劉文鋒,李永蓮
( 1.五邑大學 生物科技與大健康學院,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》是化工類、食品類、環保類等專業的專業基礎課,為后續的專業核心課程作鋪墊作用,意義重大。學生對《有機化學》知識的掌握程度,直接影響后續專業核心課程知識的學習,甚至影響到學生綜合素質的發展。目前五邑大學有化學工程與工藝、制藥工程、應用化學、紡織工程、環境工程等多個專業都開設了《有機化學》課程,不同的專業要求學生掌握該課程的知識內容和程度不盡相同。但是,在教學過程發現存在以下幾個問題:一是不同的專業教學內容區分度不高,與專業的結合不夠緊密;二是理論課與實驗課聯系不夠緊密,沒有做到相互補充;三是學生在學習過程中體會不到這門課程與自己的專業之間的關系,導致學習動力不足、學習興趣不濃、學習主動性不夠等;四是以傳統教學為主,沒有充分調動學生的主動性;以上等等導致出現“教師白費力,學生不受益”的尷尬局面,教學效果欠佳困擾著師生。為破解上面的困難,改革教育模式,建立一套與專業“配套”的《有機化學》教學體系勢在必行。本文以我校紡織工程專業為例,對《有機化學》教育模式進行了改革研究。
黨的十九大明確提出:“要全面貫徹黨的教育方針,落實立德樹人根本任務,發展素質教育,推進教育公平,培養德智體美全面發展的社會主義建設者和接班人”[1]。有機化學史作為科學史的一個分支,真實地記載了有機化學的產生、形成和發展過程,反映了人類對成千上萬的有機化合物和種類多樣、產物復雜的有機化學反應的認識過程,記錄了科學家探索的艱辛歷程以及實事求是、追求真理的科學態度與科學精神,因此用來提高學生的學習興趣、培養及提高學生的科學素養最合適不過。
第一,學習有機化學史,有助于活躍課堂氣氛。《有機化學》知識點理論性很強、內容較抽象,學生容易感到枯燥,久而久之會產生厭學心理,但是在教學過程中適當地穿插講授化學史,可以吸引學生的注意力,使課堂氣氛變得生動有趣,提高學生的學習興趣。比如,在講解碳基化合物還原時,介紹了我國化學家黃鳴龍為之付出的努力、做出的貢獻,不但活躍了課堂,增加學生對該反應的印象,而且提高了學生的民族自豪感,增強了學生學好《有機化學》的自信心。第二,學習有機化學史,可以激勵學生努力學習。成千上萬的化學家們為有機化學的產生和發展艱苦奮斗,他們的事跡可以激勵學生努力學好《有機化學》。例如,講解到尼龍時,介紹美國科學家卡羅瑟斯合成這種世界上出現的第一種合成纖維的歷程,提高學生的學習動力。第三,學生通過有機化學史的學習,了解到化學家們探索真理的精神和態度,體會到《有機化學》不僅僅是單調的有機物和有機反應,在思想層面上對有機化學有一個感性認識,建立學好有機化學的自覺性[2]。
五邑大學擁有華南地區唯一的紡織工程本科專業,其目的在于培養能在紡織、服裝企業、科研和教學等部門從事生產質量控制、生產技術改造、紡織企業經營管理、紡織品檢測和紡織貿易等工作的人才,該專業特點決定了學生們將來涉及較多的是有機材料。
《有機化學》作為紡織工程專業的專業基礎課程,在授課過程中,既要避免片面地強調《有機化學》學科的系統性,又要銜接專業知識的教學,所以關鍵是如何將《有機化學》知識與現代紡織技術緊密結合起來[3]。為了與專業知識銜接起來,對《有機化學》教學內容作了以下幾個方面的調整:第一,教學內容結構合理,突顯專業特色。以官能團為主線,重點講授與紡織工程專業關系密切的有機化合物知識,介紹分類與命名、結構與物理和化學性質,分析基本反應的機理和反應歷程。例如,會側重介紹與染料相關的“胺”知識,與漿料和纖維素纖維相關的“碳水化合物”知識,與蛋白質纖維相關的“氨基酸蛋白質”知識,等等。第二,在講授過程中,難點重點要突出,難易程度要適當。比如,“碳水化合物”、“胺”、“氨基酸蛋白質”等知識內容與紡織關系緊密,為了讓學生學習得更加透徹,要分配多一些課時重點講解。反之,“立體異構”知識與紡織幾乎沒有關聯,那么則簡單講授,要求學生了解即可。第三,緊密結合實踐,紅外吸收光譜和核磁共振波譜等現代分析測試技術也作為教學重點內容。
授課過程中,發現學生普遍感覺內容多雜散且抽象,難以記憶,學習負擔重壓力大,容易產生學習厭學情緒。《有機化學》與我們的日常生活和生產息息相關,如果將抽象的教學內容與我們的日常生活和實際生產聯系起來,就能把教學活動變得生動又有趣、“觸手可及”又通俗易懂,使學生們看到身邊的《有機化學》知識,體會到知識的力量,極大增大學生的學習興趣以及推動力。因此,講授教學內容時,引入了一些實際生活和生產中的實例[4]。
