前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的表面化學論文主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
【關鍵詞】活性炭;改性;發展趨勢;前景
與樹脂、硅膠等吸附材料相比,活性炭因其孔隙結構發達、表面積大的特點,受到了更多人的青睞。由此,活性炭的應用領域也就隨即擴大。在科技、經濟、社會不斷快速向前發展的今天,對于活性炭的要求也相應的有所提高。在“高吸附、多功能、高強度”的基本要求下,出現了專用炭質吸附材料,而且它的需求市場也在不斷的增大。在目前的情況下,傳統工藝生產出來的活性炭一般滿足一般需求,對于有特殊需求的訂單,傳統工藝無從下手。針對這種現象,對活性炭表面進行表面改性,成為了解決活性炭應用的有效手段。
一、活性炭的結構與特性
第一、活性炭的孔隙結構
活性炭的孔隙結構指的就是孔容、孔徑分布以及孔的形狀。因為活性炭的孔隙結構非常復雜,孔徑分布范圍廣,形狀也是多種多樣的,所以,活性炭的吸附能力要強大許多。活性炭本身具有吸附性和催化性,這二者之間的轉化也全依賴于它自身的多孔隙結構。活性炭的孔隙眾多,而且每一種空隙都以各自獨特的功能:在活性炭中,微孔(直徑小于2nm)數量很大,且比表面積巨大,活性炭將會呈現它強大的吸附性;中孔(又被稱之為介孔,直徑在2~50nm之間)可用于負載觸媒及化學藥劑的脫味劑;活性炭的大孔(直徑大于50nm),通過在其中繁殖微生物,可以做到無機碳材料發揮出生物質的功效。這三種空隙都具有吸附的特性,但是起主要作用的是微孔,所以說,活性炭的吸附容量的大小,主要取決于微孔的數量有多少。
第二、活性炭的表面化學性質
影響活性炭吸附性的不只是活性炭本身的孔隙結構,其表面的化學性質在一定程度上也決定了活性炭本身的吸附能力大小。活性炭表面的化學性質主要是由活性炭表面官能團的種類與數量、表面雜原子和化合物來確定的。不同的官能團、雜原子、及化合物,他們的吸附系也有著很大的區別。活性炭的表面化學性質差異,活性炭的酸堿性、潤濕性、吸附選擇性、催化性等也會產生相應的變化。在制備活性炭的過程中,灰分與其他原子共同存在,導致其自身出現基本結構缺陷,氧分子和雜原子在高溫碳化時附著在這些缺陷之上,形成了氧化官能團、中性官能團及堿性官能團,在這些官能團的互相作用下,活性炭給人們展現了了不同的吸附性能。
二、活性炭表面改性
活性炭通過表面的化學性質,也就是改變表面的官能團及周邊氛圍從而使活性炭本身的吸附性質也發生改變。活性炭的表面化學性質的改變,可以通過表面氧化改性、還原改性,還有負載雜原子和化合物等進行。
第一、活性炭表面氧化改性
活性炭的表面氧化改性,主要工作原理就是使用合適的氧化劑,在溫度適當的情況下對活性炭表面的官能團進行氧化處理,以此來提高活性炭表面官能團的含氧酸基團的數量。這種技術現今為止,氧化劑多采用HNO3、H2O2、H2SO4和HCIO。
在目前,國內外對于活性炭表面氧化性改造的研究表明,經過HNO3等氧化劑進行氧化改性后,活性炭表面的含氧官能團的數量明顯增加,在進行凈化時,對于亞硝酸鹽的吸附性明顯增強。
第二、活性炭表面還原改性
表面還原改性是通過還原劑(一般選擇氫氣或氮氣等惰性氣體)在適當溫度下對活性炭進行表面還原處理,以提高活性炭表面的堿基官能團的數量,增強對非極性物質的吸附能力。
活性炭表面的還原改性,主要是針對含有SO2、CO2、CO以及AU3+這些非極性物質,這些物質具有一定的疏水性,通過還原改性增加活性炭表面的堿基官能團,提高對他們的吸附能力。
第三、活性炭表面負載雜原子和化合物的改性
負載雜原子和化合物的化學改性,是通過液相沉積的方法,在活性炭表面引入特定的雜原子和化合物,利用這些物質與吸附質之間的結合作用,提高活性炭的吸附性能。
工業電鍍廢水中,含有銅、鉻、鋅以及氰化物等,這些物質對人體機能有著極大的傷害。在過濾這些物質時,首選是活性炭。但是傳統工藝生產出來的活性炭對這些物質的吸附性不是很強,所以通過對活性炭表面負載雜原子和化合物的改性,有效地提高了對重金屬及氰化物的過濾吸附能力,不僅降低了對人體的損害,也保護了生態環境。
結束語
活性炭的傳統生產工藝技術含量低、且生產的品種少、功能化品質也不高,這些對于我國的活性炭市場有著極大的制約性。在當前,活性炭卓越的性能已經被社會廣泛的認可。為了能使得這種清潔、綠色的環保吸附材料能得到廣泛應用,應該加大對它的研究力度,給予大力支持,使得活性炭能應用到各行各業。對活性炭表面改性處理,使得活性炭能夠適應更多更復雜的工作環境。
隨著人們對環境保護的重視和改性技術的不斷發展,相信改性活性炭在環境保護領域會得到更廣泛的應用。
參考文獻
[1]解強.炭化過程控制及煤基活性炭制備的研究[D].徐州:中同礦業大學博士學位論文,1996.
[2]孟慶函,李開喜,凌立成.碳基雙電層電容器的結構機理及研究進展[J].化學通報,201l(11).
[3]朱瑤,趙振國.界面化學基礎[M].北京:化學工業出版,1996.
[4]黃彪,吳新華,卓方銀,周茂福,王正旺.粒狀活性炭表面涂層技術的研究[J].林業科學,1997,33(6).
[5]周建斌,高尚愚,胡成文,左宋林,劉啟明.氣相吸附用活性炭成型物的研究[J].南京林業大學學報,1999,23(6).
[6]張意穎,張文輝,張學軍.活性炭研究與新產品開發現狀[J].潔凈煤技術,1999,5(3).
[7](日)炭素材料學會.高尚愚,陳維譯.活性炭基礎與應用[M].北京:中國林業出版社,1984.
[8]李昌賢,秦廷武.煤質活性炭[M].北京:煤炭工業出版豐十,1993
[9]范延臻,王寶貞,王琳,余敏.改性活性炭對有機物的吸附性能[J].環境化學,2001,20(5).
[10]范延臻,王寶貞.活性炭表面化學[J].煤炭轉化,2000,23(4):26—3O.
[11]鄭傳寧,賓淮湘.活性炭一生物處理法機理的探討[J].合肥工業大學學報(自然科學版),1998,21(6).
[12]何春紅,鄭嘉明,阮湘泉.活性炭在煙氣脫硫中的應用[J].化學工業與工程,2002,29(1).
