時(shí)間：2023-03-23 15:13:42
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>> 催化劑可實(shí)現(xiàn)冷核聚變？ “氧核冷裂變”或可改變世界的新能源技術(shù)革命 巖性油氣藏成藏形成機(jī)理 油氣藏的形成與甲烷、水合甲烷關(guān)系的分析和認(rèn)識(shí) 連續(xù)型油氣藏形成條件與分布特征 冷核聚變實(shí)用化:大突破還是大騙局 原位油氣藏特征、形成機(jī)制及其資源潛力 地質(zhì)構(gòu)造對(duì)油氣藏形成的影響 鄂爾多斯油氣藏形成情況分析 巖性油氣藏形成原因分析 興隆臺(tái)潛山油氣藏鉆井技術(shù)與方法 油氣藏裂縫識(shí)別與研究方法 斜坡帶隱蔽油氣藏勘探與實(shí)踐 核聚變 天然氣水合物羽狀流油氣藏?cái)?shù)值模擬研究 非常規(guī)油氣藏形成機(jī)理及開發(fā)關(guān)鍵技術(shù) 共生礦品位指標(biāo)的聯(lián)合優(yōu)化 致密砂巖油氣藏開發(fā)技術(shù) 青海油田低滲油氣藏縫網(wǎng)壓裂技術(shù)探索與研究 車排子區(qū)塊石炭系油氣藏地質(zhì)技術(shù)研究與展望 常見問題解答 當(dāng)前所在位置：l.
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作者簡(jiǎn)介:許馭,中國(guó)原國(guó)防科工委新能源試驗(yàn)開發(fā)基地科研副總工程師,研究方向:“共生礦的形成機(jī)理與生命起源”等自然科學(xué)整體化原始創(chuàng)新探索。
附錄:
國(guó)內(nèi)外多學(xué)科專家高度評(píng)價(jià)許馭科研組的原創(chuàng)科研成果
肯定許馭原創(chuàng)的多學(xué)科匯聚理論創(chuàng)新成果不是他個(gè)人的事,而是國(guó)家大事,目的是宣傳新能源技術(shù)革命起源于中國(guó)的真實(shí)性,以及美國(guó)后來居上、中國(guó)沒有重視的緊迫性。
2009年10月31日,北京相對(duì)論研究聯(lián)誼會(huì)、美國(guó)《格物》雜志編輯部聯(lián)合在北京召開第99屆盧鶴紱學(xué)術(shù)論壇,邀請(qǐng)?jiān)瓏?guó)防科工委新能源基地副總工、上海恒變新能源研究所所長(zhǎng)許馭總工做《低能、中能與高能超分子微腔光子學(xué)》主題報(bào)告。此次評(píng)議會(huì)上,以及會(huì)前會(huì)后,國(guó)內(nèi)外多學(xué)科專家高度評(píng)價(jià)許馭的《低能、中能與高能超分子微腔光子學(xué)》原創(chuàng)科研成果。
中國(guó)氣象科學(xué)研究院著名學(xué)者任振球教授評(píng)介:“科學(xué)界主流學(xué)派不相信水基燃料(水變油)的真實(shí)性,主要原因是理論上講不通;現(xiàn)在這個(gè)重大理論難題被原國(guó)防科工委新能源基地許馭總工創(chuàng)立的《高能超分子微腔光子學(xué)》基本解決了。許馭教授長(zhǎng)期刻苦從事的叫做‘自然科學(xué)整體化原創(chuàng)研究’,他以強(qiáng)大的科技資訊全面綜合能力,幾乎把所有的交叉學(xué)科、前沿學(xué)科都統(tǒng)起來了,就是把宇觀、宏觀、微觀都統(tǒng)一起來了。”“許馭教授歷經(jīng)18年的艱辛探索研究,在王洪成的技術(shù)情報(bào)啟發(fā)下,破解了地球與土衛(wèi)六油氣藏的真實(shí)形成過程,創(chuàng)立了“古海洋水中鏈?zhǔn)健鹾死淞炎儭纬纱笮陀蜌獠毓采V”理論,實(shí)現(xiàn)了“氧核冷裂變”原始創(chuàng)新理論的整體性重大突破。從宏觀到微觀,許馭已經(jīng)打破了多學(xué)科交叉研究的學(xué)術(shù)障礙,將天、地、礦、生、數(shù)、理、化、醫(yī)有關(guān)多學(xué)科前沿知識(shí)與實(shí)驗(yàn)成果連成一體,做到了融會(huì)貫通。一旦獲得支持,許馭此項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)的整體性基礎(chǔ)理論原創(chuàng)成果,必將引發(fā)一系列新科技革命、新產(chǎn)業(yè)革命,其引發(fā)的新科技革命和世界經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的革命性意義必將載入科學(xué)史冊(cè)。”
北京航空航天大學(xué)的高歌教授認(rèn)為:許馭總工原創(chuàng)的“氧核冷裂變”基礎(chǔ)研究不但有廣度,而且有深度;從宏觀到微觀已經(jīng)連成一條線,做到了融會(huì)貫通;這項(xiàng)重大原始創(chuàng)新理論的方向是正確的,其會(huì)聚技術(shù)的工藝是新型的。清華大學(xué)校友、旅美學(xué)者王懷安教授認(rèn)為:許馭提出的“氧核冷裂變”原始創(chuàng)新理論的整體性重大突破以及與“氧核冷裂變”有關(guān)的十大新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),應(yīng)該列為比美國(guó)“曼哈頓計(jì)劃”更重大的超“曼哈頓計(jì)劃”。北京大學(xué)楮德螢教授等認(rèn)為:肯定宣傳許馭原創(chuàng)的多學(xué)科匯聚理論成果不是他個(gè)人的事,而是強(qiáng)調(diào)、宣傳新能源技術(shù)革命起源于中國(guó)的真實(shí)性,以及美國(guó)后來居上、中國(guó)沒有重視的緊迫性。
北京大學(xué)生物工程專家褚德瑩教授,中國(guó)中醫(yī)人體科學(xué)研究專業(yè)委員會(huì)主任林中鵬教授,北京總裝備部航天醫(yī)學(xué)研究所宋孔智教授等專家,認(rèn)真聽取后認(rèn)為,許馭提出的發(fā)現(xiàn)生物有機(jī)半導(dǎo)體與揭示經(jīng)絡(luò)本質(zhì)的新定義,能夠自圓其說,比較完美,富有創(chuàng)意性,有助于引發(fā)、促進(jìn)以中醫(yī)藥現(xiàn)代化為主、中西醫(yī)高層次緊密結(jié)合的21世紀(jì)新醫(yī)學(xué)的誕生,有利于利及億萬(wàn)民眾、推動(dòng)低成本整體醫(yī)療新技術(shù)的組合集成與蓬勃發(fā)展。
國(guó)際著名的《特勒肖―伽利略科學(xué)院》顧問委員會(huì)顧問、國(guó)際著名物理學(xué)家迪耶戈寫信給他的中國(guó)朋友、英籍華人陳一文先生,對(duì)許馭的原創(chuàng)科研成果表達(dá)發(fā)自內(nèi)心的贊嘆。物理學(xué)家迪耶戈教授認(rèn)為:“許馭教授的原創(chuàng)科研成果是了不得的成就,能學(xué)習(xí)許馭的科研成果令我激動(dòng)。我可以想象,許馭教授歷經(jīng)17年的艱辛工作、耐心創(chuàng)立有關(guān)自然科學(xué)全面理論的背景、匯聚更多新學(xué)科的意義以及他所承受的孤獨(dú)與犧牲。這是了不得的成就!我很想知道許馭的科研工作最終是否能夠得到(中國(guó))官方的支持。我已經(jīng)將許教授的科研成果報(bào)告這個(gè)消息發(fā)給了俄羅斯院士彼得?伽利耶夫(Gariaev)教授,我們計(jì)劃與伽利耶夫教授一道,繼續(xù)關(guān)注許馭教授此項(xiàng)重大科研成果事態(tài)發(fā)展。希望邀請(qǐng)?jiān)S馭教授合作研究科學(xué)整體化原創(chuàng)課題。”
國(guó)家發(fā)改委原副司長(zhǎng)嚴(yán)谷良高工,在幫助撰寫此課題立項(xiàng)報(bào)告時(shí)評(píng)議:許馭總工歷經(jīng)17年的艱辛探索研究,在吸取國(guó)內(nèi)外多學(xué)科相關(guān)子課題研究成果的基礎(chǔ)上,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了鏈?zhǔn)健把鹾死淞炎儭痹紕?chuàng)新理論的整體性重大突破。
2009年1月4日至5日召開的量子信息與健康上海論壇上,上海市科委原副主任、上海市針灸經(jīng)絡(luò)研究中心創(chuàng)始人、經(jīng)絡(luò)專家魏瑚教授、上海市“經(jīng)絡(luò)物質(zhì)基礎(chǔ)”課題論證“領(lǐng)軍人物、著名經(jīng)絡(luò)專家、復(fù)旦大學(xué)費(fèi)倫教授,對(duì)許馭總工首先把超分子有機(jī)半導(dǎo)體量子微腔概念引入經(jīng)絡(luò)本質(zhì)研究領(lǐng)域,從超分子微腔量子光學(xué)的新方向提出了經(jīng)絡(luò)的新定義,予以高度評(píng)價(jià)。魏瑚教授認(rèn)為:從許馭的研究成果看,許馭甘坐十多年冷板凳,潛心學(xué)習(xí)的自然科學(xué)多學(xué)科基礎(chǔ)扎實(shí),匯聚交叉的新學(xué)科多,并且做到了舉一反三,融會(huì)貫通。能取得這樣的原創(chuàng)成果很不容易。
英籍華人、《科技創(chuàng)新社會(huì)學(xué)》的創(chuàng)立者陳一文顧問于 2010年1月4日在給北京的一位朋友的信件中寫道:“根據(jù)我了解的國(guó)內(nèi)外原始創(chuàng)新科研成果的情況,許馭教授的科研成果無論就挑戰(zhàn)、突破當(dāng)代占主導(dǎo)地位的多學(xué)科基礎(chǔ)理論研究方面,就交叉學(xué)科前沿的匯聚研究方面,就對(duì)于中國(guó)以至世界的新興產(chǎn)業(yè)潛在經(jīng)濟(jì)效益方面,就解決中國(guó)目前面臨的最為緊迫的新能源技術(shù)戰(zhàn)略發(fā)展方面,就促進(jìn)中國(guó)科學(xué)技術(shù)原始創(chuàng)新研究的推動(dòng)作用等方面,都居領(lǐng)先地位!”
