化学科研范文

化学科研范文（精选12篇）

化学科研 第1篇

关键词：科研促教学,生物化学,教学改革

人类历史上现代意义的大学起源于中世纪的欧洲, 1088年在意大利成立的波洛尼亚大学被认为是世界上最早建立的大学, 从11世纪的波洛尼亚大学至今, 大学走过了九百多年的漫长历程。随着人类经济社会的进步和发展, 大学的功能和使命都发生了巨大的变化, 从最初的传授知识、培养人才已经逐步拓展到了科学研究领域。德国著名教育学家洪堡认为“科学研究职能是大学的根本价值所在;在大学中, 发展科学和人才培养是统一的”, 首次提出教学与科研相结合的原则, 这样, 就把大学的基本功能延伸到以教学和科研为中心, 促进了大学从单纯的教学型转向为研究型, 拓展了大学的职能。进入20世纪后, 随着世界性科学技术与经济发展的密切结合, 特别是在知识经济已见端倪的今天, 人们对大学功能的认识又有了进一步深化。以美国的范海斯为代表, 提出了大学有这样3项基本功能即“教学、科研、服务 (社会服务) ”。教学是指教师系统地向学生传授知识成果和经验心得的过程, 是教师传授与学生学习的一种双向互动的共同行为活动。科研是指人们根据已经取得的知识及所具备的条件, 去探求事物的客观规律, 获取或创造新的知识, 也即是发展知识的过程。大学通过教学活动培养出优秀人才, 在科研活动中发展、创新知识, 取得科研成果, 这些优秀人才及科研成果转化为社会生产力, 直接为社会服务, 推动社会发展。可见, 现代大学的“服务”功能是以其教学和科学研究活动为基础的, 具有很强的学术性[1]。由此可见, 教学和科研是大学的两个重要职能, 教学与科研是相互依赖、相互促进、不可分离的统一体。多年来我教研室教师既从事教学, 又进行科研, 并且将二者有机结合, 以科研促进教学, 有利于提高教师水平, 培养创新型人才;教师在教学活动中又能发现问题, 拓宽科研思路。其实施方法主要包括:积极开展学术报告、营造学术氛围、开放实验室、鼓励本科生参与科研工作、将科研成果引入教学内容等。通过深化教学改革, 更新教学内容, 提高人才培养质量, 使科研成果、科研仪器、科研过程最大限度地为教学服务, 提高了教学质量和科研水平。

1 以科研促教学, 可以加强对教师队伍的建设

1.1 教师从事科研工作, 可以逐步提高自身的科研素质

现代科技的发展向大学教师提出了两方面的挑战;一是本学科领域专业知识的更新;二是新兴学科不断产生。教师获取新知识最基本的途径就是从事科学研究。 教师在从事科研的过程中, 通过查阅文献而及时获得本学科的最新发展动向, 了解本学科在国内外的最新发展趋势, 专业知识不断进行更新和丰富。此外, 科研还是一项实践活动, 在科研实践活动中必然会逐步培养出严密的科学思维、严肃的科学态度和严谨的科学作风, 逐步提高自身的科学技术水平、科研实践能力。科研活动同样也是知识更新、知识积累的过程。对于青年教师来说, 知识结构的完善、学术水平和创新能力的提高、科学思维的培养、学术水平都在从事科研活动中得到逐步地提高。但凡一流大学, 总是不乏优秀的师资队伍和卓越的学术研究, 培养优秀师资和提高学术研究之间总是相辅相成、相互促进的。

1.2 教师科研水平的提高, 必然会促进教学水平的提高

科研是提高教师综合素质和教学能力的第一促进力, 科研也是提高教学质量的第一推动力。随着科研能力的提高, 教师对教材的理解和融会贯通能力也逐步得到提高, 在授课时自然而然将书本中基础理论的知识点和学科发展的前沿动态结合起来, 在教学环节中会将国内外乃至自己的科研成果和教学思想融入到教学内容中, 进行深入浅出的讲解, 很显然, 只有具备科研经验的教师才能避免照本宣科, 把死的课本知识教活。教学内容的更新往往会促进教师进一步改革教学方法和教学手段。经常搞科研的教师, 其思维活跃, 接受新事物的能力强, 纵观本教研室乃至本校, 一些科研能力较强的教师往往还承担教学研究课题, 进行教学研究改革, 努力使自己的课堂教学更加生动活泼, 有效激发学生的学习兴趣, 培养学生分析问题、解决问题的能力。

1.3 教师可以在教学活动中发现问题, 拓宽科研思路

从事科研工作的教师, 在教学中会自动将最新的学术成果、学科前沿丰富教学内容, 同样他们又能在教学中夯实自身的理论基础, 在科研工作中有更宽广的思路, 在教学中也能发现问题, 成为科学研究的课题。

2 以科研促教学, 培养创新型人才

现代社会是一个知识社会, 一切都离不开知识。在知识变得越来越重要的同时, 人们对于知识的拥有与掌握又显得力不从心, 人类文化知识积累到今天已不是汗牛充栋可以形容, 一个最博学的人, 其终生所学也只能是知识沧海之一粟。从这一点来说, 知识的掌握已不再是学习的主要任务, 学习的主要目的在于掌握不断获取知识的本领, 在于培养创新精神与创新能力。教学与科研有机结合, 有利于激励学生的创造性冲动, 学生只有参与到创新研究的过程之中, 才能更方便的面对真实诱人的未知世界, 走进科学技术领域的前沿, 启开学生的求知欲望和创造冲动[2]。高校应营造出浓郁的科研与创新环境, 经常组织学生参与科研活动, 鼓励学生积极参加各种学术研究和科学研究, 从事与所学专业领域有关或跨学科的科研活动, 从中将其所学的理论知识转化成认识和解决实际问题的能力, 做到理论与实践相结合, 并从中激发学生的创新思维, 提高学生创新能力。此外, 在教师指导下学生进行与所学知识相关的科研活动, 是一种以科学研究促进和带动学生的实践学习模式。这种学习打破了传统的“以教师为中心、以教室为中心、以教材为中心”的封闭式的教学模式, 在教学过程的各个环节, 强调教与学的动态结合, 强调知识学习、能力培养和素质养成“三位一体”, 有利于拉动学生自主学习和研究性学习, 有利于创新型人才的培养。

3 科研促教学的实施办法

3.1 积极开展学术活动, 营造学术氛围

学术氛围是以师生为主体创造并共享的校园文化的组成部分, 是教学与科研相互结合、相互促进、共同发展而形成的良好学术风气。学术气氛浓郁, 有利于教师不断探索教育规律, 改进教学方法, 提高教学质量;同时也会激活创新意识, 勇于发现课题、研究课题, 多出科研成果。学院搭建一系列的学术平台, 开展形式多样的学术活动, 供全校师生进行学术交流和沟通。首先学术报告厅里会定期举办学术报告活动, 除了本院的专家教授外, 学院还聘请了国内外在各专业领域有着丰富成果的专家教授来做学术报告, 例如美国密歇根大学皮肤病学研究室何天源博士是生化教研室的客座教授, 每年都会来我院讲学, 其间会将其最新研究进展以及其研究思路做一个学术报告。除了学术报告外, 还可以参加多种形式的学术活动, 如科研实验室的定期例会、研究生的开题报告、论文答辩等。虽然参会的每个人研究方向不同, 但是通过这样活动, 互相交流学术成果, 借鉴其有用的研究方法、可以了解到更多最新的科学技术, 使自己的思维变得更加开阔, 对于日常的科研工作非常有启发。

3.2 鼓励本科生参与到教师的科研工作中去

科研是一种创造性的劳动, 科研是展示其创新精神、创新思维、创新能力的过程。只有鼓励学生参与到科研活动中, 才能真正培养其科研思维和科研意识, 开阔视野, 了解某一研究领域的科学技术发展动态, 掌握某些先进的实验操作技术, 熟悉科研论文的写作等, 培养其发现问题和解决问题的能力。在对本科生科研能力的培养中, 考虑到医学院校的课程很重, 主要是鼓励一些学有余力的同学参与到教师的科研工作中, 这样一是解决了本科生的科研经费问题, 二来也为老师科研工作解决了人手不足的的问题。例如生物科学专业的学生在课程设置上, 开设了生物化学实验和分子生物学实验, 实验学时数也多于其他专业学生, 动手机会较多, 实验基础较好, 笔者便鼓励一些本科生参与到“糖尿病致病基因筛选”的科研工作中去, 让学生从查阅文献-写小综述-立题-设计小实验-完成实验操作-整理资料-撰写小论文全过程进行完整的科研能力的训练。此外, 《蚌埠医学院学报》还专门开辟了一块专栏为本科生发表其科研论文。

3.3 开放实验室, 为学生独立实验提供场所

医学院校进行科研活动要有配套的科研实验室, 配套的实验仪器和实验试剂。科研楼的临床检验诊断学实验中心主要是为支持检验性教师及研究生进行日常科研工作, 为了使本科生的科研活动顺利进行, 实验中心建立了本科生实验室开放制度, 鼓励本科生在其教师的指导下进入实验中心完成科研工作。

4 科研成果引入教学内容

教师从科研中获得的创新思维习惯和科学素养, 及先进的科学技术理论、最新的科学前沿知识以不同的方式融入到教学过程中、教材中、课堂上, 从而提高授课效果, 提高教学质量。要求和鼓励教师把科研与教学有机地结合起来, 把科研成果带入课堂, 把最新的知识和信息传递给学生, 以促进教学质量的不断提高。在《生物化学》的DNA复制一章中, 需要向学生解释真核生物染色体末端复制问题并介绍端粒酶的定义及作用。结合教研室的肿瘤分子生物学科研方向, 将多年研究“三氧化二砷对HL-60、恶性黑色素瘤和乳腺癌细胞端粒酶活性的抑制作用”这一研究成果引入到教学过程中, 指出如果细胞内端粒酶活性异常表达, 就会使细胞获得“永生性”, 进而转化为癌细胞。因此, 通过抑制端粒酶活性可以抑制肿瘤细胞生长。近年来, 端粒及端粒酶的研究已成为生物学热点, 也是人类抗肿瘤药物研究的新“靶点”。三氧化二砷俗称砒霜, 三氧化二砷在治疗急性早幼粒白血病中的疗效已得到公认, 近年研究发现三氧化二砷不仅对血液系统肿瘤有治疗作用, 而且对实体瘤如胃癌、食管癌、肝癌等亦有良好的抑制作用。将这些最新研究进展及相关科研成果引入到教学内容后, 激发了学生的学习积极性, 学生对砒霜可以治疗肿瘤这一话题表现出极大的学习兴趣及学习热情, 同时也激发了学生对科学研究的兴趣、热情和向往。

参考文献

[1]谭志松.大学功能研究及其反思 (J) .湖北民族学院学报 (哲学社会科学版) , 2008, 26 (5) :78-82.

