有機(jī)合成知識范文10篇
時(shí)間:2024-05-21 23:44:34
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有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文
1化工專業(yè)精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化理念滲透的必要性
精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用到酚類、芳香烴、醛、酮等有毒有害物質(zhì)[5]。學(xué)生在做精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),由于實(shí)驗(yàn)室空間有限,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的學(xué)生人數(shù)較多,實(shí)驗(yàn)臺套數(shù)有限,實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生和擴(kuò)散的有毒有害物質(zhì),勢必污染教學(xué)環(huán)境,影響師生的健康,也不利于培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境意識。另一方面,實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的大量的廢氣、廢水以及廢渣未經(jīng)處理直接排放到自然環(huán)境中,必然對環(huán)境造成污染,幾乎每個(gè)精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)室都已成了一個(gè)小型的污染源。因此,在精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)教育思想是必要的。作為化學(xué)教師,應(yīng)將綠色化學(xué)理念隨時(shí)融入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,培養(yǎng)具有綠色化學(xué)意識環(huán)保理念的化工專業(yè)應(yīng)用型人才。
2以綠色化學(xué)理念指導(dǎo)精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
2.1優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,精選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,體現(xiàn)綠色化學(xué)思想。在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,選擇精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí),多從典型性、代表性、高復(fù)現(xiàn)性等方面考慮,忽視了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)過程對環(huán)境的污染[6]。現(xiàn)在選擇精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí),多以綠色化學(xué)理念為指導(dǎo),對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化,盡可能選擇圍繞基本原理、基本實(shí)驗(yàn)操作而進(jìn)行的無污染、污染少的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中盡量采用無毒原料、溶劑和催化劑,盡量做到原料綠色化、溶劑綠色化和催化劑綠色化,并選用綠色合成路線[7]。精確計(jì)算各種反應(yīng)物的需求量,在保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下,盡量減少試劑用量,使反應(yīng)物盡可能完全轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物,體現(xiàn)綠色化學(xué)“原子經(jīng)濟(jì)性”的精神[8]。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇方面,盡量依據(jù)低能耗、低毒原則進(jìn)行篩選。如常用的高聚物單體“己二酸的合成”實(shí)驗(yàn),可以采用雙氧水氧化法替代硝酸氧化法[9],避免實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生大量有毒氧化物氣體和使用硝酸帶來的強(qiáng)腐蝕性,從而提高了實(shí)驗(yàn)安全性。再如“對硝基苯甲酸乙酯的合成”實(shí)驗(yàn)中,常規(guī)方法是以濃硫酸為催化劑來合成的,這種方法,雖然催化劑價(jià)廉、活性高,但反應(yīng)復(fù)雜,副產(chǎn)物多,且濃硫酸腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境。現(xiàn)在改為以價(jià)廉易得、性質(zhì)穩(wěn)定安全的苯磺酸為催化劑來合成就可以克服這些缺點(diǎn),且產(chǎn)率較高[10]。2.2合理設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn),改進(jìn)精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。合成制備實(shí)驗(yàn)在精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)中占有較大比例,且大多數(shù)反應(yīng)物產(chǎn)物都是有毒有害物質(zhì)。傳統(tǒng)的操作方法是在通風(fēng)櫥中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這樣只能避免對實(shí)驗(yàn)室小環(huán)境的污染,有毒物質(zhì)還會排放到空氣中。如在酯類物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)中,將反應(yīng)裝置連接一個(gè)干燥管,細(xì)口插入碳酸鈉溶液里,可防止倒吸,同時(shí)也防止了反應(yīng)物產(chǎn)物氣體進(jìn)入空氣,反應(yīng)物用量也減少一半以上[11],從而達(dá)到盡可能減少污染的目的。在精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,可以對各個(gè)實(shí)驗(yàn)間存在的關(guān)系進(jìn)行研究,并加以梳理,通過合理安排實(shí)驗(yàn)次序,開展關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)[12]。一個(gè)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)品可以作為另一個(gè)實(shí)驗(yàn)的原料,使實(shí)驗(yàn)之間形成鏈接關(guān)系,使實(shí)驗(yàn)中的輔助劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物、剩余物能相互循環(huán)利用[13]。如在藥物中間體“對硝基苯甲酸的合成”實(shí)驗(yàn)中,合成的產(chǎn)品對硝基苯甲酸粗品,也可以成為基本操作“重結(jié)晶”的實(shí)驗(yàn)材料,精制后的對硝基苯甲酸純品,又可以成為“熔點(diǎn)的測定”的實(shí)驗(yàn)材料,這樣可節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間和原料,還可通過熔點(diǎn)的測定實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步檢查學(xué)生的產(chǎn)品是否合格,可謂一舉多得[14]。2.3采用微型化實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)節(jié)約意識。