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在對學(xué)生進行分層之前,我們首先在學(xué)生中進行了廣泛的宣傳工作,使學(xué)生明確即將進行的《有機化學(xué)》分層教學(xué)的目的意義、分層原則、各層的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)以及《有機化學(xué)》分層教學(xué)的大致安排,號召學(xué)生進入適當(dāng)?shù)膶哟螌W(xué)習(xí)。我們還針對學(xué)生的疑慮做相應(yīng)的工作,消除他們的擔(dān)心。我們同時也在教師中進行了宣傳發(fā)動工作,統(tǒng)一全系教師的思想認(rèn)識,鼓勵教師開展分層教學(xué)的探索與實踐。
2有機化學(xué)分層教學(xué)的實踐
2.1分層建班
我們將既定的分層標(biāo)準(zhǔn)下發(fā)到2012級應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)的6個行政班級,讓學(xué)生填報分層志愿。另外組織相關(guān)教師一起對學(xué)生進行了綜合測評,預(yù)測每一個學(xué)生可以進入的層次。結(jié)果發(fā)現(xiàn),學(xué)生自己的志愿與綜合測評的結(jié)果比較接近,只有少數(shù)不一致,對這一部分學(xué)生我們進行了必要的交流溝通。最終我們將2012級應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)的學(xué)生分成A(最高層次)、B(一般層次)、C(最低層次)三個層次,每個層次的學(xué)生人數(shù)基本相同,各為80人左右。分層名單于第一學(xué)期結(jié)束后馬上在我系網(wǎng)頁上公布,給學(xué)生4周時間進行確認(rèn),在2013年上學(xué)期開學(xué)之初進行了最終的確定。
2.2教學(xué)實施
我們將每個層次組成一個教學(xué)班進行教學(xué),采取分層負(fù)責(zé)制,1名教師為主承擔(dān)某層次有機化學(xué)課程教學(xué)任務(wù),另外配備若干名教師協(xié)助進行該層次的輔教學(xué)。不同層次的有機化學(xué)教學(xué)在同一時間進行。學(xué)生原則上在所屬層次學(xué)習(xí),允許少數(shù)學(xué)生在事先征得任課教師的同意后體驗不同層次的教學(xué)。在完成分層后,化學(xué)教研室組織全體教師討論,為每一個層次分別制定分層教學(xué)計劃,并制定課程考核方案。系部要求化學(xué)教研室的教師按照分層教學(xué)計劃的要求進一步優(yōu)化、豐富有機化學(xué)課程的教學(xué)資源,特別要求每一層都自編校本教材、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書、題庫并將它們預(yù)先到職教新干線空間,供學(xué)生預(yù)覽學(xué)習(xí)。教學(xué)任務(wù)完成后,按照事先制定的課程考核方案,用同一個標(biāo)準(zhǔn)對全部學(xué)生進行考核,給出每一個學(xué)生《有機化學(xué)》課程的考核成績。
2.3分析整改
分層教學(xué)開始后,我們十分關(guān)注教學(xué)的實施情況,除了進行期初、期中常規(guī)性的教學(xué)檢查以外,系部還對全體學(xué)生進行了專門的問卷調(diào)查,召開了學(xué)生代表與任課教師共同參加的分層教學(xué)座談會,廣泛聽取了學(xué)生的意見和建議。我們對教學(xué)檢查、問卷調(diào)查和座談會搜集到的意見與建議進行了梳理分析,對分層教學(xué)進行了必要的整改。整改主要包括讓課程標(biāo)準(zhǔn)與學(xué)生見面、任課教師加強所負(fù)責(zé)層次的教學(xué)方法研究、充分利用職教新干線個人空間進行輔助教學(xué)、為不同層次的學(xué)生設(shè)計與有機化學(xué)相關(guān)的課外活動以及召開不同層次的學(xué)習(xí)經(jīng)驗交流會。通過這些措施,確保了《有機化學(xué)》分層教學(xué)的順利實施,改善了教學(xué)效果。
2.4總結(jié)經(jīng)驗
目前,我系第一輪《有機化學(xué)》分層教學(xué)已經(jīng)結(jié)束,對教學(xué)經(jīng)驗和教訓(xùn)正在進行系統(tǒng)總結(jié)。總結(jié)的內(nèi)容主要有在專業(yè)基礎(chǔ)課乃至專業(yè)核心課程中實施分層教學(xué)的必要性、大規(guī)模開展專業(yè)課分層教學(xué)應(yīng)該具備的基本條件、與專業(yè)課分層教學(xué)相關(guān)的管理工作的優(yōu)化、分層教學(xué)的考核工作、在分層教學(xué)中如何貫徹教育公平化等。這些總結(jié)將陸續(xù)以論文、專題報告等形式發(fā)表。
3分層教學(xué)中若干問題的思考
分層教學(xué)的實踐與研究在我國已經(jīng)廣泛開展,關(guān)于分層教學(xué)的經(jīng)驗、觀點、結(jié)論等不斷被提出。為了讓分層教學(xué)取得實效,有必要對分層教學(xué)中的一些看似簡單、已經(jīng)有了定論的問題進行更深層次的探討。
3.1充分認(rèn)識分層教學(xué)不同模式的特點
目前已經(jīng)嘗試過的分層教學(xué)模式有多種,每一種模式在特定的情況下都可以發(fā)揮其作用,所以究竟采用哪一種模式進行分層教學(xué),需要根據(jù)學(xué)校的實際情況而定,主要應(yīng)考慮該專業(yè)(或?qū)I(yè)方向)學(xué)生的人數(shù)、師資隊伍的水平與規(guī)模、學(xué)院可用于教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施條件與教育信息化程度、每一種教學(xué)模式的可操作性和可掌控性。對于高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院而言,在師資力量雄厚、學(xué)生規(guī)模較大的情況下采用分流培養(yǎng)模式或分層建班模式進行分層教學(xué),不但教學(xué)的計劃、教學(xué)的組織與教學(xué)的管理難度不高,教學(xué)目標(biāo)易于實現(xiàn),而且教師的隱性負(fù)荷不重,教學(xué)效果和效能容易得到保障。如果采用分群走班、同質(zhì)分組、異質(zhì)分組或隱性分層,雖然它們也各有一些優(yōu)點,但共同的致命缺點是教學(xué)組織與管理的難度大、教學(xué)目標(biāo)不易于實現(xiàn)、教學(xué)效果和效能難以保障,所以它們可以在某一堂課或某幾堂課采用,但不適宜于作為某一門課程固定的教學(xué)模式。
3.2對學(xué)生進行科學(xué)合理的分層
許多實施分層教學(xué)的學(xué)校依據(jù)考試成績對學(xué)生進行分層,即對新生進行分層時以高考成績或入學(xué)考試成績?yōu)闃?biāo)準(zhǔn),在第二學(xué)期或更后面對學(xué)生進行分層時以學(xué)生前一個學(xué)期的平均成績或某一單科考試成績作為為標(biāo)準(zhǔn),這樣的分層操作簡單易行但是缺乏科學(xué)合理性,因為高中與大學(xué)的學(xué)習(xí)模式是很不相同的,而且已經(jīng)學(xué)習(xí)過的課程與后續(xù)課程不一定有很高的相似性和關(guān)聯(lián)性,依據(jù)以往的考試成績對學(xué)生分層只參考了學(xué)生的過去而沒有參考學(xué)生的現(xiàn)在和將來。有研究表明[10-11]學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、對課程的興趣愛好、學(xué)習(xí)動機(態(tài)度)、現(xiàn)階段的智力水平與技能水平以及潛在能力(最近可以被激發(fā)出來的能力)是影響學(xué)習(xí)效果的主要因素。如果給出一個數(shù)學(xué)表達式:學(xué)生綜合測評分=現(xiàn)有水平分值+潛在能力分值+主觀因素分值,或S=W1X+W2Y+W3Z,其中X、Y、Z分別代表現(xiàn)有水平分、潛在能力分和主觀因素分,W1、W2、W3分別代表現(xiàn)有水平分、潛在能力分和主觀因素分在綜合測評分中所占權(quán)重,則以綜合測評分(S值)作為分層依據(jù)是比較科學(xué)合理的。
3.3正確對待分層教學(xué)中的心理問題
