有机化学重要性范文
时间:2023-10-25 17:36:38
导语:如何才能写好一篇有机化学重要性,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
【关键词】无机及分析化学;有效数字;运算规则;修约规则
【Abstract】Based on the importance of significant digit in inorganic and analytical chemistry, This paper introduces the concept of significant digit and the correct method of analyzing the data record, rule of operation and rules for rounding about the significant digit.
【Key words】Inorganic and analytical chemistry; Significant digit; Rule of operation;Rules for rounding
无机及分析化学是我校化工、制药、应化、环境、海洋、食品、环工、生物、高分子及材料类等专业大一学生必修的重要基础课程之一。它是一门实践性很强的学科。在国民经济的许多部门如资源勘探、生产控制、产品检验、环境监测等方面应用非常广泛。在分析工作的理论研究和实验测定中,如何正确地运用有效数字对分析数据作正确记录、处理、计算及结果表示等具有十分重要的意义。
1 有效数字定义
在科学实验中,需要记录很多测量数据,一般允许最后一位是估计的,虽不太准确,但不是随意的,它们全是有效的,所以称为有效数字。有效数字即指实际工作中能够测量到的数字,包括最后一位估计的不确定的数字[1-2]。记录数据和计算结果时,究竟应该保留几位数字,应根据所用的测定方法和所用仪器的准确程度来决定,并且在记录数据和计算实验结果时,所保留的有效数字中,只允许最后一位是可疑的数字。有效数字保留几位是根据测量仪器的准确度来确定的,因此对于各种分析仪器的准确度应十分清楚, 比如滴定分析中消耗滴定剂的体积由终读数减初读数得到:24.05-0.02=24.03(mL)为4位有效数字。又如台秤称量某称量瓶为20.8g,因为台秤只能准确地称到0.1g,所以该称量瓶质量可表示为20.8g,它的有效数字是3位。如果将该称量瓶在分析天平上称量,得到结果是20.8126g,由于分析天平能准确地称量到0.0001g,所以它的有效数字是6位。100 mL容量瓶表示为100.0mL;250mL容量瓶表示为250.0mL;25 mL移液管表示为25.00mL。
对于数字“0”来说, 可以是有效数字,也可以不是有效数字。当用其表示与测量精度有关的数值大小时,为有效数据, 而仅仅用来指示小数点位置时, 则是非有效数字。在一个数中, 确定数字“0”是否是有效数字的方法是, 左边第一个非零数字之前的所有“0”都是非有效数字, 仅仅作为标定小数点位置而已;而位于右边的最后一个非零数字之后的那些“0”都是有效数字。有效数字末尾的“0”表示可疑数字的位置,随意增减会人为地夸大测量的准确度或测量误差! 不得在测量数据的末尾随意添加或删减数字。
2 有效数字的修约规则
记录和表示计算结果时要按照确定了的有效数字将多余的数字予以修约。弃去多余的或无意义的数字一律按“四舍六入五考虑”原则取舍。其取舍方法是:凡末位有效数字的后面第一位数字(即尾数)大于等于“6”(指 6、7、8或9)以及“5”后面还有任何非零数字时,则在末位有效数字上增加1。尾数小于等于“4”(指4、3、2、1或0)时,则舍去不计。尾数恰为“5”时(“5”后没有数字或全为0时), 这时要看“5”之前的数字即末位有效数字是奇数还是偶数而定,若为奇数,则在末位有效数字位上增加1;是偶数,则舍去不计。尾数为“5”(“5”后面还有任何非零数字时),则在末位有效数字上增加1。不论舍去多少位,必须一次修完毕。
例如,将下列测量数据修约为四位有效数字时:
尾数≤4时舍:0.726535- - - - - - - 0.7265
尾数≥6时入:12.1585- - - - - - - 12.16
尾数=5 时, 若后面数为0或没数时,舍5成偶:15.51500- - 15.52,415.45- -415.4
若尾数5后面还有不为0的任何数全进:512.0500100- - - - - - - 512.1
3 有效数字的运算规则
实验中不仅要正确记录数据,而且还要进行数据的计算。由于任何测量都存在误差,只能是近似值,所以数据记录和计算结果反映了近似值的大小,这在某种程度上表明了误差。因此,数据处理运算也是重要环节。
3.1 加减运算
结果的绝对误差应不小于各项中绝对误差最大的数(计算结果的小数点后面的位数与各数中小数点后面位数最少者一致)。一般计算方法:先计算, 后修约。
例如:5.0416+57.45+0.756=63.247563.25
3.2 乘除运算
结果的相对误差应与各因数中相对误差最大的数相适应。(即与有效数字位数最少的一致。当有效数字位数最少的那个因数首位有效数字是8或9,则积或商的有效数字的位数可以比这个因数多取一位。)
例如:1.0256×7.566×0.21567=16.73532216.74
例如:6.23863×0.8964 +0.30=5 .5923 +0.30=5.89
3.3 乘方或开方运算
乘方与开方相似于有效数字位数相同的数乘除,可用乘除运算法则进行运算,故结果的有效数字与其底或被开方数有效数字位数一致。
例如:6.542=42.8
3.4 对数和反对数运算
计算时,所取对数的小数点后的位数(不包括首数)应与真数的有效位数一致。最常用的是pH与氢离子浓度的换算。
例如:[H+]=6.3×10-12 mol・L-1,pH=11.20
尾数0.20与真数都为二位有效数字,而不是四位有效数字。
3.5 计算过程中其它注意点
遇到倍数、分数关系,因其不是测量所得,可视为无限多位有效数字;常数亦可看成具有无限多位数,如π、e 。
误差和偏差一般只需保留1~2位。
4 结束语
有效数字是无机及分析化学基础课的教学内容之一,使学生理解有效数字的本质含义,掌握有效数字修约规则和运算规则,使其树立准确的“量”的概念,在实际测量和计算中具有重要的现实意义。
【参考文献】
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什么是逻辑学?在学界对其定位还存在着争议,但是逻辑学作为一门工具学科,它的作用是显而易见的,它给人们在问题的认识和解决上都提供了巨大的帮助,在学习和生活当中都有着非常重大的意义。因此,加强逻辑学教育,并且不断的进行优化,是当前需要被重视起来的工作。
一、加强逻辑学教育的重要性
1、为思维的展开提供依据
思维的强弱决定着一个人解决问题的能力,但是好的思维并不是靠机遇或是无根据的猜测获取的,它需要一定的缜密性作为支撑。这就需要在思维的过程中能够有较强的逻辑推理能力。只有强化了逻辑能力,才能够使人们在进行思考的过程中更具科学性、合理性,才能使问题的前后连接更加清晰,为合理的思维提供方法论的支撑。因此,可以说强化逻辑学教育,是为良好思维的产生提供有效的工具支撑。
2、培养较强的自主学习能力
通过强化逻辑教育,能够提升学生们的自主学习能力,将正确的学习方法教会他们,使他们在学习的时候不会再死记硬背,拘泥于海绵式的学习方法中。通过强化学生的逻辑能力,他们可以批判性的分析学习的知识,将其有效内化,有利于培养创新型人才,能够让学生有效的结合思考与所学习东西,促使学生自行解决在学习中遇到的问题,并且能用最佳的方式给予解决,这样就综合有效地提升了学生们的学习能力。
3、增强决策能力,培养实践能力
学生的实践能力在一定程度上同逻辑思维能力有很大联系,行为是人特有的本能,实践能力不会诉诸于直觉或者本能,但是预先的理性却对其有着非常巨大的影响。实践的决策能力和决策水准在一定程度上决定着其实践的成败,逻辑学能够将一定的思维工具为其在思想决策中时被及时提供出来。确立了实践的目标,发觉、评价、分析实践条件,制定、筛选、改正实践方案,预见和评估实践结果,都需要思维逻辑给予帮助与支撑,甚至实践当中未知情况的发觉、重新考量实践目标、或者说再次调整实践的方案,也离不开逻辑的支撑,因此,在强化逻辑教学的过程中有着非常重大的意义。
二、逻辑学教育的优化策略分析
1、肯定逻辑教学的地位和作用,将其放在重要的位置上来对待。
