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有机化学实验的基本知识十篇

发布时间:2024-04-25 18:21:04

有机化学实验的基本知识篇1

关键词:有机化学实验教学理论与实践

1.前言

目前,有机化学是目前化学专业的学生必修课程,其要求学生充分掌握实验基本操作的技能,教师也要培养学生的科学思维,从而提高学生创新能力和意识,同时把有机化学知识应用到后续科研实践与课程中。此外,随着教学改革不断深入与科技发展,高校势必会不断地更新教学体系与转变传统教学观念。而新型教学观念核心是培养学生创新能力和意识,因此在有机化学的实验教学改革中,必须提高有机化学的实验教学水平,提高学生综合创新的能力,从而提高高校有机化学教学水平。

2.有机化学教学现状

高校有机化学的实验课程是化学专业的基础实验,也是精品课程中的一个重要部分,有机化学教学对象包含建工、化学、环境工程与生物等专业,其覆盖面比较广,有机化学的教学内容包括基础综合实验、有机合成的实验、基本技能与基本操作实验三大部分。在很多高校有机化学的实验教学中,实验前教师要进行讲解,然后学生独立完成实验,教师对学生实验中存在的不足进行纠正,最后规范实验的操作流程,而考核则是使用期末成绩和平时成绩相加的方式,其中始末考试包括实践操作和笔试两个部分。但在实践教学的过程中,目前的有机化学教学内容与教学模式还存在准多缺陷,具体表现如下:

第一,有机化学的理论知识教学比较古板。很多教师不能采取生动有趣的教学方式,有机化学实验教学比较古板。学生也不能应用所学化学知识对实验现象进行解释,无法解决实际中的问题,难以掌握有机化学实验教学重点,只是盲目记忆教师所讲内容,例如:基本概念、基本理论与反应式的记忆。也不能结合化学理论知识与实验操作,经常出现盲目操作化学实验与出现化学理论空洞等现象。

第二,有机化学实验内容比较零散,并且没有突出重点,互相分割独立。换句话说,目前实验内容经常局限于简单实验制备、基本技能的训练与基本的操作实验,致使实验和实验间缺少关联性,加之,系统性比较弱,在教学活动中,学生只能做一些零碎实验,无法真正掌握有机化学的实验整体性与统筹性。第三,有机化学的实验教学过程中,学生创新意识与能力培养源动力不足,而且教学中经常会出现教学效果与化学实验的设计初衷相背离的情况。例如:有机化学实验设计本意是要把有机合成全过程贯穿在有机化学教学中,从而培养学生自主完成整个实验操作的能力,但是由于有机化学教学时限,或者是和其他的课程出现时间冲突,实践教学中学生只会按照课本来操作,致使教学过程缺乏创新,也就无法达到教学的预期效果[1]。

3.理论与实践贯通专题式有机化学实验教学的改革对策

3.1理论联系实际,充分融合传统内容与有机化学化学的实验教学

拓展性教学在有机化学课中的运用,首先体现在理论与实践的结合上,因此,在实际教学中,教师应尽量将有机化学反应与化学知识的应用紧密联系在一起,真正显示出有机化学课程的基础作用。例如,在给化学专业学生讲解卤代烃反应时,应该结合芳香氮芥一类烷化剂的实际应用进行实验。教师采用理论与实际相联系的教法,应该从化学专业的角度出发,实验时,要尽量将有机化学知识紧密结合于化学实验中,使学生在学习有机化学知识的同时,提高对相关化学知识的学习兴趣,从而体现出有机化学课程的内涵。另外,由于有机化学在化学专业的应用发展,必须符合人类社会的可持续发展要求,因此,有机化学的学科特点与任务要求学生在学习有机化学知识的同时,还要学习化学的相关知识。

例如,在讲解腈类化合物的合成方法时,要介绍常用的naCn取代法,即由醛一步氧化后生成腈。就目前的研究状况而言,酶催化有机化学反应不会对环境造成污染。又如:可以用脂肪酶来催化酯基进行水解得到芳胺类物质;在温和条件下,用面包酵母催化芳香硝基化合物进行还原反应,也可以得到芳胺类的物质,这一类催化法可以适时地介绍给学生。这样有利于培养化学专业应用技能,进而让学生形成独立思考与探究的良好学习习惯[2]。

3.2发挥学生主体性作用,改变传统的教学方式

高校有机化学的实践性与应用性比较强,因此在有机化学教学过程中,教师应该按照学生的基本实验能力与解决问题的能力进行教学设计,充分体现教学是引导作用与学生主体地位。同时进行每个专题的实验时,教师要让学生明确自己的任务,使学生在实验之前进行预习与查阅资料。此外,教师应该充分了解有计划要实验步骤与原理,引导学生独立操作实验――观察实验的现象――分析实验的结果――完成实验的报告,并积极总结与探讨实验过程中的一些问题,让学生充分结合试验中获得的知识与理论知识,然后将有机化学的知识点串联在一起,从而提高学生的学习积极性。

3.3利用实验教学来提高学生的实践能力

化学专业的学生需要具备扎实的实践技能。教师在指导学生开展实验教学时,应该建立一套符合实际的教学体系,体系内容主要包括:预习报告、实验要领、关键操作、现场指导、评价体系等。预习报告要求学生写出预习体会,这样学生能够对实验有一个大致的了解与把握,预习报告达到要求的学生,才可以开展实验操作。教师在讲解实验要点时,要尽量做到“精辟”。

例如,在实验开始前,教师应简要介绍装置中各个部分的名称和作用,重点讲解清楚各部分的主要功能以及装配时的注意事项。最后还要强调装置各接口的连接处应该套紧,要求学生重视实验的安全性,并传授一些常见、有效的问题处理方法。这个过程大致控制在20分钟以内,此后由学生进行自主操作。在整个实验操作过程中,教师应对学生的实践操作进行观察,并适时纠正学生的错误,最终要求学生写出评价性的实验报告。学生的实验报告中,要略写实验的原理与步骤,重点放在实验结果与实验讨论上。教师根据学生的实验报告情况,选出较为优异的学生,并在课堂上给予点名表扬,激发学生的学习兴趣[3]。

3.4加大课堂的信息量,应用总结和对比方法进行教学

在课堂教学中,教师除了要传授教材上的知识以外,还要介绍一些相关的课外知识,增大课堂教学的信息含量是拓展性教学的具体要求,也是拓展学生知识视野的基本要求。因此,教师应在不脱离课堂主题的前提下,适当传授一些课外知识,摒弃囿于教材、照本宣科的教学观念。在介绍烯烃的化学性质时,教师可以引申介绍获得诺贝尔化学奖的烯烃复分解反应,还可以讲解钌金属络合物催化剂的相关知识;在学习立体化学时,补充介绍关于不对称合成的知识。扩大课堂教学的信息量,不仅能够达到活跃学习气氛的目的,而且还可以陶冶学生的心灵,最终实现培养学生综合素质能力的目的。值得强调的是,有机化学的知识点较多,学生在学习的过程中,容易混淆相似的知识点,教师在教学过程中,应该注重前后知识之间的联系性与比较性。

3.5专题式有机化学实验教学的实施方案

有机化学实验方法与实验内容经常会影响实验的教学效果,因此,在有机化学实验教学中,教师要确保有机化学实验内容具有综合性与先进性,而实验方法要以新手段、新技术与新方法为主。并在实验教学基本内容的前提下,根据化合物种类来划分专题,例如:在胺、醇、烃、脂与酸等,每个专题应包含该类的化合物拓展实验、制备实验与应用实验,等。而且实验条件、反应机理与相关问题都需要学生高度重视,并在实验中应用所学知识,同时应用新方法与新技术进行实验[4]。

在实验前,教师要让学生预习实验的基本操作与理论知识,并要求学生按照合成化合物选择相关反应仪器,充分掌握各种实验企业应用范围与使用方法,同时明确各反应仪器作用以及注意事项。当实验技术以后,要按照试验情况与文献查阅情况展开讨论,对比试验方案利弊,分析实验的结果。进行专题拓展实验与应用实践教学时,使用项目组形式,根据试验产品差异来分小组,并对实验结果进行总结,加深学生对有机化学知识的理解与记忆。

4.结语

教师肩负着提升高校教学质量的责任,要切实推动我国教育的稳步发展,实现教育的可持续发展。在化学专业中,有机化学课程的知识内容较为丰富,将理论与实际贯通专题式教学方式应用在有机化学实验教学中,能够显著提高有机化学课的教学效果。因此,教师应该不断改进和完善有机化学的教学方法,并适时转变以往的老旧观念,却化学转发不断地发展与进步,从而提升化学教学质量。

参考文献

[1]刘秋平,强根荣,王海滨.专题式教学方法在有机化学实验教学中的应用探索[J].高等理科教育,2014,23(05):98-102.

[2]朱彦卓,赵丽娜,赵艳凝.在“有机化学实验”课程中开展“实验探究”教学的理论与实践[J].通化师范学院学报,2013,34(06):68-70.

[3]孙莉,强根荣,王海滨.理论与实践贯通的专题式有机化学实验教学的探索与实践[J].现代物业・现代经济,2013,14(02):66-67.

