常娜+郭明林+曹虹霞
摘 要:為了提高學(xué)生的綜合素質(zhì),本文提出了有機化學(xué)教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容的改進方法:在教學(xué)實踐中,注重理論聯(lián)系實際能力的培養(yǎng)及安全意識的培養(yǎng);采用探索性、研究性的教學(xué)方法;引入學(xué)科發(fā)展前沿及綠色化學(xué)的理念,引導(dǎo)學(xué)生進行研究性學(xué)習(xí)。采用上述教學(xué)模式不僅能提高有機化學(xué)的教學(xué)效果,而且對提升學(xué)生的綜合素質(zhì)具有推動作用。
關(guān)鍵詞:有機化學(xué);綜合素質(zhì);理論聯(lián)系實際;安全意識;探索性教學(xué)
有機化學(xué)是高等院校化學(xué)、化工、制藥、生物、環(huán)境類、材料類、醫(yī)學(xué)類、電子類等專業(yè)本科生一門重要的基礎(chǔ)課程,具有內(nèi)容豐富、理論性高、實踐性和應(yīng)用性很強、發(fā)展迅速等特點,而且課程內(nèi)容對化學(xué)各領(lǐng)域的涉及面較寬,通過提出和實行有效的教學(xué)方式,能夠便捷和顯著地提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。本文將從理論教學(xué)、安全意識培養(yǎng)、科研探索訓(xùn)練三方面,具體介紹有機化學(xué)教學(xué)體系的構(gòu)建,以提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的綜合素質(zhì)。
一、理論聯(lián)系實際能力的培養(yǎng)
在日常教學(xué)過程中,我們深刻地體會到現(xiàn)行的有機化學(xué)實驗教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容還存在許多不足之處,主要體現(xiàn)在以下三方面:第一,有機化學(xué)理論知識學(xué)習(xí)“僵化”,學(xué)生不能正確運用所學(xué)理論知識來解釋實驗現(xiàn)象,解決實際問題,而是將有機化學(xué)學(xué)習(xí)重點放在記憶有機化學(xué)中的基本理論、基本概念和一些反應(yīng)式;第二,實驗內(nèi)容零散,重點不突出,實驗內(nèi)容過多地局限于基本技能訓(xùn)練、基本操作實驗和一些簡單的制備實驗,實驗與實驗之間無關(guān)聯(lián),系統(tǒng)性不強;第三,實驗教學(xué)中創(chuàng)新能力培養(yǎng)的源動力不夠,教學(xué)效果背離有機化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計的初衷。
為了解決上述問題,筆者擬采用專題拓展實驗的方式來提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主思考、理論聯(lián)系實際的能力。在教學(xué)中,需要培養(yǎng)學(xué)生對有機化學(xué)的思維方式,對有機化學(xué)實驗現(xiàn)象的觀察、分析、比較、綜合、歸納、演繹、推理等能力,也必然要求教師在教學(xué)過程中,積極轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,整合、深化教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)新教學(xué)手段,以學(xué)生發(fā)展為中心,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,對有機化學(xué)實驗教學(xué)進行大膽地探索與創(chuàng)新。具體改革思路主要從以下三方面入手。第一,跟蹤學(xué)科發(fā)展,創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容。堅持理論聯(lián)系實際的原則,把傳授知識與培養(yǎng)能力融為一體,引導(dǎo)學(xué)生用有機化學(xué)的理論知識去關(guān)注實驗中的一些基本問題,培養(yǎng)學(xué)生獲取、掌握、鞏固和運用知識的能力。在具體教學(xué)內(nèi)容的安排上,除保留基本技能訓(xùn)練、經(jīng)典的合成實驗外,將一些新技術(shù)和教師的最新科研成果引入教學(xué)實驗中,加大文獻實驗、綜合實驗、設(shè)計實驗和研究型實驗的比重,使課程內(nèi)容與創(chuàng)新教育密切結(jié)合,與學(xué)生課外科技活動有機結(jié)合。第二,以學(xué)生為主體,改變教學(xué)方式。有機化學(xué)實驗屬于應(yīng)用性、實踐性都很強的專業(yè)技術(shù)課程,因此,在教學(xué)方法設(shè)計上,應(yīng)根據(jù)學(xué)生實驗基本技能訓(xùn)練和分析、解決問題能力培養(yǎng)的要求進行,進一步體現(xiàn)學(xué)生的主體地位、教師的主導(dǎo)作用和以學(xué)生能力提高為本位、關(guān)注學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的教學(xué)理念。