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關鍵詞:有機化學 高考 學習方法
引言:有機化學是中學重要內容之一,是學學有機化學的奠基石。從近幾年來高考的化學試題研究發現,有機化學試題的分值都在20分以上。然而相比較無機化學知識而言,有機化學內容相對較少,學時數也較少,對于中學生來說,掌握的程度相比無機化學要差一些。那如何更好的學習有機化學呢?
一:近幾年高考卷有機大題的分析,了解有機化學試題的考查動向
通過查詢2010年至2013年高考卷,歸納出有機化學的主要考查知識點主要為:反應方程式,反應類型,同分異構體,結構簡式,官能團名稱,有機物名稱等。四年來考查知識點相對固定。2008年開始,江蘇卷出現有機合成路線設計流程圖題型,一直沿用。上海卷在2012年后將此作為新增考查點,2013年浙江卷將此作為新考查點。
有機合成路線設計不僅能準確考查學生對典型有機物性質及其轉化關系的掌握情況,更能考查學生對于信息的遷移和加工能力,同時也全面反映學生思維的質量。所以成就了高考難點之一。
二:通過高考題,尋求有機化學學習的方法
(2013 浙江.28)某課題組以苯為主要原料,采取以下路線合成利膽藥-柳胺酚,回答下列問題:
(1)對于柳胺酚,下列說法正確的是:
A.1mol柳胺酚最多可以和2molNaOH反應 B.不發生消化反應
C.可發生水解反應 D.可與溴發生取代反應
(2)寫出A B 反應所需的試劑 (3)寫出B C的化學方程式
(4)寫出化合物F的結構簡式
(5)寫出同時符合下列條件的F的同分異構體的結構簡式 (寫出3種)
①屬酚類化合物,且本換上有三種不同化學環境的氫原子②能發生銀鏡反應
(6)以苯和乙烯為原料可合成聚苯乙烯,請設計合成路線(無機試劑及溶劑任選)。
在這些考點中,第(1)(2)(3)小題考查要求不高,一般考試得分較為理想。然而學生得分率較低的為(4),(5),(6)小題。因此,要想順利的拿下這類高考題,我們就需要有一個相對完整的有機知識體系的認識。
1.掌握有機化合物的官能團與化學性質的關系,構建基礎知識體系。
化學學習的基本思路是:結構決定性質,性質反映結構。在有機物結構中,官能團是決定有機化合物化學特性的主要因素。常見官能團的特殊化學性質[1]:(1)能使溴水褪色的物質可能含有碳碳雙鍵,碳碳三鍵或酚羥基;(2)能使酸性高錳酸鉀褪色的物質可能含有碳碳雙鍵,碳碳三鍵,醛基或酚羥基;(3)能發生銀鏡反應或與新制氫氧化銅煮沸后生成磚紅色沉淀的物質一定含有醛基。(4)能與Na反應放出H2的物質可能含有醇羥基,酚羥基,羧基。(5)能與Na2CO3溶液作用放出CO2或使石蕊試液變紅的含有羧基.(6)能與FeCl3溶液顯紫色的有機物中含有酚羥基。(7)能水解的有機物中可能含有酯基,氯代烴,肽鍵。(8)能發生消去反應的為醇或鹵代烴。
有機化合物之間的化學反應,主要發生在官能團以及與官能團相連的碳原子上。因此,在對有機化合物的學習的認識過程中,尤其要注重對官能團結構特征的認識,掌握了官能團部位在反應中的變化,就掌握了該反應的實質。利用規律,對知識點加以重組和遷移。比如利用官能團性質,可以將單官能團合成多官能團的物質,將小分子有機化合物合成高分子有機物。掌握有機化學結構和性質的關系,就能融會貫通將各種官能團進行相互轉化,形成結構化的知識網絡,從而對有機化學有個整體認識,提高有機化學的學習效率。
2.掌握有機物分子式變化規律,突破同分異構體的書寫和數量判斷。
同分異構體是中學化學教學中的重點,也是高考必考的一個難點。在教材中所講的有關同分異構體的知識簡單,但在高考中提出了更高的要求。通常對于同分異構體的知識點考查時都帶有限制條件,我們可以通過以下方式來做出判斷。
①熟練掌握各種官能團的特殊性質。這點就有賴于前面基礎知識構建體系的穩固性。
②掌握同分異構體的書寫規律。同分異構體的異構方式主要為:構造異構和立體異構。中學階段重點考察構造異構。而構造異構體主要分為(1)碳骨架異構。比如CH3CH2CH2CH3,CH3CH(CH3)CH3.(2)取代基或官能團位置異構.比如CH3CH2CH2Cl 與CH3CH(CH3)Cl (3)官能團異構。如同碳原子數(n>2)時,飽和一元醛和飽和一元酮互為同分異構體,飽和一元酯和飽和一元羧酸互為同分異構體。
在高考中對于同分異構體的數量判斷,通常是三種異構規律的綜合考察,稍有不慎,容易遺漏。為防止遺漏,可以采用“定二議一”法。比如先將官能團,取代基或官能團位置固定為相同,進行碳骨架異構,再在同一種同分異構體中進行官能團異構,最后進行取代基或官能團位置異構。在2013年浙江這道高考有機題的第(5)小題中,我們可以寫出以下同分異構體:
3.掌握有機合成設計的方法,實現有機物合成目標
對于簡單化合物的合成,通常可以采用類比法來設計合成路線。但如果有機物結構復雜,步驟多,就不得不掌握合成路線設計的策略和技巧[2]。
(1)逆向合成法:就是從需要合成的目標分子出發,按一定的邏輯推導原則,推出目標分子的前體,再逆向推出該前體的前體,連續逆推下去。直至推導出簡單的起始原料。
(2)合成路線設計流程圖。 在逆推過程中,往往需要把目標分子的某些鍵切斷,得到兩個或更多碎片。通過碎片找到相應的試劑分子。把逆推和切斷倒過來,運用與碎片相對應的試劑在一定條件下進行反應就是合成路線。
(3)合成設計流程圖遵循的原則。①使合成步驟盡可能少②應有合理的切斷依據③涉及到官能團時,在新官能團處切斷,得到原官能團④遵循最大程度簡化原則。如在分子中央處切斷,在有支鏈處切斷,利用分子對稱性切斷。
在上述2013年浙江高考題中,第(6)小題的合成路線可以采用逆向推理法,即為:
所以聚乙烯的合成設計路線流程圖如下所示:
有機合成路線設計題由于很好的契合了高考能力考查的要求,預計將成為高考的必考題型。雖然能力要求較高,但是只要我們掌握其特點和分析方法,科學訓練,勤于總結歸納,定能“啃”下這塊硬骨頭。
總之,在有機化學的學習過程中,我們應該多積累基礎知識,尋找有機物之間類似或轉化的規律,構建有機化學反應及不同官能團的網絡知識結構體系,有助于我們更好的學習有機化學。
參考文獻:
關鍵詞:有機化學;教學模式;教學效果
課堂教學是學校最基礎、最核心的教學工作,是培養人才過程中的重要環節。課堂教學是實現人才培養目標的途徑之一,教學質量直接影響著人才培養質量的核心因素。有機化學作為應用化學專業的一門重要基礎課,通過學習有機化學的基本概念和理論,有機化合物的結構及性質,有機化合物的合成及相互之間的轉化[1],可以培養學生正確選擇有機化合物的合成、分離提純,及時掌握現代有機合成分離鑒定的手段以及提高分析問題、解決問題的能力。但有機化學內容繁雜,加上一些理論較為抽象,不少學生反映有機化學比較難學。目前我國處于進一步深化教育改革、提高教育質量的階段,在課堂教學中如何真正做到以學生為主體、以教師為主導,在傳授基本理論知識和技能的同時,培養學生的創新意識和能力,提高教學質量,是近幾年河南工業大學有機化學教學團隊一直在探討的重要課題。團隊根據多年來有機化學課程的教學經驗,結合河南工業大學應用化學專業的特點和學生的實際水平,對有機化學課堂教學進行了深入研究和探討。
一、根據專業培養目標,進行明確的定位
同一課程在不同的大學以及不同的辦學層次應該有不同的培養目標,其教學內容、學時和教學方法等也應有不同的定位[2]。河南工業大學應用化學專業是介于化學和化學工程與工藝之間的專業,培養理工結合,以工為主的應用型人才。諾貝爾獎獲得者李遠哲教授說過:“應用科學的研究要想真正解決工業上一些比較重要的科學問題,必須要有非常良好的基礎訓練”,因而應用化學專業培養的人才必須有堅實的理論知識和解決實際問題的能力。根據應用化學專業人才培養目標,結合現在的學生具有多元化價值觀的實際情況,在有機化學教學目的和要求上進行了改變。
這就要求基礎課教師在教學過程中不僅要傳授相關的基礎知識,將該課程及其所在學科的最核心內容展示出來,更要注意傳授基本的思想方法,注意培養學生用科學的思想方法去分析、認識、歸納、總結知識的能力,讓學生切實感受到有機化學課程及學科的魅力及精華所在。為了達到這一目的,我們必須將授課內容與專業培養目標聯系起來。同時,隨著近些年招生人數的增加,學生基礎參差不齊,但學生都是可以培養造就的。因而教學中要注意到學生的個體差異,通過分層教學、能力分組、抓兩頭帶中間等教學組織形式,既能適應個別差異又有較高效率實現最優發展、面向全體,以達到良好的教學效果。
二、構建學生為主體,教師重引導的教學模式
現代教學理論認為,教師在教學活動中應是組織者、引導者;學生是學習的真正主人,教學的成敗往往取決于學生參與學習的主動性[3]。有機化學教學的根本目的是在傳授有機化學基本知識的同時,不斷提高和培養學生的專業素質。要想達到這一目的,就要用學生自學為主,教師講授重點、難點為輔的教學模式,而不再是以教師講授為主的傳統教學模式。在教學中教師應是教學活動中的編導,要創設各種情景和條件,引發學生的主動性和創造性,引導學生自學,善于提出問題讓學生思考;同時要尊重學生,信任和鼓勵學生,培養學生的問題意識。如教師可以選取新反應較少的取代酸、雜環等章節,鼓勵學生充分利用圖書館等平臺查閱資料,在學生先自學總結的基礎上,要求學生寫出教案并指導其修改后,由學生作為教師進行講授,以充分調動學生的積極性和主動性,鼓勵學生主動獲取知識、應用知識解決問題。開展學生共同參與、分組討論的課堂教學活動,以培養學生的創新意識,提高教學效果。也可以提前指定內容讓學生在查閱文獻資料的基礎上,與其他同學進行討論,最后以講座或報告的方式進行匯報交流。這種以學生討論為主的學習方式,不但有利于學生對有機化學課程所學知識的理解,也能加深對化學發展及有機化學對人類生產生活的重要性的認識,有利于提高學生的科學素養,激發學生的社會責任感,培養學生的團隊精神。通過課堂教學和自主學習的合理分配,讓學生積極主動參與,教師還可以根據學生反饋的信息及時調整自己的教學。這些成為學生自主獲取知識、提高學習效率、深化理解書本知識的手段,是提高教學效果非常有效的方法。
三、理解學科特點,引導學生掌握學習方法
