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1 以人為本,注重拓展實驗的趣味性
人的創新能力的形成和發展,在一定程度上取決于他的心理動因,即以需要為核心,以興趣、情感等為內容的心理動因。興趣是一個人力求認識、研究、獲得某種事物或進行某種活動的傾向,它能推動人去尋求知識或從事某種活動,開闊眼界,使人的積極性和主動性得到充分的發揮。由于興趣不是與生俱來而是后天學來的,因此,增強化學實驗的趣味性就顯得尤為重要。例如在“蠟燭燃燒的探究”過程中,引導同學們進行下列拓展性探究:
1.1 問題情境。點燃蠟燭,將短玻璃導管插入焰心,發現另一端也可以點燃,說明導管中一定有可燃性氣體,氣體的成分可能是什么呢?
1.2 作出大膽猜想與假設。學生們經過討論,認為這種氣體:①可能是蠟燭不完全燃燒時產生的一氧化碳;②可能是蠟燭受熱后產生的蒸氣;③可能上述兩種情況都有。
1.3 設計實驗方案。學生們設計出各種實驗方案,經討論后,認為下列這個方案既巧妙,又簡單:換一根較長的玻璃管,用濕毛巾包住導管,然后一端插入焰心,在另一端點燃。若導管口有火焰,拿掉濕毛巾,導管內無冷凝固體,則證明它是一氧化碳;若導管口不能點燃,拿掉濕毛巾,有冷凝的固體,則證明它是石蠟蒸氣;若氣管口有火焰,火焰較小,拿掉毛巾,導管內有冷凝的固體,則證明氣體中既有一氧化碳,又有石蠟蒸氣。
1.4 觀察與思考相結合,完成實驗,給出合理的解釋與結論。通過實驗,學生得出第二種可能性成立,玻璃管中的可燃性氣體是石蠟蒸氣。而另兩種可能性被排除了。
1.5 反思與評價,交流與分享。通過探究活動,部分學生發現自己設計的實驗方案與上述實驗方案相比,設計得不夠合理、簡單,存在著差距,認識到在今后的學習中,要不斷培養自身的自主探究的能力。學生以各種方式將自己的收獲、體會、感想表達出來,如寫成小論文、寫成實驗報告、制作出PowerPoint、上傳到網頁上等等。
2 源于生活,注重拓展實驗的生活性
化學與實際生活的聯系非常密切,化學知識滲透在實際生活的各個方面。在中學階段,接觸社會的機會有限,通過實驗來了解化學在實際生活中的應用,可以說是一條很好的途徑。
2.1 實驗內容的生活化。結合生活情境,鼓勵學生發現化學問題,提出自己的觀點和猜想,并設計探究實驗來驗證猜想,對實驗進行反思和評價。例如,在生活中,對真假紅葡萄酒的鑒別,有一個巧妙、簡單的方法:在兩杯酒中分別加入適量食用的純堿,如果酒的顏色加深,變成深藍色了,則是真的葡萄酒,如果酒的顏色沒有明顯變化,就說明是假酒。這個實驗,直觀明了地體現出了指示劑在生活中的靈活運用。
2.2 實驗用品的生活化。實驗的生活化還體現在,在實驗用品上使用一些生活中的物品。如家里廚房中的食醋、食鹽、純堿、雞蛋殼等等都是實用的化學試劑,塑料吸管可代替膠頭滴管、導管,家中的玻璃杯,可作為反應容器等。例如用蛋殼和白醋反應制取二氧化碳,用干電池中的金屬與稀硫酸反應制取氫氣等。通過這些實驗的開發、設計,能使學生利用現有的材料開展實驗學習,也能啟發學生隨時利用生活中的物品進行一些簡單的實驗探索。學生體會到生活離不開化學,了解了化學對個人生活和對社會的重要作用,同時提高了他們學習化學的興趣。
3 尊重自然,注重拓展實驗的綠色性
近年來,人們提出了“綠色化學”這一新的概念。簡單的說,綠色化學就是環境友好化學,它的核心內涵是在反應過程和化工生產中,盡量減少或徹底消除使用和產生有害物質。綠色化學的著眼點是使污染消滅在生產的源頭,使整個生產過程對環境友好,這是從根本上消除污染的對策。
[關鍵詞] 植物保護 問題 對策
[中圖分類號] S4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2014)03-0079-01
一、前言
隨著人們生活水平的不斷提高,對園林實施植物保護是非常必要的。同時,隨著社會的發展,我國乃至世界的自然環境也受到嚴重破壞,威脅到了人類生存,綠色植物的大范圍推廣能夠不僅能夠減緩環境的惡化,還能從根本上治理環境污染。
二、植物保護的必要性
植物具有保持水土的作用,樹冠的截流、地被植物的截流以及死地被植物的吸收和土壤的滲透作用,減少或減緩了地表徑流量和流速。還有防風固沙的作用,樹林的迎風面和背風面均可降低風速,以背風面降低的效果最為顯著。隨著社會的不斷發展,人們對生活環境質量的要求也越來越高。植物以其美化、綠化、凈化環境等功能受到人們的重視,植物在具有遮陽、降熱、防塵、凈化空氣等功能,而植物常因病蟲害、日灼、凍害等損傷致使其無法發揮其功能,如果沒有得到適當的保護,不僅會喪失植物應有的功能,還會給人們的正常生產和生活帶來一定的影響。因此,我們應深入調查植物保護現狀,并根據具體問題制定相應的策略,確保植物充分發揮其功能。
三、目前我國植物保護工作的面臨的新問題
1. 耕地資源減少給糧食增產帶來了壓力
隨著我國人口的不斷增長,為了解決住房問題,加之我國城市化進程不斷加快,從而使得我國房地產行業得到快速發展,這導致我國耕地面積大量減少。盡管大量推廣選用優質品種、先進的種植技術等,確保糧食產量,但是,卻增加了農作物發生病蟲害的頻率,加大農作物的防控難度。
2. 植物保護專業人才培養中存在問題
目前,植物保護專業的實習有三種,分別是生產實習、課程實習和畢業論文。這些都是學生理論聯系實際的橋梁,創新性和創造性能力培養的平臺??墒乾F在內容越來越過于形式化和任務化,包括:形式單一,看和聽是主流,缺少動手的機會;二是教師實踐技能缺乏,不能全方面對學生進行實踐指導;三是學生實習時間不能與整個農業生產季節相匹配;四是經費過少,學生往往只能在生產一線參觀而不能長時間去參與生產實踐;五是畢業論文的指導教師常把自己的科研項目與學生畢業論文結合起來,造成理論研究內容過多,與實際農業生產脫節。
3. 農產品質量安全隱患
隨著我國經濟水平的不斷提高,我國人民的生活水有了大幅度提高,特別是對食品質量安全問題引起高度重視。在“豇豆問題”出現之后,得到社會各界的高度關注,與此同時,也為人類敲響了食品安全警鐘。除此之外,世界各個國家提高對進口農產品指標的要求,所以,當前世界農產品進出口市場競爭十分激烈。由此看來,我們必須要大大提高農產品的質量,才可以在國際市場中站穩腳步。
4. 農業生產與農民就業形式要求徹底改變植保服務的方式
近年來,我國加大了對農村經濟發展結構與產業結構的調整,從而使得農業生產方式發生了巨大的變化,由最初的分散方式變為規模化經營方式,這樣一來,使得我國農業生產趨于規范化生產?,F如今,我國農村存在一個非常普遍的現象,大多數年輕人都進城打工,然而,剩下的主要為生產能力非常弱的成員來管理農業生產,但是,這些人接受新事物能力偏差,再加上對植保防控技術認識存在不足,從而嚴重阻礙了植物保護工作的有效實施。
四、植物保護的對策
1. 培養植物保護專業人才的必要性
隨著現代農業發展的需要,新型農業體系的形成對傳統的農業生產方式特別是植物保護提出了更新更高的要求;可持續農業發展的需要:植物保護的目的在于通過有效地控制病蟲草鼠等有害生物的危害以保證農業的增產增收,幾十年的實踐證明我國傳統的植物保護體系在農業生產中的確起到了非常重要的作用。但是同時也受到化學用品的毒害,現象嚴重。解決以上問題,就必須提出培養人才的方案來培養人才解決問題;我國基層農技隊伍發展的需要:目前,我國基層植物保護人才嚴重匱乏,知識老化,斷層嚴重。在我國的廣大農村存在植物保護人才需求與供給的巨大矛盾,只有從根本上解決這一矛盾,才能增加為農民提供科學技術服務的機會,以提高他們的整體素質。
2. 綠色植保技術
