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時(shí)間:2023-03-25 11:31:14
導(dǎo)言:作為寫(xiě)作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇化學(xué)科研論文,它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
1.1課前預(yù)習(xí)與小組討論:
布置學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí),預(yù)習(xí)時(shí)以教材為主,以網(wǎng)絡(luò)資料和圖書(shū)館課外書(shū)為補(bǔ)充。撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告,報(bào)告內(nèi)容分實(shí)驗(yàn)原理、步驟、注意事項(xiàng)、問(wèn)題、可改進(jìn)操作,引導(dǎo)學(xué)生尤其注意實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)和實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的收集。在課前兩天,自由組合的幾個(gè)小組一起進(jìn)行探討,尤其是實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)問(wèn)題和可改進(jìn)操作的討論。對(duì)照組學(xué)生只需參考實(shí)驗(yàn)教材寫(xiě)出普通實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告。
1.2課堂學(xué)生講解和教師補(bǔ)充相結(jié)合,教師演示和學(xué)生體驗(yàn)相結(jié)合:
為了督促學(xué)生養(yǎng)成主動(dòng)預(yù)習(xí)習(xí)慣,使學(xué)生由“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;我要學(xué)”,每次課堂開(kāi)始時(shí)叫1名學(xué)生上臺(tái)講解實(shí)驗(yàn),講解完后,先由學(xué)生自愿主動(dòng)補(bǔ)充。然后再由教師補(bǔ)充講解學(xué)生未講到位的部分。同時(shí)教師進(jìn)行關(guān)鍵操作的演示,可以叫學(xué)生上臺(tái)配合體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。特別強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生提出對(duì)實(shí)驗(yàn)部分操作過(guò)程的改進(jìn),對(duì)可行的部分將允許學(xué)生按照新操作過(guò)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。對(duì)照組學(xué)生不需上臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)講解。
1.3學(xué)生實(shí)驗(yàn):
生按照講解和演示的過(guò)程完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。對(duì)于部分小組提出設(shè)計(jì)的可行的部分操作的改進(jìn)方案,鼓勵(lì)引導(dǎo)學(xué)生按照新方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如果實(shí)驗(yàn)課堂不能夠滿足新方案的要求,將給學(xué)生提供教師藥物化學(xué)科研實(shí)驗(yàn)室和相應(yīng)實(shí)驗(yàn)條件,在課后時(shí)間完成。對(duì)照組完全按照教材內(nèi)容方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。第四,討論總結(jié)分析、撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案:實(shí)驗(yàn)完成后,在課堂組織學(xué)生分組討論總結(jié),課后撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,對(duì)于部分實(shí)驗(yàn),鼓勵(lì)引導(dǎo)學(xué)生提出并上交實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案。在下次實(shí)驗(yàn)課堂前,教師將針對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案進(jìn)行評(píng)述。對(duì)照組學(xué)生只需遞交普通實(shí)驗(yàn)報(bào)告,而實(shí)驗(yàn)組的實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式和內(nèi)容形式自由。上教學(xué)方法的實(shí)施,與未參與改革組相比,實(shí)驗(yàn)改革組學(xué)生的學(xué)習(xí)效果明顯要好,學(xué)習(xí)積極性也要高,實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力均明顯要強(qiáng),同時(shí)也讓部分學(xué)生體驗(yàn)到了自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的成就感,激發(fā)了其對(duì)科研的興趣愛(ài)好。
2以有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為起點(diǎn)培養(yǎng)本科生科研素質(zhì)
從以上參與有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的學(xué)生中,組建本科學(xué)生課外科研興趣小組,長(zhǎng)期指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外科研實(shí)驗(yàn)、資料查閱、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、學(xué)生課題申請(qǐng)、論文撰寫(xiě)、課外學(xué)術(shù)作品競(jìng)賽和考研輔導(dǎo)等一系列的提高學(xué)生科研素質(zhì)為目的的活動(dòng)。在教師的合理引導(dǎo)下,在筆者所進(jìn)行教改的2個(gè)實(shí)驗(yàn)班中,實(shí)驗(yàn)組有多達(dá)18名同學(xué)主動(dòng)強(qiáng)烈要求進(jìn)入教師的科研實(shí)驗(yàn)室參與課外科研活動(dòng)。由于學(xué)生的課余科研活性以不影響學(xué)習(xí)為前提,因此筆者隨后挑選了14名成績(jī)中等及以上的同學(xué),分成了2組,在一年二期的時(shí)候分別進(jìn)入了兩個(gè)不同實(shí)驗(yàn)室。與筆者以往通過(guò)其它途徑所帶的課外興趣小組的學(xué)生相比,這些學(xué)生思想動(dòng)機(jī)總體相對(duì)較端正,除了5個(gè)學(xué)生由于急功近利、功利思想較強(qiáng)等原因而中途流失外,其它學(xué)生一直踏踏實(shí)實(shí),完成了多個(gè)環(huán)節(jié)的課外科研活性內(nèi)容,堅(jiān)持到大四完成畢業(yè)論文。在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室初期,這些學(xué)生跟著老師或不同研究生學(xué)習(xí)一些最基本的實(shí)驗(yàn)技能,同時(shí)也參與研究生的文獻(xiàn)檢索、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、匯報(bào)等工作。經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的鍛煉后,盡管有專業(yè)知識(shí)的限制,但是由于學(xué)生的主動(dòng)積極進(jìn)取學(xué)習(xí),大部分同學(xué)已經(jīng)掌握了所在實(shí)驗(yàn)室的基本實(shí)驗(yàn)技能,熟悉了所在實(shí)驗(yàn)室專業(yè)中文期刊的檢索,也初步懂得了簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的研究方案、技術(shù)路線的設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)一年的培養(yǎng)后,在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生設(shè)計(jì)并進(jìn)行了獨(dú)立的科研實(shí)驗(yàn)。在二年二期的時(shí)候,利用前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果,指導(dǎo)學(xué)生撰寫(xiě)并積極申報(bào)省、校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新科技計(jì)劃項(xiàng)目。課題完成時(shí)指導(dǎo)學(xué)生撰寫(xiě)科研學(xué)術(shù)論文,利用取得的科研成果指導(dǎo)學(xué)生參與大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品等競(jìng)賽。以上完成的學(xué)生科研課題同時(shí)可以作為學(xué)生的本科畢業(yè)論文。由于科研課題在大三基本完成,因此,在大四時(shí)學(xué)生可以全身心的投入考研或者其它與就業(yè)相關(guān)的個(gè)性化活動(dòng)中。通過(guò)三年多的課外科研活動(dòng)及組隊(duì)參與挑戰(zhàn)杯作品競(jìng)賽,學(xué)生的潛力得到了充分的發(fā)揮,不僅培養(yǎng)增強(qiáng)了學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、動(dòng)手操作和論文撰寫(xiě)等方面的科研能力,也鍛煉提高了學(xué)生的自制力、毅力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方面的能力,整體綜合素質(zhì)較高。例如,首先組隊(duì)的兩組學(xué)生中先后申請(qǐng)并完成了三項(xiàng)省大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)計(jì)劃項(xiàng)目(2010R413019,2011R413025,12R413020)和多項(xiàng)校學(xué)生科研項(xiàng)目;同時(shí)也發(fā)表了學(xué)生第一作者的論文或會(huì)議論文3篇;其中一組學(xué)生的作品獲得了第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng);由于畢業(yè)論文是幾年積累的結(jié)晶,這些學(xué)生的本科畢業(yè)論文整體水平較高,避免了目前普遍存在的本科畢業(yè)論文來(lái)自于教師科研成果的“拿來(lái)主義”。其次由于小團(tuán)隊(duì)有自己的目標(biāo)和信念,大部分同學(xué)都能夠至始至終堅(jiān)持利用課外時(shí)間進(jìn)行充電,其中有3個(gè)同學(xué)從大學(xué)一年二期到三年二期暑假,每個(gè)寒暑假都能留在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn),每個(gè)寒暑假只休息兩周時(shí)間。再次,在所帶教的學(xué)生中,學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)總體不是特別好,只有一人次拿過(guò)一等獎(jiǎng)學(xué)金,但由于綜合素質(zhì)強(qiáng),在研究生考試中脫穎而出,有5人考取了碩士研究生,其中有北京大學(xué)和浙江大學(xué)各一名(整個(gè)學(xué)院當(dāng)年考取985學(xué)校研究生僅僅3名)。
二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的方法改進(jìn)
化學(xué)科學(xué)的每一項(xiàng)成就都離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí),形成化學(xué)概念,獲得理論的感性認(rèn)識(shí),并通過(guò)抽象思維形成理性認(rèn)識(shí),而通過(guò)實(shí)驗(yàn)又可以驗(yàn)證和鞏固概念、理論,使之發(fā)展和深化。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的重要手段,為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法提供了極好的機(jī)會(huì),對(duì)促進(jìn)學(xué)生非智力因素的發(fā)展、辯證唯物主義世界觀的形成、陶冶思想情操都具有非常重要的作用。因此筆者認(rèn)為在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注重以下幾點(diǎn)。1.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力
