有機化學范文10篇
時間:2024-04-10 19:11:37
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有機化學教學改革分析
一、有機化學教學改革的重要性
有機化學是化學中一個極其重要的分支,“有機化學”這一名詞最初的提出是作為“無機化學”的對立物而命名的,由于科學條件限制,有機化學研究的對象只能是從天然動植物有機體中提取的有機物。因而許多化學家都認為,在生物體內由于存在所謂“生命力”,才能產生有機化合物,而在實驗室里是不能由無機化合物合成的,這也就說明有機化學在最初的發展中也是以實踐性特征為主的,更加說明有機化學課程的實踐性意義。有機化學的教學改革有助于教師拓寬教學思路,改變以往的課堂以老師教為主的教學模式,逐漸形成以學生為主的學習氛圍,順應了有機化學的最初定義。此外,有機化學教學改革是化學教學的新突破,在學生學習能力上,加強了自我學習意識和邏輯思維能力,在此基礎上,培養了學生的創新能力和科研能力,滿足了當今社會人才市場對于科研人才的需求,同時,解決了部分大學生就業難的現狀。
二、目前有機化學教學改革中面臨的問題
(一)有機化學教學方法過于單一,學生興趣不足
有機化學又稱為碳化合物的化學,是研究有機化合物的組成、結構、性質、制備方法與應用的科學,化學實驗課程顯得尤為重要。教學方法在有機化學中的展現主要表現在兩個方面,化學實驗的教學以及課本理論知識的教學。在化學實驗教學中,依然采用傳統的、單一的、以教師講解為主、學生聆聽課堂內容為輔的教學方式為主,由老師將實驗的要求、步驟、目的、試驗器具的用法、化學材料的用量一一進行說明,有的甚至讓學生進行比較,以防止學生在實驗的過程中因忘記實驗步驟而停止實驗的現象發生,然后讓學生“照貓畫虎”,對有機化學的實驗步驟進行生搬硬套。化學實驗本應是活躍的,充滿課堂氛圍的,是對理論知識實踐的過程,學生在這一過程中能感受到化學知識的樂趣,進而對有機化學的學習產生一定的興趣,然而陳舊的教學方法的運用不但抹殺了化學實驗的活躍性特征,還加重了化學課程的枯燥性,讓學生感到乏味,進而影響了學生對化學課程的興趣。在化學理論教學中,傳統單一的教學方式更為嚴重,教師一味地對化學課本上索然無味的化學理論進行講解,沒有任何趣味性可談,也就出現了學生上課打瞌睡、交頭接耳、聚眾聊天等課堂問題的出現,更有甚者逃課的現象時有發生。這樣的教學方式顯然過于單一,過于傳統,不能吸引學生的興趣,也不能激發學生在課堂中能動性的發揮。
(二)課堂內容安排不夠合理,缺乏科學性
有機化學實踐教學
1技師學院有機化學的實踐教學價值
有機化學以有機物的組成、結構、性質及變化規律為主要研究對像,是化學學科中的一個相當重要的二級學科。它與人類生活和生命活動息息相關,在衣食住行、醫療衛生、農業生產、能源和材料等工業生產及科學技術領域都發揮著舉足輕重的作用。因此,技師學院有機化學教學內容應以物質結構為主線,將“有機化學與生活”,“有機化學與材料”和“有機化學與生命”等內容滲透進課堂教學,徹底改變“純化學”式的教育模式,讓不同層次的中學生積極投入到實踐學習的氛圍中,在實現知識積累的同時,得到方法、技能的鍛煉,為實現終身教育奠定基礎。有機化學由于其內容本身的真實性與實踐性,學生在學習、活動過程中通過自己親身感悟與體驗,在獲得知識與技能的同時,可以內化形成過程與方法、情感態度與價值觀,理解科學的本質,從而全面落實化學課程目標和提高學生的科學素養。
同時有機化學是基于實驗的一門科學,有機化學的研究更是具有明顯的實驗特征。因此,在技師學院有機化學教學中開展實踐學習研究是一個契機。通過實踐學習,對學生進行探索化學知識的過程和學習方法的訓練,既可以激發學生發現問題、分析和解決問題的興趣,形成求學所必需的質疑態度和批判精神,又培養了學生多維思考、分析推理、歸納總結的能力。
