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有機合成化學,金屬有機化學,生物有機與化學生物學,天然有機化學,物理有機化學。
考試科目如下:思想政治理論,英語,基礎化學,物理化學。
參考書目:《基礎有機化學》,《有機合成》,《Organic Chemistry》。
化學鍵是理解有機化合物結構的理論基礎,有機化學中最常見的是σ鍵和π鍵,借助于GAMESS-US的計算結果可清楚地從三維空間立體顯示σ鍵和π鍵的形成過程。圖1是乙烷中的兩個碳原子在最小基基組下相距不同距離時所對應的分子軌道的圖像,從圖中可明顯看出當碳原子相距為3倍平衡鍵長(3Re)時,兩個碳原子上的sp3雜化軌道不能有效重疊成鍵;當碳原子間距離靠近為2Re時,兩個碳原子的sp3雜化軌道能夠部分重疊形成弱的σ鍵;當碳原子間距離靠近到Re時,兩個sp3雜化軌道可最大重疊形成穩(wěn)定的沿鍵軸呈圓柱形對稱的σ鍵。圖2則顯示了乙烯中兩個碳原子上的2pz軌道從相距3Re逐漸靠近到Re按“肩并肩”方式形成成鍵π和反鍵π*軌道的過程。從圖2可明顯看出,π軌道在乙烯平面上的電子云密度為零,而通過兩個位相相反的2pz軌道組合形成的反鍵π*軌道,原子間電子云密度明顯降低。
2構象的演示
構象是有機化學中的一個基本概念,一般是在講述烷烴的時候引入。這里以正丁烷中C2-C3單鍵內旋轉為例來說明如何通過量子化學計算直觀解釋構象以及構象間的相互轉換這些概念。圖3是正丁烷在6-31G(d)基組下繞中心C2-C3旋轉不同角度并限制性優(yōu)化得到的不同構象的能量曲線。圖中同時給出了各典型構象的相對能量及其立體分子結構。從圖中所標示的分子結構的球棍模型可以明顯看出,在二面角為180°(反交叉式)時,丁烷的兩個甲基相聚最遠,整個分子能量最低;而在二面角為60°(順交叉式)時兩個甲基的相互排斥使能量升高大約4.2kJ/mol,兩者都處于勢能曲線上的極小值點,都是較穩(wěn)定的構象。從反交叉式轉換到順交叉式需要越過15.3kJ/mol的勢壘。而另外的全重疊式和部分重疊式構象由于甲基相距太近,排斥能較大使得它們處于能量曲線上的極大值點,因此是不穩(wěn)定構象。我們還可以利用頻率計算得到的各構象相對自由能根據(jù)玻爾茲曼公式近似計算室溫下各構象所占的比例。
3反應機理的演示
有機反應機理是有機化學的重要組成部分,也可以說是理解和掌握基本有機反應的基礎。但是有機反應機理普遍較為抽象,對于剛接觸到有機反應的學生而言顯得難以掌握。若能夠以動畫的形式來直觀化整個反應過程,顯然有助于學生對反應機理的理解。這里我們以有機化學里常見的雙分子親核取代(SN2)反應和(氫遷移反應來說明如何通過計算化學來動畫圖示整個反應歷程。3.1SN2反應圖4顯示的是6-31+G(d)基組下由內稟內坐標(IRC)方法計算得到的SN2反應F-+CH3ClCH3F+Cl-整個反應歷程[6]。從IRC計算得到的反應路徑可以很直觀地闡明整個反應過程:F-從C-Cl鍵背面進攻C原子,隨著反應的進行,F(xiàn)-和中心C原子的距離逐漸接近;與此同時,原來的C-Cl鍵的鍵長逐漸拉長;在反應的過渡態(tài),C原子近似采用sp2雜化,和三個氫原子形成一個近似平面的結構,F(xiàn)-和Cl-分別位于這個平面的兩側,F(xiàn)和C以及C和Cl均是靠弱的σ鍵聯(lián)系在一起,隨后F-進一步靠近和C形成F-C鍵,Cl-離去最后形成自由的Cl-。整個反應過程可以制作成一個動畫進行直觀演示,活化能的數(shù)據(jù)也可直接從反應混合物和過渡態(tài)的相對能量差得到。3.2σ遷移反應σ遷移反應屬于周環(huán)反應的一種,和有機化學中大多數(shù)離子型或者自由基反應機理不同,σ遷移反應一般是通過環(huán)狀過渡態(tài)協(xié)同完成。這里我們以1,3-戊二烯的[1,5]σ氫遷移反應為例,說明通過量子化學計算結果所展示的整個協(xié)同反應歷程(圖5)。從IRC計算得到的結果可以直觀重現(xiàn)整個反應過程:甲基上的氫逐漸向端基的烯基碳原子靠近,形成一個六元環(huán)過渡態(tài)結構,隨后舊的碳氫鍵逐漸斷裂、新碳氫鍵生成,最后形成產物。
4紅外光譜的指認
[關鍵詞]研究型大學;有機化學;教學探索;創(chuàng)新能力
在我國工科院校,不論理科方向還是工科方向,有機化學都是相關專業(yè)的基礎課,有機化學的教學在學生的知識體系中占據(jù)著舉足輕重的地位。同時,有機化學教學的實踐與探索一直在進行,經過幾十年的發(fā)展與改革,市面上針對有機化學的教材層出不窮,但萬變不離其宗,歷來有機領域所建立起來的基礎知識、基本原理不變,仍然是我們教學工作者需要講授的基本內容與重點,也是對學生提出的基本要求和研究型大學要求學生所必須理解、掌握與融會貫通的基礎知識。在信息化技術改革與飛速發(fā)展的今天,學生獲取知識與信息的手段和方法比以往發(fā)生了天翻地覆的變化,這就對我們現(xiàn)在大學課堂的教學模式與方法提出了更高的要求,特別是對于工科專業(yè)基礎課的教學,不僅要與時俱進,更要推陳出新,從課程中引導學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)與課本知識學習無縫銜接。但目前存在這樣的問題:一是學生群體用于科學文化知識的學習意識和學習能力發(fā)生了較大的質變。近幾年來,高校基本上迎來了歷史上獨生子女比例較高的一批批大學生,個性強但獨立性也稍差,用于對課本知識學習的時間不多動力不足[1]。二是先進電子科技的發(fā)展,查文獻搜索科技信息以及互相之間的信息交流更加便利和及時,為學生提供了便利的同時卻也給學生帶來了消極的影響,多數(shù)學生基本不動手做筆記,而是依賴于教師的課件及希望教師所劃出的考試重點,對化學反應的機理理解不透甚至不理解。三是由于課時的壓縮,系統(tǒng)復習的時間不夠,造成學生復習的倉促和顧此失彼。四是理論教學內容乏味單一,無法與基本的生產生活實際相聯(lián)系,引起學生感興趣的新東西新內容太少,教學效果不好[2]。基于這些問題,結合我校實施研究型大學發(fā)展模式的啟動,我們從教學內容方面突出工程特點、教學方法方面實踐有效學習、教學手段上引入新式工具及教學目標上注重培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力四個方面對有機化學教學進行了初步的探索與實踐,建立了一套適合于工科專業(yè)的有機化學教學模式,增強了學生對有機化學的學習興趣,提高了教學質量。
