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[关键词]生物;有机化学;教学改革
有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质、反应以及制备的学科;有机化学课程是我校为生命科学与技术学院生物科学、生物技术、生物工程以及食品专业本科生开设的一门重要的基础课之一,我校使用的是高等教育出版社出版汪小兰编著的第四版《有机化学》。随着如今高考扩招的盛行,入学学生的化学专业知识水平相对较低,而且我校的有机化学教学时数的进一步压缩(理论64学时,实验32学时),如何为生物类专业本科生教授好这门课程成为每位任课教师面临的难题,如何进行科学的教学改革是我们需要承担的一项长期而艰巨的任务。我们需要不断的进行探索、研究、总结,为学生能更好地掌握这门课程的核心内容做到“量体裁衣”。下面从以下几个方面进行介绍。
1钻研教材,认真备课
教材是知识的主要载体,也是师生完成教与学双边活动不可缺少的媒体。但是由于受篇幅的限制,教材在内容的系统性和前沿性等方面存在一定的局限性。如果在教学中仅仅对教材内容做简单陈述,无意会对学生造成照本宣科的印象,这样势必会影响最终的教学效果。“给别人一碗水,自己得有一桶水”,教师在在备课时不仅要参考大量的有机化学教材,还应融入一点有机化学前沿领域的研究热点。教师应对教材的内容进行分析、比较、归纳和总结,使知识更加调理清晰、浅显易懂和生动形象。同时从多角度、多层次、综合、全面理解和诠释每一个知识点,这样更有助于学生加深对所学知识点的理解和记忆。例如对于亲核取代反应两种历程SN1和SN2的影响因素的讲解,我们可以以图表的形式列出不同烃基、离去基团、试剂的亲核性以及溶剂对两种反应历程的不同影响。教师在讲解时逐个比较,使不同之处得以彰显。备课时要要尽量做到重点和难点突出,学生要掌握的重点和难点要精讲细讲,可以按照自己编排的顺序,不必按照教材的章节顺序来讲,尽量使用学生容易接受的方式来进行讲授。
2培养学生的学习兴趣
培养学生的学习兴趣是教授一门课程的重要环节。教师在教学中应努力激发并培养学生学习有机化学的兴趣,使学生在学习过程中感受到这门课程的乐趣[1]。我们日常生活中的许多方面都与有机化学有千丝万缕的联系,如药物、材料、能源和染料等都与有机化学密不可分。在课程的导入和讲解过程中,适当地穿插一些有机化学小故事、小趣闻。不但能起到活跃课堂气氛的作用,而且能增强学生对这门课程的求知欲,同时也能提高教学效果。例如在绪论中讲述药物和有机化学的关系时,先向学生介绍临床上用的一些药物,如奎宁、可卡应、阿托品和吗啡等药物都是从天然的植物中发现的,但是这些药物分子结构的确证都是通过有机化学的分析方法实现的,而且有机合成化学的发展最终使这些药物分子实现人工合成。从而让学生认识到,一种天然药物的发现,要经历分离提取、结构确证和人工合成等步骤,所有这些步骤的进行有需要有机化学的知识作为基础。在讲解烯烃的化学性质之前,我向学生介绍乙烯能作为植物生长调节剂以及乙烯的产量是世界上衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一,我们新疆就有能够年生产百万吨乙烯的工厂,它就是中国石油独山子石化分公司乙烯厂。这些能够结合专业特点的丰富的课堂教学内容、联系与生命现象及人类日常生活紧密相关的化学知识,能够激发学生对有机化学的学习兴趣,从而调动学生学习有机化学知识的主观能动性,最终加深理解并增强记忆。此外,我校设立了大学生创新实验,教研室的部分老师承担了一些创新实验计划项目,将一些对有机化学有研究兴趣的学生吸纳到课题组开展一些创新实验的研究也能够提高学生对于这门课程的学习兴趣。
3发挥多媒体教学的优势
采用多媒体教学使在传统教学中难以描述的教学内容和无法观察的现象以图象和动画进行动态模拟,生动直观地展示出来,克服了传统教学无法用语言和板书的形式体现以及难以理解的弊端,从而能够解决传统教学模式下的一些教学难点。例如:在讲到卤代烃的双分子亲核取代反应机理时,在经历过渡态之后会出现产物的构型翻转,因为产物的立体结构发生了变化[2],在平面上很难描绘清楚,很难让学生直观的去体会这一构型翻转的过程,增加了学生的理解难度。此时,可以利用多媒体课件做出卤代烷的立体结构以及反应过程的动画演示,形象直观地展示在屏幕上,让学生一目了然,更深刻的理解为什么这是一个双分子取代的过程,同时也调动了学生的学习兴趣。另外,多媒体技术可以用形象的声音和画面把课堂演示实验中有毒的、有危险性的实验通过过程模拟,使学生很快地理解并接受。例如:讲解醇与金属钠的反应时,应用此反应与醇和水的反应作比较来说明醇比水的酸性弱些,可以用演示实验,但是控制不好用量的话,会有一定危险,则可以用flas将整个过程形象的展示出来,大大降低了学生理解的难度。多媒体教学作为一种新型的教学手段,极大地激发了学生的学习兴趣。它使静止的化学问题动态化、复杂的化学问题简单化、枯燥的知识趣味化,有助于培养学生的创造性思维。
