時間:2023-03-23 15:17:24
序論:在您撰寫環(huán)境與化學(xué)論文時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
目前許多院校廣泛采用主輔修方式培養(yǎng)復(fù)合型人才,即學(xué)生在完成主修專業(yè)課程的基礎(chǔ)上,再輔修第二專業(yè)的課程。輔修課程的上課時間經(jīng)常與主修課程的上課時間相沖突,或者輔修課程的上課時間統(tǒng)一被安排在周末或晚上,這給輔修課程的學(xué)習(xí)帶來不便。環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才的培養(yǎng)可采用特色班級方式培養(yǎng),即在招生時就用固定班集體招生、統(tǒng)一培養(yǎng)。這種培養(yǎng)方式便于課程體系的學(xué)習(xí),尤其是便于實踐課程的教學(xué)與管理。湖南城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院同時擁有化學(xué)工程和環(huán)境工程兩個專業(yè),這使得該學(xué)院在環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才的招生、教學(xué)與管理有獨特的資源優(yōu)勢。
2環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的課程體系
在課程體系設(shè)計上,不能簡單地將環(huán)境工程專業(yè)與化學(xué)工程專業(yè)的課程“拼盤”。根據(jù)環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的特點和要求,我們在請教專家、調(diào)查學(xué)生的基礎(chǔ)上對環(huán)境工程專業(yè)、化學(xué)工程專業(yè)的相關(guān)課程進行了有機整合,形成了培養(yǎng)環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才的課程體系,該課程體系由5個課程模塊組成。公共基礎(chǔ)和素質(zhì)課程模塊。該課程模塊包括中國近現(xiàn)代史綱要、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、大學(xué)生心理健康教育、軍事訓(xùn)練、大學(xué)體育、大學(xué)英語、計算機基礎(chǔ)、大學(xué)語文。專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊。該課程模塊包括高等數(shù)學(xué)、工程制圖及CAD、無機化學(xué)及實驗、有機化學(xué)及實驗、分析化學(xué)及實驗、儀器分析及實驗、物理化學(xué)及實驗、化工原理及實驗、波譜分析。專業(yè)核心課程模塊。該課程模塊包括環(huán)境化學(xué)、管網(wǎng)工程、環(huán)境微生物學(xué)及實驗、環(huán)境生態(tài)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測及實驗、水污染控制工程及實驗、大氣污染控制工程及實驗、固體廢物處理工程及實驗、噪聲污染控制工程、環(huán)境影響評價。特色課程模塊。該課程模塊包括化工環(huán)境保護、化工污染控制工程、化工污染控制設(shè)備、綠色氧化技術(shù)、突發(fā)性化工環(huán)境污染事故的預(yù)防與處置等課程。實踐教學(xué)課程模塊。該課程模塊包括環(huán)境工程仿真實驗、工程設(shè)計、工程實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理、PIDCAD工藝流程制圖、認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計)。該課程體系在保留環(huán)境工程專業(yè)的核心課程基礎(chǔ)上,《無機化學(xué)》、《有機化學(xué)》、《分析化學(xué)》、《物理化學(xué)》、《儀器分析》、《化工原理》、《波譜分析》等專業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容和學(xué)時與化學(xué)工程專業(yè)一致,在課程設(shè)置上體現(xiàn)出環(huán)境工程專業(yè)與化學(xué)工程專業(yè)課程的復(fù)合;特色課程模塊和實踐教學(xué)課程模塊體現(xiàn)出環(huán)境工程專業(yè)與化學(xué)工程專業(yè)課程的融合。
3環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)方法
對于環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才,要求綜合培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境工程、化學(xué)工程兩專業(yè)的知識和能力,達到綜合培養(yǎng)的目標,這就要求其相應(yīng)的教學(xué)不能采用灌輸性的教學(xué)風(fēng)格,而應(yīng)采用滲透式教學(xué)、融合式教學(xué)、案例式教學(xué)和研究性教學(xué)等。(1)滲透式教學(xué)是指在上述專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊中滲透環(huán)境工程專業(yè)知識的教學(xué),在上述專業(yè)核心課程模塊滲透化學(xué)工程專業(yè)知識的教學(xué)。例如,《物理化學(xué)實驗》中動力學(xué)實驗可以讓學(xué)生動手做“Fenton試劑降解除草劑2,4-D反應(yīng)速率常數(shù)和活化能的測定”。(2)融合式教學(xué)是指在上述特色課程模塊和實踐教學(xué)課程模塊中將環(huán)境工程和化學(xué)工程中的知識、原理、技能融成一體進行教學(xué)。例如,《化工污染控制工程》中教師可結(jié)合工程實踐進行“流化床化學(xué)反應(yīng)器處理農(nóng)藥廠廢水”的專題教學(xué),將流化床工藝設(shè)計參數(shù)、原理、廢水排放標準等融合在一起進行教學(xué)。(3)案例式教學(xué)就是指在環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)過程中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容運用工程中的實際案例進行教學(xué)。例如,《水污染控制工程》中教師可結(jié)合工程實踐進行“電鍍廠含鉻廢水的深度處理”的案例教學(xué)。(4)研究型教學(xué)是指在環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)過程中教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,通過創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,促進、支持和指導(dǎo)學(xué)生完成研究型學(xué)習(xí)活動,來綜合培養(yǎng)學(xué)生能力與素質(zhì)的一種教學(xué)方法。例如,在“Fenton試劑降解除草劑2,4-D反應(yīng)速率常數(shù)和活化能的測定”實驗中,教師可引導(dǎo)學(xué)生自己查閱文獻資料,引導(dǎo)學(xué)生思考如何測定溶液中2,4-D的濃度?如何用計算機軟件繪制2,4-D濃度的標準曲線?讓學(xué)生自己確定實驗中所需要的儀器和使用的方法,引導(dǎo)學(xué)生思考FeSO4和H2O2使用量對2,4-D降解速率的影響,如何求算該降解過程中的速率常數(shù)K和表觀活化能Ea?
