時間:2022-04-03 01:34:43
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇大學有機化學重點總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
作者:耿會玲 高錦明 王進義 李文闖 周樂 單位:西北農林科技大學
教材的整體水平高于目前所用的生物類和醫學類基礎有機化學,但低于化學專業的基礎有機化學。該書在編寫的指導思想、編排體系和教學內容上都有較大的改革和突破,具有以下5個方面的特色[2]。編寫教材的目的在滿足學生有機化學知識需求的同時,提高學生的自學能力,把培養學生分析問題和解決問題的能力作為首要目的。不僅要求學生要知道有機化學的主要內容和知識點是什么,更重要的是讓學生明白這些理論與知識為什么是這樣。為此,教材將“有機化合物的構性相關規則”應用并貫穿于所有章節[3-4],以培養學生逐漸掌握以結構為中心來分析問題和解決問題的習慣和能力,避免學生養成過分依賴死記硬背的不良習慣。教學內容和編排體系不刻意追求內容與體系的完整性,而是以有利于教師教學和學生自學為主要原則。例如,在介紹完各類單官能團化合物和一些重要合成反應(如周環反應)之后,在第十六章引入以單官能團轉換為主的“有機化合物制備”。這種編排不同于現有其他教材的各章單獨介紹的做法,避免了有些合成反應(如武茲反應)的過早出現,既達到對前面各章內容的復習和總結的效果,又有助于學生了解各種官能團之間的相互聯系以及系統掌握一些常見的重要有機合成反應。編寫教材的指導思想以共價鍵理論和電子效應理論為基礎,以構性相關規則為指導和基本程序,以反應機理為重點。介紹反應機理時,不重要或不是很清楚的反應機理一般不做介紹,對重要的已經明確的具有普遍性的反應機理則一定要講清講透。例如,本書用較大的篇幅對親核取代反應機理做了詳細介紹,而不飽和烴的常規催化氫化反應、醇/酚類的氧化反應等機理則不做介紹或一帶而過。英文專業詞匯的補充為了便于雙語教學,給出了一些常見且重要的化學名詞的英文名稱。新發展學科與技術的介紹為了提高學生學習有機化學的興趣,擴寬學生的知識面,每章的最后都附加了一些僅供學生自學的內容。主要包括3個方面:與有機化學密切相關的分支學科的介紹,如綠色化學、組合化學、超分子化學、抗體酶學、有機合成化學、不對稱合成技術等;有機化合物的分離技術,如色譜技術;與相關章節密切相關的重要化合物的介紹,如生物堿、黃酮、β—內酰胺類抗生素、維生素C、維生素D等。該教材難易適中,各章節內容安排合理,內容豐富而廣泛,有較大的專業覆蓋面,可適用于各類應用化學專業以及對有機化學知識需要較多的生物類、醫學類、制藥類等專業的教學。自出版以來,一直被中國農業大學、西北農林科技大學、石河子大學、青海大學、青海師范大學、延安大學、塔里木大學、渭南師范學院、洛陽師范學院等10所高校使用,受到師生的一致好評。
量身定制適合應用化學專業的教學大綱
對不同專業的學生,有機化學教學大綱的要求自然不同,課時的多少也不一樣,專業側重點也應當有所區別。我們收集了全國18所高校應用化學專業有機化學課程的教學大綱,其課時分配(表略)。調查中發現,包括我校在內的很多高校應用化學專業的有機化學課程的教學大綱是在理科化學專業的教學大綱基礎上稍作調整而制定的,這無法達到應用化學專業有機化學課程的教學目標。此外,由表1可以看出,以上18所高校應用化學專業有機化學教學大綱中,無論是總學時還是各章節的課時分配差異都很大,這不能滿足新的課程建設的要求。因此,為了使學生在有限的教學課時內掌握有機化學的基本知識和理論,結合近10年的教學實踐,我們為應用化學專業的學生制定了新的教學大綱,其教學內容及課時分配(表略)。
不斷革新教學內容
調查中發現,各所高校應用化學專業有機化學的教學內容陳舊落后,沒有專業特色,自然不能滿足學生的需求。為此,我們在教材中安排了21章內容,劃分為七大學習模塊。第一模塊為有機化學的基礎理論,簡要介紹從高中化學、大學化學原理、無機化學到大學有機化學的過渡性和共性的基礎理論以及學習有機化學所必備的一些基礎理論知識。第二模塊由第六章和第七章組成,分別介紹有機化合物中的立體化學和如何利用現代波譜技術確定有機化合物的結構。第三模塊由第二到第五章、第八到第十四章組成,主要按照官能團分類介紹各類有機化合物,這是教學的重點。第四模塊為第十五章,根據反應類型重點介紹周環反應。第五模塊為第六章,該章是在學完各類有機化合物之后,集中介紹它們的制備方法,主要是不同單官能團之間的相互轉化,是對前面各章中一些具有重要合成價值的化學反應的復習、總結和歸納。第六模塊為生物大分子,由第十七到第二十章組成,主要介紹與生物有機體相關的有機化學知識。第七模塊為第二十一章,是人工合成高分子化學簡介。各模塊之間既相互聯系,又相互獨立。第四到第七模塊可根據不同專業的需要而選擇講授。以該教材為教學指南,結合我們多年的教學經驗,教學過程中還應注意以下5點。(一)教學目標明確教學目標是教學活動預期的教學效果。目標明確是教學成功的前提,它直接影響教學效率。不能單強調教師教的目標,更要讓學生清楚學的目標。只有教與學的目標明確一致,教學才能成為雙方自覺的追求,形成教學合力[5]。我們從加強學生知識、培養學生素質和能力的角度出發,制定了有機化學教學的總體目標;對于每一章節,還制定了相應的具體教學目標,指出重點、難點,設計不同的教學方法,安排不同的教學形式來突破難點,突出重點;使每一章節乃至每一堂課的教學方法都有針對性,有效利用有限的課堂時間來完成預定的教學任務。(二)教學內容要主次分明,重點突出例如,講解命名時,重點講述系統命名法,但也要提及習慣命名法和俗名法。講解各類有機化合物時重點為化合物的化學性質與制備等,化合物的分類和物理性質則應略講或讓學生自學。學生自學能力也是大學生培養的一個重要方面,可以安排一些自學知識,提前布置好任務,讓學生有目的地去學習,這樣既節約了上課時間,又鍛煉了學生的自覺學習能力。(三)及時更新教學內容安排教學內容時,應當略去部分過時和繁瑣的內容,及時補充當代有機化學最新的科研發現和應用成果,特別是生物、材料、環境、能源、紡織等領域的交叉發展及應用,還應適當介紹諾貝爾化學獎獲得者的標志性工作,力爭把最新信息及時傳達給學生,以激發學生創新的動力和學習的勁頭[6]。此外,在強化基礎知識的同時,及時引入與有機化學關系密切的學科,如生命科學、材料科學、食品科學、農藥化學等的新成果、新技術、新方法,將經典有機化學理論與學科前沿發展相結合,既保證了教學內容的科學性和先進性,又使學生充分體會到自己所學知識的可用性[7]。例如,自由基是生命過程、大氣污染等有關問題中常用的一個術語;等離子體被稱為物質的第四態,已成為一種在加工工藝和材料科學中使用的新技術;納米材料與納米合成技術等均可加入到教學內容中,當然它們所占時間很短,也許只有幾分鐘時間,而且不必每節課都涉及;但這些前沿問題一定要有,它們可以吸引學生,激發其好奇心與求知欲。(四)導入式教育,激發學生的學習興趣有機化學是一門基礎學科,經過了長時間的發展積累成型,大多是最基本的知識,講解較為枯燥。而興趣是最好的老師,是學生主動學習的原動力,只要學生對所學課程產生濃厚興趣,他們就會主動地去學習[8]。教師平時應注意多收集和有機化學相關的生活小常識,將科普知識和生活常識引入教學,使課堂學習有趣生動,以提高學生的學習興趣。例如,在緒論中介紹有機化學在應用化學專業中的地位和作用,使學生了解有機化學的重要性。又如講烯烴這一章內容時,介紹乙烯對水果的催熟作用,提醒學生在以后的章節里還會遇到其他類型的植物催熟劑,要求他們注意總結;講解醇和酚時,結合過度飲酒對人體的危害,介紹紅酒、白酒、醫用酒精及工業酒精的區別、作用及危害,使學生在增長知識的同時,也接受了安全教育。另外,要介紹有機化學的學習目的和學習方法,以加深學生對這門課程的了解,幫助他們更好地學習。(五)將綠色化學滲透到教學中,增強學生環保意識綠色化學不僅是當前的熱門話題,而且代表了化學的發展方向。課堂教學中把綠色化學與有機化學恰當地連接起來,在給學生講解有機化學知識的同時培養他們的環保意識,提高學生的整體素質,自覺將綠色化學應用到生活和工作中去。教師要在教學中結合實際,對教學內容中涉及的綠色化學知識進行強化,使學生自覺地樹立起綠色化學意識。
結束語
應用化學專業有機化學教學改革是一項長期而艱巨的任務,需要教師與學生的共同努力方能完成。這就要求教師必須更新教學理念,結合學生所學專業的特點與要求構建合理的教學內容及體系,改革教學方法,合理運用現代化教學手段[9],營造良好的課堂氣氛,充分調動學生學習的興趣和積極性,最終在教學過程中培養學生各方面的能力,在探索改進中不斷提高教學質量,為培養高素質的應用化學人才奠定堅實基礎。
【關鍵詞】有機化學;復習;策略
前言
對于有機化學的學習,筆者認為是存在一定障礙和困難的,有機化學自身難度較大,很多知識點容易混淆,在初學的過程中經常會遇到各種各樣的問題,而很多有機物的分子式非常冗雜,雖然有著一定的規律,但是學習起來也是比較吃力,而在復習有機化學的過程中,如果不注意復習方法和策略的話,無法形成系統的知識體系,在遇到問題的時候依然非常的棘手。
一、復習有機化學中存在的問題
(一)目標定位不準確
筆者也是高中生,通過與同學之間的溝通和了解,認為有機化學的學習本身就有一定的難度,而如果復習的過程中目標定位不準確的話,其效果必然是事倍功半,達不到預期的目標。復習需要我們自己掌握進度,但是也需要教師加以引導,筆者經歷過的很多教師在復習過程中都是采用同一個方法和策略來引導學生復習,忽視了全班學生的水平參差不齊,課堂復習的內容也缺少層次,在班級里,一些優秀的同學會感覺教師的復習策略簡單而缺乏挑戰性,而學習較差的同學則會因為復習內容的難度較大而產生挫敗感,更加不愿意學習有機化學,因此個人認為目標的定位是非常重要的,教師應該根據我們不同的學習水平采取不同的復習策略。