結(jié)構(gòu)化學(xué)學(xué)科本身具有很強(qiáng)的理論性，難度大，涉及面廣，不僅要求教師具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，能夠?qū)⒗碚摵蛯?shí)際聯(lián)系起來，化繁為簡(jiǎn)，還要求學(xué)生具有一定的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、良好的空間思維能力。針對(duì)結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)的難度和效果，很多學(xué)者都進(jìn)行了一系列有益的探索，從而提出了一些卓有成效的思路與方法。“在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，大力倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)”，這樣才能充分地彌補(bǔ)彼此之間的不足，真正地提高教學(xué)效果，達(dá)到培養(yǎng)新型應(yīng)用型本科人才的目的。
1.啟發(fā)式教學(xué)
目前，學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣普遍不高，啟發(fā)式教學(xué)能夠幫助學(xué)生加深對(duì)結(jié)構(gòu)化學(xué)的理解，掌握所學(xué)到的結(jié)構(gòu)化學(xué)知識(shí)，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，獲得良好的教學(xué)效果。此外，為了激發(fā)學(xué)生的興趣，教師可以以層出不窮的國(guó)內(nèi)外科研成果為例，給學(xué)生以“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的思想，常常給學(xué)生舉一些例子，生動(dòng)形象，加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。
2.參與式教學(xué)
參與式教學(xué)在狹義上可以說是學(xué)校課堂教學(xué)，教師可在課堂上設(shè)置開放性的問題，讓學(xué)生參與其中，從而進(jìn)行參與式教學(xué)；而廣義上的參與式教學(xué)可以看成是大課堂學(xué)習(xí)，即學(xué)習(xí)不僅是在課堂上，學(xué)生也可以通過其他的渠道獲得知識(shí)，達(dá)成學(xué)習(xí)的效果。學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化學(xué)會(huì)經(jīng)歷一個(gè)吸收、思考、疑問、接受、再思考、理解、深化、掌握等的過程。結(jié)構(gòu)化學(xué)與計(jì)算聯(lián)系緊密，以往的結(jié)構(gòu)化學(xué)推導(dǎo)和演算往往顯得枯燥無味，教師講授起來非常難，不易調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生的學(xué)也是一味重復(fù)式的機(jī)械練習(xí)，這樣就失去了獲取知識(shí)的真正意義和動(dòng)力，并且也降低了趣味性。教師可以設(shè)置開放性的課后作業(yè)，例如，在講授配位場(chǎng)理論和配合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)時(shí)，給學(xué)生布置查閱有關(guān)超分子科學(xué)的論文，促使學(xué)生利用課后時(shí)間，到圖書館或者是其他數(shù)據(jù)庫(kù)查閱相關(guān)資料文獻(xiàn)等方式對(duì)感興趣的課題展開探討，尤其是要結(jié)合學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題進(jìn)行有針對(duì)性的研究，可以以小組的形式上交論文，并且每組選出來一名代表做一次PPT報(bào)告，然后根據(jù)論文和報(bào)告內(nèi)容計(jì)入平時(shí)成績(jī)。這樣的教學(xué)方式，鍛煉了學(xué)生的科研寫作能力，激發(fā)了學(xué)生的求知欲望。總之，這種開放的參與式教學(xué)能給每個(gè)學(xué)生提供更多的參與機(jī)會(huì)和成功機(jī)會(huì)，讓每個(gè)學(xué)生在參與中得到發(fā)展。
3.探究式教學(xué)
探究式教學(xué)是指在探究活動(dòng)時(shí)，學(xué)生必須自己獨(dú)立完成所有的探究任務(wù)，強(qiáng)調(diào)了每個(gè)學(xué)生個(gè)體的獨(dú)立性。自由探究的研究和學(xué)習(xí)方法類似于“搞”科學(xué)、“搞”科研。結(jié)構(gòu)化學(xué)課件有大量的圖片，當(dāng)學(xué)生看到這些圖片時(shí)，就對(duì)微觀結(jié)構(gòu)有了一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)，然后他們可以利用電腦，自己構(gòu)造一些簡(jiǎn)單的分子模型等，通過結(jié)構(gòu)分析它們的性質(zhì)，在最短的時(shí)間內(nèi)獲得大量知識(shí)，自主探究和協(xié)作研究，提高學(xué)習(xí)效率。教學(xué)實(shí)踐證明，以微觀模型引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入微觀的物質(zhì)世界，自主構(gòu)建模型，研究微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律，既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，又提高了學(xué)生的探究意識(shí)和創(chuàng)新精神。
4.實(shí)踐式教學(xué)
在重點(diǎn)院校中，學(xué)生素質(zhì)相對(duì)較高，數(shù)學(xué)、物理學(xué)習(xí)能力普遍較強(qiáng)，對(duì)結(jié)構(gòu)化學(xué)的作用與地位認(rèn)識(shí)也相對(duì)較好，可能較少存在結(jié)構(gòu)化學(xué)“無用”的觀念;而在地方高校的化學(xué)專業(yè)學(xué)生中，有相當(dāng)一部分學(xué)生存在認(rèn)識(shí)誤區(qū)，特別是有一些不考結(jié)構(gòu)化學(xué)的考研學(xué)生和畢業(yè)后將從事中學(xué)教學(xué)的學(xué)生具有“結(jié)構(gòu)化學(xué)無用”的思想。作為教師，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到這一問題的嚴(yán)重性。通過這幾年的實(shí)踐證明提高學(xué)生認(rèn)識(shí)，堅(jiān)定學(xué)習(xí)信心，對(duì)消除學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化學(xué)“無用”的觀念以及畏難的心理是很必要和有效的。因此，在開課之前必須詳細(xì)介紹該課程在整個(gè)化學(xué)中所處的地位和作用，闡明學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化學(xué)的重要意義。
注重對(duì)量子化學(xué)發(fā)展史和研究結(jié)構(gòu)
化學(xué)的科學(xué)方法的介紹任何一門學(xué)科都有其發(fā)生和發(fā)展的過程，學(xué)習(xí)知識(shí)時(shí)若不從歷史中尋找借鑒，就易把知識(shí)當(dāng)成是“終極真理”而死記硬背，不求甚解。因此，在傳授知識(shí)的同時(shí)，應(yīng)該介紹量子化學(xué)發(fā)展史，學(xué)習(xí)科學(xué)家勇于探索的精神，由師生共同創(chuàng)造一種嶄新的價(jià)值理念。例如普朗克(M．Planck)的“離經(jīng)叛道”的假設(shè);德布羅意(deBroglie)波的提出是類比法的成功典范，戴維遜(C．Davisson)-革末(L．H．Germer)的因禍得福;狄拉克(Dirac)、薛定諤(E．Schrdinger)的異曲同工———薛定諤用數(shù)學(xué)形式開辟出量子力學(xué)的新體系;另外，還有一個(gè)德國(guó)物理學(xué)家海森堡提出一個(gè)矩陣力學(xué)體系，薛定諤用的是微積分形式，海森堡用的是代數(shù)形式;湯姆遜(Thomson)父子的珠聯(lián)壁合———父親發(fā)現(xiàn)了電子，兒子又證實(shí)了電子是波，父子二人在物理學(xué)方面進(jìn)行接力研究，在科學(xué)史上傳為美談。還有徐光憲的巧妙規(guī)則，唐敖慶的獨(dú)辟蹊徑等［2］。科學(xué)的先驅(qū)是勇敢的探索者，他們常常在黑暗中摸索前進(jìn)，他們的精神值得我們敬佩。學(xué)生聽到和看到這些史實(shí)，無不浮想聯(lián)翩，對(duì)優(yōu)化思維結(jié)構(gòu)，激發(fā)科學(xué)壯志都有潛移默化的作用。在傳授理論知識(shí)的同時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)抽象思維和用數(shù)學(xué)工具處理問題，并運(yùn)用類比、模擬的科學(xué)方法［3］，寓科學(xué)方法于教學(xué)內(nèi)容中。類比方法是提出和建立科學(xué)假說的重要方法。例如德布羅意假設(shè)是在光的波粒二象性思想啟發(fā)下，提出電子等實(shí)物微粒也具有波動(dòng)性，他當(dāng)時(shí)推導(dǎo)固然復(fù)雜些，從科學(xué)方法論的角度講，由光的波粒二象性到實(shí)物微粒的波粒二象性是一種類比推理。類比是利用兩個(gè)或兩類對(duì)象之間在某些方面的相似或相同，推出它們?cè)谄渌矫嬉部赡芟嗨苹蛳嗤乃季S方法，是一種由特殊到特殊、由此及彼的過程。類比可以提供重要線索，啟迪思想，是發(fā)展科學(xué)知識(shí)的一種有效的試探方法。還有薛定諤受物質(zhì)波假說的啟發(fā)，引出了電子運(yùn)動(dòng)的波函數(shù)方程，他走的也是依賴類比的“近路”。許多化學(xué)問題的解決有賴于類比方法的使用，而類比方法的使用有可能形成簡(jiǎn)捷的思維路徑。使學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，得到方法論的啟迪。在教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生追蹤量子化學(xué)發(fā)展的足跡，不失時(shí)機(jī)地揭示其中的科學(xué)方法，更清楚地了解各種知識(shí)理論的相對(duì)合理性及有待完善的地方。這樣使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不僅可以獲得化學(xué)知識(shí)，而且能學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神。
