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有機化學研究范文1
關鍵詞:化學課程標準;有機實驗;教材比較
文章編號:1008-0546(2013)08-0054-04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.08.020
自2003年《普通高中化學課程標準》頒布以來,已有三套高中化學課程標準實驗教材問世,分別由人民教育出版社、山東科學技術出版社、江蘇教育出版社正式出版(簡稱人教版、魯科版、蘇教版)并投入教學實驗階段。如何深入解讀教材,吸收各版教材的優勢,并充分利用這個重要的課程資源,進而構建有學校特色的校本課程是新課程實施中的重要問題。下面以人教版和蘇教版《有機化學基礎》中的有機實驗為例,對兩個版本的教材進行對比。
一、化學課程標準對有機實驗的要求
1. 《高中化學課程標準》中課程目標對《有機化學基礎》的要求
分析化學課程目標對有機化學的要求,可以看出以下特點:(1)重視選材的生活化和社會性。有機物是人類賴以生存的重要物質基礎,廣泛存在于現代生活中的各個角落以及生產、研究的各個領域,因此有機化學知識與實際結合非常緊密。(2)強調實驗的探究性和學習的方法性。本模塊主要是通過各種探究活動讓學生研究有機物的組成、結構、性質和應用,從而認識研究有機化學的一般方法,并增進學生對實驗在科學探究中重要性的認識,發展他們的實驗技能。(3)增強知識的人文性。本模塊旨在增強學生學習有機化學的興趣,幫助他們認識有機化學對提高人類生存質量、促進社會發展和科學進步等發揮的重大作用,進而提高學生的科學素養。
2. 《高中化學課程標準》中“內容標準”和“活動與探究建議”對有機實驗的要求
3. 《高中化學課程標準》中有機實驗的特點
課程標準在“內容標準”和“活動與探究建議”中的有機實驗主要體現了以下特點:(1)重視實驗在有機化學教學中的作用,在全部的24項“活動與探究建議”中,有14項涉及實驗,占58.3%;(2)重視實驗的探究性;(3)強調學生在實驗過程中的情感體驗,強調人文性;(4)強化有機化學的學習方法;(5)體現了實驗的社會化、生活化。
二、兩套教材有機實驗的設計思路與特點分析
1. 兩版教材有機實驗的總體編排思路
兩版教材都是從有機化學本身的內在知識邏輯體系進行編排,綜合考慮了必修所構建形成的基礎、有機化合物類型和官能團的必然聯系,以及學生學習發展性的需要。因此,在實驗內容的選取上,大多選擇了有利于學生發展需要,能體現有機學習的重要方法,能反映有機物重要性質的實驗,兩版教材中有18個實驗是共同出現的。
同時兩版新教材的實驗還都注重了呈現方式的改革,突出以學生的發展為本的學習方式,教材中涌現出了一些新的實驗呈現方式,如“實驗活動陳述式”(如溴苯的制備)、“實驗情景創設式”(如探究苯酚與溴反應為取代反應或加成反應)、“激疑質疑式”(如乙醇中羥基上氫原子的活潑性)、“引導探究式”(如含酚廢水的處理方法)等,試圖體現實驗呈現方式對“信息傳遞、內容表述、情景創設、誘發思維、行為驅動、情感調節、協同作用、教學引導”等功能的實現。
但兩版教材的實驗又有各自的編寫思路。蘇教版一共選取了23組實驗,編入“觀察與思考”、“活動與探究”兩個欄目,實驗的呈現有以下特點:一是實驗欄目安排考慮學生的認知規律,在教材前部分,實驗主要以“觀察與思考”呈現,以教師課堂演示為主,到教材后半部分,實驗主要以“活動與探究”為主,較好地體現了學科性與學生主體性的要求;二是活動與探究較多,在教材安排的23個實驗中,有15個是“活動與探究”。
人教版的實驗安排呈現兩大特點:一是驗證性實驗比例較大,涉及的26個實驗有14個是驗證性實驗。實驗內容的選擇基本是按照課程標準的要求,在主要有機物的性質上設計和安排實驗,內容組織簡潔,知識敘述簡單明了,有利于學生抓住知識重點;二是實驗探究“探究味”很足。人教版中安排的7個科學探究中有5個是只提供探究課題的獨立式的科學探究,即只提供探究的問題,不給出探究思路、步驟、方法等,屬于較高水平要求的科學探究。
2. 兩版教材有機實驗的編寫特點
(1)突出科學探究
新課程標準明確要求“提高學生的科學探究能力”,因此,結合有機實驗進行探究活動是高中化學課程實施的重要問題。兩版新教材均增加了一定數量的探究實驗和討論設計實驗課題,蘇教版有15個“活動與探究”,占實驗總數的65%;人教版有7個“科學探究”、4個“實踐活動”,占實驗總數的44%。
(2)緊密聯系實際
教材的實驗選取從以下兩方面體現生活性、社會性:(1)選取生活中的物質或現象為實驗素材,如兩教材增設的“肥皂的制備”、人教版的“乙醇與重鉻酸鉀溶液反應的實驗”。(2)開展家庭實驗。如人教版中“利用家中的動植物油及食用堿制取肥皂”、“尿不濕的吸水率測定實驗”等實驗均適合在家庭實驗或研究性學習活動中開展。
(3)注重體現人文性
實驗的人文性不僅表現在實驗的呈現方式的改變上,還包含了以下兩層意思:(1)實驗的綠色思想,如蘇教版中溴苯的制備實驗采取全封閉實驗裝置。(2)教材中的探究實驗鼓勵學生提出問題,學會探究,改變學生的學習方式;新教材所選實驗提倡學生進行合作學習、體現小組意識,倡導學生主體參與,激發創新欲望,這些都體現了教材人文關懷。
三、兩版教材有機實驗設計的不同點對比及對教材編寫的建議
1. 實驗欄目的設置應切實體現教學功能
教師提供實驗課題和實驗思路,學生探究有機物的性質;教師提出實驗課題,學生設計探究方案,提出可能的推測。
從欄目設置和教學功能看出:人教版三個欄目的設置階梯較為明顯,將教學落實在了兩頭,一方面培養學生的基本實驗技能,一方面培養學生的科學探究能力,與蘇教版相比,實驗設計的層次比較清晰,教材設計和編寫意圖也更容易被教師理解并落實,但是,“科學探究”、“實踐活動”與“實驗”三個欄目是否能并列值得商榷。
2. 實驗設計應更多體現探究性
兩版本教材中探究實驗均較多,但是實驗問題的開放性兩版教材的處理有較大不同。蘇教版的15個“活動與探究”中真正獨立式的科學探究實驗數量較少,很多探究實驗有問題、實驗具體的步驟、實驗問題的思考,因此實際上還是驗證性實驗。人教版的“科學探究”和“實踐活動”開放性程度很大,更有利于學生自主地進行科學探究。因此,建議蘇教版適當在部分實驗中增加問題的開放性,提供更多的獨立研究課題供學生進行實驗探究。