韩师《化学教育科研法》心得 第2篇

《化学教育科研法》心得

学号：

姓名：

通过七周对《化学教育科研法》的学习，在衷教授风趣幽默的语言的授课下，我们初步认识了《化学教育科研法》这门课。它强化在校生化学教育科研的意识，提高化学教育科研的初步能力。让我们认识应该如何对化学教育成果的正确表达，如何进行化学教育统计、化学教育经验总结，《化学教育科研法》还教会我们如何进行化学教育调查、化学教育实验、化学实验改进以及叙事研究等。

而我们知道《化学教育科研法》是高师院校化学专业学生的入门教材，是化学系师范生的专业基础课。课程目标是培养乡村中学需要的“留得住、用得上、干得好”的实践型化学教师。因此，在学习中我们注重对教师实用技能的学习，例如：在对概念的教学上，通过这门课，我们知道概念课要提供尽可能充足的化学事实如实验、模型或图表数据等，帮助学生形成概念。同时也要要重视概念建立过程的教学，要注意运用准确、简明和逻辑性强的语言，通过归纳的方法，抽象化学事实和化学现象的本质特征；也通过演绎的方法，分析新概念与原有概念的异同，给概念下定义。而在初步建立概念后，通过正、反例分析以及范围、条件的讨论，帮助学生理解概念的内涵。

比如我们在讲元素化合物这课题时，要以实验为基础，让学生通过观察实验、模型和其他直观手段来感受、理解元素化合物知识的发现和发展的过程，初步学会化学思维方法。从而理解相关概念。还有通过实验的设计与组合要能深刻地揭示反应规律，有利于掌握化学事实。化学教育科研法 1

而且实验要能激发学生兴趣，调动学生的思维。

而对于复习课，通过对这门课的学习，我们知道要对复习内容进行合理的重组，通过知识的整理突出知识的内在联系，形成知识结构。复习课要有鲜明的针对性，要根据目标突出主线和重点，要有必要的例题和训练；课堂结构上，讲、练、评三者要有合理的比例，要在重点内容上设置情境，调动兴趣，发展能力。

对于教学方法，我们知道，教给学生知识，不如教会学生学习，如古人云：“授人以鱼，不如授人以渔。现代科学技术的迅猛发展，人类知识量的急剧增长，造成了知识发展的无限性与个体学习时间的有限性之间的前所未有的极为尖锐的矛盾。我们的教育要面向现代化、面向世界、面向未来，就不能不面对这一尖锐的矛盾。于是，尖锐的问题被提到日程上来——那就是作为未来的教师，我们将怎样在有限的学习时间内，用什么样的方式、什么样的方法来培养年轻的下一代?我们将使用什么样的教学方法才能使他们适应时代发展的需要?显然，我们不仅要使学生掌握基本知识和基本技能，更重要的是使学生学会学习，具有自我开拓和获取知识的能力。因此，教师在教学中的重要任务是千方百计地使学生掌握“点金术”，而不是只单纯地授学生以“金子”。

那么，我们应该有什么教学理念，我们知道，实践经验对于知识建构具有重要的作用，每个人将新信息吸收到已有知识结构中的方式都是不同的通过对《化学教育科研法》的学习，我们知道我们不应该要求学生不

加怀疑地接受任何信息作为科学事实。对于一些术语、正式的定义应该是在学生探究、仔细分析、得出一个观念之后再介绍给学生。要控制您自己不要直接告诉学生那些化学家似乎确信无疑的知识。我们只是引导学生探究知识，避免提前讲授，让教学内容在学生天生的好奇心驱动下呈现出来。

用《化学教育科研法》是序言来总结，这门课，告诉我们怎样当化学教师，告诉我们，当今的化学教师需要以研究为己任，将自己作为一个研究者来看待。告诉我们教师要以研究者而非教书匠的角色出现在学校以及课堂的场景中，拿起研究的武器，通过研究更深刻地了解自身的境况，描述自己所经历的事件，预测自己种种行为可能引起的学生的变化。

高中化学实施分层次教学的科研价值 第3篇

关键词：新课改；高中化学；分层次教学；教学手段；应用

在普通高等教育过程中，不同学科之间具有明显的差异性，也具有一定的联系性。因材施教是几年来普遍应用的一种教学手段，它对学生进行了不同层次的分类，采取不同的教学措施。这样的教学方法已然摆脱了传统教学模式，对学生产生了积极的影响。

一、教学目标层次化

根据教学内容以及学生的具体情况，将教学目标进行分类，一般情况下分为三类，包括A类，是指达成会考合格目标的学生。使得学生具备专业的基础化学知识，并灵活地运用在生活中。B类是比前一类要求更高，要在会考中取得良好的学习成绩。C类比B类要求更高，要求在高考中取得优异的学习成绩。教师会重点关注C类学生的化学专业知识，培养学生的创新能力。教学目标的制定是为教学内容设计提供良好的依据，为此，教师还详细地了解学生的具体情况，对每一位学生的学习情况都要充分地掌握。另外，还要熟悉教学大纲以及会考及高考内容说明，从而使得教师科学合理地为教学内容设计教学目标。同时，教师也要熟悉了解教材内容，科学合理地设计教学过程。

二、在布置作业的时候同样需要层次化

在布置作业环节上，教师要结合教学目标分层次布置不同层次要求的练习题，进而不断巩固学生对教师所讲述的基础概念或者重要的知识点。这一环节是分层次教学应用最为重要的一个环节。教师如果在这一环节上不考虑学生的差异性，采用一刀切的手段，可能会无法满足C类学生掌握知识的需求，而A类学生可能会感觉到学习吃力，就会使前面所做的努力白费。一般情况下，在安排作业的不同层次上结合教学目标的不同分类，可有针对性地分为三个层次。首先是较为基础性的作业，其次是基于基础性知识的了解，再提升一个高度，最后是侧重于对综合分析类型的题目布置。在作业布置环节，教师要精心考虑好学生的不同需求，科学合理地安排学习任务。同时，教师也要注意学生完成作业的时间，控制在半个小时以内。

三、单元考核层次化

每个单元的学习任务完成后，教师要组织一次过关形式的考核。结合不同的教学目标以及教学任务，单元考核也需要层次化，考核内容要结合课本的一些基础练习题以及学过的基础技能。教师要考虑到这三类学生对基础知识掌握的实际情况，在考试卷中分别设计出体现三个层次不同需求的单元测试题，对于题目的设置，可以由学生自行选择性地完成。教师可以制定一些基础性的知识考题作为全体必做题，另外有几道题目可以学生自己选择，这部分题型就是专门为C类学生准备的，检验他们是否掌握了知识内容。对于考试成绩的评比也是结合学生的不同情况用不同的标准来衡量。例如，学生每次考试比上次考试的成绩高，就算本次学习达标。每次考试结束，都需要教师对学生的学习情况进行微调整，对于那些有进步的学生提出更高的学習标准，对那些学习退步的学生适当地降低难度，帮助学生找到最适合自己的学习方法。

综上所述，在高中化学教学过程中，分层次教学模式的应用使得高中化学课堂教学质量得到了广泛的提高，实现了学生化学知识学习的高效性，提高了学生的综合素质能力。总之，实验证明，“分层次教学”对全面提高教育质量、提高学生的素质是行之有效的。

参考文献：

谢桂萍.高中化学分层次教学探析[J].大连教育学院学报，2011（01）：80-81.

化学科研 第4篇

一、介绍热门的科研动态, 激发学生的科研兴趣

在讲授无机化学研究前沿中的纳米粒子这一节时, 课本知识为纳米粒子的定义、特性及制备方法。由于学生对纳米缺乏感性认识, 从而觉得这些内容非常的抽象, 丝毫不能引起学生的学习兴趣, 使课堂的气氛显得非常沉闷。于是, 我就介绍了一个热门的科研方向:光催化。通过对光催化的基本原理的讲解, 使学生了解到, 光催化的核心是性能优异的光催化剂。而光催化剂就是纳米粒子的一个重要的应用方面。进而用幻灯片展示了我读博士期间合成的纳米材料及文献报道的纳米材料的SEM照片, 各种形貌的纳米材料非常生动和吸引人, 使学生对纳米尺度有了一个非常直观的感性认识, 同学们对微观的纳米世界产生了浓厚的兴趣。同时, 我成立了两个科研兴趣小组, 给他们了两个研究方向。通过科研小组, 同学们更多更早地接触到科学研究, 掌握了科学研究的基本方法, 从选题, 文献调研, 可行性分析, 试剂购买, 实验方案的设计, 自制简单的反应装置, 纳米材料的合成, 实际操作了一些大型的科研仪器对材料进行表征, 到最后文章的撰写及投稿, 为他们随后的毕业论文工作及报考研究生都打下了坚实的基础。

二、介绍先进的科研仪器, 激发学生的科研兴趣

我在讲授课本知识的同时, 会穿插介绍一些先进的科研用仪器, 从仪器的工作原理到仪器的适用范围。首先我向学生介绍了科研仪器的重要地位。先进的科学仪器设备既是知识创新和技术创新的前提, 也是创新研究的主体内容之一和创新成就的重要体现形式。科学仪器的创新是知识创新与技术创新的组成部分, 科学仪器是从事科学研究的必要的物质手段。“工欲善其事, 必先利其器”, 科研之成败决定于探测实验方法及仪器。在诺贝尔物理和化学奖中大约有四分之一是属于测试方法和仪器创新的。如介绍高效液相色谱仪, 它是色谱法的一个重要分支, 以液体为流动相, 采用高压输液系统, 将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱, 在柱内各成分被分离后, 进入检测器进行检测, 从而实现对试样的分析。该方法已成为化学、医学、工业、农学、商检和法检等学科领域中重要的分离分析技术。并告诉大家, 由于我国的技术和工艺水平还不高, 这些先进的精密仪器大多需要进口, 仪器的价格非常昂贵。进一步鼓励他们要努力学习, 争取在以后的工作中, 用自己所学知识, 制造出属于我们自己的高性能的科研用仪器。

三、介绍著名的科学家, 激发学生的科研兴趣

我在讲授核化学这一章节时, 由于这一章内容都是些原理及反应方程式, 为了使课堂气氛活跃进来, 我就介绍了爱因斯坦。我的介绍是这样的:20世纪初的1905年, 在人类文明史上发生了一件惊世骇俗的事件:一位在瑞士伯尔尼专利局任三级技术员的在科学界毫无名气的人, 利用业余时间, 在这一年共写了6篇文章, 其中5篇发表于1905年。他在科学史上创造了一个神话, 他利用业余时间进行科学研究, 在6个月内, 在物理学的3个不同领域中, 做出了4个划时代意义的贡献——光量子假说、布朗运动、狭义相对论以及质-能关系, 全面打开了物理学革命的新局面, 并且开创了物理学的新纪元。这在科学史上是一个奇迹。唯一合理的解释就是:这是阿尔伯特·爱因斯坦 (Albert Einstein, 1879-1955) 的杰作。核武器的理论基础就是爱因斯坦从理论上表述了质量与能量间的转换关系。在讲授元素与元素性质的周期性这一章时, 我介绍了居里夫人。她是法国著名女物理学家、化学家。1903年, 居里夫妇和贝克勒尔由于对放射性的研究而共同获得诺贝尔物理学奖, 1911年居里夫人又因发现钋和镭而获得诺贝尔化学奖, 成为历史上第一个两获诺贝尔奖的人。为了从一吨工业废渣中提炼出金属镭, 居里夫人要将废渣一锅一锅地煮沸、不停地搅拌;一瓶瓶地倒进倒出、一丁点一丁点地结晶。她整整不懈研究了35年, 这是多么繁重的劳动, 需要何等坚韧不拔的毅力啊!这大大激发了学生的学习热情, 使该章节显得不是那么枯燥乏味, 课堂气氛也变得活跃进来。

