前言:中文期刊网精心挑选了有机化学研究范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
有机化学研究范文1
关键词:化学课程标准;有机实验;教材比较
文章编号:1008-0546(2013)08-0054-04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.08.020
自2003年《普通高中化学课程标准》颁布以来,已有三套高中化学课程标准实验教材问世,分别由人民教育出版社、山东科学技术出版社、江苏教育出版社正式出版(简称人教版、鲁科版、苏教版)并投入教学实验阶段。如何深入解读教材,吸收各版教材的优势,并充分利用这个重要的课程资源,进而构建有学校特色的校本课程是新课程实施中的重要问题。下面以人教版和苏教版《有机化学基础》中的有机实验为例,对两个版本的教材进行对比。
一、化学课程标准对有机实验的要求
1. 《高中化学课程标准》中课程目标对《有机化学基础》的要求
分析化学课程目标对有机化学的要求,可以看出以下特点:(1)重视选材的生活化和社会性。有机物是人类赖以生存的重要物质基础,广泛存在于现代生活中的各个角落以及生产、研究的各个领域,因此有机化学知识与实际结合非常紧密。(2)强调实验的探究性和学习的方法性。本模块主要是通过各种探究活动让学生研究有机物的组成、结构、性质和应用,从而认识研究有机化学的一般方法,并增进学生对实验在科学探究中重要性的认识,发展他们的实验技能。(3)增强知识的人文性。本模块旨在增强学生学习有机化学的兴趣,帮助他们认识有机化学对提高人类生存质量、促进社会发展和科学进步等发挥的重大作用,进而提高学生的科学素养。
2. 《高中化学课程标准》中“内容标准”和“活动与探究建议”对有机实验的要求
3. 《高中化学课程标准》中有机实验的特点
课程标准在“内容标准”和“活动与探究建议”中的有机实验主要体现了以下特点:(1)重视实验在有机化学教学中的作用,在全部的24项“活动与探究建议”中,有14项涉及实验,占58.3%;(2)重视实验的探究性;(3)强调学生在实验过程中的情感体验,强调人文性;(4)强化有机化学的学习方法;(5)体现了实验的社会化、生活化。
二、两套教材有机实验的设计思路与特点分析
1. 两版教材有机实验的总体编排思路
两版教材都是从有机化学本身的内在知识逻辑体系进行编排,综合考虑了必修所构建形成的基础、有机化合物类型和官能团的必然联系,以及学生学习发展性的需要。因此,在实验内容的选取上,大多选择了有利于学生发展需要,能体现有机学习的重要方法,能反映有机物重要性质的实验,两版教材中有18个实验是共同出现的。
同时两版新教材的实验还都注重了呈现方式的改革,突出以学生的发展为本的学习方式,教材中涌现出了一些新的实验呈现方式,如“实验活动陈述式”(如溴苯的制备)、“实验情景创设式”(如探究苯酚与溴反应为取代反应或加成反应)、“激疑质疑式”(如乙醇中羟基上氢原子的活泼性)、“引导探究式”(如含酚废水的处理方法)等,试图体现实验呈现方式对“信息传递、内容表述、情景创设、诱发思维、行为驱动、情感调节、协同作用、教学引导”等功能的实现。
但两版教材的实验又有各自的编写思路。苏教版一共选取了23组实验,编入“观察与思考”、“活动与探究”两个栏目,实验的呈现有以下特点:一是实验栏目安排考虑学生的认知规律,在教材前部分,实验主要以“观察与思考”呈现,以教师课堂演示为主,到教材后半部分,实验主要以“活动与探究”为主,较好地体现了学科性与学生主体性的要求;二是活动与探究较多,在教材安排的23个实验中,有15个是“活动与探究”。
人教版的实验安排呈现两大特点:一是验证性实验比例较大,涉及的26个实验有14个是验证性实验。实验内容的选择基本是按照课程标准的要求,在主要有机物的性质上设计和安排实验,内容组织简洁,知识叙述简单明了,有利于学生抓住知识重点;二是实验探究“探究味”很足。人教版中安排的7个科学探究中有5个是只提供探究课题的独立式的科学探究,即只提供探究的问题,不给出探究思路、步骤、方法等,属于较高水平要求的科学探究。
2. 两版教材有机实验的编写特点
(1)突出科学探究
新课程标准明确要求“提高学生的科学探究能力”,因此,结合有机实验进行探究活动是高中化学课程实施的重要问题。两版新教材均增加了一定数量的探究实验和讨论设计实验课题,苏教版有15个“活动与探究”,占实验总数的65%;人教版有7个“科学探究”、4个“实践活动”,占实验总数的44%。
(2)紧密联系实际
教材的实验选取从以下两方面体现生活性、社会性:(1)选取生活中的物质或现象为实验素材,如两教材增设的“肥皂的制备”、人教版的“乙醇与重铬酸钾溶液反应的实验”。(2)开展家庭实验。如人教版中“利用家中的动植物油及食用碱制取肥皂”、“尿不湿的吸水率测定实验”等实验均适合在家庭实验或研究性学习活动中开展。
(3)注重体现人文性
实验的人文性不仅表现在实验的呈现方式的改变上,还包含了以下两层意思:(1)实验的绿色思想,如苏教版中溴苯的制备实验采取全封闭实验装置。(2)教材中的探究实验鼓励学生提出问题,学会探究,改变学生的学习方式;新教材所选实验提倡学生进行合作学习、体现小组意识,倡导学生主体参与,激发创新欲望,这些都体现了教材人文关怀。