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代的美國,是國際上公認(rèn)的能體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的一種化學(xué)實(shí)驗(yàn)的新方法、新技術(shù),被譽(yù)為“化學(xué)實(shí)驗(yàn)的革命”[15]。它是以盡可能少的化學(xué)試劑參加反應(yīng),獲得比較明顯的反應(yīng)結(jié)果和較準(zhǔn)確的化學(xué)信息的一種新型實(shí)驗(yàn)方法。現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展已進(jìn)入超小規(guī)模領(lǐng)域,微型化成套合成實(shí)驗(yàn)儀器的出現(xiàn),為微型化實(shí)驗(yàn)提供了可能[16]。在保證同樣的教學(xué)效果情況下,同時(shí)傳授環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的教育教學(xué)理念。基于此,精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)要逐步實(shí)施常量、微量與半微量相結(jié)合方式[17]。如精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)中植物生長素“2,4-二氯苯氧乙酸的合成”、磺胺藥物“對氨基苯磺酰胺的合成”、香料“氫化肉桂酸的合成”、防曬劑“對氨基苯甲酸的合成”、陰離子表面活性劑“十二烷基硫酸鈉的制備”等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中,實(shí)驗(yàn)藥品用量比常量實(shí)驗(yàn)減少1/2,反應(yīng)時(shí)間也隨之大大縮短,實(shí)驗(yàn)仍然保持較高的產(chǎn)率。還有其他很多半微量實(shí)驗(yàn)中試劑的用量或濃度僅為常量的1/10~1/5,試劑用量比對應(yīng)的常量實(shí)驗(yàn)節(jié)約80%以上[18]。實(shí)踐證明,藥品用量的半微量化與常量化在準(zhǔn)確性與嚴(yán)密性上并沒有明顯差別,相關(guān)輔助材料(如水、電)的消耗也相應(yīng)減少,降低了實(shí)驗(yàn)成本,同時(shí)也使爆炸、燒傷、中毒等實(shí)驗(yàn)事故相應(yīng)減少,提高了實(shí)驗(yàn)的安全性,減少了對環(huán)境的污染。因此,微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)的有效途徑之一。2.4采用多媒體技術(shù),模擬化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)的精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)不可避免地要消耗較多藥品和大量水資源,特別是一些使用昂貴試劑的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)成本較大且易發(fā)生爆炸的實(shí)驗(yàn),以及必須采用有毒有害試劑并在實(shí)驗(yàn)中排放較多有毒氣體的實(shí)驗(yàn)。因此精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化是有一定限度的,而且有些教材中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)不具備綠色化條件[19]。我們可以利用現(xiàn)代化教學(xué)手段來輔助學(xué)生教學(xué)實(shí)驗(yàn),采用多媒體技術(shù),模擬化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)。多媒體教學(xué)的一大優(yōu)點(diǎn)就在于能夠模擬各種精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,而且方便快捷,無污染。利用多媒體技術(shù)對實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行虛擬仿真,用文字、聲音、圖象、動畫的效果讓學(xué)生在屏幕前達(dá)到身臨其境的感受,同時(shí)伴隨教師相關(guān)知識精辟的講解,使學(xué)生通過仿真實(shí)驗(yàn)獲得較好的實(shí)驗(yàn)效果,實(shí)現(xiàn)精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化。
3貫徹綠色環(huán)保意識,合理回收循環(huán)利用實(shí)驗(yàn)廢棄物
精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)中不可避免地會產(chǎn)生某些有毒氣體、液體和固體,量雖然不算大,但久而久之會對環(huán)境造成較大污染[20]。實(shí)驗(yàn)中任意處置“三廢”會淡化學(xué)生環(huán)保意識,尤其是對于化工專業(yè)的學(xué)生,環(huán)保要求更高。因此,每次實(shí)驗(yàn)完成后將產(chǎn)生的廢液統(tǒng)一進(jìn)行回收,把用過的芳烴類、鹵代烴類、酚類、醛酮類、酸堿類等各種廢液、廢渣或有放射性的污染物,分別倒入指定的各類回收容器內(nèi),然后鼓勵(lì)并指導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的專業(yè)知識對廢氣廢液廢渣進(jìn)行循環(huán)再次利用。如精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的酸性廢氣用堿液吸收或與其它物質(zhì)反應(yīng),使其變成液體或固體;實(shí)驗(yàn)中的含氰廢液可用堿性氯化法進(jìn)行處理;廢渣盡可能循環(huán)再利用;實(shí)驗(yàn)中破損的蒸發(fā)皿可收集敲碎用做沸石等,這樣既提高了學(xué)生環(huán)保意識,又鞏固了學(xué)生專業(yè)知識。從而做到實(shí)驗(yàn)室少污染,實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品鏈?zhǔn)嚼玫牧夹匝h(huán)。
化工研究生案例教學(xué)模式分析
摘要:本文探討了如何在化工研究生專業(yè)選修課實(shí)施案例教學(xué)。從分析化工研究生專業(yè)選修課教學(xué)當(dāng)前存在的問題、案例教學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)入手,介紹了在研究生選修課教學(xué)中如何豐富教學(xué)案例庫、豐富案例教學(xué)形式、優(yōu)化教學(xué)氛圍的實(shí)踐情況。教學(xué)實(shí)踐表明,案例教學(xué)方法,有利于提高研究生學(xué)習(xí)專業(yè)選修課的學(xué)習(xí)興趣,達(dá)到較好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:化工專業(yè)選修課;案例教學(xué);研究生教學(xué)
研究生課程在研究生培養(yǎng)中起著極其重要的作用。2014年,教育部了《關(guān)于改進(jìn)和加強(qiáng)研究生課程建設(shè)的意見》(教研[2014]5號),《意見》明確了培養(yǎng)單位應(yīng)科學(xué)認(rèn)識課程學(xué)習(xí)在研究生培養(yǎng)中的重要地位和功能,切實(shí)轉(zhuǎn)變只重科研忽視課程的實(shí)際傾向,把課程建設(shè)作為學(xué)科建設(shè)工作的重要組成部分,將課程質(zhì)量作為評價(jià)學(xué)科發(fā)展質(zhì)量和衡量人才培養(yǎng)水平的重要指標(biāo)[1]。但在研究生選修課程的教學(xué)中,還存在不少問題,選而不修的現(xiàn)象普遍存在,一方面是研究生對選修課的學(xué)習(xí)重視不夠,另一方面是教師在授課時(shí),采取教學(xué)方法不利于調(diào)動研究生學(xué)習(xí)積極性,導(dǎo)致選修課教學(xué)質(zhì)量不高。為能更好地發(fā)揮選修課在研究生培養(yǎng)中的作用,對研究生選修課的教學(xué)方法的改革迫在眉睫,要將教師從傳統(tǒng)的授課方式———做PPT、授課、考試,轉(zhuǎn)變成以案例教學(xué)為主的教學(xué)模式,以提高研究生課程教學(xué)質(zhì)量。
