化学研究范例(3篇)
化学研究范文
生物化学工程基础课程结合现代分子生物学及传统生物技术,不仅有扎实的理论基础,而且结合典型产品的开发过程进行阐述,反映了现代生物技术的发展方向,体现了生物技术发展和应用的最新前沿。生物化学工程基础是随着生物科学的发展而不断更新的课程,需及时调研最新的发展方向及研究热点。该课程全面阐述了基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和生化工程等课程的基础内容,其主要囊括以下几个方面。工业微生物工程:介绍微生物的特点、分类、生理、育种及培养等方面的技术和方法;代谢工程:介绍微生物次生代谢产物的代谢调控机制和方法;基因工程:介绍生物遗传的基本知识及应用现代基因工程技术改变微生物遗传特性的方法,并且介绍蛋白类药物的研发和生产过程;细胞工程:介绍应用植物组织培养和动物细胞培养生产高附加产值的花卉、药物等;酶工程:介绍工业用酶和药用酶的性质、结构、固定化及开发等方面的技术;生物反应器:介绍生物反应器的工作原理、设计方法以及应用;全面介绍生物技术的最新进展、应用以及生物技术应用过程中需要化工知识的范例。生物化学工程基础课程是在无机化学、有机化学、分析化学、生物化学基础上进行学习的。本课程对于非生物类专业学生进行了系统的生物学技术及最新研究进展的介绍,让学生了解生物学的基本思想及技术,同时将现代生物技术的应用与化学工程技术进行交叉讲授,重点说明了化学工程技术在生物工程领域可能的应用范围,使学生掌握现代生物技术的基本工艺流程及发展前沿。目前,化学工程与技术专业的学生普遍存在生物学基础知识薄弱的问题,如何在较短的学时内,将生物工程的关键基础问题讲解清楚,并且将生物工程技术和化学工程有机的结合起来,让学生充分感受到交叉学科带来的机遇和挑战,这无疑对授课教师提出了更高的要求,需要教师不断总结现有的教学模式,不断地改进教学过程和教学方法。
二、化工专业生物化学工程基础教学中存在的问题
鉴于该课程属于学科交叉,在教材选择、实验配套、讲解内容难易程度把握等方面,均需要不断地探讨和摸索。目前,该课程教学过程中存在的重点和难点问题主要有:如何在现有教材的基础上丰富教学内容,利用多媒体等手段,及时地更新课程内容并介绍最新的发展动态;如何把握教学过程中深度与广度的平衡;如何在现有基础上提高学生的学习热情,使他们能够主动深入地探讨生物工程与化学工程学科交叉所带来的机会与挑战;如何能够将课程讲解内容与生产实际结合起来,让同学们切实体会到化学工程在生物产品生产过程中的应用;如何鼓励学生在假期或平时寻找一切机会去生物制品生产企业进行实践,从中体会化学工程技术在生物产品生产中的具体应用。
1.教材很难在深度和广度间平衡
目前,本课程所选教材为化工出版社的《生物化学工程基础》(工科专业适用,李再资主编,2006年版本),该教材在国内高校化学工程专业有较为广泛的应用,具有简单明了、讲解清楚的特点,适合于生物工程专业以外的其他专业使用。但是该教材也存在诸多不足之处,如教材内容仍然没有摆脱理科教学的模式和框架,生物工程原理的讲解深度不足,同时,教材对于化学工程与生物工程如何结合方面的内容也讲解得太少。为了做好生物化工导论的教学工作,必需结合化学工程专业学生的特点和研究应用实例,选择相关学科的教材作为补充,以便在授课过程中增加相应的内容,进而提高学生的理解和吸收程度。
2.实验环节缺乏