關鍵詞:生物學教學;學情分析
中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2012)27-0166-02
學情分析是了解學生發展的起點狀態,預測學生發展可能的基本手段。能否正確把握學生發展的起點狀態,決定了一節課的教學是否有針對性與適切性。因此,了解學生的起點狀態,如同一位優秀的歌手在歌唱前確定好音調,具有重要意義。
一、實際生物學教學中教師學情分析不足
在實際的生物學教學中,許多生物學教師對于學情分析仍然存在著很多不足的方面:
1.在教學設計時不進行學情分析。在實際教學中,許多教師在教學設計時甚至都沒有學情分析的部分。筆者對與中學生物學教學相關的兩本期刊——《中學生物學》和《生物學教學》進行了統計:分別將兩本期刊從2006年第一期開始到2011年第八期和從2006年第一期到2011年第十期的有關教學設計的論文進行了下載。下載到了173篇相關的教學設計,可是在這173篇教學設計中,只有24篇教學設計明確做了學情分析,其余的149篇均沒有學情分析部分,做了學情分析的只占了約13.9%。
2.在做學情分析時籠統化、表面化。很大一部分教師在教學設計時雖然做了學情分析,但是分析籠統化、表面化,對于學情只分析了其所有學生共有的部分,對于學生的一些個性化學情沒有進行很好的分析。如:高二的學生已經具備了一定的形象思維及觀察能力,但是他們的抽象思維及推理能力仍然不夠,等等。
3.學情分析的重點只放在學生的知識基礎上。在對收集到的一線生物學教師所做的教學設計進行分析后發現,教師在進行學情分析時習慣將分析的重點放在學生的知識基礎上,而對自己所教學生的學習特點等一些個性化因素沒有進行很好的分析。
二、合理的學情分析應有的分析層面
在進行生物教學設計時,應從學生的實際出發,分層次地分析學生的情況,既要分析出學生的一些共性特點,更重要的是要分析其獨特的個性特征,要針對性地選擇教學策略,設計有效的教學程序。
1.分析學生的共同特征。
(1)分析學生的年齡特征。根據皮亞杰的認知理論和埃里克森的社會化發展理論,相同年齡段的學生會有大致相同的認知方式、思維方式以及情感體驗、情感需求和學習動機等,所以教師在進行教學設計時必須根據自己所教學生的年齡特征,選擇合適的教學方式。
(2)分析學生的知識基礎。學習過程是一個累積的過程,是建立在已有的知識基礎上的。對于相同年級的學生而言,他們的教學進度大致是一致的,因此,在一定程度上他們有著相同的知識基礎。教師在進行學情分析時需要很好地把握學生大致的知識儲備,這樣才能采取適當的策略促使學生知識的遷移,從而提高教學的有效性。
2.針對性地分析學生的個性化學情。每個學生都有自己的個性特點,甚至每一個學生集體之間也會存在差異。要想實現真正的有效教學,教師就必須要下苦功夫仔細研究自己所要實施教學的學生集體的特征。
(1)分析本班學生的認知及思維方式。雖然一個年齡段的學生會有大致相同的的認知及思維特點,但是不同的學生群體由于生活經驗,他們所接受的教育的一些不同會導致他們有不同的思維方式。比如,文科班的學生和理科班的學生在認知及思維方式上就存在著極大的不同。教師要在分析學生籠統的年齡特點之后,根據以往的教學經驗,剖析本班學生的認知特點,挖掘學生的認知及思維方式優勢,以揚長避短,實現更好地教學。
(2)分析學生的學習能力及水平。不同的學生有不同的學習能力,也會有不同的學習水平,學生的學習能力及水平對于學習難點的確定以及難點的突破方式的選擇有著極大的影響。教師要把握學生的學習能力,合理地確定教學的難點,合理地分配教學時間,將主要的教學精力集中在學生不好理解同時又是教學重點的內容上,做到讓學生最好、最快地獲得新知。
(3)分析學生真正的知識儲備。雖然在一定范圍內所有學生都有大致相同的教學進度,但由于學生學習能力及水平的不同,他們真正掌握的知識是不同的。有些知識對于一些學生而言已經很好地理解了,可以用于為學習下一個知識點服務了,但對于另外一些學習水平較差的學生,他們對于那個知識點也許只到了識記的水平,甚至是錯誤理解的。在這種情況下,如果誤認為他們之前的學習可以為下面知識點的學習服務的話,就可能導致錯誤的知識遷移,甚至會影響下一知識點的學習。
(4)分析學生的生活經驗。很多時候教學內容是和生活內容相關的,這時候學生的一些生活經驗能很好地為教學服務。但是不同地區的學生在生活環境上存在著極大的不同,這也導致了學生的生活經驗會有很大的不同。教師在進行學情分析的時候,就應該清楚對于本次教學的內容而言,學生有哪些生活經驗是有助于教學的,比如,在學習生態系統的時候,鄉鎮學校的學生對于生活周邊的一些自然環境比較熟悉,所以教師在講解時可以例舉田園、山坡等一些利于學生理解的例子。而對于城市學校的學生,他們對鄉下的田園、山坡等不熟悉,所以就不能很好地為學生理解生態系統服務。
(5)分析學生的學習興趣及學習動機。在教學中,如果學生沒有一定的動機,再好的教學設計也無法取得良好的效果。只有當學生對所學的內容產生了興趣,形成了內在的需要和動機,才能具有達成目標的主動性,教學目標的實現才有保證。因此,在教學設計中,教師要充分分析、了解學生的心理需求,以調動學生的學習積極性,激發他們的內在學習動機。
學生是教學活動的主體,是教學活動變化的內因。教師的“教”是建立在學生的“學”的基礎上的。學情分析是了解學生發展的起點狀態,預測學生發展可能的基本手段,要有效地進行生物學教學設計就需要進行有效的學情分析。在學情分析時一定要克服籠統化、表面化這些現象,真正認真研究自己所教學生的特點才能選擇合適的教學策略,從而提高教學效率。
參考文獻:
關鍵詞: 化工計算 教學內容 教學方法 改革實踐
物理化學是高職化工工藝類專業的一門非常重要的核心專業課程,其學習效果直接影響到學生對后續專業課程(如化工原理、畢業論文與設計)的學習,更間接地影響到學生畢業以后的崗位適應能力和發展能力。從總體上講,高職學生數理邏輯能力是明顯的弱項,大部分學生對本課程存在不同程度的學習障礙。如何推動物理化學課程教學改變,一直是基礎化學課程授課教師面臨的一個懸而未決的老大難問題。
一、刪繁就簡
從教材與教學內容改革入手調動學生積極性。從內容上看,若干教材版本基本上由緒論、氣體、熱力學第一定律、熱力學第二定律、化學平衡、相平衡、膠體與表面化學、電化學、動力學基礎構成。教材理論色彩濃厚,缺少鮮活的行業實踐案例,對其進行增刪取舍是非常必要的。筆者的主要做法可概括為單元化、模塊化改革,突出實踐性教學內容。首先將教學內容劃分為五個單元:熱力學基礎單元、化學平衡單元、物質分離提純單元、電化學單元、動力學單元。五個單元按照由簡單到復雜的邏輯方式遞進,既遵循專業知識學習的內在邏輯規律,又考慮到刪繁就簡,以適應高職學生的偏好。每個學習單元設置數量多少不一的學習模塊或任務,這些學習模塊之間既有相互之間的內在聯系,又各具獨立性特點。對高職化工工藝類學生而言,重在如何應用所學到和掌握的專業知識、技能解決現實化工生產問題,而不應過于強調課程知識的系統性。因此,筆者對本課程內容刪減最多的要數熱力學基本定律。教學實踐表明,熱力學基本定律能解決兩個問題:能量衡算和方向判斷,而這一直是一個幾乎令所有課程師生傷腦筋的問題。解決的辦法是大幅刪減具有相當難度、師生都厭煩的理論內容,突出具有實用性、行業實戰性的內容。
二、高度重視案例教學和情境教學的巨大作用
物理化學是一門理論性很強的、比較枯燥乏味的專業基礎課程,教學過程與方法策劃不當,教學雙方的主體性均不可能得到充分發揮,效果不言自喻。通過案例的引入,開展研討式教學,充分調動學習的主動性,學生顯然能提高學習興趣。例如,在化學平衡單元教學中,筆者引入我院生產實訓裝置――乙苯脫氫反應案例,學生現場學習,迅速理解了溫度、壓力、催化劑、惰性氣體-水等工藝參數的重要性及原則性的操作步驟與方法,活躍了課堂氣氛,發展了發散思維能力和綜合能力。此外,從教學過程來看,企業鮮活現實再現于課堂,企業生產經營中現實的策劃、規劃、設計、作業管理決策的再現,能使學生掌握發現問題、診斷問題成因、解決現實問題的思路、方法技能,持之以恒,逐步養成創造性思維和靈活運用理論知識的習慣,提高分析、綜合能力和創造性,從根本上內化理論知識,鞏固學習效果。
三、注重引導好學生的研究性學習
所謂研究性學習,從廣義上理解,泛指學生主動探究的學習活動,是一種學習的理念、策略、方法,適用于學生對所有學科的學習。從狹義看,是指教學以問題為載體,創設類似科學研究的情境和途徑,讓學生通過自己收集、分析和處理信息實際感受和體驗知識的生產過程,進而學會學習,培養分析問題、解決問題的能力和創造能力。毫無疑問,研究性學習給老師留下了很大的創造空間,但也增加了課程實施中的大量的不確定因素:課程的實施模式、價值判斷、切入口、推行步驟、資料來源、研究結果及呈現方式,等等,幾乎每一個環節都需要因地制宜、因人而異、因現存條件而決定。針對物理化學課程,研究性學習中“問題”的呈現可以是多種多樣的。筆者主張這些問題來源于化工生產實際過程比較妥當,也可以與問題情境教學配合進行。在老師的引導下,學生通過課程知識整合,合作研究,逐步明晰了解決這一問題的邏輯思路,最終內化專業知識與技能。
四、充實反映科學前沿的內容,拓寬學生的知識面
例如:光化反應在動力學內容占很小比例,常被忽略,但光化反應與環境科學、生命科學、材料科學反應及信息科學緊密相關,在講課時結合科研內容介紹光催化在環境凈化的應用,開闊學生的視野,引起學生的興趣,同時鼓勵學生參與到部分科研工作中,調動學生學習積極性,爭取近年內開設若干高層次應用物理化學基礎理論的選修課程,如界面與膠體化學,表面活性劑物理化學、生物物理化學。這些課程不僅可以彌補課內學時的不足,加深學生應用與掌握物理化學的基本理論,而且與前沿科技均有密切關系,可以擴大學生的知識面。
五、提高實驗課起點,組織綜合型的實驗
第一,刪減部分和整合陳舊簡單的實驗,提高實驗課的起點。如恒溫槽與其性能測定這一實驗內容過于單一,應與以后涉及使用恒溫槽實驗整合,“化學平衡常數及分配系數測定”和“中和熱-電離熱測定”兩個實驗所用儀器設備和操作過于簡易,顯得落后陳舊,應當刪減,或與無機分析實驗整合,動力學章節涉及速率常數測定的實驗有3個,顯得重復,應刪減或增加新的內容,如增加流體黏度及表面張力的測定等內容。第二,擴充和加深實驗內容,組織開發性、綜合型的實驗。例如電化學實驗中“電動勢的測定和應用”實驗可與綠色化學結合,對含Cr+6廢水進行處理,不僅拓寬了基礎知識面,還讓同學們了解了學科間知識交叉與滲透,又如二元氣-液相圖實驗中可增加高難度非均相氣液平衡內容。同時準備開設綜合性實驗光催化氧化處理高濃度有機廢水,這一實驗不僅涉及物理化學中的光化反應,速率常數的測定,反應級數的求法,還涉及反應器的設計,催化劑的篩選和工藝改造,以及計算機對實驗數據的處理等多方面知識,可以充分發揮學生的創造能力,自行改造與設計。
教學改革是擺在我們面前的新問題,對許多問題的認識還很膚淺,有待進一步認真地研究和探討。
參考文獻:
[1]金若水,吳性良,謝高陽.大學本科化學專業課程體系改革方案[J].大學化學,1998,(6):12.
