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(桂林理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院,廣西 桂林 541004)
【摘要】目前, 《有機(jī)化學(xué)》課程的考核方法存在較多的弊端,不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。針對(duì)這種情況,本文對(duì)《有機(jī)化學(xué)》課程的考核改革進(jìn)行了研究,并提出了具體的改革思路和新的考核方法,效果較好。
關(guān)鍵詞 有機(jī)化學(xué);課程考核;改革
基金項(xiàng)目:廣西高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目(2013JGA151)。
作者簡(jiǎn)介:呂慧丹,湖北鄂州人,工學(xué)博士,副教授,從事有機(jī)化學(xué)教學(xué)與研究工作。
《有機(jī)化學(xué)》是化學(xué)化工、生物、藥學(xué)、高分子材料等化學(xué)相關(guān)專業(yè)的一門公共專業(yè)基礎(chǔ)課,其教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生掌握有機(jī)化合物的基礎(chǔ)知識(shí)(命名、性質(zhì)、制備等)以及有機(jī)化學(xué)的基本規(guī)律。由于《有機(jī)化學(xué)》課程的知識(shí)點(diǎn)較多且分散,而規(guī)律隱藏在結(jié)構(gòu)、性質(zhì)之中,要真正的教好、學(xué)好這門課程, 需采用合理的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法??己朔绞绞菍W(xué)習(xí)方法的導(dǎo)向,是學(xué)習(xí)效果的體現(xiàn),要提高教學(xué)效果,必須進(jìn)行考核方法的改革。
1課程考核現(xiàn)狀
《有機(jī)化學(xué)》課程考核的傳統(tǒng)方式是采用平時(shí)成績(jī)和期末閉卷筆試成績(jī)相結(jié)合的形式,這種單一的考核方法、狹隘的考核內(nèi)容、強(qiáng)化知識(shí)識(shí)記的考核方式,導(dǎo)致考核僵化死板、學(xué)生死記硬背、考前臨時(shí)突擊、平時(shí)放松學(xué)習(xí),不能真實(shí)全面地考核學(xué)生掌握和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力。比如, 一個(gè)考試成績(jī)優(yōu)秀的同學(xué),卻常常無法完成一個(gè)全新、不復(fù)雜的有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)。這就是典型的“高分低能”。本課程現(xiàn)行的考核分為兩個(gè)部分:一是平時(shí)成績(jī),占30%,主要是通過上課出勤隨機(jī)點(diǎn)名、課堂隨饑提問、課后作業(yè)三種形式評(píng)定;二是期末閉卷考試,占較大比重(70%),主要通過命名題、選擇題、完成反應(yīng)式、鑒別題、合成題、推斷題以及簡(jiǎn)答題進(jìn)行考核評(píng)定。由于閉卷考試的題量通常較大,對(duì)知識(shí)記憶能力的要求較高,而對(duì)應(yīng)用能力的要求較低,導(dǎo)致學(xué)生的成績(jī)較差,但這并不能反應(yīng)學(xué)生的真實(shí)學(xué)習(xí)情況,即考核容易出現(xiàn)“失真”[1]。這種考核方式存在明顯的弊端:(1)考核缺乏綜合性,考核成績(jī)以期末閉卷考試為主,容易造成“上課不聽講、下課考課件、期末背作業(yè)” 的普遍現(xiàn)象,產(chǎn)生“押考題、背重點(diǎn)”的錯(cuò)誤導(dǎo)向,缺乏對(duì)平時(shí)學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)創(chuàng)造能力、分析和解決問題能力等多方面的綜合評(píng)定,不利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力、理論聯(lián)系實(shí)際能力和創(chuàng)新能力。(2)采用閉卷筆試為主的考核方式,會(huì)加大學(xué)生記憶的壓力,造成“重理論、輕能力;重記憶、輕創(chuàng)造” 的消極后果,學(xué)生只按標(biāo)準(zhǔn)答案背書、背筆記,片面追求分?jǐn)?shù),而輕視自身技能、能力和綜合素質(zhì)的提高,應(yīng)試教育傾向嚴(yán)重。(3)考核方式單一,除去占比重較少的平實(shí)成績(jī),僅用閉卷筆試的方式,只著重考核了學(xué)生的對(duì)書本知識(shí)的理解和記憶.而對(duì)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)和檢驗(yàn)則考慮得很少,從而勢(shì)必忽略實(shí)踐能力的考核,并將產(chǎn)生重理論輕設(shè)計(jì),輕視實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤導(dǎo)向。 (4)考核次數(shù)太少,期末考試所占比重過大,基本上是“一考定成敗”,這種考試的偶然性較大,一旦學(xué)生發(fā)揮失常,就會(huì)導(dǎo)致考試失敗,因此這種考試結(jié)果難以真實(shí)反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。這種“一考定成敗”式的期末考試,很容易使部分學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)不刻苦,考試時(shí)“鋌而走險(xiǎn)”,進(jìn)行作弊,影響學(xué)風(fēng)、校風(fēng)。目前,本課程的教學(xué)改革已經(jīng)取得了一定進(jìn)展[2],但考試改革明顯滯后,這將直接影響教育教學(xué)質(zhì)量的提高。