有机化学实验的基本知识篇2

1.学时及教学内容差异大。由于近年教学学时的大量缩减,目前不同学校针对不同专业开设的无机化学课程学时差异明显,大部分学校针对化学、应用化学等专业开设的无机化学在100学时左右,也有部分约70学时;对化工及制药专业学时一般50~80学时;对于非化学化工专业,学时普遍较短,多为32~60学时。对于100学时的专业,一般具有较充足的时间对理论知识、物质结构、元素化学均进行较深入的讲解,学生可以掌握全面的无机化学知识;对70学时左右的专业,一般大约45学时用于理论及物质结构讲解,元素部分约25学时,元素部分教学内容不能完全覆盖;对于50学时以下的专业,许多专业只讲解理论知识和物质结构,元素部分基本不涉及。从目前现状看,对于短学时的无机化学课程,往往以牺牲元素化学教学为代价,把在分析、物化等课程中还会涉及的理论内容讲得较深入,这导致许多学生缺乏元素化学知识、化学知识整体结构不完整、学习内容不健全。

2.教材种类多,内容编排结构多样。目前出版的无机化学教材种类繁多,每年都不断有新出或修订版无机化学教材出版。为了无机化学书有更广的应用范围,大部分教材都完全包含了传统无机化学的基本化学反应原理、物质结构及元素化学三大模块,针对短学时的无机化学教材目前相对较为缺乏。无机化学教材内容编排不同教材差异较大,有的按化学原理、物质结构及元素化学排版,有的按物质结构、化学反应原理、元素化学介绍,教材中各模块间基本相互独立、衔接较少。在有限的教学时间里,要达到良好教学效果,教学内容的合理取舍与组织对教师无疑是一个挑战。

3.与其他课程存在交叉与衔接。无机化学是大学化学第一课,其教学内容与后续分析化学、物理化学、有机化学及诸多专业课都有内容的交叉与衔接。无机化学的酸碱平衡、配位解离平衡、沉淀溶解平衡和氧化还原反应是分析化学的理论基础。无机化学基本化学原理与物理化学中的动力学热力学存在明显的递进。原子结构、分子结构理论对解释有机化学结构依然实用。应用化学、材料等专业的多门课程都涉及无机化学知识,有的甚至就是元素化学的内容,如无机材料的制备等课程。良好的无机化学基础是后续化学及专业课程学习的重要基础,也是提高学生大学学习兴趣和自信心的有力保障。

4.学生个体差异显著。我们知道,按照中国现行高考制度,许多化学及相关专业的学生所就读的专业并非其自愿选择,而是通过调剂录取,对化学的学习兴趣各有不同。按照中学化学“必修2+选修6”模块式教学,不同省份及不同学校对中学化学教学的深度及广度不同,导致不同学生的化学基础存在一定差异。而且,随着高等教育大扩招,高考录取率达70%,学生个体生理差异也较大。由于学生学习兴趣、主观能动性、中学化学知识基础等多种原因,在无机化学教学中,能明显感受到一个班的学生在学习自觉性、领悟力等方面分为几个不同层次。要保证绝大部分同学都能达到教学要求,学生个体差异也是大学教学必须充分考虑的因素,教学内容和教学方法的设置上应尽可能做到因材施教。

二、无机化学教学内容的衔接

鉴于无机化学在教学时间、课程内容、教学对象等方面的特点,在教学过程中有效组织编排教学内容,注重中学教育与大学教育的良好衔接,引导学生顺利过渡到大学学习,融会贯通前后知识,对达到理想教学效果可起到重要促进作用。

1.与中学化学教学的衔接。目前高中化学三个版本教材均采用模块式教学,将化学教学内容分为两个必修模块(《化学1》和《化学2》)和六个选修模块(《物质结构与性质》、《化学反应原理》和《有机化学基础》、《化学与生活》、《化学与技术》、《实验化学》)。必修模块涉及了化学物质分类及离子反应、氧化还原反应;元素周期表、化学键;化学能与热能、电能、化学反应的速率和限度;重要的金属及其化合物;硫、氮、氧及其化合物。《物质结构与性质》模块涉及了原子结构及性质、分子结构及性质、共价键、晶体结构及性质;《化学反应原理》涉及了化学反应与能量、化学反应速率与化学平衡、水溶液中的离子平衡等内容。从中学教学内容看,无机化学中的基本化学反应原理、物质结构及元素化学都有涉及,但是其教学程度较浅,多处于对概念的了解,且不同省区学习内容可能存在很大差异,无机化学中对各部分内容均有很大程度的提升,如化学平衡中引入了标准平衡常数、焓、熵、Gibbs函数等热力学函数。在无机化学教学内容的设置上,应根据中学化学教学内容,在对全班同学进行充分调研的基础上,为学生设计构建科学的教学大纲,安排合适的教学内容,帮助学生在现有基础上循序渐进,不断深入。

2.前后章节内容的衔接。无机化学教学一般都会涉及化学反应基本原理、物质结构与元素化学三部分内容,化学反应基本原理和物质结构通常安排在元素化学之前,各教材在化学反应基本原理和物质结构间有的将物质结构先行讲解,有的则先介绍化学反应基本原理。物质结构决定其化学性质,作者认为先介绍分子结构、化学键等物质结构知识有利于学生理解化学反应原理部分的知识(如热学函数、键能、碰撞理论、反应机理等),而且高中物理以及化学中均涉及有原子结构、化学键等相关内容,学生也容易理解接受。原子结构、分子结构、化学热力学及动力学、氧化还原、配位化学等无机化学基本理论知识很多在元素化学中将得到具体体现,并指导着元素化学的教学与研究,因此,元素化学放在最后讲解比较科学。化学反应基本原理、物质结构与元素化学三大模块除了相互存在衔接外,各模块内部各章节也存在很密切的关联,如化学反应原理部分中化学反应热力学、化学平衡知识、四大平衡反应是一脉相承的关系;物质结构部分里,原子结构、分子结构、晶体结构、配合物结构则是物质结构的逐渐深入;元素化学同区内各族之间有相似结构和相似性能但又存在变化规律。因此,注意前后章节内容的有机衔接将有助帮助学生理解掌握。

3.必修与选修内容的衔接。由于教学学时的压缩,无机化学教材涵盖的内容通常无法完全在课堂上给学生进行详细讲解,一般教材通常将教学内容分为必修和选修两部分,选修内容采用不同排版方式标注出来。延伸基础知识、难度较深的内容,如化学动力学中对化学反应机理的讲解,一般无机化学教材都设为选修内容。另外,为了扩宽学生视野,无机化学教材中也对该章节内容涉及的学科前沿知识进行补充介绍,如大连理工大学版无机化学分别在化学反应动力学和氧化还原章节补充介绍了化学动力学在考古中的应用、化学电源实例等知识,帮助学生了解理论知识的实际应用,提高学生学习兴趣和应用知识的能力。在为某些学科专门编写的、针对性较强的教材中,学科背景知识以及无机化学在该学科的应用等内容常设为选修。除了书本中明确建议的选修内容,教师也可根据学时、学生学习情况,灵活调节教学内容,将学生基础好、容易自学完成的内容设定为自学或选修内容,以节约出更多时间用于重点难点知识的讲解和实践教学。

4.理论教学与实验教学的衔接。化学是一门实验科学,让学生学习掌握基本化学实验技术,提高学生发现问题与解决问题的能力,培养学生科学严谨的工作态度和良好的实验习惯,是化学教学的一项重要任务。许多同学在中学没有条件进行化学实验教学,无机化学是他们接触的第一门化学实验课,第一门实验课的教学效果对提高学生实验课程学习兴趣、端正学习态度、养成良好实验习惯意义重大。实验教学是对理论教学的一种宏观展示,可以让学生更直观了解化学反应本质。我们需要注意的是,实验教学是建立在理论教学基础上的,因此在无机化学中必须注重理论教学与实验教学的衔接,实验教学需要将时间安排在相应理论教学之后,切不可将理论与实验教学完全独立开来。一些简单的验证性实验可以考虑以视频的方式在理论教学中直接演示给学生,节约部分实验教学时间以开设更多的实验内容。在实验教学内容设置中,需要考虑每个实验对学生实验技能的培养目的,应尽可能在不同实验中培养学生不同实验技能,让学生在有限的时间掌握更多实验技术,提高其实践动手能力。

三、无机化学教学实现衔接的教学方法

无机化学在较多层面存在教学内容的衔接,为了实现相关知识间的有效衔接,教师在授课过程中除了在教学内容的安排上要合理设置外,在教学过程中教师还需在不同环节采用不同教学方法,以达到理想的教学效果。

1.课前预习作业。无机化学教学内容多,课程任务重,每节课的信息量大,适当的课前预习有助于学生在课堂教学中集中注意力,跟随主讲老师的教学思路。老师可以为学生提供适当的预习作业帮助学生有重点的预习,预习作业最好能注重将学内容与中学知识、前面章节内容间的联系与差异,让学生觉得熟悉而新鲜,激发学生好奇心和探索热情,为课堂教学奠定良好基础。对课堂中可一带而过的教学内容,亦可在预习中引导学生自学,节约课堂时间。

2.课堂设问式教学。课堂教学是无机化学理论课最重要的环节,在课堂教学中教师更需要采用巧妙的教学方法,将各种内容有机衔接起来。在课堂中向学生提出相关问题,是调动学生思维、促使学生主动将相关知识衔接起来的好方法。例如,涉及到中学知识的,可以请学生回答中学学习内容是什么,老师再顺势介绍中学与大学知识的异同。再次出现的前面章节的内容,老师可以通过提问学生来帮助学生复习巩固,并找出前后知识的关联。

3.课后作业知识点的兼顾。课后作业也是将各种知识有效衔接的好办法,除了前后紧密相联的知识外,老师也可故意设计一些复合习题,在同一个题目中涉及前后章节知识以及多个知识点,训练学生综合分析问题的思维,教会学生解决综合问题的方法,提高其对综合知识的掌握与应用能力。如在氧化还原反应里可以将化学平衡常数、热力学函数、Hess定律、电动势、能斯特方程式等知识点关联在一起,根据具体情况可进一步计算求解酸碱平衡常数、溶解度、配合物稳定常数等物理量。

有机化学实验的基本知识篇3

2012年是广东省实施理科综合考试的第三年,今年广东高考理科综合化学科命题遵循《普通高中化学课程标准(实验)》和《2012年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)考试大纲的说明》,在题型结构、试卷模式、试题难度等方面保持了广东卷的风格和特色,在试题的呈现方式和命题情景方面有新的突破和创新。2012年的化学试题考点分布合理,具有较好的区分度,很好地体现了试题的选拔功能,其主要的特点如下:

1.重视对化学基础知识和基本技能的考查。

6道单项选择题和2道双项选择题仍然注重考查了考生对化学学科基础知识、基本技能的掌握程度,知识点覆盖率约占整个考试内容的85%。第7题结合化学与生活考查了化学反应、电化学反应、常见的有机物以及高分子材料的相关知识。第8题考离子共存,主要考查了亚铁与次氯酸跟发生氧化还原反应、沉淀(氢氧化铜、硫酸镁、硅酸)问题。第9题考查物质和离子鉴别、除杂以及气体的制备等化学实验问题。第10题考查了氧化还原反应的判断。第11题考查阿伏伽德罗常数,考点包括物质中化学键数目,转移电子数、强碱弱酸电离后溶液中的粒子数、混合气体中某原子的原子数目。第12题考查无机化合物的性质及用途。第22题元素推断及元素周期律、物质结构、物质性质等知识。第23题考查的是电解质溶液中离子浓度大小比较、水的电离等问题。

