有機化學在工業中的應用范例6篇

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有機化學在工業中的應用

有機化學在工業中的應用范文1

關鍵詞:有機化學;石油化工;煤化工;職業教育;問卷調查

中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)18-0229-02

0 引言

近年來,高等職業教育迅速崛起,成為影響高等教育體制變革的一件大事。以高職院校為主體的培養技能型人才的高等職業教育發展到與普通高等教育等量齊觀的地步,來勢迅猛,發人深思。高職教育圍繞知識的應用,注重以職業能力為本位的工作過程體系,培養的是在生產、建設、服務與管理第一線工作的高端技能型人才。 “工學結合”的高職教育人才培養模式,“基于工作過程”的課程體系設計,“必須、夠用”的課程內容選取,充分體現了高職教育以培養學生職業能力、應用能力為主的特色。

《有機化學》是高職院?;ぜ夹g類專業(精細化學品生產技術、石油化工生產技術、應用化工技術等專業)必修的一門專業基礎課,有機化學研究的內容包括有機化合物的來源、制備、結構、性質、應用以及相關理論和方法學問題等。顯而易見,專業方向和就業傾向不同,對于《有機化學》課程學習內容的側重點也就不同。為了改善我院目前《有機化學》課程的教學現狀,課題組擬將《有機化學》課程的教學內容分為基礎模塊和拓展模塊,基礎模塊學內容,拓展模塊則根據在相關化工企業調研的結果,針對專業方向、就業傾向的不同,對教學內容進行不同的選擇性組合,以適應不同的工作崗位任務要求。

本調查通過走訪我省部分大中型石油化工、煤化工企業、咨詢企業人力資源部門和技術部門負責人、回訪在企業工作的我院畢業生等形式,對企業人才結構與知識需求狀況進行問卷調研,并結合教學現狀,收集不同專業方向、職業傾向學生對《有機化學》課程的知識技能要求,旨在獲得石油化工、煤化工企業職工日常工作“必須、夠用”的《有機化學》課程知識與技能的基本要求,以便于制定出更加符合石油化工、煤化工專業學生就業需要的《有機化學》課程教學大綱,進而為企業和社會培養出更多更優秀的石油化工、煤化工行業高端技能型人才。

1 調查情況介紹

1.1 調查方式 本次調查采取重點走訪和發放問卷兩種主要途徑進行。

重點走訪對象包括省內石油化工、煤化工、天然氣化工企業人事部門主管5人,企業技術人員5人,省內石油化工專業職教專家1人。

進行問卷的企業除了要求專業針對性強外,考慮到目前學生就業實習需要,我們選擇了一下三類大中型企業:①接收我院畢業生就業較多的企業;②我院的長期生產實習基地單位;③學生期望能夠就業的單位。共選擇大中型石油化工、煤化工企業5家。問卷的五家大中型石油化工、煤化工企業分別為:延長油田集團有限責任公司、中國石油長慶石化有限責任公司、延長石油北京化工工程有限責任公司、陜西渭河煤化工有限責任公司、咸陽天然氣化工有限責任公司等。

1.2 調查內容 本次問卷調查表以化學工業出版社出版,高鴻賓主編的高職高專教材《有機化學》(第二版)和周志高等主編的高職高專教材《有機化學實驗》(第二版)為基礎素材,并進行了充實和完善。問卷調查內容分理論和實踐兩部分。理論部分按照有機物類型的不同進行劃分,共18個教學項目,具體包括緒論、烷烴、環烷烴、烯烴、二烯烴、炔烴、芳香烴、鹵代烴、醇和酚、醚和環氧化合物、醛和酮、羧酸、羧酸衍生物、含氮有機物、雜環化合物、碳水化合物、氨基酸和蛋白質、對映異構等。實踐部分包括安全教育、有機基本操作、有機合成、性質與鑒定、綜合實驗等5個項目。要求被問卷人在其認為必須掌握的知識點對應序號上做出標記,同時,如果認為還需要增加那些內容,一并添加在相關知識點附近。

1.3 問卷對象 發放問卷120份,回收有效問卷117份。按性別統計如下,男性76.92%,女生23.08%。按學歷統計如下,碩士0.85%,本科11.97%,高職72.65%,中專1.17%,未填寫12.82%。按第一學歷專業統計如下,化工類專業75.21%,非化工類專業5.98%,未填寫18.81%。

2 理論部分調查統計與分析

2.1 項目整體調查結果與分析 統計結果顯示,各個教學項目的必要性從高到低依次排列如下:烯烴、緒論、烷烴、環烷烴、醇和酚、炔烴、芳香烴、醛和酮、氨基酸和蛋白質、含氮有機物、碳水化合物、二烯烴、鹵代烴、醚和環氧化合物、羧酸衍生物、羧酸、雜環化合物、對映異構等。

