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有机化学研究全文(5篇)

前言:小编为你整理了5篇有机化学研究参考范文,供你参考和借鉴。希望能帮助你在写作上获得灵感,让你的文章更加丰富有深度。

有机化学研究

第1篇:有机化学研究范文

关键词:有机化学教学;绿色化学;研究 

“绿色化学”是化学界提出来的一种新观念,主要特点就是经济性和环保性,既要做到充分利用资源,同时又要实现“零排放”,不对环境产生任何污染[1]。将绿色化学渗透到有机化学教学中,在拓宽学生视野、知识面的基础上还能使学生树立环保意识。本文从有机化学教育中渗透绿色化学教育的重要意义着手,针对具体的渗透方法展开详细的论述。

一有机化学教学中渗透绿色化学教育的重要意义

随着经济的快速发展和生活水平的逐步提高,当前社会环境污染问题越来越严重,人们对于绿色生活的呼声也越来越高。在这种背景下,绿色教育也受到了社会、学校以及各级政府的重视,当前开展绿色教育的高校数量也在与日俱增,有机化学教学中也逐渐开始渗透绿色化学教育[2]。高校肩负着培养人才的重任,在培养目标上要以创新型、实用性人才为主,并且培养出来的人才要有可持续发展观念,不仅要处理好人与人之间的关系,还要处理好人与自然之间的关系,能够运用科学技术等手段使人和自然和谐相处。当前高校存在课时短、任务重等特点,这些特点导致绿色化学很难作为一门专业的独立学科开进行教学。而有机化学是公共基础课,在高校的开课面比较广,将绿色化学渗透到有机化学课程之中具有可行性和现实意义。这样不仅可以丰富有机化学教学内容,还能降低学生的学习负担。化学老师在进行有机化学教学的时候,若是涉及到了绿色化学内容,可以进行针对性讲解,并且适当加深和更新知识内容并对学生的思维进行拓展。在化学教学课堂上引用实例进行讲解,不仅可以拓宽学生的视野和知识面,还能使化学教学内容活泼、生动、有趣,学生在不知不觉中接受了绿色化学教育。这种渗透式的教学方法,既不会造成课时紧张,又激发了学生的学习兴趣,一举两得。

二有机化学教学中进行绿色化学教育的策略

(一)加强化学教材的建设

教材是教学的根本,也是学生学习的主要资料。在有机化学教学中进行绿色化学教学,首先要从教材着手。前文中也已经提到,在当前高校课时原本就紧张的情况下,单独开设一门绿色化学专业不切实际,化学老师进行有机化学教学的时候,在涉及到绿色化学教育内容时可以针对这部分内容进行深入讲解,因此,加强教材的建设应当作为渗透教学的第一步骤。“绿色化学”是化学界提出来的一个新观念,这个领域的发展时间并不长,绿色化学的内容在化学教材中并未做具体详细的阐述,很多有关于绿色化学的内容都并未在教材中突出来。因此,在有机化学教学中进行绿色化学教育,第一步就是调整化学教材。遵循绿色化学基本原则并以此为出发点,更新和选择一些与绿色化学有关并且具有时代性的化学内容,例如洗涤剂无磷化、汽油无铅化等,采用新技术和新试剂开发环境友好工艺[3]。举个简单的例子,在化学教材中,有一节内容是介绍烃类烷基化反反应,在这类反应中使用的催化剂一般是三氯化铝和氢氟酸,这些催化剂属于液体酸类,具有较强的腐蚀性,能够腐蚀相关的化学设备,并且还会污染环境,对人体也有一定的危害。为了保护环境,降低污染和对人体的危害,近年来,国内外都在对新型催化剂进行研究,从超强酸、杂多酸以及分子筛等新型催化材料中对烃类烷基化反应的催化剂进行探索,并且已经取得的一定的成果。其中用生产线性烷基苯催化剂代替传统的氢氟酸催化剂,可以有效降低环境污染,改善环境,目前已经实现工业化。还有一种乙苯液相烃化技术在化学界也引起了高度的关注,这种技术来自于新型分子筛催化剂,这种催化剂具有很高的选择性,催化的寿命比较长,而且乙苯质量回收率比较高,据资料显示,已经超过99.6%。类似这样的绿色化学研究,将其整合到化学教材之中,就可以让学生对绿色化学有了更清楚的认识,而不是仅仅停留在表面的认知上。化学老师在进行有机化学教学的时候,涉及到了这方面的内容,可以进行深入分析,让学生了解到当前绿色化学的最新发展和最新成果,并且知道了新的应用方法和应用材料。除此之外,还可以在将绿色化学的一些基本原则等以专题化形式纳入到化学教材的后面,丰富教材的内容。在教材的整改和编写中,要实现教材内容由传统化学到绿色化学的转变,但是不能对传统的化学采用完全否定的态度,而是采取“取其精华去其糟粕”的调整思想,将绿色化学中概念、原理和新思维有效凸现出来。

(二)精简课堂教学内容

教学内容是决定课堂教学效率的关键因素之一。有机化学在高校无论是一门公共课还是一门基础课,教材的篇幅和学时都会受到了一定的限制,化学老师在进行有机化学教学的时候渗透绿色化学教学,面临着诸多挑战和难以克服的困难。因此,化学老师要选择合适的教学内容,并结合学生的专业,对化学教学内容作适当的调整,即精简教学内容,让学生学习到的化学知识都是有用的,能够和专业其他学科实现有效整合。例如,园林专业或者农学专业的有机化学教学,农药是有机化学中的重点教学内容,农业与园林和农学都是息息相关,因此老师可以将关注点放在这一方面,并在这方面教学中渗透绿色化学教育,对农药知识进行深入分析。农药的发展过程就是不断降低副作用、提高药效的过程。例如艾氏剂、六六六,这种毒药的毒性可以不断累积,内吸磷,这种毒药有严重的急性毒性,还有二溴路丙烷、杀虫脒等,这类毒药有致癌作用。这些毒药具有多样性,而且在杀虫方面也有一定的成效,但是对环境造成了严重的污染,对人体也有很大的危害,在全世界范围内,已经被先后禁用。随着科学技术的不断发展,近十几年,人们对于新型农药的研究步伐也在不断加快,并且取得了一定的成效。有一些生物活性很高的农药,在杀毒的时候只是针对靶标,而对于非靶标的生物基本无害无毒,还有一些除草剂和杀菌剂等,也具有特别的作用机制,此外还有一些昆虫生长调节剂,都是新型的农药品种,这些新研发的农药和试剂,既起到了杀菌杀虫的目的,又无害于环境和人体。除此之外,化学防治概念也在最近几年得到了重视,以前人们对于有害生物,采取消灭和杀害的态度,而现在更多的采取是控制措施,随着绿色化学的研究发展,化学农药也逐渐成为绿色农药,可以被直接应用在绿色植物和相关的绿色农产品上。除了园林和农学专业,还有很多专业也涉及到有机化学教学,老师在教学有家化学教学的时候,要结合学生的专业实际情况对绿色化学教育内容选择性渗透。还有一些专业的学生,例如兽医、食品等,这些专业的学生很少涉及到这方面的知识,化学老师在教学过程中可以适当减少绿色化学的教学内容,采取少讲或者不讲的方式。对教学内容进行精简,既可以让学生学习到有用的知识,又节约了教学时间,提高了教学效率。

(三)采用合适的教学方式

教学方式在很大程度上决定了课堂教学质量,在有机化学教学中渗透绿色化学教学,适合采用诱导式和启发式教学方式。当前的教育是以素质教育为主,老师不能采用传统的灌输式教学方式对学生进行教学,而应该将启发学生思维作为主要的教学目标,对学生的思维进行启发,指导学生自主探索,发现问题并解决问题,从而加深对绿色化学的认识。例如,在讲解“原子利用率”这个绿色化学概念的时候,老师可以适当引入两个案例,一个是利用现代催化氧化法制取环氧乙烷,还有一个是利用氯乙醇法制取环氧乙烷,通过让学生比较这两种方法制取环氧乙烷的优势和劣势,指导学生掌握“原子利用率”的基本概念。在讲解类似酯缩合等缩合反应以及狄艾反应等加成反应时,化学老师可以让学生对原子利用率进行计算,加深学生对“原子利用率”的理解,并学会用这一新型概念去体会有机合成中不同反应的环保意义和经济价值。

(四)充分利用多媒体教学资源

相对于传统的板书教书,多媒体教学拥有更多的教学优势,化学老师可以利用投影仪和计算机等现代教学设备在课堂上进行教学,与传统的黑板加粉笔相比,这种利用多媒体进行教学的方式能够在同样的时间内给学生传递更多的知识点,有效缓解高校课时紧的问题。除此之外,采用多媒体进行教学,可以将抽象的化学知识以图片、视频等方式立体化展现给学生,加强学生的理解,帮助学生快速消化,还能激发学生的学习兴趣和学习积极性。

三结语

综上所述,在有机化学教学中渗透绿色化学教学,不仅具有重要性和可行性,还能树立学生的环保意识,这对经济和社会的可持续发展具有十分重要的意义。化学老师可以从化学教材、教学内容以及教学方式等多个途径着手,将绿色化学教育一点点渗透到有机化学教学之中,让学生认识到人类发展和科学技术之间的关系。

参考文献

[1]刘恒.有机化学教学改革的一些思考[J].亚太教育.2016(29):07-10.

