化学研究泛分子论文范文第1篇
[关键词]中药炮制;饮片;超分子;药素;确定性;调配性;气析;印迹模板
中药炮制技术作为我国独有的传统制药技术之一,是最具有自主知识产权的优势产业,也是发现新药的重要途径。中药材为巨复的生物体超分子,其有效成分群为客体小分子,亦“印迹模板”;不溶于水的无效成分为药渣,为组织物,亦主体分子。因此,中药饮片炮制本质上就是对生物超分子体的加工制药技术,其整体操作和应用均在传统的中医药基本理论指导下进行。由于超分子化学对诠释中医药理论有特殊的作用,自然超分子化学对诠释中药饮片的炮制技术有重大的意义。本文以中药炮制研究中所存在的主要问题为线索,结合超分子化学原理,剖析这些问题产生的原因,并提出解决的对策。
1中药饮片炮制技术现状与问题
1.1亟需厘清研究思路,更新研究方法
中药区别于“西药”的特征之一就是多种化学成分的协同作用。在炮制工艺及饮片质量标准的研究上,没有把中药炮制紧密地与中药制剂、临床应用、中医药理论研究结合起来。目前,炮制研究多是以单味中药进行的,指标单一,药理指标局限,在没有完整阐明炮制原理,并建立科学饮片品种确定方法的前提下,比较适合对有毒及有严重副作用中药的炮制研究,但对其他以调整或改变药性、药效的中药则不适用,因此厘清炮制研究思路,建立与中医药基础理论相衔接的超分子“印迹模板”自主作用机制已刻不容缓。
1.2亟需建立中药饮片品种的确定方法
目前供临床使用的饮片达800余种,常用的500余种,新增和简并中药饮片一直沿袭传统的临床经验,这种经验积累需要很长时间,不便于实验,致使很多中药饮片的界定存在困难。如“一物多种”,也就是同一基原,因入药部位、炮制方法、存放条件与时间不同而为不同饮片,如生姜与干姜、鲜橘皮与陈皮怎样界定存放时间,桑的叶、皮、枝、果实为什么可作不同饮片入药?再如“多物一种”,如金(山)银花、南北大黄、南北五味子、南北柴胡、紫花与白花前胡却是同一饮片入药,特别是金(山)银花入药之争,至今尚无定论,严重影响到湖南省的金银花收益,包括制剂产品在内损失近150亿。因此中药饮片品种的归属研究是进行炮制原理研究的基础,是必须解决的基础问题。
1.3需建立炮制原理研究技术炮制原理是指药物炮制的科学依据和药物炮制的作用,亦探讨在一定工艺条件下,中药在炮制过程中产生的物理变化和化学变化,以及因这些变化而产生的药理作用的改变和这些改变所产生的临床效应,从而对炮制方法做出一定的科学评价。通过炮制,中药可以起到减毒增效、药性改变、矫味矫嗅、便于制剂成型的作用,其作用归纳为物理和化学变化。对于中药材物理性状的改变,如溶解性、粉碎性等的炮制原理易于探讨,主要是经过高温加热,经炒、煎、煮高温处理后中药材的主体分子结构遭到破坏,如结合水的逸出、大分子链的破裂、大分子的水解,从而改变中药材超分子主体的性质,便于其中“印迹模板”客体分子的溶出。对于中药材的化学变化,主要是客体分子的化学结构变化,经这种高温高湿处理,其中客体分子的“印迹模板”(主客体分子结合的有效原子基团空间点阵)将产生变化或影响,如减毒增效、药性改变的炮制原理可从毒性“印迹模板”客体成分化學变化得到解释,对于毒性成分或有效成分不明确的中药就不易解释,这主要是毒性客体分子的寻找问题,不是炮制技术本身问题,可采用中药定量谱学解决。对于炮制后四气、归经、升降沉浮的变化,特别是与中药复方配伍的变化,其炮制机制目前就更难阐明,也就是说目前还没有从中药生物超分子体化学原理及其对人体超分子“印迹模板”作用效应的机制建立起中药炮制品种的归属技术,制约了炮制原理的微观物质基础的深入研究。
