時(shí)間：2024-02-29 16:26:23
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【關(guān)鍵詞】 教學(xué)實(shí)踐; 有機(jī)化學(xué); 教學(xué)效果
培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、知識(shí)面廣、動(dòng)手能力強(qiáng)的全面發(fā)展的醫(yī)學(xué)復(fù)合型人才，是當(dāng)前高等醫(yī)學(xué)教育面臨的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。醫(yī)用有機(jī)化學(xué)教學(xué)是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程的重要組成部分，它對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生獲取化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)科學(xué)的觀察能力、實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的學(xué)習(xí)方法具有重要的作用，并且也是提高學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要途徑。
醫(yī)用有機(jī)化學(xué)所涉及的內(nèi)容廣泛，概念比較抽象，分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，化學(xué)反應(yīng)多，但是由于課時(shí)的限制，不能深人展開(kāi)講解，學(xué)生普遍感到難于理解，難于掌握。因此，作為授課教師，如何達(dá)到預(yù)期教學(xué)目的，取得良好的教學(xué)效果是教師經(jīng)常思索的問(wèn)題。筆者近年來(lái)在承擔(dān)該門課的教學(xué)工作中，積累了一些經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為如果能根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平，把握醫(yī)用有機(jī)課程的特點(diǎn)，處理好教學(xué)中的幾個(gè)重要環(huán)節(jié)，靈活運(yùn)用各種教學(xué)手段，將會(huì)取得事半功倍的效果。
1 精心設(shè)計(jì)緒論課教學(xué).激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
在高等醫(yī)學(xué)院校，一般將《醫(yī)用有機(jī)化學(xué)》放在大學(xué)一年級(jí)第二學(xué)期，與《醫(yī)用有機(jī)化學(xué)》同時(shí)開(kāi)設(shè)的還有《解剖學(xué)》專業(yè)基礎(chǔ)課程。許多學(xué)生只重視專業(yè)課，對(duì)學(xué)習(xí)化學(xué)興趣不大。針對(duì)這種現(xiàn)狀，必須重視緒論課的教學(xué)，要認(rèn)真鉆研教材，精心備課，用心安排好緒論課的內(nèi)容，要使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到醫(yī)學(xué)離不開(kāi)化學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的熱情。為此，我認(rèn)為在緒論課上除了介紹有機(jī)化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史外，還要講授以下兩個(gè)方面內(nèi)容：一是有機(jī)化學(xué)新的成就和貢獻(xiàn)以及有機(jī)化學(xué)與生命科學(xué)的關(guān)系。這就要求我們不能局限于教材，備課時(shí)應(yīng)該查閱文獻(xiàn)，了解有機(jī)化學(xué)的前沿，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。例如，可以通過(guò)列舉上世紀(jì)80年代以來(lái)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的主要工作來(lái)分析化學(xué)的發(fā)展方向。因?yàn)橥ǔＶZ貝爾化學(xué)獎(jiǎng)所表彰的工作是10年前甚至20年前完成的.但是這一評(píng)選則是以現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的眼光來(lái)進(jìn)行的，一定程度上反映了對(duì)化學(xué)發(fā)展趨勢(shì)和方向的看法[1]。值得注意的是直接與生命科學(xué)有關(guān)的化學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)至少有10項(xiàng)之多。這些實(shí)例能夠激發(fā)學(xué)生科學(xué)地認(rèn)識(shí)到化學(xué)在生理過(guò)程、疾病的防治、診斷、治療中的重要作用。人類全面揭開(kāi)遺傳、變異繁殖、疾病、死亡等生命的奧秘必須依靠化學(xué)、醫(yī)學(xué)、分子生物學(xué)家們共同努力..。二是有機(jī)化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)、自己對(duì)學(xué)生的具體要求，以及授課計(jì)劃等。使學(xué)生對(duì)教材知識(shí)結(jié)構(gòu)有一個(gè)大概的了解，并且讓學(xué)生明白應(yīng)如何學(xué)習(xí)該課程。有機(jī)化學(xué)教材一般是按有機(jī)化合物的官能團(tuán)體系劃分章節(jié)，在每一章節(jié)，先學(xué)習(xí)命名，然后對(duì)其中一種或幾種典型物質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、應(yīng)用等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，并掌握它們同系物的相似性和規(guī)律性，有很強(qiáng)的系統(tǒng)性。醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生要通過(guò)學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單有機(jī)分子的反應(yīng)，掌握有機(jī)化學(xué)的普遍原理，并初步具備聯(lián)等系體內(nèi)復(fù)雜反應(yīng)的能力。例如，醛與醇的親核加成反應(yīng)是糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)形成以及成苷反應(yīng)的基礎(chǔ)，含氮化臺(tái)物的性質(zhì)是蛋白質(zhì)和核酸中涉及的一些反應(yīng)的基礎(chǔ)。這就要求我們要授予學(xué)生有機(jī)反應(yīng)歷程的理論知識(shí)，而不是孤立地陳述一個(gè)個(gè)具體的反應(yīng)。因此緒論課上有必要介紹有機(jī)化學(xué)反應(yīng)幾大類型，使學(xué)生初步接觸自由基、親核試劑、親電試劑等概念，對(duì)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程形成初步認(rèn)識(shí)。
2 傳統(tǒng)和現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合，有效提高教學(xué)效果
傳統(tǒng)的教學(xué)手段主要是課堂講授、板書(shū)和實(shí)物、模型的展示等。隨著多媒體技術(shù)的普及，多媒體在教學(xué)中也得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)教學(xué)手段與多媒體教學(xué)的結(jié)合，豐富了教學(xué)手段，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)、反應(yīng)機(jī)制、電子效應(yīng)等教學(xué)，因?qū)W生缺乏空間結(jié)構(gòu)意識(shí)和空間想象力，故而在板書(shū)難以引起學(xué)生的共鳴。在教學(xué)實(shí)踐中，在一些內(nèi)容的講解上采用多媒體教學(xué)方法，收到了良好的效果[2]。如鹵代烴的親核取代反應(yīng)，按SNl歷程進(jìn)行時(shí)，碳原子由SP3雜化的四面體構(gòu)型到SP2雜化的平面構(gòu)型，親核試劑有機(jī)會(huì)從這個(gè)平面兩邊與碳結(jié)合，理想狀況下得到一個(gè)外消旋產(chǎn)物。若按SN2歷程進(jìn)行，則化合物經(jīng)歷一次瓦爾登轉(zhuǎn)化，發(fā)生構(gòu)型翻轉(zhuǎn)。我們用多媒體的三維動(dòng)畫(huà)功能直觀地表現(xiàn)了這兩種不同的歷程，使學(xué)生很好地理解了反應(yīng)的詳細(xì)過(guò)程和立體化學(xué)變化，學(xué)生對(duì)內(nèi)容掌握較好。但是，同其他新技術(shù)的應(yīng)用都具有兩面性一樣，多媒體教學(xué)手段也有其局限性，如果過(guò)多地使用，學(xué)生會(huì)感覺(jué)速度過(guò)快，來(lái)不及深入思考和做筆記等。所以，我們?cè)谥v解化合物的基本性質(zhì)時(shí)，仍主要采用板書(shū)形式，使師生間保持良好的互動(dòng)。這樣將傳統(tǒng)和現(xiàn)代教學(xué)手段結(jié)合應(yīng)用，有效地提高了教學(xué)效果。
3 以“性質(zhì)一結(jié)構(gòu)”作為教學(xué)主線，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率
在歷年的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時(shí)覺(jué)得有機(jī)化學(xué)內(nèi)容太多，頭緒太亂，難記難學(xué)。其實(shí)有機(jī)化學(xué)課程的中心內(nèi)容就是有機(jī)化臺(tái)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，因此學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的重點(diǎn)應(yīng)放在認(rèn)識(shí)化學(xué)結(jié)構(gòu)上。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)，“結(jié)構(gòu)性質(zhì)”就是掌握有機(jī)化學(xué)的“金鑰匙”。 在各章的教學(xué)中，講解化學(xué)性質(zhì)之前，以“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)各類官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)特征，反應(yīng)特性作全面的剖析，使學(xué)生在接觸具體性質(zhì)之前，對(duì)結(jié)構(gòu)這一內(nèi)因?qū)瘜W(xué)性質(zhì)的決定性影響先有一個(gè)輪廓認(rèn)識(shí)。有了這種理論對(duì)實(shí)際的指導(dǎo)作用，學(xué)生就會(huì)擺脫“不知其所以然”、“規(guī)律難尋”的狀況。
4 理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合
有機(jī)化學(xué)課程屬于實(shí)驗(yàn)性較強(qiáng)的基礎(chǔ)課。特別是在目前理論課學(xué)時(shí)減少的情況下，實(shí)驗(yàn)與理論課內(nèi)容充分結(jié)合具有深刻的意義，教學(xué)中應(yīng)高度重視。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論教學(xué)的重要補(bǔ)充，可驗(yàn)證和鞏固有機(jī)化學(xué)的基本理論和化學(xué)性質(zhì)，而理論又可作為實(shí)驗(yàn)的依據(jù)。如果某些理論內(nèi)容也安排了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，則在理論教學(xué)中著重強(qiáng)調(diào)基本理論、反應(yīng)機(jī)理，具體的反應(yīng)條件及影響因素等可以在實(shí)驗(yàn)課上結(jié)合相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行詳細(xì)的講解。實(shí)驗(yàn)課上教師通過(guò)提問(wèn)或與學(xué)生討論將所學(xué)的基本理論與相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，督促學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并用所學(xué)的理論解釋實(shí)驗(yàn)中每一步操作的目的及出現(xiàn)的問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)達(dá)到對(duì)理論內(nèi)容的強(qiáng)化理解，加深印象，同時(shí)，也提高了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的熱情，避免只單純地做實(shí)驗(yàn)、敷衍了事、簡(jiǎn)單應(yīng)付的現(xiàn)象。另一方面，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)與其他學(xué)科實(shí)驗(yàn)一樣，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生縝密思考、仔細(xì)觀察、主動(dòng)探索問(wèn)題、操作技能、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)、搞科研的能力等方面有著不可低估的作用，同時(shí)也是提高學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。
5 建立多種考核方法
即使課堂講授，大部分學(xué)生可以理解，基本內(nèi)容都能掌握，但往往是期末考試效果并不理想。主要是有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容多，前后各章聯(lián)系密切，學(xué)習(xí)后面忘記前面，難以做到融會(huì)貫通，不能綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決問(wèn)題。為改變一考定乾坤的局面，可以設(shè)想采用多種考核的方法，綜合、公正、客觀地給出成績(jī)：①加強(qiáng)平時(shí)成績(jī)的管理。書(shū)后習(xí)題作業(yè)、自學(xué)報(bào)告等都要進(jìn)行量化考核，考核成績(jī)按一定比例計(jì)入到總成績(jī)中。②分散考核。把整個(gè)有機(jī)化學(xué)分成幾個(gè)模塊，如烷烴、烯烴、炔烴、共軛二烯烴、環(huán)烷烴作為一個(gè)模塊學(xué)習(xí)后，進(jìn)行一次小范圍的考核，期末考試時(shí)，有關(guān)內(nèi)容可以少考或不考，以減輕學(xué)生期末復(fù)習(xí)的負(fù)擔(dān)。這樣的模塊可以分成幾個(gè)，如含有苯環(huán)的、具有相似性質(zhì)的化合物等，最后將期末考試與幾種考核方法結(jié)合起來(lái)，綜合分析，得出學(xué)生的最后成績(jī)。這樣能使學(xué)生抓緊平時(shí)學(xué)習(xí)的時(shí)間，全面地反映出學(xué)生的實(shí)際水平，避免考試前突擊學(xué)習(xí)，考試后印象不深的局面，為提高學(xué)生的素質(zhì)做出有益的嘗試。
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是一項(xiàng)復(fù)雜、艱苦、難度大的系列工程。在此只進(jìn)行了初步探討，但還不夠深入和完善，我們會(huì)將此項(xiàng)工程伴隨整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系教學(xué)改革繼續(xù)開(kāi)展下去。醫(yī)學(xué)有機(jī)化學(xué)的課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教材建設(shè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程，只有不斷跟蹤科技發(fā)展、與時(shí)俱進(jìn)，才能滿足高等醫(yī)學(xué)教育不斷發(fā)展的要求。
【參考文獻(xiàn)】
1 鐘益寧.21世紀(jì)醫(yī)學(xué)有機(jī)化學(xué)教學(xué)與科研的改革設(shè)想.廣西中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，8(2)：137～139.