關鍵詞:新課改; 教學理念; 集體備課; 探究教學
新一輪的基礎教育課程改革,帶來了教育理念、內容、方式方法等方面很大的變化,化學教材的改革也給化學教師提出了新的要求,經過前一階段的教學實踐,對新課程有了一定的認識,也積淀了不少問題,個人認為主要表現為以下幾個方面。
一、教學理念有待于更新
教師的教學理念決定了教學的實施和效率。目前,大多數教師對新課程的理解依然存在偏差,表現為:一是對課程精神的認識不足,“穿新鞋走老路”的現象相當普遍。二是教學方法比較單一,重教輕學,無法發揮學生的主體地位。
要解決這些問題,我覺得首先要端正教學思想,注重教法改革,創設適合學生探究學習的良好情境。例如學習苯的同系物概念時可設計如下問題:①苯的同系物的結構特點是什么?②苯的同系物與芳香烴、芳香族化合物的區別于聯系是什么?③列舉一些有機物的結構簡式讓學生判斷是否為苯的同系物。這比直接告訴學生苯的同系物的概念理解得更深刻。其次,建立教師引導,學生自主學習的導學機制。教師要充分發揮學生的主體地位,提供適合學生積極主動、自主探究的學習條件,營造一個富有個性化的課堂,讓學生作學習的主人。
二、集體備課形式化
蕭伯納說:“你有一種思想,我有一種思想,交流后每個人都擁有兩種思想”。集體備課既有教案教法的整合,又有教學思想的交流,既有集體智慧的結晶,又有個性火花的迸發,然而在集體備課中依然存在不少問題:或把集體備課當作共寫教案、共用教案,或把其變成“一言堂”,或把其看成例行公事而疲于應付……諸多的問題制約著集體備課的有效進行。
如何讓集體備課更高效呢?首先要明確備課的重心是教學研究,應當是教師的全員參與。教師共同研討,研討教材、學生、教法,挖掘課程資源,教師之間相互啟發,使教學預案更有針對性、實效性。其次,規范集體備課的程序。集體備課應該是在個人鉆研基礎上集體交流,集體反思形成精案。在備課時要以三維教學目標為出發點,有效整合教材資源和其他課程資源如掛圖、模型、多媒體素材等,為學生的需要和發展設計教學,讓學生在學習活動中體會科學探究的方法,采用多種方法激發學習興趣,引導學生自主學習,鼓勵學生參與合作學習。最后要完善集體備課制度,建立有效的過程監控,合理的考評制度。如把每周備課時間落到實處,確保人員到位,把主備教師、備課內容落實,還可備課優秀論文評比和優秀學案評比。
三、探究教學表面化
探究式學習是新課程教學改革的突破口,已被廣大教師廣泛采用,由于是嘗試,在實際運用中存在著如下問題:一是探究過程中存在嚴重的包辦代替現象。很多教師受傳統教學思想影響較深,對新課標的要求無法嚴格落實,無法充分發揮學生自主探究的積極性。二是缺少對探究學習的概括總結,探究時能“放”不會“收”,忽視了對探究內容的遷移應用。
在實施探究教學時我認為可以從以方面入手:
首先,以教材資源為切入點,教材中的許多實驗、概念原理的論證、閱讀資料均可設計成探究式教學,這也就要求我們教師要鉆研教材,理清知識的脈絡與聯系,根據內容和問題難度的不同來用不同的學習形態。例如在學習堿金屬時,就可以發動學生討論自行設計實驗方案并進行驗證,學習Cl2性質時可讓學生設計“新制氯水中各組分的檢驗”的實驗,在探究中教師不要把每個問題都設計好,提出來給學生,只需要有問題的框架結構,一些細則問題盡量由學生來發現和解決。其次,教師在探究過程中要敢于放權,在平時的教學中多作嘗試,不要害怕出錯和浪費時間,即使是一節不成功的探究課,學生的收獲可能超出你的預想,學生動腦動手的機會多,自主性強,學習就是水到渠成且輕松高效。同時教師更要注重探究后的強調和總結,能“放”更會“收”。
新理念的形成需要一個過程,新課改的實施不可能一蹴而就,需要我們堅持不懈地去探索,需要我們在教學的同時,不斷學習、實踐、反思,才能走出一條真正實施新課標的教學之路。
隨著人民生活水平的不斷提高,人們對生活質量的要求也在不斷提高,醫療模式已由單純的疾病治療轉變為預防、保健、治療、康復相結合的模式。大醫院人山人海,小藥店街頭巷尾隨處可見,醫藥工業迅猛發展,藥學專業人才倍受青睞,現在除了傳統的醫學院校培養藥學人才外,許多理工科院校也相繼開辦了藥學專業(如重慶大學、西南大學、重慶郵電大學和重慶理工大學等),而基礎化學是藥學相關專業非常重要的專業基礎課,目前我國藥學專業的基礎化學課程仍按照傳統的四大基礎化學開課。隨著化學基礎課學時不斷壓縮,每門課程的學時非常有限,特別是理工科高校的藥學專業,學生的基礎化學知識對后續專業課程和專業技能的學習非常重要。所以,在少學時的基礎化學課程教學中教師更重視學生對基礎知識的理解和掌握,而忽略了在教學中對學生綠色化學意識的教育和培養。隨著環境問題的日益嚴峻,化學教育工作者一定要樹立可持續發展的觀念,將綠色化學的思想貫穿于整個化學教育的全過程,讓學生認識到從“粗放型”的傳統化學轉變為“本文由收集整理集約型”的“綠色化學”是歷史發展的必然。
針對這些情況,當前一些普通高校進行了相關研究與實踐,以提高基礎化學教學效果,但是,大多數高校主要是根據學時來選擇安排教學內容,利用改進教學手段來增加教學內容,著眼于局部,頭痛醫頭,腳痛醫腳,教學效果雖有所提高,但是效果不甚明顯,沒有找到從根本上提高基礎化學教學效果的方法。本化學教學團隊提出了《基于“綠色化學”理念的理工科院校藥學相關基礎化學系列課程整合與優化的研究與實踐》課題,依托重慶郵電大學中藥學專業和制藥工程專業的學生進行了實踐。
一 培養具有“綠色化學”理念的大學生是人類社會對高校化學教育的基本要求
“綠色化學”是一門從源頭上阻止污染的化學,它用化學的技術和方法去減少或消滅那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的化學物質的產生和使用,有利于引導學生熱愛自然、尊重自然、與自然和諧發展,牢固樹立綠色意識,自覺成為未來的綠色人才。“綠色化學”是人類與自然和諧的化學,是面向未來提出的化學新概念,同時也為化學教學提出了新課題。
因此,本化學教學團隊在基礎化學教別強調引入“綠色化學”理念,在緒論部分專門設有“建立綠色化學理念,推動經濟和社會的可持續發展”這一部分,強調綠色化學的必要性,并且基于“綠色化學”理念選擇教學內容。在教學過程中滲透“綠色化學”理念,將從源頭上預防化學污染的新觀點逐步深入學生心中。特別是實驗教學中,化學教學團隊根據專業特色與學生能力培養的需要,在實驗項目的設置上滲透綠色化學理念,改革實驗教學模式,實驗項目中大大減少了獨立的基本操作單元實驗和驗證性實驗,將大部分基本操作實驗和驗證性實驗安排在實驗技術網絡虛擬與仿真實驗室中實施,同時大大增加實用性、綜合性實驗,將部分基本操作融入綜合性和設計性實驗中。實驗原材料都是無毒或低毒的,刪除了一些毒性高、污染大、效果差的合成實驗。打造以“綠色化學”為特色的教學、科研實驗平臺,努力培養具有“綠色化學”理念的大學生。