三、两版教材有机实验设计的不同点对比及对教材编写的建议
1. 实验栏目的设置应切实体现教学功能
教师提供实验课题和实验思路,学生探究有机物的性质;教师提出实验课题,学生设计探究方案,提出可能的推测。
从栏目设置和教学功能看出:人教版三个栏目的设置阶梯较为明显,将教学落实在了两头,一方面培养学生的基本实验技能,一方面培养学生的科学探究能力,与苏教版相比,实验设计的层次比较清晰,教材设计和编写意图也更容易被教师理解并落实,但是,“科学探究”、“实践活动”与“实验”三个栏目是否能并列值得商榷。
2. 实验设计应更多体现探究性
两版本教材中探究实验均较多,但是实验问题的开放性两版教材的处理有较大不同。苏教版的15个“活动与探究”中真正独立式的科学探究实验数量较少,很多探究实验有问题、实验具体的步骤、实验问题的思考,因此实际上还是验证性实验。人教版的“科学探究”和“实践活动”开放性程度很大,更有利于学生自主地进行科学探究。因此,建议苏教版适当在部分实验中增加问题的开放性,提供更多的独立研究课题供学生进行实验探究。
另外苏教版中有些单元实验安排太密集,给实际教学带来一定的困难。例如“酚的性质和应用”涉及到的“活动与探究”有4组实验,实施中会造成为了教学进度,实验开设不足,或者实验的探究程度不够的情况。因此建议借鉴人教版的“实践活动”栏目编排,将有些实验改成课外实验。
第三,对照课标要求,在一些非重点的内容上安排探究实验是否必要值得商榷。例如人教版的“设计实验探究果糖是否具有还原性”,建议删除;苏教版的“苯酚与溴水反应并证明其反应类型”,建议改研究性学习。
3. 实验的分布应更具合理性
人教版在5个章节都安排了实验,实验安排的频次和结构较为合理,而苏教版5个专题仅有3个专题有实验,并且实验在第4专题过于集中。因此苏教版有必要对实验的整体安排格局做一定的调整,适当地减少专题4的实验内容,在专题1、2中适当穿插1~2个实验,避免在专题1、2的教学中过于理论化和抽象化,而在专题4的教学中实验过于集中,导致对实验的探究性的讨论程度降低,弱化了实验的探究价值。
4. 实验设计应进一步加强与课程标准的契合度
两版教材未全开设的实验中,大部分符合课标要求,但也有些实验已经超出了课标要求,如人教版“设计实验探究果糖是否具有还原性”,苏教版“苯酚与溴水反应并证明其反应类型”、“铜氨纤维的制备”、“蛋白质的检验(双缩脲、茚三酮)”,因此建议对这些实验重新处理,或者改为课外实验(如探究果糖是否具有还原性、苯酚与溴水反应并证明其反应类型、铜氨纤维的制备),抑或删除(如蛋白质用双缩脲、茚三酮的检验)。
课标的活动与探究建议中还有三个实验在两个版本教材中均未出现:比较“甲烷、乙烯、乙炔、苯的化学性质”、“区别聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯”、“聚苯乙烯的热降解”。笔者认为这三个实验有开设的必要,因此建议教材在修订时将这些课标中建议的实验活动增加进去。
5. 实验方案的设计要增加可行性和凸显绿色化
实践中有一些教材提供的实验方案在操作中出现了一些问题。以苏教版为例:“苯的溴化反应”实验装置全封闭,突出了实验绿色化的优点,但没有兼顾简约。“苯的硝化反应”涉及的硝基苯会对人体造成很大伤害,而教材设计的实验装置采用开放式,不符合绿色化学的理念。“火棉性质探究实验”虽然实验现象非常明显,但实验存在一定的危险性。“乙烯制备实验”用石棉绒做催化剂,从原理上看尽善尽美,但实验的成功率很低。诸如此类的问题还都需要在实践的基础上进一步修改完善实验方案。
四、对教学的建议
1. 加强课标和教材的研读,整合各版教材和实验资源
教师应认真研读课程标准,树立以课标作为教学、评价依据的理念,同时教师应认真研究不同版的教材的有机实验的特点,整合各版教材实验设计上的优势,实现实验方案的优化,弥补化学教科书的不足。同时教师应树立全新的课程资源观,开发和利用多种实验课程资源,有效地拓展和完善实验教学内容。例如,可以充分运用DIS数字实验系统进行有机实验的教学。同时通过教学实践教师要能指出教材中个别实验存在的一些问题,并能提出可行的改进措施,加以改进。
2. 进行学校课程的整体设计,将研究性学习与课堂实验相结合
3. 转变实验教学理念,切实落实实验探究
新课程标准的“教学建议”中明确指出:“教师应引导学生通过实验……等多种方式,……增进对科学探究的理解,发展科学探究能力”,皮亚杰也认为“如果只是让学生看演示实验,那么学生永远学不会实验,学不会探究”。有机化学基础很多是陈述性知识,因此在教学别容易将富含探究要素的变化,演变为验证性实验。教学实践中,要抓住实验探究这个主要形式,精心策划独立式的科学探究,要引导学生选择适当的研究方法,制定切实可行的探究计划。
参考文献
[1] 王祖浩,王磊. 普通高中化学课程标准(实验)解读[M]. 武汉:湖北教育出版社,2004
[2] 王祖浩. 为不同能力倾向学生科学素养的发展奠定基础[J]. 中学化学教学参考,2008,(11):5
