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【關鍵詞】 教學實踐; 有機化學; 教學效果
培養具有創新能力、知識面廣、動手能力強的全面發展的醫學復合型人才,是當前高等醫學教育面臨的一項緊迫任務。醫用有機化學教學是醫學基礎課程的重要組成部分,它對于培養學生獲取化學知識和實驗技能,培養科學的觀察能力、實事求是、嚴肅認真的科學態度和科學的學習方法具有重要的作用,并且也是提高學生綜合素質、培養創新能力的重要途徑。
醫用有機化學所涉及的內容廣泛,概念比較抽象,分子結構復雜,化學反應多,但是由于課時的限制,不能深人展開講解,學生普遍感到難于理解,難于掌握。因此,作為授課教師,如何達到預期教學目的,取得良好的教學效果是教師經常思索的問題。筆者近年來在承擔該門課的教學工作中,積累了一些經驗,認為如果能根據學生的實際水平,把握醫用有機課程的特點,處理好教學中的幾個重要環節,靈活運用各種教學手段,將會取得事半功倍的效果。
1 精心設計緒論課教學.激發學生學習興趣
在高等醫學院校,一般將《醫用有機化學》放在大學一年級第二學期,與《醫用有機化學》同時開設的還有《解剖學》專業基礎課程。許多學生只重視專業課,對學習化學興趣不大。針對這種現狀,必須重視緒論課的教學,要認真鉆研教材,精心備課,用心安排好緒論課的內容,要使學生充分認識到醫學離不開化學,激發學生學習有機化學的熱情。為此,我認為在緒論課上除了介紹有機化學的發展簡史外,還要講授以下兩個方面內容:一是有機化學新的成就和貢獻以及有機化學與生命科學的關系。這就要求我們不能局限于教材,備課時應該查閱文獻,了解有機化學的前沿,激發學生學習興趣。例如,可以通過列舉上世紀80年代以來諾貝爾化學獎的主要工作來分析化學的發展方向。因為通常諾貝爾化學獎所表彰的工作是10年前甚至20年前完成的.但是這一評選則是以現代科學發展的眼光來進行的,一定程度上反映了對化學發展趨勢和方向的看法[1]。值得注意的是直接與生命科學有關的化學諾貝爾獎至少有10項之多。這些實例能夠激發學生科學地認識到化學在生理過程、疾病的防治、診斷、治療中的重要作用。人類全面揭開遺傳、變異繁殖、疾病、死亡等生命的奧秘必須依靠化學、醫學、分子生物學家們共同努力..。二是有機化學學科的特點、自己對學生的具體要求,以及授課計劃等。使學生對教材知識結構有一個大概的了解,并且讓學生明白應如何學習該課程。有機化學教材一般是按有機化合物的官能團體系劃分章節,在每一章節,先學習命名,然后對其中一種或幾種典型物質進行結構、性質、應用等內容的學習,并掌握它們同系物的相似性和規律性,有很強的系統性。醫學專業學生要通過學習簡單有機分子的反應,掌握有機化學的普遍原理,并初步具備聯等系體內復雜反應的能力。例如,醛與醇的親核加成反應是糖的環狀結構形成以及成苷反應的基礎,含氮化臺物的性質是蛋白質和核酸中涉及的一些反應的基礎。這就要求我們要授予學生有機反應歷程的理論知識,而不是孤立地陳述一個個具體的反應。因此緒論課上有必要介紹有機化學反應幾大類型,使學生初步接觸自由基、親核試劑、親電試劑等概念,對有機化學反應過程形成初步認識。
2 傳統和現代教學手段相結合,有效提高教學效果
傳統的教學手段主要是課堂講授、板書和實物、模型的展示等。隨著多媒體技術的普及,多媒體在教學中也得到了越來越廣泛的應用。傳統教學手段與多媒體教學的結合,豐富了教學手段,提高了學生學習化學的興趣。有機化學結構、反應機制、電子效應等教學,因學生缺乏空間結構意識和空間想象力,故而在板書難以引起學生的共鳴。在教學實踐中,在一些內容的講解上采用多媒體教學方法,收到了良好的效果[2]。如鹵代烴的親核取代反應,按SNl歷程進行時,碳原子由SP3雜化的四面體構型到SP2雜化的平面構型,親核試劑有機會從這個平面兩邊與碳結合,理想狀況下得到一個外消旋產物。若按SN2歷程進行,則化合物經歷一次瓦爾登轉化,發生構型翻轉。我們用多媒體的三維動畫功能直觀地表現了這兩種不同的歷程,使學生很好地理解了反應的詳細過程和立體化學變化,學生對內容掌握較好。但是,同其他新技術的應用都具有兩面性一樣,多媒體教學手段也有其局限性,如果過多地使用,學生會感覺速度過快,來不及深入思考和做筆記等。所以,我們在講解化合物的基本性質時,仍主要采用板書形式,使師生間保持良好的互動。這樣將傳統和現代教學手段結合應用,有效地提高了教學效果。
3 以“性質一結構”作為教學主線,提高學生學習效率