2考核改革思路
科學(xué)合理的課程考核對(duì)教學(xué)不僅具有反饋、調(diào)節(jié)、評(píng)價(jià)、促進(jìn)作用,而且能轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式.調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力[3]。為了促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),全面衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,必須擯棄“為應(yīng)試而學(xué)、為應(yīng)試而教”的“應(yīng)試教育”考核方法,進(jìn)行考核方式的改革。堅(jiān)持以素質(zhì)教育為目標(biāo),由考核知識(shí)記憶轉(zhuǎn)變?yōu)榭己酥R(shí)應(yīng)用、考核綜合能力、創(chuàng)新能力。結(jié)合本課程的教學(xué)目標(biāo)和特點(diǎn),采取靈活多樣的考核方法,進(jìn)行多次不同方式的考核,如平時(shí)考核、期中測(cè)驗(yàn)、課題設(shè)計(jì)和答辯、期末考試等方式。具體考核思路如下:(1)平時(shí)考核以課堂點(diǎn)名、課后作業(yè)和課堂提問或課堂做題為主.主要考察學(xué)生的治學(xué)態(tài)度和課堂內(nèi)容理解能力;(2)期中測(cè)驗(yàn)以10周的理論教學(xué)內(nèi)容為對(duì)象。通過課堂閉卷考試,反映學(xué)生掌握基本理論基本知識(shí)的能力,幫助學(xué)生及時(shí)的復(fù)習(xí)、鞏固所學(xué)知識(shí);(3)學(xué)期中期,布置課題設(shè)計(jì)任務(wù),要求學(xué)生自行選擇一個(gè)新型有機(jī)化合物的合成為課題,3人組成一個(gè)小組,通過查閱文獻(xiàn),利用所學(xué)知識(shí),設(shè)計(jì)合理的合成路線、合成方法,并寫出可行性報(bào)告進(jìn)行論證, 分析其應(yīng)用價(jià)值和實(shí)際意義,學(xué)期下旬上交項(xiàng)目報(bào)告書,抽取部分同學(xué)參與打分,這種考核方式將所學(xué)的有機(jī)物化學(xué)性質(zhì)與有機(jī)合成研究前沿聯(lián)系起來,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問題、解決問題的能力,不僅考察學(xué)生所學(xué)知識(shí)水平.而且考核實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維、團(tuán)隊(duì)合作等多方面的能力,另外,學(xué)生參與打分,將學(xué)生作為考核的主體之一,有利于提高學(xué)習(xí)積極性,使他們變成學(xué)習(xí)的主人,他們既是被考核的對(duì)象,又是考核的“老師”;(4)期末考試以開卷與閉卷相結(jié)合的方式進(jìn)行,閉卷考試以命名、選擇、完成反應(yīng)式、鑒別、合成、推斷題為主,注重考核基本概念、基本原理、基本化學(xué)性質(zhì),以及知識(shí)點(diǎn)之間的綜合能力,開卷試題均是大題,學(xué)生可自行選擇一題,根據(jù)教材、筆記、復(fù)習(xí)資料等進(jìn)行歸納總結(jié)陳述解決問題,從書本上無法直接找到答案的。開卷考試可在閉卷考試之前進(jìn)行,通過開卷考試把教材和各知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了復(fù)習(xí)和鞏固,提高閉卷考試的效率。通過這樣的全方位多層次的考核最終按比例綜合得出學(xué)生的課程成績(jī)。這種方式可以很好地化解學(xué)生為了期末應(yīng)付考試而進(jìn)行突擊甚至考場(chǎng)作弊的做法.比一次性考試更能反映出學(xué)生經(jīng)過學(xué)習(xí)后獲得的基本知識(shí)水平和培養(yǎng)成的實(shí)踐能力,能夠較好地衡量教學(xué)效果。
3考核改革的具體做法
本課程考核方法的改革包括四部分:
3.1平時(shí)考核