一、化工研究生專業(yè)選修課教學(xué)當(dāng)前存在的問題
《精細(xì)有機(jī)合成新方法與技術(shù)》是我校化學(xué)工程與技術(shù)一級學(xué)科碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)一門重要的選修課,課程主要介紹精細(xì)化學(xué)品合成反應(yīng)和合成路線,重點(diǎn)介紹近代合成技術(shù)、生物化學(xué)合成和綠色合成,以及一些特殊的合成實(shí)驗(yàn)技術(shù)。《精細(xì)有機(jī)合成新方法與技術(shù)》教學(xué)與其他研究生選修課一樣,存在以下問題。第一,注重對理論知識的傳授,而利用理論解決科研中存在的實(shí)際問題,介紹不多,學(xué)生不知道如何在科學(xué)研究中利用理論知識來解決實(shí)際問題,從而導(dǎo)致學(xué)生對學(xué)習(xí)課程提不起興趣。第二,教師通常采用傳統(tǒng)方法授課,學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài),不積極思考問題,對知識的掌握常常是一知半解,不利于學(xué)生開展科學(xué)研究工作。第三,由于研究生選修課常常采取開卷考試方式,導(dǎo)致部分學(xué)生對學(xué)習(xí)選修課重視程度不夠。
二、案例教學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)
化學(xué)制藥工藝學(xué)五步式教學(xué)法研究
“化學(xué)制藥工藝學(xué)”是藥物化學(xué)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,是藥物開發(fā)和生產(chǎn)過程中,設(shè)計(jì)和研究經(jīng)濟(jì)、安全、高效的化學(xué)合成工藝路線的一門科學(xué);也是研究工藝原理和工藝生產(chǎn)過程,制定生產(chǎn)工藝規(guī)程,實(shí)現(xiàn)化學(xué)制藥生產(chǎn)過程最優(yōu)化的一門科學(xué)。主要討論化學(xué)藥物合成路線的設(shè)計(jì)方法,包括藥物合成中各種常見化學(xué)鍵的形成方法和技巧,并以綠色化學(xué)制藥技術(shù)為指導(dǎo)思想,貫徹藥物分子結(jié)構(gòu)的剖析、切斷、組裝規(guī)律,以具體藥物為實(shí)例濃縮經(jīng)典加創(chuàng)新進(jìn)展,如多種催化反應(yīng)、手性藥物、微波輔助等綠色藥物合成技術(shù)的應(yīng)用。同時(shí),以中試放大與生產(chǎn)工藝規(guī)程以及化學(xué)制藥廠的安全生產(chǎn)和"三廢"防治為輔的教學(xué)等特點(diǎn)。然而,這門選修課安排在大四上學(xué)期,學(xué)生面臨考研、保研、出國和就業(yè)找工作等諸多決策,人心躁動,人云亦云,很難讓學(xué)生安于選修課的學(xué)習(xí)。同時(shí),化學(xué)制藥工藝學(xué)也是一門綜合性強(qiáng)且較為枯燥的課程。面對這一現(xiàn)實(shí),如何抓住學(xué)生思想,利用課堂教學(xué),盡可能讓學(xué)生在畢業(yè)之際學(xué)有所得,學(xué)有所用,提高分析問題解決問題的能力,為今后的發(fā)展做好知識儲備和積淀,并為培養(yǎng)出符合時(shí)代要求的高素質(zhì)高分析能力的創(chuàng)新型人才奠定基礎(chǔ)。圍繞這一目的,筆者探索了如下五步曲教學(xué)方法。
一.歸納總結(jié),洞見癥結(jié)
化學(xué)制藥工藝學(xué)是一門集有機(jī)化學(xué)、藥物化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)合成反應(yīng)、化工過程與設(shè)備以及分析化學(xué)于一體的藥物化學(xué)專業(yè)綜合性課程。尤其與有機(jī)化學(xué)和有機(jī)合成反應(yīng)聯(lián)系密切,而有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)已在大一完成,學(xué)生對基本內(nèi)容和概念已記憶不清,加之課時(shí)有限,藥學(xué)的有機(jī)化學(xué)知識側(cè)重藥物較少,因此,本課程首先將有機(jī)化學(xué)和有機(jī)合成反應(yīng)基礎(chǔ)知識濃縮為兩方面,(1)有機(jī)合成設(shè)計(jì)相關(guān)要素:基本骨架的構(gòu)建(碳鏈增長,縮短碳鏈,構(gòu)成環(huán)架)、功能基(官能團(tuán))的運(yùn)用、立體化學(xué)思考;(2)合成路線設(shè)計(jì):結(jié)構(gòu)剖析、切斷及策略、各類化合物的合成特點(diǎn)等。利用主線知識點(diǎn)對基礎(chǔ)知識的高度概括歸納總結(jié)使考研學(xué)生受益,同時(shí)也有助于保研,出國和找工作的學(xué)生加強(qiáng)基礎(chǔ),應(yīng)對相應(yīng)的面試和考察。其次,將藥物化學(xué)、物理化學(xué)、化工過程與設(shè)備以及分析化學(xué)與本課程的聯(lián)系分別提煉為一關(guān)鍵要點(diǎn),使學(xué)生明確藥學(xué)學(xué)科課程設(shè)置與新藥研究的關(guān)系,明確藥物分子的化學(xué)反應(yīng)和生物作用特點(diǎn),盡力為面對的升學(xué)和走向工作崗位把好最后一關(guān)。
二.化整為零,各個(gè)擊破
化學(xué)制藥工藝學(xué)中重點(diǎn)是藥物合成路線的設(shè)計(jì),而合成路線設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是藥物分子的結(jié)構(gòu)剖析。欲知如何結(jié)構(gòu)剖析就得明確一個(gè)藥物分子的切斷方法和策略。因此,本課程將有機(jī)化學(xué)和有機(jī)合成反應(yīng)經(jīng)典理論與反應(yīng)機(jī)制通過分子的切斷概括為三類策略:(1)尋找易拆鍵(碳-雜鍵;支鏈多處;稠環(huán)化合物的稠合處);(2)變換或添加官能團(tuán)后再切斷;(3)導(dǎo)向基的引入與導(dǎo)向作用。讓學(xué)生很容易理解有機(jī)合成原理和思路,找到合成藥物分子的關(guān)鍵切入點(diǎn)。教會學(xué)生將藥物分子分解為可組裝的片段,從片段聯(lián)想相應(yīng)原料,再從原料思考組裝條件和方式方法。以一簡單藥物中間體為例說明如下。首先,通過"逆合成分析法"畫出"合成樹",找出"合成子"。其次,利用已學(xué)過的有機(jī)化學(xué)等基礎(chǔ)知識分析各切斷、片段、合成子的利弊。最后,找出最優(yōu)合成路線。使學(xué)生學(xué)會將零散的知識點(diǎn)串聯(lián)在一起并能運(yùn)用基礎(chǔ)知識解決實(shí)際問題。
三.化繁為簡,提要勾玄
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討
摘要:為了有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的興趣和基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量,本文根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn),從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選取、考核方式、授課模式以及開展實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)操作視頻大賽等方面貫穿創(chuàng)新教育思想,注重在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思想和能力。
關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革;創(chuàng)新教育