物理化學(xué)不僅是化學(xué)、化工專業(yè)學(xué)生的重要基礎(chǔ)課,同時(shí)也是藥學(xué)、食品科學(xué)、生物工程、建筑工程、材料工程等專業(yè)學(xué)生的理論基礎(chǔ)課[1~4]。該文中,筆者將針對(duì)目前藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題,提出了幾點(diǎn)提高該課程教學(xué)效果的體會(huì)。
1 物理化學(xué)在藥學(xué)專業(yè)的地位
藥學(xué)是連接健康科學(xué)和化學(xué)科學(xué)的醫(yī)療保健行業(yè),它承擔(dān)著確保藥品的安全和有效使用的職責(zé)。藥學(xué)專業(yè)培養(yǎng)具備藥學(xué)學(xué)科基本理論、基本知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能,能在藥品生產(chǎn)、檢驗(yàn)、流通、使用和研究與開(kāi)發(fā)領(lǐng)域從事鑒定、藥物設(shè)計(jì)、一般藥物制劑及臨床合理用藥等方面工作的科學(xué)技術(shù)人才。
物理化學(xué)與藥學(xué)密切相關(guān)。新藥設(shè)計(jì)、藥物合成路線的選擇、工藝條件的確定、反應(yīng)速率及機(jī)制的確定都需要化學(xué)熱力學(xué)及化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ);藥物劑型的設(shè)計(jì)及研制,藥物的穩(wěn)定性及其在體內(nèi)的吸收、分布、代謝都與物理化學(xué)原理密切相關(guān)。近年來(lái)納米材料在藥學(xué)中受到廣泛重視,微粒分散系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)定時(shí)、定量、定位給藥中能夠發(fā)揮獨(dú)特的作用,表面化學(xué)、膠體化學(xué)是其重要基礎(chǔ)。事實(shí)上,從藥物的研發(fā)、生產(chǎn)、貯存到藥物的使用和吸收直至發(fā)揮作用,都與物理化學(xué)有關(guān)。物理化學(xué)也與藥學(xué)各專業(yè)課的學(xué)習(xí)密切相關(guān),是前期化學(xué)課程的規(guī)律總結(jié),也是后續(xù)藥學(xué)課程的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
2 物理化學(xué)課程的特點(diǎn)及在教學(xué)過(guò)程中普遍存在的問(wèn)題
我校的物理化學(xué)課程是藥學(xué)專業(yè)大二學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)了,根據(jù)大綱要求設(shè)置理論課72學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)課27學(xué)時(shí),要求學(xué)生在一學(xué)期的時(shí)間內(nèi)完成熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、化學(xué)平衡、相平衡等十章學(xué)習(xí)內(nèi)容,學(xué)生普遍反映物理化學(xué)課程是“難學(xué)”的專業(yè)基礎(chǔ)課,究其原因,這與課程特點(diǎn)有關(guān)系。
(1)物理化學(xué)理論性強(qiáng),內(nèi)容抽象,概念多、公式多、計(jì)算多,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中往往感到內(nèi)容繁雜,理解吃力。比如:熱力學(xué)狀態(tài)函數(shù)“熵S、吉布斯能G、亥姆霍茲能F”的導(dǎo)出及理解,學(xué)生普遍反映對(duì)于這類抽象的內(nèi)容在課堂上似乎聽(tīng)懂了,但課后再看還是不理解。
(2)物理化學(xué)非常重視使用數(shù)學(xué)和物理方法,通過(guò)數(shù)學(xué)的嚴(yán)密推導(dǎo)得出系統(tǒng)各物理量間定量關(guān)系,進(jìn)而獲得過(guò)程變化的規(guī)律。學(xué)生往往被繁雜的公式推導(dǎo)過(guò)程所困擾,在講授功W的計(jì)算時(shí),系統(tǒng)變化過(guò)程不同(等溫條件、等壓條件、絕熱條件),計(jì)算的公式也不同,對(duì)于高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生而言,往往糾結(jié)于公式推導(dǎo)中的積分、微分,而忘了推導(dǎo)公式的目的,導(dǎo)致盲目使用公式而得出錯(cuò)誤的結(jié)論,久而久之,打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
(3)物理化學(xué)課程主要講授基礎(chǔ)知識(shí),教材中涉及與藥學(xué)專業(yè)應(yīng)用的實(shí)例較少,所以學(xué)生一般很難將理論知識(shí)與藥學(xué)實(shí)踐聯(lián)系在一起,缺乏了學(xué)習(xí)興趣。
3 提高物理化學(xué)課程教學(xué)效果的幾點(diǎn)體會(huì)
3.1 重視緒論課的講授,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
托爾斯泰說(shuō)過(guò)“成功的教學(xué)所需要的不是強(qiáng)制,而是激發(fā)學(xué)生的興趣?！敝挥挟?dāng)學(xué)生對(duì)問(wèn)題有了強(qiáng)烈的興趣,才可能對(duì)問(wèn)題大膽的去探究。學(xué)生能否大膽思考,善于思考,決定著學(xué)生能否能對(duì)知識(shí)牢固掌握和靈活運(yùn)用。緒論是每門學(xué)科教學(xué)的第一課,也是課程建設(shè)中的重要一環(huán)。上好緒論課對(duì)于物理化學(xué)課程而言顯得尤為重要。該課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課,通過(guò)緒論的講授,應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,營(yíng)造學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)氛圍。
一般,緒論部分包含三方面的內(nèi)容:物理化學(xué)的任務(wù)和內(nèi)容、物理化學(xué)的發(fā)展及其與藥學(xué)的關(guān)系、物理化學(xué)的學(xué)習(xí)方法。在講授過(guò)程中,我們可以通過(guò)設(shè)疑、舉例、講解的方法凸顯物理化學(xué)的重要性。通過(guò)課堂提問(wèn)“金剛石可以變成石墨,石墨能不能變成金剛石呢?如果想讓石墨變成金剛石,需要施加怎樣的外界條件呢?”,告訴學(xué)生這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)化學(xué)熱力學(xué)的知識(shí)進(jìn)行預(yù)測(cè),從而引出化學(xué)熱力學(xué),告訴學(xué)生化學(xué)熱力學(xué)可以解決藥物合成工業(yè)中的能量衡算與能量的合理利用、設(shè)計(jì)新的反應(yīng)路線的可能性和反應(yīng)限度問(wèn)題。通過(guò)提問(wèn)“為什么有些藥物要求病人一天吃一次,而有些要求一天吃三次”,告訴學(xué)生類似的問(wèn)題可以運(yùn)用化學(xué)動(dòng)力學(xué)的知識(shí)解答,告訴學(xué)生藥物生產(chǎn)工藝條件的優(yōu)化和工藝流程的選擇、藥物制劑的穩(wěn)定性和有效期預(yù)算、藥物在體內(nèi)的吸收、分布、代謝等過(guò)程都設(shè)計(jì)化學(xué)動(dòng)力學(xué)知識(shí),化學(xué)動(dòng)力學(xué)是解決這些問(wèn)題的理論基礎(chǔ)。
3.2 根據(jù)專業(yè)課程的要求,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,做到有所側(cè)重,適當(dāng)取舍
第一,根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)選擇教學(xué)內(nèi)容。結(jié)構(gòu)化學(xué)是物理化學(xué)的重要組成部分,對(duì)于綜合性大學(xué)化學(xué)專業(yè)的學(xué)生,這是必修課,但對(duì)于藥學(xué)專業(yè),結(jié)構(gòu)化學(xué)與后續(xù)課程及實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系較少,所以藥學(xué)專業(yè)重點(diǎn)講授化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、表面化學(xué)、膠體與大分子系統(tǒng)。同時(shí),電化學(xué)知識(shí)已在無(wú)機(jī)化學(xué)課程學(xué)習(xí)中有所涉及,應(yīng)避免重復(fù)講解。
第二,要求學(xué)生弱化對(duì)公式推導(dǎo)過(guò)程的掌握,重點(diǎn)把握公式的物理意義和使用條件。強(qiáng)調(diào)公式推導(dǎo)過(guò)程是為了更好的理解公式的物理意義及使用條件,完全掌握固然好,但如果無(wú)法掌握也不用過(guò)于糾結(jié),重點(diǎn)是要把握公式的物理意義和使用條件,掌握各個(gè)公式的使用條件。 第三,降低理論難度,重點(diǎn)教會(huì)學(xué)生物理化學(xué)的思維方法。物理化學(xué)的抽象化、理想化的思維方法是學(xué)生感到物理化學(xué)難學(xué)的原因之一,但這種思維方法是符合認(rèn)知規(guī)律的,學(xué)生通過(guò)物理化學(xué)的學(xué)習(xí),應(yīng)了解和學(xué)會(huì)這種思維方法。比如:理想狀態(tài)是比較簡(jiǎn)單、容易考察的狀態(tài),物理化學(xué)往往從理想狀態(tài)入手,研究其內(nèi)在規(guī)律,在此
規(guī)律的基礎(chǔ)上加以修正,使其適合非理想即實(shí)際條件的使用。比如:在講解化學(xué)反應(yīng)等溫方程式時(shí),方程式的推導(dǎo)以理想氣體作為考察對(duì)象,壓力以PB表示,此公式可以推廣到實(shí)際高壓氣體,處理方法為:給PB乘以校正因子γB得到表征真實(shí)氣體壓力的物理量逸度f(wàn)B,用fB來(lái)代替PB。 3.3 注重課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和整體性講授,強(qiáng)調(diào)知識(shí)的連續(xù)性和相關(guān)性
物理化學(xué)的前后內(nèi)容有非常緊密的聯(lián)系,講授過(guò)程中應(yīng)強(qiáng)調(diào)知識(shí)的邏輯性和系統(tǒng)性,注重知識(shí)的歸納總結(jié)。教材中章節(jié)雖多,但主要內(nèi)容只涉及兩部分:化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)。除了化學(xué)動(dòng)力學(xué),其他章節(jié)均可理解為化學(xué)熱力學(xué)相關(guān)內(nèi)容:熱力學(xué)第一規(guī)律和熱力學(xué)第二規(guī)律是化學(xué)熱力學(xué)的基本規(guī)律,其他章節(jié)均為這兩個(gè)基本規(guī)律的應(yīng)用,比如將基本規(guī)律應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)就衍生出化學(xué)平衡的知識(shí),應(yīng)用于多組分系統(tǒng)就衍生出多組分系統(tǒng)熱力學(xué)和相平衡,應(yīng)用于電化學(xué)反應(yīng)就衍生出電化學(xué)知識(shí)等。
3.4 注重實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力
