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有機(jī)化學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究

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有機(jī)化學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究

摘要:本文根據(jù)有機(jī)化學(xué)課程的特點(diǎn),在原有改革實(shí)踐基礎(chǔ)上,對(duì)有機(jī)化學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行了進(jìn)一步實(shí)踐和探索。通過(guò)構(gòu)建有機(jī)化學(xué)課程學(xué)習(xí)平臺(tái),提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力;實(shí)施“有機(jī)講堂”,鍛煉學(xué)生的多種能力;調(diào)整有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,著重學(xué)生科研素養(yǎng)培養(yǎng),提高實(shí)驗(yàn)技能和動(dòng)手能力;利用多媒體輔助教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生想象力和記憶能力。從而提升有機(jī)化學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果,有利于復(fù)合型應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué);教學(xué)實(shí)踐;教學(xué)效果

眾所周知,有機(jī)化學(xué)不僅是醫(yī)學(xué)類(lèi)專業(yè)學(xué)生的重要基礎(chǔ)課,更是藥學(xué)類(lèi)、生物學(xué)類(lèi)、制藥工程專業(yè)類(lèi)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,因此,學(xué)好有機(jī)化學(xué)非常重要[1-3]。有機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容多、系統(tǒng)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)理論抽象,學(xué)生普遍感到理解困難,掌握、運(yùn)用起來(lái)更難。因而,在有機(jī)化學(xué)的教學(xué)過(guò)程中,為提升教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,有很多問(wèn)題值得我們研究、探索和解決[4-7]。本課題組從激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,是保證教學(xué)質(zhì)量的根本;建立理論框架,提高學(xué)生自學(xué)能力;吃透教材,融會(huì)貫通,培養(yǎng)學(xué)生全局意識(shí);抓住反應(yīng)本質(zhì),構(gòu)建有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中的穩(wěn)定性規(guī)律,注重培養(yǎng)學(xué)生理解能力;多條復(fù)習(xí)主線及多種學(xué)習(xí)方法相結(jié)合,提升學(xué)生歸納總結(jié)能力;優(yōu)化問(wèn)題設(shè)計(jì),建立章節(jié)典型例題和題解,提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題能力等方面對(duì)醫(yī)學(xué)有機(jī)化學(xué)教學(xué)效果的提升進(jìn)行了實(shí)踐與研究[8],雖然取得一定的成績(jī),但教學(xué)效果無(wú)法保證,有待進(jìn)一步研究和探索。另外,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)由于實(shí)驗(yàn)條件和學(xué)時(shí)的限制,大多數(shù)醫(yī)學(xué)院校傾向開(kāi)設(shè)一些驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),不僅準(zhǔn)備起來(lái)數(shù)量大,且廢液處理起來(lái)較麻煩,教學(xué)效果微乎其微。近幾年,安徽省為了提高高等教育質(zhì)量,實(shí)施了《安徽省支持本科高校發(fā)展能力提升計(jì)劃》和《安徽省高等教育振興計(jì)劃》,實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)設(shè)備得到了大幅度的改善,應(yīng)該從根本上改變有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)的原有現(xiàn)狀,刪除驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),多開(kāi)設(shè)操作和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。本課題組成員在原實(shí)踐和探索的基礎(chǔ)上,準(zhǔn)確把握有機(jī)化學(xué)課程的特點(diǎn),注重實(shí)效,注重學(xué)生動(dòng)手能力、理解能力、思維能力及科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng),對(duì)有機(jī)化學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行進(jìn)一步實(shí)踐和探索,教學(xué)效果明顯,有利于復(fù)合型、應(yīng)用型高級(jí)人才的培養(yǎng)。

一、構(gòu)建有機(jī)化學(xué)課程學(xué)習(xí)平臺(tái),提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

大學(xué)期間,根據(jù)培養(yǎng)方案,每學(xué)期學(xué)習(xí)任務(wù)各不同。學(xué)習(xí)任務(wù)不比中學(xué)期間輕。如果學(xué)生僅僅停留在教材上,從課堂上學(xué)習(xí)知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。這就要求教師熟悉教材,把握章節(jié)之間知識(shí)的連貫關(guān)系,課堂上重在精講,正確引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)方法,學(xué)習(xí)技巧,注重學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力的培養(yǎng);更重要的是課后,課后教師還應(yīng)該花費(fèi)大量時(shí)間和精力,在如何提高學(xué)生自主學(xué)習(xí),構(gòu)建有機(jī)化學(xué)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)上下功夫,真正體現(xiàn)教學(xué)以學(xué)生學(xué)習(xí)為主體,以質(zhì)量為導(dǎo)向,有效提高教學(xué)效果。具體將收集到的和自制的教學(xué)素材分門(mén)別類(lèi),如:培養(yǎng)方案和課程教學(xué)大綱;教案講稿,課程課件ppt;驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)錄像及有機(jī)化合物反應(yīng)機(jī)理動(dòng)畫(huà);學(xué)習(xí)討論;自測(cè)練習(xí);考研資料;與有機(jī)化學(xué)有關(guān)諾貝爾獲得者簡(jiǎn)介等按照設(shè)計(jì)好的功能板塊,構(gòu)建自主學(xué)習(xí)平臺(tái),讓學(xué)生業(yè)余時(shí)間全面了解和學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)。另外,作為授課教師,及時(shí)加入到學(xué)生QQ群,做學(xué)生的良師益友,隨時(shí)隨地接受學(xué)生的疑問(wèn),及時(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

