淺談基礎有機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革初探的論文
當今是一個(gè)工業(yè)快速發(fā)展的社會(huì ),許多高新技術(shù)都離不開(kāi)化學(xué)這門(mén)基礎學(xué)科。在化學(xué)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)體系中,實(shí)驗課是學(xué)生通過(guò)實(shí)踐掌握理論知識的體驗過(guò)程。與有機化學(xué)理論課一樣，基礎有機化學(xué)實(shí)驗是有機化學(xué)、應用化學(xué)、林產(chǎn)化工、動(dòng)物科學(xué)、輕工、生物工程、臨床醫學(xué)等學(xué)科專(zhuān)業(yè)的基礎課程，它在整個(gè)化學(xué)教學(xué)中占據十分重要的位置。
作為廣西惟一一所“211”高校，我校高度重視實(shí)驗課程改革，并開(kāi)展了諸如“實(shí)驗課程體系改革與學(xué)科競賽”等活動(dòng)，對實(shí)驗教學(xué)進(jìn)行了多方面的改革，如對陳舊的實(shí)驗教材進(jìn)行重新編寫(xiě)，加入最新的科研成果;開(kāi)設綜合性的實(shí)驗，培養學(xué)生綜合能力;對實(shí)驗教學(xué)方式進(jìn)行改革，讓學(xué)生在教師的指導下獨立設計實(shí)驗，培養學(xué)生的獨立思考能力;通過(guò)一系列的實(shí)驗課教學(xué)改革，學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng )新能力都得到了提高，在國家、省市等級別的化學(xué)競賽中取得了良好的成績(jì)。本文結合筆者多年從事實(shí)驗教學(xué)經(jīng)驗，就如何提高基礎有機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量，從實(shí)驗教學(xué)與考核的角度，在對傳統實(shí)驗教學(xué)經(jīng)驗進(jìn)行挖掘時(shí)，對基礎有機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革進(jìn)行探討。
一、結合傳統教學(xué)經(jīng)驗，重視基礎有機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革
1.重視課前預習，做好實(shí)驗預習報告
預習是提高聽(tīng)課效果和培養學(xué)生自學(xué)能力的重要方式,實(shí)驗預習報告在整堂實(shí)驗課中是一個(gè)很關(guān)鍵的環(huán)節。在預習過(guò)程中要了解實(shí)驗目的和要求,掌握實(shí)驗相關(guān)原理和實(shí)驗步驟、實(shí)驗注釋等,牢記各種安全注意事項,做好預習實(shí)驗報告。課前預習的好習慣可使學(xué)生在聽(tīng)課時(shí)更主動(dòng),對實(shí)驗操作事先有一個(gè)清晰的整體把握。
2.合理設計實(shí)驗記錄表格，注重實(shí)驗現象的觀(guān)察，如實(shí)記錄現象
合理設計實(shí)驗數據記錄表格，使數據記錄規范條理，讓學(xué)生養成科學(xué)嚴謹的習慣，這關(guān)系到實(shí)驗報告能否準確分析與解釋所觀(guān)察的現象。在有機化學(xué)實(shí)驗課中，有的學(xué)生對有效數字的概念非常模糊，對溫度計的讀數、量取液體的體積、稱(chēng)量固體的質(zhì)量等有效數字的記錄很不規范，就會(huì )影響最后實(shí)驗結果的準確性。規范記錄在各學(xué)科實(shí)驗中具有相當重要的作用，有效數字的概念在每個(gè)學(xué)科測量之中是一樣的。
