基于应用型人才培养模式的有机化学教学改革初探

2021-01-07 17:56刘进兵
化工时刊 2021年12期
关键词:有机课程教学

刘进兵 张 超 周 喜

(邵阳学院 食品与化学工程学院,湖南 邵阳 422000)

随着社会的高速发展,对各种应用型人才的需求越来越迫切,高校是人才培养的主战场,承担着人才培养的主要任务,要培养适应社会发展需求的人才,必须在人才培养模式上不断改革与创新[1]。课程教学是人才培养的基础,是影响人才培养质量的关键点,必须提高课程教学质量。2018年6月,在成都召开的新时代全国高等学校本科教育工作会议上,教育部号召对大学生要合理增负,要全面梳理各课程教学内容,真正把水课变成有高阶性、创新性和挑战度的金课[2]。有机化学是化学的一个分支,是四大化学之一,是化学、化工、制药等专业开设的专业基础必修课,对应用型人才的培养起支撑作用[3]。有机化学要学生在学习无机化学的基础上,系统学习各类有机化合物的结构和性质的关系、有机化合物相互转化的基本方法、有机化学基本理论、典型反应历程、重要有机化合物合成方法和应用。良好的有机化学知识基础可为后续学习有机合成、药物合成反应、波谱解析、化工工艺学、制药工艺学、天然药物化学等专业课程创造了良好条件。党的十八大以来,习近平总书记围绕“培养社会主义建设者和接班人”作出一系列重要论述,深刻回答了“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这一根本性问题。 总书记在全国教育大会上指出:“要把立德树人融入思想道德教育、文化知识教育、社会实践教育各环节”[4,5]。 要牢固树立立德树人的教育理念,实现“传播知识”与“价值引领”并行,引导学生树立正确的人生观和价值观,提高学生的道德修养和专业素养,实现全员育人、全过程育人和全方位育人的完整课程育人体系[6,7]。

在有机化学教学实践过程中,采取线上线下混合式教学模式,充分利用现代化教学手段,使线上教学资源作用最大化。要求学生课前利用学习通进行预习,并记录好问题;课堂教学将情景、知识、活动、问题有机结合起来,采取启发式、讨论式、案例式、学生展示教学模式,激发学习兴趣,提高思考问题和解决问题能力;课后针对学生还没有完全掌握的知识进行线上师生互动。学生在学习过程中逐步完善知识体系,分析问题和解决问题的能力、创新能力、创新意识和创新素养得到有效的提高,基本技能得到充分锻炼,为日后继续深造创造条件,为从事化学、化工、制药等相关领域的科学研究、技术开发及产品生产打下坚实的基础。

1 学情分析

本课程的授课对象是大一学生,在大一第二个学期开设。虽然第一学期学习了无机化学,但大部分学生正处于从中学的学习方式向大学学习方式的转变过程中,仍然习惯于中学的学习模式,还没有完全适应大学的学习方式。而且学生来自全国各地,中学时期所学的化学知识存在差异,基础知识参差不齐,所以教学须从方法和内容上与中学化学加强联系,在课堂上多采用启发式和讨论式等教学模式,注重基础,重在引导,防止满堂灌,强调理解记忆,多采用与人类生活有密切联系的实例进行教学,提高学生学习兴趣,加深对所学知识的印象。具体从以下四个方面进行教学引导:

(1) 根据实际情况,先易后难,深入浅出传授给学生课程知识,理论联系实践,穿插一些与人类生产、生活相关的知识,补充一些相关的知名化学家学习、生活、工作方面的趣事,勉励学生勇攀科学高峰,引入一些有机化学最新研究成果,提高学生的学习兴趣。

(2) 要让学生尽快适应大学的学习环境,尽快适应大学老师上课的方式方法,传授给学生适用的学习方法,提高学习效率。

(3) 强化学生的专业思想,增加一些典型有机化合物工业生产的方法,使学生尽快形成学以致用的思维方式,提高学习能力。

(4) 采用线上线下联动的教学模式,要求学生充分利用我校有机化学精品视频开放课程进行课前预习,并完成相应的任务点。

2 课程教学目标

2.1 “情感态度与价值观”目标

激发学生自主学习的热情,并培养他们的科学思维和严谨求实的态度,能够在今后的生活、工作中应用所学知识分析问题、解决问题并提出创新想法;结合有机化学的特点,加强对学生进行辩证唯物主义和爱国主义教育,增强保护自然环境和服务社会的责任感。

2.2 知识目标

掌握各类有机化合物的命名法、同分异构,结构和性质、重要合成方法以及它们之间的相互关系;应用价键理论的基本内容,理解典型有机化合物的基本结构;通过乙烯、丁二烯和苯等物质的结构理论,定性了解分子轨道理论的基本内容;掌握诱导效应和共轭效应,并能运用解释某些有机反应机理;了解过渡态理论;掌握碳正离子、碳游离基、碳烯等活性中间体及其在有机反应中的作用;重点掌握亲核取代、亲电取代、亲电加成、亲核加成和游离基反应的历程;了解氧化、还原、缺电子重排历程和周环反应并能用以解释相应的化学反应及在合成上的应用;掌握立体化学的基本知识和基本理论;掌握各类重要有机物的来源,工业制法及其主要用途;熟悉金属有机化合物在有机合成上的应用;掌握重要的有机人名反应机理。