有機化學作為一門獨立的學科,其研究對象為有機化合物,“結構決定性質,性質反映結構”[4]。在有機化學課程教學中,一是要教會學生根據有機化合物的結構理解、歸納有機化合物的性質與反應;會通過性質與反應確認有機化合物的結構。這就要求教師在教學過程中要善于由結構推導出性質,將化合物的性質反應與其結構特征緊密聯系起來。例如:通過分析醛酮中化學鍵的特征,可以理解其結構并歸納出其性質。醛酮的官能團是碳氧雙鍵即羰基,所以醛酮的性質主要由羰基決定。我們在講授同系列的化合物時,應注意找一種有代表性的化合物,著重講解它的結構以及結構與性質之間的聯系后,再歸納出這類化合物的通性。同時,要求學生在學習有機化合物的性質時,不能拋開有機化合物的結構孤立地羅列、記憶性質與反應,而應該緊緊抓住主線:結構性質用途制法一系列物質,從而系統掌握有機化學的知識。二是要在課堂教學中注意引導學生學會運用“相似類比”的學習方法。“相似類比”是識記知識,掌握及應用有機化學知識的重要方法之一,可以幫助學生了解掌握各類有機化合物的相互聯系和彼此間的異同,不僅能提高學生對有機化學知識的科學性與系統性的認識,而且有助于理解和掌握有機化學的基本內容。例如:烯烴和醛酮的官能團分別為碳碳雙鍵和羰基,結構相似,二者都由一個σ鍵和一個π鍵構成,屬于不飽和化合物,因而醛酮像烯烴一樣易發生加成反應、α-H的反應;但碳碳雙鍵是非極性鍵,而醛酮的碳氧雙鍵中氧原子電負性大是極性鍵,因此烯烴碳碳雙鍵易發生離子型親電加成反應,而羰基上的加成反應是親核加成。同時,醛和酮的結構相似但也有區別,醛有一個氫原子直接與羰基碳相連,能發生氧化反應等,而酮通常情況下不發生此類反應。通過“相似類比”的方法,尤其是對于容易混記的有機化學知識能夠得到清晰認識,這樣既會增強記憶效果,又會掌握得比較準確。
四、合理運用新知識,提高學生學習興趣
在有機化學教學計劃的安排上,我們教學團隊結合學生的實際情況,選用教材上的內容作為參考,在教學中注意保持課程體系自身的科學性、邏輯性、系統性和完整性,并適當地引入和社會實際相關的知識成果來豐富教學內容。如,在有機化學中講到酯化反應和苯環上親電取代的烷基化反應時,傳統上分別用硫酸、路易斯酸等作為催化劑,但在實際工業生產中存在腐蝕設備、污染環境、后處理復雜等問題。現在新型的催化劑如固體雜多酸、活性生物酶等對環境友好且原子經濟化已被廣泛使用。還有根據諾貝爾化學獎獲得者Crutzen等在臭氧層空洞方面的最新研究成果來引入有關自由基、鏈反應和光化學反應中的一些知識等,不但激發了學生的學習興趣,還幫助學生理解學習有機化學的實際意義;與此同時,還可以結合溫室效應、蘇丹紅一號以及三聚氰胺等事例進行講解,這樣既培養了學生的環保意識和社會責任感,還提高了學生學習的積極性和興趣。
五、分析課程內容,選擇合適的教學手段
現在課堂教學方式不再是單一的以教師用粉筆寫板書的方式來進行,多媒體由于其生動、形象的教學效果得到了廣泛的應用。那么,如何把板書方式的傳統教學手段與多媒體的現代教學方式有機地結合起來,從而提高學生的學習興趣就顯得尤為重要。多媒體教學因其包含信息量大,為教學提供了圖形、聲音和語言等而表現出逼真動人的效果,從而使教學內容更加豐富多彩且富有吸引力;有機化學中的重點和難點如有機化合物的空間立體結構、有機化學反應歷程等內容,學生感到比較抽象,只用傳統的板書教學手段來講述,學生難以理解掌握,但用多媒體教學可以通過動畫放映等形式使微觀內容宏觀化,抽象內容形象化,從而更有利于學生理解掌握化學變化的本質。但多媒體信息量大,如果處理不好,反而不利于課堂上生師互動反而可能不如傳統教學。結合實際情況我們有機化學教學團隊開發了適合我校應用化學專業的有機化學課件。在教學中并不是每一節課都使用多媒體授課,而是從有機化學課程的實際出發,從學生的實際出發,注意將多媒體教學手段和傳統板書教學方式在課堂上有機地結合起來,充分發揮學生的主體地位、教師的主導地位,加強了學生對于重點難點知識的理解,從而有效地提高了有機化學的教學效果。此外,網絡課堂作為輔助教學手段也是傳統教學模式的有效補充,把好的教學課件和豐富的教學資源進行共享,不僅加強了教師之間的溝通和交流,也拉近了師生的距離;既鞏固了課堂所學知識,又培養了學生對新知識的關注和探討。
六、加強交流學習,提高教師的業務素質
“教學永遠是一門缺憾的藝術”。教師要通過多種途徑加強交流學習,不斷提升自身業務素質。一是不斷自我反思,提高自身素質。不斷對自己的教學進行自我觀察、自我調節和評價后提出問題,以促進教學能力的提高。學無止境,教無止境,教案要不斷修改,要經常調整。要從教學問題研究入手,通過自我反思,重點分析影響教學有效性的各種教學觀念,尋找解決問題的對策,以提高課堂教學效果。二是組織觀摩課,并進行交流。“他山之石,可以攻玉。”在觀摩課中,分析其他教師的課堂教學組織情況以及這樣組織教學的效果;將自己的課堂教學環節和教學效果與他人相比異同之處在哪,從他們的教學中受到什么啟發等。開放互動的研討能夠促進教師更有效地進行反思,促使把實踐經驗上升為理論。三是開展教研活動,發揮教學團隊作用。如進行集體備課,可以使教師共同交流教學經驗,也可邀請學校中富有經驗的老教師、優秀教師開展講座,并加強聽后的交流與切磋。加強交流,促進課堂教學的改革,把教研活動不斷引向深入。鼓勵大家參加校內外的各種研討活動,掌握新的教改信息,把握新的動態。此外,教師也要參與科研工作,不斷了解學科前沿和掌握新的學術成果,并運用到教學中,做到精益求精。
總之,“國家興盛,人才為本;人才培養,教育為本。”教師是實現學校教育目的的主要力量,如何提高應用化學專業有機化學教學質量是我們需要不斷研究的問題。在教學過程中,只有不斷提高自己,不斷改革創新,將教學內容與教學手段、教學方法有機地結合在一起,才能讓學生學會思考問題、分析問題的方式方法,,從有機化學角度解決問題的技巧,讓學生領略到有機化學這門學科的內涵,從而達到教學目標。
參考文獻:
[1] 游利琴,毛璞,夏萍.有機化學教學中的實踐與體會[J].廣東化工,2011,(10):178.
[2] 侯文華,陳靜.大學化學課堂教學中應注意的一些問題[J].大學化學,2009,(3):22-25.
【關鍵詞】醫學院校藥學專業;有機化學;學困生;轉化策略;學習興趣;學習動力;思政教育;學生主體性
有機化學是醫學院校的一門重要基礎課程,開設的專業范圍很廣,例如我校藥學、中藥學、臨床醫學、醫學檢驗、護理、衛生檢驗與檢疫、口腔醫學、生物醫學工程等多個專業都開設了有機化學。學生通過高考進入同一所醫學院校,文化課成績相差不多,但經過一學期的有機化學課程學習,部分學生因無法達到教學要求而成為有機化學學困生。有機化學是醫學院校培養藥學人才的重要必修課程,為后期學習生物化學、藥物分析、藥物化學、天然藥物化學等專業課程奠定堅實的基礎,有機化學學困生在后續的專業課程學習中將會面臨更大的困難。因此,分析醫學院校藥學專業有機化學學困生的成因、研究有機化學學困生的轉化策略刻不容緩。
1有機化學學困生的成因
1.1不適應教學方式的轉變
有機化學是醫學院校藥學專業大一學生的必修課程,是高中化學知識的延伸,但是兩者的教學方式完全不同。高中化學強調理論學習,學生對化學知識是填鴨式學習,每節課都有大量的習題,高三更是刷題無數,學生習慣于老師“手把手”的教,習慣于通過大量的背誦和習題強化鞏固化學理論知識,這就造成學生發散思考和自主學習的能力較弱。藥學專業有機化學作為一門內容多、課時少、理論性強的基礎學科,教師在突出重點的同時,更多的是教授如何應用,而且講授進度較快,有時一節課會講解教材十幾頁甚至幾十頁的內容,這就要求學生合理利用課余時間,積極思考,自主學習。此外,高中化學對化學實驗能力的要求相對薄弱[1],而藥學有機化學實驗是有機化學課程的重要組成部分,尤其對于醫學院校藥學專業的學生而言,將有機化學理論知識應用于實驗研究,培養分析問題解決問題的能力,對以后的學習和工作至關重要。因此,不適應教學方式的轉變是部分學生成為學困生的原因之一。
1.2思想消極,缺乏學習動力
高中學習的動力多來源于高考壓力,學生廢寢忘食的學習,過著兩耳不聞窗外事的生活,很多家長與老師為了緩解學生的高考壓力,常常將“大學不掛科就好”“大學可以談戀愛”“大學可以打游戲”等思想傳遞給學生。部分學生信以為真,來到大學后,在社交、戀愛、游戲等方面投入了大量的時間與精力,迷失了方向,導致學業變差。我們現在處于信息爆炸的自媒體時代,學生通過智能手機等電子設備接觸到各式各樣的文化思想,俗話說積極的文化思想使人奮進,消極不良的文化思想使人墮落,初入大學的學生心智還不成熟,很容易受不良文化思想的影響,產生功利、任性攀比、不勞而獲等消極思想,失去了學習動力,嚴重的還走上違法犯罪的道路[2],例如大學生被人哄騙參加傳銷組織、為了攀比陷入網貸泥潭等事件。因此,思想消極、缺乏學習動力是有機化學學困生的成因之一。
1.3缺乏良好的學習和生活習慣
部分學生成績無法達到教學要求,成為有機化學學困生,與他們缺乏良好的學習和生活習慣是分不開的。高中時代,學生接受的是固定幾十人的小課堂教學,固定的教室、座位,固定的教師、同學,與老師距離感小,與同學親和力強,家長更是對他們的生活照顧周到,飲食作息非常規律,這些容易造成學生對外界環境依賴性強,獨立意識和自我管理能力較差[3]。大學課堂動輒幾個班的百人大合堂,不固定的教室、位子和同學,與教師距離感強,與同學親和力差,對環境適應能力弱的學生容易注意力不集中,很難進入學習狀態,而自我管理能力差的學生更是飲食作息不規律,精神萎靡,無力應對學習。面對考試,學生只能死記硬背,記憶過程痛苦且效率低,遇到應用型或開放式的問題依舊不會作答,部分學生便對自己降低要求,只求及格,最終成為了學困生。
2有機化學學困生的轉化策略
2.1激發有機化學學困生的學習興趣
