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二、充分利用多媒体,丰富教学形式
有机化学中涉及到大量化学方程式、电子结构、分子构型等抽象概念,而多媒体课件则可以对其进行有效的补充。在讲解相关反应机理时,对于化学反应过程最好做成动画演示,帮助学生理解并且加深印象。例如,在讲解碳原子杂化轨道形成过程中,电子跃迁,轨道的杂化过程可通过flas演示,教师应结合每一步动画讲解相应的机理,从而让学生对抽象的过程有宏观的认识。同时,在采用多媒体教学过程中,需注意板书与多媒体课件有机地结合,对于一些反应过程必须利用板书进行详细的讲解,过分依赖课件有可能造成细节讲解不透彻。在教学过程中,要注意引入生活中的案例,使枯燥的理论生活化。例如,在讲授蛋白质化学这一章内容时,可先布置一个有关蛋白质的小课题,让学生课后查阅相关资料,并在课中进行讲解。例如,在生活中,如果误服了含有大量重金属的食物,如何采用急救措施,其解毒原理又是什么?儿童重金属中毒会对其生长发育有什么影响?学生通过对这些问题的查阅,搞清楚相关问题的原理,同时又增加了生活常识,从而达到学以致用。
三、理论联系实际,重视实验教学
在实验教学过程中,可采用阶段性实验教学,首先安排一些趣味性、实验性较强的验证实验,例如,阿司匹林、染料合成、茶叶提取咖啡因等。对于这类实验,学生往往表现出较大的兴趣。另外,结合教师的科研项目,我们还可安排一些开放性实验,实验室在特定的时间内向学生开放。例如,本课题组主要从事环境固体废物处理及资源化研究,对于生物科学专业的学生,可让他们参加到城市污泥好氧生物发酵的课题研究中,通过对课题的参与加深对本专业知识的理解,并且培养独立思考和解决问题的能力。
四、完善课程考核体系
课程考核体系对一门课程的顺利开展具有重要意义。大学学习中主要在于掌握学习方法,扩大知识面,而不能过分的强调考试分数的高低,不能单纯以期末卷面考试成绩的高低来考核学生对有机化学这门课的掌握情况。因此,需完善课程考核体系,加大平时成绩和实验操作成绩的比重。在教学中可根据教学章节实际内容,布置综合性知识总结论文,要求学生在查阅大量文献的基础上撰写学习报告,培养学生总结、思考、分析、概括问题的能力,还可以让个别有能力的学生根据自己的兴趣整理设计有机化学小课件,在学生中进行讲解,并对相关学生进行加分,以提高其积极性。另外,适当增加课堂提问和设问并给出成绩记录,也能有效地提高和强化学生对课程学习的积极性。结合随堂小考、课堂提问、综述论文、课件等平时成绩,进行学生成绩的综合考查,并且加大平时成绩在总成绩中的比重,而不是仅仅以期末考试成绩来考察对本门课程的掌握情况。
职业学院的学生大多与高中生年龄相仿,但由于专业和学制的限制,职校学生只在第一年学习基础的化学知识。化学作为一门基础的专业课程,课程较少,学习并不深入。另一方面,很大一部分职校学生的化学基础很差,在初三时接受的应试教育未能培养出他们对于化学的兴趣与热爱,甚至有少数同学对于化学的学习出现排斥心理,不愿意主动学习化学。特别是针对有机化学这门课程,官能团多种多样、碳链结构太长、命名过于复杂、化学方程式记忆难度高、在没有找到规律的情况下,学生学好这门课程的难度很大。假如按照一贯的教学方法开展教学,只能让学生感受到实验的热闹,并不能传授给学生相关知识。
1“生活化”教学模式的提出
1.1化学与生活密切相关
一切生命都是由有机物构成的,我们的生存处处离不开有机物,我们生活的环境和依赖的能源物质也都是由有机物质构成,这是无可置疑的事实。教师用从学生的生活入手,从衣食住行方面教育学生学习化学的重要性,帮助学生了解有机化学对于人类生存的重要意义,激发学生的学习热情,促进学生化学专业素质的快速提升。
1.2知识必须生活化
化学与生活息息相关是有机化学学科的重要特点之一。化学知识来源于日常生活,又应用于解决日常生活的种种问题,教师在教学过程中应当通过生活问题讲解化学知识,在还原生活的同时完成化学教学。以发展的目光看来,化学实验已经不再只是帮助学生学习化学知识的直接手段,实验教学已经具备了激发学生学习兴趣、提升学生科学素养、培养学生问题解决能力等多种教学功能。化学实验能够吸引学生兴趣,让学生慢慢爱上有机化学的学习,培养学生在生活中应用化学知识的意识,帮助学生意识到有机化学的价值,强化学生的学习动机,为日后投身社会建设打下坚固的基础。
1.3教师专业成长需要生活化
为了让学生充分理解有机化学与日常生活的密切关联,化学老师自身需要具备强烈的生活实验教学意识,使用科学的实验方法进行娴熟规范的实验操作展示,并且长期坚持亲身参与化学实验科研教学之中,如此才能提升自身实验教学的能力,教师和学生之间形成教学相长的氛围有利于培养学生的创新意识和实践能力。
2“生活化”教学模式的运用
2.1好习惯成就未来
有机化学药品大多易燃易爆,具有腐蚀性、毒性、挥发性等特点,如果实验药品管理、使用不当,不仅会造成环境污染、药品浪费,还极有可能引发安全事故。鉴于中职学生在初中阶段没有经过专业的试验训练,安全意识、操作能力、实验习惯等都较为薄弱,针对这一现象,实验教师应当加强实验药品的管理,加大实验过程中的监督力度。首先,应给学生灌输勤俭节约的意识,其次,在进行实验指导的过程中,应当监督学生的药品使用剂量,另外,针对可以重复使用或循环利用的实验用品,教师应当组织同学进行收集。在培养学生实验操作能力的同时,培养学生勤俭节约、爱护环境的意识,帮助学生养成良好的实验习惯。
2.2配合教材内容开发生活化实验
有机化学教程的前半部分主要是讲解了各种官能团有机物的性质结构,相关实验也都是有机物性质的验证实验,这些实验操作简单,用时较短,同时不能让学生感受到有机化学的实用性,长此以往,学生对于有机化学的学习兴趣就会大打折扣。针对这一情况,可以结合实验室的具体条件,设计一些简单有趣的生活实验当作课堂实验的补充学习,能够取得良好的效果。
2.3关注学生的生活
中职学校的学生正处于青春期,这个时期的孩子都非常在乎自己的形象。为了使学生们喜欢上有机化学的学习,应当针对学生们的需求开展教学,解决他们身边的实际问题,使学生们领悟到化学就在身边,是一门大有用处的学科。例如,蛋白质是人体细胞的物质基础,氨基酸又是构成蛋白质的必需物质,有一部分氨基酸是人体不能自身合成的,必须通过外部摄取获得,有一部分同学为了保持良好的身材,进行节食或是不摄取肉类,假如不另外补充其他蛋白质,就会出现免疫力下降等情况,对身体健康造成威胁。
3结束语
在生活总结合化学知识解决问题,使学生主动加入到学习中,感悟有机化学学习的价值,并在生活中做到学以致用,在完成教学知识传授的同时达成培养学生学习热情的目的。因此,生活化模式的实验教学十分适合于中职学生。
作者:李玲 单位:四川卫生康复职业学院
参考文献
文章编号:1008-0546(2017)07-0059-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.07.017
一、一个苹果中的有机化学
有机化学是高中化学的重要组成部分,且其在浙江省高考中占有很高的分值。考查的落脚点多是官能团的性质与相互转化关系,有机物结构简式的推断,有机物的合成与分离。有机化学结构种类多而复杂,性质各有不同,要想扎实掌握高中有机化学知识,就要将高中有机化学主干知识通过一条主链串联起来,由点及面,最后形成立体而全面的知识网络。
苹果是我们日常生活中非常常见的水果,具有丰富的营养价值,深受人们的喜爱。同时苹果与有机化学的联系也非常紧密。苹果果皮的果蜡,就是一种烃类物质。苹果的果肉中含有丰富的糖类物质,如淀粉纤维素等多糖物质、葡萄糖等单糖物质。成熟苹果的独特香气以酯类和某些醇类物质等挥发性物质为主。切开的苹果颜色褐变的原因与有酚类物质的氧化有关。未成熟的苹果的酸味主要由苹果酸等酸类物质引起。此外苹果中还含有少量的氨基酸成分。苹果中的有机物几乎涵盖了高中有机化学所有物质种类。
有机化学知识与社会生产生活实际结合紧密,对高三有机化学教学设计中应注重化学关联生活,突出生活中的化学素材在化学教学中的理解、融合和勾连作用。挖掘苹果中的有机化学教学素材,重视与学生生活情境相结合。对各类有机物进行串联复习,增强学生的主动参与性和探究兴趣。化学关联生活,拓展和深化学生对有机化学的认识,形成有机化合物的转化与合成的核心素养。素养一旦养成,就会伴随学生终身。若干年后,学生可能会忘记有机化学的具体知识,但是如果学生看到苹果,就会联想曾经学生时代所学的有机化学相关知识,是对核心素养教学最好的褒奖。
二、教学设计
1. 有机化合物结构简式的推断――苹果酸结构简式的推断
某有机化合物A广泛存在于多种水果中,经测定,A的相对分子质量为134,A仅含碳、氢、氧三种元素,且分子中没有甲基。A既可以与乙醇发生酯化反应,又可以与乙酸发生酯化反应,且测得A与乙醇完全酯化所得有机产物的相对分子质量为190。试推断A的分子式与结构简式。
