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1優(yōu)化實驗項目
選擇具有代表性的實驗項目,在實驗項目的學(xué)習(xí)過程中,能更多的鍛煉學(xué)生的動手操作能力,能更好的與理論教學(xué)結(jié)合起來,加深鞏固學(xué)生在課堂中所學(xué)到的理論知識.實驗項目的類型可以從演示性、驗證性、綜合性、設(shè)計研究及其它幾個方面著手設(shè)計,由淺入深,由基本操作的學(xué)習(xí)到合成再到研究性學(xué)習(xí),讓學(xué)生能夠循序漸進的掌握有機化學(xué)實驗的操作及其科學(xué)研究的基本素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力.有機化學(xué)實驗常用教材有吳江主編的《大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實驗》、蘭州大學(xué)版的《有機化學(xué)實驗》、黃濤主編的《有機化學(xué)實驗》.以蘭州大學(xué)版的《有機化學(xué)實驗》為例,常見的演示性實驗為有機化學(xué)實驗的一般知識,包括實驗室的安全,事故的預(yù)防、處理與急救;實驗預(yù)習(xí)、記錄和實驗報告;常用裝置圖;儀器的清洗、干燥和塞子的配置;化學(xué)試劑的取用和轉(zhuǎn)移;手冊的查閱和有機化學(xué)文獻簡介.對于這一部分知識可以借助于多媒體教學(xué),圖文并茂地闡述,并配以操作演示,讓學(xué)生在愉悅的學(xué)習(xí)環(huán)境中潛移默化的接受實驗室的一般知識及其安全注意事項.常見的驗證性實驗為有機化合物物理常數(shù)的測定;固體有機化合物的分離與提純;液體有機化合物的分離與提純;萃取;色譜分離技術(shù);鑒別結(jié)構(gòu)的波譜方法.這一部分實驗鍛煉了學(xué)生的基本操作能力,為以后的合成研究性實驗打下夯實的基礎(chǔ).綜合性和設(shè)計研究性實驗為有機化學(xué)實驗中的重點教學(xué)內(nèi)容,主要指有機化合物的合成實驗及其天然物的提取實驗,這一部分實驗綜合了課堂上學(xué)到的理論知識以及前面所掌握的基本操作,在一定的自我創(chuàng)新基礎(chǔ)上合成出產(chǎn)品化合物.在這一部分的教學(xué)實驗過程中,應(yīng)注意充分調(diào)動學(xué)生的獨立思考能力和創(chuàng)新能力,注意培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和科研能力.教師可以提前2-3周把實驗題目及要求下發(fā)給學(xué)生,學(xué)生可以自行查閱資料,寫出詳細的實驗預(yù)習(xí)報告,然后交予老師檢查、修改,再在老師的指導(dǎo)下獨立完成實驗內(nèi)容.但是實驗結(jié)束后應(yīng)讓學(xué)生自我反思評價,最后教師應(yīng)做總結(jié),將常見的問題講解分析.
2培養(yǎng)學(xué)生對有機化學(xué)實驗的興趣
努力激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生享受學(xué)習(xí)的樂趣,是化學(xué)教學(xué)的任務(wù)之一,也是減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負擔和提高課堂教學(xué)質(zhì)量的有效途徑.要想提高學(xué)生的興趣,除了以自己的興趣去感染學(xué)生以為,還應(yīng)該闡述“有機化學(xué)”在學(xué)科專業(yè)中的重要地位.“有機化學(xué)”與“無機化學(xué)”、“分析化學(xué)”、“物理化學(xué)”并稱為“四大基礎(chǔ)化學(xué)”,它對后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)起著至關(guān)重要的作用.化學(xué)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后就業(yè)或者升學(xué),動手操作能力是必備的一個基礎(chǔ)條件,是學(xué)生想要有所發(fā)展的基石,使學(xué)生重視有機化學(xué)實驗,進而激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.另外,在每堂課的實驗講解應(yīng)多穿插一些化學(xué)史和前沿動態(tài),并且引導(dǎo)學(xué)生多多查閱相關(guān)資料,這樣不但可以拓展學(xué)生的科學(xué)知識,提高學(xué)習(xí)興趣,增強求知欲,更有利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力.
