薛 燕,李倩文
(1.合肥師范學院化學與化學工程學院,安徽 合肥 230601;2.安徽農業大學輕紡工程與藝術學院,安徽 合肥 230036)
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提高非化學專業有機化學教學質量的探究
薛燕1,李倩文2
(1.合肥師范學院化學與化學工程學院,安徽 合肥 230601;2.安徽農業大學輕紡工程與藝術學院,安徽 合肥 230036)
[摘要]針對應用型本科院校非化學專業有機化學課程的特點,探究提高教學質量的方法。通過端正非化學專業學生學習有機化學的態度、精選教材和教學內容、激發學生的學習興趣,以及及時解決學生的作業中反映的各種問題,來鞏固教學效果,提高教學質量。
[關鍵詞]非化學專業;有機化學;教學質量
近年來,各高校對于自身人才培養的定位越來越明確,因此高校課程體系的改革不可避免。其中應用型本科院校的課程改革尤為明顯,強調培養學生的實踐能力、創新能力,因此如何提高學生的教學質量成為大家關注的焦點。有機化學作為化學、生物、食品、環境等專業學生學習的基礎課之一,具有定義、概念、公式、符號多,理論性強,邏輯性強,實踐性較弱,生動性差,實際應用的事例少等特點[1-2]。因此,有機化學在以往的課時設置上較長,便于學生的消化吸收。但是,目前應用型本科院校的課時設置較短,化學專業的學生有64個學時的理論課程學習和32個學時的實驗課程學習,但是對于非化學專業的學生來說已經只有48或者32個學時的理論課程學習和24個學時的實驗課程學習,因此如何提高非化學專業學生有機化學教學質量對于教師和學生來說都是一個非常大的挑戰。
為了更好的提高非化學專業有機化學教學質量,我校成立了非化學專業有機化學教學研究組,對教學內容和課堂教學模式進行了貼近非化學專業的科學實踐,增強了學生的學習興趣,達到了良好的教學效果。
1端正非化學專業學生學習有機化學的態度
俗話說態度決定一切,沒有一個良好的態度是做不成功一件事的。非化學專業學生有機化學的學習多是從低年級開始,先學習無機化學、分析化學,再學習有機化學。這個時候的學生的特點是不能很好的適應高中課堂向大學課堂習慣的轉變,對于自己所學專業的認識模糊,自主性不強。他們認為非專業課的地位就和以前上學時候的興趣課一樣,可學可不學,即使學習了也沒有必要花那么多時間,以后用處也不大。因此,在上課的時候不積極聽講,遇見難懂的地方,下課也不加強鞏固,課后作業也只做老師布置的習題。這樣是學不好有機化學的。
端正非化學專業學生學習有機化學的態度,首先來講,有機化學第一節課非常重要。主講教師須強調有機化學課程的特點、地位以及作用,講清楚課程的學分分布、考核模式,明述授課任務,以及歷年來該專業的有機化學學習情況等。其次,嚴格考勤。有機化學的教學任務很緊湊,落下一部分的學習內容,后面的學習就會更加吃力。最后,要嚴把所布置作業的質量關。絕不姑息抄襲現象,端正作業的態度。
2以學生為中心精選教材和教學內容
教材和教學內容是教學的核心,精選教材和教學內容是十分重要的。首先要精選教材。教材是教學內容的載體,好的教材是教學質量的基本保證[3]。目前有機化學的教材眾多,教材的編排和內容各有千秋,受眾對象也各有不同。有學生抱怨教師上課講的都沒有教材的一半呢。這樣的教材選擇顯然是不可取的。針對非化學專業的有機化學教材也是琳瑯滿目,那么如何選擇教材呢?要以非化學專業的學生為本,以他們的所學專業和有機化學課時為參考,結合課程標準,選擇相關的教材,讓學生在有限的課時內能比較容易的接受知識,掌握課程要領。也許有的老師想讓有能力的學生學的多一點的知識,那么可以列出一些參考教材,建議在講授每一章的時候都可以把參考教材列出來給學生參考。另外,也可以靈活的掌握教材,可以自己編寫適用于非化學專業學生的有機化學教材,包括有機化學實驗教材。同時在教材的選擇上也要注重體現時代化、綠色化。
其次,需要精選教學的內容。教材選好之后,需要調查清楚非化學專業的學生學習有機化學的化學基礎,有機化學課程與其本身的專業的關系,以及有機化學對于學生的未來生活與發展的關系。依據非化學專業學生的專業特色,課程標準,課時安排,來合理安排教學的內容。增加一些與非化學專業學生專業相關的有機化學應用實例,刪掉一部分有機化學中難以理解的機理、復雜的合成路線等,將這部分刪掉的內容留給那些愿意進一步學習的學生課下學習。有機化學中重點、難點要詳細的講甚至反復強調,對于化合物的來源等科普性的知識簡講。盡量在有限的課時內,使教學內容豐滿,主次分明,脈絡清晰。
3激發學生的興趣
著名的教育家皮亞杰曾說一切有成效的工作都是以某種興趣為先決條件的。愛因斯坦也曾經說過興趣是最好的老師。所以,為了提高非化學專業有機化學教學質量,就應當激發學生的興趣,讓非化學專業的學生愛上有機化學,主動積極的學習有機化學。
3.1充分利用多媒體形式來直觀、形象的教學