從問卷結果可以看出,對于石油化工、煤化工行業從業人員來說,使用頻率較高的有機化學課程內容主要有:烯烴、烷烴、環烷烴、醇和酚、炔烴、芳烴等。相對來說,烴的含氮衍生物、含鹵衍生物、復雜含氧衍生物、碳水化合物等知識使用的頻率較低。這一問卷結果和石油化工、煤化工專業學生從業崗位密切相關。其中,傳統上將一個國家乙烯產量的高低用來衡量一個國家石油化學工業的發展水平,說明了乙烯在石油化工行業的重要性,反映在調查結果中,與烯烴相關的教學內容是此次問卷調查對象認為最重要的有機化學課程知識。同樣,石油以及石油產品,汽油,煤油,柴油等均是不同的烴類化合物,因此石油化工行業職工日常接觸最多的也就是這些有機物,反映在問卷結果中,這些相關內容也被認為相對來說比較重要。對于烴的衍生物,相對來說,醇等簡單含氧衍生物比較重要,這應該與當前能源不足,大量醇類被單獨或者混合作為燃料使用,導致以煤為原料生產甲醇的企業增多有關。

2.2 項目內部不同任務的調查與分析 以烯烴這一項目為例,不同任務的必要性從高到低依次排列如下:烯烴的化學性質、烯烴的來源和制法、烯烴的鑒定、烯烴的物理學性質、乙烯的結構、烯烴的異構與命名。有機化學教材對于每一種類型的化合物,都分別從分類、異構、命名,結構、物理性質、化學性質、來源等方面進行了介紹。從各種項目的統計結果來看,有機化合物的化學性質在各個項目統計中均處于前列,說明有機化學物的化學性質很重要,這一點顯而易見。各種有機化合物的來源和制法、鑒定與生產密切相關,從調查結果來看也靠前。而有機化合物的結構、異構等深奧的理論知識,僅從調查結果來看,必要性不是特別強。

3 實踐部分調查統計與分析

從統計結果來看,有機化學實驗的基本操作、有機化學實驗基礎知識、有機化合物的性質與鑒定這三個項目比較重要?;静僮黜椖恐?,蒸餾、加熱與冷卻、萃取與洗滌等三個任務相對重要,這些都是石油化工、煤化工生產中的常見生產操作?;A知識項目中,事故的預防與處理相對重要,因為石油化工、煤化工行業是危險行業,掌握必要的事故預防與處理常識就尤為必要。有機化合物的性質與鑒定項目中,未知物的常規鑒定方法、常見有機化合物的性質與鑒定相對重要,這些是石油化工、煤化工行業常用的化學分析檢驗方法和操作。

4 對《有機化學》課程教學的一些建議

4.1 石油化工、煤化工專業的《有機化學》課程教學內容要有選擇性 與精細化工行業調查結果不同(調查結果另文發表),石油化工、煤化工行業職工認為相對重要的教學內容是烴、烴的簡單含氧衍生物,這就要求在石油化工、煤化工專業,要加強這些內容的教學,為學生畢業從事相關領域工作進行必須和夠用的知識積累。

4.2 在教學中,要重視與生產實際以及科技前沿相結合 從調查可以看出,醇、醚等烴的簡單含氧衍生物也相對比較重要。近年來,能源緊缺、環保要求提高,導致大量使用甲醇、甲基叔丁基醚等含氧化合物作為燃料、汽油抗爆劑,省內出現多家煤制甲醇、合成甲基叔丁基醚企業,這就要求在課程開發中要重視結合生產實際,加強開發相關教學題材。同時,隨著科學技術的發展,有機化學中的一些不完善的理論不斷的被更新,這也要求在教學過程中,要密切關注科技前沿。

4.3 要重視有機化合物化學性質的教學 在教學過程中,以有機化合物化學性質的教學為中心,讓學生理解、掌握以至于能夠應用有機化合物化學性質為生產生活服務,這是有機化學教學的最終目的。實際操作過程中,可以將這些內容設計成基于工作過程的教學項目,按照“教學做”一體化的模式進行項目化教學,讓學生在實際操作中完成相應知識的構架。

4.4 在實踐教學中,要重視基本操作、基礎知識的教學 在《有機化學》實踐課程教學中,要加強基本操作、基礎知識的教學,使學生掌握必須的實驗技能、必要的事故預防與處理常識。在實際教學過程中,應該強化基礎操作的訓練,譬如煉油工業中常用的常減壓蒸餾、加熱與冷卻、分餾等,使學生從理論到實踐的熟悉這些操作。

4.5 要重視加強石油、煤、天然氣化工安全教育 無論是問卷調查企業職工,還是重點走訪專家,都一致認為要重視“實驗室事故的預防與處理”、“化學危險品安全常識”教育。近年來,石油化工領域不斷發生的危險事故,將石油化工安全推向人們的視野,成為大家關注的焦點。在實際教學中,可以通過滅火防火模擬演練、事故危害分析、展示事故圖片等手段加強化工安全教育。將廈門PX項目紛爭、蘭州石化公司爆炸著火事故、河南伊川煤礦爆炸事故、西安液化氣爆炸事故等典型案例引入相應教學環節,增強學生的安全意識。

參考文獻:

[1]高鴻賓,王慶文,高振勝.有機化學[M].北京:化學工業出版社,2005.

[2]陳淑芬,湯長青.有機化學(理論篇)[M].大連:大連理工大學出版社, 2009.

[3]孫賓賓,王芳寧.高職有機化學課程教學現狀和改革探討[J].甘肅科技,2008,24(7):170-171.

