新工科背景下大學(xué)有機(jī)化學(xué)課程學(xué)習(xí)方法及教學(xué)反饋

付艷華 胡龍鳳

摘? 要：有機(jī)化學(xué)是我國現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)學(xué)科的一個(gè)重要分支，不但在化學(xué)研究領(lǐng)域中占有關(guān)鍵的位置，在人們的日常生活中也起著非常重要的作用。大學(xué)有機(jī)化學(xué)課程在化學(xué)化工專業(yè)、醫(yī)學(xué)專業(yè)、藥學(xué)專業(yè)、生物專業(yè)等均有開設(shè)。本文從“學(xué)習(xí)方法”“學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)教學(xué)的反饋”等方面入手，通過化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生的視角和教師的視角，討論有機(jī)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)心得和改革建議。

關(guān)鍵詞：有機(jī)化學(xué) 教學(xué)內(nèi)容 學(xué)習(xí)方法 教學(xué)反饋

中圖分類號(hào)：O621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2021）07（b）-0145-04

Study Method and Teaching Feedback of Organic Chemistry Course under New Engineering Background

FU Yanhua? HU Longfeng

（College of Chemistry and Environmental Engineering， Anyang Institute of Technology， Anyang， Henan Province， 455000? China）

Abstract： Organic chemistry is an important branch of modern industrial technology and economics in China. It not only occupies a key position in the field of chemical research， but also plays a very important role in people's daily life. College organic chemistry courses are offered in chemistry and chemical engineering， medicine， pharmacy and biology. Starting from the aspects of "learning methods" and "students' feedback on Organic Chemistry teaching"， this paper discusses the learning experience and reform suggestions of organic chemistry course from the perspective of chemical engineering students and teachers.

Key Words： Organic chemistry; Teaching content; Learning method; Teaching feedback

有機(jī)化學(xué)是一門研究有機(jī)物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的化學(xué)，是化學(xué)領(lǐng)域中很重要的一個(gè)組成部分。初中階段，學(xué)生已經(jīng)開始接觸這門學(xué)科，但對(duì)有機(jī)化學(xué)的理解非常淺薄。高中階段，開始學(xué)習(xí)一些簡單的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)及有機(jī)理論知識(shí)，也了解到某些有機(jī)物與人類日常生活的密切聯(lián)系;到了大學(xué)，更加系統(tǒng)地學(xué)習(xí)各種官能團(tuán)的化合物，基本掌握烷烴、不飽和烴、共軛烯烴、芳烴、鹵代烴、醇、酚、醛酮、羧酸及羧酸衍生物、含氮化合物等各種有機(jī)化合物的物化性質(zhì)、制備方法等，對(duì)有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容和本質(zhì)有了更加深入的理解。

1? 有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)方法總結(jié)

學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)與學(xué)習(xí)其他化學(xué)學(xué)科有一些不同。相對(duì)于無機(jī)化學(xué)，有機(jī)物的種類數(shù)目較多、分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜、發(fā)生反應(yīng)時(shí)的副反應(yīng)較多等。正因?yàn)橛袡C(jī)化學(xué)中有機(jī)物的數(shù)量很多、各種反應(yīng)過程錯(cuò)綜復(fù)雜，所以許多學(xué)生在掌握有機(jī)化學(xué)知識(shí)時(shí)都會(huì)覺得比較困難，很難記憶和理解。這就需要學(xué)生在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的時(shí)候找到適合自己的學(xué)習(xí)方法。在學(xué)習(xí)的過程中，要讓學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)有機(jī)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納與整理，因?yàn)槠淞闼榈闹R(shí)比較多[1]，如果僅僅是沒有頭緒的胡亂整理，那么所堆積下來的知識(shí)點(diǎn)數(shù)量越多，思緒也就會(huì)變得越亂，更加不利于自己充分運(yùn)用自己所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)去發(fā)現(xiàn)和解決問題。

正所謂知之者不如好之者，好之者不如樂之者，關(guān)于有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法，本文有如下4點(diǎn)的總結(jié)。