2.3 能力与素质目标

提高自我学习能力;提高创新能力、创新意识和思想政治素质;提高理论联系实际和整理归纳能力;提高逻辑推理能力。能进行目标产物的设计、合成与检测,具有一定分析和解决问题的能力、方案设计与开发能力。明确有机化学研究的一般思路与方法;能够合理的进行官能团引入、转化和保护;具有利用所学知识解释典型反应历程的能力;具有分析、比较、选择合理合成路线的能力。

3 注重课程教学内容设计

本课程的基本内容有:有机化合物的结构、命名方法、同分异构、物理性质、化学性质、制备方法、重要基本理论、典型反应机理、特定结构的有机化合物的制备及应用。

线上教学根据实际需要建设有机化学各知识点网格,将有机化学中的知识点碎片化再重新编排,使经碎片化重排后的有机化学知识更体系化,不同学生可根据实际需要,个性化挑选学习内容。基于学科特点和发展趋势设计线上学习任务、课堂教学讨论话题和练习题,使教学内容与实际生产、生活相结合,提高学生学习兴趣和应用知识的能力;将实验操作视频引入线上资源,达到理论与实践相融合,激发学生学习热情,提高动手能力。

线下教学要求学生掌握有机化学的基本概念、基本理论、典型反应,掌握不同有机化合物结构特征;引导学生设计一些简单的与食品、药品、化工相关的化合物合成路线,激发学生的心理效能感;联系生产生活,引入案例分析。及时补充有机化学最新研究成果和发展趋势,不断将任课老师的科研成果充实到教学内容中,开拓视野,培养学生的创新能力和创新意识,为提高学生科研兴趣和科研能力打下坚定的基础。将有机化学相关科学家的先进事迹和科研成果引入到教学过程中,鼓励学生学好本领,勇攀科学高峰。

通过采用问题导向、任务驱动、学生展示、案例式教学方法,充分应用线上教学平台和富媒体教学资源,提高学生学习的积极性和主动性,达到预期教学效果,达到预定的知识目标、能力目标、情感价值目标。

4 优化课程考核方法

课程考核设计思路是通过考核发现学生的潜能,有效提高学习兴趣和学习主动性,培养学生分析问题和解决问题的能力,提高创新能力和思想政治素质。考核覆盖整个学习过程,采取过程成绩和期末考试(闭卷)成绩相结合,对学生综合成绩进行客观全面科学合理的评价。考试题型设置要合理,应包括命名题、填空题(完成反应)、选择题(含排序题)、简答题、鉴别题、推断题、合成题等有机化学典型题型,各题型分值分布要合理,题目难度要适当,要能够有效反应学生对所学知识的掌握程度。过程成绩包括线上预习和线上交流、线下课堂回答问题和讨论问题的积极性、课堂考勤、课后作业。线下课堂教学问题设置根据每个章节的自身特点,为了及时掌握学生的学习情况,通过学习通教学平台采取抢答和随机挑人的方式进行,充分调动学生的学习积极性,活跃了课堂气氛,提高教学效果。

5 课程思政建设

在“立德树人”根本宗旨的指导下,对有机化学教学大纲进行了修订,重新定位人才培养目标,以培养德才兼备、高素质的应用型人才为目标。培养学生良好的职业道德、 团队合作与奉献精神、 实事求是的科学态度, 培养学生“敬业、爱岗、 专注、 创新” 的工匠精神,增强学生对中华民族的文化自信与爱国主义情怀, 让学生在学习过程中树立积极正确的人生观和价值观, 成为实现中华民族伟大复兴中国梦的建设者。在课堂教学过程中,涉及到与我国有机化学家有关的知识点时,向学生介绍科学家求学经历、刻苦钻研、 勇攀高峰的高尚品格及强烈的爱国主义情怀。 如学习醛酮相关知识时,引入邢其毅关于醛酮在有机化学知识理论体系及实际应用中的地位论述,介绍邢其毅对有机化学发展所做出的杰出贡献,激发学生的学习热情。介绍有机化学教材中唯一以中国人名字命名的反应“黄鸣龙还原法”,该法与沃尔夫法相比,易于操作、 原料廉价易得、 产品收率高、经济效益好,这是让我们中国人引以自豪的成就,培植学生爱国主义热情,提高学生民族自豪感,增强文化自信。在学习氨基酸相关知识前,介绍 1965 年世界上第一个人工合成的蛋白质——结晶牛胰岛素,为人类揭开生命奥秘做出的重要贡献,这一成就标志着我国在蛋白质的研究领域已经处于世界前列。在讲解有机天然产物化学时,介绍第一位获得诺贝尔生理医学奖的华人科学家屠呦呦,屠呦呦具有强烈的事业心和责任感,在并不好的科研条件下,通过数十年的执着奋斗与努力,永不言败,以身试药,成功提取青蒿素,明显降低了疟疾患者的死亡率,并对天然提取的青蒿素进行了结构修饰,她也因此入选2016年时代周刊年度“最具影响力人物”。这些例子可以培养学生埋头苦干, 锲而不舍的科研态度。

有机化学是化学、化工、制药及相关专业的重要专业基础课程,是学习其他专业课程的基础,要适应社会发展对人才需求特点,不断改革和创新教学方法,优化设计教学内容,完善教学手段,建立科学有效的评价体系,为培养应用型人才做出应有的贡献。

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