二 基于“綠色化學”理念對四大基礎化學課程教學內容的整合實踐
1.教學內容的整合原則
第二軍醫大學藥學院將無機化學和物理化學兩門課程整合,很好地解決了這兩門課程中的內容重疊問題,同時使無機化學的教學內容得到了引申,使知識的系統化更加顯著。本化學教學團隊基于“綠色化學”理念將四大基礎化學進行整合,即將無機化學、分析化學、物理化學和有機化學四門課程進行整合,根據藥學專業要求,立足理工科院校注重四大基礎化學的關聯,確保整個基礎化學知識體系的完整,總課程名稱設為基礎化學,具體按照普通化學、有機化學和物理化學三門課程進行排課。本化學教學團隊一起討論、確定教學內容和相應的學時數,并且備有一些選學內容供學時稍充分的學校選用,或者供學生自學,但是緊密把握“面向藥學專業的基礎化學知識”、“知識點之間的連貫”及“難易程度循序漸進”這三個基本原則,使學生有興趣學,更輕松地學。
2.整合后教學內容的具體安排
針對大學第一學期,新生入學較晚,學習時間較短,需要一段時間適應大學學習、生活等實際情況,第一學期的普通化學先介紹藥學與化學的關系,強調化學在藥學專業中的作用,讓學生首先從思想上重視它,同時介紹“綠色化學”的基本概念和原則,突出綠色化學在醫藥工業和社會發展中的意義及必要性,站在整個基礎化學角度強調綠色化學的重要性和必要性,先行建立“綠色化學”理念。具體內容是:先介紹簡單且與中學化學銜接較多的氣體和溶液,引入大學基礎化學的教學;然后利用熱化學反應方程式引入化學反應熱、熱力學第一定律和第二定律,引出判斷化學反應自發性的吉布斯自由能判據;從吉布斯自由能變的符號判斷反應方向和大小,表示反應限度,引入化學平衡,與中學化學緊密銜接,同時進一步銜接化學反應速率,使學生易于理解;有了平衡依據后,再分別介紹酸堿平衡與酸堿滴定,沉淀溶解平衡與沉淀滴定,氧化還原平衡與氧化還原滴定,配位平衡與配位滴定;作為含量測定的加深,再介紹比色法和分光光度法。最后,聯系中學化學知識簡單介紹原子結構和分子結構的基本概念和基本理論,并且在每部分都要說明它在藥學中的作用。第一學期的理論學時經教學團隊統一討論并經學校批準后定為64學時。
基于現代藥物大多是有機物的現實,有機化學在藥學相關專業非常重要,經教學團隊統一討論并經學校批準后有機化學理論課程定為96學時,安排在第二學期和第三學期授課。并且根據結構與性質的關系按照官能團分類介紹有機化學的內容,注重與中學有機化學銜接,強調具有某一類官能團的化合物其理化性質,每部分都要介紹一些有顯著藥理活性的化合物和該類化合物的合成工藝,重點強調綠色合成工藝路線,以及該類化合物的構效關系。同時簡單介紹一些波譜知識,如紅外、質譜和核磁共振譜等,能夠推導簡單的有機化合物的化學結構,為今后的中藥化學、天然藥物化學和藥物合成打下堅實的基礎。同時,有機化學實驗重在一些綜合性、實用性的綠色化學合成,既增加了學生的學習興趣,提高了教學效果,同時也踐行了綠色化學理念。
經過一年半的大學學習后,在學生基本上都適應了大學學習、生活的情況下,而且具備了較好的數學和化學基礎之后,第四學期將深入介紹基礎化學難點部分的物理化學,在化學熱力學、化學動力學基礎上,加深對化學熱力學和化學動力學的學習,最后引入新知識相平衡,包括表面化學與膠體化學和藥學前沿知識,以及化學知識及其技術在藥學專業中的應用,要求講原理時必須講它的應用,重點是在藥學方向的應用上。最后提綱挈領,建立整個基礎化學的基本框架和知識體系。這樣就把基礎化學知識點整合,避免了重復,同時按照知識的難易程度和前后關系安排教學內容,節約了學時、方便了學生理解、提高了教學效果,以適應少學時的理工科院校藥學專業的基礎化學教學。
三 基于“綠色化學”理念對四大基礎化學課程教學內容整合的初步效果
1.學生成績明顯提高
2007級學生因成績差,有2名學生留級,有近10人未獲學位,2008級有95%以上的學生獲得學位,2012年重慶郵電大學推免試研究生學生中,生物信息學院5個專業6名同學獲得,制藥工程和中藥學2個專業占了3名,而且有不少同學進入綠色化學與制藥工程科研平臺參與實驗鍛煉,參與發表sci收錄科研論文4篇,參與中國發明專利的申報1項,1人次參與重慶市藥物催化氫化工程技術研究中心的申報,獲得了一項重慶郵電大學大學生創新實驗項目。
論文關鍵詞:無機水性 滲透結晶 混凝土防水防護 耐高溫
論文摘要:本項目研究開發一種噴涂后可有效改善和提高混凝土性能、對混凝土具有高滲透和持久保護功能且耐高溫灼燙的無機水性滲透結晶型高效防水防護劑,闡述它的特點及性能。
1 引 言
我國的建筑物、構筑物主要采用硅酸鹽系水泥混凝土澆筑,因硅酸鹽水泥的主要熟料礦物——硅酸三鈣和硅酸二鈣的水化反應產生氫氧化鈣Ca(OH)2,因此,混凝土中存在較大量的Ca(OH)2;此外,混凝土中還存在較多的毛細孔縫,正是由于這些毛細孔縫和Ca(OH)2的存在,在環境因素(如水、溫度循環、干濕循環、CL-、SO42-離子等)和侵蝕性介質(如氯鹽、硫酸鹽等)擴散進入混凝土體內的作用下,混凝土材料及其構筑物出現劣化與性能衰減等現象,嚴重影響混凝土構筑物的外觀質量與使用壽命。
伴隨著城市化進展的加快及工商業的迅猛發展,高層建筑、地下商場、高速公路、高速鐵路、橋梁隧道、港口碼頭、污水處理廠等高等級建筑物及構筑物已經在軍事與民用建筑及國家基礎設施工程中大量建設。尋求相應的結構防水方案已經成為工程建設中的緊迫問題,開發高效新型的對混凝土具有持久防水防護作用的材料成為建材領域新的研究課題。
用于混凝土耐久性防護的涂層材料來源雖然很廣,但并不都能滿足混凝土防護的要求。涂層材料至少應具備以下兩個特點:(1)涂層材料自身由于長期暴露在侵蝕環境和有害介質中,經受風吹、雨打、日曬和多種外界破壞作用,必須具有很好的抗侵蝕性和抗老化性。(2)涂層材料能與混凝土表面良好地結合,并對下一道的外裝飾工序和工程的整體外觀無不利影響。我們通過廣泛了解國內外防水材料行情和順應市場發展趨勢需求,總結各種防水材料的性能,深入分析防水機理及相關優缺點后,立項進行了無機水性滲透結晶型混凝土高效防護劑的研發,以開發出一種各項技術指標達到理想的均衡狀態、具有良好的防水抗滲、全面防護效果,能夠廣泛應用于各類海工工程、橋梁工程等基礎設施和工業與民用工程建筑防水防護的新型混凝土保護材料。由福建省寧德市建工防水科技有限公司承擔的《JG無機水性滲透結晶型混凝土高效防護劑的研究與開發》科研項目今年4月26日通過了福建省科技廳組織的科技成果鑒定,鑒定委員會認為該成果創新性、實用性強,技術居國內同類研究領先水平。利用該研究成果技術開發的“混凝土DPS永凝液”,“JG-M1500無機水性滲透型密封防水劑”等系列產品具有性價比高、操作簡便,迎水面、背水面均可施工,完全可以替代進口產品,已在各類建筑物和構筑物上廣泛使用,取得了顯著的經濟效益和社會效益,深受用戶好評。
