激发农林类专业学习有机化学热情的思考与实践

尹霞　李春环　李定　高锦明

摘要：有机化学是一门理论性和实踐性较强的基础科学，是农林学科的必修基础课程。有机化学理论抽象，知识繁杂，机理深奥，使这门课程在教师授课和学生学习中遇到较大困难。本文通过分析有机化学自身特点，鼓励引入教学模型和专业软件，把重点和难点具象化；通过介绍具有代表性的实例，提升学生的学习兴趣和热情；通过分析与农林学科的学科交叉，鼓励学生重视有机化学的学习。

关键词：有机化学；农林学科；学习热情

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）50-0211-02

西北农林科技大学面向农、林、水、动医、动科、生物等各专业学生开设有机化学课程，课程设立之初考虑到的是各个专业学生在专业学习中对有机化学知识的需求，但是在实施过程中却存在着比较严重的问题，导致学生学习兴趣少，学习心态疲乏，学习积极性不高。身为教师必须改进教学方法，提升学生的学习热情。

一、教学模型及专业软件引入课堂

有机化学内容丰富，理论抽象难懂，知识繁杂分散，机理深奥晦涩，各个章节既具有一定的关联度，又相对独立；给农林相关学科学生安排的课时少，学生在学习中遇到初期入门难、中期跟不上、后期不能有效地将知识整合归纳等问题。因此如何利用恰当的教学方法，激发学生的学习热情，让学生在短时间内清晰地理解和牢固地掌握有机化学，是我们必须解决的问题。首先是教学模型的引入，例如在学习到烷烃的异构现象及构象和环烷烃的立体化学部分，几乎就遇到了第一个难点，大部分学生都不能准确而全面地理解交叉式、重叠式以及椅式构象和船式构象。这时候只需要把一个球棍模型放在学生面前，让他们亲自动手去摆弄，他们就能够很快地记住这两种构象，而且能够“自己”实现两种构象的转变；还能在这个过程中看到1，3-直立键的位阻效应，事半功倍。其次将专业化学软件ChemBiodraw引入课堂。这是个大挑战：很多教师认为这种专业软件可操作性差，展示给非专业的学生，怕他们接受不了，还徒增负担。其实这种担忧有些过时，这种软件的操作入门比手机上任何一个“APP”都简单。以上述环己烷椅式构象和船式构象的问题为例，用化学软件演示，非常直观。此外还可以成立学习小组，以小组的形式把课后作业用化学软件演示出来，这样不仅可以消除学生天生对“作业”的反感，还能在一定程度上达到“翻转课堂”的效果，以增加学生的参与度，激发其学习热情。

二、让有机化学走下神坛，走进生活

化学是一门实用科学，核心知识已经应用到自然科学的各个领域，化学是创造自然、改造自然的强大力量。目前化学家们运用化学的观点来观察和思考社会问题，用化学的知识来分析自然甚至是生命的本质。这些冠冕堂皇的话近乎大道理，把有机化学高高摆上了神坛，剥离了生活。其实几乎所有的科学共有的作用就是培养不断进取、发现、探索、好奇的心理，丰富人们的知识层次。教师应该将这门课程搬下神坛，走进生活，让学生在离开化学课堂后还能津津乐道，侃侃而谈化学对他们潜移默化的影响。不求学生记住深刻晦涩的机理，只要在他们心中种下有机化学的种子，静待花开。

让我们试着用化学的眼光认识世界，解释世界。

1.小分子管不了爱情。在讲含氮化合物部分可以适当抛出这个话题，想必课堂又要沸腾了。一批浪漫主义派系的科学家们，用他们的视角，试图简单直接地解释爱情或让人欣喜快乐、或让人神魂颠倒、或让人焦虑暴躁的原因。最被人熟知的“爱情分子”就是多巴胺了，它是人感到快乐的“源头”。但实际上多巴在体内的作用要复杂很多，而且它传递快乐本身也是一把双刃剑。类似“一日不见，如隔三秋”的对爱人的成瘾似的迷恋，多巴还与许多毒瘾、烟瘾、酗酒等病态行为相关。恋爱初期，对方的一句话、一个眼神和一个动作都会给当事人带来比平时更为严重的不安全感和焦虑。那是因为在爱情伊始，情侣双方体内的五羟色胺水平会显著下降，导致焦虑、抑郁、疲劳和易怒情绪。随着时间的推移，相互建立起良好的信任关系后，五羟色胺水平会慢慢回升。其实与爱情相关的化学又岂止这些，这些分子在体内的作用也不是一两句话可以概括的，而人类复杂的情绪也并不是几个分子就可以解释的。有机化学只是提供了一种视角，一种看待问题的方法。

