第1篇:环境科学教改分析论文
环境科学教改分析论文
一、环境科学专业教学现状
传统高等教育的“逻辑起点”是“高深学问”。在前苏联专才教育的影响下,环境科学专业的传统教育存在以下一些问题,例如:在教学体系上,重理论、轻实践,重课堂、轻试验;在教学方法上,满堂灌,忽视了学生的独立思考能力、分析和综合能力的培养,忽视了学生全面能力的提高;在具体课程的安排上,注重学科的系统性和科学性,在各相关课程的内容上缺乏沟通,彼此重复、繁琐,学生听课感到乏味,达不到预期效果。
二、环境科学专业教学改革
教学工作是一项系统工程,涉及课程体系、教学方法、教学手段、教学设施、教学管理诸多要素,其中,应把课程体系、教学内容改革作为教学改革的核心,以实践教学改革为重点,同时考虑到各要素之间互相牵制、互相影响,教学改革还应以各个要素协调发展、系统最优化为目的。
(一)课程体系改革
课程体系方面,改革脱离行业实际的学科型课程内容和课程体系,改革过去比较单一的以理论为中心的课程体系,重组课程结构,重点突出专业素质与专业技能。围绕培养目标对人才的知识结构、能力结构和专业技能素质结构的要求,制定既突出人才培养的针对性、应用性,又让学生具备一定可持续发展能力的教学计划。按专业岗位群的需要,采用模块化的形式,将专业技术课程拓展为污染治理工程技术、环境监测和环保产业技术、生态环境保护及恢复、环境管理等应用领域,使专业教学计划具有柔性,更加体现行业特点,所设课程涵盖职业岗位所需的基本知识和技能。同时应大大提高所培养人才的适应性及加强具体岗位的针对性,考虑到学生的可持续发展能力,还应尽可能辐射到相关的专业。
(二)教学内容改革
环境科学历史资料不多但发展迅速,现代环保新理论新技术层出不穷,如何在学时相对减少的条件下,处理好原有理论与现代科技的发展及最前沿的研究内容间的关系,是教学改革中首先遇到的问题。课程性质决定教师在授课时内容深浅、新旧等问题,这在课程设置时要考虑。不管是培养哪一方面的环保人才,基础内容必须扎扎实实地教、学,包括基本理论、基本的知识、基本技能,这是当前高等教育中的立足之本,必须做到厚基础。而作为培养学生某一方面才能的课程才可以针对性较强地讲授某些知识,就水处理工程来说主要介绍处理方法技术,最重要的还是这些方法技术应用的案例,而对环境管理来说主要就是管理思想、管理方法等这些管理方法。环境科学快速发展的特点和环境问题日益严峻的事实使得环境科学的热点不断变更,在课堂上介绍热点问题、前沿动态及新思想、新工艺、新手段,可以缩短教学与环境变化、技术进步的“时间差”。环境科学作为一门涉及面广的学科,各课程具有交叉性,这就要求在教学过程中要注意各门课程之间的协调性。环境科学专业的课程杂、多,像《环境学概论》、《环境化学》、《环境生物学》、《环境毒理学》等,这些典型的专业课在教材内容上有很大一部分是重复的,如何减少内容重复,增强学生的学习兴趣,尽可能地在现有的学时内让学生掌握更多的知识成了一个难题。笔者作为一线教师,深切体会到成立一个专业教研室的重要性。教师常常交流教学内容及心得,从而可以删减无用、少用、重复、过时的内容和知识点,合并部分内容。比如,我们可以将生态学知识、人口、资源问题并入《环境学概论》与《环境科学概论》。
(三)实践教学改革
