時(shí)間:2023-03-21 17:06:06
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1.中國化學(xué)論文與國家自然科學(xué)基金化學(xué)項(xiàng)目地域分布的比較研究
2.化學(xué)論文中表格設(shè)計(jì)存在的問題及解決方法
3.合成類化學(xué)論文前言的審改原則及實(shí)例分析
4.合成類化學(xué)論文摘要的基本標(biāo)準(zhǔn)及其審改實(shí)例
5.合成類化學(xué)論文題名的審改原則及實(shí)例分析
6.科技文獻(xiàn)檢索與化學(xué)論文撰寫
7.如何撰寫分析化學(xué)論文
8.提高化學(xué)類本科畢業(yè)論文質(zhì)量的思考
9.課程論文在公安基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐
10.化學(xué)論文中幾組易混字辨析
11.基于合著論文的學(xué)科知識(shí)流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的特征分析——以“藥物化學(xué)”學(xué)科為例
12.2002~2012年我國化學(xué)類高被引論文分析
13.廣西高校大學(xué)生化學(xué)論文設(shè)計(jì)競(jìng)賽的實(shí)踐與研究
14.醫(yī)用化學(xué)論文寫作的實(shí)踐教學(xué)
15.30種化學(xué)類核心期刊高被引論文研究
16.千名醫(yī)學(xué)家推薦最新七大生物化學(xué)論文
17.課程論文與化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)一體化教學(xué)探索與實(shí)踐
18.淺談化學(xué)專業(yè)英語論文寫作
19.化學(xué)化工本科畢業(yè)論文產(chǎn)學(xué)研教學(xué)模式的實(shí)踐
20.分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革論文的統(tǒng)計(jì)分析
21.PTA量表在物理化學(xué)課程論文評(píng)價(jià)中的應(yīng)用
22.縮短科技期刊周期的思考及實(shí)踐——以《化學(xué)學(xué)報(bào)》為例
23.指導(dǎo)教師在化學(xué)本科畢業(yè)論文中的指導(dǎo)作用
24.物理學(xué)、化學(xué)論文的特點(diǎn)及寫作要求
25.促進(jìn)化學(xué)類本科畢業(yè)論文質(zhì)量提高的幾點(diǎn)思考
26.美國化學(xué)鍍鎳年會(huì)論文綜述
27.高被引論文的參考文獻(xiàn)特征研究——以化學(xué)領(lǐng)域?yàn)槔膶?shí)證分析
28.物理學(xué)、化學(xué)論文的寫作特點(diǎn)和要求
29.廣東省舉行分析化學(xué)論文報(bào)告會(huì)
30.基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的畢業(yè)論文化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化
31.1983年分析化學(xué)論文報(bào)告會(huì)概況
32.分析化學(xué)論文報(bào)告會(huì)在陜西臨潼召開
33.化學(xué)化工本科畢業(yè)論文存在問題和改革措施
34.電子期刊庫對(duì)于高校化學(xué)學(xué)科科研的文獻(xiàn)保障狀況研究——以上海師范大學(xué)化學(xué)學(xué)科用戶近五年SCI收錄論文為例
35.應(yīng)用化學(xué)專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量控制的探討
36.試析化學(xué)類論文英文摘要特點(diǎn)
37.化學(xué)類論文圖形摘要的主要類型及設(shè)計(jì)技巧
38.諾貝爾獎(jiǎng)與科學(xué)家論文數(shù)量、被引頻次的相關(guān)性——基于2000-2010年諾貝爾化學(xué)、物理學(xué)獲獎(jiǎng)?wù)叩膶?shí)證研究
39.化學(xué)基礎(chǔ)研究論文的引文統(tǒng)計(jì)與評(píng)價(jià)
40.我國化學(xué)論文產(chǎn)出的科學(xué)計(jì)量分析
41.農(nóng)科院校提高化學(xué)類專業(yè)畢業(yè)論文質(zhì)量的探索與實(shí)踐
42.2000~2004年SCI-E收錄《生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展》論文分析
43.中美科技期刊論文英文標(biāo)題詞匯特征對(duì)比分析——以化學(xué)類為例
44.國外新發(fā)表的皮革化學(xué)論文
45.綜述論文在化學(xué)期刊中的作用及編輯組稿策略——以《高等學(xué)?;瘜W(xué)學(xué)報(bào)》的辦刊實(shí)踐為例
46.應(yīng)用化學(xué)畢業(yè)論文教學(xué)中指導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)員角色的探討
47.小論文在分析化學(xué)教學(xué)改革中的應(yīng)用
48.自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(有機(jī)化學(xué))論文統(tǒng)計(jì)分析
49.地方本科院?;瘜W(xué)化工類畢業(yè)論文教學(xué)改革
50.轉(zhuǎn)型目標(biāo)下如何提高化學(xué)類專業(yè)畢業(yè)論文質(zhì)量
51.課程論文在食品化學(xué)理論教學(xué)中的實(shí)踐與探索
52.論文式實(shí)驗(yàn)報(bào)告在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用
53.中美高影響因子化學(xué)類科技期刊研究性論文標(biāo)題用詞對(duì)比分析
54.如何提高化學(xué)、化工類畢業(yè)論文質(zhì)量
55.化學(xué)專業(yè)科研論文的撰寫技巧探究
56.論化學(xué)類本科畢業(yè)論文的撰寫
57.高師院?;瘜W(xué)專業(yè)本科畢業(yè)論文中的問題及其撰寫要求
58.論文寫作在??婆R床醫(yī)學(xué)專業(yè)生物化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
59.一九八年中國化學(xué)會(huì)分析化學(xué)論文報(bào)告會(huì)論文目錄
60.生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討——論文式實(shí)驗(yàn)報(bào)告
61.地方高校應(yīng)用化學(xué)本科畢業(yè)論文改革探索
62.化學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文教學(xué)改革與應(yīng)用型科研人才培養(yǎng)的實(shí)踐
63.中國化學(xué)研究論文總數(shù)已名列世界第三
64.普通本科院?;瘜W(xué)化工類畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))質(zhì)量改進(jìn)探索與實(shí)踐
65.第四次中日煤化學(xué)、碳——化學(xué)論文報(bào)告會(huì)介紹(Ⅱ)
66.指導(dǎo)化學(xué)工藝專業(yè)碩士研究生論文開題報(bào)告的一些體會(huì)
67.化學(xué)文摘(CA)對(duì)我國化學(xué)期刊論文的處理
68.提高獨(dú)立院?;瘜W(xué)專業(yè)本科畢業(yè)論文質(zhì)量的探討
69.應(yīng)用化學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))實(shí)施方案的探索及實(shí)踐
70.保障應(yīng)用化學(xué)本科畢業(yè)論文質(zhì)量的探索
71.Elsevier收錄我國分析化學(xué)類期刊論文的特點(diǎn)及對(duì)題名和關(guān)鍵詞的修改
72.碩士學(xué)位論文質(zhì)量過程控制及管理探索——以廣西大學(xué)化學(xué)化工類碩士學(xué)位論文為例
73.應(yīng)用化學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文教學(xué)中存在的問題與指導(dǎo)策略
74.提高化學(xué)專業(yè)本科畢業(yè)論文質(zhì)量的實(shí)踐與思考
75.中國化學(xué)研究論文總數(shù)名列世界第三
76.化學(xué)論文關(guān)鍵詞的選定與排序
77.理工科本科畢業(yè)論文改革創(chuàng)新模式研究與實(shí)踐——以化學(xué)類專業(yè)為例
78.化學(xué)化工常用軟件在相關(guān)科技論文中的應(yīng)用
79.化學(xué)專業(yè)本科畢業(yè)論文中創(chuàng)新性問題的思考
80.提高化學(xué)專業(yè)本科畢業(yè)論文質(zhì)量的探討
81.淺談《科技論文寫作》在化學(xué)化工專業(yè)本科教學(xué)中的作用—以“合肥學(xué)院能源化學(xué)工程”專業(yè)為例
82.提高化學(xué)本科畢業(yè)論文質(zhì)量的建議
83.科技創(chuàng)新導(dǎo)向的化學(xué)化工類本科畢業(yè)論文模式思考與實(shí)踐
84.化學(xué)化工類畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))質(zhì)量的影響因素與對(duì)策研究
85.“《化學(xué)學(xué)報(bào)》2014年度最具影響力論文獎(jiǎng)”揭曉
86.提高應(yīng)用化學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))質(zhì)量的探索與實(shí)踐——以安徽工程大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)為例
87.“《化學(xué)學(xué)報(bào)》2014年度最有影響力論文獎(jiǎng)”揭曉
88.“《化學(xué)學(xué)報(bào)》2013年度最有影響力論文獎(jiǎng)”揭曉
89.理工科本科畢業(yè)論文現(xiàn)狀及分析—以化學(xué)類專業(yè)為例
90.應(yīng)用為導(dǎo)向的《化學(xué)文獻(xiàn)檢索及論文寫作》教改探索
91.《結(jié)構(gòu)化學(xué)》教學(xué)中設(shè)置課程論文的思考與嘗試
92.有機(jī)化學(xué)專業(yè)本科生畢業(yè)論文改革的探索
93.我國成為化學(xué)論文大國
94.28屆地質(zhì)大會(huì)有關(guān)礦物巖石地球化學(xué)論文摘要選
95.強(qiáng)化化學(xué)本科畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的幾點(diǎn)探討
96.化學(xué)十年:世界與中國——基于2001-2010年WoS論文的文獻(xiàn)計(jì)量分析
97.校企合作指導(dǎo)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的新模式的探討
98.國內(nèi)期刊近期發(fā)表的油田化學(xué)論文題錄
當(dāng)代化學(xué)工業(yè)對(duì)化學(xué)化工類人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。如何培養(yǎng)基礎(chǔ)理論知識(shí)扎實(shí)、工作適應(yīng)性強(qiáng)、具有創(chuàng)新能力的人才,是綜合性大學(xué)化學(xué)化工教學(xué)改革面臨的重要課題。目前,綜合性大學(xué)化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)專業(yè)每年都有相當(dāng)一部分畢業(yè)生進(jìn)入化學(xué)、化工和制藥等企事業(yè)單位業(yè)從事研究開發(fā)或工程技術(shù)工作,這種趨勢(shì)還會(huì)隨著創(chuàng)新性國家的建設(shè)而逐年增長(zhǎng)。化學(xué)工程基礎(chǔ)是綜合性大學(xué)化學(xué)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,也是唯一的一門工程技術(shù)類課程,該課程的教學(xué)改革與實(shí)踐對(duì)于理工學(xué)科交叉與學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)是綜合性大學(xué)化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)專業(yè)其他課程所不能替代的。在充分發(fā)揮綜合性大學(xué)基礎(chǔ)理論研究?jī)?yōu)勢(shì)的同時(shí),通過對(duì)理科專業(yè)化學(xué)工程基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容的更新、充實(shí)和調(diào)整,為化工類企事業(yè)單位培養(yǎng)和造就具有開拓創(chuàng)新精神、勝任科學(xué)研究與工程技術(shù)工作、適應(yīng)性強(qiáng)的化學(xué)化工專業(yè)人才。
二、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的優(yōu)化
以創(chuàng)新教育思想為指導(dǎo),研究改革化學(xué)工程基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,建立培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的化學(xué)工程基礎(chǔ)課程內(nèi)容新體系。動(dòng)量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞與化學(xué)反應(yīng)工程(“三傳一反”)仍將是化學(xué)工程基礎(chǔ)教學(xué)的核心內(nèi)容,應(yīng)不斷充實(shí)更新才能反映學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀和適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求?;瘜W(xué)和化學(xué)工程學(xué)是支撐物質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)工業(yè)的學(xué)科,前者研究分子之間發(fā)生反應(yīng)的可能性、必要的條件和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu),后者研究物質(zhì)的流動(dòng)、質(zhì)能傳遞及其對(duì)反應(yīng)過程與產(chǎn)物的影響。
