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生物专业有机化学教学改革

生物专业有机化学教学改革

[摘要]有机化学是生物专业的一门重要的基础课,结合新疆大学生物类专业学生的知识结构和教学安排,对生物类专业有机化学教学改革的方法进行了探讨和研究,希望为生物类专业的有机化学教学提供有益的参考。

[关键词]生物;有机化学;教学改革

有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质、反应以及制备的学科;有机化学课程是我校为生命科学与技术学院生物科学、生物技术、生物工程以及食品专业本科生开设的一门重要的基础课之一,我校使用的是高等教育出版社出版汪小兰编著的第四版《有机化学》。随着如今高考扩招的盛行,入学学生的化学专业知识水平相对较低,而且我校的有机化学教学时数的进一步压缩(理论64学时,实验32学时),如何为生物类专业本科生教授好这门课程成为每位任课教师面临的难题,如何进行科学的教学改革是我们需要承担的一项长期而艰巨的任务。我们需要不断的进行探索、研究、总结,为学生能更好地掌握这门课程的核心内容做到“量体裁衣”。下面从以下几个方面进行介绍。

1钻研教材,认真备课

教材是知识的主要载体,也是师生完成教与学双边活动不可缺少的媒体。但是由于受篇幅的限制,教材在内容的系统性和前沿性等方面存在一定的局限性。如果在教学中仅仅对教材内容做简单陈述,无意会对学生造成照本宣科的印象,这样势必会影响最终的教学效果。“给别人一碗水,自己得有一桶水”,教师在在备课时不仅要参考大量的有机化学教材,还应融入一点有机化学前沿领域的研究热点。教师应对教材的内容进行分析、比较、归纳和总结,使知识更加调理清晰、浅显易懂和生动形象。同时从多角度、多层次、综合、全面理解和诠释每一个知识点,这样更有助于学生加深对所学知识点的理解和记忆。例如对于亲核取代反应两种历程SN1和SN2的影响因素的讲解,我们可以以图表的形式列出不同烃基、离去基团、试剂的亲核性以及溶剂对两种反应历程的不同影响。教师在讲解时逐个比较,使不同之处得以彰显。备课时要要尽量做到重点和难点突出,学生要掌握的重点和难点要精讲细讲,可以按照自己编排的顺序,不必按照教材的章节顺序来讲,尽量使用学生容易接受的方式来进行讲授。

2培养学生的学习兴趣

培养学生的学习兴趣是教授一门课程的重要环节。教师在教学中应努力激发并培养学生学习有机化学的兴趣,使学生在学习过程中感受到这门课程的乐趣[1]。我们日常生活中的许多方面都与有机化学有千丝万缕的联系,如药物、材料、能源和染料等都与有机化学密不可分。在课程的导入和讲解过程中,适当地穿插一些有机化学小故事、小趣闻。不但能起到活跃课堂气氛的作用,而且能增强学生对这门课程的求知欲,同时也能提高教学效果。例如在绪论中讲述药物和有机化学的关系时,先向学生介绍临床上用的一些药物,如奎宁、可卡应、阿托品和吗啡等药物都是从天然的植物中发现的,但是这些药物分子结构的确证都是通过有机化学的分析方法实现的,而且有机合成化学的发展最终使这些药物分子实现人工合成。从而让学生认识到,一种天然药物的发现,要经历分离提取、结构确证和人工合成等步骤,所有这些步骤的进行有需要有机化学的知识作为基础。在讲解烯烃的化学性质之前,我向学生介绍乙烯能作为植物生长调节剂以及乙烯的产量是世界上衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一,我们新疆就有能够年生产百万吨乙烯的工厂,它就是中国石油独山子石化分公司乙烯厂。这些能够结合专业特点的丰富的课堂教学内容、联系与生命现象及人类日常生活紧密相关的化学知识,能够激发学生对有机化学的学习兴趣,从而调动学生学习有机化学知识的主观能动性,最终加深理解并增强记忆。此外,我校设立了大学生创新实验,教研室的部分老师承担了一些创新实验计划项目,将一些对有机化学有研究兴趣的学生吸纳到课题组开展一些创新实验的研究也能够提高学生对于这门课程的学习兴趣。

