時間:2022-06-17 19:30:20
導語:在物理化學論文的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

1.1學生基礎(chǔ)分析
由于學生對相關(guān)的高等數(shù)學和中學物理知識的應(yīng)用理解欠深入,產(chǎn)生對物理化學的畏懼,如物理化學在公式的推導、概念的理解及原理的應(yīng)用較多地涉及高等數(shù)學中的偏微分方程,其次是剛進入大學的學生還未能完全適應(yīng)大學的學習方法,常拘泥于細節(jié)的糾纏而難以認識該門重點課程的總體結(jié)構(gòu),容易導致“只見樹木,不見森林”的情況。我校為大專層次,85%的學生在高中為文科生,物理和化學的基礎(chǔ)不得而知。而物理化學總課時為30課時,如何利用有限的課堂教學時間,按照教學目標,順利有效地完成教學內(nèi)容,對學生和任課教師都是一個極大的挑戰(zhàn)。為了實現(xiàn)教學目標,必需在教學內(nèi)容上做出合理的取舍及必要的補充,否則就會滿堂式的灌輸或“眉毛胡子一把抓”的情況,這樣的方式學生受不了,也達不到滿意的效果。
1.2內(nèi)容的取舍和補充
首先是結(jié)合開設(shè)的其它專業(yè)基礎(chǔ)課程無機化學和分析化學,將重復的內(nèi)容(如化學平衡和電化學兩章)刪掉不講,學生自學。其次是要對授課內(nèi)容做到重點突出,重點內(nèi)容細講,讓學生弄懂,讓學生在學習中獲得成就感,從而提高學生學習積極性。如反應(yīng)熱的計算,主要講標準摩爾生成焓和標準摩爾燃燒焓,其它四種計算方式,只做簡單的提示,以學生自學為主。對前后有聯(lián)系的概念,必需講透,為后面的知識做好鋪墊,不能趕進度。如相平衡的基本概念學習時,組分數(shù)K的計算是個難點,必需結(jié)合例題將獨立的化學平衡R和濃度限制量R'講透,因為自由度f的計算涉及到組分數(shù)K。根據(jù)學生的基礎(chǔ)和學習內(nèi)容的需要,適當補充基礎(chǔ)內(nèi)容,減小學習難度。大專學生基礎(chǔ)不好,物理知識和高等數(shù)學知識的欠缺,靈活運用物理和化學基礎(chǔ)知識的能力不強,使很多學生在做習題時知道使用哪個公式,就是算不出結(jié)果或是計算出的結(jié)果與答案相差甚遠,這樣學生就失去了學習興趣,慢慢地失去了學好物理化學的信心,不再愿意動筆做習題,上課情緒也不飽滿。教師根據(jù)授課內(nèi)容,選取具有代表性的習題,用極少的時間,及時地添加部分必要的基礎(chǔ)知識,降低學生學習的難度。如熱力學第一定律中常用到理想氣體的狀態(tài)方程PV=nRT,該公式中的體積V,在分析化學和無機化學中溶液的體積一般是以升(L)或毫升(mL)為單位,而公式中主要是立方米(m3)為單位;其次溫度T,平時用的是攝氏溫度(℃),熱力學溫度T=攝氏溫度(℃)+273.15K。又如物質(zhì)體積的計算。
2精心設(shè)計授課內(nèi)容的引入和講解,激發(fā)學習興趣
托爾斯泰曾經(jīng)說過:“成功的教學,所需的不是強制,而是激發(fā)學生學習的興趣?!毙枰桥d趣的基礎(chǔ),也是學習的動力所在,物理化學授課老師盡可能將書本理論知識與中實際生活聯(lián)系起來,使課堂教學變得形象直觀、有趣,從而激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生學習物理化學的積極性和創(chuàng)造性,提高學生“學以致用”的能力。通過生活中隨處可見的、貼切、簡單易懂的舉例引入和講解。在新課開始時,從學生感興趣的事物出發(fā),提出與教學內(nèi)容相關(guān)的問題,激發(fā)學生的求知欲,讓學生找到所學內(nèi)容能解釋的現(xiàn)象,做到有的放矢。在例如熱力學第一定律的引入:首先展示一張高級轎車并設(shè)問(看到高級轎車有什么感覺?),調(diào)動學生情緒(學生會有不同的想法),再展示一張汽油油價表,學生發(fā)出人們常說的“車買得起,養(yǎng)不起”的感慨,在此基礎(chǔ)上再提問(如果汽車不需要提供能量就能自己跑該多好,此種設(shè)想能否實現(xiàn)呢?)引出熱力學第一定律的表達方式和研究內(nèi)容。又如在化學動力學的新課開始時,從每次服藥的藥量、每日服藥的次數(shù)和保質(zhì)期是怎么來的引入,此種引入方式過渡自然,還可以為后續(xù)學習內(nèi)容做好鋪墊。雖然物理化學知識抽象,但是生活中的很多現(xiàn)象卻可以用物理化學知識來解釋。如:表面現(xiàn)象與水滴成圓形、干毛巾吸汗、干旱時鋤地;化學動力學與藥物的服用量、生物酶;膠體與人體血液;相平衡與酒精提純、鹽融雪等等。將物理化學知識和生活中常見的現(xiàn)象聯(lián)系起來,通過啟發(fā)式提問和圖片直觀的刺激,激發(fā)學生探求事物本質(zhì)原因的求知欲。激發(fā)了學生的求知欲,課堂教學就達到了成功的一半。
3利用框架式教學將教學內(nèi)容系統(tǒng)化
物理化學知識點多、定義多、公式多,讓初學者摸不著頭腦,因此每引進一個新的概念、定義、公式,首先講明概念的產(chǎn)生背景與條件,分析一概念內(nèi)含的幾個要點,再講概念適用的范圍與條件,使學生對概念的內(nèi)涵及應(yīng)用有所了解。教師作為課堂的主導者,引導學生將相關(guān)的知識點按層次地安排于框架結(jié)構(gòu)中,使之層層有序、步步可循,使學生了解各知識點的位置和彼此的關(guān)聯(lián),便可從內(nèi)容的邏輯結(jié)構(gòu)中獲取貫通的知識。如熱力學第一定律可設(shè)計附圖。
4多媒體教學與板書輔助教學有效結(jié)合
隨著科技的發(fā)展,教學手段越來越多,其中多媒體應(yīng)用最為廣泛。多媒體能將圖像、圖形、文字、聲音、動畫結(jié)合在一起,能把一些微觀的、用傳統(tǒng)方法無法表達清楚的信息形象、生動、直觀的展示出來。多媒體的直觀展示在一定程度上能刺激學生的各種感覺器官,有效地化解教學中的重點和難點,增加課堂信息量,調(diào)動學生學習的積極性,有助于提高學習效果。在物理化學教學中,可以將抽象概念和實驗過程形象化、簡化公式的推導過程、習題講解便捷化、圖標內(nèi)容生動化。例如毛細現(xiàn)象實驗、表面張力的實驗視頻、油和水的分層情況、膠體的聚沉等運用多媒體教學,既節(jié)省了時間,又可獲得好的教學效果。但是多媒體播放過程一晃而過,播放過內(nèi)容在學生頭腦中留下的記憶不深。在物理化學教學中,究竟是多媒體還是板書更受學生青睞?調(diào)查結(jié)果顯示,大部分學生傾向于教師在黑板上以板書的形式進行公式推導和例題解答;對于那些理論性較少且偏重于介紹性的知識,學生則傾向于教師以多媒體的形式表現(xiàn)出來。因此我們不能斷定板書和多媒體孰優(yōu)孰劣,應(yīng)以物理化學各章節(jié)內(nèi)容的特點來確定我們要采取的教學手段。如果是需要學生歸納或推導的內(nèi)容,黑板板書有其不可替代的優(yōu)勢。板書輔助的課堂教學中,教師的自主空間很大,可以根據(jù)學生的反饋信息,及時調(diào)整教學目標、教學難度及知識拓展的廣度,為學生提供質(zhì)疑、交流和討論的機會,從而更有利于知識的掌握和能力的培養(yǎng)。對遇到有關(guān)計算公式的推導和知識的歸納時,運用邊講解邊板書更有利于引導學生的思考的方向。如熱力學第一定律的知識歸納,狀態(tài)函數(shù)熵、吉布斯能、亥姆霍茲能定義公式的推導和計算等。根據(jù)教學內(nèi)容,將多媒體教學與適當板書有效結(jié)合,取長補短,提高教學效率。
