1、http:/ 2007 年精品论文第6 页有我的论文探索高效工科有机化学教学模式,大家可以参看内容和格式,其他老师的文章也请参看,学习教研论文的写法.关于科研论文的写法也即将上传.这篇论文是 2007 年写的,是反映了我当时真实的进行教学改革探索的情况,当然现在的体会又有了很大的不同,关于学生创新思维和能力的培养我又有新的体会,鉴于论文还没有发表,稍后再展示给大家.我认为一篇好的论文一定不是空洞的喊口号,把一些政策用词进行堆积,而是对自己真实的教学过程中积攒的体会进行分析和挖掘,从而提高自己也让他人能有所借鉴. 探索高效工科有机化学教学模式伍平凡湖北工业大学化学与环境工程学院湖北,武汉,430
2、068,Pingfanwu-当今时代科学发展迅猛,有机化学的知识更是日新月异,而工科有机化学还存在学时少、重实践的特点。如何才能使有机化学的教学适应新世纪对人才培养的要求,本文从有机化学课程内容的设置、教学方法的改革、教学模式的创新、全面提高学生素质等方面进行了详细的阐述。关键词:有机化学 素质教育 创新有机化学是四大化学基础课之一,是我校轻化、环境、高分子、材料工程以及生物工程、生物技术、食品和制药等八个专业最重要的一门基础课,学生掌握有机化学的程度从根本上决定了学生将来的专业发展程度。特别是我校是工科院校,以培养应用型人才为我校的主要特色。为全面提高学生能力,培养和造就更多高素质的创造性和
3、应用型人才,几年来我们有机化学课程组积极进行教学改革,不断探索出一条适合我校学生培养模式的道路,2007年我们有机化学课程被评为校级精品课程。一、对现有教学进行大力改革,确定我校工科有机化学课程体系我校多年来以徐寿昌的有机化学为主要教材,该教材沿用化学界习惯的以官能团为主线的章节安排,例如,该书按官能团分类,由浅入深的原则安排了以下教学内容:烃(烷、烯、炔、二烯、脂环、单环、多环),卤代烃,含氧化合物(醇醚、酚、醌、醛酮、羧酸、- 二羰基化合物)含氮化合物(硝基化合物与胺,重氮和偶氮化合物),杂环化合物,碳水化合物,氨基酸,元素有机化合物 1。每个章节都按化合物的命名、结构、制备、性质进行阐述
4、,条理清晰,内容丰富,便于学生掌握。由于该教材是面向全国的高等工科院校,为了扩大适应性范围,增强教材的普遍适应性,该书抓住了各专业对有机化学的共性,有限度地联系了各专业的内容,基本上来说是一部非常好的教材,曾获国家教委一等奖。但这样的内容编排体系对学时要求很高,必须有 120 以上学时才能完成教学,对授课学时少的学校教学就带来很大的困难。我校的有机化学总学时为 120 学时,其中理论课 64 学时,实验课 56 学时,有限的 64 个学时根本无法完成 120 学时教学内容。因此,必须对现有的教学内容进行整合,确定适合我校的有机化学教学体系势在必行。为了适应新形势的发展,我们还联合了与我校相同层
5、次的全国其他工科院校的有机化学课程组,共同研究适合地方多科性工科院校的有机化学教学体系和内容。经过研究和讨论,决定以国家教学指导委员会工科有机化学教学要求为指导原则,编写一本既体现有机化学基本理论体系的系统性和层次感,又突出少而精的特点,适合多科性工科大学教学的有机化学教材。有机化学的重要特点是化合物多达 2000 多万种、反应机理复杂、知识体系庞大烦琐。少学时的教学就要求教师必须吃透教材,精选教学内容。经过多年的探索和实践,我们认为有机化学的精髓就是结构。美国斯坦福大学著名的有机化学家 Paul A.Wender 教授就说过“有机化学只关心三件事情:结构、结构的变化和新的结构”。 2因此我们
6、把“结构” 作为教材的主线,浓缩教材内容,按结构-反应机理-合成的线条对教材内容进行浓缩、分类,把不同官能团但结构类似的化合物也穿插在一个章节中讲解,让学生能够同时从横和纵两个方向去充分认识化合物结构与性质的关系。这样,不仅可以让学生学到更多的知识,还可以培养学生的发散性思维,从而进一步加深对有机化学理论的领悟能力。因此,新的教材把有机化学分为三部分:第一部分为有机化学基本理论(化合物命名 ,化学键理论,立体化学基础, 有机化合物的结构表征);第二部分为烃及烃的衍生物(饱和烃,不饱和烃,芳香烃,卤代烃, 醇酚醚,醛酮, 羧酸及其衍生物, 含氮化合物);第三部分为专论,包括杂环化合物 ,天然有机