(二)重難點把握不準確
在高中有機化學的復習過程中,最大的特點就是復習內容平均化,很多同學包括筆者在復習的過程中都會出現重難點把握不清楚的狀況,經常是從頭到尾進行復習,對于自己知識點薄弱的地方沒有清楚的認識,這樣就導致對于有機化學的重點內容無法徹底理解,教師對于考試重點應該有著清楚的了解,在引導我們復習的過程中應該注重復習方法和策略的科學性,將一些常考知識點讓我們花時間復習,而生僻的知識點可以一筆帶過,為我們劃分出有機化學知識的重難點,這樣我們在復習的過程中會更加有側重點,復習效率更高。
(三)復習過度
雖然現在是素質教育的時代,但是應試的情況在很多高中都有,筆者自身感到很多教師都是一味的追求考試分數,為了讓我們在考試中取得更好的成績,會讓我們通過大量的訓練來提高自己,而有時會提高試題的難度,讓我們做一些難題,尤其是在復習有機化學的過程中,在學習基礎知識的基礎上,教師經常會違背教學規律,為我們選擇一些難度較大的題型,加重了我們學生的心理負擔,屬于復習過度,難度較大的有機化學題無法做出就會產生一種挫敗感,這并不是一種正確的復習方法,應該選擇一些難度適中的題目,在鞏固知識的基礎上提高我們自身的水平。
二、高中有機化學正確的復習方法及策略
(一)準確定位復習目標
復習目標的定位是非常重要的,首先教師應該對我們的有機化學水平有著清楚的了解,全班不同的學生其水平是不同的,我們應該不同的情況選擇不同的復習目標,成績較好,基礎扎實的同學應該為其選擇一定提高水平的復習題目,而一些基礎較差的學生則是我們應該為其選擇一些鞏固基礎的題目,這樣才能更好的進行復習。從我們自身來說,在復習有機化學的過程中應該清楚的認識到我們自身的問題,對于知識點薄弱的地方應該加強突擊,在教師劃分重點的基礎上,選擇復習目標,這樣才能更好的對有機化學進行復習。
(二)優化復習內容
教師在我們復習有機化學的過程中扮演著重要的角色,在復習的過程中復習內容的選擇應該在我們接受的范圍之內,精心的進行組織和設計復習內容,千萬不要一味的追求新、奇、難,首先教師應該對我們復習的深淺度有效的控制,應該突出重點,根據我們的學習水平以及能力來進行復習,復習題的選擇應該有一定的層次性,對于能力較強的同學應該有著一定的難度,因此優化復習內容是教師應該考慮的問題之一,選擇合適的復習內容才能讓我們的復習更有效率。
(三)培養開發解題思維
死記硬背對于有機化學是無效的。復習主要還是靠我們自己,在復習的過程中應該注重對自己思維的培養與開發,同一類型的知識點應該舉一反三的練習,這樣在遇到同樣的問題才能更加輕松的解題,當我們培養了自己的有機化學解題思維,那么復習效率也將大大提升。
三、總結
復習的目的是為了更好的鞏固知識,有機化學在高中化學中有著重要的地位,在復習中一定要注重方法與效率,把握重難點,這樣我們才能取得更好的成績。
參考文獻:
[1]楊小芳.基于多元智能理論的高中有機化學復習策略研究[D].四川師范大學2012
關鍵詞:教學改革教學與科研有機化學教學改革初探
中圖分類號:G420文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2016)09(a)-0148-02
關于大學教育過程中“教學”與“科研”關系這一問題,早在18世紀末文藝復興時期,科研在大學中占據了一席之地的時候就開始了討論與演變,教學與科研之間的關系是大學中的根本問題[1]。19世紀初期,科研在大學中的重要地位正式確立。進入20世紀,大學教育中教學與科研的關系從“統一”逐步成為彼此“獨立”。我國在《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》中指出“促進科研與教學互動、與創新人才培養相結合”的指導原則,為我們調整工作中“教學”與“科研”的關系提供了新的方向和依據[2]。
有機化學是一門依托實驗的學科,實踐性很強,因此,無論是教學還是科研都很重要。根據追蹤統計,中藥學專業的學生本科畢業后,多數學生選擇考研,繼續深造,畢業后將從事科研工作。這種形勢對我們的本科教育提出很高的要求。本科教育不單要傳道、授業、解惑,還要依托科研實驗教學培養學生的科研素質和能力,為學生更好適應后續學習工作打下良好基礎。筆者根據在該校2012級中藥學專業開展的課堂教學改革實踐結果,淺談一下有機化學教學和科研工作的關系及對中藥學專業學生創新能力培養的嘗試和探索。
1有機化學在中藥學相關專業中的地位和作用
有機化學是來源于有機體,發展于有機體,并融合在化學學科的發展中逐步形成的一個較為獨立的分支學科。有機化學學科是藥學和醫學學科的重要支撐。因此,有機化學課程是這些相關專業重要的專業必修課,它是藥理學、藥物分析學、藥物化學、藥物設計學等很多后續課程的理論基礎。同時,有機化學與現代中藥學的發展也是息息相關的:(1)現代有機化學科學研究水平的迅速提升大大地加快了新藥的研發進程。作為中醫藥其有效成分大都是有機化合物。因此,有機化學研究水平的提高會促進中藥研究的發展,使中藥的新藥研發在很大程度上受益。(2)現代有機化學的快速發展為中藥現代化提供了重要手段。中藥經過幾千年的發展形成了自身完整的中醫藥理論體系,與西藥只需單一成分發揮作用不同,中藥按照中醫理論使用的藥品有著自身的特殊性。中藥現代化需要有機化學研究中最新的科技手段、方法及設備融入到中藥研究、生產和臨床應用的每一個環節,促進中醫藥不斷發展完善的一個過程。(3)有機化學相關技術對中藥質量控制起著決定性的作用。由于中藥藥品的特殊性,目前一些中藥生產過程中還缺乏科學規范的質量控制標準,不同批次和不同生產廠家的同一產品在物質組成上常常存在較大差異,產品質量不穩定,不僅會影響療效,甚至還可能發生不良反應。
中藥學專業主要是培養在中藥研發、生產、經營和檢測等一線工作中的應用型專門人才。有機化學做為歷史悠久的基礎學科與中藥學的相互交叉、滲透和融合已經是一個必然的趨勢,并逐漸成為中藥學學科發展的堅強支撐,在中藥學發揮自身優勢的同時,其科學性和可測性更易于讓人們接受。因此,突出有機化學教學科研在中藥學人才培養中的地位和作用,加強中藥學與有機化學的化學結合,將有利于中藥學相關專業學生創新能力的培養,有利于中藥實現現代化,走出國門走向世界。
2河南中醫藥大學中藥學相關專業有機化學教學現狀
依據河南中醫藥大學2011年培養方案,中藥學、中藥制藥學、中藥資源與開發等專業開設有機化學為必修專業基礎課,所占學分6.0分,課程分兩個學期完成,理論學時108,實驗學時56。有機化學與后續開設的專業課程,如:藥物化學、藥物合成化學、中藥化學、藥物分析化學等課程聯系緊密,同時也是藥學相關專業的考研必考科目。目前該校的情況是有機化學課程教學內容較多、課時相對較少、學生學習的壓力大。在有限的學時里,怎樣使學生扎實掌握有機化學的基本理論和知識,夯實基礎,又從根本上使學生產生濃厚的興趣,為學習后續專業課程,甚至為將來從事的科研工作埋下興趣的種子。這種現狀對有機化學任課教師的教學方法和能力提出了較高要求。筆者多年從事有機化學課程教學,通過在工作中實施教學和科研的交融實踐,總結出了一些心得體會,現與大家分享交流。
3有機化學課堂教學和科研的關系
早在19世紀初,德國教育學家洪堡就已經提出“高校應該是研究與教學的統一體”的觀點。到20世紀末,大學中的科學研究伴隨著各國政府對高等教育投入減少和大學之間競爭加劇而倍受重視,地位和重要性與教學可以說并駕齊驅。2016年是“十三五”規劃的開局之年,規劃中明確提出:圍繞提高科技創新能力、建設創新型國家,以高層次創新型科技人才為重點,造就一批世界水平的科學家、科技領軍人才、工程師和高水平創新團隊。因此,探索創新教育模式,著力培養學生科學精神、創造性思維和創新能力將是今后很長一段時期內大學教育的重點工作。
在當前的形勢下,高校教育中的科研工作與課堂教學密切融合,兩者相互促進。“教而不研則淺,研而不教則空”,“科研是源,教學是流”。協調好教學與科研的關系將使兩者會相互促進,偏離或偏重了某一方面,勢必會削弱另一面,都不利于人才創新能力的培養。科研工作與課堂教學的交融不僅有利于學生對所學理論知識的消化吸收,激發學生學習新知識的欲望,培養其創新能力,更有利于縮短學生知識面與前沿科技發展的距離,為其將來適應快速發展的社會提供前提和保障[3]。
4有機化學教學與科研工作融合的探索
針對當前的形勢和該校的實際情況,在教學過程中采用課堂教學滲透法、教學啟迪法、創建科研興趣小組、設立大學生創新性項目、舉辦本科生學術沙龍、開展學術前沿講座等方式建立教學與科研之間的橋梁,培養中藥專業學生的科研思維和科學素養,為中醫藥的跨越式發展儲備更多的專門人才。筆者進行的探索主要包括以下幾個方面。
4.1在教學設計中體現最新科研成果
課程設計是科研成果快速應用于教學環節的一種有效途徑。結合課堂講授內容,引入歷史重大科研成果對人類生活的影響,將科研思維和科研動態滲透到課堂,激發學生參與科研活動的欲望和沖動。比如引入諾貝爾化學獎:1901年開始頒發第一屆諾貝爾獎,到2000年的一百年間,Nobel化學獎共91項,其中有機化學方面的有56項,占61.5%,由此可見有機化學對人類生產生活的影響之大。再如,2015年,屠呦呦因發現治療瘧疾的新藥物青蒿素,而與其他兩位科學家共同獲得2015年諾貝爾醫學獎。這樣將諾貝爾化學獎融入教學中,不僅激發了學生學習有機化學的興趣,同時也使學生意識到有機化學與人類的密切關系。
4.2鼓勵學生參與創新項目
河南中醫藥大學的大學生創新學習項目也是學生培養過程中的一個重要環節,這些項目具有綜合性、實踐性和創新性等特點。教師在日常教學過程中將科研成果轉化為創新學習項目,為學生參與科研活動提供了機會,同時,在指導學生實施項目的過程中,啟發和提示自己對項目進展的理解與思考,有利于促進對科研項目進一步研究和探索,兩者相互促進,相互提高。