另外蘇教版中有些單元實驗安排太密集,給實際教學帶來一定的困難。例如“酚的性質和應用”涉及到的“活動與探究”有4組實驗,實施中會造成為了教學進度,實驗開設不足,或者實驗的探究程度不夠的情況。因此建議借鑒人教版的“實踐活動”欄目編排,將有些實驗改成課外實驗。
第三,對照課標要求,在一些非重點的內容上安排探究實驗是否必要值得商榷。例如人教版的“設計實驗探究果糖是否具有還原性”,建議刪除;蘇教版的“苯酚與溴水反應并證明其反應類型”,建議改研究性學習。
3. 實驗的分布應更具合理性
人教版在5個章節都安排了實驗,實驗安排的頻次和結構較為合理,而蘇教版5個專題僅有3個專題有實驗,并且實驗在第4專題過于集中。因此蘇教版有必要對實驗的整體安排格局做一定的調整,適當地減少專題4的實驗內容,在專題1、2中適當穿插1~2個實驗,避免在專題1、2的教學中過于理論化和抽象化,而在專題4的教學中實驗過于集中,導致對實驗的探究性的討論程度降低,弱化了實驗的探究價值。
4. 實驗設計應進一步加強與課程標準的契合度
兩版教材未全開設的實驗中,大部分符合課標要求,但也有些實驗已經超出了課標要求,如人教版“設計實驗探究果糖是否具有還原性”,蘇教版“苯酚與溴水反應并證明其反應類型”、“銅氨纖維的制備”、“蛋白質的檢驗(雙縮脲、茚三酮)”,因此建議對這些實驗重新處理,或者改為課外實驗(如探究果糖是否具有還原性、苯酚與溴水反應并證明其反應類型、銅氨纖維的制備),抑或刪除(如蛋白質用雙縮脲、茚三酮的檢驗)。
課標的活動與探究建議中還有三個實驗在兩個版本教材中均未出現:比較“甲烷、乙烯、乙炔、苯的化學性質”、“區別聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯”、“聚苯乙烯的熱降解”。筆者認為這三個實驗有開設的必要,因此建議教材在修訂時將這些課標中建議的實驗活動增加進去。
5. 實驗方案的設計要增加可行性和凸顯綠色化
實踐中有一些教材提供的實驗方案在操作中出現了一些問題。以蘇教版為例:“苯的溴化反應”實驗裝置全封閉,突出了實驗綠色化的優點,但沒有兼顧簡約?!氨降南趸磻鄙婕暗南趸綍θ梭w造成很大傷害,而教材設計的實驗裝置采用開放式,不符合綠色化學的理念?!盎鹈扌再|探究實驗”雖然實驗現象非常明顯,但實驗存在一定的危險性。“乙烯制備實驗”用石棉絨做催化劑,從原理上看盡善盡美,但實驗的成功率很低。諸如此類的問題還都需要在實踐的基礎上進一步修改完善實驗方案。
四、對教學的建議
1. 加強課標和教材的研讀,整合各版教材和實驗資源
教師應認真研讀課程標準,樹立以課標作為教學、評價依據的理念,同時教師應認真研究不同版的教材的有機實驗的特點,整合各版教材實驗設計上的優勢,實現實驗方案的優化,彌補化學教科書的不足。同時教師應樹立全新的課程資源觀,開發和利用多種實驗課程資源,有效地拓展和完善實驗教學內容。例如,可以充分運用DIS數字實驗系統進行有機實驗的教學。同時通過教學實踐教師要能指出教材中個別實驗存在的一些問題,并能提出可行的改進措施,加以改進。
2. 進行學校課程的整體設計,將研究性學習與課堂實驗相結合
3. 轉變實驗教學理念,切實落實實驗探究
新課程標準的“教學建議”中明確指出:“教師應引導學生通過實驗……等多種方式,……增進對科學探究的理解,發展科學探究能力”,皮亞杰也認為“如果只是讓學生看演示實驗,那么學生永遠學不會實驗,學不會探究”。有機化學基礎很多是陳述性知識,因此在教學別容易將富含探究要素的變化,演變為驗證性實驗。教學實踐中,要抓住實驗探究這個主要形式,精心策劃獨立式的科學探究,要引導學生選擇適當的研究方法,制定切實可行的探究計劃。
參考文獻
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[4] 王祖浩. 普通高中課程標準教科書化學(有機化學基礎)[M]. 南京:江蘇教育出版社,2004
有機化學研究范文2
關鍵詞:有機化學 實驗教學 現狀 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?;瘜W專業教學體系中一個必不可少的教學環節。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,培養學生實事求是的科學態度,良好的實驗習慣和理論聯系實際的工作作風,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揮,不利于學生分析問題和解決實際問題的能力。這種現狀不利于當代大學生綜合素質的提高,也不符合“創新型人才”培養目標的要求。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,更要培養科學精神和品德,化學實驗課是實現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。由于學生人數較多,儀器設備有限等,只能采取循環式開課,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展嚴重脫節,不利于提高學生的綜合分析能力和創新能力。
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。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,不能體現學生對實驗技能的掌握,更不能體現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新實驗,可以進一步培養學生的創新思維和動手能力,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實踐相結合。
在教學實踐中,我們在教學內容上根據專業的不同,選擇了一些與專業聯系密切的實驗內容,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中的天然產物中揮發油的提取方法及提取物在食品工業中的作用,學生能切身感受到專業的聯系性,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節,實驗指導教師有責任不斷提高自身業務素質,更新教學理論,改進教學方法,提高教學質量,為培養高素質人才而不懈努力。
參考文獻
[1]王克勤主編.化學教學論[M].北京:科學出版社,2006,(1):234.