化學(xué)是自然科學(xué)的一種,是大學(xué)教學(xué)中歷史悠久且基礎(chǔ)性很強(qiáng)的一門學(xué)科,而這門學(xué)科的理論不能離開實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)及相關(guān)專業(yè)本科教學(xué)中必開的一門基礎(chǔ)課程,其教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、分析能力和解決問題能力,使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)熟練掌握基本技能操作的同時(shí),進(jìn)一步加深對有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識的理解及科研和現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用,從而培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。所以,設(shè)計(jì)調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,采用多樣的教學(xué)模式和規(guī)范的實(shí)驗(yàn)考核制度,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識。近年來,學(xué)院為了提高學(xué)生對有機(jī)化學(xué)的興趣、動手能力和發(fā)散思維培養(yǎng),針對有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)從實(shí)驗(yàn)教材、內(nèi)容選擇和教學(xué)形式等方面進(jìn)行了相應(yīng)的改革,并取得了較好的效果。首先,將化學(xué)相關(guān)專業(yè)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)授課分為兩個(gè)學(xué)期,第一學(xué)期采用“基本操作技術(shù)訓(xùn)練+有機(jī)化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)”,第二學(xué)期全部進(jìn)行合成實(shí)驗(yàn)。同時(shí),每個(gè)學(xué)期的期中都會安排實(shí)驗(yàn)操作考試(強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)基本技能訓(xùn)練),期末安排有機(jī)化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)筆試和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)考試(側(cè)重綜合性、設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新性的考察)。授課形式以教師為主體講授,一個(gè)班分三組,分別由三位老師同時(shí)進(jìn)行指導(dǎo),這樣不但能夠在確保實(shí)驗(yàn)安全的前提下發(fā)現(xiàn)和解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的新舊問題,同時(shí)能夠使師生的專業(yè)知識得到不斷拓展。并結(jié)合當(dāng)今科學(xué)技術(shù)中大量的合成新方法和測試手段不斷涌現(xiàn)的態(tài)勢,要求本科教學(xué)中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不斷更新,也促使實(shí)驗(yàn)研究方法趨于綜合訓(xùn)練型和科學(xué)研究型的方向發(fā)展。
一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的精選
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程需在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)讓學(xué)生從了解、熟悉到掌握的過程中學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識和熟悉掌握操作技能,并且在后續(xù)的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)中提升學(xué)生的綜合能力。我院有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)分為有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)(I)和有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)(II)。有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)(I)主要是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和基本技能訓(xùn)練,旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能和方法,以及培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣及安全意識。主要有熔點(diǎn)及沸點(diǎn)、回流及蒸餾、重結(jié)晶、萃取、色譜及旋光、物質(zhì)基本性質(zhì)實(shí)驗(yàn)和1—2個(gè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等。有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)(II)是結(jié)合各科專業(yè)的特點(diǎn),開設(shè)了8—9個(gè)綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),其中,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要讓學(xué)生通過自查文獻(xiàn)資料,根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件設(shè)計(jì)方案,經(jīng)任課教師審查確認(rèn)后獨(dú)立完成,從而培養(yǎng)學(xué)生的主動性和創(chuàng)新性。此外,老師會將自己的科學(xué)研究成果增添到有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,使學(xué)生能夠更進(jìn)一步熟悉課本和科研應(yīng)用的關(guān)聯(lián),從而促進(jìn)學(xué)生在教學(xué)科研中的創(chuàng)新意識。
二、規(guī)范實(shí)驗(yàn)考核標(biāo)準(zhǔn)
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐分析
摘要:隨著有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的污染日益嚴(yán)重,減少環(huán)境污染和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化教學(xué)改革是必然的要求。本文在綠色化理念指導(dǎo)下對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整合,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)方法,積極選用綠色催化劑,在引進(jìn)新的科研成果和新技術(shù)等方面探討了有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化教學(xué)改革。
關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn);綠色化;改革
