西部地区民族院校贵州民族大学有机化学教学改革探讨

2024-04-11 14:08
化工设计通讯 2024年1期
关键词:平时成绩化合物有机

孟 勇

(贵州民族大学材料科学与工程学院,贵州贵阳 550025)

0 引言

有机化学是化学专业的重要分支,也是许多其他学科如材料、生物工程和制药等的基础[1]。有机化学是研究有机物的成分、结构、性质、合成制备和应用的一门科学[2-3]。迄今不到200年的发展历程内,有机化学研究日新月异,知识体系越来越完备,内容也更加复杂精细,这对教和学提出了更高的要求。在当今社会,有机化学的应用范围越来越广泛,对于推动科技进步和经济发展起着重要作用。有机化学这门课程具有这些特点:①由于有机化合物存在碳骨架结构异构、官能团异构、立体异构等因素,有机物的种类繁多,迄今已知的有机化合物已达几千万种,每年还在大量增加;②理论性强,一般规律和特殊规律并存,理解困难;③内容多,授课速度较快[4-6]。有机化学是贵州民族大学材料、化工和制药等专业的基础课,是学好高分子化学和复合材料等专业课的基础。本课程的专业素养目标为:对常见的有机化合物可以写出正确的名称和结构式;能分析主要有机化合物的分子结构与反应性能之间的关系,了解典型的有机反应历程以及反应环境条件的影响作用;能够选择简单有机化合物的合成路线和方法;可以运用官能团的性质提出简单有机化合物的鉴别方法;能够根据实验事实,运用所学知识,推导有机化合物的结构;能够具备扩大和深化有机化学知识的自学能力;初步掌握有机化学基本原理在实际体系中的应用。目前,贵州民族大学有机化学教学还存在一些问题,如学生基础薄弱,教学内容陈旧,教学方法单一,实验教学不足等,这些问题制约教学效果。因此,本文旨在探讨西部地区民族院校贵州民族大学有机化学教学改革和人才培养改革的必要性和可行性,并提出一些优化方案。

1 现状分析

1.1 学生基础薄弱

受制于西部地区的经济社会发展水平,贵州民族大学的知名度不高,生源质量普通,主要来自本省,师资力量和学生中学化学基础相对于东部沿海发达省份薄弱。此外,部分地区新高考改革后,化学成为选考科目,没有选择化学的学生有机化学基础知识相对薄弱,因而对大学化学类课程如有机化学、无机化学和高分子化学等的学习相对吃力。

1.2 教学内容陈旧

贵州民族大学的科研平台如仪器设备、人才队伍和经费支持等方面比较有限,有机化学领域前沿对于师生来说有一定的距离。目前,本校的有机化学教学内容主要以传统的有机化学为主,缺乏前沿性和实用性。这种教学模式已经不能满足当今社会的需求,也不能充分激发学生的学习兴趣。

1.3 教学方法单一

传统的有机化学教学方法主要以讲授为主,缺乏互动性和实践性。这种教学方法不能很好地满足学生的学习需求,也不利于培养学生的创新能力和实践能力。

1.4 实验教学不足

实验教学是有机化学教学中不可或缺的一部分,是检验学生理论联系实际和动手能力的重要手段。由于各种原因,贵州民族大学的实验教学的时间和资源都比较有限,常常缺少实验仪器设备及实验药品,尤其是近年来对实验药品的管控,实验药品从审批到购买,以及后期的处理,越来越困难,耗时耗力,教师们带学生做实验的热情就更缺乏了,因此不能较好地满足学生的实践需求。

1.5 课程考核方案有待优化

考核环节是人才培养的重要组成部分,科学、全面、合理的考核有助于人才培养质量的提升。目前,本校的有机化学考核方案存在平时成绩偏高、理论成绩凸显不够、学生理论成绩分数较低也能通过课程考核的不足。