例如,講解碳水化合物的知識時,引入介紹了棉纖維、麻纖維等纖維素纖維的形態以及主要性質;講解醛的知識時,引入用甲醛制備的福爾馬林的主要作用及其在生活中的應用;講解氨基酸和蛋白質時,可插入用雞蛋清減少汞吸收的生活小知識,還可以引入蛋白質纖維的知識等;講解表面活性劑的知識時,可以引入洗衣液、洗潔精等去污清潔物質在日常生活中的使用知識等。通過不同例子的講解,讓學生體會到《有機化學》是一門滲透到紡織生產、生活領域中的學科,使學生能夠將紡織專業知識和《有機化學》知識的銜接起來。
隨著國家教育改革的號召,高等學校課程的授課方式也隨著進行了改革,利用網絡教學平臺與線下教學結合互動、互補、互助成了當下教育的主潮流。利用網絡教學平臺可以幫助學生實現隨時隨地開展自主學習,推進優質教學資源共享,開闊學生的視野,還可以規范教學管理,監督學生學習進程,構建師生、生生互動交流區等等。
我校教師采用的網絡教學平臺是雨課堂,教師通過雨課堂上傳電子教材、PPT、錄制課程讓學生提前預習;上課前通過雨課堂發布簽到,掌握學生出勤率;課上通過在線測試和課程作業及時了解到學生對知識點的掌握情況,方便教師調整教學進度和內容,這樣學生就參與到“學”與“教”的過程;課后,通過雨課堂發布作業,學生完成并提交后可第一時間查閱正確度,不需要等老師批閱講解后才能知道,幫助學生理順知識體系,及時查漏補缺。另外,《有機化學》中有些抽象的分子結構或反應歷程,比如舊鍵的斷裂和新鍵的形成過程,通過PPT、板書以及口頭講解都很難給出一個立體、形象的解釋,但是通過雨課堂可解決這個問題。我們在雨課堂上傳Flash的演示過程,幫助學生提高感性認識,快速掌握知識點。還有,實驗儀器操作通過PPT、板書及口頭講解等教學模式也無法直觀地展示,但是教師提前錄制好操作過程,在雨課堂上傳,學生可以在實驗課前提前觀看,做好預習,實驗中如果不記得操作,教師無法及時指導,學生也可以暫停實驗第一時間查看,可見事半功倍。綜上所述,利用網絡教學平臺,可與課堂教學互為補充、相得益彰,豐富了教學形式,擴大課堂的教學信息量,提高課堂教學效果[5-6]。
作為一門發展及對反應歷程的認識都是基于實驗的課程,《有機化學》兼具有理論性和實踐性。因此,實驗是《有機化學》教學中必不可少的一個實踐性環節。《有機化學》實驗的主要目的是:掌握基礎的有機實驗操作,掌握有機化合物合成、分離與鑒定的方法,培養學生動手操作、觀察現象、分析問題的能力,培養學生實驗遇到問題時獨立思考與解決的科研能力,培養學生理論聯系實際、實事求是、認真嚴謹的科學態度和科學精神。學生通過做實驗,揭開了《有機化學》神秘的“面紗”,使學生直觀地“看到”到有機化學的本質,驗證理論課所學的知識,并能進一步理解與鞏固。
在《有機化學》實驗教學中,安排了熔沸點的測定、蒸餾、分餾等基礎實驗,要求學生利用所學的知識及通過查閱文獻自己設計實驗方案,教師點評后,學生再獨立進行實驗并撰寫實驗報告[7]。在這個過程中,學生的思維從由“老師要我做這個實驗”轉變為“我要這樣做這個實驗”,不但能讓他們積極主動參與到實驗中,主動思考并發表自己的看法,還能提高學習興趣,培養學生敢想、敢說、敢做的習慣,培養學生科研能力和創新精神,為他們今后從事實際工作或者開展科研打下堅實的實踐基礎。另外,我們有針對性地安排了與紡織工程專業知識相關的實驗,比如,丙烯腈共聚物的制備、表面活性劑離子性鑒別、紡織工業用水總硬度的測定、紡織品甲醛含量的測定等,讓《有機化學》知識與專業知識結合更加緊密,學生體會更加深刻。
時代在發展,傳統的教學模式已經不適應《有機化學》的教學,基于應用型人才培養的目標,通過融入化學史教育,提高學生科學素養;優化教學內容,理論聯系實際,加強基礎課和專業課之間的銜接和滲透;課堂內容聯系日常生活和生產,增加學習趣味性;充分利用網絡教學平臺,豐富教學方式,擴大課堂的教學信息量;改革實驗教學,加深知識點理解等方法,多管齊下對《有機化學》教學模式進行改革。在新的教學模式下,學生學習動力大,學習興趣高,能更快更好地掌握知識內容,極大地提高了教學效果,并能應用到紡織專業知識中,為掌握后續的專業課程知識奠定了良好的基礎,為高校應用型人才培養提供了一定的參考價值。