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化学有机合成应用精选(九篇)

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化学有机合成应用

第1篇:化学有机合成应用范文

关键词:中职;计算机应用;课程设置

近几年来,国家大力发展了职业教育,几乎每个学校都在开设计算机应用专业,因此计算机应用专业已由20世纪90年代的热门专业变成了各校均在开设的普通专业。随着职业教育的不断深入和计算机专业的大量学生毕业进入社会,逐渐出现了这样的情况:虽然每年中职院校为社会提供大量的计算机专业的毕业生,但是现实情况是符合社会需求的计算机应用方面的技术应用性人才仍然短缺。这一现象表明计算机应用技术专业的教学与人才培养模式与社会脱节,中职计算机应用技术人才培养面临巨大的挑战。而其中最主要的问题是专业课程设置越来越不适合社会需要。传统的课堂体系偏重理论知识的传授,过分强调知识的系统性和完整性,缺乏必要的教学环节对学生进行能力、技巧和操作方法上的训练,教学效果不理想。计算机应用技术专业的课程体系设置应进行―定的优化与整合,笔者本文就计算机应用专业课程设置提出以下几点看法。

一、课程设置应向宽基础、活模块方向转变

宽基础的思想首先产生于办学实践的信息反馈。我国的职业教育刚刚起步时,由于当时职业人才紧缺,于是一些培养目标比较单一的专业兴起很快,但办过一两届之后就出现了供过于求、无法就业的现象。实践证明,学生的知识面不宽,毕业后就业门路就会受到限制,这使人们进一步认识到,随着科技的进步及企业生产组织形成的现代化,职业综合化已是大势所趋,故产生了与专业覆盖面扩宽相适应的课程设置,专业基础知识面加宽产生了所谓群集课程设置方案。其次,来源于现代社会意识的强化,认识到作为现代就职人员,除传统的政治、语文、数学、体育等基础知识之外,还应具有各行各业通用的基础知识,如能源、安全、法律、质量、信息、职业道德、外语、微机等。另外,实践显示与人的品格与素养相关,缺乏素养,职业道德教育就会流于形式。因而,学校需要通过各种途径,开设多种陶冶情操、提高学生的基础素质的课程,如礼仪、书法、美术、文艺、演讲等。总之,目的是让学生获得较宽厚的基础素质,以利于培养综合能力,而在课程编排上,则划分成若干中心,形成多个知识模块,模块之间能相对和互相组合。

二、课程设置应与计算机应用专业学生的现实就业状况紧密联系

统计数据(表1)表明,职业教育信息技术相关专业的毕业生,大部分(80%以上)从事计算机销售与技术支持、数据录入、办公文秘等岗位的工作。在计算机应用与软件人才链中处于最低端位置,在局域网维护与管理、多媒体制作、网站管理与维护、软件编程等岗位上工作的职业学校毕业生相对较少,而实际上这些岗位非常需要职业院校毕业生,在这些岗位上职业学校毕业生具有很大的发挥作用的空间。

因此,在进行课程设置时,应首先抓住大的,然后兼顾小的,并尽量多地向就业面大的方面靠拢;在平时的教学中,多注重学生基本能力的培养,教育学生不要眼高手低,觉得是基本的能力,就不在乎。要切记,事情都是从大处着眼,小处着手的,虽然是大众的工作,但如果在能力上比人更胜一筹,就业机会肯定就会增加一分。要让学生平时多练,能做到所谓的“人无我有,人有我精”。

三、以学生将来从事工作中出现的典型工作任务进行课程设置

当前,任务引领式的学习方式已经深入人心,然而不同的学习任务,对职业能力发展的促进程度是不一样的。例如,由简单的封闭性学习任务引领的学习就达不到综合的开放性学习任务的效果。职业教育的学习过程是一个工作与学习一体化的、智力与身心的综合发展的过程,其核心专业课程应当是从工作内容中提炼出来的典型工作任务,它包含了“工作”的方方面面(如工作对象、工具、工作方法、劳动组织和工作要求等),但并不一定是企业真实工作任务的简单再现,而是教师将其按照“教育性”要求进行“修正”的结果。

典型工作任务具有以下特征:具有结构完整的工作过程(计划、实施以及工作成果的检查评价);能呈现出该职业的典型的工作内容和形式;在整个企业的工作(或经营)大环境里具有重要的功能和意义;完成任务的方式和结果有较大的开放性。

典型工作任务来源于企业实践,它对人的职业成长起到关键作用。在典型工作任务进行课程的设置时,应紧跟市场的变化。在教学过程中教师要注重知识的传授,讲授内容既要深度也要广度,并要有强的实际应用性;要从理解掌握以及本课程在实际中的应用出发,在上机实践中通过上机操作消化前一课程单元所学的知识,同时对如何编写程序、阅读程序、程序编写的规范、程序的调试与修改程序等环节要深入细致的研究。经过多语言的学习与实践,能在工作岗位上得心应手。

第2篇:化学有机合成应用范文

关键词:精细合成实验;教学改革;实验技能

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)31-0044-02

应用化学是介于理学化学和工学化学工程与工艺本科专业之间的应用型工科学科,是以化学基本理论和方法,对化工、材料、医药、信息、生命、环境、能源、地球、空间和核科学等工业生产中与化学有关的问题进行应用基础理论和方法及应用研究为使命的中心学科,是人类赖以生存和国民经济发展的重要支撑。精细化学品生产是化学工业中最重要的组成部分,国际上精细化工在化工比重达85%以上,我国只有50%左右,而我们安徽省比重更低。通过改革开放三十多年的发展,我国在东部沿海地区已发展起相对集中的精细化工产业群,这也为安徽的精细化工发展提供了机遇。随着化石资源的消耗,对利用生物质生产精细化学品的技术需求日益迫切。因此,开展精细有机合成及其工艺技术的研究,对提高我省乃至我国的高分子材料化学品生产技术水平,减少环境污染和有毒有害物质排放,提高生产中安全水平,降低生产成本,起着决定性作用。国家“十一五”和安徽“861”行动计划都将高新技术产业作为优先发展的支撑产业;精细有机合成将为区域经济发展和学科发展提供强有力的理论及技术支持。

一、已有的理论实验基础

《精细化工工艺学》是应用化学专业的核心课程,是承担学生职业核心能力培养的一门课程。我们使用的教材是由天津大学唐培堃和冯亚青主编的《精细有机合成化学及工艺学》(第二版)。该课程涉及的教学内容比较多,主要有精细有机合成反应理论、精细有机合成的基元反应以及有机合成设计的主要原则和方法。本课程的教学内容主要是由十三个有机合成单元反应组成,各个单元反应之间既相互独立又相互联系。由于课程内容涉及的较多,其中不但有一定的基础理论,而且也拥有一定的实践知识,基本理论与生产实践互相联系,密不可分。在教学时如果仅仅一味地讲授理论知识或讲授实践知识,将教材上反应的特点与规律一股脑儿地灌输给学生,课堂教学就会变得死板,会使学生的学习积极性下降;另外,如果执行教学计划时,理论课与实验课间隔时间过长,课程教学无法实现对学生基本技能的训练,学生对学习的兴趣也会失去。与《精细化工工艺学》课程配套的实验课程是精细有机合成化学实验。该课程作为一门高年级的化学工艺专业和应用化学专业的专业实验必修课,是有机化学实验课程的实际应用的一个延伸。该课程希望通过具体的与生产实践相关的实验操作培训,来强化并提高学生的有机合成实际能力,同时也能增强对精细化学品的掌握。同时,希望通过该实验课程的训练,使学生的分析问题、解决问题以及能力动手能力得到提高,为学生完成毕业论文、继续深造和就业打下基础。然而,目前就《精细化工工艺学》课程而言,除了天津大学和同济大学,我们学校和有很多开设这门课程的高校,由于一些客观条件限制,目前还没有开设相应的实验内容的课程;一些学校尽管开设了这类实验课,然而与《精细化工工艺学》相配套的教学内容还是以传统方式的综合性、验证性实验为主,并且实验项目及相关的实验条件、实验药品、实验仪器都是教材上规定死的,甚至一些实验工艺相对陈旧落后,有时候常常是让学生依照讲义,按部就班地进行,不利于提高学生科研主观能动性和创造力,作为高年级专业实验训练,还存在一定的不足。安徽省委文件《关于建设高等教育强省的若干意见》(皖发(2010)9号)曾指出:我们要建立“资源共享、合作共赢”的校企合作平台和机制,并且广泛吸纳高校科研院所、相关企业作为产学研合作基地、本专科生实习实训基地和研究生联合培养单位,鼓励高校和企业合作共同建设实验室和研发中心,将高等教育不断延伸到企业,并最终融入进社会。为了适应高等教育自身发展和时展的需要,全国各地很多的地方院校纷纷提出应用型和工程型的人才培养目标,黄山学院结合自身专业特色和学校发展前景,也将学校定位为地方型应用型本科院校。鉴于以上原因,结合我校建设地方性应用型本科高校的办学宗旨及化学化工学院专业建设特色,面向我校化学工艺专业和应用化学专业开展精细有机合成实验,提高学生对精细有机合成理论知识的掌握和运用,在人才培养、科学研究、服务经济发展方面具有重要的理论意义。并且,黄山学院化学化工学院实验室和黄山安徽永佳集团及其子公司(黄山永新股份有限公司、黄山市恒(新)远化工有限公司、黄山市华惠精细化工有限公司、黄山市强力化工有限公司、黄山市华兰化工有限公司、黄山市创联洗涤科技有限公司、黄山新力油墨科技有限公司)等在内的一批当地龙头企业研发实验室已基本具备开展此类实验的条件。

二、拟开展的实验内容

实验教学改革的起点是首先要建好相关的实验平台,并设置对应的实验内容。我们拟开展的实验教学改革就是以《精细化工工艺学》课程中的十多个有机合成单元反应理论知识为指导和当地精细化工企业的生产实际为依托,并结合学校专业特点,拟开设出具有实用性和前沿性的实验:实验一:阳离子型表面活性剂—十二醇硫酸钠的制备。实验二:增塑剂—邻苯二甲酸二正辛酯的合成。实验三:阻燃剂—四溴双酚A的合成。实验四:内酯类香料—香豆素的合成。通过开展这类实验,可以使学生:(1)了解阳离子型表面活性剂的结构、性能和一般制法;(2)学习增塑剂的基本知识;掌握酯类增塑剂之一DnOP制备的实验方法;(3)学习阻燃剂的基本知识;掌握直接溴代法制备四溴双酚A阻燃剂的制备方法;(4)学习合成香料的基本知识和用Perkin反应制备香豆素的实验方法,以激发学生的实验热情,普及学生对绿色化学含义的真正理解;弥补我院没有开设精细有机合成实验课程的不足;并能使学生学以致用,提高实践思维及解决实际问题的能力;与企业合作,产学研相结合,促进地区经济发展,实现校企共赢的目的。开展这类精细化学品的合成实验,可以分别设置不同实验条件,使学生形成科学的思维方法,培养他们为了解决实际问题而获取知识的方法和途径的能力。

《精细化工工艺学》实验课程课题组的负责人及主要参与人员中硕士博士人数比例占全部成员的70%,既有多年从事大学有机化学实验和精细化学品课程教学工作的教师,又有长期从事精细化学品产品开发工作的企业工程师,他们具有扎实的理论基础和丰富的生产实践经验,多次承担各类的课程教学改革研究项目和企业技术研发改造项目,积累了很多教学改革和生产实践经验,并且黄山学院和安徽恒远化工有限公司对这项实验教学改革工作也将给予大力支持,他们承诺给予一定的经费资助和提供到企业调研和测试等方面的便利,这些条件将能保证本实验课程改革的顺利完成。

参考文献:

[1]唐培堃.精细有机合成化学及工艺学[M].第2版.天津:天津大学出版社,2002.

