大学有机化学范文10篇-欧洲杯买球平台
时间:2023-11-04 09:41:04
大学有机化学范文篇1
有机化学是高等医学院校重要的专业基础课,我校一般将有机化学课程安排在大学一年级第二学期开设。学生有明显的特点,一年级的学生,学习热情高,往往具有中学时的学习劲头,习惯于多做题,多做笔记,大量的时间花费在做练习题上。特别是部分学生在高中阶段没有系统地学习有机化学,连命名也不懂的学生都存在。对大学繁多的有机化合物感到很大压力。对有机化学的基本理论、反应机理、分子结构复杂感到迷茫和头痛,其化学基础参差不齐。还有部分学生觉得有机化学是专业基础课,对其重视不够,认为自己不学好有机化学也没关系,不影响自己将来做一名好医生。因此,老师在上第一课时就要讲清楚二个问题,第一,为什么学有机化学?第二,如何学好医学有机化学?使学生认识医学有机化学在医学中的重要地位,较好地掌握医学有机化学基础知识,为后续的课程打好基础,必须提高医学有机化学教学质量。首先是要提要高学生对化学的认识,激发学生对医学有机化学的兴趣。要讲清楚学习有机化学不是使大家能直接运用到行医中,但有机化学跟药学联系紧密,医生行医离不开药物,众多的药物结构和名称与有机化学紧密相关。另外一点是学习的过程提高的是学习能力,而不是记住多少书本知识。没有学习的能力,做医生也做不好。同时要介绍有机化学学习的主线;先集中讲授有机化学的相关基本知识,再按照官能团分类,讨论各类有机化合物的基本内容,然后介绍天然有机化合物,以结构为中心,以反应为重点,讨论有机化合物的结构、性质、反应、规律与应用[2]。
2浓缩教材,合理安排教授内容,教学中突出重点和难点
传统的有机化学主要讲授有机物的命名,结构,性质,反应机理及有机波谱分析。在医学有机化学课程教学过程中,教师可以重点讲授物质的结构、命名、性质等基本理论,弱化化学反应机理的解释,同时更要注重联系有关医学药学的实际知识。这样既能使学生掌握基本的知识面,提高学生的学习兴趣,又能使学生时时刻刻意识到有机化学与自身专业息息相关。在教学过程中,应特别注重讲解物质结构、性质与医学药学的联系。教师可以在重点难点知识讲授中引入故事激发学生的学习兴趣。如讲解手性分子的来源和生物作用时介绍[3]。20世纪60年代出现的沙立度胺(thalidomide)事件,沙立度胺具有镇静催眠作用,还可显著缓解妊娠妇女的呕吐反应,沙利度胺分子结构中含有一个手性中心,从而形成两种光学异构体,其中构型r-( )-的结构有中枢镇静作用,另一种构型s-(-)-的对映体则有强烈的致畸性,无数妇女服用了消旋药物,减轻了妊娠反应,但随后全球有近万例畸形胎儿出生,沙立度胺事件成为药学史上的沉痛教训。通过事例教学能迅速提高学生的学习兴趣。在讲到硫醇的时候,可以讲授重金属的中毒原理。重金属是指相对原子质量大于65的金属,所以从元素周期表上来看铜以后的金属都是属于重金属。重金属能够使蛋白质的结构发生不可逆的改变,蛋白质的结构改变功能就会丧失,体内的酶就不能够催化化学反应,细胞膜表面的载体就不能运入营养物质、排出代谢废物,肌球蛋白和肌动蛋白就无法完成肌肉收缩等。然后深入到蛋白的中毒原理和解毒原理[4]。最后提到工业的发展,部分土壤中重金属超标,教育学生树立环保意识。
3对知识点进行加工处理,避免平铺直叙
有机化学中描述的内容相当多,教师在教学中如果平铺直叙,面面俱到,学生就会感到枯燥乏味,容易走神睡觉,达不到好的教学效果。教师需要对教材进行深加工处理,根据教学目的对教材内容进行统筹安排,对语言进行加工处理,用通俗易懂的语言讲解深奥的知识点,能最大限度地激发学生的热情和兴趣。电子效应中的诱导效应、共轭效应、超共轭效应等经典理论,在有机化学中应用很广,贯穿于有机化学的始终,利用电子效应可以分析有机化合物的结构,推断有机化合物的性质,判断有机化学反应的产物;对有机化合物反应速度、反应选择性、反应机理等都有着显著影响[5]。在解释有机化学中不对称试剂与不对称烯烃进行加成反应时的加成规律,即著名的“马氏规则”。“马氏规则”的核心是异性相吸。在亲电加成中,一般根据“马氏规则”是“氢多碳原子上(亲)上加氢(亲)”,简称为“氢上加氢”,然后从电荷的分布在讲解原因。这样能使呆板的课堂气氛活跃起来。
4理论与临床结合,提高教学效果
大学有机化学范文篇2
[关键词]有机化合物;命名法;有机化学;教材;教学
有机化合物命名是有机化学的重要基础知识,高中的化学就已经涉及到了一些简单的有机化合物命名,大学的化学教材中这部分的知识更为复杂也更加重要。国际纯粹和应用化学联合会(iupac)设立了专门的委员会,制定了《有机化学命名法》(iupacnomenclatureoforganicchemistry),这一命名系统还在不断地修订和补充,它也成为全球有机化学界最广泛使用的命名系统[1]。中国化学会也根据iupac的命名法并结合中文汉字的特点在1960年发表了《有机化学物质的系统命名原则》,20年后又进行了补充和修订,在1980年了《有机化学命名原则1980》,1983年审定后正式出版。这一命名原则自此成为近四十年来中国化学教材编写有机化合物命名的依据和标准。但是这一命名原则仍较为简单,随着有机化学学科发展,一些国际上命名采用的概念和提法也需要补充到中文的有机化合物命名原则中。2017年中国化学会正式了《有机化合物命名原则2017》(以下简称“2017命名原则”)。该命名原则内容详实,是对《有机化学命名原则1980》(以下简称“1980命名原则”)[2]的重大修订。这一修订相比原来的命名原则发生了如下主要变化:以母体氢化物的名称统一处理碳氢化物和其他杂原子氢化物的命名;以特性基团代替官能团来命名有机化合物;将取代基或前缀的名称按照英文字母先后顺序排列,而不是按照“次序规则”顺序排列;选择最长碳链而不是重键(双键或叁键)数最多的碳链作为主链;原子和基团位次的标明一律采用位次数字插入代表它们的名称之前;杂环的的命名方法有所改变[3]。新的命名法显然比旧的命名法更加系统和严谨,而且与英文命名转换也更方便。这一修订已经公布了四年,但是通过调查发现,目前很多高校在教学中仍然采用1980命名原则,2017命名原则推广缓慢,即使在新出版的教材中这一命名原则的仍然不是主流。
1目前高校教材中有机化合物的命名原则
在全国图书馆咨询参考联盟的网站上检索2019年后出版的图书,除了魏荣宝主编的《高等有机化学第4版》[4],未见到其他教材在简介提及使用了2017命名原则。课题组对新出版的代表性的有机化学教材进行了调查,发现对有机化合物命名的处理方法主要有以下四种:使用2017命名原则;主要使用2017命名原则,同时介绍1980命名原则;使用以2017命名原则为主的自编命名方法;使用1980命名原则。1.1使用《有机化合物命名原则2017》刘华等主编的《有机化学》教材总结了有机物命名的三个主要变化:(1)链烃主链选取时要优先考虑链长,而不是不饱和度。(2)化合物名称中表示官能团位次的的数字一律写在官能团的名称之前。(3)关于取代基名称书写的先后顺序,要求按照取代基英文名称开头字母的先后顺序排列,而不再按照立体化学中优先顺序规则来书写[5]。天津大学有机化学教研室赵温涛等主编的《有机化学》也采用了2017命名原则[6]。教材在介绍化合物命名时,给出化合物的中英文名称进行对照,尽量使用取代基的系统命名,如异丙基一般使用1-甲基乙基命名。对于常见取代基的常用俗名,通常只在表述时使用。