有機化學在工業中的應用范文2

關鍵詞:有機化學;精細化工;職業教育;問卷調查

《有機化學》是高職院?;ぜ夹g類專業(精細化學品生產技術、石油化工生產技術、應用化工技術等專業)必修的一門專業基礎課,有機化學研究的內容包括有機化合物的來源、制備、結構、性質、應用以及相關理論和方法學問題等。顯而易見,專業方向和就業傾向不同,對于《有機化學》課程學習內容的側重點也就不同。為了改善陜西國防工業職業技術學院(以下簡稱“我院”)目前《有機化學》課程的教學現狀[1],課題組擬將《有機化學》課程的教學內容分為基礎模塊和拓展模塊,基礎模塊學內容,拓展模塊則根據在相關化工企業調研的結果,針對專業方向、就業傾向的不同,對教學內容進行不同的選擇性組合,以適應不同的工作崗位任務要求。

本調查通過走訪陜西省(以下簡稱“我省”)部分精細化工企業、咨詢企業人力資源部門和技術部門負責人、回訪在企業工作的我院畢業生等形式,對企業人才結構與知識需求狀況進行問卷調研,并結合教學現狀,收集不同專業方向、職業傾向學生對《有機化學》課程的知識技能要求,旨在獲得精細化工企業職工日常工作“必須、夠用”的《有機化學》課程知識與技能要求,以便于制定出更加符合精細化工專業學生就業需要的《有機化學》課程教學大綱,進而為企業和社會培養出更多更優秀的精細化工行業高端技能型人才。

一、調查情況介紹

1.調查方式。本次調查采用重點走訪和發放問卷兩種途徑進行。重點走訪對象包括省內精細化工企業人力資源部門主管3人,技術人員5人,省內精細化工專業教育專家2人。

進行問卷的企業除了要求專業針對性強外,考慮到目前學生就業實習需要,選擇了以下三類企業:①接收我院畢業生就業較多的企業;②我院的長期生產實習基地單位;③學生期望能夠就業的單位。共選擇精細化工企業5家,分別為渭南海泰新型電子材料有限公司、西安瑞聯新型電子材料有限公司、西安惠安精細化工有限公司、陜西寶塔山油漆有限公司、西安凱潔精細化工制造有限公司。

2.調查內容。本次問卷調查表以化學工業出版社出版,高鴻賓主編[2]的高職高專教材《有機化學》(第二版)和周志高[3]等主編的高職高專教材《有機化學實驗》(第二版)為基礎素材,并進行了充實和完善。問卷調查內容分理論和實踐兩部分。理論部分按照有機物類型的不同進行劃分,共18個教學項目,具體包括緒論、烷烴、環烷烴、烯烴、二烯烴、炔烴、芳香烴、鹵代烴、醇和酚、醚和環氧化合物、醛和酮、羧酸、羧酸衍生物、含氮有機物、雜環化合物、碳水化合物、氨基酸和蛋白質3、對映異構等。實踐部分包括安全教育、有機基本操作、有機合成操作、性質與鑒定、綜合實驗等5個項目。要求被問卷人在其認為必須掌握的知識點對應序號上做出標記,同時,如果認為還需要增加哪些內容,一并添加在相關知識點附近。

二、理論部分調查統計與分析

1.項目整體調查結果與分析。統計結果顯示,各個教學項目的必要性從高到低依次如下:含氮有機物、醛和酮、芳香烴、羧酸衍生物、鹵代烴、醇和酚、烷烴、醚和環氧化合物、環烷烴、烯烴、二烯烴、緒論、炔烴、羧酸、雜環化合物、碳水化合物、對映異構、氨基酸和蛋白質等。這一問卷結果和精細化工行業崗位密切相關,我省精細化工生產企業大都是從事精細化學品合成的企業,而含氮有機物、含氧有機物、芳香烴等都是精細化學品合成中必須的有機化工原料。相對來說,烷烴、環烷烴、烯烴、炔烴等,對于精細化工企業來說用到的機會就少了,因為這些物質都是石油加工的產物,屬于基礎化工而非精細化工的范疇。

芳香烴(苯、甲苯、二甲苯等)雖然屬于基礎化工原料,但是芳烴及其衍生物在有機合成中應用廣泛,是合成很多精細化學品的重要中間體,譬如問卷企業中的兩家新型電子材料生產企業,在合成電子液晶產品時就用到芳香烴及其衍生物作為原料,所得產品也屬于芳香烴衍生物。這些可能就是芳香烴相關教學內容在本次問卷中被認為比較重要的原因。

雜環化合物、碳水化合物、對映異構、氨基酸和蛋白質等教學內容所涉及到的有機物雖然化學或者生物活性強,譬如某些醫藥產品等,但是生產量相對較小,并不是我省精細化工生產企業的主流,也非本次調查的重點。

2.項目內部不同任務的調查與分析。以醛和酮這一項目為例,不同任務的必要性從高到低依次排列如下:醛和酮的制法、醛和酮的化學性質、醛和酮的分類和命名、羰基的結構、醛和酮的物理性質等。有機化學教材對于每一種類型的化合物,都分別從來源、分類、命名,結構、物理性質、化學性質、用途等方面進行了介紹。從統計結果來看,有機物的化學性質在各個項目統計中均處于前列,說明有機物的化學性質很重要,這一點顯而易見。另外各種有機物的來源、制法、鑒定與工業生產密切相關,在調查結果中也靠前。而有機物的結構、異構等深奧的理論知識,僅從調查結果來看,必要性不強。

