化学反应工程绪论范文

前言：我们精心挑选了数篇优质化学反应工程绪论文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

[关键词]药物合成反应；课程；教学

中图分类号：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国家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

第2篇

1精选教学内容

新的人才培养方案要求在教学过程中不能盲目追求高、精、深，要充分考虑人才供给与社会需求的关系，以为地方经济发展培养优质应用技术型人才为导向，我们选用朱炳辰教授主编的《化学反应工程(第五版)》作为教材。在教学内容上我们将整个教学内容分为三大块，第一部分是绪论，在教学过程中通过组织学生讨论平顶山区域煤化工盐化工发展状况，引导学生提出化学反应工程的研究任务、对象和研究方法，激发起学生的学习兴趣。我校为新近升本的二本院校，生源特点是学生基础较差，根据学生的特点结合多年教学经验，重基础知识教学效果较为理想，因此，教学内容的第二部分选择化学反应工程的基本原理、理论和研究方法，精选化学反应动力学、混合与返混、反应过程热量与质量传递、复合反应的选择率与收率、反应器热稳定性等内容，突出讲解影响反应结果的工程因素，为学生开发反应过程和反应器打下扎实的理论基础。基础理论的学习是为了应用，第三部分选择反应器设计、反应器的数学模型和反应器中的传递过程的影响作为重点内容，通过理想的间歇釜式反应器、全混流反应器、平推流反应器的学习，使学生掌握用数学模型进行反应器设计的基本方法，对反应与传递对反应过程的开发，反应器的放大设计的影响有深刻的认识。

2改进教学方法

应用型人才既要具备扎实的基础理论，更要有较强实践能力和解决问题的能力。在反应工程课程教学过程中，突出应用导向，通过由教师教导为主向以学生学为主的转变、案例教学、课程设计来强化基本原理、基础知识，精炼反应器设计、达到突出能力的效果。随着高校的扩招，教学对象的智力因素和学习能力已经产生了巨大的变化，我校不少学生习惯于被动式的学习方式，不愿意主动思考。怎么样在教学过程中充分调动学生的积极性，发挥学生的主观能动性尤为重要。在绪论部分教学中，我们采用由老师抛出问题“平顶山的煤资源和盐资源丰富，现在要扩建年产40万吨氯碱新厂，如果你是厂长的话你该怎么办”，再引导学生展开讨论，如根据年产量确定日产量、选用反应器、确定反应器的体积、确定需要的其他配套装备等等，学生反应非常热烈，通过讨论由学生总结出化学反应工程的研究对象，任务，研究方法，学生经过自己积极思考，大脑风暴后得出结论，大大激发出他们的学习兴趣。在基本原理、理论的教学过程中，重点讲处理问题的方法。反应工程中的基本概念由老师主导精讲，如混合与返混、收率与选择率等概念，强调反应工程处理问题的思维方法，即工程因素通过影响反应物的浓度和反应温度来改变反应结果。对于较难的温度和浓度对反应速率的影响部分，教师详细讲述解决问题的思路，将学生合理分组，提前安排学生自己学习，安排课堂讨论，学生通过自主讨论，举一反三，掌握工程因素对反应影响途径和解决问题的思路、方法。反应器设计部分教师详讲每种反应器的特点，重点讲述反应器设计的思路，列物料衡算和热量衡算式，带领学生推导出间歇反应器的设计方程，再由学生自行推导其他理想反应器的设计方程，学生在推导过程中根据不同反应器的特点，归纳总结，找其中的异同点。通过反复训练，让学生学会独立思考问题、发现问题，培养学生分析问题并解决问题的能力。在反应工程课程的课堂教学中，如何提高学生的学习兴趣，培养他们的创新意识，工程意识，让学生把化学反应工程的基础理论与企业生产相互衔接起来，真正从工程角度去揣摩生产工艺的每一环节，继而成长为一名综合素质高、技术本领硬的卓越工程技术人才，具有十分重要的意义。在与工业反应器联系紧密的反应器设计部分教学中，针对性的采用案例教学，选取与教学内容相关的案例“年产3万吨尼龙66间歇聚合釜设计、年产5万吨甲醇管壳式反应器设计、年产5万吨苯乙烯绝热径向反应器设计”，理论课讲述之前将案例材料发给学生，让学生熟悉材料，再进行理论讲解，以所选取的案例为例，讲解设计思路，例如如何确定反应器体积、操作条件、设备材质结构的确定等，课后由学生分组讨论合作，自行完成设计任务，然后组织学生进行汇报答辩，对所完成的设计进行分析讨论以及评价。学生通过针对性的设计练习，激发出学生的学习热情，培养其应用理论知识解决实际问题的能力。

3积极参与产学研一体化

通过课堂教学改革由知识本位向技能本位转型只是一个方面，是培养应用技术型人才的一种手段，从根本上真正提高教学质量的关键是大力开展产学研一体化，充分利用学校和企业两种不同的教育环境和教育资源，通过学和企业双向培育，将理论知识、技能训练和企业实际工作经历有机结合，培养高素质的应用技术性人才。在本课程的教学中，充分利用我院的校企合作平台，与许昌龙兴达煤化有限公司，河南赛福特农产品检测服务有限公司等单位进行专业对接，为学生创建校外实习基地，保证理论知识在实践中的应用，企业为学生提供部分工作岗位，使得学生在校期间能接受到真正的高技能训练。

4结语

第3篇

殷金玲 景晓燕 王君 哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院

基金项目：哈尔滨工程大学基础课程教学改革研究计划建设项目002100020632。

摘要：针对面向非化学化工专业学生开设的普通化学教学中存在的问题，通过重点利用学生所学专业与普通化学的结合点，配合

一定的其他的课堂教学方式来激发学生学习普通化学的积极性。

关键词：普通化学；专业；交叉性

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号

一、普通化学教学中存在的最大问题的分析

目前许多大学里的普通化学基本上都是面向非化学化工专

业的学生开设的，大部分学生认为化学与自己将来的专业和就业

没有什么关系，在某种程度上致使很多学生是在被动的学习普通

化学，主要就是为了考试能够通过或者取得高分为自己的奖学金

的获得做个准备而已，而这种被动就造成了学生的学习积极性大

大降低。那么如何提高非化学化工专业学生学习普通化学的学习

兴趣就成了许多普通化学教师面临的最大问题。

二、针对学生专业与普通化学的交叉性方面采取的措施

1.了解学生所学专业

每位普通化学教师在接到教学任务后都需要首先整体了解

一下授课对象是那个系的？学哪个专业的？这样才能有的放矢，

为下一步工作做好准备。

2.深入调查收集整理学生所学专业的特点和培养目标及往年

就业去向

在了解了授课对象的所在院系和所学专业后就需要针对其

专业等信息开始进行下一步的调查工作，以我校学生所学专业为

例，比如船舶与海洋工程专业，其专业培养目标是培养船舶与海

洋工程结构物研发、设计、建造、检验、管理、教育等高层次专

门人才。该专业毕业生主要就业去向是到与船舶和海洋工程有关

的公司及国家各部委机关，以及沿海、沿江各船舶设计院、研究

所和造船骨干企业工作。再比如：核工程与核技术专业的专业培

养目标是培养能在相关领域从事核工程与核技术研究、设计、生

产、运行和管理的专门人才。就业去向主要是一些国内的核电站

和核工业的研究院。还比如：环境专业的专业培养目标是培养能

从事废水、废气、固体废弃物等污染物的防治技术研究、设计、

应用和开发工作的高级工程技术人才。本专业毕业生就业面较

广，对于我校毕业生相对集中的就业单位有各大船厂，沿海各大

型企业的水处理公司，建筑设计院等。

3.针对收集的信息寻找与普通化学授课内容相关的交叉点，

并灵活应用于课堂教学中

针对船舶与海洋工程专业的学生我们在讲电化学基础这一

章节的内容时首先就提出一个问题：大家的专业都与船舶有关，

而我们知道船体相当一部分与海水接触，海水对船体的钢铁具有

较强的腐蚀性。那么这种腐蚀在化学上属于哪种腐蚀呢？如何在

实际中采用什么样的方法来防止或降低这种腐蚀呢？这个问题

直接与他们的专业相关了，学生自然兴趣就提上来了。然后在讲

金属的腐蚀时，让学生们知道这种腐蚀是电化学腐蚀，而针对这

种腐蚀常采用的方法有：阴极保护法（又包括牺牲阳极保护法和

外加电流阴极保护法），阳极保护法，缓蚀剂法，金属表面覆盖

层等方法。有时大家去船厂会发现在船下面挂着一个铝块或者锌

块之类的东西，这是应用了哪种方法呢？还有时会看到许多工人

在船体表面进行涂装，这又是应用了哪种方法？在这些学生感兴

趣的问题的引导下让学生由被动学习变为主动学习。

针对核工程与核技术专业的学生在第一堂绪论课中就可以

给他们举一个和他们专业密切相关也是他们这个专业非常在意

的一件事：切尔诺贝利核事故。他们可能在选择这个专业时已有

耳闻这个核泄漏事故，但是对于这起事故的真正起因未必知道。

而这起事故的真正原因不是核爆炸，而是一种化学反应酿成了重

大的损失。然后给学生介绍这次事故的前因后果：在进行4 号反

应堆电能功率安全测试的过程中，操作人员有意切断了通向核心

区域的冷却水流，当然这个操作是测试的一部分，而且操作人员

在反应堆中留下的控制棒数目不够，蒸汽压很低又难以提供冷却

剂。这一系列的操作致使整个反应堆功率剧增，产生巨大的热量，

烧塌了燃料芯堆，而释放出的灼热的放射性核燃料颗粒与用作冷

却剂的水接触发生爆炸。这个过程中反应堆中用来使中子减速的

石墨起火燃烧，流到着火的石墨上的水又与石墨发生化学反应产

生氢气，氢气和空气中的氧气发生化学反应而爆炸。这个化学反

应的爆炸却掀翻了覆盖在反应堆上的钢板。可见对于核工程与核

技术人员掌握化学知识是必须的。

针对环境专业的学生而言，同样在绪论课中就可以让他们知

道化学与他们的专业是密不可分的，比如为了将普通化学主要内

容串接起来，可以给他们举个环境问题的例子：汽车因大部分使

用汽油内燃机，会产生一氧化碳和一氧化氮等有害物质污染环

境。如果我们能够让NO 和CO 在排放到大气前就反应生成N2 和

CO2，就可以大大降低对环境的污染。那么：①这个反应能够发

生吗？（即化学反应方向问题）②如果该反应能发生，那么会有

多少的NO 和CO 转化为N2 和CO2 呢？（即化学反应限度问题）

③同时我们知道对于每一个反应化学反应发生时都会伴随着吸

收和放出热量的现象，那么该反应过程中能量是如何变化的呢？

（即化学反应能量变化问题）④这个反应若能发生，这个反应是

进行的快呢还是慢呢？（即化学反应速率问题）⑤这个反应的反

应机理如何？而对于机理的分析比较复杂，首先我们需要了解物

质的微观结构的问题。（即物质的微观结构问题）。这样既可以

将普通化学的整体内容安排与实际问题的解决联系起来，更让学

生了解要解决这样的一个环境问题必须要应用化学的知识。同时

针对环境专业的学生授课时更应该增加一些绿色化学知识的介

绍。

三、其他课堂教学措施的配合

除了抓住学生所学专业与普通化学的结合点外，还要注意其

他的一些课堂教学方式，如：将化学与学生日常生活中遇到的一

些具体事例联系起来，即用普通化学学过的知识来解释一些实例

和现象；在课堂上引入一些著名化学家的人物介绍和相关一些理

论的发展史，像故事一样介绍给学生，既吸引了学生的注意力，

又加深了对基本理论知识的理解；课堂上适当设有部分课堂演示

实验和演示实验录像的环节，让学生从实验中总结出化学的基本

理论和规律，同时也让学生深刻了解化学这门学科的特点；注意

利用问题的引入来启发学生的思维空间，并且加强训练学生的归

纳总结能力，进一步强化教学效果等。

参考文献：

[1]段连运译.化学与社会（原著第五版）[M].北京：化学工业

出版社，2008：285-288.