學(xué)生的觀察能力不是自發(fā)進(jìn)行的,要靠教師引導(dǎo)、啟迪,逐漸培養(yǎng)而成。首先在教學(xué)中要讓學(xué)生明確觀察在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的作用及提高觀察能力的意義,要經(jīng)常要求學(xué)生預(yù)先做好觀察的準(zhǔn)備,提出明確的觀察任務(wù),制定進(jìn)行觀察的計(jì)劃,掌握所必須的具體方法。這樣有助于啟發(fā)學(xué)生有目的、有計(jì)劃的觀察,提高了觀察的效率,使學(xué)生的智力技能在良好的非智力品質(zhì)的配合下迅速提高;其次是教師要根據(jù)觀察對(duì)象的特征,有意識(shí)的訓(xùn)練學(xué)生協(xié)調(diào)運(yùn)用多種感官進(jìn)行觀察,從而提高觀察質(zhì)量;再有就是指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)既全面、又分清主次的觀察。既全面又分清主次地進(jìn)行觀察,就是要求既要重點(diǎn)觀察主要現(xiàn)象,又不遺漏觀察次要現(xiàn)象;既要觀察到明顯的現(xiàn)象,又要迅速地發(fā)現(xiàn)不易發(fā)現(xiàn)或容易消失的現(xiàn)象,經(jīng)常這樣要求學(xué)生,可以培養(yǎng)出學(xué)生敏銳的觀察能力;再還有就是指導(dǎo)學(xué)生將觀察和思維結(jié)合,提高分析和解決問(wèn)題的能力。觀察的目的是探索和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,達(dá)到對(duì)事物及其變化規(guī)律的認(rèn)識(shí)。觀察能力能引起思維能力的發(fā)展。觀察越豐富、越準(zhǔn)確,認(rèn)識(shí)就越深刻,思維也就愈加活躍、廣闊。觀察力同時(shí)也能提高學(xué)生的判斷能力。敏銳的觀察力有助于對(duì)復(fù)雜的材料進(jìn)行對(duì)比、分析,提高自己判斷是非、區(qū)分本質(zhì)和非本質(zhì)的能力。教師應(yīng)有意識(shí)的設(shè)計(jì)一些課題或者針對(duì)一些實(shí)驗(yàn)的異?,F(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生將觀察和思維緊密結(jié)合,從而提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力??傊己玫挠^察能力是在實(shí)踐中經(jīng)過(guò)一定的訓(xùn)練而形成的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)為培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的觀察能力提供了良好的途徑,教師必須在教學(xué)中有意識(shí)的培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的觀察能力。
2.培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力
培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力,最重要的是要通過(guò)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生獨(dú)立思考、大膽操作,在親自實(shí)踐的活動(dòng)中培養(yǎng)和發(fā)展自己的創(chuàng)新精神。但是,通過(guò)教育實(shí)習(xí)和見(jiàn)習(xí)的親身體會(huì),以及一些走上講臺(tái)的化學(xué)教師的介紹,目前中學(xué)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)課中,一般做法是將實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?nèi)容預(yù)先按實(shí)驗(yàn)報(bào)告順序列于黑板上。這嚴(yán)重影響了學(xué)生思維的發(fā)揮,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。如果改為根據(jù)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)提出課題要求,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí),根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容,選擇儀器藥品,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。這種教學(xué)方式有助于發(fā)展學(xué)生思維的創(chuàng)造性,又能獲得良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。
3.培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義觀
馬克思說(shuō):“化學(xué)可以稱為研究物體由于量的構(gòu)成的變化而發(fā)生的質(zhì)變的科學(xué)?!笨梢?jiàn),化學(xué)與辯證唯物主義有著密切的聯(lián)系。但是在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育經(jīng)常被忽視了。在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不管是教師的教還是學(xué)生的學(xué)都會(huì)受到一定的世界觀和方法論的影響,特別是辯證唯物主義物質(zhì)觀、對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律和量變與質(zhì)變規(guī)律。對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義觀點(diǎn)教育,就是要使學(xué)生把辯證唯物主義當(dāng)作科學(xué)的世界觀和方法論來(lái)理解,并用來(lái)指導(dǎo)當(dāng)前的學(xué)習(xí),以幫助他們找到解決問(wèn)題的途徑,指引他們沿著正確的方向前進(jìn)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義基本觀點(diǎn)教育,有助于提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣,提高實(shí)驗(yàn)效果,培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的能力。
【摘要】隨著素質(zhì)教育改革的不斷深入,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)成為中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)部分。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中我們不僅要系統(tǒng)地將化學(xué)知識(shí)傳授給學(xué)生,而且要注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、創(chuàng)新能力以及科學(xué)探究能力。
【關(guān)鍵詞】化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)課創(chuàng)新思維習(xí)慣獨(dú)立
參考文獻(xiàn):
化學(xué)課堂上的探究性學(xué)習(xí),一樣平常的步驟是:建立情境,提出題目,實(shí)驗(yàn)探究,得出結(jié)論并拓展。多媒體課件多感官的綜合刺激在建立情境方面有著得天獨(dú)厚的條件。比喻我們?cè)诮庹f(shuō)滅火的要領(lǐng)這一知識(shí)點(diǎn)時(shí),播放了一段衡陽(yáng)市2003年“11.3”特大火災(zāi)的視頻圖象,讓門生直觀的相識(shí)到火失控后會(huì)給人類帶來(lái)的災(zāi)害,然后要求門生團(tuán)結(jié)自身的一樣平常生存履歷總結(jié)出滅火的要領(lǐng)。從而引發(fā)了門生的情緒,使門生受到了熏染,同時(shí)使課堂教學(xué)效果及其教誨功效到達(dá)了最佳狀態(tài)。
二、機(jī)動(dòng)使用課件,使化學(xué)教學(xué)內(nèi)容變抽象為具體
化學(xué)差異于其他學(xué)科的最大特性在于其頭腦要領(lǐng)是微觀與宏觀的討論,創(chuàng)建對(duì)微觀天下的想象力是化學(xué)教學(xué)差異于其他課程的特點(diǎn),也是其他課程不能取代的。而在中學(xué)階段門生抽象頭腦有了很大生長(zhǎng),但具體形象頭腦仍有非常緊張的職位地方。在中學(xué)化學(xué)盤算機(jī)資助教學(xué)中,用動(dòng)畫(huà)體現(xiàn)化學(xué)應(yīng)聲的微觀歷程可以把分子、原子之間的相互作用、化學(xué)鍵的斷裂和形成、原子或原子團(tuán)體的分與合形象地、動(dòng)態(tài)地展現(xiàn)出來(lái),生動(dòng)生動(dòng),吸引力強(qiáng),能夠引發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)習(xí)者處于自動(dòng)學(xué)習(xí)的職位地方,形成直接學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī),增長(zhǎng)偶然影象和遐想影象。多媒體課件在物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的展示、化學(xué)應(yīng)聲的微觀歷程的演示方面的直觀性為我們?cè)诮虒W(xué)中架起了微觀和宏觀的橋梁,搪塞門生微觀想象力的作育起著不行取代的作用。我們?cè)谂e行原子的結(jié)構(gòu)、水的電解、氯化氫的形成等知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)中,都接納了Flas,讓門生在直觀的覺(jué)得中形成自己頭腦中的微觀想象。
三、運(yùn)用今世教誨技能對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)舉行仿真演示,前進(jìn)門生的動(dòng)手本事
我們?cè)诨瘜W(xué)教學(xué)中發(fā)明的最浩劫題是門生的動(dòng)手本事差,每次實(shí)驗(yàn)課,老師的大量精神都花在糾正同硯們的錯(cuò)誤使用上,而且由于人數(shù)浩繁,老師不行能八面玲瓏,照顧到每一個(gè)門生。為此我們?cè)趯W(xué)校盤算機(jī)房中裝了一個(gè)《化學(xué)儀器隨意組合》這樣一個(gè)小軟件,門生在上機(jī)的時(shí)間就可以舉行仿真實(shí)驗(yàn)演示。議決仿真實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練,再進(jìn)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn),我們發(fā)明門生的動(dòng)手本事大大的前進(jìn)了。
四、使用網(wǎng)絡(luò)上風(fēng),實(shí)現(xiàn)交互式和協(xié)作式的建構(gòu)性學(xué)習(xí)。
由于學(xué)院為地方辦學(xué),教育投入主要依靠地方財(cái)政,學(xué)院是一所綜合性高職院校,校內(nèi)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室較多,因而用于單個(gè)實(shí)驗(yàn)室的教育投入相對(duì)較少。目前無(wú)專門的應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,通常在進(jìn)行應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),一般被安排在園藝實(shí)驗(yàn)室。園藝實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備、器皿等也并不完全適用于應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求,有些實(shí)驗(yàn)必需的實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備等需要向其他實(shí)驗(yàn)室臨時(shí)借用,有時(shí)因?qū)嶒?yàn)儀器、設(shè)備的缺乏就完不成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。目前所使用的部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器還是原阿克蘇地區(qū)農(nóng)校十幾年前所購(gòu)買的或使用的儀器,其中有些儀器已損壞或不能使用,這樣就使得應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程無(wú)法正常進(jìn)行。
1.2教育理念落后,重理論、輕實(shí)踐
高職的現(xiàn)代教學(xué)理念要求應(yīng)以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心,根據(jù)各項(xiàng)能力目標(biāo)來(lái)選取課程教學(xué)內(nèi)容并進(jìn)行課程設(shè)置。園藝技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是面向生產(chǎn)、管理、服務(wù)和經(jīng)營(yíng)第一線的應(yīng)用型、技能型技術(shù)應(yīng)用性專門人才。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo),在專業(yè)基礎(chǔ)課的設(shè)置上,向?qū)W生傳授園藝技術(shù)從業(yè)所必需的基本理論、知識(shí)和技能。這就要求園藝技術(shù)專業(yè)的理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)必須結(jié)合起來(lái)。而目前的實(shí)踐教學(xué)由于受實(shí)驗(yàn)條件、教學(xué)思維的固化影響,只是將理論教學(xué)按照教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱的要求將課時(shí)完成即可,這就使實(shí)踐教學(xué)成為了理論教學(xué)的附屬品,往往被忽略或草草完成,很難達(dá)到理想的效果。
1.3教學(xué)方法手段單調(diào)
目前,現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法手段單調(diào),幾乎無(wú)法用現(xiàn)在比較成熟的教育技術(shù)手段和信息技術(shù)方法等,這抑制了學(xué)生思維能力的發(fā)展和創(chuàng)新能力的發(fā)揮。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生不感興趣,達(dá)不到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的,因此對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革勢(shì)在必行[2]。
1.4學(xué)生基礎(chǔ)薄弱,影響教學(xué)效果
