當代大學有機化學課程教學改革探索
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摘要：本文就化學專業的有機化學課程進行了相應的教學改革探索。筆者針對有機化學課程教學過程中發現的兩個主要問題（入門難和學習效果差）進行了相應的探索。對于課程架構復雜，學習門檻高的問題采取了優化課程結構，以反應前后電子變化進行分類，簡化學生學習任務來解決；在教學內容方面，除了教授課本知識外，強化了教師育人的作用。從培養優秀的習慣出發，巧妙利用手機軟件工具提升學習效果。
有機化學的發展超過兩百年，現今有機化學課程教學理論和方法也沿用了幾十年，隨著互聯網的快速發展，傳統的教學體系越發顯得被動，傳統教學方法漸漸跟不上快速更迭的新技術風潮，從而導致了昂貴的校外培訓機構在新時代優秀青年的成長中變得不可或缺，這就意味著學生的學習成本將大大增加。本文旨在探索一條適用于但不限于有機化學課程教學實踐的新思路。《有機化學》是高等院校化學專業開設的第二門專業基礎課程，其以無機化學中元素化學知識為基礎，以電子為研究對象，深入討論了化學變化過程中的電子行為，是一門理論知識豐富的自然科學課程。根據本人多年從事有機化學科研與教學方面的經驗，本單位有機化學教學工作主要面臨兩方面難題：1、以現有教材的章節設置安排教學內容，導致有機化學課程內容較多，學生入門較難；2、學生課上聽得懂、師生配合度高，但考試成績卻不高。本文主要是針對筆者在教學過程中遇到的兩方面問題進行的教學反思以及相應的教學改革探索。
一、課程架構改革
我國有機化學教材的知識架構較多沿用了《基礎有機化學》（主編：邢其毅）的分類方式，按照官能團分類，每個官能團設為一章，分成十幾章，每章的反應根據電性或反應結果又分成親電、親核、加成或取代等，至于基礎理論知識則融入到相應的章節內進行闡述。這種分類法覆蓋的知識面較廣，收錄的化學反應較全，方便專業人員檢索并深入學習，但高等院校的低年級初學者容易被復雜的理論和繁雜的化學反應式迷惑，難以入門。筆者將劉在群教授提出的分類方式[1]進行了修改，將有機化學課講授內容整理如下：
（一）基礎知識準備
有機化學是研究電子行為的科學，通過了解一些天體物理學知識，可以定性的了解電子與電子之間的斥力關系和電子與核之間的引力關系；另外無機化學中的部分內容也要重新講解，畢竟距離無機化學課程結束已過去幾個月，難免遺忘掉重要內容，為了確保課堂教學效果，有必要重溫化學基礎知識，如：C、H、O和鹵素等原子的核外電子排布，雜化軌道理論，價層電子對互斥理論和分子軌道理論等。
（二）有機化學基本理論
本部分主要介紹有機化合物的結構及構象，各個官能團的命名和氧化、還原、聚合等基本反應和反應中間體的穩定性（自由基、正碳離子及負碳離子等）。這部分內容注重理解，課堂上盡量多舉例，鍛煉學生靈活運用理論知識的能力。
（三）成鍵的電子在反應前為π電子，反應后為σ電子的反應
這類反應即加成反應。從電荷行為上又分為親電和親核兩類。親電的加成主要包括烯烴和炔烴的C-C不飽和鍵的加成；親核的加成主要是醛酮、羧酸及其衍生物的C-O不飽和鍵的加成。這類反應在總體上看是能量高的π電子變成能量低的σ電子，最終體系能量降低，較易發生。
（四）成鍵電子在反應前為σ電子，反應后還是σ電子的反應
這類反應即取代反應。從電荷行為上同樣區分為親電和親核兩類。親電的取代主要研究的是芳香烴。因為具有芳香性，不飽和鍵難于加成，所以芳香烴主要發生取代反應；親核的取代主要研究的范圍是鹵代烴、醇、酚、醚和脂肪胺，這些化合物的特點是具有極性共價鍵，利于發生親核反應。這類反應從總體上看是能量低的σ電子變成能量低的σ電子，體系最終能量并未有明顯改變，因此較加成反應難發生，而且反應往往可逆，需要控制產物脫離反應相以確保反應進行徹底。
（五）成鍵電子在反應前為σ電子，反應后為π電子的反應
