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关键词 高职护理 有机化学 教学
中图分类号:G424 文献标识码:A
高职护理专业医用化学中的有机化学部分主要是为学生学习生物学、病原生物与免疫、生物化学、生理学、健康评估等课程打下良好的基础。近年来,由于普高热的持续升温及职业教育的迅猛发展扩招,使进入高职校学习的学生成绩相对不理想,有相当一部分学生医用化学学习成绩差,尤其是医用化学中的有机化学部分内容繁多、概念抽象、理论性强,历来是医用化学教学中的难点,对于刚从初中毕业的学生来说,学习时有较大的难度,如果教学时不顾学生的实际现状,一味对他们进行灌输知识,很容易导致学生失去学习兴趣,加上有机化学知识的连续性,其中有部分内容未理解,会造成前后脱节,久而久之,将疲于应付学习,觉得学习医用化学犹如学“天书”(学生语)。因此,如何在有机化学的教学中,根据学生现状因材施教,改变目前学生学习困难的局面,值得医用化学老师探讨。近年来,笔者在高职护理专业医用化学课程的教学过程中不断探索,认为要上好医用化学课,让学生理解有机化学的知识点,为学习医学基础课程打好基础,应从以下几方面着手。
1 加强同课程教师集体备课,明确教学重点、难点
近年来,教师的教学任务繁重,如何严格执行课程标准,必然要求同一学科教师采用合作探究的方式,发挥集体的力量,加强开展集体备课。通过集体备课,借助集体智慧正确理解课程标准,正确处理教材中的重点、难点;通过集体备课,形成良好的教科研氛围,在同课程教师相互交流的过程中取长补短,做到优势互补不断提高教师的教学水平;开展集体备课亦可减轻教师的工作负担,使教师有足够的精力去反思教学,不断提高教学效果。在集体备课的基础上,在具体课堂教学的实施中,教师可根据集体备课的精神,充分发挥主观能动性,创造性地去设计、发挥、拓展每一堂课,有针对性地采用最为合理而有效的手段和方法进行教学,从而达到良好的教学目的。
2 注重理论联系实际,提高学生学习兴趣
有机化学是生命科学的基础,有机化合物是构成生物体的主要物质,生物体中各种有机化合物的结构、性质以及它们在生物体内的合成、分解、转化、代谢无不以有机化学为基础。组成人体的物质除水和一些无机盐以外,绝大部分是有机物。①因此,有机化学与人类活动密切相关,与医学的关系也非常密切。通过提出这些与人类生活、与医学有关的问题,激发学生对有机化学的学习兴趣。学生有了兴趣,就有了学习的动力,从而进一步引导学生思考,激发学生的求知欲。
3 充分利用多媒体技术,调动学生的学习热情
随着科技的进步,利用计算机进行辅助教学已逐渐成为必要的手段。利用多媒体技术对文本、图形、图像、声音、动画、视频等多种信息进行综合处理,为教学服务。在有机化学的教学中利用多媒体技术有以下优势:(1)使有机物的结构以二维或三维形体形式生动、逼真、形象、直观地表现出来,形成视觉刺激,激发形象思维。(2)改变传统教育的单调模式,教学中适当穿插多媒体课件,调节学生的学习情绪。(3)利用多媒体技术中文本、图形、图像、声音、动画、视频的动态变化,有效调动学生学习的兴趣和学习积极性,使师生交流互动时间更为充裕。(4)节省板书时间,增加课堂教学信息容量,丰富教学内容。比如,有机化学教学中常涉及到有机物结构的书写和命名,在第一次系统讲解烃的命名时,为了起到举一反三的作用,可利用ISIS-DRAW化学软件,②预先制作相关的原子或原子团,见图1,先将常用的基团画好,如CH3,CH2,(CH3)2,CH,C,然后根据具体有机物的结构,将其拼接完成,如CH3CH2CH(CH3)2CH(CH3)C(CH3)3,利用多媒体技术不断变换连接方式,让学生反复练习,做到触类旁通,达到正确掌握有机化合物的命名原则。在杂环化合物和生物碱结构教学中,利用多媒体技术观察特征,由简而繁,由易而难,优势更明显。对各类有机物的特征,可利用多媒体技术用不同的颜色区分,十分醒目,并且可利用多媒体技术对结构式进行变换,对学生进行当场提问,了解掌握程度,也可对学生的学业进行评价。
4 加强实验教学,提高对理论知识的理解
A.乙酸乙酯和水,酒精和水,苯酚和水
B.二溴乙烷和水,溴苯和水,硝基苯和水
C.乙醇和水,乙醛和水,乙酸和乙醇
D.油酸和水,甲苯和水,己烷和水杨酸
2.下列有关除杂质(括号中为杂质)的操作中,错误的是()。
A.福尔马林(蚁酸):加入足量饱和碳酸钠溶液充分振荡,蒸馏,收集馏出物
B.溴乙烷(乙醇):多次加水振荡,分液,弃水层
C.苯(苯酚):加溴水,振荡,过滤除去沉淀
D.乙酸乙酯(乙酸):加饱和碳酸钠溶液,充分振荡,分液,弃水层
3.下列涉及有机物的性质或应用的说法不正确的是()。
A.干馏煤可以得到甲烷、苯和氨等重要化原料
B.用于奥运火炬的丙烷是一种清洁燃料
c.用大米酿的酒在一定条件下密封保存,时间越长越香醇
D.纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应
4.历史上最早应用的还原性染料是靛蓝,其结构简式如图1所示,下列关于靛蓝的叙述中错误的是()。
A.靛蓝由碳、氢、氧、氮四种元素组成
B.它的分子式是C16H10N2O2
c.该物质是高分子化合物
D.它是不饱和的有机物
5.一些中草药中常存在下列四种香豆素类化合物,有关说法正确的是()。
A.七叶内酯与东莨菪内酯互为同系物
B.四种化合物含有的官能团种类完全相同
C.它们都能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.1 mol上述四种物质与足量氢氧化钠溶液反应,消耗氢氧化钠最多的是亮菌甲素
6.在核磁共振氢谱中出现两组峰,其氢原子数之比为3:2的化合物是()。
7.下列除去杂质的方法正确的是()。
①除去乙烷中少量的乙烯:光照条件下通入Cl2气液分离
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用饱和碳酸氢钠溶液洗涤,分液、干燥、蒸馏
③除去CO2中少量的SO2:气体通过盛饱和碳酸钠溶液的洗气瓶
④除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸馏
A.①②
B.②④
C.③④
D.②③
8.下列命名中不正确的名称是()
A.1,5一二甲苯
B.间二甲苯
C.邻二甲苯
D.1,4一二甲苯
9.下列对有机化合物的分类正确的是()。
A.乙烯、苯、环己烷属于脂肪烃
B.苯、环己烷属于芳香烃
C.乙烯、乙炔属于烯烃
D.环戊烷、环己烷属于环烷烃
10.含苯酚的工业废水处理的参考方案如下:
回答下列问题:
(1)设备①进行的操作是
(填写操作名称),实验室这一步操作所用的仪器是:___。
(2)由O备②进入设备③的物质A是___,由设备③进入设备④的物质B是
。
(3)在设备③中发生反应的化学方程式为___。
(4)在设备④中,物质B的水溶液和CaO反应,产物是___、___和水,可通过___操作(填写操作名称)分离产物。
关键词: 高职教育;CBE理论;医疗卫生专业有机化学教学
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)16-0263-03
0 引言
