有机合成化学10篇

有机合成化学篇1

有机合成是有机物的性质的应用,要求学生熟练掌握好各类有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系以及重要官能团的引入和消去等基础知识。在前三节的学习中,学生掌握了醇、酚、醛、羧酸、酯等含氧衍生物的结构特点、物理性质、化学性质以及用途等方面的知识。学生的逻辑思维能力以及信息迁移能力有了显著提高,通过本节课的学习,学生将会认识到合成的有机物与人们生活的密切关系.对学生渗透热爱化学、热爱科学的思想教育;通过有机物逆合成分析法的推理,进-步培养学生逻辑思维能力以及信息的迁移能力。

二、学生分析

1.学生已有知识分析:已知各类有机物的性质

烷烯炔苯及苯的同系物、卤代烃、醇、苯酚、醛、羧酸、酯的性质。

2.学生思维能力要求:充分运用正向思维和逆向思维方法,掌握有机合成的解题方法,特别是逆向合成分析法。通过教材例题掌握逆合成分析法的解题思路,并能熟练运用。

三、新课程标准要求

1、举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用;

2、认识卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点,知道它们的转化关系

四、教学目标

1、知识与技能目标:

①掌握烃及烃的衍生物性质及官能团相互转化的一些方法

②了解有机合成的基本过程和基本原则

③掌握逆向合成法在有机合成用的应用

2、过程与方法目标:

①通过小组讨论,归纳整理知识,培养学生对物质性质和官能团转化方法的归纳能力

②通过有梯度的与生活实际相关的有机合成的训练,培养学生的逆合成分析法的逻辑思维能力

③通过设计情景问题,培养逆合成分析法在有机合成中的应用能力

3、情感、态度与价值观目标:

①培养学生理论联系实际的能力,会结合生产实际选择适当的合成路线

②通过对新闻资料的分析,使学生关注某些有机物对环境和健康可能产生的影响,关注有机物的安全生产和使用问题

③通过逆合成分析法的研究,培养学生逻辑思维的能力

五、教学重、难点:

①官能团相互转化的方法归纳

②逆合成分析法在有机合成过程分析中的应用

教学难点:

逆合成分析法思维能力的培养

六、教学方法、手段:

①新闻材料分析,分组讨论,引导启发、激发思考、情景问题的创设与解决、多媒体

②针对难点突破而采用的方法:通过设置有梯度的情景问题,分三步,让学生由浅入深的进行合成训练,在动手训练中自己体会、掌握逆合成分析法的思维方法

七、课时安排:1课时

八、教学过程设计:

教师活动

学生活动

设计意***

【引入】

多媒体展示与PVC保鲜膜有关的“新闻链接”以及“资料卡”,创设一个与生活密切相关的合成情景引入新课(资料见后附表)

【情景创设1】

你能够根据已学的知识,利用一些常用的原材料,合成PVC吗?

【教师评价】

让学生把自己的方案写到黑板上,做出评价

【新课】

教师作归纳,以PVC的合成为例,引出有机合成的过程,以流程***直观展现

【过渡】

实际上很多时候有机合成是不能一步到位的,那我们要学会分析比较目标化合物和基础原料之间在骨架构建和官能团转化的联系,这就要求我们掌握一些官能团的引入或转化方法。请同学们以学习小组为单位,共同讨论完成“思考与交流”

归纳内容

【教师引导】观察学生的讨论情况,做出适当的引导

【教师评价】提问不同小组学生的讨论成果,作出肯定与评价,引导学生做好归纳总结

【过渡】当我们掌握了一些官能团的引入或转化方法后,就要学会把这些方法应用到有机合成过程中了

【情景创设2】

在日常生活中,饮料、糖果中常常添加一些有

水果香味的酯类香料,例如具有苹果香味的戊酸戊酯,你能利用1-戊烯为原料合成戊酸戊酯这种香料吗?

【教师评价】

对学生的成果作出评价,及时纠正错误;

引导学生思考总结逆合成分析方法的思路

【过渡】

我们发现,在分析合成路线的时候,可能会出现要对不同原料或合成路线的选择,那么

【情景问题创设3】

想一想:结合生产实际,同学们,你认为在选择原料和合成途径时,你应该注意一些什么问题?

【教师归纳】

选择有机合成路线应遵循的一些原则:

???反应条件必须比较温和

?产率较高

?原料地毒性、低污染、廉价

【过渡】

逆合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线是,它是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体,该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物。而这个中间体的合成也是从更上一步的中间体得来的。依次倒推,最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。下面,我们就利用这种分析法,来完成这一道练习:

【例题练习】

试用逆合成分析法研究合成草酸二乙酯的路线

【小结】

本节我们要重点掌握:

1、一些常见官能团引入的方法

2、在有机合成中应用逆合成分析法

【作业布置】

1、课后习题1、3题

2、思考课本P64学与问

通过阅读新闻资料,联系已学知识,解决一个合成问题,初步体会合成的过程与方法

【活动1】

迁移已学知识解决新问题,写出方程式

自我评价

形成对有机合成的基本过程的认识,初步了解有机合成的思路

【活动2】

以学习小组为单位进行讨论,共同合作完成“思考与交流”的归纳

在评价过程中自我纠正错误,对官能团的引入和转化方法做出更准确的归纳

【活动3】

利用已学的知识,解决问题,寻找出合成路线

自我评价

受启发,思考

思路分析

联系生活中的实际,思考选择有机合成路线应遵循的一些原则,

各抒己见

应用逆合成分析法完成练习,分析思路,写方程式。

自我评价

总结归纳本节知识,

了解课堂学习重点

创设情景,联系时事新闻、生活实际,激发学生学习兴趣;

设计一个较容易的实际合成训练,为培养有机合成的分析方法作铺垫,作为完成后面的练习做准备

以学生所做的练习做过渡,引出有机合成过程,培养学生理论联系实际的能力

通过小组合作,培养学生的合作能力,而且本活动要求学生有一定归纳能力,学生之间可以互补

培养学生归纳总结的能力

培养学生逻辑思维的能力,对知识的应用能力

初步培养学生的逆合成分析法的思维能力

设计一个中等难度的实际合成训练,为培养有机合成的分析方法作铺垫,作为完成课本中有一定难度的例题做一个过渡

培养学生的理论联系实际的能力

进一步培养逆合成分析法的思维,在训练中掌握逆合成分析法在有机合成中的应用

将课本的学与问部分留给学生课后思考交流,将在下一课时作出评价

附表1:

新闻链接:

?2005年9月2日,中国包装网刊登了题为《美国:保鲜膜包食品有害健康》的文章,指出PVC含有致癌物

九.教学资源建议:

1、为了增强学生的理性和感性认识,可利用大量的***片信息、flas和视频材料。

例如在对不同有机物的相互转化的教学中可利用动画模拟转化过程中官能团中旧键的断裂和新键的形成过程,让学生从立体的角度对有机合成有一个理性的理解。

2.充分利用人民教育出版社的相关网站及教师研修网等查询所须内容。

例如:对某些教学内容的教学***片和***片,可以充分利用网站:资源。

有机合成化学篇2

【关键词】绿色化学;有机合成;设计;应用

前言

众所周知,化学科学研究成果和化学知识应用,创造了无数新产品进入每个普通家庭,使我们衣食住行各方面都受益匪浅。但是另一方面,随着化学品大量生产和广泛应用,给人类原本和谐生态环境带来了严重污染,威胁着人们健康,伤害了我们赖以生存地球。

基于这种情况日趋严重,1990年美国制定了《污染预防法案》,明确提出“污染预防”这一概念。此后,人们赋予这一新鲜事物不同名称:环境无害化学、清洁化学、原子经济学和绿色化学等等。美国环保局率先在***文件中采用“绿色化学”这个名词。之后,1995年美国***府设立了“总统绿色化学挑战奖”,1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志,日本也制定了以环境无害制造技术等绿色化学为内容“新阳光计划”,绿色化学很快成为国际化学科学前沿。1995年中国科学院化学部组织《绿色化学与技术》推进化工生产可持续发展途径,院士咨询活动,结合国内情况,提出了发展绿色化学与技术、消灭和减少环境污染源7条建议。1997年由国家自然科学基金委和中国石油化工总公司联合资助“九五”重大基础研究项目“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”正式启动。

1 绿色化学概念

绿色化学(Green Chemistry)又称为环境友好化学(Environmentally Benign Chemistry),是近几十年来国际化学界提出一个新概念,它核心理念是:在化学反应过程和化工生产过程中不使用或减少使用有害物质,减少或消除有害产物生成,从源头上消除化学、化工生产对环境和人类健康负面影响。美国在1996年设立了“绿色化学挑战奖”,以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出贡献企业和科学家。绿色化学遵循原则有:①从源头上防止污染,而不是在最后治理污染;②合成方法应具有原子经济性,即尽量使参加反应原子都进入最终产物;③在合成方法中尽量不使用和不产生对人类健康和环境有毒害物质;④设计具有高使用效益低环境毒性化学产品;⑤尽量不用溶剂等辅助物质,必须使用时要用无害溶剂;⑥反应条件温和,能耗要最低;⑦尽量减少副产物。凡是能够符合以上原则中一条或几条化学反应和化工生产工艺都可称之为绿色化学。

2 绿色化学概念在有机合成设计中应用

2.1 有机合成中原子经济性

原子经济性概念是1991年由Trost首先提出,即原料分子中究竟有百分之几原子转化成产物(也即原子利率:原子利用率=预期产物相对分子质量/所反应物相对分子质量@100%)。Trost认为,合成效率是合成化学方法研究焦点。合成效率包括两个方面:原子经济性和选择性。一个有效合成反应不但要有高度选择,而且要具备较好原子经济性,尽可能充分利用原料分子中原子。环氧乙烷是生产聚氨酯类产品重要原料,传统方法以乙烯、氯气和氢氧化钙反应制得,原子利用率仅为25%,但改用乙烯在银催化剂存在下进行氧气氧化反应,原子经济性就表现出来了,其原子利用率高达100%.

