師范專(zhuān)業(yè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)論文

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1修訂有機(jī)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)大綱，更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，要使有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與教學(xué)方法與時(shí)俱進(jìn)，我們必須對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)，必須加強(qiáng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、趣味實(shí)驗(yàn)和科學(xué)前沿課題的新知識(shí)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)前一些有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容陳舊，除基本操作外，都是一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺乏應(yīng)用性、趣味性和前沿性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)生每次都像“照方抓藥”那樣地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根本不認(rèn)真預(yù)習(xí)、思考，這樣學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力難以得到提高，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不佳。因之，對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行兼并整合，合理構(gòu)建實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系是當(dāng)務(wù)之急。

1.1整合強(qiáng)化基本操作內(nèi)容

根據(jù)教育部高等學(xué)校化學(xué)類(lèi)(即師范類(lèi))專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的“化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本內(nèi)容”，將基本操作和基本技能作為一個(gè)單元單獨(dú)訓(xùn)練，該階段主要訓(xùn)練學(xué)生的基本技能，強(qiáng)調(diào)操作的規(guī)范性。在開(kāi)始基礎(chǔ)訓(xùn)練階段，我們發(fā)給學(xué)生寫(xiě)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告的樣本，要求學(xué)生按規(guī)范的樣本格式寫(xiě)好預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。要求學(xué)生在預(yù)習(xí)報(bào)告中要查閱寫(xiě)上實(shí)驗(yàn)所用藥品試劑的物理常數(shù)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告一定要實(shí)事求是的詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑恚偨Y(jié)出實(shí)驗(yàn)的重難點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟和操作、問(wèn)題討論及說(shuō)明等。這樣既要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中動(dòng)手，又要?jiǎng)幽X。對(duì)于難度較大的基本操作實(shí)驗(yàn)如:減壓蒸餾、紙層色譜、薄層色譜、重結(jié)晶、熔點(diǎn)測(cè)定、分餾、旋光度測(cè)定、萃取與洗滌等獨(dú)立安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，并要求學(xué)生單人單做。對(duì)較簡(jiǎn)單的基本操作實(shí)驗(yàn)如:蒸餾及沸點(diǎn)的測(cè)定、折光率的測(cè)定、液體化合物的干燥、機(jī)械攪拌、磁力攪拌及密閉合成攪拌等均在相應(yīng)的合成實(shí)驗(yàn)中一并進(jìn)行，這樣可使學(xué)生在少學(xué)時(shí)下學(xué)到更多的實(shí)驗(yàn)技能。其次刪掉一些簡(jiǎn)單陳舊的實(shí)驗(yàn)，增加一些復(fù)雜的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，趣味實(shí)驗(yàn)及前沿科學(xué)的新知識(shí)實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的重組提高了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，激發(fā)了學(xué)生的求知欲，強(qiáng)化了學(xué)生嫻熟的基本操作能力的訓(xùn)練。

1.2在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排上注意實(shí)用性、趣味性、時(shí)代性

經(jīng)典的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)都是成熟的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，對(duì)于師范本科生而言，通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)掌握了相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本操作技能、基本實(shí)驗(yàn)原理和方法，在培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、推理、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度等方面是有益的。而且符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。但我們要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，必須改進(jìn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、趣味實(shí)驗(yàn)和涉及科學(xué)前沿課題的實(shí)驗(yàn)。如刪去了一些簡(jiǎn)單陳舊缺乏應(yīng)用性、趣味性的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，增加了一些應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，如:①藥物阿司匹林的合成;②磺胺藥物的合成;③從槐米中提取藥物有效成分蘆丁及鼠李糖;④從黃連中提取黃連素等。增加了一些趣味性實(shí)驗(yàn)如:①?gòu)臒熑~中提取煙堿;②從茶葉中提取咖啡因;③合成減少農(nóng)作物落花落果的防落素對(duì)氯苯氧乙酸;④合成除草劑2，4－二氯苯氧乙酸。增加一些與時(shí)俱進(jìn)的前沿科學(xué)實(shí)驗(yàn)如:①冠醚合成;②納米材料的合成與應(yīng)用;③手性化合物的合成拆分及表征。通過(guò)增添應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、趣味實(shí)驗(yàn)和涉及科學(xué)前沿課題的實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新精神，將不愿學(xué)變?yōu)槲乙獙W(xué)。同時(shí)開(kāi)闊了學(xué)生的知識(shí)視野，增加了學(xué)習(xí)的廣度和深度，使學(xué)生看到了在人類(lèi)生產(chǎn)和生活中有機(jī)實(shí)驗(yàn)的重要性，形成了自覺(jué)渴求新知識(shí)的意識(shí)，促進(jìn)了教與學(xué)，提高了教學(xué)質(zhì)量和水平。

