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制药工程专业有机化学实验教学改革
来源查字典化学网| 2018-10-09 发表| 658 人浏览| 教学经验分类:化学论文

教学经验

有机化学实验是有机化学课程的一部分,是制药工程专业的基础课程,对培养学生的创新思维尤其重要。从优化课程体系,改进教学方法,完善考核办法等方面着手,对有机化学实验教学进行探索和改革。讨论了实验项目的选择,实验内容的合理布局,实验内容与理论知识的整合,教学方法的改进,考核办法的改革,以及培养良好的教风、学风。对制药工程专业实验教学的发展有重要的指导意义。教学效果提升显著。

关键词:制药工程;有机化学实验;教学改革

应用型本科制药工程专业旨在培养学生的药物性质分析能力、药物合成能力并具备一定的新药研发能力。药物,无论是天然药物,化学药物,还是生物药物,绝大部分都是有机化合物。对药学人才来说,需具备过硬的有机化学理论知识和实验操作技能,因此,有机化学课程的学习尤其重要[1]。有机化学课程的学习涉及到理论课程的学习和实验课程的学习两个部分,且理论最终将应用到实践当中去。第一,实验是对理论的验证,通过实验课程的学习,可以深化对理论的认识,达到学以致用的目的。第二,实验可以培养学生的安全意识和绿色意识。有机化学实验中不可避免地会用到一些有毒有害,易燃易爆的试剂。如何防止毒害?遇到紧急情况应如何处理?这些问题也应纳入到有机化学实验的教学任务中去,以提高学生的化学素养、安全意识和处理危急情况的能力。另外,实验过程中所产生的三废应引导学生妥善处理,为学生植入环保、绿色的理念。第三,有机化学实验对学生创新思维的养成尤其重要,亲力亲为才会在具体的实验过程中发现问题,从而产生新的思路,继而更好地解决问题。由此可见,有机化学实验对深化理解,培养动手能力,建立绿色意识,激发创新思维十分重要。教学工作者应积极引导,让学生充分认识到有机化学实验课程的重要性;同时主动出击,不断探索,尝试新的实验教学方法,对有机化学实验课程进行教学改革。

1整合教学内容,注重创新能力的培养

1.1合理选择实验项目

所选择的实验项目,要具有代表性、针对性、多样性、创新性。第一,有机反应机理要具有代表性。在有限的学时内,要尽可能地让学生接触到不同的反应机理。比如,苯甲酸的制备、阿司匹林的制备、查尔酮的制备三个制备实验分别按照不同的反应机理进行氧化反应、酰化反应、缩合反应。第二,基本操作实验要具有针对性。通过实验训练,让学生能够熟练掌握实验室及工业生产中常用的蒸馏、精馏、萃取、柱层析、重结晶等基本操作,做到有的放矢,更好地为科研、生产服务。第三,实验中所采用的实验装置、使用的操作方法要具有多样性。比如,一般的制备实验使用磁力搅拌即可,而苯甲酸的制备必须使用机械搅拌才能取得较高的产率;再如,同样采用回流操作,但不同的反应需使用不同的冷凝器,正溴丁烷的制备使用回流吸气装置,肉桂酸的制备使用空气冷凝管[2]。第四,探索开展研究设计型实验。我校制药工程专业16级1班的学生,研究设计型实验的内容是合成一种新化合物。将32名学生分成四组,在课程开展的前两周,学生开展进行实验方法讨论,教师听取讨论结果。合成路线、后处理方法都由学生自己设计,学生可按照不同路线对目标化合物进行合成[3]。实验所需原料由学生递交试剂清单,教师统一购买。实验报告采取小论文的形式,锻炼了学生论文写作的能力。

1.2合理布局实验顺序,整合实验内容

传统有机化学实验设置将基本操作实验、合成制备实验分开进行,不但不利于学生对实验的理解,而且会造成原料浪费,效果不好。通过改革,合理安排实验顺序,并将基本操作实验整合到合成制备实验中。新的课程体系系统性更强;实验与实验之间互相关联,连贯性更强,达到了更好的教学效果[4]。以往苯甲酸的制备(合成制备实验)、苯甲酸熔点的测定(性质测定实验)和苯甲酸的重结晶(基本操作实验)三个实验各自单独进行,现在通过优化整合,首先开展苯甲酸的制备实验,所得产物可作为苯甲酸重结晶实验的原料,重结晶所得的纯品苯甲酸再进行熔点的测定。首先,上个实验所得产品可作为下个实验的原料,节约、环保;其次,这三个实验互相关联,连贯性强,使得学生对整个合成制备、后处理的流程有更全面的认识;再次,比如在苯甲酸熔点的测定中,教师可让学生比较所制备苯甲酸的熔点和纯的苯甲酸样品的熔点是否存在差别,并解释原因。这样以来,学生会对这类实验有更加深入的理解,而非停留在机械操作层面。将蒸馏、萃取操作整合到乙酸乙酯的制备实验中;将酸碱调节操作整合到阿司匹林的制备实验中;将折光率的测定整合到正溴丁烷的制备实验中;将索氏提取、升华操作整合到茶叶中提取咖啡因实验中。