现在的课堂教学仍然以教师讲授为主,学生处于被动接受的状态。由于生物化工导论是理论与实践紧密结合的课程,而教学实验环节缺乏,学生往往很难理解生化反应及其应用过程。所以,需要进一步改变传统的课堂教学模式,可以采用讲授与讨论相结合、课堂内外相结合、理论与实际相联系等多种教学形式,利用先进的多媒体技术和网络技术,丰富和活跃教学过程,激发学生的学习热情,提高整体教学质量。同时,也可以通过讲解学生身边的研究实例,调动学生的积极性,并且配备一些实验讲解及生产实习来提升学生的兴趣和理解程度。
三、生物化学工程基础课程教学的几点体会
笔者从2001年开始一直从事生物化学工程基础的教学工作,课程面向对象主要为化学工程与工艺专业、过程控制专业及分子工程专业的学生,每年选修人数在200人以上。在授课过程中,注重以产品为例,说明化学工程技术在生物产品开发过程中的重要性,从而加强了学生对于化学工程知识应用于生物工程领域的信心。另外,注重将理论内容与本校化工学院及兄弟院系的科研内容进行融会贯通地讲授,大大提高了同学们对于该课程的理解和热爱,也促进了学生对于生物工程与化学工程有机结合的全新认识。在教学实践中,结合介绍天津市著名生物工程企业大量需要化学工程的实例,力求让同学们明白,生物工程的下游产业化的实质就是化学工程的应用。教学实践也使笔者体会到,要完成好该课程的教学任务,需要授课教师熟悉生物化学、生物工程、化工原理等教学内容,更需要授课教师不断总结教学经验,以便逐步提高教学质量。
1.建设教学团队,认真调研学习
授课教师需要组织强有力的课程建设小组,对国内外工科类生物化工导论课程进行调研,包括其他院校的教改情况、已有的化工类的生物化工导论教材、学生本人对课程内容及授课方式的期望、相关专业对该课程的反馈信息等诸多方面。授课教师还需要吸收先进的教学思想、技术与内容,借鉴国内外其他院校教学情况,结合专业设置的特点和实际,总结教学经验与效果。针对面向21世纪的教学和培养要求,要认真总结化工类本科生生物化学工程基础课程的教学内容、教学计划及教学方式及教学中的注意事项,要通过对其他优秀或重点课程的学习观摩或邀请教学经验丰富的老教授亲临课堂指导等多种途径,进行教育素质训练,以提高教师的授课水平。
2.提供并选好主讲教材和高水平的辅助教材
针对现有的试用教材,及时引入前沿科学和技术的最新成果,筛选、引进配套的辅助教材(包括国外教材),编写与之相配的教学大纲。李再资老师主编的生物化学工程基础教材知识点全面,重点内容详尽。除此之外,我们还注重推荐国内知名的生物化学、生物工程、工业微生物学等相关教程以及国外英文原版教材作为课外辅助教材,建议学生每人手里都有一本英文原版教材。另外,在每次授课结束时,都提前告之下次课程内容的基本点和重点,要求学生提前做好预习或难点标注,注重发挥学生自身学习的主动性和积极性,使他们永葆学习的热情和动力。实践表明,学生通过使用英文教材独立预习课程,他们的专业英语水平也会得到快速提高,为今后使用英语完成相关工作任务打下良好的基础。
3.探索新的授课模式和教学手段
多媒体教学可以让学生通过图和动画直观地理解生物过程和反应机理,也可以直观地学习生物工程科学研究和生产的各个环节。为此,要完善多媒体系统,适时增加课堂教学信息量。同时,可以采用启发式、讨论式、研究式等教学方法,将课堂讲授与课外辅导相结合,培养学生的创新与自学能力。如果能够将课程讲解内容与生产实际结合,将课堂讲授内容与具体的实验相结合,加强与学生交流,深入探讨生物工程与化学工程学科交叉所带来的机会与挑战,必将会进一步激发学生学习的积极性,提高教学质量。
4.课堂讲授内容与前沿性专业知识紧密结合
