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關(guān)鍵詞:有機化學(xué);無機化學(xué);應(yīng)用
隨著人們認識的水平的提高,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,無機化學(xué)和有機化學(xué)的界限已經(jīng)越來越模糊,二者之間的聯(lián)系也慢慢被開發(fā)出來。
1無機化學(xué)與有機化學(xué)的基本內(nèi)容
無機化學(xué)是對所有化學(xué)元素及化合物的性質(zhì)和反應(yīng)進行研究。近代的無機化學(xué)的發(fā)展主要分三個步驟,一是搜集科學(xué)知識,化學(xué)最注重的就是實驗,搜集事實就是為實踐做驗證,自然界的現(xiàn)象變化復(fù)雜,通過直接的觀察不能夠得到事物的本質(zhì),而且兩個事物之間在一定的條件作用下有可能發(fā)生反應(yīng),這些現(xiàn)象都必須通過更可靠的實驗進行驗證。只有獲得了正確的事物事實,然后根據(jù)熟練的技術(shù)和科學(xué)的儀器來對這些進行檢驗。二是確定定律,定律是通過歸納相似的事實而成,而相似的事實是大量科學(xué)的所在,并將這些科學(xué)的知識進行比較分析,取其精華。三是學(xué)說的建立,化學(xué)定律中是互相聯(lián)系的,只有建立一個學(xué)說才能夠?qū)⑵渲械穆?lián)系進行總結(jié)。有機化學(xué)是研究碳元素的結(jié)構(gòu)和性能,有機化學(xué)中都具有碳原子,其中有機化合物的結(jié)構(gòu)是共價鍵,這也是有機化學(xué)和無機化學(xué)聯(lián)系的關(guān)鍵。通過對有機化學(xué)的研究,可以了解到生物的呼吸作用和整個新陳代謝的過程。有機化學(xué)的合理應(yīng)用可以對疾病的預(yù)防、控制等起到中間的作用。
2無機化學(xué)在有機化學(xué)中的應(yīng)用
無機化學(xué)中的分子化合物是通過共價鍵聯(lián)合起來的,無機化學(xué)中的分子結(jié)構(gòu)不但包括共價鍵,還離不開離子鍵和金屬鍵的發(fā)展。共價鍵也稱電子配對,或者分子軌道,是在分子內(nèi)進行運動。對于無機化學(xué)的共價鍵講述的是無機物的形成和發(fā)展的本質(zhì),在充分利用好模型的同時,建立了軌道的空間形象,并對簡單的有機分子構(gòu)成進行了更為科學(xué)的描述,為有機化學(xué)的分子結(jié)構(gòu)形成和發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。分子的軌道理論是從分子的運動出發(fā),去研究每個電子的運動狀態(tài)。無機化學(xué)中對分子的應(yīng)用主要是通過分子軌道理論進行的,但是卻通過共價鍵的理論解釋的,這些都建立起了有機化學(xué)和無機化學(xué)間的聯(lián)系。通過對共價鍵的研究,將無機化學(xué)中的內(nèi)容進行總結(jié)和整理,再運用到有機化學(xué)的分子中去,這兩種理論互為補充,二者共同作用到有機分子中去。比如兩種有機分子是平面結(jié)構(gòu)的共同體系,在定域鍵的作用下,通過共價鍵理論,就構(gòu)成了分子的骨架,有機化學(xué)中的碳元素加入到平面結(jié)構(gòu)中構(gòu)成一個垂直的軌道,通過各種平面的組合重疊構(gòu)成一個中心鍵,并在整個骨架中進行反復(fù)的運動,最后可以形成離域鍵。離域鍵的性質(zhì)與有機化合物的性質(zhì)相關(guān)性很大,在一個酸性的離域中加入一些有機化合物可以減輕堿性物質(zhì),穩(wěn)定離域,這樣才能夠?qū)o機化學(xué)合理的應(yīng)用到有機化學(xué)中。無機化學(xué)中無論是共價鍵還是其他鍵都有固定的參數(shù),這個參數(shù)結(jié)合了無機物可以更好的描述分子的空間,參數(shù)的強弱代表著電極的正負,在有機化學(xué)中這就是共價鍵的基本屬性。有機物中即使是相同性質(zhì)的鍵也存在著不同的分子變化,因為有機物組成的復(fù)雜性,原子間還會相互影響,這就會導(dǎo)致不同鍵之間的變化。有機分子的應(yīng)用就是通過不同鍵的功能實現(xiàn)的,具體的正負極性是通過鍵來衡量的,而無機化學(xué)的分子的正負極性擁有更為詳細的描述,然后再通過空間模型的構(gòu)建消除或者抵消之間的排斥性,為有機化學(xué)的發(fā)展打下基礎(chǔ)。共振理論是無機化學(xué)應(yīng)用到有機化學(xué)中的重要理論基礎(chǔ)。這一理論的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展證明了離域鍵的存在,而且一些化合物的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)并不相符,這劇需要利用共振來重新定位。共振理論對有機化學(xué)的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的解釋有著重大的作用,在現(xiàn)代的化學(xué)體系中也是較為先進的。在無機化學(xué)中的分子結(jié)構(gòu)也得到了相關(guān)的應(yīng)用。不同的化學(xué)符號結(jié)構(gòu)中的長度不盡相同,通過共振理論能夠?qū)⒎肿咏Y(jié)構(gòu)進行合理的安排。在一些含氧酸的元素中酸性較強,這可以通過共振來進行研究,通過共振理論,可以對無機化學(xué)和有機化學(xué)進行更多的解釋。
3結(jié)語
無機化學(xué)和有機化學(xué)都是化學(xué)界的基礎(chǔ),構(gòu)成了化學(xué)的重要理論,只有將無機化學(xué)和有機化學(xué)進行良好的結(jié)合,并將無機化學(xué)有效的運用到有機化學(xué)之中,無論是有機化學(xué)還是無機化學(xué),只有將二者結(jié)合起來研究才能夠創(chuàng)造出更好的化學(xué)理論和技術(shù),完成更高的目標,只是單一的發(fā)展無機化學(xué)或是有機化學(xué),都無法對化學(xué)界的發(fā)展進行有效的質(zhì)變。
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1 藥學(xué)專業(yè)無機化學(xué)教學(xué)中滲透生物無機化學(xué)的重要性
在我國很多醫(yī)藥院校的藥學(xué)專業(yè)中,藥學(xué)教育的模式一直是化學(xué)模式。由于,無機化學(xué)的理論學(xué)習(xí)中要求記憶的東西很多,較枯燥,導(dǎo)致了很大一部分同學(xué)在學(xué)不到一半的時候就放松了學(xué)習(xí),明顯影響學(xué)習(xí)效果。如果能夠在教學(xué)過程中有意識地引進一些生物無機化學(xué)的新知識、研究的前沿和熱點問題,及相關(guān)的人文科學(xué)知識,將大大提高藥學(xué)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)無機化學(xué)的興趣,為提高其綜合素質(zhì)和培養(yǎng)其創(chuàng)新能力提供堅實的基礎(chǔ)。在我國的一些院校的化學(xué)系開設(shè)了生物無機化學(xué)的選修課程。但是對于藥學(xué)專業(yè)進行生物無機化學(xué)教學(xué)受到學(xué)制短、化學(xué)課課時少及化學(xué)和生物化學(xué)基礎(chǔ)知識差等客觀條件的限制。為解決這個問題,可以在學(xué)習(xí)無機化學(xué)的過程中有意識地滲透一些生物無機化學(xué)方面的知識,以達到提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣等的效果。
