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课件首先展现的是实验相关的背景知识,然后展开完整的实验原理和方法的讲解,课本上抽象的示意图被装置实物照片所代替,实验有全程录像。接下来,学生可以在由三维动画所展现的虚拟实验室中进行虚拟操作,获得身临其境的感受。图1和图2以“氨基甲酸铵分解平衡常数测定”实验为例,[6,7]展示了虚拟实验教学体系在预习中的作用。当然,也有那么一部分学生,他们不太愿意花费较多的时间与精力在实验预习上,再好的虚拟实验课件对于他们来说只是摆设,不去看也不去操作。为了保证这部分学生也必须掌握所要做实验必备的基本知识,在所有学生正式进入实验环境前,我们增加了一个过滤环节。教学体系中设定,学生必须在规定时间内先回答一些系统随机提出的问题,达到一定的正确率后才可以进入实验环境,否则必须再进行一段时间的预习,然后再回答问题,直到达到规定的正确率后方可继续选课。
实验中帮助环节
为了实现整个虚拟实验操作的高度仿真,虚拟实验操作的流程设计就必须是非线性的,也就是说不对学生的虚拟操作设定太多的条条框框,整个系统都是开放性的,学生的正确操作和错误操作都会产生不同的结果,因此教学体系中的仿真虚拟操作:1.以高仿真虚拟实验操作为主,减少演示类动画;2.充分考虑实验的非线性,包容错误操作,学生出现误操作,系统通过提示方式,指出实验错误;3.实验数据来源于学生实际虚拟操作,数据处理过程可在确认的数据基础上由系统自动完成。在虚拟操作过程中,系统适当的提示是对学生实验操作的有效帮助。以“可燃气-氧气-氮气三元系爆炸极限测定”实验为例,[8]整个虚拟操作流程如下(图略):1.学生进入系统时,系统在后台自动生成可燃气体的爆炸临界值。在后续操作中系统以此值为基准,判断学生操作所得混合气体是否在爆炸区间内;2.使用不同颜色区分各种不同气体,覆盖在气体可充满区域(空气-蓝色,氧气-红色,氮气-绿色,可燃气体-紫色),混合气体区域根据学生操作所得各组分的比例进行调色后显示;3.假设真空泵开启后,直到实验结束才会关闭。如中途学生关闭,系统则会给出提示:“实验中,真空泵应常开。确认关闭吗?”如学生选择关闭则实验强制结束;4.学生完成每个操作后,系统对该操作可能带来管路和各容器中气体比例的变化进行评估,同时对气体显示颜色作出调整。对于关键处的操作,系统还会对学生的操作进行实时监控,如放入气体的活塞打开时间的长短,根据时间长短需判断气体流量大小,进而计算该操作对混合气体比例的影响;5.学生选择点火试爆后,系统会根据当时爆炸室内混合气体的比例判断是否爆炸。如爆炸,当量是大还是小,系统会给出火焰、声音、爆炸动作等程度不同的爆炸现象反馈,如不爆炸,则给出提示:“未爆炸”。无论爆炸与否,都会弹出对话框:“是否记录下该组数据?”若学生选择记录,则该组数据将录入在线实验报告数据处理栏目中。
实验后测试环节
关键词:课程标准;初中基础实验;物质燃烧的条件;设计与改进
文章编号:1005–6629(2013)8–0051–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
1 引言
2011年版《义务教育化学课程标准》[1]延续了实验稿课标对“科学探究”精神的倡导,但更清晰地突出化学实验对学生科学探究能力的影响,指出化学实验是学生进行科学探究的重要方式。为此,明确规定了学生必做的8项基础实验,并强调化学实验应高度关注安全问题,避免污染环境[2]。在2012年沪教版新教材[3]中的8个基础实验见表1所示。
仔细研读教材上的8个基础实验[4]后发现:这8个基础实验大多以知识验证性或技能操作性为主, 而基础实验3——“物质燃烧的条件”属于仅有的探究性实验。
反复研读基础实验3的设计[5]后发现:实验中重要的“控制变量”的对比思想没有很好地提炼出来,有些实验用品不易获得或对比性不强,有些实验现象不易把握,实验内容分割上有欠妥之处,并且缺乏必要的安全提示。
