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有机化学实验教学改革的思考

有机化学实验教学改革的思考

一、实现独立开课,加强对实验课重要性的认识

以往有机化学实验与有机化学理论课合并开课,在期末总成绩中只占30%的比例,学生对实验课的重视不足,导致教学效果不理想。自2012级开始,药学类专业学生的有机化学实验实行独立授课,同时增加学时,目前学时数为64学时。有机理论课分两个学期开课,为了方便学生在实验课程教学中对理论知识的更好掌握及运用,避免以往由于实验室场地、时间安排冲突和教学人员不足等实际问题而导致的实验课内容超前于理论课,而使学生上课目的性不够明确。我们将有机实验安排在有机理论授课的第二学期,为了让学生能充分运用实验室教学资源,实行小班授课。

二、合理设置,实现教学内容循序渐进

根据药学专业的培养目标以及教学对象的特点,我们在实验教学内容上进行了精心的选择和安排,教学课程内容注重培养学生的基本实验技能。基本实验操作训练部分占总学时数约40%,合成综合性实验占40%,研究性实验占10%,设计性实验内容占10%。充分考虑基本实验方法和技术出现的顺序及频率,重要的实验操作至少要训练两次以上,帮助学生灵活运用这些实验基本功打好基础。为此前期我们安排熔点和沸点测定、常压蒸馏、水蒸气蒸馏、提取、色谱分离、折光率测定、旋光度测定、重结晶等实验,尽可能对各种基础操作进行训练。运用前期所学的实验方法和操作技术,对物质进行合成,或对天然物质有效成分进行提取,然后对产品进行鉴定及含量分析,对学生实验技能的综合训练做到由浅到深、由简到繁、循序渐进。因为有机实验授课安排在理论授课的后半段,在前期实验基础操作训练结束进行合成实验及设计实验时,理论授课大概已经进行至杂环化合物的章节教学,对于学生将理论教学知识运用于实验教学没有太大障碍,还有助于有机化学理论知识的复习及巩固,提高教学质量。在学时安排上,实行弹性分布设置,不再是原来机械地一周固定几学时,而是根据实验内容选择相应的学时数,最短为3学时,最长为6学时。通过合理安排,使整个有机化学的教学环节得到优化。

三、渗透绿色化学理念,引入现代有机化学实验技术与方法

我们在实验教学过程中有意识地向学生渗透环保意识,使学生充分认识到保护环境必须要“从自我做起”,从而养成良好的实验行为习惯,在实验中所产生的废液必须分类回收,如果可能尽量做到循环利用,尽可能做到“三废”对环境的零排放。尽可能将前一实验的产物或废弃液实现在下一实验的再利用。如将柱色谱实验中洗脱液乙醇和其他实验中回收的乙醇装于指定废液瓶,在蒸馏实验中让学生将回收的乙醇进行蒸馏纯化得到95%乙醇,并保存待用;将此纯化后乙醇再用于茶叶中咖啡因的提取实验,提取回收的乙醇还可以用作溶剂或用于仪器的洗涤;将合成的乙酸乙酯用于折光率的测定等等。在这些回收利用和循环使用的实验中,强化学生的绿色化学思维和环境保护意识。为帮助学生开拓视野,适当了解除教学中使用的常规反应仪器外的其他实验技术与方法,在实验室条件允许下,提供了一些开放性的实验项目。如微波辐射合成二苯甲酮,并用旋转蒸发仪在减压下蒸出溶剂;选择用超声波振荡技术来完成从茶叶中提取咖啡因实验中的提取部分实验等。

四、教学形式多样化,培养学生学习兴趣

改革以往实验均是教师讲解示范,然后学生进行操作的教学模式,在学生预习的基础上,增加学生上台讲解示范环节。在第一次课时,组织学生自行组队,每次上课均安排学生轮流上台介绍实验注意事项,实验操作步骤及方法等,然后其他同学进行讨论,教师再总结点评。教师在点评时还可通过PPT或操作示范视频,对学生易犯的错误操作及安全隐患要进行必要的补充和强调。通过这种学生参与教学的方式,大大提高了预习效果,增加了学生的感性认识,也促进学生实验操作更加规范。除正常的实验教学外,每年均组织学生进行有机实验技能操作竞赛。在开赛前一个月,实验中心的有机化学实验室全天开放,通过提前预约登记,教辅人员协作安排方式,学生可以自主选择实验复习项目进行强化训练。比赛分笔试初赛、实验基础操作复赛及综合实验操作决赛,通过学生主动参与,极大地激发学生的学习热情。

五、改革实验考核体系,实现客观全面评价

考核是实验课的重要组成部分,是对学生掌握知识水平的操作技能情况的综合客观评价。实验课考核有助于检查学生对有机化学实验基础知识的理解、掌握和运用情况,检查学生有机化学实验的基本操作技能,督促学生认真进行实验,提高实验操作技能,检查学生分析实验现象、处理及讨论实验数据,运用实验手段解决实际问题的能力。建立科学的实验成绩考核体系能够充分调动学生的学习积极性。实验课作为一门独立的课程而从理论课中分离出来,占有一定的学分,这引起学生的高度重视,尤其对那些“混实验”的学生,只有认真操作才能得到好成绩。我们采取综合评定的方法来确定学生的实验成绩,实验课成绩由平时分(70%)和实验最终考试(30%)组成。平时成绩主要考查学生预习情况、回答问题的情况、资料查阅情况、实验过程中操作的规范性、实验结果与分析、实验报告的撰写以及与同学的协作精神等方面,全方位地衡量学生综合能力;考试成绩包括实验理论考试成绩(笔试)和实验操作成绩(采用排队抽签、单人现场操作、当场评分方式)。教学实践证明,改革实验考核方法,严格实验教学管理,不但使学生对实验课的重视程度加强,也使学生的操作技能得到进一步加强。

六、总结

总之,教学改革作为一项长期而艰巨的工作,需要不断地探索和实践。作者认为要提高有机化学实验的教学效果,关键在于细节和落实。教师需要花大量时间在教学上,加强实验教学环节设计精度,与学生实现互动,调动学生的学习兴趣,因材施教,切实提高有机化学实验教学效果,使学生完全适合现代教育对实验教学的要求,成长为具有创新意识和创新能力的优秀人才。

作者:王津林友文单位:福建医科大学药学院药物化学系