平時(shí)考核以課堂考勤、課后作業(yè)和課堂提問或做習(xí)題四種形式進(jìn)行。在設(shè)置授課計(jì)劃時(shí),根據(jù)18周的教學(xué)安排,進(jìn)行6次課堂隨機(jī)點(diǎn)名,8次課后作業(yè)、隨堂問答或課堂做題,每人至少一次機(jī)會(huì)。課堂點(diǎn)名主要是考核學(xué)生的治學(xué)態(tài)度,提高課堂教學(xué)出勤率,督促學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí);課后作業(yè)主要是以每章的課后習(xí)題為主,考核學(xué)生對(duì)本章知識(shí)點(diǎn)的掌握情況,要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成并上交,批改后記錄成績(jī),讓學(xué)生實(shí)事求是完成,允許大家互相探討.但不允許互相抄襲,批改時(shí)發(fā)現(xiàn)有90%雷同,視為抄襲,加大抄襲的懲處力度,如抄襲一次,平時(shí)考核成績(jī)記為0分;課堂提問或課堂做題,根據(jù)當(dāng)堂課的教學(xué)內(nèi)容而定,考查學(xué)生的現(xiàn)場(chǎng)理解能力,表達(dá)能力和思考能力,促使學(xué)生積極地參與課堂教與學(xué),形成良好的師生互動(dòng),形成反饋機(jī)制,改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量,對(duì)于積極配合教學(xué)、主動(dòng)發(fā)言并正確回答問題的同學(xué),可適當(dāng)加分,對(duì)于上課玩手機(jī)、講小話的同學(xué)進(jìn)行扣分。
3.2期中測(cè)驗(yàn)
為及時(shí)檢查學(xué)生的階段學(xué)習(xí)情況,使學(xué)生了解自身學(xué)習(xí)狀況,調(diào)整學(xué)習(xí)方法,進(jìn)行期中測(cè)驗(yàn)。當(dāng)學(xué)生完成一定的學(xué)習(xí)任務(wù)后.通過階段性課堂測(cè)驗(yàn)來對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核.目的是測(cè)試學(xué)生的階段性知識(shí)掌握情況,以調(diào)整教學(xué)進(jìn)度,幫助學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方法。根據(jù)教學(xué)安排,第十周進(jìn)行一次課堂閉卷筆試,試卷設(shè)計(jì)時(shí)盡可能涵蓋所講的知識(shí)點(diǎn).試題量要足夠,讓學(xué)生無暇考慮作弊的事情。
3.3課題設(shè)計(jì)
學(xué)期中期,布置課題設(shè)計(jì)任務(wù),讓學(xué)生通過查閱資料,應(yīng)用所學(xué)知識(shí),積極發(fā)揮創(chuàng)新思維能力,分小組合作完成一個(gè)研究項(xiàng)目報(bào)告書,題目類型是具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的新型有機(jī)化合物的合成。論文以小組形式分工合作完成,3-4人一組,要求小組成員必須明確分工,論文準(zhǔn)備階段所有組員參與搜集背景資料"素材和小組討論,確定論文選題,具體工作包括收集整理資料, 報(bào)告書撰寫,答辯ppt的制作,演示文件,交流報(bào)告,回答問題等。選題可根據(jù)老師提供的參考選題確定,也可以是自己感興趣的與學(xué)科發(fā)展相關(guān)的選題。項(xiàng)目報(bào)告書應(yīng)包括課題研究的背景與意義、研究路線、合成方法、可行性分析等。學(xué)期末,將課題設(shè)計(jì)報(bào)告書上交,抽取20%學(xué)生參與評(píng)分。以項(xiàng)目報(bào)告書完成的情況作為考核指標(biāo),具體包括:完成項(xiàng)目的態(tài)度、項(xiàng)目報(bào)告質(zhì)量、依據(jù)、結(jié)構(gòu)與性能分析、合成方案、實(shí)驗(yàn)測(cè)試的方法與結(jié)果等、資料查閱情況、團(tuán)隊(duì)合作、應(yīng)變能力、表述能力、外語能力等。本項(xiàng)考核方法的目的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、自學(xué)能力、綜合素質(zhì)和知識(shí)應(yīng)用能力。
3.4期末考試
期末考試以開卷與閉卷相結(jié)合的方式進(jìn)行,開卷考試在前,閉卷考試在后。開卷考試均是大題,在書本上無法找到答案,根據(jù)教材、筆記、復(fù)習(xí)資料等進(jìn)行歸納總結(jié)陳述解決問題[4]。閉卷考試以命名、選擇、完成反應(yīng)式、鑒別、合成、推斷題為主,目的是考核學(xué)生對(duì)基本概念、基本原理、基本化學(xué)性質(zhì)的掌握,以及知識(shí)點(diǎn)之間的綜合能力。閉卷考試的時(shí)間為100min,開卷考試的時(shí)間為20min,其中,閉卷部分90分,開卷部分10分。
四個(gè)考核部分的成績(jī)分布情況;(1)平時(shí)成績(jī)占15%;(2)其中期中測(cè)驗(yàn)成績(jī)占30%;(3)課題設(shè)計(jì)報(bào)告占15%;(4)期末考試占40%,其中每一項(xiàng)的滿分是100分,按比例組成本課程的總成績(jī)。
4考核效果
以本校高分子專業(yè)11、12級(jí)學(xué)生作為考核對(duì)象,對(duì)本門課程的考核,采用了這種新的、多樣化的考核方式相結(jié)合的形式進(jìn)行了課程考核改革,達(dá)到了以下效果:
4.1學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)、自主學(xué)習(xí)能力明顯提高