4加强实验课的教学
有机化学是一门以实验为基础的学科。有机化学基础理论和有机化学实验是相辅相成的,理论的学习为实验的顺利进行奠定一定的基础,而学生通过做实验又会加深对于有机化学理论的认识,任何重理论轻实验的教学都是错误的[3]。因此,在有机化学教学中要加强实验课的管理。在实验教学中,我们提前通知学生下一周将要进行的实验,要求学生做出充分的准备,书写出合格的预习报告(包括实验目的、实验原理、需要的试剂药品及其重要的物理常数、实验装置图、详细的实验步骤等)。在实验开始前,逐一检预习报告并指出存在的问题,经签字同意后,学生才开始做实验。实验装置由学生自己装配,自己由原料合成指定产物,并分离提纯,要求学生仔细观察实验过程,如实记录实验现象,在实验记录本上叫学生编号,不得任意涂改、撕毁原始记录。在实验过程中出现的问题,我们只进行启发性的引导,由学生自己找出原因并解决问题,绝不让学生养成在实验中过度依赖指导老师的习惯。实验完成后检查实验记录本,最后签字认可,方可离开实验室。并要求学生课后独立完成实验报告,坚决杜绝相互抄袭的现象,要求学生将重点放在讨论部分,要求他们对该实验的成败以及产率高低的原因进行分析,写出自己对该实验的意见和体会。实验课的教学不仅培养了学生的实际动手能力,还使学生加深了对理论知识的理解与掌握,掌握了研究有机化合物的实验方法和技术。同时,也培养了学生实事求是与积极探索的精神,善于思考和敢于创新的能力,全面提高了学生的综合素质,从而使学生具备一定的科研能力。
5改革考试考核办法
改革考试考核形式,纠正应试型学习习惯是教学过程的重要一环,是对教与学两个方面效果的检验。通过考试,不仅可以全面评价学生对基础知识、基本技能以及应用能力的掌握程度,还可以获取进一步教学改革的信息。我校之前的有机化学考试都以期末考试为单一形式,这样“一考定输赢”的考核办法造成学生忽略平时的学习,考试前两周加班突击的学习状况,其分析问题和解决问题的能力并没有在学习中得以提高。这种传统的考试办法已经不能适应当今知识信息化的时代。我们改革了这门课程的考试办法,全面评定学生的成绩,采取考核与考试相结合,平时与期末相结合的策略。在这门课程的最终总评成绩中,平时成绩占10%,实验成绩占20%,期末考试占70%。其中,平时成绩由考勤、作业和课堂提问组成。这样全面评定成绩的方法调动了学生在平时学习有机化学基础知识的主动性,也促使学生不能忽视有机化学实验的教学,同时也避免了学生期末考试前加班突击的局面。有机化学知识的获得源自于对有机化学基础理论的认知以及科学地进行有机化学实验,对培养学生的创新能力以及综合素质的提高十分必要,为学生后续专业课的学习奠定一定的基础。在教与学的过程中,勇于尝试并加强教学改革,在改革中不断完善和发展,不但能提高学生学习有机化学的主观能动性,而且在全面提高学生的科学素养方面发挥出应有的功能。
参考文献
[1]李炳奇,廉宜君,马彦梅.多学科综合性大学有机化学教学改革的研究与实践[J].广东化工,2007,34(1):95-97.
[2]汪小兰.有机化学(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2005.
【关键词】课堂教学 教学模式 实验教学 教学质量
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)22-0060-02
有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质、反应、合成、反应机制以及化合物之间相互转变规律的一门科学。学习有机化学对培养学生运用有机化学知识分析问题和解决问题的能力,同时对满足药学、临床、检验和生物技术等专业学生对所需的基础知识的掌握和运用都有着重大的作用。故而,有机化学的课堂教学就显得尤为重要。
近十多年来,随着教学改革的发展,课堂教学有了不少新的教学组织形式,更开始注重学生的主动投入。而传统的课堂教学是以教师为中心,多采用讲授法这种单一形式。它之所以在实践中能长期存在的一个重要原因是其操作性强,但也存在着明显的弊端,其后果是封杀了教师在理论和创新意义上探索教学工作的需求,也封杀了学生的学习主动性、创造性。笔者认为采取适当的教学形式、方法和手段,在课堂教学的过程中做到以学生为中心,以教师为组织者、指导者、帮助者及促进者,将有利于学生主动性、积极性的发挥和开发学生的创新能力,如果使课堂教学的过程能成为一种多边活动的教育过程,就会调动学生的潜能,激发学生的学习兴趣,从而,从“要我学”转变为“我要学”,就会提高他们的创新能力和综合素质。本文就这一问题结合多年教学实践,对课堂教学模式进行了探讨,现总结如下:
