有机化学在工业中的应用范例6篇

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有机化学在工业中的应用

有机化学在工业中的应用范文1

关键词:有机化学;石油化工;煤化工;职业教育;问卷调查

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)18-0229-02

0 引言

近年来,高等职业教育迅速崛起,成为影响高等教育体制变革的一件大事。以高职院校为主体的培养技能型人才的高等职业教育发展到与普通高等教育等量齐观的地步,来势迅猛,发人深思。高职教育围绕知识的应用,注重以职业能力为本位的工作过程体系,培养的是在生产、建设、服务与管理第一线工作的高端技能型人才。 “工学结合”的高职教育人才培养模式,“基于工作过程”的课程体系设计,“必须、够用”的课程内容选取,充分体现了高职教育以培养学生职业能力、应用能力为主的特色。

《有机化学》是高职院校化工技术类专业(精细化学品生产技术、石油化工生产技术、应用化工技术等专业)必修的一门专业基础课,有机化学研究的内容包括有机化合物的来源、制备、结构、性质、应用以及相关理论和方法学问题等。显而易见,专业方向和就业倾向不同,对于《有机化学》课程学习内容的侧重点也就不同。为了改善我院目前《有机化学》课程的教学现状,课题组拟将《有机化学》课程的教学内容分为基础模块和拓展模块,基础模块学内容,拓展模块则根据在相关化工企业调研的结果,针对专业方向、就业倾向的不同,对教学内容进行不同的选择性组合,以适应不同的工作岗位任务要求。

本调查通过走访我省部分大中型石油化工、煤化工企业、咨询企业人力资源部门和技术部门负责人、回访在企业工作的我院毕业生等形式,对企业人才结构与知识需求状况进行问卷调研,并结合教学现状,收集不同专业方向、职业倾向学生对《有机化学》课程的知识技能要求,旨在获得石油化工、煤化工企业职工日常工作“必须、够用”的《有机化学》课程知识与技能的基本要求,以便于制定出更加符合石油化工、煤化工专业学生就业需要的《有机化学》课程教学大纲,进而为企业和社会培养出更多更优秀的石油化工、煤化工行业高端技能型人才。

1 调查情况介绍

1.1 调查方式 本次调查采取重点走访和发放问卷两种主要途径进行。

重点走访对象包括省内石油化工、煤化工、天然气化工企业人事部门主管5人,企业技术人员5人,省内石油化工专业职教专家1人。

进行问卷的企业除了要求专业针对性强外,考虑到目前学生就业实习需要,我们选择了一下三类大中型企业:①接收我院毕业生就业较多的企业;②我院的长期生产实习基地单位;③学生期望能够就业的单位。共选择大中型石油化工、煤化工企业5家。问卷的五家大中型石油化工、煤化工企业分别为:延长油田集团有限责任公司、中国石油长庆石化有限责任公司、延长石油北京化工工程有限责任公司、陕西渭河煤化工有限责任公司、咸阳天然气化工有限责任公司等。

1.2 调查内容 本次问卷调查表以化学工业出版社出版,高鸿宾主编的高职高专教材《有机化学》(第二版)和周志高等主编的高职高专教材《有机化学实验》(第二版)为基础素材,并进行了充实和完善。问卷调查内容分理论和实践两部分。理论部分按照有机物类型的不同进行划分,共18个教学项目,具体包括绪论、烷烃、环烷烃、烯烃、二烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、醇和酚、醚和环氧化合物、醛和酮、羧酸、羧酸衍生物、含氮有机物、杂环化合物、碳水化合物、氨基酸和蛋白质、对映异构等。实践部分包括安全教育、有机基本操作、有机合成、性质与鉴定、综合实验等5个项目。要求被问卷人在其认为必须掌握的知识点对应序号上做出标记,同时,如果认为还需要增加那些内容,一并添加在相关知识点附近。

1.3 问卷对象 发放问卷120份,回收有效问卷117份。按性别统计如下,男性76.92%,女生23.08%。按学历统计如下,硕士0.85%,本科11.97%,高职72.65%,中专1.17%,未填写12.82%。按第一学历专业统计如下,化工类专业75.21%,非化工类专业5.98%,未填写18.81%。

2 理论部分调查统计与分析

2.1 项目整体调查结果与分析 统计结果显示,各个教学项目的必要性从高到低依次排列如下:烯烃、绪论、烷烃、环烷烃、醇和酚、炔烃、芳香烃、醛和酮、氨基酸和蛋白质、含氮有机物、碳水化合物、二烯烃、卤代烃、醚和环氧化合物、羧酸衍生物、羧酸、杂环化合物、对映异构等。

