时间：2022-10-29 12:11:45
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篇绿色化学论文，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。
大多数学校尚未涉足，若想使全社会公众形成绿色化学意识，单靠几所高校开课、几个研究所进行研究是远远不够的。若想改变公众缺乏绿色化学意识的状况，只有通过高师毕业生在基础教育当中去开展绿色化学教育，这样才能逐步影响到大众。真正的绿色化学教育的精髓是在绿色化学原则的指导下把绿色化学融合于化学教材改革、化学教学改革、化学实验改革等系列化学教育绿色化的创新过程。
2.各项政策不到位。
建议政府、化学界、环保界，尤其是教育界应根据实际情况设立绿色化学及绿色化学教育奖项，提出各种绿色化学教育的政策法规，建立合理的绿色化学化工教育考核制度。相信有各种政策的保障，各种奖项的颁发，必将会加速全社会绿色化学意识的形成，实现人类社会的可持续发展。
3.教育体系不完善。
教师在课堂教学、实验教学过程中应始终贯彻绿色化学思想，要让学生了解绿色化学，树立起绿色化学意识，培养其从事绿色化学研究与开发的能力。然而，我国目前的高等教育机构还没有形成完备的绿色化学教育体系，更不用说基础教育了。因此应该建立起一系列合理的绿色化学教育体系，以促进绿色化学教育的顺利发展。绿色化学的发展将对环境保护起重大作用，它为人类的可持续发展提供了技术保证。绿色化学进入教育领域，从而进入化学教育，符合时代的呼唤。
二、有机化学教学中开展绿色化学教育的策略
1.在有机化学课堂教学中渗透绿色化学教育。
面对化学学术界悄然进行的绿色革命，广大的化学教育工作者不能无动于衷，尤其是将来作为社会的科技革命主动力的大学生更应该受到绿色化学教育，这就要求我们讲究策略，指行动或行动计划，以及为解决某问题或达到某目标而有意识做出的各种活动。可喜的是，目前已有部分重点大学如中国科技大学开始开设“绿色化学”课程。但是，仍然有不少高校的教师未能意识到将此重要的新信息传递给学生的重要性。另外，虽然有部分高校已开始着手为研究生或高年级本科生开设“绿色化学”课程，但在当前相当多的高校存在教学课时紧张的状况下，又带来了专门的教学时间难以安排的新矛盾。因此，在有机化学教学中进行绿色化学教育的渗透，不失为解决问题的好办法。在有机化学教学中进行绿色化学教育的渗透。具体来说，就是在进行有机化学教学时，对教学内容涉及有关绿色化学知识的方面，给予适时地、适量地介绍，通过这种画龙点睛的教学改革，可使学生在潜移默化中受到绿色化学教育。同时又不对原本非常紧张的教学安排造成新的冲击。
2.在有机化学实验教学中加强绿色化学教育。
化学是一门以实验为基础的学科。有机化学实验是化学科学赖以形成和发展的基础，是检验化学知识真理性的标准，是提高学生科学素养的重要内容和手段。有机化学实验也是化学教育的最有效的教学形式。除此之外，有机化学实验还具有重要的教育教学功能。从认识角度看，有机化学实验是为学生提供化学教学认识问题的主要途径，它为学生检验有机化学理论、认识有机化学科学知识、验证有机化学假说提供了科学依据。从方法论角度看，有机化学实验是培养学生掌握实验操作过程、实验方法的重要手段。从教学论的角度看，有机化学实验能创设一定教学情景，转变学生学习方式，有效激发学生学习兴趣。学生可以从有机化学实验现象中去认识有机物，并通过自己的操作来培养各种能力，进而促进思维的发展和综合能力的提高。教师将有机化学实验置于一定的化学教学情景下，为实现一定的化学教学目的，而展开的一系列教学活动，就是所谓的“化学实验教学”。有机化学实验教学是有机化学教学的重要组成部分，其对学生的科学思维、动手能力、创新意识的培养起着重要的作用。有机化学实验教学与绿色化学的联系最紧密、最直接，是培养学生“从我做起”的好阵地，也是培养学生绿色化学意识的重要途径。有机化学实验教学能促进学生在知、情、意、行等方面统一协调发展。有机化学实验是有机化学学科的基石和学生可以直接感知的事实，通过有机化学实验教学来培养学生的绿色化学意识是一个最好的切入点。在实验教学中开展绿色化学教育是历史的必然。当然，绿色化学与有机化学有着天然的血肉联系。因此，在有机化学实验教学中渗透绿色化学是最为合适的。学生在做实验的过程中，通过自己亲身体验来理解绿色化实验确实能减少或根本不产生污染，从而形成绿色化学意识。将一些传统实验方法与经过绿色化改进的绿色化实验方法进行比较，以此来说明通过用改进的绿色化实验向学生渗透绿色化学教育是有效的途径。
3.立足课外，实践绿色化学观念提高绿色素质。
1化学所面临的挑战
1.1化学的形象正在被与其交叉的学科的巨大成功所埋没
化学是一门中心科学，化学与生命、材料等朝阳科学有非常密切的联系，产生了许多重要的交叉学科，但化学作为中心学科的形象反而被其交叉学科的巨大成就所埋没。化学这门重要的中心科学（centralscience）反而被社会看作是伴娘科学（bridesmaidscience）而不受重视。
1.2化学正被各种各样的环境污染问题所困扰
化学的发展在不断促进人类进步的同时，在客观上使环境污染成为可能，但是起决定性的是人的因素，最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。一些著名的环境事件多数与化学有关，诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等；另一方面把所有的环境问题都归结为化学的原因，显然是不公平的，比如森林锐减、沙尘暴和煤的燃烧等。这当然与化学没有树立好自己的品牌有关系，在最早的化学工艺流程里面，根本没有把废气和废渣的处理纳入考虑范围，因此很多化学工艺都是会带来环境污染的。现在，有些人把化学和化工当成了污染源。人们开始厌恶化学，进而对化学产生了莫名其妙的恐惧心理，结果造成凡是有“人工添加剂”的食品都不受欢迎，有些化妆品厂家也反复强调本产品不含有任何“化学物质”。事实上，这些是对化学的偏见，监测、分析和治理环境的却恰恰是化学家。
2绿色化学是应对挑战的必然
科学不但要认识世界和改造世界，还要保护世界。化学也如此，为了应对化学所面临的挑战，提倡绿色化学是刻不容缓。
2.1绿色化学的概念
绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学，是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护，绿色化学不是被动地治理环境污染，而是主动的防止化学污染，从而在根本上切断污染源，所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。
2.2绿色化学的产生及其背景
当今，可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展，既要发展经济，又要保护自然资源和环境，使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。在1984年，美国环保局(EPA)提出“废物最小化”，这是绿色化学的最初思想。1989年，美国环保局又提出了“污染预防”的概念。1990年，美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令,将污染的防止确立为国策,该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词。1992年，美国环保局又了“污染预防战略”。1995年，美国政府设立了“总统绿色化学挑战奖”。1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志，标志着绿色化学的正式产生。我国也紧跟世界化学发展的前沿，在1995年，中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题。
2.3绿色化学的核心内容
原子经济性是绿色化学的核心内容，这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost（为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖）提出的，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不产生副产物或废物，实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性，认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。原子利用率的表达式是：
原子利用率=（预期产物的式量/反应物质的式量之和）×100%
如无公害氧化剂过氧化氢的制备可采用乙基蒽醌法，即由氢和氧在2-乙基蒽醌和Pd为催化剂作用下直接合成，2-乙基蒽醌复出并可循环使用。此反应原子利用率为100%，体现了原子经济性，减少废物的生成和排放,是典型的零排放例子。
2.4绿色化学的12项原则和5R原则
为了简述了绿色化学的主要观点，P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出绿色化学的12项原则，这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。
Ⅰ．防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。
Ⅱ．讲原子经济——应该设计这样的合成程序，使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。
Ⅲ．较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法，使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。
Ⅳ．设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能，还应具有最小的毒性。
