大學有機化學范文10篇
時間:2024-05-21 06:40:57
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有機化合物命名教學現狀分析
[摘要]有機化合物命名是有機化學的重要基礎知識,大學教材的編寫對有機化合物命名教學起著重要的指導作用。文章分析了目前大學有機化學教材對有機化合物命名的四種處理方法和教學現狀。指出在目前的教學中仍然是以傳統的命名原則為主,新命名原則的推廣對許多學校和專業來說還存在著教學困難。教學中應當充分考慮學校層次、專業差異的實際情況,為有機化合物命名教學制定一個合理可行的方案。
[關鍵詞]有機化合物;命名法;有機化學;教材;教學
有機化合物命名是有機化學的重要基礎知識,高中的化學就已經涉及到了一些簡單的有機化合物命名,大學的化學教材中這部分的知識更為復雜也更加重要。國際純粹和應用化學聯合會(IUPAC)設立了專門的委員會,制定了《有機化學命名法》(IUPACNomenclatureofOrganicChemistry),這一命名系統還在不斷地修訂和補充,它也成為全球有機化學界最廣泛使用的命名系統[1]。中國化學會也根據IUPAC的命名法并結合中文漢字的特點在1960年發表了《有機化學物質的系統命名原則》,20年后又進行了補充和修訂,在1980年發布了《有機化學命名原則1980》,1983年審定后正式出版。這一命名原則自此成為近四十年來中國化學教材編寫有機化合物命名的依據和標準。但是這一命名原則仍較為簡單,隨著有機化學學科發展,一些國際上命名采用的概念和提法也需要補充到中文的有機化合物命名原則中。2017年中國化學會正式發布了《有機化合物命名原則2017》(以下簡稱“2017命名原則”)。該命名原則內容詳實,是對《有機化學命名原則1980》(以下簡稱“1980命名原則”)[2]的重大修訂。這一修訂相比原來的命名原則發生了如下主要變化:以母體氫化物的名稱統一處理碳氫化物和其他雜原子氫化物的命名;以特性基團代替官能團來命名有機化合物;將取代基或前綴的名稱按照英文字母先后順序排列,而不是按照“次序規則”順序排列;選擇最長碳鏈而不是重鍵(雙鍵或叁鍵)數最多的碳鏈作為主鏈;原子和基團位次的標明一律采用位次數字插入代表它們的名稱之前;雜環的的命名方法有所改變[3]。新的命名法顯然比舊的命名法更加系統和嚴謹,而且與英文命名轉換也更方便。這一修訂已經公布了四年,但是通過調查發現,目前很多高校在教學中仍然采用1980命名原則,2017命名原則推廣緩慢,即使在新出版的教材中這一命名原則的仍然不是主流。
1目前高校教材中有機化合物的命名原則
在全國圖書館咨詢參考聯盟的網站上檢索2019年后出版的圖書,除了魏榮寶主編的《高等有機化學第4版》[4],未見到其他教材在簡介提及使用了2017命名原則。課題組對新出版的代表性的有機化學教材進行了調查,發現對有機化合物命名的處理方法主要有以下四種:使用2017命名原則;主要使用2017命名原則,同時介紹1980命名原則;使用以2017命名原則為主的自編命名方法;使用1980命名原則。1.1使用《有機化合物命名原則2017》劉華等主編的《有機化學》教材總結了有機物命名的三個主要變化:(1)鏈烴主鏈選取時要優先考慮鏈長,而不是不飽和度。(2)化合物名稱中表示官能團位次的的數字一律寫在官能團的名稱之前。(3)關于取代基名稱書寫的先后順序,要求按照取代基英文名稱開頭字母的先后順序排列,而不再按照立體化學中優先順序規則來書寫[5]。天津大學有機化學教研室趙溫濤等主編的《有機化學》也采用了2017命名原則[6]。教材在介紹化合物命名時,給出化合物的中英文名稱進行對照,盡量使用取代基的系統命名,如異丙基一般使用1-甲基乙基命名。對于常見取代基的常用俗名,通常只在表述時使用。