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有机合成知识全文(5篇)

前言:小编为你整理了5篇有机合成知识参考范文,供你参考和借鉴。希望能帮助你在写作上获得灵感,让你的文章更加丰富有深度。

有机合成知识

第1篇:有机合成知识范文

关键词:有机化学实验;实验教学;教学改革

有机化学是研究有机物质的来源与组成、合成与表征、结构与性质、反应与转化及其作用机理的科学,是创造新物质的重要学科之一。有机化学基于实验,有机基础实验课程是有机化学教学的重要组成部分。有机化学基础实验是化学、生物、环境、医学和材料等相关专业重要的基础实验课,其教学质量与人才培养质量息息相关。合理高效的有机基础实验教学体系,对于培养学生分析问题和解决问题的能力、优化并扩展知识结构、掌握实验技能具有至关重要的作用。多年来,我校有机实验教学团队在实验项目选择、教学大纲制定和教材建设等方面坚持以学生为本,以能力培养为核心,逐步构建了基元操作实验、多步合成实验、半探索型实验等循序渐进的三层次教学体系。对教学内容、教学方法、考核方式和开放实验不断探索和改革,将对学生素质、知识和能力的培养贯穿于整个有机化学实验教学中,取得了预期的教学成效[1-4]。

1必修的基础有机实验

1.1实验内容改革

基础有机化学实验主要包括基本知识、基本原理、基本操作,以及有机合成、产物的分离和纯化、产品质量分析与表征等内容。按我校提出的“三三制”教学改革要求,不断更新教学内容,注重有机化学实验内容的前沿性、交叉融合性、应用性、趣味性、环保性[5]及实验手段的现代化,在改造、更新、优化组合实验内容的同时,循序渐进地将实验规模由常量向小量、半微量[6]、微量转化,并将现代仪器分析技术与有机合成、分离纯化技术结合,按基础训练—综合训练—半探索型实验三个层次进行推进。

1.1.1全面开放现代大型分析仪器将现代仪器分析技术全面引入基础有机化学实验教学和开放实验教学,使有机合成、分离纯化、结构表征及质量分析有机结合,进一步巩固、强化基本操作训练,使学生获得试剂处理、有机合成、分离纯化、结构鉴定和质量分析五位一体的综合训练,提高学生的实验技能和水平,促进教学相长。学生通过使用UV、IR、1HNMR、GC、GC-MS、HPLC等仪器来鉴定、表征自制的产品,对产品不仅有量的概念,而且有质的把握,能够较全面地认识一个化合物的性质,有助于诱导学生的发散性思维,唤起他们进一步提高有机合成技术及进行创新实践的意识[7-11]。

1.1.2开设研究型教学实验1)引入有机化学研究领域的热点课题。如将手性联萘酚的制备及表征引入基础有机化学实验,使学生接触有机化学的新成果、新知识、新设备、新方法。学生通过查阅文献,了解光学纯联萘酚目前在不对称催化合成中的应用及国内外的研究进展,拓宽学生的视野,提高学生的学习兴趣。并将此课题作为开放实验让感兴趣的学生进一步深入研究,如用毛细管电泳拆分联萘酚及其衍生物,与手性HPLC拆分方法进行比较;将手性联萘酚作为催化剂研究扁桃酸的不对称合成等。要求学生从查阅文献到进行实验再到最后递交论文均独立完成,其中有的试剂可几人合作制备,充分发挥学生的主观能动性及团队精神,全面训练学生的实验技能和科研素质。2)开放式实验操作考试。大二学年第二学期末,对学生的考核方式由原先的笔试改为全开放式实验操作考核,主要考查学生近一年中所学理论知识与实验技能全面融会贯通、灵活应用的能力,有机基础和现代仪器分析等综合操作技能,以及分析问题和解决问题的能力等。3)改进经典的合成实验,体现化学绿色化。如苯甲酸乙酯的合成常用浓硫酸作催化剂,腐蚀性大,副反应多,使用不安全,废液污染环境。实验教学中,引导学生分别采用不同的催化剂如对甲苯磺酸等及不同的反应方式如磁力搅拌和不搅拌等,并与浓硫酸催化酯化进行对比。了解实验改进的重要性和可行性,学会改进实验的方法、技术和思路。

