余 躍,李俊宣
(廣東藥科大學醫藥化工學院/化妝品工程技術研究中心,廣東 中山 528458)
醫藥類高校的有機化學是一門重要基礎課,其主要是讓醫藥類專業學生熟悉各類有機化合物的名稱、結構、性質和相互轉化,突出與高分子材料、生物化學、分子生物學和藥理學等生命科學領域的聯系[1]。有機化學教學的主要任務是為醫藥類專業后續其他課程提供扎實的化學理論基礎和實驗技能,有助于學生理解諸多生物醫學交叉領域的問題,也可為其今后較好地開展臨床實踐提供必要的理論知識和實驗操作技能。此外,在新信息時代和新工科背景下,高等教育應以繼承與創新、交叉與融合、協調與共享為主要途徑,培養多元化、創新性卓越工程人才[2-3]。在醫藥學院校開展有機化學教學能提高校園有機化學人文素養,提高學生在促進社會發展和提高人類生活質量方面的認識。本文根據高校有機化學教學反饋,在新工科的背景下總結了大學有機化學教學中應該改革探索的幾個方面,并給出了建議。
有機化學是醫藥類高校一門非常重要的基礎課程,但目前大多院校有機化學課程教學時數與過去相比都有所減少,壓縮到一個學期完成課程的學習[4]。雖然減少學時有利于提高學生的自學能力,但因為時間較短,所以自學的難度加大,學生中普遍存在對這門課的學習積極性不高,對這門課學習比較吃力等現狀,教材和教學大綱已不能適應新時代的教學需求,需要通過改革教學方法和教學模式來激發學生興趣。因此,在醫藥類專業有機化學課程的授課中,應突出基礎理論知識,結合后續藥學相關課程,將藥學公共基礎課與專業基礎課以及專業課有機結合起來,使抽象的有機化學基礎理論與藥學課程中的新藥開發、臨床應用等知識點融為一體,克服枯燥單調的教學給學生帶來的厭煩心理,提高學生對醫藥類專業學習的興趣,拓寬他們的思維。
有機化學教材通常是以官能團的不同來進行章節分類,分為:烷烴,烯烴,炔烴,芳香烴,鹵代烴,醇酚醚,醛酮醌,羧酸,羧酸衍生物,胺類,硝基化合物,腈類,含硫有機化合物,含磷有機化合物,雜環化合物等[5]。在教學實踐中,我們應嘗試對教學內容和知識點進行整合和優化,期望達到更具有針對性的教學效果。教材的重點內容應調整為烯烴、芳香烴、鹵代烴、醛酮、雜環化合物等章節。在教學過程中,因為大學生都有一定的自主學習能力,教師也應該有針對性的對課程學習中的難點進行詳解,而學生能夠自學并容易理解的部分就可以略去不講。上課時還應適當騰出時間讓學生進行課堂練習,以加深對重點知識的了解和掌握。完成教學后,學生應該能清楚的了解各類化合物的結構、性質及其區別,并熟悉各類化合物的反應規律。
在有機化學的教學中必須掌握以教師為主導,學生為主體的教學規律[6]。教學和科研是大學教師的主要工作,因此平衡好教學和科研兩者之間的關系,對教師的專業素養、職業發展乃至教學質量都有很大影響。有些老師過于注重科研而忽視了教學,上課總是得過且過,完全不重視學生的感受,學生也就不會認真聽課,教學質量也自然會下降;有些教師只注重教學而不搞科研,從來不參加學術活動,也不進行文獻的閱讀,自己的知識面完全跟不上時代的潮流,授課內容也勢必不會受到學生的歡迎。因此,平衡好教學與科研之間的關系,提升教師專業能力的深度和廣度顯得尤為重要。一方面教師要下苦功夫鉆研熟悉教材的知識序列、重點、難點,并關注有機化學與其他專業課之間的聯系;另一方面也應經常參加學術講座,進行國際國內的學術交流活動,參加全國性的重要學術會議,廣泛收集與積累專業知識,了解本專業領域的最新成果和發展趨勢。另外,學習現代教學理論,正確把握學生認知特點和心理發展的規律也是十分重要的,教學中要避免追求流于形式的表面化做法,要因材施教,還應盡量做到理論與實驗同步教學以便于學生用實驗驗證理論,加深對理論知識的記憶和運用能力。
當前信息化趨勢越來越明顯,而在本科課堂教學中信息化手段也越來越重要[7]。多媒體教學將文、圖、聲、像、動畫各種因素有機組合在一起,把一些抽象的機理、復雜的結構通過三維動畫、視頻圖像、虛擬現實等手段形象生動展現了出來,讓課堂更具現代感,使學生通過多種感官刺激全方位地獲取豐富的信息,充分調動學習的積極性。教師在PPT中應根據授課內容充分發揮自己的才智,認真研究課程進展的每一個教學環節,要在傳統的教學理念,結合當前有機領域最新的研究進展,將國際上的一些研究前沿通過多媒體的方式向同學們展示出來,并引導同學通過網絡手段去了解到當今有機化學領域的發展趨勢。可以嘗試建設課程網站,在網站上設置各章重點、解題指導、電子教案、模擬試卷等學習指導板塊,包括不同學時的課件、同步自測題和教師的授課錄像網,幫助學生掌握相關知識。還可以運用手機APP,課堂多媒體設備,使傳統教學走向從線下到線上的O2O(offline-to-online)模式。上課時,老師可以通過APP在線提問,在線小測,統計全班數據,統計出勤人數。下課后,老師可以通過APP在線布置作業,在固定時段在線解答問題。在整個教學過程中,要采用啟發式教學使教學內容變得生動具體,做到網絡教學與傳統教學的最佳結合,在提高教學效率的同時也能取得良好的教學效果。
有機化學實驗教學內容與實驗操作較為局限,大多數實驗結果在實驗開始前就是已知的,因此對實驗過程的分析比達到某個預定實驗結果更重要[8]。實驗課的開展,不僅要做到提升學生的實驗動手能力,還要培養學生養成科學研究的思想。實驗教學過程中,要培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,可在實驗前將實驗的原理及各步操作的重點環節討論清楚,并向同學介紹該實驗中用到的較為先進的實驗理論和技術,以增強學生對實驗教學及科研的興趣,在實驗完成后增加對實驗結果的檢測和評價環節,使實驗教學流程更規范、結果更精確。另外,在實驗課的教授中,應與理論課緊密結合,增加開設綜合實驗和設計性實驗的比例,適當開展有機化學與生物醫藥交叉領域的實驗;也可以將實驗教學與教師科研課題緊密結合,鼓勵學生到教師的實驗室中進行科研活動,變被動的實驗訓練為主動的求知性試驗。
如何搞好有機化學教學工作,使有機化學的教與學變得輕松有趣,提高教學效果,不僅僅取決于教師的業務素質,還取決于教學內容、教師的教學方法和教學手段、學生的學習策略等。因此,在“新工科”背景下結合醫藥類專業特色改革有機化學教學,激發學生的學習興趣和積極性,培養學生的學習策略和創新能力,有計劃的進行教學改革探索,是有機化學教師的一項任重而道遠的長期工作。