基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)背景下有機(jī)化學(xué)及實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革思考

蔡麗華　吳士筠

摘 要 以培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才為目標(biāo)，針對民辦高校學(xué)生的學(xué)習(xí)能力差、學(xué)習(xí)自主性不足;我們對專業(yè)基礎(chǔ)課有機(jī)化學(xué)及實(shí)驗(yàn)課程的進(jìn)行了教學(xué)改革與實(shí)踐，制定了新的教學(xué)體系、優(yōu)化了課程內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法與手段、科學(xué)化成績評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞 應(yīng)用型人才 有機(jī)化學(xué)及實(shí)驗(yàn) 教學(xué)改革

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.06.055

Study on the Reform of the Organic Chemistry and Experiments

Teaching Based on the Cultivation of Applied Talents

CAI Lihua， WU Shiyun

（Environment and Biological Engineering College of Wuhan

Business and Engineering University， Wuhan， Hubei 430065）

Abstract According to the private college students learning ability is poor， lack of learning autonomy， the professional characteristics and the course content， the specialized fundamental course of organic chemistry and experiment teaching system，teaching content， teaching method and means and examination mode must be reformed in order to adaption to the training objectives of the applied talents.

Key words applied talents; organic chemistry and experiment; teaching reform

有機(jī)化學(xué)是武漢工商學(xué)院環(huán)境工程與生物工程本科生必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，有機(jī)化學(xué)學(xué)科發(fā)展迅速、理論性強(qiáng)，課程內(nèi)容豐富且具有很強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)用性，學(xué)好有機(jī)化學(xué)為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)與工作起到關(guān)鍵作用。①在普通高校轉(zhuǎn)型的背景下，有機(jī)化學(xué)課程為應(yīng)用型教學(xué)模式的探索起到了先驅(qū)作用。近些年來，該課程組充分利用師資力量與教學(xué)條件，通過理論教學(xué)改革提高學(xué)生的創(chuàng)新思維，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)與技能訓(xùn)練提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和應(yīng)用能力。提出了“強(qiáng)化應(yīng)用、突出創(chuàng)新”為主題的有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革思路。本文介紹了有機(jī)化學(xué)應(yīng)用型教學(xué)體系的構(gòu)建，以及應(yīng)用型教學(xué)模式的探索與實(shí)踐。

1 構(gòu)建有機(jī)化學(xué)應(yīng)用型教學(xué)體系

針對應(yīng)用型大學(xué)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)要求及課程特點(diǎn)，堅(jiān)持“知識傳授和能力培養(yǎng)為一體、思維培養(yǎng)與素質(zhì)教育為一體、融實(shí)踐教學(xué)與創(chuàng)新應(yīng)用為一體”的課程建設(shè)與改革思路，構(gòu)建了有機(jī)化學(xué)應(yīng)用型教學(xué)體系，如圖1所示。該體系將理論教學(xué)及應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)教學(xué)及應(yīng)用訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合，為系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和實(shí)操素質(zhì)提供了豐富的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和多元化的自主研學(xué)途徑，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

2 精心設(shè)計(jì)理論課程的應(yīng)用型教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

無論是理論課還是實(shí)驗(yàn)課，都應(yīng)該本著“教學(xué)服務(wù)型、應(yīng)用性、多元化、開放式”的辦學(xué)思路，②精心設(shè)計(jì)相應(yīng)的內(nèi)容，以此來形成特色。在理論知識上要做到夠用的深度和實(shí)用的廣度相結(jié)合;有機(jī)化學(xué)理論課程應(yīng)用型教學(xué)內(nèi)容分為基礎(chǔ)理論模塊和理論應(yīng)用模塊，在基礎(chǔ)理論模塊上，精心設(shè)計(jì)了由結(jié)構(gòu)與命名、反應(yīng)類型與機(jī)理、有機(jī)合成等三大體系，理論應(yīng)用模塊主要是結(jié)合生物有機(jī)、綠色化學(xué)及食品安全等方面。應(yīng)處理好教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性、先進(jìn)性與應(yīng)用性的關(guān)系，重點(diǎn)講解有機(jī)化學(xué)反應(yīng)類型與反應(yīng)機(jī)理及合成方法，并把學(xué)科的發(fā)展前沿、生產(chǎn)中的最新應(yīng)用以及相關(guān)學(xué)科的交叉知識等應(yīng)用內(nèi)容引入課堂。對于抽象的概念及結(jié)構(gòu)講解時(shí)，注意用生活中比喻的手法，比如講到烯烴的雙鍵電子云時(shí)，我們以面包來比方，學(xué)生就領(lǐng)會到面包是很松軟的，講到炔烴的叁鍵電子云時(shí)，我們以繞毛線團(tuán)來打比方，學(xué)生覺得毛線團(tuán)比面包結(jié)實(shí)，所以能理解為什么與相同的親電試劑加成時(shí)，炔烴比烯烴要困難得多。講到苯的大 鍵時(shí)，我們用輪胎來做比喻，輪胎很扎實(shí)，所以苯環(huán)的大 鍵不容易斷裂，它只能發(fā)生苯環(huán)上氫被取代的反應(yīng)。再如，在講到環(huán)己烷及衍生物的穩(wěn)定性構(gòu)象的規(guī)律的時(shí)候，可以跟同學(xué)們解釋為什么D-葡萄糖是自然界分布最廣的己醛糖。因?yàn)樵诩喝┨侵校挥?D-葡萄糖中所有的基團(tuán)都是以e鍵與環(huán)相連。由于該構(gòu)象最穩(wěn)定，所以存在最廣泛。在旋光異構(gòu)這一章節(jié)中，Vc右旋體可醫(yī)治壞血病，谷氨酸右旋體有調(diào)味作用;麻黃堿右旋才能舒張血管治高血壓，香芹酮與薄荷油是旋光異構(gòu)體，但是味道相差甚大，為什么呢？從而激發(fā)學(xué)生對旋光異構(gòu)的學(xué)習(xí)興趣。再如，講到醇這一節(jié)時(shí)，給同學(xué)們講解生活中白酒、紅酒、葡萄酒、啤酒等酒的度數(shù)，可以跟同學(xué)介紹發(fā)酵法釀酒的過程，重點(diǎn)講過量飲酒的壞處以及酒后駕車的檢測的方法。總之，讓學(xué)生感覺到知識是有生命的，在學(xué)到具體知識的同時(shí)領(lǐng)略知識帶給人們的智慧。