[2]張永華,郭長彬等.在有機化學實驗教學中培養學生的創新能力[J].首都師范大學學報(自然科學版 ),2007,(12):88-91.
有機化學研究范文3
1基礎有機化學實驗中開展研究性實驗的意義
目前,在英國、美國大學中研究型教學模式在很多課程中都有著非常好的體現。通過開設研究性課程,引導學生積極、主動地參與科研活動,將研究型教學模式貫徹到整個教學環節的始終。這對學生多方面的能力培養起了重要的作用。具體表現在以下幾個方面:提高分析和解決復雜的現實問題的能力;增強運用學習資源的能力;培養在團隊中合作學習的能力等。國內的北京大學等高校通過規范課程教學要素,大力加強課程教學重點環節的建設,主要抓住課程講授、課堂討論、課題型實踐訓練、課后作業、考核以及教材等六個主要教學要素,把這些環節轉向研究型教學模式,加速從傳統的單向型知識傳授向注重創新性教育的研究型教學轉變。“有機化學實驗”是大連理工大學基礎化學國家級教學示范實驗中心的一門重要基礎課,在多年的教學實踐中積極探索教學改革新思路,在實驗教學過程中全面引進現代化教學技術,構建開放式實驗教學模式。通過增加課前預習問答、測驗,課后集中討論等環節增加學生進行實驗預習、實驗總結的動力,對實驗教學質量的提高起到了重要的作用。然而在教學環節中,傳統的實驗教學模式還是占了很大的比重,教學大部分采用“注入式”教學模式,首先由指導教師講授實驗目的、實驗原理、實驗內容、注意事項,然后學生按照實驗教科書的實驗步驟“照方抓藥”,機械重復規定的實驗內容。嚴重降低了學生獲取新知識的動力,也降低了實驗的趣味性。因此,學生很少主動改變實驗步驟或嘗試新的反應條件[7-8]。在這種相對封閉的實驗模式中,學生處于被動地位,實驗本身缺乏吸引力,挫傷了學生進行實驗的積極性和主動性,限制了學生的求知激情和創造性思維,而且這種教學方式只是讓學生驗證實驗結果與教材內容是否符合,學生只能學到某些機械性的操作,不能獲得一個完整的實驗研究概念。這不但嚴重阻礙了學生創新能力的培養,而且也不利于學生綜合素質的培養,很難收到實驗教學應有的效果,因此,為了提高教學質量,充分調動教和學兩方面的積極性,必須改變實驗教學模式,建立新的教學模式。研究型教學模式是相對于以單向性知識傳授為主的教學模式提出來的,它改變了傳統的教學觀念和教學方法,立足于現實社會對教育的客觀要求,豐富了素質教育的實踐內涵,對創新人才的培養具有積極意義[9-10]??茖W研究起源于問題,因而,實驗教學也要由問題開始,這才符合科學研究的一般規律。因此,在有機化學實驗中開展研究型教學模式的探索。鑒于有機化學實驗這門課程的重要性,結合近幾年在本學科教學科研實踐過程中的經驗總結,提出本課題的研究,目的是通過有機化學實驗課程內容的組織革新、教學方式的改變,探索出調動學生進行主動學習,引導學生自主學習、思考、分析和解決問題,培養學生的創新思維的新方法,為我校建設研究型大學本科人才培養體系貢獻力量。通過實驗教學改革,在學生的基本技能得到提高的同時更加強化其創新實踐能力,使學生從單純的知識接受者變成探索者,激發學生熱情,開拓學生思路,提高學生的創新和獨立實踐能力,為高水平人才的培養發揮更大的作用。
2基礎有機化學實驗中開展研究性實驗的方法
對于有機化學實驗教學,要想不斷提高其教學質量,除了改善硬件設施、引進現代教學手段外,還必須不斷地改進實驗教學內容、教學模式。在其教學中引入研究性教學實驗項目,從而在有機化學實驗教學中建立起相適應的研究型教學模式,形成符合創新人才培養要求的有機化學實驗課程體系。為了達到這一目標,提出如下解決方案。
2.1總體設想整個有機化學課程貫徹以問題為出發點,根據基礎有機化學實驗的特點將其分成基本操作訓練和研究性實驗訓練兩個部分。教學過程主要模式是在對基本操作和基本實驗背景講述清楚之后,通過設置如下流程“根據實驗內容設置問題—引導學生分析討論—共同得出實驗方案—進行實驗操作”引導學生對實驗結果進行討論。這樣的教學方式是引導學生自主思考,提高分析問題、解決問題能力及創新思維的必由之路。
2.2優化實驗教學內容,開設研究性實驗
有機化學實驗主要面向化學、化工專業的本科生,共包括10個實驗項目(60學時),我們將保留36學時用于基礎有機化學的基本實驗操作,主要包括:蒸餾、分餾、回流、減壓蒸餾、水蒸汽蒸餾、重結晶、薄層層析、萃取等基本操作,通過專項實驗使學生充分掌握這些基本操作的原理、要點、注意事項、應用范圍。剩余24學時用于研究性實驗,增設可供自由選擇的5個設計性實驗項目。學生在基本操作合格以后方可選擇研究性實驗項目。具體實驗項目題目擬定為:(1)廢棄食用油制備生物柴油;(2)化學發光劑魯米諾的合成;(3)熱致變色材料四氯合銅二乙基銨鹽的合成與熱致變色實驗;(4)局部麻醉劑(對氨基苯甲酸乙酯)的制備;(5)天然產物卡潘酮的合成。設計性實驗項目要有趣味性、實用性。同時也要有一定難度、并涵蓋多種基本操作技能。設計性實驗既可以提高學生分析問題、解決問題的能力又讓學生感覺到學有所用,更為重要的是能使學生了解、掌握開展科學研究的一般過程,進而加大對實驗探究的興趣。
