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序论:在您撰写有机化学论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。

作者:隆金桥 单位:百色学院化学与生命科学系
评价方式简单,对学生的学习没有压力有机化学实验学生学习评价方式分平时成绩和期末成绩两部分,而平时成绩主要来源于学生的实验报告,在评价实验报告时主要看报告写得怎么样及实验数据的处理和分析,对实验过程和实验态度难于评价。实验报告也是流于形式,大部分学生都是照抄教材,实验过程照搬硬套,被动地验证、机械地重复。如一个合成实验包括对实验过程的认识处理,实验仪器的安装、产品的提纯、后产物的处理等诸多连续的过程,一些学生只重视实验的结果,不重视实验的细节和过程,操作不规范、不熟练,认为过程是小事,只要做出产品就行[1]。一些学生没有良好的实验习惯和科学态度,设计实验的能力差,缺乏对实验进行修改、更新、提出异议的勇气[2]。在实验过程中一般一个老师带15个以上的学生,很难对每个学生的实验细节进行评价。
教学大纲的改进和教材编写自2006升本以年以来,实验室按照加强基础、培养技能、体现地方特色、反映最新科技新成果的原则,组织人员编写了有机化学实验教学大纲,并进行了多次修改,根据不同专业的情况,删除了验证性实验(师范类专业不删除),增加了综合性与设计性实验,整个实验大纲侧重于培养学生的基本实验技能和综合能力。在教材方面,参编了广西高校自己编写的有机化学实验,全书分为有机化学实验的一般知识、有机化学实验的基本技术、有机物的分离提纯办法、有机物物理常数测定和波谱分析、有机物的制备、天然有机物的提取、现代有机合成实验新技术与新方法、综合性化学实验和研究/设计性实验、有机化合物的性质实验等十个部分。基本操作训练立足于让学生掌握常用仪器设备的基本使用方法、实验操作的基本技能,加强有机化合物的分离、纯化技术;有机化合物的制备实验则以典型的有机反应为基础,融入一些应用及影响面广、内容较新的反应及化合物类型;天然有机物的提取实验则以典型天然化学成分的分离纯化为基础,并融入具体的生物活性;综合性化学实验突出综合训练和应用性;研究/设计性实验仅给出合成要点或思路,以学生为主体进行研究训练。本教材的定位是广西高校用的实验教材,体现了地方特色:一是乡土性,选用较多例子是和广西优势特色资源有关(当然还要注意与通用性统一);二是先进性,把有机化学研究的新成果新技术新手段反映出来,把各高校在质量工程中取得的新成果体现在实验教材之中;三是编排体系上比较新颖;四是在思考题和注释上狠下功夫;五是在研究性和设计性实验上下功夫多,侧重训练学生的思维。教学内容更新加强实验的系列性单个的合成实验在完成实验后所得产品往往同实验废液一起集中处理掉,这样会使实验的成本提高,也会造成环境污染。如果能将不同的实验内容串联起来,使上一实验的产品为下一实验的原料或溶剂,就可以节约成本、减少环境污染。在教学过程中,我们根据实验教材和实验条件具体情况加入了系列性实验,比如环己烯,己二酸和己二酸二乙酯的制备实验,我们先由环己醇脱水制备环己烯,此反应生成物环己烯作为下一个实验己二酸的原料,而生成己二酸又成为下个实验己二酸二乙酯的制备的原料,这样的系列实验,具节约了实验成本,又减少了化学药品对环境的污染。在这样的系列实验中,学生只有认真地做好上一个实验,得到理想的产物,才能为下一个实验提供好的材料。如果上一实验的产率太低、太少或产品的纯度不够,那么下一个实验就无法进行下去,或者得不到好的结果[2]。因此,在进行系列实验时,学生必须对每个实验都要充分准备,认真研究,谨慎操作,细致观察,才有可能完成这一系列实验,这即有益于学生实验技能的提高,又可以培养和激发学生对有机化学实验的兴趣,提高了学生的综合素质。加强综合性、设计性实验,培养学生的综合素质原用《有机化学实验》教材中化合物的制备,大多是单个有机化合物的制备,缺少综合性、研究性/设计性与创新性强的实验内容,不利于培养学生的动手能力、分析问题、解决问题的能力,更不利于创新能力的培养。