[2]李梅，景晓燕，韩伟，朱春玲，王君.普通化学教学中绿色

化学教育的渗透[J].教育教学论坛，2013，28：2-3.

第4篇

一、重视案例教学,增强学生对制药工艺绿色化的感性认识

采用绿色工艺、实行清洁生产是制药工业的发展趋势和必然选择。为增强学生的感性认识,授课中可以适时引入几个经典案例配合理论方面的讲解,以期达到事半功倍的效果。美国女生物学家RachelCarson1962年出版了题为SilentSpring的专著。她告诫人们,DDT等农药的使用导致鸟类数量急剧下降,使万物复苏的春天居然听不到鸟鸣,成为“寂静的春天”。该书揭示了环境问题的严重性,吹响了环境保护的号角。为了从化学和化工的源头防止污染,以原子经济反应为核心的绿色化学应运而生。本案例可以让学生体会传统制药业忽视污染控制、破坏生态环境,竟成了催生绿色化学、绿色过程工程的重要因素;绿色化学是化学发展的必由之路,绿色过程工程是过程工业发展的必由之路,从而产生学习绿色过程工程原理与技术的自觉性。1984年12月3日凌晨,作为农药生产原料的光气溢出到印度博帕尔市(Bhopal)的人口密集地区,导致32万人中毒、2500人直接死亡的严重后果,业界由此得到一个减免使用剧毒原料的警示信号。调查显示在事故发生时,冷却系统、温度指示器、燃烧塔都不能起作用,这表明事故还与设计错误、疏于管理等有关。此案例让学生体会到要提高工业过程的绿色度,一方面要采用无毒、无公害的合成或天然原料,从源头上尽量减少甚至杜绝污染和危害;另一方面,必须从工艺和设备两方面着手,大力研究和开发从整个工程链中消减污染的绿色工程技术,并强化生产系统的优化管理,提升员工素质。20世纪50年代,沙利度胺曾作为镇静剂用于缓解孕妇妊娠反应。1961年发现服用外消旋的沙利度胺(反应停)的孕妇产下了四肢呈海豹状的畸形儿,累计致畸案例多达17000例,成为20世纪医药界最大的药害事件。后来的研究表明,沙利度胺的致畸性是由(S)-异构体引起的。此案例能让学生体会产品的绿色化是绿色过程工程的重要指标,绿色化工产品应对人类和环境无毒无害;若对映体具有不同的药理活性,开发单一旋光异构体药物符合绿色过程工程原理。

二、用绿色过程工程原理引导学生改变传统的工程观念,培养学生的“当代工程观”

工程观念的强弱和趋向直接决定着研究和工程技术人员的实践能力,教学中应加强学生的工程观教育,培养学生的责任意识和工程思维。工程观是人们关于工程活动的基本理念,是认识和进行工程活动的指南。在当代学科交叉渗透的趋势下形成的当代工程观是对传统工程观的扬弃和超越。[4]传统工程观以科学理性和技术理性为主导,而对人文理性和生态优化较为忽视。当代工程观把工程理解为生态循环系统中的生态社会现象,视生态环境为工程活动的内生因素,工程活动不但受生态环境的制约,而且应按照生态规律重塑生态活动的方式。[4]这与绿色过程工程的内涵一致,强化绿色过程工程教学,有利于贯彻当代工程观教育,有助于培养对可持续发展具有强烈责任意识并具有良好创新素质的未来建设者和管理者。化学制药工艺学是研究、优选符合大规模药物生产的工艺路线和工艺条件,从而以最安全、最经济、最切实可行的方式完成药物制备的一门学科。生产工艺研究按研究阶段可分为实验室工艺研究、中试放大研究和工业生产工艺研究。该课程与生产实际紧密相关,适宜强化工程观念教学。朱宏吉、元英进等指出,[5]制药工艺学可指导学生完成制药工程课程设计最基本、最核心的内容,即工艺计算和工艺流程的组织,使学生将符合GMP要求的制药车间工程设计基本原则、制药设备选型与设备结构的设计结合起来。笔者认为,通过本课程的学习,学生还应该学会按当代工程观的要求,根据经济合理、技术可行、环境友好的原则,选择、优化药物及中间体的制备工艺。实践表明,强化绿色过程工程教育,对学生在制药工程课程设计、毕业设计、毕业论文中选择、设计绿色工艺具有非常突出的指导作用。据众多学习过本课程的毕业生的反馈信息,不论他们是否从事制药业,都能自觉运用绿色过程工程的观念开展工程项目的开发、评价和实施,学生毕业后体会到了学习绿色过程工程原理的更大收获。

三、强化绿色过程工程教育的教学设计

经过多年的摸索,绪论部分教学中引入生命周期评价(LCA)、[6]原子经济性(AE)、[7,8]环境因子(EFactor)、[8-10]环境商(EQ)四个概念是必要的和可行的。[8-10]生命周期评价(LCA)是一种评价产品、工艺或活动,从原材料采集,到产品生产、运输、销售、使用、回用、维护和最终处置整个生命周期阶段环境负荷的过程,是从“摇篮”到“坟墓”的过程。它首先辨识整个生命周期阶段中能量、物质的消耗以及环境释放,然后评价这些消耗和释放对环境的影响,最后辨识和评价减少这些影响的机会。生命周期评价是实施绿色过程工程的重要工具。掌握生命周期评价的概念有助于学生从产品整个生命周期综合思考新产品设计、新工艺开发和旧工艺改造,生命周期评价的概念为在授课过程中灌输、剖析绿色过程工程原理提供了线索。传统化学采用收率作为评价某化学反应过程或某一产品合成工艺优劣的标准,这种做法已沿用了上百年。只注重收率往往会忽略合成中使用或产生的不必要的化学品,收率指标难以反映废物产生数量的多少,不足以完全反映原料的综合利用效率。欲充分利用资源和消减废弃物排放,只有使反应物分子中的原子尽可能多的进入目标产物中。B.M.Trost于1991年提出了原子经济性(AE)概念,[7]为评价化工过程提供了强有力的工具。原子经济反应处于绿色过程的核心地位。R.A.Sheldon提出了E因子和环境商(EQ)两个概念分别用于快速评价反应过程中废物产生的数量和废物对环境产生的潜在影响。[9]R.A.Sheldon给出了传统制药业的E因子范围常在25~100kg/kg,[8]远高于炼油和大宗商品生产行业,这说明制药业实施绿色过程工程技术任重道远且正当其时,强化绿色过程工程教育是制药业人才培养的内在要求。绪论部分在介绍绿色过程工程内涵的基础上,着重辨析上述四个概念,生命周期评价为绿色过程工程教学提供了线索,其余概念则可直接服务于每一部分教学。依据制药工艺学主要讲授内容,总体教学设计如图1所示,绿色过程工程教育是一个线索分明、重点突出的有机的整体。期望学生能够学会科学的研究方法。例如,热力学以经验概况的热力学第一、第二定律为基础,经过严密的逻辑推理,建立了几个热力学函数,通过“状态函数法”,即在相同的始终态间,能动地设计可计算的过程,解决了化学反应的方向和限度问题。理想气体、理想溶液是实际气体、实际溶液的理想化模型,实际气体通过逸度、实际溶液通过活度进行相应校正,可以简单地解决热力学、动力学问题。

(一)通过公式的推导过程,培养学生严谨的逻辑思维物理化学课程公式繁多。对于有代表性的公式,授课中用板书逐步推导,一方面有利于学生理解和记忆,另一方面能教会学生处理问题的方法,培养严谨的逻辑思维能力。例如,在化学热力学公式的推导过程中,每一步都可能引入限制条件,这种条件也是该公式的适用条件,使用过程中必须注意。在授课过程中,我强调它们之间的逻辑关系,注重学生思维的梳理。

第5篇

作者曾从事过化学史这门课程的教学，因此在有机化学的授课过程中，自然而然就把相关的历史和涉及到的科学家的生动故事引入课堂，使课堂气氛变枯燥为活跃，提高了学生的学习积极性，并可以加深对相关知识点的印象。而且这些科学家的伟大成就的背后无不是辛勤的汗水、顽强的努力以及他们创造性的思维方式，就像著名的物理化学家和化学教育家傅鹰（1902-1979）曾说过的那样：“化学可以给人以知识，化学史可以给人以智慧。”在授课过程中同学们会潜移默化的受到感染，由敬佩之情转变为个人奋发向上的动力，由此产生的效果远比干巴巴的说教要好。

1 通过有机化学发展史增强对有机化学的兴趣

一门课程的第一次课通常都是绪论，其中并不涉及课程的主要内容，但是讲好绪论的重要性却绝对不容我们忽视。提高课堂的教学质量，关键是要提高学生学习的主观能动性。而第一次课绪论的讲解，会直接影响学生对有机化学的兴趣。如果学生先入为主认为有机化学枯燥无味，在后面的教学中再想提起学生的兴趣和积极性就比较难了。

而如何才能讲好绪论呢？仅仅依靠课本内容是不行的。课本中绪论主要涉及无机化学中已经讲过的轨道理论、酸碱理论，以及有机化学和有机化合物的基本概念，仅仅讲解这些是相当枯燥的。但是如果我们是从有机化学的发展史引出有机化学和有机化合物的概念，那效果就完全不同了。从最早的有机物醋、酒、蔗糖等“生命力学说”：有机物只能由有生命的动植物体中才能得到维勒在实验室中由无机物氰酸铵制得尿素打破“生命力学说”的束缚进入有机化学迅猛发展的合成时代：到目前为止，有机化学相关的Nobel化学奖个数仍然是所有化学学科的半数以上引出有机化学和有机化合物的基本概念。在讲解的过程中穿插一些生动的图片或小视频，更加生动形象，使同学们比较容易接受，并且认识到有机化学并不是什么高大上的学科，而是与我们的生活密切相关的，克服对这门课的心理恐惧感。其间还可以简要介绍几个有机化学相关的Nobel化学奖的例子，激发同学们的学习积极性。

2 通过背景介绍加深对化学反应及原理的认识

有机化学的主要特点是理论性强、内容零碎繁多。如果仅仅照本宣科地介绍理论或化学反应是相当无趣的[4]。但是如果我们在介绍这些原理或化学反应时适度地引入一些相关的背景故事，会使整个课程变得丰满起来，更能吸引学生，还可以加深学生对课程内容的记忆。这里简单举几个例子，比如：Wolff-Kishner-黄鸣龙反应，这个反应的产生纯属偶然。黄鸣龙在美国做访问学者期间跟随费塞（LouiseFieser）做研究。费塞让黄鸣龙做一个Wolff-Kishner实验，此反应需要连续回流50h，但开始反应后黄鸣龙临时有事要去纽约，临行前让隔壁一个黎巴嫩籍的同学帮忙照看。但是，黄鸣龙走后，处在回流中的烧瓶软木塞逐渐松动，开了个口子。黎巴嫩同学因为只答应照看反应，从而没有帮忙把软木塞扶正。其结果是反应物中的肼和生成的水全跑光了。黄鸣龙回来一看非常意外，反应非但没有失败而且产率还很高。后来他又经过反复的实验摸索出了新的反应条件，使回流所需时间从50h缩短至3h，产率从40%提高到90%，以后迅速成为标准方法。于是Wolff-Kishner-黄鸣龙反应就这样诞生了，这也是唯一一个以中国人的名字命名的有机反应。除此之外，还有苯的结构，从法拉第第一次从照明气中分离得到苯凯库勒做梦得到苯的六元环结构（可介绍凯库勒的生平，如何由建筑学转入化学）分子轨道理论，前后经历了一个世纪，终于得到苯的最准确真实的结构：正六边形，碳碳键键长平均化，环形离域大π键分布在分子平面的上下方。烯烃亲电加成反应的马氏规则（又称马尔科夫尼科夫规则），从最初提出时由于相关辅助实验做得太少而不被认可，到半个世纪后美国著名化学家鲍林由共振论解释清楚，马氏规则经过了大约60年才被广泛认同，等等。这样将知识点融入故事中，充分调动起了学生的学习兴趣，课堂气氛轻松，学生容易接受且印象深刻。