隨著時代的發展,多媒體教學已經成為現在普遍的教學手段之一。由于其形象直觀的表現形式,事半功倍的效果,獲得了廣大學生和教師們的歡迎。加之,理論性較強的有機化學課時的減少,且教學內容里面涉及到立體構型、化學反應模型等,為了更好的激發學生興趣,提高教學質量,利用多媒體形式來進行有機化學教學是十分有利的[4]。
利用多媒體教學可以形象直觀的表示有機分子模型、有機化學反應過程和有機化學反應機理。依據非化學專業有機化學課程標準,制訂詳細的教案,用心的設計電子版的ppt。例如,設計動畫展示立體化學部分,以Flash作主要的制作工具,另輔以3dsmax(制作分子模型)、Photoshop(進行圖像處理)、ChemDrew(書寫化學方程式及化合物構型)以及其它相關軟件制作《有機化學》課件。另外,教師也可以在平時多注意收集有機分子模型,有機化學反應的動畫,實驗仿真動畫及視屏[5],多參考有機化學精品課程以及名人名師的課件,來充實自己上課的內容,以達到可以把抽象的理論知識生動形象的展示給非化學專業學生,給其視覺和聽覺上的感受,使其愛上有機化學。
利用多媒體教學可以有效的利用課堂時間。眾所周知,有機化學里面的立體構型較多、分子式較長、化學反應機理較復雜。教師全部使用傳統的黑板教學則進程較慢,而且效果不好;對著書本講課,難免學生集中不了注意力,教學效果也不好。利用多媒體教學可以節省時間,可以將重點和難點反復和突出的展現,將易混淆的知識點直接相互對比,方便章節的總結,知識點的匯總,從而提高教學質量。
當然,運用多媒體教學的同時,教師也不能完全依賴于多媒體,也要根據課程標準、教學進度以及學生的學習情況進行適當的調整。一些重要的隨堂練習也需要在黑板上推導,或者讓學生自己上黑板來練習,讓他們體驗有機化學習題解答的方法和練習有機化學的思維邏輯。
3.2利用形象生活化的比喻
有機化學的理論性和系統性很強,知識點也較多。對于每一種類的化合物的學習都是從其組成、結構、性質及其變化規律這幾個方面著手的,其中會涉及到有機化學反應的機理、立體選擇性、獨特的人名反應等。尤其是有機化學反應的立體選擇性,很枯燥,難以理解和記憶。
因此教師在教授課的同時,可以運用一些形象生活化的比喻[6]。例如,在講到構象異構體的知識點時,利用學生的日常體態做比喻。將乙烷的立體交叉式和重疊式兩種典型構象比喻為學生平常的站著和平躺著的兩種典型狀態,那么乙烷的其它構象則比喻為學生在圍繞自己重心旋轉的某一狀態。這樣學生就可以理解構象異構體是不可數的,交叉式和重疊式構象不過是其最典型的兩種狀態。例如,在講到乙烯取代基團的空間效應的時,可以拿學生坐的位置作比喻。兩個較大基團在雙鍵同側比喻為兩個胖學生坐在一桌,比較擁擠,不穩定;兩個較大基團在異側比喻為一個兩個胖同學坐前后桌,就會比較寬敞,更穩定。用學生的日常生活作為形象化的比喻可以使學生更加易于理解和記憶知識點,提高非化學專業的學生對于有機化學的學習興趣。教師在備課時可以有機將有機化學的知識點與學生的日常生活聯系起來,多增加一些舉例和比喻,將晦澀的知識點變得生動起來。
3.3在教學中適當引入化學史
在對學生進行有機化學的教育的同時將其化學史介紹給學生,不僅可以加深學生對基礎知識的理解和掌握,還能夠更好的激發學生學習的興趣,并且有助于培養學生的創新能力,使學生對所學的知識能夠有進一步地理解和應用[7]。
現行有機化學一般以有機化合物的類別為主線,主要介紹各種有機化合物的制備方法、化學反應和性質及在有機合成和官能團轉換反應中的用途等。其中的有機化合物和有機化合物的反應非常的多,且有好多是以人名來命名的,這就為有機化學教學中穿插化學史教育提供了豐富的素材。講清楚這樣的有機化合物和有機反應的歷史,便有利于學生的記憶、學習和應用,也使學生有感于科學家鉆研科學的刻苦精神,從而激發他們好好學習。例如,講到烯烴的環氧化反應時,可以提到Shapless K B 因烯烴的不對稱環氧化獲得2001諾貝爾化學獎的一半,增強學生對于烯烴環氧化反應的重視。例如,在苯和芳香族化合物內容中的烷基化和酰基化反應,由于試劑的多樣性和反應本身的特點,不容易理解和記憶;可以介紹從這一反應的最初發現者付瑞德爾(C.Friedel 1832—1899)和克拉夫茨(J.Crafts 1839—1917)當時的實驗記錄(可在網上查到)及發表的論文人手,學生便會有身臨其境的感覺,復雜的問題便容易理解和記憶了。當然,對于非化學專業的學生來說,有機化學課時較少,因此應該適當的選擇較為典型的有意義的化學史案例,不能占用太多的課時。
3.4在教學中引入課堂獎懲機制
在教學中引入課堂獎懲機制就是針對課堂教學過程中存在的種種影響學生學習活動的現象譬如遲到、早退、睡覺、玩手機等行為通過懲罰機制約束學生行為,讓其重視課堂教學;而對于學習態度認真,學習成績好,能夠帶動班級學習風氣的同學,則通過獎勵機制,建立優良的學習風氣,帶動班級同學積極學習[8]。在教學過程中要積極發現并重視學生所取得的進步并輔以獎勵,從而起到激發學生進一步學習的積極行為。教師要把握好獎勵和懲罰的尺度,保護學生的自尊心;并且要對所有的同學尺度一致。