4環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的師資隊伍建設(shè)
良好的師資隊伍是實施環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。要培養(yǎng)環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才,首先必須有環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型的師資。筆者認為,要改變目前環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型的師資匱乏問題,可從如下幾個方面加強環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的師資隊伍建設(shè)。(1)引進、培養(yǎng)具有環(huán)境工程和化學(xué)工程雙專業(yè)學(xué)位的高水平的博士或碩士,他們在學(xué)士、碩士或博士學(xué)位教育期間接受過環(huán)境工程、化學(xué)工程的專業(yè)教育,具備環(huán)境工程和化學(xué)工程復(fù)合的知識結(jié)構(gòu)和科研素養(yǎng),是環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的理想師資隊伍。(2)教師交叉自學(xué)和資格認證。在學(xué)院內(nèi)部要求有環(huán)境工程專業(yè)學(xué)位的教師參加化學(xué)工程的本科理論與實踐教育,要求有化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位的教師參加環(huán)境工程的本科理論與實踐教育,教育期滿后進行考試認證,達到認證資格的教師才能評聘為環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的師資。(3)聘請企業(yè)有工程實踐經(jīng)驗,且有良好師范素養(yǎng)的工程師參與環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)和科研工作。
5學(xué)生自主學(xué)習(xí)是環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的重要手段
目前許多院校廣泛采用主輔修方式培養(yǎng)復(fù)合型人才,即學(xué)生在完成主修專業(yè)課程的基礎(chǔ)上,再輔修第二專業(yè)的課程。輔修課程的上課時間經(jīng)常與主修課程的上課時間相沖突,或者輔修課程的上課時間統(tǒng)一被安排在周末或晚上,這給輔修課程的學(xué)習(xí)帶來不便。環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才的培養(yǎng)可采用特色班級方式培養(yǎng),即在招生時就用固定班集體招生、統(tǒng)一培養(yǎng)。這種培養(yǎng)方式便于課程體系的學(xué)習(xí),尤其是便于實踐課程的教學(xué)與管理。湖南城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院同時擁有化學(xué)工程和環(huán)境工程兩個專業(yè),這使得該學(xué)院在環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才的招生、教學(xué)與管理有獨特的資源優(yōu)勢。
2環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的課程體系
在課程體系設(shè)計上,不能簡單地將環(huán)境工程專業(yè)與化學(xué)工程專業(yè)的課程“拼盤”。根據(jù)環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的特點和要求,我們在請教專家、調(diào)查學(xué)生的基礎(chǔ)上對環(huán)境工程專業(yè)、化學(xué)工程專業(yè)的相關(guān)課程進行了有機整合,形成了培養(yǎng)環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才的課程體系,該課程體系由5個課程模塊組成。公共基礎(chǔ)和素質(zhì)課程模塊。該課程模塊包括中國近現(xiàn)代史綱要、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、大學(xué)生心理健康教育、軍事訓(xùn)練、大學(xué)體育、大學(xué)英語、計算機基礎(chǔ)、大學(xué)語文。專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊。該課程模塊包括高等數(shù)學(xué)、工程制圖及CAD、無機化學(xué)及實驗、有機化學(xué)及實驗、分析化學(xué)及實驗、儀器分析及實驗、物理化學(xué)及實驗、化工原理及實驗、波譜分析。專業(yè)核心課程模塊。該課程模塊包括環(huán)境化學(xué)、管網(wǎng)工程、環(huán)境微生物學(xué)及實驗、環(huán)境生態(tài)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測及實驗、水污染控制工程及實驗、大氣污染控制工程及實驗、固體廢物處理工程及實驗、噪聲污染控制工程、環(huán)境影響評價。特色課程模塊。該課程模塊包括化工環(huán)境保護、化工污染控制工程、化工污染控制設(shè)備、綠色氧化技術(shù)、突發(fā)性化工環(huán)境污染事故的預(yù)防與處置等課程。實踐教學(xué)課程模塊。該課程模塊包括環(huán)境工程仿真實驗、工程設(shè)計、工程實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理、PIDCAD工藝流程制圖、認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計)。該課程體系在保留環(huán)境工程專業(yè)的核心課程基礎(chǔ)上,《無機化學(xué)》、《有機化學(xué)》、《分析化學(xué)》、《物理化學(xué)》、《儀器分析》、《化工原理》、《波譜分析》等專業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容和學(xué)時與化學(xué)工程專業(yè)一致,在課程設(shè)置上體現(xiàn)出環(huán)境工程專業(yè)與化學(xué)工程專業(yè)課程的復(fù)合;特色課程模塊和實踐教學(xué)課程模塊體現(xiàn)出環(huán)境工程專業(yè)與化學(xué)工程專業(yè)課程的融合。
