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關(guān)鍵詞:大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
有機(jī)化學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課能夠幫助學(xué)生從理論上升到實(shí)踐來(lái)理解和掌握有機(jī)化學(xué)中的基本理論和基本反應(yīng),是幫助學(xué)生學(xué)好有機(jī)化學(xué)理論知識(shí)的必要環(huán)節(jié)和有效途徑。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、基本技能的必經(jīng)手段。良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)和探索激情。
一、大學(xué)有機(jī)化學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題
1.教學(xué)中演示不直觀
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,反應(yīng)方程式和機(jī)理數(shù)目繁多,書(shū)寫(xiě)費(fèi)時(shí)費(fèi)力,并且很不直觀。尤其對(duì)于講解中的重點(diǎn)和難點(diǎn),如有些有機(jī)分子的立體結(jié)構(gòu)和立體化學(xué)問(wèn)題感到困難。在黑板上畫(huà)出具體的立體異構(gòu)時(shí),很是費(fèi)時(shí),并且不具備規(guī)范性的比例關(guān)系。即使利用掛圖和自制分子模型也不能很好地顯示出實(shí)際分子的立體化學(xué)。而有機(jī)化學(xué)中的大分子和高分子的結(jié)構(gòu),如淀粉、糖類(lèi)和蛋白質(zhì)等,都不能很好地給學(xué)生進(jìn)行演示,只能根據(jù)書(shū)本中的內(nèi)容作簡(jiǎn)單介紹?,F(xiàn)在的課程一方面強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,一方面大力壓縮課時(shí)。故而,教師在課堂上只能進(jìn)行精簡(jiǎn)的講解,自學(xué)多練大都依賴(lài)學(xué)生的自覺(jué)行為。如果要系統(tǒng)地闡述某些問(wèn)題,時(shí)間上不允許。但是部分學(xué)生反映自學(xué)時(shí)難度很大,這樣,就產(chǎn)生了一個(gè)矛盾。我們主動(dòng)積極地進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)自學(xué)課件的開(kāi)發(fā),利用網(wǎng)絡(luò)CAI課件從很大程度上緩解了由于課時(shí)縮短、教學(xué)內(nèi)容難以系統(tǒng)講解的困難。
2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容零散,重點(diǎn)不突出
傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)與理論課程的進(jìn)程不協(xié)調(diào),實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)內(nèi)容限于物質(zhì)性質(zhì)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和一些簡(jiǎn)單的制備實(shí)驗(yàn),教學(xué)方法側(cè)重“依瓢畫(huà)葫蘆”式的照方抓藥操作,而且整個(gè)實(shí)驗(yàn)室所有的學(xué)生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方式都一樣,缺乏創(chuàng)造性的激勵(lì)等弊端。因此,學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有多大興趣,把做實(shí)驗(yàn)當(dāng)作完成任務(wù),將學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的重點(diǎn)放在記憶一些理論有機(jī)化學(xué)中的基本理論、基本概念和一些反應(yīng)以應(yīng)付考試,不能理論聯(lián)系實(shí)驗(yàn)深刻理解有機(jī)化學(xué)中的精華。
二、大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革
1.運(yùn)用多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué),加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性
在有機(jī)實(shí)驗(yàn)中積極引入多媒體教學(xué)軟件,視聽(tīng)教材、錄像、Powerpoint課件。在基礎(chǔ)理論課上運(yùn)用多媒體電教室對(duì)基本實(shí)驗(yàn)儀器,基礎(chǔ)操作進(jìn)行演示和講解。每次實(shí)驗(yàn)前,在對(duì)將要做的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講解后,在電腦中演示三維操作動(dòng)畫(huà),先將整個(gè)操作流程播放一遍,然后操作步驟進(jìn)行回放和停頓,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)需要特別注意的,并對(duì)學(xué)生提出問(wèn)題,學(xué)生在思考討論后,抽查一位同學(xué)進(jìn)行示范和講解實(shí)驗(yàn)操作鼓勵(lì)其他同學(xué)提出問(wèn)題,并討論操作是否正確和規(guī)范。最后由老師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和操作示范,學(xué)生按照操作順序和要點(diǎn)再練習(xí)獨(dú)立操作,并由老師逐一進(jìn)行檢查評(píng)估,指導(dǎo)并及時(shí)對(duì)存在的問(wèn)題加以糾正。
2. 精心選擇有機(jī)物合成實(shí)驗(yàn)
在有機(jī)物制備實(shí)驗(yàn)中,本著學(xué)習(xí)控制實(shí)驗(yàn)條件以及鞏固基本操作訓(xùn)練的原則,選擇了一些產(chǎn)率較高的比較經(jīng)典的有機(jī)合成實(shí)驗(yàn),盡量保證每個(gè)合成實(shí)驗(yàn)都能有針對(duì)性地訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作基本技能。在實(shí)驗(yàn)中,注意培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,思維能力與實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。教育學(xué)生不放過(guò)實(shí)驗(yàn)中的異常現(xiàn)象,不輕易茍同書(shū)本或文獻(xiàn)的說(shuō)法,允許學(xué)生在一定范圍內(nèi)探索實(shí)驗(yàn),在保證安全性的前提下對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn),同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣:操作快速、規(guī)范,臺(tái)面整潔有序,裝置美觀、穩(wěn)固,并且要求學(xué)生精確控制反應(yīng)條件,力求達(dá)到較高的產(chǎn)率,得到純凈的產(chǎn)品。由于選擇的反應(yīng)屬于經(jīng)典反應(yīng),實(shí)驗(yàn)條件易于控制,只要按照規(guī)定的要求進(jìn)行規(guī)范操作,一般都可以達(dá)到滿意的效果。
3.開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),需要學(xué)生結(jié)合理論課和實(shí)驗(yàn)課知識(shí),進(jìn)行合成路線的設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)條件的控制,實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)裝置的選擇,產(chǎn)物的提純與純度的鑒別的設(shè)計(jì),還需要學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中探索最佳的反應(yīng)條件,根據(jù)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題認(rèn)真分析討論,進(jìn)行綜合,反復(fù)修改實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,直至達(dá)到最佳實(shí)驗(yàn)方案與結(jié)果。這種研究性的實(shí)驗(yàn)給學(xué)生提供了獨(dú)立動(dòng)腦、動(dòng)手的機(jī)會(huì),使他們自覺(jué)地去查閱相關(guān)文獻(xiàn),綜合應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐技能,選擇實(shí)驗(yàn)方法,制定實(shí)驗(yàn)步驟,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中處于完全主動(dòng)的地位,充分發(fā)揮他們的想象力與創(chuàng)造力,對(duì)培養(yǎng)他們獨(dú)立進(jìn)行科學(xué)研究的能力有著非常重要的作用。
