基于自主学习能力培养的有机化学课程教学改革探索

　　　高教论坛

ＨｉｈｅｒＥｄｕｃａｔｉｏｎＦｏｒｕｍｇ

Ａｒ．２０１９．Ｎｏ．４ｐ

基于自主学习能力培养的有机化学课程教学改革探索

胡　章

（广东海洋大学　化学与环境学院，广东　湛江　５）２４０８８

摘要：有机化学是地方高校农、林、牧、医、食品、水产和生物等相关专业的一门基础理论课，对于科学的认知和专业课的学习有着重要意义。以有机化学课程传统教学过程中自主学习能力培养不足等问题为导向开展研究，通过课程知识结构更新、教课内与课外活动相结合培养学生等途径，调动学习积极性，培养自主学习能力，显著提高课程的教学效果。学方法改进、

关键词：有机化学课程；教学改革；创新实践；自主学习能力

中图分类号：（）Ｇ６４２　　　　文献标识码：Ａ　　　　文章编号：１６７１－９７１９２０１９４－００４３－０３

作者简介：胡章（，男，湖北随州人，副教授，硕士生导师，研究方向为海洋生物资源利用化学研究及教学。１９７６－）收稿日期：２０１９－０１－０５　修稿日期：２０１９－０１－２７

１］

。受传统教学理念影响，地方高校有机化学教度［

　　引言教育信息化十年发展规划（明２０１１－２０２０年）确提出，创新信息化教学与学习方式，提升个性化互创新人才培养模式，提高人才培养质动教学水平，量，培养学生自主学习、自主管理、自主服务的意识这对大学人才培养能力尤其是对培养学生与能力，自主学习能力提出了更高的要求。当代大学生不仅要学好专业知识，提高专业能力，更应该具备良好的自主学习能力。广东海洋大学作为一所地方涉海高校，在长期的办学实践中，确定了以建设海洋和水产培养具有国际特色鲜明的高水平海洋大学为目标，视野和社会责任感，富有自主学习能力、实践能力与创新精神的高素质专门人才和行业精英，服务国家海洋事业和地方经济社会发展的人才培养总目标。这就要求学校的每一个专业、每一门课程甚至每个教学环节，均要以符合学校总体的人才培养目标作为建设改革的方向。地方高校有机化学教学存在的主要问题　　一、有机化学是地方高校农、林、牧、医、食品、水产和生物类相关专业的一门基础理论课，是食品化学、生物化学、药物化学、天然产物化学、分析化学等专业基础化学的奠基石，对于后续的专业课教学有着举足轻重的地位。随着科学的不断进步和谱学技术的飞速发展，有机化学与其他学科互相渗透，形成了如生物有机化学、物理有机化学、量子有机化学等诸加之由于异构现象致使有机化合物数多边缘学科，目庞大，化合物结构复杂多样，基础理论抽象深奥，这在客观上给学生有效开展自主学习带来一定难学中仍存在一些问题与及弊端，如图１所示。图１　地方高校有机化学课程教学中存在的主要问题（一）知识结构陈旧，学生兴趣不足同时实践性知识储备由于教师教学观念陈旧，缺乏，对学科前沿和新技术新工艺的研究和关注不在整个教学过程对教材和教学参考书极其依赖足，和盲从，教学内容陈旧，难以更新知识内容结构。课很难激发学生学习兴趣，更难产堂照本宣科满堂灌，同时生教与学的共鸣。只有将理论与实践相结合，切实以激发学生的学习将学科前沿适当嵌入教学，兴趣作为教学设计的驱动点，才能真正调动学生的求知欲和学习兴趣。（二）教学内容泛化，学生重点不明确涉及近二有机化学是研究有机化合物的科学，十类官能团化合物的基础知识，如官能团特性、重排有机分子结构特征等。由于教学目标等化学反应、泛化，主线不明确，但凡与教学内容相关的知识都尽可能往课堂里灌，导致教学内容泛化，涉及到大量抽４３

