有機(jī)化學(xué)教學(xué)過程中學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)

常娜+郭明林+曹虹霞

摘 要：為了提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，本文提出了有機(jī)化學(xué)教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容的改進(jìn)方法：在教學(xué)實(shí)踐中，注重理論聯(lián)系實(shí)際能力的培養(yǎng)及安全意識的培養(yǎng)；采用探索性、研究性的教學(xué)方法；引入學(xué)科發(fā)展前沿及綠色化學(xué)的理念，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。采用上述教學(xué)模式不僅能提高有機(jī)化學(xué)的教學(xué)效果，而且對提升學(xué)生的綜合素質(zhì)具有推動作用。

關(guān)鍵詞：有機(jī)化學(xué)；綜合素質(zhì)；理論聯(lián)系實(shí)際；安全意識；探索性教學(xué)

有機(jī)化學(xué)是高等院?；瘜W(xué)、化工、制藥、生物、環(huán)境類、材料類、醫(yī)學(xué)類、電子類等專業(yè)本科生一門重要的基礎(chǔ)課程，具有內(nèi)容豐富、理論性高、實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)、發(fā)展迅速等特點(diǎn)，而且課程內(nèi)容對化學(xué)各領(lǐng)域的涉及面較寬，通過提出和實(shí)行有效的教學(xué)方式，能夠便捷和顯著地提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。本文將從理論教學(xué)、安全意識培養(yǎng)、科研探索訓(xùn)練三方面，具體介紹有機(jī)化學(xué)教學(xué)體系的構(gòu)建，以提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的綜合素質(zhì)。

一、理論聯(lián)系實(shí)際能力的培養(yǎng)

在日常教學(xué)過程中，我們深刻地體會到現(xiàn)行的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容還存在許多不足之處，主要體現(xiàn)在以下三方面：第一，有機(jī)化學(xué)理論知識學(xué)習(xí)“僵化”，學(xué)生不能正確運(yùn)用所學(xué)理論知識來解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，解決實(shí)際問題，而是將有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)重點(diǎn)放在記憶有機(jī)化學(xué)中的基本理論、基本概念和一些反應(yīng)式；第二，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容零散，重點(diǎn)不突出，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過多地局限于基本技能訓(xùn)練、基本操作實(shí)驗(yàn)和一些簡單的制備實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)之間無關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)性不強(qiáng)；第三，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)新能力培養(yǎng)的源動力不夠，教學(xué)效果背離有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計的初衷。

