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1.研读《考试说明》,精做高考试题,明确复习策略
《考试说明》是高考命题的依据,高考试题是《考试说明》的具体体现。研读《考试说明》可以明确高考考查的范围及能力层次要求。精做高考题,可以感受高考试题的深广度,了解高考题命题规律。这样在复习中才不会偏离考试范围,减少不必要的时间浪费。
2.处理好几种关系,提高复习效率和针对性
(1)现行教材(有机化学)不同版本之间的关系
目前在山东省的教材有两套:人教版和鲁科版,两个版本的知识体系编排差别不大,但在部分章节的部分知识点上,侧重点还是各自有所差异。但高考命题山东省是统一命题,试题却完全相同。怎么处理这种关系呢?这就需要我们比较两个版本的相关知识求同去异,在复习有的放矢提高复习效率。
(2)处理好有机化学部分和整个高中化学知识之间的内在关系
有机化学知识是整个高中化学知识的一个重要部分,但在必考的内容中只是一个比较小的部分,如若和选做的有机加起来,那就举足轻重了。所以再有机复习过程中,一定要注意加强基础知识的复习,对常见物质的结构、性质要非常熟悉,反应条件,方程配平等细节要注意记清。和其他化学知识一样:代表物质记性质,同类物质看特征,特征一样性质同。不管是有机还是无机复习方法都总是相同的:由个别到整体,由特殊到一般,同类可由此及彼,特殊单独记忆。
(3)处理好必修和选修的关系
有机部分的内容必修中知识点少,难度也小,基础性强,在我们的日常生活中经常接触,学习记忆都很容易,所以复习过程中归纳总结轻松,但对于选修部分的有机,知识点增多,物质类别多,反应的类型也增多,反应的复杂程度也有所加大,这么多的内容要全部记清楚不是一件容易的事情,所以在复习过程中要对教材进行合理处理,让学生明白《考试说明》中的考点,太难的反应《考试说明》中没有要求的可以去掉,而对于《考试说明》中要考的内容,如果自己使用的版本没有介绍到的,在复习过程中,可以做适当的补充。争取在复习中做到:必考的掌握清楚,考到的学生能够自己分析,以“渔”取“鱼”。
3.明确常考知识点,高度重视课本复习
这一模块常考知识点有:①有机反应类型(取代反应、加成反应、消去反应、氧化反应、还原反应、聚合反应)②官能团的名称③有机物的性质判断④有机物的结构简式⑤重点有机方程式的书写(如醇的催化氧化、醇的消去反应、酯化反应、醛的银镜反应等)⑥同分异构体的书写和种类的判断⑦简单有机物绿色合成路线的设计和评价。
基础决定能力,基础决定成败。近几年高考命题特点都是严格按照《考试说明》的要求,回归基础,回归课本。《考试说明》是高考命题的纲,课本是高考命题的依据,许多试题都能在课本中找到原型或“影子”。无论高考题怎么出,大部分都会落到基础知识的考查上,那些在高考中创造奇迹的的学生,无一例外的都是基础知识牢固、熟练、全面、扎实的学生。所以,在复习中要把主要精力投放到基础知识、基本题型的夯实、熟练上,决不能好高骛远,喜欢偏难怪新,浪费时间、精力、体力。“九层之台,起于垒土”,基础知识既是解决问题的本源,又是能力提高的根基。
4.学会归纳,夯实基础,使知识系统化和条理化,形成立体网状的知识结构
有机化学知识的脉络非常清晰,在复习中要注意让学生学会自己归纳,形成属于自己的知识系统,使有机化学知识系统化和条理化。
(1)夯实基础。
采用多种方法,下功夫记忆基础知识。如对比记忆,各类有机物的结构、官能团和性质,代表物、典型反应进行对比记忆。如整体记忆,利用化学复习资料 总结的“有机物的分类与性质”表格从整体上进行记忆。如分类记忆,如有机反应有四大基本反应类型可以记忆每一类反应的各类物质的典型反应;也可以以反应条件为分类方法记忆典型反应,如浓硫酸加热为条件的反应有醇消去、酯化反应、酯类糖类的水解反应,氢氧化钠水溶液加热为条件的反应为水解反应(酯的碱性水解、卤代烃的水解)、中和反应。各种记忆方法有机结合,灵活运用。
(2)以结构为主线,突出知识的内在联系,将零散知识系统化
《有机化学基础》涉及的有机物多,知识点多,记忆的内容多,但有机化学又有很好的内在联系和规律,如贯穿《有机化学基础》的一条主线是“具有相同官能团的一类有机物的性质相似”,只要我们掌握了这一规律就能“以一知十”。这就要求在复习中注意指导学生自己总结,做到事半功倍。如可以以官能团类别为主线,把物质按“脂肪烃(烷、烯、炔)芳香烃卤代烃醇(酚)醛羧酸酯油脂糖类蛋白质高分子化合物”的顺序,将各类物质的物理性质、代表物的分子式和结构简式、主要化学性质、制取方法、来源和用途进行一次全面彻底的梳理;
打破章节之间的限制,进行模块内综合,在复习中通过分析对比、前后联系、综合归纳,把分散的知识系统化、条理化、网络化。
5.突破信息,加强推断题训练
在有机化学复习中,特别要重视对高考有机化学信息题进行专题研究,学会对题给信息进行吸收处理的能力。
6.培养规范使用化学用语的习惯
关键词:有机化学;教学手段;环境工程
一、课程教学中存在的问题