Ⅴ．溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料（如溶剂或析出剂）当不得已使用时，尽可能应是无害的。
Ⅵ．设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量，还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。
Ⅶ．用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的，原料应能回收而不是使之变坏。
Ⅷ．尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应（用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程），因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。
Ⅸ．催化作用——催化剂（尽可能是具选择性的）比符合化学计量数的反应物更占优势。
Ⅹ．要设计降解——按设计生产的生成物，当其有效作用完成后，可以分解为无害的降解产物，在环境中不继续存在。
Ⅺ．防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法，在实时分析、进程中监测，特别是对形成危害物质的控制上。
Ⅻ．特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中，反应物（包括其特定形态）的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。
为了更明确的表述绿色化学在资源使用上的要求，人们又提出了5R理论：
Ⅰ．减量——Reduction减量是从省资源少污染角度提出的。减少用量、在保护产量的情况下如何减少用量，有效途径之一是提高转化率、减少损失率。②减少“三废”排放量。主要是减少废气、废水及废弃物（副产物）排放量，必须排放标准以下。
Ⅱ．重复使用——Reuse重复使用这是降低成本和减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，从一开始就应考虑有重复使用的设计。
Ⅲ．回收——Recycling回收主要包括：回收未反应的原料、副产物、助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。
Ⅵ．再生——Regeneration再生是变废为宝，节省资源、能源，减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在工艺设计中应考虑到有关原材料的再生利用。
Ⅴ．拒用——Rejection拒绝使用是杜绝污染的最根本办法，它是指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用。
3绿色化学的发展前景
3.1反应原料的绿色化即反应原料符合5R原则。
3.2原子经济性反应在基本有机原料的生产中，已有一些原子经济性反应的典范，如丙烯氢甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸和从丁二烯和氢氰酸合成己二腈等。
3.3高效合成法不涉及分离高效的的多步合成无疑是洁净技术的重要组成部分。
3.4.提高反应的选择性———定向合成如不对称合成。
3.5.环境友好催化剂例如在正己烷的裂解反应中，固体酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的选择性，更小的腐蚀性。
3.6.物理方法促进化学反应如微波引发和促进DielsAlder反应、Claisen重排、缩合等许多重要的有机反应。
3.7.酶促有机化学反应酶促有机化学反应有高效性、选择性、反应条件温和和自身对环境友好等特点。
3.8溶剂化学污染不仅来源于原料和产品,而且与反应介质、分离和配方中使用的溶剂有关,有毒挥发性溶剂替代品的研究是绿色化学的重要研究方向。如超临界流体、水相有机合成和室温熔盐溶剂等。
3.9.计算机辅助绿色化学设计和模拟在化学化工领域,计算机已广泛用于构效分析、结构解析、反应性预测、故障诊断及控制等许多方面。无疑,计算机在寻找符合绿色化学原则的最佳反应路线、化工过程最优化、产品设计等方面推动了绿色化学的更快发展。
3.10环境友好产品如可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料和CFCs替代物等。
绿色化学为化学的发展注入了新的活力，在21世纪化学必将大有可为。</P><P>参考文献
［1］王恩举.漫谈绿色化学．大学化学，2002，（4）
一、化学实验中应用绿色化学理念
化学是以实验为基础的课程．在化学实验教学中，要严格落实绿色理念，严格遵守规范要求．在实验课前，学生要认真学习操作规范，严格按照步骤要求进行化学实验的各项操作，控制废物的产生量，并对废水、废渣、废气做好回收和利用工作，避免污染周围环境．实验结束后，要引导学生将废弃液和剩余的固体药品倒入指定的容器内，提高学生的环保意识，对回收的废液进行处理之后再排放．还要做好仪器的清洗工作，并将仪器摆放到原来的位置，培养良好的实验卫生习惯，落实绿色化学理念．例如，在做“硫在氧气中燃烧”实验时，燃烧所生成的二氧化硫会带来污染，为避免污染问题发生，实验时应该严格控制硫的使用量，在瓶中事先放入少量碱溶液，实现吸收二氧化硫的目的，从而避免燃烧产生的二氧化硫对空气带来污染．另外，可以设计微型实验，尽量选用无毒无害的绿色实验材料，实验后利用中和、分解、深埋、回收等方式，对生成物进行严格处理，以保护好周围环境，避免带来环境污染问题．
二、课外活动中应用绿色化学理念
在初中化学教学中除了要培养学生的绿色理念，还要注重对绿色理念的应用，将其合理应用到课外活动中，让学生养成良好的习惯，更好地开展各种活动．合理组织课外活动，也能提高学生的知识应用能力．这是落实绿色化学理念的重要平台．教师可以组织兴趣学习小组，开展化学知识竞赛等活动，以所学的初中化学知识为基础，介绍生物系统的物质循环和能量流动等，学习人类活动与大气、水体、森林、植物之间的关系，学生通过学习之后更加明白环境保护的重要性．同时，学习环境保护、新能源利用、食品卫生保健等，提高学生的环保意识，让学生利用所学化学知识指导自己的实际行动．还可以采用课外宣传、讲座等形式，介绍人们所关注的环境问题，丰富学生这方面的知识，进一步提高学生的环保意识，将所学知识有效应用到日常生活之中，从而提高学习效率，同时提高初中学生的化学知识应用能力．
三、考试练习中应用绿色化学理念
在考试和练习过程中，适当增加绿色化学理念方面的内容，有意识地加强训练，指导学生的日常行动．在布置习题和练习时，要结合教学内容和课要求，精心设计习题，合理设置环境保护方面的练习，提高学生的环保意识．例如，在讲“水的组成”后，教师可以设置习题:水资源保护，节约用水的主要对策有哪些?在做“硫在氧气中的燃烧”实验时，为降低对周围环境的污染，可以采取哪些有效的环境保护对策?这些习题和练习与环境保护息息相关，也是培养学生环保意识的重要策略．通过这些习题和练习，能够培养学生的环保意识，使学生将绿色化学理念的相关理论熟记在自己脑海中，并落实到自己的实际行动中，在日常生活中积极采取相应对策，加强对周围环境的保护工作．
四、调查研究中应用绿色化学理念
通过调查研究，让学生关注身边的环境保护问题，提高知识应用能力，提高环保水平．因此，教师要组织学生开展调查研究活动．可以以农村饮水安全问题、沼气池建设、造纸厂排污等为题，让学生结合当地实际情况，撰写调研报告，分析存在的环境污染问题，并提出相应的改进和完善对策．例如，在进行农村饮水安全调查前，教师可以先列出以下问题:家乡水井坐落在什么地方?是否受到污染?应该采取哪些改进和完善对策?学生带着这些问题进行调查研究，分析饮水安全存在的问题，并提出改进对策．如，有些水井坐落在池塘边，农田旁，受到农药和化肥的污染．有些地方几百人共用一口井，没有井盖，垃圾、杂物等容易落入井中．通过这样的调查活动，让学生对农村饮水安全有更为全面的了解，培养学生观察社会、分析问题，解决问题的能力，有利于学生增强环保意识．
作者：赵晓茂单位：江苏如东县新光初级中学
绿色化工技术是通过改进改良现有的化学技术及方法，对化学原理的应用和使用工程技术来减少甚至消除化工原料、催化剂、溶剂、化学废物或化工产品等能够污染环境的物质，实现废物零排放，减少其对人类健康和生态环境的危害，建立友好环境。用“资源-产品-再生资源”这种全新的循环物质流动过程替换掉过去的“资源-废物”方式排放的流动过程。利用先进的绿色化工技术，研究出新型环保产品，及绿色工艺技术的运用实现清洁生产，从而大幅度降低三废排放量【1】。21世纪，绿色化工技术已经被国际发达国家在化学有机合成、生物化学、分析化学、催化等领域列为主要的研究发展方向之一。在我国制定的“九五”发展规划中，绿色化学与技术在酿造、制药、造纸、印染、海水淡化等行业作为应逐渐补充及开发应用的重大研究项目。
2绿色化工技术的开发
2.1原料的选用
绿色化工科技的发展，如果不从化工污染、化学反应的源头着手，那么始终是治标不治本而且十分被动的措施。那么化工科技及工艺发展过程中，选择无毒害溶剂、原料、催化剂等化学原料来进行化工生产、制作化工产品可实现零排放、零污染的清洁生产和加工原则，有效防止和控制化学污染的产生。近年较为常见的无害化学原料为：野生植物、农作物等生产物质。将芦苇、树木等天然野生植物纤维，以及稻草、麦秸和蔗渣等农副产品的废弃物作为原料加工糠醛、醇、酮、酸等化工原料。还有利用生物质气化产生氢气等，都是绿色化工技术中原料选择应用的非常好的例子。
2.2无毒害催化剂的选用
在百分之九十的化工生产中催化剂是提高反应速率的必需品。然而在绿色化工科技的开发过程中，无毒害的烷基化固相催化剂是国内外研发工作的重点。南京大学徐国际【2】利用环境友好性绿色化合成过程对烯丙基醇类化合物作为烷基化试剂，在无溶剂的条件下对1，3-二羰基化合物进行直接烷基化反应，反应后处理步骤简单，且催化体系可以循环使用，四次催化循环后收率仍然能大于84%。