一 理论课教学变单一讲授为多样化教学
我们课题组要求授课教师每节课至少有三分之一的时间让学生主动学习,这就需要灵活运用多种课堂教学组织形式。常用的组织形式如下:
1.加强课堂教学中的提问
提问是一种非常好的引发学生思考、提高学生学习积极性的教学方法。首先,在每次讲授新课之前,都要坚持课堂提问,检查教与学的效果;其次,导入新课。对提问的要求是提问的重点和质量,旨在加深学生对重点内容的掌握和理解,使教学安排得详略得当,内容主次分明。再次,通过提问设疑,造成学生思维上的悬念,使学生积极开动脑筋,把好奇引导到对知识的探索上来,如在讲立体化学基础一章时,常用的抗菌药物左氧氟沙星为什么在氧氟沙星之前冠之以“左”,类似这样的问题提问,就会激起学生的学习兴趣,点燃学生思维的火花,对教学能产生积极的效果。最后,瞄准教学模糊点提问并加以点拨,可引导学生找出其内在联系,分清其不同之处,消除错误印象。如亲核取代反应和亲核加成反应的异同点问题,通过对比性提问,就会让学生在学中思、思中学,这样不仅能提高课堂利用的时效性,还能切实达到“有比较才能鉴别”的教学效果。
2.充分利用现代化教学手段,如多媒体及教具
药学有机化学的教学可谓是“任务重,时间紧”,虽然教学经过筛选,但内容依然十分丰富,信息量大,涉及大量的分子结构式、构型、构象、化学反应方程式以及应用的案例等。将这些信息在黑板上写出来,需要很多时间。应用高水平多媒体课件能很快将这些内容展示出来,通过图形、文字、动画等多种媒体信息使有机分子的结构和空间形状变得十分形象和直观,真正实现交互式教学,活跃课堂气氛,提高教学效果。尤其是课件在展示分子立体结构方面具有直观性、高效、快捷的长处。
在有机化合物的立体结构教学中,初学者往往觉得难以建立有机化合物的空间结构,教师主要采用立体模型教具,让学生与教师一起搭建分子模型,配合化学绘图软件的分子三维图进行教学,取得了较好的效果。并采用立体三维结构式,以动画演示的方式让学生充分掌握各基团间的连接部位与方式。充分利用多媒体课件对分子结构图直观、灵巧的优势,多进行结构特点的剖析。
3.分组讨论
教师设置问题(提前给出)―预先查阅资料―讨论问题,让学生有充分的发言机会,以暴露学习中存在的各种问题与障碍,让学生各自的观点在争论中碰撞、比较,从而形成共识。也可让学生将自己探讨的过程展示在黑板上,由同学们自主评说。这样做,不同层面的学生都有发言的机会,既能体现合作的价值,又能在教室空间里建立起学习的联合体,让学生感受到集体的智慧。
4.习题答疑
笔者根据多年的教学经验感悟认为,有机化学的教学更适合课堂理论与习题答疑相结合。即在理论讲解的过程中穿插习题讲解,理论与应用相结合。课堂授课后往往留下习题作业,用以反馈学生对授课内容的掌握情况。学生作业中存在的问题以及学生对习题所提出的问题,可以进行有针对性的答疑。
5.小讲课
有机化学的重点是有机化合物的结构与性质的关系,这是有机化学的精髓所在,也是同学们今后能否灵活运用有机化学的知识和方法去分析解决问题的关键,然而这一部分需要善于总结。针对有机化学学科的这一特点,教师在每一章节讲述的最后,总是让学生总结这一章节的结构与性质。针对有机化学机理是教学难点,引导学生去总结亲电加成,亲电取代,亲核加成,亲核取代,自由基反应,离子型反应。另外,如何设计化合物的合成路线,也是有机化学的教学难点。启发学生逆向思维后,要求同学们能从产物的结构特征出发,从中找到合适的切入点。
6.提高学生兴趣,督促学生对所学内容进行比较、总结、归纳
教学中可以采用比较教学法、形象教学法、分析教学法等多种形式帮助学生学习记忆。我们在讲述每一个反应时,都会对它的反应物和产物特征进行对比、分析。并要求学生自己进行各类官能团化合物的反应与合成方法小结。鉴于有的章节内容多,化学性质及反应条件、应用条件复杂,可以采用表格的形式进行系统的归纳和阐释,力求使一些复杂的问题简单化、抽象的理论形象化、深奥的知识通俗化。
7.课下网络交流
课堂教学由于受到时间、环境的限制,不可能满足学生的所有要求,有待利用课下时间进行交流和信息反馈,作为教学补充,如在固定时间利用QQ答疑,有针对性地解决学生自学、作业中遇到的问题等。
另外,利用学院建立的网络平台使学生能通过网络得到有机化学学科丰富的学习资料,这样就有效地拓展了教学时空,充分调动了师生教与学的双重积极性,增强了学生探究问题的兴趣和获取知识的方法、能力,让学生由被动的接受者变成自主学习和探究创新者,把单纯的讲授知识过程转变为学生自主发现和解决问题的过程。
二 实验教学的模式转变
有机化学是一门实践性很强的学科,实验课在有机化学教学中起着举足轻重的作用。有机化学实验是药学等专业学生必修的一门重要的实践性和操作性课程,其应坚持的指导思想是:“全面推进素质教育为根本目的,以培养学生创新精神,提高学生实践能力和操作能力为重点,构建以基础训练―综合应用―研究创新为主线的实验课程教学体系”。它对培养学生周密思考、仔细观察、主动探索问题,促使学生掌握化学实验的基本操作方法和实验技能、提高学生学习能力、激发学习兴趣、培养其科研能力方面具有重要作用,同时也是提高学生综合素质、培养学生创新能力的重要途径。