针对这些问题,本文重新研究并设计了基础实验3——“物质燃烧的条件”(见附录)。设计后的实验通过了苏州市区100多位初中化学老师的操作验证和研讨,获得了肯定与好评。
2 实验设计思路
基于以上认识,本文重新设计的基础实验3在原有基础上增加了2个实验目的(见附录):①目的2:通过对实验的操作和思考,体验科学探究的过程,初步把握对比实验的要领——尽量在其他条件相同时进行对比实验;②目的3:通过实验和讨论,总结促进燃烧的方法。这样本文设计的基础实验3就形成5个实验目的。
为了保证整个实验思路清晰,突出实验的基础性和探究性,本文将实验分成侧重基础性的“实验过程”和侧重探究性的“问题讨论”部分(见附录)。在“实验过程”的对应栏目中明确指出“基本操作要点”、“基本观察要点”和“基本知识要点”,引导学生把握操作要领、明确观察对象、挖掘现象本质,从而达成实验目的1——通过实验探究物质燃烧所需要的条件。再通过“问题讨论”确定“实验探究点”,达成实验目的2、3、4、5(目的4:通过实验和讨论,总结灭火的方法;目的5:逐步建立安全用火的意识,了解日常生活中常用的灭火方法)。
为了确保实验的直观性、对比性、连续性,对“实验内容”和“实验用品”作了相应的调整;基于安全角度考虑,在“实验过程”前增加了“安全提醒”。
3 实验过程设计
实验过程是该实验的基础部分,其作用是达成实验目的1,并为实验探究部分做好铺垫。
3.1 实验内容的调整
紧密围绕实验目的1——探究物质燃烧所需要的3个条件,且缺一不可。将原实验过程的4个实验内容调整为3个,一个实验内容分别对应一个物质燃烧所需要的条件。
(1)原实验内容1、2都是在探究物质燃烧的条件之一——物质具有可燃性。但将其与另2个探究物质燃烧的条件的实验内容并列,层次不分明,设计思路不清晰,不利于学生提炼燃烧的条件。而去掉其中一个实验内容,虽不影响此燃烧条件的得出,但不利于增强现象的可重复性、排除偶然性。故此将原实验内容1、2合并为附录中实验内容1的两个小点。
(2)为了步骤紧凑、设计严谨,紧接着比较实验内容1所确定的两种固态可燃物燃烧所需要的时间,让学生直观感受到虽然都是可燃物,但不同的可燃物具有不同的着火点(也为后面的问题探究——可燃物点燃方式差异的原因分析埋下了伏笔),从而得出物质燃烧的条件之二——可燃物的温度达到其自身的着火点。故此将相关的原实验内容4调整上来成为实验内容2。
(3)最后,探究物质燃烧的条件之三——可燃物与充足的氧气接触,基本延续了原实验内容3。只是为了防止蜡烛油粘在桌面上,增加后期的清洁整理工作,改“把蜡烛竖直放在平整的桌面上”为“粘在平整的玻璃片上”。并且为了加强实验的可靠性和可重复性,增加了一个步骤——待蜡烛熄灭后,再用此玻璃杯(必须甩掉杯中的二氧化碳,并擦干,保证玻璃杯中环境还原为初始状态)罩到处在空气中仍在燃烧的蜡烛上,观察现象。
3.2 实验用品的更改
原实验内容2所用的固体物质为棉花团和玻璃棒(或石棉绒),但棉花团、玻璃棒外形不相似,且玻璃棒在酒精灯上灼烧容易裂开;而石棉绒成本高,又不易买到。原实验内容4的可燃物为小木条和小煤块,但小木条和小煤块外形很不相似,且小煤块受热后没有明显的火焰出现,不易准确判断何时着火燃烧。
鉴于以上原因和调整后实验内容的需要,并使学生体会对比实验的设计思路及控制变量的思想。本文在大量实验的基础上,重新设计了实验装置、重新确定了探究物质具有可燃性的对照物。
(1)实验装置
考虑到比较可燃物分别燃烧所需时间,不可控因素多,对比性不强。笔者决定用铜片作为载体,把可燃物放在上面,下用酒精灯加热两可燃物中部的铜片,通过观察可燃物着火燃烧的先后,直观地得出结论。
(2)固态可燃物的确定
实验初,考虑了棉花团、保鲜膜、乒乓球碎片、滤纸碎片、面粉、葡萄糖粉、蔗糖、碳粉等一系列固体可燃物。但发现棉花团、保鲜膜、滤纸碎片、碳粉在铜片上都不易着火燃烧,蔗糖、乒乓球碎片虽易着火燃烧,但蔗糖受热融化后更易流动且与面粉外形不相似,而乒乓球碎片燃烧后异味太大,令人不舒服。最终决定用既能保证实验效果,燃烧后气味又好闻的面粉和葡萄糖粉。从外形相似考虑,不可燃物采用了碳酸钙粉末。