在南疆經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū),少數(shù)民族學(xué)生居多,漢語(yǔ)水平有限,應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)展有一定的困難。首先,民族學(xué)生的相關(guān)化學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)非常薄弱,有的學(xué)生曾上過(guò)化學(xué)課,而有些學(xué)生基本上沒(méi)有上過(guò)化學(xué)課,即便是上過(guò)化學(xué)課的學(xué)生也是使用的民族語(yǔ)言授課,這樣的結(jié)果就是:即使是高職班的學(xué)生,其基本的專業(yè)知識(shí)甚至是簡(jiǎn)單的概念都是空白,基礎(chǔ)非常薄弱。其次,學(xué)生的漢語(yǔ)水平也不高,由于學(xué)院地處南疆,園藝技術(shù)專業(yè)所招收學(xué)生全部來(lái)自南疆,他們?cè)谌雽W(xué)前漢語(yǔ)水平都比較低,甚至連基本的漢語(yǔ)溝通都無(wú)法實(shí)現(xiàn),更談不上專業(yè)的化學(xué)知識(shí)了,這就給正常的教學(xué)帶來(lái)了不小的挑戰(zhàn)。
2對(duì)策與建議
經(jīng)過(guò)阿克蘇職業(yè)技術(shù)學(xué)院院10余年的建設(shè)與發(fā)展,學(xué)院相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的硬件設(shè)備得到了一定的提高,在應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方面也取得了一些進(jìn)展,但是在實(shí)踐的過(guò)稱中仍存在著很多問(wèn)題,因此要進(jìn)一步明確改革的方向與內(nèi)容,具體可以從以下幾個(gè)方面實(shí)施。
2.1加大教育投入,改善教學(xué)條件
應(yīng)用化學(xué)是園藝技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,要想從根本上改變應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的現(xiàn)狀,必然要加大對(duì)目前實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件的教育投入,同時(shí)整合目前相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器等硬件設(shè)施,改善目前這種“東挪西借”的尷尬情況,為今后的實(shí)驗(yàn)課程的有效開(kāi)展提供一定的基礎(chǔ)保障。
2.2對(duì)課程進(jìn)行理論-實(shí)踐一體化的改革
加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)是實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),提高學(xué)生職業(yè)崗位能力和實(shí)踐動(dòng)手能力的根本保證,而要加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)則必須要對(duì)目前的實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行改革。從圖1可以看出,專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)是學(xué)生職業(yè)能力的基礎(chǔ)能力,基礎(chǔ)打不好會(huì)影響到學(xué)生的專業(yè)能力、綜合能力甚至是職業(yè)能力,而目前重理論、輕實(shí)踐的教育則往往會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)不牢固,對(duì)專業(yè)課的學(xué)習(xí)也會(huì)造成一定的影響,因此,實(shí)驗(yàn)課程的改革必須從基礎(chǔ)做起,打牢、夯實(shí)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)并與園藝技術(shù)實(shí)際需求相結(jié)合。首先,通過(guò)基礎(chǔ)教學(xué),讓學(xué)生學(xué)習(xí)與掌握一定的漢語(yǔ)知識(shí),對(duì)于民族學(xué)生尤其是漢語(yǔ)水平不高的學(xué)生,漢語(yǔ)水平的能力是他們的學(xué)好其他課程知識(shí)的最基本能力,必須要求其MHK(三級(jí)甲等)通過(guò)才可,將漢語(yǔ)教育作為基礎(chǔ)教育貫穿在專業(yè)教學(xué)過(guò)程中,使其在專業(yè)課的學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)習(xí)與理解漢語(yǔ)的真正含義及應(yīng)用化學(xué)中的基本知識(shí)。其次,在學(xué)生學(xué)習(xí)應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)于常用藥品、試劑及儀器設(shè)備,盡量讓學(xué)生多接觸、多認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的必備知識(shí)的感觀認(rèn)識(shí),從而為真正學(xué)好和掌握應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)打好基礎(chǔ)。最后,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以化學(xué)實(shí)驗(yàn)與人們當(dāng)前園藝技術(shù)專業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)稱中確實(shí)所需為目的,拓寬應(yīng)用范圍,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用能力。
2.3對(duì)實(shí)驗(yàn)教材進(jìn)行改革
教材建設(shè)是教學(xué)改革的先導(dǎo),尤其是實(shí)驗(yàn)教材。為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑢?shí)驗(yàn)教學(xué)改革應(yīng)在“基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、理解能力高、動(dòng)手能力強(qiáng)”的目標(biāo)指引下,努力培養(yǎng)高技能、適應(yīng)性強(qiáng)的人才[3]。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)不局限在所訂教材的實(shí)驗(yàn)范疇,而要密切結(jié)合園藝技術(shù)實(shí)際所需來(lái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn),目前我院學(xué)生所使用的實(shí)驗(yàn)教材都是所定教材當(dāng)中所包含的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目還不完全適應(yīng)于實(shí)際的教學(xué),因此,編寫(xiě)適用我院學(xué)生實(shí)驗(yàn)教材是很有必要的。
2.4教學(xué)方法、教學(xué)手段的改革
(1)采用多媒體教學(xué)這種新穎、有效的方法。教學(xué)方法、教學(xué)手段作為教學(xué)改革的配套措施,必須十分重視和加強(qiáng)。通過(guò)應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備和手段,使充滿現(xiàn)代化氣息的教學(xué)方法應(yīng)用在實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中來(lái)提高教學(xué)效果,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而達(dá)到培養(yǎng)提高學(xué)生全面素質(zhì)和綜合職業(yè)能力的目的[4]。多媒體教學(xué)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是人機(jī)交互、及時(shí)反饋[5]。采用多媒體技術(shù)教學(xué)已成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必不可少的輔助教學(xué)手段。多媒體教學(xué)能幫助學(xué)生提供形象、直觀、規(guī)范的教學(xué)內(nèi)容,在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)之前,教師可利用多媒體教學(xué)提供相應(yīng)規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如規(guī)范化操作錄像,并在錄像中根據(jù)具體情況強(qiáng)化操作規(guī)范和注意事項(xiàng),使實(shí)驗(yàn)過(guò)程可視化,讓學(xué)生在預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí)改變傳統(tǒng)的閱讀文字的預(yù)習(xí)方式,從而提高預(yù)習(xí)效率。這樣,在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)也起到規(guī)范、較容易學(xué)習(xí)的作用。(2)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,發(fā)揮學(xué)生的主體地位。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,只有學(xué)生主動(dòng)參與教育活動(dòng),教育才有成效??刹扇∪蝿?wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法,將實(shí)驗(yàn)任務(wù)分解分組,每位學(xué)生在所分小組中則有一項(xiàng)必須完成的任務(wù),如在溶液配制的實(shí)驗(yàn)中,必須要求學(xué)生對(duì)溶液的配制中所需的溶劑的量的計(jì)算準(zhǔn)確到位,使接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)步驟有序進(jìn)行,這樣便能發(fā)揮學(xué)生的主體作用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和責(zé)任心,有力提高教學(xué)效果。還可采取將學(xué)生分成幾個(gè)小組,由小組根據(jù)自己的興趣和愛(ài)好在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行選擇,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)實(shí)踐、主動(dòng)探索、積極思考、敢于創(chuàng)新,使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人、也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)精神、從而提高了教學(xué)效果。
二、強(qiáng)化演示實(shí)驗(yàn)
演示實(shí)驗(yàn)是操作最簡(jiǎn)便,占用課堂時(shí)間最少,調(diào)節(jié)課堂情緒功能最強(qiáng)的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式.不過(guò)千萬(wàn)不能上成只有教師表演沒(méi)有學(xué)生思維的費(fèi)環(huán)節(jié),我們的演示實(shí)驗(yàn)力求做到操作到位,可視度高,思維提煉度高.圖1例如,在講“對(duì)可燃物燃燒條件的探究”時(shí),筆者如圖1進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),按照?qǐng)D1標(biāo)識(shí)進(jìn)行了介紹,然后引導(dǎo)學(xué)生自主觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.演示完畢后,讓學(xué)生提自己想知道的問(wèn)題,結(jié)果發(fā)現(xiàn)學(xué)生是可以提出與核心規(guī)律相關(guān)的問(wèn)題的.問(wèn)題1:為什么都是放置在銅片上,白磷能燃燒,而紅磷不能?問(wèn)題2:為什么都是白磷,放在銅片上能燃燒,而放置于水中不能?問(wèn)題3:是不是紅磷不能燃燒?對(duì)于問(wèn)題1和問(wèn)題2引導(dǎo)學(xué)生討論,對(duì)于問(wèn)題3可以讓學(xué)生猜測(cè)不能燃燒的原因,并思考怎樣讓其燃燒,接著在學(xué)生猜測(cè)的基礎(chǔ)上再補(bǔ)做實(shí)驗(yàn),觀察到紅磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象,最后再討論總結(jié)燃燒的條件.
三、注重貼近學(xué)生的生活
對(duì)于學(xué)生而言,其最熟悉的情境莫過(guò)于生活,從學(xué)生的生活和社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐出發(fā)也是新課程標(biāo)準(zhǔn)提出來(lái)的教學(xué)要求,化學(xué)學(xué)科與生活密切聯(lián)系,教材中的實(shí)驗(yàn)設(shè)置也有很多與生活有關(guān),實(shí)驗(yàn)教學(xué)生活化不僅僅能夠減少學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的枯燥感和陌生感,還能讓學(xué)生真切地體驗(yàn)到化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的實(shí)用性和價(jià)值性.例如,在學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)前,都知道吸進(jìn)去的是氧氣,而呼出的是二氧化碳,那么是不是呢?可以讓學(xué)生自己探究,通過(guò)探究深化理解“人體吸入空氣和呼出的氣體的不同”.化學(xué)實(shí)驗(yàn)生活化除了教授知識(shí),還能給學(xué)生滲透一種觀察生活、思考生活的意識(shí),提升改善生活質(zhì)量和保護(hù)生活環(huán)境的情感.