象概念、规则理论、繁杂数据，知识面太宽，学生往往抓不住重点，给学习带来难度，丧失学习信心，进而呈现消极被动的学习状态。（三）教学模式传统，学生主动性不够有机化学课程除了概念抽象、理论深奥、性能繁多、结构多样化之外，内容涉及面较广。部分教师教学设计教学方法手段传统老套，在学时紧缩和教学仅依靠课堂教学讲授的背景下，为了赶进度，采取全程灌输式教学，学生课前不预习，课后少练习，自主调查探究的机会更少。学生处于被动听讲的应付状态，缺乏主动思考，形成惰性思维，缺少自主探索、合作交流、独立获取知识的机会，限制了创造性的发挥。（四）考核方式单一，学生学习方式僵化传统的教学考核方式主要就是卷面考试，这种无差别考核方式的前提就是建立在一成不变的应试教育课堂中，考试内容主要涉及书本上的基本概念、基础理论，学生虽然学习了有机化学课程，但大多都是期末考试临阵磨枪，更大程度上纯粹是应付考试，很难能够灵活运用所学知识解决实际问题，达不到考查学生分析解决问题能力、自主探究能力和团队协作能力等多方面的要求。这样的考核方式最终可能会导致学生形成一种僵化、死板的学习方式，这与高校培养应用型、创新型人才的目标是背道而驰的。　　二、以自主学习能力培养为导向的有机化学教学改革的实践　　（一）更新课程知识结构１．引入实践案例，提高学习兴趣注重理论知识与实践应用相结合。在课程各章节的教学中，结合有机化学及有机化合物在食品、药品、水产等行业领域的实际，分别选取实用性、趣味性强的实践案例，充实到课堂教学之中，将繁杂枯燥的理论知识与生产应用结合起来，引发学生兴趣，培养学生形成将理论知识用于解决实际问题的思维习惯，引导学生学以致用，提高解决实际问题的能力。比如，在醛酮的化学性质这一章节中，引入学校制药工程专业学生实习中遇到的如何提高琼胶凝胶强度来增加产品利润值的实践案例，引导学生更好地学习醛酮的亲核加成化学性质，学生自主思考讨论，提出多种解决问题的方法，其中利用戊二醛交联提高琼胶凝胶强度的方法如图２所示。图２　戊二醛交联琼胶

２．充实前沿性知识，引起求知欲４４

相对于其他基础课程而言，有机化学是一门发展十分迅猛的学科。然而，有机化学现有教材中知识结构仍以传统、经典的知识及应用为主，未能及时对接当前社会最新的环境和技术背景，难以引起学生的求知欲望［

２］

。在教学中，应适当引入前沿性的、最新的知识与技术。如在酚化学知识点学习过程中，引入仿生学如贻贝粘蛋白特殊的粘胶剂，通过将贻贝粘附蛋白中的关键基团（邻苯二酚基团）与苯酚紧密联系起来，这种邻苯二酚结构部分可通过氧化形成醌，酚与醌通过氢键内部交联来提升粘接性能，也可拓展延伸，在其他高分子材料中接枝邻苯二酚结构，达到复制甚至超越天然贻贝粘附蛋白粘附效力的效果。这就引起了学生兴趣，激发了学生迫切了解新知识的强烈欲望，取得更好的学习效果。３．引进优质网络教学资源，拓展知识结构充分利用慕课和网络教学的优势，通过国内外优质慕课平台（如中国大学ＭＯＯＣ、清华学堂在线、智慧树在线教育等），向学生推荐优质的有机化学教学资源和有机化合物教学网站，引导学生利用课余碎片化时间开展网络自主学习，拓展知识来源途径，弥补因教材不足带来的知识局限。例如给学生介绍有机化合物检索网站ＮＩＳＴＣｈｅｍｉｓｔｒｙＷｅｂＢｏｏｋ（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｅｂｂｏｏｋ．ｎｉｓｔ．ｇｏｖ／ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ／），可以通过常规搜索（如分子式、名称、结构、ＣＡＳ注册号和ＵＰＡＣ等），也可以通过物理性能搜索（包括离子能级搜索、振动和电子能级搜索和分子量搜索），获得大多数有机化合物的物理数据（热化学、热物理学和热力学信息）。ｅＭｏｌｅｃｕｌｅｓ分子数据（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ．ｃｏｍ／），通过输入结构式，可开展精确结构搜索（Ｅｘａｃｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｅａｒｃｈ）、类似性搜索（Ｓｉｍｉａｒｉｔｙｓｅａｒｃｈ）和亚结构检索（Ｓｕｂｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｅａｒｃｈ），查寻相关所有化合物。这些网站或数据库的资源往往免费快捷获取，非常实用。学生根据自己的基础以及自我成长发展需求，对课程知识进行深化和拓展层次的学习。这不但可以丰富和巩固学生相关的有机化学知识，而且有利于学生了解和掌握在网络上查询和获取课程学习资源及信息的方法。（二）应用参与式教学方法，提高学生主动学习的积极性地方高校以培养高素质应用型人才为主，即培养学生具有一定知识和综合素质，面向生产、管理、服务等一线岗位，具有解决实际问题的能力和创新能力。为此，应用型本科教育应突出以学习者为主体的授课方式，强调实践性、参与性与体验性等非认知目标。而参与式教学，则是以学生为中心，通过预设情景、组织活动等方式实现师生共同参与，使学生在参与教学的过程中获得综合能力的提升。因此，在有机化学教学中运用参与式教学方法，与地方高校的教育目标是一致的。Ｉｅｌ１．以专题为主线，梳理教学内容有机化学课程章节内容相近、相似，学生往往分辨不清，易混淆［３］。此外，有机化学教材基本上是按照有机化合物的类型进行章节介绍，内容往往较为分散。基于此，教师可以按照专题形式，将分散的知识点进行归纳总结，形成系统知识体系，引导学生自主性地对比学习，分辨异同，加深理解，促进内化。例如，有机化学反应较多，但以反应机理作为一条主线，可以梳理成四大类反应（表１），在教学中，可以专题为单位开展教学活动。学生通过对不同专题之间的系统对比，学习起来更为轻松。表１　有机化学四大类反应