(3)注意点
实验中发现:①铜片过厚、过宽会过多分散酒精灯火焰所产生的热量,从而使得可燃物的温度难以达到着火点、不易被点燃;铜片过窄,酒精灯火焰又可能会冒出铜片,直接烧及可燃物。②面粉、葡萄糖粉距离中部火焰太远,则所达温度太低,两者都不会着火燃烧,而是缓慢碳化;若靠得太近,由于葡萄糖粉受热后是先融化后燃烧,葡萄糖融化后会流动到与面粉混在一起,导致两者同时燃烧。
反复实验后确定用0.2 mm厚,3.5 cm宽的铜片,并在中部折叠出隔板(见附录)。为防实验中葡萄糖受热融化后流出铜片形成污染,葡萄糖粉用量一定要少或铜片应有向上的卷边。
面粉、葡萄糖粉应等距平铺在薄铜片隔板两侧且尽量靠近,并将酒精灯外焰对准铜片的中部隔板。若酒精灯火焰偏离中部而靠近面粉,会使得面粉先于葡萄糖被点燃,从而导致学生得出“面粉的着火点低于葡萄糖的着火点”这一错误结论。
4 实验探究点的确定
为了实验目的2、3、4、5的达成,本文精心设计了7个实验探究点(见附录)。
(1)探究点1的设计是为了使学生从感性到理性,进一步系统地掌握对比实验的设计要领。
(2)探究点2的设计是在素材的基础上,通过学生的思考得出:促进燃烧就是在燃烧的3个条件都满足的前提下加强其中某一条件,从而加深对燃烧的3个条件缺一不可的认识,
(3)探究点3的设计是为了让学生明白灭火的根本就是破坏燃烧的条件,缺一即可。
(4)探究点4 讨论熄灭蜡烛的方法,学生很容易想出“吹灭”和“罩灭”这两种,但第三种方法的得出:剪去一段蜡烛,有点超出常规。设置这么一个难点,一是为了加深学生对三种灭火方法的理解,二是为了拓展学生的思维。
(5)探究点5的设计是对促进燃烧的原理和灭火的原理的进一步甄别,以加强学生分析问题、解决问题的能力。
(6)探究点6的设计让学生真切地感受到着火点是物质的固有属性,不同的物质有不同的着火点,也决定了它们的点燃方式。
(7)为了不把知识教死,但又考虑到学生的知识水平有限,所以把教材中出现的文字[6]作为提示列在探究点7之后,降低难度。通过该题的讨论,让学生体会到这次实验探究的是通常的燃烧条件,而广义的燃烧中的助燃物未必是氧气。
5 实验验证与研讨
2013年3月19日,在苏州市平江中学,苏州市区100多位初中化学教师对本文重新设计的基础实验3进行了实验验证和教学研讨。
教师肯定了整个对比实验过程中控制变量的做法,高度赞许了实验的设计严谨、准备充分。对笔者自制的铜片教具表现出很大的兴趣,觉得用简单的折叠法形成的中间隔板的构思很巧妙。
有的老师反复把面粉和葡萄糖粉分别放在中部隔板不同距离处多次实验,看现象达到预期的距离该控制在多少之内。还有老师对玻璃杯二次罩蜡烛的实验做了多次对比:甩动1、2次后罩;拿起后直接罩,观察第2支蜡烛熄灭情况,进而明白了实验设计中处理玻璃杯的用意。
还有老师提出为防酒精灯火焰飘忽影响实验效果,应在酒精灯上加防风罩。笔者认为这一点提得很好,必要时操作起来也不是很难。
但也有老师提出:用一支蜡烛、一盒火柴、一盏酒精灯、一根玻璃棒就能解决燃烧的条件的探究。笔者认为这样不够直观、不够简单明了,现象的重复验证不够,需要学生有高度的抽象思维,会极大地增加学生从实验中得出正确结论的难度,且无法比较出不同物质的着火点高低。
附录:
基础学生实验3 物质燃烧的条件
实验目的
1.通过实验探究物质燃烧所需要的条件;
2.通过对实验的操作和思考,体验科学探究的过程,初步把握对比实验的要领——尽量在其他条件相同时进行对比实验;
3.通过实验和讨论,总结促进燃烧的方法;
4.通过实验和讨论,总结灭火的方法 ;
5.逐步建立安全用火的意识,了解日常生活中常用的灭火方法。
实验用品
95%酒精、蒸馏水、面粉、葡萄糖粉、碳酸钙粉、小蜡烛(2支);
玻璃棒(1根)、试管(1支,用于插玻璃棒)、酒精灯(1盏)、药匙(1把)、燃烧匙(3把)、三脚架(1个)、火柴、铜片(1片)、玻璃杯(1个)、玻璃片(2片,用于固定小蜡烛)、滤纸(若干)等。