实践教学是理工科课程重要组成部分,是如何实现理论———实践———理论这个认识过程的一个必经途径。实践教学的改革与优化,是提高学生动手能力、分析解决问题能力和创业能力的重要保证,是教育质量的关键保证。从实践的特点来看,主要包括三部分:依附理论课进行的实验;与专业有关的单位实习;反映整个学习过程的毕业论文设计。传统的实验往往是对理论课上某些原理或现象而设计的简单型,绝大部分是验证性的。针对这种情况,我们应减少示范性、演示性、验证性实验,增加综合性、设计性实验。平时所有的环境专业实验室都开放,学生随时可以进入实验室,观摩高年级的同学实验,学习有关仪器的使用方法,作简单的验证性实验。在该实验过程中所有的环节都要求学生自己动手,在这中间他们碰到的困难,任何一个教师都有义务和责任进行指导。通过这些实验,学生掌握了环境方面实验的基本知识、基本理论、基本技能。综合性的实验一般是针对某一个比较复杂的环境问题,实验教材上没有现成的方法,要求学生查资料在教师的指导下设计出具体的实验方案,常涉及多个环境理论与方法,最后在教师的指导下独立完成实验。结果表明,这样做有利于调动学生的积极性,改变了过去学生单纯依赖试验教材做实验的现象,能使学生所学的知识融会贯通,培养了学生独立分析问题和解决问题的能力。至于提高型的设计性实验,主要是在前两个层次实验基础之上,按照知识、技能、思维综合的原则,结合现代科技和环境手段的最新发展,选择一些更具有实践性或应用性的实验题目,进行综合训练的实验。每门实验课要求至少做一个实验,最后要求学生以课程论文形式写出实验总结报告。这类实验不仅能提高学生逻辑思维能力、动手能力和解决实际问题的能力,而且可使学生初步学会科学研究方法,增强其综合素质。在高等教育过程中,实习是培养学生动手能力和解决问题能力,是专业教学过程中一个重要的实践性环节。从实践工作经验来看,环境科学专业的实习安排在第八学期初的第一个月比较合适,这样学生实习的时间往往不止一个月,他们可以在第七学期末就开始考虑实习事项。实习宜采用集中和分散两种方式。集中实习都是在与学校签订的实习基地进行的,学生常是分成几个组,到不同的实习单位实习,一般一个星期后再交换实习单位,这样可以增加学生的见识,拓宽其知识面。开放式实习最适于培养复合型人才,是一种分散实习的方式。进行这种实习的同学首先必须根据实习要求,结合自己的特点和兴趣,找到合适的实习单位。有的已经签约的学生可以在以后的工作单位进行实习,提前接触以后的'工作环境,尽快熟悉以后的工作内容,找出自身现有的知识能力结构与今后所从事的工作所需要的知识能力结构之间的差距,以便在毕业前夕有针对性地对自己所缺的知识进行补充和完善。未签约的学生可以找到一个合适的单位认真实习,锻炼自己,证明自己,同时争取单位的认可,为最后签约单位创造机会。从实习的过程和结果来看,开放式实习可以在很大程度上调动学生的积极性,学习成效明显。毕业论文设计是对学生整个本科阶段所学知识掌握程度的检验。指导教师常常在第七学期初就开始制定论文题目,最迟该学期中期学生可以见到导师公布的题目。学生此时便可以选择导师及题目,在导师的指导下开始准备论文。但有一种情况例外,低年级开始协助教师进行科研的同学,他们具有一定的科研思维,有的同学对自己一直研究的课题比较了解,此时我们鼓励他们发现科研点,提出研究方向,报相关导师审批后可以作为其毕业论文题目。这项工作应长期坚持,不但培养了学生的实践动手能力而且做毕业论文时容易上手。
(四)其他教学要素改革
在教学方法和教学手段上,推行启发式、发现式、讨论式为主的灵活多样的教学方法,尽可能采用现场教学、多媒体教学、案例教学、技术服务等生动活泼的学习方式,让课堂教学变得“鲜活”起来;大力推广使用现代化的教学手段,使用幻灯、实物,CAI课件提高教学效果,尽可能实现教学互动。在教学管理上,完善以学分制改革为主的开放灵活的教学管理运行机制,从刚性、大一统的教学管理模式向具有弹性、灵活性的教学管理模式转变,加大实训项目、选修课、课余活动学分所占比重,贯彻标准学制与弹性学制相结合的原则。改革考试制度,建立专业课程试题库,实施考教分离;逐步将实践项目单列考核,与理论教学同等对待;尝试用口试、答辩、现场测试、查阅环境资料、撰写环境调查报告、环保小论文等新的考核方式,取代过去一张试卷论成绩的考试方法,促进学生个性发展和创新能力提高。