在每一個專題實驗中,讓學(xué)生帶著明確的任務(wù)進行實驗操作,讓學(xué)生實驗前查閱相關(guān)資料,完成預(yù)習(xí)報告。教師要了解學(xué)生對整個實驗原理、步驟的理解,指導(dǎo)學(xué)生獨立進行實驗操作、觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗結(jié)果、做好實驗報告,并對實驗過程中出現(xiàn)的問題積極探討總結(jié),引導(dǎo)學(xué)生把理論知識和實驗過程中獲得的感性知識結(jié)合起來,把整個實驗過程中所涉及的知識點連接起來,使學(xué)生對所學(xué)知識和實驗操作技能有系統(tǒng)地認(rèn)識,把實驗過程推進到“理論—實踐—再理論”的過程,從而激發(fā)學(xué)生獨立思考的積極性和主動性。第三,加大實驗信息量,拓展學(xué)生知識面。根據(jù)有機化學(xué)學(xué)科的特點,通過查閱有機化學(xué)實驗文獻,了解、比較目標(biāo)產(chǎn)物的各種合成方法,是實驗教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)。通過有針對性地查閱、收集和利用各種有價值的文獻信息資源,使學(xué)生清楚該化合物目前的研究進展、合成時的影響因素、表征方法、應(yīng)用領(lǐng)域等知識,有利于改變傳統(tǒng)實驗中“一本教材、一種方法”導(dǎo)致的學(xué)生預(yù)習(xí)時不假思索地照抄照搬書本的不良現(xiàn)象。實驗前,要求學(xué)生預(yù)習(xí)專題實驗內(nèi)容所涉及的理論知識和實驗基本操作;實驗技能方面要求學(xué)生根據(jù)合成目標(biāo)化合物的不同選用不同的反應(yīng)裝置,學(xué)會各種裝置的使用方法和應(yīng)用范圍,并且明確各個反應(yīng)裝置的作用及安裝反應(yīng)裝置時應(yīng)注意的事項等。在實驗過程中,必須利用基礎(chǔ)理論知識解決一些常見的問題,實驗結(jié)束后,根據(jù)文獻查閱、實驗情況進行討論,比較實驗方案的利弊,解釋實驗結(jié)果,并對實驗結(jié)果進行比較和評價。
二、學(xué)習(xí)過程中安全意識的培養(yǎng)
基于有機化學(xué)實驗自身的特點,對學(xué)生進行安全知識教育、培養(yǎng)學(xué)生的自我安全意識也是至關(guān)重要的。實驗教學(xué)是高校人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)之一,既要通過基本訓(xùn)練使學(xué)生掌握動手技能和實驗方法,也要注重在實驗過程中逐步增強學(xué)生獨立思考、主動實踐的能力培養(yǎng)。要做好一次有機化學(xué)實驗,則要求學(xué)生必須預(yù)先在頭腦中建立對整個實驗的輪廓,包括掌握有機化學(xué)實驗的一般知識、了解實驗室的安全及常用儀器設(shè)備的性能和安全使用方法等。進行有機化學(xué)實驗時,所用藥品往往是有毒、易燃、具有腐蝕性或爆炸性的,所用儀器大部分是易碎玻璃制品,實驗室中經(jīng)常使用水、電或煤氣,也經(jīng)常需要高溫、高壓或低溫、負壓等操作。因此,在有機化學(xué)實驗中,必須嚴(yán)格按照實驗規(guī)程操作,如果違背實驗操作規(guī)程,疏忽一些實驗細節(jié)問題,就容易發(fā)生意外事故,如燒傷、燙傷、中毒、火災(zāi)或爆炸等。安全在于防范,只要對安全問題有足夠的重視,嚴(yán)格按照實驗操作規(guī)程進行,加強安全措施,大多數(shù)事故是可以避免的,且盡管事故發(fā)生后,如果及時正確處理后則可以減少損失。所以,對學(xué)生進行必要的安全常識的培訓(xùn),使他們樹立正確的安全意識是非常必要而且必須的。不管學(xué)生以后從事科研工作或者其他工作,通過有機化學(xué)實驗的培養(yǎng),在他們的心中種下安全第一的準(zhǔn)則是百利無害的。下面將從兩方面提出一些建議及措施。第一,實驗室安全教育。作為實驗的主體——學(xué)生,要對其做進一步的要求,在進實驗室之前要求他們對本次實驗的實驗流程和操作中的相關(guān)注意事項做好預(yù)習(xí)工作。在化學(xué)試劑安全使用方面,引導(dǎo)學(xué)生在實驗開始之前,查閱每一種反應(yīng)試劑的物理、化學(xué)特點,如哪些藥品有毒、易燃、易爆或腐蝕性。在進入實驗室之前,學(xué)生應(yīng)該對自己在實驗過程中使用的試劑藥品的物理化學(xué)性質(zhì)要有全面的了解,這是保證實驗成功及自身安全非常重要的一個環(huán)節(jié)。在儀器設(shè)備安全使用方面,目前有機化學(xué)實驗所使用的玻璃儀器大多是標(biāo)準(zhǔn)接口玻璃儀器,那么在實驗前要對標(biāo)準(zhǔn)口的玻璃儀器的使用進行學(xué)習(xí)。第二,對實驗風(fēng)險的預(yù)見及處理。