化学生物学重点范例6篇

化学生物学重点

化学生物学重点范文1

关键词:无机化学;物理化学;课程协调教学

中图分类号:O61 文献标志码:A 文章编号:1671-1602(2016)12-0286-01

化学教学具有复杂性特点,特别是不同的教学在针对不同学生的时候教学模式具有差异性特点。合理配置无机化学与物理化学课程能够提升教学质量。整合教学资源在基础教材课程体系上不断的进行课程教学完善,构建双方之间的联系纽带。将两者之间存在的重复点转换为关联教学。

1无机化学与物理化学课程协调内容

1.1整合教学知识点

根据无机化学与物理化学之间的关系,对教学知识点进行整合。结合教学的实际状况内在的重复知识点要优化。特别是在物理化学中知识点的应用需要在有限的时间内进行回顾。整合之后的知识点能够体现教学大纲的重点,根据教学进度安排进行课程设计。能够使无机化学与物理化学都具有可操作性,这样能够避免学生单调的接受化学知识,更好的引导学生开展化学学习。

1.2促进学生自主学习能力的提升

在无机化学与物理化学学习的过程中要增加学生的创新实践环节,在教学中要构建学生的主体地位。教师要转换课程教学功能,由知识的单一讲解转变为教学引导。能够根据学生的实际状况对无机化学与物理化学主要内容进行有效的整合,优化教学方式,更多的增加学生自主学习的时间。使学生能够在独立的环境中开展化学问题的思考。例如在无机化学教学的过程中要平衡教学知识点构造,针对化学计算方法进行总结,比较不同的教学模式。能够在整体上确认化学基本情况。物理化学要结合课程主要内容,重点讲解基础知识。理论性较强是学生学习的难点。因此要留给学生更多的时间进行自主的知识点异同比较,总结学习过程中遇到的问题。在不同的条件下开展化学计算,另一方面在整合教学内容的时候优化课程要根据实际情况开展,增加教学实践功能,设计合理的综合实验。学生通过实验教学将会提升科研能力,是理论与实践相互结合的重要体现。针对不同的学生开展教学方法的创新对于未来化学应用能力的提升具有重要的作用。

1.3加强学科之间的渗透

整合无机化学与物理化学之后,教师要根据教学主要内容适当性的增加两门课程的专业知识点,能够扩大学生的知识面。这样能够更好的引导学生开展化学学习。扩充的知识点并不需要系统的进行讲解,可以简单地进行说明。增加学科教学的前沿性,为学生知识水平的提升提供重要的推动力。要对学科之间的关系进行全面的了解,能够正确处理生活中实际问题。在无机化学中对于污染的处理与物理化学中有着明确的区别,物理化学主要讲解的是相关概念,为学生介绍临界流体,无机化学讲解萃取技术以及降低污染的措施。在无机化学与物理化学学习中都需要通过对课程内容进行协调,使学生能够明确教学的主要内容,针对教学的重点协调双方之间的关系,处理好潜在的矛盾,使无机化学与物理化学既能够相互促进同样能够差异存在。

2无机化学与物理化学课程协调教学方法

2.1重点教学

无机化学与物理化学课程协调要根据学科特点结合实际情况开展资源的优化整合。不能够简单的对知识点进行划分,要掌握一定的方式进行讲解。无机化学与物理化学教学内容上会出现重复,并且限于学生知识水平,需要使学生能够明确无机化学与物理化学的主要问题。注重教学主要内容,将部分内容在特定条件下系统的带入到教学主体中。无机化学与物理化学在限定条件下研究学科本身的发展规律,重点传授学生的学习方式以及基本知识,为学生开展化学研究奠定基础,同时也能够在不同的环境下应用无机化学与物理化学。

2.2统筹教学

无机化学主要研究的是无机化合物,是化学领域的重要分支学科,与有机化合物相对。物理化学是在物理学科与化学学科基础之间发展起来的将化学现象作为研究的主要对象,根据物理理论进行实验,构建化学体系,总结归纳化学的基本发展规律。是化学科学重要理论基础。物理化学能够反映化学的主要发展趋势。在无机化学中需要解决氧化还原反应,但是在物理化学中将要描述电化学的知识体系。两者作为完整的理论体系能够解决化学的基本问题。对于两者理论知识要进行合理的分配,根据学生特点进行规划。

3结束语

传统课堂教学以教师为主,教学模式简单,并不适合新时期现代教育的发展需求。无极化学与物理化学课程协调教学注重教师的引导作用,构建以学生为主体的教学理念,根据教学的主要内容结合实际情况,对于知识点进行有机配合,实现无机化学与物理化学教学相连接。实现了教学资源的合理配置,构建统一协调的课程。协调教学更加注重理论与实践的结合,使学生能够对学习到的知识进行深入性理解,掌握更多的学习方法,扩展科学思维。参考文献:

[1]王小兵,卢文贯,任健敏.无机化学和物理化学课程整合与优化初步探讨———以环境工程专业为例[J].大学化学,2014,4,28.

[2]张海永,许德平,张庆武.无机化学与物理化学课程的协调教学[J].化学教育,2015,6,18.

化学生物学重点范文2

目的分析目前医学院校护理专业生物化学教学的困境,提出对应的解决措施,以期为医学院校护理专业生物化学教学提供一定的参考。方法分析近几年我院护理专业生物化学教学的困境,显示课程学时偏少、学生对生物化学教学存在畏惧心理、教材混乱、教学方法固定、师资不平衡等因素,均可对医学院校护理学生学习生物化学产生一定的负面影响。结果针对上述医学院校护理专业生物化学教学困境的思考,建议学校可采取激发学习兴趣、优化与重组教学内容、优化教学方法及手段和归纳总结法等多种方法,进而提高学生对生物化学教学的兴趣和积极性,以便提高对教学内容的掌握。结论医学院校护理专业生物化学教学寻在课程学时偏少、畏惧心理、等多种负面影响因素,对此,采取针对性措施能有效提高学生对生物化学教学的兴趣和掌握程度。

[关键词]

