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摘 要:有機(jī)化學(xué)是一門重要的學(xué)科,是化學(xué)與化工、生命科學(xué)、藥物化學(xué)、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)本科生的必修課程。傳統(tǒng)的教育只注重理論傳授,但隨著時(shí)代對(duì)專業(yè)性的要求,學(xué)生不僅要有相關(guān)理論知識(shí),還需要有一定的學(xué)科素養(yǎng)去參與相關(guān)的科研、生產(chǎn)活動(dòng),才能真正適應(yīng)未來社會(huì)的發(fā)展。文章將科研實(shí)踐引入基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)教學(xué)中,不但可以讓學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)知識(shí)本身有更深入的理解,而且可以為學(xué)生后續(xù)更好地適應(yīng)未來的科研、生產(chǎn)活動(dòng)打下基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:科研實(shí)踐;有機(jī)化學(xué);科研熱點(diǎn);創(chuàng)新比賽
中圖分類號(hào):D62-4
文章編號(hào):2095-624X(2019)06-0071-02
一、引言
有機(jī)化學(xué)是一門重要的學(xué)科,是化學(xué)與化工、生命科學(xué)、藥物化學(xué)、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)本科生的必修課程。所以,不斷地提升這樣的基礎(chǔ)課的教學(xué)水平非常重要,而提升本課程教學(xué)水平的關(guān)鍵在于任課教師要不斷更新自己的教學(xué)觀念:在課程中,要在教學(xué)手段、教學(xué)方法等多方面進(jìn)行大膽的改革與創(chuàng)新。
大學(xué)教學(xué)要更加注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與能力,改被動(dòng)接受型學(xué)習(xí)為主動(dòng)自主型學(xué)習(xí),同時(shí)注意營造教師與學(xué)生平等交流的環(huán)境。只有從有機(jī)化學(xué)課程建設(shè),相關(guān)的教學(xué)方法與手段多方面進(jìn)行創(chuàng)新與提高,才能真正在教學(xué)中實(shí)施因材施教,提高學(xué)生素質(zhì),培養(yǎng)具有強(qiáng)烈創(chuàng)新意識(shí)和相關(guān)能力的人才。
此外,有機(jī)化學(xué)是一門實(shí)踐的學(xué)科,絕大多數(shù)的教學(xué)內(nèi)容來源于實(shí)驗(yàn)和之前的科研成果。同時(shí),由于有機(jī)化學(xué)的實(shí)踐性較強(qiáng),接受有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的學(xué)生,將來進(jìn)入工作崗位尤其是與科研相關(guān)的工作崗位后,其動(dòng)手能力和相關(guān)科研素質(zhì),將會(huì)直接影響其職業(yè)生涯的發(fā)展,間接影響我國與有機(jī)化學(xué)相關(guān)產(chǎn)業(yè)和科研的發(fā)展。因此,在教學(xué)中引入科研相關(guān)介紹及課后組織學(xué)生課后積極參與科研實(shí)踐,不但可以讓學(xué)生對(duì)知識(shí)有更深層次的理解,而且可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,還可以為后續(xù)科研打下基礎(chǔ)。
以下是我在有機(jī)化學(xué)課程建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐中的做法與體會(huì),主要從以下幾個(gè)方面探索。
二、將科研基本知識(shí)和背景引入課堂
將科研基本知識(shí)和背景、科研熱點(diǎn)引入課堂,實(shí)際上是對(duì)教學(xué)內(nèi)容的極大優(yōu)化和改進(jìn)。教師在備課過程中,除了立足書本知識(shí)的介紹和引導(dǎo)外,還可以從三個(gè)方面引入科研基本知識(shí)。
(1)教學(xué)參考書上的每一個(gè)有機(jī)化學(xué)反應(yīng),都有著曲折的發(fā)現(xiàn)過程和不斷改進(jìn)、工業(yè)應(yīng)用的過程。例如手性化學(xué)部分,當(dāng)年正是由于人們在開發(fā)藥物時(shí),沒有注重手性藥物的重要性,而導(dǎo)致了醫(yī)藥上一系列惡性事件發(fā)生。所以,對(duì)于重要知識(shí)點(diǎn)的學(xué)術(shù)背景,教師對(duì)發(fā)現(xiàn)過程以及其在目前社會(huì)中的應(yīng)用作簡單介紹,讓學(xué)生對(duì)課本知識(shí)有一個(gè)立體的認(rèn)識(shí),從本質(zhì)和實(shí)際中了解有機(jī)化學(xué)的知識(shí)點(diǎn)是如何發(fā)現(xiàn)、發(fā)展起來的,每一個(gè)反應(yīng)條件是經(jīng)過怎么樣的過程完善的。有了這樣的了解,既可以加深記憶,理解知識(shí)的來源,又可以極大地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。
(2)任何事物都是與時(shí)俱進(jìn)的,有機(jī)化學(xué)也是一樣的。在教學(xué)過程中,老師可以幫助學(xué)生緊跟當(dāng)今社會(huì)的科研熱點(diǎn),這樣可以從根本上引導(dǎo)學(xué)生提升其化學(xué)素養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生從根本上了解有機(jī)化學(xué)是一門非常重要的學(xué)科,從而在學(xué)習(xí)中引起重視。
(3)有些有機(jī)化學(xué)知識(shí),如果不配合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和過程,很難讓學(xué)生理解,例如一些用于鑒定化學(xué)物的特征反應(yīng),教師如果只是空洞地去講相關(guān)的現(xiàn)象、相關(guān)的操作,學(xué)生上完課后既不能很好記憶,在實(shí)際中也不會(huì)有效應(yīng)用,所以教師在課堂上可以有針對(duì)性地播放一些相關(guān)化學(xué)反應(yīng)的操作、現(xiàn)象,進(jìn)一步為后續(xù)實(shí)驗(yàn)的展開打基礎(chǔ)。
