化學化工專業范例

前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小編精選了8篇化學化工專業范例,供您參考,期待您的閱讀。

化學化工專業

化學化工專業教育與德育協同育人

[摘要]立德樹人是本科教育的根本任務,要求各學科在專業教育中,融入德育功能。根據化學化工類專業的特點,探討專業教育與德育協同育人的措施,包括明確專業目標、樹立專業思想;注重教師的引領;提高學生的主導作用;加強德育考核等。這些措施將有助于實現協同育人,培養德才兼備的高素質、高層次應用型化學化工人才,為國家的發展、中國夢的實現做出應有的貢獻。

[關鍵詞]化學化工專業;專業教育;德育

在全國高校思想政治工作會議上,強調:“做好高校思想政治工作,要用好課堂教學這個主渠道,思想政治理論課要堅持在改進中加強,提升思想政治教育親和力和針對性,滿足學生成長發展需求和期待,其它各門課都要守好一段渠、種好責任田,使各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協同效應”[1]。學生的大學生活有很大一部分時間是在學科課程教育中度過,因而,課程是落實立德樹人的主要途徑,只有通過學科課程教學與德育的融合,進行“全員育人、全程育人、全方位育人”,才能真正地落實“立德樹人”的根本任務[2]?;瘜W是門重要的基礎自然學科,與物理學,生物學,地理學,數學相互結合,深深地影響著人們的生活。化學與德育契合度非常緊密,并不矛盾的,而是辨證統一的,德育離不開智育,智育更離不開德育,兩者皆不可偏廢。因此,應因地制宜,將德育融合到化學化工專業教育中,實現協同育人,培養德才兼備的高素質、高層次應用型化學化工人才,為國家的發展、中國夢的實現做出應有的貢獻。根據化學化工專業的特點,專業教育和德育的融合宜從明確專業目標、樹立專業思想;注重教師的引領;提高學生的主導作用;加強德育考核等方面進行。

1明確專業目標、樹立專業思想

通過調查發現,在化工類專業的大一新生當中,除部分對化工專業有比較詳細的了解,且作為第一志愿報考外,有一部分學生是盲目地選擇了化工類專業,還有相當一部分學生是被調劑或者作為備選志愿順后錄取的。所以很多化工類學生存在不喜歡甚至抵觸情緒,勢必影響整個大學期間的學習。加之,大部分學生在高中的學習強調努力學習,希望通過高考考上心儀的大學,沒有明確的人生規劃。因此,學校和學院要為初入大學的新生上好大學的第一堂課,使其明初心、擔使命,對大學四年的生活和人生做出合理的規劃?!镀胀ǜ叩葘W校本科專業類教學質量國家標準•化學類教學質量國家標準》明確提出了化學類專業培養目標是“培養具有高度的社會責任感,良好的科學、文化素養,較好地掌握化學基礎知識、基本理論和基本技能,具有創新意識和實踐能力,能夠在化學及相關學科領域從事科學研究、技術開發、教育教學等工作的人才”[3-4]。本?;瘜W化工學院在每年新生開學時,針對性地給新生闡述了所學專業的特點及培養目標,了解到本專業的神圣和重要性,為專業知識和德育教育奠定基礎。專業思想是指學生對于自己所學專業抱著什么樣的觀念及態度。大一新生對專業思想還沒有明確的認識,學校和教師可多加強教育和引導,介紹化工行業的發展現狀和前景,及化學化工在人們生活和社會發展中所起的重要作用,還可以請一些企業專業人士及優秀的畢業生來進行相關講座,讓學生從內心深處油然而生對化工專業的好感,以積極的態度來學習,愿意把自身的理想與化工行業的發展聯系起來,為化學化工專業的發展貢獻力量。專業目標和專業思想是學生學習的初心,還需持續性地進行專業和德育協同教育,包括教師和學生的共同參與教學,以確保好的教育效果。

2注重教師的引領

學生的很大一部分大學生活是在專業課程學習中度過,與專業教師有著千絲萬縷的聯系,因此,專業和德育的協同教育離不開教師的引領。

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化學化工專業研究生安全教育探討

摘要:本文從安全知識普及、安全意識培養和事故處理能力訓練三個方面對化學化工相關專業研究生安全教育進行了初步的探討。安全知識普及是保證研究生在學習和工作中人身安全的前提;安全意識培養有利于提高研究生發現工作和學習中的安全隱患,杜絕安全事故發生;事故處理能力是研究生必備的能力,良好的事故處理能力可以保證研究生在事故發生后及時處理,保證自身安全、他人安全以及公共財產安全。