3绿色化工技术在化学工业中的应用
3.1清洁生产技术
清洁生产技术是无毒、无害、无污染、无废物排放的绿色化工技术，包括辐射热加工技术，绿色催化技术，临界流体技术等。在冶金工业、印染工业、煤气化、制甲醇、垃圾处理、海水淡化等行业都得到了很好的运用。此外先进的脱硝脱硫技术、垃圾制沼气技术、高效清洁的煤气化技术、利用风能太阳能等自然能发电技术等等这些都利用了清洁生产技术。例如，海水淡化技术的应用不仅解决了我国淡水资源匮乏的现状，还利用有效的化学方法将海水中的盐水分离，在海水淡化的预处理过程中不会产生任何对环境状况的不良影响，也没有对生态环境造成伤害。而且，在海水淡化预处理过程中所产生的氢氧化镁作为一种成本低廉、工艺简单、不产生二次污染的清洁化工产品，具有非常广阔的发展前景。
3.2生物技术
生物技术领域包含细胞、基因、微生物和酶等技术范畴，其主要应用在化学仿生学和生物化工两个方面。生物酶在作为一种在生物体内的催化剂，具有高效、转移性，可以参与到各个生物化工的合成过程中。另外，化学仿生学中的膜化学技术也是这一领域中广泛应用的生物技术。在绿色化工技术中采用生物技术，可以利用再生资源合成化学品。从早期来源于动植物中的有机化合物原料，到后来以石油和煤炭作为原料。例如，在绿色化学工程与工艺中，制备丙烯酰胺，利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后，大大降低能耗，且没有污染环境副产物产生。由此可见，利用广泛存在于自然界中的酶当做催化剂，与工业酶及一般的化学催化剂相比，自然界中的酶具有无污染、反应条件温和、产物性质优良的特点。
3.3生产环境友好型产品
关键词：绿色化学 医用基础化学 多媒体教学 教学改革
绿色化学又称环境无害化学。它的核心内涵是在反应过程和化工生产中，尽量减少或彻底消除使用和产生对人类健康、社区安全、生态环境有害的物质。
化学教育尤其大学化学教育是为经济建设服务的。医学类职业是与人类生死、健康休戚相关的事业，保障人类健康离不开药物，药物合成又离不开化学，而化学工业的发展又在很大程度上直接影响了人类的健康。如何在这三者之间构建和谐，绿色化学是唯一出路。绿色化学不应是一门独立学科，而应是一种指导思想，是人们应该倾力追求的目标［1］。作为大学化学教师，我们首先应该结合实际情况，将绿色化学教育渗透到教学工作中去，通过广泛的宣传教育，让学生树立起绿色化学意识，培养出具有绿色化学意识的一代新人［2］。绿色化学成为医用基础化学教育的一个重要组成部分，给改革课堂教学、培养学生的创新精神和创新能力提供了良好的契机。
1.提高自身实施绿色化学教育的能力和专业水平。
绿色化学是化学科学与物理、生物、材料及信息等科学结合的产物，是化学科学的发展与进步。因此教学人员不但需要具备化学基础知识、理论和技能，还要系统地学习关于绿色化学的理论知识，了解有关绿色化学技术的最新研究成果和发展方向，掌握相关学科的知识。
2.改革实验方式，避免实验污染物产生。
化学实验中总有气体、液体或固体产物的生成，或多或少地会产生有害或有毒的实验废弃物。笔者所在的安徽三联学院医用基础化学课程针对的是文理兼收的医药营销专业学生，他们毕业后从事药物开发、合成的可能性很小，进行化学实验实际意义不大，因此在实际教学中取消了实验操作环节。对于个别必要的实验，借助网络，利用录像、多媒体课件、Flas、计算机虚拟实验等现代教育技术手段进行演示，避免了化学污染物的产生。
3.针对职业需要，整合医用基础化学知识结构，添加绿色化学教学内容，激发学生的学习兴趣。
笔者选用了张法浩主编的《医用基础化学》，该教材包含了无机、分析及有机化学的内容。随着教学改革的深入，根据专业的特点及教育部对高职学生理论知识“够用为度”的原则，我院该课程总学时只有72节，比过去减少了二分之一，这就要求教师在教学思想、教学内容以及教学方法等方面做出调整，以适应新世纪人才培养目标的需要［3］。要更多地将医药营销工作中实际需要的知识融入教学过程，摒弃那些不重要又晦涩难懂的知识，使医用基础化学真正成为理论的基石。现行教材内容与职业缺乏紧密联系，忽视了与实际的联系，学生学习缺乏主动性和积极性。因此，笔者对课程进行了重新整合，删减和压缩了教材中电解质溶液、酸碱滴定法、配位化合物、分光光度分析法、分子轨道理论等章节内容。将压缩的理论和实验课时用以补充绿色化学内容［4］［5］，多元化、多层次、多角度地向学生揭示、展现绿色化学与基础化学的紧密联系。对晦涩难懂的内容以教师精讲为主；常识性的内容由学生讲解；与生活息息相关相关的内容设计题目，让学生发表见解、分组讨论或辩论，然后由教师进行总结。这样既突出了重点、难点，又培养了学生自学的能力，提高了学习兴趣。
4.学生应用化学知识、原理，结合绿色化学，撰写科技小论文。
作业是课程教学的一个重要环节，是课堂教学的继续和延伸。除了布置教材习题外，为让学生更深入更主动地将绿色化学的理念渗透到传统化学学习中，在课程结束前，笔者布置学生选择与“可持续发展”有关的选题，通过探究和调查，查找相关文献、资料，并对其进行分析、解释、评价、调查、讨论、研究，写出科技小论文。从对连续三届学生提交的论文情况看，由于平时的教学中始终贯穿了“绿色”这个与人类健康密切相关的主题，学生兴趣浓厚、选题广泛、立意明确，从问题的提出到问题的解决，学生始终是决策者、行动者。学生从可持续发展的高度去关心环境及环境问题，更深刻地理解了人与自然、人与社会、人与人之间的相互依存关系，认识到他们的态度、行为和决定将对现在和未来的全球环境、整个社会产生影响，激发了学生的忧患意识和社会责任感。
5.改革教学方式及成绩评定方式。
随着现代教育技术的普及，多媒体教学也得到了越来越广泛的应用。五年的教学中，笔者经历了传统教学――传统教学＋多媒体教学――多媒体教学这一教学手段改革过程。实践证明，利用多媒体教学，无论信息量还是教学效果都得到了极大的提升。
完整的教学过程应该包括成绩的评定，考试方法的创新是教学改革不可缺少的环节。从2005级开始，课程成绩的评定项目包括：平时成绩20分，科技论文40分，理论考试40分。前两项是基本体现学生综合素质的考核，占总分60％，比重超过了理论知识的考核，既有利于调动学生提高自身素质的积极性，又促进了教改的不断推进和完善。
笔者经过几年尝试性地将绿色化学融入到医用基础化学的教学探索，逐渐实现了“教师为主导，学生为主体”的教学理念，激发了学生学习的主动性。教学中及时渗透绿色化学方面的知识，适当地加深和思维拓展，使学生在潜移默化中受到绿色化学教育，成为有绿色化学理念的新一代高职大学生，是时代的要求，是素质教育的要求。
参考文献：
［1］马莉，冉呜.绿色化学的提出与发展.成都教育学院学报，2005，9，（6）.
［2］何树华，田开江.大学化学专业应加强绿色化学教育.涪陵师范学院学报，2000，18，（5）
［3］乔秀文，杜志坚，李洪玲，曾宪佳.医用基础化学教学改革探讨.农垦医学，2004，II（1）：47
2008年上海高考第12题取材于笔者在《化学教学》发表的论文“试纸上的微型电解实验”[1], 该题依据实验中的现象,由于采用简单易行的微型化学实验操作,实验真实性得以显现,在知识与能力的考查基础上更加培养学生科学求实的态度。
自从29届国际奥林匹克化学竞赛实验试题采用微型化以来,国内各类化学试卷中都不同程度地出现以微型化学实验为背景的题目。试题中的信息在学生中快捷、广泛地传播;从以微型实验为情境的化学习题入手,另辟蹊径,可以展现微型化学实验仪器的应用,表达绿色化学的设计理念。
从期刊的影响力出发,笔者从目前化学教育研究领域比较权威的三刊(《化学教学》、《中学化学教学参考》、《化学教育》)以及以实验仪器研究为特色的期刊《教学仪器与实验》中的微型化学实验论文中取材,从不同角度出发编拟化学习题。
1以微型反应装置创设情境
如同常规实验装置的组装目的一样,微型实验仪器同样可以完成气体的制备、物质的合成、气体的干燥和净化、尾气的吸收等基本操作。以此创设化学试题情境,考查基础知识、基本技能。表面上看,只是提供给学生化学常规实验装置的缩微化,但仪器的微型化给解题带来了陌生感,尤其是仪器体积小带来的特殊操作细节,例如试剂的取量、反应程度的控制、尾气处理等――这些都是实验论文作者阐述的实验注意点,也恰是学生在实验操作中容易忽略的因素。
例1、硫化氢是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体,采用常规仪器进行制备和性质检验,常因气密性不佳而对环境产生污染。周老师采用六孔井穴板和注射器组装出以下微型反应装置(如图1所示),向各井穴加入指定的试剂与物料,然后用生料带缠绕井穴塞1-2圈后插入6 孔井穴板的井穴中并旋紧塞子,使井穴塞紧密地盖住井穴,以细乳胶管把前一单元出气管与相邻单元的进气管逐一连接起来,保证没有硫化氢泄漏。该实验无需通风橱即可进行,对反应废物摸索了实验后处理方法,体现了绿色化学实验的要求[2]。
(1)1号井穴里装有少量FeS固体,实验装置按图搭建完毕后,把吸有稀硫酸的注射器缓缓下推,就可以有连续平缓的气流产生。请问1号井穴孔发生反应应为_______________________________。
(2)2号井穴内只放入一张湿润的白色醋酸铅试纸,且“短管进、长管出”。其作用是(填写两点):____________________________________。
(3)3号井穴孔盛放少量溴水,其主要作用是证明H2S的____________________(能呈现出该性质的),还可以用____________________溶液代替。
(4)4、5、6井穴孔分别盛放了0. 1 mol・L-1 ZnSO4、0.1 mol・L-1 CdSO4、0. 1 mol・L-1 CuSO4溶液,在实验中分别产生了白色、黄色和黑色沉淀,说明了这些金属硫化物的________(性质)。
(5)7号井穴孔盛有________(填写药品),其目的在于____________________。
评点:该题主要考查硫化氢气体的制备、气体检验、性质验证、尾气处理等。一切都基于基础知识、基本技能,只是通过微型化学实验装置呈现情境。