5結(jié)語
俗話說“萬丈高樓平地起”,扎牢基礎(chǔ),利于提高學生的創(chuàng)新能力。我們構(gòu)建了循序漸進型的物理化學實踐課程體系“基礎(chǔ)實驗綜合性設(shè)計性實驗和開放性實驗”,利于提高大學生的自主學習和創(chuàng)新能力。基礎(chǔ)實驗,按照已擬定的實驗方案測得實驗數(shù)據(jù),用數(shù)學原理和方法科學地處理實驗數(shù)據(jù),使學生對理論知識有一個較直觀和深刻的理解[7];綜合實驗主要培養(yǎng)學生自主學習和獨立思考的能力;設(shè)計性實驗、開放性實驗及研究創(chuàng)新實驗以培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。學生掌握不同層次的實驗要求及實驗技能,初步建立起研究科學問題的方法和態(tài)度[8]。物理化學實驗是南昌航空大學的應(yīng)用化學專業(yè)、應(yīng)用化學專業(yè)春曉班及材料化學專業(yè)等的基礎(chǔ)課程。以春曉班為例,物理化學實驗課程學時為64學時,分兩個學期進行,是一門單獨設(shè)立的實驗課。實驗內(nèi)容由熱力學、動力學、界面現(xiàn)象、設(shè)計性實驗(表面活性劑的臨界膠束濃度的測定及影響分析)、探索研究創(chuàng)新型實驗(B-Z振蕩反應(yīng)的影響因素分析、不同體系鈍化曲線的繪制及其鈍化劑的影響、高聚物分子量的測定研究)等組成。其中基礎(chǔ)性、綜合性實驗為40學時,設(shè)計性、開放探索性實驗24學時。此外,為提高學生的興趣,南昌航空大學組織學生可以申請“三小項目”即“小發(fā)明、小創(chuàng)作、小制作”,這些小項目具有一定的難度,使學生有機會了解本學科發(fā)展的前沿,激發(fā)學生的求知欲望和探索精神,提高實踐創(chuàng)新能力。例如:結(jié)合物理化學光、電、磁及吸附等方面的知識,在2013年,2011級應(yīng)用化學專業(yè)春曉班26名學生中有8名學生作為第一申請人申報第八屆南昌航空大學“三小項目”成功,占30.8。其題目有:“去除水體中汞的選擇性石墨烯—胸腺嘧啶復合物的合成與性能研究”“一種石墨烯復合納米光催化材料的合成及其性能研究”“有色污水光電催化處理裝置”等。
2改革實驗教學模式及教學方法
向?qū)W生開放物理化學實驗室是培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的重要舉措之一[9]。開放物理化學實驗室的教學模式,鍛煉學生分析問題和解決問題的能力,讓學生接觸到科研前沿的很多最新的成果,從而從根本上引起學生對實驗課的興趣和重視[10]。傳統(tǒng)的灌輸式教學過程中,教師對實驗原理、實驗步驟、數(shù)據(jù)處理都進行了詳細講解,學生的積極性和創(chuàng)造性得不到充分發(fā)揮[11]。為此,我們將實驗的順序調(diào)整為:“基礎(chǔ)實驗綜合性設(shè)計性開放性實驗”。在第一次實驗時給定設(shè)計性和開放性實驗題目,隨后學生先做基礎(chǔ)實驗,在課后根據(jù)自己選定的實驗項目積極地查找文獻,尋找合適的方法在實驗室進行,如果在課內(nèi)沒有完成實驗項目,可以與老師預(yù)約時間來進行未完成的實驗。逐步推行開放式實驗教學模式,重在吸引學生主動參與科研實踐活動。還充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)在實驗教學中的作用。將一些儀器設(shè)備的操作、基礎(chǔ)實驗制成多媒體視頻;鼓勵學生用計算機來完成實驗數(shù)據(jù)的處理,利用Excel或Origin軟件進行數(shù)據(jù)處理不但速度快而且準確性高,規(guī)范物理化學實驗數(shù)據(jù)處理過程,為學生將來從事實驗或科學研究奠定基礎(chǔ)[12-13]。
3完善實驗課程考核體系
為了較為客觀全面地評價學生實驗的真實水平,必須完善實驗課成績評定方式??己藘?nèi)容包括預(yù)習、操作、紀律、實驗報告和實驗結(jié)果等;將考核的形式多樣化,主要從操作前的提問、操作是否規(guī)范、是否有原始記錄、對自己方案的可行性進行論證及可視化總結(jié)等方面進行綜合考核??陀^全面的考核評價體系有利于調(diào)動學生的學習積極性,培養(yǎng)其綜合能力,養(yǎng)成良好的實驗習慣和科學態(tài)度。
4學生培養(yǎng)成果
近年來我院本科生在國家級科研創(chuàng)新大賽中屢創(chuàng)佳績,例如:在2012年第十二屆全國“挑戰(zhàn)杯”比賽中,聶珊珊等同學《磁性銅離子印跡聚合物的合成與性能研究》獲得三等獎;在2013年第十三屆全國“挑戰(zhàn)杯”比賽中,冷樂輝等同學《新型復合光催化劑的合成及光催化降解有機染料性能研究》獲得一等獎;李蕾等同學《廢棄鋰離子中鈷酸鋰的高效浸出技術(shù)研究》獲得三等獎。這些成果大部分都與物理化學的知識息息相關(guān),基礎(chǔ)與創(chuàng)新并重的實驗教學模式對學生科研興趣的激發(fā)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了積極的作用。
5結(jié)束語
1.1實驗技術(shù)人員對實驗室儀器管理重視程度不夠
目前我院實驗中心承擔了全校理工科學生的化學基礎(chǔ)實驗教學,包括材化、化藥、生工的全體學生。上物理化學實驗課的班級有50個,學生人數(shù)達到1500余人,而物理化學實驗室僅有4間,上物理化學實驗課的全體師生是走“流水線”的形式,再者,師生總體受“重教學,輕實驗”思想的影響,學院領(lǐng)導對實驗技術(shù)人員工作的認同度不高,導致實驗技術(shù)人員工作積極性下降,實驗技術(shù)人員都產(chǎn)生一種消極應(yīng)付實驗儀器設(shè)備管理心理,敷衍實驗教學。
1.2實驗教學過程未嚴格遵循管理制度
我院物理化學實驗室制定了相關(guān)實驗室運行規(guī)章制度,要求每次實驗要安排值日生,儀器要嚴格按照使用步驟操作,儀器損壞要及時登記等。但是在具體的實驗過程中,很多教師為方便學生實驗,或者節(jié)約實驗時間,沒有按照儀器正常操作規(guī)程操作儀器,比如,使用旋光儀一定要預(yù)熱至少十分鐘,很多學生根本就沒有做到。同時,在物理化學實驗教學中,由于參與實驗的學生較多,指導教師不能一對一指導,大部分學生都在摸索中完成實驗過程,結(jié)果導致學生實驗做完后,儀器也損壞嚴重。
2定位化管理物理化學實驗儀器探討
目前,定位化管理在很多行業(yè)起著重要的作用,王曉礎(chǔ)等等報道了在大型綜合醫(yī)院手術(shù)室儀器管理中采用雙向定位的方法進行管理,周清武報道了對藥房藥品進行定位化管理,辛曉東報道了對煤礦井下人員進行定位系統(tǒng)管理,劉建東等報道了在小包裝中藥飲品庫房進行定位化管理,張玉琢報道了在高校圖書館自習區(qū)有限定位管理?,F(xiàn)在我們把定位化管理運用到物理化學實驗室教學儀器的管理中。