医学院校;护理专业;生物化学;教学;思考

生物化学是护理专业学生必学科目之一,在整个专业学习过程中有着承上启下的重要作用,学生对生物化学教学内容的掌握程度在一定程度上决定了后面的专业核心课程学习[1]。但显示情况是,由于各种原因,生物化学教学的发展收到抑制,学生的学习质量不断降低。因此,分析医学院校护理专业生物化学教学的困境,提出对应的解决措施对生物化学的一线教学有着重要意义。

1存在的问题

1.1课程学时偏少

随着目前社会和护理行业对护理人员的要求,护理教育不仅增加在原有基础上增加了心理护理等多门新型课程,还加大了对学生实践操作能力的培养。因此,护理专业学生在生物化学方面的课时也越发紧张,导致学生对生物化学教学内容仅有一个大概的了解,增加了学习难度,学生无法深入学习。董芳娟[2]的研究报告显示,忻州职业技术学院2011年,生物化学占各全部总学时的比例为2.64%,有56.41%的护理专业学生能大部分生物化学教学内容。而在2013年,生物化学占各全部总学时的比例为1.10%,而能大部分掌握生物化学教学内容的学生比例仅为32.13%,两年的大部分掌握学生占比差异有统计学意义(P<0.05)。研究报告指出学时的缩减程度与学生对生物化学的掌握程度有明显的相关性,学时缩减程度越多,学生对生物化学的掌握程度越低。

1.2学生的畏惧心理

生物化学是一门理论性极强的学科,且还具有知识架构庞大、复杂,知识点众多等特点。学生必须在有限的学时内掌握大量的知识,这种情况下,学生极大可能会产生畏惧心理。这种心理问题将进一步导致学生学习质量降低[3]。

1.3教材混乱

目前,我国教育部门尚未对护理部门统一规划教材,而是教师或学校自主选择教学教材[4]。这种情况下,学校一方面可能会使用自己出版的教材,导致教材虽然贴合院校实际情况,但存在教学内容删减较多,学生对知识理解不够透彻,无法满足护理行业的实际需求。另一方面,即使学校使用传统教材,具有教学内容丰富、基础知识点经典等优点[5]。但随之而来的是教学知识点落后、教学知识结构庞大、理论性过强、理解难度较大等缺点。第三种情况是学校选择权威性外校编纂的教材,可能会出现与本校实际情况不符、教学专业偏差性较大等缺点。且教学教材混乱,也会导致教师对教材只有粗略的了解,上课时讲的内容还是原来教材或老师认为经典教材的内容,这在很大程度上会严重影响教师的教学质量[6]。

1.4教学方法固定

中国绝大多数院校现行的教学方法仍是以老师讲课、学生听讲的传统教学方法为主,缺乏新意,无法引起学生兴趣。对于此,有部分院校采用了多媒体教学模式或多媒体结合传统教学模式但由于生物化学知识有较强的理论性和多媒体课件的制作水平较低等因素,现代化教学模式的优点并未有明显的体现。一项关于生物化学影响因素的研究[7]指出的,有43.8%的学生认为生物化学内容难学,有53.1%的学生认为无法跟上老师的教学思维。感觉到学习吃力,这真实的反应了在生物化学教学中,存在着严重的教学困难矛盾。

1.5师资不平衡

优秀的师资质量在一定程度上决定着学生的学习质量,而在护理专业的生物化学教学中,由于社会对护理的轻视和对医学的重视。当前大部分院校都将优质教师投放在医学专业教学中,护理专业分配的教师多为年轻、教学质量不佳或偏向行政管理的教师,师资力量不足。

2对策

2.1激发学习兴趣

“兴趣是知识的向导”,激发学生的兴趣能促进学生在课堂上课期间认真听讲,课后积极主动的进行自主学习。对此,建议:(1)在第一次上课前,首先向学生阐述生物化学对其日后工作和考学的重要性。另一方面从现实生活取例向学生讲述生物化学在日后工作中的应用,引起学生对生物化学这门课的重视。(2)教学最好从学生已掌握的知识点处进行导入,让学生自然而言的进入生物化学的教学中。(3)利用大家熟知或感兴趣的话题调动学生的学习积极性,如利用“三聚氰胺事件”引出蛋白质的相关内容,利用女生的减肥心理引出脂代谢的相关内容,以及利用“夜盲症”“败血病”引出维生素的相关内容[8]。

2.2优化与重组教学内容

护理是一门实践性很强的学科,以学生能熟练进行护理操作为主要目标。且对于生物化学的教学,也是以“实用”和“够用”为度。基于此,建立学校可根据学生的实际情况对教学模式和内容进行调整。如整合和优化教学内容,根据学生的专业特点,选取与护理专业密切相关的内容进行重点讲解,对相关性不大的内容进行简略讲解。如此既可以保证学生对生物化学知识的了解,又能在有限的时间里保证学生掌握实用的知识。第二,学校还可以打破教学上固定的教学顺序,现教学生命物质的化学组成、结构与功能等静态内容,在教学物质代谢过程与调节机制、能量代谢等动态内容,最后再进行肝脏的生化特点、肝功能的改变与临床之间的关系等具体到人体脏器功能的内容。调整授课进程符合学生的学习思维顺序,提高其学习效率[9-12]。

2.3优化教学方法及手段

优秀的教学方法能激发学生的学习兴趣、提高学生对教学内容的理解程度和掌握程度。因此,探索好的教学方法对护理专业的生物教学有重要意义。因此,建议学校可引进多种适宜的新型教学模式,比如探究式教学法采用问题导出讨论的教学模式,既能加深学生对教学内容的理解和掌握,又能有效培养学生独立思考和辩证分析问题的能力。案例教学法选取现实生活中实际发生的、与生物化学教学内容的生活及疾病案例进行分析探讨。如利用痛风症的致病机制讲解嘌呤核苷酸的代谢,利用其治病机制讲解核苷酸代谢的相关理论,利用“三高疾病”讲解营养代谢物相关联系。通过案例教学法,一方面能激发学生的学习兴趣,一方面还能提高学生对教学内容的认识[13]。除了教学模式的改变,老师也可以利用多媒体教学法,将生物化学内晦涩难懂的知识点利用动态图形直观的表现出现,简化学生的教学内容,利于其理解和记忆。

