有机化学实验教学改革探索与实践

２００８年６月　湖北经济学院学报（人文社会科学版）　Ｊｕｎ．２ｏｏ８　第５卷第６期　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｕｂｅｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ（Ｉ－Ｉｕｍａｎｉｔｉｅｓ　ａｎｄ　Ｓｏｃｉａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　Ｖ０１．５　Ｎｏ．６　有机化学实验教学改革探索与实践　张丽萍　（江南大学化学与材料工程学院，江苏无锡２１４００２）　摘要：为了适应新世纪社会对人才提出的新要求，我们需要深化实验教学改革，培养具有创新意识和较强的　实验能力的人才。文章从当前有机化学实验现状入手，对有机化学实验教学改革进行了探索。以求推进有机化学实　验教学。获得最佳的实验教学效果。　关键词：有机化学实验；教学改革；能力培养　有机化学实验是其中的一门重要基础实验课。是有机理　仪器，因此常常引发试验事故；还有，学生学习了毛细管法测　论教学的验证和补充．通过有机实验能使学生更好理解有机　熔点，而实际研究中用的是格式各样的熔点仪。“毛细管法”基　理论教学的内容。同时又可以培养学生运用理论知识的能力、　本没有“用武之地”。认识到落后、简陋的操作训练不等于基本　实践动手能力、创新能力，最重要的是可以培养学生严谨、认　操作训练后，我们做了大胆的调整。对于过于基础、研究中已　真、求实、创新的科学研究精神。　不再使用的方法和操作．一般是通过教师演示或Ｆｌａｓｈ课件　然而．长期以来我们的有机化学实验课内容是固定的而　介绍学生了解其原理和方法办法．而把更多的时间用于学生　且往往陈旧、枯燥、与实际生活及时代的发展有很大距离：教　学习和实践较先进、实用、接近当前科研条件的试验技能和方　学模式死板；药品用量大。易挥发、有毒、有害、有腐蚀性等危　法。教学中我们采用电热包和磁力搅拌器配套做加热试验：采　险药品多；试验设备仪器陈旧、过时，实际科研中已经淘汰；学　用熔点仪、薄层色谱等来鉴定合成产物：还采用微波、超声波　生没有兴趣。实验过程基本是“照方抓药”操作，敷衍了事。这　完成了部分合成试验．让学生感领略现代科学的奥妙与神奇。　样严重地影响了有机化学实验教学效果。不能达到预期的培　教学内容也选择了一些与人们的日常生活和社会紧密相联的　养目的。如何探索一种既能激发学生的创新兴趣和热情又能　实验内容，如：药物阿斯匹林的合成及其应用．从茶叶中提出　有效提高其实验理论与操作技能。充分发挥学生个性的实验　咖啡因等，以提高学生的实验兴趣。　教学模式，是实验教学课程建设与发展的需要。是培养有刨　２．选用经典的有机合成反应．以“成就感”激发学生的学　新能力高素质人才的需要．也是新时期有机实验教学面临的　习热情　新的目标和任务，更是每个教师不断努力探索的目标。我们　我们在试验教学中发现，在紧张、忙碌的试验完成后，能　教研室从教学内容和教学方法上做了如下尝试：　看到自己的劳动成果——试验产品。学生都非常的兴奋，而在　一、精心选择和编排有机物实验教学内容　这样的试验过程中学生往往更认真专注、更有耐心。为了得到　为了建立以培养学生实践能力、创新能力及科研兴趣为　高质量、高纯度的产品，学生往往会非常精确的称取试剂、原　核心的有机化学实验教学体系．在保证完成教学大纲规定的　料；严格控制实验条件；操作认真、标准。因此，我们以学习、巩　实验内容的前提下。我们选用先进的化学知识来充实教育内　固基本操作训练为原则．