设计意图:未成熟的苹果中的酸味主要由苹果酸引起,苹果酸对苹果的口味有着重要的影响,由于苹果酸的存在,使得苹果具有甜中带酸的独特口感。市场中也有各种苹果醋饮料,因此苹果酸在生活中较为常见。通过对苹果酸结构简式推断,让学生感悟官能团性质与相互转化关系,掌握有机化合物结构推断的一般方法。
2. 有机化学实验探究――苹果褐变的原因探究
切开的苹果过一段时间后颜色会由白色变成浅黄色,最终变成褐色(食品科学上通常称为“褐变”现象)。引起苹果褐变的原因有多种观点[1]。
观点1:苹果中的亚铁离子被空气中的氧气氧化成铁离子而成黄色。
观点2:苹果中含有氧化酵素和酚类物质,切开后酚类物质与空气中的氧气接触,在氧化酵素的催化作用下,酚类物质被氧化成黄色的醌类物质,生成的醌类物质被继续氧化并聚合为褐色物质。本课教学设计主要对观点2进行实验验证。具体实验设计如下:
(1)将刚刚切开或削皮的苹果立即放入热水中(90~95℃)3~5min后取出,观察现象。相当长一段时间内无明显变化。
(2)将刚刚切开或削皮的苹果表面立即分别滴加少量0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钠溶液,观察现象。相当长一段时间内无明显变化。
(3)将刚刚切开或削皮的苹果表面立即分别滴加少量的食用白醋(pH=6)与小苏打溶液(pH=8),观察现象。很快苹果发生褐变现象。
(4)将刚刚切开或削皮的苹果表面立即分别滴加Vc溶液和Na2SO3溶液,观察现象。相当长一段时间内无明显变化。
实验结论:苹果褐变的速率受酚氧化酵素的活性及含量、酚类物质的含量、接触氧气的浓度等几个因素的影响。所以使用酵素抑制剂(如柠檬酸、苹果酸等)、使用防止酚类物质被氧化的强还原剂物质(如Vc溶液、Na2SO3溶液等)、将苹果切片与空气隔绝(如浸泡于冷开水、盐水或用保鲜膜包起来等),都可以防止或延缓苹果的褐变。
设计意图:由于《有机化学基础》主要是陈述性知识,不利学生理解和记忆。在教学设计中应重视引导学生进行交流讨论,通过苹果变色原因的交流与讨论使学生掌握氧化、还原等基本的有机反应类型。同时应重视探究实验,引导学生设计实验,组织实验和对实验结论进行科学判断,提高学生的有机化学核心素养。
3. 有机化学合成――乙酸己酯的合成
苹果有独特的香味,未成熟苹果无香气,果实的挥发性物质以己醛、2-己烯醛等为主;成熟苹果有香气,果实的挥发性物质以酯类和某些醇类物质为主。苹果中的酯类物质种类繁多,其中富士苹果主要香气成分以乙酸己酯为最多[2]。乙酸己酯合成实验设计如下[3]:
将8.0mL己醇和9.6mL冰醋酸加入到干燥的100mL圆底烧瓶中,摇动下慢慢加入2mL浓硫酸,充分混合均匀,加入沸石,装上回流冷凝管,在石棉网上小火加热回流,保持状态1h。反应完全后,稍冷后拆除回流装置。 将烧瓶中的反应液倒入分液漏斗,用20mL冷水分几次淋洗烧瓶内壁,洗涤液并入分液漏斗。充分振荡,静置,待分液清晰后,分去下层水溶液。用10mL5%碳酸氢钠水溶液洗涤,静置后分去下层水溶液。再用10mL5%碳酸氢钠水溶液洗涤一次,至水溶液对pH试纸呈碱性为止。然后酯层用7mL饱和氯化钠溶液洗涤一次,分出水层。酯层转入锥形瓶中。加入1g无水硫酸镁干燥。 过滤除去干燥剂,将滤液滤入普通蒸馏装置,加入沸石后加热蒸馏,用干燥的量筒收集138~142℃馏分,量取体积,计算产率。
思考:
(1) 酯层用10mL5%碳酸氢钠水溶液洗涤所除去的物质。
(2)酯层用7mL饱和氯化钠溶液洗涤所除去的物质。
(3)用无水硫酸镁干燥酯层的原因。
设计意图:有机合成是有机化学的主要组成部分之一,且在浙江省化学选考中占较大分值,考查的知识点主要是有机药物及有机药物中间体的合成。乙酸乙酯的合成也是陌生有机物的合成,与有机药物的合成有相通之处。同时,乙酸己酯合成实验设计是对课本中乙酸乙酯合成实验的拓展和深化,结合《实验化学》的相关知识,使学生了解合成有机酸酯的反应原理,掌握萃取、洗涤、蒸馏及纯化液体有机物的实验技术,可以加深学生对有机合成与实验化学的相关知识的认识。用实验有目的地渗透和强化有机合成的意识,确定有机化学最终服务于社会的思想。
三、教学反思
有C化学复习需要兼顾有机化学内在的规律性和系统性,注意把握有机化学的学科特点,建立“有机化合物―官能团―有机化学反应―性质―有机合成―应用”之间的联系。苹果是有机化合物复习素材的宝库,可以根据实际需要,对复习课内容进行拓展和补充,如烃类物质、醇类物质、糖类物质及氨基酸等复习。也可以设计成系列微课,让学生课后进行自主学习。
教无定法,教师在教学设计过程中应根据高中课程改革和高考改革的要求,结合学生的实际情况,充分挖掘苹果中有机化学复习的资源,对教学内容和教学环节进行适当的调整与创新,从而使学生感受有机化学的规律性和系统性,提高学生基本的有机化学学科素养。
参考文献
有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质、反应规律的一门学科,是药学专业很重要的一门专业基础课程,是生物化学、药物化学、药物合成、药物分析、天然药物化学等专业课程的重要基础[1]。在教学中我们发现,有机化学的基本概念、基本理论和化学反应繁多且复杂,在课堂学习中学生感觉有机化学难记、难学且枯燥无味,甚至部分学生对有机化学课程产生厌倦情绪[2]。如何引导学生学好有机化学,为后续专业课程学习打下坚实基础,积极探索教学方法,提高教学质量,是值得我们认真探讨的问题。笔者结合近几年教学经验对教学方法进行改革探讨。
1激发学习兴趣,提高学习积极性
有机化学课程知识点多,结构性质多,反应多且易混淆,概念抽象,反应机理抽象难理解,让学生在学习过程中感觉枯燥,难懂难学,易失去信心,从而产生厌学情绪。此外,地方院校的学生,基础稍显薄弱,在高中阶段部分学生对化学就不感兴趣,进入大学后对化学类学科还残留一些不“感冒”心理。“兴趣是最好的老师”,因此激发学生学习兴趣至关重要。首先,我们在第一次课讲讲生活中的“衣食住行”与有机化学的关联性。如一些食品安全问题都是由于此类化合物滥用引起的,比如“吊白块”、“西瓜膨大增甜剂”、“面粉增白剂”、“反式脂肪酸”、“增塑剂”等[3];讲讲有机化学与药学互相关联的例子,比如磺胺类药物的发现,简述喹诺酮类药物的构效关系等,这些能让学生充分认识到有机化学在生活中的重要性,在药学专业中的重要地位,从而让学生从内心感受到学好有机化学的重要性。其次,可以讲有机化学诺贝尔奖获得者的励志故事,从人文思想上陶冶学生,无形中会增加学生对有机化学的兴趣与重视程度。最后,老师第一次上课在形象、教学内容、激发方式上要根据学生特点进行精心琢磨。比如,我院药学专业学生化学基础普遍相对薄弱,对有机化学有愄具心理,第一次上课适时鼓励他们就显得相当重要。现在的大学生平时学习积极性不高,普遍课前不预习,课后不复习,这样容易造成知识点越积越多,学习越来越吃力,慢慢产生“放纵式”学习,这种现象值得我们深究。我们平时把学生分成几个学习小组,多布置团体作业给他们,这样无形中可增加团队协作精神和能力,无形中促进他们要学习,不能拖团队的后腿,从而保持学习积极性。此外,我们组织学生在课余时间进行有机化学学习交流会,由高年级学生分享学习有机化学的心得,谈谈没有学好有机化学导致以后在学习药物化学、天然药物化学等专业课程时的困境,“前车之鉴”有一定的鞭策作用。提高积极性的方法还很多,根据实际情况灵活运用,会有不错效果。
2改革教学内容,教学手段多元化
有机化学教学内容稍显陈旧,这就要求我们对教学内容进行一些改革,以适应教学发展和创新药学人才需要。首先,我们根据自身院校办学特色并结合学生整体情况,对教学内容进行精讲、略讲与自学等不同层次进行分类。比如波谱解析的知识和糖、氨基酸、蛋白质等内容作调整。其次,对教学内容进行整合,如李霞[4]、刘玉梅[5]等人对有机化学教学内容的整合很有借鉴意义。我们借鉴前人的教学经验,加以改进形成一套适合自身院校的教学内容。此外,在教学过程中紧紧围绕药学专业培养体系的特点,把药物化学、天然药物化学、药物分析等专业课程知识与有机化学紧密结合,比如:讲酚这一章时,讲酚羟基性质,可以联系药物化学有酚羟基的药物,让学生课后去寻找归纳总结,然后再课堂讨论总结,这样既能丰富有机化学视野,又可让学生体会基础学科的重要性,从而提高教学效果。有机化学教学手段不断发展,形成很多不同特色的教学方法。我们在教学中根据不同章节加以应用,形成多元化特色。如我们可以用案例教学法讲马氏规则,亲核加成反应等;可以用启发式教学法[6]讲化合物的命名、性质等;采用多媒体,把一些抽象知识形象化,提高学生的认知效果;当然,传统的板书教学方法也必不可少,特别是机理解释,习题讲解时,板书的现场推理,能更好地让学生对知识点的理解掌握。当然,有机化学教学手段还很多,根据自身教学特色,创新性地结合应用,不断提高教学质量。
