時間:2023-03-16 15:40:02
導語:在有機化學論文的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優秀范文,愿這些內容能夠啟發您的創作靈感,引領您探索更多的創作可能。

教學內容是課堂教學的核心,合理編排教學內容是關系著學生能否理解接受課堂知識的關鍵。由于現代有機化學與各學科間的交叉關系進一步發展,尤其與生命科學的關系更加密切,我們在教學內容的編排上,注重理論聯系實際和關注前沿知識,把最新的信息及時傳達給學生。例如:自由基是有機化學課程重要的教學內容,也是生命科學常用的術語,我們在教學中將自由基與人的衰老和疾病的產生聯系起來,將抽象的立體異構現象與醫學中經典事例結合起來講解,通過這樣的教學使醫學專業學生能感受到所學知識的實用性,提高了其學習興趣。這些內容所占的教學時間也許只有幾分鐘,但前沿性與醫學實踐聯系緊密的內容一定要有,這樣可以更好地激發學生的好奇心與求知欲。醫用有機化學的教學應淡化有機化合物的工業制備等純化學反應和性質內容的教學,加大有機化學基礎理論和基本反應規律的教學。我們牢牢把握“結構決定性質”這一基本規律,在教學中先把不同類的有機物的結構特征講透徹,引導學生去發現“此類有機物主要會發生什么化學反應”的問題,然后在與學生探究“這類反應是怎樣進行的”的問題過程中運用活性中間體的穩定性、反應能量變化、過渡態理論、化學熱力學和動力學方法來分析反應的活性和反應的區域選擇性,把醫用有機化學中六大基本反應類型如氧化還原反應、自由基取代反應、親核取代反應、親核加成反應、親電加成反應和親電取代反應等基本內容介紹給學生。這樣有助于學生理解和掌握有機化學的本質和規律,為學習和研究生命體中化學變化規律奠定基礎。另外,在有機化學教學中要重視前后關聯知識點,使每堂課的內容形成一條鮮明的主線,然后圍繞它講清楚。例如講解“環己烷的椅式構象”這個知識點,六元環是一種非常普遍的環狀結構,是許多有機物的基本結構。其中椅式構象中直立鍵和平伏鍵,它們在椅式構象中的排布規律,椅式構象的轉環后變化乃至椅式構象的畫法都非常重要。我們借助視頻和三維動畫把這些內容講明白,學生掌握了并能正確地畫出椅式構象的透視式,就可以使學生少走彎路,少點迷惑,用節省下的時間去理解更深刻的知識內容。
2發揮多媒體教學的優勢,精心優化教學設計
計算機技術的發展和網絡資源平臺的完善,為教學提供了多樣化的技術支持。這要求教師學會利用豐富的網絡資源去充實有機化學課堂的信息量,能熟練地使用現代信息技術制作生動有趣的多媒體課件去吸引學生的注意力。如今醫學專業的有機化學的教學課時有所減少,但不能降低有機化學的教學質量。針對這一現狀,我們反復審視醫用有機化學的教學內容,精心優化教學設計,制作了《有機化學CAI教學課件》和《有機化學雙語教學網絡課程》多媒體課件。在制作這些課件過程中,充分運用了Chem3D、Flash等軟件演示了有機化合物的立體結構并形象地模擬了經典的有機化學反應機制,將以往平面的和相對抽象的講解立體地、多角度地表現出來,使學生更容易接受課堂內容,從而達到有效的課堂教學。我們使用Firework、Dreamweaver、Photoshop等軟件制作了網絡課程,其特色是將整個教學軟件分成預習與自學、習題庫、知識拓展、立體結構演示等幾個模塊,每個模塊中的內容相對獨立,但其中關聯部分又做好鏈接,把3D動畫、視頻等豐富的信息融合在一起。學生可以根據自己的學習情況,利用軟件進行自助式學習,鞏固了學習的效果。《有機化學雙語教學網絡課程》多媒體課件和《有機化學CAI教學課件》曾在國家級、省級多媒體課件大賽中獲得一等獎,課件已被多個院校引進,師生反映良好。一個優秀的多媒體課件在醫用有機化學多媒體教學上合理使用是必需的。教師要駕馭好課堂,利用好課堂的每一分鐘,就要將教學設計做好。我們在課堂上積極運用啟發式教學,重視學生思考互動的設計以及對知識點延伸拓展程度的把握。例如講解有機化學中“電子效應”這一內容時,先讓學生們根據課前收集的資料在課堂前10分鐘內先做一個陳述,然后老師與學生就“電子效應”的成因、傳遞的途徑等相關問題進行討論,鼓勵學生發揮自己的想象力,暢所欲言。討論之后,老師講解時注意把“電子效應”對化合物的物理性質、化學性質的影響作為經典例子進行詳細分析,使學生認識到“電子效應”在有機化學中重要性。最后,師生一起比較歸納“誘導效應”和“共軛效應”這兩種“電子效應”的不同之處。這其中老師運用問題驅動式教學充分調動學生的學習主動性,抽象的有機化學理論通過“討論-分析-比較-歸納”的教學設計,使整個教學過程符合學生的認知規律,學生也容易理解接受這些知識點。
3以“學生為本”,培養學生的自主學習
