摘要:在有機(jī)化學(xué)教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)的改革探索中,針對(duì)化學(xué)類(lèi)本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等方面提出了具體的改革思路和方法,以適應(yīng)社會(huì)對(duì)化學(xué)類(lèi)人才創(chuàng)新能力的要求。
關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué);教學(xué);創(chuàng)新能力;
中圖分類(lèi)號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)08-0102-02
培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是我國(guó)實(shí)施創(chuàng)新型國(guó)家戰(zhàn)略的基本保障。實(shí)施創(chuàng)新教育,確立以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為主要趨向的教育價(jià)值觀,已成為我國(guó)21世紀(jì)教育改革的重要使命。創(chuàng)新教育的價(jià)值在于通過(guò)創(chuàng)新性教育教學(xué)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。高校擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)社會(huì)主義合格建設(shè)者的重任,大學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)是高校工作的重中之重。有機(jī)化學(xué)是本科化學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的主要基礎(chǔ)課,它的理論和方法不僅是化學(xué)的基礎(chǔ),也是從事化工、醫(yī)藥、生物、材料、環(huán)境等學(xué)科工作的基礎(chǔ)。有機(jī)化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容主要是有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系及其相互轉(zhuǎn)化的方法;有機(jī)反應(yīng)的基本規(guī)律、機(jī)理及影響因素等。在有機(jī)化學(xué)的教學(xué)中,不僅要講清基本概念和基本理論,而且還要讓學(xué)生懂得建立這些概念和理論的化學(xué)方法、思維方法。因此對(duì)有機(jī)化學(xué)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的內(nèi)容和措施的研究有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。在此作者將對(duì)多年來(lái)在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中針對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的舉措和探索進(jìn)行討論。
一、不斷改革與更新教學(xué)內(nèi)容
有機(jī)化學(xué)在其他學(xué)科的大力支撐下,其實(shí)驗(yàn)方法和基礎(chǔ)理論都有了巨大的進(jìn)展,本科課程中有機(jī)化學(xué)和高等有機(jī)化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn),不斷更新完善。具體來(lái)說(shuō),在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中,將有機(jī)化學(xué)知識(shí)寓教于生活和生產(chǎn)實(shí)際中,將應(yīng)用性、創(chuàng)新性的內(nèi)容充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中,引進(jìn)新知識(shí)和研究的前沿及熱點(diǎn)問(wèn)題,這樣可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更加有利于學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。如在講授有機(jī)物的合成時(shí),可以給學(xué)生介紹:世界上每年人工合成幾十萬(wàn)個(gè)新的有機(jī)化合物,其中有些因具有特殊的結(jié)構(gòu)和功能而用于材料、能源、醫(yī)藥、生命科學(xué)、農(nóng)業(yè)、石油化工、環(huán)境科學(xué)等與人類(lèi)生活密切相關(guān)的領(lǐng)域,成為人類(lèi)生活質(zhì)量提高的必需品。以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。學(xué)習(xí)烯烴、炔烴時(shí),向?qū)W生介紹從上世紀(jì)中期,有機(jī)化學(xué)工業(yè)的原料逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐允秃吞烊粴鉃橹?,發(fā)展了合成塑料、合成橡膠和合成纖維等多種高分子產(chǎn)品和材料。學(xué)習(xí)雜環(huán)化合物時(shí),可以介紹合成染料的制備,使染料、制藥工業(yè)蓬勃發(fā)展,推動(dòng)了芳香族化合物和雜環(huán)化合物的研究。還應(yīng)該使學(xué)生了解:現(xiàn)在人類(lèi)所面臨的大量有機(jī)物對(duì)生態(tài)、環(huán)境的污染問(wèn)題也日益嚴(yán)重;展望未來(lái),人類(lèi)對(duì)有機(jī)物的合理利用,有機(jī)化學(xué)將會(huì)得到更迅速和健康的發(fā)展,有機(jī)化學(xué)的發(fā)展成果正不斷滲透到生產(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域。還可以介紹,如富勒烯的發(fā)現(xiàn)(1996)、手性催化反應(yīng)(2001)、鈀催化交叉偶聯(lián)反應(yīng)(2010)等有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的歷年諾貝爾獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)情況以及最新的研究熱點(diǎn),從而使學(xué)生了解到本學(xué)科發(fā)展對(duì)最新成果,和今后投入到有機(jī)化學(xué)生產(chǎn)和研究領(lǐng)域的信心。
二、教學(xué)手段的現(xiàn)代化與教學(xué)形式的多樣性