圖1 有機(jī)化學(xué)應(yīng)用型教學(xué)體系

3 課堂教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革

3.1 嘗試新的教學(xué)方法

課堂是教師給學(xué)生傳遞知識信息的主要場所，也是培養(yǎng)人才、啟迪智慧、傳授方法、培養(yǎng)能力的主渠道。教師必須像完成其它工作一樣，有意識、有目的、有設(shè)計(jì)地進(jìn)行。有目的有技巧地運(yùn)用講解、提問、分析、歸納與總結(jié)等方法，培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維能力、理解力及分析與解決問題的綜合能力。問題教學(xué)法、研討式教學(xué)法、案例教學(xué)法、專題討論法等都可以嘗試性放在教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與主動性，也激發(fā)教師的靈感。endprint

3.2 靈活多樣的教學(xué)手段

根據(jù)有機(jī)化學(xué)課程本身的特點(diǎn)，內(nèi)容多、信息量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、理論抽象等。利用多媒體技術(shù)給學(xué)生展示立體的結(jié)構(gòu)，比如在講到乙烷的構(gòu)象時(shí)，由于是學(xué)生第一次接觸動態(tài)異構(gòu)，很難建立概念，通過多媒體動畫，學(xué)生很快就看到碳碳單鍵旋轉(zhuǎn)所引起氫與氫之間的距離的變化，了解典型重疊式與交叉式構(gòu)象。還可以利用動畫給學(xué)生播放演示實(shí)驗(yàn)，比如講到雙烯合成反應(yīng)時(shí)，給學(xué)生播放蒽與馬來酸酐的加成，通過播放動畫學(xué)生領(lǐng)略了改反應(yīng)速度快、產(chǎn)率高。究其原因是什么呢？可以讓學(xué)生思考協(xié)同反應(yīng)的特點(diǎn)。多媒體及動畫生動、形象、信息量大等特點(diǎn)在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中發(fā)揮了重要的作用，但是在使用的過程中，要做到有的放矢，讓學(xué)生看完后有思考有總結(jié)，留有深刻印象。多媒體也有局限性，由于播放進(jìn)度快，學(xué)生不易記筆記，所以在重要知識環(huán)節(jié)要采用板書來提示學(xué)生梳理重難點(diǎn)及知識銜接點(diǎn)。

3.3 充分利用網(wǎng)絡(luò)資源

課堂教學(xué)的受到時(shí)間和空間的局限性，網(wǎng)絡(luò)資源再現(xiàn)性強(qiáng)、教學(xué)活動范圍、時(shí)間、形式更多樣更靈活，可以作為課堂教學(xué)的一個有益的補(bǔ)充，讓學(xué)生的自主學(xué)習(xí)及個性化發(fā)展得以實(shí)現(xiàn)，自己預(yù)習(xí)課程內(nèi)容、自己檢查學(xué)習(xí)效果練習(xí)題，借助有機(jī)化學(xué)精品課程網(wǎng)站，將“教”與“學(xué)”延續(xù)到課堂之外，讓學(xué)生能夠隨時(shí)隨地地自主學(xué)習(xí)，是解決課堂教學(xué)中不足與局限。