3 通过相关科学家的科研经历培养学生坚韧的品质

爱因斯坦说过：“优秀的性格和钢铁般的意志比智慧和博学更为重要――智力上的成就在很大程度上依赖于性格的伟大。这一点往往超出人们通常的认识。”社会大力提倡素质教育，事实上在有机化学的教学过程中也可以潜移默化的进行。

比如，在“卤代烃”这一章中涉及的“格利雅试剂”，介绍反应的同时，不妨讲一下“格利雅――浪子回头金不换”的故事，教大家在遭遇失败和挫折时该如何面对，是该自暴自弃，还是该发奋图强。家庭的溺爱使很多孩子缺乏面对失败的承受力，而人生不如意十之八九，这种承受能力是一个人在社会上立身做事所必备的能力，如果缺乏这种能力，当面对生活的种种波折时便会心神不宁，影响正常的学习生活和工作。这些科学家的故事则可以为同学们树立良好的榜样，对提高同学们的挫折承受力具有良好的引导作用。

再比如，“单环芳烃”这一章中的“共振论”，它是由美国著名化学家，量子化学和结构生物学的先驱者之一莱纳斯?卡尔?鲍林（LinusCarlPauling，1901-1994）提出的。鲍林于1954年和1962年分别获得诺贝尔化学奖和诺贝尔和平奖，是唯一一位单独获得两次诺贝尔奖的科学家。但是，就是这么一位伟大的科学家，在晚年由于提出了维生素作用的新观点，尤其是主张超大剂量服用维生素C，而饱受讥讽。路透社在报道鲍林逝世的消息时曾说，他是“20世纪最受尊敬和最受嘲弄的科学家之一”。直到鲍林去世之后，其观点才被逐（下转第页）（上接第页）步认可。在维生素C作用与剂量的这场大论战中，鲍林几乎是“孤军作战”地与全球众多医学权威机构和权威人士论争，他为此而受到的嘲弄和轻蔑是一位著名学者，也是一般人难以忍受的。可鲍林在长长的20多年时间里，义无反顾地奋起捍卫自己的观点，这种勇气和探索精神令人深深敬仰。美国19世纪著名的演说家罗伯特?英格索曾说过：“勇气的最大考验是承受失败却不失去信心。”鲍林对待科学的探求精神非常值得我们学习，同学们了解这些故事将受益匪浅。

第6篇

化工原理属工程学科，其处理问题的方法与自然科学学科有着较大的差别.《化工原理》是环境专业学生在大学期间学习的第一门工程学科的课程.因此，在讲授化工原理绪论过程中，笔者就特别强调要转变学习方法，并在后续相关章节中通过引入工程案例和采用讨论式教学方式强化学生的工程意识和工程观念的培养.具体的改革措施如下.

1.1引入工程案例，激发学生学习兴趣

兴趣是最好的老师.在教学过程中通过引入环境污染控制工程实际案例，将化工原理基本原理与实际案例进行关联，让学生充分感受到化工原理不单单是大学中的一门课程，而且是一门在整个专业课程体系中起着承上启下作用的课程，是学好专业课程和解决实际工程问题的重要基础，进而激发学生学习的兴趣.比如，在讲授离心泵时，笔者就在课堂上提出如何能将水从低位输送至高位、在污水管网中污水提升泵站的作用等问题，引发学生思考，进而引出具体的授课内容；其中涉及流体在管内的流动形态和速度、管路的阻力损失、流体流动时的能量守恒方程和质量守恒方程，基于能量守恒方程可进行污水提升所需的外加能量并结合污水流量和泵的效率，计算出所需泵的扬程和功率.然后再根据污水流量确定泵的流量，从而确定泵的型号.与此同时，还可以顺势引出离心泵的工作原理、安装高度、气缚、气蚀等问题.在其它章节的讲授中，笔者也尝试相应引入三废处理工程中的实际案例，尽量使问题简单化.同时，在教学过程中还特别注意联系实际工程案例，给学生灌输技术经济评价的思想，引导学生在确定工程方案时除了要从理论上探索其可行性外，还要研究其技术上的可行性，经济上的合理性和生产上的安全性等问题，统筹考虑.实践证明，在教学过程中引入工程案例，能强化学生对理论知识的掌握，提高学生考虑工程问题时的工程思维和工程意识.

1.2启发式讨论教学，理论联系实际

启发式讨论教学是指教师根据学生的基础、教学要求而采用的一个教学启发手段，以充分调动学生思维的积极性，让学生在教学过程中发挥主体作用.通过经验总结，笔者认为，在环境工程专业化工原理教学中，应通过从实际生活实例中提出问题，分析问题，层层启发，由浅入深，引发学生主动思考，达到理论联系实际的目的.比如，在讲授固体干燥时，以生活垃圾焚烧的例子，指出生活垃圾在焚烧处理之前，水分必然要先汽化，然后使生活垃圾颗粒温度上升至其着火点，才能发生燃烧等等.此外，笔者在讲授传热的三种方式之前，先让同学讨论为什么夏天吹风扇会感觉非常凉快，冬天躲在墙角晒太阳会感觉更暖和.经过同学激烈的讨论后，请1~2位同学为代表指出其中可能的原因，然后才对同学的分析进行点评，并给出正确的解释.实践表明，通过类似的课堂讨论，学生参与度得到了极大的提高，学习的热情也空前高涨.

2结合专业需求，整合教材资源

环境工程是一个实践性和工程性较强的学科，涉及传递过程原理、能源利用、流体力学、材料力学、生化反应工程、过程的设计和控制以及一些新型过程的开发等.就现有的各种环境污染物控制与治理方法而言，绝大部分都涉及形形的化学反应，或为均相反应，或为多相反应，并不可避免地牵涉到有关反应物料传递、本征反应动力学与宏观反应动力学及反应器的设计与分析等一系列化学反应工程问题.目前环境工程专业化工原理理论课大多数采用的教材是在化工专业使用的《化工原理》基础上简化而成，与“三废”处理工程案例联系不太紧密，缺少反应工程相关内容，特别是生化反应工程内容.为了适应应用型地方高校环境工程专业人才厚基础、重应用的培养目标和专业需求，化工原理课程应该强化传递过程计算基础、重点讲述流体力学基础、传热、传质的基本原理并在分析主要公式时引用环境污染治理工程设备案例，使教材内容更加通俗易懂.同时，增加生化反应工程基础并将其与单元操作有机衔接.在课程内容安排上，适宜采用由简入繁、由具体到抽象、再由抽象到具体、前后关联的编排模式.根据以上设想，笔者采用的讲义大纲安排如下：绪论（介绍课程的研究对象与学习方法、单位与量纲、物料衡算、能量衡算和速率）.流体流动与流体输送机械（第一章，讨论流体流动、流体重要参数测量方法、流体流动的能量衡算、简单管路计算.第二章，泵与风机的选型、安装与操作）.传热（第三章，讨论保温及保温材料、热传导、保温效果、保温材料的适宜厚度、换热器）.传质分离过程及设备（第四章，讨论吸收速率、吸收过程的物料衡算和填料层高度的计算和填料塔的操作计算、传质设备的结构及操作性能）.非均相物系的分离（第五章，讨论固体悬浮物及其运动、集尘、分级基础及降尘室、旋风除尘器的特点）.生化反应器基础（第六章，讨论生化反应速率的表示方法、主要的生化反应器设计）.固体干燥（第七章，讨论干燥过程原理和特点、湿空气性质参数和水分性质）.

3结语

第7篇

关键词：环氧沥青；混合料；容留时间；制备；试验方法

中图分类号：C35文献标识码： A

Epoxy asphalt and mixture preparation and test method

YANG You-jiang1,HUANG Xi-cun1,QI Bing-qian1,YANG Cheng1,ZHANG Cai-long1,WANG Hai-tao1,ZHANG Quan-min2,WANG Xiang-yuan

（1. Chongqing Road and Bridge Construction Fucheng FengShi Highway Overall Contracting Units，ChongQing 4011472；Shanxi Luxiang traffic science and Technology Consulting Co., Ltd.，Taiyuan 030006）

Abstract: A brief review of the status quo of test methods for epoxy asphalt mixture; Preparation and determine the reserved time of epoxy asphalt materials; Preparation and detection method of epoxy asphalt mixture system, Method of providing basis for epoxy asphalt and its mixture test.

Keywords: Epoxy Asphalt; Mixture; Reserved Time; Preparation; Test Method

中图分类号：U444文献标志码：B

1绪论

环氧沥青作为一种新型的桥面、路面铺装材料，近年来，已在国内公路行业的多个领域得到推广和应用，特别是在水泥混凝土桥面铺装工程中，已经得到了较为广泛的应用。但在室内试验和现场施工过程中，环氧沥青混合料仍未形成一套完整、规范的试验方法。本文从原材料和混合料的配制及试验检测等方面对水泥混凝土桥面铺装用环氧沥青混合料的试验方法进行系统研究。

2环氧沥青原材料

环氧沥青是一种双组分材料，分为A、B两个组分，其中：A组分为环氧树脂，B组分为根据专用配方按一定生产工艺生产，含有多种添加剂的沥青组分。

2.1环氧沥青成品配制

（1）将装有环氧沥青A、B组分的容器置于烘箱中预热，烘箱温度宜为软化点温度以上。

（2）根据《产品说明书》所规定的A、B组分比例，计算试验项目所需的A、B组分重量。后将A、B组分通过0.6mm的滤筛过滤称重后倒入各自的盛样器皿。

（3）将上述盛样器皿分别放在带有石棉垫的加热炉上加热；加热过程中，应用玻璃棒连续搅拌，并密切观测试样温度。

（4）将A、B组分加热至《产品说明书》中的规定温度，将A、B组分进行混合。混合过程中应用玻璃棒不停搅拌，搅拌完成后，环氧沥青制备完毕，并在最短的时间内用于试件制备。

2.2容留时间的确定

（1）容留时间的概念

环氧沥青A、B组分混合后加入混合料中，粘度随时间增长，从混合料拌和开始到摊铺、碾压（初压）不出现裂缝（可以初压作业）的时间称为环氧沥青混合料的最小容留时间；从各混合料拌和到摊铺碾压（初压）困难（出现死料）的时间称为环氧沥青混合料的最大容留时间。因此，施工过程中摊铺碾压施工时间应控制在最小和最大容留时间范围内完成。

（2）容留时间的确定方法

与普通沥青不同，环氧沥青材料自A、B组分混合后，会发生化学反应，其粘度随着时间、温度的增加而增长，容留时间的确定就是通过检测环氧沥青体系粘度达到指定粘度的时间来确定的。通常情况下，环氧沥青体系粘度达到1.0Pa・s的时间为最小容留时间，达到3.0 Pa・s的时间为最大容留时间。

具体的试验过程为：按2.1条配置环氧沥青成品，并记录A、B组分混合时间，称取规定重量后将其置于布洛克菲尔德（Brookfield）粘度计的加热器（加热器温度应与根据施工现场规定的拌和温度确定）中，记录对应的结合料粘度、温度，记录频率：次/5min，当粘度达到8000mPa・s时，结束试验。后绘制混合料粘度与时间关系表，得出最小、最大容留时间。表1为某工程中环氧沥青结合料粘度与时间关系。

