农林院校有机化学教学模式分析

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摘要：农林院校中的化学学科研究生的教育教学非常重要，结合中国研究生教育的实际情况，提出了农林院校研究生教学模式的几点改革措施，促进研究生的高效学习和发展。通过研究生自身的准确定位，利用互联网资源共享、学术报告、理论实践结合和交叉学科的概念模式开展育人工作。

关键词：农林院校；化学学科；教学模式

1.农林院校化学学科教学改革的重要性和教学改革的必要性

化学学科是一门基础的自然科学，也是众多基础学科必学的一门课程，例如生物、医学、农药、农学、光电材料等。因此，根据不同的专业方向，探索研究一种适合本专业研究生学习和发展的教学模式至关重要，尤其是农林类院校研究生[1]。一方面化学学科本身门类多样，有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、高分子化学等；另一方面农林学校的定位是为地方省、市的农业经济发展服务，因此化学学科本身应该有自己的特色定位。如何探索出一种合理、高效的教学模式，不仅有利于研究生自身的学习发展，在以后激烈竞争的发展环境中有一席之地，同时也利于安徽农业大学整体的发展和强盛。日前，教育部门相关领导对研究生阶段的教育教学作了重要指示，强调加快培养大批德才兼备的高层次人才，为坚持和发展中国特色社会主义、实现中华民族伟大复兴的中国梦作出贡献。基于以上的定位，我们必须优化学科专业布局、深化培养模式改革、完善管理评价体系。新时代研究生教育改革是一项综合性的系统工程，不仅涉及政府、社会以及家庭等诸多方面，同时与校内招生、培养、管理等众多部门，需要建立协同配合机制，切实履职尽责担当，才能扎实深入推进研究生教育改革，为当地省市的经济发展不断培养造就德才兼备的高素质高层次人才。作为农林院校的研究生更具有更高的觉悟，培养出一批可以为当地省市农业经济服务的优秀人才，通过优化布局合理的教学模式，促进研究生综合实验、实践能力的提升。

