有機化學實驗教學實踐分析

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了有機化學實驗教學實踐分析范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

[摘要]有機化學實驗作為有機化學的重要組成部分，是理工科相關(guān)專業(yè)學生必修的基礎實驗課程。文章對有機化學實驗教學改革進行了全面的探索和實踐，介紹了改革后的有機化學實驗教學的具體做法，并取得了良好的效果。

[關(guān)鍵詞]有機化學實驗；教學改革；探索與實踐

目前，高等教育正在不斷深化，加強實驗教學改革，提高學生的創(chuàng)新能力，已成為全面提高學生素質(zhì)的迫切要求[1,2]。有機化學實驗是有機化學教學的重要組成部分，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要途徑，以往的有機化學實驗教學大多以驗證性實驗為主，不利于啟發(fā)學生的思維和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，也不利于調(diào)動和發(fā)揮學生的主觀能動性。通過有機化學實驗教學改革，志在提高學生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學生的探索、創(chuàng)新精神與求異意識，以及實事求是的科學態(tài)度，確立教學活動中學生的主體地位，調(diào)動學生的學習積極性、主動性和創(chuàng)造性，激發(fā)學生的進取心，提高大學生的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的應用能力，以適應當代社會快速發(fā)展的需求[3-5]。遼東學院有機化學實驗是面向應用化學、生物工程、環(huán)境工程、環(huán)境科學、礦物工程及冶金工程等專業(yè)開設的一門重要課程。從1995年起，我們就對有機化學實驗教學進行了初步探索，近年來，我們在借鑒國內(nèi)高等院校實驗教學改革成功經(jīng)驗的同時，結(jié)合我校專業(yè)特點，再結(jié)合用人單位對學生實踐創(chuàng)新能力的要求，并在總結(jié)以前的實驗教學經(jīng)驗的基礎上，進一步對有機化學實驗教學的內(nèi)容、方法及模式進行了全面的改革和深化，并編寫了符合本校各專業(yè)特色的有機化學實驗講義，其中實驗內(nèi)容分成五個層次，即基礎性實驗、綜合性實驗、設計性實驗、研究性實驗和趣味性實驗，以求對學生的實驗能力進行系統(tǒng)、全面地訓練，期望培養(yǎng)出適應國家和社會發(fā)展需要的具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。

1精選基礎性實驗，鞏固及培養(yǎng)學生的有機化學基礎理論與基本操作技能

結(jié)合我校應用化學、生物工程、環(huán)境工程、環(huán)境科學、礦物工程及冶金工程等專業(yè)特點及實際情況，及時修訂各專業(yè)有機化學實驗課的教學大綱，并根據(jù)大綱，針對不同的專業(yè)，精選出具有代表性的基礎性實驗，如對于生物工程專業(yè)，偏重選擇與生物及藥物相關(guān)的實驗，如乙酰水楊酸(阿司匹林)、對氯甲苯(殺蟲劑)的合成；對于環(huán)境及礦物工程專業(yè)，偏重選擇治理環(huán)境及浮選藥劑的實驗，如十二烷基苯磺酸鈉等。此外，并逐步采用先進的實驗技術(shù)，如熔點的測定，采用顯微鏡法和差示掃描量熱儀(DSC)法。通過這些實驗的練習，旨在讓學生掌握有機化學基礎理論和基本操作技能與實驗方法，為下一步開展綜合性、設計性及研究性實驗打下良好的基礎。