課程的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)是相輔相成的,好的實(shí)驗(yàn)課將有助于更好的理解理論知識(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作學(xué)生也更能體會(huì)理論知識(shí)的作用。比如:通過(guò)“蔗糖水解”實(shí)驗(yàn),利用旋光儀測(cè)定蔗糖在酸存在下的水解速度常數(shù),可以讓學(xué)生更好的理解一級(jí)反應(yīng)(或準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng))。要讓把實(shí)驗(yàn)課與理論課放在同等重要的地位,要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn),課后對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做認(rèn)真處理,體會(huì)理論與實(shí)踐的結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
3.5 重視習(xí)題的重要性,通過(guò)學(xué)生課后練習(xí),做到及時(shí)反饋對(duì)知識(shí)的理解程度
習(xí)題是學(xué)好物理化學(xué)的重要環(huán)節(jié)。雖然主張大學(xué)生的學(xué)習(xí)以自主安排為主,但對(duì)于物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí),我們提倡教師每節(jié)課都應(yīng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)挑選難度適中的習(xí)題作為課后練習(xí)布置給學(xué)生,通過(guò)習(xí)題強(qiáng)化對(duì)知識(shí)的鞏固。同時(shí),對(duì)于學(xué)生普遍感覺(jué)困惑的習(xí)題,應(yīng)抽出時(shí)間講解,及時(shí)幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺。
摘 要：有機(jī)化學(xué)是醫(yī)學(xué)院校的一門重要基礎(chǔ)課。近年來(lái),隨著教育教學(xué)改革發(fā)展,使醫(yī)學(xué)有機(jī)化學(xué)的教學(xué)面臨不少困境,如理論課時(shí)的減少,學(xué)生人數(shù)的擴(kuò)增,學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊等。對(duì)此,本文作者分別提出了具體解決方法,并在實(shí)踐中進(jìn)行了應(yīng)用,取得了良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：有機(jī)化學(xué)論文
有機(jī)化學(xué)是一門集理論性、實(shí)踐性和系統(tǒng)性為一體的學(xué)科。醫(yī)學(xué)有機(jī)化學(xué)是醫(yī)學(xué)、藥學(xué)以及生命科學(xué)等相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一。它銜接無(wú)機(jī)化學(xué)，并為后續(xù)的生物化學(xué)、微生物學(xué)、免疫學(xué)、藥物化學(xué)、藥理學(xué)和醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)等課程提供了必備的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論。醫(yī)學(xué)有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容雖與化學(xué)、化工、生物工程等專業(yè)的有機(jī)化學(xué)課程大致相同，但教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)、教學(xué)的方法須有所差異，對(duì)任課教師也提出了更高的要求。筆者從自身的教學(xué)實(shí)踐出發(fā)，從以下4個(gè)方面談醫(yī)學(xué)有機(jī)化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中。
一、了解學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)
筆者所在學(xué)校的醫(yī)學(xué)專業(yè)面向全國(guó)招生，而現(xiàn)階段各省或地區(qū)的高考政策不盡相同，部分新生參加了化學(xué)學(xué)科的高考，因而具有較為系統(tǒng)的中學(xué)化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)，同時(shí)對(duì)基本的元素、物質(zhì)以及化學(xué)反應(yīng)有一定的認(rèn)識(shí)，這類學(xué)生具備較好的學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ);另有部分考生，未參加化學(xué)學(xué)科的高考，在高中階段學(xué)業(yè)水平測(cè)試之后便停止了化學(xué)的繼續(xù)學(xué)習(xí)，這部分新生的中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)薄弱，普遍存在概念模糊，對(duì)元素、官能團(tuán)的認(rèn)知不清以及對(duì)化學(xué)反應(yīng)幾乎一無(wú)所知的問(wèn)題，這些問(wèn)題導(dǎo)致這部分學(xué)生學(xué)習(xí)困難，課堂參與度低，進(jìn)一步導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣和信心的喪失，最終難以順利完成該課程的學(xué)習(xí)任務(wù)。
針對(duì)不同生源的中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)參差不齊的情況，我們不僅需要在合班上課時(shí)考慮班級(jí)合理編排，更需要在課堂教學(xué)中照顧到基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，同時(shí)滿足基礎(chǔ)較好的學(xué)生更高的學(xué)習(xí)需求。另外，我們嘗試適當(dāng)安排時(shí)間對(duì)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生單獨(dú)進(jìn)行中學(xué)化學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn)的回顧和講解，將有利于這部分學(xué)生跟上該課程的課堂教學(xué)進(jìn)度，也有助于他們對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。
二、引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)建立有機(jī)化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)
多數(shù)有機(jī)化學(xué)教材，包括該校使用的醫(yī)學(xué)有機(jī)化學(xué)教材均按照化合物類型(如烷烴、烯烴、炔烴、芳烴、醛酮、羧酸及其衍生物、糖、氨基酸和蛋白質(zhì)……)進(jìn)行章節(jié)編排，雖利于學(xué)生依據(jù)化合物類型建立知識(shí)結(jié)構(gòu)，但各章節(jié)內(nèi)容仍稍顯分散，知識(shí)點(diǎn)較為繁雜，學(xué)生掌握不易。為了學(xué)生能夠從最基本的有機(jī)化學(xué)概念、原理出發(fā)建立完善的有機(jī)化學(xué)知識(shí)體系，我們有意識(shí)地加強(qiáng)了緒論部分尤其是關(guān)于有機(jī)結(jié)構(gòu)和有機(jī)反應(yīng)的基本理論的闡述。
比如：緒論中我們介紹有機(jī)化學(xué)反應(yīng)包含兩個(gè)基本的組成：反應(yīng)物共價(jià)鍵的斷裂以及產(chǎn)物共價(jià)鍵的生成。共價(jià)鍵的斷裂方式只有兩種：異裂和均裂。前者產(chǎn)生自由基，后者產(chǎn)生離子對(duì)，兩者均為有機(jī)反應(yīng)的活性中間體，大多數(shù)有機(jī)反應(yīng)與這兩種活性中間體的生成及參與有關(guān)，從而派生出有機(jī)反應(yīng)的三個(gè)基本類型：自由基反應(yīng)、離子型反應(yīng)(親核或親電反應(yīng))以及協(xié)同反應(yīng)。
在后續(xù)章節(jié)的講解中，我們將具體反應(yīng)歸屬到上述基本反應(yīng)類型進(jìn)行講解。比如：講解烯烴的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注碳正離子如何形成、如何穩(wěn)定以及如何參與化學(xué)反應(yīng);講解羥醛縮合時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注碳負(fù)離子如何形成、如何穩(wěn)定以及如何參與親核反應(yīng)。這樣不僅讓學(xué)生能夠從根本上理解反應(yīng)，并且能夠圍繞基本反應(yīng)的類型及活性中間體，將內(nèi)容龐雜的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸類并逐步建立相應(yīng)的知識(shí)體系。
三、注重有機(jī)化學(xué)與醫(yī)學(xué)的學(xué)科交叉
有機(jī)化學(xué)之所以成為醫(yī)學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，不僅因?yàn)橛袡C(jī)分子是構(gòu)成動(dòng)物、植物體的基本單位，體內(nèi)的物質(zhì)轉(zhuǎn)換及能量傳遞也均與有機(jī)化學(xué)反應(yīng)息息相關(guān)。在醫(yī)學(xué)有機(jī)化學(xué)的教學(xué)中，我們有意識(shí)地引入相關(guān)的醫(yī)學(xué)知識(shí)，在強(qiáng)化對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解的同時(shí)，闡釋相關(guān)的生物學(xué)或醫(yī)學(xué)現(xiàn)象，從而提升學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和熱情。例如：在講解立體化學(xué)這一章節(jié)時(shí)，我們開(kāi)篇即以“反應(yīng)停”(沙利度胺)事件為例，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到確定化合物立體構(gòu)型的重要性。在20世紀(jì)50～60年代，“反應(yīng)?！痹谂R床上被普遍用于抑制孕婦的妊娠反應(yīng)，但隨之而來(lái)的大量“海豹畸形嬰兒”的出生使該藥物被禁止使用。后來(lái)的研究表明，當(dāng)時(shí)使用的藥物“反應(yīng)?！睂?shí)際為一對(duì)對(duì)映體混合物，即安全的R構(gòu)型及致畸的S構(gòu)型的混合物。通過(guò)這一實(shí)例，學(xué)生自然意識(shí)到立體化學(xué)對(duì)于有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的重要性，課堂專注度也顯著提高。
在具體章節(jié)的講解中，我們還嘗試以常見(jiàn)藥物分子為例來(lái)闡釋相關(guān)的官能團(tuán)或者分子片段，做到醫(yī)學(xué)、藥學(xué)知識(shí)與有機(jī)化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的融合。比如：在羧酸及其衍生物的講解中，我們以青霉素等為例向?qū)W生介紹了含特殊結(jié)構(gòu)片段――“β-內(nèi)酰胺”的一類抗生素，使學(xué)生對(duì)酰胺的理解得以強(qiáng)化。同時(shí)，我們還對(duì)青霉素的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展和臨床應(yīng)用背景進(jìn)行了介紹，從而一定程度上激發(fā)了學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)研究的興趣。如圖1
（鹽城工學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院，江蘇 鹽城 224051）
【摘要】本文介紹了無(wú)機(jī)及分析化學(xué)緒論課教學(xué)的重要性，并根據(jù)筆者多年的教學(xué)實(shí)踐，提出了提高無(wú)機(jī)及分析化學(xué)緒論課教學(xué)質(zhì)量的有效方法。
關(guān)鍵詞 無(wú)機(jī)及分析化學(xué)；緒論課；教學(xué)方法
