論有機合成化學(xué)實(shí)驗教學(xué)

　　論文關(guān)鍵詞：有機合成實(shí)驗 驗證實(shí)驗 綜合實(shí)驗 設計實(shí)驗
　　論文摘要：有機合成實(shí)驗教學(xué)是有機合成理論教學(xué)的實(shí)踐部分,是重要的專(zhuān)業(yè)課之一,對培養學(xué)生的綜合能力起著(zhù)非常重要的作用。本文探討了有機合成實(shí)驗教學(xué)改革的經(jīng)驗,指出在有機合成實(shí)驗教學(xué)中,應注重學(xué)生綜合能力的培養。
　　
　　有機合成化學(xué)在近一個(gè)多世紀以來(lái),經(jīng)過(guò)化學(xué)家們的不懈探索和生產(chǎn)實(shí)踐的總結,取得了巨大的發(fā)展,對人類(lèi)社會(huì )的物質(zhì)文明進(jìn)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(xué)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(shí)效的)合成是指用簡(jiǎn)單的、安全的、環(huán)境友好的、資源有效的操作,快速定量地把價(jià)廉、易得的起始原料轉化為天然或設計的目標分子。”這個(gè)理論指出我們有機合成應該遵守的規則。有機合成實(shí)驗就是檢驗這個(gè)理論的最好手段。對于化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),有機合成化學(xué)及實(shí)驗都是必修的課程之一。
　　實(shí)驗教學(xué)是實(shí)現高級化學(xué)人才培養的重要教學(xué)環(huán)節,在實(shí)驗教學(xué)中能全面訓練和培養學(xué)生的動(dòng)手、觀(guān)測、查閱、記憶、思維、想象和表達等能力。通過(guò)實(shí)驗教學(xué),不僅可以授予學(xué)生知識技能,培養實(shí)驗操作能力、思維能力和創(chuàng )新能力,而且還會(huì )影響世界觀(guān)、思維方式、工作作風(fēng)和道德修養。在實(shí)驗教學(xué)中,結合21世紀對人才的需求,確定化學(xué)實(shí)驗教學(xué)的目標和基本要求,以此為基礎,建立新的實(shí)驗教學(xué)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(shí)驗教學(xué)體系。實(shí)驗教學(xué)在繼續加強基礎操作訓練的同時(shí),更應注重綜合研究能力的培養,在教學(xué)的過(guò)程中,我們應該注意以下幾點(diǎn):
　　
　　1 在做有機合成化學(xué)實(shí)驗前,應精講理論課內容,培養學(xué)生的自學(xué)能力和思維能力
　　化學(xué)基本理論的學(xué)習可以促進(jìn)學(xué)生發(fā)展抽象思維能力,掌握科學(xué)的方法,使學(xué)生的知識系統化、網(wǎng)絡(luò )化,把握規律性的知識。實(shí)踐證明,培養學(xué)生的自學(xué)習慣是提高學(xué)生思維能力的有效途徑,自學(xué)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(xué)生具有一定的自學(xué)能力,不僅是順利完成學(xué)習任務(wù)的必要條件,也是就業(yè)需要。我們在深入研究課程內容的重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)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(fā)給學(xué)生,讓學(xué)生課前根據提綱要求閱讀教材和查閱參考書(shū),做一些簡(jiǎn)單的讀書(shū)筆記。上課時(shí)抓住重點(diǎn)向學(xué)生介紹有機合成的新方法和新工藝,結合精細化工產(chǎn)品的合成實(shí)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(xiàn)設計技巧,同時(shí)引導學(xué)生對提綱中重點(diǎn)內容展開(kāi)適當的討論。這樣學(xué)生在自學(xué)與思考的基礎上再聽(tīng)教師講課,在聽(tīng)課的過(guò)程中又不斷進(jìn)行思考。再加上以后或同時(shí)進(jìn)行的實(shí)驗課,就能夠更加牢固地掌握所學(xué)的理論知識。
　　
　　2 改革實(shí)驗教學(xué),培養學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合設計實(shí)驗能力
　　培養學(xué)生的實(shí)驗能力和思維能力的重要途徑,就是通過(guò)實(shí)驗教學(xué)。實(shí)驗能力的培養不僅關(guān)系到化學(xué)化工人才的培養,而且關(guān)系到大多數未來(lái)勞動(dòng)者適應社會(huì )主義現代化建設需要和全面發(fā)展的問(wèn)題。為了更好地培養學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合設計能力。我們把配合理論課開(kāi)設的實(shí)驗課內容改為驗證實(shí)驗、綜合實(shí)驗和設計實(shí)驗三個(gè)部分。