3注重實驗教學(xué)中的安全教育
有機化學(xué)實驗相對于其它實驗危險性比較大,教學(xué)中會常使用到低沸點、易燃易爆、有腐蝕性、有毒、致癌的藥品,會用到一些密閉性的裝置和儀器,這些都是教學(xué)中的安全隱患.學(xué)生是未來的希望,國家的棟梁,但他們經(jīng)驗匱乏,知識系統(tǒng)性不強.所以教師在每個實驗開始之前應(yīng)該強調(diào)這個實驗的安全注意事項,并將這些實驗的安全注意事項成文成稿的印發(fā)給學(xué)生.教師可以介紹引起這些危險的原因和機理,讓學(xué)生做實驗時能夠心中有數(shù),明白究竟,最后能夠舉一反三.教師應(yīng)該將教學(xué)中使用到的低沸點、易燃易爆、有腐蝕性、有毒、致癌的藥品羅列總結(jié)并粘貼在實驗室的墻上,要求學(xué)生在預(yù)習(xí)實驗時查閱實驗所需藥品的物理參數(shù),讓學(xué)生自己通過資料的查閱了解藥品中存在的危害.對于儀器的使用,應(yīng)將儀器使用的注意事項及其安全注意事項成文成稿粘貼在儀器旁邊,以備學(xué)生查閱.
4貫徹低碳環(huán)保、綠色和節(jié)約理念
有機化學(xué)實驗是學(xué)生認識低碳環(huán)保綠色化學(xué)的基本途徑,所以在有機化學(xué)實驗的教學(xué)過程中應(yīng)充分貫徹低碳環(huán)保和節(jié)約理念,教學(xué)中滲透低碳綠色化學(xué)內(nèi)容,加強學(xué)生的環(huán)保綠色意識,具有極其深刻的意義.在實驗教學(xué)中,教師應(yīng)注意補充和介紹一些具有時代性并與低碳環(huán)保理念有關(guān)的內(nèi)容,如綠色化學(xué)的定義和內(nèi)涵;低碳生活與地球溫室效應(yīng)的關(guān)系.教師可以改進某些實驗內(nèi)容,以期達到節(jié)約和環(huán)保的目的.比如說在做某些合成實驗時,若藥品的危害性比較大,可以按比例減少藥品的用量;在做熔沸點的測定時,可以選擇低熔點的物質(zhì)萘,這樣就可以將加熱介質(zhì)濃硫酸換成水,減少了濃硫酸的危險和污染;在做萃取實驗的時候可以將課本中的萃取劑乙醚換成乙酸乙酯,因為乙醚沸點低、用量大、滲透性很強、有毒而且危險,而乙酸乙酯毒性低、污染小、萃取能力強、分層速度快、現(xiàn)象明顯、操作簡單.在實驗過程中應(yīng)注意資源循環(huán)使用,比如說讓低年級的學(xué)生用上一年級制備的乙酰苯胺做重結(jié)晶及過濾實驗;學(xué)生自己做的乙酸乙酯進而可以做萃取實驗;實驗中產(chǎn)生的三廢,不允許直接排入外界,應(yīng)分門別類地做好廢物回收再利用,盡量做到除產(chǎn)品外的零排放.在實驗教學(xué)中,注重學(xué)生節(jié)約用水和節(jié)約用電的教育,因為水和電是每個實驗的必需品,節(jié)約了水電,也就間接的體現(xiàn)了綠色化學(xué)的思想,也就減少了水電生產(chǎn)過程中的污染,而水電也是生活的必需品,學(xué)生也能將這一思想用到生活中,更能體現(xiàn)綠色思想的應(yīng)用.在實驗過程中,應(yīng)該減少學(xué)生重取藥品、重做實驗的情況.雖然有機化學(xué)實驗中學(xué)生所用的藥品、用量和反應(yīng)條件完全一樣,但是出來的實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果可能會完全不一樣,所以有的學(xué)生覺得自己做的不正確,擔心不能合成出產(chǎn)品,所以重做.但是這完全是沒有必要的,教師應(yīng)該耐心地向?qū)W生解釋,出現(xiàn)差異性是必然的結(jié)果,開始現(xiàn)象不對,不一定結(jié)果比其他同學(xué)差.教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考實驗現(xiàn)象出現(xiàn)差異性的原因,培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力.