4.3在研科研項目分解為本科畢業設計課題
對于本科生的畢業設計,應盡可能與教師科研課題相結合,這是科研融入教學的一大體現。科研課題綜合性比較強,目標任務比較繁雜。將大的目標分解為小的子課題,設計成本科生畢業實習課題,可以培養學生的創造性能力和創新思維,又能很好避免畢業論文的復制現象。可以使學生初步掌握科學研究的思維和方法,養成嚴謹的治學態度。
4.4以科研成果反哺教學工作
課程教材編寫是課程建設的重要內容,是教師專業知識升華的重要體現。高質量的教材直接反映出編著者對專業知識的前瞻性和嚴謹的科學思維邏輯。在教學過程中就是將一些新的科研成果及時寫入新編教材,豐富課程內容,開拓學生視野,讓學生更樂于接受和掌握最新技術和成果。
5教學與科研結合的總結與展望
2012級的學生今年已經畢業,從統計數據來看,參與科研活動學生的畢業設計質量、技能競賽成績、考研率、就業率、就業質量都比沒參加科研活動學生好得多。
【關鍵詞】有機化學 多媒體雙語教學 環境工程
隨著社會經濟的迅速發展和各行各業對高質量人才的多方面需要,近幾年來,各高校在調整課程體系和結構的同時,著重強調和重視教學水平和教學質量的提高。利用現代化教學手段和逐漸開展雙語教學是提高教學質量和教學水平的重要途徑。為培養基礎扎實、創新能力強的新型復合型人才,我們在本校環境工程專業有機化學教學中實施了多媒體教學與雙語教學的雙平臺建設,在采用多媒體教學方式的過程中根據學生需要和水平進行了雙語教學的初步實踐,取得了良好的教學效果。
一、多媒體和雙語教學的必要性
有機化學是高等學校化學專業在本科階段學習的一門重要的基礎性必修課程。一般是在學生已經學習了無機化學和分析化學的基礎上開設的。
用雙語教學進行本科生有機化學理論教學是教學改革的一部分。通過雙語教學的平臺和教材,用語言生動、深入淺出的優勢,使學生加深對基本理論和概念的理解,培養學生閱讀英文文獻、應用英文了解學科前沿最新動態、進行專業交流的習慣和能力。更為重要的是,通過雙語教學模式,創新與國際先進的教學理念接軌的、符合我國實際的新型教學模式,培養學生的國際競爭意識和國際交流能力,為學生走向世界奠定基礎。
有機化學的內容多,課時少,新知識不斷出現,傳統的教學方式不能滿足日益增長的新知識的需要,因此,采用多媒體教學方式可在較短時間內傳遞給學生較多的知識信息。有機物分子結構復雜、副反應多;反應機理難度大;很多反應具有立體選擇性。如果采用傳統的教學方法,很難將這種復雜性表達清楚。應用多媒體教學手段,通過各種作圖、繪畫工具以動態視頻的方式形象生動地展現給學生,使枯燥的內容變得生動,達到了良好的教學效果。
二、有機化學雙語教學的實施
(一)根據教學對象制訂合適的教學方案
有機化學雙語教學實施的對象是環境工程專業大一學生,學生大學英語還沒有學完,英語基礎較差,還沒有接觸過專業英語相關的教學,因此,有機雙語教學的開展應以學生為本,在保證教學內容的前提下,制訂適合現階段學生的教學方案和教學大綱,不能一味追求雙語而脫離教學對象。
(二)教材的選擇
雙語教學一般采用英文原版教材,有機化學的原版教材往往需要的學時多,而河南科技大學環境工程專業有機化學只有56學時,其中理論課40學時,實驗課16 學時,這些教材顯然不適合。該專業的有機化學又是在大一第二學期開設,學生們的英語基礎比較差。根據以上情況,我們選擇由朱主編的《有機化學》英文版及中文版。該英文版教材語言簡練,通俗易懂,每章后有英文題目的習題可供學生練習。中文版是英文版的中文對照,使學生能夠結合中文教材加強知識上的理解。
(三)教學內容的取舍
在教學中,我們結合學生的專業及課程的特點,合理安排課時,采取以官能團為主鏈,選取與專業聯系比較大的章節重點講解,非重點章節略講或讓學生自學。例如,核磁共振譜、紅外光譜、有機金屬化合物及有機合成等章節與專業聯系不大,可選擇不講。
(四)授課方式的使用
我們參考外文原版教材,按照學生使用的教材內容的編排順序,制作相應英文課件。課堂使用英文課件展示教授內容,初期以中文講解為主,對于首次出現的內容,幫助學生總結規律,使學生較容易接受。遇到重復的內容,使用英文講解,比如有機物的命名、烷烴的命名使用中文講解進行引導,使學生有所熟悉,后幾章的烴類命名則采用英文講解。對于比較容易理解的內容,如化合物的物理性質,使用英文講解。對于比較難理解的反應機理及影響因素,則采用中文講解。這樣既穿插了英文,又不減少教學內容。從整體看來,學生對知識的掌握程度比較滿意。平時要求學生作業用英文作答,批改作業時注意學生對題目的理解及專業詞匯的書寫,讓學生養成好習慣并學以致用。考試試卷采用以英文為主,個別單詞輔以中文注釋,由于平時練習得比較多,學生對英題也能夠適應。
三、多媒體教學與雙語教學中存在的問題
盡管我們已經在有機化學教學中實施了多媒體和雙語教學,但還存在著以下不足之處:多媒體教學與雙語教學對教師提出了更高的要求。要求教師在具備了豐富、扎實的專業知識以外,還應具備扎實的英語功底,具有較好的英語聽、說、讀、寫的能力。要完全達到三個層面的教學,還需要在教學過程中不斷地學習和提高。
目前,雙語教學的實施還沒有一套完善的評價手段、評價內容及評價方法。 而目前教學效果還僅依賴于學生的接受能力及學生的比較籠統的評價。而只有逐步形成一套良好的評價機制和導向機制,才能真正達到雙語教學的目的。
雖然有機化學的多媒體教學和雙語教學還存在一些不足,但在教學過程中始終堅持以人為本的教育理念,以科學發展的思維指導教學,因此受到了學生的普遍歡迎。有機化學在我校化工,制藥,環境等專業已全部實施了多媒體和雙語教學。教學質量和教學水平將進一步完善和提高。目前有機化學已是河南省級精品課程。
【參考文獻】
[關鍵詞]地方本科高校;環境工程;有機化學;教學體會
1講好緒論,讓學生體會到學習有機化學的有用性。
思維活躍是九零后大學生的重要特點,感興趣與否經常成為他們學習動力的出發點,尤其是環境工程專業學生較多是由其它專業調劑而來,他們對環境工程專業不了解,可能更不感興趣,如果一開始就從專業學習需要的角度引導可能會事倍功半了,起不到激發他們學習興趣的效果。因此,在緒論開始講解部分,我們通常以糕點和餅干中常見的氫化植物油例子,通過讓學生了解其特點和危害讓他們明白本專業的有機化學這門課程可以直接指導他們的日常生活。接著再以阿司匹林的開發,蘇丹紅事件等事例[3-4],讓學生明白有機化學的知識非常重要,既可以來造福人類也可能會危害社會,所以對于知識應當樹立正確的態度,同時結合有機化合物分析檢測儀器的性能不斷發展讓他們明白他們所要學習的內容不僅是人們對過去認識總結的書本知識,更會帶來新的問題和要求亟待他們去解決和實現。在有機化學發展情況簡介方面,以井岡霉素,青蒿素的開發研究,以及有機化學家黃鳴龍的人名反應和屠呦呦獲得諾貝爾生理學或醫學獎的故事,讓學生明白我們國家在有機化學研究方面的成績和差距,從而逐漸克服畏難情緒,激發學習熱情。而在有機化學理論知識學習方面,適當引入理論研究者的一些故事,比如在雜化軌道理論學習中,加入其創始人鮑林整個人生的一段爭議。讓學生能夠多角度了解有機化學理論和知識產生的過程,化枯燥的機理知識為生動具體的事例。
2幫助學生認識到有機化學在環境工程專業培養體系中的重要性和價值
正是由于有機化學在日常生活中的廣泛應用,有機化合物也成為重要的污染物之一,人們追求有機化學產品的穩定性與耐用性與其廢棄物的處理難度之間存在必然的正相關關系,環境工程專業有機化學的學習目的就是幫助學生認識和掌握有機污染物的性質,來源,轉化規律等內容。由于有機化學多在大一的課程中開設,學生還沒有相應的環境工作知識背景,因而在章節學習過程中應當有必要通過多種方式和手段從環境工程專業素養提升角度展開有機化學知識體系的學習。讓他們提前認識到有機化學的知識在環境工程專業學習中的重要性。例如,在醛酮章節部分,通過對甲醛小專題研究,讓學生明白為什么甲醛會成為日常生活中常見的有機污染物,如何利用甲醛等室內氣體污染物易被臭氧或者催化氧化的特點開發室內空氣凈化器。
3多種引導形式構建學生學習和應用有機化學知識的平臺
3.1幫助學生熟悉有機化學學習基本規律
初學者大多都會感覺有機化學的知識內容繁多,機理深奧難于理解,對于地方本科高校的學生來說,在記憶力和抽象思維能力都是重要考驗。因此在實際教學中結合學生以及環境工程專業的學習特點對內容進行了取舍和梳理,著重講解烴類和有機含氧化合物,有機含氮化合物簡要介紹,天然化合物作為自主學習內容。在知識體系上面分為縱橫兩方面,橫向體系從甲烷,乙烯,丙炔,苯開始循序漸進地延伸到飽和烴,不飽和烴以及芳香烴,烴加氧之后有了醇酚醚,醇酚醚,醇初步氧化得到醛酮,再進一步氧化形成羧酸及其衍生物。它們也可以在適當條件下被還原為醛酮,醛酮又可以被還原為羧酸。縱向方面,以命名,典型化合物特點,化學反應規律以及涉及機理為重點進行介紹,最后還要進行相應的專題總結[4]。例如各種機理的歸納匯總,鑒別方法的對比應用,讓學生形成一個全局觀的知識體系,并在記憶中去不斷加深理解。
3.2理論課內容講授體現環境工程特點
在學生有機化學知識體系形成的同時,還要幫助學生建立有機化學與其它專業之間的關聯體系。例如,我們在學習完自由基反應機理之后,引入世界上環境公害之一的洛杉磯光化學煙霧事件。讓學生用所學的知識解釋環境化學中光化學煙霧的產生原因。在羧酸及其衍生物一章,向學生介紹檸檬酸的發酵制備與環境工程微生物知識中重要的三羧酸循環機理之間的關系,還有環境監測分析中的有機顯色反應,快速檢測有機試劑的開發等等。
3.3增強有機化學實驗的趣味性,提高知識應用能力
針對于地方本科高校學生的特點,以及實驗課時現狀,有機化學實驗更多是操作能力的訓練,我們考慮的是將更多的操作糅合在有限的實驗課時中,同時多方面增強實驗的趣味性和動手能力的培養[5]。例如,我們開設了兩個學時的玻璃工操作,通過該課程學習制作出膠頭滴管,毛細管,彎管,三通,微生物實驗中用到的涂布棒等工具。還開設了香味皂的制作,在基本肥皂制備的基礎上,發揮個人想象力改進成各種類型的香味皂[6,7]。在授課過程中加強實驗預習的要求,重視操作過程的規范化,減少隨意性。在設計性實驗教學過程中引入PBL教學法,注重提高學生思考解決問題的主動性和創造性。考核方面結合預習,出勤,實際操作表現以及期末的實驗問答多方面綜合評判學生的知識掌握情況。
