卓越教師實驗班“實用有機化學”課程的構(gòu)建與實施

張 甜，張軟葉，李曉冬

(洛陽師范學院化學化工學院，河南 洛陽 471022)

?

卓越教師實驗班“實用有機化學”課程的構(gòu)建與實施

張 甜，張軟葉，李曉冬

(洛陽師范學院化學化工學院，河南 洛陽 471022)

從卓越教師實驗班開設(shè)的必要性入手，通過知識體系的改進、教學方法的改進、科學素養(yǎng)的提升，實驗方法的改進等方面，提出了如何在卓越教師實驗班開設(shè)適合基礎(chǔ)有機化學與中學有機化學滲透與融合的“實用有機化學”課程的探索工作，通過兩年的摸索與實踐，本課程取得了很好的教學效果，本研究為高等院校卓越人才培養(yǎng)計劃相關(guān)課程的開設(shè)提供一定的參考依據(jù)。

卓越人才；有機化學；課程構(gòu)建

近些年來，許多師范院校已經(jīng)逐步認識到傳統(tǒng)模式下培養(yǎng)出的師范生已經(jīng)不能很好的滿足當下中小學基礎(chǔ)教育所出現(xiàn)的諸多新問題，對此，不少學校進行了如增加實踐課程、增加實習機會、與名師交流等諸多改進，但這些措施由于缺乏系統(tǒng)性改進效果并不明顯。為了提高教師的教學水平、提升教師的整體素質(zhì)，教育部根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》的有關(guān)要求，設(shè)立了“卓越教師”培養(yǎng)計劃，卓越教師與卓越工程師、卓越醫(yī)師、卓越律師、卓越農(nóng)林人才是當今高等院校重點培養(yǎng)的五大類卓越人才[1]。為相應黨和國家的號召，較好地落實學校的文件精神，探索新時代背景下未來優(yōu)秀教師的成長之路，洛陽師范學院化學化工學院于2014年創(chuàng)辦了首屆卓越教師實驗班，“實用有機化學”是卓越教師實驗班的基礎(chǔ)課程之一，現(xiàn)已開設(shè)兩年有余，根據(jù)這兩年的教學情況和同學們的反映，現(xiàn)對該課程的構(gòu)建與實施進行一些反思。

1 知識體系的改進

卓越教師實驗班的“實用有機化學”與大學本科的基礎(chǔ)有機化學是有明顯區(qū)別的，卓越班的有機化學更體現(xiàn)出其實用性，故而命名為實用有機化學。有機化學研究的是人類賴以生存的各類有機化合物，如糖、油脂、蛋白質(zhì)、石油、塑料、橡膠、藥物等生活的必需品。依據(jù)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、理論指導實踐、貼近生活實際等原則，“實用有機化學”將基礎(chǔ)有機化學的整體授課模式打亂，分為四個專題來組織教學。

第一專題“深入理解有機理論”，在本專題的教學過程中，由于我們的同學已經(jīng)有了基礎(chǔ)有機化學的知識，所以重點對一些難理解的化學理論進行了深入的研究，例如，誘導效應、共軛效應、共振理論、雜化軌道、對映異構(gòu)、周環(huán)反應等這些平常難理解的理論，在本專題都得到了深入的探討。

第二個專題“進一步認識有機化合物”，各類有機化合物之間是可以互相轉(zhuǎn)化的，在本專題中將所有的有機化合物的知識串聯(lián)在一起編織成網(wǎng)絡(luò)，能夠幫助學生更好地認識有機化學反應的本質(zhì)，更加深入的理解各類有機反應，此謂本模塊的特色之一。

第三個專題“生命有機物”，主要介紹糖類、油脂、氨基酸和蛋白質(zhì)、核酸等與生命科學密切相關(guān)的有機化學知識。這部分內(nèi)容與生活聯(lián)系非常緊密，通過學習有助于培養(yǎng)學生良好的生活習慣，再通過學生去影響身邊的人，使更多的人可以享受更豐富多彩、更加健康的生活。

第四個專題“合成顯神通”，在本專題中，對實用的合成方法進行了歸納與總結(jié)，要求學生了解常見的有機化合物、高分子化合物的性質(zhì)及用途。明確合成材料在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、高新科技領(lǐng)域以及在提高人類生活質(zhì)量方面的重要作用，從而激發(fā)學生將來從事化學教學和實驗研究方面的興趣。

2 教學方法的改進

啟發(fā)式教學能調(diào)動學生的學習積極性、自覺性，引導學生獨立思考，主動實踐。要想運用好啟發(fā)式教學，就要善于創(chuàng)設(shè)“啟發(fā)”的環(huán)境來引導學生，具體可以運用實驗進行啟發(fā)、還可應用類比的方法進行啟發(fā)等。例如，對于“pH=5的鹽酸稀釋1000倍，為什么pH≠8”這個問題，如果采用理論講述、定量分析等方法，學生理解起來很困難，但如果先問同學們“糖水無限稀釋，能變成咸味嗎？”這個問題，讓他們將這兩個問題進行比較記憶，這樣類比啟發(fā)后，學生就很容易理解了。

