時間:2022-01-31 04:57:09
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化學分析論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
水處理
尊敬的先生/小姐:
您好!
感謝您閱讀我的求職信。我自信我的學習經歷和實踐經驗有助于我來應聘。
我來自xx大學,專業屬于交叉學科性質。污水處理是實驗室近三年來研究課題的一部分,而我在研究組員中分擔查詢資料,設計實驗,分析意外情況的職責。此外,我熟悉化學分析,能夠在儀器說明幫助下獨立完成實驗。本科階段,無機化學,分析化學,物理化學都是專業必修的課程。曾經參與籌建X化學分析實驗室。研究生階段在化學院開設的實驗規范課上了解實驗規范。熟練使用原子熒光分析測試。
2005年,我獲得了XXXX證書。英語水平:本科期間,我通過了國家四級和六級的考試,查閱科技文獻,修改英文論文,鍛煉了我的閱讀寫作能力。隨信附上我的簡歷。如我能得到這次機會,我將十分感謝。
此致
敬禮!
環境
尊敬的先生/女士:
您好!
感謝您閱讀我的求職信。我自信我的學習經歷和實踐經驗有助于我來應聘。
我來自XX大學,專業屬于交叉學科性質。2005年,我擔任XXXX,獲得了xxxxxxx證書,得到了進入環境行業的通行證。我在xxx實驗室里分擔了查詢資料,設計實驗,分析機理,處理意外情況,以及修改論文,編修報告的職責。此外,我熟悉化學分析,能夠在儀器說明幫助下獨立完成實驗。本科階段,無機化學,分析化學,物理化學都是專業必修的課程。曾經參與籌建XXXX化學分析實驗室。研究生階段在化學院開設的實驗規范課上了解實驗規范。熟練使用原子熒光分析測試。
英語水平:本科期間,我通過了國家四級和六級的考試,查閱科技文獻,修改英文論文,鍛煉了我的閱讀寫作能力。
隨信附上我的簡歷。如我能得到這次機會,我將十分感謝。
此致
敬禮!
尊敬的先生/女士:
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我來自XX大學,專業屬于交叉學科性質。2005年,我擔任XXXX,獲得了xxxxxxx證書,得到了進入環境行業的通行證。我在xxx實驗室里分擔了查詢資料,設計實驗,分析機理,處理意外情況,以及修改論文,編修報告的職責。此外,我熟悉化學分析,能夠在儀器說明幫助下獨立完成實驗。本科階段,無機化學,分析化學,物理化學都是專業必修的課程。曾經參與籌建XXXX化學分析實驗室。研究生階段在化學院開設的實驗規范課上了解實驗規范。熟練使用原子熒光分析測試。
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化學分析實驗是分析化學教學的重要組成內容,是實踐分析化學“量”的概念的重要途徑。本文探討了國際化合作辦學背景下化學分析實驗課程的全英文教學模式與方法,總結了化學分析實驗(全英)課程建設過程的經驗與不足,展望了化學分析實驗全英文教學的前景。
關鍵詞:
化學分析實驗;全英文;教學方法
分析化學通過一定的測試方法,鑒定物質的化學組成、測定物質的含量、確定物質的結構和存在形態及其與物質性質之間的關系等,“量”是分析化學的核心。化學分析實驗課是分析化學課程的重要組成部分,向學生提供了正確熟練掌握分析化學實驗基本操作和技能的重要途徑,并讓學生在實踐中強化對分析化學“量”的核心概念的理解[1]。中外國際化合作辦學是高等教育國際化的重要途徑,也是目前國內各高校普遍開展的創新辦學模式,通過整合國內外高校教育資源和理念,推進高等教育課程體系和教學方法的改革,培養具有國際化視野的專業人才[2]。國際化合作辦學的重要特征是采用世界通用語言——英語構建國際化合作辦學課程體系,并采用全英文教學方法,使學生在全英文的授課環境中接受專業知識和前沿信息的教育,培養學生采用英語進行專業學習的能力,以期盡快適應后續國外高校的授課模式。目前,國內一些分析化學教學團隊已開展了分析化學理論課雙語[2-4]或全英文[5]教學方法的有益探索,但關于化學分析實驗課程全英文教學方法研究的報道較少。中山大學化學與化工學院于2010年正式開展了與香港理工大學合作的化學“2+2”國際合作辦學項目。化學“2+2”學生第一、二學年在中山大學就讀,第三、四學年在香港理工大學就讀化學科技專業,學生在中山大學學習期間化學專業課程均采用全英語教學。化學分析實驗(全英)課程是化學“2+2”專業學生第一學年的專業必修課,與化學分析(全英)理論課同學期授課[5]。在前期化學分析(全英)理論課建設的基礎上,中山大學化學與化工學院進行了化學分析實驗(全英)課程建設,并已對兩屆學生開設了該課程,研究了化學分析實驗課程全英文教學方法,取得了初步的經驗,現將該課程的教學模式及方法介紹如下。
1課程特點
化學分析實驗(全英)課程是化學“2+2”國際合作辦學項目教學體系中重要的組成部分,與化學分析(全英)理論課緊密聯系,是分析化學的“啟蒙”課程之一,是修習后續儀器分析及儀器分析實驗課程的重要先導課程,具有重要的意義。化學分析實驗(全英)課程計劃學時數為54學時,內容涉及四大滴定分析法、重量分析法及吸光光度法等相關內容的基本操作及實驗。化學“2+2”學生在學習了化學分析(全英)理論課,掌握了化學分析基礎知識后,通過該實驗課程進一步熟練、掌握化學分析實驗的英文術語及基本操作和技能,強化學生對分析化學“量”的核心概念的理解,從“會學”到“會用”,培養學生從事理論研究和實際工作的能力以及嚴謹的科學思維方法和作風,提高分析問題和解決問題的能力。化學分析實驗(全英)課程采用全英文教學模式,即采用精選的英文教材或講義,指導教師在實驗前有限的講解時間內,在實驗室現場使用英文完成授課與演示,并在實驗過程中采用英文與學生交流,進行指導;學生在實驗過程中采用英文進行交流、討論,采用英文撰寫實驗報告,參加英文試題的口試及實驗操作考試。因此,化學分析實驗(全英)課程是具有很強即時性的實踐課程,學生需要在聽完短暫的實驗前講解后立刻動手操作,獲得準確的測定結果,并撰寫出科學的、邏輯性強的、簡潔的實驗報告。與化學分析(全英)理論課不同,學生無法在課后反復練習相關的實驗操作,因此化學分析實驗(全英)課程要求學生有很好的專業外語“聽、說、讀、寫”能力,即能聽懂講解,能與指導教師流利交流,能快速準確地閱讀英文教材及文獻,能準確流暢地撰寫英文實驗報告。然而,化學分析實驗(全英)課程在大一下學期開設,受眾群僅修習過基礎無機化學(全英)課程,并未形成較為完善的化學知識網絡;同時,大一學生尚未學習化學專業英語的相關課程,專業英語能力薄弱。因此,如何讓學生“會聽”、“會講”、“會做”、“會寫”成為該課程成功與否的關鍵。任課教師除了具備扎實的分析化學專業知識、實驗技能及良好的英語功底外,還應能結合化學分析實驗(全英)課程特點,研究并采用合適的全英文實驗課程教學方法講授該課程,方能實現該課程的教學目標,使學生獲益。
2教材建設
化學分析實驗(全英)課程以訓練學生的規范操作和基本實驗技能為目的,通過實驗進一步加深學生對化學分析理論知識的理解,因此所選擇的實驗內容應能與理論課相互聯系、印證,使學生能通過實驗操作“點對點”地解讀化學分析的知識點。其次,由于大一學生專業英語能力薄弱,選用的全英文實驗課教材語言應準確易懂,既符合國內大一學生的英文水平,使其能“看懂、學會”,還能滿足國際合作辦學課程體系的要求。
2.1多元教材體系
優秀的英文原版化學分析實驗教材[6,7]較少且年份久遠,目前許多英文實驗教材經常以附錄的形式收錄于理論課教材中,其內容多為驗證性實驗,較少涉及化學分析實驗背景知識的介紹及開放設計實驗等內容。因此,面向中國學生的化學分析實驗(全英)課程不能完全照搬國外的教材,應以優秀的英文原版教材為主要參考書。自編的英文實驗講義著重介紹化學分析實驗的基本操作、實驗背景知識及實驗報告寫作規范等,同時提供化學分析課程專業術語中英文對照詞匯表供學生查閱。由于專業英語寫作對大一學生的挑戰最大,因此本課程采用循序漸進的方式培養學生的英文寫作能力。對于課程伊始的練習性質實驗,實驗講義中有配套的實驗報告模板供學生學習報告寫作,學生在完成實驗后填寫實驗報告模板中留空部分(如某些重要的實驗步驟、實驗數據表格等)即可;而隨著實驗課程的深入,學生將在教師的指導下最終完成設計實驗,并撰寫出完整流暢的英文實驗報告。
2.2實驗內容選材
