来看,结果表明,根际pH值与烤后烟叶的化学成分关系密切。在适宜的pH值条件下,可以获得较高烟碱含量和钾、氯比值,适中还原糖和灰分含量较低的总氮及蛋白质含量的烟叶,有利于烟叶品质的改善和提高。崔喜艳[5]等(2005)试验研究了土壤pH值对烤烟叶片光合特性和烟碱含量的影响。结果表明:随着烟株的生长发育,不同pH值处理的烟叶,在光合特性和烟碱含量方面存在差异。黄中艳[6]等(2007)研究证明,土壤pH值和含氯量与烤烟烟叶成分含量关系最密切,土壤水溶性氯含量与烟叶总糖和还原糖含量成正相关关系,土壤K含量与烟叶烟碱含量呈显著正相关。土壤pH值与烟叶含钾量呈反相关关系,这些研究都证明,虽然烟草生长对土壤pH值高低的适应性较强,在pH值4.5~8.5范围内均能正常生长和发育。但从烟叶品质出发,烟草生产需要一个较为适宜的土壤pH值。因为土壤pH值与烟叶的化学成分有着十分重要的联系,是影响烟草生长发育、烟叶品质及产量的重要因素之一。

2 土壤含水量对烟叶化学成分的影响

水是构成烟株体的主要成分,也是烟株赖以生存的生态环境,它直接影响烟株的生长发育和产量品质。许多研究证明,水分过多或过少,都对烟株生长发育株高、叶片厚度、根系发育、产量和品质有很大影响[7]。适宜的土壤水分对于烤烟干物质的积累和化学成分的调和是必需的。伍贤进[8](1998)研究证明,土壤水分过多或过少均使烟叶净光合速率降低,呼吸速率则相对增加,因而不利于糖分的积累。土壤水分过多,不利于氮素的吸收和烟碱的合成。氯离子和钾离子则在土壤水分较多和较少时含量较高,土壤水分适中时含量较低。烤烟栽培中保持伸根、旺长、成熟各期土壤相对持水量为60%、80%、60%~70%,有利于产量和品质的形成。孙梅霞[9](2002)研究结果得出,随土壤含水量的降低,烤烟叶片含水量、叶水势明显降低。总糖、还原糖、钾含量下降,总氮、烟碱和氯含量上升。在土壤含水量为60%~80%时,铁、锌、钠、磷、镁含量适中,钙含量较低,锰、铜、硼含量随土壤含水量变化不大。土壤含水量过高或过低都会使烟叶矿质元素含量和化学成分比例失调,品质下降。因此,生产上成熟期土壤含水量应保持在60%~80%,利于烟叶良好品质的形成。颜合洪[10](2005)对不同水分条件对盆栽烤烟主要化学成分的影响研究结果表明,经不同淹水处理后烟株中、上部烟叶总糖、钾和烟碱含量减少,总氮和蛋白质含量增加,且均达极显著水平。不同生育期干旱处理烟株,上部烟叶总糖、烟碱和总氮含量极显著上升,钾和蛋白质含量极显著下降,但伸根期和成熟期不同干旱处理间烟株中部烟叶主要化学成分无显著差异。

从以上研究结果中,虽然不能得出一致的结论,但是可以总结为,土壤水分含量高可使烟叶内烟碱含量降低,水分不足有利于烟碱的积累。另外,土壤含水量与降雨量有关,关于水分条件对烟叶化学成分的影响将在气候因子与化学成分关系部分详细讨论。

3 土壤养分对烟叶化学成分的影响

土壤有机质含量的高低直接影响其氮素的供应状况,进而影响烟叶烟碱和总糖含量水平,尤其影响烟碱与总糖等内在化学成分的协调程度。石俊雄[11](2008)研究证明,土壤养分中,对烟叶化学成分影响较大的是土壤硝态氮含量和土壤速效钾含量,对烟叶的含氮化合物和钾含量有较大作用。土壤硝态氮含量与上部烟叶的烟碱、总氮、蛋白质含量呈正相关;土壤速效钾含量与中、上部烟叶钾含量呈正相关。孙公[12](2008)研究也证明,在一定范围内土壤中的碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量的增加与烟叶烟碱、总氮、蛋白质、钾含量的增加一致,土壤中速效钾的增加与烟叶总糖、还原糖含量的增加一致。郑劲民[13]研究指出,烤烟含钾量与根际速效钾含量存在极显著正相关,而与非根际土壤速效钾含量没有显著的正相关性。这些研究都证明,土壤养分作为烟叶生长环境的基本条件,对烟叶化学成分的重要影响。

化学与环境论文:班班通环境下电子白板与传统多媒体课件在化学教学中的优劣比较

摘要:传统的多媒体课件在化学课堂教学中得到了广泛应用,但在应用过程中还有不少弊端。如:与传统教学难以融合,缺乏交互性,内容缺乏灵活性等。交互式电子白板系统拥有很多传统的多媒体系统不具有的功能,它便于灵活高效地实施教学过程,便于化学课堂动态资源的生成和保存等,从而显著提高初中化学课堂效率。

关键词:初中化学;交互式电子白板;传统多媒体课件;

一、传统多媒体课件教学存在的不足

1. 传统多媒体课件缺乏交互性,不便于教师与学生的交流

教师在屏幕前讲授时不能对投影在大屏幕上的内容有任何控制,只能回到主控台前对计算机进行操作,把幻灯讲稿翻至下一页,因此,教师要么不时地在屏幕和主控台之间跑来跑去,分散学生注意力,要么始终端坐在主控台前操作计算机,影响教师身体语言的发挥和与学生的充分交流。教师只能是“鼠标的点击者”,学生也只好“录音机”。常常是教师在上面点得手忙脚乱,学生在下面“录”得昏昏欲睡。

2. 内容缺乏灵活性

大屏幕投影系统只能演示预设的内容、课件一经设计完成,教师授课时就不能针对学生情况灵活、随机地编辑加工或增减,当教学中有新的教机出现,学生有新的问题出现,就不能更改,不能充分引进更丰富多样的信息,这不仅影响了教学效果,而且教师使用黑板时那种伸缩自如、尽情发挥的感觉丧失殆尽,很多教师都感觉自己成了机器的奴隶。是机器在教学,而不是自己在教学。

3. 传统的多媒体课件制作困难

传统的多媒体课件对于文字、图片、视频等各种信息出现的先后顺序和排版都要预先考虑周全和设计到位,所以,一个课件的制作周期很长耗时耗力,与日常紧锣密鼓的教学工作是相矛盾的。很多教师为了完成课件而不能很好地钻研教材和安排教学,反而得不偿失。

二、交互式电子白板系统在提高初中化学课堂效率方面的具体表现

1. 利用交互式电子白板系统便于灵活高效地实施教学过程

使用交互式电子白板系统能非常灵活地实施教学过程,它比普通的电子白板增加了许多实用的功能,并且这些功能是一般多媒体课件在教学中所不具备的。

(1)局部放大功能

因为一般的黑板、屏幕、白板都不是特别大,如班级学生比较多,一个非常现实的问题就是坐在后边的学生看不清楚,在交互式电子白板上可以很方便地拿感应笔在所需放大的部位圈划,这一部分内容就放大了。

(2)存储功能

交互式电子白板系统的一大突出特点,即板书内容可以被存储下来。写画在白板上的任何文字、图形或插入的任何图片都可以被保存至硬盘或移动存储设备,提供给下节课、下半年或在其他班级使用,或者与其他教师共享;也可以用电子格式或打印出来以印刷品方式分发给学生,供课后温习或作为复习资料。