安全提醒
面粉、葡萄糖粉切勿取太多,以免加热时溢出燃烧匙或流出铜片,也避免可能产生的火焰太大;手拿燃烧匙时尽可能离燃烧匙中的物品远些,防止被火焰灼伤;要从侧面观察,防止燃烧的火焰烧到身体部位;加热后的铜片很烫,不要立即用手去接触,待冷却后再用滤纸把铜片擦试干净。
实验过程
按要求完成以下实验,观察实验现象,并完成实验记录。
总结:结合你在上述实验中所观察到的现象和得到的结论,试着总结燃烧所需要的条件。
问题讨论(实验探究点)
1.回顾对“物质燃烧的条件”探究的过程,请思考:当我们对某一燃烧条件进行探究时,要注意什么问题才能保证实验的可靠性、结论的科学性?
2.细铁丝一般不能在空气中燃烧,但能在氧气中燃烧;纳米级铁粉还能在空气中自燃。请思考这些现象说明了什么?
试着总结:促进燃烧的方法
3.请列举日常生活中常用的灭火方法,这些方法分别破坏了燃烧的什么条件?
试着总结:灭火的方法
4.你能想出多少种熄灭蜡烛的方法?能否把上述灭火的方法都用上?
5.在日常生活中若想使煤炉中的火更为旺盛,常用扇子去扇;但用扇子去扇蜡烛,却一扇就灭。请分析:同样的动作,为什么造成两种不同的后果?
6.火柴、蜡烛、木条 、煤,哪个比较容易被点燃?点燃它们的方式有什么差异,为什么?“点燃”在引发燃烧中起什么作用?
7. 为了更好地研究燃烧的条件,你觉得还可以进行什么实验?(提示:①燃烧的定义:燃烧是一种发光、发热的剧烈的化学反应;②二氧化碳是常用的灭火剂,但金属镁着火却不能用二氧化碳扑救,因为镁可以在二氧化碳中继续燃烧。)
参考文献:
【摘要】 目的了解金花茶叶提取物降血脂效果。方法用高脂饲料饲喂鹌鹑15 d,造成鹌鹑高脂血症模型,然后分别灌胃(ig)给予金花茶叶提取物400 mg/kg,以临床降血脂药物非诺贝特片20 mg/kg为阳性对照,灌胃实验第30天后取血清测定总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)含量。结果金花茶叶水提取物及初步纯化提取物均能降低鹌鹑高脂血症模型血清中的TC及TG含量,醇提取物只能降低高脂血症模型鹌鹑TC含量。结论金花茶叶提取物具有降低血脂作用并能用D101树脂富集。
【关键词】 金花茶 总胆固醇 甘油三酯 高脂血症模型鹌鹑
Abstract:ObjectiveTo study the effect of the extracts of Camellia nitidssimas leaves on blood lipids. MethodsQuails were fed by high fat food for 15 days to induce hyperlipidemia and the extracts were treated by oral gavage once a day at a dose of 400 mg/kg. The positive control group quails were treated with Fenofibrate (20 mg/kg). On the 30th day, the serum TC and TG were detected. ResultsThe water extracts from Camellia nitidssimas leaves could decrease the contents of serum TC , TG in hyperlipidemia quails, and the alcohol extract could decrease the content of serum TC in hyperlipidemia quails. ConclusionThe extracts of Camellia nitidssimas leaves can decrease the contents of blood lipids.