土壤的酸堿度會(huì)影響作物生長(zhǎng),各種作物對(duì)土壤pH值的要求也是不同的。下表是一些主要農(nóng)作物適宜生長(zhǎng)的酸度范圍。
測(cè)定土壤的酸度,一般用蒸餾水或鹽溶液(常用氯化鉀)提
取土壤中游離態(tài)或代換性的氫離子,然后用pH試紙或備有標(biāo)準(zhǔn)色階的pH混合指示劑測(cè)定溶液的酸堿度。如果用pH計(jì),測(cè)定的值更精確。
【操作】稱取1g風(fēng)干或新鮮土樣,放入試管內(nèi),加入5mL蒸餾水,試管口加塞后充分振蕩,放置澄清后用精密pH試紙(pH值在5.5~9.8)測(cè)定上層清液的酸度。
【說(shuō)明】
(1)土壤樣品的采集要科學(xué)。例如,測(cè)定大田的土壤酸度,采樣時(shí)應(yīng)多點(diǎn)取樣,如10畝地可取5個(gè)點(diǎn),30畝地可取10個(gè)點(diǎn),大于30畝可取15~20個(gè)點(diǎn)。把各點(diǎn)的樣品充分混合后,測(cè)定所取土樣。為了保證測(cè)定準(zhǔn)確,應(yīng)重復(fù)測(cè)試一次,加以驗(yàn)證。
(2)蒸餾水必須用pH=7的中性水,否則要用氫氧化鈉溶液或鹽酸把pH值調(diào)到中性。
(3)速測(cè)用的土樣一般以新鮮的自然濕土為宜。保存?zhèn)溆猛翗右L(fēng)干,潮濕的土壤易受微生物的作用而改變土壤的性質(zhì)。風(fēng)干的方法是:把土樣攤在塑料薄膜或紙上,趁它在半干狀態(tài)時(shí)壓碎,除去殘根等雜質(zhì),鋪成薄層晾干,再用木棒碾碎。風(fēng)干場(chǎng)所要干燥通風(fēng),防止酸、堿氣體侵入。風(fēng)干后再次研磨、過(guò)篩處理,最后裝入土樣瓶或塑料袋內(nèi),保存?zhèn)溆谩?/p>
土壤中速效氮、磷、鉀的測(cè)定
【概述】測(cè)定土壤的養(yǎng)分,是田間科學(xué)管理的必要步驟,也是合理施肥的重要依據(jù)。土壤中速效氮、磷、鉀養(yǎng)分的簡(jiǎn)易測(cè)定,是有實(shí)用意義的實(shí)驗(yàn)。測(cè)定的一般原理是:將含速效氮、磷、鉀養(yǎng)分的一定量土壤,用浸提液把氮、磷、鉀浸提出來(lái)。然后用不同的試劑分別和浸出液中的氮、磷、鉀等養(yǎng)分作用,使溶液呈現(xiàn)不同的顏色。浸出液中所含的某一養(yǎng)分,因濃度不同,顏色的深淺也不一樣。將這一顏色跟用純?cè)噭┡渲频囊幌盗袧舛炔煌臉?biāo)準(zhǔn)色列相比較,可以粗略確定浸出液中某一養(yǎng)分的濃度,由此推算土壤中某一養(yǎng)分的含量。下面分別介紹土壤浸出液的制備,氮、磷、鉀混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制以及三種養(yǎng)分的測(cè)定方法。
土壤浸出液的制備
【原理】
土壤中的速效養(yǎng)分氮、磷、鉀主要以硝態(tài)氮(NO-3—N)、銨態(tài)氮(NH+4—N)、磷酸鹽(H2PO-4、HPO2-4)和鉀鹽(K+)等形式存在于土壤溶液里或被土壤膠粒吸附。要測(cè)定它們,首先要用一種溶液把它們浸提出來(lái)。當(dāng)用電解質(zhì)溶液作浸提液(如NaHCO3)處理土壤時(shí),土壤膠粒吸附的離子就被電解質(zhì)溶液里的離子(如Na+)替代,替代出來(lái)的離子和原來(lái)土壤溶液中的養(yǎng)分一起進(jìn)入浸提液。
【操作】
(1)從田間取回有代表性的土壤樣品,在105~115℃下烘干。
(2)稱取5g干燥的土壤樣品,放入50mL干燥的錐形瓶中,加入25mL0.5mol/L的碳酸氫鈉浸提液。用玻璃棒把土壤攪散。再加入半藥匙活性炭,劇烈振蕩1~2分鐘后靜置5~10分鐘,過(guò)濾后得到的濾液是土壤浸出液。
【說(shuō)明】
(1)浸提液有多種,如鹽酸、檸檬酸、氫氧化鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉和醋酸-醋酸鈉等溶液。選用哪種浸提液更好,應(yīng)根據(jù)土壤的酸堿度及浸出效果來(lái)決定。本實(shí)驗(yàn)中統(tǒng)一采用0.5m0l/L的碳酸氫鈉溶液作為土壤養(yǎng)分的浸提液。
(2)加活性炭的目的是為了脫色。但加入前要檢驗(yàn)活性炭中是否含有磷(方法見(jiàn)速效磷的測(cè)定)。如果含有磷,在使用前將磷除去。方法是用0.5m0l/L的碳酸氫鈉溶液浸提,浸提2小時(shí)后過(guò)濾(吸濾法),活性炭還要用浸提液洗滌兩次,最后用蒸餾水洗到中性,烘干備用。
氮、磷、鉀混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
準(zhǔn)確稱取經(jīng)105℃烘干的分析純磷酸二氫鉀(KH2PO4)0.4390g、硝酸鉀0.7220g、氯化銨0.3820g、硫酸鉀1.3247g于250mL的燒杯中,用少量水溶解,然后無(wú)損地轉(zhuǎn)移到1000mL容量瓶中(用少量水多次沖洗燒杯,洗液轉(zhuǎn)移入容量瓶中),最后加水稀釋到刻度,即得含有磷、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮各為100ppm,鉀為1000ppm的混合標(biāo)準(zhǔn)原液。加甲苯5滴防腐,可以保存3~4個(gè)月。
用移液管吸取上述標(biāo)準(zhǔn)原液4mL,放在50mL容量瓶中,用水稀釋到刻度,搖勻,即得可用于制作標(biāo)準(zhǔn)色列的含硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、磷各為8ppm和鉀80ppm的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。有效期7天。
土壤中速效氮的測(cè)定
1.硝態(tài)氮(N0-3—N)的測(cè)定——硝酸試粉法
【原理】硝酸試粉是粉狀試劑,它由鋅粉(還原劑)、檸檬酸(提供酸性和排除Fe3+的干擾)、對(duì)-氨基苯磺酸和甲萘胺(顯色劑)和硫酸錳(催化劑)等組成。在酸性條件下,硝酸試粉中的鋅把硝酸根離子還原成亞硝酸根離子,亞硝酸根離子跟試粉中的對(duì)氨基苯磺酸作用生成對(duì)苯磺酸重氮鹽,它跟試粉中的甲萘胺反應(yīng),生成紅色的偶氮染料。紅色的深淺程度跟浸出液里的硝酸根含量有關(guān),根據(jù)所形成的紅色深淺跟標(biāo)準(zhǔn)色列比色,從而確定浸出液里硝態(tài)氮的濃度(ppm)。
【操作】
(1)取8支潔凈干燥、直徑大小和管壁厚薄一致的5mL無(wú)色試管(可用5mL注射針劑的廢安瓿代替)。按下表所列步驟制作標(biāo)準(zhǔn)色列。
(2)在剩下的兩支試管(編號(hào)7、8)里各加入土壤浸出液16滴,再分別加入4滴1mol/L硫酸溶液,搖勻。分別加入硝酸試粉1耳勺(盡量和制作標(biāo)準(zhǔn)色列時(shí)的加入量相等),搖勻后,在5~15分鐘內(nèi)將顯示的顏色跟標(biāo)準(zhǔn)色列比較,記錄顏色相同的標(biāo)準(zhǔn)色列硝態(tài)氮讀數(shù)值(即浸出液中含硝態(tài)氮的濃度)。7、8兩支試管中顯色應(yīng)基本一致,否則應(yīng)重新測(cè)定。
【計(jì)算】
(1)土壤中速效養(yǎng)分的求算
本實(shí)驗(yàn)的土壤浸出液是由5g干土和25g(按每毫升質(zhì)量約為1g計(jì)算)碳酸氫鈉溶液浸提出來(lái)的。因此,
(2)每平方米耕地中速效養(yǎng)分含量的求算
土地的耕作層一般離地表0~20cm左右,而干燥土壤(指干燥而結(jié)構(gòu)未被破壞的土壤)的容重為1130kg/m3。因此,
每平方米耕作層土壤質(zhì)量=1m2×0.2m×1130kg/m3=226kg
每平方米耕地中速效養(yǎng)分含量(千克)=土壤含速效養(yǎng)分率
×10-6×226=讀數(shù)值×5×10-6×226
土壤中含硝態(tài)氮的量按上述方法求算。
【說(shuō)明】
(1)滴管的口徑必須校正,在垂直滴出時(shí)每滴體積是1/20mL(即20滴是1mL)。滴加液體時(shí)滴管必須垂直,保證每一液滴的體積大小一致。
(2)硝酸試粉的制備
①甲試劑稱取分析純檸檬酸150g,對(duì)-氨基苯磺酸4g,甲萘胺2g,在干燥條件下迅速地分別研細(xì),混合均勻后,貯于棕色瓶中。
②乙試劑稱取分析純鋅粉4g,硫酸錳20g,混合均勻后貯于棕色瓶中。
使用時(shí)取甲試劑15份,乙試劑1份(指質(zhì)量),兩者充分混合均勻后,貯存在棕色瓶中,放在陰涼干燥處。混合后的試劑,一般只能保存兩個(gè)月左右,受潮更容易失效。失效時(shí)試粉變紅色。
(3)浸出液中加入硫酸的目的在于中和浸出液的堿性,以保證反應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行。
(4)為了消除體積不同而引起的誤差,保證結(jié)果準(zhǔn)確,無(wú)論是標(biāo)準(zhǔn)色列的制作,還是浸出液中養(yǎng)分的測(cè)定,都應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定滴數(shù)加液,使液體的總滴數(shù)為20滴(約1mL)。
(5)上頁(yè)表中硝態(tài)氮濃度的一系列讀數(shù)值是標(biāo)準(zhǔn)色列的讀數(shù)值(以下簡(jiǎn)稱讀數(shù)值)。浸出液的顯色跟標(biāo)準(zhǔn)色列中某一檔溶液顏色相同時(shí),這一讀數(shù)值就是浸出液中硝態(tài)氮的濃度。
設(shè)配制色列中這一檔溶液時(shí)耗用標(biāo)準(zhǔn)溶液n滴,該檔的讀數(shù)值為C。已知標(biāo)準(zhǔn)溶液中硝態(tài)氮的濃度是8ppm,而實(shí)驗(yàn)中浸出液的用量是16滴,則兩者有如下的關(guān)系:
n×8ppm=16×CC=0.5n(ppm)
即讀數(shù)值=標(biāo)準(zhǔn)溶液滴數(shù)×0.5
2.銨態(tài)氮(NH+4—N)的測(cè)定——銨試劑法
【原理】在堿性(pH>11)條件下,銨態(tài)氮跟銨試劑(碘汞化鉀的堿性溶液)作用,生成碘化氨基氧汞黃色沉淀。但因土壤浸出液中NH+4很少,一般只能使溶液呈黃色。根據(jù)黃色的深淺(跟標(biāo)準(zhǔn)色列比色)確定浸出液中含銨態(tài)氮的濃度(ppm)。
【操作】
(1)取8支潔凈、干燥的5mL試管(要求跟測(cè)硝態(tài)氮相同)。按下頁(yè)表所列步驟制作標(biāo)準(zhǔn)色列。
(2)在剩下的兩支試管(編號(hào)7、8)里各加入土壤浸出液16滴,再加入10%的酒石酸鉀鈉溶液各2滴后搖勻,接著分別加入蒸餾水和銨試劑各1滴,使兩試管里液體的總體積為20滴,搖勻。將浸出液顯示的顏色跟標(biāo)準(zhǔn)色列比較,記錄顏色相同的標(biāo)準(zhǔn)色列的銨態(tài)氮讀數(shù)值[即浸出液中含銨態(tài)氮的濃度(ppm)]。7、8兩支試管里的顯色應(yīng)基本一致,否則應(yīng)重新測(cè)定。
【計(jì)算】參照前一實(shí)驗(yàn)中土壤中速效養(yǎng)分的計(jì)算方法。
土壤中銨態(tài)氮(ppm)=讀數(shù)值×5
每平方米耕地中銨態(tài)氮含量(千克)=讀數(shù)值×5×10-6×226
【說(shuō)明】
(1)土壤浸出液中常含有Ca2+、Mg2+等,這些離子在這種條件下也能和銨試劑生成沉淀,使溶液渾濁,干擾銨態(tài)氮的測(cè)定。加入酒石酸鉀鈉可以排除這些干擾。