除此以外,一些化合物和中间体的母体名称也发生了明显的变化,如“卤鎓”等类似名称已不再使用,在教材中改用“卤正离子”、“氧正离子”等表示。胡宏纹主编的《有机化学》是“十二五”普通高等教育本科部级规划教材,是化学类专业经典的有机化学教材,2020年发行了第五版[7]。前言中明确提到根据《有机化合物命名原则2017》,对书中涉及到的化合物名称进行了修改。在异丙基的命名中,教材指出其系统命名是“丙-2基”,教材在其他化合物的命名中,也主要使用了异丙基这一名称,这一点与天津大学的《有机化学》在编写上有所不同。1.2主要使用《有机化合物命名原则2017》,同时介绍《有机化学命名原则1980》华东理工大学有机化学教研组编写的《有机化学》,在教材编写时结合学科发展,引入2017版《有机化合物命名规则》,为了承上启下,同时保留了原来的命名规则[8]。这种教材编写模式可以让学生同时了解两种命名原则,由于1980命名原则在我国已经长期使用,很多化工产品主要使用的就是这种命名方法,对于将要从事化工行业的的学生来说,掌握传统的命名方法,同时了解两种命名方法的差异也是有必要的。如在“4-亚甲基己烯”的名称下括号中注明1980命名原则的名称:2-乙基-1,4-戊二烯。1.3使用以《有机化合物命名原则2017》为主的自编命名方法大连理工大学有机化学教研室主编的《有机化学》是“十二五”普通高等教育本科部级规划教材,是理工科专业使用较多的一本教材[9]。教材在编写时主要使用了2017命名原则,但是教材没有给出有机物的英文名称。教材中提到:“因为学习有机化学的读者还没有掌握有机化合物的英文名称,本书不采用《有机化合物命名原则2017》的按取代基英文名称的英文字母顺序排列取代基的推荐。而仍用1982版《有机化学命名原则》的顺序规则排列取代基的顺序。”按照这种命名原则教材中出现了“5-甲基-3-乙基庚(-1-)醇”这样的名称,而这一化合物按照2017命名原则应该为“3-乙基-5-甲基-庚-1-醇”,按照1980命名原则应该为“5-甲基-3-乙基-1-庚醇”。大连理工大学教材的这一改动考虑了教学中的实际问题。新命名原则的改动原因是“考虑到某些基团无法按顺序规则确定大小,以及便于中英命名的转换,和与其他场合时排序方式的统一,本次修订建议也按取代基英文名称的字母顺序在前缀中依次排列。”但是对于有机物命名教学要求不高的专业来说,上述问题并不存在,而按取代基英文名称的英文字母顺序排列却较为困难。1.4使用《有机化学命名原则1980》使用《有机化学命名原则1980》的教材目前仍然是主流。陆涛主编的《有机化学》是国家卫生与计划生育委员会“十三五”规划教材,是药学专业使用最广泛的一本教材,最新版本出版于2016年,还没有改用2017命名原则[10]。陆阳主编的《有机化学》是国家卫生健康委员“十三五”规划教材,是临床医学及其他医学专业使用最广泛的一本教材,出版于2018年,也没有改用2017命名原则[11]。国内有机化学教材中最为著名的北京大学出版社出版的邢其毅主编的《基础有机化学》,其第4版上册出版于2016年,当时未采用2017命名原则,之后也没有更新的版本出来[12-13]。该教材编写的第2章先集中讲解部分命名知识,教材中提到:本章根据1980年版的《有机化合物命名原则》介绍烃的各种命名法和烃衍生物的系统命名法,烃衍生物的普通命名法、杂环化合物和天然产物的命名见相关各章。最新出版的一些教材,如朱仙弟、蒋华江主编的《有机化学》(浙江省普通高校“十三五”新形态教材,浙江大学出版社2019年出版),仲继燕等主编的《药用有机化学》(高职高专教材,重庆大学出版社2021年出版),侯小娟、张玉军主编的《有机化学》(医学类教材,华中科技大学出版社2019年出版)等也都仍然使用传统的命名方法[14-16]。
2有机化合物命名教学现状的分析
在不同层次的学校、不同专业的学生中,有机化合物的命名教学要求存在较大差异。本科、专科、高职、中学的教学要求各不相同,化学、化工、材料、药学、医学、护理、生物、农林、环境等这些专业的教学要求也不相同,仅我校就有近30个不同的专业需要在教学中讲解有机化合物的命名,化学、药学专业需要掌握的比较深入,而医学和护理则只需要知道一些最基础的知识[17]。护理学、医学影像学等专业学习的教材为《医用化学》,涉及有机化合物命名的学时较少,这些专业也不需要完整和系统地学习有机化合物的命名原则,如果改用2017命名原则,则需要掌握基团的英文名称,会给学生增加很多不必要的学习负担。对于高中的有机化合物命名教学来说,为了把教学问题简化连顺序规则都没有引入,在讲取代基的排列时教材中的说法是“如果主链上有几个不同的支链,把简单的写在前面,把复杂的写在后面”,所以高中课本也很难采用2017命名原则。课题组对大学相关专业进行了调查,有机化合物命名教学要求和所用教材及教学现主要使用原则如表1所示。鉴于培养目标的不同,部分学校和专业的有机化学课程中不讲解有机化合物的英文名称,教学大纲也没有体现这个要求,但是不掌握一定数量的有机化合物的英文名称就无法使用2017命名原则。这就成为了2017命名原则推广的一个重要障碍,也是大连理工大学有机化学教研室主编的《有机化学》教材采用自编命名方法的一个原因。而新命名原则不能及时推广,多个命名原则在教学实践中共存,会造成有机化合物命名教学的不规范和一定程度上的混乱。如工业上所说的“丁二烯”和“聚丁二烯”是指“1,3-丁二烯”和“聚1,3-丁二烯”,但是按照2017命名原则“1,3-丁二烯”改为“丁-1,3-二烯”,“2-丁烯”改为“丁-2-烯”,这就使得汉语中完全相同的读音会对应两种不同的物质:丁二烯和丁-2-烯。目前大学、中学教师和其他的行业人员在学生期间都是按照1980命名原则进行学习的,只有少数因为科研、业务等的需要接触了与2017命名原则相似的英文命名。1980命名原则在中国已经应用了40多年,绝大多数中文教材、著作、科研文献、视频课程、网络信息都使用这一原则,了解这一原则很重要。在目前的很多试剂网站中用2017命名原则的化合物名称来搜索很可能无法找到相应的试剂,而换成1980命名原则的化合物名称,则可以方便地找到。如“戊-2-醇”在搜索时就需要改成“2-戊醇”。
3有机化合物命名教学的思考
大学有机化学范文篇3
关键词:有机化学实验室;管理;创新
1引言
有机化学实验室管理十分繁琐。从实验室试剂的管理、玻璃仪器的管理、安全环境的管理和三废的管理规范化与创新性4个角度着手,开展有机化学实验室管理创新策略研究,强化有机化学实验室的管理水平,全面发挥有机化学实验室在实验教学中的作用[1]。
2有机化学实验室试剂的管理
有机化学实验室中试验试剂有着多种多样的品种,大部分有着易腐蚀、易燃、易爆等特征,倘若对这些试剂使用管理不当,不仅仅会对教学有序开展构成不良影响,还会引发中毒、火灾等一系列安全事故,对人身、财产安全构成极大威胁。因此,务必要对试剂开展科学规范的管理。现阶段,在有机化学实验室中,一些试剂的摆放、种类及数量等往往通过实验教师的记忆,经常使得各学期重复制定采购计划,对同一试剂进行数次购买的现象屡见不鲜;又由于实验教师总是存在更换情况,使得同一试剂过多累计,同时造成资源、空间的浪费。鉴于此,有必要构建试剂分类存放制度,开展好有机化学实验室试剂管理,对实现有机化学实验室管理规范化有着重要的促进意义[2]。强化有机化学实验室试剂管理:(1)所有试剂均应当配有清楚明确的标签,合格密封,对危险品试剂予以特别标志。(2)于低温干燥通风环境下对易燃、易爆试剂进行储存,严禁烟火。(3)针对易变质、易挥发、易氧化的试剂实施密封对策,尽可能缩减试剂库存量,对试剂申领数量进行控制,必须进行及时预定,确保正常使用。(4)将常规、无机盐类固体储存于试剂柜中,明确将还原剂和氧化剂分开、酸性物质和碱性物质分开,切忌混于一起存放,以防止形成反应。
