王煜

［摘要］基礎(chǔ)有機化學(xué)是我校生物工程、生物科學(xué)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。根據(jù)專業(yè)學(xué)科特點及學(xué)生學(xué)習(xí)的情況，分析有機化學(xué)教學(xué)中存在的問題，并通過對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)手段等方面的教改探索和實踐。提出要加強學(xué)生對有機化學(xué)的認(rèn)識，提高學(xué)習(xí)積極性；理論聯(lián)系實際，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；改進(jìn)教學(xué)方式和方法，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性；適當(dāng)采用現(xiàn)代化教學(xué)手段。

［關(guān)鍵詞］有機化學(xué)生物專業(yè)教改能力培養(yǎng)

［中圖分類號］G642.0［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A［文章編號］2095-3437（2014）13-0153-02、

有機化合物是構(gòu)成生物體的主要物質(zhì)，生物體中各種有機化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及它們在生物體內(nèi)的合成、分解、轉(zhuǎn)化、代謝無不以有機化學(xué)為基礎(chǔ)。有機化學(xué)以其價鍵理論、構(gòu)象理論、各種反應(yīng)及其反應(yīng)機理成為現(xiàn)代生物化學(xué)和化學(xué)生物學(xué)的理論基礎(chǔ)。因此，有機化學(xué)理所當(dāng)然地成為生物專業(yè)本科生必修的重要基礎(chǔ)課程之一。相對于其他課程來說，有機化學(xué)基本內(nèi)容多，理論性強, 而所設(shè)置的課時相對較少，因此，如何在傳統(tǒng)與創(chuàng)新、繼承與發(fā)展、理論與應(yīng)用之間找到一個合理的切入點，在有限的學(xué)時內(nèi)合理有效地開展教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高素質(zhì)人才是教師必須探索的一個重要課題。

一、教學(xué)現(xiàn)狀及存在問題分析

有機化學(xué)是我校生物專業(yè)本科生必修的基礎(chǔ)課程。其中有機化學(xué)理論課共48學(xué)時，要在這短短的48學(xué)時里完成所有有機化學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生往往深感力不從心，在學(xué)習(xí)上表現(xiàn)出明顯的畏難情緒。此外，部分生物專業(yè)的學(xué)生，對有機化學(xué)課程缺乏興趣和學(xué)習(xí)積極性，認(rèn)為生物專業(yè)只要學(xué)好生物專業(yè)知識就可以了，認(rèn)識不到學(xué)習(xí)有機化學(xué)對自身專業(yè)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性和重要性。對此，作者擬就近年來在生物專業(yè)有機化學(xué)教學(xué)中的改革實踐談一些體會。