本課程實驗內容的選材可以分為3個層次:練習性實驗、常規測定實驗及設計實驗。練習性實驗是最先開設的一類實驗,以訓練學生基本操作和實驗技能為目的,如“酸堿滴定練習”、“天平操作練習”等,通過實驗學生將熟練掌握滴定管及天平的正確操作。常規中文授課的化學分析實驗課程由于沒有語言障礙,練習性實驗的講解較為簡略,學時數很少。但是,化學分析實驗(全英)課程面向大一學生采用全英文授課,為了使學生能順利渡過最初的語言關,并夯實實驗基本操作技能,該課程加大了練習性實驗的講授時長和學時數。通過練習性實驗,學生不僅學習了基本操作,還能全面了解并初步適應化學分析實驗的全英文授課模式,學會“充分預習-認真實驗-及時撰寫報告(復習)”的實驗課程學習方法。常規測定實驗是化學分析實驗(全英)課程的主體內容,涵蓋了四大滴定、重量法及分光光度法等主要內容。學生在順利渡過語言關后,通過該部分實驗內容進一步熟悉化學分析實驗的基本操作,系統學習各種化學分析實驗方法,鞏固化學分析理論課上的相關知識點,學會“理論-實踐-理論”的思維模式,并能完整撰寫流暢的英文實驗報告。在完成一系列常規測定實驗后,本課程還將引入命題式設計實驗,其模式為:命題-學生提交設計方案-師生討論修改-實施實驗-提交報告-課后點評。學生需要從查閱英文文獻開始直至撰寫提交實驗報告,獨立把握實驗的全過程。通過設計實驗,學生將融會貫通化學分析基本知識,同時培養學生獨立思考問題的能力以及初步的科研創新精神。設計實驗結束后,學生將按照學術論文的格式用英文來撰寫報告,對實驗結果進行凝練和科學表述,使學生真正體會到“量”是分析化學核心的概念。3個層次的實驗內容相互聯系、相互補充,給予學生多方位漸進式的實驗訓練,最終培養學生嚴謹、細致的分析化學實驗技能和動手能力。
3“互動引導型”教學方法
實驗課與理論課授課模式最大的不同在于學生作為主體,通過參與整個實驗、獲得數據并整理報告的全過程,方能掌握實驗技能并鞏固相關的知識點。學生通過化學分析實驗(全英)課程不僅應學習化學分析的基本操作和思路,還應培養分析化學專業英語的“聽、說、讀、寫”能力,因此應讓學生成為實驗課程的主角;而教師應作為引導者,通過與學生的充分互動交流,幫助學生完成實驗課程的學習。因此,本課程采用教師引導、學生自主學習的互動式實驗教學模式,教師在實驗課程授課過程中是引導者的角色,通過給予學生合理的建議和引導,使學生能自如地把握整個實驗過程,為學生提供自覺多次獲取化學分析知識點和提高實驗技能的機會。
3.1“問題引導型”課前講解
實驗課開始時,教師首先采用全英文方式點評上次實驗并點評實驗報告,歸納總結出現的問題及注意事項,并與本次實驗課程銜接。講評過程中側重點評學生實驗過程中出現的操作規范問題以及實驗結果的準確表達。讓學生通過課前講評回顧前一個實驗中存在的問題,以及上節課中所出現的專業術語,從而加強全英文實驗課程的印象與效果。接著,教師用中英文雙語模式向學生介紹本次實驗課的專業詞匯及用法。專業詞匯的學習采用互動造句及提問的方式進行,時間大約控制在5分鐘左右。然后,教師采用全英文方式介紹本次實驗的要點,包括基本原理、實驗步驟及操作要領等,期間要演示實驗中的重點操作(如滴定管操作、搖瓶操作、定容操作等)并進行詳細的解說,采用國際上廣泛采用的“問題學習法”(problem-basedlearning)進行講授,通過適當提問、引導,促進學生的自我認知過程。由于大一學生專業基礎相對薄弱,同時考慮全英文授課可能存在的信息傳遞損失問題,課前講解應輔以相應的課件展報,使學生更容易理解授課內容。課前展板中對少許重要信息(如關鍵步驟、條件、試劑、操作等)留空,讓學生聽課后現場填寫,以增強現場記憶。同時授課過程中應對學生的預習情況進行提問檢查,增強師生互動,培養學生勤思考、巧動手、帶著問題做實驗的良好習慣。
3.2“互動引導型”的實驗指導方法
在學生開始實驗一小時內,教師應逐一觀察、巡視每位學生的基本操作,采用英語口頭糾正學生的基本操作規范。若有學生聽力薄弱,應輔以示范實驗,使學生確實意識到存在的問題,并及時改正。整個實驗過程中,教師應增加巡視次數,及時糾正學生的不當操作,并使用英語與學生交流、溝通。對學生所提的問題,使用啟發式教學,引導學生自行發現并解決實驗過程中遇到的問題,養成獨立思考、善于動手的實驗能力。特別對于聽力、口語薄弱的學生,實驗過程中教師應多創造互動交流的機會,鍛煉其英語表達能力。比如在進行絡合滴定實驗“水的總硬度測定”時,需要在pH≈10的氨性緩沖溶液中,采用鉻黑T為滴定指示劑,測定Ca和Mg的總量。許多學生會問為何不采用鈣指示劑,此時教師并不正面回答鈣指示劑不適合在pH<12的非強堿性溶液中使用,而是提示學生金屬指示劑均有其適合的pH,需在滴定過程中采用合適的緩沖溶液,引導學生思考氨性緩沖溶液是否滿足鈣指示劑的使用要求。于是,學生會想到氨性緩沖液的pH≈10,此時不適合采用鈣指示劑,若把溶液的堿度調到pH>12,Mg又會沉淀,造成巨大的滴定誤差,故此鈣指示劑不適合作為水總硬度測定的指示劑。通過互動啟發式的引導,學生不僅解決了問題,同時也深刻理解隱含在問題背后的原理,有助于學生將理論聯系實驗,互相印證。實驗結束后,學生將獲得的原始數據提交給指導教師檢查,此時教師可與學生就實驗過程中出現的問題進行面對面的交流和點評,也可利用這段時間指導學生提高實驗報告的寫作水平,改進實驗報告中存在的問題。大一學生的語言基礎薄弱,在撰寫全英文化學分析實驗報告時非常需要指導教師一對一、點對點的指導,針對性提高學生的專業外語寫作能力。通過“一對一”實驗報告點評環節,學生在報告寫作方面均有明顯提高,到課程結束時均能寫出科學、簡潔、表達準確的全英文實驗報告。
3.3考核方法
化學分析實驗(全英)課程的特點及目標決定了該課程不僅傳授化學分析基本實驗技能,還應培養學生良好的專業英語表達能力,因此課程采用多方位綜合考核方式考查學生的化學分析基本技能及專業英語能力。化學分析實驗(全英)課程總成績由每個實驗的成績,加權操作考試成績進行評定。每個實驗的成績由實驗預習情況、實驗操作、實驗報告3部分構成,每次實驗的累計成績占總評成績的70%,因此要求學生更多地關注實驗過程及細節,認真地做好每一個實驗,方能最終獲得好的實驗成績。操作考試由單元操作考核及期末實驗考核組成,占總評成績的30%。單元操作考核在學習完練習性實驗模塊后進行,主要考查學生的基本操作;期末實驗考核要求學生當場完成一個命題設計實驗,并完成英文實驗報告。無論單元操作考核還是期末實驗考核均包含口試及實驗考核環節,學生在開始實驗之前先要通過口試環節,采用全英文方式回答教師的英文提問,提問內容包括設計實驗原理、操作細節等,在實驗結束之后學生也需要用英文向指導教師報告結果,之后方能開始撰寫報告。通過多方位的全英文考核方式,將全面考查學生化學分析實驗的基本操作技能及專業語言能力,為后續進入國際合作辦學方的大學學習打下良好基礎。
4教學效果與經驗
采用調查問卷的形式,對2012及2013級修讀化學分析實驗(全英)課程的化學“2+2”學生共99人以問卷調查形式進行學習效果回訪,共回收有效問卷82份。結果表明:93%的學生認為基本能適應全英文實驗課程授課模式;98%的學生認為通過該實驗課程的學習能較好地掌握化學分析的基礎實驗操作技能與知識,提高了動手能力,初步培養了獨立思考能力及細致嚴謹的科研作風;96%的學生認為通過課程的學習對化學分析理論知識有了更加感性、深入的理解與認識,能與理論課程知識體系進行相互印證,鞏固理論課學習效果;92%的學生認為通過該課程學習擴大了專業詞匯量,提高了采用專業英語進行交流和寫作的能力;93%的學生認為該課程能基本與后續國際合作辦學方的課程體系相銜接,通過該課程的學習能為未來的學習打下良好基礎;96%的學生認為所選擇的實驗內容豐富實用,能與化學分析理論課程緊密掛鉤,配套的講義或教材適合于該全英文課程的教學需求,語言準確易懂;93%的學生認為該課程的考核形式能較好地鞏固課堂教學效果,真實反映知識掌握的程度;98%的學生認為該課程的授課老師能糾正并規范學生的實驗操作,及時認真批閱實驗報告,并解答學生實驗過程中的疑問,使學生獲益;99%的學生認為該課程的授課老師嚴謹認真,熟悉課程專業知識體系,語言表述準確清晰。
5展望
通過兩屆化學分析實驗(全英)的實際授課及課程建設,我們總結了化學分析全英文實驗課程的教學方法:以國外優秀英文原版教材為主要參考書,輔以自編的英文實驗講義,構建了化學分析實驗(全英)課程教材體系;采用教師引導、學生自主學習的互動式實驗教學模式,使學生成為實驗課程的主體,自如地把握整個實驗過程,提高了學生化學分析實驗的基本操作技能及專業語言能力。該課程適合于化學“2+2”國際合作辦學課程體系的教學目標要求,課堂效果良好,學生反饋及評價良好。當然,由于時間限制,化學分析實驗(全英)課程建設還有待進一步完善。首先,雖然初步構建了化學分析實驗(全英)課程教材體系,但目前尚無適合于中國高校化學專業國際合作辦學的化學分析實驗教材,因此應加強全英文實驗教材的建設,編寫出更多英語準確易懂,符合國際化學教育體系的優秀全英文實驗教材。其次,全英文實驗課程教學要求任課教師有扎實的專業理論基礎、實驗技能及良好的英語表達能力,目前師資力量非常匱乏。可進一步通過“請進來、走出去”的方式加強全英文教學師資力量的培養,同時進一步提高已承擔全英文課程教師的授課水平,充實分析化學全英文教學的師資力量。
作者:張卓旻 李攻科 單位:中山大學化學與化學工程學院
參考文獻
[1]鄒小勇,馬志玲,黃濱,胡玉玲,李攻科.大學化學,2006,21(4),30.
[2]潘祖亭,郭志謀.大學化學,2003,18(6),30.
[3]張立新.化學教育,2006,27(9),32.