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、動(dòng)手操作能力、觀察能力、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力、提出實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題并設(shè)計(jì)方案來(lái)解決問(wèn)題的能力、以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)理解化學(xué)的能力為重點(diǎn),特別是要以培養(yǎng)具有基礎(chǔ)科研能力的人才為教學(xué)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
1.姚春鳳. 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革探素[J]. 廣州化工,2004
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué)理念;化工專(zhuān)業(yè);有機(jī)化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)
綠色化學(xué)也可以稱(chēng)為環(huán)境無(wú)害化學(xué)或者是清潔化學(xué),其對(duì)有害人類(lèi)健康、生態(tài)環(huán)境的原料、溶劑及副產(chǎn)物等盡量少用或者是不用,綠色化學(xué)理念是不再使用有毒、有害物質(zhì),也不產(chǎn)生廢物等等,從源頭上阻止污染。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與綠色化學(xué)關(guān)系緊密,許多高校的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)存在一些問(wèn)題,排放較多的污染物,污染了生態(tài)環(huán)境,應(yīng)及時(shí)解決好這個(gè)問(wèn)題,使綠色化學(xué)理念滲透其中。
1化工專(zhuān)業(yè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)貫徹綠色化學(xué)理念的必要性
實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),對(duì)于有機(jī)化學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō)更是如此,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常常會(huì)用到一些酚類(lèi)、芳香烴及醛等一些有害、有毒物質(zhì)。學(xué)校的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室空間較小,而做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生較多,因此在其做實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生并擴(kuò)散較多的有害物質(zhì),這些物質(zhì)會(huì)污染教學(xué)環(huán)境,不僅危害師生健康,也不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境意識(shí)。此外,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量廢氣、廢水及廢渣,這些污染物如果不及時(shí)處理好就直接排放到自然環(huán)境中,會(huì)造成環(huán)境污染,實(shí)驗(yàn)室就會(huì)成為一個(gè)污染源,因此教師進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)應(yīng)積極給學(xué)生滲透綠色化學(xué)思想,培養(yǎng)有綠色化學(xué)意識(shí)、理念的人才[1]。
2基于綠色化學(xué)理念的化工專(zhuān)業(yè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
2.1精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,突出綠色化學(xué)思想
以往教師開(kāi)展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),通常會(huì)考慮實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的典型性、代表性及高復(fù)現(xiàn)性等等,并不重視實(shí)驗(yàn)是否會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。教師應(yīng)以綠色化學(xué)理念開(kāi)展教學(xué),優(yōu)化有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,選擇實(shí)驗(yàn)時(shí),最好選那些圍繞基本原理、基本實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容展開(kāi)。實(shí)驗(yàn)用品最好使用無(wú)毒原料、溶劑及催化劑,化學(xué)物質(zhì)合成路線也應(yīng)是綠色的。對(duì)化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物的需求量進(jìn)行精確計(jì)算,確保能產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果前提下,盡可能地減少試劑用量,促進(jìn)反應(yīng)物盡量全部轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物,將綠色化學(xué)的“原子經(jīng)濟(jì)性”精神體現(xiàn)出來(lái)?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇過(guò)程中,應(yīng)堅(jiān)持低能耗、低毒篩選原則,例如實(shí)施“己二酸的制備”實(shí)驗(yàn)時(shí),最好能使用高錳酸鉀氧化法,不用硝酸氧化法,這樣就能防止有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)大量有毒氧化物氣體、或者是產(chǎn)生強(qiáng)腐蝕性,這樣化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全性就得到了有效提高。還有就是合成硝基苯甲酸乙酯時(shí),一般使用濃硫酸做催化劑進(jìn)行合成,這種催化劑價(jià)格低廉、活性高,但是其反應(yīng)比較復(fù)雜、產(chǎn)生的副產(chǎn)物也較多,濃硫酸具有腐蝕性,會(huì)腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境[2]。因此可以使用價(jià)格低廉、容易得到的苯磺酸作為催化劑進(jìn)行化學(xué)合成,能夠有效地克服這些缺點(diǎn)與不足,并具有較高的產(chǎn)率。
2.2改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置,設(shè)計(jì)合理關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中占比較大的內(nèi)容是制備有機(jī)物實(shí)驗(yàn),而且多數(shù)有機(jī)物都是有毒物質(zhì),傳統(tǒng)常規(guī)實(shí)驗(yàn)操作方法在通風(fēng)櫥中實(shí)施,這減少了對(duì)實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境污染,但是產(chǎn)生的有毒化學(xué)物質(zhì)還會(huì)排放到空氣中。因此可以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置,例如制備乙酸乙酯實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,將一個(gè)干燥管與反應(yīng)裝置相連接,并在碳酸鈉溶液中插入細(xì)口這樣就能防止倒吸,也能防止乙酸、乙醇等氣體進(jìn)入空氣中,并且減少了一半以上的反應(yīng)物用量,達(dá)到了較好的減少污染的目的。教師進(jìn)行化學(xué)有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),應(yīng)研究并理順各個(gè)實(shí)驗(yàn)間的關(guān)系,對(duì)實(shí)驗(yàn)次序進(jìn)行合理安排,設(shè)計(jì)實(shí)施相關(guān)實(shí)驗(yàn),將一個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物作為另一個(gè)實(shí)驗(yàn)原料,構(gòu)成鏈接關(guān)系,從而互相循環(huán)利用輔助劑、產(chǎn)物及剩余物等等。例如實(shí)施苯甲酸合成實(shí)驗(yàn)時(shí),可以將反應(yīng)合成的苯甲酸粗品作為“重結(jié)晶”的實(shí)驗(yàn)材料,之后得到的苯甲酸純品又能夠作為“熔點(diǎn)測(cè)定”的實(shí)驗(yàn)材料,這樣不僅節(jié)省了實(shí)驗(yàn)時(shí)間及原料,也能通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)生成的產(chǎn)品是否合格。
