论文部分内容阅读
摘 要:在化学学科的学习过程中,化学实验可以让学生充分了解相关的化学知识,并将实验的过程与理论知识相互结合。在高校有机化学的实验教学过程中,传统教学模式相对比较单一,无法使学生充分发挥主观能动性,导致在学习的过程中比较吃力,无法对课程形成有效的理解。在实践探索中,加强对高校有机化学实验教学的改革,加强学生在实验教学中的参与感,可以增强学生对知识的理解,提升学生的动手能力,加强对学生自主学习能力的引导,同时保障了高校的教学质量,为社会培养创新型人才。
关键词:有机化学实验;教学改革;实践探索;高校教学
实验是化学学科中必不可少的一部分,实验教学也是化学的重要环节。有机化学实验课程作为实验课程中较基础的部分,也是化学学科中相对核心的内容。学生可以通过实验使自己的理论知识体系更加丰富,依靠实验经验,深入了解老师教授的知识,加深自己对概念的理解,从而提高学习的主动性。随着科学技术的迅速发展,不同学科相互结合,需要不断更新实验教学体系及教学内容。传统有机化学的实验教学,对培养学生的实验技能及加强学生对基础有机化学理论的理解起到了重要的作用。而这些实验多属于验证实验,综合性的实验相对缺少。教学实验课程仍存在着许多需要改进的地方,比如:学生们掌握的知识有限,老师采用的教学方法相对单一。因此,实验课程显得比较枯燥,学生学习兴趣相对较低,主动思考的能力也较弱。所以,加强实验教学,让学生参与到实践中发挥自己动手的能力,这都是实验教学改革的目标。本课题针对目前高校有机化学实验教学中存在的问题进行分析,对如何实施有机化学实验教学改革并结合高校对教学实践的要求提出一些想法和措施,目的是培养具有高科学素养、强实践能力及良好团队协作精神的新时代学生,更好地适应社会发展的需求。
1 有机化学实验教学中存在的问题
1.1 教学内容设置单一
实验教学是为了丰富教学形式,在实验中将教学内容进行优化,使学生更容易接受、理解。目前,在高校的实验中,固定的实验操作步骤及有限的有机化合物的制备,使实验的教学过于形式化。学生不能发挥自己的主观能动性,完全按照教材中内容适当操作就可以完成这个实验[1]。显而易见,这样的实验模式十分单调,如果不及时调整这种实验形式,只是完全按照教材来实践,对于现实中的因素不加以考虑,会限制学生的实际操作能力。
1.2 教学方式枯燥
目前,高校化学实验课程,只是对理论课程起到一个补充的作用,忽略了实验的重要性。甚至在做实验之前,会将详细的流程讲述给学生,还有的老师直接将整个实验详细步骤告知学生,学生只要按照老师的步骤就可以完成整个实验[2]。但是,这样的实验过程中,学生并没有办法真正地理解实验的意义,为了做实验而做实验,并不了解实验的整个过程,更不会通过实验加深对课本知识的理解,在照本宣科的教学中,也容易对学生造成打击,失去学习的信心[3]。
1.3 环保意识不强
有机化学的实验,会涉及到的许多的化学物质,在实验过程中,各种化学成分混合到一起,容易发生化学反应产生有危害的化学物质及有污染的残渣,实验过程中并没有妥善处理这种有污染的物质,致使后期没有办法集中清理,并且具有化学成分的物质毒害性都是非常强的,老师和学生在这些方面并没有做到妥善处理[4]。
2 针对高校有机化学实验教学内容的改革策略
2.1 丰富实验教学内容
傳统的实验教学,多为验证性的化学实验,学生动手操作的机会比较少,很难提高学生的实验操作技能,因此,需要对有机化学的发展方向及时地掌握,将有机化学的理论知识与实验内容有效的结合,丰富实验教学内容。在改革有机化学实验的教学过程中,应增加有机化学设计类及研究类的实验,提升学生动手操作实验的兴趣,充分调动学生学习的主动性[5]。并对有机化学实验中,有机化学的性质、基本的操作方式及合成实验充分的整合,尤其要关注学生实验操作步骤的规范性,对于实验数据进行详细准确地记录,做好实验报告。在实验教学内容设置时,教师要充分保证实验操作的安全,在确保安全性前提下,引导学生自主地进行实验操作,培养学生的实验创造性,以此提高学生的实验操作能力[6]。例如:“色谱法”教学,教材中的薄层色谱实验是将偶氮苯与苏丹Ⅲ分离,以Rf值来对不同色素进行分离和鉴别。由于学生并不熟悉偶氮苯和苏丹Ⅲ,因此,没有太多的兴趣,偶氮苯和苏丹Ⅲ都是有毒性的,对水体污染和人体肝肾有伤害。在进行此部分教学时,在对教学大纲不改变的前提下,需要对教学内容进行改革,用提取和色素分离菠菜色素来代替本实验,菠菜更加贴近实际生活,因此,也调动了学生的兴趣,此外,将原料更换成菠菜叶后,降低了对环境和人体的危害。
