有机化学不仅是化学学科里一个重要的分支,而且也是很多交叉学科所必修的基础课程,例如我校材料学、生态学、环境工程和生物工程等专业都开设有有机化学这门课,很显然,有机化学在理工科的高等教育中是占据着非常重要的地位的。在本科教学中,有机化学理论知识的讲授一般都是与实验课程相结合,二者相辅相成。我校在实际教学过程中,经历了多年的探索和积累,在课程设置与内容安排上也在不断进行优化。
1 教学目标与课程设置
有机化学本科阶段的理论知识讲授重点主要是使学生掌握重要类型有机化合物的命名、物理化学性质、经典化学反应及其机理、实际应用等,同时要求学生初步掌握有机化合物的结构与理化性质之间的关系,掌握有机化合物的基本表征方法,了解构象和立体化学方面的知识,并对一些有机化合物在生产生活中的实际应用有初步的了解。在掌握有机化学的基础理论知识之后,通过实验课锻炼学生动手能力、形成良好的实验习惯、实事求是的科学态度和优良的绿色环保意识等,实验实践对理论知识的消化吸收也能起到很好的促进作用。通过科学合理的安排理论与实验课程,引导学生对实验现象和实验结果进行批判性的分析和反思,运用科学的思维和研究方法来分析问题、改进方案、解决问题。希望通过有机化学这门课程的学习,不仅提高学生的专业基础知识,而且更进一步培养学生学习能力和解决问题能力,锻炼学生思维,提高学生的综合素质。
基于上述教学目标,为了将理论教学与实践教学进行良好的结合,相互促进,提高人才培养的质量,一般有机化学理论课与实验课安排在同一个学期进行,不过实验课的安排稍稍滞后于理论课,这样有利于在掌握一定的理论知识之后,利用实验验证所学习到的理论原理,并用理论知识对实验内容进行更好的指导,培养学生实验设计能力,通过实验巩固所学理论知识。
2 主要课程教学内容
有机化学理论课内容繁多、信息量较大,根据最新的教学大纲要求主要涉及烷烃、不饱和烃、环烃、旋光异构、卤代烃、醇、酚、醚,醛、酮、羧酸及其衍生物、含氮化合物、含硫、含磷和含硅有机化合物、周环反应、杂环化合物、糖、蛋白质与核酸以及有机化合物的结构表征等,大约包含15个重点学习章节和6个选学章节,包括学习他们的命名、理化性质、经典化学反应及其机理、有机化合物的表征等。整个理论课程前期基本是从简到繁、从易到难的爬坡式学习阶段,到后期慢慢又是一种从难到易的过程,特别是后期相关的选学章节通常与一些交叉学科联系紧密,例如生物学等,任课教师可根据自己的研究方向在某些章节作进一步的拓展。
我校有机化学实验课一般分为两个学期进行,第一学期主要包含蒸馏、分馏、萃取和重结晶等基础实验,这也是有机化学里的基础分离提纯方法,通过这些基础实验的学习与锻炼,使学生对有机化学实验室和有机化学实验有一个基本的认知,懂得有机化学实验中的安全知识与防护措施,熟知有机实验常用的玻璃仪器与设备,学习观察实验现象、记录和处理实验数据、对实验结果进行科学分析,增强分析和解决问题的能力,养成良好的科学态度和实验作风。第二学期主要是一些较为综合的有机合成实验,例如三苯甲醇的制备、肉桂酸的制备、乙酰二茂铁的合成与分离纯化等,通过这些综合实验的锤炼,进一步提升学生整合化学实验技能的能力,从实验方案的设计,到实验细节的展开,再到具体操作,以及最后对实验数据和实验结果的分析,得出实验结论。通过两个学期循序渐进式的实验锻炼,使学生掌握有机实验操作的基本技能,能够独立设计基础实验,完成常见有机化合物的制备,具备基本的科研素养。