(3)探照灯功能

利用交互式电子白板系统的探照灯功能,能使重点、难点非常突出显现。初中生有着很强的好奇心,但同时他们又没有很好的自控能力,容易分散注意力,所以,教师要想尽办法让课堂变得生动有趣,除了从教学环节设计和教师个人魅力修养上着手以外,课堂上一些新奇的或突然出现的事物也能够有效地引起学生的注意,从而激发他们的兴趣,使得他们的注意力能凝聚于课堂上,促进课堂效率的提高。

对于已经制作好的课件,教师可以在白板的批注模式下,对原有的课件进行控制和批注,甚至可以在一些视频文件上进行标注,展开详细地讲解,更好地引导学生抓住重要信息。

使用交互式电子白板系统能及时方便灵活地引入多种类型的数字化信息资源,并可对多媒体材料进行灵活的编辑组织、展示和控制。在视频的播放过程中,肯定需要做一定的讲解和文字的批注以完成教学。在以往的课前准备中,教师需要利用视频处理软件对所拍摄的视频进行文字的添加等处理,这在无形中增加了教师备课的难度。利用交互式电子白板系统,教师可以随意地对视频画面进行批注等,所以,只需要对拍摄视频作简单的剪辑或不加处理就可直接用于课堂教学。

(5)回放功能

利用交互式电子白板系统的回放功能,可以对以前的操作过程进行任意多次回放,这在教学过程中是非常有用的。因为教学的时候一般教师都是讲一遍,但是有些难点、疑点对于有的学生讲一遍还不行,这就可以把这个过程多次回放,由学生根据自己的学习情况自主选择是否需要再次学习,不但可以减轻教师工作量,又可以满足不同层次学生的需要,达到分层教学的目的,从而提高课堂效率。

2. 利用交互式电子白板系统便于师生情感交流,促使学生上课专心听讲

交互式电子白板系统中教师手中的一支白板感应笔可以实现鼠标对电脑的控制,由此打破了教师在使用多媒体课件教学时只能坐在电脑前使用鼠标的限制,给教师更多的发挥空间,使教学更加生动。学生在教学现场或是通过电视、电脑观看教师的教学时,再也不用忙于记笔记而无暇思考,可以专心听课与思考,加强了师生间思想的碰撞交流,教学效果事半功倍。

3. 利用交互式电子白板系统便于课堂动态资源的生成和保存

利用交互式电子白板系统,授课完毕后,教师的话、视频、板书的内容、学生的发言等,利用相应的软件都可以被系统自动记录下来,形成包含课堂教学过程全貌的、可重复利用的综合性文档,还可以提供给学生再次学习用。许多探究实验需要学生设计探究方案,有些学生设计的方案是很有价值的课堂动态资源,这些资源可以直接或者间接地用于教学。

(作者单位:贵州省开阳县冯三中学 550306)

化学与环境论文:网络环境下高中化学课堂教学模式的实践与研究

摘 要: 网络环境下信息资源是高中化学课程教学的重要组成部分,运用互联网环境,加快引进网络信息资源,对培养学生的自主实践能力和思维能力,提高学生的化学研究能力具有不可缺少的作用。能否恰当地将网络信息资源应用于高中化学课堂教学中,成为我们应当重点关注的问题。作者就目前网络环境下这一问题提出的依据做具体介绍,并对网络环境下高中化学课堂学习的策略做深入探讨,希望以此促进高中化学课堂教学模式改革,更好地适应新课堂教学改革。

关键词: 网络环境 高中化学课堂教学 教学模式

网络信息资源在高中化学课堂教学中具有非常重要的应用,对高中化学教学改革具有非常深远的意义。笔者从以下方面对网络信息资源在高中化学课堂教学中的应用做进一步研究。

一、网络环境下这一问题提出的依据

建构主义思想下,很多新兴学习模式应运产生。在这一基础上,利用网络环境中提供的资源可以帮助学生进行自主学习,主动探索新的学习方法。但是目前在使用网络资源的环境下也存在着一些问题。例如,教师在课前学习了大量教学模板,但是在实际教学过程中,却没有办法真正将模式应用于教学中。虽然运用网络信息资源可以在一定程度上收到视觉上的效果,但是在制作过程中耗费了大量人力和物力,导致一定程度上化学教学的成本过高。教师使用多媒体课件进行教学,在其中所包含的内容比较齐全,在这一基础上,导致学生回答问题的机会过少,学生自主探究的机会更是少得可怜。学生利用电脑聊天、打游戏,浪费了大量学习时间,更有甚者,他们不知道怎样有效地检索一些课程资源,在使用过程中也不能很好地将其利用。此外,网络上的一些学习资源,由于其只是为了针对学生课堂上的讲课目标而做出的一项设计,因此在此过程中不能很好地将学生的实际学习需求考虑进去,学生如果直接拿到课件进行学习,则不利于学生学习效果的增强。因此,教师有必要在网络环境下通过对一些新兴的教学资源和教学软件进行分析,从而对课堂上的教学环境和教学过程做出深度模拟,真正达到学习效果。

二、网络环境下高中化学课堂学习的策略

(一)创设教学情境,构造学习气氛。

在高中化学教学中,网络信息资源为学生提供了良好的学习情境。教师能够通过引领学生走进化学,将化学探究与日常生活经验联系起来,从而在实际探究中更具有实际意义。教师通过运用网络构建化学课堂教学情境,让学生对生活进行了解和认识,促进思维发散,寻求化学试题的解题思路,更好地参与到高中化学学习中。

另外,运用网络信息资源能够有效促进学生进行问题解答。教师通过提出化学中的一个问题,让学生在网络环境下深入探究和思考,通过运用网络信息资源,能够加深学生对化学问题的理解,促使学生能够有兴趣地对于所提出的问题给予答复和提出新问题,这对于课堂教学及教学方式的改进具有重大意义。

(二)设置问题,开阔学生思维。

为了让学生更好地参与到化学学习中,教师可以运用网络信息资源,在教学中巧设问题,激发学生的创造能力和思维能力,发散学生思维,从而更好地进行高中化学教学。

教师可以利用网络信息资源,展示问题,让同学们在课上围绕这个问题进行自由想象和发挥,通过思考一个点,进而能够衍生出不同方面,加深对事物的认识,在寓教于乐中得到深化。这样不仅能促进学生思维能力发展,而且能够鼓励学生进行自主实践,提高动手能力。在网络环境下,学生可以一步步地深入教师所提出的问题之中,通过对问题进行探究和思考,从而收到良好的教学效果。

(三)引导自我探究,开阔学生视野。

网络信息资源可运用到解答化学问题中,能够促进学生进行深入探究。在学习中,学生一般只是生搬教师给出的知识,不能够自主找到解决方法,这种固执消极地对待化学的方式,不利于学生思维的开阔和发散,严重限制了学生的发展和提高。因此,在高中化学教学中,要加强引导学生进行自我探究,能够多加思考和探究。课堂教学效果如何,与课前备课有很大关系。教师要精心备课,的课件会使知识点更细致,重点更明确,引导学生更好地解决重难点问题。这就需要对网络信息资源进行组合应用。

教师可在网站找到相关资源引用。通过把网络信息资源和教学内容相结合,制作出符合教学的课件和视频,并且能够在课堂教学中正确教育学生。教师充分利用网络信息资源,可以引导学生更好地进行自主探究,丰富化学知识,在拓宽学生视野的过程中更好地进行学习和探究。

三、结语

网络信息资源在高中化学课堂教学中具有重大的应用。对在网络环境下高中化学教学中的实践应用进行研究,能够帮助我们更好地了解网络信息资源的重要作用,推进学生在实际学习中更好地掌握化学教学知识,深入探究化学实验,解决重难点问题,在新时期下更好地把握化学,促进高中化学课堂教学的发展。

