[工科生物类有机化学课程教学改革探讨] 工科有机化学课件
时间：2019-01-06 03:34:29 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要： 本文就高校工科生物类有机化学教材的现状和改革的重要性，尤其是改革的方法作了论述。 关键词： 工科生物类有机化学教学 教学规律 教学改革 有机化学是工科生物类学生必修的一门主要基础课程，其学习的结果直接影响着后续各专业课程的学习。鉴于工科生物类高校的实际，有机化学的教学又有不同于一般高校的特殊性。为此，我们在多年的工科生物类有机化学教学中，不断探索教学规律，努力进行教学改革，形成了自己的教学风格。
1.组建一套可供灵活组合的板块式结构的有机化学教材，打破现有教材的编写格局，以适应因材施教。
回顾我国高校有机化学教材的使用历史，上世纪五六十年代教材单一，七十年代以后才形成了与不同专业培养目标相适应的多品种、多层次的系列教材，其中不乏许多优秀教材［１］。各种不同的教材风格虽然各异，但在编写上总离不开沿袭的固定格式，因而不适应有机化学学科迅猛的发展趋势，不适应各种潜力层次学生的需要，不适应因材施教。这种矛盾在工科生物类学校表现得尤为突出，因为该类学校的专业大多为应用性和边域性的（如我校的植物科学与技术专业、植物资源开发与利用专业等），完全适合该类学校学生的有机化学教材甚少，只好使用较为接近的农业类的有机化学教材。
组建一套灵活多变的能够随意组合的板块式有机化学教材能很好地解决上述矛盾。所谓板块式有机化学教材，就是打破现有教材的编写格局，把有机化学知识划分为几个板块，每个板块阐述某个方面的问题，每个问题又由浅深有别的几个层次、一个材料库、主要参考文献、各种习题几部分组成，完整独立，自成体系［2］。板块之间相互联系，构成有机化学的完整体系。板块中的内容有选讲和必讲之分。必讲部分要精讲，是教师将学生引入有机化学大门的金钥匙。选讲部分可由学生自学，可由教师有选择地专题讲座，也可师生共同讨论。教师可根据需要灵活地选择不同的组合形式；学生可根据自己掌握基础知识的程度和兴趣，选择合适的板块，或听教师专题讲座、或深入到高层领域钻研、或撰写小论文。如此，教学上体现了统一管理、统一要求与百家争鸣、百花齐放的结合，有利于师生的双向学习和学生能力的培养。需要注意的是，除讲课与专题报告外，安排适量答题和讨论课以解决学生在自学中存在的问题也是相当必要的。
2.着力创新，将新理论、新技术引入到化学教学中去，增强课程的吸引力。
即便有了最优秀的有机化学教材，但教学过程如果不精心设计，还是容易使学生觉得枯燥无味，“没听头”，难以学好。克服这种现象的有效做法之一是使教学充满新意，激发学生的学习兴趣。
面对本世纪全新的材料、全新工艺必然要求相适应的全新的理论，因此应选择最有用的、最新的理论体系教给学生。现行版本的化学基础课教材，大多数都是经典的化学理论、化学测试手段。它们在教育价值上和实用价值上都是不可忽视的。但是在科技高速发展的今天，新的理论、新的测试手段已层出不穷。虽然它们目前还没有普及，许多还很不完善，但对于当代的大学生――新世纪的主人来说，他们才是主宰它们的主人，因此应将新理论、新思想、材料科学基础、新测试手段引入到基础教学中去，使他们较早地了解和掌握他们将要而且也是必须掌握的基本知识。
2.1不断充实新内容。就算最新版本教材中的新内容，充其量不过是前两年的，而且由于教科书的特点只能是一些相对固定、规范的内容，难以展示这门学科的勃勃生气。因此，经常充实新的内容，将会唤起学生的学习热情。比如在讲“芳香烃”时，我适时介绍了C60这一当前研究热点，用几分钟时间概述了它的制备方法，当前研究状况及前景，提出了C60是无机物还是有机物的问题。学生听后觉得新鲜有趣，并由此产生了尽快学习芳香烃内容的强烈愿望和兴趣，对后续内容都能认真全部听完。
2.2选择新的角度进行阐述。比如在介绍天然烷烃时，我没有急于具体内容阐述，而是先介绍了颇有名气的被国际上命名的“中国型沼气池”的艰难发展史。学生听后颇受感动，很想亲自试验一番，后面的内容便听得轻松愉快，并很容易地把眼光上升到能源、环保等方面，意识到这门学科的广阔前景及在四化建设中的重要性，从而热爱这门学科，下决心学好它。