3環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)方法
對于環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才,要求綜合培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境工程、化學(xué)工程兩專業(yè)的知識和能力,達到綜合培養(yǎng)的目標,這就要求其相應(yīng)的教學(xué)不能采用灌輸性的教學(xué)風(fēng)格,而應(yīng)采用滲透式教學(xué)、融合式教學(xué)、案例式教學(xué)和研究性教學(xué)等。(1)滲透式教學(xué)是指在上述專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊中滲透環(huán)境工程專業(yè)知識的教學(xué),在上述專業(yè)核心課程模塊滲透化學(xué)工程專業(yè)知識的教學(xué)。例如,《物理化學(xué)實驗》中動力學(xué)實驗可以讓學(xué)生動手做“Fenton試劑降解除草劑2,4-D反應(yīng)速率常數(shù)和活化能的測定”。(2)融合式教學(xué)是指在上述特色課程模塊和實踐教學(xué)課程模塊中將環(huán)境工程和化學(xué)工程中的知識、原理、技能融成一體進行教學(xué)。例如,《化工污染控制工程》中教師可結(jié)合工程實踐進行“流化床化學(xué)反應(yīng)器處理農(nóng)藥廠廢水”的專題教學(xué),將流化床工藝設(shè)計參數(shù)、原理、廢水排放標準等融合在一起進行教學(xué)。(3)案例式教學(xué)就是指在環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)過程中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容運用工程中的實際案例進行教學(xué)。例如,《水污染控制工程》中教師可結(jié)合工程實踐進行“電鍍廠含鉻廢水的深度處理”的案例教學(xué)。(4)研究型教學(xué)是指在環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)過程中教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,通過創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,促進、支持和指導(dǎo)學(xué)生完成研究型學(xué)習(xí)活動,來綜合培養(yǎng)學(xué)生能力與素質(zhì)的一種教學(xué)方法。例如,在“Fenton試劑降解除草劑2,4-D反應(yīng)速率常數(shù)和活化能的測定”實驗中,教師可引導(dǎo)學(xué)生自己查閱文獻資料,引導(dǎo)學(xué)生思考如何測定溶液中2,4-D的濃度?如何用計算機軟件繪制2,4-D濃度的標準曲線?讓學(xué)生自己確定實驗中所需要的儀器和使用的方法,引導(dǎo)學(xué)生思考FeSO4和H2O2使用量對2,4-D降解速率的影響,如何求算該降解過程中的速率常數(shù)K和表觀活化能Ea?
4環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的師資隊伍建設(shè)
良好的師資隊伍是實施環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。要培養(yǎng)環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才,首先必須有環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型的師資。筆者認為,要改變目前環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型的師資匱乏問題,可從如下幾個方面加強環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的師資隊伍建設(shè)。(1)引進、培養(yǎng)具有環(huán)境工程和化學(xué)工程雙專業(yè)學(xué)位的高水平的博士或碩士,他們在學(xué)士、碩士或博士學(xué)位教育期間接受過環(huán)境工程、化學(xué)工程的專業(yè)教育,具備環(huán)境工程和化學(xué)工程復(fù)合的知識結(jié)構(gòu)和科研素養(yǎng),是環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的理想師資隊伍。(2)教師交叉自學(xué)和資格認證。在學(xué)院內(nèi)部要求有環(huán)境工程專業(yè)學(xué)位的教師參加化學(xué)工程的本科理論與實踐教育,要求有化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位的教師參加環(huán)境工程的本科理論與實踐教育,教育期滿后進行考試認證,達到認證資格的教師才能評聘為環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的師資。(3)聘請企業(yè)有工程實踐經(jīng)驗,且有良好師范素養(yǎng)的工程師參與環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)和科研工作。
5學(xué)生自主學(xué)習(xí)是環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的重要手段
1. 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院研究生概況