綠色植保技術指的是對生態環境一作物沒有任何副作用,并且滿足綠色食品生產需求的一種防治病蟲害的新技術。但是,在實踐過程,必須要做到以下兩點:第一,禁止使用那些含有高劇毒的農藥,而是要積極推廣使用不破壞環境、高效、低毒的農藥;第二,應該回歸到大自然中,建設多樣性的農田,換言之要建造一個品種、種植與景觀多樣性的農田。
3. 有害生物的生態治理
在病蟲害防控過程中,我國傳統防治對策主要以化學農藥為核心,這樣一來,能夠有效控制某個單一有害生物,但是,此種防治對策,又會殺死有害生物體的天敵,污染環境,此外,還會使病蟲害抗藥性增強,進而招引更多有害生物的繁殖,這直接會影響到農業生產安全、質量安全、環境安全等工作。
4. 強植物保護方面的科研工作
首先,進行測報防治。在植物保護工作中,應該結合病蟲害發作的規律,另外,還要結合天氣、土壤、植物生長情況等來預測病蟲害的發生,只有結合具體的實際情況,才可以更好的掌握植物保護趨勢,進而對其進行科學的預測;第二,實行檔案管理。構建植物保護方面的技術以及信息檔案,總結歸納常見病蟲害病例,以便在后續工作中節約時間,提高工作效率;第三,加強實驗室建設。對常見病害蟲進行實驗研究,以便提出更加科學有效的治理方法;第四,實行市縣鄉病蟲草害的預測預報的網絡構建。
五、結束語
植物保護工作是一個相對復雜并且長期性的工作,我們要著實做好這一項基礎而艱巨的工作。提高植保成果的利用率,并樹立起公共植保、綠色植保的理念,加大力度發展綠色植保技術,切實加快由粗放型農業向精細化農業的轉變,實現現代農業的可持續發展。
參考文獻
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關鍵詞:室內設計;風格;材料運用;關聯性
我們居住的場所與生活息息相關,不管怎樣去設計和創造室內環境,最終都要具體落到材料的應用。因此,室內設計風格與材料運用的研究就顯得極為重要和必然。
一、室內設計風格與材料的演變
室內設計風格與室內設計材料是相互滲透相互關聯的。人類從會制造工具開始就用身邊最自然的石材,土木來堆砌自己的家園,文明并由此開始。古埃及人用渾然天成的石頭與抽象的幾何體造型塑造具有樸素質感而又具有藝術價值的金字塔;古希臘人用陶瓦技術建造了雙坡屋頂的廟宇,并首先發現了人體美學與黃金比例,根據人體比例制造出剛毅的多立克柱式和柔美的愛奧尼爾柱式,優美和諧的比例一直使之成為古典主義風格的代表;而隨著古羅馬時期天然混凝土的出現,券拱技術也大大發展,古羅馬的萬神廟就是最經典的代表,外部是用輕于石材的紅磚和混凝土,而內部全是豪華經典的大理石裝飾,而當時的一般建筑,古羅馬人采用了灰泥技術來代替昂貴的石材,而馬塞克也得到了一定的應用,并在拜占庭時期成為了重要的裝飾材料。西方多用石材,而東方則多采用磚木結構的建筑。中國的建筑講究木結構與建筑的完美統一,早在殷商時期就以有基本形制。并發展成為除了石雕木雕外,在木制結構上加上彩繪和貼金箔,并用琉璃制造磚瓦等方式來美化室內空間,北京的故宮、蘇州的園林都是很好的例子。而近現代時期,又是材料與技術飛速發展的時期,1851年建造的以玻璃和鋼架結構形成廣闊透明空間的倫敦“水晶宮”展覽館是近現代建筑的里程碑。玻璃、鋼材等成為現代建筑裝飾風格中不可缺少的材料,各種新材料也在現代建筑與室內設計中層出不窮。
二、室內設計風格與材料運用的關聯性分析
任何設計風格的形成和發展都離不開當時的社會背景土壤,這其中較為重要的就是材料與工藝技術,任何設計風格流派的結構組織與形式特點均是由材料體現的,沒有材料的支撐,一切風格流派將會成為空談。材料是室內設計得以實現的物質基礎,而設計又能促進材料的進一步發展。設計為一種觀念,材料是一種物質,但它們之間是相互關聯的,作為一個室內設計師,對它們之間的關系應有一個全面的認識和了解,在設計創新中重視新材料的應用。材料在設計師手中既是承載思想的媒介,同時又常常被用來體現材質本身的魅力。不同材料的應用,標志著當時社會的科學技術的發展水平,標志著民族文化的特點,也體現著人類文明的進程。室內設計的形態塑造離不開材料,沒有合適的材料,獨特的造型和空間結構都難以實現,各式各樣的色彩、材質,歸根結底都是依附在材料和工藝技術上的,并通過工藝技術去體現出來的。因而可以這么說,材料的運用是室內設計風格中最具視覺效果的體現,各種不同色澤、質感、工藝處理的材料構成了室內設計文化中最生動的一筆。同樣,室內空間的造型變化與發展以及材料的應用與發展是相互影響、相互促進的,兩者緊密關聯,一種優秀的室內設計,一種特殊的風格的出現必然會促進新材料的發展和運用。
1.傳統風格
傳統風格的室內設計是不會消失的一種室內設計風格,它積淀了不同地域的歷史和文脈,在室內布置、線形、色調以及家具、陳設的造型等方面,吸取傳統裝飾“形”“神”的特征,以突出民族文化淵源的形象特征。例如吸取我國傳統木構架建筑室內的藻井天棚、掛落、雀替的構成和裝飾,明、清家具造型和款式特征。又如西方傳統風格中仿羅馬風、哥特式、巴洛克、洛可克、古典主義等,其中如米開朗基羅主持建造的富麗堂皇的圣彼得大教堂和意大利威尼斯那充滿自然PISANI別墅。此外,日本傳統室內設計風格也稱和式風格,卻是將自然界的材質大量運用于居室的裝飾中,在設計上采用清晰的線條,并摒棄了在空間劃分中的曲線,具有較強的幾何感。它的空間造型極為簡潔,不推崇豪華奢侈、金碧輝煌,以淡雅節制、深邃禪意為境界,重視實際功能。它的室內構成方式及裝飾手法迎合了現代的審美,給人的感覺非常樸素、文雅,具有悠閑、隨性的生活意境。和式風格居室的地面一般可以采用草席、地板來做鋪設,墻面涂料、頂棚木構架、白色窗紙,均可以運用天然的材料。門窗框、頂棚、燈具普遍使用柵格的裝飾方法,不但古樸還具有一定的時尚感覺。另外值得注意的是,日式家居中強調的是自然的色彩和簡潔的造型,強調空間中自然與人的和諧,日本所流行的簡素裝飾用于室內設計的材質有木料、石頭、竹子、茸草和紙等亞光的材料,不經過任何加工,體現一種純凈的意境,人置身于沉靜的空間里,感受到的是超脫的自然舒適感。
2.現代風格
現代風格強調突破舊傳統,創造新建筑,重視功能和空間組織,注意發揮結構本身的形式美感,造型簡潔,反對多余裝飾,崇尚合理的構成工藝,尊重材料的性能,講究材料自身的質地和色彩的配置效果,發展了非傳統的以功能布局為依據的不對稱的構圖手法。現代風格的材料比較豐富:頂棚一般用膏灰、油漆、乳膠漆、多彩涂料等涂抹,各種質感的墻紙、紡織物等薄質物作裱糊,礦棉板、石膏板、纖維板、膠合板、玻璃、塑料板等板材用金屬或木龍骨固定;墻面由各種飾面材料涂或貼、掛,更有用單純的鋼筋混凝土結構的,為了達到更好的裝飾效果,市面上也有仿制水泥效果的飾面鋪裝,避免了傳統水泥墻易掉灰,刮傷,材質不夠細膩等缺點;地面有陶瓷、大理石、花崗巖、玻璃、地毯、水磨石、塑料、?;u等。
現代風格主張簡潔、明快,側重室內空間科學、合理的利用,強調布置跟隨功能,并且一般選用易于清洗、維護,方便運用的材料。居室空間的氛圍溫馨舒適,并且隨意隨性,有時在局部可采用一些夸張、變形等手法,不但有視覺沖擊力,還融入了個性與品味。
3.自然風格
自然風格運用自然和諧的美學使人們在生活緊張與壓力之余,感受到一種身心的平衡。它倡導自然的回歸,在室內多使用木材、織物、石材等天然材料,顯示材料的紋理,另人感覺清新淡雅,而在室內布置上,一般趨向于軟裝飾多于硬裝修,布藝、花藝都在整體的室內風格中占很大的比例。田園風格歸類于自然風格,在室內環境中力求表現悠揚、舒暢、自然的田園生活情趣,除了運用天然木、石、藤、竹等,在屋內設置綠化,更加創造自然、高雅的氣氛。