平時(shí)考核中,增加課堂提問或課堂做題環(huán)節(jié),使學(xué)生在課堂上時(shí)刻保持精力集中,自覺主動(dòng)的去理解教學(xué)內(nèi)容,形成良好的互動(dòng),同時(shí)降低了缺勤率;期中考核幫助學(xué)生及時(shí)了解學(xué)習(xí)效果,對(duì)于考試結(jié)果不理想的同學(xué),敲響警鐘,及時(shí)調(diào)整和改進(jìn)學(xué)習(xí)方法,把盲目被動(dòng)的學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí);課程設(shè)計(jì)報(bào)告的選題與撰寫,學(xué)生在查閱資料、完成項(xiàng)目報(bào)告書的過程中,能復(fù)習(xí)、及時(shí)消化本門課程的基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)學(xué)到很多課本以外的知識(shí),拓展知識(shí)面,接觸科技前沿,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而更加主動(dòng)的投入到學(xué)習(xí)中去。
4.2綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力顯著提高
通過小組合作完成課題設(shè)計(jì),學(xué)生的獨(dú)立思考能力、解決問題和分析問題的能力得到提高,對(duì)本課程研究領(lǐng)域產(chǎn)生強(qiáng)烈的探索欲,培養(yǎng)了自覺研究、學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力。在已學(xué)有機(jī)知識(shí)的基礎(chǔ)上,充分發(fā)揮合理想象,設(shè)計(jì)一種新的有機(jī)物的合成路線和方法, 能有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
4.3教師的教學(xué)水平和科研水平得到提高
對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合量化考核,全面、客觀的反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,對(duì)教師提出了更高的要求,要求教師設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的考核方法,并根據(jù)學(xué)習(xí)情況反饋不斷改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)水平。課題設(shè)計(jì)部分,要求教師對(duì)本學(xué)科有深厚的理論功底和豐富的科研實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在指導(dǎo)學(xué)生開展課題設(shè)計(jì)的過程中,教師自身的科研能力也得到提高。
4.4課程優(yōu)秀率達(dá)10%以上,通過率達(dá)90%以上,平均分達(dá)到80分
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:教學(xué)方法 案例創(chuàng)新教學(xué)法 《有機(jī)合成》
中圖分類號(hào):G642.4
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C
我國政府提出2020年把中國建成創(chuàng)新型國家,使科技發(fā)展成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的有力支撐。實(shí)行創(chuàng)造力教育,提升學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì),提升國民的創(chuàng)新素質(zhì),是建設(shè)創(chuàng)新型國家的前提。廣大教師在具體教學(xué)過程中采用合適的創(chuàng)新教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力是關(guān)鍵。
美國哈佛大學(xué)法學(xué)院教授Christopher Columbus Langdell提出來的案例教學(xué)法是啟發(fā)式的教學(xué)方法,在2000年左右開始逐漸受到我國教師的重視。自從那以后,又有不少案例教學(xué)法方面的教學(xué),可見案例教學(xué)法已經(jīng)逐步被廣大教師所采納。
在我們以前的教學(xué)研究基礎(chǔ)上,我們進(jìn)一步闡述“案例創(chuàng)新教學(xué)法”。
在此,我們以《有機(jī)合成》課程的教學(xué)為例,對(duì)該教學(xué)方法進(jìn)行系統(tǒng)闡述。案例創(chuàng)新教學(xué)法可分為如下四個(gè)主要教學(xué)環(huán)節(jié),該新教學(xué)方法的主要特色具體體現(xiàn)在第四個(gè)環(huán)節(jié)。
1 提出合成目標(biāo)
首先,教師提出一個(gè)合適的合成目標(biāo)作為作業(yè),讓學(xué)生去思考、去設(shè)計(jì)合成路線。合成目標(biāo)可以是比較復(fù)雜的,也可以是比較簡(jiǎn)單的,例如,從苯和必要試劑合成1-萘滿酮,如下圖所示。
靈活多解是有機(jī)合成題的一個(gè)特色。像這種結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、卻蘊(yùn)含著多種合成路線的合成目標(biāo)最有利于培養(yǎng)剛學(xué)《有機(jī)合成》不久的學(xué)生的創(chuàng)新能力。
2 學(xué)生練習(xí)設(shè)計(jì)合成路線
學(xué)生完成有機(jī)合成練習(xí)題后,從中選出有代表性的2到3條合成路線,在課堂上讓學(xué)生在黑板上寫出來,讓同學(xué)們一起討論,在教師引導(dǎo)下進(jìn)行修正,得到比較合理的合成路線。