1.4亟需规范炮制工艺和统一质量标准
目前《中国药典》只收载了部分药物的炮制规范,各省均有自己的炮制规范。没有规范的操作流程及具体的工艺技术参数,各地各法。加热炮制时间、温度、加热方式都不统一,直接影响了饮片的质量。长期形成的控制质量靠经验,无法真正保证质量控制的效果。造成“炒至色黄”、“有焦香气”等,这种凭感观来掌握的“标准”在实践工作中难以统一。因此建立定量的炮制火候技术显得尤为重要。这样才能从源头上实现精确炮制,定量控制中药饮片质量,制订出稳定可控的质量标准。
1.5亟需紧密联系临床实践和复方配伍中药炮制偏重于药物内部的调整和整体效应的协同,复方配伍也是药物外部或药物之间的调整和整体效应的协同。根据饮片临床疗效,展开中药临床药学研究,寻找到各味饮片独立的药效物质基础单元,也就是中药饮片赖以依存在的物质形式,亦超分子“印迹模板”单元。再据此进行中药复方配伍研究,揭示中药饮片在炮制时物质变化与临床效应变化规律,这样就能确定炮制的方法是否合理,即可以确定药物能否通过炮制起到减毒、增效、缓和药性、引药归经等作用。在这个研究过程中,中药超分子“印迹模板”自主作用规律、中药定量谱学(谱量学、谱效学、谱动学与谱效动力学)与网络动力学结合起来进行研究,才能寻找到饮片的药效物质基础“单元”。
综上所述,目前中药炮制所出现的一系列问题其本质上就在于缺乏现代化可操作的中医药理论作指导,去寻找到饮片“单元”的物质基础,亦超分子“印迹模板”,据此建立起饮片品种归属技术,建立起可量化的火候炮制技术,从而实现精确可控的中药饮片炮制。其中超分子“印迹模板”自主作用规律贯穿始终。
2超分子化学能诠释中药与人体的超分子“印迹模板”“气析”作用规律
中药与人体是一个由单分子、超分子、聚合超分子及巨复超分子构成的多级生物超分子体,包括主客体分子。在由小分子客体逐级构成人体有序超分子体的过程中,主体保留客体“印迹模板”孔穴通道结构得以与外界发生化学信息联系。亦人体在心脏搏血推动下,水为溶剂,溶于其中的各类客体“印迹模板”与组织器官主体的孔穴通道产生印迹作用,体现出共“印迹模板”各向异性的“气析“作用。具有相同(似)的“印迹模板”分子通道结构便构成了经络脏腑,主客“气析“作用便产生脏像;与之有相同或相似的“印迹模板”的天然分子便是中药有效成分;与之产生的“气析”作用便是中药药性理论和功效;相互配伍又能显著性地改变人体超分子“气析“作用,由此便形成了“理、法、方、药”的中医药基础理论。中药与人体的微观作用本质是超分子生物化学,遵循自然界“分子社会”交流规律。宏观上这种“气析”作用体现“分子社会”属性,可用生物物理化学的热力学、动力学、分子拓扑状态函数表征;可用中药定量谱学(谱量、谱效、谱动与谱效动力学)、网络药理学和社会拓扑学进行研究。因此,中药炮制学科的问题可依据中药对人体的超分子“印迹模板”“气析”作用进行研究和解决。
3解决中药炮制技术问题的对策
3.1加强文献研究,了解中药炮制工序的演变轨迹,结合临床中药学研究,以超分子“印迹模板”(药素)自主作用为主线,寻找到饮片的药效物质基础“单元”众所周知,中药饮片品种的形成是基于长期的临床实践,主要靠经验积累,不便展开科学实验,这主要是由于没有建立起现代化的中医药基础理论。前期作者团队全面阐述了中药与人体经络脏腑的超分子“印迹模板”自主作用规律,并提出了完整的中医药理论现代化框架图,据此可展开中药炮制技术的研究,首先应解决中药饮片归属的研究技术,其中最重要的就是临床饮片的物质基础单元属性,亦超分子“印迹模板”(药素)属性的研究,可采用中药超分子、定量谱学与网络药理学相结合的技术进行研究建立起饮片品种归属的研究技术。