通過改進(jìn)課程教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
使用多種教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生的理論思維能力與創(chuàng)新能力，是結(jié)構(gòu)化學(xué)課教學(xué)的重要目的。課堂教學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化學(xué)的主要和基本的學(xué)習(xí)形式。課堂教學(xué)質(zhì)量的高低與課堂教學(xué)方法的運(yùn)用有很大關(guān)系。以前我們采用的是“一言堂”的教學(xué)方式，這種教學(xué)方法壓抑了學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化學(xué)的積極性和主動(dòng)性，因此，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容靈活地采用不同的教學(xué)方法是提高結(jié)構(gòu)化學(xué)課教學(xué)質(zhì)量的重要手段。結(jié)構(gòu)化學(xué)雖是理論性較強(qiáng)的學(xué)科，但與其他學(xué)科一樣，來源于對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、思考，且要通過實(shí)踐來檢驗(yàn)其結(jié)論正確與否，內(nèi)容博大精深，集科學(xué)性、思想性于一體，并具有前沿性。結(jié)構(gòu)化學(xué)教師必須重視對(duì)結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)方法的研究，針對(duì)不同教學(xué)內(nèi)容采取不同的教學(xué)方法，更好地提高教學(xué)質(zhì)量。我們采用的教學(xué)方法主要有:啟發(fā)式教學(xué)、互動(dòng)式教學(xué)、討論式教學(xué)、對(duì)話式教學(xué)、模型教學(xué)和專題式教學(xué)，并布置小論文，開展學(xué)生的科技活動(dòng)。如在課程討論時(shí)將學(xué)生分成幾個(gè)學(xué)習(xí)小組，針對(duì)不同主題進(jìn)行討論，并在課堂上交流。把個(gè)體作業(yè)學(xué)習(xí)與大組討論交流結(jié)合起來，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。如布置“超分子結(jié)構(gòu)”為主題的小論文，許多學(xué)生通過期刊和網(wǎng)絡(luò)收集了大量與超分子結(jié)構(gòu)化學(xué)有關(guān)的信息，從不同角度撰寫了心得體會(huì)和小論文，有的學(xué)生還發(fā)表了自己的設(shè)想和見解。課程教學(xué)討論不僅豐富了學(xué)生的知識(shí)，而且也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。利用多媒體輔助教學(xué)在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，可以加大信息量。我們使用幻燈片和CAI課件，通過圖、文、聲、像等手段，把抽象的理論變成具體的形象，讓學(xué)生在直觀、生動(dòng)的學(xué)習(xí)中加深對(duì)理論的理解。目前，我們研制的結(jié)構(gòu)化學(xué)CAI課件已連續(xù)使用幾屆，受到學(xué)生的好評(píng)。例如講授等徑球密堆積時(shí)，無論用黑板繪圖或圓球模型展示表現(xiàn)得都不夠清楚，現(xiàn)在用多媒體課件，動(dòng)態(tài)演示等徑球一層層的排列方式，效果很明顯。必修課與選修課相結(jié)合在上好必修課的同時(shí)，開設(shè)量子化學(xué)、波譜學(xué)、化學(xué)中的數(shù)學(xué)方法等選修課，理論與實(shí)踐相結(jié)合，以科學(xué)方法啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思想。以科研促教學(xué)從專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的結(jié)構(gòu)上看，結(jié)構(gòu)化學(xué)課程是基礎(chǔ)課和專業(yè)課的樞紐課程，是介于本科生學(xué)習(xí)和畢業(yè)論文之間承上啟下的課程。結(jié)構(gòu)化學(xué)課程理論性強(qiáng)，但實(shí)踐性也很重要，有些知識(shí)一直影響到學(xué)生的碩士、博士學(xué)位論文［4］。因此，科研進(jìn)教學(xué)、教學(xué)促科研的雙向互動(dòng)就顯得很重要。結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容基本是20世紀(jì)的科研成果。我們發(fā)揮科研背景優(yōu)勢(shì)，在教學(xué)中不斷將當(dāng)前的科研成果融入教學(xué)，以使課堂內(nèi)容具有豐富性、代表性、創(chuàng)造性和啟發(fā)性，能跟上時(shí)代前進(jìn)的步伐。在開展第二課堂活動(dòng)中，通過設(shè)計(jì)專題科研實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能有更多機(jī)會(huì)加入到自身科研之中，有時(shí)間和空間從事自己有興趣的課題研究;通過使用Origin，Chemistry3D等軟件制作分子結(jié)構(gòu)及其軌道圖;利用Gaussian98以及GaussView等專業(yè)軟件開展分子設(shè)計(jì)與量子化學(xué)計(jì)算模擬實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)與理解自洽場(chǎng)運(yùn)算原理、原子軌道、分子軌道及其能量電荷分布、熱化學(xué)性質(zhì)、簡(jiǎn)諧振動(dòng)、對(duì)稱性等相關(guān)知識(shí)。在科研過程中，學(xué)生有了正確的科研方向和學(xué)習(xí)目的，能有針對(duì)性地查閱最新資料，及時(shí)了解學(xué)科前沿，從而改變了被動(dòng)學(xué)習(xí)的局面。
從電化學(xué)的角度出發(fā)，介紹了陽(yáng)極氧化和電解拋光原理以及電解液的選用，分析和討論這兩種工藝的應(yīng)用及其優(yōu)缺點(diǎn)，讓學(xué)生理解化學(xué)知識(shí)與專業(yè)實(shí)際息息相關(guān)，與工程技術(shù)緊密聯(lián)系，并能學(xué)以致用。
改革教學(xué)方法，貫徹啟發(fā)式學(xué)習(xí)理念
培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維是教育的關(guān)鍵，而創(chuàng)新源于興趣、起于自主、發(fā)于嘗試。傳統(tǒng)“教師中心論”的教學(xué)模式，教師處于完全的主導(dǎo)地位，在課堂上只向?qū)W生灌輸知識(shí)，而不注意把握學(xué)生的心理，這與創(chuàng)新格格不入。因此要改革教學(xué)方法，貫徹啟發(fā)式學(xué)習(xí)理念，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
(一)理論講授要精心設(shè)計(jì)，遵循學(xué)生認(rèn)知思路，突出以學(xué)生為中心的教學(xué)模式教學(xué)活動(dòng)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的有目的、有計(jì)劃的學(xué)習(xí)活動(dòng)。化學(xué)基本原理中大量公式的教學(xué)，應(yīng)當(dāng)是在教師引導(dǎo)下訓(xùn)練學(xué)生有意識(shí)地進(jìn)行抽象邏輯思維活動(dòng)。教師要設(shè)計(jì)一系列問題，并留出學(xué)生積極思考的時(shí)間，通過師生間的討論和交流，使學(xué)生主動(dòng)得出結(jié)論。如在講授化學(xué)熱力學(xué)中化學(xué)反應(yīng)方向的判斷時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)下列的教學(xué)程序。首先，在壓力為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)和溫度為298．15K時(shí)，判斷標(biāo)準(zhǔn)是ΔrGθm(298．15K)，它可以由參與反應(yīng)的各個(gè)物質(zhì)的ΔfGθm(298．15K)而計(jì)算出來，這一點(diǎn)學(xué)生都清楚。其次，教師引導(dǎo)學(xué)生思考“若壓力仍是標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，但溫度不是298．15K，該怎么辦?”并提示ΔrHθm(T)和ΔrSθm(T)與溫度無關(guān)，提醒學(xué)生可以用吉—亥公式求解。然后，進(jìn)一步發(fā)問:“若壓力不是標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，溫度也不是298．15K，該怎么辦?”此時(shí)提示學(xué)生利用熱力學(xué)等溫方程式中的ΔrGm與ΔrGθm的關(guān)系，將非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)化為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，從而求解。通過學(xué)生和教師間的這種互動(dòng)、提問、設(shè)疑、解答，學(xué)生在自覺、主動(dòng)、多層次的參與過程中不但學(xué)會(huì)了復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)原理，而且也掌握了分析問題、解決問題的科學(xué)方法。