關鍵詞:安全教育;安全知識;安全意識;事故處理

研究生教育能夠幫助更多的年輕力量加入到科學研究的領域中來,對我國基礎研究及工業發展具有較大的助益。隨著我國高等教育的普及率越來越高,化學化工相關專業的碩士研究生和博士研究生數量也越來越大。相對于其他專業,化學化工相關專業的研究生在就讀過程中和畢業后的工作中面臨的危險較多,比如經常會用到一些易燃易爆的化學物質,在很大程度上危害相關從業者的安全。近年來,新聞中和網絡上所報道的安全事故越來越多,極大程度上引起了高校、科研院所及其他化學化工相關企業的重視[1-4]。為了保證化學化工相關專業研究生在學習和工作過程中,人身安全不受到危害,必須要建立有效的研究生管理機制,并進行相關的安全教育,使之深刻意識到“不讓別人傷害自己,不讓自己傷害別人,不讓自己傷害自己,不讓別人傷害別人”的重要性[4-8]。通常化學化工相關專業研究生安全教育應主要包括安全知識的普及、安全意識的培養和處理安全事故能力的訓練,這是一套系統的安全教育內容,最終預想達到的目的是讓研究生能夠養成良好的學習和工作習慣,在實驗過程中杜絕一切安全隱患。本文將從這幾方面對化學化工專業研究生安全教育進行初步探討。

1安全知識普及

作者在進行研究生教育時,會著重強調實驗中原料準備、實驗過程、后處理和廢棄等幾個過程中的相關安全問題。首先,化學化工研究生在學習和工作過程中經常會接觸到強腐蝕性、劇毒、易燃易爆等高危性化學品。因此,在進行實驗準備的過程中必須要首先了解所使用化學品的物理和化學性質,只要對原料的物化性質了如指掌,才能夠進行有效的防護。例如,疊氮化鈉是一種易爆化學物質,收到撞擊便會發生爆炸,因此在實驗過程中不能用金屬藥匙進行取用;再比如,在化學合成過程中常會用到烷基鋰試劑,這類化學試劑暴露在空氣中便會發生劇烈燃燒,因此在使用時必須要做好個人防護,且取用必須要在干燥的惰性氣體氛圍下進行。其次,化學反應過程中也存在著諸多安全隱患,比如反應過程中有的會釋放有毒氣體,有的會釋放大量反應熱,處理不當都會造成安全事故。因此,必須在進行反應之前對反應機理和反應過程有較為深入的了解,杜絕安全隱患。比如,在用正丁基鋰進行脫質子反應時,通常需要在較低的反應溫度下進行,而且需要緩慢地將正丁基鋰加入到反應體系中,以確保反應不會劇烈釋放熱量,而且所釋放的反應熱可以被迅速帶走。再比如,在某些化學反應會產生氯化氫氣體,若吸入后會對人體健康和安全造成損害,因此反應必須要連接尾氣處理系統,利用堿溶液吸收并中和氯化氫。第三,實驗后處理過程也會遇到一些安全隱患,加入的易燃易爆等化學試劑沒有完全轉化,在后處理過程中必須對其進行安全處理。例如,在干燥化學試劑時常會用到金屬鈉、氫化鈣等活性化學物質,對化學試劑進行蒸餾提純過后必須要對這些活性物質進行有效的處理,一方面要小心向反應瓶中加入無水乙醇,將未反應的活性物質反應掉,另外一方面還需小心處理蒸餾頭、冷凝管、尾接管等玻璃制品,以防由于攪拌作用導致活性物質飛濺到這些部件中。第四,在對反應所產生的廢棄物質也需要小心處理。通常研究生在實驗結束后會將所產生的廢液導入到廢液桶中,但有些較為化學物質在酸堿條件下的反應活性不同,因此必須要對廢液進行詳細分類,通常酸、堿、有機廢液等需要分裝,避免混裝時產生危險。另外,有些廢棄的有機試劑不能存放太長時間,如乙醚在夏天較為容易發生燃燒,因此需要對實驗室所堆積的化學試劑進行及時地處理。足夠的安全知識是保證人身安全的首要條件。化學化工相關專業研究生在進行工作時,只有具備足夠的安全知識,才能從根本上避免危險的發生,才能真正的做到不傷害自己和不傷害別人。

