时间:2024-06-19
王彩荣
(长治学院 化学系,山西 长治 046011)
改革有机化学实验教学 培养学生综合能力
王彩荣
(长治学院 化学系,山西 长治 046011)
文章从教学内容、教学方法、教学评价等方面对有机化学实验教学进行改革探索,以进一步提高课堂教学质量,培养学生的综合能力。
有机化学实验;教学改革;综合能力
有机化学实验是一门重要的基础实验课,是高等学校化学专业教学体系中一个必不可少的教学环节。它的任务是使学生掌握有机化学实验的基本操作技能,巩固和加深有机化学基本理论,培养学生实事求是的科学态度,良好的实验习惯和理论联系实际的工作作风,提高学生分析问题和解决实际问题的能力[1]。我校有机化学实验是在大二全年开设的,共计104学时,使用教材是曾昭琼主编的《有机化学实验》(第三版)。目前的有机化学实验教学实践过程存在着许多问题和矛盾,很大程度上制约了学生学习积极性和主动性的发挥,不利于学生分析问题和解决实际问题的能力。这种现状不利于当代大学生综合素质的提高,也不符合“创新型人才”培养目标的要求[2]。因此在有机化学实验中开展教学改革成为必要。文章结合多年教学实践,从教学内容、教学模式、教学评价等方面对有机化学实验教学进行改革探索,以进一步提高课堂教学质量,培养学生综合能力。
目前有机化学实验内容验证性实验较多,综合与设计性实验较少;基础性实验较多,应用性实验较少。为了培养学生的实验操作技能,笔者主要从以下三个方面着手对实验内容进行优化组合。
在有机化学实验教学实践中,基本操作实验除教材中列出的基础训练外,还可以适当增加具体的内容和难度,或在化合物的制备实验中有针对性的进行训练,从而巩固学生的基本操作技能。如在熔点测定实验中,除通过测纯样品的熔点来掌握毛细管法测定熔点的操作外,还可以要求测定混合物样品和未知样品的熔点;在选样时应尽量选择实验常用原料或自己制备出的产品,既增加了实验的难度、巩固了测定熔点的基本操作,也使学生对试样产生感性认识,将所学理论与实际应用相结合。在环己烯的制备和乙酰苯胺的制备中有针对性进行分馏操作的训练;在1-溴丁烷的制备实验中,可以增加对产品进行折光率测定的基本操作,这样使学生在熟练基本实验技能的基础上,进一步掌握该基本操作的实际意义所在,培养了学生解决实际问题的能力。
在有机化学实验课教学过程中,应适当压缩验证性实验,将相关内容渗透到有机合成实验中,用性质实验来检测或验证合成产品是否符合要求。如在有机酸碱的制备实验中,利用其自身的酸碱性进行进一步的分离和纯化;环己烯、正溴丁烷的制备实验里,增加了对官能团的检验内容;在乙酰乙酸乙酯的合成实验中,对产品的烯醇式结构进行分析等。同时还应适当增加综合性实验的内容。综合性实验通常为多步连续合成,它涉及许多理论知识及实验技能,实验的每一步内容是环环相扣的,因而在实验过程中要求学生必须认真思考、科学规划、规范操作。这样既能调动学生实验的积极性、主动性,对提高学生综合实验能力有很大帮助。
设计性实验是事先给定实验目的、要求和条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验,有利于提高学生的科学思维方式和科学研究能力,是培养学生综合能力的有效途径。在现有实验条件的基础上,每学年开出一个设计性实验项目,实验教师根据实验教学内容安排难度适当的设计性题目,要求学生去图书馆查阅资料,然后写出具体的实验方案,在通过小组讨论并得到实验教师的认可后进行。例如:开设阿司匹林的制备实验,通过查阅文献,让学生了解阿司匹林的历史、用途、及合成方法等内容,然后通过具体的原料及产物的性质去设计出完整的实验方案。通过设计性实验能够实现以学生自我训练为主的教学模式,锻炼其思考、分析、解决问题的能力,培养创新思维和实际动手能力。
孟子曰:“事必有法,然后可成,师舍则无以教,弟子舍则无以学”。这句话充分表明教学方法的重要性[3]。
目前在有机化学实验的教学中我们提出了“学生自学,教师导学”[4]的教学方法。首先要求学生查阅相关文献和资料,作好实验的预习工作,包含实验目的、实验原理、实验药品及仪器、实验步骤的流程图、实验现象及结果预测和实验评价等项。实验课的讲解以提问的方式进行,引导学生对实验中的重点、难点进行讨论,提出自己的想法。这样一方面可以检查学生的预习情况,同时也可锻炼学生的语言组织和表达能力。在学生具体操作过程中,教师应严格要求,积极指导。密切观察实验操作过程,及时检查和发现存在问题和错误,并通过启发、交流等方式解决;对实验过程中出现的未预见实验现象和结果,教师应引导学生结合理论知识进行分析,这样可以使学生充分理解反应机理,掌握操作过程的关键,提高实验成功率。实验结束后,教师应当针对本次实验中或者实验报告中存在的问题进行总结和点评,使学生的实验基础知识和实验技能得到进一步的巩固和强化。