在大学课堂里,让学生随时了解相关学科的前沿进展是一个重要的授课内容。因此,在每节课学习重点知识的过程中,需要用最新发表的相关研究进展信息丰富课堂内容,使学生了解学科前沿和发展方向。比如,在介绍酶的开发过程时,可介绍量子力学、分子动力学和计算机工具在研究酶的反应过程和机理中的应用,并且把研究中的困难展示给大家,激发学生探究和追寻科学发展的欲望,吸引他们投入到生命科学的研究和生物技术的开发中去。同时,也可以介绍酶的生产过程中所面临的问题和挑战,鼓励学生用化工知识尝试解决生产中的问题。
5.鼓励课堂教学和生产实践结合
生物化学工程基础偏向实际应用,课堂讲授内容需要与具体的生产实践相结合,因此,要让同学们切实体会到化学工程的知识在生物制品生产过程中的应用。另外,要积极联系生物工程方面的生产企业,组织同学们进行参观,结合课堂教学内容,让同学们充分体会到化学工程技术与生物工程技术学科交叉的意义和重要性,鼓励感兴趣的同学去相关的生物工程企业进行短期实习,了解生物工程产品的生产原理、生产流程和注意事项,体会化学工程技术在生物产品开发和生产过程中的重要地位。
6.培养学生良好的学习方法
化学研究范文篇2
关键词:引导作用;合作学习;策略研究一、发挥教师的引导作用,在引导学生自主、合作学习的基础上,搞好研究性学习,就要明确什么是研究性学习
研究性学习,我理解为是指学生在教师的指导下,以类似科学研究的方法去获得知识和应用知识的一种学习方法。它是一种实践性很强的学习,因此,研究性学习重在研究,重在我们进行科学知识的研究过程,这就要求教师改变过去旧的传统教学方式,改变过去学生只是一味地被动接受学习的模式,取而代之的是以学生为主体,让学生参与到课堂学习中来,让学生真正成为课堂学习的主人,在探索研究的学习过程中,开发学生的发散思维和学生的智力潜能,以此来达到实施素质教育的目的,培养学生的创新精神和创新能力。
二、在课堂教学中实施研究性学习,努力探索研究性学习的新路
化学研究范文
关键词:本科教学文化;选择与创建;大学精神;研究型大学
大学是由师生共同组成的学术共同体,本质就是对人的培养及文化的传承与创新,其中文化的传承与创新是通过人的活动完成的。大学文化凝聚在大学深厚的优良传统之中,是在长期育人和办学实践的基础上积淀和创造的大学物质文化、制度文化和精神文化的总和[1],本科教学文化蕴含其中。研究型大学的本科教学是人才培养、文化传承与创新的主要活动载体,其文化可以从物质、制度和精神三个层面来选择与创建。
一、大学本科教学的物质性文化
大学是学生学习、教授授课和师生科研之地,必须提供足够的物质保障条件。本科教学设施需尽量齐全,包括教室、图书馆、实验室、运动场及宿舍等,既要满足学生的需求,同时也要满足广大教师的需求,让全校师生安心学术研究,从而为形成具有本校特色的大学文化提供物质保障条件。对高水平研究型大学本科教学文化具有重要作用的物质保障条件主要表现在以下几个方面:一是充足的本科教学场地。在我国大学,学生上课多以大教室为主,一般能容纳60人以上,这给定位于追求卓越、培养精英人才的大学人才培养工作带来了极大的困难。上大班课的教室不得不采用讲授式的教学方法,知识灌输倾向较为严重,师生课上研讨不足,不利于学生的个性化培养;世界顶尖大学虽然也有几百上千人的大课堂,但是各个大学普遍规模较小,生师比较低,十分注重小班教学,采取研讨式教学方式,利于学生个性化培养,教学质量得到了保障。二是购置高水平的本科教学仪器,并提高利用率。世界顶尖大学无不拥有自己世界一流的实验室及仪器设备,而国内大学实验设备陈旧、更新不快或是利用效率不高等现存问题较为严重,亟待改善。三是藏书丰富的图书馆。图书馆是大学师生学习、科研的重要物质保障条件,学校图书馆学习氛围是否浓厚、图书资源利用率情况往往是反映一所大学学术氛围浓厚与否的关键性指标。满足大学本科教学需求的物质保障条件还有很多,如具有重要历史意义的校园建筑、校园景观及校徽等,在这里不再逐一阐述。