5盡量多的介紹專業(yè)詞匯
目前,隨著全球一體化步伐的加快,以專業(yè)英語作為工具獲取知識的能力必將成為擇業(yè)和就業(yè)的強有力武器.在實驗教學(xué)過程中常涉及到具體的操作演示以及儀器的實物介紹等,所以較多地介紹專業(yè)詞匯是比較容易讓學(xué)生接受的.教師可以通過中英文穿插的方式講解實驗,對于實驗中經(jīng)常出現(xiàn)的玻璃儀器,如錐形瓶(beakerflask)、蒸餾頭(distillationhead)、三頸瓶(three-neckflask)、冷凝管(condenser)、球形回流管(Ballreturnpipe)等,要求學(xué)生盡快記住它們的中英文名稱,但需注意循序漸進,由中文名稱到英文名稱,由簡單到復(fù)雜的學(xué)習(xí).在學(xué)期結(jié)束時,可以安排開放實驗的討論,讓學(xué)生用英文交流討論實驗方法及改進、討論實驗現(xiàn)象及原因、分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論、討論實驗成功或者失敗的原因.將這一部分討論也列入期末考試的一部分,這樣將更有效的提高學(xué)生的英文口語及寫作能力,而且積累了很多專業(yè)詞匯,為進一步的學(xué)習(xí)打下牢固的基礎(chǔ).
6對學(xué)生提出嚴格的要求
學(xué)生的自控能力有限,自我的學(xué)習(xí)方法還未形成,避免學(xué)生人浮于事,為了實驗而進行實驗,在實驗教學(xué)中應(yīng)對學(xué)生提出嚴格的要求.首先課前讓學(xué)生寫實驗預(yù)習(xí)報告,把它作為評價實驗平時成績的一個重要指標.預(yù)習(xí)報告需要寫出實驗原理及其可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象、查閱相關(guān)物質(zhì)的物理參數(shù)、提出問題,讓學(xué)生帶著問題做實驗,這樣不僅可以使學(xué)生知道怎么做,還可讓學(xué)生懂得為什么要這么做.其次,教師在實驗過程中應(yīng)認真負責,及時發(fā)現(xiàn)并糾正不正確的操作,講解錯誤操作可能帶來的危害,反復(fù)強調(diào)常見錯誤,如若屢次不改應(yīng)給予懲罰.再次,要求學(xué)生獨立完成實驗報告,以鞏固理論知識并培養(yǎng)學(xué)生的分析總結(jié)能力,但應(yīng)嚴防抄襲.最后,若學(xué)生實驗失敗,應(yīng)詳細寫出失敗原因,并給出合理的解釋.