在国家大力发展职业教育和高等职业教育办学指导思想不断成熟、培养目标逐步明确的形势下,为适应卫生事业发展改革对医药卫生职业人才的需求,高职医药卫生专业有机化学教学必须体现构建和谐社会对技能型、高素质劳动者的需求、教育部门的培养目标、医药卫生部门的用人需求三者的紧密结合。有机化学又是高职院校医药卫生类药剂、医学检验、护理、药学、中药制药、影像及药品经营与管理等专业一门十分重要的文化基础和专业基础课程。结合宝鸡职业技术学院医学分院实际情况和本人二十多年的教学体会,本文对高职医学专业有机化学教学从以下几个方面分析研究。
1 有机化学是生命科学-医学的支柱
早在十七世纪初,有机化合物被认为是“有生命机能”的神秘物质,随着科学的发展,科学家们在实验室里由无机物成功地合成了有机物。例如1828年德国化学家魏勒用典型的无机物——氰酸钾和氯化铵成功合成尿素。之后,又有醋酸(1845年)和油脂(1854年)等许多有机物合成了。在陆续人工合成的成千上万种有机物的实验事实面前,化学家摆脱了生命力学说的束缚,促进了有机化学发展。如今,许多蛋白质、核酸、激素等大分子的生命物质也都可以人工合成。有机物有了准确定义:碳氢化合物极其衍生物。研究有机化合物结构、性质、合成方法、应用以及它们之间的相互转化和内在联系的科学叫有机化学。有机化学是化学的一个重要分支。
医学的发展和进步离不开有机化学。有机化学是医学的基础,与人体健康息息相关。①医学的研究对象是人体,人体组织是由蛋白质、核酸、脂肪、糖类、维生素等许多有机物质组成。人体的生命活动如呼吸、消化、循环、排泄及器官的各种生理活动,都是建立在体内的许多有机化学反应基础上的。②医学的目的是预防和治疗疾病,药物是预防、治疗疾病的主要武器。无论中药还是西药,都是有机物。疾病治疗的作用和效果都是建立在药物的化学结构和化学性质的基础之上的。③运用有机化学的原理和方法诊断疾病。医学活动首先始于疾病的诊断,临床上常运用化学原理和方法进行诊断。例如测定有机物血糖、尿糖、血酮体的含量,能够进行糖尿病的诊断;测定血液中有机物转氨酶活性的变化,能反应肝和心肌的功能等。
有机化学的成就在许多方面促进了医学科学的进步,反过来医学科学提出的课题也启示和推动了有机化学的发展。生命现象的物质基础和有机物分子的生物功能是医学研究的主题;有机化学理论和实验的成功,为现代医学的诞生和发展打下坚实基础,20世纪初,有机化合物糖、维生素、血红素等生物小分子研究成功,20世纪50年代有对核酸、蛋白质等生物大分子研究突破,21世纪初,基因组工作框架图组装完成,确定了人体细胞核中遗传性DNA的全部物质。这一切为人类根治疾病、延长寿命展现了光明前景,几乎所有生命科学中的问题都要接受有机化学的挑战。
高职医药卫生专业学生毕业后将一生从事医疗工作,应该学好有机化学课程。美国化学家布莱斯罗指出:“考虑到有机化学在了解生命过程中的重要性和药物对健康的的重要性,在医务人员的正规教育中包括不少有机化学课程一事就不足为奇了…,今天的医生要为化学在人类健康中起着更大作用的明天做好准备。”
2 高职医药卫生专业教学理念及CBE教学模式
2.1 高职医药卫生专业教学理念 职业教育的目的不仅仅是传授学科或专业知识,而是形成学生从事某种职业的能力或职业技能,培养职业能力是职业教育的核心。高职医学专业教学的培养目标定位为:以服务为宗旨、以就业为导向、以岗位需求为标准,培养与我国社会主义建设要求相适应、与就业岗位要求相符合,为医疗卫生事业发展服务的技能型的高素质劳动者。教学过程体现“以就业为导向、以能力为本位、以发展技能为核心”的职业教育理念,理论知识强调“必须、够用”、符合高职卫生职业教育生源的特点和就业的需求;强化技能培养,包括专业技能、就业技能、创业技能;体现统一性与灵活性的结合。教学内容模块化,可根据不同医学专业特点选择和组合教学内容模块以培养特色人才。强调“宽口径、重实用”的思路,优化课程结构,精选教学内容。“宽口径”是指教学内容覆盖面宽,力求使学生医学专业素质的内涵得到拓宽;“重实用”是指教学内容实际、实用,紧密联系医疗卫生工作岗位实际需求和职业资格考试、相关职业考试大纲的要求。
2.2 CBE理论 CBE含意是基于能力的教育或以能力为基础的教育,强调对学生能力特别是职业能力的培养。能力特别是职业能力是不能通过灌输而使学生掌握的,必须通过学生积极而主动的活动来培养。这一套教学方法由以下几个部分组成:
①市场分析方法,通过对人才市场的分析,确定何种职业人才是市场所需要的。
②DACUM方法,将从事该职业所需要的能力逐级分解成若干项综合能力和专项能力。具备若干专项能力则具有或形成一项综合能力,具备所有的综合能力后,就具备了从事该职业的职业能力。
③开发教学内容,即开发学生学习指导书(学习包)。根据各项技能的内容和要求,开发相应的教学内容,即学习指导书。内容包括学习这项技能应了解或掌握的相关理论知识和实践教学内容。学习包才是真正的教学内容。4是教学方法和学生的学习方法。强调学生积极主动地学习,教师只是教学活动指导者、组织者的角色。
高职院校教师主要考虑CBE理论3开发教学内容及4教学方法和学生的学习方法。本文根据中国社会文化的特点、高职院校教育的环境特点、学生学习的特点,借鉴并适当调整CBE理论,探索形成适合我国高职医学专业有机化学课程教学体系。
3 建立高职医疗卫生专业有机化学课程模块体系
3.1 高职医药卫生专业有机化学课程的任务和要求(课程目标)
①学习有机化合物的分类、异构和命名方法。
②掌握有机化合物的重要的化学性质和实验室制备、工业制备方法,并具有较强的实验操作技能和技巧。
③能根据教学大纲和培养目标的要求,运用所学的基本理论、基本知识和基本技能,熟练有机化合物的性质反应、制备方法与合成线路的选择、结构推导等内容。
④培养和发展一定的空间想象和表达能力,了解重要有机化合物的结构特征、空间结构以及反应机理,提高思维能力和自学深造能力。
⑤培养认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风,培养良好的实验操作技能。
3.2 高职医疗卫生专业有机化学理论知识规划 高职院校基本是中专学校整合升格形成,各校的教材选取上有很大随缘性。一本好的教材在于其专业针对性、教育层面的适用性和培养目标的差异性。我校医学分院选用华中医科大学出版社出版、我参与主编的《有机化学》教材。这本教材依据专业特点精选出与医学培养目标密切相关的、最基本的、最活跃的有机化学内容,把化学知识与生命科学知识有机融合起来。依据这套教材构建的理论教学内容分为有机化学概述、各类有机化合物、立体异构、有机生命化合物及有机合成四大模块。
①第一是有机化学概述模块 就是第一章绪论,属基础有机化学。主要讲有机化合物的价键理论、有机物分子中的电子效应、有机反应机理、有机反应的类型、有机化合物的分类。对于必需的反应机理,从学生已有的结构知识,特别是价电子结构入手分析,有利于学生理解。
②第二是各类有机化合物模块 是有机化学重点之一。包括内容有:链烃、脂环烃、芳香烃、卤代烃;醇酚醚、醛和酮、羧酸及其衍生物、取代酸、有机含氮化合物、萜类和甾族化合物。