3.4利用新的工具和形式進行知識的傳播,兼顧不同化學基礎的學生
有機化學的理論知識和反應機理相對抽象和枯燥,尤其是對于地方本科高校學生化學基礎參差不齊的現狀,經過前期的誘導和激發,大多數學生已經有了比較強烈的學習意愿,接下來則是對授課方式的細致考量。借助于各種形式的視頻和動畫演示讓學生對于所學知識形成具體和形象的認知。同時可以建立課程郵箱,提供上課的各種材料和練習題目供學生自由下載學習,對于學習能力較強的學生還可以在其中提供更多的選學部分的相關資料,并借助該郵箱對學生進行答疑解惑,從而讓不同基礎的學生都能從中獲取自己需要的學習內容。
3.5保障有機化學知識的延續性學習
有機化學課程的結束并非意味著有機化學知識學習的結束,作為一名有機化學教師,還應該采取各種方式為學生后期從事的業余科研,大學生創新創業訓練,畢業論文等提供有機化學相關內容的支持和幫助。保持他們對有機化學學習的持久性動力[8]。
4結語
有機化學教學在中學化學教學別重要,其分值約占高考化學總分25%左右,特別是有機合成和推斷題這類綜合性的大題,其信息容量大,綜合性強并且這些試題主要涉及新材料、高分子化合物、藥物、香料等的合成。是一類既考查學生雙基又考查學生學科素養的題型。了解這一類型高考試題的出題特點和規律,掌握這一類型題的解題方法與技巧,以期為提高課堂教學的有效性和備考的針對性提供有益的借鑒。
二、有機合成題備考策略
1.有機合成試題常考知識點
近幾年的高考有機合成題大都以信息題的形式出現,考查的內容以高中所學的主干知識為主體,稍加一些大學知識的改進。涵蓋的知識點有重要官能團,比如鹵素原子、碳碳雙鍵(三鍵)、羥基、醛基、羧基、酯基以及結構簡式、分子式、同分異構體的書寫、化學方程式的書寫、核磁共振氫譜確定結構等,這些知識點常以官能團的引入、官能團的消去、官能團的轉換為載體,考查學生對機化學基本概念、基本理論、學科主干知識和綜合能力考查。
2.有機合成試題常考反應類型
主要包括烯烴、炔烴的加成反應、芳香烴的取代反應、鹵代烴的消去與取代反應、醇的催化氧化反應、羧酸的取代反應、酯的水解反應、加聚與縮聚反應。特別是近幾年的有機合成題常會呈現新的反應類型,包括有機人名反應(Wittig反應、Cannizzaro反應、),大學有機反應(羥醛縮合),特殊的有機試劑(格氏試劑)。這類高考有機合成題的新視角其特點是起點高落點低,雖然形式新穎但還是注重考查學生的雙基和綜合能力。
三、有機合成題解題策略和技巧
根據高中化學《考試大綱》和對相關的高考化學試題分析,筆者認為,要想提升學生的有機化學試題解題效率,需要掌握充分的基礎知識,然后再靈活運用,采取正確的解題思路。
1.正、逆思維相結合,突破解題瓶頸
所謂正向思維,就是人們在創造性思維活動中,沿襲某些常規去分析問題,按事物發展的進程進行思考、推測,是一種從已知到未知,通過已知來揭示事物本質的思維方法。而對于有機推斷題來說,就是按照有機物的性質和已知的反應條件,順著有機合成或有機一系列反應的步驟依次推出未知有機物的過程。這種思維方式避免了只憑經驗或盲目無序地解題。例如2013年四川高考有機推斷題:
重點考查學生思維的敏捷性和靈活性,對學生的信息獲取和加工能力提出較高要求。反應1~3可以利用正向思維進行解題,反應物為不對稱烯烴與HBr發生加成反應時產物有兩種,分別是,反應2的條件為NaOH水溶液,可推知該反應為鹵代烴的水解產物為醇。根據前一問A可能的結構可知B也有兩種結構伯醇或者仲醇,根據的結構特點可知B屬于飽和一元伯醇,其結構簡式為。但是反應4~6正向思維很難推知C的結構,利用逆向思維推理會降低解題難度。由G的結構為五元環狀內酯逆推可知F既含羥基又含羧基,F中的羥基是通過與H2加成得到的,可推知E中含有醛基。逆合成分析可知E的結構為β-羥基醛,可推知反應4為羥醛縮合。再根據反應5的特點為酯的水解逆推C的結構中含有酯基,這樣物質C的結構根據逆向分析順利得出,降低解題難度。
2.多向思維,打破解題閉塞、單一的處境
所謂多向思維是求異思維最重要的形式,表現為思維不受點、線、面的限制,不局限于一種模式,既可以是從盡可能多的方面去思考同一個問題,也可以從同一思維起點出發,讓思路呈輻射狀,形成諸多系列。而對于有機推斷題來說,就是學生在做有機推斷題時,從多個方面去思考,進而能找出解決有機推斷題的兩種或幾種突破口。
四、有機推斷題復習備考的啟示
1.構建知識網絡,理解反應機理
有機化學的特點是內容繁雜,知識點瑣碎,若不加以整理歸納,學生學起來比較吃力,且難以掌握。因此在平時的復習備考中應緊緊圍繞《考試大綱》說明,緊扣教材,對各章節知識點引導學生進行歸納總結,以烴和烴的衍生物為主線,根據各類物質的性質,總結歸納出各類物質間的相互轉化的關系,構建知識網絡圖。而有機化學研究的核心是“構性相依”,對有機物參與化學反應時的斷鍵方式的研究是有機化學的本質。所以在復習備考時要指導學生對考綱要求的重點反應進行機理分析,理解有機化學變化的基本規律。
2.注重思維能力的培養,提升學生的信息素養
高考《考試大綱》明確提出:“化學科試題旨在測試考生對中學化學基礎知識、基本技能的掌握情況和所應具有的觀察能力、實驗能力、思維能力和自學能力……”其中思維能力的培養是核心。近幾年高考有機合成推斷題信息量大,要求學生具有很高的應變思維能力。因此,要從思維過程的各個環節培養學生對信息加工處理的策略,包括觀察、梳理、篩選、存儲、遷移、類比,提升學生的信息素養;從思維方式來看,要從多角度訓練思維的“互通”性,包橫向思維和縱向思維、正向思維和逆向思維;優化學生的解題思維,提升學生分析問題、解決問題的能力。
3.注重試題的應用性,強化學生的化學素養
論文摘要:基于新形勢下的學生特點,對如何提高農業院校有機化學教學質量,提出了自己的觀點:了解學生,因材施教,努力培養良好的師生關系,營造輕松的教學環境,用各種方式培養學生興趣,激勵學生勤奮學習。注重理論知識與生活的結合,在學習知識的同時,提高學生的綜合素質。同時還簡要介紹了多媒體課件制作與使用的心得和課程組織的思路。
有機化學是農林院校的一門重要基礎課,是學生知識鏈的重要組成部分,也是農林科技工作者必備的知識基礎,有機化學教學的目的不僅僅是讓學生掌握有機化學的知識,更重要的是培養學生科學思維的方法和嚴謹的科學態度。因此,有機化學教學效果如何,直接影響著學生后續課程的學習質量,也影響著所培養學生的綜合素質和競爭能力。
如何使學生在較少的學時內掌握有機化學的精髓、提高化學素質是大家共同關注和探討的課題。本文就新形勢下如何提高學生對有機化學課的學習興趣,提高有機化學教學效果,提出自己的觀點和看法。
一、了解學生,因材施教
由于高考的改革,中學采取板塊式教學,學生根據高考需要,可以選取不同課程學習,其結果導致許多學生中學階段所學有機化學知識很少,甚至根本沒有學過有機化學,高校新生有機化學水平參差不齊,為高校有機化學的教學增加了難度。作為高校的教師,只有因材施教,有的放矢,創造性地設計教學思路,才能使每個學生都在原有的基礎上得到發展,收到理想的教學效果。因此在課程教學初期,了解學生化學基礎成為教師的一個非常重要的任務。教師可通過問卷、交談、課堂討論等方式了解學生,掌握學生的不同情況,有針對性地設計教學方案,精選課程內容,采取不同的教育方法和適當的節奏進行教學。此時的教學,教師一定要有耐心,問題解釋詳細清楚,由淺到深,盡可能讓學生能及時消化理解所學知識,培養學生學習有機化學的興趣和積極性。
加強師生交流,通過師生交流,及時掌握學生的學習動態,及時對存在的問題進行解析答疑,對學生遇到的困難提供幫助;盡快地根據學生反饋的信息,修正和完善自己的教學思路和方案;在交流過程中,積極發現學生的閃光點,充分調動學生學習的積極性。通過交流,加強師生的了解,建立良好的師生關系,良好的師生關系是學生愉快學習的基礎。
二、活躍課堂氣氛,激發學生興趣
愛因斯坦曾說:“興趣是最好的老師”。同樣,興趣也是學生學好有機化學的關鍵因素。我們都有這樣的經驗,對某一門課程興趣大小,很大程度上取決于老師的培養,教師靈活多樣的教學方法、生動有趣的語言敘述、巧妙而具有懸念的提問,對學生往往有較強的吸引力,往往會迅速點燃學生思維的火花,把學習不斷引向深入,使學生積極主動參與知識的發現,教師及時的恰如其分的鼓勵和贊許,往往會使學生產生巨大的成就感,從而進發出巨大的學習熱情和動力。如果我們的教學,只是照本宣科,那會使課程索然無味,如果將所教的有機化學內容與工農業生產和日常生活緊密結合,邀請學生用所學知識解釋日常生活問題,則會使我們所教的知識具有強大的親和力和趣味性;通過將所學知識用于對日常生活問題的解釋,學生增強了學習的成就感及學習熱情。同時利用對問題解決方法的討論,加強了教學互動,活躍了課堂氣氛,避免了教學過程氣氛沉悶、教學方法刻板的現象。
例如,我們在講授烯烴的聚合特性時,自然會提到塑料袋的使用,會聯想到塑料袋為我們帶來的方便,同時,會聯想到它為環境帶來的污染,引導學生思考發現不具污染的替代品。
在講授胺類化合物硝化問題時,自然會講到仲胺的致癌作用,自然會提及食品保鮮添加劑亞硝酸鈉,讓學生了解亞硝酸鈉致癌的化學反應原理,列舉出哪些食品含有亞硝酸鈉較多,如何控制食用量。"
在講到化合物丙烯酰胺時,會提示學生丙烯酰胺可能致癌。而在高溫油炸淀粉類食品很容易產生,衛生部的公告列出了丙烯酰胺含量較高的食物名單,薯類(薯條和薯片)是第一位,谷物油炸是第二位。由于這些食品是學生喜愛的食品,因而學生反響強烈,情緒較高。
