基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)《有機(jī)化學(xué)》課程的教學(xué)改革與實(shí)踐

秦國(guó)旭 李 雷 錢德勝

（巢湖學(xué)院化學(xué)與材料工程學(xué)院，安徽 巢湖 238000）

基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)《有機(jī)化學(xué)》課程的教學(xué)改革與實(shí)踐

秦國(guó)旭 李 雷 錢德勝

（巢湖學(xué)院化學(xué)與材料工程學(xué)院，安徽 巢湖 238000）

有機(jī)化學(xué)是應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程與工藝、無(wú)機(jī)非金屬材料工程和生物工程等專業(yè)的基礎(chǔ)課，我們通過(guò)優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容、更新教學(xué)方法和手段、改進(jìn)考核內(nèi)容和方法等方面進(jìn)行探索和實(shí)踐，力爭(zhēng)培養(yǎng)出專業(yè)技術(shù)扎實(shí)、綜合能力和創(chuàng)新能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才。

有機(jī)化學(xué)；教學(xué)改革；教學(xué)方法；應(yīng)用型人才

作為安徽省地方本科院校，我校提出的辦學(xué)指導(dǎo)思想是：“培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)扎實(shí)、應(yīng)用能力強(qiáng)、綜合能力強(qiáng)、具有自主自強(qiáng)意識(shí)和創(chuàng)新精神，適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展高素質(zhì)的應(yīng)用型人才”。為適應(yīng)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的需要，我校積極調(diào)整培養(yǎng)方案和課程體系，構(gòu)建培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)應(yīng)用能力和提高人才質(zhì)量的教學(xué)體系。

作為化學(xué)專業(yè)四大基礎(chǔ)課程之一的有機(jī)化學(xué)，在專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中的作用舉足輕重，它是應(yīng)化、化工、材料、生物等各專業(yè)學(xué)生后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)課。如果有機(jī)化學(xué)基本概念和基本理論掌握得不好，學(xué)生在隨后的專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中將會(huì)受到重要影響［1］。巢湖學(xué)院化學(xué)與材料工程學(xué)院的化學(xué)工程與工藝專業(yè)和生物工程專業(yè)均為工科類專業(yè)，工科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)決定了在教學(xué)中需要特別強(qiáng)調(diào)實(shí)際應(yīng)用，要加強(qiáng)學(xué)生理論與實(shí)際相結(jié)合，培養(yǎng)其應(yīng)用能力和綜合能力［2-3］。根據(jù)教育部提出的“加強(qiáng)基礎(chǔ)、淡化專業(yè)、面向未來(lái)”的教改指導(dǎo)思想［4-5］，對(duì)有機(jī)化學(xué)的教學(xué)改革提出了更高的要求，因此必須對(duì)教學(xué)內(nèi)容和形式進(jìn)行調(diào)整，更新教學(xué)手段，合理壓縮學(xué)時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)“素質(zhì)教育為綱，提高學(xué)生應(yīng)用能力和綜合能力”的培養(yǎng)目標(biāo)。

但由于有機(jī)化學(xué)的研究對(duì)象有機(jī)化合物的數(shù)目龐大，種類繁多，有機(jī)反應(yīng)復(fù)雜，需要考慮的影響因素多，反應(yīng)機(jī)理又抽象難懂，同時(shí)還存在新知識(shí)猛增但課時(shí)又在不斷壓縮的矛盾，學(xué)生學(xué)起來(lái)經(jīng)常有力不從心的感覺(jué)。因此如何使有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)變得輕松有趣，如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，從而提高教學(xué)質(zhì)量，跟上知識(shí)大爆炸時(shí)代前進(jìn)的步伐，就成為擺在我們面前的一個(gè)重要課題［6］。所以十分有必要推進(jìn)包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、考核內(nèi)容和形式等在內(nèi)的有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)的全面改革，使學(xué)生在較短的學(xué)時(shí)內(nèi)就能掌握有機(jī)化學(xué)的基本概念、基本理論和基本反應(yīng)，為以后的專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我校有機(jī)化學(xué)課程組教師結(jié)合培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的辦學(xué)思想，借鑒已有的教改成果，主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行了初步探索和實(shí)踐。