法國的田園風格喜歡用明快的色彩營造空間的流暢感,曲線的運用使整體感覺非常優雅、尊貴而內斂。法式田園風格家具大方得體、線條富于張力、細節華麗,這與其簡單的外形、功能化的結構相得益彰。在配飾方面,垂落在窗臺上的優雅的花布窗簾,散發綠色氣息的靠墊,多用天然的棉、麻織布材料,透滿了呼吸感。野花是法式田園風格最好的配飾,因為它最直接傳達了一種自然氣息,有一種直接觸摸大地的感覺。英式田園風格擺脫了歐式家具的奢華厚重,而是一種非常生活化的鄉野風格。英式風格的家具多為以白色、木本色為主的純凈顏色,細節處帶有一些雕花,非常質樸素雅,但不失大氣。為了營造英式風格的柔美主調,在沙發、床藝、窗簾、壁紙等各種地方運用小碎花圖案,簡單而不失溫馨。
4.混合型風格
混合型風格努力創造的是一種兼容各種風格藝術的室內空間,它所強調的是文化的整體協調性而非推崇某一種文化風格,正因為如此,這種風格已成為一種新的國際流行時尚。
近年來,建筑設計和室內設計在總體上呈現多元化,兼容并蓄的狀況。室內布置中也有既趨于現代實用,又吸取傳統的特征,在裝潢與陳設中溶古今中西于一體,例如傳統的屏風、擺設和茶幾,配以現代風格的墻面及門窗裝修、新型的沙發;歐式古典的琉璃燈具和壁面裝飾,配以東方傳統的家具和埃及的陳設、小品等等?;旌闲惋L格雖然在設計中不拘一格,運用多種體例,但設計中仍然是匠心獨具,深入推敲形體、色彩、材質等方面的總體構圖和視覺效果。一般來說,混合型風格的空間布局更接近現代風格,而在具體的界面形式、配線方法上則接近新古典。在選材方面注重顏色的和諧性。
三、室內設計風格與綠色材料的關聯發展
綠色設計與生態設計是近幾年來室內設計研究的方向,傳統室內追求“奢華、新穎、氣派”,過分使用材料造成了巨大浪費,大部分不可再利用材料嚴重污染了環境,人工合成化學材料對人體的健康造成了危害。而新型的綠色材料可再生、回收、環境污染小、能耗低,而且本身就具備凈化、吸附功能,因此,世界各地的建筑師與室內設計師都在探求生態室內環境的發展。生態及綠色的室內風格將成為人類居室發展的一大課題。這種風格的實現離不開綠色材料的選擇,綠色材料是綠色室內設計的物質基礎,材料決定了室內空間的綠色程度,綠色設計要盡可能選擇相對最優的材料,使其對生態環境影響降到最低,因而綠色材料與綠色室內設計風格的關系是密不可分、相互關聯的。
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作者簡介:
關鍵詞:氯霉素;體內殘留;動物
中圖分類號:S859.84 文獻標識碼:A
氯霉素(Chloramphenicol,CAP)是一種由委內瑞拉鏈絲菌產生的廣譜抗生素,分子中含有氯,屬抑菌性廣譜抗生素。且具有旋光性,白色針狀或微帶黃綠色的針狀、長片狀結晶或結晶性粉末,味苦。在甲醇、乙醇、丙酮、丙二醇中易溶。藥用氯霉素是其左旋體,右旋體無效,在酸性溶液中較穩定,在堿性溶液中易被破壞。
1 資料與方法
1.1 一般資料
1.1.1 試劑及試樣
1.1.1.1 試樣
新鮮無疾病豬肉500g。
1.1.1.2 試劑
乙酸乙酯、甲醇、正已烷、高氯酸(0.5mol/L)氯霉素標準品(純度≥99%)、氯霉素標準溶液。
1.1.2 試驗儀器
液相色譜儀、勻質器(3000r/min)、離心機(10000r/min)、微量注射器(25μl,100μl)。
1.2 方法
1.2.1 試樣選取
選取無疾病新鮮豬肉500g作為原始樣品,加封后標明標記,及時送實驗室。
1.2.2 測定程序
提取稱取試樣5g(精確至0.1g)置于50mL離心管中,加入10mL乙酸乙酯,稱量后均質1min,10000r/min離心10min。再稱量,補入損失的乙酸乙酯。移取5.0mL乙酸乙酯提取液,置于帶塞尖底離心管中,在45℃ 水浴中用氮氣吹去乙酸乙酯。殘留物用0.5mL高氯酸溶液(0.5mol/L)溶解,稱量后,加入1mL正已烷,振蕩1min,靜置分層后用吸管吸取正已烷。再重復處理3次。用氮氣吹去殘余的正已烷,稱量,加入高氯酸溶液,以補入損失量。經0.45μm濾膜過濾后,供測定用。
1.2.3 試樣測定
根據樣液中氯霉素含量情況,選定峰高相近的標準工作溶液。標準工作溶液和樣液中氯霉素的響應值均應在儀器的檢測線性范圍內。對標準工作溶液和樣品溶液等體積參樣測定。在上述色譜條件下氯霉素的保留時間約為7.2min。除不加樣品外,按上述測定程序進行。用色譜數據處理機或按下式計算試樣中氯霉素殘留量:
h·Cs
X=───
hs·c
2 結果
通過上述試驗分析,得到以下結果:氯霉素對體內造血系統的毒性極大,能使白細胞減少,特別是殺傷顆粒性白細胞,影響紅細胞的成熟,可損害動物的視力,引起急性中毒性表皮松懈癥,使眼瞼粘連及產生角膜瘢痕。在蓄禽免疫期間,氯霉素有對免疫器官呈現損害和抑制作用,主要表現在使法氏囊濾泡皮質變薄、髓質疏松、淋巴細胞消失,使胸腺皮質、髓質失常等。據我國進出口相關部門資料統計,近年來中國農產品出口遭遇了數10起退貨,其中70%與動物體內藥物殘留有關。
3 結語
氯霉素在動物體內殘留,無論對于動物自身或是對人類的健康都構成潛在的威脅。這種現象也已被越來越多的人認識:例如,美國僅允許氯霉素用于非食用動物,規定在動物食品中不得檢出氯霉素;再如,歐共體不允許氯霉素用于產奶母牛和產蛋雞,在其他動物的使用上也有限制,并嚴格規定肉中的氯霉素殘留量不得超過10μg/kg;但是在我國,目前還沒有制定氯霉素殘留的食品衛生標準。為了保障動物的健康及擴大動物食品的貿易往來,建立靈敏度高,特異性強,簡便易行的動物性食品中氯霉素殘留的檢測方法是非常必要的。因此,必須采取必要的解決措施來克服氯霉素在動物體內的殘留問題,必須根據藥物在動物體內的代謝和變化規律,分析組織中藥物的殘留檢測方法,以便快速準確的對藥物進行監測,防止氯霉素在動物體內殘留的發生。
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關鍵詞:生態城市 綠色包裝 影響 啟示
包裝業的興盛和城市的發展都是人類社會文明進步的產物。但這種進步在給人類生活帶來便利的同時,其弊端也漸漸顯現。隨處可見的包裝廢棄物、堆積如山的廢品無形中使包裝業成為環境惡化的一大禍首。這每時每刻提醒著包裝業的設計師們要善待包裝、優化包裝。綠色包裝的適時提出不僅是包裝業自身發展的需要,更是以人為本的需要。在包裝業與城市化進程齊頭并進的歷程中,有關綠色包裝的見解和理論對建立人與自然協調發展與生態型城市的發展和建設有很好的借鑒和指導意義。
一、生態城市概述
目前關于生態城市的概念還眾說紛紜,沒有公認的確切定義。總結眾多學者的觀點大致如下:廣義講的生態城市(ecological city)是指“建立在人類對人與自然關系更深刻認識基礎上的新的文化觀,是健康、文明、和諧、充滿活力的復合系統,是一種生態良性循環的理想區域形態,是人與自然達到陰陽互補、同氣共生的境界,是具備高度生態文明的人文環境系統,是擺脫區域發展困境的根本途徑,是人類發展的生態價值取向的必然結果,也是生態價值觀、生態哲學和生態倫理意識的綜合體現” (王飛兒.生態城市理論及其可持續發展研究[J].浙江大學博士學位論文,2004(02).);狹義上的生態城市就是按照生態學原理對城市進行設計,建立高效、和諧、健康、可持續發展的人類聚居環境。
生態城市的內涵,主要表現在:
1、社會生態化。生態城市不單是單純的自然生態化,而是社會生態化。在生態城市,人們的素質、生活質量和健康水平應與社會進步與經濟發展相適應,應擁有自覺的生態意識和環境價值觀,推崇生態價值觀、生態哲學和生態倫理觀。使教育、科技、文化、道德、法律、制度等全面生態化,促進人類自身發展的機制和公正、平等、安全與舒適,保障有一個人人平等,自由、接受教育、人權和免受暴力的社會環境。
