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摘要：“有机化学”作为化学类工科专业的基础课，其教学过程要凸显培养学生创新能力的工程特色。教学实践中，围绕教学内容引入PBL、概念构图、网络教学等教学方法，对工科“有机化学”教学方法进行了探索实践。
关键词：有机化学；教学；PBL；概念构图；网络教学
作者简介：吴玉芹（1978-），女，江苏东台人，盐城工学院实验教学部，讲师；李立冬（1975-），男，江苏滨海人，盐城工学院化学与生物工程学院，讲师。（江苏 盐城 224051）
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）32-0116-02
为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署和《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》，教育部于2010年6月组织启动了“卓越工程师教育培养计划”。盐城工学院作为地方工科本科院校，为振兴苏北培养了大批各类型工程技术人才，2011年9月，盐城工学院正式启动国家“卓越工程师教育培养计划”试点工作。在此背景下，强化培养学生的工程能力和创新能力成为课堂教学的必然要求。“有机化学”作为化学学科重要的专业基础课，内容渗透至各个专业，是盐城工学院制药、化工、应化、高分子、轻化、生物等专业的主要基础课之一。“有机化学”课程内容丰富且发展迅速，概念繁多，反应复杂，机理抽象。传统的灌输式教学不能很好地发挥学生主动学习的积极性，同时对学生在解决实际问题能力的培养方面也有诸多不足。在“有机化学”教学改革中，为了提高学生分析、解决问题能力及创新能力，我们引入一些新的教学理念、方法，在提高学生综合素质方面进行了有益的探索与实践。
一、PBL教学
以问题为导向的教学方法（problem-based learning，简称PBL），是基于现实世界的以学生为中心的教育方式，于1969年由美国的神经病学教授Barrows在加拿大的麦克马斯特大学首创，其教学理论逐渐被其他院校采纳和接受，并在世界范围内逐步推广。[1，2]PBL与传统的教学模式在教学设计理念、实施方式以及教学绩效评估等方面有很大不同，PBL 强调以学生的主动学习为主，而不是传统教学中的以教师讲授为主；PBL将学习与更大的任务或问题挂钩，使学生投入于问题中；它设计真实性任务，强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中，通过学生的自主探究和合作来解决问题，从而学习隐含在问题背后的科学知识，形成解决问题的技能和自主学习的能力。
PBL教学方法，是以问题为基础，以学生为主体，以教师为导向的启发式教育，以培养学生的能力为教学目标。PBL教学法的精髓在于发挥问题对学习过程的指导作用，调动学生的主动性和积极性。为了使更多的PBL教学案例在课堂教学中予以实施，我们在新编的教材[3]中将大量的情境问题设置在章节之中，丰富了教学环节的案例。“有机化学”中的很多内容跟现实生产生活密切相关，因此，寻求一些社会热点问题结合PBL教学特点，合理设计情境问题，让学生在课堂内外予以实施。如我们曾尝试如下PBL教学案例。
《南方日报》2009年6月11日报道了题为《东莞常见4种职业病，三成源自苯中毒》的文章，工人在苯环境下工作，身体健康遭到严重威胁，甚至患上白血病。但一些企业并不认为工人的身体健康跟苯有关系。假设你作为某报特约邀请人，请你写一篇调查论文。你该如何去实施？在这个PBL案例中，学生必须通过自主学习获得下述知识：（1）苯为什么被一些诸如制鞋、化工等企业广泛使用；（2）苯为什么有毒，其毒理作用是什么；（3）如何检测工人的工作环境中含有苯；（4）是否有其它低毒化合物来替代苯在企业的使用。这个PBL案例能极大的激发学生的兴趣，并投入到自主学习中，培养了学生自学能力，分析、解决问题能力。
PBL教学方法的实施，不仅培养了学生自主学习能力，也培养了学生终生学习能力。[4]学生在解决问题过程中感受到学习的乐趣，从而逐渐改变被动接受知识的局面，调动学生学习的积极性和主动性，并通过PBL案例锻炼，逐步养成终身学习的能力。一些小组合作的PBL案例，还培养了学生的团队合作精神，加深今后社会工作开展中对团队合作精神的理解。采用PBL教学法并将其贯彻到教学实践中，培养了学生的创新能力，凸显了工科教学特色，在实际应用中也获得了良好的教学效果。
二、概念构图教学