1.1.3将实验教学与有机学科前沿相结合与学科教师紧密合作,将科研成果向教学转化,开发新的教学实验,如将过渡金属催化偶联反应(Suzuki-Miyaura交叉偶联反应)应用于2016年全国大学生化学实验竞赛和教学实验中[12-13]。每学期定期邀请有机学科教师,特别是“青千”“优青”教授进行学科前沿讲座,向学生介绍最新的有机化学研究进展,激发他们参与科研的热情。此外,还引入对学生身边常见的天然产物的研究,激发学习兴趣,产生学习源动力。例如,辣椒红色素的提取、分离及鉴定;从茶叶中分离咖啡因[14];将超声波、微波等新技术引入传统合成实验,如用微波法合成联萘酚,用超声波法合成三苯甲醇[15],缩短实验时间,提高实验效率;引导学生利用所学知识,变废为宝,净化环境,增强环保意识,如利用废聚酯饮料瓶制备对苯二甲酸[16]等。

1.2教学方法改革

不断改进教学方法,由原来“一讲课二巡视”的传统教学方法转变成“一扶二送三放手”的教学方法。在第一学期基本操作、简单合成及仪器分析实验阶段,以教师讲授为主,通过示范操作、电视录像、双向互动式多媒体演示讲解等,将连仪器都不认识的学生扶上马,第二学期再送一程,一个月后以学生为主,教师为辅,放手让学生自己走,教师主要针对学生在实验过程的质疑进行引导。学生进到实验室即可开始实验操作,并可随时与教师或其他学生进行讨论。这样可以提高学生的预习质量和效果,提高学生的自学能力和互助精神,增加学生实际动手操作时间。教师可对动手能力差的学生进行反复指导和帮助,使每个学生通过实验都能有所启发、有所收获。同时,尝试改进传统的实验报告格式,要求学生将部分实验的实验报告写成小论文,调动学生的学习积极性,扩大知识面,提高对实验结果的分析总结及书面表达能力。

2选修的开放实验

为了使学生在掌握基本操作技术和知识的基础上,进一步提高实验能力和水平,激发求知欲,培养独立思考并运用已学知识解决实际问题的能力,应为学生提供个性发展、提升创新能力的场所和条件。多年来,除利用双休日、学生平时的空余时间、寒暑假进行开放实验教学外,还专门开辟了有机化学开放实验园地,展示学生的开放实验论文,为学生相互间的学习、研究、讨论、交流提供方便。

2.1确定开放实验课题

由于有机化学开放实验面向的是二年级的本科生,因此开放实验的核心问题是确立难度适当的实验课题。首先要广泛收集教师、社会和企业的科研课题以及需要更新实验的课题,每学期从中选择涉及有机化学、生命科学、食品营养学、农业化学、商品检测、功能材料等相关学科领域中的研究课题,作为开放实验课题。这些课题兼具综合性、实用性、趣味性和研究性,内涵丰富,外延宽阔,又有一定难度和深度,使学生看起来既新鲜有趣又富有挑战性。每次课题“菜单”一经公布,就会立即引起热烈反响,学生会踊跃报名选择自己最感兴趣的课题。此外,还提倡学生自带课题。

2.2实施方法

学生选好课题后,首先需要查阅文献、设计实验方案、准备药品仪器、配制试剂,然后要具体进行实验研究并撰写论文等,整个过程均由学生自行完成。这种方式能够充分发挥学生的主观能动性,全面锻炼实验工作能力和团队精神,拓宽专业视野,使他们能够较早接触有机化学实验技术的发展前沿,得到更多的实验技能和科研素质方面的训练。每天有两位指导教师负责审查学生的实验设计方案。在确保安全的前提下,他们会尽量尊重学生的设计方案,并参与实验讨论,尽可能地为学生提供方便。选择教师在研课题的学生,将进入教师实验室,由负责的教师进行指导,实验完成后,每人需递交相关论文。