3有机化学实验室玻璃仪器的管理
有机化学实验是一类消耗型的实验,大部分器材均为玻璃材质。一些学生初次接触实验课,操作不流利,再加上玻璃仪器极易破碎,现阶段有机化学实验室中,实验仪器摆放十分混乱,就好比玻璃仪器、铁质物件、橡胶皮管等放置在一起,圆底玻璃仪器肆意放置等,极易造成不必要的玻璃仪器损失[3]。部分不常用、较昂贵的玻璃仪器同样储存在学生橱中,不仅占用了空间,还极易造成损坏。强化有机化学实验室玻璃仪器管理:(1)常规玻璃仪器管理。对实验室常规玻璃仪器进行科学使用,开展量化管理,有效减少玻璃仪器破损情况发生。为了提升学生责任心,可考虑推行学生管理责任制,即将实验室一些常规玻璃仪器,好比烧杯、三角杯、量筒等分发给学生,由他们自行管理,每次实验完毕后开展自我检查、组长检查及教师监督及学期末的清点。(2)不常用、较昂贵玻璃仪器管理。部分昂贵的玻璃仪器在一个学期中通常只会使用到几次,好比克式蒸馏头、空气冷凝管等,不可将它们长时间储存于学生橱中,应当对它们开展规范化管理,标号编组,并由实验教师单独存放,需要使用到时在发放给学生。(3)实验室自制玻璃仪器管理。有机化学实验室部分玻璃仪器要求自制,好比一些玻璃连接管、安全瓶等。该部分玻璃仪器制作起来极为麻烦,因此同样应当标号编组,单独存放。
4有机化学实验室安全环境的管理
有机化学实验室是广大师生进行工作、学习的重要场所,为了工作、学习的有序进行,务必要做好有机化学实验室安全环境管理工作[4]。有机化学实验室中,有着各式各样的试剂、药品及玻璃仪器等物品,极易发生毒害、爆炸等安全事故。要想实验室不出现混乱场面,确保师生人身安全、实验室安全,务必要强化有机化学实验室安全环境管理:(1)制定健全完善的安全管理制定、安全守则,强化安全防范对此,就好比配备急救药箱、灭火器械等。(2)营造良好的有机化学实验环境,确保实验室内空气清洁卫生,配备抽风装置、通风窗等。(3)尽可能保证实验室不会对室外、水源形成污染,采取科学规范的“三废”处理对策,对有机废液、固体废弃物及无机废液进行分类收集,并定时予以统一处理。(4)推行环境卫生值日制度,每次实验完毕后要求值日人员开展实验室环境卫生打扫工作,值日人员务必要确保公用仪器、试剂、实验台面、水槽等清洁卫生。
5有机化学实验室三废的管理
有机化学实验室“三废”指的是实验期间对应产生的废弃、废渣、废液。有机化学实验过程中“三废”情况十分严重,如果不开展处理直接排放,势必会对室外、水源形成严重污染[5]。鉴于此,应当强化有机化学实验室“三废”管理:(1)针对有机溶剂废液性质,对其进行尽量的回收利用。(2)有机化学实验过程中,尽可能对试剂用量进行控制,最大限量缩减“三废”产生量,缩减污染。(3)结合有机化学实验室“三废”特征,对它们开展分类收集、存放及统一处理。
6结束语
总而言之,有机化学实验室管理是一项繁琐、复杂的工作,相关人员务必要不断钻研研究、总结经验,全面分析现阶段有机化学实验室管理存在的问题,自从实验室试剂的管理、玻璃仪器的管理、安全环境的管理和三废的管理规范化与创新性4个角度着手,开展有机化学实验室管理创新,积极促进教学有序开展。
作者:石岩 单位:沈阳广播电视大学
参考文献:
[1]舒燕,王晓丹,史春越,盛永刚,孔祥文.有机化学实验室的安全管理浅析[j].高校实验室工作研究,2010,(2):82-83.
[2]杨捷,柴文.有机化学实验室管理初探[j].2009,(3):215-216.
[3]杜秀芳,刘伟娜,张梅兰.适应教学改革加强有机化学和药物化学实验室管理[j].中国卫生检验杂志,2007,17(6):1120-1121.
大学有机化学范文篇4
关键词:有机化学;科研成果;渗透分析
1科研成果在有机化学教学中的渗透的重要意义
化学教师如果在教学的过程中让学生接触到当前先进的化学知识以及生产过程中的实际应用,可以显著的提升学生对有机化学知识学习的兴趣,加深学生对有机化学知识体系的理解。因此,如何将科研成果应用于有机化学教学过程中,将科研成果贯穿到有机化学课堂教学中,实现教学内容多样化,提升化学教学的教学质量,是当前化学教学相关工作人员的工作重点。
2环境友好化学理念在有机化学教学中的渗透
环境友好化学是有机化学的延伸,环境友好化学与有机化学有着密切的联系,环境友好化学能够从源头上消除污染,降低对周边环境的影响,促进企业生产出无毒无害的化学产品。双氧水化学别称为过氧化氢,双氧水的主要产物为水和氧气,双氧水具有价格低廉、不产生污染物的优点。在1998年,日本科学家曾发表过以双氧水为氧化剂,以na2wo4•2h2o和[ch3(n-c8h17)3n]hso4为催化剂,在不使用卤素、有机溶剂的方式来实现环己烯直接氧化为结晶己二酸的反应。其反应的方程发生的过程如下图所示,该种反应的收率高达90%以上。乙二酸是合成尼龙的主要材料之一,尼龙制品在全球范围内的产品年均高达240万吨,当前乙二酸在生产的过程中主要采用的是环己酮、环己醇或两者相混合的方式最为原材料,加入硝酸氧化物来进行生产,但是硝酸氧化物在使用的过程中会产生大量的一氧化氮,而一氧化氮是温室效应的元凶之一,并且在生产的过程中还会伴随着硝酸蒸汽进而导致酸雨现象,严重的腐蚀工业设备。环己烯直接氧化为结晶己二酸的反应:化学教师在讲解氧化放应的过程中引入环境友好化学的理念,不仅仅能够扩大学生的事业,还能够打破传统的教学框架,还能够体现出素质教育的目标,实现学生综合素养的提。
3诺贝尔化学奖在有机化学教学中的渗透
诺贝尔化学奖的颁发能够直接的反映出20世纪之后化学研究的主要科研成果,化学教师在讲解有机化学知识引入诺贝尔化学奖,能够让学生更为直观的感受到有机化学的重要性,进而提升学生学习化学知识的热情和积极性。诺贝尔化学奖的引入还是有机化学知识体系的一大有效补充。当前我国有机化学教材记录的关于卤代烃亲核取代反应的活性比较时,教材中记录的为乙烯式卤代烃和芳基卤代烃因为卤素原子孤对电子和双键的共轭作用,使得c-卤素键的极性降低、c-卤素键的键长缩短,使得该类化合物在进行亲核取代反应时活性较低,如果在其中加入催化剂,则能够改变原有的反应机理,进而使得卤代烃和芳基卤的反应时间大为缩减,反应效率大为提升。这三位科学家提供了一种精细的工具来合成复杂的有机分子,当前这一成果的应用十分广泛,主要应用于制药、电子工业、高新材料等方面。交叉偶联反应:化学教师通过引入诺比尔化学奖,可以让培养和锻炼学生面型社会实际、面向实际问题的学习观和价值观,进而提升学生实践能力和创新意识让学生感受到创新观念的重要性,进而培养出具有高水平实践能力和创新观念的复合型化学人才。
4结语
随着全球有机化学科学进度的不断开展,将当前先进的科研成果引入到有机化学教学中去,能够使得有机化学教学内容更为丰富、教学体系更为前沿化,使得有机化学课堂更为生动。提升学生对有机化学知识学习的兴趣,开阔学生的知识面,实现化学教学质量提升的目标。
参考文献:
[1]石先莹.科研成果在有机化学教学中的渗透[j].大学化学,2015,30(05):26-31.
