浅谈有机化学教学的改革

浅谈有机化学教学的改革

任格瑞^[1]

（浙江工商大学食品与生物工程学院）

摘　要：本文针对有机化学教学中出现的问题，探讨了在教学中如何转变教育观念，发挥教师在教学中的主导作用，以及改革教学的内容和教学方法，目的在于全面提高学生能力，培养和造就具有创新精神和开拓意识的创造性人才。

关键词：有机化学；教学改革；创新

有机化学是高等学校理工科的一门重要基础课，它不仅仅是化学、应用化学、化工专业的主要课程，还是药学、医学、生物学、食品学、材料学以及环境科学等专业开设的一门重要的基础课程。随着现代科技的迅速发展，有机化学的教学内容在不断增加，而教学课时却有逐渐压缩的趋势，教学“内容多、学时少”成了教学工作中较为突出的矛盾，学生在学习过程中普遍反映内容繁杂，难以完全掌握。以我们学校为例，应用化学专业的有机化学为96学时，环境科学和环境工程专业为48学时。纵观全国各大高校，普通化学专业有机化学授课时间一般不少于120学时，其他专业的有机化学课程通常为72学时、54学时不等。有机化学学时少直接影响到学生对知识的掌握程度，造成学生对有机化学的知识掌握肤浅，很难真正体会有机化学的本质，同时也影响了后续其他相关课程的学习，打击了学生学习这门课程的积极性。因此，如何在有限的教学学时内，让学生迅速掌握必备的知识，是提高教学质量和教学效果的关键。笔者结合有机化学课程教学的实践，从以下几个方面谈一谈自己的做法与体会。

一、切实发挥教师在教学中的主导作用

著名心理学家皮亚杰指出：“教育的首要目的在于造就有所创新、有所发明和发现的人，而不是简单重复前人做过的事情。”我国21世纪教育改革的重要使命就是实施创新教育，培养创新人才。因此，这就要求教师要以现代教育思想为指导，把单纯培养知识技术型人才观念转变为培养创新型人才观念，把“维持性学习”的陈旧教学观转变为“创造力为本”的创新教育观。同时，教师本人要成为创造型的教师。在教学上，注重教育艺术，善于吸收最新教育科学成果，并将科研成果积极地运用到教学过程当中；在课堂上，教师应具有丰富的想象力和独创的见解，激发学生的好奇心和学习的兴趣，要变换各种教学手段，发现行之有效的教学新方法，鼓励学生参与课堂教学和交流，使课堂总是充满探索、创新的氛围，引导学生思考、并提出自己独到的见解。教师的人格感染力是任何其他教学手段无法替代的，对学生的教育起着潜移默化的作用，总之，要切实发挥教师在教学中的主导作用。

二、合理安排教学内容

有机化学主要分为三大部分：第一部分为有机化学基础知识和基本理论，包括有机化合物分子结构基础、反应机理、立体化学等。第二部分为有机化合物的性质和反应，集中对有机化学反应进行分类讲述。要求学生能够运用有机化学基本原理去认识化学反应的规律，认识和掌握有机化合物的各类反应及应用。第三部分为生物有机化合物，包括碳水化合物、氨基酸、多肽、蛋白质、核酸等。要求学生掌握主要生物有机化合物的结构和性质，并且对生物转化建立起基本认识。根据有机化学的主要内容和课程特点，教师应结合对有机化学的要求，做到“精简内容，把握重点，强调相关”。

在把握主线的基础上，通过归纳总结，找出有机化学的相互联系。如将有机化学的内容简要地概括为：1个理论（电子理论）、2个效应（诱导效应、共轭效应）、2套试剂（亲电和亲核试剂）、6大反应（游离基取代、游离基加成、亲电取代、亲电加成、亲核取代和亲核加成）、4种重要反应试剂（格氏试剂、烷基铜锂试剂、“三乙”试剂、重氮盐试剂）和2个难点（反应历程、分子重排）等。在横向表述时，采用以点带面、精讲多练、复习巩固的原则。如讲解2个效应时，应着重于解决有机化学的基本理论问题，使学生通过对该理论的学习与利用，提高分析问题和解决问题的能力，能顺利地解释问题。在教学中，多举一些实际的例子，通过例子让学生做到举一反三。比如，在讲羧酸的结构对羧酸的影响时，让学生比较丁酸、2－氯丁酸、3－丁酸、4－氯丁酸的酸性，来说明氯原子的吸电子诱导效应，及诱导效应的强度是随碳链依次递减的特点。讲到这里时，还可以让学生复习巩固苯酚结构对苯酚酸性的影响等。