综合性、研究性/设计性实验是实验课程知识的综合体现,势必能够提高学生综合思考问题的能力,进一步培养学生的创新能力。所以在教学计划的制定过程中加强综合性、设计性实验,比如秦皮中七叶内酯和七叶甙的分离纯化,就是一个综合性实验,这个实验包括多种基本操作,如回流、萃取、蒸馏等,可以在短时间内让学生学会较多的实验单元操作,同时实验内容贴近生活,增强了学生的学习兴趣,培养了学生的综合素质。增加地方特色项目,培养学生的学习兴趣教学过程中,我们还注重学生学习兴趣的培养,增加了地方特色、贴近生活的实验项目,比如黑胡椒中胡椒碱的提取、从茶叶中提取咖啡因等。学生在实验过程中,所用原料是日常饮用的茶叶和煮菜用的黑胡椒,会大大激发他们的实验兴趣,提高他们的学习积极性,同时也激发了学生对于日常生活的观察和探索的兴趣,从而培养了学生科学研究的能力。更新教学模式和教学方法根据我校的教学条件和有机化学实验的特点,我们大胆进行改革,对一些基本操作训练的实验,我们通过多媒体的方式展现给学生,让学生掌握基本操作,比如简单蒸馏操作,我们通过多媒体,把蒸馏所用的仪器,实验条件,实验注意事项,安装仪器的顺序、拆仪器的顺序等一步一步的演示给学生看,让学生对蒸馏装置和实验条件有比较深刻的认识。在研究性实验中我们要求学生主动参与、根据实验内容认真查阅资料,提出实验方案,审核通过后才能进行实验研究,这样可以提高学生学习兴趣,让学生领悟科学研究的方法,从而构建了“稳基础、抓能力、促创新”的探究式有机化学实验教学模式。加强学生实验的评价,培养学生严谨科学态度加强学生实验的评价是对学生实验成果的肯定重要体现,是培养学生严谨科学态度的重要方法,学生平时成绩的评价除看学生的实验报告外,还要对学生的实验态度、实验操作,对实验过程中突发事件的处理,团结协作等方面进行评价,这样的评价才是学生平时成绩有较完好的体现。评价的方法是教师先制定相应的评价细则,从操作,实验过程,注意事项,失败及其原因,实验效果,团结协作等六个方面进行评价。导师不一定每个实验对每一个学生都进行全面的评价,可以每次实验对一、两组进行评价,依次轮流进行。
有机化学实验教学自改革以来,学生的学习积极性、主动性得到提高,实验动手能力得到加强,分析和解决问题能力有很大改善,学生进实验室的主动性增加了,探索研究的气氛浓厚了,参加广西高校大学生化学化工类论文设计竞赛和“挑战杯”大学生课外学术竞赛的学生增多了,论文质量一年比一年好。当然,有机化学实验教学改革是一项系统工程,今后将继续推进有机化学实验教学改革的深入发展,继续探索教学模式与方法,切实提高有机化学实验教学的质量;继续注重对学生动手能力、思维能力、创新精神和科研能力的培养,培养适应社会需求的高素质应用型人才。
摘 要:有机化学是医学院校的一门重要基础课。近年来,随着教育教学改革发展,使医学有机化学的教学面临不少困境,如理论课时的减少,学生人数的扩增,学生基础参差不齐等。对此,本文作者分别提出了具体解决方法,并在实践中进行了应用,取得了良好的教学效果。
关键词:有机化学论文
有机化学是一门集理论性、实践性和系统性为一体的学科。医学有机化学是医学、药学以及生命科学等相关专业的基础课程之一。它衔接无机化学,并为后续的生物化学、微生物学、免疫学、药物化学、药理学和医学检验等课程提供了必备的基础知识和基本理论。医学有机化学的内容虽与化学、化工、生物工程等专业的有机化学课程大致相同,但教学的侧重点、教学的方法须有所差异,对任课教师也提出了更高的要求。笔者从自身的教学实践出发,从以下4个方面谈医学有机化学教学实践中。
一、了解学生化学基础
笔者所在学校的医学专业面向全国招生,而现阶段各省或地区的高考政策不尽相同,部分新生参加了化学学科的高考,因而具有较为系统的中学化学知识结构,同时对基本的元素、物质以及化学反应有一定的认识,这类学生具备较好的学习医学有机化学的基础;另有部分考生,未参加化学学科的高考,在高中阶段学业水平测试之后便停止了化学的继续学习,这部分新生的中学化学基础薄弱,普遍存在概念模糊,对元素、官能团的认知不清以及对化学反应几乎一无所知的问题,这些问题导致这部分学生学习困难,课堂参与度低,进一步导致学习兴趣和信心的丧失,最终难以顺利完成该课程的学习任务。
针对不同生源的中学化学基础参差不齐的情况,我们不仅需要在合班上课时考虑班级合理编排,更需要在课堂教学中照顾到基础薄弱的学生,同时满足基础较好的学生更高的学习需求。另外,我们尝试适当安排时间对基础薄弱的学生单独进行中学化学的重要知识点的回顾和讲解,将有利于这部分学生跟上该课程的课堂教学进度,也有助于他们对后续课程的学习。
二、引导学生系统建立有机化学知识结构
多数有机化学教材,包括该校使用的医学有机化学教材均按照化合物类型(如烷烃、烯烃、炔烃、芳烃、醛酮、羧酸及其衍生物、糖、氨基酸和蛋白质……)进行章节编排,虽利于学生依据化合物类型建立知识结构,但各章节内容仍稍显分散,知识点较为繁杂,学生掌握不易。为了学生能够从最基本的有机化学概念、原理出发建立完善的有机化学知识体系,我们有意识地加强了绪论部分尤其是关于有机结构和有机反应的基本理论的阐述。
比如:绪论中我们介绍有机化学反应包含两个基本的组成:反应物共价键的断裂以及产物共价键的生成。共价键的断裂方式只有两种:异裂和均裂。前者产生自由基,后者产生离子对,两者均为有机反应的活性中间体,大多数有机反应与这两种活性中间体的生成及参与有关,从而派生出有机反应的三个基本类型:自由基反应、离子型反应(亲核或亲电反应)以及协同反应。
