有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革探索
時間:2022-09-12 09:07:58
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摘要:有機(jī)化學(xué)實驗是一門重要的基礎(chǔ)課程。針對目前有機(jī)化學(xué)實驗課程存在的缺點和不足,本文介紹了賀州學(xué)院對有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革的實踐,其中包括實驗內(nèi)容的調(diào)整,注重實驗教學(xué)環(huán)節(jié),教學(xué)方法的改革,考核評價體系的完善等。通過有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)實驗改革,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,提高了學(xué)生的實驗操作技能,強(qiáng)化了學(xué)生的創(chuàng)新意識,提高了有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:改革;有機(jī)化學(xué)實驗;教學(xué)
為了培養(yǎng)的學(xué)生滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,更好地為服務(wù)社會,很多地方本科院校樹立了以“市場為導(dǎo)向,能力為本位,應(yīng)用為目的”[1]的人才培養(yǎng)理念,向應(yīng)用型大學(xué)轉(zhuǎn)型和發(fā)展。有機(jī)化學(xué)實驗是賀州學(xué)院食品、生物工程、應(yīng)用化學(xué)等專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程。通過有機(jī)化學(xué)實驗的系統(tǒng)訓(xùn)練,可提高學(xué)生獨立思考,分析問題解決問題,實踐動手等能力,使學(xué)生的實驗技能得到鍛煉和提高[2]。目前有機(jī)化學(xué)實驗存在以下的缺點和不足[3]:如實驗內(nèi)容方面,驗證性實驗、基本操作較多,綜合性、設(shè)計性實驗不多;上課以老師講解實驗?zāi)康?、原理、操作、注意事項,學(xué)生按部就班完成實驗;實驗成績主要根據(jù)實驗報告成績評定等。這些不利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)的自主性,不利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。為此,我們以我校培養(yǎng)應(yīng)用型人才為契機(jī),對有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行了改革,來提高學(xué)生的實驗技能和綜合素質(zhì)。
1實驗內(nèi)容的調(diào)整
為了滿足培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需要,我們對實驗內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整。如溴乙烷的制備過程中,部分學(xué)生用溴化鈉做原料,部分同學(xué)以溴化鉀做原料;如乙酸乙酯的制備中,部分同學(xué)采用回流的方法,部分同學(xué)采用分水器的方法,同時開設(shè)苯甲酸乙酯的制備實驗等;同學(xué)們通過實驗過程和實驗結(jié)果的比較,學(xué)到了不同制備的原理和方法,激發(fā)了學(xué)生的積極性和主動性。增加了一些地方特色實驗,如用水(或乙醇水溶液)從茶葉中提取咖啡因,從橘子皮中提取色素和黃酮類化合物等。另外還增加了一個設(shè)計性實驗,完全由同學(xué)通過查文獻(xiàn)設(shè)計實驗方案,由老師審核后即可進(jìn)行,增強(qiáng)了學(xué)生查找文獻(xiàn)的能力,培養(yǎng)了學(xué)生的探索精神,增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。
2注重實驗教學(xué)環(huán)節(jié)