2安全意識培養

良好的實驗習慣關系到實驗工作過程中的每一個細節,能夠有利于杜絕安全事故的發生。而養成良好的安全意識,這有助于化學化工相關專業研究生在工作中能夠注意到細小的環節和事物。比如,在進入實驗室開展實驗時,就必須要穿戴好防護服、護目鏡、防護口罩和手套等防護裝備,以防實驗開展過程中強腐蝕性物質接觸到皮膚,或是其他有毒物質飛濺到皮膚上或眼中。除了個人防護外,其他實驗習慣也屬于安全意識養成范圍。例如,在利用油浴加熱進行高溫實驗時,一定要確保熱電偶浸入到導熱油中。若熱電偶曝露在空氣中,則油浴會一直加熱,易發生危險。除此之外,高溫實驗必須要有專人進行看守,確保油浴溫度和反應體系的平穩。再比如,在實驗結束后提高后續處理的安全意識,確保每一個細節夠進行處理,不忽視任何一個細小的安全隱患。離開實驗室后,若無人繼續實驗,要養成查看其它人反應狀況的習慣,并進行斷水斷電,防止在無人的情況下,實驗室發生其它危險。良好的安全意識,有助于化學化工相關專業研究生在工作和學習中將良好的實驗習慣變成肌肉記憶,能夠在很大程度上防止安全事故的發生。

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化學化工專業教育教學改革路徑探討

摘要:

深化教育教學改革是新時期高等教育發展的強大動力,是高校提高人才培養質量的核心任務。文章結合重慶理工大學化學化工類專業本科教育教學實際狀況,分別從教育教學理念、教學課程體系、教育教學模式以及教學管理模式等4個方面對新時期高校高等教育教學改革路徑進行了深入探討,詳細闡述了高?;瘜W化工類專業本科教育教學改革的基本方法,為提升化學化工類人才培養綜合能力,以及指導普通本科化學化工類人才培養等提供了理論參考。

關鍵詞:

化學化工類;教育教學;改革;探討

深化教育教學改革是新時期高等教育發展的強大動力,是高校提高人才培養質量的核心任務。當前,化學化工行業正進行新一輪的產業結構調整,提升化工行業高新技術產業比重和加大復合型技能人才供給成為應對化工行業未來發展的主要努力方向。高等教育作為化學化工類人才培養的重要人才基地,以及提升化學化工技術創新能力的重要支撐平臺,深入探討高校化學化工類人才培養教育教學改革,明晰化學化工類人才培養模式,成為應對當前化學化工專業人才缺乏、技術創新能力不足的重要途徑。重慶理工大學化學化工學院是在原重慶理工大學化學與生物工程學院基礎上組建發展起來的,近年來逐漸成為重慶及西部地區化工高等教育和化工人才培養輸出的重要基地。為了深入貫徹落實黨的十八屆六中全會精神和《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》,圍繞化學化工產業發展新形態,本文以重慶理工大學化學化工學院本科教育教學改革為研究對象,針對新時期下的化學化工人才培養模式、教育教學方法等方面進行初步的改革探索,為提升化學化工類人才培養綜合能力,以及指導普通本科化學化工類人才培養等提供參考。

1.教育教學理念改革

化學化工工業作為我國國民經濟的重要支柱產業,與人民生活、社會發展、國防建設等眾多領域密切相關。隨著化工行業市場競爭的日益激烈,針對化學化工類人才的需求也在不斷持續增長,對于既懂管理又掌握化工技術的復合型高級人才的需求更為強烈。然而,當前化學化工學院教學環節仍存在以教師的教為主、學生的學為輔,教師知識的傳授為主、學生的自主學習和發展為輔的現象,導致學生出現主動發展意識不足、創新創造能力較差、社會適應技能欠缺的現象,造成高學歷低技能人才培養的惡性循環。對此,應結合新時期下的人才需求特點,面向化學化工行業長遠發展和行業變革的趨勢,努力轉變傳統教育教學理念,樹立“學生的綜合能力發展是教育教學活動中的主題”的現代教育教學理念,明確高等教育是學生與教師間的多元交流平臺的意識,做到從“關注教師的教”向“關注學生的學”轉變、“系統的知識傳授”向“學生的學習和發展”轉變,注重學生的綜合素質和技能的培養,以學生的需求導向,充分考慮學生的發展以及社會需求,從“學生被動地學”向“學生主動地學”轉變,促進化學化工學院教育教學工作努力向以學生為主轉變,最終培育出發展意識強、創新能力高、社會適應技能豐富的化學化工人才。

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化學專業英語混合教學模式探索

[摘要]化學專業英語傳統課程教學存在教學方式單一、知識體系陳舊和教學質量差等問題?;谀秸n理念,開展化學專業英語的線上-線下混合教學模式的探索,進而從教學方式、教學內容、師資隊伍建設以及考核方式等方面進行改革,以提升化學專業英語的課堂教學質量,培養具有國際化視野的創新型化學專業人才。