在后续章节的讲解中,我们将具体反应归属到上述基本反应类型进行讲解。比如:讲解烯烃的化学性质时,引导学生关注碳正离子如何形成、如何稳定以及如何参与化学反应;讲解羟醛缩合时,引导学生关注碳负离子如何形成、如何稳定以及如何参与亲核反应。这样不仅让学生能够从根本上理解反应,并且能够围绕基本反应的类型及活性中间体,将内容庞杂的知识点进行归类并逐步建立相应的知识体系。
三、注重有机化学与医学的学科交叉
有机化学之所以成为医学专业的基础课程,不仅因为有机分子是构成动物、植物体的基本单位,体内的物质转换及能量传递也均与有机化学反应息息相关。在医学有机化学的教学中,我们有意识地引入相关的医学知识,在强化对知识点理解的同时,阐释相关的生物学或医学现象,从而提升学生对有机化学的学习兴趣和热情。例如:在讲解立体化学这一章节时,我们开篇即以“反应停”(沙利度胺)事件为例,让学生认识到确定化合物立体构型的重要性。在20世纪50~60年代,“反应停”在临床上被普遍用于抑制孕妇的妊娠反应,但随之而来的大量“海豹畸形婴儿”的出生使该药物被禁止使用。后来的研究表明,当时使用的药物“反应停”实际为一对对映体混合物,即安全的R构型及致畸的S构型的混合物。通过这一实例,学生自然意识到立体化学对于有机化合物结构的重要性,课堂专注度也显著提高。
在具体章节的讲解中,我们还尝试以常见药物分子为例来阐释相关的官能团或者分子片段,做到医学、药学知识与有机化学知识点的融合。比如:在羧酸及其衍生物的讲解中,我们以青霉素等为例向学生介绍了含特殊结构片段――“β-内酰胺”的一类抗生素,使学生对酰胺的理解得以强化。同时,我们还对青霉素的发现、发展和临床应用背景进行了介绍,从而一定程度上激发了学生对医学研究的兴趣。如图1
备课时需针对不同的专业要求,确定讲课内容和重点。例如,在给生物制药专业本科生讲授有机化学时,需向学生阐述有机化学在制药领域中的应用,在药物合成过程中所用到的有机反应类型和机理,特别是引入绿色化学的概念,以减少在制药过程中产生的环境污染,达到资源最大化利用。在讲到乙烯聚合这一部分内容时,可向学生介绍聚合物在生活中的具体应用。比如说,生活中塑料制品的主要成分大多是聚乙烯,常用药物纯化分离、污水治理领域的膜分离技术,其核心部件膜组件也大多是高分子聚合物,比如聚醚砜超滤膜、聚偏氟乙烯超滤膜、聚氯乙烯微滤膜等。而在膜技术领域,膜污染问题是制约膜技术发展的瓶颈,可以通过对膜表面进行化学改性的方法提高膜的抗污染性能,这些都要用到有机化学相关知识。通过这些事例,进行专业引导,可以提高学生对本门课程的学习热情。
二、充分利用多媒体,丰富教学形式
有机化学中涉及到大量化学方程式、电子结构、分子构型等抽象概念,而多媒体课件则可以对其进行有效的补充。在讲解相关反应机理时,对于化学反应过程最好做成动画演示,帮助学生理解并且加深印象。例如,在讲解碳原子杂化轨道形成过程中,电子跃迁,轨道的杂化过程可通过flas演示,教师应结合每一步动画讲解相应的机理,从而让学生对抽象的过程有宏观的认识。同时,在采用多媒体教学过程中,需注意板书与多媒体课件有机地结合,对于一些反应过程必须利用板书进行详细的讲解,过分依赖课件有可能造成细节讲解不透彻。在教学过程中,要注意引入生活中的案例,使枯燥的理论生活化。例如,在讲授蛋白质化学这一章内容时,可先布置一个有关蛋白质的小课题,让学生课后查阅相关资料,并在课中进行讲解。例如,在生活中,如果误服了含有大量重金属的食物,如何采用急救措施,其解毒原理又是什么?儿童重金属中毒会对其生长发育有什么影响?学生通过对这些问题的查阅,搞清楚相关问题的原理,同时又增加了生活常识,从而达到学以致用。
三、理论联系实际,重视实验教学
在实验教学过程中,可采用阶段性实验教学,首先安排一些趣味性、实验性较强的验证实验,例如,阿司匹林、染料合成、茶叶提取咖啡因等。对于这类实验,学生往往表现出较大的兴趣。另外,结合教师的科研项目,我们还可安排一些开放性实验,实验室在特定的时间内向学生开放。例如,本课题组主要从事环境固体废物处理及资源化研究,对于生物科学专业的学生,可让他们参加到城市污泥好氧生物发酵的课题研究中,通过对课题的参与加深对本专业知识的理解,并且培养独立思考和解决问题的能力。
四、完善课程考核体系
课程考核体系对一门课程的顺利开展具有重要意义。大学学习中主要在于掌握学习方法,扩大知识面,而不能过分的强调考试分数的高低,不能单纯以期末卷面考试成绩的高低来考核学生对有机化学这门课的掌握情况。因此,需完善课程考核体系,加大平时成绩和实验操作成绩的比重。在教学中可根据教学章节实际内容,布置综合性知识总结论文,要求学生在查阅大量文献的基础上撰写学习报告,培养学生总结、思考、分析、概括问题的能力,还可以让个别有能力的学生根据自己的兴趣整理设计有机化学小课件,在学生中进行讲解,并对相关学生进行加分,以提高其积极性。另外,适当增加课堂提问和设问并给出成绩记录,也能有效地提高和强化学生对课程学习的积极性。结合随堂小考、课堂提问、综述论文、课件等平时成绩,进行学生成绩的综合考查,并且加大平时成绩在总成绩中的比重,而不是仅仅以期末考试成绩来考察对本门课程的掌握情况。
