有机化学课程教学改革思考

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一、有机化学课程教学现状

(一)教学内容的选择

目前，国内图书市场有机化学类教材非常之多，其中，尤以中文版和英文版的居首。这些教材针对不同专业领域、不同知识水平的读者编写，充分体现了各自的特点，方便了广大读者。教材主要内容大体分为基础知识、以有机官能团分类的化合物及经典有机化学反应、有机化合物结构及表征方法、生命有机大分子化合物等几类，其中，经典有机化学反应是有机化学学习的重点内容。因此，除了有中国文字特点的有机化合物命名原则以外，有机化学教材均以有机官能团为主线，在内容的安排和顺序上大同小异。［1］有机化学理论抽象，化合物数量庞大、结构复杂、涉及的反应种类繁多，哪些内容才是应用化工技术专业学生所必需的和感兴趣的呢?在教学过程中，教师往往从众多教材中选择内容难度和广度适中的作为参考，再根据学时数进行内容的删减或增补。这样的内容选择显然比较盲目，缺乏明确的专业自主定位，造成教师在有限的学时与无垠的有机化学知识之间顾此失彼。

(二)教师的教学方法

随着教学条件的不断改善，一些教师对传统的教学方法所存在的问题进行了分析研究，并结合时代背景，借鉴国外先进的教学模式，提出了有机化学课程教学方法的改革建议。现代化的教学手段被积极地运用于有机化学教学过程，并在一些复杂问题的讲授过程中收到了很好的效果。但这些教学方法的改革仅停留在较浅的层面，多数教师未能将传统的教学方法和现代化教学手段与专业需求巧妙地结合起来。文本、图像、音频、视频等使得课堂信息量大增，加之有机化学教学资源的多元化，造成课堂容量大，讲授内容多。教学中普遍采用的仍是“填鸭式”方法，教师负责讲、学生负责听的传统模式并没有根本改变。［2］

(三)学生的学习状况

新课改形势下的中学化学采取模块式教学，有机化学的内容比较零乱，而且远远少于无机化学，有些学生甚至对有机化学了解很少，水平参差不齐。［3－4］进入大学的学习阶段后，一些基础相对薄弱的学生学习被动，缺乏主动筛选知识、汲取知识的能力，使得教师上课辛苦，学生听得一头雾水。此外，在传统的教学效果考查方式下，教师所布置的任务、作业均有统一标准的答案，学生若是自己不能解决，往往便拷贝他人的了事，这样的学习完全有悖于教学的目的和初衷。因此，课程教学必须帮助学生培养学习有机化学的积极性，使他们重拾自信心。

二、有机化学课程教学改革

提高有机化学课程的教学质量与效率，对后续专业课程的教学以及培养学生良好的学风非常关键。“授人以鱼，不如授之以渔”，笔者从培养学生的学习能力和学习积极性、强化基础知识与专业需求的联系、提高专业素养和职业自信心的角度出发，教学中结合化工生产工艺、化工设备维护、技术革新和科研进展、环境保护、日常生活应用等，对有机化学课程的教学改革进行了探讨。

(一)结合化工生产工艺

在有机化学课程教学中，可将化工生产工艺作为实例引入，向学生初步介绍所涉及到的化合物和工艺路线;或者介绍某些有机化合物的结构与性质的关系、生产生活中的重要性等，引导学生搜集和总结这些化合物在化工生产过程中所表现出的物理、化学性质。课程与化工生产工艺的结合，使理论知识与实际生产的关系在学生头脑中变得清晰、直观起来，从而有助于学生明确学习目的，提高学习兴趣，增强自信心，养成探索式学习的习惯。同时，也培养了学生运用知识解决实际生产问题的能力，为其掌握应用化工技术专业学习规律、了解化工生产打下了基础。例如，在介绍苯及其同系物时，要突出这一系列有机物无论是作为原料还是作为产品，在化工生产中都具有重要性，可结合精对苯二甲酸的生产工艺进行讲解。精对苯二甲酸是生产聚酯的重要原料。以高纯度对二甲苯(PX)为原料，醋酸为溶剂，醋酸钴和醋酸锰为催化剂，四溴乙烷为促进剂进行空气催化氧化，经结晶干燥得粗对苯二甲酸(TA)的工艺技术，讲解苯环上烷基的氧化反应。在这里，要重申有机反应常伴有副产物生成，氧化产品除对苯二甲酸外，还含有较多的对羧基苯甲醛(4－CBA)、对甲基苯甲酸(PT酸)及其它有机杂质。为了达到产品的要求，利用氧化反应逆反应原理，在适当的温度、压力下，进行催化加氢还原，使4－CBA转化为易溶于水的PT酸，同时，有机杂质在高温下被分解。经加氢精制的对苯二甲酸溶液通过结晶、分离、干燥得到纤维级对苯二甲酸产品。在课程内容的选取上，应减少理论性太深或实用性不强的内容，强化与生产实际联系密切的内容，突出重要化学反应及反应产物的使用性能。例如，介绍含氮有机化合物时，可结合2，3－二氯苯甲酸的合成进行教学。［5］2，3－二氯苯甲酸是一种常用的医药中间体，用2，3－二氯苯胺经重氮化、氰取代制得2，3－二氯苄腈，再经浓硫酸水解得2，3－二氯苯甲酸。在这个实例中，引导学生学习和思考胺的性质、重氮化合物的制备和性质、重氮盐在有机合成上的应用、氰水解等相关知识。