如甘草临床上多用炙品,但甘草汤、桔梗汤中用生品,取其清热解毒,甘缓利咽。古代甘草的炮制方法十分丰富。不加辅料的炮制方法有清炒、清蒸、煅法等,加辅料的炮制方法有酒炙、醋炙、盐炙、蜜炙、药汁炙、油制、米炒、麸炒等。现代甘草的炮制方法有多种,即甘草、蜜甘草、炒甘草,其中甘草、蜜甘草最为常用。在了解上述甘草炮制的沿革后,主要研究甘草、蜜甘草的物质基础差异。结合甘草的天然超分子特点,在加入蜜炒后其中的客体分子发生了哪些变化,蜜在甘草超分子作用下的成分发生了哪些变化,从而确定两者的物质差异,再进行甘草饮片的超分子“印迹模板”特征、谱效动力学、网络动力学及临床药学研究,最终确定甘草、蜜甘草的饮片物质基础“单元”特征。
3.2建立中药饮片品种的确定方法在临床作用物质基础“单元”的基础上,根据中药客体成分与人体经络脏腑的“印迹模板”自主作用特点,建立中药饮片超分子“印迹模板”印迹分析与中药定量谱学、网络动力学相结合的临床前的生物“异质等效”性品种确定方法,可解决“一物多种”、“多物一种”的中药入药和炮制工序问题,如金(山)银花的入药纷争,桑、姜等中药的不同部位、不同时间、不同炮制技术获得的各种饮片的人药问题。
3.3阐明炮制机制,确保炮制品质量
根据生物超分子化学,从主客的化学键的作用角度建立中药炮制技术。首先研究超分子体主客间键的作用形式,包括离子与离子(100~350 kJmol-1)、离子与偶极(50~200 kJmol-1)、偶极与偶极(5~50kJmol-1)、范德华力(5kJmol-1)、固体中紧密堆积与疏水效及氢键(4~120 kJmol-1)、芳环的堆集(0~50 kJmol-1)、阳离子.(5~80 kJmol-1)、阴离子.(4 kJmol-1)等非共价作用力及其影响因素,再結合中药的特点研究特定炮制工序对中药超分子体中客体分子的影响规律,亦各种炮制方法对超分子主客体分子有何影响,最终对客体分子的“印迹模板”有何损害?溶出有何影响?对与人体经络脏腑的“印迹模板”空穴结构自主作用有何影响?从而创立起以中药超分子“印迹模板”影响为核心的中药炮制原理研究技术。如“逢子必炒”的炮制技术就是经过炒制使种子类中药的表皮细胞遭到破坏,种子内的水分逸出,即种子细胞的超分子主体结构改变,与之结合的客分子在溶解时易于解吸溶出,从而增加药物客体有效成分的溶出,可通过主客体间作用键的改变研究其炮制规律。另如“炒炭存性”的原理可理解为:以炒中药材主体分子的炭为主(客体也变化),以存客体分子的性为辅(主体炭化也产生止血作用)。研究时应以有毒中药的炮制机制研究为主,重点放在毒性成分不明确的中药的炮制机制的探讨,阐明其炮制方法的减毒增效的科学内涵。如川乌、草乌、附子等的炮制,通过研究主体对客体成分产生化学变化的影响规律而得以实现,由于受到主体包裹影响,需要加入辅料长时间加热炒、煮才能使客体毒性成分化学反应达到要求。在研究时可结合植物分类学的知识,用科属种的理念类推炮制机制的相似性。比如天南星科中药可以借鉴半夏白矾制的炮制机制,大戟科中药可以借鉴甘遂醋制的炮制机制,这是因为相近科属往往具相似的超分子体性质,有相似的主客体“印迹模板”作用形式,采用类似的方法就能够奏效;同时还需借用超分子“印迹模板”自主作用原理研究辅料与中药的作用规律,阐明“配伍炮制”、“炮制配伍”、“炮制与用法用量”等“炮制与药性”的相关性。在研究时,还应建立定量的炮制火候动力学数学模进行精确炮制,确保饮片的质量稳定可控。因此只有将中药超分子化学引入到中药炮制技术研究之中,可从本质上改观中药炮制理论,阐明炮制原理,明辨品种归属,消弭炮制纷争。