綠色化學(xué)(GreenChemistry),又稱環(huán)境無害化學(xué)(EnviromentalBenignChemistry)和清潔化學(xué)(CleanChemistry),它是1991年美國環(huán)境保護(hù)署提出的,自1995年被美國正式采用后,現(xiàn)已被國際學(xué)術(shù)界所公認(rèn)[1]。綠色化學(xué)核心理念就是不使用有毒有害的物質(zhì),不產(chǎn)生有毒有害的廢棄物,生產(chǎn)對環(huán)境無害的綠色產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)有害物質(zhì)的零排放,力爭從源頭上阻止任何污染[2]。因此在高等學(xué)校的教學(xué)中滲透綠色化理念是十分必要和可行的。“綠水青山就是金山銀山”就是綠色化理念的一種體現(xiàn),即保護(hù)環(huán)境,減少污染。在農(nóng)業(yè)類高校中有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)如何實(shí)現(xiàn)綠色化既是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的重要組成部分,也是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中面臨的課題。
1有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的必要性和可行性
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課。由于教學(xué)和科研的需求,每學(xué)期都有大量教師和學(xué)生在做各種有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),經(jīng)常使用一些有一定毒性的、腐蝕性的試劑和溶劑,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過程中還會產(chǎn)生廢氣、廢液、廢渣等,如果處理不當(dāng)就會影響身體健康,還會對環(huán)境產(chǎn)生持久的危害。另外,一些實(shí)驗(yàn)室缺乏科學(xué)管理,有些教師在實(shí)驗(yàn)課上不夠認(rèn)真,對學(xué)生督查不嚴(yán)格,而學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中也缺乏相關(guān)的環(huán)保意識,實(shí)驗(yàn)中藥品任意取用,實(shí)驗(yàn)廢液隨意傾倒等。一些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不夠科學(xué)合理也導(dǎo)致了不必要的浪費(fèi)和環(huán)境的污染[3]。因此,在加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的科學(xué)管理、合理安排基礎(chǔ)上,還要積極開展綠色化實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究,并通過實(shí)驗(yàn)課教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生綠色化理念,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展的意識,嚴(yán)格控制學(xué)生取藥劑量及實(shí)驗(yàn)后廢液廢渣的收集和處理。
2有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中加強(qiáng)學(xué)生綠色化理念培養(yǎng)和養(yǎng)成
有機(jī)化學(xué)實(shí)踐教學(xué)藝術(shù)探索
摘要:有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是醫(yī)學(xué)藥學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐課程,是藥學(xué)教育中的一門重要的課程。本文根據(jù)教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),從賦予情感教學(xué)、肢解法有機(jī)合成教學(xué)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)藝術(shù)和開闊視野的藥廠見習(xí)等教學(xué)方式進(jìn)行了有機(jī)化學(xué)實(shí)踐教學(xué)藝術(shù)的探索。事實(shí)證明,把教學(xué)藝術(shù)納入有機(jī)化學(xué)實(shí)踐教學(xué)有利于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和提升學(xué)生的綜合能力,大大提高了學(xué)生對課程的滿意度和學(xué)習(xí)效果。
關(guān)鍵詞:教學(xué)藝術(shù);藥學(xué)專業(yè);有機(jī)化學(xué)實(shí)踐課程
教學(xué)有法,但無定法,貴在得法。若以藝術(shù)融于教學(xué),則法得以升華。教學(xué)藝術(shù)不僅可以融入課堂理論教學(xué),也能融入實(shí)踐教學(xué)之中。在實(shí)踐教學(xué)中若能融入藝術(shù),則教學(xué)效果得以成倍增加。教學(xué)藝術(shù)絕非是一種簡單的教學(xué)技能,它能激勵(lì)、喚醒、鼓勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教學(xué)藝術(shù)能全面體現(xiàn)教師的綜合素質(zhì),只有德、識、才、學(xué)各個(gè)方面都具備了,教學(xué)藝術(shù)才能有良好的表現(xiàn)功力[1]。
1我校藥學(xué)專業(yè)現(xiàn)狀分析
我校藥學(xué)專業(yè)正處于專升本的轉(zhuǎn)型階段,過去的專科模式是不能適合現(xiàn)有本科的發(fā)展的。傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式已經(jīng)存在很大的問題與不足。傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)一般先介紹實(shí)踐教學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)藥品及儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等,教學(xué)模式上是以教師為中心,學(xué)生被動完成,教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程完全由教師決定,或者是由教學(xué)大綱及統(tǒng)一的教材決定。這種模式是沿用“以教師為中心”的“灌輸式”、“填鴨式”的教學(xué),培養(yǎng)出來的學(xué)生重記憶、輕理解,重理論、輕實(shí)踐,忽視了對學(xué)生潛能的開發(fā),導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)的理論知識與實(shí)踐應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié),使學(xué)生的自主性和能動意識受到很大的制約,創(chuàng)新意識也受到很大的約束,抑制本科教學(xué)的發(fā)展。
2有機(jī)化學(xué)實(shí)踐課程體系設(shè)計(jì)
以藥為本有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)況
摘要:有機(jī)化學(xué)課程是藥學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科中重要的基礎(chǔ)必修課程,課程的設(shè)置應(yīng)緊密圍繞藥學(xué)人才培養(yǎng)的目標(biāo)和用人要求,以藥為本,重視強(qiáng)化有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)教育在藥學(xué)教育中的核心地位。針對目前藥學(xué)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)普遍有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識薄弱的現(xiàn)狀,對課程教學(xué)進(jìn)行改革探索。
關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué)課程;藥學(xué)專業(yè);教學(xué)改革;人才培養(yǎng)
