高校有機化學實驗教學問題及措施

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高校有機化學實驗教學問題及措施

摘要:在我校向應用型大學轉型的背景下,有機化學實驗課程也針對性的進行了改革。有機化學實驗教學對大學生科研思維能力的培養起著至關重要的作用。本文結合有機化學實驗教學的實際情況,以肇慶學院有機化學實驗為例,指出了在教學過程中發現的問題,并對這些問題的解決提出了初步方案和可行性的改進措施,就怎樣合理的開設化學實驗教學進行了探索和研究。

關鍵詞:有機化學實驗;教學方法;實驗教學改革;設計性實驗

近年來,為應對國家產業結構升級,優化高等教育結構,提高學生就業水平,我校開始向應用型大學轉型[1]。針對人才培養目標的改變,化學專業的相關課程也進行了一些改革。有機化學實驗課程是我?;瘜W、精細化工、環境工程和制藥工程等專業的主干實驗基礎課之一,有機實驗操作可以充分訓練學生的基本實驗技能、提高學生的觀察能力、思維能力、研究能力和創新能力,并且能在一定程度上培養學生對理論知識的綜合應用能力[2-3]。然而,在近兩年的有機化學實驗教學過程中,我們發現傳統的教學模式會使學生對老師和課本產生很大的依賴性和惰性,不能有效的培養學生的創新能力。隨著中國產業升級,就業市場對大學生的創新能力越來越看重,因此傳統教學模式的改革勢在必行。本文從多方面總結了我校有機化學實驗教學中存在的問題,并就如何有效的改善教學現狀進行了初步探討。

1有機化學實驗教學中存在的問題

1.1教學模式單一,難以激發學生的主動性

我校有機化學實驗的課程教授方式主要是教師在實驗開始前先講解原理,實驗具體步驟和實驗過程中的注意事項,然后學生依照實驗指導書描述的過程進行實驗操作。在這整個過程中,學生是處于被動學習的狀態,只會機械的操作,對每個步驟的原因了解不深,不能獨立的解決實驗中遇到的問題,實驗的積極性不高,甚至有敷衍了事的情緒存在。造成這種情況的原因主要有兩方面,一方面,我校有機化學實驗是在大一或大二開設,這些學生入校時間不長,還沒有很好的適應高中生向大學生的轉變。由于大學的學習主要靠自覺,在沒有高考壓力的狀態下,學生很難花時間認真做好實驗預習,預習報告往往是直接照指導書機械抄寫,沒有思考。另一方面,教師在學生操作過程中,當他們遇到問題的時候,往往直接給學生提供解決方案,這樣使得學生對教師產生了非常強的依賴心理,從而失去了學生自己探索問題和解決問題的興趣。

1.2有機實驗課程模式化,內容陳舊

目前,我校有機實驗課開設了9個實驗,其中,物理常數的測定和驗證性實驗占了8個。每個實驗課程在實驗指導書中都能找到對應的講解,從而增加了學生對課本的依賴心理和降低了學生探索知識的興趣。最后一個雖然是設計性實驗,但也是非常經典的有機實驗,學生可以很快在網站上找到具體步驟。這種課程設計偏重基礎知識和基本技能的掌握,卻忽視了學生探索能力和創新能力的培養。其次,有機課程設置中一些內容過于陳舊,沒有更新與現階段科技接軌的內容,有的實驗所使用的儀器設備在日??蒲泻蜕a中早已淘汰。比如熔點的測定這個實驗,在熔點儀已經普遍使用的情況下,實驗中仍然使用的是傳統的熔點管測定法,這樣的實驗設置難以提現科學技術的發展,也不能滿足學生今后的工作需求。

1.3開課時間不合理,有機實驗所涉及的儀器設備較少

對于有機物而言,合成與結構表征是密不可分的。但是根據我院各專業的培養方案,有機化學基礎課中結構表征部分的內容由儀器分析課程教授。根據課程安排,儀器分析一般在大二或大三開設,這就導致學生在上有機化學實驗課程的時候對儀器的知識了解甚少,而無法對實驗中合成出的樣品進行結構分析。所以有機化學實驗課程的設置只強調合成部分,對于結構表征的儀器設備基本不會涉及,從而造成學生有機化學學習不完整的現象。其次,有機化學是我院一門傳統課程,已經開設多年,部分儀器設備老化現象嚴重或者已經損壞。又因為科技的發展,很多老型號的儀器市面上已經很難購買到,造成補充的儀器與原有儀器操作步驟不同,從而給上課的老師和同學造成困擾。所以部分涉及使用儀器的實驗,會面臨儀器不夠的現象。往往是多名學生共用一臺儀器,很多學生整個實驗過程中都沒有具體操作儀器,只是最后記錄了幾個實驗數據,使得學習效果不佳。