四、介绍中国的科研水平, 激发学生的科研兴趣

在许多章节的讲授过程中, 我都会提到中国的科研水平处于什么位置的问题, 从各个方面加以介绍, 比如, 大型科研仪器, 武器制造, 飞机发动机, 高质量的科研论文的发表及诺贝尔的获奖情况等。使同学们了解到我国的科研水平与美国等发达国家都有相当大的差距, 这大大激发了同学们的爱国热情。我进一步激励他们, 中华民族伟大复兴的重担就在诸位在座的同学身上, 毛主席曾经说过:你们青年人朝气蓬勃, 正在兴旺时期, 好像早晨八九点钟的太阳。希望寄托在你们身上。若干年后, 可能你们中间就有一位是诺贝尔奖得主。在提到我国的核科研水平时, 我向学生介绍了我国核事业的发展历程。1960年, 前苏联撤走了全部援华专家, 有人甚至称:“中国人20年也搞不出原子弹来。”那时, 新中国成立不久, 国家一穷二白, 百废待兴, 正是在这样艰苦卓绝的条件下, 于1964年成功进行了第一颗原子弹的爆炸试验。此后, 中国还研制成功了氢弹、核潜艇、中子弹和核电站, 中国是世界少数几个掌握核技术的国家。听了这个介绍, 同学们的民族自豪感油然而生, 对科研的兴趣空前高涨。

化学科研 第5篇

本文结合学生在有机化学实验课程中存在的问题，提出了“科研设计性有机化学实验教学”。这类教学实验对培养学生分析问题的能力，解决问题的能力，培养学生独立创新意识和科学思维能力以及严谨的科学态度等良好的科研素质能起到一定的引导作用。

一、保证基础性实验操作

在课程教学内容方面，传统的有机化学实验主要是在于培养学生认知一般的有机化学实验的原理和知识、熟悉相应的有机化学实验仪器操作和进行一些简单的有机合成;对于学生方面的要求，传统的有机化学实验教学主要是要求学生规范操作，培养学生的基本操作技能，积累实验经验，为以后进行综合性实验和设计性实验奠定一定的基础。本文提出的科研设计性有机化学实验教学是建立在传统有机化学教学基础上，要求学生实验前必需熟悉实验目的和要求、实验原理及特点、实验方案及设计要求、仪器的正确使用方法等，因此，实验前必须作好预备工作。在选择基础实验项目时，不需要单独开设基本操作实验，而是将实验操作直接融入基础性实验中，这不仅有利于让学生更加直接体会规范的操作，而且在实验中出现错误也能及时纠正。

二、增加自主设计性实验内容

在学生掌握基本实验操作的基础上，教师可以增加自主设计型有机化学实验内容。设计性实验由教师有机实验实际情况而给出题目、达到的目标以及主要方法等，同时也要提醒设计实验中的注意事项。自主设计性实验项目的选择，不但要重视合成结果，而且要重视学生在设计实验过程中的思路以及对结果的分析手段，因而学生得到的是对实验项目的全方位理解。这个过程中，学生需要根据教师给出的提示并设计实验方案自己主动查阅文献资料，然后将所查阅到的相关文献和知识进行学习和掌握。例如，将乙酸丁酯的制备由验证性实验改为设计性实验，要求学生设计与教材不同的合成路线，在该过程中，教师也要给予一定的建议保证实验的.可行性。在自主设计性实验过程中，大多数同学根据设计好的方案能够完成相应的有机化学实验，但是仍有少数同学未能够合成出目标产物，因此，他们需要对自己实验失败的原因进行分析与探讨以找出相关原因，这样不仅有利于提高学生的学习兴趣，同时也可以提高学生对理论知识和实验技能的掌握。更重要的是，这种教学提高了学生独立设计和完成实验的能力，并对其结果进行合理有效的分析，这对于提高他们的创新能力和学习兴趣是非常有效的。此外，自主设计实验对培养和提高学生创新的积极性，独立工作能力、解决问题的能力和科学的思维方法具有很好的效果。因此，自主设计性实验是提高学生创新精神和实践能力的有效环节，也为他们以后从事相关的科研工作打下良好的基础。

三、科研设计性有机化学实验教学

在前面自主设计性有机化学实验基础上，将教师科研项目融入设计性实验中，有助于提高学生的科研能力。科研项目通常是一个交叉学科，往往会涉及多个方向，因此，将科研项目与实验教学相结合，不仅在于提高学生的探究能力和知识整合能力而且对于培养学生的综合能力也是非常有效的。对于科研设计性有机化学实验内容的选择方面可涉及其他学科与有机化学相联系的综合性问题，如核磁共振技术、红外光谱和拉曼光谱分析等。教师在给出课题方面应对实验内容的深度和广度应该有适度的把握，如果设计的课题太难，容易打消学生学习的积极性，过于简单的课题又难以调动学生的积极性，只有设计难度适中的课题，学生才能够根据自己所学的知识进行合理设计，这样也有利于在实验中出现问题后教师给予合理的指导。学生在实验中遇到问题要积极与教师进行深入的交流和沟通，对整个实验有了充分的理解和调研才能保证实验的顺利进行。由于有机化学实验通常需要多个步骤来实现，因此学生可以采取团队合作，有效分工的方法。学生遇到问题可以一起讨论，各抒己见，这样他们不仅可以对自己的实验方案和科学研究有了新的认识，还能从中提出新问题，拓宽思维，为今后从事独立的科学研究打下坚实的基础。另外，学生直接参与到教师的科研活动当中，有利于改善教与学的关系，激发了学生的科研创新意识并把学生引入真实的科研环境中。学生在这个过程中有了切身的体验与思考，潜移默化中提高了他们的创新能力。

四、增加合作与讨论部分

当学生参与到教师课题当中后，会遇到各种各样具体的实际问题，比如，实验条件的摸索，对所得产物进行表征的手段，表征仪器的使用等，这些都是从课本中难以学到的。因此，在科研设计性有机化学实验中，学生需要加强团队合作，多与周围同学和教师探讨实验进展与遇到的难题，同时也要加强对相关知识的自主学习，这样才能保证科研项目的顺利完成。教师也可以定期开展相应的课堂课程，对从事相同项目的学生进行深入细致的指导，及时帮助和督促他们实验工作的顺利开展。

五、结语

化学科研 第6篇

关键词：化学学科 电子期刊 SCI 引文分析 文献保障 馆藏建设

中图分类号： G252 文献标识码： Ａ 文章编号： 1003-69３８（２０12）０2－0108-04

Research on the Literature Condition of E-Journals Guaranteeing Academic Users in Chemistry Subject

——A Case Study at the Shanghai Normal University

Abstract This study concentrates on the SCI theses affiliated to Shanghai Normal University and published during 2006-2010 in chemistry subject. In order to provide some references and bases in the process of constructing and optimizing the digital resources in chemistry subject， based on the gathering and statistical analyzing of the published articles and citations information， the literature guarantee condition of Shanghai Normal University Library serving academic chemical users is discussed from three aspects： the citations time， the citation frequency and the cited e-journal databases

Keywords Chemistry subject； E-journal； SCI； Citation analysis； Literature guarantee； Collection construction

1 研究背景和目的

近年来，随着网络和数据库技术的迅猛发展，电子资源较之传统文献资源以其特有的便捷性和高效性而越来越得到高校科研人员的青睐，高校科研对于各种学术数字资源的需求也是越来越明显。在数字化网络化的大背景下，为了保障科研所需的文献资源，各高校图书馆纷纷结合学校学科和科研的特色着重开展学术数字资源馆藏的建设，文献资源购置的经费也逐渐向电子资源采购进行倾斜，目前许多馆用于此方面的经费已超过了总文献采购经费的一半以上。但是，当前许多高校图书馆却面临着电子资源购置经费不足与电子资源价格昂贵并不断上涨之间的矛盾。那么，目前所订购的数字资源是否物有所值，是否能够保障本校相关学科科研的基本需求就是图书馆需要思考和评价的问题。

本文将着重对上海师范大学化学学科用户近五年（2006—2010年）发表的被《科学引文索引》（Science Citation Index，简称SCI）收录的论文进行定量分析。由于期刊是引文中最重要的文献类型，通常能够达到引文总数的九成左右，因此，本文将主要对引文中的期刊这一类型进行重点考察，以期了解发表论文的参考文献的分布概况，并结合馆藏电子期刊的现有状况，掌握我校化学学科科研电子文献的保障情况，为我馆合理配置采购经费的比例和数字资源馆藏建设提供一定的借鉴和参考。

2 文献综述

1927年，Gross［1］在《Science》上发表论文，利用《Journal of the American Chemical Society》论文中的引文数据作为评价指标，获取有价值的化学期刊列表；C H.Brown［2］对化学、生理学和数学三个学科的论文引文数据进行了分析研究；A M.Gooden［3］对俄亥俄州大学化学系的博士论文进行了引文分析；2004年，P M.David［4］通过对康奈尔大学IP地址用户使用美国化学学会（ACS）期刊的数据的研究，认为在众多学科中，化学科研人员更加青睐传统意义上同行评审的期刊文献。

国内通过引文分析方法研究化学学科馆藏的活动开展相对较晚。2003年，马建华［5］对北京大学有机化学专业的博士论文进行了引文计量分析，获得了最有影响力的外文期刊列表；葛巧珍等［6］以华东理工大学为例，对该校1999-2007年间的SCI收录的论文进行引文分析，研究了理工类期刊的馆藏保障率；徐志玮等［7］以中山大学化学学科作为研究对象，通过对2004-2009年间的SCI收录论文的引文数据的分析，阐述了用户对于相关学术期刊的需求状况，为数字馆藏资源建设提出了意见。

3 数据的采集与整理

本文的数据从《科学引文索引》（SCI）中检索提取，应用的检索词为“Shanghai Normal University” 和“Chem”，时间范围为：2006—2010。

得到的总体情况为：2006-2010年上海师范大学化学学科论文被SCI收录共计415篇，刊载在139种期刊上，其中中文期刊17种，外文期刊122种。对415篇论文的参考文献进行查重整理，共生成12923条，这其中包括了期刊、图书、标准、专利等多种文献类型。通过Google和Calis外文期刊网［8］等检索途径进一步针对电子期刊数据进行筛选和整理，剔除其中非期刊类型的文献，统计得出期刊引用数量共计11996条。

4 数据的分析

4.1 发表论文的期刊数据分析

对刊载这415篇论文的期刊进行分析，细化至每一年的数据，统计得到表1。

可以看到，我校化学学科在2006-2010年间在SCI源刊上的发文数逐年递增，2010年比2006年的篇数足足翻了一番，而且，刊发在外文SCI源刊上的论文也是呈逐年递增的态势，外文刊上发文总量占到了总发文量的74.2%。415篇论文的期刊引用量共计为11996条，每篇平均期刊引文为29。

刊载415篇论文的期刊中，17种中文期刊均为国内较顶级的化学类期刊，电子版均有馆藏，保障率为100%，其中发文量最大的为《化学学报》（21篇），其次为《有机化学》（18篇）。其余122种外文期刊也均为国际上比较有影响力的期刊，《Journal of Physical Chemistry C》（2010 IF= 4.520）发文量为13篇，《Journal of Alloys and Compounds》（2010 IF=2.134）和《Journal of Catalysis》（2010 IF=5.415）均发有12篇。以上三种期刊在ACS（美国化学学会）和Elsevier库中均可全文保障。经核对统计，发表的308篇外文中有263篇能够全文保障，保障率为85.4%。