3调查总结学生学习情况,科学建立试题库
有机化学课程内容多,很多知识点易混淆,如果课后不复习,很容易学了后面的忘了前面的,达不到好的学习效果。为了平衡考察学生对知识的掌握情况,提高教学效果,我们建立试题库。这样方便学生课后利用试题对知识点深入了解,同时期末还可用来作考察学生的试题,这样可以达到每届平衡科学考察学生。我们建立试题库,根据自身院校特色与学生综合情况,调查总结学生学习情况,精心钻研,每年不断改进。首先,根据每届期末考试试卷分析情况,对试题难易程度、得失分情况、题型变化、知识点掌握等作个汇总,逐步建立题型多样的试题库。其次,通过发放问卷调查,调查学生对知识点的理解,掌握情况,对某些知识点讲解所用教学方法,容易混淆的知识点等作个汇总,根据教学大纲要求科学平衡建立试题。再次,让学生参与建立试题库,根据他们在学习过程中容易混淆,容易忘记,难于理解的知识来出题,然后老师筛选出一套试题库,这套试题库用于学生以练题促进对部分知识点的理解掌握。通过学生出题,可以提升他们的学习能力。
4创新实验教学,优化考核方法
有机化学是理论和实践很强的一门课程,通过实验教学不但可丰富理论知识,还可提高学生动手能力和思考、发现、解决问题的能力,因此实验教学在有机化学教学中起着重要作用。但如果学生做实验按照实验指导书按部就班进行,实验效果并不好,学生的积极性和主动性普遍不高。为适应药学人才培养发展需求,提高实验课教学质量,我们对实验教学进行试探性改革。首先,精选实验内容,改编部分教学内容。有些实验内容陈旧,我们根据药学专业,把部分有机化学实验进行改编。其次,安排综合性实验,开设创新性实验。有机化学与其他课程有交叉渗透,我们会开设综合性实验,指导学生完成。最后,为进一步提升实验教学质量,丰富教学内容,鼓励教师对实验内容和方法进行改革。我们有机化学考核分为平时成绩、实验成绩、期中成绩和期末成绩。我们可以科学创新改革,建立多元化考核体系。首先,可以在平时成绩这一块增加比重和考核类别。如课题讨论、课后习题、小组讨论、团队作业(PPT形式)、调查总结报告等,这样不断促进他们学习,慢慢提高学习积极性。其次实验成绩,我们对平时的动手操作和实验结果很重视,把它作为实验成绩考核的一部分,这样无形中让学生平时增加对实验的重视程度,起到好的实验效果。期末时,我们会组织实验操作考核,这样可以培养学生平时实验动手能力的培养。期中成绩,我们在教学中段进行期中考试,作为阶段性考察学生学习情况。现在的学生较懒散,有中段考核,在一定程度上能让他们保持学习积极性。有机化学随着药学专业学科建设的发展而不断发展,为适应社会发展需要,培养创新药学人才,我们必须对有机化学教学不断创新改革。在教学中,根据不同院校办学特色与学生综合情况,不断总结教学经验和理念,不断丰富课堂文化,在改革探索中形成特色教学体系。如何更好地促进有机化学教学发展和改革创新从而提高教学质量,培养创新人才,需要教学工作者进行长期深入研究。
参考文献
[1]伍国云,申,肖腊梅,等.高职院校药学专业有机化学教学改革探讨[J].广东化工,2015,42(16):256-257.
[2]周建波,曾明,陈文.药学专业有机化学教学经验总结[J].当代教育实践与教学研究,2015,06:180.
[3]裴强.食品安全问题在有机化学教学中的应用探讨[J].广东化工,2011,39(20):151-153.
[4]李霞,谢龙,吴晓青,等.有机化学教学改革—提高学生自主性学习[J].广东化工,2015,43(10):192-193.
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)06(b)-0201-03
高中教育是基础教育的最高阶段,高中教育应为学生的终身教育奠定基础。教材应是课程的核心,是指引教学方向和启发讨论的工具,它的设计思路、编写内容、呈现方式、习题设计都应充分体现时代的要求,尊重学生的个性差异和个性发展并促进学生全面发展,紧密联系社会发展、科技进步及学生生活。因此,优秀教材的标准是具有较好的纲要和结论、复习内容及图表,且富有吸收力,易读并对程度不同、需求各异的学生有所顾及,能适应学生的接受能力,联系实际,能启发学生思维,并适合课堂教学的需要。当前有机化学相关内容在高中阶段占有较重要的位置,内容和授课时数有增加的趋势。如何安排课程体系,深入浅出地引导知识,是使学生掌握基本要点和激发学习兴趣的关键。因此,教材的知识结构体系,内容的安排,知识点的分布,习题的难易程度显得尤为重要。本文对中美教材高中有机化学部分对内容体系,栏目设置,图标的设计,习题的形式等方面做了分析比较。中国教材选择普通高中课程标准实验教科书人教版化学必修②(2007版,简称“人教版”),美国教材选择主流理科教材(科学发现者)《化学:概念与应用》(简称“美版”)。目的是借鉴国外教材编写的成功经验,为我国高中新教材修改提供参考。
1 人教版和美版的比较
1.1 内容体系的比较
中美高中有机化学部分内容体系见表1。
人教版化学教材编写的基本理念就是继承、发展、创新,保持老教材的特点,避免和克服老教材的缺点和不足,参考国外教材的优点,但不照搬,体现鲜明的创新意识和创新观念,在教科书的编排中同时考虑到社会需求、课程标准、教学规律、学科特点、学生特点等众多因素。由几种典型的有机化合物甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸等典型的物质,对有机化合物进行学习,让学生了解有机物对人类发展的重要作用,体会有机化学的重要性。美版教材在内容设计上以“学科中心”为模式,注重概念、原理等基础知识、在此基础上,力求通过系统的教学内容,使学生掌握科学、完整的有机化学知识的同时,培养学生学习化学的兴趣,增强学生科学研究的能力。教材内容的组织重点是以“知识”为中心,重视知识的逻辑结构,力求使学生构建化学理论的基本结构,形成科学的思想方法。在第十八章“有机化学”中,不但把最基础的有机化学知识介绍了一下,如烷烃、烯烃、炔烃的命名、结构、性质、同分异构体的书写等基础的有机化学知识,同时也注重知识的发展性、时代性,如将模压塑料、循环塑料等有机化学较新的研究成果融入体系。
1.2 栏目设置的比较
人教版教材有机化学部分栏目设置与数量见表2。
人教版教材设置的栏目,科学探究、实验、实践活动注重引导学生观察、独立思考与科学探究能力。资料卡片与人的生活贴近,可拓展学生的视野,引起学生的学习兴趣。实验,探究可以提高学生独立思考的能力,提高动手能力、团结协作的能力、语言表达能力、体会各种社会关系等等。在科学视野、科学史话、资料卡片的内容起到了辅助的作用,拓展了学生的视野,即与社会、技术紧密联系,增长了学生的见识,也没有给学生带来负担。重视对学生已有知识经验的应用,在学与问中,利用学生已有的知识经验去思考、解决问题。例如,在2.2苯这一节内容中,“学与问”1比较苯与烷烃、烯烃的结构式,分析苯分子中碳原子的成键特点,你认为苯可能有哪些化学性质?即复习了上节内容,也锻炼了学生独立思考的能力,运用所学知识解决问题的能力。
美版教材栏目有有机化学部分栏目与数量见表3。
“跨学科链接”体现各学科之间的联系与化学的魅力,使学生清楚的意识到化学实际上是一门涉及面广的学科,在这个精心设计的栏目中,将使学生发现化学与文学、艺术、历史以及物理学、生物学等学科密切相关的。这样安排不仅加强了化学学科的教育,也拓展了学生的眼界,使化学学习不仅仅局限于小小的一方天地。美版教材的《本节预览》栏目为学生提供了学习目标,本节预览包括学习目标、知识回顾、关键术语。学生在未学习具体的内容之前,就了解所要学习的知识内容,带着一定的目标去学习,有目的性。知识回顾可以帮助学生复习所学知识,检查对所学知识的掌握程度。《家庭实验》栏目拓展了学生学习的空间,在有机化学部分,让学生利用家里所有资源体会有机化学的内容,加深对知识的理解,学生除了可以在课堂上做实验,在家里也可以做实验,同时也锻炼了动手能力。
1.3 配图与表格的比较
教科书配图是教科书的重要组成部分,配图弥补了文字表达的不足。力求通过图片的运用增强学生的感官认识,用最直观的方法加深学生对知识的掌握程度。化学学科本身涉及很多看不见摸不着的微观世界的物质,比较抽象的原理及规律,就更需要利用配图来表示与呈现。通过配图,学生可以更好的理解化学的核心概念和基本原理,理解化学变化的基本规律。教材中的图片内容分为以下几种类型:联系生产生活相关图、肖像图、微观、原理模拟图、模型示意图、实验图(包括装置示意图、仪器实物图、操作示意图)、规律图、数据表格等图表。教材中的每一幅插图都承载着相应的教学功能。
人教版教材有机化学部分配图统计如下:示意图1幅,微观模型图8幅,实验图7幅,表格3幅,肖像图1幅,联系生产生活相关图4幅。
