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一、有機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的精選

為了培養(yǎng)礦物分選加工和礦產(chǎn)資源綜合應(yīng)用領(lǐng)域的工程技術(shù)人才，有機(jī)化學(xué)的教材內(nèi)容應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法，分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，突出礦物加工工程專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，著力拓寬學(xué)生知識(shí)面。據(jù)此，本課程選擇的是獲得第三屆國(guó)家教委優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)，由徐壽昌主編的《有機(jī)化學(xué)》，該教材按照官能團(tuán)系統(tǒng)分類(lèi)，每一個(gè)章節(jié)介紹一類(lèi)有機(jī)化合物，而每一章節(jié)又按照結(jié)構(gòu)、制備方法、物理和化學(xué)性質(zhì)為主線(xiàn)，便于學(xué)生歸納總結(jié)和綜合應(yīng)用。但是在2011年我校在本科生培養(yǎng)方案的調(diào)整中，將礦物加工工程專(zhuān)業(yè)有機(jī)化學(xué)的教學(xué)課時(shí)由64學(xué)時(shí)縮減為48學(xué)時(shí)，有機(jī)化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容必須做出相應(yīng)的調(diào)整。首先，我們貫徹“少而精”的原則，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化處理，在縮減課時(shí)的情況下，精選本學(xué)科中最基本、最重要、最精華的部分作為重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容。例如，教材中烷烴、烯烴、炔烴、脂環(huán)烴、芳烴、鹵代烴、醇和醚、酚和醌、醛和酮、羧酸、胺、雜環(huán)化合物等每一個(gè)章節(jié)都包含有機(jī)化合物的分類(lèi)和命名，而很多學(xué)生在高中階段對(duì)這些內(nèi)容略有掌握，因此我們?cè)诘谝徽掠袡C(jī)化合物的分類(lèi)中，補(bǔ)充有機(jī)化合物的命名，將有機(jī)化合物按照官能團(tuán)命名方法進(jìn)行歸納和總結(jié)，后面的章節(jié)中就不再介紹。教材中某種有機(jī)化合物的制備反應(yīng)和另一種有機(jī)化合物的化學(xué)反應(yīng)前后重復(fù)介紹，可以將這一部分內(nèi)容合并簡(jiǎn)化。以醇制備鹵烴為例，教材第九章鹵烷的制備方法中介紹了醇與氫鹵酸作用，而第十章醇的化學(xué)性質(zhì)又詳細(xì)介紹了鹵烴的生成，將這兩部分內(nèi)容整合有助于學(xué)生的理解，避免了重復(fù)。教材中立體化學(xué)的內(nèi)容比較抽象，對(duì)學(xué)生的空間想象力有一定的要求，而立體化學(xué)和礦物加工的專(zhuān)業(yè)知識(shí)關(guān)聯(lián)較少，我們將其內(nèi)容適當(dāng)簡(jiǎn)化刪減。其次，為了強(qiáng)調(diào)礦物加工專(zhuān)業(yè)特色，激發(fā)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的興趣，有機(jī)化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容必須重點(diǎn)講授一些和專(zhuān)業(yè)相關(guān)的內(nèi)容。例如，我們學(xué)校的礦物加工專(zhuān)業(yè)主要是面對(duì)煤炭行業(yè)，學(xué)生必須對(duì)煤的相關(guān)知識(shí)了解透徹。煤是由有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)組成，煤中的有機(jī)質(zhì)又是由苯環(huán)、脂環(huán)、雜環(huán)和一系列的含氧、硫、氮的官能團(tuán)組成，要認(rèn)清煤的大分子結(jié)構(gòu)，必須掌握好有機(jī)化學(xué)中芳烴、環(huán)烷烴、酚和雜環(huán)化合物這些章節(jié)的內(nèi)容，另外煤經(jīng)常發(fā)生的一些化學(xué)反應(yīng)，如氧化反應(yīng)、裂解反應(yīng)、芳構(gòu)化反應(yīng)、加氫反應(yīng)、縮聚反應(yīng)、脫氧反應(yīng)和磺化反應(yīng)等也滲透在有機(jī)化學(xué)各章節(jié)中。煤的浮選過(guò)程中浮選藥劑分為捕收劑、起泡劑和調(diào)整劑三種，這些藥劑大多是有機(jī)化合物。捕收劑主要是煤油、輕柴油等，它們是石油裂解的餾分產(chǎn)品，主要是C11－C16的烷烴，在有機(jī)化學(xué)烷烴的學(xué)習(xí)中可以介紹；起泡劑包含天然起泡劑松醇油（α－萜烯醇），工業(yè)副產(chǎn)品起泡劑雜醇和仲辛醇，人工起泡劑醚醇類(lèi)化合物，在有機(jī)化學(xué)萜類(lèi)、醇類(lèi)和醚類(lèi)化合物的講授中介紹；調(diào)整劑主要是一些乳化劑和絮凝劑，涉及有機(jī)化學(xué)中高分子聚合物的知識(shí)。水煤漿是一種新型的煤基流體燃料，由煤70％、水30％和少量添加劑經(jīng)一定工藝流程加工而成，添加劑起著關(guān)鍵作用。水煤漿添加劑中主要是分散劑和穩(wěn)定劑，分散劑是磺酸鹽、羧酸鹽、聚烯烴類(lèi)化合物，穩(wěn)定劑是高分子表面活性劑、聚丙烯酸鹽類(lèi)化合物，這些涉及羧酸和高分子聚合物的相關(guān)知識(shí)。目前，多學(xué)科交叉、滲透、融合，以基礎(chǔ)知識(shí)與專(zhuān)業(yè)知識(shí)密切結(jié)合為切入點(diǎn)，將相互具有內(nèi)在聯(lián)系的有機(jī)化學(xué)、煤化學(xué)、選礦學(xué)的教學(xué)內(nèi)容融合，將打破過(guò)去有機(jī)化學(xué)、煤化學(xué)和選礦學(xué)在課程設(shè)置上過(guò)于獨(dú)立、缺乏聯(lián)系的局面，整合原有課程內(nèi)容，拓展學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)。

二、有機(jī)化學(xué)教學(xué)方法的改革

傳統(tǒng)教學(xué)方法以教師在課堂上的“填鴨式”教學(xué)模式為主，往往忽略了學(xué)生的主體性，不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為了培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和思考能力，提高教學(xué)效率和質(zhì)量，我們?cè)诮虒W(xué)中采用了靈活多樣的教學(xué)方法，通過(guò)啟發(fā)式、互動(dòng)式和討論式等多種教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生課堂上積極思考，獨(dú)立解決問(wèn)題。在教學(xué)過(guò)程中我們?cè)黾右恍┙炭茣?shū)上沒(méi)有列出的反應(yīng)及其具體應(yīng)用實(shí)例，將同類(lèi)型的反應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行總結(jié)，既可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，又可開(kāi)拓學(xué)生的視野和擴(kuò)大知識(shí)面。例如，水煤漿添加劑中普遍用到的分散劑是萘磺酸鹽，在萘磺酸鹽的制備過(guò)程中涉及我們所學(xué)有機(jī)化學(xué)中萘的磺化反應(yīng)，萘在165℃時(shí)與濃硫酸反應(yīng)的主要產(chǎn)物是β－萘磺酸，β－萘磺酸經(jīng)過(guò)與甲醛發(fā)生縮合反應(yīng)后與堿中和即可得到我們所需的產(chǎn)品萘磺酸鹽。學(xué)生通過(guò)這個(gè)實(shí)例的學(xué)習(xí)，將會(huì)加深對(duì)萘的磺化反應(yīng)的認(rèn)識(shí)，同時(shí)拓寬了知識(shí)面，還與所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)也聯(lián)系起來(lái)。FS－201作為一種浮選劑在很多選煤廠使用，它的藥劑用量比煤油低30％左右。這種藥劑的主要成分是輕質(zhì)烷基苯。這種藥劑的合成涉及有機(jī)化學(xué)中最著名的傅克烷基化反應(yīng)。它的合成是烯烴與苯在三氯化鋁的催化作用下進(jìn)行傅克烷基化反應(yīng)，反應(yīng)物經(jīng)堿洗、水洗再經(jīng)脫苯、精餾，截取255℃以前的餾分。課本中一個(gè)普通的化學(xué)反應(yīng)在工業(yè)上得到應(yīng)用，學(xué)生將會(huì)印象深刻。通過(guò)這些實(shí)例的學(xué)習(xí)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)課程并不是完全和自己所學(xué)的專(zhuān)業(yè)沒(méi)有關(guān)系，專(zhuān)業(yè)知識(shí)也并不是深?yuàn)W難懂，基礎(chǔ)課程和專(zhuān)業(yè)課程相輔相成，融會(huì)貫通。

三、有機(jī)化學(xué)教學(xué)手段的更新

隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，多媒體教學(xué)成為課堂的主流教學(xué)手段，它增加了課程容量，提高了課堂效率，使有機(jī)化學(xué)中抽象的內(nèi)容變得形象生動(dòng)化。但是多媒體教學(xué)在有機(jī)化學(xué)的教學(xué)中也存在一些弊端，如學(xué)生覺(jué)得幻燈片的變換太快，知識(shí)內(nèi)容太多，難以領(lǐng)悟，學(xué)生在課堂上看得多，思考得少。因此我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中將多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)手段結(jié)合起來(lái)，每次課堂前十分鐘，通過(guò)板書(shū)的方式回憶上一次課堂內(nèi)容，這樣就能鞏固和復(fù)習(xí)舊的知識(shí)點(diǎn)。在課堂上我們還增加了一些課練習(xí)，讓同學(xué)上講臺(tái)演示做法，大大提高了學(xué)生的興趣。為了讓多媒體生動(dòng)形象，教師根據(jù)教學(xué)大綱的要求，對(duì)原有的掃描的方程式和圖表采用ChemOffice軟件重新制作，使課件更加美觀，內(nèi)容更加飽滿(mǎn)。ChemOffice是英國(guó)劍橋公司出版的世界上優(yōu)秀的桌面化學(xué)軟件，包括ChemDrawUltra、Chem3DUltra、ChemFinderUltra等一系列完整的軟件。它可以將化合物名稱(chēng)直接轉(zhuǎn)為結(jié)構(gòu)圖，省去繪圖的麻煩；也可以對(duì)已知結(jié)構(gòu)的化合物命名，給出正確的化合物名稱(chēng)；還能夠繪制化合物的3D分子輪廓圖及對(duì)分子軌道特性進(jìn)行分析。與此同時(shí)，我們還引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)掌握ChemOffice軟件的使用，課后作業(yè)用軟件完成，上交電子作業(yè)。學(xué)生對(duì)于這些基本工具的掌握，將對(duì)未來(lái)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中化合物的書(shū)寫(xiě)，以及發(fā)表學(xué)術(shù)論文有很大的幫助。模具教學(xué)也是我們有機(jī)化學(xué)的重要輔助手段，有機(jī)化學(xué)中的分子、原子、各種基團(tuán)以及化合物的構(gòu)型是肉眼看不見(jiàn)和摸不著的，學(xué)生對(duì)有機(jī)化合物的立體結(jié)構(gòu)、反應(yīng)機(jī)理感到抽象和難以理解，我們通過(guò)購(gòu)買(mǎi)的模具演示，學(xué)生更易接受和理解，加深印象。總之，多種教學(xué)手段的結(jié)合，將發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，各種教學(xué)手段的使用恰到好處，使課堂教學(xué)更加豐富，充滿(mǎn)活力和吸引力。

作者：張軍王啟寶王立艷單位：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院