Reform and Exploration of the Teaching Model for “ Organic Chemistry' in Higher Education
Ge Gen Tana Wang Huirong Yu Shuyan WangMin Bai Mingxue ( College of Pharmacy, Inner Mongolia Medical University,Hohhot O10110)
Abstract:\"Organic Chemistry\",is notonlyacore foundationalcourse for medicaland pharmacy majors in medical coleges,but alsoanimportantscientificliteracyeducationcourse.Itscoreobjectiveistolayasolidfoundationforsubsequent medicalcourses andcultivate students'practicalabilities.This paper discussesthenecessityofreforming theteaching modelfor\"OrganicChemistry\"andthe specific implementation strategies.By analyzing thecurent teaching status,we found thathetraditionalteaching modelhaslimitationsinstimulatingstudent interest andcultivating practicalabilitiesTherefore,we propose aseriesofreform measures,including optimizing coursecontent,introducingcase-based teaching,enhancing research practices,andutilizinginformationtechnology tools.These measuresaimtoimproveteaching effectivenessenabling students tonot only master solidtheoreticalknowledge butalsodevelop theability to solve practical problems. Through practicalvalidation,these reform measures haveachieved significantresults,withnotable improvements instudent motivationandoverallquality.Thisresearchprovidesvaluableinsights forfurtheroptimizingtheteaching modelof“Organic Chemistry” in medical colleges.
Key words: Organic Chemistry;Teaching Reform; Higher Education;Exploration; Curriculum
“有機(jī)化學(xué)”是高等醫(yī)學(xué)院校各專業(yè)層次統(tǒng)設(shè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課,對于后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)有著不可替代的重要作用,“有機(jī)化學(xué)”主要學(xué)習(xí)和研究有機(jī)化合物的組成、結(jié)構(gòu)、命名法、物化性質(zhì)、應(yīng)用及典型的有機(jī)反應(yīng)機(jī)理,為今后從事相關(guān)專業(yè)的學(xué)生奠定一定的基礎(chǔ)。由于“有機(jī)化學(xué)”這門課程涉及知識內(nèi)容較廣,基本理論及概念抽象,分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜,物化性質(zhì)多樣,反應(yīng)機(jī)理難,學(xué)生普遍感到學(xué)習(xí)難度較大,難于掌握、理解和記憶。[1,2]
同時大多數(shù)醫(yī)學(xué)院校,有機(jī)化學(xué)課程仍然采用傳統(tǒng)教學(xué)法,這種教學(xué)模式已不能滿足現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育信息化的要求。因此,針對這些痛點和問題,作為化學(xué)教育工作者,如何將“有機(jī)化學(xué)”課堂教學(xué)與實踐、科研有機(jī)結(jié)合,讓醫(yī)學(xué)生在掌握“有機(jī)化學(xué)”理論知識的同時更好地掌握其應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生科研思維并在以后的工作將其普及到社會大眾是我們應(yīng)該重視的問題。[3,4]
一、構(gòu)建“有機(jī)化學(xué)”“三融合”教學(xué)體系
(一)教學(xué)與社會實踐的相互融合