在传统实验教学中,实验教师是教学的主体,而学生则被动地接受知识和技能。学生按教师所讲对照实验指导书按要求操作、运行一遍取得数据即可。显然这种模式存在许多弊端:(1)理论课上讲解一个定理,而实验课上用实际的数据来验证这个定理,可以说几十年不变,内容单一枯燥,其结果是一门课程学完后仍有很大一部分学生对其所学的课程没有实际应用的感受,所学不知何用;(2)教师经常在讲解某个实验的同时进行演示,造成学生对老师的依赖;(3)学生对实验设备的运行原理、运行情况了解不深,连一些简单的故障都不能排除。
可采用的改进方法有:(1)在实验前,通过网络指导学生进行预习和主动性的进行实验设计,将学生推到实验的主置,使学生从具体实验入手,查阅文献资料,设计实验方案,实施实验步骤并做出分析等。(2)在实验中,由2人一组进行实验,教师作简单讲解后学生独立完成实验,整个实验过程中,教师对学生的操作能力、知识能力、研究能力和创新能力等进行观察、记录,作为考核依据,从而掌握有机化学实验的各项技能和有机化学研究问题的一般方法。(3)在实验后,指导学生正确撰写实验报告,并通过课堂展示优秀实验报告。注重实验结果的分析与讨论,培养学生分析问题和解决问题的能力。(4)增加综合型实验和设计性实验,在实验教学过程中,学生有目的地自选实验课题、仪器设备,自行制订实验步骤,分析和处理实验数据和实验结果。实验教师只是做方向性的指导及辅助工作。这种方式才能充分调动学生学习的积极性,激发学生的兴趣与信心,培养科学的思维方式和应用能力,提高其主动性和创造性。
总之,近年来,我们致力打破过去传统的教学模式,从课堂教学的过程、教学内容、教学手段、师生互动等多方面,对有机化学教学模式进行改革实践。力图以课堂教学活动进行整体优化设计为切入点,使每一个教师在每一节课中,把握好教学设计与课堂学生状况的互动关系,从而,感受到课堂中生命的涌动和成长,感受到学生的存在与力量,不断构建相宜的课堂教学过程,让学生真正成为情感体验的主体、思维的主体、思想的主体、自我生命的主体,构建课堂教学新景观,提高教学质量。
参考文献
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[2]赵苏芳.论化学教学与创造性思维的培养[J].太原城市职业技术学院学报,2006(4):126~127
[3]杨方.论教师课堂提问策略[J].扬州大学学报(高教研究版),2008(3):88~89
[4]于开庆.关于优化化学课堂教学方法的研究[J].中国校外教育,2010(15):27
[5]刘爱兰.浅谈比较法在化学教学中的运用[J].鄂州大学学报,2008(5):67~70
关键词:工科;有机化学;教学方法;教学效果
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)15-0231-02
在当前的教学改革中,有机化学是化学和化工及相关专业重要的一门专业基础课,在我校化学、应化、化工、材料、能源、环境、生物和建工等相关专业都开设了这门课程。有机化学内容繁多,知识点多,有很强的理论性、系统性和应用性,对于大部分本科生来说,特别是课程只开一学期的工科学生而言,要掌握课本中的知识点,并对重点和难点内容做到基本了解有一定的难度。如何提高学生对有机化学的兴趣和学习能力是我们目前教学方面遇到的一大挑战。笔者根据多年的工科有机化学的教学实践,提出几点教学反思。
一、根据专业特点,选择合理教材
在最近几年,有机化学的科学研究有了很大的发展,出现了很多新的研究成果,一些旧的理论知识的修正和完善在教材内容中得到了更新,所以不同专业对教材内容的更新、广度和章节安排上有所差异。对工科专业的有机化学,我校选用高等教育出版社出版高鸿宾主编第四版的《有机化学》,此书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。此教材以脂肪族、芳香族、杂原子特征官能团化合物、杂环化合物、糖化学、氨基酸、蛋白质和核酸为主线进行编写。同时,每个章节中又分别从化合物的结构、命名、特性和化学性质及制法进行阐述。本书将难点进行了分散,有机反应结合实际应用,使学生对有机化学课程的学习更加直观,更加容易,并逐层深入理解。
二、了解课程特点,熟悉教学大纲