2 在藥學(xué)專業(yè)無機化學(xué)教學(xué)中滲透生物無機化學(xué)的內(nèi)容
在藥學(xué)專業(yè)使用的無機化學(xué)教材中,隱含著豐富的生物無機化學(xué)教育內(nèi)容[2](圖1),教師要有計劃地把這些知識滲透到教學(xué)過程中去,使學(xué)生在學(xué)習(xí)無機化學(xué)知識的同時,獲得更多與藥學(xué)相關(guān)的知識。因此在備課時,教師需要熟讀教材,找準無機學(xué)化各章節(jié)中滲透生物無機化學(xué)知識的結(jié)合點。
2.1 緒論部分
無機化學(xué)是一門理論性較強、較抽象的課程。在緒論課時,教師適當?shù)臐B透一些無機藥物方面的知識(表1),將對提高學(xué)生學(xué)習(xí)無機化學(xué)的興趣起到事半功倍的效果。
2.2常見非金屬元素及其化合物
非金屬元素的生物無機化學(xué)的內(nèi)容相對偏少,但也還是存在足夠的可講的知識點。如,三位科學(xué)家由于發(fā)現(xiàn)一氧化氮作為人體中一種重要的信號分子而于1998年獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎。一氧化氮是第一個被發(fā)現(xiàn)的參與細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的氣體信號分子。一氧化氮是隨血液存在于人體各處,只要有血液的地方就有一氧化氮的存在。一氧化氮參與的生命活動非常廣泛,在神經(jīng)、免疫、呼吸等系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。人的機體內(nèi)有很多信號系統(tǒng),它們可以調(diào)節(jié)全身的血管網(wǎng)絡(luò),一氧化氮可以使微循環(huán)暢通,保證含氧血運送到人體各組織和器官當中,讓人體血壓保持在適當水平。人體內(nèi)生成的一氧化氮自由基,可以穿透任何細胞,到達任何組織,使信息從人體某一部分,傳至其他部分,行使著傳輸信號的功能。這樣使血管擴張,幫助控制血液流向人體的各個部位,以起到保持血管清潔、預(yù)防中風(fēng)、維持正常血壓的作用,有效減輕心臟負擔(dān),從而達到預(yù)防心臟病的效果。這就是一氧化氮作為信號分子的作用。
2.3 常見金屬及其化合物
人們對于微量元素的作用遠不如對維生素那樣熟悉。然而,微量元素對于生命的作用要比維生素重要得多,生物體本身無法制造出它所需要的微量元素。所以,缺乏微量元素就成為一個十分嚴重的問題。現(xiàn)代研究表明,生物體內(nèi)必需的微量化元素至少有十六七種。而人體內(nèi)有1/4~1/3的酶需要金屬離子參與才能發(fā)揮催功能,這些金屬離子包括Fe2+、Zn2+、Mn2+、Cu2+、Co2+、Mg2+、Ca2+等。人們逐漸認識到生命活動無不與金屬離子有著千絲萬縷的關(guān)系,即沒有金屬離子就沒有生命。缺乏這些元素,生物體就要發(fā)生各種病變。人體的許多疾病,包括一些地方流行病,往往與微量元素的缺乏或過量有關(guān)(表2)。
2.4 配位化合物
在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中無機藥物的使用已經(jīng)非常普遍。從生物必需元素到有益元素甚至放射元素都在醫(yī)學(xué)上占有一席之地,而且涉及多種疾病的診斷和治療。有些具有治療作用的金屬因其毒性大、刺激性強、難吸收等特點而不能直接在臨床上應(yīng)用,若把它們變成配合物就能在一定程度上增強藥效同時降低其毒性[3-5]。由于形成金屬有機絡(luò)合物提高了化合物的脂溶性,有利于提高其吸收效率,有利于藥物分子選擇性地進入體內(nèi)的一定位置。
本部分可以重點地介紹治療藥物如鉑類抗腫瘤藥物和鉍類抗?jié)兯幬颷6-7],診斷藥物如核磁共振造影劑、放射診斷藥物以及中藥研發(fā)方面遇到的實際問題。
2.4.1 鉑類配合物作為抗癌藥物的應(yīng)用 20世紀70年代以來,鉑配合物抗癌功能的研究在國內(nèi)外引起了極大的重視[8-10]。鉑配合物的抗癌活性是基于其對癌細胞的毒性[8]。現(xiàn)已確定具有順式結(jié)構(gòu)的均顯示抑瘤活性,其中順式二氯·二胺合鉑,簡稱順鉑抗癌活性最高。它不僅能強烈抑制實驗動物腫瘤,而且對人體生殖泌尿系統(tǒng)、頭頸部及其他軟組織的惡性腫瘤有顯著療效,與其他抗癌藥聯(lián)合使用時具有明顯的協(xié)同作用。目前,我國已生產(chǎn)“順鉑”供應(yīng)市場。由于“順鉑”尚有緩解期短、毒性較大、水溶性較小等缺點,經(jīng)過化學(xué)家們的不懈努力,現(xiàn)已制出了與順鉑抗癌活性相近而毒副作用較小的第二代、第三代抗癌金屬配合物藥物[11]。
2.4.2 釓類配合物作為核磁共振造景劑的應(yīng)用 核磁共振造影技術(shù)已成為當今臨床診斷中最為有力和安全的檢測手段之一。它對疾病的診斷是通過使用外來的順磁試劑或造影劑而使得正常組織和疾病組織的1H(主要是水)的共振信號產(chǎn)生差別。核磁共振造影劑使得質(zhì)子的弛豫時間縮短,從而達到改善組織成像的效果。多數(shù)的核磁造影劑均為Gd(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)離子,因為它們具有最多的未成對電子和較長的電子自旋弛豫時間。目前臨床診斷使用的化合物主要有四種,全部是三價釓的配合物。據(jù)統(tǒng)計,世界上大約每年要進行500萬次核磁共振診斷,而其中20%必須使用造影劑,造影劑研究及應(yīng)用的重要性不言而喻。
2.4.3 絡(luò)合作用與中藥的研發(fā) 在天然藥物研究開發(fā)過程中,往往藥物的粗提物具有明顯的生理活性,但是隨著純度的提高,其藥理活性逐漸下降,甚至消失。究其原因,可能是由于除去了微量元素等無機成分。由于中藥中含有微量金屬元素和氨基酸、皂苷類、黃酮類、多糖類、生物堿等有機組分。而這些有機組分含有多個配位原子,能與微量金屬元素通過多種鍵合作用形成各種復(fù)雜的配合物。它們具有較高的穩(wěn)定性,這對于藥物在體內(nèi)的生物化學(xué)作用具有重要的意義,使之表現(xiàn)出長效、低毒和藥性溫和。
實際上,中藥的藥理作用是中藥中的有機組分和無機組分的共同表現(xiàn),它們的絡(luò)合物往往表現(xiàn)出較強的藥理活性。例如,博來霉素最早由鏈霉屬真菌中以銅配合物的形式提取出來,只有人們改變了發(fā)酵條件得到了一系列類似物。博來霉素作為抗生素類抗腫瘤藥物在頭頸癌、卵巢癌等的臨床治療中廣泛應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn),博來霉素需要有金屬離子才能產(chǎn)生活性,鐵、鈷、錳、銅等離子的存在使得博來霉素能夠?qū)NA進行裂解。目前較公認的機制是:博來霉素首先與金屬離子如Fe3+結(jié)合,金屬離子結(jié)合的博來霉素發(fā)生構(gòu)型的變化,然后與活化分子氧生成活化態(tài),后者對DNA進行切割并阻止其復(fù)制。
3 在藥學(xué)專業(yè)無機化學(xué)教學(xué)中滲透生物無機化學(xué)的途徑
3.1 制訂計劃
在無機化學(xué)教學(xué)中滲透生物無機化學(xué)教育,必須有周密的計劃,這一方面是為了在有限的時間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù),另一方面也避免了盲目性和隨意性。制訂計劃力求全、準確、具體、可行。
