王彩荣
(长治学院 化学系,山西 长治 046011)
化学生物学专业有机化学课程教学改革与实践
王彩荣
(长治学院 化学系,山西 长治 046011)
有机化学是化学生物学专业的一门重要的理论基础课,掌握扎实的有机理论知识对于学生学习本专业后续的课程具有极其重要的意义。针对在教学过程中存在的问题,结合教学实践,从教学内容、教学方法、教学评价等方面对有机化学教学改革进行探索,以进一步提高课堂教学质量,培养学生的综合能力。
化学生物学专业;有机化学;教学改革
化学生物学专业是我校化学系新增设的一个非师范类专业,该专业的人才培养目标是在化学生物学及其相关领域从事教学、科研、科技开发及管理工作的人才。有机化学是该专业的一门重要的基础课,教材选用李景宁主编的《有机化学》(第五版)。该课程教学计划学时数为90(比化学专业少30学时)。另外由于学生基础较薄弱,部分学生甚至在高中阶段没有选修有机模块,因此按照传统的教学方法、教学模式、基于原有的知识结构进行教学活动,势必造成教学实践过程的许多问题和矛盾,直接影响到教学质量。因此,为进一步体现专业特色,培养实用型、综合型人才,并结合多年的教学实践,对该专业的有机化学课程进行教学改革实践。
根据化学生物学专业培养目标、后续专业课学习的需要及有机化学教学现状,笔者对现行有机化学教学内容进行了整合优化。在优化过程中,既注重有机化学知识的系统性,又兼顾有机化学与后续专业课程的衔接,同时还补充了与有机化学发展前沿及与化学生物学相关的知识。
按原教学计划,本课程在第三、四两学期开设,由于影响后续专业基础课《生物化学》在第四学期的开出,因此决定调整课程开出时间为第二、第三两学期。前半学期内容基础性较强,课时紧张,所以尝试将第八章(现代物理实验方法在有机化学中的应用)调整到第三学期第十二章(羧酸)之前。第十六章(过渡金属π配合物及其在有机合成中的应用)、第十七章(周环反应)两章内容与后续课程关联不大,因此作为选学内容,不占课时讲授。
为了更好地体现知识的整体性和系统性,针对现有教材的部分内容框架进行优化整合。如讲碳原子的杂化轨道理论时,将sp3,sp2,sp三种杂化方式同时讲解,并对每种杂化轨道的空间构型进行分析对比。由于最大程度满足了杂化轨道在空间的伸展,这样对烷烃的四面体构型、烯烃的平面构型及炔烃的线型结构也就不难理解。整合后讲授既便于学生深刻领会,又能节约学时。
诱导效应和共轭效应是有机化学的两大电子效应,对于理解分子结构和反应性能之间的关系有着重要意义[1],教材中却是分散安排的。教学实践中将其作为一个理论专题放在单烯烃之后,共轭二烯烃之前讲授两种效应。分析比较两种理论各自的特点及联系与区别,并应用两种效应解释了碳自由基和碳正离子的稳定性规律。同时强调两种效应往往共存,且它们的取向有时一致,有时相反。因此引导学生要具体问题具体分析,也为后面学习芳香烃取代基的定位规则做好铺垫。
为了进一步调动学生学习的积极性,提高课堂教学效果,针对化学生物学专业的有机化学教学模式进行有效改革尝试。
课前预习是学生学习的一个重要环节,但若带着问题去预习新内容则更具有针对性和目的性。因此每次课程结束前会以设置问题的方式布置预习内容。例如,在讲完醇的性质后,提出问题:苯酚酚羟基与醇羟基相比,在性质上存在那些差异呢?学生会带着问题预习酚的结构及性质,课堂上以抽查或提问的方式检查,并进行系统归纳。这样既可调动学生学习的积极性,同时让学生充分参与课堂教学,力求取得良好的教学效果。
在教学过程中,采取“启发式”教学方法,注重与学生的交流与互动,让学生主动参与课堂教学,有助于培养学生科学思维能力、分析和解决问题的能力[2]。同时,注意传统板书与多媒体教学课件的有效结合。有不少学生反映多媒体的使用使学生在听课做课堂笔记两者之间不能兼顾,所学知识点不能及时系统化。因此授课过程中将板书与课件有效结合,将知识框架与重点难点要作为主板书认真书写,并特别强调本节课的重点和难点,这样学生能够及时把握结构框架,即使笔记不全面,在课后补充时也会做到条理清晰。
为了解决有机化学课时少与授课内容多的矛盾,理论教学的抽象和学生感性认知的矛盾,围绕有机化学的主线——结构与性质的关系——制作了一套适合化学生物学的专业特色的有机化学教学课件。制作过程中,对教材重复内容进行有机重组,避免重复。如:针对命名只在《烷烃》中详细讲述有机化合物的命名规则,对于以后各章节,仅对特殊地方予以强调,其余以复习形式一带而过;对于每类化合物的制备,不做专门讲授,而是将内容分散在相关化学性质中讲解;课件中增加了化学生物学相关的有机化学的新成果、新知识,同时链接大量的同类媒体素材,以满足不同层次学生需求,增加课堂教学的信息量和容量,激发学生的求知欲。
目前我们使用李景宁主编的《有机化学》(第五版)教材,课后习题量大,且具有一定的难度。为了满足本专业学生的专业特点和认知水平,特别完善了各章节配套习题。习题题型多样,难度适中,增加综合型题目。这样不仅及时考查和检验学生对内容的掌握程度,也使学生应用知识的综合能力得到很大提高。
在教学过程中,将每一次课堂提问、课堂笔记和各章作业的评价都作为成绩考核的内容。尤其作业布置方面,针对班里不同层次的学生,要求掌握侧重点也有区别。特别强调做题的规范性和准确性。
理论考试严格规范,试题难度及设计合理、题量适中、题型多样化,力求绝大多数同学通过平时和考前的认真复习,能取得较好的成绩。特别注重期中考试这一环节,同时也经常进行专题性训练。一方面可以督促学生进行阶段性复习,也让学生意识到学习过程中存在的问题和不足,以便及时调整和改进思路。同时对部分考题不断进行改进和完善:如“完成反应”这种题型通常得分率很低,直接影响全班及格率。因此尝试尽量减少连续多步多空的反应,而是将多步反应的条件分别给出,要求学生写出最后反应产物。这样避免学生由于个别盲点导致失分较多的问题,收到良好的效果。
[1]李景宁主编.有机化学实验[M].北京:高等教育出版社.2011(第五版).
[2]张永华,郭长彬等.在有机化学实验教学中培养学生的创新能力[J].首都师范大学学报(自然科学版).2007.12.88-91.
Wang Cai-rong
(Department of Chemistry Changzhi University,Changzhi Shanxi 046011)
(责任编辑 王璟琳)
G642.0
A
1673-2015(2015)05-0081-03
长治学院校级教研课题(JW201313)。
2015—08—13
王彩荣(1970—)女,山西长子人,副教授,主要从事有机化学及实验方面的教学研究工作。