有機合成技術范文10篇
時間:2024-05-22 11:02:14
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有機合成化學實驗教學論文
1化工專業(yè)精細有機合成化學實驗綠色化理念滲透的必要性
精細有機合成化學實驗中常用到酚類、芳香烴、醛、酮等有毒有害物質(zhì)[5]。學生在做精細有機合成化學實驗時,由于實驗室空間有限,進行實驗操作的學生人數(shù)較多,實驗臺套數(shù)有限,實驗產(chǎn)生和擴散的有毒有害物質(zhì),勢必污染教學環(huán)境,影響師生的健康,也不利于培養(yǎng)學生的環(huán)境意識。另一方面,實驗過程中產(chǎn)生的大量的廢氣、廢水以及廢渣未經(jīng)處理直接排放到自然環(huán)境中,必然對環(huán)境造成污染,幾乎每個精細有機合成化學實驗室都已成了一個小型的污染源。因此,在精細有機合成化學實驗教學中滲透綠色化學教育思想是必要的。作為化學教師,應將綠色化學理念隨時融入到實驗教學中,培養(yǎng)具有綠色化學意識環(huán)保理念的化工專業(yè)應用型人才。
2以綠色化學理念指導精細有機合成化學實驗教學模式
2.1優(yōu)化實驗內(nèi)容,精選實驗項目,體現(xiàn)綠色化學思想。在以往的實驗教學中,選擇精細有機合成化學實驗內(nèi)容時,多從典型性、代表性、高復現(xiàn)性等方面考慮,忽視了實驗內(nèi)容和實驗過程對環(huán)境的污染[6]。現(xiàn)在選擇精細有機合成化學實驗內(nèi)容時,多以綠色化學理念為指導,對實驗內(nèi)容進行優(yōu)化,盡可能選擇圍繞基本原理、基本實驗操作而進行的無污染、污染少的實驗。實驗中盡量采用無毒原料、溶劑和催化劑,盡量做到原料綠色化、溶劑綠色化和催化劑綠色化,并選用綠色合成路線[7]。精確計算各種反應物的需求量,在保證實驗結果的前提下,盡量減少試劑用量,使反應物盡可能完全轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物,體現(xiàn)綠色化學“原子經(jīng)濟性”的精神[8]。在實驗項目的選擇方面,盡量依據(jù)低能耗、低毒原則進行篩選。如常用的高聚物單體“己二酸的合成”實驗,可以采用雙氧水氧化法替代硝酸氧化法[9],避免實驗中產(chǎn)生大量有毒氧化物氣體和使用硝酸帶來的強腐蝕性,從而提高了實驗安全性。再如“對硝基苯甲酸乙酯的合成”實驗中,常規(guī)方法是以濃硫酸為催化劑來合成的,這種方法,雖然催化劑價廉、活性高,但反應復雜,副產(chǎn)物多,且濃硫酸腐蝕設備、污染環(huán)境。現(xiàn)在改為以價廉易得、性質(zhì)穩(wěn)定安全的苯磺酸為催化劑來合成就可以克服這些缺點,且產(chǎn)率較高[10]。2.2合理設計關聯(lián)實驗,改進精細有機合成化學實驗裝置。合成制備實驗在精細有機合成化學實驗中占有較大比例,且大多數(shù)反應物產(chǎn)物都是有毒有害物質(zhì)。傳統(tǒng)的操作方法是在通風櫥中進行實驗,這樣只能避免對實驗室小環(huán)境的污染,有毒物質(zhì)還會排放到空氣中。如在酯類物質(zhì)的制備實驗中,將反應裝置連接一個干燥管,細口插入碳酸鈉溶液里,可防止倒吸,同時也防止了反應物產(chǎn)物氣體進入空氣,反應物用量也減少一半以上[11],從而達到盡可能減少污染的目的。在精細有機合成化學實驗中,可以對各個實驗間存在的關系進行研究,并加以梳理,通過合理安排實驗次序,開展關聯(lián)實驗[12]。一個實驗的產(chǎn)品可以作為另一個實驗的原料,使實驗之間形成鏈接關系,使實驗中的輔助劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物、剩余物能相互循環(huán)利用[13]。如在藥物中間體“對硝基苯甲酸的合成”實驗中,合成的產(chǎn)品對硝基苯甲酸粗品,也可以成為基本操作“重結晶”的實驗材料,精制后的對硝基苯甲酸純品,又可以成為“熔點的測定”的實驗材料,這樣可節(jié)省實驗時間和原料,還可通過熔點的測定實驗進一步檢查學生的產(chǎn)品是否合格,可謂一舉多得[14]。2.3采用微型化實驗,增強節(jié)約意識。微型化學實驗產(chǎn)生于20世紀80年代的美國,是國際上公認的能體現(xiàn)綠色化學理念的一種化學實驗的新方法、新技術,被譽為“化學實驗的革命”[15]。它是以盡可能少的化學試劑參加反應,獲得比較明顯的反應結果和較準確的化學信息的一種新型實驗方法。現(xiàn)代科學的發(fā)展已進入超小規(guī)模領域,微型化成套合成實驗儀器的出現(xiàn),為微型化實驗提供了可能[16]。在保證同樣的教學效果情況下,同時傳授環(huán)保、經(jīng)濟的教育教學理念。基于此,精細有機合成化學實驗要逐步實施常量、微量與半微量相結合方式[17]。