表1某工程中环氧沥青结合料粘度与时间关系

时间（min） 粘度（Pa・s） 时间（min） 粘度（Pa・s） 备注

0 150 35 905 最小容留时间：

37min时达到1.0Pa・s；

最大容留时间：

58min时达到3.0 Pa・s。

5 175 40 1200

10 200 45 1655

15 252 50 2362

20 329 55 4150

25 480 60 14520

30 704

3环氧沥青混合料

3.1环氧沥青混合料的制备

环氧沥青混合料的配制方法与普通沥青混合料基本相同，除包括：沥青、集料等材料准备，拌和、成型等过程外，还包括混合料拌和完成后的容留和击实成型的养护等过程。

（1）沥青、集料等材料准备

根据2.1条准备环氧沥青材料，并记录A、B组分混合时间；集料的准备工作可参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》的要求进行。集料级配要求与普通沥青混合料有所不同，环氧沥青混合料级配范围见表2。

表2环氧沥青混合料级配组成

级配

类型 通过下列筛孔（mm）的百分率（%）

16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075

HLH-13-1 100 90-100 68-83 40-58 24-40 17-30 12-23 8-18 6-12 4-8

HLH-13-2 100 90-100 80-90 58-73 42-53 30-40 21-30 13-22 10-17 6-12

注：HLH-13-1适用于上面层， HLH-13-2适用于下面层。

（2）混合料拌和

将经干燥处理后的粗、细集料加热至规定温度后（一般为105℃），倒入沥青拌和锅，用小铲子适当混合或开动拌和机干拌15s。然后按照规定数量加入预热规定温度的环氧沥青，开动拌和机拌和30s。再加入矿粉，继续拌和30s内，至沥青混合料拌和均匀。

（3）混合料的容留

根据2.2条确定的容留时间范围和施工现场的实际情况，最终确定容留时间T。混合料拌和完成后，将混合料置于规定的温度下容留T分钟。

（4）混合料成型

将已满足容留时间和温度要求的环氧沥青混合料置于混合料成型机上进行试件的制备。制备方法与普通沥青混合料相同。

（5）混合料养生

环氧沥青混合料的强度形成过程实际就是环氧沥青分子间发生化学反应的过程。因此，混合料试件成型初期，环氧沥青的化学反应并未完成，因此将环氧沥青混合料试件置于规定温度下进行养护。通常情况下，环氧沥青混合料试件在120℃温度下养护6h以上视为其化学反应完成，养生结束。

3.2环氧沥青混合料的试验检测

环氧沥青混合料的性能试验检测与普通沥青混合料基本相同，试验方法及条件可参见《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）进行。但由于环氧沥青混合料的部分技术指标较高，因此，对试验检测设备的量程等指标提出较高要求。例如：马歇尔稳定度仪量程应大于50kN，车辙试验仪量程应大于60000次/mm。

4结束语

环氧沥青及混合料性能的优越性已得到国内外业内人士的共识，但由于其材料自身对时间、温度极为敏感，因此，试验和施工过程控制成为环氧沥青及混合料成型的重要所在。

确定合理的混合料拌和出料温度和容留时间，并保证各环节均在规定的时间和温度下完成是环氧沥青混合料成功铺装的关键所在。同时，后期养生亦为环氧沥青强度形成的关键阶段，尽量提高养生温度和保证养生时长是该阶段主要措施。

参考文献：

[1] 沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象预防[M].人民交通出版社，2001.

[2] 黄卫.大跨径桥梁钢桥面铺装设计理论与方法[M].中国建筑工业出版社，2006.

[3] 交通部公路科学研究所.《高速公路早期病害预防措施的研究（总报告）》[R]，2004.

[4] 东南大学.《南京长江第二大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装技术及应用》[R]，2000.

[5] 山西省交通规划勘察设计院.山西路翔交通科技咨询有限公司.《国产环氧沥青混凝土桥面铺装技术研究》[R]，2010年.

[6] 祝隆中.水泥混凝土桥耐久性复合式铺装试验与分析[D]:[硕士学位论文].东南大学交通学院，2010.

[7] 北京路桥中咨科技有限公司.《宣大高速公路环氧沥青混合料罩面试验段总结》[Z]，2007.

第8篇

[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9篇

【关键词】化学工艺学 教学改革 石油化工

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674－4810（2012）16－0001－02

广东石油化工学院坐落于中国南方最大的石油生产基地——广东省茂名市，为华南地区唯一一所石油化工特色院校。学校的化学工程与工艺专业是国家级特色专业建设点，毕业生遍布全国各地的石油化工行业，就业具有很强的针对性，深受用人单位欢迎。广东石油化工学院化学工程与工艺专业人才培养的目标是为社会输送具备化学工程与工艺基本理论、基本知识和基本技能，具有较强工程实践能力、良好的创新意识和较高综合工程素质的人才。毕业生能在石油炼制、石油化工、能源、环保、材料等部门从事工程设计、技术开发、生产管理等方面的工作。化学工艺学作为该专业一门重要的专业课，是基础化学、化工热力学、化学反应工程、化工原理等课程的综合应用。通过该课程的学习，要求学生掌握化工生产的基本原理、主要化工产品的生产方法、工艺流程等。在化学工艺学课程教学中，应注重强化学生的工程意识和基础知识的实际应用能力。

一 结合石油化工特色，创建课程群

从人才培养的角度看，石油化工高校培养的毕业生应具有较强的工程实践能力、良好的创新意识和较高的综合工程素质，以适应石油炼制或石油化工等相关行业的人才需求。毕业生不但要懂得某一专业的基础理论，还要具有某一岗位所需要的生产操作和组织能力，并能在现场进行技术操作和改进，解决生产实际问题。因此，广东石油化工学院石油化工专业所培养的人才具有基层性、实用性和技术性，这是本专业区别于其他普通高校教育的一大特色。根据本专业的特点和学生的基础及接受能力，以培养学生的综合实践操作能力和创新能力为主线，可将石油炼制工程、石油化工产品分析技术、石油产品应用技术与开发、石油储运基础等课程创建一个课程群，围绕本专业人才培养目标，对各课程的主要内容进行精选优化，调整化学工艺学的教学内容。可从这些主干课程中选择一些典型的石化产品，作为化学工艺学的教学案例，分析这些石化产品的生产方法、工艺流程、工艺参数、条件影响等。这种处理方式对课程群里面其他的课程教学可起到辅助和巩固的作用。

二 优化和更新化学工艺学的教学内容

根据教学大纲对教学内容进行处理，把各章节内容按照了解、掌握、应用、设计等不同要求作详细的定位。例如，对于工业生产中已经不采用的生产方法，只要求学生了解某种工业过程可能有多种生产方法即可；对需掌握的内容，可以要求学生对各种生产方法进行比较，分析其适用范围、效果、操作条件、能耗等，从技术经济的角度选择生产方法。学生不仅要掌握教材介绍的几种基本化工产品的生产，而且其生产--方法要会应用，能够举一反三，要能设计出一些简单的生产工艺。例如，在讲授合成氨时，可以先引入哈伯法合成氨工艺的历史及哈伯本人的一些简介，既可以提起学生对合成氨工艺的学习兴趣，又可以了解一些名人的事迹。当学生有了兴趣之后，可以从不同的原料角度，引入不同的生产工艺，如以煤为原料，以天然气为原料，以重油为原料的合成氨工艺，其各自的工段均有所不同，可以在讲授完后让学生总结各不同原料合成氨工艺的异同，这样学生学完之后印象深刻，可以吃透这部分内容。

另外，在组织化学工艺学教学内容时，应着重突出石油化工特色。在第一次化学工艺学讲授过程中，让大家认识到本门课程的针对性、重要性及实用性。在第一章“绪论”部分组织讲授材料的时候，可以结合茂名炼油产业链，围绕几个关键词如石油化工、石油炼制、乙烯工业、茂名乙烯、石化工业区等展开内容学习。例如，乙烯工业是指以石油馏分为原料裂解生产乙烯为主，同时生产丙烯、丁烯、芳烃等产品的生产过程。乙烯是石油化工的基本有机原料，目前约有75%的石油化工产品由乙烯生产。乙烯主要用来生产聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯等多种重要的有机化工产品，乙烯产量已成为衡量一个国家石油化工工业发展水平的标志。再如，对乙烯产品结构的介绍（塑料类、合成橡胶类、液体化工类）；对长三角、珠三角、环渤海湾大型炼化一体化企业集群及沿长江产业带分布的介绍等，这些内容可以让学生清晰地认识未来的就业方向、就业区域和就业前景。在这种情况下，学生会充分认识到化学工艺学这门课程的针对性和重要性，在后面的时间里自然会重视这门课程的学习，因为这些内容的学习与他们未来的就业息息相关。

围绕本专业人才培养目标，针对毕业生的就业特点，广东石油化工学院的化学工艺学这门课应该调整教学内容，注重重点内容的凝练。其重点内容应围绕乙烯工业展开。

如以茂名石化乙烯为例，学习乙烯生产原理、工艺技术、产品应用等基本知识；以茂名石化工业区为例，学习乙烯下游产业链、产品应用等基本知识。

乙烯生产原理主要包括乙烯生产过程中的化学反应规律、反应机理、热力学及动力学分析，乙烯生产的工艺参数和操作指标（如原料性质及评价、裂解温度、烃分压、停留时间、裂解深度等）及乙烯生产的工艺过程等。

三 适当引入双语教学

第10篇

关键词：工业催化；化学工艺学；教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）02-0145-02

一、课程教学基本情况

石河子大学对化学工程与工艺专业和应用化学本科专业开设了《化学工艺学》，该课总学时36，总学分2，教材选用的是朱志庆和房鼎业编审、化学工业出版社出版的2013版《化学工艺学》。课程设置的目的是培养从事化工生产领域的设计、运行与研究开发工作的高级工程技术人才。

二、理论教学环节的改革

1.课程内容的改革。催化技术是现代化学工业的基础，80%以上的化学工业的生产需要使用催化剂。《化学工艺学》教材中几乎每一章都涉及不同类型的催化剂，然而大多数同学对工业催化剂及其应用条件还不太了解。因此本书中介绍了工业催化剂的类型、制备方法及其原理，使同学们对工业催化有直观的认识，在本书的绪论部分我们有针对性地介绍了一些不同种类催化剂的基础知识。