按整個統計結果依序排列,單環芳烴的化學性質、醛和酮的制法、醚的化學性質、醛和酮的化學性質、重氮鹽的反應及其在有機合成中的應用、羧酸衍生物的化學性質等教學任務的重要性較強,這些教學內容與精細化學品的合成密切相關,是精細化學品合成的理論指導。

三、實踐部分調查統計與分析

有機化學在工業中的應用范文3

有機化學是高等醫學院校重要的專業基礎課,我校一般將有機化學課程安排在大學一年級第二學期開設。學生有明顯的特點,一年級的學生,學習熱情高,往往具有中學時的學習勁頭,習慣于多做題,多做筆記,大量的時間花費在做練習題上。特別是部分學生在高中階段沒有系統地學習有機化學,連命名也不懂的學生都存在。對大學繁多的有機化合物感到很大壓力。對有機化學的基本理論、反應機理、分子結構復雜感到迷茫和頭痛,其化學基礎參差不齊。還有部分學生覺得有機化學是專業基礎課,對其重視不夠,認為自己不學好有機化學也沒關系,不影響自己將來做一名好醫生。因此,老師在上第一課時就要講清楚二個問題,第一,為什么學有機化學?第二,如何學好醫學有機化學?使學生認識醫學有機化學在醫學中的重要地位,較好地掌握醫學有機化學基礎知識,為后續的課程打好基礎,必須提高醫學有機化學教學質量。首先是要提要高學生對化學的認識,激發學生對醫學有機化學的興趣。要講清楚學習有機化學不是使大家能直接運用到行醫中,但有機化學跟藥學聯系緊密,醫生行醫離不開藥物,眾多的藥物結構和名稱與有機化學緊密相關。另外一點是學習的過程提高的是學習能力,而不是記住多少書本知識。沒有學習的能力,做醫生也做不好。同時要介紹有機化學學習的主線;先集中講授有機化學的相關基本知識,再按照官能團分類,討論各類有機化合物的基本內容,然后介紹天然有機化合物,以結構為中心,以反應為重點,討論有機化合物的結構、性質、反應、規律與應用[2]。

2濃縮教材,合理安排教授內容,教學中突出重點和難點

傳統的有機化學主要講授有機物的命名,結構,性質,反應機理及有機波譜分析。在醫學有機化學課程教學過程中,教師可以重點講授物質的結構、命名、性質等基本理論,弱化化學反應機理的解釋,同時更要注重聯系有關醫學藥學的實際知識。這樣既能使學生掌握基本的知識面,提高學生的學習興趣,又能使學生時時刻刻意識到有機化學與自身專業息息相關。在教學過程中,應特別注重講解物質結構、性質與醫學藥學的聯系。教師可以在重點難點知識講授中引入故事激發學生的學習興趣。如講解手性分子的來源和生物作用時介紹[3]。20世紀60年代出現的沙立度胺(Thalidomide)事件,沙立度胺具有鎮靜催眠作用,還可顯著緩解妊娠婦女的嘔吐反應,沙利度胺分子結構中含有一個手性中心,從而形成兩種光學異構體,其中構型R-(+)-的結構有中樞鎮靜作用,另一種構型S-(-)-的對映體則有強烈的致畸性,無數婦女服用了消旋藥物,減輕了妊娠反應,但隨后全球有近萬例畸形胎兒出生,沙立度胺事件成為藥學史上的沉痛教訓。通過事例教學能迅速提高學生的學習興趣。在講到硫醇的時候,可以講授重金屬的中毒原理。重金屬是指相對原子質量大于65的金屬,所以從元素周期表上來看銅以后的金屬都是屬于重金屬。重金屬能夠使蛋白質的結構發生不可逆的改變,蛋白質的結構改變功能就會喪失,體內的酶就不能夠催化化學反應,細胞膜表面的載體就不能運入營養物質、排出代謝廢物,肌球蛋白和肌動蛋白就無法完成肌肉收縮等。然后深入到蛋白的中毒原理和解毒原理[4]。最后提到工業的發展,部分土壤中重金屬超標,教育學生樹立環保意識。

3對知識點進行加工處理,避免平鋪直敘

有機化學中描述的內容相當多,教師在教學中如果平鋪直敘,面面俱到,學生就會感到枯燥乏味,容易走神睡覺,達不到好的教學效果。教師需要對教材進行深加工處理,根據教學目的對教材內容進行統籌安排,對語言進行加工處理,用通俗易懂的語言講解深奧的知識點,能最大限度地激發學生的熱情和興趣。電子效應中的誘導效應、共軛效應、超共軛效應等經典理論,在有機化學中應用很廣,貫穿于有機化學的始終,利用電子效應可以分析有機化合物的結構,推斷有機化合物的性質,判斷有機化學反應的產物;對有機化合物反應速度、反應選擇性、反應機理等都有著顯著影響[5]。在解釋有機化學中不對稱試劑與不對稱烯烴進行加成反應時的加成規律,即著名的“馬氏規則”?!榜R氏規則”的核心是異性相吸。在親電加成中,一般根據“馬氏規則”是“氫多碳原子上(親)上加氫(親)”,簡稱為“氫上加氫”,然后從電荷的分布在講解原因。這樣能使呆板的課堂氣氛活躍起來。