社會信息化程度的提高,學習資源大為豐富,大學生已有很好的獲取知識途徑,他們的學習模式也逐漸由“被動”變為“主動”。因此,我們在醫用有機化學教學中強調“以學生為本”,為學生營造和諧、合作、平等、相互尊重的學習氛圍,讓學生在輕松、愉快的心情下學習,鼓勵他們大膽質疑,可以自由提問;積極引導學生思考,探討解決問題的不同方法。在教學過程中注重培養學生的自主性學習,提高學生的實踐能力和創新能力。如在學習“對映異構與藥物的生物活性”時,這個知識點的本質就是再次強調“結構決定性質”,我們引導學生分析了對映異構與順反異構、構象異構的異同點,使學生掌握了對映異構現象的一般性,而為什么對映異構體會有不同的生物活性甚至有的異構體沒有活性,這一內容沒有專門講授,則是根據醫學生已具備相當的醫學專業知識,有意留下思考和探索的空間,讓他們自己去查資料撰寫小論文進行討論,學生自然而然地就會對“對映異構”知識點有較全面系統的認識,這真正使學生感受到他們是學習的主人,是良好的教學效果的最終體現者。另外,良好的師生關系也是保證有效完成教學任務的重要條件,也是調動學生自主學習積極性的要素。老師在課堂教學中面對學生時應多些微笑,語氣和藹但要有激情,切忌平鋪直敘;有時需要下講臺走進學生中,而不是一副“高高在上”的架勢,這些舉止可以拉近老師與學生間的距離,營造輕松活潑的教學氛圍,為學生提供一個鍛煉創新能力的舞臺。老師在課后應主動與學習狀況不理想的學生談心,耐心地傾聽,悉心為他們指導。
通過教師講解,讓學生認識到大學實驗與高中實驗的不同,認識到進行主動學習對其能力和綜合素質提高的重要性,然后再根據學生自愿報名,將帶教班級的學生分為兩組,其中實驗改革組按照以下方案進行,對照組按照普通教學法進行。
1.1課前預習與小組討論:
布置學生進行課前預習,預習時以教材為主,以網絡資料和圖書館課外書為補充。撰寫實驗預習報告,報告內容分實驗原理、步驟、注意事項、問題、可改進操作,引導學生尤其注意實驗注意事項和實驗問題的收集。在課前兩天,自由組合的幾個小組一起進行探討,尤其是實驗注意事項、實驗問題和可改進操作的討論。對照組學生只需參考實驗教材寫出普通實驗預習報告。
1.2課堂學生講解和教師補充相結合,教師演示和學生體驗相結合:
為了督促學生養成主動預習習慣,使學生由“要我學”轉變為“我要學”,每次課堂開始時叫1名學生上臺講解實驗,講解完后,先由學生自愿主動補充。然后再由教師補充講解學生未講到位的部分。同時教師進行關鍵操作的演示,可以叫學生上臺配合體驗實驗操作過程。特別強調讓學生提出對實驗部分操作過程的改進,對可行的部分將允許學生按照新操作過程進行實驗。對照組學生不需上臺進行實驗講解。
1.3學生實驗:
生按照講解和演示的過程完成實驗內容。對于部分小組提出設計的可行的部分操作的改進方案,鼓勵引導學生按照新方案進行實驗。如果實驗課堂不能夠滿足新方案的要求,將給學生提供教師藥物化學科研實驗室和相應實驗條件,在課后時間完成。對照組完全按照教材內容方案進行實驗。第四,討論總結分析、撰寫實驗報告和實驗改進方案:實驗完成后,在課堂組織學生分組討論總結,課后撰寫實驗報告,對于部分實驗,鼓勵引導學生提出并上交實驗改進方案。在下次實驗課堂前,教師將針對實驗報告和實驗改進方案進行評述。對照組學生只需遞交普通實驗報告,而實驗組的實驗報告形式和內容形式自由。上教學方法的實施,與未參與改革組相比,實驗改革組學生的學習效果明顯要好,學習積極性也要高,實驗動手能力、分析問題和解決問題的能力均明顯要強,同時也讓部分學生體驗到了自行設計實驗的成就感,激發了其對科研的興趣愛好。
2以有機化學實驗為起點培養本科生科研素質
從以上參與有機化學實驗教學改革的學生中,組建本科學生課外科研興趣小組,長期指導學生進行課外科研實驗、資料查閱、實驗設計、學生課題申請、論文撰寫、課外學術作品競賽和考研輔導等一系列的提高學生科研素質為目的的活動。在教師的合理引導下,在筆者所進行教改的2個實驗班中,實驗組有多達18名同學主動強烈要求進入教師的科研實驗室參與課外科研活動。由于學生的課余科研活性以不影響學習為前提,因此筆者隨后挑選了14名成績中等及以上的同學,分成了2組,在一年二期的時候分別進入了兩個不同實驗室。與筆者以往通過其它途徑所帶的課外興趣小組的學生相比,這些學生思想動機總體相對較端正,除了5個學生由于急功近利、功利思想較強等原因而中途流失外,其它學生一直踏踏實實,完成了多個環節的課外科研活性內容,堅持到大四完成畢業論文。在進入實驗室初期,這些學生跟著老師或不同研究生學習一些最基本的實驗技能,同時也參與研究生的文獻檢索、實驗設計、匯報等工作。經過一個學期的鍛煉后,盡管有專業知識的限制,但是由于學生的主動積極進取學習,大部分同學已經掌握了所在實驗室的基本實驗技能,熟悉了所在實驗室專業中文期刊的檢索,也初步懂得了簡單實驗的研究方案、技術路線的設計。經過一年的培養后,在教師的指導下,學生設計并進行了獨立的科研實驗。在二年二期的時候,利用前期實驗結果,指導學生撰寫并積極申報省、校級大學生創新科技計劃項目。課題完成時指導學生撰寫科研學術論文,利用取得的科研成果指導學生參與大學生課外學術作品等競賽。以上完成的學生科研課題同時可以作為學生的本科畢業論文。由于科研課題在大三基本完成,因此,在大四時學生可以全身心的投入考研或者其它與就業相關的個性化活動中。通過三年多的課外科研活動及組隊參與挑戰杯作品競賽,學生的潛力得到了充分的發揮,不僅培養增強了學生進行實驗設計、動手操作和論文撰寫等方面的科研能力,也鍛煉提高了學生的自制力、毅力、團隊協作等方面的能力,整體綜合素質較高。