在歷年的教學中發現學生在學習有機化學時覺得有機化學內容太多,頭緒太亂,難記難學。其實有機化學課程的中心內容就是有機化臺物的結構和性質,因此學習有機化學的重點應放在認識化學結構上。結構決定性質,性質反映結構,“結構性質”就是掌握有機化學的“金鑰匙”。 在各章的教學中,講解化學性質之前,以“結構決定性質”為出發點,對各類官能團的結構特征,反應特性作全面的剖析,使學生在接觸具體性質之前,對結構這一內因對化學性質的決定性影響先有一個輪廓認識。有了這種理論對實際的指導作用,學生就會擺脫“不知其所以然”、“規律難尋”的狀況。
4 理論教學與實驗教學緊密結合
有機化學課程屬于實驗性較強的基礎課。特別是在目前理論課學時減少的情況下,實驗與理論課內容充分結合具有深刻的意義,教學中應高度重視。實驗教學是理論教學的重要補充,可驗證和鞏固有機化學的基本理論和化學性質,而理論又可作為實驗的依據。如果某些理論內容也安排了相應的實驗,則在理論教學中著重強調基本理論、反應機理,具體的反應條件及影響因素等可以在實驗課上結合相應的實驗進行詳細的講解。實驗課上教師通過提問或與學生討論將所學的基本理論與相應的實驗結合起來,督促學生仔細觀察實驗現象,并用所學的理論解釋實驗中每一步操作的目的及出現的問題和實驗現象,通過實驗達到對理論內容的強化理解,加深印象,同時,也提高了學生做實驗的熱情,避免只單純地做實驗、敷衍了事、簡單應付的現象。另一方面,有機化學實驗與其他學科實驗一樣,對培養學生縝密思考、仔細觀察、主動探索問題、操作技能、嚴謹的科學作風、搞科研的能力等方面有著不可低估的作用,同時也是提高學生綜合素質、培養學生創新能力的重要途徑。
5 建立多種考核方法
即使課堂講授,大部分學生可以理解,基本內容都能掌握,但往往是期末考試效果并不理想。主要是有機化學的內容多,前后各章聯系密切,學習后面忘記前面,難以做到融會貫通,不能綜合運用所學的知識解決問題。為改變一考定乾坤的局面,可以設想采用多種考核的方法,綜合、公正、客觀地給出成績:①加強平時成績的管理。書后習題作業、自學報告等都要進行量化考核,考核成績按一定比例計入到總成績中。②分散考核。把整個有機化學分成幾個模塊,如烷烴、烯烴、炔烴、共軛二烯烴、環烷烴作為一個模塊學習后,進行一次小范圍的考核,期末考試時,有關內容可以少考或不考,以減輕學生期末復習的負擔。這樣的模塊可以分成幾個,如含有苯環的、具有相似性質的化合物等,最后將期末考試與幾種考核方法結合起來,綜合分析,得出學生的最后成績。這樣能使學生抓緊平時學習的時間,全面地反映出學生的實際水平,避免考試前突擊學習,考試后印象不深的局面,為提高學生的素質做出有益的嘗試。
有機化學實驗教學改革是一項復雜、艱苦、難度大的系列工程。在此只進行了初步探討,但還不夠深入和完善,我們會將此項工程伴隨整個化學實驗體系教學改革繼續開展下去。醫學有機化學的課程體系、教學內容、教材建設是一項長期的系統工程,只有不斷跟蹤科技發展、與時俱進,才能滿足高等醫學教育不斷發展的要求。
【參考文獻】
1 鐘益寧.21世紀醫學有機化學教學與科研的改革設想.廣西中醫學院學報,2005,8(2):137~139.
(鹽城工學院化學與生物工程學院,江蘇 鹽城 224051)
【摘要】本文介紹了無機及分析化學緒論課教學的重要性,并根據筆者多年的教學實踐,提出了提高無機及分析化學緒論課教學質量的有效方法。
關鍵詞 無機及分析化學;緒論課;教學方法
How to Tell a good Introduction Class of Inorganic and Analytical Chemistry
XU Mao-rong
(School of Chemical and Biological Engineering, Yancheng Institute of Technology, Yancheng Jiangsu 224051, China)
【Abstract】This paper introduces the importance of the introduction class the teaching inorganic and analytical chemistry. According to many years´ teaching practice of the author, this paper puts forward the effective method to improve the teaching quality of inorganic and analytical chemistry the introduction class.