答案:(1)FeS+2HCl=FeCl2+H2S; (2)缓冲作用(安全瓶), 检验硫化氢气体; (3)还原性, 酸性高锰酸钾; (4)难溶性; (5)NaOH溶液,吸收尾气
例2、“电凝聚气浮法”是一种工业上处理废水的常用方法,我们用塑料多用滴管作为载体,以微型实验的形式呈现了该方法的原理。先在100 mL烧杯中加约50 mL蒸馏水,再添加3滴CrCl3溶液作为无机污染物,另加少许泥沙和硫酸钠,用玻璃棒搅拌使之浑浊,得模拟废水,标记为A。用塑料多用滴管吸取废水A,从液泡两侧分别插入两根大头针(两针不相互接触), 用鳄鱼夹、 导线将两根大头针与电池(9V)相连,即可对废水进行电解[3]。
(1)电解开始,阴极释放出大量气体,请写出电极反应式________________________________;
(2)阳极现象不明显;片刻后,溶液中生成大量绿色沉淀,随着阴极气泡大量逸出,绿色沉淀随之上浮至液面。已知大头针主要成分为铁,请推测阳极可能发生的两个反应式为:____________;
(3)绿色沉淀中不仅包括由阳极产生物与溶液酸碱性变化而生成的不溶物,还包括沉淀_______(填写化学式),这就表现出对污水中的金属离子进行清除。
(4)本实验中在电解液中添加硫酸钠的目的是____________________。
(5)另取一份相同废水,滴加3滴苯酚溶液作为有机污染物,再加3滴亚甲基蓝使其显示颜色,添加食盐至饱和,标记为B;用塑料多用滴管吸取废水B,采用如上图的装置,只不过将阳极大头针更换成全活动铅笔专用笔芯,在电解后的溶液中滴加FeCl3溶液不发生显色反应,说明____________。更换阳极材料原因是__________________________(用电极反应式说明);
评点:化工生产是化学教学的重要内容,但一直是实际教学中欠缺的,通过微型化学实验模拟实际问题可以帮助中学生了解化学与技术、体会时代性增强学生学习的使命感和责任感。该类试题适用于《化学反应原理》模块的“电解池”、《化学与技术》模块中的“水处理技术”、《化学与生活》模块中的“化学与环境保护”,以及《实验化学》模块中提出的“能发现学习和生产、生活中有意义的化学问题,并进行实验探究”。
答案:(1)2H++2e-H2; (2)Fe-2e-Fe2+,Fe2++2OH-Fe(OH)2; (3)Cr(OH)3;(4)增强导电性; (5)苯酚在阳极释放的强氧化性气体作用下已发生了转化,避免阳极材料本身被氧化。
2以微型实验引导实验改进思维
在各大期刊发表的微型化学实验论文多为一线化学教师或高校实验研究者发表,如果只是简单地在学生面前重现这些素材,对他们自身的实验素养提高有限;而通过试题的巧妙设置,将学生也引入到对实验的设计思路中去,有利于提高他们对微型化学实验的深刻认识,也有利于他们创新思维的发展。
微型化学实验不是常规实验的简单缩微或减量,而是要在微型化的条件下对实验进行重新设计和探索,达到以尽可能少的试剂获取尽可能多的化学信息的目标。
例3、用一个小注射器和小塑料反应管做反应仪器,两者中各有一种化学物质,反应后将注射器针头扎入一根带火星的香烟里推动活塞,发现窜起一大串火苗[4]。请问,塑料试管中盛放药品为________,注射器中盛放____________药品。该实验可以代替常规实验中的实验是_______________。
评点:注射器是化学实验改进中常用的替代品,在微型化学实验中常常需要挖掘其功能进行设计,在命题中应用中能帮助学生体会到。图3中的注射器代替分液漏斗,图4中的注射器起到氧气收集的作用。
答案:MnO2,双氧水,氧气的制备和氧气的助燃性质
3以微型实验题干提供探究和评价的平台
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
近年来科学探究实验在化学新课程考试中广被重视,这些实验题不再象以往的实验题平铺直叙――单纯的“课本知识加实验加填空”,也不象大学知识“下放”的新信息实验题,而是促使考生多想实验的整个过程:“做什么”、“怎么做”、“为什么这样做”、“选取哪些因素作为实验变量”、“可能什么原因”、“还有没有更好的改进方法”、“这样的实验有什么实际用途”等等,更加促使考生像科学家一样进行探索,达到真正考查科学思维的目的。微型化学实验与常规化学实验相比,一样能提供符合教学需要的实验内容,更能提供多个相关实验的优化设计过程和满足使用者自主探究的基本条件[5]。以微型化学实验论文素材命题,为训练学生探究思维和评价能力提供了一个适宜的平台,也为一线化学教师提供了巧妙的探究思路,有助于教师拓宽视野。
例4、紫甘蓝,又名紫卷心菜,所含花色苷色素的颜色会随pH改变,一般遇酸变红,遇碱变绿。向点滴板上一凹槽滴加一滴紫甘蓝汁,再滴加一滴硫酸钠溶液,用连接导线的鳄鱼夹各夹住一根铅笔芯,将电极一端浸入紫甘蓝汁液面以下[7]。
(1)当导线分别与电池两极相连,发生现象是:
阳极_______________________________;
阴极_______________________________。
用铅笔芯将两极所在位置的溶液搅拌均匀,发现整个液滴呈现紫色,(用离子方程式)说明发生反应为_________________________________;
(2)若采用大头针作为______极电极,则对以上实验现象有极大干扰,这是因为_____________;
(3)以各类典型的酸碱盐溶液作为辅助试剂加入紫甘蓝汁中,以铅笔芯作为电极进行电解。请预测实验现象并完成下表1:
(4)将添加NaCl溶液的甘蓝汁电解后溶液搅匀,最终竟然消褪为无色。这是因为__________;
(5)以上实验是以_______、_______作为变量开展的探究活动,如果你是实验设计者,从该实验的特点出发,你还会挑选_______作为变量。(开放性问题,答案合理即可);
(6)如果你是实验竞赛的评委,你将该实验与你们常见的电解实验对比,请提出一些评价意见(至少写出两点,开放性问题,答案合理即可)。
评点:微型化学实验试题取材于实验探究论文,突出真实性;注重实验条件,突出思考性。本题不仅以紫甘蓝汁作为创新情境考查电解规律、中和反应等基本原理,还从异常现象原因探究、变量控制等角度促使学生对实验原理进行深层思考,并且通过开放性的问答培养学生评价和鉴别能力。
答案:(1)2H2O-4e-O2+4H+; 2H2O+2e- H2+2OH-; H++OH-=H2O; (2)阳极;作为阳极的金属电极比水更容易被氧化,产生有色离子如亚铁离子、铁离子对甘蓝汁颜色有干扰; (3)电极附近溶液变紫,有气泡产生;电极附近有大量气泡产生;紫色;迅速冒出刺激性气味的气泡,电极附近溶液变红;迅速冒出气泡,电极附近溶液变红; (4)电解NaCl溶液阳极产生的Cl2将电解对象漂白; (5)电极,电解质溶液;载体、电解体系等; (6)参考评价意见:评价之一:紫甘蓝汁不仅充当电解对象,还兼作实验中的酸碱指示剂,一举两得;评价之二:该微型实验只采用了一滴紫甘蓝汁液作为电解对象,降低成本,操作方便,大大减少了实验时间,适合学生自己动手操作观察探究;评价之三:紫甘蓝汁取材于纯天然,整个实验用量又是微量,所以充分体现绿色环保的理念;评价之四:实验现象明显,有利于学生加深对电解本质的理解。
4 反思
在科学教育中引入习题的初衷是巩固和加深对知识的理解,考查学生掌握知识的水平,培养学生应用知识解决问题的能力。每一道习题都是从原始问题抽象而来,然而有相当一部分已经把其中的一些次要细节、非本质的联系舍去,也没有将科学现象与事实作为背景,甚至完全脱离科学现象,学生思维的一部分已经被习题编制人员“越俎代疱”地完成了。同时,习题教学还存在着模式化倾向,缺乏科学思想的分析,太重视程序与计算、熟练与技巧。因此,在一定意义上说,我国学生创造能力的匾乏是习题教学的直接后果。事实上,科学最重要的基础是源自实验现象的,首都师范大学专家曾提出通过引进原始问题来逐步使习题教学与原始问题教学相结合,从而达到提高科学教育效能的目的。而发表在各种期刊上的实验论文能表现论文作者所作出的技术性和认知性研究的原始工作,是教学科研过程中的一种生成资源[8],也是原始问题的一种表现形式。笔者近年来以微型化学实验为主要研究方向,并尝试将所设计的原创实验素材融合入课堂教学、探究活动中,发现对提高学生解决问题能力、实验分析评价能力有较明显的促进作用;于是进而取材命题,抛砖引玉,目的之一是及时推广课程改革中来自教学一线和高校专家的实验研究经验,从而使研究成果迅速转化为“生产力”,不断推动实验教学研究工作向纵深发展;更希望这些原汁原味的实验素材呈现出反映科学概念、规律本质的原始问题和未被加工的典型实验现象和事实,使学生大脑充分开放、思维触角充分发展,体会到与原论文作者研究过程中类似的思路和体验,甚至在条件允许前提下,用微型化学实验这种耗材少成本小的实验手段完成符合绿色化学理念的验证、改进和探究,达到知识升华的目的。
建议化学命题者可以认真研究各种期刊登载的微型化学实验专题文章,将其素材开发为创新试题:具有提问多样化、知识探究化、信息情境化以及形式开放化等多方面特点,为促进化学习题教学提供优质的题材[9],同时也促进微型化学实验能在中学得到普遍重视和合理应用。
参考文献:
[1]陈凯,张丽娜,龙琪.试纸上的微型电解实验[J].化学教学,2008,(4):10.
[2]周宁怀,屠小燕.一类气体制备与系列反应的微型装置[J].化学教学.2000(12):8～10.
[3]陈凯,刘少贤,张丽娜.电化学法处理废水的微型模拟实验[J].教学仪器与实验,2008,(10):39～40.
[4]陈博,陈凯,胡益民.有关烟草的化学实验集锦[J].中学化学教学参考.2008.(7):46～47.
[5]宋心琦.关于发展和推广微型化学实验的一点看法[J].化学教学,2008,(2):1～2.
[6]陈凯,龙琪,张丽娜.一滴紫甘蓝汁的微型电解实验[J].化学教育,2008,(8):65～67.
[7]邢,陈清梅.从习题到原始问题:科学教育方式的重要变革 [J].课程.教材.教法.2006.(261):56～60.
[8]易章和.充分利用生成资源命题推进化学课改评价研究[J].化学教学,2005,(10):41～43.
