陳淑偉++王俊儒++汪玉秀++杜振亭

摘要：有機化學作為農(nóng)林院校應化、生命、化工等本科專業(yè)的核心專業(yè)基礎課，其學習效果對后續(xù)專業(yè)課程的學習和知識體系的構建具有重要作用。我們通過在課程內(nèi)容設計、實驗內(nèi)容選擇、教學團隊建設、教學手段更新、考核手段改進等方面進行改革，力爭使學生具有獨立解決問題的能力和創(chuàng)新性思維方式。實踐證明，這一系列改革措施取得了良好的教學效果。

【中圖分類號】G712

在農(nóng)林院校中，有機化學課程滲透至各個學科，例如食品、農(nóng)學、生命、制藥、園藝等，是一門應用于交叉學科中最多的和最實用的前沿科學，同時也是一門原理性、概念性、結構性、實驗性較強的學科。教學的目的不僅僅是把知識傳授給學生，更重要的是要學生獲得知識的方法和途徑，同時培養(yǎng)學生提出問題、分析問題和解決問題的能力，發(fā)揮他們的主觀能動性，提高學習自覺性與創(chuàng)新意識。近20年來有機化學學科有較大發(fā)展，一方面其自身發(fā)展很快，另一方面與生命科學、材料科學、環(huán)境科學、現(xiàn)代醫(yī)學等學科密切交叉融合發(fā)展，知識的更新速度之快可以用“日新月異”來描述，幾年不變的教材內(nèi)容根本跟不上時代的潮流，因此，構建新的有機化學知識體系，改革教學內(nèi)容，改進教學方法和手段勢在必行。圍繞教學大綱，針對不同專業(yè)學生后續(xù)課程特點，我們通過在課程內(nèi)容設計、實驗內(nèi)容選擇、教學團隊建設、教學手段更新、考核手段改進等方面進行改革，力爭使學生具有創(chuàng)新性的思維方式，并初步擁有解決與有機化學相關的實際問題的能力。這幾方面的工作顯著提高了我校應化、生物類、工科、農(nóng)林類等各專業(yè)有機化學的教學效果。

1. 有機化學教學體系中理論課程內(nèi)容的革新

通過大幅度更新有機化學課程內(nèi)容，引入反映本學科前沿最新成果和典型案例，重構有機化學理論知識體系。我們在具體章節(jié)增加一些新內(nèi)容，大幅度刪除一些陳舊內(nèi)容和多余章節(jié)，采用圖文并茂的方式，更新知識內(nèi)容，利于學生采用MOOC等現(xiàn)代教學方式自主學習，而更多的典型案例和難度過大的素質拓展內(nèi)容則放在教輔和學習指導中。例如，在教材中增寫新反應，如2005年獲諾貝爾獎的烯烴復分解反應、LDA低溫反應—實現(xiàn)羰基化合物交叉縮合反應；增寫新試劑，如室溫離子液體—多用途的新化合物、超臨界試劑；增寫新應用，如綠色合成化學。然后刪減涉及對環(huán)境有害的內(nèi)容，如羥汞化試劑、重金屬氧化物相關反應。引入學科研究方法的介紹，培養(yǎng)學生科學素質，如苯的研究歷史，動力學和熱力學控制等。另外，采用大量案例引入新的前沿成果，尤其是與生物學現(xiàn)象、材料功能等密切結合的能反映有機化學反應本質的一些案例被成功引入到教材和教學中。如千足蟲為防止被其他動物吃掉，釋放出氫氰酸和苯甲醛的案例；唾液酸和抗禽流感藥物合理設計的案例；海鞘合成纖維素可作為新資源的案例；射炮步甲利用過氧化氫和氫醌瞬間反應釋放出炙熱腐蝕性化合物逃脫的案例。還配有諾貝爾獎獲得者照片和簡介等，這些都充分體現(xiàn)了教學內(nèi)容的現(xiàn)實性、前沿性與多學科相互滲透性。

