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篇1

在化學史上，化學知識的發現過程中有著豐富的問題情境素材。這些化學知識是隨著人類對世界認識的深入而不斷發展變化的。在這一過程中，化學知識被補充、完善、發展或更新，成為后人探索、發現真理的階梯和借鑒。

案例1：選修3《物質性質與結構》第一章第一節“原子結構”教學

原子結構理論發展史：德謨克利特等原子論道爾頓原子論湯姆生原子模型盧瑟福原子模型玻爾原子模型電子云模型能量最低原理、Pauling不相容原理。

以科學家對原子結構的探索過程和原子結構理論的發展史為背景切入課題。追尋科學發展的軌跡，讓學生感悟到人們對科學本質的認識，是一個由“實驗事實”到“理論模型”，再經歷新的“實驗事實”到新的“理論模型”，不斷發現、不斷修正，逐漸深入接近真理的過程。化學史真實地記錄了科學家發現科學事實、形成化學概念、建立化學原理和理論的艱辛過程。其中蘊含的科學思想和科學方法。是難能可貴的課程資源，對學生科學世界觀和方法論的形成具有深刻的啟發價值，具有潛移默化的教育功能。

2　巧用化學史，將重要的原理工業化

發展科學探索和創新精神。必須培養學生的懷疑精神、求變的態度和綜合選擇的能力。整個化學發展史就是一部化學先驅們不斷探索、創造和發明的歷史，科學探索和創新推動了化學知識進步完善的進程。

案例2：選修4《化學反應原理》第四章第三節“氯堿工業”教學

氯堿工業發展史：氯堿工業是由電解食鹽水溶液制取燒堿、氯氣和氫氣的生產工業，是重要的基礎化學工業之一。中國的氯堿工業歷史上主要采用隔膜法、水銀法和離子膜交換法等三種生產工藝。三種方法都離不開最基本的電解原理。在氯堿工業歷史的軌跡中，沿著化工工程師辛苦的足跡一步一步探究著氯堿工業的最佳制法。最早使用的隔膜就是用水泥多微孔材料制成的，因此其透過性差，不能連續操作，而后改用一種由石棉纖維制成的多孔滲透性的隔膜，其性能優于前者。用隔膜法電解食鹽水法生產的堿液比較稀，其中含有較多未電解的NaCl，需要經過分離、濃縮，才能得到較高濃度的NaOH溶液。而且細微石棉纖維吸入人的肺內有損健康。離子膜交換法則是利用離子交換膜對陰陽離子具有選擇透過的特性，以達到濃縮、脫鹽、凈化，提純等目的。離子膜交換法具有傳統方法不可比擬的優勢。

3　巧用化學史，將重要的方法應用化

化學史有著豐富的實驗情境素材，可以利用其中的資源創設良好的教學情境。

案例3：選修5《有機化學基礎》第四章第二節“糖類”教學

傳統李比希法測定了葡萄糖的組成：稱量18.0g葡萄糖晶體，在燃燒爐中加熱，其完全燃燒生成二氧化碳和水蒸氣，使生成的氣體依次通過盛有CaCl2和盛有堿石灰的干燥管，氣體全部被吸收。測得兩瓶分別增重10.8g和26.4g。又測得該晶體的相對分子質量為180，由此可推斷該化合物的組成。隨著人們對葡萄糖的深入研究，E.H.費歇爾確定了糖的異構現象和化學性質，并合成出葡萄糖，獲得了1902年諾貝爾化學獎。而現代分析方法可通過紅外圖譜、核磁共振圖譜來研究葡萄糖的結構和物質。

教材中葡萄糖一節的篇幅較小。在教學中沿著分析葡萄糖的組成、結構、性質的歷史軌跡，將有機化合物的分析方法、官能團的性質、科學探究進行有效的整合。激發學生從歷史文化和科學的角度認識葡萄糖的興趣。這種結合化學史創設的情境有利于學生知識與技能的掌握，有利于學生體會探究的方法。更重要的是學生能將所學的知識與方法應用于實際問題的解決之中。

綜上所述。我們不難看出。化學史料是優質的教學資源。在中學化學教學中要開發利用好這一珍貴的資源。將教學內容進行適當的合理的有效整合，在把握教材內涵的前提下實現對教材的“二次開發”。體現“能創造性地使用教材”的新觀念。使學生通過對教材內容的學習。在獲得知識和技能的同時，在過程與方法、情感態度與價值觀方面出得到全面和諧的發展。

