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能力培養(yǎng)的有機(jī)波譜解析課程教學(xué)實踐教育論文
論文摘要：對“有機(jī)波譜解析”課程教學(xué)的改革，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣增強(qiáng)，對“有機(jī)波譜解析”的基本概念和基本理論知識的理解和運(yùn)用能力大大提高，學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力有了進(jìn)一步的提高。
論文關(guān)鍵詞：有機(jī)波譜解析；創(chuàng)新能力；實踐能力
“機(jī)波譜解析”對于化學(xué)和化工類相關(guān)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(diǎn)：第一是課程的理論知識比較抽象，主要是因為應(yīng)用于微觀領(lǐng)域研究的一些基本概念和基本理論比較多；第二是課程內(nèi)容涉及的范圍比較廣，如機(jī)械、電子、自動化、物理學(xué)、化學(xué)、計算機(jī)等多個學(xué)科的知識；第三是課程的理論體系的系統(tǒng)性不強(qiáng)，給教學(xué)帶來一定的難度，特別是學(xué)生自學(xué)難度較大。所以，在教材選擇和教學(xué)內(nèi)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(xué)方式上要多樣化、簡單化、便于同學(xué)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(chǔ)上不斷獲得內(nèi)生發(fā)展動力。創(chuàng)新能力和實踐能力的提高是學(xué)生在掌握有機(jī)波譜解析課程基本的知識體系基礎(chǔ)上才能夠?qū)崿F(xiàn)的，是他們綜合素質(zhì)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(yīng)社會、滿足社會需求、解決社會生產(chǎn)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(jī)波譜解析”課程教學(xué)的深化，經(jīng)過多年的探索與實踐，摸索出一套行之有效的方法，對同學(xué)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(xì)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(qiáng)化內(nèi)容的系統(tǒng)性
“有機(jī)波譜解析”課程教材要精選，因為好的教材，其內(nèi)容的系統(tǒng)性、邏輯性相對較好，既可以提高同學(xué)們自學(xué)教材的興趣，提高其自學(xué)能力和自覺學(xué)習(xí)的積極性，還可以幫助老師節(jié)省教案內(nèi)容整理所需的時間，以強(qiáng)化教案內(nèi)容的系統(tǒng)性、科學(xué)性和趣味性。因此教材的精選無論是對老師還是對學(xué)生都顯得非常重要，因為它是學(xué)生掌握和理解有機(jī)波譜解析課程基本概念和基礎(chǔ)理論知識的基礎(chǔ)，是他們創(chuàng)新能力和實踐能力提高的基礎(chǔ)。
在教材選擇上有兩種方案，方案一：教材是先介紹質(zhì)譜，然后按照發(fā)生躍遷能級差由小到大的順序來進(jìn)行內(nèi)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(jìn)行的，最后介紹質(zhì)譜。至于選擇哪種方案介紹，要視當(dāng)年學(xué)生的相關(guān)情況來確定，如果他們的有機(jī)化學(xué)、大學(xué)物理、機(jī)械基礎(chǔ)理論等相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)較好時，可以選用方案一的教材進(jìn)行教學(xué)，反之，就要選用方案二的教材進(jìn)行教學(xué)。另外還要加強(qiáng)不同教材之間相同內(nèi)容部分的知識整合，使之知識體系更系統(tǒng)，知識內(nèi)容更有趣味性和通俗性，以便于同學(xué)們理解和掌握基本概念與基本理論，增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)有機(jī)波譜解析課程的信心，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。通過實踐探索，教學(xué)效果比較好。因此，教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性、趣味性能使同學(xué)們更好地掌握和理解有機(jī)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(chǔ)。
二、教學(xué)內(nèi)容語言表達(dá)盡量通俗易懂
有機(jī)波譜解析課程中，內(nèi)容描述有的比較抽象、難理解，在教學(xué)時，要想辦法盡量把抽象的內(nèi)容形象化、規(guī)范化來表達(dá)，以便于同學(xué)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(guān)量子理論方面內(nèi)容，采用規(guī)范化方式教學(xué)，只要求同學(xué)們知道結(jié)果，而沒有要求他們知道其原因。因為此部分內(nèi)容涉及量子理論，而同學(xué)們又沒有相關(guān)量子理論的基礎(chǔ)，所以當(dāng)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(dǎo)的，還可提供相關(guān)文獻(xiàn)，以便于有些學(xué)生自學(xué)，方便查找相關(guān)文獻(xiàn)，來解決自己所遇到的問題，有利于這些學(xué)生的自學(xué)能力、分析問題和解決問題的能力提高。