[2]刘鸿杰.独立院校有机化学教学改革的探索[J].广州化工.2015(02):08-12.

第2篇:有机化学研究范文

关键词:绿色化学;有机化学实验;教学理念

有机化学是一门以实验为基础的学科,许多有机化学的理论和规律都是从实验中总结出来的。有机化学实验过程中所涉及到的药品、试剂较多,其中不乏有毒有害、易燃易爆以及有腐蚀性的物质,同时实验过程中还会产生许多废气废液废渣等,对环境造成严重的污染。随着科学技术的发展,人们的环保意识增强,绿色化学的理念应运而生[1]。绿色化学是利用化学原理和方法来减少或消除对人类健康、生态环境有害的反应原料、催化剂、溶剂和试剂、产物和副产物的新兴科学。其最大的特征在于从产品生产的始端就采用科学手段来控制污染,并且在生产过程和最终产品使用中均做到零排放和零污染。绿色化学实验中使用化学药品应遵循5R原则,即减量(Reduce)、重复使用(Reuse)、拒用(Rejection)、回收(Recycling)、再生(Regeneration)[2]。在人类对环境保护日益重视的今天,有机化学实验的“绿色化”在人才培养过程中具有尤为重要的意义。要做到有机化学实验的绿色化,首先在有机化学实验教学中实施绿色化学理念,其次要在实验过程中不断探索和应用绿色化方法。

一倡导绿色化学理念,增强环保意识

绿色化学不仅仅是一种预防污染的方法,还是一种新式教学思维。有机化学实验的主体是大学生,是未来国家的栋梁之才,将在各个岗位上发挥着重要的作用,因此培养学生的绿色化学理念和环保意识尤为重要。有机化学主要是研究化合物的组成、性质、结构以及合成,而绿色化学则是围绕化学反应、原料、溶剂、催化剂等绿色化进行的,与有机化学内容息息相关。在实验过程中,将绿色化学理念灌输给学生,增强学生的环保意识,培养学生的绿色化学实践能力。将绿色化学理念贯穿有机化学实验始终,让学生切身体会绿色化学的内涵,养成绿色环保的意识,并保留到日后的工作生活中,从源头减少污染、保护环境,促进可持续发展[3]。我们依托《有机化学实验》课程,通过教学模式优化,在传统的有机化学实验内容模式上,改变教学内容,增加了综合性、设计性与创新性内容,这对学生的动手能力、分析与解决问题能力的培养有较大提高。其次是强调和关注实验安全问题,通过实验开始时的讲授,让学生从心理层面上提高认识,从内心带着敬畏的态度开始实验。实验过程中,做到操作规范严格,设置实验操作分项表,提高实验安全措施保证实验安全。再次是实验过程中优化操作、试剂使用保质减量,要做到有机化学实验的绿色化。

二实验内容绿色化

传统的实验设计注重实验内容的典型性、代表性以及实验现象的明显性、学生能否掌握实验操作,轻视所用药品、试剂的毒性以及会造成的环境污染。有机化学实验多具有药品用量大、毒性大、腐蚀性强、副产物多等特点,因此,将绿色化学理念融入到有机化学实验教学是非常有必要的。

(一)准备实验绿色化

实验准备过程中教师全程参与并指导,保证实验的顺利进行。因为学生多数没有参与过具体的实验准备工作,对药品的用量、配制方法等都会感到没有信心,无从下手,手忙脚乱。学生参与实验准备工作,锻炼了学生动手,把实验步骤落实到实际的能力,为以后的毕业设计中的实验准备和实施打下基础。有机化学实验通常需要大量的试剂和仪器设备,在实验准备时可提前计算好所需药品和仪器,避免造成不必要的浪费;在不影响实验效果的前提下,试剂减量并尽可能选择无毒无害、污染性小的试剂。如正溴丁烷的合成试剂减量,最终的蒸馏部分多人合作完成。在己二酸的制备实验中,以环已烯为原料,以H2O2氧化剂合成己二酸,该工艺以绿色氧化剂H2O2代替危险、有强腐蚀性的HNO3,反应条件温和,易于控制。实施效果表明,既保证了教学质量,降低了教学成本,同时也增强了学生之间的团队合作能力,减少了废弃物的排放,反馈效果较好。随着科学技术的发展,可选择离子液体、水溶剂、固定化溶剂、超临界液体等绿色化溶剂和催化剂,可以加快反应速率和循环使用,减少环境污染[3]。

(二)实验设计的绿色化

微量化实验与常规实验相结合,倡导绿色化学。微量化实验是指在保证教学效果的前提下,用微量化学试剂(试剂用量一般仅为常规实验的十分之一以下)在微型仪器装置中进行的化学实验。微量化实验不仅能够减少试剂用量、缩短反应时间、降低实验成本,而且还能减少“三废”,降低环境污染程度。另外,微量化实验对学生的实验操作能力提出了更高的要求。由于微量化实验所用试剂用量较少,一滴试剂、一粒药品有可能就会对实验结果造成很大的影响,甚至导致实验的失败,从而促使学生能够更加认真仔细的对待实验过程、增强他们的实验技能、培养优良的科研态度。这也是未来有机化学实验发展的方向之一,通过合理的设计实验内容,将单个实验串联起来,形成一个体系;也可以开设多步反应,使每一步的反应产物能够在下一步中得到充分的利用,提高了药品的使用率,促使学生认真的对待实验,因为一旦失败,实验就可能无法继续。此外,连续实验每一步都是环环相扣,上一步的产率和纯度都会对下一步造成一定的影响,对学生的实验操作能力提出了更高的要求,促使学生更加认真细致的对待每一个实验操作,极大地调动了学生的实验积极性[4,5]。

(三)实验结果的绿色化

有机化学实验过程中不可避免地会产生废弃物,妥善处理“三废”是有机化学实验绿色化的重要环节。实验过程中,不能将用过的化学试剂或者过量的酸碱等随意倒入下水道,应该分类放入专门的废液桶中,回收后由专门人员进行处理。对于强酸或强碱废液,我们要中和到pH为6-8再进行排放;对于产生大量有毒或者腐蚀性气体的反应,必须在通风橱中进行[5]。实验过程中的产物回收利用情况和“三废”处理情况不容乐观,未来需要结合现代技术进行教学,有效避免了部分危险操作和环境污染问题。如何应对有机化学实验课程的绿色化、微量化和综合多步化,是摆在当今有机化学实验课程面前亟待解决的另一个难题,也是有机化学实验教学改革的重点方向之一。

三结合先进技术进行实验教学

目前多媒体技术已经广泛应用于理论教学中,但实验教学涉及较少。对于一些实验药品毒性较大、操作难度高、仪器设备费用较高的实验,我们可以采用多媒体教学的形式为学生们展示整个实验过程以及一些容易出现的错误操作和相应的危险处理方式,用生动形象的视频动画加深学生对理论知识的理解和掌握,激发学生的研究兴趣。与传统的板书相比,多媒体教学技术能够将抽象的有机化学实验知识转化为动画、视频的形式传输给学生,使晦涩难懂的知识更易理解,增强了讲授内容的生动性[6]。我们对本校2016-2018级海洋生命学院、水产学院和食品科学与工程三个学院进行调查问卷发现,73%的同学愿意通过减少试剂用量和避免额外失误等方法,为环境保护事业尽绵薄之力,绿色化意识较高。在谈及绿色化问题时,大家首先从自身考虑,减少环境污染问题,从源头来控制污染,如:减少错误试剂的使用和试剂回收等。对于实现有机化学实验绿色化问题,学生们能够考虑到自己应该做什么,但缺乏大局意识,需要教师们正确的引导。经过一个学期的课程,学生们已经养成妥善处理废液的习惯,课前认真预习,实验过程井然有序,避免了许多因操作失误引起的试剂浪费和污染,取得了较好的成果。实验教学过程中以实际行动引导学生贯彻环保理念是最为行之有效的环保宣传措施,这就需要实验设计者不断调整实验内容,同时教导学生正确处理三废的方式。绿色有机化学实验新理念必将成为今后实验教学的中重要参考和首要考虑因素。

参考文献

[1]刘立增,孙萌萌,张弘青,等.有机化学实验教学中环境保护的探讨[J].实验室科学,2016,19(02):218-221+224.

[2]王晓红,郝臣.有机化学实验绿色化教学模式探讨[J].实验科学与技术,2012,10(04):85-86+131.

[3]陈铭祥,郑明彬.绿色理念指导下有机化学实验的改革[J].高校实验室工作研究,2017(02):107-110.

[4]张凤,罗景,周军.将绿色化学理念渗透到有机化学教学中的几点思考[J].化工时刊,2017,31(01):44-46.

[5]马楠,王筱平.有机化学实验教学中体现绿色化学的探索[J].实验室研究与探索,2011,30(07):141-143.

