西京学院有机化学课程应用型教学改革探索_霍小平.pdf

第 51 卷第 2 期2023 年 1 月广 州 化 工Guangzhou Chemical IndustryVol.51 No.2Jan.2023西京学院有机化学课程应用型教学改革探索霍小平(西京学院理学院,陕西 西安 710100)摘 要:培养应用型人才是我国部分地方本科高校稳定发展的必然趋势。作者立足于西京学院应用化学专业的建设现状,以有机化学课程教学为着手点,分析传统教学中面临生源素质薄弱、课程内容繁多、教学方式单一、考核评价陈旧等四个客观问题,尝试从优化教学内容、丰富教学方式、完善考核机制等三方面进行应用型改革,尤其在教学全过程贯彻学以致用的育人理念,期望实现高素质应用型人才的有效培养。关键词:有机化学;传统教学;应用型人才;考核机制;教学改革中图分类号:G642.0 文献标志码:A文章编号:1001-9677(2023)02-0325-03 作者简介:霍小平(1979-),男,副教授,主要从事有机化学教学与研究。Exploration on Applied Teaching Reform of Organic ChemistryCourse in Xijing UniversityHUO Xiao-ping(School of Science,Xijing University,Shaanxi Xian 710100,China)Abstract:Cultivating applied talents is an inevitable trend for the stable development of some local universities inChina.Based on the current situation of the construction of Applied Chemistry major in Xijing University,the teaching ofOrganic Chemistry was taked as the starting point,the four objective problems in traditional teaching were analyzed,suchas the weak quality of students,the wide range of curriculum contents,the single teaching method,and the outdatedassessment and evaluation,trying to carry out the applied reform from three aspects of optimizing the teaching content,enriching the teaching methods and perfecting the examination mechanism,especially carrying out the education idea oflearning for application in the whole teaching process,it was expected to realize the effective cultivation of high-qualityapplied talents.Key words:Organic Chemistry;traditional teaching;applied talents;examination mechanism;teaching reform培养高级应用型技术人才是我国应用型本科高校响应时代发展需求的必然趋势,各个学科专业都要遵循学科建设发展规律,尽力满足应用型转型的需求。课程教学是培养合格应用型人才的核心要素之一1,教学过程中必须凸显应用型人才“学以致用,能力本位”的特征。有机化学是一门研究有机化合物的来源、制备、结构、性质、应用及其变化规律的科学,是化学学科中极为重要的分支,是高等院校化学、化学工程与工艺、应用化学等专业重要的一门基础理论课程和相关专业研究生深造必考课程2-3。通过有机化学的教与学,让学生系统地掌握有机化学的基础知识和基本理论,了解与有机化学相关的知识技术前沿与趋势,掌握必要的有机化学的基本技能和方法,提高学生的认知能力,培养学生的创新能力和运用科学方法与专业技术工具的能力;为学习后续课程,为培养未来从事精细化工、石油化工等领域生产、研发、检测、管理工作和发展需要的高素质应用型人才打好必要的有机化学基础,并满足硕士有机化学课程入学考试的要求。西京学院是一所具有硕士研究生教育资格的普通高校,其中应用化学专业是陕西省一流专业。应用化学专业旨在培养能在化工、食品、药品、油品、材料、环境等行业领域从事成品检验、精细化学品设计与研发等实际工作的高素质应用型人才。为了培养学生应用理论知识,增长就业工作的能力和素质,我们挖掘自身潜力,对有机化学课程进行教学改革尝试,取得了一定的效果。