吳愛斌,龔銀香,陳銀
(長江大學化學與環境工程學院,湖北 荊州 434023)
大類培養模式下非化學化工專業《有機化學》課程教學改革研究初探
吳愛斌,龔銀香,陳銀
(長江大學化學與環境工程學院,湖北 荊州 434023)
[摘要]有機化學課程是大類培養模式下非化學化工專業的一門重要學科基礎課。針對非化學化工專業學生在學習《有機化學》課程時出現的問題,對該課程教學的各個環節(包括緒論設置、新課導入、課堂教學內容編排、教學手段、考核方式)進行改革探索,旨在為“促進非化學化工專業《有機化學》課程教學改革,提高學生學習效率”提供相應的研究思路和方法。
[關鍵詞]非化學化工專業;有機化學;教學改革
隨著有機化學新理論、新機制、新方法的發展,有機化學研究范圍不斷地在擴大和加深,與其他學科之間的聯系也日益緊密。面對如此繁雜的教學內容,如何在有效的時間內引導學生掌握扎實的專業基礎理論知識,一直是教師不斷研究和探索的問題。大類培養是為實現社會所需的“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”人才培養目標,而對人才培養模式和教學組織形式的一種根本性改變,即強化基礎、通識教育和綜合課程。但是大類培養絕非相近專業的疊加,其涉及教育資源重整、課程體系再構建、教學方法與手段變革、配套教育管理制度再造及專業建設等一系列問題[1]。
在大類培養模式下,《有機化學》課程是針對地質、地化、資工、農學、園藝、茶學、動物科學、動物醫學、醫學等非化學化工專業所設立的一門重要學科基礎課程。由于《有機化學》課程一般在大學二年級開設,此時學生對自己所在的專業并沒有很深入的了解,再加上《有機化學》課程本身具有抽象性、內容多且課時少的特點,學生往往會覺得學習《有機化學》課程既難以理解又沒有用處,因而學習積極性不高,嚴重影響了課程教學效果,很不利于學生對后續專業課程的學習。針對上述問題,筆者對非化學化工專業《有機化學》課程教學進行改革和探索,以便為提高該課程的教學質量提供幫助。
1緒論課內容設置應注重貼近所學專業,充分激發學生的學習興趣
與化學化工類專業的學生不同,非化學化工類專業的學生在學習《有機化學》課程時往往認為該課程與所學專業關系不大,這對學生的學習產生了不良影響。因此,在講授緒論課時,應讓學生感受到學習《有機化學》課程的必要性和重要性,充分激發學生的學習興趣。愛因斯坦曾說:興趣是最好的老師。所以學習什么是吸引學生的關鍵。通過調查發現,當提到與學生密切相關或學生很熟悉的內容時,他們更容易集中注意力,思維主動性更高,學習興趣也更濃厚[2]。因此,教師應根據專業特點,在緒論課內容設置上從學生熟悉的內容入手,合理編排和設計教學內容,由此提高教學效果。例如,針對農林類專業,可從學生熟悉的農藥、化肥等物質入手,介紹相關化合物的主要成分并提出其最佳合成路徑,即用學生熟悉的化學物質引導學生,使學生帶著濃厚的興趣學習;針對食品類專業學生,可重點介紹食品領域的熱點問題,如地溝油、增白劑、三聚氰胺、瘦肉精、塑化劑等,讓學生知曉學習《有機化學》課程的重要性;針對醫學類專業,可通過介紹相關臨床藥物分子的組成、結構和合成方法來提高學生的學習興趣。教學實踐表明,只有讓緒論課內容的設置緊扣專業特點,做到貼近學生、貼近實際,讓不同專業學生真實感受到《有機化學》課程與自己所學專業的密切聯系,才能使學生以極大的興趣積極主動地投入到學習中去。
2新課導入要充分利用與專業相關的熱點問題,調動學生學習積極性
