时间：2023-02-23 16:20:59
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇大学生化学论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：网络教学；卫生化学实验；预防医学
中图分类号：G642 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2016）20-0085-03
引言
卫生化学是高等医学院校预防医学专业本科生的一门必修专业基础课程，其主要任务是为学生讲授公共卫生实践中所必需的分析科学基础理论、基本知识及基本技能，是一门讲授公共卫生与预防医学领域中与健康相关化学物质的质、量及其变化规律的课程。作为一门实践科学，卫生化学实验是该课程的核心内容。随着我国食品安全、环境污染等公共卫生问题的不断凸显，卫生化学实验课程的实际运用功能与作用日益突出。然而，随着预防医学专业课程的改革，该专业各门必修课均减少了课时数（本校卫生化学实验课学时数仅有32学时），可卫生化学实验具有实验数量多、大型分析仪器多等特点，现有学时数无法满足教学的要求。此外，目前常用的“教师讲授―演示―学生模仿”的实验模式存在诸多不足，如注重知识灌输，强调实验结果，但忽略培养自主学习能力和实践能力等。因此，笔者所在团队从人才培养的需要出发，将提高学生自主学习能力作为教学改革的首要目标。
网络教学平台的应用价值
网络教学这一创新型教学模式能有效弥补传统的“教师讲授―学生学习”这一课堂教学模式交流不足的缺点，既能为学生提供个性化的学习环境，又能为学生自主学习提供强有力的支持，它已成为现代信息化教育的重要组成部分。在以往教学中，由于大型仪器设备受到实验室空间的限制，实验课在有限的学时内很难做到让每位学生亲自动手操作仪器，如在“气相色谱法测定血清中典型环境污染物”这一实验中，由于本校卫生化学实验室里仅有两台气相色谱仪，而每届预防专业学生有40人，即使分组也难以做到让每位学生都能自主上机操作，实验课几乎成了实验观摩课。不少学生反映因为缺乏动手机会，所以难以将书本上抽象的理论知识与公共卫生实践紧密联系起来，在学习卫生化学时感觉吃力，甚至失去学习兴趣。
而网络教学平台的建设，能有效帮助学生在课前、课外完成大部分书本知识的学习，节省了宝贵的课堂时间，大大增加了课堂上学生自主操作时间。此外，采用网络多媒体技术能实现用传统教学方法效果不理想或难以达到的教学目的，将卫生化学实验中的抽象问题形象化、动态化，充分提高自学效果。例如，在“气相色谱法测定血清中典型环境污染物”这一实验中，学生显然无法仅从实验讲义就掌握仪器的操作方法，因此，教师不得不占用大量课堂时间用于仪器操作演示。但网络教学平台建成后，上传至平台上的仪器操作视频及动画可以有效帮助学生在自习阶段掌握仪器操作方法，再辅以课堂实际操作，这样能明显提高教学效率。总之，网络教学平台的建立，可作为课堂教学的有益补充，为师生提供在线教学与学习平台。由于该平台拥有大量视频、图片、动画、例题等资源，再加上与课堂教学的紧密配合，所以它能有效激发学生的学习兴趣，使学生从过去的“被动学习”转变为“主动学习”，同时，还能在一定程度上解决实验课学时、设备和空间的局限给实验教学所带来的实际问题。
为了充分发挥网络教学平台的作用，笔者在首都医科大学卫生化学精品课程的基础上，构建了首都医科大学卫生化学实验网络教学平台，它利用网络教学跨时空、共享性、交互性、大容量等特征，集网络化教学、多媒体教学、信息化教学于一体，为预防医学专业学生创建了一个自主学习和师生互动交流平台，推动了“以教师为中心向以学生为中心转变”的教学模式的改革。
卫生化学实验网络教学平台的设计与建设
我们参照兄弟高校网络课程建设经验，结合本校实验教学特点，在本校Blackboard网络教学平台上建设了卫生化学实验网络教学平台。该平台主要包括信息、学习导航、课程内容、实验教学、实验报告及作业、在线测试、师生互动和资源共享8个模块。现一一介绍如下：①信息：该模块用于与课程相关的通知。②学习导航：包括教师信息、课程简介、教学大纲、课程表、考核方式说明等。学生可以通过该模块在开课之前对卫生化学实验课程有初步的了解。③课程内容：该模块用于理论课教学，理论课教案、课件以及理论课全程授课视频均上传至该模块，用于学生课前预习以及课后复习。④实验教学：该模块是该教学平台的重点建设模块，主要内容包括实验室安全须知、电子教案与网络课件、实验视频、网络虚拟实验室、综合性设计实验等，卫生化学实验课所有实验的电子教案、网络课件及实验课视频均上传至该模块，供学生自主学习。卫生化学实验课的难点，即大型现代分析仪器的原理、结构以及操作方法也以视频及多媒体动画的方式上传至该模块，以便学生课前、课后自习。该模块的设立，有效地帮助了学生开展课前预习。由于学生在课前便可以通过观摩视频的方式熟悉大型仪器操作，所以教师在课堂上进行仪器操作演示的时间就大大缩短，这样学生自主操作仪器的时间明显增加，有效地提高了实验课教学效率。⑤实验报告及作业：该模块主要用于学生提交实验报告和课后作业。每次实验课后，学生都需要及时完成实验报告并在此模块中提交，然后教师在线批改并打分。此外，在实验课后，教师会通过该模块向学生与实验相关的一些案例分析讨论题，要求学生选择其中一两个命题，利用课余时间自主查阅文献，设计实验，并以小论文形式在线提交作业。实验报告和作业成绩计入期末考核成绩。⑥在线测试：该模块主要用于课后自测。笔者利用该模块创建了卫生化学实验习题库，包括原题及答案，供学生自我测试，以便及时了解自己的学习情况。⑦师生互动：该模块更像一个小型论坛，具备在线答疑、留言板、论坛等功能。教师会事先在信息栏公布在线答疑时间，在此时间内学生可以通过在线答疑板块与教师互动答疑。教师不在线时，学生若在自学时有疑问，可以在留言板中留言，教师上线后便可答复。论坛板块用于师生互动、生生互动，教师通过该板块可以一些与公共卫生与预防医学相关的热点问题，如三聚氰胺事件、瘦肉精事件等供学生讨论，学生可以结合课堂所学知识畅所欲言，也可与教师或其他同学互相交流。⑧资源共享：该模块用于扩展学生知识面，包括卫生化学研究进展、研究热点、参考书目、参考文献、素材库（图片、影像、动画等）、相关网站等。供对卫生化学实验有浓厚兴趣，并有志于在卫生化学专业继续深造的部分学生深入学习。
卫生化学实验网络教学平台的实践效果
笔者所在团队建立的卫生化学实验网络教学平台于2012年开始运行。经过几年的实践，该平台较好地调动了教师和学生两方的主动性和积极性，无论是对提高卫生化学实验课程的教学效果，还是对提高学生自主学习的兴趣均起到了重大作用。对某年级40名预防医学本科生的问卷调查显示，该平台是课堂教学的良好补充。尤其是之前由于实验课仪器设备及空间有限，在某些实验课上只能采用“教师演示―学生观摩”的方式授课，学生对此颇有意见，而网络教学平台的建立，让学生可以在课前通过在线视频及电子课件学习仪器操作，避免了教师课堂上占用宝贵时间用来演示实验，大大增加了学生自主动手操作仪器的时间，实现了类似翻转课堂的教学效果，因而受到了学生的普遍欢迎。
在卫生化学实验网络教学平台的使用过程中，我们也在不断征求教师与学生的使用意见，如：部分学生反映网络教学平台的内容未能及时更新以反映公共卫生与预防医学专业的发展趋势；部分学生习惯了传统教学模式，对自主学习具有抵触心理；等等。根据师生们反映的问题，我们还在不断改进并完善。经过几年的实践，师生们普遍认为，卫生化学实验网络教学平台能有效地促进学生自主学习，促进师生角色转变，让学生从被动接受者变为主动探究者，教师从知识传授者转变为学习促进者和指导者。卫生化学实验网络教学平台作为课堂教学的延伸与补充，克服了传统课堂教学的时空局限性，并且在一定程度上解决了教学资源（设备和实验室）有限的现实问题，真正起到了辅助教学和拓展知识途径的作用。卫生化学实验网络教学平台的建设与实践，为信息化条件下探索新型的卫生化学实验教学模式开辟了一条新的道路。
参考文献：
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[5]杨胜韬，李汪.信息化背景下的化学教育[J].广州化工，2012，40（8）：193-195.
【关键词】 地方高校；化学化工类专业；产学研协同育人；育人模式
【基金项目】 广西教育科学“十二五”规划课题（课题批准文号：桂教科学[2015]11号），广西高等教育本科教学改革工程立项项目（课题编号2015JGB2014）
2006 年 2 月，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006―2020 年）》中明确要求，“建立起以企业为主体、产学研三方结合的技术创新体系”. 2006年12月，科技部、财政部、教育部、国资委、全国总工会、国家开发行联合成立了推进产学研结合工作协调指导小组，致力于推动产学研结合的发展. 目前产学研协同育人能够极大提高高等学校教学质量已经得到教育界广泛的共识. 化学工程与工艺专业与其他专业相比较，专业口径宽、覆盖面广，培养的学生要具备从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面的能力. 桂林理工大学化学工程与工艺专业始于1986年，在长期的办学实践中，将产学研协同育人理念融入办学思想和人才培养中，逐步形成了产学研紧密结合、协同育人的办学模式，在2008年获得国家级特色专业称号，2012年入选教育部卓越工程师教育培养计划，2016年获得广西区创新创业教育改革示范专业，办学质量得到社会的广泛认可.
一、地方院高校化学化工类专业产学研协同育人的必要性
（一）协同育人是培养适应市场经济的化学化工人才的需要
在过去计划经济体制下，化学化工专业技术人才的培养是由高校培养期与企业实习期两个阶段共同完成的. 通常化工专业本科生在校4年完成基础课与专业课及部分实践教学内容并考核合格获得毕业证书，到分配工作的企业专业实习一年.
（二）协同育人是培养“双师型”师资队伍的需要
目前刚毕业的青年博士是国内高校工科师资队伍的主要来源，从学校到学校，决定了他们的知识背景是学术型的，擅长理论讲授，实践能力相对不足，这导致了目前高校工科师资队伍非工化趋势日益严重，直接导致了教师在教学内容和教学方法上缺乏工科教育的特点. 一支高素质“双师型”的工程教育师资队伍是确保工科学生实践创新能力的重要保障，而协同育人是提高高校教师工程教育能力的重要渠道.
二、地方院高校化学化工类专业产学研协同育人模式的构建
自2010年以来，在广西高等教育教改工程项目、化学工程与工艺专业国家教育部卓越工程师培养教育计划、广西高校协同创新中心支持下，以专业人才培养方案改革为抓手，针对地方院校面向区域经济社会发展培养人才的特点，专业开展了“产学研”全方位的深度合作，探索了一条“三个结合”（专业办学结合行业需求、校内培养结合校外培养、教学内容理论结合实际）、“三个共建”（共建实验室、共建实习基地、共建教研队伍）、“三个共同”（共同制定人才培养方案、共同完成教学任务、共同申报与完成科研或教改项目）的“三三三” 产学研协同育人新模式，构建了产学研三方资源共享、优势互补，共同发展的“双赢”协同育人机制，取得了丰富的成果.
（一）产学研协同，共建化学化工教学团队
本校化学化工教学团队早在2008年就成为广西区教学团队. 长期以来，团队注重与地方企业、科研院所合作，打造双师型师资队伍. 通过鼓励团队教师到地方企业挂职、与企业或科研院所合作申报课题和合作科研等形式，不断提升自己的创新实践能力，同时还在企业或研究所聘请工程师、科研人员近20人作为兼职教师充实到团队中，使化学化工教学团队在学生创新创业教育的能力和水平，有了极大的提升. （二）产学研协同，共建化学化工实习实训教学平台
本校化学化工类专业重视“协同育人”平台在学生实习实训教学中的作用. 在“中国石化北京燕山石油化工有限公司”“广西钦州泰兴石油化工有限公司”“广东猛狮电源科技股份有限公司”“苏州普瑞讯金属表面处理有限公司”等企业建有校外实习实训基地11个，这些基地为学生的实践教学提供了良好的条件. 同时本专业也高度重视校内实习实训平台的建设，通过与企业合作，共同打造具有“校中厂”特色的校内实习实训平台，缩小校内实习实训与实际生产的距离，提高学生实习实训教学质量.
三、产学研协同育人模式实践成效
近年来本专业产学研协同育人实践取得了良好的效果，学生在科技活动、学科竞赛、发表学术论文、申请专利等方面成果丰富. 本专业的学生近年来承担了挑战杯、各级大学生创新创业项目共计80余项，其中2015年承担国家级创新创业项目6项、广西创新创业项目22项、校级创新创业项目11项，专业有近三分之二的学生参加了各级创新创业项目；自2010年以来，专业学生在全国化工设计竞赛中获奖30余项（如2013年组织化学工程与工艺专业2010级17支队伍参加了第七届全国大学生化工设计竞赛，取得参赛历史的最好成绩，共获得全国总决赛一等奖1项、二等奖1项、三等奖4项；在全国“挑战杯”、广西区“挑战杯”、广西区高校化学实验技能竞赛、广西区高校大学生化学化工类优秀论文及设计竞赛、广西区“互联网+”大学生创新创业大赛获奖32项；2012年以来，本科生与导师合作发表中文核心期刊以上的学术论文近30篇；有的本科生还与导师共同申请国家发明专利，共获得7项国家发明专利.
