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有机化学实验教学改革研究

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有机化学实验教学改革研究

有机化学实验课程是高校化学、化工、临床医学、药学、生物技术等专业的一门重要的专业基础实验课程,是有机化学的基础理论、基础知识在实践中的具体运用,在培养学生实践动手能力、创新能力和综合素质等方面具有重要的作用。在有机化学实验教学中,如何培养学生的创新能力,是人们一直在探索的问题。特别是我校“应用性、创新性、国际性”三性人才的定位对创新性人才培养提出了新的要求,同时,在有机化学实验教学中强化对学生创新性的培养,也是有机化学实验教学改革的迫切需要。

1当前有机化学实验教学的现状

1.1教学模式单一

目前我校的有机化学实验教学主要以传统的实验项目为主,实验教学手段落后、教学模式比较单一,一般采用“基本操作—验证理论”、“教师主讲—学生主做”的简单模式,教学过程分为预习、实验、报告三个阶段,学生做完试验后还是知其然,不知其所以然。利用计算机多媒体系统进行辅助教学、利用网络平台和资源开展立体化教学等才刚刚起步。

1.2教学内容陈旧

有机化学实验主要按基本操作、验证实验、综合和设计实验三个部分设计,主要以基本操作、验证实验为主,综合和设计实验所占比例偏低,实验项目主要来自于出版发行的获奖教材或规划教材,由于教材的出版时间较早,实验内容略显陈旧、落后,不能与学科的基础研究有效衔接,与日常生活问题结合也不紧密,无法引起学生兴趣,导致实验教学效果不理想。

1.3创新训练不足

在实验教学过程中,几乎都是学生课前按教材或讲义进行预习,课中教师讲解实验目的、原理、操作方法和注意事项,然后学生按教材的步骤和要求完成实验,学生完全跟着老师和教材走,处于被动学习的地位,不能按其它实验方法步骤进行,学生没有自由发展和思考的空间,这种教学方式严重束缚了学生的创造性思维,不利于学生实验能力和科学创新能力的培养。

1.4考核方法简单

我校对有机化学实验课程的考核分为笔试和操作两部分,笔试主要考查学生对基本理论和基本知识的掌握情况,操作主要考查学生的实践动手能力,笔试和操作各占总成绩的50%,并可根据实际情况进行调整,学生只要按要求完成实验并通过笔试,一般都能获得该课程的学分。此种考核办法虽然具有一定的合理性,但却不能全面反映学生的实验综合素质和能力,无法增强学生对有机化学实验课的兴趣。

2强化创新能力培养的措施

2.1优化整合教学内容,构建新的教学体系

我校有机化学实验课的教学一般选用曾昭琼主编的《有机化学实验》教材,在教学过程中,我们对现有有机化学实验项目进行进一步的的优化和重新组合,改变传统的的基本操作、验证实验、综合和设计实验三段式教学体系,建立以有机物的合成为主线,通过分离与提纯、性能表征等强化基本操作的教学体系,将基本操作训练与化合物的合成过程有机结合,使学生真正理解基本操作训练的目的和意义以及熟练掌握基本操作的重要性。如在教学过程中以环己烯的合成为主线,通过环己烯的精制,加强学生对分馏、蒸馏、洗涤与分液、干燥等操作的练习,强化学生动手能力;在乙酰苯胺的制备实验中,将合成、重结晶、干燥、熔点测定等单元操作整合在一起,让学生了解一个化合物从合成到表征的全过程,了解每一个单元操作的作用,熟悉科学研究的基本过程和方法。

2.2重新设计实验项目,开发研究性实验

针对传统实验项目陈旧落后的现状,将传统实验进行重新设计,注重引入与现代研究成果,特别是本校教师的研究成果,开发探索性和研究性实验,提高研究性实验所占比例;每一个实验都设计多种方法和条件,开阔学生视野,激发学生兴趣。如咖啡因的提取实验,学生可选择采用直接升华提取、溶剂一次萃取提取、索氏提取器提取等方法进行实验,然后要求学生对实验结果进行分析和总结,使学生理解为什么现行实验教材中都采用索氏提取器提取咖啡的原因;结合教师的科研成果,开发了十八水硫酸铝催化合成乙酸环己酯等实验。

2.3强化创新能力培养,创新实验教学模式

以培养学生创新能力为目标,改革现有的“老师照讲,学生照做”的教学模式,建立“学生主导,教师辅导”的创新教学模式,实行研究式教学。教学中,对实验的讲解主要由学生来完成,老师、学生的角色发生了转换,学生变被动为主动,教师变主导为辅导和引导。同时,对于同一个实验项目,允许学生通过查阅文献资料,自己制定实验方案,在不同条件下进行对照实验,充分调动学生积极性,提高学生对有机化学实验的兴趣,培养学生科研意识。在做酯化反应时,学生可查阅文献资料,结合教师的研究成果,选择不同催化剂,在不同条件下进行合成,确定最佳反应条件。通过分析比较,学生会深刻体会到传统无机强酸催化剂与新型绿色催化剂的不同,从而建立环保意识与科研意识。

2.4课内实验与课外创新结合,实行开放教学

近几年来,我校对学生课外创新非常重视,在政策与经费上给与了大力支持,2004年,学生创新训练项目立项近400项。同时学院也积极为学生科研创造条件,鼓励学生进行课外创新。在有机化学实验教学中,我们以此为契机,将有机化学实验教学贯穿于对学生课外创新的指导中,实现了教师、内容、实验设施和场地的全方位开放式教学,使学生课外创新成为有机化学实验教学的有效延伸和补充,极大的提升了学生的创新意识和能力。

2.5改革实验考核办法,构建新的评价体系

现有的考核体系主要以考查学生对基本知识、基本技能的掌握为主,已不能适应有机化学实验教学改革的需要。为此,我们通过实践,建立了以考查学生综合实验创新能力的考核体系,即在实验课程结束的时候,提出多个实验项目(无具体实验内容及方案),学生可以根据自己的兴趣进行选择,然后通过查阅文献资料、设计实验方案直至完成实验并写出实验报告。在考核过程中,以文献检索、实验方案、实验操作、实验报告为指标,按一定权重计算学生最终成绩,这种考核办法,即考核了学生对基本知识、基本技能的掌握情况,又考核了学生的综合素质和创新能力,对学生创新能力的培养起到了很好的促进作用。

3结语

有机化学实验是培养学生综合素质和创新能力的有效途径之一。我校在有机化学实验教学改革方面进行了大量尝试,做出了不少努力,并取得了非常明显的成绩,所取得的研究成果对理、工、农、医等专业有机化学实验课程的教学取到了很好的促进作用,今后我们将继续深化有机化学实验教学改革,加强对学生动手能力和创新能力的培养,为全面提高学生综合素质进行有益的探索。

作者:彭望明 王亮 汪海平 程德翔 单位:江汉大学化学与环境工程学院