4.2 论文引用的参考文献统计分析

引文，即参考文献，是在撰写论文过程中参考过的主要文献目录，是论文作者参阅借鉴前人研究成果的反映，是论文的重要组成部分。引文分析法是一种科学、可靠而简单的定量分析方法［9］。

4.2.1 引文统计的总体情况

经整理统计，2006-2010年期间SCI收录的我校化学学科415篇论文引用期刊文献共计11996条，出自1130种期刊，其中123种中文期刊，1007种外文期刊。1130种中外文期刊中，通过与我馆电子期刊资源的考察和比对，有666种期刊我馆的相关电子期刊库中可全文保障，被引数共达到10446次，占总数的87.1%；174种期刊我馆数据库中有摘要等相关信息，但不提供全文，被引数为633次，占总数的5.3%；290种期刊我馆数据库中则未藏有，被引数为917次，占了7.6%的比例。因此，从被引总次数的分析上来看，我馆的电子期刊全文馆藏能够基本满足我校化学学科科研的需求。

从电子期刊出版方来看，被引用我馆的外文期刊资源所在数据库主要集中在ACS（美国化学学会）、Elsevier、wiley、RSC（英国皇家化学学会）、Springerlink、Nature以及Science等库；中文的期刊文献在中国期刊网（CNKI）、维普数据库及万方数字化期刊中所藏。

4.2.2 引文的年代分析

引文的时效性往往对论文的质量起到很大的作用，它反映了相关问题的研究进展和动态。本文对11996条的引文的发表时间进行了统计（图1），结果显示：最早引文时间为1843年，其次为1897年，但是，引用2001—2010年间期刊论文的总数为7461条，占总引文量的62.2%；1991—2000年间的期刊引文数为3258条，占总引文量的27.2%；引用1971—1990年间期刊论文为1074条，占总引文量的9.0%。可见，1991—2010年二十年间期刊引文量为10719，占总引文量的89.4%。

目前，国际上收录期刊比较权威、引用量较大的化学类期刊库有ACS（美国化学学会）、RSC（英国皇家化学学会）、Wiley、Elsevier、Springerlink等，中文刊则在中国期刊网、维普、万方等库中基本有藏。从期刊库收录论文的年代来看，以上各库都比较注重论文的时效性和连贯性，近20年的期刊论文都重点收藏，我馆目前基本上也已订购上述各库的全文使用权限。但是也要看到，年代较久远的一些期刊由于停刊或其他原因而没有电子版，对于这部分期刊文献的需求需要纸本期刊或其他途径进行获取保障。

4.2.3 引用期刊的频次分析

对1130种被引期刊进行统计整理，结果显示：被引期刊的被引次数相差很大，被引次数最多的是《Journal of the American Chemical Society》，五年间被引用了774次，被引期刊次数前40位的均为外文期刊，中文期刊被引次数最多的是《化学学报》（41位），被引用55次，但是，499种期刊五年里仅被引用过1次。期刊引用次数统计情况见表2。

由表2可以看到，被引次数5次及以上的期刊共计320种，共被引次数10677次，所以，大量的期刊引用集中在了较少量的期刊上。通过对这320种期刊与我馆电子期刊馆藏的重点考察和比对，248种（77%）电子期刊我馆已全文订购。但是，通过分析，笔者也发现了存在的一些问题：（1）有些期刊订购收录的年代存在不全的情况，如《Nature》。目前我馆订购《Nature》的主站点上收录的是1869—1986年和2006至今的数据，Calis站点提供的是1997年至今的数据。因此两者在数据上有一定的重复，同时在收录年代上也缺少1986—1996年的全文数据。（2）有些引用次数比较多的期刊我馆没有收藏。《Biosensors & Bioelectronics》（被引94次）、《The Journal of biological Chemistry》（被引59次）及《Chemistry Letters》（被引42次）三刊我馆均没有全文订购。由于篇幅有限，表3列出了被引次数排序前20位的期刊，以期为我馆化学学科电子期刊资源建设提供一定的参考。

4.2.4 被引外文期刊所在期刊数据库的分布和保障情况分析

从以上分析中可以看出，外文高质量期刊是化学科研人员最重要的引文来源，并且，被引中文期刊的电子馆藏相对比较集中，在中国期刊网、维普和万方等库中有收藏，因此，本文将重点对所引的1007种外文期刊所在的数据库分布情况进行重点分析和探讨。

据统计，1007种被引外文期刊中，我馆各数据库中藏有719种（包括可全文和有文摘等信息的电子馆藏），外文馆藏期刊总引量为10675次。按照期刊所在数据库被引总数进行统计排序，被引量前五位的数据库依次为： Elsevier、ACS、Wiley、RSC和Springerlink，这五个库的被引总次数占到了外文总引量的86.4%。表4和图2为馆藏各数据库的期刊被引量情况。

因此，做好Elsevier化学专辑、ACS、wiley化学专辑、RSC和Springerlink化学专辑的电子资源建设是提供化学科研电子文献资源保障的重中之重。

从我馆目前的情况来看，引进的外文期刊数据库基本上能够满足化学学科的科研电子文献需求。我馆订购了ACS全部期刊的全文使用权限；RSC提供了主站点和Calis站点访问全文使用权限，两个站点可以一起配合使用；Elsevier和Wiley中的化学专辑我馆均已订购，但是在本文研究的过程中发现有些与化学学科交叉或相关的基础跨学科期刊却没有订购，可能会影响读者的全文使用；Springerlink中的化学类期刊也基本都能够全文使用，但由于数据库商的原因，有个别期刊在国内无法全文下载使用。此外，Nature、Science、AIP、APS和IOP等库我馆基本上已全部或部分全文订购。

5 结语

通过针对上海师范大学图书馆化学学科电子期刊馆藏对我校化学科研保障状况的研究，可以看出近年来我馆对于化学学科电子期刊库的建设是卓有成效的，分析表明目前我馆订购的化学学科中外文期刊库的质量比较高，基本上能够保障我校化学学科科研的文献需求。

化学科研工作者越来越注重对于外文高质量化学期刊的关注和引用，这就需要图书馆更加注重对于读者用户文献需求的持续追踪，对于引用量较多、学术价值比较高的数据库或电子期刊根据实际情况进行论证、评价和订购，争取在购置经费有限的前提下，真正将“好钢用在刀刃上”。在日常的数据库管理和建设中，图书馆要持续做好数据库的读者培训工作，指导用户充分利用购置的数据库电子资源，同时还要加强文献传递服务，拓宽获取文献的渠道，以最大程度保障读者的文献需求。

参考文献：

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［6］葛巧珍，杨美珍.基于科研成果调查的外文期刊馆藏建设探析——以华东理工大学为例［J］.图书馆建设，2009，（8）.

［7］徐志玮，郑建瑜.高校化学学科用户对纸本/电子期刊需求研究——以中山大学化学学科用户为例［J］.图书情报知识，2010，（4）.

［8］CALES外文期刊网［EB/OL］．［2011-10-20］．http：//ccc.calis.edu.cn/journal.php.

［9］Stephen E. Woberley. Journal Rankings from Citation Studies： a Comparison of National and Local Data From Social Work［J］.Library Quarterly，1982，52（4）：348-359.

化学科研 第7篇

关键词：无机化学,科研,前沿,教学

无机化学是各高等院校化学化工类专业学生的第一门专业基础课程,是大学化学的入门课程,也是生物学、材料科学、医学、药学等相关专业的一门专业必修课,其内容抽象,理论性强,学生往往有畏难情绪。无机化学教学面临的对象是刚刚入校的大学一年级学生,正处于从高中的学习模式向大学的学习模式过程中。因此,无机化学课程是一门承前启后的课程,该课程的教学模式对学生能否适应大学的学习以及学生的能动能力和科学思维方式的培养起着至关重要的作用。实践表明适当讲解关于无机化学在新领域研究过程中的前沿内容,对于提高学生学习无机化学的兴趣具有重要作用。

当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用,以及新的研究领域的开辟和建立,因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合,同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透,形成许多学科的新的研究领域。例如,作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉;无机固体化学是十分活跃的新兴学科;“超碳时代”开辟了21世纪无机化学研究的新领域等。为了促进无机化学的教学工作,激发学生学习无机化学的兴趣,教学过程中渗入一些无机化学的前沿研究领域是非常必要的。

1 配位化学

配位化学是现代无机化学中一门非常重要的边沿学科,它所研究的主要对象为配位化合物。配位化合物是金属的原子或离子与无机、有机离子或分子相互反应形成的化合物,最早有记载的配合物是18世纪初用作颜料的普鲁士蓝。1893年瑞士化学家韦尔纳首先提出这类化合物的正确化学式及配位理论,因此获得了1913年的诺贝尔化学奖,被称为“配位化学之父”。配位化学的应用领域很广,主要包括金属的提取和分离、催化、化学分析、生物化学、医学等。通常有三种理论对配位化学进行解释,即价键理论、晶体场理论和分子轨道理论,当前应用最广泛的是分子轨道理论。随着分析、合成技术的不断发展,配位化学目前已经渗透到有机化学、分析化学、物理化学、生物化学和材料化学等领域,这些交叉领域一方面推动和发展了配位化学基础理论;另一方面其研究成果也被广泛应用于催化工业、生物模拟过程、功能新材料等诸多领域。其中分子纳米磁性材料已成为了配位化学的一个崭新的前沿研究方向,分子纳米磁性材料是纳米领域的新型材料,主要包括单分子磁体(single-molecular magnets, SMMs)和单链磁体(single-chain magnets, SCMs),其在阻塞温度下能够表现出磁化的量子隧道效应和缓慢的磁弛豫现象,因此有望应用于高密度的信息存储材料和作为量子点(qubit)用于量子计算[1,2]。

配位化学前沿知识在教学中的应用可谓丰富多彩。在原子结构、分子结构、晶体结构、配位化合物等章节中,可以向学生介绍相关的前沿知识,加深学生对配位理论和配位键的理解。比如,向学生介绍新型配合物特别是新型分子纳米磁体的基础无机合成、结构研究以及性质应用方面取得的成果,丰富了配位键的内涵,加深了同学们对配位键的理解和认识,介绍配合物在新型材料尤其是纳米领域新材料中取得的成果,会使得枯燥的配位理论讲解有了鲜活的例证做补充,开阔了学生的眼界,调动了学生的积极性;另外,在讲解配位化合物部分时,向学生讲述我国科学家在配位领域取得的科研成果,激发同学们的爱国热情和对化学学习的兴趣。