【参考文献】
1教学方式多样化
对于实验预习和仪器的使用，学生可以利用手机或自带电脑上网搜索学习。课上可以让学生讲解或演示操作，其他同学进行纠正、提问，变被动学习为主动学习。既可以提高学生的自学能力、分析能力，又可以节省实验时间，避免实验事故，优化实验效果。实验室配备投影仪和网络接口，老师可以录制实验视频便于讲解，也可实现同步实验录像、同步实验过程拍摄。比如实验中的突发事件、实验现象、不规范的操作或违规的现象(如废液的处理)，使有机实验课程生动、形象，使实验讲评更具有针对性。利用多媒体技术，通过图像、声音、文字等，让学生对书本上的知识立体化，比单纯的书面预习效果更好。进行实际操作时，避免了盲目性，提高了实验的成功率，减少了实验危害和对环境的污染。
2实验内容特色化
在达到教学目的、完成教学任务的前提下，改变原料、溶剂、试剂、催化剂等，尽量采用绿色溶剂和低毒、无味绿色试剂[3]，采用小量[4]或微量实验，这是有机化学实验的发展趋势。我们在保留个别传统的无害实验外，增加地方特色实验项目，大大激发了学生兴趣，提高了实验积极性，培养了学生的探索精神和科研能力。如利用当地特色蔬菜水果开设天然化合物提取实验，从百香果中提取色素和果胶、水蒸气蒸馏法从橘子皮中提取橘子油、用水做溶剂从茶叶中提取咖啡因等，实验内容贴近生活，即达到了有机实验的教学要求，又增加实验的趣味性、增强了创新意识和环保意识。
3教师指导与小组自主探究相结合
开放式实验教学模式[5]的探索与推行已成为高校课程模式改革的主要内容，实验室的开放程度也已成为衡量高校教学、科研水平的重要标志之一。该模式对高校的实验条件、师资力量、管理水平及学生素质等都提出了更高的要求。结合我校的实际情况，为避免学生选题的随意性和盲目性，减少不必要的浪费，采用“教师指导与小组自主探究相结合”的方法。(1)利用现代网络教育技术手段，建立实验中心管理系统。将实验中心拥有的仪器设备(仪器的使用说明、注意事项)、指导教师的个人信息及研究方向等信息公布于网上，以方便学生随时查阅和选择。(2)学生自由结合(2~3人)。根据现有的仪器设备，通过查阅文献、讨论后确定课题，设计实验方案，经教师和学生共同修订后，学生即可向实验中心提交申请书。(3)实验中心对课题进行汇总、评议。申请通过后，实验中心统筹安排开放地点、时间，学生按照实验方案自主进行。(4)实验过程中，学生分阶段向指导教师汇报实验的进程，并提出自己的设想和问题，指导教师要起到启发、引导、答疑的作用，鼓励学生自行解决实验过程中遇到的困难。实验结束，上交实验报告或论文，指导教师写出综合评价，作为创新实践考核成绩的一部分。“教师指导与小组自主探究相结合”实验模式，充分利用了我院现有的办学资源和学生的课外时间，使学生掌握了实验及科学研究的基本思路，加深了学生对科研的认识，强化学生的实验技能，培养了科研能力以及团队协作精神等多方面的综合素质，为学生将来的就业、创业打下坚实的基础。
4以赛促学、以竞强技
课外实践活动是大学生活的调节剂，而与专业相关的竞赛活动不仅可以丰富学习生活，还可以起到“以赛促学、以竞强技”的作用。竞赛内容可以是基本的操作技能，如基本技能大比武，也可与企业、学院教师的科研项目对接，设立创新设计大赛、项目挑战赛等。课外科研竞赛的开展，培养了学生的学习兴趣，调动了学习的自觉性和主动性，变要我学为我要学；可以让学生认清自己的实力，明确自己的优劣，确定自己的提升目标；可以让优秀的学生有充分展示自己的舞台，增强自信心和竞争实力；营造“比、学、赶、帮、超”的浓厚学习氛围，强化基本技能，增强创新能力，达到共同进步的目的。竞赛活动与企业实践及科研的对接，还有利于调动企业助学的积极性和深化校企合作，学生真正学有所用、学有所得。在广西高校大学生化学实验操作技能竞赛中，我院学生荣获二等奖5人次、三等奖8人次，不但学生的技能得到锻炼，教师通过技能竞赛，也能找到自己教学中的不足，有利于教学质量的提高。
5教师队伍的双能化
法国教育家埃米尔•涂尔干说：“教育的成功取决于教师，教育的不成功也取决于教师。”一所学校的办学水平、育人的质量如何，在相当程度上取决于教师的质量。而部分地方院校存在学科带头人缺乏、教师队伍不稳定性、学术科研水平不高、实践能力薄弱、为地方经济建设服务力度不够等问题[6]。应用型本科院校必须要建设一支理论知识丰富、实验技能熟练，又具有丰富的实践经验的“双能型”师资队伍。近几年来，我院加大人才引进、培养和柔性聘用的力度，有计划地选送中青年教师到企业、工程院所等接受培训、挂职工作和实践锻炼，促进现任教师的“转型”。只有深入企业工作或调研，才能熟悉实际的生产流程和企业的需求，及时调整教学计划、更新教学内容，避免理论与实践的脱节；积极引进多名在有机合成研发和企业生产方面有丰富经验的双能型教师，发挥其知识和实践技能的引领作用；有选择的在企业、科研院所建立专业教师挂职或顶岗锻炼基地，形成一套优势互补、合作共赢的机制。化学与生物工程学院现有教师50人，其中教授6人，研究员1人，副教授16人，具有博士学位的教师14人，双师型教师12人。预计2017年前，“双师双能型”教师占专任教师的比例达到50%以上，基本满足教学需求。科学研究领域，我们也逐渐形成了自己的特色，尤其是在有机复合材料和多功能有机改性剂研究上取得了重要科研成果。
6结束语
有机化学实验教学中引入了“多样化的教学方式、特色的实验课题、指导与自主探究相结合的实验模式”，激发了学生的学习兴趣，优化了实验效果；通过“以赛促学、以竞强技”活动，培养了学生的综合应用和创新能力；通过人才引进、培训和共享等方式组建“双能型”师资队伍，为应用型人才的培养提供了保障。从实习反馈及就业情况来看，我院学生受到了用人单位的欢迎与好评。我院参加广西高校大学生化学化工类论文设计和“挑战杯”课外学术科技竞赛的学生人数逐年增加，获奖人数也不断增多。近年来，我院学生获得各类科研项目立项13项，合作发表科研论文16篇。随着社会的发展、科技的进步，社会对人才的要求越来越强调综合素质和实践经验。今后我院将继续推进有机化学实验教学改革的深入研究，搭建多种平台，立足当前放眼未来，从培养专业技术型向培养复合型人才的目标迈进。
作者:万茂生 画莉 谢登禹 弄庆安 单位:贺州学院 广西壮族自治区工程技术研究院
参考文献:
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[3]查正根，兰泉，郑媛，等．绿色创新型有机化学实验教学模式构建与实践[J]．实验室研究与探索，2014，33(3)：136-141．
[4]程超，赵霞，王玉花，等．论现代高校有机化学实验课程的发展趋势[J]．中国西部科技，2010，9(08)：88-89．
教学和科研是衡量一所学校，一个专业发展水平的重要指标体系。教学和科研可以相互促进，提高学校的办学水平。科学研究为学生提供接触本专业最新专业知识理论和方法的机会，锻炼学生的动手能力和创新思维能力，有效推动专业人才培养质量的提升，为地方及区域经济的发展输送高素质的工程技术人才。结合专业建设的机遇，鼓励教师强化科学研究，努力提高科研水平，以科学研究成果促进教学水平的提高，具有重要的现实意义。
武汉工程大学材料科学与工程学院高分子材料与工程专业教师科研成果促进本科教学工作在实践探索中取得了初步成效。笔者将以此为例，就这方面的工作进行一些探讨。
二、教师科研成果促进本科教学工作的思路与实践
（一）实施的背景
1.是当今社会发展对人才培养质量的要求。随着人类社会的进步和科技的迅猛发展，材料、能源和信息已被公认为科学技术的三大支柱。将教师的研究成果融入本科教学内容，扩大学生知识面，了解和掌握学科前沿的最新动态，是培养技术开发和应用的创新科技人才，为地方及区域经济的发展输送高质量的工程技术的重要举措。
2.是学校建设规划实施的需要。
武汉工程大学是一所化工特色鲜明的多科性教学研究型大学，人才培养目标定位于高素质应用型人才的培养。学校明确提出，要以素质教育、工程实践能力和创新意识培养为教学工作出发点，培养一批适应社会发展需求的“基础扎实、知识面宽、实践能力强、具有创新精神的应用型人才”。为进一步贯彻落实学校关于本科教学质量与教学改革工程的精神，我校高分子材料与工程专业几年来的教学改革与实践都是围绕推进素质教育和质量工程建设，培养符合知识、能力、素质三方面要求的创新型人才进行的。让学生参与到教师的科研工作中，是实施人才培养计划的有效途径之一。
3.高分子材料与工程专业具备科研促进教学工作的优势。
（1）专业优势。该专业成立于1994年，是我校的优势特色专业，是学校博士点的两个一级学科之一。2007年获得“2007-2010中央地方省部共建材料科学与工程特色专业实验室”立项建设，“2007-2010中央地方省部共建高分子化学与高分子物理特色专业实验室”2008年获准通过。本专业的橡胶加工和塑料加工设备齐全、先进，专业实验教学条件领先，为本业专和相近专业提供起点高、装备齐全、适用性强的高分子材料与工程专业实验示范基地。
（2）专业师资优势。突出表现在：拥有楚天学者岗、教师的博士比例高、SCI和EI收录数量多。所属学科“材料科学与工程”一级学科是湖北省重点学科，设有硕士学位授予点（含材料学、材料加工工程和材料化学与物理三个二级学科硕士点）。“高分子化学与物理”二级学科也是湖北省重点学科，设有硕士点，同时，“材料科学与工程”一级学科已通过博士点立项建设验收，现有兼职博导3名。另外，所属专业主干课“高分子化学与物理”等课程为省级精品课程，为本科生、硕士和博士研究生的培养提供良好的理论教学和科研条件。专业教师搞好教学的同时，还积极开展科学研究，通过承担科研课题，撰写高水平论文，发明专利，举办、参加学术活动等方式，极大地提高了本学科教师的理论水平。
（二）科研促进教学工作的思路及措施
几年来，本专业教师在积极开展科研工作的同时，特别注重科研成果在教学活动中的应用，努力丰富教学内容，提高教学效果。除了一般性的结合自身的科研经历于理论教学中外，许多老师将科研课题直接用于教学实践活动中，开设创新性实验项目，提高了学生的学习兴趣，加强了学生工程实践能力的培养。
1.科研成果促进教学的平台构建
本专业多年的办学经验显示，教学与科研训练是不可分离的，二者的有机结合为培养研究创新型人才，提高学生对新产品、新工艺、新材料的研究、开发能力大有裨益。通过实践，我们总结了如下的科研促进教学体系：
2.科研成果促进教学的方式方法
科研成果促进教学的方式方法可归纳为以下几种：
（1）作为理论教学的补充内容
高分子材料与工程专业的理论基础课，如高分子物理、高分子化学，高分子的专业主干课如聚合物加工原理，都是与实际紧密相连的课程。例如，高分子化学课程中讲授的许多原理都将直接运用于工业生产的控制中。因此，将科研成果融合在理论课的教学中，对学生加强理论的理解，提高学习理论课的兴趣，是十分有用的。比如老师在讲解《聚合物加工原理》课程时，将自己的科研成果，如聚丙烯的改性、加工融入讲课内容，丰富了课堂教学的内容和层次。
（2）作为实验教学的内容
高分子材料与工程专业教师充分利用科研的优势，将研究成果应用于实验教学中。高分子材料与工程《专业实验》课的基本实验项目中的科学研究实验如下表（部分）：
科研成果转化为实验教学内容清单（部分）
（3）作为学生毕业设计（论文）的课题
近年来，该专业本科学生的毕业论文题目均出自指导教师的科研课题，获得很好的效果，学生的本科毕业论文多人次获湖北省优秀本科毕业论文奖励。
（4）作为大学生课外科技创新活动的内容
本专业的教师积极吸纳学生参与在研科研项目的研究，指导学生独立完成大学生课外科技创新活动，培养了学生独立分析问题、解决问题的能力，激发了学生的创新意识，为今后的考研、读研打下了良好的基础。比如学生在教师科研项目的基础上提出了新的子课题，并积极申报了“武汉工程大学校长基金”，使高分子材料与工程专业连续成为获得资助项目最多的专业。在大学生化学实验技能竞赛中该专业学生也获得很好成绩。
（5）作为本院教授（博士）论坛的讲座内容
武汉工程大学的教授（博士）论坛是由材料科学与工程学院创办并推广的。高分子材料与工程专业的教授（博士）将科研成果通过讲座的形式传授给低年级学生，拓宽了本专业学生的知识面，使他们了解了本学科的前沿科学研究，促进了本专业学生参与科研的热情，成为科研成果促进教学的新方式。
三、 科研促进教学工作的实践意义
本文作者：王智秋工作单位：北京师范大学
能力培养是小学教师教育的重点
（一）基本理念“全过程教育教学能力培养体系”是指学生在校学习四年不间断的教育教学能力培养过程，以培养学生的教师专业精神、教师专业知识和教师专业能力为指向，通过课上课下相结合，校内校外相结合，学生个体、团队和学校组织相结合，大学与小学合作等多种形式，展开系列化的能力培养过程。当今，能力这一概念无论在其深度还是广度上都远远超越了传统意义上人们对它的理解。就广度而言，能力已并非简单地指“教学技能”环节，而是指在大学人才培养的全部过程中贯穿能力形成的理念，通过课内外各个环节，全面构建完整的能力培养体系；就深度而言，能力也不能狭义地理解为具体操作层面的职业技能传授过程或课堂教学理论的形象解说与应用，而是既强调人在实践过程中的自主性和能动性，强调个体的独有才能和心理差异，也强调情感体验乃至无意识潜能对于理智认识的启发和引导作用，以形成学生终身学习与发展的能力。教师要能像医生一样思考，在教学实践中，不断地批判和决策，使自己获得专业成长与能力的提升，从而能够在今后漫长的职业生涯中应对复杂多变的教学情境。因此，能力的培养必须贯穿于教师人才培养的全过程。（二）在真实的教育情境中，培养学生的教育教学能力，形成教育智慧教育实践是养成师范生教育教学能力的关键环节，开展教育实践要体现广泛性、多样性和层次性。一是广泛性。为践行公平教育的理念，首都师范大学将原来在城区优质校六周的实习调整为4+6模式，即4周在远郊区县农村校实习（大学三年级下学期），6周在城区优质校实习（大学四年级上学期）。4+6模式的实习能使学生对城乡基础教育有更全面的了解，获得更多的教育体验，从而提升学生的社会责任感和就业能力，在未来的工作岗位上有能力面对城乡不同的学生群体，施教自如。二是多样性。在教育实践进程中，首师大初教院坚持课内课外相结合，学院组织的实践与学生个体（社团）相结合，教育教学实践与社会实践、科研实践相结合等。此外，首师大初教院还开展音乐舞蹈艺术实践、美术野外写生、野外科学考察等活动。三是层次性。教育见习、教育实习、教育研习，每个层次的要求不同、目标不同。2011年，首师大初教院在原有城区74所基地校的基础上又建设了54所远郊区县小学基地校并正式挂牌。另设有23个社会实践基地、艺术实践基地和野外科学考察基地。目前，学院各类实践基地已达151个，覆盖北京城乡各区县。（三）开放教学实验室，培养学生创新精神与动手能力小学教育专业是一个实践性、应用性很强的专业，其人才培养要面向教育实际。为此，首师大初教院先后建成物理、化学、生物探究活动实验室，小学科技制作车模、船模、航模实验室，机器人设计制作实验室，电脑美术制作工作室，工艺、美术制作室，小学电教摄像、电视编导实验室，小学生心理咨询与辅导研究实验室，英语语言学习实验室等25个实验室。在这些实验室工作的经历，让学生获得较强的实际操作能力，毕业生工作后受到一线小学的高度认可。2010年，学院学生代表队在北京市大学生物理实验竞赛中荣获一等奖。与此同时，在2010年北京市大学生艺术展演中获篆刻一等奖、书法一等奖5项。2011年，在北京市大学生物理实验竞赛中荣获二等奖1项，三等奖1项；在北京市大学生化学竞赛中荣获三等奖。2012年，还有学生获北京市大学生英语竞赛一等奖。（四）设立导师制，培养学生的教育研究能力具有教育研究能力是时展对小学教师的要求，教育研究能力也是小学教师实现自我专业发展的内在动力，是他们成长为研究型、专家型教师不可或缺的能力之一。为此，首师大初教院在北京市教改项目《小学教育专业本科生教育研究能力的培养模式探索》研究的基础上，系统构建了本科生教育研究能力培养模式，取得了良好效果。在培养内容上，学院确立如下培养重点，即培养学生关注小学教育现象、研究小学教育问题的意识；帮助学生掌握一些实用的小学教育研究的基本方法；促进学生形成用教育研究态度与方法解决小学教育问题的思维方式；通过课程教学、科研活动以及毕业论文等系列活动，使学生体验教育研究的全过程，在做中学，使其不断加深和修正对教育研究的理解和掌握。在培养途径上，学院主要从以下几方面着手。第一，调整课程设置，采取“123”的课程模块；整体设计，形成适合小学教育研究能力培养的课程内容；改革教学方法与教学手段，形成探究式教学模式；加强教师队伍建设，确保教学质量。第二，在一系列专业基础课与专业核心课中不同程度地开展培养大学生教育研究意识与研究能力的活动，形成在教师教育类课程与教学中培养大学生教育研究意识与能力的模式。第三，在教育实习中关注学生教育研究能力的培养：一是将学生教育研究能力的培养列为教育实习的内容之一；二是将毕业论文写作与教育实习结合。第四，将学生教育研究能力的训练与校园文化活动相结合，提高毕业论文与科研课题研究的质量，完善培养大学生教育研究能力的管理制度。第五，成立由教授领衔的“大学生科研实践活动学术指导委员会”，由其负责对学生科研项目的评审和全过程指导。为保障学生科研活动的科学有序展开，学院建立相关制度：从二年级开始，学生可以申报院级学生科研课题，经过专家评审批准立项，提供经费资助；三年级申报校级课题，从院级课题中选拔，给予经费资助；要求四年级每位学生有课题研究的经历，在课题研究的基础上撰写毕业论文。学院“大学生科研实践活动学术指导委员会”根据学生项目研究的内容配备一位导师，导师负责对该项目的全程指导。（五）建立“小学教师教育教学能力实训基地”能力的培养只靠学院的积极性是不够的，必须调动起学生参与的主动性。为此，学生自发组织“音韵朗诵社”“墨池书社”“合唱团”“舞蹈队”“《凯风》杂志社”等各类社团，实施“早读我上讲台”工程、学生小教员辅导等。2012年成立的“小学教师教育教学能力实训基地”为学生能力培养搭建新平台，调动学生广泛参与的热情，整个校园一年四季充满着浓厚的教师文化氛围。
“发展性”是小学教师教育的生命力
面对科学文化知识的不断发展和儿童世界的不断变化，小学教师更应该把终身学习放在重要位置。小学教师的终身学习主要体现在主动发展的意识和不断反思、制订发展规划的能力。小学教师既是小学教育工作者，又是与小学生、与教育改革以及社会共同成长的学习者。小学教师要了解社会的变革、教育改革与发展，了解不同年代儿童的变化，同时还要把握国内外教育发展的动向，跟上教育理论和知识学习的发展步伐，不断充实和完善自己，使学习成为自身生活中的一种习惯，不断追求新知和吸纳新的研究成果，不断提高师德修养和提升教育智慧。在培养小学教师的实践中，小学教师的综合性知识结构特征使得小学教育专业学生要学的课程太多，远远超出了1~2个学科领域，除此以外还有诸多教育学、心理学、艺术类和通识类课程，使学生不堪重负。事实上，“综合性”不等于“大拼盘”，“所学之多”并不等于“所获之多”。为此，首师大初教院在学生培养过程中，把关注学生未来职业生涯的可持续发展放在重中之重的位置上，通过理论与实践相结合的课题研究、案例分析培养学生发现问题、研究问题、解决问题的能力，即强调“真情境、小问题、高观点”。
基于《标准》的小学教师职前培养要
有一支好的教师团队“好的教师团队”要适合基于《标准》的小学教育专业人才培养的实际需要，并能可持续发展。小学教育是培养小学教师的专业，在我国高等教育体系中是一个比较特殊的专业，它不同于传统的按学科体系建立的专业，具有明确的职业指向和学科综合性特征，并且实践性强，人文素质要求高。因此，打造一支好的教师团队尤为重要。（一）构建一支多学科相互包容、和谐共生的教师团队为适应小学教师综合性的需要，从事小学教师培养的教师团队必须由多学科教师构成。首师大初教院目前有专任教师108位，这支队伍中既有中师留下来的优秀教师，也有建院以来引进的青年博士，目前拥有博士学位教师占专任教师总数的36%。教师队伍涉及教育学、心理学、文学、历史、哲学、数学、物理、化学、生物、地理及音乐、美术、体育等20多个学科领域，理论型、技法型教师兼有，适应了小学教育专业人才综合性培养的需要。（二）开展多学科交叉领域的合作研究小学教育专业多学科支撑的综合性特点决定了它从一诞生就没有现成的学科给予支撑，这是一大缺憾。为此，首师大初教院在专业建设的同时，积极探索新的学科开创，先后在教育学一级学科下自主设立“初等教育学”二级学科、“教师教育研究”二级学科和“少年儿童组织与思想意识教育”二级学科；还建设了“小学教育”专业学位点和“科学与技术教育”专业学位点，在“课程与教学论”7个方向招收硕士研究生。学院还先后成立“初等教育研究所”“科技教育中心”“儿童生命与道德教育研究中心”“儿童文学与语文教育研究中心”“中小学书法教育研究中心”“全国中小学综合实践活动师资研究与培训基地”“初等美术教育研究中心”等11个研究机构，为专业建设提供了强有力的学科支撑。青年教师也分别在不同的学位机构下实现专业发展。应当说，将小学教师培养纳入高等教育体系在我国还没有积累十分成熟的经验，《标准》的颁布为培养小学教师的院校提供了一个指导性的国家标准。在《标准》指导下，我国高等教育一定会不负众望，培养出更多更好的小学教师。
关键词 医药人才 创新 培养模式
中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.06.025
Training Mode of Medical Innovative Talents with the Three
Integration of "Teaching-Scientific Research-Competition"
LI Qiaoling， LIN Mengyao， PAN Qiaodan， HUANG Suoyi
（Youjiang Medical University for Nationalities， Baise， Guangxi 533000）
Abstract Colleges and universities should strive to build diversified training mode， in the continuous innovation at the same time，establish the student-centered teaching concept， use inquiry， discussion and participation type teaching more widely， and based on the trend of full respect for the students’ interest and ability， create more suitable for the free development of personality space for them. Implementing an empirical study of "teaching -scientific research- competition" three integration of the "highly integrated practice， exploring the theory of medical personnel training， to our region and our country in medicine personnel training and enhance the creative ability of science doctor plays a great guide.