7、物(糖, 氨基酸,蛋白质,核酸),有机合成法等选学部分。目前该书已经编写校对完成,由华中科技大学出版社出版,9 月份开学就能到学生手中。新的教学内容体系把有机化学基础理论和基本概念进行了先导引入,比如有机化学的酸碱概念,有机化合物的结构基础(价键理论、电子效应、共轭效应、共振效应等)。有了基本的先导知识做铺垫,后面的章节则重点讲解基本理论和化合物结构与性能的关系,其他内容可以让学生自学,引导学生自觉地将基础理论、基本概念用于有机化学学习中,这样做有利于学生全面深刻地理解反应的机理、影响因素及立体化学,尽早具备扩展知识的能力,活学活用。把立体化学提前,首先可以使学生从一开始就立体地去认识分子,将
8、“ 立体 ” 的观点贯穿于其后的有机物和有机反应中;结构表征的提前,是告诉学生化学并不是一门孤立的学科,现代物理方法为有机化学提供了一双洞察分子的慧眼,神秘莫测的分子并不玄乎,它是能让我们用心去体会,伸手去摸,用眼去看的东西,就看你有没有能力学以致用。这无疑提高了学生想进一步探究有机化学的兴趣。经过几个章节的学习,学生基本上都养成了以结构为切入点,从结构上去分析化合物可能的性质,从而探究其化学反应的特点。并通过有机合成反应使不同章节联系起来,建立以化学结构为联系点的点、线、面一体的有机化学知识网络,使有机化学烦琐的知识成为网络式的知识体系。这样,学生通过对结构的充分理解,以点带面,真正全方位系
9、统地掌握有机化学体系,从而提高有机化学的教学效率。二、注重课堂教学方法,挖掘有机化学学科的独特课堂教学魅力由于有机化学课程自身的特点,很容易使学生感到内容枯燥、单调,从而产生厌学情绪。作为成功的有机化学教师,应在熟悉教学大纲和教材内容的基础上,根据课程特点、具体教学对象特点和学科技术新发展,构建教学相宜、有独特教学风格又同时受学生欢迎的教学方法与授课体系。第一,对每一堂课,教师都应做到对内容了然于胸。要准备详细的教案,教案要熟而不死、活而不乱,教学环节、教学进程设计科学而灵活;课堂上预留充分的思维空间,精心设计一些问题让学生自己去学习、去思考、去研究。启发学生思路、培养学生联想思维、发散思维、
10、批判思维和创新思维能力。比如我们讲卤代及卤仿反应,卤代反应能被酸或碱催化,但不同之处是酸化后的进一步卤代困难,而碱催化后进一步卤代更加容易,因此碱催化后的结果往往导致卤仿反应的发生。我们引导学生把两个催化过程进行对比,然后我们对学生提出问题,酸和碱催化后的产物都是 ,那么进一步的卤代反应为什么碱催化更容易进行呢?这时学生自然就会从以下逻辑去分析:卤素是吸电子基,难道吸电子基会因酸和碱的不同而对分子产生不同的影响吗?进一步分析:卤素的吸电子诱导效应增强了 C 的正电性,同时也就降低了 O 上的电子云密度;酸催化的首要步骤是对 O 进行质子化,而碱催化是OH-对 C 的进攻;O 上的电子云密度降低
11、了,进一步质子化就变得困难;而C 的正电性越强,OH -就越容易进攻 C,继续卤代的反应速率就变快。还可以进行进一步地推论:碱催化反应越来越快,因此我们很难控制单卤代反应的产物;酸催化进一步反应困难,可以对卤代反应的产物进行控制。这样经过层层分析和推理学生,不但复习了一遍羰基的亲核加成反应,而且对羰基亲核加成反应的机理理解得更加透彻。通过老师的层层引导和提问,学生的思路不断开阔,能够运用所学的基本的有机化学反应原理,从不同角度去分析和解决问题,切实提高了学生的综合素质和创新能力。第二,应用多种授课技巧让课堂生动起来。有机化学的特点是条理清晰,逻辑严谨,主次分明,重点突出。而生动的语言运用艺术更
12、能发掘有机化学的精彩魅力。比如我们把原先分散在每个章节里的命名部分合在一章讲,平铺直叙的命名课往往使学生昏昏欲睡,这时我们可以用语言把学生的思绪带到海鲜市场里,大家的脑海里就会浮现欢蹦乱跳的各种鱼类的欢腾景象,再给大家描绘死掉的鱼虾,马上腐烂鱼虾的臭味仿佛在就鼻尖,再告诉大家这难闻的气味源于两种胺,其系统命名叫1,4-丁二胺和 1,5- 戊二胺,而它们的俗名则叫腐胺和尸胺。买回去的新鲜鱼在烹调过程中滴上几滴醋和酒,鱼的味道就更加鲜美,原因是醋不但能中和鱼的腥气,而且醋和酒在高温下生成的酯的香气可以使鱼更加鲜嫩味美。这样一堂普通的命名课就让学生印象非常深刻,学生不但能与实际生活联系起来,而且轻易