要把一门课程教好,需要花费很多的时间和心思。作为一名任课教师,最基本的要求就是要熟悉课程的教学大纲,清楚教材的知识点,哪些是难点,哪些是重点,哪些内容需要学生自学,这样才能把教学前的准备工作做好。有机化学中的每一类化合物都固有的几部分内容是结构、命名、物理性质、化学性质和制法。另外,对于工科有机化学,还需要任课教师了解当今化工领域一些化工产品的生产过程,结合化工行业特点进行专门的资料补充,这样在给工科专业的学生进行讲述时,让学生掌握书本知识的同时,还能够让学生更多地运用书本知识去了解化工产品在生产设计中的一些问题,更好地理解有机化学的基础知识在化工行业中的作用。
三、改进教学方法,提高学生的学习兴趣
工科有机化学课程教授的对象一般是大学二年级的学生,根据近几年的教学发现,现在高中化学讲授的有机化学内容非常少,而当学生从中学进入大学后,在讲解有机反应机理时,大部分学生会感觉不适应,另外,机理本身设计到电子杂化、跃迁、空轨道、诱导效应和极化等纯理论知识,更增添了枯燥和抽象程度,这样会使学生冒出这种想法:反应就是几个物质混合在一起生成新物质,为什么要学习反应机理,这些机理在现实中有啥用?如果上课教师再死板,照本宣科,学生就会出现对这门课厌学。如何在有机化学教学中增加趣味,提高学生的兴趣,使枯燥的有机反应、反应机理和性质吸引学生的眼球或活跃他们的思维呢?通过多年的课堂教学实践,笔者对教学方法进行了几点改进,这样可以取得较好的教学效果。
1.引入电影、新闻、科普进入课堂。在枯燥的课题中加入一些调味剂,课堂的气氛会活跃起来,同时也会提高学生的注意力。例如,讲授“烃类”章节时,可以引入石油的炼制工艺;“醇酚醚”章节,可以从酿酒工艺出发;“醛酮醌”时,可以通过科普知识――为什么有的人爱被蚊虫叮咬;“SN1”和“SN2”反应机理,可以用电影《证人》或婚姻法来作为比喻讲解;等等。只要能将枯燥的反应变得有趣、生动,增加学生的学习兴趣,凡是生活中可用的素材均可用来尝试。
2.作业考察,课后反思。结束完一章的教学内容后,学生要独立完成课后练习题,教师必须及时了解学生的作业情况,了解全班对章节中知识点的掌握情况,然后认真对章节进行反思,回忆教学中可能漏掉什么、失误在哪里,记录学生必须要解决的疑难和错误,教师必须从中间受到启发,记录、思考和总结问题,为后续教学更好地做准备。
3.学长的学习经验。在刚接触有机化学学习的时候,可邀请一些已经学过有机化学课程的学生或考上有机化学的研究生来谈谈自己的一些学习心得,通过了解学长是如何学习有机化学来帮助新生改进自己的学习方法,也可以引导学生进一步认识到目前化工行业中的有机化学的地位,为学生自己创造一个系统学习有机化学的规划。
4.课堂的作用。传统的课堂模式就是教师的“一言堂”,“填鸭式”灌输给学生所有的信息。随着社会信息量的飞速更新,当今创新思维已经充斥着每个角落,而大学教育的冲击则体现的非常明显,传统的教学模式已经无法挖掘出创新人才,在这样的情况下就需要改变教学模式,激发学生的学习热情,开发学生的创造性思维,对于课堂就是一个很好的发掘空间。在课堂上,可以将化合物的实体模型演示给学生;可以将所讲内容制成卡片编成脱口秀展示给学生;可以将部分章节留给学生主讲;可以将难点改为专题讨论;可以让学生在课下收集下堂课讲解内容的素材来展示。以多样化的教学方式来激发学生的学习积极性,增强学生主动学习的意识。
四、黑板教学与多媒体教学的结合
随着电子技术的飞速发展,多媒体教学有取代黑板教学的趋势。多媒体教学可以将抽象的问题具体化。在有机化学中,利用计算机可以将抽象的电子运行轨道、电荷的进攻方式等以动画的形式直观生动地展示出来,多媒体教学可以让枯燥的有机化学课堂变得趣味化。利用计算机的各种功能,可以对繁杂的内容给出动态解释,同时配上声音,让学生感觉这个课堂“活”了起来。但是,黑板在教学中的重要地位是无法取代的。黑板教学作为传统的教学模式,具有很多多媒体教学无法取代的地方。在一些具体反应上或机理解释中,教师可以通过板书让学生的思维跟上教师讲解的节奏。例如通过教师在黑板上边书写边讲解,能够让学生更好地理解反应的引发、进行和终止的过程。所以,对于有机化学课时较少的工科学生来说,要很好地让学生掌握有机化学的知识点,就应该板书和多媒体有效结合,让学生在学习中张弛有度,节奏理解。
总之,在素质教育的背景下,课堂教学是传授知识的重要途径。有机化学作为重要的专业基础课,要抓好授课环节,改进教学模式和方式,注重课堂内容与实际相结合,帮助学生逐步深入认识、理解和掌握有机知识点。在教学中,教师要不断探索,努力研究,运用新的教学模式激发学生的学习兴趣,培养学生的自学能力,提高学生分析、解决问题的能力,促进教学质量,实现教学目的。
参考文献:
[1]孙逊,谢齐威,胡笳,李艳梅.浅谈国外基础有机化学教材的特点――关注科学前沿使化学学科更加迷人[J].化学教育,2008.
[2]李好祥.提高有机化学教学效果的方法[J].化学教育,2014,(12):14-16.
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[4]胡智雪.《有机化学》教学改革的探讨[J].广州化工,2009.