Key words medical talents; innovation; training mode
新的医患关系对我国的医学、高等教育事业提出了新挑战，这为我国的医学高等教育事业指明了发展方向。大学生是一个接受高等教育的高端人才，不仅要在笔试上取得成效，更应在各个方面，实现全面而深层的发展。①实施“教学―科研―竞赛”三位一体化的高度融合实践的实证研究，探索医药人才培养理论，是提升大学生的核心竞争力的途径之一。
1 医药人才培养现状及分析
目前我国现代医学教学模式及方法没有形成一定的标准体系，这在一定程度上使得医学创新人才的培养受到阻滞。②长期以来，教育部门管辖的高校教育和卫生部门管辖的毕业后教育，两者兼容困难，导致医学生培养模式混乱。我国医学高等教育改革中存在的问题有：（1）大学教育是对高中“灌输式”或者称为“填鸭式”教育模式的延续，所教授的许多理论知识或是医学技能大多是应付考试，考完试之后也就随即抛之脑后。③（2）课堂教学过于乏味，老师与教师课堂互动少，这将造成教学力度不强，达不到质的标准，既浪费了教师的精力、学生的时间，又使得所教的知识难以被学生消化、领悟。（3）传统的偏重于医学理论教学的模式导致医学生的科研能力略有欠缺， 科研表达能力欠佳，科研思维薄弱，独立科研能力缺乏和创新能力不强。④⑤（4）医学生课程繁忙，竞赛意识不强，不了解竞赛对于创新能力培养形成的重要性。
广西在医学教育、医药人才培养方面相对于其他省市来说是比较落后的，虽然各个医学院校一直致力于教学改革，但是在整个教学过程中，或多或少也没有能够客观精确地去评估教师的教学效果、学生的学习质量及收集分析学生向老师或者学校所反馈的相关信息，也没有将这些宝贵的信息加以汇总并制定相应的解决措施予以改进，以至于我区医学教育仍停滞在相对较低的水平。无可避免地，右江民族医学院也存在这种情况。它位于滇、黔、桂三省（区）交界的大西南出海通道枢纽、风景秀丽的百色市 ，自然而然承担着培养教育具备充足的医学基础知识并能运用自如的医药人才的重要任务。⑥⑦作为民族医学院校，尽管在“十一五”期间取得了相当优异的成就，但是学科方向特色不鲜明，学科建设缺乏科学、长远、可行的发展规划，学科建设目标不明确。例如药理学的课堂教学对于其它非药学和临床医学专业的学生来讲有些过于理论化，而对于那些课程较紧张的专业学生来说，过于理论化的教学反而让他们更加难以消化老师所教授的知识，难以让他们能够将所学的药理知识很好地应用到日常生活中。
在医学教育改革的路上，我国仍然要坚持开创一种富有中国特色的，符合中国医学教育实际情况的国际化教学模式。我们的高等医学院校应着眼于培养医学生的综合能力，特别是在科研能力和竞赛能力方面。对于教学改革，教师应适时改变教学方法。医药人才的培养主要是应对医院、社会的需求变化的，近年来国家医学事业的改革就迫切需求具备一定科研与竞赛基础及能力的本科医学毕业生，因此实施“教学―科研―竞赛”三位一体化的高度融合实践的实证研究具有很好的前景。
2 医药人才培养的策略
2.1 教学为医药创新人才培养认清目标
苏格拉底曾经说过，“教育不是灌输，而是点燃火焰。”这和中国所说的“授之以鱼，不如授之以渔”是一样的。教学环节对学生们理解和接受理论知识起着很重要的作用，在此基础上进行教学改革将会认清医药创新人才的培养目标。
首先，教师应当发挥其主导作用，在课堂上可以讲述一些相关的医药科学历史，根据专业知识的结构给学生提供内容提纲，引导学生查阅相关教材、资料，并适当给学生推荐课外书籍，多鼓励学生主动提出问题，在小组的集思广益中获得答案，并在实践中不断验证答案。使学生带着兴趣和问题回到课堂上与老师交流，让老师指出其中的不足以及点拨学生，以此来加深学生对所获取到的知识的印象， 同时也调动学生的积极性，培养他们的逻辑思维能力，提高医学生对思考问题、探索答案的热情。
其次，对于己经进入专业课程学习阶段的高年级学生，老师通过TBL教学法、PBL教学法，参与式教学法、案例教学法等，经常性地列举一些简单的医药案例、简单模型，组织学生讨论案例，给学生充分展现创造性思维的空间，培养学生的创新思维模式。
最后，在实验教学中，实施本科生导师制教学、开放性实验教学、设计性实验教学、综合性实验教学及常规基本实验教学等不同层面实验的协同教学。把学生参与教师科研项目及校外实习企业的科研项目，分解其中具有实用性的课题作为综合设计型实验项目，通过完成课题实施教学，以本科生导师制方式进行小班教学，来锻炼他们进行科学研究以及撰写论文的能力，以此为凭借让他们创造出属于自己的价值。
2.2 科研为医药创新人才培养铺好前行之路
医学科研是医学科学发展的主动力，也是医药人才必备的基本能力。营造科研氛围，可以促进医学人才的创新能力培养，为医药创新人才培养铺好前行之路。创建多样化科研平台，培养学生的科技创新能力，有赖于科研设施的齐全。利用百色市右江民族医学院的地理位置，依托广西中草药之乡的区域优势草药资源、我校国家中医药科研三级、二级实验室，广西高校重点实验室以及科学实验中心等，围绕百色、广西地方经济社会发展需要，不断丰富服务百色、广西等地方经济社会发展的创新平台，搭建与政府、产业、企业良好互动的桥梁和纽带，充分利用我校与百色食品药品检验所、广西桂西制药责任有限公司、百色市凌云县长生仙草生物科技开发有限公司、广西凌云浪伏茶业有限公司等共建的实践教学基地，为学生创建以上多样化科研平台，指导学生申报科研课题、开展课题研究，学生参与教师和校外实习企业的科研项目研究，撰写和发表科研论文或作为毕业论文，培养学生的科技创新能力。
实验室开放对于医药人才科研能力的培养至关重要，但是合理的实验室管理以及配置也起到一定的作用。⑧同时，在开放性实验中，学生可能提出具有深刻实践性的问题，操作仪器时会出现问题。为此，在实验室仪器设备管理规章制度方面，为仪器设备建立信息档案和仪器维修保养制度 ;在学生管理方面，建立重要实验仪器的使用（操作）培训制度，在不影响专业课程基础上，定时进行实验仪器操作考核，以便于实验的顺利开展;在老师方面， 着重培养学生的科研能力为目的，加强大型仪器设备实验技术人员队伍建设，让学生能够在老师的指导下，开展课题研究。
2.3 竞赛为医药创新人才培养提供平台
竞赛的结果可以评价医学生自主学习、科研创新能力。医学院校可以通过引领学生广泛参与各种竞赛，来提高医学生的创新能力和水平。结合临床医学和现代医学药学，带领学生广泛参与“挑战杯”广西大学生课外学术科技作品竞赛、广西高校大学生化学化工类论文及设计竞赛以及校级的大学生科技论文大赛、药学知识技能竞赛等等多种多样的竞赛，提升素质教育、培育科学精神、塑造创新理念，培养大学生创新精神及团队合作意识，全面提升大学生的创新能力和水平。
3 “教学―科研―竞赛”三位一体的发展展望
高等医学教育担负着加快知识创新和医学人才培养的重大历史责任，培养医学生的综合素质、创新意识与能力是高等医学教育迎接新世纪挑战的必然选择。 紧紧围绕培养高素质、高技能医学高级应用性人才为核心的目标，注重培养为人诚实、作风务实、工作扎实”“下得去，留得住，用得上”的医学高级应用型人才。科研与竞赛能力的形成，有赖于教学制度及管理的规范、合理，同时教学的目的不仅是传授理论知识，而是在教授知识的同时加强科研与竞赛意识。
医学科研是运用科学的方法进行医学科学研究的活动，它与教育是密不可分的。⑨中国医学教育改革最紧要的是改进教学方法，让教学以学生为主体，充分发挥和发掘学生的潜能，培养学生的创新意识和创造能力。以科研为导向，教学为基础，竞赛为平台，加强培养具有特色的医药创新人才应是医学院校改革的理念。
4 结束语
医学院校在培养医药创新人才时，除了注重科研和竞赛能力的培养之外，更要培养其道德人文素养和理性批判精神。作为医学生，在接受知识、进行科研活动和参加竞赛的时候也要以高度的理性来对待，从而保持一种严谨的态度。
*通讯作者：黄锁义
本课题为广西高等教育教学改革工程项目（2014JGB 198）;右江民族医学院课程教学方法改革专项课题立项项目（JGZZ2013-03）;右江民族医学院2014年度校级优秀教学团队建设项目（右医教字[2014]39号）课题全体成员为：黎巧玲、林梦瑶、潘乔丹、黄锁义、朱晓莹、李津、林瑶、陆海峰
注释
① 陈金飞，罗小平.大学生科研能力培养途径的实践探索[J].现代城市，2013.8（2）：57-58.
（下转第162页）（上接第52页）
② 亓来华，王成，杨光耀，等.“5+3”临床医学人才培养模式下五年制教学改革的 思路[J].医学与社会，2013.26（12）：91-93.
③ 陆群，张艳，白庆霞，等.针对当前医学教育改革形势，重视口腔研究生能力培养临床动手力、科研创新力、社会实践力[J].医学理论与实践，2012，25（7）：860-861.
④ 黄蕊，张永利.医学生的科研能力培养[J].牡丹江医学院院报，2012.33（1）：74-76.
⑤ 刘真.医学研究生大规模扩招引发的思考[J].基础医学教育，2011.13（1）：106-108.
⑥ 黄岑汉，韦星，赵骏耀，等.新时期民族地区“教学型”医学院校教育质量与人才培养的探讨――以右江民族医学院为例[J].右江民族医学院学报，2012.34（1）：66-68.
⑦ 林艳明，马卓飞，庞广福.民族医学院校民族医药学科建设存在的问题与对策――以右江民族医学院为例[J].右江民族医学院学报，2012（3）：398-399.