第2篇:当代环境科学有机分析论文
当代环境科学有机分析论文
1现代有机生物分析在酶化学检测方面的应用
1.1用毛细管电泳化学发光检测对黄嘌呤氧化酶抑制剂的筛选
黄嘌呤氧化酶(XOD)是人体内产生尿酸过程中的关键酶,它的主要生化作用是催化次黄嘌呤氧化为黄嘌呤(Xa),并最终生成尿酸(UA)。尿酸产生过剩,会导致高尿酸血症。因此维持正常水平的尿酸浓度是预防痛风和其它疾病的重要途径。XOD抑制剂可通过抑制XOD的活性来减少尿酸的产生,是治疗高尿血症和痛风的一类重要药物。姜静等[3]基于毛细管电泳活性发光检测法,结合电泳中介微分析技术,建立了黄嘌呤氧化酶活性分析和抑制剂筛选的新方法。在优化条件下,测定了黄嘌呤氧化酶活性,并用标准抑制剂考察该方法用于酶抑制剂筛选的可行性,最后对十余种中草药进行筛选,发现高良姜的乙醇提取物对黄嘌呤氧化酶显示出较好的抑制效果,故其可能成为新型的XOD抑制剂。并将其新方法广泛应用于中草药中黄嘌呤氧化酶抑制剂的筛选。
1.2酶催化-纳米金共振散射光谱法检测碱性磷酸酯酶
碱性磷酸酯酶(ALP)是一种重要的酶,广泛存在于动物组织和微生物中。当人体组织发生病变时,ALP的含量出现异常,因此检测磷酸酯酶的含量对临床诊断具有重要意义。吴蒙等[4]在pH8.9的Tris-HCl缓冲溶液中,用碱性磷酸酯酶催化2-磷酸抗坏血酸酯水解生产抗坏血酸,用抗坏血酸还原氯金酸生成纳米金微粒,该微粒在600nm处的共振散射峰强度与碱性磷酸酯酶浓度在1.33×10-5~4.0U/L范围内呈良好的线性关系,该法用于血清样品测定,结果满意。故该法是一种检测碱性磷酸酯酶的共振散射光谱分析新方法。
1.3过氧化氢在胺基硅烷磁性纳米材料修饰电极上的电化学行为及对酶的固定
过氧化氢(H2O2)是食品、制药、临床、工业和环境分析等领域中的一种重要媒介体。近年来,对H2O2测定的'研究十分活跃。经过硅烷化的磁性纳米材料不仅具有磁性,可以在外加磁场的作用下方便的分离;而且通过表面修饰赋予的表面功能基团,使得该磁性纳米粒子具有良好的生物相容性、稳定性、对酶有较好的亲和力。黄玉梅等[5]合成了胺基硅烷磁性纳米粒子(A-SMNPs),并将其用于辣根过氧化酶(HRP)的固定,制备了PDDA/HRP/A-SMNPs/GCE修饰电极,并运用化学阻抗(EIS)、循环伏安和安培检测等方法研究了过氧化氢(H2O2)在该修饰电极上的电化学行为。在优化实验条件下,该传感器对H2O2具有响应快、稳定性好和选择性良好的特点。
1.4QCM和SERS联用检测凝血酶的研究
拉曼光谱作为一种重要的振转光谱,是研究生物大分子的重要手段,可以在水溶液环境下表征分子结构及其变化,表面增强拉曼散射(SERS)效应可使在特殊制备的一些活性基质表面上吸附分子的拉曼散射信号大大增强,从而为生物大分子的超拉曼检测打开了大门。岳小雷等[6]以凝血酶为研究对象,基于适配子识别技术,实现了压电石英体微天平和拉曼表面增强光谱的同时检测,不仅可以通过压电石英晶体微天平对检测适配子与凝血酶的识别作用过程,而且可同时通过拉曼光谱得到凝血酶的分子结构信息,本方法为核酸适配子的实际构建和石英筛选提供新的实验手段。
1.5手性重力大小与方向性对α-淀粉酶活性的效应分析