有機化學的知識點很多也很散，在教學時，我們可以運用諧音記憶法來組織教學，例如在講述烯烴的Z、E命名法時，教材上規(guī)定大基位于雙鍵的異側(cè)者為E構(gòu)型，大基位于雙鍵的同側(cè)者為Z構(gòu)型，學生經(jīng)常容易記混，因此我們讓學生記“E、異”，這樣學生就記牢了。再如立體異構(gòu)中關(guān)于R/S構(gòu)型標記，我們讓學生記：多么順啊。順、R，學生掌握的很好[2]。

此外，還可以編些口訣幫助學生記憶。例如有機化合物的命名時的“主鏈長，支鏈多，位次小”的九字口訣。書寫有機化合物同分異構(gòu)體時的“主鏈從長到短，支鏈由整到散，位置從心到邊，排布孿鄰相間”口訣等等[2]。運用口訣幫助學生記憶，可使學生對課堂產(chǎn)生較大興趣，達到事半功倍的學習效果。

在課堂上要對學生進行“微笑教學”。要用自己的眼神、表情、語調(diào)，來表達我們對學生的關(guān)愛和期望，讓學生在輕松愉快的心境中學習。在學生自己組織教學中，要教會學生注重挖掘教材的趣味性，注意應用各種生動的化學實驗和現(xiàn)代教育技術(shù)，使其學生開心快樂的學習。

通過教學方法的改進，可啟迪學生在將來組織教學時選擇適合自己的教學方法，起到拋磚引玉的作用。

3 科學素養(yǎng)的提升

“卓越教師實驗班”的培養(yǎng)理念是為中小學教育培養(yǎng)出具有遠大視野、扎實基礎(chǔ)、道德高尚、無私奉獻的拔尖創(chuàng)新型化學教育人才。因此本課程在充實同學們的知識體系、在教學方法上對學生進行有效的引導外，還要重視對學生的素質(zhì)教育。

首先，要重視對學生進行美的教育，物理學家德布羅意曾經(jīng)說過：“在科學史的每一個時代，美感一直是指引科學家們從事研究的向?qū)А保虼耍屛覀兊膶W生具有鑒別美、觀賞美、享受美的眼光，要讓學生從美學的角度來看待化學問題，讓學生充分的體會到化學的新奇美、簡明美、規(guī)范美與和諧美[3]，讓學生在享受中快樂、開心的學習。

其次，要培養(yǎng)學生的綠色化學意識，在環(huán)境污染異常嚴重的今天，環(huán)境保護的意識應滲透在我們生活的點點滴滴，在本課程講授中，綠色化學教育貫穿始終。如在介紹含氧化合物時提到的甲基叔丁基醚(MTBE)是將汽油進行無鉛化處理時所用的一種有機試劑，若用Williamson合成法來合成時，產(chǎn)率不高，但若用異丁烯與甲醇在酸催化之下反應，卻可使原子利用率達到100%。再如在聚合反應中講到“最糟糕的發(fā)明——塑料”，我們告訴學生塑料燃燒后生成的產(chǎn)物二噁英具有很強的毒性和致癌性，并且塑料如果裝熱的和油脂類食物時會使鄰苯二甲酸二丁酯和硬脂酸鉛融入食物中，會危害身體健康，因此從個人做起，少用塑料袋，抵制“白色污染”。類似于這些的知識的引入，對于學生樹立環(huán)保意識、養(yǎng)成衛(wèi)生習慣、提高身體素質(zhì)是很有益處的，我們也希望能通過學生們再去影響將來他們的學生，從而為構(gòu)建一個人人健康的、充滿活力的和諧社會作出貢獻。

4 實驗方法的改進

有機化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，許多有機化學的理論都是從實驗中總結(jié)出來的。而實驗本身所具有的直觀性、趣味性、新穎性決定了它能有效地刺激眼、耳等器官，增強學生的學習興趣和積極性，在有機化學實驗方面付出的收益是單純的基礎(chǔ)有機化學教學所無法比擬的。因此在卓越教師實驗班里，我們鼓勵同學進入老師們的實驗室，跟著老師們一起做科研。除此之外，我們還加大了對基礎(chǔ)有機化學實驗的創(chuàng)新與改造，取到了不錯的效果[4]。