我院環(huán)境工程專業(yè)是江蘇省高等學(xué)校特色專業(yè)共建設(shè)點,在招收的攻讀環(huán)境工程專業(yè)碩士研究生中,大多數(shù)學(xué)生選讀了《高等環(huán)境化學(xué)》這門課程。研究生的培養(yǎng)目標是畢業(yè)后能獨立地、創(chuàng)造性地從事科學(xué)研究、教學(xué)工作或擔(dān)任專門技術(shù)工作,而且具備主持較大型科研、技術(shù)開發(fā)項目的能力。我們學(xué)院攻讀環(huán)境工程專業(yè)碩士研究生畢業(yè)論文的主要課題方向列于表1。從表1可見,他們的研究方向主要有水污染控制工程、環(huán)境規(guī)劃與管理和環(huán)境監(jiān)測分析與技術(shù)三個方向,研究的內(nèi)容主要以高濃度有機廢水處理、脫氮除磷技術(shù)、生態(tài)區(qū)域規(guī)劃。
2. 課程教學(xué)內(nèi)容與碩士論文課題相結(jié)合
與建設(shè)理論、循環(huán)經(jīng)濟研究、環(huán)境污染物分析方法研究等。
從表1可見,大多數(shù)學(xué)生是從事水污染控制工程方向的,其次是進行環(huán)境規(guī)劃與管理的,另外還有一些學(xué)生是專攻境監(jiān)測分析與技術(shù)方向的。根據(jù)上面的情況,如何講解此門課程,為他們在結(jié)束課程學(xué)習(xí)后進入到課題研究的關(guān)鍵問題是確定課程的主要內(nèi)容。為此,我們作了大量的調(diào)研工作,并結(jié)合研究生的課題研究方向,修改、制定了該課程的教學(xué)大綱和講課的主要內(nèi)容。由于本課程的教學(xué)時數(shù)只有36學(xué)時,環(huán)境化學(xué)的內(nèi)容又是那么多,因此必須進行合理安排。我們把講解的內(nèi)容分為六章,每章節(jié)的主要內(nèi)容和教學(xué)時間安排見表2。由表1可知,較大部分學(xué)生是從事水污染控制工程研究的,他們很需要有關(guān)水污染這一方面的環(huán)境化學(xué)基本知識。我們在這一門課程的教學(xué)中就是根據(jù)此情況來安排我們的教學(xué)內(nèi)容和時間的。由表2可見,第三章水環(huán)境化學(xué)的內(nèi)容最多,共有10節(jié),教學(xué)時數(shù)為18,占了總學(xué)時的一半。其內(nèi)容包含了天然水的基本特征、主要離子的形成、溶解性氣體,酸堿化學(xué)平衡、沉淀和溶解、配位平衡、吸附平衡等的基本原理,水體中有機污染物和無機污染物的遷移轉(zhuǎn)化,氧化還原技術(shù)和生化技術(shù)在水處理中的應(yīng)用等。
在講解天然水的基本特征時,我們主要介紹了天然水的存在形式,各種水的主要組成、特點和污染物情況。如湖水中含鈣、鎂、鈉、鉀、硅、氮、磷、錳、鐵等元素,其中氮、磷等元素引起的富營養(yǎng)化問題是湖泊的主要污染問題。在2007年夏天,無錫太湖發(fā)生了嚴重的藍藻事件,給無錫市部分人民的生活帶來了一定的困難。藍藻出現(xiàn)的主要原因:一是氣溫比較合適,二是水中的氮磷濃度較高,三是太湖水域水流緩慢,這些都是藍藻大面積繁殖的必要條件。根據(jù)此情況,我們講解了水體中的異相物質(zhì)——藻類的基本知識。藻類是湖泊、水庫等緩慢流動水體中最常見的能進行光合作用的浮游類植物,有一個明顯核。在沒有陽光的條件下,藻類將消耗自身體內(nèi)有機物以滿足自身的需要,同時也消耗著水中的溶解氧。
對目前經(jīng)常使用的生化法處理生活污水和工業(yè)廢水,有針對性地介紹了水體中的生物氧化還原反應(yīng)。水體中的微生物在有氧氣存在的情況下,進行有氧呼吸時,有機物質(zhì)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)可以表示如下:
CxHyOz+O2—^C02+H20+能量水體中,細菌、酵母菌、真菌等微生物的催化作用的結(jié)果使得許多無機化合物的生物氧化還原反應(yīng)經(jīng)常發(fā)生。細菌等微生物的呼吸過程是在微生物細胞內(nèi)的各種氧化還原酶和一系列輔酶的催化作用下完成的,有機污染物被細菌等微生物降解的中間產(chǎn)物生成了各種有機酸'這些有機酸在水體溶解氧不足的條件下,將利用較弱的NO;-、Fe3+、Mn4+、SO42-、CO2等電子受體,進行反硝化、反硫化、甲烷發(fā)酵、酸性發(fā)酵等厭氧過程,其最終產(chǎn)物有CO2和氏0,以及NHhH2S、CH4、有機酸、醇等。在缺氧條件發(fā)生的生物反硫化作用可在淤泥、沼澤、排水池中進行。由此引起硫酸鹽轉(zhuǎn)化為HS氣體的反應(yīng),從而產(chǎn)生Cu、Pb、Zn、Ag等金屬的硫化物沉淀,以至減弱了這些金屬在所在環(huán)境介質(zhì)中的遷移能力。
另外對水體中有機污染物和無機物的的遷移轉(zhuǎn)化機理進行了較詳細的介紹。特別是水體中有機污染物的污染更為重要和復(fù)雜。到目前為至,世界上已有700多萬種有機物,其中大多數(shù)都是有毒有害的,如排入到環(huán)境中會造成環(huán)境質(zhì)量的惡化。而我們對環(huán)境中的有機污染物控制和處理還較簿弱,需要我們做很多工作。
水中有機污染物以及農(nóng)藥殘留的分析、監(jiān)測是環(huán)境中有機污染物的重要研究課題之一,部分研究生在這方面進行了一定的研究。
從環(huán)境科學(xué)的角度,土壤是人類環(huán)境的重要組成要素。隨著環(huán)境科學(xué)的發(fā)展,人們愈來愈認識到土壤環(huán)境的復(fù)雜性和重要性。土壤環(huán)境化學(xué)就是研究化學(xué)物質(zhì),包括各種污染物進入土壤后的化學(xué)行為及其影響。包括污染物在土壤環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化、降解和累積過程中的化學(xué)行為、反應(yīng)機制、歷程和歸宿。此章重點放在幾類有代表性的化學(xué)物質(zhì),即化學(xué)農(nóng)藥(代表土壤中外源有機化學(xué)物)、化肥、重金屬和固體廢棄物的土壤污染化學(xué),并對土壤污染中復(fù)雜的化學(xué)過程作一介紹。首先,我們介紹了土壤的組成和性質(zhì);然后介紹了土壤負載容量或土壤環(huán)境容量;讓學(xué)生對土壤有一個大概的了解。