［关键词］3+1培养模式 探讨轻化工程
［中图分类号］G642［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2014）02-0121-02
湖北工业大学具有60余年的办学历史，是一所以工学为主的地方多科性大学，1984年由原湖北轻工业学院和原湖北农业机械专科学校合并组建成湖北工学院，2004年更名为湖北工业大学。学校是湖北省重点建设高校，被湖北省委省政府定位为“在湖北省高教体系中起龙头示范作用的、水平较高的骨干大学”。本校对学生教学的改革一直处在不断完善中。作为以工为主的地方多科性大学，如何培养出动手能力强，能将理论与实际生产紧密结合的优秀人才是各届领导和教师一直研究的课题，通过长时间的调研，并结合本校的实际，3+1培养模式在近几年不断受到重视并实际应用到本科生的培养中。
一、什么是3+1培养模式
“3十1”专向应用型人才培养模式将本科4年分成两个阶段：第一阶段是前三年的6个学期，为学习理论知识阶段；第二阶段是最后一年的2个学期，为实践就业阶段。
第一阶段，在大学一、二及三年级时间里，首先，学生主要集中精力学习本专业的理论基础课和专业基础课程。在专业基础课程中，以四大化学（有机化学、无机化学、物理化学和化工原理）理论基础为主线，贯穿一些初级的机械及物理学知识，为将来进入工厂进行设备操作和维护打下基础；在专业基础课中，开设植物纤维化学、制浆原理与工程、造纸原理与工程、制浆造纸机械与设备等，培养学生职业目标所需的各种理论知识和实践操作能力。
第二阶段，最后一年的第七个学期开始，以学校名义联系实习单位，让学生到学校联系实习单位进行实践学习。第八个学期开始，针对学生就业情况举办专题讲座，讲座的老师主要从从事相关专业实际生产的单位聘请理论基础扎实、实际生产经验丰富的人员担任；同时邀请国际、国内有关专家、学者到校进行学术讲座。同时，也鼓励学生多利用寒暑假进行社会实践，加强实践教学环节。
二、3+1课程设置的改革
课程体系的建设是保证学生在四年的大学学习中尽可能接受到一个系统化的培养过程。为了配合本专业的3+1培养计划，我们在本科教学计划的修订中，从学科专业核心课的设置、专业选修课中的设置、方向特色课的增减、授课时间等方面进行了全面的修订。
在近几年的计划运行实践中，我们发现不少课程设置不合理或课程内容不适合3+1培养计划的要求，因此对这些课程的设置与否、设置学期、设置顺序、课程性质等进行了修改，其中停开课程2门，增开课程6门，并将所有专业课向前调整一个学期，并针对一些专业核心课程提出了新的要求，最终达到了整合课程设置与内容适应3+1课程体系结构的要求。
经过课程体系的调整，本学科基本上形成了以下三个大的课程组：
1.学科基础课：机械设计基础、电子电工学、工程制图、无机及分析化学、有机化学、物理化学、化工原理、基础化学实验、植物纤维化学、过程控制系统。
2.专业核心课：制浆原理与工程、造纸原理与工程、加工纸工艺、轻工自动化仪表、制浆造纸机械与设备。
3.专业选修课：轻化工环保、造纸厂设计概论、纸和纸板结构与性能、专业仪器分析、轻工产品设计、专业英语、造纸化学品、造纸湿部化学、废纸再生利用技术、现代制浆技术、高得率制浆、纸张品种及生产技术、造纸设备与设计选型、水处理技术原理、生物质能源工程。
三、3+1实践教学的改革
在实践教学中实施难度最大的是第四学年的企业实践教学。对于像湖北工业大学这样以工为主的地方高校而言，企业实践教学实施过程中最困难的是长期对口合作企业的选择和学生在企业实践教学过程中的质量监控。经过一段时间的摸索和与对口专业数家企业的交流合作，在今后的实践教学中，第四学年的实践教学主要通过以下3种方式实现：
第一种方式，主要针对毕业后有意向进入与本专业相关企业进行工作的学生，主要由学校或本专业负责人精心选择有长期合作历史、以往接收本校学生较多的企业，让学生真正进入企业中进行学习，熟悉每一个工段，将以往所学的理论知识与实际工业生产进行联系。近年来，经过我校轻化工程专业的领导和各位老师的努力，已与湖北中烟工业有限责任公司、湖北华海纸业以及金红叶纸业（湖北）有限公司签订的《校企战略合作协议》，其中就明确提出：企业根据需要接受我校研究生、本科生从事科学研究；为我校学生实习就业基地，在条件许可的前提下，为各类学生提供专业参观、见习、实习等实践教学活动的条件。
第二种方式，主要针对毕业后有意向进入研究生阶段进行继续深造的学生，由每个老师根据自己的研究方向提出他们需要研究的课题题目，再由学生根据自己的兴趣及以后研究的方向进行选择，让学生提前感受研究生的学习生活。近年来，我校教师积极组织学生参与科研课题并使得毕业论文题目与提前进入实验室的科研工作基本一致，取得了一系列的成绩：2012年，轻化工程08-3班的蔡攀鑫同学在大二时就跟随王磊老师进行烟草废水的处理研究，在毕业时其毕业论文《Fe-CA仿生物酶体系深度处理烟草废水的研究与应用》获得2012年湖北省优秀学士学位论文；组织学生参加湖北省第五届大学生化学（化工）学术创新成果大赛，并取得了一等奖的好成绩。
第三种方式，学生进人已有就业意向的企业进行实习实训。
为了强化实践教学，还可以定期邀请相关课程的国内外专家和相关专业生产的一线技术人员开展专题讲座，使学生有机会了解本专业前沿知识及实际应用情况，将所学知识与实际生产相结合。真正实现学生的“课堂学习”与“企业学习”的优势互补，发挥教师的“课堂教学”与“企业教学”有机结合的优势。
四、3+1培养模式下对教师提出的要求
由于我校轻化工程专业师资主要以年轻人为主，这些教师在大学和研究生阶段主要是进行理论知识的学习和实验机理的探讨，很少有机会进入工厂进行实习锻炼，缺乏实践经验。这一现象的出现有很多原因：第一，由于近年来各大高校在职称评定过程中，主要追求科研硬指标而忽视教学软指标，这就使得中青年将其大部分的精力放在发文章、申请科研项目上；第二，由于绝大部分工科专业教师均不是师范类毕业生，毕业之后直接进入教师岗位进行授课，虽然在上岗前有短暂的岗前培训，但其考核方法也是以理论知识考查为主，这就使得大部分中青年教师的教学方法掌握不够，教学经验也相对缺乏；第三，师资主要以年轻人为主，这些教师在大学和研究生阶段接受的是以理论知识的学习为主，也没有机会进入社会锻炼，很少有工厂生产的实践经验。
为了更好地实践本专业的3+1培养模式，需要加强这部分年轻教师的实践知识和经验，就我院而言，企业作为我校职工的定点培养和培训基地，为我校职工提供基础理论、应用研究培训，同时我们鼓励专业教师利用“湖北省博士服务团”的机会进入相关企业进行挂职锻炼，提高自身的水平，加强与企业间的合作交流。2012年，我院青年教师杨海涛作为“湖北省首批博士服务团”进入金红叶纸业（湖北）有限公司进行挂职锻炼，作为工学博士毕业的他非常缺乏实际生产经验，在企业挂职的一年间，他不仅提高了个人的水平，同时积极促成我校与该企业签订《校企人才培养与就业合作协议书》。鼓励年轻教师成为具有较高的理论水平，而且有较强的实践能力，精通实践操作技能的“双师型”教师。
［参考文献］
［1］庄立辉,于贞杰,黄冬梅,等.医学院校公共事业管理专业3+1人才培养模式探讨［J］.中国教育技术装备,2013，（9）.
［2］李勇,尚会超,王洁.实用创新型人才培养模式的研究与实践―以中原学院机械电子工程专业为例［J］.大学教育,2013，（3）:38-40.
【关键词】初中化学,化学教学,科学素养,培养策略
科学素养是以人的先天禀赋为基础，在环境和教育的影响下形成并发展起来的、内在的、相对稳定的生理、心理及文化的整体养量水平。《全日制义务教育化学课程标准（实验稿）》明确指出：“化学课程通过化学知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等三个方面体现未来社会公民科学素养的培养”，化学教育的核心是培养学生的科学素养，对学生进行科学素养教育是以培养学生形成科学的观念、知识、方法和态度，从而形成科学能力为根本目的，以培养学生具有基本科学素养为目标。化学是一门实验科学，同时又有较强的理论性，在化学教学过程中更应该承担培养学生科学素养的任务。
1.化学科学素养的涵义
化学科学素养属于科学素养范畴，并具有化学学科的具体内涵。化学科学素养主要是指必要的化学知识、化学科学的思维方式、对化学科学的理解、科学态度和价值观，以及运用化学知识和方法解决问题的意识和能力。化学科学素养是一个由低到高的持续过程，它随着学生的年龄的增长、教育的增强，学生的化学科学素养的水平也就会不断的提升。
2.培养学生科学素养的意义
2.1 社会发展的需要。21世纪是知识经济的时代，科学技术正日益广泛渗透到人类物质生活和精神生活的各个领域，成了提高劳动生产率的源泉，成了综合国力的一个决定性因素。科学研究的主体及成果都是生产力中最活跃的因素。一句话，知识就是力量，科学技术是第一生产力，谁能掌握和运用高新科技，谁就能占领科学的制高点和国际市场，谁就能成为时代的强者。面对这样的势态，强化全民族的科学素养，提高公众的科学文化素质，发展科学技术已经成为世界各国发展的重要主题。科技在发展，教育必须改革。教育具有前瞻性，强化公民的科技意识应从娃娃抓起，从学校抓起。
2.2 教育改革目的需要。教育改革的根本目的是提高全民族的科学素养，多出人才，出好人才。提高全民族的科学素养，学校是阵地，为此必须改革重知识轻能力，重理论轻实践的传统教学模式，教育是发展科学技术的基础工程，强化全民族的科学素养，是深化教学改革，提高学生科学素质的有效途径。只有当学生有了浓厚的科技意识，才能从小爱科学、学科学、用科学，才能具有创新精神和进取精神，成为未来科技队伍的生力军，这是具有战略意义的大事。
2.3 化学学科特点的需要。化学是一门重要的自然科学，它的历史悠久，同时现在仍然具有非常活力的学科。它以大量的实验为基础，形成了坚实的理论体系，然后应用于广阔的科技空间。当今社会，科学技术突飞猛进，化学领域的高科技信息、新的科技成果、新的材料和化合物、新的化学反应等等可说是日新月异。化学是未来世纪的中心学科，化学有力地推动了人类社会物质文明的发展，没有化学，就没有生命的产生和进化，就没有现代的人类社会物质文明。化学的发展史渗透着科学方法和科学精神等许多的科学素养内容，所以化学在培养学生科学素养中占有得天独厚的优势。
3.培养学生科学素养的途径和方法
3.1 教师要转变教育观念。
一直以来，课堂教学评价的关注点都是以教师为主，表现出“以教为主，学为教服务”的传统教学模式。新课程倡导的“以学生为主体”的教学模式是当今社会教育的基本思想。教师要努力创设机会，使学生成为学习的主体，让学生的学习由被动变为主动。教师角色由原来单一的知识传授者到变为组织者、引导者、参与者等；学生的学习方式由原来单纯的接受式到变为自主学习、探究学习和合作学习。教师的教学方式和学生的学习方式的改变，学生的主体地位的凸现，都应在课堂教学的具体环节中体现。化学课堂教学中，问题的设置、探究的过程、讨论的组织，练习训练的难度和量等等都应围绕两个方式的改变进行。
3.2 改革化学课堂教学。
课堂教学在教育中处于中心地位，应成为培养学生科学素养的主战场，为此应从下列几个方面多作努力。
3.2.1 创设教学情境，营造好课堂教学氛围。
化学课堂教学中教学情境的创设，不仅可以激发学生的学习兴趣，促进学生的认知活动和实践活动，还能提供丰富的学习素材，有效得改善教与学。化学与生产、生活和科技紧密相联，生活中处处涉及化学，从已有的生活经验出发和在熟悉的生活情境中感受化学，联系身边的化学以及与化学相关的社会问题创设的情境，更让学生喜欢化学。如利用问题探究来设置情境，可以展开科学探究、讨论、理解以及问题解决等的活动也是化学教学设置情境的有效方法之一。由化学课堂教学知识而巧妙的情境设置，也有利于营造民主、宽松与和谐的课堂教学氛围，一定会产生很好的教学效果。
3.2.2 通过拓宽学生的知识面提高科学素养。
阅读是人类社会生活的一项重要活动,是人类汲取知识的主要手段和认识世界的重要途径。在初中学生的化学学习过程中,由于长期养成的接受型学习,很少学生会自觉主动地学习,学生上学完全成为为家长或者说是老师而学习,因而要培养学生的化学科学素养首先要让学生动起来。为此,在化学教学中我们应尽力为学生识记、记熟和在记忆里保持教学课程标准而创造一个智力背景,把现在学习和将要学习的化学知识,变成学生乐于思考、分析和观察的对象。此外,我还根据图书馆藏书情况向学生推荐适合阅读的相关科普读物,以丰富学生的课余生活。如我向学生推荐阅读的《科学素养读本》《化学趣味实验》等,学生阅读后就收获很大。
3.2.3 结合教材，激发学生的科学兴趣。
要重视三维目标的整合和落实。新课改的亮点之一，就是教学目标的变化。初中化学教学中知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维目标涵盖了初中学生化学科学素养的基本要求，应落实于初中化学教学，并依据初中化学教学的具体内容，“三足鼎立”，力戒形式化、表面化，应有机地整合于化学教学中。不重视三维目标或三维目标在教学中被机械的割裂开来，将无法实现学生化学科学素养在日常的化学教学中潜意默化的养成。
要培养学生树立“知识就是力量”的观念，形成良好的科学道德。引导学生正确认识科学价值的双重性，它既可以造福人类，也可以危及人类。例如，在学习《空气》这一课题时，除了让学生认识“空气是一种宝贵的资源”广泛应用于生产化肥、化工产品、炼钢、石油加工、运输、电光源等领域，是人类生产活动的重要资源；但是，随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染让学生上网收集有关大气污染的资料，什么是了解大气污染？大气污染造成的危害？身边的大气污染事件？如何减少大气污染？建议写成小论文进行交流。还可以介绍德国化学家哈伯首先研究合成氨对社会发展所起的作用，也是他第一个制备了氯气，将之应用于纳粹德国发动的第一次世界大战。等等通过这样的介绍不但使学生认识到科学与现代文明的密切关系，还使学生认识到科学仅仅是一种工具，一种改造世界的手段，从而培养学生具有良好的科学道德。
3.2.4 结合教学的各个环节提高学生的科学素养。
兴趣是最好的老师。从心理学来看，学生对某种事物的认识与实践的倾向性就表现为兴趣。它是学习和探索动机中最现实、最活跃的部分，兴趣不仅能引发学生的好奇心，激发学生的求知欲，促使他们获得进行创新所需要的大量的知识，而且可以丰富他们的想象力。
在化学教学中，把握其“以实验为基础”，“密切联系实际”等特点，去激发学生兴趣，增强创新意识。例如，初中绪言课中，我做了这样一个小实验：“第一个烧杯中倒入一定量的稀碱液；第二个烧杯中加入几滴酚酞；第三个烧杯中加入几滴浓酸，将第一个烧杯的液体依次转移到后面的烧杯中。”学生观察到了有趣的颜色变化，进一步强调；“其中的道理将在化学课中找到答案。”只是通过一个“酸碱中和”的小实验，不觉中却激发了学生的学习兴趣。再如，讲述“分子”性质之前，先让学生体会一下分子的存在。在一杯水中放入糖块，一会儿糖块溶解，而喝水会感到甜；打开香水的瓶塞会闻到香味。进而提问“你能解释其中的道理吗?”在提问中，不但激发了兴趣，而且学生也会提出各种类似的实例，增强了创新意识。
教学中还可选择化学史上著名的实验或著名的发现事例，经教师简化、设计、编制后，形成富有启发性的材料，让学生追踪当年科学家发现的思路，模拟一遍科学家发现的过程体验，给学生创造性地解决问题提供有用的思维方式，激发学生的创新欲望。
3.3 通过提高学生的实验能力提高科学素养。
化学是一门实验科学，而化学实验是洞察化学世界的窗口。从这里学生才能真正懂得科学技术延长了人类的双手，拓宽了人类的视野。通过化学实验，激发求知欲，培养创造性思维，树立学生热爱科学的理想，对科学事业充满热情。教学实践及许多调查表明，化学反应过程中的艳丽的色彩、奇特的气味及其它奇特现象，能激发学生强烈的兴趣和探求欲望，一旦保持下来，就会产生巨大的学习动力，进而达到培养学生创造能力的目的。因而，在初中化学教学中应高度重视。
在实验教学中，通过将具体化学课题和解决此课题的科学认识过程和方法有机结合起来，可以使学生充分体会到学习化学的方法，领会科学研究的一般过程（提出问题――收集与问题有关的资料和数据――提出假说和验证假说――发现规律性，得出结论――应用规律和结论）及上述过程中所涉及到的一些具体方法。如观察的方法（包括测量和记录），实验方法，资料和事实的处理方法，科学抽象方法，假说方法等等。从而培养学生科学分析与解决问题的能力。
为了搞好化学探究,可让学生收集到一些常见的物品和用具以便开展家庭小实验,如玻璃杯,小药瓶、蜡烛、白醋、鸡蛋、贝壳等。然后精心地设计、布置家庭小实验,如制取无壳鸡蛋,探究蜡烛的燃烧、自制净水器、探究灭火的方法等。这样通过制作出无壳鸡蛋这样的家庭小实验方式,普及了化学知识,提高了学生化学素养。又如，在酸碱中和滴定的化学实验教学中，学生在教师的指导下，首先要熟悉酸式滴定管、碱式滴定管的洗涤使用方法，观察刻度的方法以及及时处理减少因操作不当引起误差的方法等等；同时可以通过熟练操作、仔细观察、认真记录、准确计算、对比实验、分析结果等等具体过程培养学生的观察力、注意力、判断力。