2.2 绿色实验教学
在化学反应中有可能会产生部分有毒气体或残渣,为了避免污染,实验教学的绿色化是十分重要的,不仅是师生身体健康的保证,而且改变了学生对化学实验有危害的印象,可以增强学生的环保意识[7]。绿色实验教学是指尽量选取无毒无害的实验原料,如菠菜叶色素分离代替偶氮苯与苏丹Ⅲ的分离实验,再如,“溴苯的制备”实验用“1-溴丁烷的制备”来代替,尽量避免使用苯、溴等毒性相对较大的试剂,对于没有替代材料的实验,尽量缩小实验规模,以最小的消耗完成,这也是绿色实验教学的重要体现。
3 针对高校有机化学实验教学方法的改革策略
3.1 应用现代化教学方式
3.1.1 多媒体辅助教学
可以采用多媒体形式来辅助教学。(1)对于有毒的实验原料或在实验过程中会产生污染的实验用多媒体演示来代替,减少学生在实验过程中受到有毒有害物质的侵害。(2)在实验之前,学生可以通过观看多媒体演示达到预习的效果,初步掌握实验的过程,相比于单纯的预习书本,学生对关键的操作、关键的步骤及注意事项掌握地更加深刻,并且实验的成功率也得到了大大地提升。很多学生还通过加入了自己的想法,主动的思考,提高了学习的主动性。(3)多媒体的实验形式,更形象和生动的展现出实验的过程,学生更容易接受[8]。 3.1.2 课堂、网络相结合
高校可以建立网络课程教学平台,利用高校的有机化学实验网络课程,教师采用网络化实验教学形式,学生可以通过网络平台进行自主的实验预习及自学。并且可以为学生提供更加丰富的学习资源,将教学时间及教学场所进行延伸,学生获得了更多的自主权,有利于学生独立自主的学习和实践,激发学生学习的主动性[9]。
3.2 采取互动的教学形式
在传统的实验教学中,老师对实验的整体步骤做详细的演示,学生只需按照老师的步骤和提示便可以完成实验。学生无法深刻理解实验,达不到教学的效果。因此,为了让学生可以发挥自身的能动性,对实验内容加深理解,提高学生的思考能力,教师可以针对实验的某部分提出改进要求,让学生自己通过查阅资料找到解决方案,总结到预习报告中。在实验中,教师通过学生之间的讨论、比较找到最佳的解决方案,并验证实施。例如:正溴丁烷制备的实验中,第一步的溴化氢生成速率比第二步溴化氫的消耗速率大很多,因此,本实验的产率非常低。教师可以向学生提问,如何对两步的反应速率进行提升提高产率,部分同学可能会提出调整加料的顺序,还有同学提出加料采取分步进行,通过这样形式,不仅可以调动学生的参与性,又能培养思考能力,同时改进实验的流程,使学生感受到开展实验的乐趣[10]。
3.3 培养学生的实验操作能力
为了培养学生的实验操作能力,建议让学生自己操作实验,教师需要将实验步骤细化,分部分操作,对每个部分操作向学生规范讲解,并引导学生对操作进行思考。例如:怎样操作才能避免取用药品时药品被污染,如何防止萃取过程中溶液乳化的问题等。培养学生养成良好的实验习惯及严谨的实验态度,强调在实验过程中应细心严谨,引导学生主动思考,学会从实验中推测产生结果的原因,在规范操作的基础上总结并记录实验的全过程,要求学生记录实验的过程按照实际的操作分步记录,而并非照搬书本。在实验报告中,体现学生对实验过程和结果的反思。
4 结语
有机化学实验是重要的基础课程,化学、化工等都与之相关,此课程开设的目标不仅在于培养学生动手的能力更是培养学生的科研创新能力。随着社会的快速发展,有机化学也在不断发展变化,也需要对有机化学的实验教学课程进行相应改革。将有机化学实验教学内容做出相应调整,丰富实验教学内容,提升学生学习的兴趣,并结合目前国家的环保政策,实行绿色实验教学,增强学生的环保意识,并在有机化学实验实践中,应用现代化教学方式,如多媒体辅助教学及课堂、网络相结合的方式,并且采取互动的教学形式,注重培养学生的实验操作能力。全面增强学生对化学实验的兴趣,提高学生的实践、创新能力,提高教学效果。高校有机化学实验教学改革使得高校培养出的学生更加适应科学的发展和社会对应用型人才的需求,加强对教学的改革与实践才能更好地为化学、化工、食品、安全等多行业输送更多的专业人才,为社会经济的快速发展提供更多高素质、高能力、有创新精神的综合性人才。
[参考文献]
[1]黄秀香,赖红芳.地方高校有机化学教学改革的探索与实践[J].科技创新导报,2019,16(5):197-198.