现代学科的基础即逻辑学科,对于培养学生在获取新知识的能力、自学能力、语言表达能力、创新思维能力、批判思维能力上都有着巨大的推动作用。因此在教学的过程中教学人员应该重视起来这门学科的地位和作用,一定要把它当做教学当中一门不可或缺的重要学科,因此要做好这几个方面:首先,将以继承为中心的教育思想上进行转变,将融入创新精神的教育观念树立起来;其次,将在学科作为教育中心的思想上予以转变,将整体性知识观念树立起来;再次,将把智力发展为中心的教育思想上予以转变,协调发展智力教学与非智力教学的教学方式。逻辑教学的作用和性质能够决定着转变教育的思想,就是把逻辑课程当做一门基础性、工具性的学科向素质教育中纳入,将其作用在教育教学中有效地发挥出来。
2、彻底改变老师一讲到底,学生被动听课的传统教学模式,多启发。
由于传统教学模式给逻辑教学目标和教学任务带来较大阻碍,因此,应将启发式的教学方式应用到逻辑教学当中,在对逻辑知识进行讲解时,教师与学生在思路交流上予以强化,依据各个章节教学规定,将具有启发性问题提出来,主动引领学生们扩宽思路。对于学生中遇到的问题,积极地引导学生们去思考,在活跃轻松的氛围当中,将学生们学习的自觉性调动起来,在教学的活动当中能够使学生们主动的参与进来。在讲课时教师不需面面俱到,应将重点和难点凸显,再对课堂中附有逻辑性较强的知识点进行详细的分析与讲解,浅出深入,使学生们能够触类旁通,举一反三,进而有效地培养学生们的逻辑思维能力。
3、转变单一、呆板的教学方法,将抽象的逻辑理论应用到现实中。
抽象性是逻辑学科的一大特征,并且在学习与应用的过程中相对较为枯燥,为了能够将学生们学习逻辑学的兴趣调动起来,需要我们对教学当中以理论出发再到理论的单一、呆板的教学方法上进行转变,将抽象的逻辑理论应用到现实事例当中来,这样不仅能够获得理想中的教学效果,还能够将学生们的逻辑思维能力提升上来,达到逻辑教学优化的目的。
4、在教授复杂、抽象理论时,应用感性、直观的方法来强化记忆。
针对逻辑学教育当中的一些概念多、比较抽象的理论知识,可以应用感性、直观的方法对学生的记忆上进行强化,例如模态判断、性质判断中的逻辑变阵等,通过图示首先能够帮助学生很好的理解逻辑知识,同时对学生的记忆上也会带来巨大帮助。当然,也有很多逻辑教学方法,如法庭旁听、专题讲解等等。因此,为了能够优化逻辑学教学方法,教师在教学的时候要不断的进行改革与探索,在培养了学生们的逻辑思维能力后再将其真正的逻辑思维能力提升上来。
三、结语
无论是在学习还是生活中,我们都需要思维的指引才能向着前方不断的探索,在这当中,就需要我们有缜密的逻辑能力作为后盾。只有在不断学习的过程中强化逻辑思维能力才能够在认识、行动与创新等各方面有着突破性的思考。因此,我们在逻辑教学的过程中绝对不能够满足于现状,应在现有教学方式的基础上不断进行学习和完善,只有将逻辑学掌握好才能更好地为其它学科的学习打下坚实而牢固的基础。
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关键词:环境学科专业;有机化学教学;教学改革
有机化学是高等院校化学、化工、环境、制药、医学和材料等专业的重要的基础学科,有机化学教学包括理论教学和实验教学,理论课程教学内容包括各类有机化合物的组成、结构、性质、应用以及各类有机化合物之间相互转化等[1]。随着科技的迅速发展,在内蒙古地区环境(大气、水、土壤)污染日益严重,而环境污染检测与治理人才匮乏,少数民族人才更为稀少,针对这一现象内蒙古师范大学化学与环境科学学院2004年开设环境科学专业,2015年向蒙古族考生招生,培养地方性、民族性的环境专业复合型技术和管理人才。在我学院环境学科专业课程设计中有机化学在无机化学、分析化学等理论基础上开设的必修理论课程,其教学质量对于学生的建立完整的知识结构,培养获取和应用知识的能力以及创新能力有重要作用。然而,从有机化学课程性质而言,理论性强,有机化合物种类繁多,各种官能团结构性质不同而反应机理不同,不过众多有机化合物只有C、H、O、N少数原子组成,各类官能团的化学反应有规律可循,其影响因素主要与诱导效应、共轭效应等电子效应和空间效应有关。虽说学生常常感到难理解和掌握,但是通过教学改革创新,有机化学完全可以让学生简单易懂,且记忆深刻的学科。另外,由于教学内容颇多,而课时相对少,正所谓时间紧任务重。导致学生在学习过程中出现学习压力大,查询相关文献的时间相对少,从而学习兴趣不高,失去学习积极主动性,因此达不到预期的教学目标。目前,加强环境科学专业有机化学教学改革迫在眉睫,面对有机化学教学存在的问题,立足于地方性和民族特性,从提高学生学习兴趣入手,以教学内容和方法改革提高教学质量。
1有机化学课程的教学改革
内蒙古师范大学是培养基础教育、民族教育师资和蒙汉兼通少数民族复合型人才的重要基地,奔着培养环境人才为目标,化学与环境科学学院对环境专业设置了合适的培养方案及目标。对环境专业学生而言,有机化学课程为必修理论课程,其教学内容要服务于后续开设的环境专业课程,要起到其上承下的作用。并其教学目的为:通过比较系统和全面地学习有机化学理论知识熟悉有机化合物微观结构与物理、化学性质之间的关系,掌握有机基本的反应类型及反应机理;并引导学生认识和分析环境问题,激发探究能力和创新能力,达到运用有机化学理论学习有关专业课程,解决实际问题。根据学校特色和环境专业特性对有机化学课程教学改革要求,应优化课程内容,体现专业特性。
1.1精选教材和教学内容
以我校环境专业的课程设置来看,大二学年要完成学校开设的必修课程学习以外,环境专业必修课程学习,有机化学和物理化学及其实验等基础课程学习,有机化学学习分为理论和实验部分,其中理论教学在一个学期。不同专业,有机化学内容侧重点不同。首先,根据环境专业要求,精选教材。我学院通过比较非化学专业使用的教材,选用了高等教育出版社出版的由汪小兰主编的“有机化学”进行课堂教学。这本教材涵盖了有机化合物的基本性质、结构、命名等基本理论知识和分子轨道理论以及现代光谱学原理等内容,重点介绍了反应机理和立体化学。其次,结合实际情况,精选教学内容。结合目前课时少,内容多的情况,制定了环境科学专业有机化学教学计划。由于后续开设了有机分析和波谱分析等相关课程,所以对有机化合物的分离提纯,结构分析以及光谱在有机化学中的应用等内容进行删减。除此之外,含硫和含磷有机化学其结构和性质,与含氧和含氮化合物类似,作为学生自学内容。
1.2体现环境科学专业特色
非化学专业学生普遍存在“重专业知识,轻化学知识”的观念,于是学习有机化学首要任务是使学生认识到其重要性,从而触发学习激情[1]。自入学起,环境学科的学生有困惑,那就是环境专业为何学化学知识?于是要求教师讲授有机化学时,注重与环境学科之间链接。有机化学理论知识与实验手段与环境科学专业后续开展的环境学、环境化学、环境检测等环境专业必修及其实验课程和相关选修课程内容都是息息相关的。教师将有机化学理论知识与环境实际问题结合起来,可以结合地方特性,举出身边的例子,比如黄河水内蒙古段干、直流水源是呼和浩特市人民主要饮水来源,其中有机污染物直接危害到本地区的人民(包括学生本人),来详述有机污染物的来源,结构,检测以及治理方法等。另外,教师通过介绍国内外环境科学的发展情况和先进的科学技术在环境治理中的应用,比如白色污染塑料等高分子材料通过化学手段降解形成燃料,使学生豁然开朗,提高学习积极性,主动查阅文献,切身感受到有机化学的重要性及其在环境科学中应用[2]。
2课程教学方法的改革
在有机化学教学过程中,以课堂教学为主,在环境专业有机化学教学中,结合环境科学国内外发展、地方和学校实际情况、环境科学专业课程设置与理论需求、学生学习状态,以教师深入学生,以提高学习兴趣,以使用先进的教学手段,以查阅学科前沿为辅助,以进行针对性的实验等改革教学方法,提高教学质量。
2.1因材施教,培养学生环境责任感
在教学活动中,学生是主体。环境科学专业的有机化学教学过程中,出现教师注重理论的教育忽视专业特色。因此,教师应因材施教,以培养环境科学人才为目标,针对环境专业的特色进行系统的有机化学理论教学的同时发挥专业特长,以介绍国内外环境污染情况,污染根源以及治理措施并用专业角度分析其原理等,培养学生环境责任感。
2.2旁搜远绍,激发学生学习兴趣