篇2

摘要：針對面向非化學化工專業學生開設的普通化學教學中存在的問題，通過重點利用學生所學專業與普通化學的結合點，配合

一定的其他的課堂教學方式來激發學生學習普通化學的積極性。

關鍵詞：普通化學；專業；交叉性

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號

一、普通化學教學中存在的最大問題的分析

目前許多大學里的普通化學基本上都是面向非化學化工專

業的學生開設的，大部分學生認為化學與自己將來的專業和就業

沒有什么關系，在某種程度上致使很多學生是在被動的學習普通

化學，主要就是為了考試能夠通過或者取得高分為自己的獎學金

的獲得做個準備而已，而這種被動就造成了學生的學習積極性大

大降低。那么如何提高非化學化工專業學生學習普通化學的學習

興趣就成了許多普通化學教師面臨的最大問題。

二、針對學生專業與普通化學的交叉性方面采取的措施

1.了解學生所學專業

每位普通化學教師在接到教學任務后都需要首先整體了解

一下授課對象是那個系的？學哪個專業的？這樣才能有的放矢，

為下一步工作做好準備。

2.深入調查收集整理學生所學專業的特點和培養目標及往年

就業去向

在了解了授課對象的所在院系和所學專業后就需要針對其

專業等信息開始進行下一步的調查工作，以我校學生所學專業為

例，比如船舶與海洋工程專業，其專業培養目標是培養船舶與海

洋工程結構物研發、設計、建造、檢驗、管理、教育等高層次專

門人才。該專業畢業生主要就業去向是到與船舶和海洋工程有關

的公司及國家各部委機關，以及沿海、沿江各船舶設計院、研究

所和造船骨干企業工作。再比如：核工程與核技術專業的專業培

養目標是培養能在相關領域從事核工程與核技術研究、設計、生

產、運行和管理的專門人才。就業去向主要是一些國內的核電站

和核工業的研究院。還比如：環境專業的專業培養目標是培養能

從事廢水、廢氣、固體廢棄物等污染物的防治技術研究、設計、

應用和開發工作的高級工程技術人才。本專業畢業生就業面較

廣，對于我校畢業生相對集中的就業單位有各大船廠，沿海各大

型企業的水處理公司，建筑設計院等。

3.針對收集的信息尋找與普通化學授課內容相關的交叉點，

并靈活應用于課堂教學中

針對船舶與海洋工程專業的學生我們在講電化學基礎這一

章節的內容時首先就提出一個問題：大家的專業都與船舶有關，

而我們知道船體相當一部分與海水接觸，海水對船體的鋼鐵具有

較強的腐蝕性。那么這種腐蝕在化學上屬于哪種腐蝕呢？如何在

實際中采用什么樣的方法來防止或降低這種腐蝕呢？這個問題

直接與他們的專業相關了，學生自然興趣就提上來了。然后在講

金屬的腐蝕時，讓學生們知道這種腐蝕是電化學腐蝕，而針對這

種腐蝕常采用的方法有：陰極保護法（又包括犧牲陽極保護法和

外加電流陰極保護法），陽極保護法，緩蝕劑法，金屬表面覆蓋

層等方法。有時大家去船廠會發現在船下面掛著一個鋁塊或者鋅

塊之類的東西，這是應用了哪種方法呢？還有時會看到許多工人

在船體表面進行涂裝，這又是應用了哪種方法？在這些學生感興

趣的問題的引導下讓學生由被動學習變為主動學習。

針對核工程與核技術專業的學生在第一堂緒論課中就可以

給他們舉一個和他們專業密切相關也是他們這個專業非常在意

的一件事：切爾諾貝利核事故。他們可能在選擇這個專業時已有

耳聞這個核泄漏事故，但是對于這起事故的真正起因未必知道。

而這起事故的真正原因不是核爆炸，而是一種化學反應釀成了重

大的損失。然后給學生介紹這次事故的前因后果：在進行4 號反

應堆電能功率安全測試的過程中，操作人員有意切斷了通向核心

區域的冷卻水流，當然這個操作是測試的一部分，而且操作人員

在反應堆中留下的控制棒數目不夠，蒸汽壓很低又難以提供冷卻

劑。這一系列的操作致使整個反應堆功率劇增，產生巨大的熱量，

燒塌了燃料芯堆，而釋放出的灼熱的放射性核燃料顆粒與用作冷

卻劑的水接觸發生爆炸。這個過程中反應堆中用來使中子減速的

石墨起火燃燒，流到著火的石墨上的水又與石墨發生化學反應產

生氫氣，氫氣和空氣中的氧氣發生化學反應而爆炸。這個化學反

應的爆炸卻掀翻了覆蓋在反應堆上的鋼板。可見對于核工程與核

技術人員掌握化學知識是必須的。

針對環境專業的學生而言，同樣在緒論課中就可以讓他們知

道化學與他們的專業是密不可分的，比如為了將普通化學主要內

容串接起來，可以給他們舉個環境問題的例子：汽車因大部分使

用汽油內燃機，會產生一氧化碳和一氧化氮等有害物質污染環

境。如果我們能夠讓NO 和CO 在排放到大氣前就反應生成N2 和

CO2，就可以大大降低對環境的污染。那么：①這個反應能夠發

生嗎？（即化學反應方向問題）②如果該反應能發生，那么會有

多少的NO 和CO 轉化為N2 和CO2 呢？（即化學反應限度問題）

③同時我們知道對于每一個反應化學反應發生時都會伴隨著吸

收和放出熱量的現象，那么該反應過程中能量是如何變化的呢？

（即化學反應能量變化問題）④這個反應若能發生，這個反應是

進行的快呢還是慢呢？（即化學反應速率問題）⑤這個反應的反

應機理如何？而對于機理的分析比較復雜，首先我們需要了解物

質的微觀結構的問題。（即物質的微觀結構問題）。這樣既可以

將普通化學的整體內容安排與實際問題的解決聯系起來，更讓學

生了解要解決這樣的一個環境問題必須要應用化學的知識。同時

針對環境專業的學生授課時更應該增加一些綠色化學知識的介

紹。

三、其他課堂教學措施的配合

除了抓住學生所學專業與普通化學的結合點外，還要注意其

他的一些課堂教學方式，如：將化學與學生日常生活中遇到的一

些具體事例聯系起來，即用普通化學學過的知識來解釋一些實例

和現象；在課堂上引入一些著名化學家的人物介紹和相關一些理

論的發展史，像故事一樣介紹給學生，既吸引了學生的注意力，

又加深了對基本理論知識的理解；課堂上適當設有部分課堂演示

實驗和演示實驗錄像的環節，讓學生從實驗中總結出化學的基本

理論和規律，同時也讓學生深刻了解化學這門學科的特點；注意

利用問題的引入來啟發學生的思維空間，并且加強訓練學生的歸

納總結能力，進一步強化教學效果等。

參考文獻：

[1]段連運譯.化學與社會（原著第五版）[M].北京：化學工業

出版社，2008：285-288.

[2]李梅，景曉燕，韓偉，朱春玲，王君.普通化學教學中綠色

篇3

1在有機反應中引入電子理論進行教學

在講解有機反應過程和反應活性等知識內容時，引入電子理論教學，引入較為合理的邏輯概念，有利于學生對有機反應本質的理解和反應活性之間的差別。有機電子理論是用正負電荷吸引的性質，來說明化學反應的發生方式，即發生的位置和順序，發生的難易程度。因此，它把分子中電子攜帶的電荷分布情況，也就是以電子密度作為基礎概念來思考化學反應。電子密度的大小、增量已被量子中的理論計算和物理測定所證實，并獲得化學界的承認。化學家中把這種電子密度當做類推的基本概念，廣泛用于說明和理解各種化學現象。電子理論認為，分子中，電子(攜帶負電荷聚集的位置，即電子密度大的位置)，容易與攜帶正電荷的試劑(親電試劑具有吸引電子的性質)發生化學反應。反之，電子密度小的位置容易與攜帶負電荷的試劑(親核試劑，具有排斥電子性質的一方)發生化學反應。利用電子理論能夠輕而易舉的解釋有機反應中的離子型反應，而我們大學有機化學的教學當中，大部分反應是離子型反應，如親電加成反應、親核取代反應、親電取代反應、親核加成反應等。當然電子理論的理解有一個過程，學生在剛開始接觸的時候很難理解電子密度的概念。在教學過程中需要逐步為學生打下一定的物理基礎，如電子-電子云-電子密度等概念，使學生能夠從微觀的角度、物理的角度去理解有機分子、有機原子，同時強化電負性、誘導效應、立體效應、共軛效應等概念，讓學生從高中學習化學的思維中轉變過來，使用一種全新的有機化學微觀思維方式來理解反應為什么發生、為什么在這個位點最容易發生、反應活性變化等現象。從而從本質上理解反應，在以后的學習和工作中能夠舉一反山，真正達到學習有機化學的目的。

2在課堂中引入化學史教學

在有機化學中有大量的人名反應，每個重要反應的發現過程都是一個傳奇，里面閃耀著人性的光輝，科學家對真理的孜孜不倦的追求。比如第一堂緒論課中講解有機化學的發展史，介紹維勒偉大的工作-尿素的人工合成，以及維勒和伯者里之間的故事，他們的書信往來-關于尿素人工合成的探討，展現了維勒治學嚴謹、堅持科學真理的品質。在講解鹵代烴這一章時，一定會介紹格式試劑，介紹法國化學家格利雅的生平，向學生介紹他突然發奮圖強，并在幾年后在科學界做出了巨大的貢獻，因此一個人無論什么時候努力都不晚。鼓勵學生，特別是高考發揮失常的學生，一定要振作，調整心態，大學不是人生的結束，而是人生的開始，只要在大學期間認真為了自己的理想，不斷努力，一定會取得很好的成績。在學習芳烴這一章節中，講解F-K反應時，引入法國化學家傅里德里和美國化學家克拉夫次之間國際合作研究以及科研工作無窮的魅力，激發學生對科學的熱愛，對真理的崇敬和追求。在講解硝基化合物這一章節時，可介紹諾貝爾的事跡，他那種無畏的追求真理的精神和崇高的人格。總之，在有機化學各個章節中，傳插介紹有機化學史的內容有助于提高學生的綜合素質，鼓勵、激發學生對科學知識的學習熱情，對真理的追求，學習化學家們各方面的優秀品質。

3在課堂中引入安全概念

很多有機化合物性質活潑，在處理它們的時候需要特別注意。安全在有機化學課堂中非常重要。很多學生聽說有機化學具有一定的危險性，但是理解的不深刻。對于學完一門有機化學課程的學生來說，他必須建立一定的安全意識，知道它們的危險性并能夠正確的處理，這是有機化學素質的一個重要表現。因此，筆者認為有機化學教師在有機化學課程上，要不失時機地介紹化合物安全性方面的知識，使學生能夠建立安全意識，也有助于他們以后走上工作崗位之后能夠正確合理的處理一些突況。比如，在講解正丁基和叔丁基的性質不同時，可介紹兩種化合物，正丁基鋰(n-BuLi)和叔丁基鋰(t-BuLi)，介紹它們的性質差別，正丁基鋰很活潑，不能接觸空氣，需要惰性氣體保存，在使用的時候也有特殊的要求；但是叔丁基鋰更加活潑，它遇到空氣直接燃燒，處理時要非常小心。在講解醇時，醇能夠與金屬鈉發生反應生成氫氣，反應溫和，但金屬鈉與水的反應非常劇烈，因此可以提問，如果實驗室當中有過量的金屬鈉需要處理，我們該怎么辦？可以用水處理嗎？可以倒入垃圾桶嗎？該怎么辦呢？最后給出合理的方案，可以在空曠的水泥地上，讓金屬鈉與過量乙醇發生反應，反應溫和。大多數有機化合物容易燃燒，易燃易爆，因此要避免火源，在學生的頭腦中不斷的灌輸這樣的理念。

4板書與計算機教學相結合

使用計算機(ppt)進行教學的時候，信息量大，對教師來說比較方便，但是也存在一定弊端。比如反應方程式放的太快，并不適合有機反應方程的學習，以及有機化學機理的講解，反應過程的講解。在我們有機化學教學實踐中發現對反應過程、反應機理的講解還是使用傳統的板書教學較為合適，板書教學靈活，細致，可以把教師需要講解給學生的每一個細節步驟都表現出來，板書的過程就是教師教學的思路過程，速度相對緩慢，學生通過看教師板書，記筆記等方式跟上老師的思路和教師步驟，相對而言更容易掌握復雜的化學過程和反應機理，教學效果較好。

5結束語

在有機化學課程上，通過這樣的課程設計和教學方法改革，學生通過理解而不是死記硬背掌握眾多的有機反應，從本質上理解反應，從而在以后的學習工作中能夠舉一反三，達到真正學習的目的。同時化學史有助于提高學生的學習興趣，并從化學家們的身上學到更多寶貴的品質，引導他們去閱讀更多化學家的傳記，拓展學習內容，提高綜合素質。安全意識教育在有機化學中非常重要，在有機化學課程中不可忽視。

參考文獻

[1]黃冠，郭勇安，周紅，等．有機化學教學與實踐改革的思考[J]．化工高等教育，2007，5：14-17．

[2]袁霖，張敏，袁先友，等．制藥工程專業有機化學教學改革探索[J]．廣州化工，2011，39(6)：163-166．

[3]方方，吳培云，朱業寶，等．藥用有機化學本科教學實踐與教學體會[J]．廣州化工，2010，38(4)：230-232．

[4]郝文博，景德生，車文實．制藥專業有機化學教學的研究與實踐[J]．大學化學，2012，7(6)：21-33．

[5]王峰．食品專業有機化學教學中案例運用[J]．廣東化工，2013，40(21)：168-169．

篇4

二、根據教材內容的特點，進行辯證唯物主義教育。

化學知識中蘊藏著豐富的唯物辯證法。結合化學教學的具體內容向學生進行辯證唯物主義教育，有利于學生形成科學世界觀，有助于學生能力、特別是認識能力和學習質量的提高。在化學教材中許多物質的組成、結構、性能、變化、關系、量變與質變、吸引與排斥、宏觀與微觀、動態與靜態等等充分反映了唯物辯證法的基本規律，通過教學對學生進行辯證唯物主義思想觀點的教育，增強學生對客觀世界的物質性這些唯物主義觀點的認識而自覺地把握物質的特性。例講元素分類時，指出元素有金屬和非金屬之分，它們的氧化物又分為堿性氧化物和酸性氧化物等，它們的氧化物水化物又分別是堿和酸，從而形成無機物中相對立的兩大體系，這兩大體系之間相互作用(也就是矛盾斗爭)結果形成鹽，而鹽則是在新的形態下的對立統一體。辯證唯物主義的許多原理在化學教學中得到體現。利用化學常識對學生進行世界物質性的教育。如:人們往往在墳地看到忽明忽暗的火光，就認為那是什么“鬼火”，通過化學課的學習使學生認識到那是人的骨骼中的一種成分一一磷，所引起的自燃現象。通過對元素族物質性質遞變性的教學，對學生進行量變到質變規律的教育。如:鹵族元素，隨著核電荷數的增大，鹵族元素音質的狀態從氣態到液態再到固態;顏色從淡黃綠色到黃綠色再到深紅棕色及紫黑色;從化學性質上，也表現出隨著核電荷數的增大，與氫氣、水等反應的條件既越來越苛刻，生成物的穩定性又越來越弱等。通過這些知識的學習，使學生認識到質變是量變的必然結果。最后，通過化學教學對學生進行物質是相互聯系的和物質是運動的觀點教育。如:質量守恒定律告訴學生，物質既不能創造，也不能消滅，只能從一種形態轉變成另一種形態。在一個化學反應中，反應前后物質的種類不同，但各物質的質量和相等，即不發生變化。又如:氮在自然界的循環變化，也說明了物質的相互聯系和運動。氮以自然界中的單質狀態被植物所吸收，轉化成鉸一一化合態的氮，又被分解，重新變成單質，返回到大自然。