2.3借助多媒體技術(shù),模擬化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)
以往實(shí)施的化學(xué)有機(jī)實(shí)驗(yàn)常常要使用消耗大量的藥品及水資源,尤其是那些要使用昂貴試劑、容易發(fā)生爆炸的實(shí)驗(yàn),那些必須使用有毒有害試劑、化學(xué)反應(yīng)后會(huì)在實(shí)驗(yàn)室中排放較多有毒氣體的實(shí)驗(yàn)也都會(huì)消耗許多藥品及大量水資源,因此這樣看來(lái)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化有一定限度,課本教材中的一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)并不符合綠色化條件,對(duì)此教師應(yīng)積極利用現(xiàn)代化多媒體技術(shù)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的輔助手段,借助多媒體技術(shù)對(duì)化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬,將各種化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)M出來(lái),這種技術(shù)下的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也呈現(xiàn)地非常明顯,操作起來(lái)方便快捷,基本上沒(méi)有污染。教師應(yīng)使用多媒體技術(shù)仿真有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理、裝置、流程等等,通過(guò)文字、聲音及圖像等方式生動(dòng)形象地展示給學(xué)生,讓其身臨其境好像真地置身于實(shí)際化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中,并在一旁適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行講解、引導(dǎo),幫助學(xué)生體會(huì)總結(jié)出較準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,促進(jìn)化學(xué)有機(jī)實(shí)驗(yàn)的綠色化。
3結(jié)語(yǔ)
綠色化學(xué)理念符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展趨勢(shì),是可持續(xù)發(fā)展觀的重要內(nèi)容,當(dāng)代化工專(zhuān)業(yè)學(xué)生應(yīng)樹(shù)立起這種理念,并積極將其應(yīng)用至實(shí)際生活、學(xué)習(xí)中。綠色化學(xué)理念對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)約能源資源意義重大,教師在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,讓學(xué)生明確綠色化學(xué)理念的重要性,并積極探索有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化模式,培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)理念、逐步樹(shù)立起環(huán)保意識(shí),為環(huán)保工作作出貢獻(xiàn)。
作者:馬光路 單位:內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革;應(yīng)用型人才
作者簡(jiǎn)介:黃紅霞(1975-),女,土家族,湖南張家界人,桂林理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院,副教授;劉崢(1962-),女,江西興國(guó)人,桂林理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院,教授。(廣西 桂林 541004)
基金項(xiàng)目:本文系新世紀(jì)廣西高等教育教改工程項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):2011JGA051)的研究成果。
中圖分類(lèi)號(hào):G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)19-0149-02
有機(jī)化學(xué)是研究有機(jī)化合物的化學(xué),是桂林理工大學(xué)高分子材料、生物工程、化學(xué)工程與工藝、應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境工程以及給排水等專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修課。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是有機(jī)化學(xué)教學(xué)的重要組成部分,目的是驗(yàn)證、鞏固和加深課堂所學(xué)的基本理論知識(shí),同時(shí)使學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作,培養(yǎng)學(xué)生觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)、分析歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求是的科學(xué)態(tài)度,為今后的工作打下基礎(chǔ)。本文著眼于全面提升學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,分析了傳統(tǒng)的大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題,對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革進(jìn)行了探索。
一、實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀
多年來(lái)學(xué)生的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)成績(jī)主要只參考實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)情況,作為平時(shí)成績(jī),按較小的比例計(jì)入總成績(jī),容易誤導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課掉以輕心,對(duì)實(shí)驗(yàn)原理以及注意事項(xiàng)沒(méi)有理解,在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師的簡(jiǎn)單講解后就動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。
二、課程教學(xué)改革
有機(jī)化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),為了更好達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的,針對(duì)目前教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題,從精選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、積極運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法以及改革實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式幾個(gè)方面進(jìn)行改革嘗試,促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力和綜合素質(zhì)的提高。
1.精選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,滲透綠色化學(xué)觀念