[3] 宋心琦. 普通高中课程标准教科书化学(有机化学基础)[M]. 北京:人民教育出版社,2004
[4] 王祖浩. 普通高中课程标准教科书化学(有机化学基础)[M]. 南京:江苏教育出版社,2004
有机化学研究范文2
关键词:有机化学 实验教学 现状 改革措施
有机化学实验是一门重要的基础实验课,是高等学校化学专业教学体系中一个必不可少的教学环节。它的任务是使学生掌握有机化学实验的基本操作技能,巩固和加深有机化学基本理论,培养学生实事求是的科学态度,良好的实验习惯和理论联系实际的工作作风,提高学生分析问题和解决实际问题的能力。
目前的有机化学实验教学实践过程存在着许多问题和矛盾,很大程度上制约了学生学习积极性和主动性的发挥,不利于学生分析问题和解决实际问题的能力。这种现状不利于当代大学生综合素质的提高,也不符合“创新型人才”培养目标的要求。所以,对有机化学实验开展教学改革势在必行,以求提高课程教学效率,增强学生的综合素质。
一、目前大学有机化学实验教学存在的问题
著名化学家戴安邦教授曾说:“为贯彻全面的化学教育,化学教学既要传授化学知识的技术,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。”但长久以来,有机化学实验课普遍被当成有机理论的附属品,师生普遍都不重视,所以实验课的开设存在一些不可忽视的问题。
1.教学模式枯燥、单一
首先学生根据教师安排的实验内容预习,写好预习报告,在实验教学课堂上由教师现场讲解实验原理、具体的操作方法、实验中应注意的事项等,然后学生分组再进行实验。由于学生人数较多,仪器设备有限等,只能采取循环式开课,每班学生分成两批,每组 2~3个同学,严重影响学生的实际操作。教师常常感到整个实验教学活动中难以发挥学生的主体作用,容易使其产生依赖心理,缺乏积极性,从而导致学生对实验课的重视程度不够,教学效果较差。
2.教学体系本身的弊端
教学内容主要以掌握基本操作技术、验证有机化合物的性质及简单化合物的制备实验为主,以课本中已经通过验证的实验为主,与学科领域的快速发展严重脱节,不利于提高学生的综合分析能力和创新能力。
3.教学仪器投入严重不足
实验室投入远远不够,缺乏设备维护和更新,一些表征手段的大型仪器设备无法满足教学的需要,常常是好几个人分配到一套实验仪器,共同完成一组实验,这样不利于独立实践能力和独立思考能力的培养。实验教学的质量也往往靠实验报告内容的多少及好坏进行评估,不能体现学生对实验技能的掌握,更不能体现学生对理论到实践的综合能力的提高。
二、有机化学实验教学改革措施
1.采取多种教学方式,丰富教学内容
在保证有机化学实验基本知识和操作技能学习基础上,选择性增加实验教 学内容,以“贴近实际应用、贴近生活”为基本原则,增强学生的好奇心与学习兴趣,让学生从内心重视该门实验课程。例如:从茶叶中提取咖啡因以及从烟叶中提取烟碱这两个实验,由于其中加入生活中常用的茶叶和烟叶,激发了学生对 于日常生活的观察和探索的兴趣,能够使学生在实验开始前就产生一种期待和想做实验的心理冲动。此外,加强综合型实验内容。综合型实验在于能够将所学的基础实验知识和技能进行整合,这其中包括诸如萃取、升华、回流、蒸馏等多种 基础实验操作,使学生能够有机会对充分发挥所学内容,提高其综合思考问题能 力。另外,通过设立公共实验室、鼓励大学生开展自主创新实验,可以进一步培养学生的创新思维和动手能力,提升大学生的科学探索热情和追求。
2.改进有机化学实验教学体系
传统的实验内容往往是系列独立的内容,尤其是基本操作部分,就是对教材内容已知结果的验证,很难调动学生学习的积极性。我们可以精选有机化合物制备内容来改变这种情况,将实验内容与学生专业实践相结合。
在教学实践中,我们在教学内容上根据专业的不同,选择了一些与专业联系密切的实验内容,如:在水蒸气蒸馏实验中,对食品工程专业采用八角茴香作为实验材料,提纯出来的是八角茴香油,八角茴香是我国传统的调味香料,其精油可用于糖果、饮料和酒类香精,亦可与其他香料同用于蜜饯型香精,学生做过很有成就感。在实验课中讲解实际工业中的天然产物中挥发油的提取方法及提取物在食品工业中的作用,学生能切身感受到专业的联系性,课程的应用性。
3.加大教学仪器的投入
相关教育部门应该对有机化学实验教学引起足够的重视,加大教学仪器的投入和优秀教师人才的引进,对一些必要的实验仪器要做到人手一套,并配备专业维护和更新人员。另外,对于可共用的大型表征手段的仪器设备,也要配备完善,尽量做到与专业实践相关的基础实验都可以在学校的实验室完成的程度。最后,学校也要派实验指导教师进行岗位培训,比如到工作一线考察、学习、交流,将最新的技术带到课程教学当中来。
三、结束语
有机化学实验是学生巩固理论知识,掌握操作技能,提高动手能力和综合素质的教学环节,实验指导教师有责任不断提高自身业务素质,更新教学理论,改进教学方法,提高教学质量,为培养高素质人才而不懈努力。
参考文献
[1]王克勤主编.化学教学论[M].北京:科学出版社,2006,(1):234.
[2]张永华,郭长彬等.在有机化学实验教学中培养学生的创新能力[J].首都师范大学学报(自然科学版 ),2007,(12):88-91.
