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【关键词】 有机化学; 医学 教学
20世纪下半叶,生命科学迅速发展的标志是分子生物学的兴起。从分子水平上理解生物体和生命过程,实际上也就是从化学的观点去从事现代生命科学的研究。这种发展趋势不仅对有机化学提出了新的挑战,也使得医用有机化学在高等医学院校公共基础课中提到了更高的战略地位。医用有机化学所涉及的内容广泛,概念比较抽象,分子结构复杂,化学反应多,但是由于课时的限制,不能深入展开讲解,学生普遍感到难于理解,难于掌握。因此,作为授课教师,如何达到预期教学目的,取得良好的教学效果是笔者经常思索的问题。笔者近年来在承担该门课的教学工作中,积累了一些经验,认为如果能根据学生的实际水平,把握医用有机课程的特点,处理好教学中的几个重要环节,灵活运用各种教学手段,将会取得事半功倍的效果。
1 精心设计绪论课教学,激发学生学习兴趣
在高等医学院校,一般将《医用有机化学》放在大学一年级第二学期,与《医用有机化学》同时开设的还有《解剖学》等专业基础课程。许多学生只重视专业课,对学习化学兴趣不大。针对这种现状,笔者认为必须重视绪论课的教学,要认真钻研教材,精心备课,用心安排好绪论课的内容,要使学生充分认识到医学离不开化学,化学是医学发展的基础,学不好化学不可能成为一名合格的医务工作者,更无法攀登医学科技的高峰,激发学生学习有机化学的热情。
为此,笔者认为在绪论课上除了介绍有机化学的发展简史外,还要讲授以下两个方面内容:一是有机化学新的成就和贡献以及有机化学与生命科学的关系。这就要求我们不能局限于教材,备课时应该查阅文献,了解有机化学的前沿,激发学生学习兴趣。例如,可以通过列举上世纪80年代以来诺贝尔化学奖的主要工作来分析化学的发展方向。因为通常诺贝尔化学奖所表彰的工作是10年前甚至20年前完成的,但是这一评选则是以现代科学发展的眼光来进行的,一定程度上反映了对化学发展趋势和方向的看法。[1]值得注意的是直接与生命科学有关的化学诺贝尔奖至少有10项之多。近年来,随着人类的约80000条基因测序工作的完成,接下来的后基因工作就是寻找相应的小分子去调控这80000条基因,包括天然产物和它们的类似物去调控基因的表达过程或直接作用于基因本身。这些实例能够激发学生科学地认识到化学在生理过程、疾病的防治、诊断、治疗中的重要作用。人类全面揭开遗传、变异繁殖、疾病、死亡等生命的奥秘必须依靠化学、医学、分子生物学家们共同努力。二是有机化学学科的特点、自己对学生的具体要求、以及授课计划等。使学生对教材知识结构有一个大概的了解,并且让学生明白应如何学习该课程。有机化学教材一般是按有机化合物的官能团体系划分章节,在每一章节,先学习命名,然后对其中一种或几种典型物质进行结构、性质、应用等内容的学习,并掌握它们同系物的相似性和规律性,有很强的系统性。医学专业学生要通过学习简单有机分子的反应,掌握有机化学的普遍原理,并初步具备联系体内复杂反应的能力。例如,醛与醇的亲核加成反应是糖的环状结构形成以及成苷反应的基础;含氮化合物的性质是蛋白质和核酸中涉及的一些反应的基础。这就要求我们要授予学生有机反应历程的理论知识,而不是孤立地陈述一个个具体的反应。因此绪论课上有必要介绍有机化学反应几大类型,使学生初步接触自由基、亲核试剂、亲电试剂等概念,对有机化学反应过程形成初步认识。
2 以“性质结构”作为教学主线,提高学生学习效率
笔者在历年的教学中发现学生在学习有机化学时觉得有机化学内容太多,头绪太乱,难记难学。其实有机化学课程的中心内容就是有机化合物的结构和性质,因此学习有机化学的重点应该放在认识化学结构上,结构决定性质,性质反映结构,“结构性质”就是掌握有机化学的“金钥匙”。
在各章的教学中, 讲解化学性质之前, 以“结构决定性质”为出发点, 对各类官能团的结构特征, 反应特性作全面的剖析, 使学生在接触具体性质之前, 对结构这一内因对化学性质的决定性影响先有一个轮廓认识。有了这种理论对实际的指导作用, 学生就会摆脱“不知其所以然”、“规律难寻”的状况。以《醛酮》一章的教学为例。醛、酮的分子中都含有官能团羰基,羰基碳原子为sp2杂化,碳氧双键由于碳氧的电负性不同而呈现较强的极性,电子云偏向氧原子一方,使氧原子上带部分负电荷,碳原子上带部分正电荷,亲核试剂首先进攻碳原子,发生亲核加成反应。由于羰基吸电子诱导效应的影响,使α氢活泼,能发生一系列反应。由于醛羰基的极性比酮羰基的极性大,空间阻碍也较小,因而在相同条件下醛比酮一般较易起反应。醛、酮的反应与结构关系一般描述如下:
这样, 学生在学习醛酮的亲核加成、氧化、碘仿、羟醛缩合等反应时, 不仅不会有凌乱无序的感觉, 反而产生了刨根问底的求知欲,带着浓厚的兴趣,更加牢固地掌握繁琐的有机化学反应。
转贴于
在讲授有机物性质和结构的过程中,还应注意引导学生运用有机结构理论,从空间位阻效应和电子效应等方面综合分析有机物结构特征,以及由此引起的化学性质的微妙差异。引导学生从更高层次上理解结构和性质的辩证关系,从而更加全面深刻地把握整个学科体系。例如, 在讲不对称烯烃与不对称试剂的亲电加成时, 如果不从电子效应来分析, 学生即使记住了马氏规则, 遇到下列情况时, 做错了题也不知为什么。CH3CH=CH2+HCl;CCl3CH=CH2+HCl;ClCH=CH2+HCl这三个反应都是单烯烃的加成反应,但是加成方式是一样还是不一样呢?影响上述加成反应的结果是共轭效应还是诱导效应?这时学生就可能就老师的提问,根据所学知识而给出种种可能的解释。再经教师指导性释疑,他们就会茅塞顿开,既明白了何种情况下是诱导效应或共轭效应在起作用,又提高了学生分析判断问题的能力。
3 突出重点,分散难点,运用多种教学手段教好立体化学
立体化学是有机化学的一个重要组成部分,是有机化学课程教学中的一个难点,但立体化学知识对于医学院校学生充分了解酶促反应、药物疗效等知识有着重大的基础作用,不仅要讲,还要把基本概念和关键问题讲深讲透。
适用医学专业的有机化学教科书一般都设有专章进行讨论,差异在于把这一章放在全书中的哪一部分,是否在其他章节提前介绍基本概念和理论。目前我们选用的是卫生部规划教材吕以仙主编的《有机化学》,在讨论烃类化合物之后便安排立体化学这一章,并且在烃的各章中就开始介绍一些有关的立体概念,例如烷烃和环烷烃的构象分析,烯烃和环烷烃的顺反异构现象以及烯烃加成反应的立体化学等[2]。这种安排有利于教学,使学生在开始接触简单有机物的分子时就树立一个正确的立体概念。在立体化学专章中是以旋光异构现象为重点,对这方面的基础知识不仅要系统介绍,还要注意同其他章节或其他课程的配合。对已经学过的有关内容,可以扼要地再提一下,加深学生对这些基本概念和基本原理的印象;对需要留待以后章节中才讨论的内容,有些也需要及时地予以指出,为后面的讲授埋下一条伏线。例如在引出本章重点内容旋光异构现象之前扼要地小结一下烷烃、环烷烃及烯烃的构象及构型问题,就会有利于全面了解立体异构现象的概况,对问题的提出也感到比较自然,有利于引导学生进一步认识分子立体结构的重要性。
为了使医学生能学好立体化学知识,我们使用了大量的分子模型,使学生能比较直观地学习,同时我们充分利用多媒体教学手段,把化学结构绘图软件Chemwin与Powerpoint结合起来,将立体感极强的分子立体图形展示给学生。通过这些手段,我们使学生较快较好地掌握了立体化学的基础知识。我们在基础课教学中主要使用球棍式模型(Kekule模型),这种模型代表价键的小棍可适当选择其长度,便于观察分子中各原子在空间的相对位置,学生可以获得立体异构体的清晰表象,认识到立体异构体分子中各基团在空间的排列本质。但这种模型构成的分子与真实分子的形象相差甚大,因此在适当时机还需要用Stuart模型做一些典型化合物的分子结构进行示范和比较,使两种模型取长补短,更有利于帮助学生认识分子结构的立体形象[3]。
理解概念力求准确,这是学好立体异构的关键。对于概念的模糊或误解往往会导致错误的判断。例如:“旋转”和“翻转”这两个概念,顺反异构体产生的条件之一是“分子中存在不能自由旋转的因素”,如果误解为“翻转”,分子中各基团在空间的相对位置无任何变化,不能产生产生顺反异构体。旋光异构体的费歇尔投影式不能离开纸平面“翻转”,只能在纸平面上“旋转”偶数倍构型保持不变。如果“翻转”,使得费歇尔投影式表示旋光异构体的基团前后位置交换,其实质是改变了旋光异构体的构型,恰好变成它的对映体,所以不能“翻转”。由此看来,准确理解概念至关重要,来不得半点马虎。此外,本章中还要注意结构和构造、构型和构象、手性和手性碳、顺/反和Z/E、D/L 和R/S等概念的区别和联系。
诚然,在医用有机化学的教学过程中,有许多方面的问题值得我们探索、研究、解决。而每位教师因各自的教学方式不同,对上述问题可能有不同的理解。因此在这里提出的几个问题仅仅是笔者通过几年的教学实践总结出来的,供大家商讨,它对提高学生的学习兴趣,增强其学习主动性,改善教学效果均有一定作用。
【参考文献】
1 吴毓林,陈耀全.化学迈向辉煌的新世纪.化学通报,1999,62(1):3~9.
