馬偉 顧晶晶 張晴晴
摘 要:有機化學實驗教學是有機化學理論課程教學的一個重要輔助環(huán)節(jié),目的是培養(yǎng)學生的實際動手能力、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、科學的思維方式,以及在實驗過程中發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力.有機化學實驗是藥學相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)實驗課程之一,是后續(xù)專業(yè)課程實驗的主要基礎(chǔ)之一.結(jié)合我院藥學類專業(yè)的實驗教學特色,立足于有機化學實驗教學體系,針對教學內(nèi)容、手段、方法、團隊等一系列的改革措施,課題組從提高學生積極性、學習興趣、操作技能、理論知識的運用能力以及環(huán)保意識等方面進行了探索與改革,并取得較好的效果.
關(guān)鍵詞:有機化學實驗;藥學專業(yè);教學方法;實驗教學
中圖分類號:G642.423 ?文獻標識碼:A ?文章編號:1673-260X(2019)12-0146-03
有機化學實驗是藥學類相關(guān)專業(yè)實驗課程體系的重要組成部分,是藥學類相關(guān)專業(yè)必修的基礎(chǔ)實驗課程之一.其教學的目的是通過實驗,使學生訓練并掌握有機化學實驗的基本技能,學會正確選擇的有機化合物的合成、分離、提純和分析鑒定的方法.通過實驗,培養(yǎng)學生觀察現(xiàn)象,分析問題和解決實驗中所遇到問題的能力.同時它也是培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際,實事求是,嚴格認真的科學態(tài)度與良好的工作習慣的一個重要環(huán)節(jié).有機化學的實驗教學,除了驗證有機化學的理論知識,主要是培養(yǎng)學生的實際動手能力,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,培養(yǎng)學生科學的思維方式,培養(yǎng)在實驗過程中發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力.有機化學實驗要求學生進行實驗前必須對各方面知識有全面了解.包括實驗室安全知識、事故的預防與急救處理、實驗常用儀器及裝置的洗滌、干燥與保養(yǎng)、有機化合物的提純方法與技術(shù)、有機化合物的物理性質(zhì)及結(jié)構(gòu)鑒定方法、工具書的查閱方法以及實驗報告的撰寫等各個方面的知識.這些內(nèi)容也應(yīng)該貫穿在整個教學過程中.有機化學實驗要求學生掌握基本實驗操作.包括各種實驗裝置的組裝與搭配、干燥劑的選擇與使用、分離和提純操作(蒸餾、分餾、水蒸氣蒸餾、減壓蒸餾、重結(jié)晶、升華、萃取、簡單過濾、薄層色譜等).各類有機化合物的物理性質(zhì)查詢:如折光測定、折光率、熔點、沸點等.通過有機化學實驗,學生可以掌握相應(yīng)的實驗技能及對這些技能的相關(guān)知識,為進一步的專業(yè)課程打下堅實的基礎(chǔ).有機化學實驗培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維,增強創(chuàng)新能力.學會正確觀察實驗現(xiàn)象合理處理數(shù)據(jù),準確描繪儀器裝置簡圖,撰寫實驗報告,查閱化學手冊以及設(shè)計實驗的能力.
有機化學實驗的教學方法和教學效果對學生后續(xù)實驗課程以及專業(yè)課程的學習興趣有很大影響,也會影響高素質(zhì)的藥學類相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng).隨著學科知識的不斷發(fā)展,實驗設(shè)備和技術(shù)的不斷進步,傳統(tǒng)有機化學實驗的教學方法已無法滿足現(xiàn)實教學要求[1].近年來,課題組在有機化學實驗教學方法的不斷地改革與探索過程中,已總結(jié)出一些藥學類相關(guān)專業(yè)有機化學實驗教學的教學經(jīng)驗,同時在教學效果方面也取得了不錯的成績.