关键词：无机及分析化学；科学研究；本科教学
高等学校教学与科研是相互依赖、相互促进、不可分离的整体。如何摆正高校教学与科研的恰当位置，探索教学与科研相结合的内在规律，从而促进学生知识、能力、素质的协调发展，是大学教师必须深入思考和研究的问题。普通本科教育是高等教育的主体和基础，抓好本科教学是提高整个高等教育质量的重点和关键，以科研促进本科教学是提高教学质量的重要途径。人才培养与科学研究是高等学校的重要职能，教学与科研共为一体，两者之间的互动构建了高等学校的育人环境，其根本目的是培养高质量的人才。[1]多年的科研和教学工作实践经验告诉我们，将科学研究与教学工作紧密联系在一起，是培养和教育学生不可分割的两个关键环节，两者之间相互促进，相互提高。坚持教学与科研相统一，是培养大学生创新能力的主要途径。[2]那种为了“科研而科研”，或以损害教学质量为代价而去搞科研的做法是不可取的。[3]教师既从事教学又进行科研，把科研与教学有机地结合起来，以科研促进教学，深化教学改革，可实现教学和科研之间的良性互动、协调发展。
一、促进教师教学水平和课堂教学质量的提高
1.科研提高教师的综合素质，促进教师教学水平的提高
高校教师必须废弃以教师、课本为中心，重知识传授、轻能力培养的教学观念，而树立以学生、学习为中心，既重视知识的传授、又重视能力的培养、更注重素质提高的现代教学观念。教师学术水平的高低是决定教学效果的关键，而科研是教师提高自身学术水平的重要途径。科研是教学改革和教学创新的推进器，是促进学科发展、改革课程体系的原动力。[4]以科研促进教学，以教学带动科研，是高等学校的主要工作和永恒主题。[5]要使教师的教学水平不断提高，除了依靠书本知识和教学经验的积累外，教师从事科学研究显得更为重要。科研不仅可增强教学的深度、拓展教学的广度，而且可更新教师的知识结构、完善教师的知识体系，提高教师的综合素质。科学研究有助于教师对教材的深入理解，更准确地把握课程教学内容，及时了解本学科的国内外发展动态，把握本学科的特点、研究热点领域及与其他学科之间的关系，并向学生传播最新的科学知识，同时促进自身教学水平的提高。教师完善知识结构，更新知识体系，提高学术水平，可以为提高教育教学质量奠定坚实的基础。我校无机及分析化学课程组由近20位中青年教师组成，90%以上具有硕士或博士学位，他们都从事着相应的科研工作和主持各级科研课题，多位教师是硕士研究生导师，并且都取得过良好的科研成果。教师在指导研究生、本科生以及自己亲自参加科研实验活动的每一环节都是锻炼自己、提高教学科研水平的极好机会。在课堂教学中，教师结合“无机及分析化学”课程的讲授内容，将最新的研究成果特别是自己的科研成果在第一时间内传授给学生，让学生能及时、全面地了解某个领域的理论与实践知识。通过国内外知名学者来校讲学、“博士论坛”等系列学术交流活动，营造学术氛围，拓宽学生视野，增加其学科知识的深度和广度，使学生接受到潜移默化的科学思维方法和研究方法的教育，为学生将来从事科学研究打下基础，使学生养成良好的提出问题、分析问题、解决问题的习惯，培养学生的创新能力。
2.科研促进教学内容与教学方法的改革
课堂教学不仅是知识传授的过程，也是科学素质培养的过程。在学校的资助下开展了“科学思维方法在基础化学教学中的应用与实践”课题研究。课堂教学应教会学生掌握学习方法和科学研究技能，引导学生进行科学思维，培养其应用掌握的科学知识、方法与技术，创造和发现新知识、开创新技术的实践能力。课程讲授不可能面面俱到，应重点把教师理解课堂教学内容的思路教给学生，把科学家解决问题的思路教给学生，使学生领悟科学家发现和创造的思维轨迹，从中学到科学的思维方法。教学为科研提供良好支持，科研能促进教学改革的深入开展，从而不断提高教育教学质量。吸收学术领域的科研成果，充实和改革教学内容，是提高大学教学质量的重要途径。[6]课堂教学是培养大学生从理论上掌握科学本领的重要和必要环节。科研能使教师站在学术前沿，教师通过科研能跟踪本学科领域的进展，把科研成果带入课堂教学，优化课程体系和扩充教学内容，将科研中获得的新知识和新成果“固化”到教学内容中，把最新的知识和信息传递给学生，将科研思想和创新思维融入教学中来，不仅丰富了教学内容，而且使教学内容更贴近学科发展前沿，提高教学效果。针对“无机及分析化学”课堂教学较为枯燥的特点，教师以自己科研工作中的切身体会为内容，把这些新知识贯穿到课堂教学中，广泛开展讨论，强调探究式学习方法的运用，变被动学习为主动探索，调动学生的学习积极性。开展研讨式教学，其过程是：教师给定题目学生收集资料撰写论文报告大家提问讨论总结评定成绩。
3.科研成果编入教材，实现教材建设的创新
在深化教学改革中，实现教材建设的创新是有效解决教学内容和教学方法存在问题的关键。[7]将科研项目的内容引入教材，并积极吸收学科领域研究的新成果，不断丰富和更新教学内容，使教材内容具有先进性、科学性。科学研究在教材的体系设计、内容安排等方面发挥至关重要的作用，将本学科新的内容和观点及时编进教材，将教师自己的科研成果固化为教材内容，加快教材建设的更新，不断提高教材质量。通过科学研究和长期的教学实践，不断丰富和完善了《无机及分析化学》教材理论体系和内容。例如，沉淀滴定法中一般教材介绍莫尔法、福尔哈德法、法扬斯法，编写了碘-淀粉指示剂法，将科研成果“碘-淀粉指示剂法测定碘化钾”编入了《无机及分析化学》教材，[8]实现科研为教学服务，促进教学质量的提高。通过教师把科研成果编入教材、引入课堂教学的“言传身教”，激发了学生学习的热情和从事研究工作的兴趣，教会学生如何去提出问题、分析问题和解决问题，如何去搜寻知识和提炼知识，也就是研究性、创新性和自主性学习。
二、科研促进实验教学内容的改革和学生综合能力的提高
1.实验教学是加强学生科学思维方法培养的重要途径
化学实验是理论联系实践的一种方式，是科学研究的基础，是培养学生的动手能力、分析归纳能力和独立工作能力的主要手段。高质量的实验教学是激发学生创造性、敏锐力和竞争力的重要途径。将科研成果转化为实验教学内容，有助于灵活应用所学理论知识，激发学生的思考兴趣，培养学生的动手能力，提高学生解决问题和分析问题的能力，不断提高实验教学质量。教师不仅应该教会学生获取知识的方法，提高学生获取知识的能力，更应该培养学生科学思维的习惯和创造性的思维方式。科研能力的培养需要一定实践环节，通过化学实验培养科研能力是一种便捷方法。在化学实验教学中加强绿色化学教育，对传统的化学实验内容进行绿色化改革，并推行绿色化学实验是大势所趋，也是科学思维方法在实验教学改革中的具体应用。如何把绿色化学的理念融合于大学化学教学，在化学实验中减少环境污染，增强广大师生环保意识，使绿色化学成为化学教育的重要组成部分，也是化学实验课程改革的新课题。绿色无机及分析化学实验新体系的建立和完善，有利于与化学相关专业的大一学生牢固地树立起绿色化学的观念和环保意识，为将来自觉地运用这些方法打下坚实的基础。从有关院校实验教学改革经验看，寻找替代品、推行微型实验、发展封闭式实验和串联实验、开发模拟实验、回收利用实验产物是实现无机及分析化学实验绿色化的重要途径。因此，放弃污染严重的传统化学实验，探索化学实验的“绿色化”改造，是化学实验教育工作者的奋斗方向。在无机及分析化学实验课教学中，注重在继承传统内容的基础上创新，增加设计性实验，加强综合性实验，减少验证性质实验。通过对原有实验项目的整合，实现了实验教学内容体系的整体优化。教学中注重对学生环境保护意识的培养，为学生灌输绿色化学思想，课题组积极开展绿色化学实验研究，并推进化学实验教学内容的绿色化。
2.无机及分析化学实验教学内容的绿色化改造
用绿色化学的观念改造传统的无机及分析化学实验教学内容，建立“制备实验小量化、分析实验减量化、实验内容绿色化”新体系。[9，10]改造后的绿色化学实验项目可在常规仪器中完成无机及分析化学实验教学，不仅可大量减少化学试剂和药品的消耗，大幅度节省实验经费，而且可加强学生的环保意识、降低环境污染，从而提高教学质量和效益。对传统的滴定分析实验进行减量化改造，标准溶液浓度由0.1～0.2mol・L-1降至0.01～0.02mol・L-1，滴定管由50mL改用25mL，锥形瓶由250mL改用100 mL。试剂用量大大减少，提高了实验的安全性；产生的“三废”量很少，改善了实验环境条件，极大地减少了对环境的污染。例如，碘量法测定胆矾或铜矿中铜的含量，传统教材采用的是0.1mol・L-1Na2S2O3溶液，每个学生完成标定和样品测定实验要消耗碘化钾6g以上；在小容量仪器基础上进行减量化实验，把Na2S2O3标准溶液浓度降至0.02mol・L-1，完成实验消耗碘化钾总量不到1g，比传统的实验可节约经费80%以上。我校一年有约1300人学习“无机及分析化学”课程，仅该实验的开设，就可节约至少12瓶（500g/瓶）KI，单价约240元/瓶，节省经费3000元以上。再如，硫酸亚铁铵的制备实验，该实验原来虽然要求在通风橱中进行，但整个实验室还是能闻到臭味，与绿色化学要求相比，硫酸亚铁铵制备实验存在着以下两个缺点：废气有待治理和未达到原料的最大限度的合理利用。学生带着这些问题，经过动手、动脑，不仅提高了学习兴趣，巩固了所学知识，同时培养了独立思维能力。通过改进把整个实验装置封闭起来，因铁屑不纯而产生的H2S、SO2等有毒气体用碱液瓶回收，改进装置后虽不在通风橱内进行实验也闻不到臭味了。因此，改进硫酸亚铁铵制备实验是对绿色化学指导思想的贯彻执行，有助于学生的环保意识培养和树立充分利用资源、实施绿色化学技术的思想，为学生以后的实验、毕业论文设计及走上工作岗位后成为绿色化学的实践者打下基础。
3.将科研成果引入综合设计性实验，提高学生的创新能力和实验教学质量
在无机及分析化学实验教学中适当地引入科学研究项目，并固化为教材内容，保证实验内容的新颖性，引导学生从事科研工作，也是提高实验教学质量、培养学生综合能力的重要途径。将科研成果内容充实到实验教学中，为本科生开设新的实验项目，提高学生分析与动手能力。把一些科研成果转化为实验教学内容，并编入了《无机及分析化学实验》教材，如“过氧化钙的制备及含量测定”、“乙酰水杨酸铜配合物的制备与表征”、“用硫铁矿烧渣制备硫酸亚铁”、“从含碘废液中回收碘”、“甘氨酸锌螯合物的制备与表征”、“室温固相法制备纳米氧化铋”、“固相法制备非晶态金属硼化物纳米材料”、“硫酸锌样品中锌和镁含量的测定”等内容。在科研过程中探索化学规律或解决问题、设计实验方案，有利于学生提出新问题和新设想，有利于培养学生的创新精神和实践能力。因此，在授课过程中坚持开设综合性设计性实验，使学生在教师的指导下，结合教学科研课题，分析实验目的、查阅相关文献资料、设计详细实验方案、选择合适的仪器设备，在征得教师的同意后，自主进行实验，并对实验结果进行正确分析与讨论。综合性设计性实验推进了素质教育，加强了对学生的能力特别是自学、思维、实践、创新能力的培养。实验报告要求按科技小论文的基本格式撰写，包括实验的目的意义、实验原理、装置及内容、实验结果与讨论、参考文献等，学生根据自己的实验情况，分析、归纳、整理实验数据，评价与讨论实验结果，从而达到培养学生文献查阅能力及科研写作能力。
三、结语
高校教师既从事教学又进行科研，将两者有机结合，才能不断提高教学质量和科研水平。围绕教育教学改革和培养创新人才，学校教务处每年对教学改革与研究项目进行经费支持，鼓励教师积极研究探索新的教学内容、新的教学方法，鼓励教师指导学生参加各种学术及创新活动，对教育教学改革成果和高水平的教研论文进行物质奖励，同时学院还对发表教研论文的教师给予资助。
近5年来，我校“无机及分析化学”课程组在教学研究和教学改革方面取得了显著的成绩，在有一定影响的教学刊物上发表了教学研究论文约20篇，体现了科研与教学相结合的成果。“无机及分析化学”课程被评为2008年四川省精品课程和2011年四川省精品开放课程。21世纪高等学校教材《无机及分析化学》被科学出版社推荐参加了2009年普通高等教育国家级精品教材的评选，2012年评为四川省“十二五”普通高等教育本科规划教材，并被四川省推荐参加“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材评选。“基础化学课程建设的研究与实践”2007年获西南科技大学第二届优秀教学成果三等奖，“大学基础化学系列教材建设与改革”2010年获西南科技大学第三届优秀教学成果奖二等奖，“多科性普通本科高校化学实验课程体系的建设与实践”和“无机及分析化学课程建设与实践”2011年分别获西南科技大学第四届优秀教学成果特等奖和三等奖，《无机及分析化学》系列教材2010年获西南科技大学第二届优秀教材二等奖。
参考文献：
[1]曲晓波.以科研促进教学 提高人才培养质量[J].长春中医药大学学报，2007，23（2）：89.