(2)10%酒石酸鉀鈉試劑的配制方法是:稱取分析純酒石酸鉀鈉10g(或用酒石酸鈉)、氫氧化鈉2g溶于少量水中,然后加水到100mL。
(3)奈斯勒試劑可以按以下方法配制。取11.5g碘化汞和10g碘化鉀,溶于適量水中,稀釋到50mL,然后加入50mL6m0l/L氫氧化鈉溶液,靜置后取清液保存在棕色瓶里。
土壤中速效磷的測(cè)定——鉬藍(lán)比色法
【原理】土壤中的磷酸鹽在酸性條件下和鉬酸銨作用,生成淡黃色或無(wú)色的磷鉬酸銨,然后被氯化亞錫還原為藍(lán)色的磷鉬藍(lán)。藍(lán)色的深淺跟含磷量多少有關(guān),把溶液的藍(lán)色跟標(biāo)準(zhǔn)色列比較,可以確定浸出液里含磷的濃度(ppm)。
【操作】
(1)取8支潔凈、干燥的5mL(要求跟前一實(shí)驗(yàn)中相同)試管。按下表所列步驟制作標(biāo)準(zhǔn)色列。
(2)在剩下的兩支試管(編號(hào)7、8)里各加入土壤浸出液16滴,再分別加入1mol/L硫酸溶液4滴和1.25%硫酸鉬酸銨溶液4滴,搖勻。接著各加入1%氯化亞錫溶液1滴,這時(shí)各試管里溶液的總量是25滴,搖勻。把浸出液顯示的藍(lán)色跟標(biāo)準(zhǔn)色列相比較,記錄同樣顏色溶液的讀數(shù)值[即浸出液中含磷的濃度(ppm)]。7、8兩支試管里的顯色應(yīng)基本一致,否則要重新測(cè)定。
【計(jì)算】
土壤中含磷(ppm)=讀數(shù)值×5
每平方米耕地中磷的含量(千克)=讀數(shù)值×5×10-6×226
【說(shuō)明】
(1)本實(shí)驗(yàn)用的方法是指堿性或中性土壤中速效磷的測(cè)定。如果測(cè)定酸性土壤里的速效磷,浸提液不能用碳酸氫鈉溶液,而要以等量的0.5%鹽酸作浸提液。測(cè)定用的試劑也有所改變。實(shí)驗(yàn)方法是在試管里加入16滴浸出液,再加4滴蒸餾水,接著加1.25%的鹽酸鉬酸銨,搖身后加入1滴1%的氯化亞錫溶液,搖勻。浸出液顯示的藍(lán)色,按前述方法進(jìn)行比色讀數(shù)。
(2)1.25%硫酸鉬酸銨溶液按以下方法配制稱取2.5g鉬酸銨,溶于20mL水中,加熱到60℃,使它全部溶解,冷卻。量取7mL濃硫酸加入到70mL水中,冷卻。把前一種溶液緩慢傾入后一種溶液中,不斷攪拌使不生成沉淀,混勻,冷卻,加水到200mL。
(3)鹽酸鉬酸銨溶液的配制方法是稱分析純鉬酸銨1.5g,溶于30mL水中。緩慢加入密度1.19g/cm3的純鹽酸44mL,邊加邊攪拌,最后加水到100mL。
(4)1%氯化亞錫溶液的配制稱取分析純氯化亞錫1g,加分析純濃鹽酸10mL,等全部溶解(如渾濁需過(guò)濾)后,再加甘油90mL,混勻,貯存在棕色瓶中,保存在陰涼處。
土壤中速效鉀的測(cè)定——亞硝酸鈷鈉比濁法
【原理】鉀離子跟亞硝酸鈷鈉在中性或酸性條件下,能生成亞硝酸鈷鈉二鉀黃色沉淀而出現(xiàn)渾濁。渾濁程度隨溶液中鉀離子含量的增多而變濃。把浸出液顯出的渾濁程度跟標(biāo)準(zhǔn)色列的渾濁程度相比較,可以得出浸出液中含速效鉀的濃度(ppm)。
【操作】
(1)取8支潔凈、干燥的5mL試管,按下表所列步驟制作標(biāo)準(zhǔn)色列。
(2)在剩下的兩支試管(編號(hào)7、8)中各加入土壤浸出液16滴,再分別加入冰醋酸2滴和37%的甲醛溶液1滴,搖勻。接著各加入亞硝酸鈷鈉溶液4滴和異丙醇16滴,搖勻。把浸出液出現(xiàn)的渾濁程度跟標(biāo)準(zhǔn)色列比較,記錄讀數(shù)值[即浸出液中含鉀濃度(ppm)]。7、8兩支試管中渾濁程度應(yīng)基本一致,否則應(yīng)重新測(cè)定。
【計(jì)算】
土壤中含鉀(ppm)=讀數(shù)值×5
每平方米耕地中含鉀量(千克)=讀數(shù)值×5×10-6×226
【說(shuō)明】
(1)因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)溶液中含鉀濃度是80ppm,所以色列的讀數(shù)值和耗用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴數(shù)的關(guān)系是
讀數(shù)值=標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴數(shù)×5
(2)配制標(biāo)準(zhǔn)色列時(shí)加入氯化鈉是為了使標(biāo)準(zhǔn)溶液跟土壤浸出液里存在的大量鈉離子濃度相近。
(3)向土壤浸出液里加入醋酸是為了控制pH值在4~5左右。堿性過(guò)強(qiáng),亞硝酸鈷鈉中的鈷離子會(huì)生成Co(OH)3沉淀。酸性過(guò)強(qiáng)會(huì)引起亞硝酸鈷鈉分解,因此要嚴(yán)格控制溶液的pH值。
(4)土壤浸出液中的銨根離子和亞硝酸鈷鈉溶液反應(yīng),也能產(chǎn)生(NH4)2Na[Co(NO2)]6黃色沉淀,為此加入甲醛溶液,使生成難以離解的六次甲基四胺,排除銨根離子的干擾。
(5)加入異丙醇可以降低亞硝酸鈷鈉二鉀的溶解度,提高測(cè)定效果。如果溫度不超過(guò)23℃,也可以用乙醇代替異丙醇,溫度高會(huì)引起沉淀溶解。
(6)亞硝酸鈷鈉溶液可以按以下方法配制。取23g亞硝酸鈉,溶在50mL水里。再加入16.5mL6mol/L醋酸和3g硝酸鈷[Co(NO3)2·6H2O],靜置過(guò)夜,取濾液使用。
土壤中有機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定
【原理】土壤里有機(jī)質(zhì)的含量是決定土壤持久性肥力的重要標(biāo)志,所以測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)的含量具有重要意義。測(cè)定土壤里有機(jī)質(zhì)的含量有多種方法,其中用重鉻酸鉀作氧化劑,跟土壤里的有機(jī)質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),再用滴定法或比色法測(cè)定的方法用得較多。
氧化性強(qiáng)的重鉻酸鉀在酸性溶液里跟土壤中有機(jī)質(zhì)的碳發(fā)生氧化還原反應(yīng),它們之間存在定量關(guān)系。再用標(biāo)準(zhǔn)還原劑(如硫酸亞鐵銨)滴定多余的氧化劑(K2Cr2O7),經(jīng)過(guò)換算,就能求得土壤里有機(jī)質(zhì)的含量。不用還原劑滴定,可以用重鉻酸鉀溶液在反應(yīng)前后的顏色變化進(jìn)行比色測(cè)定。酸性的重鉻酸鉀溶液呈橙色,反應(yīng)后六價(jià)的鉻被還原成三價(jià)鉻離子,呈綠色。溶液的顏色越深,表明土壤里有機(jī)質(zhì)的含量越高,一般可通過(guò)跟標(biāo)準(zhǔn)色階或比色卡比較就能得出土壤里有機(jī)質(zhì)的含量。
【操作】
(1)重鉻酸鉀氧化還原比色法先配制系列標(biāo)準(zhǔn)色階。在一系列試管里用5%葡萄糖和水調(diào)配,配制成各級(jí)有機(jī)質(zhì)濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。按照速測(cè)步驟,在各試管中依次加入2.5mL0.167mol/L重鉻酸鉀溶液和5mL濃硫酸。顯色后各取5滴加入比色瓷板孔穴中,加蒸餾水2滴,攪勻后即為標(biāo)準(zhǔn)色階。各級(jí)色階的間距為0.5%,色調(diào)由橙黃、黃綠、綠到深綠逐級(jí)加深。實(shí)例可見(jiàn)下表。
測(cè)試時(shí)稱取0.5g風(fēng)干的土樣(長(zhǎng)期潮濕的土常含有較多的還原性物質(zhì),會(huì)干擾測(cè)定結(jié)果,必須充分風(fēng)干,使它氧化后才能測(cè)定)放入試管中,加入2.5mL0.167m0l/L重鉻酸鉀溶液振蕩,再迅速加入5mL濃硫酸,振蕩一分鐘再靜置半小時(shí)。用滴管吸取5滴上層清液,加入比色瓷板孔穴中,加2滴蒸餾水,攪勻,跟標(biāo)準(zhǔn)溶液制成的標(biāo)準(zhǔn)色階比色,記下比色讀數(shù)。
由于土壤中有機(jī)質(zhì)的含碳量和還原性,跟葡萄糖并不完全一樣,所以測(cè)得的結(jié)果會(huì)有誤差,為獲得較為客觀的數(shù)據(jù),要進(jìn)行適當(dāng)校正。即土壤有機(jī)質(zhì)百分含量=比色讀數(shù)×校正系數(shù)校正系數(shù)因不同地區(qū)、不同土質(zhì)的特性而有差異,例如有0.8,0.7等。
(2)滴定法稱取研細(xì)的風(fēng)干土樣0.5g,放入干燥的硬質(zhì)試管中,加入硫酸銀0.1g,用移液管加入5mL0.067m0l/L重鉻酸鉀溶液,再緩慢加入5mL濃硫酸,并不斷攪拌。在酒精燈上加熱這溶液,使它沸騰。為了防止管內(nèi)液體飛濺,加熱時(shí)在試管口上套一支小漏斗,當(dāng)試管內(nèi)液體開(kāi)始冒出白煙時(shí)停止加熱。冷卻后,將試管中的液體全部移入錐形瓶?jī)?nèi),稀釋到50mL左右。加10~15滴2-羧基代二苯胺指示劑,再用0.2m0l/L硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到溶液呈綠色。另用同樣的方法,不加土樣,做一次空白試驗(yàn)。按如下公式求土壤里有機(jī)質(zhì)的含量。
在上式中,V0是空白試液時(shí)滴定耗用硫酸亞鐵銨的毫升數(shù),V是土樣滴定時(shí)耗用硫酸亞鐵銨的毫升數(shù),M是硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度,W是風(fēng)干土樣質(zhì)量,0.003是1mg摩爾標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于碳的毫克數(shù),1.724是碳換算為有機(jī)質(zhì)的常數(shù)(即假定土壤中有機(jī)質(zhì)含碳為58%,則100/58=1.724)。
【說(shuō)明】
(1)把土樣采回后鋪在塑料薄膜上,在陰處研碎、晾干,不能暴曬或烘干(以防有機(jī)質(zhì)發(fā)生變化),最后研細(xì)裝瓶待用。
(2)標(biāo)準(zhǔn)色階一般配3~8個(gè)即可。
本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是工科高等院校教學(xué)計(jì)劃中最后也是最重要的教學(xué)環(huán)節(jié),占用一個(gè)學(xué)期,達(dá)大學(xué)教育階段的八分之一。這一教學(xué)環(huán)節(jié)能培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料、使用各種工具書(shū)、應(yīng)用計(jì)算機(jī)、外文翻譯、工程設(shè)計(jì)與科技論文寫(xiě)作等方面的能力,提高學(xué)生的調(diào)研能力、實(shí)踐能力、動(dòng)手能力、社交能力,同時(shí)通過(guò)畢業(yè)答辯培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生的材料組織能力、講演與口頭表達(dá)能力、反應(yīng)敏捷能力。東北電力大學(xué)生物工程專業(yè)的教師經(jīng)過(guò)多年的教研總結(jié)出:這些培養(yǎng)目標(biāo)僅靠在校園里苦讀書(shū)本、紙上談兵是根本不可能實(shí)現(xiàn)的,要提高畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的質(zhì)量,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),增加學(xué)生就業(yè)的機(jī)會(huì),只有到社會(huì)實(shí)踐中去,走學(xué)科交叉、產(chǎn)學(xué)研合作辦學(xué)之路。