2. 實驗內(nèi)容的選擇，與理論課相互促進

有機化學是以實驗為基礎的學科，有機化學實驗是展現(xiàn)有機化學家的智慧與創(chuàng)造力的重要手段。怎樣增強實踐能力，如何培養(yǎng)創(chuàng)新精神，是人才培養(yǎng)模式中的重點。以往傳統(tǒng)的有機化學實驗教學模式中，基本上是按照基本操作、性質實驗、合成實驗這樣基本套路走的。在當今儀器分析日趨普遍的形式下，這些內(nèi)容顯然過于“老化”。新的實驗體系既要充分考慮有機化學實驗基本操作訓練，更要注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。我們將其分為基本實驗技術、化學反應與化合物制備、特殊技術與合成三個方面。

基本實驗技術將介紹和引入現(xiàn)代有機實驗內(nèi)容，如有機化合物合成過程中的無水無氧操作技術（手套箱的使用方法）；有機化學實驗基本儀器操作與分析技能，如紅外光譜技術、氣相、液相色譜技術（特別是手性分離技術）；核磁共振氫譜、碳譜技術等。

化學反應與化合物制備是有機化學實驗的核心部分。內(nèi)容將包括鹵化反應、磺化反應、硝化反應、酯化反應、格氏試劑反應、外消旋體的拆分、天然產(chǎn)物的提純等。首先對反應原理做簡明介紹，引出實驗通法和實例，在做指定的合成實驗之前，引導學生對將要做的合成實驗進行實驗方案設計。這一教學環(huán)節(jié)不僅有利于學生學習和掌握有機反應的基本原理，更有利于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新意識。

有機化學實驗知識體系重構所追求的目標是現(xiàn)代性、趣味性、綜合性和應用性。除介紹常規(guī)的實驗技術如蒸餾、萃取、重結晶、熔、沸點測定、薄層色譜、柱色譜外，我們將重點介紹有機合成實驗新技術，例如，日漸廣泛的無水無氧操作技術、相轉移催化合成等。所選的合成產(chǎn)物都具有實際應用價值，例如，藥物中間體的合成、植物生長素合成、黃鳴龍反應等。這樣有助于激發(fā)學生對有機化學實驗學習的興趣和熱情，也很好的回答了學生心中最大的疑問——學習有機化學有什么用？

3. 教學團隊建設

以往教師獨立承擔所有的教學任務，使教師力不從心，達不到最佳的授課狀態(tài)。我們組建了由師德好、業(yè)務精、有能力的教授為主，有發(fā)展?jié)摿Φ闹星嗄杲處煘檩o的有機化學課程教學團隊。該團隊是在長期的基礎課教學和科研過程中逐步形成的一支結構合理，銳意進取，精干高效，融傳承與創(chuàng)新于一體的優(yōu)秀教學團隊。團隊中，老教師培養(yǎng)青年教師，充分發(fā)揮其傳、幫、帶作用。團隊除上好每一次課外，成員之間定期討論教學內(nèi)容，整合思路，集思廣議，搜集整理教學資源和備課元素，制作多媒體課件，PPT視頻錄制、編寫有機化學電子教案及適合學生期中、期末和考研的習題庫。團隊的主要成員，每人都有明確的科研學術方向，既有基礎有機化學的知識背景，又有化學專業(yè)技能；既有化學學科知識，又有生物研究背景；既是教學骨干，又是有機化學科研的學術帶頭人或骨干，教學科研協(xié)調(diào)發(fā)展，良性互動，形成了良好的有機化學基礎課師資隊伍建設模式。團隊成員及時將研究成果和科學前沿知識引入教學中，形成案例，把科研優(yōu)勢轉化為教學優(yōu)勢，豐富了教學內(nèi)容，形成了教學、科研相互促進的良性循環(huán)。endprint