多相催化反应的共同特点是反应物在催化剂表面通过化学吸附生成活性中间体，在催化剂催化作用下，活性中间物进行化学反应生成产物，产物从催化剂表面脱附，催化剂得以复原。通常用“/”来区分载体与活性组分，如Ru/Al2O3表示钌负载在氧化铝载体上，Pt/SiO2则表示铂负载在氧化硅载体上。用“-”来区分各活性组分及助催化剂，如Pt-Sn/Al2O3表示铂和锡双金属催化剂负载在氧化铝载体上。通过这部分知识的学习，在教材中遇到不同催化剂时，同学们就能够自己进行判断：这种工业催化剂的活性组分是什么？载体用的是什么材料？一般来说，工业催化剂是一种多相化学反应过程，要求催化剂具有适宜的活性、高选择性和长的寿命，让同学们对工业催化剂有更加直观的了解。工业催化剂种类众多，制备方法各异，并且工业催化剂一般装填量巨大，因此给同学们介绍工业催化剂的制备方法是非常重要的。常用固体催化剂的制备方法有沉淀法、浸渍法、混合法、熔融法、沥滤法等。其中沉淀法和浸渍法是常用的制备方法，沉淀法是在含金属盐类的溶液中，加入沉淀剂，以便生成水合氧化物或碳酸盐的结晶或凝胶，再将生成的沉淀分离、洗涤、干燥和焙烧。浸渍法制备催化剂有所不同，首先制备催化剂载体，载体是一种多孔的吸附材料，再将待负载组分的可溶性化合物溶解在水或溶剂中，配制成一定浓度的浸渍液，用配置好的浸渍液与载体混合，吸附一定时间，滤去过剩溶液，固体经过干燥、煅烧和还原后制得负载型催化剂。固体催化剂最终都是以一定形态和尺寸在反应器中使用，这是为了使气体通过床层时不至于产生过大的压降，使气液在催化剂床层分布均匀。此外，工业催化剂还需承受搬运、装填和操作过程中气流冲击等破坏。这要求催化剂具有一定的机械强度，因此催化剂成型是非常重要和必要的单元操作。通常工业催化剂有柱状、球形、三叶草和空心形状等。在成型方式上，一般可分为自给造粒成型和强制造粒成型，自给造粒成型包括滚动成球、喷动床成球等。强制造粒成型有压片、挤条、破碎、滴液、喷雾干燥等。如Al2O3是最广泛使用的催化剂载体，其加入粘结剂后具有较好的塑性，可通过挤条的方法成型――类似于压面条的方法，一定粘度的Al2O3塑性体通过挤条机挤压成型，选择不同的挤出模具就可以制得各种形状的催化剂。催化剂制备完成后不能立即使用，还需经过煅烧活化才能填入反应器中使用。煅烧是通过热分解除掉易挥发组分而保留一定的化学组成，煅烧可以控制催化剂晶型、晶粒大小、孔隙结构和比表面积，同时提高催化剂的机械强度。为了形成催化反应所需的活性结构，催化剂一般还需进行活化处理，活化是将催化剂由钝态转变为活泼态催化剂的过程。通常可采用还原、氧化、硫化、羟基化等处理方法使催化剂活化。催化剂活化可以在反应器外进行，也可以直接在反应器中进行。

在之后的章节中，当工艺过程中有催化剂参与时，我们都会简单介绍所涉及的催化剂的特点及其制备方法，如第二章化工原料及其初步加工中。在介绍费托合成时，我们会简单介绍一下沉淀铁催化剂的制备方法，介绍近年来国内外对提高铁基催化剂的活性和选择性做的一些研究工作。在介绍合成气制甲醇的MTG工艺时，我们会介绍分子筛的特点，分子筛的几种重要的合成方法及其影响因素，以及分子筛择形选择性在工业催化上的重要应用。第三章无机化工产品典型生产工艺中，我们会介绍工业上甲烷水蒸气催化转化制合成气催化剂的制备，包括载体的选择、Ni担载量的选择、助剂的选择、担体表面改性的影响等。在氨的合成章节中，我们将详细介绍典型熔铁催化剂的制备方法：将一定量的精选磁铁矿粉、还原剂与适量的助剂混合，放入特殊的钢制炉内，通电后依靠物质的导电性及自身电阻，使混合物通电发热熔融，随后把高温熔浆迅速置入冷却槽内，冷却至室温后凝结成黑色坚硬固体，经粉碎、筛取一定粒度的催化剂，就可以得到合成氨熔铁催化剂。第四章基本有机化工产品典型生产工艺第4.3节，我们介绍了NiW/γ-Al2O3加氧催化剂的制备方法：将20～40目的γ-Al2O3载体于120℃干燥4 h，测试单位质量载体的吸水量，以活性组分担载量为依据，配制一定浓度的硝酸镍和偏钨酸铵盐的混合溶液作为浸渍液，将干燥后的氧化铝载体浸渍在此浸渍液中3 h，过滤出催化剂，在120℃下干燥3 h，然后在500℃下培烧4 h，得到不同Ni/W原子比的加氧催化剂。

2.理论教学方法的改革。化学工艺学中涉及的工艺流程图众多，典型的工艺包括合成氨工艺、氯乙烯制备工艺等，若采用传统的用粉笔板书的形式在黑板上画工艺流程度，不仅费时费力，而且授课过程枯燥，不利于学生理解。因此在教学中，我们采用多媒体教学，画出工艺流程图，并且在课件中制作了大量的生动的工厂现场照片、二维动画、三维动话等多种教学形式的改进。教学手段的多样化是提高教学效果的重要途径，采用该教学方式扩大了教学信息量，使学生对化工典型产品工艺流程有总体的、深刻的认识，激发学生学习的兴趣和热情。

三、实践教学环节的探索

虽然石河子大学化学工艺学这门课没有安排实践教学内容，但本校有多台大型专业实验设备，在理论课教学结束后，我们组织学生参观专业实验室，通过教师现场演示，使同学们了解小装置工艺流程和主要设备。我校目前现有的相关专业实验装置有：乙苯脱氢制苯乙烯，催化裂化装置，原油实沸点蒸馏仪，固定床催化加氢装置等。如在讲授催化裂化设备时，我们以流化床催化裂化装置为例，介绍装置的主要设备：流化床反应器，再生器，加热炉，分馏塔。通过运行装置，使同学们加深对催化裂化工艺流程及参数的理解。在讲授乙苯脱氢制苯乙烯时，我们会结合乙苯脱氢实验装置，给同学们介绍反应温度、压力对苯乙烯转化率的影响。教材中虽然没有介绍苯乙烯转化率的计算，但我们将根据装置自带的气相色谱分析仪，讲述苯乙烯转化率的计算方法。通过一系列实践教学改革，培养同学们对所学专业知识综合理解能力和应用实践能力，培养学生运用所学的化工专业知识，独立分析和解决化工生产中实际问题的能力。

四、结语

综上所述，改革后的《化学工艺学》课程在理论教学中引入了工业催化知识，以典型化工产品生产工艺为主线，课程以讲授为主，同时综合运用多媒体教学手段和“启发与互动式”等教学方法，将专业实验仪器作为实践性教学的重要组成部分引入到理论课教学中，使同学们深入理解化学加工过程的基本原理、工艺参数、流程组织、环境影响等，充分调动化工专业学生学习的积极性，培养学生运用化学工程与工艺基本原理解决实际生产问题的能力，收获了可观的教学效果。

参考文献：

[1]汪俊锋，常杰，阴秀丽，付严.改进共沉淀法制备Cu基甲醇催化剂[J].煤炭转化，2004，（02）.

第11篇

关键词：非化类专业教学模式 改革 考核方式

中图分类号：C41文献标识码： A

随着科学技术的飞速发展，各学科间的相互渗透日益加深。新时期人才观要求科技工作者应具备比较完善、合理的知识结构。对非化学化工类学生而言，化学课程是作为高等教育中实施化学教育的基础课程，对完善学生的知识能力结构，实施素质教育具有重要作用，因此化学素质教育是高等教育中不可或缺的部分[1]。此外我校启动了“卓越工程师培养计划”，旨在培养和造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类复合型工程技术人才，卓越计划涉及的多个非化类专业中均开设化学课程。原来非化学化工类专业基础化学课程的设置单一，教学模式固定，造成课程与专业联系不紧密。因此我们结合各专业的特点，因材施教，使化学和工程技术尽可能联系起来，使学生在今后解决实际问题不仅用到化学知识，更重要的是运用化学的思维方法近几年的实践表明，非化学化工类专业课程改革取得了良好的效果。

1．课程体系改革

1.1 结合专业特点，优化、重组教学内容

优化、重组教学内容，改革目前各专业的单一教学内容，是课程体系改革的首要任务。结合专业背景，从培养学生科学素质、创新能力出发，以工程技术的观点来组织教学。我校大学化学课程是由32学时的理论课和8学时的实验课组成。在有限的学时中，如何尽可能的减小非化学化工类学生学习的难度，提高他们的学习兴趣，是我们要解决的第一个难题。为此我们主要结合专业特点进行课程的优化重组，如：针对土木工程专业、道桥专业等增加金属腐蚀、物质结构与材料性能等内容；针对安全工程专业增加化合物和化学反应的腐蚀性、毒性、燃烧爆炸性与安全相关的性质，并让学生知道化学安全的重要性；针对新增的应用物理专业，突出电化学中原电池、电解池等过程中的物理知识，并结合手机充电这一过程激发学生学习兴趣。

1.2 注重实验教学，引入绿色化学概念

化学是一门实践性极强的学科，实验是实施素质教育、培养富有开拓创新能力的高素质人才的关键环节[2]，对培养学生的动手能力和提高学生实验技能的重要作用不言而喻。简单的验证性试验内容偏多是以往的实验存在的主要问题，这不仅浪费财力物力，也不利于学生创造性思维能力的培养。在实验课程只有8学时的前提下，为满足不同专业的实验要求，我们采取设置多种类型的选做实验项目，形成寓专业性和科学性为一体的实验课程体系。 如增加贴近生活的测定性实验――醋酸解离常数的测定、趣味实验――洗发水的简单制备实验、综合性实验――碘酸铜溶度积常数的测定等。这样既训练学生化学实验的基本技能和相关知识，又提高学生的兴趣和动手、动脑能力。

同时还适时地将绿色化学的概念引入到实验中去，使学生明白实验进行时，也正在向环境排放着“三废”，而且我们学生是首当其冲的受害者。因此，我们尽可能选择对人体和环境无危害或危害小的实验药品。如过去的实验中有用SnCl2与Hg2+反应来验证Sn2+ 的还原性和 Hg2+ 的氧化性，后取消了该实验内容，改为课堂演示实验。另外要求学生养成良好的实验习惯，如将有机废液和含重金属离子的废液倒入回收瓶中等，细微之处见成效。

2．教学方法改革

无论教学方法怎样改变，其目的都是一样的，那就是提高学生学习兴趣和教学效果。鼓励教师改变过去传统单一的“传授式”教学法，运用启发式、讨论式、问题引入式等多种教学方法，渗透于每一节课程当中。注重理论联系实际并使用多媒体辅助教学手段，加强课堂教学，调动学生积极性。

2.1上好第一节绪论课

对于非化学化工专业学生来说，很多学生认为自己的专业与大学化学课程联系不大，学习这门课程用处不大，甚至觉得浪费时间。为改变这一观念，我们教研室要求任课教师结合专业特点，认真上好第一节绪论课，因材施教，将学生领进门。如采取提问式和讨论式教学方法让学生讨论一下衣、食、住、行方面与化学有关的例子，本专业为开设化学课程的必要性，化学在本专业中有哪些应用，则立刻引起了学生的热烈讨论。同时也给学生留下很多悬念问题，如常见的社会热点问题――如何利用化学知识解决诸如汽车尾气如何变为无害气体， 如何除去重金属离子污染的废水中有毒的离子，为什么船底、桥桩、储油罐的底部比上部更易遭受腐蚀，为什么海水比淡水的凝固点低等等。通过第一节绪论课，开阔了学生的视野，牢牢抓住学生的好奇心和求知欲，让学生明白这些问题都会在学习本课程过程得以解决。同时让学生明白能够运用所学的化学知识解决哪些实际问题，增强学生解决实际问题的能力，同时也激发了学生学习化学的兴趣。

2.2 注重理论联系实际

如果只注重理论知识的讲解而无应用方面的渗透，无疑会使学生觉得枯燥没用，因此要改变重理论轻应用的教学方法，提高学生解决工程技术中的实际问题。比如在讲解 “稀溶液的通性”时，采取问题引入式教学，联系实际生活中常见的与化学有关的现象，提出问题：“在寒冷的冬天，淡水湖都结冰了，而海水没有结冰，这是为什么？静脉注射为什么采用0.9%的生理盐水而不用其他浓度的？”只要留心，生活处处皆化学。最后让学生根据化学理论分析，自己来解释一下刚才的问题，学生一下子就明白了，并且掌握的更牢固。同时增添一些与现代化学及应用有关的最新科研成果内容，关注社会热点问题，给学生引进化学的概念和知识，提高学生的化学素养和科学思维能力，突出大学化学课程的社会性、应用性。