2 无机固体化学

在现代化学中,无机固体化学已发展成为一门重要的交叉学科,它是以无机化学、固体物理和晶体结构的理论和实验为基础,实现了在原子水平上研究材料的组成、结构和性能的关系。研究内容涉及固相中的化学反应、晶体的合成和生长、固体的组成和结构、固体的表面化学等,目标在于探索无机固体物质作为新材料应用的可能性。固体材料是现代人们生活和生产必需的物质基础,从现代科学观来看,一种新固态化合物的制得及其特性的发现,往往导致一个新的科技领域的产生,甚至一个崭新工业的兴起。例如,对红外光透明度比硅玻璃大数百倍的多元氟化物玻璃纤维的研制成功,把光纤通讯的距离延长到数千公里,其效果将和空间卫星相比拟。无机固体化学在新材料领域的一个重要研究内容就是超导材料。1911年荷兰物理学家昂尼斯发现金属汞在4.2 K温度下具有零电阻的特性,这就是超导现象,昂尼斯因此获得了1913年的诺贝尔物理学奖[3].为了实现超导材料的应用,人们一直在探索提高临界温度的高温超导材料,直到1986年高温超导体的研究才取得了重大的突破,美国科学家柏诺兹和缪勒发现钡镧铜氧化物在35 K 时显示超导性。这一发现开辟了陶瓷超导研究的新思路。他们因此获得了1987年诺贝尔物理学奖,并掀起了以寻找高临界温度超导体为目标的“超导热”。在此启发下,美国、日本、中国的科学家都参与了这场竞赛,做出了自己的贡献,目前氧化物超导材料的临界温度已提高到了160 K左右。2008年日本科学家宣布发现了新型超导体——二硼化镁,研究发现其临界转变温度达90 K,二硼化镁超导体的发现,使简单化合物超导体研究重新受到关注,对于开发新型的高温超导材料具有重大的理论意义。超导材料最诱人的应用是发电、输电和储能。在低碳环保日益成为社会发展主流的今天,超导材料的研究显得越发重要和意义非凡。

在教学过程中,主要是在元素部分介绍无机固体化学研究的这一前沿领域,激发同学们学习无机化学的兴趣。比如在硼元素一节中,向学生介绍超导材料中的二硼化镁的发现、结构、应用和意义,不仅使同学们了解了这种新型超导材料的性质和特点,加深对于硼元素的结构与性质的认知,而且培养了学生们的环保理念,一举数得;在稀土元素部分,向学生介绍稀土超导材料Ba-Y-Cu-O,不仅可以加深学生对陌生的稀土元素的认识,还可以增加学生对稀土元素重要性质及应用的认知,这样会使枯燥的元素的学习变得丰富多彩。

3 无机碳化学

继金刚石、石墨外,科学家们又发现了以新的单质形态存在的碳单质一富勒烯[4],其中比较重要的C60,它是由60个碳原子组成的具有美学对称性的足球状分子,富勒烯C60以其独特的结构和理化性质,使其在化学、物理、材料、医药、微电子等领域产生了深远影响,在超导、太阳能电池、纳米电子器件、催化及生物等应用方面显示出诱人前景,现在富勒烯已在电子器件、功能塑料、电解质和医药等方面得到实际应用。不久之后还将诞生非金属电缆、非金属电路板等富勒烯产品。事实上,在富勒烯之后还有两种结构的碳材料引起了世界范围内的高度关注,即碳纳米管和石墨烯[5,6]。碳纳米管又名巴基管,是1991年日本NEC公司电镜专家饭岛澄男(Ijima)在高分辨透射电子显微镜下意外发现的,它具有典型的层状中空结构特征,由于其独特的结构,碳纳米管的研究具有重大的理论意义和潜在的应用价值,如:其独特的结构是理想的一维模型材料;巨大的长径比使其有望用作坚韧的碳纤维,其强度为钢的100倍,重量则只有钢的1/6;同时它还有望用作为分子导线,纳米半导体材料,催化剂载体,分子吸收剂和近场发射材料等。科学家们还预测碳纳米管将成为21世纪最有前途的纳米材料,目前碳纳米化学方兴未艾,内容丰富,前景诱人。通过对碳纳米管的研究,必然带动相应学科的发展。石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,是2004年英国曼彻斯特大学的Andre K. Geim等成功从石墨中分离出来的,是目前世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,目前世上电阻率最小的材料,因为它的电阻率极低,电子迁移的速度极快,因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。

在教学过程中,比如在学习碳族元素时,介绍富勒烯、石墨烯、碳纳米管等碳的新材料在现实生活中的应用,会使学生对这一前沿研究领域有更为直接和感性的认识,有利于引发学生的好奇心和求知欲,从而对无机化学产生更浓厚的兴趣;在原子结构一章时讲授富勒烯的结构、碳纳米管、石墨烯等相关知识,把理论中的原子结构化学键与当前无机化学前沿领域结合起来,有助于引起学生们的学习兴趣和对科研工作的向往。不仅取得了很好的教学效果,而且对于培养学生的科研兴趣和好奇心意义重大。

4 新能源材料

能源与人类社会的生存与发展休戚相关,人类的生产、生活离不开能源,同时人类社会也总是随着人类利用能源的方式的转变而不断地进步和发展,而能源短缺、环境污染等问题愈来愈严重,开发清洁、高效的新能源材料已十分紧迫。新能源材料是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料,新能源材料领域的一个研究热点是锂离子电池材料[7],锂离子电池是一种充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。1970年代埃克森的M.S.Whittingham采用硫化钛作为正极材料,金属锂作为负极材料,制成首个锂电池。锂离子动力电池的研究具有重大的意义和潜在的应用价值,比如,锂动力电池可以使用在便携式设备、卫星、储备电源、电动汽车等各种领域,具有替代各种二次电源的潜力,具有广阔的前景。目前锂动力电池最热门的应用是电动汽车。当前许多世界著名汽车厂商都致力于开发纯电动汽车(EV)及混合动力汽车(HEV),而大部分采用的是锂动力电池,特别是我国863新能源汽车重大专项的实施,更是把我国的锂动力电池行业推向了行业前沿,为锂动力电池展开了广阔的市场前景。除了民用领域,在航天及军事应用中,锂动力电池也有广阔的前景。锂离子电池一直被称为第三代航天电源,世界各国都对锂离子电池在空间领域的应用进行了研究和评估,NASA、ESA、JAXA都已经进行了多年的工作,并由英国在STRV-1d小型卫星上首先使用了锂离子电池作为贮能电源。我国在2008年发射的神七伴星也采用了锂离子电池作为贮能电源。目前,全世界已经有20多颗卫星采用了锂离子

电池作为贮能电源,计划采用锂离子电池的有10多颗,而随着锂离子电池的材料和技术的成熟,将会有更多的航天器采用锂离子电池作为贮能电源。而在军事应用领域,美国、法国等军事强国已经在水下蛙人运载器、水下机器人、水下无人运载器(UUV)、鱼雷训练用操雷等军事设备上应用了锂动力电池,并且正在不断推广中。

在实际教学中,新能源材料的前沿知识可以在绪论中向学生简要介绍,让学生们了解这一无机化学的前沿研究领域,引起了同学们对无机化学的兴趣;在讲述原电池章节时,向学生介绍锂离子电池的原理及应用价值,不仅有助于加深学生对原电池的理解,而且会使学生明白原电池的巨大作用,让他们感触到无机化学在实际生活中的重要地位,取得了良好的教学效果。

参考文献

[1]王庆伦,廖代正.单分子磁体及其磁学表征[J].化学进展,2003,15(3):161-169.

[2]许公峰,王庆伦,廖代正,等.单链磁体及其研究进展[J].化学进展,2005,17(6):970-977.

[3]高秀蛉,刘敬华.神奇新材料的偶然发现[J].化学教育.2006,(7):9-10.

[4]邓顺柳,谢素原.富勒烯合成化学研究进展[J].化学进展,2011,23(1):53-64.

[5]王娟,程翥.碳纳米管的研究现状[J].材料导报,2003,17(3):52-54.

[6]张文毓,全识俊.石墨烯应用研究进展[J].传感器世界,2011,(5):6-11.

化学科研 第8篇

为实现这一重要目标, 结合我校有机化学实验教学的实际情况, 必须从有机化学实验的教学理念、课程体系、教学方法及考核方法四个方面进行教学改革。

1.更新传统教学理念, 树立创新型教学理念。

有机化学实验教学传统的教学理念是教师介绍反应原理、操作方法及实验注意事项等相关知识, 指导学生按照课本实验条件按部就班实验。在这种传统的教学理念指导下, 本来充满探究性的有机实验课教学, 变成了被动接受和简单重复, 失去了有机实验课能培养学生科研创新能力的巨大魅力。因此, 在有机实验课中培养学生科研创新能力的前提是更新教学理念, 打破传统的“教师教, 学生学”的教学模式, 变被动为主动, 充分发挥学生自主创新的优势。

2.合理设置课程体系, 提供培养学生科研创新能力的平台。

以我校为例, 目前有机实验课教学内容的选择虽然增设了综合性实验和设计性实验[4], 但是传统的验证性实验依然偏多。为了更好地培养学生的科研创新能力, 必须合理设置课程体系, 尽可能多地开展开放性实验、连续性实验[5]、综合性实验和设计性实验, 给学生提供一个可以展示自己科研创新能力的平台, 培养学生勇于创新和实践的精神。

3.改进实验教学方法, 培养学生的创新精神和实践能力。

有机化学是一门充满探究色彩的实验科学, 但是目前我们用的实验教材大部分实验都给出了详细的实验原理、实验方法和实验注意事项, 教师只要按照这个顺序采用讲授式教法就可以达到很好的教学效果, 这的确给教学提供了不少便利, 但是也似乎不自觉地把实验教学变成了一种一成不变的机械传授。这种机械的教法, 不但违背了有机化学实验教学充满变化和探究色彩的实质, 而且学生的创新精神和实践能力无法得到充分发挥和提高。因此, 教师必须充分认知有机化学实验的本质特征, 有意识地根据不同实验的特点, 灵活采用探究式教法、启发式教法和自主式教法等多种教法, 引导学生进行条件的探究和摸索, 让学生充分认识到实验条件的可变性和探究性, 不断培养学生的创新精神和实践能力。

4.完 善实验考核方法 , 将创新能力列为考核指标综合评定学生成绩。

考核是检验教学效果的重要手段, 教学理念、课程设置及教学方法是否合理可以通过对学生的实验考核得到最直观的判断。因此, 为了实现在有机化学实验教学中培养学生科研创新能力的目标, 就必须把其列为考核的一项重要指标, 综合评定学生的实验成绩, 才可能将这一目标落到实处[6]。

摘要：本文针对我校有机化学实验课程开设过程中所出现的一系列问题, 从教学理念、课程设置、教学方法、考核方法四个方面进行深入探讨, 提出相应的改革措施, 达到提高实验教学质量和增强学生科研创新能力的目的。

关键词：有机化学实验,教学改革,科研创新能力

参考文献

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[3]吴飞跃, 李强.有机化学实验教学改革与实践[J].考试周刊, 2013, 43:16.

[4]刘汉兰.深化实验教学改革, 培养学生创新能力[J].实验技术与管理, 2006, 23 (5) :16-18.

[5]孟团结, 胡春华, 赵文献, 等.有机化学实验教学中提高学生的科研创新能力[J].广州化工, 2011, 39 (16) :198-199.