二、大学本科教学的制度性文化
目前,我国的研究型大学已经建立了比较完备的本科教学制度,但其科学性有待改善。与国外大学相比,我国大学的本科教学制度建设还有较大差距,根本原因在于我国高校的本科教学制度文化未能符合真正的大学精神要求。因此,根据大学精神的要求,从多方面进行本科教学制度创新成为研究型大学科学性的本科教学制度文化建设的必然要求。
一是创建吸引世界一流教授的制度。大学教师是大学文化的主体与核心,是大学文化理想的现实承载者与传播者[2]。在美国,顶尖的研究型大学有一个共识,那就是:一位学术大师的到来,就有可能带动一个学科的发展,甚至使之达到世界顶尖水平。因此,世界名校都全力以赴,以教授教学科研的自由、高额的薪金制度及科学的晋升制度等制度吸引全球顶尖师资,这无疑能够极大地提高本科教学质量和学校声誉,从而吸引世界一流生源,促进整个大学本科教学文化的全球化发展。教授教学、科研的自由是大学制度文化的根本,雅斯贝尔斯认为大学是“寻求真理的共同体”,这一思想是对大学精神本质的高度概括。在大学中,我们不但要推进教授教学、科研的自由,还要推进教授治校制度,让教授们决定研究型大学本科教学事务,决定大学未来的发展方向。
二是彻底落实教授为本科生授课制度。大学是知识的殿堂,是学术的共同体;卓越学术大师的存在、高深知识的传授是研究型大学本科教学文化的重要组成部分。一方面,教授对卓越学术的追求和其卓越的学术能力是高水平大学发展的必然要求,另一方面,大学需要大师为本科生上课——传道、授业、解惑。在我国,大学内存在着大师上课的障碍性因素,比如常规化的本科教学要求。教授多为学术能力和地位突出的人,但教学能力并不一定强;大学对他们的要求应该是将他们学术研究的成果和思维方式及个人学术经验等传递给大学中优秀的青年学子,而不是简单的“在课堂上课”。为此,大学必须创新制度,赋予学术大师为本科生开设课程、教学内容、方式、方法等方面的自由。在与年轻学子的交流中,学术大师也会由于不断的思维碰撞而产生智慧的火花,从而达到教学相长的良好效果。同时,大师们也应当不断追求良好的教学功力,不断完善个人教学技巧,这有利于大师们的学术成就、思维方式及学术经验等更好地传递给青年学子,实现知识、文化的传承与创新。
三是实现本科教学方法的实质性改革,提高教师教学水平。历来,我国研究型大学在不断推进教学方法改革,但对于彻底实现教学方式改革这一问题,总是能够找到各种各样的理由敷衍塞责,未能实现教学方法的实质性变革,比如:“学生规模太大,无法开展小班教学”,“师资水平有限,无法进行小班化教学”等。其实,解决的办法总是会有的,比如对于“学生规模太大”这一问题,从大学方面来讲就应该缩减招生规模,分流学生到普通本科院校,从政府方面来讲,就应该加强对缩减招生规模后的精英型大学的经费等办学条件的支持力度;至于“师资水平”问题,大学就应该彻底落实竞争机制,通过外引(全球引进)内培(内部培训)、优胜劣汰等制度激活高水平师资团队建设,从而实现高水平研究型大学本科教学文化的自觉与自信。在我国,要实现教学方法的变革,必须克服三点困难:一是转变教与学的思维习惯。在中国,由于长期性受到中小学讲授式教学模式的影响,我们的学生已经习惯了填鸭式的课堂教学模式,教师教学也大多采用此种模式,反之,采用研讨式的小班授课,师生都很不习惯。二是研究型大学必须严格控制招生规模。招生规模的扩大,使学生个体享受到的学习资源急剧减少,削弱了研究型大学开展精英教育的能力;为了应付庞大的学生群体,大学不得不开设大课,致使精英式教育的小班化教学无法开展。三是成立教师教育发展中心,科学评价并有的放矢地改进教师教学水平。首先,研究型大学要区分两种类型的教师,即学术大师和教学能手;其次,要认清两种类型教师各自的工作重心。学术大师的教学应侧重于引领大学学术的发展及启迪学生的创新思维,同时适当改进教学技能即可;教学能手则需将个人工作重心放在系统知识的传授及学生创新思维的引导上,同时不断提高个人的研究性教学水平。