4理論與臨床結合,提高教學效果

有機化學在工業中的應用范文4

    一、理論聯系實際,提高學生興趣

    根據環境工程專業學科特點,很容易把有機化學課程的教學與要專業背景聯系起來,理論聯系實際,能很好地激發學生學習有機化學知識的興趣,并使學生認識到有機知識對其專業有著非常重要的意義。在有機化學教學中,滲透一些環境污染方面的知識,既能增加課堂的趣味性,又能提高學生的環保意識。例如河北發生的“紅豆水”、云南曲靖鎘污染、工業廢水廢物的排放導致長江江豚的大量減少等事件的頻發帶來的環境問題;假酒、三聚氰氨、瘦肉精等對人體的危害,中毒后的癥狀和處理措施;地溝油、瘦肉精、增塑劑等食品安全事件的頻頻爆發。將這些事件滲透到有機化學的教學中,能增加學生對有機化學課程的重視。另外,結合環境工程專業,在教學中實現有機化學與環境工程專業的對接,突出環境工程特色,注意把理論知識與環境工程實際有機結合起來,體現了有機化學來源于生活,服務于生活,讓學生親身感受到有機化學知識并不陌生也不抽象,而是存在于我們的日常生活中,極大地激發了學生學習熱情。

    二、豐富教學內容,調動學生興趣

    為適應環境專業的發展要求,合理利用有限的教學時間來提高教學質量,為將來培養合格的高素質應用型人才,我嘗試在教學內容方面進行大膽的改革。教學過程中突出專業特點,在內容上盡量少而精。抓住有機知識內容特點,以“結構決定性質”為主線,把有機物的性質和能發生的化學反應串聯起來,精簡課程并舉一反三;把各類有機化合物對環境的影響列成表格,根據實際教學情況不斷補充或選用表中內容;關注當前學科發展的新進展、新方法和新成果,將最新的信息傳達給學生;在教學過程中根據章節內容及時增加一些內容,如在講授順反異構體時,介紹順-二氯二胺合鉑的抗癌性能,這樣增加學生對抽象知識的理解,也改變了學習的枯燥味;在講授苯的結構時講述凱庫勒發現苯結構經過的故事;在醛酮性質及制備的教學過程中,介紹烏爾夫一凱席納一黃鳴龍還原法的發展過程,使學生了解化學家們的偉大功績和重要史實,學習他們鍥而不舍的科學精神。通過豐富有機化學課堂內容,讓課堂就會充滿活力,從而激發起學生學習有機化學的興趣,充分調動其學習積極性和主動性,使教學質量不斷提高。

    三、引入現代化教學手段,激發學生興趣

    現代化教學手段如多媒體等具有能將文、像、圖、動畫有機組合在一起,文字清晰、易于接受的特點,能有效地解決環境工程專業有機化學教學存在的課時少、內容多的問題。因此我們在主講有機化學課程時,根據教學內容制作了有機化學多媒體課件,并應用與教學過程中。理論教學中的多媒體演示把一些復雜的結構,如分子的空間構型等,通過三維動畫、視頻圖象等手段形象地展現出來,使學生的多種感官受到刺激,從而全方位地獲取信息,有利于學生理解的有機化學的反應機理、空間結果及反應歷程,這樣節約教學時間的同時充分調動了學生學習的積極性。在實驗過程中,基本操作實驗通過多媒體反復演示,為學生提供感性材料,達到使他們的操作規范化;在綜合、設計性實驗,結合多媒體教學對實驗原理、方法等進行集中講解使實驗過程更加形象、直觀。這種多媒體直觀形象教學法不僅提高了教學質量,而且培養了學生的創新能力。對于那些易于接受新鮮事物卻有缺乏學習積極性的低分學生來說,多媒體課件的應用更能調動他們的學習積極性,從而提高他們的學習興趣。

    四、注重實驗教學,培養學生興趣

有機化學在工業中的應用范文5

有機化學又稱為碳化合物的化學,是研究有機化合物的結構、性質、制備的學科,是化學中極重要的一個分支,也是高等院校化學體系的四大基礎課程之一。有機化學又可分為有機合成化學、生物有機化學、物理有機化學、元素有機化學和金屬有機化學等分支。眾所周知,任何生命體的結構都是有機元素構成的,我們生活的環境和能源物質也都是有機物,所以有機化學發展迅速,內容豐富且社會應用性強,在生命科學、材料科學、環境科學和能源科學等諸多學科領域中均有所體現。隨著現代科學技術的迅猛發展,有機化學的教學內容雖然在持續增加,然而教學課時卻有逐漸壓縮的趨勢,所以教學內容多、學時少也就隨之成為教學工作中的矛盾主體。因此,作為一名化學學科的教師要傳授給學生的不應該僅僅是定義、公式和實驗方法,而是要盡可能提高學生學習熱情的同時,讓學生更多地了解各種化學現象在現實生活中的作用以及如何準確快速尋求到解決今后所遇到的化學問題的方法和思路。高校有機化學教學要適應新世紀對新人才的需求,迫切需要由理論公式型向現實應用型模式轉變,以培養真正適應科技發展需要的復合型人才。