隨著國家《醫(yī)藥衛(wèi)生中長期人才發(fā)展規(guī)劃(20112020)》實(shí)施,我國基本藥物制度建設(shè)的不斷完善,新《中國藥典》的頒布等,時(shí)代已對高等藥學(xué)教育和藥學(xué)專門人才的培養(yǎng)提出了更高的目標(biāo)和要求。藥學(xué)專業(yè)以培養(yǎng)具有藥學(xué)學(xué)科基本理論、基本知識和實(shí)驗(yàn)技能,能在藥物生產(chǎn)制備、檢驗(yàn)、流通、使用和研究與開發(fā)領(lǐng)域從事鑒定、藥物設(shè)計(jì)、藥物制劑與臨床合理用藥等方面工作的技術(shù)人才為目標(biāo)。學(xué)生學(xué)習(xí)藥學(xué)的各個(gè)主要分支學(xué)科的基本理論和基本知識,掌握藥學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和技能,具備藥物制備、質(zhì)量評價(jià)及指導(dǎo)合理用藥的基本能力。為契合當(dāng)前藥學(xué)類專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)和需求,適應(yīng)現(xiàn)階段高等學(xué)校本科藥學(xué)類人才的培養(yǎng)模式,在課程設(shè)置上,高校藥學(xué)專業(yè)課程涉及藥學(xué)方面的一般包括:生理學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、醫(yī)學(xué)免疫學(xué)、病理生理學(xué)、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、分析化學(xué)、儀器分析、基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、藥物化學(xué)、天然藥物化學(xué)、藥劑學(xué)、藥物分析、藥理學(xué)、毒理學(xué)基礎(chǔ)、藥物的波譜解析、藥事管理學(xué)等。其中有機(jī)化學(xué)是研究有機(jī)化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備方法和應(yīng)用的科學(xué),是化學(xué)學(xué)科中極其重要的一個(gè)分支,是化學(xué)專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程,同時(shí)也是藥學(xué)專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程。在我國藥學(xué)專業(yè)的本科課程設(shè)置中,學(xué)生首先要經(jīng)過有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí),然后才能進(jìn)行波譜解析,藥物化學(xué),藥物毒理學(xué)和藥理學(xué)等藥學(xué)課程的學(xué)習(xí)。筆者在有機(jī)化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中深切感受到,有機(jī)化學(xué)課程對藥學(xué)專業(yè)學(xué)生非常重要,其知識基礎(chǔ)相當(dāng)于工具,應(yīng)用于藥學(xué)專業(yè)整個(gè)四年本科教育體系。若能真正牢固掌握有機(jī)化學(xué)學(xué)科的全面知識,對于整個(gè)藥學(xué)其他課程的學(xué)習(xí)具有重要的作用。然而,在目前藥學(xué)專業(yè)教育中,教學(xué)管理層面存在著不夠重視、課時(shí)數(shù)分配偏少的現(xiàn)象;學(xué)生層面存在輕視和畏難情緒。雖然授課教師在“教”的過程使盡渾身解數(shù),但學(xué)生學(xué)習(xí)積極性依然不高,“學(xué)”的效果較差。導(dǎo)致在后續(xù)其他藥學(xué)課程的學(xué)習(xí)中,相關(guān)教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生由于有機(jī)化學(xué)基本功不扎實(shí),已影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)效果,比如在藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)中就暴露出有機(jī)合成技能和基本功差的問題。鑒于此,筆者認(rèn)為高校有必要對有機(jī)化學(xué)教學(xué)進(jìn)行改革,以適應(yīng)藥學(xué)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)。俗語說得好,“工欲善其事,必先利其器,器欲盡其能,必先得其法。”作為藥學(xué)研究的“利器”,藥學(xué)人才培養(yǎng)必須重視有機(jī)化學(xué)這門工具型學(xué)科的教學(xué)。筆者認(rèn)為,有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革需要從藥學(xué)的角度入手,結(jié)合藥學(xué)專業(yè)培養(yǎng)模式的創(chuàng)新加以實(shí)施。
1藥學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀
1.1課時(shí)偏少,教材內(nèi)容局限
化學(xué)專業(yè)教學(xué)中,有機(jī)化學(xué)作為基礎(chǔ)大課,通常設(shè)置兩個(gè)學(xué)期即一個(gè)學(xué)年的學(xué)習(xí)周期。而藥學(xué)專業(yè)由于受到課程種類的限制,通常設(shè)置一個(gè)學(xué)期學(xué)完整門課程。以暨南大學(xué)藥學(xué)院為例,藥學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)周期通常設(shè)置為一個(gè)學(xué)期,理論課課時(shí)數(shù)僅有72學(xué)時(shí)。選用的教材《有機(jī)化學(xué)》,為全國高等學(xué)校藥學(xué)類專業(yè)唯一的統(tǒng)編教材[1],與化學(xué)專業(yè)的教材[2]相比,藥學(xué)類《有機(jī)化學(xué)》教材在內(nèi)容上進(jìn)行了大幅度的壓縮。盡管分章節(jié)的內(nèi)容包括經(jīng)典有機(jī)化學(xué)的大部分內(nèi)容:烷烴,烯烴,炔烴和二烯烴,脂環(huán)烴,立體化學(xué),芳香烴,鹵代烴,醇、酚和醚,醛和酮,羧酸和取代羧酸,碳負(fù)離子的反應(yīng),有機(jī)含氮化合物,雜環(huán)化合物,糖類,氨基酸、多肽和蛋白質(zhì),萜類和甾族化合物,周環(huán)反應(yīng)等。然而,每一章的內(nèi)容均做了大幅度刪減,一些在有機(jī)化學(xué)中相當(dāng)重要的反應(yīng)和概念僅一帶而過。例如,有機(jī)物的波譜和結(jié)構(gòu)特點(diǎn):化合物的電子躍遷和化合物紫外吸收峰的關(guān)系,基團(tuán)和紅外振動吸收峰的關(guān)系,原子核自旋和核磁化學(xué)位移的關(guān)系,特征質(zhì)子的化學(xué)位移。這些知識在藥學(xué)指定的有機(jī)化學(xué)教材里不再具體講述原理,僅在每個(gè)類型有機(jī)物作為物理性質(zhì)簡單列出;再如烯烴這一章節(jié)里,經(jīng)典反應(yīng):環(huán)氧化,硼氫化,卡賓,共振理論不再詳細(xì)講述,僅一帶而過或者直接被刪去;又如苯和芳香烴這一章節(jié),經(jīng)典有機(jī)反應(yīng)傅-克反應(yīng)和判斷有機(jī)物是否具有芳香性的休克爾規(guī)則僅一帶而過,Gattermann-Koch反應(yīng)則直接被刪去了。由于課時(shí)有限,教材必須進(jìn)行刪減,而刪減后教材僅余下概念性的描述,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)這些內(nèi)容時(shí)知其然卻不知其所以然。
深究材料科學(xué)有機(jī)化學(xué)教改