How to Tell a good Introduction Class of Inorganic and Analytical Chemistry
XU Mao-rong
(School of Chemical and Biological Engineering, Yancheng Institute of Technology, Yancheng Jiangsu 224051, China)
【Abstract】This paper introduces the importance of the introduction class the teaching inorganic and analytical chemistry. According to many years´ teaching practice of the author, this paper puts forward the effective method to improve the teaching quality of inorganic and analytical chemistry the introduction class.
【Key words】Inorganic and analytical chemistry; The introduction class; Teaching methods
無(wú)機(jī)及分析化學(xué)是我校材料、高分子、環(huán)境、海洋、食品、環(huán)工及生物類等專業(yè)一年級(jí)學(xué)生必修的重要基礎(chǔ)課程之一。該課程有機(jī)融合了無(wú)機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)兩門基礎(chǔ)化學(xué)課程，使用的是嚴(yán)新、徐茂蓉主編的《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》教材，主要教學(xué)內(nèi)容包括:緒論、化學(xué)反應(yīng)的基本原理、酸堿平衡與酸堿滴定法、沉淀溶解平衡與沉淀滴定法、原子結(jié)構(gòu)和元素周期律、化學(xué)鍵和晶體結(jié)構(gòu)、配位平衡與配位滴定法、電化學(xué)基礎(chǔ)與氧化還原滴定法等基礎(chǔ)知識(shí)，教學(xué)內(nèi)容多，教學(xué)學(xué)時(shí)少（64學(xué)時(shí)）。緒論課教學(xué)的好壞，將直接影響學(xué)生進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)階段能否快速適應(yīng)、理解教學(xué)目標(biāo)、抓住各章重點(diǎn)，并在激發(fā)學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣和形成良好的學(xué)習(xí)方法等方面起著至關(guān)重要的作用。但在目前的教學(xué)中，一些教師對(duì)緒論課的重要性并沒(méi)有重視，要么照本宣科，要么隨意發(fā)揮，毫無(wú)章法，使學(xué)生失去了學(xué)習(xí)的熱情。事實(shí)上，一堂精彩的緒論課往往是教師精心準(zhǔn)備的結(jié)果。它能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)又是實(shí)施教學(xué)內(nèi)容的前奏曲，貫穿整門課程。
1 樹(shù)立學(xué)生學(xué)習(xí)自信心
無(wú)機(jī)及分析化學(xué)是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)的第一門化學(xué)基礎(chǔ)課，它包含的知識(shí)面廣，內(nèi)容多，教與學(xué)都有一定的難度。緒論課是課堂教學(xué)的第一課，如何讓學(xué)生在第一堂課對(duì)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)有大致的了解,并在最短的時(shí)間里激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)此課程的興趣，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，積極主動(dòng)配合教師的教學(xué)，為全課程的學(xué)習(xí)和取得良好的教學(xué)效果打下基礎(chǔ)。根據(jù)筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在上第一堂課的時(shí)候，很多學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)非常迷茫，經(jīng)常提出兩個(gè)問(wèn)題：一是無(wú)機(jī)及分析化學(xué)與所學(xué)專業(yè)有什么關(guān)系？二是化學(xué)基礎(chǔ)差能學(xué)好無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程嗎？
由于大一學(xué)生對(duì)自己的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及就業(yè)方向了解很少，因此學(xué)生對(duì)這門基礎(chǔ)課程的重要性認(rèn)識(shí)不夠，甚至一些學(xué)生認(rèn)為學(xué)這門基礎(chǔ)課沒(méi)有用，失去了對(duì)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。為了引起學(xué)生的高度重視，應(yīng)先向?qū)W生介紹這門課程的重要意義，強(qiáng)調(diào)學(xué)好無(wú)機(jī)及分析化學(xué)的知識(shí)和技能關(guān)系到能否掌握后繼的各門專業(yè)課，并會(huì)進(jìn)一步影響到將來(lái)從事實(shí)際工作的能力和水平，使學(xué)生產(chǎn)生必須學(xué)好這門課程的思想認(rèn)識(shí)。同時(shí)教學(xué)應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，在學(xué)生掌握了基礎(chǔ)知識(shí)、基本原理和基本技能的基礎(chǔ)上，結(jié)合各自專業(yè)，拓寬知識(shí)面，使其對(duì)專業(yè)方向有比較清晰的認(rèn)識(shí)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和積極性，讓專業(yè)基礎(chǔ)課確實(shí)發(fā)揮承前啟后的作用[1]。
教師從緒論課開(kāi)始就應(yīng)該幫助學(xué)生樹(shù)立自信。我校的大一新生大部分來(lái)自本省，學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)，基礎(chǔ)參差不齊。經(jīng)調(diào)查，有些高考選修測(cè)試科目選考化學(xué)的學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)比較好；大約五分之三的學(xué)生選修測(cè)試科目沒(méi)選考化學(xué)，其化學(xué)基礎(chǔ)非常薄弱。面對(duì)那些基礎(chǔ)不好、對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)缺乏信心的學(xué)生，作為教師，要幫助他們從一開(kāi)始就樹(shù)立學(xué)習(xí)信心。依據(jù)前面教過(guò)的一些學(xué)生進(jìn)入大學(xué)之前化學(xué)基礎(chǔ)差，但是努力學(xué)習(xí)后取得了好成績(jī)的事實(shí)。在緒論課上，給剛學(xué)這門課的學(xué)生講講學(xué)兄學(xué)姐們的成功事例，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到成功并不難，從而樹(shù)立起學(xué)習(xí)的信心。緒論課的目的正是要解決學(xué)生的這些疑問(wèn)，讓學(xué)生積極主動(dòng)參與到教學(xué)活動(dòng)中來(lái)，從而發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性，達(dá)到“我要學(xué)”、“愿意學(xué)”。
2 明確本課程的教學(xué)安排和要求
講授緒論課的主要目的是向?qū)W生介紹無(wú)機(jī)及分析化學(xué)學(xué)科的概況和教材的整體框架，揭示各章節(jié)內(nèi)容之間的相互聯(lián)系，勾畫(huà)整個(gè)課程的教學(xué)主線，明確各章節(jié)教學(xué)的先后順序和學(xué)時(shí)安排，以利于學(xué)生自主、靈活地學(xué)習(xí)相應(yīng)的具體內(nèi)容，提高教與學(xué)的效果。并應(yīng)將相應(yīng)的考核方式及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)告知學(xué)生，使學(xué)生明確應(yīng)如何學(xué)習(xí)該課程。另外，還應(yīng)有相應(yīng)的措施鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，如在考核時(shí)考慮學(xué)生的課堂表現(xiàn)等。
3 明確緒論課的特點(diǎn)并突出教學(xué)重點(diǎn)
有些教師的緒論課內(nèi)容冗長(zhǎng)，自己講得累，學(xué)生聽(tīng)得暈，卻抓不到重點(diǎn)，教學(xué)效果自然不理想。作為教師在緒論課教學(xué)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
首先，緒論課是對(duì)本課程的綱要性概括。要做到概括得條理清楚、脈絡(luò)清晰，教師必須對(duì)教材內(nèi)容理解透徹，教學(xué)目標(biāo)明確，教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)突出，從而形成教學(xué)提綱。
其次，緒論課的教學(xué)內(nèi)容是在教師對(duì)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程進(jìn)行總結(jié)性概括的基礎(chǔ)上形成的，具有一定的抽象性和枯燥性。故在教學(xué)中若將教學(xué)內(nèi)容和多種教學(xué)方法相結(jié)合，采取啟發(fā)法、舉例法、討論法等多種教學(xué)手段，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解[2]。
4 注重理論課和實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的有機(jī)結(jié)合
教師在教學(xué)中應(yīng)認(rèn)真貫徹理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的原則，用所學(xué)理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，這樣才能達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)宗旨。例如介紹精密度的表示時(shí)，聯(lián)系氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與濃度標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，用相對(duì)平均偏差表示結(jié)果的精密度，既了解了實(shí)驗(yàn)中對(duì)分析結(jié)果精密度的要求，又加深了對(duì)表示方式的理解。促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)好無(wú)機(jī)及分析化學(xué)的重大意義，以便很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
總之，內(nèi)容充實(shí)、形式新穎的緒論課對(duì)整個(gè)課程教學(xué)的順利進(jìn)行具有重要的積極推動(dòng)作用。不僅要求每一位教師講好緒論課，而且還要不斷提高和完善自己，講好課程中的每一節(jié)課。
參考文獻(xiàn)
［1］楊紅梅.工科類無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程教學(xué)模式改革及實(shí)踐[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2010(2):231,233.
