有机化学实验教学改革探讨
2015-06-16江玉亮顾维瑾王炳祥
江玉亮 顾维瑾 王炳祥
(南京师范大学化学与材料科学学院 江苏南京 210023)
有机化学实验教学改革探讨
江玉亮顾维瑾王炳祥
(南京师范大学化学与材料科学学院江苏南京210023)
有机化学实验课对学生有机化学理论知识的巩固、动手能力的提高和创新能力的培养起着重要的作用。文章分析目前有机化学实验教学的不足,结合实际情况,从实验内容选择、实验模式探索,实验方法改进及考核体系的完善等多方面进行改革,改革调动了学生的学习积极性,培养了学生良好的观察与思考习惯,增强了学生的创新意识及科研能力,提升团体合作能力。
有机化学实验;教学改革;创新能力
有机化学实验是一门融合基础理论与实践操作的综合性课程。作为有机化学理论课程的重要补充,传统的有机化学实验教学主要内容包括化合物的制备、分离及性质鉴定。这是有机专业学生更好的理解巩固理论知识,熟练掌握有机实验基本技能,培养良好的科学素养和实验室工作习惯的必修课程。但长期以来,传统教学的种种弊端使得实验课教学一直被忽视,最终导致实验课的讲授和教学预期相差甚远。本文将从有机实验教学现状入手分析讨论当前有机化学实验课程存在的问题,并结合本校实际情况探索实验教学改革内容。
一、有机化学实验教学现状
1.现有实验教材的不足
传统有机实验教学为有机化学人才培养做出了巨大贡献。但近十年来,随着科学技术的迅猛发展,大量的大型仪器、新的分析方法被应用到有机合成中,有机实验与仪器设备越来越密不可分,但许多高校的有机化学实验教材却没有得到相应更新,基本停留在十几年前。基础实验中很少涉及大型仪器的使用,其教材内容所包含的实验太多(一般约60个)而有机化学实验的学时较短(化学系一般72学时,非化学系36学时),这么多的实验无法在有限的学时中全部展开;许多实验之间在理论内容和实验技能方面有严重重叠,导致教学时间和资源的浪费;实验与实验之间缺乏较好的衔接,基础有机实验存在一个操作循序渐进的过程,但实际的教学大纲却忽视了这一重要的环节。另外当前的有机化学实验教学,多数是以掌握基本操作技术、验证有机化合物的性质及合成方法为目的。即使是合成实验也是以单个化合物的制备为主,并且强调的是实验基本技能的训练,教学内容中缺少综合性、设计性与创新性实验,有机化学实验教学内容的授课形式通常是以教师为主体讲授,实验都是统一的模仿教师操作,无法体现学生的创造性,因此有机实验教学的教材亟待更新。
2.学校及教师学生的态度
一直以来有机化学实验教学被认为是有机理论课的附属品而得不到应有的重视,许多学校在课程时间设置、实验室条件保障等方面没有给予足够的重视,这使得很多教师主观态度上就对实验课重视不够,因此,对于实验过程中出现一些有别于理论的现象也不会仔细推敲原因。教师的态度决定了学生的态度,部分学生课前不预习,加之实验条件落后,实验仪器的缺乏使得原本应单人实验变成2,3人一组。在实验室经常可以看到这样的场景:整个实验过程几乎都是某一位学生在操作,其余学生或只在旁边观看或现场写实验报告,更有甚者一人操作,其余学生做与实验无关的事情,长此以往学生将丧失有机实验课程的独立探讨问题的积极性及实验的实际操作能力。
二、本校对有机化学实验教学的探索
1.精编教材,按照不同院系因地制宜
本校有机化学实验教材始编与2004年,后经数次修改之后形成了目前使用的版本,该教材包含有机化学实验基本知识,有机化学结构及性能鉴定,有机化学实验基本操作,有机化学性质实验,有机化合物的合成及制备,学生自主探索实验等6章内容。该教材首先从培养学生良好的实验习惯入手,对实验的安全和注意事项、熟悉常规仪器的使用、化学药品的性质等作了详细的介绍说明。其次,让学生学会有机化合物物理常数的测定,如熔点、沸点、折光率等,这其中涉及到大型仪器的使用如红外光谱仪,紫外分光光度计等。第三,掌握有机物分离提纯方法,如常压蒸馏、减压蒸馏、水蒸气蒸馏、重结晶等,为学生开展综合性实验打下坚实基础。第四,通过对几种常规化合物的合成使学生能够由浅入深的循序掌握有机化学实验操作的的能力。第五,经过简单化合物的历练之后,让学生独立设计综合性实验的设计及操作。通过这些系列化的实验操作之后,学生在实验能力上会得到一个极大的提升。
2.积极鼓励教师参与实验教学
教师是实验教学过程中的重要引导者,因此教师的积极性对学生的实验技能培养起着至关重要的作用。学院出台了一系列政策提高教师实验教学积极性,这其中包括改善实验教学条件,提高实验教学工作量,请有经验的老教师一对一指导年轻教师如何把握实验细节等问题。教师积极性的提升带动了学生的热情,上课不再是教师讲、学生被动听,而是每次课随机请学生讲课,学生讲完以后教师再加以补充。在多鼓励,少批评的同时,也指出其不足之处。实验操作时,让学生根据实验原理先试着安装装置,教师再示范正确安装方法,学生进行比较、修改。这样,可极大地提高学生的动手能力,使其对操作记忆深刻。实验结束时,每位学生要进行实验讨论,总结实验心得。一年多来,我院以有机实验教学为代表的实验教学工作取得了喜人的进展,学生参加各类实验技能大赛都取得了较好的成绩。
3.改进实验教学条件
学校及学院多方面筹措资金用于改善实验室环境,今年又建成了两个标准化有机实验室,配套的仪器,药品保障措施完善,实验准备教师只需提前一天在学院网站提交申请第二天所需材料即可到位。与此同时,严格实验室制度的执行也增强了学生的仪器保护意识,轻拿轻放,有序排放已经成为学生的一种习惯。
4.与科研模式进行互动
大学生科研创新活动是大学生专业知识技能学习与提高的一个重要途径,自江苏省开展大学生科研创新训练活动,我校把握时机,千方百计为大学生科研创活动创造条件。我院在创新计划上更是早早准备,鼓励动员教师申报大学生科研创新计划,每年许多学生都主动联系教师,就有机学科而言学生在大二完成有机实验之后紧接着进入科研创新阶段,这二者有了很好的衔接,近几年来我院学生由于参加大学生科研创新训练而发表高水平文章及申请专利的数量在一定程度上超过一般学校研究生水平。
5.定期举办大型实验技能比赛
“普析通用杯”大学生化学实验技能大赛是我院本科生科研素质拓展重要活动之一,它围绕“夯实专业基础、提升综合能力、培养化学素养”等主题展开,在培养同学们的动手能力、调动学习兴趣、创新精神以及严谨求实的专业素质、带动实验室升级,促进学生个性化发展等方面起到了重要作用。吸引了许多同学的积极参与。每年学院组织高年级同学参加大学生实验技能大赛,从中选取考试成绩优秀的学生代表学校参加大学生化学化工实验竞赛,在历年的比赛中,我院学生均获得较好的名次。
三、结论
有机化学实验教学一系列改革之后,实验主讲教师深深体会到,提高学生动手能力、培养创新意识、实验内容的更新、实验项目的优化设置是实验教学改革的核心;围绕这个核心实验教学团队精选实验内容,定期组织有机实验教师集体备课,选择和确定较好的实验内容,改进实验步骤,做到理论与实践有机结合。学生也普遍反映做有机化学实验比较有趣,动手又动脑,既加深了对基本理论的理解,又增强了运用所学知识解决实际问题的能力,为他们在今后工作奠定基础。因此,在未来的教学中,必须充分了解国内外有关动态,探索新的实验内容和方法,时时更新实验内容。只有通过以上长期而艰巨的工作,才能使有机实验教学质量不断提高,实现育人强校的巨大工程。
[1]赵永丽,王涛.大学有机化学实验教学改革的探索和尝试[J].商丘职业技术学院学报,2010,9(2):97-99
[2]彭蓉,尹业高.鲁福身.大学有机化学实验教学改革的探索[J].实验教学,2011,33:133-134
[3]李伟,刘道富.有机化学实验教学改革探索[J].淮南师范学院学报,2006,(5):125-126
1008-0546(2015)06-0047-02
G632.41
B
10.3969/j.issn.1008-0546.2015.06.019