化学与环境论文:基于绿色化学实验与环境保护研究

摘 要:在经济全球化发展趋势不断加剧的大环境下,化学工业给人们的生活、工作等多个方面带来的影响越来越大,需要加强环境保护,有效推进绿色化学实验,增强人们的环保意识,才能真正促进人类、环境和经济可持续发展。本文就绿色化学实验与环境保护进行探讨,以有效减低化学实验给环境带来的污染。

关键词:绿色;化学实验;环境保护

根据绿色化学实验的实施情况来看,其主要是从源头上控制化学实验给环境带来的伤害,以通过先进技术、设备等控制各种化学原料的使用量,从而逐步实现无污染化学实验,真正达到保护环境、绿色教育的目的。

一、与课堂教学有机结合,加强环保教育

随着我国教育改革措施的不断实施,环保与节能已经成为重要改革教学内容之一,对于增强学生的环保意识、责任意识等有着极大作用。一般在实际进行各种化学实验之前,需要注重理论知识教学,提高学生对环境保护和绿色化学实验的认识,才能真正增强他们的环保意识,最终达到环保教育的真正目的。因此,将环保观念渗透到理论知识的教学中,可以从如下几个方面着手:一是,废弃物的排放量要尽量减少;二是,注重化学原料的回收利用和循环使用;三是,注重废弃物的回收,尽量减少污染和降低成本;四是,让使用过的原料再生,以重新利用;五是,在化学实验中,不能再用和不可回收的物料,不能继续使用。

二、增强环保意识,注重实验操作规范性

在环保理论教育过程中,不仅要重视知识教育,还要加强观念教育,才能真正增强学生的环保意识,以从绿色教育观点开始着手,从而提高环保意识教育的整体效果。与此同时,教师在引导学生操作各种化学实验时,需要注重其规范性,才能实现环保教育与绿色化学实验的结合,最终将环保教育渗透到化学实验的实践教学中。例如:在进行药品的去量时,不管是液体、固体,还是转移、过滤等,都必须防范药品洒落、挥发等情况,最终降低化学实验给环境造成的污染。由此可见,在严格按照化学实验的步骤进行操作时,让学生注重规范性,才能让他们树立正确的环保观念,最终达到增强学生环保意识的真正目的。

三、合理运用绿色化原料,降低化学污染

在各行业不断发展的情况下,各种资源、能源的消耗量都在快速增长,给人类、社会、环境、经济可持续发展带来极大影响。因此,合理运用绿色化原料,注重安全、无害原料的推广,并加强可再生资源的开发与应用,对于降低化学实验带来的环境污染有着重要作用。例如:根据环境保护的相关要求,合理制定化学实验的操作方案,并选择最合适的实验药品,尽可能的减少原料用量,并注重废气物的回收利用和循环利用,以达到增强学生环保意识的目的。又如:将天然气作为生成乙炔的绿色化原料,充分利用等离子体裂解方法来制作乙炔,不但能提高天然气的转化率,还能增加乙炔的生成量,对降低化学实验引起的环境污染有着重要影响。

四、不断优化实验,科学处理废弃物

在开展各种化学实验时,较多实验产物都是有一定毒性的有害物质,部分气体还会给人体造成直接伤害。因此,在不断加强环境保护和推行绿色化学实验的过程中,注重化学实验的科学优化,在不影响实验效果的情况下,采用比较先进的实验方法,才能真正减少实验产物给人体、环境带来的伤害。例如:在进行磷、无机物硫的燃烧时,可以合理采用能防止毒气外泄的装置,尽量提高燃烧实验过程的安全性,从而减少有毒气体对环境、学生的危害。又如:在进行半微型、微型实验的过程中,需要注重环保和绿色,加强安全防范,有效控制药品的使用量,并在特定的环境中进行上述实验,对于降低化学实验给环境的污染有着重要影响。一般情况下,微型实验需要的药品量是常用药品量的几十分之一或几分之一,不但能减少废弃物的产生量,还能保障化学实验的安全性,最终减少化学实验的成本,是绿色化学实验减量原则的充分体现,对于实现绿色教育、推动现代教育可持续发展有着重要意义。在实践操作中,由于每个化学实验产生的废弃物存在一定差异性,因此,教师和学生必须掌握药品的性质、用途等,才能确保其用量的合理性和实验操作的规范性,最终达到科学处理废弃物的目的。例如:在进行碘的提取时,使用的原料是水、四氯化碳,其中,四氯化碳可以循环使用,而残夜可以保存下来,以成为升华实验的原料。

结束语:

综上所述,在国家不断加大环境保护宣传力度的情况下,增强学生的环保意识,让他们树立正确的环保观念,是绿色化学实验推广的重要基础。因此,加强绿色环保教育,将绿色和环保充分融合到一起,减少化学实验原料的浪费,注重废弃物的回收利用和循环利用等,才能真正提高化学实验的环保性。

化学与环境论文:绿色化学技术在环境污染治理与保护中的应用

摘 要:对于现在的环境治理来说,不仅要在平时注重保护环境,对于已经存在环境问题的地方运用绿色化学技术对其进行治理。根据绿色化学在环境污染问题解决上的具体应用,然后找到保护环境的具体方向。

关键词:绿色化学;绿色技术;环境污染

对于我国现在的环境治理来说,很多工作都开始拨开污染的表象转到污染治理的实际中,从根源上解决污染问题,这就需要通过绿色化学的应用,根据污染情况研发出适合污染问题的解决方案。

一、环境污染治理

随着科学技术的不断发展,对绿色化学的研发水平也逐渐走向成熟,对于绿色化学在环境治理方面的应用也开始越来越明朗。绿色化学在环境中的应用就是要在污染的源头把问题解决,保障把环境污染降到低,而这种方式的利用对于社会的发展来说也是节约成本、降低能源的表现,这也符合我国走集约化经济和可持续发展道路的实际要求。绿色化学的应用主要是把我国解决环境问题的方式从原来的“先污染后治理”的粗放形式转到现在从污染的源头解决问题。虽然,绿色化学对于环境污染的治理有很好的效果,但是,绿色化学与环境治理并不能等同而语,环境污染是要对已经被污染的环境进行整治,让其恢复到原来的环境要求下,而绿色化学则是在源头上解决环境污染问题,杜绝任何污染情况的发生,一种是对环境的治理,另一种是对污染的预防工作。

二、绿色化学技术的应用

1.在大气污染控制中的应用

北方的很多城市在秋冬季节往往会出现雾霾。出现雾霾的主要原因除了汽车尾气对空气的污染之外,还有一个缘由就是煤炭的不燃烧。煤炭在燃烧的过程中产生二氧化硫排放在大气中,就会给空气造成非常大的污染,而现在治理煤炭的脱硫方式往往就是在煤炭燃烧之前还有燃烧的过程中进行脱硫的处理。绿色化学主要是在煤炭的脱硫技术方面做出指导,然后指引今后的脱硫技术走向正规的发展方向。

绿色化学在煤炭脱硫方面的应用主要是利用一种生物浸泡的方式,把煤炭在燃烧之前进行脱硫处理,这样在进行燃烧的过程中就会减少二氧化硫的排放,而且通过培养一种微生物菌种,然后利用菌种对煤炭进行脱硫的处理,也会比其他方式有更加明显的效果。

2.在水污染控制中的应用

我国一些重工业发展的城市都有一个共同的污染问题――水资源的污染,这种污染主要是由于工业排放的废水没有经过处理或者是处理不当就排放出来,从而造成非常严重的水污染问题。绿色化学在水污染方面的治理就是在排放水的终端进行处理,在污水排放之前会进行一个冷却水的处理,在污染水经过终端的过程中,会把污染物进行转化,然后进行再次利用,对于排放出来的水资源已经可以达到零污染的程度。在一些先进的国家中,排放出来的废水可以经过处理之后直接达到饮用水的标准,我国在这个方面还有待提升,在进行污水排放的过程中,还需要多经过几道工序,保障水在过每一个工序的时候,都能够达到清洁的效果。