2.2 绿色溶剂采用

有机合成一般避免用水作反应介质,但因为水是地球上自然丰度最高“溶剂”,价廉、无毒、不危害环境。Breslow发现,环戊二烯与甲基乙烯酮环加成反应在水中较之异辛烷为溶剂反应快700倍。随后,Grieco在水相环加成方面也作了许多开创性工作,结果发现水相中反应比有机溶剂中反应产率高。

2.3 选用绿色催化剂

缩酮目前合成大都采用HCl催化,若用SnCl4/NaHSO4催化,则可以减少酸催化剂带来污染,并且还提高了产率

2.4 绿色合成原料采用

在有机合成设计中,为了达到环境友善目,采用绿色合成原料可以在化学反应源头预防、控制污染产生。碳酸二甲酯(DMC)是一种新型绿色化学原料,其毒性远远小于目前使用光气。DMC不仅可以取代光气等有害有毒化学物质作羰基化剂,还可以利用其独特性质来制备许多衍生物。DMC传统光气制法有许多缺点。新改进方法为:

2.5 实现少排放、零排放

实现清洁生产是绿色化学与有机合成设计相结合最终目,如果暂且尚无条件使用绿色原料,就应该采用循环工艺,尽可能地减少废料排放。

3 绿色化学前景展望

绿色化学是实现污染预防最基本和最重要科学手段,其目是实现污染物排放低、资源和能源消耗少化学反应和生产工艺。基于绿色化学社会效益和经济效益,绿色化学领域研究将会成为高校、科研机构、高技术企业重要研究方向。

结语

绿色化学理念提出对化学与化工行业来说既是挑战又是机遇,任何国家或企业如果抓住机遇,就有可能在未来竞争中处于有利地位,解决好经济发展和保护生态环境难题。

参考文献

[1]曾向潮.有机合成实验绿色化学探索[J].化学试剂,2011,33(9).

[2]陈振明,刘金华,陶***华.生物催化在绿色化学和新药开发中应用[J].化学进展,2007,19(12).

有机合成化学篇3

关键词:精细有机合成技术;项目化教学;考核评价

《精细有机合成技术》是精细化学品生产技术专业的专业核心课程,是承担学生职业核心能力培养的一门课程。本课程的教学内容是由十多个有机合成单元反应组成的,各个单元反应既相互***又相互联系,也是一系列经典反应的抽象总结。传统的教学方法是将这些反应的规律与特点全部灌输给学生,然后安排期中、期末考试,进行理论知识的考核。这种传统教学方法的弊端在于,课程的理论性较强、考核手段单一,实践动手与理论脱节。如何有效地开展该课程的教学,一直是比较棘手的问题。

项目化教学具有项目载体、任务驱动、工学结合等特点,受到了国内外职业院校教师的普遍认可。为了解决上述问题,我们对《精细有机合成技术》课程开展了项目化教学的改革尝试,取得了解决问题的一些思路和方法。我们在三年制高中后大专的精细化工0711、0721班的第4学期进行了项目化改革的初步尝试。在项目化教学改革中,学生的基础知识已经具备,通过设立一些教学项目,以完成项目的方式,达到实践动手与理论知识的充分结合。这些项目主要是依据现实工作项目的具体过程分析而确定的,其主要特点是项目载体、任务驱动、学生主体、素质渗透、工学结合,学生各种能力的训练、素质的培养、知识的运用全部体现在项目完成过程之中。wWW.133229.cOm教学方式的改变,同时也改变了考核的方式,由过去传统的一份试卷决定学生学习成绩的考核方法改为项目化的过程考核。那么,这种项目教学实施后的教学效果如何评价?学生学习的质量如何考核?项目化过程考核的过程是怎样进行的?笔者从以下几个方面进行了探索。

改造企业案例成为适合教学的项目

项目教学的特点之一就是项目载体,通过项目训练实现学生知识的渗透、能力的掌握、素质的培养,因此,项目的选择十分重要。在项目的选择中不能单纯为了做项目而找项目,为了将所学的知识与将来的工作结合在一起,我们寻找了一些企业案例,并将此作为学生的项目。这样,既能让学生从课本上学习到知识,又能够将学习到的知识运用到工作中去,并能够从所做的实验中进行分析、总结,实现知识的提升,真正达到在做中学、在学中做的效果。如何寻找这些企业案例,并使这些案例能够适应学校教学的现状,就成为一项比较艰苦的需要花大力气的工程。

由于企业案例与市场相关,也与企业的生产能力、经营状态等有很大关系,所以不太适合直接作为学生的训练项目。在将有关的案例作为项目时,就需要将所选择的案例进行改造,使之成为适合教学和学习的项目。开发这些项目时,需要结合学校的师资、社会与化工企业的资源情况,首先确定精细化学品技术专业要求学生达到的职业技能、基本培养目标与核心技能目标。然后根据这些目标,由学校和企业共同组成专门人员负责从企业案例中寻找合适的项目、任务作为知识载体并由学校的教师最终开发成教学项目。所选项目必须是典型的,将其开发成教学项目后,要真正将知识与实践结合在一起。

例如肉桂酸的合成是企业里一个很大的项目,因为肉桂酸是重要的有机合成工业中间体之一,广泛用于医药、香料、塑料和感光树脂等化工产品中。在选择这个项目时,我们考虑了学校的实际情况,将合成过程安排在实验室完成,同时要求学生通过大量查阅资料,进行理论上的放大,产生了很好的教学效果。

项目的编排要符合学生的认知规律

由于精细有机合成所涉及的内容过于广泛,很难用一个项目涵盖所有的知识点,所以在选择项目时,应针对不同的知识点,选择企业中有关的案例作为项目。为了达到所有知识点的融合,在针对不同单元反应设计了8个项目后,又设计了2个综合项目,以求实现学生知识与能力的综合训练和提高。

教学项目在制定后,就需要按照从易到难、循序渐进的顺序进行排列。只有这样,才能够培养学生学习的积极性,有利于学生在工厂内和学校的实习实训基地学到尽可能多的知识,提高学习的效率。

笔者进行的第一个项目就是硝基苯的制备,这个实验只要一步完成,实验现象也比较明显。在完成这个项目的过程时,学生反映利用以前所学的有机化学知识和文献检索知识,很容易找到有关的解决方案。在完成这个项目的时候,既培养了学生进行项目化学习过程的学习兴趣,也使学生更容易归纳、总结出一些合成的基本知识。同时,学生熟悉了项目化的教学的过程后,所掌握的知识会更加牢固和易于应用。

通过一系列项目的训练,既能有效地利用学生的课余时间以及***书馆资源,又可充分进行知识的归纳总结。到笔者进行最后的综合项目时,学生已经感觉不到太大的难度,符合学生学习的认知规律。

建立适当的项目化教学过程与考核方案

传统的教学方法是教师讲,学生听,而传统的考核方式是用一张试卷决定学生的学习效果。这在某种程度上并不能真实反映学生的学习效果。因为学生的学习过程及对合成基础知识的动手操作能力是没有办法考核的。

采用项目化教学方法与传统方法有着明显不同,课堂的主体是学生自己,他们要完成具体的工作任务,一切都围绕着项目(或任务)来进行。学生在项目完成过程中探讨问题、研究问题、思考问题、讨论问题、分析问题,学生要阐述自己的观点,用自己充分的理由说服对方,说服项目委托方代表(项目形成时,模拟现实场景,教师作为项目的委托方代表,由学生竞争、投标,获得项目),还要运用查阅的资料、实验的数据、理论的根据等证明自己所做的事情是对的。也就是说,学生是自主学习知识,并且运用知识解决实际工作问题。随着项目化教学的实施,教师的身份、行为、结果都是不断变化的。项目布置时,教师的身份是项目委托方的代表;项目进行时,教师的身份可能有如下六种:一是提醒者,二是巡视者,三是咨询者,四是自由参与者,五是过程控制者,六是问题记录员。只有点评结果时,才是指导教师。

采用项目化的教学过程,建立针对操作过程的考核方式,用学生平时的动手能力、知识的归纳总结能力等来考核学生的学习情况,可以改善对学生学习效果的评价,通过一系列考核方式的改变,大大提高学生平时学习的积极性。学生在完成整门课程后,也反映这种教学方法和考核方式可使大家的注意力集中到如何通过自己的努力以及团队的合作完成一个项目,通过对这些项目的总结,对个人理论知识、动手能力的提高都有很大帮助。

在这个项目化教学过程中,笔者实施的项目化教学是首先建立项目化的情境,委托学生进行项目的投标,学生根据项目情况在实施之前做好人员分工,确定好各自的角色,做好相关的资料准备。

其次,为了不使学生仅仅为了完成项目而单纯地去做项目,在项目正式实施前,建立项目引导文,让学生能够在做项目之前把必需的理论知识先行巩固,在这个过程中,笔者把有关的电子教案、电子课件都提供给学生,供学生参考使用。

再次,进行项目投标,在这个过程中,由于项目化注重的是平时考核,所以在这里,笔者进行了有关项目投标(汇报)过程中所涉及的有关内容的考核,加强考核的针对性。考核方案的重点放在对资料的检索以及方案的形成上,通过学生的汇报和学生的互评来完善这一考核方案。在学生就投标的内容进行互评时,笔者发现有些学生不能及时确定实验方案,而且一些操作与理论会有些许脱节,所以,教师应适时对一些关键点进行引导和补充,使学生形成可以实施的方案,以便进入下一个环节。

又次,在学生形成自己的方案后,让学生进入实验室,实施自己形成的实验方案。对实验过程进行考核,按照实验室的要求进行,要求学生规范操作实验、按记录格式要求记录实验过程、及时解决实验中出现的问题。依据实验过程及最终产品的质量来对学生进行全面考核。

最后,学生完成了项目的实施阶段,将进入的环节是对项目的总结。这时,为了充分发挥学生的能动性,由学生在实验完成后,对相应单元合成的有关内容进行总结,并将所总结内容进行汇报。笔者在对这部分内容进行考核时,是按照学生所交试验报告以及学生汇报的内容进行综合评定,要让学生真正对自己的实践成果进行汇总,而不是简单地查找课本进行知识的罗列。

项目化教学成果总结

对学生进行的教学效果调查显示,超过90%的学生认为这种学习方法学到了以前课程上学不到的许多知识,并且将理论知识与动手能力结合得很好,并表示希望这种教学方法一直延续。学生从中得到一个启示:实验的过程并不是仅仅完成一个实验,而是一类合成中的一个特例。

项目化教学也存在一个难点,需要指导教师具有丰富的知识储备,能够及时解决学生提出的各种预先设想不到的问题。

总之,项目化教学的方法不同于传统教学方法,在这种教学过程中,教学项目的确立、教学过程的实验、教学效果的考核评价,都融合于项目的完成过程之中;学生各种能力的训练、素质的培养、知识的运用也全部体现在项目完成过程之中。项目化教学有利于提高职业院校学生的综合能力,有利于培养高职应用型人才。

参考文献:

[1]赵昊昱.精细有机合成单元过程课考核方法改革探索[j].辽宁教育行***学院学报,2006,23(2):109-110.

[2]侯文顺,胡英杰.关于项目化教学改革的考核评价探索[j].辽宁教育行***学院学报,2008,25(10):12-13.