[2]熊 非,洪丹凤,常海洲,等.有机化学实验课程教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索,2018,37(8):188-190.
[3]王 龙,朝 飞,李永双,等.高校有机化学实验教学改革研究与探索[J].山东化工,2018,47(2):131,134.
[4]赵 婕.高校有机化学实验教学改革与探索[J].化工设计通讯,2017,43(5):149,227.
[5]付任重,曾小君,杨高文,等.有机化学实验教学改革的探索与实践[J].广东化工,2016,43(11):291-292.
[6]陶兆林,薛洪宝,曹守莹,等.有机化学理论和实验教学改革的实践与探索[J].亚太教育,2016(12):86-87.
[7]秦丽婷,秦玉珠,李岳姝,等.基于绿色化教学的高校有机化学实验教学改革[J].高师理科学刊,2016,36(3):96-98.
[8]苗 涛.高校有机化学实验教学改革与探索[J].赤峰学院学报:自然科学版,2016,32(2):12-14.
[9]杨瑞云,姚飞华,梁学锋,等.高校有机化学实验教学改革探索[J].广东化工,2015,42(22):198-199.
[10]罗保民,王同阁.有机化学实验教学改革的探索与实践[J].广东化工,2015,42(20):173,180.
关键词:有机化学实验;教学改革;实践探索;高校教学
实验是化学学科中必不可少的一部分,实验教学也是化学的重要环节。有机化学实验课程作为实验课程中较基础的部分,也是化学学科中相对核心的内容。学生可以通过实验使自己的理论知识体系更加丰富,依靠实验经验,深入了解老师教授的知识,加深自己对概念的理解,从而提高学习的主动性。随着科学技术的迅速发展,不同学科相互结合,需要不断更新实验教学体系及教学内容。传统有机化学的实验教学,对培养学生的实验技能及加强学生对基础有机化学理论的理解起到了重要的作用。而这些实验多属于验证实验,综合性的实验相对缺少。教学实验课程仍存在着许多需要改进的地方,比如:学生们掌握的知识有限,老师采用的教学方法相对单一。因此,实验课程显得比较枯燥,学生学习兴趣相对较低,主动思考的能力也较弱。所以,加强实验教学,让学生参与到实践中发挥自己动手的能力,这都是实验教学改革的目标。本课题针对目前高校有机化学实验教学中存在的问题进行分析,对如何实施有机化学实验教学改革并结合高校对教学实践的要求提出一些想法和措施,目的是培养具有高科学素养、强实践能力及良好团队协作精神的新时代学生,更好地适应社会发展的需求。
1 有机化学实验教学中存在的问题
1.1 教学内容设置单一
实验教学是为了丰富教学形式,在实验中将教学内容进行优化,使学生更容易接受、理解。目前,在高校的实验中,固定的实验操作步骤及有限的有机化合物的制备,使实验的教学过于形式化。学生不能发挥自己的主观能动性,完全按照教材中内容适当操作就可以完成这个实验[1]。显而易见,这样的实验模式十分单调,如果不及时调整这种实验形式,只是完全按照教材来实践,对于现实中的因素不加以考虑,会限制学生的实际操作能力。
1.2 教学方式枯燥
目前,高校化学实验课程,只是对理论课程起到一个补充的作用,忽略了实验的重要性。甚至在做实验之前,会将详细的流程讲述给学生,还有的老师直接将整个实验详细步骤告知学生,学生只要按照老师的步骤就可以完成整个实验[2]。但是,这样的实验过程中,学生并没有办法真正地理解实验的意义,为了做实验而做实验,并不了解实验的整个过程,更不会通过实验加深对课本知识的理解,在照本宣科的教学中,也容易对学生造成打击,失去学习的信心[3]。
1.3 环保意识不强
