有机化学是本科高分子材料专业的一门重要专业基础课程。文章针对目前高校专业基础课课时压缩的问题,结合教学实践,就如何在教学课时减少的情况下提高本科高分子专业有机化学课程的教学效率和质量提出了几点建议。
有机化学是高分子材料专业必修的一门化学基础课程。随着高校专业基础课程教学课时压缩,如何在"有限的教学学时内"让学生较系统地掌握有机化学的基础理论、基本知识和基本技能,了解高分子材料学科范围内的科学新成就,受到基础研究、应用研究的初步训练,为今后的专业课学习打下良好的基础,是高分子材料与工程专业每一位有机化学的任课教师必须思考的问题,也是培养新时代人才的迫切需要。下面结合教学实践,谈一谈在有机化学教学改革中的几点尝试。
精选教学内容,鼓励和加强学生自学传统的有机化学课程设置内容繁复,所需课时量大,对于本科高分子材料与工程专业很难在相对较少的课时安排下将教材中的内容依次详细地给学生授完。因此,根据高分子材料与工程专业教学大纲,对教材中的内容进行精选是有必要的。
高分子材料与工程专业是一个应用性很强的工科专业,其专业的特点在于研究高分子材料的合成改性以及加工成型及制备工艺。在有机化学课程教学中,依据教学大纲,立足于教材,在教学内容上进行了适当的取舍。
加强学生自主学习的能力,教材中不少内容是可以查阅和记忆性的,其中一些内容是学生可以自学领会的,无需花费太多的课堂教学时间,如:各类有机化合物分类、命名等问题。命名一类问题,教师可以在课上引导学生通过比较的方法课下自主学习。对与高分子材料专业联系紧密的重点内容详细讲解,如有机化合物的结构、官能团的反应特性、重要的反应机理和合成方法等。
理论联系实际,激发学习兴趣学习兴趣是学生学习的动力,学生学习兴趣的提高能够使我们在教学过程中做到事半功倍,提高教学效果。在教学过程中有意识加强有机化学与生产实际相联系,从中逐渐培养学生的学习兴趣。注意将学生的兴趣导向到研究有机化学、关注有机化学与日常生活的关系上。
成的药物合新材料等,教会学生体会有机化学的成果,增加新知识,开拓学生视野,培养学生的立体思维,启迪创新思维,使学生深刻体会到创新在科学研究中的重要性,初步培养学生的科研素质。
如:讲述芳香族化合物时要介绍对芳香性的认识和有机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,引入与之相关的高分子导电材料和C60纳米管等知识;讲述卤代烃时要介绍持久污染物的概念和卤代溶剂及氟利昂、哈龙的替代问题,给学生渗透绿色化学概念,培养和加强学生的环保意识;讲述立体化学时要介绍人类对同分异构现象的认识历史,要把动态立体化学作为一个重点来处理。要让学生了解,不对称合成在相当长的时间内会是最富活力的前沿研究领域。
让学生能从有机分子的结构设计、合成路线的选择及功效关系等问题上欣赏有机化学的美和迷人之处。讲解杂环时介绍与医药、农药的关系;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。
改革教学手段,逐步实现多媒体辅助教学多媒体计算机辅助教学以其无可比拟的优越性正在高等教育和科研中普及。在有机化学的教学中引入计算机多媒体教学,利用动画模拟可以将枯燥的理论描述变得生动起来,有利于学生理解和掌握理论知识。
近年通过采用有机化学多媒体教学课件,激发学生的学习兴趣,调动学生多种感官的参与,十分有利于提高教学效果。但是,多媒体计算机教学只是一种辅助手段,也不能"包办一切",应注意"以人为本",防止学生把所谓"上课"变为"看课"。
正确、恰当地使用多媒体计算机教学,一定要克服"课件主宰课堂"的不良倾向和教育方式。深入浅出表述文字教材,形象直观展示文字教材,融会贯通把握文字教材,拾遗补缺充实文字教材。
我们在今后的多媒体课件建设中,应该不仅能够单机运行,更应该具备强大的网络版,实现相应的网络功能,比如登录在线学习、知识查询、答疑、在线作业、在线考试、相关学习资源、论坛等,从多渠道辅助教学,提高教学效果。
结合学科特点,充分利用实验教学第一,在实验教学的过程中,要分阶段开展。首先开始阶段,要多开设验证性试验,锻炼加强学生的基本操作;要鼓励学生对实验的一些注意事项和要求主动思考,对实验过程中可能出现的各种问题和现象做到心中有数;熟知各种紧急情况的处理方案,形成良好的实验习惯,为安全顺利地进行实验打下扎实的基础。
然后,在此基础上逐步增加综合(设计)型、创新型实验,可以在学期初就由教师提出一些实验题目,学生可以通过查阅资料,自行设计实验步骤和产物的处理、检验的方法,最后亲自加以实施。实验完成后,让学生自己分析和总结在实验设计、实施过程中的收获和不足,写出改进办法和实验心得。这种实验教学方法能培养学生的独立思考和综合运用所学理论知识与实验技能的能力。
第二,在实验内容上有意识地增加与高分子材料有关的实验。例如:增加酚醛树脂的合成实验。
酚醛树脂在20世纪初研究成功,随后进行工业生产,成为第一个工业生产的合成高分子品种,并由此开创了合成高分子和塑料工业。当甲醛与苯酚的摩尔比不同时会得到不同结构的酚醛树脂。学生通过查资料,了解各种类型酚醛树脂的用途以及用法。
第三,在实验过程中,绿色化学的观点贯穿始末。酯化反应传统的催化剂是强酸(硫酸、盐酸),它具有后处理复杂、污染环境等缺点。例如,乙酸异戊酯合成实验,设置了分组实验,全班一半学生用固体酸催化剂,一半用硫酸催化合成乙酸异戊酯,比较不同催化剂的催化性能、催化活性及对环境的影响,使学生体会到绿色化学的意义与实现化学合成绿色化的重要性。
实践证明,从上述四个方面入手,综合把握高分子材料专业有机化学的教学内容、教学方法、实验教学环节,可以激发学生的学习兴趣,在有限的教学学时内收到较好的教学效果。
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