美版教材有机化学部分配图统计如下:联系生产生活相关图39幅,微观模型图5幅,肖像图1幅,示意图1幅,实验图1幅,表格1幅,圆饼图1幅。
通过统计可知,两版教材都重视通过微观模型图来理解抽象、看不见、摸不着的微观知识。人教版教材注重微观模型图与实验图使用,微观模型图可以帮助学生理解知识点,感受微观事物。实验图可用作实验前讲解实验仪器,实验时的注重事项,还可规范学生实验,锻炼学生的观察能力,分析问题能力,实验设计能力等。由配图可知,人教版教材更注重对学生实验技能与知识理解部分。美版教材配图注重微观模型图与联系生产生活相关图。美版教材通过大量与生产生活相联系图,体现化学是一门与人的生产生活紧密联系的学科,可激发学生的学习化学的,更加热爱化学,同时又显得化学不是那样枯燥,增加视觉效果,增加感观。
1.4 习题形式的比较
化学习题是化学教科书的重要组成部分,与正文内容紧密相连、相互依存,是正文内容的延伸与运用。习题能够让学生在复习巩固基础知识的同时加深对知识的理解,使学生懂得如何将所学的基础知识进行迁移、运用,既能训练学生的解题技能,又能培养学生的思维能力、阅读能力、文字表达能力以及分析问题和解决问题的能力,习题还能检验学生对教材内容的掌握程度。
人教版教材有机部分习题,除了常见的选择题、填空题、计算题、问答题以外,还增加了实验设计、调查、实践性习题、写调查报告等。在巩固所学知识的同时,教育学生关心社会、重视联系生产生活,用所学化学知识去解决实际问题、重视学科知识的运用、融合。
美版教材习题部分包括:知识概要、理解概念、应用概念、理性思维、复习巩固、科技写作、解决问题、考试小贴士。题型有选择题、问答题、实验题。美版教材中将习题进行分类,学生在做习题时可以很好地把握知识点。美版习题更贴近生活,例如生活中的化学习题,比较碱性烫发剂和酸性烫发剂的异同,学生可通过习题获得与生活息息相关的知识。美版教材习题的创新之处在于考试小贴士,更为人性化,向学生介绍了一些在考试过程中可能会遇到的一些小问题,或者解决问题的小技巧,了解了这些小技巧或是小窍门之后,学生在考试过程中就不会那么恐慌,做到游刃有余。
2 结论
人教版教材虽以“学生为本”的思路编写,但并没有真正的做到,由于地区的差异,有很多实验是做不了的,学生的实验技能并不能得到提高。从我国的教材来看,还是比较重视知识的传授,注重学习基础知识,大部分高中学生学习也只是为了高考,而不是真正的热爱化学。要想真正的改变这种应试教育,需从教材和广大教师在教学工作中不断改进,从而让学生真正热爱化学,并将所学知识应用于社会生活中。通过比较人教版教材与美版教材,有几点值得编者借鉴。(1)美版教材采用了大量的精彩的图片。这些图片大多是与生产生活相联系的,学生可以体会到化学与人的生活是密切相关的,学习之后学生也可以从化学的角度看世界,在生活中运用化学。在人教版教材有机化学部分中此类图片较少,学生看到教材的感觉是文字较多,学习完教材之后,并不会想到生活有哪些事物与有机化学相联系,而美版教材大量的图片则与生活相联系,可大大增加学生学习化学的。(2)美版教材实验中有提醒学生注意实验安全。在实验中有安全提示这一项,在学生做实验前,提醒学生化学实验有时也有危险,应遵守实验规则、不可大意,同时也说化学是一门严谨的学科。在人教版教材中没有提及实验安全,这需要编者在教材编写中融入。(3)了解学生心理,编者与教师可以适当的渗透一些考试的小技巧,让学生知道怎样应对在考试的时候遇到的各种情况,怎样节省时间,调整心态。如美版教材中的考试小贴式,“佩戴好手表”这里建议学生在考试时如何分配时间,怎样利用自己的手表。(4)美版教材与择业相联系。美版教材在职业链接、化学工作者中可以获得学习之外的知识。在职业链接中,学生可以知识学习化学之后,可以从事哪些工作,也可以为自己以后的发展做打算,根据自己的选择以后的发展方向,而在人教版教材中却没有提及。
参考文献
[1] 普通高中课程标准实验教科书—— 化学(必修2)[M].人民教育出版社,2007.
[2] (美)菲利普(Phillips Js),著.化学:概念与应用[M].王祖浩,等,译.浙江教育出版社,2008.
有机化学实验教学具有一定的危险性,容易发生火灾、有毒气体中毒等事故,为提高教学效果,有效预防事故的发生,对于有机化学实验教学一般以小班授课为宜。但是很多高校,特别是独立学院在“成本”是首要考虑因素的前提下,必然导致要“大班授课”,导致教学效果不好。这样培养出来的学生综合能力和创新能力不足,很难达到培养应用型人才的目的,不能适应现代社会的需要,所以有必要对当前的有机化学实验教学进行改革。
2有机化学实验教学改革思路
针对综上所述独立学院有机化学实验教学过程中存在的问题,在实验教学教学过程中我们不断摸索、讨论,认为可以从以下几方面入手,提高实验教学质量。
2.1改变思想,提高认识
有机化学是一门以实验为基础的自然科学,有机化学实验能提高学生的学习兴趣,培养学生的观察能力、逻辑思维能力、探究能力。但是在有机化学实验教学中,我们发现很多学生对有机化学实验课的重要性没有足够的重视,认为有机化学实验气味重、毒性大、危险等,是有机化学理论课的附属课程,没有有机化学理论课重要。因此,在首次实验课中,我们会想办法列举一些生动的实例来说明有机化学实验对人类和社会的巨大贡献,使学生明确有机化学与生产生活密不可分,激发学生对有机化学实验的兴趣,提高学生做实验的积极性[8]。同时,我们增加了一些实用性和综合性的实验,如茶叶中咖啡碱的提取等实验,并结合其在生活中的应用,让学生明白有机化学实验不仅非常有趣而且“有用”[9]其次,我们每学期举行实验技能大赛,以实验操作为主,以笔试为辅,对大赛成绩优秀的学生进行奖励,并在学年综合测评时加分。通过这些办法,使学生更加重视有机化学实验课程。
2.2修改教学计划,制定新大纲,编写新教材
针对有机化学实验教学过程中学时少,知识点多的特点,为适应当前独立学院培养创新型、应用型人才的需求,我们修改教学计划,编制了新的教学大纲,在此基础上,优化实验内容,并根据学校现有的条件、地域发展优势等编写了新的有机化学实验教材。这样“教学计划———教学大纲———教材”一个新体系完全能适应学校培养目标的要求。
2.3加强实验教学方法改革
在有机化学实验教学中,有机化学实验技术是高校化学及其相关专业学生必备的基本科学素质之一;教学内容和课程体系的改革是高等学校教育改革的重点和难点,而实验教学改革又是难点的难点。传统的有机化学实验教学,多数是以掌握基本操作技术、验证有机化合物的性质及合成方法为目的,其大多依附于理论教学,这种依附于理论教学的实验教学,无论是实验时间安排还是实验内容都阻碍学生自主性和动手能力的发挥和发展。针对这一现象,我们大胆转变实验教学观念,改革实验教学内容,打破原有传统的实验教学模式,按模块化[10]方式将实验教学进行整合,并配以PBL(Problem-basedLearning)教学法[4],树立以问题为基础,以能力培养为中心,促进学生个体及创造性发展的新的实验教学体系。(1)“模块式”教学法:有机化学实验模块教学就是将原有的实验教学内容进行合理的划分、归类和综合,合理地设置符合当地优势产业的新型实验项目,将有机化学实验划分为“基础操作实验”、“综合实验”、“绿色化学实验”三个模块,初步形成了新型的有机化学实验教学体系。采用“模块式”有机化学实验教学,教学效果明显优于传统的教学方式。按三大模块教学,实验目标更明确,实验方法,实验手段更贴近生产实际,与当地企业联系更为紧密,培养了学生综合解决问题的能力。在多学时实验教学的情况下,把实验内容分层次模块化,便于递进式教学,利于学生的知识积累和能力形成转化。我们通过对几届学生进行模块式教学实践,切实体会到有机化学实验模块化教学比以往的传统式教学有如下优势:能根据不同专业课时不一的现状,灵活选择教学内容;更有效地实施因材施教;进一步提高学生的学习自主性;有利于学生实验动手能力和科学素质提高。(2)“PBL”教学法:以问题为基础的学习(Problem-basedLearning,PBL)模式,是和以授课为基础的学习(Lecture-basedLearning,LBL)模式相对而言的。PBL是以问题为基础的教学法,强调以学员为中心,以教员为主导,运用科学的方法发现问题,以问题为基础,围绕问题查阅资料,进行思维、推理、讨论,充分调动学员的学习积极性,形成自主学习的能力,以提高学员分析和解决问题的能力。LBL是以授课为基础的传统的教学法,以教员讲授为主体,学员被动接受,采用多媒体技术,以记忆、灌注、强制为特点,系统地讲解基本理论知识。PBL与LBL在教学设计理念、实施方式以及教学效果等方面具有明显不同[11]。
2.4发挥有机化学网络课程与精品课程的优势,充分利用现代化教学手段