1.優(yōu)化更新教學(xué)內(nèi)容,反映體現(xiàn)學(xué)科發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步?;瘜W(xué)工程基礎(chǔ)作為理科化學(xué)專業(yè)的工程技術(shù)課程,其教學(xué)內(nèi)容除了動(dòng)量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞與化學(xué)反應(yīng)工程以外,還應(yīng)當(dāng)及時(shí)反映和體現(xiàn)學(xué)科的發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步。根據(jù)授課學(xué)時(shí),突出教學(xué)重點(diǎn),優(yōu)化教學(xué)計(jì)劃,精選教學(xué)內(nèi)容。以化學(xué)工程學(xué)的基本觀點(diǎn)、基本原理和基本方法為核心,結(jié)合典型化工過程,理論聯(lián)系實(shí)際,使學(xué)生在有限的教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi),掌握本門課程的基本知識(shí),熟悉研究與應(yīng)用對(duì)象,為今后從事化學(xué)化工專業(yè)技術(shù)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在其他科學(xué)技術(shù)的帶動(dòng)和社會(huì)需求的推動(dòng)下,化工分離技術(shù)近年來取得了很大進(jìn)步。新技術(shù)不斷涌現(xiàn),膜分離和超臨界流體萃取等新型分離技術(shù)就是其中的代表。我們?cè)诮滩牡木帉懞驼n堂教學(xué)中,有意識(shí)地加入這些內(nèi)容,便于學(xué)生從課堂上了解新的科學(xué)知識(shí),拓寬學(xué)術(shù)視野。
2.引導(dǎo)學(xué)生建立工程技術(shù)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn),提高學(xué)生綜合素質(zhì)??茖W(xué)與技術(shù)的交叉和滲透,要求我們培養(yǎng)的學(xué)生不僅要掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí),還要學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)的理論解決工程實(shí)際問題。綜合性大學(xué)理科化學(xué)專業(yè)的學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)比較扎實(shí),在課堂教學(xué)中,我們根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合工程實(shí)際,啟發(fā)學(xué)生從工程實(shí)際問題出發(fā),強(qiáng)調(diào)工程實(shí)際的特點(diǎn),突出工程實(shí)踐的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題,灌輸學(xué)生節(jié)能減排與綠色環(huán)保的理念,訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理與化學(xué)等多學(xué)科知識(shí),綜合分析化工單元操作與工業(yè)裝置中涉及的復(fù)雜問題,培養(yǎng)學(xué)生的工程技術(shù)思維方法與工程設(shè)計(jì)等綜合素質(zhì)。
3.改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)效率?;瘜W(xué)工程基礎(chǔ)課程的課堂教學(xué)內(nèi)容涉及化工單元操作與工藝過程。綜合性大學(xué)化學(xué)專業(yè)的學(xué)生一般沒有見過真實(shí)的化工設(shè)備,對(duì)化工廠與化工設(shè)備和裝置缺乏感性認(rèn)識(shí),通過多媒體教學(xué)技術(shù)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)方法,可以促進(jìn)學(xué)生感知與思維、理論與實(shí)踐的結(jié)合,提高學(xué)生對(duì)化學(xué)工程基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情,使他們由不熟悉、不了解化工企業(yè)與裝置轉(zhuǎn)變?yōu)橄矚g應(yīng)用學(xué)科、樂于進(jìn)入與應(yīng)用密切相關(guān)的教師實(shí)驗(yàn)室開展業(yè)余科研。為此,我們一方面利用多媒體的優(yōu)點(diǎn),在課堂教學(xué)中放映一些設(shè)備的實(shí)物圖像。另一方面,在有關(guān)課程中增加了實(shí)習(xí)參觀環(huán)節(jié),組織學(xué)生到石油化工廠、有機(jī)化工廠和精細(xì)化工廠等企業(yè)參觀實(shí)習(xí),增強(qiáng)學(xué)生對(duì)加熱爐、精餾塔、泵、換熱器等主要化工設(shè)備的感性認(rèn)識(shí)。
三、教學(xué)團(tuán)隊(duì)與課程體系的建設(shè)
以先進(jìn)的教學(xué)理念為先導(dǎo),以高水平的教學(xué)團(tuán)隊(duì)為根本,以科學(xué)的課程新體系為核心,以優(yōu)良的規(guī)劃教材為保障,強(qiáng)化教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè),使所有主講教師成為教學(xué)改革的高水平運(yùn)動(dòng)員和創(chuàng)新教育的優(yōu)秀教練員。
1.建設(shè)高水平教學(xué)團(tuán)隊(duì)。從事課堂和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主講教師也要承擔(dān)高水平的科研項(xiàng)目,提高教師的科研水平。我們承擔(dān)“化學(xué)工程基礎(chǔ)”的主講教師都具有教授職稱并擔(dān)任博士生導(dǎo)師,承擔(dān)了一些科學(xué)研究項(xiàng)目。同時(shí),也積極思考和實(shí)踐課程的教學(xué)改革,奠定了學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。沒有高水平的教學(xué)團(tuán)隊(duì),不可能進(jìn)行教學(xué)改革的實(shí)踐,更不可能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神的學(xué)生。
[關(guān)鍵詞]應(yīng)用型本科院校;無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探究
隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)應(yīng)用型人才的需求越來越多,在這種大環(huán)境下,學(xué)校提出了應(yīng)用型本科建設(shè)目標(biāo)。在此目標(biāo)之下,學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)及能力的培養(yǎng)顯得尤為重要,建立培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用型人才的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法[1]。同時(shí)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)化工相關(guān)專業(yè)學(xué)生的第一門基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程,是高中化學(xué)與大學(xué)化學(xué)的銜接點(diǎn),如何做好承前啟后,使學(xué)生掌握無機(jī)化學(xué)的一般知識(shí),操作技能,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作及創(chuàng)新能力,至關(guān)重要[2]。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在提高學(xué)生素質(zhì)和培養(yǎng)全面發(fā)展的創(chuàng)造性人才方面將會(huì)發(fā)揮更大的作用[3]。而現(xiàn)在教育形式下,無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)和學(xué)生自身兩方面均存在一些問題,我們就從實(shí)驗(yàn)教學(xué)的存在的問題進(jìn)行分析,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行探究。
1無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)生自身方面存在的問題
1.1無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方式存在的問題
無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)化工相關(guān)專業(yè)大一新生接觸的第一門專業(yè)實(shí)驗(yàn)課,使學(xué)生掌握基本的操作技能,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,創(chuàng)新意識(shí),提高科研能力,是無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的最終教學(xué)目標(biāo)。目前來說,培養(yǎng)方案里各門課的課時(shí)均在減少,無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)也在減少,在教學(xué)內(nèi)容方面,往年開設(shè)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)偏多,綜合性實(shí)驗(yàn)偏少而且創(chuàng)新空間較少。如何在有效的課時(shí)內(nèi)開設(shè)具有較高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn),是需要仔細(xì)思考的問題。在教學(xué)方式方面,傳統(tǒng)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)采用教師講授、演示實(shí)驗(yàn)的這種教學(xué)模式。這種方式是“填鴨式”教學(xué)模式,極大地挫敗了學(xué)生的探究精神。有悖于教學(xué)的提高學(xué)生創(chuàng)新的初衷。在成績(jī)考核方面,傳統(tǒng)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核從學(xué)生操作,報(bào)告進(jìn)行成績(jī)的考核,缺乏對(duì)學(xué)生準(zhǔn)備工作和結(jié)束工作,與教師交流方面的成績(jī)?cè)u(píng)定因素。
1.2無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)生自身方面存在的問題
在學(xué)生自身方面,學(xué)生基礎(chǔ)差異性,由于大一新生生源地不同,各地教學(xué)資源也不同,導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)參差不齊。于此同時(shí),在高考的指揮棒下,中學(xué)化學(xué)教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc技能訓(xùn)練普遍不足,導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力較差。
2無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探究
2.1教學(xué)內(nèi)容的改革
根據(jù)學(xué)院建設(shè)應(yīng)用型本科院校的目標(biāo)要求,服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè),培養(yǎng)所需人才。對(duì)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革,對(duì)一些簡(jiǎn)單的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)進(jìn)行刪減,多開設(shè)一些綜合實(shí)驗(yàn),加大綜合性、研究性的實(shí)驗(yàn)比例,把照方拿藥式實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成探索性實(shí)驗(yàn),學(xué)生自己探究實(shí)驗(yàn)的最佳條件,這點(diǎn)與科研要求不謀而合,同時(shí)把單一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成綜合實(shí)驗(yàn),增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的連續(xù)性。
2.2教學(xué)方式的改革
改變傳統(tǒng)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)采用教師講授、學(xué)生實(shí)驗(yàn)的這種教學(xué)模式。采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,課前指導(dǎo)學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)視頻,到圖書館查閱參考文獻(xiàn),同學(xué)交流根據(jù)自己的想法撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告,培養(yǎng)學(xué)習(xí)研究興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。在課堂教學(xué)上,因材施教,注重師生互動(dòng)交流,鼓勵(lì)學(xué)生把自己的想法表達(dá)出來,采用啟發(fā)式和討論式教學(xué)模式,提高學(xué)生的參與性,師生間現(xiàn)場(chǎng)達(dá)到很好的交流。如果學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的過程中遇到困難,既不直接告訴他問題出在哪里,也不替他排除,而是給以適當(dāng)?shù)奶崾荆龑?dǎo)他逐步地解決問題[4]。教師把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容延伸至科研,讓學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研緊密性和連貫性。引導(dǎo)學(xué)生思維發(fā)散,提高探究能力和創(chuàng)新能力。利用網(wǎng)絡(luò),把實(shí)驗(yàn)中遇到問題集體討論,總結(jié)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)問題的原因。對(duì)數(shù)據(jù)的處理這方面,借助于電腦軟件,如反應(yīng)速率與活化能測(cè)定實(shí)驗(yàn)中需要繪圖,傳統(tǒng)使用的是坐標(biāo)紙,現(xiàn)在我們要求學(xué)生用excel軟件或者origin軟件繪圖,通過此舉鍛煉了學(xué)生處理數(shù)據(jù)的能力,為科研和畢業(yè)論文的處理奠定了良好的基礎(chǔ)。當(dāng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)失誤,實(shí)驗(yàn)教師要引導(dǎo)他們回顧整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,分析導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗的原因,這樣加深學(xué)生的印象,也為教學(xué)積累下了經(jīng)驗(yàn)。鼓勵(lì)同學(xué)多動(dòng)腦,只有善于思考、善于總結(jié)才能提升發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后組織學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題進(jìn)行討論,以此提高全體學(xué)生的思維能力和總結(jié)能力。在課余,開放實(shí)驗(yàn)室,讓一部分學(xué)有余力的同學(xué)參與教師科研項(xiàng)目,提升學(xué)生的科研能力;學(xué)生還可以參與實(shí)驗(yàn)教師的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作,在實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)下配制上課所需溶液以及一些準(zhǔn)備工作。通過這種方式擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面和提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。在成績(jī)?cè)u(píng)定方面,要注重實(shí)驗(yàn)過程,注重學(xué)生的動(dòng)手能力及實(shí)驗(yàn)技能。從學(xué)生的討論和通過查閱文獻(xiàn)撰寫的預(yù)習(xí)報(bào)告,實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫情況,實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生維護(hù)等進(jìn)行綜合評(píng)定。