1.1 要善于串聯(lián)各類有機(jī)物之間的關(guān)系

第一，要善于找到有機(jī)物與有機(jī)物之間的聯(lián)系并將它們串聯(lián)起來。學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)很多機(jī)理過程復(fù)雜多樣，且有各種種類和形式，想要完全把它們都記牢，不是一件簡單的事。學(xué)生要在學(xué)習(xí)過程中善于進(jìn)行歸納和總結(jié)知識(shí)點(diǎn)、章節(jié)內(nèi)容，將它們歸納成一個(gè)結(jié)構(gòu)圖，這樣就可以更加有條理地讓這些知識(shí)點(diǎn)被陳列下來，有利于學(xué)生掌握好有機(jī)化學(xué)。比如，在學(xué)習(xí)醛酮和羧酸及其衍生物的章節(jié)時(shí)可以把它們串連起來。因?yàn)檫@幾類化合物都是含羰基這一官能團(tuán)的化合物，其化學(xué)性質(zhì)有很多相似之處，都是圍繞羰基的反應(yīng)。當(dāng)然每類化合物都有其特性反應(yīng)，這個(gè)需要單獨(dú)記憶。當(dāng)學(xué)習(xí)一種類型的有機(jī)化合物時(shí)，重點(diǎn)要放在官能團(tuán)的性質(zhì)和特征上[2]，在學(xué)習(xí)這些化合物官能團(tuán)共通性后，再學(xué)習(xí)它們的特性。比如芳香族中的一些化合物，其主要的性質(zhì)為芳香性，即電子共軛導(dǎo)致的分子穩(wěn)定性。而不同的芳香化合物的芳香性不同，如苯>萘>菲。在學(xué)習(xí)芳香化合物時(shí)，先向?qū)W生介紹苯、萘、菲及芳香性雜環(huán)化合物的個(gè)體屬性，再向?qū)W生介紹它們的共性，這樣有利于學(xué)生更好地認(rèn)知學(xué)習(xí)。另外，在學(xué)習(xí)知識(shí)時(shí)要從大到小去學(xué)，也就是說從共性到特殊性，這樣才能更加有利于在頭腦里建立起清晰明確的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

1.2 抓住本質(zhì)和重點(diǎn)

學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的著力點(diǎn)是如何掌握并熟練運(yùn)用化合物中各種元素的化學(xué)特性。要真正地掌握有機(jī)化學(xué)的基本知識(shí)并且進(jìn)一步地深刻理解，就必須從物質(zhì)的結(jié)構(gòu)出發(fā)（其中包括了電子理論、共振理論、共軛效應(yīng)、雜化軌道理論等），因?yàn)橛袡C(jī)化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理是描述一個(gè)反應(yīng)的真實(shí)過程[3]，而其性質(zhì)又是由有機(jī)物的結(jié)構(gòu)決定的，通過各種反應(yīng)的機(jī)理性研究分析才能真正地掌握并靈活地運(yùn)用有機(jī)化學(xué)反應(yīng)。比如，在學(xué)習(xí)醛酮、羧酸及其衍生物等含羰基的化合物的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，要緊緊圍繞羰基的性質(zhì)，即親核加成反應(yīng)。其反應(yīng)機(jī)理就是含負(fù)電荷的離子或化合物（如CN-、NO2-、SO3H-、格氏試劑等），或含孤對(duì)電子的化合物（如H2O、C2H5OH等）作為親核試劑進(jìn)攻羰基，從而生成各種其他類化合物。在學(xué)習(xí)烯烴、共軛烯烴、炔烴等不飽和烴類化合物時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)掌握不飽和化學(xué)鍵的共性，即親電反應(yīng)。其反應(yīng)機(jī)理就是含正電荷的離子或化合物（如HCN、HNO3、H2SO4等）作為親電試劑與富電子的不飽和鍵發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)過碳正離子反應(yīng)中間體得到各類新的化合物[4]。

在掌握了這些重要的內(nèi)容以后就需要將其應(yīng)用于實(shí)際上，在上課時(shí)，學(xué)生一定要緊隨著教師的思路，通過教師的詳細(xì)講解把不同的知識(shí)點(diǎn)用不同種類和顏色的畫筆或者符號(hào)來標(biāo)記重點(diǎn)的內(nèi)容，課后把這些重點(diǎn)內(nèi)容整理在筆記本上，有利于后期復(fù)習(xí)。將所學(xué)知識(shí)落實(shí)到筆頭上，對(duì)于知識(shí)的記憶可以更加深刻。同時(shí)要充分利用課余時(shí)間，在平時(shí)學(xué)習(xí)中有問題要積極主動(dòng)地與教師討論，也要學(xué)會(huì)獨(dú)立思考和學(xué)習(xí)。