材料科學(xué)是一門涵蓋物理、化學(xué)、電子、生物等諸多研究領(lǐng)域的新興交叉學(xué)科,其專業(yè)的設(shè)立是為了培養(yǎng)具備材料科學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)知識、基本技能,能夠從事材料制備、表征、性能測試,開發(fā)新材料加工工藝,具有高綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力的高級人才。有機(jī)化學(xué)則是材料科學(xué)專業(yè)一門必修的化學(xué)基礎(chǔ)課程,可使學(xué)生掌握化學(xué)領(lǐng)域基本理論知識和實(shí)驗(yàn)技能。對材料科學(xué)專業(yè)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)課程意義重大。有機(jī)化學(xué)課程涉及范圍廣、理論性強(qiáng),材料科學(xué)專業(yè)課程科目多,學(xué)時(shí)有限,如不能妥善處理,將嚴(yán)重影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,不利于專業(yè)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。本文就材料科學(xué)專業(yè)自身的特點(diǎn),針對該專業(yè)有機(jī)化學(xué)教學(xué)中存在的問題,結(jié)合本人多年授課經(jīng)驗(yàn),從教材、課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面初步探討材料科學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)教學(xué)的改革。
一、有機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容和特點(diǎn)
有機(jī)化學(xué)是研究有機(jī)化合物的化學(xué),是-N研究有機(jī)化合物的來源、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用及其有關(guān)理論和方法的科學(xué)目,可以使人們從分子水平上探索未知的世界。它既是一門內(nèi)容豐富,理論性、社會應(yīng)用性強(qiáng)的課程,又是-f3重視實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐性強(qiáng)的課程。其內(nèi)容主要分為三大部分:第一部分為有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本理論,包括有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、立體化學(xué)、波譜化學(xué)等;第二部分為各類有機(jī)化合物的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),有機(jī)化合物是按其分子中包含的官能團(tuán)類型分類,官能團(tuán)對化合物的性質(zhì)起決定性作用,這一部分是整個(gè)有機(jī)化學(xué)的重點(diǎn)也是難點(diǎn),要求學(xué)生能夠運(yùn)用有機(jī)化學(xué)基本原理去認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律,掌握各類反應(yīng)及應(yīng)用;第三部分為天然有機(jī)物化學(xué),包括糖、氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸等內(nèi)容,也被稱為生物有機(jī)化學(xué)。對于材料科學(xué)專業(yè)學(xué)生來說,需要重點(diǎn)掌握的是第一、二大部分內(nèi)容,而且,第二大部分中不同類型的有機(jī)化合物的重要程度也不同,例如,不飽和烴、芳香烴、醇酚、醛酮等是重中之重。這些重點(diǎn)內(nèi)容可以歸納為:1個(gè)理論(電子理論)、2個(gè)效應(yīng)供軛效應(yīng)、誘導(dǎo)效應(yīng))、2種試劑(親電試劑、親核試劑)、3類6大反應(yīng)(自由基取代、加成反應(yīng),親電取代、加成反應(yīng),親核取代、加成反應(yīng))等01。
二、材料學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革的必要性
材料科學(xué)專業(yè)既是本科教學(xué)中最為重要的專業(yè)之一,同時(shí)也是最難學(xué)習(xí)的專業(yè)之一,它要求學(xué)生全面地掌握化學(xué)、物理、材料學(xué)等方面的基礎(chǔ)知識。專業(yè)課程數(shù)量的巨大,使得專業(yè)課程的設(shè)置課時(shí)緊、任務(wù)重。對于有機(jī)化學(xué)這門課程來說,材料科學(xué)專業(yè)的授課課時(shí)由化學(xué)專業(yè)的大于120學(xué)時(shí)縮短為小于64學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)課時(shí)也相應(yīng)地大大減少,這就容易造成學(xué)生對有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識掌握膚淺,實(shí)驗(yàn)技能相對匱乏,嚴(yán)重影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。同時(shí),相對于其他專業(yè),材料科學(xué)專業(yè)有著自身的特點(diǎn),并不是有機(jī)化學(xué)中所有的內(nèi)容都必不可少,即材料科學(xué)專業(yè)對有機(jī)化學(xué)教學(xué)側(cè)重點(diǎn)需求不同,精選有機(jī)化學(xué)中針對材料科學(xué)專業(yè)十分重要的內(nèi)容,既能完成大綱規(guī)定的教學(xué)任務(wù),又能保證教學(xué)質(zhì)量。另外,由于招生人數(shù)的增加,學(xué)生的基礎(chǔ)知識水平有下降趨勢,并且參差不齊。這些都對材料科學(xué)專業(yè)教學(xué)的正常進(jìn)行造成嚴(yán)重的影響。所以,材料科學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革勢在必行。
三、材料學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革方法
師范專業(yè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)論文
1修訂有機(jī)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)大綱,更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異,要使有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與教學(xué)方法與時(shí)俱進(jìn),我們必須對有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn),必須加強(qiáng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、趣味實(shí)驗(yàn)和科學(xué)前沿課題的新知識實(shí)驗(yàn)。當(dāng)前一些有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容陳舊,除基本操作外,都是一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),缺乏應(yīng)用性、趣味性和前沿性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)生每次都像“照方抓藥”那樣地進(jìn)行實(shí)驗(yàn),根本不認(rèn)真預(yù)習(xí)、思考,這樣學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力難以得到提高,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不佳。因之,對有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行兼并整合,合理構(gòu)建實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系是當(dāng)務(wù)之急。
