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有機合成的基本步驟范文1
摘 要：傳統實驗教學中存在的問題高等教育改革研究的結果表明，在當前情況下，傳統的有機化學實驗教學確實存在一些問題[4]。重視程度不一致社會、高等學校、教師和學生對有機化學實驗課程的重視程度不一致。表現在于：社會和用人單位看中實驗教學和學生的應用能力，學校和教師重視培養學生的實踐能力，學生本人輕視甚至忽視實踐動手能力。從社會對人才的需求來看，有機化學實驗是很重要的，從事有機化工工作必須要能夠熟練的掌握有機化學實驗，并能夠通過實驗來判斷、分析和解決實際問題。
關鍵詞：有機化學實驗；教學改革；實驗教材
大學有機化學實驗是為化學、生物等相關專業的學生開設的一門重要的基礎實驗課，它擔負著幫助學生鞏固所學有機化學理論知識和幫助學生了解有機化學知識實際應用的雙重功能。此外，有機化學實驗還能夠起到鍛煉學生的動手能力和培養學生的創新精神的作用，并使學生得到從事科學研究和產品開發等實際工作所需要的基本技能訓練。
一、現有實驗教材的不足
近年來隨著科學技術的迅猛發展，大量的現代化儀器、新的方法引入到有機合成過程中，但全國大部分高校基礎有機實驗教學所采用的還是舊版的有機化學實驗教材。這些教材是根據有機化學理論課程的內在邏輯和有機化學技術體系的系統性而編寫的，具有全面性（包括了幾乎所有的有機反應類型和有機化學實驗所需的全部技巧）。再次，實驗與實驗之間缺乏聯系，這與實際化學過程（包括化工生產、科學研究）中產物的合成需要多步來完成的情況不符合。而相應帶來的主要問題有浪費藥品（每個實驗的原料都需購買）、環境污染（產品積累，必須向環境排放）、不利于學生實踐能力的提高和科研素養的培養。
二、實驗內容的改革
針對有機實驗現有教材的不足以及現代科學技術對人才培養的要求，汕頭大學理學院化學系有機教研室開展有機化學實驗教學改革，主要就是根據實驗課的功能性和針對現行教材的弊病，建立一本新的實驗教材。
傳統的有機化學實驗一般分為基本操作、性質實驗和合成實驗三部分，其中較多時間花在基本操作和性質實驗上，不利于學生實踐能力的提高。新的實驗教學內容對原來的課程進行重組整合，采用新的三部分的教學體系：先進行強化基本操作的實驗，然后是多步驟的有機合成實驗，最后到綜合實驗。循序漸進，使學生的有機化學實驗技能和知識水平逐步提高。而以往教學內容安排較多的性質驗證實驗則集中成一次設計性的未知物鑒定實驗，這樣將單調的驗證性實驗變成探索性的設計實驗，既提高學生的學習興趣，又收到預期教學效果。
1.強化基本操作技能的訓練
基礎實驗可以訓練學生的基本操作技能，提高學生的動手能力，使其操作規范化，并養成良好的科學素養和實驗室工作習慣。這個部分主要分成：有機物物理性質測定，包括熔點、沸點、折光率等內容；有機物分離、純化技術，包括蒸餾、重結晶、升華、萃取等。而在實際的授課過程中，有機物分離純化和物理性質測定正好可以結合在一起來講授，如乙酰苯胺的重結晶及苯甲酸的升華產品，正好可以用來給學生訓練如何測定熔點，而工業酒精的蒸餾產物也可以進行沸點和折光率的測定訓練。通過這樣的有機結合，學生既提升了興趣，更強化了基本操作技能，為以后的合成實驗和綜合實驗打下良好的基礎。
2.多步驟的有機合成實驗
多步驟的有機合成實驗通過精心選擇實驗內容，體現完整性、綠色性、實踐性的特點。
1）完整性
編排的教材盡量涵蓋完整的有機化合物體系、反應類型和實驗技巧，這樣可以幫助學生對不同類型的化合物的制備和性質有足夠的了解此外，在實驗項目的選擇上，力求在保持實驗內容之間的邏輯關系和整體完備性的基礎上，加強各個實驗的獨立性，避免對相同實驗內容和技能的重復。
2）綠色性綠色性首先體現在微型化上，即在相同的實驗方法、操作技術下，采用小容量儀器，減少試劑用量進行試驗
微型化有機實驗具有安全、減少污染、節約實驗經費與時間等優點，是培養學生綠色環保觀念的成功途徑之一。其次，實驗項目的選擇上具有綠色性，把幾個實驗串成一個系列，前一個實驗的產物為下一個實驗的起始物。這樣既可以減少購買原料的支出，又可以避免產物積累、丟棄所帶來的環境污染。
3）實踐性
實踐性在于注重實驗與應用現實之間的相應性，包括實驗內容與化工生產實際之間的對應性和所訓練的技能與生產現實需要之間的對應性。從內容上看，實驗項目的選擇上引入應用性實驗。如從茶葉中提取咖啡因，它主要用作中樞神經興奮藥，而4-苯基-2-丁酮的制備，它具有止咳、祛痰的作用，可以作為治療劑。此外，所設計實驗步驟的連貫不僅加強所開設實驗之間的內部聯系，而且使實驗過程更接近生產和科學研究的實際情況。做這類多步驟的綜合性實驗訓練時，由于上個步驟的產物會直接影響下個步驟的反應成敗，所以學生在思想上更加高度重視，操作起來更加謹慎認真，出現問題也能及時分析，認真總結經驗教訓，一般都能達到滿意的效果。
3.綜合實驗
最后一個部分是綜合實驗環節，這個環節的特點就是在實驗中引入如核磁共振儀、質譜、傅立葉紅外光譜儀、紫外可見光譜儀等大型儀器來表征學生合成的產品。比如乙酰二茂鐵的制備實驗中，二茂鐵和乙酸酐的反應產物存在單酰化和雙?；a物，還有沒有反應的二茂鐵？通過柱色譜分離后得到的不同顏色的溶液，如何來確定哪段溶液是自己所要的產物？這就需要儀器來進行
表征。
有機合成的基本步驟范文2
關鍵詞 綠色化教學；污染；有機化學實驗
中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2013）27-0040-03
1 前言
近年來，隨著國民經濟的迅速發展，生態安全以及環境污染等諸多問題隨之凸顯。高等院校有機化學實驗教學中所生成的污染物質，如果沒有經過處理便直接排放到環境當中，那么日積月累便會嚴重危害到學校乃至周圍地區的環境。所以，如何減少化學藥品及試劑、節約資源、降低污染，已經逐漸成為有機化學實驗教學有待盡快解決的一大問題。而“綠色化”教學理念的引入，則有助于以上問題的解決。所謂“綠色化”教學方法又被稱作“環境友好化學”“環境無害化學”。綠色化學在初始反應階段便采取污染預防的科學手段，以終端與過程實現零污染或者零排放為主要目標，并且著重強調“原子經濟性”的現代化概念，也就是將反應物中的原子充分利用起來，實現既防止污染又充分利用資源的目的。