1教學內容上突出工科特點
有機化學就是研究有機化合物的化學,是研究有機化合物的來源、制備、結構、性能、應用及其有關理論和方法的科學。有機化學不僅是化工專業(yè)的重要基礎課,也是我校礦物加工專業(yè)和環(huán)境工程專業(yè)的必修基礎課之一。在人類更加關注地球的生存環(huán)境和追求無害化生活質量的今天,有機化學的地位已經越來越突出,其原因是多類行業(yè)的污染排放控制中毒害最大也是最難處理的那部分有害物質大多與有機結構的物質有關,因此對有機物質的認識、研究與分析是實現(xiàn)可持續(xù)環(huán)保化發(fā)展所必備的知識與技能[3]。有機化學教學已經延續(xù)了上百年的歷史,教學內容幾十年不變但工科性不強,因此,對于我校研究型工科大學的特點,在教學內容安排上我們突出工科特點,由基本的有機合成原理引伸出這些原理在最新的科研領域中的應用,即能引發(fā)學生極大的課堂興趣,又能拓寬學生的知識面,為后續(xù)專業(yè)領域的研究奠定一定的基礎。首先,對教學內容進行精簡和側重點劃分式講解。目前,我校有機化學課程選擇的是由徐壽昌主編的高等教育出版社的《有機化學》作為教材,并且根據(jù)我校學科特點及調整后的培養(yǎng)方案,將前十七章即從緒論、烷烴至雜環(huán)化合物作為教學內容,該教學內容的設置是按官能團分類方式進行安排,從各章的內容結構來看,基本上每章內容分為三大部分,第一部分為含有相同官能團的有機化合物的基礎性質,包括分子結構、構造特征、物理性質和波譜特征等;第二部分為相同類官能團有機化合物的制備方法與反應、化學性質與反應機制,此部分是有機化學的重點內容,也是有機化學教學的核心部分;第三部分為含有此類官能團有機化合物的典型代表。根據(jù)這樣一條主線,每章內容都有相同的規(guī)律性,便于學生總結歸納,同時把章節(jié)之間相互交叉的內容前后滲透著講解,比如后面章節(jié)有機化合物制備的化學反應與前幾章節(jié)化合物化學性質的反應部分相互重疊,講課時進行了簡化合并,讓學生一目了然。從工科體系對有機化學知識的要求來看,每章的第一部分為物質基礎知識,內容基本雷同,這部分在緒論的有機化合物的分類和命名中系統(tǒng)講解后,后面章節(jié)不再累贅,完全可以靠學生自學解決,既能訓練學生的總結歸納能力,又能讓學生學會自己思考得出其中的規(guī)律性,有助于對基礎理論的理解、掌握與記憶。而第三部分內容則相對簡單易懂但又有些過時和繁瑣,因此完全可以不放在課堂講解,只作為一種常識留給學生自學,把更多的課堂時間用于擴展第二部分內容并向工科基礎延伸。其次,對重點內容突出工科特色,強化有機化學在實踐中的作用。工科最大的特點在于通過學習化學反應借助于工藝過程不僅僅是解決能得到什么,還要從原材料的來源、工藝路線、條件、以及產率等多方面考慮,而這些工程特點的內容通過引入有機化學最新的科研動態(tài)和應用成果體現(xiàn)出來,這也是最能引起學生極大學習興趣的方式之一。大學生的課堂教學,調動學生的學習興趣是教學過程中最為重要的一個方面,在精簡教學內容、適當刪除部分過時和繁瑣部分內容的背景下,將經典有機化學理論與相關學科前沿發(fā)展相結合,適當交叉講述與有機化學關系密切學科的新成果、新方法和新技術,如材料、環(huán)境、食品、能源等等,讓學生感受到有機化學與我們身邊的生活息息相關,既能激發(fā)學生聽課與思考的動力,引發(fā)學生的興趣,又能使學生充分體會到所學知識的實用性。例如,講解“苯酚與羰基化合物的縮合反應”時,這歷來都是學生最難以理解的幾個反應之一,很可能因為難以理解而導致學生逐漸失去了興趣,有些學生甚至放棄了這一部分,造成對這部分內容教師難教、學生難學的局面。為此,我們首先以生活中最新發(fā)生的事例——雙酚A事件開始:有機化合物雙酚A是世界上使用最廣泛的工業(yè)原料之一,在塑料制品中添加雙酚A可以使其具有無色透明、耐用、輕巧和突出的防沖擊性能等特性,廣泛用于水瓶、奶瓶、牙齒填充物等。可是最近衛(wèi)生部明令禁止生產雙酚A塑料奶瓶,而且這個禁令最早由歐盟提出而且已經在歐盟實施半年,但雙酚A依然以其不可替代的優(yōu)點廣泛應用于其他方面。那雙酚A又是什么呢?雙酚A正是“苯酚與羰基化合物的縮合反應”的一種產物,由此切入這一反應類型機理的講解,將復雜繁瑣的有機反應機制與生產生活實際產品相結合,不但可以激發(fā)學生的好奇心,更會讓學生帶著強烈的求知欲在腦海里留下深刻的印象,并為后續(xù)課程中雙酚A作為原材料去制備環(huán)氧樹脂的工程路線的學習做好了鋪墊。當然,諸如此類的反應機制大多都能與生產生活中的實例相結合,這些突出工科特點的教學內容既能強化基礎又能保證教學內容的科學性和先進性,使學生充分體會到所學知識的可用性。再者,教學過程中滲透綠色化學,增強環(huán)保意識。有機化學的基本反應類型中有些化學反應盡管典型但后來在應用過程中綜合考慮環(huán)境污染問題,已經過時或基本已被淘汰,對于這些反應,在教學過程中可以適當弱化其地位,只作為了解性內容介紹;同時,結合講授內容適時補充一些綠色有機合成路線,提高學生的環(huán)保意識,使其感受到有機化學發(fā)展具備良好的應用前景。例如,酯交換反應是有機化學反應中的一大類,如聚碳酸酯的合成,作為一種工程塑料,聚碳酸酯是五大工程塑料中增長速度最快的,有機化學課程中是由雙酚A和光氣(COCl2)的酯交換法來合成,而Tundo報道了一種經酯交換和縮聚反應的綠色合成路線,先用二氧化碳代替光氣生產碳酸二甲酯,然后在固態(tài)熔融狀態(tài)下由雙酚A和碳酸二甲酯聚合生產聚碳酸酯。此工藝取代了常規(guī)的光氣合成路線,并同時實現(xiàn)了兩個綠色化學目標,一是不使用有毒有害的原料,二是不再使用可疑的致癌物——甲基氯化物作為溶劑。通過這樣的實例使綠色化學的概念深入人心,讓學生意識到有機化學反應具備廣闊的可持續(xù)化發(fā)展的空間,同時也賦予了學生將來從事創(chuàng)新活動的思考空間,學生對此充滿興趣,保證和提高了教學質量。
