时间:2023-03-13 11:03:41
导语:在大学有机化学重点总结的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
关键词:有机化学;教学实践;教学效果
众所周知,有机化学不仅是医学类专业学生的重要基础课,更是药学类、生物学类、制药工程专业类的重要专业基础课,因此,学好有机化学非常重要[1-3]。有机化学课程内容多、系统性强、结构理论抽象,学生普遍感到理解困难,掌握、运用起来更难。因而,在有机化学的教学过程中,为提升教学质量和教学效果,有很多问题值得我们研究、探索和解决[4-7]。本课题组从激发学生学习兴趣,是保证教学质量的根本;建立理论框架,提高学生自学能力;吃透教材,融会贯通,培养学生全局意识;抓住反应本质,构建有机化学反应中的稳定性规律,注重培养学生理解能力;多条复习主线及多种学习方法相结合,提升学生归纳总结能力;优化问题设计,建立章节典型例题和题解,提高学生运用知识解决问题能力等方面对医学有机化学教学效果的提升进行了实践与研究[8],虽然取得一定的成绩,但教学效果无法保证,有待进一步研究和探索。另外,有机化学实验由于实验条件和学时的限制,大多数医学院校倾向开设一些验证型实验,不仅准备起来数量大,且废液处理起来较麻烦,教学效果微乎其微。近几年,安徽省为了提高高等教育质量,实施了《安徽省支持本科高校发展能力提升计划》和《安徽省高等教育振兴计划》,实验室、实验条件、实验设备得到了大幅度的改善,应该从根本上改变有机化学实验开设的原有现状,删除验证型实验,多开设操作和综合设计性实验。本课题组成员在原实践和探索的基础上,准确把握有机化学课程的特点,注重实效,注重学生动手能力、理解能力、思维能力及科学素养的培养,对有机化学理论和实验教学改革进行进一步实践和探索,教学效果明显,有利于复合型、应用型高级人才的培养。
一、构建有机化学课程学习平台,提升学生自主学习能力
大学期间,根据培养方案,每学期学习任务各不同。学习任务不比中学期间轻。如果学生仅仅停留在教材上,从课堂上学习知识是远远不够的。这就要求教师熟悉教材,把握章节之间知识的连贯关系,课堂上重在精讲,正确引导学生学习方法,学习技巧,注重学生运用知识解决问题的能力的培养;更重要的是课后,课后教师还应该花费大量时间和精力,在如何提高学生自主学习,构建有机化学自主学习平台上下功夫,真正体现教学以学生学习为主体,以质量为导向,有效提高教学效果。具体将收集到的和自制的教学素材分门别类,如:培养方案和课程教学大纲;教案讲稿,课程课件ppt;验证性实验录像及有机化合物反应机理动画;学习讨论;自测练习;考研资料;与有机化学有关诺贝尔获得者简介等按照设计好的功能板块,构建自主学习平台,让学生业余时间全面了解和学习有机化学。另外,作为授课教师,及时加入到学生QQ群,做学生的良师益友,随时随地接受学生的疑问,及时解决实际问题。
二、实施“有机讲堂”,锻炼学生的多种能力
改革注重实效,教师不能仅仅只是传授知识,更重要的是在教学过程中培养学生多种能力。大学,一般按学时数上完,接着考试,这门课就算结束了,至于学生学的怎么样,一般不会多问,最后从试卷分析上体现一下,真正教学效果怎么样,一般不需要知道。其实,从课程授课结束到考试前这段时间有很多事情值得我们去考虑和探究。授课结束,学生所学知识是零散的,还没来得急消化,更谈不上运用知识解决问题,但为了考试,有时候只能靠背,囫囵吞枣。如果采用合适有效的方法和模式,学生掌握所学知识的同时,又锻炼自己多种能力岂不是更好。我们对此进行实践和探索,实施“有机讲堂”活动。具体做法:(1)问题设计。有机化学每章内容都多,如果都要掌握,有限时间内,根本行不通。这就要求教师在设计问题时,抓住本章的重点,典型练习具有代表性,由章节问题和典型练习形成活动任务。(2)准备和要求。授课结束,授课教师下达活动任务,由学习委员及班委,根据活动任务数,将班级学生分成相应组,每组4-5人,每组同学都要积极准备。这锻炼了学生干部的管理能力和工作协调能力。(3)实施。按照活动任务顺序,依次随意抽取每组某一同学上台讲解。讲解过程,接受老师和其他同学的提问并解答。(4)总结。“有机讲堂”的实施,首先检验了所学知识;其次能上台讲而且能讲出来,一般自己得理解,这锻炼了学生的胆量、语言组织能力和表达能力;能回答问题并解答,这锻炼了学生的应变能力、理解能力和运用知识解决问题的能力。从学生反馈来看,实施“有机讲堂”活动效果比较好。不足之处:某组同学可能只对某一章较为熟悉,其它章节可能受到影响。时间允许的话,不分组,任意抽取某一学生实施某一活动任务,效果可能会更好。
三、调整有机化学实验内容,着重学生科研素养培养,提高实验技能和动手能力
1.验证型实验进课堂,直观真实,达到认识有机物性质目的
有机化学实验包括三个方面:性质实验,常数测定和合成技能操作。成熟的性质实验现象明显,中学阶段都很熟悉,如果再到实验室滴滴加加只是验证一下没有多大的意义,反而给实验室带来很大的麻烦,如有机化合物种类多,准备起来数量大,且废液处理起来较麻烦,教学效果微乎其微。如果改变方式,将一些典型的性质实验拍成录像带到理论课堂,不缺乏真实性,讲解理论的同时让同学观看,既减少了浪费,保护了环境,又能达到认识有机化合物性质的效果。比如我们把一些典型有机物性质的验证型实验,如:(1)烷烯炔的区别(2)醛酮的区别(3)酮型-烯醇型互变异构(4)兴斯堡反应,区别伯仲叔三种胺实验(5)酮糖与醛糖的区别等,做成录像带到课堂,效果非常好。
2.开设综合设计实验,提高学生科研素养、实验技能和动手能力
将验证性实验改成录像课堂演示,不仅一劳永逸,更重要的是把实验教学实间留给技能操作和综合性实验上,真正起到锻炼动手能力和培养实验技能的目的,增加一些常用的操作实验比如:旋转蒸发仪的使用,减压蒸馏操作,柱分离技术等;开设一些与医学检验、药学、生物学、制药工程专业知识相关的综合性设计实验,比如:阿司匹林的制备,要求学生查阅相关资料,了解阿司匹林的发展史,熟悉反应过程,优化合成路线,分离提纯,结构解析,纯度检验,甚至可以压片制成药片等;一些学生还可以根据自己的兴趣,参加到教师的科研课题中去,学会一般科研方法,科学素养得到培养,真正让学习感觉到大学与中学的不同。同时也让学生充分认识到有机化学对后续专业课的重要作用,这样既能激发学生的学习兴趣,又为专业课打下了坚实基础。
四、利用多媒体辅助教学,培养学生想象力和记忆能力
有机化合物反应复杂,学起来枯燥无味,尤其是涉及构型构象方面的题型,缺乏空间想象力,更是无从下手。如将微观的分子反应用图形,模型或动画表示出来。如:卤代烃消除反应,以2-溴丁烷为例,产物以反式2-烯烃为主,泛泛讲,学生很难理解立体选择性反应概念,如果把反应过程用模型搭出来并做成动画展现出来,就迎刃而解了,从而得出(1)卤素和β-H的相互关系必须符合反式共平面的要求(2)消除反应速率大小与卤代烷采取的构象优劣有关。类似的还有霍夫曼消除反应。再如周环反应中的σ迁移反应,以加热条件下碳的[1,3]迁移为例,在[1,3]迁移时将伴有迁移碳原子的构型转变,如果就停留在平面结构上讲解,学生无法理解和接受,如果将反应过程做成动画,中间过渡态及构型翻转一目了然。这样将微观变为宏观,不仅直观,更有助于对某一反应实质的理解,易懂易记,教学效果较好。
五、结语
有机化学内容多、规律性强、结构理论深奥、应用领域广泛。这就要求教师必须在教学中,不断地进行有机化学理论和实验教学改革,更新教育理念,改变传统的满堂灌教学模式,灵活运用多种教学方法,善于挖掘和尝试新方法、新模式,充分调动学生的学习主动性和积极性,真正体现以学生为中心,以质量为准绳,让学生从被动的学习气氛中解放出来;广泛收集教学素材,建设和完善自主学习平台,急学生之所急,想学生之是想;不断提高计算机水平,利用多媒体辅助教学技术,制备教学模型和动画,变微观为宏观,提高学生的思维能力;畅通答疑解惑通道,随时解决学生学习上遇到的问题,这也给教师提出挑战,需要教师不断更新专业知识;教师应注重学生学习方法的引导、学生多种能力的培养,让学生在宽松、愉快的教学环境中发挥最大的学习潜能,从而达到提高教学质量和学生综合素质的目的,以满足社会对复合应用型人才的需求。
参考文献:
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[4]刘艳山,洪霞,曾志杰,等.有机化学实验教学中本科生科研素养培养探讨[J].基础医学教育.2013,15(2):150-153.