2 有機化學實驗的概念及其意義
從總體上來看，有機化學是化學不可或缺的分支之一，又被稱為碳化合物的化學，是重點研究有機化合物的制備、性質以及結構的一門學科。對化學的發展而言，有機化學實驗發揮著尤為重要的推動作用，而且對當前化學工業的發展也是非常重要及必要的。
有機化學實驗是我國普通高等院校化工、化學、生物、農學、材料、環境、食品以及藥學等諸多專業本科生的必修課程，通常在有機化學實驗中會使用到有毒性的化學溶劑、化學試劑，有時還會合成有毒性的一些物質，這可以說是化學發展過程中必然會生成的污染。然而，全球均在積極倡導低碳的概念和綠色環保，所以，在化學實驗中所生成的有毒物質勢必會導致公眾反感的產生，主要涉及高腐蝕性的一些催化劑，實驗結束后所生成的廢液、廢渣、廢氣，如果對這些污染物處理不得當，便會對環境產生無法估量的危害及污染。與一般的污染相比，此類污染所帶來的影響會持續更久的時間。所以，如何將有機化學實驗的環境保護性加強，成為有機化學發展過程中的主要研究方向以及新課題；高等院校有機化學的綠色化教學理念如何建立起來，成為一項迫在眉睫的重要問題。
在教學與實驗的過程中，如何將“綠色化學”的概念灌輸給學生，是高校需要首先予以著重考慮及強調的問題，必須真正做到從認識上與觀念上意識到環保的重要性，意識到可持續發展才是真正意義上的根本發展，從源頭上認識到環境的保護與環境的發展，將有機實驗教學質量提高的同時，還要注意到可協調發展。
3 高校有機化學實驗教學現狀
與發達國家相比可知，我國高等院校有機化學發展技術及速度較為滯后，有機化學實驗尚且在最初原有的模式停滯，采取的仍然是以往傳統的教學方式，也就是性質實驗+基礎合成實驗+基本操作實驗。與西方對化學的重視程度相比，我國在有機化學實驗的教育教學中采取的仍然是遵從教材、照本宣科的模式，主動積極的創新與改革缺乏，這是有機化學實驗需要徹底摒棄的思想。而我國高等院?，F在的有機化學實驗依舊是基本的、簡單的技能，比如水蒸氣蒸餾、重結晶、分餾、蒸餾、回流、萃取、過濾、攪拌、冷卻、干燥、加熱等。
以上這些基本的提煉、合成實驗均有一系列的弊端存在。一方面，在選擇的材料上，存在對環境污染的、威脅人身的、容易揮發的、毒性較大的物質，并且有些材質還具備相對較高的腐蝕性；另一方面，此類有著較多缺點的化學試劑，還有著很大的使用量和很高的使用頻率，將會有更多的化學廢棄物生成，而普通的肉眼是無法看到的，但是久而久之便會極大地破壞生態環境。除此之外，做過化學實驗的人都知道，這僅僅是一節課，結束課程后均是直接傾倒實驗結果，不會做出任何處理，從而產生相當嚴重的環境污染。并且此類化學實驗往往是經常做、反復做的，是毫無實際意義可言的。在以上分析可以知道，這均是與環境發展原則相背離的，是與綠色化學的基本概念相背離的。這些不僅威脅著人們的身體健康，并且會將一些永久性無法消除的威脅帶給人類。
4 有機化學實驗中綠色化教學的實施途徑
4.1 培養環境保護意識
大學生是有機化學實驗培養的主要對象，是國家未來的棟梁之才，在各個工作崗位上將會發揮出重要作用，因此，培養大學生的環境保護意識就顯得十分必要及重要。在有機化學實驗教學過程當中應當將“綠色化”的觀念灌輸給學生，重視學生可持續發展意識以及環境保護概念的培養，在實驗的始終貫穿綠色化，使學生切身關心與體會化學廢物的處理方法及廢物的產生，同時在今后的工作中保持環境保護責任與環境保護意識，以便于從源頭上防范污染，維護環境與化學的協調發展。
4.2 更新實驗內容
要重視化學實驗內容的更新，將具備環境保護性能的實驗項目開發與篩選出來，最大限度地減少或者避免使用有毒的化學試劑，而使用無污染的、常規的化學試劑來取代，以此減少環境污染。
1）開設多步合成的綜合性實驗，整合實驗內容。絕大多數有機化學實驗基本上均是合成實驗，當前的有機合成實驗內容大多是有著較強獨立性的化學實驗項目，各自對化學反應的一個類型進行考查。大量的實踐充分表明，可以按照教材中的實驗內容，把若干個實驗有效整合成為一組大實驗，僅在第一步實驗中投放該組大實驗所需要的反應物投料，隨后的幾步實驗則均對上一步實驗產品加以繼續利用。正是因為上個實驗產物是下個實驗所使用的原料，因而但凡上步合成實驗失敗，那么便無法進行下個實驗，這便需要充分確保每步合成的成功，只有這樣才能夠將最終期望的目標產物得到。此類多步驟的實驗有著相對較高的要求，更加有助于學生操作技能的訓練，有助于學生細致耐心工作習慣以及認真嚴謹科學態度的培養。
但是，在多步驟的有機合成實驗過程中，由于每個學生每次所做實驗的產量與產率是不盡相同的，必須按照實際合成的產品數量來對下次實驗所需反應物的配比與用量進行確定。所以，學生需要通過對相關資料的查閱，綜合采用所掌握的實驗方法和實驗原理，從而將最佳的反應條件找到，同時將實驗設計方案寫出。此類復雜的化學有機合成實驗，能夠讓學生切實掌握各類官能團間的轉化方法以及有機化學反應的機理，進而對內在的有機化學物關系加以全面掌握。更重要的是多步合成的綜合性實驗還將回收產品量和藥品經費開支減少，進而使得產品對環境所產生的消極影響降低，與綠色化教學的要求相切合。
2）微量、小量和常量實驗有機結合。近20年以來，發展較快的一種全新的化學實驗方法就是“微型化學實驗”，被稱之為“化學實驗的革命”。到目前為止，化學實驗的微型化與小型化已經逐漸成為化學發展的一種必然趨勢。有機化學實驗所使用到的化學試劑基本上是毒性大且容易爆炸、揮發、燃燒的物質，而實現化學實驗微型化以后，化學實驗試劑的使用量將會減少到原來的幾分之一甚至幾十分之一，這樣不僅使得化學試劑得以大大節約，而且促進了有機化學實驗安全系數的提高，化學實驗的反應時間也大大縮短，潛在的環境污染得以明顯減少。但是，絕大多數學生在中學學習階段沒有經歷有機化學實驗訓練，如果直接進行微量實驗，非常容易造成實驗的失敗，使得學生有畏懼情緒產生。考慮到與中學教學的銜接以及學生的起點，再加上今后的實驗特點等，微量、小量和常量的漸進法實驗教學，更加有助于學生循序漸進、由難及易地掌握各種實驗技術以及有機化學實驗技能，能夠將一開始做微型實驗的過大跨度缺陷克服，彌補學生認識常規實驗儀器的不足，使得學生概括性地比較與了解微型實驗，有助于學生嚴謹科學態度的培養，使得動手能力及操作能力更為規范，有助于實驗課程教學質量的提高。微量實驗往往需要很少的化學試劑，對環境所產生的污染非常之小，其低成本與安全性更加適用于開放性、設計性的試驗，與綠色化教學的要求相符。