此外通过实验教学，可培养学生尊重实验事实和观察到的现象，实事求是的科学态度；严肃认真、一丝不苟的科学作风；克服困难、坚韧不拔的科学品质；勤学好问、勇于探索的科学精神。如：在实验中，有时产生的气体或沉淀量很少，现象不明显，粗心就看不到，这就要求学生细致地观察；有的实验进行缓慢，性急不行，要有耐心；有的实验一次不成功，需要几次，这就要有毅力，不怕困难，实验的每一步操作和观察都要求有严肃认真的科学态度。
3.4 利用多媒体等丰富学生的科学素养。
利用多媒体激发学生的学习兴趣。多媒体计算机提供的外部刺激不是单一的刺激,而是多种感官的综合刺激。这对于知识的获取和保持,都是非常重要的。多媒体技术既能看得见,又能听得见,还能用手操作。这样通过多种感官的刺激获取的信息量,比单一地听老师讲课强得多,获取的信息量就大得多。
通过录像的播放激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望,从而形成学习动机,也能使学生相信科学、应用科学,不会把科学看成课本以外的深奥的东西,从而形成热爱科学、崇尚科学的观念。如在讲解《燃烧和灭火》这一课题中,我给学生以两类媒体。一种是以Flas,向学生介绍灭火的方法,以各种不同类型的燃烧,采用不同的灭火方法,在火场逃生的原理以及方法选择。这是一种集音像和夸张、搞笑的方式,向学生展示出了科学知识和科学方法的同时,使学生乐于接受并在头脑中保持很长的时间。另一种是以小电影的形式向学生介绍、展示火的产生和危害以及防治措施。使学生更加生动形象全面地了解到燃烧。如果只是动画形式,有的学生认为这只是电脑制作的,有掺假的嫌疑,而真实的小电影使学生进入深层的思考,真正地相信科学、尊重科学、掌握科学、利用科学为人类服务。这样,在各次的测试中有关燃烧的灭火的考试题,学生在解答时都感觉较容易,而且准确率都很高。
3.5 通过拓展学生视野提高科学素养。
化学是真实的、有用的和发展的。现代化学的飞速发展需要社会的每一份子具有良好的化学科学素养与之适应。初中化学教学中，教师可让学生通过调查；上网查资料；办化学小报；组织辩论会和化学兴趣小组活动等形式，发展其学习化学的意识和能力，为其终身学习和终身发展打下坚实的基础。
另外，还要介绍一些史实、某些理论在建立时，对科技的发展具有巨大的推动作用，但随着科技的进一步发展，它们就会显现出一定的局限性，甚至被证明是错误的，就会被新的理论学说所取代。比如在讲到氧气的性质和实验室制法时，可向学生介绍法国化学家拉瓦锡不畏权威，发现氧气，盛行已久的燃素学说的艰难曲折历史：做质量守恒定律实验时，向学生介绍化学家罗蒙诺索夫发现质量守恒定律的过程，以激励学生敢于怀疑，勇于探求真理、献身科学的精神。这样也可以教育学生，权威不是绝对的，不能对前人的所有结论都全盘接受，要敢于怀疑。这同样可以增强学生的创新意识。
同时还要重视课堂教学内容的时代性，适时引入与化学教学内容有关的最新化学成就，介绍学科新动向。让学生接受更多的科学技术信息，增加有关社会进步和科技发展的信息，对学生的创新意识十分有益，增强学生创新的使命感，也有利于学生建立一个发展变化的而不是孤立的客观物质世界的基本观点，引导他们去探索更新的知识、培养创新意识，使他们意识到创新永无止境。
另外，现代的中学生他们更关心诺贝尔奖、更关心我国科学技术在目前世界的位置。这就要求教师经常阅读文献，捕捉最新信息，掌握第一手资料，不失时机地进行科技宣传。如介绍我国科学家合成结晶牛胰岛素的卓越工作、在生物固氮方面的领先地位，以及唐敖庆教授的配位场理论，借此来增强学生的民族自豪感和信心。现在学生中独生子女多，缺乏团结合作精神，针对这一点，我们也不妨介绍一下维生素B12的合成，就是这么一种大家常常听说的物质，它的合成竟凝聚着数百位化学学的心血。通过类似的事例，要使学生明白现代科学的任何重大突破，都不可能是单枪匹马、个人奋争的结果，现代科学技术更需要团结，更需要协作。
3.6 通过社会实践活动培养学生科学素养。
要有效地培养学生科学素养，弥补课堂教学的不足，所以，开展广泛的社会实践活动是一条有效的途径。
(1)举办各种讲座。介绍科学家创造发明的经过，介绍科学家生平事迹，介绍当代新科技、新成果、新动向，从而深化对科学意义的认识，进一步激发科学兴趣。
(2)带领学生走出校门，了解化学知识和科学技术在工农业生产和生活中的应用加强对科学、技术和社会发展三者之间的联系的认识。
(3)广泛开展小发明、小制作活动。引导学生结合教材内容与生产和生活实际，自己设计，自找材料，自己动手进行小发明、小制作活动，如溶解时的热效应自制热盒，自制防毒面具，自制消毒装置等，通过活动使学生感到化学知识是那样的丰富多彩，使他们真正认识并自觉运用理论与实践相结合的科学原则，提高自身的科学素养。
(4)举行科技作品展览和评选科技作品，组织学生参加学科竞赛，以增加学生的科技竞争意识和扩大学生知识视野，还可以组织写小论文，总结知识，训练学生的科学表达能力。
总之，在初中化学教学中，善于把化学教学与学生的思想政治教育相结合，与生产生活相结合，弘扬学生个体的创造性，注重培养学生个体的创新意识，发展学生个体的创新能力，变应试教育为素质教育，切实培养学生的科学素养，中华全民族素质将得到提升。
参考文献
高中化学新课程已经在广东、山东、海南、宁夏、江苏五省(自治区)全面推广,新课程提出了“知识与技能,过程与方法、情感态度与价值观”的三维课程目标,就是要求学生初步掌握化学基础知识和基本原理;获得化学基本操作技能,发展化学思维能力,初步掌握学习和探究化学问题的基本方法和技术手段;增强爱国主义情感,树立科学的人生观、资源观、环境观和可持续发展观念。广大教育工作者深刻领会课改精神,认真学习新课标,刻苦钻研新教材,全身心投入课程教学改革。应该说,他们积累了许多宝贵的经验,但也有很多的困惑。许多教师对学生化学学习能力、思维过程、创新精神、情感态度价值观等的训练和评价等感到很难操作,也很难把握。
笔者认为,开放性习题是一类很好的训练和考查学生的化学学习能力、分析化学问题和解决化学问题的题目类型,开放性习题又是一类兼顾各种版本教材的好题,它也将会是化学高考中的一大特色题。
1 开放性习题的概念
化学开放性习题是与封闭性习题相对应的,是指条件确定,而结论不唯一的习题。这类习题要求解答者充分利用题设条件进行大胆思考,由过去解唯一答案的定向思维,拓展转变为多方位的发散思维。它能够培养学生的发散性思维、创新思维能力和运用所学知识解决化学问题的能力,在很大程度上弥补了封闭性化学习题的不足,在考查学生的情感态度价值观方面也有着封闭性习题无法取代的优点。
2 开放性习题的特点
学生的智力层次是不同的,学生的学习水平也有多种层次,从低级的记忆与复现、再认,到高级的分析与综合,应用与评价,创造性思维等等。设计恰当的化学开放性习题,可以尽可能地提供机会让学生运用所学的化学知识解决生产、生活和科学实验中的实际问题,也能够客观地检测出学生的各种水平等次。化学开放性习题一般具有以下特点:
2.1 习题的开放性
化学开放性习题首先在选题和立意上具有开放性,考生站在不同的角度对同一材料可以形成不同的观点,也可以采用不同的方法来分析和解决同一问题。其次,在问题的设计上也具有开放性,不再单一指向某一知识点,而是要求学生灵活地运用某一类知识作答,给考生留有多角度答题和思考的可能性,能综合训练和考查学生对知识的掌握状况及解决问题的能力。当然,化学开放性习题是有条件的,条件隐含于习题材料或设问中,并不是越开放越好,教师应该根据知识的构成、学生的认知水平而对习题的开放程度加以把握。
2.2答案的不确定性
化学开放性习题的答案具有不确定性,学生可以运用自己所学到的化学知识,根据自己对问题的理解,对同一问题有自己不同的认识,有时甚至可以出现一些相反的观点。此类开放性习题给教师的批改和评分或评价带来一定的难度,但是给学生以更大的思维空间,为学生提供了展示自己能力的机会和平台,可以让不同层次的学生感受到成功的喜悦,更有利于学生思维空间的拓展和学生创新精神的萌发。
2.3问题背景的实践性
化学是一门自然科学,也是一门实验学科。一方面,众多化学概念、理论的确立,均出自于化学事实的支撑,化学的产生和发展,以至被确定为一门真正的科学,不仅与人类的生产活动密切相关,而且始终与化学事实紧密联系着,化学科学和技术上的重大发现和突破,一般都来源于化学生产实践和科学研究实践。另一方面,广大学生学习化学,就是为了掌握化学知识,理解化学规律,应用于生产、生活和科学研究。化学开放性习题就是要注重对学生训练和考查解决实际问题的能力,以化学知识为载体,在生产和生活的背景材料中寻求问题的答案,这也是现今高考内容改革的核心。只有加强实践性和应用性,做到理论联系实际,化学学科的价值才能得到体现。
2.4 评价的灵活性
化学开放性习题的评价比较灵活,不像封闭性习题一样有统一、刻板的答案。开放性习题只要学生回答得符合实际,符合化学原理,符合所假设的情况就可以认为是正确的,就可以给分。灵活的评价方法,就对化学老师提出了更高的要求,对化学知识要理解得更深刻,知识面要更广。
3 开放性习题的编制方法
化学开放性习题以习题的开放性、答案的不确定性、问题背景的实践性和评价的灵活性为基本特征,按照化学新课程的基本要求,培养学生的能力和素养为化学教学的根本宗旨,在以后的高考中会逐渐加大化学开放性试题的比例。应该说,广大教师化学开放性习题编制的经验还缺乏,方法体系还不够成熟,笔者对化学开放性习题的编制方法作了一些研究,现介绍如下:
3.1 利用假设情景设置开放性习题
科学研究的一种重要方法是:发现问题——提出假设——收集事实——科学抽象——得出结论——应用推广。所以,很多科学研究是从假设开始的。利用假设的情景来设置化学开放性习题,也理应成为化学开放性习题编制的一种重要方法。
例题1)假设水分子之间不存在氢键,则地球上的环境会怎么样?(说出一种或几种可能的现象)
例题2)由金属铝制取氢氧化铝时,可以用不同的途径来实现,如利用盐酸,氢氧化钠溶液,蒸馏水等。请假设几种有效的方法,写出反应的离子方程式,并比较得出其最佳制取方法。(此题是训练或考查学生对金属铝的两性,铝盐性质,铝盐与偏铝酸盐的水解等知识的理解、应用能力,解该题时,一方面,要求学生有较扎实的基础知识,把握全局的能力及比较抽象的水平。不同层次的学生,回答的程度会有差距,但每个学生都会有成功感觉。)运用假设情景编制开放性习题时,需要把假设的情景跟学生掌握的知识紧密结合起来,这种假设是在学生的知识范围之内的,学生通过思考是可以解决的。习题的假设,可以是教师设计题目时提供,也可以让学生自己提出,当然,后者对学生作出的要求更高,学生思维的开放程度更大。这类题对于培养学生的形象思维和逻辑思维能力都是非常有益的,学生通过训练这种类型的习题,也更深刻理解化学学科的一些思维法则。
3.2利用实验、观测等设置开放性习题
高中化学新课程标准要求学生学会独立或小组合作进行实验操作、观察、分析推理。随着新课程的推开,利用实验设置开放性习题将作为训练、考察学生的重要手段。在与新课程相配套的各种化学教材中,也都设有化学实验的开放性问题。
例题3)通过多种途径可以制得氨气,现提供一些常见的药品(Zn、稀硫酸、空气、氯化铵固体、熟石灰、生石灰、氢氧化钠固体、浓氨水等)和一般的实验仪器(烧瓶、锥形瓶、试管、酒精灯、硬质玻璃管、橡皮塞、导管、集气瓶、水槽、石棉网、铁架台、铁圈、铁夹等)制取氨气,请设计一些合理、可行的方法,写出反应方程式,装配出气体发生装置并收集一瓶氨气。
依据反应生成氨气的化学原理以及所提供的仪器、药品,可以反应产生氨气的方法很多,例如:氯化铵固体与熟石灰加热;浓氨水中加入生石灰或固体氢氧化钠;加热浓氨水;加热氯化铵固体;锌和稀硫酸反应产生的氢气再与空气中的氮气催化制取氨气等等。学生可以从化学原理和操作尝试的结果,进行分析,不同基础的同学会得到一个或多个简便可行的制取氨气的实验方法。
利用实验设计开放性习题,可以是书面作业或测试,也可以让学生设计实验方案,教师批阅后以小组形式进实验室实验,实验结束后交上实验报告。此类习题能够有效地培养学生的实验动手能力、观察能力、分析综合能力;确立理论联系实际解决问题的观念;倡导学生独立学习和小组学习相结合,学会学习,学会应用。
3.3 利用生产、生活和科学实验设置开放性习题
高中化学新课程标准要求学生“从生产和生活中发现化学问题,独立地或以小组合作的方式进行探究,寻找解决问题的对策”。这种类型的开放性试题能较好地体现新课标的要求,也符合化学学科的认知目标要求。作为一个化学教师,应该经常关心生产和生活实际,利用已知的背景材料编制出开放性习题。
例题4)工业和交通的发展,大大提高了人民的生活水平,给人们的出行带来了很大的方便,但是也给环境带来了不利的影响,酸雨就是一种重要的污染物,它能使土壤酸化、农作物减产、树木大片死亡、腐蚀设备、损坏雕塑等等。请你结合本地区的实际情况回答:(1)引起本地区酸雨的因素有哪些?(2)有针对性地谈谈防治酸雨产生的方法。
这是一道考查学生认识化学与生产相结合的开放性习题。对于不同地区的学生,该问题回答的结果会不同,但是,只要学生回答切合本地的实际,就说明学生能把学到的化学知识与生产实际结合,学以致用,能恰当解决实际问题,就应该加以肯定,给予高分。
3.4 利用化学小论文设置开放性习题
[关键词]地方本科高校；环境工程；有机化学；教学体会
1讲好绪论，让学生体会到学习有机化学的有用性。
思维活跃是九零后大学生的重要特点，感兴趣与否经常成为他们学习动力的出发点，尤其是环境工程专业学生较多是由其它专业调剂而来，他们对环境工程专业不了解，可能更不感兴趣，如果一开始就从专业学习需要的角度引导可能会事倍功半了，起不到激发他们学习兴趣的效果。因此，在绪论开始讲解部分，我们通常以糕点和饼干中常见的氢化植物油例子，通过让学生了解其特点和危害让他们明白本专业的有机化学这门课程可以直接指导他们的日常生活。接着再以阿司匹林的开发，苏丹红事件等事例[3-4]，让学生明白有机化学的知识非常重要，既可以来造福人类也可能会危害社会，所以对于知识应当树立正确的态度，同时结合有机化合物分析检测仪器的性能不断发展让他们明白他们所要学习的内容不仅是人们对过去认识总结的书本知识，更会带来新的问题和要求亟待他们去解决和实现。在有机化学发展情况简介方面，以井冈霉素，青蒿素的开发研究，以及有机化学家黄鸣龙的人名反应和屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖的故事，让学生明白我们国家在有机化学研究方面的成绩和差距，从而逐渐克服畏难情绪，激发学习热情。而在有机化学理论知识学习方面，适当引入理论研究者的一些故事，比如在杂化轨道理论学习中，加入其创始人鲍林整个人生的一段争议。让学生能够多角度了解有机化学理论和知识产生的过程，化枯燥的机理知识为生动具体的事例。
2帮助学生认识到有机化学在环境工程专业培养体系中的重要性和价值
正是由于有机化学在日常生活中的广泛应用，有机化合物也成为重要的污染物之一，人们追求有机化学产品的稳定性与耐用性与其废弃物的处理难度之间存在必然的正相关关系，环境工程专业有机化学的学习目的就是帮助学生认识和掌握有机污染物的性质，来源，转化规律等内容。由于有机化学多在大一的课程中开设，学生还没有相应的环境工作知识背景，因而在章节学习过程中应当有必要通过多种方式和手段从环境工程专业素养提升角度展开有机化学知识体系的学习。让他们提前认识到有机化学的知识在环境工程专业学习中的重要性。例如，在醛酮章节部分，通过对甲醛小专题研究，让学生明白为什么甲醛会成为日常生活中常见的有机污染物，如何利用甲醛等室内气体污染物易被臭氧或者催化氧化的特点开发室内空气净化器。
3多种引导形式构建学生学习和应用有机化学知识的平台
3.1帮助学生熟悉有机化学学习基本规律
初学者大多都会感觉有机化学的知识内容繁多，机理深奥难于理解，对于地方本科高校的学生来说，在记忆力和抽象思维能力都是重要考验。因此在实际教学中结合学生以及环境工程专业的学习特点对内容进行了取舍和梳理，着重讲解烃类和有机含氧化合物，有机含氮化合物简要介绍，天然化合物作为自主学习内容。在知识体系上面分为纵横两方面，横向体系从甲烷，乙烯，丙炔，苯开始循序渐进地延伸到饱和烃，不饱和烃以及芳香烃，烃加氧之后有了醇酚醚，醇酚醚，醇初步氧化得到醛酮，再进一步氧化形成羧酸及其衍生物。它们也可以在适当条件下被还原为醛酮，醛酮又可以被还原为羧酸。纵向方面，以命名，典型化合物特点，化学反应规律以及涉及机理为重点进行介绍，最后还要进行相应的专题总结[4]。例如各种机理的归纳汇总，鉴别方法的对比应用，让学生形成一个全局观的知识体系，并在记忆中去不断加深理解。
3.2理论课内容讲授体现环境工程特点