Key words:Camellia nitidssima; Total cholesterol; Triglycerides; Quail of hyperlipemia disease model
金花茶Camellia nitidssima属山茶科山茶属植物,是常绿灌木至小乔木,是世界最珍贵的植物品种之一,有植物界的“大熊猫”“茶花皇后”之美誉[1]。据文献报道金花茶含天然有机锗、硒、锰、钼、钒、锌等十多种对人体有重要保健价值的微量元素及氨基酸、茶皂苷、黄酮类等多种生理活性成分[2,3],具有清热解毒、利尿利湿等功效,常用于咽喉炎、痢疾、水肿、高血压病等疾病的治疗及肿瘤的预防[4]。药理研究表明,金花茶叶具有抑制肿瘤、抑菌、抗衰老、增强机体免疫、平行人体各种机能、增强心肌收缩力和血管弹性、增进肝脏代谢、降低胆固醇、降血压、激活人体各种酶等作用[5,6]。有文献报道了以大鼠为高脂血症模型对金花茶叶水提取物降脂功能的实验研究[7],还未见有以鹌鹑为高脂血症模型对不同提取方法提取的金花茶叶提取物进行降血脂功能比较研究的报道,也未见有对其初步纯化提取物进行药理实验研究的文献资料。本实验比较了金花茶叶水、醇提取物及经D101大孔吸附树脂初步纯化提取物的降血脂功能,为进一步提取、分离纯化金花茶叶降血脂功效成分的研究奠定基础。
1 器材
1.1 材料金花茶(采集于广西植物研究所园内人工繁殖基地);非诺贝特片(江苏济川制药有限公司);丙基硫氧嘧啶(北京红惠生物制药股份有限公司);胆固醇(南京新百药业有限公司);猪油(市售);TC和TG测试盒(上海生物工程有限公司);D一101(天津农药厂);异丙醇、乙酰丙酮、醋酸、硫酸等实验用试剂均为分析纯;市售鹌鹑,100~120 g,雌雄兼用。
1.2 仪器与设备722型分光光度计(上海精密科学仪器有限责任公司);高速离心机(上海安亭科学仪器厂)。
2 方法
2.1 金花茶叶水提取物样品的制备将采集的金花茶叶阴干,粉碎过40目,分别用10,8倍纯净水提取两次(时间分别为2,1.5 h),合并提取液,放冷至室温,抽滤,合并滤液于真空下浓缩至浸膏,称重折算成每克稠膏的生药量,用纯净水稀释,待用。
2.2 金花茶叶乙醇提取物样品的制备将采集的金花茶叶阴干,粉碎过40目,分别用10,8倍80%乙醇回流提取两次(时间分别为2,1.5 h),合并提取液,放冷至室温,抽滤,合并滤液于真空下浓缩至稠膏(无醇味),称重折算成每克稠膏的生药量,用纯净水稀释,待用。
2.3 初步纯化后金花茶叶提取物样品的制备将金花茶叶水提取液放冷上已处理好的D101大孔树脂,充分用水洗至无色后用75%乙醇洗脱,收集乙醇溶液真空浓缩至浸膏(无醇味),称重折算成每克稠膏的生药量,用纯净水稀释,待用。
2.4 造模饲料的制备参照《中药药理实验方法学》[8]和《中药药理研究方法学》[9]中鹌鹑高脂血症模型造型法的配方(基础饲料+2%胆固醇+10%猪油+0.2%丙基硫氧嘧啶)。
2.5 动物的喂养取鹌鹑60只,雌雄兼用,随机分为6组:正常对照组、模型对照组、阳性对照组(非诺贝特片)、水提取物样品组、醇提取物样品组、初步纯化物样品组。每组10只动物,正常对照组每只给予基础饲料10 g/d,其余各组每只给予造模饲料(基础饲料+2%胆固醇+10%猪油+0.2%丙基硫氧嘧啶)10 g/d,15天后,在以上述方法喂养的同时各组灌胃给药,给药1次/d。
2.6 检测血清的制备实验在第30天给药后1 h断头取血,离心取上清液,放置冰箱,待用。
2.7 甘油三酯、总胆固醇的检测取“2.6”项血清用异丙醇抽提,分别用高铁-醋酸-硫酸显色法、乙酰丙酮显色法测定血清中总胆固醇、甘油三酯含量,实验数据用t检验进行统计学处理。
3 结果
由表1可见,鹌鹑高脂血症模型对照组血清中TC,TG含量与正常组比较均升高,经t检验,均具有显著的统计学意义。在相同的实验条件下,金花茶水提取物及初步纯化提取物组在设计剂量400 mg/kg(相当于生药量)与模型组比较均能降低鹌鹑血清中TC,TG含量,醇提取物组在设计剂量400 mg/kg(相当于生药量)能降低鹌鹑血清中TC含量,经t检验,均具有显著的统计学意义,醇提取物组在设计剂量400 mg/kg(相当于生药量)对TG含量的降低无统计学意义。表1 金花茶提取物对高脂血症鹌鹑血清TC,TG含量的影响