除此以外,一些化合物和中間體的母體名稱也發生了明顯的變化,如“鹵鎓”等類似名稱已不再使用,在教材中改用“鹵正離子”、“氧正離子”等表示。胡宏紋主編的《有機化學》是“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材,是化學類專業經典的有機化學教材,2020年發行了第五版[7]。前言中明確提到根據《有機化合物命名原則2017》,對書中涉及到的化合物名稱進行了修改。在異丙基的命名中,教材指出其系統命名是“丙-2基”,教材在其他化合物的命名中,也主要使用了異丙基這一名稱,這一點與天津大學的《有機化學》在編寫上有所不同。1.2主要使用《有機化合物命名原則2017》,同時介紹《有機化學命名原則1980》華東理工大學有機化學教研組編寫的《有機化學》,在教材編寫時結合學科發展,引入2017版《有機化合物命名規則》,為了承上啟下,同時保留了原來的命名規則[8]。這種教材編寫模式可以讓學生同時了解兩種命名原則,由于1980命名原則在我國已經長期使用,很多化工產品主要使用的就是這種命名方法,對于將要從事化工行業的的學生來說,掌握傳統的命名方法,同時了解兩種命名方法的差異也是有必要的。如在“4-亞甲基己烯”的名稱下括號中注明1980命名原則的名稱:2-乙基-1,4-戊二烯。1.3使用以《有機化合物命名原則2017》為主的自編命名方法大連理工大學有機化學教研室主編的《有機化學》是“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材,是理工科專業使用較多的一本教材[9]。教材在編寫時主要使用了2017命名原則,但是教材沒有給出有機物的英文名稱。教材中提到:“因為學習有機化學的讀者還沒有掌握有機化合物的英文名稱,本書不采用《有機化合物命名原則2017》的按取代基英文名稱的英文字母順序排列取代基的推薦。而仍用1982版《有機化學命名原則》的順序規則排列取代基的順序?!卑凑者@種命名原則教材中出現了“5-甲基-3-乙基庚(-1-)醇”這樣的名稱,而這一化合物按照2017命名原則應該為“3-乙基-5-甲基-庚-1-醇”,按照1980命名原則應該為“5-甲基-3-乙基-1-庚醇”。大連理工大學教材的這一改動考慮了教學中的實際問題。新命名原則的改動原因是“考慮到某些基團無法按順序規則確定大小,以及便于中英命名的轉換,和與其他場合時排序方式的統一,本次修訂建議也按取代基英文名稱的字母順序在前綴中依次排列。”但是對于有機物命名教學要求不高的專業來說,上述問題并不存在,而按取代基英文名稱的英文字母順序排列卻較為困難。1.4使用《有機化學命名原則1980》使用《有機化學命名原則1980》的教材目前仍然是主流。陸濤主編的《有機化學》是國家衛生與計劃生育委員會“十三五”規劃教材,是藥學專業使用最廣泛的一本教材,最新版本出版于2016年,還沒有改用2017命名原則[10]。陸陽主編的《有機化學》是國家衛生健康委員“十三五”規劃教材,是臨床醫學及其他醫學專業使用最廣泛的一本教材,出版于2018年,也沒有改用2017命名原則[11]。國內有機化學教材中最為著名的北京大學出版社出版的邢其毅主編的《基礎有機化學》,其第4版上冊出版于2016年,當時未采用2017命名原則,之后也沒有更新的版本出來[12-13]。該教材編寫的第2章先集中講解部分命名知識,教材中提到:本章根據1980年版的《有機化合物命名原則》介紹烴的各種命名法和烴衍生物的系統命名法,烴衍生物的普通命名法、雜環化合物和天然產物的命名見相關各章。最新出版的一些教材,如朱仙弟、蔣華江主編的《有機化學》(浙江省普通高?!笆濉毙滦螒B教材,浙江大學出版社2019年出版),仲繼燕等主編的《藥用有機化學》(高職高專教材,重慶大學出版社2021年出版),侯小娟、張玉軍主編的《有機化學》(醫學類教材,華中科技大學出版社2019年出版)等也都仍然使用傳統的命名方法[14-16]。