2.1定位化管理實驗儀器理念
定位化管理就是將物理化學實驗室教學儀器統(tǒng)一定位,放置于實驗室,使用后立即放回原處,保證實驗的順利進行。首先,制作好物理化學實驗儀器分布表模型,在模型上標注好各種實驗儀器的擺放位置,通過該模型可以正確找到儀器;又在每個實驗儀器上粘貼標識來表明它原來的歸屬位置,通過儀器上的標識反向找到它的歸屬位置,可以有效提高實驗儀器的管理。
2.2定位化管理實驗儀器的初步構(gòu)想
儀器分布表模型包括實驗室房間號,儀器名稱和維修情況,將各種儀器制成不同的小模型并寫上名稱粘貼在上面,不同儀器可以用不同顏色區(qū)分。將儀器分布表模型放在實驗室的最前方,即黑板下方,方面上物理化學實驗課全體師生查看。具體操作步驟如下:實驗技術(shù)人員在上課前首先對上實驗課教師說明要求定位化管理儀器,實驗結(jié)束后,指導教師按照儀器分布模型要求學生將實驗儀器擺放好,如果在實驗結(jié)束后,儀器如果損壞或缺失應(yīng)及時上報給實驗員,實驗員檢查通過后,師生方可離開實驗室。3.3定位化管理實驗儀器的預(yù)期效果通過采用定位化管理物理化學實驗教學儀器,其預(yù)期效果有:首先,方面師生教學,教師能輕松演示實驗,學生進行實驗時也能快速找到所需儀器,改變了以前學生滿教室找實驗設(shè)備的現(xiàn)象;其次,學生實驗?zāi)軌蚋佑行虻剡M行,在實驗進行中,能及時發(fā)現(xiàn)儀器問題并進行維護;最后,將實驗教學儀器按照儀器分布表模型還原,能夠減少實驗技術(shù)人員的工作量,方便實驗技術(shù)人員更加有效的管理實驗儀器。
3結(jié)語
筆者在課前按每組5~6人將班級學生隨機分成若干討論組,在講某一章節(jié)前一周給學生一個相關(guān)病例,并根據(jù)病例結(jié)合教學內(nèi)容,有目的的設(shè)計一些問題,讓學生課前查閱相關(guān)文獻,分組討論,解決問題。如在講糖代謝這一章節(jié)時筆者先給出一病例:患者,男,65歲,身高175厘米,體重65公斤,多食、多飲、多尿半年,體重減輕15公斤,查空腹血糖8.6mmol/l,隨機血糖16.6mmol/l,尿糖++++。討論①什么是糖尿???②為什么會發(fā)生糖尿病?③糖尿病人為何會發(fā)生三多一少的癥狀?④糖尿病人為何尿糖呈陽性?⑤糖尿病有什么危害?⑥從生物化學角度我們應(yīng)該如何預(yù)防及治療糖尿???讓學生帶著問題預(yù)習、聽課,課后查閱相關(guān)文獻資料分組討論,在最后一節(jié)課時進行總結(jié),解決問題。每個小組推薦1名發(fā)言人,闡述本小組的觀點,其他小組成員可作相應(yīng)補充。教師在討論過程中應(yīng)給予適當?shù)膯l(fā)和引導,但不能形成以教師為主體的討論。在討論結(jié)束后根據(jù)本章節(jié)內(nèi)容進行一個歸納總結(jié)和評價,讓學生在愉快氛圍中輕松掌握本章節(jié)的內(nèi)容。
2病例討論在《生物化學》教學中的意義
2.1培養(yǎng)學生的學習興趣,活躍課堂氣氛
病例討論的教學方法改變了傳統(tǒng)的以教師為中心、學生被動學習的“填鴨式”教學模式,讓學生帶著問題學習,調(diào)動了學生學習的主觀能動性。為了解決問題,尋找正確答案,大多數(shù)學生改變了被動接受知識的習慣,主動接受知識,查閱相關(guān)文獻,認真預(yù)習復習,積極投入小組討論。同時學生們爭相發(fā)表自己的觀點,活躍了課堂氣氛,提高了學習《生物化學》的興趣。
2.2培養(yǎng)了學生創(chuàng)造性思維和臨床思維能力
病例討論教學法以問題為基礎(chǔ),涉及的病例與臨床密切相關(guān),要求學生自主學習,主動查找大量文獻資料,分析解決問題。使學生對疾病的認識及治療由原來的模模糊糊似是而非,轉(zhuǎn)變?yōu)橛脤W科的基本理論知識從本質(zhì)上去認識了解它。在查閱資料、分析解決問題的過程中,學生的創(chuàng)新思維能力得到了很大的提高。在病例討論的過程中,學生們根據(jù)所學的知識對臨床病例進行分析、討論,有利于培養(yǎng)學生將理論知識靈活運用到臨床工作中,培養(yǎng)了學生的臨床思維能力。
2.3增強了學生間的交流和協(xié)作
在病例討論的課前準備階段,小組成員各抒已見、分工合作、集思廣益,得到解決問題的辦法。在集體討論過程中,由于學生的知識量有限及思維的局限性,對病例的分析有一定的偏差,各小組通過交流、討論,在老師的引導幫助下,取長補短,完善對病例的認識。學生之間的交流增多,增強了學生的團隊協(xié)作能力及集體凝聚力。
3病例討論教學方法需要注意的幾點問題
3.1對教師綜合素質(zhì)的要求
病例討論的教學方法不僅涉及到生物化學的基本內(nèi)容,還涉及到臨床病例的基礎(chǔ)知識、臨床特征、診斷、治療等。教師不僅需要具有豐富扎實的學科知識,還要有一定的臨床實踐經(jīng)驗,能駕馭和控制課堂氣氛,掌握討論情況,引導討論的進程。同時教師還要了解本專業(yè)的行業(yè)動態(tài),將最新的技術(shù)理念帶到課堂教學中去。所以病例討論式教學法對教師的能力和素質(zhì)都具有很高的要求。
3.2病例的選擇要符合教學需要,問題的設(shè)計及討論要恰當
病例討論是圍繞典型病例及相關(guān)問題而進行的,所以病例的選擇及問題的設(shè)計是病例式教學法的關(guān)鍵。所選擇的病例應(yīng)與生物化學的內(nèi)容關(guān)聯(lián)性強,突出本章節(jié)的教學內(nèi)容及教學重點。同時還必須根據(jù)學生的認知水平選擇病例,不能選擇太難或太簡單的病例,太難的病例容易使學生產(chǎn)生挫敗感,而喪失學習的信心。太過簡單的病例不能激發(fā)學生的學習興趣,對該學科產(chǎn)生輕視心理。
3.3需與傳統(tǒng)教學模式相結(jié)合
關(guān)鍵詞:中學化學教學環(huán)境保護居室污染環(huán)保意識
地球為人類提供了空氣、水、土地以及大量的生物和礦物質(zhì)。人類的生活和生產(chǎn)活動又在不斷地影響和改變著自身的環(huán)境,甚至引起嚴重的環(huán)境污染。臭氧層破壞、氣候變暖、水資源的短缺和污染、化學品和固體廢棄物的危害等等,已經(jīng)對人類的生存和發(fā)展構(gòu)成了現(xiàn)實威脅。而大部分環(huán)境污染物是因人類的生活和生產(chǎn)活動產(chǎn)生的。它們進入環(huán)境后,通過物理變化、化學反應(yīng)或生物作用會轉(zhuǎn)變成危害更大的新污染物。今天反污染的前線不單是在工廠,而是還在你的辦公室里、你的家中。人的一生絕大部分時間是在室內(nèi)(家庭居室、辦公場所、商店賓館、車輛習機)度過的。調(diào)查顯示,上海居民平均有86%的時間是在室內(nèi)度過的,而有60%的時間是在自己的家中。然而,室內(nèi)化學污染物的種類及其污染的程度與室外存在著明顯差異,而且要嚴重得多。