[2]高兴文.《有机合成》课程改革与实践[J].化学试剂,2010,32(2):189-192.

[3]李江胜,李浔,黄朋勉,等.逆合成分析法在精细有机合成工艺学教学中的应用[J].广州化工,2010,38(7):254-255.

[4]张庆,王键,滕俊江.精细化工工艺学课程与实践[J].广东化工,2009,36(6):222-223.

[5]张庆,巩育军,苏秋芳等.地方工科院校应用化学专业人才培养及教学体系的改革与实践[J].广东化工,2006,33(12):108-109.

[6]王巧纯.精细化工专业实验[M].北京:化学工业出版社,2008.

[7]潘懋元,车如山.略论应用型本科院校的定位[J].高等教育研究,2009,30(5):35-38.

[8]徐金明,李长江.《精细化工工艺学》产学研结合教学改革探索[J].科技创新导报,2012,(31):186-186.

[9]周莉,刘波.精细化工设计性实验教学的探索[J].化工高等教育,2008,(5):71-72.

第3篇:化学有机合成应用范文

有机物的合成,是指通过化学反应使有机物的碳链增长或者缩短、官能团之间的互相转化、引入或减少官能团,从而制取不同类型、不同性质的有机物。有机合成题目能够全面地考查学生的有机化学基础知识和逻辑思维能力、创造思维能力,因此在高考复习过程中,必须高度重视这一知识点。

笔者在教学过程中接触到这样一道有机合成题目,出题者匠心独具,使得题目的解答思维比较符合上述要求,充分锻炼了学生的解题能力,提高了学习素质。

题目如下:

感光性高分子也称为“光敏性高分子”,是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料,其结构简式为[1]:

试回答下列问题:

(1)已知它是由两种单体经酯化后聚合而成,试推断这两种单体的结构简式:_____、________。

(2)写出在(1)中由两种单体生成的高聚物的化学反应方程式:___________________________,____________________。

此题在高考参考书中出现的频率比较高,而且该题目很容易让人联想到2005全国卷(III)中的一道题目――聚甲基丙烯酸羟乙酯的结构如下:

请写出下列有关反应的化学方程式:

(1)由甲基丙烯酸羟乙酯制备聚甲基丙烯酸羟乙酯;

(2)由甲基丙烯酸制备甲基丙烯酸羟乙酯;

(3)由乙烯制备乙二醇。

从表面上看,此题与高考题框架相差甚多,但实际上解题基本思路却一模一样:先酯化后加聚。

这一道题目的典型之处在于题目能充分体现多方面知识的交集,并且综合考查了2006高考考试大纲里所要求的很多知识点,例如第4点(各主要官能团的性质和主要化学反应),第9点,(理解由单体通过聚合反应生成高分子化合物的简单原理)以及第11点(组合多个化合物的化学反应,合成具有指定结构简式的产物)。

不过,在实际教学过程中,这一道约定俗成的题目却出了“意外”。有一次,几位学生对这道题目提出异议:第(1)小题,按照“逆推法”,得到两种单体乙烯醇和苯丙烯酸,比较容易;当他们进一步思考验证一下合成路线时,却发现有两种途径,也就是说由第(1)小题得出两个单体去解决第(2)小题有两种方法:

①路径一:先酯化后加聚

②路径二:先加聚乙烯醇后进行酯化

学生所提出的两种合成路线,在理论上,可谓言之凿凿,均是成立的。但是参考书上的答案却只给出一个,是①先酯化后加聚。为此我们需要进行一定的分析。

如果按照先加聚,再酯化的话,那么加聚得到的是聚乙烯醇,是否所得聚醇很难发生酯化,无法实现目标产物的形成呢?翻开中学教材,我们不难发现有这样一段话:纤维素(是一种聚醇)酯化容易出现聚醇里n个羟基完全酯化以及不完全酯化的两种情况,因此产物也会有火棉和胶棉之分。以此类推,聚乙烯醇与苯丙烯酸发生酯化,很可能完全酯化或不完全酯化。

如果按照先酯化,再加聚的话,那么酯化后的产物就出现两个碳碳双键,如果再加聚的话,很容易发生乙烯醇上的碳碳双键发生加聚反应,而不是苯丙烯酸上的双键加聚。查阅一些大学有机合成书本以及介绍感光性高分子材料的书籍,大致得到如下说法:通过高分子的化学反应在普通的高分子上连接上感光基团,就可得到感光性高分子。这种方法的典型实例是1953年由美国柯达(Kodak)公司开发的聚乙烯醇肉桂酸酯(肉桂酸即丙烯酸)[3]:

聚乙烯醇因其结构中含有大量功能性羟基,作为光聚合预聚体而引入不饱和基是很方便的。而且在实际聚合时,由于肉桂酰基有一定反应活性,所以感光基团的保护存在许多困难。肉桂酸乙烯基单体中由于两个不饱和基团过分靠近,结果容易发生环化反应而失去感光基团。

从中我们可以知道,按照这一实际生产过程,题目的合理答案似乎应该为先加聚后酯化。

综上所述,这道题目应该有两种解答:①先酯化后加聚或②先加聚后酯化。不过,在实际生产过程中,合成某一种产物,可能会涉及不同的方法和多种途径,应考虑并兼顾“原料省、副产物少、产率高、环保好、产品易于分离”的要求,选择最合理,最简单的方法和途径。但是上述两种解答都有各自的合理性,作为学生的解题训练,是比较有帮助的,参考书不应忽略②先加聚后酯化。

当然,这几个不受参考答案的影响的学生的敢于尝试与突破的精神是值得嘉许的,极大地促进了学生的解题主动性,培养了他们的创新思维,也能使他们了解有机化学的趣味性以及有机合成的合理性。

参考文献:

[1]张玉奎,赵爱君.高考新思路・化学(第三版)[M].郑州:河南大学出版社.2005:300.

[2]曲一线.5年高考3年模拟・化学[M].北京:首都师范大学出版社.2006:247.

[3]潘祖仁.高分子化学(第三版)[M].北京:化学工业出版社.2003:242-250.

第4篇:化学有机合成应用范文

关键词:有机化工合成;应用;过氧化氢;技术

在我国化工产业快速发展的形势之下,人们意识到化学污染的治理难度及其不可逆的后果,为此,在环保绿色的社会可持续发展理念之下,绿色化学的概念应运而生,人们在制造和应用化学产品的过程中,要避免使用有毒或危险性的试剂和溶剂,过氧化氢就成为了绿色化学中的极为重要的绿色化工产品,它运用新型的反应器,并基于过程集成与强化的视角,将氢氧直接合成过氧化氢的工艺与其他生产工艺相集成,从而实现了过氧化氢在有机化工合成应用中的安全性和环保性。

1过氧化氢应用概念分析

过氧化氢的化学式为H2O2,它在溶液的状态下被称为双氧水。过氧化氢具有自身独特的特性,它既具有氧化功能,同时还具有还原性能,可以当作催化剂在化工合成中加以应用。它在酸性介质中的氧化性能强于在碱性介质中的氧化性能;而恰恰相反,过氧化氢在碱性介质中的还原性能强于在酸性介质中的还原性能。过氧化氢的分子结构如下图所示:过氧化氢的氧化反应或还原反应,都会生成没有污染、没有毒性的水和氧气,可以说,是一种极为理想的绿色化学反应试剂。它在自然界中的植物和动物之中有少量的存在,如:放屁甲虫。过氧化氢最早是采用硝酸酸化过氧化钡制备而成,随着时代的进步和发展,过氧化氢的全球产量已经超过了220万吨,并且其制备方法也改为蒽醌自氧化法(AO)制备。还有采用酸处理的碳载体Au—Pd纳米催化剂催化O2和H2,即可以直接合成过氧化氢,这种新型方式极为经济,也较好地避免了蒽醌自氧化法的污染大、能耗高的劣势。随着过氧化氢的绿色化特性的不断实现,普遍性地应用于社会各个领域,如:纺织、造纸、电子、卫生、军工等。在过氧化氢中的催化活性组分,主要表现为:(1)Pd基催化剂。它在氢气和氧化的直接合成过氧化氢的技术运用中,极为普遍。相较而言,单金属Pd催化剂则无法获得这种高选择性和高产率的过氧化氢。这种Pd基催化剂掺杂有第二金属活性组分,如:Pt、Ce、La、Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Zn、Cd、Cu等,这些不同的第二金属组份可以极大地提升Pd催化剂的活性,但是对催化剂活性的影响却不尽相同。(2)Au基催化剂。Au催化剂对于氢氧直接合成过氧化氢的过程,具有一定的活性影响。如:SiO2—Al2O3、Al2O3、ZnO、MgO等载体,都可以产生对过氧化氢的催化活性影响。在氢氧直接合成过氧化氢的反应中,还有诸多新型的反应器的参与,这些新型的反应器,极大地提高了合成反应的安全性和生产能力。它们主要包括有:(1)膜催化反应器。在这种新型的膜催化反应器之中,主要是由膜分离技术和催化反应技术合成,在这个新型的反应器之中,可以使反应物选择性地穿透膜,进入到反应区内,实现对某一反应物或产物的浓度调节。这种致密无机膜还可以将氢气和氧气活化为原子态或离子态,提高反应的选择性,并在无机膜的隔离作用之下,使易燃易爆的反应物从膜的两侧进料,从而极大地提高了反应的安全性。(2)介质阻挡放电型反应器。这种新型的介质阻挡放电,是指在放电区域内插入绝缘介质的气体放电,并使绝缘介质覆盖于电极之上,当放电电极间施加有足够高的电压时,电极间的气体就会被击穿,而生成介质阻挡电压。(3)微通道反应器。这种新型的反应器具有良好的传热性能,由于其微通道的宽度和深度较小,反应物可以在流动中快速、充分地融合;合成反应中的反应物的用量也较少,对于昂贵、有毒的反应物的用量大量减少,对环境的污染也随之减少,提供了环境友好合成研究的技术平台;在连续流动的方式下实现反应过程,可以精准地控制反应物的反应时间。尤其适应用于异常激烈的合成反应,可以较好地规避爆炸的风险。