二、教改探索與實踐

（一）加強學(xué)生對有機化學(xué)的認(rèn)識，提高學(xué)習(xí)積極性

為引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識有機化學(xué)對其未來專業(yè)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性和重要性，在第一章緒論中，筆者就從有機化學(xué)和生命科學(xué)的關(guān)系、生命科學(xué)中有機化學(xué)發(fā)展前沿和研究熱點等方面進(jìn)行了較全面的介紹。一方面，給學(xué)生分析生物體的組成除了水和無機鹽外，絕大多數(shù)是有機化合物。生物體內(nèi)的新陳代謝及遺傳均涉及有機化合物的轉(zhuǎn)變，所以生命過程說到底是一個有機化學(xué)的問題。特別強調(diào)生物體內(nèi)細(xì)胞中制造的碳化合物和在實驗室制備的碳化合物以及他們的變化均受相同化學(xué)規(guī)律的支配，因此有機化學(xué)和生物化學(xué)之間并無嚴(yán)格界限。并且，從學(xué)科角度強調(diào)有機化學(xué)對學(xué)生后續(xù)生物有機化學(xué)、生物化學(xué)等專業(yè)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性和重要性。另一反面，舉例說明有機化學(xué)與生物問題的密切結(jié)合推動了生命科學(xué)的蓬勃發(fā)展。許多化學(xué)家卓有成效的研究成果成為生命科學(xué)發(fā)展過程的里程碑。例如，I.Pasteur于19世紀(jì)中葉對于左旋和右旋酒石酸的研究,導(dǎo)致70年代Vanthoff碳原子四面體構(gòu)型學(xué)說的建立,它是生命分子結(jié)構(gòu)不對稱性的基礎(chǔ)。E.Fischer對碳水化合物立體化學(xué)和肽合成化學(xué)的貢獻(xiàn)是這兩大類重要的生命分子化學(xué)的奠基石。他于一百多年前研究糖苷酶的作用時提出的“鎖鑰學(xué)說”已成為當(dāng)今生物分子之間相互識別、相互作用和有機分子自組裝等前沿領(lǐng)域的先驅(qū)。19世紀(jì)50年代，L.Pauling建立了多肽的構(gòu)象,為蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能的研究及蛋白質(zhì)的全新設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。A.Todd建立了核糖核酸和脫氧核糖核酸的化學(xué)結(jié)構(gòu),為Watson-CrickDNA雙螺旋模型的創(chuàng)建鋪平了道路。20世紀(jì)60年代，B.Merrifield發(fā)明的多肽固相合成法,使長片段肽及長片段寡核苷酸的化學(xué)合成成為現(xiàn)實。總之,有機化學(xué)理論和實踐上的成就,為現(xiàn)代生物學(xué)的誕生和發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。有機化學(xué)與生物問題的密切結(jié)合有力地推動了生命科學(xué)的發(fā)展。通過以上講解，加深了學(xué)生對有機化學(xué)的認(rèn)識,提高了學(xué)生對該學(xué)科的重視程度。

（二）理論聯(lián)系實際，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

根據(jù)生物專業(yè)學(xué)科特點，把有機化學(xué)課程的教學(xué)與其專業(yè)背景聯(lián)系起來，理論聯(lián)系實際，能很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)有機化學(xué)的興趣。例如，在烯烴順反異構(gòu)的教學(xué)中，以視覺形成過程中視覺細(xì)胞內(nèi)11-順式視黃醛在酶作用下的異構(gòu)化反應(yīng)為例，使學(xué)生從分子水平體會有機分子結(jié)構(gòu)與生命現(xiàn)象的關(guān)系。在講授旋光異構(gòu)時，首先介紹了沙利度胺（又名反應(yīng)停）是研制抗菌藥物過程中發(fā)現(xiàn)的一種具有中樞抑制作用的藥物，曾經(jīng)作為抗妊娠反應(yīng)藥物在歐洲和日本廣泛使用，但投入使用后不久，即出現(xiàn)了大量由反應(yīng)停造成的海豹肢癥畸形胎兒，這就是20世紀(jì)50年代世界著名的反應(yīng)停事件。學(xué)生對看到的畸形孩子圖片深感震驚，同時表現(xiàn)出強烈的探究欲。隨后學(xué)生了解到反應(yīng)停是一種手性藥物，一對對映異構(gòu)體中的其中一個具有致畸作用，并且知道了組成生命活動的基本化學(xué)物質(zhì)都是手性化合物。從而激發(fā)了其進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)知識的興趣。再如，講烯烴的聚合反應(yīng)時，介紹塑料使用導(dǎo)致的白色污染問題，和學(xué)生探討解決的途徑，讓學(xué)生課后去查有關(guān)生物可降解塑料的相關(guān)知識。又如，在講解烷烴鹵代反應(yīng)機理時，在詳細(xì)講述自由基反應(yīng)的歷程基礎(chǔ)上，引入自由基反應(yīng)與生命產(chǎn)生及衰亡的關(guān)系，并布置學(xué)生課后去查自由基反應(yīng)與疾病的關(guān)系及如何避免體內(nèi)過多的自由基反應(yīng)的相關(guān)資料。這種理論聯(lián)系實際的內(nèi)容貫穿于整個教學(xué)過程中,既拓寬了學(xué)生的知識面,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情及自學(xué)新知識的能力，又培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力。

