工科生物類(lèi)有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)改革探討

　　摘 要： 本文就高校工科生物類(lèi)有機(jī)化學(xué)教材的現(xiàn)狀和改革的重要性，尤其是改革的方法作了論述。
　　關(guān)鍵詞： 工科生物類(lèi)有機(jī)化學(xué)教學(xué) 教學(xué)規(guī)律 教學(xué)改革
　　有機(jī)化學(xué)是工科生物類(lèi)學(xué)生必修的一門(mén)主要基礎(chǔ)課程，其學(xué)習(xí)的結(jié)果直接影響著后續(xù)各專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)。鑒于工科生物類(lèi)高校的實(shí)際，有機(jī)化學(xué)的教學(xué)又有不同于一般高校的特殊性。為此，我們?cè)诙嗄甑墓た粕镱?lèi)有機(jī)化學(xué)教學(xué)中，不斷探索教學(xué)規(guī)律，努力進(jìn)行教學(xué)改革，形成了自己的教學(xué)風(fēng)格。
　　1.組建一套可供靈活組合的板塊式結(jié)構(gòu)的有機(jī)化學(xué)教材，打破現(xiàn)有教材的編寫(xiě)格局，以適應(yīng)因材施教。
　　回顧我國(guó)高校有機(jī)化學(xué)教材的使用歷史，上世紀(jì)五六十年代教材單一，七十年代以后才形成了與不同專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的多品種、多層次的系列教材，其中不乏許多優(yōu)秀教材［１］。各種不同的教材風(fēng)格雖然各異，但在編寫(xiě)上總離不開(kāi)沿襲的固定格式，因而不適應(yīng)有機(jī)化學(xué)學(xué)科迅猛的發(fā)展趨勢(shì)，不適應(yīng)各種潛力層次學(xué)生的需要，不適應(yīng)因材施教。這種矛盾在工科生物類(lèi)學(xué)校表現(xiàn)得尤為突出，因?yàn)樵擃?lèi)學(xué)校的專(zhuān)業(yè)大多為應(yīng)用性和邊域性的（如我校的植物科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)、植物資源開(kāi)發(fā)與利用專(zhuān)業(yè)等），完全適合該類(lèi)學(xué)校學(xué)生的有機(jī)化學(xué)教材甚少，只好使用較為接近的農(nóng)業(yè)類(lèi)的有機(jī)化學(xué)教材。
　　組建一套靈活多變的能夠隨意組合的板塊式有機(jī)化學(xué)教材能很好地解決上述矛盾。所謂板塊式有機(jī)化學(xué)教材，就是打破現(xiàn)有教材的編寫(xiě)格局，把有機(jī)化學(xué)知識(shí)劃分為幾個(gè)板塊，每個(gè)板塊闡述某個(gè)方面的問(wèn)題，每個(gè)問(wèn)題又由淺深有別的幾個(gè)層次、一個(gè)材料庫(kù)、主要參考文獻(xiàn)、各種習(xí)題幾部分組成，完整獨(dú)立，自成體系［2］。板塊之間相互聯(lián)系，構(gòu)成有機(jī)化學(xué)的完整體系。板塊中的內(nèi)容有選講和必講之分。必講部分要精講，是教師將學(xué)生引入有機(jī)化學(xué)大門(mén)的金鑰匙。選講部分可由學(xué)生自學(xué)，可由教師有選擇地專(zhuān)題講座，也可師生共同討論。教師可根據(jù)需要靈活地選擇不同的組合形式；學(xué)生可根據(jù)自己掌握基礎(chǔ)知識(shí)的程度和興趣，選擇合適的板塊，或聽(tīng)教師專(zhuān)題講座、或深入到高層領(lǐng)域鉆研、或撰寫(xiě)小論文。如此，教學(xué)上體現(xiàn)了統(tǒng)一管理、統(tǒng)一要求與百家爭(zhēng)鳴、百花齊放的結(jié)合，有利于師生的雙向?qū)W習(xí)和學(xué)生能力的培養(yǎng)。需要注意的是，除講課與專(zhuān)題報(bào)告外，安排適量答題和討論課以解決學(xué)生在自學(xué)中存在的問(wèn)題也是相當(dāng)必要的。
　　2.著力創(chuàng)新，將新理論、新技術(shù)引入到化學(xué)教學(xué)中去，增強(qiáng)課程的吸引力。
　　即便有了最優(yōu)秀的有機(jī)化學(xué)教材，但教學(xué)過(guò)程如果不精心設(shè)計(jì)，還是容易使學(xué)生覺(jué)得枯燥無(wú)味，“沒(méi)聽(tīng)頭”，難以學(xué)好。克服這種現(xiàn)象的有效做法之一是使教學(xué)充滿新意，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
　　面對(duì)本世紀(jì)全新的材料、全新工藝必然要求相適應(yīng)的全新的理論，因此應(yīng)選擇最有用的、最新的理論體系教給學(xué)生。現(xiàn)行版本的化學(xué)基礎(chǔ)課教材，大多數(shù)都是經(jīng)典的化學(xué)理論、化學(xué)測(cè)試手段。它們?cè)诮逃齼r(jià)值上和實(shí)用價(jià)值上都是不可忽視的。但是在科技高速發(fā)展的今天，新的理論、新的測(cè)試手段已層出不窮。雖然它們目前還沒(méi)有普及，許多還很不完善，但對(duì)于當(dāng)代的大學(xué)生——新世紀(jì)的主人來(lái)說(shuō)，他們才是主宰它們的主人，因此應(yīng)將新理論、新思想、材料科學(xué)基礎(chǔ)、新測(cè)試手段引入到基礎(chǔ)教學(xué)中去，使他們較早地了解和掌握他們將要而且也是必須掌握的基本知識(shí)。
