有機化學教學方法改革的探索與實踐

劉文鋒,黎妍文,李永蓮

(1.五邑大學 化學與環境工程學院，廣東 江門 529020；2.廣東輕工職業技術學院 生態環境技術學院，廣東 廣州 510300)

有機化學不僅是大學生本科學習階段一門重要的專業基礎課，而且是培養學生可持續發展學習能力的基礎課程。近年來，有機化學在科學研究、工業生產、生活應用等方面不斷取得重大突破和創新，而且教材內容隨之發生重要的改變，但是目前各專業的有機化學理論課學時出現不同程度減少的情況，由此而產生的授課內容與學時之間的矛盾與日俱增。因此，為培養具有扎實知識基礎和符合地方經濟發展需要的復合型人才，必須提高本科教學質量和提升高校教師的有機化學教學水平。本文欲借鑒國內外同行豐富的教學經驗和先進的教學理念，結合本人的教學體會，初探有機化學教學方法的改進策略。

1 重視緒論

俗話說得好，“興趣是最好的老師”，學好有機化學的關鍵是要讓學生對有機化學產生濃厚的興趣。但是有機化學因理論性較強、知識性比較零碎等，很多學生認為該課程難學難理解，容易讓學生失去學習興趣。另一方面，因課時少、教學知識點多，很多老師為了趕進度往往對緒論部分內容簡單一筆帶過。緒論的教學是有機化學知識講授的開端，學生對有機化學感興趣與否與教師對緒論重視程度直接相關。在緒論教學之前，教師首先要端正態度，重視緒論教學，充分利用生活案例和最新科技成果，向學生介紹科技的發展、人們的衣食住行與有機化學密切相關，以此引起學生對有機化學的好奇，激發學生的學習興趣。與此同時，引導學生掌握探究式的學習方法，激發學生從看到的現象探究反應的原理的興趣，從而達到事半功倍的效果[1]。在講授緒論時，切勿照本宣課，要善于緊密聯系實際，突出不同專業的專業特色，多列舉生活中的形象生動實例。比如介紹有機化學在諾貝爾化學獎中所占比例，凸顯有機化學的重要性。介紹諾貝爾本人的事跡以及諾貝爾獎，指出化學工作一度也是世界追求的熱點。在介紹有機化學發展歷史時，切忌按照時間順序簡單羅列，要善于不斷地提出問題吸引學生的注意力，比如：為什么運動過后腿會酸痛? 有機化合物只能從有機生命體當中得到嗎? 糖精是糖嗎?通過一系列的問題，培養他們對有機化學產生濃厚的學習興趣，有了興趣之后，學生會充滿積極探索精神，變被動學習為主動學習。

2 實施化學史教育

縱觀中國化學史教育，它經歷了從無到有，后來由于種種歷史原因被刪除，隨著教育現代化再次被重視的過程。在這其中，有機化學教學在化學史的教育扮演著重要的角色。而且，讓學生了解中國化學的歷史，了解有機化學在化學的發展史上的地位，更能讓學生清楚認識有機化學的來龍去脈，其中的各種名人趣事，從而激發學生的學習興趣和愛好；加深和幫助對有機化學知識的理解；啟迪科學思維、訓練科學方法；培養科學態度和創新意識；學習化學家獻身科學、勇于探索的科學品德等等[2]。比如講授有機化學不同時期的重要理論和實踐發現時，可以介紹相關化學家的科研經歷、成名歷程等，縮小學生與化學家們之間的距離，增強學生的自信心。又比如有機化學中有很多人名反應，是人們為了紀念首次發現此類反應、首次合成某種試劑或對此作出杰出貢獻的科學家。在講授到相應的知識點時，有必要把相應的化學史介紹給學生，教育學生也要具有鍥而不舍的探索精神和創新精神。通過化學史教育，可以使有機化學教學不僅僅局限晦澀難懂的現有知識，還可以追溯知識的來源及其演變過程，揭示化學家在科學發現后，分析問題和解決問題的思路及其中所蘊含的科學思維方法，使學生感同身受，受到多方面的教育。

3 注重引導學生建立知識點間的區別與聯系

大部分有機化學教材是按官能團來劃分章節的，各章節自成一個體系，它們之間的區別是各官能團具有不同的反應特點，比如烯烴和炔烴雖然都是不飽和烴，但是反應也不一樣；但同時章節之間又互有聯系，而它們之間聯系是各官能團可以互相轉化，比如不飽和烴(烯烴、炔烴)與飽和烴(烷烴、鹵代烴)的相互轉化，鹵代烴與醇的相互轉化，醇與醛、酮及羧酸之間的相互轉化等等。引導學生在學習有機化學時建立各官能團之間的區別與聯系，這是有機化學內在的一條脈絡，學好有機化學的重要元素。因為要掌握各類重要的反應類型，比如親電加成、親核加成、親核取代、親電取代、氧化、還原等，得掌握各類化合物之間的相互轉化。在教學過程中，培養學生的總結歸納能力這是非常有必要的，要注重，讓學生在頭腦中建立各概念、各反應、各機理的區別和聯系，在理解基礎之上記憶各反應、各概念，才能學會靈活應用[3]。