事故應(yīng)急預(yù)案是一種預(yù)先設(shè)置的危機處理機制和安全管理措施,其目的是為有效預(yù)防,及時控制和消除實驗過程中突發(fā)事件及其危害,最大限度地減少對實驗室工作人員、環(huán)境和社會造成的危害。當(dāng)然,即使對學(xué)生進行了足夠的安全知識教育,學(xué)生也預(yù)習(xí)了實驗過程所使用的藥品的物理化學(xué)性質(zhì)以及掌握了儀器的正確使用,但實驗畢竟是一種操作實踐過程,作為具有自主性的學(xué)生,仍然會有突發(fā)的實驗事故發(fā)生。在這種情況下,指導(dǎo)教師要做一些應(yīng)急處理,也要培養(yǎng)學(xué)生處理突發(fā)事件的能力,如針對實驗過程中發(fā)生的一般傷害、火災(zāi)、爆炸、中毒等突發(fā)事件,應(yīng)制定人員隔離機制、事故處理、事故報警等應(yīng)急預(yù)案。endprint
三、科研及探索性教學(xué)在有機化學(xué)教學(xué)中的滲透
研究性教學(xué)是一種以學(xué)生為中心,教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式,其核心思想是“把科研活動融入到教學(xué)之中”,要求教學(xué)過程中體現(xiàn)“研究”的本質(zhì)特點,即教師在教學(xué)實踐中創(chuàng)設(shè)類似科研的情景,實施以培養(yǎng)認(rèn)知能力為主要特征的“研究性教學(xué)”。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進行研究性學(xué)習(xí),主動獲取知識,并應(yīng)用所學(xué)知識解決問題,以提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力為目的。實踐表明:研究性教學(xué)能夠促進高校教學(xué)和科研結(jié)合,實現(xiàn)教學(xué)相長,是研究型大學(xué)培養(yǎng)具有堅實理論基礎(chǔ)與創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才的必由之路。
(一)綠色化學(xué)理念的滲透
綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué),它起源于有機化學(xué),其內(nèi)容與有機化學(xué)學(xué)科密切相關(guān)。綠色化學(xué)旨在從源頭消除污染,在無毒無害條件下生產(chǎn)對環(huán)境友好的化學(xué)品,并充分利用每個原子,最終實現(xiàn)化學(xué)品生產(chǎn)中廢物的“零排放”。因此,綠色化學(xué)已成為各國政府、科技和企業(yè)界關(guān)注的熱點。在如今普遍提倡綠色生產(chǎn)、講究原子經(jīng)濟性的年代,研究和開發(fā)新的綠色氧化方法和氧化體系、實現(xiàn)清潔生產(chǎn)已成為化學(xué)和化工界的共識,還可借機向?qū)W生介紹一些清潔、綠色的氧化劑,如空氣、臭氧、過氧化氫等。通過在氧化反應(yīng)中引入綠色化學(xué)概念,不僅能擴展學(xué)生的知識面,還能突破傳統(tǒng)的知識、教育層次,充分體現(xiàn)素質(zhì)教育的目標(biāo),且有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì),增強學(xué)生的環(huán)保意識。
(二)諾貝爾化學(xué)獎的引入
諾貝爾化學(xué)獎的成果在相當(dāng)大的程度上可反映出20世紀(jì)以來化學(xué)科學(xué)的主要成就和發(fā)展情況。將諾貝爾化學(xué)獎融入教學(xué)中,不僅能讓學(xué)生認(rèn)識到有機化學(xué)的重要性,也是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效方法,同時,其還是作為基礎(chǔ)有機化學(xué)知識的一個非常必要的補充。通過諾貝爾化學(xué)獎的引入,可以促成學(xué)生“面向社會生活、面向?qū)嶋H問題”的學(xué)習(xí)觀,有利于提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識,從而培養(yǎng)出更能適應(yīng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的綜合型創(chuàng)新人才。
參考文獻:
[1]強根榮,孫莉,王海濱,等.理論與實踐貫通專題式有機化學(xué)實驗教學(xué)改革[J].實驗室研究與探索,2013,(11):180.
[2]張富青.有機化學(xué)實驗中自我安全意識的教育[J].實驗室科學(xué),2014,(1):184.
[3]郭玲香,劉松琴,楊洪,等.研究性教學(xué)模式在有機化學(xué)教學(xué)中的探索與實踐[J].東南大學(xué)學(xué)報,2013,(15):156.
[4]石先瑩.科研成果在有機化學(xué)教學(xué)中的滲透[J].大學(xué)化學(xué),2015,(5):26.endprint