　　2.1不斷充實(shí)新內(nèi)容。就算最新版本教材中的新內(nèi)容，充其量不過(guò)是前兩年的，而且由于教科書(shū)的特點(diǎn)只能是一些相對(duì)固定、規(guī)范的內(nèi)容，難以展示這門(mén)學(xué)科的勃勃生氣。因此，經(jīng)常充實(shí)新的內(nèi)容，將會(huì)喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。比如在講“芳香烴”時(shí)，我適時(shí)介紹了C60這一當(dāng)前研究熱點(diǎn)，用幾分鐘時(shí)間概述了它的制備方法，當(dāng)前研究狀況及前景，提出了C60是無(wú)機(jī)物還是有機(jī)物的問(wèn)題。學(xué)生聽(tīng)后覺(jué)得新鮮有趣，并由此產(chǎn)生了盡快學(xué)習(xí)芳香烴內(nèi)容的強(qiáng)烈愿望和興趣，對(duì)后續(xù)內(nèi)容都能認(rèn)真全部聽(tīng)完。
　　2.2選擇新的角度進(jìn)行闡述。比如在介紹天然烷烴時(shí)，我沒(méi)有急于具體內(nèi)容闡述，而是先介紹了頗有名氣的被國(guó)際上命名的“中國(guó)型沼氣池”的艱難發(fā)展史。學(xué)生聽(tīng)后頗受感動(dòng)，很想親自試驗(yàn)一番，后面的內(nèi)容便聽(tīng)得輕松愉快，并很容易地把眼光上升到能源、環(huán)保等方面，意識(shí)到這門(mén)學(xué)科的廣闊前景及在四化建設(shè)中的重要性，從而熱愛(ài)這門(mén)學(xué)科，下決心學(xué)好它。
　　3.溝通心靈，追求講課藝術(shù)。
　　教與學(xué)是一種雙邊活動(dòng)。有機(jī)化學(xué)的理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，要達(dá)到理想的教學(xué)效果，師生間心靈溝通并形成對(duì)教學(xué)理解的某種默契，是課堂講授的最佳境界。幽默的語(yǔ)言、恰當(dāng)?shù)谋扔骷爸v一些耐人尋味的化學(xué)史事等都是我經(jīng)常采用的教學(xué)手段，而且取得了圓滿的教學(xué)效果。
　　比如，在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中穿插地講授化學(xué)史知識(shí)，將化學(xué)史與科學(xué)知識(shí)融為一體，合理地貫穿于有機(jī)化學(xué)教學(xué)中，于是，枯燥無(wú)味又抽象的化學(xué)理論知識(shí)變得生動(dòng)、形象、具體起來(lái)。例如，苯為環(huán)狀結(jié)構(gòu)（凱庫(kù)勒式，目前仍沒(méi)有比其能更好地說(shuō)明苯結(jié)構(gòu)的構(gòu)造式）的觀點(diǎn)是德國(guó)建筑學(xué)家和化學(xué)家凱庫(kù)勒首先提出的，而這一偉大的結(jié)論卻是在不可思異的夢(mèng)境中發(fā)現(xiàn)的。通過(guò)精彩的化學(xué)史講授，學(xué)生不再覺(jué)得有機(jī)化學(xué)課只是對(duì)古板的有機(jī)化學(xué)方程式和化學(xué)原理的機(jī)械記憶，而感到有機(jī)化學(xué)這門(mén)學(xué)科的豐富多彩，從而使學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)產(chǎn)生極大的興趣。
　　4.打破傳統(tǒng)的理論教學(xué)模式，推行素質(zhì)教育，培養(yǎng)新世紀(jì)創(chuàng)造型人才。
　　傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以課堂講學(xué)為主，比較重視知識(shí)的傳授，而忽視或回避能力的培養(yǎng)［3］。如各門(mén)課程都有理論教學(xué)大綱，但沒(méi)有能力培養(yǎng)大綱。培養(yǎng)方針上都是封閉的，只從純專(zhuān)業(yè)著手，不考慮社會(huì)實(shí)際需求。如此培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生，有相當(dāng)一部分是“書(shū)呆子”，只習(xí)慣于對(duì)已知問(wèn)題和類(lèi)似問(wèn)題進(jìn)行“紙上談兵”，一旦遇到隱蔽的、多層次的、綜合的、復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題，便不習(xí)慣對(duì)其進(jìn)行剖析、研究和探索，缺乏將其加工精練、抽出其中簡(jiǎn)化了的核心問(wèn)題的能力，出現(xiàn)所謂高分低能的現(xiàn)象。新世紀(jì)需要的是創(chuàng)造型的人才，因此推進(jìn)素質(zhì)教育勢(shì)在必行，其中學(xué)生能力的培養(yǎng)最為關(guān)鍵。能力的培養(yǎng)應(yīng)該和傳授知識(shí)一樣重要，應(yīng)該貫徹始終，應(yīng)該落實(shí)到每一學(xué)期、每一階段、每一單元、每一課時(shí)。兩者應(yīng)該交相呼應(yīng)，互相滲透和協(xié)調(diào)發(fā)展。