對有機化學學困生而言,有機化學是一門知識繁雜、枯燥無味的課程,因此,他們對有機化學的學習沒有太大興趣。而且大部分有機化學學困生的化學基礎較差,想要學好有機化學,相較于其他學生需要付出更多的時間和精力,這往往使他們對有機化學的學習產生畏難情緒,部分學生甚至還出現厭惡、恐懼等情緒。興趣是最好的老師,應激發有機化學學困生的學習興趣,使他們體會到學習有機化學的樂趣,幫助他們消除負面情緒,主動學習,愛上學習[4]。2.1.1增強教學內容趣味性有機化學發展已經有了幾百年的歷史,每類有機化合物的發現與合成都離不開化學家的努力,我們在對化合物講解時,不僅要講化合物的結構性質、合成方法、發展歷史,還要講解相關結構的臨床藥物案例,包括藥物的制備、用途、對人類的貢獻、副作用等。此外,還可以結合所學知識,引導學生發散聯系,讓學生認識到有機化學就在身邊,生活中充滿了有機化學[5]。例如,在“羧酸及其衍生物”的教學中,讓學生查找青霉素、頭孢類抗菌素和阿司匹林等常見藥物的結構,分析以上各類藥物有哪些特征官能團、歸屬哪類有機化合物、此類有機化合物具有的化學性質,進而思考以上各類藥物的合成制備以及影響這些藥物儲存、副作用的因素有哪些。教學重心從掌握知識轉向用所學知識分析并解決實際問題,從而激發學生學習興趣。2.1.2運用現代教學手段針對有機化學反應的結構式復雜、化合物的立體結構抽象、有機反應歷程難懂等問題,我們將現代教學手段應用于教學實踐中,例如鹵代烴SN1反應的立體化學是有機化學中的難點,若用傳統的教學方法,教師花費很多時間講解,學生仍是似懂非懂。在學習此內容時,我們展示鹵代烴及親核試劑的的結構模型,同時動畫演示反應歷程、產物形成過程,將復雜知識簡單化,抽象知識形象化,讓學生學得懂、學得輕松,增強學生知識獲得感與成就感,從而激發學生學習有機化學的興趣。2.1.3建立良好的師生關系良好的師生關系是教育教學活動順利進行的保障,教師的知識水平、性格、興趣等綜合自身素質是影響師生關系的重要因素。調查表明,知識淵博、性格開朗、興趣廣泛的教師與學生的師生關系最好,學生喜歡這位老師的課并且整體成績好[6]。因此,教師應提高自身素養,成為學生喜歡的“好老師”,建立良好的師生關系,更有利于幫助學生激發學習興趣,培養良好的學習習慣。
2.2發揮有機化學學困生的主體性
科技正在改變傳統課堂,老師講、學生聽的填鴨式教育方法正在離我們遠去。科技使枯燥難懂的有機化學知識通過視頻動畫等形式直觀展現在學生面前,學生通過智能設備搜索自己想要了解的內容,通過檢索查閱獲得學術前沿的知識,對學生而言,教師不再是知識唯一的傳遞者。學生是學習的主體,我們應該做好引導者,給學困生更多的空間,教會學困生自主學習,充分發揮他們的主體性。2.2.1改變教學方法我們在教學過程中以平等的態度對待學困生,鼓勵學困生質疑,尊重學困生的想法,以討論或談話等形式解決問題,保護學困生學習的積極性。根據教學內容特點,我們還可以嘗試多種教學方法,如引導式教學法、案例教學法(casebasedlearning,CBL)、團隊教學法(teambasedlearning,TBL)、基于問題的教學法(problembasedlearning,PBL)等[7-9]。例如,課前采用問題的形式來布置學習任務,進行分組學習,學生帶著問題去學習,更有目的性和方向性,小組成員之間可以相互監督、相互配合學習,增強協同合作意識。課上小組匯報學習情況,老師引導學生討論,解決學習過程中遇到的疑難問題,最后老師歸納、總結本節課知識點,并作適當延伸拓展。此外,老師對整個學習過程進行評價,以肯定學生的學習成果為主,盡可能發現每個小組成員尤其是學困生的閃光點,加以表揚,針對學習過程中的不足之處提出可行性的建議,充分調動學困生的主觀能動性,確立學生在課堂教學中的主體地位和教師的引導作用[10]。2.2.2作業形式多樣化學習是知識獲得與內化的過程,課后復習和課后作業是強化內化學習過程的重要環節。背誦化合物的結構和反應類型等記憶型作業,不能幫助學生完全理解掌握知識內容,我們可以增加開放式作業,例如采取思維導圖總結章節內容[11],學生通過制作思維導圖梳理所學內容,迅速回憶和提取章節知識,進一步查漏補缺,有效地構建知識體系;也可以撰寫課程論文作為教學內容的延伸,老師可以給學生題目,學生也可以根據自己感興趣的內容自選題目完成課程論文,這不僅可以鞏固知識,提高學生查閱文獻能力,還可以為學生今后的科研打下良好的基礎。2.2.3引入線上答疑平臺在學習過程中,學困生經常會出現對新知識理解不透徹、無法獨立分析解決問題的情況。教師答疑是學困生解決問題的重要環節,但由于部分學困生的心理或性格等因素,不愿面對面地與教師交流,為此我們引入線上答疑平臺。線上答疑平臺能夠打破時間和空間的限制,消除學生與教師交流壁壘,讓教師最大限度地為學生答疑解惑,及時解決學困生在學習過程中遇到的問題。教師分析總結學生提出的問題,對于個性問題,教師針對其個人做出有效的解答,而對于共性問題,教師及時反思,分析問題出現的原因,調整教學策略,完善教學方法,設計教學活動解決共性問題[12]。另外,利用線上答疑平臺,學生之間也可以在網上互助答疑,在班級內形成了一個良好的學習氣氛。
3結語
有機化學是醫學院校藥學專業的必修課程,為后期專業課程的學習提供理論基礎。有機化學學困生在后期的專業課程學習中將會面臨更大的困難,因此研究有機化學學困生的轉化策略刻不容緩。轉化有機化學學困生的過程,不只是幫助他們掌握有機化學的知識,重要的是激發學困生學習有機化學的興趣,充分發揮學困生的主體性,滲透思政教育,增強學困生的學習動力,最終幫助有機化學學困生從“因為考試要學習”轉變為“因為愛學要學習”。
參考文獻
[1]杜娟.試析學科核心素養視角下的高中化學實驗課教學策略[J].新課程(下),2019,1(4):57-57.
[2]申權威.大學生犯罪心理分析及預防策略探究[J].校園心理,2019,17(2):143-145.
[3]王藝璇,顏琬華.在校護理大學生心理健康變遷的橫斷歷史元分析[J].中國繼續醫學教育,2021,13(1):81-83.
[4]王玉杰,陳文,王湘君.高校學困生的成因分析及對策[J].內江科技,2018,1(39):59-60.
[5]李沛辰.有機化學在生活中的廣泛應用[J].科技風,2019,369(1):49-49.
[6]石芳.愛學生必須愛之有道[J].現代職業教育,2018,12(24):37-37.
[7]田飛,高巖冰,唐麗瑋,等.TBL聯合CBL+情景教學法在超聲醫學實習中的應用[J].中國繼續醫學教育,2021,13(1):14-17.
[8]賈堯玲,孟祥國,姜智騰,等.PBL教學法在藥物化學教學改革磺胺醋酰鈉合成中的探索應用[J].繼續醫學教育,2021,35(9):8-10.
[9]趙繼敏,路靜,陳新煥,等.大班授課中實施PBL的方法探索[J].繼續醫學教育,2020,34(5):17-18.
[10]王超.互動式教學模式在高校有機化學課程中的應用分析[J].新西部,2020,5(6):163-164.
[11]孫蓮,海尼木·夏木西.思維導圖在《有機化學》教學中應用的探索[J].廣州化工,2020,48(8):175-177.
[12]梁濤,時樂,袁冬平.藥理學線上線下混合式教學模式的探索[J].中國繼續醫學教育,2019,11(32):37-39.
[13]劉錦琳,趙艷,張獵.全媒體時代醫學院校思政教育的改進策略[J].中國繼續醫學教育,2020,12(32):67-70.
結合教學實踐,針對醫學專業有機化學的特點,提出抓好幾個重要教學環節的具體方法,靈活運用各種教學手段,取得良好的教學效果。
【關鍵詞】 有機化學; 醫學 教學
20世紀下半葉,生命科學迅速發展的標志是分子生物學的興起。從分子水平上理解生物體和生命過程,實際上也就是從化學的觀點去從事現代生命科學的研究。這種發展趨勢不僅對有機化學提出了新的挑戰,也使得醫用有機化學在高等醫學院校公共基礎課中提到了更高的戰略地位。醫用有機化學所涉及的內容廣泛,概念比較抽象,分子結構復雜,化學反應多,但是由于課時的限制,不能深入展開講解,學生普遍感到難于理解,難于掌握。因此,作為授課教師,如何達到預期教學目的,取得良好的教學效果是筆者經常思索的問題。筆者近年來在承擔該門課的教學工作中,積累了一些經驗,認為如果能根據學生的實際水平,把握醫用有機課程的特點,處理好教學中的幾個重要環節,靈活運用各種教學手段,將會取得事半功倍的效果。
1 精心設計緒論課教學,激發學生學習興趣
在高等醫學院校,一般將《醫用有機化學》放在大學一年級第二學期,與《醫用有機化學》同時開設的還有《解剖學》等專業基礎課程。許多學生只重視專業課,對學習化學興趣不大。針對這種現狀,筆者認為必須重視緒論課的教學,要認真鉆研教材,精心備課,用心安排好緒論課的內容,要使學生充分認識到醫學離不開化學,化學是醫學發展的基礎,學不好化學不可能成為一名合格的醫務工作者,更無法攀登醫學科技的高峰,激發學生學習有機化學的熱情。
為此,筆者認為在緒論課上除了介紹有機化學的發展簡史外,還要講授以下兩個方面內容:一是有機化學新的成就和貢獻以及有機化學與生命科學的關系。這就要求我們不能局限于教材,備課時應該查閱文獻,了解有機化學的前沿,激發學生學習興趣。例如,可以通過列舉上世紀80年代以來諾貝爾化學獎的主要工作來分析化學的發展方向。因為通常諾貝爾化學獎所表彰的工作是10年前甚至20年前完成的,但是這一評選則是以現代科學發展的眼光來進行的,一定程度上反映了對化學發展趨勢和方向的看法。[1]值得注意的是直接與生命科學有關的化學諾貝爾獎至少有10項之多。近年來,隨著人類的約80000條基因測序工作的完成,接下來的后基因工作就是尋找相應的小分子去調控這80000條基因,包括天然產物和它們的類似物去調控基因的表達過程或直接作用于基因本身。這些實例能夠激發學生科學地認識到化學在生理過程、疾病的防治、診斷、治療中的重要作用。人類全面揭開遺傳、變異繁殖、疾病、死亡等生命的奧秘必須依靠化學、醫學、分子生物學家們共同努力。二是有機化學學科的特點、自己對學生的具體要求、以及授課計劃等。使學生對教材知識結構有一個大概的了解,并且讓學生明白應如何學習該課程。有機化學教材一般是按有機化合物的官能團體系劃分章節,在每一章節,先學習命名,然后對其中一種或幾種典型物質進行結構、性質、應用等內容的學習,并掌握它們同系物的相似性和規律性,有很強的系統性。醫學專業學生要通過學習簡單有機分子的反應,掌握有機化學的普遍原理,并初步具備聯系體內復雜反應的能力。例如,醛與醇的親核加成反應是糖的環狀結構形成以及成苷反應的基礎;含氮化合物的性質是蛋白質和核酸中涉及的一些反應的基礎。這就要求我們要授予學生有機反應歷程的理論知識,而不是孤立地陳述一個個具體的反應。因此緒論課上有必要介紹有機化學反應幾大類型,使學生初步接觸自由基、親核試劑、親電試劑等概念,對有機化學反應過程形成初步認識。
2 以“性質結構”作為教學主線,提高學生學習效率
筆者在歷年的教學中發現學生在學習有機化學時覺得有機化學內容太多,頭緒太亂,難記難學。其實有機化學課程的中心內容就是有機化合物的結構和性質,因此學習有機化學的重點應該放在認識化學結構上,結構決定性質,性質反映結構,“結構性質”就是掌握有機化學的“金鑰匙”。
