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浅析改革基础有机化学实验教学提高学生的实验能力的论文
O前言
基础有机化学实验是化学学科的一个重要组成部分,它是以实验为基础的科学,特别是新的实验手段的普遍应用,使有机化学的面貌更加焕然一新.有机化学实验是以培养学生们分析问题、解决问题的能力为已任.实验教学的改革是使学生在有限的时间内,学习和掌握更多的操作技能,提高学生的综合能力为目的的.现用的《有机化学实验》教材,大部分是单一实验,不利于培养学生的综合能力和操作技能.原来的配套仪器由于缺少新的配件也不能满足新实验的需要.为此我们在基础有机化学实验教学中进行了如下的改革:(l)修订实验计划,培开“一体化”实验和“设计实验”;(2)进行微型化研究和应用;(3)实验考试方法和成绩评定的改进·
1改革的几点具体做法
1.1修订实验计划,增开“一体化”实验和“设计性实验”
在保证教学大纲内容的情况下,从实验计划上我们每年都力求在原来的基础上有所改革和更新,几年来我们陆续增开了“一体化”实验和“设计实验”.“一体化”实验是根据教材上的有关实验内容,将多个单一实验合成一组大实验,这一组大实验的主要反应物,只在第一步实验中投放一次,而后的几步实验都是利用自己上一步实验所得产品继续使用·“一体化”实验象一个小工厂,而每一步实验却象一个“车间”,使得我们的实验教学和实际生产离得更近了.同时“一体化”实验的开设大大减少了药品的用量,提高了学生实验操作兴趣和自觉性,培养和提高了学生们分析问题解决问题的综合能力.我们选用的“一体化”实验有:苯胺的制备、乙酞苯胺的制备、对硝基乙酞苯胺的制备、对硝基苯胺的制备;苯偶姻的综合反应、二苯基乙二酮的合成,二苯基乙醇酸的制备等,象在苯胺的制备、乙酞苯胺的制备、对硝基乙酞苯胺的制备、对硝基苯胺的制备这组实验中包括了四种类型的反应,(1)硝基苯的还原制苯胺;(2)苯胺的乙酞化;(3)乙酞苯胺的硝化;(4)酞胺的水解.同时还向学生们揭示了山于芳香族伯胺的芳环和胺基容易起反应,在有机合成上为了保护胺基,往往先把它乙酞化,变成乙酞苯胺,然后再来进行其他反应,最后水解除去乙酞基,这么一个内在的联系和实例,将所学的知识咏结化、系统化、实验化、这样实验学生们感受深刻,反应强烈都一再表示“一体化”实验这样的形式我们记忆深刻,收获大,要求多开设此种实验.
几年来,根据实验教学的实际,我们克服种种困难,利用现有条件,开设了不同的设计性实验,也叫“文献实验”.这一实验一般是放在有机化学实验第二学期,作为学期末考试用.我的具体做法有两种,一种是老师只将实验类型之一般是合成实验)和要求(反应物的大体数量,反应时间,和操作条件)告诉大家,同学们可以开动脑筋,查阅各种参考资料自己设计出各自不同的实验方案,方案经老师修改后自己进行实验操作.另一种做法是,老师给大家限定题目,并将该实验的反应物,生成物告诉学生,要求学生自己查阅文献、设计反应路线和实验操作方案,对所用试剂、仪器规格,反应装置、反应条件、操作中可能出现的问题以及解的办法都自己动手动脑,利用一周的时间,拿出设计方案,在学生的方案中看谁的更准确、更简练、更富有创新精神,然后自己按自己的方案进行实验,从中找出成功的经验和失败的教训.这样做达到了巩固课堂知识,雀川练综合操作技能,又培养了学生们独立思考和综合运用知识的能力的目的.学生们一致认为该实验锻炼人,考验人,也能提高人.
1.2微型化研究和应用
微型化实验是在专门设计制作的微型化仪器中进行的化学实验.它的突出特点是操作精细,节约药品,节省时间,减心了污染.降低了拜支,具有较好的教学效果,显著的环保效益和经济效益.
在国外近年来主要发展了在大学毕础化学实验和中学化学教学中使用微型化实验.在国内近年来也开始了进行一此研究和偿试.但用于致学的还很少,特别是基础有机化学方面更少.