选择了一些比较经典的有机合成反　容，注意学科之间的联系．加强材料、能源、环境、生命等当代　应．尽量保证每个合成实验都能有针对性地训练学生的实验　人们关心的课题的渗透融合，以适应科学的当前发展和时代　操作技能。由于选择的反应属于经典反应，实验条件易于控　要求。　制．只要按照规定的要求进行规范的操作．一般都可以达到满　１．选择较先进的实验内容、方法和仪器，增强实验的先　意的效果。因此学生做此类实验时很有成就感．学习积极性很　进性和科学性　高．实验效果非常明显。　长期以来，基础试验过于“基础”，和实际科研相差较远，　３．采用微型试验，培养学生节能、减排、环境保护意识　有机基础实验所用的试验设备仪器陈旧、过时，学生在学完有　有机化学实验与其它电子类、物理类实验相比，有它本身　机实验课程后，进人毕业设计或研究生阶段的学习时发现。所　的特点，即易耗品多、排放的“三废”多、能耗大、污染重。按照　学的试验技术和方法早已淘汰，根本用不上。甚至是实验室禁　传统的有机化学实验教学模式。学生按常量进行制备、测定及　止的。例如，有机基础实验中基本上是以酒精灯作为热源．这　验证等实验．每做一个试验都会消耗大量的试验试剂、药品和　样安全隐患非常大．而在实际科研中是有机实验室禁止使用　辅助材料：同时产生大量的废水、废液、废渣没法得到及时的　明火；再如，基础有机实验中，反应过程中基本没有用到磁力　处理，造成严重的污染：水、电的消耗量也相当大。为此，我们　搅拌器和机械搅拌器，只是简单的将反应物混合，用手摇匀．　对实验方法、仪器、装置进行创新设计，采用微型化与小量化　试验过程中如果发现反应物分层．也是用手去晃动整套实验　的先进经验来代替常规试验。试剂和药品的用量大大减少，试　・ｌ７９・　维普资讯 http://www.cqvip.com

验过程中产生的“三废”量也很少，水电的消耗减少，大大降低　高了独立分析问题、解决问题的能力．也培养学生树立严谨的　了实验成本，实验环境条件也得到了改善。同时，也使爆炸、燃　科学态度以及科学的思维方法　烧、中毒等事故相应减少，提高了实验的安全性　最重要的是　２．采用计算机辅助有机实验教学　学生的创新意识、节能、减排、环境保护意识也得到培养和强　利用计算机技术进行计算机辅助教学手段的变革．已经　化。　成为高校教学的一大特点．然而在有机实验教学中应用还非　４　增加多步骤合成实验．提高学生的综合实验技能　常有限。此外，有机实验本身有一些特点，如：实验一般都需要　当学生能够做好相对简单的有机物制备实验时．我们适　教师首先演示标准做法，反复讲解不规范或错误的操作；很多　时增加了难度，进一步提高学生的综合能力。我们的做法是选　实验毒性较大，具有一定的危险性．如果操作不当，就有可能　择几个实验，根据它们之间的内在联系将它们串联起来．使几　发生意外事故；另外还有的有机实验发生慢．成功率低或实验　个实验构成一个整体．即将前一实验合成的产品作为下一实　现象不明显。如果应用计算机辅助教学，通过动画模拟实验　验的反应原料。为顺利得到最终的目标产物、每一步骤的合　过程．将取得事半功倍的效果。动画模拟实验鲜明、直观，声、　成都需要格外谨慎．每一步的反应条件都要严格控制．得到的　图、文并茂，可以人为控制其播放速度、播放次数，不仅能够把　产品产率、纯度都要符合要求，才能保证后续的实验顺利进　操作标准、实验过程以及可能出现的错误演示的非常清楚，还　行，最终得到所需产品。通过这类实验，不仅使产品得到了循　可以节约时间、避免一些不必要的伤害和污染等。我们在教学　环使用．