有机化学是药学专业的一门重要基础课,通过有机化学的学习,使学生掌握有机化学的基本理论、基本知识和基本技能,为后续药物化学、药物分析以及天然药物化学等课程的学习打下坚实的基础。同时,培养学生运用有机化学知识分析问题和解决问题的能力。如何搞好药学有机化学的教学,使培养出来的学生既具有一定的理论水平,又具备较强的专业技能,能够适应社会对高级药学人才的需求,笔者经过几年教学实践,取得了一些经验与体会。现总结如下:
1 选择合适的教材内容,调整教材编排与深度
教材是教学内容的载体,是教与学双方的主要依据。现有的有机化学教材很多,但适合药学专业的不多。因此,应该编著相配套的教材,在内容的选择、重点与难点的把握方面,必须从药学专业的特点、培养目标、课程体系的安排、教学时数等因素系统考虑,不能盲目选用教材,也可以自己编写教材。应从实际需要出发,处理好“系统性与重点内容”、“理论与应用”之间的辨证关系,在保证有机化学学科体系的前提下,重点突出与药学紧密相关的内容。注重理论阐述必须服务于知识应用,合理地、有选择性地删除那些与本专业联系较少或与其它课程重复的内容,使教材内容更加精练。适当压缩经典内容,以多种形式将有机化学前沿课题与基础理论结合起来,要突出医用化学的特色。这部分选学内容有的代表着学术上的最新研究动态,也是学生比较感兴趣的内容。如含氮有机化合物在机体代谢过程中的重要作用;手性药物的构型与生物活性;糖类、氨基酸与蛋白质、脂类的生理作用等。药学有机化学课程的教学,受课时限制,一般都存在学时少与进度快、内容多的矛盾。课堂讲授的内容仅限于基础知识和理论,而且,叙述性内容多于逻辑推理及理论探讨,需要记忆内容较多,有些学生往往感到“上课听得懂,课后记不住”,所以需要在课程安排和课堂讲授中做适当调整,由浅入深,由简到繁,力求取得良好的教学效果。有机化学教科书通常是按照有机化合物的结构、反应、合成和应用等部分编写,而实际上反应和合成是一个问题的两个方面。笔者针对药学专业要求不同,对复杂有机化合物的合成一般不作深入讨论,而把有机化合物的结构、性质和药学上的用途三者结合起来讲授。
2 灵活运用各种教学手段,提高教学质量
教学过程中应根据教学内容,适时地变换一些教学方式和手段,使学生感到新鲜、有趣。如讲概念和事实时,用讲述法;讲结构和反应时,则可以用启发式教学法或对比法等。灵活运用教学法的同时,可以配合各种模型教具、投影、电脑教学课件、录像等,力求生动形象。近年来随着多媒体技术的迅速发展,多媒体教学在教育领域中的应用已成为教学改革的热点。多媒体教学将文、图、声、像、动画各种因素有机组合在一起,把一些抽象的理论、复杂的结构、虚幻的情景,跨越时间和空间,通过三维动画、视频图像、虚拟现实等手段形象生动展现出来,使学生通过多种感官刺激全方位地获取丰富的信息,充分调动学习的积极性。如讲到单糖、核酸的构型与空间结构时,可以采用模型配合教学。笔者还采用组织学术讨论会、转换师生角色或者将各种边缘学科的精彩内容引入教学中以及举行知识竞赛活动的方法,如:每学期举行1~2次知识竞赛,具体做法是将学生分为若干个组,竞赛题目有基础知识题和综合应用题,由老师精心挑选,竞赛方式主要有相互提问、知识抢答和笔试等。邀请本教研室老师以及部分学生作评委,收到了较好的效果。
3 注重实验课教学和学生能力的培养
有机化学实验课教学是课程的重要组成部分,虽然药学有机化学实验课教学的课时不多,但它对培养学生周密思考、仔细观察、主动探索问题、操作能力,促使学生掌握化学实验的基本操作方法和实验技能、提高学生学习能力、激发学习兴趣、培养其科研能力方面具有重要作用,同时也是提高学生综合素质、培养学生创新能力的重要途径。加强实验教学,可从以下七个方面思考:① 实验教学内容应突出专业特点,合理选择精心安排;②必须强调课前的预习,使学生对反应的原理、操作的步骤、注意事项有较为全面的了解,根据实验讲义和实验室仪器及试剂的实际情况做好预试验,认真记录,并完成预试验报告;③实验指导教师应能认真地讲解实验,要有必要的标准、规范的操作演示,实验过程中要观察每一个学生的操作,发现问题应立即予以纠正;④认真检查学生实验记录本,要求记录真实,不得随意涂改;⑤实验结果,即产率和质量应符合指导教师的预定要求,否则应督促其重做;⑥实验成绩的记录应能反映学生实验的实际情况,切不可只根据实验报告随意给出成绩;⑦注重实验结果的分析与讨论,培养学生分析问题和解决问题的能力。另外,业余时间的开放性实验教学既是对实验课内教学的补充和提高,又开拓了学生的视野,进一步提高了实验水平。将单纯验证性实验改为探索性实验。例如,先提出要求鉴定的物质,这些物质可以不是同一章中出现的,可设计几道不同的题目,要求学生根据已有的知识和书上提供的方法,自己设计鉴定方案,并通过实验来验证方法的可行性。最后教师对学生的方案进行评比,并对出现的问题进行讨论,教师在此过程中主要是引导启发。通过这种方法,学生通过独立设计实验方案,丰富了知识,开阔了视野,可以使学生由原来的被动学习转为主动学习,提高了学生的综合能力、科研能力和创造能力。