从问卷结果可以看出,对于石油化工、煤化工行业从业人员来说,使用频率较高的有机化学课程内容主要有:烯烃、烷烃、环烷烃、醇和酚、炔烃、芳烃等。相对来说,烃的含氮衍生物、含卤衍生物、复杂含氧衍生物、碳水化合物等知识使用的频率较低。这一问卷结果和石油化工、煤化工专业学生从业岗位密切相关。其中,传统上将一个国家乙烯产量的高低用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平,说明了乙烯在石油化工行业的重要性,反映在调查结果中,与烯烃相关的教学内容是此次问卷调查对象认为最重要的有机化学课程知识。同样,石油以及石油产品,汽油,煤油,柴油等均是不同的烃类化合物,因此石油化工行业职工日常接触最多的也就是这些有机物,反映在问卷结果中,这些相关内容也被认为相对来说比较重要。对于烃的衍生物,相对来说,醇等简单含氧衍生物比较重要,这应该与当前能源不足,大量醇类被单独或者混合作为燃料使用,导致以煤为原料生产甲醇的企业增多有关。

2.2 项目内部不同任务的调查与分析 以烯烃这一项目为例,不同任务的必要性从高到低依次排列如下:烯烃的化学性质、烯烃的来源和制法、烯烃的鉴定、烯烃的物理学性质、乙烯的结构、烯烃的异构与命名。有机化学教材对于每一种类型的化合物,都分别从分类、异构、命名,结构、物理性质、化学性质、来源等方面进行了介绍。从各种项目的统计结果来看,有机化合物的化学性质在各个项目统计中均处于前列,说明有机化学物的化学性质很重要,这一点显而易见。各种有机化合物的来源和制法、鉴定与生产密切相关,从调查结果来看也靠前。而有机化合物的结构、异构等深奥的理论知识,仅从调查结果来看,必要性不是特别强。

3 实践部分调查统计与分析

从统计结果来看,有机化学实验的基本操作、有机化学实验基础知识、有机化合物的性质与鉴定这三个项目比较重要。基本操作项目中,蒸馏、加热与冷却、萃取与洗涤等三个任务相对重要,这些都是石油化工、煤化工生产中的常见生产操作。基础知识项目中,事故的预防与处理相对重要,因为石油化工、煤化工行业是危险行业,掌握必要的事故预防与处理常识就尤为必要。有机化合物的性质与鉴定项目中,未知物的常规鉴定方法、常见有机化合物的性质与鉴定相对重要,这些是石油化工、煤化工行业常用的化学分析检验方法和操作。

4 对《有机化学》课程教学的一些建议

4.1 石油化工、煤化工专业的《有机化学》课程教学内容要有选择性 与精细化工行业调查结果不同(调查结果另文发表),石油化工、煤化工行业职工认为相对重要的教学内容是烃、烃的简单含氧衍生物,这就要求在石油化工、煤化工专业,要加强这些内容的教学,为学生毕业从事相关领域工作进行必须和够用的知识积累。

4.2 在教学中,要重视与生产实际以及科技前沿相结合 从调查可以看出,醇、醚等烃的简单含氧衍生物也相对比较重要。近年来,能源紧缺、环保要求提高,导致大量使用甲醇、甲基叔丁基醚等含氧化合物作为燃料、汽油抗爆剂,省内出现多家煤制甲醇、合成甲基叔丁基醚企业,这就要求在课程开发中要重视结合生产实际,加强开发相关教学题材。同时,随着科学技术的发展,有机化学中的一些不完善的理论不断的被更新,这也要求在教学过程中,要密切关注科技前沿。

4.3 要重视有机化合物化学性质的教学 在教学过程中,以有机化合物化学性质的教学为中心,让学生理解、掌握以至于能够应用有机化合物化学性质为生产生活服务,这是有机化学教学的最终目的。实际操作过程中,可以将这些内容设计成基于工作过程的教学项目,按照“教学做”一体化的模式进行项目化教学,让学生在实际操作中完成相应知识的构架。

4.4 在实践教学中,要重视基本操作、基础知识的教学 在《有机化学》实践课程教学中,要加强基本操作、基础知识的教学,使学生掌握必须的实验技能、必要的事故预防与处理常识。在实际教学过程中,应该强化基础操作的训练,譬如炼油工业中常用的常减压蒸馏、加热与冷却、分馏等,使学生从理论到实践的熟悉这些操作。