[3]陈东红.有机化学实验[m].上海:华东理工大学出版社,2009.

有机合成化学篇4

关键词:有机化学;教学内容优化整合;教学改革

中***分类号: G642 文献标识码: A 文章编号: 1674-0432(2014)-06-90-2

根据《***关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高[2012]4号)精神,我校不断深化本科人才培养模式改革,构建本科人才培养方案新体系,培养多种类型的、高素质的、全面发展的创新人才。以学生为中心,全面优化课程体系,把知识传授、能力培养与素质提升贯穿人才培养方案的全过程。因而,随着大环境发展趋势和我校特点,我们必须优化整合适合农业院校科学的、全面的、发展的有机化学教学内容。从根本上激活有利于各方面与各因素活力,提高全校有机化学教学质量和效果,使学生科学素质与创新能力得到显著提升,其探索和研究实际意义是非常重大的。

1 农业院校有机化学教学的现实状况

有机化学具有教学内容丰富、应用性强和发展速度特别快等特点,有机化学是化学、环境、材料、能源、食品、生物、制药、农学和园林等专业学生的必修课。然而部分同学学习有机化学课程时感到有些困难,这是由于有机物的数量之多、记忆困难、结构方面复杂导致理解起来很不容易、副产物还比较多就难找到主产物等原因。另外随着现在大学教育教学改革的不断深入,减少基础课的学时数,增加专业课的学时数,这样就使得本来不断发展的有机化学教学内容增加和教学的学时数减少之间的关系表现得更加突出。现在大多数教师教学时使用多媒体技术增加了教学内容,表现为老师讲得快且很多学生当时清楚明白,同学们课上思考很少、创新能力就非常薄弱。所以培养多种类型的、高素质的、全面发展的创新型的人才,对有机化学课程的教学内容进行优化整合的改革、教学方式方法和教学手段进行改革,其寻找、探索和研究过程是非常有现实意义的。

农业院校有机化学过多注重本学科系统性,与学生所学专业知识结合不够,导致学生学习茫然,不了解有机化学课程与专业课程之间关系,误认为有机化学对专业学习没有用或联系很少,这些都会造成学生学习兴趣不浓,传统教学不利于学生各方面能力培养和综合素质提高。因此,培养新世纪农业院校新型人才必须优化整合教学内容、优化传统教学理念、更新教学方式、改进教学方法和手段,目的是提高教师教学艺术、效果与提升学生学习质量及培养创新能力人才。

2 有机化学教学内容优化整合的必要性

有机化学课程是应用化学、农药学、医药学、食品科学、生命科学、动植物学和园林园艺等专业的重要基础课,其理论及相关技术涉及科学各个领域,所以随时展,合理优化教学内容,突出教学理念、教学模式与学生学习模式整体优化和改革,构建适合于各个学科门类基础有机化学课程新型教学模式是提高学生科学素质与培养创新能力人才的关键。

合理优化整合适合农业院校学生可持续发展公共基础有机化学教学内容必须符合现代教育理念、教学规律及具有科学性和先进性。通过优化整合有机化学课程和灵活的综合的利用现代教学技术、方法手段等来提高教学效果,对全校教学工作具有示范、辐射和推广作用。

有机化学是全校覆盖面较大的公共基础课及专业基础课,每学期有7个学院2000名左右学生学习本课程,优化整合教学内容、教与学方式方法为学生提供更多优质教育服务;基础课教学质量、效果是教育评估部门重点考察目标,直接影响到整个学校教学水平评价,该研究工作可极大提升整体教学水平,具有十分重要的现实意义。

因此,既要解决重视知识的掌握,又要巧妙而有针对性地培养学生自学能力、创新能力等综合素质,充分调动学生积极性、主动性和创造性,激发学习兴趣和热情。积极探索优化整合教学内容,尽快提高有机化学教学质量和效果是非常重要的。

3 优化整合有机化学课程教学内容

3.1 以五大模块优化重组教学内容

优化整合有机化学教学内容时我们应该充分研究考虑怎么去重组优化如此之多的基本知识、基本概念和基本理论,重点凝炼教学内容,同时提炼出知识要点,才能够抓住有机化学课程的基本概念、基本理论等基本知识。还要注意处理好现代化内容和经典知识之间的关系,达到和谐统一的目的。利用现代教学理念去完成有机化学内容优化整合,其目的是实现教学内容的科学化、现代化的可持续性发展。

为使有机化学能在有限的学时内适应各个不同专业学生的需要,同时也对基础知识的讲解有充分的保证,我们在教学过程中,将教学内容重组优化,分模块教学即绪论、立体化学、烃类化合物、含氧化合物、含氮化合物、生命基础物质5大模块。通过学习烷烃、烯烃、炔烃等内容来掌握有机化学的基本理论和基本工具;然后以亲核取代、消除反应为核心学习卤代烃、醇、醚、脂肪胺;以亲电取代反应为核心学习芳香族化合物包括苯、萘、酚、芳香胺、杂环化合物;最后以亲核加成反应、负碳离子机理为核心的醛、酮羧酸及其衍生物,同时包括生命物质基础糖和氨基酸等知识。这五模块教学内容之间是相互联系、相互关联、协调统一,它们又各自有所侧重,构成有机化学教学的整体。

3.2 根据学生所学专业需要,优化整合设计教学内容

有机化学教学内容优化重组把传统的基本概念和基本理论等基本知识和不断更新的知识内容有机完美的结合起来,把有机化学知识与科学方***和谐统一起来,同时把21世纪有机化学内容和学生所学的相关专业基础知识整合联系起来。还要把有机化学基础知识和其科学发展的新知识有机协调统一,让有机化学的教学内容不断丰富、不断完善,更好地为学生们服务,并提升他们的创新潜能。

由学生所学专业建立教学内容、教学目标,结合教材和大纲要求,及时将科学发展最新成果纳入课程教学并增加技巧、诀窍和能力等科技含量,确保有机化学教学内容完整和谐统一。合理地、灵活地加以运用,使其在教学中充分发挥其效能和作用,目的是研究提高有机化学的教学质量和效果。

以优化教学内容,结合专业特点,注意学科交叉,及时更新和引入教研、教改成果为原则。利用实践性教学环节,积极开设综合性、创新性的实验和研究型课程,激发本科生参与科研活动,培养和提高学生的创新能力。结合学生专业特点探索更加适合学生发展的有机化学教学理论与实验教学内容,融知识传授、能力培养、素质教育于一体的具有农业院校特色的有机化学教学理念,组成完善合理的、科学可行的有机化学教学内容模块化的新体系。

3.3 优化整合教学内容和科研成果有机结合

有机化学教学必须适应新的形势,跟上科技发展的脚步,不断优化新教学内容,与时俱进。所以要把有机化学教学内容和日新月异的生活生产、新科研成果有机联系在一起,尽最大能力优化农业院校有机化学教学内容。

根据有机化学教学内容适当地、适时地与我们所研究的课题或者已发明的专利协调统一结合在一起。这样优化整合教学内容会激发学生学习时产生生动、深刻的印象,还会使学生的视野得到拓宽,学生们就会认识到科研成果的取得不是想象的那么难,这样就呈现出榜样就在我们面前。与此同时,此方法很容易调动学生学习的积极性,深入理解教学内容,实现学习内容高质量成功构建,而且还有利于培养学生的创新意识,激发他们的创新热情,开发他们的创新能力。

另外,把学者或科学家的科研成果及其有机化学进展优化到教学内容之中,如将烯烃和2005年诺贝尔化学奖-烯烃的复分解反应的内容优化整合在一起。揭示有机化学发展的规律性,引发学生到所学习的内容之中去发现理论知识中存在的缺陷和不足,找到获得。其实我们只要具有坚固的扎实的基础知识和基本技能,同时有端正的科学态度、努力学习、敢于创新、勤奋钻研,那么一定会有所突破和创新。

我们要坚持不断地将科研成果及时优化到教学内容之中,整合设计农业院校基础有机化学课教学内容达到适合学生可持续发展的目标,把典型有特色的最新研究成果及有机化学在社会、生活各方面应用。随时跟踪有机化学的科研成果,把科研成果优化整合到有机化学教学内容之中,实现教师主导作用和学生主动精神的优化组合,达到学生掌握较坚实的有机化学基础知识、具有较强的实际能力和较高的科学素质。培养造就一批建设创新型国家所需要的人才。

因此, 传统有机化学教学内容已经明显不能满足现代科技高速发展对高素质人才的需求。整合优化设计教学内容模块化科学化,使学生乐于接受从而实现提高有机化学教学质量和效果的目的。重组整合教学内容为对经典的有机化学基本知识进行优化,适当补充化学前沿知识。根据我校的本科人才培养方案,有机化学课程是学科基础和学科拓展的两大核心课程。优化整合有机化学课程内容,搭建个性化和多元化的人才培养平台,促进学生全面和个性的发展是非常必要的。有机化学教学内容的优化整合体现为科学性、基础性、前沿性、可持续性,是对过去、国内与国外有机化学教学内容的比较和教学现状的优化,利用吉林省教育厅教育科学“十二五”规划重点教研课题研究机会,更新有机化学教学内容,探索、实施、尝试优化整合有机化学内容的新教学方式,实现全面提高农业院校有机化学教学质量和教学效果的目的。

参考文献

[1] 裴伟伟. 有机化学课程教学改革的设想[J].大学化学,1998,(5):12-13.

[2] 罗颖,禹筱元,董先明.提高农科有机化学课堂教学效果的探索[J].广东化工,2009,(5):201-203.

[3] 邢其毅,徐瑞秋,周***.基础有机化学(上下)[M],北京:高等教育出版社,1983.