4.3 強化實驗教學制度管理
按照當前現行的實驗室管理制度規章，與“綠色化”的要求相結合，高等院校的各個化學實驗室均應當在墻上最顯眼的地方貼上制度規章，在有機化學實驗室入門的地方貼上有機化學實驗課程的注意事項、實驗內容和大綱，以此正確引導學生開展實驗，從而實現規范化的實驗教學管理。為了能夠確保安全順利地進行實驗教學，還必須及時將實驗中的各類問題處理好。在實驗教學過程中，至少每個實驗室均應當配備一名值班人員，主要負責課后課前的理性檢查，具體工作為衛生、水電、門窗、實驗儀器、實驗試劑的使用情況及三廢處理、產品回收等，及時在指定的地點存放貼好標簽的廢品固液，然后做好專門的處理。
要構建起考核學生綠色化實驗的一套指標，明確要求學生在實驗課程前均必須將實驗預習做好，全面熟悉實驗操作流程和實驗步驟，關注實驗產物與反應物對環境的危害、潛在毒性和安全性。開始每次實驗之前，指導教師應當詳細認真地檢查學生的實驗預習情況，對有關的環境保護方法和環境保護知識進行闡述。比如，在對溫度計使用的正確方法進行講解時，要注意對汞毒副作用方面的知識進行補充，根據實驗要求在教學中選擇恰當量程和型號的溫度計，盡可能防止使用水銀溫度計，對不慎將溫度計打破后的處理方法和回收方法進行講解。在實驗開始的階段，首先，實驗教師要對實驗操作進行演示，詳細講解具體哪些實驗步驟會有什么樣的污染和反應物損失出現，如何避免及解決。在實驗過程中，要嚴格要求學生注意保持實驗臺面的有序、整潔和干凈，安裝儀器要牢固、合理，適當地控制冷凝水的流速，密切關注學生的各項操作，及時糾正及發現實驗中的錯誤，以便于充分確保實驗的安全。通過這些實驗嘗試，學生便可以在潛移默化中形成好的實驗習慣，環境保護意識也會由此提高。
4.4 建設綠色化學實驗室
應當明確的是，有機化學實驗室是最容易變成污染源的地方，這與綠色化實驗教學的要求是相抵觸的。因此，創設一個良好的有機化學實驗環境，是綠色化教學實施的重要先決條件。高等院校應當提起高度的重視，并且予以大力的支持，安裝通風設備在每間實驗室中，以便于改善換氣通風效果，進而解除師生受到無機酸氣、有機蒸氣等危害的后顧之憂。與此同時，還應當及時更新學生實驗臺，盡可能將木質實驗臺更換為有水斗的中央實驗臺，還要時刻保持實驗室的衛生，從而將安全、清潔的實驗教學環境帶給廣大師生。針對學生隨意丟棄火柴梗、廢棄濾紙和廢玻璃管等不文明行為及習慣，教師應當嚴格教育學生，向學生講解這些行為對周圍環境的危害，提高學生的環境保護意識和素質，讓學生主動積極地打掃實驗室衛生，精心維護實驗室衛生，并且重視廢棄物處理與回收。通過這樣的措施，學生的綠色化學意識不僅能夠得以強化，實驗技能得以提高，同時促使有機化學實驗綠色化的實現。
5 結束語
總之，隨著近年來人們環境保護意識的增強以及經濟的迅猛發展，我國高校應當切實立足于有機化學實驗教學的現狀，結合有機化學實驗污染性高、污染物產物多等一系列特點，積極地響應綠色化教學改革的號召，有針對性地采取科學有效的改進措施，更新實驗教學理念，創新實驗教學方法，在實驗教學中大力倡導綠色化的教學，真正實現整個有機化學實驗教學過程的綠色化，促進學生環境保護意識、環境保護理念的提升，從而為我國環保事業的發展做出不懈的努力。
參考文獻
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有機合成的基本步驟范文3
我校的“有機化學實驗”課程作為基礎化學實驗(Ⅱ)，是國家精品課程(基礎化學實驗)的重要組成部分，其教學對象面向化學工程與材料學院、藥學院、生物與環境工程學院、健行學院、建工學院以及教科學院的20多個全日制本科專業，量大面廣。目前，有機化學實驗課程總學時64學時，教學內容主要包括“基本操作和基本技能實驗”、“有機合成實驗”、“基礎綜合實驗”三大塊，根據化合物的結構種類開設12個左右的實驗。有機化學實驗的教學采用實驗前指導教師講解、學生獨立實驗、教師糾正、規范實驗操作等方式，考核采用平時成績與期末考核相結合的方式，期末考核分筆試與操作考試兩部分。在日常教學過程中，我們也深刻地體會到現行的有機化學實驗教學模式和教學內容還存在許多不足之處，主要是以下3個方面:
(1)有機化學理論知識學習“僵化”。學生不能正確地運用所學理論知識來解釋實驗現象，解決實際問題，將學習有機化學的重點只放在記憶有機化學中的基本理論、基本概念和一些反應式，不能理論聯系實驗地深刻理解有機化學的反應規律，造成“有機化學理論空洞學，有機化學實驗盲目做”的被動局面。
(2)實驗內容零散，相互獨立分割，重點不突出。實驗的主要內容過多地局限于基本技能訓練、基本操作實驗和一些簡單的制備實驗，實驗與實驗之間無關聯，系統性不強，學生只能“零打碎敲”地做實驗，對實驗的“統籌性”、“整體性”把握能力較弱。
(3)實驗教學中創新能力培養的源動力不夠。教學效果背離有機化學實驗教學設計的初衷。在設計有機化學教學實驗時，本意是將有機合成的全過程，即“文獻查閱—原料提純—條件優化—實驗操作—產品表征”等環節貫穿其中，培養學生獨立完成一個完整的操作流程的能力，但由于教學時數的限制或其他課程的沖突，學生只能按課本作“機械式”的操作練習，大家同一步驟、同一進度，缺乏創造性的激勵機制。
2深化有機化學實驗教學改革的理念與思路