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[关键词]研究型大学;有机化学;教学探索;创新能力
在我国工科院校,不论理科方向还是工科方向,有机化学都是相关专业的基础课,有机化学的教学在学生的知识体系中占据着举足轻重的地位。同时,有机化学教学的实践与探索一直在进行,经过几十年的发展与改革,市面上针对有机化学的教材层出不穷,但万变不离其宗,历来有机领域所建立起来的基础知识、基本原理不变,仍然是我们教学工作者需要讲授的基本内容与重点,也是对学生提出的基本要求和研究型大学要求学生所必须理解、掌握与融会贯通的基础知识。在信息化技术改革与飞速发展的今天,学生获取知识与信息的手段和方法比以往发生了天翻地覆的变化,这就对我们现在大学课堂的教学模式与方法提出了更高的要求,特别是对于工科专业基础课的教学,不仅要与时俱进,更要推陈出新,从课程中引导学生的创新能力培养与课本知识学习无缝衔接。但目前存在这样的问题:一是学生群体用于科学文化知识的学习意识和学习能力发生了较大的质变。近几年来,高校基本上迎来了历史上独生子女比例较高的一批批大学生,个性强但独立性也稍差,用于对课本知识学习的时间不多动力不足[1]。二是先进电子科技的发展,查文献搜索科技信息以及互相之间的信息交流更加便利和及时,为学生提供了便利的同时却也给学生带来了消极的影响,多数学生基本不动手做笔记,而是依赖于教师的课件及希望教师所划出的考试重点,对化学反应的机理理解不透甚至不理解。三是由于课时的压缩,系统复习的时间不够,造成学生复习的仓促和顾此失彼。四是理论教学内容乏味单一,无法与基本的生产生活实际相联系,引起学生感兴趣的新东西新内容太少,教学效果不好[2]。基于这些问题,结合我校实施研究型大学发展模式的启动,我们从教学内容方面突出工程特点、教学方法方面实践有效学习、教学手段上引入新式工具及教学目标上注重培养学生创新能力四个方面对有机化学教学进行了初步的探索与实践,建立了一套适合于工科专业的有机化学教学模式,增强了学生对有机化学的学习兴趣,提高了教学质量。
1教学内容上突出工科特点
有机化学就是研究有机化合物的化学,是研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、应用及其有关理论和方法的科学。有机化学不仅是化工专业的重要基础课,也是我校矿物加工专业和环境工程专业的必修基础课之一。在人类更加关注地球的生存环境和追求无害化生活质量的今天,有机化学的地位已经越来越突出,其原因是多类行业的污染排放控制中毒害最大也是最难处理的那部分有害物质大多与有机结构的物质有关,因此对有机物质的认识、研究与分析是实现可持续环保化发展所必备的知识与技能[3]。有机化学教学已经延续了上百年的历史,教学内容几十年不变但工科性不强,因此,对于我校研究型工科大学的特点,在教学内容安排上我们突出工科特点,由基本的有机合成原理引伸出这些原理在最新的科研领域中的应用,即能引发学生极大的课堂兴趣,又能拓宽学生的知识面,为后续专业领域的研究奠定一定的基础。首先,对教学内容进行精简和侧重点划分式讲解。目前,我校有机化学课程选择的是由徐寿昌主编的高等教育出版社的《有机化学》作为教材,并且根据我校学科特点及调整后的培养方案,将前十七章即从绪论、烷烃至杂环化合物作为教学内容,该教学内容的设置是按官能团分类方式进行安排,从各章的内容结构来看,基本上每章内容分为三大部分,第一部分为含有相同官能团的有机化合物的基础性质,包括分子结构、构造特征、物理性质和波谱特征等;第二部分为相同类官能团有机化合物的制备方法与反应、化学性质与反应机制,此部分是有机化学的重点内容,也是有机化学教学的核心部分;第三部分为含有此类官能团有机化合物的典型代表。根据这样一条主线,每章内容都有相同的规律性,便于学生总结归纳,同时把章节之间相互交叉的内容前后渗透着讲解,比如后面章节有机化合物制备的化学反应与前几章节化合物化学性质的反应部分相互重叠,讲课时进行了简化合并,让学生一目了然。从工科体系对有机化学知识的要求来看,每章的第一部分为物质基础知识,内容基本雷同,这部分在绪论的有机化合物的分类和命名中系统讲解后,后面章节不再累赘,完全可以靠学生自学解决,既能训练学生的总结归纳能力,又能让学生学会自己思考得出其中的规律性,有助于对基础理论的理解、掌握与记忆。而第三部分内容则相对简单易懂但又有些过时和繁琐,因此完全可以不放在课堂讲解,只作为一种常识留给学生自学,把更多的课堂时间用于扩展第二部分内容并向工科基础延伸。其次,对重点内容突出工科特色,强化有机化学在实践中的作用。工科最大的特点在于通过学习化学反应借助于工艺过程不仅仅是解决能得到什么,还要从原材料的来源、工艺路线、条件、以及产率等多方面考虑,而这些工程特点的内容通过引入有机化学最新的科研动态和应用成果体现出来,这也是最能引起学生极大学习兴趣的方式之一。大学生的课堂教学,调动学生的学习兴趣是教学过程中最为重要的一个方面,在精简教学内容、适当删除部分过时和繁琐部分内容的背景下,将经典有机化学理论与相关学科前沿发展相结合,适当交叉讲述与有机化学关系密切学科的新成果、新方法和新技术,如材料、环境、食品、能源等等,让学生感受到有机化学与我们身边的生活息息相关,既能激发学生听课与思考的动力,引发学生的兴趣,又能使学生充分体会到所学知识的实用性。例如,讲解“苯酚与羰基化合物的缩合反应”时,这历来都是学生最难以理解的几个反应之一,很可能因为难以理解而导致学生逐渐失去了兴趣,有些学生甚至放弃了这一部分,造成对这部分内容教师难教、学生难学的局面。为此,我们首先以生活中最新发生的事例——双酚A事件开始:有机化合物双酚A是世界上使用最广泛的工业原料之一,在塑料制品中添加双酚A可以使其具有无色透明、耐用、轻巧和突出的防冲击性能等特性,广泛用于水瓶、奶瓶、牙齿填充物等。可是最近卫生部明令禁止生产双酚A塑料奶瓶,而且这个禁令最早由欧盟提出而且已经在欧盟实施半年,但双酚A依然以其不可替代的优点广泛应用于其他方面。那双酚A又是什么呢?双酚A正是“苯酚与羰基化合物的缩合反应”的一种产物,由此切入这一反应类型机理的讲解,将复杂繁琐的有机反应机制与生产生活实际产品相结合,不但可以激发学生的好奇心,更会让学生带着强烈的求知欲在脑海里留下深刻的印象,并为后续课程中双酚A作为原材料去制备环氧树脂的工程路线的学习做好了铺垫。当然,诸如此类的反应机制大多都能与生产生活中的实例相结合,这些突出工科特点的教学内容既能强化基础又能保证教学内容的科学性和先进性,使学生充分体会到所学知识的可用性。再者,教学过程中渗透绿色化学,增强环保意识。有机化学的基本反应类型中有些化学反应尽管典型但后来在应用过程中综合考虑环境污染问题,已经过时或基本已被淘汰,对于这些反应,在教学过程中可以适当弱化其地位,只作为了解性内容介绍;同时,结合讲授内容适时补充一些绿色有机合成路线,提高学生的环保意识,使其感受到有机化学发展具备良好的应用前景。例如,酯交换反应是有机化学反应中的一大类,如聚碳酸酯的合成,作为一种工程塑料,聚碳酸酯是五大工程塑料中增长速度最快的,有机化学课程中是由双酚A和光气(COCl2)的酯交换法来合成,而Tundo报道了一种经酯交换和缩聚反应的绿色合成路线,先用二氧化碳代替光气生产碳酸二甲酯,然后在固态熔融状态下由双酚A和碳酸二甲酯聚合生产聚碳酸酯。此工艺取代了常规的光气合成路线,并同时实现了两个绿色化学目标,一是不使用有毒有害的原料,二是不再使用可疑的致癌物——甲基氯化物作为溶剂。通过这样的实例使绿色化学的概念深入人心,让学生意识到有机化学反应具备广阔的可持续化发展的空间,同时也赋予了学生将来从事创新活动的思考空间,学生对此充满兴趣,保证和提高了教学质量。
2教学方法上践行有效学习
有机化学教学内容多、基本概念和理论复杂,需要记忆的化学反应又多,因此,课堂讲解起来显得比较零散,尤其是讲到后面几章时,学生也失去了耐心,造成了前后混淆或者是学了后面忘了前面的局面,复习的时候也是越复习越没有信心[4]。但仔细研究发现,按照官能团分类的教学内容安排,章节内及章节之间内容的规律性还是比较明显的,因此,根据多年教学经验总结,我们在教学过程中采取了随时总结归纳的方式,把前后交叉的内容串联起来,合理科学地安排在有限的课时内,这样能激发学生课堂学习效果的最优化,引导学生将重要的知识点都能在课堂上最大化地消化与吸收,达到有效学习。例如:(1)对乙烯的氧化反应产物,不同条件下有不同的氧化机制和产物,学生对此总是把握不好。为此,我们在综合了所有章节内容的基础上,对烯烃的氧化反应条件及相应的产物进行了归纳,如图1所示,这张图就让学生有了清晰的区别式记忆,不容易混淆而且对知识点的把握更加牢固。(2)有机化学中两大类型的四种反应贯穿教学内容的始终,包括亲电取代、亲电加成、亲核取代和亲核加成四大反应,其反应机理及反应发生的方向与快慢的影响因素这部分知识是教学中的难点,也是最容易让学生感觉到杂乱无章的内容。为此,我们采取了逐级总结、分步展开的方法进行讲解,先对卤代烷烃的化学反应总结,三类反应:亲核取代反应、消除反应和与金属的反应;再对三类反应进行分类总结,如卤代烷烃的亲核取代反应归纳如图2所示。这样的讲解与总结方式,很好地梳理了各类型反应特点、机理与影响因素,如图2所示,对学生理解与掌握难点内容起到了一目了然的作用,不仅记忆起来容易而且能让学生即时在课堂上把这些内容消化掌握,提高了课堂学习效率。(3)醛酮类的化学反应和β-二羰基化合物的化学反应是有机化学教学的重点,在整个有机体系中占有举足轻重的地位,其所参与的化学反应是有机工业的基础与纽带。但教学过程中研究发现,学生对这部分内容特别容易混淆,分辨不清,甚至无法正确掌握其反应机理和反应产物。为此,我们对醛酮类官能团的羟醛缩合反应和交叉歧化反应与β-二羰基化合物的合成即“三乙合成”反应进行类比式总结归纳,前后对照,找出其中的差异化,使学生对不同类型官能团的反应机理及产物有了明确的辨别与分析,同时记忆,达到了高效地掌握重点记忆重点,学生也在最短的时间内理解并掌握了这一部分即是重点又是最为复杂的内容。通过这种逐级归纳、分类总结及类比式、区别式归纳教学方法,能让学生对每一部分知识点都一目了然,有助于学生更快更牢固地理清容易混淆的内容,既提高了学生的学习效率,做到了课堂上有效学习,又培养了学生自主的归纳总结能力。
3教学手段上拓展新型科技渠道
