苗濤
摘 要: 本文從精選實驗內(nèi)容、改革教學方法及綠色化學實驗建設等方面進行了探索,提高了有機化學實驗教學質(zhì)量。
關鍵詞: 有機化學實驗 實驗內(nèi)容 教學改革
有機化學實驗是有機化學理論課的有效輔助和補充,使學生掌握基本操作和正確選擇有機化合物的合成、分離和鑒定方法的同時,讓學生更深刻地理解理論教學內(nèi)容。有機化學實驗實踐性很強,對培養(yǎng)學生觀察能力、思維能力、分析與解決問題能力等起著非常重要的作用[1]。但在高校中,有機化學實驗課內(nèi)容比較固定,教師教學方法單一,一些學生在實驗中應付了事,嚴重影響教學效果。同時環(huán)保意識不足,污染情況不容忽視。基于以上弊端,我們對有機化學實驗教學做了幾點改革嘗試。
1.精選實驗內(nèi)容
基本操作是有機化學實驗的基礎,對培養(yǎng)學生實驗技能起著重要作用。因此,首先要在強化基本操作訓練上下工夫。教學大綱中精選了蒸餾、分餾、重結(jié)晶等三個基本操作實驗,詳細介紹了各個操作的要點及要求。為了加深學生印象,實驗中要求學生多次動手練習。同時我們選擇環(huán)己烯、乙酸乙酯的制備等典型實驗,在學生驗證和復習理論教學的知識中,鞏固基本操作。同時增加自主設計型實驗,提高學生的綜合實驗能力。所謂設計實驗就是教師給出一個實驗課題,學生根據(jù)已有知識,再結(jié)合查閱的文獻資料,設計出實驗路線,教師認可后,由學生實施的一種新型實驗課開課方式。例如,我們開設了己二酸和肉桂酸的自主設計實驗,提前三周給出實驗題目和訓練要求,學生利用課余時間查閱相關資料,制訂可行的實驗方案。在實驗實施過程中,大多數(shù)同學根據(jù)自己設計的路線完成了合成,少數(shù)實驗失敗的同學對其原因進行了廣泛的探討,有效提高了學生的創(chuàng)新和實踐能力。
2.改革實驗教學方法,以學生為教學主體
在傳統(tǒng)實驗教學中,教師是“主演”,學生是“觀眾”,形成了“教師講得累,學生聽得煩”的惡性循環(huán),不利于學生實驗能力和科學創(chuàng)造力的培養(yǎng)。因此,要更新教學方法,教師應由“主演”變成“導演”,學生由“觀眾”變成“主角”。作為“導演”,教師講解時要簡明扼要,抓住重點,突出難點,盡可能讓學生思考、探索,尋找規(guī)律,并加以總結(jié)和深化??梢酝ㄟ^討論式、啟發(fā)式等多種手段對學生進行引導,把學生放在主導地位,由他們自己完成對實驗內(nèi)容的理解和掌握。作為“主角”,學生首先要練好“基本功”。我們要求學生實驗前必須認真預習實驗內(nèi)容,包括與實驗相關的原理、步驟和注意事項等,同時查閱資料了解本次實驗中所用化合物的物理和化學性質(zhì),最后寫出具體的實驗預習報告,使學生對本次試驗有整體把握,避免學生預習按教材上的內(nèi)容簡單“照抄”。然后要求學生對本次實驗進行講解和示范,使他們由被動接受知識變成主動發(fā)現(xiàn)知識,調(diào)動學生的主動性,活躍課堂氣氛。
3.樹立綠色化學理念,創(chuàng)建綠色有機化學實驗室
首先,對學生加強綠色化學教育。綠色化學的目的是采用預防污染的科學手段,在生產(chǎn)過程和終端實現(xiàn)零排放或零污染。在訓練學生各項實驗技能的同時,進行綠色化學和環(huán)境保護教育,提高學生環(huán)境保護素質(zhì)。努力堅持綠色化學實驗使用化學藥品的5“R”原則(rejection拒用、reduce減量、recycling回收、reuse重復使用、regeneration再生),思考和解決有機化學實驗中出現(xiàn)的浪費和污染問題。其次,選擇“綠色化”實驗內(nèi)容。在教學中,應盡量選擇低毒、對環(huán)境影響小、后處理容易的,并能達到同一個目的、實驗現(xiàn)象明顯、操作簡便規(guī)范的實驗。例如,我們用“肉桂酸”實驗代替“喹啉”實驗,避開“硝基苯”、“苯胺”等有毒、致癌試劑,以及用“溴乙烷”代替“溴苯”實驗,避免苯、溴、吡啶等有毒、對空氣污染大的試劑。均實現(xiàn)了同樣實驗目標,保證學生身體不受傷害,減少對環(huán)境的污染。再次,實現(xiàn)有機化學實驗的微型化。微型化學實驗[2]指用微量的化學試劑,在微型化儀器裝置中進行化學實驗。微型化學實驗具有實驗儀器小、試劑用量少、易封閉、反應時間短、現(xiàn)象明顯、操作安全、對環(huán)境污染小等特點,因此,微型化學實驗是化學實驗綠色化的一個重要途徑,在有機化學實驗教學改革中發(fā)揮越來越重要的作用。比如,乙酰苯胺、甲基橙的制備等,將這些實驗的試劑用量減少為傳統(tǒng)用量的1/3~1/5后,同樣能達到教學要求,同時降低水、電能源的消耗。最后,科學合理地處理有機實驗室“三廢”。我們在實驗室里應設立廢酸槽及廢堿槽,教育和督促學生遵守實驗室規(guī)則,禁止亂扔、亂倒行為。盡量減少有害氣體的任意揮發(fā),注意有害廢液、廢渣須倒入指定容器內(nèi),并按照相關方法進行妥善處理,特別是有毒藥品(氰化物、砷、汞化合物等)不得直接倒入水池。
綜上所述,通過更新實驗內(nèi)容和優(yōu)化教學方式,發(fā)揮學生的主體作用,增強學生的環(huán)保意識和綜合實驗能力。然而,實驗教學改革是持續(xù)的過程,要不斷適應發(fā)展、變化的形勢,及時利用實驗現(xiàn)代化教學技術(shù),達到實驗教學改革的新高度。
參考文獻:
[1]朱靜.國家級創(chuàng)新性高端科學研究的基礎平臺建設[J].實驗技術(shù)與管理,2011,28(1):1.
[2]黃忠京.微型有機化學實驗教學初探[J].廣西民族大學學報(自然科學版),2007,13(2):106.