在学生有机化学知识体系形成的同时，还要帮助学生建立有机化学与其它专业之间的关联体系。例如，我们在学习完自由基反应机理之后，引入世界上环境公害之一的洛杉矶光化学烟雾事件。让学生用所学的知识解释环境化学中光化学烟雾的产生原因。在羧酸及其衍生物一章，向学生介绍柠檬酸的发酵制备与环境工程微生物知识中重要的三羧酸循环机理之间的关系，还有环境监测分析中的有机显色反应，快速检测有机试剂的开发等等。
3.3增强有机化学实验的趣味性，提高知识应用能力
针对于地方本科高校学生的特点，以及实验课时现状，有机化学实验更多是操作能力的训练，我们考虑的是将更多的操作糅合在有限的实验课时中，同时多方面增强实验的趣味性和动手能力的培养[5]。例如，我们开设了两个学时的玻璃工操作，通过该课程学习制作出胶头滴管，毛细管，弯管，三通，微生物实验中用到的涂布棒等工具。还开设了香味皂的制作，在基本肥皂制备的基础上，发挥个人想象力改进成各种类型的香味皂[6,7]。在授课过程中加强实验预习的要求，重视操作过程的规范化，减少随意性。在设计性实验教学过程中引入PBL教学法，注重提高学生思考解决问题的主动性和创造性。考核方面结合预习，出勤，实际操作表现以及期末的实验问答多方面综合评判学生的知识掌握情况。
3.4利用新的工具和形式进行知识的传播，兼顾不同化学基础的学生
有机化学的理论知识和反应机理相对抽象和枯燥，尤其是对于地方本科高校学生化学基础参差不齐的现状，经过前期的诱导和激发，大多数学生已经有了比较强烈的学习意愿，接下来则是对授课方式的细致考量。借助于各种形式的视频和动画演示让学生对于所学知识形成具体和形象的认知。同时可以建立课程邮箱，提供上课的各种材料和练习题目供学生自由下载学习，对于学习能力较强的学生还可以在其中提供更多的选学部分的相关资料，并借助该邮箱对学生进行答疑解惑，从而让不同基础的学生都能从中获取自己需要的学习内容。
3.5保障有机化学知识的延续性学习
有机化学课程的结束并非意味着有机化学知识学习的结束，作为一名有机化学教师，还应该采取各种方式为学生后期从事的业余科研，大学生创新创业训练，毕业论文等提供有机化学相关内容的支持和帮助。保持他们对有机化学学习的持久性动力[8]。
4结语
【关键词】高中阶段历史学习理科生情感教育人文精神
【中图分类号】G633.51 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）05-0039-02
近年来，在校大学生恶性犯罪的案例时有发生，2002年2月清华大学机电系学生刘海洋用硫酸伤熊事件，2003年3月29日，兰州理工大学土木工程系学生张君慧，与男友李小勇在兰州理工大学3号教工楼西侧小树林发生口角，张拿出随身携带水果刀朝男友胸部直捅一刀，李经医院抢救无效死亡。2004年2 月，云南大学生化学院生物技术专业学生马加爵，疑室友打牌作弊，“气愤，想不开”，竟然在三天之内连杀四位同窗。2005年6月，北京大学医学部公共卫生系学生安然残忍地将同窗好友杀死，2013年4月份复旦大学医学院研究生投毒案……
本是同根生，相煎何太急？同室操戈的悲剧，一再上演。作为一直在历史教学中探索培养学生人文精神的一线老师，敏感的发现作案者是清一色的理科生。这些所谓的“天之骄子”对生命是如此漠视，映射出理科生人文精神的缺乏，而历史学科是培养学生人文精神的前沿阵地，但是对于理科生来讲学习历史到底受益多少呢？
在此触动下，我在高二年级两个理科班做了一次关于学习历史的问卷调查。主要从发展心理学的角度出发,重点从学生的学习心理、学习历史的兴趣以及学习历史的影响等方面进行问卷设计。这两个班共参与答卷93名同学， 调查结果分析：只有27%的学生对历史课 “感兴趣”。亦有30％以上的学生对历史学习持“无兴趣、勉强接受”甚至是厌恶的态度。约有43%的学生持“可以接受”的心态。学生对历史的学习态度不容乐观。基本上是为了应付“会考”而学，会考一完也就忘光了。对于学习历史对他们有何影响这一问，居然有51名同学选择不清楚，约占55%,有18名学生选择没有影响，约占20%，只有24名学生选择有影响，约占25%。这样的调查结果，作为最基层的中学历史老师，多少有点尴尬。尴尬之余，更需要的是反思。
在现行教育制度下，高中阶段广西包括很多省市理科生只需要学习中国近现代史，会考完了也就基本忘了，初中开卷考试，历史知识几乎为零。历史教育，是中学生思想成熟过程中不可或缺的部分。但在就业观的支配下，重理轻文是一个不争的事实，历史教学也就顺理成章的变得非常被动，在这顺理成章的背后，映射的是现行教育制度和社会观念问题。
学习历史对于理科生来讲真的是多余的吗？非也，笔者认为历史虽然不能像自然科学那样带来直接的“功利”，但学习历史却是一个人成人、成才的必备条件。
一、学习历史有益于人格塑造。
先民很早就认识到“君子以多识前言往行，以畜其德”的哲理，说明历史知识在人生修养方面起着重要的作用。英国思想家培根说：“读史使人明智。”这是因为历史不仅凝聚了史学家对历史的深刻理解和智慧，而且一幅幅历史画卷揭示了历史的规律、社会的法则和为人处世的道理。因此，在学习历史中能获得一份助他走向成功的人文涵养。
尽管理科生不用直面历史高考，但不是因为“应试”而学习历史。学习历史最终的目的是确立历史的人生观，要有益于人类。学生在与历史的对话中感悟历史的内涵，汲取历史的睿智，沐浴人文精神的阳光，塑造完美的人格，为学生的终身发展打下基础。中学教育是国民文化教育的重要阶段，一个公民接受历史教育、了解祖国以及世界的历史主要在中学阶段，其人格的塑造也主要在这个阶段。
二、学习历史有助于培养创新思维。
著名的反传统哲学家尼采曾愤世嫉俗地描述道：“我漫步在人中间，如同漫步在人的碎片和断肢中间！……我的目光从今天望到过去，发现比比皆是：碎片、断肢和可怕的偶然――可是没有人！”尼采的话真可谓振聋发聩，我们的教育应培养完整的、具有活力和创造力的人，而不是人的“碎片”。历史第一课堂是传承历史知识，而历史第二课堂内容丰富、形式多样，可以是开历史故事会、编历史小报、排演历史剧，也可以进行历史考察活动、开展历史研究性学习、撰写历史小论文等；她充满生机和活力的，在这里，学生不仅能增长知识、开阔视野和陶冶情操，而且还能学会合作、学会研究、学会创新。人类历史就是一部不断创新的历史，从某种意义上说，历史课就是教学生如何进行创新的课。学生从人类的创新史中汲取创新的精神、创新的方法和创新的“灵气”，成为具有创造性的学生。
如今许多理工院校的学生在人文科学知识上根底欠缺，很难在创意领域发挥才能。而近年异军突起的广告、影视、商务策划、软件开发、艺术设计等产业，恰恰需要上知天文、下知地理的人文科学和自然科学兼备的创意型人才。
三、学习历史引发对人生的思考。
学习历史对人生影响有两种境界：一是增加生活的情趣，培育人生的情怀。台湾历史学家张玉法先生说过，学习历史的人，其历史空间大，“历史空间大的人，人生的情怀就不一样。”因为“历史的经验，绝不是让人看破红尘。但有时对某些事，你必须淡然处之的时候，历史中便会有千百案例，支持你这样做。”二是确立人生的理想。历史的人生观是积极向上的，因为它是以“对现世的贡献换取永恒的不朽”。 学习历史使人具备开阔的胸襟和多元文化观,从而能够从更宽广的角度,感悟人生，尊重生命，在生活的坐标中找到自己的位子，努力对人类文明有所贡献，实现自己的人生价值。
四、学习历史归宿在于经世致用。
英国诗人雪莱曾这样写道：“历史，是刻在时间记忆上的一首回旋诗。”历史，它往往会以惊人的相似度再次出现，如何从过往相似的历史事件中吸取经验教训？如何利用古人的智慧应对今天的现实生活？答案是，学习研究历史。也因此，历史学就有了它最重要的功用――经世致用。何谓经世？致力于国家，致力于社会谓之经世；何谓致用，以我之所学，化我之所用谓之致用。历史学习中的引导和提问，能促进学生关注社会、关注身边发生的生活事件，促进历史问题的生活化，引发学生的学习兴趣，引导学生正确对待社会问题。历史学习中的移情，烘托出强烈的历史情境，让学生在体验历史的基础上，既要深入历史，与历史人物同呼吸，共命运，进行心灵的碰撞，情感的交流；又要站在理智的更高层面，对历史事物做出价值评判。最大限度地给他们以表现的机会，感受成功的喜悦，培养具有自信心、事业心，开拓型的人才，才能面对挫折、困难、挑战而从容自如。
当然，学习历史不仅仅对个人有益。对一个民族而言，学习历史可以增强民族意识，进行爱国主义教育，服务于社会和国家。台湾当局推行渐进路线,就从历史学和历史教育入手。他们鼓吹“认同台湾”,主张各级学校国史教育只讲授台湾史,而废除中国史,甚至主张把中国史当做外国史。从台湾同胞对祖国、对中华民族的强烈的民族认同感,以及台湾当局对中小学中国历史教育的排拒,从分子对中小学讲授中国史的恐惧,我们不难感受到历史和历史教育在培养和强化中华民族文化心理和民族价值观的过程中所涵摄的独特功能和价值。
对人类文明而言，传承历史，延续文明；培养拥有全球意识的“地球公民”；汲取前人的智慧与教训，造福人类等等。
笔者作为执教一线的历史老师，面对历史教学低迷局面，很是无奈。当然这不仅仅是国家教育制度的问题，也是社会观念的问题，教育制度以及社会观念或许在短时期很难扭转过来，那么作为一线的老师，我们应该为理科生人文素养的提高做些什么呢？笔者认为有如下几点：
一、以培养兴趣为前提，激发学习的主动性。
例如在教学手段上运用多媒体，出示原始资料、图片、漫画等多种方式加强直观性教学，给学生以充满活力和丰富多彩的历史情景，提高学生的兴趣，使学生在一种轻松愉快的气氛中理解和感悟历史，培养学生的民族意识和爱国主义精神。
二、利用理科生思维活跃的特点，设计课堂教学。
课堂教学既是科学，又是艺术。高超的课堂教育艺术来源于教师的知识水平、自身修养和教学机智，它要求教师有驾驭和统摄整个课堂教学的时间和空间的意识和技巧。例如充分给予学生在课堂上参与机会，穿越时空隧道串演历史人物，引领他们回归历史超越历史，运用历史经验解决身边类似的问题以达到学有所用。
三、端正教育思想，关注每一个学生。
罗森塔尔效应告诉我们：教师对学生的期望影响着教师对学生的态度，而教师对学生的态度又影响着学生的发展，在课堂教学中每个学生都希望得到老师的注意，尊重和赏识，如果教师能把握每个学生的个性，形成恰如其分的期望，对学生保持积极的态度，就可能产生良好的自我实现和预言效应，从而培养造就个性丰富，人格完整的高素质人才。
四、充分利用历史素材，进行“煽情”。
教学中教师要运用生动形象的讲述，巧妙迂回的提问，富有心机的点拨，形式多样的教学，把无穷的人类历史的演进沉钩，民族文化的深厚底蕴展现在学生面前。善于选择教学内容的“启情点”，激发学生灵魂深处的感动。
总之，高中阶段理科历史教学不容忽视，历史教师的使命不仅仅是传授知识，更要为塑造青少年美好的心灵，引导、熏陶和提升青少年高尚情操做出不懈努力。社会需要良性循环，人们呼唤青少年情感的回归，历史教师责无旁贷。
参考文献：
[1]王家余主编《高中新课程历史教学案例与评析》2007年修订版。
[2]朱永新《我的教育理想》南京师范大学出版社，2003，05。
本 科 毕 业 设 计（论 文）
(2009届)
题 目 ClO2染料脱色研究
学 院 生物与化学工程学院
专 业 化学工程与工艺
班 级 051
学 号 105042022
学生姓名 徐旭旦
指导教师 诸爱士
完成日期 2009年6月 11日
学院毕业设计（论文）、学位论文
版权使用授权书
本人 徐旭旦 学号 105042022 声明所呈交的毕业设计（论文）、学位论文《 ClO2染料脱色研究 》，是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，与我一同工作的人员对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
本毕业设计（论文）、学位论文作者愿意遵守浙江科技学院 关于保留、使用学位论文的管理办法及规定，允许毕业设计（论文）、学位论文被查阅。本人授权 浙江科技学院 可以将毕业设计（论文）、学位论文的全部或部分内容编入有关数据库在校园网内传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业设计（论文）、学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）
论文作者签名： 导师签名：
签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日
ClO2染料脱色研究
学生姓名：徐旭旦 指导教师：诸爱士
（浙江科技学院生物与化学工程学院）
摘 要：二氧化氯具有强氧化性、不稳定性和消毒性。本文在制备二氧化氯的基础上，用分光光度法测定反应后酸性红染料废水的含量，从而计算二氧化氯对酸性红染料废水的脱色率。研究搅拌速度、二氧化氯用量、pH值、反应温度、反应时间、废水初始浓度等对废水的脱色效果。实验结果表明：搅拌速率、废水起始浓度以及反应温度对脱色率影响不大，反应速度很快，10分钟基本上完全反应。在碱性条件下脱色率较低，但在酸碱度达到一定值后对脱色率影响很小。二氧化氯对废水脱色的较佳条件：反应温度30℃，反应时间10min，转速250r/min，pH=6，酸性红染料与二氧化氯反应的摩尔比为1:3.17。通过对实验数据的处理得到二氧化氯与酸性红的反应为一级反应，并得到以下的阿伦尼乌斯方程:k=0.12e-231.11/RT以及动力学方程: r=kcA0.5cB0.5。
关键词：酸性红染料废水；二氧化氯； 脱色率；动力学
Study on Dye’s Decolorization by ClO2
Student’ s name: XU Xu-dan Advisor: ZHU Ai-shi
（School of Biological and Chemical Engineering Zhejiang University of Science and Technology）
Abstract: Chlorine dioxide has strong property of oxidation, the instability and the disinfection. This article is based on the preparation of chlorine dioxide, the content of the acid red dye wastewater was after reaction determined by spectrophotometric methods, and thus decolourization rate of acid red dye wastewater was calculated with chlorine dioxide. Then the decolourization effect of the dye wastewater by reaction mixing speed, the amount of chlorine dioxide, pH, reaction temperature, initial concentration of dye wastewater, reaction time were studied. The experimental result indicated that, the mixing speed, initial concentration of the dye wastewater and reaction temperature are little influence to the decolourization rate. The reaction is very quick,The reaction would be completed within 10 minutes. Under the alkalinity condition, the larger pH is , the lower decolourization rate is,and the pH is out of scope is little influence to the decolourization rate. So the best condition are the followings: reaction temperature is 30℃, reaction time is 10min, rotational speed is 250r/min, pH is 6, the ratio of the acid red dye wastewater and a chlorine dioxide response is 3.17.To deal with the data of the experiment we get the result: the reaction is first order, and Arrhenius Equation is k=0.12e-231.11/RT, dynamic equation is r=kcA0.5cB0.5.