4.5 要重视加强石油、煤、天然气化工安全教育 无论是问卷调查企业职工,还是重点走访专家,都一致认为要重视“实验室事故的预防与处理”、“化学危险品安全常识”教育。近年来,石油化工领域不断发生的危险事故,将石油化工安全推向人们的视野,成为大家关注的焦点。在实际教学中,可以通过灭火防火模拟演练、事故危害分析、展示事故图片等手段加强化工安全教育。将厦门PX项目纷争、兰州石化公司爆炸着火事故、河南伊川煤矿爆炸事故、西安液化气爆炸事故等典型案例引入相应教学环节,增强学生的安全意识。

参考文献:

[1]高鸿宾,王庆文,高振胜.有机化学[M].北京:化学工业出版社,2005.

[2]陈淑芬,汤长青.有机化学(理论篇)[M].大连:大连理工大学出版社, 2009.

[3]孙宾宾,王芳宁.高职有机化学课程教学现状和改革探讨[J].甘肃科技,2008,24(7):170-171.

有机化学在工业中的应用范文2

关键词:有机化学;精细化工;职业教育;问卷调查

《有机化学》是高职院校化工技术类专业(精细化学品生产技术、石油化工生产技术、应用化工技术等专业)必修的一门专业基础课,有机化学研究的内容包括有机化合物的来源、制备、结构、性质、应用以及相关理论和方法学问题等。显而易见,专业方向和就业倾向不同,对于《有机化学》课程学习内容的侧重点也就不同。为了改善陕西国防工业职业技术学院(以下简称“我院”)目前《有机化学》课程的教学现状[1],课题组拟将《有机化学》课程的教学内容分为基础模块和拓展模块,基础模块学内容,拓展模块则根据在相关化工企业调研的结果,针对专业方向、就业倾向的不同,对教学内容进行不同的选择性组合,以适应不同的工作岗位任务要求。

本调查通过走访陕西省(以下简称“我省”)部分精细化工企业、咨询企业人力资源部门和技术部门负责人、回访在企业工作的我院毕业生等形式,对企业人才结构与知识需求状况进行问卷调研,并结合教学现状,收集不同专业方向、职业倾向学生对《有机化学》课程的知识技能要求,旨在获得精细化工企业职工日常工作“必须、够用”的《有机化学》课程知识与技能要求,以便于制定出更加符合精细化工专业学生就业需要的《有机化学》课程教学大纲,进而为企业和社会培养出更多更优秀的精细化工行业高端技能型人才。

一、调查情况介绍

1.调查方式。本次调查采用重点走访和发放问卷两种途径进行。重点走访对象包括省内精细化工企业人力资源部门主管3人,技术人员5人,省内精细化工专业教育专家2人。

进行问卷的企业除了要求专业针对性强外,考虑到目前学生就业实习需要,选择了以下三类企业:①接收我院毕业生就业较多的企业;②我院的长期生产实习基地单位;③学生期望能够就业的单位。共选择精细化工企业5家,分别为渭南海泰新型电子材料有限公司、西安瑞联新型电子材料有限公司、西安惠安精细化工有限公司、陕西宝塔山油漆有限公司、西安凯洁精细化工制造有限公司。

2.调查内容。本次问卷调查表以化学工业出版社出版,高鸿宾主编[2]的高职高专教材《有机化学》(第二版)和周志高[3]等主编的高职高专教材《有机化学实验》(第二版)为基础素材,并进行了充实和完善。问卷调查内容分理论和实践两部分。理论部分按照有机物类型的不同进行划分,共18个教学项目,具体包括绪论、烷烃、环烷烃、烯烃、二烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、醇和酚、醚和环氧化合物、醛和酮、羧酸、羧酸衍生物、含氮有机物、杂环化合物、碳水化合物、氨基酸和蛋白质3、对映异构等。实践部分包括安全教育、有机基本操作、有机合成操作、性质与鉴定、综合实验等5个项目。要求被问卷人在其认为必须掌握的知识点对应序号上做出标记,同时,如果认为还需要增加哪些内容,一并添加在相关知识点附近。

二、理论部分调查统计与分析

1.项目整体调查结果与分析。统计结果显示,各个教学项目的必要性从高到低依次如下:含氮有机物、醛和酮、芳香烃、羧酸衍生物、卤代烃、醇和酚、烷烃、醚和环氧化合物、环烷烃、烯烃、二烯烃、绪论、炔烃、羧酸、杂环化合物、碳水化合物、对映异构、氨基酸和蛋白质等。这一问卷结果和精细化工行业岗位密切相关,我省精细化工生产企业大都是从事精细化学品合成的企业,而含氮有机物、含氧有机物、芳香烃等都是精细化学品合成中必须的有机化工原料。相对来说,烷烃、环烷烃、烯烃、炔烃等,对于精细化工企业来说用到的机会就少了,因为这些物质都是石油加工的产物,属于基础化工而非精细化工的范畴。