在質(zhì)譜內(nèi)容介紹中，涉及有機(jī)化合物裂解規(guī)律時，采用形象化方式教學(xué)。有機(jī)化合物的裂解就相當(dāng)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(diǎn)，找出他們各自不同的弱點(diǎn)，利用他們各自不同的弱點(diǎn)來進(jìn)行抓捕，這樣破案率就比較高。那么有機(jī)化合物裂解，首先要找到有機(jī)化合物中的薄弱環(huán)節(jié)，化學(xué)鍵能越小處也就是它的薄弱環(huán)節(jié)，有機(jī)化合物最有可能裂解部位是其薄弱環(huán)節(jié)的化學(xué)鍵。所以教學(xué)內(nèi)容的通俗易懂表達(dá)方式不僅可以提高同學(xué)們學(xué)習(xí)的興趣，還可以啟迪他們用創(chuàng)新思維方式解決復(fù)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(xué)形式多樣化
教學(xué)形式多樣化，是便于同學(xué)們掌握理解所講的內(nèi)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(xué)，使抽象內(nèi)容直觀化、明確化。首先，同學(xué)們要學(xué)會看各種不同類型的譜圖，并能做到簡單、準(zhǔn)確的判斷，判斷的依據(jù)主要是從譜圖的形狀和橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)關(guān)系等；其次，同學(xué)們要學(xué)會分析不同譜圖的典型特征，質(zhì)譜圖中，質(zhì)荷比最大的峰位置數(shù)值，有可能是有機(jī)化合物的分子量；在核磁共振譜圖中，要學(xué)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(jī)化合物中各種特征官能團(tuán)在第1、第2、第3特征官能團(tuán)區(qū)域出現(xiàn)的特征峰情況，包括峰形、峰位、峰的強(qiáng)弱，來判斷有機(jī)化合物可能含有的特征基團(tuán)；紫外光譜圖中，主要關(guān)注具有紫外吸收的不飽和基團(tuán)和苯環(huán)或雜環(huán)類有機(jī)化合物等。
基本概念與理論多采用板書法教學(xué)，板書教學(xué)法可以給同學(xué)們留有一定的時間思考理解所講的內(nèi)容，同時也為后續(xù)講解內(nèi)容的理解打好基礎(chǔ)。板書教學(xué)法，能夠做到重點(diǎn)突出，使學(xué)生抓住重點(diǎn)，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(chǔ)，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(xùn)練。
四、習(xí)題與試卷內(nèi)容形象化與抽象化相結(jié)合
平時每個章節(jié)講完之后，都要精心準(zhǔn)備一些習(xí)題。習(xí)題一般有四種類型，如判斷改錯題，簡答題，設(shè)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(xué)生對基本概念與基本理論的理解，物質(zhì)分析中設(shè)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(shè)備組件的功能問題，各種譜圖測試分析的優(yōu)缺點(diǎn)等；設(shè)備組成、功能與操作題主要是針對相關(guān)譜圖測試中用到的儀器設(shè)備結(jié)構(gòu)、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(yīng)用選擇，儀器使用中的優(yōu)缺點(diǎn)，儀器的維護(hù)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(fù)雜分析題與多個譜圖的簡單分析題和復(fù)雜分析題，以適應(yīng)不同層次學(xué)生，讓不同層次的學(xué)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(nèi)容進(jìn)行考核，用不同的題型反復(fù)進(jìn)行訓(xùn)練，抽象內(nèi)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(jìn)行總體考核，試卷命題的原則也是要使抽象內(nèi)容形象化、規(guī)范化。重點(diǎn)加強(qiáng)對同學(xué)們的分析問題和解決問題能力有幫助的試題訓(xùn)練，加強(qiáng)對他們自己設(shè)計和自己動手能力培養(yǎng)的訓(xùn)練，使他們養(yǎng)成創(chuàng)新思維的良好習(xí)慣，更好地為實踐服務(wù)。
五、突出教材中實踐較強(qiáng)的內(nèi)容
教材中每個章節(jié)的內(nèi)容，在講解時不可能面面俱到，而是對重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容詳細(xì)講解。一般內(nèi)容讓同學(xué)們自學(xué)，但對他們自學(xué)的內(nèi)容，要有要求和目標(biāo)，讓他們帶著問題去閱讀和理解自學(xué)部分內(nèi)容，以提高他們的自學(xué)能力和實踐能力，從而增強(qiáng)他們的創(chuàng)新能力。
每個章節(jié)中都涉及相關(guān)的儀器設(shè)備，在介紹這部分內(nèi)容時，通常有兩個標(biāo)準(zhǔn)要求，最低標(biāo)準(zhǔn)要求是所有同學(xué)都要知道這些儀器有哪些作用，存在哪些優(yōu)缺點(diǎn)，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(xué)會選擇儀器，識別譜圖。最高標(biāo)準(zhǔn)是要求某些同學(xué)既要知道有關(guān)儀器設(shè)備的組成、結(jié)構(gòu)、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(xué)會選擇儀器、使用儀器，學(xué)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(xué)位移的因素時，圍繞內(nèi)因與外因兩種因素來介紹，用唯物辯證法詳細(xì)闡述內(nèi)因與外因的關(guān)系，其中內(nèi)因是事物變化的最根本的影響因素，外因?qū)κ挛锏淖兓l(fā)展作用較小，外因是通過內(nèi)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(xué)位移變化的內(nèi)因，是由于核外圍電子繞核運(yùn)動而對核產(chǎn)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(yuǎn)近有關(guān)。當(dāng)有機(jī)化合物中某一元素與不同元素或基團(tuán)形成價鍵時，由于不同元素的核或基團(tuán)對成鍵電子的約束能力大小不同，會導(dǎo)致該元素核的外圍電子云密度發(fā)生變化，從而導(dǎo)致其化學(xué)位移發(fā)生變化。例如：HF、HCl、HBr、HI中，HF的化學(xué)位移值最大，HI化學(xué)位移值最小。在CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4中，CCl4的化學(xué)位移值最大，CH3Cl化學(xué)位移值最小。所以要重點(diǎn)地從內(nèi)因上去講解，便于同學(xué)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(jìn)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(yùn)動程度不同而導(dǎo)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(xué)評估改革
按照傳統(tǒng)的教學(xué)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(xué)生出勤考核、課堂紀(jì)律考核、課堂作業(yè)考核等。所以這種考核辦法缺乏對同學(xué)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(xué)習(xí)積極性還沒有被充分地發(fā)揮出來，使得教與學(xué)沒有很好地形成一個統(tǒng)一整體。教學(xué)中沒有真正做到以學(xué)生為本，做好服務(wù)工作，如傳授、釋疑、解惑、引領(lǐng)、設(shè)計規(guī)劃、交流溝通等方面的服務(wù)，沒有真正幫助同學(xué)們解決在學(xué)習(xí)過程中可能遇到各種問題和難題，以實現(xiàn)充分調(diào)動他們學(xué)習(xí)的積極性、主動性和自覺性。
有機(jī)波譜解析改革，主要從“以人為本”的理念出發(fā)，強(qiáng)化服務(wù)意識，制定服務(wù)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(xué)性、實踐性和趣味性，使同學(xué)們樂于學(xué)習(xí)，主動學(xué)習(xí)；二是做好對知識的釋疑，及時有效地幫助同學(xué)們化解自主學(xué)習(xí)過程中遇到的難題；三是解惑，幫助同學(xué)們解決思想上、生活上、學(xué)習(xí)上等方面存在的困惑；四是引領(lǐng)，在前三項服務(wù)的基礎(chǔ)上，同學(xué)們的自學(xué)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(xué)習(xí)目的、人生目標(biāo)和價值觀加以正確地引導(dǎo)，解決他們產(chǎn)生內(nèi)動力學(xué)習(xí)和實踐的機(jī)制；五是設(shè)計規(guī)劃，幫助同學(xué)們進(jìn)行學(xué)業(yè)設(shè)計規(guī)劃，解決他們了解在未來學(xué)習(xí)、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(jìn)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(wù)，交流服務(wù)是同學(xué)們心理上、情感上、學(xué)習(xí)上的需要，它是同學(xué)們能夠敞開心扉的基礎(chǔ)，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(qiáng)他們思維能力的一種訓(xùn)練方式。因此，評估時前三項是期終考試的主要考核內(nèi)容，占綜合成績65%，后三項與出勤考核、課堂紀(jì)律考核、課堂作業(yè)考核等一起成為平時成績的考核依據(jù)，占綜合成績的35%。
從這幾年的運(yùn)行情況來看，在同屆學(xué)生的橫向比較中，他們的自學(xué)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(xué)生縱向?qū)Ρ戎校瑒t有較大的提高。
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