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摘 要 有機(jī)化學(xué)是研究碳?xì)浠衔锛捌溲苌锏慕M成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、反應(yīng)及制備的一門(mén)學(xué)科,是煤化工專(zhuān)業(yè)必修的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。根據(jù)培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才要求,結(jié)合作者的教學(xué)實(shí)踐,探討了如何提高有機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量,從教學(xué)內(nèi)容的精選和優(yōu)化、教學(xué)方法改進(jìn)和教學(xué)方式的多樣化等方面,對(duì)高校有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革進(jìn)行了探索與實(shí)踐。
關(guān)鍵詞 有機(jī)化學(xué) 教學(xué)改革 探索 實(shí)踐
0引言
有機(jī)化學(xué)主要的研究對(duì)象是碳、氫化合物及其衍生物,作為化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要分支,有機(jī)化學(xué)同時(shí)具備了較強(qiáng)理論性和實(shí)踐性。《有機(jī)化學(xué)》是相關(guān)化學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的必修課,對(duì)于我院以煤化工為特色的化工專(zhuān)業(yè)也是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。涉及到的有機(jī)化合物及其物理化學(xué)性質(zhì)貫穿整個(gè)煤化工專(zhuān)業(yè)課程體系,該課程安排在本科二年級(jí)秋季進(jìn)行,通過(guò)有機(jī)化學(xué)課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系,掌握有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的基本知識(shí)和基礎(chǔ)理論,熟悉不同種類(lèi)有機(jī)化合物之間的相互轉(zhuǎn)化規(guī)律,為后續(xù)《煤化學(xué)》、《煤炭液化》和《焦化工藝學(xué)》等課程打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
目前為了增加學(xué)生實(shí)踐課程(含實(shí)驗(yàn)、素質(zhì)拓展實(shí)踐)所占學(xué)時(shí)比例,我校對(duì)理論課時(shí)進(jìn)行了縮減,因此有機(jī)化學(xué)的理論授課學(xué)時(shí)數(shù)相對(duì)減少,而有機(jī)化學(xué)的基本內(nèi)容較多,有機(jī)化合物種類(lèi)多,反應(yīng)方程式多,反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜,學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)都覺(jué)得冗長(zhǎng),枯燥難懂,相關(guān)知識(shí)點(diǎn)分散且繁多,抓不住重點(diǎn),難理解,難記憶,理論性強(qiáng)而不懂如何運(yùn)用。因此如何提高有機(jī)化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量,使學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)掌握有機(jī)化學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn)就成為擺在我們面前的一個(gè)重要課題。筆者認(rèn)為,要想有效地提高有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)的教學(xué)效果,應(yīng)該從精選教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法和豐富教學(xué)方式等方面進(jìn)行改革。
1緊密?chē)@培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才,精選課程教學(xué)內(nèi)容
有機(jī)化學(xué)研究有機(jī)化合物及其化學(xué)原理的學(xué)科,也是非常有魅力的基礎(chǔ)學(xué)科之一。包括對(duì)碳?xì)浠衔锛捌溲苌锏慕Y(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性質(zhì)、反應(yīng)機(jī)理及化合物合成的研究。目前通用的《有機(jī)化學(xué)》教材有很多不同年份,不同版本,而我們煤化工的學(xué)生選修的有機(jī)化學(xué)課程學(xué)時(shí)少,并且針對(duì)培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才這一目標(biāo),在教材選取時(shí)選擇了清華大學(xué)化學(xué)系教師團(tuán)隊(duì)主編的《有機(jī)化學(xué)》。