2.4归纳总结法

生物化学的知识点不仅多,还比较零散,但多个知识点之间又彼此存在着一定的联系。学时很难将所有知识点完全串联起来,了解每个知识点间的内在联系。因此,课程完成后,老师可借助知识点关系网图,将三大知识点之间的联系直观的展现给学生,帮助其进行领悟,并促进学生逻辑思维的形成。其次,知识点关系网可由学生和老师共同完成,绘制一次知识点关系网相当于将生物化学的知识再次复习一遍[14-16]。因此通过知识点关系网在一定程度上再次加深了学生对知识点的掌握。知识点关系网图。

3小结

生物化学教学是医护专业学生的重要课程之一,对于护理专业的学生而言,熟练的掌握生物化学知识对其日后从事护理工作的基础。因此,分析医学院校护理专业生物化学教学的困境,并针对困境提出适宜的解决方案对护理专业生物化学教学是十分重要的。本文分析显示,现在医学院校的护理专业生物化学教学存在课程学时偏少、学生对生物化学教学存在畏惧心理、教材混乱、教学方法固定、师资不平衡等多种教学困难,会严重影响学生的学习效率,影响教学质量。对此,建议学校通过利用多种措施如激发学生的学习兴趣、优化与重组教学内容、优化教学方法及手段、归纳总结法等提高学生的自主学习积极性和老师的教学质量。

作者:蔡洲 单位:武汉科技大学城市学院

[参考文献]

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化学生物学重点范文3

关键词 诺贝尔生理学或医学奖 诺贝尔化学奖 生物化学 发展史 化学生物学

生物化学是研究生命现象的化学本质的科学。20世纪以来发展尤为迅速,展现出一幅美好的前景,越来越多地吸引着来自生物、化学及物理领域的科学研究者们的注意力,成为一门十分活跃的、人们感兴趣的、有发展前途的交叉学科。

从1901年第一届诺贝尔奖颁发至今,有许多诺贝尔生理学或医学奖和诺贝尔化学奖得主都是在生物化学领域有突出贡献的科学家。尤其是20世纪50年代以后,生物领域的所有获奖成果中,有一半以上与生物化学有关。在诺贝尔化学奖中,也有近三分之一的获奖成果属于生物化学领域。事实足以说明生物化学在生命科学中的重要地位和作用,从总体上来看,生物化学的发展大致可分为4个阶段(见表1)。

1 生物化学的萌芽

早在史前,人们就已经在生产、生活和医疗等方面积累了许多与生物化学有关的实践经验。我们的祖先在公元前22世纪就用谷物酿酒;公元前12世纪就会制酱、制饴;公元前4至3世纪的柏拉图和亚里士多德对生理学、化学等都非常重视;人们用酸碱中和一类的化学反应解释人体的机能;晋朝的葛洪已经用海藻治疗瘿病(甲状腺肿胀)。公元6世纪,北魏贾思勰记载了在制曲中利用曲的滤液进行酿造,表明对酶的作用已有初步认识;公元7世纪,孙思邈就用车前子、杏仁等中草药治疗脚气病、用猪肝治疗夜盲症;公元11世纪,北宋沈括有“秋石阴练法”的记载,是一种人尿中提取性激素的古老的生物化学方法;公元16-17世纪的海尔蒙特深信酵素参与维持生命的反应过程,认为酵素是一种潜在的形成能力,它能够使种子和生命得以产生。人们对生物化学的认识,仅仅局限于生产和医学实践中的观察和应用,尚未对该领域进行深入的、本质的研究分析,仅是化学家或医疗化学家以化学的观点解释生命现象,这一时期成为生物化学早期的知识积累阶段。

直到18世纪中叶,法国拉瓦锡首次证实了动物身体的发热是由于体内物质氧化所致,阐明了机体呼吸的化学本质,这是生命科学史上的一个重大发现,也是生物化学发展的一个里程碑。2 生物化学的初期:生理化学阶段

18世纪后期到19世纪,生物学已发展为独立的学科,化学也已经形成比较完整的体系。在这期间,一些有创意的科学工作者把生理问题与化学结合起来,用化学的基本原理解释生理现象,尤其注重从化学观点研究植物生理、动物和人体的生理现象,为生物化学的形成做了准备,也使生物化学得以形成成为可能和必然。

19世纪,科学研究者对生命现象开展了比较广泛的研究,对生命的化学本质的认识有了许多重大进展,为生物化学的形成奠定了基础。如1810年盖·吕萨克推导出了酒精发酵的反应式:淀粉一麦芽糖一葡萄糖一酒精。李比希于1842年出版了《生物化学》,他用化学理论阐述了动物生理和人体生理的问题。科学家们先后发现了一些生物体中的重要化学物质。19世纪50年代巴斯德证明了酒精发酵是微生物引起的,排除了发酵自生论。19世纪60年代,德国生理化学家候普·赛勒得到了蛋白质的结晶——血红蛋白,1877年第一次提出了“生物化学”一词,将其定义为所有与生物分子有关的一切内容。1894年,费歇尔首先提出酶的专一性及酶作用的“锁一钥”学说。由于费歇尔是使生物化学成为独立学科的最有功劳的人物,因此,费歇尔被人们誉之为“生物化学之父”。这个阶段的生物化学,实际是用化学的观点研究生物的生理问题,取得了不少成果,如对酶的了解、蛋白质和糖元的发现、胃酸的发现、人体与氧气的关系、维生素的发现、对腺体的初步认识、从激素到胰岛素的发现以及抗生素的发现,等等。

这一时期无论是生物学家还是化学家都还没有从化学的本质上给予生物化学系统的解释,仅仅是对生物体中的一些重要化学物质及其作用有了一定的认识和研究,仅仅属于生理化学阶段,为19世纪末期形成生物化学这门独立的学科奠定了坚实的基础。3 生物化学的诞生

生物化学是一门交叉学科,它运用化学的理论与方法研究生物的化学组成和生命活动中的化学变化。对于生物化学的诞生,主要有2种不同的观点:

