有机化学论文范文
时间:2023-03-14 11:20:01
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篇1
摘 要:有机化学是医学院校的一门重要基础课。近年来,随着教育教学改革发展,使医学有机化学的教学面临不少困境,如理论课时的减少,学生人数的扩增,学生基础参差不齐等。对此,本文作者分别提出了具体解决方法,并在实践中进行了应用,取得了良好的教学效果。
关键词:有机化学论文
有机化学是一门集理论性、实践性和系统性为一体的学科。医学有机化学是医学、药学以及生命科学等相关专业的基础课程之一。它衔接无机化学,并为后续的生物化学、微生物学、免疫学、药物化学、药理学和医学检验等课程提供了必备的基础知识和基本理论。医学有机化学的内容虽与化学、化工、生物工程等专业的有机化学课程大致相同,但教学的侧重点、教学的方法须有所差异,对任课教师也提出了更高的要求。笔者从自身的教学实践出发,从以下4个方面谈医学有机化学教学实践中。
一、了解学生化学基础
笔者所在学校的医学专业面向全国招生,而现阶段各省或地区的高考政策不尽相同,部分新生参加了化学学科的高考,因而具有较为系统的中学化学知识结构,同时对基本的元素、物质以及化学反应有一定的认识,这类学生具备较好的学习医学有机化学的基础;另有部分考生,未参加化学学科的高考,在高中阶段学业水平测试之后便停止了化学的继续学习,这部分新生的中学化学基础薄弱,普遍存在概念模糊,对元素、官能团的认知不清以及对化学反应几乎一无所知的问题,这些问题导致这部分学生学习困难,课堂参与度低,进一步导致学习兴趣和信心的丧失,最终难以顺利完成该课程的学习任务。
针对不同生源的中学化学基础参差不齐的情况,我们不仅需要在合班上课时考虑班级合理编排,更需要在课堂教学中照顾到基础薄弱的学生,同时满足基础较好的学生更高的学习需求。另外,我们尝试适当安排时间对基础薄弱的学生单独进行中学化学的重要知识点的回顾和讲解,将有利于这部分学生跟上该课程的课堂教学进度,也有助于他们对后续课程的学习。
二、引导学生系统建立有机化学知识结构
多数有机化学教材,包括该校使用的医学有机化学教材均按照化合物类型(如烷烃、烯烃、炔烃、芳烃、醛酮、羧酸及其衍生物、糖、氨基酸和蛋白质……)进行章节编排,虽利于学生依据化合物类型建立知识结构,但各章节内容仍稍显分散,知识点较为繁杂,学生掌握不易。为了学生能够从最基本的有机化学概念、原理出发建立完善的有机化学知识体系,我们有意识地加强了绪论部分尤其是关于有机结构和有机反应的基本理论的阐述。
比如:绪论中我们介绍有机化学反应包含两个基本的组成:反应物共价键的断裂以及产物共价键的生成。共价键的断裂方式只有两种:异裂和均裂。前者产生自由基,后者产生离子对,两者均为有机反应的活性中间体,大多数有机反应与这两种活性中间体的生成及参与有关,从而派生出有机反应的三个基本类型:自由基反应、离子型反应(亲核或亲电反应)以及协同反应。
在后续章节的讲解中,我们将具体反应归属到上述基本反应类型进行讲解。比如:讲解烯烃的化学性质时,引导学生关注碳正离子如何形成、如何稳定以及如何参与化学反应;讲解羟醛缩合时,引导学生关注碳负离子如何形成、如何稳定以及如何参与亲核反应。这样不仅让学生能够从根本上理解反应,并且能够围绕基本反应的类型及活性中间体,将内容庞杂的知识点进行归类并逐步建立相应的知识体系。
三、注重有机化学与医学的学科交叉
有机化学之所以成为医学专业的基础课程,不仅因为有机分子是构成动物、植物体的基本单位,体内的物质转换及能量传递也均与有机化学反应息息相关。在医学有机化学的教学中,我们有意识地引入相关的医学知识,在强化对知识点理解的同时,阐释相关的生物学或医学现象,从而提升学生对有机化学的学习兴趣和热情。例如:在讲解立体化学这一章节时,我们开篇即以“反应停”(沙利度胺)事件为例,让学生认识到确定化合物立体构型的重要性。在20世纪50~60年代,“反应停”在临床上被普遍用于抑制孕妇的妊娠反应,但随之而来的大量“海豹畸形婴儿”的出生使该药物被禁止使用。后来的研究表明,当时使用的药物“反应停”实际为一对对映体混合物,即安全的R构型及致畸的S构型的混合物。通过这一实例,学生自然意识到立体化学对于有机化合物结构的重要性,课堂专注度也显著提高。
在具体章节的讲解中,我们还尝试以常见药物分子为例来阐释相关的官能团或者分子片段,做到医学、药学知识与有机化学知识点的融合。比如:在羧酸及其衍生物的讲解中,我们以青霉素等为例向学生介绍了含特殊结构片段――“β-内酰胺”的一类抗生素,使学生对酰胺的理解得以强化。同时,我们还对青霉素的发现、发展和临床应用背景进行了介绍,从而一定程度上激发了学生对医学研究的兴趣。如图1
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生物化学是应用化学的理论和方法来研究生命现象,是生物学和化学交叉形成的学科,它的发展和化学--尤其是有机化学紧密的联系在一起,许多对生物化学发展起推动作用的生物化学家对有机化学的研究也有着很深的造诣。在学习有机化学时,学生对法国杰出的化学家巴斯德有着很深的印象,因为巴斯德在年仅28岁的时候就阐明了具有相同化学结构的酒石酸由于其立体结构上的不同而分为两种分子,这两种分子呈镜象关系,并由此提出了对映异构现象[5],而在学习生物化学发展史时,我们不得不提的是生物化学是由于巴斯德在解决发酵本质的著名论中所产生的,所以巴斯德被称为生物化学的鼻祖。再如学生们所熟知的化学家鲍林,提出了共振论和杂化轨道理论,对有机结构理论的发展做出了杰出的贡献,而鲍林在40年代中期以后提出纤维状蛋白质的螺旋结构,及蛋白质是具有多肽链结构的物质,打开了通往蛋白质与DNA分子奥秘的大门,并由此获得了1954年的诺贝尔化学奖。据统计表明百余年来诺贝尔化学奖的颁发过程中,多位化学家都是因为在生物化学领域内的杰出贡献获得了诺贝尔奖。通过生化发展史中这些具体的例子,能够激发学习生物化学的兴趣和优越感,会深刻的感受到生物化学和有机化学自发展之始就是有机的融合体,扎实的有机化学理论和知识是研究生物化学所必备的,否则生物化学的研究就是无本之木,无源之水。而生物化学是有机化学研究的最终归属,因为任何学科的发展都将应用于生命体,为生命服务。