在实验教学中,应培养学生树立绿色化学理念,指导学生充分利用资源,真正实现零排放和零污染,在无毒的原料、催化剂、溶剂等条件下获得环境友好的产物。为达到这个目标,我们将从两个方面着手。(1)尽量少用试剂,达到实验目的。性质实验中,要求学生只要能看到实验现象就可以,事实证明用量过多反而影响实验效果。合成实验中,根据学生的实验能力,减量至合成出1-2克左右产品的用量即可。在试剂的选用方面,能用低级纯就不用高级纯,能用水合试剂的就不用无水试剂,用尽可能小剂量实验,来体现绿色化学的思想。(2)进行微型化学实验是实现绿色化的另一途径。微型化学实验是以微小量的试剂,在微量化的仪器装置中进行的实验,其试剂用量是常规实验的1%~10%。微型化学实验的优越性主要表现在试剂用量、辅助材料用量、水电消耗量大大减少,从而降低了实验成本,且使爆炸、燃烧、中毒等事故发生的可能性相应减少,提高了实验的安全性;又由于实验中产生的三废少,可以改善了实验环境,极大地减少了实验过程对环境的污染。总之在有机化学实验教学中倡导绿色化理念,不仅加强了学生实验操作技能,而且益于培养学生的环保意识。
在我校以往的有机实验教学中,学生的最终成绩由平时成绩(50%)和期末考核成绩(50%)两部分组成,在评定中重理论考试,轻操作考核,重期末考核,轻平时考核,且平时成绩主要参考实验报告评定,主观性强,缺乏客观标准。实验成绩并不能全面客观地反映学生的实验习惯,实验基本知识掌握情况,以及实验操作能力和实验过程中分析问题、解决问题的能力,不利于学生学习的积极性和主动性的培养。
目前我们对学生实验成绩考核、评定办法进行了改革。首先将实验成绩的两部分内容,即对平时实验成绩和期末实验成绩的比例进行了调整,平时成绩所占总成绩的60%,操作考试成绩占总成绩的比重调到40%。其次,将每一部分考核的内容和方法调整。平时成绩包括出勤率(10%)、实验预习情况(20%)、实验操作过程(30%)和实验报告(40%)四部分,每一个实验的各个环节都应及时客观的进行评价;期末实验成绩包括理论考核(40%)和实验操作考核(60%)。理论考核内容包括实验基础知识、基本概念及实验的原理及课后思考题等;实验操作考核任课教师选择几个综合性较强的实验,要求在规定的时间内按照要求独立完成实验操作,老师制定相应的实验操作考试评分细则对学生操作的规范性、科学性及熟练程度进行评价。这种考核方法能较为全面、客观、真实地反映学生对基础知识的掌握情况、实验动手能力及创新实践能力。
通过实验考核方法的改革,能够使学生对实验的每一个环节都认真对待,而不是仅注重实验结果和实验报告。实验操作的考核改变了过去单纯理论知识的测试,将学生的知识、能力、态度、方法等方面从多方位评价。这种考核体系既保证了实验成绩评定的客观性和准确性,激发了学生的学习热情,提高了教学质量,同时也有利于学生综合能力的培养。
[1]曾昭琼主编.有机化学实验[M].北京:高等教育出版社,2000,(3):69.
[2]王克勤主编.化学教学论[M].北京:科学出版社,2006,(1):234.
[3]江西省人事厅出版.创造性思维与创造力开发,163-169.
[4]张永华,郭长彬等.在有机化学实验教学中培养学生的创新能力[J].首都师范大学学报(自然科学版),2007,(12):88-91.
[5]汪朝阳,李景宁.大学化学教学中绿色化学教育渗透[J].大学化学,2001,16(2):19-24.
Reinforcing Undergraduates'All-round Ability through Reforming Organic Chem istry Experiment Teaching
WANG Cai-rong
(Department of Chemistry Changzhi University,Changzhi Shanxi 046011)
In the paper,improvements including teaching methods,contents and assessmentmethods for the subject have been implemented.Quality of teaching is improved and undergraduates'all-round abilities are better developed.
organic chemistry experiment;teaching reform;all-round ability
G642.423
A
1673-2014(2011)05-0095-03
2011—06—08
王彩荣(1970— ),女,山西长子人,讲师,硕士,主要从事有机化学及有机化学实验方面的教学与研究。
(责任编辑 王璟琳)
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