2技師學院有機化學實踐教學現狀的調查和分析
通過對技師學院有機化學教與學現狀的調查和分析,對目前技師學院有機化學教學模式現狀進行了摸底,以便于更有效地開展探索適應新課程要求的教學模式的研究。根據占有的資料和實際的走訪調查,設計了調查問卷。結果顯示31.5%的學生對技師學院有機化學學習無興趣,45.2%的學生認為學習化學興趣不高的主要原因是教師傳統的教學方法,59.6%的學生不能很好地參與課堂教學,68.5%的學生喜歡實踐學習模式。由此看出,傳統的教學方法中存在以教師為中心,強調教師權威的現象,忽視了教師與學生的合作關系,剝奪了學生的自主性,影響了學生的自信心,導致學生厭學,使學生對教師有抵觸情緒。學生希望老師在課堂上成為他們的合作伙伴,給他們一定的學習空間,使個人的主動性、積極性充分發揮出來。而有機化學教學改革的核心任務便是建立和形成旨在充分調動、發揮學生主體性的學習方式。實踐學習就是一種行之有效的學習方式,能使學生的主體性、能動性等在實踐學習過程中得以發展。
3技師學院有機化學實踐教學創新的措施
有機化學異步SPOC教學設計研究
摘要:在疫情常態化背景下,針對應用型本科院校《有機化學》教學線上教學中存在的若干問題,闡釋了在《有機化學》課程教學基于OBE理念引入異步SPOC教學模式的必要性。該教學模式有助于解決《有機化學》教學過程中存在的問題,實現了以學生為主體的引導式教學,有利于實現應用型人才的培養目標,又能滿足學生不同層次的學習需求,也為他們學習后續課程提供理論支持。
關鍵詞:異步SPOC;OBE理念;有機化學;教學設計
根據黨中央、國務院的決策部署,教育部第一時間研判形勢,果斷決策,于2月4日印發了《關于疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》,提出“停課不停學”,決定在全國高校全面實施在線教學。本次在線教學規模之大、范圍之廣、程度之深,是世界范圍內的首次實驗,不僅成功應對了疫情帶來的停學、停教、停課的危機,而且在實踐中創造了在線教學的新高峰,探索了在線教學的新實踐,形成了在線教學的新范式。在杭州師范大學錢江學院應用化學專業的培養計劃中,《有機化學》是一門學科基礎課,學院的其他專業如高分子科學及技術及環境科學專業要開展兩個學期共96學時的學習。課程系統地講授各類有機化合物的結構和性質的關系及其相互轉化的方法。要求學生掌握有機化學的基本理論、基本概念、基本技能,了解其最新成果和發展趨勢,為其他后續課程準備必要的基礎理論,同時為勝任今后的工作打下堅實基礎。由于疫情原因,2018-2019學年的《有機化學》課程,教研室選擇了網絡直播授課。專業各位老師充分利用上線的慕課(MOOC)和省優質在線課程教學資源,依托各級各類在線課程平臺、校內網絡學習空間等,積極開展線上授課和線上學習等在線教學活動,保證疫情防控期間教學進度和教學質量。
1應用型本科高?!队袡C化學》的教學中的弊端