2.3实施效果

尽管课题的难易程度不同,但参加开放实验的学生均能有所收获,主要体现在以下方面:(1)巩固了学过的有机实验基本操作,学到了更多有机实验新技术、新方法、新手段。如通过查阅电子文献,了解学习微波合成方法、超声波合成方法、微波-超声波联用技术、毛细管电泳拆分方法、手性HPLC拆分方法、无水无氧双排管操作技术、手性催化不对称合成、固相微萃取-气质联用技术、低温反应技术、薄膜浓缩、色谱和光谱分析技术等。(2)增强了综合运用知识解决实际问题的能力及科技论文写作能力。整个研究过程均由学生自行完成,充分发挥了学生的主观能动性,全面锻炼了学生的实验工作能力和团队协作精神。(3)拓宽了知识面,丰富和深化了书本知识,获得了更多的知识信息,激发了他们对化学的学习兴趣。学科教师所拟出的开放实验课题,不是对现有实验课程的简单重复和补充,而是希望以此为媒介将学生引导到有机化学学科发展及实际应用的各个层次和领域,拓宽视野,激发学习兴趣,使他们感到有机化学无处不在,无处不用,与国民经济的发展息息相关,这对他们今后的学习和工作都具有很好的引导和潜移默化作用。

3结语

第2篇:有机合成知识范文

【关键词】科研平台;有机化学实验;教学改革

1科研平台融入有机化学实验教学的必要性

自从华为芯片事件发生以后,国内芯片制造能力的短板被彻底展现出来,虽然华为可以设计出全球最顶尖的芯片产品,但并不具备芯片制造能力。因此,在国际竞争越来越激烈的当下,培养具有创新能力和实践能力的人才迫在眉睫。有机化学实验是我校药学专业和制药工程专业的基础实验课程,其教学目的是培养学生的基本操作技能,结合综合设计性的实验内容,培养学生的科研思维。学生通过观察实验现象、分析和解决实验中遇到的问题,可以培养他们实事求是的科学态度、严谨细致的科学作风以及良好的实验工作习惯,为以后的学习、工作和科研打下扎实的基础。除此之外,有机化学实验的教学目的在于验证、巩固和运用课堂讲授的理论知识,培养学生敢于创新和挑战的实践能力。然而,有机化学实验教学存在一定的弊端,如教学内容单一陈旧、教学方法简单、教学资源缺乏等,导致学生趋于被动,实践能力较差,“依葫芦画瓢”的方式完成整个实验,缺乏思考和创新[1]。钱伟长院士曾说:“大学必须拆除教学与科研之间的高墙,教学没有科研做底蕴,就是一种没有观点的教育,没有灵魂的教育”[2]。因此,如何将科研与有机化学实验教学相结合,培养具有创新精神和实践能力的高素质专业人才是我们教学改革的重点之一。科研平台是高校科研工作者的主要阵地,具有先进的仪器设备、优秀的学术团队、浓厚的学术氛围、前沿的学术研究、充足的研究经费以及灵活的开放时间[3]。因此,科研平台比传统的教学实验室更具优势,如果将科研平台融入有机化学实验教学中,可以丰富学生的专业知识,了解学科前沿,提高创新能力和实践能力。我校药学院拥有一个独立的科研机构,即创新靶向药物国际研究院,现有科研实验室面积6100平米,科研仪器价值4300余万。目前,该研究院拥有激酶类创新药物重庆市重点实验室和创新靶向药物重庆市工程实验室两个市级重点科研平台、国家级科研平台创新靶向药物国家地方联合工程研究中心。该科研平台现有科研人员约30人,另以首席科学家方式聘有海外药物研发知名专家6人。那么如何将科研平台融入有机化学实验教学中,是我们教学工作者所关注的重点。