教学效果分析就双语教学的必要性
和目的而言,大部分学生认为开设双语教学还是非常有必要的,绝大多数学生可以正确认识双语教学的目的,认为有助于自己以后的学习和研究,是向教育国际化迈进的一条重要途径。从500多名学生的调查问卷和整个教学过程教师与学生各种互动分析可以看出,学生对双语教学的积极性很高,教学满意度超过90%。就教学内容和方式方法而言,作为大学一年级学生,更倾向于采取循序渐进的方式进行双语教学,50%以上的学生认为双语教学内容不应超过20%,但也有三分之一的学生认为30%的教学内容可以采用双语教学。绝大部分学生认为相对通俗易懂的章节更合适双语教学,我们选用的章节中,绪论相对来说易学易懂,一开始上这门课就采取双语教学这种比较新鲜的教学方式不仅有助于提高学习兴趣,还有助于学生接受后期章节内容中采用这种教学模式。由于学生中学学过有机化学,醇、酚、醚的很多反应学生也有所了解,所以该章节接受双语教学相对容易。取代羧酸一章虽然综合性知识较多,但在此之前学生已经系统学习了羧酸及羧酸衍生物以及醇、酚、醚和醛、酮、醌的知识,而且在上述非双语教学的章节,课本上、课堂上也都强调了相关英语词汇,另外由于是医学专业,不涉及较难的反应机理部分,所以学生普遍认为对双语教学的章节选择合理,能跟上学习进度,教学效果较好。学员更倾向于英文幻灯、中英文夹杂这一授课方式。这种授课方式可根据学生理解程度随时调整讲授语言,教学效果满意,90%的学生表示能听懂英语教学部分。就最终教学效果而言,学生认为最制约双语教学效果的因素并不是英语水平,而是专业词汇和背景知识(占60%),同学们普遍反映做好预习可以更好地适应双语授课。同样有意思的是,对教师的要求中20%的学生选择外籍华人或有留学背景的中国人。通过和学生的进一步交流我们发现,这20%的学生中有人认为专业知识可以自学,愿意多一些练习英语听力的机会,还有人自称盲目崇拜,这显然和双语教学的初衷大相径庭。实验课教学采用双语教学模式的探索鲜有报道,在我们的双语教学实践中,却意外地发现双语实验教学很受学生欢迎。具体实施时,教师讲解仍然是采用英文幻灯、中英文讲解,并在黑板上专门强调列出一些专用名词和规范操作的英文表达。在学生自己动手操作时,鼓励他们尽量用英文与教师或同学交流。学生从最初的害羞和扭捏,到结束时大声交谈,而且很多学生都递交了用英文书写的实验报告。在课后总结时,学生表示尽管有一定难度,但很珍惜这样的锻炼机会,普遍反映这种尝试非常有用,对自己语言能力、专业技能都有帮助,教学效果很好。
存在的问题及思考
双语教学要求教师全面提高自身综合素质众所周知,教学队伍建设是制约双语教学的瓶颈问题[3]。通过学生的调查问卷我们可以看出,学生对双语教学的教师,不仅要求外语纯正、专业纯熟,还要求有一定的教学水平。对一个优秀的双语教师而言,外语水平、专业素养和教学能力三者缺一不可,这就对教师素质提出了一个更高的要求。外语水平非常重要,纯正的发音、流利的口语、地道的表达是学员对双语教学的教员的基本要求,也是引导学员无障碍学习和自由在双语之间转化的前提保障[4]。雄厚的专业知识是双语教学教员的必要条件。俗话说“台上一分钟、台下十年功”,“给学生一碗水,教师必须要有一桶水”,教师的基本素质是要具备雄厚的专业知识,而好的教师也应该有丰富的人文知识,这样才能很好的驾驭课堂,达到“传道、授业、解惑”的目的。知识渊博但是表达能力欠佳同样不能上好一堂课,尤其是比较有难度的双语教学。教学能力固然有天赋的因素,但通过反复琢磨、刻苦钻研,投入精力和时间积极准备、虚心向经验丰富的老教师学习讨教亦可迅速提高。综上,教师必须要全面提高自己的综合素质才能达到双语教学的要求。除了教师自身的努力,这也要求国家、学校制定相应政策,投入人力、财力以培养更多的人才。双语教学要求学生重视自身学习能力的培养教学过程中,学生是教学的主体,学生学会学习才是教学的目的。双语教学对我国学生重成绩、轻实践的“哑巴英语”学习模式提出了新的挑战。听说能力较差,仅靠阅读、翻译、写作等部分在外语考试中侥幸过关的学生在双语教学中明显处于劣势。在调查中我们发现有相当一部分的学生属于这种情况,这部分学生基础外语成绩也不好,处于60-70分之间,这显然是一个值得关注的问题。但同时我们也发现,经过双语教学的“狂轰滥炸”,这些学生从实践中切身认识到学习外语的重要性,学习外语的积极性更高了。对于那些外语成绩较好的学生,则非常喜欢双语教学对传统教学的冲击,在双语实验课上,这部分学生非常自信地和老师、同学交流实验中碰到的各种问题。我们的双语教学尝试给他们提供一个外语表达的平台和展示自己的机会,显然在无形中促进了他们的学习。另外,双语教学在同样的时间中,各种知识及信息量更大,对学生在不同语言环境转换的要求更高,这也要求学生有意识地锻炼自身接受不同信息的能力,也无形中要求学生更为重视自身学习能力的培养。从长远的角度而言,这种培养会对学生后续课程的学习甚至从事科学研究和其他工作都是有百利而无一害的。双语教学要求建立科学合理的教学评价体系在双语教学的教学评价中,对授课教师的双语教学的能力进行评价是非常重要和必要的,建立规范、科学、全面、合理的评价指标和激励手段是双语教学顺利开展的保证。学校各专业应该根据课程特点、教学对象建立对授课教师完整的评价体系,评价内容应该包括外语水平、业务素质和教学能力三方面的指标,并建立一定的奖励制度以调动教师的积极性,有效保障双语教学的开展。对学生而言,双语教学的目的不是教会学生专业外语,而是让学生更好地掌握学科专业知识,为将来走上国际竞争舞台打好基础。如何评价双语教学的效果不应该局限于考卷上用英语出题,或者要求学生用英语作答部分考题。传统的考试只能考查一些专业词汇的掌握程度,而专业词汇学生可以通过死记硬背的方式掌握,并不能真实反映教学效果,也违背了双语教学的初衷。因此,应该建立可操作性强、灵活多样的评价学生的方法,比如给学生提供某些简单的英文专业短文让学生翻译,或者随堂组织某个知识点的双语讨论作为平时成绩,实验课的英文实验报告也可以作为评价内容之一。总体而言,双语教学作为一种新的教学模式尚处于探索阶段,大胆尝试创新,不断总结经验教训,勇于改革才可能不断进步,才能培养出真正具有国际竞争力的新世纪人才。
作者:王玉琨 何炜 高鹏 兰 婷 王平安 单位:第四军医大学药学院
The implement of Multi-teaching Model in Teaching of Medical Organic Chemistry
LI Fa-Sheng,YAN Xiao-mei,JIN Yu-Sheng.Liaoning Province Medical University,Dalian,116044,China
【Abstract】 A new method with innovative ideas on medical organic teaching is discussed.The students are trained to be active in learning and innovative thinking is generated by introducing multiplex approach.
