有机化学基础范文
时间:2023-03-17 21:11:59
导语:如何才能写好一篇有机化学基础,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:高中化学;课堂教学;语言科学化
根据课程标准和学时要求,高一化学必修2第三章的有机化学中的内容,没有完全考虑有机化学本身的内在逻辑体系,主要是选取典型代表物,介绍其基本的结构、主要性质以及在生产、生活中的应用,较少涉及有机物的概念和它们的性质。而选修5有机化学基础建立在化学必修2中“重要的有机化合物”的基础上,目的就是引导学生比较系统、深入地学习有机化学基础知识。所以我们必须理清两者的关系,调整与整合授课内容。
一、用官能团作为桥梁,用典型有机物作载体整合课本内容教学
1.烃的性质
我们还是先学习最熟悉的甲烷,从甲烷的性质入手,过渡到烷烃的性质,烷烃的命名,同系物,同分异构现象;再从乙烯开始,到乙炔,归纳出饱和烃和不饱和烃的性质。再过渡到苯的性质,苯的同系物命名,芳香烃的性质。因为苯的性质比较特殊,它的化学键是介于单键与双键之间的一种独特的键。所以它既有饱和烃的性质也有不饱和烃的性质。学生学完了烷烃与烯烃后再学苯的性质就相对容易掌握。
2.醇、酚、醛、羧酸、酯、卤代烃的性质
醇、酚、醛、羧酸、酯、卤代烃的性质主要是官能团的性质,也可以说是烃的一些衍生物的性质,学生刚学完烃的性质,现在再接着学习这些烃的衍生物,从结构上不会太陌生,教学内容上起到一个很好的过渡作用,学生自然就比较容易理解与掌握。
醇的性质以学生熟识的典型的乙醇(酒)入手,从乙醇的7个特殊性质引申到醇的同系物的性质也就是羟基链在链烃基上的性质,自然就过渡到羟基链在苯环上酚的性质。
按照醇的氧化得到醛,醛的氧化得到酸,酸与醇的反应得到酯,这一线索就把醇、酚、醛、羧酸、酯的知识连成了一条线。但要注意的是学到这里时,不要把油脂一并学习,让它放到选修5的第四章“生命中的基础有机化学物质”时与糖类,蛋白质三个一同学习,这样既能分散难点,又能让知识更有系统性。
在我们的实践过程中,有些教师也提出为什么不把卤代烃放在烃的性质后面马上学习呢?烃与卤代烃不是很自然过渡吗?课本选修5第二章的标题也是烃和卤代烃,它们两者都是放在一起学习的。后来我们在科组活动上也提出了这个问题,最后大家还是认为不把卤代烃放在烃的性质后面马上学习的好。卤代烃的性质最重要的是取代反应(水解反应)和消去反应,卤代烃取代反应在氢氧化钠的水溶液条件下得到了醇,消去反应在氢氧化钠醇溶液条件下得到烯烃,这些反应的条件很容易让学生混淆,如果接着下来又学习醇、酚、醛、羧酸、酯的话,让学生感觉到有机化学太难,无规律,不容易掌握,从而降低了学习有机化学的兴趣。卤代烃取代反应得到醇,消去反应得到烯烃,这与前面学习的醇、烯烃起到一个首尾呼应的作用,我们在构建知识网络时就不是一条线而是一个圆,一张网。在以后的实践中也证实了我们这样对教材的处理是恰当的。
二、添砖加瓦,查漏补缺,使有机化学的知识体系更完善
学完烃的性质与烃的衍生物的性质后,官能团的“功能”模块知识就基本学完了,我们还必须把化学必修2第三章的有机化学与选修5有机化学基础的一些枝节与遗漏的内容整合完毕。
1.命中的营养物质
化学必修2第三章的第四节基本营养物质与选修5第四章生命中的基础有机化学物质,整合在一起学习,因为它们主要是生命中的营养物质:油脂、糖类、蛋白质、氨基酸等的知识,与前面学习的酯与羧酸有一定的联系。
2.机物的结构特点
选修5有机化学基础第一章认识有机化合物的第一节有机化合物的分类,第二节有机物的结构特点,我们就当成是前面学习的一个归纳与总结,不当做是一个新的内容来授课。
3.研究有机化合物的一般步骤和方法
选修5有机化学基础第一章第四节的研究有机化合物的一般步骤和方法,主要是介绍有机物的一般研究步骤和方法,内容繁多,涉及的其他知识较广、较新,学生比较难掌握,但在高考中的出现率不高,不宜拓展加深。
4.有机合成
我们把选修5有机化学基础第三章第四节有机合成与选修5第五章进入合成有机高分子化合物的时代整合学习,这两个部分分别对简单的有机物合成和复杂的高分子化合物的合成方法作了详细的介绍。这两个部分其实是对有机化合物各种性质的综合运用,也是对学生熟悉各种官能团性质程度的大检阅。它能对全部所学的有机化学知识进行考查,所以高考中有机合成被放在化学科目的大题第一题,占有非常重要的地位。
必修模块是选修模块的基础,选修模块是在必修模块基础上的拓展与深化。我们选择灵活机动的授课方式,大胆尝试,大胆实践,尽一切可能让学生学得流畅、明白,最大限度地使两部分的有机化学整合得更加完整、统一、严谨。同时,我们也会不断地学习、思考与总结,不断提高自身的思想素质和业务水平,使高中有机化学教学的目标和要求落到实处;深刻领会化学课程改革的意图,确保高中有机化学教学的顺利实施。
参考文献:
篇2
一、通过原子结构原子性质迁移,形成有机化学知识原点
学习的迁移,是学生根据已有的知识和经验去辨认新的课题,并把新课题纳入已有的知识系统中的过程。有机化合物是指含有碳的化合物,学生在学习《化学必修2》时对碳原子结构有一定的了解,有机化合物均含有碳原子。在学习的过程中,特别是初学《有机化学基础》的时候,要以碳原子为中心,引导学生围绕碳原子的结构、成键情况进行分析,形成有机化学的知识原点,再通过正确的知识迁移,引导学生对其他有机物的成键情况、化学性质进行预测及分析等,既加深学生的学习兴趣,又能让他们探索有机物的无穷奥秘。在《有机化学基础》第一章第一节的学习时,一方面,先复习碳原子的结构示意图、电子式等,强调碳原子的最外层有4个电子,与非金属结合时会形成4对共用电子对,结合碳的价电子情况分析了C和H结合为CH4的电子式、结构式等。用模型进行演示,还可以组织学生进行“真人演出”,让学生明白:碳原子形成单键是与其他原子以一对共用电子对成键。接着根据上述已有的碳原子4对共用电子对结构的知识进行迁移,引导学生分析C与C相连结合的情况:可共用一对电子对、两对电子对、甚至三对电子对,但不能形成四对共用电子对(单质状态),即可以形成碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键,但不能形成碳碳四键,然后很轻易地让学生明白碳碳单键是饱和键,碳碳双键和碳碳三键是不饱和键,它们的性质将有所不同。另一方面,复习已经学过的CO2的成键情况和电子对偏移情况,利用“氧的得电子能力强于碳”这一知识点,对C和O结合的情况进行知识的迁移,分析乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯的成键情况,容易得出碳氧共用电子对偏向氧原子,使含氧官能团起主导作用,导致含氧有机物的性质不同于烷烃。通过对碳原子知识的复习,引导学生对知识进行了有效迁移,学生对各种有机物的成键情况有着深刻的理解,培养对有机物的探索欲望,对后来学习的官能团性质、反应断键位置、同分异构等有机化学知识的学习和理解有很大的帮助,起到了知识原点的作用。
