资    源
  • 资    源
  • 文    章

当前位置: 查字典化学网 > 教学经验 > 化学论文 > 化学实验教学改革浅论(4篇)

化学实验教学改革浅论(4篇)
来源查字典化学网| 2017-12-13 发表| 348 人浏览| 教学经验分类:化学论文

教学经验

第一篇:高师院校无机化学实验教学改革

无机化学实验是化学类专业的基础实践课程,是学生入校学习最先接触的一门实验课程,也是化学教学过程中非常重要的一环。本文结合无机化学实验教学实际,对课程的教学内容、教学方法、多元化考核方式等进行了探讨,以期培养学生的实验能力和创新能力,培养科学素质更高、实践动手能力更强的化学教师。

关键词:无机化学实验;实验教学;教学研究

化学是一门以实验为基础的学科,在化学教学中化学实验尤为重要。无机化学实验是化学相关专业学生进入大学后接触的第一门实验课程,但长期以来师生对这门课程的认识存在一定的偏差。由于无机化学实验中与高中化学联系较多,还存在实验理论简单、药品常见、器材普通、操作简单等特点,很容易忽视无机化学实验。在具体的教学的过程中,实验指导教师的讲解大多流于形式,学生也存在按方抓药完成实验,没有多大难度,作为一门考查课几乎所有学生都可以顺利通过。长此以往,学生不重视无机化学实验,把完成实验当成任务,教学效果可想而知,开展无机化学实验教学改革刻不容缓。笔者结合自己七年的教学实践,对地方性本科师范院校无机化学实验教学进行了探讨。

一、教学内容的合理优化

随着社会的发展,知识全面和专业技术能量强的人才更加受用人单位的青睐,而传统的高等教育注重知识传授,对学生综合素质的培养稍显不足[1]。综合素质就是学生获得的知识和技能,并且内化于心,再逐渐形成稳定的个人能力和科学素养[2]。培养学生的素质,不是简单的直接从书本上获得,而是要把新学习的知识运用到实际中,从而提升自己。结合七年的无机化学实验教学,发现北京师范大学无机化学教研室等编写的《无机化学实验》(第四版)较为适用于我校化学专业学生。在在制定《无机化学实验》教学大纲时,在借鉴省内外同类高校的经验的基础上,也考虑到所招学生的知识水平情况,制定除了合理的可行的方案。教学内容中要注重体现下列能力的培养,观察能力、实验操作能力、思维能力、自学能力和创新能力。无机化学实验主要分为两部分,化学原理部分和元素部分。上学期开设的化学原理实验多数可以在规定的学时内完成,下学期开设的元素性质实验内容一般较多,在有限的学时内很难完成,且有的与高中化学实验内容重复,有必要对实验内容进行优化。在选择实验内容时也要考虑到环保问题,尽量做到废物的无害化排放,如存在有害物质的产生要让学生思考如何解决,做到实验的绿色化[3]。在实验教学经验积累的基础上,结合实际情况编制实验指导书或实验讲义其实是个很好的办法。实验指导书的内容可以包含:实验安全知识、化学实验基本操作、化学反应原理的证明和测定、元素及化合物的化学性质、化合物的制备等。学生在高中阶段的实践机会不多,动手能力不强,要给学生尽可能多的机会训练。作为未来的化学教师,实验操作的规范化是重中之重,在教学中要体现出来。实验指导书的内容不用太多,只列出要求和注意事项,即使实验步骤也要简单化,要求学生在实验前查阅资料做好准备,尽可能把更多的时间交给学生,让学生有更多的时间思考解决问题,把教学重点从老师教转移到学生做上。除了参考书上的实验,实验教师也可以结合无机化学理论和自己的科研实际情况,在第二学期开展创新型实验,给定几个题目,让学生查阅文献资料,自己设计方案,老师在全程起到导的作用。实验技术和实验设备的改进也要融入到平时的实验教学中,教师在讲授时可以结合自己的经验积累和无机化学实验方面的实用新型发明抛砖引玉,鼓励学生大胆创新,培养有想法的化学教师。

二、教学方法的多样化

传统的实验教学是实验教师讲授实验理论、操作步骤和注意事项,学生在下边被动的听,这种模式和理论课程的形式非常相似,教学效果一般,学生的参与课堂较少,学习兴趣一般,教学效果不显著[4]。实验课程的教学和理论教学一样,同样需要加强师生之间的互动。教师要关注学生的学习,在每次实验课结束前留足够的时间提出问题,可以采用启发式、讨论式等教学方法。指导教师可以引导学生进行讨论,最后再给出答案和建议。这样可以检查学生之前预习的情况,以及学生对本次实验的掌握情况,可以有效的提升学生的学习动力,有利于促进教学。要改进传统的教学模式,化学专业培养的是未来有高素养的化学教师,应该给学生一定的发挥空间,给学生一个机会当老师。在第二学期可以选择个别简单实验,让学生准备实验仪器、药品,备课,讲解实验,课堂演示,之后其他同学发表看法,指导教师再进行总结。这种教学方式的实施,有利于提高学生学习的积极性主动性,锻炼学生提升学生的综合素质,也培养了学生的师范技能。在开展无机化学实验教学时,多媒体教学的教学比传统的方式有更好的效果[5]。一直以来,课堂板书和课堂演示是实验教师常采用的两种教学形式,存在一定的不足。课堂板书有限,内容有限并且大多数以文字的形式呈现出来,略显枯燥。在课堂上,学生与指导教师有一定的距离,有的实验颜色较浅或颜色变化不明显,课堂演示效果不突出。如把多媒体引入课堂,动画演示实验操作颜色鲜艳,可以呈现更丰富的内容,学生更容易观察理解。我校在每年的第二个学期举办化学实验技能大赛,已经举办了两届。参加竞赛的学生先通过理论测试选拔,然后再参加实践测试。理论知识测试主要有无机化学、分析化学、有机化学的基本实验知识,参加选手主要化学、化学工程与工艺、环境工程、矿物加工工程、冶金工程、生物等专业大学二年级以上的学生。实践测试主要是无机化学、有机化学、分析化学的综合实验,主要关注学生的实验设计能力、实验操作的规范性。实验技能大赛已的开展取得了良好的效果,提高了学生学习化学实验课程的兴趣,也促进了实验教学。