2有機化合物命名教學現狀的分析
醫學有機化學教學質量研究
1全面理解有機化學,樹立正確的學習方法
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。
有機化學實驗室管理創新
摘要:有機化學實驗室是實驗教學的重要基地,是培養學生實踐能力和創新精神的重要場所,要想促進教學有序開展,務必要實現有機化學實驗室管理創新。文章通過對有機化學實驗室各個環節工作管理展開探討,包括有機化學實驗室試劑的管理、有機化學實驗室玻璃儀器的管理、有機化學實驗室安全環境的管理及有機化學實驗室三廢的管理,旨在為有機化學實驗室管理創新策略研究適用提供一些思路。
關鍵詞:有機化學實驗室;管理;創新
1引言
有機化學實驗室管理十分繁瑣。從實驗室試劑的管理、玻璃儀器的管理、安全環境的管理和三廢的管理規范化與創新性4個角度著手,開展有機化學實驗室管理創新策略研究,強化有機化學實驗室的管理水平,全面發揮有機化學實驗室在實驗教學中的作用[1]。
2有機化學實驗室試劑的管理
有機化學實驗室中試驗試劑有著多種多樣的品種,大部分有著易腐蝕、易燃、易爆等特征,倘若對這些試劑使用管理不當,不僅僅會對教學有序開展構成不良影響,還會引發中毒、火災等一系列安全事故,對人身、財產安全構成極大威脅。因此,務必要對試劑開展科學規范的管理?,F階段,在有機化學實驗室中,一些試劑的擺放、種類及數量等往往通過實驗教師的記憶,經常使得各學期重復制定采購計劃,對同一試劑進行數次購買的現象屢見不鮮;又由于實驗教師總是存在更換情況,使得同一試劑過多累計,同時造成資源、空間的浪費。鑒于此,有必要構建試劑分類存放制度,開展好有機化學實驗室試劑管理,對實現有機化學實驗室管理規范化有著重要的促進意義[2]。強化有機化學實驗室試劑管理:(1)所有試劑均應當配有清楚明確的標簽,合格密封,對危險品試劑予以特別標志。(2)于低溫干燥通風環境下對易燃、易爆試劑進行儲存,嚴禁煙火。(3)針對易變質、易揮發、易氧化的試劑實施密封對策,盡可能縮減試劑庫存量,對試劑申領數量進行控制,必須進行及時預定,確保正常使用。(4)將常規、無機鹽類固體儲存于試劑柜中,明確將還原劑和氧化劑分開、酸性物質和堿性物質分開,切忌混于一起存放,以防止形成反應。
化工專業有機化學實驗教學改革初探
摘要:我國高等教育改革步伐不斷加快,高等教育更加重視培養學生的創新能力、提高學生的綜合素質,使大學生更好地適應社會,為社會發展做出貢獻。對于化工專業學生來說,教師應注重向其滲透綠色化學理念在有機化學實驗教學中,使有機化學實驗教學成為培養學生綠色化學理念的主要陣地。本文將重點探討下綠色化學理念下的化工專業有機化學實驗教學改革,培養具有綠色環保意識的化工人才。
關鍵詞:綠色化學理念;化工專業;有機化學;實驗教學
綠色化學也可以稱為環境無害化學或者是清潔化學,其對有害人類健康、生態環境的原料、溶劑及副產物等盡量少用或者是不用,綠色化學理念是不再使用有毒、有害物質,也不產生廢物等等,從源頭上阻止污染。有機化學實驗教學與綠色化學關系緊密,許多高校的有機化學實驗室教學存在一些問題,排放較多的污染物,污染了生態環境,應及時解決好這個問題,使綠色化學理念滲透其中。
1化工專業有機化學實驗教學貫徹綠色化學理念的必要性
實驗是化學教學學習的基礎,對于有機化學教學來說更是如此,有機化學實驗中常常會用到一些酚類、芳香烴及醛等一些有害、有毒物質。學校的有機化學實驗室空間較小,而做實驗的學生較多,因此在其做實驗時會產生并擴散較多的有害物質,這些物質會污染教學環境,不僅危害師生健康,也不能很好地培養學生的環境意識。此外,有機化學實驗過程中會產生大量廢氣、廢水及廢渣,這些污染物如果不及時處理好就直接排放到自然環境中,會造成環境污染,實驗室就會成為一個污染源,因此教師進行有機化學實驗教學時應積極給學生滲透綠色化學思想,培養有綠色化學意識、理念的人才[1]。