目前,在我校环境工程专业培养计划中,《有机化学》课时从40学时压缩到32学时,其中8学时为实验学时,理论学时为24。学生要在24学时内学完该课程的理论内容,包括烷烃、不饱和烃、芳烃、卤代烃、醇、酚、醚、酮、醛、羧酸及其衍生物、有机氮化合物、有机硫化物等章节,内容较多,时间较紧。因此,在课堂教学有限的时间内,如何立足于培养直接面向市场和生产第一线的工程型和应用型的复合型人才,已经成为我校环境工程专业基础课程教学过程中迫切需要解决的问题[4]。《有机化学》是环境工程专业后续专业课如环境分析化学、环境化学、水污染控制、土壤污染与控制技术及大气污染控制等课程的基础。在教学过程中我们发现很多学生对有机化学的认知还停留在初高中阶段,起初学习态度散漫,自我感觉良好,经过一段时间的学习之后发现本门课程信息量较大,知识点较多,学习有些力不从心,逐渐地失去学习信心和兴趣,并且基本意识不到本门课程对后续课程的重要性。此外,与刚学习完的大学化学(无机化学和物理化学)比较,有机化学课程知识点多,结构复杂、反应条件和规律相对复杂,导致学生对有机化学的知识不容易理解和掌握,更难加以运用。同时,由于有机化学的课时限制,有机化学内容在课堂上难以展开、深入并进行细致讲解,导致学生消化吸收有一定难度。随着时代的进步,有机化学部分内容仍然停留在原有的技术和反应条件上,导致学生掌握的知识不能适应现代环境工程的发展需要。
二、教学改革的具体措施
1.理论联系实际,激发学生学习兴趣。在学习有机化学课程之前,环境工程专业学生已学完《环境工程导论》,对环境工程专业有了大致了解。因此,根据环境工程专业知识,结合专业课教师的学科背景,在有机化学课堂教学中,授课教师可以将有机化学中绿色化学的理念与环境污染联系起来,借助实际案例,将理论与实际相结合,来激发学生的学习兴趣,提高学生的环境保护意识。例如,广西会仙湿地或湖南洞庭湖水体和底泥中残留的农药、抗生素等环境污染问题;市面上出现的假酒、奶粉中的三聚氰氨等对人体造成的危害;城市黑臭水体频繁爆发;冬季雾霾的成因及其对人体和生态环境产生的影响。将这些环境热点问题引入到有机化学的教学过程中,能明显增加学生对有机化学课程的重视和兴趣。另外,结合环境工程专业学科特点,在教学过程中注意结合教师的科研成果,如废水中有机污染物催化氧化去除,土壤中多环芳烃污染修复、大气污染控制中挥发性有机污染物的催化氧化等,将有机化学与环境工程专业知识进行衔接,突出本专业特色。有机化学与我们的生活点滴息息相关,既来源于生活,更服务于生活。将我们生活实际中的有机化学引入课堂中,可以极大的激发学生学习热情和积极性。2.注重专业特点,丰富教学内容。环境工程专业研究的对象如有机废水污染去除、大气中挥发性有机污染物去除、有机污染土壤修复等涉及到的有机物大多数为合成有机化合物。本专业主要培养适应社会需求,具有可持续发展理念和良好专业素质的环境工程高级应用型人才。学生对《有机化学》知识的掌握程度,将直接影响学生对后续的环境化学、环境监测、大气污染控制工程、水污染控制工程、环境分析化学等专业课程的学习。近年来,我们一直以高鸿宾(第二版)《有机化学简明教程》作为本专业学生教材,根据专业特点,在教学过程中融入有机污染与有机化学相关知识教学案例,将有机化合物进行分类,并采用图表形式列出其对人类和环境造成的影响;在内容上做到简而精,抓住有机化学知识主线,把有机物性质和能发生的化学反应串联起来;同时,关注当前环境工程专业学科前沿,将与有机化学最新的相关信息传授给学生;在教学过程中,结合环境污染涉及到的有机化合物,突出各章节重点,如多环芳烃的污染在芳烃中引入,挥发性有机污染物包括烃、酚、酮、醚、酸等分别在相应的章节中进行讲解。3.改进教学手段,营造良好课堂氛围。目前,多媒体被很多高等院校作为现代化教学手段广泛采用。该手段不仅可以将图、文、像、动画进行有机结合,模拟物质宏观及微观结构、反应及实验过程,还能将有机化学如反应机理等这类抽象问题简单化和形象化[5]。课堂上,通过多媒体教学既能加强学生的记忆及理解能力,还能有效地解决环境工程专业有机化学存在课时少、内容多的问题。但是,如果在整个教学过程中都采用多媒体教学,那么教学节奏容易过快,学生容易注意力不集中,思维跟不上。除此之外,过快的教学节奏也容易使教师和学生之间的沟通和交流减少,不利于教师把握学生对知识的理解程度[6]。如果在教学过程中将板书、练习、讨论等教学方法与多媒体有机结合起来,使教学手段多样化,这样既能激发学生的兴趣,还能创造出良好的教学氛围。4.加强实验教学,提高环保意识。有机化学实验是《有机化学》这门课不可缺少的一部分。目前,我校环境工程专业现有有机化学实验教学学时为8个。虽然学时较少,但在实验过程中,学生的基本操作技能得到了训练,同时,也培养了学生严谨的科研态度,加深了学生对课本理论基础知识的学习和理解。此外,为了激发学生对有机化学实验的兴趣,培养学生的创新能力,在实验教学过程中,将有机化学实验与专业特点相结合,提醒学生注意实验细节,如实验前了解药品可能引起的危害,检查装置是否破损,实验过程中注意通风橱的使用,倾倒有机溶液时注意避免外洒,实验完成后注意有毒废液的回收处置。通过对有机化学实验过程中产生废弃物的基本处理和处置,可提高学生的环保意识,培养学生细心的工作态度。
1.作溶剂、萃取剂-离学生生活最近的卤代烃
可以请学生阅读修正液的成分表及使用说明.让学生了解到修正液中的三氯乙烷作为溶剂是有毒的,尽量少用.应让学生了解四氯化碳是典型的肝脏毒物,高浓度时,首先是中枢神经系统受累,随后累及肝、肾,对人类有致癌可能.建议教材实验将萃取剂改为低毒、无致癌作用的正己烷.可以向学生介绍在工业上主要成分为正己烷(74%)和环己烷(16%)的6#抽提溶剂油,对大豆油、菜子油、花生油等植物油具有很好的溶解能力,广泛应用于植物油的提取.
2.作致冷剂-正远离我们的卤代烃
关于这一点学生阅读课本已不难理解.既然已远离,也无需多加阐述,教学内容也应该与时俱进.
3.卤代烃高分子-生活中最常见的卤代烃
教学中可以向学生介绍卤代烃化合物主要存在于塑料、合成纤维、合成橡胶中,以聚氯乙烯最为常见,如塑料门窗、塑料管、塑料地板、塑料壁纸、密封材料等.