三、多元化的考核方式

无机化学实验虽然是必修课程,但传统的考核方式为考查,侧重于学生对实验理论的理解或实验操作情况。多数学校的实验课程的考核包括以下几个方面:考勤、预习实验报告、课堂实验表现、实验报告、期末考核(理论考试或实验操作考试)。对于这种考核方式,看似全面,但要真的全面考核一个学生还在执行上有一些问题值得商榷。对于出勤问题,笔者认为正常的实验课程就应该参加,没有按时参加的可以通过做来解决。对于出勤,在总成绩中可以体现,但比例应控制在较小范围内。对于预习实验报告的去留问题很多老师观点不一,预习实验报告的书写,可以让学生对实验内容有一定的认识,对实验的开展有一定作用,但如果不思考、不认真查阅资料,预习实验报告的作用就微乎其微了。预习实验报告的内容和实验报告的内容有很多是重复的,有无必要再次书写?本人觉得预习实验报告和实验报告可以合二为一,可以给学生更多的时间查阅文献资料做好实验课前的准备,在实验结束后学生有足够的时间反思总结。二者统一的关键的是要检查学生的实验预习情况,让学生养成良好的习惯。课堂表现是检验一个学生学习情况的重要标准,在实验总成绩中应该占较大比例。由于最近几年扩招等问题,学生分组后,每组的人数在20人左右,每小组1人,独立完成实验,仅靠一个实验教师来观察指导学生实验可以想象。类似的问题许多西部地方本科师范院校都存在,可否减少小组学生数或增加实验指导教师,这也是以后实验教学改革的方向。实验报告反应了学生对实验的掌握情况,要鼓励学生多反思多总结,在总成绩中应占一定比例。对于最后的测试,在学生的实验成绩中可以占一定的比例。笔者根据多年的教学经验,建议同时开展实验理论考试和实践考试,才能全面反映学生对这门课程的掌握情况。实践课程的考核和课堂表现考核存在同样的问题,就是考核的工作量大,直接影响考核的准确性[5]。无机化学实验的考核改革还需要不断的实践探索,更一步完善合理可行。

四、结语

当下,素质教育和创新教育已全面展开,时代对化学教师也有了更高的要求。扎实的理论知识和过硬专业技能是化学专业学生人才,是培养方案的要求,对于高校化学教师来说责无旁贷。要培养优秀的学生,对教师也是提出了要求,教师也要不断提升自己的。高校教师经长期的实验教学,积累了丰富的经验掌握了很多实验技巧,在平时的教学过程中要渗透给学生。经过几年的教学实践改革,学生的学习积极性有了一定程度的提高,分析和解决问题的能力也得到了提高,学生的综合能力也在不断进步。无机化学实验的教学改革任重道远,不断总结教学,开拓实践课程教学的新思路,才能培养出更多能力强、素养高、合格的化学教师。

参考文献:

[1]宋仲容,何家洪,徐强.高师无机化学实验教学改革探讨[J].重庆文理学院学报:自然科学版,2010,29(1):96-98.

[2]王佩华.改革无机化学实验课教学加强学生实验能力和综合素质培养[J].陕西师范大学学报:哲学社会科学版,2003,32(s1):231-233.

[3]李向清,康诗钊,穆劲.大学无机化学实验教学改革探讨[J].化工高等教育,2011(5):24-26.

[4]王利勇,韩媛媛,丁士文,王静,丁哲.大学无机化学实验教学改革的思考[J].实验室科学,2008(3):28-29.

[5]宝金荣,朱晓伟,李文先.无机化学实验教学改革初探[J].实验室科学,2013,16(2):49-51.

[6]银秀菊,吴爱群,覃世辉.本科无机化学实验教学探讨与体会[J].河池学院学报,2007(1):119-121.

