基于成果导向教育理念的有机化学教学过程设计

来源:用户上传      作者:

　　[摘 要]成果导向教育是工程教育改革的核心内容。基于成果导向教育理念，如何科学设计教学过程来有效地帮助学生取得相应的学习成果，是工科院校有机化学主讲教师面临的一个巨大挑战。从教学过程设计所包含的教学内容、教学方法和教学手段三个方面，对工科院校有机化学教学过程设计进行探索和实践，并基于成果导向教育理念，科学设计教学内容和灵活运用多种教学方法和教学手段，可实现以学生的学习成果为导向的教学目标。
　　[关键词]成果导向教育;有机化学;教学过程设计;学习成果
　　[中图分类号] G642.1;O62 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2019）03-0087-03
　　有机化学是普通高等学校制药工程、化学工程与工艺、应用化学等专业必修的重要基础骨干课，其基本内容与相关专业的学生未来专业发展的各个领域息息相关。有机化学对化学化工类相关专业的重要性不言而喻。然而，笔者在长期的教学工作中发现，随着高等教育从精英教育向大众化教育的转变，学生的生源质量明显下降，尤其像我院这样的普通工科院校，学生普遍存在学习能力偏低、学习兴趣不高、学习自觉性较差的特点。另一方面，有机化学课程内容丰富且发展迅速，概念繁多，反应复杂，机理抽象，很多学生在有机化学学习过程中往往感到无所适从，缺乏兴趣与信心[1]。因此，在教学过程中如何充分调动学生的学习积极性，帮助学生增强学习能力，提高课堂教学效果，完成课程教学目标，是普通工科院校有机化学教师面临的一个巨大挑战。
　　1981年，Spady提出了成果导向教育（Outcome Based Education，简称OBE）理念，自创设以来，得到了国内外教育学界的广泛认可，至今仍被认为是追求卓越教育的正确方向[2]。在OBE理念中，教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果[2]。OBE强调的一个主要问题是教学过程中如何有效地帮助学生取得相应的学习成果。要达成这一教学目标则主要取决于教师对于教学过程的设计，即因材施教、因需施教，根据学生应该取得的学习成果的要求，针对教学内容的特点和学生的特点，精心设计教学内容，并采用行之有效的教学方法和灵活多样的教学手段，从而有效地帮助学生取得相应的学习成果。
　　一、精心设计教学内容
　　依据成果导向教育理念，首先要根据相关专业学生的毕业要求指标点确定课程目标，然后依据课程目标确定教学大纲进而确定教学内容。在教学内容设计方面应结合课程目标的要求以及有机化学的课程特点，确保教学内容的基础性、实用性和先进性。首先要确保课程内容的基础性，根据课程目标要求、专业需求和学时安排，整合和精选教学内容，突出重点和难点，使教学目标更加明确，夯实基础，更好地为学生的专业服务，完成课程目标要求;其次要与时俱进，适时引入实际应用、热点话题和最新研究动态等，将理论与实验相结合，与实际应用相结合，与学生的专业知识、专业需求相结合，变抽象为具体，注意学科的交叉和渗透，保持教学内容的实用性和先进性。在教学内容安排方面针对不同专业学生的需求要有所侧重。例如，在给化工专业学生授课时，应有意识地向学生介绍一些跟有机化学相关的工艺流程，传达节能减排、绿色化学等理念;而在给制药专业的学生授课时，应侧重药物开发和合成方面的相关知识;等等。通过教学内容的科学设计，使有机化学真正做到为专业服务，激发相关专业学生的学习兴趣，从而实现课程目标，满足相关专业学生的毕业要求。
　　二、积极探索与实践多种教学方法
　　目前，课堂教学依然是高等院校教学的主要模式。以学生成果为导向的教育理念，要求教师在教学过程中灵活运用多种有效的教学方法，来切实帮助学生取得相应的学习成果，从而实现教学目标。在有机化学课堂教学过程中，笔者主要采用以下教学方法。
　　（一）启发引导式教学法
　　启发引导式教学法是本课程教学中的主要教学方法。两千多年前，苏格拉底就强调学生要主动思考，教师主要起引导作用[3]。在教学过程中，通过不断抛出问题，启发引导学生分析、思考问题及其解决方案，带动学生真正参与到教学过程中，从而激发学生的潜能以及学习的主动性，变被动学习为主动学习，进而达到教学目标的要求。