2解決措施的探索

2.1增加設計性實驗的數量

設計性實驗是指學生根據老師給定的實驗目標,自主擬定實驗方案、選擇實驗相關器材并且獨立完成具體實驗操作并得出結果的實驗[4-5]。這種實驗方式需要學生綜合運用自己所學的理論知識和實驗技能,在沒有老師具體指導或者老師少量指導的情況下相對獨立的完成實驗。這就迫使學生自己查閱相關資料,擬定實驗方案和解決實驗過程中遇到的問題,減少了對課本和教師的依賴性。設計性實驗能否順利開展,選題至關重要。課題即不能夠太難,超出學生所學知識范圍,又不能太容易,失去設計的意義。因此,我們認為在選題時應該注意以下幾點:(1)在選擇設計性課題時要符合大一或大二學生的知識基礎和能力水平。(2)所選課題的實驗方案應盡量避免唯一,即不管是從原理上還是實驗使用的儀器設備上都有多重選擇的內容,這樣才能鼓勵學生發散性思維。(3)考慮到具體課時和實驗室管理要求,所選課題應避免長時間進行的復雜實驗,實驗時長最好是在3~4小時。(4)實驗課題要盡量貼近生活,讓學生有學以致用的感覺,從而激發學生的學習興趣和發揮學生的主觀能動性。通過切實有效的設計性實驗的開展,可以激發蘊藏在學生身上的學習潛能,從而提高創新能力和解決問題的能力。

2.2更新教學內容,科研反哺教學

教學、科研并重一直被認為是現代大學的基本特征。高校教師在努力提高科研水平的同時也應該讓學生感受到本專業前沿性的研究方向,從而讓學生了解更多對今后繼續深造或者工作有幫助的知識。因此,在實驗教學內容的設置上可以適當增加1~2個與授課教師科研相關的課題。具體的實驗方案由授課教師制定,但實驗結果應該是開放性的,沒有確定答案的。在實驗過程中,教師可以和學生一起探討實驗現象。針對不同的實驗結果,也可以讓學生們自己課后查閱資料,解釋在實驗報告中,這個過程類似于一個部分設計性實驗。通過這類新型教學內容的設置和開展,一方面可以擴展學生的知識面,讓他們對自己專業有更深刻的認識;另一方面可以提高學生思考問題和解決問題的能力。

2.3更新部分設備,改善實驗條件

為了減少多人合作時同學之間的相互依賴性和惰性,在各方面條件允許的情況下,有機實驗室最好能根據學生人數,為每位學生或者最多兩位學生準備一臺儀器設備。另外,在實驗室管理上,應針對具體情況,對現有的年代久遠的儀器設備進行更新和淘汰,從而提高學生學習內容的時效性,這也是提高教學質量的一個重要方面。

3結語

本文以我校有機實驗教學為例,指出了高校有機化學教學中存在的問題并對解決措施進行了探討。針對有機實驗教學過程中遇到的教學模式單一、課程設置程序化和實驗儀器較少等問題,依次提出了增加設計性實驗數量、更新教學內容和淘汰部分儀器等建議。期望通過這些有機實驗教學上改進,可以使學生在熟練掌握實驗技能的前提下,充分發揮主觀能動性,從而有效提高學生綜合實驗能力和創新能力,為今后繼續深造或者工作打下良好的基礎。

參考文獻

[1]黃海鷗.本科高校向應用型大學轉型的問題與對策[J].產業與科技論壇,2011,14(23):88-89.

[2]解正峰.有機化學實驗教學的探索與實踐[J].實驗技術與管理,2011,28(9):128-129.

[3]王靜.“有機化學”實驗教學改革的思考[J].農產品加工,2016,18(1):74-75.

[4]孫婷,李靜,侯旭鋒,等.綜合性、設計性有機實驗教學探索與實踐[J].化工高等教育,2010,20(1):49-51.

[5]徐瑩.化學實驗綠色化與學生探究能力培養的研究[J].科學大眾(科學教育),2016,15(9):98-99.

作者:肖鳳屏 胡鵬 單位:肇慶學院化學化工學院

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