這類反應即消除反應。從總體上看反應后的能量是升高的，在熱力學上并不利于反應，因此反應條件要求較高，往往需要加熱和強堿性條件。按照以上五部分的分類方法去講解可以有效簡化有機化學課程的章節數，有利于學生在較短的時間里接受并記住有機化學知識，有效幫助學生構建屬于其自己的有機化學體系。
二、教學內容改革
人類學習知識是通過反思學習的，并不是課堂上的直接學習，所以相對而言課堂講授的內容不是最重要的，最重要的是學生們的課后復習反思。課下的學習方法學校里教的比較少，學校只是以作業的完成度來評判學生是否進行了課后復習。如此被動的學習，其效果可想而知，這也就造成了課上表現與期末成績反差巨大的尷尬局面。鑒于此，課堂講授內容中應該增加引導學生培養良好學習習慣的重要內容，教會學生如何去學習，這樣不僅僅是增加效能感，而是切實的引導學生從“讀書”到“思考”再到“開悟”的過程。當今社會經濟和科學技術飛速發展，學生們至少人手一部智能手機，而對于年輕人，手機更像是寸步不離的游戲機或娛樂機，因此如能通過教育把學生隨身的手機改造成學習機，則無疑是教育的巨大成功。隨著我國知識產權保護的推進，大量的優秀手機應用軟件應運而生。例如采用免費的“奇妙清單”手機軟件，可以幫助學生做學習計劃，合理利用在校時間。大學生初入大學，沒有人不想學習的，成績差的學生只是缺乏妥善的引導。教書育人是教師的天職，除去講授書本知識，培育學生具有優秀的行為習慣在當今社會顯得尤為重要。關于優秀習慣的塑造方面，昂貴的社會輔導班做的比較好，但是大學生經濟能力有限，除個別學生外，大部分大學生沒有機會和也沒有經濟能力接觸到這類培訓，因此大學教師有義務將這類培訓的內容嫁接到課堂教學內容中來，培養出更優秀的大學生。優秀的習慣有很多，首先是要培養早睡早起的習慣。現在的學生躺床刷手機的現象嚴重，睡得比較晚，睡眠嚴重不足導致白天頭腦昏昏沉沉，注意力不集中，記憶力下降。早睡早起這件事要做到很簡單，但難在堅持，可以讓學生以宿舍為單位，舍友之間互相監督早睡早起。擁有了早睡早起的習慣后開始按照《搞定》[2]的理論來安排學習計劃，可以用手機自帶的備忘錄搭配日歷，也可以用“奇妙清單”（免費）或“Omnifocus”（收費）手機軟件來管理學習計劃。有了學習計劃后就要考慮學習效率的問題了。有機化學課程記憶的內容較多，需要花費大量的時間去學，如果學習效率低下，則很難有時間去兼顧其它學科。當代人處于“快”時代，人們的注意力集中時間越來越短，這也是短消息、短視頻盛行的主要原因。然而，這種趨勢對學生來說就是噩夢。渙散的注意力就意味著無限延長的學習時間，但一天只有24小時，因此想要學好有機化學，要么壓縮了其它學科的復習時間，要么占用了睡眠時間，總之都無助于培養優秀的習慣。因此，提升注意力，提高學習效率對提高學生有機化學學習效果具有重要作用。借鑒《番茄工作法》[3]一書中介紹的理論知識，利用番茄鐘手機應用軟件可以鍛煉注意力，在25分鐘內高效的學習，然后休息5分鐘，這30分鐘稱為一個番茄鐘，時間被細化為以半小時計，會極大的提高學習效率。另外還有很多優秀的軟件可以用于平時的學習生活中，比如可以用與平時上課時拍課堂課件PPT的“掃描全能王”、記筆記用的“思維導圖”等軟件應用。采用簡潔的課程架構作為有機化學課程的授課大綱，同時以育人為目的兼顧提高有機化學課教學質量，培養大學生的優秀學習習慣，善于利用手機軟件工具可以有效地解決大學有機化學課程門檻高、教學效果差的問題。
參考文獻
[1]劉在群.有機化學學習筆記[M].北京：科學出版社，2008.
[2]戴維•艾倫.搞定.I,無壓工作的藝術:theartofstress-freeproductivity[M].中信出版社,2010.
[3]弗朗切斯科•齊立羅.番茄工作法[M].
作者:陳金磊 于泓 單位:1.重慶文理學院材料與化工學院 2.新材料技術研究院