2通过有机化学的观点和理论解决生物化学
问题,促使两者的有机融合生物化学课程知识覆盖面广,物质代谢复杂,涉及反应多,知识体系和化学学科有很大的区别,学习方法和思维方式也有别于化学学科知识体系的学习,基于此,化学专业的学生在学习生物化学时往往感到不适应。我们认为在教学过程应在保证学生对生物化学整体知识框架的系统认识的前提下,充分发挥化学专业学生系统、扎实的有机化学知识,通过有机化学的理论和观点来讨论生命过程中的化学问题,对缓解学生的这种现状有很大的帮助。如有机化学的学习主线“结构决定性质,性质反应结构”在学生的脑海中根深蒂固,所以学生很容易理解蛋白质结构和功能之间的关系。从化学的观点出发,学生很容易理解人造奶油反式脂肪酸为什么给我们带来了巨大的灾难,其原因就在于比起反式构型的双键结构,顺式不饱和脂肪酸有较低的熔点,能够保证在生理温度油脂的液体状态。晒太阳能补钙的这个生活小常识用化学的理论解释是:钙的吸收需要维生素D的参与,而人的皮肤中含有维生素D原,在光照条件下,会发生周环反应生成维生素D,所以才有了晒太阳能补钙这一说法。类似的例子在生化内容比比皆是。通过有机化学的理论和观点来解决生化问题,可以让学生自然而然的融入生化课程的学习,发挥学生扎实的有机理论和知识的优势,降低学习生化的难度,变死记硬背为逻辑推理,在潜移默化中将两者进行了有机的融合,激起学生学习生化的兴趣。
3结合生活实例,促使两者的有机融合
众多的教学研究表明,在教学过程中生活实例的结合能够促使学生“学”和“用”的有机结合,让学生感受到学习的重要意义,激发学生学习兴趣的产生,促进学生书本知识向实践能力的转化和创新思维的发展。生物化学是一门基础的自然科学,是通过化学的理论和方法来研究生命体内的化学变化,所以在实际生活和生产中的广泛用既以生化原理为基础,又和化学知识密不可分。因此在教学的过程中,结合具体的应用事例,以此为桥梁,促进有机化学和生物化学的有机融合,提高学生学习生物化学的兴趣。如日常生活中的烫发,其原理是以生物化学为基础,头发是角蛋白,角蛋白的螺旋多肽链间有很多的二硫键交联,二硫键的生成的位置是决定着头发的形状,二硫键是巯基通过氧化反应生成的[6]。烫发的过程实际就是通过还原剂破坏头发原有的二硫键,通过还原剂使二硫键在新的位置生成,从而达到了改变发型的目的。其中涉及到的还原剂就是一种小分子有机物,烫发质量的好坏和还原剂有很大的关系,了解到这一点,思维活跃的学生就会考虑,在学习过的类似结构的有机化合物中,有没有可以充当改良的还原剂,从而达到降低烫发的副作用,改善烫发的效果。通过类似实例的引入,作为学生会深刻的感受到,要使自己已有的有机化学理论和知识发挥更大的作用,为人类造福,学习和掌握一定的生化知识是非常必要。显而易见,结合生活实例的教学过程,进一步将有机化学和生物化学进行了融合,使学生学习生化的兴趣进一步得到提升,亦有助于培养学生的创新思维。
4通过有机化学的前沿科学研究成果的学习,促使两者的有机融合
在教材中并不能体现,为了让学生对这些前沿的研究成果有一定的了解和认识,使学生更深刻的认识和体会到有机化学与生物化学的紧密联系,激发学生学习生化的热情,提高生物化学的教学质量,我们将利用丰富方便的网络资源,查找相关的文献资料,利用4课时左右的时间,与学生一起讨论有机化学领域的最新研究成果在生物化学领域的应用,同时,给学生指定内容,利用业余时间进行相关小论文的撰写。在教学实践中,我们查阅了小分子有机化合、药物等与蛋白质、DNA的之间相互作用的文献,让学生了解这些前沿的研究成果。通过这样的学习方式,一方面可以弥补传统生物化学内容更新慢的缺点,有助于学生了解有机化学与生物化学交叉发展的最新研究成果,有助于学生的科研素质水平的提高,知识视野的开阔;另一方面,使学生认识到有机化学和生物化学的发展是相互依存,相互促进,两者的最终的目标是一致的—即从分子水平研究生物学问题。
5结语
篇3
在准备每章的教学内容时,要花较多的时间收集材料。比如在绪论中举例介绍衣食住行、生老病死等都离不开有机化学;讲到构象、构型时,举例说明药物也存在着不同的构象或构型,不同的构象或构型与受体结合能力以及生理活性也不同;在芳香烃和含氮化合物两章分别介绍两类化学致癌物:稠环芳烃和N-亚硝基化合物,这与我们的生活紧密相关;在立体化学一章,除介绍2001年诺贝尔化学奖关于手性药物合成及化学奖获得者对手性药合成的贡献外,还可大量介绍不同构型的手性药的药理作用,使学生认识到研究手性的重要性;在羧酸、羧酸衍生物及取代羧酸一章,详细介绍羟基酸、酮酸等与人体三大代谢的关系,通过掌握和运用有机化学的普遍原理,使学生初步具备联系体内复杂反应的能力。医学与有机化学有关的例子不胜枚举,在每章里面都能结合医学和药学知识进行教学,使学生充分认识到有机化学是后续专业课的基础,这样既能激发学生的学习兴趣,又为专业课打下了坚实基础。
2建立理论框架,提高学生自学能力