[關鍵詞]專業英語;化學;教學改革;慕課

近年來,伴隨全球經濟一體化的快速發展,國際學術界和工業界交流日趨頻繁,要求專業人員不僅要具備過硬的專業知識,還需要具備良好的專業英語水平[1]。化學化工產業在國民經濟發展中占有重要地位。為了更好、更快的推進我國化學化工產業的國際化和現代化進程,需要培養更多化學化工領域的國際化人才,這對化學專業英語的教學提出了更高的要求。目前,基于慕課的線上-線下混合教學模式已經成功應用于多種課程的教學,為其在化學專業英語教學中的推廣與實踐提供了寶貴的經驗[2]?;瘜W專業英語不僅要增強化學專業學生的化學化工專業知識和拓展國際化視野,還應該提高化學專業學生的國際學術交流能力。化學專業英語的傳統教學受到教學方式和資源配置的限制,教學效果較差。開展基于慕課的線上-線下混合教學模式,對化學專業英語進行授課方式、教學內容和考核方式的改革與創新,對于提升教學質量、學生自主學生能力和實踐交流能力具有重要意義。

1化學專業英語的特點和傳統教學存在的問題

1.1化學專業英語的特點

化學專業英語是化學類專業開設的主干課程之一,以一定的英語知識和化學專業知識為基礎[3]。通過該課程的學習,學生首先要掌握一定量的專業詞匯,然后能夠熟練的進行英文文獻檢索和閱讀,在此基礎上進行文獻翻譯和簡單科技論文的英文撰寫,同時具備一定的國際學術交流能力[4]。因此化學專業英語具有幾個特點:(1)專業詞匯多?;瘜W專業詞匯較為豐富,構詞復雜且具有特殊的構詞方法,還具有較多的詞類轉換,需要學生單獨記憶,為學習帶來較大困難。(2)特殊的時態和語態?;瘜W專業英語屬于科技英語的一種,為了客觀準確表達實驗現象,常常使用大量的過去時和被動語態,且沒有第一人稱出現,給入門學習者較大的困惑。(3)長句難句多。在英文科技文獻中,常常采用后置定語和多重修飾的表述,因此不能逐詞逐句翻譯,要以整體理解語句為主。(4)內容廣。該課程知識面廣,涉及四大化學領域知識,需要較好的專業知識基礎,學習難度大[5]。

1.2化學專業英語傳統教學存在的問題

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大學化學課改及實行闡述

作者:宋文生 李平 單位:河南科技大學化工與制藥學院

學校在1999年將“大學化學”課程列為校級教改項目,并隨著2002年院校合并、專業調整,在2004年又將“大學化學”課程列入省級教改項目進行研究.通過幾年的教改實踐,在廣泛調研和吸收國外先進教學經驗基礎上,對“大學化學”課程從教學內容和教學方法上進行了多方位改革嘗試,以期探索新形勢下“大學化學”課程的教學新模式.1課程名稱的歷史沿革大學化學,曾又名普通化學,與“GeneralChemistry”中文譯法有關[2].1997年以前,與國內多數院校一樣,河南科技大學將非化學化工專業化學課程稱為“普通化學”.隨著教育教學改革的深入,普遍認為“普通化學”譯名掩蓋了課程的真實教學目的、教育任務和教學內容.1997年,全國開展面向21世紀課程體系和教學內容的改革,河南科技大學借此對本科教學計劃進行大調整,把“普通化學”更名為“工程化學”,并把“工程化學”列為各工科專業的必修課.但在實際教學中又發現“工程化學”的含義太窄,不能全面反映人們生產、生活、環境等各方面與化學的聯系.表現在化學已經滲透到醫學、生物學、物理學、農業科學、地質科學、計算機科學等諸多學科領域,并影響著人類的衣食住行、生老病死等社會生活的多個方面,化學社會化已成為當今社會的顯著特點之一.因此,21世紀的高等化學教育勢必面向全體大學生,化學課程應與大學物理、高等數學同等重要,屬于非化學化工專業學生的素質教育課.為此,1999年將“工程化學”更名為“大學化學”.

課程教學目標

21世紀對工程技術人才的培養提出了更高的要求,更加注重培養學生的綜合素質和創新能力.未來人才質量的差別,不僅在于專業知識和技能,更在于人才的基本素質,其中文化素質和創新能力居于重要地位.化學是研究物質的組成、結構、性質及其變化規律的一門基礎自然學科,由于自然科學發展的日益微觀化和交叉化,化學科學研究所涉及的內容日益廣泛、深入和復雜,化學同其它學科相互滲透的關系日益密切.非化工類專業學生學習化學,不僅是學習化學知識,更重要的是學習化學思想以及分析問題、解決問題的方法[3].據調查,大部分報考工科院校的中學生實際在高中二年級后就不再學化學.而這些雖選考化學的中學生,大都考取的是非化學化工類專業,在大學里大都只有一門化學課.因此,大一化學課程的教學內容和培養要求就決定了非化學化工類學生今后所具備的化學素養,學生通過大一化學課程的學習在化學素質方面應比中學生有質的提高[4].考慮到目前中學化學課程的基本要求、中學生的實際水平以及大學中其他專業、課程的設置情況諸因素,將“大學化學”課程的教學目標確定為:通過本課程的學習,使學生熟悉化學的基礎理論知識,掌握必要的基本實驗技能,能以化學觀點分析、解決專業和生活中出現的化學現象和問題,具備基本的化學素養.