(二)應(yīng)用部分要勇于放手，讓學(xué)生走向講臺(tái)教育的關(guān)鍵是使學(xué)生具備將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的能力。化學(xué)應(yīng)用部分的目的正是培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)的化學(xué)原理分析、解決工程實(shí)際問題的能力。在學(xué)生課后自學(xué)和相互討論的基礎(chǔ)上，學(xué)生和教師換位，由學(xué)生講解該部分內(nèi)容，對(duì)專業(yè)中遇到的實(shí)際問題，如金屬腐蝕的防護(hù)與利用上升到化學(xué)原理加以分析，論述自己的觀點(diǎn)。學(xué)生為了講解清楚課堂內(nèi)容必須認(rèn)真預(yù)習(xí)，做好充分的準(zhǔn)備。因此，他們?cè)谥鲃?dòng)獲取知識(shí)的同時(shí)，無形中提高了對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)積極性。
(三)改革考試方法，以課程論文、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)代替閉卷考試學(xué)生學(xué)學(xué)化學(xué)的基本原理和方法的目的不是為了成為化學(xué)家，而是具備基本的化學(xué)素養(yǎng)的化學(xué)思維，能以化學(xué)的眼光、角度、世界觀分析和解決工程實(shí)際中遇到的化學(xué)問題。若通過做習(xí)題來檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，不管是開卷或閉卷的考核形式都沒有意義。相反，布置課程論文，讓學(xué)生在查閱資料的基礎(chǔ)上，對(duì)一些典型案例抽象化，建立理論模型，再用課堂上所用的原理進(jìn)行分析，提出自己的見解;或者要求學(xué)生運(yùn)用化學(xué)基本原理，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，對(duì)自己感興趣的內(nèi)容自行構(gòu)思、自擬方案，完成一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。這兩種方式表面上不直接考察學(xué)生理論知識(shí)，實(shí)際上考察他們運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力是更深層次的要求［4］。實(shí)踐證明，布置論文或綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的考核方式行之有效，很多學(xué)生寫出了較高質(zhì)量的論文，大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也深受學(xué)生歡迎，真正達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。
(四)開設(shè)專題講座，配合課堂教學(xué)抽出一定時(shí)間講授綠色化學(xué)、新型化學(xué)電源、膜分離、納米材料、超分子、生物芯片等體現(xiàn)科技發(fā)展前沿的內(nèi)容［5］。專題講座可以拓展學(xué)生的視野，加大教學(xué)信息量，把枯燥的理論知識(shí)變得生動(dòng)、鮮明而易于理解和掌握，同時(shí)使學(xué)生體驗(yàn)到化學(xué)與人類的美好生活、科技的繁榮、生產(chǎn)的進(jìn)步息息相關(guān)，感受到化學(xué)無比廣闊的應(yīng)用前景，認(rèn)識(shí)到化學(xué)是一門滿足人類、社會(huì)需要的具有實(shí)用型、創(chuàng)造性的中心科學(xué)，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)、學(xué)好化學(xué)、用好化學(xué)的熱情，啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)。
實(shí)行本科生導(dǎo)師制、以科研促進(jìn)教學(xué)
21世紀(jì)對(duì)未來人才的要求，不僅要具有寬厚的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，更應(yīng)該具備創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力。著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神應(yīng)當(dāng)成為大學(xué)化學(xué)課程教學(xué)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，而提高學(xué)生科研能力則是培養(yǎng)其創(chuàng)新精神的立足點(diǎn)、突破口。科研工作的實(shí)質(zhì)是一種發(fā)現(xiàn)新問題、提出新見解、擬定新對(duì)策的創(chuàng)造性活動(dòng)，而發(fā)現(xiàn)、分析和解決新問題的過程，正是一個(gè)人創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造性思維能力和創(chuàng)造能力及奉獻(xiàn)科學(xué)精神的全面展現(xiàn)過程。學(xué)校通過實(shí)行本科生導(dǎo)師制，給每一名學(xué)生指定一位導(dǎo)師，確定學(xué)生的科研方向。在導(dǎo)師的具體指導(dǎo)下，學(xué)生首先了解科學(xué)研究的思路和方法，然后結(jié)合自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，在教師的科研項(xiàng)目中選擇合適的研究切入點(diǎn)，不求研究體系的完整性和理論的突破，通過收集文獻(xiàn)、查閱資料，擬定出研究方案和主要技術(shù)路線，把握研究特色或關(guān)鍵因素，努力將自己研究的課題做精做深，實(shí)現(xiàn)有價(jià)值的創(chuàng)新［6］。科研主要是創(chuàng)新，而創(chuàng)新以基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握為基礎(chǔ)，基礎(chǔ)理論因創(chuàng)新而體現(xiàn)活力。沒有牢固掌握大學(xué)化學(xué)的基礎(chǔ)理論不可能完成相應(yīng)課題的研究，若學(xué)生成功完成了自己的課題研究，那么他們對(duì)教材上相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的理解會(huì)更加深刻。
調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，離不開內(nèi)容的精心設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的有效整合至關(guān)重要，針對(duì)原有課程內(nèi)容存在的經(jīng)典有余、前沿不足等弊端，我們從以下幾方面對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，積極優(yōu)選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并編寫了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教材。
（一）精選經(jīng)典實(shí)驗(yàn)精細(xì)化學(xué)品合成與應(yīng)用電化學(xué)方面有很多經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)，由于時(shí)間所限，我們只保留其中較有代表性的實(shí)驗(yàn)，如表面活性劑（十二烷基苯磺酸鈉）的合成、洗發(fā)香波的配制、酚醛樹脂粘合劑的制備、聚醋酸乙烯酯乳膠涂料的配制、光亮電鍍銅、方波脈沖電流鍍鋅、循環(huán)伏安法研究氧化與還原電位、毛細(xì)管電泳實(shí)驗(yàn)等，這些實(shí)驗(yàn)的開展是對(duì)精細(xì)化學(xué)品合成及應(yīng)用電化學(xué)理論課程的有益補(bǔ)充，加深了學(xué)生對(duì)這些理論課程的學(xué)習(xí)與理解。
（二）精心設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)綜合性實(shí)驗(yàn)應(yīng)包括較豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從合成制備到分析表征再到性能測(cè)試（實(shí)際應(yīng)用）。學(xué)生在受到基本訓(xùn)練的同時(shí)，也能受到綜合性的訓(xùn)練；不僅能接觸到常規(guī)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，也能接觸一些先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，從而開闊學(xué)生視野，培養(yǎng)綜合運(yùn)用化學(xué)知識(shí)的能力。通過二茂鐵及衍生物的合成、分離和鑒定及1，2－二苯乙烷衍生物的制備這些綜合實(shí)驗(yàn)的開展，學(xué)生不僅直接獲取了知識(shí)技能，且進(jìn)行了科研方面的初步訓(xùn)練，對(duì)其科學(xué)思維能力的培養(yǎng)不無裨益。
（三）增設(shè)開放性實(shí)驗(yàn)我們擁有一支實(shí)力較強(qiáng)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)成員全部活躍在教學(xué)、科研的第一線，承擔(dān)多項(xiàng)國(guó)家、河北省的科研縱向項(xiàng)目以及企業(yè)聯(lián)合的橫向項(xiàng)目，取得了可喜的成果。結(jié)合我系教師的科研課題，我們?cè)鲈O(shè)了前沿的、開放性的實(shí)驗(yàn)供學(xué)生選擇：如微波法降解纖維素的研究、具有熒光的超分子功能材料的制備與性能、氨基酸衍生物鍵合硅膠的制備、高溫固相法合成摻雜型LiFePO4／C正極材料、鈦基二氧化鉛納米復(fù)合電極的制備、天然多功能水處理劑的合成及其性能研究等等，讓學(xué)生及早地參與到科研工作中來，不僅避免了學(xué)生在下一學(xué)期進(jìn)行畢業(yè)論文選題時(shí)的盲目性，為以后畢業(yè)論文工作的順利開展打下了一定的基礎(chǔ)，也為老師們的科研注入了新的活力。［2］