重金屬是土壤無機污染物中比較突出的一類。通過各種途徑進入土壤的重金屬通常以可溶態(tài)或顆粒態(tài)存在。其在土壤中的遷移、轉(zhuǎn)化及生物可利用性均直接與重金屬的存在形態(tài)相關(guān)。例如重金屬對植物和其他土壤生物的毒性,不是與土壤溶液中重金屬總濃度相關(guān),主要取決于游離(水合)的金屬離子。對鎘,則主要取決于游離Cd2+濃度,對銅則取決于游離Cu2+及其氫氧化物。而大部分穩(wěn)定配合物及其與膠體顆粒結(jié)合的形態(tài)則是低毒的。僅脂溶性金屬配合物是例外,因為它們能夠迅速透過生物膜,并對細胞產(chǎn)生很大的破壞作用。
我們學(xué)院有些教師在土壤中重金屬形態(tài)分析的研究也開展了一些研究并取得了某些研究成果,并將此作為研究生的研究課題之一。根據(jù)此情況,我們給學(xué)生介紹重金屬形態(tài)分析方面的基本理論和最新研究情況。近年來,以北美Tesskr等人提出的五步系列萃取法和歐共體BCR的四步系列萃取法應(yīng)用較多[3,4]。我們也將這二種方法存在的缺點擺了出來,主要是萃取操作的時間過于冗長,使實際應(yīng)用不易實現(xiàn)。在此同時,我們向?qū)W生展示了國際上應(yīng)用超聲波或微波的能量加速萃取樣品中組分和縮短操作時間的研究工作情況,并把土壤中重金屬形態(tài)分析作為研究生研究的課題之一。
3.已取得的部分研究成果
通過學(xué)習(xí),學(xué)生們很好地了解和掌握了有關(guān)高等環(huán)境化學(xué)的基本知識。學(xué)生使用已學(xué)的基本理論和技術(shù),在水污染控制工程、環(huán)境規(guī)劃與管理和環(huán)境監(jiān)測分析與技術(shù)等方面的研究工作已取得了一定的成績,并在各類期刊上發(fā)表了他們的研究成果。在水污染控制方面的數(shù)最多,主要是利用膜生物反應(yīng)器、生化法技術(shù)處理生活污水和工業(yè)廢水,如厭氧氨氧化細菌、雙循環(huán)兩相生物處理工藝、磁場對污泥沉降影響、水生植物修復(fù)技術(shù)等。在環(huán)境規(guī)劃與管理方面取得的成果主要是對生態(tài)環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展、資源利用等。在環(huán)境監(jiān)測分析與技術(shù)方面取得的成果主要在樣品預(yù)處理現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用、重金屬形態(tài)和有機污染物分析測定等方面。如在使用膜生物反應(yīng)器生化技術(shù)處理廢水時就運用在此門課程中學(xué)到的水體中的微生物在有氧氣存在的情況下,進行有氧呼吸時,有機物質(zhì)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的原理對一體式射流曝氣膜生物反應(yīng)器處理廢水的情況進行了分析,以及對膜生物反應(yīng)器的優(yōu)缺點及改進思路進行了探討,成果分別發(fā)表在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》和《江蘇環(huán)境科技》期刊上。在生態(tài)環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展和資源利用方面,如對城鎮(zhèn)化過程中水環(huán)境變化及影響因子分析和盛澤湖濕地生態(tài)恢復(fù)初探等方面進行了研究,并分別在《江蘇環(huán)境科技》和《環(huán)境科學(xué)與管理》期刊上發(fā)表了研究成果。在重金屬形態(tài)分析研究方面,研究生應(yīng)用課堂上學(xué)習(xí)到的關(guān)于土壤中重金屬形態(tài)分析的基本原理和
利用超聲波或微波的能量能加速萃取樣品中組分和縮短操作時間,如對利用微波能進行土壤中重金屬形態(tài)分析進行了較系統(tǒng)的研究,與常規(guī)的Tessier法比較,使重金屬前4步形態(tài)的操作時間從17.5小時縮短為14分鐘,并改善了萃取效率。研究成果已在《蘇州科技學(xué)院學(xué)報(工程版)》上發(fā)表。
說起化學(xué),我覺得就不得不要提一提我們賴以生存的環(huán)境了,如今科技發(fā)達,為滿人欲,各類各式的物品更是層出不窮,有的是大自然的“復(fù)制品”,有的是我們雙手創(chuàng)出出來的,但是人類發(fā)明了它,卻又不知道如何分解它,以至于垃圾中絕大多數(shù)的化學(xué)垃圾不知如何處理,它們正在一步一步的侵蝕我們的家園、占領(lǐng)我們的土地,填埋?焚燒?似乎都不對,終究不是長遠之計,解決不了根本問題。
從工業(yè)時代到如今的信息化時代,化學(xué)已經(jīng)不再是學(xué)者們的專利了,它已經(jīng)深入到我們尋常百姓的生活之中了,它無時無刻不出現(xiàn)在我們身邊,例如,書桌上的油漆、更耐用的合金、耐磨輕便的跑鞋,幾乎無處不在。確實,化學(xué)給我們帶來了很多便利,但是,同時也給我們帶來了一些困擾,那就是這些原來不屬于自然界的物品不知道該歸去何方?由此也滋生了很多環(huán)境問題……
相信在現(xiàn)在信息發(fā)達的媒體網(wǎng)絡(luò)上我們應(yīng)該都知道很多關(guān)于環(huán)境的“傳聞”了,各類環(huán)境問題已經(jīng)是迫在眉睫,而且是日益突出,采取有效措施去解決它更是刻不容緩。人們常說,從哪里跌倒就從哪里爬起來,雖然說的情況有些不同,但是我想道理還是一樣的,既然我們運用化學(xué)技術(shù)為人類創(chuàng)造了那么多的“福利”,那么我們也可以從化學(xué)出發(fā),找到能夠分解這些垃圾的方法。自古以來,人類在大自然中得到、消失,循環(huán)往復(fù),重復(fù)了幾千年,如今我們也應(yīng)該用我們創(chuàng)造新事物的方法去完成這場“循環(huán)”。
“剪不斷,理還亂”,化學(xué)與環(huán)境之間存在著千絲萬縷的關(guān)系,我們依賴自然而生,也倍受化學(xué)的滋潤,所以讓二者平衡發(fā)展更是我們現(xiàn)在應(yīng)該要去努力實現(xiàn)的。我們需要化學(xué),但是我們同樣也對自然有著一顆無比熱愛的心!
