前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的有機(jī)化學(xué)基本概念主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
河南焦作師范高等專科學(xué)校 程敏敏
【摘 要】通過教學(xué)實(shí)踐,提出給學(xué)生建立有機(jī)化學(xué)理論體系的重要性,指出突出理論教學(xué),引進(jìn)原版英文教材,實(shí)行雙語授課,利用網(wǎng)絡(luò)資源,加強(qiáng)與科研、生活的聯(lián)系等幾個(gè)方面有利于提高有機(jī)化學(xué)的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞 基礎(chǔ)理論;雙語教學(xué);有機(jī)化學(xué);教學(xué)效果
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-0568(2015)05-0092-01
基金項(xiàng)目:本文系2010年度河南理工大學(xué)精品課程建設(shè)和重點(diǎn)課程建設(shè)資助項(xiàng)目“2010年重點(diǎn)建設(shè)課程—有機(jī)化學(xué)”(編號:201002)的研究成果。
有機(jī)化學(xué)是應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課, 也是材料化工、資源環(huán)境、生命科學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)課。有機(jī)化學(xué)涉及范圍廣,理論性強(qiáng),就課程本身來說它有三個(gè)主要的特點(diǎn):其一,有機(jī)化合物和有機(jī)反應(yīng)種類繁多;其二,有機(jī)反應(yīng)受反應(yīng)條件的影響極大,雖有規(guī)律可循,但例外情況也比較常見;其三,化合物性質(zhì)對結(jié)構(gòu),有機(jī)反應(yīng)對機(jī)理的依賴性強(qiáng)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中容易出現(xiàn)輕邏輯推理,重機(jī)械記憶的錯(cuò)誤認(rèn)識。導(dǎo)致出現(xiàn)知識點(diǎn)混淆、易忘記,一些重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容難以理解,面對實(shí)際問題無從下手等學(xué)習(xí)困難,很容易產(chǎn)生厭煩情緒,從而失去學(xué)習(xí)興趣。如何在課堂教學(xué)中為學(xué)生建立起有機(jī)化學(xué)的理論框架,使學(xué)生從繁重的記憶任務(wù)中解脫出來,提高學(xué)習(xí)信心與積極性,就成為有機(jī)化學(xué)教師必須思考的重要問題。
一、重視有機(jī)化學(xué)的基本概念、基礎(chǔ)理論,以及化合物的結(jié)構(gòu)和立體化學(xué)教學(xué),建立有機(jī)化學(xué)的理論體系
建立起正確的有機(jī)化學(xué)理論體系,對于學(xué)好有機(jī)化學(xué)有非常重要的作用。許多學(xué)生在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)過程中,不重視有機(jī)化學(xué)的基本理論,認(rèn)為有機(jī)化學(xué)主要靠機(jī)械記憶就能學(xué)好,這是非常錯(cuò)誤的認(rèn)識。需要從下面幾個(gè)方面著手來指導(dǎo)學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)的理論體系。
1.首先建立起結(jié)構(gòu)(Structure)、性質(zhì)(Property)、機(jī)理(Mechanism)和反應(yīng)(Reaction)四者之間相互聯(lián)系的邏輯關(guān)系。在這個(gè)關(guān)系中,結(jié)構(gòu)和機(jī)理是基礎(chǔ),性質(zhì)和反應(yīng)是衍生。首先要讓學(xué)生掌握化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),理解結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的相互關(guān)系;掌握反應(yīng)的機(jī)理,用反應(yīng)來驗(yàn)證機(jī)理,用機(jī)理來推測反應(yīng)。只有從根本上理解每類化合物的結(jié)構(gòu),才能掌握其性質(zhì);只有從根本上理解每類反應(yīng)的機(jī)理,才能掌握各種化學(xué)反應(yīng)。
2.掌握并理解有機(jī)化學(xué)中常用的基本概念。有機(jī)化學(xué)基本概念是有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識的重要組成部分,是系統(tǒng)學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)理論的基礎(chǔ)。有機(jī)化學(xué)基本概念與其他學(xué)科有著廣泛的聯(lián)系,特別是無機(jī)化學(xué)。從教學(xué)實(shí)踐來看,大多數(shù)學(xué)困生都不理解常見的概念性問題。
3.掌握常用的基本理論。如價(jià)鍵理論、雜化軌道理論、分子軌道理論、共振論、微觀可逆性原理等。這些理論有的抽象,如分子軌道理論,雖然不要求理解分子軌道理論的數(shù)理基礎(chǔ),但是對分子軌道具體成鍵的特征必須掌握,像分子軌道對稱性的特點(diǎn),節(jié)點(diǎn)變化的規(guī)律,成鍵軌道、反鍵軌道和非鍵軌道數(shù)目的確定等,有些理論比較具體,如共振論,就不僅僅是理解的問題,而是必須熟練的掌握,這樣才能更好理解反應(yīng)機(jī)理和一些特殊的反應(yīng)現(xiàn)象。
4.正確書寫有機(jī)化學(xué)中常見的表達(dá)式。如Lewis結(jié)構(gòu)式、共振式和反應(yīng)機(jī)理等。必須強(qiáng)調(diào)有機(jī)化學(xué)中常用表達(dá)式的書寫規(guī)則,特別是最基本的Lewis結(jié)構(gòu)式的正確書寫。否則學(xué)生無法判斷共振式書寫的對錯(cuò),也無法比較共振雜化體的穩(wěn)定性和推導(dǎo)正確的反應(yīng)機(jī)理。
5.重視緒論的教學(xué),對有機(jī)化學(xué)課程的整體框架及相關(guān)內(nèi)容做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。通常在教學(xué)中安排緒論章節(jié)來學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的預(yù)備知識,作為隨后按官能團(tuán)分類學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)。在有機(jī)化學(xué)緒論課上,不僅要告訴學(xué)生有機(jī)化學(xué)的目的和任務(wù),還要聯(lián)系實(shí)際講述有機(jī)化學(xué)和其他學(xué)科的關(guān)系和重要性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
二、實(shí)行雙語教學(xué),引進(jìn)英文原版教材,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力
1.實(shí)行雙語教學(xué),引進(jìn)英文原版教材的必要性。雙語教學(xué)有助于學(xué)生更深入的掌握有機(jī)化學(xué)知識點(diǎn),了解有機(jī)化學(xué)學(xué)科的前沿動(dòng)態(tài)。由于近代化學(xué)學(xué)科發(fā)源于西方,而絕大多數(shù)重要的化學(xué)類期刊(包括我國化學(xué)期刊)使用的語言都是英語,為使學(xué)生更準(zhǔn)確的把握有機(jī)化學(xué)的知識脈絡(luò),理解化學(xué)家的思維模式,通過中英雙語教學(xué),引入英文原版教材,就顯得非常必要。
由于使用英語課件授課,學(xué)生在課堂上接受知識的難度增大,為了更好地在課堂上理解教師所講的內(nèi)容,學(xué)生就必須提前預(yù)習(xí)所學(xué)課程,以求對教師即將講授的知識有初步的了解。這樣就在客觀上提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的積極性,使得學(xué)生能夠鍛煉獨(dú)立思考問題、解決問題的能力,為以后的工作和學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
2.實(shí)行雙語教學(xué)的可接受性。有機(jī)化學(xué)適合雙語教學(xué)。雙語教學(xué)的最大難點(diǎn)是需要掌握大量的專業(yè)詞匯,但是對于有機(jī)化學(xué)而言,這些詞匯都可以利用簡單的、已經(jīng)學(xué)過的單詞通過構(gòu)詞法快速掌握。例如,有機(jī)化合物的命名問題,只要掌握常見的十幾種碳鏈的命名和各類官能團(tuán)化合物的詞尾(頭),便能快速識別出這些專業(yè)詞匯的意思。
在有機(jī)化學(xué)的教學(xué)過程中,仍然采用以前的中文教材,但必須是加入專業(yè)英語內(nèi)容的雙語課件,課件與所采用的中文教材保持內(nèi)容的一致性,但把每一章節(jié)的大小標(biāo)題、人名反應(yīng)、常見的專業(yè)術(shù)語和化合物的名字都采用雙語標(biāo)記的辦法,緩解學(xué)習(xí)者的語言壓力,減輕緊張感,增強(qiáng)學(xué)習(xí)熱情和信心,長此下去,學(xué)生通過課后進(jìn)行中英文的對照、復(fù)習(xí),經(jīng)過一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,可逐漸熟悉和接受英文的教授,從而達(dá)到雙語教學(xué)的目的。
三、有效利用網(wǎng)絡(luò)資源,快速搜索自己需要的知識,提高學(xué)生獲得化學(xué)知識的能力
網(wǎng)絡(luò)上的有機(jī)化學(xué)資源十分豐富。目前,國內(nèi)很多有機(jī)化學(xué)精品課程網(wǎng)站和世界上重點(diǎn)大學(xué)的有機(jī)化學(xué)課件,如哈佛大學(xué)等都在官網(wǎng)免費(fèi)公開,介紹學(xué)生上網(wǎng)搜索,觀摩學(xué)習(xí)。
四、與生活、科研相結(jié)合,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,不斷更新課件內(nèi)容
化學(xué)是理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科。在平時(shí)的授課中要把生活中常用的有機(jī)化學(xué)品或生產(chǎn)活動(dòng)與化合物和有機(jī)反應(yīng)原理的學(xué)習(xí)相結(jié)合,使學(xué)生充分認(rèn)識到有機(jī)化學(xué)的重要性,切實(shí)感受到有機(jī)化學(xué)的魅力,激發(fā)學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的熱情。
總之,一方面要加強(qiáng)有機(jī)化學(xué)基本概念和基礎(chǔ)理論教學(xué),引入雙語授課,指導(dǎo)學(xué)生閱讀原版教材,使學(xué)生掌握正確的學(xué)習(xí)方法;另一方面, 可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容, 綜合運(yùn)用各種教學(xué)資源,提高學(xué)生獲得化學(xué)知識和自主學(xué)習(xí)的能力,認(rèn)識有機(jī)化學(xué)對社會(huì)生活的重要性,激發(fā)學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的熱情和創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)能力,再加上教師的豐富教學(xué)手段,就一定能提高有機(jī)化學(xué)的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
[1]鄭彧,等.高校有機(jī)化學(xué)雙語教學(xué)探索與實(shí)踐[J].遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2012,14(8):153-154.
[2]陳博,等.有機(jī)化學(xué)雙語教學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源分類介紹[J].化學(xué)教育,2009,30(5):47-48.