設(shè)計有關(guān)有機(jī)化學(xué)理論及實踐相結(jié)合的內(nèi)容。有機(jī)化學(xué)來源于實踐及生活,“有機(jī)化學(xué)”課堂教學(xué)中應(yīng)充分利用這一特點,讓學(xué)生感覺到學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的重要性及應(yīng)用性,從而引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握有機(jī)化學(xué),運用有機(jī)化學(xué)知識解決生活問題。如與生活密切相關(guān)的小蘇打或酵母可以作發(fā)酵劑,碘的酒精溶液可以用以消毒。在介紹和講解與生活密切相關(guān)的有機(jī)化學(xué)知識點時,要適當(dāng)?shù)靥嵝巡⒔虝W(xué)生從有機(jī)化學(xué)角度去觀察生活。
在課堂上展示各種藥品或臨床藥物結(jié)構(gòu)及說明書,讓學(xué)生了解它們的有機(jī)結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,從而激發(fā)學(xué)生去思索。走出課堂,教師可帶領(lǐng)學(xué)生參觀實驗室,走訪特殊教育學(xué)校等,并在實驗中增加“實踐操作及調(diào)查”等社會實踐活動內(nèi)容,將理論知識融于實驗、實踐中。[5]
(二)教學(xué)與案例的相互融合
案例教學(xué)法是在教學(xué)過程中,運用事例激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的一種教學(xué)方法。在“有機(jī)化學(xué)”課程教學(xué)中引人“案例教學(xué)法”,引導(dǎo)學(xué)生利用已有知識對案例進(jìn)行分析,將教材上的知識點與典型例子有機(jī)地聯(lián)系起來,從而取得更好的教學(xué)效果。案例教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,提升學(xué)生的操作能力,能更好地將課堂所學(xué)知識融人實踐生產(chǎn)中。[6]
(三)教學(xué)與科研的相互融合
科研的基本思路和目標(biāo)是不斷發(fā)現(xiàn)問題、分析論證、提出方案、實施方案、解決問題,我們用這些思路、方法和自標(biāo)指導(dǎo)有機(jī)化學(xué)社會實踐活動,在實驗和科研中發(fā)現(xiàn)問題,分類匯總,分析因素,提出解決方案與措施。
利用藥學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)中心等教學(xué)實驗室及科研實驗室為有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)服務(wù),建立理論教學(xué)與科研的共享平臺,使教學(xué)與科研相互支持及促進(jìn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。7]
二、有機(jī)化學(xué)“三融合”教學(xué)體系的突出作用
(一)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與興趣
以“有機(jī)化學(xué)”內(nèi)容為主要對象,運用多媒體案例等技術(shù),豐富與有機(jī)化學(xué)內(nèi)容相關(guān)的素材,在教學(xué)過程中,教師引導(dǎo)學(xué)生積極參與,通過小組討論、案例分析等形式,激發(fā)學(xué)生對有機(jī)化學(xué)的興趣和好奇心。同時,教師鼓勵學(xué)生主動探索和實踐,將所學(xué)知識應(yīng)用于實際問題解決中,從而培養(yǎng)他們的實踐能力和創(chuàng)新思維。這樣的教學(xué)方式,不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與興趣,還促進(jìn)了他們綜合素質(zhì)的全面提升。
(二)培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力及獨立思考能力
“有機(jī)化學(xué)”課程改革與探索的主要目的是為了培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力及獨立思考能力。如何能讓學(xué)生通過課上的講解,充分地掌握知識點是一直以來課程教學(xué)研究的課題之一。為了實現(xiàn)這一目標(biāo),教師在“有機(jī)化學(xué)”課程中融人實踐環(huán)節(jié),設(shè)計了一系列與理論知識緊密相關(guān)的實驗項目。這些實驗項目旨在讓學(xué)生在動手操作的過程中,深入理解有機(jī)化學(xué)的基本原理和反應(yīng)機(jī)制,從而提升他們的實踐能力。同時,教師應(yīng)鼓勵學(xué)生在實驗過程中進(jìn)行獨立思考,嘗試提出新的問題和解決方案,以此培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和問題解決能力。
(三)預(yù)習(xí)與實踐緊密結(jié)合,提升學(xué)習(xí)效率
