有机化学实验的基本知识
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有机化学实验的基本知识范文第1篇
[关键词]有机化学实验 教学方法 基本技能 科研素质
[中图分类号]G718.4 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2013）08-0249-02
有机化学是农业院校许多专业十分重要的必修基础课，有机化学实验教学环节是学生接受和消化科学知识的重要途径，是培养学生知识、能力、素质的重要载体，其教学效果及学生所达到的水平都直接影响到多门后继课程的学习乃至毕业后从事相关工作的能力。[1]本科有机化学实验不只限于培养学生的实验操作技能，也不只限于培养学生的分析和解决有机化学问题的能力，更重要的是在锻炼学生动手能力的同时培养学生严谨、认真和实事求是的科学态度，观察、分析和判断问题的能力，精湛、细致地进行科学研究的技能，使学生具有科学技术工作者应具备的科研素质和创新意识。[2]本研究通过改革与实践有机化学实验的教学内容、教学方法及考核手段，进而全面提升学生的动手能力、创新能力和科研能力。
一、合理设置教学内容
调整实验教学内容，在注重强化基础的同时，向综合型、设计型和创新型实验方向发展，使实验内容有利于对学生进行科研素质的培养。将有机化学实验过程分成三个阶段，对应的将实验内容由简到繁、由易到难地设计成三个层次，即基本技能训练、综合技能训练和设计技能训练，符合学生接受知识技能的规律，有利于激发学生学习兴趣，引导探索，培养创新意识和科研能力，发展综合素质。[3]
在前期，重点培养学生基础知识和基本操作技能，提高学生实验动手能力。通过4次实验：重结晶、蒸馏和分馏、薄层色谱分离色素、测定熔点，将有机化学最基本的实验操作内容融入其中，在实验中使学生掌握扎实的基本知识和基本操作技能。
在中期，重点训练学生综合实验技能，提高学生综合能力，为素质教育打下基础。这一时期选择包含较多知识点的实验内容，以合成和提取实验为主，如茶叶中咖啡因的提取和乙酸乙酯的制备。实验过程涉及了物质的制备、提取、分离纯化、性质检验，对物质的研究较系统完整，这将更直接地使学生体会到所学的基本操作的用途和意义，进一步巩固了基本能力，也锻炼了综合思维及运用能力。
在后期，重点培养学生实验设计能力，使学生具有涉足科学研究的能力。在课程的后期设置两次设计性实验课，以合成和天然产物提取实验为主，合成、提取实验影响结果的因素较多，为得到好的结果，必须优化实验的每个细节。教师提前一周拟定设计性实验题目，告知学生实验题目与要求，让学生认真查阅资料，自行设计实验方案，学生设计出的方案经教师批改，根据设计情况分配好组数后实施，实验结束后，全班可共享实验结果，进行比较分析，实验报告要求写成科研论文的形式。在整个过程中，充分发挥了学生的主观能动性，全面锻炼学生的查阅文献、归纳总结、创新等综合能力，也培养了学生从事科学研究的能力。
二、革新教学方法与手段
在第一层次，重点培养学生基础知识和基本操作技能阶段，以提高学生实验动手能力为主，因此，教师认真细致地讲解和现场指导是非常重要的，这一阶段教学以教师讲解示范为主。首先，教师要使学生有明确的学习目标，激发学习兴趣，讲解时可采用现代化的教学手段，以实物、图片、影像等形式将标准的操作技术直观、形象、生动地展示给学生，使其留下深刻记忆；其次，实验过程中，教师要流动到每个学生周围及时发现和纠正学生的操作问题；最后，实验结束时要进行总结并引导学生思考实验的关键点。
在第二层次，重点训练学生综合实验技能，这一阶段的教学采用启发式和师生互动式。课前教师要求学生做好预习，上课时，教师把实验目的、原理、步骤、注意事项等内容设计好问题，以提问的形式，随机叫起某几位学生进行回答，其他学生进行补充，教师再点评，这种方法在师生讨论中讲解了整个实验内容，充分发挥了学生的主观能动作用，也锻炼了学生的表达能力和归纳总结能力，从而提高教学的效果和质量。
在第三层次，重点培养学生实验设计能力，使学生具有涉足科学研究的能力。此阶段一项重要内容是教师指导学生查阅科技文献，引导学生思考设计实验，培养了学生从事科学研究的能力。
同时，教师还积极开发制作了有机化学实验课件放在有机化学课程网站上，拓宽了教学资源，不仅可以在课堂上使用，学生也可以在课前预习和课后复习巩固中使用，使学习更便利。
三、多元化成绩考核方式调动学生学习的积极性
考核是评价学生掌握知识和能力的一种手段，也是检查教师教学效果的一种方式，通过考核也可以为学生和教师提供调整改进学习和教学的信息。[4]以往有机化学实验成绩包括平时实验课成绩、期末操作和口答成绩，由于操作考试和口答所抽取的题目少，学生通常存在侥幸心理，不太重视考试，对于实验课训练的技能没能达到很好的掌握。因此，本课题研究过程中改革了实验考核方式，通过多元化的实验考核方式，充分锻炼和强化学生对有机化学实验基本知识及基本技能的掌握和科学研究能力的培养。为此，实验课成绩为100分制，平时成绩占60分，操作考试20分，笔试20分。平时成绩包括出勤、预习、课堂提问、实验操作、记录、总结报告、实验卫生等内容。操作考试要求学生随机抽取教师设计的实验题目，根据相关信息自己确定实验方案，口答式讲解实验原理，安装所需仪器装置。笔试内容为所学相关基本操作和基本知识，建立试题库，随机组合成试卷，考察的内容更多、更全面，能充分检验和督促学生认真做好每一个实验并认真复习掌握。
通过多年的教学实践，在基本技能训练阶段教师对学生的要求非常严格，使学生既掌握了扎实的基本技能，也培养了学生严谨的科研态度；在综合性和设计性实验中，针对不同实验与学生共同讨论后将实验设计成多因素多水平实验，最后分享数据，写科技论文，使学生理解和掌握科学研究如何设计、如何实施、如何分析、如何得出结论，从而在实验教学中渗透科学研究的基本思路和方法，进而培养了学生的科研素质；改革考核方式，使学生逐渐由被动学习型向自主学习及学以致用方向发展，为后续课程学习及毕业后顺利从事工作打下良好的基础。
【参考文献】
[1]万福贤，董静，贾寿华等.农科有机化学课程建设的探索与实践[J].大学化学，2009，24（3）：37-41.
[2]高永军，冷树伟.论大学生科技创新活动长效机制建设[J].中国高校科技，2011，（12）：68-69.
有机化学实验的基本知识范文第2篇
关键词：有机化学实验课；综合能力；教学
中图分类号：G642.1 文献标识码：B 文章编号：1674-9324（2012）08-0209-02
有机化学实验课是一门理论和实践紧密结合的基础课，是有机化学教学的重要组成部分。是一门将基本操作与物质的性质﹑实验技术融为一体的理论联系实际的综合性课程。有机化学实验课对巩固学生的理论知识、练习学生的动手能力、提高学生的操作技能、增强学生的科技创新能力以及运用理论知识解决新的实际问题的能力、培养学生实事求是的科学态度等方面都起着举足轻重的作用[1，2]。成功的有机化学实验课会使学生受益匪浅，不仅让学生对有机化学的基本概念、基本理论和基本知识有全面的感性认识和理解，更重要的是在培养学生动手能力的同时，提高学生在专业方面对遇到的问题有提出﹑分析﹑解决的综合能力。
一、师生在思想上共同重视有机化学实验课程
有机化学本身是一门以实验为基础的学科，许多的理论和规律都是从实验中总结出来的。所以有机化学实验课作为一门独立的课程，它不但与理论课的地位同等重要，而且与理论课相辅相成，缺一不可。但现实中在很多高校有机化学实验课并未受到重视，经常被视为有机化学理论课的附属课程[3]。通常表现为让一些刚毕业的﹑没有经验的﹑不能独立胜任教学岗位的教师担任此课程，担任实验室课的教师业务水平低，导致部分教师不愿意担任实验课程，或者即使担任也是对学生放松要求，力求简化﹑敷衍了事。我们的教师自身存在“重理论轻实践”’的思想，在教学中无意识地把这种思想传递给同学，使同学仍然迷信应试教育，保留高中阶段应试教育形式的重理论、轻实践的惯性，导致学生对实验课程缺乏足够的重视，认为一切学习都只是为理论考试做“嫁衣裳”，不能很好地理解实验课对于个人综合素质的提高所具有的重要意义[4]。其实有机化学实验课是一门独立于专业课却又与专业课有千丝万缕联系的一门专业课程[3]，而只有师生一致从思想上认可它，理解它的重要性，教师本着对有机化学实验课肯定、负责的态度对待这门课程；让学生认识到实验课上所表现出来的能力才是我们所说的个人综合能力的体现，是素质教育的体现；认识到大家今后的实际工作环境往往与实验更为接近，认识到实验是对今后工作的一个非常好的前期锻炼，我们才能共同上好这门课。
二、师生共同做好课前准备
传统上让一些技术力量薄弱、经验少的教师担任实验课是错误的做法。若想上好一门实验课，教师光靠一颗责任心是远远不够的，重点是教师的知识体系，由于有机化学实验的特殊性，没有相对完整知识体系的教师很难搞好实验教学。因为不但要求任课教师要有较宽的知识面，还要有扎实的基本功和丰富的理论知识。教师在授课前，要针对实验中涉及的内容，自觉查阅相关专业资料和书籍，认真学习；吃透教材内容，把握实验的来龙去脉，找出教学的重点、难点、疑点[5]。做到要给学生一碗水，自己先有一桶水。预习是实验成功的基础。许多同学在进入实验室前，迫于老师检查预习报告的要求，只是比葫芦画瓢地抄写教材上的实验目的和实验步骤，导致在做实验时问题多、秩序乱、拖堂、误差大等，原因就是同学们对实验内容不熟悉，知其然而不知其所以然。学生一定要做好课前预习，书写预习报告。当然预习报告不是简单的抄写，是在对实验涉及的化学原理、装置、步骤、常用仪器的用途和使用方法、注意事项、数据处理等实验流程理解的基础上，做到熟悉实验内容、搞懂实验原理、明确实验目的、记清实验程序、掌握要领以及注意事项，做到胸有成竹。通过预习了解实验中的重难点，带着问题上课，对不理解的问题或疑惑及时向老师求助，这样不但对老师讲解的内容能很好地消化吸收，还能充分发挥学生的主动性和创造性，提高教学效果[6-8]。
三、师生实验课中要认真细心
教师首先要讲清楚实验目的、原理以及每一步的作用和注意事项。让学生真正理解这个实验的目的何在，理论依据是什么，此实验又验证了哪个理论知识，每一步操作的关键和需要注意的地方是什么。有机化学实验中常用到一些易挥发、易燃、易爆甚至有毒的试剂和药品，所以在教学过程中要强调注意事项，操作规范，加强学生的安全防范意识。但是老师也不能过分强调药品的毒害作用，夸大实验的危险性，不能人为增添实验的“紧张”气氛。应在讲解过后，放手让学生去做，加强巡视指导，及时发现实验中的不规范操作，给予帮助、指导和纠正。学生在实验过程中要在理解的基础上认真操作，仔细观察实验现象及变化细节，并如实做好实验记录。有些实验现象稍纵即逝，只有认真仔细观察才能随时捕捉，还有些实验现象，只有深入细致地观察才能发现细微变化。
四、师生做好课后总结
实验课程结束以后，教师既要及时总结一堂课的成功之处，把授课过程中偶然出现的灵感或解决问题的方法记下来；也要把处理不当的教学重点、难点以及安排不妥的教学内容记录下来，仔细查找根源，寻求对策，以免重犯。并且要把由于操作错误而导致的各种异常作为培养学生独立思考、分析问题能力的切入点，积极引导他们通过对理论知识的理解、实验步骤的分析、课外资料的查询，来提高独立思考和分析问题能力。学生课后一定要认真仔细地写好实验报告，做实验的过程固然重要，但是实验的总结过程是一个升华的过程。实验报告要求全面、具体、有新意。实验报告内容一般包括：实验目的、原理和内容；实验记录，实验现象，原始数据；实验结果，要有现象分析和解释，性质变化规律的归纳总结，原始数据的处理，实验结果讨论，对实验内容和方法改进意见。实验报告的书写过程可以加深学生对实验过程的思考，提高归纳总结的能力[5]。
有机化学实验是有机化学的重要组成部分，是学生巩固理论知识，掌握操作技能，提高动手能力和综合素质的重要环节，既培养了学生的科学素质，又锻炼了实验工作能力。教师要怀着强烈的责任感不断提高自身的业务素质，改进教学方式，注意探索实验教学的规律，启迪学生的学习兴趣，在实验教学中有重点地进行训练，既重视操作技能，又注意科学思维方法的养成，还要锻炼其从事实验的能力。教师和学生要携起手来，从思想上、行动上保持一致，努力提高有机化学实验课的教学质量。
参考文献：
[1]周景梅.有机化学实验教学改革探索[J].内蒙古统计，2009，（6）.
[2]母小明，王勇.有机化学实验教学的改革与实践[J].洛阳理工学院学报，2009，19（4）：79-81.
[3]许志献，陈勇.有机化学实验课教学实践的思考[J].安阳师范学院学报，2009，（5）：142-144.
[4]邓仕任.《有机化学实验》教学方法探索[J].辽宁中医药大学学报.2008，10（9）：191.
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[6]王潇，侯向阳，王升文，王记江，崔花丽.无机化学实验教学改革的几点思考[J].广东化工，2009，（6）：226-228.
[7]林媚.有机化学实验中培养学生预习习惯的思考[J].高师理科学刊.2009，（6）.
有机化学实验的基本知识范文第3篇
选择具有代表性的实验项目，在实验项目的学习过程中，能更多的锻炼学生的动手操作能力，能更好的与理论教学结合起来，加深巩固学生在课堂中所学到的理论知识．实验项目的类型可以从演示性、验证性、综合性、设计研究及其它几个方面着手设计，由浅入深，由基本操作的学习到合成再到研究性学习，让学生能够循序渐进的掌握有机化学实验的操作及其科学研究的基本素养，培养学生解决实际问题的能力．有机化学实验常用教材有吴江主编的《大学基础化学实验》、兰州大学版的《有机化学实验》、黄涛主编的《有机化学实验》．以兰州大学版的《有机化学实验》为例，常见的演示性实验为有机化学实验的一般知识，包括实验室的安全，事故的预防、处理与急救;实验预习、记录和实验报告;常用装置图;仪器的清洗、干燥和塞子的配置;化学试剂的取用和转移;手册的查阅和有机化学文献简介．对于这一部分知识可以借助于多媒体教学，图文并茂地阐述，并配以操作演示，让学生在愉悦的学习环境中潜移默化的接受实验室的一般知识及其安全注意事项．常见的验证性实验为有机化合物物理常数的测定;固体有机化合物的分离与提纯;液体有机化合物的分离与提纯;萃取;色谱分离技术;鉴别结构的波谱方法．这一部分实验锻炼了学生的基本操作能力，为以后的合成研究性实验打下夯实的基础．综合性和设计研究性实验为有机化学实验中的重点教学内容，主要指有机化合物的合成实验及其天然物的提取实验，这一部分实验综合了课堂上学到的理论知识以及前面所掌握的基本操作，在一定的自我创新基础上合成出产品化合物．在这一部分的教学实验过程中，应注意充分调动学生的独立思考能力和创新能力，注意培养学生科学素养和科研能力．教师可以提前2－3周把实验题目及要求下发给学生，学生可以自行查阅资料，写出详细的实验预习报告，然后交予老师检查、修改，再在老师的指导下独立完成实验内容．但是实验结束后应让学生自我反思评价，最后教师应做总结，将常见的问题讲解分析．
2培养学生对有机化学实验的兴趣
努力激发学生的学习兴趣，使学生享受学习的乐趣，是化学教学的任务之一，也是减轻学生学习负担和提高课堂教学质量的有效途径．要想提高学生的兴趣，除了以自己的兴趣去感染学生以为，还应该阐述“有机化学”在学科专业中的重要地位．“有机化学”与“无机化学”、“分析化学”、“物理化学”并称为“四大基础化学”，它对后续专业课的学习起着至关重要的作用．化学专业学生毕业后就业或者升学，动手操作能力是必备的一个基础条件，是学生想要有所发展的基石，使学生重视有机化学实验，进而激发出学生的学习兴趣．另外，在每堂课的实验讲解应多穿插一些化学史和前沿动态，并且引导学生多多查阅相关资料，这样不但可以拓展学生的科学知识，提高学习兴趣，增强求知欲，更有利于培养学生的自学能力．
3注重实验教学中的安全教育
有机化学实验相对于其它实验危险性比较大，教学中会常使用到低沸点、易燃易爆、有腐蚀性、有毒、致癌的药品，会用到一些密闭性的装置和仪器，这些都是教学中的安全隐患．学生是未来的希望，国家的栋梁，但他们经验匮乏，知识系统性不强．所以教师在每个实验开始之前应该强调这个实验的安全注意事项，并将这些实验的安全注意事项成文成稿的印发给学生．教师可以介绍引起这些危险的原因和机理，让学生做实验时能够心中有数，明白究竟，最后能够举一反三．教师应该将教学中使用到的低沸点、易燃易爆、有腐蚀性、有毒、致癌的药品罗列总结并粘贴在实验室的墙上，要求学生在预习实验时查阅实验所需药品的物理参数，让学生自己通过资料的查阅了解药品中存在的危害．对于仪器的使用，应将仪器使用的注意事项及其安全注意事项成文成稿粘贴在仪器旁边，以备学生查阅．
4贯彻低碳环保、绿色和节约理念
有机化学实验是学生认识低碳环保绿色化学的基本途径，所以在有机化学实验的教学过程中应充分贯彻低碳环保和节约理念，教学中渗透低碳绿色化学内容，加强学生的环保绿色意识，具有极其深刻的意义．在实验教学中，教师应注意补充和介绍一些具有时代性并与低碳环保理念有关的内容，如绿色化学的定义和内涵;低碳生活与地球温室效应的关系．教师可以改进某些实验内容，以期达到节约和环保的目的．比如说在做某些合成实验时，若药品的危害性比较大，可以按比例减少药品的用量;在做熔沸点的测定时，可以选择低熔点的物质萘，这样就可以将加热介质浓硫酸换成水，减少了浓硫酸的危险和污染;在做萃取实验的时候可以将课本中的萃取剂乙醚换成乙酸乙酯，因为乙醚沸点低、用量大、渗透性很强、有毒而且危险，而乙酸乙酯毒性低、污染小、萃取能力强、分层速度快、现象明显、操作简单．在实验过程中应注意资源循环使用，比如说让低年级的学生用上一年级制备的乙酰苯胺做重结晶及过滤实验;学生自己做的乙酸乙酯进而可以做萃取实验;实验中产生的三废，不允许直接排入外界，应分门别类地做好废物回收再利用，尽量做到除产品外的零排放．在实验教学中，注重学生节约用水和节约用电的教育，因为水和电是每个实验的必需品，节约了水电，也就间接的体现了绿色化学的思想，也就减少了水电生产过程中的污染，而水电也是生活的必需品，学生也能将这一思想用到生活中，更能体现绿色思想的应用．在实验过程中，应该减少学生重取药品、重做实验的情况．虽然有机化学实验中学生所用的药品、用量和反应条件完全一样，但是出来的实验现象和实验结果可能会完全不一样，所以有的学生觉得自己做的不正确，担心不能合成出产品，所以重做．但是这完全是没有必要的，教师应该耐心地向学生解释，出现差异性是必然的结果，开始现象不对，不一定结果比其他同学差．教师可以引导学生思考实验现象出现差异性的原因，培养学生分析解决问题的能力．
5尽量多的介绍专业词汇
目前，随着全球一体化步伐的加快，以专业英语作为工具获取知识的能力必将成为择业和就业的强有力武器．在实验教学过程中常涉及到具体的操作演示以及仪器的实物介绍等，所以较多地介绍专业词汇是比较容易让学生接受的．教师可以通过中英文穿插的方式讲解实验，对于实验中经常出现的玻璃仪器，如锥形瓶(beakerflask)、蒸馏头(distillationhead)、三颈瓶(three－neckflask)、冷凝管(condenser)、球形回流管(Ballreturnpipe)等，要求学生尽快记住它们的中英文名称，但需注意循序渐进，由中文名称到英文名称，由简单到复杂的学习．在学期结束时，可以安排开放实验的讨论，让学生用英文交流讨论实验方法及改进、讨论实验现象及原因、分析数据得出结论、讨论实验成功或者失败的原因．将这一部分讨论也列入期末考试的一部分，这样将更有效的提高学生的英文口语及写作能力，而且积累了很多专业词汇，为进一步的学习打下牢固的基础．
6对学生提出严格的要求
学生的自控能力有限，自我的学习方法还未形成，避免学生人浮于事，为了实验而进行实验，在实验教学中应对学生提出严格的要求．首先课前让学生写实验预习报告，把它作为评价实验平时成绩的一个重要指标．预习报告需要写出实验原理及其可能出现的实验现象、查阅相关物质的物理参数、提出问题，让学生带着问题做实验，这样不仅可以使学生知道怎么做，还可让学生懂得为什么要这么做．其次，教师在实验过程中应认真负责，及时发现并纠正不正确的操作，讲解错误操作可能带来的危害，反复强调常见错误，如若屡次不改应给予惩罚．再次，要求学生独立完成实验报告，以巩固理论知识并培养学生的分析总结能力，但应严防抄袭．最后，若学生实验失败，应详细写出失败原因，并给出合理的解释．
7建立有效的评价、考核方法
大多数的实验考核主要是由平时成绩和期末指定实验操作考核两部分构成，这些考核的实验项目是完全相同的，操作也是可以互相模仿的，所以这种考核方法是体现不出学生的水平，而且很大程度上挫伤了学生学习的积极性．为了改变这种局面，建立有效的评价、考核方法，对学生进行较为全面的考核是非常重要的．可以对学生进行分组，每组人数不必太多，十个学生左右即可，实行教考分离原则，注重实验内容和基本技能操作两个方面的考核，考试采用口试和基本操作技能考试相结合的方式．基本操作技能和口试成绩的比例可以视具体情况而定，他们相辅相成，基本操作技能主要是指学生对指导教师所指定实验项目的操作规范、熟练程度等;口试考试在操作过程中进行，即教师随机提问，包括有机实验安全知识、实验原理、实验仪器设备、基本操作和实验装置方面的理论性和技术性问题、以及实验安全注意事项等．这样不仅全面考核了学生的实验操作技能及其基本知识，而且还可以检查教学目的的实施情况，反馈教学成果．
8实验教师要不断自我提升
作为教书育人的教师，在育人的过程中要思考，通过自己的教授能够给学生留下哪些终身受益的东西，而现在的网络发达，信息的传播速度快，所以教师在教学过程中要不断充实自己，应将每个实验的基本教学知识把握清楚，应将实验中可预见的一切问题未雨绸缪，还应拓展知识将最新的科研成果贯穿到实验教学中去，激发学生的学习兴趣，保证学生的实验安全．实验教师应该参与科研工作，这不仅能更新自己原有的知识，而且能够了解化学的发展以及相关领域的最新进展，并把这些信息融入到实验教学中，以弥补在教材中缺乏对实验背景知识及相关领域进展介绍的不足．兰州大学版的有机化学实验书对实验药品、用量和实验步骤都叙述相当详细，学生常常依葫芦画瓢，只能获得一些表观印象．但实际上有机化学实验能非常有效的锻炼学生的实验操作能力，而且还能培养学生的科学素养．教师可以在实验课堂上的前半个小时的讲解中穿插科技前沿知识，这样不仅能够更新教学内容，使科研与教学有机的结合起来;而且还可以拓宽学生的知识面，增强学习兴趣．除此之外，教师在实验过程中应该引导学生独立思考，让学生观察记录实验现象，提出问题，分析原因，得出结论，培养学生的科学思维能力．如在做乙酰苯胺的制备实验中，可以介绍其在医药方面的应用，稍带讲解最新的退烧药尼美舒利替代品(呱西替柳干混悬剂);在做乙酰水杨酸的制备实验中可以讲解乙酰水杨酸的发现史及其应用价值，提出开放式问题，为什么解热镇痛药要用乙酰水杨酸代替水杨酸;在做从茶叶中提取咖啡因的实验时，让学生自己查阅资料详细叙述脂肪提取器的原理及其使用方法，并分析脂肪提取器的优点．但所有这些仅仅是为实验教学提供服务，不可喧宾夺主大幅度展开讨论，否则会影响实验教学的进度．
9小结
有机化学实验的基本知识范文第4篇
关键词：有机化学实验；实验教学；素质；创新能力
培养高素质的创新人才，是21世纪高等教育的首要目标。高等学校的根本任务就是根据我国的教育方针不断培养出复合型、高素质的人才，实验教学是实现这一目标的重要环节。有机化学实验是有机化学赖以形成和发展的基础，是化学专业本科生的一门专业基础实验课程。通过实验课的教学，不仅能够培养学生熟练的实验技能，加深他们对有机化学基本理论和概念的理解，而且还可逐渐培养学生发现问题和解决问题的能力，使其树立严谨的科学态度。化学类专业的有机化学实验课程通常在大学二年级开设，这一阶段学生正处于实验操作技能和独立实验能力的培养提高阶段，做好这一阶段的教学工作对于培养学生的实践能力和创新能力具有十分重要的意义。
一 科研意识的培养
创新教育的目的是培养学生的创新能力，而创新能力培养的关键首先为科研意识的培养，即对信息的加工处理能力，让学生通过观察主动地学会探索、发现和体验，学会对收集到的信息进行分析、判断和推理。化学实验是一种培养学生科研意识的有效途径。而在有机化学实验前严抓学生的实验预习报告和预习工作，是提高教学质量和对学生进行科研意识培养的关键。实验预习报告内容包括明确的实验原理、实验步骤、实验装置图、实验可能出现的现象和结果、实验操作中应注意的事项等，教师应要求学生在做实验前查找一些有关反应物、产物、溶剂等的相关数据和文献资料，并了解其理化性质、毒性及注意事项，使学生养成主动运用化合物性质的习惯，从而有助于他们增长知识，开阔视野。学生的预习工作还包括让学生充分地利用校园网的丰富资源，如中国期刊网、万方数据库等资源，认真查阅资料，查看该实验有没有人研究过，有哪些实验方法，各有什么优缺点，这些实验各有什么改进，从而促进学生科研意识培养和思维能力的提高，使他们在今后的学习、工作中能发挥出较好的思维水平。
二 动手能力的培养
有机化学实验基本单元操作包括蒸馏、洗涤、干燥、过滤、重结晶、熔点和折光率的测定等，教师在实验教学时，应该规范操作，严格要求，从简单的仪器操作抓起，同时结合有机化学的特点，仔细、正确地进行解讲，使学生知道什么样的动作是规范的，什么样的动作是正确的，通过教师周到细致的描述与学生多次练习使之变成他们牢固的实验技能。操作时要求学生既要大胆动手，又要细心认真，按照由简到繁，由易到难的顺序进行操作，使学生的实际动手能力逐步得到提高。这部分的训练有助于提高学生的实验技能和动手能力，有助于培养他们养成良好的实验操作习惯，这些都能为以后的专业实验课程和毕业论文环节打下坚实的基础。
三 科学态度的培养
科学研究需要实事求是，这种品质在需要讲诚信的今天尤为重要。化学实验是进行科学探究的主要手段，是培养学生探究能力的有效方法，也是培养学生实事求是科学态度的重要途径。有机化学实验开设包括基本单元操作，有机化合物的合成，性质验证和综合设计实验四大部分，在做实验的过程中，教师不能仅仅是告诉学生如何操作，要得到什么样的结论，更重要的是培养他们实事求是、严肃认真的科学态度和方法。这时教师的评价机制尤为重要，如果教师只看实验数据而不看学生在实验过程中付出的努力，学生就会一味地追求完美结果，弄虚作假，这样就谈不上科研道德素质的培养。因此，教师需要正确教导他们，在化学实验过程中，若没有得到理论中预想的结果，就要想方设法找出原因，并作出合理的解释。要引导学生从各方面因素进行分析、总结，这样学生即使得不到理想的实验结果，但是总结到实验失败的原因，也对他们的科研素质培养意义远大。
四 创新思维能力的培养
创新思维是创新能力的核心，思维的灵活性强，才有应变能力，才有创造性，化学实验是培养学生观察能力的重要途径和手段，从实验中获得的感性认识更有利于通过思维加工上升为理性认识，从而有利于逻辑思维和抽象思维的培养。教师在进行演示和指导学生做实验的过程中应充分利用学生对实验现象所产生的好奇感，启发学生寻找疑问，并引导他们找到解决问题的途径，发展和提高他们的思维能力。引导学生做实验时不能只重视实验目的、实验原理和操作等，更重要的是要让学生学会主动观察，捕捉现象，总结发现规律，利用实验手段去分析解决问题。例如由乙酸和乙醇制备乙酸乙酯的实验，通过分析可知其为平衡反应过程，根据平衡反应的知识，引导学生发挥联想和想象的作用，学生容易想到采用过量的酸或醇，或除去反应生成酯和水的方法提高产率，在此基础上，学生在教师的引导下会想象出分水装置的雏形。同时，让学生思考能否有更好的装置完成同样的操作，鼓励学生的创新精神，这样学生在实验课上由等待老师告诉答案变成主动找出答案，实验过程不再是简单重复课本的要求，而是激活了学生的创新意识，使学生在整个学习过程中保持着主动性，实现由“学会”到“会学”的转变。通过实验，学生对观察到的现象有了清晰的概念和深刻的认识，然后在生动、直观的基础上通过思考，形成了理论与实验辨证统一的知识体系，提高了学生分析问题和解决问题的综合素养，同时也培养了他们善于探索、不怕挫折、锐意进取的精神。
五 团体合作精神和责任感的培养
现代化的化工生产及工艺开发设计涉及到工艺、工程、水电气、建筑设备、自动控制等多学科知识与能力运用，一个人是难以胜任的，即使能够胜任，也难以在短时间内完成，而具有协作精神的工程人员在人际关系融洽的环境中，更能发挥其聪明才智。因此，要培养学生有一定的组织和协调能力，培养学生学会怎样当好助手的素质，配合他人做好工作。在做有机化学实验时，每次有机实验一般都是一个学生或最多两人一起完成实验，学生之间缺少相互合作。如果教师能将一个实验系统化，分成几个平行部分，将学生分成几组，协作、合作完成一个实验，最后由学生对实验结果进行讨论并汇总，这样实验就不仅仅是个人的行为，而是一个团队的共同行为。例如在肉桂酸的合成实验中，我们根据文献将肉桂酸合成实验设计为正交试验，根据相关因素设计正交试验表格，将学生分成九组进行试验，让学生合作完成正交实验表格，最后由他们共同探讨该实验的影响因素排序并得出最佳的实验条件。同学们共同分析、思考实验中遇到的问题，通过合作建立起与他人良好的人际关系，增强了学生团体合作的精神，同时培养了他们的责任感。
六 环保和安全意识的培养
有机化学实验的基本知识范文第5篇
研究性教学的实施离不开教学内容的创新。因此,根据课程教学目标和研究性教学模式特点,课题组成员贯彻“重思想、重方法、重应用”的教学理念,以“结构物理性质制备方法化学性质反应机理反应规律主要用途”为主线,精心设计了由结构与命名、反应类型与机理、合成设计基本理论、合成方法与技术等四大知识模块组成的有机化学理论课程研究性教学内容。特别强调处理好教学内容的基础性和先进性的关系,不仅加强基础知识和基本理论,重点讲解有机化学反应原理和方法,而且注重把有机化学学科的发展前沿和生产中的最新应用,以及相关学科的交叉知识等研究性内容引入课堂。例如:绪论课中,教师从衣、食、住、行、医疗保健、环境保护、生命科学等方面入手,介绍有机化学及有机化合物在生产、生活中的应用及重要作用。而且引入绿色化学、富勒烯家族、有机纳米材料、有机光电功能材料、生命有机科学的糖化学、DNA重组技术和定点突变技术、蛋白质化学的分子识别技术等学科前沿[3],早期给学生渗入有机化学学科前沿和应用意识。并通过大量生动形象的图片、事例来反映有机化学世界之神奇和有机化学工作之乐趣,使学生初步了解当代有机化学的发展动态和最新成果、拓宽知识面,激发学生学习与探究有机化学知识的兴趣。教学过程中,课程组成员积极探索“问题式研究性教学法(PBL)”。根据教学内容,教师课前精心设计能够引导学生对学习对象产生研究兴趣或质疑态度的一系列问题,创设一种类似科学研究的教学环境和途径,为所有学生营造研究性学习氛围。课上应用生动的语言描述简单事例,以案例或图片形式把每节课的主要内容展现给学生,激发学习新知识的兴趣和主动性,使学生带着解决问题的热情去听课[4]。同时采用案例分析、启发式、讨论式等多种教学方法,逐步引导学生进行研究性学习,将问题逐一解决,实现学生在研究性“教”与“学”的过程中获取知识、训练思维、培养能力的目的。例如:讲授立体化学章节时,首先讲述一个简单例子:小芳梦见自己来到了神奇的镜像世界,发现平时最爱吃的口香糖变成了香菜味道。告诉学生口香糖味道改变的真正原因是所含主要化学成分“香芹酮”的手性,手性的存在使香芹酮具有互为镜像的R型和S型两种异构体,而两种异构体的性能不同。学生就会产生强烈的好奇心,很想知道日常口香糖中香芹酮的结构到底是怎样的?这时,教师适时提出本章所要解决的主要问题:(1)什么是手性分子?(2)什么是对映异构体?(3)如何判断对映异构体的绝对构型?学生的注意力很快就集中到特定的问题情境中,带着疑惑和探究答案的激情参与到教学环节中,进行主动学习。通过教师的引导和重点讲解,以上问题逐一解决,学生在下课前,能够运用所学的立体化学知识,顺利地确定口香糖中香芹酮为S型异构体。这种以问题为载体的研究性教学模式符合学生勇于探究的心态,便于学生实现从“要我学”到“我要学”的转变。学生经历了艰辛的思考过程之后,不仅能够深刻理解所学内容、感受到主动获取知识的乐趣,而且增强了运用理论知识解决实际问题的能力。
二、建设三层次实验教学新体系,推进研究性学习,提高学生的综合素质和创新实践能力
以“方案设计物质制备分离提纯结构表征性能测试”五要素为主线,以培养学生的创新实践能力及科研兴趣为目标,建设了螺旋式上升的“三层次”(基础型、综合设计型、研究创新型)有机化学实验教学新体系。通过删减简单的验证性实验,在原有基础型实验中增加设计性元素,把有机化合物的典型性质实验安排在相关的合成实验中,提高基础型实验的教学起点。通过串联序列化的多步骤合成、提纯、分离等多个单元操作,构建综合设计型实验项目;例如:将乙酰苯胺、对硝基乙酰苯胺、对硝基苯胺三个合成实验合并成一个综合实验。研究创新型实验包括方案设计、合成反应、分离提纯、产品结构表征或元素分析等多个阶段。大多数实验项目是结合教师科研课题或者学科研究热点凝练而形成的,内容新颖,难度适中,具有本科生进一步可研究探索、发挥一定创造性的空间,能够充分调动学生的研究兴趣。该实验教学新体系由基本单元技能训练到综合技能训练,最后进入研究创新实验技能训练,循序渐进,体现了有机化学实验自身的系统性和规律性。研究性实验教学模式通过改进实验内容和教学方法等,激发学生自主学习和探究动机,是一种培养学生研究兴趣的新型教学方式,适应当前教学改革的要求。因此,课程组成员探索了“分层次开放式”的研究性实验教学模式,使学生科研意识和科研能力的培养融入到正常的实验教学秩序中,基础型实验采取开放式预习和互动式教学方法,加强实验的启发性,增加学生动手动脑、查阅资料的机会。综合设计型实验采用必做实验与选做实验相结合方式,为学有余力的学生提供更多的锻炼机会,全面提高综合实验技能。研究创新型实验既要求学生必须掌握一定的有机化学实验知识和实验技能,又能够灵活地、创造性地综合运用这些知识和技能。教学实践过程中更注重研究性,主要体现在实验的内容、方法、技术和过程等多个层面,采用实验教学与科研项目相结合的开放式教学方法。学生自主选题,在“查阅文献、方案设计、实验准备、实验操作、结果分析、撰写报告、汇报讨论”等环节中,以学生为主体、教师为主导,教师给予全方位的研究性指导,为学生提供更多的自主学习空间,发挥学生的主观能动性,进行自行设计、独立实验、主动思考与讨论。同时倡导团队合作,合理分工、共同探索研究,调动学生研究性学习的积极性,增强学生发现问题、解决问题和团结协作的能力。
三、提供多元化的课外实践途径,鼓励学生参加科研训练,培养学生的科研素质
东南大学作为一所研究型大学,拥有高素质的师资力量、先进的实验设施、学科发展及项目资源优势,通过由专题研究、科技创新、学科竞赛、SRTP活动组成的“四路并进综合实践”环节,为本科生研究性教学模式的实施提供了良好的课外科研实践平台。结合理论课程教学内容,教师拟定研讨主题,例如自己身边的有机新材料、微波辐射有机合成新方法、足球烯家族等有机化学热点问题。鼓励学生选择感兴趣的内容,利用网络和图书馆资源查阅相关文献、自拟题目、撰写课程论文。通过组织学生“专题研究”汇报,加强师生间、学生间的交流研讨和教师点评总结,使学生了解有机化学、有机化工与社会和生活的密切联系,培养学生的探索兴趣、诱发学生的创新萌芽。“科技创新活动”通过展示科研训练成果和实验方案设计,激发学生的创新意识。鼓励和资助学生积极参加学科竞赛,培养学生的创新实践能力。依托学科发展优势,结合教师科研课题,鼓励学生自主申报“SRTP项目”,引导学生参加科研实践、感受学术氛围,接受科研训练,激发学生的科研兴趣,学会如何通过实验现象和数据处理,分析讨论实验结果,运用理论知识解决实际科研问题。多元化的课外综合实践途径能够促进学生自主研究性学习,帮助学生延伸课内知识、拓展课外知识,提高学生的文献检索和阅读能力、综合实验技能、分析讨论、交流表达、论文写作等综合科研素质,培养学生的创新思维和科研创新能力。
四、探索研究性教学新的考核方案
研究性教学模式评价系统应该遵循学习过程评价和教学目标管理相结合的基本原则,进行多种方案的探索。因此,在有机化学研究性教学模式实施过程中,改变以往期末“一张考卷定高下”的做法,考核评价内容从以知识测量为主转变为以能力测量为主。加大平时考核力度,平时考核包括一系列有利于引导学生提高实践能力和科学素质的内容,例如:教学基本知识的测验、学习阶段总结、综合问题讨论、课程论文、作业质量等。理论课程采用“平时作业及测试成绩×15%+学习阶段总结×10%+课程论文成绩×20%+课堂讨论成绩×10%+期末考试成绩×45%”考核方案。针对“三层次”研究性实验教学新体系,实验成绩考核主要根据学生查阅资料、实验方案设计、实验预习、实验操作、报告撰写、分析问题及解决问题的能力,指导教师对学生在不同阶段所表现的实践能力分别给出相应分数,按照一定权重,加权平均,最终进行综合评定考核。新的考核方案贯穿于整个学习过程,是对学生在研究性学习过程中获取知识、探索研究、思维创新等多方面能力的综合评价,有利于开辟教师研究性“教”和学生研究性“学”的新局面,为在课程教学中贯彻素质教育、能力培养营造宽松的环境,培养学生的创新思维和创新实践能力。