1 有机化学传统教学的情况分析1.1 生源质量较低,有机基础参差不齐我校属于陕西省民办高校,近几年应用化学专业的入学分数线普遍偏低,甚至是全校最低,学生的理科基础薄弱;加之高中化学教学中,物质结构与性质 和 有机化学基础 为二选一的高中化学选修课程。经过几年的调研分析得知:我校应用化学专业的学生,高中没有选修过 有机化学基础 的人数占到一半;故给大学有机化学的教学带来了一定的困难。1.2 课程内容繁多,教学课时显著不足在 普通高等学校本科专业类教学质量国家标准 中明确指出:应用化学专业有机化学教学内容包括烃、醇、醚、胺、醛、酮、羧酸、芳香族化合物及衍生物、杂环化合物元素及金326 广 州 化 工2023 年 1 月属有机化合物、生物有机化合物等有机物的结构、性质与鉴定,基本有机化学反应,重要有机化学反应机理,有机化合物合成方法等4。我校应用化学专业目前使用教材为李小瑞教授主编、化学工业出版社出版 有机化学 第二版,分上下两学期讲授,共计 96 学时。相关知识点众多,前后联系紧密,加上基础知识点如:杂化轨道判断,稳定性原理等贯穿课程的全部内容,理论关联性强。任课老师完成教学任务时,课时比较仓促,而对学生来说,许多知识点不能彻底理解,更谈不上前后联系,巩固提高。许多学生原本基础不牢,积极性较强,过分突击知识点的讲授,会逐渐削减学生的求知欲,变得仅仅期望及格不挂科,应用型人才的培养就慢慢失去了厚实的理论支撑。1.3 教学手段有限,教学效果难尽人意以前,有机化学课主要采用多媒体 PPT 为主,黑板为辅的传统授课方式,虽然也会采取案例法、问题法等教学手段,但课堂上依然是以老师讲,学生听为主。由于不同有机化合物结构、命名、性质、机理等知识点偏多,理论性较强,纵然教师兢兢业业在台上讲得有滋有味,精彩纷呈,难以有效参与互动的学生也会逐渐丧失勇攀高峰的学习积极性。1.4 考核方式陈旧,教学评价意义薄弱当前,有机化学考核采用的是“平时成绩 30%+期末成绩70%”的综合考核方式,而平时成绩包括平时出勤、作业质量和课堂测验三部分;期末试题以化合物命名、填空和完成反应方程式,典型机理为主,挑战性较高的合成题比例较少。平时成绩的赋分主观性强,甚至成为某些老师最后调节期末成绩及格的变数;多数学生平时听课不认真、抄作业、考前参考复习大纲、死记硬背重要知识点、仅仅满足成绩及格就万岁的心态,即便成绩通过后,也会导致在后续课程的学习中需要屡屡翻书才能开展有效学习,如果离开学校后,有机化学知识仍然停留在中学阶段。2 有机化学应用型教学改革的建议在有机化学的应用型教学改革中,提升授课教师的综合素质是实施教学改革的前提和保障。在学校应用型人才培养的宏观要求下,一方面,学校需要招聘理论知识充足、教学态度端正的优秀教师,另一方面授课教师自身必须及时更新先进的教学理念,需要不断地提高自身的素养以及教学能力。在先进教学理念指导下,教师既要根据授课学生的背景,结合自身的特长进行教学方法的优化,进而激发学生积极主动高效学习有机化学的兴趣。同时,教师本人还要通过企业参观、校企合作、就业调研等各种有效方式,积极加强实践能力的提高。总之,授课教师要把自己先塑造成具备卓越应用型教学能力的新时代教师,然后才能使各种改革措施得到有效开展,真正达到人才的应用型培养。2.1 优化教学内容有机化学的知识点众多,而教学课时相对较少是目前众多高校有机化学教学中的客观现实。因此,在应用型人才培养的大背景和满足国家专业教学质量标准的基础上,有机化学的教学内容需要紧跟时代发展,实行科学合理精简,适当增加最新化学化工理论和前沿应用成就,凸显有机化学理论与生产实际的紧密联系。例如:“有机化学中的波谱方法”模块,让渡到后续课程 现代仪器分析 和 波谱分析 中精讲,“有机合成”模块,让渡到后续课程 精细有机合成 中精讲。另外,授课过程中必须结合专业学生的培养目标和实际就业工作需求,在讲解具体知识点时需要合理取舍,淡化理论,突出应用,努力达到高效授课和有效学习的有机统一。例如:讲到氯乙烯聚合反应,生成聚氯乙烯可用来制造塑料制品、管材、薄膜、合成纤维等等;讲到水杨酸与乙酸酐反应,生成乙酰水杨酸可以用于制造药物阿司匹林;讲到季铵盐溴化十六烷基三甲基铵,一种阳离子表面活性剂,用于抗静电,杀菌等用途。2.2 丰富教学方式传统的教学往往采用课前预习、课堂多媒体讲授和课后作业相结合的方式。这种教学方式需要具备很强主观能动性的学生去严格执行,才能达到很好的教学效果。任课教师必须在继承预习讲授作业的教学方式中,合理采用多种现当代教学方式,激发学生主动积极的学习,尽力提升教学效果。2.2.1 课前预习新时代的学生,如果仍然仅凭借教材开展预习,容易让学生敷衍了事,如果学生预习不认真,听讲就会吃力,作业更是错误百出。故任课教师在巩固传统预习方式的同时,必须有效利用合适的线上平台来增加预习的有效性。教师可以将预习提纲、课前测验等内容提前上传至雨课堂、微信、钉钉等平台6;教师和学生可以通过平台进行线上交流,不仅可以有效提高学生预习的积极性和有效性,也可以借助平台技术,使教师对学生进行多方位的督促把控和更高效开展课堂教学。例如:让学生预先绘制正四面体,再展开杂化轨道和甲烷结构的讲解;让学习多角度观察四面体并区分鉴别,进而展开立体有机机构构型的学习;让学生熟悉标准和分类的关系,再开始学习有机化合物的分类。