1.3 善于總結(jié)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律

要更好地總結(jié)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)法則。在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中，要掌握并且學(xué)會(huì)教師所教授的有機(jī)知識(shí)點(diǎn)。比如，在學(xué)習(xí)醛、酮、羧酸及其衍生物時(shí)，可以把以上所有的化合物綜合起來歸為一類，統(tǒng)稱其為含羰基類化合物。它們都含有羰基官能團(tuán)，所以可發(fā)生的反應(yīng)類型基本一致，均為羰基的親核加成反應(yīng)。它們都在同一橫向網(wǎng)絡(luò)線上：醛/酮—羧酸—酯—酸酐—酰鹵—酰胺。在學(xué)習(xí)醇、醛/酮、羧酸時(shí)，可以將三類化合物放在一起學(xué)習(xí)，因?yàn)榇歼m度氧化可以得到醛/酮，進(jìn)一步氧化可得到羧酸，醛/酮還原可得到醇。它們都在一條縱向網(wǎng)絡(luò)線上：醇—醛/酮—羧酸。在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)類型時(shí)，取代反應(yīng)是一類重要的反應(yīng)。有機(jī)上的取代反應(yīng)有兩種形式，電子和自由基形式的取代。電子的取代反應(yīng)又分為親電取代（如，芳香烴類化合物的親電取代反應(yīng)）和親核取代（如，鹵代烴類化合物的親核取代反應(yīng)），自由基取代反應(yīng)主要發(fā)生在烷烴類化合物在光照或過氧化物存在下的取代反應(yīng)。通過以上列舉的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，可以更有助于學(xué)生理解和掌握零碎的有機(jī)化學(xué)知識(shí)，使他們?cè)趯W(xué)習(xí)的過程中能融會(huì)貫通。

1.4 理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合

理論和實(shí)驗(yàn)相互融入。有機(jī)化學(xué)課程作為一門要與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的綜合學(xué)科，熟練地掌握有機(jī)化學(xué)基本的實(shí)踐和操作是非常重要的，而且還可以培養(yǎng)廣大學(xué)生的實(shí)踐能力和知識(shí)運(yùn)用能力，讓學(xué)生更容易學(xué)好這門課[5]。學(xué)生在進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)操作的整個(gè)過程中真正理解有機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程通常與有機(jī)化學(xué)理論課程一起進(jìn)行教學(xué)，在理論課堂上所學(xué)到的重要化合物的反應(yīng)可以實(shí)化到有機(jī)實(shí)驗(yàn)課中，從而能更直觀地觀察化合物的性狀，掌握其化學(xué)性質(zhì)，使學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的理解。比如，在學(xué)習(xí)鹵代烴章節(jié)時(shí)，同時(shí)進(jìn)行溴乙烷的制備實(shí)驗(yàn)，學(xué)生就可以親自體驗(yàn)鹵代烴的合成方法和反應(yīng)過程。在學(xué)習(xí)醇章節(jié)時(shí)，同時(shí)進(jìn)行由環(huán)己烯制備環(huán)己醇的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作不僅可以掌握蒸餾、萃取等基本實(shí)驗(yàn)操作，更能學(xué)習(xí)醇的制備方法，了解脂環(huán)醇的性質(zhì)等。

1.5 培養(yǎng)興趣，與實(shí)際生活相聯(lián)合

要培養(yǎng)興趣與實(shí)際生活相聯(lián)合。筆者學(xué)院4個(gè)專業(yè)（化學(xué)工程與工藝、應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、高分子化學(xué)）均開設(shè)有機(jī)化學(xué)課程。在本校的4個(gè)學(xué)年中每一個(gè)學(xué)年都有一個(gè)類型的專業(yè)實(shí)習(xí)，如認(rèn)知實(shí)習(xí)、生產(chǎn)工實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)。比如在大二這一年，組織全院學(xué)生到化工廠進(jìn)行認(rèn)知實(shí)習(xí)，大家對(duì)化學(xué)反應(yīng)以及工藝流程都有很大的興趣。通過進(jìn)廠實(shí)習(xí)，使學(xué)生真正體會(huì)有機(jī)化學(xué)書本上的反應(yīng)與實(shí)際生產(chǎn)的差別，如一氧化碳制甲醇的工藝。在工廠師傅的講解下，學(xué)生了解了克級(jí)和噸級(jí)反應(yīng)的區(qū)別，實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)和工業(yè)反應(yīng)的區(qū)別。學(xué)好有機(jī)化學(xué)，重在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，這樣才能夠促進(jìn)學(xué)生更加高效地開展學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)過程中時(shí)刻結(jié)合生活實(shí)際，通過解釋學(xué)生在生活中經(jīng)常遇到的一些問題，或者是通過學(xué)生所學(xué)的知識(shí)來解決一些有機(jī)化學(xué)相關(guān)的問題，均可以促使學(xué)生更近一步地掌握并靈活應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)，逐漸地建立對(duì)于有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。