2、經濟生態化。生態城市要以生態支持系統生態承載力和環境容量作為社會經濟發展的基準。提高資源的再生和綜合利用率,節約能源降低礦物燃料使用率,研發替代能源,提倡大力使用自然能源。既要保證經濟的持續增長又要保證經濟增長的質量。采用可持續發展的生產、消費、交通和住居發展模式,實現物質生產和社會生產的生態化,保證城市經濟系統的高效運行和良性循環。
3、環境生態化。生態城市不是一個封閉的系統,而是要以一定區域作為依托的社會、經濟和自然的綜合體。自然環境及其演進過程得到最大限度地保護,合理利用一切自然資源和保護生命支持系統,發展以保護自然為基礎,與環境的承載能力相協調的生態系統是城市建設的必經之路。
二、綠色包裝對生態城市的影響
城市生活處處離不開包裝,包裝與人們的生活息息相關,綠色包裝會對生態城市的建設產生多方面的影響,其主要表現如下。
1、宜于居家。綠色包裝會減少生活垃圾,環保型材的運用不會危害人體健康或者會有益于人體的健康。生態和可再生原料會降低生產成本,從而降低成品成本,有利于節約日常生活開支。綠色包裝在追求實用性和適用性的同時,還追求美的藝術效果。美的包裝會美化居家環境,提高人們生活的品味和質量。
2、保護城市環境。在城市環境方面,綠色包裝最主要的表現是減少生活垃圾。隨著城市生活節奏的加快,消費型社會的形成,城市生活垃圾的堆放量越來越多。傳統的包裝有些材料的應用沒有充分考慮到物品的回收、循環使用、用后處理等問題,這造成了環境的嚴重污染,影響了居民的生活質量。綠色包裝在加工過程中會盡量減少廢氣、廢水的排放量,在生產過程中就會進行排污處理和廢氣物處理。
3、節約城市資源。在中國,城市的規模越來越大,人口日漸密集。這不但給城市的交通、住房、生活環境帶來很大壓力,同時也給城市有限的資源帶來很大的壓力。城市的發展應該用可持續發展的眼光來看待,在滿足當代人需求的同時,不危害后代人的持續生活。面對龐大的資源需求壓力,要求人們節約有限的自然資源。在包裝中要盡可能地使用低成本、可再生并且循環周期短的資源。綠色包裝的理念之一就是實現資源的循環利用,這理念對生態城市的建設有重要指導意義。
三、綠色包裝對生態城市的意義
綠色包裝被定義為:“能夠循環復用、再生利用或降解腐化,且在產品的整個生命周期中對人體及環境不造成公害的適度包裝。”(戴宏民.綠色包裝[M].北京:化學工業出版社,2002(08).)其原則一般分為:包裝減量化,反對過分包裝;包裝材料無害化、單一化;包裝設計長壽命化,可拆卸化;包裝設計標準化,尺寸系統化;包裝設計生態化;逐步推行簡易包裝或無包裝化,慎用一次性包裝。包裝是城市生活的重要組成部分,綠色包裝對生態城市建設具有重要意義。
1、 綠色包裝設計觀念帶有強烈的人文關懷色彩,提倡以人為本傳遞情感溫馨,關注消費者的情感意識。另外,在功能性上還要求包裝更安全、更便利。這不但有利于提高城市居民的生活質量,更關注城市居民的身心健康,同時也向他們傳遞了一種自覺的安全意識和生態意識。以人為本的包裝設計其材料的便利不僅能方便消費者的使用,同時更便于商品的集散和流通,給生態城市的交通帶來一定的便利。綠色包裝容器形態的合理,會符合人體工程學的原理,重視科學性能的發揮,包裝設計師的這種職業道德也會在潛移默化中影響城市居民的環境道德觀念,使他們更好的善待生活環境。
2、綠色包裝設計講究綠色自然,展現社會和諧,使人們可以通過藝術的設計傳達和交流作用與自然溝通。這種設計理念將人與自然的和諧發展、安全和健康融合為一體。充分利用資源,與環境為善,有利于保護自然、生態。生態城市講究道法自然、講究人工環境與自然環境的有機結合,從而提高環境質量。綠色包裝設計是以追求綠色環保為主體的環衛包裝設計,有利于減少城市的環境污染、改善居民的身心健康。
3、綠色包裝在實現功能性和滿足需求性的同時還注重創意包裝形象,彰顯設計本色。隨著消費者價值觀念、審美觀念的日益多樣化,生活結構和消費水平的日趨多元化,成熟型消費社會逐漸將形成。消費者開始關注商品包裝的文化品位和審美品位。包裝將極大的豐富城市市民的生活,這一發展將有利于提高城市的整體質感和味道,使城市具有獨特的氣質和情調。
4、綠色包裝設計還注重地域文化,保護和繼承地域文化遺產,發掘居民的各種文化和生活特性。綠色包裝設計師能夠充分利用不同的地域文化特色,通過設計賦予商品更高的社會價值,實現消費者自我塑造的心理體驗。這種地域特色的凸顯影響著城市居民的審美水平和對地域文化的關注及欣賞。文化是生態城市重要的功能,文化個性和文化魅力是生態城市的靈魂,具有民族文化和地域文化特色生態城市建設中追求的目標之一。
四、綠色包裝對生態城市建設的啟示
綠色包裝具有減量化(reduce)、重復利用(reuse)、回收再生(recycle)、廢棄物可降解腐化(degradable)的涵義。其具體做法一般為根據國情合理利用資源;實行減量化,從源頭上控制污染;采取多方面有效措施,充分回收利用;參與國際環境合作;對綠色包裝實施優惠政策;加大宣傳,嚴格立法,提高人們的環保意識等。綠色包裝中的一些原則和方法對生態城市建設有重要的啟示作用,很值得探討。
1、公平性原則。綠色包裝講究用最少的材料實現包裝功能、盡量減少用料種類和建立社會責任感。[6生態城市的發展不能只追求環境優美和自身繁榮,而是兼顧社會、經濟和環境三者的效益,不僅重視經濟發展與生態環境協調,更要重視對人類生活質量和精神修養的提高,要在滿足全體市民的基本需求和要求較好生活愿望的同時,而不損害滿足后代需求的條件,要用公平的眼光和著眼于大局的前提下尋求發展。
2、可持續原則。綠色包裝設計會考慮材料來源,在生產過程中尋找節約用料或節約成本的方法,并盡可能的考慮利用地理優勢減少包裝材料。[6]可持續發展的核心是發展,生態城市要以可持續發展的思想作為基本指導思想,要兼顧不同時期和空間,合理配置資源,從長遠利益出發,促進城市經濟、環境的健康、持續、協調發展。使城市資源物盡其用,地盡其利,人盡其才,各施其能,各得其所。這樣資源才能得到優化配置,物質和能量得到多層次分級利用,各行業各部門之間才能協調和健康發展。
3、循環再生原則。綠色包裝盡可能地使用可回收材料,考慮包裝如何使用,用后如何處理及重新使用、重新加裝、腐化處理、填埋等善后問題。這些方法和原則同樣適合生態城市建設,在生態城市的建設中要充分考慮資源的循環性,多利用可回收材料和可再生原料,注重建設過程中的建筑垃圾處理和建后的生活垃圾處理。應用生態學原理規劃建設城市,使城市結構合理、功能協調,形成好的生態環境。
4、和諧共生原則。綠色包裝堅持簡單的解決方案,利用可降解的原料,在確保安全的前提下盡量減輕包裝重量,注重物品與包裝及環境之間的和諧共生。生態環境和人類的相互依存性決定了人類在發展的過程中和環境的和諧共生性。生態城市的和諧性,不僅反映在人與自然的關系上,更體現在人與人的關系上。生態城市要實現人與自然的和諧共生,不僅要能“供養”自然,更要能滿足人類自身發展的需求,從而達到“人和”。 這種“人和”是生態城市的核心內容。只有擁有強有力的互幫互助的群體,生態城市才會更富有生機與活力。
中國傳統文化是中華民族的智慧結晶,而銅文化是中國傳統文化中一個重要的分支,是重要的人類文化遺產,如今,隨著社會經濟的發展,工業化、科技化和信息化的強烈沖擊。傳統文化和傳統手工藝面臨著瀕臨消失的嚴峻考驗。本文以銅文化的背景和歷史為依托,對銅在家居產品設計中進行創新研究。探討銅在家居產品設計中應用的可能性。為銅在產品設計中提供更多的發展機會,并設計出立足于傳統文化而具有時尚風情的家居產品,將傳統銅文化與工藝融入產品設計當中,以現代的視覺理念全新闡述銅文化,從而起到傳承和發展銅文化的作用。