3.4建立规范化、标准化的炮制工艺与饮片质量
根据中药炮制的工序,运用化学动力学方法,结合数学建模,研究中药“印迹模板”的炒、蒸、煮、炙、煅、霜等制法的火候的定量表征和测定技术,设计信息炮制机械从而达到精确炮制的目的。如炒制法,就可根据质量稳定性方法,利用多成分的化学动力学研究中药材生物超分子体中主客分子的非共价作用力的影响,建立定量的火候数学预测模型:另如加辅料制,还应增加辅料作用因素,从而建立中药超分子“印迹模板”的精确加工和辅料掺合修饰的可规范化、标准化的炮制制药技术。
3.5开启单味配方制剂饮片的研究
在建立完整的中药炮制理论与实验研究体系后,应展开单味配方制剂饮片的研究。关键点在阐明单复方配伍的化学成分差异规律,根据中药临床的药效物质基础“单元”建立品种归属研究方法,根据中药定量谱学理论,建立单复方剂量转换关系,最终建立集单味制剂饮片确定性与整体调配性于一体的中药单味配方制剂饮片体系。
4中药饮片炮制超分子技术的研究方法
基于前述中药与人体的超分子化学作用关系与中药炮制技术作用的分析,就可建立中药饮片超分子“印迹模板”法来研究中药炮制学,其主体思路包括:①建立各经络脏腑通道特征研究方法,建立最佳的“印迹模板”探针分子法:采用超分子化学研究方法阐明人体经络脏腑“印迹模板”通道结构,形成人体超分子生理学。②中药药性研究:建立中药分子结构“印迹模板”的分析方法,采用简化了的量子化学的分子拓扑学指数理论方法,如Wiener,Hosoya,Randic等分子指数量化研究其与分子结构性质,分析各中药分子与各经络脏腑“印迹模板”的匹配程度,根据现有的中药成分群结构与中药归经的关系经多元统计学得出各经络脏腑的选择性最强化学结构,初步解决中药归经问题;再根据各经络的分布走向,分析中药成分群的升降沉浮;再研究味蕾的超分子孔穴分子模板特征并将其与药物归经结果联系,则解决中药的五味问题;再结合中药毒性效应,阐明中药有毒无毒问题;最后将中药作用规律与生物热效应关系,解决中药四性问题。③中药功效研究:建立中医证的经络脏腑“印迹模板”(证素)研究方法,形成超分子病理学与诊断学;可采用印迹聚合物的波谱与显微方法进行研究,其中焦点在经络脏腑内部通道结构的测定技术;再研究与之相符合的中药成分“印迹模板”特征规律。④中药复方配伍规律研究:根据中医证经络脏腑通道“印迹模板”特征,结合单味中药成分群的“印迹模板”叠加规律,研究中药复方成分群“印迹模板”最佳组合规律,亦配伍规律。⑤中药微观物质基础及宏观状态函数的表征方法研究:采用中药免疫学建立中药免疫芯片高通量成分测定方法;结合超分子化学、化学动力学、化学计量学,建立中药成分群间微观作用关系研究方法;采用网络拓扑学建立中药成分与靶点间的网络作用关系;采用物理化学、生物化学方法建立中药药理宏观状态函数的表征方法,从微观超分子印迹与宏观数理表征的脏象作用阐明中药药理学学科理论与规律。⑥中药炮制的研究,运用上述中药与人体的超分子“印迹模板”自主作用原理展开中药饮片物质基础及归属单元、炮制原理和质量控制体系的研究,最终建立起基于超分子化学的中药制药技术体系。
因此,在进行中药炮制技术研究时,最重要的是要建立中医药超分子“印迹模板”研究方法,常用的方法有:量子化学方法、红外光谱方法、NMR光谱法、色谱法、吸附热测定法、表观分子量测定法、电镜扫描观察法、化学动力学法、网络拓扑学法、谱效动力学法。