有机化学研究范文3
1基础有机化学实验中开展研究性实验的意义
目前,在英国、美国大学中研究型教学模式在很多课程中都有着非常好的体现。通过开设研究性课程,引导学生积极、主动地参与科研活动,将研究型教学模式贯彻到整个教学环节的始终。这对学生多方面的能力培养起了重要的作用。具体表现在以下几个方面:提高分析和解决复杂的现实问题的能力;增强运用学习资源的能力;培养在团队中合作学习的能力等。国内的北京大学等高校通过规范课程教学要素,大力加强课程教学重点环节的建设,主要抓住课程讲授、课堂讨论、课题型实践训练、课后作业、考核以及教材等六个主要教学要素,把这些环节转向研究型教学模式,加速从传统的单向型知识传授向注重创新性教育的研究型教学转变。“有机化学实验”是大连理工大学基础化学国家级教学示范实验中心的一门重要基础课,在多年的教学实践中积极探索教学改革新思路,在实验教学过程中全面引进现代化教学技术,构建开放式实验教学模式。通过增加课前预习问答、测验,课后集中讨论等环节增加学生进行实验预习、实验总结的动力,对实验教学质量的提高起到了重要的作用。然而在教学环节中,传统的实验教学模式还是占了很大的比重,教学大部分采用“注入式”教学模式,首先由指导教师讲授实验目的、实验原理、实验内容、注意事项,然后学生按照实验教科书的实验步骤“照方抓药”,机械重复规定的实验内容。严重降低了学生获取新知识的动力,也降低了实验的趣味性。因此,学生很少主动改变实验步骤或尝试新的反应条件[7-8]。在这种相对封闭的实验模式中,学生处于被动地位,实验本身缺乏吸引力,挫伤了学生进行实验的积极性和主动性,限制了学生的求知激情和创造性思维,而且这种教学方式只是让学生验证实验结果与教材内容是否符合,学生只能学到某些机械性的操作,不能获得一个完整的实验研究概念。这不但严重阻碍了学生创新能力的培养,而且也不利于学生综合素质的培养,很难收到实验教学应有的效果,因此,为了提高教学质量,充分调动教和学两方面的积极性,必须改变实验教学模式,建立新的教学模式。研究型教学模式是相对于以单向性知识传授为主的教学模式提出来的,它改变了传统的教学观念和教学方法,立足于现实社会对教育的客观要求,丰富了素质教育的实践内涵,对创新人才的培养具有积极意义[9-10]。科学研究起源于问题,因而,实验教学也要由问题开始,这才符合科学研究的一般规律。因此,在有机化学实验中开展研究型教学模式的探索。鉴于有机化学实验这门课程的重要性,结合近几年在本学科教学科研实践过程中的经验总结,提出本课题的研究,目的是通过有机化学实验课程内容的组织革新、教学方式的改变,探索出调动学生进行主动学习,引导学生自主学习、思考、分析和解决问题,培养学生的创新思维的新方法,为我校建设研究型大学本科人才培养体系贡献力量。通过实验教学改革,在学生的基本技能得到提高的同时更加强化其创新实践能力,使学生从单纯的知识接受者变成探索者,激发学生热情,开拓学生思路,提高学生的创新和独立实践能力,为高水平人才的培养发挥更大的作用。
2基础有机化学实验中开展研究性实验的方法
对于有机化学实验教学,要想不断提高其教学质量,除了改善硬件设施、引进现代教学手段外,还必须不断地改进实验教学内容、教学模式。在其教学中引入研究性教学实验项目,从而在有机化学实验教学中建立起相适应的研究型教学模式,形成符合创新人才培养要求的有机化学实验课程体系。为了达到这一目标,提出如下解决方案。
2.1总体设想整个有机化学课程贯彻以问题为出发点,根据基础有机化学实验的特点将其分成基本操作训练和研究性实验训练两个部分。教学过程主要模式是在对基本操作和基本实验背景讲述清楚之后,通过设置如下流程“根据实验内容设置问题—引导学生分析讨论—共同得出实验方案—进行实验操作”引导学生对实验结果进行讨论。这样的教学方式是引导学生自主思考,提高分析问题、解决问题能力及创新思维的必由之路。
2.2优化实验教学内容,开设研究性实验
有机化学实验主要面向化学、化工专业的本科生,共包括10个实验项目(60学时),我们将保留36学时用于基础有机化学的基本实验操作,主要包括:蒸馏、分馏、回流、减压蒸馏、水蒸汽蒸馏、重结晶、薄层层析、萃取等基本操作,通过专项实验使学生充分掌握这些基本操作的原理、要点、注意事项、应用范围。剩余24学时用于研究性实验,增设可供自由选择的5个设计性实验项目。学生在基本操作合格以后方可选择研究性实验项目。具体实验项目题目拟定为:(1)废弃食用油制备生物柴油;(2)化学发光剂鲁米诺的合成;(3)热致变色材料四氯合铜二乙基铵盐的合成与热致变色实验;(4)局部麻醉剂(对氨基苯甲酸乙酯)的制备;(5)天然产物卡潘酮的合成。设计性实验项目要有趣味性、实用性。同时也要有一定难度、并涵盖多种基本操作技能。设计性实验既可以提高学生分析问题、解决问题的能力又让学生感觉到学有所用,更为重要的是能使学生了解、掌握开展科学研究的一般过程,进而加大对实验探究的兴趣。
2.3改革实验教学方法
针对整个实验阶段的多样性,采取相应的教学方法。对于第一阶段的基本操作实验,采用预约的上课方式,每个课堂最大容量为16人,配备实验指导教师1名、实验准备教师1名。师生比1∶8,保证使学生打下坚实的基本操作技能基础。第一阶段最后进行实验技能测试,通过测试方可进入第二阶段研究性实验项目,该阶段采用小组的方式进行,每4人为一个研究小组,其中一人为研究小组组长,负责实验选题、实验实施、工作总结并与指导教师定期沟通。每4组学生安排1名具有博士学位的指导教师负责实验总体设计及实施,同时配备1名实验药品、仪器准备教师保证实验所需物品。这一阶段采取如下模式进行:(1)指导教师提出研究性实验题目;(2)每个小组的同学经协商后达成一致意见选择实验项目(3)研究小组首先进行文献查阅,设计实验方案,由组长以PPT形式向指导教师汇报,教师和学生进行讨论,确定实施方案;(4)根据实验方案,实验准备教师进行药品、仪器准备;(5)研究小组学生共同完成实验,并向指导教师提交最终产品、产品相应表征数据、实验总结报告;(6)指导教师根据研究小组的实验过程、实验报告、实验数据给出最终的成绩。这种教学模式是完全以学生为研究主体,调动学生的主观能动性,训练学生综合应用知识的能力,使学生了解基本的科学研究方式。同时,也培养了学生之间的团队精神和合作、沟通能力。