3发挥多媒体教学的优势

采用多媒体教学使在传统教学中难以描述的教学内容和无法观察的现象以图象和动画进行动态模拟,生动直观地展示出来,克服了传统教学无法用语言和板书的形式体现以及难以理解的弊端,从而能够解决传统教学模式下的一些教学难点。例如:在讲到卤代烃的双分子亲核取代反应机理时,在经历过渡态之后会出现产物的构型翻转,因为产物的立体结构发生了变化[2],在平面上很难描绘清楚,很难让学生直观的去体会这一构型翻转的过程,增加了学生的理解难度。此时,可以利用多媒体课件做出卤代烷的立体结构以及反应过程的动画演示,形象直观地展示在屏幕上,让学生一目了然,更深刻的理解为什么这是一个双分子取代的过程,同时也调动了学生的学习兴趣。另外,多媒体技术可以用形象的声音和画面把课堂演示实验中有毒的、有危险性的实验通过过程模拟,使学生很快地理解并接受。例如:讲解醇与金属钠的反应时,应用此反应与醇和水的反应作比较来说明醇比水的酸性弱些,可以用演示实验,但是控制不好用量的话,会有一定危险,则可以用flash动画将整个过程形象的展示出来,大大降低了学生理解的难度。多媒体教学作为一种新型的教学手段,极大地激发了学生的学习兴趣。它使静止的化学问题动态化、复杂的化学问题简单化、枯燥的知识趣味化,有助于培养学生的创造性思维。

4加强实验课的教学

有机化学是一门以实验为基础的学科。有机化学基础理论和有机化学实验是相辅相成的,理论的学习为实验的顺利进行奠定一定的基础,而学生通过做实验又会加深对于有机化学理论的认识,任何重理论轻实验的教学都是错误的[3]。因此,在有机化学教学中要加强实验课的管理。在实验教学中,我们提前通知学生下一周将要进行的实验,要求学生做出充分的准备,书写出合格的预习报告(包括实验目的、实验原理、需要的试剂药品及其重要的物理常数、实验装置图、详细的实验步骤等)。在实验开始前,逐一检预习报告并指出存在的问题,经签字同意后,学生才开始做实验。实验装置由学生自己装配,自己由原料合成指定产物,并分离提纯,要求学生仔细观察实验过程,如实记录实验现象,在实验记录本上叫学生编号,不得任意涂改、撕毁原始记录。在实验过程中出现的问题,我们只进行启发性的引导,由学生自己找出原因并解决问题,绝不让学生养成在实验中过度依赖指导老师的习惯。实验完成后检查实验记录本,最后签字认可,方可离开实验室。并要求学生课后独立完成实验报告,坚决杜绝相互抄袭的现象,要求学生将重点放在讨论部分,要求他们对该实验的成败以及产率高低的原因进行分析,写出自己对该实验的意见和体会。实验课的教学不仅培养了学生的实际动手能力,还使学生加深了对理论知识的理解与掌握,掌握了研究有机化合物的实验方法和技术。同时,也培养了学生实事求是与积极探索的精神,善于思考和敢于创新的能力,全面提高了学生的综合素质,从而使学生具备一定的科研能力。

5改革考试考核办法

改革考试考核形式,纠正应试型学习习惯是教学过程的重要一环,是对教与学两个方面效果的检验。通过考试,不仅可以全面评价学生对基础知识、基本技能以及应用能力的掌握程度,还可以获取进一步教学改革的信息。我校之前的有机化学考试都以期末考试为单一形式,这样“一考定输赢”的考核办法造成学生忽略平时的学习,考试前两周加班突击的学习状况,其分析问题和解决问题的能力并没有在学习中得以提高。这种传统的考试办法已经不能适应当今知识信息化的时代。我们改革了这门课程的考试办法,全面评定学生的成绩,采取考核与考试相结合,平时与期末相结合的策略。在这门课程的最终总评成绩中,平时成绩占10%,实验成绩占20%,期末考试占70%。其中,平时成绩由考勤、作业和课堂提问组成。这样全面评定成绩的方法调动了学生在平时学习有机化学基础知识的主动性,也促使学生不能忽视有机化学实验的教学,同时也避免了学生期末考试前加班突击的局面。有机化学知识的获得源自于对有机化学基础理论的认知以及科学地进行有机化学实验,对培养学生的创新能力以及综合素质的提高十分必要,为学生后续专业课的学习奠定一定的基础。在教与学的过程中,勇于尝试并加强教学改革,在改革中不断完善和发展,不但能提高学生学习有机化学的主观能动性,而且在全面提高学生的科学素养方面发挥出应有的功能。

参考文献

[1]李炳奇,廉宜君,马彦梅.多学科综合性大学有机化学教学改革的研究与实践[J].广东化工,2007,34(1):95-97.

[2]汪小兰.有机化学(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2005.

[3]张艳君,成泽艳,刘建军,等.高校有机化学实验教学改革的探索和实践[J].实验室科学,2008(1):54-55.

作者:孙亚栋 单位:新疆大学化学化工学院