在介紹醇的性質時,我們通常會提到車用乙醇汽油(90%的普通汽油與10%的燃料乙醇調和而成)取代無鉛汽油的使用,介紹兩種汽油的各自特點,擴展所學知識,培養環保意識。
在講到酯類化合物時,結合大家比較喜歡的水果的不同香味的主要成分,介紹不同酯類化合物的結構組成,學生記憶深刻,課堂氣氛活躍,在輕松的氛圍中掌握了相應的知識。
類似的例子不勝枚舉,有機化學與現實生活聯系密切,在課堂上將化學知識用來解釋生活現象,會使學生減小對有機化學知識的抽象感和神秘感,使他們感覺所學知識就在自己身邊,具有較強的親切感,提高了學習興趣。
有機化學課程的特點是條理清晰,邏輯嚴謹,主次分明,重點突出。但內容太多,抽象的反應式太多,滿堂灌的教學方式肯定會使課堂氣氛沉悶,平鋪直敘的講授往往使學生昏昏欲睡,學生難以在整個教學過程中保持旺盛的精神和很強的注意力。教師應科學地安排設計教學內容,除用生動的語言藝術表達有機化學的魅力外,在課堂的某一時段,適時地穿插一段精彩的化學史或化學家的有趣故事,一方面可令學生適當放松休息,同時更能讓課堂氛圍輕松而活潑,更重要的是讓學生了解知識的來龍去脈和動態演變,學習科學家們嚴謹治學、孜孜以求的科學精神、科學態度和極富感染力的人格魅力,使學生從中受到多方面的教育。
比如我們在講醛酮的還原反應時,引用我國科學家黃鳴龍的故事,1946年,黃鳴龍在美國哈佛大學工作,在做凱惜納一沃爾夫還原反應時,出現了意外的漏氣情況,但他并未放棄,而是繼續研究下去,結果得到出乎意料的好產率。經研究總結,他改進的反應大大縮短了反應時間,降低了反應成本和反應難度,解決了一個國際性的難題,得到科學界的認同,許多有機化學教科書將這一反應簡稱“黃鳴龍還原法”。同時教育學生做實驗時,一定要認真觀察實驗現象,在反應中出現了異常現象時,應盡可能地將反應結果弄明白,實事求是、堅持真理。通過類似的我國科學家對科學作的貢獻的事例,也提高了學生的民族自豪感。
重氮和偶氮反應是有機合成中非常重要的反應,需要學生重點掌握,在介紹相關知識時,我們可穿插一個故事:奎寧曾經是一種治療瘧疾的特效藥,由于原料的限制,價格昂貴。18歲的帕琴嘗試以甲苯胺制備奎寧,實驗的結果卻得到一種黑糊糊的沉淀物,他知道這又是一個失敗的反應。當他加酒精進行清洗時,黑糊糊的沉淀物立刻變成了鮮艷的紫色。一種新的染料誕生了,當時的英國女王維多利亞非常喜歡這種顏色,她穿了這種顏色的裙子出席集會,產生了強烈的廣告效應,人們競相模仿,風靡一時。而這個反應的實質是發生了偶氮反應。
在講到立體化學時,范特霍夫創建立體化學則是一個生動的故事,他首次提出“碳的正四面體構型學說”,隨后又在《空間化學》一文中,首次提出“不對稱碳原子”的新概念,奠定立體化學的基礎,標志著分子的空間結構假說的誕生。在這過程中,范特霍夫遭遇了許多權威的反對、阻撓、諷刺和排擠。但再強的阻撓也不能阻止他探索發現真理的腳步。范特霍夫在有機立體化學上取得了杰出成就及在其他領域取得的成果贏得了人們的尊敬,并于1901年榮獲世界上第一個諾貝爾化學獎。"
通過穿插這些妙趣橫生的化學史故事,讓學生置身于化學發現、探索過程中,體驗科學家們追求、探索、發現的經歷,感受他們猜測想象的歡樂及成功的喜悅,使學生了解科學研究、探索的樂趣,從而喚起學生濃厚的學習興趣。同時也讓學生明白:有機化學并不總是枯燥的,在曲折艱難的攀登路上,隨時會有命運之神的饋贈,只要我們鍥而不舍地努力,一定能品嘗到勝利果實的甘甜。
三、精制課件,改善教學
隨著學校招生規模的擴大和學校教學資源的限制,作為基礎課的有機化學通常以大班形式教學,一般將5或6個自然班合成一個教學大班,由于教室大,人數多,采用以往的黑板加粉筆的授課形式已嚴重地影響教學效果,使坐在后排的學生看不清教師的板書。因此,在教學中讓學生看得清,聽得明,是保證有機化學教學質量的基礎。采取多媒體教學已成為必然。
使用多媒體教學具有許多傳統教學方式無法比擬的優勢,但也存在著不少問題,其最大問題是,多媒體教學信息量太大,教學節奏往往過快,容易導致部分學生跟不上教師的思路,從而丟掉許多寶貴的信息,特別是一年級學生,由于還不習慣高校的快節奏、大容量的教學方式,他們會感到所接受的信息前后不連貫,這更增加了他們的學習難度。因此,在課件制作和授課時應特別注意控制演示速度,盡可能使可視信息與教師的教學思路同步,與學生接受和記錄速度一致,并給學生留出記錄和思考空間,使學生及時掌握理解相應的知識。
四、抓住主線,以點帶面
選擇具有代表性的實驗項目,在實驗項目的學習過程中,能更多的鍛煉學生的動手操作能力,能更好的與理論教學結合起來,加深鞏固學生在課堂中所學到的理論知識.實驗項目的類型可以從演示性、驗證性、綜合性、設計研究及其它幾個方面著手設計,由淺入深,由基本操作的學習到合成再到研究性學習,讓學生能夠循序漸進的掌握有機化學實驗的操作及其科學研究的基本素養,培養學生解決實際問題的能力.有機化學實驗常用教材有吳江主編的《大學基礎化學實驗》、蘭州大學版的《有機化學實驗》、黃濤主編的《有機化學實驗》.以蘭州大學版的《有機化學實驗》為例,常見的演示性實驗為有機化學實驗的一般知識,包括實驗室的安全,事故的預防、處理與急救;實驗預習、記錄和實驗報告;常用裝置圖;儀器的清洗、干燥和塞子的配置;化學試劑的取用和轉移;手冊的查閱和有機化學文獻簡介.對于這一部分知識可以借助于多媒體教學,圖文并茂地闡述,并配以操作演示,讓學生在愉悅的學習環境中潛移默化的接受實驗室的一般知識及其安全注意事項.常見的驗證性實驗為有機化合物物理常數的測定;固體有機化合物的分離與提純;液體有機化合物的分離與提純;萃取;色譜分離技術;鑒別結構的波譜方法.這一部分實驗鍛煉了學生的基本操作能力,為以后的合成研究性實驗打下夯實的基礎.綜合性和設計研究性實驗為有機化學實驗中的重點教學內容,主要指有機化合物的合成實驗及其天然物的提取實驗,這一部分實驗綜合了課堂上學到的理論知識以及前面所掌握的基本操作,在一定的自我創新基礎上合成出產品化合物.在這一部分的教學實驗過程中,應注意充分調動學生的獨立思考能力和創新能力,注意培養學生科學素養和科研能力.教師可以提前2-3周把實驗題目及要求下發給學生,學生可以自行查閱資料,寫出詳細的實驗預習報告,然后交予老師檢查、修改,再在老師的指導下獨立完成實驗內容.但是實驗結束后應讓學生自我反思評價,最后教師應做總結,將常見的問題講解分析.
2培養學生對有機化學實驗的興趣
努力激發學生的學習興趣,使學生享受學習的樂趣,是化學教學的任務之一,也是減輕學生學習負擔和提高課堂教學質量的有效途徑.要想提高學生的興趣,除了以自己的興趣去感染學生以為,還應該闡述“有機化學”在學科專業中的重要地位.“有機化學”與“無機化學”、“分析化學”、“物理化學”并稱為“四大基礎化學”,它對后續專業課的學習起著至關重要的作用.化學專業學生畢業后就業或者升學,動手操作能力是必備的一個基礎條件,是學生想要有所發展的基石,使學生重視有機化學實驗,進而激發出學生的學習興趣.另外,在每堂課的實驗講解應多穿插一些化學史和前沿動態,并且引導學生多多查閱相關資料,這樣不但可以拓展學生的科學知識,提高學習興趣,增強求知欲,更有利于培養學生的自學能力.
3注重實驗教學中的安全教育
有機化學實驗相對于其它實驗危險性比較大,教學中會常使用到低沸點、易燃易爆、有腐蝕性、有毒、致癌的藥品,會用到一些密閉性的裝置和儀器,這些都是教學中的安全隱患.學生是未來的希望,國家的棟梁,但他們經驗匱乏,知識系統性不強.所以教師在每個實驗開始之前應該強調這個實驗的安全注意事項,并將這些實驗的安全注意事項成文成稿的印發給學生.教師可以介紹引起這些危險的原因和機理,讓學生做實驗時能夠心中有數,明白究竟,最后能夠舉一反三.教師應該將教學中使用到的低沸點、易燃易爆、有腐蝕性、有毒、致癌的藥品羅列總結并粘貼在實驗室的墻上,要求學生在預習實驗時查閱實驗所需藥品的物理參數,讓學生自己通過資料的查閱了解藥品中存在的危害.對于儀器的使用,應將儀器使用的注意事項及其安全注意事項成文成稿粘貼在儀器旁邊,以備學生查閱.
4貫徹低碳環保、綠色和節約理念
有機化學實驗是學生認識低碳環保綠色化學的基本途徑,所以在有機化學實驗的教學過程中應充分貫徹低碳環保和節約理念,教學中滲透低碳綠色化學內容,加強學生的環保綠色意識,具有極其深刻的意義.在實驗教學中,教師應注意補充和介紹一些具有時代性并與低碳環保理念有關的內容,如綠色化學的定義和內涵;低碳生活與地球溫室效應的關系.教師可以改進某些實驗內容,以期達到節約和環保的目的.比如說在做某些合成實驗時,若藥品的危害性比較大,可以按比例減少藥品的用量;在做熔沸點的測定時,可以選擇低熔點的物質萘,這樣就可以將加熱介質濃硫酸換成水,減少了濃硫酸的危險和污染;在做萃取實驗的時候可以將課本中的萃取劑乙醚換成乙酸乙酯,因為乙醚沸點低、用量大、滲透性很強、有毒而且危險,而乙酸乙酯毒性低、污染小、萃取能力強、分層速度快、現象明顯、操作簡單.在實驗過程中應注意資源循環使用,比如說讓低年級的學生用上一年級制備的乙酰苯胺做重結晶及過濾實驗;學生自己做的乙酸乙酯進而可以做萃取實驗;實驗中產生的三廢,不允許直接排入外界,應分門別類地做好廢物回收再利用,盡量做到除產品外的零排放.在實驗教學中,注重學生節約用水和節約用電的教育,因為水和電是每個實驗的必需品,節約了水電,也就間接的體現了綠色化學的思想,也就減少了水電生產過程中的污染,而水電也是生活的必需品,學生也能將這一思想用到生活中,更能體現綠色思想的應用.在實驗過程中,應該減少學生重取藥品、重做實驗的情況.雖然有機化學實驗中學生所用的藥品、用量和反應條件完全一樣,但是出來的實驗現象和實驗結果可能會完全不一樣,所以有的學生覺得自己做的不正確,擔心不能合成出產品,所以重做.但是這完全是沒有必要的,教師應該耐心地向學生解釋,出現差異性是必然的結果,開始現象不對,不一定結果比其他同學差.教師可以引導學生思考實驗現象出現差異性的原因,培養學生分析解決問題的能力.
