有机化学实验教学改革的探索与实践.docx

有机化学实验教学改革的探索与实践有机化学实验教学改革的探索与实践摘要：化学实验对创新型人才的培养起着重要的作用，中国石油大学（华东）化学系非常重视实验教学改革。主要针对有机化学实验教学内容和教学方法进行改革探索与实践。教学内容的改革体现绿色化、研究型，并加强了综合性和设计性。实验教学方法充分体现以学生为本，注重个性发展。关键词：有机化学实验；教学改革；综合性；设计型；研究型作者简介：商红岩（1964-），男，山东滨州人，中国石油大学（华东）理学院化学系，副教授；姜翠玉（1965-），女，山东海阳人，中国石油大学（华东）理学院化学系，教授。（山东 青岛 266555）基金项目：本文系有机化学2008年度网络教育国家级精品课程、2007年山东省实验教学示范中心、2004年度山东省精品课程建设项目的研究成果。中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2011）29-0140-02化学是一门实验性很强的科学，对创新型人才的培养起着重要的作用。中国石油大学（华东）化学系十分重视实验教学改革，在长期的有机化学实验教学中不断优化实验内容，努力探索在整个实验过程中培养和提高学生的科学素质、综合能力，把对学生的培养贯穿于教学的每个环节。一、改革有机化学实验，充分体现“绿色化”、研究型的特色实验教学内容的改革是化学实验教学改革的核心。当今社会“绿色”已成为人们十分关注的研究课题，[1，2]在有机化学基础实验教学中，有意识地从以下几个方面进行有机化学实验的绿色化改革，培养学生的“绿色观念”，使学生将来具有引导社会可持续发展的能力与素质。1.合理选择实验内容，实现有机合成从常量到半微量到微量的转化微型有机化学实验是指用微量化学试剂（试剂用量一般仅为常规实验用量的几十乃至几千分之一）在微型仪器装置中进行的化学实验。[3]它具有节约实验费用、提高学生的实验技能、缩短反应时间、环境污染少等优点。然而大多数学生在中学阶段未经过有机化学实验技术训练，如果直接进入微量实验，容易造成实验失败，使学生产生畏难情绪。考虑到学生的起点等因素，注意将常量、半微量、微量有机化学实验有机结合。既锻炼学生的动手能力，提高学生实验技能，又节约了原材料和时间。2.实验基本操作紧密结合实际，原料试剂实现“绿色化”在保证实验目的不变的前提下，尽可能地对原有实验试剂进行改革。比如以前水蒸气蒸馏这个基本实验操作，原料用的是纯氯苯，价格高、毒性大。现在将这个实验改为从橙子皮中提取柠檬烯。仅是实验原料的改变（氯苯→橙子皮），就产生了不同的效果：原料、产物无毒无害，而且有芳香气味，学生没有畏惧心理，实验的兴趣大增；学生切身体会到水蒸气蒸馏是从天然产物中提取植物精油的重要方法，对所学知识及操作印象深刻，而且许多同学还会主动去查阅植物香精油的工业提取过程及工艺；学生通过对柠檬烯的化学性质鉴定，无形中巩固了有机化学知识，等等。3.在有机化学实验中引进先进的合成方法和技术近年来，一些近代有机合成方法出现在有机化学实验中，由于这些新方法可以实现有机化学实验的“绿色化”，同时与经典方法相比又具有显著优点，因而引起人们的高度重视。目前，将一些常见的新方法如固体催化剂、微波辐射加热技术等引入了有机化学实验中，也正在努力争取更多的新合成方法出现在有机化学实验中。4.将某些验证性化学实验设计成研究型实验在化学实验课程中如何培养学生的创新意识？拓展课程内容是最佳途径之一，即对实验内容进行深化、探究。其拓展的内容有实验条件探究、实验步骤探究、实验失败原因探究等。如邻苯二甲酸二正丁酯的合成实验，教材上要求用2mL浓硫酸做催化剂，反应1小时结束，教师在指导试验过程中，让不同组的学生用不同用量的催化剂反应不同的时间，或让不同组同学采用不同的催化剂进行这个反应，完成实验后，各组可以共享实验数据，学生的实验报告中既可以讨论催化剂用量对反应的影响，也可以讨论催化剂的种类对反应的影响。同学之间通过对比扩展了知识内容，避免了照方抓药不动脑筋的现象，学生对实验的兴趣极大提高了，通过数据交流也锻炼了同学之间的协作研究能力。二、增加综合性、设计性实验，注重学生创新能力的培养综合性、设计性实验对于培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力具有重要作用。我校应用化学、材料化学专业的有机化学实验分上、下两个学期，共100学时，除了基本实验操作外，还安排了十几个合成实验，这些实验项目是相对独立的，各自验证一个典型的有机化学反应，这样的安排存在诸多弊端。近年来，我们逐渐将多个实验单元整合成综合实验。具体做法是将几个相关实验合理组合成一系列合成实验，即第一个合成反应的产物是后续合成反应的原料：反应物1→产物1=反应物2→产物2→回收→加工处理→再利用（无污染）。这种实验要求学生每一步操作都要认真对待，任