惠永海 夏加亮 李建鵬
摘要:為了有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)有機化學(xué)的興趣和基礎(chǔ)有機化學(xué)實驗的教學(xué)質(zhì)量,本文根據(jù)實驗課程的特點和教學(xué)經(jīng)驗,從實驗內(nèi)容選取、考核方式、授課模式以及開展實驗基礎(chǔ)操作視頻大賽等方面貫穿創(chuàng)新教育思想,注重在有機化學(xué)實驗中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思想和能力。
關(guān)鍵詞:有機化學(xué)實驗;教學(xué)改革;創(chuàng)新教育
中圖分類號:G642.0? ? ?文獻標(biāo)志碼:A? ? ?文章編號:1674-9324(2019)10-0279-02
化學(xué)是自然科學(xué)的一種,是大學(xué)教學(xué)中歷史悠久且基礎(chǔ)性很強的一門學(xué)科,而這門學(xué)科的理論不能離開實驗的基礎(chǔ)。有機化學(xué)實驗是化學(xué)及相關(guān)專業(yè)本科教學(xué)中必開的一門基礎(chǔ)課程,其教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、分析能力和解決問題能力,使學(xué)生通過實驗熟練掌握基本技能操作的同時,進一步加深對有機化學(xué)基礎(chǔ)知識的理解及科研和現(xiàn)實中的應(yīng)用,從而培養(yǎng)嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度。所以,設(shè)計調(diào)整實驗教學(xué)內(nèi)容,采用多樣的教學(xué)模式和規(guī)范的實驗考核制度,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識。
近年來,學(xué)院為了提高學(xué)生對有機化學(xué)的興趣、動手能力和發(fā)散思維培養(yǎng),針對有機化學(xué)實驗教學(xué)從實驗教材、內(nèi)容選擇和教學(xué)形式等方面進行了相應(yīng)的改革,并取得了較好的效果。首先,將化學(xué)相關(guān)專業(yè)的有機化學(xué)實驗授課分為兩個學(xué)期,第一學(xué)期采用“基本操作技術(shù)訓(xùn)練+有機化合物的性質(zhì)實驗”,第二學(xué)期全部進行合成實驗。同時,每個學(xué)期的期中都會安排實驗操作考試(強調(diào)實驗基本技能訓(xùn)練),期末安排有機化學(xué)合成實驗筆試和設(shè)計實驗考試(側(cè)重綜合性、設(shè)計型和創(chuàng)新性的考察)。授課形式以教師為主體講授,一個班分三組,分別由三位老師同時進行指導(dǎo),這樣不但能夠在確保實驗安全的前提下發(fā)現(xiàn)和解決學(xué)生在實驗中出現(xiàn)的新舊問題,同時能夠使師生的專業(yè)知識得到不斷拓展。并結(jié)合當(dāng)今科學(xué)技術(shù)中大量的合成新方法和測試手段不斷涌現(xiàn)的態(tài)勢,要求本科教學(xué)中實驗內(nèi)容不斷更新,也促使實驗研究方法趨于綜合訓(xùn)練型和科學(xué)研究型的方向發(fā)展。
一、實驗教學(xué)內(nèi)容的精選
有機化學(xué)實驗課程需在有限的學(xué)時內(nèi)讓學(xué)生從了解、熟悉到掌握的過程中學(xué)習(xí)有機化學(xué)實驗的基礎(chǔ)知識和熟悉掌握操作技能,并且在后續(xù)的設(shè)計型實驗中提升學(xué)生的綜合能力。我院有機化學(xué)實驗分為有機合成實驗(I)和有機合成實驗(II)。有機合成實驗(I)主要是驗證性實驗和基本技能訓(xùn)練,旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握有機化學(xué)實驗的基本操作技能和方法,以及培養(yǎng)良好的實驗習(xí)慣及安全意識。主要有熔點及沸點、回流及蒸餾、重結(jié)晶、萃取、色譜及旋光、物質(zhì)基本性質(zhì)實驗和1—2個綜合設(shè)計實驗等。有機合成實驗(II)是結(jié)合各科專業(yè)的特點,開設(shè)了8—9個綜合性設(shè)計實驗,其中,設(shè)計性實驗主要讓學(xué)生通過自查文獻資料,根據(jù)現(xiàn)有實驗條件設(shè)計方案,經(jīng)任課教師審查確認后獨立完成,從而培養(yǎng)學(xué)生的主動性和創(chuàng)新性。