4道非选择题注重能力和素养考查的同时,也注意化学基础知识和基本技能的考查。如第30题的有机题涉及有机分子式、结构简式和有机反应方程式的书写问题,以及碳碳双键、卤代烃、醇的重要性质问题。第31题考查盖斯定律的应用和电极判断的基础知识。第32题考查溶解平衡、离子除杂的基础知识。第33题考查分离提纯的实验基本操作、甲苯的检验等基础知识。

2.关注化学与科学、技术、社会、环境的关系社会的联系。

2012年高考广东卷化学试题立意高远,选材考究,强调化学在生产、生活中的实际应用,试题内容涉及生活、化工、环保、医药、能源、科研等各个方面,充分体现化学的实际应用价值。非选择题中选材大量来自实际应用的情景,既为考生提供了丰富多彩的化学世界,又为考生提供了一个公平竞争的环境。以非选择题为例,第30题以有机合成的研究热点——过渡金属催化的新型碳—碳偶联反应为背景,引导学生关注有机合成的最新研究方向。第31题碘在科研与生活中的重要应用为背景,渗透新材料在医疗方面的重要应用。第32题以难溶性杂卤石制备硫酸钾的工艺流程为背景,引导学生关注资源的合理开发和综合利用问题。第33题以制药和化工行业中的重要试剂苯甲酸为背景,实验方法和实验内容真实可信,强化学生重视知识在实际生产和科研中的应用问题。

3.以能力为核心考查知识运用的能力。

以能力立意考查化学的科学思想和学科能力仍然是2012年广东高考化学试题的一个主旋律。今年广东高考化学试题对考生来讲陌生度较高,在陌生的情境中考查熟悉的问题,在熟悉的情境下采用新颖的设问,强化了对接受、吸收、整合化学信息的能力,分析问题和解决(解答)化学问题的能力,化学实验的探究能力信息获取与加工能力、分析解决问题能力的考查。第22题采用图的形式来对已知元素的原子序数变化趋势和化合价,考查学生从图形中获取信息的能力。第30(4)、(5)题的有机化学题,以新型碳—碳偶联有机反应为情境,考查考生整合有机化学基础知识能力、知识迁移能力,以及运用已有知识解决新问题的能力。第31(2)题主要考查探究实验控制实验变量的问题,第31(3)考查运用影响化学反应的因素绘制图像的能力,第32题为工艺流程图题,以考生熟悉的硫酸盐制备为背景,以化学平衡移动原理为解决问题的基本思路,考查考生基本实验及提取信息并综合分析信息的能力。第33题仍为具有广东特色的实验题,该题一改往年以无机内容作为素材背景的习惯,采用了有机化合物的分离提纯作为素材背景,很好地考查了学生实验与探究能力、化学信息处理与整合能力。

4.突出化学实验和强化定量计算的考查。

化学是一门以实验为基础的学科,化学实验与探究能力是理科考生应具备的基本能力。试题特别注重对实验和探究能力的考查,选择题中的第9题考查化学实验基础知识,非选择题除第30题的有机题以外均涉及化学实验的问题,试题中化学实验内容分值占到了总分值的三分之一以上。试题考查内容包括常见化学仪器使用、常见气体制备、实验基本操作、常见物质的检验及分离提纯等化学实验基础知识与基本技能,同时着重考查考生设计、评价实验方案、进行实验探究等较高层次的能力。

广东新课程实施的高考试题(包括高中水平测试试题)以来,化学定量计算的试题明显减少,在高中化学教学中曾进入淡化化学计算的误区,导致学生化学定量计算的能力特别薄弱。2010年广东化学高考试题只在第30题考查有机反应消耗氧气的计算问题和第31题考查化学平衡常数的基本计算问题,2011年广东高考化学试题强化了化学的定量计算问题,第30题考查有机加成反应消耗氢气的计算问题,第31题考查平衡常数的计算问题,第33题考查溶质质量分数和溶液浓度的计算问题,2012年广东高考化学试题在定量计算上保持了去年的风格,在3道非选择题中涉及到定量计算问题,第31(1)题考查化学反应方程式的计算问题,第32(5)题考查溶度积和化学平衡常数的计算问题,第33(4)题考查物质纯度的计算问题。

二、2012年广东高考理科综合化学试题对高三备考复习的导向

高考试题对高中化学教学特别是高三备考复习有很强的导向作用,准确理解高考命题的方向、特点和趋势,对于把握好高三化学备考教学的方向、策略和节奏具有重要的现实意义,从2012年广东高考理科综合化学试题的特点看,建议在高三备考复习中注意以下几个方面问题。

有机化学实验的基本知识篇4

[关键词]创新药学有机化学实验改革

高等医药院校作为培养药学人才的摇篮,面临的主要任务是全面推进药学本科专业课程教学改革,培养一代创新型药学人才,这也是当今高等药学教育的主题。有机化学作为药学专业重要的专业基础课,不仅培养了学生的基本实验操作能力,也为后续学科的学习奠定了良好的理论基础。新时期,有机化学实验教学不仅培养学生的基本实验操作能力和综合技能,更应注重培养学生实事求是的科学态度、良好的科学素养和实验室工作习惯,知识创新能力,观察、分析和解决问题的能力。因此,探索一种有效提高学生创新能力的实验课程体系,是培养高素质人才的需要,也是当前有机化学实验教学面临的新的目标和任务。

一、传统有机化学实验的弊端

1.教学理念陈旧

传统有机化学实验在思维方式和行为习惯上,往往习惯于守常而不是创新,发展意识不强,视野不够开阔。教师是教学活动的主体,其教学理念陈旧,直接导致学生的学习质量降低。教师在教学过程中,虽然能帮助学生加强对基本概念的理解,巩固所学知识,但每一个实验依照讲义,机械照搬,被动接受,学生学习的劲头不大,常常限于被动学习中,往往把实验当成是不得不完成的“任务”。整个实验过程中学生的思维不活跃,难以通过实验调动学生的学习积极性和主动性,难以将理论知识融会贯通,更谈不上将来把理论知识转化成分析药学问题、解决药学实际问题的能力。

2.内容设置不合理

传统有机化学实验将教学内容划分为基础知识、基本操作、合成实验及性质实验等4部分,各部分内容过于独立,缺乏联系;过多地强调基础,基本操作训练重复过多,而有利于培养学生综合能力和创新能力的综合性、设计性合成实验极少涉及,而这两部分实验内容恰恰是实验后期培养学生创新能力的关键;合成实验多为操作简单、合成步骤单一的传统合成实验,而涉及到学科前言领域的现代合成方法如光化学合成、微波合成、超声合成等未涉及,教学内容与学科领域的快速发展严重脱节;学科单一化,极少涉及有机化学与药物化学、天然药物化学、药物分析等药学学科的交叉,知识难以相互渗透。

二、改革措施

1.倡导绿色化学理念,建立“试剂药品的循环使用”机制

困扰有机化学实验工作人员的最大难题,应归结于大量使用有毒试剂带来的污染问题。常规的处理方法通常是将反应后的废液及实验产品由实验员集中处理,成本较高。如能将实验内容首尾串联,变“废产品或试剂”为“下一个实验的原料或溶剂”,将真正地做到节约成本、减少污染。因此,我们设计在原来彼此独立的实验中,寻找联系,设计出一系列可以循环的实验路线。如设计方案一,将合成实验与基本实验操作串联并循环:苯甲酸的合成――重结晶――测定熔点――萃取实验的原料药品――回收循环用于下一轮测定熔点和萃取实验。设计方案二,设计多步合成实验:环己酮的合成――环己酮肟的合成――己内酰胺的合成。两种设计方案的使用,既能在实验中减少环境污染,又能在设计环节激发学生兴趣,培养学生的创新能力。

2.引入多媒体技术,激发学习兴趣

传统有机化学实验教学,为使学生进一步掌握综合实验技能,通常是先进行基本操作实验操作训练(熔点的测定、常压蒸馏、萃取,共12学时,占总学时的1/6),再进入合成实验单元。各实验操作单元相对独立,且授课形式以单调的板书教学为主,学生缺乏学习的热情,易于陷入“学了后面,忘了前面”的尴尬境地。我们计划将12学时的基本操作单元维持总学时不变,教学中引用画面生动形象的多媒体课件,并辅以虚拟实验软件操作。将12学时的教学内容划分为三部分,即实验基本操作理论讲授(4学时),内容包括玻璃仪器的认识、熔点的测定、萃取、重结晶、抽滤操作及回流、干燥等基本操作;利用虚拟实验软件模拟基本操作(4学时);“实地操作”融入后期的合成实验中(4学时),即基本操作训练不再单独开设。多媒体技术的引用既激发了学生的学习兴趣,又整合了部分实验内容,使学生能将实验知识“化零为整”,提高综合技能。此外,在实验操作要求不高的性质实验中我们也引入了多媒体技术,取得了明显的成效。

3.调整实验内容,开设跨学科综合性和设计性实验

传统的有机合成实验均为经典合成实验,是集多个基本操作技术于一体的单一学科内的综合实验,无需进行实验设计和样品的进一步分析,学生在实验中缺乏能动性。将有机化学实验与药物合成、天然产物的提取、分离和波谱分析等有机地结合起来,既加强了药学专业基础课程和专业课程的内在联系,避免了基础、专业实验内容脱节及不必要的重复,提高了学生对各学科知识的综合运用能力。以乙酰苯胺的合成实验为例,将6学时的乙酰苯胺的合成实验改进为10学时的大型的综合性实验,增加了4学时,实验内容相应地调整为五个阶段,即设计、合成、重结晶、测熔点、液相及红外光谱测定;考虑到红外测定的操作性要求较高,计划以药学专业1~2个班进行试点,进行红外光谱的测定。最后,由学生对实验结果进行综合分析,写入实验报告,有了上述液相及红外分析手段的结合,既提高了有机化学实验的技术含量,又实现了学科间的整合,培养了学生的综合操作能力。

同时,在实验教学中安排少量的设计性实验,围绕着原料、反应条件、实验方法等进行设计,可锻炼药学学生查阅文献、思考、总结、归纳、推理等能力,从中受到科学方法的训练。如设计合成扑炎痛,组织学生在课前认真查找资料,集中讨论,选择最佳路线,学生在实验中不仅培养了操作技能,更培养了学生的科研意识和创新能力。

三、结束语

在探索高校有机化学实验课程改革的过程中,重视对大学生创新能力的培养,无疑是当今实验教学课程建设与发展的需要。

参考文献:

[1]胡仲禹,龚涛.基础有机化学实验教学改革与探索[J].南昌高专学报,2006,(5):86-87.