芳香烃(苯、甲苯、二甲苯等)虽然属于基础化工原料,但是芳烃及其衍生物在有机合成中应用广泛,是合成很多精细化学品的重要中间体,譬如问卷企业中的两家新型电子材料生产企业,在合成电子液晶产品时就用到芳香烃及其衍生物作为原料,所得产品也属于芳香烃衍生物。这些可能就是芳香烃相关教学内容在本次问卷中被认为比较重要的原因。

杂环化合物、碳水化合物、对映异构、氨基酸和蛋白质等教学内容所涉及到的有机物虽然化学或者生物活性强,譬如某些医药产品等,但是生产量相对较小,并不是我省精细化工生产企业的主流,也非本次调查的重点。

2.项目内部不同任务的调查与分析。以醛和酮这一项目为例,不同任务的必要性从高到低依次排列如下:醛和酮的制法、醛和酮的化学性质、醛和酮的分类和命名、羰基的结构、醛和酮的物理性质等。有机化学教材对于每一种类型的化合物,都分别从来源、分类、命名,结构、物理性质、化学性质、用途等方面进行了介绍。从统计结果来看,有机物的化学性质在各个项目统计中均处于前列,说明有机物的化学性质很重要,这一点显而易见。另外各种有机物的来源、制法、鉴定与工业生产密切相关,在调查结果中也靠前。而有机物的结构、异构等深奥的理论知识,仅从调查结果来看,必要性不强。

按整个统计结果依序排列,单环芳烃的化学性质、醛和酮的制法、醚的化学性质、醛和酮的化学性质、重氮盐的反应及其在有机合成中的应用、羧酸衍生物的化学性质等教学任务的重要性较强,这些教学内容与精细化学品的合成密切相关,是精细化学品合成的理论指导。

三、实践部分调查统计与分析

有机化学在工业中的应用范文3

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

有机化学在工业中的应用范文4

    一、理论联系实际,提高学生兴趣

    根据环境工程专业学科特点,很容易把有机化学课程的教学与要专业背景联系起来,理论联系实际,能很好地激发学生学习有机化学知识的兴趣,并使学生认识到有机知识对其专业有着非常重要的意义。在有机化学教学中,渗透一些环境污染方面的知识,既能增加课堂的趣味性,又能提高学生的环保意识。例如河北发生的“红豆水”、云南曲靖镉污染、工业废水废物的排放导致长江江豚的大量减少等事件的频发带来的环境问题;假酒、三聚氰氨、瘦肉精等对人体的危害,中毒后的症状和处理措施;地沟油、瘦肉精、增塑剂等食品安全事件的频频爆发。将这些事件渗透到有机化学的教学中,能增加学生对有机化学课程的重视。另外,结合环境工程专业,在教学中实现有机化学与环境工程专业的对接,突出环境工程特色,注意把理论知识与环境工程实际有机结合起来,体现了有机化学来源于生活,服务于生活,让学生亲身感受到有机化学知识并不陌生也不抽象,而是存在于我们的日常生活中,极大地激发了学生学习热情。

    二、丰富教学内容,调动学生兴趣

    为适应环境专业的发展要求,合理利用有限的教学时间来提高教学质量,为将来培养合格的高素质应用型人才,我尝试在教学内容方面进行大胆的改革。教学过程中突出专业特点,在内容上尽量少而精。抓住有机知识内容特点,以“结构决定性质”为主线,把有机物的性质和能发生的化学反应串联起来,精简课程并举一反三;把各类有机化合物对环境的影响列成表格,根据实际教学情况不断补充或选用表中内容;关注当前学科发展的新进展、新方法和新成果,将最新的信息传达给学生;在教学过程中根据章节内容及时增加一些内容,如在讲授顺反异构体时,介绍顺-二氯二胺合铂的抗癌性能,这样增加学生对抽象知识的理解,也改变了学习的枯燥味;在讲授苯的结构时讲述凯库勒发现苯结构经过的故事;在醛酮性质及制备的教学过程中,介绍乌尔夫一凯席纳一黄鸣龙还原法的发展过程,使学生了解化学家们的伟大功绩和重要史实,学习他们锲而不舍的科学精神。通过丰富有机化学课堂内容,让课堂就会充满活力,从而激发起学生学习有机化学的兴趣,充分调动其学习积极性和主动性,使教学质量不断提高。