第3篇:有机化学研究范文

摘要:有机化学的传统教学方法不足以满足当下学生的需求,在工程教育认证的背景下对有机化学进行课程教学的改革工作,明确教学的目标,丰富教学的内容,革新教学模式,让所学知识形成体系,提高教学质量,通过综合评价体系不断完善教学机制,让学生拥有自主学习能力和创新创造力,提升学生综合素质。

关键词:有机化学;教学改革;工程教育认证

有机化学作为生命医学、环境科学,化工材料等诸多专业的基础学科,对于我国工业的发展起着至关重要的作用。同时,在学校的课程教学当中,有机化学也是相关专业学生的必修基础课。在当下的有机化学教学中,知识点驳杂且理论抽象难以理解,并没有形成固定的知识体系,学习起来难度不小,再加上传统的教学模式并不能让学生深度参与进来,有机化学的理论和手段都在持续更新中,教学内容并没有涉及,让学生的学习兴趣减少,并且很难做到与时俱进[1]。在教学过程中,也没有一套完善的学生评价体系作为教学支撑和参考,教学效果差强人意。本文对于在工程教育认证背景下有机化学课程教学改革的必要性,以及对教学模式改革、教学内容改革和考核评价方式等多方面进行讨论。

1有机化学课程教学改革的必要性

有机化学的应用极为广泛,涉及到许多领域与新兴产业,同时也与人们的日常生活息息相关,因此有机化学的学习效果和质量就成为当下最需要关心的问题。在当今的有机化学课程教学中,想要让学生提升综合素质,提高教学质量,就一定要对现有的教学模式和内容进行改革。在改革教学的过程中,要以学生为中心,教师只是起到辅导作用,打破传统的学习观念,课程作为学习的导向并没有问题,但是要更注重社会上关于相关人才的需求,从当下实际的情况入手,让有机化学的课程教学更具有目的性,所学的内容知识更适应当下的社会发展趋势,明确人才培养的目标和定位,通过完善的考察评价体系来完成对学生的评估,了解是否达到预期的教学目标,并以此为依据,对学生的教学方法和内容进行优化整改[2]。拥有扎实的有机化学基础专业能力是必不可少的,但是除此之外,也要培养学生的协作性、合作性等综合素质,在今后的工程设计与实施当中,面临复杂的情况和多种工程问题,学生如果没有足够的适应力,抗打击能力,很难走得长远。要让学生懂得担当精神与使命感,对于所做的工作要具有高度责任感。在工程教育认证背景下,有机化学课程教学改革工作不只是让学生在课堂教学中获得相应知识,更多的是培养学生成为当下社会所需要的工程人才。学校的课程体系、课程标准、教师专业能力等因素全部投向学生的知识获取与能力培养上来,从而提高教学质量。学校要培养的是能够实现和发展社会经济建设的专业工程人员,而不是所谓“高分低能”的人才。为了更快地实现我们伟大民族的复兴,有机化学课程教学改革必不可少。

2教学改革的几项举措

在工程教育认证背景下,有机化学课程教学改革工作可以在教学目标、教学内容和教学模式上进行,以下是教学改革中的几项举措。

2.1教学目标的改变

在有机化学教学中,课程目标的确立是极为重要的。在工程教育认证背景下,有机化学课程作为基础课程,教学目标应该由学校专业教师、行业专业从业人员和学校教育队伍讨论研究,根据当下学校自身的具体情况和社会行业的发展趋势,制定相关有效的教学目标,确定人才的培养方向。很多学校只是在学生毕业前夕才对学生进行职业规划教育,但是时间节点有些偏晚,应该在学生入学的第一个学期就对学生进行相应的职业教育。教学目标是教学活动的基础和导向,决定着学生的学习效果和质量,影响着人才培养的走向。学校对学生的培养不只是专业能力的提升和知识的获取,更多的应该是培养学生优良的道德水平、优秀的职场素养等“非技术”因素,这也是让大学生快速走进社会的最优选择[3]。传统的教学目标只是以传授知识为主,在当今的社会环境和工程教育下,传统的教学目标已经无法满足需求,因此,教学目标的改变势在必行。制定合理的教学目标,在教学内容和模式上着重介绍与专业相关的有机化学的知识和应用,并了解当下最前沿的技术、理论等,为人才的培养输送打下基础。因为许多专业都涉及到有机化学的学习,在制定相关的课程目标时,一定要具有偏向性,教学内容更侧重于本专业,在广度和深度上都要有所调整和规划,在讲授知识的过程中更具针对性,将不同专业的知识重点突出,对于本专业知识的理解有很大的帮助。有些学生不喜欢上理论基础课,有的学生的动手能力稍弱,教师要做的是弥补学生的不足,让学生全面发展,因此在教学内容上就要有所体现,具有差异化的教学对待每一位学生,磨炼他们的综合素质。正确的教学目标设立,不仅让学生在学习的过程中目的性更明确,对未来的职业规划有一定的思考,而且对教师的课堂教学也有着一定的帮助,提升课堂的学校效率与学习质量,让学生在学习的过程中不会受到过多干扰。同时,教学目标的确立也为今后教学内容和教学模式的改革起到了先导作用。

2.2教学内容的改革

当下大学有机化学的教材内容相对滞后,并没有做到与时俱进。而且教材的内容更多的是关于理论知识,涵盖面非常广,要学习的知识点非常庞杂,对于学生的学习造成了一定的压力,在学习的过程中没有头绪,章节之间并没有足够的内在联系可供参考,在内容的设计上也没有进行合理的划分,因此,要对有机化学的教学内容进行改革[4]。以过往的教学经验来看,学生在学习的过程中更多的是被动学习,不善于主动思考和归纳所学内容,在脑中并没有形成一个完整的有机化学知识体系。对教学内容的改革首先是从教学内容的设计上做起,根据所学专业的不同和当下社会经济发展现状,有机地结合起来,减少一部分知识点,侧重相关专业的有机化学知识,让学生在学习的过程中更容易理解,减少学生的学习负担。在教学过程中,要将相关的内容联系在一起,形成完整的知识网络,加强学生系统性学习的能力。在讲解内容时,要由浅入深,逐步递进,将前后所学习的知识点连接在一起。例如,讲解化学分子结构时,可以介绍其化学特性与之前所学的类似与差异,以之前所学习的内容为基础,温故而知新的同时,也方便了对新知识的获取。特别是在工程教育认证背景下,有机化学课程教学内容要更贴近社会,以社会经济发展需要为中心,以学生毕业能力培养为方向,让学生能够达到毕业要求,为社会提供高质量工程专业人才。因此在教学内容上要保证学生所学知识与未来职业和工作职能保持一致性,让学生快速融入社会,并且不断地在工作中磨砺自己的技术水平。拥有一套完成的教学大纲可以更好地展开教学活动,建立具有特色的教学体制,不断加强学生对于基础知识和基本技能的熟练程度,夯实学生的基础。同时也要结合最新科技成果来进行有机化学的教学工作,保证学生能够做到与时俱进,掌握最新的有机化学理论与技术,为今后的职场生涯奠定良好的基础。另外,随着科学技术的发展和进步,教师在设计教学内容时,可以采用多媒体技术进行辅助教学。通过视频、PPT课件等手段全方位地进行教学,通过图片或视频让学生更立体、更明晰地收获所学习的知识,不仅能提高学生的学习兴趣,让他们愿意主动参与进来,还能营造轻松的课堂气氛,提升学习效率。在运用新媒体进行教学时一定要注意,网络资源驳杂,需要进行筛选才能使用,最好选择与时下息息相关的内容或是学生们感兴趣的内容来进行教学,能够让学生了解到专业的最新讯息,在获取知识的同时开拓了视野,拉近了师生之间的距离,让课堂教学更加丰富多彩。教学目的是为社会培养“实战型”人才,无论是理论还是实验都要兼顾,在教学内容的制定过程中,尽可能地保证理论与实验的协调性。