7建立有效的評價、考核方法
大多數(shù)的實驗考核主要是由平時成績和期末指定實驗操作考核兩部分構(gòu)成,這些考核的實驗項目是完全相同的,操作也是可以互相模仿的,所以這種考核方法是體現(xiàn)不出學(xué)生的水平,而且很大程度上挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.為了改變這種局面,建立有效的評價、考核方法,對學(xué)生進行較為全面的考核是非常重要的.可以對學(xué)生進行分組,每組人數(shù)不必太多,十個學(xué)生左右即可,實行教考分離原則,注重實驗內(nèi)容和基本技能操作兩個方面的考核,考試采用口試和基本操作技能考試相結(jié)合的方式.基本操作技能和口試成績的比例可以視具體情況而定,他們相輔相成,基本操作技能主要是指學(xué)生對指導(dǎo)教師所指定實驗項目的操作規(guī)范、熟練程度等;口試考試在操作過程中進行,即教師隨機提問,包括有機實驗安全知識、實驗原理、實驗儀器設(shè)備、基本操作和實驗裝置方面的理論性和技術(shù)性問題、以及實驗安全注意事項等.這樣不僅全面考核了學(xué)生的實驗操作技能及其基本知識,而且還可以檢查教學(xué)目的的實施情況,反饋教學(xué)成果.
8實驗教師要不斷自我提升
作為教書育人的教師,在育人的過程中要思考,通過自己的教授能夠給學(xué)生留下哪些終身受益的東西,而現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)發(fā)達,信息的傳播速度快,所以教師在教學(xué)過程中要不斷充實自己,應(yīng)將每個實驗的基本教學(xué)知識把握清楚,應(yīng)將實驗中可預(yù)見的一切問題未雨綢繆,還應(yīng)拓展知識將最新的科研成果貫穿到實驗教學(xué)中去,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,保證學(xué)生的實驗安全.實驗教師應(yīng)該參與科研工作,這不僅能更新自己原有的知識,而且能夠了解化學(xué)的發(fā)展以及相關(guān)領(lǐng)域的最新進展,并把這些信息融入到實驗教學(xué)中,以彌補在教材中缺乏對實驗背景知識及相關(guān)領(lǐng)域進展介紹的不足.蘭州大學(xué)版的有機化學(xué)實驗書對實驗藥品、用量和實驗步驟都敘述相當詳細,學(xué)生常常依葫蘆畫瓢,只能獲得一些表觀印象.但實際上有機化學(xué)實驗?zāi)芊浅S行У腻憻拰W(xué)生的實驗操作能力,而且還能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).教師可以在實驗課堂上的前半個小時的講解中穿插科技前沿知識,這樣不僅能夠更新教學(xué)內(nèi)容,使科研與教學(xué)有機的結(jié)合起來;而且還可以拓寬學(xué)生的知識面,增強學(xué)習(xí)興趣.除此之外,教師在實驗過程中應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生獨立思考,讓學(xué)生觀察記錄實驗現(xiàn)象,提出問題,分析原因,得出結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力.如在做乙酰苯胺的制備實驗中,可以介紹其在醫(yī)藥方面的應(yīng)用,稍帶講解最新的退燒藥尼美舒利替代品(呱西替柳干混懸劑);在做乙酰水楊酸的制備實驗中可以講解乙酰水楊酸的發(fā)現(xiàn)史及其應(yīng)用價值,提出開放式問題,為什么解熱鎮(zhèn)痛藥要用乙酰水楊酸代替水楊酸;在做從茶葉中提取咖啡因的實驗時,讓學(xué)生自己查閱資料詳細敘述脂肪提取器的原理及其使用方法,并分析脂肪提取器的優(yōu)點.但所有這些僅僅是為實驗教學(xué)提供服務(wù),不可喧賓奪主大幅度展開討論,否則會影響實驗教學(xué)的進度.
9小結(jié)
通過教師的不斷提升,實驗教學(xué)方法和教學(xué)技巧的不斷完善,在教學(xué)過程中嚴格遵守以上教學(xué)原則,使實驗教學(xué)豐富實用,輔助理論教學(xué),跟實踐緊密聯(lián)系,著重培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科研能力,最終為社會培養(yǎng)出合格優(yōu)秀的畢業(yè)生。
作者:田婧單位:宜賓學(xué)院實驗與教學(xué)資源管理中心