3 展示文獻(xiàn)的合成路線
這些學(xué)生設(shè)計(jì)的路線,盡管經(jīng)過教師的修正,最多理論上可行。因此,教師展示經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的文獻(xiàn)合成路線是必要的,因?yàn)椤皩?shí)踐是檢驗(yàn)真知的唯一標(biāo)準(zhǔn)”,以免把學(xué)生引入歧途。
圖2列出α-萘滿酮的經(jīng)典合成路線。在三氯化鋁催化下,丁二酸酐和苯發(fā)生Friedel-Crafts酰基化反應(yīng),接著用Clemmensen方法(Zn/Hg齊、鹽酸)還原羰基得到苯基丁酸,后者用五氯化磷處理得到苯基丁酰氯,經(jīng)過分子內(nèi)Friedel-Crafts?;磻?yīng)得到目標(biāo)物α-萘滿酮。
多數(shù)的授課方法以文獻(xiàn)的合成路線作為終止符、作為完美的結(jié)束。這就是“案例教學(xué)法”的典型教學(xué)模式。但是,這樣做,容易把學(xué)生培養(yǎng)成為“唯書本至上”的記憶奴隸。因此,為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性,進(jìn)一步的教學(xué)工作還要進(jìn)行。這就是“案例創(chuàng)新教學(xué)法”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
4 文獻(xiàn)基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)合成路線
提出文獻(xiàn)的合成路線,不是為了讓學(xué)生死記硬背,更主要的是讓學(xué)生在文獻(xiàn)合成路線的基礎(chǔ)上去設(shè)計(jì)更有效、更簡(jiǎn)捷的合成路線。這基于文獻(xiàn)基礎(chǔ)上的合成路線設(shè)計(jì),可以是整條合成路線重新設(shè)計(jì)(包括重新選擇原料),也可以是改進(jìn)其中的一步或者幾步合成路線。
學(xué)生提出一些有缺陷的合成路線是很正常。例如,有個(gè)同學(xué)想用簡(jiǎn)短一些的合成路線來完成這個(gè)目標(biāo)物的合成,于是他在黑板上畫出圖3的合成路線。
筆者就問這個(gè)同學(xué)讓他自己反?。骸岸《B葧?huì)不會(huì)跟兩個(gè)苯分子反應(yīng)呢??jī)蓚€(gè)完全處于相同化學(xué)環(huán)境的羰基,怎么選擇性還原其中一個(gè)呢?”然后,筆者再提醒全班同學(xué):該同學(xué)提出的苯和丁二酰氯反應(yīng),第一步Friedel-Crafts反應(yīng)可能主要生成1,4-二苯基-1,4-丁二酮(圖4),該同學(xué)提出的第二步反應(yīng)1,4-萘醌很可能直接被還原成四氫萘(圖5)。課后查文獻(xiàn)確證了我的正確性。
避免誤導(dǎo)學(xué)生是對(duì)教師的基本要求,所以,創(chuàng)新性教學(xué),是對(duì)教師素質(zhì)的考驗(yàn)。如果教師自己都沒有把握、不能站在比較高的層次指導(dǎo)學(xué)生,照本宣科比誤導(dǎo)好。為了對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)合成路線做出盡量正確的引導(dǎo),教師有必要事先通過SciFinder、reaxys等有機(jī)化學(xué)專業(yè)數(shù)據(jù)庫查閱相關(guān)文獻(xiàn)。
采用新的合成方法去改進(jìn)文獻(xiàn)的合成方法是完全可能的,因?yàn)橛袡C(jī)化學(xué)合成方法學(xué)發(fā)展很快,例如,2010年獲得諾貝爾化學(xué)家Richard Heck在上世紀(jì)七十年代初發(fā)現(xiàn)了Heck偶聯(lián)反應(yīng),因此,Heck反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)距今只有短短的40年時(shí)間。近幾十年來有機(jī)化學(xué)的方法學(xué)發(fā)展是非常迅速的;有些新方法頻繁被用到,今后將陸續(xù)成為新的人名反應(yīng)。當(dāng)然,這就要給學(xué)生介紹一些課外有機(jī)化學(xué)方面的新發(fā)展,例如,2001年獲得諾貝爾獎(jiǎng)的不對(duì)稱催化反應(yīng)、2010年獲得諾貝爾獎(jiǎng)的過渡金屬催化的偶聯(lián)反應(yīng)都是我們授課的內(nèi)容。
在文獻(xiàn)基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的合成路線的設(shè)計(jì),不僅僅為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力,更重要的是,培養(yǎng)學(xué)生的自信心,避免學(xué)生對(duì)權(quán)威的畏懼感而“唯書本至上”。――這樣的心理會(huì)潛移默化抑制學(xué)生創(chuàng)造力。
最后,學(xué)生在文獻(xiàn)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出多種多樣的新合成路線。設(shè)計(jì)得比較好的舉例如下:
①第一步和第二步的合成同圖2,圖2中的第三步和第四步縮短成一步反應(yīng),如圖6所示。
②在過量AlCl3存在下,由苯和環(huán)丁內(nèi)酯一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)α-萘滿酮的合成,如圖7所示。