概念构图（concept mapping）教学是把各种不相关的知识信息通过分类连接并以图示方法展示的一种教学方法，它源于建构主义学习理论。概念构图主要包含知识节点和链接，知识节点就是各种独立的基本概念，链接就是把这些关联性不强的知识节点通过简单明了的关系相互联系起来。概念构图在教学过程中的应用，能突出教师的授课主题，学生通过概念构图能够概览知识点的框架结构和核心知识点，同时通过概念构图的发散性，温习旧知识，并将已有知识与新学知识进行相互联系、融会贯通。概念构图让学生明白自身已获知识，尚需学习的新知识，并在寻求已获知识与新知识之间的联系中感受学习乐趣，激发学习的动力，培养了学生的学习能力，提高了课堂的教学质量。
例如，在讲授立体化学内容时，学生对涉及的众多的基本概念难以理解，但通过概念构图（见图1），学生对各种立体化学的基本概念及关系有了清晰的脉络，这样理解起来也就容易了。
有机化学教材内容一般以化合物结构和官能团分类为依据进行章节划分，以结构为主线串联各章内容，这为章节知识点的联系提供了依据。如醇可以氧化为醛，醛可以氧化为羧酸，醇和羧酸可以形成酯。官能团的相互转化关系为构建概念构图提供了有力的帮助。使学生能更好地把握全书内容，容易做到纲举目张，举一反三。在学习过程中，逐步让学生自己构建概念构图，既巩固了所学知识，也培养了学生的实际应用能力。单个官能团化合物可能表现出众多的反应，通过学习构建概念構图，能有效地提高学习效率。如苯酚性质的讲授中，可以构建以下图示，通过图示（见图2）学习，学生即可明确苯酚化学性质为中心的知识结构体系，而无须过多语言的描述。
一张图有时胜过一千个文字描述所表达的效果，概念构图使繁多的知识节点通过一定的关系相互联系，甚至形成知识网络，使无序的知识在构图中变得有序而生动，知识点的关联性、逻辑性、扩展性和应用性大大增强，使学生记忆理解变得容易，这种教学方法在课堂中的实施，大受学生的欢迎。
三、网络教学
随着计算机和网络技术的飞速发展，网络教学也日益普及。尤其在高等院校中，网络教学已经逐渐成为课堂教学的有效补充，发挥着越来越重要的作用。网络教学模式主要基于建构主义学习理论，学生成为学习的主体，是知识的主动建构者。作为全新的教学模式，网络教学具有开放性、自主性、交互性、个性化等特点。与传统教学模式相比，网络教学的优势主要体现在以下几个方面：[5]一是资源共享；二是交互友好；三是不限时空。
网络教学改变了学生的学习方式，在网络教学中，学生由被动地接受知识转变为主动地学习知识，利用网络中的教学资源主动地建构知识。因此，学生不仅要学习知识，还要有独立学习的能力、创新能力、自我管理能力等。网络教学使教师的角色也发生了变化。教师由传统的知识讲授者变成学生学习的指导者。师生关系的转变形成了以学生为中心的教学模式，凸显了学生在教学活动中的主体地位。
网络教学中教师的主导地位不能缺失，教师要指导学生如何利用网络资源进行自主学习。首先，要指导学生合理利用有价值的资源，否则学生在浩如烟海的网络信息中很容易迷失方向，从而也丧失网络学习的兴趣。其次，要重视交互环节。了解不同学生的学习需求，在交互式多媒体课件和教学信息资源库中设置有难易梯度的习题信息，以满足不同层次学生学习的需求。再次，注重培养学生的创新能力。网络教学中，学生自主选择学习内容，主动获取知识，可提高发现问题、分析问题、解决问题的能力。教师必须重视学生创新能力的培养，在网络教学信息资源库中，融入创新能力培养的教学内容，培养学生的创新意识、创新思维，提高创新能力和水平。
四、结束语
PBL教学、概念构图教学、网络教学作为传统教学方法的补充，在工科专业“有机化学”教学过程中的实施应用，使学生的知识应用能力、分析解决问题的能力、创新能力得到了提高，培养了学生自主学习能力、终身学习能力，也加强了学生对创新型工程技术人才的理解。教师要充分学习先进教学理念、方法，努力提高业务能力，对传统教学方法进行行之有效的改革创新，为社会培养出能够适应知识经济时代要求，具有创新意识和创新能力的人才。
参考文献：
[1]O’Neill P A.The role of basic sciences in a problem-based learning clinical curriculum[J].Med Education,2000,34(8):608-613.
[2]Nandi P L,Chan J N,Chan C P,et al.Undergraduate medical education:comparison of problem based learning and conventional teaching[J].Hong Kong Med J,2000,6(3):301-306.
[3]何建玲,等.有机化学基础教程[M].北京:北京大学出版社,2011.
[4]闫杰,张成路,靳奇峰,等.PBL教学法在精细化学品合成实验教学改革中的应用[J].实验技术与管理,2010,27(7):151-153.
[5]张万力.网络教学对传统教学的有益补充[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2009,26(1):143-144.
（责任编辑：孙晴）
关键词：有机化学；教学；PBL；概念构图；网络教学
作者简介：吴玉芹（1978-），女，江苏东台人，盐城工学院实验教学部，讲师；李立冬（1975-），男，江苏滨海人，盐城工学院化学与生物工程学院，讲师。（江苏 盐城 224051）
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）32-0116-02
为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署和《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》，教育部于2010年6月组织启动了“卓越工程师教育培养计划”。盐城工学院作为地方工科本科院校，为振兴苏北培养了大批各类型工程技术人才，2011年9月，盐城工学院正式启动国家“卓越工程师教育培养计划”试点工作。在此背景下，强化培养学生的工程能力和创新能力成为课堂教学的必然要求。“有机化学”作为化学学科重要的专业基础课，内容渗透至各个专业，是盐城工学院制药、化工、应化、高分子、轻化、生物等专业的主要基础课之一。“有机化学”课程内容丰富且发展迅速，概念繁多，反应复杂，机理抽象。传统的灌输式教学不能很好地发挥学生主动学习的积极性，同时对学生在解决实际问题能力的培养方面也有诸多不足。在“有机化学”教学改革中，为了提高学生分析、解决问题能力及创新能力，我们引入一些新的教学理念、方法，在提高学生综合素质方面进行了有益的探索与实践。
一、PBL教学
以问题为导向的教学方法（problem-based learning，简称PBL），是基于现实世界的以学生为中心的教育方式，于1969年由美国的神经病学教授Barrows在加拿大的麦克马斯特大学首创，其教学理论逐渐被其他院校采纳和接受，并在世界范围内逐步推广。[1，2]PBL与传统的教学模式在教学设计理念、实施方式以及教学绩效评估等方面有很大不同，PBL 强调以学生的主动学习为主，而不是传统教学中的以教师讲授为主；PBL将学习与更大的任务或问题挂钩，使学生投入于问题中；它设计真实性任务，强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中，通过学生的自主探究和合作来解决问题，从而学习隐含在问题背后的科学知识，形成解决问题的技能和自主学习的能力。
PBL教学方法，是以问题为基础，以学生为主体，以教师为导向的启发式教育，以培养学生的能力为教学目标。PBL教学法的精髓在于发挥问题对学习过程的指导作用，调动学生的主动性和积极性。为了使更多的PBL教学案例在课堂教学中予以实施，我们在新编的教材[3]中将大量的情境问题设置在章节之中，丰富了教学环节的案例。“有机化学”中的很多内容跟现实生产生活密切相关，因此，寻求一些社会热点问题结合PBL教学特点，合理设计情境问题，让学生在课堂内外予以实施。如我们曾尝试如下PBL教学案例。
《南方日报》2009年6月11日报道了题为《东莞常见4种职业病，三成源自苯中毒》的文章，工人在苯环境下工作，身体健康遭到严重威胁，甚至患上白血病。但一些企业并不认为工人的身体健康跟苯有关系。假设你作为某报特约邀请人，请你写一篇调查论文。你该如何去实施？在这个PBL案例中，学生必须通过自主学习获得下述知识：（1）苯为什么被一些诸如制鞋、化工等企业广泛使用；（2）苯为什么有毒，其毒理作用是什么；（3）如何检测工人的工作环境中含有苯；（4）是否有其它低毒化合物来替代苯在企业的使用。这个PBL案例能极大的激发学生的兴趣，并投入到自主学习中，培养了学生自学能力，分析、解决问题能力。
PBL教学方法的实施，不仅培养了学生自主学习能力，也培养了学生终生学习能力。[4]学生在解决问题过程中感受到学习的乐趣，从而逐渐改变被动接受知识的局面，调动学生学习的积极性和主动性，并通过PBL案例锻炼，逐步养成终身学习的能力。一些小组合作的PBL案例，还培养了学生的团队合作精神，加深今后社会工作开展中对团队合作精神的理解。采用PBL教学法并将其贯彻到教学实践中，培养了学生的创新能力，凸显了工科教学特色，在实际应用中也获得了良好的教学效果。
二、概念构图教学
概念构图（concept mapping）教学是把各种不相关的知识信息通过分类连接并以图示方法展示的一种教学方法，它源于建构主义学习理论。概念构图主要包含知识节点和链接，知识节点就是各种独立的基本概念，链接就是把这些关联性不强的知识节点通过简单明了的关系相互联系起来。概念构图在教学过程中的应用，能突出教师的授课主题，学生通过概念构图能够概览知识点的框架结构和核心知识点，同时通过概念构图的发散性，温习旧知识，并将已有知识与新学知识进行相互联系、融会贯通。概念构图让学生明白自身已获知识，尚需学习的新知识，并在寻求已获知识与新知识之间的联系中感受学习乐趣，激发学习的动力，培养了学生的学习能力，提高了课堂的教学质量。
例如，在讲授立体化学内容时，学生对涉及的众多的基本概念难以理解，但通过概念构图（见图1），学生对各种立体化学的基本概念及关系有了清晰的脉络，这样理解起来也就容易了。
有机化学教材内容一般以化合物结构和官能团分类为依据进行章节划分，以结构为主线串联各章内容，这为章节知识点的联系提供了依据。如醇可以氧化为醛，醛可以氧化为羧酸，醇和羧酸可以形成酯。官能团的相互转化关系为构建概念构图提供了有力的帮助。使学生能更好地把握全书内容，容易做到纲举目张，举一反三。在学习过程中，逐步让学生自己构建概念构图，既巩固了所学知识，也培养了学生的实际应用能力。单个官能团化合物可能表现出众多的反应，通过学习构建概念構图，能有效地提高学习效率。如苯酚性质的讲授中，可以构建以下图示，通过图示（见图2）学习，学生即可明确苯酚化学性质为中心的知识结构体系，而无须过多语言的描述。
一张图有时胜过一千个文字描述所表达的效果，概念构图使繁多的知识节点通过一定的关系相互联系，甚至形成知识网络，使无序的知识在构图中变得有序而生动，知识点的关联性、逻辑性、扩展性和应用性大大增强，使学生记忆理解变得容易，这种教学方法在课堂中的实施，大受学生的欢迎。
三、网络教学
随着计算机和网络技术的飞速发展，网络教学也日益普及。尤其在高等院校中，网络教学已经逐渐成为课堂教学的有效补充，发挥着越来越重要的作用。网络教学模式主要基于建构主义学习理论，学生成为学习的主体，是知识的主动建构者。作为全新的教学模式，网络教学具有开放性、自主性、交互性、个性化等特点。与传统教学模式相比，网络教学的优势主要体现在以下几个方面：[5]一是资源共享；二是交互友好；三是不限时空。
网络教学改变了学生的学习方式，在网络教学中，学生由被动地接受知识转变为主动地学习知识，利用网络中的教学资源主动地建构知识。因此，学生不仅要学习知识，还要有独立学习的能力、创新能力、自我管理能力等。网络教学使教师的角色也发生了变化。教师由传统的知识讲授者变成学生学习的指导者。师生关系的转变形成了以学生为中心的教学模式，凸显了学生在教学活动中的主体地位。
网络教学中教师的主导地位不能缺失，教师要指导学生如何利用网络资源进行自主学习。首先，要指导学生合理利用有价值的资源，否则学生在浩如烟海的网络信息中很容易迷失方向，从而也丧失网络学习的兴趣。其次，要重视交互环节。了解不同学生的学习需求，在交互式多媒体课件和教学信息资源库中设置有难易梯度的习题信息，以满足不同层次学生学习的需求。再次，注重培养学生的创新能力。网络教学中，学生自主选择学习内容，主动获取知识，可提高发现问题、分析问题、解决问题的能力。教师必须重视学生创新能力的培养，在网络教学信息资源库中，融入创新能力培养的教学内容，培养学生的创新意识、创新思维，提高创新能力和水平。
四、结束语
PBL教学、概念构图教学、网络教学作为传统教学方法的补充，在工科专业“有机化学”教学过程中的实施应用，使学生的知识应用能力、分析解决问题的能力、创新能力得到了提高，培养了学生自主学习能力、终身学习能力，也加强了学生对创新型工程技术人才的理解。教师要充分学习先进教学理念、方法，努力提高业务能力，对传统教学方法进行行之有效的改革创新，为社会培养出能够适应知识经济时代要求，具有创新意识和创新能力的人才。
参考文献：
[1]O’Neill P A.The role of basic sciences in a problem-based learning clinical curriculum[J].Med Education,2000,34(8):608-613.
[2]Nandi P L,Chan J N,Chan C P,et al.Undergraduate medical education:comparison of problem based learning and conventional teaching[J].Hong Kong Med J,2000,6(3):301-306.
[3]何建玲,等.有机化学基础教程[M].北京:北京大学出版社,2011.
[4]闫杰,张成路,靳奇峰,等.PBL教学法在精细化学品合成实验教学改革中的应用[J].实验技术与管理,2010,27(7):151-153.
[5]张万力.网络教学对传统教学的有益补充[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2009,26(1):143-144.
（责任编辑：孙晴）