作者:连国奇 单位:六盘水师范学院化学与材料工程学院

第二篇:环境化学实验教学改革探索

为了有效提高环境化学实验的教学质量,结合广西师范学院环境科学与环境工程两个专业的实际情况,分析了环境化学实验的教学现状,并从实验内容、教学方法,开放实验室和考核方式等方面对环境化学实验教学进行了改革与探索。通过采取多样性的教学方法和突出学生的积极参与性,培养和提高学生的实验操作能力和综合素质能力。

关键词:环境化学实验;教学改革;实验内容;教学模式

环境化学是一门由多种学科交叉组成的综合性非常强的边缘学科,它所涉及的理论知识和实验技能的范围都是非常广泛的,其实验是学生加深理论学习,培养创造性思维和能力,提高学生综合素质以及指导学生将理论知识运用到实践中去的重要途径之一,实验教学对掌握必要的环境化学的实验技能,增强理解和认识环境化学的有关理论有着非常重要的意义[1]。因此,如何提高环境化学实验课的教学质量,更好地掌握各项环境化学的实验技能,是实验教学中急需解决的问题。

1环境化学实验课的教学现状

1.1实验教学内容、实验学时设置不合理

在我院的环境科学和环境工程两个专业的培养方案中,环境化学的课程为80学时,其中环境化学实验仅有20学时,每个实验内容为4学时,因此仅能安排五个实验项目,其中大部分实验项目的内容是验证性实验,综合性和设计性实验较少,无法引起学生对实验的兴趣,做实验的积极性和主动性不高。

1.2教学模式单一

目前,我们学院环境化学实验教学是先由实验员老师把上课用到的仪器、药品以及样品的预处理都准备好,授课老师把实验目的、原理、操作步骤、数据处理方法和实验注意事项等详细讲解一遍,然后学生开始被动地动手做实验,争先恐后地机械地完成实验后急忙离开实验室。整个实验过程中,学生直接使用准备好的实验器材和配制好所需浓度的试剂,导致学生失去独立思考、独立设计、独立完成的空间,认为只要按授课老师讲授的内容按部就班的完成实验即可,也造成了有的学生完成实验后,不会调试、校正所使用的仪器,甚至对本次实验的目的都不清楚,学生的实验操作技能得不到有效的提高,实验教学的效果不明显。久而久之,学生的主观能动性被压制,不利于发挥学生的积极主动性和创造性,更不利于科学思维方法的形成和实验操作技能及科学素质的提高[2]。

1.3实验设备配备不足,利用率不高

由于办学条件的限制,环境化学实验室只配备了一些常规的实验仪器,比如电子分析天平、pH计和紫外/可见分光光度计等,对一些大型仪器,如测汞仪、气相色谱仪等则需要借用其他学院或重点实验室的,学生多仪器少,上课安排较紧凑,导致学生接触到这些比较高级的仪器的机会较少,对仪器的原理和操作不够了解。同时,由于实验室的开放程度不高,对大部分学生来说,只能在规定统一的教学时间内使用这些仪器,这些仪器设备在实验课结束后便对学生关闭。例如,我们在做底泥中汞含量的测定实验时,两个专业班分别安排在一天的上午和下午上实验课,每个班40人左右,分成10个组,为节约实验教学的时间,整个实验所用的土壤样品都是实验员老师提前进行预处理的,如土壤的研磨等,学生来上实验课时,授课老师先集中讲授实验原理等内容,学生分组到测汞仪实验室后再示范操作测汞仪,最后学生自行操作测样。因此在4个学时的时间内,每个组最多只能测两个样,即两个人测一个样品,而且只能由第一组的同学用实验员老师提前按要求配制好的汞标准溶液进行汞含量的测试,然后对测试点进行耦合绘制标准曲线,后面其他组的同学则直接调用这个标准曲线,否则时间太紧凑,学生测不完样品,甚至影响另一个班按时上课。这样过于紧凑的安排造成学生对实验设备的操作机会较少,除上课时间外,仪器的利用率也不高,不利于学生实验技能的培养。

1.4考核方式单一

实验教学的目的是培养学生的基本知识和基本的实验操作技能。现行的实验考核主要是依据出勤和实验报告的质量,最终给出学生的实验成绩,这种模式在某种程度上不能公平公正地反映学生的实验操作水平,学生很可能通过抄袭网上或其他同学的实验报告,其成绩可信度不高,不能很好地适用于综合性设计性实验的考核。

2提高环境化学实验教学质量的改进措施

2.1引进有特色的实验教学内容,增加实验学时数

在实验内容的选择上,应结合理论各个章节的内容,筛选出利于学科交叉融合的切入点作为实验教学内容。在环境化学实验教学中,不仅要开设验证性的基础实验,还要开展综合性、设计性和研究探索性实验,且逐渐将验证性实验向设计性和研究探索性实验转变,还要避免与环境监测、分析化学等其他实验课程的内容重复,重点培养学生的创新意识。同时,将课内与课外相结合,将教师的科研项目和应用实践引入到实验教学中,促进教学科研的良性循环,鼓励学习基础较好,对实验具有浓厚兴趣的学生提前进入实验室,参与教师科研课题组的研究工作。不仅能够巩固环境化学的理论知识,还可以了解环境化学的热点研究与学科前沿知识,开阔学生的知识面及视野,提高学生对环境化学实验的积极性。在学时安排上,应增加环境化学实验的学时数至24甚至28学时,实验项目数增加至6或7个,争取实现3+2+1模式,即3个验证性实验,2个综合性、设计性实验和1个研究探索性实验。这样的模式,在实验内容上是不断递进和深入的,使学生熟练掌握并灵活运用环境化学的每一个实验原理、方法及实验技巧[3-4]。