综上所述,中药是基于中医药理论指导下所用物质的总称,中医药基础理论可用超化學进行诠释,中药的物质基础是基于与人体经络脏腑“印迹模板”相一致的成分群,中药炮制学就是研究炮制对中药主客分子化学变化及其与人体经络脏腑主体间按超分子“印迹模板”自主作用的规律,是研究加工生物界“分子社会”自主作用力的制药科学。以超分子“印迹模板”自主作用为核心,结合定量谱学、网络药理学,可建立中药饮片品种归属确定方法;结合定量火候数学模型建立精确炮制方法,两者结合将会构筑炮制机制明确、饮片质量稳定可控的中药炮制学理论。
化学研究泛分子论文范文第2篇
摘 要:高分子化学实验课是高分子及相关专业必修的专业基础实验课之一。如何提高高分子化学实验课程的教学效果是高分子专业教学工作者不断探索的重点。综合前人的教学经验,结合在高分子化学实验教学中的体会,从学生\"主体\"意识的培养、合理的实验内容的设置以及引入较强专业素养的教师队伍等三个方面来论述了在提高高分子化学实验教学效果中的思考。
关键词:高分子化学实验教学;“主体”意识;教学效果
高分子化学实验课是许多院校高分子及相关专业学生的必修课[1]。高分子化学实验不仅验证高分子化学有关的聚合理论,如果合理引导与启发,更能为学生学习后继高分子相关课程奠定必要的认识基础。如何通过高分子化学实验来培养学生对本专业的兴趣,提高学生的高分子专业素养,是高分子专业教学工作者不断探索的重点。以前的一些教学改革的研究,大多侧重于对教学方式和实验内容进行改进,比如微型化实验探索[2] 、采用多媒体进行实验教学[3]、开设研究性实验[4-5]等等,很少涉及到学生主人翁精神的培养。本文综合前人的研究,从学生“主体”意识的培养、实验内容的设置以及教师队伍的素质三个方面来论述如何提高高分子化学实验教学效果,与同行商榷。
一、让学生自觉成为实验主体,从源头提高学生学习兴趣
高分子化学的基础实验对初入门的学生仍旧是全新的,通常实验都是学生按照实验讲义预习,讲义中十分详细地写着有关的实验配方和操作工艺,学生只要依照讲义“照方抓药”即可,同样配方的实验,观察同样的实验现象、得到同样的实验结果。一部分学生糊里糊涂只动手不动脑地完成实验。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养作用不大,甚至实验的基本目的也难以在学生头脑中留下深刻印象。有的学生甚至会产生惰性,对实验采取敷衍的态度。因此,提高学生对高分子实验的学习兴趣,变“他要我学”为“我要学”,激发学生去了解、学习、探索高分子化学的学科领域。
21世纪的大学生,大多是“90”后,个性张扬、自我另类。要想培养这样的学生从了解高分子化学基础理论——了解高分子材料的应用——热爱高分子化学学科——学习高分子化学的主动性——对高分子化学实验产生浓厚的学习兴趣很不容易,因此,必须从源头开始引导。
(一)开展实验动员
在学生开始做高分子实验以前,专门安排一定的时间进行高分子实验的动员会。借助现代教学手段,把实验视频、动画、图片、图表和实物投影等有机地结合起来,形象生动,让学生对高分子实验有一个感官上愉悦的认识,从而对自己动手做实验产生期待。
(二)提高对实验预习的要求