大学有机化学范文篇5
关键词:有机化学实验;教学改革;实践探索
1概述
随着“十三五”教育体制改革的深入,多学科、交叉学科的发展及社会对高校人才的不同需求,创新教学改革成为高等教育改革的发展必然趋势。对于我校化学工程与工艺、食品科学与工程、食品质量与安全专业的学生来说,有机化学实验是一门培养大学生实验动手能力、创新能力、分析和解决实际问题能力的专业基础课,是有机化学教学体系中重要的实践环节,在确定了有机化学实验教学的目标和基本要求后,需要建立起从接受型到培养型的教学体系,因此在日常实验教学活动中,如何培养大学生的创新思想,全面提高大学生的实验综合技能,是当前形势下教学改革必须认真思考和面临的问题。
2当前我校在有机化学实验教学中存在的不足
2.1教学方法单一呆板,改革不够深入。我校有机化学实验教学基本采用传统的教学方法:实验前由实验指导老师准备好实验仪器设备和化学试剂,实验时指导老师讲解实验目的及原理,分析实验过程各种操作步骤,强调安全注意事项,搭建实验装置,演示操作过程,学生只要按照老师的实验讲解要求或者一字不漏按实验课本的实验步骤进行就可以完成实验。这种传统的实验教学方法让学生产生了很强的依赖性,学生只会按课本机械化进行实验,定时观察实验现象,记录实验数据,不会自己配制化学溶液,有的甚至不会搭建稍为复杂的实验装置等。学生离开了课本实验步骤,就难以进行实验。这种机械式的教学方法无法培养学生的独立思考和创新能力,学生只是按完成任务的方式进行实验,使教学效果大打折扣。2.2实验教学内容更新较慢,缺乏新颖。目前的有机化学实验教材教学内容大同小异,除基本实验操作外,主要是验证性实验,学生在实验前都已知实验条件、实验仪器及设备、实验方法、实验结果等。学生只要按部就班就可以完成实验过程,无须进行独立思考和分析。现有的有机化学实验教材结合开发和提高大学生科研及创新能力的综合性、创新性实验相对较少,不利于培养学生综合实验技能和科研创新能力。因此,目前的有机实验教学有必要对实验内容进行改革,以适应高等教育改革的发展需要。2.3学生对有机化学实验的重视程度不够,学习兴趣不高。目前有不少学生对有机化学实验教学缺乏正确认识,认为只要去参加实验,按时上交实验报告,实验指导老师就会给及格。而我校为了提高学生的实验综合技能,在人才培养方案中设置了大量的实验课,学生对实验课已经缺乏兴趣,加上不同的实验课基本采取传统的教学模式,从一定程度上影响了学生的积极性,很多学生采取应付式的方式对待有机化学实验,课前不预习,不写实验预习报告,不掌握实验原理、方法,机械地按老师讲授的方法进行实验,不主动学习,不积极思考实验过程中出现的问题,有的学生甚至在实验过程出现异常时束手无策,不会及时处理,导致实验失败,有的学生甚至违反实验操作规程,导致实验事故的发生。2.4实验教学考核方法不全面,有待完善。我校传统的实验教学考核方法主要是考核学生的每一次实验报告,以多次实验报告的平均成绩来衡量学生的实验成绩,存在较大的片面性和局限性,这样会导致学生重视实验报告,轻实验过程,甚至存在有的学生为了写好实验报告,在进行实验数据处理时随意篡改实验数据,存在弄虚作假,相互抄袭的现象。这种实验教学考核方法单一且不全面,无法准确检验学生实验效果,不能全面考核学生对实验的预习情况,对实验过程中的实验原理、步骤、内容、方法的掌握程度,以及实验操作水平和综合技能等,有较大的局限性。2.5实验教学环境存在安全隐患,影响实验教学效果。我校有机化学实验室由于多种原因存在设计和施工上的缺陷,过去一直采用的是普通照明电器,加上室内实验台通风系统不良,在进行有机化学实验教学时,各种化学试剂及实验过程中产生的各种气味较重,严重影响师生的身心健康。实验过程中有时产生易燃易爆气体,室内的普通照明电器为非防爆型电器,存在严重的安全隐患,师生对有机化学实验室有害怕心理,存在较大意见,在一定程度上影响了有机实验教学效果。
3有机化学实验教学改革与实践探讨
3.1改变单一呆板的教学方法,采用多种教学方式相结合。改变传统的老师全程授课模式,采取部分线上自主学习方式,建立有机化学实验qq学习群,实验课前引导学生课下自主学习,以问题或总结的形式帮助引导学生自主学习实验原理、实验内容、实验仪器设备使用方法等,使学生在实验前通过自主学习掌握实验要点。每次实验前,让学生自主查找资料和文献,认真解答课本实验练习题,每次实验前随机抽选学生自主讲解实验原理、方法、步骤及实验要点,小组之间相互评价,老师综合点评。在指导实验过程中,老师有意识设置若干实验问题,随机对学生进行提问,以检查学生实验预习效果。另外老师进行操作演示,讲解实验操作细节及要点,大部时间以学生为主,让学生独立自主开展实验,老师进行辅助性指导,检查学生实验操作是否规范,实验装置搭建是否正确。老师要认真观察每位学生的实验情况,发现问题要及时纠正错误和处理异常现象等,要最大程度发挥学生自主性和创造性,提高学生实验综合能力。另外每次实验结束后,上交的实验报告内容要增加拓展思维,写实验总结和心得体会等。3.2优化实验教学内容。根据学校不同专业人才培养方案及不同专业实验教学需求,全面优化有机化学实验教学内容,适当减少验证性实验,对于验证化合物性质的实验,考虑将其内容重新整合,改为设计性和综合性实验。注重培养学生的创新能力,既要开展如萃取、蒸馏、分馏、重结晶等基础实验,强化基础实验技能的训练,以提高学生的实验基本操作技能;又要开展与实际生产和实际生活相结合的设计性和综合性有机化学实验。在开展这类有机综合性和设计性实验时,先将学生分成若干小组,要求每个小组自行查找文献资料,自行设计实验方案,经老师审核后再开展实验。我校目前根据不同专业的实际情况,先后开展了茶叶中有效成分提取和分离,植物色素、多酚、黄酮、花色苷的提取及含量分析等有机综合性实验。通过开展设计性综合性有机化学实验,旨在于培养学生的综合实验能力和创新能力,以激发学生的对有机化学实验的学习兴趣,提高实验教学效果。3.3强化实验课前预习,要求上交预习报告。要求学生加强课前预习,实验课前上交预习报告,其主要内容包括:实验目的、实验原理、实验步骤、实验装置图、实验注意事项及安全事项,自主查找相关资料及文献,认真完成实验课本课后练习题等,要求了解实验试剂的物理和化学性质,基本掌握实验仪器设备的作用及操作规程,掌握化学溶液的基本配制方法等。老师课前认真检查每位学生的预习报告,对不写预习报告的学生不得进行本次实验,对预习报告不合格的学生提出警告,并进行考核,列入平时考核成绩。通过一系列措施,对学生起到督促作用,旨在提高学生学习的主动性,培养学生良好的学习习惯,最终提高实验教学效果。3.4改革实验教学考核方式。改革以实验报告的最终成绩来衡量学生实验成绩的传统考核方式,建立和完善考核方法,力求全面、准确、有效地考核学生对基础知识的掌握情况和实验操作水平。我校有机化学实验教学进行改革后,增加了平时成绩和期末考核成绩,改变了单一的以每次实验报告加权平均成绩作为考核成绩的唯一方式。改革后的考核方式主要分三大部分:(1)平时成绩占20%,主要考核出勤情况,实验预习情况,学生回答实验问题情况,学生实验台面卫生及值日卫生情况等。(2)实验过程及实验报告成绩占50%,主要考核两个方面的内容;①学生的具体实验操作水平:具体考核学生在实验过程中,是否违反实验室管理规定、违反实验操作规程、实验装置搭建是否有错误、操作步骤是否正确、实验数据是否符合要求、在实验过程中是否损坏实验仪器设备等,每次实验都有详细记录,作为考核依据。②实验报告质量:在实验课结束时,学生整理好实验数据,经指导老师检查签字后方可离开,数据不合格的重做实验并进行考核,实验报告要附上实验指导老师检查签字的数据表,防止学生写实验报告时随意篡改实验数据,实验报告除了考核常规的实验目的、实验内容、实验原理、实验方法和实验步骤等内容外,重点考核实验数据处理、实验结果分析与讨论、实验结论、实验拓展思维、总结和心得体会等内容。(3)期末成绩占30%,主要考核实验基本操作和综合实验操作,考核的具体方法是:选定15个有代表性的实验项目,每位学生随机抽取考试题目,分批次进入考场进行考试,先按要求独立搭建实验装置,然后描述本实验目的、原理、方法、步骤及结果,并进行示范性操作。监考老师根据实验项目情况设置不同问题并提问,最后依据学生的实验独立操作情况及答辩情况进行综合评定。改革后的考核方法,力求全面考核了学生的实验操作能力和分析解决问题能力。3.5改善实验环境,保障实验教学效果。针对有机化学实验室电器安全问题和实验台通风系统问题,今年上半年,我校下决心对有机化学实验室进行全面改造,将室内普通照明电器改为防爆电器,同时改造实验台通风系统,提高系统抽气能力和效率,通过一系列改造,大大改善了有机化学实验教学环境,确保实验教学正常进行。
4结束语
主要针对我校有机化学实验教学的现状进行分析,从优化教学内容、教学方法、实验考核方法和改善实验环境等方面进行改革与实践探索,提出相应对策,旨在提高我校有化学实验教学质量,提高学生的学习积极性,培养学生的实验操作技能,提升学生创新能力和分析解决问题能力,促进学生全面发展。通过有机化学实验教学改革,现已取得一定效果,将给学生后续课程的学习奠定良好的基础。
参考文献
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[2]易文婧,赵志刚.民族院校有机化学实验教学改革[j].智库时代,2019(36):196-205.