二、教學目的轉變催生教學方法變革

著名教育學家陶行知先生曾經提出“生活即教育”的理論。學生不管接受何種形式的高等教育,最終都要學以致用、需要面向生活,融入社會為導向。教學的目的就是教給學生一技之長,讓他們學會做人、學會做事,順利過渡。在知識經濟與信息更新飛速發展時代,很多畢業生面臨著“剛畢業就失業”的現狀,就業崗位更新快、技術淘汰快,再長年限、再寬泛的專業高等教育也無法把學生培養成一勞永逸、無須“更新升級”的人才,所以這就急需我們的高等教育從教育的根本目的開始轉變,讓學生把課堂上學到的東西真正的做到學以致用,才能少走彎路,更快的適應社會,融入新的工作中。

有機化學學科的特點是化學知識來源于生活,又走向生活解決問題,與日常生活息息相關。而我們的教學過程就是將有機化學知識蘊藏在生活問題中,使化學教學成為還原生活的過程。盡量從學生的衣食住行出發,幫助學生認識有機化學與人類生活的關系,激發學生的學習熱情與興趣,感受化學的魅力,促進學生素質的全面發展。摒棄傳統教育填鴨式機械化的教學方式,寓教學于生活,以掌握解決現實問題的方法能力而不是掌握知識的數量多少為教學目的;無論是理論還是實驗教學都要以了解生活本質,解決生活的實際問題為目的。例如,對我們最為重要的水與有機化學有什么關系?普通的自來水,純凈水,礦泉水,地下水等諸多種類水的界定標準是什么?其中揮發性(VOC)和半揮發性(SVOC)有機污染物分別會對人體產生怎樣的危害,怎樣避免這種危害?我們應該怎樣健康的飲水?水源的污染對整個人類生存環境帶來怎樣的影響?如何有效的保護水源等都是學生感興趣的教學點,雖然從表面看所涉及的知識似乎很淺顯,但就像樹的根系一樣有著許多深層的有機化學知識點,從化學反應的方程式到最新的精密檢測儀器的應用都可以包含在內,非常值得師生一起探討研究。

三、教學內容轉變是教學改革的精髓

教學內容和課程體系直接反映了教學目的和人才培養目標,是教育創新的核心。因此,要搞好有機化學的教學工作,提高教學效果,使學生輕松掌握教學大綱的知識,就必須對教學內容進行全面改革。這也是教學改革中的靈魂與精髓。

(一)教學內容改革以教材改革為起點

教材是開展教學的依據。實現教學內容改革,先要選定恰當的教材。根據自身院校以及專業的特點重新選定教材,根據不同專業特色合理安排教學內容,有所側重的變化授課內容。有機化學教學內容豐富、理論深刻、實踐性強、與其他各學科交叉滲透性強等諸多特點,但目前各高等院校所選用的有機化學教材可謂是紛繁蕪雜,教材質量也是魚龍混雜。這就需要教師用心甄別,充分考慮本專業實際和學生的接受能力,選擇最為適合的教材,事半功倍。比如曾有環境專業的教師將“氨基酸”“蛋白質”“碳水化合物”“周環反應”等與本專業關系不強的內容和分析化學里邊講過的“四大譜”內容刪去,把有限的教學學時充分分配給與本專業關系密切的必學內容。這樣做的優點是有的放矢,既學到了學生認為有用的精華內容,同時也減輕了學生的課業負擔。

(二)將前沿問題引入課堂是教學改革的點睛之筆

教學內容要站在學科前沿,緊跟時代步伐。將最新專業動態融入日常課程,是教育教學向前發展、培養高科技人才的必由之路以及有效途徑。

科學技術日新月異的年代,隨著國內外有機合成技術的迅速發展,新的有機化合物不斷涌現,其種類和數量甚至正在以幾何數列增長,其應用也是深入到了人類生活的方方面面,有機化學正在向全世界展現它無可替代的地位和旺盛的生命力。時代的發展呼喚創新,教學方法和教學內容的更新迫在眉睫。有機化學作為基礎學科,廣泛滲透在工業生產、科學研究、日常生活的各個方面,業已取得翻天覆地的變化。將國內外學科發展的前沿問題引入課堂教學,不僅能夠豐富課堂教學,還能夠促進教師能力發展提高。也將極大提高學生的學習興趣,取得更好的教學效果。

在教學中,向學生推介諾貝爾化學獎中的前沿問題,尤其是與有機化學緊密相關的內容;或是在教材相關章節中,把自己的科研項目和研究成果的最新進展,向學生予以講述介紹,既豐富了課堂內容,又對學生生動展現了從理論到實踐的飛躍。教而不研則淺,研而不教則空,這充分說明了教學與科研亟需密切合而為一。教學中應該密切注意培養學生綜合運用知識解決問題的能力和科研創新能力。