信息化技术的应用为各行各业的工作带来了前所未有的智能化工具,将其充分地应用于教学工作中,也必将使教师的授课方式和学生的学习方式发生深刻的变化,这些变化为我们开创了新的途径和教学模式。同时,学生对信息化工具的使用已经成为常态,观看和应用手机、电脑等影像与视频也越来越方便和快捷,因此,我们所采用的教学手段完全有条件拓展更多更好更新型的信息化科技渠道。首先,电脑多媒体教学手段已经很好地呈现出了其优越性,在有机化学的教学工作中发挥了其不可替代的作用,因为有机化学涉及大量的物质结构、分子构象、反应机理等抽象性的概念,这些空间结构不能只靠平面式的讲解和学生的想象力去理解,而是在通过多媒体在教学课件中通过图片、视频及动画的方式,对开拓学生的空间意识、加深学生对抽象知识的理解与掌握起到了至关重要的作用,很大程度上激发起了学生的求知欲,更愿意去思考和提问,活跃了课堂气氛的同时提高了教学质量。再次,我们将新型的有机化学软件引入到教学工作中,如ChemDraw、ChemWindow、ChemOffice等,这些桌面化学软件不仅能更加准确形象地描绘出有机化合物的分子结构,还能够以动画和三维Flash的形式展现出分子结构的3D空间及分子轨道形成过程。这些软件的使用丰富了多媒体教学的内容,使多媒体更加形象生动,由此制作的多媒体课件更加美观内容更加充实和饱满。与此同时,教师还引导和鼓励学生自学使用这些软件中的一种或几种,增加学生对电脑的应用技能,学生对此也有浓厚的兴趣,因为这对学生将来的毕业论文设计环节和工作环节都颇有帮助。另外,微课是最新发展起来一种教学方式,以其灵活方便、针对性强、教学时间短和与教师随时互动的特点,深受学生喜欢。在网络、信息与通讯技术快速发展的时代,微课在大学教学中作为传统课堂学习的一种重要补充,可以为学生拓展学习资源,实现个性化差异化教学,满足不同学生对不同知识点的按需学习,帮助学生巩固课堂学习内容并进行自我查缺补漏,尤其对对学有余力的学生起到了更大的帮助作用。比如我们用微课建立了涉及格利雅(Grignard)试剂的各种合成反应,并把由此建立了一张合成各类有机化合物的网状散射图,将各种醇(伯、仲、叔醇)、羧酸及酮的合成方法、合成路线与合成机理呈现得淋漓尽致,微课里的视频将授课内容大幅浓缩,将简单易懂的知识点去掉而仅保留难点重点,学生能够做到专注地记忆与思考;同时附有习题与测试可供学生加以巩固,这在接下来有机合成题的课堂练习与检测中明显地体现出来,以往学生对大部分有机合成题目都感到无从下手,不知道从哪里开始,不知道用哪类简单有机物质去合成,更不知道用什么方法或路线来合成,而通过这样的方式授课,既让学生抓住了课堂内容的主线又让学生有了充分的独立思考与分析的时间,针对不同的有机合成题学生能够做到分步分析,逐步找出正确合理的合成路线,始终保持思路清晰。微课不仅是一种教学模式,更是一种学习方式,即提高了学生的学习效率,又提高了教师的授课效率,它提供了一种可以让学生自主学习、可以随时跟授课教师沟通交流、可以让学生进行探究性学习的平台。
4教学目标上注重创新能力培养
大学在教育历史的延展中承担了育人、科研、服务的职能,研究型大学的本质就是“研究与教学相结合”,其发展目标必然是把研究放在首位,在大学的本科阶段即提供全面的学位计划,宽基础的学习也是为今后的科学研究打基础做铺垫。因此,作为专业基础课程的有机化学,我们在讲授过程别地提出对学生创新能力的培养,这是研究型大学今后发展的必然趋势,也是为培养多层次人才所必备的教书育人模式。现代社会是个发展突飞猛进、竞争异常激烈的时代,当代大学生不管是将来走向科研领域还是进入社会,其未来的发展前景必将依赖于创新能力,学生创新能力的培养自然而然成为教学工作目标的重要组成部分。我们将有机化学课堂内容、实验课与大学生创新实验训练相结合,针对目前学生在创新实践过程中出现的问题与不足,在有机化学教学中研究并设计了引导学生创新意识培养其创新能力的教学方式。在教学中注重学生创新能力培养方面,首先,当今大学生想象力丰富、思维活跃,总是想追求新颖的东西,但由于他们的知识面不够宽、对行业认知不深,无法把所学知识与行业中的发展需求相联系,从而缺乏创新的源泉和创新性思维的方式。为此,我们在教学过程中及时将所学有机合成反应与相应行业的最新发展相联系,引导学生结合行业中需要解决的问题自己思考。如“单环芳烃”这一章,在讲到单环芳烃的来源时,学生了解到苯及其同系物主要来源于煤的干馏分解产物,为了让学生更多地了解与之相关的行业发展动向,我们在此引入了目前研究最热的课题之一——煤燃烧过程中的结焦与结渣问题,这是影响燃煤发电厂的经济效益和安全运行的严重问题,要求学生与课堂内容相联系,思考如何去研究,同时与前面章节讲到的红外光谱前后呼应去分析结焦与结渣与哪些因素尤其是哪些有机物质有关,可以采取哪些研究方法去发现、分析并解决问题。同样的例子,我们在讲到“羧酸及其衍生物”一章时,其中一部分有机化学反应学生在高中已经学过且有些反应产物已经被淘汰或过时,在此,在精简课堂教学内容的基础上我们适时地引入与羧酸衍生物相关的材料科学方面的最新研究动向,即一种新型的超塑化剂——聚羧酸系高性能减水剂(PCE),它是一种新型建筑材料添加剂,以减水率高、保坍性能好、强度增长快等特点被广泛用于配制超高强混凝土、高流动性及自密实混凝土,其分子结构与合成路线与本章内容息息相关。通过这些问题的引入,既能让学生接触到了学科发展的前沿,又能为学生的创新思维提供素材与源动力,同时教育学生要善于自己利用和创造条件,充分发挥自己的特长,把握本学科最新发展的动态和相关学科知识的横向关系,由此学生的创新意识与创新能力才能够得到进一步发展。再者,创新能力培养光有创新灵感和热情是远远不够的,还必须学习、掌握并具备相应的创新技能以及持之以恒的信心。为此,我们为充满创新意识又学生余力的学生提供了实验平台,培养学生的动手能力和运用创新科技的方法,比如上面所提到的“羧酸及其衍生物”部分,教学过程中摒弃了过时的和学生高中所学过的部分内容,而将“聚羧酸减水剂的合成”作为这一章节内容的拓展教学,鼓励并指导大学生发挥其敏捷的思维与创新思想、大胆地去尝试新的合成工艺路线,不怕失败还是从失败中总结规律和经验,通过学生坚持不懈的尝试与创新,通过不断失败的合成路线的实验摸索,综合分析了各种合成工艺条件及对合成的产品的评价后,发现了一种新的合成工艺即低温合成聚羧酸减水剂的方法。因此,在现有的高等教育体制与教学模式下,学生的创新能力是在学习基础知识的基础上,通过教师在教学过程中适当的引导与启发而培养起来的。总之,通过多年的有机化学教学经验体会,我们在教学内容、教学方法、教学手段及教学目标的研究、探索与实践,很好地结合了我校研究型大学培养工科技术人才的要求,优化了教学内容,改善了课堂教学效果,提高了有机化学的教学质量。当然,有机化学的教学建设与改革仍在不断地向前发展,需要我们不断地提高教学水平,使课堂教学更加充满活力,从而提高教学质量,培养更多的创新型合格化工专业人才。
参考文献
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关键词:药学;有机化学;教学改革;农业院校
中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1002-4107(2014)04-0003-02
有机化学是高等农业院校药学专业重要的基础课之一,担负着培养厚基础、宽口径、动手能力强、有创新性的全面发展的药学人才的任务[1]。药物的分子设计、化学合成、构效关系分析以及药物与生物靶标的相互作用的研究等,都涉及了大量的有机化学的原理与方法。缺少有机化学原理和方法的支撑,药物化学和新药研发难以发展。为培养新世纪的应用型药学人才,有机化学的教学内容必须结合药学专业的特点来设置。这也符合《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》和《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》中提出的全面提高高等教育质量、扩大应用型人才培养的要求。
一、药学专业有机化学教学现状
有机化学是高等农业院校中植物类、动物类、食品类和生命科学等各专业的重要基础课,并与许多学科交叉渗透,在解决人类可持续发展和生命运动等问题中发挥着越来越重要的作用。目前许多农业院校有机化学课程的开设还是涉农的不同专业用一样的教材、学要求、统一考试,对不同专业没有区分,导致基础课程与专业需求有脱节现象,不利于研究型、应用型人才的培养。药学领域与有机化学关系十分密切,如在新药的研究开发、药物的合成、制备、质量控制和体内代谢的研究中都要应用有机化学的理论和知识,从分子水平认识疾病和药物的作用机制将推动新药的研究与开发。这样的专业对有机化学知识的要求就要比农业院校其他专业高,内容要深。
针对药学专业的特点,结合培养目标,设置有别于其他专业的有机化学教学内容,不仅可以为学生后续课程如中药化学、药物化学、药物分析、制药工程反应基础、生物药剂学等的学习打下坚实的理论基础,也可以使学生在这些课程学习中自觉应用化学原理加深对药物合成、检测、分析等过程的理解,进而培养学生综合运用知识和解决实际问题的能力,使培养出来的学生理论水平高,动手能力强,专业素养好,能够满足社会对高级药学人才的需求。因此,农业院校药学专业有机化学教学的改革具有很强的现实意义。
二、药学专业有机化学教学改革的对策
(一)单独设课
有机化学教育同其他高等教育一样,也经历了不断的教学改革,并在教学内容和方法上取得了显著成效。但是,多数农业院校有机化学基础课程内容的设置并没有因专业不同而不同,当然也有些院校的药学专业开设与其他专业不同的教学内容。黑龙江八一农垦大学有制药工程和动物药学专业,以前有机化学课程设置完全一样,用同样的教材,讲授相同的教学内容,各专业没有区别。但是问题逐渐暴露出来,这点化学知识对于药学专业的其他后续课程的学习根本就不够。2010年生命学院和动物科技学院的领导与化学教研室部分教师一起探讨、协商了有机化学的教学改革问题。目前,黑龙江八一农垦大学药学专业有机化学课程设置已做了调整,采用单独的教材、教学进度、教学大纲,增加学时,单独考核。
