李邦玉
(苏州市职业大学 教育与人文学院,江苏 苏州 215104)
以往,“有机化学”理论课上完一章节后,布置一些课后题目作为作业。现在,尝试改变此作业方式,选择简单的课后作业作为课堂练习使用,课后作业采取综合形式。根据大多数学生今后的工作任务(即各种食品、药品、化妆品及消费品检测标准解读)设计作业。一年级学生对未来职业认识模糊但有期待,通过职业检测标准的解读,初步认识未来的职业内容,把当前的基础化学学习和未来的职业联系起来,体现“食品营养与检测专业”的基础课对完成食品营养与检测专业培养目标发挥的作用,激发学生的学习意识,提高重视程度和积极性。具体的改革思路为:①综合性。即作业内容比较广泛,既有课本上的内容又有课外知识;既有本专业内容,又涉及许多相关课程;既训练有机化学知识又有实验技能考核;既有职业技能训练,又有语言表达和材料的逻辑组织能力等通用素质能力培养。②系统性。作业围绕有机化学及实验的基本知识与技能这一中心展开设计,题目有内在的逻辑联系。③可操作性。让基础好的学生有动力去做,做得更好,让基础差的学生也可以基本完成,并且意识到必须得想方设法去解决。成绩按优、良、合格和不合格划分等级,作业成绩在期末总评中占20%权重。
结合食品、药品、化妆品及消费品检测行业的核心内容—各类检测标准,设计具有实战意义的综合性题目。选取企业使用的标准:“中华人民共和国出入境检验检疫行业标准 SN/T2933—2011化妆品中三氯甲烷、苯、四氯化碳、三氯硝基甲烷、硝基苯和二氯甲苯的检测方法”[3]进行题目设计并进行解读。
从市场上选择一种化妆品,查阅资料,整理出包括如下内容的讲义:①产品的用途;②产品的通用配方;③产品的生产工艺与流程图。通过生产工艺解读,把化学和化工生产联系起来,把基础有机化学和实用的精细化学品化学、食品化学联系起来,把检测活动和生产活动结合起来,为学生毕业后走上工作岗位打下基础。
如标准中的三氯甲烷、苯等有机物解读。包括:①书写有机物中文名称,英文名称,用化学软件画出其结构式。强调要以点带面地学习一些有机化学专业英语,把普通英语学习和专业英语学习结合起来。同时学会一种有机化学常用化学软件,如chemoffice系列软件,能用化学软件书写分子式,画结构式和立体模型,把计算机基础学习本领应用到有机化学的学习中来。②对该有机物进行分类,指出有机物上的官能团是什么,用方程式表示其常用的合成方法。学生得主动查找复习课本或参考书上的相关物质分类、命名等内容,用有机化学课本上学到的理论知识解读工作中遇到的有机物质,让学生认识到学习和掌握基本的有机化学知识还是有用武之地的。③查找并整理该有机物的安全技术说明书。尽管课本上是没有提及,但是物质的安全技术说明书非常重要,内容非常丰富,实际工作中是非常有用的,研读下来学生的收获将非常大。
本专业的检测知识技能训练,主要安排在后续的分析化学、食品理化检验等课程中。但是知识技能的训练是循序渐进的过程,有些内容在专业基础课上可以进行初步训练。根据有机化学及实验的内容,设计以下的系列训练内容。
1) 检测前处理解读。前处理是检测的第一步,主要涉及基本物理和化学实验,它们非常适合在基础化学实验课中进行训练,所以是教学重点。
2) 画出样品处理流程图。把文字转化成图表,处理步骤一目了然。只要能完整画出正确步骤图,说明学生已经正确理解了标准上描述前处理这段语言了,接下来就能够设计实验并予以实施了。
3) 回答实验中的一些细节问题,考察学生的知识点。
①实验中称量工具的使用问题,不同精密度要求使用不同的称量工具。
②实验中量器的使用问题,不同精密度要求使用不同的量具。
③实验仪器解读,比如微波消解仪的工作原理、用途和使用方法等。尽管有些实验仪器课堂上没有使用过,但是企业却普遍在使用着,因而要求学生通过网络等资料学习关键仪器的相关知识很有必要。
④实验基本操作解读,如什么是萃取,如何进行萃取?巩固课堂学到的基本单元操作知识和技能。
4) 实验中溶液的配制。溶液配制是最基本的实验技能,已经在基础化学实验中训练过。结合标准,在作业中可以设计如下系列小问题。
①100 mL的10 mg/mL标准品的甲醇储备溶液的配制,写出计算过程,配制步骤。溶液的配制在无机化学实验中已经学过,无机化学习惯于配水溶液,有机化学要求配各种有机溶液,熟悉有机物在有机溶剂中的溶解情况。
②梯度溶液的配制,如设计并计算、填写表格(见表1)。要求学生会进行稀释问题计算,包括各种浓度单位换算,熟练溶液的配制方法。
③写出实验中涉及的化学反应方程式。要知道在前处理过程中发生了什么反应,并能用化学语言(化学方程式)准确表述出来。
表1 溶液浓度的配制
本标准中要求能读懂仪器检测的结果,就像医生要能释读仪器拍出来的病员的影像一样。这是非常重要的本领,除了需要书本知识还必须积累经验。比如根据本标准可以设计如下问题:
①请回答质谱仪是如何获得物质质谱资料的?(质谱分析是本专业后续的仪器分析课程要讲解的内容,要求学生根据需要自学未知的内容,以后学习和工作中会遇到许多没有学过的东西,怎么办?只能通过自学获得。)
②试解析三氯甲烷等标准品质谱图。(不同物质的质谱图是不同的,就像人的指纹一样,质谱图就是物质的一种指纹,要让学生尽量运用自学的知识分析图像上的图形、数据。能分析出多少是多少,不作过高要求。)
有机化学及实验综合作业最后形式是数十页的纸质稿,部分优秀的学生作业可制作成PPT幻灯片,让学生在课堂上展示讲解。这样,既使优秀学生得到了褒奖和鼓励,又使其他学生有所收获。用这种方式复习巩固了课程基本知识和技能,扩展了知识面,锻炼了学生自主学习的能力,掌握了检测标准解读的方法,为今后的工作做好了准备。
[1]高职高专化学教材编写组.有机化学 [M].2版.北京:高等教育出版社,2014.
[2]高职高专化学教材编写组.有机化学实验 [M]. 2版.北京:高等教育出版社,2014.