1.3加強(qiáng)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化

化學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的師范生是肩負(fù)著教育下一代重任的人類(lèi)靈魂工程師—中學(xué)化學(xué)教師，故“安全—環(huán)保”理念和意識(shí)的形成以及具體實(shí)施就顯得尤為重要［2］，且具有深遠(yuǎn)的社會(huì)效益和現(xiàn)實(shí)意義。為此我們?cè)谝韵聨讉€(gè)方面進(jìn)行了實(shí)踐:

1.3.1采用半微量實(shí)驗(yàn)和微量實(shí)驗(yàn)

有機(jī)實(shí)驗(yàn)易耗品多、產(chǎn)率低、“三廢”排放多、能耗大、污染重。為此我們?cè)诓挥绊憣?shí)驗(yàn)效果的情況下將教材上化學(xué)實(shí)驗(yàn)的藥品用量均減半，或用半微量實(shí)驗(yàn)或微量實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行，這樣不僅大大降低了實(shí)驗(yàn)成本，實(shí)驗(yàn)環(huán)境也變得清潔，最重要的是學(xué)生的節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)意識(shí)也得到培養(yǎng)和強(qiáng)化。且有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化也得到彰顯。

1.3.2盡可能減少或不用有毒害的化學(xué)試劑或原料

有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)所用的化學(xué)試劑、溶劑、催化劑或多或少有一定的毒性，為了使有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排上減少或去除毒性大的有機(jī)實(shí)驗(yàn)，棄用毒性大的有機(jī)試劑或溶劑。如將水蒸氣蒸餾實(shí)驗(yàn)中早期使用的有毒性的苯胺、苯甲醛和溴苯改為花椒和桂皮，使之為純天然的綠色實(shí)驗(yàn)。將從茶葉中提取咖啡因和煙葉中提取煙堿的裝置改用乙醇在索氏提取器中進(jìn)行，這樣既將實(shí)驗(yàn)時(shí)間縮短了2h，又消除了毒性。在有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)中刪除一些毒性大的實(shí)驗(yàn)，如苯和溴制溴苯、硝基苯的制備、苯胺的制備等。并結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)新增一些對(duì)環(huán)境友好的藥物合成實(shí)驗(yàn)如:合成口服治療尿道感染藥物扁桃酸、局部麻醉劑苯佐卡因等。將乙酰乙酸乙酯合成實(shí)驗(yàn)中用的有毒溶劑二甲苯和鈉珠原料改為鈉絲，用鈉絲可不用二甲苯溶劑，從而有效地減少了環(huán)境污染，所有這些均使綠色化學(xué)教學(xué)在實(shí)驗(yàn)中對(duì)學(xué)生起到了潛移默化的作用，培養(yǎng)了學(xué)生的綠色化意識(shí)。

1.3.3采用“一條龍”化學(xué)實(shí)驗(yàn)

在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中我們安排了“一條龍”合成實(shí)驗(yàn)，即將多個(gè)合成實(shí)驗(yàn)串聯(lián)起來(lái)，前一個(gè)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)品作為后一個(gè)實(shí)驗(yàn)的原料，這樣既節(jié)約了化學(xué)試劑，防止和減少了環(huán)境污染，又使學(xué)生把學(xué)過(guò)的知識(shí)系統(tǒng)化，也培養(yǎng)了學(xué)生綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力［4］。如我們將苯胺乙酰化→乙酰苯胺→對(duì)乙酰氨基苯磺酰氯→對(duì)乙酰氨基苯磺酰胺→對(duì)氨基苯磺酰胺(磺胺)。在甲基橙制備實(shí)驗(yàn)中將3個(gè)串聯(lián)起來(lái)，即苯胺磺化→對(duì)氨基苯磺酸(重氮化)→重氮鹽(偶聯(lián))→甲基橙。在局部麻醉劑苯佐卡因的制備中，將2個(gè)實(shí)驗(yàn)串聯(lián)，即對(duì)硝基苯甲酸酯化→對(duì)硝基苯甲酸乙酯(還原)→對(duì)氨基苯甲酸乙酯(即苯佐卡因)。

2在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的組織上分層次分階段進(jìn)行教學(xué)

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革重組后，以基本操作、簡(jiǎn)單合成、多步合成、綜合實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的順序組織教學(xué)內(nèi)容。這樣一個(gè)從基本技能訓(xùn)練、應(yīng)用技能訓(xùn)練、綜合技能訓(xùn)練到創(chuàng)新能力訓(xùn)練的四個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)體系，使學(xué)生由淺入深、由簡(jiǎn)到繁、由單元技能訓(xùn)練到綜合能力訓(xùn)練、再至創(chuàng)新能力訓(xùn)練，使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能循序漸進(jìn)，逐步提高，最終初步掌握簡(jiǎn)單的科學(xué)研究方法和創(chuàng)新能力。在實(shí)驗(yàn)操作中，又將合成、分離提純及鑒定測(cè)試或表征等環(huán)節(jié)連成一體，形成系列化實(shí)驗(yàn)。這樣做可使學(xué)生看到自己的實(shí)驗(yàn)成果，他們會(huì)更認(rèn)真主動(dòng)完成和掌握實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程，并給他們帶來(lái)成就感，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，不斷地提高教學(xué)質(zhì)量。