2改进教学方法,变被动灌注为主动求解

教学实践经验表明,对于实验类课程,生涩的讲解学生不易接受,课堂上演示、操作太浪费时间。通过改革教学方法,教师课前录制讲解、操作视频,并将视频上传至公用邮箱,学生可在来到实验室之前,随时下载观看视频,做好预习工作。在课堂上,教师主要负责规范学生操作,监督学生实验,保证实验有序进行[5]。实验完成后,由教师组织开展实验讨论,鼓励学生针对实验现象提出问题,教师帮助解答。实验类课程,失败在所难免,一定切忌盲目责备,而是引导学生积极思考,及时补救,汲取经验,总结教训。如一些同学在做苯甲酸的制备实验时,原料甲苯和高锰酸钾的用量控制不好,高锰酸钾用量过多,难以完全反应,一些同学就很气馁,选择放弃实验或重做。教师应该鼓励学生,引导学生不要轻易重做,而是思考有没有挽救的办法。一些同学就想到可以往体系中加入一些还原剂,比如甲醇或亚硫酸氢钠,还原多余的高锰酸钾,成功地解决了问题。这些失败,对促进思考,坚固信心却更有意义。

3严格要求,形成严谨、求实的学风

大学教育对塑成个人品质尤其重要。实验过程中,教师应该严格要求,严肃督促,杜绝弄虚作假,使学生养成严谨、求实的学风。我们要求学生使用手机的照相功能,以一到两张照片,记录实验中的主要现象,不但可以加深学生印象,而且有利于教师监管,为的是养成实事求是,严肃认真的科研态度。

4改革考试办法

采用笔试加面试加平时成绩的考核办法,其中笔试、面试和平时成绩各占总成绩的30%、30%、40%。面试考核办法是,学生随机抽取实验题目,教师根据实验现场提出问题,学生立即回答。实践表明,改革后的考核办法更能调动学生学习积极性,教学效果提升显著。

5设置调查问卷,考查教学效果

采用调查问卷的形式,对有机化学实验教学效果进行调研。共制作96份调查问卷,发放给我校16级制药工程-1班、16级制药工程-2班、16级制药工程-3班学生。结果是:(1)新的教学模式很受学生欢迎,显著增强了学生学习的积极性、主动性,学生的动手能力、创新思维也有很大提高;(2)通过实验训练,学生建立起了环保意识,并具有一定的危急情况处理能力;(3)在研究设计型实验中,从文献查阅、原料选择、动手实验到小论文写作都由学生自己完成,学生认为在整个过程中体会很深,收获很大;(4)改革后的考试办法更能反映学生能力,且有助于培养严谨、务实的学风,对形成正确的科研态度大有裨益。

6结语

当然,教学改革之路永无止境,接下来,首先我们会不断升级改造有机化学实验室,引进最先进的仪器设备,使得学生能够紧跟时代步伐,满足社会需要;接着,我们将不断增加研究设计型实验项目,并开放科研实验室,学生将以课题小组的形式,对国内外出现的一些新药进行仿制合成,在实践过程中,激发科研兴趣,端正科研态度,提高科研水平。

参考文献

[1]任巧,袁吕江.药学与制药工程专业有机化学实验教学改革的思考[J].西部素质教育,2016,2(8):44-45.

[2]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.

[3]阴金香,李广涛,林天舒,等.研究型设计性有机化学实验改革与探索[J].大学化学,2007,22(1):27-29.

[4]江一辉,罗一鸣,唐瑞仁,等.有机化学实验教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索,2009,28(12):115-118.

[5]袁明,殷朝林,陶兆林,等.制药工程专业有机化学实验教学改革初步探讨[J].广州化工,2016,44(2):160-161.

作者:潘岩 单位:信阳农林学院生物与制药工程学院

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