通常实验都是学生按照实验讲义预习,很多时候学生只是充当 “复印机”,将讲义中有关的实验配方和操作工艺照抄照搬到实验预习报告上。至于实验的机理是什么,涉及到哪些高分子化学理论,实验中所用到的药品哪些是中间体,哪些是引发剂,哪些是分散剂和乳化剂,为什么用这种中间体、引发剂、分散剂,实验采用哪一种实施方法,还可以有哪些方法等等,大部分学生感到茫然无措。因此,在实验开始前要求学生预习实验内容,通过自己的思考,运用所学理论知识或搜集的信息、文献资料写出实验预习报告。这样写出来的预习报告每一本都不一样,学生就会有一种创造“自己的”实验的感觉。
(三)保证学生单独完成实验
实验时,要求学生按自己设计的预习报告进行实验探索,如实记录实验现象和有关实验数据,对照假设分析归纳,完善实验报告。在条件允许情况下,应尽量安排学生一人一组进行实验,并且每人保管一套实验仪器。学生在实验室拥有自己的实验台和实验仪器,很符合“90后”自我的特点,能够激发学生的责任心,大大提高学生的主人翁精神。
(四)总结评价
实验结束后,教师先对实验情况进行分类点评,有代表性的交流实验探索过程,总结成功经验,分析失败原因。最后教师对本堂实验课进行较为全面的评价,并对实验效果比较好的同学给予肯定,推广经验。自己的努力得到老师积极地评价后,学生对实验的兴趣自然就会大增。
因此,让学生成为高分子化学实验的主体,使学生对高分子化学实验产生浓厚的学习兴趣,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很有益处。
二、设置合理的实验内容
高分子化学实验不仅可以验证高分子化学有关的聚合理论,合理引导与启发学生学习积极性,更能为学生学习后继高分子课程奠定必要的认识基础。但是,学生完成大量的基础化学实验后,常见的高分子合成实验,由于缺乏新的操作和技能,加之聚合反应耗时较长,如自由基溶液聚合搭好装置,加料后通常反应3小时以上,学生在等待的过程中觉得没意思,不利于启发学生的思维和创新意识,不利于调动和发挥学生的主观能动性。因此,合理设置高分子实验的内容是维持学生兴趣的另一个重要方面。
(一)合理的实验体系的安排
对于高分子化学专业的新生来说,高分子实验起着联系理论和实际生产的桥梁的作用。本着这一宗旨,在课程的设计上,既要注重基础,又要有所提高和创新。在本学院的课程体系中,既包含了验证性质的高分子基础实验,又包括了提高层次的高分子综合实验课,还开设研究性质的设计性实验。有利于学生循序渐进,逐渐提高学生的实验能力。
(二)丰富的实验内容
常见的高分子基础实验都是学生依照讲义上的实验内容进行,照单下药,同样配方的实验,观察同样的实验现象、得到同样的实验结果,这不利于提高学生的积极性,甚至于部分性急的学生不耐烦,创造条件导致实验失败。因此,用研究性实验替代基础验证性实验是一个很好的方法。让学生把基础实验做成研究性实验,即同时做实验的同学分别完成不同配方的实验,然后对实验结果进行比较分析。一方面,由于实验条件的变化会产生不同的结果,引发了学生的好奇心,他们在实验过程中能够应用已学理论知识对实验现象分析,对实验结果预测,可以帮助学生更深入的理解理论知识;另一方面,几个学生进行不同实验条件的探索、对比和总结,可以提高他们的协作精神,培养学生分析问题的能力和科学研究的探索精神。
(三)增加实验的趣味性和创意性
很多学生都觉得做化学实验比较枯燥,特别是高分子化学实验,实验时间比较长,过程变化慢,学生难以产生兴趣。可以尝试在这方面加以改进,在实验前让学生准备一些精美的树叶或准备几张自己的小画片、小照片,实验合成出聚甲基丙烯酸甲酯低聚体后加入少量颜料,调成一定颜色的透明浆料,然后让学生将准备好的树叶或小画(照)片放到模具中,倒人预聚合产物进行灌浆、加热后聚合处理,脱模后就得到一个自制的美丽画框。这样就可以使学生对实验有了美的感觉,觉得做实验是一种乐趣了。