有機化學實驗教學應以“培養學生的思維能力、觀察能力、設計實驗的能力、動手操作能力、提出實驗中遇到的問題并設計方案來解決問題的能力、以實驗為基礎理解化學理論的能力”為重點，特別是要以培養具有基礎科研能力的人才為教學目標。在教學中，需要培養學生對有機化學的思維方式，對有機化學實驗現象的觀察、分析、比較、綜合、歸納、演繹、推理等能力，也必然地要求教師在教學過程中，積極轉變教學觀念，整合、深化教學內容，創新教學手段，以學生發展為中心，充分調動學生的學習主動性，對有機化學實驗教學進行大膽的探索與創新。我們的改革思路是首先對學生強化與實驗內容相關的理論知識，使學生全面了解實驗的基本原理和相關反應的機理，幫助學生從理論上分析實驗過程可能出現的現象和結果，再按化合物結構類型，采用理論與實踐貫通的專題式實驗教學方式，將某一化合物的“制備實驗、應用實驗、同類型拓展實驗”等組成一個專題，用“組合式”實驗替代原有教學體系中分散化的實驗。從以下3個方面入手:
(1)跟蹤學科發展，創新教學內容。堅持理論聯系實際的原則，把傳授知識與培養能力融為一體，引導學生用有機化學的理論知識去關注實驗中的一些基本問題，培養學生獲取、掌握、鞏固和運用知識的能力。在具體教學內容的安排上，除保留基本技能訓練、經典的合成實驗外，將一些新技術和教師的最新科研成果引入教學實驗中，加大文獻實驗、綜合實驗、設計實驗和研究型實驗的比重，使課程內容與創新教育密切結合，與學生課外科技活動有機結合。
(2)以學生為主體，改變教學方式。有機化學實驗屬于應用性、實踐性都很強的專業技術課程，因此，在教學方法設計上，應根據學生實驗基本技能訓練和分析、解決問題能力培養的要求進行，進一步體現學生的主體地位、教師的主導作用和以學生能力提高為本位、關注學生可持續發展的教學理念。在每一個專題實驗中，讓學生帶著明確的任務進行實驗操作，讓學生實驗前查閱相關資料，完成預習報告。教師要了解學生對整個實驗原理、步驟的理解，指導學生獨立進行實驗操作、觀察實驗現象、分析實驗結果，做好實驗報告，對實驗過程中出現的問題積極探討總結，引導學生把理論知識和實驗過程中獲得的感性知識結合起來，把整個實驗過程中所涉及的知識點連接起來，使學生對所學知識和實驗操作技能有系統的認識，把實驗過程推進到“理論—實踐—再理論”的過程，激發了學生獨立思考的積極性和主動性。
(3)加大實驗信息量，拓展學生知識面。根據有機化學學科的特點，通過查閱有機化學實驗文獻，了解、比較目標產物的各種合成方法，是實驗教學的一個重要環節。通過有針對性地查閱、收集和利用各種有價值的文獻信息資源，使學生清楚該化合物目前的研究進展、合成時的影響因素、表征方法、應用領域等知識，學生的知識面得到拓寬，改變傳統實驗中“一本教材、一種方法”，學生預習時不假思索地照抄照搬書本的不良現象。
3專題式有機化學實驗教學的實施方案
影響實驗教學效果的最重要因素是實驗內容和實驗方法，實驗內容應該具有先進性和綜合性，實驗方法則應以新技術、新方法和新手段為主。在現有有機化學實驗教學內容的基礎上，按化合物種類劃分若干專題，如鹵代烴、醇、酮、酸、酯、胺等，每一個專題中包含該類化合物的“制備實驗”、“應用實驗”、“拓展實驗”等。實驗反應機理、實驗條件、實驗中出現的相關問題等要求學生從理論的高度給予正確解釋。在“應用實驗”、“拓展實驗”中進一步增大實驗的信息量，將相關的新技術、新方法引入實驗教學中。實驗前要求學生預習專題實驗內容所涉及的理論知識和實驗基本操作。實驗技能方面要求學生根據合成的目標化合物的不同選用不同的反應裝置，學會各種裝置的使用方法和應用范圍，并且明確各個反應裝置的作用，安裝反應裝置時應注意的事項等。在實驗過程中必須利用基礎理論知識解決一些常見的問題。實驗結束后，根據文獻查閱、實驗情況進行討論，比較實驗方案的利弊，解釋實驗結果，并對實驗結果進行比較和評價。在專題的拓展實驗和應用實驗中，可以采取項目組的形式，按實驗產品的不同分成若干小組，分工合作，歸納總結，從而加深對有機化學理論的理解。這就不僅要求學生統盤考慮實驗進程，更重要的是要讓學生在理論指導下學會創新和創造，在實驗訓練中學會設計實驗，利用理論知識去分析實驗過程中出現的現象和結果，啟發和激勵創新意識，鍛煉實際的綜合創新能力，最終達到學會初步科研的能力。
4結語
有機合成的基本步驟范文4
關鍵詞：高職藥學類；有機化學實訓；課程教學
中圖分類號：G718.5?搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）09-0040-02
有機化學實訓是藥學類專業的專業基礎實訓課程，它的后續實訓課程是藥物化學實訓、藥物分析實訓、藥劑學實訓等專業課。目前，在工學結合的推動下，藥學各專業實訓課都進行了很大的改革，更加注重對學生實踐操作能力和創新能力的培養，這也對有機化學實訓課程的開設提出了新的要求。
一、當前高職藥學專業面臨的問題，教學面臨的問題
目前，高職高專有機化學實訓課程設置和教學安排缺乏高職高專教育特色。主要問題有：首先，學校對實訓教學重視程度不夠。有機化學實訓教學從屬于理論教學，課程成績主要由理論考試成績來決定，使實訓教學在培養學生能力方面作用不夠明顯，造成部分學生高分低能現象；其次，是實訓課程教學內容安排不夠合理，不適合高職高專能力培養目標。一方面，近年來，生源減少，高校擴招，導致大多高職院校生源質量下滑，學生基礎薄弱，學習興趣和學習能力較差。另一方面，實訓理論及驗證實訓偏多，綜合有機合成實訓較少，幾乎沒有開設綜合設計實訓，不利于學生學習興趣、學習能力及創新能力的培養；再次，部分實訓教學內容和實訓手段陳舊。這就致使與后續實訓課程脫節，不適應現代科學的新發展。
二、實施工學結合有機化學實訓教學課程改革的必要性
高職藥學專業培養的是具有較強實踐能力、良好職業素養和較強的崗位適應性，為臨床藥學、藥品生產、藥品檢驗、制劑等藥學工作崗位第一線服務的技能型、應用型高級專門人才。校企合作、工學結合主要是學校與企業共同培養人才，以完成任務為主線，強調培養的高級專門人才要與企業崗位對接，使培養的學生走出校門后能更勝任工作崗位，這就要求我們在校期間使學生成為基礎扎實、思維敏捷、素質高、具有創新精神和開拓意識的新型人才。顯然，目前有機化學實訓教學現狀難以達到這一目標要求。筆者所在的學校將“以提高綜合實訓技能為主線的模塊化教學”應用于藥學類有機化學實訓課的教學，取得了很好的教學效果。
