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中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)05-0263-02
有机化学实验是一门必修基础实验课程,通过本课程的学习,使学生加深对有机化学反应机理的理解,掌握化合物熔点、折光率、旋光度等物化性质的测定方法,熟悉化合物萃取、蒸馏、柱层析、纸层析等分离纯化手段。在培养学生正确和熟练掌握实验方法及基本操作技能过程中,进一步提高学生观察问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生严谨、细致、实事求是的工作作风和操作规范、数据记录科学、台面整洁有序等良好的实验习惯,为将来从事化工、药学、医学等领域的工作打下坚实的基础。然而,我院的有机化学实验课程面向我校化学工程与工艺、应用化学、中药和药物化学等多个专业开设,教学任务重,任课教师多,且在专业背景、知识储备和教学经验方面有较大差异,这些差异造成学生的成绩评定标准主观性强,特别是影响平行教学班级的学生学科成绩甚至奖学金的评定结果。同时,学生在实验报告、实验操作、课前提问、考勤、卫生等方面还需要规范,针对这些情况,我院有机实验教研组探索更加合理的有机化学实验教学考核模式。
一、考勤、预习实验、实验报告
针对有机化学实验教学的特殊性,有机化学实验最后的成绩评定传统都包含考勤、预习实验报告和实验报告部分。考勤一般采用点名的方式,这种方式毫无意义的浪费了所有人几分钟时间。预习实验报告的撰写往往流于形式,学生在思想上对实验课程不够重视,预习实验报告照抄实验教材,甚至出现几个版本的情况。针对这些情况,我们将预习实验报告和实验报告合并,在实验完成后,直接在预习实验报告上添加实验结果,并对实验结果进行讨论,这种随堂上交实验报告模式可以避免原有的考勤环节,同时要求学生在实验前多下功夫,要求学生不但提前按照教材完成实验目的、验原理、实验步骤和实验装置等撰写,而且要对所用实验药品的物化性质进行列表整理。这种模式通过提高学生实验前的知识储备,增强自身的安全防护与处置事故能力,在使用有毒有害试剂时,能够减少突发事故的发生和危害程度。其次,以往学生实验报告的结果讨论部分寥寥数语,不能利用实验原理对实验结果进行充分的分析讨论,当实验的预期结果与理论结果出现偏差时,不能对实验过程中的重要实验步骤和影响环节进行正确合理的分析。针对这一问题,要求学生在做有机合成实验时提交多种制备方法,这促使学生学会利用大学的CNKI中文学术期刊和science finder检索工具进行文献调研,通过这种训练,学生上交的实验报告结果讨论更加充分,同时掌握了文献查阅能力,提高了英文的专业词汇表达能力,为以后的就业或升学打下更加坚实的基础。
二、纪律和卫生
在有机化学实验的教学过程中,往往会受到仪器设备或实验场地的限制,经常要求学生分组协作完成。由于有机合成复杂,反应时间长,以及缺乏良好的通风设备,实验室气味大,实验过程中容易出现部分玩手机、走廊里到处走动、光看不练等滥竽充数、草率应付现象。此外,部分任课老师的教学科研压力大,实验教学责任心不强,在讲授实验后长时间脱岗或翻阅科研文献,学生在遇到问题时不能在第一时间向老师询问,影响教学效果。因此,在实验教学过程对老师和学生都提出明确要求是必要的。(1)学生、教师必需穿着实验服,方可进入实验室。(2)为了保证教学质量,每位带课新教师应提前完成实验预试,熟练实验步骤,操作顺序,实验关键及产品的纯化及鉴别方法,并着力探索提出简化实验步骤,提高产品产率的新方法,熟悉实验反应机理和所用仪器及用途。实验过程中严格要求、管理学生,认真带教;任课教师不得随意更改实验时长;带教教师不得离开实验室超过10分钟。(3)实验结束后,学生必须认真打扫实验室,废液必须倒入指定的废液容器内,不得向下水道倾倒,学生要保证实验台和实验仪器干净整洁、井然有序,并打扫地面卫生,经教师检查设备,签字认可之后学生方可离开实验室。为贯彻勤俭办学的教学方针,学生打破仪器要及时填单赔偿(填仪器赔损单),尽管赔偿只是象征性的惩罚,但可增强师生爱护仪器设备的责任心,更好保护和使用实验仪器设备,确保实验教学的顺利进行。教师检查仪器设备和卫生后,才可进行班与班之间的交接工作。