篇5

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.016

STEM教育是當前國際上頗具影響的教育思想之一。STEM是科學（ Science）、技術（ Technology）、工程（Engineering）和數學（Mathematics）四門學科的簡稱，強調多學科的交叉融合，將四門學科內容組合形成有機整體，削弱了這四門學科中傳統的學習障礙，促使學生綜合運用多種學科知識，以更好地培養學生的創新精神與實踐能力[1]。將STEM理念融入中學化學教學中，使學生不僅獲得與科學、技術、工程和數學等相關的知識；還能與真實世界建立聯系，將科學教育和當前的社會生產生活等緊密結合，充分理解科學、技術、工程與數學之間的交互關系，為提高學生綜合素養及全面發展打下良好基礎。[2]

一、教學目標分析

“人工固氮技術――合成氨”選自人教版高中化學選修2《化學與技術》第一單元中的內容，該課題涉及了“合成氨的反應原理”“合成氨的基本生產過程”“合成氨工業的發展”三部分內容，在此基礎上，本節教學設計又增加了“探索合成氨的最佳條件”。合成氨工業是重要的化學工業之一，對生產和生活有著重要意義，同時氮氣、氫氣合成氨的反應也是在必修教材中學習到的一個重要的、典型的平衡體系。在本課學習中，學生既可以聯系原有知識和生活實際來學習合成氨的工業制取，又可以從STEM的角度進一步探討工業合成氨生產中涉及的STEM要素。因此本課題是一節將學科知識和生產實際相結合的重要內容，是充分滲透STEM理念的一節內容。圍繞“人工固氮技術――合成氨”的內容，從STEM四個維度出發，制訂教學目標如下：

二、教學設計思路

本節教學設計以“任務為主線，教師為主導、學生為主體”的教學方式呈現，教師在某一種教學情境下提出問題，將STEM學科知識整合到某一化學核心任務中，學生以小組合作的方式運用STEM四方面的知識思考、討論與交流，從而解決化學問題，并最終獲得相應的科學知識。學生在解決問題的過程中，教師發揮指導、檢查、監督、和評價作用。[3]

在本節教學中，教師以氮氣和氫氣在一定條件下合成氨的反應為指導，引導學生應用化學平衡理論與化學反應速率理論嘗試考慮化工生產合成氨的適宜條件，同時從材料、設備、成本、環境等方面考慮實際生產中的最佳條件；從制備合成氨的原料氣、原料氣的凈化、氨的合成與分離等過程中熟悉工業生產過程中常用的操作與技術；從合成氨的工業發展中了解最新的工業改進技術，提高環境保護的意識。在此過程中，將STEM理念滲透到整個課堂教學中，充分調動學生積極性，使學生意識到化學總是與科學、技術、工程及數學緊密聯系的。具體的教學設計思路如圖1所示：

三、教學過程

任務一：合成氨的反應原理

[投影]PPT展示氮在自然界的循環圖。

[教師]從氮在自然界的循環圖可以看出，含氮化合物對人類生活有著十分重要的意義。含氮化合物除了用于制造染料、油漆、炸藥、人造纖維等，最主要的一大用途就是用于農業化肥的生產。氮是植物生長不可缺少的元素之一，農作物每年從土壤中攝取大量含氮化合物，為了補償土壤中減少的氮，必須施加氮肥。而農業上使用的氮肥如尿素、硝酸銨、磷酸銨、硫酸銨以及各種含氮混合肥料和復合肥料，都是以氨為原料制成的。

[提問]請結合《化學1》“氮及其化合物”知識想想合成氨的原理是什么？哪個小組的同學愿意上黑板寫一下合成氨的化學方程式？

[學生]回憶并思考，寫出化學方程式：

N2+ 3H2[?][高溫?高壓][催化劑]2NH3。

[投影]合成氨反應是一個可逆反應：3H2（g）+N2（g）[?]2NH3（g）。已知298K時，ΔH= -92.2kJ/mol，ΔS= -198.2J/K?mol，請根據自發反應進行的判斷依據考慮，298K時合成氨反應能否自發進行？

[學生]計算得出ΔH-TΔS

設計意圖：以氮在自然界的循環圖引入，一方面使學生認識到氮及其化合物對人類生產生活的重要意義，一方面使學生認識到農業、工業上所用含氮化合物大部分是以氨為原料制成的，突出合成氨工業的重要地位，自然而然引出本節課學習內容。學生通過回顧《化學1》涉及的氮及其化合物的相關知識，對合成氨工業的基本原理能夠熟練掌握，并學會利用數學思維對可逆反應是否自發進行判斷，從而突出化學作為自然科學中的一員，其基本知識及原理對解決工程問題的重要指導作用。

任務二：探索合成氨的最佳條件

[講解]分析得很不錯，看來同學們學以致用的能力很強。接下來請同學們以小組為單位，結合這個表格中的相關數據，根據影響反應速率的因素和勒夏特列原理分析討論合成氨工業適宜的反應條件，每個小組派一名學生給出你們小組的討論結果。

[投影]合成氨平衡混合氣中氨的體積分數（原料氣中氮氫體積比為1∶3）隨溫度（T）、壓強（p）的變化情況。

[小組學生]積極投入到小組討論中。根據表格中的數據可以看出，反應達到平衡時平衡混合氣中氨的含量隨著溫度的升高而降低，隨著壓強的增大而升高。這是一個放熱、氣體分子總數減小的反應，因此增大壓強，降低溫度將有利于氨的合成。

[投影]根據這個小組回答選擇合成氨的條件時，是不是壓強越高、溫度越低越好？在實際生產中怎樣選擇合成氨的最佳條件？

[學生]不是。壓強太高，對設備要求越高，會增加建設投資和生產成本，溫度過低，反應速率太低，耗時間，不利于生產。

[教師]不錯，這個小組同學分析得很到位。在實際生產過程中，壓強越大，對設備的材料質量和制造水平的要求越高，能量消耗也增加，從而增加建設投資和生產成本；如果采用較低溫度，雖然有利于增大平衡混合氣中氨的含量，但溫度過低，反應速率太低，需要很長時間才能使反應達到平衡狀態。因此需要根據實際情況選擇適宜的壓強跟溫度。此外為提高反應速率還需要加入催化劑，而催化劑需要在一定的溫度范圍內才能表現出良好的催化活性，目前，合成氨工業普遍使用以活性鐵為主的多組分催化劑，又稱鐵觸媒。鐵觸煤在500℃左右活性最大。綜合考慮以上因素，實際生產中合成氨的適宜條件是溫度在500℃左右，壓強在20～50 MPa之間，并以鐵觸媒為催化劑。

設計意圖：學生通過觀察氨含量隨著溫度、壓強數據的變化而變化的圖表，利用化學反應速率及平衡思想分析合成氨工業所需適宜條件，培養學生利用數學思維分析化學、工程問題。同時以學生的答案為出發點，設問“是不是溫度越低、壓強越高越好？”從而引導學生從生產實際出發，考慮產率、設備、投資、成本等一系列工程問題，體會到光靠化學基本原理解決實際工業生產問題遠遠不夠，還應具備與工程、技術等相關知識，明確理論聯系實際的重要性。

任務三：合成氨的基本生產過程

[投影]PPT播放“合成氨――從實驗室到工業化生產”的科學史話及相關裝置圖。

[提問] 通過剛才播放的科學史話可以看出任何一項簡單的過程都經過科學家們的不斷探索與實踐，請同學們結合剛才的科學史話并閱讀教材內容，概括合成氨都需要經歷哪些生產過程。

[學生]合成氨的基本生產過程主要有三個步驟：一、制備合成氨的原料氣；二、原料氣的凈化；三、氨的合成與分離。

[教師]概括很正確。要實現合成氨的工業化生產，首先要獲得合成氨的原料氣，空氣中有充足的氮氣，可以通過液化空氣再蒸發分離出氧氣獲取氮氣，那么要通過什么工藝和技術來獲取氫氣呢？老師有以下幾種方案，你認為哪種方案是最佳選擇？請從資源、能耗、成本、設備、環境等方面綜合考慮。

[投影]氫氣的制取方案：

方案一：電解水制取氫氣。

方案二：由煤或焦炭制取氫氣，原理為C+H2O[=]CO+H2。

方案三：由天然氣制取氫氣：CH4+H2O[=]CO+3H2；由煤或焦炭、天然氣制氫氣過程中產生的一氧化碳與水蒸氣反應：CO+H2O[=]CO2+H2。

[學生]我認為第三種方案是最佳選擇。電解水制氫氣消耗大量電能，成本高，不適用于制取大量的氫氣；利用煤制取氫氣投資高、能耗高，且副產物污染環境；天然氣易獲取，成本低、能耗也低，且便于管道輸送。因此選擇天然氣制取氫氣相對來說比較好。