現(xiàn)在人們?nèi)粘Ｉ钪兴仨毜囊隆⑹?、住、行、醫(yī)療用品以及家居必備的器械、儀表等都離不開化學(xué)。第一，衣著配備。比如尼龍、人工纖維等材料大部分是由石油或者其他原材料提煉而來的有機(jī)化學(xué)品。第二，食物。發(fā)明和廣泛應(yīng)用的化學(xué)藥劑和復(fù)合肥料，大大促進(jìn)了糧食生產(chǎn);一些有機(jī)化合物能夠改善食物的色香味，使食物更加美味誘人。烹飪中所采用的能源，例如水煤氣、天然氣和煤炭等，都是石油、煤炭行業(yè)提煉而成的化合物。第三，住房問題。建筑材料，例如三合土（包括水泥）、鋼筋、磁磚、玻璃、塑膠等，都是一種來自于化學(xué)行業(yè)生產(chǎn)的商品。第四，交通運(yùn)輸工具。汽車、飛機(jī)、輪船等各種交通運(yùn)輸工具中使用到的燃料都是石油行業(yè)提煉而成的主要副產(chǎn)物。包括一些飛機(jī)的機(jī)身都是由專門的合金公司制作。第五，醫(yī)療用藥。目前使用的藥物大多屬于合成藥，屬于化學(xué)領(lǐng)域的藥物合成，它們可以大大增強(qiáng)人體內(nèi)抵抗各種疾病的能力，使得全世界人類的各種疾病和致死率大大降低，延長了人類的平均壽命。第六，家庭設(shè)備用品。所有的塑膠用具都是利用石油行業(yè)提煉而成的原始副產(chǎn)品進(jìn)行加工而制得。烹飪鍋和小刀叉等各種金屬用具都是從礦石中提煉出來的金屬經(jīng)過化學(xué)處理后加工制作而成。漂白水及清洗劑等各種家居中的化學(xué)品也是化學(xué)行業(yè)的制成品。如此可以看到有機(jī)化學(xué)在人們生活中不可或缺。

2? 學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)教學(xué)的反饋

學(xué)生對(duì)于有機(jī)化學(xué)的直接認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)來源于教師。因此，教師對(duì)教材內(nèi)容的理解、吸收、釋放至關(guān)重要。根據(jù)筆者的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及學(xué)生的反饋情況，在教學(xué)過程中，對(duì)于一些重難點(diǎn)內(nèi)容，如反應(yīng)機(jī)理，應(yīng)該詳細(xì)的講清晰，使大部分學(xué)生可以跟上教師的講課思路。在每節(jié)課上課前，教師提問上節(jié)課講的內(nèi)容，幫助學(xué)生在回答過程中更好復(fù)習(xí)和回顧學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)，增加師生互動(dòng)[6]。

從學(xué)生角度來說，也有一些對(duì)于教師講課的建議，可以幫助學(xué)生和教師之間更好地進(jìn)行知識(shí)交接和傳遞。為了更好地講解知識(shí)脈絡(luò)體系，教師現(xiàn)有的課件和教材上的出現(xiàn)順序有所調(diào)整。但是一些學(xué)生希望教師的PPT可以根據(jù)大家現(xiàn)學(xué)的教材進(jìn)行一些調(diào)整，有些PPT上的內(nèi)容課本上面沒有涉及或者是零零散散的分布，上課的時(shí)候?qū)W生不能很好地掌握教師上課的節(jié)奏;通過幾年的有機(jī)教學(xué)能明顯感覺到本校學(xué)生幾乎沒有課前預(yù)習(xí)的習(xí)慣，所以當(dāng)教師將散落在課本上的知識(shí)點(diǎn)統(tǒng)一講解時(shí)其無法跟上節(jié)奏。針對(duì)學(xué)生反饋，筆者會(huì)在每節(jié)課結(jié)束之前將與PPT內(nèi)容對(duì)應(yīng)的課本內(nèi)容告知學(xué)生。同時(shí)，學(xué)生希望教師在講完一章的時(shí)候可以總結(jié)一個(gè)脈絡(luò)梳理和大綱，方便學(xué)生抓住重點(diǎn)和考試前的復(fù)習(xí)。此外，學(xué)生希望教師可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來講解化學(xué)知識(shí)，不僅可以提高學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，也有助于他們更好地理解一些難懂的化學(xué)知識(shí)，同時(shí)能夠拓寬學(xué)生視野，使他們具有解決實(shí)際問題的能力。

從學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)教學(xué)的反饋中可以看出，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力有待提高，對(duì)知識(shí)的探索興趣不夠。對(duì)于課本上的知識(shí)，還處在被動(dòng)接受教師的講授，對(duì)于新知識(shí)的接受能力較差，接受速度較慢，缺乏知識(shí)歸納總結(jié)能力。

3? 結(jié)語

有機(jī)化學(xué)想學(xué)好學(xué)精是需要下一定功夫的，這個(gè)過程需要教師和學(xué)生的緊密配合，互動(dòng)進(jìn)行。只要能夠腳踏實(shí)地地努力學(xué)習(xí)，在有機(jī)化學(xué)的不斷變更中增強(qiáng)自己知識(shí)儲(chǔ)備，掌握有機(jī)反應(yīng)規(guī)律，一定會(huì)把有機(jī)化學(xué)這門課學(xué)好。

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