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有机合成化学篇5

关键词:有机合成设计思路;有机合成评价思路;思S能力;信息迁移;正逆向分析法

文章编号:1005C6629(2017)1C0052C06 中***分类号:G633.8 文献标识码:B

1 设计背景

从2013年开始,上海高考有机推断题出现让学生自己设计有机合成路线***;2015年,上海高考有机推断题出现让学生评价不同的合成路线,有机合成设计与评价的考查相对传统的有机推断题对学生的逻辑思维能力以及信息的迁移能力要求更高。在高三一轮复习中虽然已经系统复习有机化学基础知识,但学生在有机知识综合应用能力、信息迁移能力和逻辑思维能力等方面还比较薄弱。通常具体表现为:(1)官能团的引入与转化生搬硬套,不能灵活应用;(2)题给信息不能很好地吸收应用,对题给信息解读不够,审题也不严密;(3)步骤先后随心所欲,没有很好理解有关官能团的引入次序及基团间的相互影响等知识;(4)合成“绕圈子”,没有理解条件对反应进行的影响,合成步骤较多[1];(5)合成思路狭隘,表达不规范;(6)对有机合成路线没有评价思路,不知道从哪些角度去评价。为了提升学生思维能力,笔者设计了高三二轮“有机合成设计与评价”专题复习课。

2 教学设计

在上这节课前笔者做了三个准备。第一,在高三教学中笔者批改作业时不仅会写批语指出学生的错误症结,还会用手机拍下学生的典型错误,截取***片保存。在上这节课前笔者从积累的***片中选取四个有代表性的错误合成路线,用于有机合成评价环节教学。第二,开展学霸自编有机合成设计题活动。经过一周的收集,全班都上交了自己设计的题,积极性非常高,笔者选取和修改两道较好的题。第三,设计课前复习学案,让学生整理常见有机官能团的转化知识点[2]。

以下就是课前复习学案的内容:

(1)常见官能团的引入(或转化)方法

(2)官能团的消除

①消除双键:

②消除羟基:

③消除醛基:

具体教学过程如下:

[引入]有机合成之父――伍德・沃德先后合成了胆固醇、维生素B12、叶绿素、可的松、利血平和奎宁等一系列复杂有机分子。他曾说过这样一句话:在上帝创造的自然界的旁边化学家又创造了另一个世界。

[展示] 1.人工合成最复杂的有机物――海葵毒素。

2.合成的具有几何结构的有机分子。

(有机合成已经从科学进入到了科学-艺术的殿堂。)

[活动一]设计意***:本环节设计成“大家来找茬”游戏,让学生评价班级同学的有机合成设计流程,学生会比较兴奋,没有压力,跃跃欲试,有利于激起思维的火花,在轻松愉悦的气氛中归纳出有机合成评价思路。

[讲解]有机合成从基础原料到目标产物要经过一系列中间体,还要添加辅助原料,可能产生副产物(见***2),如何更合理设计有机合成路线呢?

[活动一]今天我们也创造一个属于我们自己的有机合成世界。首先我们进行一个有机合成“大家来找茬”活动。以下是近期同学作业中的小合成(***略),大家来评价一下。

苯环取代和侧链取代条件混淆

引入溴原子和硝基顺序颠倒,不能实现间位取代

苯环上卤原子难水解,需高温高压催化剂浓碱反应

碳碳双键易被氧化

碱性条件下羧基形成钠盐,需酸化

合成步骤太多,R-OH可以直接与HX取代反应

H既有羟基又有羧基,在浓硫酸作用下发生消去反应时,会生成酯类副产物

总结:

[应用]评价2015年上海高考有机合成三条设计路线(见***1)。

设计从2-甲基丙烯制取甘油的流程***(用反应流程***表示并注明反应条件,无机试剂任选)。

讨论思路:对比原料和产物

[展示]展示学生设计结果(见***3),对典型的两种思路进行评价。

第一种方案先碳链变短再卤代,共6步实现目标合成;第二种方案先巧妙地加工信息并进行二元应用引入两个卤原子再氧化短链,共4步实现目标合成。

[活动二]设计意***:通过这个小合成设计的挑战,让学生学会从碳架变化、官能团变化两个角度对比原料与目标产物,进而从碳链的改造和官能团的转化两个角度入手合成目标产物。学生设计了两种都可行的方案,其中第二种方案体现了思维的灵活性,需要学生善于利用和加工信息。在有机合成中经常会碰到信息的再加工应用,如多元应用、环状应用、聚合应用等。这个环节的讨论,让学生切身感悟到信息的灵活应用,提高学生思维的灵活性。

注:先给目标产物碳原子编号,然后开环推理中间体,中间体与目标产物的碳原子编号对应。

[讲解]化学家科里于1967年提出了“逆合成分析原理”(见***4),他利用电子计算机来设计有机合成路线,开创了计算机辅助有机合成的新纪元,因而获得了1990年诺贝尔化W奖。

[展示]展示学生设计的几个途径并评价讨论(见***5)。

[活动三]设计意***:该活动是成环与开环设计,合成复杂环状化合物路线,分析和对比原料和目标产物的碳链和官能团,并给复杂环状有机物的碳链进行编号,可以找到合成突破口,切断目标产物,确定有把握的中间体。通过有机物逆合成分析法的推理,进一步培养学生逻辑思维能力以及信息的迁移能力,同时加深学生对各类有机物的相互转化关系以及重要官能团的引入等基础知识的认识。逆向性思维是进行有机合成设计重要的思维方法[3]。

[课堂练习]化合物F是一种重要的有机合成中间体,它的合成路线如下:

[课堂练习]设计意***:合成一考察正向分析法,碳链变短、链状的合成;合成二考察逆向分析法,碳链增长、成环的合成;课堂练习设计考察正逆结合分析法,碳链变长、开环的合成,检验学生课堂学习效果,检测学生思维的应变能力。

注:先给目标产物碳原子编号,然后成环推理中间体,中间体与目标产物的碳原子编号对应。

[活动四]小合成挑战3

对乙酰氨基酚俗称扑热息痛,具有很强的解热镇痛作用,工业上通过下列方法合成:

[学生交流]保护酚羟基防止在引入氧化甲基时被高锰酸钾氧化。

[活动四]设计意***:阅读信息流程,挖掘信息中隐含的酚羟基保护问题,在自己的设计中注意应用信息中的方法保护羟基。目的是培养学生敏锐地捕获提示信息,仔细挖掘信息中隐含的解题线索,形成解题思路。

[展示与挑战]

学霸自编合成题1:

已知:(1)不饱和碳上的氢可与1,3-丁二烯发生1,4加成。如:

请以分子式均为C4H6互为同分异构体的两种链烃为原料合成3-羟基丁酸。

学霸自编合成题2:

格氏试剂在有机合成方面用途广泛,可用卤代烃和镁在醚类溶剂中反应制得。设R为烃基,已知:

设计意***:开展学霸自编有机合成设计题活动,学生主动研究有机化学学习资料,学习积极性提高,学生思维由局限变开放,创造性思维能力提高。

[总结]在几个合成挑战环节中同步总结思维方法进行板书如下:

3 教学反思

许多科学家的研究证明:“人的大脑就像一个沉睡的巨人,它比世界上最强大的电脑还要强几千倍。”如何让学生大脑积极运转、激发出学生的思维火花呢?怎样让学生对核心概念和科学思想达到深刻的领悟呢?我们需要给学生一个支点,那么这个支点就是思维的切入点。教学的起点是呈现有较大包容性的、由浅入深有层次的引导材料,这些材料就是思维的切入点、知识迁移和知识应用的起点[4]。本节课思维的切入点就是课堂需要的有机合成设计和评价材料,材料包括学生作业中的有机合成片段、笔者改编的有思维层次的小合成题,以及学生自编的有机合成题。教学过程以学生的思维为主线,在层层递进的挑战中开展教学,提高了课堂效果,达到了教学目标,让学生在思维过程中提高理解的层次,在思维过程中构建知识网络,在思维过程中,思维的品质得到有效的培养和发展。

优良的思维品质包括思维的广阔性、深刻性、灵活性、批判性四要素,它们都是在实践过程中内化而形成的[5]。有机合成设计与评价是一个培养这四要素最好的平台。有机合成设计要根据已有原料、信息和有关规律,找到官能团引入、转化、保护的方法,找出合成目标有机物的关键点和突破口,尽可能合理地把目标有机物分解成若干片断、根据信息提示将各片断合理地拼接和衍变,并采用正向思维和逆向思维以及综合分析相结合的方法,最终设计出最佳的合成路线,这个过程正是体现学生思维的广阔性。合成挑战一两种合成方案都可行,但思维不同。合成挑战二由原料1,3-丁二烯合成中间体1,4-丁二醇,关于两个羟基定位问题,学生思考难免不够全面甚至出错,让学生反思出现错误的原因,并找到正确答案。在一错一对之间,培养了学生思维的深刻性。有机合成设计在解决碳链增长与变短、成环与开环、官能团一元与多元、官能团定位与保护等问题时都需要学生不受思维定势和固定模式的束缚,善于发现新的条件和新的因素,随机应变,及时调整思路,找出符合实际的解决问题的最佳方案,这就是化学思维的灵活性。“大家来找茬”活动和合成挑战中都有评价环节,批判性思维得到了锻炼。

让学生暴露思维过程,在思维的冲突碰撞过程中,学生既体验到活动探究的乐趣,也体会到已有知识的概括总结、融会提升、迁移应用的意义,同时在倾听他人意见的过程中,真切感受到合作与交流的必要性。在这节课上,师生关系民主、平等,教学环境宽松、和谐,学生主动参与活动、主动展示合成方案,各抒己见,达成思维共振与情感共鸣。学生在交流中通过自主纠错,发现合成过程中要考虑官能团转化条件、定位、保护、顺序等一系列问题,加深对知识的理解。学会用正向分析法和逆向分析法以及综合分析的方法对有原料和目标产物进行分析研究,学生各展所长,各取所需,优势互补,从而激活学生的思维,实现知识复习与能力提升的双赢。

参考文献:

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[3]蔡秀忠.“有机合成”单元教学的设计与思考[J].化学教学,2010,(7):27~30.

[4]闫翠芬.提高学生思维品质是提高课堂教学效率的核心[J].考试周刊,2012,(16).

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[7]蒋小钢.基于提升学生思维品质的高考复习习题讲评课的教学优化[J].化学教学,2014,(6):60~63.