在選擇實(shí)驗(yàn)時(shí),確保內(nèi)容上與理論相呼應(yīng),除了培養(yǎng)學(xué)生研究自然科學(xué)的正確態(tài)度與思維外,更有利于驗(yàn)證理論。[1]充分考慮各專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)對(duì)有機(jī)化學(xué)的需求安排教學(xué)項(xiàng)目,例如針對(duì)生物工程和化工工程的學(xué)生,對(duì)學(xué)生進(jìn)行了基本操作技能的訓(xùn)練,要求掌握玻璃管的簡(jiǎn)單加工,玻璃儀器的清洗與干燥,常用玻璃儀器的裝配和拆卸,加熱和冷卻,回流、蒸餾、萃取和洗滌、重結(jié)晶和過(guò)濾、液體和固體有機(jī)物的干燥,沸點(diǎn)和熔點(diǎn)測(cè)定和溫度計(jì)的校正,同時(shí)還開(kāi)設(shè)了環(huán)己烯的制備以及環(huán)己酮的制備兩個(gè)合成實(shí)驗(yàn);而對(duì)于應(yīng)用化學(xué)與高分子化學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,增加了乙酸乙酯的制備、甲基橙的制備以及呋喃甲酸和呋喃甲醇的制備這三個(gè)合成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。另外,在實(shí)驗(yàn)室條件允許的條件下,提供了一些開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,例如電化學(xué)還原馬來(lái)酐合成丁二酸、微波法合成二苯甲酮、超臨界二氧化碳流體萃取南瓜籽油、相轉(zhuǎn)移催化法制備苯甲醇以及納米二氧化鈦薄膜催化氧化降解苯胺,鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生在教師的指導(dǎo)下利用課余時(shí)間查閱文獻(xiàn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,裝配反應(yīng)裝置,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及記錄和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。筆者發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)于這類(lèi)實(shí)驗(yàn)非常有興趣,看著自己制備出的產(chǎn)品,很有成就感。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)選擇實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、微型化實(shí)驗(yàn)、連續(xù)性實(shí)驗(yàn)、合理處置“三廢”等方面,有效促進(jìn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化改革。傳統(tǒng)的萃取實(shí)驗(yàn)是用乙醚萃取醋酸溶液中的醋酸,乙醚沸點(diǎn)為35℃,其蒸汽與空氣可形成爆炸性混合物,遇明火、高熱極易燃燒爆炸;此外乙醚具有很強(qiáng)的滲透性,實(shí)驗(yàn)中易出現(xiàn)滲液和漏液現(xiàn)象大;而且利用乙醚作為萃取劑用量大,成本高,還會(huì)污染環(huán)境。以水為萃取劑,從醋酸與乙酸乙酯混合溶液中的醋酸萃取出來(lái),乙酸乙酯毒性低,分液后上層溶液中的乙酸乙酯可以用碳酸鈉溶液洗滌后回收利用,整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單,分層速度快,對(duì)環(huán)境友好,而且萃取效率高。在環(huán)己烯的制備中,傳統(tǒng)方法是采用濃硫酸或者濃磷酸液相脫水環(huán)己醇,收率一般只有46~56%,同時(shí)硫酸的腐蝕性強(qiáng),炭化嚴(yán)重,而磷酸的成本較高。而且用濃硫酸或者濃磷酸作為催化劑制備環(huán)己烯,副產(chǎn)物多,對(duì)實(shí)驗(yàn)造成較大影響。采用環(huán)己醇?xì)庀嗝撍苽洵h(huán)己烯,六水合三氯化鐵代替濃硫酸或者濃磷酸作為催化劑,后續(xù)處理工藝簡(jiǎn)單,并且產(chǎn)率較高,同時(shí)催化劑可以重復(fù)使用,有效減低實(shí)驗(yàn)成本。[2] 在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中利用這些措施,從源頭和過(guò)程中盡可能減少原料的用量,節(jié)約了成本,同時(shí)降低對(duì)環(huán)境的污染。實(shí)踐證明,教學(xué)效果與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一樣,能達(dá)到鍛煉學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的目的,在提高學(xué)生能力的同時(shí),增強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí),從而有效提高教學(xué)質(zhì)量。
2.現(xiàn)代化教學(xué)手段的運(yùn)用
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式采用的是“填鴨式”,致使學(xué)生失去了主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣,并且傳統(tǒng)的教學(xué)手段(掛圖、模型、幻燈等)無(wú)法生動(dòng)表現(xiàn)神奇的化學(xué)微觀世界。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中引入多媒體技術(shù),利用其集合文字、聲音、圖像、動(dòng)畫(huà)于一體的特點(diǎn),極大激發(fā)學(xué)生獲取新知識(shí)的興趣,從而提高課堂效率。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)內(nèi)容是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)單元操作錄像,給學(xué)生一個(gè)感性認(rèn)識(shí),使枯燥的教學(xué)活動(dòng)以形象靈活的方式展現(xiàn)在學(xué)生面前,或娛樂(lè)課堂氣氛,縮短了教學(xué)時(shí)間,收到了較好的效果。通過(guò)向?qū)W生展示回流、蒸餾和分餾、水蒸氣蒸餾、干燥、洗滌、重結(jié)晶以及熔點(diǎn)的測(cè)定等過(guò)程中的儀器安裝以及操作演示的正確方法,使學(xué)生對(duì)基本操作的了解更加直觀,為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)奠定良好的基礎(chǔ),同時(shí)向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)室安全與防護(hù)知識(shí),基本常識(shí)與技巧以及常用儀器與設(shè)備的維護(hù),提高學(xué)生有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)水平,提升教學(xué)質(zhì)量。[3]
3.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)課教學(xué)不僅僅是單純傳授操作技能的訓(xùn)練以及對(duì)理論知識(shí)的驗(yàn)證,同時(shí)還對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究能力的培養(yǎng),以及培養(yǎng)良好的科學(xué)素養(yǎng)以及實(shí)驗(yàn)室工作習(xí)慣,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求。遵循“以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念,力圖在教學(xué)中實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的互動(dòng),促進(jìn)師生互動(dòng),同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課前認(rèn)真做好預(yù)習(xí),寫(xiě)好預(yù)習(xí)報(bào)告,為使預(yù)習(xí)具有針對(duì)性,教師先提些思考題,這樣學(xué)生才能認(rèn)真思考,通過(guò)理論課已經(jīng)掌握的知識(shí),對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象做出解釋。此外,還要求學(xué)生查閱常見(jiàn)有機(jī)化合物的物理常數(shù),對(duì)不同合成路線的利弊進(jìn)行分析,該模式扭轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的按照實(shí)驗(yàn)教材“照方抓藥”的現(xiàn)象。指導(dǎo)教師講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑?、演示儀器的正確操作后,對(duì)于實(shí)驗(yàn)操作中需要注意的事項(xiàng)以隨機(jī)問(wèn)題的方式要求學(xué)生回答,以檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,對(duì)于學(xué)生理解不透徹的地方再次強(qiáng)調(diào)。