二、實(shí)施“有機(jī)講堂”,鍛煉學(xué)生的多種能力

改革注重實(shí)效,教師不能僅僅只是傳授知識(shí),更重要的是在教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生多種能力。大學(xué),一般按學(xué)時(shí)數(shù)上完,接著考試,這門(mén)課就算結(jié)束了,至于學(xué)生學(xué)的怎么樣,一般不會(huì)多問(wèn),最后從試卷分析上體現(xiàn)一下,真正教學(xué)效果怎么樣,一般不需要知道。其實(shí),從課程授課結(jié)束到考試前這段時(shí)間有很多事情值得我們?nèi)タ紤]和探究。授課結(jié)束,學(xué)生所學(xué)知識(shí)是零散的,還沒(méi)來(lái)得急消化,更談不上運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題,但為了考試,有時(shí)候只能靠背,囫圇吞棗。如果采用合適有效的方法和模式,學(xué)生掌握所學(xué)知識(shí)的同時(shí),又鍛煉自己多種能力豈不是更好。我們對(duì)此進(jìn)行實(shí)踐和探索,實(shí)施“有機(jī)講堂”活動(dòng)。具體做法:(1)問(wèn)題設(shè)計(jì)。有機(jī)化學(xué)每章內(nèi)容都多,如果都要掌握,有限時(shí)間內(nèi),根本行不通。這就要求教師在設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí),抓住本章的重點(diǎn),典型練習(xí)具有代表性,由章節(jié)問(wèn)題和典型練習(xí)形成活動(dòng)任務(wù)。(2)準(zhǔn)備和要求。授課結(jié)束,授課教師下達(dá)活動(dòng)任務(wù),由學(xué)習(xí)委員及班委,根據(jù)活動(dòng)任務(wù)數(shù),將班級(jí)學(xué)生分成相應(yīng)組,每組4-5人,每組同學(xué)都要積極準(zhǔn)備。這鍛煉了學(xué)生干部的管理能力和工作協(xié)調(diào)能力。(3)實(shí)施。按照活動(dòng)任務(wù)順序,依次隨意抽取每組某一同學(xué)上臺(tái)講解。講解過(guò)程,接受老師和其他同學(xué)的提問(wèn)并解答。(4)總結(jié)。“有機(jī)講堂”的實(shí)施,首先檢驗(yàn)了所學(xué)知識(shí);其次能上臺(tái)講而且能講出來(lái),一般自己得理解,這鍛煉了學(xué)生的膽量、語(yǔ)言組織能力和表達(dá)能力;能回答問(wèn)題并解答,這鍛煉了學(xué)生的應(yīng)變能力、理解能力和運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。從學(xué)生反饋來(lái)看,實(shí)施“有機(jī)講堂”活動(dòng)效果比較好。不足之處:某組同學(xué)可能只對(duì)某一章較為熟悉,其它章節(jié)可能受到影響。時(shí)間允許的話,不分組,任意抽取某一學(xué)生實(shí)施某一活動(dòng)任務(wù),效果可能會(huì)更好。

三、調(diào)整有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,著重學(xué)生科研素養(yǎng)培養(yǎng),提高實(shí)驗(yàn)技能和動(dòng)手能力

1.驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)進(jìn)課堂,直觀真實(shí),達(dá)到認(rèn)識(shí)有機(jī)物性質(zhì)目的

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)包括三個(gè)方面:性質(zhì)實(shí)驗(yàn),常數(shù)測(cè)定和合成技能操作。成熟的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,中學(xué)階段都很熟悉,如果再到實(shí)驗(yàn)室滴滴加加只是驗(yàn)證一下沒(méi)有多大的意義,反而給實(shí)驗(yàn)室?guī)?lái)很大的麻煩,如有機(jī)化合物種類(lèi)多,準(zhǔn)備起來(lái)數(shù)量大,且廢液處理起來(lái)較麻煩,教學(xué)效果微乎其微。如果改變方式,將一些典型的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)拍成錄像帶到理論課堂,不缺乏真實(shí)性,講解理論的同時(shí)讓同學(xué)觀看,既減少了浪費(fèi),保護(hù)了環(huán)境,又能達(dá)到認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物性質(zhì)的效果。比如我們把一些典型有機(jī)物性質(zhì)的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),如:(1)烷烯炔的區(qū)別(2)醛酮的區(qū)別(3)酮型-烯醇型互變異構(gòu)(4)興斯堡反應(yīng),區(qū)別伯仲叔三種胺實(shí)驗(yàn)(5)酮糖與醛糖的區(qū)別等,做成錄像帶到課堂,效果非常好。

