有机化学实验教学改革几点尝试
2015-09-10苗涛
苗涛
摘 要: 本文从精选实验内容、改革教学方法及绿色化学实验建设等方面进行了探索,提高了有机化学实验教学质量。
关键词: 有机化学实验 实验内容 教学改革
有机化学实验是有机化学理论课的有效辅助和补充,使学生掌握基本操作和正确选择有机化合物的合成、分离和鉴定方法的同时,让学生更深刻地理解理论教学内容。有机化学实验实践性很强,对培养学生观察能力、思维能力、分析与解决问题能力等起着非常重要的作用[1]。但在高校中,有机化学实验课内容比较固定,教师教学方法单一,一些学生在实验中应付了事,严重影响教学效果。同时环保意识不足,污染情况不容忽视。基于以上弊端,我们对有机化学实验教学做了几点改革尝试。
1.精选实验内容
基本操作是有机化学实验的基础,对培养学生实验技能起着重要作用。因此,首先要在强化基本操作训练上下工夫。教学大纲中精选了蒸馏、分馏、重结晶等三个基本操作实验,详细介绍了各个操作的要点及要求。为了加深学生印象,实验中要求学生多次动手练习。同时我们选择环己烯、乙酸乙酯的制备等典型实验,在学生验证和复习理论教学的知识中,巩固基本操作。同时增加自主设计型实验,提高学生的综合实验能力。所谓设计实验就是教师给出一个实验课题,学生根据已有知识,再结合查阅的文献资料,设计出实验路线,教师认可后,由学生实施的一种新型实验课开课方式。例如,我们开设了己二酸和肉桂酸的自主设计实验,提前三周给出实验题目和训练要求,学生利用课余时间查阅相关资料,制订可行的实验方案。在实验实施过程中,大多数同学根据自己设计的路线完成了合成,少数实验失败的同学对其原因进行了广泛的探讨,有效提高了学生的创新和实践能力。
2.改革实验教学方法,以学生为教学主体
在传统实验教学中,教师是“主演”,学生是“观众”,形成了“教师讲得累,学生听得烦”的恶性循环,不利于学生实验能力和科学创造力的培养。因此,要更新教学方法,教师应由“主演”变成“导演”,学生由“观众”变成“主角”。作为“导演”,教师讲解时要简明扼要,抓住重点,突出难点,尽可能让学生思考、探索,寻找规律,并加以总结和深化。可以通过讨论式、启发式等多种手段对学生进行引导,把学生放在主导地位,由他们自己完成对实验内容的理解和掌握。作为“主角”,学生首先要练好“基本功”。我们要求学生实验前必须认真预习实验内容,包括与实验相关的原理、步骤和注意事项等,同时查阅资料了解本次实验中所用化合物的物理和化学性质,最后写出具体的实验预习报告,使学生对本次试验有整体把握,避免学生预习按教材上的内容简单“照抄”。然后要求学生对本次实验进行讲解和示范,使他们由被动接受知识变成主动发现知识,调动学生的主动性,活跃课堂气氛。
3.树立绿色化学理念,创建绿色有机化学实验室
首先,对学生加强绿色化学教育。绿色化学的目的是采用预防污染的科学手段,在生产过程和终端实现零排放或零污染。在训练学生各项实验技能的同时,进行绿色化学和环境保护教育,提高学生环境保护素质。努力坚持绿色化学实验使用化学药品的5“R”原则(rejection拒用、reduce减量、recycling回收、reuse重复使用、regeneration再生),思考和解决有机化学实验中出现的浪费和污染问题。其次,选择“绿色化”实验内容。在教学中,应尽量选择低毒、对环境影响小、后处理容易的,并能达到同一个目的、实验现象明显、操作简便规范的实验。例如,我们用“肉桂酸”实验代替“喹啉”实验,避开“硝基苯”、“苯胺”等有毒、致癌试剂,以及用“溴乙烷”代替“溴苯”实验,避免苯、溴、吡啶等有毒、对空气污染大的试剂。均实现了同样实验目标,保证学生身体不受伤害,减少对环境的污染。再次,实现有机化学实验的微型化。微型化学实验[2]指用微量的化学试剂,在微型化仪器装置中进行化学实验。微型化学实验具有实验仪器小、试剂用量少、易封闭、反应时间短、现象明显、操作安全、对环境污染小等特点,因此,微型化学实验是化学实验绿色化的一个重要途径,在有机化学实验教学改革中发挥越来越重要的作用。比如,乙酰苯胺、甲基橙的制备等,将这些实验的试剂用量减少为传统用量的1/3~1/5后,同样能达到教学要求,同时降低水、电能源的消耗。最后,科学合理地处理有机实验室“三废”。我们在实验室里应设立废酸槽及废碱槽,教育和督促学生遵守实验室规则,禁止乱扔、乱倒行为。尽量减少有害气体的任意挥发,注意有害废液、废渣须倒入指定容器内,并按照相关方法进行妥善处理,特别是有毒药品(氰化物、砷、汞化合物等)不得直接倒入水池。
综上所述,通过更新实验内容和优化教学方式,发挥学生的主体作用,增强学生的环保意识和综合实验能力。然而,实验教学改革是持续的过程,要不断适应发展、变化的形势,及时利用实验现代化教学技术,达到实验教学改革的新高度。
参考文献:
[1]朱静.国家级创新性高端科学研究的基础平台建设[J].实验技术与管理,2011,28(1):1.
[2]黄忠京.微型有机化学实验教学初探[J].广西民族大学学报(自然科学版),2007,13(2):106.