“九五”至今,在國家的引導(dǎo)和支持下,我國基本了建立具有中國特色的農(nóng)藥創(chuàng)制體系,農(nóng)藥創(chuàng)制工作取得了顯著的成果?!笆濉逼陂g,農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟正在組織實(shí)施的國家科技支撐計(jì)劃“綠色生態(tài)農(nóng)藥的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目為今后我國農(nóng)藥創(chuàng)制水平的整體提升奠定了重要基礎(chǔ)。為進(jìn)一步加強(qiáng)聯(lián)盟內(nèi)外農(nóng)藥創(chuàng)制人員之間的交流,開拓創(chuàng)新思路和理念,互相學(xué)習(xí),共同進(jìn)步,促進(jìn)我國新農(nóng)藥的研究開發(fā)工作,持續(xù)提高我國新農(nóng)藥創(chuàng)制的整體水平,農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟和中化化工科學(xué)技術(shù)研究總院將于5月份在濟(jì)南組織召開“第十屆全國新農(nóng)藥創(chuàng)制學(xué)術(shù)交流會(huì)”?,F(xiàn)將會(huì)議具體事宜通知如下:
一、 會(huì)議內(nèi)容
1、大會(huì)專題報(bào)告:大會(huì)邀請(qǐng)了3位國內(nèi)著名專家做大會(huì)報(bào)告
農(nóng)藥創(chuàng)制基礎(chǔ)研究最新動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)
中國工程院錢旭紅院士
我國農(nóng)藥登記管理政策修改最新動(dòng)態(tài)及其對(duì)農(nóng)藥創(chuàng)制的影響
農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所季穎研究員
有機(jī)合成方法學(xué)研究最新進(jìn)展及其在農(nóng)藥創(chuàng)制中的應(yīng)用
中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所呂龍研究員
2、新農(nóng)藥創(chuàng)制學(xué)術(shù)交流:學(xué)術(shù)交流分大會(huì)交流和分組交流兩部分,通過交流將評(píng)選出優(yōu)秀論文并予與獎(jiǎng)勵(lì)。
二、 會(huì)議主辦單位:農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟
中化化工科學(xué)技術(shù)研究總院
會(huì)議協(xié)辦單位:山東省農(nóng)藥研究所
利爾化學(xué)股份有限公司
會(huì)議承辦單位:北京廣源資信精細(xì)化工科技發(fā)展中心
三、會(huì)議具體安排
1、會(huì)議時(shí)間:2013年5月25日—28日(25日全天報(bào)到)
2、會(huì)議地點(diǎn):山東頤正大廈(山東省濟(jì)南市歷山路108號(hào))
3、收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn):參會(huì)代表注冊(cè)費(fèi)為2200元/人,學(xué)生代表注冊(cè)費(fèi)為1700元/人。5月15日前(以匯款日期為準(zhǔn))注冊(cè)的代表注冊(cè)費(fèi)優(yōu)惠200元。
會(huì)議統(tǒng)一安排食宿,費(fèi)用自理。會(huì)議代表家屬餐費(fèi)為200元/天(不含早餐)。
標(biāo)準(zhǔn)間價(jià)格:標(biāo)準(zhǔn)間390元/天(含雙人早餐), 單間390元/天(含單人早餐)
四、聯(lián)系方式
聯(lián)系人及電話:
張 博010-64263170,13501345177
黃文耀010-64246974,13911519300
傳真: 010-64263173 E-mail:
備注:注冊(cè)費(fèi)用請(qǐng)電匯至
開戶銀行:中國民生銀行安定門支行
戶名:北京廣源資信精細(xì)化工科技發(fā)展中心
帳號(hào):0108014170008743
回執(zhí)請(qǐng)于5月20日之前郵件()或傳真(010-64263173)發(fā)回
農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟
關(guān)鍵詞 綠色化學(xué) 環(huán)境保護(hù) 生物技術(shù)
人類正面臨有史以來最嚴(yán)重的環(huán)境危機(jī),由于人口急劇的增加,資源的消耗日益擴(kuò)大,人均耕地、淡水和礦產(chǎn)等資源占有量逐漸減少,人口與資源的矛盾越來越尖銳;環(huán)保問題就成為經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的重要問題之一。作為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一的化學(xué)工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè),在為創(chuàng)造人類的物質(zhì)文明作出重要貢獻(xiàn)的同時(shí),在生產(chǎn)活動(dòng)中不斷排放出大量有毒物質(zhì),化學(xué)工業(yè)也為環(huán)境和人類的健康帶來一定的危害。發(fā)達(dá)國家對(duì)環(huán)境的治理,已開始從治標(biāo),即從末端治理污染轉(zhuǎn)向治本,即開發(fā)清潔工業(yè)技術(shù),消減污染源頭,生產(chǎn)環(huán)境友好產(chǎn)品?!熬G色技術(shù)”已成為21世紀(jì)化工技術(shù)與化學(xué)研究的熱點(diǎn)和重要科技前沿。