2.3 使用多媒体辅助教学手段

多媒体教学已逐渐成为当前和以后教学技术手段的主流之一。我们大学化学课程全部采用多媒体辅助教学。与普通教学相比，多媒体教学的明显优势在于其直观性、动态性、交互性，可重复性以及大的信息量和大容量。 大学化学课程内容多学时少，利用多媒体授课，首先节省了板书时间，而且屏幕清楚。其次多媒体教学图文声像并茂，多角度调动学生的情绪、注意力和兴趣。对一些比较抽象的概念，利用多媒体不仅能“讲清楚”，而且收到事半功倍的效果。如在讲共价键的类型分为键和键时，学生不容易听明白，借助多媒体动画演示可轻松解决这一问题；通过一些演示实验，实现了实验内容的扩充，既扩大学生的知识面，又培养学生的探索、创造能力。另外学生的学习水平参差不齐，课下学生还可将课件拷走，方便复习和巩固所学知识。

3．考核方式改革

课程考核是教学的一个极其重要的环节。它不仅是检测学生学习效果的重要途径, 也是检验教师教学效果的有效方法。为客观公平的评价学生的学习情况，我们的考核机制是结合学校实际校情，从三个方面综合衡量学生的学习效果：期末考试成绩占70%，实验成绩占15%，平时成绩（主要包括作业、出勤、课堂练习等）占15%。期末考试的载体是试卷，命题内容重视基础知识及其应用，考察学生分析问题和解决问题的能力。实验成绩有其严格的考核标准，从实验预习、实验过程、实验完成情况和实验报告等几方面综合评定。

结语

结合专业特点，从课程体系、教学方法和考核方式等方面进行改革，理论联系实际，既提高了学生的学习兴趣和积极性，又使学生获得了化学的思维方式去解决实际问题的能力。通过摸索和实践，建立了适合我校非化学化工专业学生实际情况的课程体系，取得了初步的理想效果。

参考文献：

第12篇

关键词：人教版高中化学； 科学探究； 内容分析

Abstract：This paper summarized the relevant theories of scientific inquiry and the preparation of textbooks， and then established the basic framework. scientific inquiries on factual knowledge are the most in the edition. There are a number of the same scientific inquiry points in the edition.for the activities of scientific inquiry，experiment is the most in the edition. for the opening level of scientific inquiry， the textbook which is prepared by People's Education Press is 2， 3-class levelof scientific inquiry-based.The People's Education edition take notice of the gradual increase in the opening level of scientific inquiry. in addition of words，the edition of textbook has used pictures， diagrams and charts to help showing the scientific inquiry content.

Key words： Chemistry of Person teaching edition in Senior High School， Scientific Inquiry， Content Analysis

1.绪论

人教版教科书是依据 2003 年中华人民共和国教育部制定的《普通高中化学课程标准（实验）》所编写[1，2]，由于高中化学新课程包括“化学 1”和“化学 2”两个必修模块和“化学与生活”、“化学与技术”、“物质结构与性质”、“化学反应原理”、“有机化学基础”、“实验化学”六个选修模块[3]，而且在“课程标准”的指导下人教版教科书，那么人教版教科书中的科学探究内容有何特点？编写者们选取了那些知识进行科学探究？师生在依据教科书开展教学活动时需要完成什么样的探究任务？涉及哪些活动形式？学生在进行科学探究时参与程度如何？为了更好的分析人教版教科书，本人主要涉及教材的逻辑或组织形式、内容呈现方式、习题、实验或探究活动等方面的分析。

2.科学探究情况分析[4]

2.1科学探究的概念

对于理科，有时简称为科学探究。科学探究也指的是学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。这一定义在目前国内有关科学探究的研究中被广泛引用。《国家科学教育标准》中的定义，“科学探究指的是科学家用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。”

2.2科学探究的任务及类型

探究任务的解法、答案一般不是唯一的，可能有多种解决办法。一般是开放性的任务。科学探究主要包括以下几种任务类型。基于变量的任务，特征主要是有类型 1：涉及一个分类性自变量；类型 2：涉及一个连续性自变量；类型 3：涉及一个以上的分类性自变量；类型 4：涉及一个以上的连续性自变量。逻辑推理任务，需要开展一系列的活动（往往是定性分析），这些活动所得到的资料可以进一步引发、组织下一步的活动，直至找到问题的解决方法。测量性任务，在一些科学、工程或技术任务中，最关键的问题是准确测量变量的值，这往往必须利用一个以上的仪器来完成。建造性（工程性）任务，目的是找到解决问题的方法而后再检验其有效性，而不是考察背后的因素关系。探索性任务，作为最开放的任务形式，这种任务需要学生自己先提出问题、明确问题，而后再去寻找解决问题的方法，具体解决方法可能是通过以上各个途径来实现，而且可能利用其他的相关资源。

2.3科学探究的活动方法

为了激发学生的学习兴趣，训练操作技能，为了发现一些科学知识，为了学生建构科学知识、科学素养提供基本的经验，科学探究常常在教学过程中需要学生进行一定的实际活动或动手操作。科学探究中学生进行的活动分为实验、观察、调查、资料收集、阅读、讨论、辩论等七种方式。

2.4科学探究的组成要素

在国内，不同的研究人员对科学探究进行不同的划分。 “课程标准”通过对不同理论进行综合，提出科学探究包括提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等 8 个要素。

3.人教版教科书中科学探究内容的编写情况[7]

3.1定量分析人教版教科书中科学探究内容

通过分析八册教科书，我们可以确定分析单元分为64 个，可以知道人教版各册教科书中科学探究内容不是平均分布，《实验化学》中分析单元最多，《化学与技术》中分析单元最少，其它几个模块基本持平。首先，从科学探究的内容对象来看，事实性知识所占比重最大，全八册中针对事实性知识的分析单元占分析单元总数的 50%，针对理论性和技能性知识的分析单元数持平。从理论性知识分布来看，《化学 2》、《物质结构与性质》和《化学反应原理》模块针对理论性知识设置的科学探究内容较多。从事实性知识分布来看，《化学 1》与《化学与生活》中事实性知识比重较大，其中《化学与生活》模块科学探究的内容全部针对事实性知识；《物质结构与性质》和《化学反应原理》模块则未针对事实性知识设置科学探究内容。针对技能性知识的科学探究则主要集中在《实验化学》模块，其它模块中涉及不多。其次，从科学探究的任务类型来看，人教版各册中依次为探索性任务、建造性/工程性任务、基于变量的任务，而涉及最多的任务类型是逻辑推理任务。测量性任务最少，仅在《有机化学基础》和《实验化学》中。《化学反应原理》模块中基于变量的任务最多；逻辑推理任务则主要分布在《化学 1》、《化学 2》和《物质结构与性质模块》中；《实验化学》模块中建造性/工程性任务和探索性任务比较多，分别占到分析单元总数的 31.82%和 54.55%。最后，从科学探究的活动方式来看，人教版中科学探究活动仅涉及实验、观察、资料收集、讨论等 四种活动方式，以实验为主。《物质结构与性质》模块涉及了较多的观察活动。

3.2 定性角度分析人教版教科书中科学探究内容[8]

首先、人教版教科书中主要是探究重要的无机物和有机物的性质和制备方法，有关事实性知识的科学探究最多。例如铝与氧气的反应、铁与水蒸气的反应、用二氧化氮制取硝酸的反应等等。在安排任务类型时，针对这类知识较多地采用了逻辑推理任务――即通过开展一系列活动（往往是定性分析），通过收集现象得出结论，进而获得物质的性质或制备的方法；但在《实验化学》模块中，主要采用了探索性任务，例如乙酸乙酯的制备及反应条件研究、氢氧化铝的制备等等，科学探究任务解决问题的方法和途径更加多样化，任务形式也更加开放。其次、人教版教科书较好地注意了循序渐进，逐渐增大科学探究的开放水平，但是由于有超过 14%的科学探究内容采用了 一 级水平的科学探究，使得整体的开放水平偏低。人教版中 一 级水平的科学探究内容主要集中在《化学 1》和《实验化学》的前两个单元，从学生参与程度来说，一级水平的科学探究与传统教学中的演示实验没有本质的区别，科学探究问题与假设、探究程序和探究结论都是给定的。通过对具体内容的进一步分析，发现教科书在呈现内容时根本不涉及探究结论这个部分，或者是在探究结论部分没有给出文字结论却给出了反应的方程式，学生不需要深入思考就可以得出结论。再次、从科学探究内容包含的环节组成来看，人教版教科书对问题的提出和猜想与假设环节较少呈现（除《实验化学》模块外），绝大多数内容都是直接进入探究计划与实验实施部分；在获得解释与结论后，也基本不涉及反思与评价和表达与交流；环节组成比较全面的是《化学 1》中铁粉与水蒸气的反应和《化学反应原理》中 FeCl3水解的探究。在《实验化学》中，有三分之一左右的分析单元包含了问题的提出部分，包含表达与交流的分析单元也占到三分之一左右，各个分析单元基本都安排了反思与评价的部分，但是对猜想与假设的呈现仍旧非常少。最后、人教版中很多重要的实验操作都配备了实验装置示意图，标准而且美观。在《物质结构与性质》模块还利用示意图较好地表现了物质的微观结构。在实物图片方面，人教版教科书中呈现较少，而且基本只用来呈现实验现象，对实物图片的其它功能重视不够。人教版中图表的使用主要是两个方面的作用：提供相关数据和记录探究结果。值得注意的是，人教版除《实验化学》模块外，科学探究内容大部分都给出了探究结果记录表，而《实验化学》模块中图表则主要是用于提供相关数据，包含探究结果记录表的分析单元非常少。

4.对人教版教科书中科学探究内容的解读[5，6]

4.1化学学科本身特点的影响

化学的特征是研究分子和创造分子。在原子、分子水平上研究物质组成、结构、性质及其应用的一门基础科学。课程的性质决定了一些事实性知识成为理论性知识和技能性知识探究的基础。没有丰富具体的元素化合物知识，化学基本概念和原理就会变得抽象、空洞而难以理解，化学用语、化学技能的学习就会变得枯燥乏味，事实性知识被人们称作“真正意义上的化学”。在人教版教科书中，可发现针对事实性知识的科学探究内容是最多的。另外，化学知识的产生和积累经过了无数科学家的反复探索与实验，因此化学中有很多适合探究的知识点，化学实验是学生学习化学知识、解决生产、生活中的实际问题的重要途径和方法，具有很重要的认识论、方法论和教学论的功能。在使用教科书进行科学探究活动时，要充分考虑化学学科本身的特点。进行科学探究时应使学生在科学探究的基础上更好地理解和掌握相关的化学知识，不能只看重探究活动本身。科学探究是为了改变学生的学习方式，而学习的最终目的和结果不应该随之改变。另外，没有目的的实验是没有意义的实验，同时也要警惕“惟实验”的误区，科学探究中的实验只是科学探究的一部分，科学探究并不等同于学生实验，学生的思维过程、归纳与概括的意识以及后续的反思与评价都非常的重要。科学探究中的实验既要注重学生实验，也要注重教师的演示实验。

4.2学生学习心理的影响

奥苏贝尔在《教育心理学 一种认知观点》一书的扉页上写到：“假如让我把全部教育心理学仅仅归结为一条原理的话，那么，我将一言以蔽之曰：影响学习的唯一最重要因素就是学习者已经知道了什么。要探明这一点，并应据此进行教学。”学生在义务教育阶段已经学习了一些基础的化学知识，经历了一些科学探究活动，学生是学习的主体，学习者对外界进行选择、加工、理解、改造和建构的过程，是学习者对激发起认知冲突的问题和现象进行探究的过程。通过创设一定的情境，逐渐培养培养学生发现问题的能力，进而树立问题意识。但是，考虑到区域和学生个体的差异性，在安排科学探究内容时应更加深入地分析学生的已有知识经验，进而设置合理的开放水平和问题难度。另外，在进行活动设计时不能只进行表面上看起来的活动，而是学生真正参与其中，经历选择、加工、理解、改造和建构的过程。对于教科书中，问题提出部分的欠缺，在进行教学设计时应该充分挖掘教科书以外的资源。

