有機化學實驗報告范文
時間:2023-03-13 20:10:37
導語:如何才能寫好一篇有機化學實驗報告,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
關鍵詞:有機化學實驗;教學方法;培養
0引言
有機化學實驗是四大基礎化學實驗之一,是化學等專業的重要課程。通過學習有機化學實驗,學生可以掌握一定的實驗技能,為以后的實驗課或者科研工作打下基礎。然而,有機化學實驗的教學方式一直以來都是以教師講授為主,學生通過實驗課本的步驟“依樣畫葫蘆”。這種教學方式可以提高實驗技能,但也抑制了學生的主動學習意識及想象力,很難達到舉一反三的效果,這樣的培養使學生缺乏創新能力。此外,實驗授課內容比較陳舊,所做的實驗需要教師演示試驗。實驗報告千奇百怪,實驗教學毫無意義。如此一來造成了學生在學習過程中出現懶散、思維不活躍、缺乏興趣等現象。這樣的培養很難達到預期的效果,很可能在學校養成的習慣會影響其工作崗位的創新發展。
1實驗教學內容的精練
為了使學生能夠全面發展,因此,很多學校增開許多新課程,并且大部分只是學一點皮毛,新課的增多,必然使傳統專業的實驗課課時被壓縮。這樣的話,若是實驗內容不改變,學生在課時少的情況下要完成較過去一樣多的實驗內容,疲于應付,可能引起學生厭學情緒,很難達到預期教學效果。以往的有機化學實驗教學中,經典性實驗多(簡單的蒸餾、萃取、重結晶),研究型、設計型實驗少(合成加提取),反映學科前沿的實驗少,很少能拓寬學生的知識面和處理問題的能力,這些很難適用現代實驗教學和培養人才的要求。針對這種情況,有必要對實驗教學內容進行改革。將實驗內容分為有機化合物的提純(提純過程中可以做物理常數的測定)、有機合成和設計實驗三個方面。并在實驗教學大綱中適當增加綜合性與設計性實驗。教師讓學生課后時間查閱文獻,并通過文獻寫出自己的實驗方案,經與教師討論同意后,方可開展實驗。通過對綜合型(有機合成)與設計型實驗的教學,可以使學生在往后做實驗時,利用已學知識來解決問題,這大大的提高了實驗課程的教學質量[1,2]。
2實驗教學方法的改進
通常的實驗教學是教師簡單對實驗目的、實驗原理、實驗步驟、實驗注意事項進行講解,而學生按照老師的講解來進行實驗,不動腦,所以學生一定要提前進行預習,寫出一份預習報告,例如:原料及合成產物的物理性質和某些化學性質、反應條件的原因等內容,這樣促使學生不得不思考,也加深對理論知識理解。通常教師演示后,學生開始實驗,教師隨時注意觀察,看見有同學有操作不當的,進行糾正,若有學生提問,則需要回答出相應的問題。另一方面,教師自身也仔細并深入研究每一步實踐操作,每一個實驗的反應機理,在教學過程中,有機化學理論指導有機化學實驗的每一個步驟,有了有機化學理論的指導,可以杜絕學生在實驗過程中盲目進行操作,也明白實驗過程中遇到的問題。只有做到了理論與實踐相結合,才能保證學生從實驗中學到知識,使學生體會到理論知識的學習,可以指導實踐,從中獲益[3,4]。
3實驗教學的環保
在進行有機合成實驗后,大部分養成一個不好的習慣,就是得到的產品或者用過的溶劑通常當作垃圾或者廢液倒掉,應該要求學生將所得的產品統一收集,盡可能循環利用[5]。例如,在“乙酰苯胺的制備”實驗中,可以將學生乙酰苯胺產品,用到“重結晶”實驗,實驗循環利用;還可以留給考研復試的同學練習實驗基本操作,也可以留給做畢業設計需要用到的學生。其次,要從實驗的安全性的角度考慮,其次盡可能選用低毒性的藥品或者試劑,以保證實驗過程的安全。
4課后分析、討論與總結
學生完成整個實驗過程,會遇到各種各樣的問題,讓學生對提出的問題進行分析,幾個同學一組進行討論,對學生討論沒結果的問題,教師在旁邊加以引導,最終得到結論,再把分析過程和討論的結果,寫入實驗報告,最終完成實驗報告[6,7]。通常在有機化學實驗過程中,不是每一次都能成功,而實驗的失敗會打擊學生的信心,因此,在教學過程中要鼓勵學生從實驗失敗中找出原因,并提出解決的方案,例如:乙酰水楊酸的合成,為什么最終沒有得到產物?引導學生從實驗條件,加熱、冷卻、抽濾洗滌和重結晶過程找原因,提出解決方案并及時改正。
5實驗成績評定體系的改良
通常學生有機化學實驗成績考核中,實驗操作與實驗報告成績各占一定比例。這種考核方式容易讓學生覺得只要把實驗報告完成,學生在課堂會不主動實驗操作,不利于學生實驗動手能力和實驗協調能力的培養。為此,為了全面評價學生的實驗能力,我們注重學生學習的過程,考核內容應包括上課出勤(10%)、實驗預習報告(15%)、課堂講解和提問(15%)、實驗操作(20%)、實驗操作考試(20%)和實驗報告(20%)。同時,也對實驗報告做出一定的評分要求,即實驗報告應包含實驗目的、實驗原理、實驗儀器與藥品、實驗步驟、數據處理、實驗反思和注意事項六個項目,內容相對來說比較簡單,實驗目的占10%、實驗原理占10%、實驗儀器與藥品占10%、實驗步驟占20%、數據處理占20%、實驗反思占20%和注意事項占10%。這樣的考核方式,注重培養學生掌握科學的實驗方法,特別是需要回答的思考題,養成了科學的處理問題的態度。
6完善硬件設施
有機化學實驗課程是養成良好的實驗操作習慣的一個重要環節,學生做實驗缺少各種儀器,導致三四人一組做實驗,有機化學實驗應受到重視,應加強硬件設施。首先加大資金的投入,完善有機化學實驗室硬件條件和環境設施,改變有機化學實驗室氣味大,通風櫥要完好,玻璃儀器要增加,必要時,提供一些大型儀器供學生學習。
篇2
關鍵詞: 有機化學實驗教學 教學改革 探索
有機化學是高校化學、化學教育,以及應用化學、高分子、環境工程等化學相關專業的必修基礎課,有機化學實驗作為對理論課的補充,是學生通過實踐掌握理論知識的體驗過程,也是培養學生掌握基本實驗原理和實驗技能的操作過程。在化學專業的教學體系中,有機化學實驗課與有機化學理論課一樣,在整個化學教學中占據十分重要的位置。
作為皖西南地區唯一的本科師范院校,安慶師范學院高度重視實驗課程的建設,對實驗教學進行了多方面的改革。依據我校的科研條件,對沿用的實驗教材進行重新編寫[1];開設綜合性的實驗,讓學生在教師的指導下獨立設計實驗,培養學生的獨立思考能力;每年在學生中開展“實驗操作技能大賽”等活動,培養學生的綜合能力。通過一系列的實驗課教學改革,學生的實踐創新能力得到了提高,由學生自主設計的科研項目多次在國家“挑戰杯”設計大賽中獲獎。本文從實驗教學與考核的角度,對基礎有機化學實驗教學改革進行探討。
一、重視傳統教學經驗
1.規范“三個”報告
學生的實驗能力往往是在實驗操作、回答思考題與完成報告等過程中培養出來的。一次系統的有機實驗由三部分組成:實驗預習報告、實驗數據記錄報告和實驗報告。實驗預習報告可以檢驗學生的預習效果,幫助學生對實驗操作事先有一個清晰的整體把握;實驗過程強調學生動手操作的能力,注重要求學生養成科學嚴謹的態度,依據不同的實驗條件,記錄觀察到的實驗現象,設計實驗數據表格,規范條理的記錄數據,同時學生對所記錄的感性層面的現象和數據進行理論思考與解釋,以便在實驗報告中得出結論。實驗報告是對整個有機化學實驗的最終檢驗,包括實驗目的和原理、實驗步驟、實驗現象、結果分析和結論,而學生在撰寫實驗報告時,必須字體工整,表達清楚,準確地闡述實驗的原理、實驗裝置示意圖、步驟、現象等實驗過程并總結陳詞。
2.規范學生實驗操作
我校有機化學實驗課程的開設是從性質實驗過渡到合成實驗和設計型實驗。學生從驗證實驗現象開始,相互之間比較實驗操作對實驗現象的影響,培養實驗中規范操作的意識;進而通過開設一系列對于粗產物分離和提純的操作性實驗,強化學生處理反應產物的能力;順利過渡到合成實驗后,教師發揮主導作用,就實驗所需的合成條件,在學生深刻認識實驗原理,以及粗產物除雜過程的基礎上,指導學生舉一反三,最終學會選擇正確的實驗儀器,設計合理的實驗裝置,完成設計型實驗。
3.重視思考題和結果分析
教師以實驗為基礎,聯系實驗原理提出思考題,引起學生對實驗的好奇心,提高學生觀察實驗現象和動腦思考的主動性。只有認真完成實驗并加以理論分析,學生才能夠很好地回答教師提出的思考題。回答思考題是對整個實驗的再思考與提高[2],在實驗中,教師圍繞每個實驗提出深刻的思考題,不但可以促進學生深入思考與學習,而且可以使學生較好地鍛煉理性思維能力,從而達到較好的實驗效果,提高教學質量。
二、有機化學實驗教學改革的探索
1.學生實驗與教師科研相結合
我校根據教師的一些科研課題開設開放性實驗,學生自主報名,利用課余和暑假的時間參與實驗研究,查閱文獻,學習反應機理,進一步提出設想,在教師幫助下優化反應條件,并動手實驗。參與這些實驗的學生多數以這部分工作為起點開始自己畢業論文的撰寫,并且為考研面試中的實驗操作部分打下基礎,更有提出一些較好設想并努力進行實驗的學生憑借實驗成果參加“挑戰杯”大學生課外學術科技創作競賽,其中《基于Ni(dmit)2分子自旋梯材料的制備和構效關系研究》獲2009年全國三等獎。
2.開展有機化學實驗的“雙語教學”
應對我校化學化工學院的大多數畢業生都選擇進一步深造的現狀,考慮到提高學生的科研能力,幫助學生順利通過考研面試,選擇性地開展有機化學實驗的“雙語教學”[3]是必要的。對于同一個實驗,同時開設中文和英文兩組實驗,讓學生依據個人對英語的駕馭能力進行選擇。實驗完成后,實驗報告必須用英文書寫,這對學生以后撰寫科技論文大有益處。對于學生來說有機化學實驗英語教學是一個難得的系統學習運用專業詞匯的機會,對以后工作、科學研究及進行學術交流非常重要。在雙語教學過程中,為提高學生的英文寫作水平,指導學生查閱與實驗相關的科技文獻,學習英文科技論文的寫作方法,如何采取恰當的教學措施,達到既能幫助學生既掌握專業基礎知識與專業詞匯,又能掌握有機化學實驗的技能操作的雙重效果,還需要進一步探討。
3.有機實驗的微型化和綠色化
有機化學實驗課程作為對理論課的重要補充,開設的課時量為108學時。實驗中所使用藥品大多數具有毒性和易燃性,實驗流程也需要較長的時間,并且由于教育擴招,學生多,班級多,而實驗室的資源有限,如何降低實驗試劑的用量,節省實驗時間,降低污染成為實驗室需要解決的難題。
微型實驗是近年來國內外迅速發展的一種實驗方法和技術[4],它具有節能、安全、減少污染、實驗迅速等優點,并且實驗的微型化不影響實驗現象的觀察,還可以減少實驗三廢,對保證學生和教師的安全,提高經濟效益和環保效益有實際意義。
近年來,超聲波、微波、光、電及生物催化劑(酶、微生物、抗體酶)、綠色溶劑(離子液體、超臨界流體、水)在有機合成中的應用得到了空前的發展,并形成了一系列先進實驗技術[5]-[6],利用這些技術手段對于加快反應速度、提高產率、減少能耗、減小污染起到了意想不到的作用。比如在微波合成β-萘甲醚實驗中,利用微波加熱的方式取代傳統加熱,提高了反應速率,節省了不少時間。
三、建立新實驗考核體系
實驗課成績評定是檢查教學效果和激勵學生認真完成實驗教學內容的重要環節[7]-[8]。嚴格的考核是正確引導和激勵學生的積極性,監督和檢查學生學習效果及應用能力,提高實驗教學質量的有效手段。
我校的實驗課程考核包括平時考核、操作考查和期末實驗理論考試,平時考核是指對學生的“三個”報告的撰寫情況和平時表現進行打分,教師通過整個學期對學生實驗過程的觀察,對學生的真實水平有清楚的了解,根據學生的實驗能力、思維能力、團隊合作能力等多方面進行考核,這一部分占實驗總成績的30%;操作考查主要是就選定的設計型實驗對學生搭建儀器裝置和實驗基本操作的動手能力,對實驗原理、實驗現象、實驗過程中出現的各種問題的綜合能力等多個角度進行考查,根據學生的操作與回答情況進行打分,這一部分占實驗總成績的30%。實驗理論是基礎有機化學實驗課程必須掌握的一項重要內容,實驗理論考試可促進學生在掌握具體的操作上更進一步理解各種操作的理論背景知識。實驗理論考試主要對學生進行有關實驗的理論知識、基本操作、實驗現象、實驗數據處理等方面的書面考試,實驗理論考試成績是學生實驗成績的重要組成部分,這一部分占實驗總成績的40%。
這種實驗考核方式既考查了學生知識掌握的情況,又考查了學生的操作能力,還體現了成績的真實性和公平性。
四、結語
我們對有機化學實驗教學的改革,優化了實驗教學體系,強化了實驗教學環節。學生的實驗技能訓練和實際動手能力得到了有效加強,激發了學生的學習積極性,培養了科研創新精神,不少學生發表了質量較高的學術論文。學生的綜合素質得到了有效提升,考上研究生的人數逐年上升,占畢業生總數的50%左右。他們基礎扎實、動手能力強、敢于實踐創新,受到了用人單位普遍歡迎,經過兩三年實踐就能成為所在單位的教學科研骨干。有機實驗教學改革也大大促進了教師提高自身素質和業務水平的積極性,形成了教師與學生教學相長的良性互動。
參考文獻:
[1]王倫,方賓主編.化學實驗[M].北京:高等教育出版社,2003.
[2]陳海燕,林翠梧,段文貴,蔣林斌,賴剛.基礎有機化學實驗教學改革初探[J].2009,(7):100-101.
[3]尹傳奇,黃齊茂,陳世清.有機化學實驗雙語教學的探索[J].廣東化工,2009,(9):218,235.
[4]錢貴晴.微型化學實驗與創新教育[J].化學通報,1999,(5):2-6.
[5]孫爾康,高衛,張劍榮等.提高環境保護意識,建立綠色化學實驗室[J].實驗技術與管理,2007,24(11):10,34.
[6]高成莊,申國玉.高校綠色化學實驗教學初探[J].教育與職業,2007,(21):159-160.
篇3
[關鍵詞]有機化學實驗;藥學專業;混合式教學
有機化學是一門集理論與實踐于一體的基礎課程,是化學、化工、醫藥與生命科學研究的核心課程[1],尤其對藥學專業的學生來說,是其打開藥學神秘之門的寶貴鑰匙,可為其進一步學習藥物化學、藥物分析、天然藥物化學等專業課程打下堅實的基礎。有機化學實驗課,則是檢測理論知識的實踐工具,更是提高學生學習積極性,發現科學問題,培養創新意識的重要基石。因此,提高有機化學實驗課的教學質量,對于改善教學過程中的“填鴨式”教學、調動學生學習的主動性、促進理論知識與實踐創新協調發展具有重要的推動作用。隨著現代信息技術的飛速發展,微課、慕課等在線教學課堂的開放使得學生的學習不再受時間與空間的限制[2],教學內容短、教學時間短、教學方式多樣化,加之視頻與動畫的插入更增加了學習過程中樂趣。但是由于知識的碎片化,單一使用在線課堂不足以滿足學生對知識的系統化。翻轉課堂、PBL教學等課堂教學策略,以問題、討論與拓展的主動方式,以學生為主體,在課堂教學的過程中實現了對知識的回顧、知識體系的構建、問題的發現與解決,提高學生解決問題的能力[3]。本文綜合運用現代信息化教學技術,結合多種教學策略,探索性地進行了有機化學實驗課的教學實踐研究,在教學分析、教學設計與實施、教學考核三個方面探討適合藥學專業的有機化學實驗教學模式,以更適合培養具有創新性的新型藥學專業人才。
一、教學分析
有機化學實驗課貫穿于有機化學理論課的學習過程中,以理論課中涉及的重要反應類型為基礎,實現對理論基礎知識的可視化,形象化。針對醫科院校藥學專業學生,該課程開設于大學入學后的第一學年,可見其在藥學專業課程中的核心地位,為培養具有扎實專業背景與創新性專業人才提供理論與實踐保障。然而大一新生由高中剛剛步入大學的新環境,學習模式尚未適應,且化學基礎參差不齊,更有甚者在實驗課中“袖手旁觀,靜待佳音”,因此如何開展高效的教學,帶動學生盡快適應大學生活,使得人人參與,個個思考,成為該課程亟待解決的重要問題。
二、教學設計與實施
針對上述問題,在教學過程中設計了以下環節:課前自主學習、課堂教學與討論、課后復習與討論(見下圖)。1.課前自主學習:課程開始前一周,教師通過手機平臺,如微信、學習通等學習軟件視頻作業,亦可借助微課、慕課等在線課堂來實現,要求學生課下自主學習。通過自主學習的過程,復習實驗課程中涉及的反應類型與反應機理,學習實驗裝置的搭建,并在此過程中發現自身知識儲備的不足。2.課堂教學與討論:在課堂教學與討論環節,擯棄教師的“灌輸式”教學模式,將“翻轉課堂”引入課堂教學過程中,即講課的主體由老師轉變為學生。(1)以小組為單位,制作授課提綱,并推選學生代表講授課程,讓學生感受教師授課的過程,同時也是培養學生語言表達與邏輯思維能力的重要過程;在學生講課的過程中,教師需要及時地發現講授內容中的問題與不足;(2)在學生講授結束后,教師以提問的方式將授課內容中的問題引出,并與全班同學通過互動討論共同解決問題;(3)實驗內容的講解結束并不意味著實驗課理論知識的結束,在課本內容學習結束后,教師有必要進行知識的拓展學習,需結合藥學專業的特征———藥品,尤其是藥品的結構、特征與制備,講述有機化學在藥物制備中的重要作用,結構的差異對其性質的影響,讓學生更加深刻地體會到化學的奧秘,了解藥學專業在科技發展中的重要地位,增加學習的興趣,以提高其創新性思維;在此過程中,教師可以案例、動畫等多種方式進行教授,但均需圍繞知識點講述,以強化學生對理論結合實際的理解;(4)課堂講授結束后,學生可以小組為單位開展實驗操作,并在此過程中記錄實驗現象,完成實驗報告;教師在學生的實踐過程中需不斷引導學生觀察實驗現象,發現實驗問題,并及時解決。3.課后復習與討論:課堂教學與實踐結束后,學生針對實驗內容,尤其是大家更關心的實驗產品的數量與質量等會有各種疑問,教師可通過與學生構建的學習平臺,以作業、討論、測試等方式完成課后的共同學習,目的在于增加學生對知識的鞏固,提高學生發現問題與解決問題的能力。
三、教學考核
有機化學實驗課的成績評定往往以實驗報告作為考核評價的重要指標,但針對實驗過程中有些學生不愿動手,而有些小組在實驗過程中團結協作,不斷發現并解決問題,但數據不佳等各種情況,一份實驗報告不足以體現學生的學習效果。在上述混合式教學模式下,學生的成績可由課堂簽到、課前預習、課堂表現、討論發言和實驗報告等多種模塊共同組成,此考核方式更有助于學生積極參與互動討論,也使得教師更能如實的評價學生的學習效果。
篇4
有機化學實驗 教學 改革 職業技能
有機化學實驗是高等師范院校化學專業的一門重要基礎課程。它的設立不僅是培養高素質人才的需要,也是對學生進行動手能力、邏輯思維能力、職業技能和獨立創新能力進行訓練與培養的重要途徑。隨著我國基礎教育課程改革的深入進行,如何利用實驗課教學對學生進行綜合能力和專業素質的訓練與培養,造就具有現代教學理念,適應市場經濟環境,勝任基礎化學教學改革需求的中學化學教師是我們一直探索的教學目標。
幾年來我們根據有機化學實驗課程的特點,結合中學化學新課程標準的實施,對我校有機化學實驗的教學計劃、課程內容及教學方式進行了調整與改革,以適應于對學生進行教師職業技能訓練與培養的要求。
一、構建新的實驗課程體系,使之更有利于學生職業技能和科學素養的培養
由于現存的有機化學實驗教材幾乎都是延續上個世紀的編排模式,有些教學內容存在有陳舊或簡單重復問題,造成了有些簡單實驗基本操作內容,在不同的實驗課程中重復出現,耗費了一些不必要的課時,使之本來十分緊張的實驗教學時數更加短缺,同時由于教材編寫過于詳細,又使得學生實驗中養成了“照單抓藥”的習慣,而缺少存疑求知的主動性,為此我們除在實驗教材的選編中注重其現代性、綜合性和實用性外,適宜增加了以設問或討論問題為主的課程內容,在實驗內容的構建上進行了改革與重組。
1.兼并整合,優化實驗課內容,努力提高學生的綜合實驗技能及科學素養
我校化學(師范)專業原有的教學體系是將無機化學、有機化學、分析化學和物理化學四大基礎實驗截然分開,這既存在著一些基本教學內容重復現象,又不能充分地體現出它們之間的相互聯系,而綜合性、設計性實驗內容更少,教學效率低下。為此我們首先將教學計劃進行了修改與調整,討論編寫了適合我校學生職業技能培養目標的教學大綱,在此基礎上全面整合了有機化學實驗課程內容,注意加強各類實驗課內容間的聯系,刪除了與其它實驗課相同或相近的實驗內容,增加了現代有機化學廣泛應用的實驗技術,以能迅速提高學生的綜合實驗技能和科學素養為立課之本,具體做法為:(1)將常用的基本操作內容首先利用CAI課件模擬實驗后,再進行實際訓練與操作;(2)增加了如數字熔點測定儀、薄膜旋轉蒸發儀、紅外光譜分析及氣相色譜等現代實驗技術應用內容;(3)精簡合并了驗證性實驗內容,將與中學實驗內容相同且又簡單的性質實驗刪掉,部分較難的放在該類化合物合成實驗中穿行。
2.合理安排實驗內容,逐漸增加實驗難度,全面提高學生的職業技能和創新思維能力
有機化學實驗的特點之一是常用儀器并不復雜,但組合裝置較難,實驗數據也相當簡單,但實驗時間長,易燃易爆,安全系數小,學生多存在畏懼和厭煩心理,為提高學生的學習積極性,全面訓練和培養學生的綜合職業實驗技能,提高他們的科學素養。我們在按類型確定和完成一定的單元合成實驗內容后,適時開設綜合性實驗內容,將原來單一割裂的實驗內容變成連續的實驗。如用乙酸和乙醇合成乙酸乙酯,再由乙酸乙酯合成乙酰乙酸乙酯;由硝基合成苯胺乙酰苯胺對乙酰氨基苯磺酰氯對乙酰氨基苯磺酰胺對氨基苯磺酰胺等。由于每一步產品的產率直接影響下一步實驗,所以學生會十分的精心研究實驗內容與方法,這不但提高了學生的綜合職業實驗技能,而且培養了學生嚴謹、勤奮務實和勇于創新的科學態度。
在此基礎上我們每學期將開設1~2個設計性實驗內容或將教師的部分科研實驗內容融合到實驗課中,以鍛煉和培養學生的自學能力、文獻查閱能力、獨立工作及創新能力,增強學生的科研意識,培養其在工作中的團結協作精神。
二、樹立新的教學理念,強化理論與實踐的結合性,以構建良好的職業素養
新的中學化學課程標準的一個重要理念就是樹立科學發展觀的思想,緊密結合社會與生產實踐,進行綠色化學教育,激發學生學習化學的興趣,構建良好的職業素養,提高創新能力。在有機化學實驗教學中,我們主要開展了如下一些工作:(1)面向經濟主戰場,變消費性實驗為效益性實驗。如合成的甲基橙產品精制后提供給無機化學、分析化學實驗作指示劑;聚乙烯醇與甲醛縮合制成香味辦公膠水等;(2)以最新的研究成果替代舊的實驗方法,不但節省能源和試劑,而且減少了環境污染,提高了產品的產率。如Beckmann重排反應,已二酸的制備實驗,安息香的輔酶法合成等。(3)開設天然有機物提取實驗,如從茶葉中提取咖啡堿,從槐米中提取蘆丁,菠菜色素的提取與分離等實驗。這些實驗的原料及提取溶劑大多為無毒或低毒的。(4)適宜的增開微型實驗內容,將一些相對毒性大,污染性強的實驗改造成微型實驗,如甲基橙的制備,乙酸乙酯的合成,乙酰苯胺的制備等,均將原來藥品用量減少了50~70%。
這些實驗內容的改進與開設不但節省了大量的學時及財力,同時也較好地改善了實驗環境,更為重要地是提高了學生的科研綜合能力、環保意識和嚴謹的科學態度。
三、改革實驗教學方法,注重強化學生的職業技能
以往的實驗課大多是每次任課教師均將實驗內容、操作步驟與方法、注意事項等較為詳細的寫在黑板上并認真講解,相應的教材記錄的也較為詳細,而學生則為盡快完成實驗任務也不多想,只是“照方抓藥”,如實驗結果不理想則采取“逆推”方法編造實驗數據。這不但使得學生的主觀能動性得不到充分發揮,同時也不利于學生職業技能的訓練與培養。近幾年來我們已完全改變這單一授課方式,結合有機化學實驗的特點和學生的實際情況主要采取以下幾方面措施來訓練和培養學生的職業技能。
1.將首次接觸的實驗內容在重點講解的同時,邊講邊做,并根據實驗原理等不斷創設問題情境來調動學生的思維積極性,激發學生的求知欲和自我實現欲。而對于重復性操作內容,而是設定問題讓學生到前面回答,邊答邊做,師生共同總結提高,以達到培養學生觀察、分析、推理和獨立工作能力,嚴謹務實的科學態度及對事物的應變能力、組織協調和表達能力。
2.加強學生表達能力的培養。這方面我們主要采取的是將實驗中某些內容,如實驗原理、實驗常規操作和實驗的問題討論等內容,讓學生在有準備的情況下進行講授,然后師生再共同評議和補充,以達到對學生語言表達、教態、板書設計、教學方法及教材處理能力的訓練與培養。
3.嚴格規范實驗報告的格式與質量,提高學生的文字書寫能力及科研綜合能力。以往絕大多數學生的實驗內容報告幾乎相同,其原因是大多數學生的實驗報告都是抄寫黑板或教材上的內容,再填上自己的實驗數據即可。而我們為能提高學生的文字表達力和總結歸納能力,嚴格要求學生在課前預習的基礎上,完全按自己的實驗情況撰寫實驗報告,其中不可缺少的內容是:實驗原理、實驗中的操作過程與現象、實驗原料與產物的物理常數、遇到的問題和解決辦法、實驗結果的分析與討論等,以達到培養學生實事求是的科學態度,善于發現和勇于解決問題的能力。其目的是提高和增強適應未來中學化學教學工作中所必備的綜合素質和職業技能。
幾年來我們在有機化學實驗的教學改革實踐中,對于學生職業技能與素質培養方面收到了一定成效,在歷次教育部、省教育廳和學校組織的各類教學觀摩和評估中均受到專家們的一致好評,也給學生的實驗課學習帶來了極大的興趣。學生們普遍感到有機化學實驗課不但使他們較好地掌握了有機化學實驗技術,同時在科學素養方面也有了迅速的提高,尤其是在教師職業技能的訓練方面受益頗深。然而實驗課教學的改革是個持續漸進的過程,基礎化學教學改革也在不斷變革之中,各類新的教學模式體系還有待于在實踐中不斷的形成與完善,這方面的工作仍需要我們繼續努力的探索與實踐。
參考文獻:
[1]曾昭瓊,曾和平.有機化學實驗[M].北京:高等教育出版社.
[2]北京師范大學無機化學教研室.無機化學實驗(第二版)[M].北京:高等教育出版社,1991,4.
[3]東北師范大學.物理化學實驗[M].北京:高等教育出版社,1989,5.
[4]王樸,張軍.環已酮肟Beckmann重排制備已內酰胺實驗條件的改進[J].大學化學,1990,5(4):53.
[5]張英群,王春.磷鎢酸催化過氧化氫氧化環己烯合成己二酸[J].有機化學,2003,23(1):104-105.
[6]張金輝,宮紅.雜多酸清潔催化氧化環己烯制備己二酸[J].石油化工高等學校學報,2003,16(2):25―28.
篇5
【關鍵詞】大學 有機化學 實驗 教學
有機化學實驗教學是高等院校有機化學課程體系的組成部分之一,往往設于高校二年級階段,因為該時期的大學生恰好處在實驗技巧與能力不斷提升之階段。實施實驗教學對于提升學習者們的實踐能力,提升其綜合素質等具備了十分重要的價值。由于有機化學實驗在提升學習者們的化學實驗能力上具備了非常重大的作用,所以一定要對當前大學有機化學實驗教學狀況加以分析的基礎上,進一步探討有機化學教學的方法,從而力爭取得更好的教學成效。
1強化基礎操作實訓提升實際動手能力
大學生們今后均要走入社會踏上化學相關工作崗位,這就要求其一定要有良好的化學知識儲備,所以提升有機化學基本操作能力就成為了提升大學生群體實驗能力的重要內容之一。基礎操作實訓為有機化學實驗之前提,也就是說,有機化學實驗完全是通過數個基本操作部分組建而成的十分復雜的操作系統之一。有機化學實驗基礎操作實訓涵蓋了蒸餾、分餾、重結晶、測定熔點與沸點以及色譜分離等內容。大學生們在實施基礎操作實訓中應當進行更加規范的操作。大學生們來到有機化學實驗室,第一步是要為其講解實驗室的相關規則尤其是安全操作制度。其次是要求其在實驗中和實驗后能夠保持整潔、無污水,且有秩序地擺放好物品。再次是要培養大學生們規范化的實訓習慣,包括鐵架臺與燒瓶夾的固定形式、各類儀器的清洗方法以及安裝次序等。最后是在大學生們掌握了以上基本實訓技能之后,要在實驗過程中更加靈活地選擇具體的操作內容。這樣一來不僅能夠提升學習者們實際操作能力,而且還能培養其解決各類實際問題之能力。
2改進課程結構精心選擇實驗內容
以往的有機化學實驗只是有機化學理論教學的附屬內容,教師覺得上不上關系并不大,因為并未真正將實驗教學列為提升大學生技能的必備手段。與此同時,在具體實驗內容的安排上,驗證性與基礎性的實驗偏多。這樣一來,在實驗的內容上也往往具有過于繁瑣、耗費時日,而且實驗的成效較差,并不側重于綜合素質的提升等。為切實提升有機化學實驗教學的基礎性地位,應當重新全面修訂實驗教學的大綱,明確有機化學實驗教學的相關要求,從而精心選擇有機化學實驗的內容,實現基礎實驗與綜合實驗之間的彼此融合。例如,制備乙酰苯胺這個實驗可以劃分成合成乙酰苯胺、純化乙酰苯胺以及純度測定等三個實驗來做,從茶葉當中提取相應的咖啡因成份則可分成提取、濃縮以及純化等三個部分。如此一來,能夠很好地提升學習者們對于實驗學習的積極性,不但能夠讓其掌握了有機化學實驗的操作內容,而且還能提升其分析與解決問題之能力。
3不局限于教材內容積極提升科研素質
當前高等院校有機化學實驗用到的教材往往都相當陳舊,但是教師在授課時卻不敢超出教材的范圍,這樣一來也就難以把有機化學學科的最新研究成果運用于教學實踐之中。教師如果在授課中完全按照教材內容進行教學的話,就十分容易導致過于依靠教材,對于教材上尚未闡述的內容就會無從下手,時間一長自然就難以很好地發揮出學習者的自主性。筆者認為,教師在課堂教學中不應只依靠材料,而是應當更加緊密地和科研工作結合起來。例如,在制備環己烯實驗之中,教材中提到的催化劑為濃磷酸或者是濃硫酸,但隨著近年來這方面研究的深化,能夠起到催化作用的催化劑非常多,包括了固體酸、沸石以及草酸等。如果教師能夠及時掌握這一情況,即可在課堂教學中把學習者們劃分為數組,依據不同情況可使用各類不同類別的催化劑,并且要求其觀察各自實驗的發展狀況,如此不但能夠提升學習者們的主動性,而且還能拓展學生們的知識儲備,有意識地關注與發展自身的科研素質。
4健全完善有機化學實驗考核機制
高等院校有機化學教師應當立足于有機化學實驗教學實際情況,通過持續摸索與改進,從而建立起一整套更加成熟、更富有操作性的實驗考核機制,也就是說,實驗教學的成績應當包括平時成績、期末考核成績等兩個部分,分別占40分和60分。平時實驗成績應當當堂出分并進行點評。當大學生們做好一個實驗之后,通常都十分期望能夠得知成效。所以,教師在實驗教學中要及時指出并糾正其不足,在實驗完成之后就依據實驗狀況給出分數并加以點評。教師的評判標準包括了遵守紀律情況、實驗思路的清晰程度、基本操作的規范程度、試驗結果的正確性、實驗報告的規范性等。除了平時成績,期末考核成績占60分,重點是考察大學生們某一個實驗從預習開始至實驗全面完成的整個過程。其中,考試題預習10分、實驗具體操作40分、實驗結果和討論10分。考試試題所考核的是大學有機化學實驗的基本原理、操作方法、實驗裝置安裝程度、實驗結果、實驗現象解釋等各個組成部分內容的操作與運用狀況。
5結語
綜上所述,高等院校有機化學教學工作者應當根據當前形勢發展的需要,積極改進有機化學實驗教學的內容,以求取得更好的教學成效,更好地激發出大學生群體的學習主動性,讓其能夠具備更為穩固的實驗操作技能,從而能夠領略到科研的魅力,提升學好這門課程的積極性,加快學習方式的進一步轉變,致力于提高的創新能力,為培育高素質的化學相關行業工作者打下良好的基礎。
參考文獻:
[1]張來新,楊瓊.制藥專業有機化學實驗教學改革初探[J].化工時刊,2010(10).
[2]金慧娟.有機化學實驗在培養創新型人才中的作用[J].實驗室科學,2010(4).
[3]張曉鵬,劉萍,李建平.改革有機化學實驗教學強化學生創新能力培養[J].新鄉學院學報,2010(1).
篇6
關鍵詞:教學改革;有機化學;高校轉型
O65-4
當前,我國正逐步建成世界上規模最大的教學教育體系,但是隨著經濟的不斷高速發展,教育體系中存在的問題正逐步凸顯出來,主要表現在人才的供給和市場的需求的不對等需求。大學生就業難、就業質量低;而企業對于自身需求的高質量的應用型人才則需求不到。學生的就業和企業的需求出現了不對等的矛盾,為緩解就業問題中的這一矛盾,教育部等三部委印發了《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》,《意見》為地方普通本科高校指明了發展方向,也正式拉開了精英教育到應用教育的序幕。
有機化學是化學、化工、生工、制藥、食品等領域的基礎課程,有機化學實驗作為進一步鞏固有機化學知識起到關鍵作用,該課程的實際目的是使得學生掌握有機化學專業的知識并能夠熟練運用所學知識掌握有機實驗的一般操作技能及簡單有機物的合成、分離、提純等一些列操作方法,,通過基礎操作培養學生獨立操作、準確觀察實驗現象、分析及解決實驗問題的能力,為后續相關課程的學習、畢業論文打下良好的基礎。
一、高校轉型發展下有機化學教學方法改革的必要性
有機化學又稱為碳化合物的化學,是研究有機化合物的結構、性質、制備的學科,是化學中極重要的一個分支,也是高等院校化學體系的四大基礎課程之一。
有機化學又可分為有機合成化學、生物有機化學、物理有機化學、元素有機化學和金屬有機化學等分支。隨著現代科學技術的迅猛發展,有機化學的教學內容雖然在持續增加,然而教學課時卻有逐漸壓縮的趨勢,所以教學內容多、學時少也就隨之成為教學工作中的矛盾主體。因此,作為一名化學學科的教師要傳授給學生的不應該僅僅是定義、公式和實驗方法,而是要盡可能提高學生學習熱情的同時,讓學生更多地了解各種化學現象在現實生活中的作用以及如何準確快速尋求到解決今后所遇到的化學問題的方法和思路。高校有機化學教學要適應新世紀對新人才的需求,迫切需要由理論公式型向現實應用型模式轉變,以培養真正適應科技發展需要的復合型人才。
目前,關于傳統的化學教學方法和教學實驗現狀存在一些問題,這些問題在新的高校教育改革形勢下阻礙基礎有機化學的教學和學生們關于課程的學習和理解。主要體現在兩個方面:教學內容和考核方式比較傳統,教學效果欠佳;學生安全意識低,應急能力差。有機化學的教學內容一般不會針對專業的差異進行適度的延伸,而是傳統的講解、演示,這種單一的教學模式不利于學生挖掘本專業的側重點,另外對于有機實驗,傳統的實驗考核方法讓學生養成了報告“照搬硬抄”,操作“照方抓藥”的不良習慣,學生很難體會到實驗帶來的樂趣及思考過后的成就感,因此消極對待實踐課程。在實驗過程中,學生接觸較多的有機化學試劑,這些試劑往往是易燃、易爆的有毒試劑,學生在實驗開始之前,很少去了解實驗藥品的毒理特性和安全使用規范,使用完的藥品隨意排放,另外,在實驗中遇到一些緊急的狀況,如著火、加熱套接口處冒火花等問題便會陷入慌亂、尖叫中。
因此,對于有機化學教學方法改革是十分有必要性的。
二、有機化學教學方法改革方案與實踐應用
1.整合教學內容,為各專業實驗做好鋪墊
整合有機化學的知識,結合不同的專業進行針對性的詳細解讀,對于化學專業的學生,著重理論性的講解,對于化工類學生,多介紹實際應用的知識。對于有機化學實驗課的內容,也要有針對性的選擇,整合一套各專業均“剛需”的實驗項目,注重實驗思維模式的建立、培養良好的實驗習慣、同時注意實驗內容的銜接性。對于專業后續知識開展意義不大的實驗可以適當性的放棄,例如:熔沸點的測定及溫度計的校正實驗,而對于涉及常用操作較多的實驗,例如蒸餾分餾、乙酸乙酯的制備實驗則是必須掌握的。
2.改革教W方法,充分利用資源
隨著網絡平臺的發展,我們也借此對教學方法進行了改革優化,針對專業知識和專業性實驗,我們制作了相關的視頻、微視頻課程,對于必須了解的知識和關鍵點,專業實驗開展的目的和操作均進行了講述,將此視頻在學校的網絡教學平臺,方便學生在上課之前可以進行預習了解,以便于在正式課堂上對于難點進行針對性的學習和把握。
3.改革考核方式,提高學生的興趣
傳統的知識考核方式是進行書面考試,對于實驗考核是實驗報告,這些方式過于單調,并且不能很好的對于學生的學習興趣進行挖掘,針對此問題,需要對于考核方式進行改革。課前,學生通過微視頻進行知識預習,回答老師精心設置的問題,同時提出自己預習中的疑難點; 課中,學生按照教師發放的實驗操作評分標準給自己評分,做到認識實驗操作,認識自身操作,有的放矢的學實驗技能; 課后,教師通過網絡平臺點評學生的實驗報告,及時學生作業的優缺點,讓學生充分了解自己的“勞動成果”,調動學生的學習熱情; 最后通過隨機抽題的方式完成理論與操作的考核。
三、結語
高校新改革形式下,結合專業的特點進行針對性教學利于將專業、就業更好的結合,將地方辦學的特色凸顯出來,使得高校與所在地的經濟、創新更好的銜接在一起,與經濟開發區、產業聚集區創新發展對接,與行業企業人才培養和技術創新需求對接。
參考文獻
[1]萬茂生, 畫莉, 謝登禹,等. 地方高校轉型中有機化學實驗教學實踐[J]. 廣東化工, 2016, 43(6):197-197.
[2]吳紅梅, 郭宇, 張震斌. 高校有機化學課程教學方法改革探析[J]. 當代教育理論與實踐, 2014(5):120-121.
[3]黃楠楠. 現代教育教學理念下有機化學課程教學方法的研究與實踐[J]. 時代教育, 2016(7):66-66.
篇7
【關鍵詞】有機化學 教學 實驗改革
【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2012)06-0101-01 有機化學實驗教學是有機化學課程的重要組成部分,其任務是驗證、鞏固和加深理論性教學所學到的基本理論知識和操作技能,從而使學生在科學研究方法上得到初步的訓練。教育部在“新世紀教改工程”中提出了新世紀人才培養的宗旨,即注重學生綜合素質的提高,培養學生的創新意識和實驗能力。但是,長期以來,實驗教學僅作為一種基本的實驗技能訓練,其培養學生動手動腦能力、綜合分析問題和解決問題能力,培養嚴肅認真、實事求是的科學態度和嚴謹的工作作風的職能被忽視。那么,如何通過有機化學實驗提高學生的學習興趣和主動性,培養學生的創新意識和實驗能力呢?筆者從以下幾方面對有機化學實驗改革進行了探討。
一、加強基礎知識和技能訓練
基本實驗技能是提高學生綜合實驗能力的基礎。這是整個實驗教學過程中必不可少的重要組成部分。大學生的生源雜,個體差異很大,不少來自貧困地區的學生在中學階段基本沒有或很少親自動手操作實驗,實驗操作技能相對較差。因而,在有機化學實驗教學中,必須強調操作規范,注意培養學生規范合格的化學實驗操作技能。這種實驗技能的培養涵蓋各個經典實驗之中,如熔沸點的測定、常壓蒸餾、回流、分餾、重結晶等,使學生掌握常用儀器的使用,實驗裝置的安裝,熟悉各種化學基本原理與方法。在教學中,教師注意引導學生認真觀察、記錄、分析實驗現象,培養學生解決實際問題的能力。如學生在用水重結晶苯甲酸實驗中有部分同學得到的產率只有15%-20%,為什么產率如此低,要求學生從實驗操作進行分析,找出問題的所在,使其實驗能力得到進一步提高。
二、加強綜合性、設計性實驗
學生掌握嫻熟的實驗技能后,要加強綜合性、設計性實驗。如我們在做乙酸乙酯的制備實驗時,需進行回流、蒸餾、重結晶、沸點的測定等操作,內容涉及制備、提純、純度檢驗等。通過綜合性實驗,可進一步鞏固學生對基礎化學實驗階段基本操作技能的掌握,使學生初步掌握設計實驗的路線、方法,著重培養學生的動手能力、分析解決問題的能力和綜合知識的能力。設計性實驗是教師給出一個實驗題目,說明實驗要求,要求學生自己設計實驗方案并進行驗證,讓學生結合學過的知識,學會查閱各類文獻資料及掌握網上探索途徑 并寫出綜述及實驗方案。選題對于設計性實驗非常重要,一是要新,二是要盡量結合生產和生活實際,三是要兼顧實驗室條件和學生實驗特點。例如我們選擇的不同植物中葉綠素的提取與分離的實驗中,充分發揮學生的想象力,多數同學在植物的葉片或莖中提取,而有幾名學生提出能不能從海帶、紫菜中提取。我們對學生的這種想法進一步引導, 鼓勵他們去嘗試。雖然他們的結果不如其他同學,但教師還是給了他們高分。這種設計性的實驗給學生提供了獨立動腦、動手的機會,綜合運用所學的理論知識與實驗技能,這對培養學生的自主性、創新能力及科研能力有著非常重要的意義。
三、加強開放性實驗
開放性實驗是為了滿足部分對有機化學實驗有突出興趣的學生而開設的。充分體現了以人為本的教育理念。開放性實驗是在完全開放實驗室等特定的條件下,學生積極主動地參與到老師的科研活動或自行設計,并在老師的指導下完成實驗的實踐活動。開放性實驗在實驗方案、時間空間等方面都應給予學生充分的自由,讓學生參與開放性實驗從選題到結題的全過程,使學生受到系統的科研培訓。實驗室也給予充分配合,延長實驗室的開放時間,提高實驗室的設備利用率,保證實驗的順利進行。開放性實驗是對本科生科研能力更深層次的培養,拓寬學生的知識面, 讓學生了解最新的學科發展動態, 發揮他們的想象能力和創造力, 以培養提高學生科研能力和創新能力,培養拔尖專業人才。有機化學研究型實驗教學的改革還在探索中,我們的目的是充分調動學生的積極性和創造性,在培養基本技能的基礎上使學生的科研能力得到初步鍛煉,為將來進行科研工作奠定堅實的基礎。
四、建立新實驗考核體系
篇8
目前廣東海洋大學理學院化學實驗教學中心的有機化學實驗的目前現狀是:
(1)驗證性實驗過多,探究性、設計性實驗極少,且實驗項目的選擇陳舊老化,這導致學生的實驗設計、探究能力沒有得到較好的培養;
(2)普遍存在藥品試劑用量過大的缺點;
(3)受傳統實驗教學思想和方法制約,教學效果不夠理想。
2有機化學實驗教學的改革措施
根據目前實驗教學中存在的弊端,對化學實驗的教學內容和教學方法的改革進行了初步探討。針對當前實驗教學現狀,并結合學科實際情況,我們認為以下的一些措施對提高實驗教學的效果很有幫助:
2.1精選實驗內容現有的有機化學實驗的內容選取陳舊,實驗的安排次序也不合理。例如,教材先要求單獨訓練學生的基本操作,像熔點、沸點測定等,然后再做一、兩個有機物的制備實驗和天然物的提取分離實驗,這樣的安排會使學生在學習基本操作時感到枯燥無味。此外,大部分合成實驗的產物沒有分離、純化和表征,這是做有機合成的大忌。針對上述這些情況,筆者提出以下的幾點改革措施:一、增加一些簡單有機物的制備和提取分離、純化天然物的實驗,讓學生在有趣的實驗中掌握基本的實驗操作。例如;在做乙酰苯胺的合成實驗時,最后產品純化需要用到重結晶的基本操作,而產物的表征要用到熔點的基本操作;在做乙酸乙酯的合成實驗時,最后的產品純化需要用到萃取、蒸餾的基本操作。二、在實驗中,增加對產品結構的確定以及純度驗證的教學步驟,以加強學生對合成化合物的認識。
2.2制作短小精悍的微視頻課件,實現慕課教學慕課(MOOC)的意思是大規模開放在線課程,是2012年興起的一場席卷全球的教學信息化革命。慕課的核心概念是“微課程、小測驗、實時解答、學習自由”,強調學生學習的自主性,徹底撼動現行的教育方式,使學生更容易獲得知識、吸收知識。我校葉春海副校長曾多次在報告會上動員老師要認識慕課、開發慕課并使用慕課。慕課的主要載體是十分鐘左右的微視頻,我們可以為每一個有機實驗制作一個功多個微視頻,在視頻中,除了教會學生基本的實驗操作外,還誘導學生通過不斷改變實驗條件,以獲得更佳的實驗結果。學生在實驗之前,通過慕課的學習,對實驗過程已心中有數,這樣,在具體操作時,就避免了邊看書邊做實驗的壞習慣,并且,針對老師在視頻中提出的問題,學生在實驗中尋求解決的方法,克服了以前“照方抓藥”的依賴心理,從而達到學習知識、掌握技能、培養能力的目的。
2.3實驗的微型化微型化學實驗具有一些常規化學實驗無法比擬的優點:第一,節省實驗經費,實驗表明:微型實驗的試劑用量比常規實驗節省90%,故微型實驗大大節省了實驗經費;第二,操作安全、污染小,微型實驗藥品用量少,反應產物少,實驗中不會造成危險;同時,生成的污染性物質的量少,對環境的污染就小;第三,節省實驗時間、儀器簡單、用劑量少、反應速率快、現象明顯;第四,微型儀器來源廣泛,可以做到人手一套,有利于激發學生的學習興趣。
2.4撰寫實驗報告借鑒國外的教學培養模式,實驗報告采用的格式,譬如以《有機化學》或其他雜志的格式來寫,包括中英文摘要、引言、儀器與試劑、實驗方法、實驗結果與討論、結論、參考文獻等。這種書寫方式要求學生對文獻綜合分析,數據的合理處理,實驗結果正確分析和討論,加深學生對所做反應理解和掌握,開闊學生的視野,培養學生的科學素養,同時提高學生的專業寫作能力,為今后寫畢業論文和科技論文打下堅實的基礎。
2.5構建合理的考核方案在每次實驗結束之后,老師對學生進行評價,最后以一個分數和評語的形式體現學生的實驗操作水平。據日常教學的觀察和思考,學生其實更關注老師在實驗現場當場做出的實驗分數評比,這樣能夠很快地回憶起自己哪些方面沒有做好,甚至還有機會在考核之后再一次進行反思、實踐。其實,除了給予評比之外,老師還應該發揮學生的主動性,讓他們自己談一談實驗的感想,比如在實驗中收獲了什么,哪些地方有失誤,有沒有建設性的意見等。這不僅有利于激發他們的學習興趣,提高學習的積極性,而且能夠促進整個教學實驗環節的水平提升。
3對有機化學實驗教學改革的展望
篇9
關鍵詞:有機化學實驗;創新能力;應用型人才
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)39-0246-02
同志曾經指出:“創新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力。”[1]歷史證明,社會的進步,關鍵在于創新。有沒有創新能力,能不能進行創新,也就是創新能力的大小影響著當今全球經濟和科技的發展。
21世紀是知識經濟的時代,各行各業對人才的需求發生了巨大的變化。無論是行業競爭還是國際的競爭歸根到底就是人才的競爭,而人才的競爭就是知識的競爭,而知識的競爭主要是知識的創新,而教育是人才競爭、知識創新的主要基礎,因此,如何培養出較強的實踐能力和創新精神的人才,是當前教育面臨的重要問題之一。在培養人才的創新意識和能力等方面,實驗教學具有一定的優勢,因為實驗既依賴相關內容的理論學習,又有一定的獨立性,較好地發揮了師生互動、學生實踐的教學方式,它也是提高學生動手及科研能力,培養學生創新思想的有效手段之一[2]。有機化學實驗課程作為高等院校培養計劃中的必修基礎實驗課之一,通過該實驗的教學,可以全面地訓練學生的有機化學實驗基本操作,能進一步培養學生觀察、發現問題和解決問題的能力。因此,有機化學實驗的教學不僅能夠幫助學生形成概念、總結規律、驗證理論,而且對培養學生的創新精神、創新思維和創新能力起著非常重要的作用。那么,如何通過有機化學實驗來挖掘和培養學生的創新能力?作者通過幾年的有機化學實驗的教學實踐和研究,對此作了一些探討。
一、改革實驗教學方法,提高學習主動性,培養創新能力
有機化學實驗教學的主要任務就是激發學生的求知欲和學習興趣,把學生的注意力吸引到有機化學實驗教學中,變學生的消極學習為積極學習,變被動學習變為主動學習,從而培養學生的創新能力。為此,在實驗教學過程中靈活地采用多種多樣的教學形式。以問題為基礎的PBL(problem-based learning,PBL)式教學模式,是目前國際比較受歡迎和公認一種教學方法,它是一種非常有效地培養學生創新思維和解決問題能力的教學方法[3]。該方法首先是向學生提出問題,然后和學生一起分析問題后,讓學生動手進行實驗操作,實驗結束后讓學生寫出總結,在實驗總結中要求學生分析實驗中出現的問題,提出解決問題的方法。該方法是將學生作為教學的主體,盡量發揮學生的主動性和創造性,例如在“水蒸氣蒸餾”實驗中,上課首先把涉及本次實驗內容的問題先提出:水蒸氣蒸餾的原理是什么?與簡單蒸餾的區別?意義是什么?……上課時首先讓學生回答,不僅能調動學生的主動思考積極性,還能將讓學生將水蒸氣蒸餾基本操作和實際應用結合起來。這樣使學生能夠更好地理解實驗的內容,牢固地掌握實驗操作,且也促使學生積極地思考問題,將自己所學的知識加以靈活應用,避免實驗枯燥無味的觀念,從而培養學生邏輯思維能力和開放性思維能力。多媒體教學手段的廣泛應用,為學生提供接觸實驗提供了多種渠道。多媒體課件不僅能通過文、聲、圖、像、動畫或視頻等應用于一體,直觀生動地在屏幕上呈現基礎實驗和綜合實驗操作的過程,而且,可以自行模擬實驗儀器的選擇、順序安裝和拆卸等,提高了實驗的新鮮感。對一些難度高、成本大、時間長的無法實際操作的實驗以及實驗中比較難觀察到的實驗現象也可以通過多媒體向學生演示,這樣不僅能使他們更好地理解,也有利于教師講授。如分餾實驗,我們通過動畫形式多媒體展示現代化工廠在應用的分餾塔的內部結構和原理,使學生對這兩個基本操作實驗有個直觀的了解。通過這樣的多媒體展示,既能保證實驗質量,節省試劑,減少廢物排放,有利于環境友好,也能大大提高學生的有機化學實驗動手能力,從而調動學生的學習積極性和創新意識,豐富學生的知識面。
二、引導學生做研究性實驗,培養創新思維
傳統的有機化學實驗教學,常常是教師先將有關實驗的目的、原理、步驟以及注意事項做詳細地講解,然后將實驗中可能遇到的問題以及其解決的方法也直接告訴學生,擔心實驗中出現異常的現象,得不出正確的或較好的實驗結果;而實驗操作過程中學生一般都是“照方抓藥”,非常被動地做實驗。因此,學生的思維表現出非常地單一、狹窄,基本沒有創造性。對于實驗中遇到的問題或異常現象往往不知所措,束手無策。所以,教師在實驗教學中當配角,做“后勤參謀”,應多啟發、引導學生深入觀察實驗過程中產生的現象,多問學生幾個為什么,應有意識地引導學生、鼓勵學生根據實驗內容進行多方位地思考,自行設計實驗;讓學生敢于嘗試、創新。如,開設從茶葉中提取咖啡因的實驗,就包括很多基本實驗操作如回流、萃取、蒸餾、升華等,還有性質驗證實驗,可以在短時間內讓學生掌握較多的實驗技能。這樣的教學模式,不僅可以調動學生的學習積極性.還能培養學生的將綜合運用理論知識、技能及解決實際問題的能力,從而進一步增強自主創新思想。
三、根據化學發展史,賦科學性與人文性于化學實驗教學,豐富創新教育
化學實驗是化學發展的基礎,化學發展通過實驗反映出人類的探索精神。在課堂教學中引入化學實驗史,可以激發學生的實踐興趣,培養學生實事求是的科學態度和創新能力。根據具體的實驗,可以向學生介紹有關實驗的一些趣事,比如實驗的首創者,實驗在生產和生活中的實際應用;也可以給學生介紹與實驗內容有關的前沿科學的發展等。這樣不僅能讓學生了解比較多的專業知識,而且還可以擴展實驗的應用性,激發學生的興趣,吸引學生的注意力;特別是一些與學生日常生活相關的知識,能讓學生對實驗產生比較濃厚的興趣。例如:進行重結晶提純實驗,可以借機介紹物質重結晶的意義,讓學生認識到自己平時所做的實驗在科研和生活中有應用價值,從而讓學生認識到有機化學實驗充滿是樂趣的。
四、改變評定實驗成績的方法,激發學生的創新意識
學生的實驗成績是對學生的實驗態度、實驗知識、實驗操作和實驗過程中分析問題、解決問題的能力綜合評價,它直接影響學生實驗的積極性。多年來,主要是根據學生的實驗報告來評定學生的實驗成績,而實驗的理論和操作考試在實驗成績中所占比例相對較少,這就導致學生對實驗課沒有熱情和興趣,從而不重視實驗。針對這種現象,如今評定實驗成績必須由以下四個部分組成:實驗課前預習和課堂提問、實驗操作、實驗報告、理論和操作考試;學生的實驗報告主要是注重學生對實驗結果的處理、分析和討論,鼓勵學生有批判性的思維,幫助學生樹立敢于挑戰、勇于創新的創新意識,增加學生的分析、創新在實驗報告成績中的比例。實驗理論考試主要注重實驗原理,實驗操作考試主要考查學生對實驗基本操作,換言之,操作考試注重的學生操作技能和分析解決問題的能力,而不是以單純的實驗結果給學生分數,而對那些實驗最終結果不是很理想,如產率較低實驗甚至失敗等情況,只要分析問題存在的可能性,分析得有道理,都給予加分;經過這樣評定的成績,可以比較客觀地給出一個學生的綜合實驗成績。
因此,培養學生的創新意識和能力決不是通過―個教學環節就能徹底解決的,還應當需要繼續完善實驗教學體系和方法,增強學生在實驗過程中的主動性和創造性,探索出最佳的實驗教學模式和方法,以培養出越來越多具有創新能力的科技拔尖人才。
參考文獻:
[1]范賢超.教育創新論[M].長沙:湖南人民出版社,2001.
篇10
關鍵詞 有機化學 實驗 教學
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.05.045
Discussion on Experimental Teaching of Organic Chemistry
WANG Gang[1], WANG Bin[2], DU Guangfen[1]
([1]School of Chemistry and Chemical Engineering, Shihezi University, Shihezi, Xinjiang 832000;
[2] Xinjiang Xinyuan No.2 Middle School, Yili, Xinjiang 835800)
Abstract Organic chemistry experiment is basic course, material, chemical, chemical and chemistry. In order to improve the organic chemistry experiment teaching, the author combined with their own teaching experience, put forward some suggestions.
Key words organic chemistry; experiment; teaching
1 優化教學內容,提高自身素質
目前我校的實驗內容主要有三部分,一部分基礎操作實驗,一部分合成實驗,還有一個提取實驗(茶葉里提取咖啡因)。①個人認為應該加上性質實驗,在有機理論課考試中,都會有鑒別題,如烷烯炔的鑒別,醇的鑒別,鹵代烴的鑒別、醛酮鑒別、胺的鑒別、糖類的鑒別等,此類題目基本上都是依據各種化合物的性質不同進行區分,但現實情況是大部分同學都會失分較多。如果能將性質實驗加入實驗課程中,可以加深同學的印象,更好地掌握化合物的性質。合成實驗內容安排上可以安排一些簡單的藥物合成。如乙酰水楊酸(阿司匹林)的制備,在實驗中可以向學生介紹阿司匹林的用途,學生可以更好的理解記憶實驗內容。在做提取實驗時,內容選擇與生活相關的應用性實驗,如從茶葉中提取咖啡因,從紅辣椒中分離紅色素等。采用常見的實驗原料,可使同學們對有機化學的學習產生興趣。
另外在實驗中可引入一些新技術。比如微波合成法,我們實驗過程中有一個設計實驗時關于肉桂酸的制備,查閱文獻就有使用到微波合成的。大量的研究實驗表明,微波合成法技術進行有機反應具有操作簡便、產率高及產品易純化、安全衛生等特點,因此,微波有機反應在有機化學實驗中迅速發展。②
對于設計實驗,應該給學生提供更廣闊的選擇,采用不同的合成路線,不同的合成方法達到同一目的地,對比各實驗方法的優劣。若因藥品限制或儀器限制大家都只能采用一種方法做,達不到設計實驗想鍛煉學生自己查閱文獻,設計實驗并最終完成實驗的目的。
教師在教師育人的過程中要思考哪些是學生可以終身受益的。教師在教學過程中要不斷充實自己,做到課前充分準備,對所講授實驗內容了如指掌,把實驗中可能出現的一些問題都在上課前弄清楚,這樣才可以在課堂做到有問能答、有問必答,真正起到指導作用。并把自己所從事的科研工作介紹給同學們,這樣可以使學生在課堂上產生濃厚的學習興趣,把被動的學習狀態轉變成主動,老師們在從事實驗教學中貫穿融入最新的科研成果,使知識更加豐富更能吸引學生,從而提高學生的學習的主觀能動性,除此之外,教師在進行實驗過程的教學中培養學生獨立思考的能力,讓學生通過實驗課上認真觀察,從而對發生的實驗現象獨立做記錄,主動提出問題,分析問題,從而得出實驗結論,在做實驗的過程中讓學生主動參與其中,這樣會使課堂氣氛很快地活躍起來,也能促使學生的創新思維能力得到更好的培養。③
2 注重實驗教學中的安全教育
有機化學實驗具有其他實驗課不具有的特點:教學中會常使用到低沸點、易燃易爆、有腐蝕性、有毒、致癌的藥品,會用到一些密閉性的裝置和儀器,這些都是教學中的安全隱患。這要求老師在課前對學生進行安全教育。可以印發實驗室安全手冊(可包含常見低沸點、易燃易爆、有腐蝕性、有毒等藥品物理參數及儀器使用的注意事項及其安全注意事項)及常見危機處理。最常見的一些問題比如學生進實驗室第一件事情就是穿好實驗服,稱量藥品尤其是有腐蝕性及毒性的藥品,一定要謹慎,如有同學實驗過程中不小心將溫度計打碎了,第一時間將可見汞珠集合在一起,放入盛有水的燒杯,然后再溫度計破碎區撒上硫磺,徹底清除殘余汞等等。教師可以先告知同學藥品存在某方面的危險性,并要求學生通過自己查閱實驗所需藥品的物理參數和特性,讓學生通過查閱相關資料從而了解藥品中存在的危害,從而在實驗的過程中進行嚴謹防范。
3 多介紹專業詞匯
現在各專業的一些高端文獻都是以英文發表的,為了解專業前沿動態,需時時跟蹤文獻,文獻里就涉及很多的專業詞匯。為了學生能更好地獲取前沿知識,可以在實驗教學過程中對于一些常用實驗技術及玻璃儀器,教師可以通過中英文穿插的方式講解實驗,如實驗中在前期原料純化或者后期產品處理中可能用到蒸餾(distillation)、回流(reflux)、重結晶(recrystallizaiton)、干燥、(drying)等技術,實驗中使用到的玻璃儀器,如錐形瓶(beaker flask)蒸餾頭(distillation head)冷凝管(condenser)、三頸瓶(three-neck flask)及球形回流管(ball-return pipe)等,要求學生盡快記住它們的中英文名稱,為學生將來做畢業論文查閱文獻積累專業詞匯,為進一步的學習打下牢固的基礎。
4 實驗過程中對學生嚴格要求
實驗過程中會接觸到有毒有害試劑,且涉及的基礎操作內容較多如蒸餾、減壓蒸餾、回流、分餾、分液、重結晶、升華、熔點測定、薄層色譜柱色譜等,所以對學生一定要嚴格要求。實驗操作是有機化學實驗的核心環節,操作是否規范準確,實驗過程的有序性、安全性及實驗結果的準確性均在此環節中體現。
按照目前的實驗條件,學生實驗時依然是分組,2人一組,這就存在有同學在實驗過程中依賴隊友,不動手動腦,全聽隊友指揮。為避免這種情況發生,在實驗教學中要嚴格要求學生。
(1)要求學生在課前寫預習實驗報告,預習報告可以占實驗課成績的10%~20%左右,引起學生思想上的重視。預習報告的書寫很關鍵,不是單單抄書,給學生提出要求:預習報告需要查閱相關物質的物理參數,寫出實驗原理、實驗的操作步驟及其可能出現的實驗現象,提出問題,讓學生帶著問題做實驗,讓學生明白為什么要這么做。
(2)在實驗過程中要求學生注意操作細節,仔細觀察實驗現象,糾正錯誤的操作,講解這樣操作可能帶來的危害,并對實驗結果作出準確評價,每次實驗都給予打分并告知學生,這樣也方便學生在下次實驗時及時糾正,不斷提高學生的操作能力。
(3)實驗結束后教師要檢查學生的實驗結果,并要求學生整理好自己的實驗臺面,各類儀器分類整齊擺放,這樣方便下一組同學實驗室,同時可以鍛煉學生有始有終的做事態度。
(4)要求學生獨立完成實驗報告,若實驗失敗,要讓學生獨立分心并且詳細寫出失敗的原因,并能做出合理的解釋。
5 重視教學過程中的情感效應④⑤
在教學過程中因情感因素不同而導致結果不同的現象所謂情感效應。我們也經歷過學生時代,會發現當學生喜歡某位教師時,也會對教師所授內容產生極大的興趣;相反,當學生心里害怕、厭惡某位教師時,也會對教師所授內容產生厭倦。正所謂“愛人者,兼其屋上之烏;不愛人者,及其胥余”。而且實驗課老師和同學是近距離接觸,老師的情感對學生有更直接的影響。
教學過程是教師和學生共同參與的雙向交流過程,這個過程中,教師通過在教學活動中正確地運用情感,就能為教學開辟一條通過非智力因素改善智力因素的直接通道。情感是教學過程中不容忽視的一個重要因素。俗話說“感人心者,莫先乎情”, “親其師才能信其道”。教師在教學中應帶著深厚的感情關心、愛護學生,且要有親和力。要從學生的角度理解他們的思想,體驗他們的情感,否則會阻礙師生情感交流,影響教學效果。
6 申請大學生訓練項目,或者是進入老師課題組學習⑥
現在學校有大學生創新訓練計劃項目,對一些基礎較扎實、求知欲較強且對有機化學有濃厚興趣,可以通過申請項目來施展自己在實驗課學到的本領。學生可以選擇好指導教師,在教師引導下先進入實驗室了解科學研究的基本方法,熟悉研究內容,實驗過程,工作完成后,讓學生獨立完成研究性論文或報告,從而使提高學生的實踐能力和創新意識得到提升。
7 結束語
有機化學實驗是有機化學教學計劃中最重要的環節之一,在高校有機化學教學中占據十分重要的地位。提高有機化學實驗的教學效果,關鍵在于細節和落實。在實驗教學上應優化內容,提高自己素質。加強實驗教學環節,考慮到每位學生的個體差異,總結經驗,因材施教,從而提高學生獨立自主的學習興趣和動手動腦能力,并且教學過程中對學生投入情感,嚴格要求,打牢學生有機化學知識基礎,切實提高有機化學實驗教學效果,培養學生獨立進行和分析實驗能力和創新的能力。
注釋
① 薛梅,李文娟,韓亞杰,吳建寧,劉巖,馬曉偉,張潔.有機化學實驗教學改革初探[J].石河子大學學報(哲學社會科學版),2014.28:99-100.
② 李芳良,李月珍,農蘭平.微波技術在化學中的應用新進展[J].廣西科學,2004.11(2):121-126.
③ 田婧.有機化學實驗教學應貫徹的基本原則[J].綿陽師范學院學報,2013.23(5):152-155.
④ 吳曉丹.教學中應重視師生的“情感效應”[J].廣西教育,2008.4:19-20.
免责声明
公务员之家所有资料均来源于本站老师原创写作和网友上传,仅供会员学习和参考。本站非任何杂志的官方网站,直投稿件和出版请联系杂志社。