一、改革的措施
1.采用多元化畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)模式進(jìn)行個(gè)性化培養(yǎng)
將參與畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的學(xué)生分為考取研究生進(jìn)一步深造型、簽約就業(yè)型和自主創(chuàng)業(yè)型三類。根據(jù)不同類型學(xué)生特點(diǎn),進(jìn)行個(gè)性化培養(yǎng),指導(dǎo)教師有針對(duì)性開(kāi)題,學(xué)生根據(jù)自己的特長(zhǎng)并結(jié)合自己的畢業(yè)去向選擇合適的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目;也可以讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣提出新穎創(chuàng)新的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目,由專業(yè)教師把關(guān)審題;也可支持學(xué)生到就業(yè)單位或?qū)嵙?xí)實(shí)訓(xùn)基地做畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),可使學(xué)生受到正規(guī)的科技開(kāi)發(fā)訓(xùn)練,熟悉未來(lái)工作單位的環(huán)境和要求,提前完成由學(xué)生向工程技術(shù)人員的角色轉(zhuǎn)換;支持學(xué)生參與大學(xué)生"綜合性、設(shè)計(jì)性、研究性、自主開(kāi)放型"實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的研究,參加大學(xué)生節(jié)能減排等社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽,為日后的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)和研究生學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ);支持考研學(xué)生參與教師的科研課題,提前進(jìn)入研究生課題的研究。這些措施能極大地激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性,對(duì)增強(qiáng)我校學(xué)生的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力具有非常重要的意義。
2.建立和完善獨(dú)具特色的多元化畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)聯(lián)合指導(dǎo)企業(yè)基地
積極探索與企業(yè)聯(lián)合開(kāi)展科學(xué)研究、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、共建研究等產(chǎn)、學(xué)、研合作模式,企業(yè)借學(xué)校人力資源進(jìn)行研發(fā)工作,學(xué)校利用企業(yè)條件培養(yǎng)人才,互利互惠,建設(shè)一批工程實(shí)踐基地,形成長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系;學(xué)生作為生力軍,直接參與工藝設(shè)計(jì)、產(chǎn)品研制、科技開(kāi)發(fā)工作,鍛煉了學(xué)生的工程能力,形成了特色。我校地處各大類企業(yè)門類齊全的東北老工業(yè)基地的吉林省,有優(yōu)越的校企聯(lián)合優(yōu)勢(shì)和校企合作傳統(tǒng),同時(shí),各企業(yè)中的工程技術(shù)人員和管理人員很多是我專業(yè)的畢業(yè)生,因此可依托本地建立多元化畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)聯(lián)合指導(dǎo)企業(yè)基地,在培養(yǎng)一批校外兼職指導(dǎo)教師同時(shí),也解決了教學(xué)設(shè)施和工程訓(xùn)練場(chǎng)地不足及到企業(yè)實(shí)習(xí)只能以參觀形式進(jìn)行的困難,為學(xué)生工程能力的培養(yǎng)提供了有力的硬件支撐和保障。
3.建立和完善實(shí)效顯著的校內(nèi)工程訓(xùn)練基地
利用校內(nèi)資源條件,發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢(shì),依托我院學(xué)生科技園、應(yīng)用化學(xué)特色專業(yè)、省水處理實(shí)驗(yàn)中心組建了培養(yǎng)學(xué)生工程能力的校內(nèi)工程訓(xùn)練基地,為畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的順利進(jìn)行提供了有力保障。
4.對(duì)校內(nèi)指導(dǎo)教師進(jìn)行工程實(shí)際能力再培訓(xùn),增強(qiáng)題目的工程實(shí)用性
近幾年,我專業(yè)引進(jìn)了一批青年教師,他們的學(xué)歷高、綜合素質(zhì)高,但沒(méi)有工廠企業(yè)工作的經(jīng)歷,缺乏深入的工程背景。因此,每年安排青年教師在學(xué)生到單位進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)過(guò)程中也下到企業(yè)鍛煉,親身體驗(yàn)工程實(shí)際和生產(chǎn)管理運(yùn)行過(guò)程,積累工程經(jīng)驗(yàn),既可提高他們的理論教學(xué)水平和科學(xué)研究水平,同時(shí),也能提高畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的指導(dǎo)水平。
5.建立可操作性強(qiáng)的質(zhì)量保證和評(píng)價(jià)體系
針對(duì)不同方式的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)情況,制定相應(yīng)的工作計(jì)劃要求及聯(lián)合指導(dǎo)協(xié)議書(shū)等教學(xué)文件,以保證畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的有序進(jìn)行。為考核學(xué)生的培養(yǎng)效果,制定了學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量評(píng)價(jià)內(nèi)容和指標(biāo)體系,提出了評(píng)價(jià)的操作及過(guò)程控制方法。在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中實(shí)行10~15%的末位復(fù)審制,保證了畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的質(zhì)量。
二、改革的可行性
"學(xué)科交叉、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合"畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)新模式的研究與實(shí)踐是一種有益的嘗試,它是教師的一種自覺(jué)需求,教師既可以尋找科研立項(xiàng)課題,也可為企事業(yè)單位解決一些實(shí)際問(wèn)題;同時(shí)在為社會(huì)服務(wù)的過(guò)程中,學(xué)習(xí)生產(chǎn)新技術(shù),反過(guò)來(lái)又促進(jìn)教育質(zhì)量的提高,最終為教師提供了一個(gè)施展才華的更加廣闊的空間,有利于高校雙師型師資隊(duì)伍的形成。
這種模式也是學(xué)生渴望的,學(xué)以致用,用才是學(xué)習(xí)的終極目標(biāo)。一方面考研學(xué)生參與教師的科研課題,提前進(jìn)入研究生課題的研究,激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性,也提高了我專業(yè)研究生的綜合素質(zhì);同時(shí)有計(jì)劃地指導(dǎo)學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)過(guò)程中申請(qǐng)校級(jí)、市級(jí)、省級(jí)乃至全國(guó)的自主創(chuàng)新科研項(xiàng)目,參加大學(xué)生節(jié)能減排等社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽。另一方面企事業(yè)單位委托的課題具有很強(qiáng)的實(shí)用性,學(xué)生真題真做感興趣,更易激發(fā)他們的創(chuàng)新潛能,培養(yǎng)合作和團(tuán)隊(duì)精神,提高綜合素質(zhì);同時(shí),企業(yè)在這個(gè)過(guò)程中也能了解到學(xué)生的真實(shí)情況,及時(shí)與優(yōu)秀學(xué)生簽訂就業(yè)協(xié)議,在一定程度上防范人才流失,增加了引進(jìn)人才的可靠性,節(jié)省了培訓(xùn)費(fèi)用。
通過(guò)這種模式的實(shí)踐有效地緩解了我們專業(yè)實(shí)驗(yàn)資源不足的問(wèn)題,充分利用企業(yè)或科研院所的實(shí)驗(yàn)設(shè)備作為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)實(shí)驗(yàn)的有益補(bǔ)充,能有效地緩解學(xué)校因擴(kuò)招而造成的資源緊缺的狀況,提高了企業(yè)與科研院所實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用價(jià)值。
三、結(jié)束語(yǔ)
這種新模式的研究與實(shí)踐有利于造就優(yōu)秀的應(yīng)用型本科人才,可全面提高我專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量,是我專業(yè)教學(xué)改革的方向,符合高等教育綜合化的發(fā)展趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
[1]冀滿祥.本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量控制的實(shí)踐與思考[J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2005,2(4):142-143.