2基于綠色化學理念的化工專業有機化學實驗教學模式
科研成果在有機化學教學的作用
摘要:文章將從當前有機化學的前沿科研成果入手,通過類舉的方式淺析如何將科研成果引入到有機化學教學中去,提升有機化學教學質量和教學效率。
關鍵詞:有機化學;科研成果;滲透分析
1科研成果在有機化學教學中的滲透的重要意義
化學教師如果在教學的過程中讓學生接觸到當前先進的化學知識以及生產過程中的實際應用,可以顯著的提升學生對有機化學知識學習的興趣,加深學生對有機化學知識體系的理解。因此,如何將科研成果應用于有機化學教學過程中,將科研成果貫穿到有機化學課堂教學中,實現教學內容多樣化,提升化學教學的教學質量,是當前化學教學相關工作人員的工作重點。
2環境友好化學理念在有機化學教學中的滲透
環境友好化學是有機化學的延伸,環境友好化學與有機化學有著密切的聯系,環境友好化學能夠從源頭上消除污染,降低對周邊環境的影響,促進企業生產出無毒無害的化學產品。雙氧水化學別稱為過氧化氫,雙氧水的主要產物為水和氧氣,雙氧水具有價格低廉、不產生污染物的優點。在1998年,日本科學家曾發表過以雙氧水為氧化劑,以Na2WO4•2H2O和[CH3(n-C8H17)3N]HSO4為催化劑,在不使用鹵素、有機溶劑的方式來實現環己烯直接氧化為結晶己二酸的反應。其反應的方程發生的過程如下圖所示,該種反應的收率高達90%以上。乙二酸是合成尼龍的主要材料之一,尼龍制品在全球范圍內的產品年均高達240萬噸,當前乙二酸在生產的過程中主要采用的是環己酮、環己醇或兩者相混合的方式最為原材料,加入硝酸氧化物來進行生產,但是硝酸氧化物在使用的過程中會產生大量的一氧化氮,而一氧化氮是溫室效應的元兇之一,并且在生產的過程中還會伴隨著硝酸蒸汽進而導致酸雨現象,嚴重的腐蝕工業設備。環己烯直接氧化為結晶己二酸的反應:化學教師在講解氧化放應的過程中引入環境友好化學的理念,不僅僅能夠擴大學生的事業,還能夠打破傳統的教學框架,還能夠體現出素質教育的目標,實現學生綜合素養的提。
有機化學實驗教學改革與實踐探索
摘 要:有機化學實驗是四大基礎化學實驗(無機化學、分析化學、有機化學、物理化學)之一,是國內高校許多理工科專業的基礎實驗教學課程,是有機化學教學體系實踐創新教學改革的重要組成部分。對目前我校傳統有機化學實驗教學過程存在的不足,從教學內容、教學方法、實驗考核方式、改善實驗環境等方面進行改革與實踐探索,以充分體現以學生為本,全面提高學生綜合實驗技能。
關鍵詞:有機化學實驗;教學改革;實踐探索
1概述
隨著“十三五”教育體制改革的深入,多學科、交叉學科的發展及社會對高校人才的不同需求,創新教學改革成為高等教育改革的發展必然趨勢。對于我?;瘜W工程與工藝、食品科學與工程、食品質量與安全專業的學生來說,有機化學實驗是一門培養大學生實驗動手能力、創新能力、分析和解決實際問題能力的專業基礎課,是有機化學教學體系中重要的實踐環節,在確定了有機化學實驗教學的目標和基本要求后,需要建立起從接受型到培養型的教學體系,因此在日常實驗教學活動中,如何培養大學生的創新思想,全面提高大學生的實驗綜合技能,是當前形勢下教學改革必須認真思考和面臨的問題。
2當前我校在有機化學實驗教學中存在的不足