二、通过对官能团知识迁移,连成有机化学的知识线
学习迁移要求在教学过程中,抓住知识的共同因素来促进迁移,通过知识规律增强学习效果。有机化合物种类繁多,不同的有机物因为官能团不同性质不同,所发生的反应也不同,然而对于相同的官能团,虽然它们所在的物质不同,但表现的性质几乎一样的(羟基在醇和酚中有区别)。在教学过程中,通常需要对某一种官能团的性质进行详细学习,然后将知识迁移上升到其同系物的物质(甚至具有相同官能团的物质)上,连成有机化学的知识线,让学生轻松掌握同一类物质的性质。例如在学习乙烯的性质时,通过学习,知道乙烯能够发生加成反应和加聚反应,理解乙烯能发生上述反应的原因:碳碳双键其中的一个键容易断裂,与其他共价化合物结合。掌握此性质和原理后,可以将知识在同系物中进行迁移,让学生写出丙烯、1-丁烯、2-丁烯加成反应、加聚反应的方程式,学生就会较为轻松地完成任务,并加深对这两个反应的理解。然后再将知识进行迁移拓展,引导学生掌握1,3—丁二烯的1,2加成、1,4加成和完全加成等反应。又例如学习乙醇与乙酸发生的酯化反应,理解了羟基断开O-H键、羧基断开C-O键后,可以将知识在同系物甚至在具有羟基的物质中进行迁移,让学生写出乙二醇与乙酸、丙三醇与乙酸、乙二醇与乙二酸反应的化学方程式和反应原理,学生完成任务后,可以让学生写出纤维素制造醋酸纤维反应的化学方程式和反应原理。通过对某一个官能团知识的学习认识,不仅让学生掌握该物质的性质,还可以以此为知识线,通过正确引导知识迁移,全方位认识掌握具有相同官能团的物质,使有机化学的学习具有“由此及彼”的连接作用,既提高学生学习效率,也能让他们自主学习,学会分析问题和解决问题,还可以扩宽他们的知识面。
三、通过对不同官能团知识迁移,构成有机化学的知识面
学习迁移并不是自然而然地发生的,实际上是在新旧两种事物或情景非常相像的情况下发生,需要学生自己通过主观上的积极努力才能实现某些知识的迁移。有机化合物某些官能团之间是有一定的相似性和一定的内在联系的,可以从组成、结构、性质等多方面进行研究分析,再将知识迁移到相关的官能团,让学生对比着学习,形成完整的知识面。例如在学习乙醇的性质时,教材给出了对“一起严重化学事故”的材料,要求学生讨论“用水还是用乙醇来消除钠的安全隐患”。可以通过讨论得出解决方案,再根据钠与水反应剧烈、钠与乙醇反应平缓得出结论:乙醇和水均有O-H键,O-H键的共用电子对向氧原子偏移,而水中的H-和乙醇中的CH3CH2-均为供电子基团,供电子能力CH3CH2-大于H-,所以对O-H键影响结果不同,导致水中的O-H键比乙醇中的H更易电离,所以钠与水反应较乙醇与水反应剧烈。通过这知识点的学习,可以进行知识迁移,让学生根据乙酰基比苯基得电子能力强来比较乙酸、苯酚分别与钠反应的剧烈程度,他们会在水和乙醇的基础上进行分析:苯酚和乙酸均有O-H键,苯基和乙酰基均是得电子基团,且得电子能力乙酰基比苯基大,所以O-H键极性增大,两者均能电离出H+而显酸性,且乙酸酸性比苯酚强,所以与钠反应的剧烈程度顺序为乙酸>苯酚>水>乙醇,有的学生经过知识迁移学习后,甚至还总结出“有连在氧上的氢均能被钠转换出H2”的结论。同理可以利用学习迁移法,比较乙醛、乙酮、乙酸、乙酸乙酯等中的乙酰基结构活泼性的大小,这里就不作详述了。通过这样的迁移,学生将不同的官能团联系起来理解,通过对比找出相同部分和不同部分,真正体会“结构决定性质”的真谛,对有机物有更深入的认识,构成有机化学的知识面,激发他们学习、探索、研究有机化学的结构性质的热情。
四、通过对有机合成知识迁移,建立有机化学知识空间
篇3
【关键词】荧光染料 二萘嵌苯 二羰基亚酰胺
一、引言
具有二萘嵌苯结构的染料作为高度光稳定性染料从1913年就被大家所了解。现在染料的发展趋向大体是具有高荧光性或是可以形成较稳定的水溶性的染料。尤其是像二萘嵌苯-3,4,9,10-二羰基亚酰胺的衍生物备受人们的关注,并且应用范围极其广泛,例如荧光标识材料,利用特殊的荧光染料印制的防伪标识物等。这类标识材料在紫外光的激发下能发出特定波长的可见光,可以用肉眼或仪器鉴别真伪,比一般的防伪材料更具保密性。还有像紫外荧光标签,它是应用紫外光(200-400nm)照射激发而发出可见光(400-800nm)的特种标签。根据激发波长不同分为长波和短波。激发波长为365nm的称为长波紫外荧光标签,激发波长为254nm的称为短波紫外荧光标签,按颜色的变化又分为无色、有色、变色三种,无色可显示红、黄、蓝等颜色;有色可使原有颜色发亮;变色可使一种颜色变成另一种颜色。除此之外还有很多荧光染料产品,在此就不一一列举了。
具有二萘嵌苯结构的二羰基化合物的合成综述
具有 R≠H 的胺 1 通常是用二酸酐 3 和初级胺缩合而制得。同时 3 也可以通过巧妙的方法处理得到。4 可以通过对 3 在气相中去羰基得到,但产率低 。在水溶液中的去羰基化主要生成了二萘嵌苯-3,10-二酸和二萘嵌苯-3,9-二酸,同时还有少量的其他物质。对于含有 R≠H 的制备应该从无取代的2a[R=H]开始 并且用稀盐酸酸化。若用硫酸酸化由于存在磺化和消除的问题会形成磺化取代物。见图1所示。
图1 具有二萘嵌苯结构的二羰基化合物
2b经过 3 的水解脱羰基反应而得到的。反应的同时有少量的二萘嵌苯形成。
利用 3 直接和初级胺在熔融咪唑中反应,可以高产率的得到相应的二胺 1 。然而,反应在具有空间位阻的胺及少量的水存在下脱羧缩合,则会形成副产物胺。当反应在高压反应釜中进行时,2b的产率增长到了50%。其他副产物由于完全的脱羧形成的是1b和二萘嵌苯。二萘嵌苯可以通过柱层析和 2 分离。
将适量的咪唑,醋酸锌,水,2,5-二叔丁基苯胺加入到 3 中来制备2b。如果醋酸锌的含量高就会降低 2b 的产率。同时发现比较合适的反应温度是190℃。因为高的反应温度趋向于二萘嵌苯的形成,而低的温度则会降低 2b 的产率。反应时间为24h。长的反应时间(28h)会造成原料的分解,而较短的反应时间会降低2b的产率。
有趣的是 2 的制备却需要高的反应温度(210-220℃)以及较短的反应时间(7-8h)。也可以用制备 2 的方法来制备的2b,虽然产率比上述稍低,但几乎没有1b的形成。然而在这个反应中2b并不是简单的分解成二萘嵌苯。当用长链的烷基胺来缩合时,则会得到类似的脂肪族衍生物,但产率通常较低。见表1所示。