當然,對于具有不同學習訴求的同學,懲罰和獎勵機制的效果是不同的,對于學習訴求低、學習較差的同學和學習訴求高、學習成績好的同學獎勵機制的效果將會好于懲罰機制。而對于學習成績處于及格線附近的同學要綜合運用懲罰機制和獎勵機制來提高其學習積極性,保證班級的學習風氣。
3.5將理論教學與實驗教學緊密結合
有機化學歷來都是一門理論知識與實驗技能并重的基礎學科。在教學過程中,實驗教學可以提高學生的動手能力,有助于激發學生學習有機化學的興趣,幫助學生理解和掌握化學知識和技能,啟迪學生的科學思維,培養學生的科學態度和價值觀[9]。因此,既要重視理論教學又要重視實驗教學,并且最好將二者有機的結合起來。
非化學專業學生的有機化學的實驗課時與理論課時的比例約為3/4,開課時間會比理論課晚幾周,每一次課3個課時,和理論課同步結束。在實驗項目的選擇上,參照非化學專業學生的專業特點,精心挑選和設計實驗項目,并且請相關的專業人員來審核和復核。在有機化學的理論教學中引入有機化學實驗的實例來說明有機反應的路線、機理和產物,加深學生對于理論知識的消化和理解,提高理論知識的學習興趣;在有機化學實驗中,除了要特別強調實驗安全之外,一定要讓學生掌握實驗原理,了解實驗過程中每做一個實驗步驟的原因,影響實驗成敗和產率高低的的關鍵因素。理論教學和實驗教學的有機結合會提高學生學習能力、激發學習興趣、培養其科研能力,同時也可以提高學生的綜合素質、培養學生的創新能力,為其專業學習乃至以后的發展打下良好的基礎。
4及時解決學生的作業中反映的各種問題
教師課堂上的教學效果,有待于學生課下作業的檢驗。通常來說,課下的作業一個是理論課的作業本,一個是實驗課的實驗報告本;這兩樣最能反映一個學生對于理論知識掌握程度,實驗過程中的觀察力、動手能力以及對于實驗內容的理解程度等。
因此,教師應該精選習題[10],講清楚實驗報告的內容格式。認真批改學生作業,并發現和記錄學生的作業中出現的問題,及時的作出解決方案。首先,教師應該根據學生的作業反饋檢討自己課堂上的教學內容安排,重難點是否突出,講解是否清晰,課堂安排是否合理。其次,教師應針對學生的的作業反饋發現每一個班級學生的特點,從而適當調整自己的教學內容,不能僅依照自己平時的經驗上課。最后,有機化學的教師應綜合把握學生的理論學習進度和實驗課學習進度,將理論教學和實驗教學結合起來,增進學生的興趣和學習主動性。
總之,在教師教學過程中,應該針對非化學專業學生的特點,結合課本上的具體內容,綜合運用多種教學方法,可以提高學生學習的興趣,增進學習的積極性和主動性,加深對課程內容的理解,對教學質量的提高起到良好的促進作用。
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Exploration into Enhancing Teaching Quality of Organic Chemistry for Students of Non-chemistry Major
XUE Yan1, LI Qianwen2
(1.SchoolofChemistryandChemicalEngineering,HefeiNormalUniversity,Hefei230061,China;2.SchoolofTextileEngineeringandArt,AnhuiUniversityofAgriculture,Hefei230036,China)
Abstract:The teaching method was explored to enhance teaching quality for the organic chemistry of non-chemistry major students in the application-oriented colleges. The teaching quality was enhanced and the teaching effect was consolidated by correcting attitude of students towards learning organic chemistry, selecting teaching material and teaching content, stimulating students' interest in learing, and solving the problems reflected in the students' homework timely.
Key words:non-chemistry major; Organic Chemistry; teaching quality
[收稿日期]2016-01-25
[基金項目]安徽省教育廳自然科學研究重點項目(KJ2014A201);安徽省教育科學規劃課題(JG14152)
[第一作者簡介]薛燕(1986-),女,漢族,安徽舒城人,講師,博士,研究方向為固體材料的合成與應用。
[中圖分類號]G61
[文獻標識碼]B
[文章編號]1674-2273(2016)03-0082-04