2.3教学模式的转变

在有了合理性、科学性兼得的教学目标和针对性、丰富性的教学内容同时,最重要的是对于所做教学计划的实施工作,也就是关于教学模式的改革。传统的有机化学教学模式更多的是依照纸质教材进行教学,主要依靠教师的讲解,更多的是对知识的强制灌输,与以学生为本的教学理念背道而驰。因此要改变教学思路,在教学过程中要加强教师与学生之间的交流,让学生主动思考,教师从旁引导,面对复杂的有机化合物和有机反应,学生的学习热情不高,对于知识的记忆更多的是背诵概念和知识点,而不是真正地理解,难以将所学的知识运用到现实中。教师可以选择不同的教学模式来改变课堂枯燥无味的气氛,调动学生的学习热情,让学生深度参与进来。例如,学生可以将教材上的内容通过专题介绍的形式展开,教学的案例也要尽可能满足学生的兴趣或是贴合现实,以小组的形式进行科学合理的讨论,在学习的过程中将知识点与现实生活相连接,达到学以致用的学习效果。在课堂教学中,教师要通过不断的提问引发学生的思考,让所有学生都积极讨论,最后教师再加以指正和补充,激发学生的发散性思维。与此同时,也会提升学生的学习兴趣,愿意主动参与学习,在学习中不断成长。学生不只是收获了知识,更是提升了个人的综合素质。而关于有机化学实验方面则是很少去做,也导致了学生的实践动手能力稍弱,有时甚至连实验仪器的正确使用方法都并不标准。对此,要强化在有机化学教学中理论与实践相结合,用实验来验证理论,以理论来操控实验,让二者有机结合起来。有部分学校的实验环境较差,设备不齐全,没有完善的试验标准,这也导致了学生对有机化学的实验并不感兴趣。因此,需要学校对实验器材和场地进行采购和更新,为学生创造一个良好的实验环境,并完善实验室的规章制度,保障学生在进行实验时的安全[6]。在进行实验的过程中,要求学生严格地遵守规章制度,严格执行相关的实验操作,培养学生严谨的好习惯,让学生更具探索精神和科学素养。在完成实验后,要将设备仪器进行清洗,并完成实验报告,而教师做好演示示范后,在教学的过程中也要及时发现并纠正学生的操作失误,观察实验报告记录数据,增强学生的实践能力。当今社会对于专业人才的需求更多的是综合素质而不是考试成绩,只有学生的能力达到标准,才能适应现在的社会经济发展,对于教学模式的革新将决定学生的综合素质水平。除此之外,学生的创新精神也要不断加强。对于学生的创新精神培养,坚实的理论和对最新科技的了解是基础。客观上来讲,有机化学实验性要强过理论性,要锻炼学生的科研思维,将工程育人落到实处,教师在教学过程中要结合自身的经验,引入最前沿的科研成果,加强学生基础,开拓学生的视野,扩展学生的思路,让学生对科技创新有新的认知,鼓励学生参与其中,激发学生兴趣。

3综合考核评价体系的完善

在教学改革的过程中,想要检验改革的成果,就一定要建立相应的考评体系,时刻反映出学生学习的真实状态,公正公允地评价每一位学生,并及时调整教学策略和方针。传统教学中,对于学生的评价更多的是侧重成绩的优劣,对于学习中的其他环节并没有给予足够的重视。在有机化学的教学中,对于实验能力的培养和对基础知识的灵活运用很重要。尺有所短,寸有所长,每个学生都有着独特性和差异性,有的动手能力强,有的理论思维强,如果按照传统的学生评价模式,对于很多学生并不公平,而且会导致部分学生学习兴趣下降,与工程教育认证的背景下的培养目标背道而驰。想要培养出高素质、高水平的人才,应该根据教学内容设计相应的实践活动,通过不同的测评全方位地了解学生的学习效果。因此,要建立完善的综合评价体系,把控学生的学习状态,不断地对教学内容和教学方法进行调整,客观公正地考核评价,能够最大化地发挥出学生的潜能。想要提升有机化学学习的全面性,就要不断更新先进的教学理念,要对化工专业培养目标建立相应的课程体系。想要实现学生均衡全面的发展,可以建立并完善考评体系。例如,在学校考试中,可以按照理论成绩和实验成绩相结合的形式。理论成绩和实践成绩各占一半,其中理论成绩期中考试占40%,期末成绩占60%。而实验成绩的考评如表1所示。当然,上述的例证是其中一个办法,但要明确考评体系的初衷是为了了解每一位学员的具体学习状况,并及时做出教学调整。在有机化学的考评中,只有全方位地对学生进行考量,才能展现真实的教学效果,了解学生的真实水平,并根据理论和实践的差异,来调整教学内容的侧重点。考评体系的建立也意味着能够多角度地去进行教学,激发学生的学习兴趣,锻炼综合能力。

4结语

在工程教育认证的大背景下,有机化学课程教学一定要从教学目标、教学内容和教学模式等入手,在夯实有机化学基础知识的同时,也要开拓学生的视野,激活学生的思维,强化学生的实验能力,培养严谨的科学态度和对科技创新的探索欲,实现学生素质的全年发展,为社会培养出更多的应用型创新人才,为社会经济建设做贡献。

作者:王轩 单位:海军工程大学基础部化学与材料教研室

有机化学课程教学改革篇2

随着移动互联网的深入发展,用户的信息需求逐渐碎片化和移动化[1]。2014年起网络下载速度不断提升。在此背景下,以短视频为代表的新产品形态得到快速发展,成为社会信息内容生态的重要组成部分。用户使用互联网的同时也生成内容,从而既是平台内容的作者也是平台内容的观众[2]。移动短视频平台如“抖音”的引入使得“人人皆媒”成为现实,且其迅速在同类短视频平台中独占鳌头[3]。短视频受众的全网覆盖率一路攀升。截至2020年6月,手机网民用户规模达到9.32亿,用户媒介使用习惯趋向终端化。移动短视频操作简单、内容丰富等特点迎合了高校学生社交化、碎片化和视频化的阅读需要。作为学习能力较强、容易接受新生事物、自由度大的大学生,使用短视频社交、生活、娱乐、学习已呈常态化[4,5]。“有机化学”课程作为高校化工制药类一门专业基础课程,是化学的核心和主要起源,也是科学的中心及核心之一,在材料、环境、医药、化工、生态、生物等领域的人才培养与评价中,有机化学超越其他任何课程而处于核心地位。长期以来该课程由于理论知识较抽象、知识点琐碎、反应机理复杂、知识面较广、相对枯燥不易记,难以调动学生学习的积极性。传统的课堂教学模式教学时间有限,学生如果课外自主学习和复习的强度不够,很难保证学习效果,给教学过程带来了很大困难[6]。教师在课程建设中发现,传统的课堂教学方式已经不能满足“有机化学”的教学需求,需利用现代信息化的工具、手段和方法来优化“有机化学”课程的教学模式,如融合线下传统课堂教学和线上移动短视频学习平台,以传统线下课程为主,辅以“有机化学”移动短视频学习平台,引导和培养学生在“互联网+”背景下使用信息技术进行学习的技能和素养,从而培养学生新的学习理念,优化学习效果[7,8]。

1移动短视频助力“有机化学”课程教学机遇

1.1学习时间碎片化,知识点化繁为简,各个突破

,无声渗透学生线下文化娱乐氛围一方面,大学生学习课程种类较多,学习任务繁重,对长时间集中精力线下主动学习难度较大的“有机化学”课程的积极性不高;另一方面,在新媒体时代,移动短视频已在大学生的娱乐、生活和学习中广泛使用,如抖音阅读占据了大学生较大部分的空余时间。将有机化学课程内容教学重难点细分,录制抖音短视频,以1到5分钟长短不一的视频教学,抓住学生碎片化时间,同时无声渗透融入学生线下生活娱乐时间中,辅助课堂教学,有望提升“有机化学”课程学习效果。

1.2融合直观展示、形象教育、趣味教学于一体

“有机化学”作为化工制药类一门核心专业基础课程,官能团种类多、结构抽象、化学反应机理晦涩难懂、应用灵活多变,学生普遍反映消化吸收难度较大。将有机化学部分内容依托现阶段广泛流行的移动短视频来深耕课程教学,将影像、文字、声音、专业知识融合,结合色彩动画影像动态展示,将原本抽象、枯燥的内容用形象化的、动态的方式加以表达,从而使“有机化学”教学变得直观、形象,知识信息的传播效率也大大提高,可以极大地提高学生的学习热情,调动学生的学习积极性,显著提高教学和学习效果。

1.3教学活动多元化、提升学生参与度

“互联网+”时代,大学生们面临来自网络的诱惑较多。在课堂教学中,手机上推送的各种消息不断干扰学生的听课过程,加上本身学习专注力不够,导致学生上课时的注意力更难集中。枯燥难懂的有机化学机理及各种反应知识难以被学生掌握。同时,传统的授课模式下,由于学生听课注意力不集中,以及惯于在课堂上沉默,教师很难在课堂上得到学生对教课内容学习效果的及时反馈。从而教师很难从教学过程中获得“教学相长”的教学体验,教学效果和学生的学习效果不断打折扣。有机化学短视频移动平台方便快捷,在教师的指导下,学生也参与其中,完成课程内容的先导材料导入、后期习题讲解、挖掘生活中有机化学物质的小故事,录制视频。班级学生间可以相互分享阅读,有效提升学生自主学习、自主创新的意识。

1.4引导自学情绪、提供自学空间、诱发自学能力

基于高考制度的不断变革,化工与制药类的部分学生在完全零基础状态下接触“有机化学”课程,同时部分学生难以适应高校快节奏的学习方式,难以适应大学生活,因此对学习应付了事,根本谈不上学习兴趣,严重者自暴自弃,荒废学业。而作为“有机化学”教师,在有限的课堂时间里,不可能面面俱到地详细讲解基础化学知识,结果出现教师难讲、学生难学的尴尬局面。有机化学短视频素材“取之于学生,用之于学生”,任课教师、学生全员参与,可有效引导学生在娱乐中学习,在学习中娱乐,将专业知识进行转化,达到较好、较快地传播的目的。