3.2 注重滲透方法
擯棄“滿堂灌”的教學(xué)方法,開展啟發(fā)式、自學(xué)式和討論式教學(xué)。在課堂上注重以多媒體授課的優(yōu)勢,充分發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用和教師的主導(dǎo)作用,講重點、難點,給出一些專題,課后學(xué)生廣泛查閱文獻,根據(jù)自己的興趣,寫出相關(guān)小綜述,課程結(jié)束時,在課堂上做專題發(fā)言,互相交流,共同提高。這樣,在學(xué)生不僅學(xué)到了知識,更重要的是培養(yǎng)了他們自己獲取知識、分析問題與綜合問題及表達能力。
3.2.1 講授法 講授法是目前教師采取的主要方法之一,也是最傳統(tǒng)的教學(xué)方法。在化學(xué)教學(xué)過程中,滲透生物無機化學(xué)教育就是在講授無機化學(xué)基本知識的同時,把與之相關(guān)的藥學(xué)及生物學(xué)相關(guān)的知識傳授給學(xué)生。
3.2.2多媒體課件展示法 利用多媒體課件,向?qū)W生展示生物無機化學(xué)相關(guān)的知識。在課件的制作上,采用圖、文、表并茂的方式并盡可能地增加動畫效果,以增強教學(xué)內(nèi)容的趣味性,更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物無機化學(xué)課程的積極性。如,講解葉綠素的結(jié)構(gòu)及其在生物的光合作用中的作用時。通過生動形象的動畫效果,讓學(xué)生形象地感受生命中的化學(xué)過程。
作為普通高等學(xué)校無機化學(xué)課教師,在教學(xué)活動中一定要把教學(xué)研究和人才培養(yǎng)緊密結(jié)合,注重教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革,以提高本門課程的教學(xué)質(zhì)量。
一、強調(diào)學(xué)習(xí)方法,建立化學(xué)思維
無機化學(xué)是我校藥學(xué)專業(yè)的第一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課,課程的學(xué)習(xí)具有“承前啟后”的特點,有幫助學(xué)生鞏固專業(yè)學(xué)習(xí)思想的重要作用。但是由于中學(xué)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容本身的問題或中學(xué)生認知水平的原因,學(xué)生在進入大學(xué)時有些化學(xué)問題還比較模糊,對于大學(xué)的授課方式和學(xué)習(xí)方法還很不適應(yīng),這樣勢必影響大一無機化學(xué)教學(xué)的質(zhì)量,更有可能影響學(xué)生們今后對有機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)等相關(guān)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)。從學(xué)生自身的發(fā)展來看,大學(xué)生們已初步形成了自身的興趣、愛好和特長,且已具有一定的概括能力,但大部分人抽象思維困難,學(xué)的較死,難于舉一反三,不會靈活應(yīng)用所學(xué)知識。在學(xué)習(xí)方法上,往往習(xí)慣于死記硬背,缺少對知識的理解記憶和獨立思考。因此在大一無機化學(xué)教學(xué)中,教師必須付出更多努力,在中學(xué)化學(xué)的基礎(chǔ)上對學(xué)生進行專業(yè)思想教育。結(jié)合化學(xué)發(fā)展史介紹化學(xué)對人類生存及人類文明的影響,并結(jié)合當今的社會熱點問題的講解,讓學(xué)生認識到化學(xué)與人類、社會、科學(xué)、技術(shù)等的密切聯(lián)系以及化學(xué)的重要應(yīng)用,從強調(diào)無機化學(xué)的學(xué)習(xí)方法出發(fā),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)和提高學(xué)生獨立獲取知識及分析和解決問題的能力,培養(yǎng)創(chuàng)新精神,使學(xué)生在知識、技能、態(tài)度和學(xué)習(xí)方法方面得到全面提高。
二、突出重點,及時總結(jié)教學(xué)規(guī)律
無機化學(xué)的研究范圍極其廣泛,因而內(nèi)容龐雜、分散,特別是元素化學(xué)部分,缺乏系統(tǒng)性。在教學(xué)中要突出重點、尋找規(guī)律,及時總結(jié)教學(xué)內(nèi)容。例如,酸堿平衡、沉淀―溶解平衡、氧化還原平衡、配位平衡等均屬于化學(xué)平衡,這樣化學(xué)平衡就是重點講解內(nèi)容,從平衡的基本特征到標準平衡常數(shù)的表達、應(yīng)用和化學(xué)平衡的移動,多舉例、多練習(xí),使學(xué)生較好地掌握課程內(nèi)容,能夠舉一反三,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。
在無機化學(xué)各論部分教學(xué)中,各章內(nèi)容之間的關(guān)系不大,但都離不開元素周期表。因此,在教學(xué)時要緊密聯(lián)系元素周期表,強調(diào)同族元素的共性和特性,抓住同周期、同主族元素的單質(zhì)和化合物性質(zhì)遞變規(guī)律,及時總結(jié)規(guī)律。如堿金屬和堿土金屬氫氧化物酸堿性遞變規(guī)律、碳酸鹽熱穩(wěn)定性等。還要堅持運用基礎(chǔ)理論貫穿到元素學(xué)習(xí)之中,使元素部分的學(xué)習(xí)變得不必死記硬背其性質(zhì)。根據(jù)具體章節(jié)內(nèi)容,教師還可講授一些無機化學(xué)在現(xiàn)代科學(xué)中的發(fā)展和化學(xué)在生活中應(yīng)用的例子,它不僅擴大了學(xué)生視野,而且對增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣也非常必要,從而使學(xué)生可以比較容易地掌握教學(xué)內(nèi)容。
三、聯(lián)系實際應(yīng)用,豐富課堂內(nèi)容
無機化學(xué)在18世紀后半葉到19世紀初期就形成了一門獨立的化學(xué)分支學(xué)科,歷史悠久。教師在教學(xué)過程中可以相應(yīng)地引入一些科學(xué)家小傳、化學(xué)重要發(fā)現(xiàn)的介紹,來豐富課堂內(nèi)容。如雜化軌道理論的奠基人――鮑林等,我國著名無機化學(xué)家和教育家戴安邦在無機化學(xué)和配位化學(xué)研究方面的貢獻等。
教師在授課時,應(yīng)緊密聯(lián)系實際,恰當反映化學(xué)在醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、能源、信息、材料等方面的作用。如介紹元素的自然資源時,讓學(xué)生了解我國的豐富稀土資源和稀土功能材料;講解配位化合物時,以抗癌藥物順鉑的發(fā)現(xiàn)歷程為起點,介紹人體微量元素與健康,結(jié)合大環(huán)類配合物(如葉琳環(huán)等),介紹Fe、Mg等金屬離子在生物酶大分子中的作用等。實踐證明,這樣有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和求知欲,加深其對無機化合物相關(guān)性質(zhì)和化學(xué)一些基本原理的理解,使無機化學(xué)課程更好地為學(xué)習(xí)后續(xù)化學(xué)課程打下基礎(chǔ)。