課程內容優化與課程體系重組

依據“大學化學”課程的性質和教學目標,該課程的教學內容應注重理論聯系實際,突出化學知識的科普性和應用性.簡述化學反應的基本原理、物質的結構基礎等基本理論知識,體現化學與多門學科間的交叉滲透及相互作用,反映化學在現代社會生活和工程技術中的應用新成就.為此,在課程教學內容方面進行了優化,重組了課程體系.教材是向學生傳授知識、技能和思想的重要媒介,是提升教學水平和保證教學質量的前提,因此教材建設是全面實施“高等學校教學質量與教學改革工程”的重要一環.1998年以前,河南科技大學非化學化工類專業一直沿用浙江大學化學教研組編寫的《普通化學》,1998-1999年,曾試用浙大陳林根教授編的《工程化學基礎》,兩種教材在內容編排方面雖各具特色,但隨著高校的擴招、專業結構的調整,課程內容有待優化組合.為此,針對非化學化工專業特點,匯集多年的教學經驗,結合該課程教學學時少,涉及專業面廣的具體情況,吸取兄弟院校的經驗,借鑒同類教材的成功之處,在廣泛調查研究的基礎上于自編了《大學化學》教材,在教學內容及組織編排上均作了較大調整.

1精簡理論,強化實用隨著化學學科的發展及其應用領域的擴大,化學理論知識也在豐富和加深,需要向學生傳授的內容會越來越多.因此,針對非化工類專業學生多數僅需熟悉和了解化學知識的角度出發,大幅度精減了原《普通化學》中化學原理、物質結構、化學品制備、計算和檢測等方面的內容,適當保留了必要的化學基本理論,充實了應用型實例和科普性化學知識,尤其是精選了常見的和具前沿性的應用實例,補充了與化學學科相關的材料、環境、能源和生命等學科的內容.

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談雙碳下化工專業學生的綠色工程教育

[摘   要]在碳達峰與碳中和的大背景下,本文歸納總結了綠色工程教育的內涵,探討了化工學科的綠色工程教育途徑,分別從化工專業教學的課程體系設置、化工專業學生綠色工程意識的培養、化工學科的教學模式與方法、化工學科的實踐教學等方面進行分析探索,研究結果將為雙碳背景下化工專業學生的綠色工程能力培養提供參考,為提高專業技術人才的綠色工程能力提供理論支持。

 [關鍵詞]碳達峰;碳中和;化工專業;綠色工程;教育

“碳達峰”,就是指二氧化碳年總量的排放在某一個時期達到歷史最高值,達到峰值之后逐步降低。碳中和是指在一定時期內,通過植樹、節能減排、碳捕集、碳封存等方式抵消人為產生的二氧化碳,碳的排放量和碳的吸收利用量達到一個平衡點,實現正負抵消,達到二氧化碳凈排放為零[1-2]。2020年12月的中央經濟工作會議明確提出,我國要在2030年和2060年分別實現碳達峰和碳中和的目標[3]。我國是世界二氧化碳最大排放國,排放量占比全球接近30 %,化工工業是產生碳排放的主要領域之一,化工行業的碳排放對于我國碳達峰和碳中和目標的實現具有重要的影響。因此,針對化工工業生產領域,我們要加快綠色低碳的生產轉型和高質量發展,力爭率先實現碳達峰和碳中和目標。綠色化工是指在生產過程中使用綠色無害的原料,最大化降低資源消耗,利用先進工藝生產綠色無害產品的過程。比如開發CO2的化工利用技術,以CO2為原料,與其他物質發生化學轉化,產出附加值較高的化工產品,從根本上消耗CO2。因此,綠色化學工程是工業碳達峰碳中和的重要手段,綠色化學工程必然是傳統化學工程改造升級的未來方向,將綠色發展理念全面融入化工學科教育,提升化工專業學生的綠色工程能力已成為必然趨勢。