【Key words】Inorganic and analytical chemistry; The introduction class; Teaching methods
無機及分析化學是我校材料、高分子、環境、海洋、食品、環工及生物類等專業一年級學生必修的重要基礎課程之一。該課程有機融合了無機化學和分析化學兩門基礎化學課程,使用的是嚴新、徐茂蓉主編的《無機及分析化學》教材,主要教學內容包括:緒論、化學反應的基本原理、酸堿平衡與酸堿滴定法、沉淀溶解平衡與沉淀滴定法、原子結構和元素周期律、化學鍵和晶體結構、配位平衡與配位滴定法、電化學基礎與氧化還原滴定法等基礎知識,教學內容多,教學學時少(64學時)。緒論課教學的好壞,將直接影響學生進入大學學習階段能否快速適應、理解教學目標、抓住各章重點,并在激發學生對本課程的學習興趣和形成良好的學習方法等方面起著至關重要的作用。但在目前的教學中,一些教師對緒論課的重要性并沒有重視,要么照本宣科,要么隨意發揮,毫無章法,使學生失去了學習的熱情。事實上,一堂精彩的緒論課往往是教師精心準備的結果。它能激發學生學習興趣,同時又是實施教學內容的前奏曲,貫穿整門課程。
1 樹立學生學習自信心
無機及分析化學是學生進入大學學習的第一門化學基礎課,它包含的知識面廣,內容多,教與學都有一定的難度。緒論課是課堂教學的第一課,如何讓學生在第一堂課對無機及分析化學有大致的了解,并在最短的時間里激發學生學習此課程的興趣,變被動學習為主動學習,積極主動配合教師的教學,為全課程的學習和取得良好的教學效果打下基礎。根據筆者多年的教學經驗,在上第一堂課的時候,很多學生對于學習無機及分析化學非常迷茫,經常提出兩個問題:一是無機及分析化學與所學專業有什么關系?二是化學基礎差能學好無機及分析化學課程嗎?
由于大一學生對自己的專業培養目標及就業方向了解很少,因此學生對這門基礎課程的重要性認識不夠,甚至一些學生認為學這門基礎課沒有用,失去了對無機及分析化學學習的動力。為了引起學生的高度重視,應先向學生介紹這門課程的重要意義,強調學好無機及分析化學的知識和技能關系到能否掌握后繼的各門專業課,并會進一步影響到將來從事實際工作的能力和水平,使學生產生必須學好這門課程的思想認識。同時教學應與時俱進,在學生掌握了基礎知識、基本原理和基本技能的基礎上,結合各自專業,拓寬知識面,使其對專業方向有比較清晰的認識,激發他們的學習興趣和積極性,讓專業基礎課確實發揮承前啟后的作用[1]。
教師從緒論課開始就應該幫助學生樹立自信。我校的大一新生大部分來自本省,學生的化學基礎,基礎參差不齊。經調查,有些高考選修測試科目選考化學的學生的化學基礎比較好;大約五分之三的學生選修測試科目沒選考化學,其化學基礎非常薄弱。面對那些基礎不好、對化學學習缺乏信心的學生,作為教師,要幫助他們從一開始就樹立學習信心。依據前面教過的一些學生進入大學之前化學基礎差,但是努力學習后取得了好成績的事實。在緒論課上,給剛學這門課的學生講講學兄學姐們的成功事例,讓學生認識到成功并不難,從而樹立起學習的信心。緒論課的目的正是要解決學生的這些疑問,讓學生積極主動參與到教學活動中來,從而發揮自己的主觀能動性,達到“我要學”、“愿意學”。
2 明確本課程的教學安排和要求
講授緒論課的主要目的是向學生介紹無機及分析化學學科的概況和教材的整體框架,揭示各章節內容之間的相互聯系,勾畫整個課程的教學主線,明確各章節教學的先后順序和學時安排,以利于學生自主、靈活地學習相應的具體內容,提高教與學的效果。并應將相應的考核方式及評分標準告知學生,使學生明確應如何學習該課程。另外,還應有相應的措施鼓勵學生積極參與,如在考核時考慮學生的課堂表現等。
3 明確緒論課的特點并突出教學重點
有些教師的緒論課內容冗長,自己講得累,學生聽得暈,卻抓不到重點,教學效果自然不理想。作為教師在緒論課教學中應注意以下幾點:
首先,緒論課是對本課程的綱要性概括。要做到概括得條理清楚、脈絡清晰,教師必須對教材內容理解透徹,教學目標明確,教學重點、難點突出,從而形成教學提綱。
其次,緒論課的教學內容是在教師對無機及分析化學課程進行總結性概括的基礎上形成的,具有一定的抽象性和枯燥性。故在教學中若將教學內容和多種教學方法相結合,采取啟發法、舉例法、討論法等多種教學手段,提高學生學習興趣,培養學生分析問題、解決問題的能力,同時加強學生對所學知識的理解[2]。
4 注重理論課和實驗課教學的有機結合
教師在教學中應認真貫徹理論教學與實踐相結合的原則,用所學理論知識指導實驗,這樣才能達到學以致用的教學宗旨。例如介紹精密度的表示時,聯系氫氧化鈉標準溶液的配制與濃度標定實驗,用相對平均偏差表示結果的精密度,既了解了實驗中對分析結果精密度的要求,又加深了對表示方式的理解。促進學生認識到學好無機及分析化學的重大意義,以便很好地激發學生學習的興趣。
總之,內容充實、形式新穎的緒論課對整個課程教學的順利進行具有重要的積極推動作用。不僅要求每一位教師講好緒論課,而且還要不斷提高和完善自己,講好課程中的每一節課。
參考文獻
[1]楊紅梅.工科類無機及分析化學課程教學模式改革及實踐[J].科技創新導報,2010(2):231,233.