Keywords: Acid red dye wastewater; Chlorine dioxide; Decolourization rate;
Kinetics
目 录
中文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅰ
英文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅱ
目录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅲ
1． 绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1.1 印染废水的特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1.2 印染废水的处理方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1.3 ClO2在印染废水中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.4 ClO2的性质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.5 ClO2的制备方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.6 ClO2的脱色机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.7 应用概况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
2. 实验试剂与玻璃仪器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.1 主要原料和试剂．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.2 主要仪器．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.3 实验步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.3.1 用亚氯酸钠自氧化法制备二氧化氯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.3.2 用丙二酸法测定二氧化氯总含量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.3.3 模拟废水．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
3. 实验结果与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
3.1 标准曲线的绘制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
3.1.1 波长扫描选定最大波峰．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
3.1.2 浓度与吸光度曲线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
3.2 单因素考察．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
3.2.1 反应温度对染料脱色效果的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
3.2.2 转速对染料脱色效果的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
3.2.3 ClO2投加量对染料脱色率的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
3.2.4 pH值对染料脱色率的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
3.2.5 染料初始浓度对脱色率的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
3.2.6 反应时间对染料脱色效果的影．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
3.3 染料与二氧化氯反应的摩尔比推算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
3.4 动力学计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
4. 结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
1 绪论
1.1 印染废水的特点
据数据显示：目前我国纺织印染行业共有平洗机或溢流染色机10万台左右，每年排放的高温污染废水近10亿吨，是一种较难处理的工业废水之一。每排放一吨印染废水，就能污染20吨水体，由此可见染色废水对水体的污染是非常大的。加入WTO后，纺织印染近几年均以两位数增长，但污染物处理设施难以同步，污染物排放总量有增加趋势。而且染色废水因所用的染料的不同，废水的水质变化很大，染色废水一般色度很高，含有染料、助剂、表面活性剂、纤维杂质、油剂、酸碱以及无机盐等，一般呈强碱性，COD/BOD比较高，可生化性较差。其中，助剂和染料COD的 70%以上，而染料只占废水COD的10%左右。但是，染料形成了印染废水的主要特征之一—高色度。
1.2 印染废水的处理方法
印染废水的处理方法大致可分为物理法、化学法、生化法、电化学法。
物理法又分为吸附法和膜分离法。
吸附法是利用多孔性固体(如活性炭、吸附树脂等)与染料废水接触，利用吸附剂表面活性，将染料废水中的有机物和金属离子吸附并浓集于其表面，达到净化水的目的。
活性炭具有较强的吸附能力，对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附功能，但活性炭价格昂贵，不易再生［1］。
膜分离技术应用于染料废水处理方面主要是超滤和反渗透。据报道，用管式和中空纤维式聚砜超滤膜处理还原染料废水脱色率在95%～98%之间，CODCr去除率60%～90%，染料回收率大于95%[2,3]。有一些纳滤膜表面带有电荷,它们的分离机理比较复杂,一般用电荷模型和空间位阻模型来阐明分离过程。利用活性泥法或生物膜法均可有效地去除其中的COD，但一般对色度去除的效果并不明显[4]。
化学法又分为化学混凝法、化学氧化法、湿式空气氧化法、光催化氧化法。
化学混凝法主要有沉淀法和气浮法，此法经济有效，但产生化学的污泥需进一步处理。常用的有无机铁复合盐类。近年来国内外采用高分子混凝剂日益增多。天然高分子絮凝剂主要有淀粉及淀粉衍生物、甲壳质衍生物和木质素衍生物3大类。曾淑兰等[5]用NaOH作催化剂将玉米淀粉和醚化剂M反应制得的阳离子淀粉CST，用量为7～15 mg/L时，对酸性染料、活性染料的脱色率达90%以上。吴冰艳等[6]用接枝聚合制得的木质素季胺盐絮凝剂处理J酸染料废水，絮凝剂中的季胺离子与废水中的磺酸基团生成不溶于水的物质，投量20 mg/L，色度去除率达90%。方忻兰[7]利用海虾、蟹壳为原料制得的壳聚糖用来处理印染废水，CODCr去除率达85%以上。天然高分子絮凝剂电荷密度小，分子量低，易发生生物降解而失去絮凝活性。人工合成的有机高分子絮凝剂分子量大，分子链中所带的官能团多，絮凝性能好，用量少，pH范围广。
化学氧化是利用臭氧、氯、及其含氧化物将染料的发色基团破坏而脱色。臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果。但对硫化、还原等不溶于水的染料效果较差。Fenton试剂氧化法，其脱色的实质是H2O2 与Fe2+ 反应所产生的羟基自由基使染料有机物断链[8]。
湿式空气氧化法(WAO)是在高温（125～320℃）、高压(0.5～20 MPa)条件下通入空气，使废水中的有机物直接氧化[9]。超临界水氧化（SCWO）是指当温度、压力高于水的临界温度（374℃）和临界压力（22.05 MPa）条件下的水中有机物的氧化。它实质上是湿式氧化法的强化和改进。超临界态水的物理化学性质发生较大的变化，水汽相界面消失，形成均相氧化体系，有机物的氧化反应速度极快。超临界水氧化法与传统的方法相比，效率高，反应速度快，适用范围广，可用于各种难降解有机物；在有机物的含量低于2%时；可通过自身热交换，无须外界供热 ，反应器结构简单，处理量大。
光催化氧化法常用H2O2或光敏化半导体（如TiO2、CdS 、Fe2O3 、WO3 作催化剂），在紫外线高能辐射下，电子从价带跃迁进入导带，在价带产生空穴，从而引发氧化反应。此法对染料废水的脱色效率高，缺点是投资和能耗高。
生化法具有运行成本低，对环境污染少的特点。但染料废水水质波动大，种类多，毒性高，对温度和pH条件要求较苛刻的微生物很难适应。好氧处理法运行简单，对CODCr、BOD5的去除率较高，对色度的去除率却不太理想。而厌氧处理法对染料废水的色度去除率较高。厌氧处理法污泥生成量少，产生的气体是甲烷，可利用作为能源。但单独使用，效果不理想。高效菌群（High Solution Bacteria）是利用复合的微生物群来处理染料废水的方法，菌种现已发展到100多种，如反硝化产碱菌、脱氮硫杆菌、氧化硫硫杆菌等。它可以针对不同的废水配成不同的菌群去分解不同的污染物，具有较高的针对性。运用H.S.B技术处理无锡某染料厂生产的分散染料、酸性染料（CODCr浓度达2000～2500mg/L）的废水，出水CODCr小于100mg/L，平均去除率为92.68%[10]。
电化学法治理废水，实质是间接或直接利用电解作用，把染料废水中的有毒物质转化为无毒物质。近年来由于电力工业的发展，电力供应充足并使处理成本大幅降低，电化学法已逐渐成为一种非常有竞争力的废水处理方法。染料废水的电化学净化根据电极反应发生的方式不同，可分为内电解法、电凝聚电气浮、电催化氧化等。
应用最广泛的内电解法是铁屑炭法。内电解法的优点是利用废物在不消耗能源的前提下去除多种污染成分和色度，缺点是反应速度慢、反应柱易堵塞、对高浓度废水处理效果差。
在外电压作用下，利用可溶性阳极（铁或铝）产生大量阳离子，对胶体废水进行凝聚，同时在阴极上析出大量氢气微气泡，与絮粒粘附一起上浮。这种方法称为电凝聚电气浮。与化学凝聚法相比，其材料损耗少一半左右，污泥量较少，且无笨重的加药措施。其缺点是电能消耗和材料消耗过大[11]。
电催化氧化是通过阳极反应直接降解有机物，或通过阳极反应产生的羟基自由基、臭氧等氧化剂降解有机物。电催化氧化法的优点是有机物氧化完全，无二次污染。但该法真正应用于废水工业化处理则取决于具有高析氧电位的廉价高效催化电极。同时电极与电解槽的结构对降低能耗也起重要的作用。贾金平等[12]研究了活性炭纤维电极与铁的复合电极降解多种模拟印染废水，有较好的效果。
1.3 二氧化氯在印染废水处理中的应用
苏玫舒等[13]采用混凝—二氧化氯法处理印染废水，可有效去除废水的色度，使废水达标排放。在实验条件下，先加入100mg/L PAC，搅拌并静置60min，然后加入60mg/L ClO2，反应4h后，色度、COD、BOD平均去除率分别达到94.5%、88.3%、91.8%，实际应用中处理后色度、COD、BOD平均去除率分别达到93.7%、85.2%、92.7%，符合国家GB8978-1988《污水综合排放标准》。
王福祥等人[14]曾在南京市大厂区麒麟华洋印染公司进行试验，通过用二氧化氯处理印染废水，脱色率和COD去除率分别达到97.5％和80.3％，处理后的废水指标完全符合国家排放标准。
林大建[15]利用二氧化氯作为强氧化剂对漂染废水中的有机物进行氧化分解，试验结果表明:对COD的去除率>78％，对色度的去除率>95％，水的循环利用率可达72％。
贺启环等[16] 研究了二氧化氯催化氧化处理酸性大红染料废水。当废水COD=3400mg/L左右，pH=4，氧化反应时间为45分钟, ClO2投加量为750mg/L，在催化剂作用下，COD平均去除率达到88%左右，而单一的ClO2氧化，其COD平均去除率仅为28%左右。
1.4 二氧化氯的性质
ClO2在常温下为黄绿色或橘黄色气体，当溶液中浓度为14～17mg/L时气味明显[17]，具有氯和臭氧的特殊刺激臭味，毒性与氯气相似。在20℃，大气压下，水中二氧化氯的质量浓度为70mg/L。二氧化氯气体在室温条件下可压缩为液态，密度为2.4g/L，沸点10.9℃，熔点-59℃。在水中的溶解度很大，约为Cl2的5倍，ClO2分子结构外层存在一个未成对电子—活泼自由基，具有很强的氧化作用，二氧化氯的还原能力（0.95V）比氯气（1.95V）低的多，但它的氧化能力却比氯气高的多[18]，其氧化能力约为Cl2的2.63倍。其气体在高于-40℃时不稳定、易爆炸,所以需要在使用现场生产。二氧化氯暴露于光线下或接触有机物时，温度上升就会爆炸。二氧化氯压缩为液态，轻微的环境变化就会导致爆炸。工业上，二氧化氯运输通过混合空气以保持二氧化氯浓度在8%～12%。在黑暗中，二氧化氯溶液可保存几个月。二氧化氯化合物是中性的四氧化状态，它很小、易变的和高度充满活力的分子在稀释水溶液中以自由基存在。浓度高时会与还原剂发生强烈反应；然而在无光密闭容器下能形成稳定的二氧化氯水溶液。由于独特的、单电子转移的机制,它作为一个高选择性的氧化剂 [19]。
1.5 二氧化氯的制备方法
ClO2的制备方法主要有化学法和电解法两种。其中化学法又分为还原法和氧化法。还原法[19]根据还原剂的不同，可分为二氧化硫法、盐酸法、硫酸法、甲醇法和双氧水法。目前，氧化法主要集中在以NaClO2为原料发生ClO2。其方法主要有酸化法、Cl2氧化法、过硫酸根离子（S2O82—）氧化法、电化学法和有机物或过渡金属（如Fe3+）氧化法等，其中大多数发生技术使用的是氧化过程。
本实验采用亚氯酸钠自氧化法：在酸性介质中，亚氯酸钠发生自氧化还原反应生成二氧化氯。反应式为:
5NaClO2 + 4HCl = 4ClO2 + 5NaCl + 2H2O
该方法的特点是一次性投资少，操作工艺简便，易于控制。不足之处是反应速度慢，酸量大，产生的废酸多。在实验室制备时二氧化氯容易逸出，有一股刺激性气味，所以在实验时要特别注意密封尽量减少气体逸出。如果是在盐酸介质中反应,产品混合物中会有一定量的盐酸。
1.6 二氧化氯的脱色机理
ClO2处理印染废水主要是氧化破坏染料的发色基团和助色基团，达到显著的脱色效果。在一定条件下，二氧化氯可与DPD(N，N-二乙基对苯二胺)、甲酚红(邻甲酚磺酞)、氯酚红(二氯磺酞)、酸性靛蓝(5，5-靛蓝二磺酸盐或靛蓝三磺盐)、丽丝胺绿B(芳甲烷染料)、罗丹明B(四乙基罗丹明)和亚甲蓝等显色剂发生脱色反应。酸性靛蓝在pH<4时，可以与氧化剂二氧化氯发生断键反应，而生成稳定化合物靛红C8H5NO2。二氧化氯除与酸性靛蓝等染 料发生反应外，还与许多直接染料和活性染料反应，而使染料褪色。利用二氧化氯的这一性质，可将二氧化氯用于处理印染废水。目前，利用二氧化氯来处理印染废水已得到一定的进展，尤其在脱色方面去除率高，因而是具有广阔的推广应用前景的[20]。
1.7 应用概况