　　4.1改革理論課教學(xué)方法。再怎么進(jìn)行教學(xué)改革，理論課程的教學(xué)仍是重中之重。理論課程的改革主要是在適當(dāng)減少課時(shí)的基礎(chǔ)上改革教學(xué)方法。理論課時(shí)由原來(lái)占總課時(shí)的70%調(diào)整為60%，主要講授知識(shí)體系的總體框架和基本知識(shí)。其余內(nèi)容以專(zhuān)題報(bào)告、學(xué)術(shù)討論、論文答辯等形式進(jìn)行，目的是將學(xué)生引入有機(jī)化學(xué)大門(mén)，為學(xué)習(xí)更深層知識(shí)和培養(yǎng)能力打下基礎(chǔ)。通過(guò)采用多種方式的授課方法，學(xué)生有更多的發(fā)言機(jī)會(huì)。他們不僅要回答問(wèn)題，而且要根據(jù)自己所掌握的內(nèi)容進(jìn)行講解，這使他們能逐步學(xué)習(xí)如何運(yùn)用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S組織好自己的語(yǔ)言，以準(zhǔn)確地表達(dá)自己的觀點(diǎn)。這個(gè)過(guò)程同時(shí)使學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力得到鍛煉和提高。
　　4.2改革實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作能力培養(yǎng)。一個(gè)普遍存在的事實(shí)是，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。其主要原因是教師的教法陳舊，如教師包辦太多，對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟講解得過(guò)于詳盡，儀器的安裝和調(diào)試都由教師操作，等等。這樣的做法在一定程度上起到了示范的作用，但不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，增加了學(xué)生的惰性，使學(xué)生對(duì)教師有過(guò)多的依賴，影響了其動(dòng)手能力的提高和勇于實(shí)踐的精神的形成，更重要的是阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為了加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)際操作能力的培養(yǎng)，我們首先強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，使學(xué)生充分了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，寫(xiě)出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告并由教師簽字后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)講義自己動(dòng)手安裝儀器并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師不做演示，只加強(qiáng)指導(dǎo)，對(duì)不正確的操作方法和操作步驟進(jìn)行糾正。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生相互交流實(shí)驗(yàn)心得，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)與不足。對(duì)于那些實(shí)驗(yàn)失敗的學(xué)生，教師所要做的是引導(dǎo)學(xué)生找出原因。這種方式突出了學(xué)生的主體作用，強(qiáng)化了教師的指導(dǎo)作用，提高了實(shí)驗(yàn)的效果和實(shí)驗(yàn)的成功率。學(xué)生的實(shí)際操作能力得到了真正的鍛煉和提高。我們對(duì)實(shí)驗(yàn)課的改進(jìn)提高了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的積極性，給學(xué)生提供了較大的空間，如學(xué)生可自主調(diào)整實(shí)驗(yàn)的方法以鍛煉動(dòng)手能力，使實(shí)驗(yàn)課真正成了鍛煉學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的操作平臺(tái)。
　　