大多数学者认为生物化学是19世纪末期诞生的新学科之一。1897年德国科学家布赫纳(1860—1917)证明发酵是由酶的作用引起的催化过程,不需要酵母菌的存在,因此诞生了一个新领域——生物化学。他也因生物化学研究和发现无细胞发酵于1907年获得诺贝尔化学奖。

另一种观点认为,1828年维勒用人工方法以无机化合物氰氨酸合成有机化合物尿素,揭示了生物体的反应同样是遵循物理和化学的规律,标志着生物化学这门交叉学科的诞生。

虽然生物化学的诞生并不是一朝一夕或者某个时刻计然之术,但若非要给生物化学的诞生确定一个具体的时间的话,对于这2种不同的观点,倾向于第一种观点的较多,即生物化学作为一门独立的学科是在19世纪末期,虽然第二种观点也提出形成的具体时间和标志,大部分研究都表明生物化学作为一门独立的学科是在19世纪末期。4 生物化学的发展4.1 生物化学的初级发展时期

化学的发展以及化学研究方法的多样化、综合化对于确定生物体的化学成分、性质和结构的认识与合成具有推动作用。在生物化学的建立和发展过程中,对蛋白质和核酸的研究成果成为生物化学不断取得进展的重要标志。此外,在营养学、内分泌学、酶学方面的研究成绩也取得非常重要的进展,对生物化学的全面发展和研究揭开了新的思路,又奠定了坚实的基础,见表2。

4.2 分子生物学:生物化学蓬勃发展时期

化学生物学重点范文4

元素化合物知识是中学化学知识构成的基础。中学化学知识的构成包括六大部分。其中化学基本概念,基本理论是以元素化合物知识为基础导出的,如果学生不掌握物质的性质及其变化,化学基本理论将成为无本之木。通过元素化合物的教学加深对理论的理解,使理论知识得到巩固和应用,起到相辅相成,共同提高的作用;化学实验是对元素化合物知识的生动再现,认识和探讨物质新属性、探讨新理论的基本方法;化学计算是对元素化合物知识的定量研究;化学用语则是对元素化合物知识记录和描述。

为解决科学知识量的激增和日益增长的社会要求的需要,把培养能力列为教学内容,是理科教育现代化的标志。化学教育里能力培养,就是遵循和运用有关的教学原则和方法,通过自然科学方法的基本步骤学习化学基础知识,元素化合物知识是学习化学基础知识的起点,而经过科学的抽象、概括,得出结论后,又要将结论运用于实践重新用到元素化合物知识上。在元素化合物知识的教学过程中,同时培养学生对化学实验现象的观察能力;透过现象分析事物变化实质,从感性到理性的认知过程中培养学生的思维能力,自学能力;在验证理性认识是否正确、完整的过程中培养学生的实际操作能力和创造能力,同时通过物质及它们的变化和变化条件的学习,培养学生的辩证唯物主义观点。

一、元素化合物知识的内容和分类

在现行的中学化学教材里,总共介绍了具有代表性的元素20多种及重要的化合物80多种。这些元素化合物知识基本上是按元素周期表系统安排的,从主族到副族、从纵向元素族到横向周期律,从无机化合物到有机化合物。并且把元素化合物知识和基本理论知识穿插编排。其中重点学习13种元素:5种金属元素,分别是钠、镁、铝、铁、铜。8种非金属元素,分别是氯、氧、硫、氮、磷、碳、硅、氢。

(一)元素化合物知识内容

1.金属元素知识的系统

单质氧化物氧化物对应水化物金属相对应的盐。

2.非金属元素知识系统

对应盐氢化物单质氧化物氧化物对应的水化物非金属相应的含氧酸盐

3.元素化合物知识的内容要点

以基础理论为指导,学习元素及其化合物的性质、存在、用途,制取和检验是元素化合物知识的内容。物质的性质反映着物质的结构、决定着物质的用途、制取、存在和保存等,因此元素化合物知识中每一种物质以化学性质为核心进行教学。

(二)元素化合物知识分类

一般以元素化合物知识位于教材物质结构、元素周期律知识的前后位置不同,以及在学习过程中逻辑思维方法的不同,把元素化合物知识分为“理论前”元素化合物知识和“理论后”元素化合物知识两大类别。

(1)“理论前”元素化合物:位于物质结构、元素周期律之前的元素化合物知识

初中化学较系统地介绍了氢、氧、碳等非金属元素以及氧化物,碱、酸、盐各类化合物的通性。高中化学则进一步介绍卤素、氧族(硫和硫酸):碱金属,逐步形成元素族的概念。为系统地学习物质结构和元素周期律提供了感性认识的基础。“理论前”元素化合物知识在学习过程中思维方法是由个别到一般、由具体到抽象的归纳法。例如由个别酸的性质,经过去异求同归纳出酸的通性;由个别碱的性质,归纳出碱的通性。由卤素中典型的个别元素如氯及化合物的性质,归纳出卤族元素及化合物的某些共性,同样以硫及其化合物的性质去认识氧族元素的共性。这一学习过程培养学生用归纳法进行逻辑思维的能力。

(2)“理论后”元素化合物:即位于物质结构、元素周期律之后的元素化合物知识。

这类教材主要包括高中化学里氮和磷、硅、镁、铝、铁和有机物。在教学过程中要运用所学的物质结构和元素周期律理论知识,从原子结构揭示不同元素原子结构的差异及联系,确定元素在元素周期表中的位置,进一步概括出元素的金属性或非金属性及其主要化合物的性质。在学习过程中体现用理论指导元素化合物知识的学习,同时元素化合物知识的学习又使理论得到巩固和深化,使“结构”、“位置”“性质”三者的关系得到统一。“理论后”元素化合物知识的认识过程中主要采用由一般到个别的认识规律;由抽象到具体的演绎法。例如学习氮族元素从原子结构,周期表中位置可推测氮族元素的非金属性较弱;再具体到氮气从化学性质来看明显比氧气的氧化性弱,这一现象学生由物质结构“NN”叁键得到进一步解释。在教学过程中由抽象到具体用演绎推理的方法获得新知识,有助于学生智力的发展,同时培养演绎推理能力。