(1)課程教學設計簡單化。部分教師在使用MOOC還停留在釘釘、QQ群等直播平臺,使用網上MOOC等平臺的授課視頻,但MOOC平臺多是吉林大學、西安交通大學、同濟大學等在精品課的基礎上建設起來的,其學生的基礎相對較好,教學對象和教學目標與我院化學類專業培養應用型本科人才的定位不一致;大部分在線平臺有機化學教學都在無機化學課程之后,如杭州師范大學錢江學院應化專業的有機化學平臺課與無機化學平臺課同步教學,在教學設計環節,未針對學院應化專業的學生實際水平,教學中缺乏一些必要基礎知識的補充,導致學生接受知識困難,若學生基礎知識不足,就可能導致學習新知識遇到困難[1]。單純MOOC授課過程,沒有合理的反轉課堂環節,很難根據實際情況適時優化、調整課堂管理及教學內容。(2)缺乏學習過程監管、教學質量得不到保證。因為疫情原因,講課中,授課老師及學生沒辦法做到線下交流,尤其應用化學專業的平臺課教學中,教師和學生都是首次接觸,沒有很好的學情分析過程。對于學生的基礎和學習需求不了解,在《有機化學》課教學中發現,學生在學習過程中無人監督,學習氛圍較弱,易出現注意力的渙散,部分自律性好的學生與學習困難學生之間的差距被放大。由于《有機化學》屬于專業平臺課的原因,基礎性知識教多,教學內容側重知識傳輸、缺乏探究學習、個性化學習、協作互助學習。同時因為教學時長在疫情在線教學期間,課時減少,和傳統教學相比,沒辦法分配更多的時間通過做題來看教學質量的反饋。(3)評價模式單一,教師教學及學生學習成果都有待合理評價。如在疫情期間專業平臺課《有機化學》在線教學過程發現,學生課后只是單純完成課后作業,沒有激發學生的學習動力和學習熱情。
2《有機化學》線上教學的實施
有機化學實驗教學探討
摘要:為了有效地提高學生學習有機化學的興趣和基礎有機化學實驗的教學質量,本文根據實驗課程的特點和教學經驗,從實驗內容選取、考核方式、授課模式以及開展實驗基礎操作視頻大賽等方面貫穿創新教育思想,注重在有機化學實驗中培養學生的創新思想和能力。
關鍵詞:有機化學實驗;教學改革;創新教育
化學是自然科學的一種,是大學教學中歷史悠久且基礎性很強的一門學科,而這門學科的理論不能離開實驗的基礎。有機化學實驗是化學及相關專業本科教學中必開的一門基礎課程,其教學的目的是培養學生的動手能力、分析能力和解決問題能力,使學生通過實驗熟練掌握基本技能操作的同時,進一步加深對有機化學基礎知識的理解及科研和現實中的應用,從而培養嚴謹求實的科學態度。所以,設計調整實驗教學內容,采用多樣的教學模式和規范的實驗考核制度,激發學生的學習興趣和創新意識。近年來,學院為了提高學生對有機化學的興趣、動手能力和發散思維培養,針對有機化學實驗教學從實驗教材、內容選擇和教學形式等方面進行了相應的改革,并取得了較好的效果。首先,將化學相關專業的有機化學實驗授課分為兩個學期,第一學期采用“基本操作技術訓練+有機化合物的性質實驗”,第二學期全部進行合成實驗。同時,每個學期的期中都會安排實驗操作考試(強調實驗基本技能訓練),期末安排有機化學合成實驗筆試和設計實驗考試(側重綜合性、設計型和創新性的考察)。授課形式以教師為主體講授,一個班分三組,分別由三位老師同時進行指導,這樣不但能夠在確保實驗安全的前提下發現和解決學生在實驗中出現的新舊問題,同時能夠使師生的專業知識得到不斷拓展。并結合當今科學技術中大量的合成新方法和測試手段不斷涌現的態勢,要求本科教學中實驗內容不斷更新,也促使實驗研究方法趨于綜合訓練型和科學研究型的方向發展。
一、實驗教學內容的精選
有機化學實驗課程需在有限的學時內讓學生從了解、熟悉到掌握的過程中學習有機化學實驗的基礎知識和熟悉掌握操作技能,并且在后續的設計型實驗中提升學生的綜合能力。我院有機化學實驗分為有機合成實驗(I)和有機合成實驗(II)。有機合成實驗(I)主要是驗證性實驗和基本技能訓練,旨在培養學生掌握有機化學實驗的基本操作技能和方法,以及培養良好的實驗習慣及安全意識。主要有熔點及沸點、回流及蒸餾、重結晶、萃取、色譜及旋光、物質基本性質實驗和1—2個綜合設計實驗等。有機合成實驗(II)是結合各科專業的特點,開設了8—9個綜合性設計實驗,其中,設計性實驗主要讓學生通過自查文獻資料,根據現有實驗條件設計方案,經任課教師審查確認后獨立完成,從而培養學生的主動性和創新性。此外,老師會將自己的科學研究成果增添到有機化學實驗課程,使學生能夠更進一步熟悉課本和科研應用的關聯,從而促進學生在教學科研中的創新意識。
