化学课程教学改革的体会

时间:2022-04-25 03:09:04

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化学课程教学改革的体会

1讲清原理,帮助学生将“四谱”知识上升到理性认识。“四谱”中的三谱UV、NMR和IR即是分子内部运动的光性性质的反眏。而其吸收峰的出现位置与分子中原子或基团的电子云分布和密度及成键方式有关。而吸收光谱的产生是由于电磁波与物质分子相互作用,引起分子吸收特定频率的电磁波,导致分子能级的跃迁,即产生吸收光谱。如引起分子电子能级跃迁的光谱称红外光谱(IR);引起分子中自旋核能级跃迁的吸收光谱称为核磁共振谱(NMR);引起分子中振动和转动能级跃迁的光谱称为(IR)。但无论何种吸收光谱都是由于光物质分子吸收能量,分子中的电子或自旋状态或振动或转动由低能态(基态)跃迁到高能态(激发态)而产生的,即任何一种跃迁形式主要由基态、激发态键的强度、电子云密度等所决定。因此我们在讲四谱知识时,首先抓住利用电子效应理论,把握波普分析的知识脉搏,把掌握知识的源头上升到理性。电子效应主要通过诱导效应、共轭效应(π-π、p-π、σ-π、σ-p)改变整个分子内部能量状态,使基态、激发态键强度同时增大或减小;其中某一种状态键强度增大或减小。因此,应用电子效应,很容易判断非共轭及共轭有机化合物的紫外吸收光谱的最大吸收波长及强度,利用电子效应同样可分析不同原子和官能团在IR和NMR图谱中吸收峰出现的位置。抓住电子效应的纲,就使波谱分析的目张。

2在波谱分析中进行类比教学,找出相关官能团的异同点。不同类型的化合物常有相同或相关的官能团,故在教学中发现学生对不同化合物的光谱特征吸收峰经常混淆,易张冠李戴。学生在学习中往往只会机械记忆某一化学键特征峰,缺乏整体分析联系对比,这就需要教师在教学中注重这方面的训练和培养。运用联系对比分析的教学方法可使学生系统掌握理解更多的光谱知识,为提高学生识图解图能力打下良好的基础。如羧酸和醇中都有O-H键的红外吸收峰,而醇中无>C=O键的吸收峰,故据有无羰基的吸收峰可对醇和羧酸进行鉴别,又如脂肪胺和芳胺均有氨基的红外吸收峰,但根据有无芳环的特征吸收峰可对二者鉴别等等。通过联系对比的教学方法,学生既能看到它们的相同点,又看到其不同点,最终使学生思路开阔,思维清晰,提高了学生分析问题和解决问题的能力。

3进行开放实验,提高学生识谱能力。“四谱”教学仅从课堂上讲授理论要使学生掌握知识远远不够。必须通过加大实践课堂的教学环节、通过学生把综合实验合成的有机产品、毕业论文合成的产品、利用节假日及课余时间随老师做科研项目的产品在仪器分析的开放实验室在老师指导下进行测定,分析解图,培养学生理论联系实际的能力,提高学生综合分析和解决问题能力。为此我们结合教学实践和科研工作,自己编写了一份“波谱解析实验”讲义,在其中的10个实验中涵盖了“四谱”内容,让学生逐一训练,并将综合实验的产品、毕业论文实验产品和学生随老师教学科研项目实验产品进行四大光谱实验综合分析、鉴定结构,从而为他们后续从事科研工作奠定了扎实基础。

4借助多媒体教学手段,提高波普分析课程教学质量。随着计算机技术的迅猛发展,多媒体教学软件作为课堂教学的主要工具已彰显出其优异的教学效果。由于其教学信息量大、效率高、表达形式直观明了,已成为完成有机波谱分析教学难点的新趋势和重要手段。我们考虑到有机波谱解析课程中有些知识难点使用传统板书教学方法难以表达清楚,根据课程特点及规律,对“四谱”教学自制了CAI教学软件,教师可根据实际情况充分利用计算机动画效果进行形象直观教学。课件制作内容主要包括文本、图像、动画、影像、声音等,图片或图像模块中包合有较多的二维或三维动画,这样的教学方式起到了事半功倍的教学效果。我们还通过看全国名校如南京大学、北京大学、兰州大学、中山大学等校制作的“四谱”实验操作录像,帮助学生掌握“四谱”教学知识。综上所述:由于有机波谱分析是一门新兴的边沿学科,其内容抽象繁杂、信息量大、涉及知识面广、内在规律性不强、具有大量的经验数据,对没有基础从未接触过该方面知识的初学者来说往往感到枯燥无味,学习中感觉不知所措、无从下手,也是有机化学学习中的重难点。在进行上述多项教学改革的同时,结合兄弟院校的经验,尤其是充分利用计算机动画效果等Flash软件功能和“四谱”录像进行辅助教学,取得了优良的教学效果。同时我们还利用我校校园网,建成了该门课程的辅助网站,学生可充分利用网站内的电子教案、多媒体课件、名校的教学录像及习题进行课后学习。任课老师还可在网站上答疑辅导。由于我们进行了多项教学改革,使学生在有机波谱分析课的学习中学有兴趣,成效显著。

本文作者:张来新赵卫星工作单位:宝鸡文理学院