[2]李伟,刘道富.有机化学实验教学改革探索[J].淮南师范学院学报,2006,(5):125-126.

[3]王学利,周国泉.林科类有机化学实验教学的改革实践[J].中国林业教育,2006,(6):51-52.

[4]张艳君,成泽艳,刘建军.高校有机化学实验教学改革的探索和实践[J].实验室科学,2008,(1):54-55.

有机化学实验的基本知识篇5

关键词:计算机网络;教学本质;教学策略

中图分类号:G642文献标识码:B

1认识

1.1本科教学的本质及其重要性

“本”是草木之根的意思,根在草木整个生长过程中起着决定性的作用,是草木成长的内因。显然,本科教育需要解决的是一个人成长的“本”的问题,也就是要解决一个人的认识和思维方法问题。映射到教学中,也就是要落实两点:①如何培养学生的元认知能力。因为一个人的学习能力是其所有能力的基础,是本质能力。②如何培养学生的系统化思维模式。因为系统化思维模式不但可以使学生真正理解概念的形成(来源)和本质,更重要的是,它能够使学生潜移默化地养成正确的分析问题和认识问题的方法,以及逐步建立其持续创新的科学研究能力。具体而言,按照认知科学的现代研究成果,前者要培养基于模式及其建构的学习方法,实现认识论在学习问题中的具体应用,即解决如何学习的问题。图1是该方法的直观视图。对于后者,就是要培养基于联系的系统化思维方法,实现知识点到知识线,知识线到知识面,知识面到知识体的融会贯通,最终实现持续创新。图2是其直观视图。两者的关系可以通过图3直观表述,也就是说,前者是局部微观的“本”,后者是整体宏观的“本”。

针对本科教学,另一个值得重视的方面是,从人的生理角度讲,大学本科阶段是一个人的思维模式和认识能力形成的重要和主要阶段。人的思维模式一旦形成,改变起来十分困难,有时甚至是不可能的。因此,作为生产特殊产品的本科教学,对于一个人的成长来说具有极其重要的影响和关键的作用。

1.2本科“计算机网络”课程教学的本质和内涵

本科“计算机网络”课程的教学,显然是本科教学的一个特例,因此本科“计算机网络”课程教学的本质和内涵,应该是本科教学的本质和内涵在“计算机网络”课程中的具体体现,或者说,它就是本科教学的本质和内涵对“计算机网络”课程教学的直接投影。具体来说,就是要将基于模式及其建构的学习方法投影到“计算机网络”课程的教学中,挖掘“计算机网络”课程中的知识应用模式,建立面向模式教学的教学模式。更进一步,实现系统化思维模式教学思想对“计算机网络”课程教学的直接投影,建立面向“计算机网络”课程知识系统化思维教学的教学体系。最终,解决本科“计算机网络”课程教学的“本”。图4直观表述了本科“计算机网络”课程教学的本质和内涵。

2思考

2.1教学的基本要素及其关系

教学包括四个基本要素:教师、学生、教材(教学内容)和教学过程(教学活动、教学环境等)。教材要素体现的是教学的静态属性,教学过程要素体现的是教学的动态属性,两者的有机结合实现教师要素和学生要素的互动作用。通过互动作用,达到教学的目标。

四个要素中,教师要素是本质要素,它直接驱动教学过程要素,或者直接决定教材要素、并由教材(间接)驱动教学过程要素。如图5所示。

2.2本科“计算机网络”课程教学现状及其存在的问题

依据教学基本要素及其关系,基于上述认识,作者认为本科“计算机网络”课程教学现状及其存在的主要问题反映在如下几个方面。

(1)教材体系设计缺乏多维性和认知性

教材体系的多维性是指教材内容、教材习题、自学内容和实验教材的一体化设计关系。考虑到教学内容多与教学学时少之间的矛盾,主教学内容不可能面面俱到,一些延伸或拓展性的内容可以放到相应习题、自学内容和实验中。目前,已有的一些教材已经考虑到了这些问题,比如,国外的教材对习题设计考虑比较多,而对实验考虑相对较少。国内教材比较强调实验,但实验的设计与教材的关系相对松散。教材体系的认知性是指教材一体化设计必须建立在面向系统化思维培养的基点上,强调人类认知的自然规律。也就是说,一体化设计的逻辑体系必须符合认知规律特性。目前,教材设计的多维逻辑松散性没有形成围绕系统化思维能力培养的一体化教学理念和目标定位,弱化了系统化思维能力的培养。

(2)教材内容设计缺乏现代教学理论支持

主教材内容的设计没有考虑元认知能力培养问题,太多地注重知识的逻辑组织,而忽略了面向基于模式及其建构的元认知能力培养的内容的逻辑组织。也就是说,没有重视技术和原理背后的思维教学,强调了静态型知识,而弱化了动态型知识。由此,也就自然地影响了系统化思维的培养。

(3)教材写作风格缺乏演绎与归纳的统一

演绎和归纳是人类认知的两种基本方法,演绎一般对应于间接经验的获取,归纳一般对应于直接经验的获取。对于知识的学习,人类大部分是基于教材和书本获得,即

基于演绎的间接获取。然而,这对于初学者而言,概念的理解和消化存在一定的困难。因此,如果采用归纳式介绍,再引入演绎式体系,则可以得到良好的效果。具体而言,就是采用问题驱动的抛锚式教学策略为先,然后引入演绎式的支架式教学策略,要比单纯的演绎式策略好。目前,大部分教材都采用演绎式写作结构,由于教材直接驱动了教学过程,因此,受制于教材的问题,一般教师的教学设计及其实现就存在演绎与归纳的不统一问题。该问题直接导致了较差的教学效果。

综上所述,目前常用的教材(部分)及其面向“本”的教学特性分析如表1所示。

(4)教师对教材的个性化演绎能力弱化

教材是静态的,教学过程是动态的。教学设计实现了静态到动态的转变。教学设计与教材的关系是一个m:n的关系,对这种关系的认识,可以体现一个教师的教学能力,即教学设计体现了一个教师对一本教材的个性化演绎能力。教学设计本身是一个创造性的过程,其创造性特性主要体现在如何针对教材的内容,不断构建和创造面向学生自身主动建构其知识的各种环境,包括案例选择、交互问题、表述思路、拓展延伸话题、与其他知识点的联结等等。从而帮助学生的主动建构。因此,目前普遍采用的与教材同步提供ppt的做法是一个严重制约教师创造性的障碍,这也间接地弱化了系统化思维能力的培养。另外,目前教师自身教学理论基础的匮乏,导致其教学设计中教学策略运用的弱化,进而影响了教学的效果。

(5)实验教学缺乏开放性

目前,尽管强调了实验的重要性,但基本上都是验证性实验,即所谓的应用型、技能型实验,缺乏开放性实验的设计和教学。正是由于我们准备得太充分,学生不要花费太多力气就能按图索骥地完成实验,失去了对实验过程中的思维的训练,从而导致了目前教学达不到面向思维能力培养的“本”的目标。

2.3本科“计算机网络”课程教学应有的策略和方法

(1)建立面向系统化思维教学的基本理念

基本教学理念体现了对本科教学的认识程度,作为一种指导思想,它直接决定了整个教学体系的建立。尽管基本教学理念是抽象的,但它可以通过教材、教学设计等具体表现出来。根据上述认识,应该建立面向系统化思维教学的本科“计算机网络”课程的教学理念,并在此基础上建立其教学体系。比如,对于各种协议的教学,不仅仅是解析其原理,更重要的是解析其产生的原因,即为什么会诞生这种协议?该协议主要解决什么问题?也就是说,要理解协议的动态性(面向思维)的知识,而不仅仅是理解协议的静态性(面向工作原理)的知识。同时,对于协议的实验教学,不仅仅是使用和剖析,而是要通过设计开放性问题,进行协议设计机制的改造和分析。再者,应该将多个协议联合起来,从多个协议的设计思想和实现机制中寻找和挖掘一些设计模式,并且从某种协议的发展历程中领会其进化的本质。从而,由此可以学会人类不断认识问题、解决问题的思维方法,达到培养持续创新能力的目标。

(2)建立基于模式及其建构的教学模式

为了实现基本教学理念,在战术层面上应该建立基于模式及其建构的教学模式。所谓模式,在此是指知识应用模式。知识应用模式是一种隐性知识,相对于一般的显性知识而言,它一般存在于个体的意识里。按照现代认知科学的研究,知识应用模式在一个人的学习活动中起到决定性的作用,直接体现了一个人的学习能力。然而,在传统的教学策略中,对于该知识的教学一般由个体自身领会。教学的层次是局限于知识及其关系平面,如图6所示。针对本科教学,应该重点突出隐性知识的教学,使教学层次覆盖两个平面。比如,树型管理结构与DnS问题、组播(树)问题,ip连接端口和实际主机地址之间的映射问题(nat、虚拟主机),路由协议与p2p结构问题,等等。

(3)采用多维体系设计方法

基于面向系统化思维教学的基本理念,实现教材的多维体系设计。也就是说,教材内容、自学内容、习题以及实验教材的体系设计应该统一在基本理念基础上,多个维度形成逻辑上的一个整体,而不是多个维度的逻辑并列。比如,针对网络的发展,教材内容给出从单机局域网或广域网互联网overlay网络的思维变迁及相关原理,自学内容给出典型网络的细节内容及其思维本质,习题部分可以拓展教材内容(比如ip地址与二进制)、以及建立面向模式的思维方法(比如连接与非连接),实验部分除安排基