關鍵詞:
銅文化 傳統文化 傳承 產品設計
銅文化博大精深、魅力無窮,距今已經有幾千年的歷史,在中國人們的生活和精神體系占據著非常重要的地位,而隨著社會經濟的發展,西方文化的滲透,銅文化受到強烈的沖擊,使得很多人拋棄了本土文化的精髓,讓銅文化慢慢地消失在了人民的視野當中,銅似乎成了我們兒時的記憶,嚴重打擊了中國銅文化的傳承與發展,同時,隨著社會經濟的發展、人們生活水平的提高和科學知識的普及,人們對綠色,傳統材料的日益向往和懷舊情感加劇,這為“銅文化”的發展提供了新契機,也為銅在產品設計中的創新研究提供了更多的發展機會。
1.銅文化與家居產品的關系
1.1銅文化與家居產品的釋義
銅文化是指在人類社會的歷史實踐過程中,所創造出來的關于銅的物質財富和精神財富的總和,是祖先留給我們最燦爛的文化遺產之一,象征著高貴、權利、地位和財富。銅文化最基本的物質表現形式就是銅雕,銅器等載體,這些器物都凝聚著當時傳統手工藝人的心血和智慧,并且每個時期都有一段自己的發展印記。在奴隸社會時期,青銅器就大量使用,并創造出一個個世界青銅之最,如“青銅人立像”,是迄今為止世界上發現最大,最完整的青銅大立人像,號稱“銅像之王”,在其后的朝代里,銅文化概括了社會生活的各個領域,如貨幣、建筑、天文、氣象等,陜西皇陵的銅馬車,甘肅威武的馬踏飛燕,以及長信宮燈,無不例外地把青銅鑄造技術推向另一個高峰。家居產品與人生活息息相關,在日常生活中,人們幾乎每天與家居產品打交道。家居產品從用途上分類可以分為觀賞性家居產品和實用性家居產品;從材料上又可以分為陶瓷、金屬、塑料等不同材質的家居用品;從類別上進行分類,家居產品叉可以分為家具、床上用品、廚衛用具、室內配飾及日常生活需要的商品??傊揖赢a品是伴隨著人類文明的發展而發展,并離不開社會傳統文化和精神的需求,家居產品的深層內涵應該更貼近消費者的心理,具有深厚的文化內涵,滿足這種文化需求才是現代家居產品前進的主流方向。
1.2銅的優勢分析
從銅的分類來看,我們大致把銅分為黃銅,紅銅(叉稱紫銅),白銅和青銅,從它本身的物理屬性來看,它在鍛、鑄、刻等加工過程中會呈現出不同的紋理美,并在氧化、涂飾、焊接時會反映出質地感和視覺感,它的顏色及其豐富,是集富責、莊重、環保于一身,適合于各種場所?;谶@兩點,為銅在產品設計中的應用提供更為廣闊的現實發展空間和豐富藝術創造的可能。
從文化承載來看,銅文化是中國人普遍認同的,從某種意義上說,銅是極具代表性的中國元素,它具有澄黃閃亮的光澤,是中國傳統文化中最貴氣的色彩,不像別的金屬那樣讓人感到冰冷,相反,它看上去很溫和,能更好地融入不同的家居環境,另一方面,銅材質容易實現廢棄物的回收利用,所以,它符合綠色設計的要求和可持續設計的思潮,在家居產品設計中具有更大的發展潛力。
1.3國內研究情況
中國的銅文化源遠流長,所以,各位學者們也非常關注這個問題,幾十年來在海內外發表了大量的學術論文。出版多部獨著與合著,如:《青銅器簡說》、《中國青銅器發展史》、《新銅器新時代》、《吉金文字與青銅文化論集》等等…一其研究的主要內容為青銅文化,工藝設計以及對銅雕大師朱炳仁一些作品的研究。有些論文已被收入《世界學術文庫》或獲獎,研究內容也相當廣泛,如2010年,在中國(銅陵)青銅文化論壇國際學術會議的召開,為銅文化的傳承和發展起到了一定的保護作用。然而,關于《銅在家居設計中的創新研究》這方面的內容,國內關注度相當匱乏,對于“銅家居”這方面理論著作的關注度還是不太高。因此對于銅文化的傳承與發展并沒有起前瞻性的作用。如何在銅文化的傳統和創新之間找到一個平衡點,并如何將銅藝與家居產品、與現代科學技術相結合?這是我們設計師應該考慮和深思的問題。
1.4銅文化元素在家居產品中的應用
1.4.1銅文化元素在家居產品形態中的應用
家居產品的形態是營造產品形象的一個重要方面,它主要是通過產品造型的尺度,形狀,比例以及它們之間的構成關系所營造出來的一種產品氛圍,這種形態會使人產生一種不同的心理情緒,如夸張、趣味、神秘。具有象征性意義,在產品形態中融入銅文化元素,會讓消費者產生不同的認知和心理感受,如青銅時代的司母戊鼎,將其四平八穩、雄偉莊嚴的形態運用到家居產品中,其精細神秘的饕殄紋和雕飾也會給人以大氣但緊湊,不乏精致的感覺。當然,在家居產品中我們不僅僅是簡單的形態模仿,而是應該把銅文化的這種內涵和心理感受通過設計表現出來,這才是真正地將銅文化元素的形態語義融入家居產品設計中。
1.4.2銅文化元素在家居產品色彩和機理中的應用
色彩是家居產品中最抽象化的語言,也是最直接的表現手段,是情感和文化的象征,在家居產品設計中,不僅具有審美性和裝飾性,而且還具有象征性,這種色彩所帶來的視覺感受,深刻地影響著產品的文化內涵,作為銅文化的基本載體之一――銅材質的色彩是及其豐富的,如青銅是紅銅與其他化學元素(主要是錫)的合金,其銅銹呈青綠色,稱為青銅。黃銅以鋅為主要合金元素的銅基合金制成,耐磨性好。它的色彩不僅是吉祥、富貴的象征,而且非常醒目,能夠引起人們的視覺動感和心理反應,白銅呈銀白色金屬光澤,用在家居產品設計中讓產品看起來更簡潔,更時尚。所以,將銅這種豐富的色彩運用在家居產品設計中,可以讓銅從金屬的生硬變得柔軟起來,并使得銅鋒芒的現代感和溫婉的歷史感得到了最后的交融,它特有的美感、生命力、藝術品質和環保性,切合現代社會的審美趨勢。
2.銅在古代家居產品的案例分析與啟示
2.1長信宮燈案例分析
在古代,從銅的開采與冶煉,到生活中使用的器具,再到與青銅文化相關的信仰等這些都是銅與生活關系密切的重要體現,漢代的長信宮燈就是古代青銅器中最具有代表性的器具,是古代設計中的精品,集審美、實用、科學于一體,對現代家居產品產生了非常重要的影響,該燈具高約48厘米,高約44厘米,整個造型是一個宮女呈跪坐直腰姿勢,惟妙惟肖。她一直手在下面拿著底座,另一只手往上護燈,整個產品無任何裝飾,所以顯得整潔干凈,作為一件日常用品,它保證了其基本功能,最值得一提的是,此燈具的燈罩和燈盤都設計得非常合理,使得光照效果和角度能進行調節,為了方便使用者更好地操作燈盤,制作者在燈盤的外緣設計了手柄,使用者可以轉動手柄從而控制光照的方向,整個產品具有極高的使用價值,充分展示了古代人的智慧和結晶。長信宮燈除了具有審美性和實用性外,還具有科學性,當宮女呈跪著的姿勢,斷開的中空右臂與燈罩相連所形成的空管會使煙霧從此處被吸入宮中腹腔,為了更進一步吸收煙霧,我們可以在燈具的底部盛滿了水,而且,在宮女的腰及腿的連接處設計了一個轉角,使得未被吸收的煙霧被擋在內部而不致于迅速回流,符合綠色設計的設計理念。總之,長興宮燈是中國古代工藝美術史上的瑰寶,無論是它的工藝還是它的功能,都對現代家居產品產生深厚的影響。
2.2被中香爐案例分析
被中香爐是中國古代盛香料熏被褥的球形小爐,又稱“香薰爐”,這里所提的香薰爐是以銅材質為主的,它的設計符合人機工程學,在球形外殼和位于中心的半球形爐體之間有兩層或三層同心圓環。在爐體的徑向兩端各有短軸,支承在內環的兩個徑向孔內,可以自由轉動。同樣,內環和外環相互支撐,內環支承在外環上,外環支承在球形外殼的內壁上。爐體、內環、外環和外殼內壁的支承軸線依次互相垂直。爐體由于受重力作用的影響,導致它不論球如何滾轉,爐口總是保持水平狀態。由此可見,被中香爐是古代一種先進技術的載體,從某種意義上來說可以反映出中國古代銅文化在家居產品上的科學應用。
2.3古代銅家居給現代家居產品設計的啟示
在全球經濟一體化和文化多元化的今天,我們更應該讓銅文化重新回歸到家居產品設計中,將銅文化與家居產品設計相結合,將其古代銅家居的美學思想運用到現代家居產品設計中,古為今用,推陳出新,提煉銅文化中的精髓和靈魂,用時代的角度去認識傳統,創造出獨特的、優秀的現代家居產品。
