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21世纪化学专业教育成果与展望

【摘要】:由于高等有机化学的自身特点以及教学学时数的限制,更增添了教学难度。针对高等有机化学教学中遇到的种种问题与困难,笔者从改革教学方法入手,以高等有机化学课程为依托,围绕研究生创新能力的培养,开展研究性教学的探索。例如,教学中将农林院校的特点与高等有机化学的研究内容相结合,提出了“生物质能源研究进展及其研究过程中遇到的问题与对策”的研究课题。

高等有机化学教学改革的研究与实践

●(华中农业大学,刘汉兰、李雪刚)

摘 要 针对高等有机化学教学中存在的问题,提出了研究性教学的理念和改革教学方法的思路。在教改实践中,积极倡导教师在教学中的主导作用和学生的主体地位,以问题式、互动式以及研究报告会等多种形式展开教学,引导学生进行探究性的学习,在研究性教学实践中实施创新教育

关键词 研究生教育、教学改革、研究性教学、创新能力

“高等有机化学”课程是农林院校农药学、应用化学硕士研究生的学位课程。教学中,因其内容多、信息量大、理论性强、知识点零碎等特点,研究生普遍感到高等有机化学难学。此外,学科交叉融合的趋势越来越强,对生命过程中的反应现象需要用到有机反应机理加以解释。除了农药学和应用化学专业的研究生,还有食品科技以及园林等多个专业方向的研究生选修了高等有机化学。由于高等有机化学的自身特点以及教学学时数的限制,更增添了教学难度。为了帮助研究生克服学习中的畏难情绪,围绕研究生的知识结构、研究能力和研究方向的需求,针对他们不同的学科背景,以及有机化学基础参差不齐等实际困难,我们积极改革教学方法,探索研究性教学,增强研究生学习的积极性和主动性。教学中,既强调基础知识系统学习与掌握,又体现教学过程中教师的主导作用与研究生的主体地位。通过三轮教学实践,取得了较好的效果。

针对高等有机化学教学中遇到的种种问题与困难,笔者从改革教学方法入手,以高等有机化学课程为依托,围绕研究生创新能力的培养,开展研究性教学的探索。本研究围绕研究生素质教育,结合高等有机化学的学科特点以及研究生学科背景,从教学内容、教学方法、教学手段以及考试考核方法等方面进行了研究与探讨,主要做了以下工作。

一、精选教学内容,因材施教

针对课程特点,结合农药学和生命科学的特点,精选教学内容,修订教学大纲。以高等有机化学的特点——结构决定性质的构性关系贯穿始终,介绍基本知识,保持课程体系的科学性、系统性。教师讲清楚基本知识,而基础知识的衍生部分由研究生自学并归纳、总结。通过课前课堂讨论交流学习心得,从而达到巩固知识的目的。

另外,教师在教学过程中,紧跟学科发展前沿,及时更新教学内容,教学手段多元化,教学内容合理安排等。同时,教师在教学过程中应培养和鼓励研究生的求异思维,引导研究生查阅文献,了解本学科的前沿知识,特别关注学科前沿中有争议的内容。通过自主学习、组织课堂讨论,激发研究生自主学习的积极性,提高研究生的学习兴趣,这样使研究生带着问题学习,还可以培养研究生解决问题的能力。这就要求教师不断更新自己的知识,与时俱进,不断进取,勇于创新。

二、改革教学方法,实施研究性教学

1.以问题为基础,开展启发式教学

课堂教学中实施以思考和交流为核心的教学方法,强调听讲、思考与提问,课前自学相关内容,便于研究生在课堂上思考与提问。每次课前组织5~10min课堂讨论,理顺知识要点,这样的讨论给研究生搭建了交流学习心得和学习方法的平台,同时也激发了他们的学习兴趣,增强了研究生的自学能力;课后留2~3道思考题或1个研究小课题,引导研究生深入学习和思考。这样把问题带回家,通过自主性学习,把答案带回课堂。让研究生在讨论中体会探究式自主学习的快乐,启迪思维,调动研究生学习的积极性与主动性,增强师生互动与交流,提高研究生的创造力和思考力。

2.提出研究课题,引导研究生进行研究性学习(www.chuimin.cn)