2.1教學方法單一呆板,改革不夠深入。我校有機化學實驗教學基本采用傳統的教學方法:實驗前由實驗指導老師準備好實驗儀器設備和化學試劑,實驗時指導老師講解實驗目的及原理,分析實驗過程各種操作步驟,強調安全注意事項,搭建實驗裝置,演示操作過程,學生只要按照老師的實驗講解要求或者一字不漏按實驗課本的實驗步驟進行就可以完成實驗。這種傳統的實驗教學方法讓學生產生了很強的依賴性,學生只會按課本機械化進行實驗,定時觀察實驗現象,記錄實驗數據,不會自己配制化學溶液,有的甚至不會搭建稍為復雜的實驗裝置等。學生離開了課本實驗步驟,就難以進行實驗。這種機械式的教學方法無法培養學生的獨立思考和創新能力,學生只是按完成任務的方式進行實驗,使教學效果大打折扣。2.2實驗教學內容更新較慢,缺乏新穎。目前的有機化學實驗教材教學內容大同小異,除基本實驗操作外,主要是驗證性實驗,學生在實驗前都已知實驗條件、實驗儀器及設備、實驗方法、實驗結果等。學生只要按部就班就可以完成實驗過程,無須進行獨立思考和分析?,F有的有機化學實驗教材結合開發和提高大學生科研及創新能力的綜合性、創新性實驗相對較少,不利于培養學生綜合實驗技能和科研創新能力。因此,目前的有機實驗教學有必要對實驗內容進行改革,以適應高等教育改革的發展需要。2.3學生對有機化學實驗的重視程度不夠,學習興趣不高。目前有不少學生對有機化學實驗教學缺乏正確認識,認為只要去參加實驗,按時上交實驗報告,實驗指導老師就會給及格。而我校為了提高學生的實驗綜合技能,在人才培養方案中設置了大量的實驗課,學生對實驗課已經缺乏興趣,加上不同的實驗課基本采取傳統的教學模式,從一定程度上影響了學生的積極性,很多學生采取應付式的方式對待有機化學實驗,課前不預習,不寫實驗預習報告,不掌握實驗原理、方法,機械地按老師講授的方法進行實驗,不主動學習,不積極思考實驗過程中出現的問題,有的學生甚至在實驗過程出現異常時束手無策,不會及時處理,導致實驗失敗,有的學生甚至違反實驗操作規程,導致實驗事故的發生。2.4實驗教學考核方法不全面,有待完善。我校傳統的實驗教學考核方法主要是考核學生的每一次實驗報告,以多次實驗報告的平均成績來衡量學生的實驗成績,存在較大的片面性和局限性,這樣會導致學生重視實驗報告,輕實驗過程,甚至存在有的學生為了寫好實驗報告,在進行實驗數據處理時隨意篡改實驗數據,存在弄虛作假,相互抄襲的現象。這種實驗教學考核方法單一且不全面,無法準確檢驗學生實驗效果,不能全面考核學生對實驗的預習情況,對實驗過程中的實驗原理、步驟、內容、方法的掌握程度,以及實驗操作水平和綜合技能等,有較大的局限性。2.5實驗教學環境存在安全隱患,影響實驗教學效果。我校有機化學實驗室由于多種原因存在設計和施工上的缺陷,過去一直采用的是普通照明電器,加上室內實驗臺通風系統不良,在進行有機化學實驗教學時,各種化學試劑及實驗過程中產生的各種氣味較重,嚴重影響師生的身心健康。實驗過程中有時產生易燃易爆氣體,室內的普通照明電器為非防爆型電器,存在嚴重的安全隱患,師生對有機化學實驗室有害怕心理,存在較大意見,在一定程度上影響了有機實驗教學效果。
新建醫學院有機化學課程教學研究
[摘要]“有機化學”是臨床醫學專業本科生的一門基礎課,在臨床醫學專業人才培養中具有舉足輕重的作用。從醫用有機化學的教學現狀出發,針對新建醫學院“有機化學”課程面臨的學生基礎參差不齊、缺乏主動學習興趣、內容繁多而學時減少、教學內容與實際脫節等現狀,結合學校實行的完全學分制改革,以及對帶教“有機化學”課程的認識,探究通過提高授課教師的思政水平、應用多元化教學方法、健全考核方式、精簡和優化教學內容等方法,改善和提升“有機化學”課程的教學模式和教學質量。
[關鍵詞]有機化學;完全學分制;教學研究
隨著醫療改革的深化和大健康時代的來臨,特別是2020年初在武漢爆發的肺炎疫情,對當前醫療人才培養提出了全新要求。為促進醫教研融合發展,部分高校開始新建醫學院,陸續合并大型綜合性醫院。西北大學于2019年3月獲批臨床醫學本科專業,同年9月開始臨床醫學專業招生。西北大學的醫學教育歷史悠久,始于京師大學堂創辦的“醫學實業館”,隨著社會的不斷變遷及教育事業的發展分分合合。1950年西北大學徹底將醫學教育分離出去,改稱西安醫學院。為了落實“大健康中國”的戰略,服務區域醫療衛生事業發展,加快學?!