在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程之前,學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)了解得往往不多,雖然對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目興趣濃厚,有迫切進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的欲望,但對(duì)實(shí)驗(yàn)的機(jī)理、內(nèi)容和安全知識(shí)卻是知者甚少。傳統(tǒng)的安全教育安排在這個(gè)階段,讓學(xué)生系統(tǒng)地了解相關(guān)安全知識(shí),確實(shí)具有一定的效果。但教師在講并不表明學(xué)生一定在聽(tīng),由于多種原因,能完全掌握安全知識(shí)的學(xué)生較少。臺(tái)灣清華大學(xué)在這方面實(shí)行的是安全教育結(jié)合化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的準(zhǔn)入制度。學(xué)生在進(jìn)入化學(xué)實(shí)驗(yàn)室之前,必須通過(guò)相應(yīng)的安全教育和考試,并把通過(guò)安全考試作為進(jìn)入化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的必要條件。安全教育方式多樣化,學(xué)生可選擇選修安全教育課和網(wǎng)絡(luò)教育等不同方式。在考試前往往還會(huì)安排進(jìn)行一次集體授課,請(qǐng)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室安全人員來(lái)進(jìn)行講解。對(duì)于缺考或考試不合格的學(xué)生,會(huì)安排重修和考試,直至合格后才準(zhǔn)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。在安全考試面前人人平等,即便是來(lái)訪的資深教授也要在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前通過(guò)安全考試,否則是不允許進(jìn)入的。我們傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)安全教育也有自學(xué)和集中授課環(huán)節(jié),但往往缺乏的是安全考試制度。進(jìn)行安全考試能在一定程度上提高學(xué)生安全學(xué)習(xí)的效果,同時(shí)把其作為進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的必要條件,能讓學(xué)生在思想上充分重視,避免了傳統(tǒng)安全教育方式中學(xué)生可聽(tīng)可不聽(tīng)的懈怠局面。臺(tái)灣清華大學(xué)在授課方面也盡可能以形象教育方式為主,用實(shí)物演示、圖片展示等教育方式來(lái)提高安全教育效果。例如,在講解實(shí)驗(yàn)室滅火知識(shí)時(shí),重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)需要沉著冷靜,及時(shí)判斷火勢(shì)大小、原因并正確使用消防器材:局部著火,順手用濕布、沙子等材料蓋滅;火勢(shì)較大時(shí),依據(jù)著火原因和火情使用適宜的滅火器材;火勢(shì)無(wú)法控制時(shí),及時(shí)斷電關(guān)氣,迅速離開(kāi)并立即報(bào)警。在講解使用滅火器材時(shí),可以把常見(jiàn)的各類滅火器向?qū)W生展示,同時(shí)用示范的方式給大家進(jìn)行演示。通過(guò)這樣的系列課前安全教育與考試,讓每名學(xué)生都掌握相關(guān)安全知識(shí),提高安全意識(shí)和安全能力。這不僅保障安全教育的效果,而且最大限度地減少了實(shí)驗(yàn)室安全事故。
教學(xué)過(guò)程中強(qiáng)化安全教育
傳統(tǒng)安全教育方式往往只重視課前的安全教育,在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中和結(jié)束后并沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的安全教育內(nèi)容。這也給學(xué)生造成誤解和思維定勢(shì),認(rèn)為安全教育只是走過(guò)場(chǎng),對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理制度也產(chǎn)生不在意的心理,因而易于發(fā)生實(shí)驗(yàn)室安全事故。在日常實(shí)驗(yàn)室安全教育方面,臺(tái)灣清華大學(xué)采取了一些很有特點(diǎn)的措施。例如在每間實(shí)驗(yàn)室門口都有危險(xiǎn)提示標(biāo)志,說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)室可能產(chǎn)生哪些危險(xiǎn),同時(shí)也提示禁止在該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行不恰當(dāng)行為(如吸煙、帶入磁性物體等)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室需要使用的危險(xiǎn)試劑、藥品都需要進(jìn)行登記和專人保管使用,在實(shí)驗(yàn)室門口醒目的位置建立文件夾,放有該實(shí)驗(yàn)室使用的危險(xiǎn)藥品的性質(zhì)和預(yù)防、處理措施的資料,不斷提醒進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的人員要時(shí)刻進(jìn)行規(guī)范操作和安全處理。他們還專門成立環(huán)安中心來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室安全檢查和安全設(shè)施維護(hù)工作,往往每學(xué)期有多次的安全檢查。相比之下,內(nèi)地高校實(shí)驗(yàn)室的安全制度實(shí)施則相對(duì)不力,有些安全檢查流于形式,這是需要認(rèn)真改進(jìn)的。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中需要不斷強(qiáng)化安全教育。我校在進(jìn)行每項(xiàng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)之前,都要求學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí),不僅要對(duì)實(shí)驗(yàn)機(jī)理和實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行預(yù)習(xí),而且需要查明實(shí)驗(yàn)中每一個(gè)用到的試劑與藥品的物理、化學(xué)性質(zhì)和安全特性(MSDS)[10]。這樣能有效提高學(xué)生的安全意識(shí),同時(shí)也能指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行規(guī)范操作,避免安全事故。為了能提高學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中的學(xué)習(xí)效果和安全覺(jué)悟,我們計(jì)劃讓學(xué)生自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)安全監(jiān)督。學(xué)生相互進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作監(jiān)督,對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)施和實(shí)驗(yàn)環(huán)境提出安全意見(jiàn),不僅使學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作更加規(guī)范,而且讓他們時(shí)刻具有安全意識(shí),同時(shí)也改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和條件。在這個(gè)過(guò)程中,畢竟學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)尚淺,教師應(yīng)當(dāng)在合適的時(shí)候進(jìn)行引導(dǎo),以取得更好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和安全教育效果。學(xué)校提倡在實(shí)驗(yàn)前和教學(xué)過(guò)程中將實(shí)驗(yàn)安全教學(xué)引入案例教學(xué)方式,對(duì)社會(huì)上最近發(fā)生的安全事故和實(shí)驗(yàn)室以往的安全隱患進(jìn)行分析。這樣既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和視野,同時(shí)也讓學(xué)生了解正確的安全處理方式。例如在使用金屬鈉的實(shí)驗(yàn)中,在課堂上讓學(xué)生對(duì)“實(shí)驗(yàn)室中金屬鈉著火是否能直接用水進(jìn)行澆滅?”進(jìn)行討論。這樣不只是教師直接灌輸關(guān)于金屬鈉的安全知識(shí),還讓學(xué)生在討論中更加深刻了解金屬鈉的性質(zhì),同時(shí)也讓學(xué)生正確掌握用砂土隔絕氧氣而滅火的手段。當(dāng)然,如果在確保安全條件下用少量金屬鈉為學(xué)生進(jìn)行教學(xué)演示,將能取得更直觀的教學(xué)效果。這些安全教學(xué)方式和手段都是在教學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育的強(qiáng)化,能讓學(xué)生在潛意識(shí)上強(qiáng)化正確的安全理念和掌握實(shí)驗(yàn)安全技巧,培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綜合能力。
課后安全評(píng)價(jià)鞏固安全教育效果
傳統(tǒng)教學(xué)方式是由教師演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,進(jìn)行分析、總結(jié),得出結(jié)論。結(jié)果往往是教師唱獨(dú)角戲,處于主體地位,學(xué)生則被動(dòng)接受,容易遺忘,不利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。高中化學(xué)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)探究是一種有效的學(xué)習(xí)方式,化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的觀察、動(dòng)手、創(chuàng)新能力具有不可替代的作用。例如制備Fe(OH)膠體的實(shí)驗(yàn)中,觀察老師做演示實(shí)驗(yàn)的學(xué)生課后往往只記得將飽和FeCl溶液滴加到沸水中能制得Fe(OH)膠體,至于膠體的顏色及其和Fe(OH)沉淀的區(qū)別仍不清楚。而親自動(dòng)手的同學(xué)不僅能加以區(qū)別,有的同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)當(dāng)水接近沸騰時(shí)滴入飽和FeCl溶液再加熱一會(huì)(此時(shí)水未沸騰)也會(huì)形成膠體,但上述現(xiàn)象的形成需要較高的溫度,即接近100℃。學(xué)生對(duì)此提出了疑問(wèn),并運(yùn)用鹽類水解的知識(shí)加以解釋:FeCl在水中水解生成Fe(OH)和HCl,水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),當(dāng)溫度升高到接近100℃時(shí)有利于水解生成HCl,并使之氣化,從而在水中形成Fe(OH)。這樣的學(xué)習(xí)方式不僅能使學(xué)生掌握相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),提高學(xué)生的動(dòng)手能力,而且能激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新意識(shí),使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。
二、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),互相協(xié)作,共同探究