有机化学内容多,但规律性较强,有些内容是建立在中学化学基础知识之上的,是大学阶段与高中课程联系最为密切的一门,根据学生在中学及基础化学中的实际学习情况,应删去重复内容。中学时代由于高考大纲的限制,有机化学教学缺乏系统性,学生着重对知识的死记硬背而忽略了理解能力的培养,只知其然而不知其所以然。而在大学学时数紧缩的情况下,仅仅靠死记硬背远远不够。我们应该有目的地讲授有机化学结构理论知识,通过建立理论框架,从理论高度加深对有机化合物结构和性质关系的理解,这样在讲授某些具体问题时教师可以点到为止,启发和鼓励学生开动脑筋提出问题并解决问题,有意识地培养和提高学生的自学能力。比如:①电子效应中的诱导效应和共轭效应。电子效应是有机化学教学的重点和难点,所以在这一节,授课教师利用多媒体辅助教学,充分提升学生的空间思维,从电子效应的概念、特点和类型上分步讲解,通过运用有机结构理论的知识,解决有机化学中的许多问题,如不对称烯烃与卤化氢的选择性亲电加成;共轭烯烃的1,2-加成和1,4-加成;苯环亲电取代的定位规则;水、醇、酚、羧酸的相对酸性大小等。②杂化轨道理论。结构决定性质,性质反映结构。熟悉有机化合物的性质首先必须掌握该物质的结构,而分析有机化合物的结构必须从原子的杂化开始。所以在杂化轨道理论一节中,要让学生明白构成有机物的主体碳原子在形成分子时轨道为什么要杂化?杂化对分子的形成有什么好处?杂化后轨道外形和电子云外形有什么变化?杂化轨道是如何形成共价键的?sp、sp2、sp3杂化在轨道成分、形状、长度、夹角及空间构型等方面有哪些区别?如何判别杂化方式等等?理解杂化轨道理论对掌握一类有机化合物的性质方面起到了重要作用。③酸碱理论。讲述酸碱理论的发展历史和每一种理论的本质,从阿累尼乌斯酸碱理论、勃朗斯德酸碱理论,到路易斯酸碱理论在有机化学中的应用,让学生对有机化学中的酸碱概念有一个整体的、本质的认识,尤其是路易斯酸碱理论对亲电反应和亲核反应的理解起到关键性的作用。
3吃透教材,融会贯通,培养学生全局意识
在有机化学教学环节中,教与学之间的矛盾十分突出。就这门课程而言,理论性强、涉及的概念多、化学原理抽象、分子结构复杂、化学反应及机理繁琐。在绪论一节授课老师都会强调有机化学的学习方法,尤其是突出预习和课后归纳总结的重要性,但在与学生交流的过程中了解到,学生一开始还能跟上进度,但随着教学内容的全面推进,大多数学生不再预习而是跟着老师走。为了缩小教学矛盾,要求教师吃透教材,融会贯通,注重章节前后知识的连贯性。比如烯烃的稳定性与消除反应之间的关系;醛与醇的亲核加成反应是糖的环状结构形成以及成苷反应的基础,含氮化合物的性质是蛋白质和核酸中涉及的一些反应的基础等。有目的地培养学生的全局意识而不是孤立地陈述一个个具体的反应,同时对教材进行合理取舍,优化教学内容,提前告知学生。当然,在实际讲授过程中既要考虑为学生今后的学习奠定“必须”和“够用”的理论基础,也要注重教学内容的先进性和前瞻性。
4抓住反应本质,构建有机化学反应中的稳定性规律,注重培养学生理解能力
有机化学课程的特点之一是反应多且复杂,但规律性强。只要找到某一类物质反应的实质,很多问题就能迎刃而解,而不需要记住每一个具体反应方程式。比如烷烃自由基取代反应实质是:中间体自由基的稳定性决定了取代反应的快慢,学生理解了反应机理,掌握了自由基的稳定性大小,自然就会写出主要产物;不对称烯烃与不对称试剂加成仅仅记住所谓的“马氏规则”是不够的,要理解反应过程和实质:中间体正碳离子的稳定性决定了烯烃亲电加成反应的快慢;“查依切夫”规则预测消除反应的方向,同样需要理解其实质:生成比较稳定的烯烃为主要产物。所以通过寻求有机化学中反应物、产物、中间体的稳定性与反应性能的关系,达到培养学生理解能力的目的。
5多条复习主线及多种学习方法相结合,提升学生归纳总结能力
好的复习方法和学习方法是学好有机化学的有效途径。多条复习主线包括:以官能团为主线;以反应类型如亲电反应和亲核反应为主线;以物质的酸性或碱性大小为主线;或以寝室为单位组成学习小组针对某一类反应、某一问题或按照目录章节顺序进行讨论归纳总结,以形成一个个完整的知识链,把相对独立分散的内容串联起来,加深对所学知识的巩固和理解。这些归纳总结工作贯穿整个学习过程。为激发学生的学习积极性,变被动为主动,和学习其他学科一样,学好有机化学也需要多种学习方法如启发式、讨论式、设问置疑式等,但有机化学在知识结构上系统性、连贯性更强,学习方法上有其独特性,比如普遍性与特殊性相结合:一类物质由于同系物的存在,我们不需要记住每一个物质的结构和化学性质,这就是普遍性,如果再注意到个别物质的特殊性,某一类物质的结构和性质得以全面掌握。如含有碳碳π键如烯烃、炔烃都能使溴水、高锰酸钾褪色,但含炔氢的炔由于具有特殊性可与硝酸银的氨溶液或氯化亚铜的氨溶液发生反应而与一般的烯烃和炔烃相区别;羧酸有酸性,都能发生酯化反应但甲酸因含有醛基而具有还原性;醛、酮都能与羰基试剂如2,4-二硝基苯肼反应但乙醛或甲基酮能发生碘仿反应表现出特殊性。另外,类比法也是学好有机化学的一种有效方法:如水、硫化氢的区别类比到醇、硫醇的结构与性质区别;有机胺与无机氨结构性质相类比等。通过探索多种学习方法与复习方法,不仅能够逐步提高学生的归纳总结能力,更有利于学生对所学知识的系统掌握,从而达到书本知识从厚到薄的学习效果。这样学生在轻松、愉快的氛围中学习有机化学记忆也更加深刻。
6优化问题设计,建立章节典型例题和题解,提高学生运用知识解决问题能力
篇4