2教學方法上踐行有效學習
有機化學教學內容多、基本概念和理論復雜,需要記憶的化學反應又多,因此,課堂講解起來顯得比較零散,尤其是講到后面幾章時,學生也失去了耐心,造成了前后混淆或者是學了后面忘了前面的局面,復習的時候也是越復習越沒有信心[4]。但仔細研究發(fā)現(xiàn),按照官能團分類的教學內容安排,章節(jié)內及章節(jié)之間內容的規(guī)律性還是比較明顯的,因此,根據(jù)多年教學經驗總結,我們在教學過程中采取了隨時總結歸納的方式,把前后交叉的內容串聯(lián)起來,合理科學地安排在有限的課時內,這樣能激發(fā)學生課堂學習效果的最優(yōu)化,引導學生將重要的知識點都能在課堂上最大化地消化與吸收,達到有效學習。例如:(1)對乙烯的氧化反應產物,不同條件下有不同的氧化機制和產物,學生對此總是把握不好。為此,我們在綜合了所有章節(jié)內容的基礎上,對烯烴的氧化反應條件及相應的產物進行了歸納,如圖1所示,這張圖就讓學生有了清晰的區(qū)別式記憶,不容易混淆而且對知識點的把握更加牢固。(2)有機化學中兩大類型的四種反應貫穿教學內容的始終,包括親電取代、親電加成、親核取代和親核加成四大反應,其反應機理及反應發(fā)生的方向與快慢的影響因素這部分知識是教學中的難點,也是最容易讓學生感覺到雜亂無章的內容。為此,我們采取了逐級總結、分步展開的方法進行講解,先對鹵代烷烴的化學反應總結,三類反應:親核取代反應、消除反應和與金屬的反應;再對三類反應進行分類總結,如鹵代烷烴的親核取代反應歸納如圖2所示。這樣的講解與總結方式,很好地梳理了各類型反應特點、機理與影響因素,如圖2所示,對學生理解與掌握難點內容起到了一目了然的作用,不僅記憶起來容易而且能讓學生即時在課堂上把這些內容消化掌握,提高了課堂學習效率。(3)醛酮類的化學反應和β-二羰基化合物的化學反應是有機化學教學的重點,在整個有機體系中占有舉足輕重的地位,其所參與的化學反應是有機工業(yè)的基礎與紐帶。但教學過程中研究發(fā)現(xiàn),學生對這部分內容特別容易混淆,分辨不清,甚至無法正確掌握其反應機理和反應產物。為此,我們對醛酮類官能團的羥醛縮合反應和交叉歧化反應與β-二羰基化合物的合成即“三乙合成”反應進行類比式總結歸納,前后對照,找出其中的差異化,使學生對不同類型官能團的反應機理及產物有了明確的辨別與分析,同時記憶,達到了高效地掌握重點記憶重點,學生也在最短的時間內理解并掌握了這一部分即是重點又是最為復雜的內容。通過這種逐級歸納、分類總結及類比式、區(qū)別式歸納教學方法,能讓學生對每一部分知識點都一目了然,有助于學生更快更牢固地理清容易混淆的內容,既提高了學生的學習效率,做到了課堂上有效學習,又培養(yǎng)了學生自主的歸納總結能力。
3教學手段上拓展新型科技渠道
信息化技術的應用為各行各業(yè)的工作帶來了前所未有的智能化工具,將其充分地應用于教學工作中,也必將使教師的授課方式和學生的學習方式發(fā)生深刻的變化,這些變化為我們開創(chuàng)了新的途徑和教學模式。同時,學生對信息化工具的使用已經成為常態(tài),觀看和應用手機、電腦等影像與視頻也越來越方便和快捷,因此,我們所采用的教學手段完全有條件拓展更多更好更新型的信息化科技渠道。首先,電腦多媒體教學手段已經很好地呈現(xiàn)出了其優(yōu)越性,在有機化學的教學工作中發(fā)揮了其不可替代的作用,因為有機化學涉及大量的物質結構、分子構象、反應機理等抽象性的概念,這些空間結構不能只靠平面式的講解和學生的想象力去理解,而是在通過多媒體在教學課件中通過圖片、視頻及動畫的方式,對開拓學生的空間意識、加深學生對抽象知識的理解與掌握起到了至關重要的作用,很大程度上激發(fā)起了學生的求知欲,更愿意去思考和提問,活躍了課堂氣氛的同時提高了教學質量。再次,我們將新型的有機化學軟件引入到教學工作中,如ChemDraw、ChemWindow、ChemOffice等,這些桌面化學軟件不僅能更加準確形象地描繪出有機化合物的分子結構,還能夠以動畫和三維Flash的形式展現(xiàn)出分子結構的3D空間及分子軌道形成過程。這些軟件的使用豐富了多媒體教學的內容,使多媒體更加形象生動,由此制作的多媒體課件更加美觀內容更加充實和飽滿。與此同時,教師還引導和鼓勵學生自學使用這些軟件中的一種或幾種,增加學生對電腦的應用技能,學生對此也有濃厚的興趣,因為這對學生將來的畢業(yè)論文設計環(huán)節(jié)和工作環(huán)節(jié)都頗有幫助。另外,微課是最新發(fā)展起來一種教學方式,以其靈活方便、針對性強、教學時間短和與教師隨時互動的特點,深受學生喜歡。在網絡、信息與通訊技術快速發(fā)展的時代,微課在大學教學中作為傳統(tǒng)課堂學習的一種重要補充,可以為學生拓展學習資源,實現(xiàn)個性化差異化教學,滿足不同學生對不同知識點的按需學習,幫助學生鞏固課堂學習內容并進行自我查缺補漏,尤其對對學有余力的學生起到了更大的幫助作用。比如我們用微課建立了涉及格利雅(Grignard)試劑的各種合成反應,并把由此建立了一張合成各類有機化合物的網狀散射圖,將各種醇(伯、仲、叔醇)、羧酸及酮的合成方法、合成路線與合成機理呈現(xiàn)得淋漓盡致,微課里的視頻將授課內容大幅濃縮,將簡單易懂的知識點去掉而僅保留難點重點,學生能夠做到專注地記憶與思考;同時附有習題與測試可供學生加以鞏固,這在接下來有機合成題的課堂練習與檢測中明顯地體現(xiàn)出來,以往學生對大部分有機合成題目都感到無從下手,不知道從哪里開始,不知道用哪類簡單有機物質去合成,更不知道用什么方法或路線來合成,而通過這樣的方式授課,既讓學生抓住了課堂內容的主線又讓學生有了充分的獨立思考與分析的時間,針對不同的有機合成題學生能夠做到分步分析,逐步找出正確合理的合成路線,始終保持思路清晰。微課不僅是一種教學模式,更是一種學習方式,即提高了學生的學習效率,又提高了教師的授課效率,它提供了一種可以讓學生自主學習、可以隨時跟授課教師溝通交流、可以讓學生進行探究性學習的平臺。
