高等學校有機化學課程教學存在問題及應對策略

＊李午戊 鄭敏燕* 明文靜 李懷珠 韓寧寧

（1.咸陽師范學院化學與化工學院 陜西 712000 2.陜西咸陽中學 陜西 712000）

《有機化學》課程教學內容主要包括各類有機化合物的命名、物理和化學性質、制備方法和部分反應機理。通過該課程的學習，學生能夠運用有機化學基本原理對特定結構的有機化合物進行合成路線設計。許多有機化合物在醫藥、農藥、化妝品、食品、化工、紡織等領域有廣泛的應用，《有機化學》的發展極大地促進了人類社會的進步[1]。《有機化學》課程是高等教育化學、生物學、材料學、化學工程與工藝、藥學、應用化學、醫學和環境學等相關專業開設的重要基礎課程。有機化合物類別較多，各類物質結構特征和性質差異顯著，整個課程理論內容缺乏很強的系統性和規律性。絕大部分學生認為有機化學反應類型多樣、反應機理抽象難以掌握。在這樣的學情背景下，學生不能很好地參與到課堂教學、學習主動性和積極性嚴重缺乏。因此，對《有機化學》課程教學模式進行改革、拓展新的教學方法、提升學生學習主觀能動性一直是有機化學教學過程中值得探索的問題[2]。本文結合教學實際探討有機化學教學中存在的問題，并提出針對性的解決策略，以期提高該課程教學效果。

1.現行《有機化學》教學中存在的主要問題

（1）教學內容陳舊。作為四大化學基礎課程的重要分支，《有機化學》是化學化工及相關專業的一門重要核心課程。現行的有機化學教學內容主要圍繞各類型有機化合物的結構和化學性質進行講授，這些被稱之為“經典”的教學內容，不能呈現有機化學最新發展動態和趨勢。同時，這些“經典”教學內容理論性較強，既不能體現有機化學的實用性，也不能體現有機化學對人類衣食住行、工農業生產乃至社會發展的重要性，使得學生學習興趣不濃。伴隨有機合成化學的發展，大量關于新型有機合成反應、方法和技術被文獻報道，這就需要對《有機化學》教學內容進行不斷更近，將有機合成研究成果和發展趨勢與課程理論進行有機融合，實現教學內容的實時更新，使有機化學教學內容能緊隨時代的發展，以提升學生的學習興趣和學習效果，滿足化學化工及其他專業課程學習對有機化學基礎理論的需求[3]。

（2）教學理念滯后，教學模式單一。目前《有機化學》課堂教師仍然是課堂的主體，主要采用灌輸式、填鴨式的教學模式，學生學習積極性不高，課堂參與度較低[3]。教師教學理念滯后，在教學活動中缺乏以學生為中心、創造性和個性化等教學理念，致使學生學習興趣下降、學習效果不佳。處于如此的教學模式之下，學生對于知識的掌握僅停留在記憶層面，而這種記憶是不長久的、不穩定的。有相當多的學生只是做到了對有機化學理論的機械記憶，在考核過程中發現學生對于客觀性題目完成情況較好，而對于主觀性題目的完成情況較差，充分說明學生對于知識的掌握是碎片化的、膚淺的，并未形成系統化的、能夠深度應用的知識體系，自然不具備分析解決問題的能力。落后的教學理念、單一的教學模式已經不能滿足現代教育需求，同時會讓學生覺得學習有機化學知識味同嚼蠟，以致于喪失學習《有機化學》的興趣，不利于教學質量和人才培養質量的提高。

（3）考核方式簡單。傳統的《有機化學》考核主要通過每學期末閉卷考試和平時考察兩種方式進行評價[4]。期末考試考核注重學生對于課程基礎理論掌握情況的考核，既不能很好的反應學生對于教學過程的參與程度，也不能科學評價學生分析解決問題的水平。平時考察只能通過簽到率、課堂表現和作業完成情況等方式進行，學生只要做到按時到課，即便上課不認真聽講，通過抄襲并提交工整的作業即可獲得較好的平時成績，而這個考察結果并不能真實有效地反映學生學習過程和效果。因此，革新現行考核評價辦法亦是《有機化學》課程改革中迫切需要解決的問題。

2.高等學校有機化學課堂教學創新策略

（1）將科研成果轉化為教學資源，優化教學內容。常用的《有機化學》教材主要對各類有機化合物的結構和化學性質進行介紹，很少將有機合成科學研成果與教學內容進行有機結合，這會讓《有機化學》教學內容缺乏新意，學生的學習內容只是拘泥于課本，而不能學習到關于有機化學熱點領域的最新研究成果，致使《有機化學》知識體系缺乏時代性。向學生介紹最新有機合成科研成果及經典生產實例，能夠促進理論知識的理解，提高學生學習興趣和主動性。因此，教學團隊在《有機化學》課堂中介紹現代有機化學熱點領域最新研究成果，將科學研究和《有機化學》課程教學進行有機結合，切實做到教學和科學研究的互融互促，對于拓寬學生視野、培養科研創新意識、提高《有機化學》教學效果有著積極的促進作用[5]。