根据制药学专业的特点以及专业定位, 在教材的选用、 教学大纲的确定、 教学内容的选择等方面,我们都做了充分论证,选用倪沛洲主编的《有机化学》作为教材,教学大纲与专业课教师共同研究制定[2]。教学内容在保持有机化学理论体系相对完整和系统的前提下,在内容的选择、重点与难点的把握方面,反复研究,力求使该课程所讲授的内容更贴近药学专业的特点和需求。例如立体化学、手性化合物、杂环部分,对于农科各专业,只讲授比较基础的内容,不作过高过深要求,但对于药学专业讲的内容要多、要深,要重点要求;再比如碳负离子的反应,在农科有机化学教材中并没有单独列出一章,只是在相关章节中介绍了几个简单的反应,而在倪沛洲主编的《有机化学》中单独列出一章,这部分内容在药物合成中有很重要的应用,所以要重点讲授,重点要求。
(二)尝试多种教学方法
课堂教学是提升教学质量的关键,师生互动是培养学生兴趣的手段,学生课下探究是提高学生能力的有效办法。我们重点围绕提高课堂效率,培养学生兴趣和提升能力进行教学方法改革,改革过程中正确处理普遍性与特殊性的关系,既要提炼出符合药学相关专业共性的教学方法,又要结合学生的层次、其他课程的开设顺序、学生的知识储备,任课教师做出必要的调整。即所谓 “教学有法而无定法”,探讨符合学生实际、易于调动学生学习的积极性、激发学生学习的兴趣的教学方法是我们教学改革追求的目标。教学中改变传统的“满堂灌”式教学方法,采取问题探究、类比归纳、专题讨论等多种教学方法。将教材的部分内容及学生提出的疑难问题进行加工整理,提出具有普遍性、启发性的问题。比如在讲旋光异构时,可以从同分异构现象出发,设计出一系列问题,层层深入,引导学生思考、辨析、解决问题,在此基础上加以分析、 归纳,总结出知识的内在联系和一般规律,这样可以培养学生分析问题和解决问题的能力。还可以就某些问题进行专题讨论,培养学生语言表达、逻辑思维能力,有利于学生互相取长补短、相互学习,激发学生学习兴趣。教学过程中,我们还让学生撰写科研小论文、综述、查阅学科前沿,比如“手性药物的研究进展”、“阿司匹林的多种合成方法简介”等,在课堂上加以介绍,开阔学生视野,培养学生科研能力,提高学生的综合素质。
有机化学涉及微观世界的内容较多,如电子云的空间形状、轨道的杂化过程、化学反应机理、旋光异构体、立体异构、共价键的形成等内容抽象,理解难度大。针对这些内容我们开发了多媒体课件,课件力求形象、逼真,通过课件对抽象的反应过程、分子形状、分子构型进行宏观模拟,变静为动。同时我们利用多媒体课件形象再现了药物生产的工业过程,使有机化学教学过程更加直观、生动,加深了学生对知识的理解。多媒体课件的制作既要突出专业特点,又要不断创新,为此我们制定了多媒体课件使用准用制度,保证授课质量。有些内容如分子结构、立体化学等也运用模型进行讲授。同时我们还引导学生利用网络资源进行学习,培养学生的自学能力。
(三)优化实验内容
黑龙江八一农垦大学药学专业的实验课教学和理论教学的改革是同步进行的,由于有机化学课程设置的改革,所以在实验内容上也进行了相应的变动,除了开设一些基础知识、基本技能训练的实验内容之外,还陆续和准备开出与药学专业相关的综合实验内容,如药物合成、药物分析等,比如冬青油的合成,乙酰水杨酸的制备等。此外,我们结合国家和省实施的大学生创新训练项目,学院教师开展的科研项目,组织学生结合自身职业规划有目的地进行申报,在实践中培养学生的基本技能和创新能力,为使之成为合格的药学人才奠定基础。
(四)提升课程实习质量
学校确定了培养高素质应用型本科人才的培养目标,为了确保目标的实现,必须加强课程实习环节。目前,由于学生人数较多,教学经费投入不足,学生实习场地和实习组织难度较大,课程实习有被削弱的倾向,甚至有被毕业实习、学生暑期社会实践所替代的现象。这种现象必须引起高度重视,课程实习有助于提升学生对课程的整体认知,进而对学生加强专业教育,有助于了解工业生产流程和劳动纪律,进而加强学生的团结协作精神的教育。所以课题组着重研究了课程实习的整体设计方案,提出课程实习注重时效性,即将课程实习安排在理论课程的前期或中期,以便于学生对课程的整体把握。课程实习注重合理的规模,将学生适当分组,避免走马观花。课程实习要加强组织,做到要求明确,指导到位,考核科学。
(五)完善课程考核方法
课程成绩仍然是学生关注的重点之一,所以课程考核是课程教学的隐形指挥棒,适应课程特点、培养要求,调动学生积极性的考核方法是我们追求的。所以该课程的考核办法确定的基本原则为:理论和实验单独考核、注重过程、方法多样、随时调整。即任课教师根据学生课堂学习的出勤率、回答问题、上课纪律、平时测验、课程实习、专题研讨报告等实际状况在合理的区间内设计平时成绩的比重,进而强化过程考核。鼓励任课教师进行多种考核模式探讨,比如同一门课程内根据内容设计必修与选修相结合的考核模式,微课程考核模式等等。教师设计的考核模式如果科学,可以定期调整考核办法。
(六)组建稳定的教学团队
自药学专业有机化学课程设置改革,我们立即组建了相对稳定的教学团队,组建教学团队的原则:除了注重合理的年龄结构、职称结构、学历结构之外,注重考虑了不同科研方向教师的合理搭配,加强双师型教师的培养和配备。使得任课教师均有多年授课经验,职称、学历高,经验丰富,同时也加强对年轻教师的培养,通过听课、外出培训、国内访学等多种途径培养青年教师,使之迅速成长,使该课程教学团队更加稳定,结构合理,保证教学任务的顺利进行。
21世纪是药学迅猛发展的一个世纪[3]。随着知识经济的到来,对高校培养的药学专业人才提出了更高的要求,要使他们不仅具有扎实的专业知识和广博的基础知识,更应具有科研创新能力和良好的综合素质。而有机化学课程是基础,是重要基石,我们应坚持不懈地进行教学方法改革,没有最好,只有更好。优化教学环节,灵活运用教学方法,提高教学质量,使培养出来的学生既具有一定的理论水平,又具备较强的专业技能,能够适应社会对高级药学人才的需求[4]。
参考文献:
[1]汪佳凤,王萍,薛璇等.对药学类专业有机化学课的教学体会[J].广州化工,2011,(1).
[2]倪沛洲.有机化学[M].北京:人民卫生出版社,2010.
[3]王孝伟,刘俊义.六年制药学专业有机化学教学方法初探[J].医学教育,2005,(1).
[4]闫云辉等.药学(剂)专业有机化学教学改革的探索与实践[J].中国现代药物应用,2010,(13).
收稿日期:2013-09-16
1理工科专业有机化学课程教学中存在的问题
有机化学作为一门基础学科,其涉及范围很广,存在内容多、知识点多、结构复杂、反应类型多样、理论知识抽象等特点,这就使学生容易产生畏难情绪,学习效率下降,从而影响教学效果。特别是对理工科专业学生而言,有相当多的学生对有机化学课程重视不够,学习兴趣不高,加上学生入校时化学基础知识差异大,学习起来较困难,也影响到课堂教学效果。此外,随着高校教学改革的逐步推进,有机化学理论课程学时有所压缩,导致理论课程课堂教学中每节课程教学信息量日益增加,但又不能增加学生的课外负担,教师的教学难度也在不断加大。因此,对理工科专业有机化学课程的课堂教学,应摒弃“填鸭式”教学讲授方法,要因材施教,强调基础知识的掌握,注重培养学生的学习兴趣。在整个教学过程中,应精心安排各个环节,精心设计教学内容和过程,灵活运用各种教学手段,以提高教学质量和学生的综合能力。
2理工科专业有机化学课程教学方法探讨
课程教学有法而无定法。在有机化学课程教学中,教师应在立足“学生主体,教师主导”的教学指导思想的基础上,根据教学内容灵活选择和变换各种教学方法。
2.1知识点设计法
各类有机化合物、基本概念、基本原理之间,既有共性又有个性,要通过课程教学设计提高教学效率,就必须对每个知识点进行巧妙设计,这样才能达到调动学生的学习积极性、让学生主动探究的目的。例如,在进行单烯烃、炔烃和二烯烃的教学中,正常情况下护理学、生物科学、生物教育和环境科学专业的学生这部分内容授课为4学时,化学教育、应用化学、化学工程与工艺专业的学生授课为6学时。对于前者学生会感觉到教学内容过多,时间紧张。为了避免这种情况,就可以通过对某些知识点的巧妙设计来达到调动学生的学习积极性、发挥学生分析问题、解决问题的能力。在讲烯烃、炔烃的命名这个知识点时,可以先让学生回顾烷烃命名的规则,之后简要说明烯烃、烷烃在命名规则上的相同点与不同点,然后通过练习题帮助学生学会利用系统命名法进行命名。做了这些知识铺垫之后,再设计提问:有顺反异构的不饱和烃如何命名?当双键两碳原子所连接的四个原子或基团不相同时又怎样命名?以此引出顺反命名法与Z/E命名法。这样,通过巧妙设计知识点,就会极大地调动起学生主动思维和学习的积极性,学生会很轻松地用较少的时间掌握较多的知识。
2.2归纳总结法
在学习有机化学课程中,由于化合物种类繁多,化学性质丰富,有机反应形式各异,变化万千,且与反应条件密切相关,所以很多学生耗费了大量的时间记忆,却事倍功半。这时,教师要随时引导学生运用归纳法,从个别反应中找它们的共同规律。例如贯穿有机化学课程教学始终的有机反应历程问题,是学生较难以理解和记忆的重点内容。在讲授过程中,我们可以将有机反应比喻为有机化学的“词汇”,而反应机理则类似于有机化学的“语法”。反应历程根据共价键的断裂方式可归纳为两大类:即自由基反应一由共价键均裂成带单电子基团引起;离子型反应一由共价键异裂成带正负电荷的基团引起。在此基础上再经过系统的归纳,又可细分为以下几类:自由基反应:(1)自由基取代反应,如烷烃的卤代反应;(2)自由基加成反应,如烯烃在有过氧化物存在下与溴化氢的自由基加成反应;离子型反应又分两类:一类是被亲电试剂进攻的亲电取代反应(如芳环上的硝化、卤代、磺化反应等)和亲电加成反应(如烯烃的亲电加成反应);另一类是被亲核试剂进攻的亲核取代反应(如卤代烃的亲核取代SN1、SN2)和亲核加成反应(如醛、酮的亲核加成反应),以及β-消除反应E1和E2(如卤代烃脱卤化氢反应和醇的分子内脱水)和α-消除反应(如卡宾的反应)等。这样,借助反应历程作为贯穿有机化学课程教学内容的主线索使知识系统化,避免死记硬背繁多的有机化学反应,帮助学生把许多表面上看来完全不同的反应通过反应历程相应地联系起来,进一步加深对有机化学反应本质的理解。
2.3多重导入法