2.4改革实验考核方法
对于两个阶段的实验过程采用不同的考核方法,在基本实验技能培养的第一阶段实验成绩包括两个部分:平时实验成绩和基本技能考核成绩。其中平时成绩占总分的20%,考核成绩占80%。成绩合格的学生进入第二阶段研究性实验,第二阶段实验成绩评定由教师根据实验方案的科学性、创新性、实验结果、操作规范性和结果分析进行评分。这样在有机化学实验的总学时、总学分不变的情况下,学生通过完成一个设计性实验来替代24学时的练习性实验所获学分。这种教学内容的优化,将大大提高学生对实验学习的积极性,也为培养学生的创新能力提供了帮助。上述的考核方式更加全面地考察学生的科学态度、创新能力、动手能力,同时也注重基本能力的培养,既夯实了学生的基础,又给了他们更大的探索创新动力。与传统的实验考核方式(以实验技能和实验报告确定成绩)相比,新的成绩评定更有利于成绩的客观性、公正性。
3结语
有机化学研究范文4
关键词:药品经营与管理;有机化学;课程改革
药品经营与管理专业培养目标是培养从事医药商品的购销、调储、检测、养护及质量控制的高级技术应用性专门人才,要求学生既具有药品基础知识又掌握经营管理相关知识。有机化学是该专业学生学习药物化学、药物制剂技术、天然药物化学等课程的基础,也是构成学生基础知识链的重要组成部分。由于专业能力要求偏重于经营与管理,因此相当部分学生对有机化学对所学专业的作用认识不足,学习缺乏动力;该专业招生采取文理均招,高中选读文科的学生化学基础差,有机化学课程包含的有机物和反应种类、反应条件众多,反应机理抽象,容易产生学习困难从而失去学习兴趣[1]。面对诸多问题要在有机化学教学方面切实保证教学质量,着力于服务学生专业技能的培养,本校适时的进行了以该专业为切入点的课程改革,对教学文件、教学内容、教学方法和考核方法进行全面改革,为其它专业进行课程改革提供参考。
1教学文件
目前本校开设有机化学课程的专业众多,与药品经营与管理专业同处于大学专科层次和非化学专业的还有生物技术及应用、食品安全与检测、微生物技术及应用、生物制药技术等专业,不同专业对有机化学知识掌握程度要求不同,在教学内容上需要同时考虑基础课与专业课课群之间的呼应,既要服从各专业对化学基本内容的要求,还要进行各专业人才培养特色的探索。教学大纲是学科教学的指导性文件,明确课程教学的目的任务和指导思想,体现教学内容基本结构及其主要的教学形式。本校的有机化学教学大纲只针对本专科不同层次的人才培养方案进行了区分,同一层次不同专业之间共用同一个教学大纲,在教学内容和教学要求上没有进行相应区分,不利于各个专业的不同需求和与后续专业课程的衔接。因此在本次课程改革中,结合药品经营与管理专业人才培养方案和培养目标,重新制定了针对该专业的教学大纲。在新制定的教学大纲中,明确有机化学课程在该专业课程体系中的性质和任务;具体化教学中的知识目标、能力目标和素质目标以及实现方法;在主要教学内容部分依据按照章节顺序,针对有机化学与药品经营与管理专业后续专业课课群之间的联系、该专业人才培养对有机化学知识的需求程度,在每个章节中明确教学重点和难点、应该达到的知识与能力、具体教学内容的学时分配、结合企业标准应该达到的具体标准以及实现方式。在教学大纲的指导下,对教学电子教案和教学PPT进行了相应的修改更新,并就与药品经营与管理专业相关度高、不易理解的几个重点知识点录制了微课教学视频。
2教学内容
在教学内容的改革中,首先是确定合适的教材。在调研了学生的高中化学知识基础和药品经营与管理专业人才培养目标对有机化学知识需求程度的前提下,教材选择由本校教学名师主编的专科教材《有机化学》。在新编制的教学大纲中,明确了每一个章节的教学内容纲要,以教学大纲为指导来具体编写教学教案和教学PPT。教学教案和教学PPT的编写一是内容编排顺序上和教材的内容编排尽可能保持一致,目的是照顾中学阶段化学基础差部分的同学,方便学生课后复习巩固。其次,增加与药物相关的实例来讲解相关的有机化学知识,增加学生对基础化学知识与专业之间的相关性的理解和学习积极性。例如在讲解烯烃顺反异构中引入枸橼酸他莫昔芬片、恩他卡朋片等的例子,分析其Z构型和E构型的结构差别以及这种差别所带来的药物性质的差异;在环烃一章讲到苯环上接有取代基的命名中,给学生介绍邻羟基苯甲酸—水杨酸,以及百年经典药物阿司匹林。在介绍醇的酯化反应时介绍治疗心绞痛的药物硝化甘油;羧酸酯化反应中再次提到阿司匹林—乙酰水杨酸,并分析由水杨酸至阿司匹林结构变化对药物与人体作用的影响,引导学生学会依据药物官能团性质初步分析药物的理化性质,从而进一步分析药物生产、储存和输运中注意事项,初步建立学生对所学知识和今后应用之间联系的认识;在对映异构知识的介绍中,引入经典药物致残案例反应停事件,并介绍了氯胺酮和常见止痛药物布洛芬的构型分析和不同构型的药物作用效果差异等等。再次在教学内容方面也进行了相应的取舍[3],着重介绍有机物命名方法和典型化学性质及应用,舍弃与该专业人才培养目标相关性低的复杂的有机合成和反应机理。另外在教学中注意培养学生的创新创业思维,并且通过项目式教学分组合作的方式在教学中融入双创教育内容。
3教学方法