4.饮食中的卤代烃-生活中最值得关注的卤代烃
1.中职有机化学教学方法
对中职生来说,有机化学的学习并不陌生,初中阶段无机化学的学习为中职阶段有机化学的学习奠定了一定的基础,在中职教学过程中,教师要结合学生的化学基础和学习能力,将教法与学法完美融合,让学生在生机活跃的化学课堂氛围中掌握科学有效的学习方法,提高自我学习,自我教育、自我发展、自我评价的能力,教师教学设计要基于中职生的认知能力、学习兴趣与学习需求不断优化创新有机化学教学方法是当下中职化学有效教学的新出路。
1.1实现教学手段与学习方法有效结合
教师在教学过程中,除了“授之以鱼”更要注重“授之以渔”,在丰富教法的同时要促使学生掌握科学、高效又适合自己的有机化学学习方法,实现教法与学法的统一,以期不断提高学生学习效率。常见的有机化学学习的基本规律是:结构———性质———用途———制法———代表物等。当然任何事情都不是一成不变的,教师可以激励学生灵活运用学习规律,必要时还可以打破课本顺序,按照自己经过实践证明可行、有效的学习方法展开学习。例如,在“乙烯”实践教学中,教师完全可以不顾课本顺序,从其“分子结构”开始学习,继而延伸到对其物理性质和化学性质的研究与分析,继而了解它的用途。学生跟从教师步伐很快便掌握这一知识,在以后的化学学习中也可以效仿这种学习方法。
1.2运用多媒体教学方法激发学生兴趣
随着科学技术的发展,多媒体技术的运用已经普及到社会的各行各业中,特别是在教育界,多媒体教学俨然成为一道亮丽的风景线。在中职有机化学教学中运用多媒体技术能极大丰富课堂教学内容,激发学生学习兴趣与信心。首先,教师应具备基本的课件制作技术,将有机化学复杂的化学变化以直观形象的方式呈现出来,便于学生理解与记忆,并推动学生学以致用。例如,仍然以“乙烯”这一单元的学习为例,教师首先用多媒体展示一些生活中常见的有机溶剂、塑料纤维,让学生在教师的引导下推测这些实物的主要组成部分,学生思考后便回答“乙烯”,教师可以在鼓励中借助课件一一为学生讲解这些实物的用途,继而提高学生学习兴趣。
1.3注重生活化教学指引学生学以致用
有机化学是一门与学生日常生活联系十分紧密的学科,基于此,教师在讲解有机化学枯燥的理论知识时一定要借助生活中丰富多彩的实例活化课堂内容,诱导学生积极思考,指引学生学以致用。例如,在生活饮食方面,教师可以渗透这样的生活常识:菠菜含有大量的草酸,不能与钙含量多的豆腐一起食用,二者容易发生化学反应形成草酸钙,吃多了会有得胆结石的健康隐患。另外,在日常生活中人们有时突发重金属中毒的状况,例如,如果病人得的是汞盐中毒,可以将乳品与鸡蛋清混在一起让病人服下,蛋白质和汞盐在病人消化道发生化学反应形成不溶解物,有毒物质便再难侵入人体。这些生活常识不仅提高了学生学习兴趣,还能引导学生将有机化学知识学以致用。
2.中职有机化学教学对学生能力的培养
运用科学的教学方法激发学生有机化学学习的动机和信心,对提高教学效率,培养学生能力方面具有重要的推动作用,教学方法与能力的培养之间有着必然联系。笔者认为中职有机化学教学对学生能力的培养主要体现在以下几方面:
2.1是自主学习能力的培养。有机化学教学与无机化学教学相比,对学生自学能力的要求更高,故教师应不断创新教学方法,培养学生自主阅读、思考、探究的能力,学生在掌握了一般的学习方法之后,就能在教师的引导下进行自我学习,通过阅读课本、分析案例、自主思考与训练等提高学习效果,并进一步提高学习能力。
2.2是记忆力与观察力。在教师营造的活跃化学课堂氛围中,学生不仅顺利记住了有机化学枯燥、抽象的理论知识,同时也通过系统的有机化学实验,提升了记忆能力和观察能力。例如,在《醇、酚、醚的性质》的实验中,要想达到实验目的,学生必须认真观察试剂反应前、反应中与反应后的颜色、气味、状态等的变化,这一过程学生的观察力得到提升。
2.3是培养学生的实践操作能力和思维能力。有机化学实验中很多是需要学生亲自动手,认真操作才能完成的,学生在动手操作的过程中,开动脑筋,积极思索,创造性思维并激发,学生各种能力得到了培养。
2.4是培养学生的开拓创新能力。中职有机化学教学,能活化学生思维,启迪学生智慧,提高学生质疑和创新精神。例如,在《乙醇的性质和制备》教学中,教师可以巧用提问艺术,激发学生思考,拓展学生思维,培养学生的创新意识和能力,促使学生不断进步。
3.小结
论文关键词:有机化学 实验教学
论文摘要:通过改革基础有机化学实验课教学内容,本科生有机化学实验技能的强化训练,开设综合性实验—有机化学大实验的实施与实践,对高等林业院校有机化学实验教学改革进行了初步探索。
教学改革的中心问题之一就是进一步加强学生素质和能力的培养。如何通过高等林业院校的化学教学,特别是实验教学提高学生的化学素质、知识和能力,将“素质和能力”培养落到实处,是一个值得探讨和研究的课题,也是我们进行有机化学实验教学改革的目的。有机化学实验教学的改革,包括实验教学体系和实验教学内容的改革。“七五”、“‘八五”期间,我们主要致力于实验教学内容的改革,将立足点放在结合林业院校的特点,优化实验内容,淘汰某些验证性实验,增加操作实验和应用性较强的实验,开放实验室,强化学生实验技能,在此基础上适当开设综合性实验,从而为实验教学体系的改革奠定了基础。
1、改革基础有机化学实验课教学内容
1.1实验指导书内容和实验方法的改革
(1)基本操作高等林业院校林学类专业基础有机化学实验课的教学内容包括基本操作、有机化合物的制备、有机化合物的性质、色谱技术和天然有机物的提取。基本操作部分对于提高学生实验技能和培养学生动手能力至关重要。编人我院有机化学实验指导书的绝大部分基本操作既有独立的实验,又结合在有机化合物制备和天然有机物提取分离这两部分内容之中,且涉及每项基本操作在生物学科特别是在林业上的应用,强化了学生把基本理论学习、基本技能训练与林业科技工作紧密结合的意识,提高了学生学习的积极性。例如。水蒸气蒸馏属重要的基本操作之一,广泛用于植物中易挥发成分(香精油等)的提取,与植物资源的利用和开发关系密切,而一般的有机化学实验指导书都是通过含杂质苯胺的提纯,使学生掌握这一基本操作。实验人员在查阅大量资料的基础上,选用含杂质的正丁醇作为苯胺的替代物,既解决了安全问题,又适于初学者掌握操作步骤。除此以外,实验指导书中还安排了供选做的水蒸气蒸馏的应用性实验:松脂含油量的测定。通过前一个实验内容,对于真正掌握水蒸气蒸馏这一基本操作的学生,完全能够借助实验指导书独立完成松脂含油量的测定。