【Key words】Multiplex Teaching Mode; Medical Organic Chemistry;Education reform
党的十七大报告中提出了“提高自主创新能力,建设创新型国家”的战略目标,以及“办好人民满意的教育”、“提高高等教育质量”的战略思想。这对我国高等教育人才培养提出了更高的要求。在此背景下,高等学校开始实施“高等学校教学改革与质量提高工程”,以此为契机,坚持内涵发展,继续遵循高等教育的基本规律,不断更新教育观念,切实提高高等教育质量。
医用有机化学是医学课程中的一门重要基础课,也是生命科学不可缺少的化学基础。只有掌握了有机化合物的基础知识以及结构与性质的关系,才能认识到蛋白质、核酸和酶等生命物质的结构和功能,为探索生命的奥妙奠定基础[1]。因此医用有机化学对于医学生知识、能力、素质的培养有着特殊作用。医用有机化学所涉及的内容广泛,理论性强,官能团繁杂,反应条件难于记忆,反应机理不好理解。近年来,笔者在教学实践中,采用多元化教学模式即根据具体的教学内容、教学情境,综合运用多种功能各异的教学模式训练和培养学生,取得了较好的的教学效果,促进了学生创新精神和创造能力的培养。
1 扩展式教学激发学生的学习兴趣
兴趣是最好的老师,只有对自然的奥秘感兴趣,人们才愿意去思考;也只有不满足于一般的解释,人们才会深入地思考下去[2]。扩展式教学就是针对学生特点进行教学设计,即在每个新内容开始前,利用少部分时间联系学生已知的生活知识或文化知识介绍背景资料,引起学生的好奇心,激发学生学习动机。在保证完成重点内容讲授的基础上,注意扩展、补充与重点内容相关的专业知识或生活常识、科学发展的新成就,以拓宽学生的知识面。
例如:应特别重新审视绪论内容的讲授,绪论内容起到对一门课程提纲挈领的作用,通过实例讲解,启发学生探索未知的好奇心,有意识地提高学生对学习有机化学的兴趣。从生活中常见的尿素出发,通过无机化合物氰酸铵合成该有机物,引出有机化学的发展简史;从DAN双螺旋结构、动物克隆,引出基因工程产品、基因诊断与治疗、人类基因组研究的成果等。说明了现代医学的研究已进入了分子生物学时代,人类已经能从分子、原子的水平来认识疾病的致病机理,寻求防病、治病和康复的最佳途径。这些实例能够激发学生科学地认识到医用有机化学在生理过程、疾病的防治、诊断、治疗中的重要作用。
扩展式教学要求教师具备扎实而宽厚的专业理论知识和广博的科学研究内容。教师在非常娴熟掌握教材内容的基础上,要精通有关学科的相关知识和了解本学科的最新发展动态。只有这样才能使有机化学的讲授融汇贯通,逐步使学生认识到这门课程在医学课程中的重要作用,提高学生的学习兴趣。
2 启发式教学培养学生的独立思考能力
启发式教学是一种基本的教学模式,教师不直接地把现成的知识传授给学生,而是引导学生自己独立地去发现相应结果的教学模式。教师在教学中依据学生学习过程的客观规律,充分调动其学习的自觉性、主动性,引导学生积极思考,使学生融汇贯通地掌握知识,并在这个过程中培养学生的独立思考能力。启发式教学与传统的“注入式”教学相比,增强了学生的主动参与热情及师生间的互动,变单向的被动关系为双向的互动关系,符合培养学生综合素质和全面发展的教学改革目标。
医用有机化学是用官能团、结构和性质这三条线贯穿整个课程,“结构决定性质,性质反应结构”这一基本概念是掌握有机化学的“金钥匙”。根据有机化合物结构与性质的关系,用启发式教学法,引导学生从有机化合物的官能团和结构出发,探求其性质和反应,形成系统的、牢固的有机化学知识体系。例如,在讲醛、酮一章时,首先从醛、酮的分子结构都含有羰基入手,进行详细讲授,让学生对羰基有一个全面的了解。再根据组成羰基双键碳、氧原子电负性的不同,决定了羰基的反应历程为亲核加成,之后再讲解羰基的反应特点和反应规律。引导学生分析醛、酮具体化学反应的反应历程,探求醛、酮反应的活性,推测醛、酮的性质。通过启发式教学,培养学生学习主动性,培养学生在读书时能够自己提出问题,并加以解决的能力。
3 类比式和迁移式教学提高学生获取新知识和运用知识的能力
“类比式”教学是根据两个对象在某些方面的相同或相似,推出它们在其他方面的相同或相似点,并运用性质解决新问题的一种教学模式。类比法教学要求学生在老师指导下通过连续的步骤或活动自己去解决问题,得出结论,是提高学生获取新知识及自主学习能力的好方法。
迁移式教学是指在教学过程中,引导学生将已学得的知识在变化的情景中加以应用,实现掌握新知识的教学方法,这种教学方式可以有效地提高学生运用知识的能力。
例如,在讨论芳香烃时,与烯烃比较,一方面二者都含有碳碳双键,易受到亲电剂的进攻而发生亲电反应;另一方面烯烃形成的碳正离子接着与反应体系中的亲核试剂结合,形成了加成产物,为亲电加成反应,而由芳烃形成的σ络合物则失去一个质子,恢复了苯环的特殊稳定结构,为亲电取代反应。烯烃与芳烃由于结构上的差异而具有完全不同的化学性质。
教师在教学中要注意引导学生观察思考各类有机化合物的结构组成,性质特征,通过对比,归纳普遍存在的共性,具体分析各自的特性。从而揭示和总结它们之问的相互联系和相互转化的规律,使教学内容条理清晰,系统有序,便于学生理解和记忆,提高了学习效果。
4 研究式教学培养学生分析问题、解决问题的能力和创造能力
研究性学习是指在教学中以问题为载体,创设一种类似科学研究的情境和途径,让学生在教师指导下,通过自己收集、分析和处理信息来实际感受和体验知识产生的过程,进而培养学生分析问题、解决问题的能力和创造能力。由于研究性学习更注重发挥学生主体的能动作用,把发展探索能力、实践能力、创新能力放在首位,所以它是一种现代型的教学方法。我们探索性地在实验课教学中引入了研究性学习的教学方法,使学生的积极性和主动性被极大地激发出来,取得了良好的教学效果。
在实验课程的后期,开设计型实验课,学生在教师提供的若干题目中选择自己感兴趣的题目或自己拟订题目,由学生自己查阅文献资料、设计方案、提出计划,与指导教师讨论后,确定出可行的实验方案。学生根据自己的设计方案,探索性地完成实验及至最后写出实验论文。通过这一研究性学习过程,充分发挥学生的自主性,促使学生将所学的知识进行综合应用,训练学生的系统实验能力和初步的科研能力。在实验课教学的过程中,实现知识、能力的协调发展,努力培养高素质人才。
科学的教学方法是提高教学质量的重要因素,不同的教学方法会取得不同的教学效果。在医用有机化学的教学中,作者认为不同的教学模式没有好坏之分,只有使用恰当与否。故不必扬此抑彼,而应共和共处,并行不悖;任何一门课程都不能只通过一种教学方式来完成。教师应结合教学内容、教学情境精心设计各种教学方式,最大限度地启发学生的思维和求知欲望,以达到全面发展这一素质培养目标[3]。
参考文献
在有机化学的学习中,学生会感到内容繁多,方程式、反应条件、主要产物等等都不好记忆,但有些问题其实是有章可循、有理论可以加以判断的。比如电子效应在有机化学中就起着很重要的作用,可以解释很多有机化合物的性质和规律。
1. 电子效应:电子效应是影响有机化合物活性和反应规律的重要因素,主要包括诱导效应和共轭效应。
1.1 诱导效应:
由于成键原子电负性不同而使整个分子中的电子云沿着原子链向某一方向移动的现象,叫做诱导效应。例如氯原子取代某个烷烃碳上的氢原子后:
两类定位基有不同的定位效应,并且可对苯环的反应活性发生影响,原因在于它们使苯环上不同碳原子的电子云分布发生改变,即产生了电子效应。
2.5 利用电子效应可以判断一些有机化合物的相对稳定性。
例如:几种烯醇式化合物相对稳定性的比较:
从表2可以看出,丙酮的烯醇式最不稳定,含量仅为0.00015%,但随着Л-Л共轭体系的延伸,从丙二酸二乙酯、乙酰乙酸乙酯到乙酰丙酮、苯甲酰丙酮,烯醇式的含量越来越高,说明稳定性越来越大,苯甲酰丙酮的烯醇式含量可达90%,稳定性最大,因为它有大的Л-Л共轭体系。
2.6 预测反应的产物:
因为生成的产物有很多Л-Л共轭,很稳定,所以此反应并不遵循扎依采夫规则。
3. 总结
本文仅从马氏规则的解释、物质酸碱性强弱的比较、正碳离子的稳定性、芳烃亲电加成以及判断反应产物这几方面讨论了电子效应在有机化学中的应用。实际上在有机化学中电子效应贯穿整个课程,有机化合物的很多性质和规律都可用电子效应来解释。可见,电子效应在有机化学中确为一种重要而实用的理论。
参考文献
[1]张执候.有机化学[M].上海科学技术出版社,1997年,28-29页。
〔中图分类号〕O62〔文献标识码〕A〔文章编号〕1009-6019-(2010)04-92-02
当今世界的新知识层出不穷,有机化学已广泛渗透到众多学科领域,作为医学专业的一门重要的基础课,内容越来越丰富,发展十分迅速。因此,为了不断提高有机化学的教学质量,有机化学的教学改革势在必行〔1〕。在新的形势和要求下,将人文科学的内容有机的融入医用有机化学教学的每一个环节,,增强学生学习兴趣,实现从单一的教授模式向多层次多方面综合模式的转变,培养出符合新时代要求的创新型医学人才。
1多种教学方式结合,提高工作效率
有机化学分子结构看不见、摸不着的独特之处,使得教学变得抽象、难以理解。因此,在教学过程中充分应用CHEMOFFICE、ORINGIN和POWERPOINT等软件,给课堂教学起到良好的辅助作用。通过微观结构更加生动、形象、直观的展示,解决教学内容多、课时少的矛盾,提高教师的工作效率。
2灵活运用各种教学方法,提高教学质量
2.1“提问式”教学法在教学中应用
学起源思,思源于疑,学习本身就是一个设疑、质疑、释疑的过程。有些问题先提出来,再让学生回答,有些问题提出来是引起同学注意,有些问题老师可自问自答,通过这样对授课内容的每个问题进行论述,使教学内容更有机地联系起来,促使学生将所学内容融会贯通。这种教学法有利于启发学生的主动思维,提高了学生学习的主动性,使学生由学会变为会学。
2.2“探讨式”教学法在教学中的应用
根据学生在有机化学学习中所遇到“记不住、理不清、容易混、枯燥乏味、缺乏兴趣”的情况,在课堂教学上可采取在老师指导下,组织自学讨论的教学方法,充分发挥了学生课堂上的参与意识和主体作用,营造了活跃的课堂气氛,提高了自学能力和综合分析问题、解决问题的能力。
2.3“自学指导式”教学法在教学中的应用
部分章节教学中可进行以学生自学为主,老师进行必要指导的“自学指导式”教学方法。其基本步骤是:编写自学提纲;学生按照自学提纲的提示自学讲义,老师在课堂巡视,启发答疑;最后进行小结。该教学法有利于培养学生的自学能力。
2.4“总结归纳法”在教学中的应用
有机化学各类化合物的化学性质内容繁杂,需要记忆的内容多且易混淆。为解决这个问题,在教学过程中需根据不同结构特性进行归纳总结,有利于学生分清知识的层次,明确重点,加强知识点的记忆及知识系统化理解的能力。
2.5“比较法”的应用
有比较才有鉴别。比较法是认识对象间异同点的逻辑。故有必要加强医药学专业学习方法,通过比较各种对象的相同点和不同之处,加深人们对事物的理解,正确区分事物的类别,掌握事物之间的相互联系和内在规律。有机化学的教材基本上是按官能团的分类来编排的,学生刚开始学时感觉到较容易,但随着由浅入深的学习,发现前后知识易混淆,如果教师善于运用比较法教学,找出易混对象的共同性和差异性,就可以使知识系统化,有利于新知识的理解、记忆和掌握。
3完善多元化的评价标准
重视学生之间的差异和个性特点,注重学生的实际发展,变单纯的知识考核为知识、能力、态度、方法的全面考核;且考核内容具有一定的开放性,允许学生依照自己的观点、兴趣和特长做出不同形式的解答,鼓励学生创新性回答。有机化学的考试可以实行知识与能力并重,理论与实践结合,重点测试学生理解、掌握、灵活运用所学知识的能力和实践动手能力。可以采取书面答卷与科研论文、产品设计、社会调查报告等相结合的方式,结合教学实际,重点考察学生能力和提高其学习主动性,以促进大学生积极主动提高自己的创新意识与创新能力摸索经验并总结提高。
医学有机化学教学要医学符合教育特点,在教学内容、教学方法、教学手段上创新,发挥学生的创造潜能,为后续专业课的学习打下坚实基础,并以学生能力培养为本位,强调知识、能力、素质相结合,顺应新时展的要求。
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】
1. 前言:经济的快速发展,产业结构不断升级改造,社会对于人才的需要也有所变化,对从事职业教育的教育者提出更高的要求。作为技校化工专业的一门重要的基础课程,有机化学课程需要更多地进行教学改革的实践与探索,以更适应当今社会需要和素质教育的要求,是完成职业教育所承担任务的关键问题。
2. 切实转变教学观念
第一,从事职业教育的教育者应树立正确的教学观。无论是有机化学,还是其他学科,传统的职业教育往往只重视教师的主导作用,对于学生积极性和主动性的发挥往往是忽视的。在教学观念还停留在“填鸭式”教学阶段。现代教育应把学习的主动权交给学生,尤其在有机化学这样需要自我动手自我思考这些课程上,更加能够激发学生的好奇心。第二,应转变为注重培养学生能力素质的教学观念。职业教育本身是一种注重能力的教育类型,不同通过上课看书、下课背书的方式来学习,教师应帮助和培养学生由知识型人才转变为能力型人才,培养学生自我学习和运用知识的能力,把在有机化学课堂中学习到知识应用到生活和课外实习中去。第三,有机化学虽然非德育类课程,但学习爱国主义等德育课程对于培养学生主动积极和不折不挠的科学态度,加强有机化学的学习韧度,对于学生以后在其他学科和工作的道路是帮助非浅,提高教育实效。
3. 适当精简课程内容
不同于普通教育,职业教育培养目标的是具备较强理论基础的实用型人才,对于学科知识并不要求全面系统地理解。因此,在教学内容的设置上,有机化学这门涉及面较大、内容较深的课程,对于职业教育以必需和够用为度,适当精简课程的内容,适当减少理论的论述与分析,着重于理论联系实际,使课程更具有针对性和实用性,尤其有机化学实验类的课程可以有较大的比例。有机化学这门课程的知识体系较为庞大,必须遵循大纲的基本要求,对课程内容和设置上做了必要的改进,以更符合当前社会对于有机化学职业教育的需求。而在理论上,可以尽量简化较复杂的反应机理和推导,追求内容精和课程的实用性。在联系实际的案例分析中,选择一些校外实习基地,把学校学到的东西应用到实习,加深理解,提高实际操作能力。