1.5提升“有机化学”教学内容的及时性和完整性

“有机化学”知识点繁杂,在医药、化工、材料等行业应用极其广泛,单纯的教材学习难以满足部分同学的学习要求;而教师面临的是学时数有限、教材内容庞大、参考书种类多、无法一一详细地介绍有机化学研究前沿知识以激发学生的学习兴趣等诸多问题。“有机化学”慕课等学习资源在中国大学慕课、哔哩哔哩等平台上随处可见,在这些教学视频里包含了对于各种难懂知识点的视频讲解及梳理,但是由于一方面学生缺乏筛选能力,同时大部分学生也缺乏主动学习的积极性,学生很少专门登录这些网站进行观看学习。其次,这些优质的资源一般时长较长,学生难以较长时间地专注学习。如果将这些优质的网络资源通过整合加工,搬运到大学生普遍使用的移动短视频平台(如抖音),学生在课后有机会高频次地阅读,且不限时间和空间,可有效提升学生有机化学专业知识的吸收,提升学生的专业素养。

2移动短视频助力“有机化学”课程教学的挑战

2.1“有机化学”教师的创新意识有待进一步提高对“有机化学”课程教学内容的重新加工设计组合,录制“有趣又有料”的“有机化学”课程的短视频同时需要专业知识、视频的录制和剪辑等技能,这对高校一线“有机化学”授课教师提出了较高的要求。不仅需要有创新意识,而且需要投入大量的时间精力来提升专业化和信息化的素养,对目前“有机化学”教学团队提出较大的挑战。

2.2教师隐性教学的工作量进一步加大

目前高校教师“有机化学”教学主要采用线下授课模式,教师完成规定的教学工作量。基于目前我国高校的教师考核机制,不论是打造“有机化学”移动短视频制作师资团队,还是将移动短视频元素与线下课程融合,都是传统线下教学工作量以外的隐性工作量,都需要依靠教师和学生的自觉性,而设立和推行相对应的评价体系需要学校、教师和学生的多角度的配合。

2.3学生用户对有机化学移动短视频作品的黏度难

以保证移动短视频平台强大的算法会根据用户的喜好定向推送内容。大学生一般只愿意了解自己感兴趣的信息,而不愿花精力去了解其他自己不感兴趣却十分有益的信息。高校学生利用移动短视频阅读“有机化学”专业知识可能存在阅读时长和频次严重不足的情况,不能达到增长知识和提升有机化学专业素养的目的。

2.4增加学生沉迷网络的概率

基于要求学生观看“有机化学”短视频的目的,大学生必然会打开移动短视频的新奇世界,但是部分大学生缺乏自觉性和自控能力,短视频平台里的娱乐性内容非常容易使人沉迷于其中,从而使大学生无法正确利用短视频平台进行自我提升。

3结语

在“人人皆媒”的新媒体时代,“有机化学”传统线下教学方法多元化和教学效果提升是高校“有机化学”教学中急需解决的问题。移动短视频的广泛应用对“有机化学”课程教学改革带来机遇和挑战。移动短视频作为一种新型的线上教学方法,在高校“有机化学”课堂中发挥着重要辅助作用,如何构建新型移动视频教学平台体系和改进教学模式,使“有机化学”课程教学质量在新的教学技术平台上进一步提高,同时使课程教学内容更加符合本专业的人才培养目标,目前尚缺少相关有效的研究文献。因此,开发“有机化学”移动短视频学习平台对提高“有机化学”授课质量和教学效率具有重要的意义。

作者:南秋利 孙丽红 王晴 朱路亚 张翼 单位:东南大学成贤学院制药与化学工程学院

有机化学课程教学改革篇3

传统的有机化学课程教学由于涉及理论和原理繁多,化学反应理论比较抽象,因此仅侧重于知识传授和能力培养,忽略了价值引领与塑造,在有机化学教学过程中落实立德树人根本任务,充分发挥课堂教学育人主渠道作用,将思想政治教育“无痕”融入教学全过程则是新时代对我们提出的新要求,本文浅谈我们在近几年有机化学教学过程中进行“课程思政”的几点体会。

1转变理念,提升思政意识

传统的有机化学教学主要讲授有机化合物的组成、结构、合成、物理性质、化学性质及其相互转化的规律以及主要的有机化学反应机理,介绍有机化学学科发展的前沿及应用,是以老师为中心,而新时代要求“以学生为中心,产出为导向并持续改进”[1]。在国内外政治形势复杂、“地球村”快速发展的今天,各种文化思潮和价值观念大量涌入,极大地冲击了我国年轻一代的思想,“实用”成为他们多数人的价值观。在已经建成全面小康社会的社会主义中国需要的是大量德才兼备、全面发展的人才,传统的“知识传授、能力培养”要转变为“价值塑造、知识传授和能力培养”三位一体。作为价值塑造的第一责任人,需要以学生为中心,无痕地将政治认同、家国情怀、民族意识、宪法法治意识、道德修养等思政内容融入文化理论知识[2]。

2自我“修炼”,以德立身

孔子曰:“其身正,不令而行;其身不正,虽令不从,不能正其身,如正人何?”,教师只有坚持言传与身教相统一、以身作则,才能取得事半功倍的效果,因此,教师本身除了要有扎实的专业知识、过硬的专业技能,还要有坚定的理想信念和高尚的道德情操,要以社会主义核心价值观为引领不断提升自己,既做“经师”又做“人师”,要有“我本柔弱,为师则刚”的豪迈情怀,也有面对学生“捧着一颗心来,不带半根草去”的精神,成为学生做人的一面镜子、健康成长的指导者和引路人,切实做到立德立身、以德立学、以德施教。

3找准融合点,润物无声

有机化学作为我校应用化学专业的专业必修课,学时较多、学生重视程度也较高,但是传统说教式的思政教育对当代大学生很难奏效,甚至适得其反,需要教师深挖教材内容,找准课程里的思政融合点,做好教学内容的设计,“隐性”地将中国特色社会主义和中国梦、社会主义核心价值观、法治、劳动、心理健康、中华优秀传统文化等教育融入专业知识教育中,实现全方位的育人教育。目前,很多有机化学专业课老师对此做出了不懈努力[3-7]。作为课堂教学的主导者,我们也在不断学习并挖掘思政融合点并应用于教学活动中,做到了“无痕融入”,取得了满意的效果。表1列举了我们在有机化学教学过程中挖掘的部分思政融合点。

4创新教学方法,思政落地

众所周知,科学、合理地选择和有效地运用教学方法是完成教学任务、实现教学目标和提高教学质量的关键所在。“学生中心”要求教师必须摒弃“教为中心”、“一言堂”,应关注学生的个性特点,针对学生在学习、生活、社会交往和实践中所遇到的真实问题和困惑展开,多采用启发式、讨论式、体验式、互动式、案例式或翻转课堂并充分运用现代信息技术提升课堂教学效果;要扩大教学途径,从课内延伸到课外,从教室到实验室,从课堂互动到课后答疑,从自学到小组讨论再到班级微信群或QQ群交流;从在校生到毕业生……;细润无声地使学生接受正能量,向积极的主流价值观靠拢,实现隐形教育与显性教育的有机融合,把全员、全过程和全方位育人落在实处。

作者:周艳 王黎 何冀川 单位:绵阳师范学院化学与化学工程学院 凉山州会理县第一中学

有机化学课程教学改革篇4

课堂是完成教育任务的主要渠道,也是培养学生各种能力的重要场所[1]。国内外对课堂教学行为的研究从关注群体到聚焦个体、从关注教师到研究学生,多在教或学的单方面进行,较少有研究关注课堂中教与学的积极交互作用,即课堂反馈活动。课堂反馈活动是对课堂教学实施过程中出现的客体对象进行评价的活动,它既应当包含对学生的反馈,又应当包含对教师的反馈。根据罗斯(D.Ross)[2]等人的教育理论,课堂反馈活动只有具有及时性、针对性等特征,才是有效的反馈。但国内各高校的课堂反馈活动一般以教师为主体,侧重教师对学生的评价反馈,较少涉及学生对教师的评价反馈。有机化学课程是我校本科专业基础课程,但课程中反应方程式数目繁多,分子结构式复杂,导致学生普遍感到“繁、杂、难”,感到知识难于理解和掌握,更难于运用。在授课过程中,我们改进教学方法,使用雨课堂工具辅助课堂教学,反馈活动取得了良好的效果。雨课堂能够提供一个及时沟通的平台,教师可以在该平台上进行针对性强、反馈及时、交互性高的课堂反馈活动,同时该反馈活动不仅面向学生,而且涵盖教师。

1以“十三五”教学改革内容为目标,建立面向学生的反馈活动

2017年,国务院印发《国家教育事业发展“十三五”规划》,指出“以学习者为中心”“注重能力培养”“个性化学习”等内容是我国高等教育改革的目标。已有的大量研究文献表明:有效的课堂反馈活动能够显著改进学生的学习效果。