 1  綠色工程教育的內涵

在化工產品的生產過程中,綠色化工注重運用綠色環保理念進行生產過程的優化和集成,從工藝源頭上就推行源消減,同時追求廢物的資源化利用,從而減少原料消耗,降低生產成本,減少污染廢棄物的產生與排放,從產品的整個生命周期來降低環境污染影響與風險。綠色化工的興起,改變了化工行業先污染后治理的傳統污染治理方式,轉而從源頭和根本上解決環境污染問題。因此,與傳統化工只追求經濟效益不同,綠色化工則更加注重可持續發展,避免出現資源短缺和環境惡化的問題[4]。 綠色工程教育融合了從生態文明到人文、哲學、社科等多學科的知識和思維[5],實現綠色化工的前提是培養具有綠色工程能力的化工專業人才,面對全球新一輪的產業和科技革命帶來的重大機遇和挑戰,基于可持續發展的理念,培養造福人類的新一代化學化工工程師,成為新時代的迫切需求。因此,綠色化工的工程教育應具有以下特征:(1)所培養的專業人才應具有生態文明和清潔生產循環經濟理念;(2)課堂上應講授綠色的化工工藝技術;(3)教育應具有可持續發展的化學工程觀以及人與自然和諧發展的生態觀[6]。

 2  化工學科的綠色工程教育途徑

在踐行綠色發展理念的當下,綠色工程教育正當其時。綠色化工學科的工程教育必須面向未來,注重化工相關學科的交叉、工程師的工程能力創新以及專業教育與通識教育等方面。要做到這些,我們應立足課堂,從課程體系設置、綠色化工意識培養、課程教育模式、產教融合等途徑來促進化工學科綠色工程教育水平的提高。

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新工科下化工專業有機化學實驗探索

[摘要]“新工科”建設的目標是要培養一批具有創新創業能力、跨界整合能力、高素質的學科交叉復合型卓越工程科技人才。有機化學實驗是一門綜合性課程,本文針對新工科背景下化工專業有機化學實驗中存在的問題,提出了改進方法。這種實驗教學方式將優化化工專業有機實驗的教學內容體系,提高實驗效果。

[關鍵詞]新工科;化工;有機化學實驗

伴隨著國家“一帶一路”、“中國制造2025”重大戰略的實施,教育部提出了“新工科”建設構想,隨后的“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”等綱領性文件先后出臺,新工科建設的雛形初現。“新工科”建設的目標是要培養一批具有創新創業能力、跨界整合能力、高素質的學科交叉復合型卓越工程科技人才,創新是“新工科”建設的重要特征[1-2]。因此,我校的化工專業必須考慮重慶地區經濟發展以及化工行業生產一線對人才的實際需求,結合重慶市內尤其是涪陵及周邊化工、醫藥、材料等相關產業的優勢和特點,因地制宜地進行教育教學改革,為地方產業的發展培養新工科背景下的應用型專業技術人才。有機化學實驗是化學、化工、食品、環境、藥學、材料等專業一門重要的專業能力實踐課程,也是一門將基礎理論、基本操作與實驗技術融為一體的理論聯系實際的綜合性課程。首先,有機化學實驗可有效配合有機化學的理論教學,加深學生對理論知識的理解和掌握。其次,通過重要有機化合物的制備合成、分離提純、分析鑒定等實驗的綜合訓練,提高學生的的實驗操作技能,培養學生良好的實驗習慣,使學生養成嚴謹的科學態度和事實求是的工作作風[3]。再其次,通過以設計、創新實驗為主的多種探究活動,激發學生開展科研工作的興趣,提升學生發現問題、解決問題的能力和創新能力。有機化學實驗教學在對學生進行應用能力、創新能力培養方面占有十分重要的地位,其作用是有機化學理論教學所無法替代的。目前我校化工專業開設的有機化學實驗項目主要有:有機化學的你操作(熔點的測定、薄層色譜、水蒸氣蒸餾、重結晶、折光率的測定等)、有機化學的制備(如乙酸乙酯的制備、溴乙烷的制備、無水乙醚的制備、苯乙酮的制備、肉桂酸的制備等);天然有機化合物的提取(如從橙皮中提取檸檬烯、菠菜色素的提取和色素分離、從紅辣椒中分離紅色素)等內容[4-5]??傮w來看,實驗項目偏多,內容陳舊,針對性不強,實際應用較少。根據現有的實驗條件和新工科背景下化工專業培養目標,結合我校應用型轉型發展的要求,有必要對化工專業有機化學實驗教學內容進行改革[6-7]。