（三）改進(jìn)教學(xué)方式和方法，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性

在教學(xué)方法上以學(xué)生為中心，實施啟發(fā)式教學(xué)，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性。例如:在講授炔烴的化學(xué)性質(zhì)時，先讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識推測炔烴可能發(fā)生的反應(yīng)。學(xué)生根據(jù)已學(xué)烯烴的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)推出炔烴也能進(jìn)行親電加成反應(yīng)，而且認(rèn)為炔烴比烯烴多一個π鍵,親電加成反應(yīng)應(yīng)該比烯烴快。在接下來的學(xué)習(xí)中卻發(fā)現(xiàn)實際反應(yīng)速度是烯烴比炔烴快。對于這一現(xiàn)象我從不同雜化狀態(tài)碳原子的電負(fù)性、鍵能、電子云重疊及π鍵結(jié)構(gòu)等角度加以分析,啟發(fā)學(xué)生理解并得出正確結(jié)論。在隨后醛、酮化學(xué)性質(zhì)的教學(xué)中，讓學(xué)生自己對比碳碳雙鍵和碳氧雙鍵在結(jié)構(gòu)及性質(zhì)上的差異，回答出為什么醛和酮是親核加成反應(yīng)而不是親電加成反應(yīng)，為什么α-H具有酸性，影響親核加成反應(yīng)的因素是什么。然后引導(dǎo)學(xué)生分析結(jié)構(gòu)，回顧電子效應(yīng)和空間效應(yīng)，以及有關(guān)離子中間體穩(wěn)定性的知識點。通過自己對比學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，使教學(xué)由傳授知識向傳授學(xué)習(xí)方法轉(zhuǎn)變，由主導(dǎo)學(xué)生向服務(wù)學(xué)生轉(zhuǎn)變，充分培養(yǎng)了學(xué)生的想象力及理解、分析問題的能力。

（四）適當(dāng)采用現(xiàn)代化教學(xué)手段

和傳統(tǒng)的板書教學(xué)手段相比，多媒體技術(shù)信息容量大而且可以使抽象的內(nèi)容具體化、形象化、生動化，采用多媒體教學(xué)可以豐富教學(xué)內(nèi)容，活躍課堂氣氛。對于有機化學(xué)課程而言，對有關(guān)分子的立體結(jié)構(gòu)等用傳統(tǒng)教學(xué)方法較難描述的內(nèi)容，單憑講解是很難幫助學(xué)生理解的，如采用多媒體課件，學(xué)生通過對動態(tài)、立體圖像的觀察，可以更好地理解并掌握這部分知識。在教學(xué)實踐中，筆者在以下內(nèi)容的講解上采用了多媒體教學(xué)方法：1.碳原子雜化軌道及成鍵方式；2.立體化學(xué)問題，包括對映異構(gòu)體的構(gòu)型標(biāo)記，F(xiàn)ischer投影式和Newman投影式及相互轉(zhuǎn)換，烷烴和環(huán)烷烴的構(gòu)象及不含手性碳的手性分子結(jié)構(gòu)；3.反應(yīng)機理中的立體化學(xué)變化；4.波譜法原理及波譜圖解析；5.蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，學(xué)生對這些內(nèi)容掌握較好。但單一使用多媒體教學(xué)也會存在課件一晃而過，學(xué)生來不及反應(yīng)的不足。因此在教學(xué)過程中將兩者有機結(jié)合起來，可以充分發(fā)揮兩者的優(yōu)越性，以保證最好的教學(xué)效果。在實際教學(xué)中，對于有機反應(yīng)及反應(yīng)機理等采用板書講解，這樣學(xué)生的思路可以與教師的思路同步，同時使師生間能夠保持良好的互動。

經(jīng)過近幾年的教改探索和實踐，教學(xué)質(zhì)量有了明顯的提高，表現(xiàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)有機化學(xué)的興趣濃厚，不再反映這門課枯燥難學(xué)；另外，學(xué)生對知識的掌握較靈活，理解和分析問題的能力得到提高。在近年來學(xué)校組織的學(xué)生教學(xué)評價中，有機化學(xué)課的教學(xué)評分始終名列前茅。

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［責(zé)任編輯：鐘嵐］