2 教学改革和人才培养探讨

2.1 高考招生选科限制

迄今,各省高考都在进行改革或者即将进行改革,例如贵州省从2024年起,化学不再是理科考生必选。为了让学生有一定的有机化学基础,高校应该将化学作为材料、化工、制药等专业的必选科目。不选化学的考生,在学习大学无机化学、有机化学、高分子化学等科目时会面临很大困难。一部分学生可能因为化学基础相对薄弱,听不太懂而失去学习兴趣,以至于上课不认真听、课堂上走神、睡觉或者做别的与课堂无关的事情,甚至经常性逃课,最终导致挂科等情况的出现。因此,高校在高考招生时要求填报化学、材料和制药等专业的学生需必考化学科目,这对学生的发展和学校的教学都有益处。

2.2 教学内容的更新

目前,有机化学教材的章节编排为:绪论、有机化合物分类和命名、烷烃、烯烃、炔烃、芳烃、卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、醌、羧酸、胺、杂环化合物等的物理性质、化学性质和典型反应。在常规内容的基础上,科任教师适当增加有机化学领域前沿和实用的内容,包括当前有机化学领域比较热门的有机合成方法、有机反应机理、有机分析技术等。同时,应该加强对有机化学在生物医药、材料科学等领域的应用介绍,以激发学生的学习兴趣。例如,科任教师可以指导学生学会使用中国知网、万方、Elsevier和Google Scholar等国内外科研论文数据库和网站,以及怎样查找和下载科研论文、使用文献管理软件EndNote。在此基础上,科任老师可以根据教学内容所涉及的主题给学生布置有机化学相关研究方向进展报告的任务,进行展示和交流,教师给予评价、建议并打分。这不仅有助于学生了解前沿,提升科研素养和能力,而且教学也更贴近前沿、更有新意,还使学生科研和学习的兴趣得到激发。

2.3 教学方法的改进

传统有机化学课堂主要以教师讲、学生听为主,互动思考比较缺乏。有机化合物多达几千万种,目前数量还在迅速增加,有机化学反应和有机物合成的方法也非常之多。所以在有机化学学习中,知识的顺应、迁移、同化和模仿显得尤为重要。由于学生基础相对薄弱,应该在教学中注重基础知识的学习,如官能团的命名与识别、有机物的系统命名和普通命名,轨道杂化等。有机物的性质与官能团密切相关,有机物中常见的官能团有碳卤键、碳碳双键、碳碳三键、苯环、羟基、酮羰基、醛羰基、羧基和氨基等,教学过程中要强化官能团决定有机物的性质、性质决定用途的理念。此外,老师可以采用多种教学方法,如讲授、讨论、案例分析、实验、多媒体实验教学等,以提高教学效果和学生的学习兴趣。通过信息化平台如学习通、班级群等,老师将课程教案、PPT、实验操作视频、新技术新方法等资料上传至平台,学生可以通过手机、电脑随时观看,也可以在讨论区提出问题与教师同学交流探讨,老师在线答疑。将“线下”课堂与“线上”知识系统地整合,将理论学习和实验操作融为一体,教与学会更高效[6]。

2.4 运用辩证唯物主义的世界观和方法论来分析专业问题

有机化学是一门重要的自然科学,是辩证唯物主义哲学形成的一种重要的依据,也是辩证唯物主义哲学原理的一种重要的体现形式。同时,辩证唯物主义哲学为有机化学的发展提供世界观和方法论的指导。在有机化学反应机理和现象变化中,矛盾规律无时不在、无处不有。矛盾规律,也就是对立统一规律,是指事物之间及事物内部诸要素之间既对立又统一的关系和性质。在复杂事物的多种矛盾中,有主要矛盾和次要矛盾之分,主要矛盾居于主导地位,规定事物的发展方向,对事物发展起决定作用。次要矛盾居于从属地位,不规定事物的发展方向,对事物发展起辅助作用。主要矛盾和次要矛盾在一定条件下可以相互转化。在有机化学学习和研究中,我们首先要抓住主要矛盾,同时要注意矛盾地位的相互转化,具体问题具体分析。