關鍵詞:大類培養;教學內容;教育教學;化學
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)23-0207-02
本科專業按專業大類招生培養,較好地滿足了知識經濟時期人對知識的追求,解決了知識交叉及創新精神培養問題,更能適應市場經濟的變化發展及社會對人才的需要[1]。我校按照理工類、外語類、經管類、人文類四個平臺進行培養,在一個平臺范圍之內打通專業界限,在尊重原專業的基礎上,可以重新選擇專業。因此,在學生進入大一階段需學習基礎課程,包括計算機、概率論、普通化學等多門課程。普通化學課程不僅具有較為豐富的理論內容,同時也是實踐性較強的一門基礎課程。由于教學對象為大一的新生,學生所處的地域不同,而且,高中期間選修化學的程度不同,導致基礎也相差很大,這樣,對于大學期間《普通化學》課程如何講授、講授什么、怎么樣講授,才能使學生更容易接受、更加愿意主動去學,就成為教師應高度關注的問題。
興趣是指一個人力求認識某種事物或從事某種活動的心理傾向。興趣在人的實踐活動中具有重要的意義,可以使人集中注意,產生愉快緊張的心理狀態[2]。愛因斯坦曾說過:“興趣是最好的老師。”只要對普通化學產生興趣,學生就會積極主動去學習,學習效率就會大大提高,因此,教學改革的重點應放在如何培養學生的學習興趣上面,始終把引導和啟發學生積極主動學習貫穿到整個教學過程中。因此,對《普通化學》課程的教學改革不僅包括對教學內容的設計,還包括對教學方法的改革。
如何發揮教師主導作用,激發學生學習興趣,使學生參與到教學中來,提高學生的科學素養很重要。可以說,探索有效的教學途徑,提高學生學習化學的興趣,達到教學目的是每位教師必須非常重視的問題。完善課程內容,使學生對課程內容感興趣,渴望閱讀,是提高學生學習化學興趣的一個重要方面。教學內容的合理有效設計不僅包括教材所涉及的每一個章節的內容、教師的教案設計,還包括教師在課堂上實施教學內容的方式。
一、聯系生活熱點,增加學生學習的興趣
為了使學生能夠對將要講授的內容感興趣,愿意主動去學習,可以將《普通化學》教學與日常生活聯系起來,將日常生活中比較熱點的話題引入課堂,來解釋某些實驗現象或實驗原理等。例如,在緒論中,教師可以用汽車尾氣處理的例子引出普通化學主要講的內容包括哪些。我們知道汽車尾氣中含有大量的NO、NO2、SO2和CO等,這些成分都有毒,如果我們能夠讓NO和CO在排放到大氣前就反應生成N2和CO2,就可以大大降低對環境的污染。(1)那么這個反應能夠發生嗎?(化學反應方向問題)該反應在常溫下就能自發進行。(2)既然能夠自發進行,那么,進行的程度大嗎?會有多少的NO和CO轉化為N2和CO2呢?(化學反應限度問題)該反應進行的程度很大。(3)同時我們知道每一個化學反應發生時都會伴隨著吸收和放出熱量的現象,那么反應過程中能量是如何變化的呢?(化學反應能量變化問題)(4)這個反應能自發進行,為什么我們沒有看到反應的發生?如果發生了是否就不用治理尾氣了呢?其實這里面涉及到反應的速率問題,這個反應是進行得快呢還是慢呢?(化學反應速率問題)(5)這個具體是怎樣進行的?反應機理如何?而對于機理的分析比較復雜,首先我們需要了解物質的微觀結構的問題。(物質的微觀結構問題)從尾氣治理的例子可以分析出普通化學課程包括哪些內容,應該從哪些方面認識問題,使學生更容易接受,更愿意學。
二、引入科普故事,講授理論及現象