1.1以“注重能力培养”为指导,运用雨课堂的课堂测试功能,建立具有及时性的课堂反馈体系

在我校中药学、药学专业的有机化学课堂中,授课教师使用了雨课堂进行课堂测试,解决了人工批改作业导致反馈滞后的问题。如讲解“烯烃化学性质”知识点后,随即以雨课堂的课堂测试进行反馈。课堂测试内容侧重当前授课知识点中的易错问题,例如“利用马氏规则判断烯烃加成反应的方向性”。测试题型一般使用选择题。学生完成测试后,系统自动根据设定好的答案对学生进行反馈并投影至大屏幕。若全部回答正确,说明学生已经掌握该部分内容,若部分学生有错漏,教师及时反馈,要求这部分学生再次解答。因为教师对学生的反馈及时,学生能够接受反馈后及时更正,形成一个对学习具有促进作用的良性反馈。

1.2以“个性化学习”为指导,运用雨课堂的投稿功能,建立针对性强的课堂反馈体系

每个学生都是独一无二的个体,但在班级授课过程中,教师易忽视个体差异,面向大多数学生授课。如何提高教学针对性,促进个性化学习,是许多教师面临的问题。在我校中药学、药学专业的有机化学课堂中,授课教师使用雨课堂,提供了针对性强的个性化学习方案。如在讲解“炔烃的命名”部分时,部分学生对最长碳链中同时含有双键和叁键的结构进行命名时存在困难,教师会给出相应的练习题,学生完成后需要使用投稿功能将自己的习题答案以图片的形式发送至雨课堂,教师在手机端或电脑端均可快速浏览学生答案,然后选择将其中一个或多个有代表性的答案投影至大屏幕进行点评(匿名或实名可选)。因为能够对某个学生的答案进行单独点评,所以雨课堂的课堂反馈活动具有针对性强的特征。

1.3以“以学习者为中心”为指导,运用雨课堂的弹幕功能,建立交互性高的课堂反馈体系

大学生一般习惯于听课,而不擅长提问,这样导致的后果就是教师在课堂中占据主导地位,师生缺少交互性。在我校中药学、药学专业的有机化学课堂中,授课教师使用雨课堂时允许学生以弹幕的形式对某个问题发表自己的看法。如在讲解“羟醛缩合反应的应用”时,教师开启了弹幕功能,要求学生对羟醛缩合反应的应用范围进行自由讨论。因为弹幕是匿名的,学生心理压力小,可以畅所欲言。教师可以调节弹幕出现的速度,并实时对弹幕的内容进行引导讨论,学生不仅可以对教师的问题发表看法,还可以发送多条弹幕,对某个学生的观点发表自己的意见。这样不仅可以实现教师与学生之间的交互,还可以实现学生与学生之间的交互。教师在该种反馈形式中起引导作用,主体是畅所欲言的学生,学生在讨论、思辨的过程中不断提升自己对该问题的认识,真正体现出“以学习者为中心”的教学思维,形成了高交互性的课堂反馈过程。

2以提升教师课堂教学能力为目标,建立涵盖教师的反馈活动

高校教师也能够在课堂教学过程中不断获取有益的反馈,提高自己的教学能力。

2.1建立教师反馈体系可对授课内容进行修正

教师在授课过程中,需要根据学生基础及时对授课内容进行修正。在我校中药学、药学专业的有机化学课堂中,授课教师使用雨课堂进行课堂前测、学情分析,教师在课前将预习内容提前发送至班级。学生不仅可以自主选择时间进行预习,而且可以针对预习内容提出自己的观点。完成预习的人数、未预习或预习一部分的详细名单在教师端后台均有记录,教师可以随时查看,并且根据学生预习情况及针对性反馈,适度调整自己的授课内容。例如在讲解“卤代烃的命名法”时,大多数学生反馈内容较简单,授课时采用了略讲的方式,但在讲解“卤代烃的亲核取代”时,较多学生对该部分有疑问,授课时则进行了详细讲解。

2.2建立教师反馈体系可针对学生掌握情况,对授课内容进行讲解

教师对授课内容的讲解是否得当,直接影响授课效果的好坏。若能借助雨课堂工具,对教师进行及时有效的反馈,则能提升教师对授课内容的把握程度。雨课堂工具可以将教师授课的课件随着授课进度下发至学生的手机上,在每张课件下方都有一个标示为“不懂”的提交按钮。在我校中药学、药学专业的有机化学课堂中,授课教师在使用雨课堂讲授“丙二酸二乙酯中的碳负离子”的知识点时,多名学生对当前授课内容没有听懂,点击了“不懂”按钮,授课教师在收到多个“不懂”提示时,认识到自己当前讲解不到位,适当进行再次讲解,学生掌握程度大为提高。久而久之,教师对授课内容深度的把握会更熟练。

2.3建立教师反馈体系可对教学思路进行拓宽

学生构建自己知识网络的过程,是充满交互性的过程,是学生与教师良性互动的过程。交互性是课堂教学的本质特征,离开了交互性,课堂只能走向单向灌输。在我校中药学、药学专业有机化学课堂中,授课教师使用雨课堂在每章节的总结部分进行讨论,允许学生以关键词的形式使用“弹幕”对本章学习内容进行总结。该功能不仅符合学生网络化学习的习惯,而且有利于学生形成自己的知识网络。教师在引导、梳理学生发言的过程中,经常能从中感受到学生开放性的思维,进而拓宽自己的教学思路。

3以提升学生能力为目标,建立长期的反馈活动

“以学生为中心”“注重能力培养”是我们一直提倡的教学改革目标。但在践行过程中,许多教师困惑该如何去做。在课堂教学过程中,雨课堂不仅在课堂上提供了良好的师生反馈体系,也可以延伸至课堂后。在我校中药学、药学专业的有机化学课堂中,授课教师要求学生在每章学习结束后,在雨课堂上交本章自行总结的思维导图,对学生进行思维能力培养。

3.1起始阶段构建各种类型的思维导图,激活各章知识点

有机化学课程的特点之一是知识点繁多。学生普遍反映难于记忆,更难于应用。我校中药学、药学专业的有机化学课堂教学过程引入了思维导图。在课程的起始阶段,思维导图以简单列表结构为主,以孤立的知识点为内容,目的在于引导学生接受思维导图,学生制作思维导图的过程,也是激活各章知识点的过程。在本阶段,思维导图的作用是协助学生对授课知识点进行归纳总结[3]。

3.2在思维导图上勾勒出各个知识点的内在联系,串联成“知识线”

有机化学课程的特点之一是知识点互相联系,但学生普遍对知识点的掌握比较零碎,无法有效地将其联系在一起。如烷烃章节,主要部分有烷烃的命名、烷烃的化学性质等。若仍使用简单的列表式思维导图,对孤立的知识点一一总结,则学生对知识的掌握,仍停留在“点”上。故从烷烃章节开始,教师示例开始体现出各个知识点的联系。如烷烃的示例思维导图是树形图,并以“化合物的特性基团”为树干,将相关知识点联系在一起,串联成知识线。学生自行制作思维导图的过程,也是理顺知识点前后逻辑关系的过程[4-5]。

3.3注重思维导图的运用,构建学生自己的“知识网络”

在课堂上,即便是以化合物的特性基团为主线帮助编织知识线,学生仍感到难以应用。如烯烃章节仅采用树形的思维导图,则对知识的归纳总结还是停留在知识自身层面,故从烯烃开始,教师的示例图表现出网络结构,在树形图的基础上,开始绘制横向的联系。如增加“可用于鉴别的反应”一项横向联系,分别将亲电加成中的“烯烃与溴的反应”与氧化反应中的“烯烃与高锰酸钾反应”联系在一起,横纵交叉形成知识网络。学生自行制作思维导图的过程,是对知识点、线如何应用的思考过程。学生对知识已经由掌握跃迁至应用层次,该过程也已经从知识层次跃迁至能力层次[6]。经过从点到线再到网的训练,大部分学生都能清晰地梳理出自己的知识体系(主要知识点及其相互之间的逻辑关系),并以知识网络的思维导图形式表示出来,实现了从知识到能力的跃迁。

4课堂师生良性反馈,学习效果显著提高

第4篇:有机化学研究范文

关键词:有机化学;教学实践;教学效果

众所周知,有机化学不仅是医学类专业学生的重要基础课,更是药学类、生物学类、制药工程专业类的重要专业基础课,因此,学好有机化学非常重要[1-3]。有机化学课程内容多、系统性强、结构理论抽象,学生普遍感到理解困难,掌握、运用起来更难。因而,在有机化学的教学过程中,为提升教学质量和教学效果,有很多问题值得我们研究、探索和解决[4-7]。本课题组从激发学生学习兴趣,是保证教学质量的根本;建立理论框架,提高学生自学能力;吃透教材,融会贯通,培养学生全局意识;抓住反应本质,构建有机化学反应中的稳定性规律,注重培养学生理解能力;多条复习主线及多种学习方法相结合,提升学生归纳总结能力;优化问题设计,建立章节典型例题和题解,提高学生运用知识解决问题能力等方面对医学有机化学教学效果的提升进行了实践与研究[8],虽然取得一定的成绩,但教学效果无法保证,有待进一步研究和探索。另外,有机化学实验由于实验条件和学时的限制,大多数医学院校倾向开设一些验证型实验,不仅准备起来数量大,且废液处理起来较麻烦,教学效果微乎其微。近几年,安徽省为了提高高等教育质量,实施了《安徽省支持本科高校发展能力提升计划》和《安徽省高等教育振兴计划》,实验室、实验条件、实验设备得到了大幅度的改善,应该从根本上改变有机化学实验开设的原有现状,删除验证型实验,多开设操作和综合设计性实验。本课题组成员在原实践和探索的基础上,准确把握有机化学课程的特点,注重实效,注重学生动手能力、理解能力、思维能力及科学素养的培养,对有机化学理论和实验教学改革进行进一步实践和探索,教学效果明显,有利于复合型、应用型高级人才的培养。