3有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的改革使教學(xué)質(zhì)量穩(wěn)步提高

3.1要求學(xué)生課前認(rèn)真預(yù)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力和查閱文獻(xiàn)資料能力

學(xué)生每次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，教師要認(rèn)真檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，無(wú)預(yù)習(xí)報(bào)告者不得進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，寫(xiě)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告的目的是使學(xué)生在做每個(gè)實(shí)驗(yàn)前，必須認(rèn)真查閱所使用藥品試劑的理化性質(zhì)，明確實(shí)驗(yàn)原理、目的及步驟，了解有關(guān)藥品、儀器的使用方法，掌握實(shí)驗(yàn)的重難點(diǎn)，挖掘?qū)嶒?yàn)成敗的關(guān)鍵問(wèn)題及注意事項(xiàng)，明確每一步操作的目的任務(wù)，做到有的放矢，為做好每個(gè)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。通過(guò)檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)報(bào)告和口頭提問(wèn)，促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，激發(fā)了學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)的熱情。通過(guò)在預(yù)習(xí)中查閱資料和網(wǎng)絡(luò)化學(xué)資源，不僅可以幫助學(xué)生了解有機(jī)物的理化性質(zhì)，解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和選擇正確的合成路線，而且還可以使學(xué)生了解相關(guān)科研方向的研究現(xiàn)狀與最新進(jìn)展。并使學(xué)生掌握了查閱文獻(xiàn)的基本方法。從而培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力、獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力以及初步的科研能力［5］。

3.2在課堂上認(rèn)真講解耐心指導(dǎo)

在教學(xué)內(nèi)容改革整合后，教學(xué)方式對(duì)于落實(shí)教學(xué)目的起至關(guān)重要的作用。在基本操作實(shí)驗(yàn)部分，教師必須抓住重難點(diǎn)講清實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵問(wèn)題，讓學(xué)生理解每一步操作的原理，然后在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)過(guò)程中認(rèn)真檢查學(xué)生的每一步操作，耐心糾正不規(guī)范操作。如在分餾和蒸餾的基本操作中，注意檢查學(xué)生的裝置是否規(guī)范美觀，冷凝管的選擇是否正確，溫度計(jì)插得高低是否得當(dāng)?shù)龋羞@些細(xì)節(jié)問(wèn)題都直接影響到實(shí)驗(yàn)的效果和規(guī)范性。通過(guò)這部分基本操作培訓(xùn)，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力，還培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)。

3.3在“一條龍”實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)

即讓每組成員以既相對(duì)獨(dú)立，又相互合作的方式完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。這樣學(xué)生在獨(dú)立完成部分實(shí)驗(yàn)之后與其他組員之間共享實(shí)驗(yàn)成果，共同分析解決實(shí)驗(yàn)中所遇到的問(wèn)題。這種組合實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作精神，提高學(xué)生的科研素養(yǎng)和責(zé)任心。

3.4應(yīng)用信息化教學(xué)手段和多媒體教學(xué)以提高教學(xué)質(zhì)量

要提高教學(xué)質(zhì)量，必須采用信息化教學(xué)手段，如多媒體教學(xué)。信息化教學(xué)手段是將學(xué)生操作難以實(shí)現(xiàn)的“四譜”實(shí)驗(yàn)教學(xué)和有機(jī)儀器分析教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)聲音、錄像、圖象、文本與動(dòng)畫(huà)的形式呈現(xiàn)出來(lái)，使學(xué)生能夠從多角度直觀、形象、生動(dòng)地觀察實(shí)驗(yàn)，通過(guò)電化教學(xué)和多媒體教學(xué)激發(fā)學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)熱情;同時(shí)也可以增加教學(xué)信息量，提高課堂效率，改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。總而言之，師范本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目的是提高學(xué)生動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)修養(yǎng)和實(shí)事求是的工作作風(fēng)及創(chuàng)新能力。只有不斷努力，與時(shí)俱進(jìn)的積極探索改革，才能不斷提高教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生創(chuàng)新能力和初步科研能力。因此，我們必須不斷地精選和更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，探索新的教學(xué)方法，努力增加應(yīng)用性、趣味性和現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法;才能培養(yǎng)出適合現(xiàn)代化應(yīng)用的復(fù)合型化學(xué)工作者。

作者：張來(lái)新陳強(qiáng)工作單位：寶雞文理學(xué)院化學(xué)化工系