化学科研 第9篇

1 注重培养科学的思维方法

物理化学可分为化学热力学、化学动力学与物质结构三大分支, 其中化学热力学涵盖了近二分之一的内容。正是热力学部分, 凸现了物理化学在培养学生思维能力方面的独到之处。李远哲先生曾说过[2]:“热力学对学习化学很重要, 如果热力学没学懂的话, 化学也不会学好。”他指的不仅仅是知识, 更重要的是热力学的学习方法在提高科学思维方面的功能,这是具有创造能力的基本条件。化学热力学以四个基本定律为中心,推演出一系列公式与结论,并在多相系统、化学反应系统、电化学及界面化学等领域中得到广泛的应用。如果学生在学习过程中一味靠死记硬背, 不仅感到枯燥乏味、力不从心, 而且不能灵活掌握公式的使用条件, 无法处理实际问题。因此, 在教学中要讲“方法论”, 注重传授知识与培养能力相结合, 以达到“授之以鱼不如授之以渔”的目的[3]。首先, 我们积极倡导学生从书本的推导与归纳中注意学习科学的研究方法, 即搜集事实、提出假设、进行验证、形成理论、持续发展的方法,为将来从事科学研究工作打基础。其次,采用启发式、讨论式、研究式的“互动教学”方法[4], 重视发挥学生的主体作用,在课堂上“精讲”———即在融会贯通教学内容的基础上, 挑选最基本的内容、方法及典型应用展开讨论, 引导学生积极参与教学过程,鼓励学生提问、质疑、探究、评价, 不断思考、大胆推测,充分利用已有知识进行提升, 培养学生自我获取知识的能力。继而通过“多练多用”, 指导学生举一反三,加深对基础知识的理解,增强自学能力。同时, 针对课程理论性强的特点,始终坚持理论联系实际, 在课堂讲解中适时穿插一些贴近生活和生产实践的例子, 鼓励学生用所学物理化学原理加以解释, 培养学生分析、判断、推理及综合等科学的思维能力, 使学生逐步掌握提出问题、解决问题的方法, 收到学以致用、触类旁通的教学效果。最后,在学生掌握了一定的基本理论、懂得积极思考问题的基础上,引导他们对各章节内容进行归纳总结,这就要求学生不仅要认真复习、自学部分内容,还必须对知识进行高度系统的概括,一方面是对所学内容的深化理解,另一方面也有助于学生的创造性思维及书面表达能力的训练。

2 介绍学科前沿动态和现代科技成果,激发学生求知欲望

提高教学质量和效果最关键的一点是变学生的被动学习为主动探索,使学生的学习兴趣得到充分的激发,从而调动学生学习的积极性、主动性,提高课堂学习效率。刚开始接触这门课程的学生,都从高年级的同学那里听说物理化学这门课理论性较强,比较难学,对这门课往往有一种畏难和抵触心理。同时,也有一些学生认为学习物理化学没有用处,解决不了实际问题,从而放弃对物理化学课程的学习,严重影响了教学 质量和教学效果。基于此,在绪论课及后续教学中适当地介绍一些现代科技成果及物理化学在其中的重要作用和物理化学的前沿发展动态以激发学生学习兴趣就非常有必要[5]。当代科学技术如飞秒激光技术,纳米材料和生物自组装等的研究都与物理化学息息相关,因此,我们在课程讲授过程中,要在适当章节引入这些科学前沿内容,引导学生关注现在的学科发展和科学名人。要使学生明白物理化学从100 多年前诞生的时刻起,就是一门生机勃勃的科学。据统计,自1901年至2008年150多位获得诺贝尔化学奖的科学家中,60%以上是物理化学家或者是从事物理化学领域的研究工作。而国内自从唐敖庆院士奠定了中国理论化学的基石以来,学生们熟悉的著名科学家卢嘉锡、唐有祺、田昭武、李远哲等都是物理化学家,理论化学界的院士已有十多位。这些实例和数字都是激发学生学好物理化学的有力手段。物理化学作为化学中最活跃的分支始终和自然科学理论的最前沿紧密相连。同时,又与当前应用热点密切联系,各个学科重要的研究成果,以及所面临的问题,很多都与物理化学紧密相关。可举出很多实例如近年来的蛋白质的定点切割反应热力学研究,生物膜分子的热力学研究、纳米材料和生物自组装,飞秒探测技术不仅研究简单的化学反应过程,而且正在试图探索复杂的化学反应过程,并已将目光移向光合作用、视觉的基元过程等生命科学中的尖端问题;在环保领域,从监测、污染的处理、绿色产品的发展到现在低碳经济;到与国防有关的防化、军用材料等方面均涉及大量物理化学问题。现代的化学、物理、材料等许多领域都需要应用各种物理化学方法。如超临界CO2 萃取技术用于天然有效成分的提取,电子显微镜用于生物大分子成像,C60的发现和结构确定等等,都是利用物理化学方法取得成功的例子[6]。由于以石油和煤为原料的能源是有限的,并且带来了污染和温室效应,因此新能源研究是全人类面临的最重要、最迫切的课题之一。学生们对此都很感兴趣,因此可举例让学生了解到如太阳能的利用、燃料电池、氢能的储存和利用等等新能源的研究都涉及到物理化学问题,物理化学在这个领域是大有作为的,同时这些领域发展历史较短,我国与其它国家基本是同步的,因此完全有可能在这个领域开创出世界领先的成果,而学生们将来就有可能作出自己的一番贡献。这样以来,学生们被物理化学的美好前景所深深打动,学习的热情和求知的欲望被完全带动起来,学习的主动性以及对未知世界的探索精神都会有较大的提高。另一方面基础研究在物理化学领域占有特别重要的地位,也要使学生们懂得重大基础研究领域的突破性进展对人类社会进步的推动作用是难以估量的,因此对基础理论方面的研究决不能抱有任何偏见。

3 推荐一些重要的物理化学专业文献资料

为满足学生旺盛的求知欲望,初步培养和锻炼学生的科研兴趣与能力,在绪论课中介绍一些重要的专业性期刊及查阅专业文献的途径和方法也是十分必要的。目前本专业的期刊主要有中国化学学会主办的《物理化学学报》、中科院大连化物所主办的《催化学报》、中科院兰州化物所主办的《分子催化》、中国物理学会主办的《化学物理学报》等等,这些期刊登载有我国最高学术水平的物理化学研究论文,反映了物理化学的最新研究成果和国内外发展的最新动态。当然由于学生是初学者,对以上期刊文献的阅读仅作一般性了解即可,但实践证明学生在物理化学的进一步深入学习中,进行一些专业期刊文献和物理化学相关网站的查阅工作,对开拓视野,提高科研能力确有很大的帮助作用,也为学生的毕业论文设计和以后进一步的深造打下基础。

4 寓科研于教学,两者有机结合

现在从事物理化学教学的老师,大多都有与其相关的在研科研项目。目前我的科研方向主要是在:基于量子化学的热化学和动力学参数的计算。在课程开始的时候,我就会把自己科研的背景和科研经历告诉学生,然后在课程讲述的每一章分析能够解决的问题。比如,根据热力学第一定理,热化学的计算。我们将采用高精度量子化学方法计算其热力学和动力学参数. 对热力学参数可在较高基组水平上采用DFT或MP2等方法优化分子的平衡几何构型,并用高精度方法如G2、G3和CBS方法,或设计等键反应的方法在较低从头算水平下, 计算不同温度下各热力学性质,如标准生成焓、热容Cp、标准熵S0, 进而拟合得到热力学性质的温度展开式中的展开系数;根据热力学第二定理,计算从平衡态到非平衡态熵的变化和自发过程的方向;根据动力学的内容,对动力学参数采用QST2、TS、QST3等方法搜寻过渡态结构,通过频率分析给予确认各种物质的稳定构型,并采用内禀反应坐标(IRC)方法确证过渡态是连接的正确的反应物和产物(或中间体)。在此基础上,得到各种反应物、中间体、过渡态、以及产物的稳定构型。之后在更高的如G2、G3、CCSD(T)等理论水平上计算得到各个构型更精确的单点能量,进而描绘出各个反应通道的最小能量反应路径示意图,即势能面示意图。再结合动力学软件如VARIFLEX、POLYRATE、 CHEMRATE等计算不同温度和压强下典型基元反应的速率常数, 拟合得到基元反应的速率参数A、n、E.同时也可以得到不同温度和压强下各种反应产物的产物分支比,预测不同的实验条件下各种产物的量。使学生在学习的过程中,切实的感觉到物理化学不仅仅是一门课程,而且是从事理论化学研究所必需具有的知识背景和科研手段,从而激发学生的学习热情。学生始终带着思考和疑问去学习,最终在课程上完的时候,他们会发现完成一个科研的项目所需要的思维方式,知识储备和严谨的态度。因此,我们不应该把物理化学仅仅作为一门课程来讲授,而是要调动学生的求知欲和对科研这些模糊事物的好奇,采用启发式教学,形成学生自动的课前预习,课后复习和作业的机制。为学生在最后一学年的毕业论文和科研,有目的的培养其科研素质并奠定一定的理论基础。

5 改革考试制度,提倡创新精神

这个方面我们将着手进行,物理化学的最终目的不应该是通过卷面考试,而是全面培养学生调研,思考,推理论证,最终解决问题,形成科学报告的能力。因此,在今后的教学中,我们将逐步加入科研报告的考察内容,使学生主动自觉的去关心科学的前沿,并通过比较和思考,应用已有的知识,提出自己的看法。在自然科学学科发展战略调研报告《物理化学》卷中指出[2],实践表明,凡是具有较好物理化学素养的大学本科毕业生,适应能力强,“后劲”足。由于有较好的理论基础,他们容易触类旁通、自学深造,能较快适应工作的变动,开辟新的研究阵地,从而有可能站在国际科技发展的前沿。因此,我们相信,在课程教学中有意识的加入科研思维方式的培养,有利于这些学生更快的适应科研工作,站在科研前沿。

摘要：根据物理化学学科的自身特色,本文从物理化学教学中提出在教学中进一步加强学生科研创新思维能力培养的观点,提倡启发式教学方法,从而提高教学质量,实现学生对学科知识体系的牢固掌握和科研能力的初步培养。

关键词：物理化学,教学,科研创新思维能力

参考文献

[1]王乃毅.高职高专药学专业仪器分析课教学方法探讨[J].山西职工医学院学报,2009(3):92-93.

[2]高盘良.物理化学类课程的作用与地位[J].中国大学教学,1999(6):24-25.

[3]肖士民,谢家声,谢逢春.在物理化学教学中突出科学方法的讲授[J].化工高等教育,2003(3):68-69.

[4]卢德馨.关于研究型教学的进一步探讨[J].中国高等教育,2004(21):24-25.

[5]梁世强.了解物理化学前沿成果,启迪学生的创新思维[J].广州化工,1999,27(4):114-116.