[3]王培.有机化学实验课程教学改革探索[j].化工管理,2020(1):57-48.
大学有机化学范文篇6
[关键词]有机化学;完全学分制;教学研究
随着医疗改革的深化和大健康时代的来临,特别是2020年初在武汉爆发的肺炎疫情,对当前医疗人才培养提出了全新要求。为促进医教研融合发展,部分高校开始新建医学院,陆续合并大型综合性医院。西北大学于2019年3月获批临床医学本科专业,同年9月开始临床医学专业招生。西北大学的医学教育历史悠久,始于京师大学堂创办的“医学实业馆”,随着社会的不断变迁及教育事业的发展分分合合。1950年西北大学彻底将医学教育分离出去,改称西安医学院。为了落实“大健康中国”的战略,服务区域医疗卫生事业发展,加快学校“双一流”建设,西北大学把复办医学作为学校事业发展的一项重要战略目标,复办医学专业、重建医学院也是“十三五”期间西北大学学科建设的重要标志性成果之一[1]。与此同时,西北大学在2018级新生入学后开始全面施行完全学分制,通过完全学分制的改革,本科生在校期间可以进行专业自主选择。比如临床医学专业毕业要求共修243学分,其中公共基础课54学分,包括基础化学4学分和医用有机化学5学分。由此可见,有机化学在临床医学专业人才的培养中具有举足轻重的作用。“有机化学”是理论性、系统性和实践性有机结合的经典课程。临床医学专业的“生物化学”“药物化学”“药理学”和“医学检验”等课程都是以“有机化学”课程作为基础,同时“有机化学”课程也为医学专业后续课程的学习奠定了基础[2,3]。自古“医”和“药”不分家,因此临床医学专业除了要救死扶伤、研究病因外,还要了解药物的结构与药效、毒性的关系,药物在体内的代谢过程及药物的作用靶点等,这些都与“有机化学”的授课内容紧密关联,是有机化学教学内容的具体实践。近年来,随着教育部回归课堂教学等一系列教育教学改革要求,临床医学专业有机化学的教学也反映出不少问题[4]。本文从医用有机化学的教学现状出发,探讨完全学分制下新建医学院“有机化学”课程面临的现状,探究如何改善和提升“有机化学”课程的教学模式和教学质量。
一、新建医学院“有机化学”课程教学现状
(一)学生基础参差不齐,缺乏主动学习兴趣
新建医学院的学生来自全国各地,以理为主,文理兼收[5]。各个省份的高考科目不同,大多数省份还是遵循文理分科的应试教育,也有部分省份进行了高考改革,比如河北、江苏等8个省(市)实行“3 1 2”模式的新高考方案,化学成了非必选课。除此之外,化学在高考理科综合中属于选做题型,部分学生对化学的基础知识了解不够全面,导致一些学生化学知识结构薄弱,因此有机化学授课内容的深度难以把握。讲得深,基础薄弱的学生跟不上;讲得浅,基础较好的学生学不够。另外,“有机化学”课程主要安排在大一下学期,对于刚踏入大学的医学生来说,对有机化学与医学之间的联系了解不够深入,意识不到有机化学的重要性,加上医学生受“重专业、轻基础”的影响,会倾向于医学类课程和临床专业课,而对有机化学兴趣不大,上课积极性不高[6,7]。
(二)内容繁多而学时减少
虽然“有机化学”课程与临床医学专业密切相关,但其仍然属于公共基础课程的范畴,而且随着近年来高校不断扩大招生,医学专业的学生人数呈持续增加的态势。同时,高校为了增加学生的综合能力培养时间,在一定程度上减少了专业课的开设门类和课时[8]。以西北大学医学院为例,学院以培养医德医风高尚、医学基础扎实、临床技能过硬、人文素养高、创新能力强的德智体美劳全面发展的医学专业人才为目标,对部分课程进行了调整,医学化学的总课时减少了50%(如有机化学由原来两学期共144课时压缩为一学期72课时),对于有机化学经典传统的教学内容、晦涩难懂的电子轨道理论、纷杂繁乱的反应机理,以及与现代科学研究紧密联系的前沿知识,在有限的授课时间内教师往往无法深入讲解,导致学生普遍感觉“有机化学”晦涩难懂,对所学知识一知半解,有机化学实验亦不能有效展开,实验操作基础薄弱,很难将理性认知与感性认知完美统一[9]。
(三)教学内容与实际脱节
随着时代的发展,医疗行业越来越受到重视,对临床医学专业学生的综合素质要求也越来越全面,因此应注重培养学生应对突发医疗事件的能力。目前,具有医学综合性知识的教师较少,比如我院承担医学化学类教学任务的教师多为化学专业出身,具备扎实的化学基本功,但是对临床医学或其他医学类方面的专业知识了解较少,导致教师在授课时偏重有机化学基础的系统性,忽略了医学专业培养学生的目的,更忽略了基础理论知识与医学类专业的关联性[10],不能很好地将有机化学知识与医学知识融会贯通,这也是学生对有机化学兴趣不高的原因之一。加上有机化学为传统经典学科,依赖于授课教师“独角戏”式的讲授[11],导致临床医学专业学生的有机化学理论和实践严重脱节。
(四)评价标准与方式单一
考试作为目前最常见的考核方式,是对学生课堂学习程度的有力评价,也是对教师课程教学能力和效果的最佳反馈。传统的考核方式为书面考试,这种考核形式虽有利于考查学生对基本理论、基本知识的掌握,但考核模式单一,不能“知行合一”,难免具有弊端[12]。有些学生具有一种“为了学而学”的心理,处于一种应付状态。我校期末考试成绩由课上到勤率、平时课上互动及期末考试成绩组成,有些学生往往在平时课堂中浑水摸鱼,而在期末考试前期进行突击复习,对有机化学的认识不够深入。另外,仅仅靠学生对基础知识点的掌握,反映不出学生真实、全面的水平和能力,因此单一的评价标准达不到医学生的教学目的。
二、改进提高有机化学教学,全面提升医学有机化学的教学质量
针对以上新建医学院“有机化学”课程的教学现状和不足,结合学校实行的完全学分制改革,以及笔者对带教“有机化学”课程的认识,提出改善有机化学教学的四点建议,意在抛砖引玉,全面提升本院医学有机化学的教学质量。
(一)提高授课教师的思政水平,深入挖掘“有机化学”课程的思政元素
有机化学专业课教师是课程思政实施的主体,只有教师具备了较高的思想政治水平和思想道德水平,才能有效抽取思政理念,深入挖掘思政元素,并将思政内容自然植入课堂,因此加强对授课教师思政水平的培养和提高是实现高水平思政课程的必要手段。“有机化学”课程中蕴含着各种各样的思政元素,授课教师要善于挖掘其中丰富的思政元素,将其与课堂教学完美结合,切实提高课堂教学的思政水平。例如在一些重要理论的提出过程中,常常涉及一些伟大化学家的事例,他们为了发现真理克服艰难困苦,勇攀科学高峰,这种思想价值观也是医学专业学生应该学习的,因此可以在课程教学时自然融入这些思政元素。化学专业内容与能源、环境息息相关,可以深入挖掘其中可持续发展、绿色环保等思政元素,融入课堂教学中。对思政元素的挖掘要深、要细,并结合“有机化学”课程的特点和医学院学生的学情,有针对性地对每一节“有机化学”课程进行深入挖掘,从而实现节节课程有思政,节节思政有特点。
(二)应用多元化的教学方法,将教学方法和多媒体深度结合