注重實(shí)驗現象的觀(guān)察，如實(shí)記錄現象，體現了學(xué)生的觀(guān)察能力與對待科學(xué)的態(tài)度問(wèn)題。實(shí)驗過(guò)程之中常常會(huì )有各種現象出現，如果不仔細觀(guān)察，往往很難察覺(jué)到;雖然觀(guān)察到了各種現象，僅僅把它記錄在實(shí)驗本上，不對所觀(guān)察的現象進(jìn)行深入思考，則停留在一個(gè)感性的層次上，因此必須要求學(xué)生對所觀(guān)察到的現象進(jìn)行理論思考與解釋?zhuān)@樣才能調動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗操作積極性與理論課程學(xué)習的主動(dòng)性。
3.注重學(xué)生實(shí)驗能力的培養，重視思考題和結果分析，完成實(shí)驗報告
所謂“學(xué)而不思則罔”，學(xué)生的實(shí)驗能力，往往是在實(shí)驗操作、回答思考題以及完成報告等過(guò)程中培養出來(lái)的。實(shí)驗報告是整個(gè)有機化學(xué)實(shí)驗的心血結晶，它主要由實(shí)驗目的和原理、實(shí)驗步驟、實(shí)驗現象、結果分析、結論等幾大部分構成，學(xué)生在撰寫(xiě)實(shí)驗報告時(shí)，必須字體工整，表達清楚，準確地闡述實(shí)驗的原理、實(shí)驗裝置示意圖、步驟、現象等實(shí)驗過(guò)程并總結陳詞�；卮鹚伎碱}是對整個(gè)實(shí)驗的再思考與提高，寫(xiě)實(shí)驗報告可以培養學(xué)生多種方面的能力，但它對許多學(xué)生來(lái)說(shuō)，又是十分傷腦筋的事，因此在實(shí)驗課的指導和實(shí)驗報告的批改等過(guò)程中，應充分發(fā)揮教師的主導作用，師生互動(dòng)對增強教學(xué)效果十分重要。例如，在講解正溴丁烷的制備實(shí)驗中，多次用到濃硫酸，因此，筆者要求學(xué)生在實(shí)驗報告里回答“濃硫酸在制備正溴丁烷中的作用是什么，它如何起作用的?”通過(guò)設計課本上沒(méi)有現成答案的思考題,引起學(xué)生對實(shí)驗的好奇心,注意觀(guān)察,動(dòng)腦思考，只有充分深刻地認識實(shí)驗原理以及粗產(chǎn)物除雜的過(guò)程，最后才能夠很好地回答老師提出的思考題。在其它實(shí)驗中，教師圍繞每個(gè)實(shí)驗提出深刻的思考題，不但可以促進(jìn)學(xué)生深入思考與學(xué)習，而且使學(xué)生較好的鍛煉理性思維能力，從而達到較好的實(shí)驗效果，提高教學(xué)質(zhì)量。
4.實(shí)驗的微型化與綠色化
目前對實(shí)驗“三廢”的處理比較原始，為了更好地解決這些污染問(wèn)題，需要對化學(xué)實(shí)驗進(jìn)行微型化、綠色化研究。微型實(shí)驗是近年來(lái)國內外迅速發(fā)展的一種實(shí)驗方法和技術(shù)，它具有節能、安全、減少污染、實(shí)驗迅速等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)驗的微型化不影響實(shí)驗現象的觀(guān)察，還可以減少實(shí)驗三廢，降低實(shí)驗試劑的用量;綠色化實(shí)驗通過(guò)對實(shí)驗的綠色化研究，改進(jìn)實(shí)驗設計，減少或不產(chǎn)生實(shí)驗三廢，降低環(huán)境成本。例如，在合成環(huán)己烯和乙酸乙酯的實(shí)驗中，用固體超強酸代替濃硫酸作為催化劑，并將各個(gè)反應試劑的用量減少到5mL，這樣就不產(chǎn)生大量的酸性廢水，后處理比較簡(jiǎn)單;在氧化環(huán)己醇制備環(huán)己酮的實(shí)驗中，用雙氧水代替重鉻酸作為氧化劑，這樣就不產(chǎn)生對環(huán)境污染很大的含鉻廢水。通過(guò)一系列微型化、綠色化的實(shí)驗不但為保護環(huán)境作出貢獻，而且讓學(xué)生有綠色環(huán)保的親身體驗。
二、實(shí)驗教學(xué)考核
要了解學(xué)生對實(shí)驗理論知識掌握情況和實(shí)際動(dòng)手操作能力，提高實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量，必須嚴格管理實(shí)驗教學(xué)，采取考核方式，全面評價(jià)實(shí)驗成績(jì)。目前對有機化學(xué)實(shí)驗課程的考核，傳統上大多數采用平時(shí)成績(jì)、或者平時(shí)成績(jì)與期末考試相結合的方式進(jìn)行。事實(shí)上，除了上述考核方式外，還可引入導師制，即考核分為平時(shí)考核和操作考查、期末實(shí)驗理論考試和導師考核三大部分。下面以我校為例進(jìn)行闡述。