2.3綠色化學(xué)觀念的培養(yǎng)
隨著社會(huì)的進(jìn)步,人們對(duì)環(huán)境要求越來越高,無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在進(jìn)行時(shí),會(huì)產(chǎn)生有毒害的氣體、液體或固體,如果不防治,將會(huì)影響實(shí)驗(yàn)人員的身體健康,同時(shí)也會(huì)對(duì)學(xué)校周邊環(huán)境造成污染,所以實(shí)驗(yàn)采用綠色化學(xué)的實(shí)驗(yàn)方式[5]。強(qiáng)調(diào)“三廢”的處理以及在保證實(shí)驗(yàn)完成的基礎(chǔ)上,減少試劑使用量,比如定性實(shí)驗(yàn)。通過調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃,合理安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和次序,盡可能地使前一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物轉(zhuǎn)變成下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物或原料[6]。把單一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成連續(xù)的實(shí)驗(yàn),節(jié)約試劑,比如溶液的配制實(shí)驗(yàn)所得溶液用于酸堿滴定實(shí)驗(yàn);一些毒性較大的定性實(shí)驗(yàn)可以設(shè)計(jì)成以多媒體形式觀看視頻,達(dá)到教學(xué)目的。有些實(shí)驗(yàn)可以設(shè)計(jì)成微型實(shí)驗(yàn),保留常規(guī)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要操作規(guī)范并保證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠,便于操作,把握好試劑用量,不是愈少愈好[7]。
2.4夯實(shí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本功,消除學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)差異性
在學(xué)生基礎(chǔ)差異性方面,針對(duì)這一特點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行統(tǒng)一培訓(xùn),通過講座和觀看錄像的方式,在上實(shí)驗(yàn)課前掌握無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)則要求,實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí),常用儀器的認(rèn)識(shí)及正確使用方法。實(shí)驗(yàn)課第一次課強(qiáng)化基本操作訓(xùn)練,如無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要的常規(guī)儀器、試劑的保管,常規(guī)儀器確選用及實(shí)驗(yàn)規(guī)范操作。
3結(jié)論
應(yīng)用型本科院校在全面實(shí)施素質(zhì)教育情況下,培養(yǎng)服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)所需人才。作為化學(xué)化工相關(guān)專業(yè)第一門實(shí)驗(yàn)課程——無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容上以及考核方式多樣化改革,提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)范與操作技能。培養(yǎng)了學(xué)生的探究精神,提高學(xué)生的科研創(chuàng)新能力,畢業(yè)學(xué)生的專業(yè)基本功扎實(shí),受到用人單位一致好評(píng),結(jié)果令人滿意。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞: 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn) 教學(xué)改革 人才培養(yǎng)
化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)中的作用舉足輕重,而物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革又是實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革的重要方面。近年來,地方本科院校結(jié)合實(shí)際在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革方面都做了不少嘗試。我們針對(duì)學(xué)生輕視實(shí)驗(yàn)、重理論、實(shí)驗(yàn)熱情不高,自主性、能動(dòng)性和創(chuàng)造性難以發(fā)揮等問題,以提高動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力為抓手,在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行了改革探索與實(shí)踐,提高了教學(xué)效率和人才培養(yǎng)質(zhì)量,現(xiàn)總結(jié)如下,供大家參考。
1.加強(qiáng)課程教學(xué)改革,確保理論課與實(shí)驗(yàn)課同步進(jìn)行
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)化工類專業(yè)學(xué)生必須掌握的一門基本技術(shù)課程,教學(xué)內(nèi)容綜合了化學(xué)領(lǐng)域中無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等各基礎(chǔ)學(xué)科的基本研究工具和方法。目前,由于理論課與實(shí)驗(yàn)課單獨(dú)設(shè)課,受傳統(tǒng)教學(xué)模式的限制,加之實(shí)驗(yàn)課一般又由不同的老師分小組指導(dǎo),致使理論課與實(shí)驗(yàn)課經(jīng)常出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象。往往理論還沒有講完,實(shí)驗(yàn)課就要先行開展,而實(shí)驗(yàn)課中涉及的理論知識(shí)受課時(shí)所限,不可能講深講透,導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)相關(guān)理論知識(shí)理解不透,只能依照教科書機(jī)械地進(jìn)行實(shí)驗(yàn),學(xué)生不能理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與內(nèi)容間的內(nèi)在聯(lián)系,應(yīng)付了事,實(shí)驗(yàn)課成了走過場(chǎng)。為此,我們重新審核理論課與實(shí)驗(yàn)課之間的內(nèi)在承接關(guān)系,調(diào)整實(shí)驗(yàn)開設(shè)時(shí)間,確保在完成按時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的前提下,做到理論指導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)操作的步調(diào)一致。同時(shí),改革一些過去不符合“綠色化學(xué)”觀念的污染嚴(yán)重、毒害較大的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,取而代之的是綠色、環(huán)保,又具趣味性和應(yīng)用性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)踐證明,正因?yàn)閷W(xué)習(xí)了相應(yīng)的理論知識(shí),學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的不同現(xiàn)象才會(huì)有自己的理解和思考,實(shí)驗(yàn)的成就感大大增強(qiáng)。
2.更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念,改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法
為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,我們探索實(shí)施了“以學(xué)生為主,以教師為輔,注重綜合素質(zhì)培養(yǎng)和創(chuàng)新能力訓(xùn)練”的教學(xué)方法,在實(shí)驗(yàn)過程中,要求學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生深入思考問題,激發(fā)學(xué)生的參與熱情和主觀能動(dòng)性。如在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生意外或出現(xiàn)突發(fā)故障,鼓勵(lì)學(xué)生大膽提問,獨(dú)立思考,對(duì)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的情況提倡相互討論和爭(zhēng)辯等。這樣既加深了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的印象,又使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有了更深入的了解,并做到了舉一反三,融會(huì)貫通;又如隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及,我們結(jié)合新儀器和新方法制作出與教學(xué)緊密相關(guān)的多媒體課件,使教學(xué)活動(dòng)更具互動(dòng)性和形象性;再如我們實(shí)施以小組為單位分批進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法,要求組內(nèi)每個(gè)學(xué)生都要熟知實(shí)驗(yàn)的全過程,這樣先做的同學(xué)可給下批實(shí)驗(yàn)的同學(xué)進(jìn)行示范和指導(dǎo)等。上述方法的實(shí)施既可節(jié)約教學(xué)資源、提高實(shí)驗(yàn)效率,又可提高學(xué)生的自主性和協(xié)作精神,也給予學(xué)生足夠的空間發(fā)揮實(shí)驗(yàn)技能和主觀能動(dòng)性,突出學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程的主體地位等。
3.建立開放實(shí)驗(yàn)室,實(shí)施開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)
自2010年物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)被立為院級(jí)精品課程建設(shè)以來,我們開始嘗試開放式教學(xué),實(shí)驗(yàn)室全面向?qū)W生開放,給予學(xué)生充足的實(shí)驗(yàn)時(shí)間和空間。我們的具體做法是:對(duì)實(shí)驗(yàn)時(shí)間實(shí)行開放,學(xué)生可根據(jù)自己的安排,自主選擇時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn),有足夠的時(shí)間和自由度“準(zhǔn)備、思考、消化、完成”實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備實(shí)行開放,把實(shí)驗(yàn)室閑置的儀器設(shè)備集中在一起,供學(xué)生了解儀器結(jié)構(gòu)和工作原理,并鼓勵(lì)他們維修和改裝用,增強(qiáng)他們的動(dòng)手能力。這樣既給學(xué)生練就了一套過硬的實(shí)驗(yàn)技能提供了條件,又提高了儀器設(shè)備的使用率;對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)行開放,學(xué)生結(jié)合自己的專業(yè)方向和興趣愛好,自主選擇課程大綱規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,同時(shí)還根據(jù)實(shí)際需要選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,學(xué)生通過自學(xué)和與教師交流,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。此外,對(duì)參與開放式實(shí)驗(yàn)的同學(xué),我們還在文獻(xiàn)查閱、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、實(shí)驗(yàn)儀器儀表組裝及其調(diào)試、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)處理、實(shí)驗(yàn)論文撰寫和交流答辯等方面進(jìn)行系統(tǒng)訓(xùn)練,進(jìn)一步拓寬學(xué)生的知識(shí)面,激發(fā)他們的求知欲和好奇心等。
4.開設(shè)綜合性和研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力