在实验前两周,教师将本实验需预习的问题挂在教学实验中心网站上学生通过查阅文献资料,做好充分预习。我们对苯甲酸正丁酯的合成课前预习设计了如下几个问题:1.如何使用分液漏斗?干燥剂种类、选择和用量?常压蒸馏的装置、操作和注意事项?如何提高反应的产率?2.分水器的作用和原理?带水剂种类和选择?3.反应后如何提纯苯甲酸正丁酯?4.如何设计反应的装置和实验的方法?5.减压蒸馏的原理是什么?如何正确地安装和操作减压蒸馏装置?设计问题的目的:问题1是为了让学生复习巩固前面所学的回流、干燥、洗涤与常压蒸馏等实验基本操作;问题2和5是预习的重点和难点,学生可通过预习初步掌握分水器的作用、原理和使用条件等,初步了解带水剂的种类和选用方法,初步了解减压蒸馏的原理、适用条件、实验装置、使用方法和注意事项等;问题3和4是考查学生对实验知识的综合运用能力,也是对学生实验技能的综合训练和提高。总之,通过预习实验前设置的问题,学生不仅能巩固所学的知识,了解实验的目的、原理、方法,以及注意事项等基本内容,也避免了实验前教师花费过多的时间作“注入式”的讲解,并能有效地增强学生的实验兴趣,拓展其知识面。
二、实验前讨论
将实验前教师的讲解改变成以问题为中心的探讨,不仅能确立学生的主体地位和教师的主导作用,而且能够活跃课堂气氛,提高学生的实验兴趣,更有助于学生分析问题和解决问题能力的训练和提高。课前的预习只是让学生对本次实验的内容有个大致的认识和了解,但是对实验的重点和难点,学生可能还是一知半解。因此,为了让学生全面掌握实验的内容,我们对实验前的讨论准备了以下的问题:
1.合成苯甲酸正丁酯的方法?反应的机理?如何提高反应的产率?大部分学生可能知道书本上的合成方法,即通过苯甲酸和正丁醇合成苯甲酸正丁酯。这时,教师可以适当补充其他合成酯的方法。这不仅能拓宽学生的知识面,而且能使学生因教师具有广博的知识而产生敬重,从而引发更加强烈的求知欲望。对于反应的机理,可让一名学生到黑板前边书写边讲解,教师既可以检查学生对基础理论知识掌握情况,充分体现理论与实践的有机结合,也能训练和提高其表达能力,提供展示自我的机会。如何提高反应的产率涉及化学反应的工艺优化。通过前面几次实验的练习,学生应该基本掌握了方法。教师可以对此问题直接提问,以了解学生对知识的掌握情况。根据化学反应动力学速率公式可知,降低产物的含量或将产物及时移走也可以加快反应的速率。那如何降低产物的含量或移走某一产物呢?接下来,教师可以顺势自然抛出下面的问题:
2.如何将产物移出体系?移除哪种物质比较方便?根据产物的物化性质可知,移除水显然比移除苯甲酸正丁酯要简单得多,怎么才能把水移除呢?对此,学生可以运用所学的知识进行思考和讨论。归纳其结论,主要有以下两种:一种是教科书上写的采用油水分离器,一种是采用精馏装置。对于第一种建议,教师首先要肯定学生已充分预习了教材;对于第二种建议,则要表扬其思维灵活,能学以致用,那也是工业上普遍采用的方法,这在我们以后的实验中会涉及并运用。接下来就讨论有关分水器的问题。
3.分水器的作用原理?如何设计分水器?带水剂的种类、选择、用量?使用注意事项?由于分水器的使用注意事项较多,我们将其分解成以下几个主要的问题进行讨论:(1)分水器如何检漏?可以让学生联系分液漏斗检漏方法。(2)在离支管下边沿1cm处,为什么要预装一定量的水?这主要从经济和节约的角度出发,让学生树立经济环保的思想。(3)如何观察是否有水生成?可以提示学生在预装水位处用笔做一个记号,便于观察现象。(4)搭建实验装置的时候分水器的支管为什么要尽量远离电热板?这是因为活塞上涂抹的凡士林和玻璃的膨胀系数不一样。如果把分水器放在电热板上直接烘烤,分水器活塞将打不开,导致放不出水。(5)如何运用分水器判断反应的终点?引导学生注意观察分水器中分水量和回流液中含水量,培养学生的观察能力。特别要交代的是,如果水量不再增多,说明反应已基本结束。但适当延长反应时间,反应将更加充分。以上对分水器诸多方面的分析探讨,能让学生明白有机化学实验不仅要有较多的理论支撑,还要有更多的技巧和经验,这需要我们善于学以致用,不断总结经验和教训,才能保证实验的顺利完成,体验到实验的成功感。4.如何设计本实验的装置和实验的步骤?通过以上诸多问题的探讨,学生自然而然就会明确本实验的目的和方法,消化实验的重点和难点。对于实验的装置,可让一位学生结合问题的探讨和预习搭一个反应装置,其他学生进行观摩和评价。对于实验的步骤,可以让一位学生进行归纳总结,教师在黑板上按其方法书写流程图,其他同学进行补充修改。这不仅能帮助学生及时消化所学的内容,学以致用,同时对教师也能起到督促和检查的作用。
三、减压蒸馏
常压蒸馏结束后,由于实验条件的限制,学生不能人手一台减压装置,加上生成的苯甲酸正丁酯的量较少,我们要求2~3人合作进行减压蒸馏。将减压蒸馏放到实验后再讲解,也有助于分化难点、提高学习的效率。对于减压蒸馏,我们设计了以下几个问题:
1.为什么要先常压蒸馏再减压蒸馏?常压下,正丁醇的沸点只有117℃,容易蒸出来,如果直接减压蒸馏,易被抽到油泵里,会损坏油泵。另外,从原子经济的角度看,先常压蒸出正丁醇,也可以让原料能够充分回收利用。
2.减压蒸馏的原理、适用的范围、装置、操作方法?大部分学生通过预习已知道减压蒸馏的原理和适用的条件,教师可根据学生回答的情况做适当的补充。但实际操作中学生可能存在诸多的问题,因此,我们采取由一名学生示范,其他学生观摩、纠错,教师提出问题让学生进行探讨的方法。对于装置的安装,主要提醒学生每个接口都要涂油,以保证气密性,安装要由下至上,从左到右,横平竖直;对于操作主要提示毛细管鼓泡速度的调节、阀门开启的先后顺序、真空数字压力计的使用,减压蒸馏结束时的判断方法、阀门关闭顺序等。实践证明,这种以问题为中心,边操作边教学的方法要比纯粹讲解效果好得多。
四、课后思考题
1.实验中不加环己烷对反应有何影响?
2.能否用强碱氢氧化钠?