“稳定性原理”贯穿于各章的讲授中。中间体自由基、碳正离子、碳负离子的稳定性是6大反应的反应动力，这一原理奠定了有机化学许多理论的基础。比如在“烷烃”中，烷烃的构象，在Newman投影式中，对位交叉式的能量最低、最稳定；“环烃”中，取代环己烷的稳定构象，取代基中大基团占据e键；还有烯醇式和酮式的互变异构，等等。有机化合物的存在方式都体现了稳定性原理。对于众多的有机化学反应，内在决定因素是有机物的结构，也就是说，结构决定性质。因此，不管是自由基反应、离子型反应（亲核反应和亲电反应又可分为取代反应和加成反应），只要明白了机理就掌握了方法，不胜枚举又千变万化的有机化学反应其实万变不离其宗。例如，烷烃的卤代，是一个自由基反应历程，由于自由基稳定性顺序是30＞20＞10，所以烷烃卤代产物的含量关系也为30＞20＞10；烯烃加成的著名的马氏规则的理论同样必须运用稳定性原理来解释，即烷基碳正离子的稳定性顺序是30＞20＞10；对于重排反应，由于产物往往不符合规律，学生初次接触通常会觉得难以理解。其实，这其中的关键所在也就是中间体碳正离子的稳定性，反应过程中总是生成更稳定的中间体，如瓦格涅尔—麦尔外因（Wagner－Meerwein）重排（见图1）。该反应中仲碳正离子转变为更加稳定的叔碳正离子是反应发生的内在推动力，其本质仍然遵从的是“稳定性原理”。

图1　瓦格涅尔—麦尔外因（Wagner－Meerwein）重排

三、改变教学模式：多媒体技术与传统教学手段相结合

有机化合物分子往往结构复杂，异构现象非常普遍，如构造、构型、构象、对映异构等变化万千；原子与原子，原子与化学键，化学键与化学键之间，手性分子，分子更替对称轴等，空间立体感要求强。在传统的教学方法中，很难用语言或图形准确、完整、方便快捷地表现或表达分子的立体结构。而多媒体技术完全可以以二维、三维表达方式演示分子任意立体结构、分子结构模型，演示原子杂化、化学键的形成过程及空间关系，使学生一目了然，从而达到事半功倍的作用。例如，在给学生讲解手性的时候，先让学生看下面的图2：“首先来看两个人物的头像，它们是实物与镜像的关系，它们不能重叠；而右边的一幅图中是我们的一只左手和一只右手。同学们，抬起你们的左手和右手，它们是不是很像照镜子一样。这种现象就是下面我们要讲到的手性，手性就是化学分子

图2 实物和镜像的关系

的实物与其镜像不能重叠的现象”。这样讲法生动、形象，学生更加容易理解。在判断手性化合物R／S构型时，通过下图3直观地让学生了解到分子的立体结构，增强了空间立体感，启发诱导学生自己去观察、去思考，激发他们的求知欲，调动学生的主动性和积极性。

多媒体教学手段与传统教学手段各有特点，不能完全相互替代，只能相辅相成。在传统教学手段中，教师的口头语言、体态语言以及与学生间的相互交流，信息瞬间的交

图3　手性化合物R／S构型（a＞b＞c＞d）

换，教师的思想、情感、激情甚至一个幽默的小插曲，都是不可替代的。多媒体课件仅仅只是辅助性的工具，不能用教学光盘、教学课件代替教材，用计算机代替教师。只有将两者有机结合起来，发挥各自的优势，取长补短，才能使有机化学教学课堂更加丰富多彩，充满活力、吸引力。

四、结合自身科研方向与本学科发展前沿，培养学生的创新意识

现代高科技发展日新月异，一日千里，各种科技成分相互交叉、渗透，彼此依赖和综合。现有的教材出版周期长，不能及时反映有机化学等方面的最新成果，想要将最新的科技成果及时传授给学生，光靠现有的课本知识是不够的。这就要求教师能将自己的科研方向与成果，以及自己所掌握的最新研究动向适时向学生加以介绍，扩大学生的知识视野，培养学生的创新意识。

五、结　语

对有机化学教学的体会，总结起来有以上四个方面：教无止境，教无定法，教有优法。教师应寻求更合理合适的教学内容和方法，使学生不再对有机化学产生畏惧心理，在愉快生动的教学过程中掌握知识，提高能力。

参考文献

［1］施鹏飞．基础有机化学教学的方法与实践［J］．考试周刊，2008（40）：138．

［2］李炳奇，廉宜君，马彦梅．多学科综合性大学有机化学教学改革的研究与实践［J］．广东化工，2007，34（1）：95．

［3］陈睿．有机化学教学改革的探讨［J］．化工高等教育，2006（1）：87．

［4］肖蔚．多媒体技术与化学教学改革［J］．广西民族学院学报：自然科学版，2000，6（3）：217．

【注释】

[1]任格瑞，博士，研究方向为食品化学。