有机化学是我校的重点学科,是学校的精品课程。有机化学实验是精品课程的一部分。精品课程在我们学的主页有专门的网页(网络教学平台),包括课程介绍、大纲、课件、教学录像、多媒体动画、实验指导、作业习题、参考资料、答疑讨论等。网络教学平台的构建与实施为教学方法与教学模式的变革提供了新的物质基础。现代教学技术和传统的教学手段的结合是教学发展的时代要求,教学手段的现代化已经成为教学改革的重要方向。有了这样一个教学平台在上课之前,学生预习与课后复习时可以在网络教学平台上查阅先关课件与资料,观看教学录像与多媒体动画,而且还可以通过答疑讨论版块对有疑问的地方与老师和其他同学进行在线交流。因此,精品课程教学平台的发展,有利于提高学生们课前预习与课后复习效率,进一步提高教学效果。
文章编号:1005C6629(2017)3C0045C04 中D分类号:G633.8 文献标识码:B
普通高中教育的任务是促进学生全面而有个性的发展,为学生适应社会、高等教育和职业发展做准备,为学生的终身发展奠定基础。由于在人类生产和生活的方方面面都涉及到有机化学的知识,比如:生活中吃的、用的、穿的东西都与有机化学密不可分,因此,高中有机化学知识不但是进一步接受高等教育的基础,而且在生活中也是必需的。但是,不同版本的高中有机化学教材中的内容都很抽象,学生掌握有一定的难度。比如:人教版选修5《有机化学基础》是在必修学习内容基础上的延伸和拓展,其中的反应机理是抽象和繁杂的纯理论知识,是学生理解和掌握的难点。但是反应机理是对一个反应过程的微观描述,有机化学反应机理可以让学生在微观上理解新物质形成的机制。采用传统的教学方式容易导致学生对有机化学的学习失去兴趣,那么,如何让学生对有机化学产生浓厚的兴趣呢?在已有研究中,知识可视化是一种激发学生学习兴趣的重要手段。而且有关研究显示[1],人类在阅读理解记忆过程中的图像视觉效果要比文本快60000倍。
特别地,今年9月13日《中国学生发展核心素养》总体框架的,使教育界对学生核心素养的发展更为关注。南京艺术学院传媒学院讲师董敏曾在文章中指出[2]:“理解图像已经成为使我们生活丰富多彩、富有生机的必需技能。不去培养视觉素养,就意味着一个视觉文盲的诞生。”视觉素养,简单来说就是读图能力。从图像和文字所传达信息的角度来看,图像所传达的信息包括形象信息和语义信息。图像信息是指图像本身所具有的表面特征,如颜色、形状等;语义信息则包括图像名称和图像所表达的意义。文字只传达语义信息。因此,相对于文字而言,具有视觉冲击的图形,更能抓住学生的眼球,吸引学生的注意力,同时也更能培养学生的视觉素养。
过去的研究通常是将有机分子的3D结构展示给学生,对反应机理的微观过程的可视化研究甚少,本文基于过渡态理论,结合GaussView5.0软件得到信息更丰富的势能面剖面图,从而实现有机化学反应的机理的可视化教学。
1 势能面剖面图简介
势能面剖面图是过渡态理论中的一个概念,用来表示反应历程与能量之间的关系(如图1)。势能面剖面图中横坐标表示反应进程,纵坐标表示能量,左边为反应物的能量,右边为生成物的能量,处于能量最高点的是反应的过渡态,在多步反应中两个过渡态之间的是中间体。在此基础上,我们将反应物、过渡态、中间体以及生成物的彩色的3D分子结构放在势能面的相应位置,分子间相互作用的位置以及旧键的断裂和新键的形成也在剖面图中给出,我们将这样的势能面剖面图命名为“多信息势能面剖面图”。多信息势能面剖面图可激发全脑的活动,包括左脑的逻辑、顺序、文本、分析以及右脑的颜色、图像、想象、空间、整体等,不仅有利于记忆信息,也有利于学生空间思维能力的发展。
2 GaussView5.0软件简介
GaussView5.0是一个专门设计与高斯配套使用的软件。在绘制有机化合物分子结构方面功能十分强大,可以直接通过选择模型库中的基团来绘制分子结构,可以通过其剪贴功能添加、删除或替换原子或基团获得复杂分子的结构,可以任意角度旋转分子,直观地看到分子在空间的微观结构。
3 多信息势能面剖面图在中学有机化学反应机理可视化教学中的应用
3.1 氯代叔丁烷的水解反应机理的多信息势能面剖面图
利用GaussView软件和PowerPoint对(1)所示反应机理进行可视化设计,便得到氯代叔丁烷的水解反应机理的多信息势能面剖面图(如图2)。
图2给出了氯代叔丁烷的水解反应机理的多信息势能面剖面图,从图中可直观地看到反应经历了两个过渡态结构和一个中间体。反应首先是C-Cl键的异裂产生Cl-和C+离子,然后H2O分子作为亲核试剂进攻C+离子形成质子化的醇,质子化的醇与H2O分子发生质子交换生成叔丁醇,溶液中的Cl-与交换产生的H+结合形成HCl。图像的整体变化:从左至右反映的是一个完整的化学反应过程,让学生产生连续的思维模式。
3.2 氯乙烯与氯化氢的加成反应机理的多信息势能面剖面图
氯乙烯与氯化氢的加成反应是烯烃加成反应的延伸和拓展,属于亲电加成反应[4],反应分步进行[如(2)所示]。
利用GaussView软件和PowerPoint对(2)所示反应机理进行可视化设计,便得到氯乙烯与氯化氢的加成反应机理的多信息势能面剖面图(如图3)。而且本文采用Gaussian03程序[5],在B3LYP/6-31G**水平上优化了HCl和C2H3Cl分子的结构,进一步通过自然键轨道(NBO)理论计算了HCl和C2H3Cl分子中每个原子的自然电荷(单位为e),所得数值在图3对应分子中的每个原子的下方给出。比如,图3所示HCl分子中H和Cl的电荷分别为0.28e和-0.28e。
氯乙烯与氯化氢的加成反应是学习过程中的一个难点,传统教学中,教师以文字叙述或板书的形式讲述其反应机理,学生难理解、难记忆、难应用。图3给出了氯乙烯与氯化氢的加成反应机理的多信息势能面剖面图,从图中可以清晰地看到反应发生的微观过程,氯原子的吸电子诱导效应和供电子的共轭效应的共同作用使得β碳原子上带有较多的负电荷,缺电子的亲电试剂HCl中的H+进攻CH2=CHCl中富电子的β碳原子形成过渡态1,过渡态1中的C=C键处于逐渐减弱,但还未断裂的状态,C-H键处于逐渐形成,但还未完全形成的状态。然后形成CH3-C+HCl中间体,生成的碳正离子去捕获Cl-,C-Cl键逐渐形成但还未完全形成的过渡态2,最后C-Cl键完全形成,生成产物1,1-二氯乙烷。该图将反应发生的微观过程、分子(乙烯、氯乙烯、1,1-二氯乙烷,碳正离子中间体,过渡态)的空间结构、反应过程中的能量变化、新旧化学键的变化展现得淋漓尽致。因此,只需在图3展示的基础上,稍加语言引导,学生便能轻松掌握该反应,突破学习难点。
3.3 溴乙烷的消去反应机理的多信息势能面剖面图
卤代烃是一类重要的烃的衍生物,是联系烃和烃的衍生物的重要物质,在高考中占据非常重要的地位。根据《中级有机化学――反应与机理》一书中对卤代烃消去反应机理的介绍可知,溴乙烷的消去反应属于E2消去反应[6],反应一步完成[如(3)所示]。
利用GaussView软件和PowerPoint对(3)所示反应机理进行可视化设计,便得到溴乙烷的消去反应机理的多信息势能面剖面图(如图4)。
关于溴乙烷的消去反应,传统教学中通常是呈现口头表述型、文字型或者符号型的反应机理知识,很难调动学生的学习热情。根据学习的金字塔理论,学生只采用听讲的方式进行学习,两周后的平均学习保持率只有5%,而采用视听结合的方式进行教学,两周后的平均学习保持率可达到20%[7]。江苏省扬州市邗江区公道中学的张强老师也在“学习金字塔理论下的高中信息技术教学改进”一文中提到[8]:要重视视听结合的教学方法,在课堂讲解的过程中加入一些图片或视频,不仅能够吸引学生的注意力,提高学生的学习兴趣,更能提高教学效率。因此采用多信息势能面剖面图(如图4)进行教学,不仅可以清晰地呈现出溴乙烷分子的-CH3中的一H与OH-中的O结合,C-H键与C-Br键同时逐渐断裂,但还未完全断裂,C=C键逐渐形成,但还未完全形成的过渡态结构,然后C-H键与C-Br键同时完全断裂,C=C键完全形成得到C2H4、H2O和Br-的过程,而且还可以提高学生的学习效率。
近年来,随着多媒体技术在教育领域应用的不断深入,各种电教媒体已不同程度地在教学过程中发挥着作用。目前,几乎所有的中学都已具备了进行多媒体教学的硬件条件,且中学教师都能够制作高效的课件。本文中所使用的多信息势能面剖面图的制作十分简单,只需要利用GaussView软件和PowerPoint最简单的功能就能完成。而且GaussView软件界面简单,操作简便快捷,安装简单,非常适合化学教学和科研工作[9]。因此,中学教师根据已经掌握的有机化学反应机理知识,就很容易将其反应机理通过多信息势能面剖面图在课堂上呈现,所以,该教学方法适合于中学有机化学反应机理的教学。
4 结论
学生在有机化学的学习中普遍存在的问题是理解的少,记忆的多,学习兴趣不高。通过对氯代叔丁烷的水解反应、氯乙烯与氯化氢的加成反应和溴乙烷的消去反应的反应机理进行可视化的设计,给出了具有3D分子结构和反应发生历程的多信息势能面剖面图。该图不仅制作简单,而且能够清晰地展现有机化合物分子的空间结构、反应的微观过程。对培养学生的视觉素养,激发学生的学习兴趣,突破学习的难点,提高学习的效率具有重要作用。对于改善传统教学中学生机械记忆学习,无法进行知识迁移的状况具有重要意义。