教學(xué)中還要及時更新內(nèi)容,跟上時代。將無機化學(xué)的前沿領(lǐng)域知識如納米技術(shù)、水熱合成法等滲入到基礎(chǔ)教學(xué)之中,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;在講授過渡金屬元素時,對磁性納米粒子的研究進展進行介紹,并展示我們在某些藥物為配體與過渡金屬形成配合物的設(shè)計合成及性質(zhì)研究進展,增強學(xué)生獻身科學(xué)事業(yè)的主觀能動性。
四、加強與后續(xù)化學(xué)課程的聯(lián)系和交叉
無機化學(xué)是藥學(xué)專業(yè)學(xué)生一年級的專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ),它的教學(xué)內(nèi)容直接影響到有機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)三大基礎(chǔ)化學(xué)課程的教學(xué)效果。在無機化學(xué)教學(xué)中面對課時減少的情況,首先應(yīng)認真選取教學(xué)內(nèi)容,舍去一些次要的內(nèi)容,提煉每章重點,對重要的內(nèi)容進行精講。無機化學(xué)化學(xué)原理部分包括化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)和四大平衡、原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)等,我們首先把與中學(xué)教學(xué)重復(fù)的部分刪除,精簡了化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動力學(xué)這兩部分內(nèi)容,這些內(nèi)容相對獨立,而且在以后的物理化學(xué)課程中還會學(xué)到。各種酸堿理論要清晰介紹,尤其是酸堿質(zhì)子理論,是后續(xù)分析化學(xué)課程中酸堿滴定的基礎(chǔ);在分子結(jié)構(gòu)部分,加強雜化軌道理論和分子軌道理論的內(nèi)容,此部分與有機化學(xué)課程理論相關(guān),而且也是學(xué)習(xí)元素知識的理論基礎(chǔ)。
五、多媒體課件與板書相結(jié)合,提高教學(xué)效率
近年來,隨著高等教育改革的不斷深入,在教學(xué)中引進多媒體技術(shù)是一種全新的教學(xué)方法,它可以有效提高課堂教學(xué)效率。在無機化學(xué)教學(xué)上,除了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上的調(diào)整,教學(xué)手段也在不斷更新,課堂教學(xué)采用多媒體CAI課件,教師在傳統(tǒng)教學(xué)方法的基礎(chǔ)上,可以通過電腦,將文字、圖片、影像、聲音和動畫等有機結(jié)合,應(yīng)用于課堂教學(xué),使得每次授課的信息量更加豐富,進一步提高教學(xué)效率,實現(xiàn)教育效果最優(yōu)化,具有以下價值:
一是增強直觀性、生動性,激發(fā)學(xué)生的求知欲,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如軌道雜化理論,通過動畫的形式使抽象枯燥的理論變得形象生動,使教學(xué)內(nèi)容豐富多彩,開闊了學(xué)生的視野,充分調(diào)動了學(xué)生的注意力。并且在多媒體課件中,引入了科學(xué)家小傳,學(xué)生聽后改善了課堂氣氛,收到了較好的課堂效果。
二是有利于突出重點、難點,提高教學(xué)效率。多媒體能達到化繁為簡、化難為易、化抽象為具體、化艱澀為通俗的效果,徹底解決教材重點、難點的學(xué)習(xí)困難問題。在元素部分教學(xué)中,講述的內(nèi)容多而課時少,網(wǎng)絡(luò)與多媒體提供豐富的素材資源,給我們的教學(xué)帶來了極大的便利,傳授的信息量大,節(jié)約了板書的時間。配以各種模型、實物照片和動畫,圖文并茂,動靜結(jié)合,尤其是能生動地反映微觀結(jié)構(gòu)的圖像,如涉及原子軌道、雜化軌道和分子的空間結(jié)構(gòu)等,可以通過Flas的形式展示各種軌道的形狀以及成鍵方式,將微觀、抽象的行為形象化,有利于學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)和掌握。
三是有利于提高教學(xué)質(zhì)量,實現(xiàn)素質(zhì)教育。解決了教學(xué)時數(shù)少與教學(xué)信息量不斷加大的矛盾,有利于培養(yǎng)適應(yīng)21世紀的新型人才。
四是有利于發(fā)揮學(xué)生潛能。使學(xué)生積極主動地認真聽講,課堂氣氛活躍,激勵他們以積極的態(tài)度去學(xué)習(xí)、去探索,有利于學(xué)生對新知識的獲取和理解,從而得到更好的學(xué)習(xí)效果,使學(xué)習(xí)成績顯著提高。
五是適合大班教學(xué)。
六是具有可重復(fù)性。目前,知識更新日新月異,我們編制的教學(xué)課件,可以在網(wǎng)上閱覽,能隨時修改更新,不需要專門的軟件編程工程師,特別適合廣大高等院校的教師、學(xué)生應(yīng)用,還能實現(xiàn)資源共享。
此外,為了提高學(xué)生在課堂中的參與程度,在一些講解中適當?shù)倪M行一些提問,帶動學(xué)生的思維。針對學(xué)生為大一新生樂于解習(xí)題的特點,在一些知識點選取一定的填空體和選擇題,讓學(xué)生即學(xué)即用,提高他們的學(xué)習(xí)興趣。
無機化學(xué)是一門基礎(chǔ)理論性和實踐性都很強的學(xué)科,在無機化學(xué)的教學(xué)過程中,教師應(yīng)合理選取教學(xué)內(nèi)容,注意課程間內(nèi)容的交叉、專業(yè)的結(jié)合,并應(yīng)做適當?shù)耐卣?合理運用現(xiàn)代高科技手段,重在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力、實踐能力和思維方法。在面向21世紀的教學(xué)改革實踐中,不斷進取、探索與總結(jié),以新的教學(xué)理念探索出適應(yīng)新時期無機化學(xué)教育的教學(xué)體系。
關(guān)鍵詞:無機化學(xué);環(huán)境工程;教學(xué)改革;教學(xué)實踐
無機化學(xué)是研究無機物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律的科學(xué),其研究對象包括了除有機化合物以外的所有元素及其化合物,是化學(xué)學(xué)科中發(fā)展最早的一個分支學(xué)科,因此各個方向的理工科專業(yè)領(lǐng)域均將無機化學(xué)作為基礎(chǔ)課程之一列入教學(xué)計劃和培養(yǎng)方案中[1]。隨著行業(yè)戰(zhàn)略方針的調(diào)整和學(xué)科發(fā)展的推進,無機化學(xué)教學(xué)也在面臨不斷的改革與新發(fā)展,尤其是現(xiàn)代物理方法和各種波譜技術(shù)在無機物結(jié)構(gòu)研究中的廣泛應(yīng)用,使無機化學(xué)的研究范圍打破了原有的界限,其研究內(nèi)容和研究領(lǐng)域無論在深度還是在廣度上都發(fā)生了前所未有的變化。面向本科生一年級的無機化學(xué)是我校化學(xué)工程、礦物加工工程和環(huán)境工程專業(yè)的必修課和基礎(chǔ)課,也是學(xué)生從高中進入大學(xué)階段深入拓展化學(xué)知識的首要系列課程之一,對于環(huán)境工程專業(yè)來說,大氣、水、土壤等環(huán)境介質(zhì)中物質(zhì)的特性、存在狀態(tài)及其變化規(guī)律等等,均離不開無機化學(xué)的核心知識體系。