如精細有機合成化學實驗中植物生長素“2,4-二氯苯氧乙酸的合成”、磺胺藥物“對氨基苯磺酰胺的合成”、香料“氫化肉桂酸的合成”、防曬劑“對氨基苯甲酸的合成”、陰離子表面活性劑“十二烷基硫酸鈉的制備”等實驗項目中,實驗藥品用量比常量實驗減少1/2,反應時間也隨之大大縮短,實驗仍然保持較高的產(chǎn)率。還有其他很多半微量實驗中試劑的用量或濃度僅為常量的1/10~1/5,試劑用量比對應的常量實驗節(jié)約80%以上[18]。實踐證明,藥品用量的半微量化與常量化在準確性與嚴密性上并沒有明顯差別,相關輔助材料(如水、電)的消耗也相應減少,降低了實驗成本,同時也使爆炸、燒傷、中毒等實驗事故相應減少,提高了實驗的安全性,減少了對環(huán)境的污染。因此,微型化學實驗是實現(xiàn)綠色化學的有效途徑之一。2.4采用多媒體技術,模擬化學仿真實驗。傳統(tǒng)的精細有機合成化學實驗不可避免地要消耗較多藥品和大量水資源,特別是一些使用昂貴試劑的實驗,實驗成本較大且易發(fā)生爆炸的實驗,以及必須采用有毒有害試劑并在實驗中排放較多有毒氣體的實驗。因此精細有機合成化學實驗的綠色化是有一定限度的,而且有些教材中的經(jīng)典實驗不具備綠色化條件[19]。我們可以利用現(xiàn)代化教學手段來輔助學生教學實驗,采用多媒體技術,模擬化學仿真實驗。多媒體教學的一大優(yōu)點就在于能夠模擬各種精細有機合成化學實驗,實驗現(xiàn)象明顯,而且方便快捷,無污染。利用多媒體技術對實驗原理、實驗裝置、實驗流程、實驗過程進行虛擬仿真,用文字、聲音、圖象、動畫的效果讓學生在屏幕前達到身臨其境的感受,同時伴隨教師相關知識精辟的講解,使學生通過仿真實驗獲得較好的實驗效果,實現(xiàn)精細有機合成化學實驗綠色化。
3貫徹綠色環(huán)保意識,合理回收循環(huán)利用實驗廢棄物
精細有機合成化學實驗中不可避免地會產(chǎn)生某些有毒氣體、液體和固體,量雖然不算大,但久而久之會對環(huán)境造成較大污染[20]。實驗中任意處置“三廢”會淡化學生環(huán)保意識,尤其是對于化工專業(yè)的學生,環(huán)保要求更高。因此,每次實驗完成后將產(chǎn)生的廢液統(tǒng)一進行回收,把用過的芳烴類、鹵代烴類、酚類、醛酮類、酸堿類等各種廢液、廢渣或有放射性的污染物,分別倒入指定的各類回收容器內(nèi),然后鼓勵并指導學生利用所學的專業(yè)知識對廢氣廢液廢渣進行循環(huán)再次利用。如精細有機合成化學實驗中產(chǎn)生的酸性廢氣用堿液吸收或與其它物質(zhì)反應,使其變成液體或固體;實驗中的含氰廢液可用堿性氯化法進行處理;廢渣盡可能循環(huán)再利用;實驗中破損的蒸發(fā)皿可收集敲碎用做沸石等,這樣既提高了學生環(huán)保意識,又鞏固了學生專業(yè)知識。從而做到實驗室少污染,實驗產(chǎn)品鏈式利用的良性循環(huán)。
化工研究生案例教學模式分析
摘要:本文探討了如何在化工研究生專業(yè)選修課實施案例教學。從分析化工研究生專業(yè)選修課教學當前存在的問題、案例教學法的優(yōu)點入手,介紹了在研究生選修課教學中如何豐富教學案例庫、豐富案例教學形式、優(yōu)化教學氛圍的實踐情況。教學實踐表明,案例教學方法,有利于提高研究生學習專業(yè)選修課的學習興趣,達到較好的教學效果。
關鍵詞:化工專業(yè)選修課;案例教學;研究生教學
研究生課程在研究生培養(yǎng)中起著極其重要的作用。2014年,教育部了《關于改進和加強研究生課程建設的意見》(教研[2014]5號),《意見》明確了培養(yǎng)單位應科學認識課程學習在研究生培養(yǎng)中的重要地位和功能,切實轉(zhuǎn)變只重科研忽視課程的實際傾向,把課程建設作為學科建設工作的重要組成部分,將課程質(zhì)量作為評價學科發(fā)展質(zhì)量和衡量人才培養(yǎng)水平的重要指標[1]。但在研究生選修課程的教學中,還存在不少問題,選而不修的現(xiàn)象普遍存在,一方面是研究生對選修課的學習重視不夠,另一方面是教師在授課時,采取教學方法不利于調(diào)動研究生學習積極性,導致選修課教學質(zhì)量不高。為能更好地發(fā)揮選修課在研究生培養(yǎng)中的作用,對研究生選修課的教學方法的改革迫在眉睫,要將教師從傳統(tǒng)的授課方式———做PPT、授課、考試,轉(zhuǎn)變成以案例教學為主的教學模式,以提高研究生課程教學質(zhì)量。
一、化工研究生專業(yè)選修課教學當前存在的問題
《精細有機合成新方法與技術》是我校化學工程與技術一級學科碩士學位授權點一門重要的選修課,課程主要介紹精細化學品合成反應和合成路線,重點介紹近代合成技術、生物化學合成和綠色合成,以及一些特殊的合成實驗技術。《精細有機合成新方法與技術》教學與其他研究生選修課一樣,存在以下問題。第一,注重對理論知識的傳授,而利用理論解決科研中存在的實際問題,介紹不多,學生不知道如何在科學研究中利用理論知識來解決實際問題,從而導致學生對學習課程提不起興趣。第二,教師通常采用傳統(tǒng)方法授課,學生處于被動學習狀態(tài),不積極思考問題,對知識的掌握常常是一知半解,不利于學生開展科學研究工作。第三,由于研究生選修課常常采取開卷考試方式,導致部分學生對學習選修課重視程度不夠。