2 技術路線的選擇
如何使混凝土減低腐蝕、磨損、水溶蝕、鹽剝蝕、凍融循環等因素的破壞作用,延長使用壽命,使其具有密封防水、抗風蝕碳化、耐酸堿侵蝕、耐高溫灼燙等功能是本項目研究的重點也是難點。無機水性滲透型混凝土高效防護劑的研究開發需要無機化學、有機化學、物理化學及分析化學等多方面的知識基礎,同時還穿插了材料結構及表面化學等方面的理論基礎,產品具有較高的技術含量。
我們確定了JG無機水性滲透結晶型混凝土高效防護劑以堿金屬硅酸鹽溶液及惰性材料為基料,加入催化劑、助劑,混合反應配制的技術路線。它不同于傳統有機材料,噴涂后不在混凝土表面形成涂膜,也不同于水泥基滲透結晶型防水材料,它是無機液體,不含水泥粉末;可滲透至混凝土內部結晶形成永久性防護層,具有與混凝土結構的相融性;它以水為載體,隨著水對混凝土結構孔隙進行滲透,被流滲到砼結構內部的孔縫中,催化硅酸鈣與水泥水化反應過程中析出的Ca(OH)2與硅酸鈣交互反應,形成了不溶于水的枝蔓狀纖維結晶物,在混凝土結構內部吸水膨脹,使結構中的毛細孔縫得到充盈密實,從而有效提高了混凝土結構的抗滲水能力,并提高混凝土結構的致密性,在涂層中起到密實抗滲的作用。隨著時間(一般為1~7d)的發展,結晶量遞增,在防水涂層中滲透結晶相結合,增強結構整體的抗滲能力。由于活性化學物質多年后還能被水激活,繼續起到催化作用,因此混凝土結構即使局部受損滲漏(裂縫小于0.3mm)在結晶作用下,會自行修補愈合并具有多次抗滲能力,具有滲透性、可封閉水泥砂漿與混凝土毛細孔通道和裂紋功能的防水防護材料。從而在本質上改變了普通混凝土結構體積不穩定而再次帶來的裂滲。
本研究項目開發的產品的技術指標是結合了混凝土工程對防護劑的要求,參考了國內外同類產品的技術資料、企業標準及有關專家的意見,同時在國內外主要生產、經銷1500防水劑、DPS永凝液防水劑企業的產品多次反復試驗驗證的基礎上而制定設計配方的。
2.1密度
由于防護劑是與砂漿和混凝土內部的堿性物質起反應來封閉毛細孔的,為了保證有足夠的反應物,促使凝膠體的生成,我們研究了產品的密度。密度不僅反映了產品有效物質的含量,同時密度也與凝膠化時間有直接的關系:密度大,凝膠化時間就短;密度小,凝膠化時間就長。國家行業標準規定了防水劑的密度為:I型產品不小于1.10g/㎝3,Ⅱ型產品不小于1.07g/㎝3。密度檢測按照GB/T 8077-2000《混凝土外加劑勻質性試驗方法》中5.3款精密密度計法進行,直接測試液體樣品。經福建省建筑工程質量檢測中心有限公司抽樣檢測,《JG無機水性滲透結晶型混凝土高效防護劑》的密度為1.10g/cm3。
2.2 pH值
防護劑是直接用于砂漿、混凝土砂漿和混凝土表面的,產品的pH值須與硅酸鹽水泥的pH值基一致。 因為產品只有在該pH值條件下,才能與砂漿和混疑土內部的堿性物質起反應;同時又不腐蝕混凝土、不對鋼筋產生銹蝕。國家行業標準規定防水劑pH值I型產品在13±1的范圍內,Ⅱ型產品在11±1的范圍內。此pH值與硅酸鹽水泥的pH值基本一致,能保證防水劑對水泥砂漿或混凝土的適應性的同時增加建筑物表層的堿度,提高其耐久性。pH值檢測按照GB/T8077-2000《混凝土外加劑勻質性試驗方法》第7章規定進行。經福建省建筑工程質量檢測中心有限公司抽樣檢測,《JG無機水性滲透結晶型混凝土高效防護劑》的pH值為12。
2.3粘度
粘度是通過控制堿金屬硅酸鹽溶液基料、添加劑、稀釋劑含量來決定的,控制粘度對催化劑的性能及原料之間的匹配性提出了要求,因為粘度越高,防水劑的滲透性越差,滲透所需的時間會增長。在保證有效物質含量的同時,適宜的粘度才能有良好的滲透性。國家行業標準粘度規定在(11.0±1.0 s)范圍內,粘度測定按GB 1723-1993《涂料粘度測定法》中5.3款規定進行。經福建省建筑工程質量檢測中心有限公司抽樣檢測,《JG無機水性滲透結晶型混凝土高效防護劑》的粘度為11.6s。
2.4表面張力
表面張力的大小主要由催化劑的性能及加量所決定。在防水劑具有優異的水溶性的情況下,較小的表面張力有利于增加防水劑對水泥砂漿及混凝土的滲透能力,并能提高其與砂漿、混凝土內部物質的反應能力,并能提高其與砂漿、混凝土內部物質的反應能力,因此表面張力是控制防水劑性能的一項重要指標。
表面張力檢測按照GB/T 8077-2000《混凝土外加劑勻質N性試驗方法》第8章規定進行。直接測試液體樣品,被測溶液的溫度為(20±1)℃,被測樣品必須清澈,如有沉淀應濾去。國家行業標準提出的表面張力確定控制值:I型產品為不大于26mN/m,Ⅱ型產品為不大于36mN/m。經福建省建筑工程質量檢測中心有限公司抽樣檢測,《JG無機水性滲透結晶型混凝土高效防護劑》的表面張力為25.0 mN/m。
2.5凝膠化時間
凝膠化時間是指水性滲透型無機防水劑與水泥建筑物中堿類物質反應所需的時間。反應過快,過早封閉毛細孔通道,使滲透深度降低;過慢,則延長了施工時間,同時也說明參與反應的活性物質的濃度偏低,兩者都會使防水效果減弱。
檢測凝膠化時間的方法是在Ca(OH)2溶液中加入離子水,用玻璃棒攪拌2 min,均勻后緩緩注人防水劑試樣,隨即開始計時,勻速攪拌5 min后靜置。將玻璃燒杯左右輕晃,觀察其液面波動情況,以試樣液面開始產生凝膠并與燒杯壁呈粘附狀為初凝時間,以燒杯傾斜45°角試樣表面無流動呈完全凝膠狀時所需時間為終凝時間。以三次試樣測試平均值表示初、終凝膠時間,精確至min。凝膠化時間I型產品初凝:(120±30)min,終凝:(180±30)min;Ⅱ型產品由于初凝不明顯,終凝控制在400 min以內。經福建省建筑工程質量檢測中心有限公司抽樣檢測,《JG無機水性滲透結晶型混凝土高效防護劑》的凝膠化時間為初凝:105min,終凝:160min。
2.6抗滲性
抗滲性是防水劑性能指標中最重要的指標,能直接反應其滲透結晶效果的好壞。產品應用的抗滲性效果可采用測試滲入高度的方法判斷,滲入高度越小,抗滲性越好。但必須指出的是,測試用混凝土試件抗滲能力的提高幅度與基準試件抗滲等級有很大關系,原抗滲等級較低的混凝土,涂刷防水劑后抗滲能力提高的幅度就較大。故有必要確定基準混凝土的配合比,在此配比下,采用混凝土抗滲試驗儀,按GBJ 82《抗滲試驗方法》進行測試。其指標值為:在水壓1.2MPa時滲人高度I型產品不大于30mm,Ⅱ型產品不大于35 mm。經福建省建筑工程質量檢測中心有限公司抽樣檢測,《JG無機水性滲透結晶型混凝土高效防護劑》的抗滲性為27mm。
2.7貯存穩定性