[教師]很好，考慮得很全面。不錯，從20世紀50年代起，天然氣已成為世界上合成氨的主要原料。但由于我國煤資源儲量大，分布地區廣，目前還有許多工廠仍然以煤作為合成氨生產的主要原料。制備好原料氣后，還需將原料氣進行凈化處理，以除去制備原料氣過程中產生的CO、CO2、O2、H2S等雜質氣體，一是為了得到純凈的原料氣，二是為了減少對空氣的污染。

[投影]合成氨生產簡易流程圖和合成塔內部構造示意圖。

[教師]凈化后的原料氣經過壓縮機壓縮至高壓，進入氨合成塔，氮氣與氫氣在高溫、高壓和催化劑的作用下合成氨。請同學們根據這張圖思考如何從合成塔出來的混合氣體中獲得我們需要的氨氣呢？剩余的氫氣與氨氣去哪了？

[學生]認真觀看圖片，思考并交流。為得到氨氣，需將混合氣體中的氨冷卻使其液化，然后分離出來，剩余的氫氣與氨氣重新送到合成塔繼續反應。

[教師]很好，觀察、分析得很到位。老師再補充一點，液化氨時要經過冷凝器，分離出來的其他氣體需經過循環壓縮機，再送到合成塔，同時不斷向合成塔補充新鮮的原料氣，這樣氨的合成就形成了一個循環流程，使氮氣和氫氣得到充分利用。

設計意圖：學生認真觀看播放合成氨的科學史話，在學習知識的同時感受合成氨工業的發展歷史，知道每項工業生產過程都需經歷漫長的探索與實踐，從而體會科學家們持之以恒，嚴謹求實的科學精神。通過獲取氫氣的方案篩選，一方面學生了解了幾種制取氫氣的基本技術手段，一方面學生也學會從能源、能耗、成本、設備、環境等多方面綜合考慮獲取氫氣的途徑，從而選出最佳方案。獲取氨氣利用液化分離技術，剩余原料氣循環利用等都是化學工業上重要的科學技術手段，有助于學生理解化學知識在改進技術、促進社會發展的重要作用，促進學生科學素養、技術素養的提高。

任務四：合成氨工業的發展

[教師]目前為止，我們學習了合成氨的反應原理、適宜條件的選擇以及合成氨的生產過程，自1913年世界上第一座合成氨廠投產以來，合成氨工業不斷發展，我們學習的只是合成氨知識庫中的冰山一角。假如你是一名合成氨工廠的廠長，為了更好地發展合成氨工廠，你還具備合成氨的哪些知識？

[學生]合成氨的發展史、原料氣的凈化工藝和技術、催化劑的改進、合成氨工藝所帶來的環境問題……

[教師]看來同學們對合成氨的知識很感興趣，現在老師請一位同學上講臺利用多媒體網絡搜索關于合成氨的相關知識，然后與大家一起分享。

[學生]輸入關鍵字“合成氨”，有圖2鏈接，輸入“合成氨原料氣凈化”有圖3鏈接。

[教師]這位同學演示得非常好，請同學們課后就工業合成氨這部分內容，挑自己感興趣的模塊進行網絡搜索，每個小組同學挑選一個模塊進行搜索整理，然后小組與小組同學之間交流分享。

[教師]現在請大家回憶一下合成氨的生產過程，實際上我們忽略了在生產實際中最重要的一個環節，大家猜猜是哪個環節？大家可以聯想我們在實驗室制取對環境有污染、有毒物質時所進行的最后一步操作。

[學生]尾氣處理與回收。

[教師]不錯，這位同學反應很快。隨著環境保護意識的增強，合成氨生產過程中產生的廢渣、廢氣、廢液的處理越來越成為技術改造的重要問題。

[投影]尾氣處理與回收是工業生產的最后一個環節，也是本節課最后的學習內容，請同學們結合教材相關內容填寫以下表格。

[學生]認真翻閱教材，與小組同學交流討論得出答案。

設計意圖：學生扮演合成氨工廠的廠長，考慮還需具備哪些關于合成氨的知識，積極踴躍發言，通過角色扮演，使學生認識到知識是無窮無盡的，需要不斷努力充實和豐富自己的知識庫。課堂上學生親自上講臺進行網絡搜索有關合成氨的知識，給了學生展示自己的機會，鼓勵學生學會熟練運用現代信息技術，培養了學生獲取信息、篩選信息的能力，為進一步提高學生科學素養、技術素養打下基礎。尾氣處理與回收使學生意識到工業生產中不僅要關注經濟效益，還應關注環境的保護，資源的合理使用，將可持續發展理念滲透到每一步。

四、結語

本節教學設計以任務為中心，將工業合成氨分為四項任務，每項任務以問題為情境線，將STEM理念滲透其中。任務一以化學基本知識與原理為科學依據，利用數學表達式，通過計算判斷某一特定條件下合成氨反應是否自發進行；任務二通過表格數據分析合成氨的適宜條件，在此基礎上又結合工業生產實際，從設備、成本、經濟效益等方面探索合成氨的最佳條件；任務三從能源、能耗、環境、成本等方面考慮選擇獲取原料氣的最佳方案，從合成氨的生產過程中理解所包含的技術要素，了解合成氨生產過程中的基本裝置和流程；任務四通過角色轉換，讓學生自己思考需要掌握的合成氨的知識，利用計算機技術收集信息并與同學分享，最后通過尾氣處理與回收使學生意識到環境的保護、資源的合理使用等也是工業生產所考慮的重要因素。從整個教學活動中不難看出，科學、技術、工程、數學四個領域并不是孤立存在的，而是相互支撐、相互促進的。學生通過小組合作交流的方式，在教師的指導監督下對四項任務一一解決，極大地調動了學生學習化學的興趣，增強了學生的團隊協作意識，提高了學生的綜合素養。STEM是科學教育的重要趨勢，將STEM理念融入中學化學教學中，可以更好地為中學化學課堂教學服務。

參考文獻

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[2] 丁杰，蔡蘇江，豐光.科學、技術、工程與數學教育創新與跨學科研究[J].開放教育研究，2013（2）：41-43

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二、虛擬儀器的技術支撐和特點

硬件是虛擬儀器的基礎，軟件是虛擬儀器的核心。計算機主要完成數據處理和結果顯示。硬件接口電路主要完成被測輸入信號的采集、放大、模/ 數轉換。根據構成虛擬儀器的接口總線不同,主要分為基于通用接口總線gpib 的儀器系統、基于數據采集卡的虛擬儀器系統、基于vxi 總線儀器實現虛擬儀器系統、基于pxi 總線儀器實現虛擬儀器系統、基于串行口儀器的虛擬儀器系統和基于現場總線設備的虛擬儀器系統等類型。軟件可定義儀器的功能圖。虛擬儀器系統的軟件結構從底到頂層分為儀器i/o 接口軟件、驅動程序和應用軟件3 個層次。

虛擬儀器作為新型的儀器種類,主要具有以下幾個特點:首先，技術和接口技術,具有方便、靈活的互聯性,可方便地同外設、網絡及其它應用連接。其次，開放式體系結構,縮短系統開發周期。虛擬儀器開放性構成方式,使其具有靈活性和功能的可重構性,可使用戶提高重復利用率,縮短系統組建時間,降低開發費用。最后，“軟件就是儀器”,儀器功能由用戶定義。虛擬儀器系統中,軟件是整個儀器的關鍵,用戶可以根據自己需要定義儀器的功能,通過修改軟件,很方便地改變、增減儀器系統的功能與規模,打破了傳統儀器有廠家定義、用戶無法改變的模式。

三、虛擬儀器在化學工程領域中的應用

虛擬儀器技術就是利用高性能的模塊化硬件，結合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應用。靈活高效的軟件能幫助客戶創建完全自定義的用戶界面，模塊化的硬件能方便地提供全方位的系統集成，標準的軟硬件平臺能滿足對同步和定時應用的需求。這也正是ni近30年來始終引領測試測量行業發展趨勢的原因所在。它在化學工程領域的應用有以下幾方面：

虛擬儀器可以應用在化工過程控制領域中、是由化工領域中以及化學工程模擬領域中。虛擬儀器可以對化學反映系統中的各個參數進行實時的檢測，還能通過參數的檢測來調整和控制各項參數，以更好地確保化學反應的正常進行。在化工過程控制領域中的應用有很多，例如，東南大學的王曉等人通過基于labview開發平臺的虛擬儀器開發了換熱器試驗裝置測控系統，這個系統有很多功能，包括對各項參數的檢測、記錄，同時還能對這些參數進行分析和調節，基于此，應該加強對該系統的研究和推廣，使其在更多的領域得到應用。石油化工領域中也經常需要運用到虛擬儀器，通常是將計算機技術和虛擬儀器結合在一起進行應用。在這方面的應用實例有：通過虛擬儀器，對石油管道的壓力進行監測，來判斷石油管道在運行過程中會否出現泄漏現象。化學工程模擬，實際上是通過建立化工過程的一系列數學模型，然后根據標準的條件要求以及各項參數，利用計算機，對這些模型進行計算，并根據計算的結構模擬出整個化工過程中所發生的行為。在化工領域中，如果要使用一種新的儀器或者是使用一項新的工藝，需要先依靠計算機對這些儀器或者工藝進行模擬，得到一系列數據，并鑒定其可靠性。虛擬儀器在化學工程領域中的應用，使得整個過程的各項參數判斷更加具體和直觀，有利于判斷其對于工程的影響。這方面的應用實例也有很多，例如，新疆大學的付志新等人開發出了一套基于全混流反應器的模擬系統，并且模擬計算了其中的不可逆的放熱反應。

五、虛擬儀器的發展趨勢和光明前景

虛擬儀器還可廣泛應用于航天航空、軍事工程、汽車、電力工程、機械工程、建筑工程、鐵路交通、地質勘探、生物醫療等很多需要高性能測控設備進行科學分析的場合。例如,利用虛擬儀器系統可以開發復雜的汽車駕駛室模擬仿真系統,汽車abs 傳感器功能測試系統;可以測試飛機飛行過程中的噪音,進行飛機發動機測試,飛行控制系統測試;可以用于電力參數的測試,構建電力測量控制系統;可以用于開發內燃機測試系統,等等。