这一部分主要学习有机小分子的分类、结构、异构、命名、物理性质、化学性质、制备方法和重要的有机化合物应用等基础知识。首先使学生对各类有机物结构、化学原理和基本反应做必要的纯化学的深入理解,再教会学生把有机化学反应规律渗透到生命科学中去,了解有机物的特殊性及医药学功能,理解生物合成的有机化学过程。例如:取代酸水杨酸本身就有解热镇痛作用,但因对肠胃刺激大,所以不能直接服用。在临床上最早使用其钠盐(即水杨酸钠)作为解热镇痛和抗风湿的药物,却常常引起呕吐甚至胃出血,停止使用。后来将水杨酸合成为乙酰水杨酸(即阿司匹林),其作用要比水杨酸钠持久,还可减轻对胃肠黏膜的损伤。由于科学发展不断显示出含杂原子的N、P、S的有机物在生命体中的重要地位,因此,特别加强了对这3个杂原子形成的有机衍生物-硫醇、硫醚、胺类、酰胺、重氮、偶氮的结构和应用教学。最后,以两类重要天然产物萜类和甾族化合物的的结构和生命作用结束这部分。
③第三是立体异构模块 主要内容包括构象异构、顺反异构体、对映异构。这部分首先掌握相关概念,熟悉旋光异构的表示方法和命名,同时了解顺反异构和旋光异构在性质上的差异及在医药上的应用。理论教学与实际应用相结合,激发学生的学习兴趣。如讲授手性碳原子化合物的对映异构,结合手性药物的生理作用、药效差异很大。例如四环素类抗生素具有抗菌作用,但如果C4上的二甲氨基构型发生改变,生成C4差项异构体,原有的抗菌作用消失,而且对人体具有毒性。又如左旋氯霉素有抗菌作用,而其对映体右旋氯霉素没有此疗效。
④第四是有机生命化合物及有机合成模块 这部分不仅是现代有机化学重要组成,而且还多是前沿性的医学热点。具体内容包括:糖类;氨基酸、蛋白质、核酸;杂环化合物和生物碱;酯类、;药用高分子化合物;有机化合物的合成。
首先学习各类大分子有机化合物的重要化学反应及常用的增长和缩短碳链的方法;各类官能团形成的途径及官能团之间的互相转化规律,并注意官能团的保护和占位。杂环化合物学习放在糖类和酯类之后,把有机小分子和大分子有机物联系起来,为后续蛋白质、核酸学习打下基础。氨基酸、蛋白质、核酸是除糖之外的最重要的生命物质基础,了解编码氨基酸结构和性质,为理解肽和蛋白质的复杂结构和化学性质及揭示生命奥秘、研制新药奠定良好的化学基础。介绍核酸的结构到遗传的携带和传递,体会核酸在生命体的生存和繁衍的主宰地位。
有机合成是有机化学的中心,它不仅要合成自然界含量稀少、使用广泛的有机物及药物,也要合成自然界不存在的、具有重要意义的有机物。应用重要的反应规律,如苯环上取代反应的定位规律、不对称烯烃的马氏加成规则以及卤代烃和醇的扎依采夫消除规则、碳链的增长和缩短方法规则、官能团的转化方法规则、官能团的保护等方法规则,选择有机合成路线。熟悉格林试剂、乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯等典型试剂在有机合成中的应用。了解一些药物如:盐酸胍法辛、氨酚酸钠、吡洛芬等的化学合成实例。以生产过程为任务,讨论其生产中的反应物性质、反应条件、反应本质等。当一种有机物有几种不同的合成路线时,选择反应步骤少、原料便宜易得、操作简单、副反应少、产率高、三废很少、对环境污染很小的合成路线。
3.3 高职医疗卫生专业有机化学学生实验内容规划 由以下三个模块组成,根据不同专业选择组合下列模块实验内容。
①有机化学实验的基础知识模块。包括有机化学实验室规则、有机化学实验室安全知识(有机化学实验室安全规则、有机化学实验事故的处理)、有机化学实验常用仪器简介、有机化学实验报告的书写等。
这部分采用传统的老师黑板讲解很难面面俱到,应用多媒体技术教学,将抽象的规则要求、仪器用法、实验事故处理等直观、动态的展示出来。改变实验条件如温度、反应物等,会出现不同结果现象。犹如身临其境,弥补实验课不足,教学效果好。
②有机物的性质、制备与基本操作实验模块。包括:熔点的测定及温度计的矫正;蒸馏和沸点的测定;水蒸气蒸馏;减压蒸馏;葡萄糖溶液旋光度的测定;烃与卤代烃的性质;醇、酚、醛、酮的性质;羧酸极其衍生物、取代羧酸的性质;含氮化合物和糖类化合物;乙酸乙酯的制备;乙酰水杨酸(阿司匹林)的制备与纯化;肉桂酸的制备;乙酰苯胺的制备;对氨基苯甲酸乙酯(苯佐卡因)的制备;从茶叶中提取咖啡因实验教学是从理论到实践再认识再提高的过程,它不是理论知识的简单验证,而是培养学生动手能力,更是培养学生综合运用理论知识解决实际问题能力的重要途径。对于经典的理论与验证基本技能训练实验,对学生有基础和能力解决的问题,采用启发式、提问式。对学生难于理解和容易出现的问题采取讲授法,主要教学目标是双基培养,故主要采取教授法、演示法,并要求学生反复进行操作,达到规范操作、运用灵活的程度。
③有机化学实验设计与考核模块。考核可选下列内容:证明水杨酸结构中有醛基和酚羟基;证明水杨酸结构中有羧基和酚羟基;证明乳酸是α-羟基丙酸;证明乙酰乙酸乙酯中的互变异构现象;证明葡萄糖含有多个相邻的羟基、游离的醛基含量极少。
有机化学实验考核的目的是检测并巩固有机化学实验基本操作技能,运用所学知识和技能,独立完成简单的实验设计及相关实验的操作,提高综合分析问题和解决问题的能力。在所列试验项目中,每个学生根据本人的兴趣选择其中一项,选择同一题目的为一组。设计方案内容包括实验原理、仪器和试剂、实验步骤。经老师审阅修改的实验方案,由学生完成一切步骤,包括试剂配制和样品预处理,并要准确记录。不要求实验结果的一致,重在研究过程,实验完成后对实验结果进行讨论评审。
4 提高高职医疗卫生专业有机化学课程教学质量的途径
4.1 引导学生分析就业形势,加强有机化学与医学的联系,激发学习兴趣 高职医疗卫生专业的学生普遍认为他们毕业后从事医务工作,有机化学是公共基础课,对他们用处不大。另外学生以前接触了无机化学,例如酸、碱、盐、氧化物等多数见过,比较直观,而有机物结构复杂抽象,开始学习没有形成体系,觉得难学后来甚至放弃学有机化学。21世纪所需要的医务工作者,不仅要懂得专业理论知识,更要是懂得医疗保健、延年益寿的高素质、能力强的复合型应用人才。近年来,高职院校医学类毕业生及本科、研究生人数在剧增,高职院校医学类毕业生在县、市级医院就业受到很大冲击,只能到村、乡、镇卫生所工作。而村、乡、镇卫生所的医疗条件不齐全,附近乡民医疗卫生知识缺少,偶然突况多,医务工作很复杂。要求医务工作者不仅要会治病救人,又要组织卫生科技宣传活动,他们必须具备一定的药物结构、性质、来源、药效及副作用知识,像遗传科学及氨基酸、蛋白粉等保健药物的知识更应具备,这些都是有机化合物知识。
4.2 树立“以人为本”的教学理念,灵活运用“提问-答疑”互动教学方法,营造和谐课堂气氛 “以人为本”的教学理念是充分发挥学生自主性和创造性的主体作用,让学生成为学习的真正主人。还要真正解放学生,不用考试、作业等条条框框压迫学生。学生大胆思考,才能提出和教师不同见解,这才是学生主动参与教学,以“教师为中心”转移到“学生为中心”。教学改变满堂灌的方法,教学过程要善于向学生随时提问,同时鼓励学生向老师质疑,教师更要恰当解释疑问,使授课成为提出问题-分析问题-解决问题-又不断提出新问题的过程。例如:学习单糖的性质时,提问学生单糖的结构怎样?醛基、酮基、邻羟基各有什么性质?然后一起归纳多羟基醛或多羟基酮的单糖性质。提问式教学可以使学生把过去所学知识与现在要学的知识联系起来,活跃了课堂气氛,是学生对老师的讲授引起共鸣并达到同步思维。
参考文献:
[1]魏俊杰,刘晓冬.关于21世纪医学专业有机化学课程体系的认识与实践[J].大学化学,2004,(2).