　　改革后實(shí)驗(yàn)課由原來(lái)占總課時(shí)的30%調(diào)整為40%，通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。實(shí)驗(yàn)課實(shí)行實(shí)際問(wèn)題和科學(xué)研究為背景的綜合訓(xùn)練計(jì)劃。從實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備到全部操作完成，都由學(xué)生自己動(dòng)手，教師只做示范和指點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以解決實(shí)際問(wèn)題綜合性及設(shè)計(jì)性（如茶葉中咖啡堿的提取等）內(nèi)容為主，并適時(shí)地讓學(xué)生到企業(yè)觀摩和參與企業(yè)實(shí)際操作，部分優(yōu)秀學(xué)生還可吸收到教師的科研項(xiàng)目中擔(dān)任部分設(shè)計(jì)和操作，更優(yōu)秀的學(xué)生還可推薦到企業(yè)參與技術(shù)改造。
　　4.3加強(qiáng)科技寫(xiě)作能力的培養(yǎng)，提高科研基本能力。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告是由實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)記錄與處理等部分構(gòu)成的。為了加強(qiáng)對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，使他們具備較好的語(yǔ)言表達(dá)能力、實(shí)際動(dòng)手能力、科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ覀兗訌?qiáng)了對(duì)學(xué)生科技寫(xiě)作能力的培養(yǎng)。具體做法：一是在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告前，向?qū)W生講授一些科研論文寫(xiě)作的基本知識(shí)，強(qiáng)調(diào)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)素養(yǎng)；改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)形式，以科技論文的格式來(lái)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。從目的、方法、結(jié)果和討論4個(gè)方面把每個(gè)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容充分地表達(dá)出來(lái)。強(qiáng)調(diào)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果的討論。報(bào)告完成后教師進(jìn)行認(rèn)真的批改和總結(jié)。二是增加部分難度稍大、富有挑戰(zhàn)性但學(xué)生通過(guò)努力又能解決的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)大多以小課題的形式開(kāi)設(shè)。如實(shí)驗(yàn)“枇杷葉中綠原酸的提取研究”，學(xué)生2人一組，自行查閱文獻(xiàn)，自行設(shè)計(jì)方案，自主實(shí)驗(yàn)，提出了浸提法、微波提取法、超聲波提取法等諸多方法，寫(xiě)出了一批質(zhì)量相當(dāng)可觀的論文。通過(guò)實(shí)踐，學(xué)生體驗(yàn)到了成功的喜悅和科學(xué)研究的樂(lè)趣，增強(qiáng)了學(xué)好有機(jī)化學(xué)的信心，提高了科研的基本能力，為后續(xù)的畢業(yè)論文甚至將來(lái)的工作能力打下了良好的基礎(chǔ)。
　　4.4改革課程考試方式。傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)課程考試只有理論課程考試，改革后建立實(shí)驗(yàn)課程考核制度，加上了實(shí)驗(yàn)操作測(cè)試和科技能力分值，考試成績(jī)結(jié)合平時(shí)成績(jī)并有意識(shí)加重實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)比例，以引起學(xué)生對(duì)自身能力方面培養(yǎng)的重視（見(jiàn)表1）。
　　4.5積極開(kāi)展第二課堂活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。“創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力”，而“創(chuàng)新的關(guān)鍵在人才，人才的成長(zhǎng)靠教育”，在世界科技與經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，培養(yǎng)創(chuàng)新人才的需要更為迫切。要培養(yǎng)創(chuàng)新人才，必須改革單純的傳授知識(shí)的教育模式，建立授予“魚(yú)”及授予“漁”相結(jié)合的教學(xué)新模式。第二課堂活動(dòng)是課堂教學(xué)活動(dòng)的延伸，很好地體現(xiàn)了此教學(xué)新模式。