胺2b在溶液会产生了很强的橙色荧光。2b的光稳定性甚至超过了被认为最稳定的荧光颜料之一的1b, 同时2b的光稳定性在DMF溶液中超过了1b在某些方面的20倍。类似的结果在2的衍生物中也得到了。
固体2b是一种带有强烈的固状荧光的亮丽的红色染料。在长波长处能强烈地吸收,这是因为其具备良好的微晶结构。当染料经过充分的研磨,或是在溶液中的快速沉积都会使吸收带在短波下变的很强,并且形成的光谱比染料在溶液中的更相像。但它又轻微的向低带移动。这是这种染料的一种典型的现象,而且可能是晶格影响的结果。
1.二萘嵌苯-3,4-二羰基酸酐的制备(4 的制备)
亚酰胺2b是一种比较合适的起始原料,可以用来制备二萘嵌苯-3,4-二羰基酸酐 4 。因为它可以由 3 制得,产率高达50%。 2b 的水解可以在KOH和叔丁醇中进行。反应受动力学控制,必须在70℃下反应4.5h。紫外分析能够反映起始原料(502nm)和产物(457nm)的动力学情况。同时速度常数在这个反应中也需要注意。
纯的酸酐 4 是一个具有强烈固状荧光的红色染料。而且 4 在有机溶剂中的溶解度要比 3 高得多。
2.由 4 合成二萘嵌苯-3,4-二羰基亚酰胺 2
亚酰胺 2 可以由 4 和初级胺在乙酸锌的存在下,在咪唑或者喹啉中缩合而制得。
2b(R=2,5-二叔丁基笨基)的晶体结构已经被测得。
2b 的色谱图形成了层状的结构。替换原子的侧链连接在了相反的位置。这些边线和下一个的边线交叉在了一起。晶格能对这些原子的结构有强烈的影响。间叔丁基在这种晶体结构中被紧紧地束缚,因此含有邻叔丁基的胺2b可以自由地旋转。
3.二萘嵌苯-3,4-二羰基亚酰胺 2 的衍生物
亚酰胺2能够被不同试剂硝化。在乙酸中用硝酸酸化的硝化产物形成了一个复杂的混合物,用柱层析可以分离出1,6-二硝基衍生物,产率为13%。但在很多硝化产物的形成中却存在一个问题,如R取代基的硝化。为了解决这一难题我们用带有脂肪链的R进行了大量测试,得出了一系列的硝化衍生物。
二、实验部分
N-2,5-二叔丁基-二萘嵌苯-3,4-二羰基亚酰胺的合成
1.仪器、试剂及其表征
(1) 实验仪器:
(2) 实验药品
二萘嵌苯-3,4,9,10-四羰基-3,4,9,10-二酸酐(97%);乙酸锌,分析纯,山东莱阳市双双化工有限公司; 2,5-二叔丁基苯胺 ,化学纯,西安化学试剂厂;咪唑,化学纯,西安化学试剂厂;乙醇,分析纯,西安化学试剂厂; 氯仿,分析纯,西安化学试剂厂;乙酸乙酯,分析纯,西安化学试剂厂;薄层层析硅胶,化学纯,西安化学试剂厂;其他试剂均为化学纯,使用前未进一步纯化。
(3) 产物表征
A. 红外光谱表征
N-2,5-二叔丁基-二萘嵌苯-3,4-二羰基亚酰胺的红外光谱以KBr压片制样。
B. 核磁共振表征
1H NMR四甲基硅(TMS)为内标,CDCL3为溶剂,室温测定。
2. 实验步骤
将二萘嵌苯-3,4,9,10-四羰基-3,4,9,10-二酸酐,咪唑,乙酸锌和2,5-二叔丁基苯胺混合,与水调成糊状,放入GSHA―05 型高压反应釜中,设定温度为190℃,转速为85转/分,反应24小时取出,冷却至室温。
在上述反应所得的混合物中加入乙醇,水和少量的稀盐酸,倒入圆底烧瓶中蒸馏。
将乙醇全部蒸出后停止蒸馏,烘干烧瓶中的固体,得到棕红色固体。将此固体放入液体硅胶柱中过滤。
从柱子中一开始先得到少量黄色的带有蓝色荧光的物质(二萘嵌苯);接着得到大量红色的带有黄色荧光的物质(2b),接着还有少量红色带有黄色荧光的物质(1b),收集2b这种红色的带有黄色荧光的物质,将其干燥称量,算出产率。
三、表征及分析
N-2,5-二叔丁基-二萘嵌苯-3,4-二羰基亚酰胺(C36H31NO2),产率50.5%, m.p.>300℃,
IR(KBr);ν=2962cm-1 (CH), 2906 (CH), 2867 (CH),1701 (C=O), 1664 (C=O),
1653, 1591, 1577, 1464, 1398,1359, 1293, 1272, 1247, 831(苯环CH), 810 (CH ), 759 (CH).
1HNMR(CDCL3):δ=1.30[s,9H,C(CH3)3],1.34[s,9H,C(CH3)3],7.04(d,J1=2.3Hz,28-H),7.45(dd,J1=2.3,J2=8.5Hz,1H,25-H),7.59(d,J2=8.5Hz,1H,26-H),7.62(t, J3=7.7Hz,2H,11-H),7.90 (d, J3=7.7Hz,2H,12-H),8.63(d, J4=8.2Hz,2H,2-H)。
四、结果与讨论
在实验中我们反应的条件进行了优化。对不同的原料配比,不同的反应温度进一步做了探讨,醋酸锌为1.32g不变,结果如表2-1所示。
注:A为二萘嵌苯-3,4,9,10-四羰基-3,4,9,10-二酸酐
由表可以看出最佳的反应条件是加入二萘嵌苯-3,4,9,10-四羰基-3,4,9,10-二酸酐3.66g ,咪唑为18.7g,醋酸锌1.32g,加入水为8ml,2,5-二叔丁基苯胺为1.05g,产率为50.5%。
温度对反应有很大的影响,当温度高于250℃时,高的反应温度趋向于二萘嵌苯的形成,在190℃时产率最高;在150℃以下时,反应24小时后只得到
反应时间对本反应也有一定的影响,长时间会造成原料的分解,而较短的时间会降低产率,所以适中的反应时间为24h。
【参考文献】
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篇4
关键词:绿色化学理念;化工专业;有机化学;实验教学
绿色化学也可以称为环境无害化学或者是清洁化学,其对有害人类健康、生态环境的原料、溶剂及副产物等尽量少用或者是不用,绿色化学理念是不再使用有毒、有害物质,也不产生废物等等,从源头上阻止污染。有机化学实验教学与绿色化学关系紧密,许多高校的有机化学实验室教学存在一些问题,排放较多的污染物,污染了生态环境,应及时解决好这个问题,使绿色化学理念渗透其中。
1化工专业有机化学实验教学贯彻绿色化学理念的必要性
实验是化学教学学习的基础,对于有机化学教学来说更是如此,有机化学实验中常常会用到一些酚类、芳香烃及醛等一些有害、有毒物质。学校的有机化学实验室空间较小,而做实验的学生较多,因此在其做实验时会产生并扩散较多的有害物质,这些物质会污染教学环境,不仅危害师生健康,也不能很好地培养学生的环境意识。此外,有机化学实验过程中会产生大量废气、废水及废渣,这些污染物如果不及时处理好就直接排放到自然环境中,会造成环境污染,实验室就会成为一个污染源,因此教师进行有机化学实验教学时应积极给学生渗透绿色化学思想,培养有绿色化学意识、理念的人才[1]。