1 優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容

有機(jī)化學(xué)作為一個(gè)大學(xué)科，具有內(nèi)容十分豐富、各官能團(tuán)又自成體系的特點(diǎn)。因此，遵從學(xué)科的內(nèi)在規(guī)律，重新整合有機(jī)化學(xué)課程中的教學(xué)內(nèi)容，使體系緊湊，教學(xué)內(nèi)容更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律十分必要。我們的做法是首先集中講授有機(jī)化學(xué)的基本知識(shí)，如把原先分散在各章的有機(jī)化合物的分類和命名的內(nèi)容作為單獨(dú)一章，系統(tǒng)闡明有機(jī)化合物分類和命名的一般原則和規(guī)律。又如有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象作為獨(dú)立一章系統(tǒng)闡述化合物由構(gòu)造、構(gòu)象、幾何、對(duì)映不同而形成的同分異構(gòu)現(xiàn)象，從而闡明了立體化學(xué)的內(nèi)容。雖然波譜知識(shí)不屬于有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容，但波譜分析的應(yīng)用促進(jìn)了結(jié)構(gòu)測(cè)定的迅速發(fā)展，為有機(jī)分子世界增加了許多新的內(nèi)容，紅外、紫外、核磁、質(zhì)譜是結(jié)構(gòu)測(cè)定中最常用的方法，我們也將該四大譜作為獨(dú)立一章系統(tǒng)闡明了各自的基本原理和與有機(jī)物結(jié)構(gòu)的關(guān)系。這樣通過(guò)化學(xué)鍵理論、命名、同分異構(gòu)和結(jié)構(gòu)表征構(gòu)成了有機(jī)化學(xué)概論。然后按官能團(tuán)分章，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)的有機(jī)反應(yīng)和反應(yīng)中間體如碳正離子、碳自由基的性質(zhì)，重點(diǎn)是脂肪烴、芳香烴及其含氧和氮元素的衍生物的性質(zhì)，使學(xué)生理解直至掌握有機(jī)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的基礎(chǔ)——電子轉(zhuǎn)移成鍵。為了克服各官能團(tuán)自成體系使課程內(nèi)容比較分散的缺陷，提高教學(xué)質(zhì)量，在每一章的教學(xué)中都從官能團(tuán)結(jié)構(gòu)出發(fā)分析化合物的性質(zhì)，使學(xué)生形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的意識(shí)。學(xué)生只有充分理解了各類化合物的結(jié)構(gòu)特征，掌握化合物的性質(zhì)和反應(yīng)的區(qū)域選擇性就不再是困難的事。同時(shí)通過(guò)學(xué)生在各官能團(tuán)章節(jié)學(xué)習(xí)中應(yīng)用前面學(xué)過(guò)的基本知識(shí)和基本理論，從而加深理解。最后一部分安排了實(shí)踐性較強(qiáng)的有機(jī)合成內(nèi)容，這部分是對(duì)前面所學(xué)化合物性質(zhì)的綜合運(yùn)用。引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計(jì)市場(chǎng)上常見(jiàn)的高附加值精細(xì)化工產(chǎn)品如環(huán)氧丙烷的衍生物、甲基丙烯酸甲酯等化合物的合成路線，并在此過(guò)程中使學(xué)生建立合理的逆合成分析的思路。

知識(shí)的先進(jìn)性要體現(xiàn)時(shí)代的要求，隨著人們生活水平的提高，大家的健康意識(shí)也在不斷增強(qiáng)，對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視程度日益增加，為了保護(hù)人類共同的生存環(huán)境必須倡導(dǎo)和推行綠色化工。因此，在課程的講授過(guò)程中匯集綠色化學(xué)研究成果，引入教學(xué)內(nèi)容。如講到加成、周環(huán)、異構(gòu)化和烯烴交互置換等反應(yīng)時(shí)就會(huì)給學(xué)生強(qiáng)調(diào)他們是符合原子經(jīng)濟(jì)性的反應(yīng)；在介紹化合物的氧化反應(yīng)中，盡量多舉以過(guò)氧化氫等無(wú)污染的氧化劑為例，如過(guò)氧化氫作氧化劑，丙烯環(huán)氧化和環(huán)己烯氧化均已工業(yè)化。另外化學(xué)反應(yīng)的新技術(shù)如微波、超聲波、相轉(zhuǎn)移催化、生物催化、離子液體的使用等技術(shù)也引入到教學(xué)內(nèi)容中。這些內(nèi)容的的引入所花費(fèi)的課堂時(shí)間并不多，卻體現(xiàn)了學(xué)科發(fā)展的前沿，讓學(xué)生大開(kāi)眼界。