3.在固体废弃物处理中的应用

(1)城市对于垃圾的处理主要有两种方式,一种是进行填埋,还有一种是进行焚烧,这两种方式都各有利弊。首先,对垃圾进行填埋,这种方式虽然暂时不会对环境造成污染,并且还不会占用过大的场地,也没有多大的危害性,但是,垃圾长时间不被清理,在地下就会形成垃圾黑液,这种黑液的清理是现在仍然没有解决的重大问题。垃圾焚烧过程中由于物质不同,所以会产生很多的污染气体和有毒气体,这些气体在大气中长期存在对人的身体有巨大的伤害,所以,也是不容乐观的清理垃圾的方式。绿色化学在城市垃圾处理的问题中研发了热分选煤气化技术还有固体废弃物电离气化技术,这两种技术的交替利用不仅能够解决城市垃圾占地的问题,还能防止在解决垃圾的过程中产生空气污染的问题,从而减少在垃圾处理上进行的投资,降低成本。

(2)在快节奏的时代中,很多一次性的餐具应运而生,并且大受欢迎,但是,很多一次性的器具在使用之后没有经过合理的处理就会造成非常大的危害,这种白色污染如果用焚烧的方式就会对大气造成特别大的污染,用填埋的方式几百年都不会被分解,这时候进行绿色化学的处理就会显得格外重要,也是绿色化学在环境保护上的一个重大追求目标。

总之,绿色化学在环境保护以及环境污染的治理方面有非常大的帮助,不仅能够保障环境走可持续发展的道路,还能够为社会节约大量资金,然后从源头杜绝环境的污染问题,从根本上让社会走绿色的可持续发展道路,保障我国走绿色的能源化的道路。绿色化学的应用是一种可以从源头上改善环境质量的方式,可以满足我国实际的经济和环境的发展需求,保障我国在环境发展上走可持续发展道路。

化学与环境论文:环境工程专业化学污染与生态课程教学改革

摘要:本文首先对化学污染与生态课程的特点进行了分析,然后从教学内容的设计,教学过程中教学方法的运用,多媒体教学的应用,适当增加实践性内容,改变课程成绩评定方式等几个方面对本课程的教学改革进行了讨论。

关键词:环境工程;教学改革;化学污染与生态

化学污染与生态是研究生态环境中的污染物与周围的生态环境之间相互影响的规律的科学,是环境工程专业的一门重要的专业课。化学污染与生态课程是一门综合性课程,同时又具有较强的现实性和实践性特点。针对化学污染与生态课程教学,我们在多年课程教学改革和实践中进行了一些探索并形成了一些想法。

一、课程特点分析

化学污染与生态课程是为环境工程专业三年级学生开设的一门综合性专业课程,这门课程涉及内容和范围比较广泛,因此在学习本课程之前学生需要具备与该课程相关的基础知识,学生不但要对有机化学和无机化学具有较深的理解,而且还应当深入了解生态学和环境学等方面的知识。在这门课程的学习过程中,学生在以前所学的相关知识的基础上进一步掌握化学污染物与生态环境的相互作用规律,并且能够根据所学的知识对实际污染过程进行分析并提出具体的防治措施。在这门课程的学习过程中,学生不但要学习各种理论知识,还应当能够进行相关的验证性和设计性实验,达到理论与实践的结合。同时,通过对该课程的学习,可以激发学生们的学习兴趣并且扩展他们的视野,为进一步学习环境工程专业的其他课程打下一定的基础。

二、教学内容的设计

化学污染与生态课程的主要研究内容是化学污染物与生态环境之间的相互作用,对实际污染过程进行分析并提出具体的防治措施。该课程的一个重要特点是内容涉及多学科交叉,包括化学,环境学和生态学等学科的基本概念和基本原理[1,2]。该课程涉及内容较多但课程学时数又有所限制,因此在课程教学内容的设计过程中要考虑到这些实际情况,防止该课程所讲述的内容与其他相关课程的内容产生重复现象,重点讲述本课程的核心内容。该课程的主要内容是以生态学的基本原理为基础,以化学和生态学理论相结合的观点探讨生态系统的结构和功能,详细研究非金属污染物,重金属污染物,有机污染物的来源,分布,循环,迁移转化规律以及对生态系统的作用和防治方法等。同时在教学过程中还要通过文字和影音图片资料介绍学科发展的前沿近期动态,让学生了解到近期的研究成果,这样可以使教学内容更丰富和充实。

三、教学过程中教学方法的运用

在这门课程讲授过程中发现的以教师讲授教学内容的方法,很难适应学生能力培养的要求。这种教学方法不利于发挥学生的主观能动性,也不利于培养学生的创新思维。因此教学改革中需要改善教学模式,在课程讲授过程中既能发挥教师的主导作用又能调动学生学习的积极性,从而提高教学效果。同时在教学过程中不同的章节其具体的内容也不一样,可以针对不同的内容采用不同的教学方法,提高教学效率[3]。在化学污染与生态课程的教学过程中运用了如下所述的多种教学方法。及时种方法是讲授法,讲授法是教学过程中最基本的方法,这种方法主要用于基本原理和基本概念的讲述。讲授过程中教师除了讲授课程中的内容以外,还可以结合自己的科研过程,把一些相关的内容进行讲述,使学生能够更多地掌握本学科的知识。第二种方法是课堂提问法,课堂提问可以活跃课堂气氛,同时还可以调动学生对问题积极思考的能力,通过主动思考学生对课程重点和难点的认识得以强化,使分析问题的过程思路清晰并且条理化。同时通过对以前所学知识进行课堂提问也可以巩固学生对所学知识的掌握。第三种方法是课堂讨论,课堂讨论是一种较好的教学方法,随着素质教育的深入,课堂讨论也被越来越多地使用,这种方法可以活跃课堂气氛,充分调动学生的学习积极性,有利于培养学生学习过程中的主观能动性,学生可以在课堂讨论过程中发现问题,然后通过讨论解决问题,是一种合作学习的过程,通过这种分析归纳总结的思维过程,可以让学生体会自主探究的过程,充分展示学生的个性。采用课堂讨论的方法的过程中,为了达到较好的教学效果,学生需要对问题进行充分的思考,为了使学生有充分的独立思考的时间,可以提前介绍下节课的主要内容以及提出的问题,上课时在教师的指导下通过课堂讨论的方式进行课程内容的学习。第四种方法是案例教学法,教师在课程讲述过程中要注意运用案例进行教学,通过实际案例对一些环境污染问题和事件进行探讨,可以使学生学会应用基本原理对实际情况进行分析,加深对所学知识的理解和掌握,同时还可以使学生及时了解这方面的研究热点以及近期科研成果。

四、多媒体教学的应用

多媒体教学法是随着计算机多媒体技术的发展而产生的一种新的教学方法,是传统板书教学法的重要的辅助手段。多媒体教学法和板书教学法各有优点和缺点,根据环境污染与生态课程的特点,结合环境工程专业的特点,本课程采用多媒体教学法结合板书教学法进行课堂教学。在多媒体教学过程中,可以在很大程度上增加课堂教学的信息量,例如一些图表可以通过图片方式快速显示出来,这样就能把更多的时间放到对图表的分析上。同时,利用多媒体技术可以把一些抽象的理论和概念直观地显示出来,达到感性认识和理性认识的有机结合,例如可以通过动画讲述一些比较抽象的概念和过程。因此采用多媒体教学法可以提高学生学习这门课程的学习兴趣,有利于学生对课堂所学知识的理解和掌握,从而提高课堂教学的效果[4]。当然,多媒体教学方法只是一种辅助教学手段,传统的板数教学方法仍有很强的灵活性和实用性,例如教师在黑板上对公式进行逐步推演要比多媒体教学法更符合学生的认知规律,在多媒体教学方法的应用过程中,要与传统的板书教学法相结合,这样才能达到更好的教学效果。