[教学重点]推断的方法: 顺读题,逆推导,利用信息综合找;
突破口,特征明,理清思路细推敲。
[教学思路]:明确目标 强化基础例题分析练习反馈
[教学过程] 有机高考复习策略:以考纲为指导,课本为基础,能力为核心。
1.推断不仅全面考查学生对烃及衍生物的结构,性质和相互转化关系,且较全面测试考生的自学能力、观察能力、思维能力是必考题型,是高考热点也是难点。
2.解题思路:主要是通过确定官能团的种类和数目从而得出是什么物质。在熟练掌握基础知识的前提下,要把握以下三个推断的关键⑴、审清题意(分析题意、弄清题目的来龙去脉,掌握意图) ⑵、用足信息(准确获取信息,并迁移应用)⑶、积极思考(判断合理,综合推断)根据以上的思维判断,从题中抓住问题的突破口,通过正推法、逆推法、正逆推法、假设法、知识迁移法等得出结论。最后作全面的检查,验证结论是否符合题意。
3.解题方法:①由分子式,初步确定不饱和度,以碳四价确定不饱和键位置;②接受新信息,总结新规律,结合已有知识解题;③由题给官能团推结构,由性质推官能团推结构;④框图题顺逆推,剥离明显条件。
Ⅰ.必备基础: 1.熟悉各类有机物结构与性质,重代表物及其官能团(断键思维);
2.熟悉理解有机物间相互转化的网络图(明主线),
3. 熟悉理解常见的定量关系(推官能团的数目)
4.理解常见有机物同分异构体的写法(便于猜测可能的结构)。
一【有机推断题的突破口】
1.【有机物•性质】 ①能使溴水褪色的有机物通常含有“>C=C<”、“―CC―”或“―CHO”。②能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物通常含有“>C=C<”或“―CC―”、“―CHO”或为“苯的同系物”。③能发生加成反应的有机物通常含有“>C=C<”、“―CC―”、“―CHO”或“苯环”,其中“―CHO”和“苯环”只能与H2发生加成反应。
④能发生银镜反应或能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀的有机物必含有“―CHO”;或既能氧化成羧酸又能还原成醇的物质为醛;
⑤能发生连续氧化的有机物是伯醇,即具有“―CH2OH”的醇。比如有机物A能发生如下反应:ABC,则A应是具有“―CH2OH”的醇,B就是醛,C应是酸。
⑥能与钠反应放出H2的有机物必含羟基化合物(醇、酚或羧酸),即含“―OH”、“―COOH”。能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2或使石蕊试液变红的有机物中必含有-COOH。
若与Na2CO3溶液反应但无CO2气体放出为酚;
⑦遇FeCl3溶液显紫色的有机物必含有酚羟基;
⑧与NaOH溶液反应:酚、羧酸、酯或卤代烃;
⑨能发生消去反应的有机物为醇或卤代烃。(邻碳有氢才消去)
⑩能发生水解反应的有机物为卤代烃、酯、糖或蛋白质。
2.【有机反应条件】①当反应条件为NaOH醇溶液并加热时,必定为卤代烃的消去反应。②当反应条件为NaOH水溶液并加热时,通常为卤代烃或酯的水解反应。
③当反应条件为浓H2SO4并加热时,通常为醇脱水生成醚或不饱化合物,或者是醇与酸的酯化反应。④当反应条件为稀酸并加热时,通常为酯或淀粉的水解反应。
⑤当反应条件为催化剂并有氧气时,通常是醇氧化为醛或醛氧化为酸。
⑥当反应条件为催化剂存在下的加氢反应时,通常为碳碳双键 、碳碳三键、苯环或醛基的加成反应。⑦当反应条件为光照且与X2反应时,通常是X2与烷或苯环侧链烃基上的H原子发生的取代反应,而当反应条件为催化剂存在且与X2的反应时,通常为苯环上的H原子直接被取代。
3.【有机定量关系】:由反应中量的关系确定官能团的个数:常见反应的定量关系:
(1)与X2、HX、H2的反应:取代(H~X2);加成(>C=C<~X2或HX或H2;―CC―~2X2或2HX或2H2; ~3H2)
(2) 1mol―CHO完全反应时生成2molAg或1molCu2O。银镜反应:─CHO~2Ag;(注意:HCHO~4Ag),与新制的Cu(OH)2反应:─CHO~2Cu(OH)2Cu2O;
(3) 1mol―COOH与碳酸钠或碳酸氢钠溶液反应放出1molCO2。
(4) 2mol―OH或2mol―COOH与活泼金属反应放出1molH2。
(5)M[C(n+1)H2(n+1)+2O]=M[CnH2nO2]
(6)1mol一元醇与足量乙酸反应生成1mol酯时,其相对分子质量将增加42,1mol二元醇与足量乙酸反应生成酯时,其相对分子质量将增加84.
(7)1mol某酯A发生水解反应生成B和乙酸时,若A与B的相对分子质量相差42,则生成1mol乙酸,若A与B的相对分子质量相差84时,则生成2mol乙酸。
4.【物质•结构】①具有4原子共线的可能含碳碳三键。
②具有4原子共面的可能含醛基;如甲醛 __________③具有6原子共面的可能含碳碳双键.