4. 激发学生学习兴趣
俗语说,兴趣是最好的老师。学习有机化学,兴趣无疑是学习有机化学的最大动力之一。在无机化学学习的初始阶段,教师可以从衣食住行、医疗保健、环境保护等方面来结合有机化学的原理,发掘现实生产和生活中有机化学的应用,以展示有机化合物的好奇世界和有机化学在世界中的重要作用。另外,还可以结合一些比较生动形象的图片事例和影视展示来反映有机化学世界的神奇,以及有机化学工作对于改善我们生活的意义和用途。所有这些都是为了使学生一开始接触有机化学这个学科,就对这个学科产生好奇和对从事有机化学工作能带来成就感到兴奋,以至于对以后的学习产生兴趣。
5. 精讲多练及时总结
有机化学学科涉及知识面广,内容结构较为复杂。各种有机化合物千差万别和有机化学反应变化多样,以至学生在学习的过程中往往会感到眼花缭乱茫然无措。因此,在教学过程中可以把精讲内容,授课突出,重点分散,突破难点,力求详略得当。属于了解层次的内容让学生课后自学。及时总结每学完一章,都要让学生写出总结,明确该章的知识结构体系学习中存在问题,以及对老师授课情况的反馈与建议。
6. 采用形象有效的教学手段
计算机技术的发展为技校创造出一个全新的环境。以往在黑板板书和靠教师的讲述很难使学生产生对有机化学教学内容的联想,学生对教学内容就很难产生较强的理解。但如果利用多媒体进行教学,尤其一些只能通过图像影视来表达的,比如变换角度旋转等这些立体结构等。使用计算机和投影仪等多媒体教学手段,能把一些非常抽象为具体形象的表达,把书本上枯燥的内容转变为有趣的图片视频等,能够激发了学生的求知欲。同时也可以通过建立网站交流平台等方式,促进教师与学生的更多交流,也为学生能够自我学习提供一些方便的途径,激发了学生的求知欲。另外,可以建立一些有机化学实验室,通过实际操作加深学生对有机化学相关试验的认识。如下图所示,单纯看图片比较反应装置和蒸馏装置给人的印象往往不深刻,如果能真正动手操作,那带来的效果必然是不同的。所以利用现代化教学仪器,可以培养学生具有良好的职业技术和实际操作能力。
七、总结
切实转变教学观念,适当精简课程内容,激发学生学习兴趣,加强实验教学,精讲多练及时总结和采用多媒体教学手段等都是践行有机化学教学实践与改革的重要方法,但这些技校的有机化学教学改革举措需要广大教育者更多的努力付诸实现。
参考文献
[1] 张敏,袁先友,蒋海明等. 开放式有机化学教学研究与实践[J]. 化学教育. 2008,29(1):37-38
[中图分类号] G423[文献标识码]C [文章编号]1673-7210(2011)04(a)-126-02
Design for introductory class medical organic chemistry
LI Shuang, WANG Haijun
(Qiqihar Medical College, Heilongjiang Province, Qiqihar 161006, China
[Abstract] Organic chemistry is a basic course in medical college. It is significant to learn organic chemistry. The introduction of organic chemistry is the first lesson to freshmen. It is important to them for the future study. Students understood the purpose of organic chemical by introduction “what is”, “what to learn”, “why to learn” ”how to learn” through our explaining of introduction class. Develop their interest in learning organic chemistry.
[Key word] Organic chemistry; Introduction; Teaching; Interest
有机化学是医学高等院校开设的一门重要基础课程,其教学目的是为了使学生掌握与医学有关的有机化学的基本概念、基本理论及其应用知识等,对学好医学知识有重要的作用,特别是为后续的生物化学、药理学课程的学习打下必要的基础[1]。但对于一年级的医学生来说,他们往往未能了解有机化学课的重要性,常认为只要学好那些直接讲授医学知识的课程就行,而对有机化学课不够重视,这给有机化学的教学带来相当大的压力。如何在短时间内激发学生学习有机化学的兴趣,并不断巩固和增强这种兴趣,笔者认为上好绪论课是关键。那么绪论课应该讲什么、怎么讲?结合几年的执教经验,为了使学生明确有机化学“是什么”、“学什么”、“为什么学”和“怎么学”这几个问题,本文从有机化学绪论课如何设计与讲授入手,为学生学好有机化学建立一个良好的开端[2]。
1 什么是有机化学
在讲解这个问题时,不要简单直接地给出一个抽象的概念,而要从教材内涵出发,引导学生。首先要简单地介绍一下有机化学的发展史及成就。在讲解这一发展史时可以引出“有机”一词的历史根源及它的建立和不断发展过程。接着介绍一下不同时期对有机化学的发展做出重大贡献的化学家。如首先将有机化学和无机化学分开的著名化学家柏哲里(Berzelius),打破生命力学说的韦勒(Wohler)、柯尔柏(Kolbe)和柏赛罗(M. Berthelot),提出分子轨道对称守恒原理的有机合成大师伍德沃德(Woodward)和量子化学家霍夫曼(Hofmann)等。通过这一部分的介绍和学习,能使学生领悟到一门学科发展的漫长和艰辛及这些化学家热爱科学,献身科学的崇高精神,从中受到启迪和教育[3]。
2 有机化学学习什么内容
这一部分主要是讲解有机化学研究的内容。有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质及其变化规律的一门科学。我们主要研究的内容包括有机化合物的特点、分类方法、构造式的表示方法、有机反应的基本类型以及它们的物理性质和化学性质。这就是我们有机化学研究的范畴。通过讲解有机化学研究的内容,不仅使学生明确了“学什么”的问题,还使学生对有机化学有了进一步的理性认识,对学生学好有机化学有着积极的促进作用[4]。
3 医学生为什么要学习有机化学