五、小结与展望
为了培养矿物分选加工和矿产资源综合应用领域的工程技术人才,有机化学的教材内容应以培养学生的科学思维方法,分析问题、解决问题的能力和创新能力为目标,突出矿物加工工程专业特点,着力拓宽学生知识面。据此,本课程选择的是获得第三届国家教委优秀教材一等奖,由徐寿昌主编的《有机化学》,该教材按照官能团系统分类,每一个章节介绍一类有机化合物,而每一章节又按照结构、制备方法、物理和化学性质为主线,便于学生归纳总结和综合应用。但是在2011年我校在本科生培养方案的调整中,将矿物加工工程专业有机化学的教学课时由64学时缩减为48学时,有机化学的教学内容必须做出相应的调整。首先,我们贯彻“少而精”的原则,对教学内容进行了优化处理,在缩减课时的情况下,精选本学科中最基本、最重要、最精华的部分作为重点教学内容。例如,教材中烷烃、烯烃、炔烃、脂环烃、芳烃、卤代烃、醇和醚、酚和醌、醛和酮、羧酸、胺、杂环化合物等每一个章节都包含有机化合物的分类和命名,而很多学生在高中阶段对这些内容略有掌握,因此我们在第一章有机化合物的分类中,补充有机化合物的命名,将有机化合物按照官能团命名方法进行归纳和总结,后面的章节中就不再介绍。教材中某种有机化合物的制备反应和另一种有机化合物的化学反应前后重复介绍,可以将这一部分内容合并简化。以醇制备卤烃为例,教材第九章卤烷的制备方法中介绍了醇与氢卤酸作用,而第十章醇的化学性质又详细介绍了卤烃的生成,将这两部分内容整合有助于学生的理解,避免了重复。教材中立体化学的内容比较抽象,对学生的空间想象力有一定的要求,而立体化学和矿物加工的专业知识关联较少,我们将其内容适当简化删减。其次,为了强调矿物加工专业特色,激发学生对专业的兴趣,有机化学的教学内容必须重点讲授一些和专业相关的内容。例如,我们学校的矿物加工专业主要是面对煤炭行业,学生必须对煤的相关知识了解透彻。煤是由有机质和矿物质组成,煤中的有机质又是由苯环、脂环、杂环和一系列的含氧、硫、氮的官能团组成,要认清煤的大分子结构,必须掌握好有机化学中芳烃、环烷烃、酚和杂环化合物这些章节的内容,另外煤经常发生的一些化学反应,如氧化反应、裂解反应、芳构化反应、加氢反应、缩聚反应、脱氧反应和磺化反应等也渗透在有机化学各章节中。煤的浮选过程中浮选药剂分为捕收剂、起泡剂和调整剂三种,这些药剂大多是有机化合物。捕收剂主要是煤油、轻柴油等,它们是石油裂解的馏分产品,主要是C11-C16的烷烃,在有机化学烷烃的学习中可以介绍;起泡剂包含天然起泡剂松醇油(α-萜烯醇),工业副产品起泡剂杂醇和仲辛醇,人工起泡剂醚醇类化合物,在有机化学萜类、醇类和醚类化合物的讲授中介绍;调整剂主要是一些乳化剂和絮凝剂,涉及有机化学中高分子聚合物的知识。水煤浆是一种新型的煤基流体燃料,由煤70%、水30%和少量添加剂经一定工艺流程加工而成,添加剂起着关键作用。水煤浆添加剂中主要是分散剂和稳定剂,分散剂是磺酸盐、羧酸盐、聚烯烃类化合物,稳定剂是高分子表面活性剂、聚丙烯酸盐类化合物,这些涉及羧酸和高分子聚合物的相关知识。目前,多学科交叉、渗透、融合,以基础知识与专业知识密切结合为切入点,将相互具有内在联系的有机化学、煤化学、选矿学的教学内容融合,将打破过去有机化学、煤化学和选矿学在课程设置上过于独立、缺乏联系的局面,整合原有课程内容,拓展学生知识结构。
二、有机化学教学方法的改革
传统教学方法以教师在课堂上的“填鸭式”教学模式为主,往往忽略了学生的主体性,不利于学生自主学习和创新能力的培养。为了培养学生的自学能力和思考能力,提高教学效率和质量,我们在教学中采用了灵活多样的教学方法,通过启发式、互动式和讨论式等多种教学方法,引导学生课堂上积极思考,独立解决问题。在教学过程中我们增加一些教科书上没有列出的反应及其具体应用实例,将同类型的反应随时进行总结,既可提高学生的学习兴趣和积极性,又可开拓学生的视野和扩大知识面。例如,水煤浆添加剂中普遍用到的分散剂是萘磺酸盐,在萘磺酸盐的制备过程中涉及我们所学有机化学中萘的磺化反应,萘在165℃时与浓硫酸反应的主要产物是β-萘磺酸,β-萘磺酸经过与甲醛发生缩合反应后与碱中和即可得到我们所需的产品萘磺酸盐。学生通过这个实例的学习,将会加深对萘的磺化反应的认识,同时拓宽了知识面,还与所学的专业知识也联系起来。FS-201作为一种浮选剂在很多选煤厂使用,它的药剂用量比煤油低30%左右。这种药剂的主要成分是轻质烷基苯。这种药剂的合成涉及有机化学中最著名的傅克烷基化反应。它的合成是烯烃与苯在三氯化铝的催化作用下进行傅克烷基化反应,反应物经碱洗、水洗再经脱苯、精馏,截取255℃以前的馏分。课本中一个普通的化学反应在工业上得到应用,学生将会印象深刻。通过这些实例的学习,学生发现有机化学课程并不是完全和自己所学的专业没有关系,专业知识也并不是深奥难懂,基础课程和专业课程相辅相成,融会贯通。