三、工學結合下藥學類有機化學實訓課程教學改革的思路
1.重視有機化學實訓課程開設、優化課程結構，精選實訓內容。目前，大多數高職藥學類專業都把有機化學實訓作為有機化學的輔助課程，課時往往是“68+20”式，即：理論課68課時，實訓課20課時。從數據上看僅僅是幫助學習有機化學而開設的，難以完成當前教學培養目標。我校已將“68+20”式改成“58+40”式，即：將有機化學實訓作為獨立的一門專業基礎課程與有機化學同等重要，而且建立了一套獨立的考核制度。這樣不但形勢上重視了該課程的開設，更重要的是切實加大了實踐教學，從而實現理論與實踐并重，有利于學生綜合能力的培養。
高職藥學專業有機化學實訓主要包括：基本知識、基本操作、性質驗證、有機化合物的制備等四個部分。為了優化課程結構我校把課程分成三部分：基本知識及操作、有機化合物的制備和綜合設計性實訓。其主導思想是：精化基本知識和操作、刪除性質驗證實訓、加大合成實訓、增開設計實訓。適當增開一些設計性實訓，有利于學生創新思維的培養。
為了優化課程結構，精選實訓內容，使整個制備的產物不僅是各種有機化合物類型，而且是常見藥物（如:阿司匹林、肉桂酸的制備等），這樣可以兼顧到各種知識能力的培養，使學生在有限的學時內不但能鞏固有機化學知識，學到實訓知識和操作技能，而且還能學到一些藥物知識，實現知識、技能和興趣的三重收獲。我們討論修訂了原實訓教學大綱，增開了藥物合成實訓，刪減了性質驗證實訓，并與合成部分合并。其中有機制備實訓是綜合實訓，需要基本的有機化學知識、基本操作能力、性質驗證知識及有機化合物的鑒定知識，是學生有機實訓操作技能、獨立分析、解決問題能力綜合體現.也是對實訓水平的檢驗。如果在這一部分加強教學，可為后續課程藥物化學、天然藥物化學等實課程驗的藥物合成、分離、提取及鑒定的操作能力打下扎實基礎[1]。利用合成的產品進行性質驗證，這樣既節約了實訓藥品又減少了對環境的污染，也有利于學生理論知識和實訓操作技能的系統化，同時還提高了學生學習的興趣。再如：改經典驗證型的內容為應用型的內容，適當開設綜合設計性實訓。設計性實訓由任課教師出題（如：乙酰苯胺的制備、水楊酰苯胺的合成等），學生通過查閱資料后，自選設計方案，經任課老師審閱后，再獨立進行實訓。這種實訓方法和材料貼近專業，能夠使學生學以致用，有利于激發學生的興趣，有利于與藥學接軌，培養了學生獲取知識、探索知識、獨立思考、靈活運用的能力，同時也提高了學生的研究創新能力。實踐表明：通過優化實訓內容，既能促使學生鞏固所學理論知識，不斷增強分析、思考、解決問題的能力，又能激發學生實訓興趣，訓練學生基本操作技能，增強學生綜合實訓能力，為專業技術應用能力和職業實踐能力的培養奠定基礎[2]。綜上所述，我院有機實訓課程作如下開設（表一）:
2.完善教學模式，建立開放性的課堂，培養實訓能力。根據三部分實訓內容的特點，可采取不同的教學模式：首先，在基本知識及操作模塊，這一部分安排課時較少，可采用理論教學、動手操作與軟件模擬相結合的方式，曾加基本知識的信息量，強化基本操作技能。其中動手操作練習可以選常見的基本操作如：沸點測定、熔點測定、減壓蒸餾等以提高動手能力，以滿足有機化合物的制備實訓操作的基本需要；其次，有機化合物的制備模塊是有機化學綜合知識和操作技能的運用部分，這一部分可以采用“四步走”模式：預習與問題操作與記錄總結與思考再操作，在實訓操作前提出問題檢查學生的預習情況，以增強學生的實訓興趣，并記錄作為考核參考；總結與思考階段，在教師的引導下總結實訓的成功與失敗，并找出改進實訓的方法，如：如何提高產率，如何提高純度等；再操作階段，可利用“開放性實訓室”，即：建立課余時間開放的實訓室制度，為那些一次實訓不足，需要改進實訓的同學提供彌補機會，也為那些追求完美、敢于探索創新的同學提供機會，而這些都記錄作為考核依據，以鼓勵同學們的學習積極性和興趣，培養學生的創新能力[3]。最后，設計實訓部分，教師給出幾個題目分組討論，并根據設計有機合成路線總結組織實施實訓總結實訓成果及不足的步驟來檢驗效果。
3.細化考核，促進有機實訓的高效開展。考核不是目的，考核是保證教學實施的方法和手段，而實訓能力的培養主要是在平時的實訓中進行。本著這個原則建立平時考核（60%）+期末考核（40%）相結合。其中期末考核分為期末實訓操作知識考試和期末單項基本操作演示，成績各占20％，考核的目的是促使學生重視實訓，增強學生參與實訓的動力和興趣[4]。平時成績要細化到以學生每次實訓的預習報告、回答問題、操作規范、實訓報告及學習態度、良好習慣、開放性課堂等來進行綜合評分，涉及到實訓教學的各個方面，這樣既保證了整個實訓教學的有效進行，同時也避免了最后一次操作技能考試的偶然性。因此這個考核比例分配是比較具有科學性和人性化特點的。
參考文獻：
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有機合成的基本步驟范文5
關鍵詞：NChO；全國高中學生化學競賽試題；化學競賽試題分析
文章編號：1005-6629(2011)11-0043-04 中圖分類號：G632.479 文獻標識碼：B
為了選拔參加一年一度的國際化學奧林匹克競賽選手，同時作為一項課外活動，為了普及化學基礎知識，激勵中學生接觸化學發展的前沿，學習化學家的思想方法和工作方法，培養他們學習化學的興趣愛好、創新意識、創新思維和初步的創新能力，自1984年以來，中國化學會每年在全國范圍內主辦“全國高中學生化學競賽”(National Chemistry Olympic)，簡稱NChO。
筆者以NChO初賽(2001～2010年)、決賽理論(2006～2010年)和決賽實驗(2001～2010年)試題為研究對象，從學科知識和學科能力角度進行了系統的分析和統計，得到了一些結論和啟示。
1試題研究
1.1初賽試題分析