有机合成化学篇6

[关键词] 化学 萌芽 发展 学科分类

化学是研究物质的组成、结构、性质、变化和应用的科学。世界是由物质组成的,化学则是人类用以认识和改造世界的主要方法和手段之一,它是一门历史悠久而又富有活力的学科,它的发展是人类社会文明的重要标志。人类生活水平的不断提高,化学所起的作用功不可没。

一、化学的萌芽

原始人类从用火之时便开始了用化学方法认识和改造天然物质。燃烧就是一种化学现象。人类开始吃熟食;并逐步学会了制陶、冶炼、酿造、染色等工艺。这些由天然物质加工改造而成的制品,成为古文明的标志。并因此萌发了古代实用化学。

古人曾据物质的某些性质对物质进行分类,并提出了阴阳五行学说,认为万物是由金、木、水、火、土五种基本物质组合而成的,而五行则是由阴阳二气相互作用而成的。用“阴阳”这个概念来解释自然界两种对立和相互消长的物质势力,认为二者的相互作用是一切自然现象变化的根源。此说法是朴素的唯物主义自然观。希腊也提出了火、风、土、水四元素说和古代原子论。后来在中国出现了炼丹术,也因此创造了各种实验方法,如研磨、混合、溶解、结晶、灼烧、熔融、升华、萃取、密封等,并逐步演化为近代化学。

二、化学的中兴

16世纪开始,欧洲工业生产蓬勃兴起,推动了医药化学和冶金化学的创立和发展,继而更加注重了物质化学变化本身的研究,进而建立了科学的氧化理论和质量守恒定律,为化学进一步科学化的发展奠定了基础。

19世纪初,近代原子理论突出强调了各种元素的原子的质量为其最基本的特征,其中量的概念的引入,是与古代原子论的一个主要区别。近代原子论使当时的化学知识和理论得到了合理的解释。分子假说的提出,原子分子学说的建立,为物质结构的研究奠定了基础。门捷列夫发现元素周期律后,不仅初步形成了无机化学的体系,并且与原子分子学说一起形成了化学理论体系。

草酸和尿素的合成、苯的六元环状结构和碳原子四价学说的创立、酒石酸拆分成旋光异构体,以及分子的不对称性等的发现,使得有机化学结构理论得以建立19世纪下半叶,热力学等物理学理论介入化学之后,不仅澄清了化学平衡和反应速率的概念,还定量的判断了化学反应中物质转化的方向和程度。相继建立了溶液理论、电离理论、电化学和化学动力学理论。物理化学的诞生,把化学从理论上提高到一个新的水平。

三、化学的升华

由于受自然科学和其他学科发展的影响,在无机化学、分析化学、有机化学和物理化学四大分支学科的基础上产生了新的化学分支学科。在结构化学方面,由于电子的发现确立了现代的有核原子模型,不仅丰富和深化了对元素周期表的认识,而且还发展了分子理论。应用量子力学研究分子结构,从而产生了量子化学。从氢分子结构的研究开始,逐步揭示了化学键的本质,先后创立了价键理论、分子轨道理论和配位场理论。研究物质结构的谱学方法也由可见光谱、紫外光谱、红外光谱扩展到核磁共振谱、电子自选共振谱、光电子能谱、射线共振光谱、穆斯堡尔谱等。

在化学反应理论方面,由于对分子结构和化学键认识的提高,经典的、统计的反应理论进一步深化,在过渡态理论建立后,逐渐向微观的反应理论发展,用分子轨道理论研究微观的反应机理,并逐渐建立了分子轨道对称守恒定律和前线轨道理论。分子束、激光和等离子技术的应用,使得对不稳定化学物种的检测和研究成为现实,从而实现了化学动力学从经典的、统计的宏观动力学到单个分子或原子水平的微观反应动力学的升华。

分析方法和手段是化学研究中经常使用的。一方面,分析方法的灵敏度不断提高,从常量组分分析发展到微量、痕量组分分析;另一方面,许多新的分析方法,可深入到结构分析、构象测定、同位素测定、各种活泼中间体(如自由基、离子基、卡宾、氮宾、卡拜等)的直接测定,甚至到对短寿命亚稳态分子的检测。分离技术也在不断革新,如离子交换、膜技术、色谱法等。

物质合成是化学研究的目的之一。在无机合成方面,首先是氨的合成。氨的合成不仅开创了无机合成工业,而且带动了催化化学,发展了化学热力学和反应动力学。后来相继合成的有红宝石、人造水晶、硼氢化合物、金刚石、半导体、超导材料和二茂铁等配位化合物。

在电子技术、核工业、航天技术等现代工业技术的推动下,各种超纯物质、新型化合物和特殊需要的材料的生产技术都得到了较快发展。稀有气体化合物的成功合成又向化学家提出了新的挑战,需要对零族元素的化学性质重新加以研究和认识。无机化学在与有机化学、生物化学、物理化学等学科的相互渗透中产生了有机金属化学、生物无机化学、无机固体化学等新兴学科。

酚醛树脂的合成,开辟了高分子科学领域。20世纪30年代聚酰胺纤维的合成,使得高分子的概念得到广泛的确认。各种高分子材料合成和应用,为现代工农业、交通运输、医疗卫生、***事技术,以及人们的衣食住用行各方面,提供了多种性能优异而成本较低的重要材料,成为现代物质文明的重要标志。20世纪是有机合成的黄金时代。化学的分离手段和结构分析方法已经有了很大发展,许多天然有机化合物的结构问题纷纷获得圆满解决,同时还发现了许多新的重要的有机反应和专一性有机试剂,在此基础上,精细有机合成,特别是在不对称合成方面取得了很大进展。一方面,合成了各种有特种结构和特种性能的有机化合物;另一方面,合成了从不稳定的自由基到有生物活性的蛋白质、核糖核酸等生命基础物质。有机化学家还合成了结构复杂的天然有机物和特效药物。所有这些成就对促进高分子学科的发展起到了巨大的推动作用,为合成有高度生物活性的物质,解决有生命物质的合成问题,提供了有利条件。

20世纪以来,化学发展的趋势可以归纳为:由宏观向微观、由定性向定量、由稳定态向亚稳定态发展,由经验上升到理论并应用于实践。

四、化学学科的分类

化学在发展过程中,依照所研究的分子类别和研究手段、目的、任务的不同,从传统的无机化学、有机化学、物理化学和分析化学四个基础分支过渡到无机化学、有机化学、物理化学、生物化学、高分子化学、应用化学和化学工程学等七大分支学科。还有与化学有关的边缘学科,如地球化学、海洋化学、大气化学、环境化学、宇宙化学、星际化学等。

化学的发展体现在两方面:一方面,为生产和技术部门提供尽可能多的新物质、新材料;另一方面,在与其它自然科学相互渗透的进程中不断产生新学科,并向探索生命科学和宇宙起源的方向发展。

参考文献:

[1]徐景达.有机化学.人民卫生出版社,1997.

[2]谢协忠.水分析化学.河海大学出版社,2003.

有机合成化学篇7

 

“课程一体化”(Curriculum Integrated),也称为“课程整合”,最初是在基础教育中针对分科课程提出来的[1]。课程整合是一种多学科课程组织模式,它强调学科之间的关联性、统一性和内在联系。有机化学、药物合成反应、药物化学,属于药物合成系列课程,是本校药学专业的三门理论和实践相结合的必修课,涵盖了常用药物及药物中间体的结构、合成、物理化学性质和构效关系,是理论教学和实验教学的有机结合。这三门课程的理论和实验是药学化学课程一体化教学模式下的系列精品课程,它们的课程目标、课程内容、课程教学方法以及课程评价相对***,但又相互衔接,由易到难,循序渐进,它们之间的顺利过渡和升华给任教老师很大的挑战,因此,探索和优化药物合成系列课程理论与实践教学新模式是药学化学课程一体化教学模式下的重要任务,也直接关系到教学质量的提高和学校“应用型”药学专业人才的培养。

 

一、药物合成系列课程一体化教学现状

 

上世纪中期,西方高校就发现了教学资源需要整合的问题,正如美国卡内基教学促进基金会***博耶指出:“知识被分割得支离破碎,系科的划分过于狭窄,是大学课程的主要弊端”[2],并且展开了一系列的整合教学资源,实施一体化教学的有效方案。对于药学相关课程,一体化改革相对较晚。如2009年,芬兰Helsinki大学药学院整合药学相关的培养目标、课程、教学大纲和教学方法,以及实习基地等,将教师、工作人员、学生联合起来,实施全方位一体化教学,整体服务于培养目标,取得良好的整合效果[3]。长期以来,我国高校也开展了一系列一体化教学改革,如南京大学将无机化学和分析化学两门课程整合成《大学化学》;华东师范大学将无机化学、有机化学和高分子化学整合成《现代化学基础》。目前,我国药学专业基础课与专业课衔接过渡及一体化的改革方案才刚刚开始[4-6]。

 

药学专业是学校的重点专业,专业设置和培养方案都经过专家的多次论证,其中有机化学、药物合成反应、药物化学循序渐进。一年级下学期开设有机化学课程,主要引到学生对有机化合物的认识与有机反应的初步了解,并通过有机化学实验培养学生最基本的实验操作和有机合成过程[7]。药物合成反应理论和实验是学生在完成化学基础课基础上,综合掌握药物合成反应的反应类型、反应机理、反应实例,并能综合运用化学相关基础理论和基本技能设计药物中间体的合成路线和实验方法,目的是进一步巩固理论知识、规范实验操作、初步培养学生的动手能力和解决实验中问题的能力[8],本课程开设在二年级上学期。前两者的进一步应用是药物化学,这是有机化学和药物合成反应的升华课程,是药学专业学生学习药学知识的必修课,只有掌握了药物的结构、物理化学性质、合成、构效关系,才能进一步深入学习药学其他相关课程[9,10]。

 

二、药物合成系列课程存在的问题

 

有机化学、药物合成反应、药物化学是药学专业的主干学科,内容从有机化合物的命名、结构、基本化学反应,过渡到化学反应类型、机理,再过渡到常用药物及药物中间体的物理化学性质和构效关系。各课程依序开课,基本反映了各学科形成的顺序和从经验到理论的发展过程,但随着科技的迅猛发展,新知识和教学内容不断增加和更新,原有的分支学科之间的界限渐趋模糊,且随着教学学时的日趋紧张,特别是实践教学局限性较大,原来的教学模式已明显不适应素质教育的要求。总体来看,该系列课程存在以下问题:

 

1.课程内部理论性较强,且枯燥乏味。药物合成系列课程理论性较强、信息量较大且枯燥乏味。特别是有机反应的反应机理,类型较多且难度较大。教师“唱独角戏”的传统教学模式显示出较多的教学问题,即使教师花费再多的时间讲授有机反应类型、反应原理和区别,学生反映依旧茫然,普遍觉得晦涩难懂,影响学习兴趣。针对这些问题,有的学校进行了各种形式的教学改革,如基于典型药物为专题的讨论型教学模式[11]、多媒体辅助的综合型教学模式[12]、基于学生反应机理思维的理论型教学模式[13]、多媒体辅助的实验型教学模式[14]等。本校药物合成系列课程采取的是多媒体辅助的理论和实验相结合的综合性教学模式,但依旧存在相应的问题。

 

2.理论和实验教学时差较大,脱节较严重。本校药物合成系列课程理论和实验同时进行,但是理论和实验教学时间不吻合。如药物合成反应实验,开学第二周就开展综合性实验(抗癫痫药物苯妥英钠的合成),实验12学时,每次3学时,总共4周。第一步,以苯甲醛为原料,经安息香缩合反应,得到二苯乙醇酮;第二步,经硝酸氧化生成二苯乙二酮;第三步,在碱性醇液中与脲缩合、重排得到苯妥英,第四步,氢氧化钠重结晶得到苯妥英钠。实验安排能有效培养学生的实验动手能力,但是实验需要以苯妥英钠的物理化学性质和构效关系为铺垫,而此部分在下一学期的药物化学课程中的才能涉及。另外,实验路线设计中安息香缩合反应、氧化反应、重排反应,这几步关键的有机化学原理均在实验完成后的理论教学中才能学到,理论和实验脱节,严重影响教学质量和教学进程。