三、考查
对于理论课程的学习,最后成绩的评定一般按照平时成绩(30%-40%)和期末成绩(60%-70%)两个部分进行综合评定,而有机化学实验是一门实践课程,更应注重理论与实践相结合。实验报告的讨论部分往往能反应一个学生的理论水平和平时的准备情况,但实验报告难以对学生的实验操作能力进行区分。平时实验难以避免同一实验室学生间的交头接耳甚至交流数据的现象,也难避免个别同学等别人的装置搭好后照搬甚至求助别的同学直接帮忙现象,这造成按照实验报告难以正确评价出他们的真实操作水平。因此,除实验报告外,期末笔试、创新实验或实验操作考试等考核方法被许多高校采用,这些方式可以进一步弥补依照平时实验报告评判的不足,有待于进一步的实践摸索。但这些方式也面临着一些问题,期末笔试考试如果采用卷面形式仍难反应学生的实验操作能力,而实验操作考试必然要设定多个实验操作,学生随机抽题确定各自的考试内容,这种考核一方面实验的难度大小不一,更重要的是要占用任课老师大量的时间,且无法得到相应的经济补偿。创新实验也面临着内容和难度差异,难以寻找统一的评定标准。因此,通过平时实验设定,使各实验小组的实验数据存在差异,从而通过已知实验数据与学生所测数据间的对比,直接反应学生的操作水平。例如,我们在熔点、沸点、旋光度、折光率等实验中可以设置不同的测试样品。在熔点测试中可选取氯化钠、尿素、咔唑、芴、氯化钠和尿素不同比例的混合物等样品。合成实验可选一些具有紫外吸收的固态化学药品,一方面可通过板层对照大致确定化合物的纯度,同时,可利用重结晶方法进行纯化,根据薄层层析和收率即可判定学生的操作水平,这种方法不仅简单易行,又避免了因产品未进行核磁、质谱、气相或液相测试,缺乏相应的谱图数据,学生编造实验收率的情况,并能够真实反应学生的操作水平。
四、成绩评定
经过上述设定,实验报告能够较全面的反应学生的操作和预习准备情况,通过实验报告、考勤、纪律、卫生可以反应学生的理论和实验水平,但不同的任课教师间的成绩评定差别仍较大。在以往成绩评定中,有的班级的优秀率(90及以上)高达50-60%,平均成绩为89.9,而有的班级的优秀率(90及以上)仅为5%,平均成绩85。另外,学生间的成绩差距较小是有机化学实验课程存在的另一个重要问题,这一问题会影响该课程在学生心中的重要性,造成后续教学过程中学生的积极性不高。因此,在后续的教学中统一成绩评定标准,实验报告70分,其余30分,且每班平均成绩不得超过75分,优秀率控制在15%以内,个别差的学生成绩可酌情打分,通过这种设定,使各平行班级间的成绩更加合理,学生间的成绩区分度更加明显。
五、有机化学实验考核方法改革的体会
通过强化文献检索在实验报告中的作用,提高了学生的文献检索能力,增加了学生的化工专业英语词汇量,使学生对有机化学的反应机理具有更深的认识。通过强化实验纪律,使老师和学生更加认真的对待实验,降低了实验过程中突发事故的发生。通过标准化成绩评定,提高了学生成绩的区分度,增强了学生对该课程的重视程度,使学生的成绩评定更加合理。
参考文献:
[1]田林,岳玮,吴琼.有机化学实验考核方法的改革与探索[J].科教纵横,2014,(2):271.
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.