不少教育工作者指出采用分層教學(xué)尤其是顯性分層教學(xué)給學(xué)生帶來了心理上的負(fù)面影響,有研究聲稱[12-13]處于分層教學(xué)模式下的學(xué)生歸屬感得不到滿足、由于同一層次內(nèi)激烈的競爭導(dǎo)致學(xué)生心理焦慮、處于低層次的學(xué)生自我能力感低因而容易自卑等等,一些學(xué)校和個人也因為擔(dān)憂上述問題而不愿意實施分層教學(xué)。對此,我們有不同的觀點:第一,無論是在傳統(tǒng)教學(xué)模式下還是在分層教學(xué)模式下,學(xué)生都不可能不存在心理問題,因此沒有必要格外擔(dān)心分層教學(xué)引起的各種負(fù)面心理影響。第二,分層教學(xué)在給學(xué)生帶來負(fù)面心理影響的同時,也帶來了正面的心理影響,例如部分學(xué)生感覺學(xué)習(xí)壓力減小、學(xué)習(xí)有成就感、學(xué)習(xí)的興趣和積極性增強等等。第三,負(fù)面心理影響不但在學(xué)生階段存在,在以后人生的各個階段都會存在,學(xué)生必須學(xué)會正確面對。所以,我們既要要進一步深入研究分層教學(xué)可能引起哪些心理問題、帶來哪些影響后果、如何解決負(fù)面心理影響,也要研究通過什么措施和手段增強正面心理影響,還要在學(xué)生中積極進行宣傳工作,為學(xué)生提供心理普查、心理咨詢和心理治療等服務(wù)。還有一個問題被我們忽視了,那就是從事分層教學(xué)的教師是不是也存在心理問題?主要有哪些心理問題?它們對分層教學(xué)的實施會造成什么樣的影響?這方面的研究還沒有人進行過,應(yīng)該成為分層教學(xué)中一個新的研究課題。
3.4加強分層教學(xué)方法的研究
在人才培養(yǎng)目標(biāo)相同下的分層教學(xué),不同層次之間教學(xué)是有差別的。差別體現(xiàn)在哪里?不是簡單體現(xiàn)在教學(xué)計劃(主要包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方案和教學(xué)進度)上,更主要的是體現(xiàn)在教學(xué)方法的不同上,即針對每一層次學(xué)生的共性采取有針對性的教學(xué),這種針對性全方位地體現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方案、課堂教學(xué)組織、教師的教法和學(xué)生的學(xué)法上,甚至還要體現(xiàn)在與分層教學(xué)相關(guān)聯(lián)的學(xué)生的第二課堂活動上。對高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院的學(xué)生而言,他們的第一課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容可以分成認(rèn)知類、動作技能類和態(tài)度類三大類,不同層次的學(xué)生在學(xué)習(xí)同一類學(xué)習(xí)內(nèi)容時最適宜的教學(xué)方法是有區(qū)別的。例如有研究者認(rèn)為:在學(xué)生被分成A、B、C三個層次的情況下,對于認(rèn)知類學(xué)習(xí)內(nèi)容,如果A層學(xué)生采用講授法和討論法取得了某種教學(xué)效果與效能,那么B、C層次的學(xué)生要取得同樣的效果就應(yīng)該采用演示法、講授法和練習(xí)法,并且要比A層學(xué)生用更多的課時。所以在分層教學(xué)中不能機械地沿用傳統(tǒng)教學(xué)方法,而應(yīng)該開展更加普遍、深入和細(xì)致的研究與實踐。
3.5對學(xué)生進行正確的考核評價
1.整合基礎(chǔ)型實驗
強化基本實驗技能基礎(chǔ)型實驗的目的是培訓(xùn)學(xué)生的基本操作技能和動手能力,使其操作規(guī)范化,養(yǎng)成良好的實驗室工作習(xí)慣。基本單元操作主要包括有機化合物的熔點、沸點、折光率等物理性質(zhì)的測定和蒸餾、重結(jié)晶、升華、萃取等有機化合物的分離與純化技術(shù)。教學(xué)過程中,將有機化合物的典型物理性質(zhì)測試與基本單元操作有機結(jié)合,例如:乙酰苯胺的重結(jié)晶產(chǎn)品可進行熔點測定訓(xùn)練,工業(yè)酒精蒸餾產(chǎn)物可進行沸點和折光率測定訓(xùn)練。基礎(chǔ)型實驗的整合,提高了實驗教學(xué)的起點,激發(fā)了學(xué)生的實驗興趣,為綜合設(shè)計型實驗和研究創(chuàng)新型實驗打下良好的基礎(chǔ)。
2.優(yōu)化綜合設(shè)計型實驗
提高綜合實驗?zāi)芰C合設(shè)計型實驗的目的是系統(tǒng)地訓(xùn)練學(xué)生的綜合實驗技能,使學(xué)生具備一定的基本操作技能綜合運用能力。綜合設(shè)計型實驗項目的構(gòu)建主要采用兩種方式。其一,通過串聯(lián)有機合成、分離、提純等單元操作,并把有機化合物典型性質(zhì)的鑒定安排在相關(guān)合成反應(yīng)中,增加設(shè)計性元素,豐富實驗內(nèi)容。例如:“2-乙基-2-己烯醛的制備實驗”中,安排了乙醇、乙醛、苯甲醛、丙酮、2-乙基-2-己烯醛的鑒別實驗。要求學(xué)生依據(jù)醛、酮的化學(xué)性質(zhì),設(shè)計合理可行的鑒別方案。學(xué)生實驗前自覺查閱相關(guān)資料,設(shè)計化合物鑒別方案。實驗中,學(xué)生親自動手實施自己的設(shè)計方案,邊做邊完善;遇到問題時,學(xué)生之間會主動討論或請教老師;通過比較,找出反應(yīng)現(xiàn)象明顯、方法簡便的最佳實驗方案。其二:形成序列化的多步驟合成實驗,將“合成反應(yīng)分離提純性能測試結(jié)構(gòu)表征”作為一個有機整體,且把前一實驗產(chǎn)品作為后續(xù)實驗的反應(yīng)原料,并增加相關(guān)性能測試來檢驗產(chǎn)品質(zhì)量。因為前續(xù)步驟的產(chǎn)物會直接影響到后續(xù)步驟的反應(yīng)成敗,所以學(xué)生在思想上更加高度重視。實驗前必須認(rèn)真查閱文獻,理解實驗原理,弄清主要試劑的性質(zhì),確定合成路線、提純、分析檢測的方法;實驗中,學(xué)生會更加謹(jǐn)慎認(rèn)真地操作,嚴(yán)格控制每步反應(yīng)的條件與反應(yīng)過程,以確保每步產(chǎn)品都能符合要求、后續(xù)實驗順利進行、最終得到產(chǎn)品。出現(xiàn)問題時,學(xué)生也能及時分析,主動請教教師,認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)。序列化的綜合設(shè)計型實驗所涉及的基本操作全面,增強了學(xué)生的基本實驗技能、增強了學(xué)生的有機合成基本功和責(zé)任心、提高了學(xué)生的獨立思考能力和創(chuàng)新精神。
3.加強研究創(chuàng)新型實驗
培養(yǎng)創(chuàng)新思維和科學(xué)素養(yǎng)研究創(chuàng)新型實驗側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生自主研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性能力。按照“專業(yè)性、方向性、新穎性、適用性”的原則,依托學(xué)科發(fā)展優(yōu)勢,大多數(shù)研究創(chuàng)新型實驗項目來自于教師科研成果的提煉和轉(zhuǎn)化,或者本學(xué)科的研究熱點凝練而成的。這些實驗項目不僅要內(nèi)容新穎,能夠充分調(diào)動學(xué)生的研究興趣,具有本科生進一步可研究探索、發(fā)揮一定創(chuàng)造性的空間,使學(xué)生真正有機會去思考。而且難度適中,不能挫傷學(xué)生探究的積極性。課程組教師經(jīng)過近四年的教學(xué)實踐,逐漸遴選出一批較成熟的研究創(chuàng)新型有機化學(xué)實驗項目,主要是復(fù)雜有機化合物的合成、表征、分離與鑒定等多重組合,有的還涉及到有機化學(xué)與材料、醫(yī)藥、生物、電子、信息環(huán)境、等多個學(xué)科的交叉領(lǐng)域,具有較好的新穎性和前沿性。篩選后的實驗項目一般可重復(fù)三年,但實驗方法或具體研究路線不能重復(fù),采用的實驗方法與技術(shù)要逐年有所提高。
二、探索研究性實驗教學(xué)模式,提高綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力