興趣是最好的老師，要學(xué)好無(wú)機(jī)及分析化學(xué)，首先要激發(fā)學(xué)生的興趣。第一，在無(wú)機(jī)及分析化學(xué)這門課的緒論課上，主要介紹化學(xué)的作用及學(xué)習(xí)方法。第二，闡明化學(xué)與人類生活之間密切聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)。第三，無(wú)機(jī)及分析化學(xué)是化學(xué)、化工類相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課，其作用無(wú)論是對(duì)以后的專業(yè)課學(xué)習(xí)還是將來(lái)從事工作都具有重要的意義。第四，在平時(shí)的課堂教學(xué)中，可以多講一些貼近生活的例子，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。例如，在介紹影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素時(shí)，舉例說(shuō)明，夏天食物容易變質(zhì)，我們可以將食物放進(jìn)冰箱中保存，以防止變質(zhì)。這是通過(guò)降低溫度，達(dá)到降低食物變質(zhì)的速率。汽車尾氣CO和NO是嚴(yán)重的環(huán)境污染物，從熱力學(xué)的角度講，CO+NON2+CO2可以發(fā)生，但是遺憾的是，在通常狀況下，該反應(yīng)進(jìn)行的非常之慢，以致不能有效地去除車道內(nèi)的CO和NO。因此，有必要對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速率問(wèn)題進(jìn)行研究，必須考慮外界因素對(duì)反應(yīng)速率的影響，由此可引出本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。第五，在教學(xué)過(guò)程中，穿插介紹一些與知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的科技發(fā)展新動(dòng)態(tài)及前沿知識(shí)，以此調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
2綜合利用各種教學(xué)方法
現(xiàn)階段的教學(xué)方法多種多樣，而在實(shí)際教學(xué)中，各種教學(xué)方式應(yīng)該相互結(jié)合、取長(zhǎng)補(bǔ)短。根據(jù)我校無(wú)機(jī)及分析化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)多年來(lái)教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn)，可以概括為以下幾點(diǎn):第一，增加課堂討論。針對(duì)一些在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生搜集資料，進(jìn)行課堂討論。在討論的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力;第二，讓學(xué)生走上講臺(tái)。讓學(xué)生走上講臺(tái)不僅可以體驗(yàn)教師備課的準(zhǔn)備過(guò)程，還可以鍛煉學(xué)生的能力;第三，運(yùn)用多媒體教學(xué)，可以使微觀概念及理論形象化。例如，在物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)這一章，學(xué)生一般較難理解，如果用多媒體課件和化學(xué)軟件以動(dòng)畫(huà)的形式去展現(xiàn)，課程內(nèi)容會(huì)更加形象、生動(dòng)。這樣的教學(xué)不僅有利于學(xué)生理解、記憶，還可以活躍課堂氣氛。第四，對(duì)于公式推導(dǎo)，應(yīng)該板書(shū)推理過(guò)程引導(dǎo)學(xué)生理解。在教學(xué)中應(yīng)避免盲目使用多媒體教學(xué)，要將多媒體與其他教學(xué)手段結(jié)合起來(lái)，才會(huì)使學(xué)生理解公式的推導(dǎo)過(guò)程，并能較好的應(yīng)用公式。
3培養(yǎng)學(xué)生能力
為了調(diào)動(dòng)能源化學(xué)工程專業(yè)學(xué)生對(duì)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)基礎(chǔ)課程的興趣，可以積極組織各類化學(xué)競(jìng)賽活動(dòng)。我省有各類化學(xué)競(jìng)賽，例如:化學(xué)視頻大賽，化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽和趣味化學(xué)競(jìng)賽等。近年來(lái)，教育部門堅(jiān)持開(kāi)展國(guó)家級(jí)、省部級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，有望培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力，推動(dòng)全民創(chuàng)新。此外，為了鼓勵(lì)和培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新激情及能力，我們學(xué)校也開(kāi)展了大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。該項(xiàng)目均是由學(xué)生親自撰寫(xiě)項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)，申請(qǐng)答辯ppt，中期考核表，結(jié)題報(bào)告和結(jié)題答辯ppt等資料。這不僅培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新能力，還為學(xué)生日后工作和學(xué)習(xí)培養(yǎng)科學(xué)合理的方法和實(shí)踐能力提供了基礎(chǔ)。
4適應(yīng)專業(yè)要求
能源化學(xué)工程專業(yè)的技術(shù)性和實(shí)踐性較強(qiáng)，在無(wú)機(jī)及分析化學(xué)的教學(xué)中，要把握專業(yè)的特殊要求，認(rèn)真學(xué)習(xí)我校能源化學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案，深入研究教學(xué)大綱，充分了解無(wú)機(jī)及分析化學(xué)在整個(gè)專業(yè)課程體系中的作用，明確教學(xué)過(guò)程中的內(nèi)容和重難點(diǎn)。例如，化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)章節(jié)的內(nèi)容應(yīng)該詳細(xì)講解。這部分內(nèi)容對(duì)于能源化學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生而言，可以更好地理解能源轉(zhuǎn)化及利用過(guò)程中的一般規(guī)律，為高效、低碳環(huán)保使用能源奠定基礎(chǔ)。
5結(jié)論
在《材料化學(xué)》緒論課的教學(xué)過(guò)程中，采用啟發(fā)引導(dǎo)教學(xué)方式，以“材料、材料與化學(xué)、材料化學(xué)”為主線進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，通過(guò)講解材料發(fā)展中的化學(xué)，引入材料科學(xué)與化學(xué)的區(qū)別與聯(lián)系，重點(diǎn)從材料結(jié)構(gòu)、制備、性能和應(yīng)用四個(gè)方面講授了材料研究中的化學(xué)問(wèn)題，使學(xué)生對(duì)本課程的內(nèi)容有了清晰的認(rèn)識(shí)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的信心和興趣，并取得了滿意的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:
材料化學(xué);緒論課;教學(xué)設(shè)計(jì)
材料化學(xué)是材料科學(xué)與化學(xué)的交叉學(xué)科，伴隨著材料科學(xué)的發(fā)展而誕生和成長(zhǎng)，即是材料科學(xué)的重要部分，又是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)分支［1］。目前，很多高等學(xué)校的化學(xué)和材料類專業(yè)開(kāi)設(shè)了《材料化學(xué)》這門課程?！恫牧匣瘜W(xué)》是南陽(yáng)師范學(xué)院材料化學(xué)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的材料科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，分析和解決材料制備和應(yīng)用中的化學(xué)問(wèn)題的能力起到了關(guān)鍵作用。但是該課程涉及的知識(shí)面廣泛，內(nèi)容龐雜、概念甚多、加上課程改革，理論課時(shí)數(shù)減小，學(xué)生在學(xué)習(xí)《材料化學(xué)》課程過(guò)程中，普遍存在概念混淆、重點(diǎn)難以掌握等問(wèn)題。緒論是一門課程的開(kāi)場(chǎng)白和宣言書(shū)，是師生之間學(xué)習(xí)和交流的起始點(diǎn)，能為學(xué)生建立起一門課程的知識(shí)輪廓。通過(guò)對(duì)緒論進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生可以了解課程在所學(xué)專業(yè)中所處的地位和作用，以及該課程的教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法和考核方式等問(wèn)題［2］。如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣，提高課程的教學(xué)質(zhì)量，緒論課在整個(gè)課程教學(xué)中有著舉足輕重的地位。結(jié)合近年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐，就如何講好《材料化學(xué)》緒論課談一些心得。
1首先明確課程性質(zhì)、特點(diǎn)及地位
教學(xué)之初，首先明確該課程作為專業(yè)核心課程的重要地位，是學(xué)習(xí)后面材料專業(yè)課程的基礎(chǔ)課程，同時(shí)明確考核方式，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)本課程的重視程度。材料化學(xué)是材料科學(xué)和化學(xué)學(xué)科的交叉學(xué)科，課程內(nèi)容既涉及工程材料應(yīng)用中的實(shí)際問(wèn)題，又包括材料結(jié)構(gòu)及制備中的化學(xué)問(wèn)題。作為一門交叉學(xué)科，很多知識(shí)點(diǎn)與材料學(xué)和化學(xué)課程中的相關(guān)內(nèi)容重復(fù)，很多學(xué)生以為學(xué)過(guò)相關(guān)知識(shí)，就會(huì)從思想上松懈。然而，相關(guān)知識(shí)點(diǎn)雖然出現(xiàn)重復(fù)，但在不同學(xué)科中講授的重點(diǎn)是不同的。在講授材料化學(xué)課程的過(guò)程中，要著重培養(yǎng)學(xué)生利用化學(xué)的思維解決材料科學(xué)中的問(wèn)題，使學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)化學(xué)與材料科學(xué)交叉的重要意義。通過(guò)一些實(shí)例，講解本課程與化學(xué)和材料相關(guān)課程的區(qū)別和聯(lián)系，使學(xué)生更加深入了本課程的性質(zhì)和地位。材料科學(xué)是偏實(shí)際應(yīng)用的工科課程，化學(xué)是偏理論的理科課程，材料化學(xué)則是利用化學(xué)的理論解決材料應(yīng)用中的實(shí)際問(wèn)題。