二、案例教學法的優(yōu)點
有機化學實驗教學改革與實踐分析
摘要:隨著有機化學實驗產(chǎn)生的污染日益嚴重,減少環(huán)境污染和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,實現(xiàn)有機化學實驗綠色化教學改革是必然的要求。本文在綠色化理念指導下對實驗內(nèi)容進行整合,改進實驗方案和實驗方法,積極選用綠色催化劑,在引進新的科研成果和新技術等方面探討了有機化學實驗綠色化教學改革。
關鍵詞:有機化學實驗;綠色化;改革
綠色化學(GreenChemistry),又稱環(huán)境無害化學(EnviromentalBenignChemistry)和清潔化學(CleanChemistry),它是1991年美國環(huán)境保護署提出的,自1995年被美國正式采用后,現(xiàn)已被國際學術界所公認[1]。綠色化學核心理念就是不使用有毒有害的物質(zhì),不產(chǎn)生有毒有害的廢棄物,生產(chǎn)對環(huán)境無害的綠色產(chǎn)品,實現(xiàn)有害物質(zhì)的零排放,力爭從源頭上阻止任何污染[2]。因此在高等學校的教學中滲透綠色化理念是十分必要和可行的。“綠水青山就是金山銀山”就是綠色化理念的一種體現(xiàn),即保護環(huán)境,減少污染。在農(nóng)業(yè)類高校中有機化學實驗如何實現(xiàn)綠色化既是實驗教學改革中的重要組成部分,也是有機化學實驗教學中面臨的課題。
1有機化學實驗綠色化的必要性和可行性
有機化學實驗是應用化學專業(yè)的一門重要的基礎課。由于教學和科研的需求,每學期都有大量教師和學生在做各種有機化學實驗,經(jīng)常使用一些有一定毒性的、腐蝕性的試劑和溶劑,同時在實驗過程中還會產(chǎn)生廢氣、廢液、廢渣等,如果處理不當就會影響身體健康,還會對環(huán)境產(chǎn)生持久的危害。另外,一些實驗室缺乏科學管理,有些教師在實驗課上不夠認真,對學生督查不嚴格,而學生在實驗中也缺乏相關的環(huán)保意識,實驗中藥品任意取用,實驗廢液隨意傾倒等。一些實驗設計不夠科學合理也導致了不必要的浪費和環(huán)境的污染[3]。因此,在加強實驗教學的科學管理、合理安排基礎上,還要積極開展綠色化實驗教學研究,并通過實驗課教學培養(yǎng)學生綠色化理念,培養(yǎng)學生的環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展的意識,嚴格控制學生取藥劑量及實驗后廢液廢渣的收集和處理。
2有機化學實驗教學過程中加強學生綠色化理念培養(yǎng)和養(yǎng)成
化學制藥工藝學五步式教學法研究
“化學制藥工藝學”是藥物化學專業(yè)的重要專業(yè)基礎課,是一門實踐性很強的學科,是藥物開發(fā)和生產(chǎn)過程中,設計和研究經(jīng)濟、安全、高效的化學合成工藝路線的一門科學;也是研究工藝原理和工藝生產(chǎn)過程,制定生產(chǎn)工藝規(guī)程,實現(xiàn)化學制藥生產(chǎn)過程最優(yōu)化的一門科學。主要討論化學藥物合成路線的設計方法,包括藥物合成中各種常見化學鍵的形成方法和技巧,并以綠色化學制藥技術為指導思想,貫徹藥物分子結構的剖析、切斷、組裝規(guī)律,以具體藥物為實例濃縮經(jīng)典加創(chuàng)新進展,如多種催化反應、手性藥物、微波輔助等綠色藥物合成技術的應用。同時,以中試放大與生產(chǎn)工藝規(guī)程以及化學制藥廠的安全生產(chǎn)和"三廢"防治為輔的教學等特點。然而,這門選修課安排在大四上學期,學生面臨考研、保研、出國和就業(yè)找工作等諸多決策,人心躁動,人云亦云,很難讓學生安于選修課的學習。同時,化學制藥工藝學也是一門綜合性強且較為枯燥的課程。面對這一現(xiàn)實,如何抓住學生思想,利用課堂教學,盡可能讓學生在畢業(yè)之際學有所得,學有所用,提高分析問題解決問題的能力,為今后的發(fā)展做好知識儲備和積淀,并為培養(yǎng)出符合時代要求的高素質(zhì)高分析能力的創(chuàng)新型人才奠定基礎。圍繞這一目的,筆者探索了如下五步曲教學方法。
一.歸納總結,洞見癥結