在教學(xué)過程中,課程組教師堅持“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的現(xiàn)代教學(xué)理念,將學(xué)生科研意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)融入正常的實驗教學(xué)秩序中,促進學(xué)生進行自主研究性學(xué)習(xí),全面實施了研究性實驗教學(xué)模式。基礎(chǔ)型實驗采用啟發(fā)互動式教學(xué)方法。實驗前,教師預(yù)先布置實驗項目,并向?qū)W生介紹相關(guān)實驗當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀,并提出相關(guān)問題。要求學(xué)生充分預(yù)習(xí)實驗教材,對實驗內(nèi)容做到心中有數(shù),并書寫實驗預(yù)習(xí)報告,教師在實驗前檢查并記錄預(yù)習(xí)情況,作為實驗成績的一部分。課堂上,教師抽查學(xué)生講解實驗原理和實驗過程,并結(jié)合學(xué)生已掌握的化學(xué)知識提出問題,或者設(shè)法引導(dǎo)學(xué)生對實驗原理和方法等提出問題,以學(xué)生之間互相回答為主,教師在關(guān)鍵時刻進行糾錯、補充和講評。學(xué)生通過講解實驗和回答問題,加深了學(xué)生對理論知識的理解,促使理論知識和實踐有機結(jié)合。綜合設(shè)計型實驗主要采用“自助式”課前預(yù)習(xí)和“研討式”課堂教學(xué)方法。在開學(xué)初通過教學(xué)日歷將實驗內(nèi)容廣而告之,要求學(xué)生初步查詢資料后,根據(jù)自己的興趣選做實驗項目,通過閱讀教材、查閱文獻及其他書籍,結(jié)合自己對實驗的理解提出實驗方案。教師在課堂上的職責(zé)是有針對性地提出問題、引導(dǎo)學(xué)生思考、解惑答疑、鼓勵學(xué)生對現(xiàn)有的實驗方案提出質(zhì)疑和進行改進、對實驗涉及到的理論知識和實驗技術(shù)為學(xué)生提供足夠的支持。課堂討論結(jié)束后,教師要引導(dǎo)學(xué)生共同設(shè)計出實驗路徑,學(xué)生根據(jù)自己對實驗內(nèi)容的理解完善實驗步驟,并在規(guī)定的時間內(nèi)完成實驗。學(xué)生通過實驗方案設(shè)計和討論,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),初步掌握了有機化學(xué)實驗設(shè)計思想與科學(xué)思維方法,使學(xué)生較全面地掌握了實驗理論知識、提高了綜合實驗技能。研究創(chuàng)新型實驗項目更加注重研究性,其教學(xué)實施流程。采用“啟發(fā)、質(zhì)疑、探究式”教學(xué)方法,以教師為主導(dǎo),教師給予全方位的研究性指導(dǎo),對學(xué)生在實驗過程中發(fā)現(xiàn)的新現(xiàn)象、新問題及時交流解答,教師發(fā)揮引導(dǎo)和組織的作用,為學(xué)生營造一種濃厚的研究氣氛。以學(xué)生自主學(xué)習(xí)與實踐為主,學(xué)生經(jīng)歷了自主選題、文獻查閱、方案設(shè)計、實驗準(zhǔn)備、實驗實施、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析、小論文撰寫、匯報討論等多個實踐訓(xùn)練環(huán)節(jié),使學(xué)生體驗到從方案設(shè)計到實驗完成的轉(zhuǎn)化過程、學(xué)會完善實驗結(jié)果的技能,真正感受到科學(xué)研究工作的氛圍。通過參與研究創(chuàng)新型實驗,提高了學(xué)生靈活運用前期理論和實驗知識的能力、增強了學(xué)生獨立分析與解決問題的能力、強化了學(xué)生科學(xué)規(guī)范的表達與交流能力,培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作精神、實事求是的科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新意識以及實踐創(chuàng)新能力。
三、有機化學(xué)實驗研究性教學(xué)模式的實踐效果
2010年起,課程組教師不斷推進以學(xué)生為主體的有機化學(xué)實驗研究性教學(xué)模式,取得了良好的教學(xué)效果。提高了學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力,我院本科生在第九屆(2014年)全國大學(xué)生化學(xué)實驗競賽中獲得二等獎1人、三等獎2人;在第二屆(2012年)和第三屆(2014年)江蘇省大學(xué)生化學(xué)化工實驗競賽中獲得一等獎4人、二等獎5人、三等獎2人。促進了學(xué)生養(yǎng)成良好的科研思維習(xí)慣,約1/2的學(xué)生能夠獨立開展SRTP科研活動,四年來,課程組教師指導(dǎo)國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃8項、江蘇省高等學(xué)校大學(xué)生實踐創(chuàng)新訓(xùn)練計劃7項、校級和院級“SRTP”科研訓(xùn)練項目分別為72項和85項,約390多人次參與了科研訓(xùn)練。大部分學(xué)生實驗論文寫作水平有了很大提高,本科生參與發(fā)表SCI收錄論文20余篇、申請專利7項。平均每年考研率約42%,近50名本科生被保送到清華大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、浙江大學(xué)、大連理工大學(xué)、湖南大學(xué)、東南大學(xué)等著名高校攻讀碩士學(xué)位,普遍反映我校本科生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力強。
四、結(jié)語
針對嚴(yán)峻的環(huán)境問題:如何處理白色污染?如何處理廢物并實現(xiàn)廢物再利用?甚至實現(xiàn)零排放?都可以利用有機知識來初步的解決。例如:Fenton氧化法深度降解HMX生產(chǎn)廢水——HAX具有爆速強、能量大、熱安定性好等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于制備混合炸藥、火箭助推劑和高能發(fā)射藥等,然而在其生產(chǎn)和使用過程中排放的廢水含有多種有毒物質(zhì)。因此,F(xiàn)enton氧化法被發(fā)明出來后,立即被廣泛利用,它由過氧化氫和亞鐵離子組成氧化體系,通過催化分解產(chǎn)生羥基自由基進攻有機物分子,并使其氧化二氧化碳,水等無機物質(zhì),從而實現(xiàn)對難降解物質(zhì)的深度氧化。Np的環(huán)境化學(xué)研究進展——Np作為長壽命、高毒性的人工放射性核素,在乏燃料所包含的核素中占有較大的份額。若這類核素釋放到環(huán)境中會對環(huán)境構(gòu)成很大的威脅。包括我國在內(nèi)的世界各主要有核的國家將Np作為高放廢物進行深地質(zhì)處理。但是,還是會污染地下水,從而影響人類的健康。現(xiàn)在根據(jù)它的溶解行為和遷徙行為進行研究來減少Np的污染。
2.有機化學(xué)發(fā)展在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用
目前隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,許多先進的科學(xué)技術(shù)都被應(yīng)用到了藥物研究領(lǐng)域。早在中國的古代,釀酒技術(shù)和發(fā)酵工藝就體現(xiàn)了有機化學(xué)技術(shù),而在當(dāng)今社會,人們也將有機化學(xué)融入到了藥物研究中。例如:青蒿素類藥物研究—青蒿素是最早被發(fā)現(xiàn)具有抗瘧疾作用的活性物質(zhì)。后來我國研究者對青蒿素化學(xué)結(jié)構(gòu)進行了改造,以青蒿素基團為基礎(chǔ),在青蒿素的碳氧雙鍵上加上不同基團,人工合成了二氫青蒿素、蒿甲醚和青蒿琥酯等衍生物。這些衍生物保留了原有的過氧橋結(jié)構(gòu),但穩(wěn)定性更好。抗高血壓藥物研究進展—利尿降壓藥是最早利用高血壓病變機理研發(fā)的降壓藥,始于1948年。這類藥物主要通過減少鈉和體液潴留,降低血容量而使血壓下降。此類藥可單獨使用降低血壓,也可與其他降壓藥聯(lián)合使用。抗病毒天然產(chǎn)物GlaucogeninC(I)前體化合物的合成——GlaucogeninC及其皂苷類化合物分離自蘿藦科植物芫花葉白前CynanchumglaucescensHand-Mazz的干燥根。GlaucogeninC具有新穎的雙裂孕甾烷骨架結(jié)構(gòu),同時它的皂苷糖鏈部分含有個2-去氧糖片段。因此通過對它的研究發(fā)現(xiàn),I及其苷類化合物都能高效地選擇性抑制煙草花葉病毒等。
3.有機化學(xué)在材料領(lǐng)域的應(yīng)用