参考文献:
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文章编号:1005–6629(2013)9–0062–03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
2013年全国普通高等学校招生统一考试上海化学试卷,以有利于高等学校选拔合格的新生,有利于中学实施素质教育,有利于培养学生的创新精神和实践能力,促进中学化学教学改革为基本原则,在考查基础知识与基本技能的基础上,注重过程与分析,强调方法运用,力求体现考生化学思维能力、化学探究能力等思维品质[1,2]。
1 试卷结构总体保持稳定,设问方式有一定的变化
与2012年相比,2013年上海高考化学试卷结构总体保持稳定,但也有少量的变化。试卷仍然分11个大题,由于考纲中有机化学的比重由去年约占15%增加至18%,化学计算比重由约占15%减少至12%,因此今年有机化学大题的分值从20分增加为22分,计算题分值由16分减少为14分,难度也有一定程度的降低。试卷总题量也有略微的减少,由60题减少为57题。除计算题外,非选择题的每个小题的分值由相对固定的2分一题变为每题1~5分不等。由于各个小题分值的调整,相应试题的设问方式,也从以往的以填空形式为主,逐渐增加一定的简答和设计,对考生的应答方式提出了更高的要求。
2 2013年上海高考化学试题的特点
2013年上海高考化学试题以大量与生产生活相关的较新颖材料为背景,注重基础知识考查的同时,重点考查信息处理能力、知识迁移能力和探究能力。
2.1 选材关注化学的实用性
试题背景保持以往上海化学卷的特点,选材注重社会热点,重视联系生活实际,让考生感受到化学就在生活中,就在自己的身边。例如地沟油与矿物油的鉴别方法,超临界水的性质,糕点包装中的脱氧剂,在国防工业有非常重要应用的金属铝,工业制备溴,高技术产业的重要原料镍的提纯,可用作阻燃剂、制冷剂溴化钙的制备,烟气脱硫的方案设计,祛痰药沐舒坦的合成,有关工业制备小苏打的计算等等。这些试题的背景取材旨在引导考生关注化学与生活、生产、科技的联系,认识化学在解决人类社会发展过程中遇到的问题、如何让生活更美好等方面所发挥的作用,传播化学学科的正能量,体现二期课改的教育理念,树立正确的情感态度价值观。
2.2 注重基础知识考查
试题所涉及的原理都是考生熟悉的,所考查的知识仍然是中学化学的主干知识,如氧化还原反应、化学平衡移动原理、化学反应热效应、电离平衡、元素周期律等。试题的内容包括基本概念和基本理论、元素及其化合物、有机化学、化学实验、化学计算以及实验探究等。试题考查的基础知识主要包括:质量数、相对原子质量等概念的理解;索尔维制碱法和侯德榜制碱法的特点;实验室制备乙酸乙酯和乙酸丁酯的操作过程;有机化合物的命名;阿伏加德罗常数;电子云的伸展方向和电子的运动状态;卤素的有关性质;化学平衡的应用等。
2.3 立足于能力考查
试题在考查基础知识与基本技能的同时,重视对考生思维能力的考查,着重考查考生的观察、分析、比较、推理、演绎、归纳、发散和迁移应用等思维能力。对更高层次的探究能力的考查,仍然以能制定或选择解决问题的方案以及对探究过程或结果作出评价等方面为主。
2.3.1 信息处理能力
对信息的处理能力是指能够判断何时需要信息,并且懂得如何去获取信息,如何去评价和有效地利用所需的信息。2013年高考试题信息量较往年有所增加,要求考生对文字、图、表等情景资料中的各种信息进行甄别、筛选、分析、综合、抽象、概括和表达。
如第1题,通过题干信息地沟油是加工过的餐饮废弃油可知地沟油的主要成分是油脂,因此区分地沟油与矿物油(汽油、煤油、柴油等)的方法是可分别加入足量氢氧化钠溶液共热,不分层的是地沟油。
如第5题,通过题干信息“超临界水具有很强的溶解有机物的能力,并含有较多的H+和OH-”等信息可推导出超临界水显中性,但pH小于7,表现出极性溶剂的特性。
如第9题,由“将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中,然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固”可知该反应是吸热反应,因此热能转化为产物内部的能量,反应物的总能量低于生成物的总能量。
如第20题,“某恒温密闭容器中,可逆反应
A(s) B+C(g)-Q达到平衡。缩小容器体积,重新达到平衡时,C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。”由于B的状态未知,因此考生需要先由“C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等判断”来判断B的状态可能为固态、液态或气态,然后才能分析平衡的移动方向。
2.3.2 知识迁移应用能力
知识迁移应用能力的试题主要考查考生能否灵活应用所学基础知识和思想方法解决相关实际问题,能够体现考生的内在潜质,可达到考查考生综合素质的目的。知识迁移应用,不仅包括对已掌握知识的迁移应用,还应能够结合题干信息所给的新的知识进行综合分析应用。
如第七大题,以实验室用工业大理石(含有少量A13+、Fe3+等杂质)制备溴化钙的主要流程为背景,考查实验的有关知识。要求考生通过所掌握的有关粗盐提纯的整个过程和除杂的核心思想,迁移应用于解析该题。由于要制得的产物为溴化钙,要除去A13+、Fe3+,步骤Ⅱ加入的试剂应为氢氧化钙,且氢氧化钙必须过量,而不能加入氢氧化钠等其他碱;同理,要除去加入的过量氢氧化钙,应加入过量氢溴酸,而不能加入盐酸或硫酸等其他酸;最后通过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤等操作,可得到较纯的产物。
如第25题,要推导钙长石的化学式,可通过题干“长石是铝硅酸盐,不同类长石其氧原子的物质的量分数相同,钠长石化学式为NaAlSi3O8”等信息进行分析和推理,由于O原子个数为8,而原子总数为13,因此Ca、Al、Si的原子总数为5,结合电荷守恒,能比较容易推导出钙长石的化学式是CaAl2Si2O8。
如第九大题,引入Diels-Alder反应的概念,再加以举例说明,要求考生临场学习新知识,通过结合已掌握的有机化学相关知识,分析、判断和推理反应类型及物质的结构简式。
2.3.3 探究能力
为了体现二期课改的教学理念,今年的试题继续加强过程与方法、体验与探究的考查,展现考生的思维品质。全卷中不仅有针对单个科学探究能力组成要素进行考查的试题,也有综合考查考生探究能力的试题,期望通过此类试题能对中学化学教学有一个积极的引导作用,有利于中学实施素质教育。
如第21题,通过这样一个实验过程“一定条件下,将0.1 L CO、0.2 L CO2、0.1 L NO、0.2 L NO2和0.2 L NH3混合,然后通过分别盛有足量蒸馏水、饱和碳酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液的三个洗气瓶(洗气瓶排列顺序不确定)”来探究尾气的成分及与洗气瓶排列顺序的关系。
如第六大题,通过提纯羰基镍的两个热化学方程式,根据反应物、生成物的状态和反应的热效应,要求考生推测和概括羰基法提纯粗镍的操作过程。
如第题的第42、43题,以工业烟气脱硫为背景,通过对石灰-石膏法和碱法的相关反应和流程的阅读分析,要求考生对比两种吸收方法的工艺和价格,分析、评价这两种方法的优缺点,同时要求在两种吸收方法的基础上,设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案。
3 2014年上海高考化学教学和复习建议
总体而言,今年的高考试题各个板块的考查方式与往年相比有不少变化,如氧化还原、化学反应速率和化学平衡以及实验题等,更关注化学原理在生产生活中的应用,注重考查考生的表达、评价能力,对考生的应答方式和能力要求较往年更高。根据试卷的特点和变化趋势以及考生的答题情况,教学和复习时可关注以下几个方面:
3.1 夯实“双基”
“双基”是考生能力提高的基础,是进行素质教育,提高考生综合素质的基础,也是每年高考化学试题考查的重点。只有掌握扎实的基础知识和基本技能,才能更加自如地运用知识,运用基本原理和方法解决实际问题和探究问题。通过分析今年高考试题考试情况,发现考生在有关质量数、元素的相对原子质量、同位素、阿伏加德罗常数、电子云的伸展方向等有关知识还需加强。
3.2 重视有机化学的复习