1問題分析

在化工專業有機化學實驗的教學過程中,發現主要存在以下問題:(1)部分實驗項目沒有結合當地產業,與生產、生活實際脫節。部分實驗項目單純根據學生技能訓練的要求進行設置,沒有結合當地產業發展需求,也沒有緊密聯系日常生產與生活實際,不能讓學生深刻體會學習有機化學實驗的用處,因此不能很好地調動學生的學習積極性,也不能更好的培養學生良好的實驗習慣。(2)驗證性實驗項目偏多,不利于創新能力培養。目前開設的大部分有機化學實驗項目都是驗證性實驗,學生只需要用給定的儀器設備,“照方配藥”,進行機械式操作,就可得出實驗結果。這種實驗項目的訓練雖然能使學生掌握基本操作,但束縛了學生的思維發展,抑制了其主動性,扼殺了其創造力,使有機化學實驗課達不到預期的效果和目的,不符合新工科發展要求。(3)部分實驗項目沒有體現“綠色化學”概念。大多數實驗依舊是傳統項目,使用了易燃易爆、有毒有害的藥品,這不僅對環境造成了一定的污染,也易使學生產生排斥和畏懼心理,在一定程度上影響了學生學習有機化學實驗的興趣。(4)實驗項目大多是孤立的單元操作,而綜合、設計性實驗項目偏少。大多數的基本操作實驗項目是單列的、孤立的,不是在綜合實驗中進行的訓練,這不僅浪費學時,也易使學生養成“照方抓藥”的懶惰習慣,不利于培養學生綜合運用知識的能力和創新能力?;I都沒有開設設計實驗,不能達到新工科背景下培養學生“應用能力、創新能力”的要求?;谝陨蠁栴}的分析,在新工科背景下開展化工專業《有機化學實驗》的教學內容改革與實踐,對于提高有機化學實驗的教學效果、培養學生的應用能力與創新能力將有著十分重要的意義。

2解決問題的方法

(1)通過指導創新創業項目,篩選、增設“應用性”有機化學實驗項目。緊密聯系生活、生產實際,選擇或開發新的實驗項目,體現“應用性”特點。如指導學生利用有機化學知識,做生活中常用的洗潔精、洗手液、洗車液、洗指甲油劑、膠黏劑等較簡單的日用產品,指導他們開展實驗研究,申報各類大學生創新創業項目,從中篩選出操作簡便、費時短、收率高的實驗項目,作為有機化學實驗教學項目。這些實驗項目的開設,既能訓練學生的基本操作技能,又能使學生體會到學習有機化學實驗的用處和趣味性,從而很好地調動學生學習的積極性和主動性。(2)通過指導學生科研活動,開發“創新性”有機化學實驗項目。在學生科研活動指導中,利用新工藝、新方法,設計一些新的有機合成實驗。比如光致變色材料的合成、昆蟲信息素的合成、偶氮類染料的合成、一鍋法合成咪唑離子液體、“研磨法”合成對甲氧基苯甲酸乙酯等。從學生科學研究的實驗結果中,再篩選出適合學生實際和實驗室條件的“創新性”實驗項目。(3)通過植入“綠色化學”概念,開發“綠色化”有機化學實驗項目。通過反復試驗和研究分析,在不改變實驗效果的前提下,將實驗內容均改為微量或半微量。用原子經濟型的、藥品無毒無害(或低毒)的、藥品用量少的實驗項目,代替相同操作的、污染大的舊實驗項目。(4)通過與企業單位開展合作,開發“綜合性、設計性”有機化學實驗項目。通過與涪陵及周邊制藥廠、化工廠等企業單位合作,共同開展科學研究,解決化學化工企業的一些實際問題。從中篩選出與生產實際緊密聯系的、與我們學生的知識與能力結構相匹配的、綜合性的實驗項目,如藥物的多步合成實驗、粗產品純化實驗等,用于學生的綜合性實驗或設計性實驗。(5)通過修訂教學大綱,減少驗證性實驗,增加綜合性、設計性實驗的比例。結合新工科發展要求,修訂教學大綱,壓縮驗證性實驗,增加多步合成等綜合性、設計性實驗項目的比例。

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綠色化學理念下大學化學論文

1實行綠色化學教學的必要性

大學化學是工科院校非化學化工專業所設置的一門基礎課,對絕大多數的大學生來說也是唯一的一門化學類課程?,F在的大學生將是建設國家未來的工程師,由于沒有其他化學類后續課程,因此可以說大學化學教學效果的好壞直接關系到國家未來的工程師們的整體素質。由于大學化學直接面向非化學化工專業學生,因此,大學化學課程對學生進行綠色化學教育有著得天獨厚的條件,其影響面之大、教學效果之明顯遠非其它課程所能比。如何把綠色化學融合于大學化學教學內容中,使綠色化學成為21世紀化學教學的重要組成部分,促進大學化學教學綠色化,對化學工作者來說是一個嶄新的課題。但是,當前絕大多數的綠色化學教育都局限于化學化工專業。對非化學化工類學生進行綠色化學理念普及教育還遠未引起教育界的重視。鑒于綠色化學對人類可持續發展、環境保護等重要領域都有重要的深刻意義,本文分別從理論教學和實驗教學兩個方面進行綠色化學理念的構建。