2.3改革實驗教學方法
針對整個實驗階段的多樣性,采取相應的教學方法。對于第一階段的基本操作實驗,采用預約的上課方式,每個課堂最大容量為16人,配備實驗指導教師1名、實驗準備教師1名。師生比1∶8,保證使學生打下堅實的基本操作技能基礎。第一階段最后進行實驗技能測試,通過測試方可進入第二階段研究性實驗項目,該階段采用小組的方式進行,每4人為一個研究小組,其中一人為研究小組組長,負責實驗選題、實驗實施、工作總結并與指導教師定期溝通。每4組學生安排1名具有博士學位的指導教師負責實驗總體設計及實施,同時配備1名實驗藥品、儀器準備教師保證實驗所需物品。這一階段采取如下模式進行:(1)指導教師提出研究性實驗題目;(2)每個小組的同學經協商后達成一致意見選擇實驗項目(3)研究小組首先進行文獻查閱,設計實驗方案,由組長以PPT形式向指導教師匯報,教師和學生進行討論,確定實施方案;(4)根據實驗方案,實驗準備教師進行藥品、儀器準備;(5)研究小組學生共同完成實驗,并向指導教師提交最終產品、產品相應表征數據、實驗總結報告;(6)指導教師根據研究小組的實驗過程、實驗報告、實驗數據給出最終的成績。這種教學模式是完全以學生為研究主體,調動學生的主觀能動性,訓練學生綜合應用知識的能力,使學生了解基本的科學研究方式。同時,也培養了學生之間的團隊精神和合作、溝通能力。
2.4改革實驗考核方法
對于兩個階段的實驗過程采用不同的考核方法,在基本實驗技能培養的第一階段實驗成績包括兩個部分:平時實驗成績和基本技能考核成績。其中平時成績占總分的20%,考核成績占80%。成績合格的學生進入第二階段研究性實驗,第二階段實驗成績評定由教師根據實驗方案的科學性、創新性、實驗結果、操作規范性和結果分析進行評分。這樣在有機化學實驗的總學時、總學分不變的情況下,學生通過完成一個設計性實驗來替代24學時的練習性實驗所獲學分。這種教學內容的優化,將大大提高學生對實驗學習的積極性,也為培養學生的創新能力提供了幫助。上述的考核方式更加全面地考察學生的科學態度、創新能力、動手能力,同時也注重基本能力的培養,既夯實了學生的基礎,又給了他們更大的探索創新動力。與傳統的實驗考核方式(以實驗技能和實驗報告確定成績)相比,新的成績評定更有利于成績的客觀性、公正性。
3結語
有機化學研究范文4
關鍵詞:藥品經營與管理;有機化學;課程改革
藥品經營與管理專業培養目標是培養從事醫藥商品的購銷、調儲、檢測、養護及質量控制的高級技術應用性專門人才,要求學生既具有藥品基礎知識又掌握經營管理相關知識。有機化學是該專業學生學習藥物化學、藥物制劑技術、天然藥物化學等課程的基礎,也是構成學生基礎知識鏈的重要組成部分。由于專業能力要求偏重于經營與管理,因此相當部分學生對有機化學對所學專業的作用認識不足,學習缺乏動力;該專業招生采取文理均招,高中選讀文科的學生化學基礎差,有機化學課程包含的有機物和反應種類、反應條件眾多,反應機理抽象,容易產生學習困難從而失去學習興趣[1]。面對諸多問題要在有機化學教學方面切實保證教學質量,著力于服務學生專業技能的培養,本校適時的進行了以該專業為切入點的課程改革,對教學文件、教學內容、教學方法和考核方法進行全面改革,為其它專業進行課程改革提供參考。
1教學文件
目前本校開設有機化學課程的專業眾多,與藥品經營與管理專業同處于大學??茖哟魏头腔瘜W專業的還有生物技術及應用、食品安全與檢測、微生物技術及應用、生物制藥技術等專業,不同專業對有機化學知識掌握程度要求不同,在教學內容上需要同時考慮基礎課與專業課課群之間的呼應,既要服從各專業對化學基本內容的要求,還要進行各專業人才培養特色的探索。教學大綱是學科教學的指導性文件,明確課程教學的目的任務和指導思想,體現教學內容基本結構及其主要的教學形式。本校的有機化學教學大綱只針對本??撇煌瑢哟蔚娜瞬排囵B方案進行了區分,同一層次不同專業之間共用同一個教學大綱,在教學內容和教學要求上沒有進行相應區分,不利于各個專業的不同需求和與后續專業課程的銜接。因此在本次課程改革中,結合藥品經營與管理專業人才培養方案和培養目標,重新制定了針對該專業的教學大綱。在新制定的教學大綱中,明確有機化學課程在該專業課程體系中的性質和任務;具體化教學中的知識目標、能力目標和素質目標以及實現方法;在主要教學內容部分依據按照章節順序,針對有機化學與藥品經營與管理專業后續專業課課群之間的聯系、該專業人才培養對有機化學知識的需求程度,在每個章節中明確教學重點和難點、應該達到的知識與能力、具體教學內容的學時分配、結合企業標準應該達到的具體標準以及實現方式。在教學大綱的指導下,對教學電子教案和教學PPT進行了相應的修改更新,并就與藥品經營與管理專業相關度高、不易理解的幾個重點知識點錄制了微課教學視頻。