例如,首先組隊的兩組學生中先后申請并完成了三項省大學生科技創新活動計劃項目(2010R413019,2011R413025,12R413020)和多項校學生科研項目;同時也發表了學生第一作者的論文或會議論文3篇;其中一組學生的作品獲得了第十二屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽一等獎;由于畢業論文是幾年積累的結晶,這些學生的本科畢業論文整體水平較高,避免了目前普遍存在的本科畢業論文來自于教師科研成果的“拿來主義”。其次由于小團隊有自己的目標和信念,大部分同學都能夠至始至終堅持利用課外時間進行充電,其中有3個同學從大學一年二期到三年二期暑假,每個寒暑假都能留在實驗室做實驗,每個寒暑假只休息兩周時間。再次,在所帶教的學生中,學生的學習成績總體不是特別好,只有一人次拿過一等獎學金,但由于綜合素質強,在研究生考試中脫穎而出,有5人考取了碩士研究生,其中有北京大學和浙江大學各一名(整個學院當年考取985學校研究生僅僅3名)。
3小結
有機化學實驗中的基本理論和知識,基本操作和技能,是貫穿整個實驗過程的,這些基本理論和操作比較繁雜瑣碎,如果只是教師簡單的講解,學生很容易忽視,或記憶不深刻不全面;如果能夠充分調動與發揮學生的觀察和分析判斷能力,發揮他們的主觀能動性,就可能達到事半功倍的效果。比如,首個實驗“無水乙醇的制備”,其中重要的操作是回流和蒸餾,看似簡單,但對于初學者來說,需要學習與掌握的知識點還是很多的,記憶起來也頗費心思。我們嘗試通過一個蒸餾裝置圖與教師現場演示搭建實驗裝置,讓學生直觀地接觸眾多的知識點和信息,帶動學生通過觀察思考,發現問題進行討論,比如,升降臺的使用,加熱器的選擇和溫度的控制,蒸餾燒瓶規格的選擇,沸石的使用,溫度計規格的選擇和位置,鐵夾子的位置,冷凝管種類的選擇及冷卻水流的方向,常壓和減壓蒸餾接收器的不同要求,無水試劑及易燃易爆品蒸餾的特殊要求,塞子種類和大小的選擇等十余個知識點。通過對這些問題的思考和討論,使得他們對有機化學實驗常規蒸餾操作的相關知識有了較系統、全面、深刻的理解和記憶。其他相關基本操作和理論也可以采取類似的方法。
二、將相關實驗整合,引導學生掌握橫向和縱向比較性記憶的技巧
在有機化學實驗中,很多知識點相互關聯,如果可以引導學生掌握橫向和縱向比較性記憶的習慣和技巧,將使學生對相關知識的掌握變得更輕松更扎實。比如通過溴乙烷、1,2-二溴乙烷、正溴丁烷和正丁基醚四個制備實驗的比較,啟發學生對于同樣以醇為原料,在硫酸的存在下,為什么可以發生親核取代反應和消除反應,分子內消除和分子間消除反應等不同反應,反應條件、加料順序和原料結構對反應種類及產率的影響等問題進行橫向聯系的思考。又比如通過乙酸正丁酯的制備,以反應原理為出發點提出一系列問題:酯化反應的原理及催化劑和常用的酯化試劑的種類和比較引出酯化反應中可能出現的副產物,繼而引出反應溫度等條件對反應的影響,從這些副產物的排除方法即洗滌引出洗滌及分液漏斗的使用,再從分液后的干燥聯系到干燥劑的選擇和用量,最后從反應平衡和干燥的效果分析為什么蒸餾時會出現前餾分過多和產物渾濁的現象等,進行一系列縱向聯系性思考。
三、鼓勵學生發現問題,共同探討和解決問題
雖然給學生開設的實驗都是比較成熟和經典的,但是由于有機化學反應的特殊性,實驗中由于操作手法、試劑純度、儀器設備的影響,可能出現各種各樣預想不到的問題。一旦出現這些問題,不要急于埋怨和批評學生,重要的是引導學生從問題中找出原因,收集數據,歸納總結,得出結論,在這個過程中學生可能有意想不到的收獲。比如在正溴丁烷的合成實驗中,一些學生反應中產生的氣體過多導致氣體吸收裝置吸收效果不好,怎么解決呢?經過思考學生提出可以通過控制反應溫度降低氣體產生速度,或在吸收用水中加入少量堿增強對酸氣的吸收效果。在粗產品蒸出時,為什么個別人本應在下層的產品懸浮在水層上面?學生經過分析,判斷可能是由于反應不完全,剩余原料正丁醇過多所致,然后進一步用化學方法鑒別證明正丁醇的存在,或者用水稀釋粗產品使產物沉降下來。在乙酰乙酸乙酯的制備中,打鈉砂是至關重要的一步,怎樣才能打好鈉砂,溫度、力度等的掌握,打好的鈉砂怎么才能不結塊,學生對這些因素分別進行了探討,找到了打好鈉砂的最佳條件,大大加快了反應速度,減少了剩余鈉塊所帶來的危險和處理剩余鈉塊的麻煩。為了使反應更好地正向進行,提高產品收率,在正丁醚的制備實驗中采用分水器中預先放出約理論量的水;而在乙酸正丁酯的制備中,主要采用邊反應邊放出一定量水的方法,為什么同樣使用分水器分水操作方法卻不同?引導學生通過實驗過程,結合兩個實驗中反應原料與產物在水中溶解度的差別找到問題答案,這樣做不但有利于學生全面熟練掌握分水器的使用方法,而且應用理論知識指導與解決實際問題,有助于鞏固理論知識,激發學生學習有機化學理論的熱情,進一步促進有機化學實驗課程的學習。通過類似上述發現問題、探討問題、解決或解釋問題的過程,不但使學生對相關實驗有了深刻的了解,加深了記憶,而且對學生綜合素質的提高也很有益處。
四、鼓勵學生拓寬視野,大膽嘗試,勇于探索