通过前两个问题的讲述,学生对有机化学这门课有了初步的认识。接下来要向学生解释的问题就是“医学生为什么要学习有机化学”。讨论这个问题主要是让学生明确学习这门课程的目的。这部分主要是讨论医学与有机化学的关系。有机化学与医学的关系非常密切。医学的研究对象是人体的生命过程,人体是以生命物质为基础构成的,而生命物质绝大多数是有机化合物,如糖类、脂肪、蛋白质和核酸等。生命过程本身就是无数有机化学反应的综合表现,例如糖类分为单糖、低聚糖和多糖。血液中还有0.1%的葡萄糖,由血液输送到全身,在组织中发生代谢,提供人体所需要的能量。糖原是由许多葡萄糖聚合而成的,人体能把多余的葡萄糖转变为糖原储存起来,需要时糖原再水解生成葡萄糖,以满足人体需要。人的肝脏和肌肉中都储存有大量的糖原。核酸是人体内一类含有磷酸基团的大分子化合物,它在细胞内常与蛋白质结合以白质的形式存在。一切生物体内均含有核酸。随着医学各学科的研究向分子水平的发展,越来越多的生命现象归结为最基本的化学过程。再例如,某些疾病的发生与体内自由基的产生及消除的失衡有关;体内某些大分子的细微空间结构的改变可能是某些知名疾病的诱因。此外,有机化学还是研究药物构效关系的基础。近年来,随着新试剂和新反应的大量出现,对生物的不对称合成反应以及外消旋药物的拆分方法研究已成为发展最快的领域之一。这部分内容的讲解及举例能使学生认识到有机化学无论对现阶段其他医学基础课的学习,还是将来从事的临床工作都有举足轻重的作用,从而引起学生对学习有机化学的重视。
4 怎样学习有机化学
有机化学是医学院校的一门基础课程,为后续的专业课程的学习打基础,一般都在第一学年第二学期开课,面对的是刚刚迈入大学校门的新生。由于刚入大学不久,对大学和高中的区别,尤其是教与学的区别可能没有深刻体会,会继续用高中的学习方法。因此必须让他们明白,大学开设的课程一般具有课本内容多,上课进度快、信息量大、辅导课和习题课少、自习时间相对较多的特点。要想尽快适应大学的学习生活,必须做到三点:刻苦、自学和掌握适合自己的学习方法。有机化学的学习方法很多,比如:归纳法、比较法、结构分析法、读书指导法、理解记忆法、联想记忆法、复习记忆法等。这些学习方法并不是对每个人都适应,因为自身条件和兴趣爱好不同,所以一定要根据自身的特点而选择适合自己的学习方法。教师在介绍这些学习方法时,应该结合具体实例进行讲解。如介绍比较法时,可以结合甲烷、乙烯、苯、苯酚在一定条件下都能跟溴单质反应,但反应条件、反应现象、反应类型都不同,学习时进行重点对比,加深记忆[5]。介绍复习记忆法时,让学生以烷烃或烯烃为原料合成羧酸及其衍生物, 再将羧酸及其衍生物制备成卤代烃[6]。不管用什么学习方法,学生在学习有机化学过程中,都要抓住一条主线:结构决定性质,性质决定用途。
俗话说的好,好的开端是成功的一半,绪论作为有机化学的第一堂课,其作用不言而喻。如果能够在绪论部分的学习中使学生明确学习目的、内容,激发学生对有机化学学习的兴趣,将对后续的教学工作有很大的帮助。
[参考文献]
[1]赵雪梅.浅谈医用有机化学的教学体验[J].中国科技信息,2009,21(24):312-313.
[2]张,尹战海,李霞.浅谈生物化学绪论课教学[J].西北医学教育,2008, 16(3):608-609.
[3]李钦玲.有机化学绪论课讲解初探[J].青海师专学报,1991,11(3):79-82. [4]徐春祥.有机化学[M].北京:高等教育出版社,2009:1-8.
一、绿色化学的概述
1.概念
绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,是上世纪九十年代产生和发展起来的一个新兴交叉学科,它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学是研究利用一套原理在化学产品的设计、开发、加工、和生产的过程中减少或消除使用或产生对人类健康和环境有害的科学。
2.特点
①资源和能源利用充分,采用无毒害的原料;②在无毒害的条件下进行反应,可减少废物向环境排放;③原子的利用率提高,可实现零排放;④生产出绿色产品,不仅有利于环境保护,而且还能保证人体的健康。
3.重要性
传统的化学实验设置和模式已经给环境带来了严重的污染,化学实验向大气、水及土壤中排放了大量有毒、有害的气体及物质,给人们的生活和健康也造成了很大的影响[1]。因此,实行绿色化学是很有必要的,要从源头消除污染,从而减少或杜绝污染的产生。
二、医用基础化学实验中体现绿色化学的途径
1.改进化学实验课程体系
传统的化学实验课程体系主要包括一般的基础实验模块、综合实验模块和设计实验模块三部分,无法满足学生实验技能的需要和培养要求。另外医用基础化学实验包括的无机化学实验、有机化学实验和分析化学实验在内容上缺少联系,且教学模式单一。因此改进化学实验课程体系是很有必要的。学校应充分考虑学生实验技能的需要,在原来的体系基础上合理的增加化学综合实验技能和专业技能培养这两部分内容。在改进时,还应充分体现绿色化学的实验理念。实验教师应积极编写实验教学大纲及实验讲义,由于很多实验会接触到有毒试剂,特别是有机化学实验,因此教师应合理的选择实验项目,适当的删减一些以有毒物质为主的实验,如合成上的甲基化反应;合理保留一些符合绿色化学的实验,如熔点的测定实验、重结晶的提纯法实验等。
2.树立绿色化学的思想理念
医用基础化学主要包括无机化学、有机化学及分析化学三部分的内容,其实验也主要涉及到这几个部分。在进行实验时,经常可以看到学生违反操作规程、随意排放实验的废液、废渣的现象。学生是实验的操作者,也是污染的主要制造者,因此学校应加强绿色化学的教育。首先,学校应积极宣传绿色化学的理念,可以通过宣传栏、板报等媒介进行传播。学校还可以组织学生观看关于绿色环保的宣传片及纪录片,让学生充分的认识、了解绿色化学的概念,并树立绿色化学的思想观念。
3.重视理论的学习,同时理论与实验结合
理论知识也是医用基础化学实验的一个重要学习部分,并且教师应重视理论的学习。很多学生由于理论知识不扎实,不明白不同化学试剂的理化性质,各种试剂之间的相互反应、反应的合成途径及构效关系等,以致于实验中违反操作原理,合成大量对环境有害的物质。因此教师在进行教学时,要注重理论知识的讲解,并且将各种化学试剂的理化性质、稳定性,以及各种化学反应的原理、途径及构效关系作为教学重点,并积极通过实验进行理论知识的巩固、复习及反馈。
4.适当改进实验方案
化学试剂的使用量是造成环境污染的一个重要方面,很多化学试剂的毒性大,腐蚀性强,因此教师应合理改进实验方案,以控制实验中化学试剂的使用量。教师可以通过实验所需的玻璃仪器的大小来减少化学制剂的使用。例如:在有机化学实验的糖的化学性质的实验中,教材上要求在试管内进行实验,但是2,4-二硝基苯肼毒性较大,在试管内实验所需的用量相对较多,因此教师可以将在试管内改为在点滴板上进行,这样可以减少约1/5的用量,而且所得的实验现象与原来所需的用量基本相同。另外,对于这类实验,教师应指导学生正确处理实验废物并排放,其他类的实验所得的废液、废渣也应经合理处理后正确排放,这样才能体现绿色化学实验的原理。
《有机化学》是我校的基础课,同时开设的还有《解剖学》、《英语》、《微生物与免疫》等课程。许多学生认为化学这门学科在中学已经有了一定基础,与医学联系不大,所以放松了化学的学习,结果考试不及格率较高。怎样使学生认识到《有机化学》在医学中的重要地位,较好地掌握《有机化学》基础知识,为后续的课程打好基础?我们必须激发学生对《有机化学》的浓厚兴趣。而在教学过程中,加强化学与医学的联系,介绍化学在医学中的运用,是激发学生学习化学兴趣的有效方法之一。
一、讲好绪论课,激发学生学习化学的积极性
