建筑类院校“有机化学”教学改革的研究与实践
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建筑类院校“有机化学”教学改革的研究与实践
李 颖 王玲玲 马健岩
(沈阳建筑大学材料学院 辽宁 沈阳 110168)
· 课程研究 ·
中国建设教育协会普通高等教育委员会2016年论文专刊
[摘 要] “有机化学”
的传统教学模式存在很多问题,已不能满足新时期建筑类院校专业人才培养目标的要求。作者结合多年的教学实践,从优化教材内容、改进教学方法、使用现代化教学手段、整合实验内容、完善课程考核机制等5个方面提出了“有机化学”课程教学改革的举措,并在实际教学中加以实践,收到了较好的教学效果。
[关键词] 建筑类;
有机化学;教学;改革[中图分类号] G423 [文献标识码] A
“有机化学”是一门重要的基础学科,已越来越多地渗透到建筑、能源、材料、生物、环境、农业等诸多领域。“有机化学”课程已成为建筑类院校材料科学与工程、环境科学与工程、给排水科学与工程等专业必修的公共基础课程。
一、“有机化学”传统教学中存在的问题
1. 适合工科短学时的有机化学教材缺乏“有机化学”体系庞大,涉及知识面广,且适合理工科的有机化学教材普遍章节内容多,一般都超过约80万字,但安排的教学课时却从原来的56学时压缩到现在的40学时,教学时长与授课内容存在不符。为了完成教学任务,教师常常采取满堂灌的教学方法。同时,教材更新滞后,大量新的研究成果和与专业相关的信息不能及时介绍给学生。
2. 传统教学方法不利于课程体系的创新“有机化学”传统教学采用一言堂的板书-讲解BWE (blackboard-writing-explain )的教学
模式,老师在讲台上讲,学生在下面听、做笔记,课堂教学缺乏活力,教学效果主要是记忆加储存。而有机化合物种类繁多,结构复杂,反应方程式多样,原子、分子结构、电子云、化学键、活化能·立体化学、反应机理等比较抽象,采用传统的板书-解(BWE )教学模式,需大量板书,耗时较多,缺乏直观的辅助教学手段加深学生的感性认识,使本来就纷繁复杂的“有机化学”教学内容显得枯燥、不连贯,不容易吸引学生的注意力,难以激发学生的学习兴趣。同时,也不利于新思想、新内容引入课堂教学,不利于学生形象思维和抽象思维的形成,以及完整知识体系的构建。
3. 传统“有机化学”实验项目缺乏创新设计理念“有机化学”实验是对课堂中所讲授的重要理论和概念进行验证的过程。传统“有机化学”实验项目包括基本操作训练项目两项、合成实验项目两项、有机化合物的性质验证性实验四项。通过这些实验项目,学生可以验证一些理论概念,
收稿日期:2016-10-19科研项目:中国建设教育协会2015年度课题(项目编号:2015064)。作者简介:李颖,女(1966-),化学专业硕士,副教授。研究方向:化学基础课教育与功能材料的研究。邮箱:liyinganni@
掌握实验操作的基本技能。但实验缺乏综合性和体现创新设计能力的设计性项目,影响了学生综合实验能力的提高和创新能力的培养。
二、“有机化学”课程的教学改革与实践
教学内容与教学体系的改革,是教育改革的关键与核心,也是教育改革的难点。教学内容推陈出新,要处理好经典内容与现代内容的关系,要科学审慎地在传统教学内容的基础上,用现代科学的思想、观点和方法改造传统教学内容,形成传统教学与现代教育技术较好的融合。因此,“有机化学”教学改革主要从以下几个方面进行。
(一)优化教材内容
由陈宏博、李颖、李红霞、杨英杰编写,大连理工大学出版社出版的第四版《有机化学》是高等学校理工化学化工类的规划教材。该教材是国家精品课程教材,按照教育部“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的要求,积极消化吸收教学实践经验,博采众长,不断更新教学内容,逐步形成了独具特色的教学体系。具体内容如下:
1. 在理论与描述关系的处理上,重视理论的分析渗透作用
该书强调在有机结构理论指导下知识的系统性,注重理论与事实融为一体。化学是建立在实验基础上的关于物质世界的自然科学,化学教材不仅是知识的汇编,也是理论和实践知识的统一体。教材在编写上注意理论化学和基本反应描述化学之间的相应平衡,让学生感到学习“有机化学”不只是死记硬背,理论学习应该有的放矢地进行,并重视化学在工农业生产和日常生活中的应用。
2. 在主导思想上注重基础,便于读者自学
“有机化学”内容繁多,为了使学生掌握有机化学的基本内容,本书将基本概念、基本原理、基本反应置于首要地位,突出有机化合物的官能团结构特征,强调结构决定性质的内在关系,重视典型反应的机理分析,从而使学生从本质上掌握有机化合物的结构、性质及其变化规律的内在逻辑关系,形成连贯的有机化学理论知识体系,为学生自学进行知识扩展以及有机化学实践应用等后续课程打下良好的基础。
3. 在编写上以简明为特征,适应建筑类院校短学时的教学需要
对基础性的重点内容,力求分析透彻、阐述明确。例如对重点化合物的结构,重要的化学反应类型,不饱和烃的亲电加成、芳香烃的亲电取代、卤代烃的亲核取代、醛酮的亲核加成等反应,进行了较细致的介绍和讨论。
4. 注重自学能力的提升
课后习题围绕重点进行设置,题型多、题量大,有利于学生在课后多加练习,及时归纳、总结,提高自学能力。该书对于建筑类工科院校的学生是一本适当的教材。
(二)精选讲授内容,改进教学方法
课堂教学是学生掌握“有机化学”有关理论的重要阵地。有机化学理论讲授多为合班授课,因此组织好课堂教学尤为重要。要精心设计每一堂课讲授的内容,灵活选用恰当的教学形式,如采用交互式教学法、启发式教学法进行教学,在课上经常提问,提高学生的注意力,激发学生自觉主动学习的兴趣与热情。
1. 精选授课内容
建筑类院校“有机化学”学时在新的教学体系和计划中不断减少,所以教师在对教材的处理上要有详有略,精炼教材内容,重点讲授有机化学最本质的基本概念、基本原理、基本性质、基本反应类型等核心内容,使学生熟练掌握有机化合物的命名、同分异构现象、顺反异构体的命名;熟练掌握各类典型有机化合物的化学通性、某些化合物的特性和结构之间的关系;掌握典型有机物的合成、分离、鉴定;初步掌握取代(亲电、亲核)、加成(亲电、亲核)、消除反应和自由基反应机理;能够运用电子效应理论,说明活性差别问题。对于各类化合物的物理性质的分析处理,以一两种有机化合物为例,讲明影响物性质,如熔点、沸点、溶解度、密度等主要因素;对于其他化合物则采取自学的方法,并通过提问的形式验证学习效果。对教材中某些简单易懂的内容,由教师提出问题,让学生针对问题自学,然后由学生回答问题,教师再进行相应的总结。教师需要在讲授中突出教材的重点和难点,讲深讲透,为学生顺畅阅读教材扫清障碍。
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