4教學目標上注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)
大學在教育歷史的延展中承擔了育人、科研、服務的職能,研究型大學的本質就是“研究與教學相結合”,其發(fā)展目標必然是把研究放在首位,在大學的本科階段即提供全面的學位計劃,寬基礎的學習也是為今后的科學研究打基礎做鋪墊。因此,作為專業(yè)基礎課程的有機化學,我們在講授過程別地提出對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),這是研究型大學今后發(fā)展的必然趨勢,也是為培養(yǎng)多層次人才所必備的教書育人模式。現(xiàn)代社會是個發(fā)展突飛猛進、競爭異常激烈的時代,當代大學生不管是將來走向科研領域還是進入社會,其未來的發(fā)展前景必將依賴于創(chuàng)新能力,學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)自然而然成為教學工作目標的重要組成部分。我們將有機化學課堂內容、實驗課與大學生創(chuàng)新實驗訓練相結合,針對目前學生在創(chuàng)新實踐過程中出現(xiàn)的問題與不足,在有機化學教學中研究并設計了引導學生創(chuàng)新意識培養(yǎng)其創(chuàng)新能力的教學方式。在教學中注重學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面,首先,當今大學生想象力豐富、思維活躍,總是想追求新穎的東西,但由于他們的知識面不夠寬、對行業(yè)認知不深,無法把所學知識與行業(yè)中的發(fā)展需求相聯(lián)系,從而缺乏創(chuàng)新的源泉和創(chuàng)新性思維的方式。為此,我們在教學過程中及時將所學有機合成反應與相應行業(yè)的最新發(fā)展相聯(lián)系,引導學生結合行業(yè)中需要解決的問題自己思考。如“單環(huán)芳烴”這一章,在講到單環(huán)芳烴的來源時,學生了解到苯及其同系物主要來源于煤的干餾分解產物,為了讓學生更多地了解與之相關的行業(yè)發(fā)展動向,我們在此引入了目前研究最熱的課題之一——煤燃燒過程中的結焦與結渣問題,這是影響燃煤發(fā)電廠的經濟效益和安全運行的嚴重問題,要求學生與課堂內容相聯(lián)系,思考如何去研究,同時與前面章節(jié)講到的紅外光譜前后呼應去分析結焦與結渣與哪些因素尤其是哪些有機物質有關,可以采取哪些研究方法去發(fā)現(xiàn)、分析并解決問題。同樣的例子,我們在講到“羧酸及其衍生物”一章時,其中一部分有機化學反應學生在高中已經學過且有些反應產物已經被淘汰或過時,在此,在精簡課堂教學內容的基礎上我們適時地引入與羧酸衍生物相關的材料科學方面的最新研究動向,即一種新型的超塑化劑——聚羧酸系高性能減水劑(PCE),它是一種新型建筑材料添加劑,以減水率高、保坍性能好、強度增長快等特點被廣泛用于配制超高強混凝土、高流動性及自密實混凝土,其分子結構與合成路線與本章內容息息相關。通過這些問題的引入,既能讓學生接觸到了學科發(fā)展的前沿,又能為學生的創(chuàng)新思維提供素材與源動力,同時教育學生要善于自己利用和創(chuàng)造條件,充分發(fā)揮自己的特長,把握本學科最新發(fā)展的動態(tài)和相關學科知識的橫向關系,由此學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力才能夠得到進一步發(fā)展。再者,創(chuàng)新能力培養(yǎng)光有創(chuàng)新靈感和熱情是遠遠不夠的,還必須學習、掌握并具備相應的創(chuàng)新技能以及持之以恒的信心。為此,我們?yōu)槌錆M創(chuàng)新意識又學生余力的學生提供了實驗平臺,培養(yǎng)學生的動手能力和運用創(chuàng)新科技的方法,比如上面所提到的“羧酸及其衍生物”部分,教學過程中摒棄了過時的和學生高中所學過的部分內容,而將“聚羧酸減水劑的合成”作為這一章節(jié)內容的拓展教學,鼓勵并指導大學生發(fā)揮其敏捷的思維與創(chuàng)新思想、大膽地去嘗試新的合成工藝路線,不怕失敗還是從失敗中總結規(guī)律和經驗,通過學生堅持不懈的嘗試與創(chuàng)新,通過不斷失敗的合成路線的實驗摸索,綜合分析了各種合成工藝條件及對合成的產品的評價后,發(fā)現(xiàn)了一種新的合成工藝即低溫合成聚羧酸減水劑的方法。因此,在現(xiàn)有的高等教育體制與教學模式下,學生的創(chuàng)新能力是在學習基礎知識的基礎上,通過教師在教學過程中適當?shù)囊龑c啟發(fā)而培養(yǎng)起來的。總之,通過多年的有機化學教學經驗體會,我們在教學內容、教學方法、教學手段及教學目標的研究、探索與實踐,很好地結合了我校研究型大學培養(yǎng)工科技術人才的要求,優(yōu)化了教學內容,改善了課堂教學效果,提高了有機化學的教學質量。當然,有機化學的教學建設與改革仍在不斷地向前發(fā)展,需要我們不斷地提高教學水平,使課堂教學更加充滿活力,從而提高教學質量,培養(yǎng)更多的創(chuàng)新型合格化工專業(yè)人才。
參考文獻
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一進門,一片綠色的海洋又出現(xiàn)在我們的面前,這可真稱得上是“群英薈萃”,有什么圓柏、紅色花槐、垂柳……