本实验外,给出一些开放型实验(比如给出应用场景,要求设计方案并分析)。

(4)采用抛锚法和支架法并重的教学策略

教学设计中,时刻注意问题驱动方法的设计,围绕着一个知识或概念,可以从一个问题或情景开始,然后,再给出另一个相似问题,并从这些问题中抽象出概念和方法、原理,最后解析概念和方法、原理,并将其运用到其他相似问题,实现从具体特殊性――普遍性――特殊性的认识思维过程的教学。比如,对于ip地址的理解,可以从互联网的本质,即网络互联时如何标识一个连接端点这一问题着手,得出ip地址的两个基本组成部分,然后再解析针对不同的网络规模,地址分类问题。接着将地址匮乏问题引入,由此介绍子网概念、子网掩码概念、nat概念等。使学生理解概念和具体问题解决的关系,以便充分理解概念。而不是直接按演绎式方法,直接告诉学生ip地址的构成和分类,让学生死记它。更进一步,通过开放实验,给出一个应用场景,让学生设计和运用子网和子网掩码概念,巩固概念的理解。

(5)增加开放性实验

面向本科“计算机网络”课程的实验教学,开放性实验的比例应该大大加强。也就是说,要强调针对具体问题的实验设计和分析,首先从理论层面分析实验应有的结论和现象,知道如何去验证该结论。然后,再通过实验去验证方案的正确性,并注意观察和分析实验中出现的异常现象。在此基础上,在将实验拓展,提出新的问题,进行新的实验过程。

(6)深层应用网络教学

针对教师要素问题,受现实条件的限制,教师本身的教学理论水平和能力不可能达到同一种水平和要求。另一方面,受重科研轻教学思路的影响,教师也不可能全身心地投入到教学研究中。因此,通过网络教学手段,建立网络虚拟教学研究中心,进行教学研讨和交流,共享名家的教学理念和思路,是一种比较可行比较经济的方法。更进一步,将各名家的隐性知识挖掘出来,实现网络环境下的动态教学设计,建立面向本科“计算机网络”课程教学的动态增长型知识库,可以有效地弥补现实条件的制约带来的问题。

3总结

本文针对本科“计算机网络”课程的教学,论述了其内涵和本质,剖析了目前教学中存在的一些问题。在此基础上,论述了应有的教学策略和方法。本文的核心在于强调本科“计算机网络”课程教学中对“本”的内涵的演绎,也就是说,面向学生的未来,如何“传道”,而不仅仅是“授业”和“解惑”。尽管本文主要针对本科“计算机网络”课程的教学,但其论述的思想和方法,对其他本科课程的教学也具有普遍的指导意义。

参考文献

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有机化学实验的基本知识篇6

基础化学类课程是高职药学类各专业重要的专业基础课,主要包括《无机化学》、《有机化学》和《分析化学》。在实际教学中,各课程自成体系,一方面占用较多学时,另一方面化学类课程之间,某些内容同一水平重复多次,或对同一问题提出不同看法,既浪费时间,也影响教学质量的提高。近年来,国内一些高职院校对基础化学类课程做了相应的调整,优化整合了教学内容。石家庄职业技术学院对化学课程教学内容进行压缩、精简、整合,并在实践中不断完善建立了《无机化学》、《分析化学》、《物理化学》三位一体的学科新体系,整合后的课程体系和教学内容,缩短了学时,提高了学生学习高度。[1]浙江医药职业技术学院对传统的《无机化学》、《分析化学》和《物理化学》三门化学课程进行重组,根据医药专业的需要进行优化组合,初步建立了一个以整个自然科学为基础,以化学原理为主导,以分析方法为手段,以无机药物及有关物质的性质和反应为研究对象的新体系。[2]盘锦职业技术学院对化工类基础化学课教学体系进行了改革与探索,将教学内容重新调整优化达到精简化学理论着重实际应用的目的。[3]我们在化学教学中本着必需、够用的原则也对《无机化学》、《分析化学》的教学基本内容进行精选,优化整合,突出重点,加强基础,整合为《无机及分析化学》。尽管这些院校做了相应调整,但是依然存在《无机及分析化学》与《有机化学》教学内容的简单重复,存在该两门课程与高中化学知识、与后学课程的简单重复,以及前后知识衔接不当等问题。为更好地优化课程内容,我们开展了基础化学类课程优化的研究。

二、研究方法

1.研究对象

(1)山东药品食品职业学院药物分析专业学生,这些学生全部为通过普通高考,国家统一招生录取的学生,82%为山东籍学生,18%的学生来自山西、内蒙、辽宁、吉林等省份。

(2)威海地区化学教师、山东药品食品职业学院药物分析专业相关任课教师和基础化学教师。

2.调查方法

为了能够比较全面、真实地反映化学类课程的情况,我们采取了问卷调研和座谈两种方式。

(1)药物分析专业学生问卷调研。了解高中化学的选修情况,了解学生入校时化学知识水平,主要调研哪些化学知识高中学习较多、掌握较好的学生,为的是大学期间可略讲或不讲,哪些理解困难,需要详讲。

(2)高中化学教师访谈。了解目前高中化学的知识传授情况,从而更全面地了解高职学生入学时的化学知识水平。

(3)基础化学教师座谈。了解山东药品食品职业学院院两门基础化学课程――《无机及分析化学》和《有机化学》之间的重复内容和前后衔接内容。

(4)后续专业课教师访谈。了解化学类基础课与后续课程之间的重复内容、前后衔接的内容和联系不紧密的内容。

三、调查结果与分析

1.为了解学生进入大学时的化学知识水平,我们开展了新生入校时化学知识水平的调研

通过调研我院各生源地的学生了解到,目前各地高中,理科生化学课程方面主要学习《必修一》、《必修二》、《化学反应原理》和《有机化学基础》四个模块。其中前三个模块是高考必考内容,《有机化学基础》是选修模块。

通过与威海地区高中化学教师的访谈了解到,目前高中化学与大学基础化学课程重复内容及学生在高中的学习程度如下:

物质结构和元素周期表方面的知识,只了解原子内部组成和周期表的排布及元素性质的周期性变化;元素性质方面的知识,主要学习了各族代表元素的典型物理和化学性质、本族元素性质的递变规律;化学反应原理方面,学习了化学平衡,化学反应速率,水溶液中的离子平衡,氧化还原反应及原电池等知识;化学键方面,主要学习了离子键、共价键,但是未涉及极性和非极性键;学习了物质的量、浓度的概念及有关计算和溶液的配制;有机化学方面的知识,主要学习了烷烃、烯烃、炔烃、苯、醇、卤代烃、酚、醛、羧酸等代表化合物的性质及同系物的性质,性质方面只简单介绍典型的性质,未对有机化合物的性质做深入学习;在实验教学方面,以教师演示实验为主,学生动手操作机会偏少。

2.为对化学类课程内容进行合理的整合,开展了面向药物分析专业学生的问卷调研

通过调研发现,经过一年基础化学类课程的学习,60%以上的学生认为在大学化学课程中,原子核外电子的运动状态、元素性质的周期性变化、化学键、化学反应速率和化学平衡、重要元素及其化合物、氧化还原反应、烃类、卤代烃等8个方面的知识在高中学习较多,建议大学时可略讲。这与开展的高中教师调研情况基本相符,说明高中化学知识面较宽,为基础化学课程的教学打下良好基础。

同时调研发现,50%以上的学生认为标准滴定溶液制备、定量分析相关计算、eDta及配合物、醇酚醚、醛酮醌、有机含氮化合物等5个方面的知识理解相对困难,建议详讲。经过分析发现,上述知识点主要涉及基础化学类课程的计算、公式推导、性质复杂的有机化合物和高中未接触的知识。

通过调研发现,82%的学生认为基础实验(基本操作和基本技能)非常重要,超过60%的学生认为基础化学类课程应注重培养学生良好的实验习惯,46%的学生认为加强实验安全知识的学习非常重要。由此可以看出学生对基础实验、基本能力和安全知识的渴求。

纵观上述两个调研,我们可以看出:(1)目前高中化学知识面较宽,但因高考的改革,高中化学课时缩短,加之高中学生接受能力的限制,大部分知识只能讲表面而无法深入,需要在大学时期继续深化。同时也有部分知识完全可以满足本专业学生今后学习和工作的需要,因此大学期间可以采取略讲或不讲,例如:重要元素及其化合物。(2)因高职学生整体基础较差,加之缺乏学习主动性和自学能力,对于理论性较强、内容复杂的知识理解较困难,因此教师在教学过程中,应耐心引导,详细讲解。(3)因高中化学课时缩短,加之“应试教育”的影响,化学实验以演示实验为主,学生动手操作少。

3.为对化学类课程教学内容进行优化,我们开展了《无机及分析化学》和《有机化学》教学内容优化整合的座谈和访谈调研

在与本教研室化学教师座谈中,我们对《无机及分析化学》和《有机化学》的教学内容进行了分析,找出了重复的内容,进行合理安排,避免简单重复。通过座谈,发现两门课中杂化轨道理论、共价键的基本属性、勃朗斯得酸碱质子理论、路易斯酸碱理论等属于重复内容。这部分知识可以在《无机及分析化学》中详细讲授,而在《有机化学》课程中,可采取复习的方式回顾。

药物分析专业化学类课程的后续课程主要有《药物分析》、《药物化学》、《仪器分析》、《生物化学》等,为使前后课程衔接得当,避免简单重复,我们通过访谈的形式进行了调研。

通过与《生物化学》课程负责人的访谈了解到,基础化学课程与《生物化学》衔接最多的是糖、氨基酸、多肽、蛋白质、核酸、脂等方面的知识。但是,《生物化学》课程中主要侧重物质结构和物质在体内的代谢。因此,《有机化学》可主要从命名、结构(一级结构,构型)、典型理化性质三个方面讲解。

通过与《药物分析》课程负责人的访谈了解到:(1)基础化学课程与《药物分析》重复内容主要是旋光度和旋光仪。因此,可整合这部分重复内容,在基础化学课程中详讲,《药物分析》课程中,则可采取复习的方式回顾。(2)衔接内容主要是定量分析化学(包括标准滴定溶液的配制、标定及相关计算,有效数字保留、误差处理,四大滴定及其应用和相关计算等)和有机化合物的结构、官能团的典型理化性质(主要用于药物的鉴别、分离和定量分析)等方面的知识。通过讨论,在定量分析化学方面,基础化学课程应强化基础,注重应用,可融合《药物分析》课程对分析的要求,避免因药物分析和化学分析要求不同,而产生不一致;在有机化学知识方面,可增加《有机化合物的分离和鉴别》章节,安排在《有机化学》最后一章讲授。(3)联系不紧密的知识主要是复杂的有机化学反应机理和合成设计。因此,可以将这部分知识删除,或作为自学内容。