自從虛擬儀器出現以來，其技術也不斷發展和成熟，逐漸向著圖形化這一開發平臺中的更強適應性、更高級別的硬件模塊以及更符合標準的驅動程序等方向發展，而該平臺自身的不斷完善和發展也是促進虛擬儀器技術不斷發展和提高的重要保證。同時，怎樣縮短用戶的學習時間和學習量，就能確保其進行具有強大功能虛擬儀器的使用，怎樣讓用戶輕易地對該模擬系統中得到的結果進行判斷，或者如何確保用戶采用一些系統構成比較簡潔的虛擬儀器來對復雜的內容進行測試，都是虛擬儀器在未來的發展中需要解決的問題。

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一、注重醫學發展史教育，培養醫學道德

醫學史多是醫學類院校的第一課，俗語說：良好的開端是成功的一半，因此，醫學史的教學是必然。醫學史，是又稱醫療史或醫藥史，是歷史學的一個分支，以疾病經驗及其對應手段為研究對象。二十世紀初期的醫學史，大多由醫生所撰寫，強調醫學技術的進步與突破。近期的醫學史，則強調病人的經驗，以及不同時代或文化對身體和疾病認知的差異。期間共經歷過三次衛生革命：第一次衛生革命以傳染病、寄生蟲病和地方病為主要防治對象，社會衛生策略主要是國家制定衛生措施，研究有效疫苗，推廣廣泛免疫接種計劃，推行消、殺、滅等綜合性衛生措施，使急、慢性傳染病的發病率和死亡率大幅下降，平均期望壽命得以延長；第二次衛生革命則是以慢性非傳染性疾病為主要防治對象，主要是心腦血管系統性疾病、惡性腫瘤、意外傷害、精神病等。社會衛生策略主要是發展早期診斷技術、增強治療效果，并不斷強化疾病的監測，提倡廣大市民建立健康的生活行為方式，即不抽煙、不酗酒、不吸毒等，隨之也提出了合理營養與體育鍛煉等綜合性的衛生措施，降低慢性非傳染性疾病的發病率和死亡率。第三次衛生革命以提高生活質量，促進人類健康長壽為目標，社會衛生策略更加注重健康促進策略，且涵蓋了決策指揮系統，新型公共衛生體系建設，預防控制系統，執法監督系統，應急預警系統，醫療救治系統和后勤保障補給系統等，以合力保障社會群眾的生命健康。

后醫學時代（WHO言論）認為：“未來死亡率的下降是大部分靠非衛生部門的努力來實現的，防治心血管病、癌癥等需要依靠社會行為措施，并樹立醫師是改變人類行為的工程師的概念，從而實現人人享有衛生保健（HFA），保障人人健康。”

二、重視基礎性課程教育

醫學教學與工作中常使用到分析化學、生物化學、有機化學等基礎性學科，學習效果直接影響到學生日后工作的效果。醫用化學作為面向非化學專業醫學類學生的公共基礎課，對于提高學生的綜合素質有著重要的作用。這就需要教師首先要備好課，刻苦鉆研教材，精心設計教學過程，使抽象、難懂的知識變得淺顯易懂、生動有趣。教師在備課時應多參考些相關教材，并進行分析比較、歸納總結，避免片面偏頗。在解釋問題時，注重對知識的條理化、將文字轉化為生動的語言，便于學生理解和記憶。如：物質的結構與其化學性質有著必然的聯系，從其化學鍵的性質及其官能團的性質推測其可能發生的化學反應。又如：能發生水解反應的物質有：氯代烴、酯（油脂）、二糖、蛋白質（肽）、鹽等；能被氧化的物質多為含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵的不飽和化合物、苯的同系物、醇、醛、酚等，大多數有機物都可以燃燒，燃燒都是被氧氣氧化；能使蛋白質變性的物質有強酸、強堿、重金屬鹽、甲醛、苯酚、雙氧水、碘酒和三氯乙酸等物質。

教師在講課過程中，應采取精講與粗講互搭的方式，突出重點。精講部分要求學生必須掌握，講課時教師的思路一定要清晰，如較難理解的共軛效應，應采取由淺入深的方式，從回顧1，3-共軛二烯開始，并講述共軛雙鍵的電子云分布及軌道重疊情況，由于形成共軛二電子離域，鍵長、電子云密度分布平均化，電子效應導致其能發生1，4-加成，由1，3-共軛二烯再引申到含較多共軛鍵的鹵代烯分子，講共軛效應對其的影響，之后講含有羰基的共軛體系，電子云密度的改變按交替方式傳遞至共軛鏈的另一端。最后講苯環上共軛效應的傳遞情況，而不是簡單地只講述鹵代烴的共軛。

三、培養關注醫學化學新動態的熱情

治學大師朱熹說：“無一事而不學，無一時而不學，無一處而不學，成功之路也。”羅曼·羅蘭說：“成年人慢慢被時代淘汰了，最大原因不是年齡的增長，而是學習熱忱的減退。”同志也曾語重心長地說：“情況是在不斷地變化，要使自己的思想適應新的情況，就得學習。”學習是人們建功立業，實現遠大理想的有效途徑，也是一個人獲得成功的公開秘訣。鄭板橋作畫“四十年來畫竹枝，日間揮寫夜間思；冗繁削盡留青瘦，畫到生時是熟時”。正是這種日復一日、年復一年的勤學苦練，才使他的畫藝達到爐火純青的地步。對醫學化學發展動態的關注是保持學習熱情的重要方式之一，例如生物化學是運用化學的理論和方法研究生命物質的邊緣學科。其任務主要是了解生物的化學組成、結構及生命過程中各種化學變化。從早期對生物總體組成的研究，進展到對各種組織和細胞成分的精確分析。目前，正在運用諸如光譜分析、同位素標記、X射線衍射、電子顯微鏡，以及其他物理學、化學技術，對重要的生物大分子（如蛋白質、核酸等）進行分析，以期說明這些生物大分子的多種多樣的功能與它們特定的結構關系。近年來，酶的結構與功能的關系、反應動力學及作用機制、酶活性的調節控制等是酶學研究的基本內容是生物化學的熱點研究問題。再例如對一些常見病和嚴重危害人類健康的疾病的生化問題進行研究，有助于進行預防、診斷和治療。如血清中肌酸激酶同工酶的電泳圖譜用于診斷冠心病、轉氨酶用于肝病診斷、淀粉酶用于胰腺炎診斷等。在治療方面，磺胺藥物的發現開辟了利用抗代謝物作為化療藥物的新領域，如5-氟尿嘧啶用于治療腫瘤。青霉素的發現開創了抗生素化療藥物的新時代，再加上各種疫苗的普遍應用，使很多嚴重危害人類健康的傳染病得到控制或基本被消滅。生物化學的理論和方法與臨床實踐的結合，產生了醫學生化的許多領域，如：研究生理功能失調與代謝紊亂的病理生物化學，以酶的活性、激素的作用與代謝途徑為中心的生化藥理學，與器官移植和疫苗研制有關的免疫生化等。

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1、可激發愛國熱情我國古代的“四大發明”曾被馬克思稱為“科學復興的手段”。在商代甲骨文中就有世界上最早的日食、月食和新星的記載。周代已用圭表來確定季節,用漏刻來記時。東漢的張衡設計制造了渾天儀、地動儀等,錢三強、何澤慧發現了原子核三分裂,我國原子彈、人造衛星、超導研究、正負電子對撞機等偉大成就,都可激發我們的自尊心、自豪感和愛國熱情。

2、可啟人心智把物理學發展過程的史實與物理學內容結合成有機整體,闡明科學家間的質疑及爭論,進而引出重大發現,并突出他們所用的科學思維方法及解決問題的關鍵,可給人以啟發和精神享受,從而使缺乏物理知識的學生,從中學到一些基本物理概念,并激發進一步學習的興趣;對已掌握物理教學內容的學生,也能從中了解物理學的發展過程,進而使已掌握的知識得到深化,融會貫通。

3、啟迪領會方法論物理學史說到底是一部人類對自然的認識史。通過人類認識物理世界真實而令人興奮的探索歷程,可以感受到物理大師們用有效的方法一步一步地揭示出物理奧秘時,那種科學創造的與激動,并受到研究方法的熏陶。那些在物理學發展的關鍵時刻處在前沿和十字路口的物理學家們,都有自己獨特的思路和研究方法。“近代科學之父”―伽利略創立的科學實驗方法,改變了以直觀感覺或臆想為基礎的思辨方法,他將數學作為描述自然的語言,使自然科學邁進定量表示的階段。麥克斯韋通過對穩定理想流體場、熱流場和靜電場的類比,找到了對法拉第力線圖景的數學描述……這些舉不勝舉的創造性工作中所顯示出來的種種絕妙的方法,都會給我們以極其深刻的啟示,有助于我們正確設計自己和科學對待自己,從而有利于提高創造性思維能力。

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化學發展史是對學生進行愛國主義教育的好素材。教學時，應確定好知識傳授與德育的最佳結合點，潛移默化地自然滲透，達到“潤物細無聲”的境界。需要指出的是，為使愛國主義教育做得更有成效，要注意收集有關化學的新成果、新進展，以不斷充實愛國主義教育的內容；愛國主義教育除了在課內進行外，還可以通過參觀、講座等多種形式進行；在化學教學中，還要加強化學與社會、化學與人的關系的教學，使學生了解化學與現代社會的關系，培養學生的社會責任感和科技意識。