3.本实验成败的关键在哪些地方?有何心得体会?设计问题1和2的目的是将本课程实验的内容进行适当拓展,扩大学生的知识面;设计问题3的目的是让学生养成归纳总结的习惯,为以后的实验或科研做一些积累。
五、教学效果
苯甲酸正丁酯合成的PBL实践教学,已取得以下几点明显的效果:
1.通过实验前问题的设置,学生对实验的目的、内容、装置、实验步骤,以及注意事项都有比较详细的了解,一改以往只知大概不知细节,边翻教材边做实验的坏习惯。
2.预习报告的质量显著提高。其明显的表现就是:学生对实验的提问能用简练的语言回答,且正确率明显提高;实验装置图的绘制也不再是“依葫芦画瓢”,作图规范且有创意;实验步骤的设计简洁明了,更加科学合理。
3.实验记录翔实。学生不仅能够及时记录现象,还能备注操作目的、分析产生现象的原因、问题和讨论的结论,以及老师对问题的拓展等内容,杜绝了抄袭或写回忆录的现象。
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目前广东海洋大学理学院化学实验教学中心的有机化学实验的目前现状是:
(1)验证性实验过多,探究性、设计性实验极少,且实验项目的选择陈旧老化,这导致学生的实验设计、探究能力没有得到较好的培养;
(2)普遍存在药品试剂用量过大的缺点;
(3)受传统实验教学思想和方法制约,教学效果不够理想。
2有机化学实验教学的改革措施
根据目前实验教学中存在的弊端,对化学实验的教学内容和教学方法的改革进行了初步探讨。针对当前实验教学现状,并结合学科实际情况,我们认为以下的一些措施对提高实验教学的效果很有帮助:
2.1精选实验内容现有的有机化学实验的内容选取陈旧,实验的安排次序也不合理。例如,教材先要求单独训练学生的基本操作,像熔点、沸点测定等,然后再做一、两个有机物的制备实验和天然物的提取分离实验,这样的安排会使学生在学习基本操作时感到枯燥无味。此外,大部分合成实验的产物没有分离、纯化和表征,这是做有机合成的大忌。针对上述这些情况,笔者提出以下的几点改革措施:一、增加一些简单有机物的制备和提取分离、纯化天然物的实验,让学生在有趣的实验中掌握基本的实验操作。例如;在做乙酰苯胺的合成实验时,最后产品纯化需要用到重结晶的基本操作,而产物的表征要用到熔点的基本操作;在做乙酸乙酯的合成实验时,最后的产品纯化需要用到萃取、蒸馏的基本操作。二、在实验中,增加对产品结构的确定以及纯度验证的教学步骤,以加强学生对合成化合物的认识。
2.2制作短小精悍的微视频课件,实现慕课教学慕课(MOOC)的意思是大规模开放在线课程,是2012年兴起的一场席卷全球的教学信息化革命。慕课的核心概念是“微课程、小测验、实时解答、学习自由”,强调学生学习的自主性,彻底撼动现行的教育方式,使学生更容易获得知识、吸收知识。我校叶春海副校长曾多次在报告会上动员老师要认识慕课、开发慕课并使用慕课。慕课的主要载体是十分钟左右的微视频,我们可以为每一个有机实验制作一个功多个微视频,在视频中,除了教会学生基本的实验操作外,还诱导学生通过不断改变实验条件,以获得更佳的实验结果。学生在实验之前,通过慕课的学习,对实验过程已心中有数,这样,在具体操作时,就避免了边看书边做实验的坏习惯,并且,针对老师在视频中提出的问题,学生在实验中寻求解决的方法,克服了以前“照方抓药”的依赖心理,从而达到学习知识、掌握技能、培养能力的目的。
2.3实验的微型化微型化学实验具有一些常规化学实验无法比拟的优点:第一,节省实验经费,实验表明:微型实验的试剂用量比常规实验节省90%,故微型实验大大节省了实验经费;第二,操作安全、污染小,微型实验药品用量少,反应产物少,实验中不会造成危险;同时,生成的污染性物质的量少,对环境的污染就小;第三,节省实验时间、仪器简单、用剂量少、反应速率快、现象明显;第四,微型仪器来源广泛,可以做到人手一套,有利于激发学生的学习兴趣。
2.4撰写实验报告借鉴国外的教学培养模式,实验报告采用的格式,譬如以《有机化学》或其他杂志的格式来写,包括中英文摘要、引言、仪器与试剂、实验方法、实验结果与讨论、结论、参考文献等。这种书写方式要求学生对文献综合分析,数据的合理处理,实验结果正确分析和讨论,加深学生对所做反应理解和掌握,开阔学生的视野,培养学生的科学素养,同时提高学生的专业写作能力,为今后写毕业论文和科技论文打下坚实的基础。
2.5构建合理的考核方案在每次实验结束之后,老师对学生进行评价,最后以一个分数和评语的形式体现学生的实验操作水平。据日常教学的观察和思考,学生其实更关注老师在实验现场当场做出的实验分数评比,这样能够很快地回忆起自己哪些方面没有做好,甚至还有机会在考核之后再一次进行反思、实践。其实,除了给予评比之外,老师还应该发挥学生的主动性,让他们自己谈一谈实验的感想,比如在实验中收获了什么,哪些地方有失误,有没有建设性的意见等。这不仅有利于激发他们的学习兴趣,提高学习的积极性,而且能够促进整个教学实验环节的水平提升。
3对有机化学实验教学改革的展望
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蒙医药学是祖国传统医学的重要组成部分,也是蒙古学的重要研究领域。蒙药学专业是实践性强,动手能力要求高的专业。本专业是培养具有化学、生物医学、药学的基本理论知识与实验技能,经过长期的临床试验,从事药物及其制剂的设计、制备和分析检验、新药开发及药品注册、合理用药、药品营销等工作的实用型药学人才。精选课程教材,优化教学内容,以学生为中心教学内容和课程体系直接反映了教学目的和人才培养目标,是教育创新的核心。教材是教学内容重点部分,好的教材是教学质量的保证。根据有机化学的基本内容丰富、理论复杂而深刻、实验性较强、与不同专业和多门学科互相交叉的特点,必须把教材的选择和教材建设做好。有机化学的内容丰富而复杂,需要结合专业特色认真挑选有机化学授课内容。对蒙药学专业的学生选择教学内容的时候,特征性地引入蒙药的有机结构,化学成分,结构鉴定等的实例,引导学生在学习过程中进行系统总结,将学过的知识串起来。蒙医药学教育有着自身的特色和优势,不断与现代医药学、中医药学等相关学科研究生教育互相影响,相互交叉渗透,共同发展。教师有必要为学生准备精彩纷呈的教学内容,首先在准备每一堂课时,教师都必须为保证所授知识的准确性而翻阅足够多的参考类书籍,并在讲课当中以具体的例子来引导学生掌握内容,并从多方面、多角度理解教材,丰富课堂,激发学生的兴趣与创新意识。对不同的教学对象、不同学科的专业,在教学大纲中的教学目的要求、教学内容选材上需要注重专业特色,选用与之适应的教材内容和讲授方式,使学生在有限的课堂时间内比较容易地接受知识,掌握要领。另外,尽可能在教学内容上体现时代性。
二、教学方法