课堂教学的导入是指课堂教学的开头,它起着酝酿情绪、提示内容、带入环境的作用。一个好的导入可以抓住学生的心弦,引起学生的求知欲望,调动学生的积极主动性,加强师生间的双边活动,从而为课堂教学的效果提供一个好的前提保证。有机化学是一门以描述性知识为主的学科,大量的基本资料可由结构、性质和合成三部分内容来概括。它们之间的关系是结构决定性质,性质反映结构,性质和合成则是一个问题的两个方面。课堂导入方式很多,如有通过演示实验、分子模型等直观导入;有通过化学史来导入,例如脂环烃环的张力学说、苯环的结构等。而提问式导入经常出现在章与章、节与节之间关系紧密、前后连贯处,归纳式导入则在总结前一节的教学内容或习题、实验后,针对学生存在的问题分析原因,从而导入新课。更能激起学生兴趣的是事例式导入。有机化学与日常生活密切相关,因此可运用日常生活中学生所熟悉的例子来引入。例如学习酯类化合物时,可以从水果蔬菜的风味品质来导入,如乙酸异戊酯是香蕉的香味,正戊酸异戊酯是苹果的味道,乙酸乙酯和乙酸异戊酯是梨子的香味,丁酸乙酯和丁酸异戊酯是草莓的味道等。类比导入法是充分发挥学生形象思维的好方法,分子是看不见、摸不着的,但对宏观物体学生比较熟悉,所以,可从宏观物体作类比引入微观世界。例如在讲授有机化合物分子具有对映异构现象时,可以从镜前的物与像,山水画中的倒影以及人体的左、右手等非常相似但不能重合来说明分子也有镜像关系的存在。在讲到外消旋体与内消旋体的区别时,展示一张非洲羚羊的照片,羚羊的两只角呈现出完美的内消旋体形状,一个物体,不可拆分。帮助同学们记住内消旋体纯物质不能拆分,外消旋体是混合物,可以拆分等知识点。
2.4问题探究法
问题探究教学法,就是通过创设活动情景,引导学生提出问题、分析问题和解决问题,最终获取知识。学生探究活动是以思维的激发、深化作为手段进行的。在有机化学课程教学中可以问题意识驱动学生思维,而问题是学生探究活动的诱因,人一旦对某些难以解决或疑惑的实际问题产生困惑、怀疑、焦虑的心理状态,问题意识就形成了。为了培养学生的问题意识,教师在教学时要营造民主、和谐的教学氛围,巧妙营造问题情境积极鼓励学生主动提问,敢于向权威挑战。例如在讲授卤代烃消除反应机理时,由于卤素原子的吸电子诱导效应造成β-H变得活跃,在这种情况下卤代烃易于脱去β-H而发生消除反应。如果有思维敏捷的学生就可能提出这样的问题:如果卤素原子的吸电子诱导效应使得α-H要比β-H更为活跃,那么为什么不脱去α-H呢?听到这样的问题,教师首先应该对学生提问给予肯定与鼓励,然后再引导学生共同进行深入讨论,进一步了解α-消除反应与β-消除反应的区别,从而达到教师引导学生思考的目的。又如当讲到卤代烃消除反应的主要产物取向遵循扎依采夫(Saytzeff)规则,即主要产物是双键碳原子上连接烃基较多的烯烃,也有学生可能会提问,在什么情况下主要产物可以是双键碳原子上连接烃基较少的烯烃呢?这就可以进一步引入对“扎依采夫烯烃”和“霍夫曼烯烃”的讨论。
3结论
关键词:有机化学; 绪论课; 有机化合物; 兴趣
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2016)03-114-002
《有机化学》一直以来是医学院校的学生感觉比较抽象、难学的一门基础课,那么如何上好第一堂课――绪论课显得尤为重要。其目的无非是让学生了解开设本门课程的内容、学习方法及学习的必要性,并且设法给学生留下一定的悬念,激发其学生学习本门课的兴趣[1、2]和欲望。中学化学的教学相当重视绪论课,称之为目的性教学。医学院校的基础有机化学当然有必要上好绪论课,但是,上好绪论课又并非一件易事。因为任何学科都有它诞生、发展、变化的过程,想在两三节课时内,把它的精华和概貌介绍给学生,无论从学科发展的漫长历史、还是从涉猎的内容来看,难度都是很大的。如果要取得较好的教学效果,达到启迪学生学习热情的目的,就必须认真对待,细心研究。俗话说:万事开头难。良好的开端是成功的一半。要讲好绪论课,首先要求教师要认真钻研教材,在熟悉整个教材内容及相关学科内容的基础上,精心备课,再根据学生的实际情况用心安排绪论课的内容,这是讲好绪论课的基本要求。其次,要求教师在授课过程中,要把本人的情感(热爱教育、热爱科学、热爱学生)与课程内容有机地结合在一起,体现出知识的力量,使绪论课富有感染力,使学生产生亲其师而重其课的思想,这样才起到了讲授绪论课的目的。本文根据作者多年来的教学经验,就医学院校有机化学绪论课的目的及如何讲好绪论课,浅谈一点粗略的教学体会。
一、目的教学法
有人说:讲课是一门艺术,这种艺术体现在讲授中教师表现出来的知识素养,驾驭教材的能力,富于启发、令人信服、流畅的科学论述。这种概述是恰如其分的。纵观国内有机化学教科书,其绪论一章的内容,大多是围绕下列目的编写的。即说明什么是有机化学及为什么要学习有机化学,从而引出本课程的作用及学习的重要性,进而激发学生的学习热情。所以我们在讲解时要紧扣课本,根据本课程的特点及与专业的联系进行适当的取舍。比如与绪论课无关的内容,但对学生今后学习有机化学非常密切的基础知识,如共价键理论、同分异构的一些具体内容,可根据学生的实际情况而定。可以少讲,安排学生自学;如需要细讲,教师可以在绪论课后单独设章讲解。这样安排有利于教师在有限的课时讲清基本内容,有利于把绪论课变得比较精练。避免冗长、繁杂,使学生感到索然无味。因此我认为绪论课比较适宜的讲课内容为:
1.阐明有机化合物与有机化学的涵义及学习有机化学的目的。
2.有机化学发展史(离现代社会较远,课堂讲解枯燥乏味,耽误时间,学生自学)。
3.初步介绍有机化学与医学、生活的联系,激发学生学习兴趣。
4.介绍学习有机化学的学习方法。
二、身边事件引入法
许多与化学有关的事件时刻发生在我们身边。这个对教师知识的更新要求较高,教师要与时俱进,更新知识。随着硫酸毁容事件在人们心中慢慢淡化,新事件仍然层出不穷。如2012年的一个中学事件:强碱毁容仍然值得我们深思。一个男中学生单相思的去喜欢一个女生,由于高考的压力比较大,女生并没有答应男生的追求,高考那天,男生拿了一瓶氢氧化钠的强碱水,趁女生一早下家属楼楼梯时泼向女生,人遇到惊吓时都会大声呼叫,碱水进入胃肠,造成脸部和胃肠道的严重灼伤,无法像正常人一样的生活和饮食。这是情感事件引发的化学事件。通过身边事件的介绍,让学生有身临其境的感觉。
三、密切联系医学法
化学是我们学习医学的基础,我们可以将最基本的化学知识应用到医学上。例如,酸碱中和反应是我们化学课中基本的反应之一,我们可以将此应用到治疗胃酸过多。胃酸的主要成分是盐酸,我们就可以用氢氧化铝为主要成分的药品来抑制胃酸,还有维持我们人体内部血浆酸碱平衡的缓冲对碳酸/碳酸氢钠和磷酸二氢钠/磷酸氢二钠,工作原理也源于基本的酸碱中和反应。另外,为什么输液时要用0.9%的生理盐水,这就和我们在化学课上学到的渗透压的知识有关。因为0.9%的生理盐水的渗透压值和正常人的血浆、组织液都是大致一样的,所以可以用作补液。于是,在奇妙的化学课堂上,我们认识到:原来好多医学上的问题是可以用化学知识来解释的。拿有机化学来说,组成人体的物质除水和一些无机盐以外,绝大部分是有机物,例如构成人体组织的蛋白质,与体内代谢有密切关系的酶、激素和维生素,人体贮藏的养分――糖原、脂肪等。这些有机化合物在体内进行着一系列复杂的变化(也包括化学变化),以维持体内新陈代谢作用的平衡。为了防治疾病,除了研究病因以外,还要了解药物在体内的变化,它们的结构与药效、毒性的关系,这些都与有机化学密切相关。但是,癌症和艾滋病仍令医生们束手无策,这两个重大难题,相信我们未来的接班人一定能够解决的。
四、密切联系生活法。
21世纪的生活对化学的要求和利用会日益加大,人们对衣、食、住、行等各个方面新的需求都与化学紧密相连。基因疗法、转基因食品、干细胞技术、生态环保型服装、智能材料、生物质洁净能源、纳米生物技术等,人们要用化学方法不断创造新的化学产品。
随着生产力的发展,科学技术的进步,化学与人们生活越来越密切。化学在人类的生产和生活中发挥了不可估量的作用。日常生活中,化学给人类带来许多方便,洗衣粉和肥皂是家用去污的好产品,啤酒是人们喜欢的饮料,蒸馒头时放些苏打,馒头蒸得美味又可口等。化学给人类生活带来了变化,有利也有弊,汽车尾气排放,造成大气污染,酸雨在警告我们,臭氧层空洞威胁着我们,环保成了化学给人们生活带来的一个重大问题。
五、多样化学习法[3]
有机化学是一门系统性较强的课程,各章内容互相衔接,前后联系密切,在学习的过程中,一方面,要了解每一章的学习目的和要求,抓住每一章的重点和关键,另一方面必须及时复习,力求融会贯通。否则会导致后面学了,前面忘了,或者对后面课程的内容不能很好的理解,甚至难以继续学习下去。在学习的过程中要重视习题和练习,这对加深理解有机化学的原理、概念及性质,培养学生独立思考和提高分析问题的能力很有帮助,在以后的专业课学习中将有所裨益。此外,有机化学规律性强,每一章的知识就好比项链的一环,要善于总结,把各章知识串成一条项链。只要大家认真的跟着老师的思路走,会把复杂结构式简单化。最后,要重视实验课的教学。综合应用多种学习方法,迎刃而解各种难题。
总之,在绪论课上,学生也会先入为主地对授课教师产生自己的印象和看法,从而影响其以后的听课态度,因此,上好第一节课,让学生了解授课教师的讲课方式和风格,并认同教师的授课效果,有利于提高其对该课程的兴趣。绪论课位于该门课程之前,它的这一特殊地位必须要引起我们的重视。学好《有机化学》是我们学好其它医学课程的基础,让我们能更好的认识身边的事物,更好的避免有毒有害物品对人们的危害。
参考文献:
[1]吴爽,陈平.激发学习兴趣,构建自学体系――大学有机化学的趣味教学[J]西南师范大学学报(自然科学版),2014,39:157-160
关键词:双语教学;有机化学;试验班
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)15-0055-03
21世纪是信息的时代,随着社会的发展、科技与资讯的不断进步,人际间的交往和地域间的交流趋于全球化。英语作为主要的交流工具之一,在信息沟通、开展合作与交流、文化传播等方面起到了非常重要的作用。2001年教育部下发了教高[2001]4号文件[1],鼓励积极推动使用英语等外语进行教学。指出要按照“教育面向现代化、面向世界、面向未来”的要求,为适应经济全球化和科技革命的挑战,本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学。此后又在教高[2005]1号文件[2]和教高[2007]2号文件[3]中分别提出“要提高双语教学课程的质量,继续扩大双语教学课程的数量”和“鼓励开展双语教学工作,鼓励和支持留学回国人员用英语讲授专业课程,提高大学生的专业英语水平和能力”。响应教育部的号召,目前许多高校都开展了有机化学的双语教学工作[4-12]。郑州大学根据自己学校的实际情况,为了达到既能培养专业技术型人才,又能为国家、社会输送具有国际竞争力的复合型人才的目的,从2009年正式启动了化学专业本科生的有机化学双语教学。与兄弟院校对全体本科生采取学模式、逐渐增加英语授课时间比例的“保持型双语教学”形式不同,郑州大学有机化学的双语教学采用了“试验班”教学,即从所有化学专业本科生当中选择一个班实行双语教学,在教学的过程中自始至终都以英语授课为主,中文为辅。在探索与尝试中积累了一些自己的经验,也取得了一些成绩。