關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué);綠色化;實(shí)驗(yàn);教學(xué)模式
前言:要想實(shí)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化必須是從思想上抓起,從人們的思想意識上改變,從每個(gè)化學(xué)老師的思想開始。對整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程嚴(yán)格把關(guān),在材質(zhì)上采用安全、無污染的材料,催化劑的使用也要注意安全性,對于一定會(huì)產(chǎn)生污染的實(shí)驗(yàn)要注意污染的處理。從自身坐做起,為學(xué)生做好榜樣。
1.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的含義及意義
有機(jī)化學(xué)是化學(xué)中極為重要的一門分支,又稱為碳化合物的化學(xué),是研究有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備的學(xué)科。
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對化學(xué)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,對化學(xué)工業(yè)的發(fā)展也是相當(dāng)?shù)闹匾袡C(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)在的普通高?;瘜W(xué)、化工、材料、藥學(xué)、食品、生物、環(huán)境、農(nóng)學(xué)等專業(yè)以及相近專業(yè)本科生一門必修課。在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)常會(huì)用到有毒性的試劑,溶劑,有的時(shí)候也會(huì)合成一些有毒性的物質(zhì),這是化學(xué)發(fā)展中必然會(huì)產(chǎn)生的污染,但是現(xiàn)在全世界都在提倡綠色環(huán)保,低碳的概念,因此化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的這些有毒物體就必然引起公眾的反感,包括一些具有高腐蝕性的催化劑,實(shí)驗(yàn)后產(chǎn)生的廢棄、廢渣、廢液處理不當(dāng)對環(huán)境也會(huì)造成很大的污染,這種影響比一般的污染所持續(xù)的時(shí)間也會(huì)更久。因此,如何實(shí)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的環(huán)保性,這是有機(jī)化學(xué)的發(fā)展中一個(gè)新的課題,一個(gè)主要的研究方向,高校如何構(gòu)建有機(jī)化學(xué)的綠色實(shí)驗(yàn)化成為迫在眉睫的問題,在試驗(yàn)中和教學(xué)中,如何向?qū)W生灌輸“綠色化學(xué)”的概念是現(xiàn)在高校教師首要考慮的問題,必須做到學(xué)生從觀念和認(rèn)識上意識到環(huán)境保護(hù),可持續(xù)發(fā)展才是根本的發(fā)展。從根源上認(rèn)識到環(huán)境的發(fā)展和環(huán)境的保護(hù),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量同時(shí)也要注意可協(xié)調(diào)發(fā)展的重要。
2.我國有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀
我國的有機(jī)化學(xué)發(fā)展的相較于西方來說,發(fā)展的速度和技術(shù)都相對來說是落后的,我國的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)也停留在最初的模式上,采用的是傳統(tǒng)的教學(xué)模式,我國傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)采用的是基本操作實(shí)驗(yàn)+基礎(chǔ)合成實(shí)驗(yàn)+性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。相較于西方對化學(xué)的重視,我國在教學(xué)上仍然采用的是照本宣科,遵從教材,缺少積極主動(dòng)的改革和創(chuàng)新,這是化學(xué)實(shí)驗(yàn)要不得的思想,現(xiàn)在的高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)仍是簡單的基本技能,蒸餾、分餾、回流、水蒸氣蒸餾、干燥、過濾、加熱、冷卻、攪拌、萃取、重結(jié)晶等。這些基本的合成、提煉實(shí)驗(yàn)都存在著諸多的弊端,首先,材料的選擇上存在著對人身的威脅以及對環(huán)境的污染,毒性較大,易揮發(fā),而且部分材質(zhì)還存在著高腐蝕性的缺點(diǎn);其次,這種具有諸多缺點(diǎn)的試劑的使用量還很大,將會(huì)產(chǎn)生很多的廢棄物,普通人用眼看不到,但是長此以往,環(huán)境將會(huì)被破壞;再次,我們做過實(shí)驗(yàn)的人都知道,這只是一堂課,課堂結(jié)束后我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都是直接的傾倒,不會(huì)經(jīng)過任何的處理,這對環(huán)境的污染是相當(dāng)?shù)膰?yán)重的,而且這種基本的實(shí)驗(yàn)反復(fù)的做,是沒有實(shí)際意義的。從這些分析中不難看出這都是違背環(huán)境發(fā)展原則的,違背了綠色化學(xué)的基本概念,這些在威脅我們這一代身體健康的同時(shí)也會(huì)為人類帶來無法消除的永久性威脅。面對這種情況,改變是必須的,而且是迫在眉睫的。
3.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化教學(xué)模式及實(shí)施方案
3.1 新型教學(xué)模式
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化教學(xué)模式就是從化學(xué)實(shí)驗(yàn)的每一步去改變,達(dá)到實(shí)驗(yàn)從頭到尾無污染,是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展的目標(biāo)。這種教學(xué)模式相較于傳統(tǒng)的模式,更加符合我國發(fā)展的要求和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的要求。新的模式從原料的選取到試劑的使用以及用量都是有一定的標(biāo)準(zhǔn)的,在教學(xué)手段上也運(yùn)用了先進(jìn)的現(xiàn)代化媒體,在試驗(yàn)的方法方式上注重環(huán)保的概念,三者的配合促成了新型的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色教學(xué)模式的發(fā)展。
3.2 具體的實(shí)施方案
當(dāng)設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)的方式后,具體實(shí)施的時(shí)候要注意每個(gè)環(huán)節(jié)的把關(guān),在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程中,包括很大一部分基本的實(shí)驗(yàn),傳統(tǒng)的基本實(shí)驗(yàn)采用的都是有毒性的物質(zhì)或者高度揮發(fā)的對環(huán)境有污染的材質(zhì),只要在不違背教學(xué)意義的基礎(chǔ)上,基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是可以采用簡單的無污染的試劑達(dá)到教學(xué)的目的,訓(xùn)練學(xué)生的操作技能以及讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的基本目的。這種做法在達(dá)到環(huán)保的同時(shí)也達(dá)到了教學(xué)的目的。教學(xué)目的的實(shí)踐中還包括合成實(shí)驗(yàn)的操作,合成實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的是讓學(xué)生充分了解化合物的制備方法,并且對基本實(shí)驗(yàn)掌握的更加純熟,新的教學(xué)模式本著綠色教學(xué)的目的對合成實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改革,包括題目的選擇以及相關(guān)科研結(jié)果的使用,甚至包括多步驟的實(shí)驗(yàn),多步驟的實(shí)驗(yàn)相對于單步驟的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢棄物變少,變廢為寶,是環(huán)境發(fā)展的根本要求。而且在部分高校中還出現(xiàn)了設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),也就是學(xué)生和老師共同發(fā)揮想象,創(chuàng)造新的實(shí)驗(yàn),這種實(shí)驗(yàn)的要求是本著綠色化的理念,所運(yùn)用的材料也要求安全、無污染,這在提升學(xué)生創(chuàng)意空間的同時(shí)也對有機(jī)化學(xué)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn),是一舉雙得的好事,值得提倡。
在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中,我們都選用了低污染或者無污染的材質(zhì),但是不能保證合成過程中不會(huì)產(chǎn)生廢氣物,不會(huì)對環(huán)境造成污染,因此,對實(shí)驗(yàn)的方法、過程要嚴(yán)格把關(guān),保證每一步的實(shí)驗(yàn)安全且穩(wěn)定,產(chǎn)生的污染要盡可能的降低,實(shí)驗(yàn)的每一步都要有相關(guān)污染的處理環(huán)節(jié)。在部分條件好的高校,采用了世界先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備,相對產(chǎn)生的廢棄物就少,但是對條件相對較差的學(xué)校就要注意實(shí)驗(yàn)的步驟,以及對每一步的廢棄物有回收利用和清理的程序。從實(shí)驗(yàn)的手段到實(shí)驗(yàn)的過程都需要嚴(yán)格密切的注意,不論是運(yùn)用傳統(tǒng)的方式還是現(xiàn)代化的方式都要注意培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。
關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué);學(xué)習(xí)策略;學(xué)習(xí)方法
由于有機(jī)物比起無機(jī)物在組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等方面有著明顯的差別,有一套新的符號系統(tǒng),而其種類和有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容又繁多,所以很多學(xué)生覺得有機(jī)化學(xué)難學(xué),以至于高中三年下來有機(jī)化學(xué)就是學(xué)不好。其實(shí),只要按照科學(xué)的學(xué)習(xí)策略和方法,抓住要領(lǐng)、學(xué)習(xí)得法,學(xué)通乃至學(xué)好有機(jī)化學(xué),并不難做到。
一、分清主次,明確目標(biāo),夯實(shí)基礎(chǔ)
1.重點(diǎn)抓住主干知識