為了能有效地培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析、研究創(chuàng)新能力,我們通過開設(shè)綜合性和研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)是物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程知識(shí)的綜合體現(xiàn),其中包含大量的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的綜合運(yùn)用;研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是教師只給出一個(gè)實(shí)驗(yàn)題目和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí),結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案,與教師討論認(rèn)為可后方可獨(dú)立實(shí)施。研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能要求更高,往往被安排在綜合性實(shí)驗(yàn)完成后再進(jìn)行。這時(shí)基本實(shí)驗(yàn)技能課已上完,學(xué)生也做過了一些綜合性實(shí)驗(yàn),做研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)已經(jīng)具備。學(xué)生從教師那里得到實(shí)驗(yàn)題目后,通過到圖書館和互聯(lián)網(wǎng)查閱相關(guān)的資料設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案,交給教師審閱,帶審核通過后學(xué)生可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師會(huì)與學(xué)生一起討論實(shí)驗(yàn)的得失,提出相應(yīng)的問題,以求下次改進(jìn)。例如在“微量熱法測(cè)定藥物對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)代謝的抑制作用”研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生通過查閱資料和文獻(xiàn),可設(shè)計(jì)出多種實(shí)驗(yàn)方案,內(nèi)容涉及藥物和細(xì)菌的篩選、微量熱數(shù)據(jù)收集與分析,細(xì)菌生長(zhǎng)代謝環(huán)境的設(shè)置與控制,將多個(gè)單元操作串聯(lián)在一起,并包含大型表征儀器的使用。實(shí)踐證明,開設(shè)綜合性和研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握了科學(xué)研究的一般方法和程序,鞏固了理論知識(shí),實(shí)驗(yàn)技能得到了鍛煉,創(chuàng)新能力得到了培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞: 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教學(xué)改革 探索
有機(jī)化學(xué)是高校化學(xué)、化學(xué)教育,以及應(yīng)用化學(xué)、高分子、環(huán)境工程等化學(xué)相關(guān)專業(yè)的必修基礎(chǔ)課,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為對(duì)理論課的補(bǔ)充,是學(xué)生通過實(shí)踐掌握理論知識(shí)的體驗(yàn)過程,也是培養(yǎng)學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)技能的操作過程。在化學(xué)專業(yè)的教學(xué)體系中,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課與有機(jī)化學(xué)理論課一樣,在整個(gè)化學(xué)教學(xué)中占據(jù)十分重要的位置。
作為皖西南地區(qū)唯一的本科師范院校,安慶師范學(xué)院高度重視實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè),對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了多方面的改革。依據(jù)我校的科研條件,對(duì)沿用的實(shí)驗(yàn)教材進(jìn)行重新編寫[1];開設(shè)綜合性的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力;每年在學(xué)生中開展“實(shí)驗(yàn)操作技能大賽”等活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。通過一系列的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革,學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力得到了提高,由學(xué)生自主設(shè)計(jì)的科研項(xiàng)目多次在國家“挑戰(zhàn)杯”設(shè)計(jì)大賽中獲獎(jiǎng)。本文從實(shí)驗(yàn)教學(xué)與考核的角度,對(duì)基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行探討。
一、重視傳統(tǒng)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)
1.規(guī)范“三個(gè)”報(bào)告
學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ν窃趯?shí)驗(yàn)操作、回答思考題與完成報(bào)告等過程中培養(yǎng)出來的。一次系統(tǒng)的有機(jī)實(shí)驗(yàn)由三部分組成:實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告可以檢驗(yàn)學(xué)生的預(yù)習(xí)效果,幫助學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作事先有一個(gè)清晰的整體把握;實(shí)驗(yàn)過程強(qiáng)調(diào)學(xué)生動(dòng)手操作的能力,注重要求學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,依據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件,記錄觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格,規(guī)范條理的記錄數(shù)據(jù),同時(shí)學(xué)生對(duì)所記錄的感性層面的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行理論思考與解釋,以便在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是對(duì)整個(gè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的最終檢驗(yàn),包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?、?shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果分析和結(jié)論,而學(xué)生在撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí),必須字體工整,表達(dá)清楚,準(zhǔn)確地闡述實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)裝置示意圖、步驟、現(xiàn)象等實(shí)驗(yàn)過程并總結(jié)陳詞。
2.規(guī)范學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作
我校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)是從性質(zhì)實(shí)驗(yàn)過渡到合成實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。學(xué)生從驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象開始,相互之間比較實(shí)驗(yàn)操作對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的影響,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中規(guī)范操作的意識(shí);進(jìn)而通過開設(shè)一系列對(duì)于粗產(chǎn)物分離和提純的操作性實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化學(xué)生處理反應(yīng)產(chǎn)物的能力;順利過渡到合成實(shí)驗(yàn)后,教師發(fā)揮主導(dǎo)作用,就實(shí)驗(yàn)所需的合成條件,在學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)原理,以及粗產(chǎn)物除雜過程的基礎(chǔ)上,指導(dǎo)學(xué)生舉一反三,最終學(xué)會(huì)選擇正確的實(shí)驗(yàn)儀器,設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)裝置,完成設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。
3.重視思考題和結(jié)果分析
教師以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),聯(lián)系實(shí)驗(yàn)原理提出思考題,引起學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的好奇心,提高學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和動(dòng)腦思考的主動(dòng)性。只有認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)并加以理論分析,學(xué)生才能夠很好地回答教師提出的思考題?;卮鹚伎碱}是對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的再思考與提高[2],在實(shí)驗(yàn)中,教師圍繞每個(gè)實(shí)驗(yàn)提出深刻的思考題,不但可以促進(jìn)學(xué)生深入思考與學(xué)習(xí),而且可以使學(xué)生較好地鍛煉理性思維能力,從而達(dá)到較好的實(shí)驗(yàn)效果,提高教學(xué)質(zhì)量。
二、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索
1.學(xué)生實(shí)驗(yàn)與教師科研相結(jié)合
我校根據(jù)教師的一些科研課題開設(shè)開放性實(shí)驗(yàn),學(xué)生自主報(bào)名,利用課余和暑假的時(shí)間參與實(shí)驗(yàn)研究,查閱文獻(xiàn),學(xué)習(xí)反應(yīng)機(jī)理,進(jìn)一步提出設(shè)想,在教師幫助下優(yōu)化反應(yīng)條件,并動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。參與這些實(shí)驗(yàn)的學(xué)生多數(shù)以這部分工作為起點(diǎn)開始自己畢業(yè)論文的撰寫,并且為考研面試中的實(shí)驗(yàn)操作部分打下基礎(chǔ),更有提出一些較好設(shè)想并努力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的學(xué)生憑借實(shí)驗(yàn)成果參加“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技創(chuàng)作競(jìng)賽,其中《基于Ni(dmit)2分子自旋梯材料的制備和構(gòu)效關(guān)系研究》獲2009年全國三等獎(jiǎng)。
2.開展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“雙語教學(xué)”
應(yīng)對(duì)我?;瘜W(xué)化工學(xué)院的大多數(shù)畢業(yè)生都選擇進(jìn)一步深造的現(xiàn)狀,考慮到提高學(xué)生的科研能力,幫助學(xué)生順利通過考研面試,選擇性地開展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“雙語教學(xué)”[3]是必要的。對(duì)于同一個(gè)實(shí)驗(yàn),同時(shí)開設(shè)中文和英文兩組實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生依據(jù)個(gè)人對(duì)英語的駕馭能力進(jìn)行選擇。實(shí)驗(yàn)完成后,實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須用英文書寫,這對(duì)學(xué)生以后撰寫科技論文大有益處。對(duì)于學(xué)生來說有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)英語教學(xué)是一個(gè)難得的系統(tǒng)學(xué)習(xí)運(yùn)用專業(yè)詞匯的機(jī)會(huì),對(duì)以后工作、科學(xué)研究及進(jìn)行學(xué)術(shù)交流非常重要。在雙語教學(xué)過程中,為提高學(xué)生的英文寫作水平,指導(dǎo)學(xué)生查閱與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的科技文獻(xiàn),學(xué)習(xí)英文科技論文的寫作方法,如何采取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)措施,達(dá)到既能幫助學(xué)生既掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)與專業(yè)詞匯,又能掌握有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的技能操作的雙重效果,還需要進(jìn)一步探討。
3.有機(jī)實(shí)驗(yàn)的微型化和綠色化
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程作為對(duì)理論課的重要補(bǔ)充,開設(shè)的課時(shí)量為108學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)中所使用藥品大多數(shù)具有毒性和易燃性,實(shí)驗(yàn)流程也需要較長(zhǎng)的時(shí)間,并且由于教育擴(kuò)招,學(xué)生多,班級(jí)多,而實(shí)驗(yàn)室的資源有限,如何降低實(shí)驗(yàn)試劑的用量,節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間,降低污染成為實(shí)驗(yàn)室需要解決的難題。
微型實(shí)驗(yàn)是近年來國內(nèi)外迅速發(fā)展的一種實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)[4],它具有節(jié)能、安全、減少污染、實(shí)驗(yàn)迅速等優(yōu)點(diǎn),并且實(shí)驗(yàn)的微型化不影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,還可以減少實(shí)驗(yàn)三廢,對(duì)保證學(xué)生和教師的安全,提高經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益有實(shí)際意義。
近年來,超聲波、微波、光、電及生物催化劑(酶、微生物、抗體酶)、綠色溶劑(離子液體、超臨界流體、水)在有機(jī)合成中的應(yīng)用得到了空前的發(fā)展,并形成了一系列先進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)[5]-[6],利用這些技術(shù)手段對(duì)于加快反應(yīng)速度、提高產(chǎn)率、減少能耗、減小污染起到了意想不到的作用。比如在微波合成β-萘甲醚實(shí)驗(yàn)中,利用微波加熱的方式取代傳統(tǒng)加熱,提高了反應(yīng)速率,節(jié)省了不少時(shí)間。