有机化学的实验,会涉及到的许多的化学物质,在实验过程中,各种化学成分混合到一起,容易发生化学反应产生有危害的化学物质及有污染的残渣,实验过程中并没有妥善处理这种有污染的物质,致使后期没有办法集中清理,并且具有化学成分的物质毒害性都是非常强的,老师和学生在这些方面并没有做到妥善处理[4]。
2 针对高校有机化学实验教学内容的改革策略
2.1 丰富实验教学内容
傳统的实验教学,多为验证性的化学实验,学生动手操作的机会比较少,很难提高学生的实验操作技能,因此,需要对有机化学的发展方向及时地掌握,将有机化学的理论知识与实验内容有效的结合,丰富实验教学内容。在改革有机化学实验的教学过程中,应增加有机化学设计类及研究类的实验,提升学生动手操作实验的兴趣,充分调动学生学习的主动性[5]。并对有机化学实验中,有机化学的性质、基本的操作方式及合成实验充分的整合,尤其要关注学生实验操作步骤的规范性,对于实验数据进行详细准确地记录,做好实验报告。在实验教学内容设置时,教师要充分保证实验操作的安全,在确保安全性前提下,引导学生自主地进行实验操作,培养学生的实验创造性,以此提高学生的实验操作能力[6]。例如:“色谱法”教学,教材中的薄层色谱实验是将偶氮苯与苏丹Ⅲ分离,以Rf值来对不同色素进行分离和鉴别。由于学生并不熟悉偶氮苯和苏丹Ⅲ,因此,没有太多的兴趣,偶氮苯和苏丹Ⅲ都是有毒性的,对水体污染和人体肝肾有伤害。在进行此部分教学时,在对教学大纲不改变的前提下,需要对教学内容进行改革,用提取和色素分离菠菜色素来代替本实验,菠菜更加贴近实际生活,因此,也调动了学生的兴趣,此外,将原料更换成菠菜叶后,降低了对环境和人体的危害。
2.2 绿色实验教学
在化学反应中有可能会产生部分有毒气体或残渣,为了避免污染,实验教学的绿色化是十分重要的,不仅是师生身体健康的保证,而且改变了学生对化学实验有危害的印象,可以增强学生的环保意识[7]。绿色实验教学是指尽量选取无毒无害的实验原料,如菠菜叶色素分离代替偶氮苯与苏丹Ⅲ的分离实验,再如,“溴苯的制备”实验用“1-溴丁烷的制备”来代替,尽量避免使用苯、溴等毒性相对较大的试剂,对于没有替代材料的实验,尽量缩小实验规模,以最小的消耗完成,这也是绿色实验教学的重要体现。
3 针对高校有机化学实验教学方法的改革策略
3.1 应用现代化教学方式
3.1.1 多媒体辅助教学
可以采用多媒体形式来辅助教学。(1)对于有毒的实验原料或在实验过程中会产生污染的实验用多媒体演示来代替,减少学生在实验过程中受到有毒有害物质的侵害。(2)在实验之前,学生可以通过观看多媒体演示达到预习的效果,初步掌握实验的过程,相比于单纯的预习书本,学生对关键的操作、关键的步骤及注意事项掌握地更加深刻,并且实验的成功率也得到了大大地提升。很多学生还通过加入了自己的想法,主动的思考,提高了学习的主动性。(3)多媒体的实验形式,更形象和生动的展现出实验的过程,学生更容易接受[8]。 3.1.2 课堂、网络相结合
高校可以建立网络课程教学平台,利用高校的有机化学实验网络课程,教师采用网络化实验教学形式,学生可以通过网络平台进行自主的实验预习及自学。并且可以为学生提供更加丰富的学习资源,将教学时间及教学场所进行延伸,学生获得了更多的自主权,有利于学生独立自主的学习和实践,激发学生学习的主动性[9]。
3.2 采取互动的教学形式