化學制藥工藝學是一門集有機化學、藥物化學、物理化學、有機合成反應、化工過程與設備以及分析化學于一體的藥物化學專業(yè)綜合性課程。尤其與有機化學和有機合成反應聯(lián)系密切,而有機化學的學習已在大一完成,學生對基本內(nèi)容和概念已記憶不清,加之課時有限,藥學的有機化學知識側(cè)重藥物較少,因此,本課程首先將有機化學和有機合成反應基礎知識濃縮為兩方面,(1)有機合成設計相關要素:基本骨架的構建(碳鏈增長,縮短碳鏈,構成環(huán)架)、功能基(官能團)的運用、立體化學思考;(2)合成路線設計:結構剖析、切斷及策略、各類化合物的合成特點等。利用主線知識點對基礎知識的高度概括歸納總結使考研學生受益,同時也有助于保研,出國和找工作的學生加強基礎,應對相應的面試和考察。其次,將藥物化學、物理化學、化工過程與設備以及分析化學與本課程的聯(lián)系分別提煉為一關鍵要點,使學生明確藥學學科課程設置與新藥研究的關系,明確藥物分子的化學反應和生物作用特點,盡力為面對的升學和走向工作崗位把好最后一關。
二.化整為零,各個擊破
化學制藥工藝學中重點是藥物合成路線的設計,而合成路線設計的難點是藥物分子的結構剖析。欲知如何結構剖析就得明確一個藥物分子的切斷方法和策略。因此,本課程將有機化學和有機合成反應經(jīng)典理論與反應機制通過分子的切斷概括為三類策略:(1)尋找易拆鍵(碳-雜鍵;支鏈多處;稠環(huán)化合物的稠合處);(2)變換或添加官能團后再切斷;(3)導向基的引入與導向作用。讓學生很容易理解有機合成原理和思路,找到合成藥物分子的關鍵切入點。教會學生將藥物分子分解為可組裝的片段,從片段聯(lián)想相應原料,再從原料思考組裝條件和方式方法。以一簡單藥物中間體為例說明如下。首先,通過"逆合成分析法"畫出"合成樹",找出"合成子"。其次,利用已學過的有機化學等基礎知識分析各切斷、片段、合成子的利弊。最后,找出最優(yōu)合成路線。使學生學會將零散的知識點串聯(lián)在一起并能運用基礎知識解決實際問題。
三.化繁為簡,提要勾玄
有機化學實驗教學探討
摘要:為了有效地提高學生學習有機化學的興趣和基礎有機化學實驗的教學質(zhì)量,本文根據(jù)實驗課程的特點和教學經(jīng)驗,從實驗內(nèi)容選取、考核方式、授課模式以及開展實驗基礎操作視頻大賽等方面貫穿創(chuàng)新教育思想,注重在有機化學實驗中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思想和能力。
關鍵詞:有機化學實驗;教學改革;創(chuàng)新教育
化學是自然科學的一種,是大學教學中歷史悠久且基礎性很強的一門學科,而這門學科的理論不能離開實驗的基礎。有機化學實驗是化學及相關專業(yè)本科教學中必開的一門基礎課程,其教學的目的是培養(yǎng)學生的動手能力、分析能力和解決問題能力,使學生通過實驗熟練掌握基本技能操作的同時,進一步加深對有機化學基礎知識的理解及科研和現(xiàn)實中的應用,從而培養(yǎng)嚴謹求實的科學態(tài)度。所以,設計調(diào)整實驗教學內(nèi)容,采用多樣的教學模式和規(guī)范的實驗考核制度,激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新意識。近年來,學院為了提高學生對有機化學的興趣、動手能力和發(fā)散思維培養(yǎng),針對有機化學實驗教學從實驗教材、內(nèi)容選擇和教學形式等方面進行了相應的改革,并取得了較好的效果。首先,將化學相關專業(yè)的有機化學實驗授課分為兩個學期,第一學期采用“基本操作技術訓練+有機化合物的性質(zhì)實驗”,第二學期全部進行合成實驗。同時,每個學期的期中都會安排實驗操作考試(強調(diào)實驗基本技能訓練),期末安排有機化學合成實驗筆試和設計實驗考試(側(cè)重綜合性、設計型和創(chuàng)新性的考察)。授課形式以教師為主體講授,一個班分三組,分別由三位老師同時進行指導,這樣不但能夠在確保實驗安全的前提下發(fā)現(xiàn)和解決學生在實驗中出現(xiàn)的新舊問題,同時能夠使師生的專業(yè)知識得到不斷拓展。并結合當今科學技術中大量的合成新方法和測試手段不斷涌現(xiàn)的態(tài)勢,要求本科教學中實驗內(nèi)容不斷更新,也促使實驗研究方法趨于綜合訓練型和科學研究型的方向發(fā)展。
一、實驗教學內(nèi)容的精選
有機化學實驗課程需在有限的學時內(nèi)讓學生從了解、熟悉到掌握的過程中學習有機化學實驗的基礎知識和熟悉掌握操作技能,并且在后續(xù)的設計型實驗中提升學生的綜合能力。我院有機化學實驗分為有機合成實驗(I)和有機合成實驗(II)。有機合成實驗(I)主要是驗證性實驗和基本技能訓練,旨在培養(yǎng)學生掌握有機化學實驗的基本操作技能和方法,以及培養(yǎng)良好的實驗習慣及安全意識。主要有熔點及沸點、回流及蒸餾、重結晶、萃取、色譜及旋光、物質(zhì)基本性質(zhì)實驗和1—2個綜合設計實驗等。有機合成實驗(II)是結合各科專業(yè)的特點,開設了8—9個綜合性設計實驗,其中,設計性實驗主要讓學生通過自查文獻資料,根據(jù)現(xiàn)有實驗條件設計方案,經(jīng)任課教師審查確認后獨立完成,從而培養(yǎng)學生的主動性和創(chuàng)新性。此外,老師會將自己的科學研究成果增添到有機化學實驗課程,使學生能夠更進一步熟悉課本和科研應用的關聯(lián),從而促進學生在教學科研中的創(chuàng)新意識。