通过与《药物化学》课程负责人的访谈了解到:(1)基础化学课程与《药物化学》衔接内容主要是有机化合物的命名、结构及结构与理化性质间的关系。这与《药物分析》对有机化学方面的知识的要求相似。因此,在知识的传授过程中,化学基础课应注重培养学生通过结构分析理化性质的能力。(2)因《药物化学》课程中只涉及部分药物合成路线,学生掌握有机化合物的化学性质即可满足该课程的学习要求。因此,可将基础化学课程中复杂的有机化学反应机理和合成设计方面的知识删除或作为自学内容。

通过与《仪器分析》课程负责人的访谈了解到:(1)化学类课程与《仪器分析》重复内容主要是化学分离方法,化学原电池。因化学分离方法方面的知识涉及原理和仪器,讲解需大量课时,因此可整合这部分内容,安排在《仪器分析》中系统讲授;化学原电池可整合到基础化学课程中讲授,《仪器分析》则可采取复习的方式进行回顾。(2)衔接内容主要是原子结构(光分析法)、分子间作用力(色谱法)、定量分析等方面的知识。原子结构方面的知识,因高职学生的基础较差,基础化学课程应主要介绍基础方面的知识,关于电子跃迁等知识可在《仪器分析》中循序渐进的向同学们介绍。对于分子间作用力、定量分析方面的知识,应加强基础、注重应用,可将《仪器分析》中的相关内容整合到基础化学课中,避免因两门课的要求不同,而产生不一致。

通过上述调研,我们可以看出,化学类课程之间,化学类课程与后续课程之间存在大量的重复内容和前后衔接内容。通过优化整合,可以避免同一水平的简单重复,节约课时,同时可以使前后知识衔接更为得当。

四、结论及建议

通过本次研究的广泛调研,我们可以看出,药物分析专业基础化学各课程之间,基础化学课程与高中化学知识,基础化学课程与后续课程都存在大量的重复内容和前后衔接内容。因此,应对高中化学知识、基础化学课程及后续课程的知识认真分析、梳理,对基础化学类课程教学内容采取重排、整合、压缩、删减等优化措施,使前后知识衔接得当,避免简单重复,从而更好的为后续课程服务。为使课程优化开展的科学、合理,在此提出化学类课程内容优化建议,以期为其他专业基础化学课程教学内容的优化,或其他基础课程教学内容的改革提供借鉴。建议如下:

1.注重化学知识与高中化学知识的衔接。应充分考虑学生进入大学时的化学知识水平,对于高中学习过,但没有深入探索的知识,我们应从高中的知识入手,循序渐进地引导学生学习新知识;对于高中阶段已经掌握较全面的知识,我们应缩短课时,以复习的方式进行回顾或删除该部分知识;对于高中没有接触的新知识或学生理解困难的知识,我们应适当增加课时,从基础讲起,注重知识的应用。

有机化学实验的基本知识篇7

一、以“教学大纲”和《考试说明》为依据。

在高三化学总复习期间,教师应对照化学学科《考试说明》的内容和课本的重点知识,正确处理好《教学大纲》和《考试说明》(即考纲)与课本之间的关系。《教学大纲》和《考试说明》是中学化学教学的基本依据,也是高考化学命题的基本依据。现行课本是依据大纲编写出来的教科书。因此,引导学生搞清“纲”与“本”的关系,对搞好高三总复习尤为重要。高考总复习要重视课本,但又不应依赖于课本。在总复习中教师要引导学生深入分析,研究《教学大纲》和考纲,对照近三年的高考试题和课本上的重点知识,找出知识点和考点,把课本知识进行适当的深化和提高。教师应抓重点、抓规律,抓知识的归纳小结,抓知识点和考点的联系,不让学生死记硬背。教师还应结合《教学大纲》和《考试说明》的内容,合理分散教材的难点,强化知识的重点,对知识点的处理应源于教材,高于教材。教师要明确考试的目的、能力要求和考查内容,力求抓住五点:①知识点;②考试点;③能力点;④德育点(爱国主义、科学史);⑤实际点(联系工农业生产、国防科技、环保知识的实际)。近几年高考化学的命题思路是“守纲不守本”,即知识守纲、守本、不超出课本的范围,而能力不守本,可以大大超越课本。因此,教师不要随意拓宽知识范围。

二、立足教材,采取有效措施,解决本学科复习中存在的主要问题。

高考化学内容可大体归结成以下六块。学生在复习时应按“块”复习训练,适当选些题做,特别对当时做错或不会做的题,认真分析一下,查漏补缺,会有很好的效果。

1.基本概念“块”。

这一块包括物质组成和分类线、性质变化线、化学用语线、分散系统线、化学量线等五条知识线(或小系统)。

2.基础理论“块”。

这块包括结构理论(原子结构、分子(即化学键)理论、晶体结构理论)和元素周期律、周期表线、电解质溶液(含氧化―还原理论)线、化学反应速度和化学平衡理论线。理论块是化学的灵魂。

3.元素及其化合物知识“块”。

这一块是化学的基石,可划分为金属线和非金属线,统一在周期系中。

4.有机物“块”。

这一块的核心是烃及其衍生物线,重点是结构和化学性质,而结构又是官能团和与官能团直接相关的化学键。

5.计算“块”。

这一块纵贯化学各部分,学生要掌握基本类型、解题规律和解题技巧。

6.基本实验“块”。

这一块充分体现了化学学科的特点。它含仪器、基本操作、制备、鉴别(定)、提纯、定量实验、试剂存放、事故处理等。

教材是化学总复习的根本,它的作用是任何资料都无法替代的。学生在复习时应以教材为主体,使化学知识系统化、结构化、网络化,并在教材基础上进行拓宽和加深,不断完善和深化中学化学知识。

三、经常联想,善于总结,使教材知识网络化。

经过高一高二阶段化学的学习,有些学生觉得个别知识点已学会。其实,高考考场得分,学会仅是一方面,还应总结归纳、经常联想,找出同类题解法的规律,才能更有把握不失分。也就是说,化学学习重在掌握规律。有人说:“化学难学,要记的东西太多了。”这话不全对。实际上,学好化学的关键在于怎样记。例如对无机化学来说,学生在学习元素及其化合物这部分内容时,可以以“元素单质氧化物(氢化物)存在”为线索;学习具体的单质、化合物时既可以“结构性质用途制法”为思路,又可从该单质到各类化合物之间的横向联系进行复习,同时结合元素周期律,将元素化合物知识形成一个完整的知识网络。

有机化学的规律性更强,“乙烯辐射一大片,醇醛酸酯一条线”,熟悉了官能团的性质就把握了各类有机物间的衍变关系及相互转化;理解了同分异构体,就会感觉到有机物的种类繁多实在是微不足道。学生通过多种途径、循环往复地联想,不仅可以加深对所学知识的记忆,而且有助于思维发散能力的培养。实践证明,只有许多零碎的知识而没有形成整体的知识结构,就犹如没有组装成整机的一堆零部件而难以发挥其各自功能。所以学生在高三复习阶段的重要任务就是要在教师的指导下,把各部分相应的知识按其内在的联系进行归纳整理,将散、乱的知识串成线、结成网,纳入自己的知识结构之中,从而形成一个系统完整的知识体系。

四、讲究方法,归纳技巧,把握重点,消除盲点,勇于号脉高考。

1.多选做中等难度的题。

学生应以考纲为基本框架,以课本为“血液”,以教师的讲解和点拨为“营养”,对课本知识进行扫描式清点,多选做一些中等难度的题,尤其要提高选择题的正确率。

2.复习先考虑主干重点知识。

复习到最后阶段,学生在全面系统地掌握课本知识的基础上,应该做到重点突出,尽可能与高考试题接轨。猜题、押题是不可行的,但分析重点、琢磨重点、强化重点、变通重点却是完全必要的。学生一定要避免盲目地追赶时髦、花较多时间去找热点材料和热点题目的做法。

特别提醒的是,学生除了要留心变化的内容外,更要关注不变的内容,不变的内容才是基础,应该将其列为复习的重点。对于考试内容的覆盖面,学生首先要考虑主干知识、重点知识,然后考虑其它。

3.关注常考的热点知识。

在一轮复习时,学生要全面浏览教材章节,熟悉教材内容,在二轮复习时学生要按专题构建复习体系,形成“考纲、考点、教材、知识点”的网络。

近三年高考常考的热点知识如下:(1)阿伏伽德罗常数;(2)氧化还原;(3)离子反应、离子方程式;(4)溶液、离子浓度及其转变;(5)元素在周期表的位置、原子结构和性质、核外电子的排布和电子式;(6)化学键、晶体类型及性质特点;(7)元素及其化合物的重要性质;(8)化学反应速率、化学平衡;(9)盐类水解、离子浓度关系(大小的比较);(10)离子共存;(11)溶液的pH值及计算;(12)阴阳离子的鉴定、鉴别;(13)原电池、电解池;(14)有机化学思想、官能团的确定、同分异构体、同系物;(15)四大反应;(16)有机聚合体和单体的相互转化及计算;(17)实验仪器的洗涤、实验装置、基本操作;(18)混合物的计算;(19)化学史、环境保护、能源材料;(20)新信息、新情景题的模仿思想。

4.重视基本实验,形成技能创新。

有机化学实验的基本知识篇8

关键词:计算机文化基础;实践教学;教学改革

一.引言

随着高职院校教育的不断发展,掌握一定的计算机操作技能已经成为大专毕业生应该具备的基础技能,计算机教学已成为素质教育的必要组成部分。高职高专学生计算机应用基础课程的教学目标主要是培养学生的操作应用能力和信息素养。在实际的教学过程中如果只仅仅讲授计算机基础理论和简单的office办公软件操作技能,学生的学习效果不是很好,针对这种情况我们应该及时调整教学计划,改革传统的教学方法,使毕业生在计算机能力方面不仅要掌握软件硬件的基本知识,具备使用计算机处理日常事务的能力,还要具备一定的互联网知识,实际的办公软件应用能力。