4. 教學方法和手段的更新

MOOC等多種教學手段、教學方法的輔助與實踐。慕課、微課，以及翻轉課堂、案例教學等多種教學方法和教學手段為學生個性化的學習提供了很重要的發(fā)展空間。如“翻轉課堂”和“對比遷移式教學方法”。在“翻轉課堂“教學模式下，學生由知識的被動接受者變?yōu)橹R的主動構建者，教師由知識的傳授者變?yōu)橹R構建的引導者。不僅訓練學生解決問題的能力，也培養(yǎng)學生與人溝通合作及協(xié)調(diào)各方面關系的綜合能力?！皩Ρ冗w移式教學方法”，這一方法特別適合有機化學課程，如以反應規(guī)律為主線將烯烴的知識遷移到二烯、炔或者小環(huán)烷烴；芳烴的知識遷移到雜環(huán)化合物、酚或者芳胺；醛酮知識遷移到羧酸及其衍生物等。前面的知識精講、細學，后面內(nèi)容粗講、引導，給學生充分的自主學習空間。這樣就探索出“重點講解——對比討論——提高學習、知識應用能力”的有機化學教學新方法。另外，尤其注重多媒體在教學中的文、圖、聲、像等有機結合的特點，用動畫和模型描述抽象的化學反應過程，使化合物結構立體形象化，激發(fā)了學生的學習熱情。最后，利用校園網(wǎng)不斷更新充實網(wǎng)絡教學資源。目前，大部分教學內(nèi)容已上網(wǎng)共享，主要包括：教學要求，學習要點，多媒體課件，三維動畫，電子教案，內(nèi)容解讀，例題解析，習題解答，同步練習，單元測試，綜合測試，專題講解以及前沿進展、擴展閱讀、名詞術語等教學參考資料，目前有機化學課程的理論與實驗教學完全實現(xiàn)了網(wǎng)絡多媒體輔助教學，有力地促進了有機化學教學質量的穩(wěn)步提高。

5. 考核手段的改進

傳統(tǒng)有機化學教學對學生的質量評估是只看分數(shù)，不看素質和能力的全面發(fā)展。這些問題，面對新世紀嚴峻的挑戰(zhàn)，使得農(nóng)林類院校有機化學教育與當前教育發(fā)展形勢的不適應性更加突出，其后果主要反映在：學生厭學情緒嚴重，學習只為考試通過；知識面窄，缺乏創(chuàng)造力。考核方式由平時成績和期末考試成績構成。平時成績的評定以出勤和作業(yè)為準，靠點名評定出勤，浪費時間；另外，一百多人的課堂，不可避免的存在作業(yè)抄襲現(xiàn)象。另外，兩個小時的閉卷考試，很難科學評價學生的成績。因此，在教學實踐中，我們對考核方式進行了一些有益的嘗試。在考核形式上采用增設隨堂測驗（占30%）、課程小論文（占15%）、增設presentation環(huán)節(jié)（占15%）和期末閉卷考試（占40%）相結合。一個月左右一次的隨堂測驗，可以讓學生及時復習、鞏固所學知識，扎實的理論基礎為后續(xù)章節(jié)的學習做準備。增加設計性、綜述性的課程論文設計，為完成此工作學生需從多方面分析問題，并從中提煉創(chuàng)新性的觀點，故而對學生思維的創(chuàng)新性和縝密性及要求很高，能夠較為真實的反映出學生在有機化學方面的理解水平。presentation環(huán)節(jié)，學生自由選擇發(fā)表內(nèi)容，如有機化學課程學習感觸；感興趣的某類反應；進入實驗室的學生，也可以把自己的實驗內(nèi)容、結果、收獲等和大家分享。

高校教學改革正在不斷深入，我們從教學內(nèi)容、教學方法到教學模式的改革，都還需要進一步深化和探索。令人鼓舞的是，到目前為止，有機化學課程的教學改革達到了令人滿意的效果，實現(xiàn)了“課堂與網(wǎng)絡相結合”、“理論與實驗相結合”、“實驗與實踐相結合”多方面有機結合的課程教學體系，調(diào)動了學生的學習積極性，適應不同水平和能力學生的要求，學生學習成績明顯改善。

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作者簡介：姓名：陳淑偉，性別：女，職稱：講師，出生年月：1980.10，所獲學位：博士

研究方向：金屬催化不對稱合成、烯烴復分解反應；有機化學教學改革探索。endprint