高琳
摘要 通過對當前大學化學學科實驗教學的現狀進行分析,總結教學過程存在的問題,結合有機化學、分析化學等學科的教學特點,提出首先制備有機分析試劑,然后以合成產物為光度分析試劑,對具體的實際樣品進行分析測試,把有機化學、分析化學的實驗教學緊密結合起來,以此來提高實驗教學的目的性和針對性;將課堂教學和具體案例的實際應用結合起來,達到改善教學效果,提高學生對化學學科應用性認識,激發學習學習興趣,達到培養學生動手能力和初步創新能力的目的。
關鍵詞 實驗教學 分析化學 有機化學 教學改革
中圖分類號:G642文獻標識碼:A
大學化學專業中的有機化學、分析化學等課程是高等院校化學、環境、醫學以及生物等專業的必修基礎課,其中所包括的化學實驗教學能夠培養學生綜合運用專業知識、獨立分析和解決實際問題的能力,使學生能夠獲得科學研究的基礎訓練并具有一定的實驗研究能力和文字表達能力等技能。在化學基礎課程教學中具有重要意義。然而在各專業的基礎實驗中往往采用各自授課、分專業進行實驗教學的方法,缺乏各學科間知識的融合,對應用型人才的培養是非常不利的,也不利于學生創新意識和實踐能力的培養。
有機化學和分析化學是實踐性很強的專業基礎課和實驗課,在理工科教學中具有很重要的地位。它不僅僅是理論知識的簡單應用,還是培養學生思維的創造性、嚴謹性、邏輯性和動手能力、解決實際問題能力的一個大課堂,在實驗教學方面,可以從幾個方面著手改善:
1 實現單一教學模式向復合教學模式轉變
以分析化學為例,傳統的分析化學教學,側重理論教學的系統性,而實驗教學只局限于對現有理論的驗證,對學生理論聯系實際能力的培養以及對分析化學的學科應用造成障礙和誤解。同樣,有機化學教學也面臨相似的問題,傳統的有機合成實驗往往只是單一地去進行某些有機物的合成及反應過程,而對于合成產物的結構鑒定、產物的應用范圍和產物的性能并沒有進一步了解,實驗結果和實驗過程、實驗教學與實踐應用之間往往缺乏有效的連接,不能有效激發學生的學習興趣,提高學習積極性,最終造成學生對實驗結果和目的印象不深刻,這對大學生技術素質的培養和從業能力的提高是不利的。
為了改變這種由單一教學模式所產生的學無可用,學無目的等情況,本著由簡單到復雜的過程,由單元訓練至綜合性訓練,由成熟的組合式技能訓練到綜合性、設計性實驗的訓練的方式,使實驗內容與課堂教學和工業生產實際緊密結合起來。
以分析化學和有機化學實驗教學為例,通過選取有機化合劑的合成反應實驗來制備某一化合物,比如:有機顯色劑等,將制備的有機顯色劑進行表征、鑒定;通過將制備的顯色劑應用于分析化學中的光度分析,讓學生掌握分光光度法的原理和應用,加強兩大學科間的聯系,實現有機化學和分析化學實驗的融合,既可以激發學生對實驗教學的興趣,又能夠明確實驗的目的。
2 采用實驗教學與具體案例相結合的方式
教學案例的選擇應兼具典型性綜合性準確性和新穎性。分析化學是應用性極強的基礎學科,不同樣品中的分析方法也是千差萬別。這就要求在教學中能夠針對某一組分或元素進行實驗和分析,建立一套完成的分析實驗方案。而有機化合物的制備也需要有的放矢,根據合成產物的結構和性質來設計實驗和產物結構。因此,可以將有機化學和分析化學實驗結合在一起,既可以明確實驗目的,又可以用實踐結果檢驗學習效果。由于實際樣品的分析過程中存在多樣性和復雜性等特點,因此能夠培養學生分析問題、解決問題的能力以及初步創新的能力,這些素質的培養在學生的就業和工作中是非常難能可貴的。
3 建立化學實驗結果的檢驗和反饋機制
通過實驗的數據處理和提交實驗報告,可以使學生掌握數據處理的能力,還可以從數據中反映學生對有機合成和化學分析理論的掌握程度。在化學學科中,很多理論知識是互通的,彼此間可以互相聯系、互相印證,這就要求學生在綜合性實驗中把各學科的知識綜合應用和分析,及時根據實驗結構進行反饋,及時調整有機化學實驗的合成方法和路線,從而達到培養學生初步創新能力的目的,這是目前化學實踐教學中薄弱的地方,而在實踐中卻是最重要的。因此,在有機化學和分析化學實驗教學中,必須明晰實驗目的和分析方法實用性的關系,必要時可以邀請從事具有實踐工作經驗的專家或技術人員講授相關內容。
綜上所述,通過具體將有機實驗產品直接應用于分析化學實驗,用于具體樣品的分析檢測來檢驗實驗結果,把有機化學、分析化學的理論和實驗教學緊密結合起來,提高兩學科間的緊密聯系;將課堂教學和實踐應用有機結合,達到改善教學效果,激發學習積極性,提高學生對化學學科應用性的認識,培養學生動手能力和初步科技創新等目的,以此來提高實驗教學的全面性,有利于培養出時代所需的合格、高素質的應用型人才。
基金項目:(湖北省教育廳科學技術研究項目B2011 4507)
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