三、將有機(jī)化學(xué)教學(xué)與相關(guān)科研結(jié)合起來
一般大學(xué)課程,開有機(jī)化學(xué)的同時(shí)會(huì)開一門有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課,這樣是對(duì)有機(jī)化學(xué)課程非常好的補(bǔ)充,但是由于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是專門針對(duì)課本內(nèi)容的,很多情況下,實(shí)際上是課本內(nèi)容的重復(fù)。學(xué)生應(yīng)該真正參與有機(jī)化學(xué)的相關(guān)科研中去,只有真正參與進(jìn)去,才會(huì)體會(huì)到科研過程中的各個(gè)細(xì)節(jié),才會(huì)知道有機(jī)化學(xué)中的每個(gè)知識(shí)點(diǎn)不是憑空想象的,是經(jīng)過大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)一步步證實(shí)的,從而讓學(xué)生體會(huì)到科研的不易以及經(jīng)過努力解決問題的成就感。
但是目前課后發(fā)動(dòng)學(xué)生參與科研活動(dòng),并不是每一個(gè)學(xué)校或?qū)W院都具備這樣的條件的,由于資源有限,可以充分發(fā)揮導(dǎo)師制的作用。導(dǎo)師的作用有以下幾個(gè)方面。如果自己本人是做有機(jī)化學(xué)相關(guān)科研的,由相關(guān)學(xué)科導(dǎo)師(導(dǎo)師可以是本校的或是外校的)帶領(lǐng)幾個(gè)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的有機(jī)化學(xué)研究。如果導(dǎo)師不是相關(guān)領(lǐng)域的,可以由導(dǎo)師負(fù)責(zé)聯(lián)系和跟進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。在實(shí)踐過程中,除了科研方面的基本鍛煉外,導(dǎo)師可以有意地讓學(xué)生自己去做一些與課本相關(guān)的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生進(jìn)一步感受有機(jī)化學(xué)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程,加深對(duì)有機(jī)化學(xué)學(xué)科的理解。
在早期階段,由于學(xué)生本身的經(jīng)驗(yàn)和能力、學(xué)識(shí)方面的不足,學(xué)生可以主要助手的身份參與科研項(xiàng)目。一方面可以了解整個(gè)科研的過程,另一方面可以學(xué)習(xí)一些基本的科研知識(shí),在得到較為系統(tǒng)的訓(xùn)練后,可以在教師指導(dǎo)下獨(dú)立承擔(dān)科研課題的部分實(shí)驗(yàn)。
四、開闊學(xué)生視野,積極組織學(xué)生參觀相關(guān)科研場所
科研場所是進(jìn)行科研、產(chǎn)出知識(shí)的重要場所,積極組織學(xué)生參觀不同科研場所,一方面可以開闊學(xué)生視野,豐富他們的社會(huì)閱歷,另一方面也可以使學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)科研有更直接感知,體會(huì)不同性質(zhì)的知識(shí)是如何被人們發(fā)現(xiàn)的。目前有機(jī)化學(xué)科研產(chǎn)出有學(xué)校實(shí)驗(yàn)室、中科院等研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)的科研部門等地方,通過參觀不同地方,可以接觸有機(jī)化學(xué)整個(gè)知識(shí)體系的實(shí)際來源,提高學(xué)生整體把控學(xué)科的能力及學(xué)習(xí)的興趣。
五、鼓勵(lì)學(xué)生參與相關(guān)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的比賽
課堂教學(xué)、參與實(shí)驗(yàn)、參觀科研場所是學(xué)生與教師共同參與,教師主導(dǎo)的活動(dòng)。而參與相關(guān)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的比賽則是學(xué)生主導(dǎo)的學(xué)習(xí)活動(dòng)。通過參與相關(guān)的比賽,一方面,學(xué)生變?yōu)橹R(shí)創(chuàng)作發(fā)現(xiàn)的主力,另一方面,在比賽中,學(xué)生各方面的能力和見識(shí)都會(huì)得到本質(zhì)上的提升。
六、結(jié)語
將科研實(shí)踐引入基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)教學(xué)中,不但可以讓學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)知識(shí)本身有一個(gè)更深入的理解,而且可以為學(xué)生后續(xù)更好地適應(yīng)未來的科研、生產(chǎn)活動(dòng)打下基礎(chǔ)。有利于將大學(xué)的教育與科研生產(chǎn)結(jié)合起來,探索新的教學(xué)方式、方法。另外科研實(shí)踐的引入,也可以提升大學(xué)本身的科研水平,最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生、學(xué)校、社會(huì)的多贏局面。
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基金項(xiàng)目:四川省科技廳應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目“CO2參與的生物活性雜環(huán)的合成”(2019YJ0669)。
作者簡介:張振(1985—),男,山西懷仁人,成都大學(xué)講師,博士,主要從事有機(jī)化學(xué)相關(guān)研究。