2过氧化氢人名反应简述

2.1过氧化氢的Fenton反应这种反应是在过氧化氢和亚铁盐的条件下,将α—羟基酸氧化为α—酮酸、1,2—乙二醇氧化为羟基醛。其化学反应式如下所示:2.2过氧化氢的Ruff—Fenton降解反应这种反应可以应用于糖类的减链或脱羧,将过氧化氢、铁盐与醛糖酸进行反应,可以得到减少了一个羧基的醛糖。其化学反应式如下所示:2.3过氧化氢的Baeyer—Villiger氧化反应这种反应可酮或环酮转化成酯或内酯,这种合成反应要在过酸下实现。其化学反应式如下所示:2.4过氧化氢的Harries臭氧化反应这种反应将烯烃双键断开,并在还原条件下获得醇或羰基化合物;在氧化条件下获得羧酸和酮。其化学反应式如下所示:2.5过氧化氢的Dakin氧化反应这种反应是在碱性过氧化氢的存在前提下,将芳甲基醛或酮氧化转变成酚。它的化学反应式如下所示:2.6过氧化氢的Algar—Flynn—Oyamada反应这种反应可以在碱性过氧经氢的氧化反应条件下,将2—羟基查尔酮转变为2—芳基—3—羟基四氢苯并吡喃—4—酮。其化学反应式如下所示:2.7过氧化氢的Milas烯烃羟基化反应这种反应是指烯烃在紫外光的照射下、钒或铬氧化物的催化条件下,被过氧化氢氧化,转变为顺式邻二醇。其化学反应式如下所示:2.8过氧化氢的Baudisch反应这种反应是在过氧化氢和铜盐的存在条件前提下,将苯转化得到邻位亚硝基苯酚。其化学反应式如下所示:2.9过氧化氢的Brown硼氢化反应这种反应属于烯的硼氢化—氧化反应,通常应用于醇的化工合成。其化学反应式如下:由上可知,过氧化氢的有机合成人名反应,应用极其广泛,具有极为重要的研究价值和意义。

3过氧化氢在有机化工合成中的实践应用分析

过氧化氢在有机合成的中的实践应用,自二十世纪九十年代开始,就有一些绿色介质如:临界流体、氟相、离子液体等参与其中。过氧化氢在有机合成中的应用有多种如:氧化反应、羟基化反应、氧卤化反应等,并从反应起始物和目标分子而言,可以应用于如下有机物的合成过程:(1)过氧化氢在醇的氧化应用在醇系列的化工合成过程中,过氧化氢是必不可少的化学试剂,由于醇系列如:仲醇、脂肪族伯等产物,极易与过氧化氢试剂产生氧化反应,因而应用极为广泛而重要。醇在过氧化氢的合成作用之下,便会生成羟基化合物,形成良好的循环状态。然而,醇的氧化与其他化合物不同,在钨、锰、硒的化合物之中,醇系列产物起到了“催化剂”的作用。甲醇是常用的醇系列产物,它在光照的条件下,可以生成乙二醇。由此可见,醇系列的氧化反应有其常见性和特殊性,需要在化工生产中加以严格而有效的控制,使其产品与市场的安全标准相契合。(2)过氧化氢在烯烃的氧化应用过氧化氢在烯烃中的氧化应用也是极为常见的类型。在不同的反应条件前提下,过氧化氢可以实现对烯烃的氧化,生成类型不同的混合物,在反应过程中使用催化剂,则可以对氧化反应条件实施有效的控制,使烯烃在过氧化氢的反应作用下,转变为环氧化物。然而,对于分子量较大的烯烃来说,其氧化反应又有所不同,烯烃要与钨酸盐、磷酸盐、转移催化剂按照1:2:1的比例,加以混合反应。在这个反应过程中,转移催化剂主要是采用常见的甲级三辛基氯化铵的环氧化催化剂。在这个氧化反应中,由于长链不饱和脂肪酸酯的环氧化物是塑料的增塑剂,因而显现出氧化反应的重要性。在氧化反应之中,由于钨酸的作用,过氧化氢对链烯的氧化,可以开环生成邻二醇,随后在催化的反应作用条件下,过氧化氢又将烯烃轻基化,使之成为顺式邻二醇,在这个反应中,过氧化氢对链烯具有立体的选择性,当生成顺式邻二醇之后,如果条件充足,邻二醇还可以被进一步氧化,生成酮和醛式酸,实现对植物生长的合理调节,并可以广泛应用于对芳香醛的制备生产过程之中。如:茴香脑制茴香醛。(3)过氧化氢在芳香烃中的氧化应用在金属离子存在的前提下,过氧化氢可以与芳香化合物在氧化环境内,产生极为剧烈的反应,其反应后生成的产物错综复杂,具有较强的特殊性,这些反应后生成的产物主要有氧化偶联、羟基化、支链氧化等混合物。在化工企业的冬麦制备芳香烃产品的过程之中,如果需要在制备条件具备的条件下,获得最好的产品,就需要使过氧化氢与芳香烃产物充分结合,具体的方法是先利用钴盐、铁实现催化作用,在过氧化氢参与的条件下,与20%~30%的苯酚产生化学反应;随后,当化学反应终止之后,即会生成70%~80%的邻苯二酚。这种化学反应极为迅速,也可以获得较多的合成产物。另外,在乙酸存在的条件前提下,过氧化氢可以与芳香烃反应,使芳香烃物质的侧链与过氧化氢产生氧化反应,生成酮、醛的化学反应,具有极为重要的工业价值和现实意义。(4)过氧化氢在羟基化合物中的氧化应用醛是相较于醇而言的更易被过氧化氢氧化的化合物,它可以在缺少催化剂的环境下,与过氧化氢发生反应作用而被氧化,并生成羟酸。但是,醛与醇不同的一点在于,芳香醛物质是极为特殊的物质,它在碱性环境下可以与过氧化氢产生“达金反应”,在这个环境作用下所生成的甲酸酯会在水的溶解下,得到比原料少一个碳的酚。它在酸性环境下,可以与过氧化氢产生反应,对环酮进行反应处理,生成二聚环烷和三聚环烷的过氧化物,在对其进行加热和分解之后,又可以生成大环烷烃和内酯,这是制备大环化合物的重要方法,但是产率较低。另外,在酸催化的条件前提下,羟酸可以与过氧化氢产生反应,生成过氧酸,并且在反应过程中一旦产生酸,则会迅速与反应物发生反应。这种过氧酸具有比过氧化氢更为优良的氧化作用。(5)过氧化氢在含磷、氮、硫化合物中的氧化应用在碱性存在的条件前提下,含磷、氮、硫的化合物与会过氧化氢产生化学反应,得到产率较高的硫醚,硫醚还可以被氧化为亚砜或砜,在氧化反应中生成的二硫代氨基甲酸盐与过氧化氢发生反应,便会生成四烷基秋兰姆化二硫。硫醇、胺在与过氧化氢的氧化反应之下,可以发生偶联反应,这种氧化反应通常用于制备炎黄酰胺。

4结束语

第5篇:化学有机合成应用范文

结构观是基本的化学学科观念,是对物质本质和化学反应本因的深层次认识,有机化学核心思想“结构决定性质”是这一科学观念的学科化体现。在结构观的引领下,探求有机物的结构与异构、理解有机物结构与性质的因果关系、建立不同结构有机物间的相互转化与联系、制取目标结构与功能的新型有机物等都是有机化学的核心内容,也是设置有机化学考题的主阵地。化学竞赛中有机试题的设计者深入探索、苦心孤诣,为我们呈现了许多精彩的题例,值得细心领悟、学习。

1探求有机物的结构与异构

探求有机物的结构与异构是有机物研究的起点,是有机化学的原发性问题,启发知识的形成和方法的构建。试题一般以生产、实验等实际研究过程为问题情境,以有机物结构式确定、异构体寻找和结构与性质的内在关系等知识为载体,考查实验探究能力、微观思维能力、空间想象能力和分析综合能力。

例1.[第23届全国化学竞赛(省级赛区)第7题]1964 年, 合成大师Woodward提出了利用化合物A (C10H10)作为前体合成一种特殊的化合物B(C10H6)。化合物A有三种不同化学环境的氢,其数目比为6∶3∶1;化合物B分子中所有氢的化学环境相同,B在质谱仪中的自由区场中寿命约为1微秒,在常温下不能分离得到。三十年后化学家们终于由A合成了第一个碗形芳香二价阴离子C, [C10H6]2-。化合物C中六个氢的化学环境相同,在一定条件下可以转化为B。化合物A转化为C的过程如下所示:

(1)A的结构简式________;(2) B的结构简式_______;(3) C的结构简式________。

(4)B是否具有芳香性?为什么?