非化學化工專業學生在學習《有機化學》課程前,掌握和了解的相關化學知識較少,基礎較薄弱,因而往往覺得學習內容深奧難以理解、枯燥乏味,這直接影響了教學效果。因此,在新課導入時,應充分利用與專業有關的熱點問題,將教學的應用性、趣味性與相關知識點結合起來,由此提高學生學習的積極性。例如,針對農林專業學生講授鹵代烴相關內容時,可從六氯環己烷(六六六)入手,補充介紹有機氯、有機磷、氨基甲酸酯等與農藥相關的內容,列舉2010年“毒豇豆”事件以及天然昆蟲拒食劑、阿維菌素、多殺菌素等實例[3]來吸引學生的注意。針對食品專業學生講授烯烴相關內容時,可從學生熟悉的咖啡伴侶和植脂末中含有反式脂肪酸來引入“反式”的概念;在講述醇和酚知識點時,可從介紹酒的相關內容來導入新課。針對醫學專業學生講授對映異構(分子手性)內容時,可從對映異構體在生物活性上表現出的巨大反差入手,如左旋氯霉素有藥用療效而右旋氯霉素卻無效、維生素C只有左旋異構體可以治療壞血病、中藥麻黃堿只有右旋異構體才可以舒張血管增高血壓等,由此激發學生學習的積極性。
3整合教學內容,注重與學生所學專業知識相結合
《有機化學》課程涉及的教學章節較多(共有15章),而非化學化工專業的教學學時相對較少。為了解決上述矛盾,應結合不同專業的培養需求,整合和精選教學內容,讓學生在有限的學時內學到相應的有機化學知識。具體來說,有選擇性地略去教材中部分陳舊繁瑣的內容,適當壓縮高中階段已學過的相關內容(如某些有機物的物理性質、價鍵理論等),將重點放在學生有理解難度的雜化軌道理論和各種化學反應類型、反應機理等問題上。同時,在教學中應重視基礎知識(如化學鍵理論、化合物命名、立體結構的表達、反應中間體、有機基本反應及歷程、有機合成路線設計等)的歸納和總結,這樣有助于學生更好地理解和掌握所學內容。此外,考慮到有機化學與許多非化學化工專業存在著廣泛的學科交叉和滲透,應注意將講授內容與學生所學專業知識相結合。例如,針對農林專業學生,在教學中貫穿綠色化學理念,重點介紹防污減排方法,如減量、減廢、有機合成合理設計、催化劑再生和副產品利用等;針對食品專業學生,加強食品安全教育,如包裝材料(聚丙烯、聚氯乙烯)對食品造成的污染、羰基化合物的濫用(吊白塊、西瓜膨大增甜劑、面粉增白劑、反式脂肪酸、增塑劑)等;針對醫藥專業學生,可引入具體事例加以說明,如水俁病是由于患者食用了被甲基汞污染的魚類和貝類產品而引起的。教學實踐表明,在對教學內容進行合理整合后,學生學習時感到輕松,學習興趣加大,學習主動性增強,教學效果得到了顯著改善。
4將多種教學方法和手段相結合,改善課堂教學效果
課堂講授是目前我國高等院校教學的基本形式,在課堂講授中適時變換教學方式和手段,靈活運用有效的教學方法,將大大提高教學效率。由于注入式教學不利于學生掌握知識和培養能力,因而在教學中普遍采用啟發式教學方式,主要內容包括:課前使學生明確學習目的并對學習任務進行思考,自己提出問題并通過查閱資料解決;課堂上采取提問和討論的方式檢查和鞏固學習效果;課后布置一定數量有難度的習題,并指定適當的參考書供學生查閱,由此鞏固、深化和擴展知識。啟發式教學方式的實施,極大地提升了學生學習主動性,培養了學生獨立思考、分析問題和解決問題的能力。下面介紹具體做法。
在教學中增加了“以學生為主體”的教學環節,主要方法是設計課堂討論環節,發揮學生的主觀能動性,在相互討論中形成自己的觀點并走上講臺進行陳述。如在講授立體結構時,鼓勵學生利用身邊的材料(廢乒乓球、木棍、鐵絲等)制備立體模型,并講述該模型的結構特征以及物質結構與性能之間的關系等。“以學生為主體”的教學環節的實施,能激發學生學習興趣,使學習效果得到很大改善。