在教學(xué)方面,雖然教材上已經(jīng)對(duì)大部分知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了縮減,但是從內(nèi)容上仍需要保持自身的系統(tǒng)性和完整性,對(duì)經(jīng)典理論內(nèi)容難以取舍,學(xué)時(shí)少,內(nèi)容多的矛盾仍然存在。這就需要教師根據(jù)本專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)精選教學(xué)內(nèi)容,在保持課程體系的科學(xué)性、邏輯性和系統(tǒng)性前提下對(duì)課程內(nèi)容分級(jí)講授。可將課程內(nèi)容分為精講、簡(jiǎn)要介紹和自行學(xué)習(xí)三個(gè)板塊進(jìn)行。精講的內(nèi)容是主要是最基礎(chǔ)的、最重要的、貫穿整個(gè)有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程的內(nèi)容,如有機(jī)化學(xué)的核心內(nèi)容——有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)及其與功能之間的關(guān)系。有機(jī)化學(xué)研究的是有機(jī)化合物及其衍生物,而有機(jī)化合物的主要物理和化學(xué)性質(zhì)都是由其特定結(jié)構(gòu)決定的,因此在每個(gè)章節(jié)開(kāi)始時(shí)需要重點(diǎn)講述具有相同官能團(tuán)的化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。理論方面還需要重點(diǎn)講解有3個(gè)效應(yīng)(誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)和超共軛效應(yīng))及2個(gè)難點(diǎn)(反應(yīng)歷程、分子重排),在充分理解和掌握有機(jī)化合物電子分布的前提下,在各章節(jié)針對(duì)受上述3個(gè)效應(yīng)影響的具體化合物時(shí),再進(jìn)行講解效果較好,學(xué)生更容易理解和接受。對(duì)于反應(yīng)歷程的介紹,主要是幫助學(xué)生了解有機(jī)化學(xué)反應(yīng)經(jīng)歷的具體步驟,在緒論部分總體介紹相關(guān)的系統(tǒng)知識(shí),如活化能、反應(yīng)熱和反應(yīng)能線(xiàn)圖等,在各章節(jié)會(huì)詳細(xì)針對(duì)具體反應(yīng)進(jìn)行分步講解,對(duì)學(xué)生要求能看懂反應(yīng)機(jī)理即可,遇到類(lèi)似反應(yīng)機(jī)理可以自行學(xué)習(xí)。
有機(jī)化學(xué)另一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容是有機(jī)化合物的命名,雖然化合物的命名有明確的系統(tǒng)命名步驟和原則,但是學(xué)生在遇到含有多個(gè)官能團(tuán)的化合物時(shí)經(jīng)常出錯(cuò),在遇到命名過(guò)程中的一些特殊情況時(shí)也未能理解和掌握。為了幫助學(xué)生克服在學(xué)習(xí)命名規(guī)則的時(shí)候一看就懂、一做就忘、一寫(xiě)就錯(cuò)的問(wèn)題,在講授這部分內(nèi)容時(shí),我們首先在第一章緒論部分對(duì)系統(tǒng)命名法進(jìn)行詳細(xì)講解,給學(xué)生一個(gè)完整、系統(tǒng)的理論認(rèn)識(shí),因?yàn)榛衔锏拿麜?huì)貫穿整個(gè)有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的每個(gè)章節(jié),在各個(gè)章節(jié)遇到不同官能團(tuán)的有機(jī)化合物,我們還會(huì)反復(fù)講解、練習(xí)和鞏固系統(tǒng)命名法,并且課堂上一邊講解一邊讓學(xué)生當(dāng)堂練習(xí),根據(jù)學(xué)生書(shū)寫(xiě)時(shí)易出現(xiàn)的問(wèn)題可以及時(shí)掌握并解決,加深印象。此外,有一些化合物的命名比較特殊,如多環(huán)烷烴(螺環(huán)烴和橋環(huán)烴)、芳香族化合物(萘、蒽、菲等)、羧酸衍生物(酰鹵、酸酐、酯、酰胺)等,會(huì)在遇到時(shí)進(jìn)行單獨(dú)講解。
2線(xiàn)上線(xiàn)下教學(xué)方式相結(jié)合,課堂教學(xué)多樣化,提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情
2.1充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)作為教學(xué)媒體
現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展為教學(xué)手段的進(jìn)化提供了創(chuàng)新和突破的發(fā)展空間,師生之間相互交流交流的渠道日益多元化,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體等現(xiàn)代信息技術(shù)的普及,可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂教學(xué)的板書(shū)授課中學(xué)生對(duì)抽象概念理解不足的問(wèn)題。特別是對(duì)于有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)中的電子云密度分布,在傳統(tǒng)教學(xué)中只能給出定性的說(shuō)明。利用多媒體繪制的電荷分布示意圖,可以給學(xué)生更直觀的影像,這對(duì)于幫助學(xué)生理解不同官能團(tuán)化合物為何會(huì)吸引缺電子,或富含電子的試劑的原因,當(dāng)學(xué)生學(xué)過(guò)一類(lèi)具有相同官能團(tuán)的化合物后,在學(xué)生頭腦中會(huì)形成更為立體、形象的化合物電子云分布情況,幫助學(xué)生理解化合物分子的電性分布,進(jìn)而掌握有機(jī)化學(xué)反應(yīng)各步驟的反應(yīng)機(jī)理。
針對(duì)學(xué)生缺乏有機(jī)化學(xué)物結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)意識(shí)和空間想象力,對(duì)電子效應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中電子的遷移存在空間邏輯思維的障礙,可以利用Diamond、Chem3d和3D球棍模型編輯器等繪制出立體的化合物空間球棍模型結(jié)構(gòu)給學(xué)生進(jìn)行多種不同的展示,學(xué)生不僅可以更直觀地觀察化合物的空間結(jié)構(gòu),還可以根據(jù)要求進(jìn)行翻轉(zhuǎn)、變換角度、放大及動(dòng)態(tài)演示等操作,更形象生動(dòng)的畫(huà)面可以吸引學(xué)生,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。此外,在少學(xué)時(shí)情況下,利用多媒體制作課件可以講授更多知識(shí)點(diǎn),提高課堂效率。
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