五、适当增加实践性内容

化学污染与生态课程具有很强的现实性和实践性,因此应当开展实践教学活动,首先学生应当能够进行验证性实验的操作,在教师的指导下应用实验设备进行独立的操作,在实验过程中通过观察各种实验现象从而进一步加深对所学理论知识的理解和掌握。此外还鼓励学生进行创新性和设计性实践项目,例如让学生从一些环境污染问题中提出研究题目,查阅国内外与此研究题目相关的文献资料,然后进行讨论确定研究方案,在教师的指导下进行实验,通过这种具体的科研实践活动可以提高学生理论联系实际的能力,同时也巩固了在课堂上所学的知识。

六、改变课程成绩评定方式

成绩的评定是化学污染与生态课程教学改革的一个重要方面,在成绩评定过程中需要要注重四个方面,及时个方面是对学生所学课程理论基础知识的成绩评定,这项评定通过笔试试卷考试的方式进行,考试过程采用教考分离的方法,防止任课教师试卷出题过程中的倾向性,这样能更客观地评价教学过程中教师的教学效果以及学生的学习成绩,同时试卷阅卷过程采用流水阅卷方式,在此过程中可以让每位教师对学生的答题情况进行分析,这样可以更客观地评估教学成效;第二个方面是对学生出勤和平时作业的成绩评定,第三个方面是学生在实践环节中的表现,是成绩评定过程中还要注重学生对化学污染与生态学科发展的认识,以及对所学的一些基本原理在自己专业领域中的应用的认识。

化学与环境论文:环境化学双语教学模式改革的探索与实践

摘要:本文分析了环境化学双语教学在省属高校的现状和发展,总结了经验并指出了存在的问题。提出了教学模式改革的理念、思路和目标、内容及实施步骤,为双语教学这一新颖的教学模式在环境化学本科教学中的实际应用积累了理论和经验。

关键词:环境化学;双语教学;教学模式

环境化学是研究有害化学物质在环境中存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法。它是环境科学的核心组成部分,也是化学科学的重要分支。目前在国内外高等院校,环境化学课程是环境科学与工程学科本科生和研究生重要的专业基础课,是一门主干课程,普遍作为精品课程进行建设,但是在我校该课程给予的重视程度却不够,限制了其发展,因此亟待努力改善。

一、课程概况

(一)教学状况

2001-2010阶段:2001年,在学校的大力支持下,环境科学与工程系成立,归属机械工程学院,《环境化学》设为环境科学专业本科生培养的专业必修课,理论课32个学时,2个学分,实验课16个学时。2010-2011:学校进行资源整合,成立材料与环境工程学院,《环境化学》仍为环境科学专业本科生培养的专业必修课,调整为理论课48学时,3个学分,实验课16个学时(4个实验);成为环境工程专业本科生任选课、没有实验。2012-至今:教学计划修订,环境科学专业实验学时增加到32,包含8个实验,对于环境工程专业则增加了16学时实验(4个实验),改为限选课。

(二)教材状况

本科教材一直采用南开大学戴树桂教授主编的《环境化学》,2014年改用浙江大学朱利中教授主编的《环境化学》,该教材内容简洁明快,价格也便宜,适合本科教学使用,辅助教材为:全英文电子版教材《Chemistry of the Environment》,Manahan,Stanley E. CRC Press LLC,2000年出版,实验教学选用董德明、朱利中教授编写的《环境化学实验》,同时参考了广东工业大学刘国光与刘敬勇编写的《环境化学实验讲义》。

(三)师资情况

所有的主讲教师均有在澳大利亚或美国大学至少半年以上的访学经历,谢正苗教授为环境学科带头人,吴卫红为新晋教授,周溶冰为副教授。

(四)存在问题

就该课程目前的教学状况而言,主要存在以下问题:该课程在学校重视程度不够,投入偏少;目前被指定为双语教学试点课程,师生普遍感到难度较大;理论和实验教学没有同步进行、实验学时偏少、不重视实践环节;教学仪器设备短缺、教学场地紧张;对学生的考核评价体系还不够完善,忽视了对学生操作动手能力的培养。

因此理论教学模式需要改革,实验教学模式也需要改革,实行小班化教学,争取开设出更多的实验,还需要及时调整和更新环境化学实验内容,实现实验的微量化,由模拟实验向现场实验发展,提高实验的难度和真实性,激发学生学习兴趣,培养学生独立分析问题和解决问题的能力,增强学生的操作动手能力培养,同时提高学生的综合素质。以上均需要经费和场地的落实和保障。

二、课程改革的理念、思路及目标

环境化学课程的建设目标是建立以学生为中心、提高教学质量为核心的教学模式,努力将其建设为杭州电子科技大学新成立学院――材料与环境工程学院教学的示范课程之一,推动环境科学与工程教学改革和发展。

优化教学内容,使教学内容与当前环境化学的发展、应用实例相结合,同时注意教学与科研的融合。在教材建设上,以厚基础、重前沿、切实际为特色,使用经典教材――南开大学戴树桂教授主编的《环境化学》,最近改用浙江大学朱利中教授主编的《环境化学》,该教材注意适当反映环境化学领域近期研究进展。

在教学方法上,巩固和深化现有的教学改革成果,实行小班化教学,并逐步实行双语教学,逐步与国际接轨。

在实验教学方面,增加实验,增强学生的操作动手能力培养,实现实验的微量化,加强对实验“三废”的回收利用和安全处置,使环境化学实验绿色化和无污染化。在学生导师制的基础上,实现本科生“双向选择”导师制,使“双向选择”制度化、规范化。

在学生成绩评定方面,进一步完善学生评价考核体系,特别要研究完善学生综合素质和技能考核的量化指标。

应用现代化教育技术,实现网络教学,首先将课程资源上网,其次将已上网的课程大纲、教案、实验教案、演示实验、讲课录像、讲课幻灯片等课程资源进一步美化、完善,并及时维护和修改,提高上网资源的更新率和上网内容的可读性,保持课程的科学性、系统性、先进性。

三、课程改革内容

(一)更新教学内容,介绍学科前沿,传授基本知识,提高科学素养

环境化学是一门发展中的新兴学科,因此环境化学的教学内容必须及时更新。在重点讲授基本知识和内容的同时,及时介绍环境化学学科的发展现状,并结合环境保护的国家需求,提出环境科学与工程领域中急需解决的科学技术问题,使学生精通环境化学的基本知识,熟悉环境化学的学科前沿,了解相关学科的知识。

(二)改革教学方法,专题讲座和课堂讨论相结合,提高教学质量

注重教学方法的改革创新,建立以学生为中心的教学新模式。实行小班化教学,采用基础理论讲授、专题讲座、专家讲座、学生讨论等多种形式开展环境化学教学;将学生考试成绩和读书报告水平等相结合,综合评价学生的学习成绩。通过网络资源,实现师生间的交流讨论,建立环境化学课外辅导的新方式。多方位提高教学质量和学生的素质。

(三)注重实验教学、建立现代实验教学和多元化的实践环节

鉴于我国环境问题的严重性和复杂性及环境化学学科迅速发展的实际,必须及时完善和更新环境化学实验。将科研中建立的新方法、新技术改变成环境化学实验,以体现实验的先进性。将室内模拟实验教学向实际现场实验发展,提高实验的难度和真实性。提倡学生在短学期主动设计环境化学实验,培养学生实际操作的能力和科研兴趣。环境化学向微型化、绿色化发展,尽可能降低对环境的污染。