3.沟通心灵，追求讲课艺术。
教与学是一种双边活动。有机化学的理论性和实践性都很强，要达到理想的教学效果，师生间心灵沟通并形成对教学理解的某种默契，是课堂讲授的最佳境界。幽默的语言、恰当的比喻及讲一些耐人寻味的化学史事等都是我经常采用的教学手段，而且取得了圆满的教学效果。
比如，在有机化学教学中穿插地讲授化学史知识，将化学史与科学知识融为一体，合理地贯穿于有机化学教学中，于是，枯燥无味又抽象的化学理论知识变得生动、形象、具体起来。例如，苯为环状结构（凯库勒式，目前仍没有比其能更好地说明苯结构的构造式）的观点是德国建筑学家和化学家凯库勒首先提出的，而这一伟大的结论却是在不可思异的梦境中发现的。通过精彩的化学史讲授，学生不再觉得有机化学课只是对古板的有机化学方程式和化学原理的机械记忆，而感到有机化学这门学科的丰富多彩，从而使学生对有机化学产生极大的兴趣。
4.打破传统的理论教学模式，推行素质教育，培养新世纪创造型人才。
传统的教学模式是以课堂讲学为主，比较重视知识的传授，而忽视或回避能力的培养［3］。如各门课程都有理论教学大纲，但没有能力培养大纲。培养方针上都是封闭的，只从纯专业着手，不考虑社会实际需求。如此培养出来的学生，有相当一部分是“书呆子”，只习惯于对已知问题和类似问题进行“纸上谈兵”，一旦遇到隐蔽的、多层次的、综合的、复杂的实际问题，便不习惯对其进行剖析、研究和探索，缺乏将其加工精练、抽出其中简化了的核心问题的能力，出现所谓高分低能的现象。新世纪需要的是创造型的人才，因此推进素质教育势在必行，其中学生能力的培养最为关键。能力的培养应该和传授知识一样重要，应该贯彻始终，应该落实到每一学期、每一阶段、每一单元、每一课时。两者应该交相呼应，互相渗透和协调发展。
4.1改革理论课教学方法。再怎么进行教学改革，理论课程的教学仍是重中之重。理论课程的改革主要是在适当减少课时的基础上改革教学方法。理论课时由原来占总课时的70%调整为60%，主要讲授知识体系的总体框架和基本知识。其余内容以专题报告、学术讨论、论文答辩等形式进行，目的是将学生引入有机化学大门，为学习更深层知识和培养能力打下基础。通过采用多种方式的授课方法，学生有更多的发言机会。他们不仅要回答问题，而且要根据自己所掌握的内容进行讲解，这使他们能逐步学习如何运用严谨的思维组织好自己的语言，以准确地表达自己的观点。这个过程同时使学生的语言表达能力得到锻炼和提高。
4.2改革实验课教学，加强实验操作能力培养。一个普遍存在的事实是，学生的实验动手能力是一个薄弱环节。其主要原因是教师的教法陈旧，如教师包办太多，对实验步骤讲解得过于详尽，仪器的安装和调试都由教师操作，等等。这样的做法在一定程度上起到了示范的作用，但不能调动学生的主动性，增加了学生的惰性，使学生对教师有过多的依赖，影响了其动手能力的提高和勇于实践的精神的形成，更重要的是阻碍了学生创新能力的培养。为了加强对学生实际操作能力的培养，我们首先强化实验预习环节，使学生充分了解实验内容，写出详细的实验预习报告并由教师签字后开始实验。实验开始时，学生按照实验讲义自己动手安装仪器并进行实验，教师不做演示，只加强指导，对不正确的操作方法和操作步骤进行纠正。实验结束后，学生相互交流实验心得，总结经验与不足。对于那些实验失败的学生，教师所要做的是引导学生找出原因。这种方式突出了学生的主体作用，强化了教师的指导作用，提高了实验的效果和实验的成功率。学生的实际操作能力得到了真正的锻炼和提高。我们对实验课的改进提高了学生对实验课的积极性，给学生提供了较大的空间，如学生可自主调整实验的方法以锻炼动手能力，使实验课真正成了锻炼学生实验操作能力的操作平台。
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 改革后实验课由原来占总课时的30%调整为40%，通过实验培养学生的实际动手能力。实验课实行实际问题和科学研究为背景的综合训练计划。从实验方案设计、实验准备到全部操作完成，都由学生自己动手，教师只做示范和指点。实验内容以解决实际问题综合性及设计性（如茶叶中咖啡碱的提取等）内容为主，并适时地让学生到企业观摩和参与企业实际操作，部分优秀学生还可吸收到教师的科研项目中担任部分设计和操作，更优秀的学生还可推荐到企业参与技术改造。