(2)色谱技术色谱技术对于从植物资源中提取、分离和鉴定天然有机物,是必不可少的实验手段。其中薄层色谱既可直接用于天然有机物的定性定量分析,又可用于柱色谱选择洗脱剂和收集流分。而许多天然有机物对紫外光有吸收,所以在薄层色谱中常利用一定波长紫外光照射替代显色剂进行显色.。鉴于一般实验指导书上无此内容,任课教师选用蔡、a-茶酚作为试样,摸索出用硅胶板分离这两种化合物的展开剂,用紫外光(=254 nm)显色,检验分离效果。经过几年实践,表明该实验方法既简便又省时,效果十分明显。
(3)天然有机化合物的提取天然有机化合物的提取属应用性较强的实验内容。在掌握基本操作的基础上,对学生进行这方面的技能训练,所选实验项目应难度适中,而且要能够在3学时内完成。我院有机化学实验指导书中天然有机化合物的提取部分共编人了7个实验,其中两个实验分别选自我院和兄弟院校教师科研项目的部分实验内容,但由于条件和实验学时所限,无法面对本科生开设二“七五”期间开设‘、油脂的提取”和、“茶叶中提取咖啡因”,这两个实验内容综合性不强,仪器、试剂的投人和消耗量过大,因此在“八五”期间逐渐被另一个实验“黄杨叶中色素的提取”所替代。该实验内容属有机化学大实验“黄杨叶中胡萝卜素的提取、分离和鉴定”内容的一部分,其中包括复习分液漏斗的使用、薄层色谱用薄板的制作及薄层色谱。柱色谱等实验技能以及初步掌握溶剂提取植物材料中天然有机化合物的方法。该实验内容综合性较强,试剂、玻璃仪器的消耗量低,而且能够在3学时内完成。
1.2优化实验内容
为了在有限的学时内完成教学大纲要求的实验项目,我们除淘汰一定数目的验证实验外,尽可能优化实验内容。首先安排固体有机物的重结晶。第二次实验则包括熔点、沸点的测定两个实验内容,一方面便于用学生以已知标准物为对照,检验重结晶实验所得样品的纯度;另一方面通过常量法测沸点,又掌握了普通蒸馏这一最基本的操作技能。第三次实验则安排水蒸气蒸馏和折光率的测定,除用无水乙醇、蒸馏水为样品学习阿贝折光仪的使用外,还测定水蒸气蒸馏分离提纯后的正丁醇折光率,并用分析纯正丁醇作为对照,既掌握了折光仪的使用方法,也检验了水蒸气蒸馏分离提纯的效果。而分液漏斗的使用和液态有机物的干澡,则是通过水蒸气蒸馏、乙酸乙醋的制备,以及黄杨叶中色素的提取和分离等三次实验,使学生得以掌握和巩固。另外,我们把柱色谱、薄层色谱和纸色谱三个实验内容集中在一次实验内完成,利用柱色谱洗脱样品的间隙,完成另两个实验内容。随后安排的色素提取和分离实验,又为学生掌握色谱技术创造了条件。
2、本科生有机化学实验技能的强化训练
在指导学生毕业论文的过程中,我们发现仅依靠有限的基础有机化学实验学时,难以使学生的基本功更加扎实,对基本操作也不可能运用自如。因此,在院教务处的协调下,我们利用课余时间,对本科生的有机化学实验技能进行强化训练。把立足点放在操作要点的指导和掌握方面。例如,对蒸馏和合成实验,反复对学生进行实验装置的装卸和操作要点的训练。在此基础上、指定实验内容,对学生进行考核。让他们根据实验指导书独立列出所需仪器的名称和件数,自选仪器,完成装置的装卸,再由教师指出操作过程的不足,并针对实验内容提出问题让学生回答,最后根据各个环节给出成绩。又如,对糖和蛋白质的性质实验,我们则模拟理论考试中的化合物性质鉴定,让学生拟定方案,自己动手鉴定未知物,并写出鉴定过程和结果。 以上是强化训练的第一个环节,接下来是由教务处统一安排时间,各系部挑选出5名学生(优秀生1名,中等生2名,一般生2名),进行有机化学实验技能的抽测。由主讲教师担任主考,有关各系部主任担任监考,教务处处长担任巡考,学生持学生证进人实验室,以抽签的方式选定实验内容,在3学时内完成实验和实验报告,主考教师按实验考核办法当场评分。6个专业7个班级的36名学生参加考核,平均成绩87.7分、90分以上14人,8D一89分17人,7079分5人。其结果表明,强化实验技能训练获得了预期的效果。
第三个环节是开放实验室,利用晚自习和双休日,让学生针对自己的操作薄弱环节,有目的的进行进一步强化训练。
经过以上三个环节的强化训练,使每个学生的基本技能达到合格标准,并对综合能力的提高起到了循序渐进的作用。
3、开设综合性实验—有机化学大实验
为了进一步提高本科生的动手能力和综合实验技能、在我院林学系和教务处的支持下,以林学本科为试点,调整教学计划,并拨出专款,安排一周有机化学大实验的教学实习,从1988一1995年,我们连续8年承担了林学本科生的该项教学任务(表1)。并于1996年开始又推广到经济林专业。
关键词:物理化学课程;教学改革;教学内容;教学手段
物理化学课程属于石油化工生产技术专业的平台课程,课时80学时,理论56学时,实训24学时,因其公式多、概念抽象、理论性强、课时少,加之高职高专学生基础比较薄弱,不少学生提到物理化学课程就害怕,学习兴趣不高,教学效果不理想。笔者将近五年的物理化学课程教学改革摸索进行初步探讨。
一、与先修课程相联系和后续课程衔接,精选教学内容
教学内容选取遵循石油化工生产技术专业人才培养方案和物理化学课程标准,结合先修课程和后续课程学习的需要,适当删减重复、落伍的内容,增加与生活、科技前沿相关内容。教学内容选取应充分体现高等工程专科教育和高等职业技术教育培养技术应用性人才的特点,贯彻基本知识、基本理论、基本技能以应用为目的,以“必须、够用”为度的原则
