高师有机化学实验教学改革的一点体会



  [摘要]为了在实验教学中更好地调动学生的积极性,培养学生的科学素质和实践能力。对有机化学实验课程进行了系列的改革探索,收到了一点体会。 [关键词]有机化学实验;课程改革;创新能力 中学教师一直扮演着“传道、授业、解惑”;的角色,在培养学生的创造能力方面相当薄弱。随着新课程在全国逐步实施,提升教师素质、改变教师观念已变得极为迫切。教师成为研究者作为教师专业发展的同义语已越来越多地被人们所接受,研究型教师也随之成为我国中学教师专业发展的一个目标[1]。师范教育作为教育事业的重要组成部分和基础教育的工作母机,在教育改革中也应不断提升学科水平和人才培养质量,才能更好地发挥在教师教育中的主体作用[2]。实验教学作为高等学校教学工作的重要组成部分,是培养合格人才的基本环节,在培养学生创新思维、提高综合素质等各方面起着积极的作用。作者根据教育改革的发展趋势,结合有机化学学科的特点,在开设有机化学实验课程的教学中做了一点探索性工作,为进一步深化有机化学实验教学改革打下了基础。 1让学生过好基本操作实验技能关 1.1重视训练学生基本操作实验技能有机化学作为化学专业的一门专业基础课,其实验教学课程独立开设,是以制备-分离-鉴定为主线,基本内容主要包括有蒸馏、萃取、重结晶、色谱分离、制备和鉴定等操作实践。我们把简单的操作实验认定为基本操作实验,基本实验是有机实验的基本单元,也是有机化学实验的基础。作为一个高等师范院校,其培养目标是为基础教育提供优良的教师资源。一名合格的中学化学教师,应正确、熟练掌握各项基本实验操作,且操作具有示范作用。作者把有机化学实验的特点和师范性特色结合起来,在开设有机化学实验课程时,尽量使基本操作实验内容涵盖面宽,优先选择应用频度高的基本操作技能作为实验内容,这部分的实验内容占实验总学时的1/3。 多年来,作者将先开设基本操作实验,再开综合性实验与直接开设综合性两种教学模式对照,结果表明在前一种分步的教学模式中,学员对基本操作技能掌握得较好,并在后续的综合性实验中学员完成实验的质量较高;而在后一种一次到位的教学模式中,每次实验要训练学员多个新操作,教师讲授、演示的时间长,学生一次难以全部吸收操作要领,实验中又要将多个基本操作组合起来,学生实验出错率增高,操作要领掌握不牢,教师指导也很辛苦,最终教学质量不高。因此,重视学生基本操作实验技能的训练是教学的必然结果。通过对学生严格基本操作实验训练,配以完善的考核制度,可将学员的规范操作定格化。 1.2倡导学生基本操作学以致用现有的教科书通常是以实验操作为中心,教学中逐一训练学生基本操作,让学生清楚每一个实验的目的、意义,以及实验原理,学生们虽然对基本操作技能掌握较好,但遇具体问题时,不会灵活应用这些操作,这一点在学生进入挑战杯科研活动和毕业论文时暴露得很清楚。分析原因,问题出在教学中教师过多的注重基本操作技能的训练,加之单个实验较为独立,忽视了基本操作实验间的信息交流和比较,导致学生对基本操作实验的应用缺少深入的认识,遇到问题时不知选择用哪一个基本操作来解决实际问题。面对教学中存在的弊端,作者在基本操作为中心的基础上,又提出了以问题为中心的教学方法。针对实际过程中的某一问题,如何分析、解决这一问题,这在基本操作训练的后期尤为重要。 如分离时,根据待分离的体系,以及分离的要求,先判断是用蒸馏、萃取、重结晶,还是色谱分离哪一种分离方法较合适;其次,具体到某一类分离方法还要进一步细分,又如选用了蒸馏操作,还应细分出是用常压蒸馏,还是用减压蒸馏、水蒸汽蒸馏,以及分馏等技术。总之,通过前期单个基本操作实验为中心的训练,重点让学员掌握实验基本操作技术要领;后期增加以问题为中心的科学思维方法训练,可以让学生在掌握基本操作技能的同时,更加明确实验的目的、意义及应用范围,做到学以致用。 2运用好综合实验培养学生的综合能力 重视培养学生分析、解决问题的能力综合性实验是往往含学科多个知识点,或多个基本操作组合的实验,是有机化学实验的主要组成部分,占总学时的60%~70%。实验过程中,教师不再详细讲解实验目的、基本操作步骤,而是主要介绍实验的背景、原理、以及分析、解决问题常用的方法和手段。在开设制备实验时,剖析化学反应的物料转化规律,结合热力学、动力学的原理、方法,分析得出实现这一化学反应转化的较优策略,进而根据这一策略所应选用的实验装置、操作技术。 如用乙酸与苯胺合成乙酰苯胺时,首先要明确这是一个可逆反应,可以采用增加乙酸用量,和移去沸点较低的副产物水来提高反应产率,由于加热有利于乙酰化反应,水与原料乙酸的沸点相差不大,因此反应选用了分馏装置,反应可边回流、边分馏来进行,分馏温度不超过105℃。而与此相类似的另一个反应,即乙酸与乙醇合成乙酸乙酯,产物乙酸乙酯在反应体系中沸点最低,反应可增加乙醇的比例,移去乙酸乙酯来实现,因此反应选用了先回流、后蒸馏的装置方法来完成。由于有机反应体系副反应多,体系较为复杂,分离提纯往往难度大,制定分离方案需科学、严谨态度,知识、经验的积累,更需要分析、解决问题的能力。