1.1滲透環(huán)境教育符合新課改和考試大綱要求:
《普通高中化學(xué)課程標準實驗》中明確指出:必修課程的設(shè)計應(yīng)注重學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng),重視化學(xué)基本概念和實驗,要體現(xiàn)綠色化學(xué)思想,突出化學(xué)對生活、社會發(fā)展和科技進步的重要作用。在《必修化學(xué)》等多種教材處都體現(xiàn)了環(huán)境教育的內(nèi)容,酸雨的防治和無磷洗滌劑等一系列的規(guī)定,都體現(xiàn)了化學(xué)對環(huán)境保護的意義。近幾年,高考試題中出現(xiàn)了關(guān)于氟里昂和N0x對臭氧層的破壞、酸雨、光化學(xué)煙霧、含鉛汽油對大氣的污染等環(huán)保試題,但由于這類題目取材新,學(xué)生感到陌生,往往得分率低,因此在教學(xué)中應(yīng)注重滲透環(huán)保知識的教學(xué)。
1.2加強環(huán)境教育可增強學(xué)生環(huán)保意識:
當(dāng)前,很多學(xué)生對環(huán)保知識的掌握不是很好。如光化學(xué)煙霧、世界公害、近幾年在我國各海域都曾發(fā)生過的赤潮等常識都不甚清楚,導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因很多,其中之一就是教學(xué)中此內(nèi)容涉及的很少。因此為了增強學(xué)生的環(huán)保意識,有必要加強和重視教學(xué)中的環(huán)境教育。
2如何在高中化學(xué)課堂教學(xué)中滲透環(huán)境教育
2.1據(jù)教材內(nèi)容確定好結(jié)合點,進行環(huán)境教育的有機滲透:
高中教材中有許多環(huán)境教育的素材,教師可以把這些內(nèi)容有機地滲透到平時的課堂教學(xué)之中。例如學(xué)習(xí)NOx時,可按介紹NOx的性質(zhì)介紹其毒性和對人類及環(huán)境產(chǎn)生的危害,介紹吸收防治方法(NH3吸收法及堿液吸收法)的步驟有機滲透。使有毒的NOx轉(zhuǎn)化為無毒或毒性較少的物質(zhì),為人類所利用。這樣學(xué)生不但學(xué)習(xí)了化學(xué)專業(yè)知識,同時也受到了良好的環(huán)境教育。
2.2在課堂教學(xué)中滲透環(huán)保法制教育:
對學(xué)生進行法制教育是全民普法的要求,也是實施素質(zhì)教育昀要求。一般的滲透方法是講解某類物質(zhì)或操作方法對環(huán)境的危菩,再提出相關(guān)的法律制裁條款,最后給出防治方法,例如學(xué)習(xí)SO2:時介紹煤和石油的燃燒、金屬礦石冶煉等產(chǎn)生SO2導(dǎo)致大氣巧染,進而產(chǎn)生酸雨,教師在介紹酸雨危害的同時,引入《大氣污染防治法》中關(guān)于禁止向大氣中排放有毒氣體的規(guī)定,最后介紹防治方法。這樣學(xué)生不僅學(xué)到了化學(xué)知識和環(huán)保知識,更進一步了解了環(huán)保法制知識,增強了環(huán)保法制觀念,
2.3結(jié)合化學(xué)實驗滲透環(huán)境教育
第一,改進實驗方法。
中學(xué)化學(xué)教材中有很多實驗內(nèi)容會產(chǎn):生有毒物質(zhì)污染環(huán)境,同時影響師生的身體健康。在平時教學(xué)中,教師需注意改進實驗操作、裝置等,盡量做到有毒氣體不外泄,提高尾氣的吸收量,向綠色化學(xué)方向發(fā)展。如銅與濃硫酸反應(yīng)中產(chǎn)生的SO2氣體,可以依次通過石蕊試液→品紅溶液→或酸性KMnO4溶液)→品紅溶液→NaOH溶液,這樣既可以驗證產(chǎn)物SO2的性質(zhì)又吸收了SO2,不污染環(huán)境。
第二,發(fā)展微型實驗。
在平時教學(xué)中教師可以嘗試和改進各種實驗為微型實驗,如教材中氫氣與氯氣混合氣體在光照下反應(yīng),改成在小青霉素瓶中完成該實驗,效果也很好。利用這些微型實驗用量小、污染小等特點,把演示實驗改為學(xué)生實驗,效果更好。
第三,積極開展研究性學(xué)習(xí)。
研究性學(xué)習(xí)是學(xué)生自主探究合作學(xué)習(xí)的一種學(xué)習(xí)方式,教師可在平時教學(xué)中利用研究性學(xué)習(xí)課滲透環(huán)保教育。如高一講授環(huán)境保護內(nèi)容時,可把學(xué)生分成不同的幾個課題組,選擇不同的研究課題,通過上網(wǎng)查詢、社會調(diào)查等手段去研究大氣污染、水污染、食品、固體廢棄物等幾個大方面中的個別子課題去研究。如蔬菜殺蟲劑的危害及合理使用、市內(nèi)垃圾種類及處理、廢舊電池的污染等。每個小組選派代表匯報成果,這樣方式學(xué)生積極性很高,有數(shù)據(jù)、有事實、有圖片、有調(diào)查報告、課件等,形象生動,學(xué)生將日常生活中的事情與環(huán)保知識充分聯(lián)系,加深印象。
