工科院校有機化學應用型課程改革探索

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(1.太原工業學院化學與化工系，山西 太原 030008;2.渾源一中化學組，山西 大同 037400)

為貫徹實施國家教育部關于本科高校向應用型轉變的方針政策，推動高校應用型課程改革創新，各地應用型課程改革正如火如荼的展開[1-3]，我院也制訂了應用型課程建設的實施方案，積極鼓勵和支持教師進行應用型課程建設。有機化學是化學專業四大基礎課程之一，主要由命名、結構、性質和應用四部分內容組成，是有機合成、藥物合成、高分子化學等專業課的重要基礎課程。由于有機化學具有理論性強，知識點繁多、反應復雜多變等特點[4-5]，而課程的學時有限，課堂講授內容多、速度快，學生對知識的理解和接受困難，導致學習興趣銳減。另外，課程重點與企業關注點存在脫節現象，導致學生畢業后感覺學無所用。因此，有必要對該課程進行應用型改革。

1 我系有機化學教學中存在的問題

1.1 學時縮減，內容繁多，教學效果差

有機化學主要有三大模塊：命名、結構和化學性質，且結構與化學性質有著密切的聯系。有機化合物的結構因存在同分異構體現象而變化無窮，碳原子有三種形態：碳正離子、自由基和碳負離子，每一種形態都具有不同的作用。另外，有機化學的反應較多，且產物隨反應條件的改變而改變，很容易混淆，所以要掌握一個反應不但需要記住反應物和產物，還需要記住反應的條件，這樣就大大增加了記憶的難度和本門課程的學習難度。而近年來，我系對本科培養計劃進行調整，對基礎化學的學時數都進行了不同程度的縮減，有機化學的學時也由原來的96學時分兩學期上減至64學時，一學期完成。在學時大幅縮減的情況下，老師們為了趕進度，對很多知識點都只能點到為止，導致學生的學習更難了，對知識點的認知基本上都是一知半解、不能很好的理解和掌握，學生學習的興趣銳減，考試及格率很低。因此，如何提高學生學習興趣，保證學習質量是有機化學教學的當務之急，對現有的教學內容和教學方法的改革也勢在必行。

1.2 課程重點與企業生產應用脫節

有機化學為基礎化學課程，以基本理論、基本知識點及其應用為學習重點，而這些基本理論知識均已成熟化，且屬于老舊技術，在企業生產的應用較少。聚合反應在有機化學中屬于了解性內容，考試基本上不考，但此類反應卻是合成膠水、涂料、橡膠等工業產品的基本反應，因而在企業生產中應用非常廣泛，所不同的就是聚合條件的改變，這就出現了重點講過的內容沒有用，反而沒著重講的內容在企業中應用很多的現象。即基礎有機化學的講授重點與生產實際存在脫節現象，讓學生感覺學無所用，從而導致學生的學習興趣不高，另外，智能手機的強大功能及其廣泛使用給大學課堂帶來了非常大的沖擊，學生的自制力一般都較差，游戲、電視劇等對學生的吸引力遠遠大于老師講授的知識，因此上課期間聊天、玩游戲、追劇等現象屢見不鮮。若老師不嚴加管束，課堂聽課的人會越來越少。所以，有必要在介紹基本理論知識的同時適當加入其在工業生產中的應用及目前企業生產所運用的技術等方面的內容，理論與實際相結合，以增強知識的應用性、激發學生的學習興趣，與此同時老師也要嚴肅課堂紀律，把學生從手機的虛幻世界里拉回到課堂學習中。

2 有機化學課程改革思路與方法

2.1 優化課程內容、理論聯系實際

根據不同專業適當調整有機化學的學習重點，將應用性較強的內容：如在講授基本理論知識點的同時，適當加入其在企業生產中的用途，并增加基本理論知識及新技術在工業生產中的應用以及目前企業生產中存在的問題等，將理論與生產實際相結合，以提高學生的學習興趣，并根據不同專業的學生對教材的側重點進行適當調整，使培養的學生專業化程度更高些。例如：對應化專業的學生來說，企業對聚合反應的應用比較多，故應將該反應尤其是縮聚反應的反應機理及不同官能團的不同作用及其在工業生產中的應用等進行重點介紹；對制藥專業的學生而言則側重于在藥物合成中應用較廣的反應及其合成關鍵技術、機理與應用的講解，并介紹目前新藥開發的主要領域；化學工程與工藝專業側重于制備工藝路線的選擇依據、如何改進工藝流程等方面的講解，適當刪減反應機理方面的內容，增加目前工業生產所采用的方法及其優缺點等方面的內容；能源專業側重于綠色節能工藝、清潔能源和高效催化劑的開發等的介紹及目前最前沿的科技發展狀況，同樣刪減反應機理方面的內容。教學內容經過調整后，由于加入了生產應用，所以理論知識不再枯燥乏味，學生們的學習興趣也得到了很大的提高，教學效果良好。