1.1整合強(qiáng)化基本操作內(nèi)容
根據(jù)教育部高等學(xué)校化學(xué)類(即師范類)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會制定的“化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本內(nèi)容”,將基本操作和基本技能作為一個(gè)單元單獨(dú)訓(xùn)練,該階段主要訓(xùn)練學(xué)生的基本技能,強(qiáng)調(diào)操作的規(guī)范性。在開始基礎(chǔ)訓(xùn)練階段,我們發(fā)給學(xué)生寫實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告的樣本,要求學(xué)生按規(guī)范的樣本格式寫好預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。要求學(xué)生在預(yù)習(xí)報(bào)告中要查閱寫上實(shí)驗(yàn)所用藥品試劑的物理常數(shù)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告一定要實(shí)事求是的詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑恚偨Y(jié)出實(shí)驗(yàn)的重難點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟和操作、問題討論及說明等。這樣既要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中動手,又要?jiǎng)幽X。對于難度較大的基本操作實(shí)驗(yàn)如:減壓蒸餾、紙層色譜、薄層色譜、重結(jié)晶、熔點(diǎn)測定、分餾、旋光度測定、萃取與洗滌等獨(dú)立安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)行,并要求學(xué)生單人單做。對較簡單的基本操作實(shí)驗(yàn)如:蒸餾及沸點(diǎn)的測定、折光率的測定、液體化合物的干燥、機(jī)械攪拌、磁力攪拌及密閉合成攪拌等均在相應(yīng)的合成實(shí)驗(yàn)中一并進(jìn)行,這樣可使學(xué)生在少學(xué)時(shí)下學(xué)到更多的實(shí)驗(yàn)技能。其次刪掉一些簡單陳舊的實(shí)驗(yàn),增加一些復(fù)雜的應(yīng)用實(shí)驗(yàn),趣味實(shí)驗(yàn)及前沿科學(xué)的新知識實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的重組提高了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣,激發(fā)了學(xué)生的求知欲,強(qiáng)化了學(xué)生嫻熟的基本操作能力的訓(xùn)練。
1.2在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排上注意實(shí)用性、趣味性、時(shí)代性
經(jīng)典的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)都是成熟的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),對于師范本科生而言,通過這些實(shí)驗(yàn)掌握了相關(guān)的基礎(chǔ)知識、基本操作技能、基本實(shí)驗(yàn)原理和方法,在培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、推理、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度等方面是有益的。而且符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。但我們要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,必須改進(jìn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的知識結(jié)構(gòu),加強(qiáng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、趣味實(shí)驗(yàn)和涉及科學(xué)前沿課題的實(shí)驗(yàn)。如刪去了一些簡單陳舊缺乏應(yīng)用性、趣味性的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn),增加了一些應(yīng)用性實(shí)驗(yàn),如:①藥物阿司匹林的合成;②磺胺藥物的合成;③從槐米中提取藥物有效成分蘆丁及鼠李糖;④從黃連中提取黃連素等。增加了一些趣味性實(shí)驗(yàn)如:①從煙葉中提取煙堿;②從茶葉中提取咖啡因;③合成減少農(nóng)作物落花落果的防落素對氯苯氧乙酸;④合成除草劑2,4-二氯苯氧乙酸。增加一些與時(shí)俱進(jìn)的前沿科學(xué)實(shí)驗(yàn)如:①冠醚合成;②納米材料的合成與應(yīng)用;③手性化合物的合成拆分及表征。通過增添應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、趣味實(shí)驗(yàn)和涉及科學(xué)前沿課題的實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新精神,將不愿學(xué)變?yōu)槲乙獙W(xué)。同時(shí)開闊了學(xué)生的知識視野,增加了學(xué)習(xí)的廣度和深度,使學(xué)生看到了在人類生產(chǎn)和生活中有機(jī)實(shí)驗(yàn)的重要性,形成了自覺渴求新知識的意識,促進(jìn)了教與學(xué),提高了教學(xué)質(zhì)量和水平。
高職化工類教學(xué)效果的探索與實(shí)踐
1緊扣專業(yè)背景,精選教學(xué)內(nèi)容
1.1確定課程基本內(nèi)容
參照化工行業(yè)“有機(jī)合成工”、“化工總控工”和“化工工藝試驗(yàn)工”等國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn),分析各專業(yè)崗位的工作性質(zhì),以“需用為準(zhǔn),夠用為度,實(shí)用為先”的原則確定課程基本內(nèi)容。重新編寫教材,堅(jiān)持以能力為本位,以化學(xué)、化工及相關(guān)專業(yè)對有機(jī)化學(xué)的知識、能力和素質(zhì)要求為目標(biāo),注重理論聯(lián)系實(shí)際,體現(xiàn)應(yīng)用性特色。例如將烷烴、烯烴、二烯烴、炔烴、環(huán)烷烴等章節(jié)合并為脂肪烴和脂環(huán)烴,基本知識以烴類及烴類衍生物的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)、合成為重點(diǎn),實(shí)驗(yàn)以烴類及烴類衍生物的性質(zhì)、組成、含量分析為重點(diǎn),實(shí)訓(xùn)以具體化工產(chǎn)品的工藝條件、工藝過程、操作規(guī)范的分析及訓(xùn)練為重點(diǎn)。
1.2確定課程拓展內(nèi)容
考慮學(xué)生未來職業(yè)生涯的可持續(xù)發(fā)展和部分學(xué)生繼續(xù)深造學(xué)習(xí)的需求,將理論性強(qiáng)但對高職學(xué)生的就業(yè)崗位而言并非必需的內(nèi)容,例如有機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和推導(dǎo)、有機(jī)合成的路線設(shè)計(jì)等,確定為課程的拓展內(nèi)容,讓學(xué)有余力的同學(xué)選擇性學(xué)習(xí)。還可將目前有機(jī)化學(xué)取得的重大進(jìn)展引入課題,充實(shí)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生興趣,產(chǎn)生探究欲望。對于生命化學(xué)范疇的內(nèi)容糖類、蛋白質(zhì)、核酸只做簡單介紹。
1.3確定課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
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