在教學(xué)過程中,預(yù)習(xí)與實踐是兩個相輔相成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。預(yù)習(xí)能夠讓學(xué)生提前了解課程內(nèi)容,形成初步的知識框架,從而在課堂上有針對性地聽講,加深對知識點的理解和記憶。而實踐是將理論知識轉(zhuǎn)化為實際技能的重要途徑,通過實驗操作,學(xué)生可以親身體驗化學(xué)反應(yīng)的過程,增強(qiáng)對有機(jī)化學(xué)的直觀認(rèn)識。因此,我們強(qiáng)調(diào)預(yù)習(xí)與實踐的緊密結(jié)合,要求學(xué)生在課前做好充分的預(yù)習(xí)工作,并在課后通過實驗來鞏固所學(xué)知識。這種教學(xué)方式不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,還培養(yǎng)了他們的自主學(xué)習(xí)能力和動手實踐能力。為達(dá)成教學(xué)目標(biāo),教師探索多種教學(xué)方法,強(qiáng)調(diào)預(yù)習(xí)的重要性。預(yù)習(xí)任務(wù)包括閱讀文獻(xiàn)、觀看視頻和完成測試題,旨在激發(fā)學(xué)生興趣并構(gòu)建知識框架。此外,教師設(shè)計了實踐項目,如實驗和案例分析,以直觀方式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生對有機(jī)化學(xué)的理解和興趣。
(四)采用多元化的教學(xué)方法,以提升教學(xué)品質(zhì)
首先,將理論與實驗相結(jié)合,通過多媒體制作更多易于學(xué)生接受的動畫視頻、圖表或?qū)嵗?,引?dǎo)學(xué)生積極主動地發(fā)現(xiàn)和解決問題,從而更準(zhǔn)確、更全面地掌握有機(jī)化學(xué)知識。其次,加強(qiáng)師生互動,鼓勵學(xué)生積極參與課堂討論,提出自己的見解和疑問。教師可以通過設(shè)置疑問、引導(dǎo)討論等方式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲,幫助他們深人理解有機(jī)化學(xué)知識。同時,教師還應(yīng)關(guān)注學(xué)生個體差異,因材施教,為不同水平的學(xué)生提供個性化的指導(dǎo)和幫助,確保每位學(xué)生都能從課程中獲益。
在當(dāng)前教學(xué)改革的大環(huán)境下,我們積極引入新的教學(xué)理念、模式和手段,將其融入《有機(jī)化學(xué)》教學(xué)體系的建設(shè)。通過開展一系列富有成效的實踐和探索,我們構(gòu)建了一個將課堂教學(xué)、案例分析和科研活動緊密結(jié)合的有機(jī)化學(xué)課程體系。這一全方位、多角度的課程體系旨在打造高質(zhì)量的精品課程內(nèi)容,從而有效提升教學(xué)質(zhì)量,并確保教學(xué)改革取得顯著成效。
三、探索及改革有機(jī)化學(xué)教學(xué)模式
(一)教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整
根據(jù)各個專業(yè)的方向和培養(yǎng)方案,在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上,力求凸顯其專業(yè)特色和實際需求。對于化學(xué)工程與工藝、應(yīng)用化學(xué)、材料化學(xué)等專業(yè),有機(jī)化學(xué)課程應(yīng)側(cè)重于有機(jī)化合物的合成、性質(zhì)、應(yīng)用以及相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理等內(nèi)容,同時結(jié)合專業(yè)特點,增加與工業(yè)實踐相關(guān)的案例和實驗,使學(xué)生能夠更深入地理解有機(jī)化學(xué)在工業(yè)中的應(yīng)用。對于生物科學(xué)、藥學(xué)等專業(yè),則更注重有機(jī)化合物在生物體內(nèi)的代謝過程、藥物合成以及藥物與生物大分子的相互作用等內(nèi)容,通過引人相關(guān)的生物醫(yī)學(xué)案例,幫助學(xué)生更好地掌握有機(jī)化學(xué)在生命科學(xué)中的應(yīng)用。此外,還應(yīng)根據(jù)學(xué)科發(fā)展的前沿動態(tài),不斷更新教學(xué)內(nèi)容,引人最新的科研成果和學(xué)術(shù)進(jìn)展,使學(xué)生能夠緊跟學(xué)科發(fā)展的步伐,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和科研能力。
(二)教學(xué)方法的創(chuàng)新
采用線上線下混合式教學(xué)模式、互聯(lián)網(wǎng)信息化教學(xué)法等先進(jìn)的教學(xué)方法,強(qiáng)調(diào)以問題為基礎(chǔ),以學(xué)生為主體,以教師為導(dǎo)向的啟發(fā)式教育。8]在線上教學(xué)中,利用網(wǎng)絡(luò)平臺提供的豐富資源和交互工具,開展遠(yuǎn)程直播授課、在線討論、在線測試和作業(yè)提交等活動,使學(xué)生能夠隨時隨地學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)效率。線下教學(xué)中,則注重課堂互動和實踐操作,通過小組討論、實驗操作、案例分析等方式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維。同時,將互聯(lián)網(wǎng)信息化教學(xué)法融入其中,如利用虛擬實驗室、在線模擬軟件等工具,為學(xué)生提供更為直觀、生動的學(xué)習(xí)體驗,加深對理論知識的理解。