在各章的教學中, 講解化學性質之前, 以“結構決定性質”為出發點, 對各類官能團的結構特征, 反應特性作全面的剖析, 使學生在接觸具體性質之前, 對結構這一內因對化學性質的決定性影響先有一個輪廓認識。有了這種理論對實際的指導作用, 學生就會擺脫“不知其所以然”、“規律難尋”的狀況。以《醛酮》一章的教學為例。醛、酮的分子中都含有官能團羰基,羰基碳原子為sp2雜化,碳氧雙鍵由于碳氧的電負性不同而呈現較強的極性,電子云偏向氧原子一方,使氧原子上帶部分負電荷,碳原子上帶部分正電荷,親核試劑首先進攻碳原子,發生親核加成反應。由于羰基吸電子誘導效應的影響,使α氫活潑,能發生一系列反應。由于醛羰基的極性比酮羰基的極性大,空間阻礙也較小,因而在相同條件下醛比酮一般較易起反應。醛、酮的反應與結構關系一般描述如下:
這樣, 學生在學習醛酮的親核加成、氧化、碘仿、羥醛縮合等反應時, 不僅不會有凌亂無序的感覺, 反而產生了刨根問底的求知欲,帶著濃厚的興趣,更加牢固地掌握繁瑣的有機化學反應。
轉貼于
在講授有機物性質和結構的過程中,還應注意引導學生運用有機結構理論,從空間位阻效應和電子效應等方面綜合分析有機物結構特征,以及由此引起的化學性質的微妙差異。引導學生從更高層次上理解結構和性質的辯證關系,從而更加全面深刻地把握整個學科體系。例如, 在講不對稱烯烴與不對稱試劑的親電加成時, 如果不從電子效應來分析, 學生即使記住了馬氏規則, 遇到下列情況時, 做錯了題也不知為什么。CH3CH=CH2+HCl;CCl3CH=CH2+HCl;ClCH=CH2+HCl這三個反應都是單烯烴的加成反應,但是加成方式是一樣還是不一樣呢?影響上述加成反應的結果是共軛效應還是誘導效應?這時學生就可能就老師的提問,根據所學知識而給出種種可能的解釋。再經教師指導性釋疑,他們就會茅塞頓開,既明白了何種情況下是誘導效應或共軛效應在起作用,又提高了學生分析判斷問題的能力。
3 突出重點,分散難點,運用多種教學手段教好立體化學
立體化學是有機化學的一個重要組成部分,是有機化學課程教學中的一個難點,但立體化學知識對于醫學院校學生充分了解酶促反應、藥物療效等知識有著重大的基礎作用,不僅要講,還要把基本概念和關鍵問題講深講透。
適用醫學專業的有機化學教科書一般都設有專章進行討論,差異在于把這一章放在全書中的哪一部分,是否在其他章節提前介紹基本概念和理論。目前我們選用的是衛生部規劃教材呂以仙主編的《有機化學》,在討論烴類化合物之后便安排立體化學這一章,并且在烴的各章中就開始介紹一些有關的立體概念,例如烷烴和環烷烴的構象分析,烯烴和環烷烴的順反異構現象以及烯烴加成反應的立體化學等[2]。這種安排有利于教學,使學生在開始接觸簡單有機物的分子時就樹立一個正確的立體概念。在立體化學專章中是以旋光異構現象為重點,對這方面的基礎知識不僅要系統介紹,還要注意同其他章節或其他課程的配合。對已經學過的有關內容,可以扼要地再提一下,加深學生對這些基本概念和基本原理的印象;對需要留待以后章節中才討論的內容,有些也需要及時地予以指出,為后面的講授埋下一條伏線。例如在引出本章重點內容旋光異構現象之前扼要地小結一下烷烴、環烷烴及烯烴的構象及構型問題,就會有利于全面了解立體異構現象的概況,對問題的提出也感到比較自然,有利于引導學生進一步認識分子立體結構的重要性。
為了使醫學生能學好立體化學知識,我們使用了大量的分子模型,使學生能比較直觀地學習,同時我們充分利用多媒體教學手段,把化學結構繪圖軟件Chemwin與Powerpoint結合起來,將立體感極強的分子立體圖形展示給學生。通過這些手段,我們使學生較快較好地掌握了立體化學的基礎知識。我們在基礎課教學中主要使用球棍式模型(Kekule模型),這種模型代表價鍵的小棍可適當選擇其長度,便于觀察分子中各原子在空間的相對位置,學生可以獲得立體異構體的清晰表象,認識到立體異構體分子中各基團在空間的排列本質。但這種模型構成的分子與真實分子的形象相差甚大,因此在適當時機還需要用Stuart模型做一些典型化合物的分子結構進行示范和比較,使兩種模型取長補短,更有利于幫助學生認識分子結構的立體形象[3]。
理解概念力求準確,這是學好立體異構的關鍵。對于概念的模糊或誤解往往會導致錯誤的判斷。例如:“旋轉”和“翻轉”這兩個概念,順反異構體產生的條件之一是“分子中存在不能自由旋轉的因素”,如果誤解為“翻轉”,分子中各基團在空間的相對位置無任何變化,不能產生產生順反異構體。旋光異構體的費歇爾投影式不能離開紙平面“翻轉”,只能在紙平面上“旋轉”偶數倍構型保持不變。如果“翻轉”,使得費歇爾投影式表示旋光異構體的基團前后位置交換,其實質是改變了旋光異構體的構型,恰好變成它的對映體,所以不能“翻轉”。由此看來,準確理解概念至關重要,來不得半點馬虎。此外,本章中還要注意結構和構造、構型和構象、手性和手性碳、順/反和Z/E、D/L 和R/S等概念的區別和聯系。
誠然,在醫用有機化學的教學過程中,有許多方面的問題值得我們探索、研究、解決。而每位教師因各自的教學方式不同,對上述問題可能有不同的理解。因此在這里提出的幾個問題僅僅是筆者通過幾年的教學實踐總結出來的,供大家商討,它對提高學生的學習興趣,增強其學習主動性,改善教學效果均有一定作用。
【參考文獻】
1 吳毓林,陳耀全.化學邁向輝煌的新世紀.化學通報,1999,62(1):3~9.
2 呂以仙,主編.有機化學.人民衛生出版社,2004,18~104.
關鍵詞:PBL教學模式;有機化;化學實驗教學
近年來,科學技術呈現出大幅度的躍進,各個領域的競爭也更加的激烈,對于創造性思維和自主學習能力為主的現代社會,傳統的教學方式已經難以滿足現有學生的需求,因此高校的教學改革成為了當前的重要任務之一。二十一世紀是一個以科技創新為主要發展點的時代,科學技術是強國富民的重要因素,因此改革高等教育的任務刻不容緩,而怎樣才能形成獨具時代特征的教育思想和觀念,并且使構建成的人才培養體系更加適應經濟時代的發展和建設,都是當前教育領域所需要解決的重要問題。PBL教學模式是一種以問題為基礎的教學方式,它的設計理念、實施方式以及考核和評估體系都與傳統的教育模式不同。PBL教學模式在我國已有一些研究和應用,并取得了一定的成效,然而在有機化學實驗教學方面的應用研究卻并不成熟。
1PBL教學模式在有機化學實驗中的應用現狀
(1)優勢。PBL教學模式是一種以學生為主體的教學方式,教師在課程開始前會提前布置問題,讓學生們通過各種渠道和方法,尋找到解決問題的方案,不僅能夠激發學生的學習積極性,還能夠促進學生由被動學習轉變為主動學習。學生們為了解決問題需要查閱大量的資料和文獻等,能夠有效拓展學生們的知識面,而且學生在尋找問題解決方法的過程中,往往會跟其他同學進行交流和探討,從而使得相互間的知識形成互通,這種自主探討和研究的學習方式,能夠讓學生有效掌握知識和技能。而且,因為學生們是帶著問題投入到學習中的,因此在解決問題的過程中常常會使用多種思維認知方式,能夠有效提高學生們的思維能力和綜合分析能力。(2)弊端。因為在PBL教學模式種,學生們需要花費大量的時間去查找資料、研究問題以及尋找解決問題的方法,因此大量的學習壓力加上消耗的精力,都會嚴重影響到學生的學習熱情。而且有些學生因為自身知識和能力的不足,難以適應這種教學方式,也就無法培養出學習的自主性。在PBL教學模式中,要想深入開展課程就需要優秀的師資力量,而現有的大多數高校卻普遍存在著教師經驗不足且師資力量不夠的問題,加上教學資源的限制以及評價體系的不合理,使得PBL教學模式在有機化學實驗中的應用受到了極大的限制。
2PBL教學模式在有機化學實驗教學中的應用策略
(1)課前準備。當前面一節的實驗課程結束后,教師可以將下次的實驗內容、思考題以及所需查找的資料范圍等內容提前布置下來,讓學生們在課前能夠通過資料和信息的查找,分析和整體出實驗的過程和注意事項,并上交簡單的預習報告。教師還可以安排實驗小組協助整個實驗的準備過程,如試劑的配置、實驗過程的觀摩以及事先的接觸等環節,從而有效提高學生的實際動手能力。(2)課程教學。實驗教學是一種需要將理論和實踐、形象思維和抽象思維結合在一起的教學過程,只有以感性的認識為基礎,在實際的現象中才能夠驗證其中所蘊含的基本理論和概念,只有理論和實踐相結合的方式才能夠使學生的知識和能力得到提高,可以說實驗教學其實是理論教學的延伸、拓展和深化。PBL教學模式在實驗教學中的應用能夠使課堂教學中的教師為主體轉變為學生為主體,學生們在自主學習實驗原理和知識的過程中,教師只是充當了引導者的角色,這種方式不僅能夠培養學生的發散性思維,還能夠讓學生在試驗中充分理解課堂學習中的理論知識,進而發揮出學生的主觀能動性。在實驗課程的講解結束后,可以將學生分成若干個小組進行實驗,教師在巡視的過程中發揮指導的作用,以便于觀察并糾正學生們在實際操作過程中的問題以及不規范行為,在巡視以及回答學生問題的過程中,還能夠重點針對能力不強以及基礎較差學生進行重點輔導。需要注意的是,在發現問題后,教師不僅需要引導學生們發現問題存在的原因,還可以親自動手示范,從而培養學生良好的操作行為和習慣。經過實踐證明,在進行實驗的過程中只有嚴格把關,注重細節,才能夠養成學生嚴謹的學習作風,因此教師在進行指導的過程中應當重視學生的觀察記錄,并從中推斷出結論的合理性。(3)課后總結。當實驗課程結束后,教師應當和學生一起完成實驗總結,可以通過提問和討論等方式,深入探究實驗中出現的現象,并分析其中所蘊含的原因,最終得出結論,而且在總結結論的過程中,不僅能夠從中尋找到自設男的不足,還能夠依據不足之處提出改善的策略。尤其是學生們在分享和交流實驗環節和收獲的過程中,教師的教學水平和學生的學習能力都能夠取得有效的提高。在實驗的結束后,因為學生們實際體會到了注意事項的重要性,因此對于一些用描述無法闡述清楚的操作原理就更加容易理解,不僅能夠從實驗中體會到學習的樂趣,還能夠確保實驗的順利完成,從而養成嚴謹的學習作風。
3結論
PBL教學模式在化學實驗教學中的應用和實踐,是現代教學理念的一種新型嘗試,不僅為現有的化學實驗教學提供了新鮮的血液,也為教學改革展現出了一種新的發展方向。在進行教學改革和實踐的過程中,教師需要用于嘗試新的教學模式和方法,學會在實踐中加強和學生間的交流與溝通,才能夠使學生的發展更加全面,還能夠促進自身教學水平的提高。以問題為中心,以學生為向導的PBL教學模式,不僅能夠將知識、實踐教學和能力培養融為一體,從而協調和統籌理論教學和實踐教學的關系,還能夠培養教師的各項能力,讓師生達到共贏的目的,可謂是一種有效的教學方式。
參考文獻:
[1]王翠紅,楊中智,李永芳,劉振嶺.醫學有機化學教學改革的探索[J].中國現代藥物應用,2011,5(13):139-140.