培养学生学习兴趣,激发学生创新能力。教师在环境专业有机化学教学中,引导学生关注身边的环境问题,培养环境责任感的同时激发应用所学的知识去改变世界的创新想法。教师巧用具体例子,促使学生认识学习有机化学理论的重要性。比如,在绪论中讲述有机化学的进展,日常生活中的有机化学,有机污染物以及药物有机化合物等内容,使学生感受到有机化学与人和社会息息相关;在讲述烷烃过程中,汽油的“辛烷值”、汽油柴油的区别、石油醚的成分等为例,讲别能够发生化学反应的基团,其化学反应在官能团的周围发生,而且化合物之间一定条件下可以相互转化,引发学生的探究能力,使学生带着兴趣去掌握和应用有机化学理论知识;从介绍苯系物对环境污染及其对人类健康的影响,介绍此类化合物的机构、性质等,引导学生去查阅文献,使了解污染源以及治理方法;以举实例如“三聚氰胺”的形成及其危害、“复旦大学的投毒案”、叠氮化合物的爆炸性、禁用偶氮染料的结构性质及生态环境的危害等等,详述含氮化合物的结构、化学性质及其相互转换等,使学生对其产生浓厚的兴趣同时培养学生环境责任感。另外,教师布置学生查阅学科前沿文献,扩展知识体系。在我学院环境科学专业学生在第一学年有“专题讲座”课程,三位环境专业科班出身、具有出国留学背景、承担国家和自治区科研项目并具有硕士研究生导师资格的教师承担这门课程,系统的介绍学科发展,学术前沿。在此基础上,教师在有机化学教学过程中,特定的内容布置相关的查阅文献任务,组织小组讨论,总结写查阅文献报告。使学生了解国内外的环境学科中有机化学理论的应用,进一步体现有机化学与环境学科之间的衔接,培养查阅文献能力,文献总结归纳能力。另外,使学生产生浓厚的兴趣,培养探究能力;扩展知识体系,初步形成科研意识[3]。
2.3殊途同归,适当使用多媒体教学手段展示不同内容
有机化合物结构复杂,反应机理中涉及到电子转移、重排以及立体化学,教师使用单一的讲述形式,使学生感到枯燥,缺乏空间想象力的同学无法跟上课程进度,从而很难达到教学目标。不同教学内容选用适当的多媒体手段,可提高教学质量和效率。比如,讲述旋光异构现象时,使用FLASH展示物质的实物和镜像不重叠的性质———手性,用图表列示物质的异构现象以及旋光异构的范畴,使用PPT简单的动画形象的描述手性物质的费歇尔投影式表示方法;在烯烃的亲电加成和卤代烃的亲核取代反应中的立体化学的讲述假如使用传统的板书展示,学生很难领悟其中立体变化,使用简单的动画视频演示物质结构和反应中的立体化学可克服此类困难;再如,单糖的结构特征,结构转换以及通过不同糖苷键形成不同类型的双糖、寡糖和多糖,氨基酸的结构特征以及通过肽键形成多肽和蛋白质,蛋白质的一级结构、二级结构、三级结构和四级结构,这两个章节内容较多,涉及到的结构复杂,使用板书讲述耗去大量的课堂时间,无法重复展示和对比介绍,使用生动的PPT和简单的动画演示,使教学内容简单易懂,同时克服课时少,内容多的弊端。然而,多媒体是一种教学辅助手段,教师在课堂上需要积极与学生互动,观察学生的反映来调整进度,重复放映或者进行对比,忌讳教师脱离主体,唱“独角戏”[4]。
2.4学以致用,理论和实验相结合
环境科学专业学生在后续开设的专业实验操作与有机化合物密不可分,需要选作针对性的实验,理论和实验相结合,掌握有机化合物的研究方法和手段,提高学生动手能力、解决和分析问题的能力。有机化学实验课程内容包括:(1)物理常数测定实验:固体化合物的熔点测定、液体化合物的沸点和沸程、旋光活性物质的旋光度的测定、液体化合物的折光率的测定等,使学生掌握有机化合物的物理常数的测定操作,了解物理常数与结构之间的关系,进一步体会物质结构决定性质的原理;(2)分离提纯实验:蒸馏方法分离提纯有机化合物、重结晶和升华的方法提纯固体有机化合物、纸上层析的方法分离氨基酸,使学生熟练的掌握有机化合物的分离提纯的方法和手段,有机化合物的物理化学性质是其分离提纯的依据;(3)简单合成实验:合成简单的环烃、醚、羧酸衍生物等有机化合物,使学生了解有机化合物之间的相互转化,熟悉根据反应物质和反应产物设计合理的实验步骤,力求达到较高的转化率,熟练掌握有机化合物的合成、分离提纯以及相关的操作手段;(4)性质实验:在有机化学理论教学中,醛酮的化学反应较复杂、反应种类多,学生很难记牢,通过性质验证试验加深理论知识,经过观察反应速度和沉淀颜色等实验现象,分析其原因,培养学生分析问题的能力。而在后续环境化学实验中,设计到有机化合物的元素定量分析、用气质联用法测定室内空气中的苯系物测定等实验,使学生进一步认识到有机化学理论和实验课程的重要性、延伸性以及实践性[5]。
2.5南腔北调,教学语言母语外语兼用
目前环境问题日益严重新型词汇屡屡涌现,有机化学教学语言需要南腔北调,解决目前出现的教学难题。我校介于少数民族地区高等院校,汉语授课班需要使用汉语兼英语教学,蒙语授课班需要蒙语兼汉语、英语进行教学,以此克服某些教学中专业术语难解释、难理解的困难。教师在专精专业有机化学教学改革中,结合地方性和学科实际情况合理制定教学目标,结合学科的专业要求精选教材和教学内容,根据整体培养计划注重环境学科专业的其他课程的衔接。结合实际情况,将教师、学生、多媒体、学科前沿、实验、教学语言等五个因素有机融入到教学实践中,实现有效的教学活动,提高教学质量。
参考文献
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[3]常雁红,李天昕,陈月芳,等.兴趣教学法在有机化学教学中的应用[J].中国冶金教育,2013(5):1-3.
[4]何兴权,刘大军.有机化学教学方法与手段的改革实践[J].现代教育科学,2009(S1):98.
篇4
1激发学习兴趣,提高学习积极性
有机化学课程知识点多,结构性质多,反应多且易混淆,概念抽象,反应机理抽象难理解,让学生在学习过程中感觉枯燥,难懂难学,易失去信心,从而产生厌学情绪。此外,地方院校的学生,基础稍显薄弱,在高中阶段部分学生对化学就不感兴趣,进入大学后对化学类学科还残留一些不“感冒”心理。“兴趣是最好的老师”,因此激发学生学习兴趣至关重要。首先,我们在第一次课讲讲生活中的“衣食住行”与有机化学的关联性。如一些食品安全问题都是由于此类化合物滥用引起的,比如“吊白块”、“西瓜膨大增甜剂”、“面粉增白剂”、“反式脂肪酸”、“增塑剂”等[3];讲讲有机化学与药学互相关联的例子,比如磺胺类药物的发现,简述喹诺酮类药物的构效关系等,这些能让学生充分认识到有机化学在生活中的重要性,在药学专业中的重要地位,从而让学生从内心感受到学好有机化学的重要性。其次,可以讲有机化学诺贝尔奖获得者的励志故事,从人文思想上陶冶学生,无形中会增加学生对有机化学的兴趣与重视程度。最后,老师第一次上课在形象、教学内容、激发方式上要根据学生特点进行精心琢磨。比如,我院药学专业学生化学基础普遍相对薄弱,对有机化学有愄具心理,第一次上课适时鼓励他们就显得相当重要。现在的大学生平时学习积极性不高,普遍课前不预习,课后不复习,这样容易造成知识点越积越多,学习越来越吃力,慢慢产生“放纵式”学习,这种现象值得我们深究。我们平时把学生分成几个学习小组,多布置团体作业给他们,这样无形中可增加团队协作精神和能力,无形中促进他们要学习,不能拖团队的后腿,从而保持学习积极性。此外,我们组织学生在课余时间进行有机化学学习交流会,由高年级学生分享学习有机化学的心得,谈谈没有学好有机化学导致以后在学习药物化学、天然药物化学等专业课程时的困境,“前车之鉴”有一定的鞭策作用。提高积极性的方法还很多,根据实际情况灵活运用,会有不错效果。
2改革教学内容,教学手段多元化
有机化学教学内容稍显陈旧,这就要求我们对教学内容进行一些改革,以适应教学发展和创新药学人才需要。首先,我们根据自身院校办学特色并结合学生整体情况,对教学内容进行精讲、略讲与自学等不同层次进行分类。比如波谱解析的知识和糖、氨基酸、蛋白质等内容作调整。其次,对教学内容进行整合,如李霞[4]、刘玉梅[5]等人对有机化学教学内容的整合很有借鉴意义。我们借鉴前人的教学经验,加以改进形成一套适合自身院校的教学内容。此外,在教学过程中紧紧围绕药学专业培养体系的特点,把药物化学、天然药物化学、药物分析等专业课程知识与有机化学紧密结合,比如:讲酚这一章时,讲酚羟基性质,可以联系药物化学有酚羟基的药物,让学生课后去寻找归纳总结,然后再课堂讨论总结,这样既能丰富有机化学视野,又可让学生体会基础学科的重要性,从而提高教学效果。有机化学教学手段不断发展,形成很多不同特色的教学方法。我们在教学中根据不同章节加以应用,形成多元化特色。如我们可以用案例教学法讲马氏规则,亲核加成反应等;可以用启发式教学法[6]讲化合物的命名、性质等;采用多媒体,把一些抽象知识形象化,提高学生的认知效果;当然,传统的板书教学方法也必不可少,特别是机理解释,习题讲解时,板书的现场推理,能更好地让学生对知识点的理解掌握。当然,有机化学教学手段还很多,根据自身教学特色,创新性地结合应用,不断提高教学质量。
3调查总结学生学习情况,科学建立试题库