 

3.课程内容繁多而学时偏少。本校药物合成系列课程采用人民卫生出版社或化学工业出版社教材,实验教学选用王春华主编的适合医学院校特色的《药学化学实验I、II》。教材内容多,学时少,教师在授课过程中无法针对重要的化学原理进行深入分析,部分教师授课只讲结论,不讲过程,教学内容无法加深拓展,学生只能囫囵吞枣,死记硬背,不但增加了学生后期学习的困难,而且使得学生缺乏必要的创新能力和发展潜力。实验教学涉及药物合成中的大量实验操作,如常用玻璃仪器的使用、常压蒸馏、减压蒸馏、水蒸气蒸馏、回流、过滤、抽滤、重结晶、干燥、尾气吸收、pH值调节等基本操作,同时还需要学会很多常用仪器的使用,如集热式测力搅拌器、电热套、水泵、油泵、熔点测定仪、旋转蒸发仪等。实验教学内容较多,然而学时较少,学生只能在较短的时间内学会基本的实验操作,有的甚至很难熟练掌握,严重影响学生实验动手能力的培养。

 

4.课程之间重复颇多,且衔接不够。有机化学、药物合成反应、药物化学,各自为***,均强调自身的完整性、综合性,势必导致部分教学内容的重叠。特别是有机化学和药物合成反应重复的知识较多,使得学生无法将各课程的核心知识点串联起来,导致学生缺乏对专业知识与技能的整体认识,综合运用知识的能力较差。在总学时一定的情况下,这些课程内容的重复讲授,势必造成各门课程的有效学时减少,教学效率下降,教学资源浪费。另外,各课程间衔接不够,课程间隔的时间较长,特别是经过寒暑假之后,很多基本的知识已经遗忘,当用到的时候,需要重新温习前面的内容,导致教学计划的混乱和有效学时的减少。

 

三、药物合成系列课程理论与实验教学策略

 

1.建立连续授课的教学团队,探索符合新时代大学生的新型教学模式。打破传统的教研室模式,由相同的授课教师连续承担系列课程理论和实验教学,并组建药物合成系列课程群管理小组,小组由组长和各授课教师组成,对教学团队教师的引进、培养、调配等方面进行统一规划和管理。尽量保证让每个教师实现有机化学—药物合成反应—药物化学连续授课,做到“药物性质与合成原理—条件控制与分离提纯—构效关系与临床应用”的一体化教学流程,这样更有利于不同年级间课程教学内容和教学目标的总体把握与有序过渡。采用传、帮、带等方式帮助青年教师提高自身教学技能,掌握一体化教学的方法、要求和步骤,进行共同备课、说课、共同制定教学方案。发挥青年教师的发散性思维模式,每年举办青年教师技能比赛,互相学习新的授课模式和新的教学技能,将枯燥乏味的有机合成原理形象化、生动化,激发学生的学习兴趣,探索符合新时代大学生的新型教学模式。

 

2.整合课程内容和教学资源,构建课程基本流程。根据课程目标,对药物合成系列课程的教学内容进行优化整合,注重有机化合物的结构、性质与应用的连贯性和系统性,体现药学专业特色、追踪药学科技前沿、强化学生综合能力培养,压缩重复性内容,节约教学资源,建立新的药物合成课程体系,以促进各课程之间的有效衔接。按照“药物性质与合成原理—条件控制与分离提纯—构效关系与临床应用”的基本流程而构建以能力培养为核心的课程体系。整合后的课程体系以有机化学为理论主线,以药物结构为先导,阐明有机化合物和临床药物的结构、性质、制备、修饰、分离提纯、构-效关系与临床应用。内容选择上,根据系列课程的总体教学任务和单一课程的教学任务,将有机化学与药物合成反应中的有机反应、物质结构进行整合,减少重复性内容;有机化学与药物合成反应、药物合成反应与药物化学做好衔接过渡。

 

3.多媒体课件、视频和板书结合,使理论、实验教学多姿多彩。与传统教学模式相比,多媒体课件可以节约时间,扩大教学容量,但也失去了传统教学下教师与学生思维同步的优点,特别是对于有机化学和药物合成反应这种化学结构式较多的课程,板书化学结构式和反应机理,能够引导学生与老师思维同步,增加了学生与教师的交流机会,提高了教师教学和学生的学习效率。同时,多媒体课件又可以形象化、立体化、模拟化的展示复杂的有机化合物结构,节约板书时间。如果能用视频或3D动画展示某些有机化合物的立体构型、反应机理,使抽象难懂的反应变得形象而清楚易懂,不仅可激发学生的学习热情,而且也有助于对药物合成反应实验理论知识的理解和记忆。实验教学依旧如此,多媒体技术可以展示实验装置的安装过程、药物合成反应的实验现象、原料及药品的形态等,并且实验之余,还可以展示一些化工和制药企业的生产过程,引导学生从理论走向实践。本校药学院实验教学多媒体设备还比较缺乏,特别是药物合成系列课程的实验室依旧没有多媒体设备。希望学校及相关部门能够加大投入力度,完善教学资源,以满足药物合成系列课程基本的教学工作。

 

4.理论实验教学一体化,相互促进。理论实验一体化教学模式实质上是“教、学、做”一体化,即在理论教学中穿插实验内容,在实验过程中应用理论知识。做到以实验来辅助理论知识的学习和理解,通过理论知识的学习反过来指导实验操作,达到“1+1>2”的教学效果。实验内容需根据课时安排和理论教学进度进行适当调整,避免理论和实验教学脱节的问题,保证实验内容节点与理论教学内容节点吻合,提高理论与实践教学的互相促进。以培养“应用型”专业人才为宗旨,整合实验教学资源,以“需用为准、够用为度”的原则精选实验内容,尽力减少验证性实验,增加综合性和设计性实验,由浅入深、由单一到综合、逐级增加实验难度和复杂性,使学生能够在掌握基本操作和基本知识的基础上,逐渐提高动手能力和自主设计能力,有计划、有步骤的帮助学生培养创新能力。

 

5.完善一体化评价体系,发挥评价的导向作用。积极探索形成性评价与终结性评价相结合的评价方式[15],充分发挥评价的导向作用,以引导学生端正学习态度,促进学生知识、能力、素质协调发展。形成性评价侧重于学生学习过程的评价,终结性评价则侧重于学生学习效果的评价。形成性评价分为教师评价、学生自我评价和学生相互评价等,终结性评价理论笔试为主,两者互相补充、相辅相成。

 

总之,药学化学课程一体化教学模式的建立旨在对化学、药学专业课程统筹安排,注重全面系统地使各学科理论和实验教学资源得以共享,避免重复教育,减少浪费。有机化学、药物合成反应、药物化学是药物合成系列课程,是本校药学化学课程一体化教学模式下的精品课程,相对***,但又相互衔接,由易到难,循序渐进。目前教学秩序规范,但依旧存在较多问题。当前,药物合成系列课程需要从教学团队、教学内容、教学资源上入手,建立一体化评价体系,促进理论实验教学一体化,为药学化学相关课程的优化整合提供理论和实践经验。

有机合成化学篇8

摘要:本文对高职精细有机合成技术课程教学内容进行了改革与实践,结合传统教学存在的弊端,重点围绕课程的特点,从教学安排、教学方法、考试评价方式、实践教学内容及项目化教学等方面进行了实践和探索,获得了期望的教学效果。

关键词:精细有机合成;教学实践;教学方法

高职精细化工技术类专业承担着为国家培养高素质技术技能型人才,特别是为从事化工/轻化工类企业生产一线岗位培养人才的任务。在高职精细化工技术类专业开设的课程中,“精细有机合成技术”是一门必修的专业主干课之一,其前期课程为无机化学、有机化学、化工原理等,其后期课程一般为药物合成技术、精细化学品复配技术、精细化学品检验技术等课程。可见,开设此课程的目的是在学生掌握有机化学、无机化学等理论的基础上,对硝化反应、磺化反应、烷基化等单元反应的原理及其在工业生产中的实施方法有一个更深入的掌握,熟悉合成机理、制备工艺、合成路线以及分离提纯等相关知识,为今后从事生产操作、合成路线设计、分析测试等岗位打下良好的基础。

精细有机合成技术课程的教学内容丰富、知识面广、实用性强,应用领域广,如:日用化学品、化妆品、原料药、农用化学品、香精香料等,而且该课程不仅要求学生掌握合成的基本理论,还需要掌握合成的操作技能,可见,精细有机合成技术在整个课程体系中十分重要。因此如何更好的开展精细有机合成技术课程教学、增强教学效果、提高教学质量,同时又能调动学生的学习主动性和积极性值得研究和探索。本文以四川工商职业技术学院的精细化工技术专业所开设的精细有机合成技术课程为例,作者紧紧围绕课程的特点,采用“教-学-做”三位一体的教学模式,从教学安排、教学方法、考试评价方式、实践教学内容及项目化教学等方面进行了探究,引导学生深入思考,启发学习兴趣,深化学习内容,提高分析、研究和实践的能力,并对如何有效开展该课程的教学等方面进行了大量教学实践与探索。

1精细有机合成技术课程设置

在我院精细化工技术专业的课程体系中,精细有机合成技术课程安排在第三个学期进行,包含理论教学和实践教学,总课时量为64学时,另外还有综合实训环节16学时,教材以《精细有机合成技术》及配套实验教材《精细化工实验技术》(冷士良主编)为主,包含:颜料、涂料、胶黏剂、表面活性剂及日化用品等产品的制备,通过实验操作让学生了解精细化学品合成的基本反应原理并锻炼实验操作能力。

2传统教学存在的问题在精细有机合成技术课程的传统教学中,理论和实践教学主要存在以下问题。

2.1理论教学方法单一

精细有机合成技术以有机合成基本理论为主线,研究合成路线、合成原理、工业生产过程及实现过程最优化的途径及方法,课程难度大,该课程传统的教学方法主要以讲授为主,穿插一些实验增加理论的理解,对学生来讲这种传统教学模式枯燥乏味,学生被动的学习,积极性差,参与度不足,渐渐地失去学习兴趣,这种单一的教学方法忽视了学生在课堂上的主体地位,教学效果不佳。