網絡如此發達的今天,信息檢索已不再是難題,全球范圍內的有機化學前沿成果,最新的科技文章只需一臺連接了互聯網的電腦便盡收眼底,在講授基礎知識的同時向學生滲透一些最新的國際動態,不僅啟發其創新思維并同時提高學習熱情。教師自身的超前意識往往會潛移默化地給學生最為深刻的影響,例如,在講授緒論部分時對航天材料中有機部分的介紹,結合我國最新的航天成果,將納米塑料等概念引入課程中。或將最近北大在重堿土金屬有機化學研究中取得新進展――首次實現了多氟戊搭烯衍生物的合成,以動態方程式的方式展示給大家,從而鼓勵激發學生學習的興趣和熱情,以課程為紐帶帶動師生的互動,使學生深切感受到科學技術的飛速發展給社會發展帶來的巨大變革。

(三)注重交叉學科的課堂教育是教學改革的重要組成

諸多化學學科中,有機化學這門課涉獵其他學科最為廣泛,集歷史性、趣味性、實用性為一體。為了培養學生學習有機化學的興趣,可以在學期初緒論部分重點介紹有化學的發展史、著名科學家所作出的貢獻、有機化學研究的新領域、各種國際化學獎項中最新的有機化學研究成等以及相關學科的發展簡史。教師在備課過程中,除要保持知識的準確性外更要力求每堂課都注入新的知識動態,結合專業特點豐富課堂教學內容,聯系日常社會生活,有意識的將食品學、生物學、材料學、物理學甚至藝術等其他專業融入有機化學的教學中,從多角度、多層次詮釋每一個知識點,讓學生不再覺得化學是枯燥乏味的,而是一門令人充滿探索熱情的、魅力四射的學科。多學科交叉學習有機化學不但能解釋大部分生活中的化學現象,還能提高學生整體素質,是行之有效的提高教學質量的方法。

四、教學改革呼喚教學形式的轉變

(一)授課形式多樣化是現代有機化學教育的基本要求

有機化學知識點繁雜,公式變化多樣,如果教師仍然拘泥傳統的以信息傳遞為主的教學方法(講授法,談話法,討論法,讀書指導法等)必定會使學生感到枯燥乏味,但是若將以直接經驗為主的教學方法(參觀法,演示法,實習法,練習法等)引入課堂必將收效顯著,中國的學生普遍動手能力差,大學中的實驗科目又大部分是教師在準備和教授,如何有效地增強學生的創造能力和分析解決問題能力是當今高校教育亟需改善的通病。教學的組織形式也可以由以往普遍的班級授課適當轉變為分組教學、個別教學,道爾頓制或特朗普制的形式,相信多樣化的授課形式一定會令學生每次課程都有所期待,激發了好奇心從而鍛煉了思維能力,同時帶動了課程知識點的學習。

(二)多媒體技術在教學中的廣泛應用是現代化學教育的內在要求

有機化合物以分子結構復雜、反應條件嚴格、副反應多、反應機理難掌握而著稱,多媒體及網絡技術的迅猛發展為有機化學教學注入了活力,有望改變有機化學難學、難懂的觀念,極大地改善傳統教學模式的弊病。

多媒體課件作為輔助教學手段,具有很多優點。首先,它使現代化學教育更形象更生動。它具有高信息涵蓋量、色彩豐富、呈像生動、動感形象等長處,作為高科技教學手段,其引入與應用,積極促進了現代有機化學教學改革的發展。Flash對化學實驗的圖像解構,將微觀世界里的有機化學反應形象而又生動地呈現出來,使對各種反應機理的描述不再晦澀抽象難懂。

其次,多媒體教學可以使有機化合物空間立體結構更加形象直觀,其動畫功能可以利用不同顏色、不同大小、不同形狀代表各化合物上的原子或基團,把有機反應過程直觀地表現出來,變靜態為動態過程。多媒體演示可用于代替昂貴但高效靈敏的儀器的操作,如氣象色譜-質聯聯用儀(GC-MS),液相色譜-質譜聯用儀(HPLC-MS)等。

價格昂貴一般學校難以引入課堂教學實驗之中,但利用CAI課件即可向學生模擬這些儀器的操作,讓學生對有機測試先進手段有更加直觀的理解,任何教學手段都是為教學內容服務的。

再次,多媒體教學手段為師生之間溝通提供了便捷途徑。通過開拓網絡教學平臺,可實現教師在線答疑,學生可根據自己在學習過程中遇到的問題在網上與教師交流討論,也可以與其他同學進行討論。這種教學平臺的應用彌補了大學教師科研任務重、不坐班,學生在課余時間找不到教師答疑的缺點,在空間上和時間上相對自由。目前網絡平臺輔助教學在我們的教學工作中得到了良好的運用,用于答疑、公布教學信息和教學資源共享等方面。今后將進一步研究完善教學平臺的應用,以實現無紙化提交、批改作業,提高工作效率。