為了解決上述問題，筆者擬采用專題拓展實(shí)驗(yàn)的方式來提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主思考、理論聯(lián)系實(shí)際的能力。在教學(xué)中，需要培養(yǎng)學(xué)生對有機(jī)化學(xué)的思維方式，對有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析、比較、綜合、歸納、演繹、推理等能力，也必然要求教師在教學(xué)過程中，積極轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，整合、深化教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)手段，以學(xué)生發(fā)展為中心，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，對有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行大膽地探索與創(chuàng)新。具體改革思路主要從以下三方面入手。第一，跟蹤學(xué)科發(fā)展，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容。堅持理論聯(lián)系實(shí)際的原則，把傳授知識與培養(yǎng)能力融為一體，引導(dǎo)學(xué)生用有機(jī)化學(xué)的理論知識去關(guān)注實(shí)驗(yàn)中的一些基本問題，培養(yǎng)學(xué)生獲取、掌握、鞏固和運(yùn)用知識的能力。在具體教學(xué)內(nèi)容的安排上，除保留基本技能訓(xùn)練、經(jīng)典的合成實(shí)驗(yàn)外，將一些新技術(shù)和教師的最新科研成果引入教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，加大文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、設(shè)計實(shí)驗(yàn)和研究型實(shí)驗(yàn)的比重，使課程內(nèi)容與創(chuàng)新教育密切結(jié)合，與學(xué)生課外科技活動有機(jī)結(jié)合。第二，以學(xué)生為主體，改變教學(xué)方式。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)屬于應(yīng)用性、實(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課程，因此，在教學(xué)方法設(shè)計上，應(yīng)根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本技能訓(xùn)練和分析、解決問題能力培養(yǎng)的要求進(jìn)行，進(jìn)一步體現(xiàn)學(xué)生的主體地位、教師的主導(dǎo)作用和以學(xué)生能力提高為本位、關(guān)注學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的教學(xué)理念。在每一個專題實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生帶著明確的任務(wù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)前查閱相關(guān)資料，完成預(yù)習(xí)報告。教師要了解學(xué)生對整個實(shí)驗(yàn)原理、步驟的理解，指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、做好實(shí)驗(yàn)報告，并對實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題積極探討總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生把理論知識和實(shí)驗(yàn)過程中獲得的感性知識結(jié)合起來，把整個實(shí)驗(yàn)過程中所涉及的知識點(diǎn)連接起來，使學(xué)生對所學(xué)知識和實(shí)驗(yàn)操作技能有系統(tǒng)地認(rèn)識，把實(shí)驗(yàn)過程推進(jìn)到“理論—實(shí)踐—再理論”的過程，從而激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考的積極性和主動性。第三，加大實(shí)驗(yàn)信息量，拓展學(xué)生知識面。根據(jù)有機(jī)化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，通過查閱有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)文獻(xiàn)，了解、比較目標(biāo)產(chǎn)物的各種合成方法，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)。通過有針對性地查閱、收集和利用各種有價值的文獻(xiàn)信息資源，使學(xué)生清楚該化合物目前的研究進(jìn)展、合成時的影響因素、表征方法、應(yīng)用領(lǐng)域等知識，有利于改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中“一本教材、一種方法”導(dǎo)致的學(xué)生預(yù)習(xí)時不假思索地照抄照搬書本的不良現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)前，要求學(xué)生預(yù)習(xí)專題實(shí)驗(yàn)內(nèi)容所涉及的理論知識和實(shí)驗(yàn)基本操作；實(shí)驗(yàn)技能方面要求學(xué)生根據(jù)合成目標(biāo)化合物的不同選用不同的反應(yīng)裝置，學(xué)會各種裝置的使用方法和應(yīng)用范圍，并且明確各個反應(yīng)裝置的作用及安裝反應(yīng)裝置時應(yīng)注意的事項(xiàng)等。在實(shí)驗(yàn)過程中，必須利用基礎(chǔ)理論知識解決一些常見的問題，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，根據(jù)文獻(xiàn)查閱、實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行討論，比較實(shí)驗(yàn)方案的利弊，解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較和評價。

二、學(xué)習(xí)過程中安全意識的培養(yǎng)

基于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)自身的特點(diǎn)，對學(xué)生進(jìn)行安全知識教育、培養(yǎng)學(xué)生的自我安全意識也是至關(guān)重要的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)之一，既要通過基本訓(xùn)練使學(xué)生掌握動手技能和實(shí)驗(yàn)方法，也要注重在實(shí)驗(yàn)過程中逐步增強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立思考、主動實(shí)踐的能力培養(yǎng)。要做好一次有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，則要求學(xué)生必須預(yù)先在頭腦中建立對整個實(shí)驗(yàn)的輪廓，包括掌握有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般知識、了解實(shí)驗(yàn)室的安全及常用儀器設(shè)備的性能和安全使用方法等。進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時，所用藥品往往是有毒、易燃、具有腐蝕性或爆炸性的，所用儀器大部分是易碎玻璃制品，實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)常使用水、電或煤氣，也經(jīng)常需要高溫、高壓或低溫、負(fù)壓等操作。因此，在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，必須嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)規(guī)程操作，如果違背實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程，疏忽一些實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)問題，就容易發(fā)生意外事故，如燒傷、燙傷、中毒、火災(zāi)或爆炸等。安全在于防范，只要對安全問題有足夠的重視，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程進(jìn)行，加強(qiáng)安全措施，大多數(shù)事故是可以避免的，且盡管事故發(fā)生后，如果及時正確處理后則可以減少損失。所以，對學(xué)生進(jìn)行必要的安全常識的培訓(xùn)，使他們樹立正確的安全意識是非常必要而且必須的。不管學(xué)生以后從事科研工作或者其他工作，通過有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)，在他們的心中種下安全第一的準(zhǔn)則是百利無害的。下面將從兩方面提出一些建議及措施。第一，實(shí)驗(yàn)室安全教育。作為實(shí)驗(yàn)的主體——學(xué)生，要對其做進(jìn)一步的要求，在進(jìn)實(shí)驗(yàn)室之前要求他們對本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)流程和操作中的相關(guān)注意事項(xiàng)做好預(yù)習(xí)工作。在化學(xué)試劑安全使用方面，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)開始之前，查閱每一種反應(yīng)試劑的物理、化學(xué)特點(diǎn)，如哪些藥品有毒、易燃、易爆或腐蝕性。在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，學(xué)生應(yīng)該對自己在實(shí)驗(yàn)過程中使用的試劑藥品的物理化學(xué)性質(zhì)要有全面的了解，這是保證實(shí)驗(yàn)成功及自身安全非常重要的一個環(huán)節(jié)。在儀器設(shè)備安全使用方面，目前有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所使用的玻璃儀器大多是標(biāo)準(zhǔn)接口玻璃儀器，那么在實(shí)驗(yàn)前要對標(biāo)準(zhǔn)口的玻璃儀器的使用進(jìn)行學(xué)習(xí)。第二，對實(shí)驗(yàn)風(fēng)險的預(yù)見及處理。事故應(yīng)急預(yù)案是一種預(yù)先設(shè)置的危機(jī)處理機(jī)制和安全管理措施，其目的是為有效預(yù)防，及時控制和消除實(shí)驗(yàn)過程中突發(fā)事件及其危害，最大限度地減少對實(shí)驗(yàn)室工作人員、環(huán)境和社會造成的危害。當(dāng)然，即使對學(xué)生進(jìn)行了足夠的安全知識教育，學(xué)生也預(yù)習(xí)了實(shí)驗(yàn)過程所使用的藥品的物理化學(xué)性質(zhì)以及掌握了儀器的正確使用，但實(shí)驗(yàn)畢竟是一種操作實(shí)踐過程，作為具有自主性的學(xué)生，仍然會有突發(fā)的實(shí)驗(yàn)事故發(fā)生。在這種情況下，指導(dǎo)教師要做一些應(yīng)急處理，也要培養(yǎng)學(xué)生處理突發(fā)事件的能力，如針對實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生的一般傷害、火災(zāi)、爆炸、中毒等突發(fā)事件，應(yīng)制定人員隔離機(jī)制、事故處理、事故報警等應(yīng)急預(yù)案。endprint