4.3教师教学实践的影响

科学探究在强调学生主体地位的同时不否认教师的作用，教师的科学探究观念是影响探究式教学的重要因素。第一，由于科学探究与科学教育的科学本性相一致、有利于学生的全面发展、有利于学生转变学习方式，要充分认识科学探究的综合优势；第二，科学探究不等于科学家的探究，不能将科学探究神化，也不是必须具有丰富的科学知识和非常完备的实验设备才能开展探究；第三，科学探究有自身的规律和特点，并不是所有的知识都适合以科学探究的方式进行学习，不能将科学探究泛化。不同的科学探究任务不仅承载着相关的知识，而且承载着一定的化学技能与思想，充分发挥了科学探究的综合优势。至于什么样的知识适合进行探究，探究点在哪里，是教师进行教学设计时的困扰。在使用教科书进行科学探究活动时，教师要正确认识科学探究，合理使用教科书中的科学探究内容进行教学设计，不能拘泥于教科书进而限制了教师的创造性。

5.结 语

科学探究作为科学课程的重要内容被提到了前所未有的高度，高中化学课程是基础教育科学课程的重要组成部分，依据“课程标准”在高中化学课程中开展科学探究。高中化学新课标人教版实验教科书设置了专门的探究栏目，设计了丰富的科学探究活动。本文从化学学科本身的特点、学生学习心理和教师教学实践三个方面对教科书中科学探究内容的编写情况进行了解读。

参考文献

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[2] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（实验）[S]. 北京：人民教育出版社，2003.

[3] 范印哲. 教材设计与编写[M]. 北京：高等教育出版社， 1998.

[4] 吴兴.化学新课程中的科学探究[M].北京：高等教育出版社，2003.

[5] [美]阿妮塔・伍德沃克著. 陈红兵， 张春莉译. 教育心理学（第八版）[M].南京： 江苏教育出版社，2005.

[6] 亓英丽.化学探究学习的基本理论及教学模式研究[D]. 山东师范大学，2002

[7] 周立军.高中化学教学中实施探究性学习的研究[D]. 山东师范大学， 2006.

第13篇

[关键词]物理化学；课堂教学改革；教学手段

物理化学是在物理和化学两大学科基础上发展起来的。它以丰富的化学现象和体系为研究对象，大量采纳物理学的理论成就与实验技术，探索、归纳和研究化学的基本规律和理论，构成化学科学的理论基础，也是本科教学中四大基础化学之一[1]。物理化学的形成与进步得力于数学、物理学两大基础科学的基本理论与技术，同时反过来也推动了它们的发展，丰富了它们的内涵。物理化学的水平在相当大程度上反映了化学发展的深度。对于非化学相关专业本科生，例如：建筑工程、环境专业，物理化学也是这些专业的必修课程之一，并且我校安排的授课学时为48学时，授课时间为一学期。目前各化学基础课的学时在缩减，而对学生创新能力和素质的要求则在提高，这就要求对基础课教学内容大胆改革，与时俱进，不断地进行整合与更新。由于该课程是一门概念性、理论性、系统性和逻辑性都很强的学科，涉及的公式多，应用条件严格，且比较抽象，因而对于本科初学者感觉《物理化学》难学难懂，就连教师也感觉难教难讲。在这种情况下，如何使得教师讲好此门课程，充分带动学生的主观能动性，提高教学质量？通过《物理化学》课程的学习，培养学生新的思考问题，解决问题的能力，培养学生独立工作能力，培养学生更多、更好地掌握新的理论、新技术的能力。因此，主要在以下几个方面做了些有益的尝试。

1强调学习物理化学的重要性

对于非化学化工专业的学生来说，物理化学不属于本专业的基础课程，所以学生会有只要考试考及格就可以的想法。面对这种局面，教师在上课的时候就要首先强调物理化学课程的重要性以及与学生专业的相关性，以期改变学生的这种想法，这对以后的上课是非常有益的。目前对化学分为“无机化学、有机化学、分析化学、物理化学”四个分支，有人比喻说：无机化学、有机化学是化学的躯体，分析化学是化学的眼睛，物理化学是化学的灵魂，可见物理化学的地位有多重要。这些学生虽然没有接受化学专业学生系统的各种化学基础课的学习，但是大部分学生都学习过无机化学或者工程化学基础，这些课程里面已经包含了简单的物理化学基本知识，特别是热力学的一些基本知识[2]。物理化学的任务是把化学领域中各种现象联系起来，对其中的一般规律予以更深刻、更本质的探讨，所以学生学习起来会有种看不见、摸不着、抽象难理解的感觉。所以，教师的第一堂课是非常重要的[3]，根据学生手中的课本，简单介绍各章节内容之间的联系，使学生对整个课程安排有个基本的了解。同时，由于物理化学概念多公式多，学生按照以往死记硬背的学习方法达不到较高的学习效率。所以，第一堂课中教师要帮助学生建立正确的学习方法，使学生尽快地进入物理化学的学习状态。

2多种教学手段并用

随着近年来多媒体教学在课堂教学中的普及，从小学到大学，多数教师上课时会使用多媒体教学[4]。多媒体教学的关键是课件制作。每个教师都有自己独特的教学风格，因此教师自己编制课件也会体现自己的教学风格，使课件具有自己的特色。这在教师备课的过程中尤为重要，通过自己制作课件，可以有意识地突出课程的重点、难点，并将各种知识按照自己的习惯连贯起来，这样在讲课的时候才会得心应手。目前，各门课程在网上的课件都有很多，很多教师会直接下载网上的课件或拷贝其他教师的课件，这对于课程整体的把握没有帮助，因此教师自己制作课件也是对课程系统性和连贯性的把握。任何新生事物有利也有弊，多媒体教学也不例外。经过大量的教学实践，多媒体教学的弊端也显现了出来。例如，信息量过大，导致学生对文字、公式的印象不深；课件讲解太快，不利于学生理解和简化晦涩难懂的数学公式，缩短了学生的思考时间。同时，这门课程的内容又较多较难，48学时仅仅够教师按照课件快速讲解。如果多些板书或者讲解再深入些、和学生互动多些，那么这些学时就完全不够了。为了尽量避免这些弊端，作者在授课时会采用多媒体和板书相结合的方式，特别是一些难点、重点，边讲边板书可以放慢讲解速度，使学生有足够的时间思考，有助于学生对各知识点间的逻辑关系有清楚的理解。按照学校的教学大纲要求，在教学时所有知识点都要涉及，但是可以选择性的将一些重点、难点课上详细讲解，而一些易懂易学的内容留待学生自己学习，教师讲课时可以尽快的一带而过，这也锻炼了学生自学的能力。

3活跃课堂气氛，提高学生的兴趣

课堂教学中，师生之间除了知识信息的传递外，情感的交流与互动也是很重要的一个方面。如果一个学生喜欢这个教师，也会“爱屋及乌”的喜欢这个教师所上的课，在课堂中就会积极主动的按照老师的要求去完成，变被动学习为主动学习。那么，如何增加课堂的吸引力呢？兴趣是最好的老师，尤其对物理化学这种理论性强，抽象难懂公式多的课程更是如此。学生在上课时往往很难长时间集中注意力和保持较高的兴趣。因此，教师在讲课时要通过一些技巧来增加课堂的吸引力。例如，讲课时声音洪亮，音调抑扬顿挫，语速适中，语气亲切。使用富有感染力、丰富多彩的语言来提高学生的兴趣。其次，注重课堂提问与讨论。将“教为中心”的课堂转变为“学为中心”的课堂，让课堂真正成为学生学习的场所，让学习成为课堂活动的核心。许多教师会发现随着学生年级的增长，学生的课堂活跃性越差。长久以往，教师在课堂上不再提问，学生不再回答，完全变成了“教师讲，学生听”的模式。往往低年级的学生对于老师的课堂提问都非常踊跃的回答，但是高年级的学生就不是这样。作者在课堂上也遇到这种问题的时候没有气馁，而是继续鼓励学生积极讨论和回答问题。采取了让学生主动回答或者坐在座位上回答问题，而不是选择某个同学站起来回答问题，这样可以摒弃学生心理上害怕回答问题出错而觉得丢脸的想法。通过多次课堂实践，这样的方式确实会起到提高课堂教学气氛的效果，学生也能接受这样的方式，同时在学习新知识的时候也复习了旧知识。

4理论和实践相结合

由于物理化学学科的特点，学生在学习过程中很难有直接的感官认识，认为物理化学知识只是书本上的知识，与日常生活无关，导致学生在学完课程后除了应付考试，好像不知道这门课到底有什么用处。因此，教师除了讲授书本知识之外，还要结合生活生产中的各方面介绍应用，真正让学生做到学为所用。例如讲解稀溶液的依数性时，公式讲完后顺便介绍依数性的应用，加深学生印象[5]。利用凝固点下降原理，将食盐和冰(或雪)混合，可以使温度降低到252K，所以，北方的下雪天会在地上撒些食盐。溶液的渗透压在生物学中有很重要的作用，为什么土壤中的水分可以运输到植物的顶端？为什么海水中的鱼不能在淡水中生活？为什么人类静脉注射生理盐水的浓度一般都是0.9%？这些都与渗透压有关。再比如，新房装修后使用活性炭来除甲醛，荷叶上的小水滴近似呈球形并且能够滚来滚去，日常生活中各种表面活性剂(洗涤、农药喷洒)的使用，人工降雨，纳米材料等都离不开界面现象的知识。在讲授物理化学基础理论知识的同时，也可以将物理化学基础知识与教师自身的科研内容相结合，进一步巩固课堂上所学的知识，鼓励学生培养自己的科研兴趣。例如，催化是物理化学中很重要的一个分支，在化学、化工生产、能源、环境、医药、生命科学等领域都有及其重要的意义。实现一个化学反应需要两方面的因素—热力学可行性和动力学可行性。一个热力学上可行的反应如果反应速度太慢也是不能实现的。催化剂在化学反应中的作用不仅可以加快反应速度，也可以提高反应的选择性。目前大部分催化剂都属于纳米材料，纳米材料巨大的比表面积，以及大量表面原子的过高表面张力使纳米材料与常规材料表现出性能的差异。因此，催化剂可以加快反应速度主要因为催化剂可以改变反应的路径，降低反应的活化能。由此可以看出，催化研究包含了物理化学中热力学、动力学、界面等多方面知识的应用。通过简单的讲解，让学生认识到枯燥、难懂的物理化学基础知识在生产生活中的应用也有如此之多，从心里上消除这门课程无用的想法，重新燃起学习物理化学知识的兴趣。

5结语

经过几年的物理化学教学工作，事实证明：要上好这门课，就要不断的进行物理化学教学改革的尝试和探讨，努力培养学生对这门课程的学习兴趣和学习热情，充分调动学生学习物理化学积极性和主观能动性，通过学习物理化学训练学生的逻辑思维能力，培养学生发现问题和解决问题的能力。为今后学习其它学科打下坚实的理论和实践知识基础。

参考文献

[1]魏光，曾人杰，马兆海，等．重新认识“物理化学”课程的战略地位[J]．高等理科教育，2001，1：21-24．

[2]吴慧敏，艾佑红，董超．物理化学课程体系的改革与实践[J]．广东化工，2014，41(16)：191．

[3]王艳玲．论物理化学绪论课的重要性及教学方法[J]．考试周刊，2011，51：174-175．

[4]范闽光，许雪棠，李斌，等．工科物理化学多媒体教学的实践与思考[J]．广西大学学报(自然科学版)，2008，33：242-244．

第14篇

【关键词】多元化教学模式；医用有机化学；教学改革

The implement of Multi-teaching Model in Teaching of Medical Organic Chemistry

LI Fa-Sheng,YAN Xiao-mei，JIN Yu-Sheng.Liaoning Province Medical University，Dalian,116044，China