半p一流”建設,西北大學把復辦醫學作為學校事業發展的一項重要戰略目標,復辦醫學專業、重建醫學院也是“十三五”期間西北大學學科建設的重要標志性成果之一[1]。與此同時,西北大學在2018級新生入學后開始全面施行完全學分制,通過完全學分制的改革,本科生在校期間可以進行專業自主選擇。比如臨床醫學專業畢業要求共修243學分,其中公共基礎課54學分,包括基礎化學4學分和醫用有機化學5學分。由此可見,有機化學在臨床醫學專業人才的培養中具有舉足輕重的作用?!坝袡C化學”是理論性、系統性和實踐性有機結合的經典課程。臨床醫學專業的“生物化學”“藥物化學”“藥理學”和“醫學檢驗”等課程都是以“有機化學”課程作為基礎,同時“有機化學”課程也為醫學專業后續課程的學習奠定了基礎[2,3]。自古“醫”和“藥”不分家,因此臨床醫學專業除了要救死扶傷、研究病因外,還要了解藥物的結構與藥效、毒性的關系,藥物在體內的代謝過程及藥物的作用靶點等,這些都與“有機化學”的授課內容緊密關聯,是有機化學教學內容的具體實踐。近年來,隨著教育部回歸課堂教學等一系列教育教學改革要求,臨床醫學專業有機化學的教學也反映出不少問題[4]。本文從醫用有機化學的教學現狀出發,探討完全學分制下新建醫學院“有機化學”課程面臨的現狀,探究如何改善和提升“有機化學”課程的教學模式和教學質量。
一、新建醫學院“有機化學”課程教學現狀
(一)學生基礎參差不齊,缺乏主動學習興趣
新建醫學院的學生來自全國各地,以理為主,文理兼收[5]。各個省份的高考科目不同,大多數省份還是遵循文理分科的應試教育,也有部分省份進行了高考改革,比如河北、江蘇等8個省(市)實行“3+1+2”模式的新高考方案,化學成了非必選課。除此之外,化學在高考理科綜合中屬于選做題型,部分學生對化學的基礎知識了解不夠全面,導致一些學生化學知識結構薄弱,因此有機化學授課內容的深度難以把握。講得深,基礎薄弱的學生跟不上;講得淺,基礎較好的學生學不夠。另外,“有機化學”課程主要安排在大一下學期,對于剛踏入大學的醫學生來說,對有機化學與醫學之間的聯系了解不夠深入,意識不到有機化學的重要性,加上醫學生受“重專業、輕基礎”的影響,會傾向于醫學類課程和臨床專業課,而對有機化學興趣不大,上課積極性不高[6,7]。
農科專業有機化學實驗課程思政探討
摘要:有機化學實驗是高等農業院校農科專業一門重要的基礎實驗課。針對農科專業有機化學實驗課程思政建設的現狀,作者從加強頂層設計,完善制度保障;提升育人意識,提高政治素養;挖掘思政元素,優化教學內容等方面進行探索與嘗試。將有機化學實驗教學與課程思政有機融合,構建有機化學實驗課程思政教學,可以實現了知識傳授,能力培養和價值塑造的“三位一體”。
關鍵詞:有機化學實驗;課程思政;農科專業
有機化學實驗是高等農業院校農學、植保、林學、動科等農科專業的一門重要的必修基礎實驗課程,主要是從基本操作、有機化合物的合成、天然化合物的提取和有機化合物的官能團的性質等方面開展教學。通過有機化學實驗的學習可以幫助學生加深對有機化學基本概念和理論的理解;鍛煉學生的動手操作能力,使其掌握有機化學實驗的基本操作技能;培養學生正確選擇有機化合物的合成、分離和鑒定的方法,培養學生獨立操作、準確觀察現象、合理處理數據,以及初步的設計實驗的能力。增強學生獨立分析和解決實驗中遇到問題的思維和動手能力。通過有機化學實驗教學,可以培養良好的實驗習慣、實事求是的科學態度、嚴謹細致的工作作風和精益求精的科研能力[1]。為了進一步貫徹總書記在學校思想政治理論課教師座談會上的重要講話精神,中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于深化新時代學校思想政治理論課改革創新的若干意見》,教育部印發了《高等學校課程思政建設指導綱要》等文件。根據相關文件精神要求,全面推進高校課程思政建設,發揮所有課程的育人功能。進一步指明了課程思政建設改革創新的方向,為實現全員全程全方位育人提出了具體指導意見。因此,如何將課程思政引入到有機化學實驗教學當中,有機融合實驗教學與思政教育,提升課程思政的教學實效,培養德才兼備而又知農愛農新型人才,擺在我們面前的一個重要課題。