科普故事引入教學內容,可以使學生對所學到的知識記憶深刻,會提高學生學習化學的興趣。例如,在講電化學課程的時候,為了讓學生更好地理解原電池的概念以及原理,可以給學生講科普故事,人如果鑲一顆不銹鋼牙,一顆金牙,就會感到頭痛,原因是在人體口腔內形成了原電池。為什么不銹鋼牙和金牙就能形成原電池呢?形成原電池的條件是什么呢?學生會帶著疑問來聽課,這樣講授,學生容易理解原電池的概念,也會更加感興趣。
三、引入社會中的典型事件,激發學生學習興趣
在人類社會中,存在一些令人警醒的典型事件,對人的思維和行為影響很大,這些事件會給人留下深刻的印象,因此,在教學內容里面加入一些與課程密切相關的典型事件,會起到很好的教學效果。例如,在講授配合物概念時,可以引入在十年前震驚國內外的“朱令事件”。清華大學大二學生朱令由于吃了含有化學元素鉈的食物住進了醫院,鉈中毒可以用配合物普魯士藍解毒,然而,由于長時間沒有得到正確的診斷,耽誤了最佳的治療時間,導致癱瘓、雙目近乎失明。這樣一個中毒極其深的病人,用廉價的染料就能解毒,可以卻因為沒有得到及時診斷而落下終身殘疾。如此典型的事件可以加深學生對知識的理解和掌握。
四、課件中引入圖片或簡短錄像
通過形象、生動、直觀的日常生活中的實例和圖片、短片等形式,調動學生的積極性和學習興趣,活躍課堂氣氛,使學生在思想上產生共鳴,有利于拓寬學生的知識面,便于學生對知識的理解和掌握。
五、把科研成果引入課堂
將教師研究的比較前沿的科研成果引入課堂,可以提高學生學習化學的興趣,更加具有感染力。例如,在講授化學給人類做出的貢獻時,可以用前沿的科研成果來解釋。我所在課題組研究制備的а-Fe2O3/ZnO核殼納米棒,可以用來制成氣敏器件,該器件可以檢測酒精的含量,用于酒駕檢測方面。在氫氣氣氛下,進行熱處理,а-Fe2O3/ZnO核殼納米棒可以轉變為Fe3O4/ZnO核殼納米棒。由于結構轉變后的Fe3O4/ZnO核殼納米棒呈鐵磁性,二者存在異質結界面,ZnO殼層在納米量級,導致它們具有較強的電磁響應特性,可以用來吸收高頻電磁波。這個例子說明一種納米復合材料可以用來制成氣敏器件,而將這種材料氫氣處理后,成分發生改變,可以用于吸收電磁波。因此材料的制備很重要,也很神奇,通過多樣化的制備方法,得到不同形貌、不同尺寸的納米材料,可以表現出不同的優異特性,因此,學生更感興趣,愿意去學。
六、改變課堂教學模式,提升學生的學習興趣
課堂教學模式是教師在課堂上針對學生學習而使用的教學方法,教學模式是一定的教學理論或教學思想的反映,長期以來,人們在教學模式上習慣于采取單一刻板的思維方式,缺乏作為教學活動的特色和可操作性。因此,改變課堂教學模式,提升學生的學習興趣很重要。普通化學課程與高中化學有一定的重復性,學生對將要學到的內容有一定的了解,容易產生輕視心理。
七、通過多彩的化學實驗,提高學生的學習興趣
化學是一門以實驗為基礎的自然科學,化學實驗既可以驗證學過的理論知識,又可以鍛煉動手能力,開發想象力。因此,普通化學課程應結合多彩的化學實驗,學生從變化多樣的實驗現象中體會到學習化學的興趣,要求化學實驗要與理論課程相結合,要以能夠培養學生的創新能力為導向。
大類培養模式下,打通專業界限,學生的基礎存在較大差別,因此,教學改革的重點應該放在如何提高學生的學習興趣方面,培養學生自主學習的能力,可以通過豐富教學內容,采取多樣的教學模式,充分發揮學生學習的積極性。
參考文獻:
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[2]董斌,呂仁慶,曹作剛.高校大一化學的教學體會[J].廣東化工,2010,(3).
