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      煤化工專業有機化學課程教學改革的探索與實踐

      發布時間:2020-10-10 09:19所屬分類:化學加入收藏

      摘 要 有機化學是研究碳氫化合物及其衍生物的組成、結構、性質、反應及制備的一門學科,是煤化工專業必修的專業基礎課。根據培養工程應用型人才要

        摘 要 有機化學是研究碳氫化合物及其衍生物的組成、結構、性質、反應及制備的一門學科,是煤化工專業必修的專業基礎課。根據培養工程應用型人才要求,結合作者的教學實踐,探討了如何提高有機化學教學質量,從教學內容的精選和優化、教學方法改進和教學方式的多樣化等方面,對高校有機化學教學改革進行了探索與實踐。

        關鍵詞 有機化學 教學改革 探索 實踐

      化工論文發表

        0引言

        有機化學主要的研究對象是碳、氫化合物及其衍生物,作為化學學科的一個重要分支,有機化學同時具備了較強理論性和實踐性。《有機化學》是相關化學類專業的必修課,對于我院以煤化工為特色的化工專業也是一門重要的專業基礎課。涉及到的有機化合物及其物理化學性質貫穿整個煤化工專業課程體系,該課程安排在本科二年級秋季進行,通過有機化學課程的學習,使學生認識有機化合物結構與性質之間的關系,掌握有機化學反應的基本知識和基礎理論,熟悉不同種類有機化合物之間的相互轉化規律,為后續《煤化學》、《煤炭液化》和《焦化工藝學》等課程打下堅實基礎。

        目前為了增加學生實踐課程(含實驗、素質拓展實踐)所占學時比例,我校對理論課時進行了縮減,因此有機化學的理論授課學時數相對減少,而有機化學的基本內容較多,有機化合物種類多,反應方程式多,反應機理復雜,學生學習時都覺得冗長,枯燥難懂,相關知識點分散且繁多,抓不住重點,難理解,難記憶,理論性強而不懂如何運用。因此如何提高有機化學的教學質量,使學生在有限的學時內掌握有機化學的重要知識點就成為擺在我們面前的一個重要課題。筆者認為,要想有效地提高有機化學課堂教學的教學效果,應該從精選教學內容、改進教學方法和豐富教學方式等方面進行改革。

        1緊密圍繞培養工程應用型人才,精選課程教學內容

        有機化學研究有機化合物及其化學原理的學科,也是非常有魅力的基礎學科之一。包括對碳氫化合物及其衍生物的結構、物理化學性質、反應機理及化合物合成的研究。目前通用的《有機化學》教材有很多不同年份,不同版本,而我們煤化工的學生選修的有機化學課程學時少,并且針對培養工程應用型人才這一目標,在教材選取時選擇了清華大學化學系教師團隊主編的《有機化學》。

        在教學方面,雖然教材上已經對大部分知識點進行了縮減,但是從內容上仍需要保持自身的系統性和完整性,對經典理論內容難以取舍,學時少,內容多的矛盾仍然存在。這就需要教師根據本專業的特點精選教學內容,在保持課程體系的科學性、邏輯性和系統性前提下對課程內容分級講授。可將課程內容分為精講、簡要介紹和自行學習三個板塊進行。精講的內容是主要是最基礎的、最重要的、貫穿整個有機化學學習過程的內容,如有機化學的核心內容——有機化合物的結構及其與功能之間的關系。有機化學研究的是有機化合物及其衍生物,而有機化合物的主要物理和化學性質都是由其特定結構決定的,因此在每個章節開始時需要重點講述具有相同官能團的化合物的結構特點。理論方面還需要重點講解有3個效應(誘導效應、共軛效應和超共軛效應)及2個難點(反應歷程、分子重排),在充分理解和掌握有機化合物電子分布的前提下,在各章節針對受上述3個效應影響的具體化合物時,再進行講解效果較好,學生更容易理解和接受。對于反應歷程的介紹,主要是幫助學生了解有機化學反應經歷的具體步驟,在緒論部分總體介紹相關的系統知識,如活化能、反應熱和反應能線圖等,在各章節會詳細針對具體反應進行分步講解,對學生要求能看懂反應機理即可,遇到類似反應機理可以自行學習。

        有機化學另一個重點和難點內容是有機化合物的命名,雖然化合物的命名有明確的系統命名步驟和原則,但是學生在遇到含有多個官能團的化合物時經常出錯,在遇到命名過程中的一些特殊情況時也未能理解和掌握。為了幫助學生克服在學習命名規則的時候一看就懂、一做就忘、一寫就錯的問題,在講授這部分內容時,我們首先在第一章緒論部分對系統命名法進行詳細講解,給學生一個完整、系統的理論認識,因為化合物的命名會貫穿整個有機化學學習的每個章節,在各個章節遇到不同官能團的有機化合物,我們還會反復講解、練習和鞏固系統命名法,并且課堂上一邊講解一邊讓學生當堂練習,根據學生書寫時易出現的問題可以及時掌握并解決,加深印象。此外,有一些化合物的命名比較特殊,如多環烷烴(螺環烴和橋環烴)、芳香族化合物(萘、蒽、菲等)、羧酸衍生物(酰鹵、酸酐、酯、酰胺)等,會在遇到時進行單獨講解。

        2線上線下教學方式相結合,課堂教學多樣化,提高學生學習熱情

        2.1充分利用現代教育技術作為教學媒體

        現代科技的迅速發展為教學手段的進化提供了創新和突破的發展空間,師生之間相互交流交流的渠道日益多元化,計算機網絡、多媒體等現代信息技術的普及,可以彌補傳統課堂教學的板書授課中學生對抽象概念理解不足的問題。特別是對于有機化合物分子結構中的電子云密度分布,在傳統教學中只能給出定性的說明。利用多媒體繪制的電荷分布示意圖,可以給學生更直觀的影像,這對于幫助學生理解不同官能團化合物為何會吸引缺電子,或富含電子的試劑的原因,當學生學過一類具有相同官能團的化合物后,在學生頭腦中會形成更為立體、形象的化合物電子云分布情況,幫助學生理解化合物分子的電性分布,進而掌握有機化學反應各步驟的反應機理。

        針對學生缺乏有機化學物結構空間結構意識和空間想象力,對電子效應和化學反應過程中電子的遷移存在空間邏輯思維的障礙,可以利用Diamond、Chem3d和3D球棍模型編輯器等繪制出立體的化合物空間球棍模型結構給學生進行多種不同的展示,學生不僅可以更直觀地觀察化合物的空間結構,還可以根據要求進行翻轉、變換角度、放大及動態演示等操作,更形象生動的畫面可以吸引學生,激發學習興趣。此外,在少學時情況下,利用多媒體制作課件可以講授更多知識點,提高課堂效率。

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