這部分知識包括:各代表物的組成、結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)、用途和其代表的各類有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)(官能團(tuán))、化學(xué)性質(zhì)及它們間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,七類有機(jī)反應(yīng)類型的具體類別、反應(yīng)物、反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)條件,有機(jī)合成,同分異構(gòu)體判斷和書寫,簡單有機(jī)物的命名等。對這部分內(nèi)容必須要掌握、學(xué)會(huì),能弄清記住、融會(huì)貫通、綜合應(yīng)用。
2.重視以下七個(gè)方面
(1)一些基本概念。如:有機(jī)物本身和各類有機(jī)物、各種基團(tuán)、各類有機(jī)反應(yīng)、同分異構(gòu)體、同系物、高聚物的有關(guān)概念。(2)官能團(tuán)及其特性。(3)有機(jī)反應(yīng)類型尤其是機(jī)理。(4)有機(jī)物結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、化學(xué)方程式等化學(xué)用語,并會(huì)運(yùn)用模型和圖示。(5)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)方程式。(6)同分異構(gòu)體判斷、書寫。(7)部分有機(jī)實(shí)驗(yàn)。
3.兼顧了解其他次要內(nèi)容
如,有機(jī)物的研究方法,有機(jī)物組成測算和結(jié)構(gòu)的確定,天然氣、石油液化氣、汽油的組成和應(yīng)用及煤、石油的綜合利用,高分子材料的性能和應(yīng)用。
二、貫穿幾個(gè)基本原理和思想意識
1.碳原子有特殊的成鍵能力以及“碳四價(jià)”原則
碳原子結(jié)構(gòu)及由此決定的其成鍵能力和“碳四價(jià)”是有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)乃至構(gòu)成有機(jī)物的基礎(chǔ),也是有機(jī)物種類繁多、數(shù)目龐大的原因之一,可以講它是有機(jī)物一切問題的根源,但這一點(diǎn)往往被忽視。我們在判斷或書寫有機(jī)物結(jié)構(gòu)式中某個(gè)C原子連接的H原子時(shí)就必須依據(jù)“碳四價(jià)”原則。
2.結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)
有機(jī)物的性質(zhì)決定于它的分子結(jié)構(gòu),而分子結(jié)構(gòu)中的官能團(tuán)又起著關(guān)鍵的作用。各類有機(jī)物的特性反應(yīng)主要決定于它的官能團(tuán)。所以弄清和把握住有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)是學(xué)好有機(jī)化學(xué)的中心和關(guān)鍵。
3.有機(jī)分子中基團(tuán)之間存在相互影響
這一點(diǎn)先由苯的同系物、乙醇、苯酚的性質(zhì)及與相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)比較得出認(rèn)識,以后在了解和研究有機(jī)物的由某一結(jié)構(gòu)決定的性質(zhì)時(shí)就要考慮周圍的其他基團(tuán)對它的影響,而不只是孤立地去考慮。
4.條件對有機(jī)反應(yīng)尤其重要
關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué)及實(shí)驗(yàn);精品資源共享課;建設(shè);共享;協(xié)同創(chuàng)新
“有機(jī)化學(xué)及實(shí)驗(yàn)”課程從2003年國家精品課程建設(shè)開始[1],經(jīng)過有機(jī)化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)近十年的建設(shè),順利實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級[2],入選國家級精品資源共享課立項(xiàng)項(xiàng)目,上線接受社會(huì)的評價(jià)??偨Y(jié)近十年的建設(shè)體會(huì)主要包括下面三方面。
一、深化精品資源建設(shè)是關(guān)鍵
建設(shè)精品資源共享課的關(guān)鍵是結(jié)合課程的特點(diǎn)建設(shè)精品資源。包括深化教學(xué)內(nèi)容和改革課程體系,研究教學(xué)方法,探索考核方式和考核內(nèi)容,研制課程教學(xué)的新資源。
1.深化教學(xué)內(nèi)容建設(shè)
(1)引入學(xué)科發(fā)展的新內(nèi)容。“有機(jī)化學(xué)及實(shí)驗(yàn)”是技術(shù)基礎(chǔ)課,在引進(jìn)學(xué)科發(fā)展新內(nèi)容時(shí)要有選擇,既要保證課程的基礎(chǔ)性,又不能增加課程的教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)。
有機(jī)化學(xué)課程引進(jìn)了下述新內(nèi)容:①有機(jī)化合物旋光性的螺旋理論――結(jié)構(gòu)與旋光性的關(guān)系。國內(nèi)外的有機(jī)化學(xué)教材中都沒有解決有機(jī)化合物產(chǎn)生旋光性的原因,我國化學(xué)工作者提出有機(jī)化合物分子的螺旋結(jié)構(gòu)使分子產(chǎn)生旋光性[3]。將這一觀點(diǎn)引入教學(xué),填補(bǔ)了有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)與旋光性的空白。②鄰基參與反應(yīng)――某些反應(yīng)分子構(gòu)型保持。鄰基參與反應(yīng)是1942年提出[4]、近年被有機(jī)化學(xué)工作者所共識,把這個(gè)反應(yīng)引入教學(xué),糾正了對某些反應(yīng)的構(gòu)型、構(gòu)型保持的錯(cuò)誤解釋。③LDA低溫反應(yīng)――實(shí)現(xiàn)羰基化合物交叉縮合反應(yīng)。一直認(rèn)為兩種羰基化合物交叉縮合是沒有合成意義的,近年發(fā)現(xiàn)強(qiáng)堿LDA在低溫下先與一種羰基化合物反應(yīng),然后加入第二種羰基化合物,實(shí)現(xiàn)了兩種羰基化合物選擇性地交叉縮合[5],變成了一種重要的合成方法。④科研新成果――酚羥基快速醚化。筆者科研專利成果,酚羥基在適當(dāng)?shù)娜軇┲?,可以在室溫下,高轉(zhuǎn)化率、高選擇性、快速地被醚化[6],增添了教學(xué)新案例。⑤室溫離子液體――多用途的新化合物。室溫離子液體的概念很早就被提出來,一直沒有引起化學(xué)工作者的注意,近年來其合成、反應(yīng)、應(yīng)用都發(fā)展很快,是有機(jī)化學(xué)教學(xué)的新案例。⑥有機(jī)氟化合物――有特殊性能的鹵化物。有機(jī)氟化合物是近年有機(jī)化學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域[7],其性能特殊,有特殊用途,引進(jìn)教學(xué)拓展了鹵烴的性質(zhì)。⑦雙氧水――綠色氧化劑。隨著綠色化學(xué)的發(fā)展,發(fā)現(xiàn)雙氧水能氧化多種官能團(tuán)化合物,有的已實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。因此引入用雙氧水替代污染嚴(yán)重的重鉻酸鉀作為氧化劑的教學(xué)案例。諸如這些內(nèi)容的引入保持了教學(xué)內(nèi)容鮮活性,又沒有增加學(xué)時(shí)數(shù)。
(2)全面介紹有機(jī)化合物的內(nèi)容。有機(jī)化學(xué)一直重視石油加工及其化學(xué),而忽視煤、生物質(zhì)加工及其化學(xué)。我國煤儲(chǔ)量多于石油,近年來,煤加工生產(chǎn)有機(jī)化學(xué)品發(fā)展很快;生物質(zhì)是綠色化學(xué)品來源,生物質(zhì)煉制工程包括生物柴油、天然有機(jī)化合物的轉(zhuǎn)化等。增加這兩方面的內(nèi)容,體現(xiàn)了《21世紀(jì)有機(jī)化學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略》所提出的有機(jī)化學(xué)的定義[8],也體現(xiàn)了有機(jī)化學(xué)發(fā)展方向。
(3)引入反應(yīng)控制的基本概念。動(dòng)力學(xué)控制/熱力學(xué)控制是高等有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容,將這一概念引入有機(jī)化學(xué),既提升了教學(xué)內(nèi)容,又簡化了一些繁瑣的解釋,如共軛二烯的1,2-加成與1,4-加成、芳烴的定位規(guī)律、邁克爾加成反應(yīng)規(guī)律等的解釋。
(4)數(shù)字化模擬分子模型的使用。過去用鮑林提出的抽象的共振雜化體表示離域體系,如烯醇負(fù)離子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),學(xué)生很難理解;現(xiàn)在使用可視化的數(shù)字化模擬分子模型表示,很容易理解離域體系的穩(wěn)定性和反應(yīng)性。
(5)簡化一些敘述性的內(nèi)容。如各類官能團(tuán)化合物的物理性質(zhì)不再講解,而是讓學(xué)生自己去查找資料,不僅加深了對物理性質(zhì)的理解,還培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)的能力。
2.研究課程新體系
新體系把有機(jī)化學(xué)課程分成三部分,基礎(chǔ)知識(或稱概論)篇,主干內(nèi)容篇,前沿交叉知識運(yùn)用篇。
將分散在整個(gè)課程的各章節(jié)的化合物的結(jié)構(gòu)與基本性質(zhì)、命名、同分異構(gòu)體、結(jié)構(gòu)表征(四大譜)等內(nèi)容集中,構(gòu)成課程的基礎(chǔ)知識篇。好處是提高了課程的基礎(chǔ),為后續(xù)課程內(nèi)容學(xué)習(xí)做鋪墊,節(jié)省學(xué)時(shí),集成了知識模塊。飽和烴、不飽和烴、芳香烴、鹵代烴、含氧化合物、含氮化合物構(gòu)成有機(jī)化學(xué)的主干篇,主要介紹各類官能團(tuán)化合物的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)。其中通過(2n+2)個(gè)π電子規(guī)律將具有芳香性的芳烴和雜環(huán)化合物組合成一章,由加成-消除反應(yīng)機(jī)理將羧酸及羧酸衍生物融合成一章,鹵烴/金屬有機(jī)、含氧/含硫化合物、含氮/含磷化合物分別組合成一章,天然化合物分散到相應(yīng)的章節(jié)中。組合結(jié)果強(qiáng)化了課程內(nèi)涵聯(lián)系,縮減了篇幅,節(jié)省了學(xué)時(shí)。糖、氨基酸蛋白質(zhì)、類脂核酸、有機(jī)合成基礎(chǔ)為前沿交叉知識應(yīng)用篇,改用反應(yīng)原理為主線組織課程,知識連貫順暢,內(nèi)容容易理解,前兩篇的基本理論和基本反應(yīng)得到了鞏固、應(yīng)用和深化。
改革后的課程體系,體現(xiàn)有機(jī)化學(xué)是研究有機(jī)化合物的來源、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用及有關(guān)理論和方法的科學(xué)。課程的起點(diǎn)提高,內(nèi)容深化,學(xué)時(shí)減少,體現(xiàn)課程的基礎(chǔ)性,符合認(rèn)知規(guī)律,為自主學(xué)習(xí)留有空間。
3.研究式教學(xué)方法的探索與實(shí)踐
研究式教學(xué)方法起源于問題式教學(xué)的方法(PBL),是以學(xué)生為本的教學(xué)方法。筆者認(rèn)為只要是實(shí)現(xiàn)以教師為中心向以學(xué)生為中心轉(zhuǎn)變,以課堂單一教學(xué)形式向以圖書館、實(shí)驗(yàn)室、科學(xué)實(shí)踐多種教學(xué)形式轉(zhuǎn)變,以灌輸?shù)姆椒ㄏ蛞詥l(fā)、引導(dǎo)、研究等多種方法轉(zhuǎn)變,以“一次成才”為目標(biāo)向培養(yǎng)“終身學(xué)習(xí)能力”為目標(biāo)轉(zhuǎn)變的教學(xué)都屬于研究式教學(xué)方法范疇。不同的課程會(huì)衍生出多種形式,有機(jī)化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)探索實(shí)踐了多種教學(xué)模式,其中包括:
(1)研究式討論課?;咀龇ǚ至鶄€(gè)步驟:教學(xué)設(shè)計(jì)、提煉問題、公布問題、集中討論、教師總結(jié)和提煉新問題等。多數(shù)學(xué)生對研究式教學(xué)模式是積極參與和支持的,學(xué)生由知識的被動(dòng)接受者變?yōu)橹R的主動(dòng)構(gòu)建者,教師由知識的傳授者變?yōu)橹R構(gòu)建的引導(dǎo)者。不僅訓(xùn)練學(xué)生解決技術(shù)問題的能力,還要培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)環(huán)境、與人溝通合作及協(xié)調(diào)各方面關(guān)系的綜合能力。
(2)對比遷移式教學(xué)方法。對比遷移式教學(xué)方法是引導(dǎo)學(xué)生將已學(xué)的知識在變化的情景中對比分析并加以運(yùn)用,以實(shí)現(xiàn)掌握新知識的教學(xué)方法。這一方法特別適合有機(jī)化學(xué)課程,例如:以反應(yīng)規(guī)律為主線將烯烴的知識遷移到二烯、炔、小環(huán)烷烴,芳烴的知識遷移到雜環(huán)化合物、酚、芳胺、芳酸等,鹵烴的知識遷移到醇、醚、環(huán)氧化合物,醛酮的知識遷移到羧酸及其衍生物,醇醛酮的知識遷移到糖等。每組前面的內(nèi)容精講、細(xì)學(xué)、討論深透,后面的內(nèi)容粗講、引導(dǎo)討論,給學(xué)生充分的自主學(xué)習(xí)空間。探索出“重點(diǎn)講解-對比討論-提高終身學(xué)習(xí)、知識應(yīng)用能力”的有機(jī)化學(xué)教學(xué)新路子。
4.探索與教學(xué)模式相適應(yīng)的考核方式和考核內(nèi)容
依據(jù)課程體系的特點(diǎn)和當(dāng)代大學(xué)生學(xué)習(xí)的特點(diǎn),本課程實(shí)施大課化小課的考核方式,采用閉卷和開卷兩種考核形式。大課化小課考核也可以期中考核50分,期末考核50分,考過的內(nèi)容不再特意考核,促使學(xué)生把精力放在平時(shí)知識積累上,減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)。閉卷考核增加主觀題目,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)主動(dòng)思考,展示知識運(yùn)用能力,幫助學(xué)生弄清概念,從課程整體高度掌握知識體系。開卷式考核是一個(gè)包含所學(xué)過大部分內(nèi)容的合成題目,給學(xué)生較長的時(shí)間,查閱資料,相互討論,寫出報(bào)告,完成考核。組織集中交流典型的試卷,相互借鑒,是一次復(fù)習(xí)深化過程。
5.研制課程教學(xué)新資源
配合研究式教學(xué),有機(jī)化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)研制出版了一批體現(xiàn)現(xiàn)代信息技術(shù)和教學(xué)手段的教材和教學(xué)輔助資料。
(1)在高等教育出版社出版四套立體化教材:“十一五”國家規(guī)劃有機(jī)化學(xué)立體化教材(《有機(jī)化學(xué)》第2版、《有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》、《有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)軟件》2.0版和《有機(jī)化學(xué)電子講義》,共四部),其中《有機(jī)化學(xué)》第2版被評為2008年精品教材、“十二五”規(guī)劃教材;“十一五”國家規(guī)劃有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)立體化教材(《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》第4版、《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)助教性課件》2.0版、《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)助學(xué)性課件》附在書后,共三部),其中《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》第4版獲得大連市優(yōu)秀科技著作一等獎(jiǎng);雙語教學(xué)示范課用書立體化教材(Organic Chemistry、Organic Chemistry Experiments,共二部);校際聯(lián)合編寫工科基礎(chǔ)化學(xué)系列課教材中有機(jī)化學(xué)立體化教材(《有機(jī)化學(xué)簡明教程》、《有機(jī)化學(xué)簡明教程學(xué)習(xí)指南》、《有機(jī)化學(xué)簡明教程電子教案》,共三部)。
(2)研制新世紀(jì)“有機(jī)化學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程”,獲國家優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)課程榮譽(yù)稱號。這是精品課程之前的工作,“有機(jī)化學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程”是一種新的教學(xué)模式,又是一種新的教學(xué)手段,也是精品課程順利轉(zhuǎn)型升級為精品資源共享課的基礎(chǔ)。
二、共享是精品資源共享課的特點(diǎn)
1.建設(shè)精品資源共享課,教學(xué)隊(duì)伍是關(guān)鍵
有機(jī)化學(xué)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)有教學(xué)師資隊(duì)伍包括六名教授、四名副教授、兩名講師和實(shí)驗(yàn)室工作人員。其中一人為高等學(xué)校教學(xué)名師獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)?,兩人為遼寧省教學(xué)名師;一人在國外教學(xué)進(jìn)修過一年,負(fù)責(zé)電子資源建設(shè)和網(wǎng)上傳輸技術(shù)處理;一人負(fù)責(zé)國家雙語示范課教學(xué);五人在教育部高等學(xué)校教師網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)中心授過課,直接學(xué)習(xí)的有機(jī)化學(xué)教師上千人,錄制了一批授課實(shí)況。優(yōu)秀的教學(xué)隊(duì)伍保證了課程能夠?qū)崿F(xiàn)共享。
2.基本資源系統(tǒng)豐富,適合網(wǎng)絡(luò)傳播
課程介紹、教學(xué)日歷、教學(xué)大綱、課程結(jié)構(gòu)、重點(diǎn)難點(diǎn)解析、習(xí)題作業(yè)、課程總結(jié)、試卷、重要參考資料(網(wǎng)絡(luò)鏈接,紙質(zhì)資料目錄)、講課錄像等資料齊全,網(wǎng)上傳輸流暢。除此之外,還提供了有機(jī)化學(xué)及實(shí)驗(yàn)課程特有的基本資源:實(shí)驗(yàn)教學(xué)錄像,實(shí)驗(yàn)整體安排要求講課錄像(在高校教師網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)中心授課錄像),數(shù)字化模擬分子模型的制備與應(yīng)用授課錄像(在高校教師網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)中心授課錄像),有機(jī)化學(xué)雙語教學(xué)部分錄像(在高校教師網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)中心授課錄像),2005年、2008年二次出版的電子講義(高教出版社免費(fèi)贈(zèng)送)和開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)等資源介紹。
三、協(xié)同創(chuàng)新建設(shè)教學(xué)資源
協(xié)同創(chuàng)新是指按照精品資源共享課的要求,研制拓展資源。有機(jī)化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)研制了下述新資源。
1.研制數(shù)字化模擬分子模型庫
研制了有機(jī)化學(xué)教學(xué)常用的近500個(gè)化合物的數(shù)字化模擬分子模型,每個(gè)化合物有8種分子模型,并用于教學(xué),既是教學(xué)新內(nèi)容又是教學(xué)新手段。在國外,數(shù)字化模擬分子模型用于教材編寫僅限于近十年幾本流行的優(yōu)秀教科書,用于教學(xué)也僅是幾所名校。將靜電勢能圖模型的彩色標(biāo)改成黑白色標(biāo),用于紙質(zhì)教材可降低印刷成本。
2.研制模擬計(jì)算實(shí)驗(yàn)
隨著教育教學(xué)信息化技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代化學(xué)教育發(fā)展趨勢是從單純動(dòng)手實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)向動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和模擬計(jì)算實(shí)驗(yàn)兩方面培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新研究能力。為此,有機(jī)化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)研制了一批模擬計(jì)算實(shí)驗(yàn),經(jīng)少數(shù)學(xué)生試用效果較好。
3.校際聯(lián)合編寫工科基礎(chǔ)化學(xué)系列教材
參考“化工類工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)”(試用)和“化學(xué)工程與工藝專業(yè)指導(dǎo)性培養(yǎng)規(guī)范”(草案)的要求,大連理工大學(xué)(有機(jī)化學(xué))、天津大學(xué)(無機(jī)化學(xué))、浙江大學(xué)(分析化學(xué))和北京化工大學(xué)(物理化學(xué))聯(lián)合研究編寫了工科基礎(chǔ)化學(xué)系列教材。高等教育出版社出版后,經(jīng)過2年使用,反映很好。有機(jī)化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)編寫有機(jī)化學(xué)立體化教材(共三部)。其中《有機(jī)化學(xué)簡明教程》是按精品課程研究的新課程體系編寫(學(xué)時(shí)數(shù)為60左右),數(shù)字化模擬分子模型貫穿全書。
參考資料:
[1] 教育部關(guān)于啟動(dòng)高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程精品課程建設(shè)工作的通知[Z]. 教高[2003]1號.
[2] 教育部關(guān)于國家精品開放課程建設(shè)的實(shí)施意見[Z]. 教高[2011]8號.
[3] 尹玉英,劉春蘊(yùn). 有機(jī)化合物分子旋光性的螺旋理論[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2000.
[4] S. Winstein et al. J. Amer. Chem. Soc. 1942, 64: 2780.
[5] Graham Solomons T W. Organic Chemistry,9th Ed[M]. John Wiley and Sons, Inc. 2008.
[6] 高占先等. ZL 2007 1 0158795.9(2008),申請?zhí)?01110097447.1(2011),申請?zhí)?01110233332.0(2012)[Z].
