摘要:有機化學作為一門基礎課程,是所有化學的基石。本文針對實驗教學中存在的問題,結合實際,從教學體系、教學內容、教學方法和考核制度等方面對有機化學實驗教學進行了一系列改革,并在教學實踐中加以運用,取得了良好的效果。有機化學又是一門以實驗為基礎的基礎性學科,許多反應理論都是需要實驗來驗證,因此有機化學實驗開設對于中藥、藥學、制藥、以及藥劑等專業尤為重要。
關鍵詞:化學;實驗;思考;設計;實踐
有機化學實驗是有機化學教學的重要組成部分,對鞏固學生的理論知識、練習學生的動手能力、提高學生的操作技能及運用理論知識解決實際問題和科技創新的能力、培養學生實事求是的科學態度等方面起著無可替代的作用。由于實驗室條件的限制,而且化學實驗是一個消耗性大的技術性工作,如果按照傳統的“教師講,學生做”的模式,極易造成“放養”,已不適合教學的要求。正由于這樣, 相當一部分同學實驗動手能力實在不敢恭維,甚至連一些最簡單的儀器名稱都不能準確說出,更不要說是儀器的性能和作用了。因此光靠課堂實驗教學,無法真正意義上提高學生實驗動手能力,為此建立開放性實驗室是必要的。
所謂開放性實驗室以前是指教師給出題目,由學生查閱文獻資料,進行實驗設計,再由教師經過修改以后進行實驗。但是作為廣義的開放性實驗室,它應該不僅包括學生按實驗大綱要求實踐操作,而且還應該還包括實驗方案的理論設計和實踐、學生實驗前準備和實驗后期處理等幾個問題。
一、 實驗方案的設計和實踐
此種方法是開放性實驗室比較多的一種:它是教師給一個題目,學生根據所學的內容,去設計實驗方案,然后進行實驗。為提高有機化學實驗教學質量和學生學習的愛好,我們對實驗教材進行了大膽改革,自編了一套適合學生實際的有機化學實驗教材。教材秉承現代教育理念,摒棄“小而全、面面俱到”的常規編寫手法,選擇了有機合成實驗的基本操作,使學生在學習了基本知識、基本理論后,通過實驗能夠把握有機化學實驗的基本操作技能,并能應用多種實驗技術和方法來探究化學反應;精選了基礎性實驗和綜合性、設計性及創新性實驗,使教材體現了學科前沿,體現了對學生工程素質和意識的練習,體現了素質教育和創新能力與實踐能力的培養,有利于學生知識、能力、素質的協調發展。
這種方式能從根本上對學生查閱資料和實驗操作動手能力有很大的幫助, 能提高學生的知識和獨立思考能力。但是對實驗條件要求比較高, 要求對實驗室管理標準化、制度化。
二、 學生實驗前期準備、預試實驗和實驗后期處理
在一般的有機化學實驗中,學生實驗內容都是教師安排好的,實驗所需要的化學試劑和實驗器材也都是實驗技術教師準備好的,學生只按照教師講的內容和實驗所準備的化學試劑去做。其實這里面大有文章可做,每學年我們都會根據實際情況修訂各專業有機化學理論課及實驗課的教學大綱,課程組教師則根據大綱精選基礎實驗,這些實驗旨在練習學生把握實驗基礎理論和基本操作技能與實驗方法。通過練習,學生都能把握基本操作技能和技巧。
對于實驗前準備可以請學生協助教師和實驗技術人員完成實驗準備、實驗預試和實驗產品的后處理。這里不僅使學生完成實驗教學內容,并且使學生參與到整個實驗過程中,真正掌握和理解實驗每一個細節。實驗前準備工作可以幫助學生了解實驗的基本內容、基本原理和基本方法,同時可以讓學生熟悉化學試劑性質、了解儀器性能、掌握實驗機理和實驗方法,加深了學生對實驗的印象,為做好整個教學實驗打下了良好的基礎。實驗的預試工作一般是由教師來做的,如果讓部分學生的參與, 不僅能減輕教師的負擔, 而且可以提前讓學生了解實驗內容,同時通過教師的指導和灌輸,學生更能加深對實驗的理解。其實實驗后期處理工作也是一個很重要的環節,它是把學生做完實驗后的產品進行后期處理。這樣不僅可以將產品回收制成標準品,節約資源,同時還可以鞏固和提高學生的基本操作和技能水平,為學好專業課程打下良好的基礎。
三、 利用多媒體課件,改進實驗教學方法
我們在教學中引入有機化學素材庫和仿真實驗軟件,通過多媒體演示,幫助學生理解和把握實驗的全過程,讓學生從視、聽等各個角度全面獲取教學信息,尤其是動畫演示使學生有身臨其境的感覺,調動了學生學習的積極性。
這種方式比較簡單、明了、形象、易操作,也不會對學生身體造成傷害,不要成本,也不會浪費資源,但真實性比較差,和實際工作中的實驗室還有一定的差別,只能達到仿真效果。綜合以上,有機化學開放性實驗室應該將學生實驗方案的理論設計與實踐、學生實驗前準備和實驗后期處理等方面有機結合,只有這樣,才能真正提高學生的動手能力和實踐水平。
通過對有機實驗課程的教材建設、師資培訓、教學內容、教學形式、教學方法的改革與實踐,一個以學生為主體,重在培養學生創造性思維、開發學生創造力的“研究性教學”模式已經構建并實踐。這種教學模式在有機化學實驗教學中引入學科前沿知識和教師自身的科研工作,將實驗內容改為以“三性”實驗,即綜合性、設計性和創新性實驗為主,基礎實驗為輔的研究型教學模式,啟迪了學生的創新思維,激勵了學生的創新行動,培養了學生實事求是的科學態度,提高了學生觀察、分析、思考、解決問題的能力。
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(無棣縣第二高級中學)