面向高分子材料与工程专业的有机化学教学改革初探

宋莉芳++高莉宁++夏慧芸++颜录科

摘 要：《有机化学》是高分子材料与工程专业的一门重要的专业基础课，该文就目前高校专业基础课课时压缩的现状，结合《有机化学》的课程基本特点，结合笔者近年来的课堂实践教学经验，从教学内容、教材选用、教学模式、实验教学等方面阐述了对该门课程进行教学改革的一些想法，希望通过这些举措能够使有机化学课程的教学质量得到提升。

关键词：有机化学 教学方法 教学改革

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（a）-0154-02

Abstract：Organic chemistry is an important foundation course for polymer materials and engineering majors. Under the situation of teaching period being compressed， in this manuscript， the reforms of teaching contents， course book selection， teaching methods and experiment teaching were discussed according to our teaching practice experience. We expect to improve the teaching quality through this preliminary study on the teaching reform.

Key Words：Organic chemistry； Teaching methods； Reform in Education

《有机化学》是高分子材料与工程专业必修的一门化学基础课程，在四大化学中的地位举足轻重。按照学校培养方案修订的要求，对专业基础课程教学课时进行压缩，该专业有机化学理论课教学课时压缩为72学时，这可能会造成学生对有机化学基础知识掌握肤浅，甚至影响后续高分子化学等专业课程的学习。如何更加高效地让学生在有限的学时内较为系统地掌握有机化学的基础理论和基本知识，为后续专业课程的学习打下良好的基础，是有机化学的任课教师必须面对的问题。因此，在这种新形势下，高分子材料与工程专业有机化学教学质量的提升迫在眉睫[1-3]。结合日常的教学积累，笔者对该专业《有机化学》课程的改革和建设，提出如下的体会和进一步的分析探索。

1 强调教学主线、紧扣教学重点

有机化学主要研究有机化合物的结构、性质、合成、相互转化规律以及应用等内容。有机化合物的种类繁多、数量庞大、性质各异。同一种类的有机化合物既有共性，又有个性，同时反应条件的不同也增加了有机反应的复杂性。在有机化学的授课和学习过程中，一定要强调“材料结构决定其性能，材料性能是其结构的反映”这条主线。通常，有机化学的教材章节安排是按照烃类化合物（烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃）、卤代烃、有机含氧化合物、有机含氮化合物、元素有机化合物以及天然有机高分子化合物的顺序。

对于每一种类型的化合物来讲，需要从其结构特点出发（碳原子的杂化方式、官能团的结构、多官能团间的影响等），运用相应的电子理论和空间位阻理论，让学生理解和掌握其典型的物理和化学性质，尤其是官能团对其性能的影响规律。结构与性能这条主线要始终贯穿到整个课程学习过程中。高分子材料与工程专业的专业课程《高分子化学》与《有机化学》的联系非常紧密，尤其是很多高分子化学的重要知识点都来源于有机化学。

在有机化学教学过程中，主要从官能团对有机物物理和化学性质的影响来展开教学，同时要加强学生对基本概念等的掌握与理解，比如共轭效应、誘导效应和空间位阻效应这3个知识点。例如，在烃类化合物的讲授中，根据杂化轨道理论，碳原子在乙烷、乙烯、乙炔分子中分别采取sp3、sp2、sp，强调碳原子杂化类型的不同对烷烃、烯烃和炔烃的性质的影响。乙烷分子中只有σ键，化学性质呈现惰性；乙烯分子因π键的存在，可以发生亲电加成反应，在一定条件下还可发生氧化和聚合反应。乙炔分子由于两个π键的存在，不仅能发生亲电加成反应，还能发生亲核加成反应，而且端炔烃因sp杂化的碳原子具有相对较大的电负性，sp杂化的碳原子上的氢显一定的酸性。

2 合理选择教材、注重因材施教

笔者所选用的教材为李艳梅老师主编由清华大学出版社出版的《有机化学》第二版[4]。该教材是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材、北京市高等教育精品教材、清华大学有机化学MOOC教材。该书是李艳梅老师在线公开课程《有机化学》的配套教材，课本在比较重要的知识点处都有二维码，可以直接扫描进入在线视频的学习。在线视频除了有教学团队的授课视频外，还有实验视频及学生关于某些知识点的小组讨论视频。该书的选用不仅能有效地促进笔者对教学方法的创新和教学内容的改革，有效地补充和完善课程内容，还能调动学生的学习兴趣，激发学生的学习热情，使枯燥的知识变得生动活泼，让学生能够亲密接触到国内一流院校的教学。

