論有機合成化學實驗教學

論有機合成化學實驗教學

　　論文關鍵詞：有機合成實驗 驗證實驗 綜合實驗 設計實驗
　　論文摘要：有機合成實驗教學是有機合成理論教學的實踐部分,是重要的專業課之一,對培養學生的綜合能力起著非常重要的作用。本文探討了有機合成實驗教學改革的經驗,指出在有機合成實驗教學中,應注重學生綜合能力的培養。
　　
　　有機合成化學在近一個多世紀以來,經過化學家們的不懈探索和生產實踐的總結,取得了巨大的發展,對人類社會的物質文明進步以及人們生活水平的提高做出了重要貢獻。1996年,美國斯坦福大學的Wender教授對理想的合成提出了完整的定義:“一種理想的(最終是實效的)合成是指用簡單的、安全的、環境友好的、資源有效的操作,快速定量地把價廉、易得的起始原料轉化為天然或設計的目標分子。”這個理論指出我們有機合成應該遵守的規則。有機合成實驗就是檢驗這個理論的最好手段。對于化工類專業的學生來說,有機合成化學及實驗都是必修的課程之一。
　　實驗教學是實現高級化學人才培養的重要教學環節,在實驗教學中能全面訓練和培養學生的動手、觀測、查閱、記憶、思維、想象和表達等能力。通過實驗教學,不僅可以授予學生知識技能,培養實驗操作能力、思維能力和創新能力,而且還會影響世界觀、思維方式、工作作風和道德修養。在實驗教學中,結合21世紀對人才的需求,確定化學實驗教學的目標和基本要求,以此為基礎,建立新的實驗教學體系,從低到高、從基礎到前沿、從接受知識型到培養綜合能力型的逐級提高的實驗教學體系。實驗教學在繼續加強基礎操作訓練的同時,更應注重綜合研究能力的培養,在教學的過程中,我們應該注意以下幾點:
　　
　　1 在做有機合成化學實驗前,應精講理論課內容,培養學生的自學能力和思維能力
　　化學基本理論的學習可以促進學生發展抽象思維能力,掌握科學的方法,使學生的知識系統化、網絡化,把握規律性的知識。實踐證明,培養學生的自學習慣是提高學生思維能力的有效途徑,自學能力是智能的重要構成部分,是獨立探索與獲得新知識的最基本能力,學生具有一定的自學能力,不僅是順利完成學習任務的必要條件,也是就業需要。我們在深入研究課程內容的重點、難點、關鍵以及課程的知識體系基礎上,設計合理的預習思考提綱印發給學生,讓學生課前根據提綱要求閱讀教材和查閱參考書,做一些簡單的讀書筆記。上課時抓住重點向學生介紹有機合成的新方法和新工藝,結合精細化工產品的合成實例,講述有機合成中的主要單元反應的基本原理和合成路線設計技巧,同時引導學生對提綱中重點內容展開適當的討論。這樣學生在自學與思考的基礎上再聽教師講課,在聽課的過程中又不斷進行思考。再加上以后或同時進行的實驗課,就能夠更加牢固地掌握所學的理論知識。
　　
　　2 改革實驗教學,培養學生的動手能力和綜合設計實驗能力
　　培養學生的實驗能力和思維能力的重要途徑,就是通過實驗教學。實驗能力的培養不僅關系到化學化工人才的培養,而且關系到大多數未來勞動者適應社會主義現代化建設需要和全面發展的問題。為了更好地培養學生的動手能力和綜合設計能力。我們把配合理論課開設的實驗課內容改為驗證實驗、綜合實驗和設計實驗三個部分。
　　2.1 驗證實驗
　　驗證實驗就是實驗方案已經成熟,學生只要按照其操作進行就可以惡劣,其中主要是一步合成實驗,涉及到有機合成中的基本操作技能。要求學生實驗前一定要預習,搞清楚實驗目的和實驗原理,實驗的操作步驟,實驗中可能出現的問題并制定緊急應變的措施;在實驗中一定嚴格遵守實驗的操作規程,仔細觀察反應中的現象變化,如實做好實驗的原始記錄,科學地處理實驗數據,認真寫好實驗報告。
　　2.2 綜合實驗
　　綜合實驗的實驗方案已經成熟,實驗包括多步反應(涉及多種單元反應),多種操作技能的綜合應用。這就要求學生具有扎實的理論知識和熟練的基本操作技能。當然驗證實驗中應該遵守的,在綜合實驗中更應該遵守了。
　　2.3 設計實驗
　　設計實驗是培養學生運用理論知識解決實際問題的能力。在教學中選擇實用性較強的實驗課題,可以是一些文獻實驗,也可以選取教師科研課題中的部分內容,或根據與地方企業科技協作中調研信息來確定,然后只告訴學生實驗的題目和產品的用途,其余實驗原理、物理數據、合成方法和實驗步驟等均由學生自己去查找。讓學生通過查閱有關文獻資料,自己設計實驗方案。再通過教師的指導來完成該項實驗課題。一種有機化合物的合成,往往可以由相同或不同的原料經由多種合成路線得到,學生要在查閱到的多種合成路線中確定最理想的合成方案。就必須從理論和實際上進行綜合地、科學地分析、考慮諸如原料和試劑的來源、價格和利用率;合成路線中反應步驟和反應總收率、反應的條件和設備要求、生產的安全度和三廢問題等。學生設計的實驗方案交給教師過目審批后,在教師的指導和嚴格把關下,學生親自動手通過實驗驗證自己的實驗方案的可行性,發現問題及找出解決問題的辦法。由于開設的設計性實驗具有實用性,往往引起學生極大的興趣,有效地激發了學生的學習主動性和積極性,強化了能力的培養和素質的提高。學生既理論聯系實際,學會了綜合設計實驗的方法,又提高了綜合分析問題、解決問題的能力和實際工作能力。
　　在設計實驗教學中,教師也可以要求學生在查閱文獻資料后,撰寫出科學論文。即對于一個實驗,經查閱文獻后寫出小綜述論文。教師可以指導學生根據實驗內容,要求學生到圖書館查閱資料。廣泛閱讀課外報刊,書籍,與教師共同商討定出題目,篩選內容,進行綜合整理,學習撰寫一篇小綜述論文,然后,分成小組進行相互交流和討論,集思廣益,這樣,學生既可以相互了解到很多新的知識,開闊了視野,同時也鍛煉了口才能力。
　　總之,通過有機合成實驗的學習,學生不僅鞏固了理論知識,而且增強了理論聯系實際的能力,初步掌握了設計實驗的要領,學會了查閱文獻資料及撰寫科學論文的本領,為學生以后的工作及學習打下了堅實的基礎,這也是我們開設這門課程的目的之所在。
　　
　　參考文獻
　　[1] Trost B N..Science,1991,254(5037):1471-1477.
　　[2] 黃培強,高景星.化學進展,1998,10(3):265
　　[3] Wender P. A..Chem.Rev.,1996,96(23):903-906.

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