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能力培養(yǎng)的有機波譜解析課程教學實踐教育論文
論文摘要：對“有機波譜解析”課程教學的改革，使學生的學習興趣增強，對“有機波譜解析”的基本概念和基本理論知識的理解和運用能力大大提高，學生的創(chuàng)新能力和實踐能力有了進一步的提高。
論文關鍵詞：有機波譜解析；創(chuàng)新能力；實踐能力
“機波譜解析”對于化學和化工類相關專業(yè)的畢業(yè)生來說既是一門基本的核心理論課程，又是一門重要的實踐課程。該課程特點：第一是課程的理論知識比較抽象，主要是因為應用于微觀領域研究的一些基本概念和基本理論比較多；第二是課程內容涉及的范圍比較廣，如機械、電子、自動化、物理學、化學、計算機等多個學科的知識；第三是課程的理論體系的系統(tǒng)性不強，給教學帶來一定的難度，特別是學生自學難度較大。所以，在教材選擇和教學內容的整合上，必須精心選擇，合理安排，使之具有一定的系統(tǒng)性、邏輯性。在教學方式上要多樣化、簡單化、便于同學們理解和掌握課程中的基本理論與實踐技能。
創(chuàng)新是社會不斷向前發(fā)展的靈魂，創(chuàng)新只有在實踐的基礎上不斷獲得內生發(fā)展動力。創(chuàng)新能力和實踐能力的提高是學生在掌握有機波譜解析課程基本的知識體系基礎上才能夠實現(xiàn)的，是他們綜合素質能力不斷提高的體現(xiàn)方式之一，是他們發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力提高的必然要求，是他們更好地適應社會、滿足社會需求、解決社會生產和生活中存在問題的需要。
創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)是“有機波譜解析”課程教學的深化，經過多年的探索與實踐，摸索出一套行之有效的方法，對同學們的創(chuàng)新能力和實踐能力的提高有很大的幫助，下面詳細地介紹創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)的具體辦法和措施。
一、精選教材、強化內容的系統(tǒng)性
“有機波譜解析”課程教材要精選，因為好的教材，其內容的系統(tǒng)性、邏輯性相對較好，既可以提高同學們自學教材的興趣，提高其自學能力和自覺學習的積極性，還可以幫助老師節(jié)省教案內容整理所需的時間，以強化教案內容的系統(tǒng)性、科學性和趣味性。因此教材的精選無論是對老師還是對學生都顯得非常重要，因為它是學生掌握和理解有機波譜解析課程基本概念和基礎理論知識的基礎，是他們創(chuàng)新能力和實踐能力提高的基礎。
在教材選擇上有兩種方案，方案一：教材是先介紹質譜，然后按照發(fā)生躍遷能級差由小到大的順序來進行內容介紹的；方案二：教材是按照發(fā)生躍遷能級差由大到小的順序來進行的，最后介紹質譜。至于選擇哪種方案介紹，要視當年學生的相關情況來確定，如果他們的有機化學、大學物理、機械基礎理論等相關學科基礎較好時，可以選用方案一的教材進行教學，反之，就要選用方案二的教材進行教學。另外還要加強不同教材之間相同內容部分的知識整合，使之知識體系更系統(tǒng)，知識內容更有趣味性和通俗性，以便于同學們理解和掌握基本概念與基本理論，增強他們學習有機波譜解析課程的信心，激發(fā)他們的學習熱情。通過實踐探索，教學效果比較好。因此，教學內容的系統(tǒng)性、趣味性能使同學們更好地掌握和理解有機波譜解析課程的基本概念和基本理論，為他們創(chuàng)新能力和實踐能力的提高打好基礎。
二、教學內容語言表達盡量通俗易懂
有機波譜解析課程中，內容描述有的比較抽象、難理解，在教學時，要想辦法盡量把抽象的內容形象化、規(guī)范化來表達，以便于同學們理解和掌握，同時還可以培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維能力。
在介紹核磁共振條件時，有關量子理論方面內容，采用規(guī)范化方式教學，只要求同學們知道結果，而沒有要求他們知道其原因。因為此部分內容涉及量子理論，而同學們又沒有相關量子理論的基礎，所以當用量子理論來解析時，他們理解更加困難。但是要讓他們知道是用量子理論來解釋和推導的，還可提供相關文獻，以便于有些學生自學，方便查找相關文獻，來解決自己所遇到的問題，有利于這些學生的自學能力、分析問題和解決問題的能力提高。