三、有机化学教学手段的更新
课堂讲授内容的合理选择是教学实践中的一个重要问题。有机化学内容极其庞杂、知识点多且琐碎,反应浩如烟海。安排教学内容时,应当略去部分过时和繁琐的内容,及时补充当代有机化学最新的科研发现和应用成果,特别是生物、材料、环境、能源、纺织等领域的交叉发展及应用,还应适当介绍诺贝尔化学奖获得者的标志性工作,力争把最新信息及时传达给学生,以激发学生创新的动力和学习的劲头。此外,在强化基础知识的同时,及时引入与有机化学关系密切的学科,如生命科学、材料科学、食品科学、农药化学等的新成果、新技术、新方法,将经典有机化学理论与学科前沿发展相结合,既保证了教学内容的科学性和先进性,又使学生充分体会到自己所学知识的可用性。例如,自由基是生命过程、大气污染等有关问题中常用的一个术语;等离子体被称为物质的第四态,已成为一种在加工工艺和材料科学中使用的新技术;纳米材料与纳米合成技术等均可加入到教学内容中,当然它们所占时间很短,也许只有几分钟时间,而且不必每节课都涉及;但这些前沿问题一定要有,它们可以吸引学生,激发其好奇心与求知欲。同时将绿色化学渗透到教学中,增强学生环保意识。
2改革教学方法,加强学生知识、素质和能力的培养
改变单一的教学模式,促进教学方法的更新,培养创新能力。有机化学教学,不是要学生死记硬背诸多有机物质的结构、性质、用途和制备方法,而是要让学生掌握研究问题的方法和思维规律,培养学生敏捷、灵活、准确、独创、严密的良好思维品质,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。改革纯课堂讲授的教学方法,培养基础扎实,知识面广,有创新能力的现代化社会急需的创造型人才。结合本专业的教学实际,更新教学方法,把教学分成4个主要环节,即:“读、讲、做、练”相结合的方式进行。
(1)“读”注重学生自主学习和综合能力的培养。本科生起点较高,自学能力较强,要指导学生阅读教材,预习和课后复习,逐步培养学生的自学习惯。
(2)“讲”注重学生好奇心和学习兴趣的培养。如果按传统的教学方法按部就班地讲授,学生会感到枯燥和乏味,久而久之学生的学习主动性会降低。教师应以启发、诱导、提问、释疑等方式进行教学,使学生尽快明白和掌握教材中的重点、难点和关键。或者将各种边缘学科的精彩内容适当引入教学中,提高学生的好奇心和学习兴趣。
(3)“做”注重学生创新能力和科研素质的培养。有机化学实验课教学对培养学生动手能力、周密思考、仔细观察、探索问题、学习兴趣和科研能力方面具有重要作用,同时也是提高学生综合素质、培养学生创新能力的重要途径。高度重视实验教学环节,增设综合性、研究性实验,选择与专业密切相关的基本操作进行强化训练,通过做实验激发学生的学习兴趣,培养和提高学生操作技能、动手能力、观察能力和思维能力,培养学生严谨、科学、实事求是的学习态度。
(4)“练”注重学生分析问题和解决问题能力的培养。通过多种练习方式,课堂的边讲边练,课后的作业练习等等。此外,开展讨论、撰写小论文、专题讲座以及举行知识竞赛活动,灵活运用各种方法,全面提高学生的综合素质。
3采取多种教学手段,激发学生兴趣
教师利用信息技术授课,可以让教学内容以各种形式呈现,激发学生学习的兴趣,建造学生可参与和自主学习的环境,从而发挥学生的主体性。多媒体教学手段拓展了课堂的时间和空间,可使复杂抽象的知识简单化、具体化。有机化学结构、反应机理、电子效应等教学,概念多且抽象、枯燥,因学生缺乏空间结构意识和空间想象力,黑板上的平面板书无论如何也难以唤起学生的共鸣,是教学的难点。采用多媒体教学可以插入图片和视频,动画或漫画,逼真的主体画面、清晰的比较鉴别、精练的规律归纳,牢牢地吸引住学生,激发他们的求知欲。另外,利用计算机多媒体技术可以做到高密度的知识传授,大信息量的优化处理,大大提高课堂效率,较好地解决当前有机化学课程(特别是非化学类的有机化学课程)学时数少和教学内容多的矛盾,因此在教学过程中适当地使用多媒体辅助教学,对提高教学质量具有重要的意义。但对于多媒体技术的运用要注意和课程内容的有效结合,做好相应的编排和合理使用,避免因为过分追求信息量而出现的内容混乱及繁杂。另外,当前学生的社交手段中,网络是重要的一种方式,QQ、BBS等使用较多,如何利用这些媒介拉近教师与学生之间的关系进而提高他们对有机化学的兴趣对于培养学生创新性思维有着重要的意义。针对有机化学内容分散,知识点多的这种情况,我们充分利用了网络媒介进行课下辅导,取得了良好的效果。利用FTP进行课件公开,方便学生查阅,创建QQ群进行讨论和答疑,并在QQ空间上将典型问题列出并加以解释,这种方法促进了学生的主动学习,并且可以及时获得疑难问题的针对性解答,拉近了师生距离,也有效提高了教学效果。