教學中注重運用合適的方法幫助學生理解和記憶。從認知心理學的角度出發,在課堂講授中采用類比法,可強化學生的認知能力。如在講述二烯烴分類和結構特點時,可根據2個雙鍵的相對位置分為累積二烯烴、共軛二烯烴和隔離二烯烴,它們雖然都含有2個雙鍵,但性質差別很大。教師在講授中可以形象地將雙鍵看成山峰,單鍵看成索道。累積二烯烴中2個山峰相連,位阻很大,不穩定;共軛二烯烴中2個山峰通過一個索道連接,便于π 電子的流動而形成共軛體系;隔離二烯烴的2個山峰相隔較遠,很難通過索道連接,π 電子不能從一個山峰到達另一個山峰,其性質與單烯烴相似。通過這種形象化的教學方法,可以引導學生將有機化學中“多且散”的知識點進行有效整理,發現其間邏輯聯系,找出內在規律,從而使所學知識系統化。
利用現代教育技術來提高教學效率。例如,教學內容的CAI課件呈現、ChemOffice等軟件模擬分子真實結構等,將復雜抽象的知識簡單化、具體化,有效地解決了學生因缺乏空間結構想象力而難以理解的有機化合物結構、反應機理和電子效應等問題。采用多媒體技術插入圖片和視頻,將化學反應過程制作成形象有趣的動畫,利用清晰的比較鑒別、逼真的主體畫面使課堂變得更加活躍,從而提高學生學習的積極性;充分利用網絡(如電子郵件、QQ、微博、校園BBS等)搜索鏈接各種多媒體素材,將與專業緊密相關的熱點問題或事件引入課堂以及進行網上答疑等,能極大地拓展教學時間和空間,加強師生的交流和互動,減少教學盲區,真正做到“教學相長”。
5改革考評方法,建立科學合理的考核模式
在教學過程中,考試是一個重要的環節。建立科學合理的考核模式有利于規范教師和學生在教學活動中的行為,保證教學工作順利進行,提高教學質量。為了避免學生“平時學習不認真,考前突擊就能過關”的現象發生,采用平時成績和期末考試相結合的考核方法,平時成績占20%,期末成績占80%,綜合成績達60分為通過,不及格者按照學籍管理規定進行重修和補考。同時,為了促使學生注重平時的學習過程,對平時成績注重考察學生課堂出勤、課堂練習、課堂問答和課后作業等內容后進行綜合評定。在考試方面注重題型的多樣化和靈活性,不斷完善試卷內容,力求保證考試的客觀、準確和公正,確保考試結果既能反映學生學習的真實情況,又可以反映教師的教學質量情況。考試結束后,對每一次考試進行試卷分析和總結,了解學生的學習對各個知識點及其重難點的掌握情況,從而為今后的課程教改工作提供重要依據。
6結語
總之,影響有機化學課程教學效果的因素很多,必須做好教學工作中每一個環節的編排和設計,才能使教學工作順利進行,并在不斷的實踐、反思和總結過程中,找到一定的方法來完善非化學化工專業《有機化學》課程教學過程,最終取得良好的教學效果。
[參考文獻]
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[4]崔桂花,張偉萍,白羽. 臨床藥學專業有機化學教學探索[J]. 西北醫學教育,2008,16(6): 1153~1155.
[收稿日期]2016-01-20
[基金項目]湖北省教育廳教學研究項目(2012256) 。
[作者簡介]吳愛斌(1973-),男,博士,副教授,主要從事有機化學的教學與研究,abwu@yangtzeu.edu.cn。
[中圖分類號]G642
[文獻標識碼]A
[文章編號]1673-1409(2016)15-0088-03
[引著格式]吳愛斌,龔銀香,陳銀.大類培養模式下非化學化工專業《有機化學》課程教學改革研究初探[J].長江大學學報(自科版) ,2016,13(15):88~90.