物理化学课程开设在大二上学期,先修课程有无机化学、分析化学、有机化学等,尤其无机化学与物理化学联系比较紧密。例如,热力学第一定律、热力学第二定律、化学平衡、相平衡、电化学、溶液与溶胶等部分内容重复。选取这部分教学内容时,已学过的知识略作复习即可,重点放在未学过的部分、拓展知识面,避免简单机械性的重复,努力做到让学生学过以后在原有知识结构上更上一层。
根据石油化工生产技术专业课程的设置特点,高聚物生产技术、油品分析、石油加工生产技术等专业核心课程开设在大二下学期。后续课程的部分教学内容与物理化学有着紧密联系。例如《高聚物生产技术》(侯文顺主编)
二、淡化公式推导,强化理解应用
一方面物理化学理论性很强、公式繁多,另一方面学生基础相对薄弱,学习兴趣不高。针对这种情况,改革以往过分注重公式推导、逻辑推导,重点放在理解应用。例如,涉及化学动力学方程时,公式推导过程可以略讲或不讲,直接告知其公式和使用条件,通过例题的形式强化其应用。例如:蔗糖的水解反应是一级反应,表面催化反应是零级反应等。这些反应具有什么样的特点、公式如何应用、使用时的注意事项等通过例题的形式逐一说明。淡化其公式推导,强化理解应用,旨在通过学习以后能简单解决实际问题。这样做能避开繁琐的公式推导,增加学生学好这门课的信心。
三、换位思考,站在学生的角度来设计教学内容
传统教学中教师根据人才培养方案和课程标准来设计教学内容,会出现教师认为比较容易的部分学生却很难理解的现象。为了解决这问题,教师应该放下高高在上的姿态,走进学生中去,站在同一条水平线上听听学生的心声。了解学生的难处、感兴趣的内容是什么、厌倦的内容是什么等。通过交流,拉近师生之间的距离,站在学生的角度来设计教学内容,能达到事半功倍的效果。
四、掌握现代化教学手段,让教学内容呈现形式丰富
在科技不断发展的今天,网络资源日益丰富,学生接触的数字化信息日益丰盈。若是教师一味采用传统板书教学使得教学内容呈现形式单一,难吸引学生的注意力。教师本身就要以积极主动的姿态力所能及的掌握与教学有关的科学技术,充分利用现代网络资源努力使教学内容呈现形式多样化,赋予物理化学课堂时代气息和生机活力。
五、重视物理化学实训课程教学
物理化学实训对培养学生的思维、观察、动手等诸多方面的能力起着重要的作用
(一)精选物理化学实训项目
实训项目的选择应该和理论教学内容相呼应。理论教学中侧重于热力学和动力学两部分内容,实训项目的选择就应多考虑这方面。本学院在八个实训项目中有两个项目是涉及动力学方面的。蔗糖水解反应速率常数的测定和乙酸乙酯的皂化反应速率常数的测定(《物理化学实验》(第三版)高职高专编写组)
(二)重视物理化学实训教学
教师对待实训课的态度很大程度上将会影响学生学习的态度,必须重视实训课程的教学。一个完整的物理化学实训应包括实训预习、实训操作和实训报告。部分教师在实训教学中只重视实训操作而轻视实训预习和实训报告。物理化学实训项目涉及的仪器比较大、操作比较复杂、时间比较长、数据繁多、后续处理比较难,在一定程度上增加了物理化学实训失败的可能性。实训前的预习将提高实训的效果,增加成功几率。严格按照无预习报告不得进入实训室的制度执行,教师要对本次实训项目成败的关键点进行抽查,督促学生认真预习而不是敷衍了事。实训中教师要随时密切注意学生操作,保证学生安全。若实训中出现和预期现象不吻合的,教师应及时指导学生分析现象找原因,给予技术性指导,必要时重做。实训结束后,要求学生交一份完整的实训报告。
(三)改革物理化学实训成绩考核制度
本学院物理化学实训成绩考核采用的是“选取一个比较典型的实训项目或设计一个综合性的实训项目作为考核项目占实训成绩的50%+平时表现占20%+实训报告占30%”的模式。实训成绩占期末成绩的40%。实践证明,通过改革后的考核制度增加了学生对物理化学实训课的重视,提高了实训效果。
(四)定期开放实训室,学生自由操作
物理化学实训课时少,仪器少,很难让每一个学生都有一台仪器,这势必会导致部分学生上机操作机会少些。这个问题急需解决,解决方法之一是设置一个全面开放实训室的时间段,学生根据需要自由动手操作,满足不同层次学习需要。本学院设置的全面开放的时间段是每周五下午和每学期第十五周至第十六周全面开放。实践证明,这种开放式的模式增加了学生学习的兴趣,对提升教学质量起到了促进作用。
六、教学改革成果
通过近五年的摸索,将改革后的物理化学教学模式运用在2011级、2012级石油化工生产技术专业的教学。实践证明改革后的教学模式能有效促进学生学习,增加学好物理化学课程的信心,从后任教师反馈回来的信息来看,这种改革后的模式对学生学好后面的课程起到了促进作用。
参考文献:
[1,5]高职高专化学教材编写组编《物理化学》(第三版)北京:高等教育出版社,2008年6月第3版
一、利用实验激趣
化学是一门以实验为基础的学科,化学演示实验又是能激发学生学习化学兴趣的重要手段。实验现象以新奇刺激对学生的知识理解、消化起到十分积极的作用。在化学教学中,精心设计演示实验,在积极做好教材规定要做的实验的同时,要针对学生难理解的内容,补充并改进演示实验。
首先要认真做好每一个演示实验。如:在讲实验室制氢气是用锌而不是用镁或铁的原因时,增加了这样一个演示实验:分别用锌、镁、铁三种金属与稀硫酸反应,让学生观察现象有何不同,再由学生得出为何不用镁、铁而用锌的原因。这也为以后学习金属活动性顺序表打下了基础。
其次是指导学生做好每一个学生实验,学生自已实验时兴趣较高,为了避免学生动手的盲目性,教师要因势利导,把单纯的兴趣转化成对学习知识的乐趣,成为学习的动力。在这个过程中,我逐步引导学生按实验目的、观察办法、分析、综合、比较、判断、推理、得出结论这个程序进行。如在讲分子一节时,新课一开始,我便在一只烧杯中倒入蒸馏水并滴入无色酚酞,将另一只烧杯滴有酚酞的浓氨水和其并排放置,不到1分钟,学生发现滴有酚酞的蒸馏水也变红了,这时我就问学生:“蒸馏水变红了,这是为什么呢?”学生产生了欲“知其所以然”的强烈心理,为学习“分子”这一抽象难懂的概念及其相应的理论知识打下了良好的基础。