2綠色化學理念在理論和實驗教學中的構建

2.1綠色化學理念在理論教學中的構建

要在理論教學中進行綠色化學意識的構建,必須十分關注國內外有關綠色化學進展的各項報道,注重對國內外相關資料的收集和整理,并對已有的資料加以消化和吸收。在此基礎上,將綠色化學的重要內容較為系統地整合到教學內容中,并積極跟蹤科研成果的新進展、新動向及其相關的新信息,不斷豐富、深化和改進綠色化學的教學內容。例如,在第一節緒論課里,在給同學們講述化學前沿技術時,特別提到了2005年諾貝爾化學獎的綠色化學內涵。該年度的諾貝爾化學獎授予三位有機化學家———法國學者YvesChauvin和美國學者RichardR.Schroch、RobertH.Grubbs,以表彰他們在烯烴復分解反應研究方面做出的貢獻。烯烴復分解反應,被諾貝爾獎委員會主席佩爾.阿爾伯格幽默地比喻為“交換舞伴的舞蹈”,對化學工業、制藥工業、合成先進塑料材料以及未來“綠色醫學”的發展都起著革命性的推動作用,其最大的優點就是“綠色、高效”。該項研究使得人們向綠色化學又向前邁進了一大步,它大大地減少了有害廢物對人們的危害。在電化學一節,講述了原電池的原理和應用。為了迎合信息化時代的到來,鋰電池等以高速的形式發展。那么電池在給人們生活帶來方便之時,同時也給環境帶來了污染,連生產電池的一線員工也未能幸免于難。如無錫的某個外資電池廠所發生的員工“鎘”中毒事件,以及廣東一些電池廠的員工所發生的“鎘”中毒事件等。電池的使用涉及到千家萬戶,廢電池的回收處理,需要每一個人的努力。通過理論教學,讓同學們了解重金屬對人體的嚴重危害。如,鎘被人體吸收后,將在體內形成鎘硫蛋白,它首先使肝臟受損,繼而引起骨軟化癥。該病以疼痛為特點,疼痛性質為刺痛,始于腰、背,繼而波及肩、膝、髖關節,并逐漸擴至全身?;顒訒r,這種疼痛會加劇,輕癥患者,咳嗽或輕微外傷即可引發病理性骨折;重癥患者,其四肢可屈曲變型,身高比健康時縮短10-30厘米。通過詳細地講解,讓同學們更加深刻地認識到電池的利與弊,為科學合理地使用電池打下了理論基礎。在水體現狀和水體保護一節時,給大家介紹了近幾年發生在我國國內重大的水體污染事件,如2005年的松花江水體污染事件,還有太湖的藍藻的爆發等,讓更多人意識到環境對人類可怕的報復。在講到水體保護時,不是泛泛講述工業廢水和生活污水的一般處理方法,而是結合現代污水處理技術,以某個污水處理廠為例,通過實地拍攝圖片,講述了活性淤泥法處理污水的工藝流程。通過污水處理的講解,不僅讓同學們學到了很多有用的知識,而且也提高了同學們的科技人文素質。

2.2綠色化學理念在實驗教學中的構建

化學是一門以實驗為基礎的科學,化學實驗是訓練學生動手能力的重要手段。但學生在做實驗時,一般會給環境帶來不同程度的污染,因此,每個化學實驗室就像一個小型污染源。雖然每次實驗排放污染物的量較小,但是其積聚起來的污染效應絕對不能忽視。因此,化學實驗的綠色化是一個非常迫切和亟待解決的問題。很多高?;瘜W實驗室通過微型化實驗、減少使用有毒試劑和仿真模擬等一系列措施,進行綠色化實驗的改革,并取得了很好的效果。近幾年來,化學實驗室按照綠色化學的理念和要求,改變和重新設計了部分化學實驗的過程和方法,改進了實驗儀器和裝置,進行了微型實驗的研究、重要反應過程的“綠色化”。具體做法是:①盡量避免使用或盡可能少用有毒試劑和溶劑(如鹽酸羥胺等);②對污染嚴重的實驗進行徹底改造,使之盡量少的產生或不產生污染物,或用綠色化學新實驗取代之;③采用微型實驗,注重對實驗產物或殘留物的處理、回收、再生與利用。實驗中綠色化學教學的開展,不但減少了環境污染,保護了師生健康,而且增強了師生的環境意識和學生的社會責任感。另外,微型實驗的開展,在減少環境污染、節省實驗經驗、時間的同時,也為實驗內容的充實與改革提供了條件。

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