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高;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化學(xué)研究摘要:綠色化學(xué)是新課程理念下的一種新型教學(xué)方法和教學(xué)理念,對(duì)開(kāi)展素質(zhì)教育活動(dòng)具有非常重要的意義。教師應(yīng)重新審視和改革高;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃及轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)理念,還應(yīng)優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu),樹(shù)立新型的綠色化學(xué)教學(xué)理念。
關(guān)鍵詞:高校;化學(xué)實(shí)驗(yàn);綠色化學(xué)
1綠色化學(xué)的含義
綠色化學(xué)又被稱(chēng)為環(huán)境無(wú)害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué),利用化學(xué)原理和方法來(lái)研究和尋找的二次循環(huán)利用的無(wú)毒害原材料,最大程度上減少污染資源,以便更好地實(shí)現(xiàn)新課程理念下的教學(xué)目標(biāo)。綠色化學(xué)主要分為四個(gè)方面:第一,減量即省資源、少污染,減少三廢的產(chǎn)生與排放。第二,拒用即不使用一些無(wú)法替代、污染性較強(qiáng)的藥品原料,進(jìn)而有效杜絕污染。第三,循環(huán)利用,如催化劑、載體,利用一些可循環(huán)的資源。第四,回收即回收未反應(yīng)的試劑、非反應(yīng)試劑、副產(chǎn)物,助溶劑等。可見(jiàn),綠色化學(xué)主要就是強(qiáng)調(diào)利用一些可循環(huán)的資源,降低對(duì)環(huán)境的污染。
2高;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中綠色化學(xué)探究途徑
2.1滲透綠色化學(xué)理念,優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)
在傳統(tǒng)教學(xué)中,教師并沒(méi)有認(rèn)識(shí)到綠色化學(xué)對(duì)化學(xué)教學(xué)發(fā)展的重要性,這一理念嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度。鑒于此,教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)思想,并加強(qiáng)綠色環(huán)保意識(shí)的教育,把保護(hù)環(huán)境知識(shí)一點(diǎn)一點(diǎn)有效地滲透于整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,也應(yīng)有意識(shí)地把本地區(qū)環(huán)境污染的典型事例放在教學(xué)內(nèi)容中,如化工廠氯氣的外溢,不僅會(huì)造成人呼吸困難,而且還會(huì)使蔬菜枯萎,損害人體健康。
基于此,教師應(yīng)該讓學(xué)生切身體驗(yàn)到環(huán)境污染給人們帶來(lái)的危害,并通過(guò)多種教學(xué)途徑培養(yǎng)學(xué)生對(duì)環(huán)境保護(hù)的責(zé)任感,同時(shí)還應(yīng)該把不經(jīng)過(guò)處理的廢水、廢氣對(duì)人們?cè)斐傻奈:,及不合理處理可能?huì)導(dǎo)致的安全事故告知學(xué)生,這樣才能讓學(xué)生明白回收、做好相應(yīng)處理工作的重要性,還可以培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)室習(xí)慣。此外,教師還應(yīng)多增設(shè)一些實(shí)驗(yàn)后廢氣物無(wú)害化處理的教學(xué)環(huán)節(jié),多引導(dǎo)學(xué)生妥善處理、回收實(shí)驗(yàn)廢棄物,進(jìn)行廢物利用。例如,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中回收的廢酸(硫酸、鹽酸)用來(lái)沖洗廁所,這樣既能提升試劑的利用率、減少實(shí)驗(yàn)污染,還能培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),使廢氣材料變成寶貝,實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)教學(xué)目標(biāo)。
2.2安排綠色化教學(xué)內(nèi)容
要想實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn),教師的首要教學(xué)任務(wù)是從源頭制止化學(xué)污染的生成。教材是教學(xué)最重要的組成部分,也是教學(xué)的載體。所以,為實(shí)現(xiàn)綠色化教學(xué),教師應(yīng)盡量挑選一些能夠反映綠色教學(xué)內(nèi)容的教材,如果教材中沒(méi)有特別介紹綠色化學(xué)教學(xué)內(nèi)容,教師應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際發(fā)展情況將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整體化。傳統(tǒng)教學(xué)中,教師過(guò)于忽視實(shí)驗(yàn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的污染。為改善高;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀,教師應(yīng)及時(shí)調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,選取合適有效的實(shí)驗(yàn)題目,其內(nèi)容應(yīng)該圍繞基本原理、實(shí)驗(yàn)操作開(kāi)設(shè)大小型的污染實(shí)驗(yàn),如氣體摩爾質(zhì)量的測(cè)定、醋酸標(biāo)準(zhǔn)解離常數(shù)和解離度的測(cè)定,從根本上解決污染物。
2.3合理利用多媒體技術(shù),模擬化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)