由于考生学习有机化学的时间较短,而历年来有机化学总是考生薄弱的环节,复习和备考时应关注以下几个方面:(1)不仅要理解同系物、同分异构体等基本概念,同时还应加强对在一定限制条件下的碳链异构、位置异构、官能团异构的同分异构体结构简式的书写。(2)加强对重要有机反应类型的理解和掌握,如取代、加成、消去、酯化、氧化、还原、加聚、缩聚等常见反应类型。(3)熟练掌握几个不同单体生成某一聚合物的书写,特别要注意二烯烃的1,2-加成和1,4-加成。(4)要注意规范书写有机反应方程式,注意有机物结构简式及各原子的连接次序和方式、反应条件、氢、碳原子个数等细节。(5)以某化合物为原料合成目标产物的合成路线设计。(6)对有机框图的合成路线中各种物质的推断,结合分子式和结构简式的变化逆向或正向推导,注意分析合成路线中各反应先后顺序以及采取该反应顺序的原因,了解保护基的作用等。
3.3 注重能力的培养
高考信息题往往给出的信息不止一条,可能是比较明确的显性信息,也可能是需要深入挖掘和转换的隐含信息,所需的信息可能出现在总题干,也可能在具体的小题中,因此考生必须对众多信息进行筛选和分析,同时要注意联系试题前后,很多考生往往在回答较后面的小题时会忽视主题干的信息。另外,有些信息需要考生在阅读全题和应答过程中自己去发现和掌握。教师可将了解和掌握的化学学科发展动态和社会热点问题,与教学内容有机结合,使学生熟悉化学学科在生产、生活中的具体应用事例,引导学生多阅读、了解新知识,培养学生的学习能力,优化学生的学习品质。
在考生具有扎实的基础知识、基本技能和较强的分析、综合能力的基础上,提高考生的评价能力。要引导考生认真对待课本中出现的实验,深刻理解实验的原理,熟练掌握实验操作。要鼓励学生积极地进行主动的思考,重视归纳与概括、分析与解释、反思与评价。在探究性实验中,结合教师的演示实验或验证性实验,将实验技能的培养与训练,置于具体的实验探究活动中,使二者有机地结合起来。在实验中培养质疑能力和批判能力,使学生不仅能为解决某一问题而提出解决问题的方案,而且能对过程或结果进行客观的分析和评价。
【中图分类号】G633.8
一、什么是化学
很多学生学了很多年的化学确还没有真正的了解到到底什么是化学,他们一谈到化学无非就是原子、分子、离子、元素周期表、化学方程式等等。其实化学从深沉一点思考无非就是变化二字,化学就是用地球上已有的且数量较多的物质通过各种化学变化产生出地球上数量较少的或者是暂时还没有发现但是能够提高人们生活水平的物质。我们所学习的化学知识就是化学变化的过程中所要满足的条件和一些守恒的原理。我们在拥有了化学知识和化学原理的时候我们就必须把它应用到自己的生活中去,实现这些知识所具有的价值。
二、化学在生活中的应用
化学在生活中的应用多如牛毛,可以说我们生活在一个化学的世界。当我们学过酸类物质可以和碳酸化合物发生反应时,我们就不会再为热水壶或者热水器低下的那一层白色的垢物而感到烦恼了,用日常生活中用的醋酸就可以很好的解决。当我们学过化学之后就不要再为蒸馒头时加入小苏打粉而感到奇怪了,因为小苏打的成分就是碳酸氢钠,碳酸氢钠在加热的时候会分解成水和二氧化碳,二氧化碳气体能够使馒头膨胀,所以蒸出的馒头又软又甜。还有我们如果散步最好选择是在傍晚的林荫道下而不是在清晨的林荫道下,虽然这被归纳为生物学科的范畴,但是生物学科只有应用化学的知识才能够得到很好的解释,这体现了化学为其他的学科发展提供了发展。上面所举用的例子只是生活中很少很少的一部分,很多学生有时感叹化学中有时候出题太怪,其实这些所谓的“怪题”都是来源于生活中,在生活中很好的应用化学也是一种去学习化学知识很好的方法。
三、化学在医学上的应用
提到化学就不得不提它在医学上所起到的贡献。在化学不发达的年代,很多疾病对人类造成了不可估量的灾害。在近代,有机化学迅速的发展为这些珍贵的药物进行批量的生产提供了可能。有机化学首先是对这些药物的成分进行分析从而得到这些药物所具有的所有的成分,再通过实验来分析这些成分的有效部分和这些有效部分的化学结构。当知道了有效成分的化学结构后就可以通过化学反应来生产出具有同等效果的药物,从而大大降低了这些药物的价格使平常的人们也能够用得起这些药品。更重要的是近代科技的发展使得一些疾病通过预测的结果来分析出治疗疾病的药物的分子结构,通过化学反应来制造出这一些医疗领域从不具有的新的药品。这不得不说是医学领域里面的惊天变化。化学也可以应用到日常生活中的一些小的疾病。化学为医疗领域做出的这些重大的贡献保证了人类的身体健康,让人们能够安居乐业不再害怕一般的疾病。
四、化学在农业上的应用
毫不夸张的可以说化学的发展为人类的生存和发展提供了物质保障,想想过去没有化肥和农药的时代,农民只有通过人畜的粪便和焚烧树木枯草作为肥料,这种耕种方式的收成当然是及其低下的,可以假象一下这种耕种方式如何来养活如今地球上这个数量及其庞大的人类。化肥的使用使农作物的产量得到了极大的提高,农药的使用保障了农作物的良好生长。可是现在的人们却对这种使用化肥和农药的农产品产生了抵触的心理,他们都向往着那些不使用这些化学产品的农产品。他们认为化肥的使用改变了土地原有的成分,这些观点是正确又可以理解的。但是造成这一切的原因是因为人们为了增加农场品的产量过度的使用这些化学产品,过度的依赖这些化学产品。这些生产化学产品的厂家也不愿意花费钱财提高和更新这些农场品。因为害虫对一种药物产生抗体时农民就使用更多的药物,害虫的抗性就越强从而就形成了恶性循环。所以我们在使用这些化学产品时应该正确有度的使用,不能够只看到眼前的利益,要有长远的发展眼观。即使这样,化学产品对人类作出的贡献依旧不可磨灭,只是我们在使用这些化学产品时一定要进行深深的思考。
五、憧憬将来化学为人类带来的变化
人类现在最担心的是能源能的问题,如果将来的石油、天然气等等这些能源都用完了的时候人类又应该何去何从,我们是否能够通过化学来生产出大量的新能源。我们都憧憬着将来这一天的到来。化学是否能够合成新的材料来改善人类的生存条件和合成出一些现在还不能够治疗的疾病的药物。化学是否能够解决现在一些化学产品对现在自然造成的这些问题。这一切我们都积极的憧憬着,我们都应该保持着乐观的心态扎扎实实的去学习化学已有的知识和大胆的去运用和创新。我们相信我们现在所想象的这一切都会变成现实。
一、强调学习方法,建立化学思维
无机化学是我校药学专业的第一门重要专业基础课,课程的学习具有“承前启后”的特点,有帮助学生巩固专业学习思想的重要作用。但是由于中学化学教学内容本身的问题或中学生认知水平的原因,学生在进入大学时有些化学问题还比较模糊,对于大学的授课方式和学习方法还很不适应,这样势必影响大一无机化学教学的质量,更有可能影响学生们今后对有机化学、分析化学、物理化学等相关化学课程的学习。从学生自身的发展来看,大学生们已初步形成了自身的兴趣、爱好和特长,且已具有一定的概括能力,但大部分人抽象思维困难,学的较死,难于举一反三,不会灵活应用所学知识。在学习方法上,往往习惯于死记硬背,缺少对知识的理解记忆和独立思考。因此在大一无机化学教学中,教师必须付出更多努力,在中学化学的基础上对学生进行专业思想教育。结合化学发展史介绍化学对人类生存及人类文明的影响,并结合当今的社会热点问题的讲解,让学生认识到化学与人类、社会、科学、技术等的密切联系以及化学的重要应用,从强调无机化学的学习方法出发,激发学生的学习兴趣,培养和提高学生独立获取知识及分析和解决问题的能力,培养创新精神,使学生在知识、技能、态度和学习方法方面得到全面提高。
二、突出重点,及时总结教学规律
无机化学的研究范围极其广泛,因而内容庞杂、分散,特别是元素化学部分,缺乏系统性。在教学中要突出重点、寻找规律,及时总结教学内容。例如,酸碱平衡、沉淀―溶解平衡、氧化还原平衡、配位平衡等均属于化学平衡,这样化学平衡就是重点讲解内容,从平衡的基本特征到标准平衡常数的表达、应用和化学平衡的移动,多举例、多练习,使学生较好地掌握课程内容,能够举一反三,为后续课程的学习打下良好基础。
在无机化学各论部分教学中,各章内容之间的关系不大,但都离不开元素周期表。因此,在教学时要紧密联系元素周期表,强调同族元素的共性和特性,抓住同周期、同主族元素的单质和化合物性质递变规律,及时总结规律。如碱金属和碱土金属氢氧化物酸碱性递变规律、碳酸盐热稳定性等。还要坚持运用基础理论贯穿到元素学习之中,使元素部分的学习变得不必死记硬背其性质。根据具体章节内容,教师还可讲授一些无机化学在现代科学中的发展和化学在生活中应用的例子,它不仅扩大了学生视野,而且对增强学生学习兴趣也非常必要,从而使学生可以比较容易地掌握教学内容。
三、联系实际应用,丰富课堂内容
无机化学在18世纪后半叶到19世纪初期就形成了一门独立的化学分支学科,历史悠久。教师在教学过程中可以相应地引入一些科学家小传、化学重要发现的介绍,来丰富课堂内容。如杂化轨道理论的奠基人――鲍林等,我国著名无机化学家和教育家戴安邦在无机化学和配位化学研究方面的贡献等。