[解析]本题以一种特殊有机物结构研究的史实为背景,在光谱分析、化学键、不饱和度、共振论、休克尔规则等知识的应用中考查信息整合能力和微观思维能力。

由A、B、C之间的转化关系结合题给信息“碗形”、“芳香二价阴离子”、化学式和氢的化学环境,联想“环状”、“共轭大键”、“不饱和度”、“对称性”,在此基础上构造、分析结构。

[答案]

(4)B不具有芳香性。 因为不符合4n+2规则。

例2.[第23届全国化学竞赛(省级赛区)第9题]请根据以下转换填空:

(1)①的反应条件____________,①的反应类别_________,②的反应类别_________。

(2)分子A中有___个一级碳原子,有______个二级碳原子,有_____个三级碳原子,有_____个四级碳原子,至少有_____个氢原子共平面。

(3)B的同分异构体D的结构简式是_____。

(4)E是A的一种同分异构体,E含有sp、sp2、sp3杂化的碳原子,分子中没有甲基,E的结构简式是_______________。

[解析]本题是对有机结构问题的“化学键层面”的考查,知识简单,但要求有较强的分析问题能力和空间想象能力。问题解决的方法为:由断键方式和种类定反应类型、推产物结构,由成键特征顺向分析结构、逆向构造结构。

(1)反应①是典型的[4+2]环加成反应,条件为加热;反应②就是最常见的氢加成反应。(2)A中一级碳原子对应2个甲基,无二级碳原子,三级碳原子对应4个不饱和碳原子,因为C=C可看作2根C-C键,四级碳原子对应1个饱和且不连氢的碳原子。A分子中4个C构成1,3-丁二烯,而共轭二烯烃中所有原子在同一平面,故A中氢原子至少有4个共平面。(3)由D是B的同分异构体,结合分子内两个双键断键再成键的特征,可推出D的结构简式。 (4)由E是A(C7H10)的一种同分异构体,不饱和度为3,考虑碳原子杂化类型sp对应-CC-或=C=、sp2对应、sp3对应饱和碳原子,可构造出多种E的结构,答案是开放的。

[答案](1)加热 环加成反应(二聚反应) 还原反应(加氢反应)

(1)化合物A能使溴的四氯化碳溶液褪色且不存在几何异构体。则A的结构简式_________, B的结构简式_______。

(2)化合物E的系统名称_______, 化合物I中官能团的名称_______。

(3)由化合物E生成化合物F经历了____步反应,每步反应的反应类别分别是____________。

(4)在化合物E转化成化合物F的反应中,能否用NaOH/C2H5OH溶液代替C2H5ONa/C2H5OH溶液?为什么?

(5)化合物G和H反应生成化合物I、N(CH2CH3)3和NaCl,由此可推断H的结构简式___, H分子中氧原子至少与______个原子共平面。

(6)芳香化合物J比F少两个氢,J中有三种不同化学环境的氢,它们的数目比是9∶2∶1,则J可能的结构为(用结构简式表示)____________。

[解析] 结构决定性质、性质反映结构是有机化学结构观的核心内涵,也是研究有机化学的基本方法。本题将有机物结构与性质的分析置于一种杀虫剂的完整合成流程中,涉及结构与异构的推断、有机物的命名、官能团名称与反应类型的识别、反应试剂的代换评价等,问题开放、知识融合,对选手的正向、逆向分析思维能力有较高的要求。

问题(1)、(2)考查基础知识和基本方法。A中有碳碳双键、无几何异构体,利用C中的碳骨架特征结合A+BC,可推知该反应为烯烃中α-H与三氯乙醛中的羰基加成,由此可顺利推出A、B的结构。E的系统命名和I中官能团的识别都是高中教材中出现的知识,较简单。问题(3): E中酯的α-H具有弱酸性,与强碱C2H5ONa发生中和反应生成碳负离子进而通过(亲核)取代反应形成F。问题(4)是对试剂的分析。由于NaOH的碱性弱于C2H5ONa,不能在酯的α碳上形成负离子,却会发生酯皂化、烯丙氯的取代等反应,所以不能用NaOH/C2H5OH代替C2H5ONa/C2H5OH溶液。问题(5):比较G、I的结构可推知H对应的残基,再逆向拼接可得H的结构简式;依据碳、氧原子的杂化类型可知H中氧原子至少与11个原子一个苯环上5个氢6个碳共平面。问题(6):J分子或(C10H12O2Cl2)不饱和度为4(F的不饱和度为3,J比F再少2个H),正好对应于一个苯环(因J为芳香族化合物),另4个碳原子可为饱和碳但要保证9个相同化学环境氢,所以J中应有-C(CH3)3基团,再考虑苯环位置异构、氢的化学环境要求,即可写出多种J的结构简式,答案具有开放性。

[答案] (1)(2)3,3-二甲基-4,6,6-三氯-5-己烯酸乙酯。卤原子、碳碳双键、酯基、醚键 。(3)2酸碱反应 (亲核)取代反应。(4)不能,因为酯会发生皂化反应、NaOH的碱性不够强、烯丙位的氯会被取代、双键可能重排等。

2分析不同结构有机物间的转化

不同结构有机物之间的转化,本质是旧键断裂、新键形成,表现为官能团的衍变。考查形式一般为对代码设置后的实际合成流程进行分析,分析角度多为物质的结构探寻。

例4.[第22届全国竞赛(省级赛区)第11题]1941年从猫薄荷植物中分离出来的荆芥内酯可用作安眠药、抗痉挛药、退热药等。通过荆芥内酯的氢化反应可以得到二氢荆芥内酯, 后者是有效的驱虫剂。为研究二氢荆芥内酯的合成和性质,进行如下反应:

写出A、B、C、D和E的结构简式(不考虑立体异构体)。

[解析]本题考查的知识在竞赛一级大纲范围内。依据反应试剂、反应条件确定反应过程中官能团的化学键断裂与形成,再实现对流程中未知物质的结构解码。

由醛基选择性氧化生成羧基可知A的结构,AB发生羧基酯化反应,BC发生的反应为双键在过氧化物作用下与HBr的反马氏规则加成,CD的过程中,先由卤代烃水解生成醇再酯化,最后由酯还原得E。

[答案]

3 合成有预期目标结构的新型有机物

有机合成是有机化学的“顶置”内容,集中体现了有机化学的思维方法和应用价值。有机合成问题的实质是新结构的构造,常用的问题解决思路为:通过官能团的正向、逆向推衍,寻找原料分子结构与目标分子结构对接的可能线路,并依据绿色化学思想评价、优选出最佳合成方案。

例5. [第20届全国化学竞赛(省级赛区)第10题]以氯苯为起始原料,用最佳方法合成1-溴-3-氯苯(限用具有高产率的各反应,标明合成的各个步骤)。

[解析]本题考查有机合成方案的设计,题目只给出原料和目标产物的结构,信息少,开放度高,对选手思维的深刻性、批判性、严密性和创造性提出了很高的要求,这正是化学竞赛的本意和魅力所在。

问题: 对比原料()与目标产物( )

的结构,由苯环取代基定位效应可知无法直接合成。设想:在苯环上引入一个辅助基团,该基团①能将溴原子定位于指定位置,这就要求该基团必须接在-Cl的对位且为邻对位定位,其定位效应比-Cl强;②便于离去。-NH2是合适的邻对位定位基,且定位效应强,可由芳基重氮盐还原脱氨,初步设被氧化,所以必须将-NH2保护起来(酰化成-NHAc),经溴代后生成一溴代物,再经水解回到-NH2,并经重氮化后除去。整合以上分析可得以下合成路线:

[答案]

第6篇:化学有机合成应用范文

[关键词]研究型大学;有机化学;教学探索;创新能力

在我国工科院校,不论理科方向还是工科方向,有机化学都是相关专业的基础课,有机化学的教学在学生的知识体系中占据着举足轻重的地位。同时,有机化学教学的实践与探索一直在进行,经过几十年的发展与改革,市面上针对有机化学的教材层出不穷,但万变不离其宗,历来有机领域所建立起来的基础知识、基本原理不变,仍然是我们教学工作者需要讲授的基本内容与重点,也是对学生提出的基本要求和研究型大学要求学生所必须理解、掌握与融会贯通的基础知识。在信息化技术改革与飞速发展的今天,学生获取知识与信息的手段和方法比以往发生了天翻地覆的变化,这就对我们现在大学课堂的教学模式与方法提出了更高的要求,特别是对于工科专业基础课的教学,不仅要与时俱进,更要推陈出新,从课程中引导学生的创新能力培养与课本知识学习无缝衔接。但目前存在这样的问题:一是学生群体用于科学文化知识的学习意识和学习能力发生了较大的质变。近几年来,高校基本上迎来了历史上独生子女比例较高的一批批大学生,个性强但独立性也稍差,用于对课本知识学习的时间不多动力不足[1]。二是先进电子科技的发展,查文献搜索科技信息以及互相之间的信息交流更加便利和及时,为学生提供了便利的同时却也给学生带来了消极的影响,多数学生基本不动手做笔记,而是依赖于教师的课件及希望教师所划出的考试重点,对化学反应的机理理解不透甚至不理解。三是由于课时的压缩,系统复习的时间不够,造成学生复习的仓促和顾此失彼。四是理论教学内容乏味单一,无法与基本的生产生活实际相联系,引起学生感兴趣的新东西新内容太少,教学效果不好[2]。基于这些问题,结合我校实施研究型大学发展模式的启动,我们从教学内容方面突出工程特点、教学方法方面实践有效学习、教学手段上引入新式工具及教学目标上注重培养学生创新能力四个方面对有机化学教学进行了初步的探索与实践,建立了一套适合于工科专业的有机化学教学模式,增强了学生对有机化学的学习兴趣,提高了教学质量。

