時間:2023-04-06 18:33:32
導語:在有機化學實驗論文的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領您探索更多的創(chuàng)作可能。

1.1教學內(nèi)容的梳理與整改
按照11版教學培養(yǎng)方案的修訂,有機化學由原來的126學時減少到108學時,上下半學期各54學時。同時,有機化學實驗也做了相應的修改,由原來的90學時減少到70學時,上下半學期各35學時。在此次教學方案修改的同時,有機教研室依據(jù)教育部規(guī)劃教材特點,結(jié)合我?;瘜W專業(yè)長遠發(fā)展需求,立足于學生可操作性,本著“微型化、節(jié)約化”原則,進一步梳理與完善了有機化學實驗教學內(nèi)容。在堅持熟練基本操作的基礎上,將教師科研方向中的一些原料合成作為教學內(nèi)容引入到了有機化學實驗操作中,例如,將降冰片烯二酸酐的制備引入教學環(huán)節(jié),讓學生在鞏固雙烯合成理論的基礎上,進一步熟練如何利用已知原料合成目標產(chǎn)物的方法。再如,在重結(jié)晶實驗操作中,由于原料的恒定性,學生實驗往往很容易形成機械操作、簡單重復和照方抓藥等特點。為了打破重結(jié)晶原有實驗原料的單一性,我們借助重點實驗室這一平臺,跟有科研項目的老師一起交流并達成共識,他們合成的粗產(chǎn)物直接應用到有機化學教學實驗中,形成了原料種類多樣性。變換原料,學生就得通過重結(jié)晶的步驟,合理選擇理想溶劑,提高了學生參與實驗的主動性,同時也為老師科研提供了保障,避免了實驗產(chǎn)品的浪費。另外,對先前的常量化實驗也進行了改進,引入了微量實驗儀器,樹立學生節(jié)約意識,進一步強化學生的實驗技能。
1.2教學模式的轉(zhuǎn)換
傳統(tǒng)的實驗教學模式只注重學生實驗結(jié)果,往往忽視了實驗過程。有機化學實驗教改過程,首先,注重實驗前的準備。讓學生通過相關文獻檢索,吃透實驗操作中的一些問題,熟悉物料性質(zhì),確保實驗順利進行(見圖1)。其次,全面干預學生實驗操作過程。在實驗操作過程中既要強化學生的實驗操作技能,對于違規(guī)操作行為,要及時糾正,必要時要作為典型案例,引導全體學生注意,同時還要全面跟蹤學生實驗過程,設立專門教師實驗臺,實現(xiàn)學生和教師共同實驗,在實驗操作中及時將實驗過程中出現(xiàn)的問題反饋給學生,進一步培養(yǎng)學生對一些反?,F(xiàn)象的理解和認識,鍛煉學生分析與解決問題的能力(見圖2)。第三,做好實驗結(jié)果總結(jié)與實驗報告信息反饋。對于實驗結(jié)果來說,由于個人的操作或多或少存在差異,尤其在現(xiàn)象描述、收率計算和物理參數(shù)測定等方面都多少存在分歧,采取集中討論與分散交流相結(jié)合的方式,干預學生實驗結(jié)果討論,引導學生對實驗結(jié)果做出正確的判斷,為后續(xù)實驗報告的書寫奠定基礎;對于實驗報告信息反饋,一要堅持原有認真批改實驗報告的做法,二要在新的實驗開始時做好實驗報告的點評工作,既要突出表揚優(yōu)秀的實驗報告,也要指出不合格的實驗報告,通過以“優(yōu)幫差”,切實發(fā)揮好“傳幫帶”的作用,逐步完善學生對實驗報告的書寫。三是對學生在實驗創(chuàng)新中提到的一些改進措施要給予合理的解釋,激發(fā)學生積極嘗試實驗的熱情,增進學生對化學實驗的興趣。
1.3教學評價體系
老師通過實驗教學中的“預習、操作、衛(wèi)生和實驗報告”可以直觀地給學生在某個實驗中給予合理的分數(shù)。反過來,學生也要發(fā)揮監(jiān)督老師的作用,通過教學評價體系,可以反映出教師在實驗教學中的投入。學校雖然每年都通過教學評價系統(tǒng),讓學生對老師教學做出客觀公正的評價,進一步激發(fā)教師的教學熱情,但效果往往不是很理想。我們在有機化學實驗教學環(huán)節(jié)中引入了“一個實驗一評價體系”,采取無記名信息反饋,梳理后將意見轉(zhuǎn)達給任課教師,通過教研室活動討論,確定整改措施,并及時地應用到下一個實驗中,并將有用信息擴大到了整個教研室活動中,使得教師在教學中豐富閱歷,使得學生在學習中長了見識。這種做法在學生與教師中已經(jīng)形成了良性互動,并得到了很好的評價效果。