二.《计算机文化基础》课程教学现状

当前,高职院校计算机文化基础课程的教学现状总结为以下几点:

1.新生计算机水平差异大

随着计算机基础教育在初中、高中阶段的普及,学生入学前掌握的计算机文化水平有一定的差距,有的学生已经具备较好的计算机理论知识和操作技能,而有的学生刚刚接触计算机。另外,由于地区经济发展的差异,在以后一段时间,新生入学的计算机水平会呈现出更大的差异。

2.重理论教学,轻实践教学

目前的教学过程中,也存在观念落后,认识不到位的现象,只关心理论课的教学,忽视实验教学,实验教学没有明确的考核办法。

3.计算机文化基础课程依附于理论课程

在以前的教学实践中,计算机文化基础课程内容围绕理论教学内容,实验内容主要以验证型实验为主,只是把理论课堂上所讲的方法进行验证,其过程单调,零散、不系统,缺乏实际应用性,学生很难把这些内容有机地结合运用,忽略了实验教学本身的系统性、科学性,其结果也使实验教学无法达到理想的效果。

4.计算机教师自身发展的局限性

计算机技术更新快,新技术层出不穷,这就要求计算机文化基础课程教师应该不断地学习,补充新知识,提升自身素质,紧跟上时代的发展,向双师型人才的标准靠拢。

针对目前计算机文化基础教学的现状,有必要分析教学中存在的问题,合理地组织课程内容,结合学生需求特点,因材施教,对高职院校计算机文化基础课程体系进行研究和改革。

三、计算机文化基础课程教学改革

针对以上教学现状进行分析,我们发现,高职院校现在所承担的《计算机文化基础》的教学任务,应本着为社会提供适应性较强高级人才为目标,我们必须认真研究学生的学习特点、专业性质、将来工作的需要,实事求是地做出规划,使我们培养的学生将来能承担起各领域中不同层次对计算机要求。

1.改变授课模式

计算机文化基础课程是一门实践性很强的课程,要充分利用多媒体实验室(计算机、投影、语音为一体)进行授课。针对学生对计算机理论课兴趣不高,而实践课又无从下手的情况,我们可以考虑,改变理论课与实践课的界限的授课方式,而采取“精讲多练、边讲边练、讲练结合、重在实践”的“讲学做一体化”授课模式。

2.调整实验课内容

由于入学新生的计算机知识水平参差不齐,对计算机基础课程的教学内容有的学生已经很熟悉,而有的学生却感到很陌生,如果让所有学生按一个步调、同一要求学习相同内容,既满足不了部分很熟悉的学生需求,也会影响整个课堂教学效果。教师在进行实验课程的教学时,可以将系列课程实验分为三个层次:计划内实验、开放性实验和大型综合实验。第一层次是计划内基础与验证型实验训练,主要针对基础差的学生,通过这些基本实验,目标是培养学生掌握基本的计算机应用能力。第二层次是设计与开放型实验训练,面向基础较好的学生,除了基本实验以外,再设计一些开放性实验,以“实验任务”的形式组织教学,通过综合利用掌握的知识来设计、开发并最终完成实验项目的要求。第三层次是面向有探索能力的优秀学生,培养他们的创新精神和动手能力。

3.选用高质量的教材

本课程的相关教材有很多,但其中面向高职学生的比较少,其内容的深度和广度比较难把握,理论与实践的比例难控制,新技术新发展难以体现。学生使用的教材大多数重理论,轻实践,存在很多的不足,所以我们可以积极利用计算机学院的本专业计算机教师资源来着手改革教材,建设以实践为主,理论为辅,突出计算机新技术,新发展的教材,建设好本课程的教材,也可以与有实力的高职院校一同编写符合学生实际情况的理论和实践教材。

4.采取新的评价机制

大多数高职院校计算机文化基础课程的评价机制是通过上机考试来实现,学生通过上机考试,取得计算机省一级证书。这种考核方式不能够综合考核学生对该门课程的掌握情况。所以,我们可以采取新的评价机制,将学生总评成绩划分为平时成绩、期末考试和实践成绩,可以扩大平时成绩所占的比例,其主要评分依据为学生的实践学习情况、理论学习情况、作业完成情况及出勤率情况等。这样可以有效地调动了学生学习的积极性,避免期末突击学习现象的发生,尽可能减少学生应试现象。平时成绩当中,以上机作业为主要考查部分,这样能学生提高对所学知识的整体运用能力,比单纯地让学生记忆一些理论知识更能激发他们的学习兴趣。

四.结束语

高职院校计算机文化基础是各个学科专业都要学习的一门重要的基础课,要使计算机文化基础课的教学上水平、上台阶,首先应改变原有的授课模式,调整实验课内容,紧跟计算机技术的发展,及时调整教学内容,充分利用现代化的教学手段,培养学生的学习兴趣和自学能力。要求学生掌握一定的计算机文化基础知识、技术和方法,以及培养学生利用计算机解决本专业领域中问题的能力。。

参考文献

有机化学实验的基本知识篇9

关键词:化学实验教学多平台体系建设实践

中图分类号:G642文献标识码:a文章编号:1672-3791(2012)12(c)-0211-01

无机及分析化学实验是本科院校应用化学本科专业必修的第一门基础实验课,它是后续实验课程的重要基础,在教学计划中有非常重要的地位,在教学中有着独特的功能和作用。新建本科院校无机及分析化学实验教学由于环境、条件及运行模式的限制,难以适应新时期教学改革和人才培养的需求。因此,针对目前新建本科院校无机及分析化学实验教学中存在的问题,加强无机及分析化学实验教学改革,以创新和应用为主导,改革教学内容,优化课程结构,加强课程建设,对化学实验进行创新和发展研究,培养学生分析问题、解决问题的能力,提高创新能力和实践能力。

1新建本科院校无机及分析化学实验教学改革的必要性和紧迫性

新建本科院校主要是由地方各专科学校在合并整合的基础上升级形成的教学型本科院校,实验设施比较落后。随着高等教育的发展和高考制度的改革、扩大招生,学生普遍存在化学基础薄弱的状况,而无机及分析化学实验作为大学一年级的重要专业基础实验课,目前实验内容主要是验证课堂上讲授的理论,综合性、设计性实验偏少,化学科学发展的新技术、新成就难以反映到实验教学中去,不利于学生创新能力和实践能力的训练。因此,为了培养具有创新精神、创新能力和实践能力的高素质21世纪化学科技人才,改革无机及分析化学实验是当前一项刻不容缓的任务。

2新建本科院校无机及分析化学实验课程体系的建设

高校无机及分析化学实验是构成高等学校课程教学的重要组成部分,课程体系建设必须以科学发展观为指导,坚持以学生为本,树立“融知识、能力、素质全面协调发展”的教育教学理念,根据“体系重组、内容贯通”的原则,以强化学生实践技能、培养创新精神和实践能力为目标,以加强无机及分析实验教学体系的建设为核心,从实验课程结构、实验教学内容以及实验教学方法等方面综合进行改革与整合,形成了从低到高、从基础到前沿、从基础知识型到综合能力型的逐级提高的实验课程新体系。

3整合与优化实验内容,提高教学质量

无机及分析化学实验是构成新建本科院校化学课程的重要组成部分,在实验教学中,不断深化教学改革,强化实验教学在人才培养过程中的作用,进行实验内容的整合与优化,涵盖无机化学实验与分析化学实验常用的基本理论、基本技术和基本技能,包括常用化学基本实验仪器的使用,化学基本操作技能训练,重要化学原理的验证,实验数据的处理分析等,从而实现学生的“基础性”共性的培养,使学生掌握化学实验必备的基本技术和基本技能,重在训练大学一年级学生的基本实验操作的规范性和标准化,培养学生求真务实的科学态度和认真细致的工作作风,不断提高教学质量。

4综合运用多媒体技术,提高教学效果

随着计算机技术的不断普及与发展,多媒体技术已经成为高校教学工作中不可或缺的一种辅助教学手段。采用现代化的多媒体教学与传统教学相结合的方法,针对实验教学内容多而教学课时少的状况,运用多媒体教学,逐步提高多媒体技术和网络技术在实验教学中的应用比例,增强对无机及分析化学实验课程主要内容和重点难点知识讲解的实效,使学生加深对实验内容的理解,启发创新思维,培养创新能力,提高实验教学容量和教学效果。在实验仪器方面,积极推广微量操作技术与方法,对于投资较大的实验,部分开设“虚拟实验”,利用计算机模拟实验,解决在实验过程中难于理解的问题,提高实验教学的效果。

5增开具有专业特色的综合设计性实验,培养学生的创新能力

在实验课程教学中,实验内容除了反映化学专业的培养目标和基本要求以外,增设与现实紧密相关的实验。在实验类型上不仅提高综合型、设计型、创新型实验的比例,增加综合性选做实验的数量,而且内容不断改进、充实、丰富和提高,给学生们提供更多的选择和扩展的余地,实现学生的“专业性”和“特色化”培养,突出办学特色,培养学生的创新能力。

6实施开放创新实验教学模式,提高学生的创新能力和实践能力

根据本校的教学和科研优势,利用学生的自主学习时间,针对学生各人的志趣而设立的开放式实验教学模式,注重引导学生把所学知识与专业技能有效结合起来,提高学生的综合素质,提高学生走向社会参与竞争的能力。实验题目来自于教师的科研课题和学生的科研项目,选择优秀的学生到科研实验室,直接参与科学研究,实地参与科研实践,学生自愿组合,自由选题,在教师的指导下,直接参加科研项目,利用所学知识对实验中出现的问题,设计出不同的解决方案,独立完成实验设计、研究、总结和报告,并积极撰写论文和研究报告形成研究成果,充分发挥学生的主体作用,使学生受到科研的全程训练,参加大学生创新设计大赛,为学生提供更多的实践机会,提高学生的创新能力和实践能力。