1教学内容上突出工科特点

有机化学就是研究有机化合物的化学,是研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、应用及其有关理论和方法的科学。有机化学不仅是化工专业的重要基础课,也是我校矿物加工专业和环境工程专业的必修基础课之一。在人类更加关注地球的生存环境和追求无害化生活质量的今天,有机化学的地位已经越来越突出,其原因是多类行业的污染排放控制中毒害最大也是最难处理的那部分有害物质大多与有机结构的物质有关,因此对有机物质的认识、研究与分析是实现可持续环保化发展所必备的知识与技能[3]。有机化学教学已经延续了上百年的历史,教学内容几十年不变但工科性不强,因此,对于我校研究型工科大学的特点,在教学内容安排上我们突出工科特点,由基本的有机合成原理引伸出这些原理在最新的科研领域中的应用,即能引发学生极大的课堂兴趣,又能拓宽学生的知识面,为后续专业领域的研究奠定一定的基础。首先,对教学内容进行精简和侧重点划分式讲解。目前,我校有机化学课程选择的是由徐寿昌主编的高等教育出版社的《有机化学》作为教材,并且根据我校学科特点及调整后的培养方案,将前十七章即从绪论、烷烃至杂环化合物作为教学内容,该教学内容的设置是按官能团分类方式进行安排,从各章的内容结构来看,基本上每章内容分为三大部分,第一部分为含有相同官能团的有机化合物的基础性质,包括分子结构、构造特征、物理性质和波谱特征等;第二部分为相同类官能团有机化合物的制备方法与反应、化学性质与反应机制,此部分是有机化学的重点内容,也是有机化学教学的核心部分;第三部分为含有此类官能团有机化合物的典型代表。根据这样一条主线,每章内容都有相同的规律性,便于学生总结归纳,同时把章节之间相互交叉的内容前后渗透着讲解,比如后面章节有机化合物制备的化学反应与前几章节化合物化学性质的反应部分相互重叠,讲课时进行了简化合并,让学生一目了然。从工科体系对有机化学知识的要求来看,每章的第一部分为物质基础知识,内容基本雷同,这部分在绪论的有机化合物的分类和命名中系统讲解后,后面章节不再累赘,完全可以靠学生自学解决,既能训练学生的总结归纳能力,又能让学生学会自己思考得出其中的规律性,有助于对基础理论的理解、掌握与记忆。而第三部分内容则相对简单易懂但又有些过时和繁琐,因此完全可以不放在课堂讲解,只作为一种常识留给学生自学,把更多的课堂时间用于扩展第二部分内容并向工科基础延伸。其次,对重点内容突出工科特色,强化有机化学在实践中的作用。工科最大的特点在于通过学习化学反应借助于工艺过程不仅仅是解决能得到什么,还要从原材料的来源、工艺路线、条件、以及产率等多方面考虑,而这些工程特点的内容通过引入有机化学最新的科研动态和应用成果体现出来,这也是最能引起学生极大学习兴趣的方式之一。大学生的课堂教学,调动学生的学习兴趣是教学过程中最为重要的一个方面,在精简教学内容、适当删除部分过时和繁琐部分内容的背景下,将经典有机化学理论与相关学科前沿发展相结合,适当交叉讲述与有机化学关系密切学科的新成果、新方法和新技术,如材料、环境、食品、能源等等,让学生感受到有机化学与我们身边的生活息息相关,既能激发学生听课与思考的动力,引发学生的兴趣,又能使学生充分体会到所学知识的实用性。例如,讲解“苯酚与羰基化合物的缩合反应”时,这历来都是学生最难以理解的几个反应之一,很可能因为难以理解而导致学生逐渐失去了兴趣,有些学生甚至放弃了这一部分,造成对这部分内容教师难教、学生难学的局面。为此,我们首先以生活中最新发生的事例——双酚A事件开始:有机化合物双酚A是世界上使用最广泛的工业原料之一,在塑料制品中添加双酚A可以使其具有无色透明、耐用、轻巧和突出的防冲击性能等特性,广泛用于水瓶、奶瓶、牙齿填充物等。可是最近卫生部明令禁止生产双酚A塑料奶瓶,而且这个禁令最早由欧盟提出而且已经在欧盟实施半年,但双酚A依然以其不可替代的优点广泛应用于其他方面。那双酚A又是什么呢?双酚A正是“苯酚与羰基化合物的缩合反应”的一种产物,由此切入这一反应类型机理的讲解,将复杂繁琐的有机反应机制与生产生活实际产品相结合,不但可以激发学生的好奇心,更会让学生带着强烈的求知欲在脑海里留下深刻的印象,并为后续课程中双酚A作为原材料去制备环氧树脂的工程路线的学习做好了铺垫。当然,诸如此类的反应机制大多都能与生产生活中的实例相结合,这些突出工科特点的教学内容既能强化基础又能保证教学内容的科学性和先进性,使学生充分体会到所学知识的可用性。再者,教学过程中渗透绿色化学,增强环保意识。有机化学的基本反应类型中有些化学反应尽管典型但后来在应用过程中综合考虑环境污染问题,已经过时或基本已被淘汰,对于这些反应,在教学过程中可以适当弱化其地位,只作为了解性内容介绍;同时,结合讲授内容适时补充一些绿色有机合成路线,提高学生的环保意识,使其感受到有机化学发展具备良好的应用前景。例如,酯交换反应是有机化学反应中的一大类,如聚碳酸酯的合成,作为一种工程塑料,聚碳酸酯是五大工程塑料中增长速度最快的,有机化学课程中是由双酚A和光气(COCl2)的酯交换法来合成,而Tundo报道了一种经酯交换和缩聚反应的绿色合成路线,先用二氧化碳代替光气生产碳酸二甲酯,然后在固态熔融状态下由双酚A和碳酸二甲酯聚合生产聚碳酸酯。此工艺取代了常规的光气合成路线,并同时实现了两个绿色化学目标,一是不使用有毒有害的原料,二是不再使用可疑的致癌物——甲基氯化物作为溶剂。通过这样的实例使绿色化学的概念深入人心,让学生意识到有机化学反应具备广阔的可持续化发展的空间,同时也赋予了学生将来从事创新活动的思考空间,学生对此充满兴趣,保证和提高了教学质量。

2教学方法上践行有效学习

有机化学教学内容多、基本概念和理论复杂,需要记忆的化学反应又多,因此,课堂讲解起来显得比较零散,尤其是讲到后面几章时,学生也失去了耐心,造成了前后混淆或者是学了后面忘了前面的局面,复习的时候也是越复习越没有信心[4]。但仔细研究发现,按照官能团分类的教学内容安排,章节内及章节之间内容的规律性还是比较明显的,因此,根据多年教学经验总结,我们在教学过程中采取了随时总结归纳的方式,把前后交叉的内容串联起来,合理科学地安排在有限的课时内,这样能激发学生课堂学习效果的最优化,引导学生将重要的知识点都能在课堂上最大化地消化与吸收,达到有效学习。例如:(1)对乙烯的氧化反应产物,不同条件下有不同的氧化机制和产物,学生对此总是把握不好。为此,我们在综合了所有章节内容的基础上,对烯烃的氧化反应条件及相应的产物进行了归纳,如图1所示,这张图就让学生有了清晰的区别式记忆,不容易混淆而且对知识点的把握更加牢固。(2)有机化学中两大类型的四种反应贯穿教学内容的始终,包括亲电取代、亲电加成、亲核取代和亲核加成四大反应,其反应机理及反应发生的方向与快慢的影响因素这部分知识是教学中的难点,也是最容易让学生感觉到杂乱无章的内容。为此,我们采取了逐级总结、分步展开的方法进行讲解,先对卤代烷烃的化学反应总结,三类反应:亲核取代反应、消除反应和与金属的反应;再对三类反应进行分类总结,如卤代烷烃的亲核取代反应归纳如图2所示。这样的讲解与总结方式,很好地梳理了各类型反应特点、机理与影响因素,如图2所示,对学生理解与掌握难点内容起到了一目了然的作用,不仅记忆起来容易而且能让学生即时在课堂上把这些内容消化掌握,提高了课堂学习效率。(3)醛酮类的化学反应和β-二羰基化合物的化学反应是有机化学教学的重点,在整个有机体系中占有举足轻重的地位,其所参与的化学反应是有机工业的基础与纽带。但教学过程中研究发现,学生对这部分内容特别容易混淆,分辨不清,甚至无法正确掌握其反应机理和反应产物。为此,我们对醛酮类官能团的羟醛缩合反应和交叉歧化反应与β-二羰基化合物的合成即“三乙合成”反应进行类比式总结归纳,前后对照,找出其中的差异化,使学生对不同类型官能团的反应机理及产物有了明确的辨别与分析,同时记忆,达到了高效地掌握重点记忆重点,学生也在最短的时间内理解并掌握了这一部分即是重点又是最为复杂的内容。通过这种逐级归纳、分类总结及类比式、区别式归纳教学方法,能让学生对每一部分知识点都一目了然,有助于学生更快更牢固地理清容易混淆的内容,既提高了学生的学习效率,做到了课堂上有效学习,又培养了学生自主的归纳总结能力。

3教学手段上拓展新型科技渠道

信息化技术的应用为各行各业的工作带来了前所未有的智能化工具,将其充分地应用于教学工作中,也必将使教师的授课方式和学生的学习方式发生深刻的变化,这些变化为我们开创了新的途径和教学模式。同时,学生对信息化工具的使用已经成为常态,观看和应用手机、电脑等影像与视频也越来越方便和快捷,因此,我们所采用的教学手段完全有条件拓展更多更好更新型的信息化科技渠道。首先,电脑多媒体教学手段已经很好地呈现出了其优越性,在有机化学的教学工作中发挥了其不可替代的作用,因为有机化学涉及大量的物质结构、分子构象、反应机理等抽象性的概念,这些空间结构不能只靠平面式的讲解和学生的想象力去理解,而是在通过多媒体在教学课件中通过图片、视频及动画的方式,对开拓学生的空间意识、加深学生对抽象知识的理解与掌握起到了至关重要的作用,很大程度上激发起了学生的求知欲,更愿意去思考和提问,活跃了课堂气氛的同时提高了教学质量。再次,我们将新型的有机化学软件引入到教学工作中,如ChemDraw、ChemWindow、ChemOffice等,这些桌面化学软件不仅能更加准确形象地描绘出有机化合物的分子结构,还能够以动画和三维Flash的形式展现出分子结构的3D空间及分子轨道形成过程。这些软件的使用丰富了多媒体教学的内容,使多媒体更加形象生动,由此制作的多媒体课件更加美观内容更加充实和饱满。与此同时,教师还引导和鼓励学生自学使用这些软件中的一种或几种,增加学生对电脑的应用技能,学生对此也有浓厚的兴趣,因为这对学生将来的毕业论文设计环节和工作环节都颇有帮助。另外,微课是最新发展起来一种教学方式,以其灵活方便、针对性强、教学时间短和与教师随时互动的特点,深受学生喜欢。在网络、信息与通讯技术快速发展的时代,微课在大学教学中作为传统课堂学习的一种重要补充,可以为学生拓展学习资源,实现个性化差异化教学,满足不同学生对不同知识点的按需学习,帮助学生巩固课堂学习内容并进行自我查缺补漏,尤其对对学有余力的学生起到了更大的帮助作用。比如我们用微课建立了涉及格利雅(Grignard)试剂的各种合成反应,并把由此建立了一张合成各类有机化合物的网状散射图,将各种醇(伯、仲、叔醇)、羧酸及酮的合成方法、合成路线与合成机理呈现得淋漓尽致,微课里的视频将授课内容大幅浓缩,将简单易懂的知识点去掉而仅保留难点重点,学生能够做到专注地记忆与思考;同时附有习题与测试可供学生加以巩固,这在接下来有机合成题的课堂练习与检测中明显地体现出来,以往学生对大部分有机合成题目都感到无从下手,不知道从哪里开始,不知道用哪类简单有机物质去合成,更不知道用什么方法或路线来合成,而通过这样的方式授课,既让学生抓住了课堂内容的主线又让学生有了充分的独立思考与分析的时间,针对不同的有机合成题学生能够做到分步分析,逐步找出正确合理的合成路线,始终保持思路清晰。微课不仅是一种教学模式,更是一种学习方式,即提高了学生的学习效率,又提高了教师的授课效率,它提供了一种可以让学生自主学习、可以随时跟授课教师沟通交流、可以让学生进行探究性学习的平台。