4 讨论
近年来随着人们物质生活水平的提高,高脂血症的发病率呈明显升高的趋势,膳食中饱和脂肪酸的摄入、饮酒、糖尿病等相关诱因与疾病均可增加血脂异常的发生率。本实验用高脂饲料饲喂鹌鹑建立鹌鹑高脂血症模型,与人类因膳食结构改变而形成的高脂血症相似,对人类高脂血症的研究具有指导意义。实验显示,金花茶叶水提取物及初步纯化提取物均能显著降低高脂血症鹌鹑血清中、甘油三酯(TG)含量,具有很好的降脂作用,金花茶叶醇提取物能显著降低总胆固醇(TC)含量,而对甘油三酯(TG)含量的影响没有显著意义。同时实验结果还显示,D-101树脂在富集金花茶叶中降脂功效物质的过程中有效成分几乎没有损失,是一种很好的富集材料。随着对金花茶叶降脂功效成分研究的不断深入,金花茶叶有望成为功能性食品以及保健品的新宠,因此,对不同提取方法及初步纯化的金花茶叶提取物降血脂功能进行实验研究具有重要的意义。
【参考文献】
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关键词:植保无人机;小麦;化学除草
中图分类号 S451 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)12-0074-02
随着农村土地的流转以及农村劳动力的减少,对农作物病虫草害防控的要求越来越高,大型植保机械、植保无人机的开发应用成为趋势。
除草剂是农药的重要组成部分。化学除草剂的应用改变了靠人工、畜力和机械除草的状况,其省工、快速、高效的优点,使其在保障农业稳产方面起到了巨大的作用。但由于其防除的对象杂草与作物很接近,使用技术较其他类农药更复杂,施药要求更严格。长期以来,在除草剂的应用技术上一直强调要用足水量,而植保无人机用水量极低,在除草剂的应用上风险较大,因此植保无人机是否能够应用在除草剂上一直是一个有争议的课题。
TXA-翔农植保无人机是广州天翔航空科技有限公司研发的,为明确其在小麦田杂草防除上的效果以及对小麦的安全性,扩大TXA-翔农植保无人机在农作物病虫草害防控上的应用范围,笔者于2015年12月在冬小麦田进行了无人机化除试验示范。
1 试验田基本情况
试验安排在桥区西寺坡镇幸福村,土壤为砂姜黑土,pH值为7.4,肥力水平中等,上茬作物为玉米。试验作物为小麦,品种为烟农19,于2015年10月15日机械条播。播种前每hm2施用15-15-15复合肥750kg、尿素750kg作为基肥。栽培管理措施与当地农业生产相一致,符合试验要求。
麦田主要杂草为冬小麦田阔叶类杂草,主要种类有:播娘蒿[Descurainia sophia(L.)Schur.]、猪殃殃[Galium aparine L.var.tenerum(Gren.et godr.)]、独行菜(Lepidium apetalum Willd)等。施药时杂草密度为90~267株/m2,杂草处于2~10叶期,其中播娘蒿大部分5叶,大的达到10叶,猪殃殃2~7个分枝,播娘蒿和猪殃殃约占杂草总量的95%以上。此时小麦处于苗期(5~7叶)。
2 试验设计和安排
本试验施药机械为广州天翔航空科技有限公司生产的TXA-翔农植保无人机,高压雾化喷头,药滴微粒直径70~120μm,可携带16kg药液。使用除草剂为陶氏益农公司生产的20%双氟・氟氯酯水分散粒剂(锐超麦)。
试验共设4个处理,处理1~3分别为20%双氟・氟氯酯水分散粒剂60g/hm2、75g/hm2、90g/hm2(加专用助剂),处理4为空白对照。每个处理为0.33hm2(100m×33.33m),小区按照除草剂使用剂量依次排列,设空白对照。
