賀敏強 陳敏
摘要有機化學(xué)是化學(xué)專業(yè)十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。針對其獨特的知識體系和特點,圍繞教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)手段,教學(xué)與科研的結(jié)合及實驗教學(xué)的改進等方面,對新形勢下如何提高有機化學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量進行了探討。
關(guān)鍵詞有機化學(xué)教學(xué)質(zhì)量教學(xué)方法改革
高等院校作為人才培養(yǎng)的基地,能否培養(yǎng)出基礎(chǔ)扎實、思維敏捷、能力強、素質(zhì)高、具有創(chuàng)新精神和開拓意識的應(yīng)用型人才,直接關(guān)系到我國能否在21世紀(jì)的國際社會中占有一定的地位和具有較強的競爭實力,也是高等教育改革的方向。有機化學(xué)作為化學(xué)學(xué)科中最活躍的領(lǐng)域,其發(fā)展異常迅速,隨著高教改革的不斷深入,有機化學(xué)課程有限的學(xué)時與不斷膨脹的課程內(nèi)容和要求之間的矛盾日益突出。因此,不斷改革教學(xué)內(nèi)容,保證教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生對有機化學(xué)的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力,是我們每一個從事有機化學(xué)教學(xué)工作的教師應(yīng)不斷為之探究的課題。二十余年來,筆者一直從事高?;瘜W(xué)專業(yè)有機化學(xué)的教學(xué)與改革工作,對如何提高有機化學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量做了一些有益的嘗試,收到了較好的效果。
1優(yōu)化教材結(jié)構(gòu)與體系,設(shè)計合理的教學(xué)架構(gòu)
有機化學(xué)是化學(xué)專業(yè)十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,其特點是化合物種類繁多,反應(yīng)復(fù)雜,機理抽象,學(xué)生學(xué)習(xí)過程中普遍感到掌握較困難。其實任何一門學(xué)科都有其內(nèi)在的規(guī)律性,關(guān)鍵是如何去研究、認(rèn)識和掌握。因此,優(yōu)化教材結(jié)構(gòu)與體系,設(shè)計合理的教學(xué)架構(gòu),是提高有機化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的前提。
我們的具體做法是:(1)重要知識點講清講透。例如,對典型反應(yīng)除講清反應(yīng)及機理外,同時強調(diào)該反應(yīng)需注意的問題。在烯烴與鹵素親電加成反應(yīng)中,要求學(xué)生注意:①加成反應(yīng)是有選擇的“反式加成”;②反應(yīng)本質(zhì)為離子型親電加成反應(yīng);③反應(yīng)速率取決于C=C上電子云密度;④鑒別;⑤合成意義等;在芳烴F-C反應(yīng)烷基化反應(yīng)中要求學(xué)生注意:①反應(yīng)本質(zhì);②多元化;③可逆性;④重排;⑤分子中強吸電子基團或堿性基團阻礙反應(yīng)進行;⑥合成意義等。這樣學(xué)生不但能全面理解和掌握反應(yīng),同時還學(xué)會對該反應(yīng)具體應(yīng)用。(2)教學(xué)內(nèi)容重組。例如,在醛酮和羧酸衍生物這兩部分內(nèi)容教學(xué)中,因醛、酮和羧酸衍生物均含有羰基,結(jié)構(gòu)的共性決定其性質(zhì)相似,因此,在組織教學(xué)內(nèi)容時,打破教材體系,先介紹醛酮或羧酸衍生物的共性反應(yīng),在反應(yīng)后均及時給出反應(yīng)機理,再討論其個性反應(yīng),這樣一對比,學(xué)生感到學(xué)起來輕松也記得牢。(3)強調(diào)理解規(guī)律的本質(zhì)。例如,不對稱烯烴與酸加成時可用馬氏規(guī)則來解釋,但教學(xué)中我們強調(diào)不要死記馬氏規(guī)則,根據(jù)反應(yīng)本質(zhì)從電子效應(yīng)的角度分析雙鍵碳電子云密度的高低或根據(jù)生成的反應(yīng)中間體和穩(wěn)定性來判斷加成產(chǎn)物,這樣一方面可避免遇到反馬氏加成時出錯,另一方面,更重要的是提高了學(xué)生分析問題解決問題的能力,如在后續(xù)內(nèi)容芳烴的親核取代反應(yīng)中,將遇到用典型親核取代反應(yīng)無法解釋的實驗現(xiàn)象。