有機高分子材料在我們的生活中已經(jīng)成了不可缺少的的一部分。例如:不同酸摻雜聚苯胺復(fù)合聚丙烯的制備及抗靜電性能—聚丙烯具有優(yōu)異的物理機械性能,廣泛應(yīng)用于汽車、電子、紡織、包裝等領(lǐng)域。但純聚丙烯體積電阻率較高,極易產(chǎn)生靜電,而抗靜電劑的應(yīng)用是很有效的解決辦法。卟啉類有機化合物在染料敏化太陽能電池的應(yīng)用研究進展—采用高比表面積的納米多孔TiO2膜電極替代傳統(tǒng)的平板電極,以過渡金屬釕(Ⅱ)的多吡啶配合物作敏化染料,選用I3-/I-氧化還原電對的電解質(zhì)體系,研究出了新型太陽能電池染料敏化納米晶多孔半導(dǎo)體薄膜太陽能電池,實現(xiàn)了高效、低成本的光電轉(zhuǎn)換。
4.總結(jié)
傳統(tǒng)實驗教學(xué)的弊端,不利于促進學(xué)生創(chuàng)新精神的養(yǎng)成和職業(yè)能力的提高[1]。有感于該現(xiàn)象,很多院校在有機化學(xué)實驗課程方面做了大量的探索性改革,如設(shè)立實驗精品課程網(wǎng)站、上傳實驗操作視頻、開設(shè)開放性實驗室等,希望以此加強對學(xué)生實踐操作能力的培養(yǎng),但多流于形式,收效甚微。基于工學(xué)結(jié)合的現(xiàn)代高職教育理念,提倡以工作任務(wù)為導(dǎo)向,采用項目教學(xué)法進行施教,將極大地促進學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。因此落實有機化學(xué)實驗項目化改革,對提高學(xué)生的職業(yè)技能素養(yǎng)和崗位能力具有重要的意義。
2能力培養(yǎng)有機化學(xué)實驗課程項目化改革
2.1根據(jù)崗位需求,分解職業(yè)崗位能力
基礎(chǔ)課程不僅應(yīng)充分體現(xiàn)其對專業(yè)課程的支撐,還應(yīng)對學(xué)生職業(yè)崗位核心技能的培養(yǎng)發(fā)揮促進作用。高職藥學(xué)類專業(yè)學(xué)生就業(yè)主要集中在藥品的生產(chǎn)、檢測、品質(zhì)管理及銷售等領(lǐng)域,要求學(xué)生具備有關(guān)藥品使用安全、生產(chǎn)操作規(guī)范及質(zhì)量檢測中常用儀器使用等知識和技能。有機實驗開設(shè)的內(nèi)容,在藥學(xué)學(xué)生就業(yè)的各領(lǐng)域都具有舉足輕重的地位與作用,是構(gòu)成相關(guān)崗位職業(yè)能力的基礎(chǔ)單元。依據(jù)就業(yè)領(lǐng)域崗位群對能力的需求,高職有機實驗教學(xué),應(yīng)使學(xué)生掌握實驗室安全及常見事故處理,基本實踐操作方法如熔點測定、折光率測定等以及常用合成反應(yīng),分析分離方法等。
2.2根據(jù)崗位能力,重構(gòu)有機化學(xué)實驗項目內(nèi)容
項目內(nèi)容的設(shè)計,應(yīng)以任務(wù)驅(qū)動為基本原則,以工作過程為導(dǎo)向,緊密圍繞崗位核心能力,注重工學(xué)結(jié)合。傳統(tǒng)有機化學(xué)實驗中各教學(xué)單元相對獨立,不利于學(xué)生崗位實踐技能鏈的培養(yǎng),不適合于項目教學(xué)。為此,根據(jù)崗位能力的具體需求,重構(gòu)實驗項目內(nèi)容極為必要。將原有實驗中的基本操作實驗(如熔點測定、蒸餾及沸點測定、折光率測定、水蒸氣蒸餾、分餾、萃取與洗滌、減壓過濾等)、制備實驗(如阿司匹林的制備、乙酸乙酯的制備、乙酰苯胺的制備等)及性質(zhì)實驗(如醇、酚的性質(zhì),羧酸的性質(zhì)等)與部分無機及分析化學(xué)相關(guān)實驗進行有機組合,設(shè)計學(xué)習(xí)情境,將實驗教學(xué)與職業(yè)崗位能力需求有效結(jié)合,體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合,使崗位能力具體化,使學(xué)生在“學(xué)中做,做中學(xué)”。實驗項目化設(shè)計能力模塊分為3個部分,即基本操作類、藥物合成類和綜合設(shè)計類。
2.3虛實結(jié)合,組織實施項目教學(xué)
(1)以實驗教學(xué)視頻為先導(dǎo),結(jié)合以flash及3DMax構(gòu)建的虛擬仿真平臺,使學(xué)生事先了解任務(wù)實施的大致過程。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)項目任務(wù)實施的具體要求,根據(jù)課程網(wǎng)站企業(yè)生產(chǎn)實況影像資料,將實踐操作與具體崗位能力結(jié)合,使學(xué)生預(yù)先進入任務(wù)實施的主體角色地位。
(2)借助于鷹眼視頻回放技術(shù),采取微視頻的手段[2],將學(xué)生的具體任務(wù)工作過程攝錄下來,其中錯誤的操作方法上傳至課程網(wǎng)站糾錯視頻[3]模塊。學(xué)生在完成項目內(nèi)容后通過糾錯視頻回放,可比對、校正操作方法,以此提高自身對實踐能力的掌握程度。未開展項目任務(wù)的其他學(xué)生也可通過糾錯視頻技術(shù),了解操作程序規(guī)范。視頻回放技術(shù)的引入,對培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才具有極其重要的意義。
(3)利用學(xué)校實驗實訓(xùn)中心實驗室、校企合作的生產(chǎn)性實訓(xùn)基地雙平臺進行教學(xué)。依據(jù)工作過程的特征,按照教學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)實操技術(shù)要求,開展項目化教學(xué)。學(xué)生以團隊(2~3人)形式進入任務(wù)角色,在工學(xué)結(jié)合的過程中實現(xiàn)其職業(yè)實踐能力的培養(yǎng)和團隊協(xié)作能力的提高。生產(chǎn)性實訓(xùn)基地依據(jù)企業(yè)實際生產(chǎn)過程微縮而成,可以完成常見藥物制備的整套流程,包括投料、生產(chǎn)線儀表參數(shù)設(shè)置、過程操控及產(chǎn)物后處理等。藥物合成類及綜合設(shè)計類項目實驗完成過程中,利用雙平臺教學(xué),方便學(xué)生將基礎(chǔ)實驗技能遷移至實際工作過程之中。雙平臺教學(xué),充分體現(xiàn)了工學(xué)結(jié)合的課程開發(fā)和理念創(chuàng)新的教學(xué)設(shè)計,也促使學(xué)校加快與企業(yè)的產(chǎn)學(xué)結(jié)合,使學(xué)生在相對真實的企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中“以做促學(xué)、以學(xué)促升”,實現(xiàn)有機實驗項目化的新型教學(xué)模式。
(4)合理選擇實驗教學(xué)項目,進一步促進實驗教學(xué)改革深入發(fā)展,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。日常有機化學(xué)實驗主要開展基本操作類與藥物合成類實驗,項目化實驗在常規(guī)教學(xué)體系之外設(shè)立綜合設(shè)計類選修實驗,學(xué)生在導(dǎo)師的輔導(dǎo)下,自主設(shè)計實驗方案、進行反應(yīng)步驟探索和工藝參數(shù)優(yōu)化,實現(xiàn)選定任務(wù)的完成。在選題任務(wù)完成的過程中,充分考查了學(xué)生對多學(xué)科相關(guān)知識技能的掌握與運用,大大促進了高職學(xué)生實踐能力的提升。
3建立多維評價體系,著重培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力
以任務(wù)驅(qū)動的項目教學(xué)體系,決定了其評價體系的多維性。在項目任務(wù)完成后,應(yīng)堅持理論評價與實踐技能評價、教師評價與團隊評價、過程評價與結(jié)果評價相結(jié)合的考評體系[4],充分而全面地衡量學(xué)生的實踐能力。操作中應(yīng)重點強調(diào)其過程性評價,相應(yīng)地淡化結(jié)果評價。在我校有機化學(xué)實驗的考核中,采取了理論考核與能力考核相結(jié)合的方式。理論考核重點考查學(xué)生對實驗基本理論知識的掌握。能力考核通過設(shè)置項目題庫,學(xué)生隨機抽選項目并在實驗室中以團隊形式自主完成,并需將項目的設(shè)計方案、實施步驟及過程錄像、結(jié)果評價及問題分析等以文件形式上交。2項考核再結(jié)合平時考核,按比例折算成學(xué)生最終的實驗考核總成績。多維化的評價體系,真實地反映了學(xué)生對理論與實踐技能的掌握,很好的考查了學(xué)生分析問題、解決問題的實際能力。
4項目化實驗實施中的教材與師資問題
4.1項目教材的編寫