此外,老師會將自己的科學(xué)研究成果增添到有機化學(xué)實驗課程,使學(xué)生能夠更進一步熟悉課本和科研應(yīng)用的關(guān)聯(lián),從而促進學(xué)生在教學(xué)科研中的創(chuàng)新意識。
二、規(guī)范實驗考核標(biāo)準
考核是課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié),通過考試可以及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題和漏洞,從而促進教學(xué)改進和教學(xué)質(zhì)量的提高。實驗成績不能單純地靠實驗報告和筆試成績來進行考評,既要反映出學(xué)生對實驗學(xué)習(xí)情況和操作技能的掌握情況,又能激發(fā)學(xué)生的主動性和思考性。我們在對學(xué)生實驗成績考核時,采取平時成績、期中實驗技能測試和期末筆試考核三部分的綜合考評,即平時成績30%,期中成績30%,期末成績40%。
三、習(xí)慣的養(yǎng)成和教學(xué)形式的改進
要取得良好的實驗教學(xué)效果,必須在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)基礎(chǔ)上建立自己特色的一套教學(xué)方法。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)主要以“填鴨式”為主,在當(dāng)今信息化的時代,老式固有的教學(xué)模式已經(jīng)跟不上社會的發(fā)展,越來越多的新理論和新方法在化學(xué)實驗中出現(xiàn),同樣的新問題也會隨之產(chǎn)生。我在這些年的教學(xué)中,采取如下措施:(1)實驗制度及預(yù)習(xí)。在有機合成實驗(I)開始時就必須強調(diào)和嚴肅有機實驗室的制度及安全,要求學(xué)生進實驗室必須注意著裝(不準穿涼鞋拖鞋、不準穿裙子短褲、不準披頭散發(fā)),必須穿實驗服進入實驗室、不準在實驗室飲食、不準玩手機。實驗報告每一次實驗都必須認真對待和執(zhí)行;同時強化學(xué)生的實驗預(yù)習(xí),包括實驗?zāi)康?、原理、藥品及物理常?shù)、儀器及裝置、實驗步驟、注意事項及實驗問題等,預(yù)測實驗過程中可能會出現(xiàn)的問題及成敗的關(guān)鍵。(2)多媒體、黑板和演示教學(xué)。經(jīng)過實驗教學(xué)經(jīng)驗,多媒體式教學(xué)能夠簡潔明了地給學(xué)生傳達內(nèi)容信息,但經(jīng)過幾屆學(xué)生的反饋,黑板式教學(xué)(隨時進行實驗反應(yīng)細節(jié)和激勵的討論和書寫)和演示講解(更加直觀地了解實驗裝置細節(jié))結(jié)合效果比多媒體式要好,能更好地加深理解和記憶。(3)前期的基礎(chǔ)和認知實驗(有機合成實驗I)讓學(xué)生養(yǎng)成實驗習(xí)慣和啟發(fā)思考理念。每次實驗結(jié)束后,要求學(xué)生進行實驗總結(jié)和點評,討論實驗過程中的問題和需要完善的地方,最后由老師給出總體評價。經(jīng)過此過程的鍛煉,學(xué)生會摒棄生搬硬套的學(xué)習(xí)方式而具備獨立思考的能力。對于合成設(shè)計實驗(有機合成實驗II)中,要求學(xué)生自己獨立完成,或要求不同組學(xué)生采用不同方法進行有機實驗,例如,乙酰乙酸乙酯的合成中,A組采取金屬鈉的經(jīng)典實驗方法進行實驗,B組則采用現(xiàn)制乙醇鈉的方法進行合成實驗,要求學(xué)生進行比較和分析。當(dāng)整個學(xué)期實驗教學(xué)結(jié)束后,學(xué)生會從前期“填鴨式”到后期獨立思考完成的過程中得到成長,從而得到了發(fā)現(xiàn)問題—解決問題—統(tǒng)籌規(guī)劃能力的培養(yǎng)。
四、化學(xué)基礎(chǔ)實驗視頻大賽
為促進我院學(xué)生的專業(yè)興趣,推動信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)融合,提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量,激發(fā)創(chuàng)作活力和展示化學(xué)魅力,在校園文化建設(shè)中加入化學(xué)科普元素,開展化學(xué)基礎(chǔ)實驗視頻大賽活動?;顒拥闹黝}是:推動化學(xué)發(fā)展,規(guī)范實驗操作,促進創(chuàng)新創(chuàng)造,節(jié)約能源資源?;瘜W(xué)基礎(chǔ)實驗視頻大賽面向化學(xué)化工學(xué)院全日制在讀學(xué)生,重點考查學(xué)生針對課本和實驗知識的學(xué)習(xí),充分合理地運用信息技術(shù)、數(shù)字資源和信息化教學(xué)環(huán)境進行實驗操作設(shè)計和實際教學(xué)鍛煉,并將化學(xué)過程制作成為學(xué)習(xí)資源的能力。