5盡量多的介紹專業詞匯
目前,隨著全球一體化步伐的加快,以專業英語作為工具獲取知識的能力必將成為擇業和就業的強有力武器.在實驗教學過程中常涉及到具體的操作演示以及儀器的實物介紹等,所以較多地介紹專業詞匯是比較容易讓學生接受的.教師可以通過中英文穿插的方式講解實驗,對于實驗中經常出現的玻璃儀器,如錐形瓶(beakerflask)、蒸餾頭(distillationhead)、三頸瓶(three-neckflask)、冷凝管(condenser)、球形回流管(Ballreturnpipe)等,要求學生盡快記住它們的中英文名稱,但需注意循序漸進,由中文名稱到英文名稱,由簡單到復雜的學習.在學期結束時,可以安排開放實驗的討論,讓學生用英文交流討論實驗方法及改進、討論實驗現象及原因、分析數據得出結論、討論實驗成功或者失敗的原因.將這一部分討論也列入期末考試的一部分,這樣將更有效的提高學生的英文口語及寫作能力,而且積累了很多專業詞匯,為進一步的學習打下牢固的基礎.
6對學生提出嚴格的要求
學生的自控能力有限,自我的學習方法還未形成,避免學生人浮于事,為了實驗而進行實驗,在實驗教學中應對學生提出嚴格的要求.首先課前讓學生寫實驗預習報告,把它作為評價實驗平時成績的一個重要指標.預習報告需要寫出實驗原理及其可能出現的實驗現象、查閱相關物質的物理參數、提出問題,讓學生帶著問題做實驗,這樣不僅可以使學生知道怎么做,還可讓學生懂得為什么要這么做.其次,教師在實驗過程中應認真負責,及時發現并糾正不正確的操作,講解錯誤操作可能帶來的危害,反復強調常見錯誤,如若屢次不改應給予懲罰.再次,要求學生獨立完成實驗報告,以鞏固理論知識并培養學生的分析總結能力,但應嚴防抄襲.最后,若學生實驗失敗,應詳細寫出失敗原因,并給出合理的解釋.
7建立有效的評價、考核方法
大多數的實驗考核主要是由平時成績和期末指定實驗操作考核兩部分構成,這些考核的實驗項目是完全相同的,操作也是可以互相模仿的,所以這種考核方法是體現不出學生的水平,而且很大程度上挫傷了學生學習的積極性.為了改變這種局面,建立有效的評價、考核方法,對學生進行較為全面的考核是非常重要的.可以對學生進行分組,每組人數不必太多,十個學生左右即可,實行教考分離原則,注重實驗內容和基本技能操作兩個方面的考核,考試采用口試和基本操作技能考試相結合的方式.基本操作技能和口試成績的比例可以視具體情況而定,他們相輔相成,基本操作技能主要是指學生對指導教師所指定實驗項目的操作規范、熟練程度等;口試考試在操作過程中進行,即教師隨機提問,包括有機實驗安全知識、實驗原理、實驗儀器設備、基本操作和實驗裝置方面的理論性和技術性問題、以及實驗安全注意事項等.這樣不僅全面考核了學生的實驗操作技能及其基本知識,而且還可以檢查教學目的的實施情況,反饋教學成果.
8實驗教師要不斷自我提升
作為教書育人的教師,在育人的過程中要思考,通過自己的教授能夠給學生留下哪些終身受益的東西,而現在的網絡發達,信息的傳播速度快,所以教師在教學過程中要不斷充實自己,應將每個實驗的基本教學知識把握清楚,應將實驗中可預見的一切問題未雨綢繆,還應拓展知識將最新的科研成果貫穿到實驗教學中去,激發學生的學習興趣,保證學生的實驗安全.實驗教師應該參與科研工作,這不僅能更新自己原有的知識,而且能夠了解化學的發展以及相關領域的最新進展,并把這些信息融入到實驗教學中,以彌補在教材中缺乏對實驗背景知識及相關領域進展介紹的不足.蘭州大學版的有機化學實驗書對實驗藥品、用量和實驗步驟都敘述相當詳細,學生常常依葫蘆畫瓢,只能獲得一些表觀印象.但實際上有機化學實驗能非常有效的鍛煉學生的實驗操作能力,而且還能培養學生的科學素養.教師可以在實驗課堂上的前半個小時的講解中穿插科技前沿知識,這樣不僅能夠更新教學內容,使科研與教學有機的結合起來;而且還可以拓寬學生的知識面,增強學習興趣.除此之外,教師在實驗過程中應該引導學生獨立思考,讓學生觀察記錄實驗現象,提出問題,分析原因,得出結論,培養學生的科學思維能力.如在做乙酰苯胺的制備實驗中,可以介紹其在醫藥方面的應用,稍帶講解最新的退燒藥尼美舒利替代品(呱西替柳干混懸劑);在做乙酰水楊酸的制備實驗中可以講解乙酰水楊酸的發現史及其應用價值,提出開放式問題,為什么解熱鎮痛藥要用乙酰水楊酸代替水楊酸;在做從茶葉中提取咖啡因的實驗時,讓學生自己查閱資料詳細敘述脂肪提取器的原理及其使用方法,并分析脂肪提取器的優點.但所有這些僅僅是為實驗教學提供服務,不可喧賓奪主大幅度展開討論,否則會影響實驗教學的進度.
9小結
教育部部長陳寶生在新時代全國高等學校本科教育工作會議上的重要講話提出堅持以本為本、推進四個回歸,要把“培養人”作為根本任務[1]。我國高等教育不斷發展,學生和教師人數都在不斷增長,學生的學習需求、學習方式等都發生了很大的變化,然而大部分青年教師并非出身于師范專業,缺乏系統性的學習和教學經歷。因此,隨著時代的發展,需要在教學方法、教學措施、教學思維等方面進行探索和嘗試。本文結合筆者參加競賽的經歷和體會,淺談課堂教學競賽對教師教學能力提升的推動作用。
1從比賽規則分析教學基本要素
首先,課堂教學競賽評分指標體系分為四個方面:教學設計、教學課件、課堂教學和教學反思,分別對應于課前、課中和課后的教師行為。要求教師課前認真分析課程及學生實際,準確把握課程性質和地位作用,明確教學目標,教學內容緊密聯系生產生活、學科發展前沿和最新科研成果,重點難點把握準確,符合學生認知規律。合理科學選用教學方法。教案規范,表述精煉準確。課件素材選擇恰當,技術應用得當。課堂上思路清晰、內容嫻熟、表達準確精練,重點突出,深入淺出,問題設計得當,富有啟發性,合理運用板書和多媒體等教學手段。師生關系民主、和諧,課堂氛圍好,感染力強,學生思維活躍,參與積極課后結合課堂實際,全面分析反思課堂教學過程。
2從教學片段的選取,培養教師準確把握學生情況、課程性質和地位作用的能力
首先,教學對象為材料科學與工程專業的學生,故教學片斷的選取最好與材料相關,與有機化學直接相關的材料為高分子材料,其中最常用的有機高分子材料之一則為聚烯烴,因此選擇“烯烴”作為講授內容—緊扣專業方向;其次,根據評分體系,選擇合適的教學片斷。評分體系要求緊密聯系生產生活實際、學科發展前沿和最新研究成果。我校處于武陵山片區,杜仲膠資源豐富,而杜仲膠的成份為聚異戊二烯,屬于天然的聚烯烴,且我校有杜仲綜合開發利用國家地方聯合重點實驗室充分利用了地方資源。體現了《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》中明確的地方高校要“發揮自身優勢充分利用地方資源,對接地方經濟社會發展需要和企業技術創新要求,深化產教融合、校企合作、協同育人,推動傳統工科專業改造升級”[2]。
3教學內容的準備,培養教師對知識的理解、對教材的處理能力
參加教學比賽,首先要保證教學內容要嚴謹,無知識性的錯誤。其次,認真加工教材及參考資料,并在此過程中,逐步理清教學思路,認真剖析重點難點,并將其轉化為精練、通俗易懂的語言。筆者參加課堂教學競賽的比賽內容是《有機化學》中烯烴的化學性質,并選取烯烴與鹵素的親電加成反應。通過認真參讀汪小蘭版的《有機化學》教材,并參考邢其毅版的《基礎有機化學》,因此,重難點是反應機理的理解與運用。教學思路為:雙鍵的構成:1個σ鍵和1個π鍵π鍵電子云裸露在外易受親電試劑進攻親電加成反應親電加成反應機理,以問題入手,層層引入。課件素材選取合適,本次片斷教學選用了杜仲膠及其改性引入課程,首先,杜仲膠是當地資源,且我校也在積極研究杜仲膠—讓學生產生興趣;其次,筆者本人正在研究杜仲膠,且有部分學生在參與了部分工作—讓學生產生親切感;最后,杜仲膠屬于天然高分子材料,與專業相結合—讓學生明白了有機化學知識在材料科學中的應用。總之,在對教學認真把握的前提下,結合地區資源優勢、學科前沿、個人的科研成果導入課程內容,激發學生學習興趣。教學比賽雖然只有15min,但是也要求是一堂完整的課,因此,結課顯得尤其重要,大部分教師的方式是小結+作業,而筆者選擇的是以課前布置的問題和文獻資料結課。要求學生根據所學內容,解決實際生活中的問題:利用所學知識,結合文獻資料,提出杜仲膠改性的方法。目的是加深學生對知識的理解,并鼓勵學生的探索精神。引用文獻“Chemistry:whysynthesize”[3]結束課程,通過講解,讓學生理解學習目的—回歸專業方向。
4教學理念與方法的運用,培養教師對教育教學的思考能力
教學理念的運用要求教師認真了解、分析、綜合學生的學習情況,恰當處理教材內容,重點難點把握準確,符合學生認知規律,使教學目的更加明確。從教學內容和學生發展的需要出發,本次片斷教學,借助經典的實驗(溴與乙烯的反應)、與地區資源出發(杜仲膠),用具體的實例激發學生的好奇心和學習興趣。教學有法,教無定法,貴在得法。合適的教學方法的選擇是提升課堂教學效果的重要方面。當代大學生的個性鮮明,基于培養學生的批判性思維、探究意識、創新精神培養,本次片斷教學采用了大量的討論法,以問題導入、以問題結課,讓學生緊跟教學思路。例如課題的引入部分運用要求學生解釋杜仲膠與天然橡膠性質的差異來源、如何改性杜仲膠、溴的氯化鈉水溶液與乙烯反應的“意外”產物的來源;通過設問,同學討論,老師講解,讓學生的理解更加深刻。當然前提是要求教師在課前充分了解學生,并對知識點有很深入的理解,能應對不同的問題答案。眾所周知,有機化學是基于實驗的學科,很多實驗在現有條件下根本無法在課堂上實現,因此,在本次比賽中的實驗都是基于通過動畫模擬,更加直觀、安全—體現了信息化教學的思想。