    三、引入现代化教学手段,激发学生兴趣

    现代化教学手段如多媒体等具有能将文、像、图、动画有机组合在一起,文字清晰、易于接受的特点,能有效地解决环境工程专业有机化学教学存在的课时少、内容多的问题。因此我们在主讲有机化学课程时,根据教学内容制作了有机化学多媒体课件,并应用与教学过程中。理论教学中的多媒体演示把一些复杂的结构,如分子的空间构型等,通过三维动画、视频图象等手段形象地展现出来,使学生的多种感官受到刺激,从而全方位地获取信息,有利于学生理解的有机化学的反应机理、空间结果及反应历程,这样节约教学时间的同时充分调动了学生学习的积极性。在实验过程中,基本操作实验通过多媒体反复演示,为学生提供感性材料,达到使他们的操作规范化;在综合、设计性实验,结合多媒体教学对实验原理、方法等进行集中讲解使实验过程更加形象、直观。这种多媒体直观形象教学法不仅提高了教学质量,而且培养了学生的创新能力。对于那些易于接受新鲜事物却有缺乏学习积极性的低分学生来说,多媒体课件的应用更能调动他们的学习积极性,从而提高他们的学习兴趣。

    四、注重实验教学,培养学生兴趣

有机化学在工业中的应用范文5

有机化学又称为碳化合物的化学,是研究有机化合物的结构、性质、制备的学科,是化学中极重要的一个分支,也是高等院校化学体系的四大基础课程之一。有机化学又可分为有机合成化学、生物有机化学、物理有机化学、元素有机化学和金属有机化学等分支。众所周知,任何生命体的结构都是有机元素构成的,我们生活的环境和能源物质也都是有机物,所以有机化学发展迅速,内容丰富且社会应用性强,在生命科学、材料科学、环境科学和能源科学等诸多学科领域中均有所体现。随着现代科学技术的迅猛发展,有机化学的教学内容虽然在持续增加,然而教学课时却有逐渐压缩的趋势,所以教学内容多、学时少也就随之成为教学工作中的矛盾主体。因此,作为一名化学学科的教师要传授给学生的不应该仅仅是定义、公式和实验方法,而是要尽可能提高学生学习热情的同时,让学生更多地了解各种化学现象在现实生活中的作用以及如何准确快速寻求到解决今后所遇到的化学问题的方法和思路。高校有机化学教学要适应新世纪对新人才的需求,迫切需要由理论公式型向现实应用型模式转变,以培养真正适应科技发展需要的复合型人才。

二、教学目的转变催生教学方法变革

著名教育学家陶行知先生曾经提出“生活即教育”的理论。学生不管接受何种形式的高等教育,最终都要学以致用、需要面向生活,融入社会为导向。教学的目的就是教给学生一技之长,让他们学会做人、学会做事,顺利过渡。在知识经济与信息更新飞速发展时代,很多毕业生面临着“刚毕业就失业”的现状,就业岗位更新快、技术淘汰快,再长年限、再宽泛的专业高等教育也无法把学生培养成一劳永逸、无须“更新升级”的人才,所以这就急需我们的高等教育从教育的根本目的开始转变,让学生把课堂上学到的东西真正的做到学以致用,才能少走弯路,更快的适应社会,融入新的工作中。

有机化学学科的特点是化学知识来源于生活,又走向生活解决问题,与日常生活息息相关。而我们的教学过程就是将有机化学知识蕴藏在生活问题中,使化学教学成为还原生活的过程。尽量从学生的衣食住行出发,帮助学生认识有机化学与人类生活的关系,激发学生的学习热情与兴趣,感受化学的魅力,促进学生素质的全面发展。摒弃传统教育填鸭式机械化的教学方式,寓教学于生活,以掌握解决现实问题的方法能力而不是掌握知识的数量多少为教学目的;无论是理论还是实验教学都要以了解生活本质,解决生活的实际问题为目的。例如,对我们最为重要的水与有机化学有什么关系?普通的自来水,纯净水,矿泉水,地下水等诸多种类水的界定标准是什么?其中挥发性(VOC)和半挥发性(SVOC)有机污染物分别会对人体产生怎样的危害,怎样避免这种危害?我们应该怎样健康的饮水?水源的污染对整个人类生存环境带来怎样的影响?如何有效的保护水源等都是学生感兴趣的教学点,虽然从表面看所涉及的知识似乎很浅显,但就像树的根系一样有着许多深层的有机化学知识点,从化学反应的方程式到最新的精密检测仪器的应用都可以包含在内,非常值得师生一起探讨研究。