2.2.2 课堂授课有机化学知识点众多、抽象、枯涩难懂,教师一方面要严格按照教学大纲和教学计划认真授课,另一方面还要结合具体内容采用多元化授课,尽力提升课堂教学的效果。(1)善用道具:利用球棍模型讲解烃类结构;利用正四面体讲解 sp3杂化后甲烷的空间结构;通过旋转四面体,讲解Fischer 投影式的“横前竖后”知识点;改变四面体观察角度,讲解 RS 构型的判断;利用双螺旋结构,讲解核酸分子结构组成。(2)使用软件:2017 年12 月,中国化学会正式发布了 有机化合物命名规则 2017,其中最大的不同在于:取代基的名称按照英文字母先后顺序进行排列。我们鼓励使用 Chemdraw、InDraw 等专业软件,进行有机化合物的系统命名学习,让学生既学会使用软件,也进一步巩固掌握相关规则;特别是中文命名和英文命名的对比学习,既可以让学生更清楚新规则与国际接轨的深意,又可以掌握系统命名规则中相关细则和注意事项。(3)融入案例:案例教学法不仅可以体现理论知识对实际生活工作的指导作用,也可以实现课程思政、情感熏陶、灵魂塑造等育人目的。介绍有机化学发展简史中,引入维勒(wohler)合成尿素,让学生明白“吾爱吾师,吾更爱真理”的真正意义和科学研究的正确态度;讲到六氯化苯的应用和应用,讲到氟利胺的性质和使用,让学生明白历史发展的科学认识观和科学是把双刃剑的正确价值观。通过介绍反应停沙利度胺事件,引出研究手性分子的必要性和重要性,也要教育学生明白科学研究的伦理要求、药物研发流程规范管理、科学监督的必要性,当然,介绍沙利度胺的其他药用价值,引导学生进行辩证分析的思维训练。讲到甲烷、伯碳离子等知识时,通过剖析天干地支、伯仲第 51 卷第 2 期霍小平:西京学院有机化学课程应用型教学改革探索327 叔季等来龙去脉,让学生了解中国文化;讲到醇酚醚时,引入2015 年获得诺贝尔生理医学奖屠呦呦萃取青蒿素;讲到醛酮中羰基还原的“wolff-kishner-黄鸣龙还原”,讲解黄鸣龙的事件;讲到生物大分子时,引入 1965 年我国科学家团队首先合成结晶牛胰岛素、2021 年中国科学院马延和团队利用二氧化碳人工合成淀粉、2021 年中国农业科学院首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成等事件,凸显中国在自然科学领域的成就,展现民族自信。(4)营造环境:建构主义理论6认为:课堂教学需要营造利于学习的良好环境。故教学过程中需要在师生关系和谐平等的基础上,以应用引导、问题中心、案例剖析等理念,进行有效互动、直觉感悟等创新式教学,努力促使教与学在认知目标、情感目标和技能目标上的均衡达成,同步实现。比如,在有机含氧化合物 醇的学习中,首先结合全球大流行的新冠疫情中消毒剂的使用的讲解,引出乙醇理化性质和正确使用的相关知识;讲到醇类物质状态、溶解性等物理性质时,特别强调甲醇的毒性和假酒对人的伤害;讲到乙醇氧化反应时,插入饮酒的生物代谢分析,促使学生明白酒驾醉驾的危险和遵守法律、职业道德、关爱生命、关注健康的意义。2.3 完善考核机制为了培养应用型人才,必须注重学习全过程的考核,完善传统考核方式。平时成绩部分,将以出勤率和作业质量为主、课堂表现为辅的传统过程考核,转变为出勤率、作业质量、课堂表现三位一体的全方面考核。依据应用型人才培养为核心导向,将出勤率、课堂状态、收集资料、小组讨论、翻转课堂、制作课件、课堂测试、课堂互动、作业质量、作业数量等全过程全方位考核学生学习情况,全过程考核既考察学生对具体知识点的掌握和应用理论知识分析解决问题能力,同时也锻炼培养学生掌握现代学习技术能力、归纳总结能力、分辨思维能力、表达演讲能力、团结合作意识等应用型人才必备素质。期末考试中调整命题中主观题比例为 70%,客观题比例为30%,具体题型中减少填空题、判断题等简单题,适当增加机理分析、结构推断等应用题型。并酌情增加前言信息分析题和生产设计问题,增加考试有意凸显灵活运用理论知识的考核,在平时例题和习题作业基础,适当拓展,有效改善了学生背重点,仓促应付考试现象。3 结 语有机化学课程教学改革后,我校应用化学专业学生学习变得更加积极主动,考试成绩也得到显著的提升,后续相关课程的学习热情增加,学生考研选择有机化学的人数增加,有机化学考研成绩也稳步提升,高质量的就业人数也越来越多。应用型人才教学改革需要更多教育工作者不断地努力探索,培养更多优秀的应用型人才为中华民族的伟大复兴贡献力量。参考文献1 孔繁敏.建设应用型大学之路M.北京:北京大学出版社,2006.2 李小瑞.有机化学M.北京:化学工业出版社,2018:6.3 李艳梅,赵圣印,王兰英,等.有机化学.第二版M.北京:科学出版社,2014.4 教育部高等学校教学指导委员会.普通高等学校本科专业类教学质量国家标准(上)M.北京:高等教育出版社,2018:130-137.5 贾丽艳,及燕铭,梁雅漩,等.基于雨课堂+企业微信+慕课的在线直播教学 以有机化学为例J.化学教育,2021,42(4):36-39.6 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