13、地就记住了系统命名和俗名,并能体会有机化学俗名的动人之处。有时候沉闷的课堂适当用精彩的化学史更能让学生思维活跃。比如我们在讲重氮和偶氮化合物时,先介绍与染料有关的一些历史背景。1849 年欧洲流行疟疾,治疗疟疾的特效药是从金鸡纳树上采下来的奎宁,但金鸡纳树只有非洲才有,因此价格昂贵。当时霍夫曼已经从焦油中分离出苯的衍生物甲苯胺, 他设想通过置换反应从甲苯胺可以得到奎宁。年仅 18 岁的帕琴师从霍夫曼,一天他正在做奎宁的合成,反应完成后在瓶底得到一种黑糊糊的沉淀物质,他本能的认识这又是一个失败的反应,于是加入酒精进行清洗。就在酒精一接触到水,黑糊糊的东西立刻变成了鲜艳的紫色。一种叫做“Mauve
14、”的染料由此诞生了!当时的英国女王维多利亚非常喜欢这种颜色,有一次她穿了这种颜色的裙子出席一个集会,不料产生了强烈的广告效应,人们竞相模仿,风靡一时,创造出一个称为“淡紫色的十年”的时代。一个几乎失败的实验居然产生这么轰动的发明,对学生的震撼很大,课堂氛围顿时轻松而又热烈。原来有机化学并不总是与枯燥与烦琐为伍,在坚韧不拔的攀登道路上,随时会有命运之神的馈赠,只有那些对化学最执著的人才有可能去摘取到山顶上的奇葩。第三,灵活运用教学手段,提高教学质量。由于国家对本科教学的日益重视,我校对有机化学基础课的投入也逐步加大,教学条件不断改善。多媒体技术在教学中发挥越来越大的作用,有机化学中的许多难点比如
15、立体化学、反应机理、分子轨道理论等,运用多媒体表述效果既直观又形象,而且信息量大。但师生对多媒体的教学褒贬不一,希望将多媒体教学与传统的板书教学结合起来。在我校大的多媒体教室板书都使用黑板,使用黑板要用自然光,而多媒体光线越暗效果越好,这样采用多媒体教学与传统的板书结合就存在障碍。这样就对多媒体课件提出了更高的要求,多媒体最好能模拟并拓宽黑板的功能。一套成功的课件应该是融教师的专业知识、电脑知识、个性、思想、理念和方法为一体, 融三维动画的形象与黑板的亲切与逻辑性为一体,应该是现代化教学与传统教学的完美结合。我们参考了全国各高校的有机化学多媒体课件,吸收大量的先进元素和内容信息,并根据我校学生
16、的具体情况和教学要求制作了相应的多媒体课件,并能常改常新,学生在教学反馈中专门称赞“课件做的很好”。 第四、英语在大学教育中具有举足轻重的地位, 是知识学习与学术交流的基本工具之一。在有机化学的教学中实施双语教学, 既能使学生从课堂教学中获取大量的专业词汇,又能提高学生的听说能力,开拓学生的视野。去年我们就开始尝试进行双语教学,准备了双语教案,所有的标题都采用英文,对相关的重点词语和内容辅助以英语教学,课后布置一定量的相关英文资料,熟悉和掌握更多的专业词汇, 增加学生的专业词汇量,鼓励学生上网查资料,阅读英文原文文献。经过一学期的双语训练,许多英文程度中等的学生也能看懂英文文献,并且了解了当今
17、化学的热门课题,国际上通用的论文写作格式,为专业英语课程的学习、科技文献的查阅、毕业论文的写作奠定了一个良好的基础。三、引导学生参与课外学术活动,完善教学体系本科生进校时报的是自己憧憬的专业,但经过几年的学习,反而更加困惑了:不知道自己现在所学的知识跟未来的专业到底有什么关系。而当最后上完专业课和进行毕业实习时,由于考研和找工作的压力,已经没有更多的时间来调整自己的知识结构,补充和完善自己欠缺的知识了。因此,在基础课的教学期间,及早引导学生参与社会实践、参与课外学术活动已经成为基础教学责无旁贷的责任。我们采用多种方法训练学生的动手能力和专业素养,比如鼓励学生参与教师们的科研课题,积极开展科技创
18、新活动,如果条件允许甚至带学生参加各种学术会议。教师也把科研中的成果和体会带到课堂教学中,形成课内教学+ 课外学术实践的教学模式。我校全面装修一新的实验室节假日对学生进行开放,对学生提供必要的开展科技创新的条件和场所。学生在这种开放的教学模式下受益非浅,拓宽了知识面,学习到更多的实验新技术、新手段,具备了查阅科技文献、写作科技论文的能力,学生更是由于眼界的拓宽,激发出学习有机化学的兴趣,学生的个性发展也得到进一步的释放。新的教学模式成为连接有机理论与实践的良好纽带,形成以教学带科研、以科研助教学的双赢局面。1周志高 , 张照明. 一本深受师生欢迎的好教材 简评徐寿昌主编有机化学(第二版 )J. 化工高等教育 , 1995,(04)2姚祝军 . 有机化学正在发生什么?J. 世界科学 , 1997,(01)