2材料
以材料的實(shí)際應(yīng)用為引子，如材料在航天航空、交通運(yùn)輸、電子信息、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生回想什么是材料?材料的種類?提出材料是對(duì)人類有用的物質(zhì)，是人類賴以生存和發(fā)展，征服自然和改造自然的物質(zhì)基礎(chǔ);是人類進(jìn)步的里程碑。然后介紹材料的發(fā)展歷史，說(shuō)明人們對(duì)材料的使用，是從最早的天然材料，依次經(jīng)歷了陶瓷、青銅、鐵、鋼、有色金屬、高分子材料以及新型功能材料。根據(jù)材料的發(fā)展史，啟發(fā)學(xué)生思考材料研究和發(fā)展過(guò)程中的規(guī)律和特點(diǎn)。人們對(duì)材料的使用經(jīng)歷了從天然材料到合成材料，從傳統(tǒng)材料到新興材料。傳統(tǒng)的材料主要以經(jīng)驗(yàn)，技藝為基礎(chǔ)，材料靠配方篩選和性能測(cè)試，通過(guò)宏觀現(xiàn)象建立的唯象理論對(duì)材料宏觀性能定性解釋，不能預(yù)示性能和指明新材料開(kāi)發(fā)方向，而新型材料則以基礎(chǔ)理論為指導(dǎo)。材料科學(xué)的歷史表明，當(dāng)一種全新的材料在原子或分子水平上合成后真正巨大的進(jìn)展就常常隨之而來(lái)?；瘜W(xué)的發(fā)展往往導(dǎo)致材料技術(shù)的實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。在新材料的研發(fā)和材料工藝的發(fā)展中，化學(xué)一直擔(dān)當(dāng)著關(guān)鍵的角色［3］。任何新材料的獲得都離不開(kāi)化學(xué)，以石墨烯為例，物理學(xué)家主要關(guān)注其電子結(jié)構(gòu)及輸運(yùn)理論，材料學(xué)家主要測(cè)試材料的電磁、光電、傳感和催化等性能，而化學(xué)家的任務(wù)則是利用化學(xué)氣相沉積和插層剝離等方法制備該材料。只有通過(guò)化學(xué)氣相沉積法制備出高質(zhì)量大尺寸的石墨烯，才能推動(dòng)石墨烯在電子信息領(lǐng)域走向?qū)嵱没?/p>
3材料與化學(xué)
材料化學(xué)是材料科學(xué)與化學(xué)學(xué)科的交叉，很多學(xué)生容易混淆材料科學(xué)和化學(xué)的研究范疇。在本課程的第一節(jié)課，一項(xiàng)重要的任務(wù)是使學(xué)生明確材料科學(xué)和化學(xué)的研究?jī)?nèi)容和范疇，這對(duì)于后續(xù)相關(guān)概念的講解至關(guān)重要。材料科學(xué)的研究對(duì)象是材料，材料是對(duì)人類有用的物質(zhì)，指的是人類用于制造物品、器件、構(gòu)件、機(jī)器或其他產(chǎn)品的那些物質(zhì)。而化學(xué)的研究對(duì)象是物質(zhì)，物質(zhì)是構(gòu)成人類物質(zhì)世界的基礎(chǔ)。材料是物質(zhì)，但不是所有物質(zhì)都可以稱為材料;材料科學(xué)是一門研究材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、制備工藝與材料性能及應(yīng)用之間相互關(guān)系的科學(xué);而化學(xué)則是從原子和分子角度研究物質(zhì)的組成，結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)變規(guī)律的科學(xué)。因此，化學(xué)研究的尺度范圍是原子、分子、分子納米聚集體。材料科學(xué)最早研究的尺度范圍在微米以上，如鋼和陶瓷的組織結(jié)構(gòu)。隨著一些新興材料的出現(xiàn)和發(fā)展，人們對(duì)材料的研究甚至小到電子結(jié)構(gòu)。如近些年發(fā)現(xiàn)的拓?fù)浣^緣體，其表面導(dǎo)電，體內(nèi)不導(dǎo)電的性質(zhì)由其拓?fù)涞哪軒ЫY(jié)構(gòu)決定，而該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)則與電子的自旋運(yùn)動(dòng)有關(guān)，研究拓?fù)浣^緣體必須從電子自旋角度認(rèn)識(shí)其結(jié)構(gòu)。因此，材料科學(xué)的研究范疇不斷拓展，并于其它學(xué)科交叉。
4材料化學(xué)
通過(guò)學(xué)習(xí)材料的發(fā)展歷程、材料科學(xué)與化學(xué)之間的區(qū)別和聯(lián)系，學(xué)生已經(jīng)對(duì)材料化學(xué)有了一定的認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生給材料化學(xué)下一個(gè)定義。材料化學(xué)是關(guān)于材料結(jié)構(gòu)、制備、性能和應(yīng)用的化學(xué)。本校材料化學(xué)專業(yè)選用曾兆華、楊建文編著第二版《材料化學(xué)》作為教材，教材的章節(jié)也是按照材料結(jié)構(gòu)、制備、性能和應(yīng)用進(jìn)行安排的［4］。在這部分內(nèi)容講授過(guò)程中，可以讓學(xué)生以教材目錄為參照，講到相關(guān)內(nèi)容可以與教材相關(guān)章節(jié)進(jìn)行對(duì)應(yīng)。
4.1材料的結(jié)構(gòu)
從三個(gè)層次講解材料的結(jié)構(gòu)，分別是電子原子結(jié)構(gòu)、晶體學(xué)結(jié)構(gòu)和組織結(jié)構(gòu)。電子原子結(jié)構(gòu)在很大程度上影響材料的電、磁、熱和光的行為，并可能影響到原子鍵合的方式，因而決定材料的類型。在這個(gè)層次上研究的化學(xué)問(wèn)題主要涉及原子序數(shù)、相對(duì)原子量、電離勢(shì)、電子親核勢(shì)、電負(fù)性、原子及離子半徑等。原子序數(shù)決定了材料的化學(xué)組成，電負(fù)性決定材料內(nèi)部原子之間的鍵合方式，從而影響材料的導(dǎo)電性、強(qiáng)度和熱膨脹系數(shù)等。晶體學(xué)結(jié)構(gòu)主要指原子或分子在空間排列的方式，根據(jù)原子排列的有序性，將材料分為晶體和非晶體。晶體中出現(xiàn)局部無(wú)序，或?qū)硐刖w的產(chǎn)生偏離，則出現(xiàn)缺陷。缺陷的存在影響材料的力學(xué)性能和電學(xué)性能等。如在本征硅內(nèi)部摻雜磷元素，磷原子替代硅原子的位置，形成雜質(zhì)原子缺陷，增加本征硅的導(dǎo)電性，形成N型半導(dǎo)體。組織結(jié)構(gòu)主要指材料的物相組成及結(jié)構(gòu)、晶粒的大小和取向等。在大多數(shù)金屬、某些陶瓷以及個(gè)別聚合物材料內(nèi)部，晶粒之間原子排列的變化，可以改變它們之間的取向，從而影響材料的性能。一般來(lái)說(shuō)，減小金屬的晶粒可以降低其熔點(diǎn)。在這一結(jié)構(gòu)層次上，顆粒的大小和形狀起著關(guān)鍵作用。大多數(shù)材料是多相組成的，控制材料內(nèi)部物相的類型、大小、分布和數(shù)量可以調(diào)控材料的性能。
4.2材料制備
材料合成與制備就是將原子、分子聚集在一起，并轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏卯a(chǎn)品的一系列過(guò)程。材料制備的方法和工藝影響材料的結(jié)構(gòu)，從而影響材料的性能。根據(jù)制備原理的不同，材料制備方法可以分為物理法和化學(xué)法。物理法指在材料制備過(guò)程中，僅改變材料內(nèi)部原子或分子的聚集狀態(tài)，不涉及化學(xué)反應(yīng)的方法。如真空鍍膜、濺射鍍膜、脈沖激光沉積法等。化學(xué)法則在材料制備過(guò)程中，涉及化學(xué)反應(yīng)，并且有新物質(zhì)的生成。如固相反應(yīng)法、有機(jī)合成法、水熱法、沉淀法、化學(xué)氣相沉積法等。以石墨烯材料為例講解材料的制備方法。石墨烯作為二維單原子層材料，既可以采用物理法制備，也可以采用化學(xué)法制備。2004年發(fā)現(xiàn)石墨烯的報(bào)道，便是采用簡(jiǎn)單的膠帶對(duì)撕方法制備，該方法依靠外力使石墨片層克服層間范德華力，使層與層之間分離，從而獲得單層石墨，該方法也稱為物理機(jī)械剝離法。利用甲烷、乙烯等烴類氣體作為碳源，鎳、銅、金等金屬作為基片，采用化學(xué)氣相沉積法則可以制備高質(zhì)量大尺寸的石墨烯。另外，以石墨為原料，利用化學(xué)插層剝離的方法也可以用來(lái)制備石墨烯［5］。但不同方法制備獲得石墨烯的尺寸及性能差別較大，在不同的應(yīng)用領(lǐng)域采用的石墨烯制備方法是不同的。
4.3材料性能
材料的性能由其結(jié)構(gòu)決定，與材料制備的工藝和方法有關(guān)。性能是指材料固有的物理、化學(xué)特性，材料性能決定了其應(yīng)用。廣義地說(shuō)，性能是材料在一定的條件下對(duì)外部作用的反應(yīng)的定量表述，例如力學(xué)性能是材料對(duì)外力的響應(yīng)、電學(xué)性能是對(duì)電場(chǎng)的響應(yīng)、光學(xué)性能是對(duì)光的響應(yīng)等。因此，材料的性能可分為力學(xué)性能和特殊的物理性能。常見(jiàn)的力學(xué)性能包括材料的強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性等。力學(xué)性能決定著材料工作的好壞，同時(shí)也決定著是否易于將材料加工成使用的形狀。鍛造成型的部件必須能夠經(jīng)受快速加載而不破壞，并且還要有足夠的延性才能加工變形成適用的形狀。微小的結(jié)構(gòu)變化往往對(duì)材料的力學(xué)性能產(chǎn)生很大的影響。材料特殊的物理性能包括電、磁、光、熱等行為。物理性能由材料的結(jié)構(gòu)和制造工藝決定。對(duì)于許多半導(dǎo)體金屬和陶瓷材料來(lái)說(shuō)，即使成分稍有變化，也會(huì)引起導(dǎo)電性很大變化。過(guò)高的加熱溫度有可能顯著地降低耐火磚的絕熱特性。少量的雜質(zhì)會(huì)改變玻璃或聚合物的顏色。
4.4材料應(yīng)用
材料化學(xué)已經(jīng)滲透到現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的眾多領(lǐng)域，如電子信息、環(huán)境能源、生物醫(yī)藥和航天航空等領(lǐng)域。例如，在電子信息領(lǐng)域，現(xiàn)代芯片制造離不開(kāi)化學(xué)。光刻過(guò)程使用的光刻膠和顯影液，鍍膜過(guò)程中的化學(xué)氣相沉積和原子層沉積，刻蝕過(guò)程中的反應(yīng)離子刻蝕，這些工藝過(guò)程都離不開(kāi)化學(xué)的作用。在環(huán)境能源領(lǐng)域，新型光催化材料和太陽(yáng)能電池材料的研究和開(kāi)發(fā)，離不開(kāi)化學(xué)法制備材料和對(duì)材料進(jìn)行化學(xué)摻雜改性。在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，對(duì)傳感材料進(jìn)行化學(xué)改性提高其傳感特性，對(duì)仿生材料進(jìn)行表面改性可以提高其生物相容性。在航天航空領(lǐng)域，各種輕質(zhì)、耐高溫、耐摩擦等結(jié)構(gòu)材料和功能化智能材料的研發(fā)都離不開(kāi)化學(xué)。