例如，在溴乙烷的制備實驗中，我們進行了以下幾個方面的改進。第一，在用量上的改進，教材上要加入10 mL 95%乙醇及9 mL水，在振蕩和冷卻下緩緩加入濃硫酸19 mL，為了節(jié)約能源，減少環(huán)境污染，我們采用教材2/3量。第二，在加料上方式上的改進，濃硫酸和水混合后要充分振蕩冷卻，因為用量很小，液體的表面張力使得試劑只是一團地覆蓋在瓶底，不易混合均勻，因此我們用電磁攪拌混合，并用試管夾夾住小燒杯置于冰水浴中，以免加入正丁醇、溴化鈉后，因濃硫酸局部濃度過大而引起炭化、生成溴蒸氣等副反應，影響產(chǎn)率。第三，對尾氣處理的改進，反應過程中會產(chǎn)生溴化氫氣體，而吸入此氣體會引起人嗓子、鼻子疼痛，并且還會損害人的肝、腎等器官。此外，尾氣中還有溴和二氧化硫等有毒氣體，因此要做好實驗的尾氣處理。在教材中，尾氣處理是在接引管的支口用橡皮管導入下水道或室外，但這樣處理不容易控制，且會污染環(huán)境，因此我們在實驗時將尾部接一三頸瓶，一口塞上，一口接產(chǎn)品，另一口上接冷凝管，這樣既提高產(chǎn)率又利于環(huán)保。

另外，在無水乙醇的制備實驗中，我們采用氧化鈣法制備無水乙醇，但進行了如下兩點改進，首先教材中提出用水浴回流2 h，我們將其該作空氣浴回流1 h，因為在回流裝置中冷凝管的上端要加干燥管，若用水浴回流，水蒸氣會進入干燥管，降低了干燥效率，故而我們采用空氣浴回流1 h。另外，在蒸餾操作中，教材要求接引管支管口上接盛有無水氯化鈣的干燥管，如果是普通蒸餾裝置，我們可以用帶玻璃管的膠塞將接引管與干燥器連起來，但對于學生做實驗所用的中型有機制備儀，其中干燥管管口很小，用以上方法就不行了，有人提出用乳膠管將兩者連起來，效果也很不理想，因此，我們用膠頭滴管頭上剪開，細頭連接引管，粗頭連干燥管。通過學生實驗驗證表明，改造后的裝置很容易操作，并且實驗效果也非常好。

通過實驗方法的改進，養(yǎng)成了學生多思、多想的科研品格、激發(fā)了學生的創(chuàng)新思維、強化了學生的動手能力，在實施素質(zhì)教育方面收到了很好的效果。

5 結(jié) 語

總之，通過本課程的學習，同學們反映很好，不但在基礎(chǔ)知識上得以提高，還學到了很多教學方法和教學理念，知道了在教學過程中，如何讓學生主動生成要學什么、怎么學、學到什么的學習意識，初步學會了如何組織教學。在我們已經(jīng)結(jié)課的兩屆同學中，有十多人在省級及院系級師范生教學比賽中獲獎。此外，在本課程中還可學到了很多與生活相關(guān)的有機化學知識，可以更有質(zhì)量的生活。

[1] 王瑛,李福華.關(guān)于“卓越教師計劃”實施的思考——基于若干所高等院校“卓越教師計劃”實施情況分析研究 [J].中國大學教學,2013(4):26.

[2] 張?zhí)?馮勛.有機化學教學中的幾種行之有效的記憶方法[J].廣州化工,2014,42(11):215-216.

[3] 張?zhí)?李榮芳.少數(shù)民族預科階段化學教學的研究與實踐[J].廣州化工,2014,42(3):144-145.

[4] 傅玉琴,馬寧,康海霞,等.有機化學實驗教學內(nèi)容體系改革與實踐[J]. 洛陽師范學院學報,2011,30(11):46-47.

Construction and Implementation of Practical Organic Chemistry Course in Class of Excellent Teachers

ZHANGTian,ZHANGRuan-ye,LIXiao-dong

(College of Chemistry and Chemical Engineering, Luoyang Normal University, Hunan Luoyang 471022, China)

The necessity of the excellent teacher class was analyzed, how to set up the practical course of Organic Chemistry was put forward which was suitable for the infiltration and fusion of Basic Organic Chemistry and Organic Chemistry in primary and middle schools through improvement of knowledge system and teaching methods, promotion of scientific literacy, experiment method improvement, and so on. Through two years of exploration and practice, the course achieved very good teaching results. This study hoped to offer some valuable ideas to other colleges and universities in the research of opening related courses in the cultivation of excellent talents.

excellent talents; Organic Chemistry; construction of course

河南省教研科項目(2600010)。

張?zhí)?1980-)，女，碩士，現(xiàn)在洛陽師范學院有機化學教研室工作,講師，主要從事有機化學及有機化學實驗的教學研究。

O605

A

1001-9677(2016)022-0167-03