（四）擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)手段近年來，超聲波、微波、光、電及生物催化劑（酶、微生物、抗體酶）、綠色溶劑（離子液體、超臨界流體、水）、微型實(shí)驗(yàn)、綠色合成等一系列先進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段和理念的發(fā)展，對(duì)于加快反應(yīng)速度、提高產(chǎn)率、減少能耗、減小污染起到了意想不到的作用。［3］因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們引入新的實(shí)驗(yàn)手段，將傳統(tǒng)方法與微波、超聲波合成手段進(jìn)行對(duì)比，以期讓學(xué)生更多地了解實(shí)驗(yàn)技術(shù)的最新發(fā)展。
（五）開展專業(yè)實(shí)驗(yàn)的雙語(yǔ)教學(xué)針對(duì)我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生大多數(shù)都選擇進(jìn)一步深造的現(xiàn)狀，為鍛煉學(xué)生的科研能力，有效幫助學(xué)生順利通過考研面試，我們選擇性地開展了個(gè)別實(shí)驗(yàn)的雙語(yǔ)教學(xué)。［4］即對(duì)于某一個(gè)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)開設(shè)中文和英文兩組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以根據(jù)自己對(duì)英語(yǔ)的駕馭能力自行選擇。實(shí)驗(yàn)完成后的實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須用英文書寫，這為學(xué)生以后撰寫科技論文打下了一定的基礎(chǔ)。雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)如何采取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)措施來提高學(xué)生英文寫作水平，使學(xué)生既能掌握專業(yè)詞匯，又能掌握有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的技能操作，還有待于今后不斷地探索。
最后得到的最佳實(shí)驗(yàn)方案為：呋喃甲醛與間苯二酚的物料比為1：1，溶劑中乙醇、水、鹽酸按10：9：1的比例配比，反應(yīng)溫度設(shè)定為70℃，最佳的反應(yīng)時(shí)間為4h，滴加速度為2秒/滴。
關(guān)鍵詞：杯芳烴 呋喃甲基杯[4]間苯二酚芳烴 合成
杯芳烴是一類具有獨(dú)特空穴結(jié)構(gòu)的大環(huán)化合物，是繼冠醚和環(huán)糊精之后的第三代超分子主體化合物。以其易修飾、空腔大小可調(diào)、對(duì)離子或分子客體均能識(shí)別等特性，日益受到人們的重視。功能化杯芳烴在生命科學(xué)、分離技術(shù)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。近年來，國(guó)內(nèi)外化學(xué)界對(duì)此研究異常活躍。
一、題目研究的目的
杯芳烴自從被發(fā)現(xiàn)，在長(zhǎng)時(shí)間的研究與探索后，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)上的實(shí)際應(yīng)用，具體有如下情況：
1.金屬離子的回收
最早的應(yīng)用是Izatt等利用杯芳烴的液膜傳輸性能從核廢料中回收金屬銫[1,2]。回收裝置包括三個(gè)液相：第一個(gè)液相為含大量均裂變的降解產(chǎn)物的強(qiáng)堿性水溶液，用作源相，其中有銫；第二相為一定比例的二氯甲烷和四氯化碳組成有機(jī)液膜相，1mM的杯[8]芳烴溶于其中；第三相為二次蒸餾水，用作吸收相。Cs+通過第二相從第一相進(jìn)入第三相，達(dá)到回收的目的[3]。
2.相轉(zhuǎn)移催化
和冠醚、環(huán)糊精一樣，許多杯芳烴及其衍生物具有萃取和轉(zhuǎn)移金屬離子的能力，因此，其在相轉(zhuǎn)移催化研究方面有潛在的應(yīng)用價(jià)值。早在1977年，BurkiS等就發(fā)現(xiàn)，下緣連有乙氧基鏈的對(duì)叔丁基杯芳烴在非極性介質(zhì)中具有相轉(zhuǎn)移催化能力，可以解決油一水乳化問題。與常用的相轉(zhuǎn)移催化劑比較，杯芳烴催化劑的用量更小，反應(yīng)時(shí)間更短，活性更高，像芐溴和苯酚在堿的作用下生成苯甲基苯醚的反應(yīng)[4]。
3.模擬酶
杯芳烴及其衍生物還可以作為人工酶模型模擬生物酶的催化功能。Ungaro等將冠醚杯芳烴成功的用作水解酶模型。他們發(fā)現(xiàn)，冠醚杯芳烴對(duì)乙酸酷的甲醇解在沒有金屬離子存在時(shí)反應(yīng)極慢，但在加入少量的Ba2+后可以使反應(yīng)加速一百萬(wàn)倍以上，效率己與轉(zhuǎn)酰化酶相當(dāng)[5]。
我國(guó)的陳淑華研究組設(shè)計(jì)并合成了一系列杯[n]芳烴――單、雙卟啉多部位識(shí)別受體(n=4,6)。它們對(duì)金屬離子有優(yōu)良的識(shí)別配位能力[6]。
4.有機(jī)材料穩(wěn)定劑
由于杯芳烴的熱穩(wěn)定性及非揮發(fā)性使它的衍生物可用于塑料，橡膠等的抗氧化劑以及光穩(wěn)定劑。例如杯芳烴的亞磷酸酷已用作聚合物的熱穩(wěn)定劑，對(duì)叔丁基杯[4]芳烴也可用作聚烯烴的光穩(wěn)定劑和熱穩(wěn)定劑[7]。
5.污染控制
未修飾的杯芳烴可用來除去一些有機(jī)化學(xué)物，特別是極性碳?xì)浠衔锶琨u化烴。
從1908年以來，普遍采用氯氣處理來改善飲用水及工業(yè)用水的微生物質(zhì)量。然而在1974年，人們發(fā)現(xiàn)這種水處理法帶來了氯與腐殖和灰黃霉酸的副反應(yīng)。結(jié)果產(chǎn)生了三鹵甲烷，如有溴離子存在，還可形成二氯溴甲烷，氯二溴甲烷及溴仿。它們具有致癌作用，并經(jīng)常致人染毒。
Wainwright等發(fā)現(xiàn)對(duì)叔丁基杯[4]芳烴對(duì)三餐甲烷有顯著的螯合作用，并且反應(yīng)很快。產(chǎn)生的包結(jié)化合物有相對(duì)高的穩(wěn)定性。為了獲得在固相條件下更好的反應(yīng)活性，必須把杯芳烴很好地運(yùn)載在固體載體上。
二、實(shí)驗(yàn)部分
1.實(shí)驗(yàn)原理
間苯二酚杯環(huán)狀縮合物，是由四個(gè)苯環(huán)通過一個(gè)碳橋彼此相連而成的杯環(huán)狀結(jié)構(gòu)，分子中存在八個(gè)游離的羥基。Resorcinarenes 的合成無需放樣或高稀釋技術(shù), 常采用間苯二酚與醛在無機(jī)酸如鹽酸或 Lewis 酸催化下一步法直接合成,且能得到較好的收率。
一步法催化反應(yīng)機(jī)理都是以酸作媒介采用端基親電取代法的縮合反應(yīng),本文中采用的是較為簡(jiǎn)易的一步法，合成路線如下（圖2-1）：
圖2-1一步法合成路線
2.實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)藥品
2.1實(shí)驗(yàn)儀器
2.2實(shí)驗(yàn)藥品
3.實(shí)驗(yàn)方法
根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，可以得知當(dāng)反應(yīng)物物料比，溶液比例，反應(yīng)條件與時(shí)間改變都可能導(dǎo)致產(chǎn)率的不同。而本文的重點(diǎn)就在于根據(jù)文獻(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)條件的改進(jìn)，通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比進(jìn)行研究，諸如反應(yīng)物的比例，溶劑比例，反應(yīng)條件的改變，分析結(jié)果，得到最好的實(shí)驗(yàn)方案。
而之前查過的文獻(xiàn)中，在催化劑方面，據(jù)鄧旭忠與楊世柱做過的論文資料，他們采用的是濃鹽酸，收率高。而用其它酸作催化劑時(shí)，收率較低甚至影響產(chǎn)品的質(zhì)量。因?yàn)橄嚓P(guān)內(nèi)容已有人研究，而實(shí)驗(yàn)室中濃鹽酸最為普遍與常用，故在本文不對(duì)催化劑的影響作討論研究，本文中的催化劑都為濃鹽酸。
3.1物料比對(duì)比實(shí)驗(yàn)
將11.01 g間苯二酚（0.1mol）和呋喃甲醛分別按1.3、1.2、1.1、1.0的比例稱量出來。先將間苯二酚加入到150mL錐形瓶中，加入乙醇、水（按乙醇、水、鹽酸10：9：1配方要求,總體積為100mL），磁力攪拌溶解。在冷水浴冷卻下滴加呋喃甲醛，慢慢升溫至所需溫度（70℃），反應(yīng)一定時(shí)間后（約4小時(shí)）冷卻抽濾，水洗。將濾餅經(jīng)稀醇洗滌，充分?jǐn)嚢柽^濾（重復(fù)兩次），80℃干燥得黑色粉末晶體。
3.2反應(yīng)溶劑比對(duì)比實(shí)驗(yàn)
反應(yīng)溶劑比對(duì)比實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行五組實(shí)驗(yàn)對(duì)比。將11.01 g間苯二酚（0.1mol）和呋喃甲醛按1：1的比例稱量出來，乙醇、水、鹽酸按15：0：5、16：0：4、16：2：2、7：10：3和10：9：1的比例加入，總體積為100mL，磁力攪拌溶解。在冷水浴冷卻下滴加呋喃甲醛，慢慢升溫至溫度（70℃），反應(yīng)一定時(shí)間后（約4小時(shí)）冷卻抽濾，水洗。將濾餅經(jīng)稀醇洗滌，充分?jǐn)嚢柽^濾（重復(fù)兩次），80℃干燥得黑色粉末晶體，計(jì)算產(chǎn)率。
3.3反應(yīng)溫度對(duì)比實(shí)驗(yàn)
反應(yīng)溫度對(duì)比實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行四組實(shí)驗(yàn)對(duì)比。將11.01 g間苯二酚（0.1mol）和呋喃甲醛按1：1的比例稱量出來，先將間苯二酚加入到150mL錐形瓶中，加入乙醇、水（按乙醇、水、鹽酸10：9：1配方要求,總體積為100mL），磁力攪拌溶解。在冷水浴冷卻下滴加呋喃甲醛，四組實(shí)驗(yàn)在升溫時(shí)改變溫度，分別設(shè)定為60℃、65℃、70℃和75℃，反應(yīng)一定時(shí)間后（約4小時(shí)）冷卻抽濾，水洗。將濾餅經(jīng)稀醇洗滌，充分?jǐn)嚢柽^濾（重復(fù)兩次），80℃干燥得黑色粉末晶體，計(jì)算產(chǎn)率。
3.4反應(yīng)時(shí)間對(duì)比實(shí)驗(yàn)