聽人說清華大學中有幾個著名的景點。于是,我們迎著涼風上路了。經過“長途跋?i”,我們終于來到了一個景點,我疑惑不解地問:“這里是哪兒呀?”“清華的大禮堂!”一位與我們同行的大姐姐說道。我想:原來是清華的大禮堂,怪不得這么宏偉,干脆拍幾張照片做個紀念吧。心動不如行動,我讓姑姑到每個景點時都給我拍幾張照片留念。姑姑爽快地答應了。我們繼續(xù)開始我們的“”了。
過了一會,我們來到了清華大學的二校門,只見上面寫著三個大字“清華園”,我覺得仿佛自己已變成大學生在清華大學里讀書呢!我趕緊讓姑姑給我們多拍了幾張照片。
關鍵詞:高校 有機化學 學習
有機化學,是研究有機化合物的結構組成、性質、制備及應用的科學,是化學領域極為重要的分支之一。它作為高校基礎教育課程的主要組成部分,直接影響著大學生對其他專業(yè)知識的理解和掌握。有機化學教學的主要目的在于使大學生系統(tǒng)地掌握其基本理論知識、基本技能及方法,了解有機化學學科領域的新進展,培養(yǎng)他們綜合分析、靈活運用和解決問題的能力,為培養(yǎng)高素質專業(yè)人才打下堅實的基礎。隨著科技進步與社會發(fā)展,大學有機化學教學面臨新的挑戰(zhàn)。高校必須不斷進行教學總結,開展教學改革創(chuàng)新,調動大學生的學習能動性,以滿足現(xiàn)代人才培養(yǎng)需求。下面筆者從目前大學生有機化學學習中存在的實際問題入手,就如何解決這些問題提出幾點對策。
一、大學生有機化學學習中出現(xiàn)的主要問題
(一)學生學習態(tài)度不端正
實際教學過程中,許多大學生出現(xiàn)了學習效果很差、厭學甚至不學的現(xiàn)象。筆者通過與學生交談,并進行查訪,總結原因主要有:有些大學生認為學習有機化學沒有用,因為以后工作也不會涉及化學知識,還不如花時間學自己感興趣的知識;有些大學生心思根本沒在學習上,而是專注于課外活動、玩游戲等;少部分大學生根本就是太懶惰,無心學習,老師勸教也不聽,最后臨考前卻想著讓老師幫忙輔導,完全放棄了自我學習的主動性。出現(xiàn)這些問題的結果就是,班級整體有機化學學習水平下降。
(二)學生化學知識基礎水平不一
有機化學教學中還普遍存在一個問題,即組成各班級的學生來自不同省市,各地教學水平和質量不盡相同,造成了學生間化學知識基礎存在較大差異,尤其是部分來自教學條件相對落后地區(qū)的學生。盡管這些學生很大部分一直在努力學習,但是其理解力和動手能力不強,學習很吃力,跟不上進度,以至于出現(xiàn)了棄學現(xiàn)象。
二、針對有機化學學習問題的探討
(一)加強大學生教學考核
加強大學有機化學課程教學過程的考核,有助于學生認真對待課程學習,正確理解學習目的,順利完成對化學知識的理解和掌握。目前,高校多采用多因素考核制度,包括平時考核和考試考核。平時考核是根據(jù)學生在日常課程學習中的表現(xiàn),即從學習紀律、預習、回答問題、課后作業(yè)等方面進行考核。考試考核即答卷測評考核。雖然各高校考核內容所占比例不盡相同,但這種考核制度對學生學習效果評定是客觀公正的。與此同時,要想更好地督促學生自覺學習,整個考核過程還應加大課堂測驗考核。這樣就能夠很好地維持大學生的學習緊迫感,使其用心聽課和回答問題,進一步激發(fā)其自我學習的主動性。另外,還應該加強考核制度的執(zhí)行。對于學習好的學生給予獎勵;對于學習不認真的學生、多次考核不合格者,必須執(zhí)行相關處罰。同時,考核過程中應注重公平,嚴禁出現(xiàn)考核武斷或者失誤,避免學生出現(xiàn)心理不平衡及產生學習失落感。
(二)提高學習興趣
對于那些學習積極性不高的學生,在加強學習考核的同時,還應該通過優(yōu)化教學內容和教學方法,激發(fā)他們的學習興趣,調動他們對于有機化學知識學習的積極性。具體做法:第一,有機化學是一門與生命科學和人們日常生活密切相連的化學分支學科,教師可以通過選擇性增加教學內容,以“貼近實際應用、貼近生活”為基本原則,增強學生的好奇心與學習興趣,讓學生從內心重視該門課程;第二,調整課堂教學日歷,通過讓學生親自進行課堂講學,讓學生更加緊密地加入到有機化學的教與學過程中,一方面督促其學習知識,另一方面使其獲得學習成就感,這有助于調動起他們更深層次的學習動力。此外,可以通過設立各種化學相關科研項目,鼓勵學生開展自主創(chuàng)新科學實驗,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和動手能力,提升其對有機化學科學的探索熱情。
(三)加強學習交流與合作
大學課程知識的學習,除了自己主動外,還要相互交流,尤其對于那些有求知欲但又學習吃力的學生。大學有機化學學習需要學生與教師的互動,更需要學生與學生的互動。現(xiàn)代高校具備強大的信息資源和學習交流渠道,大學生之間可以不受約束地進行學習交流。共同學習,共同進步,這似乎是多少代人的教學和學習經驗總結。可現(xiàn)在的很多大學生都存在自我封閉的趨向,這很不利于溝通學習。對于這一點,筆者認為需要班級干部和學院負責人合理安排,并配合心理教育專業(yè)人士,開展各種有針對性的教學或課外活動,對這些學生進行心理輔導和幫助,使其能夠更多地接觸同學,更好地進行專業(yè)知識學習,促進其身心健康發(fā)展。
三、結語
大學有機化學學習需要學生的主動,高校需要讓大學生準確認識到自己目前扮演的角色和將來擔當?shù)呢熑魏褪姑a槍δ壳案咝4髮W生有機化學學習出現(xiàn)的現(xiàn)實問題,我們要不斷開展教學改革,最大限度地調動學生學習積極性和自信心,培養(yǎng)當代社會應用型人才,進一步加快社會進步和滿足社會發(fā)展要求。
參考文獻:
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關鍵詞:有機化學 實驗教學 現(xiàn)狀 改革措施