　　（1）開(kāi)設(shè)科研小灶。針對(duì)基礎(chǔ)較扎實(shí)、求知欲較強(qiáng)、對(duì)有機(jī)化學(xué)有濃厚興趣的學(xué)生，由教師或?qū)W生提出具有科研或開(kāi)發(fā)背景的課題與項(xiàng)目，然后由學(xué)生組合的小組在教師的指導(dǎo)下完成研究工作，提交研究論文或研究報(bào)告。
　　（2）科學(xué)研究及實(shí)踐制度法。使科學(xué)研究訓(xùn)練、科研實(shí)踐訓(xùn)練成為有機(jī)化學(xué)課外活動(dòng)中一個(gè)有機(jī)組成部分。科學(xué)研究訓(xùn)練、科研實(shí)踐訓(xùn)練、科技創(chuàng)新活動(dòng)及課題實(shí)驗(yàn)使學(xué)生擁有更大的學(xué)習(xí)自主權(quán)，形成師生互動(dòng)的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境，逐漸培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考，發(fā)現(xiàn)、分析與解決實(shí)際問(wèn)題的能力，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識(shí)。
　　（3）增設(shè)學(xué)科前沿窗口。以學(xué)科前沿講座為載體，使學(xué)生了解研究新進(jìn)展。聘請(qǐng)校內(nèi)外專(zhuān)家介紹學(xué)科研究新進(jìn)展和當(dāng)前的研究熱點(diǎn)，把科學(xué)研究前沿的新知識(shí)介紹給學(xué)生，同時(shí)將他們進(jìn)行科學(xué)研77a1504118fc6a8644c67d376b4d573b究的方法傳授給學(xué)生，使學(xué)生開(kāi)闊視野，拓展思維，培養(yǎng)獲取新知識(shí)的能力和創(chuàng)新精神。
　　為了充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的自身優(yōu)勢(shì)，突出對(duì)學(xué)生創(chuàng)新的精神的培養(yǎng)，發(fā)揮有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的自身優(yōu)勢(shì)，突出對(duì)學(xué)生刨新精神的培養(yǎng)，在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該考慮以下問(wèn)題。
　　（1）對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，應(yīng)有針對(duì)性，不同能力層次的學(xué)生應(yīng)有不同層次的要求。
　　（2）在教學(xué)中應(yīng)盡可能創(chuàng)設(shè)一切有利條件促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
　　（3）增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探究性。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一方面可以將現(xiàn)行教材中的實(shí)驗(yàn)改造成探究性實(shí)驗(yàn)，以增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的探究性，另一方面可以結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，精選化學(xué)史上的一些范例，引導(dǎo)學(xué)生依照科學(xué)家的研究方式，學(xué)習(xí)和嘗試完整的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，并通過(guò)學(xué)生動(dòng)手“做科學(xué)”，親身體驗(yàn)探索自然規(guī)律的快樂(lè)，逐步學(xué)會(huì)科學(xué)研究的方法。
　　（4）創(chuàng)造條件全面開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生隨時(shí)隨地能進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)。開(kāi)發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和個(gè)性特長(zhǎng)，使他們養(yǎng)成用實(shí)驗(yàn)探究未知，大膽質(zhì)疑的科學(xué)精種。
　　總之，教學(xué)研究與改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期的任務(wù)，需要不斷進(jìn)行觀念創(chuàng)新、制度創(chuàng)新和工作創(chuàng)新，深化教學(xué)改革。
　　
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