化学科研 第10篇

1 科研促进了师资队伍建设

高校要建立一支高水平的师资队伍就必须要有高水平的科学研究, 只有高水平的师资队伍才能确保高水平的教育质量和科学研究。教师在项目研究过程中, 发现问题, 解决问题。把在科研工作中养成的思维方法及科研成果融入到教学中, 在教学中促进了学生的创新思维, 提高学生创新能力, 优化教学内容和方法, 提高自身理论和实验教学水平, 进而提高教师的业务素质。

一个项目通常就要有一个团队去干, 在团队中每个人又要明确分工, 通过项目的研究, 可以逐渐锻炼出一支学科队伍来, 也加强了教师梯队建设。通过科研立项来获得必要的研究经费, 从而使该科研队伍在经济上获得一定的保障, 稳定了科研队伍, 从而加强师资队伍的建设[2]。

2以科研带动教学, 跟踪学科前沿, 丰富教学内容

科研育人已成为当前高校教育改革创新的重要特征, 教学与科研结合是提高人才培养质量的关键, 通过提高学生的科技创新能力来提高人才培养质量。以科研促进教学, 高人才培养质量, 探索出一条创新型人才培养的有效模式。

安徽建筑大学应用化学学科始建于2004 年, 2008 年成为校级优秀专业。在建设与发展过程中, 通过科研、教学、实践的密切结合, 形成一支理论丰富、实践能力强的优秀教师团队, 具有博士学位和高级职称的教师占80% , 他们科研能力强、教学水平高, 近五年来团队共承担国家自然科学基金和安徽省自然科学基金等各类科研项目20 余项, 发表被SCI收录论文近150 篇。

教师将科研成果写进教材、融入课堂, 渗透到专业建设、课程建设之中, 丰富教学内容。鼓励并引导专业教师将将研究方向与主讲课程相结合, 积极开展与专业课内容相关领域的课题研究, 强化案例教学, 将科研实例部分转化为课堂内容, 激发学生极大兴趣, 拓展了学生的视野, 为学生们的就业打下了坚实的基础。我们开设了 “现代化学化工进展”课程讲座, 授课老师全部具有博士学位, 由教师结合自己的研究方向为学生开设讲座, 为学生提供专业指导, 安排国内外知名学者和企业工程技术人员来校举办不定期讲座, 介绍学科发展的新趋势和新技术。通过这类课程的安排, 不断激发学生的学习兴趣, 开阔学生的视野, 让学生了解了化学化工学科发展的前沿动态和该领域的最新技术状态。

3 科研突出实践教学

发挥我校功能材料重点实验室、化学实验中心等在本科教学中的作用, 将教师研究室、科研设备向本科生开放。利用应用化学专业丰富的科研项目, 鼓励学生参与开放实验, 使学生直接参与国家和安徽省课题项目, 提高学生的产品研发的原创能力。从基础实验到综合实验、创新实验, 逐步提高科研项目与实验内容的结合度, 我校应用化学本科毕业论文完全纳入到教师科研项目研究中[3], 有的学生从大一就开始进入教师研究室参与科研, 提高学生的科研参与能力, 培养学生的创新能力, 提高应用化学人才培养质量。

根据教师的研究项目, 制定措施, 选择部分实验室实行全天开放, 特别是面向大一、大二学生开放科研实验室, 让学生对老师的研究方向和研究内容有进一步了解认识, 激发学生探索科学问题的兴趣。以教师的科研课题为平台, 组织学生积极申报参加大学生科技创新活动, 学生申请成功后, 在指导教师的指导下, 从事科学研究, 在科学实践活动中提高自身的创新能力。我们从大一新生就实行导师制, 使学生在较早阶段就和专业接触, 激发学生热爱自己的专业, 选拔有潜质的学生进行更高层次的科学训练。

将部分科研成果引入应用化学专业实验教学, 充实和更新实验内容, 提高专业实验教学水平。让学生自己动手做研究型、设计型实验项目, 提高动手能力及分析问题的方法, 学生根据自己的实验从中获得数据, 并得出非预见性结论, 启发并引导学生的创新思维。同时也将教师科研引入毕业论文环节, 激发了学生的科研兴趣和研究能力。

强化应用化学毕业论文环节, 教师除了自己要从事科研活动, 更要带动学生参与科学研究。我校应用化学学科结合本科毕业论文, 开展16 周综合训练, 将学生在近四年来所学到的理论知识和实验技能融入其毕业论文中, 为培养学生实践能力和创新精神创造条件。学生毕业论文与教师研究课题挂钩, 使学生直接参与国家和省部级课题的研究, 在科学研究过程中提高其综合素质, 培养其创新思维, 提升人才培养质量。近几年来, 结合大学生科技创新计划, 有200 多名学生参与70 多项教师科研项目, 应用化学毕业论文与指导教师承担的课题相关结合度逐渐增加, 学生毕业论文的质量明显提高。

4 科研进应用化学专业人才培养方案

我校在2011 年对应用化学专业培养方案进行修订, 广泛吸收了科研与教学相结合思想, 在所制定的培养方案、教学大纲中, 加强实践性教学, 并对人才培养的目标定位、课程体系、实践性教学等进行了一系列改革[4]。实行本科生导师制, 每位教师根据职称的不同, 带4 ~ 7 人, 从低年级吸收本科生加入教师的科研课题组。安排时间进行科研能力的培养和训练, 学生直接参与教师的科研活动, 改善了教与学的关系, 通过制度建设和人才培养模式使教师在 “研”中 “教”, 学生在“研”中“学”[3], 创新思想贯穿始终。更新了教学内容, 提高了对本科生的培养水平。取得较好效果。

5 结语

教学是科研的基础, 科研是教学的延伸[5]。科研是一种创造性的劳动, 以科研启发学生的想象力, 让科研引导学生思考, 让科研激发学生创新。学生通过参与科研实践活动, 可被动地从课堂上接受知识转变到以研究、探索、发现为基础的主动学习, 加深专业基础理论知识理解, 提高发现、分析和解决问题的能力, 而教学与科研又是相互依赖、相互促进、不可分离的统一体, 强化教师的科研实践, 以科研促进教学, 优化课程体系, 更新教学内容, 是提高本科人才培养质量的关键所在, 也是不断提高学生创新能力的关键所在。

摘要：经过多年的实践与探索, 安徽建筑大学应用化学学科在人才培养模式和管理制度方面, 形成了以科研促进教学的模式, 为提升人才培养质量营造了良好的环境。探索通过科研促进教学, 提高课程内容的先进性和实践性, 突出实践教学。构建教学与科研良性互动的教学模式, 提高教育教学质量的途径, 培养学生的创新意识、创新能力和科学研究能力。

关键词：应用化学专业,科研,教学,创新

参考文献

[1]严善春, 曹传旺, 姜中珠.加强科研促进教学, 努力提升本科生创新能力[J].继续教育研究, 2008 (12) :108-110.

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[3]郭继强, 陈晓艺, 李长吾, 等.以科研促进教学:创新型人才培养的有效途径[J].辽宁师范大学学报:社会科学版, 2009, 32 (1) :76-78.

[4]薛俊, 黄志良, 石和彬, 等.以科研促进教学, 将学科优势转化为人才培养优势[J].化工过程与装备, 2010 (4) :206-208.

化学科研 第11篇

实验教学科研研究性学习

一、引言

将实验教学与科研课题的有机结合对于激发学生对科学研究的兴趣和潜能，调动学生实验的积极性和主动性，提高学生的科研实践能力、发现问题与解决问题能力，培养具有实践能力和创新能力的优秀人才具有非常重要的作用。国内许多高等院校已经进行了多年积极实践，累积的很多宝贵的经验。近年来，与科研课题结合实验教学的主要形式是建立大学生科研基金，通过课题立项的方法，自助本、专科学生的应用性基础研究项目、科技制作和社会调查报告等。这种形式的教育培养出很多优秀的创新型人才，然而能够获得基金的学生还是少数，不能满足与时俱进的教学要求。2009年，吉林大学国家生物基础实验教学示范中心的崔银秋副教授首先在吉林大学生命科学院建立与科研课题结合的分子生物学实验教学新模式，将科学研究的思想方法和内容带进实验课堂，使所有应届本科学生都参与到科研课题的研究之中，取得了良好的教学效果。借鉴这种实验教学新模式，我们也建立了与科研课题结合的化学实验教学体系，这是该教学模式在教学型高校的一次实践和挑战。在我院实验中心的支持下，我们对基础化学实验有关柱层析的实验操作进行了改革、更新和重组，将教师的基金研究课题移植到实验教学中，取得了一定的教学效果，但同时也遇到了一些不可避免的困难。

二、实验教学实施

1.可行性分析

与科研课题结合的化学实验教学模式在吉林大学的本科教学中已经成功实施，并取得了优异成绩。而在教学型高校中实施这种教学模式，有很多方面是不能与研究性大学相比的，如科研项目的数量和质量，所获批准的科研经费，学生实验的条件，教师的科研水平，学生自身的基础等。但只要课题选取得当，深浅适宜，合理安排学时，教学型高校也是完全可以在短学时、少内容、低投入进行尝试的。因为现阶段教育部大力支持教学型高校从事科研项目的申报，教学型高校也有一定数目的省市级科研项目，可以用于教学需求。另外，本科学生面临考研、进入研究所或研究性企业工作，他们对研究性课题具有浓厚的兴趣，对研究性课题往往怀着一种期待的心情。

2.实践方案

教师首先了解学生研究性学习的内涵、特征和方法，指导收集有关资料，选择可供教学的科研课题。课题应体现科学性、适当的难易性、明确的针对性、一定的创新性。明确课题研究的内容，撰写和修订实验指导，编写教案。我们根据学院的实际条件，决定先短学时、小规模的尝试。将我校本科基础化学实验课程：红色素的柱色谱分离的8学时课程加以改革。为充分利用这段课时，我们将根据本科生的课时安排、经费和难易程度等因素综合考虑，将科研项目中天然产物的分离提纯的内容加以调整，使之适合本科生的教学需要，在有限的教学时间内将几个基础性实验合理地整合为一堂基础化学实验课。具体做法是将教师研究的课题：“长白山特产植物原花青素的提取”所涉及的有关色素提取实验，包括“长白山特产植物越橘、龙葵果、野山葡萄中原花青素的提取”等，替换原有的“从辣椒中提取红色素”实验。既能满足学生在有限的课时内顺利完成实验，又能让他们较为完整的接触到化学的全部内容。实验过程中，教师的指导应贯穿于实施的全过程中。组织学生进行交流、探讨，将有用的实验结果收集整理，直接作为教师科研项目的部分结果。实验课后依然将实验结果和讨论写入实验报告，按原有实验课评分标准考核。在本轮教学模式的探索实践中，由于实验、教学科研经费等条件的限制只是将课堂内容作以改动，并没有达到全面系统的改革，但这让我们体会到科学研究与实验教学相结合的优势。

3.实验教学效果

虽然与科研课题结合的化学实验教学模式在我校这仅尝试了1学年，但我们发现这种教学模式不但有利于学生的学习，同时也有助于教师的科研工作。一方面，改变了传统的填鸭式的示教和枯燥的验证实验后，学生的学习兴趣和学习的主观能动性被激发，能够使学生基本建立了研究问题的思路，提高了独立思考和动手能力，能够充分利用所学的基本理论知识，对实验内容和结果进行分析和讨论，撰写详尽的原始记录，对养成良好的科研素质有很大的帮助。围绕科研课题，学生自主地发现和提出问题，培养了收集、分析、利用信息的能力，提高了团队协作精神，学生各方面的素质得到了提高。另一方面，教学型高校的教师教学压力较大，进行科研实验的时间有限，因此难以完成较大的科研项目。但通过在实验教学中引入科研课题，师生教学相长，帮助教师完成一定的科研任务，增加实验技术教学的实用性，为今后从事生物及相关领域的研究奠定良好的基础。

三、遇到的问题和困难

对于教学型高校，实施与科研课题结合的化学实验教学模式依然还有不少的困难和问题。首先，教学型高校教师所申请到的科研项目既少且小，并且所批准的实验经费也有限，不能在有限的教学时间内将几个基础性实验有机地整合为一个综合性的化学实验，也不能连续的长时间（几个学年）的实施。其次，本科学生很少进行基础实验操作的训练，往往造成实验失败，严重地还会造成仪器的损坏。这就需要教师花费一定的精力和经费培训学生，如果不能得到科学研究所需的有效实验数据，不仅对教师的科研工作没有帮助，且有可能影响科研任务的完成。解决上述问题的方法就是提高教学型高校教师科研水平，争取更多的科研项目并在学生实验教学中加大投入。

总体上看，在高校实施与科研课题结合的化学实验教学模式，虽然遇到一些困难，但其获得的教学效果更加突出。尤其对教学型高校，如果能持续地开展这一新型的教学模式，通过难度适宜的研究性学习，不仅可以提高学生勇于探索和善于发现问题、分析问题、解决问题的科研意识，也能有利于培养出胆大心细、实事求是的优秀创新性人才；在与科研课题结合的化学实验教学模式，可以促进教师自身科研水平的提高，增强教师的教育素养，同时也为今后的科研工作奠定了良好的基础。

参考文献：

[1]王卓君.以创新文化建设引领高校科技创新.中国高校科技，2011，（10）.