二、元素化合物知识教学要求

元素化合物知识是描述性的化学知识,内容庞杂、材料琐碎、涉及的化学现象和各种化学反应较多,再加上不容易记忆,使学生在学习中感到知识杂乱,而思维潜力没有得到发挥,在综合运用知识解决实际问题时又感到束手无策。有的学生则把精力用在机械记忆上、死背硬记化学反应。因此搞好元素化合物知识的教学,必须充分认识元素化合物教学的特点和要求。

1.运用基础理论,使元素化合物知识系统化

在中学化学教材中虽然注意了元素化合物知识与理论知识的互相穿插,但是教师在教学过程中首先要明确基础理论与元素化合物知识之间相辅相成的辩证关系。在教学过程中应体现以基础理论为指导,以元素化合物知识为主体的教学思想。要重视对元素化合物知识的宏观现象和理论知识中的微观结构的结合,突出元素化合物自身知识体系,用基础理论揭示元素及化合物性质变化的内在规律。并且在基础理论的指导下,使元素化合物知识系统化和深刻化,使学生形成巩固的系统知识。必将使学生对基本理论的理解得到巩固和加深。

在教学中要抓住物质的结构这条主线,突出物质的化学性质这一重点,通过理解、推导让学生自觉地去掌握元素及化合物知识,克服死记硬背的学习方法。例如,过渡元素铁常有可变化合价,在化学反应中铁何时呈+2价;何时呈+3价这就应结合铁的原子结构去认识。化学反应中铁可以失去最外层的2个电子而呈+2价,也有可能再失去次外层的1个电子而呈+3价。铁的自身性质是由结构决定的,而化学反应中铁呈几价又必须依据氧化剂性质的强弱而定。铁遇强氧化剂(Cl2、Br2、HNO3(过量)……)呈+3价,而铁遇弱氧化剂(S、I2,H2SO4(稀),HCl等)呈+2价。Fe2+遇强氧化剂(Cl2、Br2,HNO3等)变为Fe3+;而Fe3+遇还原剂(Fe、Cu、H2S、HI等)变为Fe2+。铁及铁的化合物知识可系统化为:

氢氧化铝是两性氢氧化物,它的性质和制取是教学中的重点也是难点。如果我们从氢氧化铝是弱电解质,有酸式电离和碱式电离以及加酸或加碱引起电离平衡的移动来讲解,学生就能较顺利地掌握由铝盐制取氢氧化铝只能选用可溶于水的弱碱氨水。若在铝盐中加入强碱溶液,例如Al2(SO4)3和NaOH溶液反应必有下列反应:

Al3++3OH-=Al(OH)3

它表示适量的碱使溶液中Al3+沉淀,而过量的强碱又可使产生的沉淀完全溶解。并且还揭示了OH-与Al3+在发生不同化学反应时它们物质的量之比。同理用偏铝酸盐溶液制氢氧化铝只应在溶液中通入二氧化碳气体。若改用盐酸等强酸,必然有下列反应

因此不论是物质结构,元素周期律,电解质理论,化学平衡理论都可以指导元素化合物知识的学习;使学生获得的元素化合物知识系统化和深入化。

2.全面正确掌握元素化合物的知识体系和自身的内在联系

元素化合物知识具有丰富的内容;也显得多而杂。因此全面正确掌握元素化合物的知识体系和自身的内在联系是十分必要的。正像美国教育心理学家布鲁纳提出“教学论必须探明显示教材的最优程序的问题,也就是探明教学过程的问题”。布鲁纳向我们提示:知识的教学一要遵循知识的逻辑规律,二要遵循学生的认知规律

(1)确定元素化合物知识体系

元素化合物知识教学对每种物质一般都依照金属或非金属元素知识体系中,单质氢化物及氢化物对应的盐氧化物氧化物对应的水化物含氧酸盐的顺序进行学习和研究的。在教学中它们就是元素化合物知识的体系(知识主线)。使学生掌握这一知识主线也就把握学习和研究元素族的知识系统和方向;改变学生只能被动获得知识的地位。知识体系揭示了所有元素族具有的相似性,有利于学生进行知识的迁移,也有利于元素化合物知识点的确定(即知识体系中的每种具体物质成为重要的知识点)。

(2)知识点教学既要全面,又要抓好内在联系确定重点

我们必须明确物质的性质反映着物质的结构,物质的性质决定物质的制法、用途、保存和检验这一元素化合物知识的自身体系。因此物质的性质(特别是化学性质)是贯穿在各知识点教学中的核心,在教学中以结构理论带性质,抓性质带制法,用途,保存和检验。

在元素化合物化学性质的教学中;要抓好①非氧化还原反应中,所表现的物质的酸性或碱性(或酸性氧化物、碱性氧化物的属性)。②氧化还原反应中,所表现的物质的金属性、非金属性、氧化性、还原性。③其他反应的典型属性。使每个知识点教学内容全面。

例如二氧化硫的化学性质:①酸性氧化物可以和水、碱、碱性氧化物反应②具有还原性可以和氧化剂如氧气、卤素单质;强氧化性酸,高锰酸钾等反应③具有较弱的氧化性与强还原剂硫化氢反应④使品红溶液褪色有漂白性。以图示表示该知识点

又如在氨的化学性质中①非氧化还原反应(和水、酸以及作为络合剂)

酸的通性②强氧化性③不稳定性④与有机物发生酯化反应或硝化反应。

图示法简捷明了地表示了物质的化学性质及需要掌握的重点知识,便于学生的理解和记忆。

(3)每章教学的最后用知识网概括同种元素不同价态的物质间的相互关系,既有知识点又有知识面从点面结合上深入元素化合物知识的学习。

例如,硫及其化合物知识网

铝及其化合物知识网

知识网将各知识点连接成一个整体,它以简明的图示揭示知识整体的关系,又表示各物质的性质和制取。知识网容易被学生接受,利于激发兴趣,诱导求知,元素化合物知识体系、知识点、知识网的探求是对教材最优结构化的探讨。

