工科生物類有機化學(xué)課程教學(xué)改革探討

　　摘 要： 本文就高校工科生物類有機化學(xué)教材的現(xiàn)狀和改革的重要性，尤其是改革的方法作了論述。
　　關(guān)鍵詞： 工科生物類有機化學(xué)教學(xué) 教學(xué)規(guī)律 教學(xué)改革
　　有機化學(xué)是工科生物類學(xué)生必修的一門主要基礎(chǔ)課程，其學(xué)習(xí)的結(jié)果直接影響著后續(xù)各專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。鑒于工科生物類高校的實際，有機化學(xué)的教學(xué)又有不同于一般高校的特殊性。為此，我們在多年的工科生物類有機化學(xué)教學(xué)中，不斷探索教學(xué)規(guī)律，努力進行教學(xué)改革，形成了自己的教學(xué)風(fēng)格。
　　1.組建一套可供靈活組合的板塊式結(jié)構(gòu)的有機化學(xué)教材，打破現(xiàn)有教材的編寫格局，以適應(yīng)因材施教。
　　回顧我國高校有機化學(xué)教材的使用歷史，上世紀五六十年代教材單一，七十年代以后才形成了與不同專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的多品種、多層次的系列教材，其中不乏許多優(yōu)秀教材［１］。各種不同的教材風(fēng)格雖然各異，但在編寫上總離不開沿襲的固定格式，因而不適應(yīng)有機化學(xué)學(xué)科迅猛的發(fā)展趨勢，不適應(yīng)各種潛力層次學(xué)生的需要，不適應(yīng)因材施教。這種矛盾在工科生物類學(xué)校表現(xiàn)得尤為突出，因為該類學(xué)校的專業(yè)大多為應(yīng)用性和邊域性的（如我校的植物科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、植物資源開發(fā)與利用專業(yè)等），完全適合該類學(xué)校學(xué)生的有機化學(xué)教材甚少，只好使用較為接近的農(nóng)業(yè)類的有機化學(xué)教材。
　　組建一套靈活多變的能夠隨意組合的板塊式有機化學(xué)教材能很好地解決上述矛盾。所謂板塊式有機化學(xué)教材，就是打破現(xiàn)有教材的編寫格局，把有機化學(xué)知識劃分為幾個板塊，每個板塊闡述某個方面的問題，每個問題又由淺深有別的幾個層次、一個材料庫、主要參考文獻、各種習(xí)題幾部分組成，完整獨立，自成體系［2］。板塊之間相互聯(lián)系，構(gòu)成有機化學(xué)的完整體系。板塊中的內(nèi)容有選講和必講之分。必講部分要精講，是教師將學(xué)生引入有機化學(xué)大門的金鑰匙。選講部分可由學(xué)生自學(xué)，可由教師有選擇地專題講座，也可師生共同討論。教師可根據(jù)需要靈活地選擇不同的組合形式；學(xué)生可根據(jù)自己掌握基礎(chǔ)知識的程度和興趣，選擇合適的板塊，或聽教師專題講座、或深入到高層領(lǐng)域鉆研、或撰寫小論文。如此，教學(xué)上體現(xiàn)了統(tǒng)一管理、統(tǒng)一要求與百家爭鳴、百花齊放的結(jié)合，有利于師生的雙向?qū)W習(xí)和學(xué)生能力的培養(yǎng)。需要注意的是，除講課與專題報告外，安排適量答題和討論課以解決學(xué)生在自學(xué)中存在的問題也是相當(dāng)必要的。
　　2.著力創(chuàng)新，將新理論、新技術(shù)引入到化學(xué)教學(xué)中去，增強課程的吸引力。
　　即便有了最優(yōu)秀的有機化學(xué)教材，但教學(xué)過程如果不精心設(shè)計，還是容易使學(xué)生覺得枯燥無味，“沒聽頭”，難以學(xué)好。克服這種現(xiàn)象的有效做法之一是使教學(xué)充滿新意，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
　　面對本世紀全新的材料、全新工藝必然要求相適應(yīng)的全新的理論，因此應(yīng)選擇最有用的、最新的理論體系教給學(xué)生。現(xiàn)行版本的化學(xué)基礎(chǔ)課教材，大多數(shù)都是經(jīng)典的化學(xué)理論、化學(xué)測試手段。它們在教育價值上和實用價值上都是不可忽視的。但是在科技高速發(fā)展的今天，新的理論、新的測試手段已層出不窮。雖然它們目前還沒有普及，許多還很不完善，但對于當(dāng)代的大學(xué)生——新世紀的主人來說，他們才是主宰它們的主人，因此應(yīng)將新理論、新思想、材料科學(xué)基礎(chǔ)、新測試手段引入到基礎(chǔ)教學(xué)中去，使他們較早地了解和掌握他們將要而且也是必須掌握的基本知識。