化学科研 第12篇

应用电化学是一门将电化学原理与技术应用于生产实际和科学研究中的一门科学, 目前电化学应用技术已成为我国国民经济的重要组成部分[1]。该课程涉及的内容十分广泛, 包括电化学理论基础、电催化过程、化学电源、金属表面精饰、无机物的电解工业、有机物的电解合成、电化学传感器、电化学腐蚀与防护等内容。它是应用化学专业电化学研究方向的重要专业课

二、产学研合作是提高学生工程实践能力的基础

在做大做强产学研合作方面, 学院已经与省内十一个地市的十个, 近30余家企业建立了较为紧密的产学研合作关系, 结合学院学科发展定位和我省产业的重点发展方向, 积极拓展与船港机械、汽车和轨道交通装备、带锯床与特色精密机械装备等大中企业产学研合作力度。合作中, 把提高教师工程教育能力、培养学生工程实践能力、建立学生实习实践基地和就业基地作为重要的内容。具体来说, 有以下几个方面。

1. 充分利用附近的资源。

通过调研我们发现, 下沙经济开发区有机械类企业80多家, 而其中只有10家企业有我们的毕业生, 这些摆在我们身边的资源, 可挖掘的潜力非常大。今年4月, 我们走访三花控股、中高发动机、泰瑞机械、九阳家电等企业, 聘请企业的导师, 与企业商讨建立长效机制, 保持密切合作。如泰瑞机械的工程教育和就业基地、中高发动机的试验基地、学生与企业员工建立的互动关系。

2. 努力挖掘“双服务”、“块状经济服务”中的资源。

与衢州、丽水、舟山、宁波、绍兴、金华等地的机械类龙头企业建立了全面合作关系, 送教师、研究生和本科生常驻企业, 既服务了企业, 又使师生得到了锻炼, 取得了“双赢”, 前提是与企业有良好的科技合作基础。如锯力煌公司、中基日造公司、浙江濠泰公司等。

3. 与企业建立科技创新平台、产业技术创新战略联盟、研发中心。

通过这些平台, 为学生的工程能力培养提供了条件。如学院已与缙云8家龙头企业建立了科技创新平台和产业技术创新战略联盟, 与宁波的7家龙头之一。

一、课堂教学与科研相结合

提高专业课教学质量, 除了做到上课之前教师要认真备课, 熟悉课程内容, 精通所教课程的专业知识, 在课堂上向学生讲清楚各章节的基本原理和电化学技术在实际中应用的知识, 并通过相关的习题训练使学生巩固所学的电化学基本原理和技术之外, 更重要的是教师要将课堂教学与科学研究相结合, 要了解与课程内容相关的前沿知识和学科的发展动态, 不断补充专业课的新知识, 因此教师应该定期阅读相关的杂志, 如《化学通报》、Nature、Science、科学电子网等, 将与课程内容有关的前沿动态, 有意识地反馈于教学, 开阔学企业建立了产业技术创新战略联盟。

4. 与政府和企业合作, 举办多种形式的学科竞赛活动。

我院与杭州市政府、多家企业举办了每年1次的“创意杭州”活动, 通过这些活动, 由企业出题, 学生做题, 不仅提高了学生的工程实践能力, 从而也提高了学生就业的竞争力。

5. 做到想学生所想。

我们鼓励学生把毕业设计带到企业去做, 这样既减少学生来回奔波之苦, 又可以使其尽快融入到企业中去。比如, 今年被舟山中基日造发动机公司、深圳湘银天机械公司等企业相中的十几位同学, 我们都与企业导师一起, 为同学们制订毕业设计方案。

6. 根据产业发展需要和学院的学科特色, 制订模块化培养方案。

学校强调“宽”, 企业重视“专”, 所以我们要制订“宽中带专”的培养方案。比如在调研中, 我们感觉到, 浙江省的注塑机企业有500多家, 用人需求非常旺盛, 但目前省内无相关专业, 用人单位都要跑外省去抢人。这么大的用人需求, 哪怕每个企业去一个, 我们一届毕业的学生也不够。因此, 我们已经开始增加学生的培养方向, 让学生在掌握宽泛的专业知识的基础上, 增加注塑机方面的课程。

教改项目 (ZD1106)

主要从事机械工程教学和研究工作。生的视野, 从而不断丰富和更新该课程的教学内容。例如在讲述“化学电源”一章时, 学生对锂离子电池很感兴趣, 我除了介绍锂离子电池的基本知识和目前已产出的锂离子电池品种外, 还结合自己的科研给学生讲锂离子电池正极材料的制备和表征方法, 并讲了当前国际上锂离子电池的研究动态, 另外还介绍了2010年我国复旦大学夏永姚等人在美国nature chemistry上发表了“Raising the Cycling Stability of Aqueous Lithium-Ion Batteries by Eliminating O2in the Electrolyte”[2]文章的研究内容;日本开发出“超离子”固态锂电池等内容。为了增加学生的知识面, 我还向他们介绍了加拿大研制出理论转化效率可达42%的全光谱太阳能电池的相关内容。在讲“电催化”一章时, 我首先让学生明白电催化是指在电场作用下, 存在于电极表面或溶液相中的修饰物, 能促进或拟制在电极上发生的电子转移反应, 而修饰物自身的化学性质并不发生变化。电催化在实际中应用很广泛, 包括燃料电池、有机物的电解合成、废水中重金属离子的处理、电分析及电化学传感器等领域, 在该研究领域中, 最关键的问题是选择合适的催化剂制备出性能稳定且高催化活性的电极。这里给学生介绍了2009年美国Kuanping Gong, Feng Du, Liming Dai[3]等人在Seierce上发表了“Nitrogen-Doped Carbon Nanotube Arrays with High Electrocatalytic Activity for Oxygen Reduction”的论文, 研究了N掺杂碳纳米管阵列对氧还原反应有高的催化活性。我国王喜照、郑俊生[4]等人研究了“纳米碳纤维载铂作为质子交换膜燃料电池阳极催化剂”, 能够改善了燃料电池的性能;李爱昌[5]等人采用恒电流电沉积制备了 (Ni Mo) /Ti O2复合薄膜, 将该膜作为电极进行光电催化降解罗丹明B的研究, 取得良好效果。在该课程中注意教学与科研密切结合, 对学生的科研素质培育起着潜移默化的作用。

二、课堂教学与生产实际相结合

在教应用电化学时, 我注意课堂上所举的例子应尽可能来源于实际应用中, 让教学与生产密切结合, 让学生感到这是一门很有应用价值的课。例如讲“电镀”一节时, 根据当前国家高度关注的环境保护问题, 正在实行洁净生产、节能减排。我注重讲了“无氰电镀”的原理、应用及目前存在问题, 介绍我国目前实行无氰电镀的企业, 并结合自己的科研, 讲了在低碳钢上无氰电镀黄铜实例, 让学生到我的科研室了解无氰电镀黄铜的基本工艺, 使学生树立牢固的环保意识。在讲“电化学腐蚀与防护”一章时, 我除了讲了电化学腐蚀的原理与防护方法外, 重点介绍了与人类生活息息相关的跨海或跨江大桥、穿过山体的隧道和埋在地下的煤气管道等设备的防腐蚀技术。在讲到“无机物电解合成”一章时, 结合学生去我省氯碱化工集团实习, 让学生了解隔膜电解和离子膜电解的区别, 通过实习, 学生画出各工段的工艺流程图, 完成了从书本知识到实际知识的转化。2003级应用化学专业有个学生对盐泥回收的综合利用研究感兴趣, 用其作为自己的毕业论文课题, 从工厂取回盐泥, 通过半年时间的科研实验, 很好地完成了“盐泥回收的综合利用”的课题, 他将学到的知识与科研和生产实际向结合, 为该厂的盐泥回收提供了很好的实验基础。通过这样的学习方法, 学生在科研素质培养和综合能力的训练上感到收获很大。

在本课程结束时, 我们还开设了电化学综合实验, 学生按照自己的兴趣设计实验, 自己查文献, 写实验方案, 再将写好的实验方案交给老师, 在老师的启发下, 学生对实验方案进行修改, 然后在教师科研室做自己设计的实验。实验结束后, 教师要求学生按发表研究论文的格式, 写电化学综合实验报告, 并进行该小型科研实验的结题答辩。这样既锻炼了学生的科研思维, 又锻炼了学生的科研动手能力, 以及研究论文的写作能力。

三、根据学生个人的兴趣, 因材施教, 改革考试方法

该课程考试分为理论部分和应用部分。理论部分试题由老师出, 应用部分考试题由学生自己命题。应用部分要求学生根据个人兴趣, 选一个自己喜欢的电化学技术, 通过查阅相关中英文文献, 写一篇文献综述, 专门论述该电化学技术在国内外的研究进展, 并设计一个电化学实验, 然后把自己写的文献综述和设计的实验做成PPT, 在班级进行交流, 交流会由学生自己组织, 教师只作为评委。交流会上, 首先是每个同学向大家介绍自己写的文献综述和设计的实验, 然后回答同学和老师的提问。通过这些训练, 既锻炼了学生的口头表达能力和组织能力, 又达到全班同学相互学习的目的。老师根据学生写的文献综述和设计的实验以及在全班进行交流和答辩的情况, 给出该学生这门课应用部分的考试成绩。通过七年的实践, 我深感到这种教学方法不仅使学生学到了知识, 而且锻炼了学生的科研思维能力、实验动手能力、文献查阅能力、论文写作能力、口头表达能力和组织能力, 使得该课程获得了很好的教学效果。

参考文献

[1]杨辉, 卢文庆.应用电化学[M].北京:科学出版社, 2001:1-11.

[2]Jia Yan Luo, Wang Jun Cui, Ping He, and Yong Yao Xia.R aising the Cycling Stability of Aqueous Lithium-Ion Batteries by Eliminating O2in the Electrolyte[J].nature chemistry (SUP-PLEMENTAR Y INFOR MATION) , 2010:1-14.

[3]Kuanping Gong, Feng Du, Liming Dai.Nitrogen-Doped Car-bon Nanotube Arrays with High Electrocatalytic Activity for Oxygen R eduction[J].Scierce, 2009, 323:760-764.

[4]王喜照, 符蓉, 郑俊生, 等.纳米碳纤维载铂作为质子交换膜燃料电池阳极催化剂[J].物理化学学报, 2011, 27 (8) :1875-1881.