2.5 实验教学的加强

有机化学实验教学是有机化学人才培养的重要组成部分,是考查学生理论知识掌握情况和检验动手能力的最佳途径[6-7]。通过实验教学可以让学生对有机化学的知识原理有更深入的认识。有机化学实验通常包括有机化合物的制备、分离、提纯等方面。为了让学生更好地完成有机化学实验,实验前,指导教师应该要求学生提前预习实验原理、实验流程和注意事项。实验开始时,指导教师应准备好实验药品和仪器设备,详细说明实验过程应该注意的事项,并要求学生做好实验现象和数据观察记录,按时规范撰写实验报告。这样指导教师既可以掌握学生的实时学习动态,又能体现出不同阶段对学生的要求。这有助于提高学生实验动手能力、分析数据能力、总结和撰写科研论文的能力。除了常规的有机化学实验,在条件允许的情况下,可以让学生们自主开展一些热门有机化合物的合成探索。让学生们先查找相关文献,了解有关的合成方法和原理,设计实验方案(两个以上)和步骤,学生和指导教师一起对实验方案进行可行性分析和比较,确定技术路线后开展实验。通过以上对有机化学实验的改进,有助于提升学生理论联系实际和学以致用的能力,更好地把有机化学知识应用于产学研活动。

此外,还应该提供更多的实验机会和实验设备,以满足学生的实践需求。将先进的技术、设备或自组装仪器用于有机化学实验课堂。例如,用旋光仪测旋光度,用红外光谱仪、拉曼光谱仪进行化合物结构分析和性能鉴定,这些设备的引入使实验课堂更加生动、更加高效。同时,应该注重实验教学的安全和环保,加强实验室管理和废弃物处理,尽可能地做到无害化。习近平总书记提出了“绿水青山就是金山银山”的可持续发展理念,良好生态环境是人民群众的共有财富,是最公平的公共产品、最普惠的民生福祉。所以,在有机化学实验教学中,指导教师要加强生态环保理念教育。

2.6 人才培养方案的优化

考核环节是人才培养的重要组成部分,科学全面合理的考核制度有助于人才培养质量的提升。作者所在的材料科学与工程学院有机化学成绩由平时成绩和期末理论考试组成。在此以前,学生有机化学总成绩按平时成绩和期末理论考试50:50折算。其中,平时成绩的组成为:作业占30%,出勤占20%,课堂提问占20%,半期考试占30%。该考核方案存在平时成绩比例过高、学生理论考试成绩只需要很低分数就能通过、期末理论考试的重要性凸显不够好、对学生知识掌握情况不能够很好检验其不足。优化改进后,学生的有机化学总成绩按平时成绩和期末理论考试成绩30:70折算。其中,平时成绩的组成为:读书报告占20%,作业占20%,出勤占20%,课堂提问占20%,半期考试占20%。改进后的考核方案减少了学生混学分摸鱼的情况,以前随便糊弄就能过关的情况大幅减少,学生对待有机化学这门课的态度更加积极,主观能动性得到加强。总之,改革后的有机化学评价体系更客观全面,更符合有机化学学科特点,更能调动学生的主观能动性。

3 结论

我们秉承教育是关系国家民族未来的良心工程的理念,以培养精益求精的大国工匠、具有前沿领域眼光和创新创造能力的接班人为目标,通过分析西部地区民族院校贵州民族大学有机化学教学现状和存在的问题,提出了相应的改革和优化措施,并对部分措施进行了实践,证明是行之有效的。时代在发展变化,各行各业对人才的综合能力和素质的要求越来越高,国家之间、地区之间、企业之间及人与人之间的竞争也越来越激烈。在新冠疫情和经济下行的双重影响下,高校大学生的就业压力在近几年以及未来数年内会越来越大,个人的生存和发展越来越不容易。在激烈残酷的竞争中,机会是给有准备的人。作为高校教师,培养基础扎实、社会责任担当和使命感强、具有创新创造能力和解决实际问题的应变能力的学生是我们一直不变的初心和使命,如何用心做好教书育人的本职工作是我们需要一直研究探索的课题。本文论述的教学改革内容和措施正在落实到实际的教育教学中,学生的创新能力、实践能力、学习积极性都得到了一定提升。希望在未来的教学中改革能够持续进行,使教学质量不断提高,培养出更多适应社会和行业发展的创新创造人才,为西部民族地区的经济社会发展不断贡献力量。综上,有机化学的教学改革是必要的和可行的,应该加强对有机化学教学改革的支持和投入。

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