三、教学内容转变是教学改革的精髓

教学内容和课程体系直接反映了教学目的和人才培养目标,是教育创新的核心。因此,要搞好有机化学的教学工作,提高教学效果,使学生轻松掌握教学大纲的知识,就必须对教学内容进行全面改革。这也是教学改革中的灵魂与精髓。

(一)教学内容改革以教材改革为起点

教材是开展教学的依据。实现教学内容改革,先要选定恰当的教材。根据自身院校以及专业的特点重新选定教材,根据不同专业特色合理安排教学内容,有所侧重的变化授课内容。有机化学教学内容丰富、理论深刻、实践性强、与其他各学科交叉渗透性强等诸多特点,但目前各高等院校所选用的有机化学教材可谓是纷繁芜杂,教材质量也是鱼龙混杂。这就需要教师用心甄别,充分考虑本专业实际和学生的接受能力,选择最为适合的教材,事半功倍。比如曾有环境专业的教师将“氨基酸”“蛋白质”“碳水化合物”“周环反应”等与本专业关系不强的内容和分析化学里边讲过的“四大谱”内容删去,把有限的教学学时充分分配给与本专业关系密切的必学内容。这样做的优点是有的放矢,既学到了学生认为有用的精华内容,同时也减轻了学生的课业负担。

(二)将前沿问题引入课堂是教学改革的点睛之笔

教学内容要站在学科前沿,紧跟时代步伐。将最新专业动态融入日常课程,是教育教学向前发展、培养高科技人才的必由之路以及有效途径。

科学技术日新月异的年代,随着国内外有机合成技术的迅速发展,新的有机化合物不断涌现,其种类和数量甚至正在以几何数列增长,其应用也是深入到了人类生活的方方面面,有机化学正在向全世界展现它无可替代的地位和旺盛的生命力。时代的发展呼唤创新,教学方法和教学内容的更新迫在眉睫。有机化学作为基础学科,广泛渗透在工业生产、科学研究、日常生活的各个方面,业已取得翻天覆地的变化。将国内外学科发展的前沿问题引入课堂教学,不仅能够丰富课堂教学,还能够促进教师能力发展提高。也将极大提高学生的学习兴趣,取得更好的教学效果。

在教学中,向学生推介诺贝尔化学奖中的前沿问题,尤其是与有机化学紧密相关的内容;或是在教材相关章节中,把自己的科研项目和研究成果的最新进展,向学生予以讲述介绍,既丰富了课堂内容,又对学生生动展现了从理论到实践的飞跃。教而不研则浅,研而不教则空,这充分说明了教学与科研亟需密切合而为一。教学中应该密切注意培养学生综合运用知识解决问题的能力和科研创新能力。

网络如此发达的今天,信息检索已不再是难题,全球范围内的有机化学前沿成果,最新的科技文章只需一台连接了互联网的电脑便尽收眼底,在讲授基础知识的同时向学生渗透一些最新的国际动态,不仅启发其创新思维并同时提高学习热情。教师自身的超前意识往往会潜移默化地给学生最为深刻的影响,例如,在讲授绪论部分时对航天材料中有机部分的介绍,结合我国最新的航天成果,将纳米塑料等概念引入课程中。或将最近北大在重碱土金属有机化学研究中取得新进展――首次实现了多氟戊搭烯衍生物的合成,以动态方程式的方式展示给大家,从而鼓励激发学生学习的兴趣和热情,以课程为纽带带动师生的互动,使学生深切感受到科学技术的飞速发展给社会发展带来的巨大变革。

(三)注重交叉学科的课堂教育是教学改革的重要组成

诸多化学学科中,有机化学这门课涉猎其他学科最为广泛,集历史性、趣味性、实用性为一体。为了培养学生学习有机化学的兴趣,可以在学期初绪论部分重点介绍有化学的发展史、著名科学家所作出的贡献、有机化学研究的新领域、各种国际化学奖项中最新的有机化学研究成等以及相关学科的发展简史。教师在备课过程中,除要保持知识的准确性外更要力求每堂课都注入新的知识动态,结合专业特点丰富课堂教学内容,联系日常社会生活,有意识的将食品学、生物学、材料学、物理学甚至艺术等其他专业融入有机化学的教学中,从多角度、多层次诠释每一个知识点,让学生不再觉得化学是枯燥乏味的,而是一门令人充满探索热情的、魅力四射的学科。多学科交叉学习有机化学不但能解释大部分生活中的化学现象,还能提高学生整体素质,是行之有效的提高教学质量的方法。