一、人才的选拔
有机化学双语教学的授课教师都是选择有海外留学背景并有丰富教学经验,或者是在国外接受过系统的教育,取得学位的老师。授课教师不仅要求具有过硬的外语水平和专业知识水平,还要有敬业精神,愿意为双语教学工作付出自己的时间与精力。对学生基本的要求是英语基础要好,但更注重的是其对双语教学的兴趣,所以在参加双语班学习的宣传上鼓励,但不强制。告诉学生参加双语班并非是一种荣誉,要从自己的实际情况出发自由报名。双语班的实质在于有机化学专业知识的学习,只是主要用母语以外的语言去学习。学生报名后,再通过笔试与面试选拔出一个由30人左右组成的班,严格控制人数。
二、教材的选用
作为学习的重要工具,教材是一个关键的因素。在比较了各种原版教材后,作为理科院校,我们采用了由美国佛罗里达大学T.W.Graham Solomons教授主编、John Wiley公司出版的“Organic Chemistry”作为授课的原版教材。该书突出的特点是时效性和实用性强,目前已出版到第十版,能使学生在学习基础知识的同时及时掌握有机化学最新的发展动态。书中配备了大量的彩色插图,对一些重要的内容除在文中用彩色标记外,还以注释的形式加以强调,起到能够加强学生注意力的作用;书中包含了与所学知识相关的大量生物化学、化工等方面内容并以独立小节的形式出现,大大增加了所学专业知识与实际生活的联系,增强了学生阅读的兴趣;该书还注重问题的解释与反应机理的推导,除习题外,书末还配备了供学生小组讨论的问题,大大增强了学生思考的能力与学习的兴趣。同时我们向有能力的学生推荐了由John Mc Murry编写的“Fundamentals of Organic Chemistry”以及由Francis A.Carey编写的“Organic Chemistry”作为教学的参考书。在教学课件的制作过程中,我们也大量参考了上述两本教材的内容。为了使部分英文程度差的学生能够赶上学习进度,很好地消化课堂所学知识,我们还推荐了由北京大学邢其毅教授主编、高等教育出版社出版的《基础有机化学》作为中文参考书。该书的特点是内容丰富、知识点多且总结性强,非常适合作为学生复习的参考书。学生可以用课堂上学到的知识去解释中文课本中的结论,推导英文原版教材中没有涉及而中文教材中出现的具体反应的机理。同时,中文课本的大量习题也可供学生练习使用。
三、授课方式
我们清楚地认识到双语教学不等于全英教学,所以从课件的准备到课堂讲授都尽量体现“双语”的特点。对于首次出现的英文专业词汇,在课件中注明或在课堂上讲解其中文意思;尤其注意中英文的不同之处,例如有机化合物的命名规则等。但由于我们采用的是“试验班”教学模式,基于我们的培养目标,与许多兄弟院校所采用的逐渐增加英文授课比例的模式不同,我们的双语教学一开始就以英文授课为主,只在非常重点的部分、新的概念、难于理解的部分用中文加以说明。目的是让学生在理解有机化学的基本概念、理论的基础之上,能够使用英语来进行专业课的学习和思维,并能熟练地进行表达与交流,注重的是学生听、说两个环节的培养,使其能够游刃有余地参加国际学术交流,还可以为其进一步出国深造奠定基础。为了增加学习的氛围,我们还短期聘请了外教为学生进行某些章节的讲解。此外,还鼓励学生多进行英文专业文献的查阅与阅读,并多参加各种英文的学术活动。平时专门拿出时间让学生自己进行讲课比赛,由授课老师做评委,对比较突出的学生给予适当的物质奖励,以增加学生的积极性与认同感。虽然双语班学生的英语基础相对都比较好,但难免有部分同学无法跟上学习进度,所以我们也注重与母语教学班的互动,尽量将两个班上课的时间错开。这样,对于课堂上消化不了的内容,双语班的学生既可以通过课下的复习,又可以通过到母语教学班听课来解决。同时,双语班也欢迎部分有兴趣的母语教学班的学生来听课,这样就能达到因材施教,培养多种类型人才的目的。
四、所取得的成绩与效果
经过四年时间的教学实践,我们高兴地看到郑州大学有机化学双语教学取得了非常好的成效。第一届2008级有机化学双语班共36人,有两人分别拿到美国佐治亚州立大学和纽约州立大学石溪分校的全额奖学金攻读博士学位,一人赴荷兰瓦赫宁根大学深造。更重要的是,双语班的毕业生在国内各种知识竞赛及夏令营活动中表现出了非常突出的专业知识的英文表达能力及过硬的综合素质,有22人被保送或考入北京大学、上海有机化学研究所等985高校或中科院知名院所。加上保送郑州大学的8人,读研率高达92%。另外三人也找到了自己满意的工作。
有机化学双语教学的开展顺应时代的发展及国家人才战略的需求,但目前尚缺少大量成功的经验模式可供借鉴,因此是一项复杂的系统工程,任重而道远,对学生和教师都是一种挑战,各高校需要长期投入,积极探索与实践,并通过各种渠道进行交流,以共同推动有机化学双语教学的发展与完善。
参考文献:
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[6]黄健涵.工科院校有机化学双语教学的实践与思考[J].韶关学院学报,2008,29(6):144-146.
1基础有机化学实验中开展研究性实验的意义
目前,在英国、美国大学中研究型教学模式在很多课程中都有着非常好的体现。通过开设研究性课程,引导学生积极、主动地参与科研活动,将研究型教学模式贯彻到整个教学环节的始终。这对学生多方面的能力培养起了重要的作用。具体表现在以下几个方面:提高分析和解决复杂的现实问题的能力;增强运用学习资源的能力;培养在团队中合作学习的能力等。国内的北京大学等高校通过规范课程教学要素,大力加强课程教学重点环节的建设,主要抓住课程讲授、课堂讨论、课题型实践训练、课后作业、考核以及教材等六个主要教学要素,把这些环节转向研究型教学模式,加速从传统的单向型知识传授向注重创新性教育的研究型教学转变。“有机化学实验”是大连理工大学基础化学国家级教学示范实验中心的一门重要基础课,在多年的教学实践中积极探索教学改革新思路,在实验教学过程中全面引进现代化教学技术,构建开放式实验教学模式。通过增加课前预习问答、测验,课后集中讨论等环节增加学生进行实验预习、实验总结的动力,对实验教学质量的提高起到了重要的作用。然而在教学环节中,传统的实验教学模式还是占了很大的比重,教学大部分采用“注入式”教学模式,首先由指导教师讲授实验目的、实验原理、实验内容、注意事项,然后学生按照实验教科书的实验步骤“照方抓药”,机械重复规定的实验内容。严重降低了学生获取新知识的动力,也降低了实验的趣味性。因此,学生很少主动改变实验步骤或尝试新的反应条件[7-8]。在这种相对封闭的实验模式中,学生处于被动地位,实验本身缺乏吸引力,挫伤了学生进行实验的积极性和主动性,限制了学生的求知激情和创造性思维,而且这种教学方式只是让学生验证实验结果与教材内容是否符合,学生只能学到某些机械性的操作,不能获得一个完整的实验研究概念。这不但严重阻碍了学生创新能力的培养,而且也不利于学生综合素质的培养,很难收到实验教学应有的效果,因此,为了提高教学质量,充分调动教和学两方面的积极性,必须改变实验教学模式,建立新的教学模式。研究型教学模式是相对于以单向性知识传授为主的教学模式提出来的,它改变了传统的教学观念和教学方法,立足于现实社会对教育的客观要求,丰富了素质教育的实践内涵,对创新人才的培养具有积极意义[9-10]。科学研究起源于问题,因而,实验教学也要由问题开始,这才符合科学研究的一般规律。因此,在有机化学实验中开展研究型教学模式的探索。鉴于有机化学实验这门课程的重要性,结合近几年在本学科教学科研实践过程中的经验总结,提出本课题的研究,目的是通过有机化学实验课程内容的组织革新、教学方式的改变,探索出调动学生进行主动学习,引导学生自主学习、思考、分析和解决问题,培养学生的创新思维的新方法,为我校建设研究型大学本科人才培养体系贡献力量。通过实验教学改革,在学生的基本技能得到提高的同时更加强化其创新实践能力,使学生从单纯的知识接受者变成探索者,激发学生热情,开拓学生思路,提高学生的创新和独立实践能力,为高水平人才的培养发挥更大的作用。
2基础有机化学实验中开展研究性实验的方法
对于有机化学实验教学,要想不断提高其教学质量,除了改善硬件设施、引进现代教学手段外,还必须不断地改进实验教学内容、教学模式。在其教学中引入研究性教学实验项目,从而在有机化学实验教学中建立起相适应的研究型教学模式,形成符合创新人才培养要求的有机化学实验课程体系。为了达到这一目标,提出如下解决方案。
2.1总体设想整个有机化学课程贯彻以问题为出发点,根据基础有机化学实验的特点将其分成基本操作训练和研究性实验训练两个部分。教学过程主要模式是在对基本操作和基本实验背景讲述清楚之后,通过设置如下流程“根据实验内容设置问题—引导学生分析讨论—共同得出实验方案—进行实验操作”引导学生对实验结果进行讨论。这样的教学方式是引导学生自主思考,提高分析问题、解决问题能力及创新思维的必由之路。
2.2优化实验教学内容,开设研究性实验
有机化学实验主要面向化学、化工专业的本科生,共包括10个实验项目(60学时),我们将保留36学时用于基础有机化学的基本实验操作,主要包括:蒸馏、分馏、回流、减压蒸馏、水蒸汽蒸馏、重结晶、薄层层析、萃取等基本操作,通过专项实验使学生充分掌握这些基本操作的原理、要点、注意事项、应用范围。剩余24学时用于研究性实验,增设可供自由选择的5个设计性实验项目。学生在基本操作合格以后方可选择研究性实验项目。具体实验项目题目拟定为:(1)废弃食用油制备生物柴油;(2)化学发光剂鲁米诺的合成;(3)热致变色材料四氯合铜二乙基铵盐的合成与热致变色实验;(4)局部麻醉剂(对氨基苯甲酸乙酯)的制备;(5)天然产物卡潘酮的合成。设计性实验项目要有趣味性、实用性。同时也要有一定难度、并涵盖多种基本操作技能。设计性实验既可以提高学生分析问题、解决问题的能力又让学生感觉到学有所用,更为重要的是能使学生了解、掌握开展科学研究的一般过程,进而加大对实验探究的兴趣。
2.3改革实验教学方法