除了室外的大氣污染物能經(jīng)空氣流通進入室內(nèi)以外,室內(nèi)各種建筑裝飾材料、廚房炊事、化妝品、日用化學用品和化學制品、復印機、放射性污染物等都是重要的室內(nèi)化學污染源。人們已從室內(nèi)空氣中鑒定出300多種揮發(fā)性化學物質(zhì)。盡管其含量一般僅在mg/kg或μg/kg級水平,甚至更低,但某些室內(nèi)化學污染物的濃度還是遠高于室外,而且由于人們長時間留于室內(nèi),其影響是十分嚴重的。醫(yī)學研究表明,由上述原因造成的室內(nèi)化學污染是呼吸道、心血管疾病和癌癥的重要誘因。大量合成化學品不斷進入室內(nèi)產(chǎn)生的各種化學污染已成為一個突出的健康問題,正在引起發(fā)達國的環(huán)境和衛(wèi)生學家們的關(guān)切和注意。專家們已發(fā)出警告:富強內(nèi)化學污染對健康的危害已經(jīng)到不容忽視的地步了,人們在注意室外環(huán)境保護的同時,應(yīng)該采取有效對策,減少室內(nèi)化學污染,以保護人類自己的健康。
一、建筑裝璜裝飾材料污染
隨著生活水平的提高,各種新型建筑裝璜裝飾材料進入了家庭,成為新的化學污染源。家具、墻紙、天花板、化纖地毯、塑料地板、隔熱材料等中所含的甲醛在長期持續(xù)緩慢地釋放出來。各種樹脂、油漆、乳膠、涂料、粘合劑等也大量釋入出甲醛。塑料制品受熱潮解時容易發(fā)生變性釋放出甲醛。調(diào)查發(fā)現(xiàn),裝飾程度較高的居室中,甲醛濃度竟為室外的46倍。甲醛為細胞原漿毒??山?jīng)呼吸道、消化道及皮膚吸收,對皮膚有強烈的刺激作用??梢鸾M織蛋白的凝固壞死,對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用。動物試驗證明甲醛是致肺癌物。室內(nèi)含量達30mg/m3進可當即致死。因此,研制新一代環(huán)保型裝璜裝飾材料,實現(xiàn)裝璜的環(huán)?;?、綠色化,已經(jīng)提到議事日程上來。控制甲醛污染的有效方法是關(guān)閉門窗,在室溫27℃以氨水熏蒸幾個小時,裝修中使用的各種溶劑、粘合劑可造成苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯等揮發(fā)性有機物的污染。油漆中用做稀釋劑的香蕉水,含苯或甲苯達50%—55%,其毒性作用主要表現(xiàn)在對神經(jīng)系統(tǒng)的先興奮后抑制作用,對皮膚粘膜有刺激性。中毒后出現(xiàn)頭痛頭暈、心動過速,重者出現(xiàn)意識障礙、抽搐,可發(fā)生腦水腫、呼吸衰竭甚至死亡。因此,裝修宜適度,剛裝修好的新居應(yīng)加強通風,不宜馬上入住。
二、廚衛(wèi)污染
炊事燃燒、分散取暖是居室空氣的主要污染源之一。各種燃料(煤、石油、液化氣、天然氣)、木材、紙等,在供氧不足下不完全燃燒,生成大量多環(huán)芳烴(PAH)。在400℃—800℃下芳香烴逐漸聚合或環(huán)化生成的苯并[a]芘是強致癌物。SO2、酚等促進致癌物與苯并[a]芘等聯(lián)合作用,使肺癌死亡率逐漸上升。家用爐具排放的煙氣中苯并[a]芘可達1000μg/m2。醫(yī)學調(diào)查證明,云南宣威肺癌死亡率居全國之首可能與其室內(nèi)燃煤污染物濃度高于室外的數(shù)十至上百倍有關(guān)。
流行病學研究表明,煎、炒、烤、烘等高溫烹調(diào)加工中,烹調(diào)油在270℃高溫下分解,其煙霧中含有多環(huán)芳烴苯并[a]芘、苯并蒽,而食用油與魚、肉等食品一起在高溫下能生成烴類、醛類、羧酸、雜環(huán)胺等200多種物質(zhì),其遺傳毒性遠大于苯并[a]芘,我國女性乳腺癌的高發(fā)可能與此相關(guān),香腸、熏魚、烤牛肉、烤焦的魚皮以及直接在火上烤的牛排中,苯并[a]芘的含量分別是高達1.0—10.5μg/kg、1.7—7.5μg/kg、3.3—11.1μg/kg、5.3—760μg/kg和50.4μg/kg。而愛吃煙熏食物的冰島人的胃癌發(fā)生率很高。故應(yīng)改革爐灶,使用脫排油煙機,注意通風、消煙、除塵,減少高溫烹調(diào),提倡烹飪電氣化。
衛(wèi)生間、下水道散發(fā)的氣體中含有H2S、甲硫醉、甲硫二醇、乙胺、吲哚等,有毒性,會引起嘔吐、降低食欲??諝庵蠬2S含量為30—40mg/m3時即會引起眼睛及呼吸道癥狀。而若低濃度下長時間接觸,也會發(fā)生慢性中毒反應(yīng),頭痛、眩暈、記憶力和免疫功能下降。
吸煙與肺癌的增長呈正相關(guān)。香煙煙霧中含有相當數(shù)量的多種PAH、氮氧化物、尼古丁以及As、Ni、Cr等多種致癌物和CO、HCN等多種有害物。用GC/MS分析煙草焦油中的PAH有150多種,其中致癌的有10多種。每100支煙中含苯并[a]芘3.0μg—4.0μg,二苯并[a,j]熒蒽0..4μg,,苯并[b]熒蒽0.3μg,苯并[j]勞蒽0.6μg。吸煙有害健康者同樣受到嚴重威脅。
三、化妝品污染
美容熱使形形的化妝品涌入家庭。專家告誡,應(yīng)慎用各種化妝品。
臨床發(fā)現(xiàn),使用化妝品引起皮炎患者增多。化妝品中的色素、香料、表面活性劑、防腐劑、漂白劑、避光劑等都可導致接觸性皮炎。香水、防曬劑、染發(fā)劑中含的對苯二胺,口紅中含的二溴和四溴熒光素都具有變應(yīng)原性質(zhì),可引起皮膚紅腫、搔癢,發(fā)生變應(yīng)性接觸性皮炎。胭脂、眉筆的筆芯亦含有變應(yīng)原,可引起眼瞼變應(yīng)性接觸性皮炎。使用含雌激素的化妝品能引起兒童性早熟發(fā)育癥狀。
洗發(fā)香波中含的苯酚有毒性。其口服致死量為2g—15g。若苯酚通過皮膚大面積吸收進入體內(nèi),對內(nèi)臟腎功能和神經(jīng)系統(tǒng)有廣泛的破壞作用。嚴重者1小時內(nèi)可死亡。洗發(fā)水含苯胺類化合物,濺入眼內(nèi),2天內(nèi)眼球表面就出現(xiàn)廣泛損傷,并能滲入晶體引起白內(nèi)障。苯胺毒性很高,它通過肺呼吸,口服和皮膚接觸進入體內(nèi)。含氫醌的皮膚漂白劑,含巰基醋酸的冷燙劑、含硫化物的脫毛劑以及指甲化妝品??梢鸫碳ば越佑|性皮炎。國家規(guī)定祛斑霜的含汞量應(yīng)低于百萬分之一,但有些祛斑霜含量增高,引起慢性汞中毒。有些化妝品含有四氧化三鉛(俗稱丹紅)或堿式碳酸鉛(俗稱鉛白),進入人體或呼吸道易引起鉛中毒。
有報道對美國廣泛使用的29種化妝品進行分析,其中有27種檢出了NKEIA(N—亞硝基二乙醇胺),Hecht在7種含十二烷胺的化妝品中發(fā)現(xiàn)6種具有毒性、致畸作用、致癌性的N—亞硝基甲基十二烷胺,含量達0.02ppb—0.6ppb。因此,應(yīng)該選購有衛(wèi)生部門批準文號的合格的化妝品。而據(jù)統(tǒng)計,即程度不同地出現(xiàn)過敏現(xiàn)反應(yīng),因此從醫(yī)學的角度來看,不化妝、不染發(fā)、慎用化妝品、崇尚自然美,是現(xiàn)代女性最佳的養(yǎng)生之道。
四、日用化學品污染
家庭中廣泛使用著各種日用化學品。美國環(huán)保局宣稱,從油溱到洗滌劑,家家都有有毒化合物。各種家用除濁劑、消毒劑、洗滌劑、衣服干洗劑、空氣清新劑、家具擦光劑、擦玻璃劑,它們是有用的,但同時也在散發(fā)出有毒氣體。一些日用化學品含有揮發(fā)性溶劑,如汽油,長期使用有誘發(fā)心臟病的危險。