2教學內容
在教學內容的改革中,首先是確定合適的教材。在調研了學生的高中化學知識基礎和藥品經營與管理專業人才培養目標對有機化學知識需求程度的前提下,教材選擇由本校教學名師主編的??平滩摹队袡C化學》。在新編制的教學大綱中,明確了每一個章節的教學內容綱要,以教學大綱為指導來具體編寫教學教案和教學PPT。教學教案和教學PPT的編寫一是內容編排順序上和教材的內容編排盡可能保持一致,目的是照顧中學階段化學基礎差部分的同學,方便學生課后復習鞏固。其次,增加與藥物相關的實例來講解相關的有機化學知識,增加學生對基礎化學知識與專業之間的相關性的理解和學習積極性。例如在講解烯烴順反異構中引入枸櫞酸他莫昔芬片、恩他卡朋片等的例子,分析其Z構型和E構型的結構差別以及這種差別所帶來的藥物性質的差異;在環烴一章講到苯環上接有取代基的命名中,給學生介紹鄰羥基苯甲酸—水楊酸,以及百年經典藥物阿司匹林。在介紹醇的酯化反應時介紹治療心絞痛的藥物硝化甘油;羧酸酯化反應中再次提到阿司匹林—乙酰水楊酸,并分析由水楊酸至阿司匹林結構變化對藥物與人體作用的影響,引導學生學會依據藥物官能團性質初步分析藥物的理化性質,從而進一步分析藥物生產、儲存和輸運中注意事項,初步建立學生對所學知識和今后應用之間聯系的認識;在對映異構知識的介紹中,引入經典藥物致殘案例反應停事件,并介紹了氯胺酮和常見止痛藥物布洛芬的構型分析和不同構型的藥物作用效果差異等等。再次在教學內容方面也進行了相應的取舍[3],著重介紹有機物命名方法和典型化學性質及應用,舍棄與該專業人才培養目標相關性低的復雜的有機合成和反應機理。另外在教學中注意培養學生的創新創業思維,并且通過項目式教學分組合作的方式在教學中融入雙創教育內容。
3教學方法
當前大學教學的對象是互聯網時代成長起來90后大學生,學生獲取知識的途徑不再局限于傳統的課堂學習和書本學習[2],手機、電腦等互聯網終端成為樂于接受和方便快捷的新途徑,這也是當前慕課興起的受眾基礎。在這種大環境中,傳統課堂要吸引學生、提高學生課堂學習效率,需要不斷地改進教學方式方法[3]。以問題為導向的教學方法(PBL),也稱作問題式學習[4-6],強調把學習設于復雜的、有意義的問題情境中,通過讓學習者合作解決真性問題來學習隱含于問題背后的科學知識,形成解決問題和自主學習的能力。實施對象為藥品經營與管理專業??瓢鄬W生,因此在項目設置和問題設置方面充分考慮學生現有的知識水平和專業相關性,同時緊扣人才目標,使教學內容緊密結合社會需求、符合雙創要求,通過與生產實踐相結合,使學生學會學以致用,在改革教學方式、培養學生綜合能力的同時完成規定的教學內容。在選擇項目和設置問題之前充分考慮到項目涉及的有機物是某一類有機物的典型代表,所涉及的性質也是后期專業課緊密相關和需要直接應用的知識。用表1列舉的小項目為例,說明本次教學方法改革的方式和化學知識如何在項目中分布:問題1的答案涉及到醇、醛和羧酸的命名、醇和酸的水溶性、乙醇的氧化等知識;問題2將乙醇的氧化從生理反應引申到具體化學反應和醇的鑒定;問題3再次強化乙醇的物理性質和醇的氧化反應。其中重點強化的有機物的命名、醇的水溶性和氧化反應及反應產物,其中涉及的醇的理化性質正是后續課程中對醇這一類有機物重點要求掌握的知識點。設計項目總數21組,團隊組建38支,不同組學生項目完成的情況各有差異,基本上都達到了項目對重點知識的掌握要求的預期,也鍛煉了學生的自主學習和團隊合作能力。另外課程改革還聘請了國內知名制藥企業相關人員為學生做面對面的專題講座,增強學生對有機化學知識與自身專業發展的相關性的認識,以及科學技術的發展給社會進步帶來的巨大變革。這一舉措不但提高了學生對有機化學的學習興趣,開拓了學生的視野,也有利于學生的創新創業精神和職業素質的培養。
4考核方法
使課程改革落到實處,學生積極主動的參與到教學方法的改革過程中,成績評定方法和比重分布的改革十分重要。本次課程改革成績評定方法結合了教學方法的改革,將學生的過程參與度和完成情況作為重要考核指標,一方面促進了學生參與教學改革的積極性、提高了學生自主學習的能力,一方面強化過程中考核和對學生綜合能力的考核。成績評定方法按總分100分計,具體分布情況為:課堂學習情況和完成必修內容的作業為傳統考察項目,總分各10分;項目完成情況———包括資料收集和PPT制作、團隊合作和課堂知識呈現效果15分;參與專題知識講座和講座后匯報15分;期末筆試試卷卷面總分設置為50分,各項成績總和即為總成績。如此設置,一方面學生對各項考核分數有直觀的認識,另一方面也更注重課程的過程學習。已經進行改革試點的班級考核情況相對之前幾年該專業的考核情況有很大的改觀,學生考核及格率大幅的提升。