以“初賽基本要求”為基礎，分析2001-2010年初賽試題，如表1所示。使用Microsoft Office Excel2007軟件進行知識點統計，分析每題所考查的化學學科能力，采用理論梳理和試題實證的方法建構化學學科能力模型。
1.2決賽理論試題分析
以“決賽基本要求”為基礎，和初賽試題的分析方法類似，從學科知識和學科能力兩個角度對2006-2010年決賽理論試題進行分析和統計，如表2所示。
2研究結論
2.1初賽學科知識分布
統計發現，2001-2010年NChO初賽試題共涉及9個知識點，依次為：①有機化學、②物質結構、③無機元素化學、④氧化還原和電化學、⑤化學平衡、⑥核化學、⑦有效數字和容量分析、③氣體和溶液理論、⑨熱力學。所涉及的知識點數及其比例如圖1所示。
可見，NChO初賽試題的學科知識點和“初賽基本要求”中所列的知識點基本一致，但其側重點卻有較大的不同。
2.1.1初賽熱點為有機化學、物質結構和無機元素化學
(1)有機化學考查的物質和反應類型都較全面
初賽基本要求中所列的烯、炔、環烴、芳香烴、鹵代烴、醇、酚、醚、醛、酮、酸、酯、胺、酰胺、硝基化合物、磺酸，以及開環加成、取代、氧化、還原、羥醛縮合、周環反應等反應類型在近10年幾乎都考過，環氧乙烷作為能發生開環加成的典型環烴，考過好幾年，應引起注意。
(2)物質結構部分重點為配合物、晶體結構和分子結構
配合物知識常與無機元素化學綜合，考查常見的配體、配位中心離子及其氧化態、配合物的構型等。近10年的無機元素化學熱點包括：硼、鹵族、氙、碳族、氮族、氧族，過渡金屬則已經考過錳、鉻、鐵、鈷、金、鈦、銅、汞、鎳的單質及其常見化合物的性質。
晶體結構已考過單斜、立方、菱方(三方)、四方、六方，7種晶系中只有正交、三斜尚未考過。要求熟練掌握NaCl型、閃鋅礦型和螢石型晶胞，能夠根據晶胞參數計算晶胞體積、晶體密度、晶胞中所含原子數等。
2.1.2少數未列于初賽基本要求的知識也出現
核化學并未出現在初賽基本要求中，但作為高中理科學習必須掌握的知識，2002、2004、2005和2010年都非常明顯地考查了核化學，而其考核方式也比較單一，均是在認識α衰變等核反應的基礎上，根據提供的信息完成核反應方程式。
化學熱力學基礎在決賽中是必須掌握的知識點，在初賽中并不作要求，但在2008年和2010年各考了一次，分別為根據反應物和生成物的標準摩爾生成焓計算標準摩爾燃燒熱，以及利用已知公式nFEO=RTlnK計算反應平衡常數。
2.2決賽理論試題學科知識分布
2006-2010年NChO決賽理論試題學科知識分布如圖2所示，從中可得出兩個結論。
2.2.1決賽理論試題的學科知識分布比較穩定
除了以溶度積和亨利定律為代表的溶液理論外，無機元素化學、有機化學、熱力學、電離平衡、滴定分析、物質結構是每年必考題，而動力學、相平衡和電化學則是最近3年才開始出現，不過一旦出現之后就隨后幾年也考，比較穩定。
2.2.2決賽理論試題在物理化學和分析化學上拓寬了學科知識范圍
不難發現，決賽理論試題是按照無機化學、有機化學、分析化學、物理化學和結構化學的體系來劃分的。
決賽比初賽加深的內容基本都在物理化學和分析化學上。其中物理化學內容以焓、熵、自由能等熱力學函數與電池電動勢、化學平衡常數之間的計算為主。分析化學則主要是酸堿滴定中根據各組分的電離平衡、電離平衡常數來計算各組分分配系數、組分濃度、化學計量點的pH等。而無機元素化學和有機化學的難度則和初賽差別不大。
2.3決賽買驗試題的特點
2.3.1基本都屬于有機合成、分析滴定相結合的綜合實驗
大多數實驗的過程都符合一條主線：稱量――合成――回收產品――溶液標定――計算產率或測定物性――評價。
該主線從基本操作、儀器使用、物質分離、產品精制、記錄實驗現象、數據處理等方面都達到本科化學系學生《有機實驗》課程的要求。這就要求參賽學生不僅要熟練掌握中學化學常用試劑和儀器的使用，而且需要有針對性地走進大學化學實驗室，動手進行具體的有機合成和分析化學實驗，才能熟練掌握儀器使用、裝置搭配、操作注意事項等。
2.3.2都是取材于與生產、生活有密切聯系的工藝或產品
例如：2001年“富血鐵的制備及含量測定”、2004年“由工業鋅焙砂提取七水合硫酸鋅及產品分析”、2008年“利用廢聚酯飲料瓶回收對苯二甲酸”等，將學生置身于具體的應用情景中進行實驗，充分體現STSE思想。
2.3.3不要求選手設計實驗方案，但要求理解關鍵的實驗步驟和實驗原理
盡管整體實驗復雜度不小，幸而題目中都會將具體操作描述清楚，選手按照題目要求即可順利完成實驗。但要求選手對一些關鍵步驟有清晰的認識，例如：為了防止乙?；诘味ㄖ兴鈶撊绾握_操作(2003年)、具體闡明在制備MgSO4?7H4O時加入NaCIO的作用(2005年)、為什么要趁熱抽濾(2005年)、為什么滴加亞硝酸鈉溶液要控制在較低溫度(2006-年)、根據哪些主要因素確定“順4-環己烯-l，2-二羧酸的制備與純化”步驟中加入水的總量(2010年)等。
選手只有熟練掌握競賽大綱和高中化學教學要求中的知識點，深入透徹地了解酯化反應、氧化還原、酸堿中和、碘量法、誤差計算等實驗原理，才能理論聯系實際，做出合理的解答。
2.3.4注重基本操作
2001～2010年，考查移液操作4次，滴定操作9次，抽濾操作8次，減量法稱量操作7次，吸量管操作2次，
回流操作3次，蒸餾操作2次(包括減壓蒸餾)，分光光度法操作1次。
在滴定操作中，主要包括以下方面：
(1)以酚酞為指示劑進行酸堿中和滴定：4次；
(2)EDTA和金屬離子的絡合滴定：3次，分別為測定Cu2+(PAN指示劑)、Zn2+(甲基橙和二甲酚橙，或者鉻黑T指示劑)、Mg2+的含量(鉻黑T指示劑)；
(3)碘量法：1次，用Na2S2O3做標準溶液，淀粉做指示劑；
(4)氧化還原滴定：1次，用硫酸鈰(Ⅳ)銨溶液滴定硫酸亞鐵銨溶液(鄰二氮菲一亞鐵指示劑)。
2.4基于NChO試題建構化學學科能力結構模型