2.2改进实验教学模式

为了提高实验教学的质量,积极调动学生做实验的能动性,使其由被动接受转为主动学习,我们在教学模式上应该融开放式、讨论式、研究式于一体[5]。在实验开始前,我们要重视实验内容的开放和指导的开放,例如提前把实验内容告知学生,让学生有充分的时间预习实验,即对实验涉及的原理、方法进行复习,提前熟悉实验步骤,并对实验可能出现的结果进行预测,特别是有关实验安全方面的注意事项,要有相应的处理办法。学生进入实验室前,必须先交预习报告。为增加学生的动手操作的机会和提高学生实验操作技能,了解实验的思路和过程,要求学生分组参与实验的准备工作。在指导方法上,授课老师与实验员老师相互配合指导。如实验样品的准备和预处理、实验试剂的配制以及实验仪器的校正、调试等,由授课老师指导后学生提交详细的实验准备方案,由老师评阅合格后,在实验员老师配合下开始准备工作。在实验教学过程,由原来的填鸭式教学转变为探究式教学,通过联系理论教学讲授实验的意义和原理、方法,进而对实验相关问题进行探讨,启发学生的思维,遇到易混淆的问题进行启发性提问和交互式回答,通过讨论,总结出问题之间的内在联系与区别,加深对问题本质的理解,对于新的实验仪器和特殊的操作技巧,做到讲授与示范相结合。对于非验证性的实验,为了充分调动学生的积极性和创造性,鼓励学生综合运用所学的专业知识,进行实验方案设计,授课老师在实验方法的可行性和合理性等方面进行开放指导,让学生有更大的空间锻炼自己的能力。在实验过程中,出现的问题尽量让学生自己解决,充分调动学生的主观能动性,给学生提供更多提高实验操作技能的条件和提高独立分析问题解决问题的空间。

2.3开放实验室,提高实验室资源使用效率

环境化学实验一直是每个实验项目内容为4学时,由于实验时间的限制,难以开设某些连续性的环境化学实验,只能开设一些简单的实验,缺乏实验技能的训练,不能对环境化学实验有较全面的认识。因此实验安排不能太过紧凑,最好都安排在下午进行,并适当提前上课时间,必要时延迟结束,确保实验的完整性和知识的连续性。同时,紧密结合环境化学的研究方向,鼓励和引导学生积极参与老师的各类科研项目,使学生较全面系统地认识、掌握环境化学的实验内容的同时较大程度地提高了实验室的使用效率。对于设计性实验的连续性和不间断性,根据实验要求,统筹安排实验室的开放时间,改变原有的在固定时间内完成特定实验项目内容的模式,并且根据学生的需要建立起实验室使用的预约制度。同时,学校要大力改善环境化学实验室的条件,加大对仪器设备的投资力度,完善实验设施,力争通过增加设备的多样化来提高学生实验方案多样化的选择性[6]。

2.4提高实验过程管理,改革考核方式

为提高学生的动手能力和协作能力,加强团队意识,在实验过程中,结合实验室场地大小和仪器数量等实际情况,采取20人左右的小班上课,对每个小班进行实验室分组,2~3人一组为宜。每个小组成员间相互合作,合理分工,共同完成实验。实验结束后,一起整理好实验数据和实验用品,清洗玻璃仪器并做好仪器使用记录后,经老师检查合格后才能离开实验室。实验成绩考核应采用多样化的考核方式,全面综合地考核学生实验成绩,不能仅仅依据考勤情况和评阅实验报告给出实验成绩,更不能局限于最后的实验结果,而应涵盖实验的预习、准备、操作、数据处理和实验报告书写、实验现象和实验成败的原因分析以及实验台的整理等,应贯穿整个环境化学实验过程,对于综合性设计性的实验,更需要从学生的实验设计思路方面以及发现问题、分析问题和解决问题的能力方面进行综合考核,从而形成科学、公平的评价体系。

3结语

实验教学是环境科学与环境工程专业的重要部分,为了提高实验教学的质量,培养学生对实验的兴趣,提高学生的动手操作能力和独立分析科学问题的能力,需要对环境化学实验教学进行不断的改革与实践,与时俱进,从教学内容、教学方法、实验过程管理和考核方式等方面进行了改革和探索,建立和完善了环境化学实验教学的模式和方法,多方位拓宽环境化学实验的教学平台,取得了良好的教学效果,为培养创新型满足高层次环境专业的人才奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]迟杰.优化环境化学实验,提高学生综合素质[J].广州化工,2014,42(23):237-238.

[2]赵晶瑾,陈春强,蒙冕武.浅谈环境化学实验课程中学生创新意识的培养[J].广州化工,2015,43(1):180-181.

[3]王建兵,蒋雯婷,王春荣,等.环境化学实验教学体系的优化与改革[J].科技资讯,2011(35):172-173.

[4]谢晓梅,张建英.构建一个开放的环境化学实验教学体系[J].实验技术与管理,2007(10):125-127.

[5]王兴磊,刘云庆,李强,等.环境化学实验教学与实际结合的探索与改革[J].广州化工,2017,45(3):124-128.

[6]赵宽,刘海军,周葆华.环境化学实验课程的改革与创新浅析[J].广东化工,2017,44(8):230-231.