一、“教學名師”工程為廣大教師指出了努力追求的方向
1 怎樣做“教學名師”?“教學名師”工程為廣大教師指出了努力追求的方向。“教學名師”要有一定的教育科學研究能力,有豐富的教學經驗和獨特的教學風格,這使過去長期困擾“誰教得好”的軟尺子有了硬標準:
“教學名師”要有高尚的師德和真摯的教育感情。他們具有高尚的道德品質和教師職業道德,敬業愛崗,忠誠黨的教育事業,有高度的事業心和強烈的責任感,為人師表,教書育人。我校首位國家級教學名師獎得主史啟禎教授就是這樣的人。史啟禎教授除了在外開會和生病,每日(包括假期)都早早來到辦公室,思索著學科的發展,精心的耕耘,在爽朗的笑聲和細語中與學生探討論文和教材。他說:“教師應該用自己的風范來影響感化學生,更要用自己最真摯的情感關心和愛護學生。”
“教學名師”要有扎實寬厚、廣博精深的知識結構。教師知識淵博,思維活潑,才能在教學中把握全局,融會貫通。史啟禎教授曾三次赴美國西北大學與美國科學院院士、原美國化學學會主席巴索洛教授合作、學習,巴索洛教授稱他是“實驗藝術家”。史啟禎教授任教期間,先后主持了7次國家自然科學基金研究項目,其中有兩項中美之間的國際合作研究項目,280余篇研究論文中有140多篇是發表在sci源期刊上。在世界著名雜志《美國化學會志》上發表的4篇論文被國外雜志、專著引用600余次。作為學術帶頭人,最早成立了國內第一個物理無機化學研究所和陜西省物理無機化學重點實驗室,于2007年與化學系其他兩個省重點實驗室一起組建了西北大學合成與天然功能分子化學教育部重點實驗室。先生的教學理念“科學研究可以改變一個人的氣質,可以改變一個人的風范,可以改變一個人對書本知識的看法,甚至可以改變一個人的世界觀,而老師就是要通過課堂教學這個渠道,將這些變化傳遞給學生,進而引發他們的變化”,在改變著、豐滿著我校的無機化學學科。
“教學名師”要創造性地從事教育工作。教師的觀念一方面影響自己的教育行為,一方面對學生的身心發展存在顯著的影響。史啟禎教授善于突破原有的凝固的思維模式,創造性地獲取、加工、輸出新的教育信息,不斷更新教學理念和內容,在教學手段、教學的組織形式上突出創造性的特點,努力培養具有創新精神和實踐能力的人才。他在11年中將《無機化學與化學分析》出版了三個版本,使之成為迄今教指委為應化專業立項編寫的唯一一本專業基礎課教材。先生主筆翻譯出版了《過渡元素金屬有機化學》、《無機化學》、《無機化學前沿》、和《空氣敏感化合物的操作》,通過精品教材引進先進教學理念。他以“瞄準國際前沿,推動我國無機化學課程體系和教材內容的現代化”獲得了陜西省和國家優秀教學成果獎。
“教學名師”要有高超的教育科學研究能力、豐富的教育經驗和獨特的教學風格。史啟禎教授在對美國大學考察的基礎上,提出了“必須要改變我們已有的教育觀念”,開始了新的探索,他要創建一個平臺,一個能將中外高等教育理念性相融合的平臺;他又提出“教學和科研是鳥的兩只翅膀,二者缺一不可”。因此,先生樂此不疲,在國內外教育期刊上,率先試驗“無機化學”的雙語教學,耗費14年主譯4本外國精品教材——體現著“只有將中國傳統教學思想與西方現代教育思想實現完美融合,教學改革才有出路”的教學理念。先生認為“不能將當代標志性成果當作一種時髦的點綴,我們的著眼點甚至也不能只是介紹成果本身,而是隱含在成果背后的科學思維方法”。就是在這種先生首先擁有雄厚的科研背景、先進的教學理念、辛勤的耕耘和收獲氛圍中,我們才能時刻關注國際上學術研究的進展狀況,消化理解這些最新研究成果,才使我校無機化學學科成為了一個銳意進取的團隊。的確, “教學名師”的效應在這里產生。
2 以“教學名師”為榜樣,促進了教師隊伍建設。“教學名師”工程使我校開展一個以“教學名師”為榜樣,促進教師隊伍建設的活動,對于穩定我校良好的教學秩序,實現把我校建設成為國內一流國際知名的研究型大學的目標至關重要。首先,從思想上要認識到這一舉措是辦學理念的重要內容之一,名師的效應就是一所學校的效應,建設高水平的師資隊伍是高校發展的根本措施。其次,要注意從基層培養抓起,從樹立旗幟、建立團隊抓起,抓好學校層次的名師建設。第三,要創建一個公平競爭的機制,最大限度地激發教師的積極性,營造寬松的學術氣氛,激發教師的創造激情。在這樣的努力下,我們無機化學教研室的唐宗薰教授榮獲了第二屆高等學校教學名師獎。西北大學的兩位高等學校教學名師獎獲得者都出在無機化學教研室,他們又同時獲得陜西省教學名師獎。還有兩位教授獲得了校級教學名師獎(西北大學定名
轉貼于
為教學質量獎)。
名師為廣大教職員工樹立了榜樣,使廣大教職員工不斷提高政治素質和業務水平,牢固樹立質量意識和創新意識,敬業愛崗,扎實工作,為進一步提高西北大學的教學科研水平和管理水平做出了應有的貢獻。
二、“國家級精品課程建設”工程為教學質量的提高奠定了基礎
教育部推進國家精品課程建設具有很強的針對性。我校在這一工程建設中,討論了“課程建設規劃要注意什么”、“教學隊伍建設難在哪兒”和“關于教學如何實現現代化”問題,嚴格按照“一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點”建設示范性課程。從2003年至今,我校有校級精品課程38門,省級精品課程34門,國家級精品課程11門。2007年度又有22門校級優質課程申請參評校級精品課程。唐宗薰教授主持的“中級無機化學”和高勝利教授主持的“無機化學與化學分析”兩門課程被評選為國家級精品課程。這兩門課程在全國得到了好評,影響巨大。其中“無機化學與化學分析”課程已建設了資源豐富、界面新穎的網絡資源(全國已有53個網站使用和傳播),從學生學習到同行備課,多層面起到了輻射示范作用,發揮了精品課程的帶動作用,為國內同類課程教學提供了一套從教材到教案、從課堂講授到課外學習的完整的、可行的教學模式。該課程已經受到了廣泛的關注和好評,制作精良的課件被眾多網絡紛紛轉載,得到了兄弟院校學習和講授普通化學課程的學生、老師的一致稱贊:“是大家學習和講授普通化學課程的好幫手”。
三、“面向21世紀課程教材”建設工程為教學質量的提高打沖鋒
教材改革的基本要求是在原有的基礎上有所創新、有所發展;立足于我國國情,學習國外經驗,為國內服務,體現中國特色;要解放思想,實事求是。我們無機化學教研室史啟禎教授主編的《無機化學與化學分析》和唐宗薰教授主編的《中級無機化學》分別作為“面向21世紀課程教材”和“十五”國家級規劃教材由高等教育出版社出版。這兩本教材突出了人本教育、實施差異教育的思想;著眼于社會和個人的發展需要,著眼于學生能力和智慧的培養,著眼于學生素質的全面提高。合理解決了以往教材只強調學科的系統性、忽視學生綜合能力培養和崗位對人才規格的要求,專業面過窄、直接影響對社會需求復合型人才的培養和課程設置與教材內容不能及時更新、內容陳舊、不能體現新知識、新技術、新工藝、新方法,不能體現科技發展的需求和時代的特征與課程結構和內容缺少彈性、缺乏設置合理的選修課目、不利于安排教學等問題。前者具有明晰的定位、實現“立體化”、全新的構架、很強的可讀性和探索了低年級開展雙語教學形式等特點,2007年榮獲陜西普通高等學校優秀教材一等獎,先后入選高等教育“百門精品課程教材建設計劃”選題研究項目、陜西省“教學研究重點項目”、國家“十一五”教材規劃項目和國家自然科學基金委“國家基礎科學人才培養基金教材建設項目”。后者填補了無機化學與高等無機化學之間的“中等”水平,完成了同一學科三個不同層次的課程體系。正如黃春輝院士的評價:“我認為作者自始至終在深度和廣度上,在知識層次和編寫方法上都認真地把握住了‘中級’這個位置。這是一本內容豐富,很有特色,符合教改方向的教材。”
四、“教學科研訓練”工程是高等理科教育教學質量提高的催化劑
教育部與國家自然科學基金委聯合設立的“國家基礎科學人才培養基金”,旨在促進科學研究與教育的結合,加強本科生科研能力訓練和綜合素質的提高。這是提高高等理科教育教學質量的又一舉措,取得了預期效果。在這項基金的資助下,我們化學系順利入選國家基礎科學人才培養基地,成為陜西省和國家級化學實驗教學示范中心,成為陜西省“具有工學和醫學背景的化學拔尖創新復合人才培養模式創新實驗區”。
[關鍵詞]網絡課程;無機及分析化學;立體課程建設;實踐
[中圖分類號]G642.0 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-4634(2012)02-0100-03
山東科技大學的《無機及分析化學》不僅是應用化學和化學工程與工藝專業最核心的專業基礎課,也是礦物加工、生物工程、環境科學與環境工程、無機非金屬材料工程和高分子材料與工程等近化學專業的核心基礎課程,主要為學生進一步學習《有機化學》、《環境監測》、《食品理化檢驗》、《高分子化學》、《生物化學》、《生化實驗技術》、《儀器分析》等核心專業基礎課打以及做畢業論文打基礎。
《無機及分析化學》課程是一門理論與實驗相結合的課程,針對不同專業的需要,山東科技大學有兩種方式進行教學:一種是將無機化學與分析化學整合成一門課程的短學時教學(近化學專業),一種是將無機化學與分析化學分開授課的長學時教學(化學專業)。
《無機及分析化學》網絡立體課程主要包括理論教學和實驗教學兩部分,經過十多年的教學改革和課程建設,形成了一套以培養應用型人才為特色的教學內容體系:在理論教學方面,本著應用為目的,夠用為度、適量超前的原則,以定量分析為主線,設置化學基礎原理和化學分析原理與技術兩大塊教學內容,準確、簡明的闡述最基本的無機及分析化學原理和規律,并使“分析與應用”貫穿于整個課程教學內容之中,體了重基礎、強應用、為專業服務的特色。在實驗教學方面,按照“基礎一綜合一應用”的思路設計的實驗教學內容,突出基礎技能為專業技能服務的特點,強化綜合技能的訓練。
1 《無機及分析化學》課程系列教材的建設實踐
教材的建設體了教學思想、培養目標、教學內容和課程體系的改革,是網絡立體課程建設的重要組成部分,是有效解決教學內容和教學方法存在問題的關鍵。
根據山東科技大學近化學、化工類專業本科生對化學基礎知識的要求,以少而精、精而新的原則,將傳統教學內容與代新知識相結合,對無機化學、分析化學、普通化學內容進行整合、革新和優化,注重對學生進行素質教育,編寫出版了21世紀高等院校教材《無機及分析化學》、《無機及分析化學實驗》和《分析化學實驗》。這些教材注重處理傳統學科與新興交叉學科知識的關系,在闡述基本原理和知識的基礎上注重內容的更新,體了材料、環境及生物類學科與化學學科的交叉與融合。將化學熱力學知識融入全書有關章節,并將四大平衡和四大滴定分析法有機結合。理論教學以化學熱力學基礎、物質結構、四大平衡為重點,適當簡化四大滴定分析法,而使其在實驗教學中加強簡化分子軌道理論、晶體場理論等難度較大的內容。編寫了綠色化學概論、材料與化學、生命與化學、環境與化學等作為培養學生興趣和擴大知識面的閱讀材料。通過閱讀材料部分的學習,既可使學生了解本專業的發展動態,擴大知識面,又能使學生了解化學基礎理論在相關學科中的重要地位,激發他們學習化學知識的興趣和熱情。編寫中力求使教材簡明扼要、概念準確、重點鮮明、深入淺出、通俗易懂、理論聯系實際,適用于礦物加工、材料、環境、生物工程等主要專業大類。