有机化学课程内容多,很多知识点易混淆,如果课后不复习,很容易学了后面的忘了前面的,达不到好的学习效果。为了平衡考察学生对知识的掌握情况,提高教学效果,我们建立试题库。这样方便学生课后利用试题对知识点深入了解,同时期末还可用来作考察学生的试题,这样可以达到每届平衡科学考察学生。我们建立试题库,根据自身院校特色与学生综合情况,调查总结学生学习情况,精心钻研,每年不断改进。首先,根据每届期末考试试卷分析情况,对试题难易程度、得失分情况、题型变化、知识点掌握等作个汇总,逐步建立题型多样的试题库。其次,通过发放问卷调查,调查学生对知识点的理解,掌握情况,对某些知识点讲解所用教学方法,容易混淆的知识点等作个汇总,根据教学大纲要求科学平衡建立试题。再次,让学生参与建立试题库,根据他们在学习过程中容易混淆,容易忘记,难于理解的知识来出题,然后老师筛选出一套试题库,这套试题库用于学生以练题促进对部分知识点的理解掌握。通过学生出题,可以提升他们的学习能力。
4创新实验教学,优化考核方法
有机化学是理论和实践很强的一门课程,通过实验教学不但可丰富理论知识,还可提高学生动手能力和思考、发现、解决问题的能力,因此实验教学在有机化学教学中起着重要作用。但如果学生做实验按照实验指导书按部就班进行,实验效果并不好,学生的积极性和主动性普遍不高。为适应药学人才培养发展需求,提高实验课教学质量,我们对实验教学进行试探性改革。首先,精选实验内容,改编部分教学内容。有些实验内容陈旧,我们根据药学专业,把部分有机化学实验进行改编。其次,安排综合性实验,开设创新性实验。有机化学与其他课程有交叉渗透,我们会开设综合性实验,指导学生完成。最后,为进一步提升实验教学质量,丰富教学内容,鼓励教师对实验内容和方法进行改革。我们有机化学考核分为平时成绩、实验成绩、期中成绩和期末成绩。我们可以科学创新改革,建立多元化考核体系。首先,可以在平时成绩这一块增加比重和考核类别。如课题讨论、课后习题、小组讨论、团队作业(PPT形式)、调查总结报告等,这样不断促进他们学习,慢慢提高学习积极性。其次实验成绩,我们对平时的动手操作和实验结果很重视,把它作为实验成绩考核的一部分,这样无形中让学生平时增加对实验的重视程度,起到好的实验效果。期末时,我们会组织实验操作考核,这样可以培养学生平时实验动手能力的培养。期中成绩,我们在教学中段进行期中考试,作为阶段性考察学生学习情况。现在的学生较懒散,有中段考核,在一定程度上能让他们保持学习积极性。有机化学随着药学专业学科建设的发展而不断发展,为适应社会发展需要,培养创新药学人才,我们必须对有机化学教学不断创新改革。在教学中,根据不同院校办学特色与学生综合情况,不断总结教学经验和理念,不断丰富课堂文化,在改革探索中形成特色教学体系。如何更好地促进有机化学教学发展和改革创新从而提高教学质量,培养创新人才,需要教学工作者进行长期深入研究。
作者:谢华松 林大都 黄思涵 张声源 单位:嘉应学院
参考文献:
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篇5
[关键词]有机化学实验教学 教改 教学方法
有机化学是一门以实验为基础的学科,有机化学实验能使学生熟练掌握基本技能的操作,通过对基本原理的验证,加深对有机化学应用的认识和理解,巩固理论知识,培养严谨求是的科学态度;这不仅是训练和培养学生的科研方法和思维以及理性的创新科学精神,不断地提高学生的分析、解决问题的能力,而且还是培养学生创新能力和良好的心理素质的一种教学手段,具有极其重要的地位。但长期以来,有机化学实验教学中一直存在着诸如实验内容相对固定,教学模式死板等问题和学生在实验中只能进行模仿验证,显然不能满足当今社会的需要。笔者借鉴国内各个著名高等院校改革的成功经验,结合我校有机化学实验教学的实际情况,针对目前有机化学实验教学过程中存在的问题,从培养学生的能力出发,深化实验教学改革,进行教改探索。
一、分析有机化学实验教学中存在的问题
1.大学生对有机化学实验重要性的认识不充分,积极性不高
有机化学实验是有机化学教学的重要组成部分,是实践性教学环节。实验课的任务不仅是验证、巩固和加深理论性教学所学到的基本理论知识,更重要的是培养学生动手能力,综合分析问题和解决问题的能力,培养严肃认真,实事求是的科学态度和严谨的工作作风,从而使学生在科学研究方法上得到初步的训练。但是,由于有机化学基础实验都是验证性实验,没有学生自己认为的创新性,致使学生敷衍了事,预习报告流于形式,照抄教材,实验过程照搬硬套,被动地验证、机械地重复,只重视实验的结果,不重视实验的细节和过程,操作不规范、不熟练,对做过的实验中的操作、遇到问题的解决方法记忆不牢,认识不深。对实验过程中可能遇到的问题、出现的现象,老师在实验课中已经讲解,学生不能自己正确分析,主动的思考,显得较为被动,对有机化学实验的重要性认识不深。
2.老师的教学方式传统,限制了学生的创新性
在大学期间,由于有机化学是一门基础课,一般在大一、大二学期开设的,其实验也是基础性试验、验证性试验,学生基本上不具备基础的操作知识和技能。因此,目前,有机化学实验教学主要是采用传统的实验操作模式,通常是由教师组织安排,介绍实验目的,实验原理,仪器设备;对易出现的问题提出注意事项,对实验中出现的现象提出理论解释,学生按教师的讲解按部就班的步骤重复实验,获取数据,验证规律。使用实验规定的仪器设备,按照规定的实验方法和步骤,完成规定的实验内容,然后按规定的格式完成实验报告。它提倡严谨、认真、规范的学习态度,有利于学生掌握有机化学实验操作要领,打下扎实的基础。但却往往会使学生缺少独立解决问题的意识,挫伤学生的创造性和积极主动性,完全把他们放在了被动接受的位置上,严重地束缚了学生的创新性,缺少创新思想,缺乏学习兴趣,导致记忆不牢,认识不深,做实验只为拿学分,走形式,实验操作过而忘,更不会掌握扎实的基础。基于以上原因,笔者对有机实验课进行了以下的教学改革探索,并收到了较好的效果。
二、探索实验教学的方式改革
1.加强对有机化学实验的认识,提高学生的重视性
有机化学是以实验为基础的科学,因此必须加强学生对有机化学实验的认识,引起重视,才可能养成良好的实验习惯和正确的实验态度,避免一些学生只重视实验结果,不重视实验细节和过程,操作不规范、不熟练的现象。在有机实验的开始,笔者就着重强调了实验对于有机化学学习的重要性,引用德国化学家维勒的话:有机化学看起来恬象一座原始的热带森林,既充满诱惑,又令人生畏;而实验则是探索这座热带原始森林用于披荆斩棘的镰刀。同时,举例说明在理论上能够制备的有机化合物,在实验中如何才能实现条件制备此化合物,分析理论与实验实际操作的差别,以提高学生对实验的重视性。
2.基础有机化学实验结合实际应用与科研,提高学生的积极性
兴趣是学习的动力,学生有了兴趣,才会全神贯注,积极主动地去认识、实践和创造。如何提高学生的积极性,笔者修改有机化学实验的教学设计,删减了一些与现实生活无关的性质实验,如醇、酚、醛、酮和糖类等的性质;增加了与实际应用相关的天然产物提取和化合物的制备实验,如从果皮中提取果胶、水蒸汽蒸馏法从烟叶中提取烟碱和乙酸乙酯的制备等实验,并结合果胶在化妆品、食品中的应用,烟碱的危害,乙酸乙酯的应用,使学生明确化学与生活的关系,激发学生对有机化学实验的兴趣,提高学生做实验的积极性,构建新的实验教学课程体系。同时,实施科研在基础有机化学中的渗透,采用目前科研常用的WRR熔点测定仪做熔点测试实验;并在实验讲解中结合科研前沿,如做氨基酸的纸色谱实验中,介绍高效液相色谱和高效气相色谱的相关知识,做天然产物提取中介绍超声波辅助提取(Microwave Assisted Extraction,MAE)和CO2超临界提取方法等,一方面,可提高学生对基础实验的兴趣,另一方面,促使学生在课下通过自己的努力了解目前的科研现状和拓宽知识面。
3.改革教学方式,调动学生的主动性