4教学目标上注重创新能力培养

大学在教育历史的延展中承担了育人、科研、服务的职能,研究型大学的本质就是“研究与教学相结合”,其发展目标必然是把研究放在首位,在大学的本科阶段即提供全面的学位计划,宽基础的学习也是为今后的科学研究打基础做铺垫。因此,作为专业基础课程的有机化学,我们在讲授过程别地提出对学生创新能力的培养,这是研究型大学今后发展的必然趋势,也是为培养多层次人才所必备的教书育人模式。现代社会是个发展突飞猛进、竞争异常激烈的时代,当代大学生不管是将来走向科研领域还是进入社会,其未来的发展前景必将依赖于创新能力,学生创新能力的培养自然而然成为教学工作目标的重要组成部分。我们将有机化学课堂内容、实验课与大学生创新实验训练相结合,针对目前学生在创新实践过程中出现的问题与不足,在有机化学教学中研究并设计了引导学生创新意识培养其创新能力的教学方式。在教学中注重学生创新能力培养方面,首先,当今大学生想象力丰富、思维活跃,总是想追求新颖的东西,但由于他们的知识面不够宽、对行业认知不深,无法把所学知识与行业中的发展需求相联系,从而缺乏创新的源泉和创新性思维的方式。为此,我们在教学过程中及时将所学有机合成反应与相应行业的最新发展相联系,引导学生结合行业中需要解决的问题自己思考。如“单环芳烃”这一章,在讲到单环芳烃的来源时,学生了解到苯及其同系物主要来源于煤的干馏分解产物,为了让学生更多地了解与之相关的行业发展动向,我们在此引入了目前研究最热的课题之一——煤燃烧过程中的结焦与结渣问题,这是影响燃煤发电厂的经济效益和安全运行的严重问题,要求学生与课堂内容相联系,思考如何去研究,同时与前面章节讲到的红外光谱前后呼应去分析结焦与结渣与哪些因素尤其是哪些有机物质有关,可以采取哪些研究方法去发现、分析并解决问题。同样的例子,我们在讲到“羧酸及其衍生物”一章时,其中一部分有机化学反应学生在高中已经学过且有些反应产物已经被淘汰或过时,在此,在精简课堂教学内容的基础上我们适时地引入与羧酸衍生物相关的材料科学方面的最新研究动向,即一种新型的超塑化剂——聚羧酸系高性能减水剂(PCE),它是一种新型建筑材料添加剂,以减水率高、保坍性能好、强度增长快等特点被广泛用于配制超高强混凝土、高流动性及自密实混凝土,其分子结构与合成路线与本章内容息息相关。通过这些问题的引入,既能让学生接触到了学科发展的前沿,又能为学生的创新思维提供素材与源动力,同时教育学生要善于自己利用和创造条件,充分发挥自己的特长,把握本学科最新发展的动态和相关学科知识的横向关系,由此学生的创新意识与创新能力才能够得到进一步发展。再者,创新能力培养光有创新灵感和热情是远远不够的,还必须学习、掌握并具备相应的创新技能以及持之以恒的信心。为此,我们为充满创新意识又学生余力的学生提供了实验平台,培养学生的动手能力和运用创新科技的方法,比如上面所提到的“羧酸及其衍生物”部分,教学过程中摒弃了过时的和学生高中所学过的部分内容,而将“聚羧酸减水剂的合成”作为这一章节内容的拓展教学,鼓励并指导大学生发挥其敏捷的思维与创新思想、大胆地去尝试新的合成工艺路线,不怕失败还是从失败中总结规律和经验,通过学生坚持不懈的尝试与创新,通过不断失败的合成路线的实验摸索,综合分析了各种合成工艺条件及对合成的产品的评价后,发现了一种新的合成工艺即低温合成聚羧酸减水剂的方法。因此,在现有的高等教育体制与教学模式下,学生的创新能力是在学习基础知识的基础上,通过教师在教学过程中适当的引导与启发而培养起来的。总之,通过多年的有机化学教学经验体会,我们在教学内容、教学方法、教学手段及教学目标的研究、探索与实践,很好地结合了我校研究型大学培养工科技术人才的要求,优化了教学内容,改善了课堂教学效果,提高了有机化学的教学质量。当然,有机化学的教学建设与改革仍在不断地向前发展,需要我们不断地提高教学水平,使课堂教学更加充满活力,从而提高教学质量,培养更多的创新型合格化工专业人才。

参考文献

[1]刘涛,杜荣斌,孔学军,等.突出工程教育特点的有机化学教学改革-以化学工程与工艺为例[J].广东化工,2014,41(21):263-264.

[2]张军,王启宝,王立艳.矿物加工工程专业有机化学课程建设的探索[J].大学教育,2015(4):164-165.

[3]陈立根,颜秀花,张红,等.化工专业有机化学教学改革的研究与实践[J].广东化工,2014,41(21):268-269.

第7篇:化学有机合成应用范文

一、2016年广东高考化学全国卷题型新特点

全国卷理科综合全卷300分,化学部分100分。第I卷选择题(一):化学有7道单项选择题(7~13),每小题6分,共42分;第II卷有3道必考题(26~28),共43分;选考题3选1(36~38),共计15分。

必修模块“化学1”“化学2”和选修模块“化学反应原理”为必考内容。选修模块“化学与技术”“物质结构与性质”“有机化学基础”为选考内容,考生从三个选考模块中任意选考一个模块内容,对于2016届的考生,如无特殊,选考模块较为稳妥的做法是选择有机化学题。3道必考题一般按照由易到难的顺序排列,近几年从题型的角度依次为实验题、无机综合题、反应原理题。

二、对比高考化学全国卷与广东卷的命题及策略

1.全国卷考点分布稳定度较低,灵活性较高

在平时的备考中,学生选择题错误率较高,这反映出学生知识点的缺陷以及方法的不足。然而,全国卷选择题的分值大,每小题6分,那是不能做错的题目。对比历年选择题,总结出学生做选择题比较有效的方法有:举例法、排除法、细节识错法等。

2.非选择题必考题的总体难度和能力侧重点有差别

实验题从2015年开始在全国卷中出现了开放性的实验设计问题,说明广东卷的实验探究的命题方向已引起关注。实验题题型围绕“实验探究”“气体制备”“控制变量”为中心考查。

无机综合题一般以化工流程的形式呈现,在这一点上与广东卷基本一致。以化工流程的背景下要求学生书写化学方程式,全国卷的灵活度较大,不仅像广东卷一样需要学生准确应用基本概念和原理,而且需要学生在配平、物质推理方面有扎实的基础。

反应原理题考查学生获取关键信息的能力,对于图像中的点与对应的化学意义的转换能力要求高,此外在定量分析可逆反应方面的要求、在化学计算能力方面的要求都远高于广东卷。此题涉及的内容多,主要包括化学反应速率的分析和计算、化学平衡移动原理的应用等。

3.选做题选取有机模块,主要以有机合成推断框图的形式

考查

找准化学有机物推断与合成的突破口,从特征、反应条件、转化关系、官能团结构特点、特征现象、特殊量关系等有关数据和图像进行突破,解答时,主要方法有:顺推法、逆推法、分离法、分层推理法。

三、2017年全国卷备考复习建议

1.教师潜心钻研全国卷,准确把握好复习方向

仔细研究考试大纲和历年高考题,从高考题型的变化中找到备考的异同点,并思考各省份高考题的联系,从而对2017年全国卷试题发展有一定的框架和构想。教师应该善于总结,详细列出一轮复习、二轮复习时需要注意的问题。

2.积极乐观的态度去影响学生,抓好细节,打好坚实基础

(1)帮助学生克服全国卷的不良心理

2016年高考考生在周围环境的烘托下,大多数认为全国卷比广东卷要难很多,都抱有一些胆怯心理。教师应对学生多鼓励,少批评,让其树立自信,积极备考。近十年广东自主命题以来,教师在学生能力培养方面已经有了深厚的积累,只要坚定地打好基础,继续强化原有优势,不盲目备考,认真研究考题内涵和学生需求,天道酬勤,必定能够顺利完成向全国卷的过渡。

(2)明晰高三化学复习全年计划

一轮复习的核心任务是高考考纲的掌握,第一轮复习内容要认真筛选,一轮复习要做的是帮助学生建立扎实的基础知识体系,务必克服先松后紧、拖沓懒散的消极备考现象。

(3)加强科组合作交流,努力提升教学品质

高三备考时间紧凑,一定要摒弃课堂“炒冷饭”“知识点简单堆砌”“满堂灌”等弊病,可通过多样化的复习方式呈现出新形态的复习课,以调动学生积极性为复习的重点。科组继续加强“同课异构”模式交流研讨,加强对细节的研究,合理安排教学进度,利用月考进行阶段性分析,及时发现备考中出现的问题,寻求更高效的备考方案。

(4)合理利用好考试,提升习题训练的效果

考试频繁是高三复习的老问题,导致训练的效果不理想,老师讲评的压力大,学生个人反思的时间被压缩,好题型得不到挖掘。师生陷入题海,但成效不好,题型稍有改动,就无从下手。因此,复习备考的题量不在于多,“一题复习法”无疑是一种行之有效的做法,通过一道题来整合相关问题,可以克服题海战术带来的弊端。

参考文献:

第8篇:化学有机合成应用范文

关键词:有机化学;农牧;课程改革

农学、动物科学、园艺技术、畜牧兽医等农牧系列专业开设的专业基础课程《有机化学》,该课程的内容贯穿了整个后续专业课程,为今后专业课学习的基础。《有机化学》课程开设在大一下学期,64学时,其中理论学时46学时,实验学时18学时。有限的学时与日益丰富的教学内容矛盾重重。有机化学课程教学改革与建设刻不容缓。这就要求农牧系列专业的教学体系不能照搬化学类专业的课程培养模式,要结合本专业的特点和人才培养方案重新更新设计[1]。因此,经过几年的课堂教学摸索,我们提出了机化学课程教学改革与建设的模式与思路。目的是通过改革,不仅能培养学生的实验动手能力,而且将复杂枯燥的教学内容简单化,零散的内容规整化,模糊的内容清晰化,巩固了理论和基础知识,提高了学习兴趣,逐渐培育了学生独立分析和解决问题的能力[2]。