5教學語言的組織,培養教師的語言組織、課堂把握的能力
對于教學比賽,要求教師講授嫻熟,講解流暢,表達準確,重點突出,深入淺出,時間分配科學。在授課過程中,尤其是精練的語言表達,能提高課堂教學效率。對于初次參賽的教師一般都建議將講稿寫出來,經反復修改、凝練,最終形成定稿。通過這個訓練過程,使教師在今后的教學過程中語言更加精練、教學效果更加明顯。
6專家指導,全方位提升教師的教學能力
通常,學校、學院都有教學督導,對新進教師進行聽評課。但是,由于督導工作量大,不可能對每一位新進教師進行全方位的指導。但是教學比賽不同,參賽選手的名額有限,各院系會對選手進行全方位的指導,如對重難點的把握、教學設計與教學反思的撰寫、課堂組織、多媒體與板書的設計、教學語言、教學方法、課堂氣氛等。
關鍵詞:復習有機推斷與合成 夯實基礎 培養能力
內蒙古從2009年實行人教版新課程,新課程實施后,高考理綜考試中化學選考題中選修5《有機化學基礎》的出題形式主要是有機推斷與合成題。復習選修5《有機推斷與合成》之前,我已將人教版新課標2010~2011年的高考題認真做過,發現選考題中的有機推斷與合成這個題目既注重檢查學生對基礎知識的掌握情況,又考查學生靈活運用知識的能力,更考查學生的分析問題和邏輯推理的能力以及學生的臨場模仿能力。比起課改前的有機推斷高考題,少了些偏、難、怪題,多出了很多新課程的新考點,如通過核磁共振氫譜讀出信息、會識別鍵線式結構等。下面是我學習新課標高考大綱,理解有機推斷與合成題后的一些心得。
一、教師要理解有機推斷與合成題的特點,讓學生領悟有機化學學什么
1. 有機推斷與合成題出題的主流形式是通過框圖的形式,以有機合成為主線,推斷有機物的分子結構。新課程實行后,加大了以重要工業原料為反應物,結合農藥和樹脂的合成為背景,從“綠色化學”理念出發,選取從原料到中間產物、目標產物的合成以及副產物的分離和循環利用的生產流程的素材,圍繞合成路線設計有一定梯度的問題。主要考查常見官能團和新引入官能團(羰基、酯基、醚鍵)的名稱和性質、有機反應類型、結構簡式的書寫、分子式的計算和分子結構的確定、有機反應方程式的書寫、同分異構體種類的判斷及書寫、有機實驗操作和現象、合成有機高分子的方法——逆合成方法等。
2. 主流題型提供的條件一般有兩類,一類是有機物的性質、特征反應條件及相互關系,另一類則通過化學計算進行推斷。
3. 很多試題還提供大學有機化學中的陌生信息,讓學生現場學習再遷移應用,即所謂信息給予試題,這就要求學生除了要有臨時模仿能力外,還要有獲取、應用信息解決化學問題的能力。
4. 經常圍繞乙烯、苯及其同系物、乙醇等這些常見物質,考察以碳碳雙鍵、三鍵、苯環、鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯為中心的相互轉化和性質。
二、教師在教學生解有機推斷與合成題時,要明確不同階段訓練學生什么
1.第一階段教學中必須重視主干核心基礎知識的夯實、梳理 新課程實施后,由于有機推斷與合成這個題目要凸顯高中有機化學的所有主干核心知識的考查,所考內容雖都是較為基本、較為典型的知識,但突出考查學生獲取、加工和應用信息的能力和分析、推理能力以及自學能力,較課改前,加大了對思維的整體性、有序性、縝密性的考查力度。所以有機推斷與合成應是教學的重點,也是難點之一。
首先,在學生答題中,我們要讓學生高度重視規范表達,如官能團名稱、符號的書寫是否正確,書寫方程式時要注意規范書寫反應物和生成物的結構簡式,反應條件不能漏寫,以及小分子物質水等不能寫丟。
其次,教師要做到不同階段從不同角度分不同小專題梳理有機知識,使核心知識結構化,實現有效的知識運用。最低起點是學完《烴的含氧衍生物》后教師要讓學生抓住“一官一代一衍變”,做各類烴及烴的衍生物代表物的結構、性質及反應類型的表格總結,即各類有機物通式、代表物官能團結構、性質,奠定研究有機化學反應的思路及體系。
再次,幫助學生做涉及銜接機化學反應的幾種無機物的重要反應辨析小專題并熟練應用。另外,我還從同分異構體的書寫、“解密”官能團、點析三類羥基、有機推斷“題眼”等多個小專題進行了整合教學,我認為不要因時間緊而忽略這部分的訓練。
2. 第二階段要善于抓住有機推斷中的核心問題
問題1:尋找推斷題的突破口——典型現象、典型條件
問題2:同分異構體的書寫方法整合教學
同分異構體的書寫方法整合教學可從(1)烷基異構法:丙基(2)、丁基(4)、戊基(8)異構體書寫反復訓練、檢測;(2)加加減減(殘基)法;(3)基團靈動翻轉、插入、拆分法:凡是書寫、判斷多氧烴的含氧衍生物要想到用“靈動翻轉、插入”法書寫,有酯的結構的同分異構體要想到“拆分法”。一定結合典型例題重點練好C3H6O2、C4H8O2、C5H10O2、C7H6O2、C7H6O3、C7H8O、C8H8OX、C9H10OX (x=2、3)等含有-COO-、-COOH、-OH、-CHO等官能團的類別、位置、碳鏈、限制性條件的同分異構體書寫與判斷。
同分異構體的復習技巧,要能從實際情境中剝離出同分異構體的高考考點并以此設計問題突破難點,再放回到綜合情境題中去訓練學生。
問題3:強調能形成環狀有機物的反應
能形成環狀有機物的反應有二元醇和二元羧酸酯化反應、羥基羧酸分子間或分子內酯化反應、氨基酸分子間或分子內脫水、多元醇分子內或分子間脫水。
在這些成環反應考查中,往往都會在起始時給個分子式或最后給個分子式,解決這類題的最好方法是熟練應用不飽和度,在教學中根據分子式的不飽和度,來推算成環前和成環后的結構。
問題4:充分利用不飽和度
在解題中,往往會在推斷框架圖中會出現有機物的分子式,這時,我們不僅要通過該物質的連續反應來判斷存在的官能團,還要充分利用不飽和度,來確定該物質的具體結構。
3.第三階段要不斷訓練學生明確有機推斷題的解題思路
解有機推斷與合成題,主要是確定官能團的種類和數目,從而確定物質的結構。所以,必須在全面掌握有機物代表物的性質及相互轉化關系及官能團的性質與反應的前提下,把握以下三個推斷的關鍵:審清題意、用足信息、積極思考。
A.審題 (四看):通讀整個題目,信息與設問
(1)分子式:求不飽和度—預測官能團
(2)結構簡式:觀察官能團種類、位置、碳鏈—從分類想性質
(3)框圖: 找特征反應試劑、條件、新信息標志;分子式、結構式的變化—想轉化
(4)文字:可以轉化為框圖
B.解題:記錄局部—界定、拆解問題—尋找突破口、上下求索—接受、吸收、整合信息
C.答題(四會):分子式、結構簡式、化學方程式、中文字(名稱、數字、文字、答題)
D.解題方法與策略應用—從不同角度用好每一道典題,例如2010年北京高考題28(解題方法、策略、題型特征見下面表格):
28.鎮痙藥物C、化合物N以及高分子樹脂( )
(1)A的含氧官能團的名稱是 。
(1)A的含氧官能團的名稱是 。
(2)A在催化劑作用下可與H2 反應生成B。該反應的反應類型是 。
(3)酯類化合物C的分子式是C15H14O3 ,其結構簡式是 。
(4)A發生銀鏡反應的化學方程式是 。
(5)扁桃酸( )有多種同分異構體。屬于甲酸酯且含酚羥基的同分異構體共有 種,寫出其中一種含亞甲基(-CH2-)的同分異構體的結構簡式 。
(6)F與M合成高分子樹脂的化學方程式是 。
(7)N在NaOH溶液中發生水解反應的化學方程式是 。
[關鍵詞]食品化學 教學內容 教學改革
[中圖分類號]G633.8 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349(2012)11-0155-01
食品化學是從化學角度和分子水平研究食品的化學組成、結構、理化性質、營養和安全性質以及它們在生產、加工、貯存和運銷過程中的變化以及對食品品質和食品安全性影響的科學。[1]食品從原料生產、經過貯藏、運輸、加工到產品的銷售,每一個過程無不涉及到一系列的變化,對這些變化的研究和控制就構成了食品化學研究的核心內容。食品化學的研究成果和方法已不斷被食品工業科技界所吸收和應用,為食品工業的發展注入了巨大活力。[2]
一、優化教學內容、進行課程改進
食品化學是隨著食品科學的發展而逐步完善起來的,60年代末才形成比較完整的體系。食品化學的內容包括構成食品的六大基本成分(水、碳水化合物、脂類、蛋白質、維生素、礦物元素)的結構、性質及其在貯藏、加工、包裝中可能發生的理化變化以及它們對食品質量和加工性能的影響,還包括食品的色澤、風味、食品中應用的酶、食品添加劑等內容。食品化學的教學活動是在學生學習了無機化學,有機化學,生物化學等課程的基礎上進行的,同時,其又是食品專業的基礎課程。所以,如何處理好各課程的內容交叉及把握內容的深淺度是食品化學教學過程中值得思考的問題。[3]
食品化學與無機化學、有機化學、生物化學、食品營養學等專業課的內容都存在交叉。例如食品化學與生物化學的交叉,生物化學中較為詳細的介紹了三大基本營養物質糖類、脂類、蛋白質的結構和在生物體內的代謝變化。所以在食品化學中,這部分的內容可以作為一個復習式的講解,通過引導學生對所學知識的回憶,鞏固加深對知識的掌握,重點應該放在三種營養物質在食品加工和貯藏中的物理、化學和營養的變化。又如食品化學中的酶學。生物化學中有關于酶學的介紹,同時,有的食品專業,酶學和酶工程也作為專業課程來學習。所以,食品化學中關于酶學的內容和深淺就是需要仔細考慮的一個問題。生物化學中,關于酶的結構進行了重點講解,食品化學則應重點講述酶在食品加工、貯藏中的應用和酶的固定化部分,詳述食品工業中常用酶的來源、分離純化、酶活測定及使用方法等。若后續有專業的酶學課程,則食品化學中的酶學還可以更加簡練的介紹。又如實驗課程中的交叉性,油脂酸價的測定,蛋白含量的測定等和食品營養學,食品理化檢驗等課程內容可能有一定的重復性,所以課程大綱和教學方案的制定過程中要充分地進行討論分析。