三、建立新實(shí)驗(yàn)考核體系
實(shí)驗(yàn)課成績(jī)?cè)u(píng)定是檢查教學(xué)效果和激勵(lì)學(xué)生認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的重要環(huán)節(jié)[7]-[8]。嚴(yán)格的考核是正確引導(dǎo)和激勵(lì)學(xué)生的積極性,監(jiān)督和檢查學(xué)生學(xué)習(xí)效果及應(yīng)用能力,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的有效手段。
我校的實(shí)驗(yàn)課程考核包括平時(shí)考核、操作考查和期末實(shí)驗(yàn)理論考試,平時(shí)考核是指對(duì)學(xué)生的“三個(gè)”報(bào)告的撰寫情況和平時(shí)表現(xiàn)進(jìn)行打分,教師通過整個(gè)學(xué)期對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程的觀察,對(duì)學(xué)生的真實(shí)水平有清楚的了解,根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、思維能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等多方面進(jìn)行考核,這一部分占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的30%;操作考查主要是就選定的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生搭建儀器裝置和實(shí)驗(yàn)基本操作的動(dòng)手能力,對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的各種問題的綜合能力等多個(gè)角度進(jìn)行考查,根據(jù)學(xué)生的操作與回答情況進(jìn)行打分,這一部分占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的30%。實(shí)驗(yàn)理論是基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程必須掌握的一項(xiàng)重要內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)理論考試可促進(jìn)學(xué)生在掌握具體的操作上更進(jìn)一步理解各種操作的理論背景知識(shí)。實(shí)驗(yàn)理論考試主要對(duì)學(xué)生進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)的理論知識(shí)、基本操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等方面的書面考試,實(shí)驗(yàn)理論考試成績(jī)是學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)的重要組成部分,這一部分占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的40%。
這種實(shí)驗(yàn)考核方式既考查了學(xué)生知識(shí)掌握的情況,又考查了學(xué)生的操作能力,還體現(xiàn)了成績(jī)的真實(shí)性和公平性。
四、結(jié)語
我們對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革,優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練和實(shí)際動(dòng)手能力得到了有效加強(qiáng),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)了科研創(chuàng)新精神,不少學(xué)生發(fā)表了質(zhì)量較高的學(xué)術(shù)論文。學(xué)生的綜合素質(zhì)得到了有效提升,考上研究生的人數(shù)逐年上升,占畢業(yè)生總數(shù)的50%左右。他們基礎(chǔ)扎實(shí)、動(dòng)手能力強(qiáng)、敢于實(shí)踐創(chuàng)新,受到了用人單位普遍歡迎,經(jīng)過兩三年實(shí)踐就能成為所在單位的教學(xué)科研骨干。有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革也大大促進(jìn)了教師提高自身素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平的積極性,形成了教師與學(xué)生教學(xué)相長(zhǎng)的良性互動(dòng)。
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【關(guān)鍵詞】綠色化學(xué);環(huán)境污染;環(huán)境治理
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當(dāng)今時(shí)代,化學(xué)真正成為了一門最有用的科學(xué)?;瘜W(xué)科學(xué)的研究成果和化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用為推動(dòng)人類的進(jìn)步起到了決定性的作用。目前,化學(xué)及其制品已經(jīng)滲透到人類生活、生產(chǎn)和國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。但另一方面,化學(xué)化工的發(fā)展為人類的生活改善提供了源源不斷的能源和物質(zhì)基礎(chǔ),但同時(shí)又造成了很多的能源和環(huán)境問題。隨著化學(xué)品的大量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用,人類對(duì)全球性環(huán)境污染的加劇、能源的匱乏和資源的減少日益關(guān)注。人們逐漸發(fā)現(xiàn), 僅依靠開發(fā)更有效的污染控制技術(shù)對(duì)改善環(huán)境是很有限的,而應(yīng)該把注意力集中到原始污染的預(yù)防上則對(duì)消除污染更有效?!熬G色化學(xué)”的出現(xiàn),為人類最終從化學(xué)的角度解決環(huán)境和能源問題帶來了新的希望。
一、概念及核心內(nèi)容
1.概念。綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)或清潔化學(xué),是指化學(xué)反應(yīng)和過程以“原子經(jīng)濟(jì)性”為基本原則,即在獲取新物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)中充分利用參與反應(yīng)的每個(gè)原料原子,在始端就采用實(shí)現(xiàn)污染預(yù)防的科學(xué)手段,因而過程和終端均為零排放和零污染,是一門從源頭阻止污染的化學(xué)。
2.核心內(nèi)容。原子經(jīng)濟(jì)性是綠色化學(xué)的核心內(nèi)容,這一概念最早是1991年美國Stanford大學(xué)的著名有機(jī)化學(xué)家Trost提出的,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)物。理想的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百地轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢物,實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”。他用原子利用率衡量反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性,認(rèn)為高效的有機(jī)合成應(yīng)最大限度地利用原料分子的每一個(gè)原子,使之結(jié)合到目標(biāo)分子中。綠色化學(xué)的原子經(jīng)濟(jì)性的反應(yīng)有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn):一是最大限度地利用了原料;二是最大限度地減少了廢物的排放。
二、滲透“綠色化學(xué)”思想
我國古代就有“不涸澤而漁,不焚林而獵”的保護(hù)自然環(huán)境的思想。今天,我們保護(hù)環(huán)境不僅要保護(hù)環(huán)境不受污染,而且要繼承古代環(huán)境保護(hù)的思想,合理利用資源,以保證資源的永久利用。我們應(yīng)該懂得保護(hù)環(huán)境就是保護(hù)我們自己。為了更好地保護(hù)環(huán)境,許多國家正在廣泛地宣傳環(huán)境保護(hù)思想,制定相應(yīng)的法律法規(guī)。我國于1979年9月頒布了《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法(試行)》,并在1983年底召開的全國第二次環(huán)境保護(hù)大會(huì)上將保護(hù)環(huán)境確立為我國一項(xiàng)基本國策。
白色污染是當(dāng)今社會(huì)的一大公害,而且越來越受到公眾和政府的關(guān)注。塑料作為人工合成的高分子材料,由于它有良好的成膜性、絕緣性、成型性、耐酸堿、耐腐蝕,外觀鮮艷,而且它具有極其低廉的價(jià)格,隨著石油化工的發(fā)展迅速成為人類不可缺少的一種材料。然而隨著塑料的大量使用,廢棄塑料難于降解,嚴(yán)重污染了人們所居住的環(huán)境,還有的塑料會(huì)引起人類新的疾病的產(chǎn)生。通過對(duì)城市垃圾焚燒場(chǎng)的煙塵分析發(fā)現(xiàn)以下幾種含氯有機(jī)物常同時(shí)存在,即:多氯二苯并-對(duì)二惡英(PCDD)、多氯二苯并呋喃(PCDF)、氯苯和氯代酚等。這些物質(zhì)都是對(duì)人體非常有害的。如今,綠色蔬菜、綠色產(chǎn)品、綠色科技、綠色化學(xué),還有現(xiàn)在所提倡的“綠色學(xué)?!保汲蔀樽顣r(shí)髦的名詞。綠色話題成為人類最具共識(shí)的話題。這種綠色意識(shí),是人類重新審視自然的表現(xiàn)。傳統(tǒng)觀念中把人類和自然放在對(duì)立的位置上,人類總是妄圖征服自然,操縱自然,為己所用,卻完全不顧及自己賴以生存的環(huán)境破壞。而綠色意識(shí)把人看成是自然界中的一員,追求的是人與自然的統(tǒng)一以及人對(duì)自然的尊重。只有培養(yǎng)人類真正意義上的“綠色意識(shí)”,才能實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境,對(duì)人類更友善的化學(xué)——綠色化學(xué)。
因此,人類在生產(chǎn)、生活中都應(yīng)貫穿綠色化學(xué)的思想,在生活中對(duì)其廢棄物要妥善處理,決不能隨意傾倒,造成環(huán)境污染,有的還可以變廢為寶。如使用環(huán)保節(jié)能電池;使用太陽能熱水器;使用節(jié)能燈;不食保護(hù)的野生動(dòng)、植物等。如不使用難降解的一次性飯盒,少使用與廢棄塑料袋,不亂扔廢舊電池等。關(guān)注重大的綠色化學(xué)研究成果。如環(huán)境友好的海洋生物防垢劑,新配方汽油,環(huán)境友好柴油等。使用具有綠色環(huán)保標(biāo)志的產(chǎn)品如綠色電冰箱,無磷洗衣粉,太陽能熱水器等。當(dāng)然我們要鼓勵(lì)大家多騎自行車,少用機(jī)動(dòng)車。
三、設(shè)計(jì)“綠色新工藝”
我國在環(huán)境資源、容量方面,總量雖大但人均擁有量很小。經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的特點(diǎn)是工業(yè)技術(shù)水平整體不高,能源和資源消耗及污染排放量高,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)比重還是很大,“三廢”基本沒有經(jīng)過任何處理就四處排放,污染十分嚴(yán)重。以2006年甘肅徽縣鉛錠冶煉廠鉛中毒事件為例,涉及村民2000多人,其中373人為兒童。這些兒童中,90%以上血鉛超標(biāo),最高者血鉛含量超標(biāo)數(shù)倍,被診斷為重度鉛中毒,被診斷為重度鉛中毒年齡最小的孩子,只有1歲2個(gè)月。而成人中血鉛超標(biāo)也很普遍。依次來看,人們不僅不能走“先污染破壞,后治理恢復(fù)”的道路,也不能走“邊污染,邊治理”
的道路,而應(yīng)該采取我國政府制定的“全面規(guī)劃,合理布局,綜合利用,化害為利,依靠群眾,大家動(dòng)手,保護(hù)環(huán)境,造福人民”的環(huán)境保護(hù)方針,還要在化工工藝上采取更為綠色的、環(huán)保的工藝過程。綠色化學(xué)不是被動(dòng)地治理環(huán)境污染,而是主動(dòng)的防止化學(xué)污染,從而在根本上切斷污染源,所以綠色化學(xué)是更高層次的環(huán)境友好化學(xué)。
根據(jù)不同專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)以及教學(xué)對(duì)象的特點(diǎn),我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行了精心的選擇和安排,教學(xué)課程內(nèi)容注重培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能?;緦?shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練部分占總學(xué)時(shí)數(shù)約30%,綜合性實(shí)驗(yàn)占40%,研究性實(shí)驗(yàn)占20%,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容占10%。充分考慮基本實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)出現(xiàn)的順序及頻率,重要的實(shí)驗(yàn)操作至少要訓(xùn)練兩次以上,幫助學(xué)生靈活運(yùn)用這些實(shí)驗(yàn)基本功打好基礎(chǔ)。為此前期我們安排熔點(diǎn)和沸點(diǎn)測(cè)定、常壓蒸餾、水蒸氣蒸餾、折光率測(cè)定、旋光度測(cè)定、重結(jié)晶等實(shí)驗(yàn),盡可能對(duì)各種基礎(chǔ)操作進(jìn)行訓(xùn)練。運(yùn)用前期所學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法和操作技術(shù),對(duì)物質(zhì)進(jìn)行合成,然后對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行鑒定及含量分析,對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的綜合訓(xùn)練做到由淺到深、由簡(jiǎn)到繁、循序漸進(jìn)。
2開設(shè)多步驟合成實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生綜合能力