1有机化学课堂教学存在的问题

首先,化学类专业开设的有机化学课程为期一年,农牧系列专业开设的有机化学课程仅仅为一个学期。其次,部分农牧系列专业为文理兼招专业,文科生学习有机化学很吃力。以上两个主要原因导致有机化学课堂教学存在了诸多的问题和弊端,主要表现如下:(1)教师教学理念滞后,没有深入贯彻孔子“因材施教”的教育思想。通常为了完成教学进度,忽略了学生的掌握知识的情况。这使得大部分学生(文科生)产生厌学心理,久而久之自学能力和创新意识也逐渐丧失。(2)教学内容落后、陈旧,缺乏近代最新理论和动向。教师为了备课方便,每一届学生均使用同作者、同版本的教材。课程内容与时代的进步和知识理论的托陈出新脱节,导致有机化学课程与后续课程相互链接不紧密。(3)教学方法单一,忽略了现代教学手段。教学中多采用一部教科书、一支粉笔、一块黑板、几副历史挂图的传统教学模式,而忽略了幻灯机、投影仪、录音机、录像机、电视机、电影机、VCD机、DVD机、计算机等直观教具[3]。(4)实验教学封闭独立。实验内容相对简单,实验项目少,缺乏与理论知识及人才培养要求的有效连接。(5)考核方式单一化。考核成绩主要取决与期末笔试,忽视了“经济社会发展对人才需求的变化,完善人才培养方案,使人才培养与社会需求相适应”人才培养方案制定的初衷。这些问题与弊端,面对“办出特色、办出水平,出名师,育英才”的当前教育发展形势,显得很不适应。

2有机化学课堂教学改革和建设的方向

有机化学课堂教学改革的总体思路是按照培养符合地方经济发展需求的高素质应用型人才的办学理念的要求,加强教学内容、实验内容、教学方法和教学手段等方面的推陈出新与提高。主要方向如下:(1)教学内容的改革。根据近年来有机化学和农牧科学的发展,对个别章节的内容适当的删减、合并和增加。例如:删掉“光谱法在有机化学中的应用”、“含氮、硫、磷有机化合物”、“周环反应”、“亲电、亲核、自由基反应机理”、“有机合成”五章;合并“饱和烃”、“不饱和烃”、“卤代烃”三章;“羧酸及其衍生物”、“取代酸”两章;增加“天然有机化合物”、“有机物与环境污染”两章。其中,“含氮化合物”、“碳水化合物”、“氨基酸、多肽与蛋白质”、“类脂化合物”作为重点章节讲述。(2)实验内容的改革。利用实验项目辅助教学内容,以理论指导为准则,理论内容通过实验验证,在实验中穿插有机化学基础知识,培养和提高实操技能。也可将有机化学相关工业原料或产品带进课堂,增加教学印象,如常见的通用塑料PP、PVC、PS、ABS等;合成树脂如酚醛树脂;增塑剂如邻苯二甲酸酯等。根据专业的特点,有机化学实验重“天然产物的提取和分离”,轻“有机物合成、性质与鉴定”。实验内容可设置为:“茶叶中咖啡因的提取”、“橙皮中柠檬油的提取”、“菠菜中叶绿素、胡罗卜素、叶黄素的分离提取”、“从牛奶中分离酪蛋白和乳糖”、“油脂的提取与性质”、“麻黄碱的提取和鉴定”等。(3)教学方法和手段的改革。教学方法的改革包括学生参与并主导课堂、增加课堂吸引度和重视课堂评价三方面,可采用讨论法、互动法、讲授法等多方法相结合的方式。例如让学生以小组为单位,围绕最新的有机化学前沿知识,查资料,找出与某一知识点相关的科研成果,然后在课堂上以主题讲座的形式向全体同学汇报并讲解,同时回答教师及其它同学所提问题。教学手段的改革包括开发、研发、选用恰当的直观教具参与课堂教学,丰富教学辅助工具,增加课堂信息量。例如,将专业所需的反应过程、反应机理、立体构型等抽象的内容,以立体、动画、视频等形式表达出来,而这些“可视化”的效果完全由学生完成,做到“学生主”。而教师可提供给学生相应的文献检索数据库、有机化学领域主流杂志等帮助学生有针对性的选择并学习自己感兴趣的内容,做到“教师辅”。由于学生更爱听一些有机化学在实际应用方面的知识,教师主动了解并掌握学生的知识需求,将自己的研究内容与所讲知识结合起来,丰富教学内容,营造“师生互助互学”的教学气氛。(4)教学形式的改革。教学形式的改革包括课上教学和课下辅导两方面。课下辅导包括学习和生活的辅导。拉近师生的距离,师生形成亦师、亦友、亦父、亦母、亦兄、亦姐的关系。使学生的学习过程不仅是知识传播,而且是育人的手段。

3有机化学课堂教学改革和建设的措施

本着“加强学生专业技能培养和训练的力度”、“培养高素质技能型人才”、“提高人才培养质量”的目的,有机化学课堂教学改革和建设的主要措施如下:(1)课堂教学内容与时俱进。为了在有限的学时内凸显主要的知识脉络和结构,把握以下两点:首先,将最新的理论、前沿性的技术和创新融入到教材中去。深入浅出的表达理论概念,不拖沓。例如讲授“氨基酸、多肽与蛋白质”时,利用导课将近几年核糖核酸及全新蛋白质的发展史以影视图像的形式呈现给学生,说明其在医学上具有广阔的应用前景,同时本章也是后续课程《生物化学》的基础,让学生产生学习兴趣后在讲授基本理论与概念;“碳水化合物”中单糖、双糖和多糖的分子结构较难理解,讲授时可将三者代表物(葡萄糖、麦芽糖、淀粉)的分离、分析及合成方法,空间结构和功能的关系等导入课堂后在介绍分子式和结构式,可达到事半功倍的效果。其次,以教学研究及科学研究课题为载体,课堂教学为途径,将授课内容融会贯通到课题中。如“天然产物化学和药物化学”相关课题研究,可先将利用先导化合物及其各种衍生物发展成一类新药的例子介绍给学生,根据实例引出授课内容。(2)教学手段的多样化。充分利用网络资源,将各高校的有机化学精品课程、优质课程利用课下时间让学生去听课和学习。如(上海交通大学有机化学精品课程)、(云南大学有机化学精品课程)、(西北大学有机化学精品课程)等。同时开发并推出该专业所授有机化学课程网络版,在线作业、考试、答疑、预习、复习、查询等[4]。(3)增加课堂吸引度,提高教师授课和学生自主学习的兴趣。有机化合物种类繁多且数目庞大,故有机化学的每章及每节都有相互联系和关联的地方。例如“有机物的命名规则”是每一章都要讲授的,可将其作为一个专题进行讲解。再如“醇酚,醛酮与羧酸”三章之间可通过相互的氧化及还原反应联系起来。只有教师喜欢授课,喜欢教室,喜欢学生,才能提高的课堂吸引力,增加课堂吸引度,使因学习过程无趣而导致课堂自制力下降的学生重新燃起学习的兴趣。(4)实验教学以实用性、技能性、先进性为准则。实验教学脱离不开理论指导,而理论内容需实验验证,故两者是相辅相成的关系。由于农牧系类专业有机化学实验学时较少,难以向化学类专业实验教学一样进行全面的训练和提升。故采用集中化实验教学法,即集中某个时间段(一般是理论教学完成后)进行有机化学实验[5]。结合专业特点和就业需求,设置“有机物提取和分离”综合性实验,在实验中穿插有机化学实验基础知识和基本操作,将理论知识与实验结论将结合,提高动手能力。(5)考核方式灵活化。考核是课堂教学的最终环节,当不是最重要的环节。对于人才培养而言,“重结果,轻过程”的理念应摒弃,主动求变,改变笔试成绩为最终成绩的考核模式。合理分配考核比例,将平时成绩(包括课堂出勤、平时作业、课堂表现)和实验成绩(包括实验出勤、报告单成绩、实验动手表现)的比重加大,减小期末笔试成绩的比重。

4结语

对于学生培养规格来说,知识结构的要求是次要的,素质结构和能力结构的要求是主要的。实践证明,每一门课程的改革和建设对推动人才培养机制的修订起着积极的引导作用。有机化合物种类多,数目大,这给有机化学课程的改革提供了机遇也充满了挑战。总之,面对新的教育形势,有机化学课程的教学改革和建设可操作性强。通过教改,教学体系和课堂内容趋于合理、全面和科学。该课程的教改模式可为其他课程的课堂教学提供理论借鉴。

参考文献

[1]高伟.大学有机化学教学改革的实践与反思[J].高教学刊,2017(6):113-114.

[2]吴凤龙,宋瑾.有机物系统命名法课堂教学改革模式探析[J].河套学院学报,2016(3):63-65.

[3]乔金霞.电化教育在中国的传入及其学科建构[D].武汉:华中师范大学,2015.

[4]爱斌,飞,陈银,等.大类培养模式下非化学化工专业有机化学教学改革[J].大学化学,2016,31(9):20-23.