3.對未來銅家居的展望
現代的家居設計應該是建立在對傳統文化認識的基礎之上,將現代元素與傳統元素結合起來,符合現代人的審美需求,用現代人的生活方式來打造富有傳統韻味的家居產品。以下幾點是我對未來銅家居所寄予的創新與展望。
第一,將銅藝與現代技術相結合,達到和共生的整體生態觀。即銅及銅藝與其他材質或現代技術結合起來,設計出既符合現代人的生活方式和審美要求,又具有文化底蘊。如在2015年的米蘭設計周,由楊明杰設計的新手工藝之屏風系列――中國畫的三圍解構。利用紫銅跟亞克力結合,整個造型簡潔叉不乏具有深厚的文化底蘊,是對中國傳統手工藝――銅藝的再發現、再思考、再設計,利用傳統工藝,結合當代的設計手段,讓由傳統的工藝演繹而來的創新產品具備當下人們的審美標準與生活方式,讓傳統手工藝煥發新生。
第二,將銅文化的精髓和靈魂來渲染家居產品,使家居產品更加具有文化魅力。銅的顏色是及其自然與豐富的,具有強大的生命力,將黃銅、紫銅、白銅等進行不同的搭配,使其家居用品更符合現代人的審美趣味。同時,將不同色調的銅與其他文化結合,如將國畫,太極、旗袍等中國元素運用在銅家居中,用來表達設計理念,彰顯民族個性。
第三,銅文化與家居產品的結合,更利于有傳統文化在現代社會的創新發展。雖然銅文化受到很大的沖擊,但隨著環境的破壞,人們對傳統材料的渴望讓銅在家居產品的運用提供了新的契機。目前,人們越來越重視和發展銅文化,在2013年3月,在北京798藝術區朱炳仁藝術館舉行的“銅與家居”創意設計大賽(亞洲賽區)就充分說明了這一點,該比賽吸引了不同國家和地區的設計師參加,使得銅文化得到了進一步的傳承與發展。
納米科技將引發一場新的工業革命
筆者:納米是一個長度單位,納米科技卻受到世界各國的重視。納米科技對我們的生活會有什么樣的影響?
白春禮:納米科技的受關注度升高,不僅僅是其尺度的縮小問題,實質是由納米科技在推動人類社會產生巨大變革方面具有的重要意義所決定的。
納米科技是多學科交叉融合性質的集中體現,我們已不能將納米科技歸為哪一門傳統的學科領域。而現代科技的發展幾乎都是在交叉和邊緣領域取得創新性突破的,正是這樣,納米科技充滿了原始創新的機會。而一旦在這一領域探索過程中形成的理論和概念在我們的生產、生活中得到廣泛應用,將極大地豐富我們的認知世界,并給人類社會帶來觀念上的變革。
隨著人類對客觀世界認知的革命,納米科技將引發一場新的工業革命。比如,在納米尺度上制造出的計算機的運算和存儲能力,與目前微米技術下的計算機性能相比將呈指數倍提高,這將是對信息產業和其他相關產業的一場深刻的革命。同樣,生命科技也面臨著在納米科技影響下的變革。所以,人們認為納米科技是未來信息科技與生命科技進一步發展的共同基礎。美國《新技術周刊》曾指出:納米技術是21世紀經濟增長的一個主要的發動機,其作用可使微電子學在20世紀后半葉對世界的影響相形見絀。
納米科技也將促使傳統產業“舊貌換新顏”。比如,納米綠色印刷制版技術,完全摒棄了化學成像的預涂感光層,因此版材不再怕光、怕熱;由于不需要曝光、沖洗等流程,因而杜絕了污染的產生,并且理論上是傳統版材涂布成本的20%。
國際納米科技發展趨勢呈現三個新特點
筆者:那么目前國際納米科技的發展有哪些新變化呢?
白春禮:2000年美國率先了“國家納米技術計劃”(NNI)。迄今,國家級納米科技發展規劃的國家超過50個,呈現出國際競爭日趨激烈的態勢。例如,美國2011年在納米科技方面的預算達17.6億美元。2011年11月30日,歐盟委員會對外公布了歐盟第八個科技框架計劃——《地平線2020:研究與創新框架計劃》,這份科研計劃的周期為7年,預計耗資約800億歐元。
目前國際納米科技發展呈現出三個趨勢:
一是從應用導向的基礎研究到應用研究再到技術轉移轉化一體化研究。例如美國嘗試建立一個由多所大學與大企業組成的研究中心,希望借此使納米技術的基礎研究與應用開發緊密結合在一起,以便及時有效地將納米科技領域的基礎研究成果應用于產業界。同時,整合各學科的研究力量,集中解決重大的科學挑戰問題或孕育重大突破的應用技術。
二是專業平臺支撐的納米技術研發。納米技術的特點是多學科交叉技術集成,以及基礎研究和應用研發的集成。美國建立了14個國家級的納米科技研究中心,法國建立了3個國家級實驗室,加拿大在阿爾伯塔大學建設了國家納米技術研究所,日本建立了12個納米技術虛擬實驗室,韓國建立了3個國家納米科技平臺。
三是全球大型企業越來越重視納米技術。國際商用機器公司、惠普公司、英特爾公司等,都在用納米技術開發10納米以下的器件和工藝。日本關西地區已有近百家企業與16所大學及國立科研機構聯合,建立了“關西納米技術推進”專門組織,東麗、三菱、富士通等大公司更是斥巨資建立納米技術研究所,開發碳納米材料噸級量產技術。
我國已成為世界納米科技研發大國
筆者:我國納米科技發展的情況如何?
白春禮:應該說我國已經成為世界納米科技研發大國,部分基礎研究躍居國際領先水平。目前,我國納米科技方面的SCI論文數量已處于世界領先地位,2009年,我國發表納米科技SCI論文數量已經超過美國,躍居世界第一位。同時,論文質量大幅度提高,SCI論文引用次數躍居世界第二位。反常量子霍爾效應、亞納米分辨的單分子光學拉曼成像等工作,在國際上引起了巨大影響。
近年來,我國納米科技應用研究與成果轉化的成效也已初具規模。
在專利申請量方面,我國已位于世界前列,從1998年到2009年底,首次超過美國躍居世界第二。在納米技術標準化方面,我國已與世界同步,積極參與并部分主導了國際納米技術標準工作,在國際納米標準化工作中占有一席之地。同時,頒布了一批國家納米技術標準,初步形成了納米標準化體系;研制了多項國家標準物質及標準樣品,填補了國內空白,為我國納米科技的產業化應用奠定了基礎。
關鍵詞 應用型人才 有機化學及實驗 教學改革
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.06.055
Study on the Reform of the Organic Chemistry and Experiments
Teaching Based on the Cultivation of Applied Talents
CAI Lihua, WU Shiyun
(Environment and Biological Engineering College of Wuhan
Business and Engineering University, Wuhan, Hubei 430065)
Abstract According to the private college students learning ability is poor, lack of learning autonomy, the professional characteristics and the course content, the specialized fundamental course of organic chemistry and experiment teaching system,teaching content, teaching method and means and examination mode must be reformed in order to adaption to the training objectives of the applied talents.