在質譜內容介紹中，涉及有機化合物裂解規(guī)律時，采用形象化方式教學。有機化合物的裂解就相當于警察抓捕罪犯一樣。警察抓捕罪犯，首先要研究罪犯的一些特點，找出他們各自不同的弱點，利用他們各自不同的弱點來進行抓捕，這樣破案率就比較高。那么有機化合物裂解，首先要找到有機化合物中的薄弱環(huán)節(jié)，化學鍵能越小處也就是它的薄弱環(huán)節(jié)，有機化合物最有可能裂解部位是其薄弱環(huán)節(jié)的化學鍵。所以教學內容的通俗易懂表達方式不僅可以提高同學們學習的興趣，還可以啟迪他們用創(chuàng)新思維方式解決復雜抽象的問題，以提高他們的創(chuàng)新思維能力和實踐能力。
三、教學形式多樣化
教學形式多樣化，是便于同學們掌握理解所講的內容，同時也使他們了解到抽象問題形象化、直觀化的一些方法。
譜圖解析多采用多媒體教學，使抽象內容直觀化、明確化。首先，同學們要學會看各種不同類型的譜圖，并能做到簡單、準確的判斷，判斷的依據主要是從譜圖的形狀和橫坐標、縱坐標關系等；其次，同學們要學會分析不同譜圖的典型特征，質譜圖中，質荷比最大的峰位置數(shù)值，有可能是有機化合物的分子量；在核磁共振譜圖中，要學會譜圖的簡化方法，簡化譜圖目的主要是排除其他原子核的共振干擾和1H、13C核之間發(fā)生的偶合裂分；紅外光譜圖中，主要是尋找有機化合物中各種特征官能團在第1、第2、第3特征官能團區(qū)域出現(xiàn)的特征峰情況，包括峰形、峰位、峰的強弱，來判斷有機化合物可能含有的特征基團；紫外光譜圖中，主要關注具有紫外吸收的不飽和基團和苯環(huán)或雜環(huán)類有機化合物等。
基本概念與理論多采用板書法教學，板書教學法可以給同學們留有一定的時間思考理解所講的內容，同時也為后續(xù)講解內容的理解打好基礎。板書教學法，能夠做到重點突出，使學生抓住重點，集中精力掌握和理解比較重要的基本概念與基本理論，為更好地理解譜圖，從譜圖中獲取更多的信息打好基礎，從而不斷地提高他們的抽象思維能力、分析問題和解決問題的能力，這樣他們在掌握理解知識的同時，也受到了創(chuàng)新思維和實踐能力的訓練。
四、習題與試卷內容形象化與抽象化相結合
平時每個章節(jié)講完之后，都要精心準備一些習題。習題一般有四種類型，如判斷改錯題，簡答題，設備組成、功能與操作題和譜圖分析題。判斷改錯題主要考查學生對基本概念與基本理論的理解，物質分析中設備的選擇程序判斷，實驗方案的正確選擇等；簡答題主要針對一些重要的基本理論，譜圖簡化方法，樣品制作注意事項與適用范圍，設備組件的功能問題，各種譜圖測試分析的優(yōu)缺點等；設備組成、功能與操作題主要是針對相關譜圖測試中用到的儀器設備結構、原理、組成與功能，儀器的正確選擇方法與操作步驟，儀器在工程實踐中的應用選擇，儀器使用中的優(yōu)缺點，儀器的維護與保養(yǎng)方法等；譜圖分析題有單個譜圖的簡單分析題和復雜分析題與多個譜圖的簡單分析題和復雜分析題，以適應不同層次學生，讓不同層次的學生都有一定的成就感，在自覺與不自覺中不斷提高他們的分析能力和解決實踐問題的能力。從不同的角度對大綱中要求掌握的重要內容進行考核，用不同的題型反復進行訓練，抽象內容形象化考核，以提高他們的創(chuàng)新思維能力。課程講完之后，要進行總體考核，試卷命題的原則也是要使抽象內容形象化、規(guī)范化。重點加強對同學們的分析問題和解決問題能力有幫助的試題訓練，加強對他們自己設計和自己動手能力培養(yǎng)的訓練，使他們養(yǎng)成創(chuàng)新思維的良好習慣，更好地為實踐服務。
五、突出教材中實踐較強的內容
教材中每個章節(jié)的內容，在講解時不可能面面俱到，而是對重點難點內容詳細講解。一般內容讓同學們自學，但對他們自學的內容，要有要求和目標，讓他們帶著問題去閱讀和理解自學部分內容，以提高他們的自學能力和實踐能力，從而增強他們的創(chuàng)新能力。