四是进行本科专业和课程建设。首先,专业建设与否,应该大胆取舍。研究型大学不应该一味追求大而全的办学模式,在专业建设上应该有所取舍,凸显自身优势学科的发展,进而带动相关学科群及交叉学科、专业的发展。美国的两所世界顶尖名校哈佛大学和麻省理工学院在这方面已经做出了榜样。同处麻省的哈佛大学因为紧邻世界上最好的工科大学麻省理工学院,而选择不办工科;麻省理工学院为追求学术上的卓越,而舍弃了商科、医科等应用性学科。其次,要建设多样化、高质量的课程体系,满足学生需求。华东某高校曾邀请外国专家进行院校评估,外国专家给出的结论是:该大学学生世界一流,但是无法提供足够的、世界一流的课程。由此可见,多样化、高质量课程体系建设的重要性。四川大学发展战略定位于地处西部的高水平研究型大学,承诺给予本科学生自由发展的空间,侧重学生综合素质的培养和熏陶,倡导全人、精英教育理念。以此为指导,学校十分注重人性化和个性化的课程设计,从而为学生创设了个性化、多样化的课程体系,包括学术研究型课程、创新探索型课程及实践应用型课程三大类课程体系,这既符合学生的需要,亦是高水平研究型大学的责任和义务,但是是不是所有的课程质量都能够达到国内甚至是世界一流水平,却有待于进一步检验和改革推进。
五是在本科教学中开展学生的社会责任感与道德品质的示范和教育。学生在课堂上会得到教授们的言传身教,同时教授、学生是社会中的人,这就使得教授与学生、大学与社会四者之间产生潜移默化的影响。首先,教授的学术观念、个人品质及学术道德操守等会直接影响学生,进而会影响社会文化的发展。自20世纪50年代以来,美国大学教师的发展共经历了三个阶段,即学者型、教学型和策略-结果型教师发展阶段,其发展过程反映了美国大学教师发展由关注自身专业到关注学生学习的基本走向[3]。我们的大学教授在本科教学中,教授的教育必须突破单纯的知识传授和学术引导,进而发展成全身心的投入对学生的全人教育,这种投入表现为对学生培养的“大爱精神”,可以归纳为以下几个方面:第一,引导学生自发探求真理的探索精神;第二,引导学生树立为社会发展做出卓越贡献的奉献精神;第三,引导学生诚实做人,不但具备卓越的学术道德,同样具备良好的个人品性;第四,全身心投入到人的培养上,全身心投入到本科教学中,热爱学生,热爱教育工作,关心学生成长的点点滴滴。
六是高度重视对本科学生评价标准和方式的科学性。在我国,评价学生的指标讲起来是德、智、体、美、劳、群,做起来却是只问分数而很少考虑其他[4]。对学生的评价主要通过考试来开展,其弊端是评价标准偏颇、不科学,容易对人的评价造成一刀切的不良后果,无法选拔、培养真正优秀的学生,同时也抑制了学生自由发展的倾向,有悖于马克思主义关于人的自由全面发展的理念。因此,研究型大学针对本科学生的评价标准和方式必须向多样化方向发展。从评价内容上来看,对本科学生的评价可以分为考生入学评价、学生学习效果与水平的评价等。首先,是对本科学生的入学评价,即本科学生学习水平及能力的初次评价。我们应当充分借鉴国外大学多样化的评价方法,力求以多样化的评价标准及评价方式了解学生的真实状态和个性特点,从而对学生的知识水平、学习效果、学习能力与发展潜质给予真实的评鉴。其次,对入学后学生学习效果与水平的评价,研究型大学应该充分重视对学生学习过程的评价,由从事本科教学工作的专家对学生的知识水平、学习效果、学习能力及发展潜质做出最为确切的评价,从而引导学生扬长避短或是攻克难关,走上人的自由全面发展之路。当然评价结果不是僵死的结论,不是一成不变的,只是用作帮助学生更好发展的辅手段而已。