毒性很高的苯胺有少量用于生產(chǎn)家用化學品,如涂料、光漆、染料、抗氧化劑、除草劑、殺蟲劑、茶菌劑。家用殺蟲劑如萘(衛(wèi)生球的主要成分)若誤服,皮膚沾染或汲入高濃度蒸氣的均可損害肝、腎。文學用做溶劑、來火劑、干洗劑的CCF,用做去油劑、干洗劑的CH3CCI3,用做致冷劑、發(fā)泡劑的CH2FCI等是主要的氯代烴污染源。在農(nóng)藥、油漆、油墨、復寫紙、粘膠劑等中用做添加劑、在塑料中用做增塑劑的多氯聯(lián)苯(PCBS),是毒性極大的有機氯化物,可誘導肝癌、腺瘤的發(fā)展,并能通過母體轉(zhuǎn)移給胎兒致癌。多氯代二苯并二惡英(PCDD)、多氯代二苯并呋喃(PC)是目前素養(yǎng)性最大的有機氯化物。殺蟲劑、除草劑的大量使用,使環(huán)境中的PCDD、PCDF含量升高,每年進入環(huán)境的最可達105g。
五、放射性污染
煙葉中含U、Ra—226、Po—210、Pb—210等放射性物質(zhì)。我國6個品牌香煙中,Po—210含量為8.5×10-13Curie/g。這些放射性物質(zhì)被吸入支氣管并在其分叉位積累,導致支氣管上皮腫瘤。打火機使用的電石(氯化稀土產(chǎn)品)含微量U、Th,總放射性比活度為2.5×10-6Curie/kg。放射性稀有氣體氡是嚴重的公害之一。氡是3種天然放射系在放射性衰變的公害之一。由于其有很大的流動性,能隨時被人吸入體內(nèi),并繼續(xù)發(fā)生放射性衰變,形成“內(nèi)放射”,嚴得損傷人體的組織和器官,因此應(yīng)注意嚴格選用符合國家標準,放射性物質(zhì)含量低的建筑材料。身居花崗巖地帶的居民應(yīng)警惕當?shù)鼐?、泉水、礦泉水有無異常高的放射性。其飲用水宜存貯幾天后再飲用。
生活燃料煤中U、Th的含量分別可達0.8μg/g。北方農(nóng)村用無煙囪地爐做飯、取暖,室內(nèi)環(huán)境常被天然放射性物質(zhì)尤其是Po—210污染,某些居民頭發(fā)中Po—210的含量竟高出一般居民50多倍。
六、化學過敏癥和大樓綜合癥
近年來一種易被人忽視的現(xiàn)代文明病——“化學物質(zhì)過敏癥”頻頻見諸報端,這是指因長期大量接觸化學物質(zhì)而導致的人體過敏,它嚴重影響人們的正常生活?;颊叽蠖啻嬖谧月缮窠?jīng)障礙,瞳孔對光線的反應(yīng)以及眼球運動出現(xiàn)異常。其主要癥狀為手腳發(fā)冷、失眠、咽喉疼痛、腹瀉、皮膚炎癥等。由于導致上述癥狀的原因十分復雜,醫(yī)生往往無法及時明確診斷。報道對144名患者的發(fā)病原因進行統(tǒng)計分析,35%因居住在新房內(nèi);58%因使用了空氣清新劑、殺蟲劑、香水甚至修正液等化學用品;6%原因不明。其中有80%為女性。除了撤去患者身邊引發(fā)過敏癥的化學物質(zhì),服用維生素以增加營養(yǎng),促進排毒,通過運動加快排汗等方法外,目前尚無更有效的治療方法。
隨著高層建筑的現(xiàn)代化,使用空調(diào)系統(tǒng)的封閉型辦公場所常使不少工作人員出現(xiàn)眼睛發(fā)干發(fā)炎、鼻塞、頭痛、胸悶、怠倦、嗜睡等癥狀,被稱為“大樓綜合癥”。其誘因是多種多樣的;濕法復印機散發(fā)的碳氫化合物使人疲勞、皮膚疼痛、發(fā)炎;干法復印機逸出的臭氧能刺激眼睛與呼吸道,引起炎癥;電腦、信息處理裝置的熒光屏釋放出的正離子影響人體的新陳代謝,降低對疾病的抵抗力,導致熒光屏皮疹;熒光照明設(shè)備的紫外線和空氣中各種化學成份一起,產(chǎn)生光化學煙霧,影響視力。人體也是一種污染源,從呼吸道排出的化學物質(zhì)有149種,通過尿和皮膚排出的有151種和171種。這些化學物質(zhì)滯留在密閉的室內(nèi),對健康造成危害。
七、電子霧污染
電子霧污染雖不屬于化學污染,但在室內(nèi)環(huán)境污染中處于舉足輕重的位置,在此值得一提??照{(diào)、彩電、計算機、冰箱、電熱毯等各種電子產(chǎn)品在使用中都不同程度地發(fā)出電磁波——電子霧。電子霧會使人頭痛、疲乏、神經(jīng)質(zhì)、睡眠不安,影響兒童發(fā)育。生物學家調(diào)查發(fā)同,1969年—1982年美國馬里蘭州有951名男子死于腦瘤,其中大部分是電工或電氣工程師。而在高壓線附近工作的人體內(nèi)癌細胞的生長速度比一般人快24倍。因此為安全起見,人與彩電之間的距離應(yīng)保持4m—5m,距離熒光燈管2m—5m;臥室內(nèi)勿放置冰箱,電熱毯變熱后應(yīng)及時切斷電源。移動電話,對講機發(fā)出的高頻電磁波對健康有影響,經(jīng)常長時間使用會產(chǎn)生頭痛、注意力分散、眼瞼抽搐、記憶力衰退等癥狀。故能使普通電話時盡可能不使用移動電話。
以上僅僅是對有關(guān)知識的歸納小結(jié),具體到怎樣組織教學,采用什么樣的教學手體貼教學方式,還要廣大同仁共同探討,筆者在此只為拋磚引玉。
實施素質(zhì)教育,課堂教學是主渠道,抓住課堂教學這個中心環(huán)節(jié),結(jié)合素質(zhì)教育的精神實質(zhì),開展優(yōu)化物理教學的研究,是有效地推進素質(zhì)教育在物理教學中得以實施的關(guān)鍵,要把物理課堂教學作為一個整體性的,師生相互作用的動態(tài)過程來研究,讓物理課堂教學煥發(fā)出生機和活力,物理難學已是一個由來已久的問題,究其原因是沒有優(yōu)化物理教學過程的結(jié)果,過去的物理教學過程,注重知識傳授而忽視能力培養(yǎng),注重教師的教而忽視學生的學,視教師為主導而不把學生視為主體,因此優(yōu)化物理教學過程已是一個必須解決的問題。
一、優(yōu)化物理教學過程的意義。
我們所指的教學過程,是指教師為完成教育教學任務(wù)而進行的一系列活動,主要包括制定教學目的、編擬教學過程、選擇教學方法、組合教學手段等。優(yōu)化物理教學是指教師在一定的世界觀和方法論的指導下,用動態(tài)的觀點,依據(jù)人類社會發(fā)展的需要,結(jié)合學生的實際(如知識水平、身體素質(zhì)、心理特征等)和教材內(nèi)容,運用現(xiàn)代化教育觀念、教育思想、教育理論去制定教學目標、編擬教學過程、選擇教學方法、組合教學手段等。
優(yōu)化物理過程,就是要腳踏實地的在教學實踐中,既重視知識傳播,又重視方法指導、能力培養(yǎng)和心理調(diào)整,幫助學生形成科學的思想、方法和精神。我們承認,掌握知識和積累知識固然重要,但在吸取知識過程形成的思想觀念、方法及精神、品質(zhì)和意志,比知識本身更為重要。知識是無止境的,因此,我們的物理教學,不但要“授人以魚”,還要“授人心漁”,必要時還要“與之同漁”。要盡可能更好地滿足未來社會和學生全面發(fā)展的需要,使學生樂學、好學、善學。
二、優(yōu)化物理教學過程的內(nèi)容:
1、優(yōu)化教學目標:
不同的教學內(nèi)容應(yīng)有其不同的教學目標,要依據(jù)教學大綱、教材體系和社會需要,既要確定基礎(chǔ)素質(zhì)的素體培養(yǎng),又要有能力培養(yǎng),使學生所收獲的不僅是物理知識本身,而更重的是學習物理的方法,例如:“磁現(xiàn)象的電本質(zhì)”一節(jié),不僅讓學生理解磁現(xiàn)象的電本質(zhì)是:“磁鐵磁場和電流磁場一樣,都是由電荷運動形成的”。而且更重要的是使學生了解科學假說的提出要有實驗基礎(chǔ)和指導思想,使學生了解假說是科學發(fā)展的形式,假說是否正確要看其能否解釋實驗現(xiàn)象,導出的結(jié)論能否跟實驗相符合,在物理教學中逐漸向?qū)W生滲透科學研究的方法、科學發(fā)展的道路,對培養(yǎng)學生的思維能力很有好處。