4 改革考试内容,完善评价体系
有机化学是一门规律性强、灵活性大、应用广泛和发展迅速的系统学科。新理论、新技术、新产品不断涌现,边缘学科的相互渗透与发展,教学内容的不断更新,单纯地靠基本知识点考试来衡量教与学的效果,只能使学生被动地接受知识,把大量宝贵的时间花在死记硬背上。传统教育只重视向学生传授知识而忽略了创新能力的培养,在评价体系上则采用了简单划一的方式,未能反映出学生真实全面的水平和能力。为了考试合格,他们往往采取各种各样的应付方法。这种考试评定办法难以反映出学生的实际水平,在一定程度上扼杀了学生学习的主动性和积极性,长此以往不利于学生主动性思维和创造性思维的培养和发展。因此,考试内容的形式应改变单纯的知识点考试,在必须掌握知识点的基础上改变考试内容的形式,多设计一些有利于学生主动性思维和创造性思维的考题。传统的闭卷考试让学生养成了死记硬背、考前临时突击的习惯,虽然部分学生通过这种方法取得了较好成绩,但不能全面反映学生解决实际问题的能力。若将期末考试分成闭卷和开卷两部分,闭卷只考最基础的内容,不要求学生大量记忆,遇到相关问题时会查、会用。开卷考试题目提前一周公布,学生自己准备,考前采取抽签方式,面对老师和学生讲解并回答师生的质疑。将成绩评定量化,分成科学性、逻辑思维、语言表达几个指标。期末成绩由平时成绩、闭卷和开卷成绩三部分组成,分别占总成绩的30%、50%和20%。改革考试内容可以改变学生被动接受知识、课下机械记忆和考试死记硬背的局面。
5 结语
有机化学教学必须改革传统的教学方法,抓好教学的各个环节,灵活运用各种教学法,充分调动学生的主观能动性和学习积极性,提高学生学习效率和教学效果,倡导和推行现代教育理念和方法,才能适应信息时代对高级药学人才的要求。
参考文献
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[4] 裴伟伟.有机化学课程教学改革的设想[J].大学化学,1998,(5):12-13.
研究性教学的实施离不开教学内容的创新。因此,根据课程教学目标和研究性教学模式特点,课题组成员贯彻“重思想、重方法、重应用”的教学理念,以“结构物理性质制备方法化学性质反应机理反应规律主要用途”为主线,精心设计了由结构与命名、反应类型与机理、合成设计基本理论、合成方法与技术等四大知识模块组成的有机化学理论课程研究性教学内容。特别强调处理好教学内容的基础性和先进性的关系,不仅加强基础知识和基本理论,重点讲解有机化学反应原理和方法,而且注重把有机化学学科的发展前沿和生产中的最新应用,以及相关学科的交叉知识等研究性内容引入课堂。例如:绪论课中,教师从衣、食、住、行、医疗保健、环境保护、生命科学等方面入手,介绍有机化学及有机化合物在生产、生活中的应用及重要作用。而且引入绿色化学、富勒烯家族、有机纳米材料、有机光电功能材料、生命有机科学的糖化学、DNA重组技术和定点突变技术、蛋白质化学的分子识别技术等学科前沿[3],早期给学生渗入有机化学学科前沿和应用意识。并通过大量生动形象的图片、事例来反映有机化学世界之神奇和有机化学工作之乐趣,使学生初步了解当代有机化学的发展动态和最新成果、拓宽知识面,激发学生学习与探究有机化学知识的兴趣。教学过程中,课程组成员积极探索“问题式研究性教学法(PBL)”。根据教学内容,教师课前精心设计能够引导学生对学习对象产生研究兴趣或质疑态度的一系列问题,创设一种类似科学研究的教学环境和途径,为所有学生营造研究性学习氛围。课上应用生动的语言描述简单事例,以案例或图片形式把每节课的主要内容展现给学生,激发学习新知识的兴趣和主动性,使学生带着解决问题的热情去听课[4]。同时采用案例分析、启发式、讨论式等多种教学方法,逐步引导学生进行研究性学习,将问题逐一解决,实现学生在研究性“教”与“学”的过程中获取知识、训练思维、培养能力的目的。例如:讲授立体化学章节时,首先讲述一个简单例子:小芳梦见自己来到了神奇的镜像世界,发现平时最爱吃的口香糖变成了香菜味道。告诉学生口香糖味道改变的真正原因是所含主要化学成分“香芹酮”的手性,手性的存在使香芹酮具有互为镜像的R型和S型两种异构体,而两种异构体的性能不同。学生就会产生强烈的好奇心,很想知道日常口香糖中香芹酮的结构到底是怎样的?这时,教师适时提出本章所要解决的主要问题:(1)什么是手性分子?(2)什么是对映异构体?(3)如何判断对映异构体的绝对构型?学生的注意力很快就集中到特定的问题情境中,带着疑惑和探究答案的激情参与到教学环节中,进行主动学习。通过教师的引导和重点讲解,以上问题逐一解决,学生在下课前,能够运用所学的立体化学知识,顺利地确定口香糖中香芹酮为S型异构体。这种以问题为载体的研究性教学模式符合学生勇于探究的心态,便于学生实现从“要我学”到“我要学”的转变。学生经历了艰辛的思考过程之后,不仅能够深刻理解所学内容、感受到主动获取知识的乐趣,而且增强了运用理论知识解决实际问题的能力。