(四)改革考核评价体系

课程组试图以知识、能力、素质来综合评价学生,力求拓宽学生的知识面,提高学生的素质。课程组改变传统的仅用考试成绩评价学生学习效果的方法,探讨根据学生考试成绩和读书报告、课堂讨论等情况综合评价学生的成绩。同时,将努力改变仅由教师评价学生成绩的方法,摸索建立教师和学生联合评价学生成绩方法,如采取学生和教师共同打分制度,评价学生读书报告和课堂讨论的成绩。

四、实施步骤

1.落实对教学内容的改革。对教材做适当的取舍,将重点、难点、方法论、知识结构等作为课堂授课的主要内容,将一些陈旧的或重复的内容剔除。调整教学大纲和教学计划,合理编排好每一次课的内容。

2.落实教学方法改革。针对调整过的教学内容,确定适合的教学方法,建立以学生为中心的教学新模式,实行小班化教学。采用基础理论讲授、专题讲座、专家讲座、学生讨论等多种形式开展环境化学教学,鼓励青年教师出国进修,尽力做好双语教学。

3.在实验教学方面,实现实验的微量化,加强对实验“三废”的回收利用和安全处置,较大限速减少环境化学实验污染,鼓励学生参与教师科研项目。

4.制定新的考核评价体系。期末考试成绩占30%,平时成绩的比重增加到70%,其中包括学习态度、出勤率、上课提问回答情况、讨论中的表现、小组讲课表现、作业情况、实验情况等。

5.鼓励学生积极寻找学习合作伙伴,组成学习小组,选定讲课主题,查找相关中英文资料,制作PPT,然后分别在课堂上进行演示、讨论,教师点评,培养其团队合作精神,提高他们的思维能力、表达能力和外语水平。

6.课程学习即将结束之时,让每位学生写一篇学结,自我评定得与失,并对本课程学习的内容和教学方法等提出意见和建议。

五、教学模式改革的效果评价

作为材料与环境工程学院首批双语教学试点的环境化学课程,教师精心选取教材,制作中英文对照课件,在教学模式上不断尝试创新,取得了良好的教学效果。

化学与环境论文:化学与环境污染

摘 要:现在主要的环境污染都与化学工业的发展息息相关,在化学课上教师要适时地给学生讲解,让学生有意识地去认识这些危害,在生活中自觉地去减少危害、污染。

关键词:光化学;酸雨;塑料

随着科技的飞速发展,尤其是化学工业的发展,在不断改善人类物质生活,给人们的生活带来便利的同时,也带来大量生活废物,使我们的生活环境迅速恶化,把人类的发展带到了一个前所未有的困境。

化学课中在学习氮、硫及其化合物,聚乙烯的元素及其构成、性质、用途时,一定要讲述这些化合物可能造成危害的一面,让学生有意识地去认识这些危害,在生活中自觉地去减少危害、污染。

下面我们介绍一下与课程内容相关的比较常见的几种污染危害。

一、光化学危害

光化学污染是指光化学烟雾造成的污染,是以汽油作动力燃料之后的一种新型污染物,光化学烟雾是由二氧化氮、一氧化氮、一氧化碳和碳氢化合物等一次污染物及它们在一定条件下反应产生的二次污染物――臭氧、过氧乙酰硝酸酯、醛等混合而成的。光化学烟雾一般发生在湿度低、气温在24~32℃的夏季晴天的中午或午后,它的产生与汽车尾气排放有着直接关系。光化学烟雾主要成分NO、NO2来自燃料的燃烧、汽车的尾气、生产和使用硝酸的工厂尾气、燃煤发电厂等;一氧化碳主要来自汽车尾气(主要在汽油燃烧不充分时,如停车状态开发动机)、燃煤、农垦燃荒、有机物燃烧等。我们自己要用行动来倡导出行环保,尽量步行、骑自行车、坐公共交通,为少排一点废气做贡献。

二、酸雨的危害

石油、煤和硫的化合物或含硫金属矿物在燃烧或冶炼时,往往会生成二氧化硫。当燃料高温燃烧时,空气中的氮气往往也参加反应,所以汽车尾气中含有氮氧化物。二氧化碳、二氧化氮是主要的大气污染物,它们直接危害人体健康,引起呼吸道疾病,严重的可以致死。当二氧化硫、二氧化氮被雨水溶解,随雨水降落,就形成酸雨。酸雨的pH值小于5.6,危害很大,直接破坏农作物、草原、森林,加快建筑物、桥梁、工业设备、电信电缆的腐蚀,最主要的是造成土壤、湖泊的酸化。我们知道一般农作物生长的土壤pH值在6到7之间,酸雨造成土壤酸化、板结,农作物无法生长。

在讲氧族元素硫及其化合物时,要讲酸雨的危害,造成酸雨的原因。要有意识地培养学生的环保精神,知道工业废气在排放到大气中以前,必须回收处理,变废为宝,变害为利。激发学生学习的积极性,努力学习,掌握更多的知识,为更新、发明、创造工业、汽车废气的处理系统、装置贡献力量。

三、塑料的危害

在讲有机化合物部分内容时,学习烯烃的代表物――乙烯,乙烯工业的发展水平是衡量一个国家石油化学工业水平的重要标志之一,也是塑料袋的基本原料。塑料的使用方便了我们的生活,脱离了20世纪80年代我们出门必须带菜篮子的时代,但在方便我们生活的同时也给我们的生活带来太多的、无法容忍的垃圾以及危害。在路边、大树上、田间、地头等等,到处充斥着现代工业文明的产物――白色垃圾。据统计,2006―2015年我国塑料年增长率为8%,相应产量为5000万吨。我国人口众多,这么庞大的塑料需求量,带来的垃圾量也是不容忽视的。因为塑料垃圾不分解、不降解,无法处理,所以产生的危害大。

塑料的危害有很多:(1)对人体的危害。使用一次性发泡塑料餐具可能致癌。发泡塑料制品的制作原料是聚苯乙烯,所用的发泡剂是氟利昂。当温度达65℃,一次性塑料发泡饭盒中的“二恶英”及双酚类等有害物质会渗入到食物中,对人体的肝脏、肾脏及中枢神经系统等造成损害。(2)对土壤的危害。塑料垃圾填埋或散落在田野进入土壤后,影响农作物吸收养分和水分,导致农作物减产。农业用塑料薄膜遗留在田间,破坏土地结构,阻碍植物吸收水分及根系生长,影响农作物收成。据调查,每亩地若含残膜3.9公斤,就可使玉米减产11%~23%,小麦减产9%~16%。(3)对动物的危害。废弃在地面和水上的废塑料袋,容易被鱼、马、牛、羊等动物当作食物吞入,塑料袋在动物肠胃里消化不了,导致动物肠胃肌体损伤和死亡,每年有一百万海鸟和十万的海洋哺乳动物因塑料而死,44%的海鸟,22%的鲸鱼,所有的海龟还有许多的鱼类体内都有塑料。(4)对环境的危害,我国垃圾处理主要采用填埋、焚烧等办法,塑料垃圾密度小、体积大,填埋后地基松软,垃圾中的细菌有害物质渗入土壤,污染土壤、地下水,焚烧塑料会产生大量黑烟和有害物质――二恶英和尘埃,污染大气。

恢复菜篮子工程太难了,而且菜篮子工程也不能解决所有的问题,因为还有很多塑料是用在农业上、包装上。我们不能阻挡社会的、工业的进步,应该发明、制造出更好的替代品,要教育学生保护环境,自觉减少塑料袋的使用和做好塑料的多次使用和回收利用,减少塑料垃圾的产生,为蓝天、净水贡献自己的微力。