為了培養礦物分選加工和礦產資源綜合應用領域的工程技術人才,有機化學的教材內容應以培養學生的科學思維方法,分析問題、解決問題的能力和創新能力為目標,突出礦物加工工程專業特點,著力拓寬學生知識面。據此,本課程選擇的是獲得第三屆國家教委優秀教材一等獎,由徐壽昌主編的《有機化學》,該教材按照官能團系統分類,每一個章節介紹一類有機化合物,而每一章節又按照結構、制備方法、物理和化學性質為主線,便于學生歸納總結和綜合應用。但是在2011年我校在本科生培養方案的調整中,將礦物加工工程專業有機化學的教學課時由64學時縮減為48學時,有機化學的教學內容必須做出相應的調整。首先,我們貫徹“少而精”的原則,對教學內容進行了優化處理,在縮減課時的情況下,精選本學科中最基本、最重要、最精華的部分作為重點教學內容。例如,教材中烷烴、烯烴、炔烴、脂環烴、芳烴、鹵代烴、醇和醚、酚和醌、醛和酮、羧酸、胺、雜環化合物等每一個章節都包含有機化合物的分類和命名,而很多學生在高中階段對這些內容略有掌握,因此我們在第一章有機化合物的分類中,補充有機化合物的命名,將有機化合物按照官能團命名方法進行歸納和總結,后面的章節中就不再介紹。教材中某種有機化合物的制備反應和另一種有機化合物的化學反應前后重復介紹,可以將這一部分內容合并簡化。以醇制備鹵烴為例,教材第九章鹵烷的制備方法中介紹了醇與氫鹵酸作用,而第十章醇的化學性質又詳細介紹了鹵烴的生成,將這兩部分內容整合有助于學生的理解,避免了重復。教材中立體化學的內容比較抽象,對學生的空間想象力有一定的要求,而立體化學和礦物加工的專業知識關聯較少,我們將其內容適當簡化刪減。其次,為了強調礦物加工專業特色,激發學生對專業的興趣,有機化學的教學內容必須重點講授一些和專業相關的內容。例如,我們學校的礦物加工專業主要是面對煤炭行業,學生必須對煤的相關知識了解透徹。煤是由有機質和礦物質組成,煤中的有機質又是由苯環、脂環、雜環和一系列的含氧、硫、氮的官能團組成,要認清煤的大分子結構,必須掌握好有機化學中芳烴、環烷烴、酚和雜環化合物這些章節的內容,另外煤經常發生的一些化學反應,如氧化反應、裂解反應、芳構化反應、加氫反應、縮聚反應、脫氧反應和磺化反應等也滲透在有機化學各章節中。煤的浮選過程中浮選藥劑分為捕收劑、起泡劑和調整劑三種,這些藥劑大多是有機化合物。捕收劑主要是煤油、輕柴油等,它們是石油裂解的餾分產品,主要是C11-C16的烷烴,在有機化學烷烴的學習中可以介紹;起泡劑包含天然起泡劑松醇油(α-萜烯醇),工業副產品起泡劑雜醇和仲辛醇,人工起泡劑醚醇類化合物,在有機化學萜類、醇類和醚類化合物的講授中介紹;調整劑主要是一些乳化劑和絮凝劑,涉及有機化學中高分子聚合物的知識。水煤漿是一種新型的煤基流體燃料,由煤70%、水30%和少量添加劑經一定工藝流程加工而成,添加劑起著關鍵作用。水煤漿添加劑中主要是分散劑和穩定劑,分散劑是磺酸鹽、羧酸鹽、聚烯烴類化合物,穩定劑是高分子表面活性劑、聚丙烯酸鹽類化合物,這些涉及羧酸和高分子聚合物的相關知識。目前,多學科交叉、滲透、融合,以基礎知識與專業知識密切結合為切入點,將相互具有內在聯系的有機化學、煤化學、選礦學的教學內容融合,將打破過去有機化學、煤化學和選礦學在課程設置上過于獨立、缺乏聯系的局面,整合原有課程內容,拓展學生知識結構。
二、有機化學教學方法的改革
傳統教學方法以教師在課堂上的“填鴨式”教學模式為主,往往忽略了學生的主體性,不利于學生自主學習和創新能力的培養。為了培養學生的自學能力和思考能力,提高教學效率和質量,我們在教學中采用了靈活多樣的教學方法,通過啟發式、互動式和討論式等多種教學方法,引導學生課堂上積極思考,獨立解決問題。在教學過程中我們增加一些教科書上沒有列出的反應及其具體應用實例,將同類型的反應隨時進行總結,既可提高學生的學習興趣和積極性,又可開拓學生的視野和擴大知識面。例如,水煤漿添加劑中普遍用到的分散劑是萘磺酸鹽,在萘磺酸鹽的制備過程中涉及我們所學有機化學中萘的磺化反應,萘在165℃時與濃硫酸反應的主要產物是β-萘磺酸,β-萘磺酸經過與甲醛發生縮合反應后與堿中和即可得到我們所需的產品萘磺酸鹽。學生通過這個實例的學習,將會加深對萘的磺化反應的認識,同時拓寬了知識面,還與所學的專業知識也聯系起來。FS-201作為一種浮選劑在很多選煤廠使用,它的藥劑用量比煤油低30%左右。這種藥劑的主要成分是輕質烷基苯。這種藥劑的合成涉及有機化學中最著名的傅克烷基化反應。它的合成是烯烴與苯在三氯化鋁的催化作用下進行傅克烷基化反應,反應物經堿洗、水洗再經脫苯、精餾,截取255℃以前的餾分。課本中一個普通的化學反應在工業上得到應用,學生將會印象深刻。通過這些實例的學習,學生發現有機化學課程并不是完全和自己所學的專業沒有關系,專業知識也并不是深奧難懂,基礎課程和專業課程相輔相成,融會貫通。
三、有機化學教學手段的更新
關鍵詞:藥學專業;有機化學;教學內容;教學方法
大部分藥物都是有機化合物,有機化學課程是藥學專業重要的專業基礎課程,在大一的第二學期進行開設,前期開設的課程是無機及分析化學。學生只有掌握有機化學的基礎知識、基本理論和基本技能,才能較好地進行后續專業課程《藥物化學》、《藥物合成》等的學習。本文對高職層次有機化學課程的教學內容和方法進行探討,旨在提高課程教學質量和效率,使學生充分掌握藥學職業崗位所必需的有機化學基本理論、基礎知識,并培養應用所學知識分析和解決藥物生產實際問題的能力,為他們學好專業課和將來從事相關工作,打下堅實的基礎。
一、高職類藥學專業學生情況分析
(1)文理兼招、文化基礎差。
高職學生雖屬于專科層次,但錄取分數線實際較低,而且在錄取工作中,由于高職生生源不足,部分是通過單招錄取,這些學生學習成績相對較差,而且因招生老師的宣傳以及市場需求,很多文科學生也選擇了這理科性較強的專業。
(2)學習目的不明確,學習動力不足。
經過前面一學期的學習,部分同學發覺即使通過自己的努力,有些課程還是聽不明白。于是覺得聽和不聽老師講解結果都是一樣,從而產生消極的不聽課的念頭,認為混個文憑就算了,失去了學習的動力和主動性。
二、藥學專業有機化學課程教學內容探討
(1)藥學專業有機化學教材選擇。
有機化學課程囊括了各類有機物的命名、物理性質、化學性質以及各類反應機理。這些內容通常理論性強、耗時多,理解難度大。針對藥學專業的高職學生的具體情況,綜合人才培養目標及就業所需技能情況,我們必須選用一本難度相對較低,學生學習起來感覺輕松、易懂的教材。通過多方了解及實際教學經驗,最終決定以化學工業出版社出版,初玉霞主編的有機化學第三版教材作為教學內容。該教材針對高職高專教學特點,精簡了教學內容,適當拓展了知識面,更加注重實用性和指導性。
(2)藥學專業有機化學教學內容選擇。
有機化學內容繁多,理論性強,而且前后連貫性特別強,而我校藥學專業有機化學課程只開設了42學時的理論課及一周的綜合實訓。其它,如應用化工技術專業、精細化學品生產技術專業、石油化工生產技術專業則開設了96學時理論課時及一周綜合實訓,理論課時的驟減,這給教師和學生在教與學中增加了很大難度,因此在教學內容的選擇上我們遵循如下原則:
1)體現所學學科專業的特點,遵循“必須、夠用”原則,精選有機化學教學內容。對于有機物的推導、合成等內容可不講。
2)對于一些難度較大與專業知識聯系不緊密的內容可進行適當刪減,教學內容先后可做適當調整,如:與該課程同時開設的有《天然藥物化學》,這課程里就含有很多的關于手性碳原子的內容,左旋體、右旋體等,因此我們可把對映異構這章提前講解,以便其它課程的學習。把握有機化學主線,適當增加一些與專業相關的知識,如對硝基-苯基-2-氨基-1,3丙二醇的制備(氯霉素中間體C6),使教學內容與學科緊密結合。
3)教師在安排具體內容時要主次分明、重點突出,針對化學性質將其講透、講活,對于一些化學性質類似的如烯烴、共軛二烯烴、炔烴可前后聯系結合在一起講解。
三、藥學專業有機化學課程教師教學方法探討
(一)上好第一堂緒論課,調動學生學習積極性。
學生對所學內容有一定的疑惑,他們不知道為什么要學有機化學,這門課程到底跟自己所學的專業有什么相關性?很多教師習慣性的直接切入教學內容的主題,一學期下來,書上內容講完了,學生還是云里霧里一頭霧水。俗話說得好:“好的開始是成功的一半”。學生只有明白了為什么要學這門課程,知道了課程地位和作用,才能很好的發揮學習的主動性。因此,做為有機化學教師必須上好這第一堂課,通常我們要從課程地位與作用、教學內容的安排、課堂要求、考核形式等方面進行講解。針對專業的特殊性找到一些藥物合成的實例讓學生明白該課程的重要性。學生首先要認識這些物質,要能知道他們所發生反應的類型,找到對應官能團等。從而對有機化學的理論知識產生濃厚興趣。
(二)以具體的藥物為實例講解有機物的有關化學性質。
有機物的化學性質繁多,單純的理論角度去講解學生聽起來枯燥、乏味。很難從專業的角度去理解這門課程的作用,因此,若我們在講解的過程中能具體的穿插一些實例,一能提高學生的興趣,二能更加了解這些內容對后續課程的重要性。如在講解官能團時,我們可以以具體藥物結構,讓同學們找出有關的官能團,然后判斷其有哪些物質的結構,如硝苯地平(心痛定)里就含有酯基、雙鍵、苯環等。又比如在講解物質的手性時,許多藥物的對映體常表現出不同的藥理作用,往往一種構型體有這樣的藥效,而另一種構型體卻有那樣的藥效。甚至在一對對映體中,有時一種具有治病功能,而另一種卻有致毒作用。如1961年,曾因人們對對映的藥理作用認識不足,造成孕婦服用外消旋的“反應停”后,產生了畸胎事件。后經研究發現,“反應停”的,能緩解孕期婦女惡心、嘔吐等妊娠反應;而R構型非但沒有這種功能,反而導致胎兒畸形。
(三)布置具體任務,培養學生自學能力。