2強化綜合性實驗，培養(yǎng)和提高學生的綜合素質(zhì)與能力

以前我們所開設的實驗內(nèi)容相對簡單，大多為一些經(jīng)典的驗證性實驗，綜合性和設計性實驗所占比重較小。教學內(nèi)容模式化，在實驗教學過程中，學生通常是邊看實驗講義，邊做實驗，照方抓藥，依葫蘆畫瓢，不重視實驗的細節(jié)和過程，對做過的實驗中的操作、反應機理、遇到問題的解決方法記憶不牢，認識不深，這就難以培養(yǎng)學生思考問題、分析問題、解決問題的能力，同時也不利于提高學生的學習興趣，很難達到培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才的目的，更談不上對學生科學精神、科學方法的培養(yǎng)，也很難適應當今社會的需要。針對這些情況和問題，我們大幅度增加了綜合性實驗的開出率，例如開設的阿司匹林的合成與鑒定實驗，首先要求學生通過查閱文獻，了解阿司匹林的發(fā)展歷史、性質(zhì)及相關(guān)用途，并通過預習與具體實驗過程，掌握合成原理及方法，鞏固操作技能；其次要求學生利用紅外光譜儀(FT-IR)表征其結(jié)構(gòu)，并初步了解FT-IR的基本原理，掌握FT-IR的基本操作，同時能分析相關(guān)官能團的紅外歸屬；最后要求學生利用DSC測試阿司匹林的熱力學性質(zhì)，通過這些綜合性實驗的訓練，學生的動手能力及分析問題和解決問題的能力等綜合素質(zhì)得到了強化與提高，同時也培養(yǎng)了學生的嚴肅認真，實事求是的科學態(tài)度和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，另外也讓學生提前了解與掌握一些先進的大型實驗儀器設備及實驗技術(shù)，進一步開闊學生的視野，擴大學生的知識面。

3加強設計性實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

設計性實驗是啟發(fā)性教學手段之一，也是實驗教學的發(fā)展方向。設計性實驗就是要打破現(xiàn)成的實驗方案，要求學生根據(jù)老師給定的實驗項目，通過查閱相關(guān)的文獻、資料，擬定書面實驗方案及具體操作步驟，根據(jù)所設計的實驗方案，如冬青油的設計與合成實驗等，需要學生列出實驗所需藥品、試劑的用量與所用的儀器設備，之后交給指導教師評閱。教師再組織學生討論這些實驗方案的可行性，并根據(jù)實驗室所能提供的條件，修改實驗方案，并最終確定最佳方案，讓學生獨立完成實驗操作。實驗結(jié)束后，教師要對實驗進行總結(jié)，再次組織學生對實驗結(jié)果進行討論，并要求學生認真完成實驗報告，也可根據(jù)實驗結(jié)果要求學生寫出“科技論文”。通過設計性實驗的鍛煉，不僅可以發(fā)揮學生的主體作用，充分發(fā)揮學生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，而且對培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力和動手能力有明顯的效果，是培養(yǎng)學生創(chuàng)造能力的有效途徑，同時也鍛煉了學生的論文寫作能力和熟練查閱文獻的能力，此外，通過總結(jié)，使學生對自己的實驗方案和科學研究過程的認識有一個提高，并能從實驗中提出問題，有利于引導學生參加大學生創(chuàng)新性實驗的科學研究，為今后進行獨立的科學研究打下堅實的基礎。

4探索研究性實驗，培養(yǎng)學生的研究能力和團隊精神

為激發(fā)學生參與科研的積極性，鼓勵師生共同從事科研，學校設立大學生創(chuàng)新性實驗研究基金，要求學生自愿組成研究小組，每小組成員3~4人，教師結(jié)合自己的科研，提供階段性的研究課題，通過“雙向選擇”，確定每個研究小組的實驗項目及指導教師。學生研究小組可以從實驗預備工作入手，逐步過渡到承擔部分科研工作。通過讓學生參與或承擔部分科研工作，不僅能進一步提高學生的綜合素質(zhì)，而且更重要的是，使其在學習期間，盡可能多地接觸到高新技術(shù)和應用技術(shù)，擴大其知識面，開闊其思路與視野，此外，也使學生所學的實驗知識與技能得到實際上的應用，做到理論聯(lián)系實際，這對于提高學生解決問題的能力與實驗創(chuàng)新能力，有著極其重要的意義，同時也可以在學生中創(chuàng)造科研氛圍，培養(yǎng)他們的科研興趣，形成“教研相助”的教學模式，讓教學為科研服務，以科研促進教學效果的提高。

5開展趣味性實驗，提高學生的學習興趣

興趣是學習的動力，學生有了興趣，才會全神貫注，積極主動地去認識、實踐和創(chuàng)造。傳統(tǒng)的有機化學實驗所用的化學藥品和合成產(chǎn)物往往是學生很陌生的，學生對其不感興趣，學生在實驗過程中常感到枯燥無味。為了提高學生對有機化學實驗的興趣，提高學生做實驗的積極性，我們選擇了一些與我們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)的實驗項目，做到了趣味性與實用性相結(jié)合。例如：從紅辣椒中提取紅色素，從煙葉中提取煙堿，及從茶葉中提取咖啡因等實驗。