[關鍵詞]地方本科高校;環境工程;有機化學;教學體會
1講好緒論,讓學生體會到學習有機化學的有用性。
思維活躍是九零后大學生的重要特點,感興趣與否經常成為他們學習動力的出發點,尤其是環境工程專業學生較多是由其它專業調劑而來,他們對環境工程專業不了解,可能更不感興趣,如果一開始就從專業學習需要的角度引導可能會事倍功半了,起不到激發他們學習興趣的效果。因此,在緒論開始講解部分,我們通常以糕點和餅干中常見的氫化植物油例子,通過讓學生了解其特點和危害讓他們明白本專業的有機化學這門課程可以直接指導他們的日常生活。接著再以阿司匹林的開發,蘇丹紅事件等事例[3-4],讓學生明白有機化學的知識非常重要,既可以來造福人類也可能會危害社會,所以對于知識應當樹立正確的態度,同時結合有機化合物分析檢測儀器的性能不斷發展讓他們明白他們所要學習的內容不僅是人們對過去認識總結的書本知識,更會帶來新的問題和要求亟待他們去解決和實現。在有機化學發展情況簡介方面,以井岡霉素,青蒿素的開發研究,以及有機化學家黃鳴龍的人名反應和屠呦呦獲得諾貝爾生理學或醫學獎的故事,讓學生明白我們國家在有機化學研究方面的成績和差距,從而逐漸克服畏難情緒,激發學習熱情。而在有機化學理論知識學習方面,適當引入理論研究者的一些故事,比如在雜化軌道理論學習中,加入其創始人鮑林整個人生的一段爭議。讓學生能夠多角度了解有機化學理論和知識產生的過程,化枯燥的機理知識為生動具體的事例。
2幫助學生認識到有機化學在環境工程專業培養體系中的重要性和價值
正是由于有機化學在日常生活中的廣泛應用,有機化合物也成為重要的污染物之一,人們追求有機化學產品的穩定性與耐用性與其廢棄物的處理難度之間存在必然的正相關關系,環境工程專業有機化學的學習目的就是幫助學生認識和掌握有機污染物的性質,來源,轉化規律等內容。由于有機化學多在大一的課程中開設,學生還沒有相應的環境工作知識背景,因而在章節學習過程中應當有必要通過多種方式和手段從環境工程專業素養提升角度展開有機化學知識體系的學習。讓他們提前認識到有機化學的知識在環境工程專業學習中的重要性。例如,在醛酮章節部分,通過對甲醛小專題研究,讓學生明白為什么甲醛會成為日常生活中常見的有機污染物,如何利用甲醛等室內氣體污染物易被臭氧或者催化氧化的特點開發室內空氣凈化器。
3多種引導形式構建學生學習和應用有機化學知識的平臺
3.1幫助學生熟悉有機化學學習基本規律
初學者大多都會感覺有機化學的知識內容繁多,機理深奧難于理解,對于地方本科高校的學生來說,在記憶力和抽象思維能力都是重要考驗。因此在實際教學中結合學生以及環境工程專業的學習特點對內容進行了取舍和梳理,著重講解烴類和有機含氧化合物,有機含氮化合物簡要介紹,天然化合物作為自主學習內容。在知識體系上面分為縱橫兩方面,橫向體系從甲烷,乙烯,丙炔,苯開始循序漸進地延伸到飽和烴,不飽和烴以及芳香烴,烴加氧之后有了醇酚醚,醇酚醚,醇初步氧化得到醛酮,再進一步氧化形成羧酸及其衍生物。它們也可以在適當條件下被還原為醛酮,醛酮又可以被還原為羧酸。縱向方面,以命名,典型化合物特點,化學反應規律以及涉及機理為重點進行介紹,最后還要進行相應的專題總結[4]。例如各種機理的歸納匯總,鑒別方法的對比應用,讓學生形成一個全局觀的知識體系,并在記憶中去不斷加深理解。
3.2理論課內容講授體現環境工程特點
在學生有機化學知識體系形成的同時,還要幫助學生建立有機化學與其它專業之間的關聯體系。例如,我們在學習完自由基反應機理之后,引入世界上環境公害之一的洛杉磯光化學煙霧事件。讓學生用所學的知識解釋環境化學中光化學煙霧的產生原因。在羧酸及其衍生物一章,向學生介紹檸檬酸的發酵制備與環境工程微生物知識中重要的三羧酸循環機理之間的關系,還有環境監測分析中的有機顯色反應,快速檢測有機試劑的開發等等。
3.3增強有機化學實驗的趣味性,提高知識應用能力