2.农林院校化学学科研究生的教学改革探索

化学专业本科生进入农林院校研究生阶段后，他们的化学学科方向会逐渐细化，从一级学科化学到有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、高分子化学、生物化学、天然产物化学、纳米化学、仿生化学等中选择自己擅长和喜欢的二级学科，这必将导致各个学生学习理论知识和实验技能方面的差异化，使其仅关注与自己研究方向相关知识，由于学生学科门类分散，硕士点、博士点招生人数较少的情况下使得相关专业课很难顺利开设。例如，本应在研究生阶段开始的专业课高等有机、物理有机、生物有机、自由基化学、金属有机等课程难以开设，因为这些有机化学相关方向学生的专业课，对于物理化学、分析化学、无机化学、纳米化学方向的研究生就不会太关注，也不会花费精力在这些课的学习上，对于有机化学相关的学生将是一个重大的损失，这必将导致学生的专业理论知识难于提升，在学习、阅览文献，尤其是英文文献的时候会存在难以理解的状况，同时对于实验、实践过程的熟练性也会存在较大的问题，由于理论知识的匮乏，难以有创新性的想法（图1）[2]。鉴于此，我们必须采取有效、合理的教学措施，通过正确的培养方案引导，才能够更高效地促进研究生的教育教学活动，优化重组教学内容，重心主线贯穿始终。例如，针对《有机化学》课程中旋光异构化学内容的特点和难点，并根据学生所具备的知识水平和认知情况，在教学过程中将教学内容重组优化，依据官能团分类进行模块教学（分为碳碳单键、碳碳多重键、碳卤键、碳氧键、碳氮键等五大知识模块），从而使得学生能在有限的学时内尽可能掌握相应的知识重点和难点，依靠重心主线去理解复杂的化学反应和机理。这也使得模块教学的内容有机地结合关联在一起，各自又有所侧重，从而构成《有机化学》教学的有机整体。基于以上的认知，我们主要采取综合的教学模式，寻找共性，突出共性的方式来解决该类问题，主要从学科定位、利用互联网、学术报告、交叉融合、加强教师自身水平五个方面入手来探索教学模式的改革（图2）。(1)找准定位、丰富教学内容明晰硕士点、博士点的研究方向分类，只有清晰的学科定位，才能使教学资源、师资队伍得到合理的规划和分配，保证各个学科方向科研工作的正常开展，予以学生正确、有效的方向引导。作为农林院校化学学科的研究生，他们的教学研究方式不同于综合性大学，需要嵌入更多的与农业经济活动相关的教学内容，这不仅体现在理论知识教学上，同时也体现在实验、实践的过程中。对于综合性大学而言，只要学好本专业的知识就行，而作为农林院校的研究生，就提出了更特殊的要求，不仅要学好化学学科相关的知识，同时得将视野投向更宽的农药、园艺、动科、茶食、环保、农业等与农业经济活动更密切的方向上来，这必将导致我们的教学活动更加的宽泛和自由。例如对于从事农药化学相关研究的学生，除了学习好有机化学相关的专业知识，同时对药物化学方面的抗真菌、抗病毒、抑菌活性等有一定的了解和认识。在传统课堂中，教师作为教学的主体，在传授知识的过程中起到了主导性的作用。学生根据教师的语言及动作可以领悟教师想要表达的意思，从而直观地了解知识内容。同时教师可以根据学生的具体状况及时调整教学内容，使得学生在学习过程中更为灵活地接受知识，有利于学生在短时间内形成知识结构与体系，且在教学过程中便于教师与学生之间的情感交流，有助于学生语言表达和意志品质培养。但教师在教学过程中照本宣科，讲解知识时以黑板板书为主，留给学生空白时间较多，理论知识与实际应用少，导致学生参与度低、考试不及格率高、课堂缺乏活力。学生应该参与到教学中，以充分调动其学习积极性，提升学习效果，这就需要引入更多的教学内容，丰富以板书为主的教学内容。如：①在课堂中开展双语教学，使用多媒体教学，利用网络开展可视化教学，使教学内容变得通俗易懂，还能感受到化学世界的丰富多彩，有助于提高学生的学习兴趣；学生可以利用多媒体和网络学习新知识，在上课时可以更容易理解教师讲解的内容，遇到问题时也可以通过网络与教师沟通，促进与教师的交流；②让学生更多地参与到教学中，如让学生讲解一些与有机合成化学相关的文献，开展相关的课堂练习和课堂讨论，开展一些简单实验，可让学生制作球棍模型，从而更好地理解有机化合物的立体结构；③教师可在课堂上给出原料（如氟虫腈、苯乙酮、苯甲酸乙酯等）的分子结构，要求学生用Chemdraw软件画出不同的合成路线以得到目标产物，并分组进行实验，计算产率比，并分析生成的副产物有哪些，讨论并总结各个合成方法的优缺点。(2)利用互联网优质平台资源随着互联网的高速发展，许多优质课平台出现在我们的视野，例如网易公开课、超星泛雅网络教学平台等，各个研究方向的研究生可以选择适当、优质的教学资源，通过互联网共享的方式参与到学习中，避免因为研究生人数较少，研究方向分散带来的难以开课的现象，使研究生能够提升理论知识，服务于实验、实践过程。