一、构建有机化学课程学习平台,提升学生自主学习能力

大学期间,根据培养方案,每学期学习任务各不同。学习任务不比中学期间轻。如果学生仅仅停留在教材上,从课堂上学习知识是远远不够的。这就要求教师熟悉教材,把握章节之间知识的连贯关系,课堂上重在精讲,正确引导学生学习方法,学习技巧,注重学生运用知识解决问题的能力的培养;更重要的是课后,课后教师还应该花费大量时间和精力,在如何提高学生自主学习,构建有机化学自主学习平台上下功夫,真正体现教学以学生学习为主体,以质量为导向,有效提高教学效果。具体将收集到的和自制的教学素材分门别类,如:培养方案和课程教学大纲;教案讲稿,课程课件ppt;验证性实验录像及有机化合物反应机理动画;学习讨论;自测练习;考研资料;与有机化学有关诺贝尔获得者简介等按照设计好的功能板块,构建自主学习平台,让学生业余时间全面了解和学习有机化学。另外,作为授课教师,及时加入到学生QQ群,做学生的良师益友,随时随地接受学生的疑问,及时解决实际问题。

二、实施“有机讲堂”,锻炼学生的多种能力

改革注重实效,教师不能仅仅只是传授知识,更重要的是在教学过程中培养学生多种能力。大学,一般按学时数上完,接着考试,这门课就算结束了,至于学生学的怎么样,一般不会多问,最后从试卷分析上体现一下,真正教学效果怎么样,一般不需要知道。其实,从课程授课结束到考试前这段时间有很多事情值得我们去考虑和探究。授课结束,学生所学知识是零散的,还没来得急消化,更谈不上运用知识解决问题,但为了考试,有时候只能靠背,囫囵吞枣。如果采用合适有效的方法和模式,学生掌握所学知识的同时,又锻炼自己多种能力岂不是更好。我们对此进行实践和探索,实施“有机讲堂”活动。具体做法:(1)问题设计。有机化学每章内容都多,如果都要掌握,有限时间内,根本行不通。这就要求教师在设计问题时,抓住本章的重点,典型练习具有代表性,由章节问题和典型练习形成活动任务。(2)准备和要求。授课结束,授课教师下达活动任务,由学习委员及班委,根据活动任务数,将班级学生分成相应组,每组4-5人,每组同学都要积极准备。这锻炼了学生干部的管理能力和工作协调能力。(3)实施。按照活动任务顺序,依次随意抽取每组某一同学上台讲解。讲解过程,接受老师和其他同学的提问并解答。(4)总结。“有机讲堂”的实施,首先检验了所学知识;其次能上台讲而且能讲出来,一般自己得理解,这锻炼了学生的胆量、语言组织能力和表达能力;能回答问题并解答,这锻炼了学生的应变能力、理解能力和运用知识解决问题的能力。从学生反馈来看,实施“有机讲堂”活动效果比较好。不足之处:某组同学可能只对某一章较为熟悉,其它章节可能受到影响。时间允许的话,不分组,任意抽取某一学生实施某一活动任务,效果可能会更好。

三、调整有机化学实验内容,着重学生科研素养培养,提高实验技能和动手能力

1.验证型实验进课堂,直观真实,达到认识有机物性质目的

有机化学实验包括三个方面:性质实验,常数测定和合成技能操作。成熟的性质实验现象明显,中学阶段都很熟悉,如果再到实验室滴滴加加只是验证一下没有多大的意义,反而给实验室带来很大的麻烦,如有机化合物种类多,准备起来数量大,且废液处理起来较麻烦,教学效果微乎其微。如果改变方式,将一些典型的性质实验拍成录像带到理论课堂,不缺乏真实性,讲解理论的同时让同学观看,既减少了浪费,保护了环境,又能达到认识有机化合物性质的效果。比如我们把一些典型有机物性质的验证型实验,如:(1)烷烯炔的区别(2)醛酮的区别(3)酮型-烯醇型互变异构(4)兴斯堡反应,区别伯仲叔三种胺实验(5)酮糖与醛糖的区别等,做成录像带到课堂,效果非常好。

2.开设综合设计实验,提高学生科研素养、实验技能和动手能力

将验证性实验改成录像课堂演示,不仅一劳永逸,更重要的是把实验教学实间留给技能操作和综合性实验上,真正起到锻炼动手能力和培养实验技能的目的,增加一些常用的操作实验比如:旋转蒸发仪的使用,减压蒸馏操作,柱分离技术等;开设一些与医学检验、药学、生物学、制药工程专业知识相关的综合性设计实验,比如:阿司匹林的制备,要求学生查阅相关资料,了解阿司匹林的发展史,熟悉反应过程,优化合成路线,分离提纯,结构解析,纯度检验,甚至可以压片制成药片等;一些学生还可以根据自己的兴趣,参加到教师的科研课题中去,学会一般科研方法,科学素养得到培养,真正让学习感觉到大学与中学的不同。同时也让学生充分认识到有机化学对后续专业课的重要作用,这样既能激发学生的学习兴趣,又为专业课打下了坚实基础。

四、利用多媒体辅助教学,培养学生想象力和记忆能力

有机化合物反应复杂,学起来枯燥无味,尤其是涉及构型构象方面的题型,缺乏空间想象力,更是无从下手。如将微观的分子反应用图形,模型或动画表示出来。如:卤代烃消除反应,以2-溴丁烷为例,产物以反式2-烯烃为主,泛泛讲,学生很难理解立体选择性反应概念,如果把反应过程用模型搭出来并做成动画展现出来,就迎刃而解了,从而得出(1)卤素和β-H的相互关系必须符合反式共平面的要求(2)消除反应速率大小与卤代烷采取的构象优劣有关。类似的还有霍夫曼消除反应。再如周环反应中的σ迁移反应,以加热条件下碳的[1,3]迁移为例,在[1,3]迁移时将伴有迁移碳原子的构型转变,如果就停留在平面结构上讲解,学生无法理解和接受,如果将反应过程做成动画,中间过渡态及构型翻转一目了然。这样将微观变为宏观,不仅直观,更有助于对某一反应实质的理解,易懂易记,教学效果较好。

五、结语

有机化学内容多、规律性强、结构理论深奥、应用领域广泛。这就要求教师必须在教学中,不断地进行有机化学理论和实验教学改革,更新教育理念,改变传统的满堂灌教学模式,灵活运用多种教学方法,善于挖掘和尝试新方法、新模式,充分调动学生的学习主动性和积极性,真正体现以学生为中心,以质量为准绳,让学生从被动的学习气氛中解放出来;广泛收集教学素材,建设和完善自主学习平台,急学生之所急,想学生之是想;不断提高计算机水平,利用多媒体辅助教学技术,制备教学模型和动画,变微观为宏观,提高学生的思维能力;畅通答疑解惑通道,随时解决学生学习上遇到的问题,这也给教师提出挑战,需要教师不断更新专业知识;教师应注重学生学习方法的引导、学生多种能力的培养,让学生在宽松、愉快的教学环境中发挥最大的学习潜能,从而达到提高教学质量和学生综合素质的目的,以满足社会对复合应用型人才的需求。

参考文献:

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[6]罗一鸣,王微宏,王蔚玲,等.医科有机化学课堂教学和实验教学改革探讨[J].大学化学.2007,22(2):20-23.

[7]曹守莹,白长存,陶兆林.医学院有机化学实验教学中对学生科研思维的培养[J].包头医学院学报.2015,31(8):122-123.