有機化學實驗雖然有其復雜的特性,但同時也因其神秘而吸引人。有些學生對教學計劃外的一些實驗產生了興趣,在條件允許的情況下教師應該給予充分的支持和鼓勵。比如學生通過從茶葉中提取咖啡因實驗,對天然產物中的有效成分提取產生了濃厚興趣,考慮到哈爾濱市和校園有著豐富的丁香花資源,我們就鼓勵學生用較短的時間,自己查閱資料、設計實驗方案,探索從丁香花中提取揮發油(丁香酚),實施過程中教師給予必要的指導。此外,為了幫助學生開闊視野,更加深入地領會課堂理論知識和實驗內容,教師還可以讓有興趣的具有扎實基礎的學生承擔學校的開放實驗室項目、創新實驗室項目或參加教師承擔的科研項目,例如簡單的天然有機化合物的提取、表面活性劑的合成、農藥或藥物中間體的合成等,通過這樣的實驗鍛煉,學生感受到有機化學與我們的生活關系之密切,學以致用,從而極大地激發了學生對有機化學實驗的興趣,改變了他們學習有機化學實驗的畏難情緒,增強了他們的自信心和成就感,也有利于他們的創新精神和創新能力的培養,為從事科研工作奠定堅實的基礎。
五、提高教師自身的專業水平
有機化學課程教授的對象一般是大學一年級或是二年級的學生,在講解化學反應機理的時候很多學生都表現出不適應,機理本身就比較枯燥、抽象,很多學生受中學時學習思維的影響認為記住A加B生成C就可以了,學習反應機理有什么用,這是在有機化學教學中遇到的比較普遍的問題.就這一問題,通過多年的課堂教學筆者發現以實例引入可以取得較好的教學效果.例如在講解乙烯與含有溴成分的的氯化鈉溶液的反應物時,根據以往的知識很多同學都會回答:1,2-二溴乙烷,但實際上還有1-氯-2-溴乙烷,這就讓學生產生了疑問,也被這個懸念所吸引,這時老師及時補充的新知識學生更有興趣、更主動的去接受.還有一些內容既可以聯系實際又可以借助學生熟悉的事務講解[1],比如講到醛的內容,可以從比較熟悉的甲醛開始引入概念;在講解羧酸時,可以蟻酸、醋酸等為例;而講解烷烴的氧化反應時,可以天然氣作為重要燃料的例子;等等,這樣學生興趣濃厚,會主動的接受新的知識,老師講起來比比較輕松,大大提高課堂教學效率.
2充分利用多媒體手段,提高課堂效率
有機化學是研究有機化合物的結構、性質、制備的學科,有機化學課程涉及很多定義、定理、化合物結構式等,這些內容都比較抽象,單純依靠課本講解學生學習起來會比較枯燥乏味;而那些立體結構、反應歷程等更需要有豐富的想象力[2].如果利用傳統的板書授課,不但不能很好的展現這些立體結構和反應的變化過程,也浪費很多時間.這時適時借助多媒體輔助教學就能取得事半功倍的效果.多媒體將圖、文、動畫和視頻等有機的融合成一體,它生動、形象、直觀的效果更能清晰展示教學內容[3],學生理解起來也比較容易,更能激發學生的學習熱情.這樣還能實現教師引導為輔,學生自主思考為主的教學模式,能大大提高課堂教學效率.在教師方面,更能節省書寫板書的時間,可以多為帶領學生做練習以鞏固所學;還能補充一些相關的課外知識.但是多媒體在教學中的地位是“輔助”而不應該是“主導”,因為實驗在有機化學課程中占有重要地位,雖然用多媒體可以生動的模擬出化學反應過程、現象等,但是與實際現象還是存在很大的區別[4].而且在課堂上很多同學反應多媒體授課過程中單位時間內信息量大,難以平衡記筆記和認真聽講的關系,所以需要教師在課堂上注意速度.另外很多合成需要幾個步驟才能完成,如果教師利用板書把實驗產生的現象、產物逐一指出,帶領學生一起得到最后的結果,這樣有利于學生積極思考而且印象更加深刻[5].
3加強實驗教學,培養學生創新能力
實驗是有機化學課程中的重要部分,也是人才培養中的一項比較重要的指標.通過實驗教學不但能培養學生熟練的技能還能加深對理論知識的理解,更能培養學生觀察、思考和解決問題的能力,從而提高學生的綜合素養和創新能力.實驗課程的主要內容有基本知識和操作、有機化合物的合成與提取、化合物的性質實驗.按項目層次可劃分為:基礎型實驗和綜合設計型實驗(按中藥專業培養方案界定).基礎型實驗以驗證為主(如普通蒸餾、熔點測定;醇酚醚、醛酮醌的性質驗證),其步驟、現象、結果等在教材都能找到,這樣很多學生就不加以重視,機械的按照書中提示步驟進行,實驗結果也沒能仔細觀察.這樣既達不到訓練的規范要求,沒能養成良好的操作習慣,更達不到綜合設計型實驗要求的綜合實驗能力.所以應該把基礎知識和基本要求在緒論課中介紹[6],一些典型的官能團性質實驗可以作為學生的課外練習不再加入到實驗課程中;而一些重要的基礎操作,如普通蒸餾、結晶實驗、熔點測定等需要單獨進行實驗指導,培養學生熟練的操作技能;還能將一些基本操作整合到其他的綜合型實驗中,例如將分餾實驗整合到制備乙酰苯胺的實驗中.綜合設計型實驗不但包含基礎實驗知識和基本操作,更要求學生有良好的實驗技能,可以考慮在實驗教學中增加這一類型的實驗[7].而在教學中應積極利用啟發式教學模式,用以培養的學生的創新能力.以往的教學先會由教師集中講解然后整個實驗內容都是在教師的主持下完成,在新教學模式中可以引導學生在課前認真閱讀相關實驗說明然后自主思考實驗的過程、結果、可能遇到的問題或是還有哪些合成途徑[8].這樣就可以把教師在課前的集中講解變成學生的自主討論這時教師再適當的補充和點評,能幫助學生對實驗內容理解更深刻,還能培養學生的自學能力、合作能力和歸納總結的能力.