教师在授课时,应紧密联系实际,恰当反映化学在医学、药学、能源、信息、材料等方面的作用。如介绍元素的自然资源时,让学生了解我国的丰富稀土资源和稀土功能材料;讲解配位化合物时,以抗癌药物顺铂的发现历程为起点,介绍人体微量元素与健康,结合大环类配合物(如叶琳环等),介绍Fe、Mg等金属离子在生物酶大分子中的作用等。实践证明,这样有利于激发学生学习化学的兴趣和求知欲,加深其对无机化合物相关性质和化学一些基本原理的理解,使无机化学课程更好地为学习后续化学课程打下基础。
教学中还要及时更新内容,跟上时代。将无机化学的前沿领域知识如纳米技术、水热合成法等渗入到基础教学之中,调动学生学习兴趣;在讲授过渡金属元素时,对磁性纳米粒子的研究进展进行介绍,并展示我们在某些药物为配体与过渡金属形成配合物的设计合成及性质研究进展,增强学生献身科学事业的主观能动性。
四、加强与后续化学课程的联系和交叉
无机化学是药学专业学生一年级的专业基础课程,也是后续专业基础课程的基础,它的教学内容直接影响到有机化学、分析化学、物理化学三大基础化学课程的教学效果。在无机化学教学中面对课时减少的情况,首先应认真选取教学内容,舍去一些次要的内容,提炼每章重点,对重要的内容进行精讲。无机化学化学原理部分包括化学热力学、化学动力学和四大平衡、原子结构、分子结构等,我们首先把与中学教学重复的部分删除,精简了化学热力学和化学动力学这两部分内容,这些内容相对独立,而且在以后的物理化学课程中还会学到。各种酸碱理论要清晰介绍,尤其是酸碱质子理论,是后续分析化学课程中酸碱滴定的基础;在分子结构部分,加强杂化轨道理论和分子轨道理论的内容,此部分与有机化学课程理论相关,而且也是学习元素知识的理论基础。
五、多媒体课件与板书相结合,提高教学效率
近年来,随着高等教育改革的不断深入,在教学中引进多媒体技术是一种全新的教学方法,它可以有效提高课堂教学效率。在无机化学教学上,除了教学内容和教学方法上的调整,教学手段也在不断更新,课堂教学采用多媒体CAI课件,教师在传统教学方法的基础上,可以通过电脑,将文字、图片、影像、声音和动画等有机结合,应用于课堂教学,使得每次授课的信息量更加丰富,进一步提高教学效率,实现教育效果最优化,具有以下价值:
一是增强直观性、生动性,激发学生的求知欲,提高学生的学习兴趣。如轨道杂化理论,通过动画的形式使抽象枯燥的理论变得形象生动,使教学内容丰富多彩,开阔了学生的视野,充分调动了学生的注意力。并且在多媒体课件中,引入了科学家小传,学生听后改善了课堂气氛,收到了较好的课堂效果。
二是有利于突出重点、难点,提高教学效率。多媒体能达到化繁为简、化难为易、化抽象为具体、化艰涩为通俗的效果,彻底解决教材重点、难点的学习困难问题。在元素部分教学中,讲述的内容多而课时少,网络与多媒体提供丰富的素材资源,给我们的教学带来了极大的便利,传授的信息量大,节约了板书的时间。配以各种模型、实物照片和动画,图文并茂,动静结合,尤其是能生动地反映微观结构的图像,如涉及原子轨道、杂化轨道和分子的空间结构等,可以通过Flas的形式展示各种轨道的形状以及成键方式,将微观、抽象的行为形象化,有利于学生对知识的学习和掌握。
三是有利于提高教学质量,实现素质教育。解决了教学时数少与教学信息量不断加大的矛盾,有利于培养适应21世纪的新型人才。
四是有利于发挥学生潜能。使学生积极主动地认真听讲,课堂气氛活跃,激励他们以积极的态度去学习、去探索,有利于学生对新知识的获取和理解,从而得到更好的学习效果,使学习成绩显著提高。
五是适合大班教学。
六是具有可重复性。目前,知识更新日新月异,我们编制的教学课件,可以在网上阅览,能随时修改更新,不需要专门的软件编程工程师,特别适合广大高等院校的教师、学生应用,还能实现资源共享。
此外,为了提高学生在课堂中的参与程度,在一些讲解中适当的进行一些提问,带动学生的思维。针对学生为大一新生乐于解习题的特点,在一些知识点选取一定的填空体和选择题,让学生即学即用,提高他们的学习兴趣。
材料学包罗万象,是国内外各行各业发展都离不开的一门基础而重要的学科。目前据相关专家分析,我国在材料成型设计方面的人才缺口在20万~30万之间,并且呈逐年递增趋势,材料科学与工程专业的毕业生已经成了“抢手货”。目前我国整个材料行业都缺少高精尖人才,人才缺失问题已经成了众多企业发展的桎梏。
材料行业对人才的需求是如此的迫切,那么也可以想象材料学的就业趋势非常好,想要进入材料行业的学生也很多,那什么性格的人适合进入材料学院呢?笔者列出了如下的性格需求度表格,同学们不妨参考一下。
概述:材料学究竟是什么
材料学是一门跨学科的科学,涵盖的范围很广,子学科多。所以想要回答“材料学究竟学什么”这一问题很难。总的来说,材料学就是研究材料结构、性质和性能,以制造出更好的材料或更好地使用材料的学科。
材料学具体分为三个大类:金属材料、无机非金属材料和高分子材料。因此,大部分高校会开设材料科学与工程专业,专业下又分出几个方向,针对性地学习这三大类的知识,并且它还与其他一些工程科学相重叠,因此在各大院校,材料科学与工程都有若干分支。
从这三大类可以看出,材料学是典型的工科专业,课程安排和其他工科专业大同小异。大学一、二年级会安排基础科目的学习,如高等数学、线性代数、概率统计与随机过程、大学英语、C语言、大学物理、机械制图、电子电工学这样与材料生产设备相关的课程:到了大三大四,则会偏重专业课,比如材料物理、物理化学、有机化学、材料力学等,都是必须要学习的。
材料学由于应用广泛。在众多领域都有很大的发展空间。学生毕业后可在航空航天、冶金、机械、汽车、电子、信息、交通、化工和建筑等工业企业以及相关科研单位工作。学校不同,学科方向不同,就业的去向也不一样,比如以研究钢铁为主的材料专业。学生毕业后大部分去的都是加工为主的企业,比如钢铁厂、汽车厂。
总体而言,材料学是比较基础的学科,光是大学四年学不到特别专业的知识。所以很多同学会选择考研深造,这个时候,不妨选择一个前沿的并且热门的方向,比如先进陶瓷、复合材料、纳米材料、生物材料等。
核心专业:高分子材料科学与工程
从本世纪中叶。高分子材料逐渐登上了材料王国中的宝座。据2011年的最新统计,我国高分子材料的体积产量已经超过其他各类材料,塑料的体积产量已经超过钢铁体积产量,合成纤维的生产也超过全部有色金属的总产量,这说明我国已经跨进了高分子材料时代。
高分子材料科学与工程的建立可以说只有二三十年的历史。从“高分子”三个字,就知道这个专业需要用到化学方面的很多知识,在大多数院校中,都开设了无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学等,而且根据各个学校的侧重点不一样,有机化学、量子化学、结晶化学和热力学、固体物理学、结晶学、统计物理学、聚合物流变学、高分子材料学、塑料成型工艺学、机械制造基础、模具材料及制造等课程也都是需要学习的专业基础课程。为了理解高分子材料中的许多物理现象。系统学习高分子物理学也是十分重要的。如果你只希望念完本科就毕业工作,高分子材料专业是个很不错的专业,因为它的就业市场很大。
新兴专业:生物功能材料
国家将生命科学和新材料科学列为21世纪重点发展的领域,而生物材料学作为一门只有十年历史的新专业、站在生命科学和材料科学前沿的交叉学科,更是优先发展的重点。
生物功能材料专业是培养具有材料科学与工程、生物学和医学等领域的相关知识,掌握生物材料的基础和专业知识,能在生物材料的制备、改性、加工成型及应用等领域从事基础研究、应用研究和技术开发等的综合型高级技术人才。
不过很多人会纳闷,生物材料到底拿来做什么呢?作用到底体现在哪里呢?答案很简单—它们最常出现在牙科和整形外科。假牙、补牙材料、人造骨、人造关节都是生物材料的一种。例如为防止骨折,关节等部位要承担体重的3—6倍的重量,而且一年要承受近200万次重复荷重,因此要求人造的关节材料有优良的对生物适应性、疲劳强度和耐磨性等。
本专业毕业生的就业、继续升学和出国深造的前景广阔。可从事与生物材料、医药等领域相关的管理、产品研究开发、市场销售、贸易等方面的工作。
院校推荐
到目前为止,我国设有材料类专业的高校有400多所,这400多所院校有自己的特色,因此,这些院校在学生的培养上也会有自己的特色。
比如,清华大学材料科学与工程专业注重学生的基础,下设了五个方向:材料物理与化学、金属材料、无机非金属材料、复合材料和电子材料。不过在本科阶段,五个方向的课程都大致相同。
北京科技大学的材料科学与工程专业是该校最强势的学科,偏重钢铁材料研究,软硬件设备足以让冶金专业以外的学生眼红。学校名师荟萃,科研实力强,本科生在校学习期间都可跟老师进实验室做科研。
哈尔滨工业大学的材料学院则始终围绕“高端”两字,紧密围绕国防尖端技术发展需要的新型材料、新型材料的精密和特种加工技术设置课程与内容。