医学生之所以对学习化学兴趣不大、重视不够,原因之一是对化学与医学的联系认识不足,当学生意识到学习内容和自己从事的专业有密切联系时,学习兴趣便会随之产生。绪论课是学生对《有机化学》的初次接触,要在短短的50分钟内让学生充分认识到化学对医学的重要性,在绪论课中重点应讲授什么是有机化学、医学生为什么要学习有机化学。我们要在“为什么”上做文章,针对性讲解常见的与化学有密切联系的生理过程和医学常识,客观、科学地简述化学在生理过程、疾病的防治、诊断、治疗中的重要作用,并展望医学前景,人类全面揭开遗传、变异繁殖、疾病、死亡等生命的奥秘必须依靠化学医学、分子生物学家们共同努力。要让学生充分认识到医学离不开化学,化学是医学发展的基础,学不好化学不可能成为一名合格的医务工作者,更无法攀登医学科技的高峰,使学生真正体会到《有机化学》中“医用”的确切含义。例如,人体的代谢过程就是一个化学变化过程,我们以三羧酸循环过程为例,用直观、醒目的投影片简单揭示了每一个过程的化学变化过程。又如,在生物内,组氨酸的pKa值是接近生理pH值(7.35)的惟一的氨基酸,主要原因是组氨酸分子中含有一个咪唑基,它既是一个弱酸,又是一个弱碱,在生理条件下既能接受质子,又能释放出质子,它能在环的一边接受质子而在环的另一边给出质子,起到一种质子传递体系的作用,由于具有这些特性,在生物体内组氨酸的咪唑基构成了酶的活性中心。
通过这些常见例子,学生知道了人体的反应大多数是化学反应,组成人体的物质是化学物质,要深入进行医学的研究必须具有丰富的化学知识,有了疾病需要用化学手段诊断,需要化学药物去治疗。学生认识到了化学与自己从事的专业有密切联系,就会对学习产生一种欲望,极大地调动起学习积极性。
二、理论联系实际,拓宽知识面,提高学生学习化学的兴趣
在教学过程中,应特别注重讲解物质结构、性质与医药学的联系。如讲解立体异构一章时,强调手性分子在生物界的作用,我们以多巴为例,多巴分子中有一个手性中心,存在一对对映体——右旋多巴和左旋多巴,右旋多巴对人无生理效应,而左旋多巴却被广泛用于治疗帕金森氏症。那么为什么一对对映体之间,在生物活性方面会有如此大的差别呢?从而引导学生进行一步思考,激发学生的求知欲。这样讲授可使学生了解到化学与生命科学关系如此密切,从而变被动学习为对知识的主动渴求。
教师在教学中不能平铺直叙、面面俱到,否则学生会感到枯燥乏味,不会达到好的教学效果。应选择重点、难点,找出典型例子,力求讲懂讲透;要花功夫钻研教材,明白哪些内容必不可少、哪些内容可少讲或不讲,而留出时间抓住那些值得发挥、可以引起学生注意力并和医学紧密联系的知识进行挖掘,使学生能记牢,并能举一反三。在讲解甾体化合时,因为每一个甾体化合物分子都很庞大,如果只是单纯介绍化学结构,学生常常感到繁杂、难记。若将重点转移到这类化合物的生理作用上,学生则会表现出浓厚的兴趣。这样讲授把学生从繁杂的记忆中解放出来,学生学习兴趣更大。
中图分类号:S131+.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)16-0280-02
医用化学(主要包括无机化学、有机化学两门课程)是高职高专医学检验专业一门必修的重要的专业基础课程,特别是医用化学实验基本操作技能的培养对医学检验专业人才培养质量的影响极大。近年来高职高专医学检验专业课程改革后,医用化学课程的总时数明显减少,实验课时也相应减少。此外,高考制度改革后,化学已不是必考模块,学生的化学基础参差不齐,实验动手能力总体呈下降趋势。上述两个因素使医学高职高专的医用化学课程的教学遇到了前所未有的挑战。医用化学实验教学如何在总课时减少的情况下保证质量,并为后续专业课程的学习打下扎实的基础,是目前迫切需要解决的问题。
要让学生真正重视实验操作技能的训练,除了平时实验时严格要求外,我们认为加强实验操作考核,全面客观合理地评定学生实验成绩是必不可少的激励手段。为此我们对医用化学实验操作进行分阶段考核并取得良好成效。
一、医用化学实验操作考核方案设计的指导思想
高职高专培养的是技能实用型人才,注重学生动手能力、实践能力、可持续发展能力的培养[1]。而医用化学实验又是医学检验专业重要的专业基础实验。为了从根本上提高实验教学的地位,我们把医用化学实验成绩的比例提高到医用化学总成绩的40%。实验总成绩中,平时成绩(实验预习、实验操作、实验报告)占40%,实验操作考核占60%。加强操作考核与平时的实验教学的联系是提高实验教学质量的关键。我们设计了一个分两个阶段进行的与实验教学进度同步的实验操作考核方案,这样,学生平时实验也有紧迫感,极大地促进了实验教学。
二、医用化学实验操作考核项目及评分标准
采取分两阶段考核的办法。两次考核时间的安排为:第一次安排在无机化学部分实验结束,考核内容为以下2项:醋酸电离度和电离常数测定;银氨配离子配位数及稳定常数测定。第二次考核安排在整个有机化学实验结束。考核内容为以下2项:熔点测定;蒸馏及沸点测定。四个项目的评分细则见表1~4[2]。
三、医用化学实验操作考核的方案设计
两次考核的具体实施方法如下:第一次实验考核放在无机化学部分结束之后,考核内容是两项无机化学实验内容(见表1和表2)。第二次实验考核放在有机化学部分结束之后,考核内容是两项有机化学实验内容,即重点放在几个常用仪器的操作技能上(见表3和4)。
考核时,也像平时做实验时一样:以小班为单位(约30人),每一小班分为二批,每批约15人左右。由于课内时间有限,抽签工作在考核前一天完成:即每一次实验考核由学生自己抽签决定考核内容中的其中一项,每一项考核内容满分可得25分,具体评分标准参照表1~4。每一次的实验考核都要在两节课内完成。学生在规定时间内考完后,教师当场一一指出错误,让学生记忆深刻。实验总成绩为平时成绩40%与实验操作考核成绩60%的总和。实验总成绩的40%再计入到整个医用化学科目的总成绩。
该方法能公正、真实地评价出学生实验的水平,激励学生重视实验,最终达到提高教学质量的目的。将多种成绩相结合,能更准确地检测出学生的水平与能力,避免了“高分低能”的现象,有利于学生将学习的重点放在培养创造性思维的习惯上,能够充分调动学生学习的积极性和主动性,从而提高学生在实验中动脑动手的能力,培养有科学思维方法和创新能力的高素质的人才[3]。
四、讨论
医用化学实验成绩评定方式,充分体现了考核与评价实验成绩的客观性、公平性、时效性和真实性,使学生的学习目标明确,重视每一次的实验。实验操作考核使学生既有目标、也有压力。在踏实、认真地进行了数次的操作技能训练后,平时疏忽或不在意的错误操作及时得到了纠正,记忆深刻,再进行操作技能考核效果不错。这样有利于提高学生动手操作和解决实际问题的能力,有利于全面了解、客观、合理评定学生的医用化学实验成绩,这无疑将有利于提高医用化学实验教学质量。
通过分两个阶段的实验考核,学生的操作水平得到了极大地提高,更好地为专业课打下扎实的基础。同时教师也可以及时发现实验教学中的薄弱环节和存在的不足之处,也可以促进教师及时改进教学方法。
参考文献:
[1]孟庆祥.改革试验考核办法,培养创新型人才[J].实验室科学,2007(4):23-25.