2、優(yōu)化教學內(nèi)容:
教材是教學的基本依據(jù),現(xiàn)行教材內(nèi)容的編排體系只有利于教師教職工,而不利于學生學,造成了教學的強制性。學生學習了不少書本知識,卻不能適應(yīng)高速發(fā)展的當今社會,這就要求教師不能將教材內(nèi)容原封不動地硬“塞”給學生,而是要具備現(xiàn)代化教材觀,不斷學習現(xiàn)代教育教學理論,充分運用自己的聰明才智,調(diào)動自己的知識積累,注意學習的個體差異,把握教材、使用教材,優(yōu)化教學內(nèi)容,促使教學內(nèi)容現(xiàn)代化。例如:《原子核能》一部分,內(nèi)容抽象,平淡無味,若適當介紹世界上各發(fā)達國家以及一些發(fā)展中國家和地區(qū)在核能發(fā)電上取得的發(fā)展,介紹我國正在建設(shè)中廣東大亞灣和浙江秦山核電站的有關(guān)情況,指明發(fā)展核電以后以適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)對能源日益增長的需要,是一種必然的趨勢,使學生能夠正確認識我國對核電建設(shè)采取的政策和措施。這樣就激發(fā)起學生的興趣,提高了授課效果。
3、優(yōu)化教學過程:
現(xiàn)代教學論認為,教學既要讓學生學會知識,又要讓學生會學知識,培養(yǎng)學生開拓創(chuàng)新的能力。因此,要精心設(shè)計教學過程,正確處理知識、方法、能力三者的關(guān)系,要設(shè)計引人入勝、輕松和諧,具有探索性、啟發(fā)性、創(chuàng)造性和科學文化氛圍的教學情景,真正體現(xiàn)學生為主體、教師為主導的完美結(jié)合。充分做到信任學生,實驗讓學生做,問題讓學生提、思路讓學生找、錯誤讓學生析、是非讓學生辨、異同讓學生比,好壞讓學生評,最大限度恰到好處地給學生提供自我學習、自我調(diào)控的機會,讓他們能看見的東西用視覺,能聽到的東西用聽覺……等,讓知識、方法、能力如泉水般地流入學生心田,滋潤學生成長,如“感應(yīng)電流方向一楞次定律”一節(jié),每三人一組,每組備有:原副線圈各一(外面有明顯的繞向標志),導線若干,靈敏電流表,電源、電鍵、滑動變陰器、然后教師發(fā)下實驗用的講義,教師重點指出以下幾點:
a)什么是原電流、原電流方向、感應(yīng)電流、感應(yīng)電流方向;
b)原電流與原電流磁場的方向由學生自己控制;
c)每次實驗時應(yīng)明確其磁通量的變化情況;
d)感應(yīng)電流方向由靈敏電流表指針的偏向測出,教師應(yīng)重點指出,電流從哪一端流入,指針就偏向哪一端;
e)在測出感應(yīng)電流方向后,畫出副線圈中的感應(yīng)電流磁場;
f)根據(jù)作圖結(jié)合實驗中的具體條件,找出感應(yīng)電流磁場與原電流磁場方向間的規(guī)律;
g)在實驗小組內(nèi)相互討論總結(jié)出規(guī)律,先用自己的語言寫文字結(jié)論,然后再與課本對照,并找出楞次定律中的關(guān)鍵字句;采用這種方法比傳統(tǒng)的講授法課堂效果能提高35%。
4、優(yōu)化教學方法:
教學有法但無定法,貴在得法,如:“閉合電路歐姆定律”一節(jié),讓學生用已有的ε=U+U'''',I=U/R知識自己推導出I=ε/R+r,這樣記憶深刻、理解透徹,因此要在汲取各種教學方法精化的基礎(chǔ)上,大膽構(gòu)建適合本校本班教學實際,能真正發(fā)揮教師主導作用和學生主體作用的多種教學模式,并進行優(yōu)化組合,絕不拘于某一種教學方法,更不要機械地照搬某種“最佳”教法。
教學方法多種多樣,各具特色,但每種教法都有其特定的適用范圍,在知識的傳授,人才的培養(yǎng)方面起著不盡相同的作用,只有多法結(jié)合,配合使用,才能形成合力,提高教學質(zhì)量。因此,我們要及時了解教學方法的新變化,熟悉各種有效的教學方法,明確其效能,及時充實到教學過程中去。
5、優(yōu)化教學手段:
作者:安梅梅 李曉東 單位:天水師范學院 天水師范學院
緩蝕劑的作用機理緩蝕劑通常是通過與青銅器金屬表面吸附、配位后在青銅文物表面形成一層銅離子與緩蝕劑緊密結(jié)合的配位型高聚物膜[Cu(Ⅰ)-BTA)]n[10,13-14],從而將在外界的銅離子包裹起來,防止“青銅銹”向內(nèi)部金屬銅的進一步轉(zhuǎn)移腐蝕,而反應(yīng)過程中產(chǎn)生的Cl-會在完成的清洗中去除,從而減少了青銅器的進一步腐蝕.其作用機理以苯并三氮唑(BTA)與銅離子的作用過程為例加以說明(圖略).目前,常用的緩蝕劑主要有苯并三氮唑(BTA),5-氨基-2-巰基-1,3,4-噻二唑(AMT),2-氨基-5-乙硫基-1,3,4-噻二唑(AETD),2-氨基-5-乙基-1,3,4-噻二唑(AETDA),5-苯基-4-氫-1,2,4-三唑-3-硫醇(PTAT),2-巰基苯并惡唑(MBO),2-巰基苯并噻唑(MBT)和2-氧代苯并咪唑(MBI)等.其優(yōu)化后的幾何構(gòu)型見(圖略)緩蝕劑分子的構(gòu)型一般而言,緩蝕劑分子與金屬作用時其活性中心主要是分子中的氮原子(N)、氧原子(O)和硫原子(S)等雜原子[15-16],而這些雜原子主要存在于吡啶環(huán)、噻唑環(huán)和三唑環(huán)等分子及其衍生物中,這些雜原子又與碳原子相互作用,影響到緩蝕劑分子與金屬的相互作用.所以,本文在利用Gaussian09程序在B3LYP方法和631+GD基組的基礎(chǔ)上,對緩蝕劑分子中雜原子與碳原子、雜原子之間的鍵長(表略)和幾何構(gòu)型作了詳細的分析,以利于研究緩蝕劑分子與銅離子的作用原理.通過對8種常見的緩蝕劑分子進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化后發(fā)現(xiàn),其大多數(shù)分子成平面型或近似平面型結(jié)構(gòu),僅有PTAT分子的幾何構(gòu)型中苯環(huán)和三唑環(huán)各處于不同的二個平面中,其主要原因是二個環(huán)僅有一個碳碳單鍵相連所致.對表1的數(shù)據(jù)歸納后還發(fā)現(xiàn),所有緩蝕劑分子中都存在共軛體系.在AETD分子中C1=N1、N1-N2、N2=C2和C2=N3雙鍵的鍵長比非共軛體系中相應(yīng)的鍵長(0.128nm、0.137nm和0.128nm)要長0.001nm、-0.010nm、0.002nm和0.010nm.可見,該分子中N原子以P軌道上的孤對電子參與共軛,使得C=N雙鍵鍵長增長,N-N單鍵鍵長縮短;另外,在AETD分子中C1-S1-C2單鍵鍵長分別為0.178nm和0.177nm,比單獨的C-S單鍵鍵長縮短了0.005nm和0.006nm,說明S原子中3P軌道上的電子也參與了共軛體系.在其它的緩蝕劑分子中也同樣存在與AETD相似的鍵長增長與縮短的現(xiàn)象,可參見表1相關(guān)數(shù)據(jù)和圖2中優(yōu)化后的幾何構(gòu)型得到其結(jié)果.