化学与环境论文:面向数字化学习环境的微课资源开发与应用研究

摘 要:随着信息技术的飞速发展,推动了教育从目的、内容、形式、方法到组织的变革。越来越多的学校、教育机构也采用近期的数字化技术来变革教育模式,数字化学习应运而生。微课作为当前一种较为流行的学习模式,近年来越来越为大众所追捧与喜爱,在提升课堂教学效率的同时,也促进了知识的正迁移。该文从微课核心概念界定、特点、作用及开发模式等方面进行论述,力求探索出一个富有活力的适合于数字化云平台环境的微课开发运行模式。

关键词:微课 数字化学习 云平台 学习模式

21世纪是以“信息化”为特征的知识经济时代,全民教育、品质教育、个性化学习和终身学习已成为信息时代教育发展的重要特征。学校教育作为形成正确价值观念、传递科学知识、培养专业技能的主要场所和途径之一,其知识的获取途径、学习资源的类型、教师的教学方式、学生的学习方式、师生的互动方式等方面正在发生着巨大的变化。特别是近几年来,移动通讯技术、社交媒体蓬勃发展,社会节奏加快,个性化学习需求旺盛,教育资源也逐渐开放、共享和多元化,其中资源形态的碎片化、微型化、主题化发展趋势,各种类型的“微”教学实践在国内外如火如荼地铺开。在国内,微课是微课程的简称,是一个继博客、微博、微信等社会性软件之后风靡教育领域的新生事物。

1 核心概念界定

1.1 “微课”概念界定

“微课”是指以视频为主要载体,记录教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点(重点、难点、疑点)或教学环节而开展的精彩教与学活动全过程。“微课”的核心组成内容是课堂教学视频(课例片段),同时还包含与该教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测试及学生反馈、教师点评等辅助性教学资源,它们以一定的组织关系和呈现方式共同“营造”了一个半结构化、主题式的资源单元应用“小环境”。因此,“微课”既有别于传统单一资源类型的教学课例、教学课件、教学设计、教学反思等教学资源,又是在其基础上继承和发展起来的一种新型教学资源。

1.2 “数字化学习环境”概念界定

数字化学习环境是指利用多媒体、网络技术,将学校的主要信息资源的数字化,并实现数字化的信息管理方式和沟通传播方式,从而形成高度信息化的人才培养环境。作为数字化技术的新兴力量,云计算、云服务技术不断发展,为互联网共享交互提供新模式。

数字化学习环境的特点:

(1)利用多媒体计算机可以激发学生的学习兴趣,有利于学生学习主观能动性的发挥。

(2)利用校园网络可以实现校内资源共享和学生间的协作学习。

(3)运用因特网呈现知识的超文本特性有利于促进学生信息能力的发展。

2 数字化云平台环境的微课开发运行模式

数字化云平台环境中,教师是微课的主动创建者和实施者。教师利用资源模块的学习主题课程,利用学习专题组织学生开展专题研究,利用通知模块作业和课务通知,利用作业模块批改作业。教师还可以在论坛模块和问题反馈模块中与学生交流互动,利用统计模块查看学生在线学习情况。

学生利用学a生身份登录云平台,直接用云平台在线浏览文本、课件、视频等资源,上交作业,并将微课学习中的费解问题提问和交流。同时学生还可以通过问题反馈区反馈系统bug。技术人员负责云平台日常维护,云平台版本更新,有些技术人员还可以为教师提供录课的技术支持。学校管理人员通过云平台数据监管师生行为、调研师生对云平台的意见,并向苑⑷嗽狈蠢⌒枨蟆M时,学校管理人员也可以通过云平台实施校本调研,优化教育教学措施。

3 数字化云平台环境下微课建设意义

3.1 增强学生学习兴趣

利用数字化云平台辅助教学,把文字、图像、图形、音频与视频等统一起来,把静态的问题和枯燥的资料糅合在三维空间之中,合成精美的动态画面,这样就可以进行形象的教学了,也能够冲击观看者的视听觉,给学生带来一种耳目一新的感觉。与此同时,充分调动多种感官,弥补了教师生硬讲授的不足;生动直观、内容丰富的课件,在一定程度上激发了学生的学习兴趣。

3.2 加强学生自主学习的能力

在平时的教学过程中,教师不仅要给学生独立思考、自由想象的空间,还要给学生提供良好的学习条件、引导他们自主学习。利用数字化云平台教师可以充分应用“翻转课堂”的教学方法,学生通过云平台教学资源课前进行相应的预习,课堂上在老师的引导下进行针对性的讨论学习,同时通过布置课后练习来巩固课程内容,从而把学习的决定权从教师转移给学生,进一步让学习更加灵活、主动,使学生的参与度更强。

3.3 提升学校教学管理水平

数字化云平台具备强大的互动功能,教师自己可以自由掌握它,并用其与学生进行讨论。课堂上师生可以借助有线(无线)网络自由登陆学习,下课后还可以继续完成相关任务,不受时间、空间限制。同时除了校本资源分享外,可以同其他兄弟院校进行交流,实现资源共享。应用数字化云平台这一教学手段,可以完善教学不足环节,加快实现素质教育,通过优化教学过程,迅速提高教学质量。

4 结语

在数字化技术盛行的时代,将高校课程开发制作成微课的形式,切实能给高校课程改革带来新思路、给高校学生学习专业知识带来便利。但在课程设计过程中,一定要明确所有技术手段和表现方式都是为学习内容服务的,因此,课程设计的理念一定要从教学实际出发,从学生的需求出发,注重人性化设计,真正做到以人为本。总之,微课和云平台的有效结合,是新形势下课程教学手段的必然需求和趋势。

化学与环境论文:教师媒介素养与数字化学习环境的美学研究

随着科学技术的发展和教学理念的更新,媒体、媒介及其传播的信息对我们的学习、生活乃至思维方式产生了前所未有的深刻影响。电视、报刊、广播和互联网等主要媒体,音像制品、图书、电影、BBS、QQ和手机短信等多种媒介几乎无所不能地全天候提供信息,满足受众的视听需要。毫不夸张地说,媒体、媒介已经成为社会的“第二课堂”或“看不见的学校”。如何甄别、选择,甚至创造有价值的信息,也需要教师深入思考:如何使用媒体、利用媒介进行教育传播,以适应迅速发展和日益复杂的信息传播手段与教学环境,与之相关的媒介素养也就成为教师必须研究和掌握的素养之一。

在创造和获取有效信息方面,不少教师还存在一些问题,还停留在获取信息的技术层面,对有效信息的观念层面还不够了解,尤其在分辨、选择甚至创造美的信息这一点上认识程度还很低,对于信息美学、媒介美学了解很少。因此,我们有必要从信息审美角度出发,进行教师媒介素养与数字化学习环境的美学研究,让教师了解美的信息的传达与接受,认识美的信息对人发展的促进作用和感染力,了解学生的审美感受,从而积极搭建和利用美的数字化学习环境,在教育教学活动中发现和利用美的信息进行有效传达,并且正确理解、建设性地使用教学工具和传播资源,使学生们能够充分利用媒介资源进行知识建构,进行有效的学习。

这就需要我们进行深入细致的研究,从而让教师了解、认识媒介素养的重要性,内化并提升自身的媒介素养水平,更好地促进学生有效学习,这正是我们进行本项研究的重要目的和意义之所在。