作者:顾运琼 莫莉萍 罗晓英 单位:北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室 广西地表过程与智能模拟重点实验室(广西师范学院) 广西师范学院环境与生命科学学院

第三篇:高等学校有机化学实验改革分析

有机化学实验是高校化学实验教学的重要环节,对于培养兼具动手能力及创新意识的高素质化学合成人才起到关键的作用。我们从加强安全意识及绿色化学理念、调整课程安排增强实验间关联、减少过度指导、调整考核方式等手段对现有有机化学实验课程教学进行改革,并取得了较好的成效。对于培养合格的化工人才,实现化学教学的素质教育,起到积极的推动作用。

关键词:有机化学实验;改革;素质教育;教学质量;绿色化学

化学是一门理论与实验紧密结合的学科,化学的理论及定律都是源于实验,同时又在实验中得到检验;化学实验课程将课本所学理论应用于实践,并总结实践中遇到的问题,去教科书中寻找理论支持[1]。化学实验能够激发学生学习化学的兴趣,激励学生学习化学的主动性,培养学生动手能力和创新能力,提高学生综合素质。大学有机化学实验是化学实验课中的重要组成成分,是高等院校化学化工、材料、制药等相关专业开设的必修课程。通过实验,可以加深学生对实验原理、性质和应用等知识的理解和记忆,使学生能够从化学现象中获得感性认识,并补充理论。通过有机化学实验教学向本科生传授实验基本知识,规范学生的实验基本操作和基本技能,培养学生正确选择有机化合物的合成、提纯及鉴别的方法,为将来进一步的学习和创新打下基础。传统有机化学实验常局限于对基本操作、性质验证及合成操作等基础性内容的学习。在教学方式上主要由实验教师准备好所需仪器、药品,教师讲授原理、示范实验操作,学生照搬照做。这种教学方式有助于培养学生的基本技能,减少实验失误及潜在危险;不足之处在于它忽视了对学生探究精神和创新意识的培养,因而不能达到培养高素质、创新型人才要求。目前,大学生的动手能力普遍较差,等到大学四年级做毕业论文的时候,还要从头培养基本操作,耽误时间。现在每年很多用人单位在招聘时,都增加对实验基本操作及基本技能的考察,有很多大学生因操作不规范、动手能力差被淘汰。什么原因导致了学生动手能力不强和创新能力不足,引起了很多一线教学工作者的了反思[2-3]。实验教学是本科教学实施素质教育,是培养富有实践能力和创新精神的高素质人才的关键环节,是培养学生动手能力和分析解决问题能力的主要手段[4-5]。本文从化工专业有机化学实验教学现状,实验教学改革等方面进行探索,以期实现提高有机化学实验教学质量,提高本科毕业生的专业素质的目的。

1着重强调操作安全及绿色化学

安全是化工行业的头等大事。今年以来,全国共发生10起化工和危化品较大以上的事故,导致41人死亡。其中,较大事故9起、死亡31人,同比增加2起、8人,分别上升28.6%、34.8%;重大事故1起,即山东临沂金誉石化65事故,导致10人死亡。特别是6月份以来,已接连发生5起较大以上事故[6]。无可厚非,化学实验的主要目的是将课堂学到的理论知识应用于具体的实践,并培养动手操作能力。以往的有机化学实验,也是尽可能满足这两点写在培养方案里的具体要求。然而,近年来,无论是实验室还是化工厂,安全事故频发,教育者必须从最开始严抓安全问题。因此,将实验室安全相关培训,作为进实验室的第一堂课,非常有必要。这点,无论是有机化学实验室,还是其他化学实验室都应当严格遵循。就有机实验而言,主要涉及到加热、回流、萃取、过滤等操作,看似简单,实则每步都有严格的操作规范,不按规范操作会带来严重的安全隐患。如,加热盘不可以触碰到电源线、书本等;加热回流严禁密闭操作,冷凝水上进下出;萃取的振荡方式,及时放气等等。这些操作相关的安全信息,授课教师都会讲解,但是就目前状况来讲,强调的还不够,需要再加大力度要求。除了这些有关实验操作的安全教育,实验楼逃生方法、灭火器使用方法、遇水火的应急措施、进实验室穿实验服、佩戴护目镜,实验室不可以穿拖鞋,女生不可以披发等等,必须多次强调,认真培训,合格之后方可进实验室开展实验。并将安全知识考核记入实验总评成绩。环境问题不容忽视,民众对化学的误解之一就是来自化学化工带来的污染和排放,因此要在学生做实验的最开始,强调环保意识。将环境的可持续发展与有机合成结合,实现绿色化学。课程过程中,对于特定的目标产物,引导学生发掘它的各种不同的合成路线,教师对其进行评估,找到最绿色,原子经济性最高的实验方案。此外,在化学实验中产生的有机废弃物,如,萃取之后的水相、过滤后的滤液、反应后的溶剂、产生的固体废弃物等,做到分类回收,放在各自的回收桶内,分类处理,降低对环境的危害。而不是一股脑倒进同一个废液桶或垃圾箱,甚至倒入水槽。安全操作和绿色化学作为头等重要的大事来抓,才能培养出专业过硬,对社会负责的合格的化工人才。