三、提高教师队伍的专业素养
一个好的专业教师必须具备很多优秀的品质,但是专业素养无疑是其中最重要的品质,因此提高高分子化学实验教学效果,需要提高教师队伍的专业素养。
(一)提高教师的专业素养
开展研究性基础实验以及研究性实验,需要学生查阅大量的文献资料,然后拟出实验方案,根据方案进行实验。这就对教师的知识背景有更高的要求。一方面需要实验技能和教学经验丰富的教授等高职称的教师进实验室担任学生实验的指导教师,提高指导层次;另一方面也需要较低职称的教师了解高分子实验的发展现状和趋势,提升自身实验素养,提高教学效果。
(二)改进教学方法
在实验教学手段上可以采用多媒体、网络等先进手段代替传统的黑板教学,让学生更有效地利用资源,充分提高实验教学的效果。在学生做实验的过程中,教师应该融入到学生中间去,进行一对一的指导,这样不仅有利于教师了解学生的实验情况,更有利于增进学生和教师之间的关系,提高学生的实验兴趣和积极性。
教师深入研究高分子化学实验,广泛联想,积极引导,不断丰富实验的内涵,会极大地激发学生的学习兴趣与学习潜能,收到事半功倍的学习效果。
因此,让学生自觉地成为实验主体,合理地设置高分子化学实验的内容,以及提升教师队伍的专业素养,对于提高高分子化学实验的教学效果有很大的促进作用。
参考文献:
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化学研究泛分子论文范文第3篇
摘 要:近年来,绿色环保作为我国社会发展的主旋律,将这种理念应用于高校高分子化学教学中,践行恶劣我国科学发展观以及可持续发展的理念。高校作为我国培养人才的重要教育基地,培养学生的绿色化学意识非常关键。所以在高分子化学教学中,应该从学科教学、化学实验以及学生实践等各方面向学生渗透绿色化学的理念,为社会培养“绿色人才”,为促进我国社会的可持续发展奠定良好的基础。
关键词:高分子化学;绿色化学;化学实验;无污染
一、高校高分子化学实施绿色化学教学理念的内涵
高校化学教育课程不只是传授学生化学知识、指导实验,高校化学教育旨在培养综合性、创新性人才。随着国家可持续发展战略的实施,各高校加倍重视绿色人才的培养。将绿色化学融入高校化学课堂中,对完善、优化高校教育教学有着重要的意义,是当下高校改革的重要部分。化学是我国经济发展中的重要组成部分,由于受到化学专业自身特点的影响,在化学设计、生产和使用的过程中,容易产生化学污染,会对我国的生态环境产生重要的影响。所以在高校高分子化学教学中,应该倡导绿色化学教学理念,从源头上减少化学所产生的污染。高校化学专业是为我国社会发展培养化学人才的重要场所,所以只有学生具有绿色化学意识和能力,才能够在以后的工作中运用所学知识降低污染物的产生。绿色化学又称环境无害化学、清洁化学,主要是利用化学技术和手段降低或者消除化学产品在设计、制造和应用中所产生的有害物质,提高化学产品或者过程的环保性。所以在高校高分子化学教学中,应该培养学生的绿色化学意识,具有绿色化学创造能力。
二、绿色化学在高校高分子化学教学中的应用
(一)绿色化学在课堂中的应用