研究表明,纳米颗粒、光照环境以及力场等外在因素在生命体中均能够产生与之对应的生物效应。很多研究发现,在超重或微重力条件下会影响相关基团表达。但人们总是关注于力的大小效应,而忽视了力的方向性效应。袁龙飞等[7]通过光谱学方法,测定了手性重力的大小及方向对α-淀粉酶活性的影响。结果表明,超重力场会提高α-淀粉酶活性,且右手螺旋力更能提高其活性,并在4000g为其最适点。考虑到地球重力的昼夜周期性变化的事实,表明重力可能也是生理节律的重要授时因子之一。该研究将在生命科学的研究中得到应用。
2现代有机分析在生命科学及环境科学中的应用
2.1毛细管电色谱法分离嘌呤碱及核苷化合物
毛细管电色谱法(CEC)是近年来发展起来的新方法,具有快速、高效、进样量少等特点,分离的核心部分是整体柱。有机整体柱制备方法简单、内部结构均匀、重现性好,选择单体具有多样性,已成为目前研究最为广泛的一类整体柱。核苷和碱基是生物体的重要物质,在生命科学、药物等领域中研究广泛。张琳等[8]以C18为单体,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)为交联剂,制备了一种疏水性有机整体柱,该柱具有良好的通透性,较高的柱效。利用该柱基于毛细管电色谱法,对3种嘌呤碱和4种核苷,即腺嘌呤、次黄嘌呤、甲氨基嘌呤、甲基腺苷、鸟苷进行了快速有效地分离和检测。
2.26-苄氨基嘌呤-Cu(Ⅱ)-三苯烷类染料体系的吸收和共振瑞利散射光谱及其分析应用
6-苄氨基嘌呤(6-BA)是第1个人工合成的外源性细胞分裂素,广泛应用于农业、果树及园艺作物组织的培养,具有将氨基酸、生长素、无机盐等携向处理部位,促进根尖及芽产生愈伤组织并分化;缩短生长周期,提高坐果率;能促进δ-氨基乙酰丙酸的生物合成等多种效能。其在现代农业、水果和园艺作物中起着重要的作用,但过量或滥用细胞分裂素,可能会破坏水果和蔬菜中的营养成分,故在农业、水果生产食用过程中,必须严格规范使用范围并控制其用量,使其更好的服务于人类。故研究对6-苄氨基嘌呤的痕量测定方法,无论对药物分析或农产品残留量检验都是非常重要的。为此,黎小艳等[9]在pH5.0HAc-NaAc介质中,让6-苄氨基嘌呤与Cu(Ⅱ)及三苯甲烷类染料反应,形成离子缔合物,其能引起吸收光谱,使共振瑞利散射及倍频散射显著增强,其强度变化与6-BA浓度增加呈线性关系,3种方法测得里斯沙明绿体系的检出限分别为5.48,119.70,64.20ng/mL。将RRS法用于豆芽中6-BA的快速测定,结果满意。同时,他们还计算了6-BA的电荷分布,对反应机理进行了初步探讨。
2.3四氧化三铁纳米磁珠富集磷酸化多肽的研究
蛋白质磷酸化和去磷酸化几乎调节着生命活动的整个过程,包括细胞的增殖、发育和分化、神经活动、肌肉收缩、新陈代谢、肿瘤发生等。因此,对蛋白质磷酸化位点进行分析,有助于阐明蛋白质磷酸化的机制与功能。生物质谱是目前进行蛋白质磷酸化分析最有力的方法之一,但由于细胞蛋白质磷酸化的丰度很低,以及在质谱分析中磷酸化的肽段离子化效率低,磷酸化肽段的质谱信号会被非磷酸化肽的质谱信号压制,因此,在磷酸化蛋白质的质谱分析鉴定前,需要结合高效的富集技术才能提高信号比。为此,付洁英等[10]利用四氧化三铁磁性纳米材料对磷酸化肽段的特异性吸附,构建了一个快速、高效鉴定分析磷酸化蛋白质的新技术,实验证明,通过四氧化三铁纳米磁珠对磷酸化多肽的富集,使其进行了准确测定。
2.4利用柱前衍生毛细管电泳化学发光法高灵敏度检测生物样品中氨基酸
作为蛋白质合成中必不可少的原料,氨基酸广泛存在于血液、尿液、唾液等生物样品中,并在新陈代谢中起着重要作用,因而对其痕量检测意义重大。李涛等[11]发现,DPC在毛细管电泳化学发光体系中能极大的增强Luminol-H2O2的发光强度,在此基础上建立了采用ABEI对氨基酸进行柱前衍生化,基于超常氧化态铜离子复合物二过碘酸合铜(DPC)对鲁米诺(Luminol)-H2O2化学发光体系的高效催化,建立了氨基酸的毛细管电泳-化学发光检测方法。氨基酸以异鲁米诺(ABEI)衍生后,定量限可达0.20μm。该法是对生物样品中的氨基酸进行高灵敏度测定的新方法。
