宗路一,劉瑞娟
(南陽師范學院,河南 南陽 473000)
在以就業為導向、培養全能型技術人才的高等教育本科階段,實驗實訓教學是不可或缺的實踐性環節,在學生的能力培養過程具有舉足輕重的作用。有機化學實驗是化學類專業的必不可少的實踐課程,在培養全能型人才中具有不可替代的作用。然而,筆者在多年的有機化學實驗教學過程中發現,當前本科有機化學實驗教學存在不少問題[1]。為更好地實現高端技能型人才的培養目標,使學生適應科學技術的進步與經濟的高速發展及滿足當下的市場發展趨勢,對高校有機化學實驗教學進行改革是勢在必行的。
有機化學實驗中涉及到的化學藥品種類繁多,大多數藥品具有難聞的氣味,且具有一定的毒性,大多數有機溶劑易揮發。很多學生認為有機化學實驗用到的藥品有毒,會對身體造成傷害,于是產生消極抵觸情緒,對實驗沒有興趣。所以,在有機化學實驗教學過程中,容易出現學生思維開小差、學生離崗、或扎墩兒聊天等難易管理的情況,達不到較佳的教學效果。
在以往的教學過程中,有機化學理論課與實驗實訓課是同時開展的,導致學生的理論知識儲備與實踐課所需知識銜接不恰當。例如,在有機化學下冊學習中,理論課一開始學習的是羧酸,而該學期實驗課的第一個實驗卻是乙酰乙酸乙酯的制備,此時,學生無法將學到的理論知識有效地與實驗操作相結合,導致學生對實驗機理、實驗步驟以及實驗操作理解不透徹,最終致使實驗過程不順利甚至辛辛苦苦忙碌了半天看不到實驗成果,不利于激發學生學習的興趣,影響其技能的培養。
在傳統的有機化學實驗教學過程中,課前學生需要預習本次實驗內容并書寫預習報告,課堂上教師詳細講解相關實驗的實驗原理,并在黑板上寫清楚實驗步驟,同時講解實驗中需要注意的事項,之后學生按部就班地進行本次實驗操作。導致學生對實驗的記憶不牢,認知不透,做實驗則只為走形式,拿學分,實驗操作技能不扎實,從而不能真正掌握實驗的知識要點[1]。結果違背了開設實驗課的初衷。另外,有的同學即便沒有認真預習或者壓根不進行課前預習,也能夠根據老師的講解完成實驗。結果使學生對于預習報告就會存在照搬教材,應付了事。而且在整個實驗過程中學生只是被動地參與,有的甚至存在應付的心理,其觀察、發現、主動思考問題和解決問題的能力降低,發揮自主創新的能力的可能性就越小。結果導致有的同學到學期結束都沒有學到相應的知識與技能,不能將有機化學理論在實驗中得到驗證。這就與我們培養應用型、全能型技術人才的目標相背離,無法有效地滿足社會發展對人才的需求。
為了有效地解決有機化學實驗教學過程中存在的問題,作者采取了多次的嘗試性改革,得到了同行以及學生的一致認可并取得了較好的教學效果。通過改變傳統的教學模式和教學手段,不僅能夠引導學生思考,激發學生學習實驗的興趣,使學生能高效地將理論和實踐相結合并鞏固所學的知識,還培養了學生動手能力和思維能力,使學生能夠更加靈活地運用所學知識解釋并解決現實中遇到的問題。具體改革措施主要體現在以下幾個方面。
有機化學實驗過程中不可避免地要用到一些有刺激性氣味,容易揮發甚至有些還有毒性的藥品。為了減少學生的抵觸心理,營造綠色環保安全的實驗環境,我們從教師和學生兩方面來出發。從教師教學方面來說,(1)在滿足教學大綱要求和學生技能培養的前提下,為減少實驗室危險事故的發生,教師應該盡可能地選擇毒性小、無揮發、無刺激的藥品進行實驗教學,這樣也可以降低學生的抵觸心理;(2)將實驗進行連續化,能夠有效地減少污染物的排放,這是實現綠色環保實驗課堂的有效途徑;(3)將實驗微型化[2],大大減少實驗藥品的用量,相對來說微型化實驗對實驗操作要求更高,在此過程中學生的實驗技能得到了有效的鍛煉。在學生方面,讓學生稱量藥品以及整個實驗操作都要在通風櫥中進行,通過教學案例分析提高學生的環保意識,同時讓學生了解到有機化學實驗的復雜性、特殊性和趣味性,培養其正確的科學價值觀。通過這些措施,久而久之,學生面對有機化學實驗時的消極情緒就會減少,學習興趣就會得到提高。
實驗實訓課程是為了更好地將所學理論知識加以應用,加強學生對理論知識的理解與掌握。沒有學習相應的理論知識就來進行實驗實訓操作,無法高效地將理論與實踐有機地結合,很大程度上無法達到預期效果。為了改變這一現狀,教師調整了實驗課程開設時間及實驗題目順序。例如,在學習了重氮化合物的制備及化學性質之后進行甲基橙的制備實驗。學生已經具備了相關的理論知識,知道重氮鹽的制備需要在低溫條件下進行,芳香重氮鹽與芳香叔胺的偶聯時需要控制溶液體系是中性或弱酸性。這時教師就可以提出相應的問題:制備重氮鹽時溫度能夠升高,溫度升高會有什么樣的結果?如果反應體系是強酸性會造成什么樣的后果呢?這樣學生帶著問題進行具體實驗操作,在實驗過程中找答案,一方面可以增加學生對實驗的學習興趣,并對實驗中遇到的問題進行分析。另一方面能夠使學生利用理論指導實踐,提高實驗成功率,增加學生學習成就感。
任課教師將網絡課程平臺應用到有機化學實驗教學過程中,有效地吸引了學生的注意力,激發學生的學習興趣。在以往的實驗教學過程中,教師是主角,而學生是配角。在現代教育理念下,應該激發學生學習的主動性和積極性,把課堂還給學生,教師應該把精力放在點撥、指導學生上,而不是條分縷析地滿堂灌[3]。為此,我們將有機化學實驗制作成小視頻放在網絡上,將所講授內容的重難點及實驗注意事項進行標記,以供學生隨時隨地觀看學習。課前,學生可以通過網絡視頻更直觀地學習相關實驗,并根據視頻中提出的問題進行思考,從而提高學生的學習主動性和思維。課堂上,充分發揮學生的主動參與性,讓學生根據網絡學習來講解實驗內容,教師對其進行補充,同時教師對學生提出相關問題來加深他們對課程內容的理解與記憶。讓學生帶著問題進行實驗操作,從實驗中找尋答案。在實驗過程中遇到問題時,教師應予以點撥,引導學生去思考,培養學生獨立解決問題的能力。實驗結束后,學生根據實際操作來回答視頻學習中提出的問題。通過這樣的教學方式,即能激發學生的學習興趣,又能加深對理論知識的理解,也有利于學生掌握操作技能,提高了學習質量。
開展實驗實訓課程的目的就是為了加深學生對理論知識的理解,同時提高學生的實踐能力,讓學生在實驗過程掌握基本實驗操作技能和方法,逐漸提升自己觀察力以及思考問題、解決問題的能力,從而適應社會發展的趨勢。筆者通過多方面的改革,學生學習有機化學實驗的積極性、實踐能力以及創新能力都得到了很大的提高。隨著科學技術的發展和社會對全能型人才需求的增加,本科教育中的有機化學實驗的教學亦需要不斷改革和創新。