5結語
我校當前在藥品經營與管理與管理專業所進行的有機化學課程改革,取得了部分成功的經驗,可供其他非化學專業參考,同時在改革過程中也發現了一些細節性問題需要進一改進和完善。有機化學作為工科類一門重要的基礎課程,如何讓學生樂學、善學、學好,還需要不斷的探索和改革創新。
參考文獻
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有機化學研究范文5
關鍵詞藥學專業;有機化學實驗;教學體系;改革
藥學專業是一門實驗學科,要求培養的學生必須具備較強的實踐動手能力[1-2];同時,伴隨著醫藥產業的飛速發展,就業市場對大學生的實踐動手能力要求越來越高,大學生的實踐動手能力逐漸成為決定藥學專業學生就業率與就業滿意度的決定因素。有機化學實驗作為藥學專業一門重要的專業基礎課,對于后續實驗課程的學習有著重要的作用,而原有的實驗教學體系已經無法滿足藥學專業人才培養要求,因此有機化學實驗教學體系的改革勢在必行。
1改革教學內容,提高學生實踐動手能力
在改革前,教學團隊曾做過一個問卷調查,其中有一項“你認為如何做,可以提高你的實驗動手能力?”的問題,在收回的81份問卷中,有56.7的學生回答“需要改革實驗開設內容”,由此可見改革實驗教學內容的迫切性和必要性[3-4]。南京中醫藥大學藥學專業有機化學實驗為72學時,于第二、第三學期開設,分別稱為有機化學實驗Ⅰ和有機化學實驗Ⅱ,每學期均為36學時。改革前后實驗開設內容及學時數如表1所示。改革后,在實驗內容、順序等方面都做了合理的調整和改變。有機化學實驗Ⅰ(見表1序號1~8)側重于基礎實驗。對比改革前后,刪除了有機化學實驗Ⅰ中的兩個性質實驗。多年來,常有學生反映性質實驗效果很差,因為理論滯后于實驗,即使預習了還是搞不懂反應原理,實驗時“照方抓藥”,學生“動手不動腦”,整個實驗過程糊里糊涂;據此刪除性質實驗,將它放在理論講解時視頻觀看。這種做法得到了師生的一致歡迎,既避免使用易揮發的醛、酮、醇、酚、醚等有機物,減輕了實驗室的味道,也減少了這些有機物對環境的污染,加強了有機化學實驗內容的“綠色化”[5-6]。在實驗順序上,將“熔點測定”安排為第1個實驗,緊隨其后的第2個實驗是“蒸餾和沸點測點”。實驗2包括兩個基礎實驗,可以利用它們進行有機物的沸點測定,“蒸餾”是常量法,“沸點測定”是微量法,學生可以做一個對比。前兩個實驗中,“熔點測點”和“沸點測定”所用裝置一樣,都需要提勒管,由于學生在第1個實驗中已經學習了“熔點測點”,所以在做“沸點測定”時就能很快領悟。升華和萃取也是兩個重要的基本操作,改革后在設置上進行了巧妙的安排;其中“萃取”實驗安排在“水蒸氣蒸餾和萃取”中,首先利用“水蒸氣蒸餾”實驗萃取中藥徐長卿中的丹皮酚,因為是混合物,再利用“萃取”實驗進行分離;而“升華”實驗則安排在“從茶葉中提取咖啡因”中,較之改革前升華粗碘的實驗,環保安全了很多,體現了綠色化學的思想。改革前,“液體有機物常用物理常數的測定”實驗包括了“沸點測定”和“折光率測定”兩個基礎實驗,因為改革后“沸點測定”已經安排在第2個實驗中,“折光率測定”則安排在“乙酸乙酯的合成”中,即合成出的乙酸乙酯進行提純后,再測定其折光率并與文獻值比較;將實驗學時數從原來的6學時調整為時。這樣的安排使學生對“升華和萃取”和“液體有機物常用物理常數的測定”這些基本實驗在實際操作中的應用有了更為深刻的認識,得到了師生的一致認可。有機化學實驗Ⅰ除了基礎實驗外,還安排了“乙酸乙酯的合成”和“從茶葉中提取咖啡因”這兩個綜合性實驗,這是對前面常用基本操作的一個鞏固。有機化學實驗Ⅱ(見表1序號9~14)則完全是提高型和研究創新型實驗,教學團隊精選了不同的反應類型,如親核取代反應、親電取代反應、消除反應、氧化反應以及乙?;磻龋瑢⒂袡C化學反應理論與實踐緊密結合,同時也對基本操作技能進一步熟練強化。經過與同行教師反復討論和同學生座談等形式,現階段有機化學實驗內容的安排和順序的設置既符合目前本校藥學專業人才培養方案,又非常有利于學生實踐動手能力的提高。
2改革教學方法,加強學生創新能力培養