4深化实验教学改革
有机化学是我校的校级精品课,它是一门以实验为基础的学科,在大学二年级开设。此阶段的学生正处于实验技巧、独立实验能力提高的阶段,因此做好这一阶段的教学,对培养学生的实践能力与创新能力有着极其重要的意义。
4.1将单元实验整合成综合型实验
《有机化学实验》教材中化合物的制备,大多是单个有机化合物的制备,缺少综合型、设计型与创新型强的实验内容,不利于培养学生的动手能力、分析问题解决问题的能力,更不利于创新能力的培养。综合型实验是该实验课程知识的综合体现。所谓综合型实验既包括多步骤连续综合实验又包括合成、分离、提纯以及检验等实验。多步骤的综合实验不但可以提高学生的实验技能,缓解由于扩大招生,学生人数增多,实验药品消耗多的矛盾,节约经费开支。同时,多步骤综合实验,由于试剂的回收利用,减少了对环境的污染,有利于环境保护,体现了绿色化学的特点。
4.2增加绿色应用性综合型实验
随着绿色化学的提出,科学实验的环境保护问题越来越引发人们的关注。因此,我们增加了天然有机物提取等实验内容,如从茶叶中提取可作为中枢神经兴奋药的“咖啡因”和“茶多酚”,以取代原有机化学实验中毒性较大的“环己烯的制备”和“偶氮苯的制备、光异构化和薄层色谱实验”两个实验。既激发了学生学习有机化学的兴趣,又培养了学生将实验成果及时转化为经济效益的意识。
4.3开设开放实验
在本科生完成有机化学实验必修课的同时,适时增设开放型试验。开放实验首先要满足以下一些要求:
①具有综合性;
②实验的绿色化;
③必须是学生爱做的实验;
④能丰富学生的知识水平。另外,还要具有如下五个特点:一是实验时间和空间的开放;二是实验内容上的开放;三是指导方法上开放;四是教学手段和管理手段的开放;五是实验教学评价的开放。这种实验教学方式的根本目的就是克服传统实验教学中学生的角色比较被动的弊端,注重学生的主体作用,激发学生的创新积极性。
5结束语
从2013年至今,笔者学校对有机化学专业课程设置存在的问题,采取了以下六点改进措施,力求通过课程改革,提高学生整体素质,为社会输送更多的高技能人才。
1.以“够用”为度
增加实用的教学内容,减少不必要的理论知识笔者学校根据课改“16字方针”(德育为先、因材施教、贴近企业、突出能力),在专业课程大纲、教学目标及专业课校本教材的选用上首先进行改革。专业课程大纲设置充分发挥校企合作委员会的作用,通过广泛调研,使开设的课程能满足企业岗位知识、技能的要求,又使学生具有进一步发展的空间。经过两年的摸索,将有机化学课程内容分为四大块:基础内容,专业相关内容,人文和社会科学相关内容,实验及实践内容。教材是组织教学的基本依据,没有创新的教材,要实现教学内容的创新会困难重重。传统教材有严重本科化的痕迹,对技校学生来说知识太难、太深,内容太多。学生拿着厚厚的教材一筹莫展,严重影响了学习的兴趣,打击了学生的自信心。在课程改革中,笔者学校对有机化学课程的教学内容以“够用”为度,减少不必要的理论知识,将学习内容更为实用作为目标。在实践中,通过校本教材逐步实现这一目标。校本教材中精简和更新了教学内容,进行了教学内容的优化与整合,按照内容少而精、增加学生自主性的原则,根据课程的特点,在精、新、易懂上做文章。还以实施实验选修和设计为切入点,推动教学改革,完善以技能培养为主线的课程结构。
2.增加实践性课程
减少理论授课时间实验室对人才的实践能力和创新能力培养具有重要作用。近年来,笔者学校加大了对专业实验室教学设备的硬件投入,使实验教学条件得到了很大改善。在教学计划上,增加了实验的时间,加强学生专业技能培训。同时建立开放型实验室,增加学生在时间上的自由度,培养学生独立工作的能力。学生“以我为主”,在教师引导下积极进行调查研究,查阅文献、制订方案、动手设计或实验、分析总结等,提高了实践能力和创新意识。
3.增加企业实践的机会
减小学生和企业的距离课改的方向是加强对学生能力的培养,其中专业岗位技能是学生应当具备的关键能力之一,不仅关系到学生的就业,也关系到企业对学校培养对象的认同和社会对学校的认同。笔者所在专业的学生主要安排在市内的医药生产和销售等单位进行生产实习。企业实习让学生认识药剂专业的行业概况,初步了解处理流程,加深对所学理论的理解,扩大知识视野。教师要引导学生在实习期间感受企业氛围,处理好人际关系,为学生踏入社会奠定基础。
4.增加考核的方式