1.4科研協(xié)助教學改革
有機化學實驗是在大學二年級開設,學生已經(jīng)初步掌握了一些基本的實驗技能操作,在有機化學實驗實驗教學過程中,積極引導學生參與教師科研活動,增強學生對學科前沿知識的了解,提升學生對化學實驗的興趣。具體可通過內(nèi)蒙古每年舉辦的“挑戰(zhàn)杯”科技作品競賽和畢業(yè)生畢業(yè)論文的設計兩個途徑進行嘗試,讓學生以興趣小組形式參與到教師科研項目中,讓學生從教師科研活動中吸取寶貴的信息資料,獲得長足的進步。例如,β-氨基酮類化合物的合成(Mannich堿)是有機化學理論知識中的內(nèi)容,基本的有機化學實驗教學中并沒有此類化合物的實驗操作內(nèi)容,是一個綜合性很強的實驗操作,學生要從多組分溶劑的選取、TCL(薄板層析)、重結(jié)晶、熔點測定等一系列實驗技能入手,擴展了學生的思路,增強了有機實驗手段的連續(xù)性和銜接性。截至目前為止,已有兩屆學生10多人次,借助教師科研平臺,參與“挑戰(zhàn)杯”科技作品競賽,并獲獎;有三屆學生15人次,通過參與教師科研活動,發(fā)表了高水平的學術論文。當然,這些成績的取得反過來又促進了實驗教學的運行,在培養(yǎng)學生實驗技能的同時,進一步拓展了學生在實驗中“敢想、敢問、敢做”的理念,從某種意義上也完善了新版教學培養(yǎng)方案。
2結(jié)語
關鍵詞 有機化學實驗 教學模式 基本操作實驗 綜合性實驗 設計性實驗 開放性實驗
有機化學實驗是高等學校農(nóng)林各專業(yè)學生必修的一門獨立基礎實驗課,也是有機化學教學的重要組成部分。學生在有機化學實驗中形成實驗習慣和思維方式的好壞,不僅影響有機化學的基本知識和實驗技能的掌握,還會影響到后續(xù)實驗課、課程設計乃至畢業(yè)設計。本課程對大學生化學知識和實驗技能的培養(yǎng)有著至關重要的作用。
“有機化學實驗”是有機化學中不可缺少的主體課程,在實驗內(nèi)容設置上,應遵循由淺入深,由簡單到復雜的原則。但農(nóng)林院校的“有機化學實驗”是一門課時數(shù)較少的基礎課程,為了解決這一矛盾,我們采用了第一課堂教學平臺加第二課堂教學平臺的教學模式。根據(jù)農(nóng)林科和理工科各專業(yè)培養(yǎng)不同應用型人才的情況,我們在充分有效的利用第一課堂平臺的同時也積極拓展第二課堂的教學功能,第二課堂既與第一課堂密切相關,又具有相對獨立性,既解決學時不足,又達到了教學目的,同時也是素質(zhì)教育中不可缺少的重要組成部分。
1 第一課堂的教學平臺
第一課堂的教學平臺包括3個模式,分別為:基本操作實驗的教學模式,綜合性實驗的教學模式,設計性實驗的教學模式。
1.1 基本操作實驗的教學模式
根據(jù)基本操作實驗是訓練學生基本實驗技能的特點,我們對全校農(nóng)林、理工科各專業(yè)學生的學時不同(24—36學時),開設了統(tǒng)一的基本操作實驗教學模式(即公共平臺),在這個教學模式中,以農(nóng)林科和理工科各專業(yè)有機化學實驗教學大綱要求為基礎,將實驗分為不同類別,每一類別有2個以上不同的可選項目。教師可根據(jù)各專業(yè)的特點進行選擇,學生也可根據(jù)自己的專業(yè)方向、創(chuàng)新課題、導師課題進行選做。具體實驗內(nèi)容見表1。
在本教學模式中,我們要求學生做實驗之前必須預習實驗內(nèi)容,寫好預習報告,做到做實驗時心中有數(shù)。進入實驗室后,任課教師進行檢查,預習報告納入考核范疇。在課堂教學過程中,教師根據(jù)實驗內(nèi)容的特點,講解實驗原理、操作要點等,縮短講解的時間,更多的時間留給學生。這樣既能給學生有更多的空間去思考,同時也有利于學生更主動的去完成實驗。實驗的過程中,學生遇到原理、操作疑問時,可通過學生之間的相互討論或?qū)W生與教師之間探討得到解決,培養(yǎng)了學生分析問題、解決問題的能力,實現(xiàn)了以學生為主,教師為輔的教學模式。