2基于绿色化学理念的化工专业有机化学实验教学模式
2.1精选实验内容,突出绿色化学思想
以往教师开展有机化学实验教学时,通常会考虑实验内容的典型性、代表性及高复现性等等,并不重视实验是否会对环境产生污染。教师应以绿色化学理念开展教学,优化有机化学实验内容,选择实验时,最好选那些围绕基本原理、基本实验操作内容展开。实验用品最好使用无毒原料、溶剂及催化剂,化学物质合成路线也应是绿色的。对化学反应中反应物的需求量进行精确计算,确保能产生实验结果前提下,尽可能地减少试剂用量,促进反应物尽量全部转变成产物,将绿色化学的“原子经济性”精神体现出来。化学实验项目选择过程中,应坚持低能耗、低毒筛选原则,例如实施“己二酸的制备”实验时,最好能使用高锰酸钾氧化法,不用硝酸氧化法,这样就能防止有机化学实验中出现大量有毒氧化物气体、或者是产生强腐蚀性,这样化学实验安全性就得到了有效提高。还有就是合成硝基苯甲酸乙酯时,一般使用浓硫酸做催化剂进行合成,这种催化剂价格低廉、活性高,但是其反应比较复杂、产生的副产物也较多,浓硫酸具有腐蚀性,会腐蚀设备、污染环境[2]。因此可以使用价格低廉、容易得到的苯磺酸作为催化剂进行化学合成,能够有效地克服这些缺点与不足,并具有较高的产率。
2.2改进实验装置,设计合理关联实验
有机化学实验中占比较大的内容是制备有机物实验,而且多数有机物都是有毒物质,传统常规实验操作方法在通风橱中实施,这减少了对实验室的环境污染,但是产生的有毒化学物质还会排放到空气中。因此可以改进实验装置,例如制备乙酸乙酯实验过程中,将一个干燥管与反应装置相连接,并在碳酸钠溶液中插入细口这样就能防止倒吸,也能防止乙酸、乙醇等气体进入空气中,并且减少了一半以上的反应物用量,达到了较好的减少污染的目的。教师进行化学有机实验教学时,应研究并理顺各个实验间的关系,对实验次序进行合理安排,设计实施相关实验,将一个实验产物作为另一个实验原料,构成链接关系,从而互相循环利用辅助剂、产物及剩余物等等。例如实施苯甲酸合成实验时,可以将反应合成的苯甲酸粗品作为“重结晶”的实验材料,之后得到的苯甲酸纯品又能够作为“熔点测定”的实验材料,这样不仅节省了实验时间及原料,也能通过实验测定学生化学实验生成的产品是否合格。
2.3借助多媒体技术,模拟化学仿真实验
以往实施的化学有机实验常常要使用消耗大量的药品及水资源,尤其是那些要使用昂贵试剂、容易发生爆炸的实验,那些必须使用有毒有害试剂、化学反应后会在实验室中排放较多有毒气体的实验也都会消耗许多药品及大量水资源,因此这样看来有机化学实验的绿色化有一定限度,课本教材中的一些经典实验并不符合绿色化条件,对此教师应积极利用现代化多媒体技术作为实验教学的辅助手段,借助多媒体技术对化学仿真实验进行模拟,将各种化学实验模拟出来,这种技术下的实验现象也呈现地非常明显,操作起来方便快捷,基本上没有污染。教师应使用多媒体技术仿真有机化学实验原理、装置、流程等等,通过文字、声音及图像等方式生动形象地展示给学生,让其身临其境好像真地置身于实际化学实验操作中,并在一旁适当地进行讲解、引导,帮助学生体会总结出较准确的实验结果,促进化学有机实验的绿色化。
3结语
绿色化学理念符合现代社会发展趋势,是可持续发展观的重要内容,当代化工专业学生应树立起这种理念,并积极将其应用至实际生活、学习中。绿色化学理念对保护生态环境、节约能源资源意义重大,教师在有机化学实验教学中,让学生明确绿色化学理念的重要性,并积极探索有机化学实验的绿色化模式,培养学生的绿色化学理念、逐步树立起环保意识,为环保工作作出贡献。
作者:马光路 单位:内蒙古化工职业学院
参考文献:
篇5
【关键词】新理念;学困生;关爱方法;设计
新课程理念下,教师的教学理念、方法、手段等都应当有相应的变化,但是变化不是随大流,是必须根据不同的教学对象,以及不同的教学要求选择合适的教学方式。本文就学困生在有机化学复习课教学设计,尝试做些微观探索。
一、探究对象和方法说明
我从事高中化学教学十几年,尖子生、中等生和学困生都教过。尖子生他们自己会发现问题和解决问题,学困生没有老师引导,他们可能会放弃学习,尤其是复习课,没有老师精心设计,他们不知道怎样复习,复习千遍万遍他们也是左耳朵进右耳朵出。复习课教学的最大特点是强化基础知识和基本技能,但是如果一味机械的重复旧知识,学生会觉得枯燥、无味。为了提高学生兴趣,复习课中采用了以下方法。
1.情趣法
古人云“教人未见意趣,必不乐学”,学困生复习中尤其要注意这一点。借助多媒体组合教学使学生易于解决学习的重点和难点,从而帮助学生理解所学的知识,实现预定教学目标。
2.归纳比较法
有机化学知识里,有许多易混淆的内容。我把易混淆的概念、反应现象等归纳在一起,让学生认真比较、鉴别,这样加深理解,大大提高记忆效率。
3.讨论法
合理的课堂讨论,能从分调动学生学习的主动积极性,更好地完成教学任务。有的例题我让学生分组讨论,然后得出答案。有的例题难度较大,我也不是代替学生解题,而是启发学生采用分析法弄清题意、理顺思路。
二、复习内容设计
我的课程主要由五个部分组成。
1.有机化合物的分类表
通过引导学生回忆,把给类烃和烃的衍生物进行分类,使学生获得系统的知识。
2.有机化合物的结构和性质的关系
在复习重要有机物初步分类的基础,引导学生注意结构特性和其特性反应的联系,既为加深认识结构决定性质铺平道路,又可启迪学生对具体结构的进一步认识。为此,我选用了这样一道例题。
例1:一种有机物的结构简式是:
在一定条件下,他是否跟下列物质发生反应?①金属钠②氢气③银氨溶液④乙酸。如果会发生反应,指出反应发生的结构部位。
[启发]从该有机物的结构简式看:它既具有双键结构、羟基结构,又具有醛基的结构。这种结构的特殊性,使得它表现出不饱和烃的性质,醇类的性质、醛的性质。
[答案]会跟金属钠反应,发生在羟基结构上;会跟氢气
反应,发生在双健结构上(包括 );会跟银氨溶液反应;发生在醛基结构上;会跟乙酸反应,发生在羟基结构上。
3.有机化合物的断键规律
引导学生思考有机反应时有机物结构的断键部位,可开拓学生思路,便于他们抓住本质。为进一步理解有机反应打下基础。
例2:乙酸或乙酸钠分别在A、B、C不同部位上断键发生反应:
(1)乙酸在A处断键的方程式是 。
(2)乙酸在B处断键的方程式是 。
(3)乙酸钠在C处断键的方程式是 。
[答案]
4.有机化合知识辨析
(1)概念:如何区别同系物和同分异构体、加聚反应和缩聚反应?