[2]韦化，唐纪良.以科研促进实验教学改革 培养学生的创新精神和实践能力[J].中国大学教学，2008，（3）：81-83.
[3]于佩学.以科研促进教学 培养创新型人才―― 兼论教学研究型大学科研的定位[J].现代教育科学，2006，（4）：115-117.
[4]袁修孝.以科研促进教学的探索与实践[J].高教论坛，2008，
（5）：12-13.
[5]张建林.教学科研统一的本科研究性教学共同体模式―― 华中科技大学CCMS基地教学研究[J].中国大学教学，2009，（1）：41-43.
[6]龚克.教学与科研结合是成功育人之道[J].中国高等教育，2007，
（12）：64.
[7]崔有为，王淑莹，彭永臻.构建精品教材推进精品课程建设[J].中国现代教育装备，2008，（6）：11-13.
[8]钟国清，朱云云.无机及分析化学[M].北京：科学出版社，2006.
关键词：绿色化，混凝土，资源，环境
0.引言
随着社会生产力和经济高速发展，材料生产和使用过程中资源过度开发和废弃及其造成的环境污染和生态破坏，与地球资源、地球环境容量的有限性以及地球生态环境系统的安全性之间出现尖锐的矛盾，对社会经济的可持续发展和人类自身的生存构成严重的障碍和威胁。因此，认识资源、环境与材料的关系，开展绿色材料及其相关理论的研究，从而实现材料科学与技术的可持续发展，是历史发展的必然，也是材料科学的进步。在这样的背景条件下，具有环境协调性和自适应性的绿色混凝土应运而生。
1.绿色混凝土的定义
吴中伟院士较早提出绿色高性能混凝土（GHPC）的概念。GHPC具有的特征主要包括：①更多的节约孰料水泥，减少环境污染；②更多地掺加以工业废渣为主的活性细掺料；③更大地发挥高性能优势，减少水泥和混凝土的用量。
对绿色混凝土的概念目前学术界还没有统一的定义，一般说来，绿色混凝土应具有比传统混凝土更高的强度和耐久性，可以实现非再生性资源的可循环使用和有害物质的从低排放，既能减少环境污染，又能与自然生态系统协调共生。“绿色”的涵义可理解为：节约资源、能源；不破坏环境，更有利于环境；可持续发展，既满足当代人的衡求，又不危害子孙后代，且能满足其需要。
2.如何实现混凝土的绿色化
实现混凝土的绿色化总的来说应该从以下5个方面入手。
2.1大量利用工业废料，降低水泥用量
在长期的研究和实践中，人们发现许多工业废渣，如粉煤灰、粒化高炉矿渣、煤矸石、硅灰等具有潜在的化学活性，可以部分替代水泥，并且可以制备性能更优越的混凝土。这样不仅节约了矿山资源，降低了水泥生产总能耗，而且也有利于改善和保护自然环境。利用工业废渣作混凝土中的活性矿物掺合料是实现混凝土绿色化的一个重要途径。我国工业废渣数量庞大，仅粉煤灰每年将产出近2亿吨，而煤矸石目前堆放总量已超过30亿吨，活性矿物掺合料作为廉价的辅助胶凝材料却赋予混凝土许多优良的性能，如提高强度、密实度和工作性，改善混凝土微观结构，降低孔隙率，增强对腐蚀介质的抵抗力，延长混凝土的耐久性等。大量使用以工业废渣为原料的活性掺合料，可以在保持水泥孰料总量不变的前提下满足经济快速增长对混凝土的需求，节约资源能源，保护环境，发挥重大的经济效益和社会效益。
2.2提高混凝土综合性能
提高混凝土强度、工作性和耐久性也是混凝土绿色化的途径之一。论文参考网。混凝土强度的提高，可以减小建筑结构的截面积或结构体积，减少混凝土用量，从而节约水泥、砂、石等混凝土原材料的用量。工作性能的提高，一方面有助于提高混凝土的密实性，另一方面可以减少振捣器的使用，降低环境噪声。提高混凝土的耐久性，可以延长结构物的使用寿命，进一步节约维修和重建费用，减少对自然资源无节制的消耗。
2.3使用再生骨料和人造骨料
混凝土制备过程还将消耗大量砂石。若以每吨水泥生产混凝土时消耗6~10t砂石材料计，我国每年将生产砂石材料48~80亿吨。全球已面临优质砂石材料短缺的问题，我国不少城市亦将远距离运送砂石材料。同时，我国每年拆除的建筑垃圾生产的废弃混凝土约为1360万吨，新建房屋产生的废弃混凝土约为4000万吨，大部分是送到废料堆积场堆埋。因此实现再生骨料的循环利用对保护环境，节约能源、资源意义是十分显著的。
废弃混凝土加工的骨料取决其洁净度和坚实度，这与其来源和加工技术有关。利用预制场和预拌混凝土搅拌站剩余混凝土加工的骨料通常比较干净；来源于拆除的路面或水工结构的废弃混凝土，需筛分去除粉粒。许多实验室和现场研究表明：废弃混凝土相当于粗骨料的颗粒可以用来替代天然骨料，进行比较试验的结果是前者作为骨料配制的混凝土抗压强度和弹性模量至少是后者的2/3。论文参考网。拆除建筑物是的废弃混凝土比较难处理，因为常混有其他杂物。论文参考网。与拆除时的分选相结合，这类废弃物可以分门别类地回收和再生，效果较好。
2.4 与自然环境相协调
为了使混凝土与自然环境相协调，通过混凝土材料的性能、形状或构造等的设计，使其具有降低环境负荷的能力。例如通过控制混凝土的空隙特征和空隙率，可使混凝土具有不同的性能，如良好的透水性、吸音性能、蓄热性能、吸附气体性能等。通过对混凝土性能和色彩的设计，使混凝土能与植物和谐共生，这类混凝土包括植物适应型生态混凝土、海洋生物适应型生态混凝土和淡水生物适应型混凝土，以及净化水质生态混凝土等。
2.5提高混凝土的机敏性，使居住环境更安全
随着现代电子信息技术和材料科学的迅猛发展，促使社会及其各个组成部分，如交通系统、办公场所、居住社区等向智能化方向发展。混凝土材料作为各项建筑的基础，其智能化的研究和开发自然成为人们关注的热点。自诊断混凝土、自调节混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列机敏混凝土的相继出现，为智能混凝土的研究和发展打下了坚实的基础。
机敏混凝土的特点是具有自适应性，能够感知外界环境变化，并根据外界环境变化实现自适应控制、调整和修复材料。机敏混凝土材料与智能建筑相结合无疑将为人们提供一个安全、舒适的生活、学习与工作环境。
3.结语
绿色混凝土材料在资源和能源的有效利用、减少环境负荷上具有很大的优势，是实现材料产业的可持续发展的一个重要发展方向。与普通混凝土相比，绿色混凝土显示了强大的生命力和显著的优越性。不过，现在我们离绿色混凝土的实现还有一定距离，需要我们从以上介绍的五个方面努力，争取早日实现混凝土的绿色化。
参考文献：
[1]姚武.绿色混凝土[M].北京：化学工业出版社，2006，5：7-10.