2.2 教學方法多樣化、發揮新媒體技術優勢

采用多樣化的教學方法授課，以問題的方式引入對某一現象或結果的思考，讓學生提出意見看法和解決方法，討論思路與方法是否合理，再對其進行由淺入深的解釋。改變以往滿堂灌教學模式，改為對分課堂模式，即教師在課堂只講知識體系、框架及重點、難點內容，把不重要的內容和簡單的內容留給學生自學，留出時間讓學生對所講知識點進行消化吸收后分組討論解決較為簡單的問題，而對于較難的、小組成員無法解決的問題則由老師集中解答。另外，充分發揮新媒體技術的優勢，以學習通為平臺建設網絡課堂，充分發揮微課“短、小、精、悍”、不受時間地點限制的巨大優勢，將各章節的重點、難點內容分別錄制成一個個獨立的微課，供學生隨時隨地有針對性的進行鞏固學習，且在每一章結束后都要進行線上學習效果測試，以檢驗學生的學習效果。與此同時，建立相應的線上線下考核體系，加強過程管理和考核，從而使學生第一時間明確自己當前的學習狀況，及時查缺補漏而不是在學期末考試時才發現自己對知識的掌握很不牢固。

2.3 嚴把課堂紀律關、確保課堂教學質量

由于當下手機已經普及，學生基本上人手一機，有的還有兩三個手機，而且隨著智能手機的發展，手機的功能也不斷增多，可以說一機在手、無所不能。而學生抵制誘惑的能力又相對較弱，很容易沉迷其中。所以，常常看到老師在上面津津樂道的講，學生在下面專心致志的玩。因此，要想保證課堂教學效果，必需嚴肅課堂紀律，老師由在講臺上講改為在學生中間講，這樣一則可以給學生以親近感，二則可以杜絕學生上課睡覺、玩手機等現象的發生，從而提高課堂教學效果。另外，對于重要的知識點尤其是合成題，在課堂上要多做練習鞏固，期間老師對學生進行個別輔導，要求每人都寫，下課后交，這樣不但可以及時檢驗學生對知識的掌握程度，發現并及時糾正學生對知識點理解的偏差及路線設計中存在的錯誤，還杜絕了因滿堂灌而引起的困倦現象。該法在我系制藥和工藝專業有機化學教學一年半的實踐過程中，學生非常喜歡這種與老師親密接觸的教學方式，課堂氣氛活躍，學生們上課瞌睡、玩手機的少了，聽課的多了，學習效果得到了明顯的提升。

2.4 細化考核方式、試題與生產實際接軌

有機化學的考核為閉卷考試，總成績由平時成績(40%)、期末成績(60%)兩部分構成。通過細化平時成績的考核方式來加強過程管理，從而避免學生因突擊復習過考而造成基礎不扎實情況的發生。例如，平時成績主要考核學生的出勤(5%)、上課紀律(5%)、課堂活躍情況(10%，包括課堂回答問題情況、參與討論情況等)、作業(10%，包括課堂練習和課后作業)、期中測試(10%，包括單元測試和其中測試)等方面。考試題目以考察學生運用理論知識解決實際問題為主，并根據不同專業加入解決實際生產問題類型的試題，以提高學生講解實際問題的能力，切實做到學有所用。

3 教改成效

歷年來，有機化學是我系掛科的重災區，學生成績普遍較低，不及格率居高不下。通過在我院2015級制藥工程和化學工程與工藝專業從教材內容、教學方法、過程考核等各個教學環節對有機化學課程的改革，實踐證明該課程的教學效果得到了很大的提升，學生的有機化學成績得到了明顯提高，結果見表1。

表1 教改前后卷面成績各項指標的比較

由表1可以看出，教改后在試題題量和難易程度沒有太大差異的情況下，學生的平均分、及格率、優秀率、良好率都有了大幅度的提升，可見教改效果顯著。同時，我們也看到學生的及格率還不是很理想，下一步我們在加強各教學環節改革力度的基礎上，加強對不上課不學習學生的關心、指導和管理，深入了解其不學習的原因，開展心理疏導和小組幫扶，盡力使他們重新回到課堂上來，并能順利通過考試，從而提高及格率。