我们进行微型化实验的日的,恳想用微型化实验逐步充实和代替我们所进行的常规实验,最终学生中间普遍推广,我们进行微型化实验,是以多年来常量实验和半微量实验的经验为基础,以现用的曾昭琼编的《有机化学实验》的内容为主要参考,力求做到最大限度地完成教学大纲的内容和要求,使学生在有限的时问内学习和掌握更多的实验技术和操作技能.
到现在为止,我们已经整理出成型的有机化学微型化实验十五个,其中性质实验三个,制备实验12个,公开发展论文七篇.通过实验探索我们认为在学生中推广的实验数据可以按以下考虑,在有机化学制备实验中,微型化以后的产品的产量应控制在0.2~0.89来考虑药品的投料量,同时液体产品和固体产品也可有所不同,低沸点的与高沸点的也可有所差别.总之实验产品的产量既不能太少,也不宜太多,产量太少反应现象难以保证,产品质量分析无法进行.产量太多又达不到微型化的目的.
通过多次的试验证明我们认为固体产品的产量可控制在0.29左右,实验现象就比较明显,产品分析检验可顺利进行.我们以“已二酸的制备”为例,在其他试剂和操作条件不变的情况下。
可以看出,主要试剂:环已醇的投料量在0.309时,产品产量仍能达到0.219,产率50%,而投料量继续减少,当环已醇投料量在0.209时产率只有30%,和50%相比相差较多·同时我们还将环已醇的投料量控制在0.309,其他试剂和操作条件同上进行多次试验,而每次的产品产量都比较稳定.
1.3有机化学实验考试方法和成绩评定的改进
实验课的讲授直接影响学生能力的培养和技能的提高,如何全面培养和掌握学生们的实验水平,在有限的时间内达到预期的目的,我们进行了探索,为配合和提高正常的实验教学,我就实验的考试方法和成绩的评定进行了改进,具体做法是
1.3.1改革考试方法
在通常笔试和操作的基础上,我们采用了期中和期末不同,上学期和下学期有别的多样化考试方法.
期中采用选择一个综合性实验实际操作,以考察学生们在实验中的操作能力,我们选用的实验的“乙醚的制备”“甲基橙的制备”等,通过考试使同学们能正确熟练地将所学的实验知识运用于实际,达到复习、巩固、提高的目的,教师对学生们的要求、首先要看操作的正确性,同时也要考虑熟练程度,更要注意学生们合理的创新.学生们都一致认为,这样的考试能反映出自己的真实成绩.
期末考试采用笔试和文献试验.第一学期采用笔试,在实验结束后,为同学生进行一次系统性总结,把这一学期的实验分成“基础知识,“基本操作”“制备实验”“性质实验”几大方面进行归纳,系统讲解,使同学们在复习过程中能够把所学的知识系统化,并能从各个实验中找出规律性的东西,然后进行基础理论和基本知识方面的考试,要求闭卷笔试来完成,都反映这种复习考试方法,有利于巩固所学的知识,并为下学期的实验打下了良好的基础卜第学期,根据基本理论和基本操作都已掌握的实际,采用“文献实验”进行综合性考察,一号察的内容包括:“文献查阅”“合成路线的设计”“实际操作”这样不仅巩固了有机化学实验,所学知识和操作技能,又培养了大家独立思考和综合运用知识的能力,对此种考试方法都一致认为既考出了水平,又得到了多方面的训练和提高.
1.3.2改琴有机化学实验的成绩评定方法
实验课与理沦课相比,它具有自身的特点,学生的实验水平和能力,难以靠一个实验和一次考试比较全面和正确地评价出,它是有多方面决定的,为了更切合实际,在有机化学实验的成绩评定中我们采用“综合成绩”评定法,这个“综合成绩”也就是学生们这一学期的最后成绩.“综合成绩内容如下实践证明,按以上方法评定的成绩比较真实地反映出学竹们在有机化学实验方面的实际水平,此种方法是一种比较理想的评定成绩的方法.
综上所述的关于有机化学实验教学中的种种改进.对同学们综合能力的培养都起到了积极的作用,几年来毕业班的学生们发表了多篇有关有机方面的论文,“LCA一2.淀粉固体粘合剂的研制”,“相转移催化制备苯甲酸”等等。
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