四、教学改革呼唤教学形式的转变

(一)授课形式多样化是现代有机化学教育的基本要求

有机化学知识点繁杂,公式变化多样,如果教师仍然拘泥传统的以信息传递为主的教学方法(讲授法,谈话法,讨论法,读书指导法等)必定会使学生感到枯燥乏味,但是若将以直接经验为主的教学方法(参观法,演示法,实习法,练习法等)引入课堂必将收效显著,中国的学生普遍动手能力差,大学中的实验科目又大部分是教师在准备和教授,如何有效地增强学生的创造能力和分析解决问题能力是当今高校教育亟需改善的通病。教学的组织形式也可以由以往普遍的班级授课适当转变为分组教学、个别教学,道尔顿制或特朗普制的形式,相信多样化的授课形式一定会令学生每次课程都有所期待,激发了好奇心从而锻炼了思维能力,同时带动了课程知识点的学习。

(二)多媒体技术在教学中的广泛应用是现代化学教育的内在要求

有机化合物以分子结构复杂、反应条件严格、副反应多、反应机理难掌握而著称,多媒体及网络技术的迅猛发展为有机化学教学注入了活力,有望改变有机化学难学、难懂的观念,极大地改善传统教学模式的弊病。

多媒体课件作为辅助教学手段,具有很多优点。首先,它使现代化学教育更形象更生动。它具有高信息涵盖量、色彩丰富、呈像生动、动感形象等长处,作为高科技教学手段,其引入与应用,积极促进了现代有机化学教学改革的发展。Flash对化学实验的图像解构,将微观世界里的有机化学反应形象而又生动地呈现出来,使对各种反应机理的描述不再晦涩抽象难懂。

其次,多媒体教学可以使有机化合物空间立体结构更加形象直观,其动画功能可以利用不同颜色、不同大小、不同形状代表各化合物上的原子或基团,把有机反应过程直观地表现出来,变静态为动态过程。多媒体演示可用于代替昂贵但高效灵敏的仪器的操作,如气象色谱-质联联用仪(GC-MS),液相色谱-质谱联用仪(HPLC-MS)等。

价格昂贵一般学校难以引入课堂教学实验之中,但利用CAI课件即可向学生模拟这些仪器的操作,让学生对有机测试先进手段有更加直观的理解,任何教学手段都是为教学内容服务的。

再次,多媒体教学手段为师生之间沟通提供了便捷途径。通过开拓网络教学平台,可实现教师在线答疑,学生可根据自己在学习过程中遇到的问题在网上与教师交流讨论,也可以与其他同学进行讨论。这种教学平台的应用弥补了大学教师科研任务重、不坐班,学生在课余时间找不到教师答疑的缺点,在空间上和时间上相对自由。目前网络平台辅助教学在我们的教学工作中得到了良好的运用,用于答疑、公布教学信息和教学资源共享等方面。今后将进一步研究完善教学平台的应用,以实现无纸化提交、批改作业,提高工作效率。