教材是在教學(xué)矛盾相互作用的過程中產(chǎn)生和發(fā)展起來的一種特殊知識載體,是教師施教和學(xué)生學(xué)習(xí)的重要依據(jù)。項目化實驗教材是實施項目教學(xué)的重要載體,編寫過程中,內(nèi)容的選擇是關(guān)鍵。項目的設(shè)計,應(yīng)破除單一學(xué)科的桎梏,將多學(xué)科相關(guān)內(nèi)容有機融合,以學(xué)生為主體,提供學(xué)生獨立或協(xié)作完成任務(wù)的機會,應(yīng)使其在完成任務(wù)的過程中能運用已知的知識和技能,也能以解決問題為驅(qū)動學(xué)習(xí)新的知識和技能,從而提升自身的綜合素質(zhì)。內(nèi)容組成上,應(yīng)體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合,與實際工作或現(xiàn)實情境相結(jié)合,既能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,又可實現(xiàn)對學(xué)生知識技能的培養(yǎng)。鑒于項目化實驗教材編寫的復(fù)雜性,目前本課題組正在對已開展的有機化學(xué)項目化實驗教學(xué)進行有效探索并總結(jié)經(jīng)驗,以期編寫出適用于教學(xué)實際需求的項目化實驗教材。
4.2教師知識結(jié)構(gòu)構(gòu)成
實驗項目的完成,涉及多種學(xué)科知識的協(xié)調(diào)運用,這對教師提出了新的要求。項目進行過程中,除了經(jīng)典的基礎(chǔ)有機操作如蒸餾,沸點、熔點測定等外,還需要使用化學(xué)分析、儀器分析如紅外、滴定、色譜等手段進行結(jié)構(gòu)鑒定或含量測定,因此,進行項目化教學(xué),需要教師完善其自身的化學(xué)實驗知識結(jié)構(gòu)體系。基于工學(xué)結(jié)合的要求,教師還應(yīng)具備一定的企業(yè)研發(fā)經(jīng)驗或生產(chǎn)實踐經(jīng)驗,這就需要學(xué)校切實加強對教師雙師素質(zhì)建設(shè)的培養(yǎng),增加對教師教學(xué)能力提升的投入與支持,以滿足項目化教學(xué)的需要。
5結(jié)語
論文摘要:基于新形勢下的學(xué)生特點,對如何提高農(nóng)業(yè)院校有機化學(xué)教學(xué)質(zhì)量,提出了自己的觀點:了解學(xué)生,因材施教,努力培養(yǎng)良好的師生關(guān)系,營造輕松的教學(xué)環(huán)境,用各種方式培養(yǎng)學(xué)生興趣,激勵學(xué)生勤奮學(xué)習(xí)。注重理論知識與生活的結(jié)合,在學(xué)習(xí)知識的同時,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。同時還簡要介紹了多媒體課件制作與使用的心得和課程組織的思路。
有機化學(xué)是農(nóng)林院校的一門重要基礎(chǔ)課,是學(xué)生知識鏈的重要組成部分,也是農(nóng)林科技工作者必備的知識基礎(chǔ),有機化學(xué)教學(xué)的目的不僅僅是讓學(xué)生掌握有機化學(xué)的知識,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。因此,有機化學(xué)教學(xué)效果如何,直接影響著學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)質(zhì)量,也影響著所培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和競爭能力。
如何使學(xué)生在較少的學(xué)時內(nèi)掌握有機化學(xué)的精髓、提高化學(xué)素質(zhì)是大家共同關(guān)注和探討的課題。本文就新形勢下如何提高學(xué)生對有機化學(xué)課的學(xué)習(xí)興趣,提高有機化學(xué)教學(xué)效果,提出自己的觀點和看法。
一、了解學(xué)生,因材施教
由于高考的改革,中學(xué)采取板塊式教學(xué),學(xué)生根據(jù)高考需要,可以選取不同課程學(xué)習(xí),其結(jié)果導(dǎo)致許多學(xué)生中學(xué)階段所學(xué)有機化學(xué)知識很少,甚至根本沒有學(xué)過有機化學(xué),高校新生有機化學(xué)水平參差不齊,為高校有機化學(xué)的教學(xué)增加了難度。作為高校的教師,只有因材施教,有的放矢,創(chuàng)造性地設(shè)計教學(xué)思路,才能使每個學(xué)生都在原有的基礎(chǔ)上得到發(fā)展,收到理想的教學(xué)效果。因此在課程教學(xué)初期,了解學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)成為教師的一個非常重要的任務(wù)。教師可通過問卷、交談、課堂討論等方式了解學(xué)生,掌握學(xué)生的不同情況,有針對性地設(shè)計教學(xué)方案,精選課程內(nèi)容,采取不同的教育方法和適當(dāng)?shù)墓?jié)奏進行教學(xué)。此時的教學(xué),教師一定要有耐心,問題解釋詳細(xì)清楚,由淺到深,盡可能讓學(xué)生能及時消化理解所學(xué)知識,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)有機化學(xué)的興趣和積極性。
加強師生交流,通過師生交流,及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài),及時對存在的問題進行解析答疑,對學(xué)生遇到的困難提供幫助;盡快地根據(jù)學(xué)生反饋的信息,修正和完善自己的教學(xué)思路和方案;在交流過程中,積極發(fā)現(xiàn)學(xué)生的閃光點,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。通過交流,加強師生的了解,建立良好的師生關(guān)系,良好的師生關(guān)系是學(xué)生愉快學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。
二、活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生興趣
愛因斯坦曾說:“興趣是最好的老師”。同樣,興趣也是學(xué)生學(xué)好有機化學(xué)的關(guān)鍵因素。我們都有這樣的經(jīng)驗,對某一門課程興趣大小,很大程度上取決于老師的培養(yǎng),教師靈活多樣的教學(xué)方法、生動有趣的語言敘述、巧妙而具有懸念的提問,對學(xué)生往往有較強的吸引力,往往會迅速點燃學(xué)生思維的火花,把學(xué)習(xí)不斷引向深入,使學(xué)生積極主動參與知識的發(fā)現(xiàn),教師及時的恰如其分的鼓勵和贊許,往往會使學(xué)生產(chǎn)生巨大的成就感,從而進發(fā)出巨大的學(xué)習(xí)熱情和動力。如果我們的教學(xué),只是照本宣科,那會使課程索然無味,如果將所教的有機化學(xué)內(nèi)容與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活緊密結(jié)合,邀請學(xué)生用所學(xué)知識解釋日常生活問題,則會使我們所教的知識具有強大的親和力和趣味性;通過將所學(xué)知識用于對日常生活問題的解釋,學(xué)生增強了學(xué)習(xí)的成就感及學(xué)習(xí)熱情。同時利用對問題解決方法的討論,加強了教學(xué)互動,活躍了課堂氣氛,避免了教學(xué)過程氣氛沉悶、教學(xué)方法刻板的現(xiàn)象。
例如,我們在講授烯烴的聚合特性時,自然會提到塑料袋的使用,會聯(lián)想到塑料袋為我們帶來的方便,同時,會聯(lián)想到它為環(huán)境帶來的污染,引導(dǎo)學(xué)生思考發(fā)現(xiàn)不具污染的替代品。
在講授胺類化合物硝化問題時,自然會講到仲胺的致癌作用,自然會提及食品保鮮添加劑亞硝酸鈉,讓學(xué)生了解亞硝酸鈉致癌的化學(xué)反應(yīng)原理,列舉出哪些食品含有亞硝酸鈉較多,如何控制食用量。
在講到化合物丙烯酰胺時,會提示學(xué)生丙烯酰胺可能致癌。而在高溫油炸淀粉類食品很容易產(chǎn)生,衛(wèi)生部的公告列出了丙烯酰胺含量較高的食物名單,薯類(薯條和薯片)是第一位,谷物油炸是第二位。由于這些食品是學(xué)生喜愛的食品,因而學(xué)生反響強烈,情緒較高。
在介紹醇的性質(zhì)時,我們通常會提到車用乙醇汽油(90%的普通汽油與10%的燃料乙醇調(diào)和而成)取代無鉛汽油的使用,介紹兩種汽油的各自特點,擴展所學(xué)知識,培養(yǎng)環(huán)保意識。
在講到酯類化合物時,結(jié)合大家比較喜歡的水果的不同香味的主要成分,介紹不同酯類化合物的結(jié)構(gòu)組成,學(xué)生記憶深刻,課堂氣氛活躍,在輕松的氛圍中掌握了相應(yīng)的知識。