貯存穩定性是在一定貯存期內(自產品生產之日起12個月)產品性能的穩定性。通過急冷(-10℃)、急熱(50℃)10個冷熱循環.觀察其外觀是否自絮凝、沉淀及色澤變化,如果沒有變化則產品合格.如果有絮凝、沉淀及色澤變化現象,則要再測定其凝膠化時間,以仍符合技術指標規定要求為合格,否則判斷產品不合格。經福建省建筑工程質量檢測中心有限公司抽樣檢測,采用上述方法對《JG無機水性滲透結晶型混凝土高效防護劑》進行10個冷熱循環的貯存穩定性實驗,外觀無變化,符合國家行業標準要求。
3.耐久性、防護性等驗證方案
我們通過研究對比,經過反復多次試驗研究解決了技術關鍵和難題,并委托福建省建筑工程質量檢測中心有限公司對產品進行耐久性檢測驗證,獲得了相關重要數據。
3.1試件的成型及養護:
3.1.1混凝土配合比
基準與對比試件混凝土配比為:
3.1.2混凝土采用80℃熱水法加速養護24h后放入試驗室中放置24h。
3.2標準試驗條件
標準試驗條件:溫度(20±3)℃
3.3試驗方法
被檢試件迎水面浸入樣品中,液面高度為高出迎水面10mm,浸泡24h后放置試驗室中24h,另基準樣也放置試驗室中24h。
3.3.1耐堿性:飽和氫氧化鈣168h,對比浸泡后試件和基準試件表面是否有粉化、裂紋;
3.3.2耐酸性:1%鹽酸溶液浸泡168h,對比浸泡后試件和基準試件表面是否有粉化、裂紋;
3.3.3氯離子擴散系數參照CECS 01-2004 《混凝土結構耐久性設計與施工指南》進行,對比浸泡后試件和基準試件的氯離子擴散系數;
3.3.4混凝土碳化試驗依據GBJ 82-85《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》進行,對比浸泡后試件和基準試件碳化7d、14d的碳化深度;
3.3.5耐高溫性能(135℃):將準各好的試件放置設定為135℃的干燥烘箱中30min后取出放置試驗室待冷卻后和基準試驗一同做抗滲試驗,對比浸泡后試件和基準試件的滲透高度。
4.結果與分析
4.1經福建省建筑工程質量檢測中心有限公司檢測,得出性能指標詳見表1、表2。
表1 JG無機水性滲透結晶型混凝土高效防護劑產品檢測結果
表2 浸涂JG無機水性滲透結晶型混凝土高效防護劑后對混凝土性能影響檢測結果
未浸涂無機水性滲透結晶型混凝土高效防護劑混凝土性能
浸涂無機水性滲透結晶型混凝土高效防護劑混凝土性能
4.2耐酸堿性
分別使用飽和氫氧化鈣和1%鹽酸溶液浸泡試件168h,對比發現未浸涂本產品的試件表面有粉化,浸涂本產品的試件無變化。試驗結果表明,本產品具有良好的耐酸堿性,對混凝土有良好的防護作用。
4.3耐久性
評價混凝土耐久性的一項重要指標是混凝土的氯離子擴散系數。對比發現未浸涂本產品的氯離子擴散系數為3.33×10-12 m2/s,大大高于浸涂本產品的氯離子擴散系數1.85×10-12 m2/s。試驗結果表明,在混凝土表面噴涂本產品,可有效抵抗混凝土氯離子滲透的能力,即改善了混凝土耐久性。
4.4抗碳化能力
對比浸泡后試件和基準試件碳化7d、18d的碳化深度,發現未浸涂本產品的試件滲入深度遠遠高于浸涂本產品的試件。試驗結果表明,在混凝土表面噴涂本產品,可改善混凝土抗碳化能力并起到保護鋼筋的作用。
4.5耐高溫性能
將準備好的試件放置設定為135℃的干燥烘箱中30min后取出,待冷卻后放置實驗室和基準試件一同做抗滲試驗,對比浸泡后試件和基準試件的滲透高度,發現未浸涂本產品的試件滲透高度明顯高于浸涂本產品的試件。試驗結果表明,本產品可經受135℃,30min高溫灼燙而不影響產品性能,這一創新結果大大拓展了產品的應用范圍,特別適用于市政、公路瀝青等路面的施工改造。
從上述檢測驗證數據可以看出,本項目全面技術指標均達到或超過國家標準JC/T 1018-2006《水性滲透型無機防水劑》要求,特別是浸涂本產品后的混凝土各項性能有明顯提高。經國家建筑材料工業技術情報研究所科技查新,證明產品性能達到國內同類產品領先水平。
5 結 語
隨著建設行業對水性無機滲透結晶型防水材料認識的不斷深入,本類產品越來越受到人們的青睞,在各種混凝土建筑工程中不斷得到應用,但人們對該類材料了解仍不系統、不全面,對材料的特性、作用機理、作用效果、應用條件、應用領域的理解還存在偏差。今后在具體的應用和實踐當中,對其化學性能和化學反應機理需進一步分析和探討,延伸拓展其使用領域;努力完善施工工藝,并編制相應的應用技術規程,以便推廣應用。
一、難點分析
1.師資富裕,但骨干教師數量不足,導致學校教學人員短缺
我校有專職教師多達100人,其中高級職稱2人,中級職稱18人,只有2人為中教一級職稱,其他16人為小高,不能勝任中學課程。教師的學歷狀況為本科學歷33人,大專學歷25人,中專以下47人。再加上近年來學生數量逐年減少,教師數量逐年增多,師生比嚴重失衡。農村地區教師的年齡成兩極分化趨勢,年輕教師不能挑起教育教學的重擔,斷層現象較為突出,致使我國農村偏遠地區教師隊伍長期得不到補充。
由于我校地處偏僻農村,生活和自然條件相對較差,很多教師不愿到我校任教。如何留住現有的優秀教師,穩定教師隊伍,保住現有生源,鞏固入學率成為我校當務之急。一些長期在小學任教的教師調入中學任教后,要么教育觀念跟不上,要么知識更新太慢,跟不上步伐,部分教師固步自封,無法跟上教育改革發展的步伐,最終導致教師隊伍形不成合力。
作為保安族中學的校長,筆者明白教師的低素質必定直接影響到教育教學效果,教師的工作積極性不高,熱情不足,缺乏教書育人的使命感和責任感,會導致學校教育工作表面化,沒有創新。每當教導處要抽查教研工作進展狀況時,教師會努力應付,這樣的教研工作怎么會有實效呢?如果不把教研工作落到實處,教師的業務水平和教學水平提高也就成為一句空話。
我校語文組教師在牛成寶老師的帶動下,學習專家的教學經驗,把心得寫成論文,提高自己的認識水平,并且互相分享。筆者認為這種做法很好,既避免了老教師墨守成規、照本宣科,又幫助新教師創新教學方法,可謂一舉兩得。
2.農村教師的待遇有待進一步提高
農村教師的待遇相對提高了,但他們的生活成本和生存條件與城市教師相比差距較大,還需進一步提高。現在,我校教師的住房條件有了很大的改善,但人均住房面積很小,一家人住在一間房里,又當辦公室,又當臥室,還當廚房,沒有基本的生活用具。有人說,教師是人類靈魂的工程師。然而,教師的身份卻很尷尬,既沒有很高的社會地位,也沒有好的待遇,尤其是農村教師,盡管國家出臺了《2015-2020農村教師支持計劃》,但落實起來還很困難。
3.農村學校教學設備缺乏
國家推行九年義務教育以來,西部農村的基礎教育硬件設施得到了較大改善,但還普遍存在教學儀器質量低、校舍面積小且危房多、圖書不達標等一系列問題。例如,多媒體教室設施方面,我校僅有一個白板教室,且缺少維護。教師不能上多媒體n,業務能力無法實踐,教師的素質如何提高?