5結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)“材料化學(xué)”緒論課的精心設(shè)計(jì)，使學(xué)生明確了該課程的性質(zhì)和重要地位，大量的實(shí)例激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和求知欲，樹(shù)立了學(xué)生學(xué)好該課程的信心，為課程的深入學(xué)習(xí)起到了奠基石的作用。以“材料、材料與化學(xué)、材料化學(xué)”為主線進(jìn)行講授，使學(xué)生對(duì)本課程的內(nèi)容有了更加清晰和深入的認(rèn)識(shí)，取得了良好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：大類培養(yǎng)；教學(xué)內(nèi)容；教育教學(xué)；化學(xué)
中圖分類號(hào)：G642.0?搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）23-0207-02
本科專業(yè)按專業(yè)大類招生培養(yǎng)，較好地滿足了知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)期人對(duì)知識(shí)的追求，解決了知識(shí)交叉及創(chuàng)新精神培養(yǎng)問(wèn)題，更能適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的變化發(fā)展及社會(huì)對(duì)人才的需要[1]。我校按照理工類、外語(yǔ)類、經(jīng)管類、人文類四個(gè)平臺(tái)進(jìn)行培養(yǎng)，在一個(gè)平臺(tái)范圍之內(nèi)打通專業(yè)界限，在尊重原專業(yè)的基礎(chǔ)上，可以重新選擇專業(yè)。因此，在學(xué)生進(jìn)入大一階段需學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課程，包括計(jì)算機(jī)、概率論、普通化學(xué)等多門課程。普通化學(xué)課程不僅具有較為豐富的理論內(nèi)容，同時(shí)也是實(shí)踐性較強(qiáng)的一門基礎(chǔ)課程。由于教學(xué)對(duì)象為大一的新生，學(xué)生所處的地域不同，而且，高中期間選修化學(xué)的程度不同，導(dǎo)致基礎(chǔ)也相差很大，這樣，對(duì)于大學(xué)期間《普通化學(xué)》課程如何講授、講授什么、怎么樣講授，才能使學(xué)生更容易接受、更加愿意主動(dòng)去學(xué)，就成為教師應(yīng)高度關(guān)注的問(wèn)題。
興趣是指一個(gè)人力求認(rèn)識(shí)某種事物或從事某種活動(dòng)的心理傾向。興趣在人的實(shí)踐活動(dòng)中具有重要的意義，可以使人集中注意，產(chǎn)生愉快緊張的心理狀態(tài)[2]。愛(ài)因斯坦曾說(shuō)過(guò)：“興趣是最好的老師?！敝灰獙?duì)普通化學(xué)產(chǎn)生興趣，學(xué)生就會(huì)積極主動(dòng)去學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效率就會(huì)大大提高，因此，教學(xué)改革的重點(diǎn)應(yīng)放在如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣上面，始終把引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)貫穿到整個(gè)教學(xué)過(guò)程中。因此，對(duì)《普通化學(xué)》課程的教學(xué)改革不僅包括對(duì)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，還包括對(duì)教學(xué)方法的改革。
如何發(fā)揮教師主導(dǎo)作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生參與到教學(xué)中來(lái)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)很重要。可以說(shuō)，探索有效的教學(xué)途徑，提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，達(dá)到教學(xué)目的是每位教師必須非常重視的問(wèn)題。完善課程內(nèi)容，使學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容感興趣，渴望閱讀，是提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣的一個(gè)重要方面。教學(xué)內(nèi)容的合理有效設(shè)計(jì)不僅包括教材所涉及的每一個(gè)章節(jié)的內(nèi)容、教師的教案設(shè)計(jì)，還包括教師在課堂上實(shí)施教學(xué)內(nèi)容的方式。
一、聯(lián)系生活熱點(diǎn)，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣
為了使學(xué)生能夠?qū)⒁v授的內(nèi)容感興趣，愿意主動(dòng)去學(xué)習(xí)，可以將《普通化學(xué)》教學(xué)與日常生活聯(lián)系起來(lái)，將日常生活中比較熱點(diǎn)的話題引入課堂，來(lái)解釋某些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)原理等。例如，在緒論中，教師可以用汽車尾氣處理的例子引出普通化學(xué)主要講的內(nèi)容包括哪些。我們知道汽車尾氣中含有大量的NO、NO2、SO2和CO等，這些成分都有毒，如果我們能夠讓NO和CO在排放到大氣前就反應(yīng)生成N2和CO2，就可以大大降低對(duì)環(huán)境的污染。（1）那么這個(gè)反應(yīng)能夠發(fā)生嗎？（化學(xué)反應(yīng)方向問(wèn)題）該反應(yīng)在常溫下就能自發(fā)進(jìn)行。（2）既然能夠自發(fā)進(jìn)行，那么，進(jìn)行的程度大嗎？會(huì)有多少的NO和CO轉(zhuǎn)化為N2和CO2呢？（化學(xué)反應(yīng)限度問(wèn)題）該反應(yīng)進(jìn)行的程度很大。（3）同時(shí)我們知道每一個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí)都會(huì)伴隨著吸收和放出熱量的現(xiàn)象，那么反應(yīng)過(guò)程中能量是如何變化的呢？（化學(xué)反應(yīng)能量變化問(wèn)題）（4）這個(gè)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，為什么我們沒(méi)有看到反應(yīng)的發(fā)生？如果發(fā)生了是否就不用治理尾氣了呢？其實(shí)這里面涉及到反應(yīng)的速率問(wèn)題，這個(gè)反應(yīng)是進(jìn)行得快呢還是慢呢？（化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題）（5）這個(gè)具體是怎樣進(jìn)行的？反應(yīng)機(jī)理如何？而對(duì)于機(jī)理的分析比較復(fù)雜，首先我們需要了解物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)的問(wèn)題。（物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)問(wèn)題）從尾氣治理的例子可以分析出普通化學(xué)課程包括哪些內(nèi)容，應(yīng)該從哪些方面認(rèn)識(shí)問(wèn)題，使學(xué)生更容易接受，更愿意學(xué)。
二、引入科普故事，講授理論及現(xiàn)象
科普故事引入教學(xué)內(nèi)容，可以使學(xué)生對(duì)所學(xué)到的知識(shí)記憶深刻，會(huì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。例如，在講電化學(xué)課程的時(shí)候，為了讓學(xué)生更好地理解原電池的概念以及原理，可以給學(xué)生講科普故事，人如果鑲一顆不銹鋼牙，一顆金牙，就會(huì)感到頭痛，原因是在人體口腔內(nèi)形成了原電池。為什么不銹鋼牙和金牙就能形成原電池呢？形成原電池的條件是什么呢？學(xué)生會(huì)帶著疑問(wèn)來(lái)聽(tīng)課，這樣講授，學(xué)生容易理解原電池的概念，也會(huì)更加感興趣。
三、引入社會(huì)中的典型事件，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
在人類社會(huì)中，存在一些令人警醒的典型事件，對(duì)人的思維和行為影響很大，這些事件會(huì)給人留下深刻的印象，因此，在教學(xué)內(nèi)容里面加入一些與課程密切相關(guān)的典型事件，會(huì)起到很好的教學(xué)效果。例如，在講授配合物概念時(shí)，可以引入在十年前震驚國(guó)內(nèi)外的“朱令事件”。清華大學(xué)大二學(xué)生朱令由于吃了含有化學(xué)元素鉈的食物住進(jìn)了醫(yī)院，鉈中毒可以用配合物普魯士藍(lán)解毒，然而，由于長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有得到正確的診斷，耽誤了最佳的治療時(shí)間，導(dǎo)致癱瘓、雙目近乎失明。這樣一個(gè)中毒極其深的病人，用廉價(jià)的染料就能解毒，可以卻因?yàn)闆](méi)有得到及時(shí)診斷而落下終身殘疾。如此典型的事件可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握。
四、課件中引入圖片或簡(jiǎn)短錄像
通過(guò)形象、生動(dòng)、直觀的日常生活中的實(shí)例和圖片、短片等形式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛，使學(xué)生在思想上產(chǎn)生共鳴，有利于拓寬學(xué)生的知識(shí)面，便于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握。
五、把科研成果引入課堂
將教師研究的比較前沿的科研成果引入課堂，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，更加具有感染力。例如，在講授化學(xué)給人類做出的貢獻(xiàn)時(shí)，可以用前沿的科研成果來(lái)解釋。我所在課題組研究制備的а-Fe2O3/ZnO核殼納米棒，可以用來(lái)制成氣敏器件，該器件可以檢測(cè)酒精的含量，用于酒駕檢測(cè)方面。在氫氣氣氛下，進(jìn)行熱處理，а-Fe2O3/ZnO核殼納米棒可以轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3O4/ZnO核殼納米棒。由于結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變后的Fe3O4/ZnO核殼納米棒呈鐵磁性，二者存在異質(zhì)結(jié)界面，ZnO殼層在納米量級(jí)，導(dǎo)致它們具有較強(qiáng)的電磁響應(yīng)特性，可以用來(lái)吸收高頻電磁波。這個(gè)例子說(shuō)明一種納米復(fù)合材料可以用來(lái)制成氣敏器件，而將這種材料氫氣處理后，成分發(fā)生改變，可以用于吸收電磁波。因此材料的制備很重要，也很神奇，通過(guò)多樣化的制備方法，得到不同形貌、不同尺寸的納米材料，可以表現(xiàn)出不同的優(yōu)異特性，因此，學(xué)生更感興趣，愿意去學(xué)。