应用多元化的教学方法,将启发法、案例法、小组学习法等各具特色的教学方法进行有机组合,创造性的提高课堂教学的多样性,提高学生的学习兴趣和持续学习的动力。同时,授课教师应该将各类教学方法与多媒体深入融合,利用日新月异的计算机技术和丰富多彩的网络资源,结合当下广泛传播的微视频等手机客户端技术,不断深入进行教学手段多样化、教学内容丰富化等全方位立体式的教学改革[13,14]。可以对有机化学中比较抽象且难以理解的原子结构、分子构型和反应历程等教学内容以动画的形式展示,使教学内容形象直观,培养学生对有机化学认知的形象感和立体感,有助于学生理解和掌握这些有机化学中的难点知识。对学生在学习中遇到的知识难点和问题,可以通过建立微信群、qq群等技术手段全天候、无缝实时地进行答疑和讨论交流。另外,尝试将小组法与翻转课堂有机结合,根据学生的不同水平分成小组,小组成员相互协作,通过查找资料,自主学习教师布置的内容,并且在课堂上呈现给大家。授课教师根据各个小组的讲解内容,着重对知识难点和必须掌握的知识点进行提问、归纳和总结。翻转课堂的教学模式培养了学生解决实际问题的能力、相互协作能力及语言表达能力等。
(三)立足提高实践技能,健全考核方式
针对医学专业学生有机化学理论学习与实践技能脱节的现状,不断优化升级实验培养体系。在开展基础实验操作的同时,加入一定数量的自主设计实验,加强对学生创新能力和动手能力的培养。鼓励学生对同一实验开展不同实验过程和实验方案的设计,并完成实验设计报告。鼓励不同实验小组之间对同一实验的不同方案进行总结分析和对比。在总结分析和对比的过程中提高学生的实践技能,实现学生理论知识的实践化。健全考核方式,在实践中不断优化考核方式。从“有机化学”课程的实际情况出发,更加注重医学专业学生的动手能力,适当降低理论考试在期末成绩中的比重,增加学生的实验动手能力、文献查找能力,以及平时课题表现的考核权重,由单一的理论考试向复合型、多元化考核方式转变。在考核方式上,将学生转变成主动、积极的自主学习,在日常的教学中潜移默化地提升学生的综合素质,为培养复合型临床医学专业人才打下坚实的专业基础。
(四)聚焦教学内容精简,深耕教材及题库优化
有机化学涉及的物质种类多、反应数目广、轨道理论复杂、反应机理抽象,是无机化学、分析化学和物理化学的统一结合体。除了掌握本课程的基本知识外,更重要的是要求学生掌握分析问题的方法及解决问题的手段[15]。因此,授课教师应该结合学校和专业特点,精简优化教学内容,结合化学类、工程类、药学类专业的有机化学教材,聚焦教学内容精简,突出编写重点,难易适中,面面俱到的课程教材,同时编写合适的实验教材以配合课堂教学[16]。另外,结合学生的基础,不断扩充和完善有机化学习题库,建立适合本专业学生的习题库,夯实学生的基础知识,配合医学专业有机化学教学工作的开展,为培养复合型医学专业人才添砖加瓦。
三、结语
大学有机化学范文篇7
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:
大学有机化学范文篇8
关键词:有机化学实验;课程思政;农科专业
有机化学实验是高等农业院校农学、植保、林学、动科等农科专业的一门重要的必修基础实验课程,主要是从基本操作、有机化合物的合成、天然化合物的提取和有机化合物的官能团的性质等方面开展教学。通过有机化学实验的学习可以帮助学生加深对有机化学基本概念和理论的理解;锻炼学生的动手操作能力,使其掌握有机化学实验的基本操作技能;培养学生正确选择有机化合物的合成、分离和鉴定的方法,培养学生独立操作、准确观察现象、合理处理数据,以及初步的设计实验的能力。增强学生独立分析和解决实验中遇到问题的思维和动手能力。通过有机化学实验教学,可以培养良好的实验习惯、实事求是的科学态度、严谨细致的工作作风和精益求精的科研能力[1]。为了进一步贯彻总书记在学校思想政治理论课教师座谈会上的重要讲话精神,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见》,教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》等文件。根据相关文件精神要求,全面推进高校课程思政建设,发挥所有课程的育人功能。进一步指明了课程思政建设改革创新的方向,为实现全员全程全方位育人提出了具体指导意见。因此,如何将课程思政引入到有机化学实验教学当中,有机融合实验教学与思政教育,提升课程思政的教学实效,培养德才兼备而又知农爱农新型人才,摆在我们面前的一个重要课题。
1有机化学实验课程思政建设的现状
课程思政是在高校新时代中国特色社会主义思想指导下的进行思想政治教育工作创新。总书记强调,坚持把立德树人放在中心环位置,把思想政治工作贯穿教育教学全过程。提出了“所有课程都有育人功能,不能把思想政治教育工作只当成政治理论课的事,其他各门课都要守好一段渠、种好责任田”和“各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应”的要求[2-3]。传统的有机化学实验课程教学,教师重在教授学生基础知识,忽视了对学生的思想政治教育;注重专业知识和技能的学习而忽略思想政治、品行的学习。在学校层面,高校面临着巨大的竞争,很多学校存在存在重科研、轻教学的现象,就顾不上课程思政。学校层面如果不能整体规划、统筹兼顾,其他课程教学就很难有机融合课程思政教学。在教师方面,不少教师中存在重科研、轻教学的现象,教学意识欠缺,教学积极性不高。一些教师对“课程思政”的教育理念,主观上认识不足,深入理解和把握思政教育的内涵与意义,存在“重教轻育”现象。特别是那么几轮教学改革下来,有机化学实验课时不断减少,教师完成基本的教学内容都很难,也根本没有多余的时间去开展思政教学。在学生层面,大部分学生注重专业知识和技能的学习而忽略思想政治的学习。有机化学实验课常常都被认为是有机化学课的附属品,所以很多学生对有机化学实验课在思想上不重视,甚至以“玩”的态度对待实验课。因此,在有机化学实验课程教学过程中,开展思想政治教育是非常必要的。
2加强顶层设计,完善制度保障
总书记在《高等学校课程思政建设指导纲要》中要求,要把立德树人放在中心位置,全面推进课程思政建设。课程思政不只是构建一门或者几门标杆课程,而是要求所有课程都要发挥育人功能。首先学校要改变重科研、轻教学导向,引导教师潜心教学,教书育人。其次学校层面要统一领导,整体规划、统筹兼顾,制定课程思政体制机制,建立健全课程思政建设成效考核评价体系和监督检查机制,激发广大教师开展课程思政建设的积极性,为教师们创造良好的育人环境。二级学院根据农科专业人才培养特点,修订农科专业人才培养方案,结合有机化学实验课程特点,凝练课程的政治内容,组织课程教学改革,发挥课程的育人功能,提高农科人才培养质量[4]。
3提升育人意识,提高政治素养
全面推动有机化学实验课程思政建设,这就要求教师不仅要具有深厚的专业素养,更要具备程思政建设的意识和能力。教师是课程思政建设的主力军,教师的课程思政建设意识决定了课程思政的育人实效。课程思政是一个新生事物,部分教师没有对思政教育认识不够,认为课程思政就是简单的课程 思政。由于对课程思政的内涵理解不够,难以很好地将思政教育与专业教学有机融合,就更谈不上积极参与有机化学实验课程思政建设。专业教师迫切需要转变观念,实现从以前的单纯的知识的传授到现在教书育人的转变。所以专业教师必须加强学习思政教育的内涵与意义,主动学习现代先进教育理念。积极开展课程思政建设的经验的交流,提升教师的课程思政建设意识[5]。只有准确把握教授课程思政建设意识的学理内涵,才能有效推动课程思政在实践中的落地生根。
4挖掘思政元素,优化教学内容