在傳統(tǒng)教學(xué)中,教師并沒(méi)有做到與時(shí)俱進(jìn),依然采用傳統(tǒng)的教學(xué)手段,無(wú)法真實(shí)反映化學(xué)現(xiàn)象,還會(huì)消耗大量的藥品和水資源,尤其是容易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生,影響師生的身體健康。多媒體技術(shù)是新課程理念下的一種新型教學(xué)手段,不僅可以將枯燥無(wú)味的理論知識(shí)用更加生動(dòng)形象的方式呈現(xiàn)給學(xué)生,還可以模擬化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn),減少藥品的損耗,實(shí)現(xiàn)安全、方便、快捷且污染的目的。所以,在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中,教師應(yīng)結(jié)合實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的認(rèn)知情況合理地利用多媒體技術(shù),把實(shí)驗(yàn)過(guò)程更加清晰地呈現(xiàn)給學(xué)生,再結(jié)合理論知識(shí)的講授,便于學(xué)生更好地理解知識(shí)。多媒體技術(shù)對(duì)開(kāi)展綠色化學(xué)教學(xué)活動(dòng)具有非常大的促進(jìn)作用,理應(yīng)得到相關(guān)教育工作者的支持與重視,以便更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
2.4將綠色化學(xué)教育融入無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中
無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是我校生物化工、食品工程、制藥工程、紡織工程專(zhuān)業(yè)大學(xué)一年級(jí)新生開(kāi)設(shè)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課,是學(xué)生檢驗(yàn)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)理論知識(shí)、獲得和累積化學(xué)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的重要手段,是提升學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能的重要途徑。在無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)充分將環(huán)保意識(shí)、環(huán)境化學(xué)知識(shí)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)聯(lián)系起來(lái),在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行環(huán)保、安全和節(jié)能減排教育,加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢棄物處理技術(shù)教育,使學(xué)生了解常見(jiàn)的環(huán)境污染治理方法及防范措施,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中做到規(guī)范操作,節(jié)省藥品及試劑用量,減少實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染。
2.5采用模擬化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)
傳統(tǒng)的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,有些實(shí)驗(yàn)需要使用一些有毒、有害的化學(xué)試劑,這些實(shí)驗(yàn)有可能會(huì)排放有毒的廢棄物(毒氣、毒水、毒渣)污染實(shí)驗(yàn)環(huán)境,并給師生身體健康帶來(lái)一定的危害。對(duì)于這些毒性大、危險(xiǎn)性大、環(huán)境污染嚴(yán)重的實(shí)驗(yàn),可以通過(guò)模擬化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。模擬化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)既讓學(xué)生學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)方法,又使這些有毒、危險(xiǎn)、對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的實(shí)驗(yàn)變成了綠色化實(shí)驗(yàn),對(duì)保護(hù)自然資源、緩解化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染等都會(huì)產(chǎn)生積極影響,是減少實(shí)驗(yàn)室廢棄物污染和保護(hù)環(huán)境的最佳途徑。
它是化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化研究的重要內(nèi)容,是化學(xué)實(shí)驗(yàn)擺脫實(shí)物教育的一場(chǎng)革命。將綠色化學(xué)滲透到分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)中,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,不僅可以達(dá)到提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能、增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的教學(xué)目的,還可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約試劑、減少污染、零排放的目標(biāo)。
2.6采用微型實(shí)驗(yàn)
對(duì)于危險(xiǎn)、有毒、昂貴、污染的化學(xué)實(shí)驗(yàn),微型實(shí)驗(yàn)尤其重要。微型實(shí)驗(yàn)可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)器材微型化、實(shí)驗(yàn)藥品微量化及點(diǎn)滴化,從源頭上顯著減少污染物的排放,杜絕實(shí)驗(yàn)過(guò)程給環(huán)境帶來(lái)的污染,達(dá)到綠色環(huán)保的要求,提升了實(shí)驗(yàn)的安全性,減少試劑藥品用量,降低了實(shí)驗(yàn)成本,顯著減少了有毒、污染物質(zhì)的排放,改善了實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件,極大減少了對(duì)環(huán)境的污染。微量實(shí)驗(yàn)既有利于實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化,又有利于學(xué)生樹(shù)立環(huán)保意識(shí)。
2.7妥善處理三廢,達(dá)到綠色排放