又如在讲木炭还原氧化铜时,通过演示实验积极引导学生观察实验现象。首先从颜色上观察实验现象,通过高温加热后,黑色粉末(木炭与氧化铜的混合物)逐渐出现一些光亮的红色;通入澄清石灰水的导管口冒出气泡并使澄清石灰水变浑浊。引导学生思考这些生成物到底是什么,最后再由学生写出方程式2CuO+ C =2Cu+CO2。这样,就不是单靠讲解,而主要是通过学生的观察思考来认识还原反应的实质。在教学中通过化学实验来启发学生掌握知识,可以不断激发和保持学生的学习兴趣,使他们在学习中不断充实自己,化学实验也得以提高。
二、利用师生情感激趣
传统的教学模式一直以认知因素为核心,忽视师生间的情感,学生对教师无感情,甚至反感,严重影响其对学科的兴趣。传统的教学讲究的是有板有眼,严肃地传授知识。学生在课堂上很少看到教师的微笑,情绪上的压抑使学生对教师敬而远之。学习兴趣事实上也被扼杀了,学习成为一项艰苦而乏味的事情。一个成功的教师首先应是一个受学生喜欢的教师,学生才有可能喜欢你的学科。教师的主要任务是创造促进学习的课堂气氛,激发学生的学习兴趣,学生便会产生自我指向的学习,这样的学习结果是好的,教学效果也将是高效的。
三、设疑讨论激趣
我在教学中有意设计有启发性的问题,让学生去思考,诱发他们的好奇心,激发他们的求知欲。在讨论的过程中,学生各抒己见,正确的或错误的论点展开讨论,各种意见在争论中得到统一,最后我总结出正确的结论。如在二氧化碳跟氢氧化钠反应的教学中,由于第六单元学生学过二氧化碳跟氢氧化钙反应和碳酸根离子的检验方法,我在课堂上提出了让同学们自己设计装置来证明二氧化碳跟氢氧化钠反应,并检验反应生成碳酸钠。学生通过对比分析,二氧化碳跟氢氧化钠和二氧化碳跟氢氧化钙反应具有相似性,化学反应生成碳酸钠和水,但由于反应没有明显现象,如何证明二者反应了呢?由于初中没有明显现成的答案,学生必须运用已有的知识及技能去进行实验设计。有的同学设计把二氧化碳收集在一个气球中然后往气球注入氢氧化钠溶液和水,然后再注入稀盐酸,观察气球的膨胀和收缩现象;有的同学设计把一个瘪气球(开口通空气)置于密闭的充满二氧化碳的集气瓶中,然后往瓶中注入氢氧化钠溶液等。通过这些实验,同学们一方面得到了成功的喜悦,同时也获得了丰富的感性认识,也进一步激发了学生的思维,特别是培养了学生思维的创造性。
四、利用练习激趣
练习激趣就是精心设计一定量且不同层次的习题,让学生在一定时间内完成,然后由教师对学生的完成情况及时给予指点和评价,以便教学双方的信息得到及时反馈。在练习中,重视精讲多练,讲练结合,通过一题多解,一问多答,一题多变,进行发散思维的训练。引导学生在做完一题后,思考答案是否合理?解题关键何在?运用了哪些知识?这样不但提高了学生分析能力,也拓宽了学生思路,激发和培养了学生求新、求异的独立思考精神,使学生逐步养成遇到问题,能从多角度、多方位思考,不拘泥于已有的范例和模式。
关键词:中药专业 有机化学 双语教学
中图分类号:G421 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(c)-0137-02
为实现我国教育的现代化,达到与国际教育接轨的宏伟目标,教育部于2001年颁布了《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》,提出到2004年外语教学课程要达到所开课程的5%~10%。2007年,教育部又提出,在2007-2011年期间要建设500门双语教学示范课程,以进一步推进双语教学课程建设。
有机化学是中药学相关专业最重要的必修基础课之一,面向各层次学生开设。由于中药所含化学成分95%以上为有机化合物,因此研究中药机理与应用的各专业都需要具备良好的有机化学基础。中药专业有机化学的教学目的是为学生提供必要的有机化学基本知识、基础理论和基本操作技能,并训练他们应用这些理论和技能去研究各类有机化合物,从而为分析化学、中药化学、中药药理学、中药药剂学等后续课程的学习打下良好的基础。
作为中药专业最重要的一门专业基础课,在有机化学的课堂适当引入双语教学,使学生掌握较多的有机化学相关英文阐述,不仅可为后续专业课的双语教学打下一个扎实的基础,更重要的是可以为学生打开通往化学世界的大门,培养学生的科研能力,提高学生的综合素质和国际竞争力。因此,探索一条适合于中药专业本科生的有机化学双语教学模式具有十分重要的现实意义。
1 中药学院开设有机化学双语教学的意义
在我校中药专业开设有机化学双语教学的目的为,通过教学实践和改革,在部分教学班引入有机化学双语教学模式,从而使学生通过学习,能够理解和掌握常见有机化合物的英文名称、有机理论和有机反应的英文阐述,看懂英文原版有机化学相关教材,进而能够查阅相关资料,扩展知识面,提高自学能力,培养钻研和创新精神。有机化学双语教学的顺利开设,具有以下几点实际意义。
1.1 有助于学生理解和掌握有机化学知识
双语教学可使学生对有机化学的专业术语理解得更深刻,对各类有机化合物的IUPAC命名和有机反应的历程掌握得更牢固,从而更扎实的掌握有机化学知识。
1.2 可为学生后续专业课的学习打下基础
通过有机化学双语教学,学生能够掌握一些中药专业各学科中涉及到的有机化合物、有机反应、有机理论等的英文描述,从而为专业课的学习打下基础。并直接与中药化学、中药药剂学等双语课程接轨,实现学科之间的连贯性衔接。
1.3 可为学生用英文撰写毕业论文创造条件
通过双语教学,学生可以增加接触英文文献的机会,掌握科研论文的结构与写作要领,进而在完成本科毕业课题和研究生课题时顺利完成英文摘要,甚至用英文撰写毕业论文[1]。
1.4 可为学生打开通往化学世界的窗口
双语教学有助于学生从网络上更快、更广泛地获取信息,如阅读电子版的英文文献,查阅CA、Medline、SpringerLink、Scifinder、ElsevierScience等各种索引,运用原版的Chemdraw、Chemwin等化学软件。并能跟踪有机化学,尤其是中药化学各个领域的新进展,对日后深造和科研工作都具有深远影响,会让他们终生受益。