2.2实践教学形式单一

精细有机合成技术这门课是典型的理论和实践一体化的课程,不仅帮助学生掌握化学反应的基本理论和知识,还需要培养学生的实践动手能力。在精细有机合成技术课程实践教学中,教学模式一直是先由教师讲实验原理、操作步骤及注意事项,然后学生按照实验教材重复操作,严格依照教材规定的投料量、工艺条件、操作步骤、提纯方法等完成,导致学生对投料比、反应条件、产率影响因素等都不清楚,更无法对工艺进行改进和优化,造成学生不能深入理解工艺路线和合成原理,不能全面培养学生的分析和解决问题的能力。另外,实验的开设需要根据专业培养方向有针对性的选择,不能一律按照同一本配套实验教材开展实验,进而不能突出专业特色。

2.3考核方式单一

精细有机合成技术课程的考核成绩一般由平时成绩和期末考试成绩两部分构成,平时成绩由老师根据上课出勤、作业、实验情况综合评定,占总评成绩的比重一般在20%~40%范围,另外期末考试采取闭卷笔试方式,占总评成绩的比重一般在60%~80%范围,这种考核方式很大程度上只能验证学生对课程表面理论知识的掌握情况,学生通过临时死记硬背来应付考试,缺乏对知识的理解与运用,更谈不上用所学的知识进行创新和解决实际问题了。可见,这种考核方式不能体现该课程的典型理实一体化特点,实验考核比重低,缺少量化指标,忽视实验操作、创新及科研能力方面的考核,因此传统的考核方式存在着诸多弊端,考核方法及方式的改革十分必要。

3课程教学实践与探索学生的发展、学生的成长

成才是高等职业教育质量的核心灵魂,是根本的质量。以学生的发展为目的,为了激发学生潜能,更好的开展精细有机合成技术课程教学、增强教学效果、提高教学质量,为了探究一种以学生为主体、以问题为导向的教学方法,为了激发学生学习兴趣,调动学习的主动性和积极性,作者紧紧围绕人才培养目标,对如何有效开展理论知识讲授、实践教学及考核方法等方面进行了探索。

3.1理论联系实际,激发学生兴趣

精细有机合成技术课程的主要内容是以有机单元反应(如硝化、磺化、卤化、酰基化、烷基化、羟基化等)为主线,系统介绍了精细化学品生产过程中最重要的十几个单元反应的基本原理、反应历程、产物精制与分离、应用范围及实例,而且对有机合成反应的新方法、新工艺、新技术及有机合成路线设计也作了相应的介绍。可见,精细有机合成技术是典型的有机合成理论与生产工业实际相结合的课程,在讲授过程中需要理论联系实际来激发学生兴趣,让学生更好的掌握有机合成单元过程的基本知识和基本理论,比如通过第一章绪论的学习要让学生了解有机合成的任务、内容、发展历史和今后的发展趋势,了解单元反应的类型和特点,使学生明白该课程与毕业后所从事工作的关系以及对国民经济发展的贡献。因此在绪论章节的讲解中,可选用中国科学家屠呦呦荣获2015年诺贝尔奖的案例来激发学生兴趣,通过了解抗疟新药青蒿素创造性地提取、结构表征、人工合成提纯等过程,使学生掌握有机合成的原理、工艺、提纯及结构分析等知识。在学习有机合成的两大任务之“实现有价值的已知化合物的高效生产”时,可以联系维生素C的工业生产方法,先将葡萄糖还原成为山梨醇,经过细菌发酵成为山梨糖,山梨糖加丙酮制成二丙酮山梨糖,然后再用氯及氢氧化钠氧化成为二丙酮古洛酸,再经过酸的催化剂重组得到维生素C,让学生更深刻的理解已知结构化合物通过人工合成提高了生产效率。又如在讲解有机合成的两大任务之“创造新的有价值的物质与材料”时,可以联系化妆品、洗涤用品、药物、高分子聚合物及功能材料等栩栩如生的实例,可明显提高学生的学习兴趣和求知欲,加强学生的感性认识,强化理论实用性,同时提升教学效果。

3.2多种教学方法,提高教学效果

鉴于精细有机合成技术课程的特点,繁杂的单元反应,枯燥的反应历程,众多的合成路线及生产工艺过程等等,如果教师仅是按照教材照本宣科,面面俱到,不但影响教学效果,而且不利于培养学生的实践技能,还会导致学生厌学情绪。这就要求教师能够在现代教学理论的指导下,打破传统教学的弊端,科学合理的选择和有效地运用教学方法,引入启发式教学、项目化教学、类比教学等多种新的教学手段,充分调动学生的兴趣,提高教学质量。在理论讲授环节,教学内容按照单元反应模块进行划分,各个模块之间又相互衔接有共同点,如芳烃的烷基化和酰基化机理均是亲电取代反应,在反应历程、影响因素、催化剂等均有共同点,教学时可采用类比教学法,在比较中使学生触类旁通,加深理解和掌握,另外,教学还要紧密结合专业实验,可采用项目化教学法,以项目为载体、任务为驱动,突出学生主体地位,提高学生综合运用所学知识和分析问题的水平,培养学生解决问题和开发创新的能力,多种教学方法的运用对于提高教学效果十分有益。

3.3设计实验项目,贴近生产实际

精细有机合成技术课程需要学生掌握反应物的化学结构、官能团的性质、反应物的浓度、配比等因素对合成反应的影响,还要熟悉单元反应的实施与应用,分析和解决有机合成中的实际问题。可见,该课程具有典型的职业技术的特点,教学要注重实践技能和实用性培训,做到理论教学融合于实践教学中。作者依据专业人才培养目标和生产实际来设计实验项目,思路是“一模仿二创新三综合”,“一模仿”即典型的单元反应安排相应的实验,如氧化单元反应开设甲苯氧化制备苯甲酸,还原单元反应开设对硝基苯酚还原制备对氨基苯酚,酰化反应开设用乙酸酐酰基化苯胺制乙酰苯胺等等,学生按照实验教材的制备工艺练习操作,理解反应的原理;“二创新”即学生在掌握原理的基础上通过查找资料打通或者优化合成路线及工艺条件,如学生在掌握了用苯胺为原料以乙酸酐为酰基化试剂制备乙酰苯胺的基础上,自己完成对实验的优化改进,可以调整投料比、反应温度、更换酰基化试剂、催化剂等工艺条件,从而提高产品纯度、产率或者减少副产物等等。“三综合”即学生通过查找资料***完成给定实验项目,如由起始原料水杨酸(邻羟基苯甲酸)制备乙酰水杨酸(阿司匹林)并提纯精制,或者完成以氯苯为原料制备对乙酰氨基苯酚(扑热息痛)的制备并精制。通过以“一模仿二创新三综合”为思路的实践项目锻炼,贴近生产实际,对培养学生***思考、科研创新能力有很好的效果,特别是创新综合项目中的文献资料查阅、实验方案设计、提纯精制以及数据处理能为学生提供一种有效的技能锻炼途径。

3.4改革评价方法,发挥激励导向功能

考试是教学活动的重要环节,是教学评价的重要手段,并且具有导向、激励、评价等功能。精细有机合成技术课程的成绩评价应采用多元化考核评价模式,既有理论又有实验,既有笔试又有答辩,既有计算推理又有综合论述,多种形式相结合,提高过程评价考核权重,尤其是对创新性、探索性的综合项目给予权重倾斜,总评成绩由平时成绩和期末闭卷考试成绩构成,其中平时成绩权重由传统的30%提高到50%,平时成绩涵盖实验方案、操作过程、实验结果、创新开发、项目讨论、课堂表现及完成作业等内容,科学合理的多元考核有效激发了学生的学习动力,提高了学生的综合素质能力,并充分发挥了考试的导向功能。

4结语

精细有机合成技术是一门重要的专业主干课之一,在教学实践中,基础理论联系生产实际可激发学生的学习兴趣,采用项目化、类比等多种教学方法可提高教学效果,设计贴近实战的项目化实验可充分提升学生技术技能水平,创新多元合理考核评价方法可全面发挥其激励导向功能,我们通过对精细有机合成技术课程的教学实践与探索,不仅出色的完成了该课程的教学任务,而且教学效果得到了学生的广泛好评。实践证明,创新教学方法、优化实践教学内容、工学结合、多元考核评价方法有利于提高职业院校学生的综合能力,有利于培养高素质技术技能型人才。

参考文献

[1]薛叙明.精细有机合成技术[M].2版.北京:化学工业出版社,2013.

[2]蒋涛,陈群,李英利.《精细有机合成技术》项目化教学改革探索[J].职业教育研究,2011(1):102-103.

[3]马树超,郭文富.新时期高职教育质量与院校评估要点分析[J].职教论坛,2016(12):5-9.

[4]陈稀平,张岐,陈泽林.精细有机合成教学内容改革与实践[J].化工高等教育,2012(3):43-45.

有机合成化学篇9

[关键词]药物合成反应;课程;教学

中***分类号:R9-4;G642.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0334-01

药物合成反应是制药工程专业的一门专业基础课程,具有相当大的重要性。主要是在有机化学课程的基础上形成,可实现对有机药物合成反应、反应的影响因素、反应的选择性及其实际应用进行系统的学习。同时也为药物化学以及药物工艺学等课程打下坚实基础。因药物合成反应课程涉及多方面的化学反应,在教学时存在较大难度。我们必须通过合理的手段以及方法实现对药物合成课程反应趣味性的有效提高。

1 重视绪论,引发学生对《药物合成反应》课程的重视和兴趣

现阶段使用的药物合成反应课程教学,教材主要是由化学工业出版社出版的第三版教材,主编是闻韧教授。该教材在普通高等教育十一五部级规划教材涵盖范围之内,条理清晰、层次分明是该教材内容的显著优势与特征。但也存在一定的缺陷,没有实现编排绪论就是其主要缺点。在实际进行教学实践时我们如果按照教材内容进行,具体的化学反应就是第一节课需要讲述的内容,在这种情况下学生不能实现对课程的全面认识,学习,、目标不明确现象也普遍存在,最终导致学生对学习失去兴趣。因此,教师必须提高对绪论部分教学的重视程度,在实际对教材内容讲解之前给学生介绍药物合成反应课程的主要内容。同时实现与有机化学药物化学制药工程学课程之间的联系进行科学研究。学习这门课程对以后的学习以及工作有极大的帮助,在学习过程中必须采用科学的方法以及有效的手段,同时帮助学生对课程的研究对象内容以及特点等进行明确的认识。药物合成反应与有机化学之间存在密不可分再联系。需要在有机化学的基础上实现对药物合成反应的学习。因此在实际进行药物反应学习之前学生科首先对有机化学进行熟悉,然后对课程内容设置的一同进行科学的比较。这可在一定程度上消除学生队课程畏难心里。

