有机化学教学中培养学生创新能力的探索与实践

摘要：在有机化学教学各个环节的改革探索中，针对化学类本科生创新能力培养的要求，从教学内容、教学方法，实践教学环节等方面提出了具体的改革思路和方法，以适应社会对化学类人才创新能力的要求。

关键词：有机化学；教学；创新能力；

中图分类号：G633.8 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）08-0102-02

培养创新型人才是我国实施创新型国家战略的基本保障。实施创新教育，确立以培养创新人才为主要趋向的教育价值观，已成为我国21世纪教育改革的重要使命。创新教育的价值在于通过创新性教育教学活动，培养学生的创新能力。高校担负着培养社会主义合格建设者的重任，大学生的创新能力培养是高校工作的重中之重。有机化学是本科化学类专业的主要基础课，它的理论和方法不仅是化学的基础，也是从事化工、医药、生物、材料、环境等学科工作的基础。有机化学的教学内容主要是有机化合物的结构和性质的关系及其相互转化的方法；有机反应的基本规律、机理及影响因素等。在有机化学的教学中，不仅要讲清基本概念和基本理论，而且还要让学生懂得建立这些概念和理论的化学方法、思维方法。因此对有机化学教学中学生创新能力培养的内容和措施的研究有着重要的现实意义。在此作者将对多年来在有机化学教学中针对学生创新能力培养的举措和探索进行讨论。

一、不断改革与更新教学内容

有机化学在其他学科的大力支撑下，其实验方法和基础理论都有了巨大的进展，本科课程中有机化学和高等有机化学的教学内容也应该与时俱进，不断更新完善。具体来说，在有机化学教学中，将有机化学知识寓教于生活和生产实际中，将应用性、创新性的内容充实到教学内容中，引进新知识和研究的前沿及热点问题，这样可激发学生的学习兴趣，更加有利于学生的创新能力的培养。如在讲授有机物的合成时，可以给学生介绍：世界上每年人工合成几十万个新的有机化合物，其中有些因具有特殊的结构和功能而用于材料、能源、医药、生命科学、农业、石油化工、环境科学等与人类生活密切相关的领域，成为人类生活质量提高的必需品。以激发学生的学习兴趣和热情。学习烯烃、炔烃时，向学生介绍从上世纪中期，有机化学工业的原料逐渐转变为以石油和天然气为主，发展了合成塑料、合成橡胶和合成纤维等多种高分子产品和材料。学习杂环化合物时，可以介绍合成染料的制备，使染料、制药工业蓬勃发展，推动了芳香族化合物和杂环化合物的研究。还应该使学生了解：现在人类所面临的大量有机物对生态、环境的污染问题也日益严重；展望未来，人类对有机物的合理利用，有机化学将会得到更迅速和健康的发展，有机化学的发展成果正不断渗透到生产、生活的各个领域。还可以介绍，如富勒烯的发现（1996）、手性催化反应（2001）、钯催化交叉偶联反应（2010）等有机化学领域的历年诺贝尔奖的获奖情况以及最新的研究热点，从而使学生了解到本学科发展对最新成果，和今后投入到有机化学生产和研究领域的信心。

二、教学手段的现代化与教学形式的多样性

理论课中充分利用多媒体进行教学，激发学生的学习兴趣。运用多媒体辅助教学，能将文、图、声、像、动画各种因素有机组合在一起，将教学内容通过三维动画、视频图像等手段形象生动地展现出来，使学生通过多种感官刺激全方位地获取信息，充分调动学生学习的积极性和提高教学效果。有机化学中，有些分子结构或反应机理由于太复杂和抽象，需要立体的、形象的表达方式。传统的方法是用板书画分子式和使用教学模型。教学模型比较明显和直观，但对于较为复杂的大分子模型制作费用高，且演示时，后排学生仍不易看清也不利于学生观察有机分子的内部结构特点，而且有些结构复杂分子的模型体积太大，如蛋白质的结构等，教师携带这些模型去上课会很不方便。而采用三维立体动画则可以较好地解决这个问题，其既能很好地表现蛋白质的结构特点，又能够比较准确地表现其真实结构。使学生容易掌握和接受，从而提高了教学效率和教学成果。而采用动画形式模拟有机化学反应的机理和过程也能容易让学生理解。同时还可以通过视频向同学展示一些有机反应的关键技术点和有代表性的实验现象。在教学形式上，实行讨论式、启发式教学并重，注重学生对教学过程的参与性。比如在命名的讲解方面，在讲完烃类化合物的命名后可以让学生自己对其中的规律进行总结，在讲授其他章节的命名部分时则可以让学生在课堂下预习，并指定学生在课堂上讲解，教师做出点评和补充。在讲述各类化合物的性质后，可以抽出一定时间在课堂上让大家对各类化合物性质的相同点和不同点及其原因进行讨论，教师再进行总结。

三、实践课程的改革

有机化学的理论和实验方法是学生今后从事科研和日常工作的基础。有机化学实验课在工科院校各专业的教学中扮演着越来越重要作用。注重学生实验能力的培养，以使其能适应实际工作和科研的需要，是培养学生创新能力的关键。然而，从现有教学模式看，其多为教师讲解实验原理、操作步骤，提示注意事项等，以课堂讲授为主的教学模式。在该模式下，教师是演示者，而学生仅是操作者，教条般的复制实验现象、验证实验结果。整个教学环节中，学生只知道“怎么做”，而不知道“为什么”。例如“乙酸乙酯的制备实验”，教师在实验教学中常常发现，许多学生在用等体积的饱和氯化钠溶液洗涤油层时居然要求用移液管去移取，因为他们认为教材上的加入量是精确的，并且不能改变，这说明在传统教育模式下，许多学生对教材实验参数和实验方法缺乏思考，学生只能为做实验而做实验。针对这种情况，作者在教学中通过“问题式教学”的方法来进行角色转变。具体做法为：在实验前教师针对教学内容进行提问，然后引导学生围绕“问题”层层深入学习，在问题氛围中帮助学生掌握实验要点、难点、注意事项，从而完成教学目的。这样可以使学生更加重视实验的预习，更重要的是可以使教师在实验教学中从“演示者”转变为“引导者”，使学生成为实验的独立操作者，让学生在解决问题中实现自我提高。针对学生实验操作中出现的异常现象，也不要轻易漏掉，而要通过大家一起分析、思考和讨论，让学生从根本上知道出现异常状况的原因。例如，在“对硝基苯胺的制备实验”中得到的实验产物颜色应为淡黄色，但有的学生的产物为褐色或深棕色，要让学生观察并比较产品的差异，并且找出异同的原因，从而使学生在亲身体验冰盐浴冷却对反应的重要性，从而提高学生思考能力，培养学生严谨的科学态度。在实验的开设方面还要注意实验仪器的综合应用，如在合成实验中引入红外光谱仪对合成产物进行定性研究等。同时要充分利用实验课、课外活动、毕业设计等实践环节引导学生从事科研创新活动。

参考文献：

[1]赵辉.大学生创新素质培养的思考[J].大连大学学报，2006，27（3）：108-109.

[2]张毅.有机化学教学与创新能力培养[J].广东化工，2009，36（5）：216-218.

[3]刘翠红，程秉岩，王建永等.基于学生实践和创新能力培养的实验教学改革[J].科技创新导报，2011，（1）：151-152.

基金项目：黄山学院教学研究项目（2008hsujy015）

作者简介：狄蕊（1979-），河北石家庄人，黄山学院化学系讲师，研究方向为有机化学。