我院有機化學的教學現狀不理想,表現在課程內容多、學生掌握不了;有些內容較為抽象或實踐性較強,學生難以理解,且不少學生缺乏動腦動手的主動性和能動性。由于文理科學生混合組班,部分學生入學時化學知識水平整體基礎較差,學生對于基礎性知識缺乏足夠的學習興趣和耐心,學習還處于被動狀態,自主學習能力較弱,對有機化學的學習沒有足夠重視。傳統的教學已不適合現在的教學發展,為此,我們必須對有機化學教學進行改革。
2有機化學課程的能力目標
為使教學改革符合我院學生,我們走訪了與學院聯系緊密的醫藥企業,向企業中有經驗的師傅請教,并選派教師在企業頂崗實踐,調研了企業中關鍵崗位對有機化學能力與知識的需求;并與藥學專業的老生、專業課教師、兄弟院校有機化學教師等進行了深入交流,學生根據自己的學習與工作經歷分享了在學習中的體會及有機化學在后續學習及工作中的應用,各專業課老師對有機化學的教學內容的選取提出了合理的建議。也有院校依然沿用理論加實驗的模式,但有的院校進行了嘗試,如常州工程職業技術學院的趙輝爽等在《有機化學》課程項目化教學改革過程中,將教學與就業相結合,將理論與實踐相結合,探討教學改革的思路、內容及特色,取得了良好的教學效果。陜西國防工業職業技術學院化學工程系的孫賓賓在《有機化學》課程中進行項目化教學實踐后的思考中提到,項目化教學突破傳統的封閉式教學模式,將理論與實踐結合,激發了學生興趣,提高了教學效果。根據調研情況,將有機化學課程的能力目標制定如下:
(1)能正確判斷有機化合物所屬類別,并能正確寫出常見的有機化合物的名稱和結構式。
(2)能運用有機化合物的物理性質和化學性質進行典型有機化合物的分離純化;能根據所學有機化合物的化學特性,參照《中國藥典》2010版的標準,對給定的各類重要有機化合物進行鑒別;能運用有機化合物的化學性質,進行不同類型有機化合物之間的轉化(會簡單合成設計)。
(3)通過有機實驗單元操作訓練,能正確使用有機化學實驗常用儀器及設備;熟練進行蒸餾、回流、萃取、洗滌、干燥、重結晶、抽濾、測熔點、測沸點、測旋光度等基本操作技術;根據工作任務,依照《中國藥典》2010版的標準,通過查閱文獻和組內協作,能正確選擇原料、儀器進行實驗;并能綜合運用所學知識,正確處理操作過程中出現的問題;能規范記錄實驗現象及實驗數據,正確分析實驗數據,并能根據實驗中得出的結論寫出實驗報告。
3項目化教學改革探索
結合我院學生特點,我們對藥學類專業的有機化學課程進行了包括確定課程目標、改革教學內容、設計課程項目、設計一體化教學過程、設計考核方案等一系列改革。
3.1制定教學項目根據能力目標的要求,設計了八個有機化學課程項目,每個項目都有具體的任務作為支撐。首先明確要達到的目標,根據目標設計教學內容,從而制定出適宜的教學項目。以項目五“以苯胺和醋酐為原料制備乙酰苯胺”為例做一介紹,如圖1。本教學項目涵蓋了傳統教學的羧酸衍生物、胺等理論教學內容,將理論與實踐相結合,使教學做能夠一體化,整合了豐富的教學資源,能更有效的學習知識,提高能力。
3.2項目實施步驟項目按照項目準備、項目實施、項目評價三個步驟來完成。
3.2.1項目準備(1)提出任務;(2)將學生分組,每組5到8人;(3)學生利用網絡、數據庫、學院圖書館等查閱并收集資料,了解制備乙酰苯胺所用原料及制備工藝,了解乙酰苯胺的性質、在藥學上的用途等;(4)學習以苯胺和醋酐為典型代表的胺類和羧酸衍生物類有機化合物的知識;(5)小組討論設計制備方案。
3.2.2項目實施(1)按照分組情況,每組將討論方案整理,陳述制備方案;(2)教師對方案進行指導,確定制備方案;(3)教師強調操作過程要點;(4)教師對學生進行安全教育和環保教育;(5)每組按照方案進行實施,制備乙酰苯胺,檢查產品并對產品進行熔點測定。
3.2.3項目評價項目評價采取過程評價與結果評價相結合,學生互評與教師評價相結合的方式進行。(1)教師對每組學生所查閱的資料情況及討論方案評價。(2)在實施過程中對每組的操作過程評價;(3)教師對每組的產品狀態及實驗數據評價;(4)小組成員之間互評。(5)項目結束后,每人完成報告,分析項目過程中出現的問題,寫出體會。(6)教師歸納總結,結合項目進行知識的升華。
4結語
1.1教學內容陳舊,學生學習興趣不足
有機化學教學大都是由教師按照教材所編寫的程序講授,將有機化學課講授內容停留在有機化學經典領域,而不與學科發展趨勢相結合,不但授課內容單一,知識面狹窄,而且授課形式呆板,缺少變化,使學生感到枯燥乏味,甚至出現昏昏欲睡的現象。這樣,不利于培養學生對有機化學的學習興趣及開闊的學科視野。學生沒有了學習的興趣,學習的積極性大打折扣。
1.2傳統教學手段被摒棄