綠色化學(xué)又稱綠色技術(shù)、環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。綠色化學(xué)即是用化學(xué)及其它技術(shù)和方法去減少或消除那些對(duì)人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。
化學(xué)可以粗略地看作是研究從一種物質(zhì)向另一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化的科學(xué)。傳統(tǒng)的化學(xué)雖然可以得到人類需要的新物質(zhì),但是在許多場(chǎng)合中卻既未有效地利用資源,又產(chǎn)生大量排放物,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。綠色化學(xué)則是更高層次的化學(xué),它的主要特點(diǎn)是“原子經(jīng)濟(jì)性”,即在獲得物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中充分利用每個(gè)原料原子,實(shí)現(xiàn)“零排放”,因此既可以充分利用資源,又不產(chǎn)生污染。傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變可以看作是化學(xué)從“粗放型”向“集約型”的轉(zhuǎn)變。綠色化學(xué)可以變廢為寶,可使經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高。綠色化學(xué)已在全世界興起,它對(duì)我國這樣新興的發(fā)展中國家更是一個(gè)難得的機(jī)遇。
1 采用無毒、無害并可循環(huán)使用的新物料
1.1 原料選擇
工業(yè)化的發(fā)展為人類提供了許多新物料,它們?cè)诓粩喔纳迫祟愇镔|(zhì)生活的同時(shí),也帶來大量生活廢物,使人類的生活環(huán)境迅速惡化。為了既不降低人類的生活水平,又不破壞環(huán)境,我們必須研制并采用對(duì)環(huán)境無毒無害又可循環(huán)使用的新物料。
以塑料為例,據(jù)統(tǒng)計(jì),到1989年美國在包裝上使用的塑料就超過55.43億kg(20世紀(jì)90年代數(shù)量進(jìn)一步上升),打開包裝后即被拋棄,這些塑料廢物破壞環(huán)境是我們面臨的一大問題:掩埋它們將永久留在土地里中;焚燒它們會(huì)放出劇毒。
我國也大量使用塑料包裝,而且在農(nóng)村還廣泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越來越嚴(yán)重。解決這個(gè)問題的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料,目前國際上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已經(jīng)投入生產(chǎn)。光生物雙降解塑料研究是我國“八五”科技攻關(guān)的一個(gè)重大項(xiàng)目,已取得一些進(jìn)展。
1.2 溶劑的選擇
大量的與化學(xué)制造相關(guān)的污染問題不僅來源于原料和產(chǎn)品,而且源自在其制造過程中使用的物質(zhì)。最常見的是在反應(yīng)介質(zhì),分離和配方中所用的溶劑。在傳統(tǒng)的有機(jī)反應(yīng)中,有機(jī)溶劑是最常用的反應(yīng)介質(zhì),這主要是因?yàn)樗鼈兡茌^好地溶解有機(jī)化合物。但有機(jī)溶劑的毒性和難以回收又使之成為對(duì)環(huán)境有害的因素。因此,在無溶劑存在下進(jìn)行的有機(jī)反應(yīng),用水作反應(yīng)介質(zhì),以及超臨界流體作反應(yīng)介質(zhì)或萃取溶劑將成為發(fā)展?jié)崈艉铣傻闹匾緩健?/p>
1.2.1 固相反應(yīng)
固相化學(xué)反應(yīng)實(shí)際上是在無溶劑化作用的新穎化學(xué)環(huán)境下進(jìn)行的反應(yīng),有時(shí)可比溶液反應(yīng)更為有效并達(dá)到更好的選擇性。它是避免使用揮發(fā)性溶劑的一個(gè)研究動(dòng)向。
1.2.2 以水為溶劑的反應(yīng)
由于大多數(shù)有機(jī)化合物在水中的溶解性差,而且許多試劑在水中會(huì)分解,因此一般避免用水作反應(yīng)介質(zhì)。但水作為反應(yīng)溶劑有其獨(dú)特的優(yōu)越性,因?yàn)樗堑厍蛏献匀回S度最高的“溶劑”,價(jià)廉、無毒、不危害環(huán)境。此外水溶劑特有的疏水效用對(duì)一些重要有機(jī)轉(zhuǎn)化是十分有益的,有時(shí)可提高反應(yīng)速率和選擇性,更何況生命體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)大多是在水中進(jìn)行的。
水相有機(jī)合成在有機(jī)金屬類反應(yīng),水相Lewis酸催化的反應(yīng)現(xiàn)都已取得較大進(jìn)展。因此在某些有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中,開發(fā)利用以水作溶劑是大有可為的。