此時,學(xué)生可利用前面所學(xué)的知識從容應(yīng)對即從反應(yīng)本質(zhì)入手,根據(jù)產(chǎn)物中間體穩(wěn)定性來判斷。因此,注重規(guī)律本質(zhì)的把握,有效培養(yǎng)了學(xué)生有序思維的能力和靈活應(yīng)用知識的能力;(4)注重每章的反應(yīng)小結(jié)。作為每章的必交作業(yè),要求學(xué)生每章學(xué)完后,以典型化合物為代表,總結(jié)本章重要反應(yīng),完成“反應(yīng)聯(lián)絡(luò)圖”。一方面,可幫助學(xué)生熟悉每章重要反應(yīng),另一方面,使學(xué)生理解反應(yīng)之間的內(nèi)在聯(lián)系,在掌握知識的同時,也提高了其歸納、總結(jié)能力。
2豐富教學(xué)手段與方法,提高教學(xué)效果
教學(xué)過程應(yīng)遵循“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”的指導(dǎo)思想,因此,采用現(xiàn)代化教學(xué)手段并根據(jù)教學(xué)內(nèi)容適時地變換教學(xué)方法,會使學(xué)生感到新鮮和有趣,激發(fā)他們的求知欲望,提高教學(xué)效果。(1)多媒體課件教學(xué)。近年來多媒體教學(xué)在教育領(lǐng)域越來越普遍,其具有信息容量大、視覺效果明顯、簡單直觀等優(yōu)點。使用多媒體課件雖然可以大大提高講課效率,但它只是輔助教學(xué)的一種手段。我們的做法是:①強調(diào)自制。有機課件由任課教師根據(jù)教學(xué)實際情況自己制作,以體現(xiàn)教師上課的思路和對內(nèi)容的把握,這樣對教學(xué)的重點、難點,才可以充分利用多媒體優(yōu)勢來達到教學(xué)目的;②強調(diào)輔助。過分強調(diào)多媒體容易使學(xué)生產(chǎn)生視覺疲勞,分散注意力,忽視教學(xué)主體學(xué)生的存在,因此,教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)使用掛圖及模型教具,同時完成必要的板書,將多媒體課件與傳統(tǒng)教學(xué)方法有機地結(jié)合起來以達到最佳的教學(xué)效果。(2)靈活多樣的教學(xué)方法。課堂教學(xué)中教師的主導(dǎo)作用十分重要,我們在教學(xué)過程中根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容,適時變換教學(xué)方法,如對比教學(xué)法、歸納教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法、專題討論法等。如在介紹環(huán)已烷構(gòu)象時,船式構(gòu)象和椅式構(gòu)象碳碳間均保持正常鍵角109.5埃榷ㄐ韻嗖詈艽螅巖岳斫?。嗡nU瞧舴⒀庸瓜笊險以潁毖雋秸叩墓瓜蠛蠡腥淮笪潁環(huán)矯媯問焦瓜籩?,3和5,6兩對碳原子的構(gòu)象處于鄰位交叉式,能量較低,而相應(yīng)碳原子在船式構(gòu)象中卻呈現(xiàn)全重疊式,能量較高;另一方面,船式構(gòu)象中兩同面橋頭氫相距0.183nm,而椅式構(gòu)象中兩同面氫相距0.250nm,前者因距離較近使相互排斥力加大,體系內(nèi)能增高。這樣學(xué)生不但很好地理解椅式構(gòu)象為優(yōu)勢構(gòu)象的原因,同時,也提高了思考問題、解決問題的能力。對有機化學(xué)中的一些難點及易混淆知識組織學(xué)生進行專題討論,如影響親核取代反應(yīng)機理的因素,立體化學(xué)在研究反應(yīng)機理中的應(yīng)用等,學(xué)生普遍認(rèn)為收獲很大,效果很好。
3注重教學(xué)與科研結(jié)合,培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)