通過以上分析認為,8種緩蝕劑分子都存在P-p共軛體系,而P-p共軛的結(jié)果使緩蝕劑中雜原子上的電子更易離域,p電子將更加容易轉(zhuǎn)移到銅離子或銅原子上,從而形成配位鍵.同時,也利于未氧化的銅原子向緩蝕劑分子的空軌道反饋電子,使緩蝕劑分子穩(wěn)定地與銅原子表面形成有效吸附,阻止了腐蝕介質(zhì)向其它銅原子擴散.緩蝕劑中雜原子的電荷密度當緩蝕劑和青銅器相互作用時,緩蝕劑中雜原子的電子云會進入青銅器中銅離子的空軌道,從而形成化學鍵[16].緩蝕劑中雜原子的電荷密度越多,即凈電荷越多,理論上則會有更多的電子進入銅離子的空軌道,所形成的化學鍵也愈加穩(wěn)定,則緩蝕率就愈高,所以,通過判斷緩蝕劑中雜原子上的電荷密度,就可以從理論的量化參數(shù)上初步確定緩蝕劑的緩蝕能力.,在緩蝕劑分子中雜原子N、S和O的電荷密度值有正負之分,正值表示在該原子上相對于其它原子有較少的凈電荷,而負值則恰恰相反.通過比較表2中的各種緩蝕劑后發(fā)現(xiàn),雜原子中凈電荷較多的緩蝕劑有MBI、BTA、AMT和AETDA,并且在N原子上的凈電荷要大于O和S原子上的凈電荷,所以推測在和銅離子形成的配位化學鍵主要發(fā)生在N原子緩蝕劑的前線軌道能量前線軌道理論認為[15,17]分子的最高占有軌道HOMO的能量EHOMO越低,則表示分子給予電子的能力越弱;反之,EHOMO越高,則分子向外提供電子的能力越強,隨之親和性也就越強.而分子的最低空軌道LUMO能量ELUMO越低,表明分子接受電子的能力就越強,反之則越弱.另外,分子的最低空軌道與最高占有軌道的能量差(ELUMO-EHOMO)是分子穩(wěn)定性的重要指標,其差值越大,分子越穩(wěn)定,越不易參與化學反應(yīng);差值越小,分子越不穩(wěn)定,越易參與化學反應(yīng).圖3為文中所列的8種緩蝕劑分子的最高占有軌道、最低空軌道和能量差值.從圖2中可見,緩蝕劑分子中EHOMO最高的分子是MBI,最低的是BTA;ELUMO中最高的是MBI,而最低的是BTA.從以上分析說明分子MBI具有較強的親和性,易于銅原子或銅離子發(fā)生作用,但不易接受銅原子的反饋電子,使得其形成的配位鍵穩(wěn)定性降低,而緩蝕劑BTA則恰恰與MBI相反,能與銅原子或其離子形成較為穩(wěn)定的配位鍵,但難于銅離子或原子相互作用.從圖3還可見,緩蝕劑分子中最低空軌道與最高占有軌道的能量差E以AEDTA為最高,而BTA和MBI分子的能量差幾乎一樣.可見,要得到既能快速與銅離子或原子作用形成配位鍵,又可使其配位鍵鍵能提高的緩蝕劑是今后設(shè)計開發(fā)的又一挑戰(zhàn).緩蝕劑的最高占有軌道量子化學中的前線軌道理論認為,反應(yīng)物間的相互作用僅在分子的前線軌道之間進行[15,18],所以要進一步了解緩蝕劑分子與銅離子或原子間的相互作用就必須了解其分子的HOMO與LUMO的軌道分布,才能直觀清楚的掌握緩蝕劑分子的作用機理.圖4和圖5分別為上述8種緩蝕劑分子的HOMO和LUMO軌道分布圖形.從圖4中可以清晰地看出,MBI的軌道能均勻的分布于整個分子的周圍,增加了HOMO軌道在有效空間內(nèi)的活性區(qū)域.這種分布提高了MBI分子的親和性.從圖5中可見,BTA分子的LUMO軌道分布較其它軌道更為均勻,有利于外界的孤對電子進入該軌道.該結(jié)論也符合ELUMO與EHOMO的變化.
本文對8種常見的緩蝕劑分子采用Gaussian09程序,在B3LYP方法和631+GD基組的基礎(chǔ)上對分子結(jié)構(gòu)和反應(yīng)活性作了詳細的理論分析.結(jié)果表明:大多數(shù)分子成平面型或近似平面型結(jié)構(gòu),所有緩蝕劑分子中都存在共軛體系;并且緩蝕劑分子MBI、BTA、AMT和AETDA中所有N原子上的凈電荷要大于O和S原子上的凈電荷,推測其活性中心可能在N原子上;通過對所有緩蝕劑分子的HOMO、LUMO和E分析后發(fā)現(xiàn),BTA和MBI分子在ELUMO和EHOMO上具有其特殊的能量值,并且在軌道分布圖形中得到驗證.結(jié)合以上理論分析可以得出最具有緩蝕性能的緩蝕劑是苯并三氮唑(BTA)和2-氧代苯并咪唑(MBI).
1.1目標定位不明確,教學內(nèi)容不完善
物流管理專業(yè)屬于新興熱門專業(yè),一些學校為了擴招、抓住發(fā)展機遇而開設(shè)此專業(yè)。而在物流管理專業(yè)開設(shè)過程中,學校并沒有對市場、社會進行充分調(diào)研、論證,專業(yè)培養(yǎng)方案制訂缺乏科學依據(jù),從而存在教學目標、專業(yè)培養(yǎng)目標不明確、課程體系不科學、實踐教學內(nèi)容不符合專業(yè)發(fā)展需求等問題,從而導致學生技能水平、知識結(jié)構(gòu)不能滿足市場需求。同時,在實踐教學中,一般實踐教學包括校內(nèi)實訓、畢業(yè)設(shè)計、認識實習、校外實習等環(huán)節(jié),但在具體教學中,高職院校存在實踐教學流于形式、實踐教學內(nèi)容體系設(shè)計不合理、實踐課程安排不科學等問題。例如,校內(nèi)實訓教學中,實訓與理論課相脫離,多在理論課結(jié)束后安排2周左右的實訓,且實訓形式多是在機房中簡單操作演示物流軟件,實際動手操作能力得不到培養(yǎng)。此外,高職院校缺少與企業(yè)的合作,畢業(yè)崗位實習多是學生自己聯(lián)系單位、自主實習,實習不統(tǒng)一、缺乏教師跟蹤指導,學生不能很好得從實習中補充知識,實習效果差。
1.2實踐教學管理不到位,教學保障不足
在實踐教學中,項目管理至關(guān)重要,通過項目管理豐富實踐內(nèi)容、制定實踐標準。但是,目前許多高職院校沒有設(shè)置專門的實踐實訓項目管理負責機構(gòu),不能及時調(diào)研市場、社會,不利于與企業(yè)良好合作關(guān)系的建立,且校內(nèi)外實訓基地管理制度缺失。例如,在具體的實訓項目中,在學生實訓前,高職院校沒有結(jié)合學生情況及合作企業(yè)、實訓項目制定可操作性強、任務(wù)明確的任務(wù)書,學生實訓指導性不足。同時,在實訓開展過程中,沒有及時與學生、與實訓負責人溝通,不能全面了解學生實訓情況,不能及時給予學生指導。在實訓完成后,實訓評價流于形式,實訓考評缺乏依據(jù),無法對以后實踐教學提供參考。此外,在高職院校實踐教學設(shè)施投入方面,多數(shù)院校資金投入不足,沒有建設(shè)專門的與實踐、實訓相配套的硬軟件設(shè)備,如校內(nèi)實訓基地主要是簡單的軟件模擬,校外實訓應(yīng)用模式單一,基地參差不齊,為學生提供的動手操作機會少。
2利用“一體化”工學結(jié)合教學模式開展物理管理專業(yè)教學
2.1轉(zhuǎn)變教學觀念,重構(gòu)課程結(jié)構(gòu)