一、研究目标及思路

当前,视听媒体和网络媒体的普及,宣告了以单一的印刷文化为中心的社会文化格局的彻底改变,我们进入了“读图时代”“影像时代”和“移动时代”,而且是一个多方位传播、多媒体介质流动迅速、信息增殖迅猛的时代,这些都对我们的教育教学产生了重大的影响。因为媒介素养关乎教师如何甄别、创造易于学生接受的美的信息,如何把握合适的传播媒介与技术。为此,我们的研究内容从教师的教学设计角度出发,思路是研究学生学习的影响机制,方向是创建美的数字化学习环境,目标是促进教师媒介素养的提升,从而使教师教学与学生习得处于契合点,达到高效教学,最终实现学生的自主学习。

从实际情况出发,首先选择比较简便易行,又比较科学正确的研究方法,舍弃那种需要花费大量时间又难以控制变量关系或过于烦琐、复杂、偏重数据资料的对比实验方法。其次是考虑研究方法既要注重实效,又要便于在研究的同时推广应用研究成果。因此,在具体研究过程中,我们采取文献资料法、演绎法相互结合的方法,辅以调查、实证研究,进行相关单位和教师的调研、访谈、分析,以及对四项假设的分项验证等,从而完成课题的研究并形成重要成果,使研究工作既科学正确又简便易行,并做到及时推广应用。

二、研究过程

在初期研究中,我们进行了总体的研究假设。

及时,教师媒介素养程度决定着学习环境创建的数字化水平与美学水平;反之,教师媒介素养受到自身信息技术应用能力与审美能力的影响。

第二,创建数字化学习环境,是教师技术素养与技术能力的体现,能为学生提供重要的学习载体和便捷的学习工具。

第三,学习环境及内容的美学水平,是教师信息素养与审美能力的体现,美的学习环境及内容能为学生提供直接的审美感受和学习诉求。

第四,学习环境的数字化水平和美学水平是两个不同的指标体系,都是学生学习的重要影响因素,后者的受关注度较小,但影响作用更大。

为保障研究的科学性和成果的有效性,本课题将从学习环境的数字化水平与美学水平两个方面进行调研,以天津市教师为主要调研对象。调研方式主要有资料收集和实地调研两种。其他地区调研主要通过网络、图书资料和新闻媒体等渠道进行资料收集。实地调研的重点是教师,具体调研教师创建数字化学习环境的水平和实际情况,并且对数字化学习环境的美学水平和实际情况进行调研分析。

通过假设验证,我们试图揭示美学因素在信息化、数字化教学中的基础作用,试图分析并总结教师媒介素养在数字化教学中的两个显性指标体系,即学习环境的数字化水平和美学水平,进而分析教学过程及学习效果中的隐性指标。(下表为部分调研数据)

三、研究成果

研究以教育学、传播学、美学和生态学等相关理论为基础,借鉴美国、日本等国家的相关实践经验,以教师为主要研究对象,对数字化学习环境的美学水平及影响机制等问题进行研究,并提出相关的优化建议与对策。

首先,在前期的调查研究过程中,我们发现很多值得思考的现象。例如,教师使用信息技术手段的盲目性和随意性,直接导致教师技术失态以及学生接受障碍,教师课件中粗糙的图像、不合理的文字堆砌等令人感到不舒服的教学元素,直接导致学生的抵制情绪和厌恶心理,更不要说使学生认真专注地学习了。因此,我们从教师的教学设计角度出发,研究学生学习的影响机制,研究数字化学习环境的美学生成机制,最终形成教师媒介素养的提升途径和方法,并通过研究对前文所述及时点假设进行验证和总结。

其次,我们所要研究的教师的媒介素养,至少包括技术素养和信息素养两个方面。对教师技术素养的研究也就是上述第二点假设,简单地说,就是教师要知道用什么方式来传递教育信息,包括什么时候用黑板,什么时候用计算机,什么时候用网络,甚至什么时候说,什么时候写等。比如,物理教师讲宏观及微观世界,借助课件模拟场景,学生们一目了然,而数学教师讲解一元二次方程,使用计算机演示就不如直接在黑板上一步一步推导,带着学生思考,这才是合适的技术选择,才能真正体现学习环境的创建水平和教师技术素养的内涵。对教师信息素养的研究也就是上述第三点假设,简单地说,就是教师要知道自己传递的教育信息是否恰当,要经过甄别和取舍,之后传递给学生,让学生容易理解和接受。比如,美术教师教学生画画儿,就得简单地从点、线、面来开始,怎么画点、画什么线条、处理怎样的面,简单明了地分辨好的、美的信息,学生便容易理解和学习。我们的研究就是通过这些符号和信号的审美意蕴来传达美的信息,激活学生的审美感受,以便使教师在教育传播过程中处理好美的信息,包括美的文字、美的语言、美的图像、美的声音、美的视频,等等,从而在教育教学活动中发现和利用美的信息进行有效传达,让我们的学生获得愉悦的审美体验,从而实现我们的高效教学。

,美的感受让人舒适,美的信息让人精神愉悦,反之亦然。就像我们走进一间屋子,清新、干净、整洁的环境会让我们感到舒适和安逸,长久驻足也不会觉得烦闷,而脏乱差的环境肯定会让我们反感,觉得厌恶,想早早地离开。再比如,我们听音乐,优美动听的音乐会让人感到心情愉悦和宁静,因而伴着这种音乐我们就会感到舒适和放松,同样,图书馆、阅览室里的轻松音乐也会让学生学习起来很轻松,效率也高。相反,有很多噪音的地方,如垃圾场、装修中的房屋、喧嚣的广场等,身处这样的环境之中,再怎么也不会踏下心来看书和学习。还有,我们看电影,为什么很多桥段让人记忆犹新?为什么有些电影镜头让人终生难忘?比如《泰坦尼克号》中男女主人公在船头拥抱“飞翔”的镜头,《卡萨布兰卡》中男女主人公眼神对视的镜头……这些经典瞬间或让人心潮澎湃,或让人潸然泪下,但有一点是相通的,就是观众能从这些镜头中体会到人生的意义,更重要的是,这些镜头、这些画面给我们一种美的感受、美的震撼,因此我们记忆犹新,也会终生难忘。这些都是信息美的作用,然而对此,我们却很少关注。心理学家马斯洛把审美看成人的高级精神需要之一,认为“审美是一种高级需要,美在自我实现者身上得到最充分的体现”。因此,通过对第四点假设的验证和总结,形成我们的研究成果,使教师在教育教学活动中正确地理解、建设性地使用合适的教学工具和美的传播资源,组织教学活动,使学生能够充分利用媒介资源进行知识建构,有效地学习。

提高教师创建数字化学习环境的能力和美学水平,首要是提升其媒介素养,让教师理解媒介及其应用,善于分析和把握媒介的教育作用。其次是提升教师的数字化水平,这一点要从教师对教育信息技术的应用上下工夫。是提升教师的审美水平,这一点也是很基础但很容易被忽视的问题,需要从整体培训和个人培养两方面入手,加强审美意识与素养的相关培养和训练。

总之,教师媒介素养与数字化学习环境的美学水平对学生学习有很大的影响。美学因素在信息素养和技术素养中又占据着基础作用,基于此概念的理解,教师要提升媒介素养水平,就一定要提升信息素养水平和技术素养水平,要提升基本的美学水平,要关注信息化教学中的两个显性指标体系(即学习平台的适切性与学习资源画面的美学水平)。在这种理念指导下的教师信息技术能力培训思路已经在天津市红桥区、北辰区等区县的教师培训工作中采用并得到了较好的反馈。我们提出的“数字化学习环境的美学应用”研究思路以及“教师的媒介素养之画面美学”培训课程已经被天津市教委教师培训部门采用,用于在线培训课程的制作与实践中,为教师媒介素养现状、相关问题及解决办法、完善体系等方面的研究提供了基础模型,也为教师教育规划提供了参考依据和重要思路。

注:本文为国家开放大学2014~2015年度科研课题(编号G14A0209Y)研究成果。

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