[5]潘向萍.大学化学实验课教学初探[J].淮南师范学院学报.2009,11(5):63-64.
[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).
1.1实验平时成绩考核
(1)实验预习报告。学生应该对以下几部分进行充分预习,并体现在预习报告上:实验原理和实验目的(查阅相关资料认真理解);实验所用仪器设备的性能和使用方法;实验所用原料和产物的物化性质;实验的难点;实验存在的安全隐患以及处理方法。这五项占5分。
(2)课堂问答。课堂问答不仅能够检查学生预习的情况,而且能够加深学生对预习知识的再次理解。例如在讲授重结晶提纯法的时候,当老师提问重结晶的概念时,此时学生立即在脑海中搜索重结晶的概念,已经会的同学相当于又复习了一遍,而记忆不牢固的学生此时会翻书找到对应的答案,加深对重结晶概念的理解。课堂问答占5分。
(3)实验操作。在课堂上认真、全面地评价学生的实验操作是非常必要的。实验操作以20分计。
(4)实验能力。实验能力的考核是建立在正确的实验操作上的,实验能力的考核包括:实验现象的正确观察、实验结果的处理、实验台的整洁、实验纪律共计15分。以简单分馏为例:实验现象的正确观察,通过观察温度计的读数,准确收集各馏分计5分。实验结果处理的规范性、准确性、真实性计6分。实验台的整洁占2分。实验纪律占5分。
(5)实验报告。实验报告应该是对整个实验过程的真实写照。一份不具有真实性的实验报告写得再好也要以零分计,这样既可以督促学生认真做实验,也能培养学生严谨的科学态度。一份真实的实验报告同样也有着质量的优劣,一份好的实验报告应该包括以下几部分:实验目的、实验原理、实验仪器及药品(药品包括物化性质)、实验装置图、实验过程、实验结果及处理、思考题、实验反思八部分组成。共计10分。
(6)文献翻译。阅读文献是科研能力中至关重要但又最为简单的一种技能,在整个学期的过程中要求学生翻译2篇英文文献,这样既开阔了学生的眼界,又加深了学生对有机化学实验的理解。文献翻译计5分。
1.2期末成绩
期末成绩应该由笔试成绩和操作成绩两部分组成。笔试成绩主要考察平时上课提问的问题,以及一些在此基础上延伸的问题,计20分。操作考试主要是针对平时实验操作、实验能力的再次考察,计20分。
(1)笔试。笔试的出题范围主要是课后习题、课堂问答以及在此基础上的延伸。笔试卷面分占50分,换算成最终成绩的20分。
(2)实验。实验的考核主要是对平时实验操作、实验能力、实验报告等多种形式的综合考查。占20分。
2有机化学实验新考核方法的意义
2.1提高了学生学习实验的主动性积极性
通过课前、课中、课后平时成绩的考核方式,使学生意识到实验报告只是实验成绩的一部分,其他很多方面都是组成实验成绩的重要部分,这就使学生的注意力很大一部分转移到课堂上来,提高了学生学习实验的主动性和积极性。
2.2培养了学生的科研能力
理论方面,只有具备扎实的有机化学理论基础并且能灵活应用有机化学基本理论才能更好的学习药物化学、天然药物化学等相关专业课。在现实教学中学生常常感觉有机化学理论学习非常难,主要体现为有机化学知识点繁多复杂,一些理论太抽象不易理解,反应机理复杂,反应多,特殊性质多。因此,学生对于有机化学的学习常常是吃不透,掌握不够,一些重要结论不能通过理论进行推导,多数知识只能硬生生的记住。这样很难对有机化学知识进行灵活应用,对以后药学专业课的学习也是不利的。再加之有机化学是基础学科,课堂上学生觉得枯燥,难以提起学生的学习兴趣。