類似的例子不勝枚舉,有機化學(xué)與現(xiàn)實生活聯(lián)系密切,在課堂上將化學(xué)知識用來解釋生活現(xiàn)象,會使學(xué)生減小對有機化學(xué)知識的抽象感和神秘感,使他們感覺所學(xué)知識就在自己身邊,具有較強的親切感,提高了學(xué)習(xí)興趣。
有機化學(xué)課程的特點是條理清晰,邏輯嚴(yán)謹(jǐn),主次分明,重點突出。但內(nèi)容太多,抽象的反應(yīng)式太多,滿堂灌的教學(xué)方式肯定會使課堂氣氛沉悶,平鋪直敘的講授往往使學(xué)生昏昏欲睡,學(xué)生難以在整個教學(xué)過程中保持旺盛的精神和很強的注意力。教師應(yīng)科學(xué)地安排設(shè)計教學(xué)內(nèi)容,除用生動的語言藝術(shù)表達有機化學(xué)的魅力外,在課堂的某一時段,適時地穿插一段精彩的化學(xué)史或化學(xué)家的有趣故事,一方面可令學(xué)生適當(dāng)放松休息,同時更能讓課堂氛圍輕松而活潑,更重要的是讓學(xué)生了解知識的來龍去脈和動態(tài)演變,學(xué)習(xí)科學(xué)家們嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、孜孜以求的科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度和極富感染力的人格魅力,使學(xué)生從中受到多方面的教育。
比如我們在講醛酮的還原反應(yīng)時,引用我國科學(xué)家黃鳴龍的故事,1946年,黃鳴龍在美國哈佛大學(xué)工作,在做凱惜納一沃爾夫還原反應(yīng)時,出現(xiàn)了意外的漏氣情況,但他并未放棄,而是繼續(xù)研究下去,結(jié)果得到出乎意料的好產(chǎn)率。經(jīng)研究總結(jié),他改進的反應(yīng)大大縮短了反應(yīng)時間,降低了反應(yīng)成本和反應(yīng)難度,解決了一個國際性的難題,得到科學(xué)界的認(rèn)同,許多有機化學(xué)教科書將這一反應(yīng)簡稱“黃鳴龍還原法”。同時教育學(xué)生做實驗時,一定要認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象,在反應(yīng)中出現(xiàn)了異常現(xiàn)象時,應(yīng)盡可能地將反應(yīng)結(jié)果弄明白,實事求是、堅持真理。通過類似的我國科學(xué)家對科學(xué)作的貢獻的事例,也提高了學(xué)生的民族自豪感。
重氮和偶氮反應(yīng)是有機合成中非常重要的反應(yīng),需要學(xué)生重點掌握,在介紹相關(guān)知識時,我們可穿插一個故事:奎寧曾經(jīng)是一種治療瘧疾的特效藥,由于原料的限制,價格昂貴。18歲的帕琴嘗試以甲苯胺制備奎寧,實驗的結(jié)果卻得到一種黑糊糊的沉淀物,他知道這又是一個失敗的反應(yīng)。當(dāng)他加酒精進行清洗時,黑糊糊的沉淀物立刻變成了鮮艷的紫色。一種新的染料誕生了,當(dāng)時的英國女王維多利亞非常喜歡這種顏色,她穿了這種顏色的裙子出席集會,產(chǎn)生了強烈的廣告效應(yīng),人們競相模仿,風(fēng)靡一時。而這個反應(yīng)的實質(zhì)是發(fā)生了偶氮反應(yīng)。
在講到立體化學(xué)時,范特霍夫創(chuàng)建立體化學(xué)則是一個生動的故事,他首次提出“碳的正四面體構(gòu)型學(xué)說”,隨后又在《空間化學(xué)》一文中,首次提出“不對稱碳原子”的新概念,奠定立體化學(xué)的基礎(chǔ),標(biāo)志著分子的空間結(jié)構(gòu)假說的誕生。在這過程中,范特霍夫遭遇了許多權(quán)威的反對、阻撓、諷刺和排擠。但再強的阻撓也不能阻止他探索發(fā)現(xiàn)真理的腳步。范特霍夫在有機立體化學(xué)上取得了杰出成就及在其他領(lǐng)域取得的成果贏得了人們的尊敬,并于1901年榮獲世界上第一個諾貝爾化學(xué)獎。
通過穿插這些妙趣橫生的化學(xué)史故事,讓學(xué)生置身于化學(xué)發(fā)現(xiàn)、探索過程中,體驗科學(xué)家們追求、探索、發(fā)現(xiàn)的經(jīng)歷,感受他們猜測想象的歡樂及成功的喜悅,使學(xué)生了解科學(xué)研究、探索的樂趣,從而喚起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。同時也讓學(xué)生明白:有機化學(xué)并不總是枯燥的,在曲折艱難的攀登路上,隨時會有命運之神的饋贈,只要我們鍥而不舍地努力,一定能品嘗到勝利果實的甘甜。
三、精制課件,改善教學(xué)
隨著學(xué)校招生規(guī)模的擴大和學(xué)校教學(xué)資源的限制,作為基礎(chǔ)課的有機化學(xué)通常以大班形式教學(xué),一般將5或6個自然班合成一個教學(xué)大班,由于教室大,人數(shù)多,采用以往的黑板加粉筆的授課形式已嚴(yán)重地影響教學(xué)效果,使坐在后排的學(xué)生看不清教師的板書。因此,在教學(xué)中讓學(xué)生看得清,聽得明,是保證有機化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)。采取多媒體教學(xué)已成為必然。
使用多媒體教學(xué)具有許多傳統(tǒng)教學(xué)方式無法比擬的優(yōu)勢,但也存在著不少問題,其最大問題是,多媒體教學(xué)信息量太大,教學(xué)節(jié)奏往往過快,容易導(dǎo)致部分學(xué)生跟不上教師的思路,從而丟掉許多寶貴的信息,特別是一年級學(xué)生,由于還不習(xí)慣高校的快節(jié)奏、大容量的教學(xué)方式,他們會感到所接受的信息前后不連貫,這更增加了他們的學(xué)習(xí)難度。因此,在課件制作和授課時應(yīng)特別注意控制演示速度,盡可能使可視信息與教師的教學(xué)思路同步,與學(xué)生接受和記錄速度一致,并給學(xué)生留出記錄和思考空間,使學(xué)生及時掌握理解相應(yīng)的知識。
其次,有些課件制作的太呆板或太花哨,太呆板的課件由于缺乏新奇感,往往會使學(xué)生產(chǎn)生視覺疲勞而厭倦。而過于花哨的課件又會過于分散學(xué)生注意力,影響學(xué)生思考。因此,根據(jù)課程需要,精制一套切實可用的課件非常必要,根據(jù)多年的經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),用樸素的底色配以清晰的文字,版面簡潔醒目的多媒體課件很受歡迎。在內(nèi)容上,將難以理解的、抽象的內(nèi)容如原子的雜化、加成反應(yīng)、取代反應(yīng)、SN1、SN2反應(yīng)、以及構(gòu)型轉(zhuǎn)化、定位效應(yīng)的過程等關(guān)鍵內(nèi)容,以較慢的動畫演示清楚很有必要,這樣可以使學(xué)生更直觀地了解抽象的反應(yīng)過程,降低接受理解的難度,從而對知識掌握得更深刻更全面。而其他反應(yīng)可直接采用簡潔的方程式表達反應(yīng)過程。對各種物質(zhì)的結(jié)構(gòu),以模型或圖片方式會更生動形象,更直觀,學(xué)生更易理解接受。
四、抓住主線,以點帶面
大學(xué)有機化學(xué)的結(jié)果學(xué)說把很多種類的有機化學(xué)物質(zhì)納入一個統(tǒng)一的體系。例如苯的環(huán)狀結(jié)構(gòu)學(xué)說很順利地解決了芳香族有機化合物的分子結(jié)構(gòu)重建的問題。在大學(xué)有機化學(xué)知識體系不斷構(gòu)建的過程中,許多科學(xué)觀念都在起著比較關(guān)鍵的作用。隨著有機化學(xué)科學(xué)事實的不斷積累,李比希等人發(fā)現(xiàn)有機物化學(xué)中的基團是比較復(fù)雜的,他們通過對有機物分子結(jié)構(gòu)的研究,從物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系入手,建立了比較經(jīng)典的化合物和單質(zhì)經(jīng)典價鍵理論。
2科學(xué)觀念為基礎(chǔ)的大學(xué)有機化學(xué)教學(xué)策略分析
2.1教師應(yīng)該掌握有機化學(xué)知識結(jié)構(gòu),完善學(xué)生認(rèn)識