針對于地方本科高校學生的特點,以及實驗課時現狀,有機化學實驗更多是操作能力的訓練,我們考慮的是將更多的操作糅合在有限的實驗課時中,同時多方面增強實驗的趣味性和動手能力的培養[5]。例如,我們開設了兩個學時的玻璃工操作,通過該課程學習制作出膠頭滴管,毛細管,彎管,三通,微生物實驗中用到的涂布棒等工具。還開設了香味皂的制作,在基本肥皂制備的基礎上,發揮個人想象力改進成各種類型的香味皂[6,7]。在授課過程中加強實驗預習的要求,重視操作過程的規范化,減少隨意性。在設計性實驗教學過程中引入PBL教學法,注重提高學生思考解決問題的主動性和創造性。考核方面結合預習,出勤,實際操作表現以及期末的實驗問答多方面綜合評判學生的知識掌握情況。
3.4利用新的工具和形式進行知識的傳播,兼顧不同化學基礎的學生
有機化學的理論知識和反應機理相對抽象和枯燥,尤其是對于地方本科高校學生化學基礎參差不齊的現狀,經過前期的誘導和激發,大多數學生已經有了比較強烈的學習意愿,接下來則是對授課方式的細致考量。借助于各種形式的視頻和動畫演示讓學生對于所學知識形成具體和形象的認知。同時可以建立課程郵箱,提供上課的各種材料和練習題目供學生自由下載學習,對于學習能力較強的學生還可以在其中提供更多的選學部分的相關資料,并借助該郵箱對學生進行答疑解惑,從而讓不同基礎的學生都能從中獲取自己需要的學習內容。
3.5保障有機化學知識的延續性學習
有機化學課程的結束并非意味著有機化學知識學習的結束,作為一名有機化學教師,還應該采取各種方式為學生后期從事的業余科研,大學生創新創業訓練,畢業論文等提供有機化學相關內容的支持和幫助。保持他們對有機化學學習的持久性動力[8]。
4結語
[關鍵詞]高分子化學、教學實踐、教學體會
中圖分類號:O63-4 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)21-0235-01
近年來,隨著科學技術的不斷進步和發展,高分子科學與物理、工程、材料、生物、醫藥以及信息等眾多學科知識相互滲透、相互交叉,密不可分。作為高分子材料專業的基礎專業課的高分子化學課程,與無機化學、有機化學、物理化學和分析化學并稱為“五大化學”,已經被大多數理工科、師范類高校作為化學相關專業學生的必修課或是選修課。它以有機合成為基礎,與化工原理、數學等學科緊密聯系,其中包含了諸多的概念、反應推理,內容多,抽象難懂、學習難度大,同學們普遍反映較為枯燥,因此如何上好高分子化學這門課,提高同學們的學習興趣,產生強烈的求知欲,變被動學習為主動學習,是我們教師在課程教學過程中面臨的首要問題。針對以上問題,作者經過幾年的教學實踐、積累和探索,調動了學生的學習積極性,有效的提高了《高分子化學》課程的教學質量,取得了較好的教學效果。
一、注重緒論課的教學
第一堂課通常是老師簡單的介紹本課程需要學習的內容以及一些要求后,就迫不及待的開始講授教學內容,而作為一名講授高分子化學課的主講教師,發現高分子化學緒論課對于調動學生學習的積極性和主動性具有非常好的效果,能極大的激發學生學習本課程的興趣。由于同學們對諾貝爾獎都具有極大的興趣,首先,以專題形式介紹獲得諾貝爾獎的高分子科學家的學術貢獻,學習高分子學科的發展史,從而認識科學和科技的進步和發展,從1920年德國Staudinger發表了“ 論聚合 ”的論文,高分子概念的確立;50年代Zigeler和Natta發明配位聚合催化劑,解決了丙烯難以聚合的問題,使石油裂解產物得到充分利用,對化工業的貢獻巨大;80年代麥克德爾米德發明導電高分子,直到現在功能高分子得到大力發展。同時,通過舉例介紹高分子科學在工業、農業、國防、航空航天、能源、環境、建筑、生物醫藥以及日常生活中的廣泛應用,讓學生充分認識到高分子與我們的生活和國民經濟的密切關系。如應用可降解的聚乳酸作為手術縫合線,可進行自降解吸收而不必進行拆線;應用在航空航天及國防上的各種特種高分子材料,以及現在我們日用的食品保險膜、塑料袋,所穿的衣服材質滌綸、尼龍和聚酯纖維等全都是高分子材料。使學生清楚的認識到高分子材料與人民的生活、工業生產都是息息相關,從而認識到高分子化學的重要性,極大的激發了學生的學習興趣。
二、優化教學課程內容