2科研平台融入有机化学实验教学的途径

2.1科研成果转化为有机化学实验教学项目

我校药学院开设的有机化学实验课程包含的实验项目有基本的操作实验如熔点的测定、色谱分离等,有机合成实验如二苯亚甲基丙酮的制备等。这些实验项目主要是训练学生的基本操作技能,以验证性的实验为主,缺乏思考和创新[4]。每个实验项目都是单独存在,相互没有关联,让学生“画地为牢”,不能挣脱束缚。在一些药物的合成中,很少可以一步反应完成得到目标产品,所以,连续的合成实验才具有实用性。另外,传统的有机合成实验教学如乙酸乙酯的制备、肉桂酸的制备等,只需要按部就班地操作,拿到产品就可以了,忽略对于产品的结构表征。这样一来,将会误导学生养成不良的实验习惯和科学态度。如果我们将科研平台中与有机化学专业相关的论文和项目成果转化成实验教学项目,则可以解决传统实验教学的弊端。基于我校药学院现有的科研平台,将其科研人员分为有机合成方法学、药物化学以及分子生物学三个方向。其中,有机合成方法学的科研成果可以运用到有机化学实验教学。以笔者发表在AdvancedSynthesis&Catalysis上的科研成果(多样性导向合成功能化的咪唑并吡啶衍生物)为例,将其转化成有机化学实验课程,供学生们选修。首先,明确该论文成果转化成学生实验项目的可行性。该成果不需要过渡金属催化剂,避免了重金属污染,借助科研平台中的微波反应仪,可以将反应的时间缩短到10-20min,反应的后处理都是常规的操作,因此,该实验项目具备可行性。接下来,确定该论文成果转化成学生实验项目的方案设计。我们将论文成果分成两大部分:第一部分为学生实践操作,如图1(a)所示;第二部分为学生思考探究部分,如图1(b)所示。在第一部分的基础有机实验中,将原料1、2、3加入反应瓶,然后加入溶剂,利用微波反应仪合成目标化合物4,过程简单,容易操作。然而,该实验设计的目的在于培养学生的创新能力和实践能力,反应条件的筛选方法和操作是该实验的重心。将学生分为成五个小组,第一小组承担反应溶剂的筛选工作,第二小组承担反应温度的筛选工作,第三小组承担反应时间的筛选工作,第四小组承担反应催化剂的筛选工作,第五小组承担底物拓展的研究工作。每一个小组依次进行实验,小组中的每一个学生都要制定2-3个不同的反应条件,并完成相应的实验操作。为了拓展该实验项目的应用性,我们设计了图1(b)所示的思考探究内容,目标化合物5可以通过化合物7经中间体6合成,而化合物7是化合物4的衍生。通过逆合成分析,训练学生对理论知识的综合运用,进一步激发学生的创新能力。

2.2科研设备转化为有机化学实验教学资源

科研的硬件设施则是科研设备,高校的科研平台拥有许多大型仪器作为支撑。我校药学院的科研平台具有完善的有机合成和分析测试仪器,如Biotage微波合成仪、Bruker400M核磁共振波谱仪、Biotage中压制备色谱、半制备液相色谱仪、岛津LC-MS、Thermo超高分辨率质谱仪、氮气制备系统、酶标仪等精密仪器和旋转蒸发器、电磁搅拌器等常规合成仪器,具备有机合成、反应后处理、高通量化合物分析、纯化及药物活性筛选技术等科研能力。我们可以根据实验教学内容的需要,综合利用科研平台设备,充分发挥大型仪器的作用。例如前面我们设计的实验项目所合成的目标产物,可以用LC-MS检测是否含有目标产品,还可以用HPLC检测目标产品的含量。学生对于这些仪器的认知不再停留于书本上的图片和枯燥的原理知识,能掌握其基本操作和应用。在传统的有机化学实验教学中,往往会忽略对于目标产品的表征实验,仅仅是通过观察其性状来判断纯度,并没有实验数据支撑结果的准确性,这是由于缺乏实验设备。对于一个完整的有机化学实验,除了培养学生熟练的操作技能外,更重要的是训练学生分析实验结果的能力。因此,科研平台中的仪器设备应该为有机化学实验教学提供有力的支持。这样一来,学生必须用数据去验证实验结果的可靠性,而不是用猜测,培养了学生严谨的科学态度和实事求是的科研作风。