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中,要求學(xué)生獨(dú)立完成儀器的裝備、實(shí)驗(yàn)操作條件的控制,對(duì)于不規(guī)范的操作及時(shí)糾正,并且要求如實(shí)記載實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù),培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求是的科學(xué)態(tài)度。[4] 還增加了幾項(xiàng)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等方法,供有余力或者是感興趣的學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)條件,在教師的指導(dǎo)和參與下,學(xué)生利用課余時(shí)間開(kāi)展,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以及圖書(shū)館查閱文獻(xiàn)資料等手段,貫穿綠色化學(xué)的理念,通過(guò)采用綠色催化劑、溶劑、氧化劑、減少原料用量等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化,鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作和初步的科學(xué)研究能力。
4.學(xué)習(xí)成績(jī)的評(píng)價(jià)
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,主要通過(guò)考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)來(lái)判定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī),再作為平時(shí)成績(jī)以一定的比例計(jì)入學(xué)生的總成績(jī),所占比例較小,學(xué)生忽視了實(shí)驗(yàn)課的重要性。[5]為了切實(shí)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,有必要對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的考核方法和對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改革。將“有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課作為單獨(dú)的一門(mén)必修課,綜合平時(shí)成績(jī)和期末考核成績(jī)計(jì)入總成績(jī)。平時(shí)成績(jī)主要考查學(xué)生回答問(wèn)題的情況,資料查閱情況、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中操作的規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)以及與同學(xué)的協(xié)作精神等方面,全方位衡量學(xué)生的能力。在全部實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)束后,將有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行閉卷考核,內(nèi)容涉及所開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的原理,儀器的操作方法以及事故的處理方法,有效督促學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重視,養(yǎng)成良好的學(xué)生習(xí)慣,同時(shí)有利于教師總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法,做到了全方位、客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課成績(jī),改變了以往實(shí)驗(yàn)考核體系中僅依靠單一的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)成績(jī)的弊端,有效提高了學(xué)生獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)操作技能和分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。
三、結(jié)束語(yǔ)
根據(jù)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)特點(diǎn),對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、授課方式以及實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式等體系進(jìn)行了改革,有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、研究能力和創(chuàng)新能力。教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的工作,需要不斷地探索和實(shí)踐,不能一蹴而就。教師是改革的主體,教師要擴(kuò)展知識(shí)視野,不斷地吸取新知識(shí),努力提高自身的素質(zhì)和水平,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不斷提高,才能達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才的目的。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn);廢棄物;綠色化學(xué)
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)50-0265-02
隨著工業(yè)化生產(chǎn)的不斷提高,環(huán)境污染越來(lái)越受到人們的關(guān)注。防止工業(yè)污染特別是化學(xué)污染,從根源上解決環(huán)境污染問(wèn)題,是一個(gè)迫在眉睫的課題,更是綠色化學(xué)的根本任務(wù)。綠色化學(xué)給化學(xué)工作者提出了一項(xiàng)新的挑戰(zhàn)?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室在學(xué)生的化學(xué)學(xué)科知識(shí)以及實(shí)驗(yàn)技能方面起到一個(gè)非常重要的作用,化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)利用,對(duì)學(xué)生的科技創(chuàng)新思維有很大的提高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室管理的規(guī)范性、創(chuàng)新性,特別是綠色化管理程度直接影響到實(shí)驗(yàn)教學(xué)。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在四大基礎(chǔ)化學(xué)中又不同于其他化學(xué)實(shí)驗(yàn),這就要求有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理具有一定的特殊性。我院有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)著化學(xué)、化學(xué)工程、應(yīng)用化學(xué)以及制藥工程、生物技術(shù)等專(zhuān)業(yè)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)驗(yàn)室使用頻率高,難于管理。作為從事有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理工作者,將環(huán)保與綠色化學(xué)理念貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,是我們責(zé)無(wú)旁貸的責(zé)任。本文試圖從我院有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化學(xué)意識(shí)、微型化、低值易耗品管理、注重有機(jī)廢棄物的回收利用等方面,探索實(shí)驗(yàn)室的綠色化管理。
一、加強(qiáng)綠色化學(xué)意識(shí)