二、規(guī)范實驗考核標準
以藥為本有機化學課程教學現(xiàn)況
摘要:有機化學課程是藥學基礎學科中重要的基礎必修課程,課程的設置應緊密圍繞藥學人才培養(yǎng)的目標和用人要求,以藥為本,重視強化有機化學基礎教育在藥學教育中的核心地位。針對目前藥學專業(yè)學生培養(yǎng)普遍有機化學基礎知識薄弱的現(xiàn)狀,對課程教學進行改革探索。
關鍵詞:有機化學課程;藥學專業(yè);教學改革;人才培養(yǎng)
隨著國家《醫(yī)藥衛(wèi)生中長期人才發(fā)展規(guī)劃(20112020)》實施,我國基本藥物制度建設的不斷完善,新《中國藥典》的頒布等,時代已對高等藥學教育和藥學專門人才的培養(yǎng)提出了更高的目標和要求。藥學專業(yè)以培養(yǎng)具有藥學學科基本理論、基本知識和實驗技能,能在藥物生產(chǎn)制備、檢驗、流通、使用和研究與開發(fā)領域從事鑒定、藥物設計、藥物制劑與臨床合理用藥等方面工作的技術人才為目標。學生學習藥學的各個主要分支學科的基本理論和基本知識,掌握藥學實驗方法和技能,具備藥物制備、質(zhì)量評價及指導合理用藥的基本能力。為契合當前藥學類專業(yè)人才培養(yǎng)的目標和需求,適應現(xiàn)階段高等學校本科藥學類人才的培養(yǎng)模式,在課程設置上,高校藥學專業(yè)課程涉及藥學方面的一般包括:生理學、細胞生物學、醫(yī)學免疫學、病理生理學、醫(yī)學微生物學、無機化學、有機化學、生物化學、分析化學、儀器分析、基礎化學實驗、藥物化學、天然藥物化學、藥劑學、藥物分析、藥理學、毒理學基礎、藥物的波譜解析、藥事管理學等。其中有機化學是研究有機化合物的組成、結構、性質(zhì)、制備方法和應用的科學,是化學學科中極其重要的一個分支,是化學專業(yè)重要的基礎課程,同時也是藥學專業(yè)重要的基礎課程。在我國藥學專業(yè)的本科課程設置中,學生首先要經(jīng)過有機化學的學習,然后才能進行波譜解析,藥物化學,藥物毒理學和藥理學等藥學課程的學習。筆者在有機化學教學實踐中深切感受到,有機化學課程對藥學專業(yè)學生非常重要,其知識基礎相當于工具,應用于藥學專業(yè)整個四年本科教育體系。若能真正牢固掌握有機化學學科的全面知識,對于整個藥學其他課程的學習具有重要的作用。然而,在目前藥學專業(yè)教育中,教學管理層面存在著不夠重視、課時數(shù)分配偏少的現(xiàn)象;學生層面存在輕視和畏難情緒。雖然授課教師在“教”的過程使盡渾身解數(shù),但學生學習積極性依然不高,“學”的效果較差。導致在后續(xù)其他藥學課程的學習中,相關教師發(fā)現(xiàn)學生由于有機化學基本功不扎實,已影響后續(xù)課程的學習效果,比如在藥物化學實驗課程學習中就暴露出有機合成技能和基本功差的問題。鑒于此,筆者認為高校有必要對有機化學教學進行改革,以適應藥學專業(yè)學生的培養(yǎng)。俗語說得好,“工欲善其事,必先利其器,器欲盡其能,必先得其法。”作為藥學研究的“利器”,藥學人才培養(yǎng)必須重視有機化學這門工具型學科的教學。筆者認為,有機化學教學改革需要從藥學的角度入手,結合藥學專業(yè)培養(yǎng)模式的創(chuàng)新加以實施。
1藥學專業(yè)有機化學課程教學現(xiàn)狀
1.1課時偏少,教材內(nèi)容局限
化學專業(yè)教學中,有機化學作為基礎大課,通常設置兩個學期即一個學年的學習周期。而藥學專業(yè)由于受到課程種類的限制,通常設置一個學期學完整門課程。以暨南大學藥學院為例,藥學專業(yè)有機化學的學習周期通常設置為一個學期,理論課課時數(shù)僅有72學時。選用的教材《有機化學》,為全國高等學校藥學類專業(yè)唯一的統(tǒng)編教材[1],與化學專業(yè)的教材[2]相比,藥學類《有機化學》教材在內(nèi)容上進行了大幅度的壓縮。盡管分章節(jié)的內(nèi)容包括經(jīng)典有機化學的大部分內(nèi)容:烷烴,烯烴,炔烴和二烯烴,脂環(huán)烴,立體化學,芳香烴,鹵代烴,醇、酚和醚,醛和酮,羧酸和取代羧酸,碳負離子的反應,有機含氮化合物,雜環(huán)化合物,糖類,氨基酸、多肽和蛋白質(zhì),萜類和甾族化合物,周環(huán)反應等。然而,每一章的內(nèi)容均做了大幅度刪減,一些在有機化學中相當重要的反應和概念僅一帶而過。例如,有機物的波譜和結構特點:化合物的電子躍遷和化合物紫外吸收峰的關系,基團和紅外振動吸收峰的關系,原子核自旋和核磁化學位移的關系,特征質(zhì)子的化學位移。這些知識在藥學指定的有機化學教材里不再具體講述原理,僅在每個類型有機物作為物理性質(zhì)簡單列出;再如烯烴這一章節(jié)里,經(jīng)典反應:環(huán)氧化,硼氫化,卡賓,共振理論不再詳細講述,僅一帶而過或者直接被刪去;又如苯和芳香烴這一章節(jié),經(jīng)典有機反應傅-克反應和判斷有機物是否具有芳香性的休克爾規(guī)則僅一帶而過,Gattermann-Koch反應則直接被刪去了。由于課時有限,教材必須進行刪減,而刪減后教材僅余下概念性的描述,導致學生在學習這些內(nèi)容時知其然卻不知其所以然。