中學(xué)化學(xué)由兩個(gè)大的板快組成:無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué),對于無機(jī)化學(xué)學(xué)生普遍覺得比較容易一些,而對于有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí),一直以來許多同學(xué)的難點(diǎn),首先分子式復(fù)雜記不住,其次是有機(jī)的思維模式不容易建立起來,最后就是心理上懼怕有機(jī)化學(xué)。針對此狀,我想談一些有機(jī)化學(xué)的復(fù)習(xí)構(gòu)想和建議。以減少我們在復(fù)習(xí)中的盲目性和無針對性。
1.學(xué)生情況調(diào)查分析
在進(jìn)入有機(jī)化學(xué)復(fù)習(xí)之前,我們可以通過師生談話,問卷調(diào)查,或者考試摸底等方式,得到第一手的信息,了解學(xué)生的現(xiàn)狀,知道他們差在什么地方?為什么差?哪些地方是他們認(rèn)為的難點(diǎn)。這樣方便我們制定有效合理的復(fù)習(xí)方案。我通過這三種途徑收集到了學(xué)生在復(fù)習(xí)之初的有機(jī)化學(xué)的認(rèn)知水平:其一:學(xué)生對有機(jī)化學(xué)許多的基本概念理解模糊。其二:對各類有機(jī)反應(yīng)能夠發(fā)生的條件,以及各類有機(jī)反應(yīng)的含義似是而非。其三:對于許多有代表性的有機(jī)物結(jié)構(gòu)不清,性質(zhì)不熟。造成做題時(shí)的艱難。其四:這也是有機(jī)化學(xué)中的高層次要求了,使得其對這類題的解答一籌莫展,這從而暴露了學(xué)生在知識的綜合運(yùn)用方面還十分欠缺。
2.對考綱的分析和對考試情況的分析
有機(jī)化學(xué)的復(fù)習(xí)不能復(fù)習(xí)太淺,也不能復(fù)習(xí)得太深,得有一個(gè)依據(jù),這個(gè)依據(jù)就是我們的教材和我們的考試說明任何超越這個(gè)基礎(chǔ)上的復(fù)習(xí)都是沒有意議,費(fèi)力不討好的??v觀近幾年的全國各地的理科綜合考試在有機(jī)化學(xué)這方面的考核不論是考查的內(nèi)容還是考查的方式以及考查的分值基本趨于穩(wěn)定,大多數(shù)是以選擇題,推斷題的形出現(xiàn):但不管怎么考都是圍繞著 基本知識展開。對于有機(jī)推斷就常以醇,醛,羧酸,以及酯展開。
3.有機(jī)化學(xué)的復(fù)習(xí)建議
對于高三化學(xué)的復(fù)習(xí),不能再像以前上新課那樣的上法。不能每個(gè)知識點(diǎn)都講得細(xì)講得慢,這樣做一來時(shí)間不夠三來都是學(xué)生學(xué)過的舊知識學(xué)生會(huì)聽得沒勁,老師雖然花了許多時(shí)間但學(xué)生的收效卻很小。所以高三這一年的時(shí)間要把三年的內(nèi)容復(fù)習(xí)完,如果沒有計(jì)劃,沒有方法那么是很難達(dá)到有效的復(fù)習(xí)的。加之高考不僅考查了學(xué)生對學(xué)科知識的理解程度,更重要的是檢測了學(xué)生的綜合分析能力以及思維能力。因此這就為高三的復(fù)習(xí)提出了更高的要求,如何有效的將學(xué)生以往的零散知識聯(lián)系起來形成一個(gè)有機(jī)的整體?這『是我們復(fù)習(xí)中必須思考解決的,一個(gè)問題。對于有機(jī)化學(xué)也是一樣,我們可以把有機(jī)化學(xué)看作一個(gè)獨(dú)立的部分,將其知識編制成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。其實(shí)有機(jī)化學(xué)的規(guī)律性比無機(jī)化學(xué)規(guī)律性強(qiáng),有機(jī)化學(xué)知識間的牽連大而廣,如果從烴出發(fā)能夠得到鹵代烷可以通過一些反應(yīng)得到醇類,醇類在氧化就能引出醛和酮,在氧化就能引出羧酸,在由羧酸和醇能得到酯(油脂),這其中還能引出許多有機(jī)反應(yīng)類型。各個(gè)知識之間交連在一起,所以我們要有一套適合自己學(xué)生的有效的復(fù)習(xí)方法,才能將看似復(fù)雜的有機(jī)化學(xué)形成知識網(wǎng)絡(luò),才能真正將書本中的知識裝入自己的頭腦中化為己有。其實(shí)學(xué)生常常感到有機(jī)化學(xué)不難,可就是學(xué)不好,考不好。他們普遍感到知識瑣碎,零亂,規(guī)律多而雜,因而不得要領(lǐng)。
3.1有機(jī)化學(xué)的系統(tǒng)復(fù)習(xí)要有“點(diǎn)”有“實(shí)”
有機(jī)化學(xué)系統(tǒng)復(fù)習(xí)的點(diǎn)就是知識點(diǎn),能力點(diǎn),實(shí)際點(diǎn)(聯(lián)系工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),環(huán)境保護(hù)等社會(huì)實(shí)際)在系統(tǒng)的復(fù)習(xí)中要將這三點(diǎn)融入其中。對于考點(diǎn),知識點(diǎn)的把握通過教學(xué)大綱和考試說明能夠抓住。通過許多方法使學(xué)生掌握不同層次的知識,比如對于易錯(cuò)的知識點(diǎn),重點(diǎn),難點(diǎn)教師可以設(shè)計(jì)成一個(gè)一個(gè)專題幫助學(xué)生突破,比如有機(jī)合成是個(gè)難點(diǎn)我們就可以將其設(shè)為一個(gè)專題。也可以讓學(xué)生自己團(tuán)結(jié)互助相互之間幫助掌握知識點(diǎn),再此基礎(chǔ)上將這些知識點(diǎn)運(yùn)用起來分析問題解決問題?;瘜W(xué)本身就和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及環(huán)保等社會(huì)實(shí)際聯(lián)系密切,這就要引導(dǎo)同學(xué)們留心身邊的化學(xué),運(yùn)用已有知識解決實(shí)際問題。這里的“實(shí)”指得是落到實(shí)處。
3.2有機(jī)化學(xué)的系統(tǒng)復(fù)習(xí)要“有效”
在這里的效是指高效而且成績顯著,爭取在短時(shí)間內(nèi),復(fù)習(xí)更多的東西。有機(jī)化學(xué)包括三個(gè)大的內(nèi)容:烴類、烴的衍生物、以及糖類,油脂,蛋白質(zhì)。這些內(nèi)容 占了高二的大部分,如果教師在復(fù)習(xí)的過程中擔(dān)心學(xué)生的知識點(diǎn)什么都遺忘完了,而采取按照教材的體系新課式的復(fù)習(xí),這樣內(nèi)容多,可能復(fù)習(xí)不完,而且整個(gè)復(fù)習(xí)的過程中教師累,學(xué)生也不苦不堪言,更關(guān)鍵的是效果甚微。所以教師就應(yīng)該有目的的、有重要點(diǎn)的復(fù)習(xí),找出有機(jī)化學(xué)中的重點(diǎn)難點(diǎn),以及學(xué)生的盲點(diǎn),有計(jì)劃有步步驟的幫助學(xué)生理清楚。
關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué);教學(xué);改革;創(chuàng)新
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)44-0122-02
有機(jī)化學(xué)(Organic Chemistry)是化學(xué)的一個(gè)重要組成部分,它是研究有機(jī)化合物的來源、組成、結(jié)構(gòu)、制備、性質(zhì)、功能、應(yīng)用以及相關(guān)理論和方法學(xué)的科學(xué)。有機(jī)化合物與人類的日常生活密切相關(guān),因而有機(jī)化學(xué)是許多學(xué)科的重要基礎(chǔ),有機(jī)化學(xué)課程是化學(xué)、化工、環(huán)境、輕工、生物、農(nóng)學(xué)、林學(xué)、制藥、動(dòng)物科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等學(xué)科專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程,是構(gòu)成理、工、農(nóng)、醫(yī)類大學(xué)生基礎(chǔ)知識鏈的重要組成部分,對學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)和教學(xué)質(zhì)量的提高起著至關(guān)重要的作用。作為綜合性大學(xué)的廣西大學(xué),每年為化學(xué)類、化工類、輕工與食品類、農(nóng)學(xué)類、林學(xué)類、生命科學(xué)類、動(dòng)物科學(xué)類、環(huán)境類、材料類等20多個(gè)專業(yè)共1600多學(xué)生開設(shè)有機(jī)化學(xué)課程。按理科、工科和農(nóng)科三種模式進(jìn)行課程設(shè)計(jì)和教學(xué),理、工、農(nóng)的理論教學(xué)學(xué)時(shí)分別為114、57、60,實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)分別為126、42、30,總學(xué)時(shí)分別為240、99、90。每年學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)課程的理科類學(xué)生約110人,工科類學(xué)生約750人,農(nóng)科類學(xué)生約760人。近年來,在“211工程建設(shè)”和“中西部高校提升綜合實(shí)力計(jì)劃”的推動(dòng)下,我們加大了對有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)的改革與創(chuàng)新力度,在師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)手段和教學(xué)方法改革、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與教材建設(shè)、教學(xué)改革研究等方面做了很多工作,取得了一些成績,進(jìn)一步提高了教學(xué)質(zhì)量,使這門廣西高校省級精品課程一直煥發(fā)出生機(jī)與活力。
一、師資隊(duì)伍建設(shè)
師資隊(duì)伍是課程建設(shè)的根本。近年來,采取引進(jìn)與培養(yǎng)相結(jié)合、學(xué)歷培養(yǎng)與教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合、教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合、教學(xué)與科研相結(jié)合、青年教師導(dǎo)師制等多種方式,加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),加強(qiáng)青年教師的培養(yǎng),建立了一支年齡、職稱、學(xué)歷結(jié)構(gòu)合理、教學(xué)與科研相結(jié)合的高素質(zhì)教師隊(duì)伍。目前有機(jī)化學(xué)課程組有教師16人,其中教授6人,副教授8人,博士生導(dǎo)師2人,碩士生導(dǎo)師11人,博士11人。
二、教學(xué)手段和教學(xué)方法改革
為了配合有機(jī)化學(xué)精品課程建設(shè),課程組于2005年自制了三套分別與理、工、農(nóng)科教學(xué)模式及其教材相符合的多媒體教學(xué)課件,并全面推廣使用,在使用中不斷改進(jìn)和完善。多媒體的使用改變了傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”的教學(xué)方式,大大減輕了教師的教學(xué)負(fù)擔(dān),增加了教學(xué)信息量,使教學(xué)內(nèi)容更加直觀、生動(dòng),易于理解和掌握,改善了教學(xué)效果,進(jìn)一步提高了教學(xué)質(zhì)量。此外,在教學(xué)過程中注意合理使用教學(xué)模型,使有機(jī)化學(xué)中的某些抽象概念和空間結(jié)構(gòu)形象化。
多年來,課程組從國內(nèi)外購買了足夠的有機(jī)化學(xué)教學(xué)模型。實(shí)踐證明,教學(xué)模型在分子結(jié)構(gòu)、立體化學(xué)的課堂講解中取得了積極的教學(xué)效果,豐富了有機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容,活躍了課堂氣氛,培養(yǎng)了學(xué)生的形象思維能力,同時(shí)也加深了學(xué)生對結(jié)構(gòu)知識的理解。此外,還建立了具有自身特色的《有機(jī)化學(xué)》課程專用網(wǎng)頁,將課程簡介、師資隊(duì)伍、教學(xué)大綱、教學(xué)課件、教學(xué)視頻等課程教學(xué)資源放在網(wǎng)上,使師生逐步學(xué)會(huì)了使用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)輔助教學(xué),使學(xué)生能夠最大限度地提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)興趣。
在教學(xué)方法方面主要做了以下改革:(1)善于應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)法,用問答串聯(lián)教學(xué)過程,增強(qiáng)教學(xué)互動(dòng),活躍課堂氣氛,使學(xué)生集中注意力,并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。(2)教學(xué)中強(qiáng)調(diào)化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、反應(yīng)與機(jī)理以及反應(yīng)與合成等的關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)歸納和總結(jié),教會(huì)學(xué)生用機(jī)理串聯(lián)和記憶有機(jī)化學(xué)內(nèi)容,避免死記硬背有機(jī)化學(xué)知識,從根本上理解并掌握有機(jī)化學(xué)的精髓,提高學(xué)習(xí)效率。(3)全面實(shí)施課程改革,以考核方式的改革帶動(dòng)教學(xué)方法的改革,將平時(shí)成績的比例由30%提高到40%~50%,增加討論課和期中考試,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升。