學(xué)生環(huán)保意識(shí)、綠色化學(xué)管理意識(shí)的提高貫穿于整個(gè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中。有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常用到或產(chǎn)生一些污染環(huán)境的藥品和試劑,要減少環(huán)境污染,必須培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。因此,在新學(xué)期的第一堂有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中,我們用現(xiàn)代化多媒體工具,通過(guò)一些教學(xué)事故案例、化工類(lèi)產(chǎn)業(yè)事故等圖片或視頻,對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室安全、環(huán)保教育,每次實(shí)驗(yàn)前讓學(xué)生分析該實(shí)驗(yàn)的安全隱患,做到實(shí)驗(yàn)前心中有數(shù),實(shí)驗(yàn)過(guò)程認(rèn)真負(fù)責(zé),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后及時(shí)總結(jié),讓學(xué)生直觀的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)室綠色化管理的重要性。其次,從有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)出發(fā),對(duì)有機(jī)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理的調(diào)整,改變以現(xiàn)有教材為標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)方法,逐步實(shí)施綠色化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,讓學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)過(guò)程中自覺(jué)養(yǎng)成綠色化學(xué)的環(huán)保意識(shí)。
二、實(shí)驗(yàn)微型化
為了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的綠色化學(xué)管理,我們采取半微量實(shí)驗(yàn)裝置,從實(shí)驗(yàn)源頭上減少藥品的使用量從而減少污染。近年來(lái),在保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的前提下,對(duì)多數(shù)有機(jī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了微型化實(shí)踐。如溴乙烷的制備、己二酸的制備、乙酰苯胺的制備、乙酸正丁酯的制備等。將試劑用量由常規(guī)用量減至原來(lái)的1/2~1/5后,通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)可知,微型化后同樣能達(dá)到教學(xué)要求。同時(shí),改變傳統(tǒng)的合成方法,例如,在肉桂酸的制備、乙酰水楊酸的合成中引進(jìn)現(xiàn)代有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)新技術(shù)與新方法,分別采用微波輻射法和超聲波合成法,在節(jié)約藥品用量、減少“三廢”排放、提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的同時(shí),也讓學(xué)生在微型化實(shí)驗(yàn)合成方法中感受綠色化學(xué)的重要性。而實(shí)驗(yàn)微型化的實(shí)施、藥品用量的減少,也讓實(shí)驗(yàn)室藥品的庫(kù)存降低,從而提高實(shí)驗(yàn)室的綠色化管理。
三、低值易耗品管理
有機(jī)實(shí)驗(yàn)室中的低值易耗品的管理主要涉及有機(jī)化學(xué)試劑和玻璃儀器。因化學(xué)試劑使用不當(dāng)或管理不當(dāng)而引起教學(xué)事故或意外的案件常有發(fā)生。針對(duì)有機(jī)化學(xué)試劑品的特殊性,即品種多,具有易燃、易爆、易揮發(fā)、易腐蝕,毒害性,在管理上,采取專(zhuān)人管理制度。玻璃儀器在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中極易打碎,學(xué)生操作不規(guī)范,極易造成玻璃儀器的破損。針對(duì)上述情況,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理中對(duì)化學(xué)試劑、玻璃儀器進(jìn)行規(guī)范化管理。
1.化學(xué)試劑的管理。實(shí)驗(yàn)室的管理工作很大程度上是化學(xué)試劑的管理工作。有機(jī)化學(xué)試劑的特殊性,要求管理工作者必須是化學(xué)專(zhuān)業(yè)的管理人員。化學(xué)試劑的綠色化管理可從藥品的存放和保管兩方面進(jìn)行。藥品存放庫(kù)房通風(fēng)設(shè)施必須良好,所有試劑標(biāo)簽清楚明了,密封合格;易揮發(fā)、易燃、易爆試劑按教學(xué)計(jì)劃購(gòu)買(mǎi),保證實(shí)驗(yàn)教學(xué),控制庫(kù)存,分類(lèi)存放在藥品房中。一般試劑的存放要注意酸、堿性物質(zhì)以及氧化劑、還原劑分開(kāi),以免發(fā)生意外反應(yīng)。管理人員應(yīng)該做到熟悉各種試劑的名稱(chēng)、數(shù)量、存放位置等詳細(xì)信息,采用專(zhuān)用的賬本記錄,并借用電子化管理;藥品的領(lǐng)用情況做好記錄,期末清點(diǎn)庫(kù)存,按實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目進(jìn)行相應(yīng)的采購(gòu)計(jì)劃,避免多余庫(kù)存。對(duì)于易揮發(fā)的有毒藥品,必須在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行操作,以防污染環(huán)境;對(duì)于強(qiáng)腐蝕性藥品,必須戴乳膠手套,必要時(shí)還要戴護(hù)目鏡或面罩進(jìn)行操作,以防灼燒,造成傷害;對(duì)于危險(xiǎn)品和貴重類(lèi)藥品,按實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和學(xué)生實(shí)驗(yàn)用品量控制實(shí)驗(yàn)用量,要求學(xué)生嚴(yán)格按量稱(chēng)取,不得超量,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,認(rèn)真檢查驗(yàn)收,及時(shí)歸位,以防危險(xiǎn)品外流,發(fā)生意外事故。常規(guī)性藥品可放置在普通藥品柜中。用量比較大或較小的藥品,由管理人員提前準(zhǔn)備,放到實(shí)驗(yàn)室公用桌面或小組試劑架上供學(xué)生公用,避免學(xué)生稱(chēng)量過(guò)程造成不必要的損失。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,實(shí)驗(yàn)員及時(shí)整理歸位。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室中各類(lèi)藥品的使用、存放等注意事項(xiàng),加強(qiáng)學(xué)生綠色化管理意識(shí)。
2.玻璃儀器的管理。完成有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的器材多數(shù)是易碎的玻璃儀器,管理的不當(dāng)或者學(xué)生操作不規(guī)范,極易造成玻璃儀器的損壞。在玻璃儀器的管理上,實(shí)驗(yàn)常用玻璃儀器,每組分發(fā)一套《少量半微量有機(jī)制備儀》玻璃儀器,如半微量三頸圓底燒瓶、單頸圓底燒瓶、球形冷凝管、直型冷凝管等,以及一些常用的燒杯、漏斗、量筒等存放在各小組的實(shí)驗(yàn)柜中,實(shí)行管理責(zé)任制。開(kāi)學(xué)初期,要求學(xué)生對(duì)照儀器清單清點(diǎn)儀器,實(shí)行“多還少補(bǔ)”制度。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,進(jìn)行學(xué)生檢查、教師監(jiān)督,做好儀器損壞登記,損壞儀器的學(xué)生及時(shí)領(lǐng)用補(bǔ)充完整,適當(dāng)實(shí)施賠償。重復(fù)使用的小組成員實(shí)驗(yàn)前須檢查玻璃儀器的完整性。不常用的玻璃儀器,如滴液漏斗、分液漏斗、恒壓滴液漏斗、油水分離器等,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后清洗干凈,在磨口旋塞上墊上小紙片以防旋塞打不開(kāi),并用橡皮筋固定,貼上實(shí)驗(yàn)小組編號(hào),單獨(dú)存放,需要時(shí)再按編號(hào)發(fā)放給學(xué)生。特別是水銀溫度計(jì),使用過(guò)程中極易打壞,造成水銀脫落掉出來(lái),嚴(yán)重影響環(huán)境和人體健康。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生必須清洗玻璃儀器,有機(jī)實(shí)驗(yàn)玻璃儀器比較難清洗,很多學(xué)生用完后用水沖一下,或干脆不洗,實(shí)驗(yàn)管理人員可配制一些特殊的洗滌劑做清洗儀器使用,同時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)老師應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督管理。
四、注重有機(jī)廢棄物的回收利用