理論課中充分利用多媒體進(jìn)行教學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。運(yùn)用多媒體輔助教學(xué),能將文、圖、聲、像、動(dòng)畫(huà)各種因素有機(jī)組合在一起,將教學(xué)內(nèi)容通過(guò)三維動(dòng)畫(huà)、視頻圖像等手段形象生動(dòng)地展現(xiàn)出來(lái),使學(xué)生通過(guò)多種感官刺激全方位地獲取信息,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和提高教學(xué)效果。有機(jī)化學(xué)中,有些分子結(jié)構(gòu)或反應(yīng)機(jī)理由于太復(fù)雜和抽象,需要立體的、形象的表達(dá)方式。傳統(tǒng)的方法是用板書(shū)畫(huà)分子式和使用教學(xué)模型。教學(xué)模型比較明顯和直觀,但對(duì)于較為復(fù)雜的大分子模型制作費(fèi)用高,且演示時(shí),后排學(xué)生仍不易看清也不利于學(xué)生觀察有機(jī)分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn),而且有些結(jié)構(gòu)復(fù)雜分子的模型體積太大,如蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)等,教師攜帶這些模型去上課會(huì)很不方便。而采用三維立體動(dòng)畫(huà)則可以較好地解決這個(gè)問(wèn)題,其既能很好地表現(xiàn)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),又能夠比較準(zhǔn)確地表現(xiàn)其真實(shí)結(jié)構(gòu)。使學(xué)生容易掌握和接受,從而提高了教學(xué)效率和教學(xué)成果。而采用動(dòng)畫(huà)形式模擬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理和過(guò)程也能容易讓學(xué)生理解。同時(shí)還可以通過(guò)視頻向同學(xué)展示一些有機(jī)反應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)和有代表性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在教學(xué)形式上,實(shí)行討論式、啟發(fā)式教學(xué)并重,注重學(xué)生對(duì)教學(xué)過(guò)程的參與性。比如在命名的講解方面,在講完烴類(lèi)化合物的命名后可以讓學(xué)生自己對(duì)其中的規(guī)律進(jìn)行總結(jié),在講授其他章節(jié)的命名部分時(shí)則可以讓學(xué)生在課堂下預(yù)習(xí),并指定學(xué)生在課堂上講解,教師做出點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充。在講述各類(lèi)化合物的性質(zhì)后,可以抽出一定時(shí)間在課堂上讓大家對(duì)各類(lèi)化合物性質(zhì)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)及其原因進(jìn)行討論,教師再進(jìn)行總結(jié)。
三、實(shí)踐課程的改革
有機(jī)化學(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)方法是學(xué)生今后從事科研和日常工作的基礎(chǔ)。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課在工科院校各專(zhuān)業(yè)的教學(xué)中扮演著越來(lái)越重要作用。注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),以使其能適應(yīng)實(shí)際工作和科研的需要,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵。然而,從現(xiàn)有教學(xué)模式看,其多為教師講解實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟,提示注意事項(xiàng)等,以課堂講授為主的教學(xué)模式。在該模式下,教師是演示者,而學(xué)生僅是操作者,教條般的復(fù)制實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中,學(xué)生只知道“怎么做”,而不知道“為什么”。例如“乙酸乙酯的制備實(shí)驗(yàn)”,教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常常發(fā)現(xiàn),許多學(xué)生在用等體積的飽和氯化鈉溶液洗滌油層時(shí)居然要求用移液管去移取,因?yàn)樗麄冋J(rèn)為教材上的加入量是精確的,并且不能改變,這說(shuō)明在傳統(tǒng)教育模式下,許多學(xué)生對(duì)教材實(shí)驗(yàn)參數(shù)和實(shí)驗(yàn)方法缺乏思考,學(xué)生只能為做實(shí)驗(yàn)而做實(shí)驗(yàn)。針對(duì)這種情況,作者在教學(xué)中通過(guò)“問(wèn)題式教學(xué)”的方法來(lái)進(jìn)行角色轉(zhuǎn)變。具體做法為:在實(shí)驗(yàn)前教師針對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn),然后引導(dǎo)學(xué)生圍繞“問(wèn)題”層層深入學(xué)習(xí),在問(wèn)題氛圍中幫助學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)、難點(diǎn)、注意事項(xiàng),從而完成教學(xué)目的。這樣可以使學(xué)生更加重視實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí),更重要的是可以使教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中從“演示者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙龑?dǎo)者”,使學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立操作者,讓學(xué)生在解決問(wèn)題中實(shí)現(xiàn)自我提高。針對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象,也不要輕易漏掉,而要通過(guò)大家一起分析、思考和討論,讓學(xué)生從根本上知道出現(xiàn)異常狀況的原因。例如,在“對(duì)硝基苯胺的制備實(shí)驗(yàn)”中得到的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物顏色應(yīng)為淡黃色,但有的學(xué)生的產(chǎn)物為褐色或深棕色,要讓學(xué)生觀察并比較產(chǎn)品的差異,并且找出異同的原因,從而使學(xué)生在親身體驗(yàn)冰鹽浴冷卻對(duì)反應(yīng)的重要性,從而提高學(xué)生思考能力,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。在實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)方面還要注意實(shí)驗(yàn)儀器的綜合應(yīng)用,如在合成實(shí)驗(yàn)中引入紅外光譜儀對(duì)合成產(chǎn)物進(jìn)行定性研究等。同時(shí)要充分利用實(shí)驗(yàn)課、課外活動(dòng)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生從事科研創(chuàng)新活動(dòng)。
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基金項(xiàng)目:黃山學(xué)院教學(xué)研究項(xiàng)目(2008hsujy015)
作者簡(jiǎn)介:狄蕊(1979-),河北石家莊人,黃山學(xué)院化學(xué)系講師,研究方向?yàn)橛袡C(jī)化學(xué)。