可安排一些比較合適的自學知識,布置好任務,以小組的形式探討、交流。這樣既節約了上課時間也提高了學生的學習主動性,鍛煉了自學能力。如命名,主鏈的選擇我們就可以一官能團為主線進行歸納和總結。也可適當安排些任務,以各種不同類型的方式查找藥物的結構,化學性質,如網絡,平時買的感冒藥,或到藥房查詢
(四)利用現代化教學提高學生的感觀認識。
隨著科技的發展,傳統的教學方式已經不能吸引學生的眼球。現代化教學是形式所驅,利用多媒體,可以收集一些圖片、聲音文件,增加學生對有機物空間結構的認識,同時可以利用網絡播放一些藥物生產視頻,這樣增強了學生學習興趣,使課堂變得生動、有趣。課后,我們可以利用世界大學程空間,一些難掌握的內容可以制作成微視頻傳到空間,這樣學生可以利用課余時間進一步消化有關內容,同時有什么疑問可以直接在空間互動解決,學生的作品也可傳到自己空間上供大家參考和學習。
四、考核形式探討
因大學都沒有期中考試,有機化學是一門考試課程,傳統的考核方式是作業、出勤情況、期末考試相結合的方式,這就使得很多同學平時上課不聽課,玩手機、看小說,作業一把抄,考試的時候也不復習,抱著投機取巧的心理。這種現象的嚴重性,大大降低了學習的積極性和上進心。因此我們加大學生平時情況的考核,對上課玩手機、睡覺、遲到、曠課不是單純的進行提醒而是采取扣分制。對于老師所布置得任務能認真完成,大膽上臺講解的同學進行加分。若平時考核不及格則期末綜合一定不能及格。考核力度的加大,大大提高了學生的積極性,同時鍛煉了學生的膽識和表達能力。結語:通過以上幾個方面情況的分析和探討,緊扣藥學專業特點,對有機化學課程內容進行整合,教學方式適合專業特點。學生明白了這門課程的地位和作用,也知道了它與后續課程的緊密聯系,由被動學習轉化為主動學習、提高了學生的積極性,達到了很好的教學效果。
參考文獻:
[1]黃冠,郭勇安,周紅等.有機化學教學與實踐的思考[J].化工高等教育,2007,5:14-17.
物理課程教育的核心是要學生獲取物理知識和實際能力,達到相應的國家對公民素質的基本要求。這里給大家分享一些關于物理筆記,供大家參考。
物理筆記1一、轉變物理教學的觀念
教學理念是教學行為的理論支點。在新課程背景下, 物理教師應該經常反思自己或他人的教學行為, 及時更新教學理念。新的教學理念認為,課程是教師、學生、教材、環境 4 個因素的整合。教學是一種對話、一種溝通、一種合作共建, 而這樣的教學所蘊涵的課堂文化, 有著鮮明的和諧、民主、平等特色。那么,在教學中如何體現新的教學理念呢? 在教與學的交互活動中, 要不斷培養學生自主學習、探究學習和合作學習的習慣,提高他們獨立思考、創新思維的能力。要轉變教學理念,豐富物理專業學識。
二、在力學與電學中的教學實踐經驗
1、巧設實驗
物理學是一門實驗科學,恰當地設計實驗或演示實驗,既培養了學生觀察實驗的能力,又使他們懂得物理學研究的基本方法。高中學生對感性知識接受較快,印象深、記憶牢固。所以,通過實驗可使學生對學過的知識內容銘刻在心。
物理學中的某些結論學生難以接受,即使記下來,也不能理解,很快就會忘記。如在力的合成的教學中,當兩個力F1和F2的合力一定時,隨著F1和F2之間夾角的增大,F1和F2將不斷增大,F1和F2之間的夾角不可能等于180。學生難以理解,在進行這里的教學時,我問全班同學:“咱們班里誰的力氣最大?”很快就有不少同學舉手或推薦“力士”。于是我拿出預先準備好的繩子和重物,把重物掛在繩子中間,問學生:“誰能把這根繩子拉直?”幾乎所有的同學都認為自己可以,想來試一試,結果無論誰都不能繩子拉直。由此對問題展開分析,使學生既有興趣去了解它的原理,又能把原理記下來。
又如在圓周運動的教學中,用繩子栓住的小球,在豎直面內做圓周運動,在最高點時,做圓周運動的最小速度。推導得出這一結論,學生很難理解。為了解釋這個問題,可像“水流星”雜技演員一樣,在教室里做一下這一演示實驗,很快使學生看到了結果,結論也就自然記下來了。在教學過程中,還有像慣性定律的教學,可這樣演示:把放在杯子上的木板從杯子上撞掉,而在木板上的雞蛋卻不會飛出去,掉在了杯子里。等等。通過演示實驗來說明,既直觀,又有趣,又達到了教學的目的。
設計實驗,要有針對性,既要可觀,又要效果或現象明顯,更不能讓實驗失敗。這就需要在演示前進行反復調試和修改,做到萬無一失。否則,不但把問題沒有得到解決,又讓學生去考慮這個實驗,結果把一個問題變成了兩個或兩個以上的問題。
2、形象對比
運用形象類比的方法突破教學難點,既省時、省力,也達到了教學目的,也使學生對物理概念有了較深刻的理解。
高中學生理解能力的培養,是我們高中物理教學的目的之一,而僅憑課本中的定義讓學生發揮他們的想象能力去理解,讓學生感到枯燥無味,興趣不高。同時也造成概念不清,給物理教學帶來了很大的困難。但教師抓住學生類比、模仿能力強的特點,舉出形象、生動、有趣的事例讓學生去理解和想象,既達到了物理教學的目的,又實現了學生能
力的培養。
高中物理中,有相當一部分物理概念很抽象,表述不具體,使學生難以理解。如電動勢的概念,必修本的定義是:“電源的電動勢,等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓”。這種表述,沒有說明電動勢的實質———電動勢是電源把其它形式能轉化成電能的本領,也沒有達到讓學生理解的目的。只能讓學生直觀地了解電動勢的大小。當電源接入電路時,隨著外電路電阻的變化,電動勢的大小保持不變,課本中整整用了一個課時,通過實驗來說明電源的電動勢不變,而此實驗要用稀硫酸去做,不但有一定的危險,而且實驗效果難以保證。自己在教學中做了這樣的類比和說明。電動勢是電源把其它形式的能量轉化成電能的本領,就像木匠能把木材做成家俱,縫衣師傅把布料做成衣服一樣,都具有一種本領。木匠的這種本領已經具備,做家俱以后就把這種本領表現出來,就像電源接入電路時,把電動勢———電源把其它形式的能量轉化成電能的本領表現出來一樣,未接入電路的電源,這種本領未表現出來,大小保持不變。再加上實驗,學生很快就理解了電動勢的概念。
又如在講電場的概念時,為了得到某點電場的強弱,放入一個檢驗電荷,某一點電場的強弱與檢驗電荷電量的大小無關,這一點學生很難接受。在講到此題時,,我問學生:“同學們,外面有沒有風?”大家急切地向外看,齊聲回答:“有”。我再問他們:“你們看到的是風嗎?”同學們開始思考這個問題,很快回答說:“不是,是樹葉在擺動”。“對。樹葉是用來檢驗有無風及風向的物體。風的大小與有無樹葉及樹葉的大小無關”。這樣使學生盡快明確了電荷是用來檢驗電場的,電場的強弱是由電場本身決定的,與電荷的電量無關。
類比使許多難點得到突破,如用高度差類比電勢差。用小石頭與沙子類比單晶體與多晶體等。
形象類比,首先要形象,既形象又恰當,否則不但達不到教學目的,反而會把學生引入歧途。這就需要我們在備課中備好類比事例,做到類比通俗易懂、形象逼真,且符合實際,這樣才能真正突破教學難點。
物理筆記2講與練的關系,一般提法是“精講多練”,即用“精”和“多”解決這一對矛盾。其實“精講多練”是我國廣大教師在繼承、借鑒的基礎上,通過教學實踐形成的一種新的教學思想,也是一種具有中國特色的教學方法,它符合學生的認識規律,也符合教學過程雙邊活動的特點。它克服了教學中單純“先生講學生聽”的弊端,有利于調動學生的學習積極性。所謂精講,即把精華的內容,不但講得深刻,而且講得精彩,研究精講的教學藝術,不但使學生學到知識,而且在課堂教學中使學生在心理上得到一種美的滿足和享受。物理教師要把學生必須掌握的,特別是不容易理解的基礎知識、基本概念和基本定律,以精煉的語言,準確地講授給學生。精講不是少講,而是好與少的結合。這是我們在備課中最為耗費心思和要著實下功夫的地方。所謂“多練”,是學生的練習要多一些,只有通過反復練習,學生才可能真正學到一點東西。多練的含意有三:一是指一定數量的練習;二是經常性練習,即“學而時習之”;三是多層次、多形式、多種方法的練習。“多練”實質上是使學生對所學的理論知識,在反復實踐中鞏固、深化。根據心理學的遺忘規律,新舊知識的前后干擾現象等,必須有目的有計劃地安排練習,才能保證學生靈活而牢固地掌握知識。
“練”的目的是利用一些練習題來讓學生正確理解概念,掌握規律以及訓練學生分析和解決問題的能力和技巧。因此,如何精選或設計一些有利于學生掌握知識和培養能力的練習題,是備課中應認真研究的問題。有經驗的教師都十分明白,精選,尤其是設計習題是一項既費精力又需要有業務水平的工作。每道題目從內容到形式,都要具有科學性,題目中所設置的物理情境,既要符合物理實踐又要有新穎性和針對性,還要符合教育心理學要求,在修辭方面和使用標點符號上都要規范化。總之,適量的有針對性的精選或設計一些習題讓學生練習是很重要的。只有如此,才能檢查學生對知識理解的正、誤、漏、缺,進一步引導學生總結分析解題思路,并使學生把學到的知識擴展和活化,這種“練”和那種盲目地、機械地、大量地、毫無選擇地搞題海戰術的“練”是有原則區別的。所以“精講多練”的“多練”是相對于精講而言的。
物理筆記3經過兩個學期的物理學習后,我對物理學習有了一定的心得和感受。首先要做好課前準備。北京郵電大學的《大學物理》課程開始于大一下學期,在正式開始物理學習之前,最好能根據老師對課程體系的介紹,以及在高年級同學那里得到的信息,弄清課程特點和必備的基礎知識,結合自己對中學物理的學習情況,提前做好充分準備。因為大學物理與高中的物理是緊密相關的,是高中物理知識的擴展和提高,所以適當復習高中的物理概念和公式,以及常用的物理模型是很有必要的。當然,大一上學期的高等數學知識例如積分部分也是需要及時復習的。