現代課堂大都采用多媒體技術進行組織教學,教師既要備課又要做課件,教師的時間和精力又很有限,這樣他們的壓力也會增大。現在又是知識爆炸的時代,課堂上需要講授的知識內容量很大。所以課堂教學追求內容多,速度快,而忽略了學生的知識接受能力。同時,幾乎全部摒棄了傳統的板書教學和模具教學。這樣,PPT畫面只是一閃而過,學生來不及記筆記,知識很難記牢,學生也很容易產生疲勞,甚至產生抵觸心理。這樣教學效果和教學質量就受到很大的影響。
1.3實驗教學重視不夠
長期以來輕實驗重理論,將有機化學實驗課作為附屬課,得不到重視。具體表現在:有機化學實驗只開設驗證性的簡單實驗,缺乏綜合性、創造性實驗;實驗課學時數相對不足,學生沒有充足的時間完成復雜的實驗;教師重視不夠,講完實驗后,就讓學生自行操作,沒有認真觀察和指導操作中出現的錯誤;學生不重視實驗預習,講授期間不注意聽講,已經講過的內容,提問還是很少有人回答上來,這種情況勢必造成實驗過程中出現很多操作錯誤,打碎玻璃儀器等現象出現。
1.4教學評價不完善
過去,學生對教學的評價只是一個形式,教師的教學方法和方式也不怎么改變,沒有起到什么效果。教學評價幾乎形同虛設。而學生的成績也大都以理論考試成績記錄。這樣很多學生不重視平時的上課,甚至有些同學逃課,只是到最后期末考試前臨陣磨槍。這種現象很普遍,最后學生考完試把知識又全部還給了老師。這樣的評價體系存在很大的缺陷,不利于教學質量和學生學習能力的提高。
2改革措施
為了提高學生對有機化學的應用能力和創新能力,提高有機化學教學質量。針對上述問題,提出以下一些思路。
2.1調整教學內容,提高學生學習興趣
有機化學教學,除了教授課本上的知識外,教學內容可涉及到很多方面。比如可將有機化學史引入課堂教學,特別是涉及人名反應的故事,以及有機化學的學科前沿發展研究,保證了教學內容的科學性和先進性。可以活躍課堂氣氛,從而吸引他們的注意力,調動學生的學習積極性。還有可以通過列舉生活事例,從有機化合物的毒性著手,強調其對環境污染的危害性,增強環境保護意識,提高他們的學習熱情和興趣。
2.2傳統教學手段與多媒體教學結合,提高教學質量
隨著多媒體技術的快速發展,多媒體技術輔助教學作為一種新的手段越來越廣泛地應用于教學。在授課時,可以利用動畫、聲音、視頻、模型等,使抽象的理論變為直觀的形象展示給學生,使他們更容易理解知識。此外,由于省去了過去板書的時間,多媒體課件可以講授較多的內容,信息量會更多。但是,如果授課信息量過大,變換過快,會造成學生對知識的印象不深,教學效果大打折扣。所以,結合板書等傳統教學手段,進行多樣化教學,可以激發學生的興趣,營造良好學習氛圍,進而提高教學質量。
2.3重視實驗教學
有機化學實驗教學是化學教育的一個重要組成部分,實驗教學是培養學生的創新意識、實踐能力和科學素養的重要手段,為了培養學生牢固掌握有機化學的基本技能和提高有機化學教學質量。有機化學實驗教學中應注意以下幾點:(1)適當開設開放性實驗內容,增加設計性、創新性實驗,這樣可以開拓學生的思維,進一步提高實驗水平。(2)學校在做培養方案是就應該合理安排實驗次數和學時數,使學生有足夠的時間進行實驗。(3)任課教師要不斷提高自身的教學能力,加強實驗教學的研究,提高實驗教學質量。(4)要求學生進行課前預習,對實驗原理、實驗步驟、實驗注意事項等有全面的了解。在實驗過程中,進行規范操作,如實記錄,不準弄虛作假。
2.4完善教學評價方法
首先,學生及同行任課教師對授課教師進行不記名打分評價,針對教師的教學態度、教學手段、教學效果等方面。評價結果直接與教師的課酬掛鉤,這樣對任課教師也是一個鞭策和監督。其次,學生成績考核體系直接影響著學生對有機化學課學習的態度和積極性。為了客觀、公正地反映出學生的實際水平,我們嘗試改革成績評定制度,將成績分為:平時成績和期末成績。平時成績包括:課堂參與、筆記、作業練習三部分;期末成績為理論考試成績。考核辦法中加大平時成績的權重(增加到40%),讓學生更加重視平時的課程學習,養成良好的學風。
3結語
一、教學方法
1.學生為中心,理論聯系實際
對學生的知識掌握程度需要一個衡量標準,教師教學和學生自學為主要學習方法,定期的教學考核很有必要,它可以有效地體現學生的知掌握情況,在有機化學的教學考核中應注意選題的多樣性和靈活性,除一些有機結構性、常識性的題目外,其余的應該貼近現實學習過程進行擬題,可以采取多種形式,如課堂中做習題、短時間的試卷測試、實驗操作等,鼓勵倡導學生對有機化學創新與獨特的思維方式。在教學中,對學生平時學習情況的考核指標主要有出勤情況、課堂紀律、完成作業情況、實驗課中的操作能力及學習積極性等幾個方面。教師結合教學情況做好考核記錄,課程結束時進行各章內容總結及每章之間貫穿起來整體總結,結合每位學生的實際情況評定平時成績。同時對于不同程度的學生應使用不同的考核方法,鼓勵學習。
2.充分利用多媒體技術,激發學生學習興趣