1.学生为中心,理论联系实际对学生的知识掌握程度需要一个衡量标准,教师教学和学生自学为主要学习方法,定期的教学考核很有必要,它可以有效地体现学生的知掌握情况,在有机化学的教学考核中应注意选题的多样性和灵活性,除一些有机结构性、常识性的题目外,其余的应该贴近现实学习过程进行拟题,可以采取多种形式,如课堂中做习题、短时间的试卷测试、实验操作等,鼓励倡导学生对有机化学创新与独特的思维方式。在教学中,对学生平时学习情况的考核指标主要有出勤情况、课堂纪律、完成作业情况、实验课中的操作能力及学习积极性等几个方面。教师结合教学情况做好考核记录,课程结束时进行各章内容总结及每章之间贯穿起来整体总结,结合每位学生的实际情况评定平时成绩。同时对于不同程度的学生应使用不同的考核方法,鼓励学习。
2.充分利用多媒体技术,激发学生学习兴趣蒙药学专业的学生进大学前一直是蒙语授课,蒙语授课和汉语授课转换需要一定的过程。所以教师在多媒体上多做一些学生容易接受的图表,让学生慢慢适应汉语授课。由于学生的基础差,只有通过多媒体慢慢让学生认识到有机化学课的重要性,才能提高学生学好本课程的主动性和自觉性。在教学过程中,适当地加一些与蒙药学专业相联系的知识,在教学中,列举一些与蒙药学的药物结构、药物分析和用途、药物合成等有关的实例,可以激发学生的学习兴趣,还可以将有机化学基础知识联系到蒙药学中去,为将来从事蒙医药学研究的学生打基础。
3.合理使用双语教育对不同专业的学生,有机化学教学大纲的要求不同,课时的多少也不一样,专业侧重点应当有所区别。双语教育对蒙药学专业的学生来说是特别重要的。双语教育是指在学校里使用第二种语言进行各门学科的教学,我国目前开展的双语教学主要是指学校中全部或部分地采用外语(主要是英语)传授非语言学科知识的教学。有机化学教学本身有很多特点,而在少数民族地区进行的有机化学教学又有与众不同的特殊性,尤其是对蒙药学专业的学生来说有特殊含义。汉语、蒙语,英语相结合的有机化学教学对蒙药学专业的未来肯定会带来突破性的进展。
三、教学与蒙药学科研相结合
有机化学是一门实践性较强的学科,要想教好有机化学这门课,一定要积极参与科学实验。有机化学实验是有机化学教学内容的重要组成部分,化学实验可以说是培养发展学生的思维和创新能力的最佳途径,也是化学专业的特色和优势。学生在课堂中获取的知识只有在实践中才能消化、理解和掌握。有机化学基础理论学科教学改革及现代科研是一个系统工程,我们既要发扬蒙药学的专业优势,也要应用现代教学与科研的先进方法和手段。一般来说学生通过化学实验加深对有机化学理论课内容的理解和掌握,提高学生的学习兴趣和动手能力。在有机化学实验教学中,我们引导学生积极主动发现和解决问题,从这个过程中更准确更全面地掌握知识。只有将基础理论教学与实践教学紧密结合并贯穿于整个教学过程才能使学生全面掌握和应用知识。随着我们国家教育系统的完善我们鼓励学生积极参与教师的科研活动,使学生在课题研究实践中不断思考问题、激发创新思维,锻炼能力,培养科研实践能力,这也是促进教学的有效途径。
四、结束语
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1.1教学对象
从对我院近三年的医药卫生类专业学生入校的文理生源数据统计结果得知,药学、中药、卫生检验与检疫技术、医学检验技术各专业学生中,有不到一半的学生是理科生,而在理科生中,仅有15%左右的学生高考选物化。因此,文理生源的差异,以及有无化学学习基础的差异导致了在有机化学学习中学生上课普遍反映有机化学内容抽象、难学、难懂,教师上课普遍反映一问三不知、内容无从下手、进度赶不上、考试大面积不及格,出现了教师上课“不会上”、学生考试“不会考”的现象。
1.2使用教材
教学使用的教材是我院教师主编的医药卫生类专业适用的“十二五”职业教育国家规划教材,教材内容经过浓缩精简,删去了晦涩难懂的反应机理、反应历程、复杂的反应等内容,并且结合专业特色,增加了反应的实际应用和重要的有机物在医药中的重要用途等内容,因此,本教材的编写可以说是专门为医药卫生类专业学生量身定做的。
1.3课时安排
对比大学本科教育有机化学的教学课时安排,本科教育有机化学一般分两个学期至少120个以上的课时,然而高职教育有机化学的理论和实践课时加起来仅有64~80个课时,因此,课程教学课时少、内容多、任务重。
2教学对策
针对以上“教”与“学”中存在的问题,选择适合的教学方法和适合的教学手段,使学生有机化学学习有信心、不放弃、兴趣高、学得快、学得好,是教学中需要解决的问题。
2.1摸底调查、对症下药
在开学之初,统计本班学生的文理基础,以及大概了解学生的入学分数段,做到心中有数,知己知彼、百战不殆。除了学习基础,平时还要善于观察不同班级学生的学生习惯、学习风气、学习态度等,通过学期初学生学习基础的静态摸底以及学期中学生学习心理的动态摸底调查相结合,把握学生的学习心理动态,对症下药,因材施教,逐步引导学生从“要我学”到“我要学”的心理转变,轻松学习有机化学。
2.2合理安排、循序渐进
针对学生入学来的化学学习基础,合理安排教学内容和教学进度。如学生化学基础比较薄弱,在授课计划中,教学进度以先慢后快为宜,教学内容以由浅入深、由简到难为宜。避免教学一开始,教师每节课“高速”赶进度,或者花大量的时间讲反应机理而忽视了学生对知识的的接受能力,久而久之,学生将产生“惧怕”有机化学、“讨厌”有机化学的学习心理,影响教学效果。例如烷烃章节中,烷烃的命名规则是学生接触到的有机化合物的最基本的命名规则,也是对最简单的有机物的命名,其他有机物命名加上官能团的命名规则即可,如果在这里没有学透、学懂,后期的有机物的命名将遇到拦路虎,因此这部分内容需要多花点课时讲解,练习,并且进度不宜过快,尽量不让一个同学掉队。再例如杂化轨道的内容,要求学生熟悉核外电子的运动状态、排布,共价键等知识点,如果学生欠缺或者不熟悉这部分内容,教师要花点课时补充或者要求学生提前自学,以便在内容上由浅入深,由易到难,由简到繁,引导学生扎扎实实地掌握知识。
2.3兴趣导学、学而不厌
爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”孔子也曾说过:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”学习兴趣不仅使学生渴望获得知识,具有原生性动力作用,而且在学习过程中刺激着愉快的情绪体验,有利于产生进一步学习的需要。例如在有机化学课程教学伊始,首先要让学生了解有机化学对人类所作出的重要贡献,有机化学在医学、药学人才培养中的核心地位,有机化学在专业课学习中的重要作用等,进而分析当地医学、药学行业发展趋势以及学生就业前景,同时在教学过程中,要结合专业特点,穿插有机物的发现、俗名的来源,有机物或者化学反应在制药或者临床中的应用,“社会热点”等内容,引导学生不断地对有机化学产生浓厚的学习兴趣和热情,学而不厌。