然后要有科學的學習方法。每個人都有不同的學習習慣和方法,更有參差不齊的基礎知識,要正確認識自身,熟悉周圍學習條件和學習環境,根據課程特點,把一天中學習效果最好的時間安排給相應課程的學習。
以我自己為例,本人就對物理這門學科的興趣還是很濃厚的,高中的時候由于題目類型固定,各種題目做得多,所以能取得相應比較好的成績。但是到大學,在學習時間沒有高中多的情況下,怎樣調動自己的學習興趣,提高單位時間的學習效率是最需要解決的問題。必須做一道題通一類題,這樣才能在有限的學習時間內獲得最大的學習效果。
再者就是要共同學習。科學家中很少有獨立進行科學研究的,他們更多的是在團隊中合作工作。向他們那樣,如果能與同學或老師經常面對面或通過互聯網等形式進行交流,甚至參與老師的科研項目,或者與同學組成學習小組共同學習,那么將會收獲更多的知識和樂趣。
我在平時盡量要求自己,爭取每節課后提出一個問題。如果沒有問題,也可以在老師身邊聽聽其它同學有什么問題。有一些問題可能折射出我們在某個知識點上的欠缺,所以問問題是必要的查漏補缺環節。
另外,經常逛逛物理學習交流論壇,參與問題討論也是件很有樂趣的事。更要注重課堂學習。課堂學習是學習的主要方式,教師的課堂講解和示范對于正確理解物理理論有很大幫助,保證課堂學習效果是提高整體學習效率的關鍵一環。要保證課堂學習效果,就要做好預習、認真聽講、積極思考、跟緊老師思路、理解理論內涵,掌握例題解法、記錄課堂筆記,還要把課后復習、完成作業及總結提高與課堂學習相結合。
首先是保證課上的精神狀態良好,提前一天預習物理書上的內容。課上認真記錄,最好用雙色記錄法,用紅筆標注出重難點,以便在以后的復習過程中可以多加留意。課上聽到不太懂的地方或是有疑問的地方,要做好標注比如打個問號什么的,下課及時找老師解決。人的惰性會使我們當天不及時解決的問題留到第二天就忘了。
更重要的是要理解例題。講解例題是課堂教學的重要組成部分,學習例題也是學會應用理論的開始。教師通過對例題的分析和求解,一方面是要教會學生求解某一類題目的方法,另一方面是要培養學生分析問題的能力,而更為重要的是要加深學生對基本理論的理解、提高應用理論解決實際問題的能力。
每個例題都是一個物理模型,物理題實際上已知模型的拓展和變化。如何懂一道題通一類題,剖開題目表面找到問題所在是我們學習的關鍵。
物理筆記4有機化學是高等學校化工專業的必修課,要想學好有機化學,首先,要認真讀書,讀懂書上的定義,只有明白了定義才是解決以后所有問題的關鍵。其次,就我個人而言,我喜歡讀完書之后做筆記,就是把書上的知識有條理的自己整理在本子上,記住方程式是重中之重,而且有機化學的方程式比較復雜,副產物多,而且在不同條件下產物不同,主要應記住特征反應以及重要反應條件。再就是整理網絡圖,就是有什么能氧化或還原成什么,這樣讓知識點成為知識面,方便在做推斷題的時候能更好更快的推出產物。
想學好一門課程,死記硬背是肯定不行的。中學化學的知識比較散雜,要記的東西很多。例如:反應的顏色變化、沉淀的顏色、反應方程式等,這些都很重要,容易在推斷題中出現。但是這些內容在教材上沒有說明其原理,你就可以利用網絡查詢資料簡單了解原理來幫助記憶。你還可以查找一些有關化學史的資料,了解一些物質的發現過程或者一些化學家的資料來培養興趣,有了興趣才能學好知識。
學習過程中,老師的授課很重要,所以上課不可以不聽,即使對老師不滿意也要認真聽講。根據老師講的內容作適當的筆記,但是記住,不可以老師講什么記什么,那樣對學習沒有任何好處,只會浪費上課的時間。要定期整理筆記,對筆記進行刪剔與補充。在階段考試前將筆記拿出來看,對不扎實的知識夯實。而且要將新舊知識穿線,不要讓知識結構發生斷層。
要重新學習已經學過的東西,首先你要知道老師對這部分知識進行的怎樣的補充,所以建議你借鑒同學的筆記,不要只看教材。在學新知識時,遇到問題要馬上解決,因為你遇到的問題很可能是因為你對舊知識不了解所產生的。多背,多練習,多總結。
學有機化學要及時地對各章節的重點、難點加以歸納與總結。比如:碳的四價鍵原理,抓住烷、烯、炔、苯等等的官能團,官能團思想是有機化學的重要學習方法,在理解的基礎上記住各類有機反應,學習時切記主要反應記牢;.完成一定量的習題,特別是綜合性的習題,通過解題,加深對重要概念的理解,在思維方式上有所提高;.動手做實驗,通過實驗加深對理論的理解。適當看一些參考書和參考文獻并做好讀書筆記,擴大知識面,注意觀察身邊的化學現象,并與你所寫知識相聯系;多參加一些社會實踐活動。
下面將結合本人在有機化學學習中的心得,分類論述本人是如何學習有機化學的。
1 總結經驗規律
掌握有機化學中規律性的東西對于更好地掌握、理解有機化學反應及其原理是很有幫助的,因此在2 善于歸納總結
在有機化學學習中,會發現有機反應式錯綜復雜,且種類繁多,想要全部記住,記準并非易事,但若在平時的學習中善于歸納總結,將所學的每一章節的內容歸納出其知識網絡圖,相信學好有機化學并非難事。
3 注重實驗
有機化學作為一門實驗科學,若不能掌握其基本的實驗操作,不重視實驗技能的培養,是很難學好有機化學這門課的。掌握實驗操作,在實驗過程中理解和記憶有機化學反應能夠達到事半功倍的效果。
4 結合實際生活,培養學習興趣
學好有機化學,重在要有興趣,培養學習興趣能夠使我們更有效地進行學習。結合生活實際,解釋生活中常用的一些問題,或通過所學知識去解決一些與有機化學有關的問題,均能使我們能更近一步掌握和靈活運用所學知識,并逐步建立起學習興趣。
當然,以上僅是對課堂學習的一點補充,我們應該在認真聽取老師的講義并作好課堂筆記的基礎上靈活運用以上方法,才能學好有機化學這門課。
物理筆記5一、利用課堂教學,打好學生基本功
研究教材,研究學生,研究教法,充分利用課堂教學。利用多媒體提高教學效率,提高學生學習興趣,從初三學生學習物理的實際情況出發,著重把握好“預習指導--導入新課--講授新課--小結--評閱作業”幾個有機的環節,結合實驗精講概念、定理、定律,做到讓學生在輕松、愉快氣氛當中掌握、消化所學知識,力爭精心設計好每一堂課,扎扎實實上好每一堂課,認認真真鞏固好每一堂課,使物理教學真正落到實處。在講授新課當中,做到突出重點,抓住關鍵,突破難點,精選精講例題、習題,由淺入深,循序漸進,在課堂上充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用,讓本來很有趣味的物理課堂真正成為學生學習的樂園。
二、加強實驗教學,增強學生實踐能力
由于做實驗麻煩,很多老師不愿做實驗,然而,物理本身是建立在實驗基礎上的學科。教學中,應遵循物理教學規律和物理學科的特點,以實驗啟動物理概念、定理、定律的教學。在演示實驗中,引導學生有目的的觀察,啟發積極思維,提示物理現象的本質。組織好學生實驗,充分發揮學生的主動性,培養學生獨立操作的能力、團結協作的精神和學生自主創新的能力。
三、研究學生,因材施教,提高學生素質
學生智力、素質的參差必然導致教學的不統一性,在教學的過程中注意兼顧全體學生,難易有度,激勵先進學生,鼓勵后進生。一期來,在培養好尖子生的同時,還利用課余時間輔導、幫助、鼓勵基礎差的學生趕上先進生,讓差生在老師的激勵、關心下不斷取得進步。、
四、重視德育滲透,培養科學態度
在物理教學過程中,不斷地向學生滲透辯證唯物主義教育、交通安全教育、道德品質教育和科學態度教育。介紹科學家的事跡,介紹歷史上和現代科技成就,大大增強了學生學習物理的興趣,培養了其嚴肅認真、實事求是、團結協作的作風。
關鍵詞雜環化學;藥物化學;課程內容設計;教學模式
雜環化學(HeterocyclicChemistry)是關于研究雜環化合物的理化性質、化學反應、制備合成以及應用的一門學科,屬于有機化學范疇。顧名思義,雜環化合物是環狀結構中雜入非碳原子即雜原子的一大類化合物,常見雜原子包括氧、硫、氮、磷等原子[1-2]。雜環化合物種類繁多,數量龐大,在自然界中廣泛存在,并起著各種非常重要的作用。尤其在生命科學中,雜環化合物占有極其重要的地位,如血紅素和葉綠素中含有的卟啉環,DNA及RNA中堿基中的嘧啶和嘌呤環,氨基酸中的組氨酸、脯氨酸及色氨酸均含有不同雜環,酶及輔酶中催化生化反應的活性部位以及在植物中起重要作用的各類生物堿等。雜環化學與藥物研究更加密切相關,雜環化合物的研究在藥物化學領域中尤為突出,95%以上的小分子藥物均具有雜環結構,這是由于雜環化合物特殊的理化性質所決定:①大部分雜原子可以與大分子形成氫鍵,這是小分子藥物與靶標大分子(鑰匙與鎖)之間相互作用最重要的一種作用力;②雜原子的存在可以調整小分子藥物的理化性質,增強分子水溶性,有利于藥物的吸收、分布、代謝及排泄,即ADME;③利用雜原子替換碳原子,或者雜原子間的相互替代,促成了藥物分子結構的多樣性,為臨床藥物使用帶來了更多的可選擇性。比如,近十多年發展迅猛的ATP競爭型酪氨酸激酶抑制劑,藥物化學家們在對ATP的嘌呤母核進行骨架改造的過程中,獲得了一大類具有不同雜環結構的激酶抑制劑,并已有二十多個小分子藥物作為腫瘤靶向治療藥物被批準用于臨床。而在此過程中,對各類激酶的結構和功能,以及在細胞內的重要生物反應過程和作用也有了更深入的認識[3];另一個比較經典的例子是關于組氨H2受體拮抗劑的研究,組胺具有咪唑環結構,在體內與組胺受體結合可引起多種細胞反應,包括過敏,炎癥以及胃酸分泌等。針對組氨H2受體與消化道潰瘍發病的相關性,科學家們從組胺的結構出發,對咪唑環進行結構改造依次獲得了西咪替丁(咪唑環),雷尼替丁(呋喃環)和法莫替丁(噻唑環),每一個藥物的出現都是臨床上對消化道潰瘍治療的一個飛躍,從根本上提升了消化道潰瘍的療效和最大限度地提高了患者的治愈率[4]。可以說,臨床需求大大推動了藥物研究的進展,在尋求有效小分子的過程中,加深了對一大類雜環化合物的認識。在此意義上可以毫不夸張地說藥物化學的發展與雜環化合物結構和性質的深入研究相輔相成,互相促進。因此,在藥物化學專業研究生中開設雜環化學課程,系統地學習和掌握雜環化合物的性質、制備方法,尤其是在藥物設計中的應用,無論是對人才培養,還是對藥物化學學科建設,均具有非常重要的意義。從2010年開始,復旦大學藥學院為藥物化學專業研究生開設了雜環化學課程,筆者承擔了該門課程的教學,經過幾年的探索,設置并完善了課程內容,采取靈活多樣的教學模式,現將獲得的一些經驗與同行分享。