在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,有機(jī)化學(xué)試劑的使用,必然會(huì)產(chǎn)生一定量的廢棄物,這些廢棄物若處理不當(dāng),學(xué)生或教師不夠重視,對(duì)我們的人體、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境甚至周邊的環(huán)境有非常大的危害。注重廢棄物的回收利用,減少實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染,可以增強(qiáng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)和環(huán)保意識(shí)。因此在實(shí)驗(yàn)中的廢酸、廢堿,我們采用集中收集的方式,盡量回收,如“熔點(diǎn)的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)用過(guò)的濃硫酸,回收后可以用作洗滌劑或配制50%的硫酸,備“正丁醚的制備”實(shí)驗(yàn)中用,不能回收的倒棄前將其中和到規(guī)定的pH值。回收的廢堿液,可以和95%乙醇配成洗液,用于洗滌油脂、焦油、樹(shù)脂等殘留物。有機(jī)實(shí)驗(yàn)中常用的一些有機(jī)溶劑如苯、乙醇、乙醚、丙酮、氯仿等,直接倒棄嚴(yán)重污染環(huán)境,造成藥品的浪費(fèi)。如實(shí)驗(yàn)中用過(guò)的萃取劑苯,精制后可作“乙酰苯胺”實(shí)驗(yàn)的原料,該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物可摻入一些雜質(zhì),在“重結(jié)晶與提純”實(shí)驗(yàn)中利用;其他廢棄液如乙醇、丙酮、四氯化碳等,因?qū)嶒?yàn)中用量較少,回收后可用做有機(jī)洗滌劑。對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣,如“苯乙酮的制備”過(guò)程中產(chǎn)生的HCI氣體,將吸收液由堿液改為水吸收,既有效地吸收了HCI氣體,又可將吸收液與廢堿作用,從而減少?gòu)U堿液,是一舉兩得的好方法。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,可以組合優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,一些基本操作實(shí)驗(yàn)和重要的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)可結(jié)合合成實(shí)驗(yàn),做到節(jié)省時(shí)間和化學(xué)試劑,也有利于學(xué)生對(duì)相關(guān)有機(jī)知識(shí)的理解和掌握,提高原子經(jīng)濟(jì)性,又減少有毒試劑對(duì)環(huán)境的污染。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中產(chǎn)生的廢棄物的環(huán)保處理,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)室綠色化管理意識(shí)。因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理過(guò)程中,只要用心去研究、探索化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化,就能增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和綠色觀念,培養(yǎng)具有環(huán)保意識(shí)的人,為實(shí)驗(yàn)環(huán)境、社會(huì)環(huán)境的“綠色化”盡一份力量。
實(shí)驗(yàn)室的管理工作繁瑣但卻重要。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的特殊性使得其管理在實(shí)驗(yàn)室管理要求更高,實(shí)驗(yàn)室管理水平的高低直接影響學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能以及實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展,必須對(duì)其實(shí)行科學(xué)化、規(guī)范化的管理。實(shí)驗(yàn)室的每一個(gè)主體都要以主人翁的態(tài)度對(duì)待實(shí)驗(yàn)室的管理。實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員在做好實(shí)驗(yàn)室管理工作的同時(shí)還要積極進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和交流,教育、感染學(xué)生,在實(shí)驗(yàn)室的管理中不斷提高管理能力,確保實(shí)驗(yàn)室教學(xué)和科研工作有條不紊地進(jìn)行,使學(xué)生在掌握基本知識(shí)的前提下,深化實(shí)驗(yàn)室綠色化理念,增強(qiáng)自身的綜合素質(zhì)。
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有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高?;瘜W(xué)、化工、制藥等專(zhuān)業(yè)重要的基礎(chǔ)課程,近年來(lái)在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中引入雙語(yǔ)教學(xué)在各高校中也漸成潮流。然而,作者在自身的實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn),低年級(jí)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程雙語(yǔ)教學(xué)存在諸多問(wèn)題,很大程度上會(huì)影響正常的教學(xué)效果與質(zhì)量,盲目開(kāi)展、推廣雙語(yǔ)教學(xué)往往會(huì)起到適得其反的效果。
關(guān)鍵詞:
雙語(yǔ)教學(xué);有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革
一、引言
自2001年教育部明文提出在高校中積極推動(dòng)雙語(yǔ)教學(xué)開(kāi)始,英語(yǔ)、漢語(yǔ)混合教學(xué)逐漸成為新世紀(jì)以來(lái)高校教學(xué)改革的熱點(diǎn)領(lǐng)域。作為高?;瘜W(xué)教育的重要環(huán)節(jié),許多高校即陸續(xù)開(kāi)始嘗試在低年級(jí)的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中引入英文教材,使用英文講授,以使學(xué)生較早接觸并熟悉專(zhuān)業(yè)英語(yǔ),便于其高年級(jí)階段的文獻(xiàn)查閱、實(shí)驗(yàn)室科研等任務(wù)。我校也較早地進(jìn)行了這方面的嘗試,至今已有多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在雙語(yǔ)教學(xué)過(guò)程中,我們借鑒、采用了一系列頗有效果的做法,如編寫(xiě)雙語(yǔ)教材、強(qiáng)調(diào)化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)詞匯、實(shí)驗(yàn)講解時(shí)采用較淺顯的英文口語(yǔ)、繁難處采用漢語(yǔ)復(fù)述、要求學(xué)生做好預(yù)習(xí)并使用英文完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。在多年的教學(xué)工作中,我們?nèi)〉昧艘欢ǖ某晒?,同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了許多問(wèn)題,值得改進(jìn)與反思。
二、反思
1.英文講授。作為基礎(chǔ)課程,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課在高校中通常安排在低年級(jí)完成。剛開(kāi)始接觸該課程的同學(xué),之前只經(jīng)過(guò)了短期的大學(xué)生活,僅有少量的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。猛然間接觸更為復(fù)雜的,同時(shí)又以英文講授的有機(jī)實(shí)驗(yàn)課,遭遇大量的新的專(zhuān)業(yè)詞匯,對(duì)學(xué)生而言明顯學(xué)習(xí)曲線顯得陡峭了些。許多低年級(jí)同學(xué)聽(tīng)力基礎(chǔ)也較為薄弱,更是難以適應(yīng)英文講解的環(huán)境。針對(duì)這一問(wèn)題,根據(jù)多處報(bào)道的經(jīng)驗(yàn),我們嘗試過(guò)使用由淺入深的授課方法,起初的幾次實(shí)驗(yàn)大量使用漢語(yǔ),而后逐漸提高英語(yǔ)比例,而較復(fù)雜的操作、步驟先使用英語(yǔ)而后再使用漢語(yǔ)對(duì)照講解。這種英漢對(duì)照方式有一定的效果,但依然無(wú)法從根本上解決學(xué)習(xí)曲線的問(wèn)題。此外,由于在教學(xué)過(guò)程中不斷地切換中英文講述,不可避免地引起了語(yǔ)言環(huán)境的割裂。