提高了原料利用率，减少了由于多个独立实验所带来　中发现．由于现代学生对动画及其设计本身兴趣浓厚，课堂上　的浪费．最重要的是系列化制备实验基本操作比较全面．涉及　非常的专注．还经常有学生对动画模拟实验的设计提出很好　的理论知识面广．能加强学生的基本操作与基本技能的训练　的修改建议。由于学生的专注及积极参与，实验教学效果非常　及知识的系统化．提高学生的综合实验技能。　明显。　５　增加化学文献检索课程教学．使学生掌握现代信息检　３．引导学生参与科研活动．增强实践能力　索技术　在有机实验的后期．我们把学生分配到各个教师的研究　为了培养学生的创造性思维、分析问题及解决问题的能　室．使学生在教师、高年级学生的带领下参与课题的研究过　力，我们还结合实验课教学增加了文献检索．教育学生重视并　程。这样学生可以尽早了解了科学研究的过程，知道所学的知　能初步使用化学参考书和文献．以便在做实验之前了解有关　识和技能在实际科学研究中是如何应用的。这对于拓宽学生　实验的所有信息．其中包括：实验中所用溶剂的处理方法，反　的知识视野、激发学生主动学习、提高学生的动手能力，培养　应物和产物的物理性质、化学性质和谱学规律．反应合成路　学生的科研兴趣和创新能力等有着极其重要的意义。另外，研　线、合成方法以及后处理步骤等。通过文献课的学习，学生初　究室中的试验条件和情况更符合科研的实际情况，设备仪器　步掌握现代信息检索的技术与方法．获取知识和信息的能力　先进．学生较早的接触这些先进的仪器设备和方法，可以为将　以及分析问题、解决问题的能力得到提高　来更好的适应硕士阶段的学习和研究打下必要的基础。　二、采取有特色的教学方式　通过以上有机实验教学改革．我们有效解决了以前教学　１．充分发挥学生的主体作用及教师的引导作用　中存在的一些问题，激发了学生的科研兴趣和热情，培养了学　传统的实验教学方法是由教师讲解实验目的、实验原理、　生的实践能力、创新能力、科研兴趣及节能、减排、环境保护意　操作要点和注意事项．然后由学生“按药抓方”机械地完成实　识．取得了较好的教学效果。然而，有机化学实验教学的改革　验。这样学生在预习的时候没有积极性，往往是把教科书上的　仍需我们逐步地在教学过程中开拓新思路，发现新问题，总结　部分内容照搬到预习报告上。没有去深入理解试验内容，更没　好经验．使教学质量不断提高。　有认真思考试验中的做法和要求。课堂上学习主动性也较差，　被动接受老师的要求．试验完全是走过程。为提高实验效果，　参考文献：　使学生由被动的接受者变为主动的发起者．带着一定的问题、　ｆ１１李瑞珍，郭英．探讨有机化学实验改革、倡导实施绿色化学教育【Ｊ】．　目标明确的认真进行实验　实验课上我们抽查学生为大家讲　科学实验室，２００６，（３）：１０８—１０９．　解并演示实验过程．鼓励学生提问、探讨，然后再指定学生进　ｆ２１曾琦斐．提高有机化学实验教学质量的实践与探索叽．中华医学教　行纠错、补充；教师只是在关键地方加以引导、点拨和完善。这　育杂志，２００６，（５）：８０－８２．　样就能有效地克服学生的依赖思想，使学生在自学、讨论、实　ｆ３１杜宝山，满特格尔．在化学教育中实施环境教育的方法研究明．化　验过程中充分发挥自己的聪明才智．把学到的理论知识和实　学教育。２００１，（１０）：１０－１２．　［４１林敏．陈毅辉，郑锦丽等．小量一半微量一微量有机化学实验教学模　践结合起来．而且学生通过讲解实验和回答问题。加深了对理　式的探讨与实践ＩＪ】．广西师范大学学报，２０００，（６）：９５—９７．　论知识的理解和巩固．增强了学习兴趣，培养了探索精神，提　・１８０・