教學中，結合教學內容適時穿插和滲透一些現代社會面臨的、急需解決的重大問題，如淡水資源的危機、主要能源（煤和石油）的危機、環境污染（臭氧層破壞、溫室效應、酸雨等）等。在教學“NO和NO2是污染大氣的重要污染物”時，可介紹這些氮氧化合物受日光紫外線的照射后，發生一系列光化學反應，形成煙霧污染事件。培養學生形成愛護淡水資源節約用水的觀念、防止污染保護良好生態環境的觀念、節約能源合理利用現有能源的觀念。

二、養成良好的思維習慣，學會科學的思維方法

“學習本身最根本的任務是學會怎樣學習，學會怎樣思維。”化學教學中能力的培養主要包括觀察能力、實驗能力、思維能力、自學能力等的培養，而發展思維能力是能力培養的核心。

在教學中，應使學生養成良好的思維習慣，學會科學的思維方法，諸如求同思維、求異思維、逆向思維和聯想思維等。求同思維是教學中常用的思維方式，求異思維是一種創造性思維，要求學生對同一材料從不同角度、不同形式、不同耦聯關系去探索結論。因此，在化學教學中應注重加強這方面的訓練。培養學生的求異思維，應做到對一式或一題要多思、多變、多解，才能使學生的思維不局限于某一固定思維模式之中，受思維定勢的束縛，表現出思維的靈活性、變通性和發展性。

三、增強應用化學知識解決實際問題的能力

知識的積累、智力的發展、能力的提高，重要的是在于應用。學生的化學素質不僅在于其掌握化學知識的多少，也不僅僅在于其能解多少化學難題，更重要的是看他能否運用化學知識去理解、解決生活中的化學問題，以及能否學習新知識以適應社會發展的需要。因此，在化學教學中應緊密聯系生活、生產、科技等方面的知識，訓練學生應用化學知識解決實際問題的能力。

首先，讓學生從解釋身邊化學現象、處理身邊化學問題做起，引導學生用所學知識去觀察生活、解釋生活中的化學現象，處理一些生活實際中的問題。

其次，盡可能多地讓學生了解化學對現代社會的影響，了解化學在現代科學技術、生活中占有的重要地位。從電子計算機、生物工程、新材料、新能源、空間技術、海洋工程等領域，擷取富有知識性、趣味性的材料，擴大學生的科學視野，激發他們的求知欲，增強他們應用化學知識了解自然、了解社會、促進社會發展的自覺性。

四、培養學生的創新意識和創造精神

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1、引言

切削加工是工業生產中最基本、最普通和最重要的方法之一， 它直接影響工業生產的效率、成本和能源消耗。然而隨著現代制造技術的發展，各種新型難加工材料在產品中的大量應用，傳統的硬質合金刀具已難以滿足生產需要，而作為新型切削材料的陶瓷刀具由于具有高耐熱性、耐磨性、化學穩定性等特點，因此陶瓷刀具在切削加工中扮演者越來越重要的角色。

另外，從資源方面考慮，陶瓷刀具的原材料也遠遠豐富于傳統合金刀具。總所周知，硬質合金刀具含有大量的W、Co 等戰略性貴重金屬， 并且這些貴重金屬在地球上市有限的，而且是不可再生資源。而陶瓷刀具的主要原料是Al2O3和SiO2，這些化合物在地殼中的含量非常豐富。因此其發展及應用前景十分廣闊[1-3]。目前刀具的主要原材料是高速鋼和硬質合金，但從發展趨勢來看，金屬陶瓷刀具材料在制造刀具方面的用量逐年增加，同時也是近幾年來新型刀具研究方面的重點和熱點。本文將簡述陶瓷刀具的發展史，同時綜述陶瓷刀具材料的種類及其性能，以及其制備方法。

2、陶瓷刀具的發展簡況

陶瓷作為切削加工材料， 有著源遠流長的歷史。早在1905 年德國人就開始了用Al2O3陶瓷作為切削刀具材料的研究。但是由于Al2O3陶瓷比較脆， 而且當時的陶瓷工藝技術也比較落后， 所以它的廣泛應用在當時受到限制。

1968 ～1970 年間人們研制成功了Al2O3+TiC復合陶瓷刀具，。這促使Al2O3基陶瓷刀具逐漸地走出了緩慢發展的低谷， 成為解決超硬材料加工的一種新型刀具[4-6]。

20世紀70年代中期美國用Sialon陶瓷刀具（Si3N4+Al2O3的固熔體） 加工灰鑄鐵， 取得良好效果[7]。同期， 中國用熱壓Si3N4陶瓷刀具實現了對多種難加工材料進行多種工序的加工和生產應用[7，8]。當時出現的新一代Si3N4陶瓷刀具，以另一支新軍的姿態受到人們的重視。

20世紀80年代初，日本日立金屬株式會社研制成功Al2O3+TiB2復合陶瓷刀具。這種復合陶瓷刀具主要是運用了TiB2硬度比TiC高，熱膨脹系數卻比TiC小的特點， 從而使制成的復合陶瓷刀具具有更好的耐磨性和耐熱沖擊性。

20世紀80年代初， 美國、瑞典還研制成功SiC晶須增韌Al2O3陶瓷刀具（Al2O3+ SiCw， w指晶須）。晶須的加入使Al2O3基陶瓷的斷裂韌性提高兩倍多， 同時保留了高硬度的特質。

3、陶瓷刀具材料的種類及其主要性能

3. 1 氧化鋁（ A12O3 ） 基陶瓷

（1） 純氧化鋁陶瓷。這種陶瓷中Al2O3的成分含量在99. 9 % 以上，大部分呈白色，俗稱白陶瓷。白陶瓷耐磨性好，用于切削灰鑄鐵有較好效果，也可切削普通碳鋼，但因其強度低，抗熱振性及斷裂韌性較差，切削時易崩刃，因此現在已經逐漸被Al2O3復合陶瓷所取代。

（2） 氧化鋁-碳化物系復合陶瓷。它是在Al2O3基體中加入TiC、WC、Mo2C、TaC、NbC、Cr3C2等成分經熱壓燒結而成，其中使用最多的是Al2O3-TiC復合陶瓷。隨著TiC含量（30 %～50 %） 的不同，其切削性能也有差異，主要用于切削淬硬鋼和各種耐磨鑄鐵[9]。

（3） 氧化鋁-碳化鈦-金屬系復合陶瓷。該陶瓷因在Al2O3-TiC陶瓷中加入了少量的粘結金屬如Ni和Mo 等，從而提高了Al2O3與TiC的連結強度和使用性能，故可用于粗加工。這類陶瓷又稱金屬陶瓷。這類陶瓷用于切削調質合金鋼時的切削速度是一般合金刀具的1～3 倍，刀具壽命是合金刀具的6～10倍，由于其含有金屬成分，所以能用電加工切割成任意形狀。同時，用金剛石砂輪刃磨時，能獲得較好的表面質量。

（4） Al2O3-SiC晶須增韌陶瓷。它是在Al2O3陶瓷基體中添加20 %～30 %的SiC晶須而成。SiC晶須的作用猶如鋼筋混凝土中的鋼筋，它能成為阻擋或改變裂紋發展方向的障礙物，使陶瓷的韌性大幅度提高，適用于斷續切削及粗車、銑削和鉆孔等加工及鎳基合金、高硬度鑄鐵和淬硬鋼等材料的加工。

（5）Fe3Al/ A12O3陶瓷基復合材料

Fe3Al金屬間化合物具有特殊的物理、化學和力學性能及獨特的形變特征和室溫脆性，被稱為半陶瓷材料，是一種介于高溫合金與陶瓷之間的新型高溫材料。Fe3A1與Al2O3具有較好的適配性能，其復合材料界面不產生化學反應，沒有界面相生成，具有較好的界面結合力。此刀具材料在切削鑄鐵和中碳鋼時顯示出優良的特性，且成本低、功效高，具有廣闊的應用前景[10]。

3. 2 氮化硅（ Si3N4）基陶瓷

Si3N4陶瓷是一種非氧化物工程陶瓷，其硬度可達HV1800～2000，且熱硬性好，能承受1300～1400℃的高溫，與碳和金屬元素化學反應較小，摩擦因數也較低。這類刀具適于切削鑄鐵、高溫合金和鎳基合金等材料，尤其適用于斷續切削。由于純Si3N4陶瓷刀具在切削長切屑金屬（如軟鋼）時，極易產生月牙洼磨損，所以新一代Si3N4陶瓷均為復合型。Si3N4基陶瓷目前主要有Si3N4-TiC-Co復合陶瓷、Si3N4晶須增韌陶瓷和Si3N4-Al2O3-Y2O3復合陶瓷等幾種類型[11]。

3. 3 Ti（ CN） 基金屬陶瓷刀具材料

Ti （CN） 基金屬陶瓷具有非常獨特的性能組合。與硬質合金刀具材料相比，金屬陶瓷可有效地用于高速切削加工，最佳切削速度可比硬質合金刀具高3～10 倍，并具有更高的耐磨性能，切削壽命是硬質合金的5～10倍，不僅已用于鋼材的車削，而且也已用于鋼和鑄鐵的銑削加工。

通過優化成分，改進制備技術，及納米改性、納米復合、超細晶粒材料的研究開發，使得Ti （CN）基金屬陶瓷的綜合性能有了很大提高。例如其硬度和抗彎強度與普通金屬陶瓷相比均有明顯提高，其抗崩刃性、耐磨性和使用壽命較普通金屬陶瓷亦有較大幅度提高[12]。金屬陶瓷作為刀具材料使用，具有非常大的發展潛力，完全可以在某些領域作為鎢鈷硬質合金的替代材料。