有機化學實踐教學藝術探索
摘要:有機化學實驗是醫(yī)學藥學專業(yè)的一門專業(yè)基礎實踐課程,是藥學教育中的一門重要的課程。本文根據(jù)教學實踐經(jīng)驗,從賦予情感教學、肢解法有機合成教學、設計性實驗教學藝術和開闊視野的藥廠見習等教學方式進行了有機化學實踐教學藝術的探索。事實證明,把教學藝術納入有機化學實踐教學有利于發(fā)揮學生學習的主動性和提升學生的綜合能力,大大提高了學生對課程的滿意度和學習效果。
關鍵詞:教學藝術;藥學專業(yè);有機化學實踐課程
教學有法,但無定法,貴在得法。若以藝術融于教學,則法得以升華。教學藝術不僅可以融入課堂理論教學,也能融入實踐教學之中。在實踐教學中若能融入藝術,則教學效果得以成倍增加。教學藝術絕非是一種簡單的教學技能,它能激勵、喚醒、鼓勵學生的學習積極性。教學藝術能全面體現(xiàn)教師的綜合素質(zhì),只有德、識、才、學各個方面都具備了,教學藝術才能有良好的表現(xiàn)功力[1]。
1我校藥學專業(yè)現(xiàn)狀分析
我校藥學專業(yè)正處于專升本的轉(zhuǎn)型階段,過去的專科模式是不能適合現(xiàn)有本科的發(fā)展的。傳統(tǒng)實踐教學模式已經(jīng)存在很大的問題與不足。傳統(tǒng)的實踐教學一般先介紹實踐教學的實驗目的、實驗原理、實驗藥品及儀器、實驗步驟、實驗內(nèi)容、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗報告等,教學模式上是以教師為中心,學生被動完成,教學目的、教學內(nèi)容、教學過程完全由教師決定,或者是由教學大綱及統(tǒng)一的教材決定。這種模式是沿用“以教師為中心”的“灌輸式”、“填鴨式”的教學,培養(yǎng)出來的學生重記憶、輕理解,重理論、輕實踐,忽視了對學生潛能的開發(fā),導致學生所學的理論知識與實踐應用嚴重脫節(jié),使學生的自主性和能動意識受到很大的制約,創(chuàng)新意識也受到很大的約束,抑制本科教學的發(fā)展。
2有機化學實踐課程體系設計
綠色化工技術在精細化工的運用
摘要:隨著國民經(jīng)濟不斷發(fā)展,我國工業(yè)制造業(yè)發(fā)展逐步邁向更高的高度,當然由于環(huán)境的變化及工業(yè)發(fā)展帶來的問題也在不斷增加,國家對于環(huán)境的保護意識逐步增加,環(huán)境的排污容量在不斷減少,國家及政府針對環(huán)境的保護政策也在不斷細化,在此基礎上進行的環(huán)保化工技術越來越被更多人重視,其綠色化工技術也越來越成熟,化工工業(yè)的生產(chǎn)污染零排放指標逐漸得到落實。
關鍵詞:綠色化工技術;精細化工;研究分析
工業(yè)經(jīng)濟不斷發(fā)展,環(huán)境保護形勢越來越嚴峻,必須要將綠色化工技術落實到實際的化工生產(chǎn)中。本文針對綠色化工技術進行了研究,首先分析了其零排放無污染利用和資源充分利用,遵循可持續(xù)發(fā)展以及采用無毒、無害的原料等特點,同時具體闡述了精細化工具備的裝置規(guī)模小、種類較多和生產(chǎn)裝置具有多功能和綜合生產(chǎn)能力以及技術密集度高等主要特點,提出要積極應用淺析微化工技術和綠色催化技術以及綠色分離技術綠色精細化工合成技術等建議,希望對提升綠色化工生產(chǎn)效率有所啟發(fā)。
1綠色化工的的特點概述
1.1“零”排放無污染利用。綠色化工技術實現(xiàn)的精細化工裝置在獲取新物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中,對每一個可能產(chǎn)生的產(chǎn)品及規(guī)格都進行更加充分的吸收及利用,保證整個產(chǎn)品生產(chǎn)過程的零污染。1.2資源充分利用,遵循可持續(xù)發(fā)展。在生產(chǎn)過程中不僅要考慮是否對人類健康和生態(tài)環(huán)境是否有效利用,綠色化工不僅要考慮是否產(chǎn)生對人類健康和生態(tài)環(huán)境有害的污染物,在此基礎上,還需要考慮的是整個產(chǎn)品的生產(chǎn)過程的健康性和綠色性,以及是否符合健康可持續(xù)發(fā)展的特征。1.3綠色新型。生產(chǎn)技術的主要目標是為了實現(xiàn)“零排放”和使用無毒、無害原材料,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,所以為了實現(xiàn)這一目標就必須使用綠色新型生產(chǎn)技術,比如近年來的膜分離技術、超臨界流體技術、新型生物發(fā)酵技術、無毒、無害可再生的催化劑技術等。