反應(yīng)時(shí)間對(duì)比實(shí)驗(yàn)需四組實(shí)驗(yàn)。將11.01 g間苯二酚（0.1mol）和呋喃甲醛按1：1的比例稱量出來，先將間苯二酚加入到150mL錐形瓶中，加入乙醇、水（按乙醇、水、鹽酸10：9：1配方要求,總體積為100mL），磁力攪拌溶解。在冷水浴冷卻下滴加呋喃甲醛，四組實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)時(shí)間分別為2小時(shí)、3小時(shí)、4小時(shí)、5小時(shí)，反應(yīng)后冷卻抽濾，水洗。將濾餅經(jīng)稀醇洗滌，充分?jǐn)嚢柽^濾（重復(fù)兩次），80℃干燥得黑色粉末晶體，計(jì)算產(chǎn)率。
3.5滴加速度對(duì)比實(shí)驗(yàn)
將11.01 g間苯二酚（0.1mol）和呋喃甲醛分別按1：1的比例稱量出來，準(zhǔn)備三組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟如上，只是在冷水浴冷卻下滴加呋喃甲醛時(shí)分別以3秒／滴、2秒／滴和0.5秒／滴，觀察現(xiàn)象。第一組和第二組實(shí)驗(yàn)都可以得到產(chǎn)品，且產(chǎn)率相差不大，只是第三組實(shí)驗(yàn)在反應(yīng)過程中反應(yīng)物顏色會(huì)急劇變黑，并最終產(chǎn)生高聚物，使反應(yīng)失敗。
三、結(jié)果與討論
本文對(duì)反應(yīng)時(shí)間及其它反應(yīng)條件進(jìn)行了討論,根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分得到的結(jié)果進(jìn)行討論總結(jié)，主要討論了物料比、反應(yīng)溶劑比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、滴加速度對(duì)合成杯芳烴母體收率的影響。
1.物料比
應(yīng)條件：催化劑為濃HCl，反應(yīng)時(shí)間4h，溫度70℃。
由上表可以看出，當(dāng)酚醛的物料比為1：1時(shí)，收率最佳,達(dá)到了53.6%；當(dāng)物料比超過1：1時(shí)，產(chǎn)率會(huì)逐漸降低，甚至形成高聚物，與相關(guān)的文獻(xiàn)資料報(bào)導(dǎo)一致。（見表1）
2.反應(yīng)溶劑比
經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)溶劑配比對(duì)縮合反應(yīng)影響甚大，在無水乙醇中加濃鹽酸作為反應(yīng)液易聚合成高聚物，而且酸濃度越高越容易聚合。酸濃度太低或乙醇含量過小則產(chǎn)率會(huì)減小，當(dāng)乙醇、水和濃鹽酸的比例為10：9：1時(shí)的產(chǎn)率最高，達(dá)到了53.6%。
3.反應(yīng)溫度
經(jīng)過合成實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)以70℃時(shí)析出的產(chǎn)品產(chǎn)率最高，見表2。
反應(yīng)條件：催化劑為濃HCl，反應(yīng)時(shí)間4h。
上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)從60℃開始進(jìn)行反應(yīng)，直至75℃，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，產(chǎn)率會(huì)有所增加，在70℃時(shí)產(chǎn)率最好，為53.6%。此后產(chǎn)率不再隨溫度增加，反而有所減少。
4.反應(yīng)時(shí)間
從表中可以看出，反應(yīng)的時(shí)間從2小時(shí)到4小時(shí)，得到的產(chǎn)率是各不相同的。剛開始隨著反應(yīng)時(shí)間的增長(zhǎng)，反應(yīng)收率會(huì)有收增大，但在反應(yīng)4h后，收率趨向于穩(wěn)定。
5.滴加速度
查了相關(guān)文獻(xiàn)，滴加速度控制在2秒/滴為好，均勻滴入半小時(shí)，實(shí)驗(yàn)中沒有出現(xiàn)異常情況。
四、總 結(jié)
本文主要應(yīng)用了間苯二酚與呋喃甲醛采用一步合成法，合成杯[4]芳烴化合物，分析結(jié)果如下：
雖然合成實(shí)驗(yàn)較為簡(jiǎn)單，不過實(shí)驗(yàn)中物料比、反應(yīng)溶劑比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、滴加速度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響甚大，因此要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行較為仔細(xì)的對(duì)比，才可得出最佳的實(shí)驗(yàn)方案。
1.物料比對(duì)產(chǎn)物收率影響很大，當(dāng)物料比為1：1時(shí)，反應(yīng)的產(chǎn)率最高。
2.反應(yīng)溫度要控制好，如果溫度過高，容易形成高聚物而使實(shí)驗(yàn)失敗，如果溫度過低，則會(huì)影響產(chǎn)率和延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)最好的條件為70℃。
3.反應(yīng)時(shí)間要重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得出最好的反應(yīng)時(shí)間，最佳的反應(yīng)時(shí)間為4h，少于4h或超過4h都會(huì)影響反應(yīng)的進(jìn)度或結(jié)果。
4.溶劑的配比也是一個(gè)問題，參考以前的文獻(xiàn)與資料，溶劑的配比不一，沒有一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)字，因此，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，要進(jìn)行反復(fù)的實(shí)驗(yàn)與操作，最后得到的結(jié)果是按乙醇、水、鹽酸10：9：1配方要求，得到的結(jié)果最好。
5.滴加速度對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響不是很大，不過還是要注意，如果攪拌不均勻而滴加的速度過快，則會(huì)影響反應(yīng)，形成高聚物，控制在2秒／滴。
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――引自郭海清《化學(xué)詠?化學(xué)總論》前半段
博雅塔下，未名湖畔，有這么一首有關(guān)于化學(xué)的詩(shī)在燕園深處回蕩。詩(shī)的作者是北大化學(xué)與分子工程學(xué)院副教授郭海清。
仰望北大百余年歷史星空，名師薈萃，星光燦爛，包羅萬(wàn)象。而作為我國(guó)化學(xué)研究的重地，100多年來，北大化學(xué)學(xué)科在教學(xué)與科研上取得了輝煌成就，先后吸納和涌現(xiàn)出許多在學(xué)界領(lǐng)銜的著名學(xué)者。
與這些著名的學(xué)者相比，郭海清更愿意將自己稱為科海中的一“粟”，普通化學(xué)科技工作者中的一員。雖然渺小，但一直努力以科研先輩為榜樣，在專業(yè)科教領(lǐng)域發(fā)揮著自己的一份光，一份熱。“站在巨人的肩膀上”，他一直踐行北大“勤奮、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、創(chuàng)新”的學(xué)風(fēng)，快樂埋首于奇妙的化學(xué)分子研究世界之中，立志創(chuàng)新，力戒浮躁，一步一步走出了特色，展現(xiàn)了一名身在燕園的普通化學(xué)教研工作者應(yīng)有的風(fēng)采。
扎實(shí)創(chuàng)新演繹化學(xué)之美
人類識(shí)吾路漫漫，前仆后繼恒向前。金石三黃仙丹煉，未成神仙壽命完。原子分子本質(zhì)現(xiàn)，嶄新世界換人間。能源材料環(huán)生命，我為基礎(chǔ)競(jìng)爭(zhēng)妍。
――引自郭海清《化學(xué)詠?化學(xué)總論》后半段
一首詩(shī)，一生情。對(duì)于自己將從事一生的化學(xué)事業(yè)，郭海清總是投以極大的熱情。在他看來，這一學(xué)科正如詩(shī)中所詮釋的，雖“歷盡滄桑”，但其地位和作用終會(huì)顯現(xiàn)：“自從人類認(rèn)識(shí)了化學(xué)的本質(zhì)即原子分子論建立以來，人類避害興利，合成得到了原來世界上沒有的很多新物質(zhì)，改變了世界的面貌，真像是‘換了人間’”。
那么，化學(xué)的奇妙作用在哪里？從古時(shí)候的煉丹爐，到四大發(fā)明之一的火藥；從蒸餾水的應(yīng)用到香水的制作……在中華民族五千年的歷史里，化學(xué)就像是一劑“催化劑”，催化著人類社會(huì)文明的不斷進(jìn)步。當(dāng)歷史的車輪駛向現(xiàn)代文明社會(huì)，如今的化學(xué)學(xué)科已經(jīng)建立起日益精細(xì)而齊備的研究體系。
在郭海清的高分子及復(fù)合材料化學(xué)研究世界里，即包含有用來作生物醫(yī)學(xué)熒光標(biāo)記，用于腫瘤等疾病和食品農(nóng)藥殘留等檢測(cè)、開發(fā)平板顯示技術(shù)、制作太陽(yáng)能電池等應(yīng)用的發(fā)光半導(dǎo)體納米材料研究；也可以包含有用作表面修飾劑和香料原料等應(yīng)用的新型巰基酸有機(jī)分子研究……隨著研究日益深入，新型顯示和照明技術(shù)――有機(jī)電致發(fā)光器件（OLED）用發(fā)光材料、新型高分子材料及其合成技術(shù)等研究逐漸成為相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，而郭海清置身于學(xué)科發(fā)展的“風(fēng)口浪尖”，帶領(lǐng)著他的團(tuán)隊(duì)實(shí)實(shí)在在地“翱翔”、探索其中，收獲了陶醉科研帶來的成就感，多年致力創(chuàng)新，換來了碩果滿園。
在水溶性發(fā)光量子點(diǎn)的研究中，他和他的團(tuán)隊(duì)水相直接合成的CdTe等水溶性量子點(diǎn)，其發(fā)光量子效率達(dá)80%以上，在同類方法產(chǎn)品中處于世界領(lǐng)先水平。目前相關(guān)產(chǎn)品正在進(jìn)行市場(chǎng)化推廣中，具有良好的市場(chǎng)前景。單從各種現(xiàn)有試劑盒來說，如果能用量子點(diǎn)代替現(xiàn)有的有機(jī)染料技術(shù)，市值在億元以上。值得一提的是，在合成CdTe等水溶性量子點(diǎn)的關(guān)鍵試劑研究中，郭海清及其團(tuán)隊(duì)的新型巰基酸有機(jī)分子研究技術(shù)也走在了世界前列；