1 有機化學實驗教學的現(xiàn)狀
目前,很多高校非常重視教學實驗室的建設(shè),往往采購最先進的實驗儀器設(shè)備,同時進行實驗課程改革,以期豐富和提高實驗教學的水平.但是在實驗教學方法方面的改革力度較小,導致實驗教學一直停滯不前.主要原因是很多實驗仍然采用多年前的教學方式,仍是通過“預習報告-實驗操作-實驗結(jié)果-結(jié)果討論”的方式進行有機化學實驗教學.這樣的實驗教學方法,難以啟發(fā)和引導學生的興趣,甚至限制了學生的思維方式.目前有機化學實驗教學的困境主要表現(xiàn)在以下幾個方面[2]:
1.1 學生對實驗缺乏正確的認識
藥學相關(guān)專業(yè)的學生在有機化學實驗課程之前,多數(shù)已經(jīng)接觸過相關(guān)實驗技能訓練,如:高中階段的接觸或有機化學實驗前學習的實驗課程(無機化學實驗或分析化學實驗).但是由于各方面原因,在前期的實驗學習中極有可能沒有樹立正確的實驗觀,造成學生潛意識中重視理論課而輕視實驗課,如:認為理論教學需要考試,要重視起來,而實驗課不需要考試,只需要按照老師的要求即可,因此認為實驗課不重要,把實驗課作為理論課程的附屬品對待;同時認為實驗原理在理論學習過程中就可以掌握,按照實驗步驟操作,就能得到相應(yīng)的實驗結(jié)果,所以沒有必要認真做實驗.這樣的錯誤觀點會嚴重影響有機化學實驗的課程教學和學生實驗技能的培養(yǎng).
1.2 單一的實驗教學模式
目前,大部分有機化學實驗課程仍然是“老師講,學生做”的模式.多數(shù)是學生抄錄實驗教材上羅列的內(nèi)容,以此作為預習報告,然后按照實驗要求用已定的儀器設(shè)備,完成規(guī)定的實驗步驟.同時在學生實際操作前,實驗教師先簡單演示一遍實驗過程,讓學生先看一遍,然后按照演示方法做一遍.整個實驗過程中,學生完全是在按照老師的要求機械的重復一遍演示實驗的操作或者實驗教材的步驟匆匆忙忙的做完實驗,導致學生沒有機會發(fā)現(xiàn)實驗中的問題,也沒有時間去分析自己遇到的問題,更不可能通過實驗解決理論學習過程中的疑問.這種教學方法不僅沒有很好地培養(yǎng)學生實際動手能力,也沒有訓練學生在實驗過程中發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力,更沒有培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和科學的思維方式.
1.3 實驗教材一成不變
一方面,很多高校使用的有機化學實驗教材均是較為經(jīng)典的實驗內(nèi)容,所以教材沿用多年始終未更新,造成實驗的內(nèi)容相對陳舊脫節(jié),版式風格也與當前發(fā)展相去甚遠.另一方面,很多高校中,藥學類相關(guān)專業(yè)的有機化學實驗課是由化學院(系)的實驗課老師負責的,實驗內(nèi)容的設(shè)置主要參照化學相關(guān)專業(yè)學生的培養(yǎng)方案(化學相關(guān)專業(yè)學生的培養(yǎng)方案與藥學類相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)方案的方方面面都相去甚遠),導致各專業(yè)的有機化學實驗內(nèi)容都極為雷同,值得一提的是這些雷同的實驗內(nèi)容并不完全適合藥學相關(guān)專業(yè)學生的學習和未來的發(fā)展.
1.4 課程體系銜接不好
課程體系銜接不好主要表現(xiàn)在基礎(chǔ)化學實驗課程之間的銜接,大學化學實驗課程與高中化學實驗課程之間的銜接,基礎(chǔ)化學實驗課程與后續(xù)專業(yè)實驗課程之間的銜接.首先是基礎(chǔ)化學實驗(無機化學實驗、有機化學實驗、分析化學實驗、物理化學實驗)之間,無機化學實驗是其中最基礎(chǔ)的實驗課程,是有機化學實驗、分析化學實驗、物理化學實驗前必不可少的基礎(chǔ)訓練,同時有機化學實驗、分析化學實驗、物理化學實驗三者也是相互呼應(yīng),互相影響的關(guān)系.這些基礎(chǔ)化學實驗是相互聯(lián)系的,是一個整體,所以應(yīng)該由同一個教學團隊統(tǒng)籌完成基礎(chǔ)化學實驗的教學,然而目前,很少有學校真正能做到.其次,由于大學中同一個班級的學生來自五湖四海,不同的地區(qū),不同的中學,學生的實驗基礎(chǔ)參差不齊,所以實驗教學中應(yīng)當充分考慮到學生的實驗基礎(chǔ),因材施教,不能一味的填鴨式教學.第三,有機化學實驗作為藥學類專業(yè)最重要的基礎(chǔ)化學實驗之一,很大程度上決定了后續(xù)專業(yè)實驗課程能否正常進行,如藥物化學、中藥化學、天然藥物化學等實驗課程,均是以有機化學實驗課為基礎(chǔ)開展的,因此有機化學實驗的實驗內(nèi)容應(yīng)考慮到后續(xù)的專業(yè)課程實驗,應(yīng)該以后期的專業(yè)課程實驗為背景進行設(shè)置.