比如在講授簡單合成方法時，對于不同基團的定位規律及不同反應類型學生很難理解，要及時舉典型案例讓學生能加以區別與聯系。比如由甲苯分別合成對硝基苯甲酸、間硝基苯甲酸這兩種不同化合物時，為了讓學生進一步掌握不同基團的定位規律及以及不同反應類型的綜合應用，要進行比較硝化與甲基氧化成羧基的先后順序選擇問題，。又比如在講解化合物的系統命名法時，在選擇母體和列出順序上，含有多個不同官能團的化合物對官能團的處理會不同，很多學生容易混亂難以理解，這時要舉幾個典型例子加以比較區別。事物是普遍聯系的，這雖然是唯物主義辯證法的基本觀點，但同樣適用在有機化學的教與學中。在有機化學的教學始末貫穿這個方法，使學生學習有機化學過程中能更輕松、靈活地把看似零散且毫無瓜葛的各章節內容有機地聯系起來，不再依靠簡單的死記硬背。

4 把最新的科研成果滲透到有機化學教學中

“教而不研則淺，研而不教則空”，只有將教與研妥善結合，有機化學教學才能深入而豐富。現代科技發展日新月異，有機化學發展也日新月異，化學家們相繼報道了很多有機化學的新物質、新合成方法，那么很多以前合成目標產物最行之有效的傳統合成反應已然顯得落后，有機化學教科書因具有滯后性，無法及時更新，一些知識也顯得跟不上時代的步伐。所以，教師在課程教學內容中要注重將發展前沿、熱點領域及其最新應用充實進去，讓教學內容與時俱進，讓學生在掌握有機化學基礎知識的同時，也能接觸到有機化學的新知識、新技術和新理論。這樣，在教學中引入前沿的科技及結合生產實際的生動例子，不僅使教學內容更加豐富、生動、深入，而且拓寬了學生的知識面和視野，使學生進一步對理論知識加深理解甚至學以致用，提高學生的學習熱情和積極性激發學生對有機化學的研究興趣[4]。

從科技成果中提煉優質教學資源，比如選取近年來諾貝爾化學獎與有機化學相關的成果，也可以結合自己的科研成果向學生講述與教材相關章節科研的最新進展，滲透到課堂教學，實現科研向教學的多方位轉化，提高教學質量。比如，在教學中講授到對映異構體時，結合 2001 年諾貝爾化學獎金的情況，向學生介紹在手性催化氫化反應領域所作出的巨大貢獻的美國科學家William Standish Knowles和日本科學家Ryoji Noyori，以及在手性催化氧化反應領域取得的突破性成就的美國科學家K. Barry Sharpless。瑞典皇家科學院評價說，三位獲獎者為合成具有新特性的分子和物質開創了一個全新的研究領域。這三位化學家的原創性貢獻和突破性成就，對學術研究、新醫藥和新材料的合成與發展都具有深遠的意義。“他們的成就已成功地應用于許多藥物的工業合成，比如抗生素、消炎藥、心臟病藥以及治療帕金森綜合癥藥物”[5]。此外，這些發現也被用于生產調味劑、甜味劑、殺蟲劑及其他生物活性物質。這部分知識的引入，一是使學生對這部分內容的理解更加深刻，二是使學生學會綜合運用知識解決問題，三是培養了學生的科研創新能力。

5 充分發揮多媒體及網絡教學平臺的作用

在信息技術和互聯網技術的高度發展帶動下，今天的理論教學一般都是采用多媒體教學，同時結合使用網絡教學平臺。多媒體具有涵蓋信息量大、色彩豐富、對比鮮明、動畫和圖像精美、音響生動逼等等優勢，在現代化教學中運用極廣。比如有機化學反應中的機理描述、分子空間結構、鍵的斷裂與形成等等，如果憑借黑板或紙質材料等平面展示形式，則難以闡述明了，而借助Flash動畫可以富有立體感、形象生動地演示出來給學生觀看，有利元啟發學生的空間想象能力，使學生一下子就能接受。再比如，利用多媒體豐富的色彩、字體、字號等特點，標示出重點難點，使教學內容的重點難點鮮明突出[3]。

另一種應用較為廣泛的教學輔助工具是網絡教學平臺。大學教師因科研任務重不坐班，下課時間學生想找教師討論問題，基本都難以實現。網絡教學平臺用于共享教學資料、公布教學信息和師生討論等等，讓教師在時間和空間上獲得相對自由，今后進一步開發還可以實現無紙化提交作業、批改作業等，這有利于提高工作效率[3]。

[1] 唐子龍.注重有機化學緒論教學激發學生學習興趣[J].當代教育理論與實踐,2011,03(11):90-91.

[2] 吳 偉，張兆麗，姜翠玉.有機化學教學中實施化學史教育的必要性及其作用[J].化工高等教育,2008,25(6):21-23.

[3] 陳 鷥,楊英杰.有機化學教學方法改革的研究與實踐[J].吉林化工學院學報,2011,28(12):63-66.

[4] 石先瑩.科研成果在有機化學教學中的滲透[J].大學化學,2015,30(5):26-31.

[5] 張夢軍，廖春陽，蘭玉坤，等.對催化不對稱合成的重大貢獻-2001年諾貝爾化學獎[J].化學教育,2002,23(1):5-13.