與此同時,我國高等院校的無機化學(xué)教學(xué)也在不斷地發(fā)展與更新中,既要配合與時俱進的科技發(fā)展,又要滿足現(xiàn)代大學(xué)生對于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需求與任務(wù),因此,這就對我們現(xiàn)在大學(xué)課堂的無機化學(xué)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等提出了更加明確更加高標準的要求。當然,鑒于現(xiàn)代大學(xué)生的特點與需求,在教學(xué)實踐中自然而然地出現(xiàn)一些新問題,比如,學(xué)生獲取信息、收獲知識及交流溝通的方式等都發(fā)生了翻天覆地的變化,不再單純地依靠教師的講解和課堂上手抄筆記,相反地,甚至很少有學(xué)生上課記筆記,這必然影響到現(xiàn)在大學(xué)生聽課的認真與投入程度[2];再比如越來越多的學(xué)生因家庭條件的允許其目標是出國,這些學(xué)生則把更多的精力用于外語的學(xué)習(xí),以及還有一部分學(xué)生急功近利的思想意識,總是想依賴于教師的課件及希望教師所劃出的考試重點,只求考試通過,而對于真正知識的渴求與自身知識水平的提高并不是特別地強烈,甚至對于課堂講授的基本原理不去理解透徹甚至不理解,等等這些系列問題值得深入研究探索與研究,并找出改革方法與措施并進行實踐。本文結(jié)合環(huán)境工程專業(yè)特點及對無機化學(xué)知識體系的要求,從教學(xué)目標、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容等方面對無機化學(xué)教學(xué)進行了初步的改革、探索與實踐,建立了一套適合于工科特別是環(huán)境工程專業(yè)的無機化學(xué)教學(xué)模式,增強了學(xué)生對無機化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。
1對教學(xué)目標的定位與強化
大學(xué)古今中外的教育歷史中承擔(dān)著鏈接校園與社會的職能,而隨著現(xiàn)代社會突飛猛進的發(fā)展和異常激烈的競爭,社會對人才的需求越來越趨向于國際化、綜合型、創(chuàng)新型人才[3],其中學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)與訓(xùn)練已經(jīng)作為基礎(chǔ)課程教學(xué)中最為突出的教學(xué)目標呈現(xiàn)出來。在大學(xué)教書育人“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重能力、求創(chuàng)新”的大背景下,特別是結(jié)合我校建設(shè)研究型大學(xué)目標的確立,我們在無機化學(xué)的教學(xué)中將如何引導(dǎo)學(xué)生課本知識與實踐相結(jié)合、如何從基礎(chǔ)知識中尋求突破與科技創(chuàng)新相結(jié)合作為教學(xué)目標的重中之重。為此,我們在制定教學(xué)計劃和制作教案的過程中,特別強調(diào)理論教學(xué)內(nèi)容與環(huán)境工程學(xué)科的相關(guān)聯(lián)課題或現(xiàn)象,以與學(xué)生切身緊密相關(guān)的生活問題或生產(chǎn)實際作為課堂教學(xué)的切入點和學(xué)生的興趣點,即將基礎(chǔ)知識、理論與原理,在教師的講解下與生產(chǎn)或生活實際相結(jié)合,才能引起學(xué)生的興趣,激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲,并為學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供素材與源泉,這是研究型大學(xué)發(fā)展的必然趨勢和要求,也是為培養(yǎng)多層次人才所必備的教書育人模式。如此,將環(huán)境工程專業(yè)無機化學(xué)的教學(xué)目標定位明確,學(xué)生能夠很清楚地理解和正確把握學(xué)習(xí)此課程的目的和意義所在,同時強化了無機化學(xué)在環(huán)境領(lǐng)域方面的教學(xué)目標,以本課程的第一部分“化學(xué)反應(yīng)原理”篇為例,每一章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容均與環(huán)境工程學(xué)科中的某一方面或某個應(yīng)用相聯(lián)系,并設(shè)立了明確的教學(xué)目標,如表1所示。因此,在現(xiàn)有的高等教育體制與教學(xué)模式下,學(xué)生的創(chuàng)新能力是在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上,通過教師在教學(xué)過程中進行理論結(jié)合實踐的引導(dǎo)與啟發(fā)而培養(yǎng)起來的。
2對教學(xué)內(nèi)容的精選與擴展
無機化學(xué)是我校環(huán)境工程專業(yè)本科生的一門重要基礎(chǔ)課,雖然幾十年來其教學(xué)內(nèi)容框架基本沒變,但由于學(xué)科間的相互滲透形成了許多跨學(xué)科的新研究領(lǐng)域,因此無機化學(xué)學(xué)科的面貌也發(fā)生了很大的改觀,出現(xiàn)了許多新概念、新理論、新反應(yīng)、新方法和新型結(jié)構(gòu)的化合物,同理要求我們的無機化學(xué)教學(xué)也要與時俱進,推陳出新[4]。目前,我校環(huán)境工程專業(yè)無機化學(xué)課程采用的是大連理工大學(xué)無機化學(xué)教研室主編、高等教育出版社的《無機化學(xué)》作為本科生教材,并且將前十一章即從第一章“氣體”到第十一章"配合物結(jié)構(gòu)"作為第一期無機部分的教學(xué)內(nèi)容。為滿足現(xiàn)代無機化學(xué)教學(xué)緊跟學(xué)科發(fā)展進度的要求,同時由于新教學(xué)大綱對于課時的壓縮,我們在實際教學(xué)過程中采取精簡教學(xué)內(nèi)容、適當刪減部分過時內(nèi)容和適量補充最新發(fā)展動態(tài)中無機化學(xué)相關(guān)知識的措施,既保障了教學(xué)基本思路和框架結(jié)構(gòu)完整,又實現(xiàn)了對教學(xué)目標的定位與強化,同時達到了調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性的目的,提高了教學(xué)質(zhì)量。從我校研究型工科大學(xué)的本質(zhì)要求出發(fā),要做到“研究與教學(xué)相結(jié)合”,就要在基礎(chǔ)課程教學(xué)別強調(diào)“寬基礎(chǔ)”,尤其是針對剛剛進入大學(xué)校門的一年級學(xué)生,專業(yè)方向的概念尚未形成,所謂“萬丈高樓平地起”,對于大多數(shù)學(xué)生來說專業(yè)的培養(yǎng)才剛剛是打地基的階段,因此對于無機化學(xué)這種基礎(chǔ)課教學(xué)內(nèi)容的精選與擴展方面,除了講授基本原理外,適當引入或擴展一些與專業(yè)方向相結(jié)合的實例與學(xué)科研究進展,將會讓提前對專業(yè)領(lǐng)域的研究范疇和學(xué)科動態(tài)有一定的認識與感悟,對于學(xué)生的學(xué)業(yè)發(fā)展來說將會是受益匪淺。