1.平時(shí)考核和操作考查
平時(shí)考核是指對學(xué)生的預習報告、實(shí)驗操作、實(shí)驗現象觀(guān)察、實(shí)驗數據記錄、實(shí)驗報告、思考題的回答等進(jìn)行打分，這一部分占實(shí)驗總成績(jì)的10%;操作考查主要對學(xué)生搭建儀器裝置的動(dòng)手能力以及對實(shí)驗原理、實(shí)驗現象、實(shí)驗過(guò)程中出現的各種問(wèn)題等進(jìn)行提問(wèn)，根據學(xué)生的操作與回答情況進(jìn)行打分，考查學(xué)生的綜合能力，這一部分占實(shí)驗總成績(jì)的30%�？蓪⒍鄠�(gè)基本操作融于有機合成實(shí)驗中，對學(xué)生進(jìn)行考核。例如溴化氫與正丁醇反應制備正溴丁烷的實(shí)驗中，將蒸餾、萃取、干燥以及如何判斷反應進(jìn)行的程度等基本操作融合到實(shí)驗原理、搭建氣體吸收裝置和粗產(chǎn)物中除雜等各個(gè)方面之中，教師從基本操作的掌握、實(shí)驗原理的理解、儀器使用的規范等多個(gè)角度來(lái)考查學(xué)生。
2.期末實(shí)驗理論考試
實(shí)驗理論是基礎有機化學(xué)實(shí)驗課程必須掌握的一項重要內容，實(shí)驗理論考試主要對學(xué)生進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗的理論知識、基本操作、實(shí)驗現象、實(shí)驗事故、實(shí)驗數據處理等書(shū)面考試，實(shí)驗理論考試成績(jì)是學(xué)生實(shí)驗成績(jì)的重要組成部分，這一部分占實(shí)驗總成績(jì)的50%。實(shí)驗理論考試使得學(xué)生在掌握具體的操作上更進(jìn)一步理解各種操作的理論背景知識。
3.導師考核
導師考核與“導師制”關(guān)系緊密。導師制就是向學(xué)生介紹教師的科研情況，讓學(xué)生根據自己的興趣選擇導師，然后加入所選導師的科研團隊中，逐步參與科研活動(dòng)，進(jìn)行一些實(shí)驗工作，感受科研。導師制的實(shí)行讓本科學(xué)生接觸到鮮活的科研工作，擺脫基礎有機實(shí)驗中驗證性實(shí)驗、基本操作較多帶給學(xué)生的枯燥無(wú)味、覺(jué)得實(shí)驗課不重要等問(wèn)題。導師全學(xué)期與學(xué)生的親密接觸，讓教師對學(xué)生的真實(shí)水平有更清楚的了解，最后根據學(xué)生的實(shí)驗能力、思維能力、團隊合作能力等多方面進(jìn)行考核。它從另一個(gè)角度綜合考查學(xué)生的實(shí)驗能力，這一部分考核占實(shí)驗總成績(jì)的10%。
三、結束語(yǔ)
作為多數專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗基礎課程，有機化學(xué)實(shí)驗課教學(xué)改革是一個(gè)復雜而艱巨的系統工程，它不僅涉及到本文所提及的實(shí)驗教學(xué)、考核方式兩個(gè)方面，亦包括教學(xué)心理、教材建設、教師隊伍培養、實(shí)驗室建設等諸多方面。培養具有理論知識扎實(shí)和動(dòng)手實(shí)踐能力強的學(xué)生，是社會(huì )發(fā)展的需要。適時(shí)地總結和借鑒教學(xué)改革的經(jīng)驗、探索實(shí)驗教學(xué)新方法，充分利用條件調動(dòng)學(xué)生學(xué)習的興趣，培養學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng )新能力，讓他們能扎實(shí)地學(xué)好有機化學(xué)實(shí)驗，為國家和社會(huì )輸送專(zhuān)業(yè)素質(zhì)更高的人才。
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