2.4把握规律、触类旁通
大多数的有机化学教材的章节基本上都是按照有机物的类别来编排的,一般来讲,含有相同官能团的化合物具有类似的性质[2],一类物质一个章节,每一章节又是按照“分类、结构、命名———性质———用途”为主线,因此规律性特别强。在教学中,要求学生把握“结构决定性质,性质决定用途”之间的关系,通过一种物质的结构和性质,掌握一类物质的结构和性质。例如,在乙醇分子中,受羟基吸电子的影响,α-H比较活泼,易发生氧化反应,Cr2O2-7(橙红色)被还原为Cr3+(绿色),生成乙酸,因此,酒精分析仪利用该反应原理来检查驾驶员是否酒后驾车,并且从乙醇的氧化反应可以看出,反应实质是含有α-H的醇的脱氢氧化,即伯、仲醇都能发生此反应,而叔醇不能。因此,把握有机化学的学习规律,由点到面、由个别到一般,触类旁通,学好本门课程。
2.5手段并用、双管齐下
在有机化学教学中,传统的教学方式可以概括为:一张黑板、一支粉笔、一本书,教师台上讲、学生台下记,学生能紧跟教师的讲课节奏,注意力比较集中,但是课堂单调、容量有限;在现代信息化的课堂上,教师大多利用PPT课件边播放边讲课,学生看着课件,以听为主,课堂内容丰富、生动活泼,时而穿插动画、时而播放视频、时而展示图片等,能够吸引学生的眼球,课堂容量大。但是PPT播放的节奏一般较快,很多同学跟不上播放速度,来不及做笔记或者索性放弃了做笔记,对于基础薄弱的学生,上课只是听“热闹”。因此,教学中,将两种教学方式相结合,有利于提高教与学的效果。
2.6辅导答疑、查漏补缺
“师者,所以授道授业解惑也”。这句话告诉我们,教师不只是传授知识和技能,而且要解答学生在学习中的困惑。在有机化学教学中,面临的问题是内容多、课时少、进度快、学生层次参差不齐,这也是高校教学的特点,因此,采取以课堂提问、定点答疑、问卷调查、课后作业以及手机短信、微信、邮件、QQ群、教学资源库交流平台等信息化手段的辅导答疑方式,一方面可以弥补课堂讲授的不足,查漏补缺,及时发现教与学中存在的问题,并采取有针对性的措施及时解决,把问题扼杀在摇篮中;另一方面通过辅导答疑,能够拉近师生之间的距离,增进师生情感,避免教学中教师“自我感觉良好”的现象,发挥教学中学生的主体地位,提高教学效果,从而实现“教学相长”的目的。
2.7评价多样、综合考核
经过了高考“一卷定终身”的学习模式,进入大学学习,课程学习应该更注重对于学生综合素质的考核,发掘学生的内在潜力,培养“会学习、会应用”的学生,而不是死读书的书呆子。因此,在学生的课程学习评价方式中,评价方式多样化、过程化、个性化,有利于反映学生的综合能力。如学生课程以综合成绩计算,包括:平时表现,如课堂活动的参与性、回答问题的积极性、考勤、作业的完成情况等;测验和期中成绩,如平时的各项考试成绩都关系到最后的总评,因此,一次考试差,亡羊补牢还为时不晚,让学生看到希望和机会;实验成绩,在实验过程中,学生的动作操作规范、小组协作能力、实验现象观察、数据的记录和实验报告的完成情况;在学期中,也可以针对教学内容安排课外活动,如查阅资料写报告、自主设计实验线路、调查访问等,都可以从不同方面考核学生的学习能力;最后是期末考试的卷面成绩,以上各项按照适当的比例计算得出学生的期末综合成绩。
3结语
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有机化学教学大纲规定了该课程的地位和性质,同时也明确了该课程的主要任务是:掌握各类有机化合物的结构、命名、官能团之间的相互转化及其规律、立体化学特征和主要的化学性质;熟悉典型的有机反应和反应历程;了解各类代表性有机化合物及其应用;实验课要求掌握有机化学基本操作技能,官能团的性质和典型的有机反应,熟悉常规仪器的使用。在实际教学中,不管是理论课还是实验课,教师的教学都紧扣大纲,注重基础知识教学的基础上重视学生能力的培养,取得了一定的效果,但也存在一些问题和不足。目前我校药剂专业学生中有一半以上的学生是文科生,底子薄,基础知识缺乏,基本概念、基本知识的理解和掌握能力弱,这给教学带来了极大的挑战:在教学中既要保证多数人听得懂,听得轻松有趣,又得兼顾不同学习基础、学习兴趣的同学,所以,必须从教学内容设计,教学方法和手段等各方面狠下工夫,提高教学效果。另一方面,也存在部分学生对本学科的重视程度不够,所以,教师在强调本学科的重要性之外,还需开发本学科的趣味性、专业相关性以及增强学生学习的自信心。
2.有机化学教学改革内容
2.1注重教学方法的研究。在教学内容确定的前提下,如何把知识高效的传授给学生,除了需要教师的激情、热情,对学生的了解、对教学内容的熟练把握之外,更重要的是需要恰当的教学方法。我们可以将知识分成记忆、理解记忆、理解、探索性等几个不同层次,对于不同层次的知识,我们可以采用不同的教学方法,当然,同一个知识到底属于哪个层次,可能会应人而异,教师在教学时应充分认识到这一点。对有机化学而言,其知识多数属于理解记忆,还有一些内容是偏探索性的,需要一些练习来加强理解、提高能力、检验自己的。对于纯记忆的内容,教师可以采用编段子、打比喻、类比等方法来帮助记忆;对于抽象的、需理解记忆的内容,教师可以采用模型、图表、动画、比喻等直观的东西帮助学生理解,如在讲立体异构,分子结构时,学生往往感觉很抽象难以理解,这时,实物模型就能起到很好的效果;而如果是因为学生缺乏某些知识而造成的理解困难,教师还应帮助他们复习,包括复习内容、复习方法等。
2.2按照教学大纲要求,合理选择教学内容,精心制作PP]。教学内容是一堂课的关键,没有好的教学内容,就相当于没有了灵魂,再好的手段也没有用,所以,一定要精心设计教学内容,然后用一种好的方法把它呈现出来。我们根据药剂专业学生的专业特点,遇到与药剂学,药物分析等专业相关的知识时,我们可以多介绍一些,以提高他们的学习兴趣,这就要求教师对他们专业课中的与有机化学相关的内容相当熟悉。考虑到文科学生的特点,对于他们可能难以理解的内容,教师要及时的发现并添加一些相关的复习内容。此外,还可以添加一些趣味性的东西,如小实验、小应用、小案例、小幽默等,可以起到启发学生,活跃课堂气氛的效果。总之,教学内容是一个很广的东西,我们不能只局限在书本上,而应跟据学生实际、教学大纲等精心设计,不断完善。
2.3重视学习能力和学习兴趣的培养。刚入校门的新生的学习习惯往往还停留在拿来主义,即教师教给他们什么,他们就学习什么,教师教会了他们什么,他们就学会了什么,而缺乏主动学习知识的习惯和能力。有机化学作为大一新生的一门基础课当然也承担着学生良好学习习惯培养的任务。在教学实践中,教师可以有意识的设计一些诸如案例式的教学方法,以学生主动获取知识为主,然后讨论,检验学习效果,既培养了学习习惯、学习能力,又提高了学习兴趣和学习的成就感,具有较好的效果。