2精細化工的主要特點
精細化工中綠色化工技術的作用
摘要:隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,科學技術的不斷提高,使得資源的使用量提升,從而加劇了環(huán)境的污染。我國可持續(xù)發(fā)展觀的深入貫徹和落實,使得人們越來越重視環(huán)保事業(yè)。因此將綠色化工技術在精細化工中運用,是新時代化工企業(yè)的重點發(fā)展方向。基于此,文章通過對綠色化工技術在精細化工中的運用進行分析,從而提出綠色化工技術未來的發(fā)展方向,促進化工企業(yè)綠色化發(fā)展。
關鍵詞:綠色化工技術;精細化工;運用
1綠色化工技術在精細化工中的運用
1.1納米技術。納米技術就是通過物質(zhì)本身的性質(zhì),使得微小的物質(zhì)組成相應的體系,然后根據(jù)它們的運動規(guī)律等進行研究。納米技術是新時展的產(chǎn)物,通常涉及范圍為工業(yè)生產(chǎn)領域中,與基礎科學研究有著密切的聯(lián)系,并且成為了一種多學科交叉式的綜合型科學技術,在一定程度上完善現(xiàn)如今的科學研究體系,在基礎科學和高端科技生產(chǎn)中發(fā)揮著十分重要的租用。納米技術的運用顯得尤為重要,這是因為納米材料在大小和材料效果等方面的特性比較明顯,使得納米微粒的各種化學性能更為明顯,因此納米技術被廣泛運用于精細化工中。運用納米技術將藥物更為方便的輸送在人體中,提高殺菌能力,對臨床常見的外科感染細菌有良好的壓制作用。1.2微化工技術。微化工技術就是通過使用微型結構設備進行化工研究和化工生產(chǎn)的一項技術,主要運用一些微型結構設備,其中包括顯微鏡、傳感器等設備。微化工技術主要在條件惡劣、生產(chǎn)環(huán)境不佳的制藥行業(yè)等領域使用。微化工技術是一種采用微型操作設備、微型傳感器等,研究化工領域中的生產(chǎn),為研制一套微型化工體系提供基礎,關鍵技藝就是使用微型的混合、反應和傳熱技術。1.3綠色分離技術。綠色分離技術是納米聚合物發(fā)展而得來的。隨著精細化工設備的日益完善和發(fā)展,分離技術的增多,例如,膜分離、微微波萃取等都是綠色分離技術,由于綠色分離技術具有高效率、低污染等特點,被廣泛應用于化妝品研制、醫(yī)藥等領域中,使得綠色分離技術成為最為受歡迎的綠色化工技術之一。例如,可以運用在表面活性劑、食品添加劑等材料的加工中運用。1.4生物化工技術。生物化工技術最大的特點是能夠利用微生物自我生命活動的特點進行相關詳細的精細化工生產(chǎn)工作。比如,可以利用細菌對石油化工中的原材料進行分類劃分,可以利用細菌、真菌等研究生物農(nóng)藥,還可以利用生物酶加快化工產(chǎn)品的生產(chǎn)效率等,這其中包括人們?nèi)粘I钪械募徔椘贰⑾礈靹┑取@纾梢赃M行農(nóng)業(yè)抗生素、殺蟲劑等中,除此之外,生物化還可以運用在細胞、細胞內(nèi)酶,從而可以實現(xiàn)添加劑、化學助劑的生產(chǎn)中。1.5綠色催化技術。化工領域中的生產(chǎn)大多數(shù)都是通過化學反應進行,因此催化劑在化工領域中發(fā)揮著十分重要的作用,換句話而言催化技術就是綠色化工技術在精細化工中運用的重要表現(xiàn)形式。在化學反應中使用催化劑,從一定程度上加快反應的速度和效率,可以說化學反應離不開催化劑。催化劑包括生物催化劑和化學催化劑,隨著人們環(huán)保意識的增強,促進綠色催化技術的快速發(fā)展,也使得催化劑產(chǎn)生的副作用越來越小,因此在今后的化工生產(chǎn)過程中很大程度上是需要依靠綠色催化技術。例如,在芳酶催化劑、固體酸堿催化劑、納米催化劑等催化劑在有機合成工業(yè)中運用,可以進步提高有機合成工業(yè)的快速發(fā)展中。1.6綠色精細化合成技術。隨著綠色化工技術在精細化工中的廣泛運用,使得綠色化工技術與精細化工被綜合使用,從一定程度上可以實現(xiàn)科學成果共享和融合的目的。例如,可以運用在電氧化、電還原、電分解等操作中。其中有機電化合成技術就是綜合使用的發(fā)展產(chǎn)物,有機電化合成技術可以將復雜的反應過程進行簡化,從而可以更好的呈現(xiàn)理想的效果,對高附加值的精細有機物的合成發(fā)揮著十分重要的作用。
2綠色化工技術未來發(fā)展的趨勢