3.重视实验和其它直观教学手段的运用

大量的物质性质和制备方法的学习,可以通过化学实验或其它直观手段来完成。在实验中学生获得鲜明、深刻的感性认识,再通过分析、抽象、概括、推理、论证等逻辑思维方法认识物质的性质和结构的关系。

化学实验在化学教学中的作用是多重的。它不仅是学生学习化学知识、掌握实验技能、发展智力、培养能力的基本途径,而且是培养学生科学态度,良好情感意志品质等的最重要的手段,还是使学生形成科学世界观、养成科学方法的最佳途径。因此做好演示实验及学生实验以及改进一些实验是十分必要的。具体方法:

(1)让学生操作一些比较简单的演示实验。它有利于把全体学生的注意力吸引到化学实验上,既有利于观察实验现象,又有利于培养学生掌握正确的实验技能。

(2)把某些演示实验改为“并进实验”。它不仅使学生得到动手实验的机会,而且培养学生边观察边思考的好习惯,同时有利于理解和记忆。

(3)增加一些简便、有启迪性的实验,以利深入理解物质的性质。

例如,为加深对高中化学(必修)第一册化学反应:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4的理解。并认识SO2、Na2SO3的还原性及卤素单质的氧化性进行实验。

①把SO2 通入溴水或碘水中,两溶液褪色。

②把SO2通入蓝色的I2淀粉溶液中,蓝色褪去。

③碘水中滴加Na2SO3溶液,碘水褪色。

④Na2SO3溶液滴加盐酸酸化的BaCl2溶液无沉淀。Na2SO3溶液,滴加溴水或碘水再滴加盐酸酸化的BaCl2溶液却有白色沉淀。

(4)对于不能直接观察到实验现象的教学内容,要充分利用模型、挂图、标本等直观教具及录像等辅助教学。

4.培养和提高学生的能力

元素化合物知识的教学过程是教师引导学生掌握物质知识,把知识转化为能力的过程。现代教学观以发展学生能力为教学目标之一,通过知识的教学发展学生的能力。

(1)通过阅读教材提高学生的阅读能力和自学能力。在教师的指导下训练学生的阅读能力时,要注意阅读的速度,还要指导学生在阅读中做标记、划重点、写小结以提高自学能力。

(2)观察能力和思维能力的培养。在观察化学实验时应注意培养观察的目的性、整体性、精确性。从生动的直观到抽象思维,再从抽象的思维到实践是认识真理获得知识的途径,思维能力是发展智力的突破点。

例如,在NaCl,NaBr、NaI的晶体中分别加入浓硫酸,依次观察到白雾,白雾和红棕色气体,几乎没有白雾只有些黑色固体。分析反应的共性,均为由高沸点酸制备低沸点酸。低沸点的氢卤酸中卤素的阴离子还原性按Cl-,Br-,I-依次增强,浓硫酸作为强氧化剂基本将I-全部氧化为I2;使部分Br-氧化为Br2;不能将Cl-氧化为Cl2。

又如将等质量的Na2CO3和NaHCO3分别放入等量(足量)的盐酸中,观察到产生的气体后者速度快,且数量多(用气球收集)。因此NaHCO3反应速度快。NaHCO3产生的气体多,则从定量计算结果说明。在学生掌握一定量的化学知识基础上,通过解决化学问题就可以培养学生的思维能力。

(3)注意培养学生的创造能力

①知识迁移。元素化合物知识的教学中多采用以点带面,举一反三的途径进行教学。例如卤素中以氯为典型,用知识迁移方法学习氟,溴、碘的知识。在知识迁移时要注意它们和典型元素的相似性及递变性。

②设计实验的能力。在学生掌握化学知识和实验技能的基础上给出一些实验习题,培养学生设计实验的能力。例如,请学生设计实验证明二氧化硫气体中混有二氧化碳气体。证明红热的炭和水反应有一氧化碳和氢气生成。

化学生物学重点范文5

【论文关键词】高职院校图书馆 生物化学工程 特色文献资源 开放获取

【论文摘 要】本文从生物化学工程及发展简述、天津现代职业技术学院概况、生物化学工程特色开放获取文献资源建设三个方面,对生物化学工程特色开放获取文献资源建设进行了探讨。

一、生物化学工程及发展简述

1.生物化学工程及发展简述

生物化学工程简称生化工程或生物化工,是生物化学反应的工程应用,是应用化学工程的原理和方法,将生物技术的实验室成果经过工艺及工程进行工业开发的学科。它既可视为化学工业的一个分支,又可认为是生物工程的一个组成部分。生化工程是一项重要的化学工业技术,是生物技术产业化的关键,也是化学化工技术的主要前沿领域。生物化学工程和生物医学工程是最初的生物工程学概念,基因重组、发酵工程、细胞工程、生化工程等在21世纪整合而形成了系统生物工程。发展生物经济正在成为许多国家应对金融危机的战略措施。生物技术是我国需求最迫切、技术与国外差距较小的领域之一,我国将把生物技术作为当前科技发展的重点,把生物产业作为新兴产业培育的重点,把生物经济作为引领新经济发展的重点。在我国的“十二五”科技战略规划研究中,生物技术和产业化将是“十二五”布局的重点,突出加强生物技术在农业、工业、人口与健康领域的应用,努力使我国成为生物技术强国和生物产业大国。[1]

2.食品生物技术及发展简述 3.生物制药技术及发展简述

生物制药技术是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果,从生物体、生物组织、细胞、体液等综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的生物药物制品的技术。生物制药现状:生物药物的阵营很庞大,发展也很快。目前全世界的医药品已有一半是生物合成的,特别是合成分子结构复杂的药物时,它不仅比化学合成法简便,而且有更高的经济效益。我国的生物医药“十二五规划”确定了生物医药发展的重点,[3]包括基因药物、蛋白药物、单克隆抗体药物、治疗性疫苗、小分子化学药物等。同时,国家将拿出100多亿元来支持重大新药创制。将从100多个新药中遴选出10多个,作为重大新药创制重点支持对象,这些原创新药可能成为打入欧美市场的先锋。在这些新药品种中,生物药和化学药居多,其中疫苗、单克隆抗体、蛋白质药物、抗癌药物等均有。