例如:分液漏斗的使用,主要用于液體的萃取和洗滌,操作流程為:首先檢查漏斗是否漏水,這是關鍵的一步;第二漏斗的正確握法;第三漏斗的搖法;最后靜置分層、分液等步驟。操作不規(guī)范會導致產(chǎn)品的流失,尤其是天然產(chǎn)物的分離,振蕩不到位,會降低萃取效率。振蕩過火,會產(chǎn)生大量的泡沫而發(fā)生乳化現(xiàn)象,給分離造成了極大的難度。這樣既耗費了時間,也同樣造成了產(chǎn)率的降低。
又如熔點的測定,怎樣才能準確讀出固體化合物的熔點。在操作中看來似乎比較簡單,但實際的實驗中操作不當都會出現(xiàn)一定的誤差,如毛細管封管是否正確、樣品的填裝是否適量、肉眼觀測是否準確以及溫度計是否校正等,總之做到準確無誤不那么簡單,掌握的要點也較多。因此,要很好地完成基本操作實驗,都離不開對實驗原理和操作技能的全面理解和高度重視。
1.2 綜合性實驗的教學模式
綜合性實驗模塊涵蓋了有機物的合成、化合物的鑒定及結(jié)構(gòu)的分析、天然產(chǎn)物的提取、純化及鑒定等內(nèi)容??紤]到我校大類招生的現(xiàn)狀,針對食品科學、環(huán)境科學、農(nóng)業(yè)科學、林學、植物保護、木材科學等專業(yè)的特點,我們對綜合性實驗采取了模塊化的教學模式,具體實驗內(nèi)容見表2。
綜合性實驗模式中,實驗相對復雜,所需要的學時數(shù)又較多,針對專業(yè)的特點,進行選做。
例如,食品科學類開設了八角茴香油的提取及鑒定的實驗,結(jié)合本專業(yè)的特點,擴展了思路,了解揮發(fā)油的用途,以及天然產(chǎn)物在食品工業(yè)中應用的重要性。
又如,環(huán)境科學類在茶葉中咖啡因的提取實驗中,對有機溶劑三氯甲烷的回收,則可避免對環(huán)境造成的污染,也可使溶劑循環(huán)使用,也加強了學生對環(huán)境的保護意識。
而對林學、植物保護、木材科學類開設了植物中有效成分的提取,經(jīng)過了植物中化學成分提取過程的復雜性操作,使學生懂得了自然界資源的豐富多彩,另一方面也說明了人類對大自然的依賴性,從而使學生感受到人類應善待大自然,并肩負起對大自然保護的使命,開拓維護發(fā)展大自然生態(tài)平衡的創(chuàng)新思維,尤其是農(nóng)林大學生更應具有這種責任感。
1.3 設計性實驗的教學模式
設計性實驗模塊涵蓋了基礎理論知識、基本實驗操作技能和綜合性實驗內(nèi)容。設計性實驗內(nèi)容以及實驗方案的設計和實施是考驗學生能否將理論知識運用到實驗中,能否熟練掌握基本操作技術和方法,以實現(xiàn)目標分子合成的很好的訓練途徑,設計性實驗模塊設立的目的是進一步提高學生的綜合實驗能力,并引起學生對化學實驗的興趣,為今后的研究工作奠定基礎。實驗內(nèi)容見表3。
我們對設計性實驗采取了課堂講授(大班化)和課堂討論以及實驗操作(小班化)相結(jié)合的教學方式,具體的流程如下:學生根據(jù)設計性實驗內(nèi)容的要求,先查資料,了解實驗的相關內(nèi)容,寫出設計方案、原理、主要的儀器及試劑、裝置圖、產(chǎn)物的理化數(shù)據(jù)、參考文獻。提前一周交于任課教師審核,教師批閱后給出意見,方可進入實驗室做實驗。若不合格,教師簽上修改意見,返回修改。這樣做,教師花費很大的精力以確保實驗的順利進行。在基礎實驗模塊和綜合實驗模塊的基礎上開設設計性實驗取得了良好的教學效果。
2 第二課堂的教學平臺——開放性實驗的教學模式
考慮到我校有機化學實驗課程學時數(shù)較少的現(xiàn)狀,為了給學生提供能熟練掌握實驗操作技能的機會,有選擇性地開放一定數(shù)量的課外實驗項目,課外選題項目開放主要面向有一定化學基本知識的學生。開放實驗內(nèi)容見表4。
中量化學制備儀、JY5002型電子天平(上海良平儀器儀表有限公司)、WAY-2W阿貝折射儀(上海精密科學儀器有限公司)、Magna-550Ⅱ紅外吸收光譜儀(美國尼高力公司)。
2主要試劑及用量范圍
環(huán)已醇9.90~10.10g、濃硫酸0.20~1.00ml、濃磷酸1.00~5.00mL。均為化學純。