2 有機化學實驗課程的改革
2.1 激發(fā)學生的積極性
學習興趣和主動性在教學中的作用是不言而喻的,對于實驗教學來說,最好的教學方法就是激發(fā)學生自身學習興趣,從而化被動為主動.一旦學生對實驗教學內(nèi)容產(chǎn)生了濃厚的興趣,其強烈的好奇心和求知欲往往會促使其好好學習,從而起到事半功倍的效果.
教學的內(nèi)容是學生對該實驗課程的第一印象,也是比較容易激發(fā)學生興趣的環(huán)節(jié).在實驗課程的教學過程中,將理論教學內(nèi)容、前沿動態(tài)和生活常識引入實驗教學,讓學生對教學內(nèi)容具有較為形象的認識,可以充分調(diào)動學生的實驗興趣.如:固液萃取與液液萃取,酸提堿沉和堿提酸沉,醇提水沉和水提醇沉等實驗,將理論和生活實際相聯(lián)系,引入有機化學實驗,從而提高學生對實驗的興趣.
其次,隨著網(wǎng)絡(luò)工具的飛速發(fā)展,新型媒體的引進,實驗課程也有了更靈活的教學手段.如在實驗課程上課之前,學生可通過在線學習的方式,在電腦客戶端或者手機APP中觀看實驗演示視頻,不僅讓學生能更快的熟悉實驗儀器和操作,同時也能激發(fā)學生的實驗興趣,幫助學生加深印象,深入了解內(nèi)容,做好實驗前的準備工作,甚至發(fā)現(xiàn)實驗中的問題,最后通過查閱資料、與同學們相互討論,上課期間詢問老師等方法解決自己發(fā)現(xiàn)的問題.這樣的教學方法,不僅能提高學生的實驗興趣,還能節(jié)省大部分實驗時間,從而實現(xiàn)課前預習、課上交流、課后指導的有機統(tǒng)一.
目前課題組已經(jīng)將制作好的實驗大綱、實驗指導書、實驗視頻等材料上傳至學習通APP,學生課前可以學習、觀看,并查閱相關(guān)資料,做好課前預習工作.在一年的考察中,發(fā)現(xiàn)在APP中提前預習比僅僅依靠實驗指導書或課本取得了更為理想的教學效果.當然以后還需要根據(jù)學生的具體表現(xiàn)和教學效果不斷總結(jié)經(jīng)驗,不斷改進.
2.2 合理設(shè)置實驗教學內(nèi)容
對藥學類專業(yè)的學生來說,有機化學實驗是其以后專業(yè)實驗課程最重要的基礎(chǔ)之一,因此其實驗教學內(nèi)容的設(shè)置舉足輕重.課題組在制定培養(yǎng)方案的時候,已經(jīng)實現(xiàn)將有機化學理論課程與有機化學實驗課程分開教學,不僅能避免教學過程中偏理論、輕實踐的不良現(xiàn)象,還能避免削減實驗課時而增加理論課時的現(xiàn)象.同時在實驗教學內(nèi)容設(shè)計的時候,邀請專業(yè)課程實驗教師參與,針對藥學類專業(yè)后期專業(yè)課程實驗來設(shè)計有機化學實驗課程的實驗內(nèi)容,為后期專業(yè)課程及專業(yè)課程實驗的學習奠定良好的實驗基礎(chǔ).有機化學實驗教學內(nèi)容設(shè)置時,除了基礎(chǔ)實驗內(nèi)容,還引入綜合設(shè)計性實驗.通過各種類型的實驗,同時結(jié)合理論知識教學,培養(yǎng)學生分析、發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力.
2.3 優(yōu)化實驗教學方法與手段
目前多數(shù)有機化學實驗的教學模式仍以教師講解、演示、學生聽講、操作的模式為主,因此多數(shù)學生上課注意力不集中,同時實驗教師機械式的講解,往往使學生興趣索然,加上沒有做好提前預習,導致實驗教學效果不理想,或者實驗最終以失敗告終.
在新實施的教學方法中,課題組要求實驗教師在實驗教學前自己做一遍實驗,發(fā)現(xiàn)實驗教學中有可能存在的問題,在實驗教學過程中,在相應(yīng)的實驗階段設(shè)置相應(yīng)的問題,同時通過教師提問,學生回答的方式來激發(fā)同學們主動思考,特別是一些關(guān)鍵的實驗步驟,必須設(shè)置問題,要求同學們思考并回答.通過這種實驗教學方式,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力.