有机化学与有机化学实验是一门与人类生活紧密相关的科学,在课程蕴含着丰富的家国情怀、文化自信、工匠精神和社会责任等思政元素。专业教师需根据农科专业的人才培养目标,结合有机化学实验课程的特点,挖掘出有机化学实验课程蕴含的课程思政内容。例如:在有机化学实验课程介绍时,引入屠呦呦研究合成抗疟疾新药青蒿素与双氢青蒿素而被授予2015年诺贝尔奖,以激发学生的爱国主义情感,帮助学生树立正确的人生观和价值观[6]。在实验的安全知识教育中,引入2018年北京交通大学环境工程实验室安全事故,引导学生敬畏规则,树立专业安全意识,建立社会责任感。在蒸馏实验当中,可以引入中国人民在古代就掌握了白酒酿造工艺,弘扬中华民族优秀的传统文化,坚定学生的文化自信,进一步树立学生的爱国意识和民族自豪感。在乙酰水杨酸的制备实验中,引入万能药阿司匹林的发展历程,让学生了解化学的重要地位,增强学生的专业自豪感和责任感[7]。在纸色谱鉴定氨基酸实验中,滤纸上喷上显色剂之后会显色,引导学生思考颜色变化之后的本质,理解现象与本质的辩证关系。在从茶叶中提取咖啡碱的实验中,可以引入茶道,介绍我国优秀的茶文化,进一步弘扬中华民族优秀的传统文化,坚定学生的文化自信;同时还可以普及兴奋类药物的双重性,引导学生远离,真爱生命;帮助学生树立正确的人生观和价值观[8]。
5结语
有机化学实验是高等农业院校农学、植保、林学、动科等农科专业的一门重要的必修基础实验课程。全面推进有机化学实验课程思政建设,发挥有机化学实验的育人功能。本文分析了农科有机化学实验课程思政建设的现状,从加强顶层设计,完善制度保障;提升育人意识,提高政治素养;挖掘思政元素,优化教学内容等方面进行探索与尝试。将有机化学实验教学与课程思政有机融合,实现了知识传授,能力培养和价值塑造的“三位一体”。
参考文献
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大学有机化学范文篇9
关键词:思维导图;醛酮;化学反应
有机化学作为化学、化工、医学和农学相关学科重要的专业基础课,其内容十分丰富,对培养学生的科学思维方法、创新能力、理论知识和实践的结合能力具有重要意义。但是由于有机化合物种类多,每类化合物涉及的化学反应类型多而杂,如果分散学习和记忆,往往难以完全掌握,更谈不上灵活运用有机反应。因此如何教好和学好有机化学反应一直是老师和学生关注的问题。思维导图最早于20世纪60年代由英国记忆之父tonybuzan提出,它作为一种先进的记忆方式,对有价值的信息进行分析及整合,通过思维导图能延伸枝节,拓展信息,方便学生对比记忆,掌握难点。此外,在绘制思维导图过程中不断培养学生自主学习能力,实现自我知识的构建,教师也实现“教”与“学”并举[1-4]。据此来看,思维导图恰好能够解决学习有机化学反应的问题。
本文以醛酮化学反应为例,利用思维导图的方式将本章节的化学反应类型及具体的化学反应呈现出来,可激发学生学习的学习兴趣,有效提高教学质量。众所周知,“结构决定性能”在有机化学反应中表现的淋漓尽致[5]。在讲解化学反应之前,首先从醛酮结构上分析本章涉及到的化学反应类型,如图1所示。明确官能团羰基的电子云分布:氧的电负性大于碳的电负性,碳氧之间的共用电子偏向氧原子,使氧原子带有部分负电荷、碳原子带有部分正电荷。因此,碳原子容易被亲核试剂进攻,在进攻的过程中,亲核原子与碳原子之间逐渐形成,碳氧双键逐渐被打开,与亲核试剂的平衡离子形成新的共价键,完成醛酮的亲核取代反应。另外,由于羰基是吸电子基,诱导效应的存在使醛酮α-h有一定的酸性。第三、羰基碳处于中间价态既可以被氧化也可以被还原。此图作为本章节骨架,是结构决定性能的充分体现,有利于对醛酮化学性质的判断和理解,可起到提纲挈领地作用。图1醛酮涉及的化学反应类型醛酮一章的具体化学反应遵循上述思维导图的逻辑进行讲解。根据亲核试剂中亲核原子的不同将亲核加成反应进行分类讲解(图2):含氧、硫、氮、碳;亲核原子又可以来自不同的亲核试剂,再具体到亲核试剂进行讲解。含氧亲核试剂包括水和醇;含硫亲核试剂包括硫醇、亚硫酸氢钠和希夫碱;含氮亲核试剂包括一级胺、氨及氨的衍生物;含碳亲核试剂包括氰酸、炔化物、金属有机化合物和磷叶立德。α-h表现出来的化学性质比较单一,与强碱反应生成相应的盐;然而生成的盐有两个非常重要的应用:烷氧基负离子发生烷基化反应、碳负离子发生卤代和羟醛缩合反应(图3)。
羰基的氧化还原反应(图4),用催化加氢、金属氢化物和活泼金属可以将羰基还原为羟基,用clemmensen还原法和wolff-kishner-黄鸣龙还原法可以将羰基还原为亚甲基;羰基可以被氧化剂氧化,也可以发生自氧化;没有α-h的醛与强碱共热可以发生歧化反应。最后让学生自行将其总结至图1所示的思维导图中,这样学生可以更轻松、更条理地掌握醛酮的化学反应。总之,思维导图运用图文并重的技巧,由点到面,动态表现知识的衍生过程,以生动形象的方式呈现知识间的内在联系,构成完整立体的知识网络。作为一种可视化的思维工具,思维导图能将零碎的知识系统化、结构化,在讲解有机化学反应中取得了良好的教学和学习效果。
参考文献
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大学有机化学范文篇10
[关键词]有机化学实验;教学改革;创新创业教育
《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》《国务院关于推动创新创业高质量发展打造“双创”升级版的意见》等文件中提出,要促进专业教育与创新创业教育有机融合,调整专业课程设置,挖掘和充实各类专业课程的创新创业教育资源,在传授专业知识过程中加强创新创业教育[1-2]。有机化学是一门实验科学,是高校化学化工类专业本科生的一门重要基础课。有机化学实验旨在使学生理解并掌握有机化学的基本理论和实验操作,对加深学生理论学习、培养学生动手能力、提高学生创造性思维等可以起到积极作用[3-5]。有机化学实验教材中提供了许多经典化学化工产品的物质认知、合成方法与路线,为挖掘有机化学课程中的创新创业教育资源并将其合理融入实验教学过程,进而培养学生的创新意识和创业潜能提供了前提条件。因此,研究并促进专业课程与创新创业教育的有机结合,成为当前专业课程改革的热点之一。
一、融合创业认知的实验教学改革的问题导向与重要意义
我国著名化学家戴安邦教授曾经说过:“为贯彻全面的化学教育,化学教学既要传授化学知识和技术,更要培养科学精神和品德,化学实验课是实现全面的化学教育的最有效教学形式”[6]。著名有机化学家邢其毅教授也教导学生要“通过有机实验课,培养观察和推理能力”[7]。有机化学实验作为一门专业基础课程,实施融合创业认知的教学改革,既顺应新时代实验课程改革的新要求,又能提高大学生的实践创新能力。(一)有机化学实验教学需要解决的问题当前,高校有机化学实验课程教学中存在以下问题:1.注重让学生记忆基本理论、基本概念和重要反应式,忽视了对学生运用所学理论知识解释实验现象和解决实际问题的能力的培养;2.基本操作实验和简单制备实验过多,实验内容之间的关联性、系统性不强,实验教学的目的局限于基本技能训练;3.验证性实验过多,创新性实验不足,学生往往照本宣科,缺乏创新;4.实验教学与创新创业教育未能有效融合,任课教师开展创新创业教育的意识欠缺,教学方法单一,实验教学的针对性与实效性不强。(二)推进专业教育与创新创业教育深度融合的重要意义将面向化学、化工、能源、制药、材料等专业本科生开设的有机化学实验课程与创新创业教育深度融合具有以下几方面的现实意义。1.能够促进实验教学内容的革新。为了融合创业认知教育,教师要充分挖掘课程中有助于培养学生创新思维、创业意识和创新创业能力的教学内容,建设理论知识与创业认知相结合的教学案例库,更新有机化学实验课程内容。2.能够推动实验教学方法改革。以创业认知为切入点,设计包含创新创业教育内容的教学环节,将实验项目串联起来,有助于提高学生运用有机化学知识解释实验现象与分析问题的能力,培养学生的创新能力。这就要求教师实施启发式、探究式、讨论式、参与式教学,并结合实验课程开展基于问题、基于项目的教学。3.能够拓展创业认知与专业实验课程有机融合的模式。化学行业创业成功的案例基本来源于化学实验过程中的新现象、新产物、新工艺等。因此,挖掘有机化学课程中的创新创业教育资源,研究创业认知内容的合理导入途径、教学实施、效果评价等,能够有效拓展专业实验课程与创新创业教育的有机融合模式。