二、規范實驗考核標準
有機化學微課程資源建設研究
摘要:根據目前教學資源的狀況及有機化學的特點,介紹了有機化學微課程制作的要求及應注意的問題,應用于教學中取得了很好的教學效果。
關鍵詞:有機化學;微課程;應用
在信息技術飛速發展的今天,微課作為現代教育技術的一種新生教育資源,越來越受到教師和學生的重視和歡迎。有機化學作為化工、醫藥及冶金等專業的核心基礎課程,能夠分析并解決化工、制藥、冶金等生產中的實際問題,并為后續課程如藥物制劑技術、藥物化學、甲醇生產工藝等課程打好基礎。由于有機化學教學理論比較抽象,反應機理復雜等特點,使有機化學和微課程結合起來進行建設和使用,能夠推動有機化學課程教學改革,提高學生學習的興趣和積極性,提高有機化學的教學效果。
1現代教育技術促進微課的飛速發展
隨著現代教育技術在高職院校的普及和發展,傳統的紙質教材越來越不能滿足現有的教學方式,各種電子產品廣泛地應用到學生的學習活動及教學中,功能強大的智能手機、筆記本電腦、iPad等以成為新的學習工具,利用信息技術進行學習的微課程可以滿足學生的課外學習需要,拓展學生學習的空間和時間。
2有機化學微課程資源的建設
有機化學教學論文
一、科學素養的內涵及意義
“科學素養”這一名詞是伴同20世紀五六十年代美國的課程變革運動而建立起來。把科學素養作為科學教育的目標與意義,已在世界各地取得共識。西方理論的教育理論中關于“科學素養”存在著兩個意思:一個是指有學問,另一個是指可以瀏覽,可以書寫,目標是日常的普通大眾。我國關于科學修養的理解是人在處理與自然、社會的關聯中應當具備的知識、精神因素和實際本領,即人具有的科學文化知識和利用科學文化知識處理問題的能力。我國學者對科學素養從四個方面來進行分析與闡述:一是科學知識、技能和科學方法,二是科學本領,三是科學觀,四是科學品質??茖W素養是在家庭、學校和社會的教學情況中逐步形成的,是一個耳濡目染的過程。不能不強調的是,科學素養的內涵是動態的,是隨著人們意識的不斷深入和社會條件的變化而成長的。
二、阻礙學生科學素養提升的因素
從對周圍從事有機化學教學相關人員的教學工作之觀察,以及相關同人的交流與探討,造成當前大學生科學修養不高的因素是多方面的,首先國內缺少培養科學素養的泥土,其次是教育體制弊病、教學活動主體思想認識偏差等要素。筆者結合幾年來從事有機化學的教學以及科研的實際情況,認為在有機化學教學中主要存在以下因素阻礙學生科學素養的提升。
1.受中小學教育的影響。
我國目前在中小學的教學中實行的是應試教育,這類教育體制具有兩個致命缺點:其一是中小學不看重科學素養教育的習慣在高校中被延續;其二是學生長時間疲于應對考試成為測驗機器,即使到了進修環境相對輕松的高校也依然沿用以往在中學時形成的學習方法和學習態度,對于科學素養養成的重要性認知不足。現在,全國大部分的高校仍缺少針對大學生的專門科研活動,只有部分高校將大學生科研活動作為一項長效機制固定并且堅持下來,但是,缺乏專門機構做出引導和安排,在某種意義上這類體制上的遺憾使得大學校園缺少濃郁的科學素養氛圍,不利于大學生科學技術的磨煉與培育。
有機化學實驗調查分析