4.3加强科技写作能力的培养，提高科研基本能力。传统的实验报告是由实验目的、实验原理、实验步骤、数据记录与处理等部分构成的。为了加强对学生综合素质的培养，使他们具备较好的语言表达能力、实际动手能力、科学实验能力，我们加强了对学生科技写作能力的培养。具体做法：一是在学生完成实验报告前，向学生讲授一些科研论文写作的基本知识，强调实事求是的科学态度和严谨认真的科学素养；改变传统实验报告的书写形式，以科技论文的格式来完成实验报告。从目的、方法、结果和讨论4个方面把每个实验的内容充分地表达出来。强调对实验过程和结果的讨论。报告完成后教师进行认真的批改和总结。二是增加部分难度稍大、富有挑战性但学生通过努力又能解决的设计实验。这些实验大多以小课题的形式开设。如实验“枇杷叶中绿原酸的提取研究”，学生2人一组，自行查阅文献，自行设计方案，自主实验，提出了浸提法、微波提取法、超声波提取法等诸多方法，写出了一批质量相当可观的论文。通过实践，学生体验到了成功的喜悦和科学研究的乐趣，增强了学好有机化学的信心，提高了科研的基本能力，为后续的毕业论文甚至将来的工作能力打下了良好的基础。
4.4改革课程考试方式。传统的有机化学课程考试只有理论课程考试，改革后建立实验课程考核制度，加上了实验操作测试和科技能力分值，考试成绩结合平时成绩并有意识加重实验操作成绩比例，以引起学生对自身能力方面培养的重视（见表1）。
4.5积极开展第二课堂活动，培养学生创新能力。“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”，而“创新的关键在人才，人才的成长靠教育”，在世界科技与经济迅速发展的今天，培养创新人才的需要更为迫切。要培养创新人才，必须改革单纯的传授知识的教育模式，建立授予“鱼”及授予“渔”相结合的教学新模式。第二课堂活动是课堂教学活动的延伸，很好地体现了此教学新模式。
（1）开设科研小灶。针对基础较扎实、求知欲较强、对有机化学有浓厚兴趣的学生，由教师或学生提出具有科研或开发背景的课题与项目，然后由学生组合的小组在教师的指导下完成研究工作，提交研究论文或研究报告。
（2）科学研究及实践制度法。使科学研究训练、科研实践训练成为有机化学课外活动中一个有机组成部分。科学研究训练、科研实践训练、科技创新活动及课题实验使学生拥有更大的学习自主权，形成师生互动的交互式学习环境，逐渐培养学生独立思考，发现、分析与解决实际问题的能力，激发他们的创新意识。
（3）增设学科前沿窗口。以学科前沿讲座为载体，使学生了解研究新进展。聘请校内外专家介绍学科研究新进展和当前的研究热点，把科学研究前沿的新知识介绍给学生，同时将他们进行科学研究的方法传授给学生，使学生开阔视野，拓展思维，培养获取新知识的能力和创新精神。
为了充分发挥实验的自身优势，突出对学生创新的精神的培养，发挥有机化学实验的自身优势，突出对学生刨新精神的培养，在有机化学实验教学中应该考虑以下问题。
（1）对学生进行创新精神、创新能力的培养，应有针对性，不同能力层次的学生应有不同层次的要求。
（2）在教学中应尽可能创设一切有利条件促进学生创新精神的培养。
（3）增加实验教学的探究性。在实验教学中，一方面可以将现行教材中的实验改造成探究性实验，以增加实验内容的探究性，另一方面可以结合具体的教学内容，精选化学史上的一些范例，引导学生依照科学家的研究方式，学习和尝试完整的实验探究过程，并通过学生动手“做科学”，亲身体验探索自然规律的快乐，逐步学会科学研究的方法。
（4）创造条件全面开放实验室，让学生随时随地能进行各种实验。开发学生的实验兴趣和个性特长，使他们养成用实验探究未知，大胆质疑的科学精种。
总之，教学研究与改革是一项长期的任务，需要不断进行观念创新、制度创新和工作创新，深化教学改革。
参考文献：
［1］大学化学.北京大学出版，1997，12，6.
［2］大学化学.北京大学出版，1998，13，5.
［3］大学化学.北京大学出版，1999，14，2.
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