针对整个实验阶段的多样性,采取相应的教学方法。对于第一阶段的基本操作实验,采用预约的上课方式,每个课堂最大容量为16人,配备实验指导教师1名、实验准备教师1名。师生比1∶8,保证使学生打下坚实的基本操作技能基础。第一阶段最后进行实验技能测试,通过测试方可进入第二阶段研究性实验项目,该阶段采用小组的方式进行,每4人为一个研究小组,其中一人为研究小组组长,负责实验选题、实验实施、工作总结并与指导教师定期沟通。每4组学生安排1名具有博士学位的指导教师负责实验总体设计及实施,同时配备1名实验药品、仪器准备教师保证实验所需物品。这一阶段采取如下模式进行:(1)指导教师提出研究性实验题目;(2)每个小组的同学经协商后达成一致意见选择实验项目(3)研究小组首先进行文献查阅,设计实验方案,由组长以PPT形式向指导教师汇报,教师和学生进行讨论,确定实施方案;(4)根据实验方案,实验准备教师进行药品、仪器准备;(5)研究小组学生共同完成实验,并向指导教师提交最终产品、产品相应表征数据、实验总结报告;(6)指导教师根据研究小组的实验过程、实验报告、实验数据给出最终的成绩。这种教学模式是完全以学生为研究主体,调动学生的主观能动性,训练学生综合应用知识的能力,使学生了解基本的科学研究方式。同时,也培养了学生之间的团队精神和合作、沟通能力。
2.4改革实验考核方法
对于两个阶段的实验过程采用不同的考核方法,在基本实验技能培养的第一阶段实验成绩包括两个部分:平时实验成绩和基本技能考核成绩。其中平时成绩占总分的20%,考核成绩占80%。成绩合格的学生进入第二阶段研究性实验,第二阶段实验成绩评定由教师根据实验方案的科学性、创新性、实验结果、操作规范性和结果分析进行评分。这样在有机化学实验的总学时、总学分不变的情况下,学生通过完成一个设计性实验来替代24学时的练习性实验所获学分。这种教学内容的优化,将大大提高学生对实验学习的积极性,也为培养学生的创新能力提供了帮助。上述的考核方式更加全面地考察学生的科学态度、创新能力、动手能力,同时也注重基本能力的培养,既夯实了学生的基础,又给了他们更大的探索创新动力。与传统的实验考核方式(以实验技能和实验报告确定成绩)相比,新的成绩评定更有利于成绩的客观性、公正性。
3结语
1.1主要开发软件的选择MicrosoftPowerpoint以良好的开发界面,易学易用,以及与其他传统的教学方法易于衔接的特点,受到教师的青睐,是目前最常用的多媒体辅助教学课件的开发软件。我们以Mi-crosoftPowerpoint为多媒体课件主开发软件,辅以Swift3D、FlashMX、Chemdraw、Chem3D等软件。
1.2稿本的设计与撰写基于教学大纲和集体备课,把握重点、难点和关键,遵循教育教学规律,根据本学科的特点和学生的实际情况,精心构思课件的结构,合理分配教学时间,注意突出重点、难点,明确各层次的教学目标。根据对教学内容与教学目标分析的结果和各类媒体信息的特性,选择合适的教学媒体资源(如文本、图形、动画、影像、声音),并把它们合理地安排在课件中;撰写内容详尽、概念准确、层次合理的稿本。另外,稿本适当增加部分相关的课外内容,如有机化学与可持续发展、化学史以及化学研究新动态、新技术、新理论及其在医学领域的应用等,拓展学生的视野,将课外知识与教材内容有机结合,营造良好的学习氛围,弥补教材相对滞后的不足。针对不同内容采用提问、引导、讨论和归纳总结等多种形式进行教学,达到传授知识、培养能力、提高素质的目的。如通过理清解题思路,培养学生思维逻辑性、严密性、全面性;通过一题多解,培养发散思维,提高思维灵活性。
1.3数据的采集通过多种途径(教材、参考书籍和文献资料、网上下载、电子扫描等)采集数据。运用Swift3D、FlashMX、Chemdraw、Chem3D等多媒体制作软件制作有关动画。
1.4PPT制作流程①录入(包括文本、图形、动画、影像、声音)。②界面美化。③设置超级链接,实现交互性。④设置放映方式。⑤调试、修改。
1.5存在主要问题和对策高校教师课件制作水平参差不齐(如不符合教学内容的特点和要求,没有遵循教育教学规律,布局不合理,内容过度,层次不清、重点不突出以及滥用多媒体技术等),缺乏有效的监督管理及评价机制。因此,学校要加强教师现代教育技术的培训,使他们了解并掌握各种课件制作工具的特点和使用方法,培养他们独立制作的能力,同时建立完善的课件评审制度和多媒体教室准入制度。
2多媒体教学
2.1通过演示动态变化,将微观、抽象教学内容直观、生动、形象、有趣地表达出来,突出重点、突破难点,提高教学效果有机化学教学中涉及的多是一些微观世界的内容,如有机化学的杂化轨道理论、电子效应、立体化学、结构与性质、电子云的空间图形、反应机理等,这些内容高度抽象,单靠语言、文字和静态图表等传统教学方式描述,学生难以理解;而多媒体教学具有文本、图形、动画、影像、声音等综合效果,可以改善课堂教学环境,使微观、抽象的教学内容直观、生动、形象、有趣地展现于学生面前。学生理解更加容易、透彻,记忆更加深刻,有效化解了有机化学教学中的难点,提高教学质量。如在讲解卤代烃的SN2机制时,课本上的示意图让学生感到复杂且难于记忆。这时将反应过程制成Flas的形式,从最初的一种对映体,到亲核试剂的进攻,到平面过渡态的形成,到最后的“构型转化”的形成,将中间的几个环节向学生一一展示,同时介绍哪里键长变化,哪里适合进攻,使学生一目了然,取得事半功倍的效果。
2.2运用多媒体辅助教学,激发学生学习兴趣,提高学生学习的积极性、主动性有机化学和其他化学课程不同,它主要以理解、推断、记忆为主,很少涉及计算。学生学起来枯燥乏味,提不起兴趣。这也是传统的教学效果不理想的原因之一。将传统教学和多媒体教学有机结合起来,采用多媒体辅助教学能很好地解决这一问题。如在讲解对映异构时,我们先通过一些医药方面的实例,提出为什么分子结构看似一样的物质,其生理、药理作用差异显著或截然不同?生理、药理作用与结构有什么联系?以引起学生的兴趣和重视。再用球棍模型进行结构演示,并播放彩色分子三维结构模型、动画,结合特写、放大的手段展示,使学生深入理解转动、反映、反演等对称操作的涵义,准确判断化合物所具有的对称元素和是否具有手性,进一步掌握手性化合物的R、S构型的确定方法、Fischer投影式等。学生对此普遍感兴趣,学习更加积极主动。
2.3运用多媒体辅助教学课件教学减少了大量书写化学结构式、化学反应式、文字以及摆模型、挂图时间,显著提高课堂教学效率对于节约下来的课堂时间,教师可根据课堂教学中学生的情况灵活调整教学进度和方法、手段,为素质教育提供了广阔空间。①进一步加强与学生的互动与交流,结合教学内容适时地穿插一些提示、提问、实例、小测验等,使教师能及时了解、掌握学生对知识的接受程度。②给学生留下更多自主学习、讨论、相互交流、练习等的时间和空间,尽量使所学知识当堂理解、消化和巩固,同时有利于培养学生的获取知识、分析问题、解决问题的能力。③结合相关内容,给学生介绍化学史、有机化学与可持续发展以及化学研究新动态、新技术、新理论及其在医学领域的应用等,拓展学生的视野,营造良好的学习氛围,在传授知识、发展智力的同时,实施素质教育。如在讲解多肽蛋白质时,插播我国著名有机化学家邢其毅等于1965年首次人工合成活性蛋白质-结晶牛胰岛素的资料,在增强学生民族自豪感的同时,也认识到医学有机化学的重要性,同时了解到科学发现的偶然性和必然性之间的关系,启发学生从更深层次思考问题,培养创新意识。④有争议的问题,引导学生上网查询,引用多家学术观点加以讨论、评述,使学生通过信息检索、有效分析、归纳自己所需的化学信息,从而促进自己认知能力的发展,有利于学生自主学习能力、合作能力和创新能力的培养和提高。
2.4存在主要问题和对策多媒体课件教学中存在信息量过大、授课节奏过快的问题,忽视了学生主动思考过程;过度使用多媒体分散了学生注意力;过多地依赖多媒体课件,照屏幕宣科,唱独角戏,忽视了师生之间的情感交流,无法发挥学生的主动性、创造性;多媒体设施运行不正常,授课时教师很被动。因此,学校应组织专家对多媒体教学课件进行“上岗”认证,建立合理的教学质量评价体系,同时加强多媒体设备管理的后勤保障。
3对多媒体辅助教学的反思
多媒体课件教学中,教师的激情、学术修养和教师与学生之间的感情交流是不可替代的。任何优秀多媒体教学课件只有在授课教师正确运用的前提下,才能达到应有的效果。在教学活动中,多媒体仅仅是一种教学的方法和手段,而不是教学的目的。
3.1正确认识多媒体辅助教学地位,把传统教学和多媒体教学有机结合起来,发挥教师的主导作用和学生的主体作用,提高教师驾驭使用课件能力运用多媒体课件授课,教师的讲解仍然是影响课堂教学效果的重要因素,是任何多媒体课件都无法替代的。教师不仅在制作多媒体课件上需要花费大量的精力,而且在授课前仍需精心备课,把握好课堂教学的各个环节,在课堂上通过语言、语调、表情、动作等把自己的讲解与多媒体的优势有机地结合起来,才能达到提高课堂教学效果的目的。使用多媒体课件,实际上在授课环节对教师自身提出了更高的要求。
3.2不断修改和完善多媒体课件内容和普通教案一样,多媒体课件制作完成后也要不断修改、完善,而非一劳永逸。一方面,要对每次课堂教学效果及时进行评估和总结,针对教学过程中出现的问题、存在的不足,进行及时修正、补充和完善,还要根据学科发展补充一些新的资料;另一方面,根据不同的教学目的、教学对象及教学层次调整或修改教学内容,“繁衍”出多个版本,以满足不同教学的需要。此外,课件的制作,除了自己的创作以外,还要善于借鉴已有的资料(书刊、图形、图像、影像、动画、课件),最终编辑、整理成适合本校学生特点的辅助教学课件,提高制作效率。
3.3控制好教学进度和画面节奏,解决“讲的太快没弄明白”以及学生记笔记困难等问题学生学习新的课程,需要一个理解、思考的过程。采用多媒体教学,信息量大,节奏快,教师要有目的地控制多媒体的播放速度,让学生的思维能跟得上多媒体课件演示的速度,做到当堂理解、当堂消化;避免一些诸如“讲的太快没弄明白”、“文字、声音、图片、影像满堂灌”等问题的出现。针对学生做笔记困难的问题,采取一些措施来弥补。①PPT上出现的文字内容简洁、精练,重点突出。②注意控制授课节奏,预留记笔记时间,提醒学生直接在书上做要点记录或加注。③编制自主辅学型多媒体课件,学生可以根据自己的实际情况,灵活安排时间和地点观看、复习和巩固课堂讲授的知识。④给学生分发与多媒体教学相配套的学习提纲或自学指导讲义。
(桂林理工大学化学与生物工程学院,广西 桂林 541004)