　　例如，有机化学教与学的主线是“结构决定化学性质”。在讲授化合物的化学性质时，要本着“先见森林，再见树木”的原则，意即首先让学生分析该类物质的结构，通过抛出问题，启发引导学生思考这样的结构特点可能会使化合物具备哪些化学性质，进而让学生先从宏观上把握该化合物的主要化学性质，然后再学习具体的化学性质。如在讲授烷烃的自由基反应机理时，以甲烷的氯代反应为例，可向学生抛出如下问题：（1）甲烷和氯气经过加热或光照后会怎样？（2） 甲烷和氯气吸收了热量会发生什么？（3） 氯分子的均裂和甲烷分子的均裂，这两个反应哪个更容易发生？均裂会产生什么？（4）新产生的氯自由基有什么特点？体系中有了氯自由基之后，接下来又会发生什么？（5）一般有機反应是怎么发生的？氯自由基会和体系中的什么物质发生有效碰撞？哪步反应可能性最大？（6）新产生的甲基自由基又会发生什么反应？（7）产生氯自由基和甲基自由基的两步反应能够无限进行下去吗？（8）反应到一定阶段后，当体系中的自由基浓度达到一定程度时又会发生什么？（9）当体系中自由基全部被消耗掉后，反应还会发生吗？在教学过程中教师通过不断抛出问题，启发引导学生开动脑筋积极思考和探索，培养学生运用所学知识发现问题、分析问题和解决问题的能力，通过师生间的这种问答互动、对问题的层层剖析，从而水到渠成地顺利完成教学任务。
　　（二）联想对比式教学法
　　对比是在分析和综合的基础上将各种事物加以比较， 并确定它们之间异同的一种思维方法， 是学习知识的一种重要的科学方法[4]。有机化学反应式数量庞大，存在很多相近或相似的知识内容。如何准确、有效地记住大量的、相近又不同的知识内容，是学生最为头疼的问题。为此，对某些内容相近或相似、容易混淆的知识点，我们采用联想对比式教学法，启发学生将某些内容相近或相似、容易混淆的知识点放在一起进行比较和对比，通过联想和对比，让学生能够抓住关键点，从而掌握相关知识内容。例如，讲芳烃的化学性质——芳烃侧链的氧化时，讲到芳烃侧链有α-H时均被氧化成羧基，而在讲醛酮的制备的时，又讲到芳烃侧链氧化可以得到醛或酮。教师在讲这部分内容时，有意识地让学生回想前面讲过的相关内容，并将两部分内容放在一起，通过联想和对比，让学生明白两者并不矛盾，只是氧化条件的强弱导致结果的差异，从而熟练掌握两部分内容。 　　
　　又如，卤代烃与醇盐在相应醇溶液中反应制备混合醚、卤代烃与羧酸盐反应制备酯、酰卤与无水羧酸盐共热制备混合酸酐，这三类反应从反应方程式来看具有很大的相似性，学生在学习中很容易产生困惑和混淆。为此，在讲解这三类反应时，教师有意识地把这三类反应放在一起，让学生进行分析和对比，找出其中的共性和差异，从而快速掌握相关知识点，达到教学目标。
　　（三）生动实例式教学法
　　著名科学家爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师。”[5]有机化学是化学化工类相关专业的基础，与生产和生活实际息息相关。在教学过程中，适时穿插相关知识点在生产和生活中的实例以及相关科学家的事迹等，可激发学生的学习兴趣，有效调动学生的学习积极性。例如，讲不饱和烃聚合反应时，可给学生讲解现实生活中各种塑料的成分、特点和用途;讲醇的化学性质时，可穿插饮酒的危害、司机酒驾的检测和硝酸甘油的知识;讲卤代烃时，可顺带介绍一下持久性有机污染物的相关知识和危害;讲胺的酰基化性质时，可穿插解热镇痛的药物——扑热息痛的合成;讲立体化学时，可穿插上世纪六十年代在欧洲各国发生的孕妇止吐药沙利度胺（反应停）事件;讲偶氮化合物时，可顺带讲讲前几年发生的苏丹红红心鸭蛋事件;讲有机人名反应和跟诺贝尔奖有关的知识点时，可顺带讲述相关科学家的科研经历、轶闻趣事;等等。事实证明，将知识点“物化”到具体的生产和生活实例中，既可活跃课堂气氛，又能有效激发学生的学习兴趣和主动性，从而提高课堂效果，达成教学目标。
　　（四）归纳总结式教学法
　　有机化学的课程特点是知识体系臻密，化合物种类繁多，结构多样，反应式数量庞大，理论和概念抽象，反应机理复杂[1]。对于初学者来说，往往会感到无所适从，望而却步。“授人以鱼，不如授人以渔。”为了向学生传授有效的有机化学学习方法，我们采用归纳总结式教学法，在教学过程中对每一类化合物的性质通过板书进行归纳和总结，提纲挈领，引导和帮助学生抓住知识的骨架和脉络。随着学习的深入， 还可以串点成线， 并进一步将有机物间的联系编织成网[4]。每学完一章内容，即要求学生对该章内容的知识点进行归纳和总结，构建知识点的网状结构思维导图，将知识点化繁为简、化难为易，使学生认识到有机化学有章可循，繁而不乱，从而提高学生的学习能力，进而更好地掌握知识内容。