國家已經(jīng)將綠色化工技術作為發(fā)展可持續(xù)戰(zhàn)略的重要技術之一,今后的化工企業(yè)越來越離不開這項技術的支持。這是由于綠色化工技術可以為化工企業(yè)減少能源的消耗,降低對環(huán)境的污染,在一定程度上使得化工企業(yè)經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展。今后的化工企業(yè)的發(fā)展應向著環(huán)保節(jié)能的方向邁進,因此這就需要綠色化工技術工作人員對不同學科進行深層次的研究,將化學材料、能源、環(huán)境與綠色化工技術相結合,從而促進化工企業(yè)綠色化的發(fā)展。隨著我國人民群眾生活水平的不斷提高,人們開始越來越重視環(huán)保,因此社會各界人士開始投身于環(huán)保事業(yè)的建設中。我國政府應充分發(fā)揮其自身作用,加強對化工企業(yè)的管理力度,將節(jié)能減排、保護生態(tài)平衡等措施深入貫徹并落實,從而促進我國環(huán)境保護事業(yè)的發(fā)展。綠色化工技術在化工企業(yè)生產(chǎn)全過程中應實現(xiàn)綠色化。在今后的綠色化工技術發(fā)展過程中,應加強對綠色催化技術、生物化工技術等的研究,從而使得綠色化工技術能夠在精細化工中發(fā)揮重要的作用,實現(xiàn)節(jié)能減排的環(huán)保理念。
師范專業(yè)有機化學實驗論文
1修訂有機實驗課教學大綱,更新實驗內(nèi)容
科學技術的發(fā)展日新月異,要使有機化學實驗內(nèi)容與教學方法與時俱進,我們必須對有機化學實驗教學內(nèi)容和教學方法進行改進,必須加強應用實驗、趣味實驗和科學前沿課題的新知識實驗。當前一些有機化學實驗教材內(nèi)容陳舊,除基本操作外,都是一些驗證性實驗,缺乏應用性、趣味性和前沿性的實驗內(nèi)容。學生每次都像“照方抓藥”那樣地進行實驗,根本不認真預習、思考,這樣學生的綜合能力和創(chuàng)新能力難以得到提高,有機化學實驗教學效果不佳。因之,對有機化學實驗教學內(nèi)容進行兼并整合,合理構建實驗內(nèi)容體系是當務之急。
1.1整合強化基本操作內(nèi)容
根據(jù)教育部高等學校化學類(即師范類)專業(yè)教學指導委員會制定的“化學專業(yè)實驗教學基本內(nèi)容”,將基本操作和基本技能作為一個單元單獨訓練,該階段主要訓練學生的基本技能,強調(diào)操作的規(guī)范性。在開始基礎訓練階段,我們發(fā)給學生寫實驗預習報告的樣本,要求學生按規(guī)范的樣本格式寫好預習報告和實驗報告。要求學生在預習報告中要查閱寫上實驗所用藥品試劑的物理常數(shù)。實驗報告一定要實事求是的詳細記錄實驗步驟現(xiàn)象,實驗目的原理,要總結出實驗的重難點、實驗成敗的關鍵步驟和操作、問題討論及說明等。這樣既要求學生在實驗中動手,又要動腦。對于難度較大的基本操作實驗如:減壓蒸餾、紙層色譜、薄層色譜、重結晶、熔點測定、分餾、旋光度測定、萃取與洗滌等獨立安排實驗進行,并要求學生單人單做。對較簡單的基本操作實驗如:蒸餾及沸點的測定、折光率的測定、液體化合物的干燥、機械攪拌、磁力攪拌及密閉合成攪拌等均在相應的合成實驗中一并進行,這樣可使學生在少學時下學到更多的實驗技能。其次刪掉一些簡單陳舊的實驗,增加一些復雜的應用實驗,趣味實驗及前沿科學的新知識實驗。該實驗教學內(nèi)容的重組提高了學生對實驗的興趣,激發(fā)了學生的求知欲,強化了學生嫻熟的基本操作能力的訓練。
1.2在實驗內(nèi)容的安排上注意實用性、趣味性、時代性
經(jīng)典的有機化學實驗都是成熟的驗證性實驗,對于師范本科生而言,通過這些實驗掌握了相關的基礎知識、基本操作技能、基本實驗原理和方法,在培養(yǎng)學生的邏輯思維、推理、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度等方面是有益的。而且符合學生的認知規(guī)律。但我們要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,必須改進有機化學實驗教學內(nèi)容的知識結構,加強應用實驗、趣味實驗和涉及科學前沿課題的實驗。如刪去了一些簡單陳舊缺乏應用性、趣味性的傳統(tǒng)實驗,增加了一些應用性實驗,如:①藥物阿司匹林的合成;②磺胺藥物的合成;③從槐米中提取藥物有效成分蘆丁及鼠李糖;④從黃連中提取黃連素等。增加了一些趣味性實驗如:①從煙葉中提取煙堿;②從茶葉中提取咖啡因;③合成減少農(nóng)作物落花落果的防落素對氯苯氧乙酸;④合成除草劑2,4-二氯苯氧乙酸。增加一些與時俱進的前沿科學實驗如:①冠醚合成;②納米材料的合成與應用;③手性化合物的合成拆分及表征。通過增添應用實驗、趣味實驗和涉及科學前沿課題的實驗,激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新精神,將不愿學變?yōu)槲乙獙W。同時開闊了學生的知識視野,增加了學習的廣度和深度,使學生看到了在人類生產(chǎn)和生活中有機實驗的重要性,形成了自覺渴求新知識的意識,促進了教與學,提高了教學質(zhì)量和水平。