在有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排上,一般是學(xué)生先做一些基本實(shí)驗(yàn)。掌握了一些基本實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)技術(shù),經(jīng)綜合性實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練。進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐。因此,在學(xué)生掌握了一些最基本的操作技術(shù),完成了一定數(shù)量的有代表性的、典型的、重要的有機(jī)反應(yīng)類型的制備實(shí)驗(yàn)之后。盡可能將單個(gè)的合成實(shí)驗(yàn)變成多步驟的合成實(shí)驗(yàn),用前一步反應(yīng)所得的產(chǎn)品,作為后一步反應(yīng)的原料,即多步驟有機(jī)合成。比如可以設(shè)計(jì)合成1-溴-2甲基-3硝基苯。該系列實(shí)驗(yàn)涉及到的基本操作有滴液漏斗的使用、回流、蒸餾、萃取分離、重結(jié)晶、抽濾、熔點(diǎn)的測(cè)定、脫色等。涉及到的反應(yīng)有苯的鹵化、烷基化、硝化、磺化及去磺化等諸多反應(yīng)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生能獲得較多的信息,較深刻的理解到欲給甲苯的鄰位引入硝基或鹵素,首先要利用磺?;鶎?duì)位進(jìn)行占位反應(yīng),從而避免對(duì)位產(chǎn)物的生成。由于是系列實(shí)驗(yàn),每一步產(chǎn)品的產(chǎn)率及純度都關(guān)系到下一步實(shí)驗(yàn)?zāi)芊襁M(jìn)行,學(xué)生必須仔細(xì)認(rèn)真地對(duì)待每一步反應(yīng)和每一步操作。通過這些操作既加強(qiáng)了基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練,又加強(qiáng)了理論與實(shí)際的聯(lián)系,并且前一反應(yīng)的產(chǎn)物要用來作為后一反應(yīng)的原料,因此對(duì)中間產(chǎn)物的質(zhì)和量提出了較高的要求,杜絕了部分學(xué)生的弄虛作假。培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
3滲透綠色化學(xué)理念,引入現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)與方法
(1)我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)過程中有意識(shí)地向?qū)W生滲透環(huán)保意識(shí),使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到保護(hù)環(huán)境必須要“從自我做起”,從而養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)行為習(xí)慣,在實(shí)驗(yàn)中所產(chǎn)生的廢液必須分類回收,如果可能盡量做到循環(huán)利用,盡可能做到“三廢”對(duì)環(huán)境的零排放。(2)對(duì)某些有毒反應(yīng),尋找無毒替代物。如間二硝基苯的制備實(shí)驗(yàn),所用的原料硝基苯及產(chǎn)物間二硝基苯均為劇毒致癌化學(xué)物質(zhì),我們選用毒性較小甲基橙制備實(shí)驗(yàn)取代間二硝基苯的制備實(shí)驗(yàn)。而甲基橙為實(shí)驗(yàn)室常用酸堿指示劑,可以大大增加了學(xué)生對(duì)甲基橙合成的興趣。(3)充分利用學(xué)生的產(chǎn)品,將該反應(yīng)產(chǎn)品作為另一反應(yīng)的原料,實(shí)現(xiàn)無廢物排放。如上面實(shí)驗(yàn)合成的甲基橙,甲基橙可以作為光催化降解的模型化合物,甲基橙可以被分解為無毒的小分子。
4選擇聯(lián)系學(xué)生專業(yè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
基于我?;瘜W(xué)、材料及生物類專業(yè)畢業(yè)后大部分將從事與化學(xué)、材料及生物制藥有關(guān)的工作,教學(xué)上有意為學(xué)生將來的發(fā)展做好知識(shí)方面的儲(chǔ)備。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,我們?cè)诮虒W(xué)內(nèi)容上根據(jù)專業(yè)的不同,選擇了一些與專業(yè)聯(lián)系緊密的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,如:針對(duì)高分子材料專業(yè)及金屬材料專業(yè)我們選擇雙酚A(BPA)的制備實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)內(nèi)容,雙酚A是一種用途很廣泛的化工原料。它是雙酚A型環(huán)氧樹脂及聚碳酸酯等化工產(chǎn)品的合成原料。雙酚A主要是通過苯酚和丙酮的縮合反應(yīng)來制備,一般用鹽酸、硫酸等質(zhì)子酸作為催化劑。由于高分子專業(yè)及金屬材料專業(yè)在后續(xù)課程中會(huì)講到環(huán)氧樹脂及環(huán)氧樹脂涂料的制備。前期的實(shí)驗(yàn)會(huì)讓學(xué)生對(duì)環(huán)氧樹脂有更深的認(rèn)識(shí)。另外我們也適當(dāng)增加了精細(xì)有機(jī)合成,天然有機(jī)物提取等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如針對(duì)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)開設(shè)具有解熱、鎮(zhèn)痛和消炎作用阿司匹林的制備實(shí)驗(yàn)。對(duì)生物工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)茶葉中提取可作為中樞神經(jīng)興奮藥的“咖啡因“等。這些實(shí)驗(yàn)既激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的興趣,又培養(yǎng)了學(xué)生將實(shí)驗(yàn)成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益的意識(shí)。
5建立開放型實(shí)驗(yàn)室,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
創(chuàng)新教育應(yīng)當(dāng)融入所有教學(xué)環(huán)節(jié),讓學(xué)生多接觸需要發(fā)現(xiàn)、分析和解決的問題,進(jìn)行思維訓(xùn)練和實(shí)踐鍛煉。首先,加強(qiáng)開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置與管理。開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目目前已成為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案的一個(gè)有機(jī)組成部分。而且有的項(xiàng)目還根據(jù)低年級(jí)與高年級(jí)學(xué)生知識(shí)水平和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的差異,因材施教,把科學(xué)研究訓(xùn)練、科研實(shí)踐訓(xùn)練分成要求不同的兩個(gè)層次,使低年級(jí)學(xué)生盡早接受研究氣氛的熏陶;高年級(jí)學(xué)生的訓(xùn)練選題則盡量與教師的科研課題結(jié)合,條件具備的還與其畢業(yè)論文工作相銜接,使他們得到系統(tǒng)和全面的鍛煉,以期獲得更好的效果。在開放性實(shí)驗(yàn)方面,我們針對(duì)基礎(chǔ)較扎實(shí),求知欲較強(qiáng),對(duì)化學(xué)有濃厚興趣的學(xué)生開展“大學(xué)生創(chuàng)新與實(shí)踐活動(dòng)”。其形式將學(xué)院論證、設(shè)立由教師或?qū)W生建議的具有科研或開發(fā)背景的課題與項(xiàng)目,然后由學(xué)生自行組合的小組(3~5人)在教師的指導(dǎo)下完成研究工作,提交研究論文或研究報(bào)告。通過這種活動(dòng)進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合素養(yǎng),了解科學(xué)研究方法,鼓勵(lì)他們積極參與各項(xiàng)競(jìng)爭(zhēng),展示自己的才華。其次,繼續(xù)組織學(xué)生積極參加省內(nèi)外的各類競(jìng)賽,如課程競(jìng)賽、化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽等。以江蘇省化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽為例,參賽以小組為單位進(jìn)行,要求參賽者針對(duì)一個(gè)綜合的化學(xué)問題,設(shè)計(jì)出制備、分離、分析等詳細(xì)步驟,包括提出所需藥品及儀器設(shè)備的要求,完成論文式報(bào)告,并進(jìn)行答辯。這種競(jìng)賽方式可以綜合考察學(xué)生的分析解決問題的創(chuàng)造力、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、數(shù)據(jù)處理能力、科研論文撰寫能力及口頭表達(dá)能力。通過這種競(jìng)賽可以總體考察學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)與實(shí)踐中的能力和團(tuán)隊(duì)合作精神;檢驗(yàn)化學(xué)教學(xué)的狀況。
6改革實(shí)驗(yàn)考核體系,實(shí)現(xiàn)客觀全面評(píng)價(jià)
考核是實(shí)驗(yàn)課的重要組成部分,是對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)水平的操作技能情況的綜合客觀評(píng)價(jià)。(1)考前開放實(shí)驗(yàn)室,給學(xué)生創(chuàng)造良好的復(fù)習(xí)條件??记皩⒄麄€(gè)學(xué)期的實(shí)驗(yàn)儀器都擺出來,學(xué)生可以來實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行復(fù)習(xí),并有教師輔導(dǎo)。(2)正確擬定考核題目,制定統(tǒng)一評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。命題原則是以大綱為依據(jù),注意不偏離所學(xué)的基本內(nèi)容,又要考核學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)過知識(shí)和技能;既要反應(yīng)基本要求,又要有綜合試題,使考試真正能夠起到對(duì)學(xué)生全面檢查,并利于提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。(3)以組為單位,現(xiàn)場(chǎng)觀摩,單兵考核。每班學(xué)生分成四組,每組7~8人,以小組為單位分批進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)考核。按序抽簽,單兵考核,其他學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)觀摩?,F(xiàn)場(chǎng)抽簽,使學(xué)生無法猜題,這就促使學(xué)生必須對(duì)本學(xué)期所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行全面的復(fù)習(xí),考前開放實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生積極參加,扭轉(zhuǎn)學(xué)生死記硬背應(yīng)付考試的被動(dòng)局面?,F(xiàn)場(chǎng)觀摩受益面大,效果好。每個(gè)學(xué)生雖然只抽一個(gè)考題,但要觀摩6~7個(gè)學(xué)生的考試,觀摩別人可以發(fā)現(xiàn)自己的問題。(4)評(píng)定總結(jié)。小組考核完畢后,學(xué)生進(jìn)行評(píng)定總結(jié),由于考核情況相互了解,學(xué)生發(fā)言積極,氣氛活躍,最好老師補(bǔ)充總結(jié)。小組講評(píng),既肯定成績(jī),又指出存在的問題,激發(fā)了學(xué)生的進(jìn)取精神,活躍了學(xué)習(xí)氛圍。教學(xué)實(shí)踐證明,改革實(shí)驗(yàn)考核方法,嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理,不但使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重視程度加強(qiáng),也使學(xué)生的操作技能得到進(jìn)一步加強(qiáng)。
7總結(jié)
一、反思性學(xué)習(xí)概述
1.反思性學(xué)習(xí)的內(nèi)涵
反思性學(xué)習(xí)是指學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)過程的再認(rèn)知來進(jìn)行學(xué)習(xí),換句話說是指對(duì)自己的思維過程、思維結(jié)果的再認(rèn)知,它是學(xué)生的學(xué)習(xí)過程不可缺少的重要環(huán)節(jié)。建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)不是被動(dòng)的接受,而是學(xué)習(xí)者在一定的情境下,通過他人的幫助,利用必要的學(xué)習(xí)資料,通過意義建構(gòu)即不斷地進(jìn)行反思、概括和抽象而獲得的??梢钥闯觯此夹詫W(xué)習(xí)是學(xué)生的自主活動(dòng),別人是無法替代的,但是目前的教學(xué)活動(dòng)中,反思性學(xué)習(xí)這一環(huán)節(jié)往往被忽視,導(dǎo)致很多同學(xué)的反思性學(xué)習(xí)能力的不足。
2.反思性化學(xué)學(xué)習(xí)的重要性
由于化學(xué)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)既多又分散,并且有大量的知識(shí)需要記憶,以至于很多同學(xué)認(rèn)為化學(xué)是理科中的文科,這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的。有教師總結(jié)出了化學(xué)的五字學(xué)習(xí)法,即“觀,動(dòng),記,思,練”,這五字學(xué)習(xí)法中就提到了思,也就是學(xué)生自己的反思,死記硬背化學(xué)學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)是沒有用的,要在記憶的基礎(chǔ)上不斷思考,深入研究,以使新知識(shí)與已有的知識(shí)融會(huì)貫通,以促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化,建立知識(shí)之間的連接點(diǎn)。
3.讓學(xué)生積極主動(dòng)進(jìn)行化學(xué)反思性學(xué)習(xí)
在教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中,我們要積極創(chuàng)設(shè)情景讓學(xué)生進(jìn)行反思性學(xué)習(xí),因?yàn)槭箤W(xué)生明確意識(shí)到自己的學(xué)習(xí)中的不足往往是很難的,所以作為教師的我們,要作為學(xué)生反思活動(dòng)的促進(jìn)者,創(chuàng)造輕松、信任、合作的氛圍,幫助學(xué)生看到學(xué)習(xí)中的問題所在,是反思活動(dòng)展開。
二、學(xué)生化學(xué)反思性學(xué)習(xí)能力在問題解決能力中的幾個(gè)案例
既然讓學(xué)生意識(shí)到自己的學(xué)習(xí)不足是很困難的,教師就可以從實(shí)際出發(fā),提供一定的反思線索或適當(dāng)?shù)膶?shí)例,以幫助學(xué)生學(xué)會(huì)反思,從而不斷提高自己的反思能力,繼而實(shí)現(xiàn)反思的自主化。
【案例1】將23gNa、18gAl、56gFe分別投入盛有200g7.3%的鹽酸中,誰放出的氫氣最多?