6推廣微型化實驗，培養(yǎng)學生的節(jié)能減排和環(huán)保意識

美國W.D.mago博士在基礎有機化學實驗中于1982年試用微型化并獲得成功，以后推廣到無機化學、普通化學中。微型化學實驗是在綠色化學思想指導下，用預防化學污染的新思想，對常規(guī)實驗進行改革而發(fā)展起來的化學實驗的新方法和新技術(shù)。微型化學實驗具有實驗儀器小、功能多、易封閉、操作安全、反應時間短、現(xiàn)象明顯、節(jié)約實驗用品、對環(huán)境的污染小等特點，在有機化學實驗教學改革發(fā)揮著越來越重要的作用。以前進行的常量實驗，其藥品不僅用量大、易揮發(fā)、有毒、有害、有腐蝕性，而且消耗也大，產(chǎn)物及副產(chǎn)物量多，后處理困難，而且排放的“三廢”多，帶來一定的環(huán)境污染問題。此外，常規(guī)反應裝置占用空間較大，實驗時間較長，這既加大了實驗經(jīng)費的開支，又增加了師生的工作量，同時也不利于師生的身心健康。為了更好的培養(yǎng)學生的節(jié)能減排與環(huán)境保護意識，以及節(jié)約成本，提高效率，我們根據(jù)自身的教學實際條件，在保證實驗教學效果的前提下，我們對實驗方法、儀器裝置進行更新或創(chuàng)新設計，將大部分實驗微型化與小量化，使“微、小、?！焙侠斫Y(jié)合，充分發(fā)揮三者的優(yōu)勢。通過這幾年的實踐證明，微型實驗除具有安全性高、污染小等優(yōu)點外，還充分顯示出“小、快、靈”的特點。例如苯乙酮的合成及紅外分析，采用常規(guī)實驗，所用的無水苯及乙酸酐的加入量分別為31mL與6mL，且還需要較多的相關(guān)藥品，如三氯化鋁20g，苯30mL，濃鹽酸50mL，而紅外分析只用微量級別的，剩余的產(chǎn)物只能回收保存；改為微型實驗后，每步現(xiàn)象明顯，且藥品量只有常規(guī)實驗的1/10左右，這不僅減少了揮發(fā)物和反應剩余物的排放量，而且水電的消耗減少，大大降低了實驗成本，實驗時間短，同時實驗環(huán)境條件也得到了改善。

7利用多媒體課件，輔助和改進實驗教學方法

隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的快速發(fā)展以及多媒體課件的大量普及，在化學實驗教學中，常利用多媒體課件，輔助和改進實驗教學方法。多媒體逼真的畫面，可以讓學生們能夠從多角度直觀、形象、生動地進行實驗觀察，使難以理解的內(nèi)容形象化，有助于學生學習與理解。在學校的資助下，我們編制了有機化學實驗多媒體教學軟件來輔助教學，例如：采用Flash演示紅外光譜的基本原理與操作，通過多媒體演示，幫助學生理解和把握實驗過程，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(diào)動了學生學習的積極性。

8結(jié)語

幾年來，通過實踐“鞏固基礎，加強綜合性、設計性及研究性實驗，開展趣味性實驗，推廣微型化實驗的改革模式表明，這對培養(yǎng)學生的實驗動手能力、創(chuàng)新能力、科研能力及節(jié)能減排與環(huán)保意識等綜合素質(zhì)是十分必要的，同時也提高了學生的實驗興趣。今后我們將不斷地努力進行實驗教學的創(chuàng)新和探索，面向社會需求，在提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的同時，不斷提升核心競爭力，只有這樣才能使學生適應時代的要求，迎接新的挑戰(zhàn)。

參考文獻

[1]李英俊，孫淑琴，于世鈞．構(gòu)建有機化學實驗教學的新模式，實驗室研究與探索，2004，23(7)：61-64．

[2]丁來欣，廖蓉蘇，劉松．有機化學實驗教學的研究與實踐，北京林業(yè)大學學報(社會科學版)，2005，4：112-114．

[3]李長智，張有瓊．有機化學實驗中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，綿陽師范學院學報，2006，25(5)：49-51．

[4]周雄．微型有機化學實驗教學實踐與思考，實驗室科學，2008(6)：49-50．

[5]萬福賢，董靜賈，壽華，等．農(nóng)科有機化學課程建設的探索與實踐，大學化學，2009，24(3)：37-41．

作者：徐孝旭 宮勝臣 遲洪訓 修忠海 單位：遼東學院化學與工程學院