4 改革實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力

構(gòu)建體現(xiàn)學(xué)校特色的完整實(shí)踐教學(xué)體系及CDIO項(xiàng)目設(shè)計(jì)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)實(shí)踐平臺建設(shè)。按照“實(shí)驗(yàn)”→“實(shí)訓(xùn)”→“實(shí)習(xí)”→“實(shí)戰(zhàn)”的模式，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面要做到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多元化與應(yīng)用性相結(jié)合;③注重學(xué)生可持續(xù)學(xué)習(xí)能力的發(fā)展，為學(xué)生后續(xù)課程學(xué)習(xí)及將來的發(fā)展奠定基礎(chǔ)，使學(xué)生具備開放式應(yīng)用創(chuàng)新能力。

在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)過程中，應(yīng)充分利用多媒體課件進(jìn)行講解，將基本操作實(shí)驗(yàn)融入合成實(shí)驗(yàn)中，比如通過乙酰苯胺的合成實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練學(xué)生的分餾操作及重結(jié)晶。將微型實(shí)驗(yàn)融入常量實(shí)驗(yàn)中，比如將微量重結(jié)晶安排在常量重結(jié)晶等待的時(shí)間中，讓學(xué)生體會微型實(shí)驗(yàn)的樂趣。將天然產(chǎn)物提取的實(shí)驗(yàn)融入綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，比如從茶葉里提取咖啡因，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)合成實(shí)驗(yàn)方案并通過討論檢驗(yàn)可行之后，讓學(xué)生自行安裝裝置，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，鍛煉學(xué)生的獨(dú)立思考、統(tǒng)籌安排能力。同時(shí)，鼓勵學(xué)生在基本實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂之后來積極提升實(shí)踐能力。讓較多的學(xué)生積極參加學(xué)科競賽、大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目、深入公司或企業(yè)進(jìn)行社會實(shí)踐活動來增強(qiáng)學(xué)生做、學(xué)與用的能力。④

5 科學(xué)合理的考核標(biāo)準(zhǔn)，讓學(xué)生學(xué)會管理學(xué)習(xí)

課程評價(jià)的目的是為了檢驗(yàn)和改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)，改善課程設(shè)計(jì)，完善教學(xué)過程，從而有效地促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。在近幾年的教學(xué)中，結(jié)合教學(xué)方法的改革，建立了新的考核模式。有機(jī)化學(xué)課程考核由平時(shí)50%+期末40%+專題論文10%組成。其中平時(shí)成績主要包括課程作業(yè)（20%）、課堂表現(xiàn)（10%）和學(xué)習(xí)總結(jié)（20%），平時(shí)成績分階段地公布給學(xué)生，讓學(xué)生了解各個階段的學(xué)習(xí)效果，以便及時(shí)矯正學(xué)習(xí)態(tài)度與改進(jìn)學(xué)習(xí)方法。課程作業(yè)成績主要根據(jù)教師評閱學(xué)生自主完成作業(yè)的數(shù)量與質(zhì)量的綜合分;課堂表現(xiàn)成績主要考核學(xué)生課堂表現(xiàn)包括出勤率、回答問題或分組討論的情況。學(xué)習(xí)總結(jié)是教師指定章節(jié)讓學(xué)生寫出該章節(jié)的知識點(diǎn)及應(yīng)用、學(xué)習(xí)心得等。專題論文是教師根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際設(shè)置一些論文題目，或者給定范圍，學(xué)生自擬題目，通過查閱資料，獨(dú)立撰寫完成。實(shí)施這種考試的目的在于將學(xué)生期末的考試壓力轉(zhuǎn)化為平時(shí)學(xué)習(xí)的動力，“期末考得好不如平時(shí)學(xué)得好”，既讓學(xué)生學(xué)習(xí)到具體的知識，也讓學(xué)生學(xué)會管理自己的學(xué)習(xí)。

以普通高校轉(zhuǎn)型為契機(jī)，通過構(gòu)建有機(jī)化學(xué)應(yīng)用型教學(xué)體系，精心設(shè)計(jì)有機(jī)化學(xué)應(yīng)用型教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)課堂教學(xué)方法與教學(xué)手段以期達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力、應(yīng)用創(chuàng)新能力、獨(dú)立思維能力與研究能力;通過制定科學(xué)合理的考核標(biāo)準(zhǔn)，讓學(xué)生學(xué)會管理學(xué)習(xí)。總之，提高教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)高素質(zhì)人才而不懈努力。

注釋

① 郭玲香，劉松琴，楊洪等.研究性教學(xué)模式在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中的探索與實(shí)踐[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會科學(xué)版），2013.12（15）增刊：156-158.

② 張士獻(xiàn)，李永平.本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革研究綜述[J].高教論壇，2010（10）：5-8.

③ 于姍姍.大學(xué)有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)反思[J].科技信息，2014（3）：100-101.

④ 曹慧麗，魏琳華，李聰?shù)?依托科技創(chuàng)新競賽培養(yǎng)應(yīng)用型人才[J].教研研究，2013（9）：153-157.endprint