分組實(shí)驗(yàn)是化學(xué)探究的重要手段,教師可以把實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)的和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰θ醯膶W(xué)生分為一組,做實(shí)驗(yàn)時(shí)以優(yōu)帶差,即以動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生為主體,動(dòng)手弱的學(xué)生為輔,然后互換角色,讓實(shí)驗(yàn)?zāi)芰θ醯耐瑢W(xué)為主體再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣就可以真正做到互相協(xié)作,共同學(xué)習(xí),共同發(fā)展。
三、多增加傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn),提高學(xué)生的思維創(chuàng)新
長(zhǎng)期以來(lái),課本上不少傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)操作繁瑣,而且都以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,通常由老師演示,即使學(xué)生動(dòng)手做也是按照書(shū)上的步驟單純模仿,不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),因此對(duì)于一些不合理的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教師有必要讓學(xué)生自主探究,加以改進(jìn)。比如必修1(人教版)NaO性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)中NaO與CO反應(yīng),傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)是制取CO氣體并通入NaO,收集產(chǎn)生的氣體并通過(guò)做木條復(fù)燃實(shí)驗(yàn)證明產(chǎn)生了氧氣。這個(gè)實(shí)驗(yàn)我讓學(xué)生自己動(dòng)手,自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)。CO一定要制取嗎?氧氣一定要收集后用木條復(fù)燃實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證嗎?帶著這些疑問(wèn),學(xué)生開(kāi)動(dòng)腦筋,自主創(chuàng)新了該實(shí)驗(yàn)。有學(xué)生設(shè)計(jì)了直接用棉花包裹NaO粉末,用玻璃管伸進(jìn)NaO粉末中然后吹氣,可以看到棉花劇烈燃燒。新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)不僅證明了NaO與CO反應(yīng)生成了氧氣,而且證明了該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)不僅操作方便,而且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象具有趣味性。一般用水來(lái)滅火,有的同學(xué)打破常規(guī),改進(jìn)了NaO與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。同樣用棉花包裹NaO粉末,然后滴幾滴水到棉花上,棉花劇烈燃燒,即水能生火。傳統(tǒng)焰色反應(yīng)是用無(wú)銹鐵絲蘸取溶液或固體粉末,然后置于酒精燈上灼燒,觀察火焰顏色。該方法由于蘸取的藥品較少,不利于觀察火焰的顏色。針對(duì)上述問(wèn)題,有的同學(xué)作了如下改進(jìn):將一些浸有酒精的棉花置于點(diǎn)滴板上,再將要用的藥品溶液用滴管滴幾滴于棉花上,然后點(diǎn)燃棉花,可以很清楚地看到火焰的顏色。
教師對(duì)學(xué)生傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn),可使實(shí)驗(yàn)教學(xué)與探究學(xué)習(xí)融合起來(lái),充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的探究功能。學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn),不僅能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)自主意識(shí),而且有助于加深對(duì)知識(shí)的理解和記憶,使科學(xué)探究能力得到了進(jìn)一步提高,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。
在新課改的大背景下,我們應(yīng)努力學(xué)習(xí)、更新觀念,以實(shí)驗(yàn)探究為化學(xué)教育的突破口,同時(shí)轉(zhuǎn)變自己的角色,使學(xué)生成為課堂的主人,有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,為基礎(chǔ)教育的改革作出貢獻(xiàn)。
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[4]徐肖邢,陸德文,徐步田.面向二十一世紀(jì)中學(xué)化學(xué)教師素質(zhì)研究[J].常熟高專學(xué)報(bào),1999,(06).
一以有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為起點(diǎn)
培養(yǎng)本科生科研素質(zhì)從以上參與有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的學(xué)生中,組建本科學(xué)生課外科研興趣小組,長(zhǎng)期指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外科研實(shí)驗(yàn)、資料查閱、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、學(xué)生課題申請(qǐng)、論文撰寫(xiě)、課外學(xué)術(shù)作品競(jìng)賽和考研輔導(dǎo)等一系列的提高學(xué)生科研素質(zhì)為目的的活動(dòng)。在教師的合理引導(dǎo)下,在筆者所進(jìn)行教改的2個(gè)實(shí)驗(yàn)班中,實(shí)驗(yàn)組有多達(dá)18名同學(xué)主動(dòng)強(qiáng)烈要求進(jìn)入教師的科研實(shí)驗(yàn)室參與課外科研活動(dòng)。由于學(xué)生的課余科研活性以不影響學(xué)習(xí)為前提,因此筆者隨后挑選了14名成績(jī)中等及以上的同學(xué),分成了2組,在一年二期的時(shí)候分別進(jìn)入了兩個(gè)不同實(shí)驗(yàn)室。與筆者以往通過(guò)其它途徑所帶的課外興趣小組的學(xué)生相比,這些學(xué)生思想動(dòng)機(jī)總體相對(duì)較端正,除了5個(gè)學(xué)生由于急功近利、功利思想較強(qiáng)等原因而中途流失外,其它學(xué)生一直踏踏實(shí)實(shí),完成了多個(gè)環(huán)節(jié)的課外科研活性內(nèi)容,堅(jiān)持到大四完成畢業(yè)論文。在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室初期,這些學(xué)生跟著老師或不同研究生學(xué)習(xí)一些最基本的實(shí)驗(yàn)技能,同時(shí)也參與研究生的文獻(xiàn)檢索、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、匯報(bào)等工作。經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的鍛煉后,盡管有專業(yè)知識(shí)的限制,但是由于學(xué)生的主動(dòng)積極進(jìn)取學(xué)習(xí),大部分同學(xué)已經(jīng)掌握了所在實(shí)驗(yàn)室的基本實(shí)驗(yàn)技能,熟悉了所在實(shí)驗(yàn)室專業(yè)中文期刊的檢索,也初步懂得了簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的研究方案、技術(shù)路線的設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)一年的培養(yǎng)后,在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生設(shè)計(jì)并進(jìn)行了獨(dú)立的科研實(shí)驗(yàn)。在二年二期的時(shí)候,利用前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果,指導(dǎo)學(xué)生撰寫(xiě)并積極申報(bào)省、校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新科技計(jì)劃項(xiàng)目。課題完成時(shí)指導(dǎo)學(xué)生撰寫(xiě)科研學(xué)術(shù)論文,利用取得的科研成果指導(dǎo)學(xué)生參與大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品等競(jìng)賽。以上完成的學(xué)生科研課題同時(shí)可以作為學(xué)生的本科畢業(yè)論文。由于科研課題在大三基本完成,因此,在大四時(shí)學(xué)生可以全身心的投入考研或者其它與就業(yè)相關(guān)的個(gè)性化活動(dòng)中。通過(guò)三年多的課外科研活動(dòng)及組隊(duì)參與挑戰(zhàn)杯作品競(jìng)賽,學(xué)生的潛力得到了充分的發(fā)揮,不僅培養(yǎng)增強(qiáng)了學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、動(dòng)手操作和論文撰寫(xiě)等方面的科研能力,也鍛煉提高了學(xué)生的自制力、毅力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方面的能力,整體綜合素質(zhì)較高。例如,首先組隊(duì)的兩組學(xué)生中先后申請(qǐng)并完成了三項(xiàng)省大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)計(jì)劃項(xiàng)目和多項(xiàng)校學(xué)生科研項(xiàng)目;同時(shí)也發(fā)表了學(xué)生第一作者的論文或會(huì)議論文3篇;其中一組學(xué)生的作品獲得了第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng);由于畢業(yè)論文是幾年積累的結(jié)晶,這些學(xué)生的本科畢業(yè)論文整體水平較高,避免了目前普遍存在的本科畢業(yè)論文來(lái)自于教師科研成果的“拿來(lái)主義”。其次由于小團(tuán)隊(duì)有自己的目標(biāo)和信念,大部分同學(xué)都能夠至始至終堅(jiān)持利用課外時(shí)間進(jìn)行充電,其中有3個(gè)同學(xué)從大學(xué)一年二期到三年二期暑假,每個(gè)寒暑假都能留在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn),每個(gè)寒暑假只休息兩周時(shí)間。再次,在所帶教的學(xué)生中,學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)總體不是特別好,只有一人次拿過(guò)一等獎(jiǎng)學(xué)金,但由于綜合素質(zhì)強(qiáng),在研究生考試中脫穎而出,有5人考取了碩士研究生,其中有北京大學(xué)和浙江大學(xué)各一名(整個(gè)學(xué)院當(dāng)年考取985學(xué)校研究生僅僅3名)。
二小結(jié)與重點(diǎn)
院校相比,由于一般院校藥學(xué)本科學(xué)生總體科研素質(zhì)相比較弱,如何個(gè)性化的提高一般院校藥學(xué)本科生的科研素質(zhì)是非常重要的課題。筆者通過(guò)小范圍的以有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為基礎(chǔ)/起點(diǎn)培養(yǎng)一般院校藥學(xué)本科學(xué)生的科研素質(zhì)的探索,能夠充分發(fā)掘出具有科研潛質(zhì)的學(xué)生,并激發(fā)出了學(xué)生在科研方面的潛能,學(xué)生的綜合素質(zhì)也得到了進(jìn)一步提升,能夠?yàn)橐话阍盒K帉W(xué)本科生進(jìn)行科研“早教”提供一定的參考。
作者:吳建章 單位:溫州醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院