在針對原先學(xué)生課前不預(yù)習(xí),實驗過程中不動腦,過分依賴?yán)蠋煹那闆r,學(xué)生只是機(jī)械地重復(fù),驗證實驗,只重結(jié)果,忽略基本操作,這既不利于增強(qiáng)學(xué)生的動手能力,又不符合培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需要[4]。對此,我們特別采取了相應(yīng)措施。不預(yù)習(xí)則不能做實驗,部分內(nèi)容由學(xué)生自己講解、討論,然后老師再進(jìn)行總結(jié)和補(bǔ)充,從而調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性;比如在溴乙烷制備的實驗中,學(xué)生對實驗內(nèi)容和實驗原理較為了解,但對一些具體操作的原因不是很清楚。老師就補(bǔ)充對接收瓶中為什么先加入一些水;溴乙烷的沸點低,接收瓶放入冰水使溴乙烷容易冷卻成液體易于收集;分液后濃硫酸加入的作用主要是除去乙醇、乙醚和溴化氫;分液時要上層還是要下層的依據(jù)是什么等;在苯甲酸乙酯的制備實驗中,學(xué)生不會與乙酸乙酯的實驗作比較,老師就補(bǔ)充相同點和不同點,相同點包括都用濃硫酸做催化劑,都是用乙醇過量,都使用了碳酸鈉等;不同有苯甲酸乙酯用到了分水器,并加入環(huán)己烷作夾帶劑,最后精制制備回收乙酸乙酯和苯甲酸的實驗裝置不相同等。這樣在調(diào)動課堂氣氛的同時,使學(xué)生由被動接受到積極主動學(xué)習(xí),從而實現(xiàn)“教為主導(dǎo),學(xué)為主體”的教學(xué)理念[5]。對學(xué)生實驗中存在的問題,采用啟發(fā)式的提問,讓學(xué)生思考和解決。如溴乙烷制備實驗過程中,接收瓶中的液體為什么是黃色的?是什么物質(zhì)導(dǎo)致如此?如何避免這種情況的發(fā)生?茶葉中提取咖啡因的實驗過程中,焙炒時如何確定水分全部除去(應(yīng)呈松散的灰綠色粉末狀)?如何烤制焙炒的溫度?升華時濾紙的安放高度如何確定?升華時濾紙上為什么有發(fā)黃的物質(zhì)?如何避免和減少這種物質(zhì)?濾紙上為什么還沒有出現(xiàn)白色毛狀的物質(zhì)?學(xué)生通過相互交流比照實驗結(jié)果,討論解決實驗中存在的一些問題從而培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。同時學(xué)生實驗的每一步必須經(jīng)過老師的檢查和鑒別才能進(jìn)行下一步,避免了敷衍了事的發(fā)生。同時特別強(qiáng)調(diào)實驗中不規(guī)范的操作或違規(guī)的現(xiàn)象可能引起的安全事故,引起學(xué)生的重視,做到實驗安全事故的零發(fā)生。實驗過程中,仔細(xì)關(guān)注學(xué)生的實驗操作是否規(guī)范,耐心處理因?qū)W生粗心或其他原因引起的實驗突發(fā)事件,如玻璃塞拔不出來,因加料過快,燒瓶中的藥品溢出等情況。同時要求學(xué)生注意不要追求實驗速度,要追求實驗質(zhì)量。實驗過程中抽查學(xué)生是否觀察到實驗現(xiàn)象,是否及時做好實驗記錄和探討原因,如反應(yīng)溶液顏色變深是什么原因,反應(yīng)液為什么減少了,為什么出現(xiàn)與其他組不同的實驗現(xiàn)象。同時在實驗過程中提醒學(xué)生注意反應(yīng)終點的判斷。實驗結(jié)束后,由老師對實驗結(jié)果和實驗記錄進(jìn)行檢查,合格后才算完成實驗,促使他們養(yǎng)成實事求是和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。同時要求學(xué)生做完實驗一定要將儀器洗凈烘干整理好,并將實驗臺整理干凈,老師確認(rèn)才能離開實驗室,從而培養(yǎng)他們形成基本的科學(xué)實驗素養(yǎng)。
3教學(xué)模式和教學(xué)方法的調(diào)整
根據(jù)我校現(xiàn)有的教學(xué)條件和有機(jī)化學(xué)實驗的特點,我們對不同的實驗內(nèi)容,有目的地采用不同的教學(xué)方法,如一些基本操作訓(xùn)練的實驗,通過視頻的方式讓學(xué)生預(yù)習(xí)和掌握。比如簡單蒸餾操作和熔點測定操作,通過多媒體把實驗所用儀器,注意事項,安裝和拆卸實驗儀器的順序等一步一步的演示給學(xué)生看,然后同學(xué)們通過現(xiàn)場操作,掌握對蒸餾和熔點測定實驗操作。對于設(shè)計性試驗[6],我們告訴學(xué)生如何積極有效的查到自己想要的資料,要求學(xué)生根據(jù)學(xué)校實驗條件和實驗內(nèi)容主動積極查閱文獻(xiàn),經(jīng)過小組的討論,寫出實驗方案,經(jīng)老師審核通過才能進(jìn)行實驗,建立起了“教師指導(dǎo)與小組自主設(shè)計相結(jié)合”的實驗?zāi)J?,從而使學(xué)生領(lǐng)悟?qū)嶒灱翱茖W(xué)研究的基本方法,強(qiáng)化了學(xué)生的獨立思考的能力。
4考核體系的完善
公平合理的評價標(biāo)準(zhǔn)是衡量學(xué)生實驗技能的重要指標(biāo),也是調(diào)動和激勵學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的一個重要方面。評價標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)兼顧實驗的各個方面,堅持全程考核,并根據(jù)實驗內(nèi)容和要求進(jìn)行合理賦分,才能客觀全面考查學(xué)生的實驗技能[7]。我們打破原來實驗成績主要根據(jù)實驗報告成績評定的方法,采用平時加期末、實驗報告加操作的考核與考試相結(jié)合的方法,綜合評定學(xué)生的實驗課成績。綜合評定能夠比較客觀、公正、全面地評價學(xué)生,調(diào)動學(xué)生的自主性,激發(fā)學(xué)生的上課熱情,提高學(xué)生的實驗技能。平時成績包括實驗預(yù)習(xí)、實驗過程和實驗報告。預(yù)習(xí)主要通過預(yù)習(xí)報告和講解來評價;實驗過程包括實驗操作、實驗記錄、紀(jì)律、衛(wèi)生等;實驗報告包括實驗內(nèi)容,實驗數(shù)據(jù)的處理,實驗結(jié)果的分析和討論等。對實驗操作的考核主要考查操作的正確性和規(guī)范性,弱化過分注重實驗數(shù)據(jù)。期末成績選取一次綜合性實驗,如溴乙烷的制備,乙酸乙酯的制備,乙醚的制備,涉及的操作有蒸餾、萃取、干燥等,采用筆試加操作的方式(筆試30%+實驗操作70%)。筆試以當(dāng)場完成實驗報告的形成進(jìn)行;學(xué)生根據(jù)實驗題目,自己選擇所需的儀器、設(shè)備和試劑,完成實驗操作。老師根據(jù)學(xué)生所選儀器的正確性,操作的規(guī)范性以及實驗報告給出期末考核成績。實驗成績的考核以期末成績和平時成績各占50%進(jìn)行。
5結(jié)語
進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革后,學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和積極性有了一定的提高,實驗操作能力有了增強(qiáng),文獻(xiàn)檢索能力有了很大的提高,分析和解決問題的能力也有了很大的改善,同學(xué)們由被動進(jìn)實驗室到主動進(jìn)實驗室,同時學(xué)生的自信心和責(zé)任感也有一定的提高。同時參加廣西高校大學(xué)生化學(xué)化工類論文設(shè)計競賽和廣西高校大學(xué)生化學(xué)實驗技能競賽的學(xué)生增多。有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革畢竟是一項長期、系統(tǒng)的工程,要不斷適應(yīng)變化的形勢和發(fā)展的理念,同時注意有機(jī)化學(xué)綠色化,需要我們進(jìn)一步推進(jìn)有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的深入改革,注重與后續(xù)相關(guān)課程的有效銜接,在實踐中進(jìn)一步優(yōu)化和完善,切實提高有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的質(zhì)量。今后,我們將繼續(xù)推進(jìn)有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革的深入研究,關(guān)注有機(jī)化學(xué)實驗的綠色化、微量化研究[8],注重培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)和環(huán)保意識[9],同時積極吸取其他院校有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革的成功經(jīng)驗,不斷探索和改革,從而完善和優(yōu)化有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)體系。
作者:陳偉玲 陳興田 高友君 鐘星 單位:賀州學(xué)院食品與生物工程學(xué)院