2.5聚合物整体柱微萃取与高效液相色谱法联用
检测氨基甲酸酯类农药氨基甲酸酯类农药对多种害虫有良好的杀除效果,因而被广泛用于农业生产中,特别是蔬菜、水果,但其残留严重影响人体健康。因此,建立简单、快速的氨基甲酸酯类农药残留的检测方法具有重要意义。马会会等[12]以聚(甲基丙烯酸-乙二醇二甲基丙烯酸酯)毛细管主体柱作为萃取装置,利用聚合物整体柱微萃取与高效液相色谱联用技术,建立了同时测定水果、蔬菜中氨基甲酸酯类农药的分析方法。为了得到较高的萃取效率,他们还优化了影响萃取效率的参数(萃取流速、萃取体积、解析液流速等)。该方法具有简便、快速、灵敏度高、分析重现性好等优点,用于实际水果、蔬菜中氨基甲酸酯类农药的检测,获得了较好的结果。
3现代有机分析在日常生活中的应用
3.1花梨木类与黑酸枝木类HPLC指纹图构建
近年来,红木家具及制品的真伪辨别成为一大热点问题。作为一种从整体上研究复杂物质体系的技术工具,天然产物指纹图已广泛应用于中药、茶叶的辨别分析中,而在木材鉴别上才刚刚起步。沈明月等[13]利用高效液相色谱(HPLC)法建立了2类4种红木HPLC指纹图谱,结果显示,不同种红木HPLC指纹图谱间有显著差异,并探索了化学指纹图在不同红木验证、判别方面应用的可行性,可为红木质量监控提供新的依据。
3.2对空气敏感类有机化合物的碳氢氮元素含量测定
天然的和合成的化合物中有许多是对空气敏感的,即对水分、氧气、温度等十分敏感。随着科技的发展,真空手套开始替代过去的人工气体纯化装置。为此,戴俪婧等[14]采用在手套箱中称取金属有机化合物,整理了不同主族金属化合物的元素分析结果,发现都在允许误差范围内。研究表明,这样的取样方法比其它方法更易操作,取样环境更有保证。该法在环境分析中将得到广泛应用。
4结束语
近年来,由于科技工作者对现代有机分析化学的潜心研究,使现代有机分析和现代生物分析的新方法、新技术及新的测试手段不断涌现,从而为保证人类可持续发展,并为人类生产、生活、生存及健康提供了强有力的保证。尽管如此,现代有机分析还面临着许多新课题,如环境中的微量、超微量有机污染物的检测,有机和生物污染物在环境中的反应和迁移等,都是对现代有机分析和生物分析发展的极大挑战。但我们坚信,随着科学家在研究中不断发现有机分析和生物分析的新方法新技术和新的测试手段,挑战性的难题将被解决,有机分析和生物分析将迎来新的辉煌。不仅如此,通过科学家的潜心研究,现代有机与生物分析正向着灵敏、快速、准确、特新、微量化、自动化的方向发展。
第3篇:我国环境科学学科半衰期分析论文
我国环境科学学科半衰期分析论文
1引言
半衰期(Half-life)原指放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间,在图书情报领域,J.D.Bemal最早提出用“半衰期”来表征文献情报老化速度,表示文献发表后到这一时间,在引用文献中将只有一半是这一时间以前发表的。1960年,Bueton和KebW1]从共时角度观察文献老化’提出文献情报半衰期是指某学科目前尚在利用的全部文献中较新的一半是在多长一段时间内发表的。20世纪80年代以来,我国学者围绕“半衰期”进行了大量研究。王崇德[2]、刘真[3]从科技文献的半衰期和计算方法入手,验证了半衰期的有效性和易用性。刘俊对Burton-Kebler方程进行了线性变换,结合大量引文分析数据,用回归分析法计算了学科文献的半衰期,并与传统方法的计算结果进行了比