有機化學理論和實驗教學改革研究
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摘要:本文根據(jù)有機化學課程的特點，在原有改革實踐基礎上，對有機化學理論和實驗教學改革進行了進一步實踐和探索。通過構建有機化學課程學習平臺，提升學生自主學習能力;實施“有機講堂”，鍛煉學生的多種能力;調整有機化學實驗內(nèi)容，著重學生科研素養(yǎng)培養(yǎng)，提高實驗技能和動手能力;利用多媒體輔助教學，培養(yǎng)學生想象力和記憶能力。從而提升有機化學理論和實驗的教學效果，有利于復合型應用型人才的培養(yǎng)。
關鍵詞:有機化學;教學實踐;教學效果
眾所周知，有機化學不僅是醫(yī)學類專業(yè)學生的重要基礎課，更是藥學類、生物學類、制藥工程專業(yè)類的重要專業(yè)基礎課，因此，學好有機化學非常重要［1－3］。有機化學課程內(nèi)容多、系統(tǒng)性強、結構理論抽象，學生普遍感到理解困難，掌握、運用起來更難。因而，在有機化學的教學過程中，為提升教學質量和教學效果，有很多問題值得我們研究、探索和解決［4－7］。本課題組從激發(fā)學生學習興趣，是保證教學質量的根本;建立理論框架，提高學生自學能力;吃透教材，融會貫通，培養(yǎng)學生全局意識;抓住反應本質，構建有機化學反應中的穩(wěn)定性規(guī)律，注重培養(yǎng)學生理解能力;多條復習主線及多種學習方法相結合，提升學生歸納總結能力;優(yōu)化問題設計，建立章節(jié)典型例題和題解，提高學生運用知識解決問題能力等方面對醫(yī)學有機化學教學效果的提升進行了實踐與研究［8］，雖然取得一定的成績，但教學效果無法保證，有待進一步研究和探索。另外，有機化學實驗由于實驗條件和學時的限制，大多數(shù)醫(yī)學院校傾向開設一些驗證型實驗，不僅準備起來數(shù)量大，且廢液處理起來較麻煩，教學效果微乎其微。近幾年，安徽省為了提高高等教育質量，實施了《安徽省支持本科高校發(fā)展能力提升計劃》和《安徽省高等教育振興計劃》，實驗室、實驗條件、實驗設備得到了大幅度的改善，應該從根本上改變有機化學實驗開設的原有現(xiàn)狀，刪除驗證型實驗，多開設操作和綜合設計性實驗。本課題組成員在原實踐和探索的基礎上，準確把握有機化學課程的特點，注重實效，注重學生動手能力、理解能力、思維能力及科學素養(yǎng)的培養(yǎng)，對有機化學理論和實驗教學改革進行進一步實踐和探索，教學效果明顯，有利于復合型、應用型高級人才的培養(yǎng)。
一、構建有機化學課程學習平臺，提升學生自主學習能力
大學期間，根據(jù)培養(yǎng)方案，每學期學習任務各不同。學習任務不比中學期間輕。如果學生僅僅停留在教材上，從課堂上學習知識是遠遠不夠的。這就要求教師熟悉教材，把握章節(jié)之間知識的連貫關系，課堂上重在精講，正確引導學生學習方法，學習技巧，注重學生運用知識解決問題的能力的培養(yǎng);更重要的是課后，課后教師還應該花費大量時間和精力，在如何提高學生自主學習，構建有機化學自主學習平臺上下功夫，真正體現(xiàn)教學以學生學習為主體，以質量為導向，有效提高教學效果。具體將收集到的和自制的教學素材分門別類，如:培養(yǎng)方案和課程教學大綱;教案講稿，課程課件ppt;驗證性實驗錄像及有機化合物反應機理動畫;學習討論;自測練習;考研資料;與有機化學有關諾貝爾獲得者簡介等按照設計好的功能板塊，構建自主學習平臺，讓學生業(yè)余時間全面了解和學習有機化學。另外，作為授課教師，及時加入到學生QQ群，做學生的良師益友，隨時隨地接受學生的疑問，及時解決實際問題。
二、實施“有機講堂”，鍛煉學生的多種能力
改革注重實效，教師不能僅僅只是傳授知識，更重要的是在教學過程中培養(yǎng)學生多種能力。大學，一般按學時數(shù)上完，接著考試，這門課就算結束了，至于學生學的怎么樣，一般不會多問，最后從試卷分析上體現(xiàn)一下，真正教學效果怎么樣，一般不需要知道。其實，從課程授課結束到考試前這段時間有很多事情值得我們?nèi)タ紤]和探究。授課結束，學生所學知識是零散的，還沒來得急消化，更談不上運用知識解決問題，但為了考試，有時候只能靠背，囫圇吞棗。如果采用合適有效的方法和模式，學生掌握所學知識的同時，又鍛煉自己多種能力豈不是更好。我們對此進行實踐和探索，實施“有機講堂”活動。具體做法:(1)問題設計。有機化學每章內(nèi)容都多，如果都要掌握，有限時間內(nèi)，根本行不通。這就要求教師在設計問題時，抓住本章的重點，典型練習具有代表性，由章節(jié)問題和典型練習形成活動任務。(2)準備和要求。授課結束，授課教師下達活動任務，由學習委員及班委，根據(jù)活動任務數(shù)，將班級學生分成相應組，每組4－5人，每組同學都要積極準備。這鍛煉了學生干部的管理能力和工作協(xié)調能力。(3)實施。按照活動任務順序，依次隨意抽取每組某一同學上臺講解。講解過程，接受老師和其他同學的提問并解答。(4)總結?！坝袡C講堂”的實施，首先檢驗了所學知識;其次能上臺講而且能講出來，一般自己得理解，這鍛煉了學生的膽量、語言組織能力和表達能力;能回答問題并解答，這鍛煉了學生的應變能力、理解能力和運用知識解決問題的能力。從學生反饋來看，實施“有機講堂”活動效果比較好。不足之處:某組同學可能只對某一章較為熟悉，其它章節(jié)可能受到影響。時間允許的話，不分組，任意抽取某一學生實施某一活動任務，效果可能會更好。