為此,我們將無機化學(xué)教材課后化學(xué)視野的部分內(nèi)容作為引例或本章內(nèi)容的切入點,即是對教學(xué)重點內(nèi)容的補充,又是基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容在應(yīng)用方面的擴展。如第二篇“物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”部分,目前世界范圍內(nèi)對環(huán)保意識的增強和對環(huán)保材料需求的急速增長,而新型環(huán)保材料的開發(fā)、合成與結(jié)構(gòu)鑒定分析等相關(guān)知識與理論均與本章內(nèi)容息息相關(guān),以新型環(huán)保材料有研究動態(tài)及最新研究成果為本章講解的切入點,對于學(xué)生理解和掌握較為抽象的化學(xué)鍵類型與價鍵理論將大有幫助和啟發(fā);再如將前兩章“氣體”與“熱化學(xué)”串聯(lián)到一起,先提出當前的能源過剩、綠色能源市場不足與社會可持續(xù)發(fā)展相矛盾的現(xiàn)狀,從能源的合理利用、解決能源危機和快速發(fā)展綠色能源的必要性與緊迫性講起,以此來理解本章教學(xué)內(nèi)容中的反應(yīng)熱、焓變與熱力學(xué)第一定律等系列基礎(chǔ)理論,進一步深入把握不同形式能源之間熱值的對比問題,并讓學(xué)生從中思考能源發(fā)展的新動向與新思路。從學(xué)生的反饋來看,通過這些與基礎(chǔ)理論相結(jié)合的具體實例的引入,學(xué)生們對課堂上教師提出的精選與擴展內(nèi)容相當感興趣,作為連接理論知識的橋梁,它使得理論知識變得通俗易懂而且生動,讓學(xué)生們覺得無機化學(xué)知識體系在未來學(xué)有所用,自己也具備廣闊的用武之地和發(fā)展空間,同時也為學(xué)生將來從事創(chuàng)新訓(xùn)練活動提供了素材和思考空間,學(xué)生們表示非常歡迎,因此保證和提高了教學(xué)效果。
3對教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變與探索
如前所述,無機化學(xué)是一門學(xué)科大類基礎(chǔ)課程,其在整個大學(xué)培養(yǎng)體系中的基礎(chǔ)性、銜接性與過渡性的地位,授課對象則是剛剛從高中畢業(yè)初入大學(xué)課堂的新生,這就決定了無機化學(xué)的教學(xué)模式中需要增加課堂教學(xué)的機動性、靈活性與趣味性,讓學(xué)生們有一個適應(yīng)期和過渡期,教學(xué)內(nèi)容的難點重點等方面也是循序漸進地展開,以幫助學(xué)生們完成從高中時期的偏固定化思維方式向大學(xué)時代開放型思維方式的轉(zhuǎn)變[5]。在此過程中,引導(dǎo)學(xué)生們從全方位、多視角去看待問題,而不再僅僅局限于課本上固有的知識點,并逐漸確立專業(yè)概念與對專業(yè)領(lǐng)域的感悟,讓學(xué)生意識到甚至是某些科學(xué)問題也還是有很多地方或存在諸多疑惑的,是需要探討和爭論的,并不完全是真理似的存在,還需要學(xué)生們用一點點積累的知識去解決和探索,比如無機化學(xué)便是其中之一。因此,我們在無機化學(xué)的教學(xué)中采用了問題探究式教學(xué)法,即:圍繞教學(xué)目標,對教學(xué)內(nèi)容進行分類、歸類和總結(jié)之后,從每一章的切入點教學(xué)內(nèi)容中提出一到兩個問題,當然問題是與本章內(nèi)容相關(guān)且緊密聯(lián)系科學(xué)發(fā)展動態(tài)和生產(chǎn)生活實際的,讓學(xué)生頭腦中帶著這些極為實用和感興趣的問題,層層講解基礎(chǔ)理論,逐步提出解決這些問題的途徑、方法與相關(guān)理論。比如:講解第三章“化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)”和第四章“化學(xué)平衡”時,兩章之間有相互關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)理論原理,即化學(xué)反應(yīng)的兩方面穩(wěn)定性問題,一個是熱力學(xué)穩(wěn)定性理論,一個是動力學(xué)穩(wěn)定性理論;如果單純枯燥地講解純理論內(nèi)容,盡管教師講解得已經(jīng)很透徹,但學(xué)生對此仍然是懵懵懂懂、模棱兩可的狀態(tài),這說明對學(xué)生們來說理論知識的學(xué)習(xí)缺乏具體實例的輔助,缺乏將理論應(yīng)用于實際中的理解。為此,我們改變了教學(xué)方法,從一開始便拋出問題,讓學(xué)生們在聽課過程中隨時從中找到答案,帶著問題去探究基礎(chǔ)理論原理。如以汽車尾氣無害化處理的化學(xué)反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)為例,分別用到化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)穩(wěn)定性原理與動力學(xué)穩(wěn)定性原理,熱力學(xué)原理上這個反應(yīng)是客觀存在、完全可行的,也就是說汽車尾氣是可以實現(xiàn)自然狀態(tài)下無害化轉(zhuǎn)化的,但現(xiàn)實卻為何并非如此呢?同時安排適當?shù)恼n時供學(xué)生相互交流,帶著興趣性問題的分析與探究,逐層次展開課堂教學(xué)內(nèi)容,也讓學(xué)生在聽課過程中參與和進行實際問題的討論、推論與拓展,加深對基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用推廣。通過這種帶著問題探究理論知識基本原理和機理的教學(xué)模式,使得教學(xué)目標更加明確,教學(xué)內(nèi)容脈絡(luò)清晰、主次分明,能讓學(xué)生對每一部分知識點都一目了然,有助于學(xué)生快速地從切入點處入手逐級掌握各層次知識點,既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,做到了課堂上有效學(xué)習(xí),又培養(yǎng)了學(xué)生主動拓展知識的能力,完全有助于實現(xiàn)我校研究型大學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教學(xué)目標。
4結(jié)語
科學(xué)技術(shù)特別是計算機技術(shù)和現(xiàn)代物理方法在無機化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用與擴展,使得無機化學(xué)教學(xué)在各個學(xué)科中的基礎(chǔ)性和重要性都不言而喻。通過多年的無機化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗體會,我們在教學(xué)目標方面進行專業(yè)方向定位與強化、在教學(xué)內(nèi)容方面進行精選與適當擴展、在教學(xué)方法方面采用問題探究式方法的改革、探索與實踐中,很好地結(jié)合了我校研究型大學(xué)培養(yǎng)工科技術(shù)型、創(chuàng)新型人才的需求,優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容,改善了課堂教學(xué)效果,提高了無機化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:無機化學(xué) 精品課程建設(shè) 思考與實踐