[2]高丽华主编.基础化学实验[M].北京:化学工业出版社,2009:3.
有机化学作为一门基础学科,其涉及范围很广,存在内容多、知识点多、结构复杂、反应类型多样、理论知识抽象等特点,这就使学生容易产生畏难情绪,学习效率下降,从而影响教学效果。特别是对理工科专业学生而言,有相当多的学生对有机化学课程重视不够,学习兴趣不高,加上学生入校时化学基础知识差异大,学习起来较困难,也影响到课堂教学效果。此外,随着高校教学改革的逐步推进,有机化学理论课程学时有所压缩,导致理论课程课堂教学中每节课程教学信息量日益增加,但又不能增加学生的课外负担,教师的教学难度也在不断加大。因此,对理工科专业有机化学课程的课堂教学,应摒弃“填鸭式”教学讲授方法,要因材施教,强调基础知识的掌握,注重培养学生的学习兴趣。在整个教学过程中,应精心安排各个环节,精心设计教学内容和过程,灵活运用各种教学手段,以提高教学质量和学生的综合能力。
2理工科专业有机化学课程教学方法探讨
课程教学有法而无定法。在有机化学课程教学中,教师应在立足“学生主体,教师主导”的教学指导思想的基础上,根据教学内容灵活选择和变换各种教学方法。
2.1知识点设计法
各类有机化合物、基本概念、基本原理之间,既有共性又有个性,要通过课程教学设计提高教学效率,就必须对每个知识点进行巧妙设计,这样才能达到调动学生的学习积极性、让学生主动探究的目的。例如,在进行单烯烃、炔烃和二烯烃的教学中,正常情况下护理学、生物科学、生物教育和环境科学专业的学生这部分内容授课为4学时,化学教育、应用化学、化学工程与工艺专业的学生授课为6学时。对于前者学生会感觉到教学内容过多,时间紧张。为了避免这种情况,就可以通过对某些知识点的巧妙设计来达到调动学生的学习积极性、发挥学生分析问题、解决问题的能力。在讲烯烃、炔烃的命名这个知识点时,可以先让学生回顾烷烃命名的规则,之后简要说明烯烃、烷烃在命名规则上的相同点与不同点,然后通过练习题帮助学生学会利用系统命名法进行命名。做了这些知识铺垫之后,再设计提问:有顺反异构的不饱和烃如何命名?当双键两碳原子所连接的四个原子或基团不相同时又怎样命名?以此引出顺反命名法与Z/E命名法。这样,通过巧妙设计知识点,就会极大地调动起学生主动思维和学习的积极性,学生会很轻松地用较少的时间掌握较多的知识。
2.2归纳总结法
在学习有机化学课程中,由于化合物种类繁多,化学性质丰富,有机反应形式各异,变化万千,且与反应条件密切相关,所以很多学生耗费了大量的时间记忆,却事倍功半。这时,教师要随时引导学生运用归纳法,从个别反应中找它们的共同规律。例如贯穿有机化学课程教学始终的有机反应历程问题,是学生较难以理解和记忆的重点内容。在讲授过程中,我们可以将有机反应比喻为有机化学的“词汇”,而反应机理则类似于有机化学的“语法”。反应历程根据共价键的断裂方式可归纳为两大类:即自由基反应一由共价键均裂成带单电子基团引起;离子型反应一由共价键异裂成带正负电荷的基团引起。在此基础上再经过系统的归纳,又可细分为以下几类:自由基反应:(1)自由基取代反应,如烷烃的卤代反应;(2)自由基加成反应,如烯烃在有过氧化物存在下与溴化氢的自由基加成反应;离子型反应又分两类:一类是被亲电试剂进攻的亲电取代反应(如芳环上的硝化、卤代、磺化反应等)和亲电加成反应(如烯烃的亲电加成反应);另一类是被亲核试剂进攻的亲核取代反应(如卤代烃的亲核取代SN1、SN2)和亲核加成反应(如醛、酮的亲核加成反应),以及β-消除反应E1和E2(如卤代烃脱卤化氢反应和醇的分子内脱水)和α-消除反应(如卡宾的反应)等。这样,借助反应历程作为贯穿有机化学课程教学内容的主线索使知识系统化,避免死记硬背繁多的有机化学反应,帮助学生把许多表面上看来完全不同的反应通过反应历程相应地联系起来,进一步加深对有机化学反应本质的理解。
2.3多重导入法
课堂教学的导入是指课堂教学的开头,它起着酝酿情绪、提示内容、带入环境的作用。一个好的导入可以抓住学生的心弦,引起学生的求知欲望,调动学生的积极主动性,加强师生间的双边活动,从而为课堂教学的效果提供一个好的前提保证。有机化学是一门以描述性知识为主的学科,大量的基本资料可由结构、性质和合成三部分内容来概括。它们之间的关系是结构决定性质,性质反映结构,性质和合成则是一个问题的两个方面。课堂导入方式很多,如有通过演示实验、分子模型等直观导入;有通过化学史来导入,例如脂环烃环的张力学说、苯环的结构等。而提问式导入经常出现在章与章、节与节之间关系紧密、前后连贯处,归纳式导入则在总结前一节的教学内容或习题、实验后,针对学生存在的问题分析原因,从而导入新课。更能激起学生兴趣的是事例式导入。有机化学与日常生活密切相关,因此可运用日常生活中学生所熟悉的例子来引入。例如学习酯类化合物时,可以从水果蔬菜的风味品质来导入,如乙酸异戊酯是香蕉的香味,正戊酸异戊酯是苹果的味道,乙酸乙酯和乙酸异戊酯是梨子的香味,丁酸乙酯和丁酸异戊酯是草莓的味道等。类比导入法是充分发挥学生形象思维的好方法,分子是看不见、摸不着的,但对宏观物体学生比较熟悉,所以,可从宏观物体作类比引入微观世界。例如在讲授有机化合物分子具有对映异构现象时,可以从镜前的物与像,山水画中的倒影以及人体的左、右手等非常相似但不能重合来说明分子也有镜像关系的存在。在讲到外消旋体与内消旋体的区别时,展示一张非洲羚羊的照片,羚羊的两只角呈现出完美的内消旋体形状,一个物体,不可拆分。帮助同学们记住内消旋体纯物质不能拆分,外消旋体是混合物,可以拆分等知识点。
2.4问题探究法
问题探究教学法,就是通过创设活动情景,引导学生提出问题、分析问题和解决问题,最终获取知识。学生探究活动是以思维的激发、深化作为手段进行的。在有机化学课程教学中可以问题意识驱动学生思维,而问题是学生探究活动的诱因,人一旦对某些难以解决或疑惑的实际问题产生困惑、怀疑、焦虑的心理状态,问题意识就形成了。为了培养学生的问题意识,教师在教学时要营造民主、和谐的教学氛围,巧妙营造问题情境积极鼓励学生主动提问,敢于向权威挑战。例如在讲授卤代烃消除反应机理时,由于卤素原子的吸电子诱导效应造成β-H变得活跃,在这种情况下卤代烃易于脱去β-H而发生消除反应。如果有思维敏捷的学生就可能提出这样的问题:如果卤素原子的吸电子诱导效应使得α-H要比β-H更为活跃,那么为什么不脱去α-H呢?听到这样的问题,教师首先应该对学生提问给予肯定与鼓励,然后再引导学生共同进行深入讨论,进一步了解α-消除反应与β-消除反应的区别,从而达到教师引导学生思考的目的。又如当讲到卤代烃消除反应的主要产物取向遵循扎依采夫(Saytzeff)规则,即主要产物是双键碳原子上连接烃基较多的烯烃,也有学生可能会提问,在什么情况下主要产物可以是双键碳原子上连接烃基较少的烯烃呢?这就可以进一步引入对“扎依采夫烯烃”和“霍夫曼烯烃”的讨论。