施药时间为2015年12月8日上午,用水量30kg/hm2,共施药1次。施药时天气多云,温度5~12℃,东南风3~4级。12月上、中旬当地以晴好天气为主,几乎无降水,平均气温3~5℃,与历年相当,日照103h,日照充足,整个越冬期以阴雨雪天气为主,其中有2次降雪过程,无明显积雪;较历年偏低约1℃,日照约43h,较历年偏少约20%。
3 杂草防效调查时间、次数和方法
本试验共调查4次,分别于施药当天(2015年12月8日)调查杂草基数,药后7d(2015年12月15日)、药后35d(2016年1月14日)、药后75d(2016年2月26日)调查杂草数。每小区调查4点,每点0.25m2,调查杂草的种类、株数,最后一次称取杂草鲜重(去除根上泥土)。
药效计算方法:
4 调查分析
在调查杂草防效的同时观察作物生长情况,观察药剂对小麦有无药害,记录药害的类型和程度,描述小麦药害的症状(生长抑制、失绿、枯斑、畸形等)。
于小麦收获前(2016年5月25日)测产,每个处理随机取4个点,每点0.25m2,调查有效穗数,计算出1hm2穗数。同时每点随机选取20穗,带回室内考种,调查穗粒数、千粒重等。
产量计算方法:
理论产量(kg/hm2)=1hm2穗数×穗粒数×千粒重×10-6×85%
5 结果与分析
5.1 不同处理对作物安全性 在调查杂草化除效果的同时同步观察小麦生长状况,飞机防治区域小麦植株生长正常,未见药害症状发生,对作物安全。
5.2 不同处理对麦田阔叶杂草的防除效果 施药后7d(2015年12月15日)调查,小麦生长正常,杂草药害症状不明显,但与空白对照相比,杂草生长明显受到抑制,猪殃殃叶色发暗、呈灰黄色;播娘蒿叶片明显失水卷曲,草龄小的症状明显。施药后35d(2016年1月14日)调查,小麦生长正常,杂草出现明显药害症状,杂草生长量明显减少,防治田猪殃殃叶片失绿、发红发黄,开始枯萎,相继整株死亡,播娘蒿已经发黄干枯死亡。施药后75d(2016年2月26日)调查,小麦生长正常,药剂处理区杂草已干枯死亡,田间基本不见杂草。由于墒情适宜,气温又开始回升,空白对照区杂草开始迅速生长,播娘蒿和猪殃殃普遍在10叶以上。由表1可知,使用TXA-翔农植保无人机应用20%双氟・氟氯酯水分散粒剂(锐超麦)防治小麦田阔叶杂草,对麦田主要阔叶杂草具有较好防治效果,该药剂3种浓度对播娘蒿的防治效果在98.7%~100%,对猪殃殃的防治效果在98.07%~100%,鲜重防效在98.86%~100%。
5.3 不同处理对产量的影响 试验期间多次田间观察,无人机防治区小麦生长正常,未见药害症状发生,对作物安全。由于2016年4月份以来当地降雨频繁,土壤墒情适宜,空白对照区杂草后期迅速生长,特别是播娘蒿显著高于小麦,拔除田间杂草(称量鲜重)后,明显看出空白区小麦纤细,生长受到影响。小麦收获前测产结果(详见表2)表明,防治区不论是1hm2穗数,还是穗粒数、千粒重均高于未防治区,增产率在21.72%~28.60%,增产效果明显。
6 结论和建议
本试验结果表明,在小麦田应用植保无人机进行化学除草是可行的,选择安全性高的除草剂,不仅可以保证除草效果,对小麦生长安全,而且对最终产量没有不良影响,增产效果明显。
【关键词】高职 无机化学 教学问题 改革措施
《无机化学》是高职化学、化工、制药及生命科学类专业的重要专业基础课,其教学质量直接影响到学生后续专业课程的学习和综合职业素质的提高。为更好地实现专业人才培养目标,我们有必要审视高职《无机化学》教学中存在的问题,并结合对问题的剖析提出切实可行的改革措施。
一、高职《无机化学》教学存在的问题
高职《无机化学》教学的主旨是积累化学知识和科学素质,培养高技能的生产一线应用型人才。由于受传统普通高等教育的长期影响,高职《无机化学》教学定位不明,与课程标准和人才市场的要求还存在很大差距,表现出诸多不容忽视的问题。首先,教学理念落后,拘泥于传统人才培养规格,对教育部强调的“高职教育必须以就业为导向,以培养生产、服务、技术和管理第一线的高级应用型人才为目标”的教学指导方针认识不够透彻,忽视了人才培养与社会需要的对接。第二,教学内容陈旧。