張警鵬(2006年)認為，所謂學科能力，是指學生面對―定的學科問題情境，通過個體特定的心理操作，調動自己已有的學科知識和情境經驗，以解決這一學科問題時所反映出的個性心理特征。問題是否能得以解決，與選手儲備的學科知識和思維過程是否流暢有聯系。根據對思維過程的要求，筆者建構出基于NChO試題的化學學科能力結構金字塔模型，其從下到上包括5個部分，如圖3所示。
下面，筆者例舉NChO試題，對該模型的5個組成部分加以闡釋。
2.4.1儲備―定量的化學解題原型
這里的原型，來自認知心理學關于問題解決機制的研究原型是某一概念具有代表性的特征屬.陛的集合，概念中的其他成員與原型具有相似性，它可以是也可以不是實實在在的例子。問題解決者在解決問題時，試圖-尋找到該類問題解答的有關“原型”，一旦記憶中有與新問題相匹配的原型，解法就發現了。
例如：(2010年初賽7-5)人工合成的A型分子篩鈉鹽，屬于立方晶系，正當晶胞參數a=2464pm，晶胞組成為Na96[A196Si96O384]?xH2O。將811.5克該分子篩在1.01325×105Pa、700℃加熱6小時將結晶水完全除去，得到798.6升水蒸氣(視為理想氣體)。計算該分子篩的密度D。
解答該題，需要具備的原型有：晶胞質量計算、立方晶系晶胞體積計算、晶體密度計算、結晶水合物質量與含水量的關系、理想氣體狀態方程等。
2.4.2空間想象力
由于化學學科的特點，在諸如晶體結構、分子結構、有機物立體化學等方面，學生掌握了某一類問題的原型后，還須具備空間想象力才能完成問題解決。
例如：(2005年初賽第6題)寫出下列反應的每步反應的主產物(A、B、c)的結構式；若涉及立體化學，請用z、E、R、s等符號具體標明(B是兩種幾何異構體的混合物)。
解答該題，需儲備z、E、R、S立體結構的原型，還需要具有一定的空間想象力，才能正確運用規則畫出物質的立體化學結構式。
2.4.3信息識別與原型匹配
當學生儲備了一定量的化學解題原型后，不同的學生面對具體的化學問題時，在陜速有效識別題目信息，充分進行問題表征，并正確進行原型匹配方面的表現還是有所差別，因此，能否正確進行原型匹配也是學科能力的一種體現。
例如：(2006年初賽第3題)下面4張圖是用計算機制作的在密閉容器里，在不同條件下進行的異構化
圖中的縱坐標表示__(填人物理量，下同)；橫坐標表示__。平衡常數K最小的圖是__。平衡常數K最大的圖是__。平衡常數K=1的圖是__。
解答該題時，學生首先應識別出這是反應中各物質濃度隨時間的變化圖，然后調出腦中所儲存的有關化學反應中物質濃度隨時間變化關系、化學平衡常數等原型，再進一步分析各物質的變化趨勢如何，進而計算出化學平衡常數的相對大小。
2.4.4合理假設，根據計算或者化學思想推理驗證
NChO試題具有相當高度的選拔性，學生必然會碰到原型缺失，以致無法匹配的試題，特別是在無機元素化學、配合物及有機化學試題中，常會出現推斷某物質的試題。這時候，學生是否能進行合理假設，然后再通過數學計算，或者根據化學思想來進行推理驗證，就顯出其學科能力的差別了。
其中，化學思想主要包括兩方面：①結構、性質、用途相互依存；②守恒思想(包括能量守恒、原子守恒、電荷守恒、得失電子守恒等)。
例如：(2004年初賽第5題)研究發現，釩與吡啶-2-甲酸根形成的單核配合物可增強胰島素降糖作用，它是電中性分子，實驗測得其氧的質量分數為25.7％，畫出它的立體結構，指出中心原子的氧化態。要給出推理過程。
解答該題時，學生腦中首先調出釩的配合物，及吡啶2-甲酸根的分子結構原型，但對幾配位卻無原型可以匹配。因此可用假設、計算推理驗證的思路解決。首先設釩與2個吡啶甲酸根絡合，根據吡啶甲酸根和釩的相對分子質量(分別為122和50.9)，計算得氧的質量分數為21.7％；再設釩與3個吡啶甲酸根絡合，得氧的質量分數為23.0％；設釩與4個吡啶甲酸根結合，氧的質量分數為23.7％；設釩與5個吡啶甲酸根結合，氧的質量分數為24.2％；釩與更多吡啶甲酸根絡合將使釩的氧化態超過+5而不可能，因而應假設該配合物的配體除吡啶甲酸根外還有氧，設配合物為VO(吡啶甲酸根)2，相對分子質量為50.9+16.0+244=311，氧的質量分數為25.7％，符合題設，問題得解。
2.4.5實驗能力
對實驗能力從操作層面上來定義會比較便于理解，在參考陸泉芳、高錦章觀點的基礎上，筆者定義實驗能力包括如下6個方面：①按實驗步驟進行實驗的能力；②選擇儀器、試劑、技術、條件的能力；③正確的基本操作；④觀察現象、測量數據的能力；⑤實驗設計能力(科學性、方法的選擇、組合、修改)；⑥處理數據、表達結果和對結果進行評價的能力。
理論試題中主要考查實驗設計能力，例如初賽：設計實驗檢驗MnO2催化KClO3分解中可能產生的氯氣(2007年)；設計實驗鑒別苯甲酸、苯甲醇、苯酚(2008年)；設計滴定實驗的空白實驗(2009年)等。實驗操作則綜合考查了選手的實驗能力。
綜合以上分析，從化學學科能力角度考慮，決賽試題之所以比較難，主要原因為：化學解題原型儲備量增大；試題信息復雜度加大，使得選手在信息識別與原型匹配階段受到干擾；以及合理假設運用的情境增多等。
參考文獻：
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有機合成的基本步驟范文6
1．1驗證性經典有機化學實驗無法引起學生興趣
基礎有機化學實驗教學中，大多數實驗是延續近20年來的經典實驗。這使得學生往往處于被動接受知識的地位，沒有自，不利于激發學生的實驗興趣，抑制了學生的思維能力和創新能力的發揮；也使得許多學生對這些驗證性的成熟實驗缺乏足夠的重視，事先預習只是蜻蜓點水。在實驗課開始時，雖然指導教師反復強調實驗的難點和重點，但有些學生仍做不到集中注意力。等到具體實驗時，學生們過分依賴教材和講義，邊看講義，邊做實驗，以機械的“照方抓藥”進行實驗。這樣的結果，導致學生對具體的實驗缺乏認真的觀察，難以透過現象分析問題并解決問題，最終無法形成對有機化學實驗技能完整性的把握。少數學生到學期末都未能掌握本學期所學的實驗技能，甚至連最基本的操作都不規范。實際上，這些現象并不是只出現在我們學校，在美國等其他國家的化學實驗教學中也同樣存在。