2 《無機及分析化學》課程立體化網站的建設實踐
按照國家、學校新修改的教學大綱的要求,對《無機及分析化學》課程進行了網絡立體化的全面建設,建立了《無機及分析化學》課程網絡平臺。將課程簡介、師資隊伍、理論教學、實驗教學、教學互動、教學視頻和化學資源等欄目的內容公布在山東科技大學的網站上。目前無機及分析化學理論教材、實驗教材、學習指導書、電子教案、課程網站等學習資源已經形成了全方位、立體化的課程教學體系。學生可不受時間和空間的限制,掌控自己的學習過程。
在教學理念方面,把培養學生的科學素質和創新精神放在第一位,把無機及分析化學課建設成為既是學生學習科技知識的基礎課,又是培養學生科學素質的基礎課。理論課教學以無機化學基本原理為主,以物質結構基礎為依據,以四大平衡原理為重點,以重要元素及其化合物的結構、組成、性質、變化規律及其含量測定為目標,以指導學生自我學習為方法。實驗教學以化學分析技術和技能訓練為核心和重點,強化基本技能訓練,強調系統分析問題和解決問題,重視系統性、綜合性、設計性實驗。礦物加工、材料科學、生命科學、環境科學等諸學科的研究和發展都離不開無機化學、分析化學原理和技術的進步與發展,要不斷建立礦物加工類、材料類、環境類、生物類幾個模塊相關專業的課程體系和教學內容。
3 在教學實踐中改革教學方法,增強師生互動
網絡立體化教學的多樣性,給不同層次的學生提供了適合自己的教學平臺。學分制的改革,作為基礎課的《無機及分析化學》的學時數也在減少,這對教學內容和教師的教學水平提出了更高的要求,必須不斷進行教學內容更新,教學方法、教學手段及考試方法的改革。無機及分析化學內容廣泛,涉及物質結構理論基礎、化學反應基本原理、溶液平衡、化學分析、元素化學、部分儀器分析等內容。課程講授不可能面面俱到,要在吃透教材的基礎上分層次合理安排講課內容,注重難點和重點引導,精講與對比分析討論,如四大平衡與四大滴定,同時注意引入學科前沿知識。在教學方法上,主要是講重點、講難點、講思路、講方法、講應用,形成了“課內講授一課外講座一輔導答疑一考核評估”教與學一體化的互動教學模式,既注重培養學生的邏輯思維能力,又注重培養學生的創新精神和自主學習的能力。
《無機及分析化學》的教學課程在大學一年級進行,該課程的學習不僅使學生在知識上有所積累,而且在學習能力上也應得到較大提高,要求學生做到課前預習、課中互動、課后小結,學會學習的方法。在教學中針對部分內容,要求學生自學,有些延伸內容,要求學生查閱有關學術期刊,并撰寫小論文、課堂討論,最后教師總結。同時充分運用代教育技術,將傳統的教學方式與代化教學手段相結合,大大提高課堂效率。此外,也在網絡課程中制作了大量的圖片、圖表、動畫、錄像等素材和資料,用以表課程教學內容。
不斷進行考試方法的改革。鼓勵學生撰寫讀書報告和科技“小論文”,培養學生科學研究的意識、習慣和能力,有助于學生對化學知識的深入理解及綜合運用。期末成績由考勤、平時作業、課堂提問、單元測驗、期末考試等成績綜合評定,撰寫的讀書報告和科技小論文實行額外加分,根據撰寫的質量在總成績中加0~10分,若能達到公開
發表的水平最多可加10分,但課程總成績最多為100分。
4 《無機及分析化學》實驗課的改革實踐
實驗改革的目標是通過系統的實驗教學,加強基本訓練,著重能力培養,強化創新意識。創造性教育要求對學生既要有基礎知識和新的專業知識的傳授,又要有自學能力、獨立思考能力、動手能力的培養,尤其是代意識、競爭意識的培養。自2004年起,根據山東科技大學實際情況和學生不同層次、不同專業的培養要求,對原實驗課程體系、教學內容和方法進行改革,建立和完善了無機及分析化學實驗課的教學內容,按照基礎實驗一綜合實驗一設計實驗3個層次推進教學進程。建立了以實驗技術要素為主線的實驗教學體系,設計了適合山東科技大學不同學科學生的多層次實驗教學內容,為學生個性發展、潛能開發以及優秀學生脫穎而出創造條件。開放實驗室,使一些不能在課堂上完成的實驗得到補充,同時學生也可以自己設計一些感興趣的實驗,在教師的指導下進行,從而使學生的動手能力、分析問題和解決問題的能力得到進一步提高。無機及分析化學實驗形成了多層次的實驗教學體系,多模塊的實驗教學內容,預約開放式教學模式。為此,無機及分析化學實驗課程教學采取了以下改革措施。
1)對無機及分析化學實驗教學內容進行了重組,并進行綠色化改造。本實驗課注重在繼承傳統內容的基礎上創新,增加設計性實驗,加強綜合性實驗,減少驗證性實驗。根據無機及分析化學實驗的特點,用綠色化學的觀念對傳統化學實驗進行了改造,實了“性質實驗點滴化、制備實驗小量化、分析實驗減量化”,這樣在常規儀器中完成無機及分析化學的實驗教學,不僅大量減少了化學試劑和藥品的消耗,節約了實驗消耗費用,而且也加強了學生的環保意識,收到了良好的效果。
2)正確認識理論課教學與實驗課教學的關系。在無機及分析化學實驗教學中,學生應始終處于主置,教師則處于為實驗教學服務的主導位置。作為實驗教學主體的學生,在繼承傳統知識和技術的基礎上,重點進行知識和技術的應用和創新;作為主導教師,在搞好實驗教學引導工作的同時,加強自身知識和技能的擴展和更新,達到知識豐富、技術熟練和教學方法科學而實用的要求。
3)多媒體輔助教學和開放實驗室緩解實驗課時少、內容多的矛盾。隨著單一、驗證性實驗向綜合性、設計性實驗的轉化,實驗教學內容不斷豐富,往往一個連續的系統的試驗中涉及好幾個相關的實驗技術,由學生自己動手設計并完成整個實驗,由此開設綜合實驗面臨著如何在有限時間內讓學生掌握更多實驗技術的難題。對于無機及分析化學實驗課,使用多媒體技術輔助教學,利用錄像演示實驗技術的操作要點,再實驗進程和結果,增強學習效果。建立了仿真實驗室,學生可以在計算機上進行無機及分析化學實驗等課程的仿真實驗,同時可進行相應的預習。
4)形成了基礎-提高-突優-參與科研4層次的開放實驗教學模式和管理方法,完善了對不同層次學生因材施教的實驗教學方法。在生產實踐中發、研究、分析和解決問題,這對于培養學生分析問題和解決問題的能力,培養創新意識和實踐能力有著不可替代的作用。無機及分析化學實驗室成為大學生科技創新創業的基地,幾年來山東科技大學啟動“挑戰者杯”、“大學生實驗技能大賽”、“大學生創新基金項目”等多項大學生科技創新資助計劃,開放無機及分析化學實驗室,為其高質量完成項目提供條件保證。
1.選題
選題要盡可能早些。選題早,早做準備,時間充分。
2.選題要考慮主、客觀條件只有考慮主、客觀條件,才能避己之短,用己所長,選擇最利于發揮自己聰明才智的課題。比如,您想對"交感胺類藥物"進行研究,如果您的生理學、藥理學基礎好,可從其應用方面選題,可借鑒前人研究成果,從不同側面進行研究,同樣會有突破。如果你的化學及藥物化學基礎好,可從藥物基因方面及配伍方面進行研究,通常藥物的基本結構決定藥物的作用,取代基因決定作用強度、副作用等。醫學領域學科很多,不一一列舉,但都可找到其突破口。只有揚長避短才能寫出稱心的論文來。
3.選題不要太特殊選題特殊,往往只知其然,不知其所以然,是寫不出好論文的。盡量避開大而復雜的題目,選比較一般的題目。比如"膽囊收縮素一胰泌素"對某一方面的作用研究,這類題目有比較、有借鑒,寫起來比較容易。
4.要擺脫單純的愛好和趣味個人的愛好和趣味是選題的一個前題,但是,單純地從個人興趣、愛好出發,也是不切實際的。比如你對分子生物學很感興趣,也是目前醫學界關注的問題,但就目前的實驗條件及教學計劃而暫時還很難寫出如意的論文。當然有條件可從某個角度去研究。又如你對"愛滋病研究"很有興趣,但目前國內你接觸的都是第二手材料,孤立的去研究,是困難的。
5.選擇突破口選題要找突破口,這個突破口可選擇難度較小,而又帶有普遍意義的題目,或者易被人忽視的問題,如果有條件,突破口可以選擇兩門學科的交界處,進行科學的"邊緣"研究。作為醫學院校學生各門課程都在同步與交叉學習,有較深的理論基礎,具有較好的連貫性,比如學習解剖知識較全面之后可以選擇"某種外科術式改進探討"。基礎理論融會慣通之后,往往在臨床內、外科交界處或其它相關學科交界處做文章容易突破,比如內科側重于藥物治療,而外科是往往忽視的,"5-羥色胺受體拮抗劑治療化療致吐"研究成功即為內科藥學與腫瘤科交界處研究成功的典型例子。鈣離子拮抗劑的廣泛應用亦然。就中醫與西醫而言,比如中藥大黃多種作用,如你從化學分析角度去分析藥物的作用機理就是對中醫的發展,容易重點突破,寫出一定質量的論文。
搜集資料
題目選定之后,就要以題目為中心,作一些踏實的搜集資料工作。
1.選定一個搜集資料的目錄制定一個搜集資料的目錄是寫論文的一個重要基礎,制定這個目錄時要和寫論文有經驗的前輩交談,或經導師或教研室有經驗的教師指點,也可以請與自己畢業論文題目相近的、論文寫得好的畢業生介紹經驗,交換意見。
制定搜集材料和目錄,可以從現在的文獻資料調查入手,既熟悉,又有興趣。搜集材料的目錄可按年代由近溯遠,寫上調查中得到的有關研究對象的材料。隨著計算機廣泛應用于文獻檢索,給作者搜集資料帶來很大方便,但這種文獻往往是二次文獻,筆者建議在此基礎上用追溯法查閱一次文獻。
2.摘錄與選題有關材料搜集材料,要多要全、沒有遺漏,這是最理想的。但是任何一個問題的研究都有主要材料和次要材料。要圍繞核心問題搜集主要材料,有用材料,把它記錄下來,摘寫出來,對次要材料,放在次要地位處理。
關鍵詞:應用型人才培養;應用化學;專業實踐;教育基地; 創新體系; 構建
中圖分類號:C93 文獻標識碼: A
前言:應用化學是將化學技術應用于生產實踐的學科,其所涉及的領域極為廣泛,因此結合地方特色,各個院校的應用化學專業的人才培養模式和路徑也不同。根據教育部頒布的本科專業目錄和我國經濟結構、人才市場需要等,應用化學專業人才培養方案主要分為兩類:一是以培養學術型人才為目標的重點高校;二是以培養應用型人才為目標的一些地方高校。作為以培養應用型人才為目標的高職學院而言,借鑒其他院校的經驗,結合專業人才培養目標和地方特點,應用化學專業的兩個方向――工業分析與檢驗和環境兩個方向――與錦州本地的石化企業相適應,并取得了一系列階段性的教改成果。
一、實踐教學改革途徑
1、 優化實踐教學內容體系
實踐教學內容是實踐教學體系中最核心的部分,也是教學執行力的體現。根據專業人才培養方案,初步優化了包括“基礎實驗、專業實驗、綜合實驗和綜合素質”四大模塊的“模塊化”實踐教學內容體系,以全面提高學生知識、能力和素質。
1.1基礎實驗,包括四大基礎化學實驗,注重培養學生的基本實驗技能和對科學現象的觀察和分析能力,強調實驗的規范性和嚴謹性。對應每一門實驗課程,應總結出一些實驗經驗,學生考核過程必須嚴格把關。
1.2專業實驗,包括化學分析實驗、儀器分析實驗、無機分析實驗、有機分析實驗等,注重培養學生的專業知識應用技能,并鞏固基礎實驗所養成的良好習慣和規范操作,培養學生理論聯系實驗的習慣。
1.3綜合實驗,包括水泥分析實驗等一系列綜合實驗等,以課程設計、綜合性和設計性實驗等為主。學生通過查閱資料提出實驗方案,經指導老師審查修改后進入實驗室操作,完成后提交實驗報告。綜合實驗強調培養學生的專業知識運用能力。