避免“一卷定终身”在有机化学教学中,突出“以能力为本位”的教改思路。改变传统评价方式,对学生考核采取以能力为主的多方位综合评价。建立和完善有利于学生健康成长的培养机制和考核体系,采取灵活多样的人才培养方式。我们面对的学生是中职生,其教育应是就业教育,而不是应试教育。所以笔者认为考试不应该把考查学生的记忆力作为重点,而应以培养学生的综合分析能力、实际应用能力为指向。针对学生考试搞突击的局面,笔者学校在课改过程中将考核形式多样化,用开卷考、口试、实验操作考试、调查报告或小论文代替传统考试。多样的考试形式可以帮助学生改变学习方法,让他们真正理解、掌握、运用书中的知识;同时便于老师在命题时,扩大学生的知识面,增加试题的灵活性,侧重考查学生的分析能力和研究能力。
5.增强教师的主动性和创造性
提高学生的学习兴趣教师要充分发挥主导作用,将传授知识与创造能力的培养融为一体。教师的教学方法应根据对象的变化,不断进行调整,灵活运用启发式教学法、研讨式教学法等。这些方法的实质就是在教师的指导下,调动学生学习的主动性和积极性,让学生突破惯性思维的束缚,启发学生自觉运用创造性思维等思维方式去探索新的理论和形成新的概念。笔者学校积极探索项目课程下的理实一体化、模块化教学工作。新的教学方法与手段把形象性与生动性、科学性与启发性有机结合,提高了教学效率和教学质量。学生通过教学环节,形象、直观地理解所学到的课程知识,拉近与知识的距离,从而进一步激发了学生对课程学习的兴趣。
6.采用新的教学手段
增强教学效果教学方式、教学手段的改革与创新,是课程改革与建设的重要环节。在这个网络时代,多媒体教学的应用是课程建设现代化的标志。笔者学校教师改变一块黑板、一支粉笔的传统教学方式,合理利用现代教学手段,例如多媒体等教学课件,增强教学内容的形象化和直观化,克服时空限制,因材施教,使知识、信息迅速传播,提高学生学习效率。在指导学生完成作业的同时,教师还可向学生介绍校内外相关的网络资源,作为该课程教学的参考资料,包括电子书籍等,提高学生的学习效率。在学生的实验环节中,笔者学校充分运用视频影像,把学生的操作拍成视频,让学生观看,查找自己的不足,加深印象,提高了学生的兴趣,收到了良好的效果。
二、小结
在对学生进行分层之前,我们首先在学生中进行了广泛的宣传工作,使学生明确即将进行的《有机化学》分层教学的目的意义、分层原则、各层的准入标准以及《有机化学》分层教学的大致安排,号召学生进入适当的层次学习。我们还针对学生的疑虑做相应的工作,消除他们的担心。我们同时也在教师中进行了宣传发动工作,统一全系教师的思想认识,鼓励教师开展分层教学的探索与实践。
2有机化学分层教学的实践
2.1分层建班
我们将既定的分层标准下发到2012级应用化工技术专业的6个行政班级,让学生填报分层志愿。另外组织相关教师一起对学生进行了综合测评,预测每一个学生可以进入的层次。结果发现,学生自己的志愿与综合测评的结果比较接近,只有少数不一致,对这一部分学生我们进行了必要的交流沟通。最终我们将2012级应用化工技术专业的学生分成A(最高层次)、B(一般层次)、C(最低层次)三个层次,每个层次的学生人数基本相同,各为80人左右。分层名单于第一学期结束后马上在我系网页上公布,给学生4周时间进行确认,在2013年上学期开学之初进行了最终的确定。
2.2教学实施
我们将每个层次组成一个教学班进行教学,采取分层负责制,1名教师为主承担某层次有机化学课程教学任务,另外配备若干名教师协助进行该层次的辅教学。不同层次的有机化学教学在同一时间进行。学生原则上在所属层次学习,允许少数学生在事先征得任课教师的同意后体验不同层次的教学。在完成分层后,化学教研室组织全体教师讨论,为每一个层次分别制定分层教学计划,并制定课程考核方案。系部要求化学教研室的教师按照分层教学计划的要求进一步优化、丰富有机化学课程的教学资源,特别要求每一层都自编校本教材、学习指导书、题库并将它们预先到职教新干线空间,供学生预览学习。教学任务完成后,按照事先制定的课程考核方案,用同一个标准对全部学生进行考核,给出每一个学生《有机化学》课程的考核成绩。
2.3分析整改
分层教学开始后,我们十分关注教学的实施情况,除了进行期初、期中常规性的教学检查以外,系部还对全体学生进行了专门的问卷调查,召开了学生代表与任课教师共同参加的分层教学座谈会,广泛听取了学生的意见和建议。我们对教学检查、问卷调查和座谈会搜集到的意见与建议进行了梳理分析,对分层教学进行了必要的整改。整改主要包括让课程标准与学生见面、任课教师加强所负责层次的教学方法研究、充分利用职教新干线个人空间进行辅助教学、为不同层次的学生设计与有机化学相关的课外活动以及召开不同层次的学习经验交流会。通过这些措施,确保了《有机化学》分层教学的顺利实施,改善了教学效果。
2.4总结经验
目前,我系第一轮《有机化学》分层教学已经结束,对教学经验和教训正在进行系统总结。总结的内容主要有在专业基础课乃至专业核心课程中实施分层教学的必要性、大规模开展专业课分层教学应该具备的基本条件、与专业课分层教学相关的管理工作的优化、分层教学的考核工作、在分层教学中如何贯彻教育公平化等。这些总结将陆续以论文、专题报告等形式发表。