二、完善農村中學教師隊伍建設的對策
1.完善農村中學教師補充機制
上級教育主管部門要積極引進和分配優秀大學生到農村任教,逐步提高農村中學教師的待遇,吸引優秀教師到農村工作,協調城市中學和農村中學的關系,建立教師輪崗交流制度,特別是緊缺學科的教師可以跨校任教,學校給予一定的補助,以保證農村中學可以正常運轉。學校可以申請設立農村中學教師崗位津貼,建立最低服務期限制度。
2.加強教師培訓,激勵教師進行自學和創新,提高教師的職業技能水平
“請進去”與“走出來”相結合,邀請專家、學者和優秀教師到農村中學以不同的形式對教師進行培訓,組織教師到其他學校學習經驗,提高自身素質。激勵教師自學、鉆研教法和撰寫論文,對教師取得第二學歷給予獎勵。緊密圍繞全面實施素質教育理念,使教師樹立愛國守法、愛崗敬業、關愛學生、教書育人、為人師表的崇高職業理想,堅定理想信念,增強工作事業心與責任感。
學校要開展形式多樣的師德教育活動,弘揚高尚師德,力行師德規范,強化師德教育,全面提高教師的素養;健全師德激勵機制,定期開展“師德模范評選”活動,對長期在農村任教并做出突出貢獻的教師,給予適當獎勵。建議教育行政部門科學合理地核定農村中學教職工編制及組成情況,根據實際需求合理分配師資力量,優化學科結構。在職稱評聘方面,給予農村中學教師更多優惠,解決職稱結構不合理的現象。農村中學必須要營造團結和諧的良好氛圍,使學校成為教師安心工作和自身發展的舞臺,從而培養一支年齡結構、學歷結構和學科結構等相對優化的師資隊伍。
3.充分發揮政府的主導作用
政府應加大對西部農村地區的支持和投入力度,確保教育經費能落實到位,保證經費合理使用,以實現全面提高學生素質水平的目的。
參考文獻:
[1]牛成寶.淺談邊遠農村中小學教師隊伍建設[J].課外閱讀,2012(1).
[2]牛成寶.把競爭機制引進作文教學活動中[J].現代語文(上旬),2013(5): 116.
一、引言
鄉村旅游規劃在鄉村旅游開發發展過程中起著綱領性作用,它是根據鄉村旅游發展規律和市場特點制定目標,以及為實現這一目標而進行的各項旅游要素的統籌部署和具體安排。本文對國內鄉村旅游規劃的研究進行綜述,嘗試了解國內鄉村旅游規劃研究進展情況及問題。
二、鄉村旅游規劃研究文獻概況
為能直觀地了解近年來國內鄉村旅游規劃研究進展,本文在中國期刊全文數據庫中,以“鄉村旅游規劃”為關鍵詞進行搜索,選取了國內期刊如《旅游學刊》、《資源開發與市場》、《地域研究與開發》、《旅游論壇》 、碩士論文及學校學報等刊物2000年以來的55篇文獻進行分析。可以看出,近十幾年來,學術界對鄉村旅游規劃的研究正在逐步展開,鄉村旅游規劃文獻數量呈緩慢增長趨勢(圖1)。
三、鄉村旅游規劃研究方法
學者研究鄉村旅游規劃的方法以定性描述研究、個例實證研究為主,定量研究較少。
四、鄉村旅游規劃研究內容
通過對這55篇的研究情況來看,國內鄉村旅游規劃的研究主要集中在鄉村旅游規劃基礎內容研究、鄉村旅游規劃的問題及意見研究、鄉村旅游規劃模式研究、鄉村旅游規劃設計、鄉村旅游規劃體系及鄉村旅游規劃法規建設等方面(表1)。
(一)鄉村旅游規劃基礎內容
鄉村旅游規劃涉及的基礎內容比較廣泛,主要包括鄉村旅游規劃的概念、規劃原理、規劃原則、規劃程序等方面。方增福(2000)提出了鄉村旅游規劃的基本原則與方法,基本原則是“選擇獨特的吸引力的鄉村進行旅游規劃、充分利用鄉村基礎設施,適當建設配套設施、旅游活動的設計應順應農村生活方式,盡量做到不干擾村民的正常生活、鼓勵村民積極參與、并使村民從中獲益、鼓勵游客參與村民的各種活動。”;基本方法包括:準備工作階段、確定開發目標、可行性分析、制定方案、方案的評價與比較選擇、實施規劃、監控與反饋。李偉、郭芳(2002)針對性地提出鄉村旅游規劃應遵循的主要原則,提出旅游發展與農業生態建設相匹配,經濟發展與自然、文化的生態保護相協調,強調社會系統各組成部分的同步發展。王莉(2003)從鄉村旅游的概念、發展狀況、客源市場、開發建議等方面入手, 結合云南現實, 初步探討了鄉村旅游的開發策略和需注意的問題。唐代劍、池靜(2005)介紹了鄉村旅游規劃的方法及層次,并就實施階段和學科來源對現有旅游規劃方法體系做了綜合描述。王云才、劉濱誼(2006)運用景觀規劃學、景觀地理學和景觀生態學的綜合觀點,系統探討了鄉村景觀、鄉村景觀規劃的概念,鄉村景觀規劃的原則和意義,并在此基礎上進一步探討了現階段我國鄉村景觀規劃的核心內容。李良棟(2011)概括了鄉村生態旅游規劃的的基本類型,總結了規劃內容,討論了鄉村旅游規劃的原則以及在規劃中應注意的問題。張捷、鐘士恩等(2014)提出鄉村旅游發展要有規范化的旅游規劃,還要重視政府引導型的科技支撐和技術示范。
(二)鄉村旅游規劃問題及意見研究
鄉村旅游規劃處于探索階段,不可避免會出現一些爭議及問題,學者們對此進行了相關研究。唐建兵(2007)認為在鄉村旅游規劃實務中, 存在著許多誤區,如: 規劃動機不正確, 規劃單位良莠不齊, 規劃過程不嚴謹, 規劃可行性分析不夠等,并提出行旅游規劃個人的資質認定, 純潔旅游規劃隊伍、提高旅游規劃的權威性和連續性、嚴格規劃論證和實施監督等意見。歐陽勇峰等(2009)剖析了目前鄉村旅游規劃出現的若干問題,包括延伸城市的城市化、商業化、人工化建設方式, 照搬風景名勝區的規劃形式, 提出鄉村旅游規劃的共生與有機更新途徑, 強調規劃應維系鄉村景觀格局的完整性與真實性, 保障村屯聚落人文肌理的連續性, 實現農村生產、生活與鄉村旅游的一體化。徐敏慧(2010)提出在鄉村旅游規劃過程中出現村民宅基地流轉問題解決不當的現象,并究其發生的原因。黃建清(2011)從鄉村旅游規劃的概念入手研究鄉村旅游規劃的編制要求和注意問題,并以實例分析探討了鄉村旅游規劃應該因地制宜,根據不同的鄉村資源與區位背景,制定不同的規劃策略。
(三)鄉村旅游規劃模式研究
學術界一直在探討建立適宜鄉村發展的一套鄉村旅游規劃模式,旨在不斷提升鄉村旅游規劃的科學性及針對性。鄭群明、鐘林生(2004)提出在鄉村旅游開發、規劃過程中,注重社區和居民參與的開發模式是最佳選擇,應該引導鄉村居民參與規劃過程。曹國新(2008)總結到我國旅游規劃界先后形成三種鄉村旅游規劃模式,分別是強調風格的規劃模式、強調趣味的規劃模式、強調綜合的規劃模式。唐建兵(2012)在解讀“反規劃”理論的基礎上,指出“反規劃”理論指導下的規劃模式在成都鄉村旅游規劃中取得的成功,初步建立成都鄉村旅游“反規劃”模式。楊岳剛(2014)構建了縣域鄉村休閑旅游規劃的“1331”模式。
(四)鄉村旅游規劃設計研究
王云翔、朱興彤(2009)通過對花山旅游村進行規劃設計,并對其進行剖析,提出旅游村景區有規劃的六要素:考慮交通便捷性、規劃主題鮮明、建筑選型與自然環境相協調、規劃設計依托鄉村自然環境和文化景觀、挖掘地方特色、農民經營為主體。劉爽、朱余丹(2011)對嫩江農場進行鄉村旅游規劃設計。淤滌非基于古村風貌保護對廣西賀州市龍井村進行鄉村旅游規劃設計。
(五)鄉村旅游規劃體系建設
鄉村旅游規劃體系可以提高鄉村旅游規劃科學性和可操作性,是指導鄉村旅游規劃工作付諸實施的依據。關于鄉村旅游規劃的體系文獻比較少,魏有廣(2007)對鄉村旅游規劃體系進行了初步研究,嘗試性地構建了鄉村旅游規劃體系,強調鄉村旅游規劃體系要有專項鄉村旅游規劃體系,并且要注重鄉村旅游規劃與鄉村其他相關規劃的協調。
(六)鄉村旅游規劃法規建設研究
鄉村旅游法規建設對鄉村旅游健康可持續發展有重要的規范性意義,是保障鄉村旅游發展的重要法律標準。王云才(2002)借鑒國際鄉村旅游發展的政策經驗,指明要結合我國實際情況,建立“鄉村旅游規劃綱要”、“鄉村游憩土地利用規劃實施細則”、“鄉村旅游地規劃與建設管理條例”等法律要點。
五、結論
通過對鄉村旅游規劃文獻的分析和討論,筆者認為國內鄉村旅游規劃的研究存在以下問題亟待解決:
首先,我國鄉村旅游規劃的研究時間不長,十幾年來一直有學者關注,但相比較而言這仍是一個被忽視的領域,今后鄉村旅游規劃的研究將會不斷增多。
其次,從研究內容上看,目前鄉村旅游規劃的研究面較廣,但主要集中在基礎理論及表層的問題層面,研究流于概念化表面化,缺乏高質量的理論抽象,今后鄉村旅游規劃的研究要不斷的深入。
關鍵詞:國家自然科學基金;中藥藥劑學;博士研究生;選題
DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2015.05.004
中圖分類號:R2-05 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5304(2015)05-0010-03
Abstract:Objective To statistically analyze financing of subjects of TCM preparation of National Natural Science Foundation of China (NSFC);To guide subject election of TCM pharmaceutics PhD. Methods Investigation and analysis were raised in this article in terms of application projects, amount of money, winning bid, and main responsible units of TCM preparation subjects of NSFC. Results Totally 186 funding projects with 60.58 million yuan were funded in the past 13 years. Liposome, nanoparticle, and micelle appeared frequently as new medicine delivery system. Meanwhile, microdialysis and pharmacokinetics were the hotspots of winning bid. Conclusion Based on the key questions in the development of TCM pharmaceutics and technological means of cross disciplines, subject election of TCM pharmaceutics PhD was suggested to focus on evaluation technique and quality evaluation system of new medicine delivery system. Meanwhile, the balance among basic researches, applied researches, and sustainable researches is also important.