1.4綜合素質則通過畢業設計(論文)、社會實踐、各種競賽和創新性實驗等培養學生的實驗設計能力、綜合知識運用能力和創新能力,其中的專業生產實習和畢業設計(論文)是實踐教學中的兩個重要環節,也是教學過程的難點。而貫穿整個大學,各種競賽(包括“挑戰杯”科技作品競賽、化學檢驗工競賽、職業技能鑒定考證、暑期社會實踐、課程設計等)、創新性實驗項目以及教師的科研課題等都是學生們展示自我的平臺,通過這些活動,大大提高了學生的創新意識和動手能力。
1.5大力鼓勵并支持教師將科研項目中一些合適的技術方法等子項目引入到綜合實驗和綜合素質等課程中讓學生進行開放性的實驗研究。
二、 完善實踐教學設備體系
校內,在已有的基礎上,進一步完善基礎化學實驗室建設,加強化學分析實驗室、儀器分析重點實驗室等建設,保證實驗課程的順利進行。校外,加強實踐教學平臺建設,即加強與本地企業建立實習基地等。根據應用化學新的專業定位,可以與錦州石化公司分析測驗中心、大連泰瑞海銘股份有限公司等合作。
1、加強實踐教學師資能力建設
鼓勵和支持教師向“雙師型”和“雙證型”教師方向發展,鼓勵青年教師深入企業、市場親身實踐并提升自身的實踐技能和指導水平,引導高學歷、高職稱的教師積極參與到學生的基礎實踐教學中。
2、將畢業論文與生產實踐及產學研項目相結合,提高學生實踐創新能力,開放實驗室為產學研項目及應用化學專業實習提供良好平臺。實驗室與大連泰瑞海銘股份有限公司簽訂產學研項目協議書,甲乙雙方本著互利互惠原則,高校服務企業,滿足產業需求,提高教學質量和科研水平,集成各類資源,提升創新能力為目標,在優勢互補、互惠互利、共同發展的基礎上進行“含 Ln-W-Zn 光催化功能材料研制及其在環保中應用”項目的合作。該項目開發成功將為公司廢水的處理開辟新途徑,并促使污染物降解以達到凈化環境的目的。該項目將在大連泰瑞海銘股份有限公司進行推廣應用,進行技術轉讓、中試、工業化生產。這必將產生顯著的經濟效益和環境保護方面的社會效益。總體說來這種做法構建了將畢業論文與生產實踐及產學研項目相結合,提高學生實踐創新能力的新體系。
3、 利用共建開放實驗室進行化工實訓,提高學生工程動手能力
應用化學專業充分利用實踐教學基地資源,例如與大連泰瑞海銘股份有限公司共建開放實驗室《應用型研究實驗室》培養學生的工程動手能力。從大學二年級開始就有計劃、有步驟地組織應用化學專業學生到該企業拜工程師、技師為兼職導師,讓學生參與實踐基地教學、生產、科研和管理等工作,提前熟悉該單位現狀和未來職業技術崗位要求,促進精神內涵與知識水平同步提高。并且,將該實驗室作為化工實訓基地,以便培養學生的化工工程能力,全面增加學生動手能力的訓練。該實驗室是我院實踐實習教學平臺和創新實驗平臺,在科研上是化工生產中試系統,由 2 × 100 L 的反應釜及產品性能分析測試儀組成; 又是化工反應放大設備系統,由系列反應放大設備組成,可對化工產品和材料進行工程放大,具備在不同放大倍數研究過程規律和工藝參數變化功能; 在實踐教學方面具備應用化學專業專科生完成設計綜合實驗、實習、科學訓練等學習功能。該實訓基地具有全面、靈活、充分動手的優勢。學生在該基地可以進行實驗裝置拆裝、化工生產實際操作,從而構建了利用共建開放實驗室進行化工實訓,提高學生工程動手能力的新體系。
4 、通過生產實習和各類創新大獎賽,提高學生的工程應用能力
為了提高應用化學專業學生的工程能力,充分利用 8 周專業實習,組織學生去錦州酒廠實際鍛煉,讓學生虛心向工人學習,通過實習掌握白酒發哮、釀造工藝,玻璃配料、融化、鑄造工藝條件、生產流程以及所有設備的名稱和作用,并按照事物畫出工藝流程圖; 我們鼓勵學生和工程技術人員交談,提倡學生用自己學過的化學、化工等方面理論知識及實驗知識幫助工廠解決實際問題。例如,如何快速在線檢測白酒中雜醇含量? 如何除去雜醇? 如何快速在線檢測白酒中重金屬含量? 學生在實習過程中針對這些問題進行資料文獻檢索、實驗方案設計、實施,并參加大學生創業大賽及其他技術創新活動,從而掌握應用化學工業化的各種技能,有效培養了學生和青年教師的能力。
三、結束語
綜上所述,依托開放實驗室及省級特色專業構建了應用化學專業實踐教育基地創新體系: 依托共建開放實驗室,培養應用化學專業學生實踐創新能力; 結合產學研項目,將畢業論文與生產實踐相結合,提高學生實踐創新能力; 依托共建開放實驗室作為實訓基地進行化工實訓方面的訓練,提高其工程動手能力。
參考文獻:
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1傳統分析化學課程考核的局限
一直以來,我校分析化學理論課程考核以閉卷為主,通過卷面成績評估學生對課程的掌握程度以及教師的教學質量。這種考試成績評價規范公平、尺度相對統一;操作簡便、易于管理和實施、成本較低,教師工作量不會因此增加太多,同時有助于督促學生掌握基本概念、理論、公式,為將來的應用打下堅實的基礎。但單純的閉卷考試缺乏差異性,較難科學合理地評價學生對學科的掌握程度;考題具有一定的局限性,難以較為全面地考查出學生對該課程掌握的廣度和深度;評價效果相對單一,因而對學生的知識、能力、素質作出綜合評價有失偏頗。圍繞我校培養應用型高素質人才的目標,2010年藥科學院開創性地設立了藥學專業創新實驗班,重點結合學校辦學實際和學科專業特色形成“強化基礎,加強實驗,因材施教,重視創新”的人才培養模式。通過對第一屆(2010級)藥學創新實驗班(以下稱為本班)的調查,本班教學目前僅實現了小班單獨授課,但是在課程考核和評價體系方面尚未見改革與創新。
2分析化學課程考核改革的具體方案
根據國內外知名學者的教學經驗,針對藥學實驗班的分析化學考試目標一般設定為:(1)記憶、理解基本概念、原理、公式、術語與實驗基本操作技能;(2)正確進行相關的計算;(3)聯系已學知識解釋分析化學的特定操作和相關應用;(4)運用所學原理與概念描述、解釋或者說明現象和結果,清晰、有邏輯地表達思想,正確使用專有名詞;(5)將所學的概念與原理運用于新問題情境中;(6)正確使用相關圖表所呈現的數據信息;(7)設計實驗、制定實驗計劃、選擇適當的實驗技術;(8)處理、解釋、評估實驗,以恰當的形式(文字、表格、圖形)展現,用恰當的專業詞匯清晰、有條理地交流。基于上述目標,就要求不僅對學生的基本概念、原理、公式的記憶進行考核,而且應凸顯對學生的邏輯思維能力、分析能力和創造能力的評估。單純的閉卷考試無疑利于實現考試目標的(1)~(4),但對其余目標頗難企及。故此,創新考核模式極為必要,而在傳統的閉卷考試中整合開卷考試以及靈活互動的口試不失為一條有效、可行的途徑。筆者對本班的分析化學課程考核按照此思路進行了重新設計并付諸實施,該體系主要由以下部分組成。具體言之,基本概念、原理和公式是掌握分析化學的基礎,也是學生將來運用所學知識進行創新的基石,對這部分內容的考查用閉卷的形式最為合適,而若采用開卷的形式,可能使學生忽視對這部分內容的掌握和記憶。本次化學分析部分閉卷組成為單項選擇題10分,填空題10分,計算題30分,問答題10分。試卷由出題小組依照教學大綱擬定,避免過多強調死記硬背,同時也兼顧授課的內容防止應該考的沒有考到而誤導學生學習。此部分試題主要考查大綱要求掌握或熟悉的教學要點,記憶方面的內容約30分,一般應用的內容約30分。考查應用的內容主要是學生對記憶的知識進行總結,上升到一定理論水平再指導解題,可實現考試目標的(1)~(4)。
開卷考試的題目面廣量大,覆蓋盡可能多的教學內容,檢查學生能否正確運用參考材料,以及對多個章節涉及的基本概念全面理解和貫通運用,促進學生積極主動歸納、演繹所學知識,利于今后的自學。本次化學分析部分開卷組成為綜合題1題5問20分,設計題1題5問20分。出題小組在B卷開卷采用了《間接碘量法測定銅合金中的銅含量》這個實驗作為綜合題,系統描述了實驗過程,要求學生參考所帶資料回答以下問題:結合實驗條件解釋Cu2+可以氧化I-的理由;解釋調節溶液pH在3.5左右以及加入NH4HF2的原因;解釋指示劑為何臨近終點加入以及加入KSCN的作用(此問有提示,從沉淀溶解度考慮);給出Cu含量的計算式;最后提出本滴定終點變色較難觀察(懸濁液),要求學生考試后查閱文獻,看有無此類測定使得終點敏銳的改進方法。由此可見,該綜合題可實現考試目標的(2)~(6),內容涵蓋滴定分析概論、配位滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定等相關內容,學生必須對教材和理論課內容熟練掌握方能進行解答。設計題為蛋殼中Ca、Mg離子的配位滴定設計,要求學生按照方法原理、儀器試劑、實驗步驟、計算公式、結果表格等幾部分完成,實現考試目標的(5)~(8)。設計題最后一問要求學生考試后查閱文獻,看是否可以設計其他化學分析方法測定其中的Ca。開卷考試中的綜合題、設計題最后一問旨在培養學生搜集整理資料進行自學的能力。考核時閉卷開卷題目同時下發,總時間控制為2小時,學生只有上交閉卷的試題和答題紙后方可取回自帶的參考資料再進行開卷部分的答題,這樣不再限定某種類型考試時間,增加學生掌控時間的自由程度;不再限定參考資料,隨便帶什么書都可以,但是限定只能帶一本,增加學生掌控教材或者參考書目的自由程度。由此學生所看的書目得以擴展,理論授課時將更多的精力放到“重要知識點”的講解和討論上,學生也不會出現我學的人民衛生出版社《分析化學》就不看科學出版社《分析化學》的情況,本班學生一般都有不同出版社的分析化學對照參考,而且通過讀書筆記能比較教材各自的特點。在口試方面,本學期采用了自行擬題/答辯的形式。學生學習貫穿于課程教學過程中,但學生看書自學容易迷失重點,同時不理解教學大綱在教學活動中的重要指導作用。為解決這個問題,將本班學生分為五組,每組指定一個章節,要求該章節結束后本組學生按照教學大綱的掌握、熟悉、了解三個層次合作擬出選擇題、填空題、計算題、問答題,并給出正確答案。學期結束前,制作PPT介紹所擬題目,并明確考點,分析化學課程組三位老師現場評判,根據所擬題目的質量、與大綱的契合程度、PPT講解者的表達和回答問題的準確程度,對該組學生評分,該評分占平時成績的70%。這個環節的引入,一方面提升學生的專業問題意識,利于教師掌握學生學習的個體差異;另一方面也適當培養了他們的交流、表達能力,并促進其團隊合作精神。
3分析化學課程考核改革的效能估測