有機化學實驗是一門重要的基礎實驗課,是高等學校化學專業(yè)教學體系中一個必不可少的教學環(huán)節(jié)。它的任務是使學生掌握有機化學實驗的基本操作技能,鞏固和加深有機化學基本理論,培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度,良好的實驗習慣和理論聯(lián)系實際的工作作風,提高學生分析問題和解決實際問題的能力。
目前的有機化學實驗教學實踐過程存在著許多問題和矛盾,很大程度上制約了學生學習積極性和主動性的發(fā)揮,不利于學生分析問題和解決實際問題的能力。這種現(xiàn)狀不利于當代大學生綜合素質的提高,也不符合“創(chuàng)新型人才”培養(yǎng)目標的要求。所以,對有機化學實驗開展教學改革勢在必行,以求提高課程教學效率,增強學生的綜合素質。
一、目前大學有機化學實驗教學存在的問題
著名化學家戴安邦教授曾說:“為貫徹全面的化學教育,化學教學既要傳授化學知識的技術,更要培養(yǎng)科學精神和品德,化學實驗課是實現(xiàn)全面的化學教育的最有效教學形式。”但長久以來,有機化學實驗課普遍被當成有機理論的附屬品,師生普遍都不重視,所以實驗課的開設存在一些不可忽視的問題。
1.教學模式枯燥、單一
首先學生根據(jù)教師安排的實驗內容預習,寫好預習報告,在實驗教學課堂上由教師現(xiàn)場講解實驗原理、具體的操作方法、實驗中應注意的事項等,然后學生分組再進行實驗。由于學生人數(shù)較多,儀器設備有限等,只能采取循環(huán)式開課,每班學生分成兩批,每組 2~3個同學,嚴重影響學生的實際操作。教師常常感到整個實驗教學活動中難以發(fā)揮學生的主體作用,容易使其產生依賴心理,缺乏積極性,從而導致學生對實驗課的重視程度不夠,教學效果較差。
2.教學體系本身的弊端
教學內容主要以掌握基本操作技術、驗證有機化合物的性質及簡單化合物的制備實驗為主,以課本中已經通過驗證的實驗為主,與學科領域的快速發(fā)展嚴重脫節(jié),不利于提高學生的綜合分析能力和創(chuàng)新能力。
3.教學儀器投入嚴重不足
實驗室投入遠遠不夠,缺乏設備維護和更新,一些表征手段的大型儀器設備無法滿足教學的需要,常常是好幾個人分配到一套實驗儀器,共同完成一組實驗,這樣不利于獨立實踐能力和獨立思考能力的培養(yǎng)。實驗教學的質量也往往靠實驗報告內容的多少及好壞進行評估,不能體現(xiàn)學生對實驗技能的掌握,更不能體現(xiàn)學生對理論到實踐的綜合能力的提高。
二、有機化學實驗教學改革措施
1.采取多種教學方式,豐富教學內容
在保證有機化學實驗基本知識和操作技能學習基礎上,選擇性增加實驗教 學內容,以“貼近實際應用、貼近生活”為基本原則,增強學生的好奇心與學習興趣,讓學生從內心重視該門實驗課程。例如:從茶葉中提取咖啡因以及從煙葉中提取煙堿這兩個實驗,由于其中加入生活中常用的茶葉和煙葉,激發(fā)了學生對 于日常生活的觀察和探索的興趣,能夠使學生在實驗開始前就產生一種期待和想做實驗的心理沖動。此外,加強綜合型實驗內容。綜合型實驗在于能夠將所學的基礎實驗知識和技能進行整合,這其中包括諸如萃取、升華、回流、蒸餾等多種 基礎實驗操作,使學生能夠有機會對充分發(fā)揮所學內容,提高其綜合思考問題能 力。另外,通過設立公共實驗室、鼓勵大學生開展自主創(chuàng)新實驗,可以進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和動手能力,提升大學生的科學探索熱情和追求。
2.改進有機化學實驗教學體系
傳統(tǒng)的實驗內容往往是系列獨立的內容,尤其是基本操作部分,就是對教材內容已知結果的驗證,很難調動學生學習的積極性。我們可以精選有機化合物制備內容來改變這種情況,將實驗內容與學生專業(yè)實踐相結合。
在教學實踐中,我們在教學內容上根據(jù)專業(yè)的不同,選擇了一些與專業(yè)聯(lián)系密切的實驗內容,如:在水蒸氣蒸餾實驗中,對食品工程專業(yè)采用八角茴香作為實驗材料,提純出來的是八角茴香油,八角茴香是我國傳統(tǒng)的調味香料,其精油可用于糖果、飲料和酒類香精,亦可與其他香料同用于蜜餞型香精,學生做過很有成就感。在實驗課中講解實際工業(yè)中的天然產物中揮發(fā)油的提取方法及提取物在食品工業(yè)中的作用,學生能切身感受到專業(yè)的聯(lián)系性,課程的應用性。
3.加大教學儀器的投入
相關教育部門應該對有機化學實驗教學引起足夠的重視,加大教學儀器的投入和優(yōu)秀教師人才的引進,對一些必要的實驗儀器要做到人手一套,并配備專業(yè)維護和更新人員。另外,對于可共用的大型表征手段的儀器設備,也要配備完善,盡量做到與專業(yè)實踐相關的基礎實驗都可以在學校的實驗室完成的程度。最后,學校也要派實驗指導教師進行崗位培訓,比如到工作一線考察、學習、交流,將最新的技術帶到課程教學當中來。
三、結束語
有機化學實驗是學生鞏固理論知識,掌握操作技能,提高動手能力和綜合素質的教學環(huán)節(jié),實驗指導教師有責任不斷提高自身業(yè)務素質,更新教學理論,改進教學方法,提高教學質量,為培養(yǎng)高素質人才而不懈努力。
參考文獻
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【關鍵詞】有機化學;教學改革;構建
有機化學是高校化學系四大基礎課程之一, 具有課程內容豐富, 社會應用性強等特點。當今有機化學已經廣泛滲透到生命科學、材料科學、環(huán)境科學、能源科學等諸多學科領域中。人們的現(xiàn)代生活也處處顯現(xiàn)出有機化學的重要地位和作用,使得高校有機化學在有限的學時與不斷膨脹的課程內容之間的矛盾日益突出。既要完成教學計劃、保證教學質量, 又要重視學生素質的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高, 有機化學教學改革已是日益重要。在新的有機化學教學背景下,要應對新挑戰(zhàn),提高教學質量的重要出路就是針對專業(yè)、課時、教學對象等變化,構建滿足新形勢要求的教學新模式[1]。