在進實驗室之前要求學生必須完成實驗預習報告,否則禁止進入實驗室,預習報告主要包括實驗?zāi)康摹⒃?、耗材(包括所用試劑的物理常?shù))、實驗步驟(此部分要求學生根據(jù)實驗步驟畫出實驗流程圖)、注意事項、思考題(要求學生提前查閱資料回答)等.預習的內(nèi)容是保證實驗完成的前提,可以確保學生提前知道做什么,怎么做,帶著問題上課,從而提高課程的教學效果.在實驗過程中,教師隨時關(guān)注實驗進展情況,不斷啟發(fā)學生思考,避免出現(xiàn)為做實驗而做實驗現(xiàn)象,激發(fā)實驗興趣,提高學生主動思考和探索的能力.
當下,新型的教學方法的運用也能激發(fā)學生的學習興趣和提升教學效果.伴隨手機軟件的出現(xiàn),學生不僅能夠在課上與教師交流,也實現(xiàn)了課堂之外的教師與學生互動.這樣一來不僅有利于師生間的交流,而且滿足了學生隨時隨地學習的需求,增強實驗教學效果.本課題組的教學過程中,主要通過學習通,將相關(guān)實驗資料上傳到共享資源中,學生可以自行下載、在線觀看.目前已取得了較為理想的教學效果.
2.4 完善實驗考核體系
有機化學實驗教學的目的是培養(yǎng)學生的實際動手能力、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、科學的思維方式,培養(yǎng)學生在實驗過程中發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力.因此一個公正公平的實驗課程考核機制非常重要,這樣做不僅有益于提高教學質(zhì)量,而且能激發(fā)學生興趣、檢驗學習效果.因此在評定學生成績時,需要一個公正公平的考核機制.本課題組將以往的平時成績40%+考核成績60%的考核方式改為100%的實驗考核方式,其中包括實驗預習(20%)、實驗操作30%、實驗結(jié)果10%、實驗報告30%、衛(wèi)生情況10%.
對以往考核方式總結(jié)發(fā)現(xiàn),實驗報告加期末考試的考核方式,會出現(xiàn)大量的抄襲和作弊等現(xiàn)象.而現(xiàn)行的100%的考核方法中,一次實驗就是一次考核,所以學生必須重視每一次實驗,重視每次實驗中的每一個重要環(huán)節(jié),同時預習報告要求學生主動查閱文獻.
本考核辦法實施時間稍短,然而取得了較為理想的教學效果.當然以后仍然需要根據(jù)學生的具體表現(xiàn)和教學效果不斷總結(jié)經(jīng)驗,不斷改進.
2.5 建立高素質(zhì)分析化學實驗教學隊伍
一支專業(yè)的、高素質(zhì)的實驗教學團隊是實驗教學改革的保障.根據(jù)我院的實際情況,主要從以下方面進行有機化學實驗教學團隊的建設(shè).首先,鼓勵有教學經(jīng)驗的高學歷、高職稱教師進入實驗教學崗位,增強實驗教學力量,目前教學團隊成員全部為碩士、博士.其次,利用校企合作的優(yōu)勢,鼓勵教師到制藥企業(yè)考察學習,了解制藥過程中學生需要掌握的操作技能,同時,開展學校、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)的方式,引入企業(yè)指導老師進入實驗教學過程中,做到真正的理論聯(lián)系實際.
3 結(jié)語
有機化學實驗是一門實踐性很強的學科,在學生掌握有機化學基本操作技能的前提下,增加綜合設(shè)計型實驗,學生通過查閱資料和觀看視頻,加以教師引導,培養(yǎng)學生應(yīng)用有機化學基本原理發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力,進而提高學生綜合水平,激發(fā)學生科研興趣,培養(yǎng)學生科學素養(yǎng).
教學團隊的作用是非常重要的.實驗教學團隊應(yīng)以切實提高學生的實踐能力和創(chuàng)新意識為原則,推進新型教學模式、教學內(nèi)容、教學方法、考核體系的改革,開辟更寬的實驗課教學思路,同時為提高藥學相關(guān)專業(yè)的實驗課程建設(shè)不斷努力.
參考文獻:
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〔2〕劉文鋒,李永蓮.有機化學實驗教學改革的研究與實踐[J].廣東化工,2018,2(45):195-196.