第9篇:化学有机合成应用范文

(桂林理工大学化学与生物工程学院,广西 桂林 541004)

【摘要】目前, 《有机化学》课程的考核方法存在较多的弊端,不利于学生综合素质的提高和创新能力的培养。针对这种情况,本文对《有机化学》课程的考核改革进行了研究,并提出了具体的改革思路和新的考核方法,效果较好。

关键词 有机化学;课程考核;改革

基金项目:广西高等教育教学改革工程项目(2013JGA151)。

作者简介:吕慧丹,湖北鄂州人,工学博士,副教授,从事有机化学教学与研究工作。

《有机化学》是化学化工、生物、药学、高分子材料等化学相关专业的一门公共专业基础课,其教学任务是使学生掌握有机化合物的基础知识(命名、性质、制备等)以及有机化学的基本规律。由于《有机化学》课程的知识点较多且分散,而规律隐藏在结构、性质之中,要真正的教好、学好这门课程, 需采用合理的教学方法和学习方法。考核方式是学习方法的导向,是学习效果的体现,要提高教学效果,必须进行考核方法的改革。

1课程考核现状

《有机化学》课程考核的传统方式是采用平时成绩和期末闭卷笔试成绩相结合的形式,这种单一的考核方法、狭隘的考核内容、强化知识识记的考核方式,导致考核僵化死板、学生死记硬背、考前临时突击、平时放松学习,不能真实全面地考核学生掌握和综合运用所学知识解决问题的能力。比如, 一个考试成绩优秀的同学,却常常无法完成一个全新、不复杂的有机合成路线的设计。这就是典型的“高分低能”。本课程现行的考核分为两个部分:一是平时成绩,占30%,主要是通过上课出勤随机点名、课堂随饥提问、课后作业三种形式评定;二是期末闭卷考试,占较大比重(70%),主要通过命名题、选择题、完成反应式、鉴别题、合成题、推断题以及简答题进行考核评定。由于闭卷考试的题量通常较大,对知识记忆能力的要求较高,而对应用能力的要求较低,导致学生的成绩较差,但这并不能反应学生的真实学习情况,即考核容易出现“失真”[1]。这种考核方式存在明显的弊端:(1)考核缺乏综合性,考核成绩以期末闭卷考试为主,容易造成“上课不听讲、下课考课件、期末背作业” 的普遍现象,产生“押考题、背重点”的错误导向,缺乏对平时学习态度、学习创造能力、分析和解决问题能力等多方面的综合评定,不利于培养学生的独立思考能力、理论联系实际能力和创新能力。(2)采用闭卷笔试为主的考核方式,会加大学生记忆的压力,造成“重理论、轻能力;重记忆、轻创造” 的消极后果,学生只按标准答案背书、背笔记,片面追求分数,而轻视自身技能、能力和综合素质的提高,应试教育倾向严重。(3)考核方式单一,除去占比重较少的平实成绩,仅用闭卷笔试的方式,只着重考核了学生的对书本知识的理解和记忆.而对学生的发现问题、分析问题、解决问题能力的培养和检验则考虑得很少,从而势必忽略实践能力的考核,并将产生重理论轻设计,轻视实验的错误导向。 (4)考核次数太少,期末考试所占比重过大,基本上是“一考定成败”,这种考试的偶然性较大,一旦学生发挥失常,就会导致考试失败,因此这种考试结果难以真实反映学生的学习情况。这种“一考定成败”式的期末考试,很容易使部分学生平时学习不刻苦,考试时“铤而走险”,进行作弊,影响学风、校风。目前,本课程的教学改革已经取得了一定进展[2],但考试改革明显滞后,这将直接影响教育教学质量的提高。

2考核改革思路

科学合理的课程考核对教学不仅具有反馈、调节、评价、促进作用,而且能转变学生的学习方式.调动学生学习的积极性和主动性,培养学生的创新精神和实践能力[3]。为了促进学生自主学习能力的培养,全面衡量学生的学习情况,必须摈弃“为应试而学、为应试而教”的“应试教育”考核方法,进行考核方式的改革。坚持以素质教育为目标,由考核知识记忆转变为考核知识应用、考核综合能力、创新能力。结合本课程的教学目标和特点,采取灵活多样的考核方法,进行多次不同方式的考核,如平时考核、期中测验、课题设计和答辩、期末考试等方式。具体考核思路如下:(1)平时考核以课堂点名、课后作业和课堂提问或课堂做题为主.主要考察学生的治学态度和课堂内容理解能力;(2)期中测验以10周的理论教学内容为对象。通过课堂闭卷考试,反映学生掌握基本理论基本知识的能力,帮助学生及时的复习、巩固所学知识;(3)学期中期,布置课题设计任务,要求学生自行选择一个新型有机化合物的合成为课题,3人组成一个小组,通过查阅文献,利用所学知识,设计合理的合成路线、合成方法,并写出可行性报告进行论证, 分析其应用价值和实际意义,学期下旬上交项目报告书,抽取部分同学参与打分,这种考核方式将所学的有机物化学性质与有机合成研究前沿联系起来,培养学生独立思考、分析问题、解决问题的能力,不仅考察学生所学知识水平.而且考核实践能力、创新思维、团队合作等多方面的能力,另外,学生参与打分,将学生作为考核的主体之一,有利于提高学习积极性,使他们变成学习的主人,他们既是被考核的对象,又是考核的“老师”;(4)期末考试以开卷与闭卷相结合的方式进行,闭卷考试以命名、选择、完成反应式、鉴别、合成、推断题为主,注重考核基本概念、基本原理、基本化学性质,以及知识点之间的综合能力,开卷试题均是大题,学生可自行选择一题,根据教材、笔记、复习资料等进行归纳总结陈述解决问题,从书本上无法直接找到答案的。开卷考试可在闭卷考试之前进行,通过开卷考试把教材和各知识点进行了复习和巩固,提高闭卷考试的效率。通过这样的全方位多层次的考核最终按比例综合得出学生的课程成绩。这种方式可以很好地化解学生为了期末应付考试而进行突击甚至考场作弊的做法.比一次性考试更能反映出学生经过学习后获得的基本知识水平和培养成的实践能力,能够较好地衡量教学效果。

3考核改革的具体做法

本课程考核方法的改革包括四部分:

3.1平时考核

平时考核以课堂考勤、课后作业和课堂提问或做习题四种形式进行。在设置授课计划时,根据18周的教学安排,进行6次课堂随机点名,8次课后作业、随堂问答或课堂做题,每人至少一次机会。课堂点名主要是考核学生的治学态度,提高课堂教学出勤率,督促学生认真学习;课后作业主要是以每章的课后习题为主,考核学生对本章知识点的掌握情况,要求学生在规定时间内完成并上交,批改后记录成绩,让学生实事求是完成,允许大家互相探讨.但不允许互相抄袭,批改时发现有90%雷同,视为抄袭,加大抄袭的惩处力度,如抄袭一次,平时考核成绩记为0分;课堂提问或课堂做题,根据当堂课的教学内容而定,考查学生的现场理解能力,表达能力和思考能力,促使学生积极地参与课堂教与学,形成良好的师生互动,形成反馈机制,改进教学质量,对于积极配合教学、主动发言并正确回答问题的同学,可适当加分,对于上课玩手机、讲小话的同学进行扣分。

3.2期中测验

为及时检查学生的阶段学习情况,使学生了解自身学习状况,调整学习方法,进行期中测验。当学生完成一定的学习任务后.通过阶段性课堂测验来对学生进行考核.目的是测试学生的阶段性知识掌握情况,以调整教学进度,帮助学生改进学习方法。根据教学安排,第十周进行一次课堂闭卷笔试,试卷设计时尽可能涵盖所讲的知识点.试题量要足够,让学生无暇考虑作弊的事情。

3.3课题设计

学期中期,布置课题设计任务,让学生通过查阅资料,应用所学知识,积极发挥创新思维能力,分小组合作完成一个研究项目报告书,题目类型是具有实际应用价值的新型有机化合物的合成。论文以小组形式分工合作完成,3-4人一组,要求小组成员必须明确分工,论文准备阶段所有组员参与搜集背景资料"素材和小组讨论,确定论文选题,具体工作包括收集整理资料, 报告书撰写,答辩ppt的制作,演示文件,交流报告,回答问题等。选题可根据老师提供的参考选题确定,也可以是自己感兴趣的与学科发展相关的选题。项目报告书应包括课题研究的背景与意义、研究路线、合成方法、可行性分析等。学期末,将课题设计报告书上交,抽取20%学生参与评分。以项目报告书完成的情况作为考核指标,具体包括:完成项目的态度、项目报告质量、依据、结构与性能分析、合成方案、实验测试的方法与结果等、资料查阅情况、团队合作、应变能力、表述能力、外语能力等。本项考核方法的目的是培养学生的创新能力、自学能力、综合素质和知识应用能力。

3.4期末考试

期末考试以开卷与闭卷相结合的方式进行,开卷考试在前,闭卷考试在后。开卷考试均是大题,在书本上无法找到答案,根据教材、笔记、复习资料等进行归纳总结陈述解决问题[4]。闭卷考试以命名、选择、完成反应式、鉴别、合成、推断题为主,目的是考核学生对基本概念、基本原理、基本化学性质的掌握,以及知识点之间的综合能力。闭卷考试的时间为100min,开卷考试的时间为20min,其中,闭卷部分90分,开卷部分10分。

四个考核部分的成绩分布情况;(1)平时成绩占15%;(2)其中期中测验成绩占30%;(3)课题设计报告占15%;(4)期末考试占40%,其中每一项的满分是100分,按比例组成本课程的总成绩。

4考核效果

以本校高分子专业11、12级学生作为考核对象,对本门课程的考核,采用了这种新的、多样化的考核方式相结合的形式进行了课程考核改革,达到了以下效果:

4.1学生的自主学习意识、自主学习能力明显提高

平时考核中,增加课堂提问或课堂做题环节,使学生在课堂上时刻保持精力集中,自觉主动的去理解教学内容,形成良好的互动,同时降低了缺勤率;期中考核帮助学生及时了解学习效果,对于考试结果不理想的同学,敲响警钟,及时调整和改进学习方法,把盲目被动的学习变为主动学习;课程设计报告的选题与撰写,学生在查阅资料、完成项目报告书的过程中,能复习、及时消化本门课程的基础知识,同时学到很多课本以外的知识,拓展知识面,接触科技前沿,激发学生的学习兴趣,从而更加主动的投入到学习中去。

4.2综合素质、创新能力显著提高

通过小组合作完成课题设计,学生的独立思考能力、解决问题和分析问题的能力得到提高,对本课程研究领域产生强烈的探索欲,培养了自觉研究、学习新知识的能力。在已学有机知识的基础上,充分发挥合理想象,设计一种新的有机物的合成路线和方法, 能有效培养学生的创新能力。

4.3教师的教学水平和科研水平得到提高

对学生进行综合量化考核,全面、客观的反映学生的学习效果,对教师提出了更高的要求,要求教师设计出科学合理的考核方法,并根据学习情况反馈不断改进教学方法,提高教学水平。课题设计部分,要求教师对本学科有深厚的理论功底和丰富的科研实践经验,在指导学生开展课题设计的过程中,教师自身的科研能力也得到提高。

4.4课程优秀率达10%以上,通过率达90%以上,平均分达到80分

参考文献

[1]张平乐.“211”人才培养模式下学生课程考核和学业评价方式改革研究[J].长春理工大学学报,2011(3):128-129.

[2]吕慧丹,刘峥,刘勇平.布卢姆认知分类法对有机化学教学的启示[J].广州化工,2013,41(20):166-167,186.

[3]李子彦.对当前高校课程考核改革的思考[J].湖北函授大学,2012,25(7):16,38.