1.2.3 超臨界流體作為有機(jī)溶劑
超臨界流體是指超臨界溫度及超臨界壓力下的流體,是一種介于氣態(tài)與液態(tài)之間的流體。在無毒無害溶劑的研究中,最活躍的研究項(xiàng)目是開發(fā)超臨界流體(SCF),特別是超臨界CO2作溶劑。超臨界CO2是指溫度和壓力在其臨界點(diǎn)(31.10℃,7 477.79KPa)以上的CO2流體。它通常具有流體的密度,因而有常規(guī)常態(tài)溶劑的溶解度;在相同條件下,它又具有氣體的粘度,因而又具有很高的傳質(zhì)速度。而且,由于具有很大的可壓縮性,流體的密度,溶劑溶解度和粘度等性能可由壓力和溫度的變化來調(diào)節(jié)。其最大優(yōu)點(diǎn)是無毒、不可燃、價(jià)廉等。
1.3 催化劑的選擇
許多傳統(tǒng)的有機(jī)反應(yīng)用到酸、堿液體催化劑。如烴類的烷基化反應(yīng)一般使用氫氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸做催化劑,這些液體酸催化劑的共同缺點(diǎn)是:對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,對(duì)人身危害和產(chǎn)生廢渣污染環(huán)境。為了保護(hù)環(huán)境,多年來人們從分子篩、雜多酸、超強(qiáng)酸等新催化材料入手,大力開發(fā)固體酸做為烷基催化劑。其中采用新型分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術(shù)較為成熟,這種催化劑選擇性高,乙苯收率超過99.6%,而且催化劑壽命長。
2
化學(xué)反應(yīng)的綠色化
為了節(jié)約資源和減少污染,合成效率成了當(dāng)今合成方法學(xué)研究中關(guān)注的焦點(diǎn)。合成效率包括兩方面,一是選擇性(化學(xué)、區(qū)域、非對(duì)映體和對(duì)映體選擇性),另一個(gè)就是原子經(jīng)濟(jì)性,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,理想的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百的轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢棄物,實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”。為此,化學(xué)化工工作者在設(shè)計(jì)合成路線時(shí),要減少“中轉(zhuǎn)”、增加“直快”、“特快”,更加經(jīng)濟(jì)合理地利用原料分子中的每一個(gè)原子,減少中間產(chǎn)物的形成,少用或不用保護(hù)基或離去基,避免副產(chǎn)物或廢棄物的產(chǎn)生。實(shí)現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)的有效手段很多,在些不作贅述。
3
生物技術(shù)的應(yīng)用
生物科學(xué)是當(dāng)代科學(xué)的前沿。生物技術(shù)是世界范圍內(nèi)新技術(shù)革命的重要組成部分,生物化工是21世紀(jì)最具有發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一,它將成為創(chuàng)造巨大社會(huì)財(cái)富的重要產(chǎn)業(yè)體系。采用生物技術(shù)已在能源、采油、采礦、肥料、農(nóng)藥、蛋白質(zhì)、聚合物、表面活性劑、催化劑、基本有機(jī)化工原料、精細(xì)化學(xué)品的制造等方面得到廣泛應(yīng)用。從發(fā)展綠色化學(xué)的角度出發(fā),它最大的特點(diǎn)和魅力就在節(jié)約能源和易于實(shí)現(xiàn)無污染生產(chǎn)而且可以實(shí)現(xiàn)用一般化工技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的化工過程,其產(chǎn)品常常又具有特殊性能。因此,生物技術(shù)的研究和應(yīng)用倍受青睞。
綠色化學(xué)是人類的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略任務(wù)。綠色化學(xué)的根本目的是從節(jié)約資源和防止污染的觀點(diǎn)來重新審視和改革傳統(tǒng)化學(xué),從而使我們對(duì)環(huán)境的治理可以從治標(biāo)中轉(zhuǎn)向治本。綠色化學(xué)的發(fā)展不僅將對(duì)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生重大影響,而且將為我國的企業(yè)與國際接軌創(chuàng)造條件。
參考文獻(xiàn)
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2 閔思澤. 環(huán)境友好石油煉制技術(shù)的發(fā)展[J].化學(xué)進(jìn)展,1998(1)
有機(jī)化學(xué) 有機(jī)化學(xué)論文 有機(jī)合成設(shè)計(jì) 有機(jī)化學(xué)研究 有機(jī)農(nóng)業(yè)論文 有機(jī)農(nóng)業(yè) 有機(jī)化學(xué)常識(shí) 有機(jī)合成知識(shí) 有機(jī)物化學(xué)知識(shí) 有機(jī)廢氣治理 紀(jì)律教育問題 新時(shí)代教育價(jià)值觀