当前大学教学的对象是互联网时代成长起来90后大学生,学生获取知识的途径不再局限于传统的课堂学习和书本学习[2],手机、电脑等互联网终端成为乐于接受和方便快捷的新途径,这也是当前慕课兴起的受众基础。在这种大环境中,传统课堂要吸引学生、提高学生课堂学习效率,需要不断地改进教学方式方法[3]。以问题为导向的教学方法(PBL),也称作问题式学习[4-6],强调把学习设于复杂的、有意义的问题情境中,通过让学习者合作解决真性问题来学习隐含于问题背后的科学知识,形成解决问题和自主学习的能力。实施对象为药品经营与管理专业专科班学生,因此在项目设置和问题设置方面充分考虑学生现有的知识水平和专业相关性,同时紧扣人才目标,使教学内容紧密结合社会需求、符合双创要求,通过与生产实践相结合,使学生学会学以致用,在改革教学方式、培养学生综合能力的同时完成规定的教学内容。在选择项目和设置问题之前充分考虑到项目涉及的有机物是某一类有机物的典型代表,所涉及的性质也是后期专业课紧密相关和需要直接应用的知识。用表1列举的小项目为例,说明本次教学方法改革的方式和化学知识如何在项目中分布:问题1的答案涉及到醇、醛和羧酸的命名、醇和酸的水溶性、乙醇的氧化等知识;问题2将乙醇的氧化从生理反应引申到具体化学反应和醇的鉴定;问题3再次强化乙醇的物理性质和醇的氧化反应。其中重点强化的有机物的命名、醇的水溶性和氧化反应及反应产物,其中涉及的醇的理化性质正是后续课程中对醇这一类有机物重点要求掌握的知识点。设计项目总数21组,团队组建38支,不同组学生项目完成的情况各有差异,基本上都达到了项目对重点知识的掌握要求的预期,也锻炼了学生的自主学习和团队合作能力。另外课程改革还聘请了国内知名制药企业相关人员为学生做面对面的专题讲座,增强学生对有机化学知识与自身专业发展的相关性的认识,以及科学技术的发展给社会进步带来的巨大变革。这一举措不但提高了学生对有机化学的学习兴趣,开拓了学生的视野,也有利于学生的创新创业精神和职业素质的培养。
4考核方法
使课程改革落到实处,学生积极主动的参与到教学方法的改革过程中,成绩评定方法和比重分布的改革十分重要。本次课程改革成绩评定方法结合了教学方法的改革,将学生的过程参与度和完成情况作为重要考核指标,一方面促进了学生参与教学改革的积极性、提高了学生自主学习的能力,一方面强化过程中考核和对学生综合能力的考核。成绩评定方法按总分100分计,具体分布情况为:课堂学习情况和完成必修内容的作业为传统考察项目,总分各10分;项目完成情况———包括资料收集和PPT制作、团队合作和课堂知识呈现效果15分;参与专题知识讲座和讲座后汇报15分;期末笔试试卷卷面总分设置为50分,各项成绩总和即为总成绩。如此设置,一方面学生对各项考核分数有直观的认识,另一方面也更注重课程的过程学习。已经进行改革试点的班级考核情况相对之前几年该专业的考核情况有很大的改观,学生考核及格率大幅的提升。
5结语
我校当前在药品经营与管理与管理专业所进行的有机化学课程改革,取得了部分成功的经验,可供其他非化学专业参考,同时在改革过程中也发现了一些细节性问题需要进一改进和完善。有机化学作为工科类一门重要的基础课程,如何让学生乐学、善学、学好,还需要不断的探索和改革创新。
参考文献
[1]王朝霞,俞哗.构建高等有机化学基础的本科教学知识体系[J].化工高等教育,2014,31(3):25-27.
[2]李利平,王欣悦,张晓雯.民办高校“90后”大学生特点及管理之我见[J].牡丹江教育学院学报,2014(7):66-67.
[3]高伟.大学有机化学教学改革的实践与反思[J].高教学刊,2017(6):113-114.
[4]隋丽丽,孙莹莹,苗丽华.有机化学教学中应用PBL教学法的教学效果研究[J].广州化工,2016,44(6):161-162.
[5]陈之朋,习保民.PBL教学法在高等有机化学教学中的应用[J].基础医学教育,2017,19(3):179-181.
有机化学研究范文5
关键词药学专业;有机化学实验;教学体系;改革
药学专业是一门实验学科,要求培养的学生必须具备较强的实践动手能力[1-2];同时,伴随着医药产业的飞速发展,就业市场对大学生的实践动手能力要求越来越高,大学生的实践动手能力逐渐成为决定药学专业学生就业率与就业满意度的决定因素。有机化学实验作为药学专业一门重要的专业基础课,对于后续实验课程的学习有着重要的作用,而原有的实验教学体系已经无法满足药学专业人才培养要求,因此有机化学实验教学体系的改革势在必行。
1改革教学内容,提高学生实践动手能力
在改革前,教学团队曾做过一个问卷调查,其中有一项“你认为如何做,可以提高你的实验动手能力?”的问题,在收回的81份问卷中,有56.7的学生回答“需要改革实验开设内容”,由此可见改革实验教学内容的迫切性和必要性[3-4]。南京中医药大学药学专业有机化学实验为72学时,于第二、第三学期开设,分别称为有机化学实验Ⅰ和有机化学实验Ⅱ,每学期均为36学时。改革前后实验开设内容及学时数如表1所示。改革后,在实验内容、顺序等方面都做了合理的调整和改变。有机化学实验Ⅰ(见表1序号1~8)侧重于基础实验。对比改革前后,删除了有机化学实验Ⅰ中的两个性质实验。多年来,常有学生反映性质实验效果很差,因为理论滞后于实验,即使预习了还是搞不懂反应原理,实验时“照方抓药”,学生“动手不动脑”,整个实验过程糊里糊涂;据此删除性质实验,将它放在理论讲解时视频观看。这种做法得到了师生的一致欢迎,既避免使用易挥发的醛、酮、醇、酚、醚等有机物,减轻了实验室的味道,也减少了这些有机物对环境的污染,加强了有机化学实验内容的“绿色化”[5-6]。在实验顺序上,将“熔点测定”安排为第1个实验,紧随其后的第2个实验是“蒸馏和沸点测点”。实验2包括两个基础实验,可以利用它们进行有机物的沸点测定,“蒸馏”是常量法,“沸点测定”是微量法,学生可以做一个对比。前两个实验中,“熔点测点”和“沸点测定”所用装置一样,都需要提勒管,由于学生在第1个实验中已经学习了“熔点测点”,所以在做“沸点测定”时就能很快领悟。升华和萃取也是两个重要的基本操作,改革后在设置上进行了巧妙的安排;其中“萃取”实验安排在“水蒸气蒸馏和萃取”中,首先利用“水蒸气蒸馏”实验萃取中药徐长卿中的丹皮酚,因为是混合物,再利用“萃取”实验进行分离;而“升华”实验则安排在“从茶叶中提取咖啡因”中,较之改革前升华粗碘的实验,环保安全了很多,体现了绿色化学的思想。