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)05(b)-0141-02
精品課程建設(shè)是教育部實施“質(zhì)量工程”的重要內(nèi)容之一。通過開展精品課程建設(shè),可以切實推進教育創(chuàng)新,深化教學(xué)改革,促進現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享,并以此為契機,進一步規(guī)范課程管理,提高課程質(zhì)量和教學(xué)水平,使學(xué)生得到好的教育,從而全面提高教學(xué)質(zhì)量。
1 明確課程的教學(xué)目標定位
提高人才培養(yǎng)質(zhì)量是課程建設(shè)的主要目標。因此,精品課程建設(shè)要根據(jù)學(xué)校人才培養(yǎng)目標,明確該課程的教學(xué)定位[1]。《無機化學(xué)》課程是為該校的藥學(xué)、檢驗兩個專業(yè)學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,根據(jù)該校培養(yǎng)合格的高素質(zhì)技能型人才的辦學(xué)定位,對該課程的教學(xué)目標進行準確定位:使學(xué)生通過無機化學(xué)的學(xué)習(xí),掌握無機化學(xué)的基本概念、基本原理等基本知識,熟悉無機化學(xué)基本概念、基本理論及其在藥學(xué)、檢驗等領(lǐng)域的應(yīng)用。同時使學(xué)生熟練掌握無機化學(xué)實驗的基本操作,學(xué)會使用常見的儀器及設(shè)備,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神,為其它后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及今后的發(fā)展打好基礎(chǔ)。
2 修訂教學(xué)大綱
針對該課程面向該校兩個專業(yè)的教學(xué)實際,將課程授課內(nèi)容分為兩個層次,并制定相應(yīng)的教學(xué)大綱及基本要求。第一層次面向藥學(xué)專業(yè),第二層次面向檢驗專業(yè)。例如,對化學(xué)動力學(xué)和化學(xué)熱力學(xué)初步的內(nèi)容,檢驗專業(yè)對這一部分內(nèi)容應(yīng)用不多,所以只講授化學(xué)動力學(xué)的基本理論和要點,但對于藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說,化學(xué)動力學(xué)的內(nèi)容是一個重點的部分,對學(xué)生的要求就比檢驗專業(yè)的要高。總之,就是在教學(xué)大綱的制定上結(jié)合人才培養(yǎng)目標,體現(xiàn)兩個專業(yè)的差異。
3 加強師資隊伍建設(shè),更新教師教學(xué)理念
教學(xué)質(zhì)量的穩(wěn)定與提高有賴于一支優(yōu)秀的教師隊伍。因此,培養(yǎng)一支知識、學(xué)歷、年齡、學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理,學(xué)術(shù)水平高,教學(xué)效果好的優(yōu)秀教師團隊是精品課程建設(shè)的前提。通過引進和人才培養(yǎng)并舉的方式,精品課程建設(shè)等質(zhì)量工程建設(shè)項目,著力打造一支年齡、職稱、學(xué)歷、專業(yè)等結(jié)構(gòu)合理,教學(xué)、實踐相結(jié)合的、引領(lǐng)職業(yè)教育方向的優(yōu)秀課程特色團隊。
科學(xué)先進的教學(xué)與育人理念是精品課程建設(shè),實施教學(xué)改革的先導(dǎo)和保障。高職教育是技能教育,高職教育的教學(xué)應(yīng)以教學(xué)質(zhì)量為中心,以應(yīng)用為目的,以學(xué)生發(fā)展為本,以“必需、夠用、實用”為原則,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。為實現(xiàn)高職人才培養(yǎng)的目標,就需要對教師傳統(tǒng)的、固化的教學(xué)理念進行更新。傳統(tǒng)的教學(xué)理念以“知識中心、教師權(quán)威、精英主義”為基石,在信息化背景下的高等教育大眾化時期已顯得陳舊落伍。現(xiàn)代教學(xué)理念突出了教師主導(dǎo)性、學(xué)生主體性以及知識構(gòu)建性在教學(xué)中的作用和地位[2]。在教學(xué)過程中,基于現(xiàn)代教學(xué)理念的要求,要逐步實現(xiàn)教師主導(dǎo)向?qū)W生主體的教學(xué)理念轉(zhuǎn)化;由傳統(tǒng)的教學(xué)模式向現(xiàn)代教學(xué)模式轉(zhuǎn)化;由知識單一型向知識復(fù)合型教師轉(zhuǎn)化。
4 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
高職藥學(xué)專業(yè)無機化學(xué)的教學(xué)面對的困境是教材的教學(xué)內(nèi)容較多,難度較大,課時較緊,學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)往往感到困惑,存在畏難心理。而且教材的內(nèi)容多注重化學(xué)學(xué)科本身的系統(tǒng)性,強調(diào)化學(xué)基礎(chǔ)理論知識,與藥學(xué)專業(yè)結(jié)合的內(nèi)容不足。在高職人才培養(yǎng)理念的指導(dǎo)下,我們對《無機化學(xué)》教學(xué)內(nèi)容進行了優(yōu)化。
4.1 突出專業(yè)特色
結(jié)合專業(yè)定位,從藥學(xué)專業(yè)和檢驗專業(yè)的職業(yè)崗位群的角度來組織教材,力爭做到既向?qū)W生傳授科學(xué)知識,又給學(xué)生展現(xiàn)藥學(xué)專業(yè)和檢驗專業(yè)技術(shù)的背景,不斷激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生盡早形成良好專業(yè)意識和專業(yè)情感。初步訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)合理地分析、解決工作中遇到的實際問題的能力。適當刪減與專業(yè)聯(lián)系不大的內(nèi)容,例如熱力學(xué)的部分內(nèi)容,還有一些公式的推導(dǎo)過程,降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。
4.2 滲透生物無機化學(xué)的內(nèi)容
由于無機化學(xué)的理論學(xué)習(xí)比較抽象,比較枯燥,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高,如果在教學(xué)中適時地、有計劃地引進一些生物無機化學(xué)的新知識,將大大提高學(xué)學(xué)生對學(xué)習(xí)無機化學(xué)的興趣。使學(xué)生在學(xué)習(xí)無機化學(xué)知識的同時,獲得更多與藥學(xué)和醫(yī)學(xué)檢驗相關(guān)的知識。例如,在講配位化合物時,可以重點地介紹治療藥物如鉑類抗腫瘤藥物和鉍類抗?jié)兯幬颷3],診斷藥物如核磁共振造影劑、放射診斷藥物以及中藥研發(fā)方面遇到的實際問題。
4.3 滲透綠色化學(xué)
綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。綠色化學(xué)即是用化學(xué)的技術(shù)和方法去消滅或減少那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑在生產(chǎn)過程中的使用,同時也要在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生有毒有害的副產(chǎn)物、廢物和產(chǎn)品[2]。在課堂教學(xué)中,適當?shù)脑黾恿艘恍┡c綠色化學(xué)及環(huán)保方面知識有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容。例如:在溶液一章的教學(xué)中可加入水污染、水資源的保護及其應(yīng)用、酸雨的知識及其治理;在氧化還原與電極電勢一章中可加入廢舊電池的回收與處理;在元素及其化合物一章中加入:重金屬元素對人體和環(huán)境的危害、臭氧空洞、硫和氮的氧化物對空氣的污染及其防治等。
4.4 充分引入學(xué)科前沿成果
在課堂教學(xué)中,及時地引入了現(xiàn)代化學(xué)研究領(lǐng)域最新的成果,開闊學(xué)生的視野,跟上現(xiàn)代科技發(fā)展的步伐。例如,在配合物的學(xué)習(xí)中,向?qū)W生介紹新型配合物特別是新型分子納米磁體的知識;在元素部分介紹無機固體化學(xué)研究這一前沿領(lǐng)域的相關(guān)知識;在學(xué)習(xí)碳族元素時介紹富勒烯、石墨烯、碳納米管等無機碳化學(xué)的知識。實踐證明,把化學(xué)理論知識與當前無機化學(xué)的前沿領(lǐng)域結(jié)合起來,有助于培養(yǎng)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的好奇心,并取得良好的教學(xué)效果。
5 更新教學(xué)方法和教學(xué)手段
影響高職教學(xué)質(zhì)量的因素是多維的,其中教師所采用的教學(xué)方法是一個主要的影響因素。為了確保無機化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量,最有效的措施之一就是改進教師的教學(xué)方法。教學(xué)過程中我們主要采用了以下的多種教學(xué)方法:項目教學(xué)法、情境教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法、小組合作學(xué)習(xí)法、自學(xué)指導(dǎo)法等教學(xué)方法,有效地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度,同時有效地避免了“滿堂灌”,給學(xué)生留有一定思維空間、自學(xué)空間。
現(xiàn)代教學(xué)手段和傳統(tǒng)教學(xué)手段有機結(jié)合是精品課程建設(shè)的重要途徑。課程組教師配合無機化學(xué)教材,結(jié)合課程特點,精心制作了優(yōu)質(zhì)的《無機化學(xué)》課件。在課程的教授過程中,采用多媒體課件和板書相結(jié)合的教學(xué)手段進行教學(xué)。積極打造精品課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,將電子教案、課件、習(xí)題、實訓(xùn)指導(dǎo)、參考文獻目錄等上網(wǎng)開放,使優(yōu)質(zhì)教育資源共享,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)提供豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。建立教學(xué)班級的微信群,通過微信這一平臺布置作業(yè)、輔導(dǎo)答疑,與學(xué)生進行互動交流等。
6 改革實踐教學(xué)
6.1 改革實踐課程體系
在課程的教學(xué)體系上,為更好地達成高職教育以技能培養(yǎng)為主的人才培養(yǎng)目標,我們強化了《無機化學(xué)》課程的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),并充實、革新實驗內(nèi)容,將理論課與實踐課學(xué)時比例由原來的72:8逐步調(diào)整為現(xiàn)在的72:20。在注重基礎(chǔ)訓(xùn)練和綜合能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,注重與專業(yè)課銜接,選擇有代表性的實踐內(nèi)容進行教學(xué)。對課程體系進行改革,減少驗證性的內(nèi)容,增加綜合性和設(shè)計性的實踐內(nèi)容。
6.2 改革實踐教學(xué)方法
在傳統(tǒng)的無機化學(xué)實踐教學(xué)中,指導(dǎo)教師在教學(xué)中不僅要告知學(xué)生實驗的具體內(nèi)容,對實驗原理、儀器使用方法、具體操作步驟等細節(jié)進行詳細講解,而且還要為學(xué)生進行實驗操作演示,而學(xué)生也就只照老師的示范實驗“依葫蘆畫瓢”,糊里糊涂地就做完了實驗。為了改變這種狀況,首先,我們在實踐課前要求學(xué)生認真預(yù)習(xí)。在課堂上,充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,實驗中的注意事項的歸納和一些操作演示交由學(xué)生來完成。其次就是在實踐教學(xué)中引入多媒體教學(xué)手段,從而豐富教學(xué)方法,改進和激發(fā)學(xué)生對實驗的興趣。通過在實踐教學(xué)中播放網(wǎng)絡(luò)上搜集的和課程組教師自己制作的的視頻資料,化靜態(tài)為動態(tài),化抽象為直觀,省時省力地幫助學(xué)生領(lǐng)會操作方法和要領(lǐng),并對一些精密儀器的使用方法有初步的認識。在學(xué)生實踐操作結(jié)束后,加入實踐結(jié)果討論這一環(huán)節(jié),組織學(xué)生分組討論總結(jié)實踐中的成與敗,分析其原因并找出對策,有效地提高學(xué)生的實踐操作技能。
7 改進考評機制
為了促進學(xué)自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),全面衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,我們結(jié)合該課程的教學(xué)目標和特點,對課程的考核形式、評價方式、考核權(quán)重等方面進行了改進。期末閉卷考試的卷面成績占60%;實驗技能占20%,其中,實驗報告的書寫和平時的操作占10%,實驗技能操作考核占10%;平時成績占20%,學(xué)習(xí)態(tài)度占10%,平時作業(yè)和測驗各占5%。
8 結(jié)語
無機化學(xué)精品課程作為紅河衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院的院級精品課程,經(jīng)過兩年的建設(shè),已逐步形成了合理的教學(xué)梯隊,全面修訂了教學(xué)大綱,對課程內(nèi)容進行了優(yōu)化整合,建設(shè)了立體化的教材,對具有高職特色的教學(xué)方法和手段做了一些有益的探索和實踐,也取得了一些成效。但精品課程建設(shè)是一項系統(tǒng)工程,任重而道遠,對如何形成自身的特色,如何將課程真正做成“精品”,這些問題是我們課程組一直在思考的,期待通過不懈的努力和探索,更好地實現(xiàn)無機化學(xué)精品課程建設(shè)的目標。
參考文獻
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