　　2.1不斷充實新內(nèi)容。就算最新版本教材中的新內(nèi)容，充其量不過是前兩年的，而且由于教科書的特點只能是一些相對固定、規(guī)范的內(nèi)容，難以展示這門學(xué)科的勃勃生氣。因此，經(jīng)常充實新的內(nèi)容，將會喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。比如在講“芳香烴”時，我適時介紹了C60這一當(dāng)前研究熱點，用幾分鐘時間概述了它的制備方法，當(dāng)前研究狀況及前景，提出了C60是無機物還是有機物的問題。學(xué)生聽后覺得新鮮有趣，并由此產(chǎn)生了盡快學(xué)習(xí)芳香烴內(nèi)容的強烈愿望和興趣，對后續(xù)內(nèi)容都能認真全部聽完。
　　2.2選擇新的角度進行闡述。比如在介紹天然烷烴時，我沒有急于具體內(nèi)容闡述，而是先介紹了頗有名氣的被國際上命名的“中國型沼氣池”的艱難發(fā)展史。學(xué)生聽后頗受感動，很想親自試驗一番，后面的內(nèi)容便聽得輕松愉快，并很容易地把眼光上升到能源、環(huán)保等方面，意識到這門學(xué)科的廣闊前景及在四化建設(shè)中的重要性，從而熱愛這門學(xué)科，下決心學(xué)好它。
　　3.溝通心靈，追求講課藝術(shù)。
　　教與學(xué)是一種雙邊活動。有機化學(xué)的理論性和實踐性都很強，要達到理想的教學(xué)效果，師生間心靈溝通并形成對教學(xué)理解的某種默契，是課堂講授的最佳境界。幽默的語言、恰當(dāng)?shù)谋扔骷爸v一些耐人尋味的化學(xué)史事等都是我經(jīng)常采用的教學(xué)手段，而且取得了圓滿的教學(xué)效果。
　　比如，在有機化學(xué)教學(xué)中穿插地講授化學(xué)史知識，將化學(xué)史與科學(xué)知識融為一體，合理地貫穿于有機化學(xué)教學(xué)中，于是，枯燥無味又抽象的化學(xué)理論知識變得生動、形象、具體起來。例如，苯為環(huán)狀結(jié)構(gòu)（凱庫勒式，目前仍沒有比其能更好地說明苯結(jié)構(gòu)的構(gòu)造式）的觀點是德國建筑學(xué)家和化學(xué)家凱庫勒首先提出的，而這一偉大的結(jié)論卻是在不可思異的夢境中發(fā)現(xiàn)的。通過精彩的化學(xué)史講授，學(xué)生不再覺得有機化學(xué)課只是對古板的有機化學(xué)方程式和化學(xué)原理的機械記憶，而感到有機化學(xué)這門學(xué)科的豐富多彩，從而使學(xué)生對有機化學(xué)產(chǎn)生極大的興趣。
　　4.打破傳統(tǒng)的理論教學(xué)模式，推行素質(zhì)教育，培養(yǎng)新世紀創(chuàng)造型人才。
　　傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以課堂講學(xué)為主，比較重視知識的傳授，而忽視或回避能力的培養(yǎng)［3］。如各門課程都有理論教學(xué)大綱，但沒有能力培養(yǎng)大綱。培養(yǎng)方針上都是封閉的，只從純專業(yè)著手，不考慮社會實際需求。如此培養(yǎng)出來的學(xué)生，有相當(dāng)一部分是“書呆子”，只習(xí)慣于對已知問題和類似問題進行“紙上談兵”，一旦遇到隱蔽的、多層次的、綜合的、復(fù)雜的實際問題，便不習(xí)慣對其進行剖析、研究和探索，缺乏將其加工精練、抽出其中簡化了的核心問題的能力，出現(xiàn)所謂高分低能的現(xiàn)象。新世紀需要的是創(chuàng)造型的人才，因此推進素質(zhì)教育勢在必行，其中學(xué)生能力的培養(yǎng)最為關(guān)鍵。能力的培養(yǎng)應(yīng)該和傳授知識一樣重要，應(yīng)該貫徹始終，應(yīng)該落實到每一學(xué)期、每一階段、每一單元、每一課時。兩者應(yīng)該交相呼應(yīng)，互相滲透和協(xié)調(diào)發(fā)展。
　　4.1改革理論課教學(xué)方法。再怎么進行教學(xué)改革，理論課程的教學(xué)仍是重中之重。理論課程的改革主要是在適當(dāng)減少課時的基礎(chǔ)上改革教學(xué)方法。理論課時由原來占總課時的70%調(diào)整為60%，主要講授知識體系的總體框架和基本知識。其余內(nèi)容以專題報告、學(xué)術(shù)討論、論文答辯等形式進行，目的是將學(xué)生引入有機化學(xué)大門，為學(xué)習(xí)更深層知識和培養(yǎng)能力打下基礎(chǔ)。通過采用多種方式的授課方法，學(xué)生有更多的發(fā)言機會。他們不僅要回答問題，而且要根據(jù)自己所掌握的內(nèi)容進行講解，這使他們能逐步學(xué)習(xí)如何運用嚴謹?shù)乃季S組織好自己的語言，以準(zhǔn)確地表達自己的觀點。這個過程同時使學(xué)生的語言表達能力得到鍛煉和提高。