改革前,“液体有机物常用物理常数的测定”实验包括了“沸点测定”和“折光率测定”两个基础实验,因为改革后“沸点测定”已经安排在第2个实验中,“折光率测定”则安排在“乙酸乙酯的合成”中,即合成出的乙酸乙酯进行提纯后,再测定其折光率并与文献值比较;将实验学时数从原来的6学时调整为时。这样的安排使学生对“升华和萃取”和“液体有机物常用物理常数的测定”这些基本实验在实际操作中的应用有了更为深刻的认识,得到了师生的一致认可。有机化学实验Ⅰ除了基础实验外,还安排了“乙酸乙酯的合成”和“从茶叶中提取咖啡因”这两个综合性实验,这是对前面常用基本操作的一个巩固。有机化学实验Ⅱ(见表1序号9~14)则完全是提高型和研究创新型实验,教学团队精选了不同的反应类型,如亲核取代反应、亲电取代反应、消除反应、氧化反应以及乙酰化反应等,将有机化学反应理论与实践紧密结合,同时也对基本操作技能进一步熟练强化。经过与同行教师反复讨论和同学生座谈等形式,现阶段有机化学实验内容的安排和顺序的设置既符合目前本校药学专业人才培养方案,又非常有利于学生实践动手能力的提高。
2改革教学方法,加强学生创新能力培养
同样,在多次学生问卷调差中,90的学生认为在课堂教学中应该以“教师为主导,学生为主体,师生关系民主、互动、融洽”,由此可以看出大多数学生参与教学的强烈愿望。基于此,在实验教学中,给出更多时间让学生自己积极参与,取得了很好的教学效果。在实验开始前,需要对本次实验的目的、原理、操作步骤及问题进行讲解,这个环节现在基本上以学生为主体来完成,即由学生自己讲解、教师补充引导、中间穿插提问讨论等。在这个环节的实践上,学生能够充分发挥主观能动性,积极思考,认真准备,常常超出教师的期望。例如在实验装置的安装上,刚开始的“蒸馏”实验的安装由带教老师演示完成,告诉学生实验装置的安装一定要做到规范、准确、稳固和美观,并详细讲解其中操作技巧,以后实验课出现的实验装置均由学生来做示范安装,师生共同指出其优、缺点进行点评,经过两个学期的训练,学生们在基本操作的熟练性、规范性和正确性上有了长足的进步。在实验过程中,教师一定要加强巡视指导,及时解决学生出现的问题,防止实验事故的发生;对于学生提出的问题,积极引导学生正确分析,提高其解决问题的能力,发展其创造性思维。例如在重结晶这个操作中,有些学生产品质量不好,我们就让学生自己来回答这个问题,通过学生自己对重结晶整个操作的分析,来帮助他们认识问题的存在,这样实践的结果,我们发现以前反复出现的错误,现在学生可以很快克服了。每次实验结束时,带教老师都要记录每位同学本次实验的结果,然后进行评比讨论,这样大大激发了学生的竞争意识,也逐渐养成了良好的班级学习风气。例如对于合成实验的最终产品,教师会让每组学生写上组号,摆放在一起,大家来评出产品的好坏。这时学生们情绪高昂,讨论热烈,做得好的学生开心自豪,做得差的学生也不服输,有些学生要求重做,我们都给予了满足。对于做得好的学生,在受到表扬的同时,也要求他们在下次课堂上将成功经验分享给大家。尤其对于实验中出现的异常现象,带教老师要抓住机会,提出问题,引导学生积极思考,寻找到原因后,再批准学生重新开始实验。这种做法无疑培养了学生实事求是的科学态度及不断探究的科学精神,而且还可以拓展学生的知识面,提高他们独立解决问题的能力和实际动手的能力。经过我们大家反复实践,上述这些以学生为主体的多种教学方法的改革与实施,对加强学生创新能力的培养确实起到了积极的作用[7-11]。
3改革考核体系,客观评价学生实验成绩
有机化学研究范文6
关键词:应用型;培养模式;有机化学;教学改革
1学情分析
本课程的授课对象是大一学生,在大一第二个学期开设。虽然第一学期学习了无机化学,但大部分学生正处于从中学的学习方式向大学学习方式的转变过程中,仍然习惯于中学的学习模式,还没有完全适应大学的学习方式。而且学生来自全国各地,中学时期所学的化学知识存在差异,基础知识参差不齐,所以教学须从方法和内容上与中学化学加强联系,在课堂上多采用启发式和讨论式等教学模式,注重基础,重在引导,防止满堂灌,强调理解记忆,多采用与人类生活有密切联系的实例进行教学,提高学生学习兴趣,加深对所学知识的印象。具体从以下四个方面进行教学引导:(1)根据实际情况,先易后难,深入浅出传授给学生课程知识,理论联系实践,穿插一些与人类生产、生活相关的知识,补充一些相关的知名化学家学习、生活、工作方面的趣事,勉励学生勇攀科学高峰,引入一些有机化学最新研究成果,提高学生的学习兴趣。(2)要让学生尽快适应大学的学习环境,尽快适应大学老师上课的方式方法,传授给学生适用的学习方法,提高学习效率。(3)强化学生的专业思想,增加一些典型有机化合物工业生产的方法,使学生尽快形成学以致用的思维方式,提高学习能力。(4)采用线上线下联动的教学模式,要求学生充分利用我校有机化学精品视频开放课程进行课前预习,并完成相应的任务点。
2课程教学目标
2.1“情感态度与价值观”目标
激发学生自主学习的热情,并培养他们的科学思维和严谨求实的态度,能够在今后的生活、工作中应用所学知识分析问题、解决问题并提出创新想法;结合有机化学的特点,加强对学生进行辩证唯物主义和爱国主义教育,增强保护自然环境和服务社会的责任感。
2.2知识目标
掌握各类有机化合物的命名法、同分异构,结构和性质、重要合成方法以及它们之间的相互关系;应用价键理论的基本内容,理解典型有机化合物的基本结构;通过乙烯、丁二烯和苯等物质的结构理论,定性了解分子轨道理论的基本内容;掌握诱导效应和共轭效应,并能运用解释某些有机反应机理;了解过渡态理论;掌握碳正离子、碳游离基、碳烯等活性中间体及其在有机反应中的作用;重点掌握亲核取代、亲电取代、亲电加成、亲核加成和游离基反应的历程;了解氧化、还原、缺电子重排历程和周环反应并能用以解释相应的化学反应及在合成上的应用;掌握立体化学的基本知识和基本理论;掌握各类重要有机物的来源,工业制法及其主要用途;熟悉金属有机化合物在有机合成上的应用;掌握重要的有机人名反应机理。
