科研实践辅助基础有机化学教学的探索
2019-05-24张振张云峰
张振 张云峰
摘 要:有机化学是一门重要的学科,是化学与化工、生命科学、药物化学、环境科学等专业本科生的必修课程。传统的教育只注重理论传授,但随着时代对专业性的要求,学生不仅要有相关理论知识,还需要有一定的学科素养去参与相关的科研、生产活动,才能真正适应未来社会的发展。文章将科研实践引入基础有机化学教学中,不但可以让学生对有机化学知识本身有更深入的理解,而且可以为学生后续更好地适应未来的科研、生产活动打下基础。
关键词:科研实践;有机化学;科研热点;创新比赛
中图分类号:D62-4
文章编号:2095-624X(2019)06-0071-02
一、引言
有机化学是一门重要的学科,是化学与化工、生命科学、药物化学、环境科学等专业本科生的必修课程。所以,不断地提升这样的基础课的教学水平非常重要,而提升本课程教学水平的关键在于任课教师要不断更新自己的教学观念:在课程中,要在教学手段、教学方法等多方面进行大胆的改革与创新。
大学教学要更加注重培养学生的创新意识与能力,改被动接受型学习为主动自主型学习,同时注意营造教师与学生平等交流的环境。只有从有机化学课程建设,相关的教学方法与手段多方面进行创新与提高,才能真正在教学中实施因材施教,提高学生素质,培养具有强烈创新意识和相关能力的人才。
此外,有机化学是一门实践的学科,绝大多数的教学内容来源于实验和之前的科研成果。同时,由于有机化学的实践性较强,接受有机化学学习的学生,将来进入工作岗位尤其是与科研相关的工作岗位后,其动手能力和相关科研素质,将会直接影响其职业生涯的发展,间接影响我国与有机化学相关产业和科研的发展。因此,在教学中引入科研相关介绍及课后组织学生课后积极参与科研实践,不但可以让学生对知识有更深层次的理解,而且可以激发他们的学习兴趣,还可以为后续科研打下基础。
以下是我在有机化学课程建设与教学实践中的做法与体会,主要从以下几个方面探索。
二、将科研基本知识和背景引入课堂
将科研基本知识和背景、科研热点引入课堂,实际上是对教学内容的极大优化和改进。教师在备课过程中,除了立足书本知识的介绍和引导外,还可以从三个方面引入科研基本知识。
(1)教学参考书上的每一个有机化学反应,都有着曲折的发现过程和不断改进、工业应用的过程。例如手性化学部分,当年正是由于人们在开发药物时,没有注重手性药物的重要性,而导致了医药上一系列恶性事件发生。所以,对于重要知识点的学术背景,教师对发现过程以及其在目前社会中的应用作简单介绍,让学生对课本知识有一个立体的认识,从本质和实际中了解有机化学的知识点是如何发现、发展起来的,每一个反应条件是经过怎么样的过程完善的。有了这样的了解,既可以加深记忆,理解知识的来源,又可以极大地促进学生的学习。
(2)任何事物都是與时俱进的,有机化学也是一样的。在教学过程中,老师可以帮助学生紧跟当今社会的科研热点,这样可以从根本上引导学生提升其化学素养,促进学生从根本上了解有机化学是一门非常重要的学科,从而在学习中引起重视。
(3)有些有机化学知识,如果不配合实验现象和过程,很难让学生理解,例如一些用于鉴定化学物的特征反应,教师如果只是空洞地去讲相关的现象、相关的操作,学生上完课后既不能很好记忆,在实际中也不会有效应用,所以教师在课堂上可以有针对性地播放一些相关化学反应的操作、现象,进一步为后续实验的展开打基础。
三、将有机化学教学与相关科研结合起来
一般大学课程,开有机化学的同时会开一门有机化学实验课,这样是对有机化学课程非常好的补充,但是由于有机化学实验课是专门针对课本内容的,很多情况下,实际上是课本内容的重复。学生应该真正参与有机化学的相关科研中去,只有真正参与进去,才会体会到科研过程中的各个细节,才会知道有机化学中的每个知识点不是凭空想象的,是经过大量科学实验一步步证实的,从而让学生体会到科研的不易以及经过努力解决问题的成就感。
但是目前课后发动学生参与科研活动,并不是每一个学校或学院都具备这样的条件的,由于资源有限,可以充分发挥导师制的作用。导师的作用有以下几个方面。如果自己本人是做有机化学相关科研的,由相关学科导师(导师可以是本校的或是外校的)带领几个学生进行相关的有机化学研究。如果导师不是相关领域的,可以由导师负责联系和跟进学生的学习。在实践过程中,除了科研方面的基本锻炼外,导师可以有意地让学生自己去做一些与课本相关的实验,让学生进一步感受有机化学知识的发现过程,加深对有机化学学科的理解。
在早期阶段,由于学生本身的经验和能力、学识方面的不足,学生可以主要助手的身份参与科研项目。一方面可以了解整个科研的过程,另一方面可以学习一些基本的科研知识,在得到较为系统的训练后,可以在教师指导下独立承担科研课题的部分实验。
四、开阔学生视野,积极组织学生参观相关科研场所
科研场所是进行科研、产出知识的重要场所,积极组织学生参观不同科研场所,一方面可以开阔学生视野,丰富他们的社会阅历,另一方面也可以使学生对有机化学科研有更直接感知,体会不同性质的知识是如何被人们发现的。目前有机化学科研产出有学校实验室、中科院等研究机构、企业的科研部门等地方,通过参观不同地方,可以接触有机化学整个知识体系的实际来源,提高学生整体把控学科的能力及学习的兴趣。
五、鼓励学生参与相关创新创业的比赛
课堂教学、参与实验、参观科研场所是学生与教师共同参与,教师主导的活动。而参与相关的创新创业的比赛则是学生主导的学习活动。通过参与相关的比赛,一方面,学生变为知识创作发现的主力,另一方面,在比赛中,学生各方面的能力和见识都会得到本质上的提升。
六、结语
将科研实践引入基础有机化学教学中,不但可以让学生对有机化学知识本身有一个更深入的理解,而且可以为学生后续更好地适应未来的科研、生产活动打下基础。有利于将大学的教育与科研生产结合起来,探索新的教学方式、方法。另外科研实践的引入,也可以提升大学本身的科研水平,最终实现学生、学校、社会的多赢局面。
参考文献:
[1]邓凡政,龚光勇.化学教学改革与创新型人才培养[J].淮北煤师院学报(自然科学版),2002(4).
[2] 陈友存,刘光祥.高师本科化学专业创新人才培养的研讨[J].安庆师范学院学报(自然科学版),2003(4):22-24.
基金项目:四川省科技厅应用基础研究项目“CO2参与的生物活性杂环的合成”(2019YJ0669)。
作者简介:张振(1985—),男,山西怀仁人,成都大学讲师,博士,主要从事有机化学相关研究。