實驗視頻大賽作用依據(jù)課程大綱和教學(xué)要求進行制作和設(shè)計,以先進教育思想和教學(xué)理念為指導(dǎo),以使學(xué)生自主學(xué)習(xí)達到最佳效果為目標(biāo),經(jīng)過精心的信息化教學(xué)設(shè)計,以視頻、動畫等形式記錄或展示化學(xué)實驗,也就是說,是對課程中的目的、原理、操作和某個知識點(技能點)開展的簡短、完整的教學(xué)活動。要求學(xué)生在開展制作化學(xué)實驗視頻時,必須選取本實驗有關(guān)的知識點或本實驗的目的、原理作為參賽作品的內(nèi)容,精心備課,充分合理地運用各種現(xiàn)代教育技術(shù)手段及設(shè)備,設(shè)計課程。
參賽作品由學(xué)生個人或團隊原創(chuàng),考核方式通過對視頻制作質(zhì)量、講解技巧和問題辯論三方面進行評審,最后經(jīng)綜合評判得出優(yōu)秀作品。這種視頻大賽方式,將優(yōu)秀的視頻作品用于實驗多媒體教學(xué),豐富教學(xué)手段。另一方面,通過化學(xué)基礎(chǔ)實驗視頻大賽,在調(diào)動學(xué)生積極性的同時,也增加了學(xué)生的安全意識和綜合能力培養(yǎng),這樣更有利于學(xué)生專業(yè)課的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計的進行。
總之,在整個有機化學(xué)實驗教學(xué)中,首先提高學(xué)生的安全意識,促進動手能力和創(chuàng)新思維的鍛煉,通過不同的教學(xué)模式和實驗設(shè)計,使學(xué)生多方面領(lǐng)會專業(yè)知識,從不同角度加以分析和思考,通過自己來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,從而掌握對有機化學(xué)基礎(chǔ)知識和實驗之間的關(guān)系。通過對有機化學(xué)實驗教學(xué)的改革,學(xué)生的積極性和主動性得到加強,也使實驗教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合素質(zhì)得到了提高。
參考文獻:
[1]葉瑞英,陳桔,張志芳.定性與半定量物理實驗[M].成都:四川大學(xué)出版社,2001.
[2]洪麗雅.淺談有機化學(xué)實驗教學(xué)[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2007,(4):73-74.
Discussion on Experimental Teaching of Organic Chemistry
HUI Yong-hai,XIA Jia-liang,LI Jian-peng
(School of Chemistry and Chemical Engineering,Lingnan Normal University,Zhanjiang,Guangdong 524048,China)
Abstract:In order to effectively improve the students' interest in learning organic chemistry and the teaching quality of basic organic chemistry experiments,according to the characteristics and teaching experience of the experimental courses,this paper selects the experimental contents and assesses the methods.The teaching mode and the experiment basic operation video contest run through the innovation education thought and pay attention to cultivate the students' innovation thought and ability in the organic chemistry experiment.
Key words:organic chemistry experiment;teaching reform;innovative education