二、發揮教師主導性,提高學生主動性,優化教學方法
教學過程是學生在教師的指導下通過自己的學習來掌握科學文化知識,發展認識能力,逐步認識世界的過程,認識的主體是學生。因此,在教學過程中既要發揮教師的主導性,又要調動學生的主動性。教學效果的好壞很大程度上取決于能否調動起學生學習的積極性和主動性,讓學生主動地學習。
為了發揮教師的主導性,讓學生對教師要有所信服,教師在提高思想素質的同時要有一定的學術造詣、專業水平。課前準備工作,要使學生在有限的課堂時間內較好地掌握基本知識,首先,要求教師在備課時盡可能地將授課內容安排恰當,制作好教案。只有教師對待教學工作態度端正,積極備課,上課,學生學習態度才有可能認真。教師要通過每一堂課,每一個內容來體現課程存在的價值,來增強學生的學習興趣。目前,在教學過程中以多媒體教學為主,適當的板書,同時輔助模型,錄像等教學工具和手段。重視實驗與實踐課程的學習。以往的實驗課程,學生都是在老師的講授,準備工作后,按部就班地進行操作。很多情況下學生并未真正理解實驗的目的與意義,只是被動地接受。為了加強學生參與實驗的主動性,加深對知識的理解,提高其學習興趣,實驗課程的準備工作讓學生積極參與。在實驗與實踐課上,教師只強調重點及注意事項,讓學生多動手、多思考。采用PBL教學法,在教師指導下,以問題為基礎,以學生為中心的一種主動學習活動[4],也可以很大程度地增加學生的學習興趣。
三、改善教育觀念,完善成績評價體系
雖然不同的大學有著不同的教育理念和目標,但是大學理念的思想和宗旨應當是一致的。具體到食品化學的教學活動中,新的教育觀念其核心內容就是把原來以傳授知識為主變為以培養學生的能力為主,改“授人以魚”變為“授人以漁”。這要求轉變以教師為中心的教學觀念,樹立以學生為主體的現代教育思想。教師的角色要實現由控制者到促進者,由講授者到引導者,由主角到配角的轉變,同時也要完善考核制度。學生的最后成績不能僅僅依靠期末的考試成績。最終成績應該包含期末測試成績,實驗成績和平時成績。對學生實驗成績的評定應綜合實驗操作、實驗數據的記錄整理與分析、討論以及實驗報告的書寫等各個環節做出客觀公正的評定。平時成績應該包括學生的學習態度、學習紀律、課堂參與度、課堂報告等的完成情況。只有采取嚴格的考核措施,才能使學生重視學習,并在平時實驗和課程報告中能積極主動,有意識地鍛煉獨立思考,敢于探索,勇于創新的能力。
【參考文獻】
[1]闞建全主編.食品化學[M].中國農業大學出版社,2002.
[2]劉鄰渭,葉立揚,高蔭榆,黃紹華.食品化學學科的作用和現狀與發展前景[J].浙江農業大學學報,1997(23):11-15.
[3]畢金峰,劉長江.食品化學課程教學內容的優化[J].高等農業教育,2002(1):55-56.
關鍵詞:大學化學;高中化學;知識點;銜接
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)09-0074-02
多年教學實踐表明,許多大學新生在剛進入大學時不能適應大學的學習生活,常表現出自學自治能力、獨立分析能力、實踐創新能力等方面較為欠缺,這反映了當前基礎教育與高等教育的嚴重脫節。對于藥學類專業,化學類課程學習顯得格外重要,而“化學學困生”占相當大的比重。我校藥學院每年都對入學新生進行化學知識摸底測試,結果基本一致,測試成績高的可得90多分,大約占20%;低的只得20來分,不及格率約30%。通過了解高中實驗課發現,有的學生來自省重點高中,化學實驗開得全,實驗動手能力很強;有的同學來自偏遠地區,高中三年只做過幾個實驗;還有的同學只靠觀看演示實驗或實驗錄像了解實驗操作,實驗基礎很差。因此,搞好大學化學與中學化學教育的銜接,降低大學化學與中學化學的學習臺階,使學生盡快適應大學化學的教學特點和學習要求,就成為大學化學教學迫切需要解決的一個問題。
總體來說,大學化學與高中化學的一個明顯的區別是教學內容的“量”急劇增加了,單位時間內接受知識信息的量與高中相比增加了許多,而輔導練習、消化的課時相應地減少,這對大學新生來說是一個新的挑戰。高中化學新教材中知識點的介紹方式及深度與大學化學有所不同,所涉及的范圍也遠不及大學化學廣泛,知識的系統性和化學思維的形成也有待學生在大學化學學習中進一步完善、提高。由于中學化學教學內容體系本身的問題或中學生認知水平有限,學生在進入大學時有些化學問題還比較模糊,這樣勢必影響大一化學的教學質量。而大多數學生對上述轉變心理準備不足,學習方法和能力還停留在高中的層面上,不能適應新起點的學習。
中學與大學化學教學內容的銜接,通常認為是無機化學課程教學所承擔的任務[1,2]。也有學者[3]主要關注大學與中學化學實驗教學的銜接問題。然而,隨著高中化學新課標的實施,一些大學化學知識被納入高中化學選修模塊的教學體系,相關知識點廣泛涉及有機化學、分析化學甚至藥物化學、生物化學等諸多課程[4]。
2003年4月,教育部制訂頒布了《普通高中化學課程標準(實驗)》(簡稱:新課標)。目前,全國各省市已陸續開始執行。新課標將高中化學課程分為“必修”和“選修”兩大部分,其中“必修”部分為全體高中學生均需學習的課程,而“選修”部分則包括6個模塊。如果在高考中,學生不參加化學科目的考試,則選修“化學與生活”或“化學與技術”模塊;如果參加化學科目的考試,則須選修“物質結構與性質”、“化學反應原理”、“有機化學基礎”、“化學實驗”等模塊中的2~3個。
這樣的課程設置,基本上為大學化學做好了鋪墊,但是,高中化學和大學化學的知識點仍然存在一些銜接問題。因此,教師在大學化學教學中必須對這些概念加以澄清和重視。
一、大學化學中新出現的知識點
在大學化學中,有部分內容是高中化學沒有涉及的,主要集中在化學原理的相關章節,總結如下:四大平衡部分:質量摩爾濃度的概念、稀溶液的依數性、緩沖溶液、溶度積的概念、電極電勢及其影響因素、配位平衡的移動、配合物的價鍵理論和晶體場理論;原子結構與分子結構部分:電離能與電子親和能的概念、離子極化理論和鍵型的過渡。
上述這些內容,需要教師在教學中高度重視,作為難點講解,加深學生對這些知識點的認識。
二、大學化學進一步深入學習的知識點
在介紹酸堿理論時,高中化學只講解了酸堿電離理論,給出了傳統的酸、堿、鹽的概念,大學化學是在此基礎上重點介紹酸堿質子理論,拓寬了酸、堿的定義,提出了兩性物質的概念,擴大了酸堿反應的范圍;在介紹氧化還原反應時,對于高中化學中的元素的化合價概念,大學化學給出了更加科學的定義――氧化值;在講化學反應速率時,高中化學用平均速率來定義,而大學化學在高等數學微積分概念的基礎上以瞬時速率來表示。
高中化學往往將復雜問題簡單化,但追求嚴格的定義與解題訓練。大學化學則要求對化學變化的基本規律、反應過程中的能量變化、物質結構與性能之間的關系等有更為全面的認識,強調靈活運用化學思維和方法來分析解決問題[5]。比如不能光知道原子核外電子排布的能級交錯,還應明白該現象是由屏蔽效應和鉆穿效應造成的;不僅應了解甲烷分子空間結構是正四面體,還應弄清這是原子軌道sp3等性雜化的結果。
三、大學化學實驗與高中化學實驗的銜接
中學化學實驗教學一般不獨立設課,大多數實驗為演示實驗,教師邊做邊講,學生觀察實驗現象。要求學生認識和安裝一些最基本的儀器,理解實驗的原理、方法及步驟,從而幫助學生揭示有關化學現象和規律,鞏固所學知識。因為每個實驗都建立在學生對所學理論知識有較好認識和理解的基礎上,實驗記錄表格是設計好的,最后的實驗總結也由教師來做,所以學生學習的主體意識較低,對老師的依賴性很大。而大學化學實驗是與理論課并行的課程,具有獨立的教學內容。由于內容多、信息量大,一般要求學生在實驗前預先自學實驗目的、原理和操作步驟,為實驗做好充分準備。課堂上教師僅起主導作用,講解實驗的重難點,學生需要充分發揮主觀能動性才可在規定的時間內完成實驗,并于課后對實驗現象進行分析,對實驗結果進行解釋,寫出較為完整的實驗報告。
為了在有限的時間內達到預期目標,教師在實驗前要布置預習任務,要求學生提前預習,明確實驗目的,弄清原理,了解步驟和注意事項,寫出合格的預習實驗報告,以便實驗時能及時、全面地獲得需要的信息,順利完成實驗。課上教師只需用少量時間對實驗的原理、方法和要求進行簡明扼要的串講,而將絕大部分時間留給學生自己動手。之后教師在學生實驗過程中進行巡視,著重注意儀器的布局、調節及正確使用,進行有針對性的指導,幫助學生加深對實驗原理、方法等的認識,就學生出現的普遍問題組織現場討論,耐心幫助不合格學生分析原因,并給予他們重做的機會。采用這樣的教學組織形式,學生一般都能主動地進行觀察、思考,分析和解決問題的能力也得到了提升。
四、結語
當前學生化學知識參差不齊的現實使得他們接受新的教學信息的能力不同,如果讓所有學生接受同一教學目標的教學,難免會出現基礎好、能力強的學生“吃不飽”,并挫傷他們強烈的求知求新欲;而基礎差、能力欠佳的學生又會“吃不消”,從而打擊他們學習的自信心。因此,我們應根據生源的差異化和學生個性發展的需要,形成教育目標的多層次和教學方法的多類型轉變。依據“因材施教”的教育原則,進行分層次教學,激發學生的學習熱情,重視并服務于學生自學能力的培養,引導學生從被動接受的狀態向主動掌握的角色轉化。
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