Key words:National Natural Science Foundation of China;pharmaceutics;doctoral student;subject election
20世紀80年代初,在中國科學院專家的帶領下,以推動我國科技發展為目標,國務院批準成立了國家自然科學基金委員會。自成立以來,從國家創新體系建設的總體部署出發,確定了自然科學基金在國家創新體系中的戰略定位,即支持基礎研究,堅持自由探索,發揮導向作用。其基金規模從1986年的8000萬元起步,增至目前年均支持經費逾百億。醫學科學從最初隸屬于生命科學研究大范疇,到2010年獨立成為與在國家自然科學基金持續穩定資助下,近10年來,中藥學科的基礎研究得到了較為全面和快速的發展。借助多學科交叉配合手段,把蛋白組學、代謝組學、系統生物學、信息學、化學、物理學、數學等前沿技術引入中藥學科的基礎研究,在中藥作用機理、方劑配伍規律、藥效物質基礎、藥性理論、證候理論以及新型給藥系統的設計和評價等方面進行了深入研究,對中藥現代化進程起到了一定的促進作用。
國家自然科學基金委員會官方統計數據顯示,中醫藥受理的申請項目數從2001年的830個迅速增長到2012年的4052個,金額增長超過100倍[1]。國家自然科學基金委員會根據國家“十二五”的總體部署,以學科交叉研究為主要特征的優先發展領域,包括科學部優先發展領域和跨科學部優先發展領域,并以多種資助形式聯合配置的方式,促進這些領域整體能力的提升和關鍵問題的突破。其中,醫學科學部被列為優先發展的領域,包括基于藥物基因組學和系統生物學的藥物基礎研究與中醫方劑基礎研究。與藥劑學相關的研究方向有:藥物新型釋放系統和靶向傳遞,生物標志物與個性化治療藥物的基礎研究,藥效差異及其與個體藥物不良反應發生的關系,表觀遺傳在藥物動力學和藥效動力學中的作用機制。
茲對國家自然科學基金委員會公布的數據進行檢索,從申請項目、金額和中標項目、金額及主要承擔單位等角度統計分析2001-2013年國家自然科學基金對中醫中藥制劑學科的資助情況,以期對該學科博士生選題起到一定的指導作用。
1 資料與方法
檢索數據來源于國家自然科學基金委員會ISIS數據庫[1]。登陸國家自然科學基金委員會網站(http://),進入“項目綜合查詢”頁面,在“申請代碼”項下選擇“H2806中藥制劑”,在“批準年度”項下依次選擇2001、2002……2013,查詢、獲取所有數據信息。用Excel2007對所獲得數據信息進行統計分析。
2 結果與討論
2.1 中藥制劑學科資助項目及其經費穩步提升
自2001年起,國家自然科學基金在中藥制劑研究領域共資助項目186個,資助經費6058萬元,資助項目數和資助經費呈逐年上升趨勢。2010年資助項目數和經費較2009年均呈大幅增長,分別為60.0%和61.8%。此后2年,項目數增長趨于平緩,從24項增至28項。事實上,自2009年起,國家自然科學基金委員會開始將醫學部從生命科學部獨立出來而成為單獨部門給予相應的學科發展支持。這一舉措對推動中藥制劑學科的發展有著巨大影響和深遠意義。值得一提的是,從資助經費看,2010年資助經費增長與項目的增長幅度基本一致;但2010-2012年資助經費的增長與資助項目的增長卻不盡然。與資助項目數增長緩慢相比,資助經費增長幅度較大,分別為前一年的53.4%和35.1%。此外,中藥藥劑學科在符合整體上升發展趨勢的同時,2013年的中標項目數和金額又出現了一定程度的縮水,獲助項目數和經費分別較2012年下降了17.9%和21.8%。這是否預示著整個學科的發展出現了瓶頸,其主要的制約因素可能是什么,值得業界認真思考。2001-2013年中標量及中標金額見圖1。
有學者針對國家自然科學基金申報中存在的問題,從申請者的角度進行了剖析,認為片面追求新技術、新指標和多學科交叉表面化是中醫中藥學科在課題申請中存在的一大問題;另外,模仿痕跡明顯、原始創新不足是存在的另一重要問題[2]。筆者認為,中藥學科的很多關鍵技術問題,如中藥藥效物質基礎的研究、適合中藥發展特點的質量評價體系,以及符合中藥特點的新型遞藥系統評價技術等均制約了中藥制劑學科的發展。
2.2 研究熱點
隨著中藥制劑學科的發展,近5年來,中藥制劑新型遞藥系統已成為研究熱點,在中藥制劑學科的中標項目中占有很大比例(見圖2)。其中脂質體、納米粒、膠囊等新型遞藥系統不斷出現在資助名單中;而在新型遞藥系統中,靶向制劑的研究占絕對優勢。與此同時,微透析技術、均衡釋放與藥代動力學等也是中藥制劑方向的中標常項。這些都體現了國家自然科學基金委員會對優先發展領域的重視。
3 小結
博士學位論文是衡量博士生質量的重要標志,是博士生融專業知識、理論基礎、學術水平和科研能力等為一體的結晶。學位論文選題是學位論文創作過程中的重要步驟,決定了學位論文的內容和價值。有研究指出,我國當前博士生創新能力不強,具體反映在培養目標、培養方式的缺陷及培養評價忽視創新等方面[3]。國家創新體系對國家自然科學基金的戰略定位是“支持基礎研究,堅持自由探索,發揮導向作用”。國家對博士研究生的主要培養要求“在科學或專門技術上做出創造性的成果”。博士選題的創新性與自然科學基金的創新性密切相關。對博士生所處的研究階段而言,合理選擇關鍵科學問題進行基礎研究更易體現創新性,國家自然科學基金資助的項目代表著學科發展和創新的前沿,是博士生選題非常重要的風向標。從上述的項目統計結果可以發現,中藥制劑學科的研究熱點逐漸集中到新型遞藥系統的構建和評價,這無疑可以成為中藥制劑學科博士生選題的重要切入點。而針對中標項目的特點,結合多學科交叉,圍繞制約其發展的關鍵科學性問題,如符合中藥特點的新遞藥系統的評價技術和質量評價體系等方面,均是值得關注的選題方向。
參考文獻:
[1] 國家自然科學基金委.科學基金網絡信息系統:項目綜合查詢[EB/OL]. [2013-09-13].http:///egrantindex/funcindex/prjsearch-list#.
[2] 商洪才,黃金玲,韓立煒,等.2010年度國家自然科學基金中醫藥學科項目受理及資助情況分析[J].中西醫結合學報,2011,9(10):1045- 1050.