高分子化學是以聚合反應和聚合物化學反應的機理和動力學為主線,主要包括高分子的基本概念、聚合物分類、逐步聚合、自由基聚合以及離子聚合方法等主要內容。在教學中,由于課時以及一些客觀原因,不可能對全部的內容進行詳細的講解,因此需對高分子化學的課程內容進行調整、重組和優化,更好的完善教學內容體系。首先,保證基本原理、基本概念的講解,其中,對傳統經典的高分子理論即:高分子的基本概念、逐步聚合、自由基聚合以及自由基共聚進行重點講解。例如,在講授自由基聚合的時候,需重點講授聚合機理和熱力學、聚合速率及動力學和聚合度及其分布等內容,其中的阻聚、緩聚等內容作簡單介紹就可。同時在授課過程中不拘泥于教材內容的排序,注重對各知識點進行重組和精煉,兼顧高分子化學最新的科技進展,適當增加最新的研究成果和研究熱點的教學比例:如活性自由基聚合、ATRP聚合、RAFT聚合、生物醫用高分子、超支化高分子、自組裝高分子等內容的講解,開闊學生的知識視野,從而提高學生的學習興趣和主觀能動性;做到重點突出,主次分明,在有限的學時分配中提高教學效率,改善教學效果。
三、教學方式的多樣化
高分子化學有“ 五多” 的特點: 內容多、概念多、頭緒多、關系多、數學推導多。由于高分子化學很多抽象的概念和理論,如果都是采取以老師在臺上從頭講到尾的“填鴨”式教學方式,學生聽課感覺枯燥,憑空想像難以理解。因而在講課方式上采取形式的多樣化來激發學生的學習興趣:一、運用多媒體中圖片、文字、聲音和動畫等方式來輔助教學,使一些抽象難以理解的概念形象、直觀,生動、具體化,讓學生易于理解和學習,從而提高教學效果;二、有意識地運用互動式教學,避免照本宣科,像有些認知性的章節采取讓學生分成小組,課下一起準備PPT,課上讓小組派代表來講課;講解公式推導的時候,讓學生參與進來,和老師一起推導演算;激發學生參與教學的積極性,拉近老師與學生的距離,活躍課堂氣氛,激發學生學習的興趣,提高高分子化學的教學質量;除此之外,邀請本校從事高分子方向研究的老師來給學生就高分子科研的最新進展與動態做專題報告;三、以信息技術的迅猛發展為代表的網絡時代已經來臨,因此互連網技術在教學中的積極運用有著非比尋常的意義。因此,教師可以充分利用互聯網工具,將電子教案、教學課件在校內的教學論壇上,通過高度的資源共享,讓學生能隨時查閱學習,發揮網絡輔助教學快捷的優點。與此同時,授課教師將自己的電子郵件和QQ號公布給學生,當學生學習上碰到問題和困難時能及時快捷的與教師進行溝通交流,從而促進教學效果,調動學生學習的主動性和積極性。
四、教師自身專業知識水平的提高
作為一名主講教師,在這科技進步日新月異的時代,一個老師要想使自己的專業知識不陳腐,能跟上科技的腳步,在課堂上能多給學生傳授一些關于本專業的前沿知識和最新進展,激發學生的學習興趣,自身的專業知識層次水平不斷提升對于保證上課的質量是至關重要的。因而主講教師可以從下面幾個方面提高自己: 首先在上課之后需要多讀專業文獻,跟蹤最新科研進展,把一些研究熱點和前沿介紹給學生,利用學生對科研前沿的興趣和熱情來促進教學。同時,將本學院老師的科研研究工作或自身科研研究內容和最新進展與課程內容有機結合,如講授聚合方法的時候,本人就自己的研究方向 “應用ATRP或RAFT可控聚合方法,合成一系列分子量可控的用于癌癥治療的功能性生物醫用高分子材料” 拿到課堂上和學生討論,進一步加強學生對 “活性可控高分子聚合“的理解,激發學生學習的積極性和科研熱情;第二,教師同時需要多參加以促進科學發展、學術交流、課題研究等學術性話題為主題的學術會議;如每兩年一度的高分子年會,了解高分子各領域的最新的研究動態,開闊眼界;并且現在每屆高分子年會都有”關于高分子教育與學科發展的分會”主題,做報告的是高分子界的一些大牛和大家,對啟發我們的教學和研究有非常大的幫助;除此之外,我們還需要多聽一些名家名師的講課,學習名家名師的講課方法,找出差距,提高自身的教學水平。
作為一名在一線教學的任課教師,面對一群頭腦活躍、求知率強、渴望新鮮事物的年輕大學生,我們在教學上需要不斷的學習進步,推陳出新,激發學生的學習興趣,培養學生的創新意識和創新能力,為培養優秀的創新人才不懈努力。
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