　　2.1 驗證實(shí)驗
　　驗證實(shí)驗就是實(shí)驗方案已經(jīng)成熟,學(xué)生只要按照其操作進(jìn)行就可以惡劣,其中主要是一步合成實(shí)驗,涉及到有機合成中的基本操作技能。要求學(xué)生實(shí)驗前一定要預習,搞清楚實(shí)驗目的和實(shí)驗原理,實(shí)驗的操作步驟,實(shí)驗中可能出現的問(wèn)題并制定緊急應變的措施;在實(shí)驗中一定嚴格遵守實(shí)驗的操作規程,仔細觀(guān)察反應中的現象變化,如實(shí)做好實(shí)驗的原始記錄,科學(xué)地處理實(shí)驗數據,認真寫(xiě)好實(shí)驗報告。
　　2.2 綜合實(shí)驗
　　綜合實(shí)驗的實(shí)驗方案已經(jīng)成熟,實(shí)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(xué)生具有扎實(shí)的理論知識和熟練的基本操作技能。當然驗證實(shí)驗中應該遵守的,在綜合實(shí)驗中更應該遵守了。
　　2.3 設計實(shí)驗
　　設計實(shí)驗是培養學(xué)生運用理論知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在教學(xué)中選擇實(shí)用性較強的實(shí)驗課題,可以是一些文獻實(shí)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(yè)科技協(xié)作中調研信息來(lái)確定,然后只告訴學(xué)生實(shí)驗的題目和產(chǎn)品的用途,其余實(shí)驗原理、物理數據、合成方法和實(shí)驗步驟等均由學(xué)生自己去查找。讓學(xué)生通過(guò)查閱有關(guān)文獻資料,自己設計實(shí)驗方案。再通過(guò)教師的指導來(lái)完成該項實(shí)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(jīng)由多種合成路線(xiàn)得到,學(xué)生要在查閱到的多種合成路線(xiàn)中確定最理想的合成方案。就必須從理論和實(shí)際上進(jìn)行綜合地、科學(xué)地分析、考慮諸如原料和試劑的來(lái)源、價(jià)格和利用率;合成路線(xiàn)中反應步驟和反應總收率、反應的條件和設備要求、生產(chǎn)的安全度和三廢問(wèn)題等。學(xué)生設計的實(shí)驗方案交給教師過(guò)目審批后,在教師的指導和嚴格把關(guān)下,學(xué)生親自動(dòng)手通過(guò)實(shí)驗驗證自己的實(shí)驗方案的可行性,發(fā)現問(wèn)題及找出解決問(wèn)題的辦法。由于開(kāi)設的設計性實(shí)驗具有實(shí)用性,往往引起學(xué)生極大的興趣,有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習主動(dòng)性和積極性,強化了能力的培養和素質(zhì)的提高。學(xué)生既理論聯(lián)系實(shí)際,學(xué)會(huì )了綜合設計實(shí)驗的方法,又提高了綜合分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和實(shí)際工作能力。
　　在設計實(shí)驗教學(xué)中,教師也可以要求學(xué)生在查閱文獻資料后,撰寫(xiě)出科學(xué)論文。即對于一個(gè)實(shí)驗,經(jīng)查閱文獻后寫(xiě)出小綜述論文。教師可以指導學(xué)生根據實(shí)驗內容,要求學(xué)生到圖書(shū)館查閱資料。廣泛閱讀課外報刊,書(shū)籍,與教師共同商討定出題目,篩選內容,進(jìn)行綜合整理,學(xué)習撰寫(xiě)一篇小綜述論文,然后,分成小組進(jìn)行相互交流和討論,集思廣益,這樣,學(xué)生既可以相互了解到很多新的知識,開(kāi)闊了視野,同時(shí)也鍛煉了口才能力。
　　總之,通過(guò)有機合成實(shí)驗的學(xué)習,學(xué)生不僅鞏固了理論知識,而且增強了理論聯(lián)系實(shí)際的能力,初步掌握了設計實(shí)驗的要領(lǐng),學(xué)會(huì )了查閱文獻資料及撰寫(xiě)科學(xué)論文的本領(lǐng),為學(xué)生以后的工作及學(xué)習打下了堅實(shí)的基礎,這也是我們開(kāi)設這門(mén)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(xué)進(jìn)展,1998,10(3):265
　　[3] Wender P. A..Chem.Rev.,1996,96(23):903-906.

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