2 综合比较,帮助学生将各章节中的内容有机联系起来

《药物合成反应》课程所涉及的有机反应非常多,内容繁杂,学生在学习过程中容易产生畏难心理。通过综合比较,可以帮助学生将各章节中的内容有机联系起来,增强各章节热萘系性,便于学生理解和掌握。例如第一章卤化反应,涉及的化学反应包括不饱和烃的卤加成反应、烃类的卤取代反应、羰基化合物的卤取代反应、醇酚醚的卤置换反应、羧酸的卤置换反应以及其他官能团化合物的卤置换反应,可从反应过程中所用卤化剂的类型着手,分析各反应的特点。卤加成反应大多是通过亲电加成的反应机理进行,这就要求卤化剂在反应过程中能够提供正离子作为亲电试剂参与反应,卤化剂卤素、次卤酸(酯)、N-卤代酰胺能够提供卤正离子,而卤化氢能够提供氢正离子;烃类的卤取代反应、羰基化合物的卤取代反应是用卤素取代化合物结构中的氢,大多是通过亲电取代的反应机理进行,要求卤化剂在反应过程中能够提供卤正离子作为亲电试剂参与反应,可以选用卤素、次卤酸(酯)、N-卤代酰胺等能够提供卤正离子的卤化剂,而卤化氢只能够提供卤负离子,不适用于卤取代反应;醇酚醚的卤置换反应、羧酸的卤置换反应和其他官能团化合物的卤置换反应是用卤素置换化合物结构中的特定官能团,大多是通过亲核取代的反应机理进行,这就要求卤化剂在反应过程中能够提供卤负离子作为亲核试剂参与反应,不能选用卤素、次卤酸(酯)、N-卤代酰胺等能够提供卤正离子的卤化剂,只能选择氢卤酸、卤化亚砜、卤化磷、有机磷卤化物等能够提供卤负离子的卤化剂[1]。通过对各种类型的卤化反应进行比较,可以帮助学生更深刻的理解卤化反应的机理,掌握各反应的相同之处和不同之处。

3 讲解实例,使学生更好的理解各反应在药物合成中的应用

《药物合成反应》课程涉及的有机化学反应纷繁复杂,学生在学习过程中容易对所学的化学反应有何用途感到迷茫,难以将各单元反应与药物合成联系起来。通过讲解实例,介绍一些学生熟悉的药物的合成过程,可以将《药物合成反应》课程与药物生产实际紧密结合在一起,在理论与实践之间架起一座桥梁。

例如,在介绍羧酸甲酯、乙酯为酰化剂用于脂肪胺的N-酰化时,以中枢神经抑制剂巴比妥类药物的合成为实例,巴比妥类药物都具有环状丙二酰脲母核,在合成的时候可以采用丙二酸二乙酯衍生物和尿素为原料,丙二酸二乙酯属于羧酸乙酯类化合物,作为酰化剂,尿素含有氨基,作为被酰化物,发生脂肪胺的N-酰化可以制得含有酰胺键的环状丙二酰脲母核。之后讲到Claisen反应,可举例苯巴比妥的中间体苯基丙二酸二乙酯的合成,苯基丙二酸二乙酯采用苯乙酸乙酯和乙二酸二乙酯为原料合成,苯乙酸乙酯含α-活泼氢,乙二酸二乙酯不含α-活泼氢,可发生酯与不含α-活泼氢的酯的Claisen反应,然后加热失去一个酰基,得苯基丙二酸二乙酯。再通过比较苯基丙二酸二乙酯与苯巴比妥的化学结构,启发学生思考如何制备苯巴比妥,引导学生通过活性亚甲基化合物与溴乙烷的烃化反应,引入乙基生成乙基苯基丙二酸二乙酯,再通过羧酸乙酯和尿素的N-酰化反应得到苯巴比妥。通过讲解苯巴比妥的合成的实例,不仅让学生更好的理解Claisen反应,同时回顾了活性亚甲基化合物的烃化反应以及脂肪胺的N-酰化反应,也让学生将理论知识具体化,能够与生产实际结合起来。

4 结合实践,进一步加深学生对理论知识的掌握

制药工程专业属于工科专业,主要培养应用型人才,因此在教学过程中需要重视提高学生的实验动手能力和思考问题、解决问题的能力,要求结合教学实践及学生的实际情况,充分利用学校教学资源,更有效的开展实验教学。结合教学实践及学生的实际情况将实验课程分为单元反应实验、综合性实验和设计性实验三个部分,三部分实验内容从易到难循序进行,有助于学生接受和理解。单元反应实验较为简单,可通过一步或两步反应完成,如苯丙酮的制备、对硝基苯甲醛的制备等,主要涉及理论课所学习的卤化反应、烃化反应、酰化反应、缩合反应、重排反应、氧化反应、还原反应等单元反应。

5 结语

综上所述,《药物合成反应》课程所涉及的有机化学反应、反应机理较多,教学内容难度较大,课堂教学容易枯燥无味,可以从重视绪论,引发学生对《药物合成反应》课程的重视和兴趣;综合比较,帮助学生将各章节中的内容有机联系起来;讲解实例,使学生更好的理解各反应在药物合成中的应用;结合实践,进一步加深学生对理论知识的掌握四个方面着手提高药物合成反应课程的趣味性。

参考文献

有机合成化学篇10

关键词: 高职;药学专业;有机化学教学

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.224

高职和大学的教育存大着一定的差别,其表现主要有两点分别是: 在培养的标准上,高职主要培养技术型人才; 在培养的形式上,高职以社会的需求为目的,以适用的能力为主设计相对应的培养方案,以学生的应用能力为重点进行培养人才。有机化学属于药学专业一门比较重要基础性课程,可以直接称其为药学的核心。在经过对有机化学的学习后能让学生更好的学习药物的组成结构及其性质合成,了解药物的结构及药效的相互联系。为以后的药物生产,药物质量的检测及新药的研发打下坚实的基础。在高职,有机化学教育的改革实践中出现了很多非常出色的教育工作人员。针对教育方法他们提出了很多观点。从总的方面来看,所有高职院校的有机化学课的学习还没有更有效的方法。本文以高职院校学生学习水平差课时少有机化学知识应用广的一些主要特点,提出了在有机化学的教学中着重关注的问题,为培养合格的药学专业人才尽一份力。

1 有机化学与药学的关系

药学和有机化学的是同时存在的,他们一同走过了极为久远的历史路程。有机化学是在19世纪初其出现的,有机化学当时注重的是关于有机体的问题,针对的目标大多数是,从有机体中经过分离纯化的有机化合物。药学的持续发展,也在带动着有机化学的进步。我们坚信药学和有机化学在将来的社会发展中它们依旧会相互紧密结合,共同促进发展。因此学生们如果能把有机化学学好可以为药学专业起到非常大的作用。

2 有机化学的课程特点

有机化学所研究的是有机化合物这一门科学。研究其结构,理化性质、合成方法、应用及命名,以及有机化合物相互间的转变所遵照的规律等。针对有机化学的课程来说,最主要的特点是其整体性特别强,大多数教学内容都遵照各官能团化合物来给章节顺序排列,但它们没有被孤立也不是零散个体,他们都有着很强的联系。因此把握好有机化学教学的结构,对于学好这门学科是比较有益的。

3 有机化学在高职药学专业中,探讨内容整合、编排方式及教学方法

在选择教材的,高职医药类专业大都选择用刘斌主编《有机化学》,内容主要以官能团教授各有机化合物的相关的主要化合物,着重讲述构效关系有机化学原理。在结合高职教材的基础理论问题,以基础知识和基本理论为重点介绍,让学生可以从整体上理解并运用有有机化学的相关知识,避免针对性的理论知识讲述,应尽可能的采用药学普遍的化合物及化学现象的案例,增强实际应用性。在有机化学的教学经验中了解到,如一程不变的按原来的课本的顺序拿过来应用,在学习的过程中教学人员与学生都会感到自如,但当把教材的内容学完后大多数的学生都会感觉有机化学的知识太过复杂,各种化合物品种众多,需要硬背的知识太多。在这样一种问题上,依照大学的有机化学课本,对高职的教学内容进行一定的编排和调整,全部的课程分为三个部分。第一部分有绪论、命名和异构 ,这一部分是讲述,有机化学的历史、基本理论概念这些基础性的内容。学习有机化学这类学科的内容,对于高职学生来说并没有什么自信心。如果在学习的初期学生对学习就没产生兴,让学生对这一学科失去自信心的话,那么在以后的教学中,对老师和学生都会是一种折磨。因此开始对基础内容的理解程度,对于学生和老师来说非常重要的。这就使教师用简洁易懂、有趣的方法把有机化学的内容在药学中的作用,展现给学生。用易懂的形式把有机化学的理论知识解释给同学,让学生深入理解,让学生树立学好有机化学的信心。第二部分,几章化合物的相关内容。这几种化合物比较简单,主要的难点就是对学生清楚讲述基础的有机化学中的基础概念及术语,讲述的目的是让学生深入的理解。教师在教学过程中要注重引导学生自主的学习提高学习的水平。第三部分,讲从醇到药用,高分子材料的内容。这一章节化合物的理化性质有些杂乱不好理解,如果我们仔细分析便会察觉,其化合物的理化性质是由其自身的结构特点位判定的。因此本章的重要学习内容是在了解各化合物的性质结构及其变化的基础上,深入清楚并分析各类化合物其结构特征和理化性质之间的联系,主要是各类化合物电子效应,只要掌握其分析的方法,推测其自身的理化性质就容易多了。并且是高职学生对有机化学学习的主要目的。第四部分,有机合成的简介,在有机化学中,最难学习的部分便是有机合成,其主要是熟悉和掌握各类化合物的理化性质和相互转化反应的基础上,建立适合的逆合成分析思路。使学习者对整体内容关于化合物性质归类汇总,在其思想中形成一套完整的体系,然后经过多多的练习来设计形成思路。对于高职的学生这章的内容难度较大。

4 结束语

在我们的教学中,首先必须要跟学生说明有机化学这门学科,其在药学专业中的地位是不可替代,不可动摇的。在引导学生对学习产生兴趣的基础上,再把有机化学这一W科的基本特征展现给学生,循序渐进的进入到主题的内容上。此种方式的学***进实际的实践,得到了很好的效果。但是,教学没有固定的模式和方法法,教师的教学方式与方法也应随着目标人才培养、学生自身的能力发生改变。

参考文献:

[1]许玉芳.高职药学专业有机化学教学探索[J].漯河职业技术学院学报,2011.

[2]黄声岚.高职药学专业有机化学教学法探讨[J].海峡药学,2014,26(03).

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