大學(xué)有機化學(xué)教師要首先掌握好知識結(jié)構(gòu),因為這是培養(yǎng)學(xué)生具有有機化學(xué)科學(xué)觀念的基礎(chǔ)。在實際有機化學(xué)學(xué)習(xí)的過程中,只有堅持科學(xué)的觀念,并加上學(xué)以致用的理念,才能夠真正教會學(xué)生解決問題的方法。其次大學(xué)有機化學(xué)的知識結(jié)構(gòu)主要是以官能團為主線進行展開的,所以教師在教學(xué)的過程中應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生一方面領(lǐng)會和掌握這一知識脈絡(luò),同時還要讓學(xué)生強化“物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途”的教學(xué)觀念。在實際教學(xué)的過程中,教師要幫助學(xué)生創(chuàng)建具體的有機化學(xué)學(xué)習(xí)情景,幫助學(xué)生實現(xiàn)同化學(xué)習(xí),更新現(xiàn)代有機化學(xué)知識結(jié)構(gòu)。
2.2重視教學(xué)和知識發(fā)生過程的科學(xué)性,結(jié)合有機化學(xué)歷史進行教學(xué)
有機化學(xué)的生命力就在于不斷的沖破化學(xué)研究的進去,建立了相對完善和立體的化學(xué)理論以及原子架構(gòu)理論。大學(xué)教師在有機化學(xué)教學(xué)的過程中,可以把現(xiàn)行的有機化學(xué)知識與有機化學(xué)的發(fā)展歷史相互結(jié)合起來。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維的方法與模式,使得學(xué)生能夠認(rèn)識到有機化學(xué)學(xué)科的科學(xué)本質(zhì),形成比較良好的科學(xué)態(tài)度與價值觀。大學(xué)有機化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容主要來源于近代有機化學(xué),所以教師在講解的過程中應(yīng)該以歷史上的化學(xué)科學(xué)家的判斷取舍過程為示范,不斷引導(dǎo)和加強學(xué)生對有機化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
2.3教師深刻挖掘有機化學(xué)中的科學(xué)觀念知識體系
在現(xiàn)行的大學(xué)有機化學(xué)教材中,很多科學(xué)觀念是相對比較隱性的,在教學(xué)的過程中就需要教師進行深入挖掘,將其中所隱含的意義充分表達給學(xué)生,從而在一定程度上影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和行為。首先應(yīng)該從比較枯燥的化學(xué)概念中提出簡單的化學(xué)觀念,并作為教學(xué)的主導(dǎo)思想教授給學(xué)生;其次教師還要充分落實好教學(xué)觀念,克服知識本位的教學(xué)模式和觀念。
2.4設(shè)計合理的教學(xué)方法,不斷增加教學(xué)體驗
只有學(xué)生不斷地加入到學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,才能夠?qū)崿F(xiàn)有所發(fā)現(xiàn)的教學(xué)模式,不斷地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀念。科學(xué)的探究性學(xué)習(xí)在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀念的形成是具有不可替代的作用。只有在實驗教學(xué)的過程中才能夠體驗到有機化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜和多邊性,在學(xué)生課堂的學(xué)習(xí)過程中,不斷的倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)模式,在實驗課堂學(xué)習(xí)的過程中,只有通過對有機化學(xué)反應(yīng)實驗條件的控制以及化學(xué)反應(yīng)生成物的分析,才能夠使得學(xué)生擺脫相對狹隘的物質(zhì)轉(zhuǎn)化觀點。
2.5不斷拓展學(xué)習(xí)渠道,綜合運用各種教學(xué)資源
隨著現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)媒體的不斷發(fā)展,在有機化學(xué)的教學(xué)過程中可以將網(wǎng)絡(luò)資源中將有機化學(xué)知識轉(zhuǎn)換為具體的生產(chǎn)生活情景之中。網(wǎng)路資源的存在可以為有機化學(xué)的研究提供一些條件,先進的科學(xué)技術(shù)將抽象的知識變?yōu)樾蜗蟮膶嶒灒蚱平虒W(xué)課堂的空間和時間限制;其次有機化學(xué)與學(xué)生的實際生活聯(lián)系比較緊密,教師在教學(xué)的過程中可以將具體的知識與實際社會生活情境很好地結(jié)合起來。
3小結(jié)
每個老師都是德育工作者,每節(jié)課堂教學(xué)都是德育的陣地。如果課堂教學(xué)純粹是完整的知識灌輸,其目的不再是培養(yǎng)“綜合素質(zhì)全面發(fā)展的人”,而旨在培養(yǎng)只擅長考試、記憶等技能的“知識木偶”。任科老師也將在“知識灌輸”為本的學(xué)科教學(xué)中變得越來越忙碌,越來越勞累。老師在日常教學(xué)活動中,應(yīng)通過不斷挖掘教材的德育要素,讓德育進入學(xué)科;同時,還要讓德育熏陶與知識教學(xué)并重于課堂教學(xué)活動中,讓德育進入課堂。
二、有機化學(xué)教學(xué)中的德育滲透
“學(xué)校教育總是通過一定的教育內(nèi)容去影響學(xué)生的,這些教育內(nèi)容不是籠統(tǒng)地、雜亂無章地堆放在一起,而是按照一定的組織方式分門別類地組織起來的,每一個門類構(gòu)成了一個大的教育內(nèi)容模塊”。其中,這個“模塊”便是學(xué)校教育中的學(xué)科。
1.有機化學(xué)教學(xué)德育滲透的現(xiàn)狀。關(guān)于有機化學(xué)教學(xué)中德育滲透的現(xiàn)狀,具體表現(xiàn)在教學(xué)中的德育目標(biāo)不明確,德育內(nèi)容不具體,有關(guān)德育的知識點沒有落到各章、各節(jié)中,對德育內(nèi)容的理解也僅憑教師個體的認(rèn)識而定,不規(guī)范、不科學(xué)。“據(jù)調(diào)查,許多初中學(xué)生之所以要學(xué)化學(xué),是因為化學(xué)實驗有趣,教師講課生動,化學(xué)成績一直好”等,而目前調(diào)查發(fā)現(xiàn)很多高職學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)有機化學(xué)就是為了應(yīng)對考試。在學(xué)習(xí)中,能按照教學(xué)要求較長時間地感知化學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律,但是,他們往往集中感知于化學(xué)現(xiàn)象的直觀部分和化學(xué)規(guī)律的外部特征,對內(nèi)部反應(yīng)機理和規(guī)律性聯(lián)系的理解,還常常把握不準(zhǔn),并且注意力還不夠高度集中。在教學(xué)中滲透德育教育會提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,加深對知識的理解掌握。
2.有機化學(xué)教學(xué)中的德育滲透。在教學(xué)過程,抓教育激活點。即老師在傳授知識的過程中,抓住德育的時機,用準(zhǔn)確、生動、通俗、淺顯的語言,自然貼切地對學(xué)生進行品德教育,做到水到渠成、順理成章。學(xué)生在提出問題或回答問題時,主觀化、片面化、表面化看問題時,教師應(yīng)及時捕捉住時機,對學(xué)生進行有科學(xué)性的教育,引導(dǎo)學(xué)生全面、客觀、深入地觀察問題和分析問題。在結(jié)合點有意識地點撥,可以起到“畫龍點睛”的作用,這體現(xiàn)了德育的導(dǎo)向性原則,使?jié)B透具有鮮明的目的性。也可通過作業(yè)、實驗、課堂紀(jì)律等許多教學(xué)環(huán)節(jié),對學(xué)生進行品德的教育、培養(yǎng)。
三、有機教學(xué)中德育滲透的必要性和重要性
體現(xiàn)在教學(xué)指導(dǎo)思想上,重視技能的培養(yǎng)和理論的驗證,忽視實驗對理論形成的推動作用,忽視創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。在教學(xué)內(nèi)容上,由于受經(jīng)費投入、學(xué)生擴招等多方面因素的影響,基本操作、驗證型實驗多,綜合型、設(shè)計型實驗少;陳舊內(nèi)容多,新穎內(nèi)容少;實驗教學(xué)手段落后,傳統(tǒng)實驗技術(shù)多,新技術(shù)內(nèi)容少。在教學(xué)方法上,教師按實驗教材講授,學(xué)生按實驗教材操作,操作過程程式化,過程簡單,結(jié)果分析單調(diào),學(xué)生獨立自主思維不夠。