篇9
论文关键词:三种版本有机化学实验部分栏目设置的比较
依据《课程标准》编写并审定通过的新版高中化学教材有3种,分别为人民教育出版社(人教版,宋心琦主编);江苏教育出版社(苏教版,王祖浩主编);山东科学技术出版社(鲁科版,王磊主编)。
新教材在教材研制上与旧教材最大的不同在于栏目的设置。栏目是为转变教师的教学方式和学生的学习方式,特别是培养学生自主、合作、探究的学习方式而设计的。三种版本有机化学实验部分在栏目的设置上各有千秋、各具特色,对其进行比较和分析,有利于广大教师正确认识三种新版化学教材栏目各自的特点、优势与不足,理顺栏目的实施与日常教学的关系,进一步理解高中化学课程标准在教学理念的革新、教学方法的优化、教育技术的应用等方面带来的巨大变化,从而正确把握新课标的教学尺度和高中有机化学的教学质量标准,对全面落实新课程确立的“三维目标”有着积极的促进作用。这些教材很重视有机化学实验的改革,将实验作为新课程倡导的教学方法和学习方式的载体,精心设计实验方案,积极开发探究性实验,加强了有机化学实验在化学教学中的优势地位。
表1:人教版(必修和《有机化学基础》)有机化学实验内容统计
实验栏目
栏目意义
必修
栏目数
《有机化学基础》栏目数
栏目总数
实验
引导学生认真观察教师所做的演示实验或边讲边实验,准确记录实验现象,仔细分析现象产生的原因,不断提高观察能力和水平。
9
14
23
科学探究
在此栏目设置的学习活动中,学生主要通过以实验为主的多种探究活动来揭示化学科学的奥秘教育学论文,同时培养科学素养和创新精神。
3
8
11
实践活动
具有激发学生学习兴趣,引导学生高观点、大视野、多角度地认识化学科学的作用。
1
4
5
思考与交流
在学生已有的经验或者熟悉的事实和现象的基础上设置有关的学习情景并提出问题,引发思考,使学生对将要学习的内容充满兴趣。
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1.1忽视学生的主体地位
传统的有机化学实验教学模式是建立在学生客体性、受动性与依赖性的层面上,从而导致了学生主体性、能动性、独立性的不断缺失,学生主动的学习过程变成了被动的知识灌输过程,学生变成了知识的存储器和学习的奴隶,学生实验过程“照方抓药”,使得学生普遍缺乏实验的热情和主动性,更缺少独立解决问题的能力。
1.2重理论,轻实验
重理论,轻实验,这是传统实验教学方法的一个十分突出的问题,也是一个明显的教学弊端,严重影响了教学质量的提高。实验教学与理论教学是相辅相成,密不可分的。实验教学比理论教学更具有直观性和探究性,更能培养学生的创新意识以及运用理论知识解决实际问题的能力。学生对实验课的重要性认识不够,他们错误的指导思想是只要学好理论课,就学好了该课程。
2PBL教学过程
2.1确定教学对象
在2013级制药工程专业班级中选择3班学生作为实验组,学生4人一组,选1人作为小组长,采用PBL教学。选择2013级制药工程4班学生作为对照组,采用LBL教学。两个班级的理论课内容、实验内容、实验教师、考核量化评分标准均相同。
2.2编制问题库
在整个PBL的实施过程中,问题的设计是保证PBL教学能有效进行的前提。在设计问题时需要考虑以下几点:(1)设计的问题要结合学生的专业特点,符合教学目标。对于制药工程专业的学生,可把原来单一的有机化学实验内容与药物合成、天然药化等知识相结合,让学生更多的从制药方向去认识、理解和掌握有机化学实验操作,更符合制药工程专业学生的学习特点。(2)设计的问题要具有一定的深度和可探索性,可有多个解决方案,但问题的难易程度要让学生通过自主学习能够解决。(3)设计的问题要具有现实意义,值得去探究。同时,在设计问题时还要注意问题的层次性、开放性和有效性。以“重结晶法提纯乙酰苯胺”为例。
2.3学生自组学习
提前一周将下个实验的问题下发给学生,由小组长组织本组学生运用教材、工具书、网络、文献资料等进行查阅,并进行组内讨论学习实验内容,解决问题。这个环节能充分调动学生的学习积极性,培养学生的自主学习能力、表达和沟通能力、分析问题和解决问题的能力以及团队精神和协作能力。
2.4课堂讨论
在整个PBL的实施过程中,课堂讨论是PBL教学的关键。每次实验操作前,由每组选出一个代表回答问题,其他学生可就刚才的回答进行补充,再一起讨论。通过相互交流和讨论,学生可获得多个答案,扩大了知识面,更加激发了学生的学习兴趣。此过程教师控制学生发言时间,调节课堂气氛,最后教师总结。
2.5交流和总结
实验结束后,组织学生根据自己在实验中遇到的问题、解决的方法、数据的分析、还存在的问题进行交流和总结,最后写出实验报告。
3PBL教学考核方法设计
考核方式由三部分组成:平时实验综合成绩考核(40%)、实验操作考核(30%)和实验基本理论笔试考核(30%)。与以往的考核方式相比较,PBL教学考核方式中提高了平时实验综合成绩的权重,特别是提高了实验预习的分值,这样更能激发学生的实验预习动力,提高实验预习积极性;增加了实验操作考核,这样更能有效反映出PBL教学的优势。实验操作以综合性实验为考试内容。评分标准包括实验所涉及的基本操作、整体美观度、后处理、回答问题等。整体美观度主要考察学生组装仪器的效果、安全等方面;后处理主要考察学生对废液、废渣的处理及台面的整齐;问答问题主要考察学生对实验原理、注意事项等的理解。实验基本理论考试考核主要涉及有关有机化学实验的基本操作及相关原理与注意 事项等。
4PBL教学效果评价
实验课程结束后,将两个班的实验成绩进行对照、分析,结果可知,采用PBL教学方法的3班实验平均成绩优于采用传统的LBL教学方法的4班,尤其是实验操作成绩明显高于LBL教学的4班。通过有机化学实验的PBL教学,使制药工程专业的学生在以下能力方面得到了提高:(1)运用网络、文献资料、工具书、教材,查阅到关于有机化学实验的相关信息并进行自学,完成了由“学会”到“会学”的转化,提高了自主学习能力。(2)综合分析所得文献、借鉴文献,使自己具有可独立拟订课题的能力,提高了分析问题与独立解决问题的能力。(3)通过小组讨论、回答问题等环节训练,提高书面和口头语言组织和表达能力。(4)通过PBL教学,使学生熟练掌握有机实验中物质合成常见的反应装置搭建、产物的提纯分离、产品的基本物理参数测定等基本操作技能,提高了动手操作能力。(5)通过小组学习,潜移默化地培养了学生的团队学习理念,提高了学生的团队精神和协作能力。在这几个能力方面的培养,PBL教学班的学生都更胜一筹。
5结束语