第四,充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)對學(xué)生進行環(huán)保教育
現(xiàn)代教育技術(shù)與化學(xué)教學(xué)的結(jié)合使用大大提高了課堂效率,教師可將做不了的實驗制成課件進行播放,既生動、又環(huán)保。如利用視頻資料為學(xué)生播放塑料加工中的污染、小白鼠在Cl2中中毒死亡,還可利用網(wǎng)上和一些書中下載、掃描的圖片播放給學(xué)生看,這些都是重要的素材。通過播放有關(guān)環(huán)境教育內(nèi)容,讓學(xué)生展開豐富的聯(lián)想,切身感受到自然環(huán)境的美麗與環(huán)境污染對人類的危害,了解環(huán)境污染的成因及防治方法等,增強了學(xué)生的環(huán)保意識。
第五,在化學(xué)習(xí)題中充分體現(xiàn)“綠色化學(xué)”及環(huán)境保護的意識教育。
在平時的教學(xué)中教師多注意收集各種資料,把有關(guān)環(huán)保內(nèi)容的習(xí)題集中起來。在平時檢測和練習(xí)題中逐漸滲透。在高三復(fù)習(xí)備考中可作為專題教給學(xué)生,特別是有關(guān)國內(nèi)新聞報道的熱門環(huán)保話題更應(yīng)多予注意,因為它常常是高考的熱點內(nèi)容之一。
3結(jié)語
環(huán)境教育內(nèi)容亦滲透于教材欄目中.人教版高中化學(xué)的教材的教學(xué)欄目主要包括課堂、課后思考題、習(xí)作題和實踐題這幾部分,其中與環(huán)境相關(guān)的問題不少,比如“實踐活動”、“思考與交流”等.案例分析如,在教材必修2中以“回收廢舊鋼鐵,鋁制品在節(jié)約能源、保護環(huán)境、降低成本等方面的意義”為主題進行調(diào)查訪問.如果要成功地完成這項任務(wù),基本的化學(xué)知識必不可少,學(xué)生必須要了解隨意丟棄廢舊鋼鐵、鋁制品對環(huán)境產(chǎn)生哪些后果.如此,學(xué)生才可發(fā)現(xiàn)回收這些廢棄品對環(huán)境的益處.
二、促進環(huán)境教育教學(xué)的對策與方法
1.提問式引導(dǎo),興趣教學(xué)
化學(xué)是一門相當(dāng)有魅力的學(xué)科.化學(xué)與生活聯(lián)系密切,生活中的很多物質(zhì)都與化學(xué)分不開.比如食鹽是我們?nèi)粘I钪斜貍涞恼{(diào)味料,再好的食材缺少食鹽嘗起來也不會美味.食鹽的主要成分是氯化鈉,含量大概為99%.在日常生活中,電視、報刊、雜志等媒體或多或少都會將一些信息傳遞給學(xué)生.因此,學(xué)生就已經(jīng)積累了一定的化學(xué)知識,學(xué)習(xí)時對未知的知識就更感興趣,不會排斥進行學(xué)習(xí).這就對教師發(fā)揮引導(dǎo)者的角色,提出了更高的要求.筆者認為,教師要利用學(xué)生現(xiàn)有的知識量,調(diào)動學(xué)生的積極性,引導(dǎo)學(xué)生主動了解未知的知識.引導(dǎo)的方式可借助提問展開.案例分析教師:同學(xué)們,你們有沒有觀察過木炭在空氣中燃燒時的顏色?(問題一)學(xué)生1:紅色學(xué)生2:黃色教師:那有誰了解木炭在氧氣的條件下燃燒時的顏色,哪一種呢?(問題二)學(xué)生們:不知道(大部分搖頭),學(xué)生3:白色(回答的學(xué)生可能從其他的途徑獲得了解,如科普知識節(jié)目)這兩個問題,前者就是取材于現(xiàn)實生活,學(xué)生有機會觀察到木炭在空氣中燃燒的顏色;至于后者,學(xué)生如果不借助專門的實驗是觀察不到的.畢竟純氧氣的條件日常生活中不存在.教師利用問題一作鋪墊,再引入問題二,進而講解有關(guān)碳、一氧化碳以及二氧化碳的相關(guān)知識.在講述完學(xué)科知識后,插入這幾種化學(xué)物質(zhì)以及化學(xué)氣體對環(huán)境作用的知識,由淺入深進行講解.這樣的講課方式,可以啟發(fā)學(xué)生的思維,學(xué)生易于接受.
2.實驗教學(xué)法
實驗教學(xué)法,有利于培養(yǎng)學(xué)生的探索能力,發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新精神,不僅有助于化學(xué)學(xué)科知識的學(xué)習(xí),也有利于環(huán)保意識的培養(yǎng).化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),要求嚴密性.所以在化學(xué)課程的教授中,教師必須對課程實驗予以高度的重視.教師在給學(xué)生講授了理論知識以及實驗如何操作后,讓學(xué)生動手操作實驗.耳聞不如目見,學(xué)生在經(jīng)過動手操作后,對所學(xué)的知識也有了更加深入的了解.案例分析學(xué)生可在教師的指導(dǎo)下,發(fā)揮主觀能動性,進行家庭小實驗活動.利用一些廢棄物品改造成為微型的實驗儀器.如,日常生活中隨處可見的透明塑料瓶、塑料管加以消毒處理,制作成微型實驗儀器,比如微型酒精燈,微型水槽等.