2食品專業(yè)有機化學(xué)實驗改革
2.1樹立啟發(fā)式的實驗教育觀念
要實現(xiàn)由驗證型實驗教學(xué)方法向啟發(fā)式的實驗教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變,教師應(yīng)首先樹立啟發(fā)式實驗教育的教學(xué)理念,變傳統(tǒng)的單向知識傳授模式為知識傳授與啟發(fā)探索相結(jié)合的模式。這樣才能將研究能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)融入到課堂教學(xué)中,貫穿于教學(xué)的各個環(huán)節(jié)。同時,通過啟發(fā)式實驗教育,能使學(xué)生變“模仿”實驗為“探索發(fā)現(xiàn)”實驗。這種以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的課堂是將學(xué)習(xí)知識、培養(yǎng)技能和能力融為一體的載體,學(xué)生將會對課堂產(chǎn)生極大的興趣。
2.2教師啟發(fā)式的實驗教學(xué)
以往填鴨式的有機實驗課堂教學(xué)形式單調(diào),難以激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、求知欲望和創(chuàng)造欲望,學(xué)生只是在眾多的知識當(dāng)中被動地接受教師講授的現(xiàn)象、原理、規(guī)律等,缺乏主動、積極地去認(rèn)知、探究。教師啟發(fā)式的實驗教學(xué)則在實驗之初,介紹目前幾種常用的實驗方案,啟發(fā)學(xué)生通過比較發(fā)現(xiàn)幾種方案的優(yōu)缺點及適用范圍,然后引導(dǎo)學(xué)生提出適合實驗室應(yīng)用的實驗方案或?qū)δ硞€步驟提出改進方案,最終讓學(xué)生分組實驗進行對比和驗證。實驗過程需要學(xué)生在全過程手腦并用,并讓學(xué)生在改進的實驗與已有的實驗步驟和現(xiàn)象的對比中發(fā)現(xiàn)問題,思考問題的根源。如用于液體混合物分離的蒸餾與分餾實驗,在教材中是兩個各自獨立的基本實驗操作,我們則將兩個實驗合并為一個實驗,讓學(xué)生通過分析自己得到的蒸餾與回流的實驗結(jié)果,得到蒸餾與分餾操作在分離液體混合物的異同,從而得到不同分離方法的適用范圍。又例如在乙酰水楊酸的實驗中,書中的方案是固定水楊酸與乙酸酐的用量,計算收率。而改進后的方案為,設(shè)置不同劑量比例的實驗組,讓同學(xué)分組操作,不同實驗組之間通過對比實驗現(xiàn)象與收率,分析原因,通過對不同劑量組數(shù)據(jù)的分析,使同學(xué)在這一過程中認(rèn)識到酰化劑的劑量對反應(yīng)的影響。通過這種改革,使學(xué)生在一種探索研究性氛圍中幫助學(xué)生掌握實驗要點、難點及注意事項,使學(xué)生深刻理解實驗步驟的設(shè)置原理,規(guī)范實驗操作。通過這種啟發(fā)式實驗教學(xué),激發(fā)學(xué)生探索和創(chuàng)造性研究的積極性,從被動接受者轉(zhuǎn)變成知識的創(chuàng)造者,為他們將來進行畢業(yè)設(shè)計、科研工作做準(zhǔn)備。
3啟發(fā)式科研訓(xùn)練在有機化學(xué)實驗課程的實施效果
以往傳統(tǒng)實驗教學(xué)主要以講授法和演示法為主,學(xué)生只要“照方抓藥”式被動開展實驗,缺乏思考、分析、提煉和整合歸納知識的能力。啟發(fā)式實驗教學(xué)則實現(xiàn)了教學(xué)與科研的雙贏。大二年級學(xué)生在實驗課結(jié)束后感言:“有機化學(xué)實驗很鍛煉我們實驗技能”。他們在有機化學(xué)課堂中了受到科研的啟蒙教育,能主動以較大的興趣投入到課堂的科研訓(xùn)練過程中,在提高綜合實踐能力的同時,創(chuàng)新意識和能力能夠得到明顯提高。
4結(jié)語
由于教學(xué)計劃的改變,我校有機化學(xué)實驗課存在著課時數(shù)縮減,而教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目的卻沒有改變的情況,如何在有限的課時中達到應(yīng)有的教學(xué)效果是擺在實驗教師面前現(xiàn)實和首要的問題。傳統(tǒng)的教學(xué)方法和模式是教師將實驗?zāi)康摹嶒灢襟E和實驗注意事項一一講述一遍,學(xué)生按照教師的講述根據(jù)課本的操作“照方抓藥”,將實驗完成。從學(xué)生的角度出發(fā),教師的這種“滿堂灌輸,照本宣科”的教學(xué)方法使學(xué)生在實驗過程中缺少了學(xué)習(xí)的主動性,學(xué)習(xí)興趣下降。遵照這種模式教學(xué)的結(jié)果往往是學(xué)生被動的完成實驗,沒有經(jīng)過自己的思考,僅僅是為了完成實驗而做實驗,沒有達到鞏固所學(xué)理論知識、鍛煉動手能力的教學(xué)目的和教學(xué)效果。鑒于這種情況,做為教師,必須改變已有的教學(xué)方法和教學(xué)手段,而采用問題式教學(xué)法教學(xué)能夠很好的解決以往教學(xué)中出現(xiàn)的一些問題。
2問題式教學(xué)法的運用
問題式教學(xué)法一般是教師根據(jù)學(xué)生需要掌握的內(nèi)容提出相應(yīng)的問題,學(xué)生對問題進行分析和思考,通過查資料以及其它各種方式找出解決問題的方法,教師對學(xué)生提出的方法進行總結(jié)并給出結(jié)論,最終達到學(xué)生通過思考學(xué)習(xí)知識的目的。問題式教學(xué)法最大的優(yōu)勢在于將學(xué)生在學(xué)習(xí)中的地位由“被動”變?yōu)?ldquo;主動”,通過教師為學(xué)生設(shè)定的問題引導(dǎo)學(xué)生自主的進行學(xué)習(xí)思考,學(xué)生能夠在思考問題并解決問題的過程中不知不覺達到學(xué)習(xí)知識的目的。問題式教學(xué)法分為“提出問題”、“分析問題”、“解決問題”、“總結(jié)深化”四個步驟,將問題式教學(xué)法運用在有機化學(xué)實驗的教學(xué)中能夠達到比較理想的教學(xué)效果。
2.1讓學(xué)生帶著問題進行實驗預(yù)習(xí)
實驗預(yù)習(xí)是每個學(xué)生進行實驗之前必須完成的環(huán)節(jié)。預(yù)習(xí)實驗一方面是為了使學(xué)生在動手實驗之前做到心中有數(shù),了解實驗的目的、原理,清楚實驗中使用到的儀器、裝置和藥品以及實驗過程的操作步驟;另一方面也可以鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力同時提高了聽課的效率。然而,現(xiàn)在的實驗預(yù)習(xí)往往沒有得到學(xué)生的重視,大部分學(xué)生只是將書上的內(nèi)容進行了抄襲,根本沒有達到實驗預(yù)習(xí)應(yīng)有的效果和目的,這些問題在實驗過程中以各種方式被暴露出來,結(jié)果不僅會造成實驗失敗的后果還給實驗室?guī)硪欢ǖ陌踩[患。針對這種情況,需要教師有目的的對學(xué)生的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)進行強化干預(yù),事先將實驗項目告知學(xué)生,并將預(yù)設(shè)問題提出,要求學(xué)生通過預(yù)習(xí)實驗教材,查閱圖書館相關(guān)文獻資料甚至借助互聯(lián)網(wǎng)尋求解答。當(dāng)然,預(yù)設(shè)問題的提出需要教師對教材有很強的把控力,預(yù)設(shè)的問題不僅應(yīng)該具有針對性而且要切合學(xué)生實際的知識水平。例如,在進行乙酰苯胺制備實驗前,可以提出以下幾個問題:(1)本實驗為什么要使用分餾裝置?(2)反應(yīng)時分餾柱柱頂溫度為什么控制在105℃?過高過低有何不妥?(3)除了用水作溶劑重結(jié)晶提純乙酸苯胺外,還可以選用其他什么溶劑?(4)本實驗采取了哪些措施來提高乙酰苯胺收率?將問題提給學(xué)生后,學(xué)生將會帶著這些問題運用各種方式去獲知問題的答案,獲知答案的過程中,學(xué)生必須了解實驗的目的和原理,對實驗裝置和實驗藥品的物理性質(zhì)有了清楚地認(rèn)識,對實驗的步驟也會進行深入地思考,使得學(xué)生對于實驗有了全面、深刻的認(rèn)識,達到了實驗預(yù)習(xí)的目的,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力。
2.2讓學(xué)生在實驗過程中帶著問題積極思考