葛国文等［1］在对医学专业毕业质量追踪调查中发现，毕业生有明显的科研后劲不足的迹象，其中动手操作能力、综合分析能力最为欠缺，这与医学院校的实验教学有着直接的关系，其中实验教材的内容绝大多数为验证性的内容，从根本上限制了学生潜能的发挥。潘慧娟等［2］及我们多年的实验教学中的调查中得到如下结论：有较多的学生希望教师能作一些实验教学改革，增加一些综合性、设计性和开创性的实验，给学生一个探索实践的空间，以充分培养和发掘他们探索创新的兴趣和科研能力。乙酰水杨酸对从事化学的人来说是一个较为熟悉的有机产品，在有机实验教材中是经典的有机合成实验［3，4］。本实验的改进是，将其合成微量化和成组实验，用离心沉淀代替了抽滤分离，使实验时间大为缩短；乙酸酐和水杨酸的用量比例较教科书中大大减少；催化剂用碳酸氢钠等对环境友好的试剂代替了浓硫酸，实现了安全化、经济化、绿色环保化，并在操作手续和装置上作了简化，使实验能快速完成，全部实验内容在3～4h内很容易完成，为学生开展探索性实验创造条件。由于微型化学实验可以大量节约化学原料，减少环境污染，并能适当减少实验时间，还有利于培养学生严谨的科学态度，因此受到人们的广泛重视。
1 主要实验仪器和试剂
1.1 主要仪器
10ml的小试管；15ml的离心管；2.5ml的注射器；恒温水箱（±1℃）；离心机； XT-4显微熔点测定仪。
1.2 实验试剂
水杨酸(C.P)；乙酸酐(C.P，新蒸)；无水碳酸钠(C.P)；无水碳酸氢钠(C.P)；无水硫酸氢钠(C.P)；无水硫酸钠(C.P)；磷酸氢二钠(C.P)；磷酸二氢钠(C.P)；磷酸三钠(C.P)；浓硫酸(C.P)；95％乙醇(C.P)；FeCl3水溶液(1%)；HCl(1∶3) (C.P)。
2 实验操作部分
2.1 乙酰水杨酸的合成方法及探索性实验方案
2.1.1 合成方法
向10ml干燥的小试管中加入约0.20g干燥的水杨酸和20mg无水碳酸氢钠作催化剂，用干燥的注射器加入0.3ml的乙酸酐。轻轻摇动后，放70℃的水浴中反应10min后取出，趁热加入5ml的冷蒸馏水和1滴HCl(1∶3)溶液并不断搅拌，然后置于冰水浴中冷却30min，小心用玻棒压碎结晶倒入15ml的离心管中，在离心机中离心分离，弃去上清液，并用冷水洗涤产品(3次，每次约0.5ml)后在离心机中离心分离，弃去上清液，得白色产品粗乙酰水杨酸0.22g，产率84%。
2.2 粗产品的精制
在2.1步骤中制得的上述各种粗产品加入约1.0ml乙醇(65%)水溶液，在热水浴加热至产品溶解完全，得到无色透明溶液，停止加热后趁热加入4.0ml温热的蒸馏水，如有结晶析出则在水浴中加热至结晶完全溶解后移出水浴，让溶液冷却至室温后，放入冰水浴中冷却30min。冷却结晶后，小心用玻棒压碎结晶，使析出的结晶沉于离心管底部，在离心机中离心分离，弃去上清液，滴入10滴蒸馏水洗涤结晶，再离心分离出水分，取出晶体并在滤纸上挤压、烘干。得白色结晶即乙酰水杨酸产品。产品在电子天平上称量约得0.16g。
2.3 产品的检验
取少许乙酰水杨酸产品，用约1ml 95%乙醇溶解，加FeCl3(1%)溶液1滴，溶液不显紫红色，说明产品中已无水杨酸。
在XT-4显微熔点测定仪中测定产品的熔点为136℃，达熔点时分解。
2.4 探索性实验方案的设计
让学生在其它反应条件不变的情况下分别使用不同的催化剂(如无水碳酸钠、无水碳酸氢钠、无水硫酸钠、无水硫酸氢钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸三钠、浓硫酸和磷酸等)、不同的乙酸酐的用量、不同的反应温度及反应时间等，这些反应条件由学生通过实验结果分析来确定最佳的反应条件。
3 讨论
3.1 本实验的优点
一是用离心分离的方法代替了抽滤分离，比文献［3，4］中的正常实验减少了反应步骤，缩短了实验时间，达到快速完成的目的；避免了产品在多个步骤中的损失，如粘在滤纸等，使产率大为提高，为实现微型化实验提供有利条件；可进行成组实验，为实现学生进行探索性研究的目标创造了条件。二是实验采用微型化，药品、试剂的使用量比正常的实验减少10余倍，能养成学生勤俭节约的良好习惯。三是用碳酸氢钠、碳酸钠等作催化剂对环境友好的化学试剂代替浓硫酸等试剂，对操作的学生而言安全性大为提高，同时对环境保护起到积极作用，使绿色化学的观念深入学生的心中；四是用注射器量取乙酸酐可提高准确性，也使实验的速度大大加快，保证整个实验能在预定时间里完成。
3.2 精减课时，提高学生动手能力
随着医学教育改革的不断深入，减少医学基础课程的教学课时数是大势所趋，如何利用有限的教学时间让学生完成更多的实验，掌握更多的知识，提高他们的实验技能和科研素质是我们亟待解决的问题。改革实验教材增加综合性、设计性和探索性的实验内容是提高医学生的实验动手能力和培养他们的科研素质的最有效的途径。本实验由于使用快速微型化的实验方法，使乙酰水杨酸的合成的时间大大缩短，为实现探索性实验创造了条件，以往最少要两次实验课如今仅一次实验课就可完成，达到了减少教学时数而教学内容不减少的目标。
3.3 指导学生将实验报告写成小论文
大学生在做医学实验时均应书写实验报告，这是因为实验报告既是实验课的重要内容，又是科学研究的一个重要部分，同时还是科研论文的第一手资料。小论文是一种新的模式，它介于实验报告和毕业论文专题之间，其新颖、简化、便于保存的特点更能激发学生的实验热情，有助于提高学生的兴趣、自信和写作能力。
乙酰水杨酸的制备是有机化学合成实验中重要的内容，其合成方法也有多种。在实验教学中以教材提供的合成路线为主进行合成，学生在实验前查阅其他教材、相关文献或数据手册，在对反应物、目标产物、中间物质的物理性质充分了解的基础上，选择合理的实验条件、设计实验细节，以提高产率、减少副反应为目的，也可尝试新的合成方法如微波合成等，也可就如何减少实验误差、及实验室污染方面进行讨论，形式多样。在合成实验中可以找到很多论文的题目。
参考文献
［1］葛国文，刘军，良.九0～九五届医学毕业生质量调查分析［J］.中国高等医学教育杂志，2001(2):20-21.
［2］潘慧娟，朱跃，田菊雯.医学生化学实验学习情况调查分析［J］.医学理论与实践，2002，15(6):732-733.
［3］伍琨贤.有机化学实验［M］.北京：中国医药科技出版社，2004.
关键词: 有机化学实验教学 教学改革 探索
有机化学是高校化学、化学教育,以及应用化学、高分子、环境工程等化学相关专业的必修基础课,有机化学实验作为对理论课的补充,是学生通过实践掌握理论知识的体验过程,也是培养学生掌握基本实验原理和实验技能的操作过程。在化学专业的教学体系中,有机化学实验课与有机化学理论课一样,在整个化学教学中占据十分重要的位置。
作为皖西南地区唯一的本科师范院校,安庆师范学院高度重视实验课程的建设,对实验教学进行了多方面的改革。依据我校的科研条件,对沿用的实验教材进行重新编写[1];开设综合性的实验,让学生在教师的指导下独立设计实验,培养学生的独立思考能力;每年在学生中开展“实验操作技能大赛”等活动,培养学生的综合能力。通过一系列的实验课教学改革,学生的实践创新能力得到了提高,由学生自主设计的科研项目多次在国家“挑战杯”设计大赛中获奖。本文从实验教学与考核的角度,对基础有机化学实验教学改革进行探讨。
一、重视传统教学经验
1.规范“三个”报告
学生的实验能力往往是在实验操作、回答思考题与完成报告等过程中培养出来的。一次系统的有机实验由三部分组成:实验预习报告、实验数据记录报告和实验报告。实验预习报告可以检验学生的预习效果,帮助学生对实验操作事先有一个清晰的整体把握;实验过程强调学生动手操作的能力,注重要求学生养成科学严谨的态度,依据不同的实验条件,记录观察到的实验现象,设计实验数据表格,规范条理的记录数据,同时学生对所记录的感性层面的现象和数据进行理论思考与解释,以便在实验报告中得出结论。实验报告是对整个有机化学实验的最终检验,包括实验目的和原理、实验步骤、实验现象、结果分析和结论,而学生在撰写实验报告时,必须字体工整,表达清楚,准确地阐述实验的原理、实验装置示意图、步骤、现象等实验过程并总结陈词。
2.规范学生实验操作
我校有机化学实验课程的开设是从性质实验过渡到合成实验和设计型实验。学生从验证实验现象开始,相互之间比较实验操作对实验现象的影响,培养实验中规范操作的意识;进而通过开设一系列对于粗产物分离和提纯的操作性实验,强化学生处理反应产物的能力;顺利过渡到合成实验后,教师发挥主导作用,就实验所需的合成条件,在学生深刻认识实验原理,以及粗产物除杂过程的基础上,指导学生举一反三,最终学会选择正确的实验仪器,设计合理的实验装置,完成设计型实验。
3.重视思考题和结果分析
教师以实验为基础,联系实验原理提出思考题,引起学生对实验的好奇心,提高学生观察实验现象和动脑思考的主动性。只有认真完成实验并加以理论分析,学生才能够很好地回答教师提出的思考题。回答思考题是对整个实验的再思考与提高[2],在实验中,教师围绕每个实验提出深刻的思考题,不但可以促进学生深入思考与学习,而且可以使学生较好地锻炼理性思维能力,从而达到较好的实验效果,提高教学质量。
二、有机化学实验教学改革的探索
1.学生实验与教师科研相结合
我校根据教师的一些科研课题开设开放性实验,学生自主报名,利用课余和暑假的时间参与实验研究,查阅文献,学习反应机理,进一步提出设想,在教师帮助下优化反应条件,并动手实验。参与这些实验的学生多数以这部分工作为起点开始自己毕业论文的撰写,并且为考研面试中的实验操作部分打下基础,更有提出一些较好设想并努力进行实验的学生凭借实验成果参加“挑战杯”大学生课外学术科技创作竞赛,其中《基于Ni(dmit)2分子自旋梯材料的制备和构效关系研究》获2009年全国三等奖。
2.开展有机化学实验的“双语教学”
应对我校化学化工学院的大多数毕业生都选择进一步深造的现状,考虑到提高学生的科研能力,帮助学生顺利通过考研面试,选择性地开展有机化学实验的“双语教学”[3]是必要的。对于同一个实验,同时开设中文和英文两组实验,让学生依据个人对英语的驾驭能力进行选择。实验完成后,实验报告必须用英文书写,这对学生以后撰写科技论文大有益处。对于学生来说有机化学实验英语教学是一个难得的系统学习运用专业词汇的机会,对以后工作、科学研究及进行学术交流非常重要。在双语教学过程中,为提高学生的英文写作水平,指导学生查阅与实验相关的科技文献,学习英文科技论文的写作方法,如何采取恰当的教学措施,达到既能帮助学生既掌握专业基础知识与专业词汇,又能掌握有机化学实验的技能操作的双重效果,还需要进一步探讨。
3.有机实验的微型化和绿色化
有机化学实验课程作为对理论课的重要补充,开设的课时量为108学时。实验中所使用药品大多数具有毒性和易燃性,实验流程也需要较长的时间,并且由于教育扩招,学生多,班级多,而实验室的资源有限,如何降低实验试剂的用量,节省实验时间,降低污染成为实验室需要解决的难题。
微型实验是近年来国内外迅速发展的一种实验方法和技术[4],它具有节能、安全、减少污染、实验迅速等优点,并且实验的微型化不影响实验现象的观察,还可以减少实验三废,对保证学生和教师的安全,提高经济效益和环保效益有实际意义。
近年来,超声波、微波、光、电及生物催化剂(酶、微生物、抗体酶)、绿色溶剂(离子液体、超临界流体、水)在有机合成中的应用得到了空前的发展,并形成了一系列先进实验技术[5]-[6],利用这些技术手段对于加快反应速度、提高产率、减少能耗、减小污染起到了意想不到的作用。比如在微波合成β-萘甲醚实验中,利用微波加热的方式取代传统加热,提高了反应速率,节省了不少时间。
三、建立新实验考核体系
实验课成绩评定是检查教学效果和激励学生认真完成实验教学内容的重要环节[7]-[8]。严格的考核是正确引导和激励学生的积极性,监督和检查学生学习效果及应用能力,提高实验教学质量的有效手段。
我校的实验课程考核包括平时考核、操作考查和期末实验理论考试,平时考核是指对学生的“三个”报告的撰写情况和平时表现进行打分,教师通过整个学期对学生实验过程的观察,对学生的真实水平有清楚的了解,根据学生的实验能力、思维能力、团队合作能力等多方面进行考核,这一部分占实验总成绩的30%;操作考查主要是就选定的设计型实验对学生搭建仪器装置和实验基本操作的动手能力,对实验原理、实验现象、实验过程中出现的各种问题的综合能力等多个角度进行考查,根据学生的操作与回答情况进行打分,这一部分占实验总成绩的30%。实验理论是基础有机化学实验课程必须掌握的一项重要内容,实验理论考试可促进学生在掌握具体的操作上更进一步理解各种操作的理论背景知识。实验理论考试主要对学生进行有关实验的理论知识、基本操作、实验现象、实验数据处理等方面的书面考试,实验理论考试成绩是学生实验成绩的重要组成部分,这一部分占实验总成绩的40%。
这种实验考核方式既考查了学生知识掌握的情况,又考查了学生的操作能力,还体现了成绩的真实性和公平性。
四、结语
我们对有机化学实验教学的改革,优化了实验教学体系,强化了实验教学环节。学生的实验技能训练和实际动手能力得到了有效加强,激发了学生的学习积极性,培养了科研创新精神,不少学生发表了质量较高的学术论文。学生的综合素质得到了有效提升,考上研究生的人数逐年上升,占毕业生总数的50%左右。他们基础扎实、动手能力强、敢于实践创新,受到了用人单位普遍欢迎,经过两三年实践就能成为所在单位的教学科研骨干。有机实验教学改革也大大促进了教师提高自身素质和业务水平的积极性,形成了教师与学生教学相长的良性互动。
参考文献:
[1]王伦,方宾主编.化学实验[M].北京:高等教育出版社,2003.