Key words applied talents; organic chemistry and experiment; teaching reform
有機化學是武漢工商學院環境工程與生物工程本科生必修的一門重要的專業基礎課程,有機化學學科發展迅速、理論性強,課程內容豐富且具有很強的實踐應用性,學好有機化學為后續專業課程的學習與工作起到關鍵作用。①在普通高校轉型的背景下,有機化學課程為應用型教學模式的探索起到了先驅作用。近些年來,該課程組充分利用師資力量與教學條件,通過理論教學改革提高學生的創新思維,通過實驗教學與技能訓練提高學生的創新實踐能力和應用能力。提出了“強化應用、突出創新”為主題的有機化學教學改革思路。本文介紹了有機化學應用型教學體系的構建,以及應用型教學模式的探索與實踐。
1 構建有機化學應用型教學體系
針對應用型大學創新人才的培養要求及課程特點,堅持“知識傳授和能力培養為一體、思維培養與素質教育為一體、融實踐教學與創新應用為一體”的課程建設與改革思路,構建了有機化學應用型教學體系,如圖1所示。該體系將理論教學及應用、實驗教學及應用訓練有機結合,為系統培養學生的創新實踐能力和實操素質提供了豐富的優質教學資源和多元化的自主研學途徑,以培養學生的創新創業能力。
2 精心設計理論課程的應用型教學內容,提高學生的學習興趣
無論是理論課還是實驗課,都應該本著“教學服務型、應用性、多元化、開放式”的辦學思路,②精心設計相應的內容,以此來形成特色。在理論知識上要做到夠用的深度和實用的廣度相結合;有機化學理論課程應用型教學內容分為基礎理論模塊和理論應用模塊,在基礎理論模塊上,精心設計了由結構與命名、反應類型與機理、有機合成等三大體系,理論應用模塊主要是結合生物有機、綠色化學及食品安全等方面。應處理好教學內容的基礎性、先進性與應用性的關系,重點講解有機化學反應類型與反應機理及合成方法,并把學科的發展前沿、生產中的最新應用以及相關學科的交叉知識等應用內容引入課堂。對于抽象的概念及結構講解時,注意用生活中比喻的手法,比如講到烯烴的雙鍵電子云時,我們以面包來比方,學生就領會到面包是很松軟的,講到炔烴的叁鍵電子云時,我們以繞毛線團來打比方,學生覺得毛線團比面包結實,所以能理解為什么與相同的親電試劑加成時,炔烴比烯烴要困難得多。講到苯的大 鍵時,我們用輪胎來做比喻,輪胎很扎實,所以苯環的大 鍵不容易斷裂,它只能發生苯環上氫被取代的反應。再如,在講到環己烷及衍生物的穩定性構象的規律的時候,可以跟同學們解釋為什么D-葡萄糖是自然界分布最廣的己醛糖。因為在己醛糖中,只有-D-葡萄糖中所有的基團都是以e鍵與環相連。由于該構象最穩定,所以存在最廣泛。在旋光異構這一章節中,Vc右旋體可醫治壞血病,谷氨酸右旋體有調味作用;麻黃堿右旋才能舒張血管治高血壓,香芹酮與薄荷油是旋光異構體,但是味道相差甚大,為什么呢?從而激發學生對旋光異構的學習興趣。再如,講到醇這一節時,給同學們講解生活中白酒、紅酒、葡萄酒、啤酒等酒的度數,可以跟同學介紹發酵法釀酒的過程,重點講過量飲酒的壞處以及酒后駕車的檢測的方法??傊?,讓學生感覺到知識是有生命的,在學到具體知識的同時領略知識帶給人們的智慧。
圖1 有機化學應用型教學體系
3 課堂教學方法與教學手段的改革
3.1 嘗試新的教學方法
課堂是教師給學生傳遞知識信息的主要場所,也是培養人才、啟迪智慧、傳授方法、培養能力的主渠道。教師必須像完成其它工作一樣,有意識、有目的、有設計地進行。有目的有技巧地運用講解、提問、分析、歸納與總結等方法,培養學生的嚴謹的科學思維能力、理解力及分析與解決問題的綜合能力。問題教學法、研討式教學法、案例教學法、專題討論法等都可以嘗試性放在教學中,激發學生的學習熱情與主動性,也激發教師的靈感。
3.2 靈活多樣的教學手段
根據有機化學課程本身的特點,內容多、信息量大、結構復雜、理論抽象等。利用多媒體技術給學生展示立體的結構,比如在講到乙烷的構象時,由于是學生第一次接觸動態異構,很難建立概念,通過多媒體動畫,學生很快就看到碳碳單鍵旋轉所引起氫與氫之間的距離的變化,了解典型重疊式與交叉式構象。還可以利用動畫給學生播放演示實驗,比如講到雙烯合成反應時,給學生播放蒽與馬來酸酐的加成,通過播放動畫學生領略了改反應速度快、產率高。究其原因是什么呢?可以讓學生思考協同反應的特點。多媒體及動畫生動、形象、信息量大等特點在有機化學教學中發揮了重要的作用,但是在使用的過程中,要做到有的放矢,讓學生看完后有思考有總結,留有深刻印象。多媒體也有局限性,由于播放進度快,學生不易記筆記,所以在重要知識環節要采用板書來提示學生梳理重難點及知識銜接點。
3.3 充分利用網絡資源
課堂教學的受到時間和空間的局限性,網絡資源再現性強、教學活動范圍、時間、形式更多樣更靈活,可以作為課堂教學的一個有益的補充,讓學生的自主學習及個性化發展得以實現,自己預習課程內容、自己檢查學習效果練習題,借助有機化學精品課程網站,將“教”與“學”延續到課堂之外,讓學生能夠隨時隨地地自主學習,是解決課堂教學中不足與局限。
4 改革實踐教學,培養學生的應用創新能力
構建體現學校特色的完整實踐教學體系及CDIO項目設計,加強實驗實訓實踐平臺建設。按照“實驗”“實訓”“實習”“實戰”的模式,強化學生的實際應用能力。實驗教學方面要做到實驗項目多元化與應用性相結合;③注重學生可持續學習能力的發展,為學生后續課程學習及將來的發展奠定基礎,使學生具備開放式應用創新能力。
在有機化學實驗課堂教學過程中,應充分利用多媒體課件進行講解,將基本操作實驗融入合成實驗中,比如通過乙酰苯胺的合成實驗訓練學生的分餾操作及重結晶。將微型實驗融入常量實驗中,比如將微量重結晶安排在常量重結晶等待的時間中,讓學生體會微型實驗的樂趣。將天然產物提取的實驗融入綜合設計實驗中,比如從茶葉里提取咖啡因,讓學生自己設計合成實驗方案并通過討論檢驗可行之后,讓學生自行安裝裝置,進行實驗,鍛煉學生的獨立思考、統籌安排能力。同時,鼓勵學生在基本實驗教學課堂之后來積極提升實踐能力。讓較多的學生積極參加學科競賽、大學生科技創新項目、深入公司或企業進行社會實踐活動來增強學生做、學與用的能力。④
5 科學合理的考核標準,讓學生學會管理學習
課程評價的目的是為了檢驗和改進學生的學習和教師的教學,改善課程設計,完善教學過程,從而有效地促進學生的發展。在近幾年的教學中,結合教學方法的改革,建立了新的考核模式。有機化學課程考核由平時50%+期末40%+專題論文10%組成。其中平時成績主要包括課程作業(20%)、課堂表現(10%)和學結(20%),平時成績分階段地公布給學生,讓學生了解各個階段的學習效果,以便及時矯正學習態度與改進學習方法。課程作業成績主要根據教師評閱學生自主完成作業的數量與質量的綜合分;課堂表現成績主要考核學生課堂表現包括出勤率、回答問題或分組討論的情況。學結是教師指定章節讓學生寫出該章節的知識點及應用、學習心得等。專題論文是教師根據生產實際設置一些論文題目,或者給定范圍,學生自擬題目,通過查閱資料,獨立撰寫完成。實施這種考試的目的在于將學生期末的考試壓力轉化為平時學習的動力,“期末考得好不如平時學得好”,既讓學生學習到具體的知識,也讓學生學會管理自己的學習。
以普通高校轉型為契機,通過構建有機化學應用型教學體系,精心設計有機化學應用型教學內容,改進課堂教學方法與教學手段以期達到培養學生的實際操作能力、應用創新能力、獨立思維能力與研究能力;通過制定科學合理的考核標準,讓學生學會管理學習??傊?,提高教學質量,為培養高素質人才而不懈努力。
注釋
① 郭玲香,劉松琴,楊洪等.研究性教學模式在有機化學教學中的探索與實踐[J].東南大學學報(哲學社會科學版),2013.12(15)增刊:156-158.