④具有12原子共面的应含有苯环。
5.【物质•通式】符合CnH2n+2为烷烃,符合CnH2n为烯烃或环烷烃,符合CnH2n-2为炔烃或二烯烃,符合CnH2n-6为苯的同系物,符合CnH2n+2O为醇或醚,符合CnH2nO为醛或酮,符合CnH2nO2为一元饱和脂肪酸或其与一元饱和醇生成的酯或羟基醛等。
6.【物理性质】⑴在通常状况下为气态的烃,其碳原子数均小于或等于4,而烃的衍生物中只有CH3Cl、CH2=CHCl、HCHO在通常情况下是气态。
⑵、有机物的水溶性:(判断能否用分液漏斗分离)能溶于水的有机物 1、小分子(碳原子数小于4)的醇:CH3OH(甲醇)、C2H5OH(乙醇)、乙二醇、丙三醇(甘油)等;
2、小分子醛:HCHO(甲醛、唯一常温下为气体)、CH3CHO(乙醛)等;
3、小分子羧酸:HCOOH、CH3COOH等。
不易溶于水的有机物:1、烃类:如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃(苯、甲苯)等均不溶于水,且ρ(烃)< ρ(水)2、卤代烃:CH3Cl(气体)、CH2Cl2(液体)、CCl4、C6H5―Br、CH3CH2Br等; 3、硝基化合物:C6H5―NO2、TNT等;4、酯和油脂
5、高分子化合物 6、高级脂肪酸:硬脂酸C17H35COOH, 油酸C17H33COOH等
7、苯酚:65℃溶液
巩固基础:官能团种类的确定
1.由官能团上的特殊反应确定官能团种类:
①有机物若能发生加成反应,则有机物中一定存在
②有机物若能发生加聚反应,则有机物一定为
③有机物若能与银氨溶液或与新制的氢氧化铜反应,则有机物存在为
④有机物若能发生酯化反应,则有机物一定存在为
⑤有机物若能发生水解反应,则有机物可能有
⑥有机物若能发生酸碱中和反应,则有机物一定存在
⑦有机物若能使氯化铁溶液显紫色,则有机物一定有
⑧有机物若能与金属钠反应放出氢气,则有机物有
2.由反应条件或性质确定反应类型、确定官能团种类
⑴①有机物与氯气在光照的条件下,发生的是碳氢键上的反应
②有机物在浓硫酸、浓硝酸加热的条件下发生的是反应(硝化)
③若有机物被高锰酸钾氧化成苯甲酸,则有机物的分子中应有
④能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2或使石蕊试液变红的有机物中必含有__
⑤有机物在氢氧化钠溶液中发生的是 反应;能与NaOH溶液发生反应的有机物____
⑥有机物在氢氧化钠醇溶液中发生的是____反应(卤代烃的消去反应)
⑦有机物在稀硫酸中发生的是________ 反应(酯或油脂等)
⑧有机物在浓硫酸作用下发生的是(醇的消去或取代或酯化反应)
⑵由化学性质确定确定官能团种类或类别:
⑴.能发生银镜反应的物质_____ ________ _________________
⑵.能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质________________________________
⑶.能使溴水褪色的物质______________________________________
⑷.显酸性的有机物_______ _______,___________;
⑸.能使蛋白质变性的物质__________________________________
⑹.既能与酸又能与碱反应的有机物_______________________________
⑺.有明显颜色变化的有机反应___________________________________
3.通过化学式或元素种类、原子个数的守恒确定官能团的种类
4.由反应经历的历程确定官能团的种类
①如果有机物被氧化后再被氧化,则该有机物应为 (醇或烯烃)
②能发生连续氧化的有机物是伯醇,即具有“______”的醇。比如有机物A能发生如下反应:ABC,则A应是具有“―CH2OH”的___,B是____,C是_____。
官能团数目的确定方法:1.由官能团反应时的物量关系确定官能团的数目
2.由有机物的相对分子质量变化确定官能团的数目
3.由化学式本身猜测官能团的数目。
即只要熟练地掌握有机物的结构性质、有机反应的条件,问题就可迎刃而解。
二.熟悉理解有机物间相互转化的网络
解有机推断题还必须较为全面地掌握有机物的性质以及有机物间相互转化的网络,其中烯烃和卤代烃、醇、醛、羧酸之间的相互关系可用图表示。
根据以上图示往往可以找到有机推断题的突破口,从而推断出未知物的结构简式。
【典例分析】题型一、根据性质及转化关系推断
1、叙述性质式――根据特征性质、不饱和度等推断官能团
例1:A分子式为C4H8O3 ,根据下列条件确定A的结构简式
1) 能与NaHCO3反应,相同物质的量的A与足量Na、NaHCO3反应产生等量气体,则其必含______、_____¬¬¬¬¬¬__两官能团,不能被CuO氧化:_________________________
a. 能被CuO氧化,且产物能发生银镜反应:______________
b. 能被CuO氧化,但产物不能发生银镜反应:________________________
2)不能与NaHCO3反应,能发生银镜反应
a. 1mol可以与1mol 乙酸酯化:____________________
b. 1mol 被CuO 氧化后,产物可与[Ag(NH3)2]+生成648克 Ag:____________
2、框架图式――根据分子式确定不饱和度(Ω);关注反应条件、产物结构性质、前后照应、左右关联,综观全局;
例2:按下图所示流程生产某高分子涂料。其中M(C3H4O)和A都可以发生银镜反应;N和M的分子中碳原子数相等;A的烃基上一氯取代位置有三种.
1、试写出:物质的结构简式:A__________ ,M____________
2、物质A的同类别的同分异构体为________________________
3、N + BD的化学方程式:_______________________
4、反应类型:X____________ , Y______________、
二、利用信息推断
例3.已知下列三个反应可以发生。又知有机物A、B、C、D、E、F、G、H 的相互转化关系如下,试写出A~ H 物质的结构简式。________________________________________
____________________________________________________________
三、利用计算进行有机物推断:例4:含有C、H、O 三种元素,分子量为 88 的六种物质,A~F。1mol A 完全燃烧时耗氧量比 B、C、D、E 均多2.5mol, 比F 多 5mol。
⑴ A 与 Na 放出气体,但不与 H2 发生反应、也不与CuO反应;_______________;
⑵ B 能水解,且发生银镜反应;_______________;
⑶ C+2NaH2 且 C + H2 产物(M=90)_______________;
⑷ D+Na 1/2H2,且D + H2 产物(M=90)_______________;
⑸ E+Na 1/2H2, E + H2 不能发生加成反应_______________;
⑹F+ Na 1/2H2,可以发生银镜反应_______________;
板书:有机推断
题型1. 根据性质及转化关系推断例1例2
2.根据新信息推断 例3
3.根据数据计算推断例4
方法:正逆推法
步骤:1 .由分子式求不饱和度 ,考虑可能的同分异构体; 如芳香族化合物C8H6O2可能有什么官能团?含羧基吗?
2 .确定起推物或起推点 (即突破口 ),注意从题中做题!
3. 正逆推法 A1B1+ A2B2A1B2+A2B1 (取代)
(1)A1B1法: A1=B1+ A2B2 A1__B1 (加成)
(2)守恒法: B2 A2
(3)类比法:信息比较,知识迁移,模型建立,注意审好题再下结论;如芳香族化合物C8H6O4(含羧基)核磁共振氢谱只有两种不同的H?其结构简式为______
作业:见学案巩固练习;请总结:有机物推断一般有哪些类型和方法?