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與教材建設(shè)
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)也采用理科、工科、農(nóng)科三種模式,理科實(shí)驗(yàn)為獨(dú)立設(shè)課,有規(guī)范的評分法,按模塊給分。實(shí)驗(yàn)安排既注重基本技能的訓(xùn)練,又強(qiáng)調(diào)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),采取分級進(jìn)行、逐步提高的原則。一級是基本操作技能訓(xùn)練和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)(理、工、農(nóng)均開課),二級是綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)(理科開課),三級是開放實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),使學(xué)生的認(rèn)識和實(shí)踐能力得到逐步提高。尤其是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),允許學(xué)生在教師的指導(dǎo)下通過查閱資料獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),學(xué)生對此非常感興趣,收到了良好的教學(xué)改革效果。
在多年使用蘭州大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)主編的《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》和周科衍、高占先主編的《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》的基礎(chǔ)上,總結(jié)多年來在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方面的教學(xué)改革成果,并結(jié)合本課程多模式教學(xué)的特點(diǎn),課程組組織編寫了《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》[1]教材,2005年由華東理工大學(xué)出版社出版并投入使用,取得了很好的教學(xué)效果,深受師生歡迎。該教材獲得第二屆(2006年)廣西高校優(yōu)秀教材二等獎(jiǎng),現(xiàn)正在修訂,準(zhǔn)備出版第二版。理論教學(xué)方面,理科選用獲國家教委優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)的胡宏紋院士主編的《有機(jī)化學(xué)》(上、下冊)(已是第四版)。工科長期使用徐壽昌教授主編的《有機(jī)化學(xué)》;農(nóng)科在長期使用宋光泉教授主編的《新編有機(jī)化學(xué)》的基礎(chǔ)上,針對工科和農(nóng)科類學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)課程的需要,研究和吸納國內(nèi)外經(jīng)典教材的優(yōu)點(diǎn),并結(jié)合教師們多年來積累的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和取得的教改成果,2009年課程組組織編寫了工科與農(nóng)科通用的《有機(jī)化學(xué)》教材,并于2010年7月由化學(xué)工業(yè)出版社出版發(fā)行,已于2010年9月開始在本科教學(xué)中使用,效果良好。2016年3月已出版第二版[2]。
四、教學(xué)改革研究
有機(jī)化學(xué)課程于2004年成為廣西大學(xué)校級重點(diǎn)課程,2006年成為廣西大學(xué)校級精品課程,2007年獲得廣西高校省級精品課程,且多年來堅(jiān)持開展教學(xué)改革研究,發(fā)表相關(guān)教學(xué)研究論文30余篇。2008年獲得廣西大學(xué)優(yōu)秀教學(xué)成果三等獎(jiǎng)(有機(jī)化學(xué)精品課程建設(shè)的探索與實(shí)踐);2010年獲得年廣西大學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革成果二等獎(jiǎng)(基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探);2012年獲得廣西大學(xué)“課改示范課程”和“資源共享課程”的立項(xiàng);2012年《有機(jī)化學(xué)》(第二版)教材建設(shè)獲得廣西大學(xué)“十二五”第一批教材建設(shè)的重點(diǎn)立項(xiàng);2014年主持完成廣西高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目(在研究生助教協(xié)助下的有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)課程的改革與實(shí)踐);2016年獲得廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項(xiàng)目(PBL與LBL相結(jié)合的教學(xué)模式在有機(jī)化學(xué)課程改革中的探索與實(shí)踐)。
五、其他
多年來,我們還在有機(jī)化學(xué)教學(xué)過程中作了如下嘗試,取得了良好的效果:(1)在教學(xué)中適當(dāng)補(bǔ)充一些有機(jī)化學(xué)的新反應(yīng)、新發(fā)現(xiàn)和前沿內(nèi)容,使學(xué)生能及時(shí)了解有機(jī)化學(xué)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài),擴(kuò)大知識面。(2)在教學(xué)中引入適當(dāng)?shù)挠⑽闹R,如化合物的英文名稱、一些重要的基本概念和化學(xué)反應(yīng)的英文表達(dá),為雙語教學(xué)打下基礎(chǔ)。(3)將自己的科研成果適當(dāng)融入到相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容中,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加強(qiáng)理論與實(shí)際相結(jié)合,如段文貴教授將其科研團(tuán)隊(duì)多年來在天然產(chǎn)物生物活性化合物的合成研究方面取得的一些成果[3-6]應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)教學(xué)中,得到了學(xué)生的良好評價(jià)。(4)將一些著名高校和科研院所歷年的《有機(jī)化學(xué)》研究生入學(xué)考試試題引入到每章的課內(nèi)練習(xí)中,為學(xué)生的考研打下基礎(chǔ),并起到引領(lǐng)學(xué)生考研的作用。(5)鼓勵(lì)學(xué)生積極參加國家級和省級“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”,走進(jìn)教師的科研室從事項(xiàng)目研究,開闊視野,提高動(dòng)手能力。
參考文獻(xiàn):
[1]林桂汕,段文貴,張淑瓊.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].上海:華東理工大學(xué)出版社,2005.
[2]段文貴.有機(jī)化學(xué)[M].第2版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2016.
[3]Lin G S,Ma C H,Duan W G,et al. Synthesis and biological activities of α-pinene-based dithiadiazoles[J].Holzforschung,2014,68(1):75-83.
[4]莫啟進(jìn),段文貴,李行任,等.2-取代氨基-5-去氫樅基-1,3,4-f二唑衍生物的合成及除草活性[J].有機(jī)化學(xué),2011,31(7):1114-1121.
參照國內(nèi)各級各類院校環(huán)境科學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)化學(xué)課程內(nèi)容體系及多所院校的教學(xué)計(jì)劃,考慮環(huán)境科學(xué)專業(yè)后續(xù)環(huán)境化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境工程學(xué)等專業(yè)課程的內(nèi)容,結(jié)合我校實(shí)際情況,我們將環(huán)境科學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)化學(xué)類課程分設(shè)為現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)及分析化學(xué)兩門課程?,F(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)分兩個(gè)學(xué)期完成,理論課時(shí)共計(jì)136學(xué)時(shí)。課程的學(xué)科內(nèi)容包括現(xiàn)代無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等。通過對化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律、物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論、膠體和表面化學(xué)、環(huán)境科學(xué)相關(guān)的重要元素及其化合物、有機(jī)化合物等基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),學(xué)生可以了解現(xiàn)代化學(xué)的基本概念、基本原理、基本技能;學(xué)生學(xué)習(xí)后能以化學(xué)的觀點(diǎn)、思維方法和研究方法,激發(fā)創(chuàng)新意識,在未來實(shí)際工作中以化學(xué)觀點(diǎn)觀察物質(zhì)變化的現(xiàn)象,對一些涉及環(huán)境科學(xué)及生活、社會(huì)實(shí)際的化學(xué)問題,具有一定的分析、解決和創(chuàng)新的能力。
分析化學(xué)單獨(dú)設(shè)課,其一,是因?yàn)榉治龌瘜W(xué)素有“科學(xué)的眼睛”之稱,是環(huán)境科學(xué)甚至其他任何與化學(xué)相關(guān)的學(xué)科進(jìn)行科學(xué)研究的基礎(chǔ),學(xué)生打下扎實(shí)牢固的分析化學(xué)基礎(chǔ)是非常重要而必需的。其二,分析化學(xué)的課程特色主要是“量”,與其他基礎(chǔ)化學(xué)相比較,更強(qiáng)調(diào)“量”的概念,以及相應(yīng)的思維方式和理念。系統(tǒng)學(xué)習(xí)這門課程可促使學(xué)生掌握分析化學(xué)的基礎(chǔ)知識和基本理論,結(jié)合實(shí)驗(yàn)牢固樹立準(zhǔn)確“量”的理念,并掌握獲得準(zhǔn)確“量”的正確操作技術(shù)。這是環(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行專業(yè)科學(xué)研究以及未來的工作中必不可少的基礎(chǔ)。其三,分析化學(xué)也是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課程環(huán)境化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測的重要基礎(chǔ)。采用上述課程結(jié)構(gòu)體系,避免了教學(xué)內(nèi)容的無謂重復(fù),節(jié)約了大量的教學(xué)課時(shí)。同時(shí)也使一些環(huán)境科學(xué)專業(yè)非常需要的化學(xué)知識如膠體化學(xué)、表面化學(xué)、電化學(xué)、分析化學(xué)等得到了加強(qiáng)。
二、教材改革
教材是教學(xué)內(nèi)容的載體,一本好的教材能使學(xué)生提高學(xué)習(xí)的興趣,便于理解和掌握知識。但目前國內(nèi)還沒有完全與我們的現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)體系相配套的教材。針對上述情況,在教學(xué)過程中,根據(jù)環(huán)境科學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)及特點(diǎn),結(jié)合本校的課程結(jié)構(gòu)體系,我們對選用的教材內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)?shù)貏h減和補(bǔ)充,采取了教材為主,補(bǔ)充講義為輔的使用方式。目前選用胡忠鯁主編的《現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)》作為主教材。但其中元素化學(xué),有機(jī)化學(xué)兩部分教學(xué)內(nèi)容則結(jié)合環(huán)境科學(xué)專業(yè)的特點(diǎn),編寫補(bǔ)充講義。元素化學(xué)部分側(cè)重于講授常見重要元素、重要污染元素及其化合物的性質(zhì),有機(jī)化學(xué)部分則系統(tǒng)地介紹各類有機(jī)化合物的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)。對于有機(jī)合成則不作要求。通過上述調(diào)整后,課程教學(xué)內(nèi)容的針對性和實(shí)用性得到了提高??紤]到現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測方法中經(jīng)常需要使用儀器分析和檢測的特點(diǎn),我們選用了華東理工大學(xué)及四川大學(xué)化工學(xué)院編寫的《分析化學(xué)》(第五版)作為教材。這本教材具有如下特點(diǎn):一是教學(xué)內(nèi)容包括了化學(xué)分析和儀器分析兩部分,與我們的課程結(jié)構(gòu)體系相吻合;二是該課程教學(xué)內(nèi)容的編寫注重應(yīng)用,簡化了某些公式的推導(dǎo),加強(qiáng)了數(shù)據(jù)處理和儀器分析的內(nèi)容,能滿足環(huán)境科學(xué)專業(yè)的需要。