同樣,在多次學生問卷調差中,90的學生認為在課堂教學中應該以“教師為主導,學生為主體,師生關系民主、互動、融洽”,由此可以看出大多數學生參與教學的強烈愿望。基于此,在實驗教學中,給出更多時間讓學生自己積極參與,取得了很好的教學效果。在實驗開始前,需要對本次實驗的目的、原理、操作步驟及問題進行講解,這個環節現在基本上以學生為主體來完成,即由學生自己講解、教師補充引導、中間穿插提問討論等。在這個環節的實踐上,學生能夠充分發揮主觀能動性,積極思考,認真準備,常常超出教師的期望。例如在實驗裝置的安裝上,剛開始的“蒸餾”實驗的安裝由帶教老師演示完成,告訴學生實驗裝置的安裝一定要做到規范、準確、穩固和美觀,并詳細講解其中操作技巧,以后實驗課出現的實驗裝置均由學生來做示范安裝,師生共同指出其優、缺點進行點評,經過兩個學期的訓練,學生們在基本操作的熟練性、規范性和正確性上有了長足的進步。在實驗過程中,教師一定要加強巡視指導,及時解決學生出現的問題,防止實驗事故的發生;對于學生提出的問題,積極引導學生正確分析,提高其解決問題的能力,發展其創造性思維。例如在重結晶這個操作中,有些學生產品質量不好,我們就讓學生自己來回答這個問題,通過學生自己對重結晶整個操作的分析,來幫助他們認識問題的存在,這樣實踐的結果,我們發現以前反復出現的錯誤,現在學生可以很快克服了。每次實驗結束時,帶教老師都要記錄每位同學本次實驗的結果,然后進行評比討論,這樣大大激發了學生的競爭意識,也逐漸養成了良好的班級學習風氣。例如對于合成實驗的最終產品,教師會讓每組學生寫上組號,擺放在一起,大家來評出產品的好壞。這時學生們情緒高昂,討論熱烈,做得好的學生開心自豪,做得差的學生也不服輸,有些學生要求重做,我們都給予了滿足。對于做得好的學生,在受到表揚的同時,也要求他們在下次課堂上將成功經驗分享給大家。尤其對于實驗中出現的異?,F象,帶教老師要抓住機會,提出問題,引導學生積極思考,尋找到原因后,再批準學生重新開始實驗。這種做法無疑培養了學生實事求是的科學態度及不斷探究的科學精神,而且還可以拓展學生的知識面,提高他們獨立解決問題的能力和實際動手的能力。經過我們大家反復實踐,上述這些以學生為主體的多種教學方法的改革與實施,對加強學生創新能力的培養確實起到了積極的作用[7-11]。
3改革考核體系,客觀評價學生實驗成績
有機化學研究范文6
關鍵詞:應用型;培養模式;有機化學;教學改革
1學情分析
本課程的授課對象是大一學生,在大一第二個學期開設。雖然第一學期學習了無機化學,但大部分學生正處于從中學的學習方式向大學學習方式的轉變過程中,仍然習慣于中學的學習模式,還沒有完全適應大學的學習方式。而且學生來自全國各地,中學時期所學的化學知識存在差異,基礎知識參差不齊,所以教學須從方法和內容上與中學化學加強聯系,在課堂上多采用啟發式和討論式等教學模式,注重基礎,重在引導,防止滿堂灌,強調理解記憶,多采用與人類生活有密切聯系的實例進行教學,提高學生學習興趣,加深對所學知識的印象。具體從以下四個方面進行教學引導:(1)根據實際情況,先易后難,深入淺出傳授給學生課程知識,理論聯系實踐,穿插一些與人類生產、生活相關的知識,補充一些相關的知名化學家學習、生活、工作方面的趣事,勉勵學生勇攀科學高峰,引入一些有機化學最新研究成果,提高學生的學習興趣。(2)要讓學生盡快適應大學的學習環境,盡快適應大學老師上課的方式方法,傳授給學生適用的學習方法,提高學習效率。(3)強化學生的專業思想,增加一些典型有機化合物工業生產的方法,使學生盡快形成學以致用的思維方式,提高學習能力。(4)采用線上線下聯動的教學模式,要求學生充分利用我校有機化學精品視頻開放課程進行課前預習,并完成相應的任務點。
2課程教學目標
2.1“情感態度與價值觀”目標
激發學生自主學習的熱情,并培養他們的科學思維和嚴謹求實的態度,能夠在今后的生活、工作中應用所學知識分析問題、解決問題并提出創新想法;結合有機化學的特點,加強對學生進行辯證唯物主義和愛國主義教育,增強保護自然環境和服務社會的責任感。
2.2知識目標
掌握各類有機化合物的命名法、同分異構,結構和性質、重要合成方法以及它們之間的相互關系;應用價鍵理論的基本內容,理解典型有機化合物的基本結構;通過乙烯、丁二烯和苯等物質的結構理論,定性了解分子軌道理論的基本內容;掌握誘導效應和共軛效應,并能運用解釋某些有機反應機理;了解過渡態理論;掌握碳正離子、碳游離基、碳烯等活性中間體及其在有機反應中的作用;重點掌握親核取代、親電取代、親電加成、親核加成和游離基反應的歷程;了解氧化、還原、缺電子重排歷程和周環反應并能用以解釋相應的化學反應及在合成上的應用;掌握立體化學的基本知識和基本理論;掌握各類重要有機物的來源,工業制法及其主要用途;熟悉金屬有機化合物在有機合成上的應用;掌握重要的有機人名反應機理。
2.3能力與素質目標