3.4 TiB2基復合陶瓷刀具材料

TiB2具有高硬度、較高的強度和斷裂韌性，極好的化學穩定性以及優良的導熱、導電、耐磨等性能，較強的抗月牙洼磨損和抗粘著能力。具有單相Fe-Cr-Ni 粘結劑或兩相Fe-B-Fe-Cr-Ni粘結劑的TiB2基復合陶瓷刀具材料具有較好的硬度與斷裂韌性組合，甚至比超細硬質合金的硬度更高，是一類極具發展前途的刀具材料。

其他新型陶瓷刀具材料如ZrO2基陶瓷，因具有較高的斷裂韌性和較好的耐磨性能而受到人們的關注[13]；有研究認為Y2O3陶瓷可作為一類新型的陶瓷刀具材料使用[14]；我國生產的陶瓷-硬質合金刀具材料則具備了陶瓷和硬質合金的綜合優勢。

4、金屬陶瓷刀具材料的制備方法

4.1 真空液相燒結法（常規制備方法）

真空液相燒結法是指粉料在真空條件下，在燒結過程中生成液相的一種燒結方法。簡單流程如下：

稱量粉料――球磨（酒精濕磨）―― 干燥――造粒――壓制――真空燒結

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4.2 機械合金化方法

機械合金化是在一個常溫下利用高效球磨過程完成的非平衡固態反應過程。主要經過稱量粉料――高能球磨――固化幾個過程。目前機械合金化方法在用于制備金屬陶瓷刀具方面還不是很成熟，但是由于它是一種新的復相金屬陶瓷制備方法，已經引起了廣大材料工作者的關注。

4.3 放電等離子燒結（SPS）

放電等離子燒結是利用脈沖能、放電脈沖壓力和焦耳熱產生的瞬間高溫實現燒結的一種方法。流程如下：稱量粉料――高溫燒結[15]

4.4 熱壓燒結

熱壓燒結是一種壓制成形和燒結同時進行的粉體材料成形工藝方法。流程如下：稱量粉料――加熱熔融――高溫施壓――燒結[16]

除上述方法之外，還有高溫自蔓延合成法、微波燒結、等離子噴涂法等其它的制備方法。

5 結論

陶瓷刀具不僅具有高硬度、高耐磨性， 同時在高溫下仍保持優良的力學性能， 是制造切削刀具的理想材料。同時陶瓷刀具能實現以車代磨、以銑代拋的高效“硬加工技術”及“干切削技術”，提高零件加工表面質量。實現干式切削，對控制環境污染和降低制造成本有廣闊的應用前景。通過對陶瓷刀具材料組分、制備工藝與材料設計的研究，可在保持高硬度、高耐磨性和紅硬性的基礎上，極大提高刀具材料的韌性和抗沖擊性能，制備符合現代切削技術使用要求的適宜材料。隨著各種新型陶瓷刀具材料的使用， 必將促進高效機床及高速切削技術的發展，而高效機床及高速切削技術的推廣與應用， 又將進一步推動新型陶瓷刀具材料的使用。

參考文獻

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篇11

一、現代信息技術與創造學習環境的整合

利用現代信息技術創設情境，導入新課。雖然導課的方法很多，但在化學教學過程中運用多媒體創設情境以激發學生的學習興趣卻是一種行之有效的教學方法。例如，我在講甲烷時，課前收集了大量關于甲烷在生活中的應用圖片，如沼氣在農村用來取暖、照明、做飯，城市汽車改燒天然氣，海底可燃冰的開發，我國的西氣東輸工程等，讓學生了解甲烷是一種重要的能源，激發學生學習甲烷的興趣。在乙醇一節中，我給學生展示了各種含有酒精的飲品和化妝品，使學生了解乙醇是一種重要的有機溶劑；動畫模擬乙醇在人體內轉化成乙醛乙酸的過程，使學生了解飲酒過多對肝臟的損害；圖片展示乙醇汽油的高效性和清潔性，讓學生了解乙醇是一種清潔的新能源。在元素周期表一節中，制作flas展示周期表的發現和演變過程，使學生感受科學研究的嚴謹性。展示中國化學家在世界上首次合成蛋白質的圖片等，讓學生感受化學家的研究成果。這樣的導課使學生感受到自己生活在化學世界中，感覺化學是“有血有肉”的，不覺得枯燥抽象，從而激發學習化學的興趣。

二、現代信息技術與學生自主學習、創新思維的整合

傳統的化學教學中，教師是傳授知識的主體，學生接受知識的客體。我嘗試通過現代信息技術變學生的被動學習為主動學習。我校創建了對學生開放的校園網，我把一些與課堂知識相關的資料信息、網址、相關鏈接、課件、課后練習題等事先收集好，放在校園網上，這樣學生可以在電教室的電腦上自主學習。例如在學習“基本營養物質”一節時，我是這樣設計的：

教學環節：

問題的提出――為什么糖類、油脂、蛋白質被稱為人類的基本營養物質？

知識的深入――糖類、油脂、蛋白質分子組成及在人體內的轉化。

知識的擴展――糖類、油脂、蛋白質在生產生活中的應用。

學生活動：

學生利用搜索引擎、網站、資源庫媒介查詢信息，獲取知識―同學之間交流討論―對自己感興趣的知識進一步查閱―總結交流。

雖然同樣是獲得信息，獲得途徑卻由教師直接提供信息變成指導學生由已知途徑自主查詢信息，進行學習探索。這一簡單的教學方式的改變，讓學生獲得自己獲取信息的能力，使教育從目的到內容和形式都發生了重大變化。

又如在講乙醇一節時，我將乙醇的分子結構制作成電子球棍模型，讓學生自己動手將模型中的原子和共價鍵通過鼠標拖動拼裝起來。通過交流，學生組裝出了幾種不同的結構，最后根據乙醇的化學性質確定了正確的結構。這一學習過程使學生主動性、創造性地思考，從而達到啟迪創新思維的目的。

三、現代信息技術與學生學習過程的整合

信息技術的飛速發展要求學生具有主動利用信息工具和信息資源，有效地對信息進行處理和創新的基本能力，這種能力是學生終身學習的必備能力。現代信息技術條件下的學習有以下幾點好處：

1.幫助學生理解并掌握抽象的化學概念和原理。例如“化學平衡”一課，我將反應的過程進行分解，將看不見的反應物、生成物制作成動畫，直觀形象地展示平衡建立的過程，幫助學生理解概念。

2.幫助學生觀察和理解化學現象。例如在“影響化學反應速率的因素”一課，將氫分子和碘分子生成碘化氫的過程制作成動畫，展示分子間通過碰撞發生反應的過程，使學生明白什么是有效碰撞。

3.幫助學生了解化學發展史。通過現代信息技術，結合相關的化學內容，有利于學生在較短時間里了解化學發展史。從而培養學生辯證唯物主義世界觀，樹立嚴謹的科學態度。

4.有助于學生聯系生產和生活實際。如金屬的冶煉、石油工業的生產流程、合成氨、煉鐵、煉鋼等，通過錄像、flas等展示流程，學生既容易理解，又能提高學習效率。

四、現代信息技術與化學實驗教學的整合

教師理論說教的效率遠不及一個五分鐘的演示實驗，但是課堂的實驗教學存在許多困難，化學實驗課件可以運用多媒體克服這些困難。其優點主要體現在以下幾個方面：

1.展現實驗過程中的微觀變化。如金屬的導電性、導熱性、延展性的教學，利用動畫將金屬晶體內電子的運動狀態模擬展示，使學生對金屬為什么具有導電性、導熱性、延展性的理解更加透徹。

2.進行復雜實驗或具有一定危險性（危害性）實驗的先期教學。例如甲烷和氯氣的取代反應，反應所需時間較長，無法在課堂上完成，我在實驗室將實驗過程錄制下來，在課堂上剪輯播放，提高了課堂教學效率。又如乙烯與溴水的反應，由于溴揮發性大，有毒，我下載網上的實驗錄像，在課堂上播放，避免了課堂實驗的危險性。

3.提高高三化學實驗復習效率。

五、現代信息技術應用的注意點

1.避免在教學過程中片面追求信息技術應用而忽視師生互動的作用。

2.避免信息羅列過多而忽視教學重點。

六、信息技術與教學整合對教師提出的要求

現代信息技術與化學教學的整合有利于教師角色的多元化發展，但對教師提出了更高的要求。教學前，教師需要科學合理地組織教材，將相關知識聯系起來，形成完整的體系，備課量增加；實踐教學時，知識要連貫，思維性要強，既要合理使用多媒體教學，又要引導學生觀察現象、發現問題、解決問題、歸納總結規律，還要控制課堂的有序性和高效性。這些能力的提高需要平時的學習與努力。盡管我在多媒體輔助教學方面進行了積極的嘗試，也取得了一定的成果，但我也清醒地認識到課程整合是長期而艱巨的任務，將現代信息技術和課堂教學完美整合是我的不懈追求。

參考文獻：

篇12

一、精心創設問題情境，導入教學

最佳問題情境的創設，是促使和引導學生積極置身于自主探究學習的有效途徑和手段。要緊扣教學目標。情境創設要緊扣所要教學的物理知識和技能，離開了這一點就不是物理課了”。所以，教師在創設問題情境時，一定要緊扣當堂課的教學目標，使創設的情境為實現教學目標服務。不能為情境創設而創設，不管教學目標是否需要也在課堂上搞一些花絮，使情境創設成為一種擺設。創設情境要符合學生的認知水平和年齡特征。教師在圍繞某一知識點創設情境時，要蹲下身子看學生，深入關注他們對該知識點的興奮程度和知識儲備情況、生活經歷以及所關心的話題，深入琢磨學生的真實感受，努力把握學生心理的真實起點，有機結合教材進行創設。千萬不能將問題情境創設發散了，或者脫離了本節課的教學內容。手段要多元化。問題情境的創設除了應用多媒體現代教育技術外，直觀形象的實物、實物圖、實際操作、引人入勝的故事、富有挑戰性的語言等也能促使學生達到預期的教學目標。