有機化學是藥學專業的一門重要的基礎課,它是后續專業課程的基礎[1],其中有機化學實驗是重要的組成部分,它能夠激發學生的學習興趣,培養學生的觀察能力和動手能力,培養學生嚴謹科學的學習方法,培養學生的意志和品質。反思是指對已發生的事情進行反復深入的思考,以吸取其中的經驗教訓。反思實質上是對認識的深化,也是對當前認識的審視和分析。反思是一種思維活動,也是一種認知策略,它是學生全面發展所必備的素質之一。學生擁有了反思能力,才能積極主動的認識自己的錯誤,進而提高分析問題,解決問題的能力。在有機化學實驗的學習中,反思能力對優化認知結構,培養思維的靈活性和深刻性,批判性和發散性有著重要的作用[2]。在以往的反思性教學研究中,絕大部分是教師對自身教學情況的反思[3],對于培養學生反思學習能力的研究很少[4],從有機化學實驗的角度來提高學生的反思學習能力的研究幾乎是空白。為了提高有機化學實驗課的教學教學效果,本文采用問卷調查的方法對2017級普高藥學專業學生有機化學實驗的反思學習能力現狀進行了調查研究,了解了目前藥學高職學生反思能力的現狀及影響反思能力的因素,為學生反思能力的培養和提升提供依據。
1調查對象
調查對象為山西職工醫學院2017級普高藥學1-4班的全體學生。共進行了兩次調查,第一次調查時間為學生入學第3周,共發放問卷166份,剔除無效問卷后得到有效問卷162份,回收率為97.6%。第二次調查時間在2個月后,即醇、酚、醛、酮的性質實驗完成后一周,共發放問卷166份,收回有效問卷166份,回收率為100%。
2結果與分析
2.1有機化學實驗學習特點的調查。2.1.1有機化學基礎知識薄弱統計結果顯示,2017級藥學高職文科生占51.2%,理科生占48.8%。理科生中,只有38.2%的學生在高中化學選修課中選修過有機化學,這部分學生的有機化學基礎較好,文科生幾乎沒有學過有機化學。由調查結果可見,學生有機化學基礎知識薄弱,相關知識的儲備量不足,實驗方面尤其是有機化學實驗方面動手能力的培養欠缺,從而在學習的過程中會感覺枯燥乏味難學,無法從中獲得成就感,對有機化學學習的信心不足甚至失去信心。2.1.2學生對有機化學缺乏濃厚的興趣歌德說:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”,從教育心理學的角度來說,學習興趣是一個人傾向于認識、研究獲得某種知識的心理特征,是可以推動人們求知的一種內在力量。學生對某一學科有興趣,就會持續地專心致志地鉆研它,從而提高學習效果。學習興趣既是學習的原因,又是學習的結果。問卷調查研究結果:僅有30.8%的學生是由于自己喜歡而選擇藥學專業,其余的學生均是因為藥學專業就業前景好、家長給選擇的該專業等其他原因而被迫選擇的藥學專業。2017級的學生,從開學到現在,對有機化學的學習已經將近兩個月的時間,調查其對有機化學課程學習的興趣度,結果得出:74.1%的學生表示一般,9.5%的學生表示不感興趣,僅有16.7%的學生表示很感興趣。由調查結果可知,學生對有機化學的學習缺乏濃厚的興趣,大部分的同學都是由于被迫而選擇的藥學專業,從而被迫學習有機化學及有機化學實驗,因而對該學科的學習沒有積極的期望。2.1.3缺乏意志力和良好的學習習慣學習習慣,是在學習過程中經過反復練習形成并發展,成為一種個體需要的自動化學習行為方式。養成良好的學習習慣,有利于激發學生學習的積極性和主動性;有利于形成學習策略,提高學習效率;有利于培養自主學習能力;有利于培養學生的創新精神和創造能力,使學生終身受益。數據顯示只有56%的學生有課前預習的習慣,44%的學生沒有。中學階段做過實驗的同學在進行實驗之前有37%的同學從不預習。本學期有機化學的學習中,在做筆記方面,43.2%的學生在筆記本上記筆記,53.7%的學生在書上做筆記,8.6%的學生偶爾做一點筆記;在課后復習方面,62.3%的同學一開始復習了,后來逐漸不復習了,30.2%的學生一般不復習,只有6.8%的學生一直堅持課后復習;在作業完成方面,只有3.7%的學生自己獨立完成,50%的學生盡可能自己完成,不會的與同學討論后再完成,46.3%的學生通過抄寫同學的作業來完成。