第5篇:有机化学研究范文

【关键词】科研平台;有机化学实验;教学改革

1科研平台融入有机化学实验教学的必要性

自从华为芯片事件发生以后,国内芯片制造能力的短板被彻底展现出来,虽然华为可以设计出全球最顶尖的芯片产品,但并不具备芯片制造能力。因此,在国际竞争越来越激烈的当下,培养具有创新能力和实践能力的人才迫在眉睫。有机化学实验是我校药学专业和制药工程专业的基础实验课程,其教学目的是培养学生的基本操作技能,结合综合设计性的实验内容,培养学生的科研思维。学生通过观察实验现象、分析和解决实验中遇到的问题,可以培养他们实事求是的科学态度、严谨细致的科学作风以及良好的实验工作习惯,为以后的学习、工作和科研打下扎实的基础。除此之外,有机化学实验的教学目的在于验证、巩固和运用课堂讲授的理论知识,培养学生敢于创新和挑战的实践能力。然而,有机化学实验教学存在一定的弊端,如教学内容单一陈旧、教学方法简单、教学资源缺乏等,导致学生趋于被动,实践能力较差,“依葫芦画瓢”的方式完成整个实验,缺乏思考和创新[1]。钱伟长院士曾说:“大学必须拆除教学与科研之间的高墙,教学没有科研做底蕴,就是一种没有观点的教育,没有灵魂的教育”[2]。因此,如何将科研与有机化学实验教学相结合,培养具有创新精神和实践能力的高素质专业人才是我们教学改革的重点之一。科研平台是高校科研工作者的主要阵地,具有先进的仪器设备、优秀的学术团队、浓厚的学术氛围、前沿的学术研究、充足的研究经费以及灵活的开放时间[3]。因此,科研平台比传统的教学实验室更具优势,如果将科研平台融入有机化学实验教学中,可以丰富学生的专业知识,了解学科前沿,提高创新能力和实践能力。我校药学院拥有一个独立的科研机构,即创新靶向药物国际研究院,现有科研实验室面积6100平米,科研仪器价值4300余万。目前,该研究院拥有激酶类创新药物重庆市重点实验室和创新靶向药物重庆市工程实验室两个市级重点科研平台、国家级科研平台创新靶向药物国家地方联合工程研究中心。该科研平台现有科研人员约30人,另以首席科学家方式聘有海外药物研发知名专家6人。那么如何将科研平台融入有机化学实验教学中,是我们教学工作者所关注的重点。

2科研平台融入有机化学实验教学的途径

2.1科研成果转化为有机化学实验教学项目

我校药学院开设的有机化学实验课程包含的实验项目有基本的操作实验如熔点的测定、色谱分离等,有机合成实验如二苯亚甲基丙酮的制备等。这些实验项目主要是训练学生的基本操作技能,以验证性的实验为主,缺乏思考和创新[4]。每个实验项目都是单独存在,相互没有关联,让学生“画地为牢”,不能挣脱束缚。在一些药物的合成中,很少可以一步反应完成得到目标产品,所以,连续的合成实验才具有实用性。另外,传统的有机合成实验教学如乙酸乙酯的制备、肉桂酸的制备等,只需要按部就班地操作,拿到产品就可以了,忽略对于产品的结构表征。这样一来,将会误导学生养成不良的实验习惯和科学态度。如果我们将科研平台中与有机化学专业相关的论文和项目成果转化成实验教学项目,则可以解决传统实验教学的弊端。基于我校药学院现有的科研平台,将其科研人员分为有机合成方法学、药物化学以及分子生物学三个方向。其中,有机合成方法学的科研成果可以运用到有机化学实验教学。以笔者发表在AdvancedSynthesis&Catalysis上的科研成果(多样性导向合成功能化的咪唑并吡啶衍生物)为例,将其转化成有机化学实验课程,供学生们选修。首先,明确该论文成果转化成学生实验项目的可行性。该成果不需要过渡金属催化剂,避免了重金属污染,借助科研平台中的微波反应仪,可以将反应的时间缩短到10-20min,反应的后处理都是常规的操作,因此,该实验项目具备可行性。接下来,确定该论文成果转化成学生实验项目的方案设计。我们将论文成果分成两大部分:第一部分为学生实践操作,如图1(a)所示;第二部分为学生思考探究部分,如图1(b)所示。在第一部分的基础有机实验中,将原料1、2、3加入反应瓶,然后加入溶剂,利用微波反应仪合成目标化合物4,过程简单,容易操作。然而,该实验设计的目的在于培养学生的创新能力和实践能力,反应条件的筛选方法和操作是该实验的重心。将学生分为成五个小组,第一小组承担反应溶剂的筛选工作,第二小组承担反应温度的筛选工作,第三小组承担反应时间的筛选工作,第四小组承担反应催化剂的筛选工作,第五小组承担底物拓展的研究工作。每一个小组依次进行实验,小组中的每一个学生都要制定2-3个不同的反应条件,并完成相应的实验操作。为了拓展该实验项目的应用性,我们设计了图1(b)所示的思考探究内容,目标化合物5可以通过化合物7经中间体6合成,而化合物7是化合物4的衍生。通过逆合成分析,训练学生对理论知识的综合运用,进一步激发学生的创新能力。

2.2科研设备转化为有机化学实验教学资源

科研的硬件设施则是科研设备,高校的科研平台拥有许多大型仪器作为支撑。我校药学院的科研平台具有完善的有机合成和分析测试仪器,如Biotage微波合成仪、Bruker400M核磁共振波谱仪、Biotage中压制备色谱、半制备液相色谱仪、岛津LC-MS、Thermo超高分辨率质谱仪、氮气制备系统、酶标仪等精密仪器和旋转蒸发器、电磁搅拌器等常规合成仪器,具备有机合成、反应后处理、高通量化合物分析、纯化及药物活性筛选技术等科研能力。我们可以根据实验教学内容的需要,综合利用科研平台设备,充分发挥大型仪器的作用。例如前面我们设计的实验项目所合成的目标产物,可以用LC-MS检测是否含有目标产品,还可以用HPLC检测目标产品的含量。学生对于这些仪器的认知不再停留于书本上的图片和枯燥的原理知识,能掌握其基本操作和应用。在传统的有机化学实验教学中,往往会忽略对于目标产品的表征实验,仅仅是通过观察其性状来判断纯度,并没有实验数据支撑结果的准确性,这是由于缺乏实验设备。对于一个完整的有机化学实验,除了培养学生熟练的操作技能外,更重要的是训练学生分析实验结果的能力。因此,科研平台中的仪器设备应该为有机化学实验教学提供有力的支持。这样一来,学生必须用数据去验证实验结果的可靠性,而不是用猜测,培养了学生严谨的科学态度和实事求是的科研作风。

2.3科研人员转变为有机化学实验教学工作者

我校药学院拥有一个国家级科研平台和两个市级重点实验室,平台中现有科研人员30人,长期从事有机合成方法学、药物化学和分子生物学研究。将这些科研人员转变成有机化学实验教学工作者,可以大大地提高教学质量。在传统的有机化学实验教学中,一个教师要带几十个学生做实验,如果科研人员加入教学工作中,可以减轻实验教师的压力,同时也能提升教学效果。科研人员可以根据自身的具体情况,合理安排实验教学时间,避免影响自己的科研工作。按学生人数的实际情况,分配小组人数,尽量减少每个小组的人数,控制一组在1-2人范围内。对于长期从事有机化学研究的科研人员来说,他们具备丰富的实践经验和良好的科研素养,可以在有机化学实验教学中正确地引导学生,培养他们的科研思维。在实验预习阶段,科研人员还可以教授学生文献调研的方法,了解该实验方法的具体应用,关注学科前沿动态。科研人员作为实验教学的老师,将会融入科学研究的思维和方法,不仅锻炼学生的动手能力,还要培养学生科学研究能力,让学生掌握文献调研、开展反应、处理反应、结构表征等。

2.4科研场地转化为有机化学实验教室

在有机化学实验中存在一些有毒、有害的化学试剂,直接影响到学生的身体健康。然而,传统的有机化学实验室通风效果并不好,对于有刺激性气味、易挥发的化学试剂,不能及时地从教室排出,造成整个实验室的污染。例如,在“二苯亚甲基丙酮的制备”实验中,用到了苯甲醛和丙酮,二者都是有毒的化学试剂。其中苯甲醛具有特殊的杏仁气味,属于低毒类试剂,但对眼睛、呼吸道粘膜有一定的刺激作用。丙酮是易燃、易挥发、有毒的试剂,对中枢神经系统有麻醉作用。在实验过程中,由于通风橱数量有限,学生只能在通风效果不好的操作台面进行实验,这样一来,实验室中苯甲醛和丙酮的气味越来越大,严重影响学生的身体健康。我校药学院的科研平台拥有两个有机合成实验室,一共约30个通风橱,通风效果好,每个通风橱的操作台可以让两个学生共用。对于有毒有害、易挥发的化学试剂,只要在通风橱内规范操作,就可以避免实验室出现有毒有害的气体。

3总结

科研平台拥有非常优越的实验条件和资源,可以为有机化学实验教学提供有力的支持。通过将科研平台中的科研成果、科研设备、科研人员以及科研场地融入有机化学实验教学中,可以自主设计综合性的实验项目,改变传统的教学模式,充分调动学生的主动性,积极参与到有机化学实验中。将科研的思维和方法渗透于有机化学实验教学中,可以让学生学会观察实验现象、分析实验结果,提升科研能力。在今后的教学工作中,我们还需要不断地探索和思考,将科研平台更加有效地融入有机化学实验教学中,为提高学生的实验操作能力和科研思维不懈努力。借助科研平台的优势,培养学生的实践能力和创新能力,为培养高水平的应用型人才添砖加瓦。

参考文献

[1]李望,朱晓波.基于科研思维培养的有机化学实验教学改革与实践[J].科技风,2020(35):169-170.

[2]武海,刘杰,杨松,等.“科研”渗透于有机化学实验教学的实践——以染料敏化太阳能电池的制备为例[J].广东化工,2018,45(5):265-266.

[3]陈锡安.高校科研平台服务专业课实验教学的探究——以浙江省碳材料技术研究重点实验室平台为例[J].教育教学论坛,2014(17):239-241.