民族院校非化学专业有机实验课程教学改革研究

2017-05-24 07:05康大伟陈玉花韩春平乌兰格日乐高红
新教育时代·教师版 2016年40期
关键词:有机化学实验教学

康大伟+陈玉花+韩春平+乌兰格日乐+高红梅

摘 要:有机化学实验是有机化学课程的重要组成部分,涉及内容很多,但是难度不大。本文分析了本校非化学专业有机化学实验教学的现状,并结合实际情况和作者在实验教学中的经验,对有机化学实验教学方法、考核方式、实验具体内容等方面提出了建议。

关键词:非化学专业 有机化学实验 教学

有机化学实验是一门基础课程,非化学专业的有机化学实验主要针对非化学专业大学一年级学生所设置。它是学生巩固和理解有机化学理论知识,掌握实验基本操作技能的重要组成部分,也是相关专业学生开展后续理论课程和实验课程的基础。[1]通过该课程的学习,能够使学生掌握各类有机物的结构、命名、合成、分离提纯及分析鉴定的方法,加深对有机化学基本理论与概念的理解,培养学生自学能力、增强分析解决问题的能力,为学生在接下来的专业课学习打下扎实的基础。随着2015版人才培养方案的制定,各基础化学课程学时不断缩减,而对学生创新能力和素质的要求却在提高。有机化学实验的学时有一定的缩减,后续专业课程又对有机化学提出新的要求,如何解决这一矛盾,是有机化学教学工作者需要认真对待并急需解决的问题,近年来已有一些相关研究。[2-4]

一、有機化学实验教学现状分析

内蒙古民族大学是一所综合性民族大学,化学化工学院大学化学实验室承担了生命科学院、农学院、动物科技学院、医学院、护理学院和蒙医药学院六个学院近1700名学生的化学类基础化学实验课程的教学任务。因此,《有机化学实验》课程主要面对以上六个学院的学生。大多数非化学类专业学生对有机化学实验兴趣不大,而且动手能力较弱。进入大学后,化学知识尽管得到很大加强,但仍然存在诸多问题:一方面,有机化学实验知识内容较多,课时数却较少;另一方面,大学一年级对本专业的理论基础和实验基础认识不够,导致有机化学实验没有得到足够的重视。由于学时限制,导致实验内容被迫压缩,只能进行基本技能的训练,如重结晶、蒸馏、熔点测定等。

长期以来《有机化学实验》都被认为是理论课的附属品,正因为师生在思想上对实验课的轻视,使得实验课的开设存在大量问题。最主要问题在于实验课程的学时相对不足,而有机实验往往需要较长的时间,因此只能将时间较长的实验压缩在较短的时间内完成,从而降低教学质量。教师和学生对实验的重视程度不够,对实验过程中的细微现象的原因没有进行细致的观察和研究。由于受到学生人数多且实验室场地有限。实验过程中,一般由两名同学组成一组,希望两名学生能相互协作共同完成实验,但是有的组却只有一名同学操作实验,另外一名同学在一旁观看,完全不动手。实验报告不是实事求是记录自己的实验过程,而是按照课本上甚至其他同学的实验内容和实验数据抄袭,这不利于培养学生良好的科研习惯。另一方面,学生急功近利,看重结果而忽视过程。为了提高产率,有学生向其他学生借产品或篡改实验结果。在有机实验课中,虽然学生重视结果是好的但绝不能忽视了实验过程,实验课的目的是培养学生的动手能力,所以过程尤为重要。

二、有机化学实验教学方法的改革探索

传统的实验教学以教师为主导的程序化教学模式为主,教师拟定好实验内容、实验步骤,学生则按方抓药,基本处于被动地接受状态。这种方法不利于调动学生学习的主观能动性,传统的有机化学缺少综合性和研究型实验较少。在这种教学模式下,学生只能在有限的时间内机械地完成实验项目;许多综合性、设计性强的实验项目不能正常开出,缺乏创新思维能力锻炼的平台,学生也缺乏主动性学习,动手能力得不到很好的训练。不利于培养学生的主观能动性与创造性,分析问题和解决问题的能力也得不到提高。增加简单的有机合成实验,拓宽学生实验操作知识面。部分有机合成实验,例如二苯基羟基乙醇酸合成,需要多种实验试剂的实验,教学成本高,操作难度大,很难做到学生的大规模实验。但可以通过虚拟仿真实验系统来完成,并且不受地点和时间的限制,学生可以在虚拟教学环境中学习合成操作原理,深入学习反应的机理和相关知识。同时可以借助虚拟仿真教学手段,开展一些由于实验室安全问题而不能开设的教学内容。这种教学方式既不需要消耗大量的实验耗材、也无需指导教师的反复指导,在节约教学资源与教学师资的情况下,很好地完成实验教学目的,提高实验教学的质量,也拓宽学生实验操作知识面。有机化学实验程序比较复杂,如乙酰苯胺的重结晶。该实验需要学生通过预习来了解实验原理和操作方法,如果仅仅通过课堂时间指导能使学生很好掌握操作原理,通过课前预习来了解抽象的实验描述,预习效果很不理想。而虚拟实验可以提供实验的详细操作步骤,学生可在实验课前通过仿真软件反复实践,不但能熟悉实验操作流程,而且能激发学生动手的兴趣,使抽象的理论变成可操作的动画,更认真地准备实验,提高实验效率。有机化学虚拟仿真实验可提供开放的实验环境,学生可以根据理论课内容或者自己的学习兴趣自行组织实验。使学生从被动学习转变到主动学习。

三、有机化学实验考核的改革探索

在有机化学实验的教学过程中,实验考核目的是为了促进学生积极学习、巩固所学知识,检查教学效果,指明教改方向。因此,科学的、合理的考核方式方法是教学改革的重要内容。对于非化学专业的实验教学,其目的是使学生掌握有机化学实验的基本操作技能、分离纯化一般方法和一般基础知识。传统的考核方式是以实验报告结合最后的考试决定该门课程的成绩。有机化学实验强调的是实验过程和动手能力,实验报告只是考核的一小部分,强调实验报告会导致学生过于重视结果而忽视了实验操作,不利于实验动手素质提高,也违背的实验课程的初衷。结合整门课程来说,有机实验课程是多因素、多层次和多环节的教学过程,不能和理论课程的考核方式一致,必须是多方面综合评定,比如:出勤率、实验预习、实验过程评价、实验报告和期末考核都是应该纳入考核的一部分,作为评定学生成绩的重要组成部分。

四、实验内容的改革

(一)适当增加微量反应的教学内容。随着经济的发展,环境污染也在日益加重,在有机化学实验教学中,很多试剂处理不当会给环境带来污染,例如水源和空气等等。所以增加微型实验是非常有必要的。化学微型实验即“实验药品微量化,实验仪器微型化”。根据微型实验的要求,我们可以将许多普通实验朝着微型化方向改进。微型实验既节省了试剂和时间,又能减少仪器损耗更有利于减少环境污染,微型实验的优点体现在减少实验试剂用量但不影响实验现象,从而节省开支减少废弃物的排放。比如,点滴板代替试管可广泛应用于元素及其化合物的溶液性质与离子检验实验,具有试剂用量少,对比现象明显,滴加试剂和洗涤简便等优点。而试纸具有制作使用简便和污染少,处理易等特点可广泛应用于学生实验。也可以很好的培养学生严谨细致的实验习惯和作风,且已经成为化学实验教学的发展趋势。微型化学实验,不但改善了实验环境,而且节省了实验试剂,更环保,更重要的是培养学生环保的意识。

(二)掌握基本操作技能是有机实验课的重要教学目的。为了从有机实验教学的实际出发,使学生灵活应用,在教学安排上,重点安排实验基本操作技能的训练,然后才是基础有机合成实验和综合设计型实验课。[5]针对不同学院的学生,对以往基本操作技能训练和实验课的教学内容做了重新安排,将原来单一的基本操作训练更改为训练内容与不同专业所需的基本有机合成实验相结合。这样做可以适当增加调动学生学习有机化学的主动性,还可使学生在掌握基本实验技能的同时又能验证理论与反应,又进一步增强了自己所有专业与有机化学实验课程的联系,对于后续专业课程的学习打下坚实的基础。

参考文献

[1]高校有机化学实验教学改革的探索和实践[J].实验室科学,2008(1):54-55.

[2]打造有机化学精品课程的探索与实践[J].化工时刊,2010,24(5):74-77.

[3]地方院校有机化学精品课程建设的研究与实践[J].广州化工,2010,39(17):114-115.

[4]对有机化学课程建设的思考[J].武昌理工学院学报,2011,6(3):21-23.

[5]中药学专业有机化学实验教学改革探索[J].实验室科学,2013,16(6):57-59.

[6]醇钠催化苯甲醛合成苯甲酸苄酯——介绍一个探索性有机化学实验[J].大学化学.2016(10).

[7]有机化学实验教学改革与实践研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊)2015年01期.

作者简介

康大伟(1982.1-)男,内蒙古通辽市人,硕士,内蒙古民族大学、实验师,研究方向:天然产物化学。

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