答案:Na
此題中,鹽酸不管和哪種物質(zhì)反應(yīng),都是不足量的。所以很多同學(xué)就會(huì)產(chǎn)生疑惑,應(yīng)該是放出的氫氣一樣多???其實(shí)不然,在金屬活動(dòng)順序表中,Na排在靠前的位置,說明它的化學(xué)性質(zhì)很活潑。在高中教學(xué)中我們也學(xué)習(xí)到了Na可以跟H2O發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。如果同學(xué)們的思維還停留在初中階段,只考慮了Na可以跟稀鹽酸反應(yīng),而忽視了它還可以在酸消耗完的時(shí)候進(jìn)一步可以跟水的反應(yīng),就會(huì)造成此題的錯(cuò)誤。從這個(gè)題中可以看出,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不僅要記憶住知識(shí),而且要把它與原先已有的知識(shí)建立鏈接,使知識(shí)達(dá)到完善的地步。
【案例2】向Fe(NO)2溶液中加入適量NaOH,是Fe2+恰好完全沉淀,過濾,小心加熱沉淀,直至水分蒸干,然后灼燒到質(zhì)量不再發(fā)生變化,此時(shí)固體的成分是什么?
答案:Fe2O3
此題中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe2++2OH-■Fe(OH)2有些同學(xué)會(huì)認(rèn)為固體成分就是Fe(OH)2,有些同學(xué)會(huì)認(rèn)為對(duì)沉淀進(jìn)行了灼燒,而Fe(OH)2不穩(wěn)定,受熱分解成為FeO和H2O。這個(gè)就考查了同學(xué)們對(duì)知識(shí)的遷移能力了。在書本上,我們做實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)制備Fe(OH)2時(shí),一開始出現(xiàn)白色沉淀,然后變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t棕色。這表明Fe(OH)2不穩(wěn)定,易被氧化為Fe(OH)3,所以我們做Fe(OH)2的時(shí)候做了很多改進(jìn)設(shè)計(jì),意在防止Fe(OH)2被氧化。而制備Fe(OH)2的時(shí)候出現(xiàn)的顏色變化也成為推斷題的題眼。在此題中,加熱沉淀的過程中,F(xiàn)e(OH)2就已被氧化為Fe(OH)3了,在進(jìn)行灼燒,F(xiàn)e(OH)3不穩(wěn)定,分解為Fe2O3和H2O。從這題可以看出,同學(xué)們不能單個(gè)記住一些知識(shí),知識(shí)在運(yùn)用的過程中不是死的,也是處在變化過程中,這個(gè)實(shí)際上也是考察學(xué)生的反思能力、融會(huì)貫通能力。
【案例3】在化學(xué)方程式
2Al+2NaOH+2H2O■2NaAlO2+3H2中,還原劑是______,氧化劑是________。
答案:Al;H2O
此題中,如果單純看化學(xué)方程式,很多同學(xué)會(huì)認(rèn)為,氧化劑是H2O和NaOH。其實(shí)這個(gè)反應(yīng)時(shí)要分兩步進(jìn)行,首先是
2Al+6H2O■2Al(OH)3+3H2,然后生成的Al(OH)3再和NaOH反應(yīng)得到NaAlO2和H2O,兩步反應(yīng)的加和就得到題設(shè)中的化學(xué)方程式,實(shí)質(zhì)上H2全部是Al和H2O反應(yīng)得到的,把氧化還原反應(yīng)的知識(shí)與Al和NaOH反應(yīng)的實(shí)質(zhì)聯(lián)合起來,不難看出,此題的還原劑是Al,氧化劑是H2O。除了這個(gè)反應(yīng)以外,還有Si跟NaOH的反應(yīng)也是如此。從這個(gè)題目進(jìn)一步看出,單純的記住一些概念在我們解決問題的過程中雖然有一定的幫助,但是還需要我們對(duì)所學(xué)習(xí)過的知識(shí)進(jìn)行反思,找到并總結(jié)其中的特殊點(diǎn),然后特殊問題特殊對(duì)待,才能找到解決問題的正確途徑。
三、小結(jié)
新課標(biāo)要求教學(xué)過程更加注重“過程與方法”,在教學(xué)實(shí)踐中要注重培養(yǎng)學(xué)生的反思學(xué)習(xí)能力,不僅有助于他們更好的獲得知識(shí),促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化與整合,而且有助于他們問題解決能力的提升。隨著新教材的實(shí)施,教師們面臨新的挑戰(zhàn)。新教材更加注重學(xué)生的自主探究和知識(shí)總結(jié)能力的培養(yǎng),許多知識(shí)教材并沒有直接呈現(xiàn)出來,而是需要學(xué)生在教師的幫助下自己得出結(jié)論,所以在學(xué)生反思學(xué)習(xí)能力就顯得尤為重要,教師要積極創(chuàng)設(shè)情境促進(jìn)學(xué)生的反思學(xué)習(xí)。
參考文獻(xiàn)
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作者單位:
湖南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院
關(guān)鍵詞有機(jī)合成;課程建設(shè);教學(xué)改革;能力培養(yǎng)
有機(jī)合成化學(xué)是有機(jī)化學(xué)學(xué)科的核心內(nèi)容,是創(chuàng)造新分子的主要手段和工具,它既是一門科學(xué),又是一門藝術(shù),同時(shí)也具有極強(qiáng)的實(shí)用性,是高等院?;瘜W(xué)化工及相關(guān)學(xué)科的重要專業(yè)課程之一[1]。有機(jī)合成的教學(xué)內(nèi)容豐富,實(shí)踐性強(qiáng),與生命、環(huán)境、材料、能源等諸多學(xué)科領(lǐng)域都有不同程度的交叉與滲透[2-5]。隨著現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展,有機(jī)合成研究領(lǐng)域中新反應(yīng)和新理論的大量出現(xiàn),使有機(jī)合成的教學(xué)內(nèi)容發(fā)生了巨大變化,加之化學(xué)專業(yè)生源的改變,有近一半學(xué)生報(bào)考的第一志愿不是化學(xué)專業(yè),導(dǎo)致教學(xué)對(duì)象也發(fā)生了明顯的變化。尤其是面對(duì)新世紀(jì)的挑戰(zhàn),作為專業(yè)選修課的有機(jī)合成化學(xué)教學(xué)在筆者所在的學(xué)校面臨以下問題:(1)對(duì)有機(jī)合成選修課不夠重視。一方面上課教師安排隨意,教學(xué)內(nèi)容沒有充分討論及論證,另一方面學(xué)生選課也很隨意,對(duì)期末考試不夠重視;(2)內(nèi)容陳舊松散,教學(xué)模式單一。學(xué)生被動(dòng)灌輸,機(jī)械接受,主體能動(dòng)作用不能發(fā)揮,課堂教學(xué)氣氛缺乏活力,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力不足,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng);(3)在教學(xué)過程中,過多地采用多媒體教學(xué),盡管提高了講課的速度,增加了課堂知識(shí)量,但缺乏溝通互動(dòng),學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解程度有所欠缺;(4)有機(jī)合成參考教材內(nèi)容老舊,缺少現(xiàn)代的有機(jī)合成化學(xué)新知識(shí)和新理論,與現(xiàn)代有機(jī)合成化學(xué)學(xué)科前沿領(lǐng)域沒有實(shí)現(xiàn)很好的交叉滲透;(5)在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,學(xué)生玩手機(jī)、上網(wǎng),不喜歡看書。以上問題的存在導(dǎo)致學(xué)生既不能掌握系統(tǒng)的學(xué)科基礎(chǔ)理論,也不能得到很好的專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng),反而使學(xué)生專業(yè)興趣下降、創(chuàng)新意識(shí)淡泊,能力培養(yǎng)更無從談起。為了適應(yīng)新形勢(shì)的要求,解決以上問題,2006年至今,我們對(duì)有機(jī)合成化學(xué)課程進(jìn)行了一系列改革,采取以下改革舉措:堅(jiān)持以“以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)”為原則,以“注重能力培養(yǎng)”為核心,采取精選參考教材、整合課程內(nèi)容、優(yōu)化教學(xué)方法,讓長(zhǎng)期從事有機(jī)合成研究的教師擔(dān)任主講教師,控制選課人數(shù)、實(shí)行小班上課、改進(jìn)考試辦法等一系列舉措,目的是讓對(duì)有機(jī)合成有興趣的學(xué)生打好基礎(chǔ),提高能力,培養(yǎng)化學(xué)創(chuàng)新人才。
一、精選中英文參考教材
選取好的參考教材是教學(xué)質(zhì)量的基本保證。根據(jù)有機(jī)合成化學(xué)內(nèi)容豐富、理論深刻、實(shí)踐性強(qiáng)、與多門學(xué)科互相交叉滲透、國內(nèi)外參考教材多等特點(diǎn),2012年開始我們選用清華大學(xué)巨勇等編著的《有機(jī)合成化學(xué)與路線設(shè)計(jì)》(第2版)[6]及廈門大學(xué)黃培強(qiáng)教授等編著的《有機(jī)合成》[7]作為國內(nèi)教材。這兩本教材取國內(nèi)外眾多教材所長(zhǎng),主題明確、講解精煉、題材新穎、習(xí)題及相關(guān)內(nèi)容很有代表性,近年來頗受有機(jī)合成化學(xué)工作者的歡迎,使用效果很好。與此同時(shí)我們還選用歐美名校使用的OrganicSynthesis:TheDisconnectionApproach(《有機(jī)合成:切斷法》)作為英文教材[8],一方面讓學(xué)生打好基礎(chǔ),拓寬知識(shí)面;另一方面結(jié)合課堂學(xué)習(xí),讓對(duì)有機(jī)合成化學(xué)感興趣的同學(xué)在課外了解國外先進(jìn)教材的相關(guān)內(nèi)容,學(xué)習(xí)有機(jī)合成化學(xué)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也學(xué)習(xí)了專業(yè)英語。同時(shí),我們還加強(qiáng)教材建設(shè),《有機(jī)化學(xué)習(xí)題精解精練》《有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)》和《有機(jī)合成300例》3本教材的編輯與出版于2014年和2015年分別獲得了福州大學(xué)教材立項(xiàng)資助。其中《有機(jī)合成300例》既是我們近幾年來讓學(xué)生反復(fù)練習(xí)的有機(jī)合成習(xí)題,也是歷年來有機(jī)合成考試的筆試題。
二、整合課程內(nèi)容