在無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生一定量的廢氣、廢液(如鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀等酸、堿廢液)和廢渣(如固體產(chǎn)物、剩余的固體原料、破碎的玻璃儀器、廢紙等固體廢棄物)。實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢氣、廢液、廢渣,如處理不及時(shí)、不合理,將影響實(shí)驗(yàn)室人員、居民的身體健康與環(huán)境。若將酸、堿廢液直接倒入水槽,會(huì)腐蝕、損壞排水管道。若將重金屬?gòu)U液直接排入水體,不但是一種浪費(fèi),還會(huì)污染實(shí)驗(yàn)室周邊水體,且重金屬一般不能被微生物所分解,甚至某些重金屬能通過(guò)微生物作用產(chǎn)生毒性更大的金屬有機(jī)物,經(jīng)過(guò)食物鏈的傳遞,最終進(jìn)入人體。
因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,三廢一旦產(chǎn)生,應(yīng)及時(shí)處理,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的一些有毒廢氣,學(xué)生可以通過(guò)自制的除尾氣裝置進(jìn)行處理。對(duì)于有些不好處理的三廢,應(yīng)由實(shí)驗(yàn)管理工作人員按照三廢處理標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格進(jìn)行處理。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中,用綠色化學(xué)發(fā)展理念作為指導(dǎo),從準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)到操作實(shí)驗(yàn),最后結(jié)束實(shí)驗(yàn)都要做到綠色化,從源頭抓起,從源頭阻止污染,讓傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)成為更清潔、無(wú)害的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn):
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無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革分析摘要:無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是眾多學(xué)院大學(xué)基礎(chǔ)課程中最為重要的一門(mén)課程之一,如何能夠更好的教授學(xué)生相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,是當(dāng)下實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中重要的問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)教學(xué);改革
無(wú)機(jī)及分析化學(xué)是很多專(zhuān)業(yè)如化工、材料等學(xué)生大學(xué)學(xué)習(xí)中非常重要的一門(mén)課程,同時(shí)也是加深學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識(shí)的必要環(huán)節(jié)。無(wú)機(jī)及分析化學(xué)這門(mén)課程將無(wú)機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)融合為一體,在降低教學(xué)學(xué)時(shí)、減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)的同時(shí),對(duì)于教師的考驗(yàn)也更加嚴(yán)格。教師必須在較少的學(xué)時(shí)中清晰、明確的講授更多的專(zhuān)業(yè)知識(shí),同時(shí)還需要保證教學(xué)的系統(tǒng)性和創(chuàng)新性。因此,對(duì)于無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀、存在的問(wèn)題進(jìn)行研究是非常必要的,本文不僅分析了在無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的弊端,同時(shí)也提出了有效的改革措施。
1傳統(tǒng)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題
在傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,主要采取老師講授知識(shí)時(shí)長(zhǎng)較長(zhǎng)、與學(xué)生互動(dòng)少的教學(xué)方式。同時(shí),傳統(tǒng)的教學(xué)中主要注重理論知識(shí)的講授,包括一些冗長(zhǎng)的驗(yàn)證和復(fù)雜的說(shuō)明等內(nèi)容,容易造成學(xué)生提不起興趣,注意力不集中等情況。此外,這種教學(xué)方式給學(xué)生提供的展示自我和提升自身能力的機(jī)會(huì)較少,學(xué)生在課堂中不能有效的提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)方面的動(dòng)手能力。對(duì)于規(guī)范的實(shí)驗(yàn)基本操作來(lái)說(shuō),傳統(tǒng)的教學(xué)方法一般是由老師來(lái)講授或演示,但是這些偏向于實(shí)踐操作的技能,更加需要學(xué)生在不斷自己操作中改善和加深記憶。其次,由于無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)這門(mén)課的特殊性,有些教師課堂內(nèi)容可能會(huì)出現(xiàn)兩者知識(shí)不融合,聯(lián)系不緊密等現(xiàn)象,造成學(xué)生對(duì)該門(mén)課程理解不深刻,阻礙了學(xué)生對(duì)于無(wú)機(jī)和分析化學(xué)知識(shí)的更深層次理解。
同時(shí),有很多無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂上的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)限定較多,有些僅為了實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練而安排,缺乏多元化,同時(shí)不能對(duì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和獨(dú)立思考方面的能力進(jìn)行很好的培養(yǎng)。最后,由于這門(mén)課程是為了向同學(xué)講授如何正確使用實(shí)驗(yàn)儀器和一些常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)操作。但是很多傳統(tǒng)的教學(xué)中,由于學(xué)生數(shù)量較多,導(dǎo)致老師演示操作很多同學(xué)看不到或看不清,導(dǎo)致很多同學(xué)對(duì)于知識(shí)的獲取并不全面。[1]當(dāng)然,有些同學(xué)對(duì)于學(xué)習(xí)這門(mén)課程的態(tài)度不夠端正,在學(xué)習(xí)該課程前不進(jìn)行認(rèn)真的課前預(yù)習(xí),對(duì)于課堂上要講授的基礎(chǔ)知識(shí)和要點(diǎn)沒(méi)有一個(gè)清晰的認(rèn)知,導(dǎo)致課堂上跟不上教學(xué)進(jìn)度。在記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),頭腦不清晰,且態(tài)度不嚴(yán)謹(jǐn),不能很好的保證數(shù)據(jù)的真實(shí)和可靠性。[2]