1有機化學實驗課程思政建設的現狀
課程思政是在高校新時代中國特色社會主義思想指導下的進行思想政治教育工作創新??倳洀娬{,堅持把立德樹人放在中心環位置,把思想政治工作貫穿教育教學全過程。提出了“所有課程都有育人功能,不能把思想政治教育工作只當成政治理論課的事,其他各門課都要守好一段渠、種好責任田”和“各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協同效應”的要求[2-3]。傳統的有機化學實驗課程教學,教師重在教授學生基礎知識,忽視了對學生的思想政治教育;注重專業知識和技能的學習而忽略思想政治、品行的學習。在學校層面,高校面臨著巨大的競爭,很多學校存在存在重科研、輕教學的現象,就顧不上課程思政。學校層面如果不能整體規劃、統籌兼顧,其他課程教學就很難有機融合課程思政教學。在教師方面,不少教師中存在重科研、輕教學的現象,教學意識欠缺,教學積極性不高。一些教師對“課程思政”的教育理念,主觀上認識不足,深入理解和把握思政教育的內涵與意義,存在“重教輕育”現象。特別是那么幾輪教學改革下來,有機化學實驗課時不斷減少,教師完成基本的教學內容都很難,也根本沒有多余的時間去開展思政教學。在學生層面,大部分學生注重專業知識和技能的學習而忽略思想政治的學習。有機化學實驗課常常都被認為是有機化學課的附屬品,所以很多學生對有機化學實驗課在思想上不重視,甚至以“玩”的態度對待實驗課。因此,在有機化學實驗課程教學過程中,開展思想政治教育是非常必要的。
2加強頂層設計,完善制度保障
有機化學課程教學改革探討
摘要:“有機化學”課程是應用化學專業一門重要的核心課程。本文針對應用化學專業特點及“有機化學”的課程特點和學習要求,優化課堂教學與實踐教學環節、改革考核方式,促進學生學習有機化學的積極性和主動性,提高授課效率和學習效率,為培養綜合型應用化學專業優秀人才建立基礎。
關鍵詞:有機化學;應用化學;教學改革
1前言
應用化學是化學工程與技術學科下設的一個二級學科,該專業致力于為企事業單位、科研院所、高校等培養掌握化學基本理論知識、具有較強實驗技能,能從事管理、科研或教學的專業人才。然而,由于應用化學專業涉及內容廣泛,各高校在課程設置過程中往往根據學校的特色(如石油化工類、紡織類、輕工類、海洋類等)進行專業課程設置,使各高校在應用化學專業課程設置上出現明顯的不同?!坝袡C化學”課程是應用化學專業的一門重要核心課程,也是一門理論與實踐緊密聯系的關鍵學科。由于各高校開設應用化學專業考慮的著重點不同,導致“有機化學”課程設置出現較大差異。本論文以海洋類院?!獜V東海洋大學的應用化學專業為例,探討“有機化學”課程講授、學習過程中可能存在的問題,提出相應的辦法,以實現課堂教學水平、教學質量的提高,激發學生的學習興趣,提高學生的動手能力和探索精神。
2“有機化學”課程教學存在的問題
“有機化學”是化學中極其重要的一個分支,是研究有機化合物組成、結構、性質、制備方法與應用的一門學科?!坝袡C化學”課程理論性和系統性較強,知識聯系緊密,內容信息量大,反應機理抽象,是應用化學專業最難的基礎課程之一。在傳統的教學模式中,均采用教師上課講、學生聽的授課模式。尤其近年來,隨著多媒體教學的快速發展,對“有機化學”的教學產生了很大的影響。多媒體教學降低了教師書寫板書需要的時間,看似提高了教學效率,實則嚴重降低了學生的學習效率。由于采用多媒體教學方式,教師無需進行大量板書的書寫,使其授課的速度相對變快,這將對學生的基礎和學習能力均有較高的要求。廣東海洋大學的生源質量相對于國內的一流大學較差,使得學生很難適應教師的講課速度,學習效率較低。因此,在“有機化學”課程教學中采用傳統的多媒體教學存在諸多弊端,極有可能給學生造成一種教師上課翻課件的錯覺?!坝袡C化學”課程中反應類型較多、尤其典型的人名反應多。對于地方院校學生而言,整體基礎相對薄弱,大多數學生不能很好地理解其反應機理,而采用死記硬背的方式以應對最終的考核,學習效率低下。