三、科研及探索性教學(xué)在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中的滲透

研究性教學(xué)是一種以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式，其核心思想是“把科研活動融入到教學(xué)之中”，要求教學(xué)過程中體現(xiàn)“研究”的本質(zhì)特點(diǎn)，即教師在教學(xué)實(shí)踐中創(chuàng)設(shè)類似科研的情景，實(shí)施以培養(yǎng)認(rèn)知能力為主要特征的“研究性教學(xué)”。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，主動獲取知識，并應(yīng)用所學(xué)知識解決問題，以提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力為目的。實(shí)踐表明：研究性教學(xué)能夠促進(jìn)高校教學(xué)和科研結(jié)合，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長，是研究型大學(xué)培養(yǎng)具有堅實(shí)理論基礎(chǔ)與創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才的必由之路。

（一）綠色化學(xué)理念的滲透

綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)，它起源于有機(jī)化學(xué)，其內(nèi)容與有機(jī)化學(xué)學(xué)科密切相關(guān)。綠色化學(xué)旨在從源頭消除污染，在無毒無害條件下生產(chǎn)對環(huán)境友好的化學(xué)品，并充分利用每個原子，最終實(shí)現(xiàn)化學(xué)品生產(chǎn)中廢物的“零排放”。因此，綠色化學(xué)已成為各國政府、科技和企業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。在如今普遍提倡綠色生產(chǎn)、講究原子經(jīng)濟(jì)性的年代，研究和開發(fā)新的綠色氧化方法和氧化體系、實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)已成為化學(xué)和化工界的共識，還可借機(jī)向?qū)W生介紹一些清潔、綠色的氧化劑，如空氣、臭氧、過氧化氫等。通過在氧化反應(yīng)中引入綠色化學(xué)概念，不僅能擴(kuò)展學(xué)生的知識面，還能突破傳統(tǒng)的知識、教育層次，充分體現(xiàn)素質(zhì)教育的目標(biāo)，且有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識。

（二）諾貝爾化學(xué)獎的引入

諾貝爾化學(xué)獎的成果在相當(dāng)大的程度上可反映出20世紀(jì)以來化學(xué)科學(xué)的主要成就和發(fā)展情況。將諾貝爾化學(xué)獎融入教學(xué)中，不僅能讓學(xué)生認(rèn)識到有機(jī)化學(xué)的重要性，也是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效方法，同時，其還是作為基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)知識的一個非常必要的補(bǔ)充。通過諾貝爾化學(xué)獎的引入，可以促成學(xué)生“面向社會生活、面向?qū)嶋H問題”的學(xué)習(xí)觀，有利于提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識，從而培養(yǎng)出更能適應(yīng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的綜合型創(chuàng)新人才。

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