1.5 可间接的提高学生的英文水平
实施双语教学,使用原版教材可为学生创造一个学用英文的好环境,在潜移默化中提高学生的英文整体水平,为大学生参加大学英语四六级、研究生入学英语考试等打下基础。如果学生大学毕业后出国深造,也能够很快克服专业上的语言障碍。
2 中药专业开设有机化学双语教学拟解决的关键因素
教学是一个教师(教学方法)、学生、教材三者互动的过程。要想达到好的教学效果,三个环节缺一不可,有机化学双语教学也是如此。另外,由于双语教学具有特殊性,应从下三方面解决关键问题。
2.1 双语教学对学生的要求
双语教学遇到的最突出问题是用英文授课可能会使学生理解专业基础知识受到一定的影响。学生在听英文授课时,尤其是在课程刚开始阶段,常常一方面要思考英文词汇的意思,另一方面要理解讲授的专业知识,因此大脑对英文授课内容的理解不会像汉语授课时反应那么快,课堂上会表现出不同程度的理解滞后现象[2]。为了避免学生因为跟不上授课进度而对英文授课失去兴趣和信心,可采取以下方法:
首先,向学生介绍双语教学培养对高层次中药学人才的重要性,调动学生参与双语教学的积极性。其次,在有机化学双语教学中不断改进教学方式,采用启发式、讨论式等教学方法,激发学生的学习兴趣,让学生参与到教学过程中来,形成师生互动。此外,培养学生良好的学习习惯,通过预习、复习、作业等,针对每个教学环节的特点,对学生进行指导。
2.2 双语教学对教师的要求
目前,在我校中药学院有机化学理论课的学时数是62学时,改成双语教学后学时数不变,这样一来增加了教学难度。教师可采取以下方法提高教学效果。
首先,采用多媒体课件辅助教学。这样,可保证教师在有限的学时内对教学重点和难点的英文讲解时间,增加课堂教学信息量;还可使教师更好地与学生进行面对面的交流,引导学生主动思考,积极参与课堂教学活动。其次,利用分子模型、三维图片、Flas、视频资料等教学手段,表现有机分子的空间结构,演示有机化学反应的历程,帮助学生理解和掌握,并增强教学效果。再次,教师在英文授课时应语速稍慢、吐词清楚、讲解到位,对于某些较难理解的内容辅以中文解释,使大部分学生能够跟上教师的讲课思路。此外,加强双语教学的课外辅导,并可通过bb平台开设双语教学交流论坛,与学生在网络上形成互动,这样,教师可以及时掌握学生课堂学习效果,了解学生学习上的问题和意见,及时解答疑难,调整授课进度和方式。最后,可采取由多位教师参与的“接力式”教学。制作双语教学课件,需要教师花大量的时间和精力,再加上用英文备课,如果本课程从头到尾只由一名教师完成,负荷大。因此安排本教研室的多名教师参加,每人根据自身情况分配几个章节,接力性地共同完成本课程的教学[3]。这样,每个教师可以集中精力完成好自己的那一部分,大大提高备课和授课质量。
2.3 双语教学对教材的要求
双语教学必须使用英文教材,没有教材,双语教学就成了无源之水,无本之木。大部分英文版有机化学教材的编写体系与中文教材类似,即都是以官能团为主线,采用将官能团与反应机理相结合的编排方式,因此,可将英文教材结合中文教材进行讲解[4]。但是,原版教材内容太多,复印耗资巨大并涉及版权问题,因此,可对原版教材的有关章节进行删减或调整,节选原版教材中重点知识点和与中药专业密切相关的专业词汇印刷成册,供学生理解、掌握,并与目前我院使用的高等中医药院校规划教材《有机化学》的重点内容保持一致。
3 有机化学双语教学的研究内容
3.1 教材建设
考虑到大一学生的学生英文水平,仍以中文版《有机化学》作为主教材,英文教材作为辅助教材。经过2~3年的教学实践后,力争出版适合我校中药专业的有机化学英文版自编教材或者公开出版的教材,并完善配套的双语教学课件、电子教案、教学视频等的建设。
3.2 课堂教学形式的研究
制作英文版多媒体课件,课件除了反映有机化学教学的主要内容,突出重点难点之外,还突出双语教学的特点,尽可能更多地使用英文表达。例如,大小标题、专业词汇、术语、概念等都用英文表达。另外,采用实物投影、立体模型演示、三维图片、Flas等多种辅助教学手段,以使抽象的理论讲授更加生动、形象和直观,并可提高单位课时的信息量,提高教学效率和教学深度。在教师的讲述方面,主要采取中英文结合的方式进行讲授。简单的有机化学基础知识尽可能用英文讲,部分重点和难点内容用中文讲,确保学生在掌握有机化学基本知识点的基础上,熟悉相关内容的英文表达。
3.3 习题与考核方法研究
在课后布置一定量的英文作业,以使学生复习巩固课堂上讲授的知识内容。英文作业的比例逐步加大,由初始中英文作业各占50%逐步过渡到全英文作业。为了让学生熟悉有机化学各种题型的英文表述,编写习题、试题几大类型(选择、判断、命名或写出结构式、完成反应式、写机理、推测结构、鉴别、合成)的常用英文例句。在测验时,为了避免学生因理解困难影响成绩,对一些复杂的试题进行中文注释或中英对照。此外,为了鼓励学生课堂认真听讲、积极思考,对课堂上的表现记做平时成绩,并阶段性的进行测验。在形成性考核中,学生平时成绩占有20%的比例。经过2~3年的教学实践,力争完成有机化学双语教学的题库建设。
3.4 网络资源建设
进一步完善我校有机化学精品课程的bb平台建设,开设双语教学论坛,与学生形成互动。并且向学生介绍有机化学和中药化学相关的英文网上资源。如国内及国外几所著名大学的有机化学教学网站,Medline、CAS等网站。
4 结语
作为与中药各专业密切相关的有机化学学科,开设双语教学课程,将实现学科间的连贯衔接,为中药专业学生后续专业课的学习打下良好的基础。还可以为学生打开通往化学世界的大门,培养学生的科研能力,提高我校学生的综合素质和竞争力。
参考文献
[1] 张力学.有机化学双语教学的研究与实践[J].洛阳师范学院学报,2006,24(2):116-118.
