基于OBE模式的工科有机化学教学改革与实践

2020-03-10 08:36赵艳娜
山东化工 2020年2期
关键词:氢氰酸高分子化合物

赵艳娜

(陕西科技大学 化学与化工学院,陕西 西安 710021)

有机化学课程是我校高分子材料专业学生较早接触的一门基础课,对培养学生科学思维方法、创新能力、以及将其应用于高分子材料的设计,对高分子材料在生产加工及性能调控过程中的复杂工程问题提出解决方案,对学生的知识结构及后续专业课的学习具有持续的重要影响。该课程着重建立宽厚的学科知识基础,拓宽知识面,为学生奠定扎实的学科和专业知识的基础。

2019年我校高分子材料专业申请专业认证,而新版工程教育专业认证通用 标准明确提出要以学生为中心,以能力培养为导向。为此,作为学科基础课程的有机化学必须确保学生综合素质提升,夯实学生专业基础,因此以OBE标准修订课程大纲、重键教学目标和教学体系、结合现代多媒体技术如超星平台、雨课堂等对教学方法进行改革,目的是紧紧围绕学生,以提高学生的创新能力、学习能力、处理复杂工程问题的能力等,对我校工科学生教学质量的提高,学生创新能力的培养起到极大的促进作用。

1 根据 OBE 教育理念,修订课程教学大纲,明确课程目标

传统有机化学教学大纲,包括课程的性质、任务、课程基本内容及要求、每章重点、难点以及学时分配等内容。我们以OBE的视角重新梳理课程的教学目标,对教育结果有了更清晰的认识。即学生完成有机化学课程后所掌握的专业知识、应具备的能力。我们在重新考量课程的教学过程基础上进一步确定了能力目标、考核方式、达成度评价以及持续改进机制。 能力目标:(1) 了解有机化合物的含义、结构、特点及与高分子材料与工程专业的关系。(2)掌握各类有机化合物包括(饱和烃、不饱和烃、二烯烃、芳烃、卤代烃、醇、醚、环氧化合物、醛和酮、羧酸及衍生物、胺、二羰基化合物、类脂、含硫含磷含硅化合物和杂环化合物)的制备、结构、性质及其变化规律,培养学生理论联系实际,分析问题的能力。(3)掌握有机化合物的波谱分析方法(包括核磁共振谱和红外光谱),培养学生使用现代分析手段鉴别有机物的能力。

持续改进机制:课程考核结束后,主要根据学生的课程考试试卷、课堂笔记、课后作业和课堂表现进行分析。学院本科教学工作指导委员会指派2-3名教授对教师的教学目标达成度分析进行审核,根据达成度分析结果,结合实际改善教学方法、审视教学重难点,使学生能够获得毕业要求的各种能力。

2 基于OBE 教育理念,重构教学体系,调整教学内容

依据OBE教学理念,要求学生的学习过程是主动而不是被动的过程,以培养能力为最终目标,因此在课程讲授的的过程中主要是帮助学生构建知识体系,调动学生学习的积极性,将所学到的知识内化为处理各种问题的能力。

例如在讲授醛、酮与氢氰酸加成时,只是说明羰基氧带部分负电荷,而碳带有部分正电荷,与氢氰酸进行了亲核加成,这样学生不易理解亲核加成的机理。

可以通过引导学生,提出问题:

实验证明: 如果在反应体系中加入少量酸,反应几小时都不能完成,但是,如果体系中加入少量的碱,则反应迅速完成,为什么呢?让学生思考。

然后提示学生:

氢氰酸是一个弱酸,其电离存在着一个平衡,当加入碱,平衡向右移动,加入酸,则平衡向左移动,当加入碱,有利于氢氰酸的电离,增加氰基负离子的浓度,这说明,在氢氰酸与醛、酮的加成反应中,起决定性作用的是氰基负离子。

这样不仅有利于让学生在课堂上跟着老师去思考,不至于分散注意力走神,也提高了分析问题的能力。

另外有机化学内容涵盖的领域广,对于材料、轻工、食品等,因此,在不同专业有机化学内容讲授过程中,要针对专业领域结合行业最新进展增删内容。例如在高分子材料专业的有机化学讲解中,当我们讲授醛和酮与醇的加成时,就可以引入高分子专业中聚乙烯醇的疏水化改性,制造维尼纶的例子,让学生将所学知识转化为处理实际问题的能力。

3 基于OBE 教育理念,改革教学方式,实施混合式教学

《有机化学》基于超星平台建设SPOC,现有主要栏目有评价标准、教学视频、教学课件、测验与作业、在线考试和讨论区。课程主页上的栏目及其内容则根据我校特色自主设计和上传,网页维护也由教师在后台自主进行。部分混合式教学的网络数据截图如下:

混合式教学过程中备课不仅是备教学内容,重要是备学生,备学生的学习过程,了解学生的思维过程,学习能力。在利用现代多媒体技术实施混合式教学过程中,学生学习时间和空间不受限制,在线视频形式多样化可能更能引起学生兴趣,而且教师答疑不受时间、空间限制,讨论课也比预期效果好,学生比预期的积极踊跃,学生在学习过程中学会将压力转变为动力,变被动为主动,提高了自主学习能力,创新能力,团队合作能力,学习积极性得到了提高。

4 结语

基于OBE教育理念,转变教育教学方式,创造达到国际标准的人才培养体系,促进学生创新能力、学习能力的培养,发展创新教学模式,是现阶段教育要思考的问题。通过理论研究与教学实践,让学生意识到有机化学与我们的专业、能力密切相关,促进学生了解有机化学知识在高分子材料上的最新动态,提高学生学习能力、处理复杂工程问题的能力,在有机化学授课过程中达到了培养学生创新能力的目的。

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