1．2實驗試劑的利用效益低
傳統的有機化學實驗對化學實驗的整體發展是功不可沒的，但隨著時代的進步和科技的發展，傳統實驗對實驗藥品的需求量大、回收困難等弊端日益顯現，這在環境保護、經濟效益方面都存在很大的問題。僅以三苯甲醇的制備為例，每次實驗為單人單組進行時，則每組需要30mL的無水乙醚和30mL的乙醚。實驗過程中學生還需補充一定量的無水乙醚，因此若以每次實驗80組計算，則每次實驗至少需要規格為500mL／瓶的無水乙醚7瓶、乙醚6瓶。由于格氏試劑對溶劑的要求，實驗前需對市售的無水乙醚再次除水。該過程中，乙醚也有大量的損失。即便實驗結束后，部分乙醚得以回收、再利用，但是由于乙醚的易揮發性，其回收率、再利用率較低，實驗經濟成本高。
1．3學生實驗產品無去處
有機化合物的合成是有機化學實驗的一條主線，因此實驗過程中，學生必然會合成大量的實驗產物，如：可做香料的環己烯和有機合成中間體的三苯甲醇。目前對學生實驗產品的處理往往是要么堆砌在實驗室，要么被作為廢物而丟棄。這樣的做法，不僅使這些實驗產品的使用價值和商用價值無法得到充分體現，造成了不必要的浪費，同時也增加了事后的保管和處理成本，甚至會造成環境污染。
2有機化學實驗教學與管理的改革與探索
針對當前實驗教學的現狀及所存在的問題，我們依照“具體問題，具體分析”的方法，進行了以下一系列的探索和實踐。
2．1模擬式教學
為激發學生的實驗興趣，指導教師加大了預習和操作占學生實驗成績的權重。我們將學生分成若干小組（每組通常3～4人），要求學生按照教學進度表自行編寫實驗講義，包括實驗的目的、原理、儀器、藥品以及實驗步驟等等，講解時間為15min。實驗課時，教師以抽查的方式，隨機指定某一組講解實驗。該組學生可派代表主講，其他同學（同組或非同組）可在5min內，對其講解內容進行補充或糾正；接著，由教師強調本次實驗的重點和難點，并對新的實驗技能再次講解；最后根據每組學生對實驗內容的掌握情況進行評價，給予成績。通過這種“模擬式教學”的形式，既能使學生重視實驗操作，又能提高學生的學習興趣，更加強了學生的團隊意識，給實驗課增添了活力。
2．2對比式教學
十報告提出：“著力提高教育質量，培養學生社會責任感、創新精神和實踐能力”。落實提高質量這個核心任務，首先要提高創新人才培養水平。這就需要我們在實驗教學中提高學生的創新意識和創新實踐能力。傳統實驗教學中，學生只是簡單的按照教材重復經典實驗的內容。對創新技術在實驗教學中所起到的作用，學生缺乏直觀的認識和足夠的重視，在實驗教學中提升推進技術創新、應用創新技術的興趣，提高創新人才培養水平更無從談起。為激發學生的創新意識，讓他們在實驗中主動運用創新技術和方式，我們將“對比式教學”貫穿到整個實驗教學中，讓學生們在對比中直觀地體驗創新教育的巨大作用。例如在以“三苯甲醇的制備”實驗中，一部分學生采用傳統的加樣回流實驗方法，另一部分學生采用超聲輻射的實驗方法。同樣是采用二苯甲酮與苯基溴化鎂制備三苯甲醇的方法，但是由于超聲輻射法具有反應條件溫和、反應時間短的優勢，且對制備格氏試劑的溶劑要求低，提高了反應產率，三苯甲醇的產率從傳統方法的48％提高到74％以上。這樣對比性的實驗結果使學生們直觀地認識到，與傳統實驗方法相比，新科技能在實現實驗目的同時，更有效地提高實驗效率。顯然，“對比式教學”可推動學生在實驗中不斷嘗試使用新技術、新方法，為學生主動學習、開拓思維、勇于創新奠定了良好的基礎。
2．3建立虛擬實驗室，開發網絡課程學習
當今的教育，已不再是單單的三尺講臺。信息技術對教育發展具有革命性影響，必須予以高度重視。信息技術將全面滲透到教育的各個環節，徹底變革現行教育。為此，我們建立了虛擬化學實驗室，這是一種計算機輔助教學的模擬化學實驗室（仿真實驗）。作為一種化學試劑和儀器裝置“零投入”和“廢棄物零排放”的特殊實驗方式，它非常適合于演示實驗、危險性較大和某些毒害較大的有機化學實驗。依據有機化學實驗教學大綱，將虛擬實驗室的建設分為：基本操作（如減壓蒸餾、重結晶）、制備實驗（如溴乙烷的制備、環己烯的合成）和分離實驗（如綠色植物色素的提取及色譜分離）3部分。指導教師對每個虛擬實驗的內容和知識點進行歸納、整理，并針對性地建立有機實驗題庫。在有機化學實驗的教學過程中，定期安排學生通過網絡進行仿真實驗、模擬測試。學生通過虛擬實驗的學習，可以加深對現實實驗中因違規操作導致的危險及事故的認識。譬如：在基本操作中，減壓蒸餾仿真實驗的儀器設置包括：蒸餾頭（普通蒸餾頭和克氏蒸餾頭）、圓底燒瓶、錐形瓶、平底燒瓶等。通過虛擬實驗一是加深學生對普通蒸餾頭和克氏蒸餾頭使用異同點的認識；二是使學生明確蒸餾燒瓶和接收瓶都絕對不能使用不耐壓的平底儀器以及薄壁或有破損的儀器。一旦學生誤用錐形瓶作為接收瓶，在仿真實驗的蒸餾過程中就會因裝置內處于真空狀態時外部壓力過大而引起爆炸，大大提高了學生的認知度和警惕性。這種由于違規操作導致的實驗事故如在虛擬實驗中發生，學生能夠身臨其境的感受到錯誤操作導致的不當后果。這種開放靈活的教育資源公共服務平臺，可以促進優質教育資源普及共享，增加教學信息量，解決教學內容增多與學時不夠的矛盾，還可以進一步提高學生的創新精神。
2．4建立實驗試劑和產品的共享平臺
學生實驗結束后，用過試劑的處理、合成產品的去向必須予以關注。譬如：有機實驗中，學生需要使用塊狀的無水氯化鈣對合成的粗品進行干燥等。由于實驗過程中學生操作不當、藥品的吸水等，導致粉末狀氯化鈣因無法滿足實驗需要而必須更換。但是這種部分吸水的試劑，并不影響它作為無機及分析化學中試劑的正常使用。因此，我們定期將有機實驗室失效的試劑（如無水氯化鈣、乙酸酐等），以及學生合成實驗的產品（如溴乙烷、三苯甲醇等）進行必要的處理，然后上傳至服務器資源平臺進行共享。對本學部，采用預約登記的方式領用，使得產品物盡其能。對校外，以相對低價的方式出售，變“廢”為寶。這樣既能節約實驗室的空間，又能補充一定的教學經費；還拉近了學校和企業的距離，為學生實習和就業創造更多的機會。
3結束語