六、改變課堂教學(xué)模式，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
課堂教學(xué)模式是教師在課堂上針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)而使用的教學(xué)方法，教學(xué)模式是一定的教學(xué)理論或教學(xué)思想的反映，長(zhǎng)期以來(lái)，人們?cè)诮虒W(xué)模式上習(xí)慣于采取單一刻板的思維方式，缺乏作為教學(xué)活動(dòng)的特色和可操作性。因此，改變課堂教學(xué)模式，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣很重要。普通化學(xué)課程與高中化學(xué)有一定的重復(fù)性，學(xué)生對(duì)將要學(xué)到的內(nèi)容有一定的了解，容易產(chǎn)生輕視心理。
七、通過(guò)多彩的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)既可以驗(yàn)證學(xué)過(guò)的理論知識(shí)，又可以鍛煉動(dòng)手能力，開(kāi)發(fā)想象力。因此，普通化學(xué)課程應(yīng)結(jié)合多彩的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生從變化多樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中體會(huì)到學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，要求化學(xué)實(shí)驗(yàn)要與理論課程相結(jié)合，要以能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為導(dǎo)向。
大類培養(yǎng)模式下，打通專業(yè)界限，學(xué)生的基礎(chǔ)存在較大差別，因此，教學(xué)改革的重點(diǎn)應(yīng)該放在如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣方面，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，可以通過(guò)豐富教學(xué)內(nèi)容，采取多樣的教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
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化工原理具有內(nèi)容抽象、工程概念強(qiáng)、公式多而復(fù)雜的特點(diǎn)，學(xué)生學(xué)起來(lái)難度較大、積極性普遍較差。相較于化學(xué)工程與工藝專業(yè)，生物工程專業(yè)化工原理課程的學(xué)時(shí)較少，因此如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)幫助學(xué)生建立工程觀點(diǎn)，培養(yǎng)工程思維和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，滿足高素質(zhì)、創(chuàng)新型生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，是該課程教學(xué)改革的關(guān)鍵。
一修訂教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)生物工程專業(yè)的人才培養(yǎng)計(jì)劃及其專業(yè)特點(diǎn)，合理分配有限的教學(xué)課時(shí)，對(duì)課程中傳統(tǒng)的單元操作進(jìn)行內(nèi)容精簡(jiǎn)與更新；緊跟生物工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，在傳統(tǒng)化工原理單元操作中，增加與生物工程密切相關(guān)的新技術(shù)的原理與應(yīng)用，如膜分離、超臨界流體萃取等。生物產(chǎn)品的分離純化環(huán)節(jié)，與化工原理中的流體流動(dòng)與輸送、傳熱、蒸發(fā)、精餾、干燥、萃取等單元操作的內(nèi)容與原理一脈相承，將涉及這些單元操作的章節(jié)作為授課的重點(diǎn)。在講授這些單元操作時(shí)，簡(jiǎn)化公式推導(dǎo)，將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，強(qiáng)調(diào)如何應(yīng)用理論結(jié)論解決實(shí)際問(wèn)題。既要突出重點(diǎn)，又要避免造成學(xué)生的厭學(xué)情緒，并在教學(xué)中突出專業(yè)特點(diǎn)。例如，針對(duì)生物工程操作溫度較低的情況，在傳熱單元精簡(jiǎn)熱輻射的內(nèi)容，但要求學(xué)生明白在高溫條件下輻射傳熱才是控制傳熱的主要因素；生物制品的生產(chǎn)多為高附加值、高要求、小批量的操作過(guò)程，間歇操作較為常見(jiàn)，因此可適當(dāng)強(qiáng)化間歇生產(chǎn)方式的介紹。
二優(yōu)化理論教學(xué)
緒論課是學(xué)生接觸一門新課程的第一課，緒論課的質(zhì)量將直接影響學(xué)生對(duì)該課程的認(rèn)識(shí)與學(xué)習(xí)興趣[3]。生物工程專業(yè)學(xué)生在初次接觸化工原理課程時(shí)，往往不了解課程內(nèi)容與自身專業(yè)的關(guān)聯(lián)性，這也是導(dǎo)致其學(xué)習(xí)積極性差的一個(gè)主要原因。因此，化工原理作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，其緒論課在提綱挈領(lǐng)地介紹課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，應(yīng)強(qiáng)調(diào)課程在學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)中的重要性，使學(xué)生明確化工原理課程“學(xué)什么”以及“為什么學(xué)”?？梢越Y(jié)合化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，介紹化工原理課程的誕生和發(fā)展歷史，強(qiáng)調(diào)化工原理課程工程性的特點(diǎn)，處理的是一些物理過(guò)程，而與化學(xué)反應(yīng)沒(méi)有太大關(guān)聯(lián)。另外，不妨結(jié)合生物工程實(shí)例，從特定的產(chǎn)品出發(fā)，介紹化工原理在生物工程中的作用。如以學(xué)生熟悉的啤酒生產(chǎn)為例，從原料到成品，除了發(fā)酵過(guò)程，包括流體輸送、過(guò)濾、換熱（干燥、加熱、冷卻）在內(nèi)的物理加工過(guò)程，都屬于化工原理研究的基于“三傳”的單元操作。
在理論課教學(xué)過(guò)程中，多媒體技術(shù)的應(yīng)用具有突出的輔助作用。利用多媒體器材，通過(guò)豐富的色彩、聲音與形象向?qū)W生傳遞相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，有助于克服傳統(tǒng)教學(xué)模式單一、平鋪直說(shuō)的缺點(diǎn)[4]。特別對(duì)于化工原理課程而言，其工程概念強(qiáng)，學(xué)生往往不具備相關(guān)的背景知識(shí)與經(jīng)歷，理解工程現(xiàn)象及其原理較為困難。利用多媒體技術(shù)，通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示、設(shè)備照片與操作視頻、圖文結(jié)合等方式將抽象的問(wèn)題具體化、形象化，可以吸引學(xué)生的注意力、調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與興趣。例如，通過(guò)flash演示介紹不同類型換熱器，將冷熱流體的換熱過(guò)程以動(dòng)畫(huà)的形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生對(duì)工程設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有直觀的認(rèn)識(shí)；在講解精餾操作中五種原料液熱狀態(tài)及其熱狀況參數(shù)q時(shí)，利用圖文結(jié)合的方式，描述精餾段與提餾段下降液相流量L與L’、上升氣相流量V與V’的關(guān)系，將復(fù)雜的公式推導(dǎo)與線條清晰的圖示結(jié)合，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解與記憶；在講授新章節(jié)時(shí)，播放生物工程產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)線中相關(guān)單元操作的視頻文件，有助于學(xué)生明確學(xué)習(xí)目的、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)然，在利用多媒體技術(shù)提高教學(xué)效果時(shí)要切忌喧賓奪主，要時(shí)刻關(guān)注學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)狀態(tài)，結(jié)合板書(shū)，確保學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解與掌握。
此外，習(xí)題課是化工原理課程教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在完成一個(gè)章節(jié)的教學(xué)任務(wù)后，安排一次習(xí)題課，利用討論式、啟發(fā)式的教學(xué)方法，通過(guò)例題演算與習(xí)題練習(xí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)。這有助于學(xué)生更好地消化重點(diǎn)知識(shí)，牢固掌握基本概念與原理，同時(shí)在習(xí)題演算過(guò)程中認(rèn)識(shí)工程實(shí)際問(wèn)題，形成正確的思維方式，培養(yǎng)其分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力[5]。由于化工原理教材中的例題與習(xí)題具有鮮明的石油化工背景，與生物工程產(chǎn)業(yè)相去甚遠(yuǎn)，生物工程專業(yè)的學(xué)生在習(xí)題練習(xí)過(guò)程中往往又會(huì)陷入迷思，不能理解單元操作在生物工程產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。因此，結(jié)合學(xué)生專業(yè)背景更新習(xí)題的內(nèi)容是非常必要的，有助于提高課程的專業(yè)針對(duì)性。例如，借鑒國(guó)內(nèi)外生化分離工程的教材，收集以生物料液處理為背景的相關(guān)單元操作的例題和習(xí)題。