② 張士獻,李永平.本科應用型人才培養模式改革研究綜述[J].高教論壇,2010(10):5-8.
關鍵字:STSE;化學教材;教育功能;欄目研究
文章編號: 1005–6629(2012)6–0012–02 中圖分類號: G633.8 文獻標識碼: B
化學新課程強調“從生活走向化學,從化學走向社會”的理念,使得如何在教學實踐中加強與科學、技術、社會、環境(以下簡稱STSE)的聯系成為教學研究的重點與熱點問題。從教材層面來看,增加拓展性欄目是體現STSE理念的重要途徑。那么,此類欄目中內容的選擇體現了怎樣的特點?對化學教學中增強與STSE的聯系具有怎樣的啟示呢?現以人民教育出版社九年級化學教材中“化學·技術·社會”欄目為例進行分析與探討。
1 九年級化學教材“化學·技術·社會”欄目的內容
人教版九年級化學教材共安排8個“化學·技術·社會”欄目(見表1),其中上冊6個,下冊2個。欄目穿插于正文之中,與所學主題關系密切。雖然欄目內容本身并不作學習要求,但對于拓寬學生的知識視野,培養學生學習化學的興趣,滿足學生發展的需要,提高學生的綜合素質,均具有重要意義。
2 “化學·技術·社會”欄目內容的特點
2.1 內容選擇反映了科學前沿,體現了時代性
“化學·技術·社會”欄目的選擇充分體現了前瞻性,反映了化學學科的前沿研究領域、研究成果及最新應用,體現了化學學科的飛速發展。例如,“綠色化學”主題的核心是利用化學方法從源頭上減少或消除工業生產對環境的污染,反應物的原子全部轉化為期望的最終產物,充分體現了可持續發展的思想。又如,“海底可燃冰”主題中介紹了可燃冰巨大的潛在價值,介紹了可燃冰礦藏的豐富性,也介紹了開采技術上存在的困難,有助于學生形成辯證的觀點。
可見,“化學·技術·社會”欄目架起了溝通科學與技術的橋梁,讓學生在學習科學知識原理的同時,了解科學和技術的分工和聯系,認識科學和技術間的平行與統一關系。了解科學與技術的社會價值,反映了素質教育的需求。
2.2 欄目內容結合學生生活實際,更易于激發學生興趣
“化學·技術·社會”欄目的內容在反映科學前沿,體現時代性的同時,也與學生的生活實際密切聯系。直面實際問題,可以讓學生感受到化學就在身邊,化學無處不在,這樣更容易激發學生的學習欲望,從而增強學生學習的主動性。利用實際問題,可以培養學生應用化學知識的意識,還可以發展他們認識生活現象以及分析、解決生活問題的能力。
例如,形狀記憶合金、導電塑料雖然屬于化學研究的前沿領域,但已經被用于生產一些日常用品。這些用品正在進入學生生活,并將逐步影響學生的生活。拓展這方面的知識有利于激發學生的學習興趣,幫助他們形成聯系生活的意識。
2.3 欄目知識密切結合基礎知識,拓展學生視野
“化學·技術·社會”欄目內容并非完全脫離基礎知識,罔顧學生認知特點的盲目拓展,而是密切結合課題學習內容的適切拓展。例如,化合反應是實現百分百原子利用率的典型途徑,正好可用于幫助學生形成綠色化學的理念。在學生學習了催化劑之后,必然會涉及催化劑的效率問題,介紹高效催化劑也就顯得水到渠成。這些內容既鞏固了學生的基礎知識,也滿足了部分學生進一步學習的需要。
3 化學教學應從多種渠道加強STSE聯系,提高學生能力
在教學過程中,不能僅僅就欄目用欄目,需要理解欄目的功能,分析欄目內容選擇對于化學教學中增強與STSE聯系的啟示作用,從而更好地用好社會性內容。
3.1 合理滲透科技知識和鄉土課程資源,培養學生求知欲望
研究表明,學生對兩類內容非常感興趣。一類是較為新穎,學生從未接觸過的內容。另一類是學生非常熟悉,但尚未能夠解釋的現象。此類現象與學生的日常生活關系密切,也與學生所處的自然環境與社會環境密切相關,可以稱為鄉土資源。利用鄉土資源,可以使得化學中抽象的概念形象化;可以創建愉悅的課堂氣氛,使得教者輕松,學者愉快;可以構建交流的平臺,激發學生的自主性,促進探究性學習。
例如,在學習單質碳時,可以提及“化學·技術·社會”欄目中所描述的富有時代性的“人造金剛石和金剛石薄膜”內容,也可以幫助學生理解生活中一些有關碳的現象。如可以舉出這樣的例子:“在農村人們貼在木門上的對聯,年長日久,紙質早已腐爛消失,而字跡卻浸入木質里清晰可見,這充分說明了碳的性質不活潑?!?/p>
各地均有豐富而富有特色的鄉土資料,只要善于收集、挖掘和滲透,會使得化學課堂更有生活味,更有特色。
3.2 以欄目為基礎設計活動,發展學生多方面能力
由于篇幅的限制以及學生知識的缺乏,“化學·技術·社會”欄目只能對相關內容進行提綱挈領的介紹,缺乏深度和廣度,給人以意猶未盡之感。這看似教材存在的不足,實際上為發展學生多方面的能力提供了廣闊的空間。在教學過程中,可以安排學生圍繞欄目中的內容,通過閱讀明確已經獲得的信息,并提出還想進一步了解的問題,進而通過多種途徑獲取對知識的更深入的認識。
例如,對于綠色化學、可燃冰等內容,可安排學生圍繞相關問題,通過查閱圖書、瀏覽網站等多種途徑形成理解,并整理成科技小論文,在全班進行交流評比,以發展學生的交流能力與表達能力。又如,對于催化劑、車用乙醇汽油等與生產生活相關的內容,可以組織學生參觀化工廠,也可以引導學生進行一些社會調查活動。這樣不僅可以發展學生的研究能力,也可以促使他們感受到生活的豐富多彩,認識到環境保護的重要意義,體會到化學技術在生活問題解決中的重要作用。
3.3 設置聯系性試題,鞏固已學知識,增強節能環保意識,體現化學應用價值
雖然“化學·技術·社會”欄目中的內容并不要求學生掌握,但其中所涉及的許多問題與現象卻是可以應用已有知識加以解決的。在日常生活中,存在著諸多與教材欄目中的內容具有相似特征的現象。若有意識地收集這些內容,并設計成密切聯系學習內容的習題,無疑可以促使學生在鞏固知識的同時,認識到化學學習的重要價值。
例如,教材中的“車用乙醇汽油”、“西氣東輸”欄目都有涉及STSE和能源問題,教師可設置討論題,用于增強學生的節能環保意識。如:(1)在你身邊發生過哪些污染空氣的事例?(2)生活中經常使用的燃料有煤、煤氣、石油氣、天然氣、汽油、柴油、酒精等,從資源、環境、經濟等方面考慮,這些燃料各有什么優缺點,你認為使用哪些燃料較好?我們人類未來的能源將朝哪些方面開發?(3)為了解決我國東部的生活燃料問題,我國實施了哪一項重大工程?從哪里經過哪里到哪里?輸的是什么燃料?化學式怎樣寫?通過這些習題的探究,可以使學生更加了解了我國為民生大計而實施的重大決策。
總而言之,欄目是教材的重要組成部分,起著提綱挈領的作用。在教學中既要注意知識的主次,又要進行適當的拓展,充分重視教材欄目作用,按欄目要求組織好教與學的活動。同時,應該從不同的角度認真研究欄目設計,充分體現和挖掘其中豐富的教育性因素。此外,還要認真結合自己的教學經驗,注重滲透鄉土課程資源,加強化學、技術、社會間的聯系,培養學生對化學學習的興趣和知識應用能力。
參考文獻: