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关键词:环境工程;有机;化学;应用
引言
当前,有机化学已经成为环境工程方面的重要技术,可在提升资源利用效率的基础上,对生态环境展开综合防护与治理。文章结合自身对有机化学的了解,对有机化学在环境工程中的有利应用与有害应用进行探讨,并提出在环境工程中正确合理应用有机化学的策略。
1有机化学的介绍
有机化学是一种碳化合物的化学,研究的内容主要是有机化合物的结构、组成、制备、应用以及性质等的科学。有机化学涉及的内容可划分为两个方面,一是有机合成方面,可以借助见到的元素或化合物,通过一系列化合反应合成特定的有机化合物的过程;二是天然有机化学,也就是天然有机化合物的性能、组成、结构、合成等内容。截至今日,世界上大概有2000多万的化合物,而有机化合物占绝大部分。有机化学可以为相关联的学科如环境工程、材料科学等专业学科带来技术、材料以及理论等支撑,是一系列相关工程的应用基础,尤其是环境工程。在环境工程方面,有机污染物在环境中的泛滥、超微量与微量有机污染物的检测等都是有机化学在环境工程中的研究与应用方向。有机化学有利于保证环境的可持续发展,在改善生态环境、提升居民生活质量等方面均具有巨大作用。
2有机化学在环境工程中的应用分析
有机化学属于创新型的应用学科,有效推动了现代科技与农业生产的发展与进步。一方面,通过有机化学研究出了许多新型的食品添加剂、农药、药物等,改善了衣食住行各个方面。同时,在环境工程方面,有机化学研制出了许多新型的材料,包括许多具有电磁、声、电、光等多种性能结合的化合物等,有助于保护与治理环境。现实生活中,大多数有机化合材料相比普通材料更具有优势,因其环保、低耗、干净等优势受到大家的喜爱。例如氟塑料,它不仅具有良好的绝缘性、导热性、机械性等性能,还具有高抗污能力,是屋顶建筑的绿色、环保、理想型材料。与此同时,有机化学在环境监测、污染防治等方面的作用也越发明显。我们可以借助有机化学知识对环境进行精准地监测,例如监测水污染,需要借助有机化学知识对水中的重金属、有害物质等含量进行监测,并借助有机化学知识展开分析。另外,有机化学的应用伴随着机遇的还有极大的挑战,未来我们应积极创新,挖掘更多先进的有机化学合成方法,研制出越来越多先进的事物来帮助我们改善人类生态环境,达到经济与生态的可持续发展。例如科学家们可设想将广泛应用的煤借助有机化合反应转化为清洁燃料,将煤中的元素转化为有益的有机产物,从而进一步减少燃料燃烧产生的废气,甚至可以实现零污染。但它的应用也在一定程度上加剧了环境污染问题。例如通过有机化学研制出的新型食品添加剂、农药等,虽然改善了我们的生活,可是这些农药等有机化合物的滥用也直接导致了严重的环境污染问题。例如在农业生产中,传统的肥料已经不能满足我们日益增长的农作物生长需求,农业生产效率与产量比较低。随着有机化学的出现与发展,化肥出现了,它极大地增加了农作物的产量与收成,大幅度改善了农民的生活水平。但是,以此同时,长期的使用化肥会在一定程度上造成农田板结,也会对土壤环境造成污染。还有就是农药,农药的产生虽然降低了农作物的杂草与虫害等不利影响,可是对居民的饮食安全却造成不良影响。抛开农业生产方面不谈,有机化学还为建筑装修与家具家电等带来许多便利,为房屋装修添上许多炫丽的新色彩。可是这也带来了许多健康隐患,例如甲醛、油漆等有机化合物材料,在居民的家电与家具上会残留很久,对空气造成污染,同时对我们的身体造成非常不利的影响,包括癌变、白血病等。此外,在居民出行方面,汽车的广泛普及,便利了我们的交通出行,可是其汽车尾气的排放会直接导致地球大气层的臭氧分解,对我们的环境造成极大地破坏。综合上述分析可知,有机化学在环境工程方面的应用既有利也有弊,它为我们创造了丰富多彩的组织生活,提升了我们的生活质量,改善了环境污染问题。可是如何去更好地规避有机化学带来的环境污染,更好地利用有机化学来实现地球环境的保护与防治,这需要引起我们的深思。
3有机化学在环境工程中的应用策略探析
在环境工程中有效、正确地应用有机化学,需要协调好各个方面的内容,包括有机化学的应用种类、有机化学的应用时效、大力发展绿色有机化学等,尽可能规避有机化学在环境工程应用中的环境污染问题,实现有机化学的应用价值。
3.1科学选择有机化学的应用种类
自改革开放以来,国内将经济发展放在了重点,但是却忽视了环境保护的重要性,这使得许多经济的发展是以环境牺牲为代价的,从而导致酸雨、雾霾等问题频发。为有效解决这一问题,相关人员在拟定环境工程的各项保护与防治措施时,需要对所应用的有机化学物展开深入、科学地分析,尽可能发挥出有机化学的应用价值。另外,环境工程人员还需要对污染源展开动态分析与观察,对环境污染的相关数据展开深入调查,科学选取有机化学物,进而针对性地解决有机化学滥用导致的环境污染问题。环境工程技术人员还需要对实验机制展开创新,并且深化对有机化学的研究与了解,进而更好地促进有机化学在环境工程中的有效应用。这样才能有效控制有机化学滥用导致的环境污染等各类危害,从源头解决有机化学在环境工程中不合理应用引发的各种问题。
3.2精准掌握有机化学的应用时效
为改善有机化学导致的环境污染问题,我们应精准掌握有机化学的应用时效,对有机化学产生的各种污染物、废水等进行处理,从而有效控制有机化学产生的环境污染问题。相关的技术人员需要对各个地区实际污染情况展开调研,并且比对污染问题的恶化情况,从而掌握环境污染情况,方便后续针对性地处理。在确保污染处理成效可以满足相应标准要求的基础上,相关技术人员需要针对生态环境污染问题拟定科学规范化的应用措施,从而对有机化学在环境工程中的应用时效展开控制。环境科学部门要借助实验方式展开科学的实验组合,通过实验得出有效的结论,进而准确掌握有机化学在各地的应用时效,更好地应用有机化学。
3.3大力发展绿色有机化学
基于环境工程的长远可持续发展,绿色有机化学是有机化学应用的有效突破,可最大限度地提升环境质量。绿色有机化学可以有效利用与处理社会生产中产生的各种污染物,找出更多可以重复回收利用的资源,从而有效控制有机化学应用导致的废弃物数量,改善污染物毒害问题。从专业与技术角度来看,绿色有机化学的合理应用可以有效控制环境污染问题,优化环境质量,从而推动社会长远发展。近些年我国绿色有机化学的发展比较快,许多研究人员应当从绿色化学技术的实际应用出发,将重点放在实用性较高的绿色有机化学的推广与应用中,借助大面积地推广应用,实现良好的环境保护与防治效应。
考核模式单一,考核模式单一主要表现在过去一贯采用规定时间内完成书面答卷的形式,基本考的是学生死记硬背的能力和重复前人劳动的能力。而没有考查出学生的应变能力、解决问题的能力及开拓创新等能力。这种考核方式不能全面、准确地考核学生的综合能力,培养出来的学生不能胜任本职工作,缺乏开发和创新能力。由于上述问题的存在,使有机化学理论课的考核阻碍了有机化学的全面改革。而有机化学知识已渗透到人们生活的各个方面,在工农业生产、国防、科研等方而也尤为重要,有机化学知识的更新日新月异,长此下去,培养出的人才怎么适应社会的发展和社会主义建设的需要?为此必须对有机化学理论课的考核进行改革,建议采取以下措施。建立或取得题库。
多年来有机化学理论的考核一直是谁授课谁出题谁改卷。这样容易出现两种弊端。一是出题教师根据自已的教学模式和固有习惯出题,很容易造成教师出题形成固定模式,长年无变化、无创新。二是学生容易产生依赖性和隋性,根据老师的讲课和辅导内容复习,造成学习不下功夫,复习不用过多时间,更谈不上创新意识。近年来我院实行“考教分离”即由授课教师出两份题型,内容相近的试卷再由教研室出题组或另一位教师根据前两份试卷出第三份试卷,改卷由出题组改,但这只是形式上的考教分离,因为考的内容仍在授课教师的出题范围内,要想真正做到考教分离就必须建立或取得题库。建立题库可减少每次出题的环节,节省人力、物力,增强保密性,便于保存和提用,有条件的学院或系可利用网络技术,实现校内外题库资源的利用与共享。改革试题内容。书本上的理论知识固然重要,它是前人从实践中反复总结,升华得到的,我们首先要掌握,避免走不必要弯路,考核内容当然不能缺少。但掌握理论知识是为了更好地指导实践活动解决实际生产、科研等方面的问题,从实践中得出新理论,再指导实践。所以试题内容还应有应用方面的知识和“启发性”,“开创性”试题,如“鉴别及分离、提纯题型”,以往总是把两种或两种以上的几种纯净物放在一起让学生鉴别或分离出来即可,我认为应从生产原料、药品制备、药物检验、食品分析等实际生活中提出相应的内容,不只让学生掌握几种物质之间鉴别、分离提纯原理,还应考学生在实际生产、生活中对一个实际问题如何入手,结果如何,几种解决办法,改进建议等。另外还应增加适当的前沿知识和边缘知识,增强学生学习有机化学的兴趣,培养学生攀登科学高峰的精神和毅力,坚定学生献身我国有机化学教育、科研及有机化学工业的决心。改革考核模式。在保留原有考核手段的基础上应采用多种考核手段并存的方式,如除了以往的闭卷和开卷考核还可以进行口答式、论文式、应用式等。条件较好的学院,可以让学生在计算机上完成有机化学的考核,也可以改变以前那种相同试题全班共答的模式为随机调题,,在规定时间内,完成相应难度的考核试题内容,并且根据答题情况以五分制或百分制判定考核成绩。甚至在办学机制先进的学校可以对有些学生提前修完有机化学理论课,提前对其考核,考核合格者给其相应的学分。
对有机化学的考核进行改革,肯定会遇到不少困难和阻力。如建立题库,需要组织专门的人才做大量的工作,所建题库和共享试题不一定同时适合大、中专和本科、成人教育。有机化学理论课考核的改革还要求有机化学的理论教学首先进行改革。这就要求教师转变观念,正确引导学生,改变以前的教学方式,并且自身要钻研业务,及时吸收新知识,了解本专业发展新动向。另外有些学校由于资金问题,不能拥有足够的计算机,或及时更新软件,这些问题的存在,我认为是可以处理和解决好的。如建立试题库虽然避免了每次考核出题的重复性劳动,提高了效率,但不是一劳永逸的,还需要不断地修改和补充试题内容和题型;对于教师方面要规定相应的考核制度,或送出去进修,交流;至于计算机不足,我认为这只是外部条件之一,可以先从转变观念、教学方面、出题方面入手,只要认真对待,就会解决好有机化学考核改革中的一切问题。总之,对现阶段有机化学理论课的考核进行改革,具有深远的历史意义和重大的现实意义,是推动有机化学在教学、科研等方面进行全面改革的重大举措。它将影响培养有机化学方面人才的模式和机制,影响着有机化学是否能为我国现代化建设培养有用的人才。
【关键词】医学院校药学专业;有机化学;学困生;转化策略;学习兴趣;学习动力;思政教育;学生主体性
有机化学是医学院校的一门重要基础课程,开设的专业范围很广,例如我校药学、中药学、临床医学、医学检验、护理、卫生检验与检疫、口腔医学、生物医学工程等多个专业都开设了有机化学。学生通过高考进入同一所医学院校,文化课成绩相差不多,但经过一学期的有机化学课程学习,部分学生因无法达到教学要求而成为有机化学学困生。有机化学是医学院校培养药学人才的重要必修课程,为后期学习生物化学、药物分析、药物化学、天然药物化学等专业课程奠定坚实的基础,有机化学学困生在后续的专业课程学习中将会面临更大的困难。因此,分析医学院校药学专业有机化学学困生的成因、研究有机化学学困生的转化策略刻不容缓。
1有机化学学困生的成因
1.1不适应教学方式的转变
有机化学是医学院校药学专业大一学生的必修课程,是高中化学知识的延伸,但是两者的教学方式完全不同。高中化学强调理论学习,学生对化学知识是填鸭式学习,每节课都有大量的习题,高三更是刷题无数,学生习惯于老师“手把手”的教,习惯于通过大量的背诵和习题强化巩固化学理论知识,这就造成学生发散思考和自主学习的能力较弱。药学专业有机化学作为一门内容多、课时少、理论性强的基础学科,教师在突出重点的同时,更多的是教授如何应用,而且讲授进度较快,有时一节课会讲解教材十几页甚至几十页的内容,这就要求学生合理利用课余时间,积极思考,自主学习。此外,高中化学对化学实验能力的要求相对薄弱[1],而药学有机化学实验是有机化学课程的重要组成部分,尤其对于医学院校药学专业的学生而言,将有机化学理论知识应用于实验研究,培养分析问题解决问题的能力,对以后的学习和工作至关重要。因此,不适应教学方式的转变是部分学生成为学困生的原因之一。
1.2思想消极,缺乏学习动力
高中学习的动力多来源于高考压力,学生废寝忘食的学习,过着两耳不闻窗外事的生活,很多家长与老师为了缓解学生的高考压力,常常将“大学不挂科就好”“大学可以谈恋爱”“大学可以打游戏”等思想传递给学生。部分学生信以为真,来到大学后,在社交、恋爱、游戏等方面投入了大量的时间与精力,迷失了方向,导致学业变差。我们现在处于信息爆炸的自媒体时代,学生通过智能手机等电子设备接触到各式各样的文化思想,俗话说积极的文化思想使人奋进,消极不良的文化思想使人堕落,初入大学的学生心智还不成熟,很容易受不良文化思想的影响,产生功利、任性攀比、不劳而获等消极思想,失去了学习动力,严重的还走上违法犯罪的道路[2],例如大学生被人哄骗参加传销组织、为了攀比陷入网贷泥潭等事件。因此,思想消极、缺乏学习动力是有机化学学困生的成因之一。
1.3缺乏良好的学习和生活习惯
部分学生成绩无法达到教学要求,成为有机化学学困生,与他们缺乏良好的学习和生活习惯是分不开的。高中时代,学生接受的是固定几十人的小课堂教学,固定的教室、座位,固定的教师、同学,与老师距离感小,与同学亲和力强,家长更是对他们的生活照顾周到,饮食作息非常规律,这些容易造成学生对外界环境依赖性强,独立意识和自我管理能力较差[3]。大学课堂动辄几个班的百人大合堂,不固定的教室、位子和同学,与教师距离感强,与同学亲和力差,对环境适应能力弱的学生容易注意力不集中,很难进入学习状态,而自我管理能力差的学生更是饮食作息不规律,精神萎靡,无力应对学习。面对考试,学生只能死记硬背,记忆过程痛苦且效率低,遇到应用型或开放式的问题依旧不会作答,部分学生便对自己降低要求,只求及格,最终成为了学困生。
2有机化学学困生的转化策略
2.1激发有机化学学困生的学习兴趣
对有机化学学困生而言,有机化学是一门知识繁杂、枯燥无味的课程,因此,他们对有机化学的学习没有太大兴趣。而且大部分有机化学学困生的化学基础较差,想要学好有机化学,相较于其他学生需要付出更多的时间和精力,这往往使他们对有机化学的学习产生畏难情绪,部分学生甚至还出现厌恶、恐惧等情绪。兴趣是最好的老师,应激发有机化学学困生的学习兴趣,使他们体会到学习有机化学的乐趣,帮助他们消除负面情绪,主动学习,爱上学习[4]。2.1.1增强教学内容趣味性有机化学发展已经有了几百年的历史,每类有机化合物的发现与合成都离不开化学家的努力,我们在对化合物讲解时,不仅要讲化合物的结构性质、合成方法、发展历史,还要讲解相关结构的临床药物案例,包括药物的制备、用途、对人类的贡献、副作用等。此外,还可以结合所学知识,引导学生发散联系,让学生认识到有机化学就在身边,生活中充满了有机化学[5]。例如,在“羧酸及其衍生物”的教学中,让学生查找青霉素、头孢类抗菌素和阿司匹林等常见药物的结构,分析以上各类药物有哪些特征官能团、归属哪类有机化合物、此类有机化合物具有的化学性质,进而思考以上各类药物的合成制备以及影响这些药物储存、副作用的因素有哪些。教学重心从掌握知识转向用所学知识分析并解决实际问题,从而激发学生学习兴趣。2.1.2运用现代教学手段针对有机化学反应的结构式复杂、化合物的立体结构抽象、有机反应历程难懂等问题,我们将现代教学手段应用于教学实践中,例如卤代烃SN1反应的立体化学是有机化学中的难点,若用传统的教学方法,教师花费很多时间讲解,学生仍是似懂非懂。在学习此内容时,我们展示卤代烃及亲核试剂的的结构模型,同时动画演示反应历程、产物形成过程,将复杂知识简单化,抽象知识形象化,让学生学得懂、学得轻松,增强学生知识获得感与成就感,从而激发学生学习有机化学的兴趣。2.1.3建立良好的师生关系良好的师生关系是教育教学活动顺利进行的保障,教师的知识水平、性格、兴趣等综合自身素质是影响师生关系的重要因素。调查表明,知识渊博、性格开朗、兴趣广泛的教师与学生的师生关系最好,学生喜欢这位老师的课并且整体成绩好[6]。因此,教师应提高自身素养,成为学生喜欢的“好老师”,建立良好的师生关系,更有利于帮助学生激发学习兴趣,培养良好的学习习惯。
2.2发挥有机化学学困生的主体性
科技正在改变传统课堂,老师讲、学生听的填鸭式教育方法正在离我们远去。科技使枯燥难懂的有机化学知识通过视频动画等形式直观展现在学生面前,学生通过智能设备搜索自己想要了解的内容,通过检索查阅获得学术前沿的知识,对学生而言,教师不再是知识唯一的传递者。学生是学习的主体,我们应该做好引导者,给学困生更多的空间,教会学困生自主学习,充分发挥他们的主体性。2.2.1改变教学方法我们在教学过程中以平等的态度对待学困生,鼓励学困生质疑,尊重学困生的想法,以讨论或谈话等形式解决问题,保护学困生学习的积极性。根据教学内容特点,我们还可以尝试多种教学方法,如引导式教学法、案例教学法(casebasedlearning,CBL)、团队教学法(teambasedlearning,TBL)、基于问题的教学法(problembasedlearning,PBL)等[7-9]。例如,课前采用问题的形式来布置学习任务,进行分组学习,学生带着问题去学习,更有目的性和方向性,小组成员之间可以相互监督、相互配合学习,增强协同合作意识。课上小组汇报学习情况,老师引导学生讨论,解决学习过程中遇到的疑难问题,最后老师归纳、总结本节课知识点,并作适当延伸拓展。此外,老师对整个学习过程进行评价,以肯定学生的学习成果为主,尽可能发现每个小组成员尤其是学困生的闪光点,加以表扬,针对学习过程中的不足之处提出可行性的建议,充分调动学困生的主观能动性,确立学生在课堂教学中的主体地位和教师的引导作用[10]。2.2.2作业形式多样化学习是知识获得与内化的过程,课后复习和课后作业是强化内化学习过程的重要环节。背诵化合物的结构和反应类型等记忆型作业,不能帮助学生完全理解掌握知识内容,我们可以增加开放式作业,例如采取思维导图总结章节内容[11],学生通过制作思维导图梳理所学内容,迅速回忆和提取章节知识,进一步查漏补缺,有效地构建知识体系;也可以撰写课程论文作为教学内容的延伸,老师可以给学生题目,学生也可以根据自己感兴趣的内容自选题目完成课程论文,这不仅可以巩固知识,提高学生查阅文献能力,还可以为学生今后的科研打下良好的基础。2.2.3引入线上答疑平台在学习过程中,学困生经常会出现对新知识理解不透彻、无法独立分析解决问题的情况。教师答疑是学困生解决问题的重要环节,但由于部分学困生的心理或性格等因素,不愿面对面地与教师交流,为此我们引入线上答疑平台。线上答疑平台能够打破时间和空间的限制,消除学生与教师交流壁垒,让教师最大限度地为学生答疑解惑,及时解决学困生在学习过程中遇到的问题。教师分析总结学生提出的问题,对于个性问题,教师针对其个人做出有效的解答,而对于共性问题,教师及时反思,分析问题出现的原因,调整教学策略,完善教学方法,设计教学活动解决共性问题[12]。另外,利用线上答疑平台,学生之间也可以在网上互助答疑,在班级内形成了一个良好的学习气氛。
3结语
有机化学是医学院校药学专业的必修课程,为后期专业课程的学习提供理论基础。有机化学学困生在后期的专业课程学习中将会面临更大的困难,因此研究有机化学学困生的转化策略刻不容缓。转化有机化学学困生的过程,不只是帮助他们掌握有机化学的知识,重要的是激发学困生学习有机化学的兴趣,充分发挥学困生的主体性,渗透思政教育,增强学困生的学习动力,最终帮助有机化学学困生从“因为考试要学习”转变为“因为爱学要学习”。
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关键词:有机化学;教学方法;能力培养
中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2016)33-0183-02
DOI:10.16657/ki.issn1673-9132.2016.33.120
教与学是一个有机的系统工程,教师不只是教给学生课本知识,更应该让学生掌握一套好的学习方法。这样学生在学习中的各种难题便也不攻自破,我们的教学目标才能够真正落实。
必修模块《化学2》中的有机化学内容,是以典型有机物为切入点,让学生在初中有机物常识的基础上,能进一步从结构的角度,加深对有机物和有机化学的整体认识。必修模块中的有机化学内容没有完全考虑有机化学本身内在逻辑体系,主要是选取典型代表物,介绍其基本的结构、主要性质以及在生产、生活中的应用。烃介绍的是甲烷、乙烯和苯,烃的衍生物介绍的是乙酸、乙醇、乙酸乙酯,还有油脂、糖类和蛋白质;而对烷烃、醇类、羧酸等概念并未过多阐述,其目的就是为学生学习《有机化学基础》模块提供基础。
根据教材设计的这一思路,我认为应充分利用学生对生活中具体有机化合物的感性认识,发挥他们的学习主动性。可通过展示有机化合物实物、使用视频等直观手段让学生了解有机化学是许多新兴研究领域的重要基础学科之一,了解研究有机化学的方法和工具,认识有机反应机理等方面的内容。
一、重视基本概念的教学
有一部分教师不是特别注重绪论部分的讲解,只是笼统地介绍下有机化学的发展之后就一带而过。但是这是完全不够的,要在介绍的同时把授课目标以及要求告知学生,让学生除了初步认识有机化学这门学科之外,还对自身的学习要求有一个明确认识,知道自己应该学什么,怎么去学。除此之外,在教学中,应注意概念的科学性,并且注意概念形成的阶段性。要特别注意循循善诱、由浅入深的原则。对于某些概念不能一次就透彻揭示其涵义,也不应把一些初步的概念绝对化了,并在教学中尽可能通俗易懂,通过对实验现象事实的分析、比较、抽象、概括,使学生形成要领并注意引导学生在学习、生活和劳动中应用学过的概念,以便不断加深对概念的理解和提高运用化学知识的能力。在给学生讲有机物的性质,制备及用途时,要确保学生了解有机物结构中的官能团的特点,官能团决定了物质的性质,性质又决定了用途,所以说官能团与有机物性质之间存在着非常重要的联系。通过这种系统的教学,可以更好更快地让学生吸收课堂上的知识,并在课下复习预习时有自学自检的能力。这种框架式的教学也会让学生心里对有机化学有更好的层次感,容易产生更加浓厚的学习兴趣。
二、加强化学用语的这一重点,着重表示有机化合物的组成及变化的化学用语
在教学中,使学生通过理论联系实际,结合化学用语联想相应的实物和化学实验。这样有利于学生的记忆,又有利于加深他们对化学用语涵义的理解。有机化学的特点或者说是难点之一就是知识点密集且琐碎,在学生初期接触过程中很容易产生畏难情绪。有机物繁复的结构式以及庞大的知识架构很是让学生烦恼。这时候就需要教师有足够的能力将知识分类归纳总结,并且更重要的是将这种能力传授给学生。其实每个部分的知识点都呈现一个套路:分类、命名、结构、特殊性质、典型化合物。这些内容都是有着紧密联系的。比如炔烃因为含有碳碳三键官能团,键能非常低,所以键断裂所需的能量非常低,这就是为什么炔烃更容易发生加成反应的原因。这也印证了上面关于官能团对于有机物化学性质的特殊影响的观点。随着对知识点的总结及学习的深入,这些纵向的知识点还可以横向地互相比较,就像炔烃比烯烃更好发生加成反应一样。由点成线、由线成面,最后再由面组合成一个完善的知识架构整体。
三、经常归纳总结
有机化学课程是工科院校一些专业的基础课,学习此门课程很重要。但随着教学调整,学时数在减少,针对少学时有机化学课程,我们在课程内容整合、教学手段多样化、实验内容选择等方面进行改革初探,使学生拥有会学习有机化学、学好有机化学的能力,也可以提高少学时有机化学的教学质量。
关键词
少学时;有机化学;教学改革
有机化学课程是化学类相关专业非常重要的一门基础课程。有机化学课程主要研究有机化合物来源、组成、结构、制法、性质、用途及其相关理论等问题,是许多有关学科的理论基础或技术基础。因此,学好有机化学对学习有关专业知识非常重要。
一、课程内容的革新
1.注意与高中所学相衔接
有机化学是螺旋式上升的课程,在新的课程标准中高中有机化学主要是让学习者初步掌握有机化学的基本知识,了解有机化学研究的基本方法,认识有机化学知识在日常生活和社会发展中的重要作用和意义。然而,本科有机化学则是在高中有机化学的基础之上进行一定的升华,学生得到一个完整的认识过程,使知识系统化。理论部分是在中学的基础上加以提高,在理论教学过程中,充分引用生活中常见的与有机化学相关的现象与实例,扩展和改变学生的思维,将理论与实践联系起来并应用于实践。
2.注意课程内容的取舍
有机化学发展到今天,其内容面广点深,绝不是短时间内可以掌握的和了解的,更不可能在如此少的学时内完成这一任务,这也要求我们在教学内容上采取少而精的原则,突出重点、难点,对于简单而必须了解和掌握的学生必须学会自学。从内容上分为基本理论和知识、主干内容(饱和烃、不饱和烃、卤代烃、醇酚醚、醛酮,羧酸等)。基本理论包括绪论里的内容(共价键的知识、杂化理论),还有命名,异构现象,电子效应、结构和表征,基本性质等。主干内容包括各类有机化合物的化学性质。每一类化合物中必有一个特征反应,或是亲电取代、或是亲电加成,或是亲核取代,或是亲核加成,这个和官能团的结构有着密切的关系,也是这一类化合物首先要掌握的反应。其次有的一类化合物还有氧化还原反应、α-H的反应,氧化、还原等等也是必须要学会的反应。还有的一类化合物独有的反应必须要着重讲明,如卤代烃和金属镁的反应。有的还要结合所讲专业的特点将某个章节重点突出讲解,以达到学习有机化学的目的。有些知识可以略讲或留给学生自学,如物理性质、聚合反应,等等。
3.注重教材选择
教材是学生学习的重要资源,课堂学习的参照,教材的重要性不言而喻。目前,工科类有机化学教材很多,我们选用的是天津大学高鸿宾主编的《有机化学简明教程》第二版,这本书增加了一些与有机化学相关的在生产和生活方面有实用价值的内容,与专业相关性连接紧密。我们学院还自己编写了习题集《有机化学导学》,这些习题结合上课内容,对学生针对性的联系很有帮助,实际效果良好。
二、实验教学的改进
工科的有机化学实验课时也较少,所以所做实验一定要突出有机实验基本操作、有机化合物合成的基本步骤、提纯的方法,为了更好的达到实验效果,就需要在有机化学实验教学中渗透创新性能力的培养。我们将实验教材中提到的知识点逐一加以分析,选择能够包含这些知识点的连续合成实验代替原有化合物的性质操作练习,以合成产物作为下一步合成的原料,此实验方案解决了长期以来学生对有机化学实验兴趣不高的现实,学生每步的实验过程都是最终产品的一个重要组成部分,强化了有机实验过程的逻辑性,使学生主动了解实验过程,分析实验成败与得失,在过程中不仅学习了实验基本操作,更以系统的观点掌握有机化学实验的要点。任课教师要不断提高自身的教学能力,加强实验教学的研究,提高实验教学质量。理论课老师兼带实验的模式可以跟好地将理论与实践相结合,在理论课上讲授基本原理,在实验过程中教师可以引导学生自行设计更优的实验方法,使学生的创新性思维得以发展。
三、授课方法的改革
苏霍姆林斯基说过:“不能使学生参与是教师的最大过失。”这就是说,只有教学过程中多与学生互动,才能引起学生对教学内容的高度关注,才能有兴趣去关心现实问题。在课堂教学中,可以适时向学生提问,或提出问题与学生共同讨论,用启发性的语言诱导学生的思维活动,使学生根据教师讲授的线索进行独立思考,开展积极思维活动,真正成为主体。启发式教学是以充分调动学生的主观能动性为教学指导思想的教学活动,启发式教学方法是现代大学教学方法的主要特征。启发式教学强调教师在教学中最大限度地调动学生的思维和学习的自觉性,引导学生融会贯通地掌握知识、培养发现问题、分析问题、解决问题的能力。
第一,在每章开始前把该章的教学目的、重点、难点明确告诉学生。在讲授时,对重难点讲深讲透,根据有机化学的特点辩证施教。学习有机化学需要抓住以下几点并联系起来看问题。一是结构决定性质,性质反应结构。所以知道化合物的结构至关重要,也要深入并用自己的语言来理解价键理论、杂化轨道理论等重要理论。二是官能团的定义。官能团是活泼的容易发生反应的原子或基团。有机化学课本都是根据官能团分类的结果来分配成相关章节讲解的,所以每一章中官能团首当其冲会发生反应。三是有机化学反应就是旧键的断裂和新键的生成。一定要看反应的部位和有机化合物中主要的碳原子的去向。四是电子效应(诱导效应、共轭效应和场效应)、立体效应。这两个效应是以影响有机化合物的结构和有机化学反应的重要因素,考虑问题时需要时刻考虑的。五是有机化学稳定性原理,从反应物到中间体再到生成物,越稳定越容易反应。
第二,短学时的课程注重知识间的衔接、对比和总结。烷烃、烯烃和炔烃是铺垫章节,重点让学生掌握sp、sp2、sp3杂化:有机化合物中主要的原子是碳原子,它都是杂化了以后去形成化合物的。不饱和烃、芳烃和卤代烃要深深理解官能团的特征反应(亲电取代、亲核取代、亲电加成和亲核加成)的意思。芳烃由于共轭效应形成了芳香大π键,所以虽有双键不容易加成而是取代的特殊一章,此章总结性讲解,五个化反应,一取代到二取代,二取代到三取代。卤代烃和醇,醇和酚,酚和芳烃,醛酮和羧酸及其衍生物中有相似的化学性质,可以对比着讲解。
第三,课堂中渗透学习有机化学反应的方法,学习起来就会变得容易很多。抓住官能团及其附近是容易发生反应的部位,再看旧键新键的变化、碳原子的去向以及一些规则就可以很好的记住化学反应方程式。第四,遇到上节课有重要的化学性质或理论时,都会回忆上节课所学习的内容,形式可以多样化,比如让学生回答上节课所学内容或者针对上节课的重点做几道相关的习题,并给学生进行打分制,记录到平时成绩里,这样可以使得学生关注每节课所讲的知识,使学生的知识由感性上升到理性,由分散到系统化、完整化,完成教学上的又一次升华。
总之,通过几年的有机化学教学,我们逐步探索出了一套少学时有机化学课程的教学规律和方法,优化了教学内容,改善了课堂教学效果,提高了有机化学的教学质量,取得了较好的效果。当然,有机化学的教学建设与改革仍在不断地向前发展,需要我们不断地提高教学水平,研究和分析少学时课程教学规律仍将是我们提高教学质量的一项重要工作。
作者:杨卉 李松波 郝燕 王延铭 单位:内蒙古科技大学化学与化工学院
参考文献:
[1]李龙,乌云.谈现阶段高中有机化学与本科有机化学的教学衔接[J].科教文汇,2013,(09).