3分层教学中若干问题的思考
分层教学的实践与研究在我国已经广泛开展,关于分层教学的经验、观点、结论等不断被提出。为了让分层教学取得实效,有必要对分层教学中的一些看似简单、已经有了定论的问题进行更深层次的探讨。
3.1充分认识分层教学不同模式的特点
目前已经尝试过的分层教学模式有多种,每一种模式在特定的情况下都可以发挥其作用,所以究竟采用哪一种模式进行分层教学,需要根据学校的实际情况而定,主要应考虑该专业(或专业方向)学生的人数、师资队伍的水平与规模、学院可用于教学的网络设施条件与教育信息化程度、每一种教学模式的可操作性和可掌控性。对于高等职业技术学院而言,在师资力量雄厚、学生规模较大的情况下采用分流培养模式或分层建班模式进行分层教学,不但教学的计划、教学的组织与教学的管理难度不高,教学目标易于实现,而且教师的隐性负荷不重,教学效果和效能容易得到保障。如果采用分群走班、同质分组、异质分组或隐性分层,虽然它们也各有一些优点,但共同的致命缺点是教学组织与管理的难度大、教学目标不易于实现、教学效果和效能难以保障,所以它们可以在某一堂课或某几堂课采用,但不适宜于作为某一门课程固定的教学模式。
3.2对学生进行科学合理的分层
许多实施分层教学的学校依据考试成绩对学生进行分层,即对新生进行分层时以高考成绩或入学考试成绩为标准,在第二学期或更后面对学生进行分层时以学生前一个学期的平均成绩或某一单科考试成绩作为为标准,这样的分层操作简单易行但是缺乏科学合理性,因为高中与大学的学习模式是很不相同的,而且已经学习过的课程与后续课程不一定有很高的相似性和关联性,依据以往的考试成绩对学生分层只参考了学生的过去而没有参考学生的现在和将来。有研究表明[10-11]学生的学习方法、对课程的兴趣爱好、学习动机(态度)、现阶段的智力水平与技能水平以及潜在能力(最近可以被激发出来的能力)是影响学习效果的主要因素。如果给出一个数学表达式:学生综合测评分=现有水平分值+潜在能力分值+主观因素分值,或S=W1X+W2Y+W3Z,其中X、Y、Z分别代表现有水平分、潜在能力分和主观因素分,W1、W2、W3分别代表现有水平分、潜在能力分和主观因素分在综合测评分中所占权重,则以综合测评分(S值)作为分层依据是比较科学合理的。
3.3正确对待分层教学中的心理问题
不少教育工作者指出采用分层教学尤其是显性分层教学给学生带来了心理上的负面影响,有研究声称[12-13]处于分层教学模式下的学生归属感得不到满足、由于同一层次内激烈的竞争导致学生心理焦虑、处于低层次的学生自我能力感低因而容易自卑等等,一些学校和个人也因为担忧上述问题而不愿意实施分层教学。对此,我们有不同的观点:第一,无论是在传统教学模式下还是在分层教学模式下,学生都不可能不存在心理问题,因此没有必要格外担心分层教学引起的各种负面心理影响。第二,分层教学在给学生带来负面心理影响的同时,也带来了正面的心理影响,例如部分学生感觉学习压力减小、学习有成就感、学习的兴趣和积极性增强等等。第三,负面心理影响不但在学生阶段存在,在以后人生的各个阶段都会存在,学生必须学会正确面对。所以,我们既要要进一步深入研究分层教学可能引起哪些心理问题、带来哪些影响后果、如何解决负面心理影响,也要研究通过什么措施和手段增强正面心理影响,还要在学生中积极进行宣传工作,为学生提供心理普查、心理咨询和心理治疗等服务。还有一个问题被我们忽视了,那就是从事分层教学的教师是不是也存在心理问题?主要有哪些心理问题?它们对分层教学的实施会造成什么样的影响?这方面的研究还没有人进行过,应该成为分层教学中一个新的研究课题。
3.4加强分层教学方法的研究
在人才培养目标相同下的分层教学,不同层次之间教学是有差别的。差别体现在哪里?不是简单体现在教学计划(主要包括教学内容、教学方案和教学进度)上,更主要的是体现在教学方法的不同上,即针对每一层次学生的共性采取有针对性的教学,这种针对性全方位地体现在教学内容、教学方案、课堂教学组织、教师的教法和学生的学法上,甚至还要体现在与分层教学相关联的学生的第二课堂活动上。对高等职业技术学院的学生而言,他们的第一课堂学习内容可以分成认知类、动作技能类和态度类三大类,不同层次的学生在学习同一类学习内容时最适宜的教学方法是有区别的。例如有研究者认为:在学生被分成A、B、C三个层次的情况下,对于认知类学习内容,如果A层学生采用讲授法和讨论法取得了某种教学效果与效能,那么B、C层次的学生要取得同样的效果就应该采用演示法、讲授法和练习法,并且要比A层学生用更多的课时。所以在分层教学中不能机械地沿用传统教学方法,而应该开展更加普遍、深入和细致的研究与实践。
3.5对学生进行正确的考核评价