在OLED用發(fā)光材料研究中，郭海清及其團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)合成的二嗪類（6元芳環(huán)中含有兩個(gè)N原子）配體Ir（III）配合物，突破了現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外此類材料的專利限制，其發(fā)光性質(zhì)優(yōu)異，可望用于OLED市場(chǎng)；
在高分子合成方面，他們探索了新的高分子合成方法，提出了用超分子組裝體為結(jié)構(gòu)單元的“高分子板塊構(gòu)筑法”，合成了“分子型”可溶無機(jī)/有機(jī)復(fù)合發(fā)光材料；另一方面，發(fā)展了“自由基/正離子轉(zhuǎn)化聚合”方法，用該方法合成了一系列新型嵌段、接枝和星型共聚物……
就這樣，靠著扎實(shí)從研，創(chuàng)新以求突破的精神，郭海清及其團(tuán)隊(duì)攻克了一座又一座“高山”，為推動(dòng)我國(guó)高分子及復(fù)合材料化學(xué)研究走在國(guó)際前沿貢獻(xiàn)了一己之力。其中，他們歷盡10余年潛心研究發(fā)展的高分子可控合成方法-自由基/正離子轉(zhuǎn)化法在科學(xué)和應(yīng)用方面均具有重要意義。上述結(jié)果發(fā)表在國(guó)內(nèi)外核心期刊上的論文有48篇，取得中國(guó)發(fā)明專利（授權(quán)）3項(xiàng)。
科學(xué)探索永無止境。雖然在創(chuàng)新方面有所收獲，但郭海清和他的研究同伴們心里很清楚，這是一條漫長(zhǎng)的科研道路，中國(guó)要想在這條道路上不至落于人后，就必須時(shí)刻保持追趕的姿態(tài)。以半導(dǎo)體芯片集成電路用光刻膠研究為例，目前我國(guó)在光刻膠生產(chǎn)方面較國(guó)際上落后很多，北京大學(xué)北京分子科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（籌）高分子及復(fù)合材料化學(xué)研究團(tuán)隊(duì)近來發(fā)展了一種高分子合成的新方法-CTCR聚合，采用CTCR聚合合成了新型的248nm光刻膠中的成膜樹脂。這一自主創(chuàng)新的突破為打開我國(guó)光刻膠市場(chǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，郭海清及其團(tuán)隊(duì)意圖尋求更大的突破，他有一個(gè)并不遙遠(yuǎn)的“夢(mèng)”：欲尋高分子樹脂合成企業(yè)或光刻膠生產(chǎn)企業(yè)，進(jìn)一步研發(fā)、中試、直至生產(chǎn)。
“能源材料環(huán)生命，我為基礎(chǔ)競(jìng)爭(zhēng)妍。”正如郭海清詩(shī)中所說，化學(xué)作為一門中心學(xué)科在醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)、材料、能源與環(huán)境等諸多領(lǐng)域綻放了絢麗的風(fēng)采。為將化學(xué)之魅力發(fā)揮得更加淋漓盡致，郭海清和他的科研同伴還將會(huì)繼續(xù)追索。
薪火相承期盼桃李芬芳
桃隨綠葉風(fēng)中舞，李伴青枝雨里吟。芬自心間襲肺腑，芳飄萬(wàn)里醉鬼神。
――郭海清《化學(xué)詠?總結(jié)――愿》
一首“桃李芬芳”的藏頭詩(shī)，將郭海清對(duì)于“園丁育人”這份職業(yè)的深厚感情展露無疑。他用這首詩(shī)鼓勵(lì)學(xué)生要能歷盡風(fēng)雨，做到真誠(chéng)豁達(dá)，期待他們有朝一日能成為對(duì)社會(huì)有用之材。
薪火相承是北大歷來重視的傳統(tǒng)，而郭海清正是這一傳承的受益者。三十多年前，他突破千軍萬(wàn)馬，成為北大燕園化學(xué)系莘莘學(xué)子中的一員，沐浴在濃厚的學(xué)術(shù)氛圍中，聆聽恩師教誨，吸取深厚積韻精華；三十多年后，昔日學(xué)子搖身一變成為反哺學(xué)校的“園丁”，力求以恩師為榜樣，同樣以嚴(yán)謹(jǐn)從研，平和做人的態(tài)度“撒播陽(yáng)光”“孕育桃李”。
“讀萬(wàn)卷書行萬(wàn)里路”，郭海清的經(jīng)歷證明了這一點(diǎn)。從最初置身北大綠蔭先后獲得學(xué)士和碩士學(xué)位；到在河北化工學(xué)院（現(xiàn)合并為：河北科技大學(xué)）從事長(zhǎng)達(dá)7年的基礎(chǔ)教研工作；再到跨出國(guó)門，遠(yuǎn)赴日本大阪大學(xué)理學(xué)研究科攻讀博士，并擔(dān)任理學(xué)部教員。在外輾轉(zhuǎn)數(shù)年，郭海清為自己累積了豐富的人生經(jīng)驗(yàn)和堅(jiān)實(shí)的專業(yè)理論及實(shí)踐基礎(chǔ)。正因如此，他更明白“寓教于樂”的道理，自從1997年回到北大從教以來，他一直努力踐行這一任教方式，逐漸形成了自己作為一名教師固有的特色。
基于藥物化學(xué)課程要求和特點(diǎn)，我們對(duì)教學(xué)方法的改革進(jìn)行合理規(guī)劃，以提高化學(xué)制藥相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。通過ChemDraw軟件可將傳統(tǒng)單調(diào)、枯燥的化學(xué)結(jié)構(gòu)和抽象的化學(xué)概念變得形象生動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生更好地掌握知識(shí)。基于此，ChemDraw結(jié)構(gòu)式繪制的運(yùn)用給了我們一個(gè)令人滿意的答案。通過教學(xué)方法改革，達(dá)到了實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)，保障了應(yīng)用人才的培養(yǎng)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:
結(jié)構(gòu)式軟件;藥物化學(xué);教學(xué)
建立新的藥物化學(xué)課程體系(引入化學(xué)結(jié)構(gòu)式繪制的輔助教學(xué)軟件，并且引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、參與、互動(dòng)有關(guān)結(jié)構(gòu)上的教學(xué)內(nèi)容)，培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)范化、軟件化、信息化的化學(xué)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)方法，提高理解、解析、應(yīng)用化學(xué)結(jié)構(gòu)知識(shí)，解決藥品合成、制劑、檢測(cè)、儲(chǔ)運(yùn)等環(huán)節(jié)涉及到的結(jié)構(gòu)式方面的問題的職業(yè)能力。在總課時(shí)不變的情況下，按課程標(biāo)準(zhǔn)中重點(diǎn)掌握的藥物種類，確定實(shí)施化學(xué)結(jié)構(gòu)式軟件教學(xué)探索的藥物范圍。解決學(xué)生以往對(duì)于重點(diǎn)需要會(huì)認(rèn)，會(huì)畫的藥物結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的老大難問題。通過植入化學(xué)結(jié)構(gòu)式軟件的學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生在畫結(jié)構(gòu)的同時(shí)更加清楚藥物的基本母核和取代基團(tuán)之間的關(guān)系，以及各結(jié)構(gòu)的基本性質(zhì)。
1課堂教學(xué)模式改革的思路
藥物化學(xué)是一門發(fā)現(xiàn)與發(fā)明新藥、合成化學(xué)藥物、闡明藥物化學(xué)性質(zhì)、研究藥物分子與機(jī)體細(xì)胞(生物大分子)之間相互作用規(guī)律的綜合性學(xué)科，是藥學(xué)領(lǐng)域中重要的帶頭學(xué)科。《藥物化學(xué)》亦是我校化學(xué)制藥、藥物制劑、藥物檢測(cè)、藥學(xué)等專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，也是藥學(xué)各專業(yè)學(xué)生開始接觸和認(rèn)識(shí)各種藥物的一門課程。該課程建立在有機(jī)化學(xué)與無機(jī)化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)之上，涉及醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、生物學(xué)等各個(gè)學(xué)科的內(nèi)容，在學(xué)科建設(shè)與發(fā)展中起著重要的銜接作用，是學(xué)好藥理學(xué)、藥劑學(xué)以及藥物分析等藥學(xué)專業(yè)課程的必要基礎(chǔ)。藥物化學(xué)是建立在化學(xué)和生物學(xué)基礎(chǔ)上，對(duì)藥物結(jié)構(gòu)和活性進(jìn)行研究的一門學(xué)科。經(jīng)過幾年的課堂教學(xué)、教學(xué)反饋及教學(xué)效果的總結(jié)分析，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍對(duì)于藥物活性及作用規(guī)律掌握較好，而對(duì)于藥物結(jié)構(gòu)和涉及化學(xué)結(jié)構(gòu)的理化性質(zhì)、穩(wěn)定性、配伍使用和合成方法等知識(shí)點(diǎn)難以消化。通過和在校學(xué)生及就業(yè)學(xué)生的交流和跟蹤分析，我們發(fā)現(xiàn)相當(dāng)一部分學(xué)生沒有正確的應(yīng)用化學(xué)的方法來學(xué)習(xí)藥物化學(xué)，大多數(shù)人仍然停留在“背誦”的學(xué)習(xí)階段來學(xué)習(xí)藥物化學(xué)。基于此，為了提高學(xué)生的化學(xué)結(jié)構(gòu)應(yīng)用能力與藥物化學(xué)解讀化學(xué)結(jié)構(gòu)式的能力，更為了遠(yuǎn)期提升就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，有必要對(duì)我校的藥物化學(xué)課程教學(xué)方法進(jìn)行實(shí)踐化創(chuàng)新探索。本項(xiàng)目計(jì)劃運(yùn)用化學(xué)結(jié)構(gòu)式繪圖軟件調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性，并借此提高學(xué)生的化學(xué)結(jié)構(gòu)式識(shí)別和應(yīng)用水平等綜合素質(zhì)，提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力［1］。