1開設雜環化學課程的必要性
1.1本科教學中對雜環化學學習不足
盡管雜環化學在藥物化學學科中占有重要的地位,但在本科生階段,由于課程專業性過強等原因,大多數醫藥院校都沒有單獨設立雜環化學課程,只作為部分內容放在有機化學中學習。有機化學作為基礎核心課程,常常要求本科生在大一下學期或者大二上學期完成學習,在這一階段,本科生對藥物設計和藥物化學課程還沒有初步概念或者認識還比較膚淺。同時,在有機化學教材中,對雜環化學的內容主要集中在命名和簡單環系的化學性質上[5],如六元單雜環吡啶和五元單雜環吡咯、呋喃以及噻吩的親電取代反應,而對各類環系的制備以及復雜環系的性質涉及甚少。
1.2不同研究生生源的知識背景不統一
研究生不同于本科生,在我國高中生的學習知識內容相對統一,而研究生本科學習所在院校的不同、專業的不同以及使用教材的不同,或者任課教師對知識的講解側重點不同,都會導致對某門課程學習的知識體系參差不齊。如復旦大學藥物化學專業的研究生歷年生源有藥學、中藥學、藥劑學、臨床藥學、臨床藥理等專業,且這些學生往往都來自不同的本科院校,有的學生在入學時對雜環化學幾乎沒有涉及。因此,為了使藥物化學學科研究生更順利地開展科學研究和完成學位論文,他們有必要系統地進行雜化化學課程的學習和探討,為未來的三年或者更多年的研究工作打下扎實的理論知識基礎。
2課程內容的設置和材料選取
目前大部分的有機化學教材,涉及雜化化學部分都比較淺顯。而系統的雜環化學教材主要有兩種,一種是由李潤濤等編譯的《雜環化學-結構、反應、合成與應用》(化學工業出版社,原著作者EicherT.和HauptmannS.)[1],另一種是由業誠等編譯的《雜環化學》(科學出版社,原著作者JouleJ.A.和MillsK.)[2]。除了這兩種譯本,基本沒有用中文直接編寫的教材,更沒有針對研究生教學和針對藥學生學習的雜環化學教材。上述兩種教材的優點主要體現在分類清晰、內容系統等方面,是非常好的工具參考書;但作為藥物化學專業學生的學習教材,存在著明顯的缺陷,那就是針對性不強,內容滯后。因此,教學工作中需要教師結合藥物化學學科的特點,在夯實基礎知識的同時,突出雜環化學在小分子藥物設計和藥物結構改造中的應用,這些知識除了扎實的理論基礎知識和豐富的研究工作經驗外,還需要查閱、跟蹤大量的文獻知識做支持。2.1基本概念和原理在與本科教學內容相互銜接的基礎上,進一步擴大和加深對雜環化合物基本概念和基本原理的掌握。比如對復雜雜環結構的命名,雜環化合物的波譜特點,雜環化合物的互變異構及結構確證等。這些知識在本科教材中幾乎沒有涉及,如果沒有系統的學習,研究生在將來的研究工作中遇到問題時,難免會走彎路。比如對于雜環化合物的命名,當前存在Hantzsch-Widman命名法,置換命名法以及系統命名法和一些重要環系的普通命名法等[1],為了便于交流或者簡化命名,一些化學家在發表文獻時,也習慣于將幾種命名法綜合運用。當了解各類命名法的規則和特點后,不但可以加快文獻的閱讀速度,深入理解文獻的研究內容,也可以更加規范表述自己在研究工作中所遇到的相關問題。
2.2常見雜環化合物的制備、物理性質及化學反應
在本科有機化學教材中,涉及常見雜環化合物的制備、物理性質及化學反應的內容大多是拆分到各個具體的化合物介紹中,如吡啶的制備、吡啶的物理性質及化學反應等,而宏觀的綱領性的內容較少。雜環化合物有其特殊性,但反應類型和反應機理均屬有機化學范疇。經過本科階段的訓練,進入研究生學習階段的學生大多掌握了基本的有機化學反應的類型和機理,因此這部分內容在簡要回顧本科階段學習內容的基礎上,應著重于碳-雜原子的各類成鍵反應用以構建雜環環系[6],通過比較同一類反應在不同環系上的反應情況和結果,讓學生體會到環的大小,雜原子的個數以及類型對化學反應的影響,更側重于宏觀知識面的學習,而不是各個零散環系知識點的學習。這有利于幫助研究生提高解決各自研究領域中遇到問題的能力。以上兩部分內容教師可以在參考幾本工具書的基礎上歸納總結,通過文獻檢索提供一些具有代表性的實例。
2.3在化合物設計和藥物合成中的應用
創新藥物研發是藥物化學學科的核心任務,而創新藥物的設計和化合物合成又是創新藥物研發過程中兩個非常重要的環節,是藥物化學學科研究生的主要研究課題和重點培養方向。因此,培養研究生將對雜環化合物的理解和認識應用于化合物設計和藥物合成中的能力,是本課程設置的主要教學目標之一。這部分內容需要教師必須具備專業的藥物化學背景,對化合物設計和結構改造有明確的目的和思路,對藥物合成路線能夠通過分析提供出更溫和,更簡捷,更經濟的合理路線。授課內容主要來源于:①各類重要專著中提供的經典案例,如陳芬兒教授的《藥物發現與合成途徑》[7];②期刊文獻,如JournalofMedicinalChemistry,Bioorganic&MedicinalChemistry等期刊中,每一期都能夠找到非常有價值的研究案例;③本教研室已經完成或者正在進行的研究課題,這部分內容對學生尤其有吸引力。2.4前沿進展具有新結構類型和特殊生物活性的化合物的獲得,以及新的合成方法和反應類型的發現都能夠推動藥物化學的發展,因此閱讀文獻,跟蹤學術前沿是每個科研工作者的必修課。在雜環化學課程學習過程中,教師可以結合本課程的特點,給出需要學生定期瀏覽的期刊清單,如與雜化化學密切相關的期刊:JournalofNaturalProduct,JournalofHeterocyclicchemistry,Heterocycles,JournaloftheAmericanSociety,及Tetrahedron等,讓學生自選其中文獻,或者教師指定文獻,通過定期Seminar的形式來進行討論。以課程學習為主體,同時培養學生閱讀和跟蹤文獻的習慣,毫無疑問對其將來的研究工作大有益處。
3多種教學模式的綜合運用
研究生課堂大多為小班化教學,有利于各種教學模式的開展,尤其是Seminar形式的小組討論。在經過本科生階段的訓練,研究生已具備了有機化學和藥物化學的基本知識體系,有能力獨立地有目的地進行文獻檢索和文獻追蹤以及閱讀專業英文文獻的能力。因此,在教學過程中,教師完全可以充分調動和利用學生的主動性,采取多樣化的教學模式,讓課程開設真正成為學生為主體的教學。
3.1以教師授課為主體的學習
雜環化學是有機化學的一部分,同樣具有有機化學的特點,內容系統且邏輯性強,尤其是基本概念和原理部分,更是雜環化學學習的基礎和根本,需要教師詳細深入的講解,將各個基本概念和知識點依次講解清楚,為化學基礎程度不一的學生建立相對統一的知識體系,有利于推進小組討論環節的進行。因此,以教師講授為主的教學模式即以授課為基礎的學習(Lecture-basedlearning,LBL)必不可少,也是非常重要的環節。仍然以雜環化合物的命名部分為例,目前比較流行的命名法是Hantzsch-Widman命名法,但這一方法規則煩瑣,需要在理解的基礎上學會應用,死記硬背沒有任何意義。如果讓學生自學,則比較晦澀難懂,影響學習效果;教師可以每講解一條規則,都增加大量的實例,讓學生在有更多感性認識的基礎上,再去體會各條規則的含義,從而做到融會貫通。
3.2Seminar形式的小組討論
除了扎實的理論基礎知識,對研究生還更需要注重開闊學生科學視野和開拓研究思路,注重培養學生勤思考多借鑒的科研習慣,因此研究生的教學必須打破教師一味灌輸的傳統教學方法。在課程中進行多種教學模式的綜合運用,就某一問題(Prob-lem-basedlearning,PBL)、案例(Case-basedlearning,CBL)或者體驗(Experience-basedlearning,EBL)[8-10],要求學生課前查閱文獻,準備PPT匯報材料,定期地進行Seminar形式的小組討論課,以達到學以致用的教學目的。以下是筆者在討論課堂中曾經完成過的一些案例。例一,在學習含有一個雜原子的六元環的時候,筆者將把吡喃的學習拓展到黃酮結構,而黃酮結構天然藥物化學教科書中已有過比較系統的闡述。那么,近年來有沒有含黃酮母核的新結構和新活性化合物報道呢?有沒有新的更高效的合成方法?在指定的期刊中,學生對近五年有關黃酮類化合物的報道分頭做了總結,包括生物合成途徑、生理活性、藥理活性、作用靶標、人工合成方法、用途等,完成兩個學時的討論課后,學生對這類化合物有個全新的認識,已經完全不局限于教科書的知識。例二,4-苯胺喹唑啉是一大類EGFR激酶抑制劑非常有效的母核結構,已有多個該類藥物被用于臨床,從而引發了科學家們對合成這個母核結構的高度熱情,大量期刊文獻和專利方法報道4-苯胺喹唑啉母核的制備。經過認真的歸納總結,筆者在課前羅列了幾條具有代表性的合成路線[11]。圍繞這些合成方法,通過小組討論,使學生認識和體會到了一條經濟便捷的合成路線的重要性,雜環構建在藥物合成中的重要性以及專利申請在藥物研究中的重要性。
3.3參加學術講座
學院和教研室每學期都會定期邀請同行科學家做學術講座,教師可以挑選1~2次與課程比較相關的講座,要求所有選課成員參加,并在回到課堂后給出討論和評價。這一形式能夠拉近理論學習與科學研究的距離,提高學生對雜環化合物在藥物研究中的作用的感性認識,同時可以激發學生科研熱情。
4結語