此外，材料学院近年来实施了“拔尖创新人才培养计划”，从教学方法的角度看来，对学有余力的学生也应该提出不同的培养目标和培养标准，在课程设置上要有意识地侧重于理论或实务。有机化学的知识点较多，要不断培养学生总结规律的能力。通过课堂教学层层启发，步步递进，使学生紧密围绕各类型化合物结构与性能的关系，充分理解各类物质之间的区别和联系，同时锻炼其创新能力，达到授人以渔的效果。

3 改革教学模式、强化多媒体教学

传统的教学模式主要由教师进行课堂教学，而参与式教学是建立在现代教育理论基础上，以学习者为中心，以活动为主，平等参与的教学方式。将参与式教学应用到有机化学教学中，能有效地激发学生的学习兴趣，提高学生学习成绩、合作交流能力和分析评价能力。开展参与式教学应把握几个关键性问题：培养学生参与的意识，适时进行学习方式的训练，参与教学设计的构建。

多媒體课件信息量大、图文并茂、形象生动，而板书的灵活性强，更贴近学生的认知心理，容易与学生交流互动。在教学过程中，要做到既能有效地利用多媒体课件的长处，也能注意发挥板书在讲解中的优势。对课件上已有的重要内容，用板书帮助学生理清思路；对抽象内容选用形象贴切的生活实例来加以解释，或者使用直观模型给学生展示。

Chemoffice软件的ChemDraw和Chem3D模块的合理使用，对多媒体教学和学生课堂活跃度的提升都有促进作用[5]。例如，可以把环己烷的椅式构象和船式构象用投影展现出来，让学生从不同的角度来观察分子模型，与传统的球棍模型展示相比，多媒体教学更加清晰直观，更具吸引力，受益的学生也不仅仅局限于前几排的学生，有助于学生对构象概念的深入理解。此外，在立体化学的Fisher投影和反应机理涉及到的空间位阻效应等知识点的讲授过程中，能够灵活的运用该软件，将会起到非常好的课堂教学效果。

4 重视实验环节、锻炼基本技能

加强有机化学实验教学环节，有利于有机化学理论知识的理解和巩固。有机化学实验在激发学生学习有机化学的兴趣、强化学生动手能力、培养学生工程创新能力方面起到重要的作用[6]。在现有实验内容的基础上，增设一些具有设计性、创新性的实验，让学生从按部就班地完成实验，转变成为教学的主体，充分锻炼学生，使其在文献查阅、实验设计、实验操作、数据处理及问题讨论等方面的能力均有较大的提高。

此外，在实验环节的考核方面，可以将实验报告、实验预习、实验操作、设计性实验等模块的比例做适当调整，使成绩能够充分反映出学生对基本知识、基本概念、基本技能、基本操作的掌握程度。针对设计性的实验，给予学生充分的时间来做准备，让学生在实验结束后进行归纳总结，对出现的问题进行总结，设计解决问题的实验方案，经过自己的努力寻求解决途径，经过小组成员的讨论，最后将问题解决。

5 结语

随着学科的发展、培养模式的调整、专业需求的改变，专业基础课程的教学模式需与时俱进，顺势改革。在一线教学实践环节中，只有不断发现问题，总结经验，逐步调整、完善，才能更好地完成教学工作，提高基础课程教学质量，使学生得到更大的收获。

参考文献

[1] 黄杰，周冕，李又兵，等.高分子材料与工程专业《有机化学》教学改革探索与实践[J].广东化工，2014，42（24）：186-187.

[2] 王林艳，李歆.高分子材料课程体系下有机化学的初步改革[J].广东化工，2014，41（19）：257-258.

[3] 邹志明，唐群，刘峥.浅谈有机化学教学中学生学习兴趣的培养——以高分子材料专业为例[J].教育教学论坛，2015（24）：51-52.

[4] 李艳梅，赵圣印，王兰英.有机化学[M].2版.北京：清华大学出版社，2014.

[5] 刘鸿.浅谈Chemoffice软件在有机化学教学中的几点应用[J].广东化工，2016，43（15）：262-263.

[6] 王慧芳，武礼鹏，陈志敏，等.基础有机化学实验教学改革初探[J].实验室科学，2016，19（4）：138-141.