(2)反应现象:如何区别甲烷、乙烯和乙炔完全燃烧时火焰的明亮程度和生成黑烟的程度?并说明为什么会有这些区别?
(3)反应条件:如何区别酒精在浓硫酸做催化剂,170℃、140℃时的生成物和发生反应的类型?
(4)实验中加热方法和使用温度计插入位置的区别:石油分馏、硝基苯实验制取和乙烯实验制取中,加热和温度计的插入位置有什么不同?为什么?
(5)显色反应:如苯酚和Fe3+。
5.有机化合物的合成
这类合成题对培养学生正向和逆向思维、发展学生解决化学问题的能力极为有效。
例4如何以水、空气、乙烯为原料来制取乙酸乙酯(可以使用催化剂)?
[答案]
该题并不难,但要引伸到合成题的一般解题思路。
①顺向合成法:此法是一种正向思维方法,其特点是从已知原料入手,先找出合成最终产物所需的下一步产物,并同样找出它的下一步产物,如此继续,直至到达最终产品为止。其思维程序可概括为:原料中间产物产品。
②逆向合成法:此法是一种逆向思维方法,其特点是从产物出发,由后向前推,先找出产物的前一步原料(中间产物),并同样找出它的前一步原料,如此继续直至到达简单的初始原料为止。其思维程序可概括为:产品中间产物原料。
在逆向推理中,切割法是一种常用的分析手段,其做法是将产品分子中某个键切断,产品分子便成为两个片段,然后再将所得片断继续切割,直至其碳架与原料分子相当为止,最后将切割过程倒过来即可。逆向合成法特别适合难度较大的题目。常见合成题型包括限定原料的合成题;限定合成路线的合成题;信息给予型合成题。
【参考文献】
[1]陈旭远,张捷.新课程实用课堂教学艺术.东北师范大学出版社,2004年7月
篇6
随着人民生活水平的不断提高,人们对生活质量的要求也在不断提高,医疗模式已由单纯的疾病治疗转变为预防、保健、治疗、康复相结合的模式。大医院人山人海,小药店街头巷尾随处可见,医药工业迅猛发展,药学专业人才倍受青睐,现在除了传统的医学院校培养药学人才外,许多理工科院校也相继开办了药学专业(如重庆大学、西南大学、重庆邮电大学和重庆理工大学等),而基础化学是药学相关专业非常重要的专业基础课,目前我国药学专业的基础化学课程仍按照传统的四大基础化学开课。随着化学基础课学时不断压缩,每门课程的学时非常有限,特别是理工科高校的药学专业,学生的基础化学知识对后续专业课程和专业技能的学习非常重要。所以,在少学时的基础化学课程教学中教师更重视学生对基础知识的理解和掌握,而忽略了在教学中对学生绿色化学意识的教育和培养。随着环境问题的日益严峻,化学教育工作者一定要树立可持续发展的观念,将绿色化学的思想贯穿于整个化学教育的全过程,让学生认识到从“粗放型”的传统化学转变为“本文由收集整理集约型”的“绿色化学”是历史发展的必然。
针对这些情况,当前一些普通高校进行了相关研究与实践,以提高基础化学教学效果,但是,大多数高校主要是根据学时来选择安排教学内容,利用改进教学手段来增加教学内容,着眼于局部,头痛医头,脚痛医脚,教学效果虽有所提高,但是效果不甚明显,没有找到从根本上提高基础化学教学效果的方法。本化学教学团队提出了《基于“绿色化学”理念的理工科院校药学相关基础化学系列课程整合与优化的研究与实践》课题,依托重庆邮电大学中药学专业和制药工程专业的学生进行了实践。
一 培养具有“绿色化学”理念的大学生是人类社会对高校化学教育的基本要求
“绿色化学”是一门从源头上阻止污染的化学,它用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的化学物质的产生和使用,有利于引导学生热爱自然、尊重自然、与自然和谐发展,牢固树立绿色意识,自觉成为未来的绿色人才。“绿色化学”是人类与自然和谐的化学,是面向未来提出的化学新概念,同时也为化学教学提出了新课题。
因此,本化学教学团队在基础化学教别强调引入“绿色化学”理念,在绪论部分专门设有“建立绿色化学理念,推动经济和社会的可持续发展”这一部分,强调绿色化学的必要性,并且基于“绿色化学”理念选择教学内容。在教学过程中渗透“绿色化学”理念,将从源头上预防化学污染的新观点逐步深入学生心中。特别是实验教学中,化学教学团队根据专业特色与学生能力培养的需要,在实验项目的设置上渗透绿色化学理念,改革实验教学模式,实验项目中大大减少了独立的基本操作单元实验和验证性实验,将大部分基本操作实验和验证性实验安排在实验技术网络虚拟与仿真实验室中实施,同时大大增加实用性、综合性实验,将部分基本操作融入综合性和设计性实验中。实验原材料都是无毒或低毒的,删除了一些毒性高、污染大、效果差的合成实验。打造以“绿色化学”为特色的教学、科研实验平台,努力培养具有“绿色化学”理念的大学生。
二 基于“绿色化学”理念对四大基础化学课程教学内容的整合实践
1.教学内容的整合原则
第二军医大学药学院将无机化学和物理化学两门课程整合,很好地解决了这两门课程中的内容重叠问题,同时使无机化学的教学内容得到了引申,使知识的系统化更加显著。本化学教学团队基于“绿色化学”理念将四大基础化学进行整合,即将无机化学、分析化学、物理化学和有机化学四门课程进行整合,根据药学专业要求,立足理工科院校注重四大基础化学的关联,确保整个基础化学知识体系的完整,总课程名称设为基础化学,具体按照普通化学、有机化学和物理化学三门课程进行排课。本化学教学团队一起讨论、确定教学内容和相应的学时数,并且备有一些选学内容供学时稍充分的学校选用,或者供学生自学,但是紧密把握“面向药学专业的基础化学知识”、“知识点之间的连贯”及“难易程度循序渐进”这三个基本原则,使学生有兴趣学,更轻松地学。
2.整合后教学内容的具体安排
针对大学第一学期,新生入学较晚,学习时间较短,需要一段时间适应大学学习、生活等实际情况,第一学期的普通化学先介绍药学与化学的关系,强调化学在药学专业中的作用,让学生首先从思想上重视它,同时介绍“绿色化学”的基本概念和原则,突出绿色化学在医药工业和社会发展中的意义及必要性,站在整个基础化学角度强调绿色化学的重要性和必要性,先行建立“绿色化学”理念。具体内容是:先介绍简单且与中学化学衔接较多的气体和溶液,引入大学基础化学的教学;然后利用热化学反应方程式引入化学反应热、热力学第一定律和第二定律,引出判断化学反应自发性的吉布斯自由能判据;从吉布斯自由能变的符号判断反应方向和大小,表示反应限度,引入化学平衡,与中学化学紧密衔接,同时进一步衔接化学反应速率,使学生易于理解;有了平衡依据后,再分别介绍酸碱平衡与酸碱滴定,沉淀溶解平衡与沉淀滴定,氧化还原平衡与氧化还原滴定,配位平衡与配位滴定;作为含量测定的加深,再介绍比色法和分光光度法。最后,联系中学化学知识简单介绍原子结构和分子结构的基本概念和基本理论,并且在每部分都要说明它在药学中的作用。第一学期的理论学时经教学团队统一讨论并经学校批准后定为64学时。
基于现代药物大多是有机物的现实,有机化学在药学相关专业非常重要,经教学团队统一讨论并经学校批准后有机化学理论课程定为96学时,安排在第二学期和第三学期授课。并且根据结构与性质的关系按照官能团分类介绍有机化学的内容,注重与中学有机化学衔接,强调具有某一类官能团的化合物其理化性质,每部分都要介绍一些有显著药理活性的化合物和该类化合物的合成工艺,重点强调绿色合成工艺路线,以及该类化合物的构效关系。同时简单介绍一些波谱知识,如红外、质谱和核磁共振谱等,能够推导简单的有机化合物的化学结构,为今后的中药化学、天然药物化学和药物合成打下坚实的基础。同时,有机化学实验重在一些综合性、实用性的绿色化学合成,既增加了学生的学习兴趣,提高了教学效果,同时也践行了绿色化学理念。