(二)结合化工设备维护

化工生产中，有机反应产品的诞生是离不开各种设备的。在有机化学课程教学中，要结合化工设备维护实例，培养学生设备防腐方面的知识，使学生了解到寻找更有效的耐蚀材料、防腐工艺是设备运行安全的必然要求，进而激发其学习有机化学的积极性，增强使命感。例如，烷烃裂化、裂解，虽然工业操作条件下反应比较复杂，教师不进行详细讲解，但应向学生介绍其对于石化工业的重要意义、对设备的要求等内容。加氢裂化装置工艺复杂，流程较长，系统处于高温高压临氢和含硫或硫化氢存在的强腐蚀性环境中。从介质环境分析，装置存在多种形式的腐蚀。因此，通过学习使学生明确，要不断努力去研究新的防腐材料、缓蚀剂以及有效的防腐手段等，以提高装置的防腐能力，适应生产的需要。又如，在共轭二烯烃化学性质教学内容中，Diels－Alder反应用合适的Lewis酸作催化剂，能提高反应区域选择性和产率，但Lewis酸对设备有强腐蚀性，并产生大量废液。为了解决这一矛盾，固体超强酸被建议作催化剂，这样，虽然会对设备防腐有利，生产工艺得到改善，但仍存在催化剂的制备复杂、反应时间过长等不足。用大孔树脂作该反应的催化剂，工艺与传统的硫酸催化剂工艺相比，具有腐蚀性小、环境污染小、无溶剂反应和催化剂可循环利用等优点。［6］

(三)结合技术革新和科研进展

在有机化学课程教学中，应引导学生关注有机化学领域相关的研究热点和新进展，远及诺贝尔化学奖，以开拓学生视野;近到本校师生的科研项目及成果，以增强学生学习的信心。学生会感到，原以为“高深莫测”的东西其实离自己并不遥远，现在学好有机化学就是很好的开始。例如，讲授芳香族化合物时，引入对芳香性的认识和化学家所设计并合成的各类芳香性分子的结构和其理化特点;讲述立体化学时，介绍人类对同分异构现象的认识历史，使学生了解到，不对称合成是最富活力的前沿研究领域之一;讲授羰基还原时，介绍黄鸣龙先生对Wolff－Kishner还原法进行技术改进的贡献;讲解杂环化合物时，介绍其在医药、农药生产领域的地位;讲解蛋白质、氨基酸时，与生命科学的酶催化、基因工程相联系。需要注意的是，结合科研进展开展教学时，教师要洞悉学生的反应，避免高谈阔论和深入剖析，而应点到为止，以拓宽学生视野和提高学习兴趣为目的。

(四)结合环境保护问题

有毒有害的有机化合物种类较多，如卤代烃类、醇酚醚类、酯类毒害品、含氮化合物、有机农药等。在有机化学相关章节的讲授中，可以结合环境保护问题介绍一些案例，使学生加深对有机化合物性质的理解，提高学习兴趣。例如，讲述芳烃时，介绍2005年吉林石化公司双苯厂一车间发生爆炸事故，苯类物质(苯、硝基苯等)流入松花江，造成了江水严重污染;讲述卤代烃时，介绍卤代溶剂及氟利昂、哈龙的持久污染的概念和替代问题;讲述醇酚醚时，介绍2004年重庆长风化工厂发生的苯酚泄漏事故，以及二战时期日本惨绝人寰使用芥子气事件;讲述含氮有机化合物时，介绍1984年印度中央邦首府博帕尔联碳公司农药厂异氰酸甲酯泄漏事故，使2500名居民中毒死亡，20多万人深受其害，造成世界工业史上绝无仅有的大惨案等。除此之外，还要让学生意识到企业清洁安全生产、节能减排的必要性。在这样的背景下，进一步让学生体会到学好基础知识的重要性。

(五)结合生活常识

有机化学与我们的生产生活关系密切。教师应广泛运用周围的实际事例，将身边的化学物质、生活中的化学现象引入课堂，帮助学生建立概念，培养其学习兴趣和扩大知识面。例如，三聚氰胺、瘦肉精对人体的危害、摄入后的症状和处理措施;发胶中具有定型和柔顺作用的有机成分;口香糖中的胶基;滴眼液中的环糊精的作用等。再如，教材中提到的聚酯，经加工可制成长丝、短纤维、聚酯薄膜、聚酯漆等。可向学生介绍其在生产生活中的应用:长丝可用于制造轮胎帘子线、伞绳和船舶缆绳;短纤维可经加工成布料;聚酯薄膜是制造照相材料、电影胶片、电器绝缘薄膜等的优质材料;聚酯漆是用于船舶底部的重要优质防锈防微生物漆。这样的例子不胜枚举，布置给学生进行搜集，会带来出乎意料的教学效果。实际上，在有机化学面前，我们都是学生。“打铁还需自身硬”，教师要不断学习和钻研，适应专业、行业发展，把握人才培养的定位，从有机化学课程与专业课程的内在联系着手进行教学改革，为实现应用化工技术专业人才培养目标，进行不懈的探索和研究。

作者：胡长峰白图雅工作单位：呼和浩特职业学院生物化学工程学院内蒙古师范大学化学与环境科学学院