二、融合创业认知的有机化学实验课程改革
为了实现创业认知与实验教学的有机融合,教师应主动创新,从教学目标、实验内容、教学方法与评价方法四方面入手,整体推进有机化学实验课程改革。(一)坚持实验课程教学改革创新理念在有机化学实验课程教学中有效融合创业认知,首先要求教师确立实验课程常改常新的教学理念。也就是说,面对有机化学知识体系的快速更新和学科的交叉融合,教师应摒弃直接沿用旧教材和旧方法的传统做法,坚持以学生为中心,不断改革和创新教学方法,引导学生加强对实验的思考、观察、动手与总结。教师一方面应保留部分验证性实验项目,并增加分析运用实验结果的教学内容;另一方面可增设综合性或创新性实验项目及开放性问题,让学生投入更多的时间用于课前预习、课后总结。(二)实施目标、内容、教法、评价四位一体的实验教学改革我们选用高等教育出版社出版的《有机化学》(天津大学有机化学教研室主编)和《有机化学实验》(高占先主编)作为教材,实施目标、内容、教法、评价四位一体的有机化学实验教学改革。第一,修订实验教学目标。我们进一步明确了学生通过有机化学理论及实验课程学习应达到的知识水平与技能水平,并新增了创业认知教学目标,包括创新创业意识、思维和能力等核心素质的培养。新修订的实验教学目标基于理论知识学习,兼顾学生学习能力、情感态度与价值观的培养,以使学生在学习过程中体验创新创业过程,激发创新创业意识和潜能。第二,改革相关教学内容。我们在深入研究有机化学学科形成、发展与创新历史的过程中,不断挖掘经典的有机化学创新成果及应用有机化学知识成功创业的企业家典型,并结合创业教育实施方案,将其转化为教学资源融入课程的各个章节。我们还遴选出国内外利用有机化学知识进行创业实践的案例组成案例库,合理融入教学中。在设计应用性较高的有机化学实验项目时,我们增加了实验成品工艺优化、产品商业化、商业计划书、销售推广等教学环节。融入创业认知的有机化学实验教学内容包括:1.有机化学学科的形成和发展史及历代化学家努力创新的案例库,以学生研讨的方式讲授;2.芳烃章节建设了应用friedel-crafts反应的创新创业案例及分子结构模拟的教学资源;3.立体化学章节详细解析外消旋体的拆分、脂环化合物的立体异构、轴手性等,并建设手性合成及药物应用的创新创业案例库,设计开放式课后练习题;4.β-二羰基化合物章节建设该类型有机物合成路线设计及商业化应用案例库。第三,改革实验教学方法。我们引入了互动式教学,并结合创业认知案例库建设,丰富立体化教学资源,推进基于问题和项目的教学。如我们为学生提供更多针对课程重点、难点章节的“学习指引”,加强学生的课前预习;提供更多优质在线开放课程网址,引导学生自主学习;提供有机化学分子结构与功能关系展示素材,加深学生对重要知识点的研习;组建课前、课中、课后自主学习小组,加强学生之间的交流。第四,改革教学评价方法。我们改革了实验课程成绩评价方式,邀请创业教育相关专家或教师参与教学,更专业地评判学生的创业计划方案。我们将创业认知教学内容及学生的平时表现等按照不低于30%的比例纳入成绩考核范围,并针对融合创业认知的开放性实验项目组织分组汇报,采用教师评价与学生互评相结合的方式,客观评价学生的学习投入与学习效果。
三、融合创业认知的有机化学实验课程教学改革实施效果
面向本校化工、轻工等专业实施的有机化学实验课程教学改革已近十年,在此过程中,我们不断总结、反思和改进,取得了一些经验和成效。(一)建设融合创业认知的实验教学资源我们除了搜集并建立有机化学实验视频资源和虚拟仿真项目资源之外,还开发了三类融合创业认知的有机化学实验教学资源。第一类是与教材各章节的实验项目有关的创业案例,如苯胺紫染料在实验中的意外发现及其商业价值实现案例,毕业生开发的系列新型有机药物中间体的创业案例等。第二类是经典有机化学合成实验项目的创新改进。如经典的环己酮制备实验是以铬酸氧化环己醇为反应物,经多步萃取分离操作,最终获得产品(过程较为复杂,且产率不高)。为了提高产率,我们引导学生依据环己酮和水形成共沸点的特性,利用环己酮从反应物中分离的原理对分离步骤进行改进,待氧化反应完全后,改成蒸馏操作。为避免环境污染,采用次氯酸代替铬酸做氧化剂。改进后的实验操作简便,环境友好,产率有所提高。硝基苯胺、溴乙烷等合成实验中也进行了类似的改进,教师可以指导学生自主开展实验方法创新与优化探索。第三类是创新创业型开放实验项目。如笔者结合自己的科研成果设计了一种新型香豆素喹啉衍生物荧光探针有机分子的合成实验项目,并引导学生制定将其应用于探针检测制剂的商业推广方案;开发了若干有关补阳还五汤、迷迭香等化学成分检测方法综合研究的开放实验项目,让学生查阅资料,设计实验方案,并引导学生将项目的前期研究成果用于申报学校的创新创业训练项目或srp科研训练项目。(二)开展基于实验项目的分组互动教学融合创业认知的有机化学实验教学资源和项目的开发促进了学生的自主学习、合作学习及混合式学习。在教学过程中,我们重点采用分组互动的方式,要求学生组队(3人左右)完成开放实验项目。团队成员分工合作,共同商议并选定实验项目,设计实验方案,最终共同完成一份实验报告和创业训练计划书。同时,我们组建了班级qq群,方便老师与学生及时沟通。我们还将学生分组互动实验过程中常出现的问题及解决办法总结成q&a文档,方便学生查阅。线上线下混合教学起到了有效促进学生深度学习的作用。(三)收集学生对教学改革的评价与反馈对比不同年度上课学生的综合表现,我们获得了学生群体对实验教学改革的评价反馈:1.融入创业认知的有机化学实验课程教学提高了学生的学习兴趣,课前预习深度明显增加,课后讨论明显增多;2.教学内容之间的关联性、系统性明显增强,学生认为要设计出合理的实验方案并正确解释实验现象与解决实验问题,不仅需系统运用所学理论知识,而且需加强文献检索;3.学生从实验课程学习中获得灵感,从而成功申报课外科研项目数量逐年增多;4.在班级qq群中,学生针对如何应用有机化学知识进行创业的话题讨论频率逐年提高。
四、结语
实践表明,坚持课程常改常新的理念,积极建设融合创业认知的有机化学实验教学资源,深入推进目标、内容、教法、评价四位一体的实验教学改革,将创新创业意识、创新创业精神、思维方式的培养融入实验教学中,可以推进专业知识与创业认知的内生结合,实现创新创业教育与专业基础实验课程的深度融合,并在促进学生深度学习专业实验课程的同时为其植入创新创业基因。
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