思維導圖在有機化學反應的應用
摘要:有機化學中化學反應類型繁多,如果分散學習和記憶,往往難以完全掌握。作為一種可視化的思維工具,思維導圖能將零碎的知識系統化、結構化,可在有機化學反應的教學中實現“教”與“學”并舉。
關鍵詞:思維導圖;醛酮;化學反應
有機化學作為化學、化工、醫學和農學相關學科重要的專業基礎課,其內容十分豐富,對培養學生的科學思維方法、創新能力、理論知識和實踐的結合能力具有重要意義。但是由于有機化合物種類多,每類化合物涉及的化學反應類型多而雜,如果分散學習和記憶,往往難以完全掌握,更談不上靈活運用有機反應。因此如何教好和學好有機化學反應一直是老師和學生關注的問題。思維導圖最早于20世紀60年代由英國記憶之父TonyBuzan提出,它作為一種先進的記憶方式,對有價值的信息進行分析及整合,通過思維導圖能延伸枝節,拓展信息,方便學生對比記憶,掌握難點。此外,在繪制思維導圖過程中不斷培養學生自主學習能力,實現自我知識的構建,教師也實現“教”與“學”并舉[1-4]。據此來看,思維導圖恰好能夠解決學習有機化學反應的問題。
本文以醛酮化學反應為例,利用思維導圖的方式將本章節的化學反應類型及具體的化學反應呈現出來,可激發學生學習的學習興趣,有效提高教學質量。眾所周知,“結構決定性能”在有機化學反應中表現的淋漓盡致[5]。在講解化學反應之前,首先從醛酮結構上分析本章涉及到的化學反應類型,如圖1所示。明確官能團羰基的電子云分布:氧的電負性大于碳的電負性,碳氧之間的共用電子偏向氧原子,使氧原子帶有部分負電荷、碳原子帶有部分正電荷。因此,碳原子容易被親核試劑進攻,在進攻的過程中,親核原子與碳原子之間逐漸形成,碳氧雙鍵逐漸被打開,與親核試劑的平衡離子形成新的共價鍵,完成醛酮的親核取代反應。另外,由于羰基是吸電子基,誘導效應的存在使醛酮α-H有一定的酸性。第三、羰基碳處于中間價態既可以被氧化也可以被還原。此圖作為本章節骨架,是結構決定性能的充分體現,有利于對醛酮化學性質的判斷和理解,可起到提綱挈領地作用。圖1醛酮涉及的化學反應類型醛酮一章的具體化學反應遵循上述思維導圖的邏輯進行講解。根據親核試劑中親核原子的不同將親核加成反應進行分類講解(圖2):含氧、硫、氮、碳;親核原子又可以來自不同的親核試劑,再具體到親核試劑進行講解。含氧親核試劑包括水和醇;含硫親核試劑包括硫醇、亞硫酸氫鈉和希夫堿;含氮親核試劑包括一級胺、氨及氨的衍生物;含碳親核試劑包括氰酸、炔化物、金屬有機化合物和磷葉立德。α-H表現出來的化學性質比較單一,與強堿反應生成相應的鹽;然而生成的鹽有兩個非常重要的應用:烷氧基負離子發生烷基化反應、碳負離子發生鹵代和羥醛縮合反應(圖3)。
羰基的氧化還原反應(圖4),用催化加氫、金屬氫化物和活潑金屬可以將羰基還原為羥基,用Clemmensen還原法和Wolff-Kishner-黃鳴龍還原法可以將羰基還原為亞甲基;羰基可以被氧化劑氧化,也可以發生自氧化;沒有α-H的醛與強堿共熱可以發生歧化反應。最后讓學生自行將其總結至圖1所示的思維導圖中,這樣學生可以更輕松、更條理地掌握醛酮的化學反應??傊?思維導圖運用圖文并重的技巧,由點到面,動態表現知識的衍生過程,以生動形象的方式呈現知識間的內在聯系,構成完整立體的知識網絡。作為一種可視化的思維工具,思維導圖能將零碎的知識系統化、結構化,在講解有機化學反應中取得了良好的教學和學習效果。
參考文獻