教學(xué)改革的重要任務(wù)之一是廢棄傳統(tǒng)的“專才型”人才培養(yǎng)模式,以適應(yīng)新形勢下社會對人才的新需求?,F(xiàn)代企業(yè)對人才的要求很高,不但要求大學(xué)畢業(yè)生具備扎實的專業(yè)知識和實際操作能力,還要有研發(fā)創(chuàng)新能力,這對高校教育提出了新要求。大學(xué)生科研立項是解決這一問題的很好舉措,其充分體現(xiàn)教學(xué)研一體化的辦學(xué)理念,對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、實踐能力和創(chuàng)新能力具有重要的促進作用?;瘜W(xué)專業(yè)學(xué)生進入大三后,已具備一定的有機化學(xué)專業(yè)知識和實踐能力,因此,我們要求學(xué)生積極參與相關(guān)課題的申報工作,近三年來,我院每年都有近80%的學(xué)生參加科研究立項,其中從事有機化學(xué)方面課題研究的比例最高,我們也鼓勵學(xué)生參加教師的科研團隊。這種教學(xué)與科研結(jié)合的模式不但提高了學(xué)生獲取知識和應(yīng)用知識的能力,也有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動機,激發(fā)對有機化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,更重要的是學(xué)生學(xué)到了科學(xué)研究方法,培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、研究能力和創(chuàng)新能力,取得了很好的效果,為他們今后踏入社會成為社會所需要的人才打下了堅實的基礎(chǔ)。
4改進實驗教學(xué),培養(yǎng)綜合實踐能力
有機化學(xué)實驗對學(xué)生的專業(yè)知識、實驗技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有十分重要的作用,是實施素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新人才、促進知識向能力轉(zhuǎn)化的重要途徑。如何提高有機化學(xué)實驗的教學(xué)效果?我們的具體做法是:(1)去掉驗證性實驗,適當(dāng)增加未知物的鑒定實驗;(2)增開綜合型實驗;(3)根據(jù)實驗條件開設(shè)設(shè)計型實驗。實踐表明,內(nèi)容上的調(diào)整不但強化了學(xué)生的技能訓(xùn)練,還有效提高了學(xué)生的實驗綜合能力和創(chuàng)新意識。在教學(xué)實施過程中,我們通過檢查學(xué)生實驗預(yù)習(xí)報告、相關(guān)實驗內(nèi)容的提問、實驗結(jié)束后的總結(jié)以及學(xué)生完成實驗報告等環(huán)節(jié)來保證教學(xué)目標(biāo)的實施。對于增開的綜合型實驗,不僅注意到實驗的類型,還注意了實驗的連續(xù)性,盡量做到實驗的序列化,即上一個實驗的產(chǎn)品是下一個實驗的主要原料。這樣不僅降低了實驗成本,而且對學(xué)生提出了更高的要求。對于增開的設(shè)計型實驗,一般由實驗教師選題,學(xué)生提前一周拿到實驗題目并查閱相關(guān)資料,在實驗前均寫出自己的設(shè)計方案。這項實驗改革,極大調(diào)動了學(xué)生的實驗積極性,培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。對有機化學(xué)實驗的考核,我們采取平時與考試相結(jié)合,理論與操作相結(jié)合的方式。平時成績占50%,實驗理論占20%,實驗操作占30%。(平時成績含:實驗預(yù)習(xí)、平時操作、實驗習(xí)慣、課堂提問、實驗報告等方面;實驗理論成績含:本學(xué)期做過的實驗中涉及到的一些理論性問題和關(guān)鍵問題;實驗操作成績含:本學(xué)期實驗中涉及的基本技能操作、重要裝置的安裝、常用儀器使用等,實驗操作采取隨機抽取答題卡片的方式進行。實踐證明,效果十分顯著。
以上所述僅是我們對化學(xué)專業(yè)如何提高有機化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的一點粗淺看法和經(jīng)驗,提高有機化學(xué)教學(xué)質(zhì)量是實現(xiàn)有機化學(xué)課程改革目標(biāo)的關(guān)鍵,因此,在教學(xué)過程中如何堅持以知識為基礎(chǔ),以能力為前提,以素質(zhì)做保障,真正做到知識、能力和素質(zhì)的辯證統(tǒng)一,是我們每個高校教師應(yīng)為之認(rèn)真思考的問題。