例如，根據芳香烴親電取代反應定位效應原理，若芳環上原有取代基為供電子基，那么新引入的基團在原有取代基的鄰位或對位。至于能否在供電子取代基的間位進行親電取代反應，教材中并未給出明確的答案。根據文獻報道，以羧基可以作為導向基團，可以構建一種在鄰、對位定位基的間位引入芳基的策略。在醋酸鈀做催化劑，碳酸銀作堿的條件下，鄰位取代的苯甲酸和碘苯發生偶聯反應，在羧基脫除的同時在原羧基的鄰位實現偶聯得到間位取代的聯苯類衍生物[6]（圖1）。按照“經典”有機化學理論，該反應是很難發生的，該成果從反應機理入手進行創新，使原本很難進行的反應變為了現實。這種潛移默化的科研成果融合，對于提升學習興趣、培養科研創新意識是非常有效的，值得在教學內容優化過程中采用。

圖1 間位取代聯苯類化合物的合成（R為致活官能團）

再如，基礎有機化學理論在講授烯烴氧化反應時常用的氧化劑有高錳酸鉀、四氧化鋨、過酸、臭氧等，這些氧化方法原子利用率低、環境污染嚴重。日本學者野依良治[7]在《科學》期刊上報道了一種以H2O2為氧化劑，鎢酸鈉（Na2WO4）為催化劑，三辛基甲基銨硫酸氫鹽（[CH3(n-C8H17)3N] HSO4）為相轉移催化劑的綠色高效合成方法（圖2）。之一教學內容的引入不僅培養了學生的綠色化學意識，同時極大地激發了科研創新意識。

圖2 己二酸的綠色合成

（2）基于互聯網+背景創新教學模式。《有機化學》理論知識相對抽象，分子空間結構復雜多變，學生學習過程缺乏有效的抓手，學習效果不佳[8-9]。在《有機化學》教學過程中積極運用互聯網和信息化教學資源創新教學模式，可以在提升學習積極性的同時提高教學質量。基于互聯網+背景下的教學模式創新主要從以下三個階段實施：

第一階段：課前準備。團隊教師主要有以下幾種方式準備教學PPT素材：①精選互聯網上與教學內容相關的圖片或視頻；②結合教學內容運用ChemDraw、Flash等軟件制作三維動畫視頻；③錄制知識點小視頻。依據教學設計將以上教學素材精心組織到教學PPT中，并在課前通過雨課堂App發送給學生進行預習。學生根據預習任務完成文獻查閱、報告撰寫或科學研究，為課堂教學時的分組討論和成果匯報做好準備。同時，教師可以通過App教師端查看學生預習狀態，并作為過程性考核的依據。這種方式使課前預習環節變得非常便捷高效，對于提升學習興趣和學習主動性起到極大地促進作用。

第二階段：課堂活動。在課堂教學環節，教學團隊運用雨課堂App進行教學內容推送，為了很好的掌握學生的學習狀態，教學過程中可以打開彈幕功能，學生可以就某個知識點或者問題發出提問。此外還可以通過App直接發布練習題，并要求學生在規定時間完成作答，系統會直接統計并反饋學生的答案，以便于教師掌握學生學習效果。

第三階段：課后反饋。課后學生可通過App查看授課PPT進行課后復習，對于不理解的內容可以直接在App內向教師留言進行進一步的討論。這種教學模式受到廣大師生的一致好評，實現了線上教學和線下教學的有機結合，積極調動學生的主觀能動性、提高教學質量[10]。

（3）改革考核方式，實現學生學習過程全程參與。傳統的《有機化學》課程成績由平時成績和期末考試成績兩部分組成，平時成績主要由上課出勤率和作業成績組成，其中平時成績占總成績的20%，期末考試成績占總成績的80%。這種考核方式不注重考查學生在學習過程的參與度，不利于學生學習主動性的提高。《有機化學》課程考核方式改革主要從兩個方面入手：

變革過程性考核方式，加大過程性考核比重。過程性注重對學生學習有機化學過程中的學習狀況和階段性學習成果多方面、多形式、分階段的考核，它不僅關注學生的學習能力發展過程，也關注學生在學習過程中的成果，是對學習過程和學習結果全面考察的綜合考核制度，目的是引導學生改善有機化學學習態度和學習方式，變被動式學習為自主式、探究式學習，提高學習能力和實踐能力，提高綜合素質，促進學生全面發展[11]。教學團隊將過程性考核比重由原來的20%提升至40%，具體考核形式、考核內容和考核時間見表1。

表1 有機化學課程過程性考核計劃

降低期末考核比重，優化期末考試題目。為強化過程性考核，教學團隊將期末考核比重由原來的80%降低到60%。同時重視考核學生分析問題、解決問題的能力，在期末考試命題過程中加大主觀性試題的比例。例如，在期末考試中增加反應機理書寫題目，要求學生不但知道反應生成了什么，更要能解釋反應是按照怎樣的微觀機理進行，解決為什么生成該產物的問題。

3.結語

信息化時代的來臨將對教育教學方法產生重大影響，這是對教育工作者的挑戰，同樣也是教育工作者進行改革創新的機遇。教師應該緊抓時代變化的脈搏，積極運用信息化教學資源、實施微課教學、滲透研成果及考核方式改革策略設計合理的教學過程，激發學生學習興趣、培養自主學習能力、邏輯思維能力和科研創新意識，極大地提升學生《有機化學》學習“獲得感”。