蒙藥學專業的學生進大學前一直是蒙語授課,蒙語授課和漢語授課轉換需要一定的過程。所以教師在多媒體上多做一些學生容易接受的圖表,讓學生慢慢適應漢語授課。由于學生的基礎差,只有通過多媒體慢慢讓學生認識到有機化學課的重要性,才能提高學生學好本課程的主動性和自覺性。在教學過程中,適當地加一些與蒙藥學專業相聯系的知識,在教學中,列舉一些與蒙藥學的藥物結構、藥物分析和用途、藥物合成等有關的實例,可以激發學生的學習興趣,還可以將有機化學基礎知識聯系到蒙藥學中去,為將來從事蒙醫藥學研究的學生打基礎。
3.合理使用雙語教育
對不同專業的學生,有機化學教學大綱的要求不同,課時的多少也不一樣,專業側重點應當有所區別。雙語教育對蒙藥學專業的學生來說是特別重要的。雙語教育是指在學校里使用第二種語言進行各門學科的教學,我國目前開展的雙語教學主要是指學校中全部或部分地采用外語(主要是英語)傳授非語言學科知識的教學。有機化學教學本身有很多特點,而在少數民族地區進行的有機化學教學又有與眾不同的特殊性,尤其是對蒙藥學專業的學生來說有特殊含義。漢語、蒙語,英語相結合的有機化學教學對蒙藥學專業的未來肯定會帶來突破性的進展。
二、教學與蒙藥學科研相結合
有機化學是一門實踐性較強的學科,要想教好有機化學這門課,一定要積極參與科學實驗。有機化學實驗是有機化學教學內容的重要組成部分,化學實驗可以說是培養發展學生的思維和創新能力的最佳途徑,也是化學專業的特色和優勢。學生在課堂中獲取的知識只有在實踐中才能消化、理解和掌握。有機化學基礎理論學科教學改革及現代科研是一個系統工程,我們既要發揚蒙藥學的專業優勢,也要應用現代教學與科研的先進方法和手段。一般來說學生通過化學實驗加深對有機化學理論課內容的理解和掌握,提高學生的學習興趣和動手能力。在有機化學實驗教學中,我們引導學生積極主動發現和解決問題,從這個過程中更準確更全面地掌握知識。只有將基礎理論教學與實踐教學緊密結合并貫穿于整個教學過程才能使學生全面掌握和應用知識。隨著我們國家教育系統的完善我們鼓勵學生積極參與教師的科研活動,使學生在課題研究實踐中不斷思考問題、激發創新思維,鍛煉能力,培養科研實踐能力,這也是促進教學的有效途徑。
三、結束語
一、教學過程與學習方法的培養
中學階段,化學可分為有機與無機兩大塊,結束無機化學的學習,同學剛接觸到有機化學,興趣很濃。這時候,是再一次激發學生學習興趣的最佳時期,也是進行學習方法與學習能力培養的最佳時期。在教完甲烷、乙烯、乙炔之后,我就總結出有機化學學習的一般規律與方法:結構性質(物理性質、化學性質)用途制法(工業制法、實驗室制法)一類物質。
比如“乙烯”這一節的教學,我就打破書本上的順序,先講乙烯的分子結構。介紹乙烯分子的結構時,先由分子組成講到化學鍵類型、分子的極性、空間構型;據碳原子結合的氫原子數少于烷烴分子中碳所結合的氫原子數引出不飽和烴的概念,得出乙烯是分子中含有碳碳雙鍵的不飽和烴。再由其結構看其物理、化學性質,展示一瓶事先收集好的乙烯氣體,讓學生從顏色、狀態、氣味、溶解性、密度、毒性等幾個方面來思考;根據乙烯結構中化學鍵的特征——雙鍵容易斷裂講乙烯的特征化學反應——加成反應、加聚反應,根據絕大部分有機物易燃燒的性質講乙烯的氧化反應(補充講乙烯能跟強氧化劑發生氧化反應)。再由乙烯的物理、化學性質來講其用途并結合實際生活中的事例,如作有機溶劑(物理性質)、制造塑料和纖維(化學性質)等。最后對這一類含有碳碳雙鍵的烴,介紹其物理、化學性質的相似性和遞變性。
以后幾節的教學,我都反復強調這樣的學習方法:結構性質用途制法一類物質。到了講烴的衍生物,我請同學自己站起來闡述這樣的研究方法,我順著這樣的思路一點一點地講下去,很清晰。學生自己掌握,復習時也就感覺到有規律可循、有方法可用。有機化學其實很好學,重要的是要培養學生學習方法,時時提醒學生,以后就是進入高一級學校,有機化學的學習與研究也采用的是同樣的方法,這在一定程度上也激發了他們學習與探索的興趣。
二、教學過程與能力培養
1.自學能力的培養
適應于有機化學的特點,在教學學習方法和知識的同時,我還加強了學生自學能力的培養。在學生基本上都掌握了有機化學的一般學習方法的基礎上,我讓學生自己閱讀教材,自己總結。比如“乙醛”這一節,通過約20min的閱讀,我就請同學自己列提綱,然后復述,重點圍繞“乙醛的組成和結構是什么?有哪些物理性質(展示樣品)、化學性質?由這樣的物理、化學性質決定了它有哪些重要用途?工業上如何制取?這類物質(如甲醛)有哪些物理、化學性質?”進行教學,通過這樣的訓練,我覺得學生不但強化了方法,更培養了能力,特別是自學能力。
2.觀察能力的培養
化學是一門以實驗為基礎的學科,在有機實驗的過程中,我時時提醒同學要細致、全面,而且要有思維。比如實驗室制取乙烯時,加藥品的過程,溫度計的擺放,實驗中燒瓶、集氣瓶內的變化,為什么要加石棉網、碎瓷片等等都應特別重視,不但要知其然,還要知其所以然。
3.動手能力的培養