結(jié)合學(xué)生的實(shí)際水平及專業(yè)選修課的要求,按照“選修課中有基礎(chǔ),基礎(chǔ)課程中有前沿進(jìn)展”及“少而精”的原則整合課程內(nèi)容。由于有機(jī)合成化學(xué)涉及的內(nèi)容多且課時(shí)有限,在教學(xué)過程中學(xué)生往往覺得內(nèi)容繁雜,難以完全掌握,整合課程內(nèi)容有利于全面掌控教學(xué)整體過程。有機(jī)合成選修課安排在大三第二學(xué)期,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了“基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)”,較系統(tǒng)地掌握了許多經(jīng)典的有機(jī)合成反應(yīng),為了避免重復(fù),涉及基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容通過提問及課前預(yù)習(xí)進(jìn)行熟悉掌握,本門課程主要強(qiáng)調(diào)如何利用相關(guān)有機(jī)反應(yīng)合成目標(biāo)分子,目標(biāo)分子的合成有哪些內(nèi)在的規(guī)律與邏輯,因此重點(diǎn)講解有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)的思維方法和技巧,其中重點(diǎn)與難點(diǎn)是逆合成分析法(RetrosynthesisAnalysis)。逆合成分析法是當(dāng)今有機(jī)合成化學(xué)的重要手段之一,于20世紀(jì)60年代由哈佛大學(xué)教授E.J.Corey提出,1990年,他因此獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。逆合成分析法從合成產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)入手,采用切斷一種分析法,這種方法就是將分子的一個(gè)鍵切斷,使分子轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N可能的原料的方法得到合成子在切斷時(shí)得到的概念性的分子碎片,通常是個(gè)離子,這樣就獲得了不太復(fù)雜的、可以在合成過程中加以裝配的結(jié)構(gòu)單元[6-9]。其中,最主要的便是切斷(Dis-connection)和合成子(Synthon)兩個(gè)概念。通過一系列逆向思維把目標(biāo)分子恰當(dāng)?shù)厍袛?,找到合理的路線,而不再胡亂猜測(cè)如何合成目標(biāo)分子,這樣學(xué)生就知道如何通過縝密的邏輯思維自行設(shè)計(jì)合成路線。另外還要重點(diǎn)講清楚“目標(biāo)分子的拆開”“合成子與極性轉(zhuǎn)換”“導(dǎo)向基團(tuán)和保護(hù)基的引入”“合成路線的簡(jiǎn)化”等知識(shí)點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,還要介紹當(dāng)代有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)方面的經(jīng)典案例,并以幾個(gè)復(fù)雜的功能活性分子為例,討論它們的設(shè)計(jì)合成路線。
三、優(yōu)化教學(xué)方法
福州大學(xué)過去的有機(jī)合成化學(xué)教學(xué),以教師講授為主,學(xué)生被動(dòng)接受,學(xué)習(xí)效率不高。在這次教學(xué)方法改革和優(yōu)化的過程中,我們堅(jiān)持以“學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)”的改革原則,嘗試著用小班授課、啟發(fā)研討式、互動(dòng)交流式等多元教學(xué)形式。
(一)采用小班授課,研討式教學(xué)
過去有機(jī)合成選修課由于是任選課,對(duì)選修人數(shù)沒有限制,導(dǎo)致選修該課的學(xué)生最多時(shí)達(dá)120人。加之又是大班上課,課下缺乏輔導(dǎo),教師與學(xué)生缺乏交流互動(dòng),教學(xué)效果很差。2014年,我們將本課的選修人數(shù)限制在50人左右,杜絕盲目選課,讓真正感興趣的同學(xué)參與進(jìn)來。這樣可以安排在小教室上課,課下教師與學(xué)生方便交流,課堂上教師可以提問、學(xué)生討論,課后作業(yè)可以及時(shí)檢查督促,方便采用研討式教學(xué),這樣學(xué)生學(xué)得主動(dòng),學(xué)得快樂。
(二)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,建立有機(jī)合成化學(xué)
QQ群,豐富教學(xué)手段有機(jī)合成化學(xué)課程內(nèi)容多、教學(xué)時(shí)數(shù)少,解決這一矛盾的有效途徑就是充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。通過建立有機(jī)合成化學(xué)QQ群,學(xué)生可以隨時(shí)查看課堂教學(xué)課件等,下載有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資料,并設(shè)立開通討論交流版;學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò),相互提問討論互動(dòng),交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn);教師可以通過網(wǎng)站,及時(shí)解答學(xué)生的疑惑,更有效地掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的狀況,提高了學(xué)習(xí)效率,完善了教學(xué)過程中的不足。通過網(wǎng)絡(luò)給學(xué)生介紹小木蟲、科學(xué)網(wǎng)及相關(guān)的國內(nèi)外有機(jī)(合成)化學(xué)資源網(wǎng)站,讓他們?cè)谡n外有時(shí)間查看自己感興趣的資料,真正做到課堂時(shí)間有限、知識(shí)無限、資源無限。
四、通過“三結(jié)合”方法豐富教學(xué)內(nèi)容
(一)科研與教學(xué)結(jié)合
教師的科研閱歷豐富,才能教會(huì)學(xué)生學(xué)以致用,把前人實(shí)踐所得到的成果或理論靈活運(yùn)用到今后的科研實(shí)踐中,培養(yǎng)時(shí)代需要的創(chuàng)新人才。自2006年以來,我們明確要求有豐富科研經(jīng)歷的教師擔(dān)任有機(jī)合成課程的主講任務(wù),這樣可以把自己的科研經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn)通過課堂傳授給學(xué)生,啟發(fā)學(xué)生明白學(xué)科發(fā)展無止境,使學(xué)生樹立起敢于創(chuàng)新、敢于發(fā)現(xiàn)的科學(xué)態(tài)度。有機(jī)合成課程組近年來始終重視教學(xué)與科學(xué)研究工作,課程組教師近五年先后承擔(dān)了國家級(jí)、省(部)級(jí)以上科研課題20項(xiàng),80余篇,其中大多數(shù)論文被SCI收錄。主講教師及時(shí)將研究成果融入有機(jī)合成的教學(xué)中,使教學(xué)內(nèi)容與學(xué)科前沿接軌,有效促進(jìn)了教學(xué)內(nèi)容、方法和手段的改革,提高了教學(xué)質(zhì)量。與此同時(shí),盡可能地將近年來與有機(jī)合成相關(guān)的幾個(gè)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)在課堂上介紹給學(xué)生。例如2010年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者授予理查德•赫克(RichardF.Heck)、根岸英一(Ei-ichiNegishi)和鈴木章(AkiraSuzuki),因?yàn)樗麄冊(cè)谟袡C(jī)合成中發(fā)現(xiàn)了鈀催化的交叉偶聯(lián)反應(yīng)[10]。1968年,赫克與日本化學(xué)家溝呂木努幾乎同時(shí)發(fā)現(xiàn)了微量鈀就可以催化烯烴的芳基化反應(yīng),也就是現(xiàn)在被廣泛使用的溝呂木努—赫克反應(yīng)。根岸英一和鈴木章的工作增強(qiáng)了鈀在交叉偶聯(lián)反應(yīng)中的“媒人”地位,讓鈀更好地催化交叉偶聯(lián)反應(yīng),是對(duì)赫克反應(yīng)的進(jìn)一步發(fā)展。三位獲獎(jiǎng)科學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)至今依然充滿生機(jī)和活力,特別是近年來,有機(jī)鈀催化的碳—碳鍵形成方法在有機(jī)合成中占有重要地位,已廣泛應(yīng)用于制造柔性塑料、發(fā)光二極管以及無數(shù)新型的藥物,包括抗癌藥、哮喘藥、抗精神病藥、抗艾滋病藥等。我們特別安排一個(gè)專題集中介紹“有機(jī)鈀化合物在碳—碳鍵形成中的應(yīng)用”。2015年10月,我國科學(xué)家屠呦呦獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),理由是她發(fā)現(xiàn)了青蒿素,這種藥品可以有效降低瘧疾患者的死亡率。她成為首獲科學(xué)類諾貝爾獎(jiǎng)的中國人,尤其是第一位獲得諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)的中國本土科學(xué)家、第一位獲得諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的華人科學(xué)家。為此我們安排一個(gè)專題專門介紹“青蒿素的化學(xué)合成”。
(二)實(shí)驗(yàn)與教學(xué)結(jié)合
加強(qiáng)有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)教學(xué),理論聯(lián)系實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生必要的有機(jī)合成技能技巧。有機(jī)合成是理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)課程,對(duì)有機(jī)合成工作者來講,理論上的可能性必須要通過實(shí)驗(yàn)的可行性進(jìn)行驗(yàn)證。因此有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)在有機(jī)合成課程教學(xué)中占有重要地位,必須要求學(xué)生重視有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作和實(shí)驗(yàn)技能技巧的培養(yǎng)。例如以與苯甲醛相關(guān)的3個(gè)著名反應(yīng):康尼查羅(Cannizzaro)、安息香縮合反應(yīng)及Perkin反應(yīng)為例進(jìn)行有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)。這3個(gè)有機(jī)反應(yīng)的合成實(shí)驗(yàn)學(xué)生恰好在實(shí)驗(yàn)室做過,學(xué)生有親身經(jīng)歷。苯甲醛屬于無α-氫的醛,在濃堿溶液中進(jìn)行康尼查羅生成苯甲酸和苯甲醇,通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)一方面使學(xué)生了解到該反應(yīng)是有機(jī)化學(xué)中最典型的歧化反應(yīng),歧化反應(yīng)在日常生活中很重要,其類似于生理的氧化還原反應(yīng),工業(yè)上就是利用甲醛和乙醛的羥醛縮合和歧化反應(yīng)制備季戊四醇,季戊四醇是一種重要的化工原料;另一方面苯甲醛歧化生成苯甲酸和苯甲醇,該反應(yīng)產(chǎn)物的純化分離是典型的有機(jī)混合物多組分分離純化實(shí)驗(yàn),涉及從醇(苯甲醇)、醛(苯甲醛)、羧酸(苯甲酸)3種含氧官能團(tuán)衍生物的分離提純與鑒定,很有代表性,讓學(xué)生設(shè)計(jì)純化分離路線圖,給學(xué)生深刻印象,提高了其學(xué)習(xí)興趣,理論和實(shí)踐兩者有機(jī)的結(jié)合,互相促進(jìn),融會(huì)貫通。安息香縮合反應(yīng)又稱為苯偶姻縮合(BenzoinCondensation)反應(yīng),該反應(yīng)早期的催化劑是氰化物,但氰化物是劇,易對(duì)人體危害,操作困難,且“三廢”處理困難。20世紀(jì)70年代后,開始采用輔酶維生素B1(鹽酸硫胺)代替氰化物作催化劑進(jìn)行縮合反應(yīng)。以維生素B1作催化劑具有操作簡(jiǎn)單、節(jié)省原料、耗時(shí)短、污染輕等特點(diǎn),但反應(yīng)需要在冰水浴中操作,而且反應(yīng)收率比較低。近年來發(fā)現(xiàn)安息香縮合反應(yīng)也可用噻唑及氮雜卡賓類化合物催化反應(yīng),原理和維生素B1相同,是典型的綠色有機(jī)合成。Perkin反應(yīng),又稱普爾金反應(yīng),現(xiàn)用不含有α-H的芳香醛(如苯甲醛)在強(qiáng)堿弱酸鹽(如無水碳酸鉀、醋酸鉀等)的催化下,與含有α-H的酸酐(如乙酸酐、丙酸酐等)所發(fā)生的縮合反應(yīng),并生成α,β-不飽和羧酸鹽,后者經(jīng)酸性水解即可得到α,β-不飽和羧酸。需要說明的是本反應(yīng)要求無水,所有溶劑均經(jīng)過處理。尤其是我們?cè)?015年舉辦的福建省暑期大學(xué)生化學(xué)夏令營活動(dòng)中,安排了微量有機(jī)合成,涉及有機(jī)反應(yīng)、純化分離及結(jié)果鑒定,給學(xué)生提供了一個(gè)很好的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì)。
(三)中英文相結(jié)合