一、展示有機化學的魅力,體現(xiàn)其重要性,激發(fā)學生學習興趣
《有機化學》 的學習由于有機物數(shù)量之大、 結構復雜、 反應式繁多且理論很抽象,學生普遍感到難掌握。 在教學過程中我們發(fā)現(xiàn),部分學生的有機化學基礎知識非常薄弱,學生總體知識體系層次不齊,大多數(shù)學生對有機化學的學習缺乏信心和興趣,并且對有機化學學習的重要性認識不足。有機化學是研究有機化合物的組成、結構、性質及其變化規(guī)律的科學。人類的衣、食、住、行離不開有機物質。國防、石油化工、合成材料、醫(yī)藥、農藥、染料、 香料、日用化學品都依賴于有機化學。生物體的組成除了水和一些無機鹽外,絕大多數(shù)都是有機化合物。生物體內的新陳代謝、遺傳變異都涉及到有機化合物的轉變,生命過程說到底是一個有機化學問題。有機化學與生物學、物理學等學科的密切配合,預計將來在征服疾病、控制遺傳、延長壽命等方面起巨大的作用。如果沒有抗生素和化學藥物,人的平均壽命就會縮短.讓學生們充分認識有機化學的魅力,提高學習興趣。
二、改革課程體系
課程體系改革是教學改革的核心, 也是重點和難點, 考慮學生的就業(yè)及個性發(fā)展, 在不影響整個有機化學知識的系統(tǒng)性和完整性的前提下, 借鑒國內一些高校的改革經驗, 對有機化學的課程體系進行了調整, 建立以有機化學基礎理論課為主線,以有機合成、有機波譜解析、精細有機合成和立體化學為輔線的課程網絡體系, 使學生對有機化學有一個系統(tǒng)的全面認識,選修課程的開設使學生進一步鞏固了有機化學所學的知識, 同時也拓寬了知識面, 既有利于學生就業(yè)和考研的需要, 也克服了學生“ 學一點、忘一點、學到最后剩一點” 的現(xiàn)象。
三、改革教學內容
21 世紀的新一代大學生, 他們思維活躍, 見多識廣, 富于思考,作為一門化學基礎課, 如果我們一味照本宣科, 就很容易使學生感到枯燥無味, 從而達不到好的教學效果, 因此, 我們必須對教材的內容進行系統(tǒng)的分類, 可以按章節(jié)順序, 也可以分成幾個專題進行講解, 但在內容上一定要有所取舍與填補, 對于中學已涉及的知識可以一帶而過, 而對于某些反應在實際生活中的應用則應添加進來,例如: 在講醇的氧化反應時可以介紹用此反應而生產的測量人體內酒精含量的呼吸測量儀, 用來檢測司機是否酒后駕車,這樣便會激發(fā)學生的學習興趣,化學的生動有趣和引人入勝之處就在于化學現(xiàn)象的復雜多變又如此的貼近生活, 具有強烈的實在感,21 世紀的化學又有其新特點, 即與各學科間的交叉關系進一步發(fā)展, 其中和高新技術、環(huán)境、材料, 以及生命科學的關系更加密切, 因此在教學內容的編排上, 要大膽創(chuàng)新, 關注前沿, 將當代科學技術的新成就、新思想和新發(fā)展及時傳授給學生,為學生的創(chuàng)造性學習開拓思路,以滿足時展的需要[2]。
四、教學手段上繼承和創(chuàng)新并舉,提高課堂教學質量
在改革教學方法的同時,要充分利用教學資源[3],應用現(xiàn)代教育技術,更新教育教學手段,拓寬學生思維能力,不斷提高教學質量.在有機化學教學中結合教學的實際需要,我們應用多媒體技術手段輔助課堂教學,不但擴大了課堂教學容量,而且充分利用多媒體教學形象、直觀的特點,增強課堂教學的表現(xiàn)力。使學習內容生動有趣,容易記憶和理解,同時注意發(fā)揮傳統(tǒng)教學特有的隨機、靈活、節(jié)奏感與互動性強的優(yōu)勢,來彌補多媒體教學課件即定性、程序化、交流少等不足。 各教師在此基礎上自制多媒體課件, 擁有自我發(fā)揮的空間, 展示教師的個性和發(fā)揮教師的主導作用,同時課件可以讓學生拷貝, 使學生上課時不再急于記筆記。因此有利于節(jié)省學時, 提高教學效率和質量, 緩解學時減少與教學內容日益膨脹的矛盾。但必須注意到多媒體課件只是一種教學手段, 在教學中存在既定性、程序化和交流少等缺陷, 因此在教學中僅起輔助作用, 必須發(fā)揮教師的主導性, 將傳統(tǒng)教學特有的隨機、靈活、節(jié)奏感和互動性強的特點與多媒體教學有機地結合起來, 優(yōu)勢互補, 才能獲得較好的課堂教學效果。
五、 理解知識體系,傳授學習方法
有機化合物數(shù)目龐大,種類眾多,反應復雜,若不能掌握正確的學習方法,往往容易對這門學科感到望而生畏.現(xiàn)代有機化學的教育任務不僅是傳授知識,更要教給學生學習方法,引導學生把握體系規(guī)律,加強理解提高記憶效果.學習有機化學可根據(jù)結構影響性質,性質決定用途,機理控制合成這種模式進行學習,在此基礎上學會整理筆記,在筆記中把重要的化學性質進行總結。有機化合物之間不是孤立的,是可以相互轉化的,只要條件允許,一類化合物可轉為另一類化合物.掌握官能團間的轉變關系,對于相同反應物,條件不同產物也會不同.因此,要求學生著重掌握化合物的性質及轉變的條件[4]。
參考文獻:
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關鍵詞:原創(chuàng)題;有機化學;命題思路;考查意圖;教學研討
文章編號:1005C6629(2015)2C0070C04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
2 命題思路
2.1 滲透新課程理念,追求命制形式的創(chuàng)新
兩道試題命制均以能力立意,對學科知識、方法和素養(yǎng)等方面進行綜合考查。
(1)有機基礎試題采用物質中心或反應中心的輻射命題模式,而有機實驗探究試題采用以處理工業(yè)廢水的問題解決模式,追求化學源于生活,服務于社會的理念。
(2)在命制形式上追求創(chuàng)新,如有機基礎考查中增加了知識的動態(tài)建構和科學方法的運用,突破有機推斷和合成的內部靜態(tài)封閉考查。廢水處理的有機實驗探究包括“成分探究、物質分離、物質檢測”等過程,突破考查角度單一、功能相對集中的情況,挖掘和展示有機實驗基本操作的方法和應用的獨特性和豐富性。
