劉曉非(呼倫貝爾學院化學與化工學院)
革新有機化學實驗教學,培養應用型人才
劉曉非
(呼倫貝爾學院化學與化工學院)
探討有機化學實驗的改革與實踐,包括實驗內容的綠色化、常規實驗與創新性實驗相結合、成績評定體系的改革等。有機化學實驗教學的革新,不僅調動了學生學習的積極性,培養了學生的創新能力,而且還取得了良好的實驗教學效果。
有機化學;實驗;改革
有機化學是一門以實驗為本的學科,而實驗教學是化學教學體系中一個不可或缺的教學部分。實驗除檢驗基本原理外,還對學生的動手操作及探索解決問題等能力的提高有關鍵作用,實驗教學是鞏固理論知識、培養實用型人才、提高學生發現并解決問題能力的重要手段。如何加快實現有機化學實驗課的革新,提高畢業生的綜合職業素養呢?
實驗的設計應以消除污染為基本原則。目前在進行有機化學實驗設計時,很少人會考慮實驗帶來的一系列污染問題,不少人會有這樣的想法:實驗室規模小,沒必要大驚小怪的,能有多大的環境污染?事實并非這類人所想,有機化學實驗一旦設計不當,不僅會給實驗者帶來身體上的傷害,而且學生會想有機化學實驗和傳統的化工產業同樣是高毒、高污染的。
其實一說到化學或化工,人們就會與“環境污染嚴重”等字眼自然地聯系到一塊。在我們學習化工專業的同學中也存在這種言論,如果不能引導化工或化學專業的學生正確認識化工行業所帶來的環境污染問題,就會導致整個社會對化工行業的抵觸。近幾年,人們對“PX”項目的爭議就是因為對“對二甲苯”認識不足所引起的,而且不僅在二甲苯行業,在社會中也引起了不同反響。所以在今后的有機化學實驗設置中,首先應考慮如何讓學生對化學學科形成正確的價值觀,意識到不只是有機化學實驗,乃至從化工行業源頭減少或消除環境問題的重要性,目前化工行業所引起的不良影響是化學技術發展落后造成的。隨著科學技術的飛速發展,人們對綠色化學理念的深入,傳統化工行業的前景必將煥然一新。
“六多”(多走動、多觀察、多提問、多糾正、多記錄、多總結),是指導老師在常規實踐中應該做到的。課后,指導老師要通過課上遇到的問題進行認真分析,并撰寫教學日志,總結實驗情況和實驗小結,便于在下次實驗中及時提醒,發現問題,正確引導。除了讓學生掌握基本實驗操作技能,還應培養學生的創新能力和應用能力,從學生特點和教學實際出發,合理地開放設計性實驗。
做設計性實驗時,教師先布置實驗內容,學生查閱相關資料,并交上設計的實驗方案;然后教師進行審核,學生根據要求進一步調整方案;最后教師提供基礎試劑和儀器,學生動手操作實驗,老師進行相應指導,學生提交實驗報告。整個設計性實驗的過程,是一個教學相長的過程。通過查閱文獻及設計方案,提高了學生的自學理解力,此外,在教師審核學生實驗方案的同時,要花費大量的時間查閱文獻勘正誤,對于老師來說也是一個再學習補充知識的過程,教師和學生都能在設計性實驗中得到能力的提高。
作為一名高校教師,我們不能只在有機化學實驗設計中盡量避免產生有機廢液等副產物,還應在原料使用、反應溶劑的選擇環境上,都采取無溶劑的化學反應。這樣做既減少了學生接觸有毒有機溶劑的機會,也杜絕了有毒有機溶劑的排放,以免造成不良的社會影響。
“編筐編簍全在收口”,實驗總結報告不但能夠加強學生對所做實驗的掌握,而且科學地評價了學生思維的縝密性和清晰度。實驗總結報告的內容分別是:最終的實驗方案(包括實驗目的、原理、步驟等)、實驗數據處理、實驗結果討論(與預期效果的比較、分析產率以及如何進一步改進等問題)、對實驗中所出現的問題展開分析并提出如何改進的建議。教師在認真批閱報告的過程中,能夠了解學生在實驗過程中遇到的問題,可以在下次實驗時再與學生進一步地探討。
1.實驗室要在考前開放,以便給學生良好的復習環境。整個學期的實驗儀器都擺放好,學生可按計劃來實驗室進行復習,并由老師進行指導。
2.擬定考核題目,制定統一的評分標準。命題原則是以大綱為依據,既不偏離所學的基本內容,又要考核學生靈活運用所學的知識和技能;既要反應基本要求,又要有綜合試題,使考核真正能夠起到對學生的全面檢查,并利于提高學生分析問題和解決問題的能力。
3.以組為單位,現場觀摩,單兵考核。每班學生分成四組,每組7~8人,以小組為單位分批進入實驗室現場考核。抽簽決定考核內容,同時學生現場觀摩?,F場抽簽,使學生無法猜題,這就促使學生必須對本學期所學的內容進行全面的復習?,F場觀摩,受益面大、效果好,學生雖只抽一個考題,但實地觀摩了7個學生的考試,可以進行自我對比考核。
4.評定總結??己嗽谛〗M內完畢后,進行組內評定總結,學生發言積極,氣氛活躍,最后老師補充總結。小組講評,既肯定成績,又指出存在的問題,激發了學生的進取精神,活躍了學習氛圍。實踐證明,教學革新實驗考核方法,嚴格管理實驗教學,學生不僅對實驗課的重視程度加強,還可以讓學生的操作技術得到進一步提高。
實驗教學革新以來,學生不僅僅在自信心和責任感等方面有所提高,在動手能力和儀器操控方面也表現突出。但這只是萬里長征的第一步,實驗教學革新仍需自我革新,不但要持續適應變化的形勢和發展的理念,而且要在實踐中進一步優化和完善。有機化學實驗革新的下一目標是半微量、微量合成,我相信并堅信在不斷的革新中,實現有機化學的綠色化、化工產業的綠色化指日可待。
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