为了改进过去那种总是教师先讲,学生只需要小心谨慎地遵循教师的步骤去简单操作的做法。笔者做了初步的探索,将本校05级应用化学专业的学生分成两组,一组采用传统的教学方式,在做实验之前,老师讲解实验目的,实验原理,实验步骤、仪器设备;对易出现的问题提出注意事项,对实验中可能发生的现象提出理论解释,学生按教师的讲解按部就班的重复实验,获取数据,验证规律。另一组则采用老师在其前两个最为基本的操作实验进行详细的讲解和示范,对后面的几个实验在上课时不进行讲解,学生通过预习和前两个实验所掌握操作,直接做实验,实验结束后,必须对本次实验进行分析。但由于学生的实验速度不一,无法同时结束实验,也不可能让早结束的学生花大量的时间等全部同学结束后,听老师总结分析。针对此情况,笔者采取了在做下一个实验中再讲解上一个实验的方法,这样既给学生一个再查询资料、讨论和思考的过程,又可以复习巩固上一个实验所应掌握的知识。对于第一组学生,就如前面所讲的一样,学生课前不认真预习,实验中“照方抓药”,对实验现象不认真观察,养成懒惰的习惯,挫伤学生的创造性和积极性,缺少学习的兴趣。对于通过教学方式改革的第二组学生的结果来看,前几个实验中肯定会出现很多这样那样的操作错误,但由于老师并不对实验的具体操作讲解,促使学生课下认真预习,提高了学生的积极性;同时,在实验中出现了操作错误,老师再进行纠正,“吃一堑,长一智”,加深了学生的记忆,致使本组的学生在后几个实验中不会一而再,再而三地犯同样的错误,操作非常规范;另外,对实验中自己观察出的现象,学生能够积极主动地动脑筋先思考为什么,相互间讨论,再听老师讲解,加深理解和认识。由于学生经过自己思考,主动地做实验,并且老师根据实验的操作给予操作分,势必在主观上引起重视,而且有种小竞赛的成份,不但明显提高了实验的效果,而且使学生对实验产生了持久的兴趣,有利于激发学生学习的激情,提高了学生的综合素质和发现问题、分析问题、解决问题的能力。
三、结论
加强高等院校有机化学实验教学的改革,更新观念,树立学生在实验中的主体地位,充分调动学生的积极性和创造性,提高学生的综合素质,构建以素质教育为重点的实验教学体系,不断改进实验教学方法,只有这样,才能切实提高化学实验教学质量,为国家的经济建设培养合格的高等技术应用型人才。当然,随着科学的飞速发展和培养跨世纪人才的需要,有机化学实验还需要不断改革,不断创新,这就需要我们更加不懈地努力,为实验教学改革进入21世纪及推动技术进步做出贡献。
参考文献:
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篇6
有机化学课程是工科院校一些专业的基础课,学习此门课程很重要。但随着教学调整,学时数在减少,针对少学时有机化学课程,我们在课程内容整合、教学手段多样化、实验内容选择等方面进行改革初探,使学生拥有会学习有机化学、学好有机化学的能力,也可以提高少学时有机化学的教学质量。
关键词
少学时;有机化学;教学改革
有机化学课程是化学类相关专业非常重要的一门基础课程。有机化学课程主要研究有机化合物来源、组成、结构、制法、性质、用途及其相关理论等问题,是许多有关学科的理论基础或技术基础。因此,学好有机化学对学习有关专业知识非常重要。
一、课程内容的革新
1.注意与高中所学相衔接
有机化学是螺旋式上升的课程,在新的课程标准中高中有机化学主要是让学习者初步掌握有机化学的基本知识,了解有机化学研究的基本方法,认识有机化学知识在日常生活和社会发展中的重要作用和意义。然而,本科有机化学则是在高中有机化学的基础之上进行一定的升华,学生得到一个完整的认识过程,使知识系统化。理论部分是在中学的基础上加以提高,在理论教学过程中,充分引用生活中常见的与有机化学相关的现象与实例,扩展和改变学生的思维,将理论与实践联系起来并应用于实践。
2.注意课程内容的取舍
有机化学发展到今天,其内容面广点深,绝不是短时间内可以掌握的和了解的,更不可能在如此少的学时内完成这一任务,这也要求我们在教学内容上采取少而精的原则,突出重点、难点,对于简单而必须了解和掌握的学生必须学会自学。从内容上分为基本理论和知识、主干内容(饱和烃、不饱和烃、卤代烃、醇酚醚、醛酮,羧酸等)。基本理论包括绪论里的内容(共价键的知识、杂化理论),还有命名,异构现象,电子效应、结构和表征,基本性质等。主干内容包括各类有机化合物的化学性质。每一类化合物中必有一个特征反应,或是亲电取代、或是亲电加成,或是亲核取代,或是亲核加成,这个和官能团的结构有着密切的关系,也是这一类化合物首先要掌握的反应。其次有的一类化合物还有氧化还原反应、α-H的反应,氧化、还原等等也是必须要学会的反应。还有的一类化合物独有的反应必须要着重讲明,如卤代烃和金属镁的反应。有的还要结合所讲专业的特点将某个章节重点突出讲解,以达到学习有机化学的目的。有些知识可以略讲或留给学生自学,如物理性质、聚合反应,等等。
3.注重教材选择
教材是学生学习的重要资源,课堂学习的参照,教材的重要性不言而喻。目前,工科类有机化学教材很多,我们选用的是天津大学高鸿宾主编的《有机化学简明教程》第二版,这本书增加了一些与有机化学相关的在生产和生活方面有实用价值的内容,与专业相关性连接紧密。我们学院还自己编写了习题集《有机化学导学》,这些习题结合上课内容,对学生针对性的联系很有帮助,实际效果良好。
二、实验教学的改进
工科的有机化学实验课时也较少,所以所做实验一定要突出有机实验基本操作、有机化合物合成的基本步骤、提纯的方法,为了更好的达到实验效果,就需要在有机化学实验教学中渗透创新性能力的培养。我们将实验教材中提到的知识点逐一加以分析,选择能够包含这些知识点的连续合成实验代替原有化合物的性质操作练习,以合成产物作为下一步合成的原料,此实验方案解决了长期以来学生对有机化学实验兴趣不高的现实,学生每步的实验过程都是最终产品的一个重要组成部分,强化了有机实验过程的逻辑性,使学生主动了解实验过程,分析实验成败与得失,在过程中不仅学习了实验基本操作,更以系统的观点掌握有机化学实验的要点。任课教师要不断提高自身的教学能力,加强实验教学的研究,提高实验教学质量。理论课老师兼带实验的模式可以跟好地将理论与实践相结合,在理论课上讲授基本原理,在实验过程中教师可以引导学生自行设计更优的实验方法,使学生的创新性思维得以发展。
三、授课方法的改革
苏霍姆林斯基说过:“不能使学生参与是教师的最大过失。”这就是说,只有教学过程中多与学生互动,才能引起学生对教学内容的高度关注,才能有兴趣去关心现实问题。在课堂教学中,可以适时向学生提问,或提出问题与学生共同讨论,用启发性的语言诱导学生的思维活动,使学生根据教师讲授的线索进行独立思考,开展积极思维活动,真正成为主体。启发式教学是以充分调动学生的主观能动性为教学指导思想的教学活动,启发式教学方法是现代大学教学方法的主要特征。启发式教学强调教师在教学中最大限度地调动学生的思维和学习的自觉性,引导学生融会贯通地掌握知识、培养发现问题、分析问题、解决问题的能力。
第一,在每章开始前把该章的教学目的、重点、难点明确告诉学生。在讲授时,对重难点讲深讲透,根据有机化学的特点辩证施教。学习有机化学需要抓住以下几点并联系起来看问题。一是结构决定性质,性质反应结构。所以知道化合物的结构至关重要,也要深入并用自己的语言来理解价键理论、杂化轨道理论等重要理论。二是官能团的定义。官能团是活泼的容易发生反应的原子或基团。有机化学课本都是根据官能团分类的结果来分配成相关章节讲解的,所以每一章中官能团首当其冲会发生反应。三是有机化学反应就是旧键的断裂和新键的生成。一定要看反应的部位和有机化合物中主要的碳原子的去向。四是电子效应(诱导效应、共轭效应和场效应)、立体效应。这两个效应是以影响有机化合物的结构和有机化学反应的重要因素,考虑问题时需要时刻考虑的。五是有机化学稳定性原理,从反应物到中间体再到生成物,越稳定越容易反应。
第二,短学时的课程注重知识间的衔接、对比和总结。烷烃、烯烃和炔烃是铺垫章节,重点让学生掌握sp、sp2、sp3杂化:有机化合物中主要的原子是碳原子,它都是杂化了以后去形成化合物的。不饱和烃、芳烃和卤代烃要深深理解官能团的特征反应(亲电取代、亲核取代、亲电加成和亲核加成)的意思。芳烃由于共轭效应形成了芳香大π键,所以虽有双键不容易加成而是取代的特殊一章,此章总结性讲解,五个化反应,一取代到二取代,二取代到三取代。卤代烃和醇,醇和酚,酚和芳烃,醛酮和羧酸及其衍生物中有相似的化学性质,可以对比着讲解。
第三,课堂中渗透学习有机化学反应的方法,学习起来就会变得容易很多。抓住官能团及其附近是容易发生反应的部位,再看旧键新键的变化、碳原子的去向以及一些规则就可以很好的记住化学反应方程式。第四,遇到上节课有重要的化学性质或理论时,都会回忆上节课所学习的内容,形式可以多样化,比如让学生回答上节课所学内容或者针对上节课的重点做几道相关的习题,并给学生进行打分制,记录到平时成绩里,这样可以使得学生关注每节课所讲的知识,使学生的知识由感性上升到理性,由分散到系统化、完整化,完成教学上的又一次升华。
总之,通过几年的有机化学教学,我们逐步探索出了一套少学时有机化学课程的教学规律和方法,优化了教学内容,改善了课堂教学效果,提高了有机化学的教学质量,取得了较好的效果。当然,有机化学的教学建设与改革仍在不断地向前发展,需要我们不断地提高教学水平,研究和分析少学时课程教学规律仍将是我们提高教学质量的一项重要工作。
作者:杨卉 李松波 郝燕 王延铭 单位:内蒙古科技大学化学与化工学院
参考文献:
[1]李龙,乌云.谈现阶段高中有机化学与本科有机化学的教学衔接[J].科教文汇,2013,(09).