2 優(yōu)化課堂教學(xué)方法和手段

為適應(yīng)新時(shí)代的需求，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，提升應(yīng)用能力，需從優(yōu)化教學(xué)方法和手段開(kāi)始來(lái)改變傳統(tǒng)改變教學(xué)模式。

2.1 合理有效的利用多媒體

由于有機(jī)化合物分子中原子在空間的排布方式不同就有著不同的空間結(jié)構(gòu)，其構(gòu)型、構(gòu)象、旋光異構(gòu)以及有機(jī)化學(xué)反應(yīng)歷程的課堂教學(xué)效果常受到傳統(tǒng)教學(xué)黑板書(shū)寫(xiě)的制約，往往教師講授很多，但缺少空間想象的學(xué)生就是不能理解。利用多媒體教學(xué)能很好的解決這些問(wèn)題。但課堂教學(xué)質(zhì)量的好壞很大程度上取決于教學(xué)課件的好壞。針對(duì)多媒體教學(xué)課件展示效果好，有利于學(xué)生對(duì)原子軌道、分子軌道和共價(jià)鍵成鍵與斷鍵類型，以及各種分子異構(gòu)和反應(yīng)過(guò)渡態(tài)空間構(gòu)型和構(gòu)象演變的理解和掌握，但知識(shí)量大，在教學(xué)中留白不足，不能留下足夠的時(shí)間讓學(xué)生自己去思考、理解，限制了學(xué)生的思維，同時(shí)又難以吸引學(xué)生注意的特點(diǎn)，制作出既適合實(shí)際情況又生動(dòng)有趣能吸引學(xué)生注意力的教學(xué)課件就十分必要。針對(duì)我校工科專業(yè)學(xué)生以實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用為就業(yè)目標(biāo)的特點(diǎn)，課件內(nèi)容除了包含基本的有機(jī)化學(xué)知識(shí)點(diǎn)外，特別增加了Flash動(dòng)畫(huà)來(lái)演示有機(jī)反應(yīng)過(guò)程和工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)視頻等生動(dòng)的素材，以及有機(jī)化合物在日常生活中的的應(yīng)用等來(lái)吸引學(xué)生的注意和學(xué)習(xí)興趣。將課堂上講授的有機(jī)化學(xué)知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)有效的結(jié)合起來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)室合成與工業(yè)生產(chǎn)的差異，培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的獨(dú)立思考和分析能力，進(jìn)而提高其解決問(wèn)題的綜合能力。

2.2 多種方式與學(xué)生溝通交流

網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)已成為當(dāng)前學(xué)生的社交手段中非常重要的一種方式，因此可以利用QQ、BBS、微信等媒介對(duì)學(xué)生進(jìn)行課下輔導(dǎo)，取得了較好的效果。創(chuàng)建QQ群和微信群進(jìn)行討論和答疑，如果學(xué)生自行討論不能得出結(jié)論，可及時(shí)、方便地向教師請(qǐng)教，另外教師將多媒體課件放入群空間中，學(xué)生可以自行下載，方便學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。這種方法能夠促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)，疑難問(wèn)題可以及時(shí)獲得教師針對(duì)性解答，拉近師生距離，從而提高他們對(duì)有機(jī)化學(xué)的興趣，有效提高教學(xué)效果。