2無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必要性
隨著我國(guó)教育的不斷發(fā)展,學(xué)生對(duì)于課堂教學(xué)知識(shí)量的需求越來(lái)越大,對(duì)教學(xué)方式的需求也要求越來(lái)越多元化。而傳統(tǒng)的方式單一、內(nèi)容固化的教學(xué)方式已經(jīng)顯然不能滿(mǎn)足現(xiàn)今處于信息社會(huì)的學(xué)生的需求了。同時(shí),為了響應(yīng)我國(guó)高等學(xué)校化學(xué)專(zhuān)業(yè)對(duì)于本科教學(xué)的要求,課時(shí)在逐漸減少,但是講授的內(nèi)容和質(zhì)量不能減少和降低。因此,我們必須思考如何能更好的呈現(xiàn)課堂內(nèi)容,如何能更好的與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)以提升學(xué)生積極性,如何能更好提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能,如何能培養(yǎng)學(xué)生的自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ葐?wèn)題。因此無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革,提升教學(xué)趣味,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)綠色性,加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)性是非常必要的。[3]
3無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革的措施
3.1增加教學(xué)中實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)性
為了加強(qiáng)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中兩者的聯(lián)系,同時(shí)為了提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和自主創(chuàng)新能力,應(yīng)該增加實(shí)驗(yàn)課程中實(shí)驗(yàn)的種類(lèi)。在對(duì)學(xué)生進(jìn)行基本知識(shí)和基本操作的講授之外,還需要對(duì)學(xué)生綜合和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)加以重視。同時(shí)在對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)估時(shí),也應(yīng)該重視實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和獨(dú)立創(chuàng)新性等方面的能力。
3.2提升實(shí)驗(yàn)的綠色化
由于課堂實(shí)驗(yàn)的多元化,使得課堂中使用的試劑種類(lèi)繁多,且化學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用的試劑大多不僅對(duì)人體有害,而且會(huì)污染環(huán)境。而很多初學(xué)化學(xué)知識(shí)的大學(xué)生對(duì)于這些試劑的危害認(rèn)知不清,使用過(guò)后的廢液會(huì)隨手丟到下水道中,嚴(yán)重危害環(huán)境。因此,在教學(xué)中要對(duì)學(xué)生環(huán)保意識(shí)和對(duì)于試劑的危害性加以強(qiáng)調(diào)。同時(shí),在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),提倡使用低毒性的試劑來(lái)代替劇毒試劑,以降低對(duì)環(huán)境的污染,同時(shí)減少實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的有害廢棄物。
3.3改善教學(xué)方法
傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要依賴(lài)于教師的講解,對(duì)于學(xué)生的獨(dú)立思考和積極性重視程度不夠。學(xué)生在課堂上被要求重復(fù)老師的操作,極大地局限了學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。同時(shí)教師必須反思自我的教學(xué)方式是否枯燥乏味,應(yīng)該更多的增加與學(xué)生的互動(dòng)和教學(xué)的趣味性以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)于知識(shí)更加深入的思考。此外,還需要對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和數(shù)據(jù)記錄更加嚴(yán)格監(jiān)督,以保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的安全性以及對(duì)于保證數(shù)據(jù)真實(shí)性意識(shí)的培養(yǎng)。
4結(jié)語(yǔ)
在新的世紀(jì),面對(duì)教學(xué)的不斷改革和學(xué)生需求的多樣化,教師必須在不斷完善自身對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)理解的完善和深刻的同時(shí),還要不斷改善傳統(tǒng)的教學(xué)方式,調(diào)整交些內(nèi)容,突破自身局限,對(duì)更加有效和有趣的教學(xué)方式進(jìn)行不斷的探索,同時(shí)還要不斷在教學(xué)中學(xué)會(huì)反思自我,努力提升教學(xué)水平,培養(yǎng)出具有更好實(shí)驗(yàn)操作能力和更強(qiáng)自足創(chuàng)新能力的學(xué)生,為我國(guó)不斷輸出綜合素質(zhì)更高的高水平人才。
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