有機化學在工業中的應用范文6

為了培養礦物分選加工和礦產資源綜合應用領域的工程技術人才,有機化學的教材內容應以培養學生的科學思維方法,分析問題、解決問題的能力和創新能力為目標,突出礦物加工工程專業特點,著力拓寬學生知識面。據此,本課程選擇的是獲得第三屆國家教委優秀教材一等獎,由徐壽昌主編的《有機化學》,該教材按照官能團系統分類,每一個章節介紹一類有機化合物,而每一章節又按照結構、制備方法、物理和化學性質為主線,便于學生歸納總結和綜合應用。但是在2011年我校在本科生培養方案的調整中,將礦物加工工程專業有機化學的教學課時由64學時縮減為48學時,有機化學的教學內容必須做出相應的調整。首先,我們貫徹“少而精”的原則,對教學內容進行了優化處理,在縮減課時的情況下,精選本學科中最基本、最重要、最精華的部分作為重點教學內容。例如,教材中烷烴、烯烴、炔烴、脂環烴、芳烴、鹵代烴、醇和醚、酚和醌、醛和酮、羧酸、胺、雜環化合物等每一個章節都包含有機化合物的分類和命名,而很多學生在高中階段對這些內容略有掌握,因此我們在第一章有機化合物的分類中,補充有機化合物的命名,將有機化合物按照官能團命名方法進行歸納和總結,后面的章節中就不再介紹。教材中某種有機化合物的制備反應和另一種有機化合物的化學反應前后重復介紹,可以將這一部分內容合并簡化。以醇制備鹵烴為例,教材第九章鹵烷的制備方法中介紹了醇與氫鹵酸作用,而第十章醇的化學性質又詳細介紹了鹵烴的生成,將這兩部分內容整合有助于學生的理解,避免了重復。教材中立體化學的內容比較抽象,對學生的空間想象力有一定的要求,而立體化學和礦物加工的專業知識關聯較少,我們將其內容適當簡化刪減。其次,為了強調礦物加工專業特色,激發學生對專業的興趣,有機化學的教學內容必須重點講授一些和專業相關的內容。例如,我們學校的礦物加工專業主要是面對煤炭行業,學生必須對煤的相關知識了解透徹。煤是由有機質和礦物質組成,煤中的有機質又是由苯環、脂環、雜環和一系列的含氧、硫、氮的官能團組成,要認清煤的大分子結構,必須掌握好有機化學中芳烴、環烷烴、酚和雜環化合物這些章節的內容,另外煤經常發生的一些化學反應,如氧化反應、裂解反應、芳構化反應、加氫反應、縮聚反應、脫氧反應和磺化反應等也滲透在有機化學各章節中。煤的浮選過程中浮選藥劑分為捕收劑、起泡劑和調整劑三種,這些藥劑大多是有機化合物。捕收劑主要是煤油、輕柴油等,它們是石油裂解的餾分產品,主要是C11-C16的烷烴,在有機化學烷烴的學習中可以介紹;起泡劑包含天然起泡劑松醇油(α-萜烯醇),工業副產品起泡劑雜醇和仲辛醇,人工起泡劑醚醇類化合物,在有機化學萜類、醇類和醚類化合物的講授中介紹;調整劑主要是一些乳化劑和絮凝劑,涉及有機化學中高分子聚合物的知識。水煤漿是一種新型的煤基流體燃料,由煤70%、水30%和少量添加劑經一定工藝流程加工而成,添加劑起著關鍵作用。水煤漿添加劑中主要是分散劑和穩定劑,分散劑是磺酸鹽、羧酸鹽、聚烯烴類化合物,穩定劑是高分子表面活性劑、聚丙烯酸鹽類化合物,這些涉及羧酸和高分子聚合物的相關知識。目前,多學科交叉、滲透、融合,以基礎知識與專業知識密切結合為切入點,將相互具有內在聯系的有機化學、煤化學、選礦學的教學內容融合,將打破過去有機化學、煤化學和選礦學在課程設置上過于獨立、缺乏聯系的局面,整合原有課程內容,拓展學生知識結構。

二、有機化學教學方法的改革

傳統教學方法以教師在課堂上的“填鴨式”教學模式為主,往往忽略了學生的主體性,不利于學生自主學習和創新能力的培養。為了培養學生的自學能力和思考能力,提高教學效率和質量,我們在教學中采用了靈活多樣的教學方法,通過啟發式、互動式和討論式等多種教學方法,引導學生課堂上積極思考,獨立解決問題。在教學過程中我們增加一些教科書上沒有列出的反應及其具體應用實例,將同類型的反應隨時進行總結,既可提高學生的學習興趣和積極性,又可開拓學生的視野和擴大知識面。例如,水煤漿添加劑中普遍用到的分散劑是萘磺酸鹽,在萘磺酸鹽的制備過程中涉及我們所學有機化學中萘的磺化反應,萘在165℃時與濃硫酸反應的主要產物是β-萘磺酸,β-萘磺酸經過與甲醛發生縮合反應后與堿中和即可得到我們所需的產品萘磺酸鹽。學生通過這個實例的學習,將會加深對萘的磺化反應的認識,同時拓寬了知識面,還與所學的專業知識也聯系起來。FS-201作為一種浮選劑在很多選煤廠使用,它的藥劑用量比煤油低30%左右。這種藥劑的主要成分是輕質烷基苯。這種藥劑的合成涉及有機化學中最著名的傅克烷基化反應。它的合成是烯烴與苯在三氯化鋁的催化作用下進行傅克烷基化反應,反應物經堿洗、水洗再經脫苯、精餾,截取255℃以前的餾分。課本中一個普通的化學反應在工業上得到應用,學生將會印象深刻。通過這些實例的學習,學生發現有機化學課程并不是完全和自己所學的專業沒有關系,專業知識也并不是深奧難懂,基礎課程和專業課程相輔相成,融會貫通。

三、有機化學教學手段的更新

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