在強調觀察、思維能力培養的同時,我還特別注重動手能力的培養。比如演示完乙醛的銀鏡反應和乙醛與氫氧化銅的反應后,我就請兩個同學來演示用甲醛代替乙醛的同樣反應,要求其他同學注意觀察并指出其錯誤。在演示完乙醇與鈉的反應實驗后,要求同學做鈉與水反應的實驗,有的同學竟用大塊的鈉并用手去撥。通過這些課堂實驗,課堂上及時糾正錯誤,學生感受頗深,他們自己做實驗時就很動腦筋,也很規范,提高了他們的動手能力。
有機化學的知識點具有系統性和規律性,教師如果能夠根據有機化學知識的特點,選擇適當的教學方式,就能夠更為有效的提高學生學習的效率。一般來說,比教學習法是有機化學最重要的學習方式之一。教師能夠通過對知識點之間的共性進行歸納總結,找出知識點之間的差異性,對知識點進行梳理,就能夠讓學生更加清晰明確的進行知識點的記憶和了解。例如在學習有機化學的化合物時,教師可以對烷烴的命名方式進行總結和歸納,先讓學生對化合物的命名通則進行掌握,然后通過比較,讓學生找到烷烴、烯烴、炔烴等命名方式的不同之處,從而對多種化合物的命名特點進行深入的了解和掌握。學生能夠通過比較學習法,明白烯烴、炔烴命名時要著重掌握官能團編號問題,明白烯烴命名時需要掌握順反異構和Z、E式關系,從而更加牢固的掌握化合物命名的方式。
二、聯系實際生活,激發學生的學習興趣
有機化學與人們的生活聯系密切,如何利用實際生活,引導學生發掘生活中的有機化學,是教師提高教學效果的重要途徑。教師在進行具體化學知識的講解時,要利用多種方式有目的引導學生與生活中的現象相結合,并讓學生主動挖掘生活中存在的有機化合物等,從而提高學生的學習興趣,激發學生學習的主動性。例如,在講解烯烴時,可以從石油化工產品入手,讓學生搜集石油產品的組成部分,并讓找到石油產品的特征,然后教師引導學生從有機化學學習方向,對石油原料進行研究,以讓學生掌握乙烯的特性。
三、革新實驗教學,提高學生的實踐能力
實驗課程是學生從具象的角度了解有機化學的一個重要途徑,也是最具有實效性的教學方式。實驗課程的設置和操作是提高學生思維能力和實踐能力的有效方式,因此,教師要將實驗課程的革新作為提高有機化學教學效果的重要手段。教師既要讓學生掌握基本的操作能力,又要讓學生掌握化學反應的典型性特征,同時要革新實驗方式,提高實驗的效率和操作安全性。另外教師還要通過多種途徑讓學生對化學實驗的過程進行分析,要從原因和結果角度對實驗過程進行掌握,提高學生的科學修養,提升學生的實踐能力。
四、利用案例教學法,提升學生的主動性
案例教學作為一種提高課堂教學效果的有效手段被廣泛應用在法律、經濟、金融等學科的教學中。因此,我們教師也可以充分利用案例來闡述有機化學的相關知識。在案例教學中,需要注意教學案例的選擇,講述的案例必須是要經過試驗證明可行,并與學生們的現有知識水平相差不大。同時由于化學知識是來源于現實實踐的,在開展案例教學時,教師既可以選擇通過小班化、討論、調查等展開教學,也可以將他人的科研調查成果作為案例教學的參考,引導學生展開探究性學習。通過案例教學,學生會提高對于有機化學知識的理解和運用,學生的學習興趣得以激發,從而有效提高有機化學課堂的教學效果。
五、增強師生課堂互動,營造良好課堂氛圍
相信每位教師在教學過程中都會遇到這樣的情況,就是在闡述反應機理等問題時,學生往往是一聽就懂,但一做題就失誤。究其原因,通常是學生只聽懂了淺層次的知識,并未把握反應機理的本質。針對這一普遍存在的現象,我們教師可以通過提問的方式,加深學生對于問題的理解。教師可以對反應機理的每一過程設置問題,并給學生一定的思考和討論時間,結合課堂情況可以再適時給予學生引導,幫助學生養成主動發現并思考問題的習慣,從而加深其對知識點的理解和記憶。有機反應機理的掌握程度對于有機化學反應的學習有著重要的影響,是有機化學教學中的重難點。比如說一些同學由于對鏈增長的過程步驟掌握不完善,易出現理解錯誤,教師就可以讓學生寫出鏈終止的反應過程。通過課堂互動,我們教師要及時引導學生對錯誤進行反思并糾正。
六、利用多種方式,培養學生的創造性學習能力
為響應新課標的要求,提高學生的綜合能力,有效開展素質教育,我們教師在展開有機化學教學時要注意培養學生的創造性學習能力,這對于每位學生以后工作和學習的展開有著重要的影響。具體說來,我們教師可以給學生布置有機化學,特別是有機合成的問題(比如說給出一些目標化合物或利用資料上的習題等)留待學生課下思考并得出結論。為了督促學生能夠在課下主動去查閱資料,思考問題,教師可以利用課堂的前幾分鐘對學生進行提問,通過對比學生們有關合成路線的不同點,并分析各自合成條件的難易程度,從而拓展學生們有機化學的知識面,加深有機化學知識的認識,從而調動學生在課下學習的積極性。對于綠色有機合成、有機催化等與當下社會關系密切的問題,教師也可以將其作為作業向學生布置,培養學生搜索資料獲取信息并分析解決問題的能力,提高其創造性學習水平,進而提高有機化學的教學效果。