在高職院校物流管理專業(yè)教學中,實現(xiàn)“一體化”工學結(jié)合教學,首先需要教師全面、正確認識“一體化”工學結(jié)合教學內(nèi)涵、意義,從而轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學觀念、轉(zhuǎn)變教學行為。教師應(yīng)認識到學生是“一體化”工學結(jié)合教學主體,而教師是教學的引導者,引導學生學習、工作。同時,教師還應(yīng)認識到工學結(jié)合不是簡單的“學”多少學時、“工”多少學時,而是兩者的相互融合,應(yīng)根據(jù)具體教學情況合理調(diào)整兩者比例,確定何時學、何時工。其次,根據(jù)教學目標、學生需求,以課程整體性、實用性為原則,結(jié)合服務(wù)的經(jīng)濟區(qū)域、學科的內(nèi)在邏輯重構(gòu)課程結(jié)構(gòu),盡可能避免課程內(nèi)容重復,同一規(guī)劃教學環(huán)節(jié)。例如,一般情況下,可將物流管理專業(yè)教學分為三個階段,即第一、二學期為第一階段,第三、四、五學期為第二階段,第六學期為第三階段。其中,第一階段主要開設(shè)理論課程,實踐穿插的理論教學中,以基本素質(zhì)課程學習為主;第二階段等量設(shè)置實踐課程,而第三階段學生進行企業(yè)。
2.2完善實踐教學體系,豐富教學體系內(nèi)容
物流管理專業(yè)實踐教學體系的基礎(chǔ)是人才培養(yǎng),要素是能力、知識、素質(zhì)。同時,實踐教學體系教學環(huán)境包括課堂實訓教學環(huán)境、校內(nèi)實訓教學環(huán)境、校外實訓教學環(huán)境。其中,教學組織的基本方式是課堂教學,教師施教、學生學習的主要場所是教室,因此,課堂教學環(huán)境建設(shè)至關(guān)重要,需要根據(jù)不同課型進行不同設(shè)計。例如,根據(jù)不同課型通過案例分析、角色扮演、項目設(shè)計、分組討論等方式開展教學,利用角色道具、多媒體的模擬工作場景,營造真實的職業(yè)氛圍,使學生更加真實的認識、了解職業(yè)工作,并通過合理教學環(huán)境設(shè)計,為學生提供一個輕松的學習環(huán)境,調(diào)動學生的課堂參與性,激發(fā)學生主動性,提高教學效率。此外,實踐教學體系內(nèi)容主要包括教學目標、組織、內(nèi)容、評價四方面,需要院校、教師結(jié)合人才培養(yǎng)目標、學生需求、市場需求確定教學目標,并設(shè)計理論課程、實訓課程、企業(yè)實訓內(nèi)容等。而在實踐教學評價監(jiān)督體系方面,應(yīng)組建專門的教學評價小組,開展定期的學生自評、學習指導老師評價、企業(yè)指導老師評價,動態(tài)了解學生,調(diào)整教學內(nèi)容,提高學生綜合素質(zhì)。
2.3加大實訓教學硬軟件設(shè)施投入,全面建設(shè)實訓基地
硬軟件設(shè)施是物流管理專業(yè)實訓課開展基礎(chǔ)保障,因此,在“一體化”工學結(jié)合教學開展中,院校應(yīng)加大硬軟件設(shè)施采購資金投入,根據(jù)課程需求、專業(yè)發(fā)展需求配置硬件裝備、完善軟件系統(tǒng)功能,為實訓教學提供良好環(huán)境。例如,在校內(nèi)實訓中心建設(shè)中,硬件系統(tǒng)建設(shè)主要內(nèi)容包括配送中心作業(yè)、倉儲作業(yè)、物流信息技術(shù)等,從而實現(xiàn)貨位驗收、分配等。而實訓設(shè)備主要包括傳送設(shè)備、托盤貨架、超市貨架、輕型貨架等。軟件系統(tǒng)主要包括第三方物流模擬系統(tǒng)、國際貨代與報關(guān)管理系統(tǒng)、綜合運輸管理系統(tǒng)等。其中,第三方物流模擬系統(tǒng)需要符合國際慣例操作流程,而業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)主要包括模擬倉儲、運輸、配送、客戶管理等。此外,在此基礎(chǔ)上,院校還應(yīng)加強物流綜合實訓室、新建校內(nèi)物流綜合實訓室、校外實訓基地建設(shè)。例如,在現(xiàn)有校內(nèi)實訓室基礎(chǔ)上,院校整合物流運營中心,結(jié)合物流行業(yè)具體情況,搭建新的校內(nèi)實訓平臺,開設(shè)TPL項目教學課程,更新電子商務(wù)等實訓室,確保學生實訓的高效開展。
3結(jié)束語
國家教委頒布的《九年義務(wù)教育全日制初級中學化學教學大綱》明確指出:“初中化學教學是化學教育的啟蒙階段。要貫徹全面發(fā)展的方針,著眼于提高全民族的素質(zhì)?!眻?zhí)行新大綱就是要牢牢把握好素質(zhì)教育的方向。
素質(zhì)教育主要包括思想道德素質(zhì)、科學文化素質(zhì)、身體心理素質(zhì)和勞動技能素質(zhì)4個方面。
長期以來,以追求升學率為目標的應(yīng)試教育嚴重地影響著我國初等教育的健康發(fā)展。為了提高升學率,片面追求高分,各級學校大搞題海戰(zhàn)術(shù);為了“提高學校的知名度”,領(lǐng)導壓教師,教師壓學生,各科之間擠搶時間,把學生變成了“考試機器”,而學生的健康卻被嚴重地忽視了。據(jù)統(tǒng)計,城市初中畢業(yè)生的近視率達50%~70%。
因此,與原大綱相比,新大綱在教學內(nèi)容上進行了許多調(diào)整,適當降低了對概念、理論的要求和化學計算的難度,拓寬了元素單質(zhì)和化合物知識及聯(lián)系生活實際、社會實際(工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、材料、能源、環(huán)境等)的內(nèi)容。這無疑是符合我國國情的。
二、突出公民教育的內(nèi)容
什么是合格公民必備的基本化學知識?新教材作了認真考慮,刪去了原教材中物質(zhì)的溶解過程;電解質(zhì)和非電解質(zhì)的定義;單質(zhì)、酸、堿、鹽之間的相互關(guān)系等10多個知識點,大量增加了體現(xiàn)公民教育的內(nèi)容。
增加的知識有煤、石油、天然氣三大礦物燃料和“綠色能源——酒精”;幾種常見的鹽、農(nóng)藥和黑火藥知識;常見金屬及合金的應(yīng)用;金屬元素與人體健康。既增大了教材的可讀性、實用性,又增強了彈性及各類學生對它的適應(yīng)性。
在學生實驗方面,增加了分子運動;從KClO3制取O2的殘渣中回收MnO2;水樣和土樣酸堿性的測定;晶體的制備;幾種常用有機物的鑒別;用廢干電池鋅皮制取ZnSO4晶體等。提高學生將來從事社會生產(chǎn)的能力。
三、思想道德素質(zhì)的培養(yǎng)
新教材注重結(jié)合化學學科的教學內(nèi)容對學生進行思想政治教育。結(jié)合我國鋼鐵、煤炭、石油等工業(yè)取得的成就對學生進行愛國主義教育。特別是新設(shè)的鐵一章,從我國古代鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位談起,并附有我國古代冶鐵圖和近半個世紀來我國鋼產(chǎn)量迅速增長的數(shù)值,說明了西漢的“曾青得鐵則化為銅”是現(xiàn)代濕法冶金的先驅(qū),增進學生的民族自豪感。這章還增加了鋼和鐵的冶煉、鋼和鐵的區(qū)別等與生產(chǎn)實踐緊密聯(lián)系的內(nèi)容,突出了時代的需要。
四、增強環(huán)保意識
新教材用較大篇幅闡述空氣、水的污染和防治;水與人類的關(guān)系等內(nèi)容,對學生進行環(huán)保教育。
應(yīng)該指出,化學為人類的進步和社會的發(fā)展做出了積極貢獻,但在化工生產(chǎn)和產(chǎn)品使用過程中又向人類賴以生存的環(huán)境排放出大量有毒物質(zhì)。保護生態(tài)環(huán)境、防止三廢污染是化學教學中的一個重要課題。
筆者認為環(huán)保教育應(yīng)從兩個方面著手: