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有机化学实验教学中存在的问题及对策

2017-03-06王永涛薛梅

教育教学论坛 2017年5期
关键词:有机化学实验实验报告

王永涛 薛梅

摘要:根据有机化学实验课存在的问题,提出了对该课程的考勤、预习实验和实验报告整合的方法,通过加强纪律和卫生,统一成绩评订标准,教学实践表明,改进后的有机化学实验教学方法,能有效提高学生的学习兴趣,便利教师对教学效果进行检查,较准确地评价学生的学习成绩。

关键词:有机化学实验;实验报告;成绩评定

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、實验原理、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.

[2]曹敏惠,陈长水,徐胜臻.有机化学实验考核方法的改革与探索[J].实验技术与管理,2007,24(2):117-119.

[3]钟新仙.有机化学实验考核方法的改革初探[J].广东化工,2009,36(5):224-225.

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