2.開(kāi)設(shè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生科研素養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)技能和動(dòng)手能力

將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改成錄像課堂演示,不僅一勞永逸,更重要的是把實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)間留給技能操作和綜合性實(shí)驗(yàn)上,真正起到鍛煉動(dòng)手能力和培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能的目的,增加一些常用的操作實(shí)驗(yàn)比如:旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的使用,減壓蒸餾操作,柱分離技術(shù)等;開(kāi)設(shè)一些與醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)、藥學(xué)、生物學(xué)、制藥工程專業(yè)知識(shí)相關(guān)的綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),比如:阿司匹林的制備,要求學(xué)生查閱相關(guān)資料,了解阿司匹林的發(fā)展史,熟悉反應(yīng)過(guò)程,優(yōu)化合成路線,分離提純,結(jié)構(gòu)解析,純度檢驗(yàn),甚至可以壓片制成藥片等;一些學(xué)生還可以根據(jù)自己的興趣,參加到教師的科研課題中去,學(xué)會(huì)一般科研方法,科學(xué)素養(yǎng)得到培養(yǎng),真正讓學(xué)習(xí)感覺(jué)到大學(xué)與中學(xué)的不同。同時(shí)也讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到有機(jī)化學(xué)對(duì)后續(xù)專業(yè)課的重要作用,這樣既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又為專業(yè)課打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

四、利用多媒體輔助教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生想象力和記憶能力

有機(jī)化合物反應(yīng)復(fù)雜,學(xué)起來(lái)枯燥無(wú)味,尤其是涉及構(gòu)型構(gòu)象方面的題型,缺乏空間想象力,更是無(wú)從下手。如將微觀的分子反應(yīng)用圖形,模型或動(dòng)畫(huà)表示出來(lái)。如:鹵代烴消除反應(yīng),以2-溴丁烷為例,產(chǎn)物以反式2-烯烴為主,泛泛講,學(xué)生很難理解立體選擇性反應(yīng)概念,如果把反應(yīng)過(guò)程用模型搭出來(lái)并做成動(dòng)畫(huà)展現(xiàn)出來(lái),就迎刃而解了,從而得出(1)鹵素和β-H的相互關(guān)系必須符合反式共平面的要求(2)消除反應(yīng)速率大小與鹵代烷采取的構(gòu)象優(yōu)劣有關(guān)。類(lèi)似的還有霍夫曼消除反應(yīng)。再如周環(huán)反應(yīng)中的σ遷移反應(yīng),以加熱條件下碳的[1,3]遷移為例,在[1,3]遷移時(shí)將伴有遷移碳原子的構(gòu)型轉(zhuǎn)變,如果就停留在平面結(jié)構(gòu)上講解,學(xué)生無(wú)法理解和接受,如果將反應(yīng)過(guò)程做成動(dòng)畫(huà),中間過(guò)渡態(tài)及構(gòu)型翻轉(zhuǎn)一目了然。這樣將微觀變?yōu)楹暧^,不僅直觀,更有助于對(duì)某一反應(yīng)實(shí)質(zhì)的理解,易懂易記,教學(xué)效果較好。

五、結(jié)語(yǔ)

有機(jī)化學(xué)內(nèi)容多、規(guī)律性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)理論深?yuàn)W、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。這就要求教師必須在教學(xué)中,不斷地進(jìn)行有機(jī)化學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,更新教育理念,改變傳統(tǒng)的滿堂灌教學(xué)模式,靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法,善于挖掘和嘗試新方法、新模式,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性,真正體現(xiàn)以學(xué)生為中心,以質(zhì)量為準(zhǔn)繩,讓學(xué)生從被動(dòng)的學(xué)習(xí)氣氛中解放出來(lái);廣泛收集教學(xué)素材,建設(shè)和完善自主學(xué)習(xí)平臺(tái),急學(xué)生之所急,想學(xué)生之是想;不斷提高計(jì)算機(jī)水平,利用多媒體輔助教學(xué)技術(shù),制備教學(xué)模型和動(dòng)畫(huà),變微觀為宏觀,提高學(xué)生的思維能力;暢通答疑解惑通道,隨時(shí)解決學(xué)生學(xué)習(xí)上遇到的問(wèn)題,這也給教師提出挑戰(zhàn),需要教師不斷更新專業(yè)知識(shí);教師應(yīng)注重學(xué)生學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo)、學(xué)生多種能力的培養(yǎng),讓學(xué)生在寬松、愉快的教學(xué)環(huán)境中發(fā)揮最大的學(xué)習(xí)潛能,從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生綜合素質(zhì)的目的,以滿足社會(huì)對(duì)復(fù)合應(yīng)用型人才的需求。

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作者:陶兆林 薛洪寶 曹守瑩 宗智慧 袁明 張恩立 單位:蚌埠醫(yī)學(xué)院化學(xué)教研室