有机化学在工业中的应用范文6

为了培养矿物分选加工和矿产资源综合应用领域的工程技术人才,有机化学的教材内容应以培养学生的科学思维方法,分析问题、解决问题的能力和创新能力为目标,突出矿物加工工程专业特点,着力拓宽学生知识面。据此,本课程选择的是获得第三届国家教委优秀教材一等奖,由徐寿昌主编的《有机化学》,该教材按照官能团系统分类,每一个章节介绍一类有机化合物,而每一章节又按照结构、制备方法、物理和化学性质为主线,便于学生归纳总结和综合应用。但是在2011年我校在本科生培养方案的调整中,将矿物加工工程专业有机化学的教学课时由64学时缩减为48学时,有机化学的教学内容必须做出相应的调整。首先,我们贯彻“少而精”的原则,对教学内容进行了优化处理,在缩减课时的情况下,精选本学科中最基本、最重要、最精华的部分作为重点教学内容。例如,教材中烷烃、烯烃、炔烃、脂环烃、芳烃、卤代烃、醇和醚、酚和醌、醛和酮、羧酸、胺、杂环化合物等每一个章节都包含有机化合物的分类和命名,而很多学生在高中阶段对这些内容略有掌握,因此我们在第一章有机化合物的分类中,补充有机化合物的命名,将有机化合物按照官能团命名方法进行归纳和总结,后面的章节中就不再介绍。教材中某种有机化合物的制备反应和另一种有机化合物的化学反应前后重复介绍,可以将这一部分内容合并简化。以醇制备卤烃为例,教材第九章卤烷的制备方法中介绍了醇与氢卤酸作用,而第十章醇的化学性质又详细介绍了卤烃的生成,将这两部分内容整合有助于学生的理解,避免了重复。教材中立体化学的内容比较抽象,对学生的空间想象力有一定的要求,而立体化学和矿物加工的专业知识关联较少,我们将其内容适当简化删减。其次,为了强调矿物加工专业特色,激发学生对专业的兴趣,有机化学的教学内容必须重点讲授一些和专业相关的内容。例如,我们学校的矿物加工专业主要是面对煤炭行业,学生必须对煤的相关知识了解透彻。煤是由有机质和矿物质组成,煤中的有机质又是由苯环、脂环、杂环和一系列的含氧、硫、氮的官能团组成,要认清煤的大分子结构,必须掌握好有机化学中芳烃、环烷烃、酚和杂环化合物这些章节的内容,另外煤经常发生的一些化学反应,如氧化反应、裂解反应、芳构化反应、加氢反应、缩聚反应、脱氧反应和磺化反应等也渗透在有机化学各章节中。煤的浮选过程中浮选药剂分为捕收剂、起泡剂和调整剂三种,这些药剂大多是有机化合物。捕收剂主要是煤油、轻柴油等,它们是石油裂解的馏分产品,主要是C11-C16的烷烃,在有机化学烷烃的学习中可以介绍;起泡剂包含天然起泡剂松醇油(α-萜烯醇),工业副产品起泡剂杂醇和仲辛醇,人工起泡剂醚醇类化合物,在有机化学萜类、醇类和醚类化合物的讲授中介绍;调整剂主要是一些乳化剂和絮凝剂,涉及有机化学中高分子聚合物的知识。水煤浆是一种新型的煤基流体燃料,由煤70%、水30%和少量添加剂经一定工艺流程加工而成,添加剂起着关键作用。水煤浆添加剂中主要是分散剂和稳定剂,分散剂是磺酸盐、羧酸盐、聚烯烃类化合物,稳定剂是高分子表面活性剂、聚丙烯酸盐类化合物,这些涉及羧酸和高分子聚合物的相关知识。目前,多学科交叉、渗透、融合,以基础知识与专业知识密切结合为切入点,将相互具有内在联系的有机化学、煤化学、选矿学的教学内容融合,将打破过去有机化学、煤化学和选矿学在课程设置上过于独立、缺乏联系的局面,整合原有课程内容,拓展学生知识结构。

二、有机化学教学方法的改革

传统教学方法以教师在课堂上的“填鸭式”教学模式为主,往往忽略了学生的主体性,不利于学生自主学习和创新能力的培养。为了培养学生的自学能力和思考能力,提高教学效率和质量,我们在教学中采用了灵活多样的教学方法,通过启发式、互动式和讨论式等多种教学方法,引导学生课堂上积极思考,独立解决问题。在教学过程中我们增加一些教科书上没有列出的反应及其具体应用实例,将同类型的反应随时进行总结,既可提高学生的学习兴趣和积极性,又可开拓学生的视野和扩大知识面。例如,水煤浆添加剂中普遍用到的分散剂是萘磺酸盐,在萘磺酸盐的制备过程中涉及我们所学有机化学中萘的磺化反应,萘在165℃时与浓硫酸反应的主要产物是β-萘磺酸,β-萘磺酸经过与甲醛发生缩合反应后与碱中和即可得到我们所需的产品萘磺酸盐。学生通过这个实例的学习,将会加深对萘的磺化反应的认识,同时拓宽了知识面,还与所学的专业知识也联系起来。FS-201作为一种浮选剂在很多选煤厂使用,它的药剂用量比煤油低30%左右。这种药剂的主要成分是轻质烷基苯。这种药剂的合成涉及有机化学中最著名的傅克烷基化反应。它的合成是烯烃与苯在三氯化铝的催化作用下进行傅克烷基化反应,反应物经碱洗、水洗再经脱苯、精馏,截取255℃以前的馏分。课本中一个普通的化学反应在工业上得到应用,学生将会印象深刻。通过这些实例的学习,学生发现有机化学课程并不是完全和自己所学的专业没有关系,专业知识也并不是深奥难懂,基础课程和专业课程相辅相成,融会贯通。

三、有机化学教学手段的更新