并请大家及时理解记忆补充总结有机推断题常用的突破口。(提示)
1、根据某物质的组成和结构推断同分异构体的结构;
2、根据相互转变关系和性质推断物质结构; 3、根据反应规律推断化学的反应方程式;
4、根据物质性质和转化关系推断反应的条件和类型;5、根据高聚物结构推断单体结构;
6、根据实验现象推断物质; 7、根据有机物用途推断物质。
【教学反馈】:需4-5课时,基础例题2一3课时,巩固2课时;
1.1 转动课堂
“转动课堂”,就是把课堂上的决定权从教师转移给了学生,让学生能够更专注于主动的学习。大学课程虽纷杂,但专业主修能力是每个学生应具备的核心能力,它是专业实践能力中最主要的一种。大学主修是衡量学生是否具备区别于其他专业的学科知识,也是影响未来学生就业能力的关键,因此通过转动课堂,将学习过程由教师转为学生为主,提高课堂教学效果,摆脱学习就是考试划定内容的观念。
1.2 转动课堂应用面临的主要问题
转动课堂是指在课堂教学过程中,学习地位的转换,在传统的教学过程中,大学教学虽然已经在某种程度上具有了相当高的自主性,即:学生学习课堂的自主性,学不学习主要依靠自己;学生课下学习的主动性,学生课下资料和资源的自主获取等。但是,传统的大学教学效果与社会实践要求还有一定差距,一方面,社会发展的日新月异对专业人才队伍提出了更高的要求,知识的运用和实践单纯依靠课本知识、教师经验传授以及学生自发学习不能跟上当前社会快速发展的步伐。社会发展需要可以立即转换为生产力的知识,也就是学生本科毕业以后可以立即进行工作,投入到工作生产当中,而不是知识与实践的脱节。另一方面,大学教学模式中学生主体性地位还未落实,学生学习主体地位无法落实首先是教学思想未转动,在教学中教师出于多种角度考虑,在教学过程中习惯占据支配地位,实现有限掌控效果,使教学效果趋于某水平,其次,在教学方式中,传统的填鸭式教学依然占据主动位置,最后,学生学习主体地位无法落实困难更主要的原因是学生自身因素,在学习方面缺乏积极主动学习的动力。
2 转动课堂在大学有机化学教学应用
“转动课堂”的有效实施既可以实现教学上的“转体、转型、转法”,使教学活动有益于学生综合素质的提高,又可以以学生为中心,让学生不仅收获知识,更要学会应用知识,提高实践动手能力。转动课堂在大学有机化学教学应用要从教学思想观念。教学方式转变以及学生主体定位确定三方面进行实践。
2.1 转动有机化学教师观念,树立学生为主思想
大学本科阶段有机化学教学过程中必须要转动教师观念,树立学生为主的思想。转动课堂在有机化学教学应用尤为必要,一方面,有机化学其本身具有较高的学习难度。有机化学学习难度主要来源于知识学习难度,虽然有机化学相关的本科教材合理安排了学习内容与知识,但是,有机化学知识本身与学生化学基础具有一定的脱节,知识虽然有一定延续性,更多的则为新知识、新内容,需要进行再学习、再积累。因此,转动有机化学教师教学思想要使教学教师相信学生学习能力,知识本来就是一个不断积累的过程,要努力放开,让学生自主去学习;另一方面,教师考虑教学内容实际与学生素质,通常会采用先入为主思想,在课堂教学中树立自己主体性地位,其中表现为,课堂教学中教材教学安排大多从自己教学实际和考试内容出发,在教学内容安排与进度安排方面根据自身以往经验进行设置,课堂内容非常紧凑,课堂要求主要为教学板书与笔记的记录,对提问与问题探究重视不够。因此,转动课堂,树立学生为主的思想尤为必要,教学是两方面,教与学中学才是重点,教师要更加注重学生学习的过程而不是教的过程,在教学过程中教师要充分考虑学生学习实际,对学生可以自学和自行搜集文献资料的部分进行引导或者鼓励自学为主不过多涉及,只讲重难点、疑难点。
2.2 转动化学教学方法,培养人才综合能力
目前,很多的化学专业学生毕业以后,无法直接在化学相关职位工作,主要是因为学习知识与企业专业不对口,使用设备经验不足无法满足企业对人才使用的要求,因此必须要转动化学教学方法,增强人才培养意识。传统的化学教学方法,填鸭式教学通常导致知识的“消化不良”,即知识传输不到位、知识理解不相同、知识运用能力不同。传统的教学方法过程中,教学就是知识通过教师经验和教学内容安排,通过语言和板书,使学生记录笔记的过程,在这个过程中,教学过程和笔记记录是教学的关键,能应付考试是重点,而学生是否理解知识,是否有能力真正运用知识不重要。转动课堂就是要转动教学方法,有机化学教学过程中学生对知识理解、知识运用时间是关键,是重点,而教学过程和笔记记录则不再成为衡量学生好坏的关键,教学记录可以通过索取相应的ppt等进行再次学习,而教学过程则可以通过视频获取。同时,转动有机化学教学方法还可以培养人才综合能力,转动化学教学方法要将知识学习过程下放,将知识学习的过程由教师支配变为学生支配、教师配合的过程,学生在课堂前预习知识,课堂内讨论知识,课下知识自主扩展,这种学习方式本身就是一种良好学习习惯,这种习惯的培养也会潜移默化影响学生其他方面,提高学生综合能力。
2.3 转动化学专业学生地位,提高学习主动性
“转动课堂”包含教师精讲、学生课堂互动,课前预习、课后作业、导师的即时指导,自组织学习等多方面,多种教学方式的结合其本身代表着转动课堂具有较高的发散性,这种发散性教学与传统教学相比具有非常大的教学优势。学生学习主动性不高,课堂地位处于从属地位是传统教学中学生地位的表现,一方面,学生从属性地位是有历史原因。长期以来学生学习接受的教学思想均为传统型,习惯在教学过程中处于被支配地位,第二角色,虽然在各个教学学生阶段都强调学生主体性地位,但面对应试考试的压力,学生成绩的好坏更多的是通过教师填鸭式教学以及大量训练得来的,并不能真正反映一个学生真实学习能力;另一方面,学生从属性地位具有有现实原因,学习本身具有乏味性,学生面临的外界诱惑比较多,特别是大学阶段,大学本科阶段管理比较人性化、管理更多依靠学生的自我管理,但是学生自我管理的能力不高导致学生学习兴趣不高,集中表现为部分学生逃课现象。本科有机化学,内容的难理解与学习难度的增加,打击了学生学习的积极性,因此,转动课堂的发散性对提高学生学习主动性具有非常明显的作用,例如,课前视频预习过程中,学生遇到问题可以直接用手机和课本进行知识的扩展学习,特别是面对化学专有名词时,学生主动式学习要比教师传授在记忆和应用方面具有非常大的优势。而且转动课堂更多侧重于自我管理的引导,无论从课前预习还是课堂分组讨论还是课后的资料整理和知识扩展,整个过程均为引导下的自主管理行为,因此对提高学生学习能力与兴趣具有较高的价值。
关键词:旅游文化;选修课;教学设计;教学效果
一、非旅游管理专业开设《旅游文化》选修课的需求分析
我国高等院校开设的《旅游文化》课程最初只是旅游管理专业的核心基础课程。但是,随着我国旅游业的快速发展,大学生的旅游需求也在日益增加。在旅游过程中,大学生不再满足于走马观花式的浅层旅游,而是渴望对旅游进行深层次的文化探求。由此,高校中的很多非旅游管理专业的学生对《旅游文化》课程产生了浓厚的兴趣。在这一需求下,高校也就顺势顺时把《旅游文化》课程作为选修课推向非旅游管理专业的学生。该课程的开设满足了非旅游管理专业学生对旅游文化方面的知识需求,也成为很多非旅游管理专业大学生提升其旅游文化素养的热门选修课程。
二、《旅游文化》选修课的课程定位和教学目标
作为非旅游管理专业选修课程的《旅游文化》,不同于旅游管理专业的核心基础课程,在课程定位和教学目标的设置上都有很大的不同。在课程定位上,非旅游管理专业《旅游文化》选修课程的开设是为了在大学生中普及旅游文化常识,弥补学生所缺失的旅游文化基础知识,拓宽学生在旅游方面的知识面,开阔学生的旅游视野,从而提升学生的综合文化素养。同时,该课程的开设对于弘扬、传承我国的传统文化,培养学生的爱国主义情怀也有很大的帮助。在教学目标的设置上,希望通过该课程的学习使学生了解、理解,进而掌握旅游文化所涉及到的基础知识,激发学生的旅游兴趣和对旅游文化本身的喜爱,进而引发学生对自然、文化旅游资源的热爱之情。