课堂教学是高校高分子化学的重要形式之一,学生在课堂教学中能够掌握高分子化学的基本理论,为化学实验操作提供理论基础。所以在课堂教学中,教师就应该向学生渗透绿色化学理念,并将其贯穿于整个课堂教学中。在教学目标设计時应该将绿色化学理念的掌握作为重要目标,在课堂内容讲解时,通过案例分析以及社会上客观存在的现象等方法,向学生讲授绿色化学的重要性,让学生对绿色化学理念有全面的认识。在演示教学中,教师应该善于利用绿色化学材料,并且注重对有害物质的回收再利用,以身示范,潜移默化中向学生渗透绿色化学意识。学生在课堂教学中接受到绿色化学的学习,可为以后的学习打下良好基础。
(二)利用多媒体设备辅助教学
在高校教学中应该善于利用多媒体设备进行辅助教学,合理的运用多媒体教学可以有效的保护环境资源,从根本上解决化学实验带来的污染。多媒体技术可以把在平时无法进行的一些需要设备过大、实验反应的速度比较慢、对操作的条件要求比较苛刻的又特别重要的实验等,用生动形象的手段展示出来,可以取得良好的教学效果。此外,还有的实验的危险性比较大,易发生爆炸或是必须使用一些有毒有害易腐蚀的试剂、在实验过程中会产生有毒的气体或是液体等,不仅会危害师生的健康和安全,还会对环境造成很大的破坏,选择用多媒体设备来进行展示,既可以完成教学任务,又渗透了绿色化学理念。
(三)绿色化学在化学实验中的应用
高校化学专业的学生以后的工作岗位多数为研究型人才,为了实现绿色化学,改善生态环境,就会需要通过化学实验来完成。实验作为高校高分子化学教学的重要内容,在实验课程的设计和实施过程中向学生渗透绿色化学理念,将会起到事半功倍的效果。在高分子化学实验的过程中,就会使用大量有毒有害的原料,同时还会产生“三废”,所以为了提高资源利用率,降低环境污染,可以开设小量或者半微量实验,这就对学生的实验技能、实验的准确性和精密度都提出了较高的要求,在此过程中也可培养学生严谨的学习态度。高分子化学作为应用性较强的化学基础学科,学生在掌握理论知识的基础上,更重要的是将所学知识能够运用到实际操作中。所以为了更好的培养学生的绿色化学意识和能力,在实验教学中,可以将废旧高分子的综合利用作为实验设计的主要内容。通过此项化学实验,既可以培养学生的绿色化学意识,又能够让学生对废旧高分子的综合利用有更加深入的了解,为材料化学的学习以及以后的工作奠定良好的基础。还可将天然可降解高分子作为设计实验的内容,这也是目前社会上面临的重要问题,将这些与实际生活相联系的内容作为设计实验的主题,可有效培养学生的绿色化学思想,同时增加学生对高分子实验的兴趣。
(四)在课外活动中开展绿色化学理念教育
新化学课程标准明确指出,需要加强组织和指导学生开展化学课外的活动,其目的是打开学生眼界、提升知识量,让学生更加全面的发展,提高学生的综合素质。课外活动开展过程中,需要将绿色化学理念教育中的内容渗入。例如:组织学生到工厂进行参观,开办绿色化学教育专题报告会;鼓励学生联系身边的实际化学问题,这些对开展绿色化学教育都具有重要的意义。
三、结语
绿色化学已经成为高校化学专业教学的主要目标,通过绿色化学理念的渗透,提高学生对绿色化学内涵的认识和理解,将绿色化学理念内化成自身的价值理念,为以后工作的开展创造有利的条件。在高分子化学教学过程中,化学教师应该设计科学合理的教学目标、教学内容、教学方法,明确在每个阶段每项教学活动应该达成的教学目标,有利于对学生绿色化学意识和能力的培养。
参考文献
[1]尹博,钟克利.高校化学教学中绿色化学理念的渗透与探究[J].才智,2016(8).
[2]罗青霞.浅析绿色化学在高校化学教学中的应用[J].新校园(上旬刊),2015(7).
[3]肖鹏.探究“绿色化”的高校化学实验[J].科学导报·教育论坛,2013(4).
通讯联系人
刘雪姣(1989—),女,山东龙口人,硕士。