经过一年半的大学学习后,在学生基本上都适应了大学学习、生活的情况下,而且具备了较好的数学和化学基础之后,第四学期将深入介绍基础化学难点部分的物理化学,在化学热力学、化学动力学基础上,加深对化学热力学和化学动力学的学习,最后引入新知识相平衡,包括表面化学与胶体化学和药学前沿知识,以及化学知识及其技术在药学专业中的应用,要求讲原理时必须讲它的应用,重点是在药学方向的应用上。最后提纲挈领,建立整个基础化学的基本框架和知识体系。这样就把基础化学知识点整合,避免了重复,同时按照知识的难易程度和前后关系安排教学内容,节约了学时、方便了学生理解、提高了教学效果,以适应少学时的理工科院校药学专业的基础化学教学。
三 基于“绿色化学”理念对四大基础化学课程教学内容整合的初步效果
1.学生成绩明显提高
2007级学生因成绩差,有2名学生留级,有近10人未获学位,2008级有95%以上的学生获得学位,2012年重庆邮电大学推免试研究生学生中,生物信息学院5个专业6名同学获得,制药工程和中药学2个专业占了3名,而且有不少同学进入绿色化学与制药工程科研平台参与实验锻炼,参与发表sci收录科研论文4篇,参与中国发明专利的申报1项,1人次参与重庆市药物催化氢化工程技术研究中心的申报,获得了一项重庆邮电大学大学生创新实验项目。
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京翰教育综合介绍
招生对象:小学一年级至高中三年级
辅导科目: 语文 数学 英语 物理 化学 地理 历史 政治 奥数(奥数辅导请不要在电话中谈,可以说思维数学或者数学提升)
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北京世纪金源校区 400-0066-911转分机58255
北京牡丹园校区 400-0066-911转分机58256
北京人大附小校区 400-0066-911转分机58257
北京学院路校区 400-0066-911转分机58258
北京东直门校区 400-0066-911转分机58259
北京精学望京校区 400-0066-911转分机58260
北京交道口校区 400-0066-911转分机58261
部分课程简介:
【高二化学一对一辅导课程】
在完成了基础化学的学习后,这个阶段,要学习《反应原理》和《有机化学》两本教材。课程辅导突出重要知识点的把握,引导学生形成化学思维。
重点掌握化学反应与能量变化、化学反应速率与化学平衡、平衡移动、等效平衡及图像分析、总结复习化学平衡、弱电解质的电离知识;
把握水溶液中的离子平衡、PH值的计算和溶液的酸碱性、盐类的水解、离子平衡综合、原电池、电解池、电化学应用等知识点。
--教学心得
对于成绩差的学生:
结合生活经验,渗透化学原理,让学生了解物质的性质,在生活生产中广泛的用途。
帮助学生掌握化学规律与技巧。
注重基础知识的落实,采用“理解、归类、对比、联想、口诀、谐音”等多种记忆方法结合。
对于成绩需要拔高的学生:
让学生从学科学习方法去把握化学试题,形成各类题型的解型思路。
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【关键词】大学;有机化学;实验;教学
有机化学实验教学是高等院校有机化学课程体系的组成部分之一,往往设于高校二年级阶段,因为该时期的大学生恰好处在实验技巧与能力不断提升之阶段。实施实验教学对于提升学习者们的实践能力,提升其综合素质等具备了十分重要的价值。由于有机化学实验在提升学习者们的化学实验能力上具备了非常重大的作用,所以一定要对当前大学有机化学实验教学状况加以分析的基础上,进一步探讨有机化学教学的方法,从而力争取得更好的教学成效。
1强化基础操作实训提升实际动手能力
大学生们今后均要走入社会踏上化学相关工作岗位,这就要求其一定要有良好的化学知识储备,所以提升有机化学基本操作能力就成为了提升大学生群体实验能力的重要内容之一。基础操作实训为有机化学实验之前提,也就是说,有机化学实验完全是通过数个基本操作部分组建而成的十分复杂的操作系统之一。有机化学实验基础操作实训涵盖了蒸馏、分馏、重结晶、测定熔点与沸点以及色谱分离等内容。大学生们在实施基础操作实训中应当进行更加规范的操作。大学生们来到有机化学实验室,第一步是要为其讲解实验室的相关规则尤其是安全操作制度。其次是要求其在实验中和实验后能够保持整洁、无污水,且有秩序地摆放好物品。再次是要培养大学生们规范化的实训习惯,包括铁架台与烧瓶夹的固定形式、各类仪器的清洗方法以及安装次序等。最后是在大学生们掌握了以上基本实训技能之后,要在实验过程中更加灵活地选择具体的操作内容。这样一来不仅能够提升学习者们实际操作能力,而且还能培养其解决各类实际问题之能力。
2改进课程结构精心选择实验内容
以往的有机化学实验只是有机化学理论教学的附属内容,教师觉得上不上关系并不大,因为并未真正将实验教学列为提升大学生技能的必备手段。与此同时,在具体实验内容的安排上,验证性与基础性的实验偏多。这样一来,在实验的内容上也往往具有过于繁琐、耗费时日,而且实验的成效较差,并不侧重于综合素质的提升等。为切实提升有机化学实验教学的基础性地位,应当重新全面修订实验教学的大纲,明确有机化学实验教学的相关要求,从而精心选择有机化学实验的内容,实现基础实验与综合实验之间的彼此融合。例如,制备乙酰苯胺这个实验可以划分成合成乙酰苯胺、纯化乙酰苯胺以及纯度测定等三个实验来做,从茶叶当中提取相应的咖啡因成份则可分成提取、浓缩以及纯化等三个部分。如此一来,能够很好地提升学习者们对于实验学习的积极性,不但能够让其掌握了有机化学实验的操作内容,而且还能提升其分析与解决问题之能力。
3不局限于教材内容积极提升科研素质
当前高等院校有机化学实验用到的教材往往都相当陈旧,但是教师在授课时却不敢超出教材的范围,这样一来也就难以把有机化学学科的最新研究成果运用于教学实践之中。教师如果在授课中完全按照教材内容进行教学的话,就十分容易导致过于依靠教材,对于教材上尚未阐述的内容就会无从下手,时间一长自然就难以很好地发挥出学习者的自主性。笔者认为,教师在课堂教学中不应只依靠材料,而是应当更加紧密地和科研工作结合起来。例如,在制备环己烯实验之中,教材中提到的催化剂为浓磷酸或者是浓硫酸,但随着近年来这方面研究的深化,能够起到催化作用的催化剂非常多,包括了固体酸、沸石以及草酸等。如果教师能够及时掌握这一情况,即可在课堂教学中把学习者们划分为数组,依据不同情况可使用各类不同类别的催化剂,并且要求其观察各自实验的发展状况,如此不但能够提升学习者们的主动性,而且还能拓展学生们的知识储备,有意识地关注与发展自身的科研素质。
4健全完善有机化学实验考核机制
高等院校有机化学教师应当立足于有机化学实验教学实际情况,通过持续摸索与改进,从而建立起一整套更加成熟、更富有操作性的实验考核机制,也就是说,实验教学的成绩应当包括平时成绩、期末考核成绩等两个部分,分别占40分和60分。平时实验成绩应当当堂出分并进行点评。当大学生们做好一个实验之后,通常都十分期望能够得知成效。所以,教师在实验教学中要及时指出并纠正其不足,在实验完成之后就依据实验状况给出分数并加以点评。教师的评判标准包括了遵守纪律情况、实验思路的清晰程度、基本操作的规范程度、试验结果的正确性、实验报告的规范性等。除了平时成绩,期末考核成绩占60分,重点是考察大学生们某一个实验从预习开始至实验全面完成的整个过程。其中,考试题预习10分、实验具体操作40分、实验结果和讨论10分。考试试题所考核的是大学有机化学实验的基本原理、操作方法、实验装置安装程度、实验结果、实验现象解释等各个组成部分内容的操作与运用状况。
5结语
综上所述,高等院校有机化学教学工作者应当根据当前形势发展的需要,积极改进有机化学实验教学的内容,以求取得更好的教学成效,更好地激发出大学生群体的学习主动性,让其能够具备更为稳固的实验操作技能,从而能够领略到科研的魅力,提升学好这门课程的积极性,加快学习方式的进一步转变,致力于提高的创新能力,为培育高素质的化学相关行业工作者打下良好的基础。
参考文献:
[1]张来新,杨琼.制药专业有机化学实验教学改革初探[J].化工时刊,2010(10).