二、天津现代职业技术学院概况

天津现代职业技术学院[4]是经天津市人民政府批准,教育部备案的集应用文科、应用理科、工科及艺术学科于一体的公办全日制高等职业技术学院,现有各类在校生6500余人。学院设有管理工程、电子工程、信息工程、生化工程、机械工程、印刷工程、应用外语7个教学系部,开设有会计电算化、电子商务、金融保险;应用电子技术、机电一体化技术、电气自动化技术、电子信息工程技术、低空无人机操控与应用、计算机信息管理、计算机网络技术、软件技术;水环境监测与保护、食品生物技术、食品营养与检测技术、食品加工技术、精细化学品生产技术、环境监测与治理技术、生物技术及应用、生物制药技术;精密机械技术、数控技术、计算机辅助设计与制造;商务英语、涉外旅游;印刷技术、印刷图文信息处理、包装技术与设计、装潢艺术设计、装饰艺术设计、影视动画等30个专业。“食品生物技术”等3个专业被评为市级教学改革试点专业,“食品微生物”、“食品分析与检测技术”等7门课程被评为市级精品课程。在我院的7个教学系部中,生物化学工程类专业占有重要比重,是我院的重点专业组群之一。其中开设的8个相关专业,占到全部专业的26.7%。因此,根据我院生物化学工程类专业教学的需要,学院图书馆建设具有生物化学工程特色的开放存取文献资源是非常有必要的。天津现代职业技术学院图书馆目前存在的问题之一,是由于纸质文献购买成本较高,采购资金相对紧缺,难以保证年购进生物化学工程类专业新书数量的可持续发展。如果单凭图书馆的纸质文献资源,距离满足我院生物化学工程类教学和读者的需求差距较大。因此,图书馆应依据生物化学工程类专业文献建设和读者需求及时调整馆藏结构,加强开发利用互联网生物化学工程类开放获取文献资源的力度,在一定程度上可以弥补生物化学工程类纸质文献资源不足的缺陷,从而更好地为学院生物化学工程类教学服务。

三、生物化学工程特色开放获取文献资源建设

化学生物学重点范文6

化学学科的发展促进了交叉性化学类重点实验室的建立。生命科学和化学的交叉融合为化学类国家实验室带来了生物安全的新问题。该文分析了现代化学类重点实验室化学和生物安全特点,并结合南京大学生命分析化学国家重点实验室的安全管理经验,如何有效管理和控制化学类重点实验室的化学和生物安全,避免和减少对环境和生命财产安全的危险,保证实验室的安全高效运行等方面进行了探讨。

关键词:

重点实验室;对策;安全管理

化学主要是研究从原子、分子片、分子、超分子,到分子和原子的各种不同尺度和不同复杂程度的聚集态和组装态的合成和反应,分离和分析,结构和形态,物理性能和生物活性及其规律和应用的自然科学[1]。化学与多学科交叉渗透,已成为自然基础学科的核心学科。未来化学在解决食物短缺、能源、材料和环境等关系人类生存和社会发展的重大问题起着重要作用[2]。鉴于化学学科的重要性,我国政府和各级机构加大了对化学学科和化学类重点实验室的建设。2009年参加科技部化学类国家重点实验室评估的有25个,其中全国22个为国家重点实验室,3个为部门重点实验室,参与评估的南京大学生命分析化学教育部重点实验室在2013年通过国家重点实验室验收,升格为国家重点实验室。2013年教育部对教育部属18所化学类重点实验室进行了评估。在可以预见的未来,国家会继续加大对化学类重点实验室的投入,越来越多的化学类重点实验室将被建立。化学类实验室比其他实验室如物理实验室、机电实验室、信息实验室等有所不同,它是一个相对高危的场所,实验室中有许多易燃易爆剧毒强腐蚀性化学药品和试剂,有些化学实验需要在高温高压等苛刻条件下才能实现。同时,大量分析检测仪器和设备带来了高电压和强电磁辐射的危险,化学类实验室一旦发生事故,后果不堪设想,因此必须加强化学类实验室的安全管理。化学类重点实验室除了上述特殊性外,化学类重点实验室还面临科研任务大、学科交叉多、人员流动大等问题,这些都对重点实验室的安全管理带来了挑战。在学科交叉发展方面,现代化学与生命科学紧密结合,化学学科通过在生命科学领域的交叉研究获得了长足的发展和进步,目前化学类重点实验室均有从事生命科学的研究并建立了生物学研究和实验模块。生命科学和化学的交叉融合为化学类国家实验室带来了生物安全的新问题。因此,如何有效管理和控制化学类重点实验室的化学和生物安全,避免和减少对环境和生命财产安全的危险成为重点实验室在建设过程中一个重大问题。本文以生命分析化学国家重点实验室所开展的实验安全管理实践为例,提出高校重点实验室生物安全管理的可行建议。生命分析化学国家重点实验室立足于分析化学,定位于以生命物质为主要对象的分析化学方法学的基础研究,是化学和生命科学等多学科交叉融合而形成的一个国家重点实验室平台。它的安全管理运行具有一定借鉴价值。