以存疑、多解的习题展开课堂讨论,深受研究生欢迎。这样不仅加深研究生对基本概念与基本理论的理解,正确把握问题的实质,还可以拓展研究生思考问题的思路,开发其创造性思维

根据专业背景,结合高等有机化学的特点与应用,从学科发展的角度提出研究小课题。研究生根据兴趣不同组成专题小组,在教师设定的框架和目标范围内选择不同的专题查阅资料。各小组根据要求,结合课题特点,分工协作,进行资料的搜集、整理、归纳,最后完成课程小论文,提出解决方法。在这个过程中,教师只在方法上加以启迪,引导研究生深入思考,促使研究生加深理解。对于同一个问题,启发研究生从不同方向去思考,换一个角度去讨论。教学中要注意引导研究生提出问题并展开讨论,既要使研究生敞开思维,又要能够严密地把握问题。

3.定期组织报告会

定期举行研究报告会(一般安排在后半学期),研究报告会是研究生自主学习的成果展示。根据教师提供的小型研究热点课题或研究生的研究方向,研究生在查阅资料的基础之上归纳、总结学习内容或研究方向的综述内容,畅谈学习心得。通过报告会,进一步强化了研究生的科学思维方式,同时也为研究生提供了一个自我展示的平台。例如,教学中将农林院校的特点与高等有机化学的研究内容相结合,提出了“生物质能源研究进展及其研究过程中遇到的问题与对策”的研究课题。研究生根据自身学科优势,通过自主学习,有的从植物的育种谈起,有的从开发新型溶剂谈起,还有的根据酸碱理论提出开发新的催化剂等等,通过不同的视角和侧重点提出了自己的见解,写出研究报告,进行宣讲,并展开热烈讨论。研究生在认真聆听他人发言的过程中受到启发,在研讨过程中进一步拓展了思维、理清了研究思路,大家都感到收获很大。

由此可见,研究性教学是在教师的指导下以探究为基础的学习,是通过课堂教学、自主学习和研究报告会等多种途径主动获取知识、解决问题的过程。它体现了在课堂教学中,通过教学内容和教学方法的改革,加强教师与研究生之间的互动、交流和研讨,将研究生被动的接受式学习转变为主动的探究式学习;在交流学习中,通过团队协作、课堂讨论以及研究报告会等多种形式,为不同学科背景的研究生提供了交流学习方法、学习心得和科学研究的平台和机会,培养了研究生的合作精神和交流能力。

三、运用多媒体技术,解决教学难点

面对高等有机化学丰富的教学内容,笔者一直在探索应该使用怎样的教学方法才能达到较好的教学效果。传统的板书具有教与学同步的特点,在推理过程中能给予研究生完整的分析问题的思路,使研究生产生深刻印象。而精美的多媒体课件具有信息容量大、图文并茂的特点,能给研究生强烈的视觉效果。

教学实践表明,多媒体技术能有效提高教学效果。许多难以用板书方式描述的图形和有机反应机理等内容通过多媒体课件可以直观、清楚地表达。例如,化学键理论、立体化学、反应机理以及复杂分子结构等内容一直是有机化学教学中的难点,利用板书讲解这些内容是很困难的,研究生往往不能理解,影响了他们对理论知识的掌握。利用多媒体技术可以解决这一难题。借助多媒体技术,综合运用图片、动画演示和文字等多种形式向研究生提供丰富多彩的感性材料,形象、直观地揭示事物的本质和内在联系,从而突破教学难点,提高课堂教学质量与教学水平。但是,应该看到多媒体手段也有一定的局限性,不能完全替代传统的教学方法。要想达到良好的教学效果,教学中灵活运用教学手段是十分必要的,发挥各自的优势,相得益彰。

四、对考试考核方法进行了改革

考试考核改革有利于研究生运用所学知识的能力、解决实际工作的能力以及创新能力的培养,同时也有利于推动教师在教学内容和教学方法上的改革,更有利于研究生自主对传统学习方法的改变,从而使我们教学重点真正落实到研究生能力的培养和素质的提高上来。

结合研究生教学特点,考试成绩从三方面进行:平时作业和课堂讨论(20%)、seminar(30%)、期末考试(50%),更加客观公正地评判研究生的学习能力和学习成绩。