考試模式的革新,使考試對教學的引導功能得到加強。開學伊始,筆者就將改革的考核方案通知學生,從結果看,它較為充分地調動了學生自學積極性。2011年10月,我院舉辦分析化學實驗操作技能大賽,初賽筆試有一道氧化還原的問答題20分,當時理論課還未講到這一章,但是本班學生已經有人開始自學這章內容,所以最終仍有3人進入決賽1人獲得二等獎,2人獲得優勝獎。課程結束后對本班進行了《分析化學教學情況與滿意度調查》,結果表明本班84.4%的學生認為“本課程授課內容足夠/能夠滿足后繼學習需要”;81.2%的學生認為“非常喜歡/喜歡分析化學課程”;78.1%的學生認為“本課程的學習促進自己主動學習的興趣”;78.1%的學生認為“分析化學學習收獲巨大”。而考核革新與學習效能提升關系方面(可多選),70%以上的學生認為課程的學習和考核體系提高了他們的動手能力、分析問題的能力、培養了認真嚴謹的治學精神。值得注意的是,分別有43.8%和31.2%的學生認為,課程的學習和考核模式培養了他們解決問題的能力和創新能力,明顯高于藥學專業此前采用傳統閉卷考試方式的班級課程調查得到的27%和10%。當然,考核體系改革應該有目的,有針對性,不能為改而改。分析化學作為專業基礎課,若大量引入開卷或者口試、小論文的考核方式,有可能使得學生理論基礎不扎實,后繼的專業課教學會面臨難題,而口試或者小論文評分有時也有主觀性偏向過強的缺失。因此本課程考核仍以理論為主,實驗為輔;閉卷為主,開卷/口試為輔;平時成績不超過10%。此外需要明確,面向藥學實驗班的考核改革具有以下優勢是其他班級沒有的:學生基礎較好,學生人數較少,學時相對充足,教師有可能實施多種考核方式;對于我校其他專業或者班級,由于學時較為緊張,學生人數多等原因往往只能進行基本知識的講授和基本實驗能力的訓練,尚難引入開卷或者口試,如何采用更加靈活多樣的考試方式,科學評價學生學習和教師教學效果,仍需不斷探索。
作者:唐睿溫金蓮朱明芳單位:廣東藥學院藥科學院
1.1課程設計理念
“儀器分析實驗”是應用化學專業必修的基礎課程之一,它是分析化學不可分割的重要組成部分。通過本課程的學習,學生比較系統地掌握儀器分析的基本理論和操作,能根據不同儀器的性能、不同分析對象選擇合適的分析方法。能夠運用分析技術解決生產和科研的實際問題,并初步具備從事儀器分析方面研究工作的方法與能力。為此,我們的設計理念是“夯實基礎,綜合訓練,創新提高,實踐應用”。“夯實基礎”要求所有學生都要完成基礎性實驗,加深理解儀器分析的基本原理,掌握大型儀器的使用方法;“綜合訓練”是指每個學生必須完成部分綜合性實驗,能夠綜合運用所學的知識和各種儀器分析測定實際樣品,掌握常用的樣品前處理方法;“創新提高”是指學生自主選擇1-2個創新性實驗,課下完成,針對生產生活實際中的某個問題,查閱文獻,設計實驗方案,優化實驗條件,得到產品,進行表征或測定,并評價其使用效果,無論成功與否,都要給出合理的解釋。通過這樣的訓練,可以培養學生的問題意識和創新能力,為下一步畢業論文和今后的研究生學習奠定基礎。“實踐應用”是指學生通過見習實習,加深理解課堂上所學的知識;更重要的是利用學到的基本理論和分析方法去解決生產生活中遇到的實際問題,增強綜合應用能力。
1.2課時安排
在2011版應用化學專業培養方案中,儀器分析實驗在第5學期與儀器分析課同時開設,安排在無機化學及實驗、有機化學及實驗、分析化學及實驗等基礎課程之后,48學時,開設12個實驗項目,教學大綱提供了26個項目,其他實驗項目作為開放實驗,供有興趣的學生課下完成。
1.3課程體系
近年來,我們緊緊圍繞應用型人才和創新型人才培養目標,按照儀器分析實驗的要求,課程組以教育部精品課程建設宗旨為指導,以學生實驗能力和創新能力培養為切入點,對儀器分析實驗課程目標和教學內容進行了一系列改革,形成了相對獨立的由基礎性、綜合性與創新性實驗以及實踐實訓構成的課程新體系,體現了從易到難、從簡單到綜合、從基本技能訓練到創新能力養成的認知發展規律。
(1)基礎性實驗
共有8個基礎性實驗,其中6個為必做實驗。該類實驗針對基本的分析方法,選擇常用的儀器,開設較為簡單的實驗,目的是讓學生學習和掌握大型儀器的使用方法和基本操作,了解儀器的基本結構,學會記錄和分析處理數據,為養成良好的科學素養打下基礎。通過第一層次的實驗,強化了學生的動手能力和操作技能,并為后續實驗奠定了基礎。
(2)綜合性實驗
2個綜合性實驗為學生必做實驗,其余10個為選做實驗。綜合性實驗包括樣品前處理和分析測定兩部分。目的是讓學生進一步熟悉原有儀器的使用,學習新型儀器的操作,如氣質聯用儀、液質聯用儀、X-射線衍射儀等,掌握常用的樣品前處理方法,培養學生綜合運用知識解決問題的能力。
(3)創新性實驗
該類實驗難度較大,教師精選生產生活實際中的問題,只給出實驗要求。學生必須進行社會調查、查閱文獻、設計方案、獨立完成實驗、分析數據、得出結論。這類實驗以開放性實驗開出,與大學生創新訓練項目、教師科研課題相結合,培養學生的創新能力和科研意識。
(4)實踐實訓
為了實現應用型人才的培養目標,課程組非常重視學生的實踐實訓工作,積極開展第二課堂。結合環保主題開展臨沂市水質調研、土壤中重金屬污染情況的調查,對水質的各種指標和土壤中重金屬離子的含量進行測定。學生查閱文獻設計方案,不同小組可以選用不同的儀器進行測定,進一步熟悉氣相色譜儀、液相色譜儀、ICP-OES光譜儀、原子吸收光度計和原子熒光光度計的使用,掌握樣品的前處理方法。比較不同小組的測定結果,并與國家標準對照,確定水或土壤是否被污染。2011年,我們組織的臨沂大學沂河水質調研團獲山東省暑期“三下鄉”社會實踐優秀服務隊。充分利用現有的實習學生進行參觀學習或實習,在實踐中開闊視野,學習了解先進的分析儀器。學生在學習儀器分析之前,接觸到的分析儀器都是玻璃儀器,復雜一點的就是紫外-可見分光光度計,所以對于大型儀器非常陌生。開始新課前,我們組織學生分組到儀器分析實驗室和分析測試中心,見識將要用到的大型儀器,對于學校沒有的較先進的儀器,就帶學生去實習單位參觀,了解分析化學的應用領域,大型儀器在現代分析中的重要地位,明確儀器分析要解決的問題,讓學生帶著實際問題學習,增強學習的目的性和針對性,提高學習效果。教學結束時,部分有興趣的學生,可以再去實習基地見習或實習1~2周,用學到的知識去解決問題,對實際樣品進行處理和測定,深刻體會學有所用、學有所成的道理。大四下學期,所有的學生都要去基地實習2-3個月,實習期間,學生進行系統的訓練,從設計方案,到優化條件,最終建立一種靈敏度較高、選擇性較好的分析方法,或者對已有的方法進行改進,在校內教師和基地老師的指導下完成畢業論文。
2儀器分析實驗課程內容
為了適應不斷發展變化的社會需求和人才培養需要,我們積極吸收行業企業參與課程內容和課程體系改革,臨沂市環境監測站、臨沂市出入境檢驗檢疫局、臨沂市產品質量監督檢驗所、臨沂市藥品檢驗所等監測部門、山東金正大生態工程股份有限公司、魯南制藥集團股份有限公司、天津藥明康德新藥開發有限公司、山東濰坊潤豐化工有限公司等企業對儀器分析實驗項目的設置提出了修改建議。我們主要從以下幾方面對實驗內容進行了修訂。
2.1從生產生活實際出發選擇實驗內容
儀器分析實驗教學的內容要貼近生活、生產實際,強調知識的應用和內容的開放性,這樣才能激發學生的好奇心,從而引起對實驗的興趣。討論問題不能一味地從理論知識開始,應注重從與知識相關的應用和技術以及社會的角度進行思考,從項目(主題)及應用性的問題出發,根據需要合理選擇實驗內容。例如:在原子吸收分光光度法中就可以選擇頭發中微量元素含量的測定,雙波長紫外分光光度法測定復方磺胺甲噁唑片中磺胺甲噁唑含量,循環伏安法可以選擇各種飲料中葡萄糖含量的測定,既保證了實用性,又增加了前處理的內容。對于社會上出現的一些熱點問題將其有選擇性地融入儀器分析實驗教學中,如假藥的檢測、蘇丹紅及三聚氰胺的分析等此類探索研究性實驗,作為開放性實驗,對一些有濃厚興趣且基礎較好的學生單獨開放。學生通過實驗可以體會到儀器分析實驗在社會生產和生活中的巨大作用,以及給社會生活帶來的便利,并且認識到,如果不合理地利用科學技術,它會給人類帶來危害,甚至是災難,讓學生關注與科學有關的社會問題,增強社會責任感。
2.2刪除陳舊的內容,增加新技術新方法
傳統的儀器分析實驗內容多是一些驗證性和低層次的常規實驗,與現代實驗方法技術和現實應用等相差較遠,無法調動學生學習實驗課的興趣和積極性。在實驗課的教學過程中,必須結合科學發展前沿介紹本學科的新理論、新方法,以及本學科與其他相關學科的關系。以基礎理論為主線,以典型的實驗為重點,以實際操作為核心,在集中講授研究成熟、應用性廣泛的儀器方法的同時,要讓學生通過查閱文獻,掌握現代儀器理論的最新動態,了解本學科涌現的新知識、新技術、新方法,使學生受到現代科學技術的熏陶。基于這一想法,我們增加了有關新儀器、新方法、新技術的實驗,如“吹掃捕集-氣相色譜/質譜法測定水中苯系物的組成”、“松果菊中組分的LC/MS分析”、“流動注射化學發光法檢測DNA”、“基于納米金比色分析法測定中藥材中的汞離子”等。
2.3提高綜合性實驗和創新性實驗的比例
不少學生希望老師把更多的思維空間留給他們,讓他們有獨立思考的機會。為此我們嘗試把學生的一些基礎實驗設計成研究型實驗,把科學前沿領域的知識引入學生實驗中來,增加創新性實驗,旨在調動學生的積極性,培養學生的綜合能力。例如“HPLC法測定中藥材提取物和克林霉素磷酸酯注射液中抑菌劑含量”、“葉綠素的提取分離及葉綠素金屬絡合物的合成與鑒定”、“固相萃取-HPLC檢測土壤中的三嗪類除草劑”等。通過實驗,學生很好的掌握了樣本的提取與預處理,以及氣相色譜、液相色譜、紫外-可見分光光度計、原子吸收分光光度計等儀器的使用和注意事項,初步具備了實驗方案制定的能力,并對現代儀器的原理、結構和操作有了更深一步的了解。
2.4及時將教師的科研成果轉化為實驗內容
課程組教師堅持以教學為中心,教學與科研相互促進,積極開展科研工作,形成了幾個較為穩定的研究方向:生命化學分析、納米改性與傳感、環境分析、天然產物分離與分析。課程組充分利用科研優勢推動教學改革和實驗內容的更新,部分教師的研究成果已經成為儀器分析實驗的重要組成部分。例如,“流動注射化學發光法檢測DNA”來源于生命化學分析研究方向,“毛細管電泳法測定阿司匹林中水楊酸的含量”、“松果菊中組分的LC/MS分析”等實驗項目來源于天然產物分離與分析方向,“基于納米金比色分析法測定水中的汞離子”、“稀土摻雜TiO2光催化劑制備及光催化活性的研究”來源于納米改性與傳感方向,“土壤中砷的形態分析”,“金屬離子印跡聚合物的制備及水中鎘離子的測定”等實驗項目來源于環境分析化學方向。這些實驗項目的實施,既完善了實驗教學體系,又充實了實驗內容,有助于學生了解科學研究的過程,激發參與教師科研課題的熱情。
3結語
關鍵詞:以生為本;中職化學;教學模式
一、“以生為本”化學職業教學改革基本模式
“以生為本”的教學模式主要是要求學校重視學生的終身發展,遵循“一切為了學生、高度尊重學生、全面依靠學生”的原則,牢固樹立“以生為本、和諧發展”的辦學理念.針對學生的特點“一對一”進行課堂教學,倡導“以生為本”的課堂管理模式,關注每一名學生,激發了學生的主動性和生命潛能.而對于中職教育而言,其教育理念更是要凸顯為學生的終身發展服務.所以封閉的、固定化的教學模式不適合中職教育充滿鮮活力的發展要求.做到“以生為本”,職業學校的布局、結構要進行必要的調整,根據市場變化和需求,合理設置專業,使人才適銷對。路,學生專業知識要寬泛,努力培養復合型人才,增強學生就業的靈活性和競爭力.中職化學的教學更是要發展學生的化學實驗能力、化學理論的應用能力,保證學生化學知識能夠有事業用途,拓展學生的就業機會.因此,在課堂教學過程中要保持“以生為本”的基本教學模式,“以學生為本,以學生的發展為本”的核心理念來組織課堂教學內容,并發揮教學的課外拓展思路,凸現了素質教育的發展意義,帶來了改變現狀的新思路、新方法,因而是一種全新的教育理念.