　　（五）小组合作式教学法
　　在有机化学的教学过程中，尽管可以开展一些创新性、开放性和实践性等新型的作业模式来培养学生的创新能力和实践能力，但不可否认，有机化学是一门重要的专业基础课，传统意义上的作业模式仍然不可或缺。传统的批改作业的方式是由教师批改作业并讲解，但这种教师在上面讲学生在下面听的教学模式，是以教师为主体的，学生参与率不高，上课容易走神，缺少积极性。为了调动学生的学习积极性，近两年来，笔者在批改作业方面进行了以下改革：将班级学生分成若干个小组，每个小组由3或4名学生组成，其中包含一名小组长。每次先由一名小组长负责组织本小组对全班作业进行批改，批改后要将作业中的主要问题反映给任课教师。任课教师负责对学生批改后的作业进行审查，审查该小组学生批改的正确率和认真程度，并在课堂上进行公布，并设奖罚。在讲解习题时，由批改作业的小组成员上讲台给大家讲解作业，教师在旁边负责订正和补充。通过师生角色互换，提高了学生的课堂参与热情。试行这样的改革后发现，很多学生对于批改别人的作业非常认真。通过批改作业，学生不仅会发现其他同学做作业的正确思路和优点，还能发现作业中出错的各种情况和原因，从而让学生能够博采众长而避其错，有助于学生更好地掌握相关知识点的内容。有学生在问卷调查中反映：批改作业，培养了学生细心的习惯;讲解作业，锻炼了学生的思维和表达能力。
　　三、灵活运用多种教学手段
　　教学手段是教师向学生传授知识的方式和途径。随着信息科学技术的发展，以PPT为代表的多媒体现代教育技术已广泛应用到课堂中。如在讲解卤代烃的亲核取代反应的立体化学特征时借助动画演示，可将抽象的理论形象化;利用微信、QQ可进行在线答疑、讨论;依托数字教育平台，可上传课件、学习资料、作业，与学生进行课堂互动;等等。在课堂中借助PPT、视频、动画、数字教育平台等现代教育技术手段，可将复杂、抽象的内容简单化、具体化、形象化，在增加课堂内容的信息量、生动性、时效性和活跃课堂气氛，提高学生的学习积极性方面具有不可低估的作用。但不可否认，传统的板书教学模式在过程推导、机理讲解和归纳总结方面的作用也是不可抹杀的。笔者在充分利用各种现代教育技术手段的同时，在重要知识点讲解、机理推导和归纳总结等方面仍然采用板书展示，引导学生的思路，以期给学生留下深刻印象。在教学过程中，教师要善于根据教学内容的需要，灵活运用多种教学手段，将传统教学模式和现代化教学模式有效、有机地结合起来，从而提高教学效果，实现教学目标。
　　四、结语
　　成果导向教育代表了工程教育改革的主流方向[6]。OBE教育理念告诉我们，新时期的教育将不再是教师的独角戏，而要以学生的学习成果为导向。教师在教学过程中要基于学生所要取得的学习成果，科学设计教学内容，积极探讨教学方法，灵活运用教学手段，变传统的“教师教什么，学生就学什么”为“学生要学什么，教师就教什么”，真正实现以学生的学习成果为导向的课程目标。
　　[ 参 考 文 献 ]
　　[1] 戴红，何海兵. 浅谈工科类专业有机化学的教学方法与手段[J]. 科技经济导刊，2015（10）： 127-129.
　　[2] 李志义，朱泓，刘志军，等. 用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革[J]. 高等工程教育研究，2014（2）： 29-34，70.
　　[3] 宁德利，李红梅，张雪玲，等.学导式教学法有机化学教学模式中的探索[J]. 中國卫生产业，2016（35）：87-89.
　　[4] 孟志芬.提高学生兴趣的有机化学教学法[J]. 大学化学， 2006（1）： 20-23.
　　[5] 吴爽，陈平.激发学习兴趣，构建自学体系[J].西南师范大学学报（自然科学版），2014（1）： 157-160.
　　[6] 李志义. 成果导向的教学设计[J].中国大学教学，2005（3）：32-39.
　　[责任编辑：罗 艳]
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-15166764.htm