(三)教學(xué)手段的信息化
應(yīng)用多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)資源等先進(jìn)的信息技術(shù)教學(xué)手段,增加教學(xué)內(nèi)容的輸入量,解決教學(xué)知識點繁多與學(xué)時減少及教學(xué)內(nèi)容與實踐的矛盾。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)課程平臺,為師生創(chuàng)造交互式教與學(xué)平臺,方便學(xué)生課后復(fù)習(xí)和自主學(xué)習(xí)。此外,教學(xué)手段信息化還體現(xiàn)在利用智能教學(xué)系統(tǒng)對學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行實時跟蹤和分析,為教師提供精準(zhǔn)的教學(xué)反饋,以便及時調(diào)整教學(xué)策略,滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。同時,引入虛擬現(xiàn)實、增強(qiáng)現(xiàn)實等先進(jìn)技術(shù),模擬真實的實驗場景和操作過程,學(xué)生通過在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實踐操作,既提高了實驗教學(xué)的安全性,又增強(qiáng)了學(xué)習(xí)體驗和實踐能力。這些信息化教學(xué)手段的應(yīng)用,不僅豐富了教學(xué)形式,也極大地提高了教學(xué)質(zhì)量和效率。
(四)優(yōu)化實驗項目
增設(shè)微型實驗,降低試劑消耗與環(huán)境污染,開發(fā)綠色教學(xué)方法。同時,重視課外實踐,踐行綠色低碳理念,節(jié)約藥品,避免重做,從實驗試劑及藥品的使用管理環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。此外,通過優(yōu)化實驗流程,減少實驗步驟中的穴余和浪費,進(jìn)一步提升實驗效率。引人數(shù)字化實驗技術(shù),如使用傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實時監(jiān)測實驗過程,精確控制反應(yīng)條件,提高實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。同時,鼓勵學(xué)生參與實驗設(shè)計,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力,使他們在實踐中不斷學(xué)習(xí)和成長。通過這些措施,不僅提升了實驗教學(xué)的質(zhì)量,也促進(jìn)了學(xué)生綜合素質(zhì)的全面發(fā)展。
(五)設(shè)計激發(fā)學(xué)生興趣的課堂活動
設(shè)計一些時尚又充滿趣味的互動活動,并將其應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)教學(xué)中。不但有助于突破有機(jī)化學(xué)的教學(xué)難點,還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性,使求知成為快樂的事。例如,可以組織學(xué)生進(jìn)行有機(jī)化學(xué)知識競賽,通過搶答、小組合作等形式,讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中掌握知識點。此外,還可以開展有機(jī)化學(xué)趣味實驗,如利用化學(xué)反應(yīng)制作彩色焰火、彩虹瓶等,讓學(xué)生在動手實踐中感受化學(xué)的神奇魅力。同時,結(jié)合當(dāng)下流行的社交媒體平臺,創(chuàng)建有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)社群,鼓勵學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得、實驗成果,形成良好的學(xué)習(xí)氛圍。通過這些課堂活動的設(shè)計與實施,不僅能夠加深學(xué)生對有機(jī)化學(xué)知識的理解和掌握,還能培養(yǎng)他們的團(tuán)隊協(xié)作能力和創(chuàng)新思維,為未來的學(xué)習(xí)和工作打下堅實的基礎(chǔ)。
四、總結(jié)與展望
將“有機(jī)化學(xué)”的教學(xué)與實踐、案例分析以及科研活動相結(jié)合,形成一個綜合性的“三融合”教學(xué)體系,這是一項系統(tǒng)工程。它要求教師在教學(xué)原則指導(dǎo)下,以學(xué)生為核心,以課堂教學(xué)為根本,從教學(xué)理念、模式、方法以及手段等多個維度上持續(xù)探索與創(chuàng)新。構(gòu)建理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)體系,融人案例教學(xué)和科研活動,以提高教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量。
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(責(zé)任編輯 陳潤梅)