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【关键词】 教学实践; 有机化学; 教学效果
培养具有创新能力、知识面广、动手能力强的全面发展的医学复合型人才,是当前高等医学教育面临的一项紧迫任务。医用有机化学教学是医学基础课程的重要组成部分,它对于培养学生获取化学知识和实验技能,培养科学的观察能力、实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法具有重要的作用,并且也是提高学生综合素质、培养创新能力的重要途径。
医用有机化学所涉及的内容广泛,概念比较抽象,分子结构复杂,化学反应多,但是由于课时的限制,不能深人展开讲解,学生普遍感到难于理解,难于掌握。因此,作为授课教师,如何达到预期教学目的,取得良好的教学效果是教师经常思索的问题。笔者近年来在承担该门课的教学工作中,积累了一些经验,认为如果能根据学生的实际水平,把握医用有机课程的特点,处理好教学中的几个重要环节,灵活运用各种教学手段,将会取得事半功倍的效果。
1 精心设计绪论课教学.激发学生学习兴趣
在高等医学院校,一般将《医用有机化学》放在大学一年级第二学期,与《医用有机化学》同时开设的还有《解剖学》专业基础课程。许多学生只重视专业课,对学习化学兴趣不大。针对这种现状,必须重视绪论课的教学,要认真钻研教材,精心备课,用心安排好绪论课的内容,要使学生充分认识到医学离不开化学,激发学生学习有机化学的热情。为此,我认为在绪论课上除了介绍有机化学的发展简史外,还要讲授以下两个方面内容:一是有机化学新的成就和贡献以及有机化学与生命科学的关系。这就要求我们不能局限于教材,备课时应该查阅文献,了解有机化学的前沿,激发学生学习兴趣。例如,可以通过列举上世纪80年代以来诺贝尔化学奖的主要工作来分析化学的发展方向。因为通常诺贝尔化学奖所表彰的工作是10年前甚至20年前完成的.但是这一评选则是以现代科学发展的眼光来进行的,一定程度上反映了对化学发展趋势和方向的看法[1]。值得注意的是直接与生命科学有关的化学诺贝尔奖至少有10项之多。这些实例能够激发学生科学地认识到化学在生理过程、疾病的防治、诊断、治疗中的重要作用。人类全面揭开遗传、变异繁殖、疾病、死亡等生命的奥秘必须依靠化学、医学、分子生物学家们共同努力..。二是有机化学学科的特点、自己对学生的具体要求,以及授课计划等。使学生对教材知识结构有一个大概的了解,并且让学生明白应如何学习该课程。有机化学教材一般是按有机化合物的官能团体系划分章节,在每一章节,先学习命名,然后对其中一种或几种典型物质进行结构、性质、应用等内容的学习,并掌握它们同系物的相似性和规律性,有很强的系统性。医学专业学生要通过学习简单有机分子的反应,掌握有机化学的普遍原理,并初步具备联等系体内复杂反应的能力。例如,醛与醇的亲核加成反应是糖的环状结构形成以及成苷反应的基础,含氮化台物的性质是蛋白质和核酸中涉及的一些反应的基础。这就要求我们要授予学生有机反应历程的理论知识,而不是孤立地陈述一个个具体的反应。因此绪论课上有必要介绍有机化学反应几大类型,使学生初步接触自由基、亲核试剂、亲电试剂等概念,对有机化学反应过程形成初步认识。
2 传统和现代教学手段相结合,有效提高教学效果
传统的教学手段主要是课堂讲授、板书和实物、模型的展示等。随着多媒体技术的普及,多媒体在教学中也得到了越来越广泛的应用。传统教学手段与多媒体教学的结合,丰富了教学手段,提高了学生学习化学的兴趣。有机化学结构、反应机制、电子效应等教学,因学生缺乏空间结构意识和空间想象力,故而在板书难以引起学生的共鸣。在教学实践中,在一些内容的讲解上采用多媒体教学方法,收到了良好的效果[2]。如卤代烃的亲核取代反应,按SNl历程进行时,碳原子由SP3杂化的四面体构型到SP2杂化的平面构型,亲核试剂有机会从这个平面两边与碳结合,理想状况下得到一个外消旋产物。若按SN2历程进行,则化合物经历一次瓦尔登转化,发生构型翻转。我们用多媒体的三维动画功能直观地表现了这两种不同的历程,使学生很好地理解了反应的详细过程和立体化学变化,学生对内容掌握较好。但是,同其他新技术的应用都具有两面性一样,多媒体教学手段也有其局限性,如果过多地使用,学生会感觉速度过快,来不及深入思考和做笔记等。所以,我们在讲解化合物的基本性质时,仍主要采用板书形式,使师生间保持良好的互动。这样将传统和现代教学手段结合应用,有效地提高了教学效果。
3 以“性质一结构”作为教学主线,提高学生学习效率
在历年的教学中发现学生在学习有机化学时觉得有机化学内容太多,头绪太乱,难记难学。其实有机化学课程的中心内容就是有机化台物的结构和性质,因此学习有机化学的重点应放在认识化学结构上。结构决定性质,性质反映结构,“结构性质”就是掌握有机化学的“金钥匙”。 在各章的教学中,讲解化学性质之前,以“结构决定性质”为出发点,对各类官能团的结构特征,反应特性作全面的剖析,使学生在接触具体性质之前,对结构这一内因对化学性质的决定性影响先有一个轮廓认识。有了这种理论对实际的指导作用,学生就会摆脱“不知其所以然”、“规律难寻”的状况。
4 理论教学与实验教学紧密结合
有机化学课程属于实验性较强的基础课。特别是在目前理论课学时减少的情况下,实验与理论课内容充分结合具有深刻的意义,教学中应高度重视。实验教学是理论教学的重要补充,可验证和巩固有机化学的基本理论和化学性质,而理论又可作为实验的依据。如果某些理论内容也安排了相应的实验,则在理论教学中着重强调基本理论、反应机理,具体的反应条件及影响因素等可以在实验课上结合相应的实验进行详细的讲解。实验课上教师通过提问或与学生讨论将所学的基本理论与相应的实验结合起来,督促学生仔细观察实验现象,并用所学的理论解释实验中每一步操作的目的及出现的问题和实验现象,通过实验达到对理论内容的强化理解,加深印象,同时,也提高了学生做实验的热情,避免只单纯地做实验、敷衍了事、简单应付的现象。另一方面,有机化学实验与其他学科实验一样,对培养学生缜密思考、仔细观察、主动探索问题、操作技能、严谨的科学作风、搞科研的能力等方面有着不可低估的作用,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。
5 建立多种考核方法
即使课堂讲授,大部分学生可以理解,基本内容都能掌握,但往往是期末考试效果并不理想。主要是有机化学的内容多,前后各章联系密切,学习后面忘记前面,难以做到融会贯通,不能综合运用所学的知识解决问题。为改变一考定乾坤的局面,可以设想采用多种考核的方法,综合、公正、客观地给出成绩:①加强平时成绩的管理。书后习题作业、自学报告等都要进行量化考核,考核成绩按一定比例计入到总成绩中。②分散考核。把整个有机化学分成几个模块,如烷烃、烯烃、炔烃、共轭二烯烃、环烷烃作为一个模块学习后,进行一次小范围的考核,期末考试时,有关内容可以少考或不考,以减轻学生期末复习的负担。这样的模块可以分成几个,如含有苯环的、具有相似性质的化合物等,最后将期末考试与几种考核方法结合起来,综合分析,得出学生的最后成绩。这样能使学生抓紧平时学习的时间,全面地反映出学生的实际水平,避免考试前突击学习,考试后印象不深的局面,为提高学生的素质做出有益的尝试。
有机化学实验教学改革是一项复杂、艰苦、难度大的系列工程。在此只进行了初步探讨,但还不够深入和完善,我们会将此项工程伴随整个化学实验体系教学改革继续开展下去。医学有机化学的课程体系、教学内容、教材建设是一项长期的系统工程,只有不断跟踪科技发展、与时俱进,才能满足高等医学教育不断发展的要求。
【参考文献】
1 钟益宁.21世纪医学有机化学教学与科研的改革设想.广西中医学院学报,2005,8(2):137~139.
(盐城工学院化学与生物工程学院,江苏 盐城 224051)
【摘要】本文介绍了无机及分析化学绪论课教学的重要性,并根据笔者多年的教学实践,提出了提高无机及分析化学绪论课教学质量的有效方法。
关键词 无机及分析化学;绪论课;教学方法
How to Tell a good Introduction Class of Inorganic and Analytical Chemistry
XU Mao-rong
(School of Chemical and Biological Engineering, Yancheng Institute of Technology, Yancheng Jiangsu 224051, China)
【Abstract】This paper introduces the importance of the introduction class the teaching inorganic and analytical chemistry. According to many years´ teaching practice of the author, this paper puts forward the effective method to improve the teaching quality of inorganic and analytical chemistry the introduction class.
【Key words】Inorganic and analytical chemistry; The introduction class; Teaching methods
无机及分析化学是我校材料、高分子、环境、海洋、食品、环工及生物类等专业一年级学生必修的重要基础课程之一。该课程有机融合了无机化学和分析化学两门基础化学课程,使用的是严新、徐茂蓉主编的《无机及分析化学》教材,主要教学内容包括:绪论、化学反应的基本原理、酸碱平衡与酸碱滴定法、沉淀溶解平衡与沉淀滴定法、原子结构和元素周期律、化学键和晶体结构、配位平衡与配位滴定法、电化学基础与氧化还原滴定法等基础知识,教学内容多,教学学时少(64学时)。绪论课教学的好坏,将直接影响学生进入大学学习阶段能否快速适应、理解教学目标、抓住各章重点,并在激发学生对本课程的学习兴趣和形成良好的学习方法等方面起着至关重要的作用。但在目前的教学中,一些教师对绪论课的重要性并没有重视,要么照本宣科,要么随意发挥,毫无章法,使学生失去了学习的热情。事实上,一堂精彩的绪论课往往是教师精心准备的结果。它能激发学生学习兴趣,同时又是实施教学内容的前奏曲,贯穿整门课程。
1 树立学生学习自信心
无机及分析化学是学生进入大学学习的第一门化学基础课,它包含的知识面广,内容多,教与学都有一定的难度。绪论课是课堂教学的第一课,如何让学生在第一堂课对无机及分析化学有大致的了解,并在最短的时间里激发学生学习此课程的兴趣,变被动学习为主动学习,积极主动配合教师的教学,为全课程的学习和取得良好的教学效果打下基础。根据笔者多年的教学经验,在上第一堂课的时候,很多学生对于学习无机及分析化学非常迷茫,经常提出两个问题:一是无机及分析化学与所学专业有什么关系?二是化学基础差能学好无机及分析化学课程吗?
由于大一学生对自己的专业培养目标及就业方向了解很少,因此学生对这门基础课程的重要性认识不够,甚至一些学生认为学这门基础课没有用,失去了对无机及分析化学学习的动力。为了引起学生的高度重视,应先向学生介绍这门课程的重要意义,强调学好无机及分析化学的知识和技能关系到能否掌握后继的各门专业课,并会进一步影响到将来从事实际工作的能力和水平,使学生产生必须学好这门课程的思想认识。同时教学应与时俱进,在学生掌握了基础知识、基本原理和基本技能的基础上,结合各自专业,拓宽知识面,使其对专业方向有比较清晰的认识,激发他们的学习兴趣和积极性,让专业基础课确实发挥承前启后的作用[1]。
教师从绪论课开始就应该帮助学生树立自信。我校的大一新生大部分来自本省,学生的化学基础,基础参差不齐。经调查,有些高考选修测试科目选考化学的学生的化学基础比较好;大约五分之三的学生选修测试科目没选考化学,其化学基础非常薄弱。面对那些基础不好、对化学学习缺乏信心的学生,作为教师,要帮助他们从一开始就树立学习信心。依据前面教过的一些学生进入大学之前化学基础差,但是努力学习后取得了好成绩的事实。在绪论课上,给刚学这门课的学生讲讲学兄学姐们的成功事例,让学生认识到成功并不难,从而树立起学习的信心。绪论课的目的正是要解决学生的这些疑问,让学生积极主动参与到教学活动中来,从而发挥自己的主观能动性,达到“我要学”、“愿意学”。
2 明确本课程的教学安排和要求
讲授绪论课的主要目的是向学生介绍无机及分析化学学科的概况和教材的整体框架,揭示各章节内容之间的相互联系,勾画整个课程的教学主线,明确各章节教学的先后顺序和学时安排,以利于学生自主、灵活地学习相应的具体内容,提高教与学的效果。并应将相应的考核方式及评分标准告知学生,使学生明确应如何学习该课程。另外,还应有相应的措施鼓励学生积极参与,如在考核时考虑学生的课堂表现等。
3 明确绪论课的特点并突出教学重点
有些教师的绪论课内容冗长,自己讲得累,学生听得晕,却抓不到重点,教学效果自然不理想。作为教师在绪论课教学中应注意以下几点:
首先,绪论课是对本课程的纲要性概括。要做到概括得条理清楚、脉络清晰,教师必须对教材内容理解透彻,教学目标明确,教学重点、难点突出,从而形成教学提纲。
其次,绪论课的教学内容是在教师对无机及分析化学课程进行总结性概括的基础上形成的,具有一定的抽象性和枯燥性。故在教学中若将教学内容和多种教学方法相结合,采取启发法、举例法、讨论法等多种教学手段,提高学生学习兴趣,培养学生分析问题、解决问题的能力,同时加强学生对所学知识的理解[2]。
4 注重理论课和实验课教学的有机结合
教师在教学中应认真贯彻理论教学与实践相结合的原则,用所学理论知识指导实验,这样才能达到学以致用的教学宗旨。例如介绍精密度的表示时,联系氢氧化钠标准溶液的配制与浓度标定实验,用相对平均偏差表示结果的精密度,既了解了实验中对分析结果精密度的要求,又加深了对表示方式的理解。促进学生认识到学好无机及分析化学的重大意义,以便很好地激发学生学习的兴趣。
总之,内容充实、形式新颖的绪论课对整个课程教学的顺利进行具有重要的积极推动作用。不仅要求每一位教师讲好绪论课,而且还要不断提高和完善自己,讲好课程中的每一节课。
参考文献
[1]杨红梅.工科类无机及分析化学课程教学模式改革及实践[J].科技创新导报,2010(2):231,233.
关键词:大类培养;教学内容;教育教学;化学
中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)23-0207-02
本科专业按专业大类招生培养,较好地满足了知识经济时期人对知识的追求,解决了知识交叉及创新精神培养问题,更能适应市场经济的变化发展及社会对人才的需要[1]。我校按照理工类、外语类、经管类、人文类四个平台进行培养,在一个平台范围之内打通专业界限,在尊重原专业的基础上,可以重新选择专业。因此,在学生进入大一阶段需学习基础课程,包括计算机、概率论、普通化学等多门课程。普通化学课程不仅具有较为丰富的理论内容,同时也是实践性较强的一门基础课程。由于教学对象为大一的新生,学生所处的地域不同,而且,高中期间选修化学的程度不同,导致基础也相差很大,这样,对于大学期间《普通化学》课程如何讲授、讲授什么、怎么样讲授,才能使学生更容易接受、更加愿意主动去学,就成为教师应高度关注的问题。
兴趣是指一个人力求认识某种事物或从事某种活动的心理倾向。兴趣在人的实践活动中具有重要的意义,可以使人集中注意,产生愉快紧张的心理状态[2]。爱因斯坦曾说过:“兴趣是最好的老师。”只要对普通化学产生兴趣,学生就会积极主动去学习,学习效率就会大大提高,因此,教学改革的重点应放在如何培养学生的学习兴趣上面,始终把引导和启发学生积极主动学习贯穿到整个教学过程中。因此,对《普通化学》课程的教学改革不仅包括对教学内容的设计,还包括对教学方法的改革。
如何发挥教师主导作用,激发学生学习兴趣,使学生参与到教学中来,提高学生的科学素养很重要。可以说,探索有效的教学途径,提高学生学习化学的兴趣,达到教学目的是每位教师必须非常重视的问题。完善课程内容,使学生对课程内容感兴趣,渴望阅读,是提高学生学习化学兴趣的一个重要方面。教学内容的合理有效设计不仅包括教材所涉及的每一个章节的内容、教师的教案设计,还包括教师在课堂上实施教学内容的方式。
一、联系生活热点,增加学生学习的兴趣
为了使学生能够对将要讲授的内容感兴趣,愿意主动去学习,可以将《普通化学》教学与日常生活联系起来,将日常生活中比较热点的话题引入课堂,来解释某些实验现象或实验原理等。例如,在绪论中,教师可以用汽车尾气处理的例子引出普通化学主要讲的内容包括哪些。我们知道汽车尾气中含有大量的NO、NO2、SO2和CO等,这些成分都有毒,如果我们能够让NO和CO在排放到大气前就反应生成N2和CO2,就可以大大降低对环境的污染。(1)那么这个反应能够发生吗?(化学反应方向问题)该反应在常温下就能自发进行。(2)既然能够自发进行,那么,进行的程度大吗?会有多少的NO和CO转化为N2和CO2呢?(化学反应限度问题)该反应进行的程度很大。(3)同时我们知道每一个化学反应发生时都会伴随着吸收和放出热量的现象,那么反应过程中能量是如何变化的呢?(化学反应能量变化问题)(4)这个反应能自发进行,为什么我们没有看到反应的发生?如果发生了是否就不用治理尾气了呢?其实这里面涉及到反应的速率问题,这个反应是进行得快呢还是慢呢?(化学反应速率问题)(5)这个具体是怎样进行的?反应机理如何?而对于机理的分析比较复杂,首先我们需要了解物质的微观结构的问题。(物质的微观结构问题)从尾气治理的例子可以分析出普通化学课程包括哪些内容,应该从哪些方面认识问题,使学生更容易接受,更愿意学。
二、引入科普故事,讲授理论及现象
科普故事引入教学内容,可以使学生对所学到的知识记忆深刻,会提高学生学习化学的兴趣。例如,在讲电化学课程的时候,为了让学生更好地理解原电池的概念以及原理,可以给学生讲科普故事,人如果镶一颗不锈钢牙,一颗金牙,就会感到头痛,原因是在人体口腔内形成了原电池。为什么不锈钢牙和金牙就能形成原电池呢?形成原电池的条件是什么呢?学生会带着疑问来听课,这样讲授,学生容易理解原电池的概念,也会更加感兴趣。
三、引入社会中的典型事件,激发学生学习兴趣
在人类社会中,存在一些令人警醒的典型事件,对人的思维和行为影响很大,这些事件会给人留下深刻的印象,因此,在教学内容里面加入一些与课程密切相关的典型事件,会起到很好的教学效果。例如,在讲授配合物概念时,可以引入在十年前震惊国内外的“朱令事件”。清华大学大二学生朱令由于吃了含有化学元素铊的食物住进了医院,铊中毒可以用配合物普鲁士蓝解毒,然而,由于长时间没有得到正确的诊断,耽误了最佳的治疗时间,导致瘫痪、双目近乎失明。这样一个中毒极其深的病人,用廉价的染料就能解毒,可以却因为没有得到及时诊断而落下终身残疾。如此典型的事件可以加深学生对知识的理解和掌握。
四、课件中引入图片或简短录像
通过形象、生动、直观的日常生活中的实例和图片、短片等形式,调动学生的积极性和学习兴趣,活跃课堂气氛,使学生在思想上产生共鸣,有利于拓宽学生的知识面,便于学生对知识的理解和掌握。
五、把科研成果引入课堂
将教师研究的比较前沿的科研成果引入课堂,可以提高学生学习化学的兴趣,更加具有感染力。例如,在讲授化学给人类做出的贡献时,可以用前沿的科研成果来解释。我所在课题组研究制备的а-Fe2O3/ZnO核壳纳米棒,可以用来制成气敏器件,该器件可以检测酒精的含量,用于酒驾检测方面。在氢气气氛下,进行热处理,а-Fe2O3/ZnO核壳纳米棒可以转变为Fe3O4/ZnO核壳纳米棒。由于结构转变后的Fe3O4/ZnO核壳纳米棒呈铁磁性,二者存在异质结界面,ZnO壳层在纳米量级,导致它们具有较强的电磁响应特性,可以用来吸收高频电磁波。这个例子说明一种纳米复合材料可以用来制成气敏器件,而将这种材料氢气处理后,成分发生改变,可以用于吸收电磁波。因此材料的制备很重要,也很神奇,通过多样化的制备方法,得到不同形貌、不同尺寸的纳米材料,可以表现出不同的优异特性,因此,学生更感兴趣,愿意去学。
六、改变课堂教学模式,提升学生的学习兴趣
课堂教学模式是教师在课堂上针对学生学习而使用的教学方法,教学模式是一定的教学理论或教学思想的反映,长期以来,人们在教学模式上习惯于采取单一刻板的思维方式,缺乏作为教学活动的特色和可操作性。因此,改变课堂教学模式,提升学生的学习兴趣很重要。普通化学课程与高中化学有一定的重复性,学生对将要学到的内容有一定的了解,容易产生轻视心理。
七、通过多彩的化学实验,提高学生的学习兴趣
化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验既可以验证学过的理论知识,又可以锻炼动手能力,开发想象力。因此,普通化学课程应结合多彩的化学实验,学生从变化多样的实验现象中体会到学习化学的兴趣,要求化学实验要与理论课程相结合,要以能够培养学生的创新能力为导向。
大类培养模式下,打通专业界限,学生的基础存在较大差别,因此,教学改革的重点应该放在如何提高学生的学习兴趣方面,培养学生自主学习的能力,可以通过丰富教学内容,采取多样的教学模式,充分发挥学生学习的积极性。
参考文献:
[1]王斌,王义全,张宝玲.本科大类培养改革探索[EB/OL].(2012-01-18)http:///p.
[2]董斌,吕仁庆,曹作刚.高校大一化学的教学体会[J].广东化工,2010,(3).
[关键词]地方本科高校;环境工程;有机化学;教学体会
1讲好绪论,让学生体会到学习有机化学的有用性。
思维活跃是九零后大学生的重要特点,感兴趣与否经常成为他们学习动力的出发点,尤其是环境工程专业学生较多是由其它专业调剂而来,他们对环境工程专业不了解,可能更不感兴趣,如果一开始就从专业学习需要的角度引导可能会事倍功半了,起不到激发他们学习兴趣的效果。因此,在绪论开始讲解部分,我们通常以糕点和饼干中常见的氢化植物油例子,通过让学生了解其特点和危害让他们明白本专业的有机化学这门课程可以直接指导他们的日常生活。接着再以阿司匹林的开发,苏丹红事件等事例[3-4],让学生明白有机化学的知识非常重要,既可以来造福人类也可能会危害社会,所以对于知识应当树立正确的态度,同时结合有机化合物分析检测仪器的性能不断发展让他们明白他们所要学习的内容不仅是人们对过去认识总结的书本知识,更会带来新的问题和要求亟待他们去解决和实现。在有机化学发展情况简介方面,以井冈霉素,青蒿素的开发研究,以及有机化学家黄鸣龙的人名反应和屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖的故事,让学生明白我们国家在有机化学研究方面的成绩和差距,从而逐渐克服畏难情绪,激发学习热情。而在有机化学理论知识学习方面,适当引入理论研究者的一些故事,比如在杂化轨道理论学习中,加入其创始人鲍林整个人生的一段争议。让学生能够多角度了解有机化学理论和知识产生的过程,化枯燥的机理知识为生动具体的事例。
2帮助学生认识到有机化学在环境工程专业培养体系中的重要性和价值
正是由于有机化学在日常生活中的广泛应用,有机化合物也成为重要的污染物之一,人们追求有机化学产品的稳定性与耐用性与其废弃物的处理难度之间存在必然的正相关关系,环境工程专业有机化学的学习目的就是帮助学生认识和掌握有机污染物的性质,来源,转化规律等内容。由于有机化学多在大一的课程中开设,学生还没有相应的环境工作知识背景,因而在章节学习过程中应当有必要通过多种方式和手段从环境工程专业素养提升角度展开有机化学知识体系的学习。让他们提前认识到有机化学的知识在环境工程专业学习中的重要性。例如,在醛酮章节部分,通过对甲醛小专题研究,让学生明白为什么甲醛会成为日常生活中常见的有机污染物,如何利用甲醛等室内气体污染物易被臭氧或者催化氧化的特点开发室内空气净化器。
3多种引导形式构建学生学习和应用有机化学知识的平台
3.1帮助学生熟悉有机化学学习基本规律
初学者大多都会感觉有机化学的知识内容繁多,机理深奥难于理解,对于地方本科高校的学生来说,在记忆力和抽象思维能力都是重要考验。因此在实际教学中结合学生以及环境工程专业的学习特点对内容进行了取舍和梳理,着重讲解烃类和有机含氧化合物,有机含氮化合物简要介绍,天然化合物作为自主学习内容。在知识体系上面分为纵横两方面,横向体系从甲烷,乙烯,丙炔,苯开始循序渐进地延伸到饱和烃,不饱和烃以及芳香烃,烃加氧之后有了醇酚醚,醇酚醚,醇初步氧化得到醛酮,再进一步氧化形成羧酸及其衍生物。它们也可以在适当条件下被还原为醛酮,醛酮又可以被还原为羧酸。纵向方面,以命名,典型化合物特点,化学反应规律以及涉及机理为重点进行介绍,最后还要进行相应的专题总结[4]。例如各种机理的归纳汇总,鉴别方法的对比应用,让学生形成一个全局观的知识体系,并在记忆中去不断加深理解。
3.2理论课内容讲授体现环境工程特点
在学生有机化学知识体系形成的同时,还要帮助学生建立有机化学与其它专业之间的关联体系。例如,我们在学习完自由基反应机理之后,引入世界上环境公害之一的洛杉矶光化学烟雾事件。让学生用所学的知识解释环境化学中光化学烟雾的产生原因。在羧酸及其衍生物一章,向学生介绍柠檬酸的发酵制备与环境工程微生物知识中重要的三羧酸循环机理之间的关系,还有环境监测分析中的有机显色反应,快速检测有机试剂的开发等等。
3.3增强有机化学实验的趣味性,提高知识应用能力
针对于地方本科高校学生的特点,以及实验课时现状,有机化学实验更多是操作能力的训练,我们考虑的是将更多的操作糅合在有限的实验课时中,同时多方面增强实验的趣味性和动手能力的培养[5]。例如,我们开设了两个学时的玻璃工操作,通过该课程学习制作出胶头滴管,毛细管,弯管,三通,微生物实验中用到的涂布棒等工具。还开设了香味皂的制作,在基本肥皂制备的基础上,发挥个人想象力改进成各种类型的香味皂[6,7]。在授课过程中加强实验预习的要求,重视操作过程的规范化,减少随意性。在设计性实验教学过程中引入PBL教学法,注重提高学生思考解决问题的主动性和创造性。考核方面结合预习,出勤,实际操作表现以及期末的实验问答多方面综合评判学生的知识掌握情况。
3.4利用新的工具和形式进行知识的传播,兼顾不同化学基础的学生
有机化学的理论知识和反应机理相对抽象和枯燥,尤其是对于地方本科高校学生化学基础参差不齐的现状,经过前期的诱导和激发,大多数学生已经有了比较强烈的学习意愿,接下来则是对授课方式的细致考量。借助于各种形式的视频和动画演示让学生对于所学知识形成具体和形象的认知。同时可以建立课程邮箱,提供上课的各种材料和练习题目供学生自由下载学习,对于学习能力较强的学生还可以在其中提供更多的选学部分的相关资料,并借助该邮箱对学生进行答疑解惑,从而让不同基础的学生都能从中获取自己需要的学习内容。
3.5保障有机化学知识的延续性学习
有机化学课程的结束并非意味着有机化学知识学习的结束,作为一名有机化学教师,还应该采取各种方式为学生后期从事的业余科研,大学生创新创业训练,毕业论文等提供有机化学相关内容的支持和帮助。保持他们对有机化学学习的持久性动力[8]。
4结语
[关键词]高分子化学、教学实践、教学体会
中图分类号:O63-4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)21-0235-01
近年来,随着科学技术的不断进步和发展,高分子科学与物理、工程、材料、生物、医药以及信息等众多学科知识相互渗透、相互交叉,密不可分。作为高分子材料专业的基础专业课的高分子化学课程,与无机化学、有机化学、物理化学和分析化学并称为“五大化学”,已经被大多数理工科、师范类高校作为化学相关专业学生的必修课或是选修课。它以有机合成为基础,与化工原理、数学等学科紧密联系,其中包含了诸多的概念、反应推理,内容多,抽象难懂、学习难度大,同学们普遍反映较为枯燥,因此如何上好高分子化学这门课,提高同学们的学习兴趣,产生强烈的求知欲,变被动学习为主动学习,是我们教师在课程教学过程中面临的首要问题。针对以上问题,作者经过几年的教学实践、积累和探索,调动了学生的学习积极性,有效的提高了《高分子化学》课程的教学质量,取得了较好的教学效果。
一、注重绪论课的教学
第一堂课通常是老师简单的介绍本课程需要学习的内容以及一些要求后,就迫不及待的开始讲授教学内容,而作为一名讲授高分子化学课的主讲教师,发现高分子化学绪论课对于调动学生学习的积极性和主动性具有非常好的效果,能极大的激发学生学习本课程的兴趣。由于同学们对诺贝尔奖都具有极大的兴趣,首先,以专题形式介绍获得诺贝尔奖的高分子科学家的学术贡献,学习高分子学科的发展史,从而认识科学和科技的进步和发展,从1920年德国Staudinger发表了“ 论聚合 ”的论文,高分子概念的确立;50年代Zigeler和Natta发明配位聚合催化剂,解决了丙烯难以聚合的问题,使石油裂解产物得到充分利用,对化工业的贡献巨大;80年代麦克德尔米德发明导电高分子,直到现在功能高分子得到大力发展。同时,通过举例介绍高分子科学在工业、农业、国防、航空航天、能源、环境、建筑、生物医药以及日常生活中的广泛应用,让学生充分认识到高分子与我们的生活和国民经济的密切关系。如应用可降解的聚乳酸作为手术缝合线,可进行自降解吸收而不必进行拆线;应用在航空航天及国防上的各种特种高分子材料,以及现在我们日用的食品保险膜、塑料袋,所穿的衣服材质涤纶、尼龙和聚酯纤维等全都是高分子材料。使学生清楚的认识到高分子材料与人民的生活、工业生产都是息息相关,从而认识到高分子化学的重要性,极大的激发了学生的学习兴趣。
二、优化教学课程内容
高分子化学是以聚合反应和聚合物化学反应的机理和动力学为主线,主要包括高分子的基本概念、聚合物分类、逐步聚合、自由基聚合以及离子聚合方法等主要内容。在教学中,由于课时以及一些客观原因,不可能对全部的内容进行详细的讲解,因此需对高分子化学的课程内容进行调整、重组和优化,更好的完善教学内容体系。首先,保证基本原理、基本概念的讲解,其中,对传统经典的高分子理论即:高分子的基本概念、逐步聚合、自由基聚合以及自由基共聚进行重点讲解。例如,在讲授自由基聚合的时候,需重点讲授聚合机理和热力学、聚合速率及动力学和聚合度及其分布等内容,其中的阻聚、缓聚等内容作简单介绍就可。同时在授课过程中不拘泥于教材内容的排序,注重对各知识点进行重组和精炼,兼顾高分子化学最新的科技进展,适当增加最新的研究成果和研究热点的教学比例:如活性自由基聚合、ATRP聚合、RAFT聚合、生物医用高分子、超支化高分子、自组装高分子等内容的讲解,开阔学生的知识视野,从而提高学生的学习兴趣和主观能动性;做到重点突出,主次分明,在有限的学时分配中提高教学效率,改善教学效果。
三、教学方式的多样化
高分子化学有“ 五多” 的特点: 内容多、概念多、头绪多、关系多、数学推导多。由于高分子化学很多抽象的概念和理论,如果都是采取以老师在台上从头讲到尾的“填鸭”式教学方式,学生听课感觉枯燥,凭空想像难以理解。因而在讲课方式上采取形式的多样化来激发学生的学习兴趣:一、运用多媒体中图片、文字、声音和动画等方式来辅助教学,使一些抽象难以理解的概念形象、直观,生动、具体化,让学生易于理解和学习,从而提高教学效果;二、有意识地运用互动式教学,避免照本宣科,像有些认知性的章节采取让学生分成小组,课下一起准备PPT,课上让小组派代表来讲课;讲解公式推导的时候,让学生参与进来,和老师一起推导演算;激发学生参与教学的积极性,拉近老师与学生的距离,活跃课堂气氛,激发学生学习的兴趣,提高高分子化学的教学质量;除此之外,邀请本校从事高分子方向研究的老师来给学生就高分子科研的最新进展与动态做专题报告;三、以信息技术的迅猛发展为代表的网络时代已经来临,因此互连网技术在教学中的积极运用有着非比寻常的意义。因此,教师可以充分利用互联网工具,将电子教案、教学课件在校内的教学论坛上,通过高度的资源共享,让学生能随时查阅学习,发挥网络辅助教学快捷的优点。与此同时,授课教师将自己的电子邮件和QQ号公布给学生,当学生学习上碰到问题和困难时能及时快捷的与教师进行沟通交流,从而促进教学效果,调动学生学习的主动性和积极性。
四、教师自身专业知识水平的提高
作为一名主讲教师,在这科技进步日新月异的时代,一个老师要想使自己的专业知识不陈腐,能跟上科技的脚步,在课堂上能多给学生传授一些关于本专业的前沿知识和最新进展,激发学生的学习兴趣,自身的专业知识层次水平不断提升对于保证上课的质量是至关重要的。因而主讲教师可以从下面几个方面提高自己: 首先在上课之后需要多读专业文献,跟踪最新科研进展,把一些研究热点和前沿介绍给学生,利用学生对科研前沿的兴趣和热情来促进教学。同时,将本学院老师的科研研究工作或自身科研研究内容和最新进展与课程内容有机结合,如讲授聚合方法的时候,本人就自己的研究方向 “应用ATRP或RAFT可控聚合方法,合成一系列分子量可控的用于癌症治疗的功能性生物医用高分子材料” 拿到课堂上和学生讨论,进一步加强学生对 “活性可控高分子聚合“的理解,激发学生学习的积极性和科研热情;第二,教师同时需要多参加以促进科学发展、学术交流、课题研究等学术性话题为主题的学术会议;如每两年一度的高分子年会,了解高分子各领域的最新的研究动态,开阔眼界;并且现在每届高分子年会都有”关于高分子教育与学科发展的分会”主题,做报告的是高分子界的一些大牛和大家,对启发我们的教学和研究有非常大的帮助;除此之外,我们还需要多听一些名家名师的讲课,学习名家名师的讲课方法,找出差距,提高自身的教学水平。
作为一名在一线教学的任课教师,面对一群头脑活跃、求知率强、渴望新鲜事物的年轻大学生,我们在教学上需要不断的学习进步,推陈出新,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新意识和创新能力,为培养优秀的创新人才不懈努力。
参考文献:
[1] 潘祖仁.高分子化学.第5版.北京:化学工业出版社,2011.
[2] 王槐三. 寇晓康.《高分子化学教程》[M]. 北京: 科学出版社,2002.
[3] 王国建.高分子通报,2012,(11):97-100.