1实验室建设和运行:硬件建设

在建造实验室前,化学和生物研究模块最好各自独立而又紧密联系。化学研究模块要注意对火灾爆炸事故、化学品腐蚀、有毒物和放射物扩散丢失和高电压渗水的潜在危险的防护和隔离;生物模块除了在要求到达化学模块的建设要求外,特别要注意致病微生物等生物安全的防护和预防。在设计建造阶段,首先应对建造实验室的目的、实验室的主要用途以及基本的性能指标等有足够的了解;要根据试验对象的危害性确定实验室的等级[3],由于级别越高,建造和运行费用也越高,不能盲目攀比建设,以免造成浪费。其次,选择国内有能力承接高级别实验室设计和施工任务的企业,特别是曾经建设和设计过高级别化学和生物安全实验室,对生物安全实验室非常了解,并且具有相关资质的企业。然后,需要生物学、化学、建筑、空调净化、电气控制、结构抗震、给水排水、污物处理、气体供应、检测等多领域专家的协调合作。最后,生物安全实验室竣工后,必须首先经过国家授权的检测机构的检测,并由有关部门批准后才能投入使用。在设计建造中要引入绿色实验室理念,努力建设一个环保安全的实验室[4]。实验室建设要统一规划,既要考虑当前又要兼顾长远,应根据自身具体情况进行建设,不能盲目攀比建设,以免造成资源浪费,并努力降低运行维护成本[5]。同时实验室建设安全配套设施,如消防设施,急救设施等[6-7]。在建造完成后,实验室要进行定期检查,确定是否配备了有效的安全防护设备(防火防盗设备、生物安全柜、高压灭菌器、感应水龙头、紫外线灯、洗眼装置等),定期对仪器设备进行安全检查,及时维护。对于冰箱、培养箱这类常年开机的设备,若仪器比较老旧的,要做好仪器报废和重新申购工作。管理部门也应加快仪器的报废和重新采购的工作,如有不符合要求的情况存在,要及时排除隐患。对于在实验室进行的科研活动要尽心有效地日常监督,包括:1)做好内部或外部审核工作。内、外部审核是管理体系实施与维持的重要环节。实验室除日常的常规检查外还要至少每年进行一次系统的安全检查,制订详细的审核计划,明确检查目的,对发现问题提出详细整改方案,认真整改并将发现的问题及整改情况提交实验室管理层。通过定期的审核以证实实验室安全管理体系运行持续符合要求并不断完善。2)做好管理评审工作。管理评审是实验室管理层对实验室安全管理体系及其全部活动进行评审,是对安全管理体系的适宜性、充分性、有效性进行的系统评价,包括对实验室质量方针和质量目标的制订是否对实验室各项安全管理活动具有指导性作用进行审核评价,达到使管理体系更有效运行的目的。3)开展质量控制。质量控制是维持管理体系良好运行的关键因素。质量控制包括实验室内部质量控制活动以及实验室间的比对、能力验证等外部质量控制活动,通过质量控制来评估实验室自身的工作质量,衡量实验室技术水平,并采取相应的措施达到追求技术进步的目标。4)做好记录的控制。记录是证明检测结果符合质量要求、为管理体系正常运行提供的客观证据。记录并保管好所有与实验过程和各种质量活动有关的原始数据,对各种质量活动过程的技术和质量记录进行有效控制,使每次实验记录都包含足够的信息,以便识别不确定度的影响因素,也是实验活动可追溯性的依据,为管理体系有效运作和实验活动符合认可评审要求提供充分的证据,为实验活动的改进提供依据。实验室安全体系运行中,应做到每项工作均有程序,有程序必须执行,有执行必须有记录,养成工作中随时记录的好习惯。以生命分析化学国家重点实验室为例,该重点实验室有12项运行管理规定,其中一大块是涉及安全管理的。并且在2011年科技部正式发文批准建设国家重点实验室之后,该实验室除了根据规定做了必须硬件建设外,还对每个实验室安装了监控和门禁系统,加强对人员的准入管理,实验的记录控制以及安全检查也都有严格的规定和详细的检查监督。

2实验室安全管理机制的建立和健全:日常管理

建立有效的安全管理体制落实实验室安全管理责任,将安全责任落实到人落实到位是做好化学实验室安全工作的重要环节。首先应建立健全实验室安全操作规程及管理制度[8]。相关制度的建立不仅可以为环境和实验室工作人员的安全提供有效的保障,也有利于形成一种有效的长效管理机制,使安全管理工作走向法制化、规范化管理的轨道。这些制度和规程应根据本实验室使用的化学品、生物实验标本类型和特性认真制订。例如:实验室准入制度,实验室的清洁、消毒、消防安全检查制度,生物安全防护实验室的生物化学安全操作规程,实验室废弃物的处置,事件、伤害、事故报告制度,生物安全责任制和责任追究制度,仪器管理制度,实验室管理制度等一系列安全防护方面的制度,以及有效的监督机制,确保实验生物安全制度的运行。如生命分析化学国家重点实验室要求将各种废弃物分类处理,放置在规定的地方,每周进行集中回收报废试剂,并对涉及化学生物安全的设备和防护用品进行清洁、消毒检查。在建立健全实验室规章制度的同时,也要严格执行实验室生物安全管理规程。由于重点实验室是依托一级法人单位建设的,因此在安全问题上,高校需要明确权责,把责任分级落实到二级学院和实验室,实行领导负责制、责任追究制,明确各级人员责任制(包括一线开展实验活动的所有人员),对实验室生物化学安全管理和使用采取奖惩并重的办法,决不放过任何违反生物安全管理的行为[9-10]。

3安全教育及技术培训:系统的学习和培训

重点实验室应组织对进入实验室的所有人员进行生物化学安全知识教育和培训,把实验室安全教育纳入日常管理工作[11]。通过定期对操作人员进行火灾处理、危险化学品泄露、检验技术、生物安全操作和实验室事故应急处理方法等培训,来提高学生和操作人员的安全意识,使其熟悉如何识别和控制实验室危害因素,了解如何采取必要的安全措施来预防实验室事故。所有人员经严格考核后方能持证上岗。由于实验室管理都趋于信息化,使得实验室管理更易于细化[12-13]。电子门禁、仪器网络使用权限等都可以针对每个学生和操作者的实际使用情况、操作情况进行权限设置。如生命分析化学国家重点实验室的门禁权限只下放给有研究需要并经过严格培训、持证上岗的学生。安全设备的操作证也必须有使用权限的学生才能打开。上述措施的施行确保有需求的人员经过严格的考核才可以进入实验室,并对潜在危险进行有效排查。

4结束语

化学类重点实验室是我国化学研究的前沿阵地。实验室设备复杂,学科交叉,科研任务大,保证化学类重点实验的安全运行是完成科研任务的前提,只有高度重视实验室的安全管理,前期认真调研,严格施工,在实验室运行过程中不断强化和提升实验室安全管理机制,重视安全教育,才能为广大科研人员创造一个和谐、安全的研究环境,为我国化学学科的发展做出贡献。

作者;庞洁 刘飞 单位:南京大学化学化工学院生命分析化学国家重点实验室

参考文献

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