【Abstract】 A new method with innovative ideas on medical organic teaching is discussed．The students are trained to be active in learning and innovative thinking is generated by introducing multiplex approach．

【Key words】Multiplex Teaching Mode; Medical Organic Chemistry；Education reform

党的十七大报告中提出了“提高自主创新能力，建设创新型国家”的战略目标，以及“办好人民满意的教育”、“提高高等教育质量”的战略思想。这对我国高等教育人才培养提出了更高的要求。在此背景下，高等学校开始实施“高等学校教学改革与质量提高工程”，以此为契机，坚持内涵发展，继续遵循高等教育的基本规律，不断更新教育观念，切实提高高等教育质量。

医用有机化学是医学课程中的一门重要基础课，也是生命科学不可缺少的化学基础。只有掌握了有机化合物的基础知识以及结构与性质的关系，才能认识到蛋白质、核酸和酶等生命物质的结构和功能，为探索生命的奥妙奠定基础［1］。因此医用有机化学对于医学生知识、能力、素质的培养有着特殊作用。医用有机化学所涉及的内容广泛，理论性强，官能团繁杂，反应条件难于记忆，反应机理不好理解。近年来，笔者在教学实践中，采用多元化教学模式即根据具体的教学内容、教学情境，综合运用多种功能各异的教学模式训练和培养学生，取得了较好的的教学效果，促进了学生创新精神和创造能力的培养。

1 扩展式教学激发学生的学习兴趣

兴趣是最好的老师，只有对自然的奥秘感兴趣，人们才愿意去思考；也只有不满足于一般的解释，人们才会深入地思考下去［2］。扩展式教学就是针对学生特点进行教学设计，即在每个新内容开始前，利用少部分时间联系学生已知的生活知识或文化知识介绍背景资料，引起学生的好奇心，激发学生学习动机。在保证完成重点内容讲授的基础上，注意扩展、补充与重点内容相关的专业知识或生活常识、科学发展的新成就，以拓宽学生的知识面。

例如：应特别重新审视绪论内容的讲授，绪论内容起到对一门课程提纲挈领的作用，通过实例讲解，启发学生探索未知的好奇心，有意识地提高学生对学习有机化学的兴趣。从生活中常见的尿素出发，通过无机化合物氰酸铵合成该有机物，引出有机化学的发展简史；从DAN双螺旋结构、动物克隆，引出基因工程产品、基因诊断与治疗、人类基因组研究的成果等。说明了现代医学的研究已进入了分子生物学时代，人类已经能从分子、原子的水平来认识疾病的致病机理，寻求防病、治病和康复的最佳途径。这些实例能够激发学生科学地认识到医用有机化学在生理过程、疾病的防治、诊断、治疗中的重要作用。

扩展式教学要求教师具备扎实而宽厚的专业理论知识和广博的科学研究内容。教师在非常娴熟掌握教材内容的基础上，要精通有关学科的相关知识和了解本学科的最新发展动态。只有这样才能使有机化学的讲授融汇贯通，逐步使学生认识到这门课程在医学课程中的重要作用，提高学生的学习兴趣。

2 启发式教学培养学生的独立思考能力

启发式教学是一种基本的教学模式，教师不直接地把现成的知识传授给学生，而是引导学生自己独立地去发现相应结果的教学模式。教师在教学中依据学生学习过程的客观规律，充分调动其学习的自觉性、主动性，引导学生积极思考，使学生融汇贯通地掌握知识，并在这个过程中培养学生的独立思考能力。启发式教学与传统的“注入式”教学相比，增强了学生的主动参与热情及师生间的互动，变单向的被动关系为双向的互动关系，符合培养学生综合素质和全面发展的教学改革目标。

医用有机化学是用官能团、结构和性质这三条线贯穿整个课程，“结构决定性质，性质反应结构”这一基本概念是掌握有机化学的“金钥匙”。根据有机化合物结构与性质的关系，用启发式教学法，引导学生从有机化合物的官能团和结构出发，探求其性质和反应，形成系统的、牢固的有机化学知识体系。例如，在讲醛、酮一章时，首先从醛、酮的分子结构都含有羰基入手，进行详细讲授，让学生对羰基有一个全面的了解。再根据组成羰基双键碳、氧原子电负性的不同，决定了羰基的反应历程为亲核加成，之后再讲解羰基的反应特点和反应规律。引导学生分析醛、酮具体化学反应的反应历程，探求醛、酮反应的活性，推测醛、酮的性质。通过启发式教学，培养学生学习主动性，培养学生在读书时能够自己提出问题，并加以解决的能力。

3 类比式和迁移式教学提高学生获取新知识和运用知识的能力

“类比式”教学是根据两个对象在某些方面的相同或相似，推出它们在其他方面的相同或相似点，并运用性质解决新问题的一种教学模式。类比法教学要求学生在老师指导下通过连续的步骤或活动自己去解决问题，得出结论，是提高学生获取新知识及自主学习能力的好方法。

迁移式教学是指在教学过程中，引导学生将已学得的知识在变化的情景中加以应用，实现掌握新知识的教学方法，这种教学方式可以有效地提高学生运用知识的能力。

例如，在讨论芳香烃时，与烯烃比较，一方面二者都含有碳碳双键，易受到亲电剂的进攻而发生亲电反应；另一方面烯烃形成的碳正离子接着与反应体系中的亲核试剂结合，形成了加成产物，为亲电加成反应，而由芳烃形成的σ络合物则失去一个质子，恢复了苯环的特殊稳定结构，为亲电取代反应。烯烃与芳烃由于结构上的差异而具有完全不同的化学性质。

教师在教学中要注意引导学生观察思考各类有机化合物的结构组成，性质特征，通过对比，归纳普遍存在的共性，具体分析各自的特性。从而揭示和总结它们之问的相互联系和相互转化的规律，使教学内容条理清晰，系统有序，便于学生理解和记忆，提高了学习效果。

4 研究式教学培养学生分析问题、解决问题的能力和创造能力

研究性学习是指在教学中以问题为载体，创设一种类似科学研究的情境和途径，让学生在教师指导下，通过自己收集、分析和处理信息来实际感受和体验知识产生的过程，进而培养学生分析问题、解决问题的能力和创造能力。由于研究性学习更注重发挥学生主体的能动作用，把发展探索能力、实践能力、创新能力放在首位，所以它是一种现代型的教学方法。我们探索性地在实验课教学中引入了研究性学习的教学方法，使学生的积极性和主动性被极大地激发出来，取得了良好的教学效果。

在实验课程的后期，开设计型实验课，学生在教师提供的若干题目中选择自己感兴趣的题目或自己拟订题目，由学生自己查阅文献资料、设计方案、提出计划，与指导教师讨论后，确定出可行的实验方案。学生根据自己的设计方案，探索性地完成实验及至最后写出实验论文。通过这一研究性学习过程，充分发挥学生的自主性，促使学生将所学的知识进行综合应用，训练学生的系统实验能力和初步的科研能力。在实验课教学的过程中，实现知识、能力的协调发展，努力培养高素质人才。

科学的教学方法是提高教学质量的重要因素，不同的教学方法会取得不同的教学效果。在医用有机化学的教学中，作者认为不同的教学模式没有好坏之分，只有使用恰当与否。故不必扬此抑彼，而应共和共处，并行不悖；任何一门课程都不能只通过一种教学方式来完成。教师应结合教学内容、教学情境精心设计各种教学方式，最大限度地启发学生的思维和求知欲望，以达到全面发展这一素质培养目标［3］。

参考文献

［1］ 吕以仙.有机化学.人民卫生出版社，2008,1.

第15篇

有机绪言课提纲挈领地展示和介绍了有机化学学科研究对象、学科发展简史、学科特点、物质分类、学习方法及本学科在国民经济中的地位和作用。其教学目的和任务，不仅应使学生对本学科性质有一个大致了解，明确学习有机化学的意义，而且要激发起学生的学习兴趣，为后续学习做好铺垫。在绪言课中，教师可以收集整理相应的资料，制作成课件或利用视频资料，为学生们展示、讲述有机化学的历史。比如从古代的酿酒、制醋工艺到现代的高分子材料工程;从禁塑令到环境保护……让学生们通过音视频、图像、动画等多媒体手段，全面系统生动地了解有机化学学科的历史和发展，形象具体地认识到有机化学渗透到了衣、食、住、行等各个方面，深刻意识到学习有机化学的重要意义，从而明确学习目的，激发起学习动力和兴趣。

2.利用多媒体创设和谐轻松的教学氛围

引发学生学习兴趣传统的数理化教学易给人一种呆板、沉闷的感觉，不易使习惯形象和感性思维的学生产生学习兴趣。而多媒体的形象生动等特点正好可以弥补传统教学的不足。比如，在讲解酸的时候，就可用醋来作为课题引入，放映有关醋的历史、分类及醋的妙用的视频动画或者是相关图片配以和谐优美的音乐，让学生能带着轻松愉快的心情进入后面部分的学习。

3.帮助理解重难点内容

树立学习的信心，保持学生学习兴趣信心也是兴趣产生的一个重要因素，对于在学习过程中遇到的挫折或困难，意志坚定、求知欲强的学生一定会通过不懈的努力或用不同方法解决，而另外一部分学生可能就此而受到打击，从而影响学习积极性和学习信心，因此降低学习兴趣。有机化学中一些较抽象的知识点，如有机物质分子空间立体结构和同分异构体结构，这需要学生具有一定的空间想象能力，对于部分学生来说，比较困难，如果能制作成三维效果图或者是具有交互功能的动画，可以达到直观形象、一目了然的效果，学生理解起来也更加容易。

4.利用信息技术开展多种课外活动

提高学生学习兴趣一是可利用课外活动时间为学生播放有机化学趣闻、生活中常见的有机化学物、有机化学反应或电视节目、魔术表演中的有机化学现象。二是建立兴趣活动小组，分小组完成实践性作业、调查性作业以及课题研究。比如课题“塑料袋与白色污染”，学生可以自行通过网络查找、收集、加工、整理有关塑料的主要成分、化学性状、生产加工方法，为什么会引起白色污染，如何降低污染、保护环境等，最后形成论文或电子稿。通过论坛或博客发表，与老师、同学或其他网友共享交流，通过这种方式，不仅可以提高学生的自主学习能力、团队协助精神，还能让他们通过发表、共享等方式得到自我满足，增强自信心和学习的动力，从而提高学习兴趣。

5.利用信息技术为学生搭建良好的自主学习平台

创建平等的互助交流环境利用信息技术可让学习成果得以巩固，学习“拦路虎”得以及时解决，加强学习兴趣。在教学中，我们发现许多学生可能一开始表现得还是挺有兴趣，可是随着学习内容的增多、学习难度的加深，其学习兴趣就会逐渐减退。我们可以尝试做以下几个方面的工作:①利用化学学习网站进行课外自主学习，有条件的话，可自行建设有机化学专题学习网站，教师将教案、课件、动画、视频或收集整理的相关资料上传供学生参考。同时，学生也可将自己的学习心得、经验、研究成果上传。②建立学习交流群，教师可以利用课外业余时间为学生们答疑解惑，及时解决学生们的学习疑问;学生之间也可就学习经验进行交流:开设有机化学学习论坛，设立各种讨论主题，学生可以根据自己的兴趣爱好或者不足之处有选择地进入相关主题进行讨论交流。③利用搜索引擎、在线答疑等信息工具寻求其他网友或名师的支持。④利用辅学型课件或智能评测系统，进行自测练习，及时检测学习效果。

6.鼓励学生