三、《旅游文化》选修课的教学内容设计
作为一门选修课程,《旅游文化》所要面向的是不同专业的学生。由于每个专业学生的实际情况以及前期所学的相关课程都不尽相同,所以就造成了不同专业学生对旅游文化知识需求的差异性。基于此,在课程讲授过程中需要对《旅游文化》的内容体系做或大或小的修改、增删,还需要在传授同一知识内容时做或深或浅的调整。比如,《旅游文化》选修课如果针对的是酒店管理专业的学生,那么在讲授的过程中就需要注意两点:第一,扩大《旅游文化》的内容体系,尽可能的拓宽学生的旅游知识面。因为酒店管理专业的学生未来的职业和旅游有着莫大的关系。作为一个酒店的服务员,不仅需要懂得酒店管理的知识和技能,还需要懂得较多的旅游文化知识,这样才能更好地和游客(住店客人)进行有效地沟通和交流。第二,对《旅游文化》的部分内容进行删减或者点到为止。例如,《旅游文化》教材的通用内容中都会涉及到“饮食文化”“酒文化”和“茶文化”等内容。而酒店管理专业的课程体系中大多会涉及到专门的“饮食文化”“酒文化”和“茶文化”。所以,在《旅游文化》讲授过程中这部分的内容就可以进行适当的调整。另外,在课程内容体系上,要适当增加高校所在区域地方性旅游文化的内容。传统的《旅游文化》教材中所涉及到的内容大多是通用的,在地域范围上涵盖了整个中国,没有针对某个地域的旅游文化。在实际授课过程中,教师可以针对性的加入高校所在区域的地方特色旅游文化的内容,以此让学生更加熟悉自己生活的地方的旅游文化,从而引发学生对该地的热爱之情。比如,河南省的地方高校开设《旅游文化》课程就可以把河南省的特色旅游文化,诸如古都文化、名人文化、节事文化、武术文化、花卉文化等列入到课程内容体系中去。
四、提升《旅游文化》选修课课堂教学效果的策略
对于非旅游管理专业的学生来说,《旅游文化》课程只是一门选修课。在学生的心中,选修课没有必修课的地位重要。所以,上课对他们来说就是喜欢了就听,不喜欢了就不听。如果老师的课堂讲授吸引不了学生的兴趣,光凭学生选课时的一时热情,他们上课的热度会慢慢降低。所以,要想办法提升《旅游文化》的课堂教学效果,吸引学生的注意力,让学生喜欢上、愿意上。在提升《旅游文化》选修课课堂教学效果的策略方面,应该把握以下三点:第一,把知识变得有趣儿。“知识性+趣味性”,寓教于乐,是吸引学生上课,提高学生学习兴趣的重要法宝。老师需要想办法让这门课程变得既有趣味性又有知识性,既吸引了学生的注意力,又传授了旅游文化的知识。在《旅游文化》的课程内容中有很多知识都可以和趣味性相结合。比如,在“旅游中常用的历史文化常识”中就可以把历史文化常识和历史发展、历史故事以及现实应用相结合;在“旅游建筑文化”中对宫殿、官衙、坛庙、陵墓、长城、关隘、地方民居的讲授就可以融合历史,还可以让学生分享以往旅游中对建筑的感受以及学习本章内容之后对旅游建筑的审美看法等;在“旅游饮食文化”中可以把讲授和教学视频相结合,给学生呈现生动的影音画面,更好地理解美食的魅力。第二,利用手机呈现信息化交互式课堂。随着智能手机的普及,大学生上课带手机、玩手机几乎成了大学课堂的标配。与其一味地禁止学生玩手机,倒不如想办法在课堂上很好地利用手机。现在的教学App软件非常多,也非常好用。教师可以选择某一教学App软件,利用手机教学资源、作业、开展课堂讨论。这种交互式的手机教学App软件既方便了老师,也吸引了学生的兴趣,提升了学生自主学习的能力。第三,采用多媒体教学方式。《旅游文化》课程中的很多“文化”属性的内容采用传统的板书形式很难让学生准确理解。比如,“旅游饮食文化”中涉及到的菜肴的色、香、味、型等内容;“旅游建筑文化”中涉及到的不同建筑的类型以及建筑的结构布局等内容。如果单纯凭借黑板板书和老师的讲授,学生很难对菜肴、建筑的类型以及建筑的结构布局有直观、生动、形象的理解。采用多媒体教学方式就可以利用PPT课件的精美图片以及播放饮食、建筑方面的纪录片把“文化”呈现出来,带给学生美的感觉体验。另外,在使用多媒体教学方式时要特别注重PPT课件的制作。因为旅游本身是一件赏心悦目、令人心情愉快的事情。所以,《旅游文化》PPT课件的制作也要和旅游相匹配,要制作精美、图文并茂、逻辑清晰,让PPT课件本身也能够吸引学生,带给学生美的感受。
【参考文献】
国内有机化学专业强的大学如下:
中国科技学院、兰州大学、天津大学、南开大学、河北大学、广西大学、广州大学、石家庄学院、山西大学、太原师范学院、内蒙古科技大学、南京师范大学、福州大学、华东理工大学、北京大学、华南理工等院校。
(来源:文章屋网 )
[关键词]生物;有机化学;教学改革
有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质、反应以及制备的学科;有机化学课程是我校为生命科学与技术学院生物科学、生物技术、生物工程以及食品专业本科生开设的一门重要的基础课之一,我校使用的是高等教育出版社出版汪小兰编著的第四版《有机化学》。随着如今高考扩招的盛行,入学学生的化学专业知识水平相对较低,而且我校的有机化学教学时数的进一步压缩(理论64学时,实验32学时),如何为生物类专业本科生教授好这门课程成为每位任课教师面临的难题,如何进行科学的教学改革是我们需要承担的一项长期而艰巨的任务。我们需要不断的进行探索、研究、总结,为学生能更好地掌握这门课程的核心内容做到“量体裁衣”。下面从以下几个方面进行介绍。
1钻研教材,认真备课
教材是知识的主要载体,也是师生完成教与学双边活动不可缺少的媒体。但是由于受篇幅的限制,教材在内容的系统性和前沿性等方面存在一定的局限性。如果在教学中仅仅对教材内容做简单陈述,无意会对学生造成照本宣科的印象,这样势必会影响最终的教学效果。“给别人一碗水,自己得有一桶水”,教师在在备课时不仅要参考大量的有机化学教材,还应融入一点有机化学前沿领域的研究热点。教师应对教材的内容进行分析、比较、归纳和总结,使知识更加调理清晰、浅显易懂和生动形象。同时从多角度、多层次、综合、全面理解和诠释每一个知识点,这样更有助于学生加深对所学知识点的理解和记忆。例如对于亲核取代反应两种历程SN1和SN2的影响因素的讲解,我们可以以图表的形式列出不同烃基、离去基团、试剂的亲核性以及溶剂对两种反应历程的不同影响。教师在讲解时逐个比较,使不同之处得以彰显。备课时要要尽量做到重点和难点突出,学生要掌握的重点和难点要精讲细讲,可以按照自己编排的顺序,不必按照教材的章节顺序来讲,尽量使用学生容易接受的方式来进行讲授。
2培养学生的学习兴趣
培养学生的学习兴趣是教授一门课程的重要环节。教师在教学中应努力激发并培养学生学习有机化学的兴趣,使学生在学习过程中感受到这门课程的乐趣[1]。我们日常生活中的许多方面都与有机化学有千丝万缕的联系,如药物、材料、能源和染料等都与有机化学密不可分。在课程的导入和讲解过程中,适当地穿插一些有机化学小故事、小趣闻。不但能起到活跃课堂气氛的作用,而且能增强学生对这门课程的求知欲,同时也能提高教学效果。例如在绪论中讲述药物和有机化学的关系时,先向学生介绍临床上用的一些药物,如奎宁、可卡应、阿托品和吗啡等药物都是从天然的植物中发现的,但是这些药物分子结构的确证都是通过有机化学的分析方法实现的,而且有机合成化学的发展最终使这些药物分子实现人工合成。从而让学生认识到,一种天然药物的发现,要经历分离提取、结构确证和人工合成等步骤,所有这些步骤的进行有需要有机化学的知识作为基础。在讲解烯烃的化学性质之前,我向学生介绍乙烯能作为植物生长调节剂以及乙烯的产量是世界上衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一,我们新疆就有能够年生产百万吨乙烯的工厂,它就是中国石油独山子石化分公司乙烯厂。这些能够结合专业特点的丰富的课堂教学内容、联系与生命现象及人类日常生活紧密相关的化学知识,能够激发学生对有机化学的学习兴趣,从而调动学生学习有机化学知识的主观能动性,最终加深理解并增强记忆。此外,我校设立了大学生创新实验,教研室的部分老师承担了一些创新实验计划项目,将一些对有机化学有研究兴趣的学生吸纳到课题组开展一些创新实验的研究也能够提高学生对于这门课程的学习兴趣。