2課堂教學(xué)改革與創(chuàng)新的具體做法和改進(jìn)方向
2.1實(shí)施方案
ChemOffice軟件［2－5］是由CambridgeSoft開發(fā)的一款綜合性科學(xué)應(yīng)用軟件包，是目前世界上最優(yōu)秀的化學(xué)繪圖軟件之一。其中，ChemDraw是Chemoffice中使用最為頻繁的組件，是國(guó)際上絕大多數(shù)雜志指定的論文排版軟件，因此，我們把ChemOffice軟件引入到藥物化學(xué)教學(xué)中有利于學(xué)生接觸到當(dāng)今最主流的結(jié)構(gòu)式軟件。本課程的教改定位于我校藥物化學(xué)課程的再開發(fā)，在原有高職高專層次的課程體系中引入結(jié)構(gòu)式繪圖軟件，輔助教學(xué)和課堂互動(dòng)，并將隨堂練習(xí)和課后作業(yè)電子化，軟件化，規(guī)范化的并入平時(shí)考核體系中。由于課堂時(shí)間所限，教師在上課期間只做基本化學(xué)結(jié)構(gòu)式軟件的使用演示，大部分的軟件使用和學(xué)習(xí)案例將以微課的形式發(fā)給學(xué)生進(jìn)行自學(xué)。參考我校原有藥物化學(xué)教學(xué)體系，在原課程體系的基礎(chǔ)上增加化學(xué)結(jié)構(gòu)式軟件的學(xué)習(xí)及應(yīng)用。在課程章節(jié)分布上，保持原有教學(xué)計(jì)劃不變的基礎(chǔ)上，對(duì)于涉及結(jié)構(gòu)式部分的講解(例如:理化性質(zhì)、穩(wěn)定性，鑒別方法、構(gòu)效關(guān)系等知識(shí)點(diǎn))采用創(chuàng)新的化學(xué)結(jié)構(gòu)式軟件輔助教學(xué)法。課堂上，教師將基本安裝、調(diào)試及操作講授和示范，課后把軟件、作業(yè)、單元考核等通過電子郵件的方式發(fā)送給了參與教改的各班學(xué)生。目前，我們已經(jīng)積累了一定深度和廣度的化學(xué)結(jié)構(gòu)式軟件應(yīng)用教學(xué)微課視頻。以此為基礎(chǔ)，再開發(fā)一系列適合我校藥物化學(xué)學(xué)情的微課體系。學(xué)生可以提前預(yù)習(xí)，大大提高課堂教學(xué)的效率。
2.2課程評(píng)價(jià)方式
增加過程性考核比例，平時(shí)成績(jī)的比例由原來的40%增加到50%。以小組(2～3人)為單位，根據(jù)課堂互動(dòng)、匯報(bào)及課后作業(yè)的結(jié)構(gòu)式繪制和解析情況進(jìn)行給分，計(jì)入平時(shí)成績(jī)。結(jié)合教學(xué)進(jìn)程，教師布置每人一題，結(jié)構(gòu)式各不相同，并結(jié)合課堂抽查現(xiàn)場(chǎng)繪制，杜絕抄襲和代畫。學(xué)生復(fù)習(xí)教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)用化學(xué)結(jié)構(gòu)式繪圖軟件提交電子稿作業(yè)，教師批改并點(diǎn)評(píng)學(xué)生的化學(xué)結(jié)構(gòu)式電子稿作業(yè)，并計(jì)入平時(shí)成績(jī)。
2.3改進(jìn)方向
根據(jù)一個(gè)學(xué)期的教改教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，我們?cè)诰唧w操作時(shí)應(yīng)繼續(xù)注重提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提升課堂效率和完善課后評(píng)價(jià)體系。在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣方面，我們應(yīng)結(jié)合ChemOffice軟件強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)式和儀器繪圖，分子量計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，3D結(jié)構(gòu)圖，NMR和MS模擬等功能，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生在其他化學(xué)相關(guān)課程作業(yè)、習(xí)題或科技創(chuàng)新活動(dòng)的報(bào)告、論文、PPT中規(guī)范化和軟件化的應(yīng)用ChemOffice軟件。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)和使用ChemOffice軟件過程中，切身感受到通過藥物化學(xué)課程中的導(dǎo)入的結(jié)構(gòu)式軟件學(xué)習(xí)，能夠獲得ChemOffice軟件這一強(qiáng)大的學(xué)習(xí)和技能工具。同時(shí)，這一知識(shí)和技能的獲得，無疑對(duì)學(xué)生的就業(yè)或繼續(xù)深造是十分有益的。在提升課堂效率方面，我們應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)微課視頻等資源庫(kù)建設(shè)，繼續(xù)深挖第二課堂的時(shí)間和空間。現(xiàn)在大學(xué)生幾乎人人都有手機(jī)，每班都有QQ群或微信群，我們應(yīng)繼續(xù)加大教學(xué)視頻的建設(shè)，在課前發(fā)送到班級(jí)群，課堂上可以直接抽查預(yù)習(xí)情況及隨堂考核，課后可將結(jié)果或答案分享到班級(jí)群。這樣，預(yù)習(xí)和點(diǎn)評(píng)工作不占用主課堂時(shí)間，大大的提高了課堂效率。在完善課后評(píng)價(jià)體系方面，教師評(píng)價(jià)這一單一評(píng)價(jià)方式已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的學(xué)生人數(shù)與一對(duì)多評(píng)價(jià)體系之間的矛盾，我們應(yīng)充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)化和信息化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，采取人工評(píng)價(jià)與智能評(píng)價(jià)相結(jié)合、隨堂檢測(cè)和在線考測(cè)相結(jié)合的方式進(jìn)一步優(yōu)化考核體系，做到高效智能，公平公正。目前，互聯(lián)網(wǎng)上已經(jīng)有比較成熟的免費(fèi)的電子作業(yè)與在線考試、測(cè)驗(yàn)系統(tǒng)云平臺(tái)，我校也有運(yùn)行該平臺(tái)的課程考試測(cè)驗(yàn)的成功經(jīng)驗(yàn)，這無疑為大規(guī)模推廣該課程信息化教學(xué)改革打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3結(jié)論
該課程的教改定位于我校藥物化學(xué)課程的再開發(fā)，在原有高職高專層次的課程體系中引入結(jié)構(gòu)式繪圖軟件，輔助教學(xué)和課堂互動(dòng)，并將隨堂練習(xí)和課后作業(yè)電子化，軟件化，規(guī)范化的并入平時(shí)考核體系中。該課程經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的改革探索，取得了顯著的成效，參與教改試驗(yàn)班級(jí)的藥物化學(xué)結(jié)構(gòu)式相關(guān)知識(shí)和技能的理解和掌握較其他班級(jí)更加規(guī)范和深入，達(dá)到了教改的目的。(1)化學(xué)結(jié)構(gòu)式軟件學(xué)習(xí)和課程內(nèi)容理解相互促進(jìn)通過化學(xué)結(jié)構(gòu)式軟件學(xué)習(xí)，學(xué)生更規(guī)范和深入的學(xué)習(xí)化學(xué)結(jié)構(gòu)式，提高對(duì)課程內(nèi)容的理解。學(xué)生復(fù)習(xí)教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)用化學(xué)結(jié)構(gòu)式繪圖軟件提交電子稿作業(yè)，教師批改并點(diǎn)評(píng)學(xué)生的化學(xué)結(jié)構(gòu)式電子稿作業(yè)并計(jì)入平時(shí)成績(jī)，達(dá)到了教學(xué)相長(zhǎng)的效果。(2)課程模式增加師生互動(dòng)課程導(dǎo)論保持不變，課程精講內(nèi)插入軟件演示，增加分組討論及課堂互動(dòng)，增加學(xué)生展示化學(xué)結(jié)構(gòu)式繪圖方法環(huán)節(jié)，充分引導(dǎo)學(xué)生參與教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。(3)考核體系注重隨堂考核，知識(shí)與技能并重在堅(jiān)持原有考試體系的基礎(chǔ)上，更注重過程性考核。我們不但要看期末考卷的筆試成績(jī)，更要看平時(shí)學(xué)生的課堂互動(dòng)(結(jié)構(gòu)式現(xiàn)場(chǎng)繪制等)、自學(xué)能力及綜合應(yīng)用(課后作業(yè)化學(xué)結(jié)構(gòu)的繪制和解析等)。平時(shí)的作業(yè)成績(jī)和課堂展示環(huán)節(jié)將作為學(xué)生綜合成績(jī)的重要依據(jù)。該教學(xué)法注重知識(shí)與技能并重的培養(yǎng)方式，采用課中和課后考評(píng)相結(jié)合，對(duì)學(xué)生的化學(xué)結(jié)構(gòu)式掌握情況進(jìn)行考核和評(píng)分，其中抽查了部分同學(xué)當(dāng)場(chǎng)繪制結(jié)構(gòu)式，教師當(dāng)場(chǎng)給出評(píng)判分?jǐn)?shù)。
作者：陳維 單位：浙江醫(yī)藥高等專科學(xué)校
參考文獻(xiàn)
［1］曾飛，唐琳俐.ChemOffice軟件在超分子化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用［J］．廣州化工，2016，44(22):136－138.