3實驗時間
實驗室開放一周。
4實驗方法
在干燥的圓底燒瓶中加入沸石和一定量的環(huán)已醇、濃硫酸或濃磷酸或硫-磷混酸,搖勻,按文獻[1]進行實驗,記錄反應時間、反應體系的炭化程度,計算轉(zhuǎn)化率。產(chǎn)品測完紅外光譜和折光率后回收。
5結(jié)果與討論
(1)因環(huán)已醇黏度大,不能準確量取,可用稱量法稱取,并將用量控制在9.90~10.10g。
(2)因每位同學實驗時的加熱速度及環(huán)已烯精制過程中的損失量有所差別,使得實驗參數(shù)相同的同學,其脫水反應的反應時間及環(huán)已醇的轉(zhuǎn)化率也略有差別。所以,由實驗得到的脫水劑的最佳用量是一個范圍值。
(3)連續(xù)三年共274名學生的實驗結(jié)果表明:環(huán)已醇用量為9.90~10.10g,濃硫酸作脫水劑,用量為0.8~0.9mL時,轉(zhuǎn)化率最高為50%~55%,反應時間在29~36min之間,反應后期炭化現(xiàn)象嚴重;濃磷酸作脫水劑,用量為4.0~5mL時,轉(zhuǎn)化率最高為46~52%,反應時間在80~95min之間,炭化現(xiàn)象輕微;硫-磷混酸作脫水,濃硫酸用量0.6mL、濃磷酸用量3.0~4.0mL時,轉(zhuǎn)化率最高為62%~66%,反應時間在36~45min之間,炭化現(xiàn)象較輕。因此,用硫-磷混酸作脫水劑,轉(zhuǎn)化率更高、反應時間短、炭化現(xiàn)象輕微,實驗效果好。
6教學效果
(1)本實驗是在化學工程與工藝專業(yè)二年級學生的第一學期末進行,學生已修完無機化學和分析化學,且有一定的有機化學實驗基礎,能獨立完成本實驗。
(2)本實驗需要全體同學共同完成,每個人的實驗數(shù)據(jù)都對最后的實驗結(jié)論有很大影響,因此能提升同學們的團隊意識和責任感。
論文關鍵詞:三種版本有機化學實驗部分欄目設置的比較
依據(jù)《課程標準》編寫并審定通過的新版高中化學教材有3種,分別為人民教育出版社(人教版,宋心琦主編);江蘇教育出版社(蘇教版,王祖浩主編);山東科學技術出版社(魯科版,王磊主編)。
新教材在教材研制上與舊教材最大的不同在于欄目的設置。欄目是為轉(zhuǎn)變教師的教學方式和學生的學習方式,特別是培養(yǎng)學生自主、合作、探究的學習方式而設計的。三種版本有機化學實驗部分在欄目的設置上各有千秋、各具特色,對其進行比較和分析,有利于廣大教師正確認識三種新版化學教材欄目各自的特點、優(yōu)勢與不足,理順欄目的實施與日常教學的關系,進一步理解高中化學課程標準在教學理念的革新、教學方法的優(yōu)化、教育技術的應用等方面帶來的巨大變化,從而正確把握新課標的教學尺度和高中有機化學的教學質(zhì)量標準,對全面落實新課程確立的“三維目標”有著積極的促進作用。這些教材很重視有機化學實驗的改革,將實驗作為新課程倡導的教學方法和學習方式的載體,精心設計實驗方案,積極開發(fā)探究性實驗,加強了有機化學實驗在化學教學中的優(yōu)勢地位。
表1:人教版(必修和《有機化學基礎》)有機化學實驗內(nèi)容統(tǒng)計
實驗欄目
欄目意義
必修
欄目數(shù)
《有機化學基礎》欄目數(shù)
欄目總數(shù)
實驗
引導學生認真觀察教師所做的演示實驗或邊講邊實驗,準確記錄實驗現(xiàn)象,仔細分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,不斷提高觀察能力和水平。
9
14
23
科學探究
在此欄目設置的學習活動中,學生主要通過以實驗為主的多種探究活動來揭示化學科學的奧秘教育學論文,同時培養(yǎng)科學素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。
3
8
11
實踐活動
具有激發(fā)學生學習興趣,引導學生高觀點、大視野、多角度地認識化學科學的作用。
1
4
5
思考與交流
在學生已有的經(jīng)驗或者熟悉的事實和現(xiàn)象的基礎上設置有關的學習情景并提出問題,引發(fā)思考,使學生對將要學習的內(nèi)容充滿興趣。