教学中过多关注学科的理论性、系统性,教学体系主要是围绕物质结构基础知识、化学热力学与动力学基本原理、化学“四大平衡”计算等展开,对化学领域的新理论、新知识、新技术以及化学原理与方法在化工领域的应用等涉及较少。第三,教学方法僵化。教师的“填鸭”式教学使得学生的学习和思维都是按照教师的意图完成,形成了以教师为本位的师生关系和教学关系。特别是缺乏高职教育必需的实践性教学,无法让学生了解企业和社会,严重制约着学生动手能力和以所学知识解决实际问题能力的培养。第四,教学评价单一。以书面笔试为主,以终结性评价为主,评价的对应性和激励性不足,难以很好地体现评价在基本知识与基本技能、过程与方法、情感态度与价值观方面的“三维”要求。
二、高职《无机化学》教学改革的有效措施
针对高职《无机化学》教学存在的问题,我们要以现代教育教学思想和学生就业导向为指南,积极探讨富有建设性的有效改革措施。
1.优化教学理念
为了培养学生的职业适应性,使学生能够在竞争日益激烈的就业市场占得先机,高职《无机化学》教师必须遵循教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》,研究社会职业岗位要求,明确高职教育是就业教育这一大前提,积极优化自己的教学观念。要清醒地认识到对于高职学生而言,较强的实践能力和动手能力是他们的主要就业竞争优势。只有摒弃理论教学占主导地位的教育理念,以够用、实用为原则,不过分追求课程理论的高深性,重视校内学习与未来实际工作的对应性,通过工学结合培养学生的动手操作技能。
2.调整教学内容
高职《无机化学》是一门理论与实践并重的基础性课程,要让学生获得未来职业岗位必需的知识和技能,教师应该对通用的教材内容进行梳理,在教学内容安排和处理上打破统编教材的设置与结构,以少、精、新为原则实施教学内容的调整。具体内涵包括:①以介绍《无机化学》与学生所学专业的密切关系,激发学生学习的积极性。②适当增删组合教学内容,强化教学针对性。如将原子、分子结构、化学键和配位键理论放在一起讲;介绍热力学平衡理论时,删掉高中学习过的平衡移动内容;将酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡和配位平衡整合在一起。③增加与学生所学专业有关的《无机化学》研究新成果,确保学生专业素质与岗位新需要的有效对接。
3.改革教学方法
现代职业教育以建构主义教学理论为指导,强调教学的重点不是知识的传授,而是学生自主获取知识能力的培养。这就要求高职《无机化学》教师在教学中能动地改革教学方法,积极采用行动导向教学法(以真实或模拟的职业工作任务为导向,学习课程知识,形成职业能力)、案例教学法(通过剖析无机化学案例,让学生把所学知识应用于专业实践活动中,提高学生的发现问题、分析问题和解决问题能力)、项目教学法(师生共同以某一生产项目为依托,将教学课题的理论与实践结合在一起)等教学方法,构建起“以学生为中心”的新型教学模式,突出教学过程中的学生主体地位和实践能力培养。
4.创新教学评价
高职《无机化学》教学评价不仅要关注学生对基本知识和基本技能的掌握,更要对学生的学习状态、情绪表现、学习态度、情感意识、意志品质等非智力因素进行科学的判断。要做到对学生的全面、公正、客观的评价,在评价方式上就应有所创新。要本着欣赏、发现和激励的原则,运用理论考试与实践操作相结合、过程评价与结果评价相结合、定量评价与定性评价相结合、教师评价与学生自评相结合等多种方式。使教学评价有针对性、贴近学生心灵,在教学评价导向功能、诊断功能和激励功能的完美发挥中促进学生职业素质的提高。
立足于求职就业导向的高职《无机化学》教学有其自身特有的规律,认识和发现这一规律是每个高职《无机化学》教师必须面对的重要课题。我们要明确教学中业已存在的问题,瞄准市场需求,本着够用为度、应用为主、加强针对性和实用性的原则,在教学理念、教学内容、教学方法和教学评价等方面进行不断的改革。努力使自己的教学鲜活、精彩、灵动,切实推动学生职业素质和就业能力的稳步提升。
【参考文献】
[1]李双妹.高职院校《无机化学》课程改革的探索与实践[J].新课程改革与实践,2010(05).