篇7
[关键词]金属有机化学;课程建设;人才培养
金属有机化学课程是有机化学和无机化学交叠的一门分支课程,它是在无机化学和有机化学相互渗透的过程中发展起来的,主要涉及金属有机化合物的合成及其相关反应。纵观金属有机化学的发展充满了大量的意外发现。早在1827年,丹麦药剂师Zeise用乙醇和氯铂酸盐反应而首次合成了金属有机铂化合物。之后,科学家们通过不同的方法合成了大量的金属有机化合物,并研究其在催化,材料等领域的应用。随着研究的深入,已经有许多科学家涉猎这方面的研究,自1963年以来,已有20多位科学家获得了金属有机化学方面的诺贝尔化学奖。由此可见,金属有机化学具有重要的科学意义,并不断推动人类社会进步和科学发展。这也体现了在高等院校开设金属有机化学课程的重要性。因此本文将从开设金属有机化学课程的作用,教学目标与任务,教学方法与手段及师资队伍建设等方面探索和分析地方高等院校开设金属有机化学课程的意义。
1金属有机化学课程的作用
金属有机化学作为有机化学和无机化学的交叉学科和分支学科之一,通常是普通高校高年级本科生的选修课程以及无机专业和有机专业研究生的必修课程。该课程涉及的基本理论较深,特别是一些理论需要借助无机化学理论来理解,同时也要有机合成功底,因此这就需要学生要正确掌握无机化学和有机化学的基础理论知识;如有有机化学中的各种合成策略及无机化学中的各种配位场理论,晶体场理论及十八电子规则等。因此,通常高校在制定本科生人才培养方案时将会首先开设无机化学和有机化学课程,而金属有机化学作为选修课程供有兴趣的同学学习,本科生对金属有机化学课程学习的要求不高,只要能够掌握基本的金属有机化学理论和相关化合物的制备方法即可,这能为他们今后考研打下基础。而对培养研究生而言,特别是对于金属有机合成及金属催化专业研究生,这门课程的开设能够极大地增强该专业研究生的专业理论知识,有利于学生利用相关知识解决科学研究中的具体问题,从而进一步培养了学生的学习兴趣。
2金属有机化学课程的教学目标与任务
金属有机化学课程教学主要完成基本的理论讲解,如配位化学,金属配合物的相关性质等,以及不同的反应类型与机理,金属有机化学的物理测量方法及其在有机合成及生物方面的应用,向学生讲授完这些知识后,希望能够达到以下的教学目标及任务:(1)提高学生的思想道德品质,文化科学知识和身心素质;(2)使学生掌握基本的金属有机化学知识和培养学生运用该知识的能力,从而提高学生学习该门专业课程的学习兴趣;(3)使学生掌握金属有机化学的实验技术,如无水无氧操作技术等;(4)使学生了解金属有机化合物的形成方式,金属配体的配位类型及一般性质;(5)了解金属有机化合物的类型及所发生的反应;(6)掌握氧化加成与还原消除反应以及插入反应这些典型的反应类型;(7)掌握均相催化的机理,包括烯烃的异构化、加氢反应、氢甲酰化、偶联反应等反应类型;(8)熟练掌握金属有机化学的相关应用,如烯烃的复分解反应、碳氢键活化及金属有机功能材料等方面的应用。
3金属有机化学课程的教学方法
在讲述这门课程之前,必须首先选定好一本教材,目前关于这门课程的教材很多,最近出版的是宋礼成院士和王佰全教授编写[1],这也是目前关于金属有机化学教材中最全面的教材。确定教材之后,形成各位教师独有的教学方法,需要老师们自己在教学过程中不断积累、创新和探索,在此,我通过浏览文献、并结合在学习金属有机化学过程中的心得以及地方高校的教学要求,对金属有机化学教学方法做如下总结:
一、以“激发兴趣”、“熟练掌握”、“形成系统”、“灵活运用”为目的的教学模式。以通俗易懂的教学案例激发学生的学习兴趣,比如学生通常喜欢老师给他们讲解关于某个反应类型的反应机理,开动学生的思维能力;以熟练掌握教材中的归纳性及总结性的反应类型、机理及相关应用。形成系统即在学习的过程中带领学生抓紧教材中的一条主线。;灵活运用即能够让学生利用所学到的相关理论解决金属有机化学问题。
二、强化和注重基础理论知识的讲解。作为交叉学科,金属有机化学涵盖无机化学及有机化学专业两方面的专业理论知识。使学生弄懂了基本理论,这样让学生在今后的学习过程中能够灵活地运用这些理论解决金属有机化学问题。从大的方面来讲,其基础知识分为两大类:金属有机化合物的合成及测量该类化合物在材料,催化剂高分子科学上的应用[2]。
三、注重基本问题及金属有机专业术语的讲述。在学习金属有机化学的过程中,往往我们会接触到很多新的问题及专业术语。基本问题主要涉及的是反应机理的讲述,如氧化加成与还原消除机理,亲电与亲核取代反应机理,插入反应机理及复分解反应机理等,这方面的教学,不能强迫学生去记忆,而是提醒学生今后碰到类似的反应能够抓住反应的本质。而对于金属有机专业术语主要可能涉及一些人名反应以及反应机理中描述的专业术语,有时描述金属配体多重键,如卡宾和卡拜等。四、借助现在教学技术为教学手段,启用网络教学模式[3]。在学习该课程的过程中,经常会接触到画图和反应图示以及反应机理的描述。这样可以提高教学效果。
4师资队伍建设方面
担任金属有机化学课程的教师可以是有机化学专业的老师,也可以是无机化学专业的老师,但必须在金属有机方面具有较扎实的理论基础,当然,教学经验是逐渐积累起来的。近年来,随着研究生招生人数的扩大,全国一流的高等学校为地方院校输送了大量金属有机化学专业方向的博士研究生,这样壮大了地方高校金属有机化学的教学队伍及科研队伍,为专业人才培养提供了有力保障。总之,地方高校开设金属有机化学这门专业课程,对高校提高人才培养质量,加强有机化学及无机化学两门专业课程的发展具有重要意义。今后,我们也将继续关注、重视和发展这门课程的硬件建设和师资队伍建设。
参考文献
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[2]高伟,伍乔林,罗旭阳.《金属有机化学》教学中的几点体会[J].高教学刊,2016,14:66-67
篇8
1.1实际操作能力差
学生通过实验这个环节,可以提高其动手能力、独立思考的能力、解决问题的能力以及实践能力等,为将来从事科研项目奠定了基础。然而,高校中的大多数学生进行实验的能力普遍较差,达不到探究性教学这一要求,主要因为学生们的实验操作能力较差,不能根据课堂所学的理论知识进行实际操作,遇到问题就束手无策,独立思考的能力较差。
1.2课程内容单一
如今的高校有机化学教学课程较单一,几乎所有学校的学生都学习相似的内容,同一高校的学生更是学习同样的教学书籍内容。所以,有机化学这门课程缺乏创新,选择性较差,综合能力差,知识的相互关联性有待加强,不能形成一个完善的有机化学课程群。因此,有些学生无法系统地掌握有机化学的理论知识,实践能力较差,从而无法解决实验过程中遇到的一些问题。
2.完善高校有有机分析化学教学的措施
2.1改善教学理念和方法
一方面,在高校有机化学教学中主要实施探究性的启发式教学。即教学者在有机化学教学中对学生进行诱导式教育,充分调动学生主动学习的能力和积极性。教师不能对学生进行大量灌输抽象的理论知识以及强迫学生背诵记忆,这会导致学生厌恶有机化学的学习,并且在实际操作中无法解决遇到的问题,不能正确、有效的学习这门课程。所以,这种探究性启发式的教学模式不仅能够开发学生主动学习有机化学的兴趣,提高学生自主学习的能力,而且提高了学生的学习效率,培养学生的思考能力,为以后更深层的学习奠定了坚实的而基础。另一方面,还应注重培养学生解决问题的能力。这就要求教学者要针对学生的具体实际情况,即学生掌握基本知识的水平、接受知识的能力、兴趣爱好等,进行适当地专业知识传授和实验指点,不仅是单纯领略到该专业知识,更重要的是提高学习的能力,走出误区,突破盲点,不仅提高了学生主动学习的能力和兴趣、加深对专业知识的理解能力和掌握能力,也提高了学生的独立思考能力和学习能力。
2.2注重科学素养教育
首先,在高校有机化学教学体系中应重视对新知识的更新、补充。更新是高校当今进行教学改革中十分重要、紧迫的一项任务,更新教学内容,使教学知识现代化,不仅要求教育思想方面的更新、改革,还要求对专业技术方面问题的研究和解决。高校中有机化学教学模式中一些内容的理论性比较强或是知识比较陈旧,内容比较抽象,不好理解。所以,应适当将近年相关专业知识的一些成就、创新引入有机化学教育课堂上,不仅充实了学生的课堂学习和对有机化学更深刻、形象地理解,而且使学生了解该专业的发展现状和具体应用,提高了学生对有机化学的理解深度,培养了学生的学习兴趣。其次,教学者应结合实际生活中的案例进行课堂教学,丰富课堂活动。有机化学知识的呈现与人们的生产生活息息相关,人们的生活环境中处处体现有机化学,如各种食品健康问题,都是进行化学处理从而危害人们的健康。所以,任课教师应根据实际生活中的各种实例来阐述相应的原理知识,强调有机化学专业学科的重要性,开拓学生的视野。并且相应进行化学实验,培养学生思考和解决问题的能力,进行实践从而处理遇到的问题,进行科学探究和知识创新等。
2.3完善专业课程体系