[2] 王梅.努力改进教学方法,不断提高有机化学双语教学质量[J].化工高等教育,2008,24(6):49-51.
1美国高等学校《有机化学》教材内容设置管窥
美国高等学校《有机化学》教材内容设置不尽相同,无法全部知晓,但希望能“窥一斑而知全豹”。本文以美国PrenticeHallPublishers出版的教材《Or-ganicChemistry:abriefsurveyofconceptsandap-plications6thEdition》为例[1],介绍美国理工类高校《有机化学》教材内容设置情况。这本教材是由CaliforniaPolytechnicStateUniversity教授BaileyP.S.和BaileyC.A.合作编写的,于2000年修订出第六版,以下简称《OrganicChemistry6th》,表1为教材第六版的教材内容设置。这本教材第二版由AllynandBacon,Inc于1981年出版,国内有影印本作为内部交流用,以下简称《OrganicChemistry2nd》。第二版有16Chap-ters,第六版有18Chapters。与第二版相比较,第六版内容有拆分和重组。
2国内高等学校《有机化学》教材内容设置
国内高等学校《有机化学》教材内容设置基本以官能团为主线,讨论典型官能团化合物的命名、结构、性质以及主要用途。以化学工业出版社出版的高鸿宾等主编[2]的高职高专教材《有机化学》(第二版)和大连理工大学出版社出版的陈淑芬等主编[3]的新世纪高职高专化工类课程规划教材《有机化学》(理论篇)(第二版)为代表,介绍国内高校《有机化学》教材内容设置情况,详见表2。这两本教材的内容在设置上几乎完全相同,只是在前后顺序上稍有调整。与高鸿宾版《有机化学》教材相比较,陈淑芬版《有机化学》教材文字叙述略少而方程式表达较多,同时在部分章节增加有机化学学科的科技前沿知识。
3中、美高等学校《有机化学》教材内容比较
横向对比中、美高等学校《有机化学》教材内容情况,明显可以看出存在以下几点差异:
3.1美国高校教材将基本概念、基础理论集中在前几章讲授
从前文列表可以看出,《OrganicChemistry6th》的Ch.1BondinginOrganicCompounds和Ch.4AnIntroductiontoOrganicReactions集中讲授了有机化合物中的化学键、路易斯酸碱理论和有机化学反应的类型,这种将基本概念和基础理论集中成章讲授的教材在国内少见。国内教材基本按照官能团数序依次编写,将有机化学中的基本概念、基础理论分散到相应章节。
3.2美国高校教材示意图多且精美,教材吸引力强
比如《OrganicChemistry6th》正文中在适当位置均辅以示意图,帮助学生理解对应的知识。与国内教材示意图相比较,美国高校教材示意图绘制精美,色彩感、立体感强烈,更能吸引学生的注意力[4]。
3.3美国高校教材中穿插有内容广泛的阅读材料
《OrganicChemistry2nd》在正文中穿插有内容丰富的Panel,并在教材修订过程中不断更新。比如1981年出版的《OrganicChemistry2nd》,在Ch.
2StructureandIsomerism中穿插有Panel:Dia-mondandGraphite。随着科学技术的不断发展,H.W.Kroto等人因为发现C60而获得1996年诺贝尔化学奖,2000年修订出版的《OrganicChemistry6th》中,编者已经将阅读材料已经更新为Panel:Diamond,Graphiteand“Buckyballs”,并随着教材内容的拆分、重构而编入Ch.1BondinginOrganicCompounds。富有趣味性,取材新颖的阅读材料可以提高学生的学习兴趣,扩大学生的知识面,这一做法在国内有些版本的有机化学教材中已经采用。
3.4美国高校教材课后习题量大
以《OrganicChemistry2nd》和高鸿宾版、陈淑芬版《有机化学》教材中内容相近的几个章节比较,习题数见表3。可以看出,美国高校教材习题量大。同时,美国高校教材习题中有结合生产生活的论述性习题,这在国内教材中比较少见。
3.5美国高校教材在书后面附有关键词索引
比如《OrganicChemistry2nd》和《OrganicChemistry6th》都有关键词索引,可以帮助学生迅速查找到与关键词相联系的课本内容,有利于学生加深对关键词的理解和记忆。有些国内教材目前也已经增加关键词索引。
4美国高校《有机化学》教材自主学习平台配套建设
国内各种版本的有机化学教材一般会配套有学生学习指导书、教师授课课件等,但是很少有与教材相配套的课程学习网站,美国有机化学教材建设的显著特征就是教材立体化、趣味化。《OrganicChemistry6th》配备有课程学习网站,您需要点击下面网址chemweb.calpoly.edu/cbailey/BaileyText/就可到达。网站设置有四个板块,分别为BiographiesoftheAuthors、StudyGuideandSolutions、RelatedWeblinks、ManualChemDrawExercises等,与国内广泛存在的精品课程网站相比较,教材配套网站是由教材编写者制作和维护的,更能体现出教材编写者的思路和侧重点。《OrganicChemistry6th》的课程学习网站设置的ManualChemDrawExercises板块,可以指导学生利用化学绘图软件绘制有机化学分子模型等,提高学生对理论知识的理解能力。