另外,64.2%的學生遇到不會的習題或者沒有聽懂的內容時很少找老師和同學幫忙,85.2%的學生認為影響有機化學學習的因素是自己的努力程度。不難看出藥學高職學生意志力薄弱,自我約束力較差,對有機化學及有機實驗的學習沒有養成良好的學習習慣。2.2有機化學實驗反思性學習的現狀調查。2.2.1課前缺乏預習,難以做到心中有數古話說:“凡事預則立,不預則廢。”課前預習既是一種科學的學習方法,同時也是一種良好的學習習慣。學生只有充分地預習,才能有效地提高聽課效率,提高自學能力,激發學習的興趣。有機化學知識是連續的,對于有機化學的學習要建立在學生已有知識和經驗的基礎上進行。對有機化學實驗的預習顯得更為重要,只有實驗前預習才能對預期實驗現象心中有數。在醇、酚和醛、酮性質實驗之前僅有5.6%的學生認真預習(對每個實驗現象心中有數);78.4%的學生粗略預習(就看了一下,預期實驗現象知道一部分);16%的學生完全沒預習。在性質實驗之前,老師課堂上對實驗的更改,55.6%的學生認真聽了,也做了記錄;39.8%的學生聽老師說了,記錄一部分;4.9%的學生聽老師講了,沒有記錄。由此可見,絕大多數同學沒有養成良好的預習習慣,對于實驗過程中的預期實驗現象不明確,不能做到心中有數。2.2.2反思意識淡薄,沒有養成反思習慣在性質實驗的過程中,49.4%的學生認真記錄實驗現象,不符合預期實驗現象的再重做,積極找原因,38.3%的學生認真記錄實驗現象,實驗現象是否符合預期,沒有思考;12.3%的學生簡單記錄實驗現象?!霸谛再|實驗過程中,你發現了哪些問題?”幾乎所有的同學都回答不出來。“在這兩個性質實驗中,你們組做的最成功的實驗是?”有63.6%的學生能作出回答?!霸谶@兩個性質實驗中,你們組做的實驗與預期的實驗現象不符合的有?”僅有28.4%的學生能作答并且分析原因。由此可見,學生在有機化學實驗過程中反思思維參與很少,對于學習方法、知識掌握、實驗方法、實驗結果的反思過少,不能有效地進行學習。在完成了醇、酚、醛、酮性質實驗之后,且相應的實驗報告已經完成,對同學們的實驗情況進行了調查,絕大部分同學對于實驗時拍攝的照片不是很清楚,對相應實驗中出現的問題回答的不理想。由表2可看出:大多數學生對自己實驗結果的成功與否不太清楚,并且實驗結束之后,也沒有對自己的實驗進行反思,說明學生不了解反思性學習的內涵,沒有意識到反思在有機化學及有機實驗學習中的重要性,充分說明學生在自己的學習中,反思意識淡薄,沒有養成反思的習慣。2.2.3缺乏必要的指導和相應的訓練[5]由表2可看出,以前的實驗課中均沒有上過實驗反思課,這說明之前教師對學生的反思性學習不夠重視,在教學過程中沒有專門強化學生的反思意識,忽視培養學生的反思性學習能力。因此,如何改變傳統的有機化學實驗教學觀念,把培養學生反思性學習的能力放在一個重要的位置,充分發揮學生學習的主體作用,促使學生從不會反思變成主動反思和善于反思是亟待解決的問題。
3結論
有機化學實踐教學論文
1技師學院有機化學的實踐教學價值
有機化學以有機物的組成、結構、性質及變化規律為主要研究對像,是化學學科中的一個相當重要的二級學科。它與人類生活和生命活動息息相關,在衣食住行、醫療衛生、農業生產、能源和材料等工業生產及科學技術領域都發揮著舉足輕重的作用。因此,技師學院有機化學教學內容應以物質結構為主線,將“有機化學與生活”,“有機化學與材料”和“有機化學與生命”等內容滲透進課堂教學,徹底改變“純化學”式的教育模式,讓不同層次的中學生積極投入到實踐學習的氛圍中,在實現知識積累的同時,得到方法、技能的鍛煉,為實現終身教育奠定基礎。有機化學由于其內容本身的真實性與實踐性,學生在學習、活動過程中通過自己親身感悟與體驗,在獲得知識與技能的同時,可以內化形成過程與方法、情感態度與價值觀,理解科學的本質,從而全面落實化學課程目標和提高學生的科學素養。