　　4.2改革實驗課教學(xué)，加強實驗操作能力培養(yǎng)。一個普遍存在的事實是，學(xué)生的實驗動手能力是一個薄弱環(huán)節(jié)。其主要原因是教師的教法陳舊，如教師包辦太多，對實驗步驟講解得過于詳盡，儀器的安裝和調(diào)試都由教師操作，等等。這樣的做法在一定程度上起到了示范的作用，但不能調(diào)動學(xué)生的主動性，增加了學(xué)生的惰性，使學(xué)生對教師有過多的依賴，影響了其動手能力的提高和勇于實踐的精神的形成，更重要的是阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為了加強對學(xué)生實際操作能力的培養(yǎng)，我們首先強化實驗預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，使學(xué)生充分了解實驗內(nèi)容，寫出詳細的實驗預(yù)習(xí)報告并由教師簽字后開始實驗。實驗開始時，學(xué)生按照實驗講義自己動手安裝儀器并進行實驗，教師不做演示，只加強指導(dǎo)，對不正確的操作方法和操作步驟進行糾正。實驗結(jié)束后，學(xué)生相互交流實驗心得，總結(jié)經(jīng)驗與不足。對于那些實驗失敗的學(xué)生，教師所要做的是引導(dǎo)學(xué)生找出原因。這種方式突出了學(xué)生的主體作用，強化了教師的指導(dǎo)作用，提高了實驗的效果和實驗的成功率。學(xué)生的實際操作能力得到了真正的鍛煉和提高。我們對實驗課的改進提高了學(xué)生對實驗課的積極性，給學(xué)生提供了較大的空間，如學(xué)生可自主調(diào)整實驗的方法以鍛煉動手能力，使實驗課真正成了鍛煉學(xué)生實驗操作能力的操作平臺。
　　
　　改革后實驗課由原來占總課時的30%調(diào)整為40%，通過實驗培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力。實驗課實行實際問題和科學(xué)研究為背景的綜合訓(xùn)練計劃。從實驗方案設(shè)計、實驗準(zhǔn)備到全部操作完成，都由學(xué)生自己動手，教師只做示范和指點。實驗內(nèi)容以解決實際問題綜合性及設(shè)計性（如茶葉中咖啡堿的提取等）內(nèi)容為主，并適時地讓學(xué)生到企業(yè)觀摩和參與企業(yè)實際操作，部分優(yōu)秀學(xué)生還可吸收到教師的科研項目中擔(dān)任部分設(shè)計和操作，更優(yōu)秀的學(xué)生還可推薦到企業(yè)參與技術(shù)改造。
　　4.3加強科技寫作能力的培養(yǎng)，提高科研基本能力。傳統(tǒng)的實驗報告是由實驗?zāi)康摹嶒炘怼嶒灢襟E、數(shù)據(jù)記錄與處理等部分構(gòu)成的。為了加強對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，使他們具備較好的語言表達能力、實際動手能力、科學(xué)實驗?zāi)芰Γ覀兗訌娏藢W(xué)生科技寫作能力的培養(yǎng)。具體做法：一是在學(xué)生完成實驗報告前，向?qū)W生講授一些科研論文寫作的基本知識，強調(diào)實事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴謹認真的科學(xué)素養(yǎng)；改變傳統(tǒng)實驗報告的書寫形式，以科技論文的格式來完成實驗報告。從目的、方法、結(jié)果和討論4個方面把每個實驗的內(nèi)容充分地表達出來。強調(diào)對實驗過程和結(jié)果的討論。報告完成后教師進行認真的批改和總結(jié)。二是增加部分難度稍大、富有挑戰(zhàn)性但學(xué)生通過努力又能解決的設(shè)計實驗。這些實驗大多以小課題的形式開設(shè)。如實驗“枇杷葉中綠原酸的提取研究”，學(xué)生2人一組，自行查閱文獻，自行設(shè)計方案，自主實驗，提出了浸提法、微波提取法、超聲波提取法等諸多方法，寫出了一批質(zhì)量相當(dāng)可觀的論文。通過實踐，學(xué)生體驗到了成功的喜悅和科學(xué)研究的樂趣，增強了學(xué)好有機化學(xué)的信心，提高了科研的基本能力，為后續(xù)的畢業(yè)論文甚至將來的工作能力打下了良好的基礎(chǔ)。