实验方面,在教学中发现第一个问题是多数学生预习不充分,只是简单的照搬实验教材,以至于在实验中照葫芦画瓢,遇到小问题不能自主思考解决。另外,实验教材虽然是权威的,但随着学科的发展一些实验操作和工艺条件设备等已经不能满足当前教学需求。传统的单纯教师讲授实验原理,示范操作,学生动手的简单教学模式也满足不了当前教学需求了。因此,本文就以上主要问题结合实际教学经验和相关文献报道,对本科药学专业有机化学教学中存在的问题进行阐述探讨并提出一些建议。
1有机化学理论教学方面
1.1教学思路
目前本科阶段有机化学教材编排基本是以官能团为纲,以结构和反应为主线,按照烃类,卤代烃,醇、酚、醚,醛、酮,羧酸和羧酸衍生物,有机含氮化合物等从化合物类型的简单到复杂进行编排的。以具体官能团和具体化合物为载体进行有机理论的教学,官能团和化合物类型由简单到复杂,这样编排对于初学有机化学的学生是有利的。每个章节框架比较固定的按照结构、分类、命名、物理性质、化学性质进行学习,学生容易上手。
但有机化学的学科特点是结构决定性质,性质推导反应,不同的化合物可能具有相似的性质,同一个反应机理可以解释不同的化学性质,不同的反应类型可能本质上是相通的。如果单纯以化合物官能团为主线进行教和学,很难将不同的化合物具有的相似性质统一起来。因此,在教学过程中建议梳理出更多的有助于学生掌握反应规律的教学思路。
比如按照电子变化的思路对教学体系进行串联。从共价键断裂来分,可以分为均裂和异裂。均裂对应的是自由基型反应,无论是自由基取代还是自由基加成都要经过链的引发,链的转移和链的终止三个步骤。异裂对应的是离子型反应,可以分为亲电反应和亲核反应,同时又包含加成反应和取代反应。对于亲电反应来说,无论是取代还是加成反应,都是被进攻的对象电子云密度越大越有利于反应的发生;对于亲核反应来说则反之。
不同的反应类型所需要的条件不同,如自由基型反应由于是发生均裂,所需能量较高,因此反应条件通常为高温或者光照。烯烃和炔烃的特征反应亲电加成反应,芳香烃常常发生亲电取代反应,卤代烃特征反应是亲核取代反应,醛酮的特征反应是亲核加成反应。对于离子型反应则反应条件为容易使亲电试或者亲核试剂发生极化电离出正负离子且使反应过程中离子稳定的条件更有利于反应的发生。反应机理和产物以及反应速度往往可以用诱导效应共轭效应这样的电子效应解释。
同类型反应可以总结出某一个代表性的经典反应机理和规律的本质,让教和学事半功倍。如烯烃的化学性质中亲电加成反应是其特征反应,教学中可以卤化氢与烯烃的加成为重点进行反应机理的讲解。卤化氢是不对称试剂,在与烯烃的反应中需要总结的规律有“马氏规则”,不同卤化氢的反应活性,不同类型烯烃的反应活性。马氏规则的本质是碳正离子的稳定性,因此,在用马氏规则的时候要抓住本质而不能“囫囵吞枣”式的用马氏规则。不同卤化氢的反应活性规律是:HI>HBr>HCl,其原因可以认为越容易解离出H+的卤化氢越容易与烯烃发生亲电加成反应,原因是反应机理中第一步是带正电荷的H+进攻-C=C-而发生的反应。
而不同类型烯烃的反应活性规律是R2C=CR2>R2C=CHR>R2C=CH2>RCH=CH2>CH2=CH2即双键C接取代烷基越多反应活性越好,原因可以从两个方面进行解释,一方面双键C是SP2杂化态,而接的烷基C是SP3杂化,SP2杂化的C电负性比SP3杂化的C高,因此烷基C表现出给电子作用,使得-C=C-的电子云密度增大,更有利于亲电试剂的进攻。另一方面,接取代烷基越多的烯烃,形成的碳正离子更稳定。这些规律都可以从烯烃与卤化氢反应的机理上推出,学生只有自己将这些规律推导出来才能更好的理解,也能更好的灵活应用。掌握了这个反应也就基本掌握了烯烃与卤素、H2O、H2SO4、醇、酚、羧酸的反应。再如碳正离子的稳定性规律:(CH3)3C+>(CH3)2C+H>CH3C+H2>C+H3可以用诱导效应和超共轭效应进行解释,超共轭效应同样可以解释不同类型自由基的稳定性。
1.2教学模式
有机化学作为基础学科在教学中往往很难激发学生的兴趣,加之理解困难和知识点繁多,容易引起学生厌学情绪。可采用混合教学模式让教与学变得生动,比如笔者所在的有机化学教学团队中采取微课,翻转课堂,动画视频教学相结合的模式。如杂化轨道理论,电子效应在烯烃中的应用,电子效应对结构稳定性的解释等知识点,采用PBL与翻转课堂结合以小专题的形式开展,提出问题并让学生查文献资料分组上台讲解讨论。这样可以充分调动学生的积极性,培养学生自主探索和解决问题的能力,同时也能加深学生对重点难点知识的理解。对于立体化学部分,可以采用微课的形式,制作或者收集一些动画或者短视频,以视频的形式从不同角度呈现化合物的立体结构和结构的变化过程。同时组织有机化合物立体模型竞赛,让学生亲手制作模型,更直观的感受有机化合物的立体结构。
1.3有机化学与药学相关学科的衔接
作为药学专业的必修基础课有机化学是为后续学习药物化学等专业课做铺垫的。因此,有机化学中学习到的基本理论和有机物官能团的性质要求在药物化学和天然药物化学中能灵活应用。作为基础学科,单纯地讲授有机化合物结构、性质和反应及反应机理,往往会让学生感觉到枯燥,因此,在教学中正好结合药学学生的特点在有机化学教学中穿插渗透药学相关知识,结合一些具体药物来学习化学性质,同时渗透药物的药理作用。这样不仅让学生意识到学好有机化学的重要性,更使有机化学教学更生动,激发学生的学习兴趣。比如在学习立体化学的时候,引入沙利度胺事件,让学生意识到立体异构在药物中的重大影响,让学生更重视基础有机化学理论的学习。同时,应该根据药学专业学生的特点,更多的重视跟药物密切相关的一些章节,比如羧酸衍生物,胺类,杂环化合物类等。还需要向学生说明某些内容在有机化学和药物化学不同学科中的表达和侧重有区别,比如有机化学中酰卤、酸酐的醇解和氨解,在药物化学中通常称作酰化反应。另外,在有机化学中讲授糖类、氨基酸、萜类、甾体和生物碱类的时候应该提及天然药物化学学科。因此,对于药学专业学生的有机化学教学应该结合专业特点进行教学,使有机化学更好的为药学专业课服务同时也激发学生学习基础学科的兴趣。
2有机化学实验教学探讨
2.1实验过程
实验的预习是至关重要的一环,预习实验不仅仅要求学生阅读实验教材还要查询最新的文献资料,不仅要弄清楚实验原理和实验操作,还要对实验中可能出现的问题,实验的结果进行预测。而在有机化学实验教学中发现多数学生预习不充分,只是简单照抄实验教材,在实验中依葫芦画瓢,甚至对实验步骤不熟悉,时常有操作失误的情况,一旦遇到一些突发问题不能自主处理,预习报告也是写得五花八门。实验预习不充分难以达到很好的教学效果。笔者结合教学实际,对实验方案设置问题和设置统一的预习报告项目格式,在项目中对关键词设置空格让学生填空,如此让学生预习时候有更多的时间和精力去关注实验内容本身,而不是为了完成预习报告而花费大量时间在抄写文字上。
实验过程中要求学生严格记录实验操作和现象,培养学生严谨的态度和习惯。实际实验过程中时常会在实验讲义方法的基础上进行方法或者工艺的调整,实验记录要求学生实事求是根据实际操作方法和实验结果记录好实验原始实验数据。特别是对于实验中出现的非预期实验现象和结果一定要记录清楚,并在实验后加以讨论和分析原因。
实验报告,要求根据实际的实验操作和实际现象结果事实求是进行撰写,并对实验结果进行讨论分析,实验报告要求附上预习报告和实验原始数据。
2.2实验模式的探索
同一个实验让不同组的学生改变实验工艺条件,进行对比实验,让学生意识到实验条件是需要考察探究的,同时也避免了不同组的学生相互剽窃实验操作和实验数据。让每个实验组都是独立的,实验结果不一样,实验过程和可能的突况也不一样。一些比较简单的实验在实验室条件允许的情况下,可以让学生自己设置实验方案进行实验,培养学生主动思考利用所学理论知识解决实际问题的能力。
2.3开放性实验设置方案探索
传统的有机化学实验都是学生按照实验教材的方法步骤,按部就班的操作,很难培养学生综合运用所学理论知识和实验基础进行综合实验的能力。如果在最后一次实验开设一次开放性探究实验则能很好的弥补这个遗憾。开放性实验可以选择一个新的综合性实验也可以在原有实验基础上进行深入,比如苯佐卡因的制备,学生已经做了对氨基苯甲酸的制备,可以在此基础上进一步合成苯佐卡因,也可以查阅资料设计新的合成路线。还可以针对专业进行跨学科综合实验设计,如阿司匹林的制备,学生合成出乙酰水杨酸粗品后,查阅资料进一步进行纯化和纯度的分析检验,制片,药理实验最终制备出阿司匹林药片。这就要求学生大量查阅跨学科的文献资料,设计实验方案,方案的论证,可行性分析。可以让学生提前了解整个制药的过程,实现药学大融合。
2.4结合药学专业特点
药学机化学实验主要是为后续的专业课服务的,在药物化学和天然药物化学实验课上经常有学生最基础的蒸馏装置和回流装置搭建都出错,或者运用不熟练。归根到底在于有机化学实验课上练习太少,对于一些操作细节和注意事项掌握不够。因此,在有机化学实验课上应当注重对这些重要实验装置的教学练习,另外可以适当加入薄层色谱法和柱色谱法以及一些重要提取分离装置。让学生熟练掌握和运用这些基本的实验装置,更多更好的掌握一些基本的实验操作技能,为后续药学专业实验课的学习打下坚实的基础。
2.5实验评价系统的设置
实验教学比理论教学过程更复杂,如果只是单纯的评价学生的实验报告进行评分显然不合理,在实验教学中,应该对实验预习,实验提问,实验操作和实验报告的撰写三个部分单独评价打分,期末还要组织实验操作考试,最后进行综合的评价才能更真实的评价学生的实验成绩。
【关键词】大学有机化学实验教学
有机化学实验教学是高等院校有机化学课程体系的组成部分之一,往往设于高校二年级阶段,因为该时期的大学生恰好处在实验技巧与能力不断提升之阶段。实施实验教学对于提升学习者们的实践能力,提升其综合素质等具备了十分重要的价值。由于有机化学实验在提升学习者们的化学实验能力上具备了非常重大的作用,所以一定要对当前大学有机化学实验教学状况加以分析的基础上,进一步探讨有机化学教学的方法,从而力争取得更好的教学成效。
1强化基础操作实训提升实际动手能力
大学生们今后均要走入社会踏上化学相关工作岗位,这就要求其一定要有良好的化学知识储备,所以提升有机化学基本操作能力就成为了提升大学生群体实验能力的重要内容之一。基础操作实训为有机化学实验之前提,也就是说,有机化学实验完全是通过数个基本操作部分组建而成的十分复杂的操作系统之一。有机化学实验基础操作实训涵盖了蒸馏、分馏、重结晶、测定熔点与沸点以及色谱分离等内容。大学生们在实施基础操作实训中应当进行更加规范的操作。大学生们来到有机化学实验室,第一步是要为其讲解实验室的相关规则尤其是安全操作制度。其次是要求其在实验中和实验后能够保持整洁、无污水,且有秩序地摆放好物品。再次是要培养大学生们规范化的实训习惯,包括铁架台与烧瓶夹的固定形式、各类仪器的清洗方法以及安装次序等。最后是在大学生们掌握了以上基本实训技能之后,要在实验过程中更加灵活地选择具体的操作内容。这样一来不仅能够提升学习者们实际操作能力,而且还能培养其解决各类实际问题之能力。
2改进课程结构精心选择实验内容
以往的有机化学实验只是有机化学理论教学的附属内容,教师觉得上不上关系并不大,因为并未真正将实验教学列为提升大学生技能的必备手段。与此同时,在具体实验内容的安排上,验证性与基础性的实验偏多。这样一来,在实验的内容上也往往具有过于繁琐、耗费时日,而且实验的成效较差,并不侧重于综合素质的提升等。为切实提升有机化学实验教学的基础性地位,应当重新全面修订实验教学的大纲,明确有机化学实验教学的相关要求,从而精心选择有机化学实验的内容,实现基础实验与综合实验之间的彼此融合。例如,制备乙酰苯胺这个实验可以划分成合成乙酰苯胺、纯化乙酰苯胺以及纯度测定等三个实验来做,从茶叶当中提取相应的咖啡因成份则可分成提取、浓缩以及纯化等三个部分。如此一来,能够很好地提升学习者们对于实验学习的积极性,不但能够让其掌握了有机化学实验的操作内容,而且还能提升其分析与解决问题之能力。
3不局限于教材内容积极提升科研素质
当前高等院校有机化学实验用到的教材往往都相当陈旧,但是教师在授课时却不敢超出教材的范围,这样一来也就难以把有机化学学科的最新研究成果运用于教学实践之中。教师如果在授课中完全按照教材内容进行教学的话,就十分容易导致过于依靠教材,对于教材上尚未阐述的内容就会无从下手,时间一长自然就难以很好地发挥出学习者的自主性。笔者认为,教师在课堂教学中不应只依靠材料,而是应当更加紧密地和科研工作结合起来。例如,在制备环己烯实验之中,教材中提到的催化剂为浓磷酸或者是浓硫酸,但随着近年来这方面研究的深化,能够起到催化作用的催化剂非常多,包括了固体酸、沸石以及草酸等。如果教师能够及时掌握这一情况,即可在课堂教学中把学习者们划分为数组,依据不同情况可使用各类不同类别的催化剂,并且要求其观察各自实验的发展状况,如此不但能够提升学习者们的主动性,而且还能拓展学生们的知识储备,有意识地关注与发展自身的科研素质。
4健全完善有机化学实验考核机制
高等院校有机化学教师应当立足于有机化学实验教学实际情况,通过持续摸索与改进,从而建立起一整套更加成熟、更富有操作性的实验考核机制,也就是说,实验教学的成绩应当包括平时成绩、期末考核成绩等两个部分,分别占40分和60分。平时实验成绩应当当堂出分并进行点评。当大学生们做好一个实验之后,通常都十分期望能够得知成效。所以,教师在实验教学中要及时指出并纠正其不足,在实验完成之后就依据实验状况给出分数并加以点评。教师的评判标准包括了遵守纪律情况、实验思路的清晰程度、基本操作的规范程度、试验结果的正确性、实验报告的规范性等。除了平时成绩,期末考核成绩占60分,重点是考察大学生们某一个实验从预习开始至实验全面完成的整个过程。其中,考试题预习10分、实验具体操作40分、实验结果和讨论10分。考试试题所考核的是大学有机化学实验的基本原理、操作方法、实验装置安装程度、实验结果、实验现象解释等各个组成部分内容的操作与运用状况。
5结语
综上所述,高等院校有机化学教学工作者应当根据当前形势发展的需要,积极改进有机化学实验教学的内容,以求取得更好的教学成效,更好地激发出大学生群体的学习主动性,让其能够具备更为稳固的实验操作技能,从而能够领略到科研的魅力,提升学好这门课程的积极性,加快学习方式的进一步转变,致力于提高的创新能力,为培育高素质的化学相关行业工作者打下良好的基础。
参考文献:
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