三、教學(xué)內(nèi)容改革
目前,國內(nèi)一些非化學(xué)化工專業(yè)的基礎(chǔ)化學(xué)課程雖然在結(jié)構(gòu)體系方面與化學(xué)專業(yè)相比具有自己的特點(diǎn),但由于教材編寫者基本都是純化學(xué)專業(yè)出身,缺乏對相應(yīng)學(xué)科的專業(yè)知識與背景的深入認(rèn)識和了解,因此教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置基本沿用化學(xué)專業(yè)的內(nèi)容,只是在深度和難度上作些調(diào)整,沒有結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),脫離生產(chǎn)實(shí)際,學(xué)生認(rèn)識不到化學(xué)知識在本專業(yè)中的應(yīng)用前景與重要性,難以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。針對上述情況,我們對環(huán)境科學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)化學(xué)課程在教學(xué)內(nèi)容方面進(jìn)行了如下的改革:
(一)夯實(shí)基礎(chǔ),注重“雙基”扎實(shí)牢固的化學(xué)基礎(chǔ)知識是與化學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識進(jìn)而將其應(yīng)用于認(rèn)識解決本專業(yè)問題的重要基礎(chǔ)。因此,我們在教學(xué)中始終不渝地堅(jiān)持為學(xué)生打下牢固的化學(xué)基礎(chǔ),注重基礎(chǔ)知識、基本概念和基本原理的教學(xué)和應(yīng)用。為達(dá)到此目的,我們有針對性地精選了近1500道與課程內(nèi)容相關(guān)的習(xí)題,編寫成課后練習(xí)集,讓學(xué)生通過習(xí)題練習(xí)來鞏固所學(xué)知識。
(二)結(jié)合專業(yè),偏重應(yīng)用在重視基礎(chǔ)知識、基本概念、基本原理的同時(shí),我們注重選用大量環(huán)境科學(xué)中的實(shí)例來作為知識應(yīng)用的案例,培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)原理和知識解決環(huán)境問題的能力。如表面化學(xué)、氧化還原與電化學(xué)、電解質(zhì)溶液、化學(xué)動(dòng)力學(xué)等章節(jié)的教學(xué)案例都選用了大量環(huán)境科學(xué)中的例子。又如元素化學(xué)部分,重點(diǎn)講述若干和環(huán)境科學(xué)密切相關(guān)的元素,P區(qū)元素主要講了Al,Si,Pb,N,P,As,O,S等常見或與環(huán)境科學(xué)密切聯(lián)系的元素及其化合物的性質(zhì);過渡元素部分則著重介紹了Cd,Hg,Cr等污染元素,以及Fe,Mn等常見元素及其化合物的性質(zhì)。再如,有機(jī)化學(xué)部分講到苯基型鹵代烴的性質(zhì)時(shí),以多氯聯(lián)苯、二噁英等持久性有機(jī)污染物為例來講,使教學(xué)內(nèi)容變得結(jié)合實(shí)際、生動(dòng)有趣。又如分析化學(xué)中的應(yīng)用實(shí)例也都選用環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用來講,如高錳酸鹽指數(shù)、溶解氧的測定、COD的測定、總磷的測定等。
一、有機(jī)化學(xué)多媒體實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)
(一)多媒體實(shí)驗(yàn)室基本配置
在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上,加裝一套多媒體投影設(shè)備,基本由以下幾部分組成:一是電腦一臺(tái),用來放映CAI課件,課件制作由帶教教師在其他電腦完成。二是高清投影機(jī)一臺(tái)附帶屏幕。三是展示臺(tái)一個(gè),用來實(shí)驗(yàn)示教,展示實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
(二)建立有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)資料庫
采用多媒體技術(shù),要按照實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求,建立完整的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料庫。將化學(xué)現(xiàn)象通過多媒體技術(shù)與聲音、動(dòng)畫等多種信息結(jié)合,使枯燥的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容變得生動(dòng)、形象、逼真、直觀、便于學(xué)生理解和掌握。
二、多媒體技術(shù)應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢
(一)多媒體技術(shù)的應(yīng)用能激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性
醫(yī)學(xué)院校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的主要內(nèi)容是要求學(xué)生驗(yàn)證體會(huì)變化的過程。但對于學(xué)生來講,有時(shí)往往不能很好地理解,難以建立或形成全面的實(shí)驗(yàn)知識結(jié)構(gòu)。因此,如果把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容制作成圖、文、聲、像一體化的多媒體CAI課件,并通過大屏幕展現(xiàn)在學(xué)生面前,首先能極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,改變以往學(xué)生只能被動(dòng)接受知識的局面。按認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn),人的認(rèn)知是外界刺激與人的內(nèi)部心理過程相互作用的結(jié)果,只有充分發(fā)揮人的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性,才能獲得有效的認(rèn)知。多媒體技術(shù)為學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)參與創(chuàng)造了良好的條件,能真正體現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知主體作用。
(二)多媒體技術(shù)的應(yīng)用提高了教學(xué)效率
教師應(yīng)用多媒體技術(shù)制作的CAI課件所提供的知識信息是作用于多種感官的綜合刺激,傳統(tǒng)的教學(xué)方法是教師在講臺(tái)上講解,并且給學(xué)生演示,但由于大多數(shù)學(xué)生都是第一次做實(shí)驗(yàn),且實(shí)驗(yàn)室的人較多,后面同學(xué)看不清楚,所以在具體實(shí)驗(yàn)的時(shí)候?qū)W生們往往手忙腳亂,實(shí)驗(yàn)教師必須對學(xué)生進(jìn)行逐個(gè)指導(dǎo),滿堂課圍著學(xué)生轉(zhuǎn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果差。應(yīng)用多媒體技術(shù)可有效地解決這些問題:首先,教師把有關(guān)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的視頻加入到自制的CAI課件中,教師在利用CAI課件講述實(shí)驗(yàn)操作過程后,學(xué)生單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),反復(fù)播放CAI課件,學(xué)生哪一步驟不知道,就反復(fù)地對照著看,直到完全明白為止,這樣就使得全班同學(xué)大部分掌握了實(shí)驗(yàn)過程,使全體學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能得到提高,教師也能輕松地檢測出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果和學(xué)生對知識的掌握程度,從而大大提高了教學(xué)效率。
(三)多媒體技術(shù)的應(yīng)用擴(kuò)展了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
多媒體CAI課件的使用不僅可以極大地?cái)U(kuò)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,提高單位時(shí)間的學(xué)習(xí)效率,也可有效地解決高效擴(kuò)招與課程結(jié)構(gòu)調(diào)整帶來的難題。只有使用多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué),才能在縮短時(shí)間內(nèi)通過課件的演示,完成盡可能多的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,而且教學(xué)效果也好。
三、多媒體技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果
從筆者調(diào)查的結(jié)果來看,學(xué)生對多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識和態(tài)度較為積極,具有較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)意識和探索精神,并希望自己的實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)得到較好的培養(yǎng),對多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)的總體評價(jià)高。
四、多媒體技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的注意事項(xiàng)
由于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是驗(yàn)證化學(xué)變化實(shí)驗(yàn)過程,是圖片、掛圖和多媒體教學(xué)所不能替代的,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的操作是對學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng),是其他任何方式都不能取代的。所以,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師應(yīng)該注意引導(dǎo),避免學(xué)生過分依賴多媒體而忽視自己動(dòng)手能力的培養(yǎng),只有把多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)有機(jī)結(jié)合,才能更好地提高教學(xué)質(zhì)量和效果。
關(guān)鍵詞:應(yīng)用型;培養(yǎng)模式;有機(jī)化學(xué);教學(xué)改革
1學(xué)情分析
本課程的授課對象是大一學(xué)生,在大一第二個(gè)學(xué)期開設(shè)。雖然第一學(xué)期學(xué)習(xí)了無機(jī)化學(xué),但大部分學(xué)生正處于從中學(xué)的學(xué)習(xí)方式向大學(xué)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變過程中,仍然習(xí)慣于中學(xué)的學(xué)習(xí)模式,還沒有完全適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)方式。而且學(xué)生來自全國各地,中學(xué)時(shí)期所學(xué)的化學(xué)知識存在差異,基礎(chǔ)知識參差不齊,所以教學(xué)須從方法和內(nèi)容上與中學(xué)化學(xué)加強(qiáng)聯(lián)系,在課堂上多采用啟發(fā)式和討論式等教學(xué)模式,注重基礎(chǔ),重在引導(dǎo),防止?jié)M堂灌,強(qiáng)調(diào)理解記憶,多采用與人類生活有密切聯(lián)系的實(shí)例進(jìn)行教學(xué),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,加深對所學(xué)知識的印象。具體從以下四個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)引導(dǎo):(1)根據(jù)實(shí)際情況,先易后難,深入淺出傳授給學(xué)生課程知識,理論聯(lián)系實(shí)踐,穿插一些與人類生產(chǎn)、生活相關(guān)的知識,補(bǔ)充一些相關(guān)的知名化學(xué)家學(xué)習(xí)、生活、工作方面的趣事,勉勵(lì)學(xué)生勇攀科學(xué)高峰,引入一些有機(jī)化學(xué)最新研究成果,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。(2)要讓學(xué)生盡快適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境,盡快適應(yīng)大學(xué)老師上課的方式方法,傳授給學(xué)生適用的學(xué)習(xí)方法,提高學(xué)習(xí)效率。(3)強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)思想,增加一些典型有機(jī)化合物工業(yè)生產(chǎn)的方法,使學(xué)生盡快形成學(xué)以致用的思維方式,提高學(xué)習(xí)能力。(4)采用線上線下聯(lián)動(dòng)的教學(xué)模式,要求學(xué)生充分利用我校有機(jī)化學(xué)精品視頻開放課程進(jìn)行課前預(yù)習(xí),并完成相應(yīng)的任務(wù)點(diǎn)。