2调整课程安排,增强课程之间的关联

有机化学实验是化工专业本科生的专业基础课,实验安排为一学年,主要要求学生掌握基本的操作,如萃取分液、蒸馏(常压蒸馏、减压蒸馏、水蒸汽蒸馏、分馏等)、重结晶、熔点测定等,掌握合成固体、液体产物的方法。实验安排8~10个。以往的实验安排相互独立,关联性不大,为的是让学生在有限的学时内,学到尽可能多的基本操作类型。一个实验的好坏,对其他实验影响不大,学生对实验印象不深刻。因此在设计实验的时候,适当加强各实验间的关联,让学生在做新实验的时候,能够回顾旧实验的思路或操作;同时也为下一个更新的实验做准备。例如,让学生先做合成乙酰苯胺的实验,再进行以乙酰苯胺为原料的熔点测定实验。学生知道了样品纯度对熔点测定有很大关系,因此在做合成实验的时候特别用心,每一步都严格操作,特别是最后重结晶阶段,宁可产率略低一点,也要保证产物的纯度。合成苯基正丁醚的溴丁烷,由学生通过对正丁醇的溴化自己合成。学生为了保证醚化反应中原料足够,在卤代反应中尤其认真仔细,唯恐一步做错影响两个实验。这样,让学生奔着对自己认真负责的态度,做好每一个实验。在做实验的时候,教师也可以很自然的对上面的实验进行简单回顾,并检验学生掌握程度。

3减少过度指导,加强实验过程监控

以往有机化学实验,很多教师为了加快实验进度,避免出错,将有机化学实验的操作流程板书在黑板上,包括各步原料及加料顺序。学生只需要照着黑板上的流程按部就班进行操作,就可以完成实验,不必思考。教师还把实验各步骤中可能遇到的各种问题,提前告诉学生,并给出正确的解决方案。学生只是机械的操作工,很少思考,实验课变得很无趣,学生应付了事。教学中发现很多学生在进实验室之前已将实验报告的操作和现象部分写好了。改革之后的实验课程,在设计实验的时候跟教材上略作改动,学生只抄教材的话,不能够顺利完成实验。强调每做一步实验,记录该步操作及反应现象,强调即时性。教师讲实验的背景知识,合成路线,所用装置等详细讲解,具体操作简单讲解。如给出要得到产物的量,各个原料的配比,催化剂的配比等条件,让学生自己计算各个原料的质量(体积),催化剂的量,猝灭剂、中和试剂的量等。不必一一讲述各个环节注意事项,在讲好原则的基础上让学生自己领悟。实验过程中,加强对学生操作的监控,遇到问题或者可能潜在危险,能够及时阻止或者挽回。如在合成溴丁烷的实验中,有机相时而在上层,时而在下层。教师只交给学生如何判断有机相在上层还是下层的方法,而不是告诉他们每一步的有机相到底是上层还是下层。比较小的问题,不直接更正,而是让学生自主改正或者让同学帮忙改正。比如,学生在最初使用分液漏斗的时候,静置分层过程结束,分液的时候往往忘记拔掉漏斗上的活塞,导致液体滴不下来。这个时候可以让他旁边的同学帮忙检查。事实证明,由同学指出的错误,学生本人以及指出问题的同学记得最牢。这两人整个后续实验过程中,再也没有犯过同样错误。当然,对于有潜在危险的错误,教师应眼疾手快,马上终止,之后再跟学生详细讲解危险成因、处理方式等。

4调整考核方式

以前的有机化学实验成绩,分为报告分和实验操作分两步分,报告30%,实验操作70%。这样对安全操作没有起到重视,实验操作的分数也有一定的主观性。改革后的考核成绩分为实验成绩和笔试两部分,各占80%和20%。实验成绩又分为三部分:预习30%、操作40%、报告30%。这样,将对一个实验的考核细化,综合对实验预习准备情况、实验具体操作、实验结果整理等进行考评。注重成绩的客观性和公平性。实验部分的成绩为几个实验的平均值。笔试部分以闭卷考试的形式进行,考试内容包括装置、分离提纯方法等,更重要的是将安全操作、对突发事件的应急处理等有关安全事项作为考试内容,再次强调安全的重要性。在考试中加入对安全操作的考核,促进学生对安全更加重视。

5结语

通过改革,有机化学实验教学取得了较好的成效。学生对实验的预习更加积极主动,听讲更加认真,每一步操作都追求达到最好,更加重视操作规范性以及对反应废弃物的处理。提前写好实验步骤实验现象的现象消失,学生认真记录实验课程中的每一步操作每一个新的现象,并积极思考。学生的动手操作能力以及实践创新能力都有所提升。最明显的是,化合物产率较往届均有提高,纯度也提升了不少。达到了提高学生整体素质的目的。相信有机化学实验改革,对于培养具有探究精神和创新能力的化工人才,实现化学教学的素质教育,培养高素质人才,起到积极的关键作用。

参考文献

[1]鲍正荣,蒋晓慧,王丹,等.大学化学实验教学调查与探讨[J].西华师范大学学报(自然科学版),2008,29(4):426-429.

[2]刘文明.大学有机化学实验教学改革探究[J].学周刊,2012(32):35-35.

[3]郑春满,韩喻,谢凯.有机化学实验教学改革与学生创新能力培养的研究[J].高等教育研究学报,2011,34(1):98-100.

[4]陈聪,严国兵.浅谈有机化学实验教学改革的实践与体会[J].广州化工,2011,39(23):178-179.

[5]官礼和,鲁皓,蒋伟,等.实验教学改革与创新人才培养实验室研究与探索[J].2011,30(7):265-267.