此外，多媒体教学不应只局限于课堂上的教学，而应充分利用网络平台和资源，开展一体化教学。教案在线共享，使得学生在任何时候都可以通过网络了解教学的要点、授课的内容以及知识的框架脉络，方便学生课前的预习和课后的复习。教师可以将所学的知识以图形、图像的形式展现，有利于学生的记忆与理解。有很多学生已经养成在课后浏览多媒体教案进行复习的好习惯，这是一种猎取新知识的好途径。利用网络平台，还可以及时解决学生学习中的问题。传统的答疑方式主要是利用课余时间，而教师不可能时时刻刻都能回答学生的问题，由于时间不充足，问问题的学生又多，这样就不能满足学生的需求。因此，我们采取网上答疑，具体方法是建立教师学生互助交流群，学生可随时上网提问交流，有机化学的任课教师都可以给予学生及时的指导沟通。另外，学生和学生之间也可以在网上互助答疑。通过这种方法，使得教学互动，在学生中形成了一个良好的学习气氛。例如学生可以登录精品课程网站：进行在线学习。(3)定期举办学术报告众所周知，在研究生阶段，化学学科学生的主要任务是科研实践工作，而不仅仅是理论工作，学生需要有一定的创新性、实践性和应用性。因此，要求研究生具有一定的动手操作能力，这个过程就需要学生具备基本的实验技能。作为化学学科的研究生我们都很清楚，化学本身就是一门实验性很强的学科，如果学生操作不当，很容易引起危险现象。学生在学习理论知识的同时，必须加强实验功底的锻炼，同时通过理论知识的丰富来强化实验技能。基于以上的事实，我们可以通过定期举办研究生学术报告的形式，通过交流讨论的方式来增强研究生基本学术规范能力和思辨能力，提升思维理论高度。通过研究生的交流学习达到提升自身科研水平的目的。通过专业知识的深入交流达到共同进步的目的。(4)与农林相关专业交叉融合农林院校众多学科门类和化学知识息息相关，以我们安徽农业大学为例，例如农学、园艺、动科、生命科学、茶学、农药学[3-6]以及植物保护等相关的学科方向都和化学学科紧密相连，我们可以通过学科交叉的形式开展研究工作，达到互利共赢，“1+1”大于2的效果，不仅使本专业研究生的基础知识得到广泛应用，同时扩宽了研究方向和研究内容。比如，植物保护学院的农药学，是需要通过有机化学的知识设计合成出具有一定活性的药物分子，然后通过植物保护相关的知识药理评估、抑菌评估、安全评估等达到最终应用目的，这个过程中，有机化学的重要性就不言而喻，但同时需要植物保护相关的生物测试、评估才能得到最终的应用。两个学科方向只有紧密结合才能达到合成高效农药的目的。由此可见学科的交叉意义重大，只要将教学资源有效的整合，才能够发挥到意想不到的效果。真正的实现与现实生产生活的紧密联系。(5)加强教师自身教学水平和科研水平的提升以往教师在教学活动中常常依据课本，将课本上的知识传授给学生，但随着化学学科科研活动的广泛进行，知识面陡增，课本上的知识已经不能满足当前研究生的教学活动，因此对于教师自身而言，需要从事一些科研活动，紧跟科技前沿，丰富自己在本领域的专业知识的深度和厚度，只有这样，我们的研究生才能获取更前沿的专业知识和视角。例如，我们可以经常讲授一些最近的、前沿的、新颖的科学杂志，通过科学研究活动的视觉，拓宽学生的思维宽度。我们教学的目的是服务于人类的生产生活，因此只有深入了解科研活动，从事科研活动，才能够加强自身的实验、实践能力。通过教师自身的理论和实验、实践能力的提升，促进农林院校化学学科研究生的教学水平的提升。有机化学专业方向近三十年的迅猛发展，其知识量已远远超过书本上所传授的。例如，2018年，哈佛大学的EricJacobsen教授的研究结果表明，苯环的亲核取代过程对于某些结构为协同的机理，而非传统教科书上所说的都为分步的机理。在日常教学中有意识地将有机化学的研究尤其是与立体化学密切相关的不对称催化等发展前沿、热点领域及其相应科研转化成果等作为扩展内容引入到课程教学中，这样不仅会使得教学内容更加丰富、生动、深入，确保课程内容的先进性和完整性，还可以拓宽学生的知识面，激发学生学习有机化学尤其是立体化学内容的兴趣，提高学生学习和科研的热情和积极性。

3.总结

化学学科研究生阶段的教学由于具有极强的实验性和实践性，是引导学生从事更深层次科学研究的重要基石，因此通过具体的研究方向并结合实际情况，通过自身定位、互联网资源共享、学术报告、理论实践结合和交叉学科的方式，同时提升相关教师自身的理论和实验、实践水平来达到提升研究生教育教学的目的，通过多种教学的综合应用，选择适合研究生自身发展的多元化学习模式，促进研究生综合知识水平的提升。作为农林院校的研究生，我们希望学生能将所学真正的应用在农业生产生活中，例如农药化学、茶食化学、园艺、动科、生科、农业等，为当地省市农业经济的发展奉献出自己的一份力量，为社会主义的经济建设添砖加瓦。

作者：高宝 单位：安徽农业大学理学