3 改革考核方法和考核內(nèi)容

考核方法和考核內(nèi)容在教學(xué)效果評(píng)價(jià)體系中具有重要作用，是學(xué)生學(xué)習(xí)的指揮棒，故其為教學(xué)改革中最重要的部分［7］?？茖W(xué)、合理的考核方法和考核內(nèi)容，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中起著強(qiáng)化、檢查和反饋功能的作用，另外也能積極有效的調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，有利于學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。由于當(dāng)前大學(xué)生重課本、輕實(shí)際，我們改進(jìn)了考核的方式，采取平時(shí)成績(jī)以出勤、課堂表現(xiàn)、作業(yè)和綜述性課程論文綜合評(píng)定的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，期末考試中也增加綜合應(yīng)用知識(shí)來(lái)分析和解決實(shí)際性問(wèn)題的主觀題的方法，引導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)綜合考慮多方面因素取舍有機(jī)化學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

多年來(lái)，我校有機(jī)化學(xué)課程平時(shí)成績(jī)的評(píng)定多以出勤、課堂表現(xiàn)和作業(yè)為準(zhǔn)，但在學(xué)生作業(yè)中抄襲現(xiàn)象普遍存在，因此在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中我們除了作業(yè)外，增加設(shè)計(jì)性和綜述性的課程論文作為平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定的一個(gè)重要舉措。教師結(jié)合所講內(nèi)容緊密聯(lián)系實(shí)際擬出論文題目或關(guān)鍵詞，學(xué)生兩三人一組，通過(guò)查閱文獻(xiàn)、分析討論、綜述寫(xiě)作，以課程論文形式上交。如：“冠醚的發(fā)現(xiàn)及發(fā)展”、“工業(yè)生產(chǎn)中常用氧化劑的選擇”、“有機(jī)人名反應(yīng)及在合成中的應(yīng)用”等，由于該工作需根據(jù)給出的題目或關(guān)鍵詞進(jìn)行綜述寫(xiě)作，在此過(guò)程中學(xué)生需要對(duì)問(wèn)題從多方面分析，既要?dú)w納總結(jié)已學(xué)過(guò)的理論知識(shí)，又要查找文獻(xiàn)資料，并從中提煉出創(chuàng)新性的觀點(diǎn)，故而能夠鍛煉學(xué)生的綜合能力如分析能力、語(yǔ)言表達(dá)能力和創(chuàng)新性思維，也能夠較為真實(shí)的反映出學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)基本理論知識(shí)的理解和掌握情況。另外，通過(guò)將枯燥的理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生真切地感到學(xué)有所用，更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣。

期末考試中，不僅要考察基本的有機(jī)化學(xué)知識(shí)點(diǎn)，更不能忽視了要考察學(xué)生對(duì)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。每種有機(jī)化合物都有多種制備方法，實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中必然要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量必須要考慮的一個(gè)重要問(wèn)題，就是如何使學(xué)生走出校門后快速掌握工作中遇到的與課本內(nèi)容不同的知識(shí)。故我們?cè)谄谀┛荚囍性黾恿司C合應(yīng)用知識(shí)來(lái)分析和解決實(shí)際性問(wèn)題的主觀題，如在合成題中，讓學(xué)生根據(jù)設(shè)定的前提條件設(shè)計(jì)出某化合物的最佳合成路線。該類題目不僅考查了學(xué)生對(duì)該化合物不同合成方法優(yōu)缺點(diǎn)的掌握情況，還需要學(xué)生考慮給定條件的限制如各種設(shè)備投資及反應(yīng)路線對(duì)環(huán)境的影響等。引導(dǎo)學(xué)生全面綜合分析問(wèn)題，從而加深學(xué)生對(duì)課本知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)。

總之，根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求和學(xué)生的實(shí)際，在《有機(jī)化學(xué)》課程的教學(xué)實(shí)踐中，通過(guò)上述三個(gè)方面措施的實(shí)施，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和興趣，加深了學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)的理解，同時(shí)更為學(xué)生應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題創(chuàng)設(shè)了條件，力爭(zhēng)培養(yǎng)出專業(yè)技術(shù)扎實(shí)、綜合能力和創(chuàng)新能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才。

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G642.0

A

1672-2868（2015）03-0148-03

2015-03-18

安徽省高等學(xué)校省級(jí)教學(xué)研究項(xiàng)目資助（項(xiàng)目編號(hào)：2013jyxm209）

秦國(guó)旭（1982-），女，安徽六安人。巢湖學(xué)院化材學(xué)院，講師。研究方向：有機(jī)化學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)的教學(xué)和研究。

楊松水