[6]安监总局剖析十大危化品事故[EB/OL].

作者:潘长多 单位:江苏理工学院化学与环境工程学院

第四篇:药学类专业有机化学实验评价方法改革

【提要】对药学类有机化学实验课程考核评价方法进行改革实践,改变原本建立在实验结果和实验报告基础上的评价方法,对有机化学实验课程从学生实验前预习情况、实验中操作水平和实验素养、实验后报告完整性3个方面进行全面考核,并细化、量化考核内容,实现对学生实验课学习效果的全面评价。实践证明,其能促进师生良好互动,激发学生积极性和主动性,有效提高实验课教学效果,是行之有效的有机化学实验课考核评价方法。

【关键词】教育,药学;专业业务;化学,有机/教育;实验室;教育考核

有机化学实验是本校有机化学理论课程的重要配套课程,是药学类专业基础实践教学不可缺少的一个重要环节;是为保证实验课教学效果、提高学生对实验课的重视而独立设置的一门实验课程。目的是让学生加深对有机化学基本理论知识的理解和掌握,掌握有机化学品使用规范和有机化学实验安全常识[1],掌握常用的有机化学实验技能并能进行简单应用。该课程分为基本操作技能实验部分和综合设计性实验部分,前者使学生在有机化学实验的基本操作方面获得较全面的训练,后者使学生能根据实验课题正确选择仪器、安装装置、初步设计合理的分离提纯方法及完成简单的有机合成实验,提高学生分析问题和解决问题的能力[2]。为培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯,切实提高学生的独立思考和动手能力,并通过实验环节使理论课与实验课的教学相辅相成,互相促进[3-4],作者将原来2人一组的实验改为1人一组,并改革原有的只是建立在实验结果和实验报告基础上的实验课评价方法。新的评价方法从实验前、实验中、实验后3个环节考核学生,旨在充分调动学生的积极性和主动性,激发学生对有机化学实验的热情,培养学生在实验过程中的质疑、反思和创新精神,并使教师全面了解学生实验效果,促进教学反思与总结,以便更好地开展后续教学活动,因此,设立了有机化学实验课程的评价标准,见表1.

1实验前考核学生预习情况

预习要求学生结合课本理论知识了解实验原理,清楚实验的操作步骤,掌握关键实验操作要点,了解有关仪器的操作原理和使用方法[5]。如乙酸乙酯的制备实验[6],其实验原理是乙醇和乙酸在浓硫酸催化下的酯化反应,是可逆反应,产物除乙酸乙酯外,还有水,从原理中学生不难理解为什么要使用干燥圆底烧瓶作反应容器。再如乙酸乙酯粗产品的提纯过程要求依次用饱和碳酸钠、饱和食盐水、饱和氯化钙、水洗涤,学生若了解洗涤原理,就不会搞错洗涤顺序。在该实验中,了解分液漏斗的操作原理,正确使用分液漏斗至关重要,常有学生因错误操作而导致产物丢失。对基本操作实验,实验书上都有参考的实验步骤,学生了解实验步骤,只能做到知其然,只有结合实验原理了解每一步操作的原因,才能知其所以然,才能清楚每一步操作的来龙去脉,从容自如地开展实验。对综合设计性实验,实验书上给出大概的流程,具体操作细节要学生根据原理和基本操作中的经验设计流程图。在预习前教师可针对性地留几个问题,引导学生预习,并要求学生在预习报告上进行书面解答。一份完整的预习报告包括实验原理及目的的简要概述;详细的实验步骤流程图,每一步操作的目的;预留实验现象和数据的记录区;教师预留问题的解答。教师在实验前检查预习情况,预习达到要求的学生才能开展实验[7-8]。

2实验中考核学生操作水平和实验素养

药学是一门以化学、特别是有机化学为基础的实践性较强的学科,对学生实验动手能力要求较高,药学类专业本科学生实验操作水平高低真实地反映了其综合素质[9-10]。有机化学实验课程的学习为药学专业后续课程如药物化学实验、药学综合实验等奠定了基础。因此,在该课程中一方面要让学生掌握基本的实验操作和实验技能,如熔沸点的测定,蒸馏、回流装置的搭建,阿贝折光仪的使用等;另一方面要培养学生良好的实验素养,包括良好的实验习惯、科学作风和刻苦的实验精神[11-12]。在实验中学生应遵守实验室各项规章制度,实验过程安全、有序,实事求是记录实验数据,不得弄虚作假,实验结束后按要求回收溶剂、药品及废液,自觉清理实验用品和台面。如从茶叶中提取咖啡因是综合性实验,先后要用到索氏提取装置、蒸馏装置、升华装置、熔点测定仪,热源用到水浴、沙浴,仪器装置颇多,不仅能考查学生是否掌握有机化学实验中常用装置的搭建,常用仪器的使用,还能考查学生能否安全有序地开展实验,实验台面能否时刻保持整洁。有些学生为了得到较高的产量,会多取原料,如苯甲酸的制备,偶尔会出现收率大于100%。产品收率的高低又是衡量实验结果的标准之一,教师应细心观察学生的实验过程,对弄虚作假的学生一定要严惩并教育。教师合理、公平地评价实验结果,才能激发学生认真实验的积极性,培养学生实事求是的科学态度。因此,在实验过程中对学生的考核包括实验操作的规范性、实验结果记录的真实性和完整性、实验事故及环境卫生清理。教师对实验过程中的各个环节仔细观察后给予评价,并将评价内容现场反馈给学生,一对一当场指导学生完善实验操作细节,避免在后期实验操作中出现同样的问题。学生在有机化学实验中打牢基础,培养良好的实验素养,对其以后开展后续相关课程的实验是大有裨益的。