2.3能力与素质目标
提高自我学习能力;提高创新能力、创新意识和思想政治素质;提高理论联系实际和整理归纳能力;提高逻辑推理能力。能进行目标产物的设计、合成与检测,具有一定分析和解决问题的能力、方案设计与开发能力。明确有机化学研究的一般思路与方法;能够合理的进行官能团引入、转化和保护;具有利用所学知识解释典型反应历程的能力;具有分析、比较、选择合理合成路线的能力。
3注重课程教学内容设计
本课程的基本内容有:有机化合物的结构、命名方法、同分异构、物理性质、化学性质、制备方法、重要基本理论、典型反应机理、特定结构的有机化合物的制备及应用。线上教学根据实际需要建设有机化学各知识点网格,将有机化学中的知识点碎片化再重新编排,使经碎片化重排后的有机化学知识更体系化,不同学生可根据实际需要,个性化挑选学习内容。基于学科特点和发展趋势设计线上学习任务、课堂教学讨论话题和练习题,使教学内容与实际生产、生活相结合,提高学生学习兴趣和应用知识的能力;将实验操作视频引入线上资源,达到理论与实践相融合,激发学生学习热情,提高动手能力。线下教学要求学生掌握有机化学的基本概念、基本理论、典型反应,掌握不同有机化合物结构特征;引导学生设计一些简单的与食品、药品、化工相关的化合物合成路线,激发学生的心理效能感;联系生产生活,引入案例分析。及时补充有机化学最新研究成果和发展趋势,不断将任课老师的科研成果充实到教学内容中,开拓视野,培养学生的创新能力和创新意识,为提高学生科研兴趣和科研能力打下坚定的基础。将有机化学相关科学家的先进事迹和科研成果引入到教学过程中,鼓励学生学好本领,勇攀科学高峰。通过采用问题导向、任务驱动、学生展示、案例式教学方法,充分应用线上教学平台和富媒体教学资源,提高学生学习的积极性和主动性,达到预期教学效果,达到预定的知识目标、能力目标、情感价值目标。
4优化课程考核方法
课程考核设计思路是通过考核发现学生的潜能,有效提高学习兴趣和学习主动性,培养学生分析问题和解决问题的能力,提高创新能力和思想政治素质。考核覆盖整个学习过程,采取过程成绩和期末考试(闭卷)成绩相结合,对学生综合成绩进行客观全面科学合理的评价。考试题型设置要合理,应包括命名题、填空题(完成反应)、选择题(含排序题)、简答题、鉴别题、推断题、合成题等有机化学典型题型,各题型分值分布要合理,题目难度要适当,要能够有效反应学生对所学知识的掌握程度。过程成绩包括线上预习和线上交流、线下课堂回答问题和讨论问题的积极性、课堂考勤、课后作业。线下课堂教学问题设置根据每个章节的自身特点,为了及时掌握学生的学习情况,通过学习通教学平台采取抢答和随机挑人的方式进行,充分调动学生的学习积极性,活跃了课堂气氛,提高教学效果。
5课程思政建设
在“立德树人”根本宗旨的指导下,对有机化学教学大纲进行了修订,重新定位人才培养目标,以培养德才兼备、高素质的应用型人才为目标。培养学生良好的职业道德、团队合作与奉献精神、实事求是的科学态度,培养学生“敬业、爱岗、专注、创新”的工匠精神,增强学生对中华民族的文化自信与爱国主义情怀,让学生在学习过程中树立积极正确的人生观和价值观,成为实现中华民族伟大复兴中国梦的建设者。在课堂教学过程中,涉及到与我国有机化学家有关的知识点时,向学生介绍科学家求学经历、刻苦钻研、勇攀高峰的高尚品格及强烈的爱国主义情怀。如学习醛酮相关知识时,引入邢其毅关于醛酮在有机化学知识理论体系及实际应用中的地位论述,介绍邢其毅对有机化学发展所做出的杰出贡献,激发学生的学习热情。介绍有机化学教材中唯一以中国人名字命名的反应“黄鸣龙还原法”,该法与沃尔夫法相比,易于操作、原料廉价易得、产品收率高、经济效益好,这是让我们中国人引以自豪的成就,培植学生爱国主义热情,提高学生民族自豪感,增强文化自信。在学习氨基酸相关知识前,介绍1965年世界上第一个人工合成的蛋白质———结晶牛胰岛素,为人类揭开生命奥秘做出的重要贡献,这一成就标志着我国在蛋白质的研究领域已经处于世界前列。在讲解有机天然产物化学时,介绍第一位获得诺贝尔生理医学奖的华人科学家屠呦呦,屠呦呦具有强烈的事业心和责任感,在并不好的科研条件下,通过数十年的执着奋斗与努力,永不言败,以身试药,成功提取青蒿素,明显降低了疟疾患者的死亡率,并对天然提取的青蒿素进行了结构修饰,她也因此入选2016年时代周刊年度“最具影响力人物”。这些例子可以培养学生埋头苦干,锲而不舍的科研态度。有机化学是化学、化工、制药及相关专业的重要专业基础课程,是学习其他专业课程的基础,要适应社会发展对人才需求特点,不断改革和创新教学方法,优化设计教学内容,完善教学手段,建立科学有效的评价体系,为培养应用型人才做出应有的贡献。
参考文献
[1]崔节虎,杜秀红,王泽华,等.新工科背景下环境工程专业有机化学“金课”建设与探索[J].山东化工,2020,49(11):202203.
[2]吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学,2018(12):49.
[3]刘进兵.地方本科院校制药工程专业转型发展探索[J].山东化工,2016,45(10):112113.
[4]赵海英,赵睿国,陈树峰.高校有机化学课程思政探索[J].广东化工,2021,48(11):194195.
[5]崔颖娜,王爱玲,姜岚,等.课程思政在有机化学教学中的融入[J].广州化工,2021,49(11):166167.
[6]刘应乐,蒋维东,杨义,等.基于课程思政背景下以“有机化学素养提高”为目的的有机化学教学改革探索[J].广东化工,2021,48(10):245247.