基于学生科研素养培养的有机化学实验教学改革探索

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1、基于学生科研素养培养的有机化学实验教学改革探索杨秀平兰景凤兰州大学化学化工学院摘要：有机化学实验是培养学生环保意识、动手能力、创新能力和综合素质的重要环节和手段。针对有机化学实验的特征和教学过程中出现的部分问题，探索了新的实验教学改革思路：以绿色化学理念为指导，以学生为主体，通过开设连续性、探究性实验以及采用多样化的实验教学方法，实现实验内容的绿色化、综合化、设计化、前沿化，从而使整个实验教学科学化，更加有利于学生创新意识的培养和科研素养的提高。关键词：有机化学实验;实验教学;科研素养;教学改革;作者简介：杨秀平（1970一）女，高级实验师，主要从事天然产物研宄及实验教学工作

2、。收稿曰期:2017-05-09基金：兰州大学2017年教学研究项目（项目编号:2017143）Received：2017-05-09大学教学的核心目标是培养合格的专业人才或能从事科学研宄的人员，大学生既要牢固掌握学科专业知识，又要具备-定的科研能力和创新能力。冇机化学实验是化学工程与工艺、应用化学、生物医学等专业的必修课程，与有机化学理论课程相辅相成，相互促进。学习有机化学实验，不仅可以促进学生对理论课知识的理解和掌握，而且可以锻炼学生的动手能力，激发学生的学习兴趣，树立严谨的科学态度，培养学生初步的科研和创新能力，提高学生分析问题和解决问题能力。本文旨在研究如何通过冇机化

3、学实验的教学将冇机领域最前沿的知识及最新的科研理念传授给学生，最大限度地激发学生对有机实验的热情，一点一滴地培养学生的环保意识和科研创新能力Ikll。1建立新的实验教学理念1.1教学中不断渗透绿色化学理念随着时代的发展与社会的进步，绿色化学理念为化学工作者提出了更高的耍求。化学实验室是学牛.完成化学学科知识，训练实验技能的重要场所，有机化学实验所涉及的绝大多数试剂药品都具有毒性大、易燃、易爆等特点。特别是在实验完成后所产生的大量化学废物和废液，更加需要我们严格并科学地进行处理，否则将会对人体和环境带来潜在的、长期的危害。所以在实验教学中要不断强化绿色化的理念，增强学生的环保意

4、识。例如，在预习阶段，要求学生对所用化学药品、试剂的理化指数、性质等提前查阅，做到心中有数。实验讲解过程中，通过提问讨论让学生清楚本次实验在哪些环节可能会出现污染的情况?应如何处理?哪些环节有违绿色化学的理念?有何建议?强调实验屮的防护措施和紧急事件处理方法，引导学生正确认识实验中可能存在的问题，从而消除学生做实验的恐惧感，养成良好的实验习惯。通过教师不失时机的绿色化教育，学生的实践，如何做到实验绿色化，如何回收、处理、循环使用化学药品与试剂，已成为学生的自觉行动，基本上树立起绿色化学理念和环保意识，不再轻易向环境排放“三废”，培养了良好科研素养［3,4］。1.2教学中实验主

5、体的转移有机化学实验教学传统的教学理念是教师介绍反应原理、操作方法及实验注意事项等相关知识，指导学生按照课木实验流程去做。在这种传统的教学理念指导下，实验教学变成了照方抓药，模拟操作，忽视了学生的独立思考和创新能力，缺乏趣味性和探究性，导致丫学生自学能力和动手能力大打折扣。根据实验教学的发展规律和有机实验的特点，经过几年的探索，我们形成了新时期有机化学实验教学理念:全面加强实验教学，以学生为主体，教师为指导，实验教学与理论教学和科研相互推进，激发和引导学生的兴趣，注重全面开发学生的潜能，有目的、有意识地培养学生的科研素养。2优化实验教学内容为适应新的实验教学理念，我们对实验教

6、学内容进行了优化整合，在学生基本操作掌握的情况下，尽可能多的开展连续性实验，综合性实验和设计性实验。给学生提供一个可以展示自己科研创新能力的平台，培养学生勇于创新和实践的精神。2.1幵设连续性实验，将实验教学内容“绿色化”“综合化”调整实验内容，开展连续性实验，进行绿色化探索，并不是一味地削减实验项目或实验内容，而是根据有机实验特征及训练要求，设置一些只有连续化特征的合成实验题0，将一些原本独立单一的实验题0有机结合成为一个多次完成的连续型实验m。例如:工业乙醇的蒸馏、产物乙醇作为茶叶屮咖啡因提取的提取剂和醋酸正丁酯的制备的反应原料、最后，在实验教师妥善保存下继续对乙醇进行重

7、复利用。这样在完成教学目标的前提下对乙醇实现了利用最大化。同样，以苯为原料制备硝基苯、以硝基苯为原料制备苯胺、以苯胺为原料制备乙酰苯胺、以乙酰苯胺为原料制备对氨基苯磺酰胺等。在各次的实验中分别练习蒸馏、［El流、升华、萃取、抽滤、重结晶、熔点测定等基木操作。通过这样的连续性实验，体现了有机实验“绿色化”特点，同时增强了学生的有机合成基本功，开阔了学生的合成思路，有利于培养学生严谨的科学态度，强化学生实验的责任心、积极性和主动性。2.2开设研宄性实验，培养学生的科研潜能研宄性实验是在基础规范性实验、综合实