3实验后考核学生实验报告的完整性

实验报告是对实验全面总结后形成的,是在实验后对预习报告的完善。一份完整的实验报告包括简要的实验原理、实验目的、详尽的实验步骤流程图(实验步骤应根据实际操作改动、与预习报告或有所不同),主要实验装置图、实验现象及实验结果的完整记录、实验数据的合理分析及思考题。对实验原理和实验目的,主要在于理解,没有必要长篇大论地抄一遍,因此,只要学生对其进行简要概述。对实验步骤,实际的和预习报告上的难免有些出入,要求学生尊重事实,在预习报告的基础上进行修改。准确地描绘实验装置图能帮助学生更深刻地掌握仪器的结构和使用方法,理解实验装置搭建的顺序和各仪器应放置的准确位置。如普通蒸馏实验中,烧瓶夹应夹在圆底烧瓶的磨口上,冷凝管夹应夹在冷凝管中部,这两个夹子学生经常会混用,使烧瓶固定不稳;温度计的位置也经常出错,温度计的水银球上沿和蒸馏头支管口下沿相平,位置不对,测量的沸点就不准确,通过实验装置图的绘制和教师的书面指正,学生能加深印象,有效规避此类错误。对实验现象和实验结果,要求当场用水笔记录在实验报告上,数据若有改正应在原有数据上划横线,正确数据记录在原有数据旁。实验中得到好的实验结果固然重要,但若实验结果不理想,能正确分析原因也非常重要[13],在评价得分上能弥补实验结果的不足。如正溴丁烷的制备实验,有些学生的产物特别少,多半是在洗涤分液或干燥时损失了,有些学生的产物是浑浊带水的,多半是最后一步所用仪器没有干燥透彻,学生如能分析出具体原因,就能在以后的实验中改进。思考题是对每项实验中原理或操作中典型问题的反映,如乙醇的普通蒸馏中水浴温度为什么可以设定在100℃,为什么止暴剂不能在接近沸点时加入,为什么体系不能密闭,哪个口是与大气相通的,学生通过实验体会或查阅资料完成思考题,加深对实验的理解。总之,有机化学实验作为一门独立的考察课,本校没有设考试,由于基本操作实验较短,为3课时,综合设计性实验较长,为9课时,所以,最后的总成绩是课时数的加权平均值。自采用该评价方法以来,明显提高了实验课教学效率。学生1人一组没有了依赖性,课前必须认真预习,搞清楚实验的来龙去脉;实验课堂评价分3个环节,占了总分的50%,学生必须认真对待每一个环节,再也没有时间玩手机了;在实验报告中能准确画出装置图,并对自己的实验结果进行个性分析,培养其分析问题和解决问题的能力。教师也在评价中付出了更多的时间和精力,在每个环节均公布分值,给予学生反馈,实时进行教学互动,提升了实验课教学效果。

参考文献

[1]刘静,严军林.基础有机化学实验室精细化管理及实施细则[J].大学化学,2016,31(9):51-55.

[2]张艳丽,金昌磊,李艾,等.构建有机化学实验教学体系培养应用型人才[J].实验室研究与探索,2011,30(2):138-141.

[3]刘迎春,段丽颖.药学专业无机化学实验教学的改革与实践[J].大学化学,2016,31(12):17-20.

[4]强根荣,孙莉,王海滨,等.理论与实践贯通专题式有机化学实验教学改革[J].实验室研究与探索,2013,32(11):180-182.

[5]王永涛,薛梅.有机化学实验教学中存在的问题及对策[J].教育教学论坛,2017(5):263-264.

[6]吴玉兰,陈正平.有机化学实验[M].武汉:华中科技大学出版社,2011:74.

[7]史瑞欣,张岩,施连旭,等.大学有机化学实验课程评价方法改革实践[J].高教学刊,2016(22):86-87.

[8]张晓梅,马祥梅,周桂娥,等.影响《有机化学实验》教学质量的非常规因素探讨[J].安徽化工,2016,42(6):114-116.

[9]谢自新,叶发青,郭平.药学类专业实验教学成绩形成性评价体系的构建[J].药学教育,2015,31(2):64-67.

[10]孟令国.明确素质及能力培养清晰化有机化学实验任务[J].教育教学论坛,2017(15):273-274.

[11]王倩.构建以培养科学素养为核心的医学化学实验课程新体系[J].卫生职业教育,2017,35(4):139-141.

[12]蒋小飞.在化学实验教学中培养学生的科学素养[J].教学与管理,2011(1):147-148.

[13]杨靖,郭敏亮.利用多元评价体系提高生物化学实验课的教学效率[J].现代农业科技,2016(21):289-290.

作者:徐春蕾 赵群 吴玉兰 张敏 单位:南京中医药大学药学院药物化学教研室 南京中医药大学发展规划处 高等教育研究与教学评估中心

最新化学教学经验文章
热门化学教学经验文章
精品推广
化学论文推荐

学科中心