[2]金慧娟.有机化学实验在培养创新型人才中的作用[J].实验室科学,2010(4).
[3]张晓鹏,刘萍,李建平.改革有机化学实验教学强化学生创新能力培养[J].新乡学院学报,2010(1).
篇9
我国高职课程体系整合的原则:1.培养高技能人才的原则。2.课程知识和技术多元整合的原则。3.课程体系整体优化的原则。4.理论教学“必须、够用”的原则。5.重视特色课程的原则。6.适应职业结构与岗位的变化的原则。
根据国家对职业教育的总体要求,高职院校的人才培养目标定位在“培养市场需要的高级技术应用型人才”。因此,职业教育的专业建设要以市场为依托,用真正的职业教育理念、模式和手段培养市场需要的知识型、技能型、智慧型的高素质劳动者。在教学模式上应突破传统的以学科为中心的“学科教学”模式的局限,摆脱“学科本位”课程思想的束缚,按适用职业岗位群的职业能力要求来精简课程内容,达到“立足理论基础部分,突出操作动手能力,重在创业素质培养。”模块化教学是这种教学模式的一种有效形式,已成为职业技术教育课程改革的一个趋势。
有机化学是一门以实验为基础的自然学科,是研究有机化合物的结构、性质、合成方法、应用以及它们之间相互转变和内在联系的学科。要求教授有机化学课程的教师都必须搞清三个问题,一是该课程与其他课程的关系,二是该课程与学生的专业基本素质的关系,三是该课程与学生岗位技能的关系。有机化学是我们宝鸡职业技术学院医学分院、中医药学系、生物工程系及化工系多个专业的专业基础课,它的任务是为检验、药学、食品工艺、生物制药、化工工艺(化工相关专业)等专业的高职学生学习后续专业课(专业基础课)打好基础,同时也为学生将来从事药剂、药检、临床检验、化工生产等化学相关行业的实践工作打下较坚实的有机化学基础。“以能力为导向的模块化《有机化学》课程建设的研究”是创建有机化学精品课的关键。
通过到系部直接访谈及电子邮件的方式发放调查表,对我院开设有机化学课程的医学和化工专业学生的知识和技能与就业状况的关系进行调查。初步结论是:文化素养和专业基础理论有利于学生的自身发展和自主创业,专业技能的高低和宽窄决定学生的就业质量和就业面。高职教育不仅要让学生掌握一定的文化知识,更重要的是要培养学生的专业技能。在实际教学中,我们感觉到有机化学模块化课程的教学体系能从整体上有针对性的培养学生的专业技能,并且富有成效。因此,创建以能力为本位的有机化学模块化课程体系是培养高职学生专业技能的有效途径,这也正是高职教育区别于其他各类普通高等教育的重要标志。
我们还重点调查了开设有机化学课程的毕业生就业层面,它们主要涵盖在这样一些领域:医院的护理、化验、放射、药剂等,企业的产品生产、质量检测、分析化验、技术开发、技术管理以及产品的营销和售后技术服务等。我们把这两项调查结果与模块化课程体系的建设挂钩,具体做法是:从学生的就业领域和就业岗位出发建立与之对应的能力模块,再根据能力模块的内涵来决定课程模块的数量和内涵以及每门课程及每个课程模块的培养目标。得出的结论是,构建课程模块有利于我们集中时间和精力有针对性地传授知识和培养学生的能力。
高技能人才培养的核心问题是课程的设置与体系的整合问题。因此,我们以高职课程改革为突破口,依据高职课程体系构建的原则,构建了以职业技能为核心的“宽基础、活模块”结构的有机化学课程体系。这一课程体系由以下五大模块组成:医学专业有机化学基础模块规划与建设;医学专业有机化学应用模块规划与建设;化工专业有机化学基础模块规划与建设;化工专业有机化学应用模块规划与建设;医学、化工专业有机化学实验模块的规划、建设。
模块化有机化学课程是实现高职合理教学衔接的基础,有助于避免教学内容的重复和脱节。高职有机化学课程模块化设计符合专业设置标准、学生个性选题要求以及市场需求,易操作、易推广。“医学、化工专业有机化学基础模块规划与建设”其本质首先在于有机化学教学内容的取舍决定于职业岗位对从业者的要求。课程模式不以学科为中心来组织教学内容,不强调知识的系统性、完整性,而是从职业活动的实际需要出发来组织教学内容,强调能力本位和知识的“必需、够用”,重视职业分析。其次是有机化学课程结构模块化。模块化的课程结构,不但能及时体现新知识、新技术、新工艺和新方法,大大增强教学内容的适用性,而且能在一定程度上适应不同学习基础、发展需求各异的受教育者的需要。最后是有机化学课程综合化。由于教学内容取舍的依据是职业岗位的实际需求,因此绝大多数模块都以某一能力或技能的形成为主线,把专业知识和专业技能有机地融合为一个整体。每个模块几乎都是以“问题为中心”进行综合化的典范。只讲最基础、最主要、最实用的内容,其余的留给学生自学或参考。
篇10
1.1建成并实施了满足化学类各专业创新人才培养
需要的课程体系从2009年开始课题组在学校教改项目“有机化学教学改革与创新能力培养”的基础上,又经过四年的研究和教学实践,构建了基于培养大学生创新能力的有机化学课程新体系—必修+基础性选修+提高性选修。必修课:①有机化学,②有机化学实验;基础性选修课:①中级有机化学,②有机合成化学;③有机化学综合(设计)实验,提高性选修课:①精细化学品化学,②金属有机化学(双语)。通过优化整合课程内容和结构,开设有机化学系列课程,使学生更有利于掌握有机化学的基础知识和基本技能,有利于培养学生严谨、求实的科学态度和勇于创新的科学精神,使学生既获得系统、丰富的有机化学基础知识,又具有较强的分析问题和解决问题的能力。
1.2建立并完善了适宜创新能力培养的有机化学多层次实践教学体系