　　4.4改革課程考試方式。傳統(tǒng)的有機化學(xué)課程考試只有理論課程考試，改革后建立實驗課程考核制度，加上了實驗操作測試和科技能力分值，考試成績結(jié)合平時成績并有意識加重實驗操作成績比例，以引起學(xué)生對自身能力方面培養(yǎng)的重視（見表1）。
　　4.5積極開展第二課堂活動，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發(fā)達的不竭動力”，而“創(chuàng)新的關(guān)鍵在人才，人才的成長靠教育”，在世界科技與經(jīng)濟迅速發(fā)展的今天，培養(yǎng)創(chuàng)新人才的需要更為迫切。要培養(yǎng)創(chuàng)新人才，必須改革單純的傳授知識的教育模式，建立授予“魚”及授予“漁”相結(jié)合的教學(xué)新模式。第二課堂活動是課堂教學(xué)活動的延伸，很好地體現(xiàn)了此教學(xué)新模式。
　　（1）開設(shè)科研小灶。針對基礎(chǔ)較扎實、求知欲較強、對有機化學(xué)有濃厚興趣的學(xué)生，由教師或?qū)W生提出具有科研或開發(fā)背景的課題與項目，然后由學(xué)生組合的小組在教師的指導(dǎo)下完成研究工作，提交研究論文或研究報告。
　　（2）科學(xué)研究及實踐制度法。使科學(xué)研究訓(xùn)練、科研實踐訓(xùn)練成為有機化學(xué)課外活動中一個有機組成部分。科學(xué)研究訓(xùn)練、科研實踐訓(xùn)練、科技創(chuàng)新活動及課題實驗使學(xué)生擁有更大的學(xué)習(xí)自主權(quán)，形成師生互動的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境，逐漸培養(yǎng)學(xué)生獨立思考，發(fā)現(xiàn)、分析與解決實際問題的能力，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識。
　　（3）增設(shè)學(xué)科前沿窗口。以學(xué)科前沿講座為載體，使學(xué)生了解研究新進展。聘請校內(nèi)外專家介紹學(xué)科研究新進展和當(dāng)前的研究熱點，把科學(xué)研究前沿的新知識介紹給學(xué)生，同時將他們進行科學(xué)研77a1504118fc6a8644c67d376b4d573b究的方法傳授給學(xué)生，使學(xué)生開闊視野，拓展思維，培養(yǎng)獲取新知識的能力和創(chuàng)新精神。
　　為了充分發(fā)揮實驗的自身優(yōu)勢，突出對學(xué)生創(chuàng)新的精神的培養(yǎng)，發(fā)揮有機化學(xué)實驗的自身優(yōu)勢，突出對學(xué)生刨新精神的培養(yǎng)，在有機化學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)該考慮以下問題。
　　（1）對學(xué)生進行創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，應(yīng)有針對性，不同能力層次的學(xué)生應(yīng)有不同層次的要求。
　　（2）在教學(xué)中應(yīng)盡可能創(chuàng)設(shè)一切有利條件促進學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
　　（3）增加實驗教學(xué)的探究性。在實驗教學(xué)中，一方面可以將現(xiàn)行教材中的實驗改造成探究性實驗，以增加實驗內(nèi)容的探究性，另一方面可以結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，精選化學(xué)史上的一些范例，引導(dǎo)學(xué)生依照科學(xué)家的研究方式，學(xué)習(xí)和嘗試完整的實驗探究過程，并通過學(xué)生動手“做科學(xué)”，親身體驗探索自然規(guī)律的快樂，逐步學(xué)會科學(xué)研究的方法。
　　（4）創(chuàng)造條件全面開放實驗室，讓學(xué)生隨時隨地能進行各種實驗。開發(fā)學(xué)生的實驗興趣和個性特長，使他們養(yǎng)成用實驗探究未知，大膽質(zhì)疑的科學(xué)精種。
　　總之，教學(xué)研究與改革是一項長期的任務(wù)，需要不斷進行觀念創(chuàng)新、制度創(chuàng)新和工作創(chuàng)新，深化教學(xué)改革。
　　
　　參考文獻：
　　［1］大學(xué)化學(xué).北京大學(xué)出版，1997，12，6.
　　［2］大學(xué)化學(xué).北京大學(xué)出版，1998，13，5.
　　［3］大學(xué)化學(xué).北京大學(xué)出版，1999，14，2.