二、“以生為本”化學教學模式改革的實施
1 改善師生關系
要實現中職化學教學“以生為本”的教學模式就要獲得學生的主觀認可,而這種認可需要師生的共同努力,教師要注重在課堂教學過程中改善師生關系,透過師生關系的改善來實現教學模式的轉變.首先,要實現以教師為主導、學生為主體的新教學模式,強調充分體現學生認知主體作用.教師要重新定位師生關系,明確認識到師生平等和學生人人平等;要因材施教,發現每個學生的優勢和潛力,積極鼓勵學生發揮自己的特長,盡可能培養學生的創造思維和創新能力.其次,教師要在教學過程中將教師的情感傳遞給學生,鼓勵學生主動進行化學知識的探索研究.將情感與知識的傳授融合起來,并透過情感教育改善學生對化學知識學習態度,要鼓勵學生自主研究化學知識,并實現知識的主動輸入和輸出的探索.總之,在教學中教師將情感傳給學生引起學生情感共鳴,融情于學習之中,有利于激發學生學習的積極性、主動性,提高學習的效率和質量.
2 拓展實驗創新
化學教學模式中,實驗教學的重要性不言而喻,通過實驗教學能夠使得學生應用探索化學的能力有所實踐,實現全面化的知識探索.而中職教育過程中“以生為本”的教學模式要求重視化學實驗教學的創新性.教師要在實驗教學中激發學生的創新意識,關鍵要加強實驗探索.常見的方法有:變演示實驗為學生實驗,變驗證實驗為探索實驗,設計貼近課本與學生基礎的研究性課題,其中重要的措施便是變常規注入式實驗為探究性實驗,讓學生主動觀察、思考和探究.而對于專業化學實驗而言要進一步夯實基礎,在應用化學專業的專業實踐中包含光化學分析、電化學分析、分離科學、分光光度分析、工業分析、色譜分析、綜合實驗等,在每門課程中采用專項實驗一綜合實驗一設計實驗一開放實驗等階段進行循環實踐,以實踐環節的形式培養學生,使學生的動手能力得到進一步的提高與鞏固.更有利于學生將化學知識應用到實踐工作之中.
3 課堂啟發教學
啟發學生的課堂教學模式首先要保證學生的主體思維獲得開發,并引導學生考慮影響問題解決的各個要素.例如,講到CH4氣體燃燒的焰色時,要聯想到H2、CO氣體燃燒的火焰也是淡藍色;講到濃硫酸的強腐蝕性時,想到皮膚沾了濃硫酸時應該怎么處理.保證學生的思維啟發有一定的整合作用.其次,要啟發學生鼓勵學生在選定一種解決問題的辦法之前多想幾種辦法,同時向別人說明要解決的問題,這樣能得到有用的啟示和建議;鼓勵學生在小組情景中利用集體資源來解決問題.同時,要啟發學生對任何問題都有自己的看法和驗證要求,培養學生不盲從教師、不盲從書本、不迷信權威的思維品質.
4 人本化教學拓展
此書是WILEY從書“生物信息學:計算技術與應用”中的一本。蛋白質生物信息學在生物醫藥研發中具有廣泛的應用,比如先導化合物設計、分子對接、藥理活性預測等等。本書匯集了蛋白質生物信息學領域最為前沿的主題,既有對技術演變的解析,也有很多具體的應用實例。
本書共有5大部分26章。第1部分 從蛋白質序列到結構,含第1-5章:1.蛋白質技術成為研究植物發育遺傳的重要工具;2.蛋白質序列主題信息的搜尋;3.識別蛋白質的鈣結合位點;4.綜述:利用非平衡數據學習方法進行蛋白質甲基化預測;5.蛋白質翻譯后修飾位點的分析和預測。第2部分 蛋白質化學分析和測試,含第6-12章:6.蛋白質局部結構的預測;7.預測蛋白質結構的邊界;8.預測蛋白質的RNA結合位點;9.檢測蛋白質二硫鍵連接方式的算法框架;10.蛋白質接觸序的預測技術進展;11.預測半胱氨酸氧化狀態的計算策略;12.冷凍電鏡三維結構重構的計算方法。第3部分 蛋白質序列比對及其評估,含第13-17章:13.蛋白質結構比對的基礎知識;14.發掘蛋白質3D結構來優化結構比對;15.搜尋非序列性蛋白結構相似性的算法方法論;16.利用分形方法來預測蛋白質類屬和功能;17.蛋白質三級結構評估。第4部分 生物網絡中的蛋白質相互作用,含第18-22章:18.蛋白質相互作用的網絡算法;19.識別蛋白質相互作用網絡中的蛋白復合物;20.蛋白質相互作用網絡中的功能模塊分析;21.代謝網絡的高效比對;22.蛋白質相互作用網絡的比對:算法和工具。第5部分 蛋白質生物信息學的應用,含第23-26章:23.用支持向量機進行蛋白質分子與藥物的活性匹配;24.尋找生物網絡中的重復區:挑戰、趨勢與應用;25.MeTaDoR: 生物膜外周靶向蛋白的網絡資源和預測服務;26.基于生物網絡的基因表達特征分析。
潘毅是美國喬治亞州立大學計算機系的教授和系主任,中國長沙中南大學客座教授。他的研究興趣是云計算、無線網絡和生物信息學。目前發表了200余篇研究論文。
本書兼具系統性和深入性,每章都是由數位專家精心撰寫,適合生物信息學、蛋白質組學、計算機科學領域人員參考。
魏玉保,博士生
生物化學實驗的教學主要還是“填鴨式”模式,即先由實驗老師講解實驗原理、實驗操作步驟以及實驗注意事項,然后再讓學生進行實驗操作的教學方式.這種教學模式實際上只注重結果,忽視學生的實驗過程.結果導致學生普遍存在重視理論學習忽視實驗操作、重視撰寫實驗報告忽視實驗過程、重視理解實驗原理忽視實驗步驟的思想.實驗的前期準備工作全部由實驗老師完成,學生對此知之甚少,甚至一無所知.同時所選的實驗教學內容絕大部分是驗證性實驗,實驗結果學生已經知曉,導致部分學生對實驗不感興趣,從而限制了學生的擴散思維,束縛了學生的創新能力和創造思維的培養.
2蚌埠學院生物化學實驗教學存在的問題
實踐教學是實現教學目標最有效的方法,生物化學實驗教學目前存在的主要問題有:(1)實驗項目只是簡單驗證了理論知識(.2)部分實驗內容與其他實驗課程重復,同時又不完整,與其他課程沒有密切的聯系(.3)綜合性、設計性實驗相對較少(.4)實驗內容更新速度相對較慢,沒有趕上生物化學知識爆炸式增長的速度水平(.5)實驗室、實驗儀器沒有充分整合,沒有產生較高的利用效率(.6)專職實驗老師缺口較大.
3我院生物化學實驗教學改革及創新人才培養舉措
2014年11月23日至28日,教育部專家對蚌埠學院進行了本科教學合格評估,我們以這次評估為切入口,改革現有的生物化學實驗教學.根據蚌埠學院“地方性、應用型、工程化”的辦學定位,對以前的實驗教學體系進行多方位改革.根據我系目前所開設的制藥工程、生物工程、食品科學與工程三個工學類本科專業的具體情況,在工學一級學科平臺上構建完整的、貫通的實驗課程教學體系.將這三個工學專業的生物化學實驗課程進行整合、優化,具體分為《生物化學綜合設計實驗》、《生物化學專業實驗》、《生物化學基礎實驗》三個不同層次,重新修訂完成2014版生物化學實驗大綱,組建綜合實驗室.
3.1構建生物化學實驗課程新體系《生物化學基礎實驗》的內容具體涉及生命科學領域的一些主干課程如遺傳學、細胞生物學、分子生物學、生物化學等課程的基礎實驗.在第三學期進行,為專業實驗打下堅實基礎《.生物化學專業實驗》的內容分三個工學專業進行選做.食品科學與工程專業:課程包括生物化學無機和有機合成實驗、生物化學分析測量實驗、食品化學及分析實驗、食品工藝學實驗.生物工程專業:生物化學無機和有機合成實驗、生物化學分析測量實驗、分子遺傳學實驗、分子生物學實驗等.制藥工程專業:生物化學合成實驗、生物化學分析測量實驗、藥物合成實驗、藥劑學實驗、藥理(毒理)實驗等.該課程在第五學期開設《.生物化學綜合設計實驗》的內容以研究性和設計性實驗為主,重點培養學生的創新科學思維和基本科研能力.該課程在第七學期開設.