七是建设国际化的本科教学文化。大学历来是多元文化的汇聚之地,人文、科技交流的关键领域。大学通过广泛开展国际学术和文化交流活动,增进不同国家对各自文化的认识和了解,推动不同文明之间的对话与融合;大学的专家、学者通过广泛参与国际事务、积极开展跨文化研究,在国际学术领域表达自己的声音和观点[5]。作为研究型大学,必须在本科教学中不断提升国际化因素。提升大学的国际化程度,主要措施可分为以下几个方面:第一,本科教学师资的国际化建设;第二,来华留学本科学生的招录;第三,本科学术知识、学术思维及教学方式的国际化;第四,学科、专业和课程的国际化等。
三、大学本科教学的精神性文化
大学的精神文化是大学的根本性文化,即是大学本质的体现,同时体现了社会发展的需求。哈佛大学的校训是:与柏拉图为友,与亚里士多德为友,更要与真理为友。剑桥大学的拉丁文校训是:求知、学习的理想之地。剑桥大学还有一个拉丁文校训,引用的是苏格拉底的一句名言:我与世界相遇,我自与世界相蚀,我自不辱使命,使我与众生相聚。由上述名校的校训可以看出,真正的大学精神突出表现在育人为本以及学人自觉的学术精神、批判精神和创造精神。大学本科教学精神的核心也是以育人为第一要务,以自由全面发展的人才的培养为大学本科教学的使命。大学是以人才培养为己任的,而创造精神恰恰是追求学术、具备批判精神的人才的核心特质。在耶鲁大学的课堂上曾经发生过这样一件事,一位教授在课堂上讲到:中世纪的时候曾经产生过这么一种理论,这种理论因为宗教的原因、政治的原因,没有流行开来,很快就被禁止。正史没有详细的记载。这种理论是这样的……”下次考试时他就考了这个理论,于是学生按照老师讲的内容很自信地回答了这个问题。试卷批下来之后,零分,零分,全是零分。学生大惑不解,纷纷质问老师“怎么会是零分呢?”教授反问“为什么不能是零分呢?”“我讲的就是正确的吗?”学生大惑不解:“我们不听老师的还听谁的?”这位教授分析说:我跟你们讲,这种理论因为各种原因没有流行开来,而且正史没有记载。为什么我知道的这么清楚,你们不打个问号吗?如果有疑问你们就应该查资料,或者找其他的教授去印证。你们为什么不求证啊?你们之所以受我的误导,说明你们对这个问题缺乏研究、判断[6]。管中窥豹,从这件课堂事件可以看出思辨的教育在耶鲁大学贯彻之深入。除此之外,大学本科教学还必须体现永恒的道德精神。大学是任何一个社会道德与理性的凝聚之所,不仅以自身纯洁的德性潜移默化地影响着社会,更以积极的姿态投入到改造社会、重塑德性的潮流中,领导着社会德性的发展方向,本科教学是大学永恒道德精神得以实现的重要载体。第三,敏锐的时代精神也应该是大学本科教学的精神之一。从中世纪大学的兴起到现代大学的发展这一历史演变轨迹可以看出,大学无疑是时代的产物,并代表着最进步的时代精神,驱动着社会向前发展。研究型大学本科教学必须密切联系社会实际,反映社会的发展变化情况并能够预见、感应到社会潮流的前奏,而成为推动社会潮流的先行者。
参考文献:
[1]胡弼成,徐跃,蒋婷轶.和而不同——大学文化培育论[J].清华大学教育研究,2008(10).
[2]王霞娟.学者精神:大学文化的精髓[J].中国高等教育.2011(11).
[3]王玉衡.美国大学文化发展新趋向——教师发展从关注自身专业到关注学生学习[J].外国教育研究.2008(9).