三、調整有機化學實驗內(nèi)容，著重學生科研素養(yǎng)培養(yǎng)，提高實驗技能和動手能力
1．驗證型實驗進課堂，直觀真實，達到認識有機物性質目的
有機化學實驗包括三個方面:性質實驗，常數(shù)測定和合成技能操作。成熟的性質實驗現(xiàn)象明顯，中學階段都很熟悉，如果再到實驗室滴滴加加只是驗證一下沒有多大的意義，反而給實驗室?guī)砗艽蟮穆闊?，如有機化合物種類多，準備起來數(shù)量大，且廢液處理起來較麻煩，教學效果微乎其微。如果改變方式，將一些典型的性質實驗拍成錄像帶到理論課堂，不缺乏真實性，講解理論的同時讓同學觀看，既減少了浪費，保護了環(huán)境，又能達到認識有機化合物性質的效果。比如我們把一些典型有機物性質的驗證型實驗，如:(1)烷烯炔的區(qū)別(2)醛酮的區(qū)別(3)酮型－烯醇型互變異構(4)興斯堡反應，區(qū)別伯仲叔三種胺實驗(5)酮糖與醛糖的區(qū)別等，做成錄像帶到課堂，效果非常好。
2．開設綜合設計實驗，提高學生科研素養(yǎng)、實驗技能和動手能力
將驗證性實驗改成錄像課堂演示，不僅一勞永逸，更重要的是把實驗教學實間留給技能操作和綜合性實驗上，真正起到鍛煉動手能力和培養(yǎng)實驗技能的目的，增加一些常用的操作實驗比如:旋轉蒸發(fā)儀的使用，減壓蒸餾操作，柱分離技術等;開設一些與醫(yī)學檢驗、藥學、生物學、制藥工程專業(yè)知識相關的綜合性設計實驗，比如:阿司匹林的制備，要求學生查閱相關資料，了解阿司匹林的發(fā)展史，熟悉反應過程，優(yōu)化合成路線，分離提純，結構解析，純度檢驗，甚至可以壓片制成藥片等;一些學生還可以根據(jù)自己的興趣，參加到教師的科研課題中去，學會一般科研方法，科學素養(yǎng)得到培養(yǎng)，真正讓學習感覺到大學與中學的不同。同時也讓學生充分認識到有機化學對后續(xù)專業(yè)課的重要作用，這樣既能激發(fā)學生的學習興趣，又為專業(yè)課打下了堅實基礎。
四、利用多媒體輔助教學，培養(yǎng)學生想象力和記憶能力
有機化合物反應復雜，學起來枯燥無味，尤其是涉及構型構象方面的題型，缺乏空間想象力，更是無從下手。如將微觀的分子反應用圖形，模型或動畫表示出來。如:鹵代烴消除反應，以2－溴丁烷為例，產(chǎn)物以反式2－烯烴為主，泛泛講，學生很難理解立體選擇性反應概念，如果把反應過程用模型搭出來并做成動畫展現(xiàn)出來，就迎刃而解了，從而得出(1)鹵素和β－H的相互關系必須符合反式共平面的要求(2)消除反應速率大小與鹵代烷采取的構象優(yōu)劣有關。類似的還有霍夫曼消除反應。再如周環(huán)反應中的σ遷移反應，以加熱條件下碳的［1，3］遷移為例，在［1，3］遷移時將伴有遷移碳原子的構型轉變，如果就停留在平面結構上講解，學生無法理解和接受，如果將反應過程做成動畫，中間過渡態(tài)及構型翻轉一目了然。這樣將微觀變?yōu)楹暧^，不僅直觀，更有助于對某一反應實質的理解，易懂易記，教學效果較好。
五、結語
有機化學內(nèi)容多、規(guī)律性強、結構理論深奧、應用領域廣泛。這就要求教師必須在教學中，不斷地進行有機化學理論和實驗教學改革，更新教育理念，改變傳統(tǒng)的滿堂灌教學模式，靈活運用多種教學方法，善于挖掘和嘗試新方法、新模式，充分調動學生的學習主動性和積極性，真正體現(xiàn)以學生為中心，以質量為準繩，讓學生從被動的學習氣氛中解放出來;廣泛收集教學素材，建設和完善自主學習平臺，急學生之所急，想學生之是想;不斷提高計算機水平，利用多媒體輔助教學技術，制備教學模型和動畫，變微觀為宏觀，提高學生的思維能力;暢通答疑解惑通道，隨時解決學生學習上遇到的問題，這也給教師提出挑戰(zhàn)，需要教師不斷更新專業(yè)知識;教師應注重學生學習方法的引導、學生多種能力的培養(yǎng)，讓學生在寬松、愉快的教學環(huán)境中發(fā)揮最大的學習潛能，從而達到提高教學質量和學生綜合素質的目的，以滿足社會對復合應用型人才的需求。
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作者：陶兆林 薛洪寶 曹守瑩 宗智慧 袁明 張恩立 單位：蚌埠醫(yī)學院化學教研室