首先,高校有机化学教学方法应符合该课程的综合化趋势。而在设计综合化专业课程过程中通常都重视内容而忽略学习活动的综合,相应对内容综合化研究的较多。然而课程的综合化是内容综合与学习活动综合的统一、结合,两者应共同发展。在有机化学课程综合化过程中,传统的无机、有机、分析以及物化这四个研究方向之间的联系越来越紧密,相互渗透,相互综合。其次,在进行有机化学课程的综合化改革时应着眼于教育系统中的整个课程体系,不仅从科学技术和社会环境生活,以及相互作用等各个角度去考虑该课程综合化的内涵,还应各学科一体化教学以及课程和教学的一体化的角度来建立综合化课程。最后,增设高等有机化学、有机合成等专业选修课程,加深学生对有机化学的学习,拓展学生关于有机化学的知识面,深刻理解相关基本知识,为学生以后的学习、研究打下坚实的基础。
篇9
关键词:有机化学;石油化工;煤化工;职业教育;问卷调查
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)18-0229-02
0 引言
近年来,高等职业教育迅速崛起,成为影响高等教育体制变革的一件大事。以高职院校为主体的培养技能型人才的高等职业教育发展到与普通高等教育等量齐观的地步,来势迅猛,发人深思。高职教育围绕知识的应用,注重以职业能力为本位的工作过程体系,培养的是在生产、建设、服务与管理第一线工作的高端技能型人才。 “工学结合”的高职教育人才培养模式,“基于工作过程”的课程体系设计,“必须、够用”的课程内容选取,充分体现了高职教育以培养学生职业能力、应用能力为主的特色。
《有机化学》是高职院校化工技术类专业(精细化学品生产技术、石油化工生产技术、应用化工技术等专业)必修的一门专业基础课,有机化学研究的内容包括有机化合物的来源、制备、结构、性质、应用以及相关理论和方法学问题等。显而易见,专业方向和就业倾向不同,对于《有机化学》课程学习内容的侧重点也就不同。为了改善我院目前《有机化学》课程的教学现状,课题组拟将《有机化学》课程的教学内容分为基础模块和拓展模块,基础模块学内容,拓展模块则根据在相关化工企业调研的结果,针对专业方向、就业倾向的不同,对教学内容进行不同的选择性组合,以适应不同的工作岗位任务要求。
本调查通过走访我省部分大中型石油化工、煤化工企业、咨询企业人力资源部门和技术部门负责人、回访在企业工作的我院毕业生等形式,对企业人才结构与知识需求状况进行问卷调研,并结合教学现状,收集不同专业方向、职业倾向学生对《有机化学》课程的知识技能要求,旨在获得石油化工、煤化工企业职工日常工作“必须、够用”的《有机化学》课程知识与技能的基本要求,以便于制定出更加符合石油化工、煤化工专业学生就业需要的《有机化学》课程教学大纲,进而为企业和社会培养出更多更优秀的石油化工、煤化工行业高端技能型人才。
1 调查情况介绍
1.1 调查方式 本次调查采取重点走访和发放问卷两种主要途径进行。
重点走访对象包括省内石油化工、煤化工、天然气化工企业人事部门主管5人,企业技术人员5人,省内石油化工专业职教专家1人。
进行问卷的企业除了要求专业针对性强外,考虑到目前学生就业实习需要,我们选择了一下三类大中型企业:①接收我院毕业生就业较多的企业;②我院的长期生产实习基地单位;③学生期望能够就业的单位。共选择大中型石油化工、煤化工企业5家。问卷的五家大中型石油化工、煤化工企业分别为:延长油田集团有限责任公司、中国石油长庆石化有限责任公司、延长石油北京化工工程有限责任公司、陕西渭河煤化工有限责任公司、咸阳天然气化工有限责任公司等。
1.2 调查内容 本次问卷调查表以化学工业出版社出版,高鸿宾主编的高职高专教材《有机化学》(第二版)和周志高等主编的高职高专教材《有机化学实验》(第二版)为基础素材,并进行了充实和完善。问卷调查内容分理论和实践两部分。理论部分按照有机物类型的不同进行划分,共18个教学项目,具体包括绪论、烷烃、环烷烃、烯烃、二烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、醇和酚、醚和环氧化合物、醛和酮、羧酸、羧酸衍生物、含氮有机物、杂环化合物、碳水化合物、氨基酸和蛋白质、对映异构等。实践部分包括安全教育、有机基本操作、有机合成、性质与鉴定、综合实验等5个项目。要求被问卷人在其认为必须掌握的知识点对应序号上做出标记,同时,如果认为还需要增加那些内容,一并添加在相关知识点附近。
1.3 问卷对象 发放问卷120份,回收有效问卷117份。按性别统计如下,男性76.92%,女生23.08%。按学历统计如下,硕士0.85%,本科11.97%,高职72.65%,中专1.17%,未填写12.82%。按第一学历专业统计如下,化工类专业75.21%,非化工类专业5.98%,未填写18.81%。
2 理论部分调查统计与分析
2.1 项目整体调查结果与分析 统计结果显示,各个教学项目的必要性从高到低依次排列如下:烯烃、绪论、烷烃、环烷烃、醇和酚、炔烃、芳香烃、醛和酮、氨基酸和蛋白质、含氮有机物、碳水化合物、二烯烃、卤代烃、醚和环氧化合物、羧酸衍生物、羧酸、杂环化合物、对映异构等。
从问卷结果可以看出,对于石油化工、煤化工行业从业人员来说,使用频率较高的有机化学课程内容主要有:烯烃、烷烃、环烷烃、醇和酚、炔烃、芳烃等。相对来说,烃的含氮衍生物、含卤衍生物、复杂含氧衍生物、碳水化合物等知识使用的频率较低。这一问卷结果和石油化工、煤化工专业学生从业岗位密切相关。其中,传统上将一个国家乙烯产量的高低用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平,说明了乙烯在石油化工行业的重要性,反映在调查结果中,与烯烃相关的教学内容是此次问卷调查对象认为最重要的有机化学课程知识。同样,石油以及石油产品,汽油,煤油,柴油等均是不同的烃类化合物,因此石油化工行业职工日常接触最多的也就是这些有机物,反映在问卷结果中,这些相关内容也被认为相对来说比较重要。对于烃的衍生物,相对来说,醇等简单含氧衍生物比较重要,这应该与当前能源不足,大量醇类被单独或者混合作为燃料使用,导致以煤为原料生产甲醇的企业增多有关。
2.2 项目内部不同任务的调查与分析 以烯烃这一项目为例,不同任务的必要性从高到低依次排列如下:烯烃的化学性质、烯烃的来源和制法、烯烃的鉴定、烯烃的物理学性质、乙烯的结构、烯烃的异构与命名。有机化学教材对于每一种类型的化合物,都分别从分类、异构、命名,结构、物理性质、化学性质、来源等方面进行了介绍。从各种项目的统计结果来看,有机化合物的化学性质在各个项目统计中均处于前列,说明有机化学物的化学性质很重要,这一点显而易见。各种有机化合物的来源和制法、鉴定与生产密切相关,从调查结果来看也靠前。而有机化合物的结构、异构等深奥的理论知识,仅从调查结果来看,必要性不是特别强。
3 实践部分调查统计与分析
从统计结果来看,有机化学实验的基本操作、有机化学实验基础知识、有机化合物的性质与鉴定这三个项目比较重要。基本操作项目中,蒸馏、加热与冷却、萃取与洗涤等三个任务相对重要,这些都是石油化工、煤化工生产中的常见生产操作。基础知识项目中,事故的预防与处理相对重要,因为石油化工、煤化工行业是危险行业,掌握必要的事故预防与处理常识就尤为必要。有机化合物的性质与鉴定项目中,未知物的常规鉴定方法、常见有机化合物的性质与鉴定相对重要,这些是石油化工、煤化工行业常用的化学分析检验方法和操作。
4 对《有机化学》课程教学的一些建议
4.1 石油化工、煤化工专业的《有机化学》课程教学内容要有选择性 与精细化工行业调查结果不同(调查结果另文发表),石油化工、煤化工行业职工认为相对重要的教学内容是烃、烃的简单含氧衍生物,这就要求在石油化工、煤化工专业,要加强这些内容的教学,为学生毕业从事相关领域工作进行必须和够用的知识积累。
4.2 在教学中,要重视与生产实际以及科技前沿相结合 从调查可以看出,醇、醚等烃的简单含氧衍生物也相对比较重要。近年来,能源紧缺、环保要求提高,导致大量使用甲醇、甲基叔丁基醚等含氧化合物作为燃料、汽油抗爆剂,省内出现多家煤制甲醇、合成甲基叔丁基醚企业,这就要求在课程开发中要重视结合生产实际,加强开发相关教学题材。同时,随着科学技术的发展,有机化学中的一些不完善的理论不断的被更新,这也要求在教学过程中,要密切关注科技前沿。
4.3 要重视有机化合物化学性质的教学 在教学过程中,以有机化合物化学性质的教学为中心,让学生理解、掌握以至于能够应用有机化合物化学性质为生产生活服务,这是有机化学教学的最终目的。实际操作过程中,可以将这些内容设计成基于工作过程的教学项目,按照“教学做”一体化的模式进行项目化教学,让学生在实际操作中完成相应知识的构架。
4.4 在实践教学中,要重视基本操作、基础知识的教学 在《有机化学》实践课程教学中,要加强基本操作、基础知识的教学,使学生掌握必须的实验技能、必要的事故预防与处理常识。在实际教学过程中,应该强化基础操作的训练,譬如炼油工业中常用的常减压蒸馏、加热与冷却、分馏等,使学生从理论到实践的熟悉这些操作。
4.5 要重视加强石油、煤、天然气化工安全教育 无论是问卷调查企业职工,还是重点走访专家,都一致认为要重视“实验室事故的预防与处理”、“化学危险品安全常识”教育。近年来,石油化工领域不断发生的危险事故,将石油化工安全推向人们的视野,成为大家关注的焦点。在实际教学中,可以通过灭火防火模拟演练、事故危害分析、展示事故图片等手段加强化工安全教育。将厦门PX项目纷争、兰州石化公司爆炸着火事故、河南伊川煤矿爆炸事故、西安液化气爆炸事故等典型案例引入相应教学环节,增强学生的安全意识。
参考文献:
[1]高鸿宾,王庆文,高振胜.有机化学[M].北京:化学工业出版社,2005.