【摘要】目前, 《有机化学》课程的考核方法存在较多的弊端,不利于学生综合素质的提高和创新能力的培养。针对这种情况,本文对《有机化学》课程的考核改革进行了研究,并提出了具体的改革思路和新的考核方法,效果较好。
关键词 有机化学;课程考核;改革
基金项目:广西高等教育教学改革工程项目(2013JGA151)。
作者简介:吕慧丹,湖北鄂州人,工学博士,副教授,从事有机化学教学与研究工作。
《有机化学》是化学化工、生物、药学、高分子材料等化学相关专业的一门公共专业基础课,其教学任务是使学生掌握有机化合物的基础知识(命名、性质、制备等)以及有机化学的基本规律。由于《有机化学》课程的知识点较多且分散,而规律隐藏在结构、性质之中,要真正的教好、学好这门课程, 需采用合理的教学方法和学习方法。考核方式是学习方法的导向,是学习效果的体现,要提高教学效果,必须进行考核方法的改革。
1课程考核现状
《有机化学》课程考核的传统方式是采用平时成绩和期末闭卷笔试成绩相结合的形式,这种单一的考核方法、狭隘的考核内容、强化知识识记的考核方式,导致考核僵化死板、学生死记硬背、考前临时突击、平时放松学习,不能真实全面地考核学生掌握和综合运用所学知识解决问题的能力。比如, 一个考试成绩优秀的同学,却常常无法完成一个全新、不复杂的有机合成路线的设计。这就是典型的“高分低能”。本课程现行的考核分为两个部分:一是平时成绩,占30%,主要是通过上课出勤随机点名、课堂随饥提问、课后作业三种形式评定;二是期末闭卷考试,占较大比重(70%),主要通过命名题、选择题、完成反应式、鉴别题、合成题、推断题以及简答题进行考核评定。由于闭卷考试的题量通常较大,对知识记忆能力的要求较高,而对应用能力的要求较低,导致学生的成绩较差,但这并不能反应学生的真实学习情况,即考核容易出现“失真”[1]。这种考核方式存在明显的弊端:(1)考核缺乏综合性,考核成绩以期末闭卷考试为主,容易造成“上课不听讲、下课考课件、期末背作业” 的普遍现象,产生“押考题、背重点”的错误导向,缺乏对平时学习态度、学习创造能力、分析和解决问题能力等多方面的综合评定,不利于培养学生的独立思考能力、理论联系实际能力和创新能力。(2)采用闭卷笔试为主的考核方式,会加大学生记忆的压力,造成“重理论、轻能力;重记忆、轻创造” 的消极后果,学生只按标准答案背书、背笔记,片面追求分数,而轻视自身技能、能力和综合素质的提高,应试教育倾向严重。(3)考核方式单一,除去占比重较少的平实成绩,仅用闭卷笔试的方式,只着重考核了学生的对书本知识的理解和记忆.而对学生的发现问题、分析问题、解决问题能力的培养和检验则考虑得很少,从而势必忽略实践能力的考核,并将产生重理论轻设计,轻视实验的错误导向。 (4)考核次数太少,期末考试所占比重过大,基本上是“一考定成败”,这种考试的偶然性较大,一旦学生发挥失常,就会导致考试失败,因此这种考试结果难以真实反映学生的学习情况。这种“一考定成败”式的期末考试,很容易使部分学生平时学习不刻苦,考试时“铤而走险”,进行作弊,影响学风、校风。目前,本课程的教学改革已经取得了一定进展[2],但考试改革明显滞后,这将直接影响教育教学质量的提高。
2考核改革思路
科学合理的课程考核对教学不仅具有反馈、调节、评价、促进作用,而且能转变学生的学习方式.调动学生学习的积极性和主动性,培养学生的创新精神和实践能力[3]。为了促进学生自主学习能力的培养,全面衡量学生的学习情况,必须摈弃“为应试而学、为应试而教”的“应试教育”考核方法,进行考核方式的改革。坚持以素质教育为目标,由考核知识记忆转变为考核知识应用、考核综合能力、创新能力。结合本课程的教学目标和特点,采取灵活多样的考核方法,进行多次不同方式的考核,如平时考核、期中测验、课题设计和答辩、期末考试等方式。具体考核思路如下:(1)平时考核以课堂点名、课后作业和课堂提问或课堂做题为主.主要考察学生的治学态度和课堂内容理解能力;(2)期中测验以10周的理论教学内容为对象。通过课堂闭卷考试,反映学生掌握基本理论基本知识的能力,帮助学生及时的复习、巩固所学知识;(3)学期中期,布置课题设计任务,要求学生自行选择一个新型有机化合物的合成为课题,3人组成一个小组,通过查阅文献,利用所学知识,设计合理的合成路线、合成方法,并写出可行性报告进行论证, 分析其应用价值和实际意义,学期下旬上交项目报告书,抽取部分同学参与打分,这种考核方式将所学的有机物化学性质与有机合成研究前沿联系起来,培养学生独立思考、分析问题、解决问题的能力,不仅考察学生所学知识水平.而且考核实践能力、创新思维、团队合作等多方面的能力,另外,学生参与打分,将学生作为考核的主体之一,有利于提高学习积极性,使他们变成学习的主人,他们既是被考核的对象,又是考核的“老师”;(4)期末考试以开卷与闭卷相结合的方式进行,闭卷考试以命名、选择、完成反应式、鉴别、合成、推断题为主,注重考核基本概念、基本原理、基本化学性质,以及知识点之间的综合能力,开卷试题均是大题,学生可自行选择一题,根据教材、笔记、复习资料等进行归纳总结陈述解决问题,从书本上无法直接找到答案的。开卷考试可在闭卷考试之前进行,通过开卷考试把教材和各知识点进行了复习和巩固,提高闭卷考试的效率。通过这样的全方位多层次的考核最终按比例综合得出学生的课程成绩。这种方式可以很好地化解学生为了期末应付考试而进行突击甚至考场作弊的做法.比一次性考试更能反映出学生经过学习后获得的基本知识水平和培养成的实践能力,能够较好地衡量教学效果。
3考核改革的具体做法
本课程考核方法的改革包括四部分:
3.1平时考核
平时考核以课堂考勤、课后作业和课堂提问或做习题四种形式进行。在设置授课计划时,根据18周的教学安排,进行6次课堂随机点名,8次课后作业、随堂问答或课堂做题,每人至少一次机会。课堂点名主要是考核学生的治学态度,提高课堂教学出勤率,督促学生认真学习;课后作业主要是以每章的课后习题为主,考核学生对本章知识点的掌握情况,要求学生在规定时间内完成并上交,批改后记录成绩,让学生实事求是完成,允许大家互相探讨.但不允许互相抄袭,批改时发现有90%雷同,视为抄袭,加大抄袭的惩处力度,如抄袭一次,平时考核成绩记为0分;课堂提问或课堂做题,根据当堂课的教学内容而定,考查学生的现场理解能力,表达能力和思考能力,促使学生积极地参与课堂教与学,形成良好的师生互动,形成反馈机制,改进教学质量,对于积极配合教学、主动发言并正确回答问题的同学,可适当加分,对于上课玩手机、讲小话的同学进行扣分。
3.2期中测验
为及时检查学生的阶段学习情况,使学生了解自身学习状况,调整学习方法,进行期中测验。当学生完成一定的学习任务后.通过阶段性课堂测验来对学生进行考核.目的是测试学生的阶段性知识掌握情况,以调整教学进度,帮助学生改进学习方法。根据教学安排,第十周进行一次课堂闭卷笔试,试卷设计时尽可能涵盖所讲的知识点.试题量要足够,让学生无暇考虑作弊的事情。
3.3课题设计
学期中期,布置课题设计任务,让学生通过查阅资料,应用所学知识,积极发挥创新思维能力,分小组合作完成一个研究项目报告书,题目类型是具有实际应用价值的新型有机化合物的合成。论文以小组形式分工合作完成,3-4人一组,要求小组成员必须明确分工,论文准备阶段所有组员参与搜集背景资料"素材和小组讨论,确定论文选题,具体工作包括收集整理资料, 报告书撰写,答辩ppt的制作,演示文件,交流报告,回答问题等。选题可根据老师提供的参考选题确定,也可以是自己感兴趣的与学科发展相关的选题。项目报告书应包括课题研究的背景与意义、研究路线、合成方法、可行性分析等。学期末,将课题设计报告书上交,抽取20%学生参与评分。以项目报告书完成的情况作为考核指标,具体包括:完成项目的态度、项目报告质量、依据、结构与性能分析、合成方案、实验测试的方法与结果等、资料查阅情况、团队合作、应变能力、表述能力、外语能力等。本项考核方法的目的是培养学生的创新能力、自学能力、综合素质和知识应用能力。
3.4期末考试
期末考试以开卷与闭卷相结合的方式进行,开卷考试在前,闭卷考试在后。开卷考试均是大题,在书本上无法找到答案,根据教材、笔记、复习资料等进行归纳总结陈述解决问题[4]。闭卷考试以命名、选择、完成反应式、鉴别、合成、推断题为主,目的是考核学生对基本概念、基本原理、基本化学性质的掌握,以及知识点之间的综合能力。闭卷考试的时间为100min,开卷考试的时间为20min,其中,闭卷部分90分,开卷部分10分。
四个考核部分的成绩分布情况;(1)平时成绩占15%;(2)其中期中测验成绩占30%;(3)课题设计报告占15%;(4)期末考试占40%,其中每一项的满分是100分,按比例组成本课程的总成绩。
4考核效果
以本校高分子专业11、12级学生作为考核对象,对本门课程的考核,采用了这种新的、多样化的考核方式相结合的形式进行了课程考核改革,达到了以下效果:
4.1学生的自主学习意识、自主学习能力明显提高
平时考核中,增加课堂提问或课堂做题环节,使学生在课堂上时刻保持精力集中,自觉主动的去理解教学内容,形成良好的互动,同时降低了缺勤率;期中考核帮助学生及时了解学习效果,对于考试结果不理想的同学,敲响警钟,及时调整和改进学习方法,把盲目被动的学习变为主动学习;课程设计报告的选题与撰写,学生在查阅资料、完成项目报告书的过程中,能复习、及时消化本门课程的基础知识,同时学到很多课本以外的知识,拓展知识面,接触科技前沿,激发学生的学习兴趣,从而更加主动的投入到学习中去。
4.2综合素质、创新能力显著提高
通过小组合作完成课题设计,学生的独立思考能力、解决问题和分析问题的能力得到提高,对本课程研究领域产生强烈的探索欲,培养了自觉研究、学习新知识的能力。在已学有机知识的基础上,充分发挥合理想象,设计一种新的有机物的合成路线和方法, 能有效培养学生的创新能力。
4.3教师的教学水平和科研水平得到提高
对学生进行综合量化考核,全面、客观的反映学生的学习效果,对教师提出了更高的要求,要求教师设计出科学合理的考核方法,并根据学习情况反馈不断改进教学方法,提高教学水平。课题设计部分,要求教师对本学科有深厚的理论功底和丰富的科研实践经验,在指导学生开展课题设计的过程中,教师自身的科研能力也得到提高。
4.4课程优秀率达10%以上,通过率达90%以上,平均分达到80分
参考文献
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