[2]陈海燕,林翠梧,段文贵,蒋林斌,赖刚.基础有机化学实验教学改革初探[J].2009,(7):100-101.
[3]尹传奇,黄齐茂,陈世清.有机化学实验双语教学的探索[J].广东化工,2009,(9):218,235.
[4]钱贵晴.微型化学实验与创新教育[J].化学通报,1999,(5):2-6.
[5]孙尔康,高卫,张剑荣等.提高环境保护意识,建立绿色化学实验室[J].实验技术与管理,2007,24(11):10,34.
[6]高成庄,申国玉.高校绿色化学实验教学初探[J].教育与职业,2007,(21):159-160.
一、教学改革的一种方式———小论文
写小论文是学生在熟练掌握基本理论知识的基础上，通过查阅相关的资料，对自己感兴趣的问题，提出自己的想法。如:现在大家关注的环境分析、生物样品分析、药物分析等。通过写小论文，可以达到以下目的:首先，学生只有在对课本上的内容比较熟悉的条件下，才有可能提出自己的见解，因此，在此之前，学生必需好好地学好书本上的知识。其次，学生又必须把书本的知识转变成自己的知识，在此基础上，才有可能有自己的想法。
二、教学改革的第二种方式———课堂讨论
在教学中分组讨论，然后在课堂上由学生自己上台讲课，一方面锻炼了学生的团队合作精神，另外也锻炼了学生的语言组织能力和表达能力。如分析化学在讲完了酸碱滴定，下面的配位滴定的基本原理部分，可以将学生分成两个组，每组准备一部分，教师上课时请学生上台讲解，其他的学生进行补充讨论，课堂气氛活跃，学生积极性高，参与性强，记忆深刻。
三、教学改革的第三种方式———多媒体教学
教学多媒体是知识经济的产物，它是信息社会的标志之一，在教学中，计算机辅助教学，使原本难理解的仪器结构、原理变得较好理解，原来看不到摸不到的仪器变为可以看的，可以进一步加深理解。如对于电位分析法中的离子选择性电极测定的原理，如果我们用多媒体教学，就能很好地说明电极浸泡后由干玻璃层变为水化层，膜电位与溶液中被测离子的关系，从而得出其电位与被测离子的关系。假如没有，学生便很难理解。
四、利用前沿学科研究，采用渗透模式，加深本课程的学习
将分析化学的内容渗透到相关的学科之中，如生命化学是当今国际上自然科学研究的前沿，我们可以利用学生感兴趣的DNA鉴定、指纹图谱获得等，使学生产生了解方法的兴趣，从而加深对仪器分析课程学习的欲望;另外还有药物化学中药物的鉴定，环境化学中环境的检测等:学生为了解相关知识自然会有学习的冲动，从而加深本课程的学习。五、加强对学生可持续发展意识的培养分析化学教学中，素质教育的目标之一是使学生了解与分析化学有关的环境、能源等问题，培养可持续发展的意识和绿色化学的思想。这些都要分析化学教师从一点一滴做起。如节约药品，废液处理，药品回收，节约用水等。通过以上的教学改革实践和探索，我们感到:提高分析化学课程的教学，使该课程变为人人想学，人人愿意学，大部分人都能学好的一门基础课，是当前基础教育改革发展的必然。
作者:李铭芳 柳英霞 白玲 汪小强 单位:江西农业大学理学院 南昌大学分析测试中心
作者：尚宏利 李军 桑雪梅 王敏 单位：重庆理工大学化学化工学院
学生根据指导老师提供的实验题目或自选的实验题目，自行查阅参考资料，自行设计实验方案，自选与组装实验设备，自拟实验操作步骤，实施实验方案，对实验结果进行分析和总结，并以小论文的形式写出完整的实验报告的科学实验的基本训练过程。其基本操作过程一般有三个步骤。准备阶段选题选题主要依据以下几个方面：(1)根据实验教学大纲，结合学生的兴趣、爱好、能力以及知识结构等，且考虑实验室的实际实验条件来指导学生选择课题。(2)所选的课题要有一定的深度，选题覆盖面要广，综合性要强，保证学生对知识能融会贯通、灵活运用，注重提高自身综合运用知识的能力。(3)要结合物理化学设计性实验的形式。物理化学设计性实验一般有四种形式：扩展实验内容，改进实验方法或装置，提高实验的准确性以及开辟新的物理化学实验等。在实验内容的设计上，可以采用以下途径:①用已学过的仪器装置做某些实验体系在实验条件发生重要变化时的探索；②相同的实验方法在新体系中的应用研究；③物理化学研究方法在与生产、生活等跟实际有关的课题方面的应用；④教师科研课题中的子项目等。例如《蔗糖水解动力学实验》设计实验内容添加温度和酸浓度的影响，实验除了测定速率常数和半衰期，还可测定活化能，综合运用了动力学知识，加深学生对速率方程的理解[3]。针对制药专业学生，如果把实验中的催化剂改为酶，除了以上的内容外，还需了解酶催化反应、酶的分离提纯及活性测定等相关理论知识，同时实验方案、步骤及结构分析等都有更高的要求。
查阅资料确定选题后，就要着手收集相关资料。除了物理化学和物理化学实验教材上的理论知识外，还可请教资深老师；或利用图书资料、网上资源等查找相关数据。在搜集充分的文献资料后，将所获取的信息进行阅读、整理和选取，寻找合理的条件，初步拟定实验原理、方法和步骤。为拟定实验方案作好充分的准备。拟定方案(1)拟定方案要遵循三个基本原则：科学性原则、创新性原则、环保性原则。科学性原则要求设计过程都要科学、合理，所采用的设计标准，方法和步骤等都要有一定的物理化学理论依据或实践基础。创新性原则要求实验设计要敢于突破陈规，独到新颖，能反映新观点、新方法和新思路等。环保性原则是指要从环境保护的角度来考虑实验的设置、手段、方法等各方面因素，尽可能采用简约的实验方法和实验装置，用较少的实验步骤和实验药品、仪器，在较短的时间内完成效果明显的实验。培养学生建立绿色化学理念，培养学生用“3R”原则[4]（减量化、再利用、资源化）的思维方式来考虑和如何解决化学实验中出现的污染问题，达到较好的环境效应。例如《二元金属相图实验》，实验中使用的铅替换为铋或锌。实验经改进后转变为绿色实验，实验药品用量减少，降低实验成本，且测量结果理想。例如《燃烧热的测定》无需改变实验方法，可以用蔗糖直接代替有毒的萘。(2)拟定方案的要求拟定方案要求学生要充分运用已掌握的理论和实验知识或技能，综合地考虑问题，根据实验的目的和具体要求，寻求科学的、可靠的的实验原理，根据实验原理拟定实验方法；根据实验方法，合理地选择仪器和准备实验器材，周密地分析实验中可能出现的问题，并拟定消除或减少这些问题的措施和办法；最后确定实验的实验步骤，安排实验进程等；完成实验方案后提交指导老师审阅，以确保实验的可行性。实验阶段实施设计性实验的方案是设计性实验操作过程中的关键主体。学生根据自己设计的方案，准备实验仪器，实验药品。认真阅读仪器设备的使用说明，熟悉物理化学实验仪器的性能构造、工作原理、使用方法和注意事项。准确，安全地安装、调试、维护和使用仪器，以便在精密的条件下测量到所需的数据。例如旋光仪的使用，在测量前，要将旋光仪预热，和调零等。学生按操作要求要认真操作、细心观察、作好记录，将测得的数据按设计方案的原理进行处理、分析，培养严谨的科学态度。结果处理阶段学生通过对实验现象的观察，取得有关的数据，通过作图，列表等手段，进行分析、综合、判断等活动来获取结论。在获取结论后，还应对实验的步骤进行反思、讨论和总结，并以论文的形式写出实验报告。
为了客观、公正、全面地反映学生的实验综合能力，制定了成绩评定标准：包括查阅资料、方案设计、实验方法、实验操作、实验结果、协作精神、实验安排、创新内容、环境保护、清洁安全和实验报告。实验报告以论文的形式考评，格式要符合科学期刊的要求，标出标题，摘要，关键词，报告最后还要附有参考文献等。论文的内容除了实验目的，实验原理，实验仪器与药品，实验的操作情况，实验数据和实验结果外，还可以写上实验过程的心得体会，指出实验中的不足、改进的地方及尚待进一步解决的问题，以便供学有余力的学生进一步探索通过开设设计性环保物理化学实验，学生不仅可以接触到一个比较完整的研究工作过程，包括实验选题、实验方案设计、实验现象观察和数据采集、实验结果的分析讨论以及实验报告的撰写等，而且可以大大激发学生的学习兴趣和主观能动性，充分发挥其聪明才智；同时培养了学生的创新精神，实践能力，分析和解决问题的能力、环保意识及严谨的科学态度。总之，我们力争通过实验训练，把学生培养成综合应用型高素质人才。