提高自我學習能力;提高創新能力、創新意識和思想政治素質;提高理論聯系實際和整理歸納能力;提高邏輯推理能力。能進行目標產物的設計、合成與檢測,具有一定分析和解決問題的能力、方案設計與開發能力。明確有機化學研究的一般思路與方法;能夠合理的進行官能團引入、轉化和保護;具有利用所學知識解釋典型反應歷程的能力;具有分析、比較、選擇合理合成路線的能力。
3注重課程教學內容設計
本課程的基本內容有:有機化合物的結構、命名方法、同分異構、物理性質、化學性質、制備方法、重要基本理論、典型反應機理、特定結構的有機化合物的制備及應用。線上教學根據實際需要建設有機化學各知識點網格,將有機化學中的知識點碎片化再重新編排,使經碎片化重排后的有機化學知識更體系化,不同學生可根據實際需要,個性化挑選學習內容?;趯W科特點和發展趨勢設計線上學習任務、課堂教學討論話題和練習題,使教學內容與實際生產、生活相結合,提高學生學習興趣和應用知識的能力;將實驗操作視頻引入線上資源,達到理論與實踐相融合,激發學生學習熱情,提高動手能力。線下教學要求學生掌握有機化學的基本概念、基本理論、典型反應,掌握不同有機化合物結構特征;引導學生設計一些簡單的與食品、藥品、化工相關的化合物合成路線,激發學生的心理效能感;聯系生產生活,引入案例分析。及時補充有機化學最新研究成果和發展趨勢,不斷將任課老師的科研成果充實到教學內容中,開拓視野,培養學生的創新能力和創新意識,為提高學生科研興趣和科研能力打下堅定的基礎。將有機化學相關科學家的先進事跡和科研成果引入到教學過程中,鼓勵學生學好本領,勇攀科學高峰。通過采用問題導向、任務驅動、學生展示、案例式教學方法,充分應用線上教學平臺和富媒體教學資源,提高學生學習的積極性和主動性,達到預期教學效果,達到預定的知識目標、能力目標、情感價值目標。
4優化課程考核方法
課程考核設計思路是通過考核發現學生的潛能,有效提高學習興趣和學習主動性,培養學生分析問題和解決問題的能力,提高創新能力和思想政治素質??己烁采w整個學習過程,采取過程成績和期末考試(閉卷)成績相結合,對學生綜合成績進行客觀全面科學合理的評價。考試題型設置要合理,應包括命名題、填空題(完成反應)、選擇題(含排序題)、簡答題、鑒別題、推斷題、合成題等有機化學典型題型,各題型分值分布要合理,題目難度要適當,要能夠有效反應學生對所學知識的掌握程度。過程成績包括線上預習和線上交流、線下課堂回答問題和討論問題的積極性、課堂考勤、課后作業。線下課堂教學問題設置根據每個章節的自身特點,為了及時掌握學生的學習情況,通過學習通教學平臺采取搶答和隨機挑人的方式進行,充分調動學生的學習積極性,活躍了課堂氣氛,提高教學效果。
5課程思政建設
在“立德樹人”根本宗旨的指導下,對有機化學教學大綱進行了修訂,重新定位人才培養目標,以培養德才兼備、高素質的應用型人才為目標。培養學生良好的職業道德、團隊合作與奉獻精神、實事求是的科學態度,培養學生“敬業、愛崗、專注、創新”的工匠精神,增強學生對中華民族的文化自信與愛國主義情懷,讓學生在學習過程中樹立積極正確的人生觀和價值觀,成為實現中華民族偉大復興中國夢的建設者。在課堂教學過程中,涉及到與我國有機化學家有關的知識點時,向學生介紹科學家求學經歷、刻苦鉆研、勇攀高峰的高尚品格及強烈的愛國主義情懷。如學習醛酮相關知識時,引入邢其毅關于醛酮在有機化學知識理論體系及實際應用中的地位論述,介紹邢其毅對有機化學發展所做出的杰出貢獻,激發學生的學習熱情。介紹有機化學教材中唯一以中國人名字命名的反應“黃鳴龍還原法”,該法與沃爾夫法相比,易于操作、原料廉價易得、產品收率高、經濟效益好,這是讓我們中國人引以自豪的成就,培植學生愛國主義熱情,提高學生民族自豪感,增強文化自信。在學習氨基酸相關知識前,介紹1965年世界上第一個人工合成的蛋白質———結晶牛胰島素,為人類揭開生命奧秘做出的重要貢獻,這一成就標志著我國在蛋白質的研究領域已經處于世界前列。在講解有機天然產物化學時,介紹第一位獲得諾貝爾生理醫學獎的華人科學家屠呦呦,屠呦呦具有強烈的事業心和責任感,在并不好的科研條件下,通過數十年的執著奮斗與努力,永不言敗,以身試藥,成功提取青蒿素,明顯降低了瘧疾患者的死亡率,并對天然提取的青蒿素進行了結構修飾,她也因此入選2016年時代周刊年度“最具影響力人物”。這些例子可以培養學生埋頭苦干,鍥而不舍的科研態度。有機化學是化學、化工、制藥及相關專業的重要專業基礎課程,是學習其他專業課程的基礎,要適應社會發展對人才需求特點,不斷改革和創新教學方法,優化設計教學內容,完善教學手段,建立科學有效的評價體系,為培養應用型人才做出應有的貢獻。
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