3发挥多媒体教学的优势
采用多媒体教学使在传统教学中难以描述的教学内容和无法观察的现象以图象和动画进行动态模拟,生动直观地展示出来,克服了传统教学无法用语言和板书的形式体现以及难以理解的弊端,从而能够解决传统教学模式下的一些教学难点。例如:在讲到卤代烃的双分子亲核取代反应机理时,在经历过渡态之后会出现产物的构型翻转,因为产物的立体结构发生了变化[2],在平面上很难描绘清楚,很难让学生直观的去体会这一构型翻转的过程,增加了学生的理解难度。此时,可以利用多媒体课件做出卤代烷的立体结构以及反应过程的动画演示,形象直观地展示在屏幕上,让学生一目了然,更深刻的理解为什么这是一个双分子取代的过程,同时也调动了学生的学习兴趣。另外,多媒体技术可以用形象的声音和画面把课堂演示实验中有毒的、有危险性的实验通过过程模拟,使学生很快地理解并接受。例如:讲解醇与金属钠的反应时,应用此反应与醇和水的反应作比较来说明醇比水的酸性弱些,可以用演示实验,但是控制不好用量的话,会有一定危险,则可以用flas将整个过程形象的展示出来,大大降低了学生理解的难度。多媒体教学作为一种新型的教学手段,极大地激发了学生的学习兴趣。它使静止的化学问题动态化、复杂的化学问题简单化、枯燥的知识趣味化,有助于培养学生的创造性思维。
4加强实验课的教学
有机化学是一门以实验为基础的学科。有机化学基础理论和有机化学实验是相辅相成的,理论的学习为实验的顺利进行奠定一定的基础,而学生通过做实验又会加深对于有机化学理论的认识,任何重理论轻实验的教学都是错误的[3]。因此,在有机化学教学中要加强实验课的管理。在实验教学中,我们提前通知学生下一周将要进行的实验,要求学生做出充分的准备,书写出合格的预习报告(包括实验目的、实验原理、需要的试剂药品及其重要的物理常数、实验装置图、详细的实验步骤等)。在实验开始前,逐一检预习报告并指出存在的问题,经签字同意后,学生才开始做实验。实验装置由学生自己装配,自己由原料合成指定产物,并分离提纯,要求学生仔细观察实验过程,如实记录实验现象,在实验记录本上叫学生编号,不得任意涂改、撕毁原始记录。在实验过程中出现的问题,我们只进行启发性的引导,由学生自己找出原因并解决问题,绝不让学生养成在实验中过度依赖指导老师的习惯。实验完成后检查实验记录本,最后签字认可,方可离开实验室。并要求学生课后独立完成实验报告,坚决杜绝相互抄袭的现象,要求学生将重点放在讨论部分,要求他们对该实验的成败以及产率高低的原因进行分析,写出自己对该实验的意见和体会。实验课的教学不仅培养了学生的实际动手能力,还使学生加深了对理论知识的理解与掌握,掌握了研究有机化合物的实验方法和技术。同时,也培养了学生实事求是与积极探索的精神,善于思考和敢于创新的能力,全面提高了学生的综合素质,从而使学生具备一定的科研能力。
5改革考试考核办法
改革考试考核形式,纠正应试型学习习惯是教学过程的重要一环,是对教与学两个方面效果的检验。通过考试,不仅可以全面评价学生对基础知识、基本技能以及应用能力的掌握程度,还可以获取进一步教学改革的信息。我校之前的有机化学考试都以期末考试为单一形式,这样“一考定输赢”的考核办法造成学生忽略平时的学习,考试前两周加班突击的学习状况,其分析问题和解决问题的能力并没有在学习中得以提高。这种传统的考试办法已经不能适应当今知识信息化的时代。我们改革了这门课程的考试办法,全面评定学生的成绩,采取考核与考试相结合,平时与期末相结合的策略。在这门课程的最终总评成绩中,平时成绩占10%,实验成绩占20%,期末考试占70%。其中,平时成绩由考勤、作业和课堂提问组成。这样全面评定成绩的方法调动了学生在平时学习有机化学基础知识的主动性,也促使学生不能忽视有机化学实验的教学,同时也避免了学生期末考试前加班突击的局面。有机化学知识的获得源自于对有机化学基础理论的认知以及科学地进行有机化学实验,对培养学生的创新能力以及综合素质的提高十分必要,为学生后续专业课的学习奠定一定的基础。在教与学的过程中,勇于尝试并加强教学改革,在改革中不断完善和发展,不但能提高学生学习有机化学的主观能动性,而且在全面提高学生的科学素养方面发挥出应有的功能。
参考文献
[1]李炳奇,廉宜君,马彦梅.多学科综合性大学有机化学教学改革的研究与实践[J].广东化工,2007,34(1):95-97.
[2]汪小兰.有机化学(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2005.
强化作业,有益于学生掌握知识的熟练程度,增强教学效果。教师针对不同章节的不同重点内容,选择相应的课后作业题目让学生练习,同时学校设有相应的有机化学作业本,作业本上的题目都是教师根据教材内容精选的练习题目,学生课下应先独立完成,通过一定题目的练习,对所学知识进行巩固应用、加深理解,同时教师通过学生的作业情况,了解学生对知识点的掌握情况,有针对性地对作业进行讲解,同时调整下一步授课方式方法,做到有的放矢。
2理论与实践相结合的教学方法
在理论课讲授的过程中,组织学生去相关企业实地考察和参观,比如当地的一些与化学相关的化工石油或制药企业。或将一些相关录像资料引入多媒体课件教学中,活跃课堂气氛,增强教学效果,培养应用型人才。
3对各章节相关知识点进行类比、总结和归纳
授课过程中,各章节相似知识点进行类比,使知识系统化,有助于学生理解和记忆,很多同学反映在学习时,往往是学了后面的忘了前面的,这就需要教师在授课时,不时地对所学知识进行类比、总结、归纳,比如烯烃、炔烃化学性质的相似与反应条件的区别,碳链增长的方法有卤代烃与氰化物作用和羟醛缩合等。这样,就会使一些分散的知识点相互联系,便于学生掌握、记忆。
4增强课堂趣味性,提高授课效率
在教学中,可以把与药学专业相关的药物知识渗透到课堂中来,比如增设一些药物发展史资料,丰富授课内容,比如1965年9月17日,中国首次人工合成结晶牛胰岛素;1913年美国化学家台维斯从鳕鱼肝中提取到维生素A,它是人体眼部和皮肤组织不可缺少的物质,缺少它会患夜盲症和干眼病等;1910年波兰化学家丰克从米糠中提出维生素B1,缺少它会得脚气病和神经性皮炎;1933年美国哥尔倍格从牛奶中提取出维生素B2,缺少它会患口腔炎、皮炎等;维生素C是在柠檬汁中被发现的,维生素D是在鱼肝油中发现的。这些都是平时同学较熟悉的药物,在多媒体授课时引入到教学中来,一带而过可以增强课堂的趣味性,提高授课效率。
5培养高素质应用型人才,提高学生解决实际问题的能力
实践能力是应用型人才培养的一个重要环节,学生面临问题时能够自己发现问题、分析问题、解决问题。如黑龙江八一农垦大学理学院开设的设计性试验,就能够使学生在分析问题、设计鉴别途径的过程中掌握解决问题的方法,培养学生解决实际问题的能力。例如设计性试验醇、酚、醛、酮的鉴别,学生课下根据所学理论知识设计好鉴别方法,课上通过亲自动手操作验证自己的方法是否可行,这样培养了学生积极参与实验研究,乐于探索问题研究的精神,提高了学生的整体素质,适应当今社会对应用型人才的需求。