3.2改進實驗教學方法由于本課程以實驗為主,要求每個學生動手進行實驗操作.上課后,任課教師需向學生講清楚課程的性質、任務、要求、課程安排和進度、平時考核內容、期末考試方法、實驗守則及實驗室安全制度等.實驗前學生必須進行預習.實驗2人1組,在規定的時間內,由學生獨立完成,出現問題,教師要引導學生獨立分析、解決,不得包辦代替.學生應按實驗目的和要求進行實驗,每項實驗結果須經教師檢驗,認可后方可離開實驗室.任課教師要認真上好每一節課,實驗前清點學生人數,實驗中按要求做好學生實驗情況及結果記錄,實驗后認真填寫實驗開出記錄.每次實驗結束后,學生應按照自己的實驗結果獨立寫出實驗報告.其中實驗結果與分析、實驗結論與討論是每次報告的重點部分.
3.3完善實驗考核手段加大對平時成績考核的力度.本實驗課程的考核標準明確,對預習、實驗過程、實驗報告進行綜合評價,對在實驗過程中肯于動腦、動手的學生給予充分肯定.采用平時考核(主要是操作技能),結合每次實驗的實驗報告評分,綜合評定期末成績,期末不另設獨立的實驗考試.期末總評成績中平時考核占70%(出勤和實驗操作各占50%),實驗報告占30%.實驗成績分:優、良、中、及格、不及格五級.
3.4引入綜合性和設計性實驗由于學校按照教育部和安徽省教育廳的要求對生物化學理論課時進行壓縮,生物化學實驗的課時也相應減少,由原來的32學時改為現在的24學時,所以我們將綜合性和設計性實驗引入課堂,編寫進生物化學實驗大綱.結果顯示,學生的學習興趣和動手操作能力在有限的學時內得到最大的提升.
3.5應用PPT授課通過PPT授課,不僅節省了教師講解的時間,同時也提高了學生學習積極性.通過一些經典的演示實驗和模擬實驗錄像的觀看,讓學生了解實驗的規范操作過程,養成良好的習慣.
3.6開放實驗室生物化學實驗在理論開課的學期向學生開放.實驗老師根據實驗大綱選定的實驗項目準備實驗材料、藥品和儀器設備,學生提前一周向授課老師提出申請,經系實驗室主任批準即可利用課余時間進入開放實驗室自主實驗.
3.7企業參與實驗教學由于我系生物工程等工學專業學科多年來堅持產學研結合的辦學思路,積淀下眾多的合作伙伴,這些企業不僅與學校、與教師保持著良好的科研合作關系,也逐步樹立起長遠的眼光,重視人才培養,越來越多的企業更加主動地關心學生在校期間的教育,尤其是實驗環節,并從多方面參與到生物化學實驗教學當中.
3.7.1企業參與研究制定實驗教學.每年學校都會組織一批相關企業與學生見面,企業掌握了學生的第一手材料后,學校會組織教師與企業的座談,聽取企業的反響,尤其對學生的知識結構、實踐能力的評價,并將其作為修訂實驗教學大綱的重要參考.每次到企業實習時,帶隊的指導教師都要認真聽取企業負責人、受聘的企業指導教師對學生實驗能力培養的意見、建議,并帶回學校,在學科教研活動中傳達,從而用于指導本科實驗教學.近幾年來,我系根據企業的建議,優化調整了生物化學實驗的部分實驗內容.
3.7.2企業參與指導、考核和教材編寫.生物工程等專業聘請的企業客座教授和兼職教師積極參與學生實驗的整個過程,不僅對實驗項目進行調整和建議,還積極參與實驗指導書的編寫工作,理論與實踐相結合,對學生能力的培養大有裨益.
3.8重視實驗教材建設和選用工作嚴格執行任課教師推薦教材版本、教研室集體討論、分管教學主任審核的教材選用程序.要求優先選用省級以上獲獎教材、新近出版的國家級規劃教材、面向“21世紀課程教材”、教育部或教學指導委員會推薦教材,確保教材的質量.我們為本科生選用科學出版社2014年最新出版的由南京大學陳鈞輝教授等主編的《生物化學實驗(第五版)》教材.
4結語
論文摘要:未用地下水源(對照組)和自然地表水源.對嗚雛進行毒理實臉和病理分析。按不同飼養日齡進行了兩次解別化臉.結果發現實臉組鴿的體重明顯枉于對照組.且實臉組嗚的各器官多數發生病理變化.某些有毒元素的富集量也高于對照組.
近年來.扎龍地區水資源狀況及水質發生了很大的變化.水質降至V類.遠低于國家規定的自然保護區水質應達到I類水質的標準.鶴等大型水禽的生存環境受到了影響。本研究為水禽的保護提供科學依據.
1實驗地點、材料及方法
實驗地點是扎龍自然保護區。
由于扎龍自然保護區的水禽主要為國家珍稀保護鳥類.因此研究水污染對水禽生存影響的取材非常困難。本研究選擇同屬類當地產家鴨作為實驗材料。選擇出殼10d齡的雛鴨120只.隨機均分兩組.每組分別腳環編號.在扎龍自然保護區的吐木克屯飼養.
第1組為實驗組.用當地地表水源圈養.第2組為對照組.采用地下水源圈養.兩組雛鴨的飼料、飼喂時間、飼喂方式和疾病預防措施均相同.在飼養6sd和110d后分別隨機從2組中各抽取15只個體(共取樣4x15只)進行研究.
應用大體解剖學、組織學和毒理分析方法和數理統計分析方法對數據進行分析。并對標本進行測量記錄和描述。
大體解剖學方法:稱重后.肉眼和實體鏡觀察各臟器表面和剖面病理變化。
組織學方法:由各臟器取下組織塊.逐級乙醇脫水.石蠟包埋.切片.蘇木素一伊紅染色.封片.萬能顯微鏡下觀察,測量。毒理分析法:用化學分析法化驗有毒物質和重金屬.即cu,pb,zn.cd,cr,Fe,Mn.Hg,Ag在各臟器中的含量,用以推測病理變化的原因。
數理統計方法:用t檢驗和方差分析方法對實驗數據進行統計分析。
2結果與分析
2.1病理變化
對照組個體毛色光滑.有光澤.解剖后的心、肝、脾、肺幾腎、腸等臟器均健康正常.無病理變化。而實驗組個體普遍毛色暗淡.無光澤.解剖后發現僅1.、5禪、17價、19.、25t、26.、29.無病理變化.占總數的23.3%.而76.7%的個體的臟器有不同程度的病變.其中心肌退色個體占病變個體的“0.7%.肝臟出血個體占89.5%.胰臟腫大和腎增生占21.5%。病變尤其嚴重的6氣15.、27.的肝臟軟脆.顏色為土黃并有大面積的出血區.膽囊腫大.左右肺均有出血灶、胰腫硬.腎有白色顆粒.腦膜下血管樹枝狀充血。
2.2體重差異
對照組個體平均體重均大于實驗組。“d齡實驗組樣本中最大體重為6709,最小體重為3859、平均體重4999;對照組樣本個體最大體重則為7059,最小體重為4459.平均體重為5539.差異顯著(t=4.211,P=0.95,n=15)。此外.肺、腎、腸、胃的重量的差異也顯著.t值分別為2.236,2.671.3.601和3.902;而腦、心、肝、脾和胰幾種臟器的平均重量來看.雖然對照組大于實驗組.但它們的差異不顯著.t值分別為2.030.1.907.2.119,1.120和2.021。
110d齡樣本中,體重的變化近似于“d齡個體.即對照組個體的最大體重值.最小體重值以及平均體重值均遠遠超過實驗組個體的相應值.并且差異極顯著(t=5.662,P=0.95,n=15),對照組臟器肺、腎的平均重量亦均大于實驗組,差異顯著.t值分別為3·414和3·651,而腸、胃臟器的平均重量值雖然亦大于實驗組.但差異不顯著,與65d齡不同,并且胰臟重量、肝臟重量在對照組和實驗組之間差異明顯(t值分別為2.221和6.145)。
2.3毒理化學分析
為探討水環境對鴨病理的影響.對水中某些能在生物體內富集的有毒物質和重金屬成分進行了化驗.結果是“d齡對照組血液與實驗組血液均含有Cu,Zn,Fe,Mn,對照組中含量低于實驗組中含量.實驗組中Cu.Zn,Fe.Mn含量(mg/kg)分別為對照組的2.1.8,1.8和1.4倍且差異顯著.兩組中Pb.Cd.Cr,Hg.As均未檢出。
在對照組和實驗組的個體中腦及內臟器官里Hg.Cd,Pd,Cr均未檢出.Cu.Zn.Fe、Mn在兩組中每個部位都有檢出.分別為1.9603mg/kg,14.1332mg/kg.74.5149mg/kg和1.7948mglkg,但實驗組均高于對照組.且差異性顯著.t值分別為3.601,-4.670,8.412和4.068。
Cu在實驗組心、肝臟、腸、胃、胰的含量高于對照組相應臟器中的含量.而在脾臟、肺、腎、胃中的含量則低于對照組的含量.實驗組平均含Cu量為2.0914mg/kg.對照組平均Cu量為l.9603mg/kg。
在實驗組脾臟、肺、腸、胰中的含量高于對照組中的相應臟器中的含量.而在心、肝臟、腎、胃中的含量低于對照組的含量.實驗組平均含zn量為14.746mg/kg.對照組為14.1332mg/kg.其次是Mn.Zn的含量.分別為l.7865mg/kg和0.0433mg/kg均高于對照組。
110d齡組化驗結果相似于前者.即各臟器中的毒素含量.分布均高于對照組.方差分析F=6.312(n=15,P=0.95),說明差異明顯.
在所有臟器中,肝臟內含有的毒素種類最多.且各種毒素的含量亦最高.這與肝臟的分解毒素的功能有關.Fe在各臟器中的含量均高于其它毒素的含量.但從毒理學角度來看.F。的毒性并不是很大.此含量較高可能與該地區土壤中富含Fe元素有關.zn.Hg.Pb.Cu,Cr,Cd含量的增高.則是由于地表水受污染所至.是引發實驗組鴨各種病理變化的主要原因。
3對保護區水資源的管理對策及建議
(l)加強環境監理.嚴格控制烏裕爾河兩岸工礦企業的污水排放量.并做好監測工作。
(2)調整保護區周邊工業結構.積極治理老污染源,修建氧化塘工程。
(3)利用植物生態系的自凈能力消除水環境污染.解決河湖水質污染問題。
(4)加強法制宣傳.并結合保護區的實際情況.出臺一些地方法規及管理方法.并與水行政主管部門、環保部門齊抓共管。
參考文獻
1馬建章,蘇立英.扎龍目然保護區鶴類生境管理.見:國際鶴為保護與研究.北京:中國林業出版社.23~24