在传统的实验教学中,老师对实验的整体步骤做详细的演示,学生只需按照老师的步骤和提示便可以完成实验。学生无法深刻理解实验,达不到教学的效果。因此,为了让学生可以发挥自身的能动性,对实验内容加深理解,提高学生的思考能力,教师可以针对实验的某部分提出改进要求,让学生自己通过查阅资料找到解决方案,总结到预习报告中。在实验中,教师通过学生之间的讨论、比较找到最佳的解决方案,并验证实施。例如:正溴丁烷制备的实验中,第一步的溴化氢生成速率比第二步溴化氫的消耗速率大很多,因此,本实验的产率非常低。教师可以向学生提问,如何对两步的反应速率进行提升提高产率,部分同学可能会提出调整加料的顺序,还有同学提出加料采取分步进行,通过这样形式,不仅可以调动学生的参与性,又能培养思考能力,同时改进实验的流程,使学生感受到开展实验的乐趣[10]。
3.3 培养学生的实验操作能力
为了培养学生的实验操作能力,建议让学生自己操作实验,教师需要将实验步骤细化,分部分操作,对每个部分操作向学生规范讲解,并引导学生对操作进行思考。例如:怎样操作才能避免取用药品时药品被污染,如何防止萃取过程中溶液乳化的问题等。培养学生养成良好的实验习惯及严谨的实验态度,强调在实验过程中应细心严谨,引导学生主动思考,学会从实验中推测产生结果的原因,在规范操作的基础上总结并记录实验的全过程,要求学生记录实验的过程按照实际的操作分步记录,而并非照搬书本。在实验报告中,体现学生对实验过程和结果的反思。
4 结语
有机化学实验是重要的基础课程,化学、化工等都与之相关,此课程开设的目标不仅在于培养学生动手的能力更是培养学生的科研创新能力。随着社会的快速发展,有机化学也在不断发展变化,也需要对有机化学的实验教学课程进行相应改革。将有机化学实验教学内容做出相应调整,丰富实验教学内容,提升学生学习的兴趣,并结合目前国家的环保政策,实行绿色实验教学,增强学生的环保意识,并在有机化学实验实践中,应用现代化教学方式,如多媒体辅助教学及课堂、网络相结合的方式,并且采取互动的教学形式,注重培养学生的实验操作能力。全面增强学生对化学实验的兴趣,提高学生的实践、创新能力,提高教学效果。高校有机化学实验教学改革使得高校培养出的学生更加适应科学的发展和社会对应用型人才的需求,加强对教学的改革与实践才能更好地为化学、化工、食品、安全等多行业输送更多的专业人才,为社会经济的快速发展提供更多高素质、高能力、有创新精神的综合性人才。
[参考文献]
[1]黄秀香,赖红芳.地方高校有机化学教学改革的探索与实践[J].科技创新导报,2019,16(5):197-198.
[2]熊 非,洪丹凤,常海洲,等.有机化学实验课程教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索,2018,37(8):188-190.
[3]王 龙,朝 飞,李永双,等.高校有机化学实验教学改革研究与探索[J].山东化工,2018,47(2):131,134.
[4]赵 婕.高校有机化学实验教学改革与探索[J].化工设计通讯,2017,43(5):149,227.
[5]付任重,曾小君,杨高文,等.有机化学实验教学改革的探索与实践[J].广东化工,2016,43(11):291-292.
[6]陶兆林,薛洪宝,曹守莹,等.有机化学理论和实验教学改革的实践与探索[J].亚太教育,2016(12):86-87.
[7]秦丽婷,秦玉珠,李岳姝,等.基于绿色化教学的高校有机化学实验教学改革[J].高师理科学刊,2016,36(3):96-98.
[8]苗 涛.高校有机化学实验教学改革与探索[J].赤峰学院学报:自然科学版,2016,32(2):12-14.
[9]杨瑞云,姚飞华,梁学锋,等.高校有机化学实验教学改革探索[J].广东化工,2015,42(22):198-199.
[10]罗保民,王同阁.有机化学实验教学改革的探索与实践[J].广东化工,2015,42(20):173,180.