反应类型主要化合物反应机理

亲电加成反应（ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｉｌｉｃ烯、炔

ａｄｄｉｔｉｏｎ）亲电取代反应（ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｉｌｉｃ苯

ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ）亲核取代反应（ｎｕｃｌｅｏｐｈｉｌｉｃ卤代烃ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ）亲核加成反应（ｎｕｃｌｅｏｐｈｉｌｉｃ醛、酮

ａｄｄｉｔｉｏｎ

）　　２．开展小组团队学习，自主学习讨论交流组织学生自主制定学习计划，设定学习目标，从而培养学生的自主学习规划能力［

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。在有机化学两个学期的教学中，教师将全班学生分成若干个小组，布置一定数量的选题，或者学生自主提出选题经教师审核后实施，要求学生在课前或课后去完成。学生围绕选题，完成搜集资料、提出解决方案、做实验、交流总结与汇报答辩等几个环节。为检验每一位学生是否真正参与了学习，教师随机选出每一小组的其中一名代表进行汇报答辩，被选中同学的汇报答辩成绩作为该小组每一位同学的成绩，纳入课程过程性考核成绩。为此，同学们非常重视，团队合作，配合紧密，唯恐落后。各小组汇报交流后，教师予以点评、总结。学生学习的积极性和主动性被充分地调动起来。３．学生自主参与课程作业的批改与讲解组织学生相互批改与讲解作业。在课堂教学中，利用雨课堂智慧教学工具，尝试开展学生作业相互批改的探索。通过一学期的实践，学生学习到用别人的思路为自己所用，相互启发。以小组（团队）形式组织学生讲解作业，促使学生将作业所涉及的知识点进行梳理与进一步理解内化，学生对作业进行讲解还能锻炼教学技能和语言表达能力。（三）课堂教学与课外科技创新活动相结合，拓展学生创新能力培养途径鼓励学生科技创新，活学活用。主要通过两种途径予以实现，一是鼓励和指导学生申报大学生创新创业训练计划项目。学生在参与大学生创新创业训练计划项目的研究过程中，把自己所学的化学及相关知识技能得以应用，可以直接体会科技创新的效果，从而激发他们创新的热情，促进研究型学习品质的形成，有助于创新性人才的培养。二则组织学生参与相关学科专业竞赛，通过以赛促教、以赛促学来加强学风建设、增强有机化学知识的应用技能。近年来，化学与环境学院制药工程专业学生以有机化学课知识为基础，成功申报国家级大学生创新创业训练计划项目６项，省级项目３项；组建校级大学生创新创业团队３个，学生获广东省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛二等奖１项；广东省大学生生物化学实验技能大赛二等奖２项、三等奖２项；获广东海洋大学生物化学实验技能大赛三等奖６项，创新设计奖１项；学生公开发表省级以上学术论文１１篇，申请国家发明专利２件，申请外观设计专利１件。　　结语基于有机化学课程传统教学中学生自主学习能力培养存在的问题及弊端，通过努力探索和大胆尝试，摆正学生学习主导地位，改变学生被动学习传统局面，激发学生学习兴趣，提高学生自主学习能力，在教学中取得一些成果，但也还存在一定的问题。在今后的教学实践中进一步的探索，使学生的主动性和学习兴趣有所提高，分析问题、解决问题的综合能力有所增强，为后续课程的学习打下坚实的基础。参考文献：

［１

］吕全建．基于学生创新能力培养的农林院校《有机化学》教学改革［Ｊ］．河南科技学院学报（社会科学版），２０１０（６）：８６－８７．

［２

］肖军安，刘志平．有机化学前沿在有机化学教学中的应用———以环丙烷的性质为例［Ｊ］．广西师范学院学报（自然科学版），２０１８，３５（４）：５５－５８．

［３

］吕慧丹，刘勇平，梁军．基于高素质化工人才培养的有机化学教学改革［Ｊ］．高教论坛，２０１６（３）：６８－７１．［４

］张喜子，崔凤侠，李平，等．自主学习在《有机化学》教学中的探究与实践［Ｊ］．教育教学论坛，２０１７（３０）：１５０－１５１．

基金项目：广东省高等教育教学改革项目“有机化学混合教学新模式的研究与应用”（２０１８－２８８）；广东大学生创新创业教育研究中心项目“基于自主学习能力和创新能力培养的《有机化学》教学改革研究与实践”（２０１８Ａ０３２４２６

）。（责任编辑：任初明）

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