同時有機化學是基于實驗的一門科學,有機化學的研究更是具有明顯的實驗特征。因此,在技師學院有機化學教學中開展實踐學習研究是一個契機。通過實踐學習,對學生進行探索化學知識的過程和學習方法的訓練,既可以激發學生發現問題、分析和解決問題的興趣,形成求學所必需的質疑態度和批判精神,又培養了學生多維思考、分析推理、歸納總結的能力。
2技師學院有機化學實踐教學現狀的調查和分析
通過對技師學院有機化學教與學現狀的調查和分析,對目前技師學院有機化學教學模式現狀進行了摸底,以便于更有效地開展探索適應新課程要求的教學模式的研究。根據占有的資料和實際的走訪調查,設計了調查問卷。結果顯示31.5%的學生對技師學院有機化學學習無興趣,45.2%的學生認為學習化學興趣不高的主要原因是教師傳統的教學方法,59.6%的學生不能很好地參與課堂教學,68.5%的學生喜歡實踐學習模式。由此看出,傳統的教學方法中存在以教師為中心,強調教師權威的現象,忽視了教師與學生的合作關系,剝奪了學生的自主性,影響了學生的自信心,導致學生厭學,使學生對教師有抵觸情緒。學生希望老師在課堂上成為他們的合作伙伴,給他們一定的學習空間,使個人的主動性、積極性充分發揮出來。而有機化學教學改革的核心任務便是建立和形成旨在充分調動、發揮學生主體性的學習方式。實踐學習就是一種行之有效的學習方式,能使學生的主體性、能動性等在實踐學習過程中得以發展。
3技師學院有機化學實踐教學創新的措施
綜合性有機化學實驗設計研究
摘要:推薦一個綜合性有機化學實驗-二茂鐵甲酸的制備和電化學行為分析。以二茂鐵為原料,與鄰氯苯甲酰氯進行傅-克?;磻玫揭阴;F,進一步堿性水解、酸化制備二茂鐵甲酸。運用循環伏安法測試其在不同條件下電化學性質。該綜合實驗將實驗方案設計、有機化學合成與電化學分析測試相結合,滿足綜合實驗的要求,培養學生創新能力。
關鍵詞:有機化學實驗;二茂鐵甲酸;電化學性質
有機化學本身是非常重要的基礎自然科學,也是學習生命科學、材料科學、環境科學、醫藥科學等眾多科學的理論基礎,與工農業生產和社會生活密切相關[1],為人類帶來了無盡的實惠。而有機化學又是一門以實驗為基礎的科學,實驗技能是有機化學工作者必備的基本素質,因此有機化學實驗教學環節在整個化學教育中占有很重要的地位,對學生的知識能力和素質的協調發展起著至關重要的作用,有機化學實驗教學方法改進[2-6]則至關重要。有機化學實驗是化學與化工專業本科生必修的基礎課程之一,傳統的實驗課堂,很多都是模式化的教育方式,學生在老師的指揮下依次操作就可以順利的完成實驗,但對于實驗操作中制備的化合物具體的化學性質,在其他方面的用途不了解?,F代分析測試手段是我們認識客觀物質世界的眼睛,是從事化學、化工、材料、生物、醫學、藥物、食品、環境等領域專業研究和生產實踐中不可缺少的關鍵環節,是當代相關專業本科生和研究生必須具備的基本科研素質。越來越多的科研工作和生產實踐離不開儀器分析,越來越多的學生反映在就業面試中經常會被詢問到在校期間對各種分析儀器尤其是大型分析儀器了解、掌握和應用的情況,《儀器分析實驗》作為一門實驗課程的重要性日顯突出。結合上述因素,我們設想開設綜合化學實驗將有機化學實驗和儀器分析實驗相結合,例如將有機合成的化合物進行電化學表征,讓學生了解合成的過程,應用的階段。