2課程教學(xué)目標(biāo)
2.1“情感態(tài)度與價(jià)值觀”目標(biāo)
激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情,并培養(yǎng)他們的科學(xué)思維和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度,能夠在今后的生活、工作中應(yīng)用所學(xué)知識分析問題、解決問題并提出創(chuàng)新想法;結(jié)合有機(jī)化學(xué)的特點(diǎn),加強(qiáng)對學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義和愛國主義教育,增強(qiáng)保護(hù)自然環(huán)境和服務(wù)社會(huì)的責(zé)任感。
2.2知識目標(biāo)
掌握各類有機(jī)化合物的命名法、同分異構(gòu),結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、重要合成方法以及它們之間的相互關(guān)系;應(yīng)用價(jià)鍵理論的基本內(nèi)容,理解典型有機(jī)化合物的基本結(jié)構(gòu);通過乙烯、丁二烯和苯等物質(zhì)的結(jié)構(gòu)理論,定性了解分子軌道理論的基本內(nèi)容;掌握誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng),并能運(yùn)用解釋某些有機(jī)反應(yīng)機(jī)理;了解過渡態(tài)理論;掌握碳正離子、碳游離基、碳烯等活性中間體及其在有機(jī)反應(yīng)中的作用;重點(diǎn)掌握親核取代、親電取代、親電加成、親核加成和游離基反應(yīng)的歷程;了解氧化、還原、缺電子重排歷程和周環(huán)反應(yīng)并能用以解釋相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)及在合成上的應(yīng)用;掌握立體化學(xué)的基本知識和基本理論;掌握各類重要有機(jī)物的來源,工業(yè)制法及其主要用途;熟悉金屬有機(jī)化合物在有機(jī)合成上的應(yīng)用;掌握重要的有機(jī)人名反應(yīng)機(jī)理。
2.3能力與素質(zhì)目標(biāo)
提高自我學(xué)習(xí)能力;提高創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識和思想政治素質(zhì);提高理論聯(lián)系實(shí)際和整理歸納能力;提高邏輯推理能力。能進(jìn)行目標(biāo)產(chǎn)物的設(shè)計(jì)、合成與檢測,具有一定分析和解決問題的能力、方案設(shè)計(jì)與開發(fā)能力。明確有機(jī)化學(xué)研究的一般思路與方法;能夠合理的進(jìn)行官能團(tuán)引入、轉(zhuǎn)化和保護(hù);具有利用所學(xué)知識解釋典型反應(yīng)歷程的能力;具有分析、比較、選擇合理合成路線的能力。
3注重課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)
本課程的基本內(nèi)容有:有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、命名方法、同分異構(gòu)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、制備方法、重要基本理論、典型反應(yīng)機(jī)理、特定結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物的制備及應(yīng)用。線上教學(xué)根據(jù)實(shí)際需要建設(shè)有機(jī)化學(xué)各知識點(diǎn)網(wǎng)格,將有機(jī)化學(xué)中的知識點(diǎn)碎片化再重新編排,使經(jīng)碎片化重排后的有機(jī)化學(xué)知識更體系化,不同學(xué)生可根據(jù)實(shí)際需要,個(gè)性化挑選學(xué)習(xí)內(nèi)容?;趯W(xué)科特點(diǎn)和發(fā)展趨勢設(shè)計(jì)線上學(xué)習(xí)任務(wù)、課堂教學(xué)討論話題和練習(xí)題,使教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際生產(chǎn)、生活相結(jié)合,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和應(yīng)用知識的能力;將實(shí)驗(yàn)操作視頻引入線上資源,達(dá)到理論與實(shí)踐相融合,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,提高動(dòng)手能力。線下教學(xué)要求學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)的基本概念、基本理論、典型反應(yīng),掌握不同有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)特征;引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)一些簡單的與食品、藥品、化工相關(guān)的化合物合成路線,激發(fā)學(xué)生的心理效能感;聯(lián)系生產(chǎn)生活,引入案例分析。及時(shí)補(bǔ)充有機(jī)化學(xué)最新研究成果和發(fā)展趨勢,不斷將任課老師的科研成果充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中,開拓視野,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識,為提高學(xué)生科研興趣和科研能力打下堅(jiān)定的基礎(chǔ)。將有機(jī)化學(xué)相關(guān)科學(xué)家的先進(jìn)事跡和科研成果引入到教學(xué)過程中,鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)好本領(lǐng),勇攀科學(xué)高峰。通過采用問題導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、學(xué)生展示、案例式教學(xué)方法,充分應(yīng)用線上教學(xué)平臺(tái)和富媒體教學(xué)資源,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果,達(dá)到預(yù)定的知識目標(biāo)、能力目標(biāo)、情感價(jià)值目標(biāo)。
4優(yōu)化課程考核方法
課程考核設(shè)計(jì)思路是通過考核發(fā)現(xiàn)學(xué)生的潛能,有效提高學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,提高創(chuàng)新能力和思想政治素質(zhì)??己烁采w整個(gè)學(xué)習(xí)過程,采取過程成績和期末考試(閉卷)成績相結(jié)合,對學(xué)生綜合成績進(jìn)行客觀全面科學(xué)合理的評價(jià)。考試題型設(shè)置要合理,應(yīng)包括命名題、填空題(完成反應(yīng))、選擇題(含排序題)、簡答題、鑒別題、推斷題、合成題等有機(jī)化學(xué)典型題型,各題型分值分布要合理,題目難度要適當(dāng),要能夠有效反應(yīng)學(xué)生對所學(xué)知識的掌握程度。過程成績包括線上預(yù)習(xí)和線上交流、線下課堂回答問題和討論問題的積極性、課堂考勤、課后作業(yè)。線下課堂教學(xué)問題設(shè)置根據(jù)每個(gè)章節(jié)的自身特點(diǎn),為了及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,通過學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)采取搶答和隨機(jī)挑人的方式進(jìn)行,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,活躍了課堂氣氛,提高教學(xué)效果。
5課程思政建設(shè)
在“立德樹人”根本宗旨的指導(dǎo)下,對有機(jī)化學(xué)教學(xué)大綱進(jìn)行了修訂,重新定位人才培養(yǎng)目標(biāo),以培養(yǎng)德才兼?zhèn)洹⒏咚刭|(zhì)的應(yīng)用型人才為目標(biāo)。培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)道德、團(tuán)隊(duì)合作與奉獻(xiàn)精神、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生“敬業(yè)、愛崗、專注、創(chuàng)新”的工匠精神,增強(qiáng)學(xué)生對中華民族的文化自信與愛國主義情懷,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中樹立積極正確的人生觀和價(jià)值觀,成為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國夢的建設(shè)者。在課堂教學(xué)過程中,涉及到與我國有機(jī)化學(xué)家有關(guān)的知識點(diǎn)時(shí),向?qū)W生介紹科學(xué)家求學(xué)經(jīng)歷、刻苦鉆研、勇攀高峰的高尚品格及強(qiáng)烈的愛國主義情懷。如學(xué)習(xí)醛酮相關(guān)知識時(shí),引入邢其毅關(guān)于醛酮在有機(jī)化學(xué)知識理論體系及實(shí)際應(yīng)用中的地位論述,介紹邢其毅對有機(jī)化學(xué)發(fā)展所做出的杰出貢獻(xiàn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。介紹有機(jī)化學(xué)教材中唯一以中國人名字命名的反應(yīng)“黃鳴龍還原法”,該法與沃爾夫法相比,易于操作、原料廉價(jià)易得、產(chǎn)品收率高、經(jīng)濟(jì)效益好,這是讓我們中國人引以自豪的成就,培植學(xué)生愛國主義熱情,提高學(xué)生民族自豪感,增強(qiáng)文化自信。在學(xué)習(xí)氨基酸相關(guān)知識前,介紹1965年世界上第一個(gè)人工合成的蛋白質(zhì)———結(jié)晶牛胰島素,為人類揭開生命奧秘做出的重要貢獻(xiàn),這一成就標(biāo)志著我國在蛋白質(zhì)的研究領(lǐng)域已經(jīng)處于世界前列。在講解有機(jī)天然產(chǎn)物化學(xué)時(shí),介紹第一位獲得諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的華人科學(xué)家屠呦呦,屠呦呦具有強(qiáng)烈的事業(yè)心和責(zé)任感,在并不好的科研條件下,通過數(shù)十年的執(zhí)著奮斗與努力,永不言敗,以身試藥,成功提取青蒿素,明顯降低了瘧疾患者的死亡率,并對天然提取的青蒿素進(jìn)行了結(jié)構(gòu)修飾,她也因此入選2016年時(shí)代周刊年度“最具影響力人物”。這些例子可以培養(yǎng)學(xué)生埋頭苦干,鍥而不舍的科研態(tài)度。有機(jī)化學(xué)是化學(xué)、化工、制藥及相關(guān)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,是學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程的基礎(chǔ),要適應(yīng)社會(huì)發(fā)展對人才需求特點(diǎn),不斷改革和創(chuàng)新教學(xué)方法,優(yōu)化設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,完善教學(xué)手段,建立科學(xué)有效的評價(jià)體系,為培養(yǎng)應(yīng)用型人才做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]崔節(jié)虎,杜秀紅,王澤華,等.新工科背景下環(huán)境工程專業(yè)有機(jī)化學(xué)“金課”建設(shè)與探索[J].山東化工,2020,49(11):202203.
[2]吳巖.建設(shè)中國“金課”[J].中國大學(xué)教學(xué),2018(12):49.
[3]劉進(jìn)兵.地方本科院校制藥工程專業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展探索[J].山東化工,2016,45(10):112113.
[4]趙海英,趙睿國,陳樹峰.高校有機(jī)化學(xué)課程思政探索[J].廣東化工,2021,48(11):194195.
[5]崔穎娜,王愛玲,姜嵐,等.課程思政在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中的融入[J].廣州化工,2021,49(11):166167.
[6]劉應(yīng)樂,蔣維東,楊義,等.基于課程思政背景下以“有機(jī)化學(xué)素養(yǎng)提高”為目的的有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革探索[J].廣東化工,2021,48(10):245247.