2.提神醒脑是咖啡还是茶。咖啡中的咖啡因主要是提神醒脑的物质基础，能兴奋中枢神经系统，消除睡意，但它对心血管系统具有正性作用，所以会加重高血压。促进胃酸分泌，加速脂肪分解，加速新陈代谢，具有一定的减肥功效。此外，咖啡还有利尿作用，长期大量喝咖啡，容易造成骨质流失。[1]茶中也有咖啡因，却比咖啡中的含量少很多，茶叶中还有茶碱，茶碱比咖啡因少一个N-甲基，所以极性增加，进入脑血屏障的难度增大。[2]总体而言，茶兴奋中枢的功效相比咖啡慢而缓。茶文化悠远留长，咖啡文化清新时尚，在化学人眼中，极简到几个分子，在世人眼中却包含着文化、情绪和气氛。想来很有意思，如果在学有机化学之前大家仅凭个人喜好和生活方式来选择，那么学习了之后，就可以更多地从“身体需求”角度来选择了。

3.蘑菇是天使还是恶魔。法国大餐中有一道法国松茸，烹饪松茸会让屋子里飘香四溢。松茸绝对是世界上最珍贵稀有的天然药用菌，也是天然滋补品，备受推崇。松茸的拉丁名Tricholoma matsutake，而跟它同属的另一个蘑菇Tricholoma equestre，却因为它致命的毒性而在法国臭名昭著。[3]可见蘑菇可以是天使，也可以是恶魔。区别不过是其中的有机小分子。前者的多糖成分营养价值奇高，后者的氨基酸成分却致人死亡。同时这样的例子颠覆了学生们对氨基酸的印象，会引发更深的思考。

类似的例子只要用心去寻找，就一定能给课堂增添色彩，给学生抛出兴趣的种子，在学生心中种下一种用有机化学看世界的想法。从此有机化学不再是简单枯燥的化学方程式，不再是一个个晦涩难懂的机理，而是一直在我们身边的智慧。

三、夯实化学基础，开启专业的大门endprint

1.從有机化学角度重新审视农药的意义。在生物学和哲学还处于低级幼稚阶段的时候，人们妄图“控制自然”，让大自然成为人们方便和有利的存在。所以人们妄自尊大地用化学武器武装自己，让农药在对付昆虫之余，已转过来威胁我们的整个大地，于是才有了《寂静的春天》这么发人深思的作品。相信最初没有人是故意要去伤害自己的这片沃土的，只是急功近利地把化学“神化”了，才忘记了敬畏自然本身。所以，化学是农林人的武器，同时也是农林人的底线和原则。明白其中利害，方可游刃有余。从这个角度讲，农药只是以一种“商榷”的口吻与自然打交道，要温和地到来，和谐地相处，潇洒地离开。什么样的化合物能够胜任这样一个角色，这需要有机化学深厚的功底去辨别，去筛选。

2.从化学的层次了解植被。你了解植被的脾气和性格吗？他们生长的各个环节除了适宜的温度、光、气、水等外，还需要特殊、含量微小的生理活性物质，这类物质叫做植物激素。包括植物生长素，例如促进生根的吲哚丁酸、萘乙酸、3-吲哚乙酸；防治落花的2，4-二氯苯氧乙酸；促进细胞伸长和分裂的赤霉素和90多种赤霉素同类化合物；细胞分裂素6-苄基腺嘌呤；促进棉苗外植体叶柄脱落的脱落素酸；因为乙烯能促进蔬菜生长发育而研制的乙烯利。这样看来，要想了解植物生长，最后达到在一定程度上干预植物的生长，必须要有有机化学做基础。

有机化学课程和有机化学老师不过是学生四年大学生活中的过客，不同的是人的一生中有些过客来不及匆匆一瞥便相忘于江湖，而有些却在一瞬间改变了人的观点、拓宽了视野、拔高了视角、甚至改变了人生规划。求知是人类的本能之一，让这一过程变得有趣，是一个教师责无旁贷的义务。教学不仅仅是一项任务，而且是一次给学生激发学习热情的尝试，不应该让课本的呆板和局限扑灭学生源于兴趣的求知欲。所以，教师时刻要有最广泛的涉猎、最敏锐的视角和最活跃的思维，把自己的一桶水装得满满的，用形形色色的杯子端给学生喝。

参考文献：

[1]易超然，卫中庆.咖啡因的药理作用和应用[J].医学研究生学报，2005，（18）：270-272.

[2]黎友伦，罗永艾，氨茶碱的药理作用与临床应用[J].医药导报，2005，（24）：807-809.

[3]Bedry，R.；Baudrimont，I.；Deffieux，E.；Pomies，J.P.；Ragnaud，J.M.；Dupon，M.；Witte，S.D.；Chapalain，J.C.；Godeau，P.Wilid-mushroom intoxication as a cause of phabdomyolysis.E.Engl.J.Med.2001，345，798-802.

Abstract：Organic chemistry is a chemistry sub discipline with theory and practicality，and is required as basic course for undergraduates majoring in agriculture and forestry. The abstract science theory，complex knowledge system，together with complicated mechanism are all the obstacles for teaching and learning. In this article，we analyzed the main characteristics of the course，and introduced the teaching model and special software to the students. Moreover，all sorts of interesting examples of chemistry and life are applied to inspire passion of the students. Finally，we emphasize the interdisciplinary of organic chemistry and agriculture and forest science，sparking their enthusiasm of learning organic chemistry.

Key words：organic chemistry；agriculture and forest science；enthusiasmendprint