本實驗選取二茂鐵甲酸的制備,二茂鐵是一種具有芳香族性質的有機過渡金屬化合物,外觀為橙色,有樟腦氣味,不溶于水,溶于甲醇、乙醇等有機溶劑中,其分子呈現極性,具有高度熱穩定性、化學穩定性和耐輻射性,其在工業、農業、醫藥、航天、節能、環保等行業具有廣泛的應用。極化的二茂鐵衍生物具有獨特的電化學及光學特性,連接吸電子基共扼體系的二茂鐵衍生物具有良好的二階非線性光學響應。利用二茂鐵基團的氧化還原可逆特性,則有可能通過電化學可逆特性來控制其衍生物的光化學特性,實現氧化還原開關效應。由于二茂鐵不溶于水,測試電化學性質需要使用有機溶劑和高氯酸鹽,限制其在其應用的范圍。在實驗中,我們設計合成水溶性二茂鐵甲酸,利用其具有良好的堿性水溶液的高溶解性,測試其電化學性質,并討論氫氧化鈉對電化學反應類型的影響。
1實驗目的
(1)按實驗要求合成二茂鐵甲酸,掌握低溫控制、萃取、回流和重結晶等的各種有機實驗基本操作。(2)掌握電化學工作站的使用方法,利用循環伏安法測試二茂鐵甲酸的電化學性質。
2儀器與實驗藥品
有機化學教學深化分析
1超分子化學
對于有機化學來講,大部分有機分子都是基于共價鍵而形成,因此傳統有機化學都是講授某個分子內部共價鍵的形成和斷裂機制[1,2]。而超分子化學則是研究兩個或多個分子通過非共價鍵相互作用,締合組裝成具有特定結構和功能的超分子體系的科學。所謂非共價鍵其實是一種次級鍵,也叫分子間作用力,包括學生所熟知的氫鍵,以及金屬-配位作用、親疏水作用、靜電作用、范德華力等等。超分子化學主要發軔于1967年CJPederson發現冠醚,繼而DJCram提出主客體化學,最后由JMLehn系統提出超分子化學概念。由于他們的卓越貢獻,三人于1987年共享了諾貝爾化學獎。超分子化學發展十分迅猛,科學家J-P.Sauvage、J.F.Stoddart和B.L.Feringa利用超分子化學手段在分子機器的設計與構造方面由于做出重大貢獻而分享了2016年的諾貝爾化學獎[3]。2017年10月,筆者有幸在南京大學和Sauvage教授進行了深入交流,探討了其獲諾獎的標志性超分子——索烴的合成經歷。
2有機超分子化學
如上所述,有機化學是超分子化學的重要發展根源之一。從兩次授予超分子領域諾貝爾化學獎的情況可以受到啟示。所有獲獎的6位科學家中所研究的對象均為有機分子。例如,Pederson的冠醚是一種有機大環分子、Sauvage的索烴是兩個有機大環分子以環套環的形式互鎖、Stoddart的分子梭則是一個環狀有機分子在一個線性有機分子上的穿梭運動等等。顯然,有機化學為超分子的發展奠定了基石,并且逐漸形成了化學的一個新分支——有機超分子化學。有機超分子化學的概念可以概括為:以有機分子為對象,研究它們的自組裝規律、組裝結構及組裝體性質,以期獲得具有特定功能的有序有機分子聚集體。
3有機化學課程中超分子相關內容
以張文勤等編著的《有機化學》為例[4],在書中第十章第六節第1小節介紹了冠醚。本小節里面簡單介紹了冠醚的結構和命名,簡要回顧了Pederson發現冠醚并與Cram、Lehn等一起獲得諾貝化學獎。并且描述了不同大小的冠醚對不同金屬離子的選擇性絡合。最后舉例冠醚可以用作相轉移催化劑。在書中第二十章第三節第3小節介紹了蛋白質的結構。蛋白質的結構的一個顯著特征就是其肽鏈會進行螺旋和折疊,形成三維特定的功能體。其中,該小結重點敘述了氫鍵在形成α螺旋和β折疊中的重要作用。而氫鍵的形成主要是由于酰胺基中的氧原子和另一酰胺基中的胺基氫原子相互作用。第二十章第四節第2小節,課本介紹了核酸的結構。核酸結構中的堿基對正是通過二重氫鍵和三重氫鍵進行連接配對,最終形成DNA的雙螺旋穩定結構。