采用常量与半微量实验结合的方法,以使学生掌握各种实验技术,树立绿色、环保的理念。在选修环节,主要训练学生利用现代仪器和实验方法研究有机化学反应、分离和鉴定有机化合物以及有机化合物的多步合成与设计,通过综合、设计及开放实验,加强对学生专业综合能力和素质以及创新精神、创新意识和创新能力的培养。科研训练活动环节,主要以学校的大学生科研训练计划为载体引导学生到课题组老师的实验室参与科研。学校的大学生科研训练计划是通过自愿报名组成项目组(3~5人)的方式吸纳部分优秀本科生利用课余时间进行的科技创新活动,学校每年资助的项目数只占当年招生人数的1%,远不能满足学生发展自己的要求。我们在教学中引导学生以这种方式直接进入课题组老师的实验室,作为研究生的助手,通过和研究生的合作与交流,培养了学生的团队协作精神和科研素质,提高了创新能力,实现了实践教学和科学研究的有机结合。在我院的教学计划中毕业论文安排在大四,我们在大三下学期开设有机化学选修课时,介绍课题组老师的科研方向,学生可根据自己的兴趣并结合自己准备考研的专业方向提前毕业论文的设计和实验,这样学生就有足够的时间得到训练。通过调研、实验、分析、总结等过程培养学生提出问题、分析问题、解决问题的科学研究方法,进一步培养了学生的科学研究能力和科技创新能力,为学生的考研深造或找工作奠定基础。
1.3形成了一套科学的教学和考核方法
根据课程的不同教学内容,采用了直观式、讨论式、启发式、互动式、对比式以及自学式教学法,通过有效的教学设计和师生互动,让学生直接参与到课堂教学当中,开展创造性教学,以提高学生主动探索和学习的兴趣,培养学生的创新精神和知识运用能力。根据教学对象的特点和个人教学风格,采用了多媒体、板书及分子模型、演示等相结合的教学手段,使课堂教学丰富多彩。提供立体分子结构模型,加深学生的空间想象力;演示实验过程,示范操作;创设问题情景,激发学生的学习动机和积极思维。建成了集学习指导(教学大纲、考试大纲、有机化学学习指导和解题指南、实验指导、示范论文、参考书目等)、习题解答(课后习题及解答、考试试题及解答、考研试题及解答、实验习题及解答等)、教案课件、授课录像、电子教材、知识拓展和研究性学习为一体的局域网教学平台。对学生的课后辅导采用集中讲授、个别答疑与网络交流相结合的方式进行,该平台已成为学生学习有机化学的良师益友,也发展了学生的自学能力和创新能力。考试是检查教学效果的有效途径,试题的素质直接影响学生学习方向、学习方法和思维能力的发展,我们一直以来都十分重视标准化试题库建设,实行考、教分离。先后参研或购买了高师有机化学试题库、高等化学试题库(有机化学)和全国普通高等学校有机化学试题库。这一措施的实施使教师在教学中必须以大纲为准绳,以教材为基础,既考虑教学重点,又注意知识的广度和深度,既满足优秀生的较高要求,又考虑其他学生的接受能力,做到取材得当,因材施教。同时也使学生必须熟练掌握基础知识和基本技能,注意平时知识的积累和能力的提高。对学生的成绩评定,采用平时成绩、期中考试和期末考试成绩加权的方法[6],有效地调动了学生的学习积极性,较客观地评价了学生的学习成绩和能力。
1.4依据学科专业特点,精选课程教材
目前的有机化学课程教材多种多样,且各具特色。根据我们的专业特点和实际情况,采用普通高等教育“十一五”国家级规划教材、全国高师五院校合编的《有机化学》(高等教育出版社)作为主教材,该教材系统性强、内容丰富,具有理论深度和广度,反映了学科水平和发展趋势,符合化学专业学生实际情况。主要参考书为普通高等教育“十五”国家级规划教材、北京大学邢其毅院士主编的《基础有机化学》(高等教育出版社出版)。在实际教学过程中,我们在上述教材的基础上还吸收了其他教材的优点,编写了适合我们情况的教学课件,以结构决定性质为主线,注重方法与过程,在培养学生思维品质和创新能力的同时,既符合培养目标(大纲)的要求,又满足学生的较高需求(考研),深受学生欢迎。此外,我们还编写了一批与理论课教学配套的实验教学教材和教学辅助材料,包括《有机化学实验》(赵斌主编,程超副主编,中国海洋大学出版社)、《有机化学学习指导与解题指南》(赵斌主编,田来进副主编,中国海洋大学出版社)、《有机化学学习及解题指导》(冯金城,郭生主编,科学出版社)和《基础化学实验(II)—有机化学实验》(李吉海主编,化学工业出版社)。2.5建立并充实了一支指导学生创新的师资队伍近几年以有机化学教研室为主体,形成了一支教学教研过硬、老中青结合的课程教学团队(教授4人,副教授2人,讲师4人;博士6人、硕士2人、学士2人)。团队成员分别来自清华大学、南京大学、浙江大学、山东大学等知名高校和中科院,2人具有国外(或港澳)留学或访学经历。这支以教授为课堂教学带头人,博士、硕士为教学骨干,教学与科研并举的高素质教师队伍,为课程建设和全面培养学生创新精神和创新能力提供了有力保障,是有机化学教学改革向纵深发展的有力推动者。
2有机化学课程建设与创新能力培养的初步成果
(1)有机化学课程建设极大地促进了课程本身的快速发展。有机化学课程2009年被评为曲阜师范大学精品课程,2012年被评为山东省精品课程。(2)有机化学课程建设培养了学生的创新精神,显着提高了学生的创新能力。2010~2012年3年间,我院毕业生就业率与考研率一直保持较高水平,在我校名列前茅;课题组指导的本科生1人获山东省优秀学士学位论文,7人获校级优秀学士学位论文,在SCI等刊物上发表科研论文9篇;获得1项国家级大学生创新项目,6项校级本科生科研训练项目;1项“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛山东省特等奖;多人在山东省大学生化学实验技能大赛上获奖。(3)有机化学课程建设进一步促进了教师队伍建设和青年教师的快速成长。2011年医药中间体及天然药物开发团队获济宁市优秀科技创新团队,多名青年教师主持了国家自然科学基金或在教学比赛中获奖。(4)有机化学课程建设进一步促进了实验室的建设与发展。2009年包括有机化学实验室在内的基础化学实验室获山东省省级化学实验教学示范中心。(5)有机化学课程建设推动了学科建设的进一步发展。2009年生命有机分析实验室获山东省省级重点实验室,2011年医药中间体和天然产物开发实验室获山东省高校重点实验室。(6)有机化学课程建设有力支撑了化学专业的建设。2009年我院化学专业(师范)被评为山东省品牌特色专业。(7)有机化学课程建设促进了教学研究的进一步开展。2009年“高校双语教学研究与实践”获山东省教学成果一等奖、“化学专业新型人才培养模式及课程体系改革与实践”获山东省教学成果三等奖,2010年金属有机化学获山东省双语教学示范课程,2012年“指向创新能力的有机化学实验教学改革”获校级教学改革立项。