制成的稳定性二氧化氯作为一种多功能化工产品，自上个世纪和年代就逐步在纸浆和纺织品漂白、消毒及自来水净化、工业废物处理等行业得到应用，尤其是经ClO2消毒后反应物基本无毒。二氧化氯作为一种强氧化剂，由于其在消毒杀菌、防腐除臭、保鲜及环境污染处理等方面的独特功能已受到国内外有关专家的广泛关注。80年代中期，美国农业部(USDA)和美国环保局(USEDA)确认ClO2可作为食品消毒剂和饮水杀菌剂[21]。最近世界卫生组织(WHO)认为该物质完全无致癌，而推荐为安全消毒物质中的A1级产品。目前，越来越多的国家已把ClO2用作饮用水的消毒剂，并对ClO2在医疗卫生、水产品加工、果蔬保鲜及环境污水处理等方面进行广泛的应用研究。
ClO2的研究和应用在我国始于20世纪80年代，生产规模上与国外相比都有一定差距，但是目前发展迅速，已有多家厂家生产，应用领域也很广泛，主要有饮用水处理、废水处理、杀菌灭藻、医疗卫生、造纸工业、油田解堵等几个方面。ClO2作为灭菌消毒氧化剂，具有很好的效果，明显优于常用的Cl2，且具安全可靠、无环保问题等优点，因此，它的应用势必愈来愈广，在我国的应用亦有广阔的前景。
2 实验试剂与玻璃仪器
2.1 主要原料和试剂
(1)亚氯酸钠
AR
(6)硫代硫酸钠
AR
(2)淀粉
AR
(7)丙二酸 AR
(3)盐酸
AR
(8)重铬酸钾
AR
(4)硫酸
AR
(9)酸性红
工业品
(5)碘化钾
AR
2.2 主要仪器
(1)可见分光光度计(上海光谱仪器有限公司722E型)
(2)恒温水浴缸（上海精密实验设备有限公司DK-S24型）
(3)恒速搅拌器（上海申胜生物技术有限公司S212-40型）
(4)二氧化氯发生装置(实验室自搭)
(5)电子天平（北京塞多利斯仪器系统有限公司BS124S型）
2.3 实验步骤
2.3.1 用亚氯酸钠自氧化法制备二氧化氯
(1)打开恒温水浴调至250C；
(2)搭好反应装置和接收装置，检查装置气密性；
(3)待水温稳定后，将反应液装入浸入水浴锅中的三口烧瓶中，同时打开空气
压缩机控制0.14m3/h的气体流量，反应开始；
(4)观察反应过程中接收瓶中的颜色的变化，反应25分钟，结束反应；
(5)关闭水浴锅和压缩机，整理实验台面，将设备等恢复原状。
2.3.2 用丙二酸法测定二氧化氯总含量
2.3.2.1 试剂配制
(1)2mol/L硫酸 取11mL98%浓硫酸加入到89mL水中置于试剂瓶中。
(2)10%碘化钾 10g碘化钾加入100mL水中置于棕色瓶中避光保存于冰箱中，
若顔色变黄需重新配制。
(3)0.5%淀粉 取0.5g淀粉置于100mL水中煮沸，冷却后置于棕色瓶中避光保
存。
(4)10% 丙二酸 10g丙二酸加无离子水溶解成100mL。
(5)0.1mol/L硫代硫酸钠溶液 取1000mL蒸馏水加入0.1g碳酸钠，煮沸，称
取24.80g硫代硫酸钠置于该沸水中，冷却放置于棕色瓶中，避光保存1-2周。
2.3.2.2 测定
取二氧化氯液10.0mL，置于含100mL无离子水的碘量瓶中，加10% 丙二酸溶液2mL，摇匀。静置反应2min后，加2mol/L硫酸10mL，10%碘化钾溶液10mL后加蒸馏水数滴于碘量瓶盖缘，置暗处5min。打开盖，让盖缘蒸馏水流入瓶内。用硫代硫酸钠标准溶液（装入滴定管中）滴定游离碘，边滴边摇匀。待溶液呈淡黄色时加入0.5%淀粉溶液10滴，溶液立即变蓝色。继续滴定至蓝色消失，记录用去的硫代硫酸钠溶液总量。重复测3次，取3次平均值进行以下计算 。
由于1mol/L硫代硫酸钠标准溶液1mL相当于13.49mg二氧化氯，故可按下式计算二氧化氯含量：二氧化氯含量(mg/l)=(M×V×13.49/W)×1000[22]
其中：M-------硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mg/L；
V-------硫代硫酸钠标准溶液在滴定中用去的毫升数，mL；
W-------碘量瓶中所含二氧化氯样液毫升数，mL。
2.3.3 模拟废水
印染车间排出的废水通常浓度在100 mg/L左右，现在用酸性红染料配置模拟废水，用电子天平称取1.000g酸性红染料，加水溶解稀释到2L。做实验时取样体积为20.00mL的配制好的溶液，投加一定量的二氧化氯溶液，保持二氧化氯溶液的过量，使二氧化氯和酸性红染料摩尔比为4:1，再加水稀释到100mL，使酸性红染料浓度为100.0 mg/L（模拟废水）。
3 实验结果与讨论
3.1 标准曲线的绘制
3.1.1 波长扫描选定最大波峰
取配制好的500.0mg/L酸性红染料的溶液取出20mL，加去离子水配成100mL，配制成100mg/L(模拟废水)，用分光光度计在不同波长下进行测量，得到以下的波长与吸光度曲线，见图1：
图1 最佳波长曲线
从图1可以看出，波长在500nm时，吸光度达到最大值，即最大吸收峰，
以此作为测定波长。
3.1.2 浓度与吸光度曲线
取配制好的500mg/L酸性红染料的溶液，然后分别取出20、15、12、10、8、6、5、2 mL，各加去离子水用100mL容量瓶标定，分别用分光光度计在500nm进行测量，得到以下的浓度标准曲线，见图2：
图2 酸性红染料的标准曲线
在以下单因素考察实验中，将吸光度代入上面方程y = 0.0093x + 0.0239中，算出反应后酸性红的浓度y，再根据y1=y总-y算出反应的酸性红的量y1，最后根据脱色率= y1/ y总×100%，从而计算出脱色率。
3.2 单因素考察
3.2.1 反应温度对染料脱色效果的影响
温度是影响反应效果的因素之一，从印染车间排出的废水通常具有较高的温度。酸性红染料的模拟废水的浓度为100mg/L ,取样体积为10mL的配制好的溶液，投加一定量的二氧化氯溶液，保持二氧化氯溶液的过量，使二氧化氯和酸性红染料摩尔比为4:1，但要让总溶液的量保持在100mL以内，然后加水让溶液的体积保持在100mL，这样就保持了染料和二氧化氯的浓度的一致性。在相同的因素前提下，考察不同的温度二氧化氯对酸性红溶液的脱色效果的差异。因此，考察以下几个温度点，确定温度是否对二氧化氯脱色效果有影响。以下是考察15、20、25、30、35℃五个温度点时，反应结束后马上取样，然后用分光光度计测定吸光度，最后通 过酸性红染料的标准曲线计算脱色率。
在20℃时，没有经过鼓泡除去剩余的二氧化氯，用分光光度计测定吸光度，其吸光度为0.054，而经过经过鼓泡后其吸光度为0.045，所以每次反应结束后先进行鼓泡，再用分光光度计测定其吸光度。二氧化氯对酸性红染料在不同的温度条件下的脱色能力的大小差异。见图3：
图3温度对染料脱色率的影响
从图3可以看出，二氧化氯对酸性红溶液进行脱色时，温度对其脱色能力的影响并不是非常大，脱色的能力都在98-99%左右。但是30℃时的温度效果较其它四个来说要略好一些，因此，从图表来看，温度升高时脱色率略有升高，但是以30℃时的温度为分界线，大于30℃时脱色率反而下降。可能的原因是由于温度升高，二氧化氯的活性升高，使转化率提高，但是温度过高，又使二氧化氯有些挥发出来，造成了二氧化氯溶液浓度的下降，这样使得脱色率又有点下降。因此，选取30℃的温度为最佳的单因素之一。
3.2.2 转速对染料脱色效果的影响
在二氧化氯与酸性红染料溶液反应时，由于存在一个混合接触的过程，它们的溶液浓度虽然不变，但是，理论上来说，在混合反应时，加快混合时的速率，可以提高反应的速率。因此，对于搅拌速率来说，应该是越快越好。在保持温度、pH、起始料液等各因素不变的前提下，来考察不同的搅拌速率是否对二氧化氯的脱色效果有影响，使转速分别控制在50、100、150、250、300r/min，考察搅拌速度对染料脱色效果的影响。反应结束后马上取样，鼓泡除去剩余没有反应的二氧化氯，然后用分光光度计测定吸光度，最后通过酸性红染料的标准曲线计算脱色率。见图4：
图4 搅拌速度对染料脱色率的影响
从图4可以看出，二氧化氯对酸性红溶液进行脱色时，搅拌速率对其脱色能力基本上没有影响，在不同的搅拌速率下，脱色率变化很小。可能是因为二氧化氯参与的脱色反应不需要这样大的搅拌速率，可能是静止的溶液下，就能快速地反应完全，但不排除由于10min的反应时间已经大大超过了二氧化氯对酸性红溶液脱色所需要的时间，使得所有的反应液都能够完全的反应，因而转化率差不多一样。因此，取这个反应的搅拌速率为250r/min，作为最佳的反应搅拌速率。
3.2.3 ClO2投加量对染料脱色率的影响
在反应温度20℃，不加酸碱和反应时间10min，转速250r/min不变的情况下，移取20ml配制好的500mg/L酸性红染料的溶液，加二氧化氯溶液，使加二氧化氯和酸性红染料摩尔分别为5:1、4:1、3:1、2:1、1:1，但要让总溶液的量保持在100mL以内，然后加水让溶液的体积保持在100mL，这样就保持了染料和浓度的一致性。在相同的因素前提下，考察ClO2投加量对染料脱色效果的差异。反应结束后马上取样，鼓泡除去剩余没有反应的二氧化氯，然后用分光光度计测定吸光度，最后通过酸性红染料的标准曲线计算脱色率。见图5：
图5 ClO2投料量对染料脱色率的影响
由图5可以看出，酸性红染料（模拟废水）脱色率随二氧化氯的量的增加而逐渐升高。较低投量时，脱色率的升高幅度较大，当投量增加到一定程度后（3:1）脱色率变化趋于平缓，基本上脱色率保持不变。由上图可知二氧化氯作为氧化剂染料是有很强的脱色能力的,并且脱色能力也都随着二氧化氯的投加量增加而增强。以下确定二氧化氯和酸性红染料摩尔为4:1。
3.2.4 pH值对染料脱色率的影响
移取20mL配置好的500mg/L酸性红染料的溶液，加二氧化氯溶液，使二氧化氯和酸性红染料的摩尔比为4:1，加水稀释保持溶液总体积100mL，酸性红染料的pH值为6，在反应温度20℃，转速250r/min，反应时间10min的条件下，加盐酸或氢氧化钠使pH值分别为4、6、7、8、10、12，考察pH值对染料脱色率的影响，反应结束后马上取样，鼓泡除去剩余没有反应的二氧化氯，然后用分光光度计测定吸光度，最后通过酸性红染料的标准曲线计算脱色率，得以下曲线，见图6：
图6 pH值对染料脱色率的影响
由图6可见，酸性红染料模拟废水用ClO2氧化，脱色率在酸性条件下,pH值对染料脱色率影响不大，都在98%左右。随着pH值的逐渐增大，脱色率逐渐减小，pH值在6-10的时候脱色率变化最明显，所以pH值对染料脱色率有影响，特别是在碱性条件下。可能是二氧化氯和氢氧化钠反应转化为次氯酸根离子，氧化能力减弱，从而使脱色率降低。
3.2.5 染料初始浓度对脱色率的影响
在反应温度20℃、不加酸碱和反应时间10min，转速250r/min，加二氧化氯溶液不变的情况下，分别移取50、30、20、15、10mL配置好的500mg/L酸性红染料的溶液，加水稀释保持溶液总体积100mL，使酸性红染料浓度分别为250、150、100、75、50mg/L。在相同的因素前提下，考察染料起始浓度对脱色率的影响。反应结束后马上取样，鼓泡除去剩余没有反应的二氧化氯，然后用分光光度计测定吸光度，最后通过酸性红染料的标准曲线计算脱色率。见图7：
图7染料初始浓度对脱色率的影响
从图7可以看出，在起始料液浓度发生改变时，二氧化氯对染料溶液的脱色率影响很小。总的来说，脱色率的波动很小，可见，二氧化氯的脱色能力还是很强的。
3.2.6 反应时间对染料脱色效果的影响
移取20mL配置好的500mg/L酸性红染料的溶液,加二氧化氯溶液，使二氧化氯和酸性红染料的摩尔比为4:1，加水稀释保持溶液总体积100mL，在反应温度20℃，转速250r/min, 反应时间分别为1、2、4、6、8、10、15min，考察反应时间对脱色率的影响，反应结束后马上取样，鼓泡除去剩余没有反应的二氧化氯，然后用分光光度计测定吸光度，最后通过酸性红染料的标准曲线计算脱色率，结果如图8：
图8反应时间对染料脱色率的影响
从图8可以看出，酸性红染料（模拟废水）随反应时间的增加，脱色率迅速增加，说明反应速度很快，反应10min左右，脱色率几乎不再随时间的增加而增加，这说明反应已接近反应完全。
3.3 染料与二氧化氯反应的摩尔比推算
移取20mL配置好的500mg/L酸性红染料的溶液，加二氧化氯溶液，使二氧化氯和酸性红染料的摩尔比为4:1，加水稀释保持溶液总体积100mL，保持反应温度20℃，转速250r/min，反应时间10min，反应结束后马上取样，然后用分光光度计测定吸光度，其吸光度为0.042，最后通过酸性红染料的标准曲线计算脱色率，其脱色率为98.05%，反应掉酸性红染料的质量 M=500mg/L×20mL×98.05%=9.805mg，酸性红染料的分子式为C17H10ClF3N3NaO4S，分子量468，反应掉酸性红染料0.0209mmol。用丙二酸法测定剩余二氧化氯的含量，用去硫代硫酸钠0.25mL，二氧化氯含量(mg/L)=(0.25×0.0165×13.49×158×0.0165/10) ×1000=14.5mg/L，剩余二氧化氯质量=14.5mg/L×100/1000=1.45mg，反应掉二氧化氯的质量=5.92－1.45=4.47mg=0.0662mmol。空白实验证明酸性红染料对丙二酸法测定剩余二氧化氯的含量没有影响，酸性红染料与二氧化氯反应的摩尔比为0.0209:0.0662=1:3.17。
3.4 动力学计算
设二氧化氯与酸性红的反应的动力学方程为r=kcAmcBn [23]， m=n，m+n=x，x=1、0.5、0.45，测定cA，按反应摩尔比与初始浓度进行计算得到cB，将t-cA数据作图见图9：
20℃
图9 时间－浓度关系图
35℃
图10 时间－浓度关系图
得到时间与浓度的关系式如下：20℃ y = -3E-05x3 + 0.0015x2 - 0.0226x + 0.1147和35℃ y = -2E-05x3 + 0.001x2 - 0.0143x + 0.0686
对方程进行微分求得不同时间下的rA，再对rA与f(cAcB)做图，有如下关系:
20℃
图11 速度－浓度关系图
图12 速度－浓度关系图
分别计算了20℃时m+n=1、0.5、0.45的数据，发现m=n=0.5是可以认为接近直线了，故二氧化氯与酸性红的反应近似为一级反应；按此计算35℃的数据见图，并求得k1=0.1048/min，k2=0.1089/min．
活化能计算：用阿伦尼乌斯方程[23]k=k0e-E/RT求得E=231.11J/mol，k0=0.12/min，从以上计算也证实了反应温度对脱色率影响很小。
4 结论与展望
通过上述的实验，我们以多组实验数据为依据，确定了二氧化氯对酸性红染料脱色的最佳条件:反应温度30℃，反应时间10min，转速250r/min，pH=6，酸性红染料与二氧化氯反应的摩尔比为1:3.17。在实际生产过程中考虑到节能降低成本可以适当的降低转速如150r/min，再可以根据当时天气的温度调节生产的温度，因为上面两项因素对脱色率的影响很小。通过对上述实验数据的处理得到二氧化氯与酸性红的反应为一级反应，并得到以下的阿伦尼乌斯方程:k=0.12e-231.11/RT；以及动力学方程:r=kcA0.5cB0.5。
二氧化氯产业已是国际公认的绿色朝阳产业，应用领域和消费量还将大规模拓展，其技术的发展趋势是低耗节能、高效高纯、低副产物的系列生产工艺和针对各个行业而开发的使用便捷、应用成熟的下游产品的应用。就目前而言，稳定性二氧化氯和二氧化氯发生器等系列产品，投资少、见效快，不仅能有效地发挥其本身的特性，还可推动相关产业的繁荣和发展。
致 谢
四年的大学生活就这样随着毕业论文的完成而结束了，感谢浙江科技学院所有教过我的和我所熟悉的老师的教诲，特别是生化学院的老师们的教导使我时刻铭记在心。
衷心感谢诸爱士老师，在他的孜孜不倦的指导之下完成了我的毕业课题。诸老师严谨的科学态度使我终生受益。
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