[2]陈淑芬,汤长青.有机化学(理论篇)[M].大连:大连理工大学出版社, 2009.
[3]孙宾宾,王芳宁.高职有机化学课程教学现状和改革探讨[J].甘肃科技,2008,24(7):170-171.
篇10
【关键词】药学,有机化学,困惑
一、积极心理暗示,消除学生学习有机化学的畏惧心理
学生对有机化学课程的学习缺乏自信,甚至产生抵触心理。原因是我校大部分高职生都是文科生,化学基础相对薄弱,这种原有的认知,使他们从心理上排斥有机化学。因此,在第一堂有机化学课上,应该通过积极的心理暗示消除学生对这门课程的畏惧心理,树立学好有机化学的信心。此外,部分学生还觉得化学难学是因为一个个的化学元素符号或化学式,就像英文单词一样让他们头疼,这个时候可以告诉他们只要认识C、H、O、N、S这几种元素,然后跟着老师的思路走就可以学好,这样就能够消除学生原有的认知带来的抵触性,使学生在身心放松的状态中进入对有机化学的学习。另外,在教学过程中,要使用鼓励欣赏的语气给予学生反馈,暗示学生勇敢地学习和发言,这样可以有效地克服学生的厌学情绪。“试一试,你没问题”,“分析的很有道理”“不错,很好,就是这样的”等褒奖式语言可以起到鼓励的效果。
二、理论联系实际,改变学生对有机化学的短视症
1、结合日常生活,激发学生的学习兴趣
在有机化学绪论课上,要结合日常生活,消除他们印象中枯燥无味的化学,激起学生学习有机化学的兴趣。教师可以联系生活实际创设问题情境,给学生设置悬念,激发其好奇心,带着问题听课,使他们以最佳状态尽快的融入到学习中。例如,“有的人喝酒会脸红,有的人脸发白,这是什么原因呢?喝醉酒后又如何解酒呢?”;“醋是酸的,糖是甜的,咖啡是苦的,是什么成分让它们的味道不一样呢?”;“茶叶有很多作用,有助于延缓衰老、预防和治疗辐射伤害、美容护肤、醒脑提神。”等等,这些都需要有机化学的知识来解释。
2、紧扣药学专业知识,提高学生的学习积极性
大一学生对药学专业认识尚浅,认为将来就是卖药的,学有机化学没有用处。针对学生的这种困惑,结合自己的教学体会,可以采取以下几个对策:首先,教师在第一节课应让学生了解所学专业的就业方向及要求。作为一所高职医学院校的药学生,就业方向主要有医院药剂师、医药企业相关岗位、社会药店店员等岗位。其次,告诉学生工作中会需要考取药剂师、执业药师等药学专业的资格证书,而这些证书的获得都需要有机化学的基础知识。最后,在教学过程中,应密切联系药学专业知识,提高学生学习有机化学的积极性。例如,在讲对映异构体的生理活性差异时,可以列举学生感兴趣的“减肥药”-左旋肉碱,左旋肉碱是一种营养强化剂,被广泛用于食品、临床医疗等领域,在2003年被国际肥胖健康组织认定为最安全无副作用的减肥营养补充品,但左旋肉碱不是减肥药,它的主要作用是运输脂肪到线粒体中燃烧,是一种运载酶。要想用左旋肉碱减肥,必须配合适当的运动,控制饮食。右旋肉碱是左旋肉碱的对映异构体,却已被证实对人体有害,可造成肌肉酸痛,严重时会导致肌肉萎缩!
三、教学方式多样化,降低学生学习的困难度
1、多媒体技术与传统板书相结合
有机化学知识量较大,各章节的知识既有抽象的化学结构,又有具体实际的化学反应以及有机物的命名,学生很难适应,无法及时接受所学知识。因此,在教学过程中,可根据教学内容的特点采取不同的教学形式。具体的做法是以板书为主,配合PPT展现,中间穿插模型讲解。例如对于有机物的命名以及有机化学反应,用传统板书讲授,在板书的过程中,学生能够跟着老师的节奏走,知道一个有机物的名称是怎么来的,一个有机反应是如何发生的,有足够的思考时间来吸收所学知识,如果用多媒体技术来讲授这部分内容,学生普遍反应跟不上。在这里,多媒体所展示的知识量比较大,学生会忘记,而板书是做给学生看,学生就会记住, 在此基础上如果再让学生做题,也就是让学生参与,学生就会掌握。
2、对照比较,归纳总结
学生在学习有机化学时觉得内容繁杂,知识点分散,容易混淆,头绪乱。普遍出现了“上课能听懂,下课就忘;学了新知识点,忘旧知识点”的困惑。原因是学生脑海中只是知识点的复杂罗列与堆砌,没有使之系统化。针对这种情况,在教学过程中,可对相似的知识点采取对照比较的方法,让学生找出其共性和个性,就可以使知识系统化,从而做到融会贯通。同时,应注意各个章节知识点的相互关联,对相关的知识点进行归纳总结,揭示知识点之间的内在联系,搭建起知识的整体框架。例如可针对不同有机化合物的命名、常见有机物的鉴别、有机反应式等分类归纳总结,让学生从中把握知识点的内在联系,从而对所学内容有一个系统而完整的理解,这样就会提高学习效果。
3、案例教学法
学生在学习过程中,主动意识薄弱。通过课下与学生交流发现,大多数学生做不到课前预习和课后复习,老师布置的作业也是机械的去完成,很少主动动脑思考。针对这种情况,可选择性的对某些章节进行案例教学。案例教学比较重视学生的学习主动性、积极性与创造性的开发,学生的思维是开放的,不受教师行为的限制。学生可通过查阅相关资料,分析案例,从自己的角度出发来解决问题,可以以小组为单位进行讨论并进行互评、提出质疑,最终得出结论。例如,在羧酸这一章中,教师可引入案例:惊动全国的“齐二药”药害事件,就是患者使用齐齐哈尔第二制药厂生产的亮菌甲素注射液后出现急性肾衰竭临床症状。学生通过查阅资料,分析整理,经小组讨论,归纳总结了出现这种症状的原因:该批号的亮菌甲素注射液含有有毒有害物质二甘醇,二甘醇在人体内经氧化代谢会产生对人体有害的乙二酸(草酸),草酸能与人体血液中的钙离子形成不溶性的草酸钙结石沉降在肾脏,从而导致肾衰竭。在这个案例教学中,学生主动参与,积极搜集和处理信息,小组内学生间乐于讨论与交流,基于此案例教学,学生体会到了有机化学在药学专业中的重要性,分析和解决问题的能力得以提高,并养成了自主学习的兴趣和团队协作的能力。
参考文献:
[1]刘春叶.浅谈医学有机化学教学的几点体会[J].西北医学教育,2011(3).