7完善实验考核体系科学评价学生成绩

完善实验教学质量监控和教学质量评价体系,建立按实验过程、实验结果和实验考试等内容综合评定学生实验成绩的考核体系,使学生在知识、能力和素质等方面协调发展,实行实验室主任负责制和实验课程主讲教师责任制,加强实验教学的质量评估。实验考评改变过去单一的闭卷考试方式,代之实施一套闭卷+开卷+课程论文等多种有利于学生创新能力培养的考试方法,考试重点从获取知识量向知识、能力、综合素质的评价转移。采取平时与期末考评相结合的方法,期末考评采用实验操作考核、实验理论笔试与实验操作考核、命题试验考核等多种形式,激发学生的创新意识,充分调动学生学习的积极性,全面测试和提高学生的实验能力与创新能力。

8结语

无机及分析化学实验教学改革是一项长期、复杂的系统工程。在教学中要打破传统的化学实验教学模式,在无机及分析化学实验教学实践中积极改革,开拓创新,加强课程体系的建设,不断总结经验,加大改革力度,探索与无机及分析化学实验教学相对应的教学方法和教学规律,提高教学质量,充分发挥实验教学的优势,不断提高学生的创新能力和实践能力,培养出能够适应未来社会发展需要的化学人才。

参考文献

有机化学实验的基本知识篇10

一、有机化学课程内容和特点

有机化学是研究有机化合物的化学,是-n研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、应用及其有关理论和方法的科学目,可以使人们从分子水平上探索未知的世界。它既是一门内容丰富,理论性、社会应用性强的课程,又是-f3重视实验、实践性强的课程。其内容主要分为三大部分:第一部分为有机化学基础知识和基本理论,包括有机化合物分子结构基础、立体化学、波谱化学等;第二部分为各类有机化合物的物理性质和化学性质,有机化合物是按其分子中包含的官能团类型分类,官能团对化合物的性质起决定性作用,这一部分是整个有机化学的重点也是难点,要求学生能够运用有机化学基本原理去认识化学反应的规律,掌握各类反应及应用;第三部分为天然有机物化学,包括糖、氨基酸、蛋白质、核酸等内容,也被称为生物有机化学。对于材料科学专业学生来说,需要重点掌握的是第一、二大部分内容,而且,第二大部分中不同类型的有机化合物的重要程度也不同,例如,不饱和烃、芳香烃、醇酚、醛酮等是重中之重。这些重点内容可以归纳为:1个理论(电子理论)、2个效应供轭效应、诱导效应)、2种试剂(亲电试剂、亲核试剂)、3类6大反应(自由基取代、加成反应,亲电取代、加成反应,亲核取代、加成反应)等01。

二、材料学专业有机化学教学改革的必要性

材料科学专业既是本科教学中最为重要的专业之一,同时也是最难学习的专业之一,它要求学生全面地掌握化学、物理、材料学等方面的基础知识。专业课程数量的巨大,使得专业课程的设置课时紧、任务重。对于有机化学这门课程来说,材料科学专业的授课课时由化学专业的大于120学时缩短为小于64学时,实验课时也相应地大大减少,这就容易造成学生对有机化学基础知识掌握肤浅,实验技能相对匮乏,严重影响后续课程的学习。同时,相对于其他专业,材料科学专业有着自身的特点,并不是有机化学中所有的内容都必不可少,即材料科学专业对有机化学教学侧重点需求不同,精选有机化学中针对材料科学专业十分重要的内容,既能完成大纲规定的教学任务,又能保证教学质量。另外,由于招生人数的增加,学生的基础知识水平有下降趋势,并且参差不齐。这些都对材料科学专业教学的正常进行造成严重的影响。所以,材料科学专业有机化学教学改革势在必行。

三、材料学专业有机化学教学改革方法

1.教材的改革。教材是教学内容的载体,优秀的教材是高教学质量的保证。由于有机化学的重要性,各类教材数量繁多,内容丰富,但本校材料科学专业特点鲜明,直接沿用现有的有机化学教材无法在有限的学时内使本专业学生完善地掌握其必需的化学方面基础知识。为此,我们根据本校材料科学专业学科特点,参考现有优秀有机化学教材,精选本专业学生必需之基础知识,秉承遵循思维规律组织教学的原则,编写适合本专业有机化学教学的校内讲义。相对于一般的有机化学教材,我们新编的讲义内容精练,篇幅缩减,既加强了对学生素质的培养,又适应了学时较少的需求。主要以上文所述的有机化学教学主要内容的第一、二大部分为主,新编讲义共分为十一章,第~章:结构与性能概论,重点内容为价键理论、共振论、诱导和共轭效应、反应类型和试剂分类、酸碱理论、溶剂化作用等;第二章:立体化学,重点内容为构造、构象、几何、对映4大异构现象;第三章:结构表征化学,重点内容为红外光谱、核磁共振谱、紫外光谱及质谱。以上内容为有机化学基本理论,是以下各章学习的基础。第四章:脂肪烃及其衍生物,包括饱和烷烃、烯烃、炔烃、卤代烃的物理性质和化学反应;第五章:芳香烃,重点内容为芳烃亲电取代反应;第六章:醇酚,重点内容为醇酚的共性和特性;第七章:醛酮,重点内容为羰基亲核加成反应;第八章:羧酸及其衍生物,包括羧酸、酰氯、酸酐、酯、酰胺的物理和化学性质;第九章:有机含氮化合物,包括硝基化合物、胺、重氮及偶氮化合物、杂环化合物的物理和化学性质。以上内容几乎涵盖全部对本专业后继课程十分重要的有机化合物,知识要点就重避轻侧重点鲜明,为整个讲义的重点内容。第十章:有机合成基础,重点为有机合成路线控制;第十一章:有机化学资源,包括常用软件、期刊检索、网络化学资源等。以上为选学内容。用以开拓学生视野,加深学生学习兴趣。新编有机化学讲义在内容上精练有序,既涵盖了与材料科学专业息息相关的基础理论,也包括了有益于后续课程学习的几大类重要有机化合物。主线清晰,内容展开层次感强,保证了在少学时的基础上使学生能完整的了解重要的知识,强调对学生素质的培养,着重有机化合物的共性与特性,给学生思考的空间,培养学生分析、解决问题的能力。另外,我们充实了新的内容,使学生了解有机合成的手段和最近研究热点,辅以材料科学研究方向专题的建立,扩宽了学生的知识面,增强了学生的兴趣,适应新时代材料科学专业有机化学教学。

2.课堂教学的改革。教材是教学的根本,而课堂教学则是教学实施的天地。通过课堂教学,不仅要使学生掌握新知识,更重要的是教会学生获取新知识的方法。有机化学理论性强,内容比较抽象,为了使学生尽快地掌握有机化学的学习方法,更好地理解有机化学的内涵,极大地提升学习有机化学的兴趣,我们本着“以学生为主体,以教师为主导”的指导思想,借鉴他人的经验,总结自己的教训,采用丰富的教学手段,提高有机化学课堂教学的效率。

(1)教学方式:多媒体教学。“工欲善其事,必先利其器”。有机化学涉及大量的分子结构式、化学反应式,传统的教学方式即使辅以挂图和模型演示,也无法在有限的学时内完成巨大的教学任务。借助多媒体手段,可以将有机化学中比较抽象的问题生动形象地展示给学生,而且可将图、文、声、像并茂,将“讲”课演变为“演示”课,既扩大了单位学时内的授课内容,又可以节省出学生上课时记笔记的时间,大大地提高了教学效率151。我们根据大纲的要求,以powerpoint为主要制作工具,辅以Flash(制作动画)、Chemofice(画有机化合物的结构式及反应方程式)、photoshop(处理图像)、3Dmax(制作立体动画)等软件,开发了侑机化学》Cai课件,使课堂的教学面貌焕然一些,课堂氛围轻松愉快,课堂质量极大提高。

(2)教学方法:运用开放式教学,采取列表比较法、系统归纳法等展开课堂教学。在有机化学的课堂教学中,针对学科及学生的特点选择正确的教学方法,对教学目标的实现至关重要。我们以开放式教学作为贯穿整个课堂教学的基础,不仅要求学生听老师的讲解,还要求学生带着问题去思考,指导学生查阅文献去解决问题,培养学生的创新精神和实践能力。介绍与材料科学专业密切相关的前沿课题,让学生提出自己感兴趣的方向,组织专题讨论,丰富学生相关的知识,做到真正的开放、启发式教学。辅以系统归纳、列表比较等合理的教学方法,取得更好的教学效果。

(3)教学方针:采用“启发、引导”的教学方针,更好地体现老师的“主导”作用。虽然在课堂教学上,老师应主要向学生讲授系统的知识,但学生自己独立思考、创新能力的培养亦尤为重要。课堂教学中老师应充分发挥“主导”的作用,使学生从积极地听从老师的讲授,过渡到独立思考,有所创新。对于学生在思考、创新过程中遇到的问题、困难,老师应给予学生帮助。不仅仅是鼓励和支持,更重要的是给予学生解决问题、困难的知识、经验,通过问题的提出和解决,使学生体会到创新的,从而产生更大的兴趣和热情。

3.实验教学的改革。有机化学是一门实验性较强的课程。实验教学是有机化学教学的组成部分,也是培养学生实践能力和创新精神的重要环节。但一般的材料科学专业对有机化学实验安排的课时较少,甚至不安排,不利于学生动手能力的培养。为了在有限的学时内达到实验教学最大的效果。我们经过探索,采用如下思路和方法:采用阶段性实验教学,首先安排一些趣味性、实用性强的验证实验,例如,结合日常生活实际,安排阿司匹林、染料合成、茶叶提取咖啡因等。既让学生掌握有机化学实验的基本操作方法和技能,又让学生在实践中体会到自己的学习是有用的,提高学习兴趣,激发主观能动性。在此基础上,根据材料科学专业特色,逐步增加综合性、创新型实验。在这一阶段中主要培养学生综合性能力,让学生提出自己感兴趣的课题,指导学生查阅文献一设计实验方案一拟定合成路线一完成产物合成一分析实验结果一提交实验报告。由学生自己设计合成路线,分析、总结合成过程中的收获和不足,可以培养学生独立思考,综合运用所学理论知识和实验技能的能力。另外,我们还安排一些开放性实验,实验室在特定的时间内向学生开放,使得对有机化学实验感兴趣的学生在业余时间可以到实验室做实验。这样,既弥补了实验课时少、学生意犹未尽的不足,又可开拓学生的视野,使学生提前感受到科研的氛围,对学生实验水平的提高起到较大的促进作用。