2.2 動態(tài)考查核心知識,關注多種信息的解讀
結構簡式、方程式、反應類型作為中學有機化學基礎知識與技能,具有基礎性、建構性和生長性。結構簡式是有機化學的“詞匯”,它表明了有機物的結構方式,以價鍵為準則表示原子間的連接順序、數(shù)目配比、碳骨架和官能團,方程式是有機化學的“語言”,主要是用結構式及反應條件來表明有機物之間的轉化;反應類型是有機化學的“內涵”,是有機反應的微觀表征,與反應機理密切相關[6]。三者都是試題命制關注的重點。
試題融合高考四大題型中的文字信息、工藝流程、圖表信息,提示信息等形式,將綜合素養(yǎng)考核進行項目分解,達到能力與方法考查的設計與追求。信息多樣性主要基于能力選擇和層次的要求。在信息解讀、遷移和運用過程中,追求思維的深刻性和靈活性。
2.3 問題針對性強,兼顧引導性與開放性
筆者在問題設計時,首先針對有機基礎或實驗的重難點和核心步驟,反映主干知識、科學方法和化學思維,關注知識點、線、面結合和重、難點的突破。其次,注意兼顧答案的預設性和開放性,讓學生有思考的空間和創(chuàng)新的可能。其三,針對體現(xiàn)能力追求的引導性和綜合性,如通過原理分析、有序實施、數(shù)據(jù)處理達到方案設計的不斷深入,同時在實驗的“取樣、操作、現(xiàn)象和結論”等的相關性和匹配性中完成探究過程。
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關鍵詞:實驗教學方法;有機化學實驗;動手能力;創(chuàng)造意識
化學是一門以實驗為基礎的學科,其中有機化學是高等院校中化工、醫(yī)學、制藥及相近專業(yè)的一門重要基礎課[1]。隨著有機化學研究和應用的深入發(fā)展,要求學生掌握的內容不斷增加,這對有機化學教學提出了新要求。化學實驗課是實施全面化學教育的一種最有效的教學形式。實驗是一種學生認識客觀世界,了解生產、生活實際和社會問題的工具,是十分重要的教學內容[2]。近年來,筆者多次承擔有機化學實驗教學工作,對教學方法和實驗成績考核方面做了一些經驗總結,認為在教學方法方面:將所學實驗內容和科研及當下社會問題有效結合,重視培養(yǎng)學生的學習興趣和創(chuàng)新意識;在實驗成績考核方面:注重對學生實驗過程的操作考核和做好課后實驗總結督促學生的每一個實驗環(huán)節(jié),有效培養(yǎng)他們的動手能力。
一、教學方法方面
根據(jù)有機化學實驗課程的教學大綱,詳細闡述所學實驗的目的和意義,不是簡單地照搬,照讀書本上簡單的目的,要深入擴充該實驗的重要性,擴展應用領域及其在社會生活中的應用實例。讓學生了解學科發(fā)展與科技創(chuàng)新的前沿領域,進而受到良好的科技氛圍的熏陶,培養(yǎng)學生的濃厚實驗興趣。例如:在學習茶葉中咖啡因的提取這一實驗時,首先介紹學生日常熟知的各種茶葉,然后提問茶葉中的主要成分有哪些,隨后引入學習的主題一咖啡因。然后具體介紹咖啡因在茶葉中所起的作用,比如:咖啡因能使中樞神經系統(tǒng)興奮,能夠增加警覺度,使人警醒,有快速而清晰的思維,集中注意力和保持較好的身體狀態(tài)。咖啡因具有刺激心臟、興奮大腦神經中樞和利尿等作用,它也是復方阿司匹林(APC)等藥物的重要組分[3]。告訴學生適量飲茶對人體是有益的。同時要告訴學生大劑量或長期使用咖啡因也會對人體造成損害,特別是它也有成癮性,會引起陣發(fā)性驚厥和骨骼震顫,損害肝、胃、腎等重要內臟器官,誘發(fā)呼吸道炎癥、婦女乳腺瘤等疾病,甚至導致吸食者下一代智能低下,肢體畸形。從兩方面讓學生更進一步了解咖啡因。因此,有效提取茶葉中的咖啡因具有重要意義。隨后,可以繼續(xù)引申,很多中草藥活性組分大部分也要從天然植物中提取。可以再舉例,如:青蒿素是從黃花蒿中提取分離得到的一種化合物,是目前世界上公認的最有效治療腦型瘧疾和抗氯喹惡性瘧疾的藥物青蒿素。緊接著自然提到青蒿素治療瘧疾的發(fā)現(xiàn)者屠呦呦———第一位獲得諾貝爾科學獎項的中國本土科學家。全方位多角度地挖掘一切和實驗相關的人、事、物,不斷向學生傳遞實驗的正能量。鼓勵學生在生活中善于發(fā)現(xiàn),善于創(chuàng)造,更要珍惜每一次實驗。這樣有意識地把實驗學習和社會生活聯(lián)系,不僅激發(fā)學生實驗的興趣,而且培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。
二、實驗考核方面
對學生實驗課程學習進行考核,是實驗教學中的一個重要環(huán)節(jié),也是實驗教學改革的重要手段。在實驗中我采取了課堂考核、課后考核和期末考核相結合的考核方式。第一部分是課堂考核,包括簽到、操作考核、簽退、產率考核等。簽到即每一位學生按照學號依次簽到,排除代簽名;此外,實驗過程中不定時檢查操作是否規(guī)范;最后,實驗做完之后需要簽退,即學生實驗完成后需到老師處按照先后順序登記,這里主要考察學生的實驗效率、合成的產品及產率和儀器的后處理。第二部分是課后考核。主要包括學生的每一次實驗的預習情況、實驗完成的報告撰寫情況,其中每個人還要寫實驗總結,字數(shù)不少于一百五十字,主要總結實驗成功的經驗和失敗的原因分析。最后期末考核包括實驗基本理論方面的筆試與基本操作綜合評估。這樣,不僅調動了學生的實驗積極性,而且促使學生更重視有機化學驗課。通過對大學有機化學實驗教學過程中實驗教學方法和實驗考核的探索,筆者將理論聯(lián)系實際,全面分析學生,注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)造意識和動手能力,以期實現(xiàn)化學實驗教育的培養(yǎng)目標。但是,隨著有機化學的發(fā)展,有機化學實驗教學應當與時俱進,這對從事有機化學實驗教學的教師而言,任重而道遠[4]。
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