3.開展實踐活動促進教學(xué)
開展諸如社會調(diào)查、專題講座這類的實踐活動,鼓勵學(xué)生參與其中,用自己的眼睛去發(fā)現(xiàn)生活中的化學(xué),生活環(huán)境與化學(xué)的關(guān)系以及啟發(fā)學(xué)生思考應(yīng)該對環(huán)境的保護采取何種態(tài)度、何種措施.實踐活動的開展,輔助化學(xué)課堂教學(xué),讓學(xué)生走出校門,走進大自然,開闊思維,促進學(xué)習(xí)能力的提升,并增強學(xué)生的環(huán)保意識.案例分析開展以“調(diào)查學(xué)校周邊的水環(huán)境是否存在污染問題以及從學(xué)生的角度提出解決措施”為主題的社會調(diào)查,讓學(xué)生利用課余時間進行考查,眼見為實,用自己的眼睛記錄真實,并搜集資料,仔細整理歸類,將第一手的環(huán)保資料握在手中.如此這樣,學(xué)生就更能認識到環(huán)境保護與自身距離并不遙遠,也能將理論知識派上用場,并且課堂教學(xué)活動也比較充實、豐滿.
三、結(jié)語
一、教師要有滲透環(huán)境保護的意識
“思想支配行動”,作為化學(xué)教師而言,首先要在思想上引起足夠的重視,要意識到化學(xué)教學(xué)對環(huán)境教育的重要性和必要性,只有這樣,咱們才能在化學(xué)教學(xué)中有意識的對學(xué)生進行環(huán)境教育,提高學(xué)生的環(huán)境保護意識。
二、在實驗教學(xué)中滲透環(huán)境教育
化學(xué)實驗,不論是演示實驗還是分組實驗,它們既能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、觀察能力、思維能力,又能很好的對學(xué)生進行環(huán)境教育。而“化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),化學(xué)的許多重大發(fā)現(xiàn)和研究成果都是通過實驗得到的?!币虼?,在化學(xué)實驗中滲透環(huán)境教育就更生動、更具體、更直接、更有教育意義。如藥品取用為什么要按規(guī)定用量,沒說明用量則取少量,固體藥品蓋滿試管底部,液體藥品則取1-2ml,這樣既節(jié)約藥品又減少對環(huán)境的污染。再如對用剩藥品的處理:為什么不能放回原瓶,不能拋棄,不能帶出實驗室,要放在指定容器里,其根本原因就是為了防止造成對環(huán)境的污染和危險;硫磺在空氣中的燃燒需要在密閉的容器中進行;制氣體的裝置為什么首先要檢查裝置的氣密性;一氧化碳還原氧化鐵為什么要對尾氣進行處理;以及聞氣體的方法;化學(xué)試劑的貯存和使用等等。化學(xué)實驗是對學(xué)生進行環(huán)境教育的重要環(huán)節(jié),也是環(huán)境教育的重要時機,教師必需運用好這環(huán)節(jié),對學(xué)生進行環(huán)境教育。
三、在課堂教學(xué)中滲透環(huán)境教育
新課標提倡:“以教師為主導(dǎo),以學(xué)生為主體”。教師要充分利用現(xiàn)有教材中的環(huán)境教育因素加強對學(xué)生的環(huán)境教育。例如,在講“我們周圍的空氣”一單元時,可以給學(xué)生講解空氣的污染與治理,沙塵瀑的產(chǎn)生與防治,也可根據(jù)學(xué)生的實際,講解如何避免SO2、CO的中毒以及SO2、CO中毒后如何處理;還可以給學(xué)生講解臭氧的作用以及出現(xiàn)臭氧空洞的嚴重后果等。在講解“自然界的水”時,淡水資源的危機、水體的污染便可貫穿其中,從全球來看,淡水資源短缺,分布不均,而水污染又在進一步加劇,造成淡水供需矛盾的尖銳;這樣能很好的讓學(xué)生意識到,環(huán)境污染給人類造成的極大危害,使之體會到水資源保護的重要性;講解“碳和碳的氧化物”的知識學(xué)習(xí)后,可以給學(xué)生介紹“溫室效應(yīng)”的形成、事實、危害。在講解“使用燃料對環(huán)境的影響”時給學(xué)生講解酸雨的形成、空氣的污染、溫室效應(yīng),以及為何要尋找和開發(fā)新能源等。在講解“金屬資源的利用和保護”時,教育學(xué)生為什么要合理開采和利用資源以及廢舊電池為何要回收等;在講解“有機合成材料”時給學(xué)生講解什么是“白色污染”以及如何解決“白色污染”,教育學(xué)生從身邊的小事做起,爭做保護環(huán)境的主人。
作為化學(xué)教師要充分利用書本知識,結(jié)合身邊實際把環(huán)境教育穿穿于課堂教學(xué)之中,讓學(xué)生了解環(huán)境問題的前因后果以及一些相應(yīng)的解決辦法,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境憂患意識。
四、在課外活動中滲透環(huán)境教育
教育的目的之一就是讓學(xué)生獲得知識、具有一定的能力,因此環(huán)境教育的根本目的就是要讓學(xué)生明白為什么要保護環(huán)境。教師可以利用如3月12日植樹節(jié)、5月31日世界無煙日、6月5日世界環(huán)境日等紀念日,爭取當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門的支持,讓學(xué)生參與到活動中去,使學(xué)生通過這些活動受到教育,從而提高環(huán)境保護的認識。還可以利用寒署假、節(jié)日等空余時間讓學(xué)生通過開展社會調(diào)查的方式對自己生活的地方進行環(huán)境調(diào)查,看一看我們身邊存在哪些環(huán)境問題?造成這些環(huán)境污染的原因是什么?首要污染物是什么?有什么嚴重后果?可以通過什么方法加以解決等,從而提高學(xué)生的環(huán)境保護意識,增強社會責(zé)任感。
五、在化學(xué)試題中滲透環(huán)境教育