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關于基礎有機化學實驗的教學改革探討論文
1引言
創新精神和創造力的培養是21世紀經濟社會科技發展的要求,各高等院校正在推行以培養學生創新精神、創造能力、實踐能力和高尚道德人格的素質教育觀念為核心的一系列改革措施,實驗教學是改革實踐的重要組成部分。依據國務院《關于深化教育改革全面推進素質教育的決定》中有關“抓緊建立更新教學內容的機制,加強課程的綜合性和實踐性,重視實驗課教學,培養學生實際操作能力”的精神,四川大學對基礎有機實驗課的教學進行了全面改革。本文就“基礎有機化學實驗”課程實驗教學改革作一些探討。
2改革方法和內容
化學是一門實踐性很強的學科,基礎有機化學實驗在整個化學實驗中占有十分重要的地位,它是化工、高分子、材料、輕紡與食品等專業本科生的一門專業基礎實驗課。實驗教學是培養學生創新意識、理論聯系實際、分析與解決問題能力的重要環節,也是實施素質教育、培養創新能力、促進知識型向能力型轉化的重要途徑。因此,實驗教學改革必須貫徹創新人才培養的目標。
2.1實施因材、因需施教
在綜合性大學,由于培養目標的不同,不同學科專業對有機化學知識需求的深度和廣度也不同。如何根據多學科多專業綜合性大學的特點,開展基礎有機化學實驗教學,是綜合性高校所面臨的問題。我們針對不同專業不同學科專業后續課程學習和未來主要從事工作對化學實驗技術的不同需求,制定了不同培養目標,開設不同的實驗內容。
2.2更新實驗教學內容和形式
針對傳統的有機化學實驗教學中驗證性實驗較多,綜合性、設計性、創新性與開放性的實驗內容較少,不利于培養學生的創新意識、創新精神和動手能力、分析與解決問題能力培養的現狀,對實驗教學內容進行了必要的更新和設計。
首先,在保留了原有一些有代表性的、典型的、重要的有機反應類型的合成實驗的基礎上,引入了部分近年來實驗教學改革中形成的新實驗及多步合成實驗,將原來過多的驗證性實驗更新為具有培養學生創新情感、創新精神的綜合性、設計性、創新性與開放性的實驗,并兼顧了實驗的安全性、試劑的來源、毒性和避免環境污染的要求。在教學中,注重加強學生的基本操作技能的訓練、能力的培養以及理論知識的提高,按照基礎訓練———綜合實驗———設計創新實驗三個層次組織教學。
在完成了主要的實驗基本技能訓練的基礎上,從科研成果中引入和設計了具有應用性的多步合成實驗,例如《2,4-二氯苯氧乙酸的合成》,每一步產品的產率與純度都關系到下一步實驗能否正常進行。因此,學生在進行多步驟的綜合性實驗時,必須精心地對待每一步反應和每一個操作。這種綜合性多步驟系列合成實驗的引入有益于學生的實驗由易到難,循序漸進地得到提高多步驟的合成。引入設計性和開放性試驗,在這種實驗中要求學生通過查閱文獻設計出實驗室方案,教師審閱方案后進行實驗,科研性較強,有利于培養學生創新意識、創新精神,使學生的個性得到了張揚,給學生提供了發揮各自能力的機會。同時加深了學生對試劑、試藥特性和儀器與器材性能的掌握。
綜合性、設計性、創新性與開放性的實驗的開設,不僅可以提高學生的實驗技能,同時還可緩解由于擴大招生學生人數增多、購買器材和藥品經費緊張的矛盾,節省了經費的開支。如有些實驗的產品可以用來作為下一個實驗的原料。通過改革教學內容的方法,激發了學生求知的興趣,培養了學生的創新意識、創新精神,提高了學生實驗設計能力、知識應用能力和創新能力,提高了學生的綜合素質。
2.3實驗教學方式的改革
實驗教學過程中到底教會學生什么?是“魚”還是“漁”?是教學生還是教學生學?在基礎有機化學實驗教學中,越來越明顯地感覺到方法與能力培養的重要性。我們改變了老師講、學生聽的傳統灌輸式的教學模式,采用啟發式、提問式、討論式等教學方式,以提高學生獨立思考能力、查閱科技文獻能力、分析問題與解決問題能力、交流溝通能力,使學生有了自由發展的空間,提高了綜合素質,培養了他們的創新情感和鉆研、探索、創新精神。每一堂實驗課前,老師通過提問及檢查學生的實驗預習報告,了解學生的預習情況,以便在實驗中老師進行適當的提示和指導;同時老師還在批閱實驗報告的基礎上,總結前一次實驗課中出現的問題,解答學生提出的有關理論與實際操作等問題,使學生能更好的理解有關的理論與反應機理,避免實驗中的錯誤操作,提高實驗成功率與操作技能,加強理論與實踐的結合。學生獨立完成實驗,這樣確立了學生在教學活動中的主體地位,調動了學生的學習積極性、主動性和創造性,激發了學生的探索、求知和創造欲望。老師本身的言語、行動、學風和科學素質要成為學生的表帥,老師要做到“四勤”(勤巡視、勤詢問、勤表揚、勤總結),實驗過程中對學生嚴格要求,認真巡查、觀察和規范學生的操作行為和過程,及時發現和糾正錯誤。此外,實驗課前,利用多媒體課件和掛圖、墻紙等方式進行輔助教學,使學生在課前預習時,形象直觀地了解到反應中所需的儀器與實驗裝置,掌握實驗中必須注意的事項、所需的物理常數等,提高了的預習效果和實驗的成功率。
2.4改革實驗教學考試方式的打算
考核的目的是了解學生的實驗技能、操作水平、理論與實踐相結合的能力、以及綜合素質。我們準備采用實際操作考核與筆試相結合的實驗考核方法。在實際操作的考核中老師設定多個多步合成實驗考試內容,由學生自己選擇某一考試內容,并在規定的考核時間內完成考試的合成內容。學生通過查閱有關的參考資料來完成考核內容。老師發給學生固定數量的某一初始原料,記錄合成的中間體與最終合成產物的相關數據,檢驗產品的產量、純度,以便記錄成績。通過這種考試方式,學生在查閱資料的同時豐富了自己的知識,同時既培養了學生查看文獻資料的良好習慣,又鍛煉了學生分析問題與解決問題的能力,學生的綜合素質在實踐中得到提高。通過這種考試方式,可以使絕大多數學生在查閱資料、實驗基礎操作、觀察、記錄、推理、綜合表達、分析解決問題5個方面的能力上均有長足的提高。該方法是我們下一步改革實驗教學的一項內容。
3改革試行的效果
該改革方案通過在2007級、2008級學生基礎有機實驗中的試運行,證明該改革內容具有較好的可行性,受到了學生的歡迎、領導的肯定。學生普遍反映,通過有機實驗課的學習之后,對所學知識的應用得到更深刻的認識與體會,實驗技能也有了很大的提高。后續課程的教學老師也反映學生查閱資料和動手能力提高了,實驗習慣更好了,實驗記錄和報告的撰寫規范、圖表繪制漂亮。實驗教學改革對老師提出了更高的要求,不僅需要把自己的科研經驗融入教學中,還需加大工作量,全身心投入,同時還要努力提高專業知識和系統授課的能力。因實驗教學改革是一項艱巨的系統工程,只能全方位齊抓共管,才能實現培養創新型人才的目標。我們對基礎有基礎機化學實驗教學的改革進行了一些有益嘗試,雖然取得了一定的成績,但還存在不少問題,仍需再接再厲,將實驗教學改革堅持下去,使之不斷完善,真正達到教學改革的目標。
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