漢語(yǔ)與英語(yǔ)在表述邏輯上本身也存在很大的差別,學(xué)生在聽(tīng)課時(shí)需要頻繁地切換接受模式,往往會(huì)導(dǎo)致不必要的思維混亂,引起知識(shí)掌握的碎片化。更有部分同學(xué)在英漢對(duì)照講解過(guò)程中養(yǎng)成了不良的習(xí)慣:對(duì)英語(yǔ)不去深究,專(zhuān)等漢語(yǔ)的復(fù)述部分。這顯然并非雙語(yǔ)教學(xué)的初衷,反而是事倍功半的浪費(fèi)。針對(duì)這一問(wèn)題,有人建議以較大尺度(章節(jié)、課時(shí))為單位而非以小尺度(句、段落)為單位進(jìn)行英漢對(duì)照:先完全以英文講解整個(gè)實(shí)驗(yàn),以便為學(xué)生提供完整的英語(yǔ)環(huán)境,培養(yǎng)其用英語(yǔ)思考的習(xí)慣,進(jìn)而理解相關(guān)知識(shí);待英文講解結(jié)束后,再使用漢語(yǔ)復(fù)述主要內(nèi)容,糾正之前學(xué)生可能的理解偏差。我們的初步實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn),這種方式確實(shí)在一定程度上可以克服頻繁語(yǔ)言環(huán)境切換的弱點(diǎn),然而兩次整體性的講解會(huì)使得授課時(shí)間幾乎成倍延長(zhǎng)。在理工科高校中,基礎(chǔ)課學(xué)時(shí)原本就異常緊張,這種做法偶爾使用尚有可能,但大規(guī)模、持續(xù)性貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)幾乎沒(méi)有可行性。2.雙語(yǔ)教材。在雙語(yǔ)教學(xué)過(guò)程中,一本合適的英文教材必不可少。不少學(xué)校的雙語(yǔ)教學(xué),特別是理論課,往往直接使用國(guó)外原版教材。然而實(shí)驗(yàn)課程存在其特殊性,各高校由于專(zhuān)業(yè)重點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)室條件等諸多方面的原因,開(kāi)設(shè)的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容上往往存在很大區(qū)別,國(guó)外的原版實(shí)驗(yàn)教材在這里更是“水土不服”。為此,我們特意編寫(xiě)了與本校情況契合的英漢雙語(yǔ)對(duì)照實(shí)驗(yàn)教材。為保證教材英文的質(zhì)量,還特地由有機(jī)化學(xué)與外語(yǔ)兩個(gè)教研室合作完成英文部分的編寫(xiě)。但畢竟英語(yǔ)教研室編者對(duì)化學(xué)操作不甚熟悉,教材的英文部分依然很難稱(chēng)得上地道,也不可避免地存在一些錯(cuò)誤,對(duì)學(xué)生的英文學(xué)習(xí)難免產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。此外,由于教材中英漢內(nèi)容基本完全對(duì)應(yīng),很多學(xué)生往往不甚注意英文部分,在預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通常只閱讀漢語(yǔ)段落,英文部分遂成為擺設(shè)。我們?cè)紤]過(guò)撤除教材中的漢語(yǔ)部分,改為全英文教材,或可一定程度上解決這一問(wèn)題。但該做法必然會(huì)使得斜率本已頗高的學(xué)習(xí)曲線愈發(fā)陡峭,因此也缺乏可操作性。3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重要的總結(jié)環(huán)節(jié),是對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的復(fù)習(xí)與提煉,對(duì)教學(xué)成果的檢測(cè)與反饋。與諸多其他院校相同,我們也要求學(xué)生使用英文完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種做法理論上在實(shí)驗(yàn)報(bào)告的原本功用之外,還可加深學(xué)習(xí)者對(duì)英文專(zhuān)業(yè)詞匯的印象,檢驗(yàn)其雙語(yǔ)內(nèi)容的掌握情況,培養(yǎng)其英文寫(xiě)作能力。然而在實(shí)際教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn),許多同學(xué)受限于自身的語(yǔ)言水平,很難組織好合理、流暢的英文,撰寫(xiě)報(bào)告時(shí)不得不將大量時(shí)間花費(fèi)在英文寫(xiě)作上,反而忽視了實(shí)驗(yàn)報(bào)告原本的用意。更有甚者,部分同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告并非自主撰寫(xiě),而是幾乎全盤(pán)照抄雙語(yǔ)教材中的英文部分,抄寫(xiě)時(shí)亦不求甚解,乃至教材中的印刷錯(cuò)誤也原封不動(dòng)出現(xiàn)在報(bào)告當(dāng)中。這種“英文”報(bào)告流于表面,毫無(wú)意義,完全喪失了實(shí)驗(yàn)報(bào)告原本的功用,嚴(yán)重不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的復(fù)習(xí)與鞏固,更遑論科學(xué)精神的培養(yǎng)了。根據(jù)我們自身的實(shí)踐,盲目對(duì)學(xué)生提出過(guò)高的要求,不但完全達(dá)不到預(yù)想的效果,反而會(huì)使教學(xué)質(zhì)量大大下降。4.專(zhuān)業(yè)詞匯。多處的實(shí)踐都證明,在雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,化學(xué)專(zhuān)業(yè)詞匯是特別應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容。我們也發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)一年的學(xué)習(xí),學(xué)生主要熟記的也是諸如化合物命名、儀器名稱(chēng)、實(shí)驗(yàn)操作等專(zhuān)業(yè)單詞。然而受低年級(jí)英語(yǔ)水平及閱讀量的限制,學(xué)生通常依然無(wú)法達(dá)到更高的要求:勝任專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)的閱讀、寫(xiě)作任務(wù)。而這些英語(yǔ)詞匯的學(xué)習(xí),基本只是一個(gè)簡(jiǎn)單的記憶過(guò)程,對(duì)提高學(xué)生的實(shí)際英文水準(zhǔn)幫助并不大。更何況,這些詞匯日后在《化學(xué)英語(yǔ)》課程中,在日后科研實(shí)驗(yàn)室工作閱讀文獻(xiàn)時(shí)又將重復(fù)涉及。我們?cè)鴮?duì)比過(guò)開(kāi)展與未進(jìn)行雙語(yǔ)教學(xué)的學(xué)生在高年級(jí)閱讀科技文獻(xiàn)的情況,并未發(fā)現(xiàn)有顯著區(qū)別。低年級(jí)時(shí)的雙語(yǔ)教學(xué)似乎很大程度上做了無(wú)用功。
三、結(jié)語(yǔ)
總之,經(jīng)過(guò)多年的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐,在教師與學(xué)生兩方面都耗費(fèi)更多的資源與時(shí)間后,我們發(fā)現(xiàn)表面光鮮的雙語(yǔ)教學(xué)遠(yuǎn)未達(dá)到預(yù)期的成果,對(duì)低年級(jí)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)英文水平提高并不顯著。甚至因?yàn)閷W(xué)生不得不將更多精力投入在陌生的專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)上,反而會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)課程基礎(chǔ)知識(shí)與技能的掌握造成不良影響。英語(yǔ)并非有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的核心內(nèi)容,因?yàn)殡p語(yǔ)這個(gè)芝麻而丟棄了西瓜,實(shí)有買(mǎi)櫝還珠、舍本逐末之感。因此,我們認(rèn)為,雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)———至少在普通高校的低年級(jí)階段———不應(yīng)為追求新潮而強(qiáng)行大面積推廣。對(duì)于絕大部分同學(xué),應(yīng)按照傳統(tǒng)方式進(jìn)行教學(xué),而部分英語(yǔ)水平較好的同學(xué)或可設(shè)立單獨(dú)的雙語(yǔ)教學(xué)班。此外,雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)即便展開(kāi),也應(yīng)與之后的專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)、文獻(xiàn)查閱等課程進(jìn)行統(tǒng)籌安排,避免出現(xiàn)過(guò)多的重復(fù)、冗余內(nèi)容。
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