愛因斯坦說得好，“教育應當使所提供的東西，讓學生作為一種寶貴的禮物來領受，而不是作為一種艱苦的任務去負擔”。讓我們教師精心創設每一個問題情境，送給學生更多的、他們樂于接受又能促進其發展的“寶貴禮物”吧！教師們通過精心的教學設計，做到了新課引入趣味化、揭示概念深入化、點撥規律條理化、練習形式多樣化、選題難度層次化、教學方法靈活化、教學技巧藝術化。真正體現出我們教師的角色是“導演”、是學生自主學習的“引路人”。

二、教師在自主學習的教學中創造多種機會讓學生進行科學探究

在探究物理或化學反應前后質量是否發生變化這一問題中，通過學生猜想與假設、設計實驗方案、分組實驗、小組討論、交流匯報最后得出物理反應前后質量不變，并得出質量守恒定律的內容。通過碳酸鈉與稀鹽酸反應在敞口容器內進行天平不平衡，而在密閉容器內進行反應則平衡。進而來讓學生得出若有氣體生成或有氣體參加反應時，應在密閉容器中反應驗證質量守恒定律。整個教學過程一氣呵成，收到較好的效果。學生在親身參與科學活動的過程中，發現問題，感受科學過程，獲取事實證據，檢驗自己的想法和科學理論，逐步形成科學的態度、情感與價值觀。同時教師根據不同的教學內容，創造各種條件和形式，開展學生之間的交流。培養學生大膽提出問題的能力，鼓勵學生進行開放性的討論，鼓勵學生合作學習，利用協作性的小組形式開展探究活動，使每一個人都能參與小組工作，使學生認識到小組的成員在探究嘗試中各有所長，其知識和技能可以互補，通過這種活動培養學生的協作精神。在思想教育方面，自然真摯的情感流露也會感染學生。

三、在動手實踐中獲得物理知識與經驗

“實踐出真知”。研究表明：人們在學習時，如果僅靠聽和看，最多只能吸收30%；如果動手做的話，可以達到90%以上。《高中物理課程標準》強調：動手實踐是有效學習化學的重要方式。因此，物理教學應該讓學生充分動手實踐。讓學生在生活實踐中經歷物理。生活是一個巨大的課堂，學習應是學生自己的生活實踐活動，回歸到學生的生活中讓學生感到親切。教師要善于結合課堂教學的內容捕捉生活現象，采擷生活實例。引導學生利用生活原型，結合自己的實踐與反思上升到物理知識，讓學生獲得充滿生命力的物理知識，體驗物理的無窮樂趣。讓學生在綜合實踐中應用所學。物理源于生活，而又服務于生活。物理的生命力就在于能有效地解決現實世界向我們提出的各種問題。所以，我們教師要引導學生開展多姿多彩的綜合實踐活動。讓學生在動手實踐中豐富對物理的認識，體驗物理與生活的聯系，感受物理的價值與作用，形成運用物理的意識，增強學好物理的信心，提高解決實際問題的能力和創造力。

四、在高中物理課堂教學中貫穿心理健康教育

挖掘教學素材對學生進行情緒情感教育。物理課堂上充分利用物理教材相關內容陶冶學生的情感，引起情感共鳴，把內隱在學生心靈深處的愉快、樂觀、同情等良好的情感激發出來。如：介紹我國物理發展史上有過的冶金、陶瓷、火藥、造紙、釀造等輝煌業績，抨擊個別小企業、小工廠偷排“三廢”給生態環境造成嚴重破壞，激發學生對這種缺乏社會公德、缺少公眾意識行徑的憎惡情感，走向社會后做一個正直的人，做一個有大局觀和公德意識的人。

五、利用物理史教學，培養學生堅強的意志

介紹歷史上一些著名物理家在從事科研研究活動中，不畏實驗過程的危險、條件的惡劣、多次實驗失敗后的打擊，不畏“權威”“智者”的嘲笑，堅信自己的能力及所從事工作的價值，不懈努力最終取得對人類社會造成巨大影響的成就。在元素一節的教學中，介紹著名物理學家、化學家居里夫人對鈾的發現，要對約有400噸鈾瀝青、200噸物理藥品和800噸水一次一次地分離、一點一點地測量，才最終提取出一克鈾。如此繁重的工程是在簡陋的棚房里完成的，沒有頑強的意志力和堅定的目標是不可能實現的。通過以上介紹可讓學生從中體會到研究過程中必定會面臨眾多困難，必須要有堅強的意志及不懈的努力才有可能取得成功。這樣有助于學生在進行實驗時克服畏怯、退縮、盲從等不良品質。

篇13

環境化學是利用化學知識分析、研究不同介質中污染物的存在形態、化學特性、遷移轉化規律和效應及其控制原理的科學，其中有很多描述性及原理性的內容，如果單純課堂講解枯燥無味，很多學生認為只需死記硬背即可，故不認真聽講，也不愿意深入思考，更缺乏主動聯系實際的積極性。愛因斯坦曾說過“興趣是最好的老師”，如何激發學生的學習興趣、活躍課堂氣氛，成為提高教學質量的關鍵。為此，筆者在上課過程中由一貫的只由老師講解的“填鴨式”教學，引入了研討型的教學方法［2］。講課的基本思路是:以身邊發生的環境熱點問題為切入點，首先提出研討的主題(擬定小論文或者匯報題目);然后學生自由選題、分組，安排學生自己去查閱資料，分析問題形成的原因、涉及到的污染物的危害、遷移轉化規律以及有效控制手段等;最后課堂討論及講解［3－5］。下面分別依大氣環境化學和水環境化學章節的講解為例，如何具體的開展教學工作。

2.1大氣環境化學章節的講解

本章主要介紹大氣結構，大氣中的主要污染物及其遷移，光化學反應基礎，重要的大氣污染化學問題及其形成機制。按照教學大綱要求，本章需要12個學時，筆者在本章內容講解過程中分成兩個模塊:前6個學時側重理論講解，主要采用傳統的教學方式;后6個學時側重環境具體問題，在講具體問題時再結合前面講的理論內容，加深學生對理論內容的理解，主要采用研討的教學方式。理論講解主要介紹大氣的層結結構、大氣中的主要污染物、大氣運動規律及光化學反應基礎。采用教師在講臺上講解為主，并輔以板書和多媒體，學生聽課與做練習的傳統教學方式，這樣有利于學生快速把握課程的基礎內容和重點難點，有利于學生快速建立系統的知識結構。為了便于后續研討課的進行，在本章第二次上課時要安排研討題目，本章的主要研討題目有:霧霾與PM2.5、溫室氣體與溫室效應、臭氧空洞、酸雨、光化學煙霧、碳排放、全球氣候變化等。然后讓學生去選題、分組(大概5人一組)，要求每組學生針對研討題目查閱相關主題涉及的還擊給你問題的產生原因、危害、防治措施及啟示，并形成匯報材料，要求每組匯報時間不超過5min，大家討論時間不低于15min，老師點評5min，這樣每個題目討論時間大概25min。從第四次課開始進行討論，完全互動討論5個學時，剩下最后1個學時主要是對本章內容進行歸納總結。在研討過程中不能浮于表面，要理論聯系實際，既要體現課程的基礎知識和基本原理，又要結合當前的學科的研究熱點及發展趨勢，同時也要結合學生自己的知識水平，切記好高騖遠。如“霧霾與PM2.5”這個專題。研討過程中既要涉及大氣顆粒物的來源與消除途徑、粒徑分布規律、化學組成，又要包涵PM2.5的來源、危害、產生機制及防治措施等等。

2.2水環境化學章節的講解

本章主要介紹天然水的基本特征，水中重要污染物存在形態及分布，污染物在水環境中的遷移轉化的基本原理以及水質模型。按照教學大綱要求，本章需要12個學時，同樣采用理論講解和研討型教學結合的方式。理論講解需要6個學時，主要介紹天然水的基本特征及污染物存在的形態、水中的主要污染物的遷移轉化過程，如溶解－沉淀、氧化還原、配合、分配、光解等。研討課時6個學時，本章的主要研討題目有:飲用水安全、水體富營養化、咔斯特溶洞、重金屬污染與水俁病、海上溢油、節水型校園建設等。本章第二次課就安排題目，從第四次課開始進行討論，安排方式和時間安排基本同“大氣環境化學部分”，完全互動討論5個學時，剩下最后1個學時主要是對本章內容進行歸納總結。上面依大氣環境化學和水環境化學兩章的內容為例，討論了如何將結合具體環境問題和基本理論內容開展研討型教學。除去通過上面具體的主題討論之外，還引導學生積極參與多項與環境化學相關的科技創新活動，主要包括國家大學生創新實驗計劃、南風窗雜志舉辦的“調研中國”、節能減排科技大賽等活動，把研討型教學引入到課堂外，進一步鍛煉學生學以致用的能力。

3結語

通過引入研討型教學方法，課堂教學氣氛十分活躍，學生感覺不到有枯燥感，有效地調動了學生的主觀能動性。不但完全掌握了環境化學的知識內容，而且鍛煉了學生分析問題及解決問題的能力，上臺演講的能力也得到了很大的提升。有些同學還通過組隊的過程，通過組隊、分工等方式，鍛煉了團隊協作能力。當然任何教學方式也有他一定的局限性，在材料準備過程中還存在組中個別隊員不積極準備，消極參與工作的現象，討論過程中也不積極參與進來。今后在積極推進研討型教學的同時，避免上述問題的發生，是進一步提高教學效果的關鍵。今后希望各位同仁，共同探討和完善環境化學教學改革，以進一步提高環境化學教學質量，培養合格的環境高等人才才是我們的最終目的。

作者:王永強王 婧 劉 芳 盧 磊 劉其友 孫 娟 單位:中國石油大學( 華東) 化學工程學院 中國石油工程建設有限公司華東設計分公司

參考文獻

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