二、建设三层次实验教学新体系,推进研究性学习,提高学生的综合素质和创新实践能力
以“方案设计物质制备分离提纯结构表征性能测试”五要素为主线,以培养学生的创新实践能力及科研兴趣为目标,建设了螺旋式上升的“三层次”(基础型、综合设计型、研究创新型)有机化学实验教学新体系。通过删减简单的验证性实验,在原有基础型实验中增加设计性元素,把有机化合物的典型性质实验安排在相关的合成实验中,提高基础型实验的教学起点。通过串联序列化的多步骤合成、提纯、分离等多个单元操作,构建综合设计型实验项目;例如:将乙酰苯胺、对硝基乙酰苯胺、对硝基苯胺三个合成实验合并成一个综合实验。研究创新型实验包括方案设计、合成反应、分离提纯、产品结构表征或元素分析等多个阶段。大多数实验项目是结合教师科研课题或者学科研究热点凝练而形成的,内容新颖,难度适中,具有本科生进一步可研究探索、发挥一定创造性的空间,能够充分调动学生的研究兴趣。该实验教学新体系由基本单元技能训练到综合技能训练,最后进入研究创新实验技能训练,循序渐进,体现了有机化学实验自身的系统性和规律性。研究性实验教学模式通过改进实验内容和教学方法等,激发学生自主学习和探究动机,是一种培养学生研究兴趣的新型教学方式,适应当前教学改革的要求。因此,课程组成员探索了“分层次开放式”的研究性实验教学模式,使学生科研意识和科研能力的培养融入到正常的实验教学秩序中,基础型实验采取开放式预习和互动式教学方法,加强实验的启发性,增加学生动手动脑、查阅资料的机会。综合设计型实验采用必做实验与选做实验相结合方式,为学有余力的学生提供更多的锻炼机会,全面提高综合实验技能。研究创新型实验既要求学生必须掌握一定的有机化学实验知识和实验技能,又能够灵活地、创造性地综合运用这些知识和技能。教学实践过程中更注重研究性,主要体现在实验的内容、方法、技术和过程等多个层面,采用实验教学与科研项目相结合的开放式教学方法。学生自主选题,在“查阅文献、方案设计、实验准备、实验操作、结果分析、撰写报告、汇报讨论”等环节中,以学生为主体、教师为主导,教师给予全方位的研究性指导,为学生提供更多的自主学习空间,发挥学生的主观能动性,进行自行设计、独立实验、主动思考与讨论。同时倡导团队合作,合理分工、共同探索研究,调动学生研究性学习的积极性,增强学生发现问题、解决问题和团结协作的能力。
三、提供多元化的课外实践途径,鼓励学生参加科研训练,培养学生的科研素质
东南大学作为一所研究型大学,拥有高素质的师资力量、先进的实验设施、学科发展及项目资源优势,通过由专题研究、科技创新、学科竞赛、SRTP活动组成的“四路并进综合实践”环节,为本科生研究性教学模式的实施提供了良好的课外科研实践平台。结合理论课程教学内容,教师拟定研讨主题,例如自己身边的有机新材料、微波辐射有机合成新方法、足球烯家族等有机化学热点问题。鼓励学生选择感兴趣的内容,利用网络和图书馆资源查阅相关文献、自拟题目、撰写课程论文。通过组织学生“专题研究”汇报,加强师生间、学生间的交流研讨和教师点评总结,使学生了解有机化学、有机化工与社会和生活的密切联系,培养学生的探索兴趣、诱发学生的创新萌芽。“科技创新活动”通过展示科研训练成果和实验方案设计,激发学生的创新意识。鼓励和资助学生积极参加学科竞赛,培养学生的创新实践能力。依托学科发展优势,结合教师科研课题,鼓励学生自主申报“SRTP项目”,引导学生参加科研实践、感受学术氛围,接受科研训练,激发学生的科研兴趣,学会如何通过实验现象和数据处理,分析讨论实验结果,运用理论知识解决实际科研问题。多元化的课外综合实践途径能够促进学生自主研究性学习,帮助学生延伸课内知识、拓展课外知识,提高学生的文献检索和阅读能力、综合实验技能、分析讨论、交流表达、论文写作等综合科研素质,培养学生的创新思维和科研创新能力。
四、探索研究性教学新的考核方案
研究性教学模式评价系统应该遵循学习过程评价和教学目标管理相结合的基本原则,进行多种方案的探索。因此,在有机化学研究性教学模式实施过程中,改变以往期末“一张考卷定高下”的做法,考核评价内容从以知识测量为主转变为以能力测量为主。加大平时考核力度,平时考核包括一系列有利于引导学生提高实践能力和科学素质的内容,例如:教学基本知识的测验、学习阶段总结、综合问题讨论、课程论文、作业质量等。理论课程采用“平时作业及测试成绩×15%+学习阶段总结×10%+课程论文成绩×20%+课堂讨论成绩×10%+期末考试成绩×45%”考核方案。针对“三层次”研究性实验教学新体系,实验成绩考核主要根据学生查阅资料、实验方案设计、实验预习、实验操作、报告撰写、分析问题及解决问题的能力,指导教师对学生在不同阶段所表现的实践能力分别给出相应分数,按照一定权重,加权平均,最终进行综合评定考核。新的考核方案贯穿于整个学习过程,是对学生在研究性学习过程中获取知识、探索研究、思维创新等多方面能力的综合评价,有利于开辟教师研究性“教”和学生研究性“学”的新局面,为在课程教学中贯彻素质教育、能力培养营造宽松的环境,培养学生的创新思维和创新实践能力。