每個章節(jié)中都涉及相關的儀器設備，在介紹這部分內容時，通常有兩個標準要求，最低標準要求是所有同學都要知道這些儀器有哪些作用，存在哪些優(yōu)缺點，以及其適用范圍，都要能從譜圖中識別出譜圖類型和這種譜圖是用哪種儀器測試的。概括地講就是要學會選擇儀器，識別譜圖。最高標準是要求某些同學既要知道有關儀器設備的組成、結構、功能，還要知道儀器的使用方法。對使用儀器的測試條件及其注意事項要有比較好的了解，能夠從譜圖中分析出測試過程中可能存在的問題以及糾正的措施和辦法等。概言之，就是要學會選擇儀器、使用儀器，學會分析譜圖識別譜圖可能存在的問題，分析儀器的誤差情況。
在講解核磁共振中影響化學位移的因素時，圍繞內因與外因兩種因素來介紹，用唯物辯證法詳細闡述內因與外因的關系，其中內因是事物變化的最根本的影響因素，外因對事物的變化、發(fā)展作用較小，外因是通過內因起作用的。但外因在特定條件下，對事物的發(fā)展、變化，有時也有較大的影響。因此，化學位移變化的內因，是由于核外圍電子繞核運動而對核產生不同程度的屏蔽作用所引起的。這種變化與核外圍電子云形狀離核的遠近有關。當有機化合物中某一元素與不同元素或基團形成價鍵時，由于不同元素的核或基團對成鍵電子的約束能力大小不同，會導致該元素核的外圍電子云密度發(fā)生變化，從而導致其化學位移發(fā)生變化。例如：HF、HCl、HBr、HI中，HF的化學位移值最大，HI化學位移值最小。在CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4中，CCl4的化學位移值最大，CH3Cl化學位移值最小。所以要重點地從內因上去講解，便于同學們抓住主要矛盾，但是外因的影響也要注意，所以次要矛盾也不能忽略，也要注意解決，解決得好可以促進主要矛盾的解決。例如溫度、濃度、pH值、溶劑等因素的影響。溫度的影響主要是由于成鍵原子核運動程度不同而導致成鍵核之間的距離發(fā)生變化，從而使核外圍的電子云密度發(fā)生變化。濃度影響主要是由于相鄰分子中對核的外圍電子云密度的影響。pH值主要是針對與氫形成氫鍵的核的影響。溶劑主要是針對能與氫形成氫鍵的溶劑，能使相鄰核之間距離發(fā)生變化。
六、課程教學評估改革
按照傳統(tǒng)的教學考核辦法，一般是平時成績占綜合成績的30%，期終考核成績占綜合成績的70%，而平時成績包括學生出勤考核、課堂紀律考核、課堂作業(yè)考核等。所以這種考核辦法缺乏對同學們主觀能動性的考核，他們是被動地接受考核，沒有主動地參與考核，因此，他們的學習積極性還沒有被充分地發(fā)揮出來，使得教與學沒有很好地形成一個統(tǒng)一整體。教學中沒有真正做到以學生為本，做好服務工作，如傳授、釋疑、解惑、引領、設計規(guī)劃、交流溝通等方面的服務，沒有真正幫助同學們解決在學習過程中可能遇到各種問題和難題，以實現(xiàn)充分調動他們學習的積極性、主動性和自覺性。
有機波譜解析改革，主要從“以人為本”的理念出發(fā)，強化服務意識，制定服務程序。一是要做好知識的傳授，要做到所傳授的知識具有精品性、前瞻性、科學性、實踐性和趣味性，使同學們樂于學習，主動學習；二是做好對知識的釋疑，及時有效地幫助同學們化解自主學習過程中遇到的難題；三是解惑，幫助同學們解決思想上、生活上、學習上等方面存在的困惑；四是引領，在前三項服務的基礎上，同學們的自學能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力有了不同程度的提高，此時需要對他們學習目的、人生目標和價值觀加以正確地引導，解決他們產生內動力學習和實踐的機制；五是設計規(guī)劃，幫助同學們進行學業(yè)設計規(guī)劃，解決他們了解在未來學習、工作可能需要具備的知識和能力，讓他們按照人生不同發(fā)展階段的需要進行自覺、主動地培養(yǎng)自己所需要的各種能力，特別是創(chuàng)新思維能力和實踐能力；六是交流服務，交流服務是同學們心理上、情感上、學習上的需要，它是同學們能夠敞開心扉的基礎，也是提高他們自己發(fā)現(xiàn)問題能力、解決問題能力和增強他們思維能力的一種訓練方式。因此，評估時前三項是期終考試的主要考核內容，占綜合成績65%，后三項與出勤考核、課堂紀律考核、課堂作業(yè)考核等一起成為平時成績的考核依據，占綜合成績的35%。
從這幾年的運行情況來看，在同屆學生的橫向比較中，他們的自學能力、創(chuàng)新能力和實踐能力等都有不同程度的提高，而與往屆學生縱向對比中，則有較大的提高。
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