2.3科研人员转变为有机化学实验教学工作者

我校药学院拥有一个国家级科研平台和两个市级重点实验室,平台中现有科研人员30人,长期从事有机合成方法学、药物化学和分子生物学研究。将这些科研人员转变成有机化学实验教学工作者,可以大大地提高教学质量。在传统的有机化学实验教学中,一个教师要带几十个学生做实验,如果科研人员加入教学工作中,可以减轻实验教师的压力,同时也能提升教学效果。科研人员可以根据自身的具体情况,合理安排实验教学时间,避免影响自己的科研工作。按学生人数的实际情况,分配小组人数,尽量减少每个小组的人数,控制一组在1-2人范围内。对于长期从事有机化学研究的科研人员来说,他们具备丰富的实践经验和良好的科研素养,可以在有机化学实验教学中正确地引导学生,培养他们的科研思维。在实验预习阶段,科研人员还可以教授学生文献调研的方法,了解该实验方法的具体应用,关注学科前沿动态。科研人员作为实验教学的老师,将会融入科学研究的思维和方法,不仅锻炼学生的动手能力,还要培养学生科学研究能力,让学生掌握文献调研、开展反应、处理反应、结构表征等。

2.4科研场地转化为有机化学实验教室

在有机化学实验中存在一些有毒、有害的化学试剂,直接影响到学生的身体健康。然而,传统的有机化学实验室通风效果并不好,对于有刺激性气味、易挥发的化学试剂,不能及时地从教室排出,造成整个实验室的污染。例如,在“二苯亚甲基丙酮的制备”实验中,用到了苯甲醛和丙酮,二者都是有毒的化学试剂。其中苯甲醛具有特殊的杏仁气味,属于低毒类试剂,但对眼睛、呼吸道粘膜有一定的刺激作用。丙酮是易燃、易挥发、有毒的试剂,对中枢神经系统有麻醉作用。在实验过程中,由于通风橱数量有限,学生只能在通风效果不好的操作台面进行实验,这样一来,实验室中苯甲醛和丙酮的气味越来越大,严重影响学生的身体健康。我校药学院的科研平台拥有两个有机合成实验室,一共约30个通风橱,通风效果好,每个通风橱的操作台可以让两个学生共用。对于有毒有害、易挥发的化学试剂,只要在通风橱内规范操作,就可以避免实验室出现有毒有害的气体。

3总结

科研平台拥有非常优越的实验条件和资源,可以为有机化学实验教学提供有力的支持。通过将科研平台中的科研成果、科研设备、科研人员以及科研场地融入有机化学实验教学中,可以自主设计综合性的实验项目,改变传统的教学模式,充分调动学生的主动性,积极参与到有机化学实验中。将科研的思维和方法渗透于有机化学实验教学中,可以让学生学会观察实验现象、分析实验结果,提升科研能力。在今后的教学工作中,我们还需要不断地探索和思考,将科研平台更加有效地融入有机化学实验教学中,为提高学生的实验操作能力和科研思维不懈努力。借助科研平台的优势,培养学生的实践能力和创新能力,为培养高水平的应用型人才添砖加瓦。

参考文献

[1]李望,朱晓波.基于科研思维培养的有机化学实验教学改革与实践[J].科技风,2020(35):169-170.

[2]武海,刘杰,杨松,等.“科研”渗透于有机化学实验教学的实践——以染料敏化太阳能电池的制备为例[J].广东化工,2018,45(5):265-266.

[3]陈锡安.高校科研平台服务专业课实验教学的探究——以浙江省碳材料技术研究重点实验室平台为例[J].教育教学论坛,2014(17):239-241.

第3篇:有机合成知识范文

1注重学生兴趣的培养

俗话说:兴趣是最好的老师,兴趣是学生积极主动做实验的源动力,是使学生由“要我做实验”转变为“我要做实验”的关键所在。我们从以下三方面培养学生的兴趣。首先,唤起学生的学习兴趣。学生知道世界上有机化合物最多,很多日常用品是从实验室里合成出来的,但学生自己感觉不到,告诉学生,到有机实验室,可以合成出日常生活中的物质,例如:洗涤用品肥皂、阿司匹林药物,从茶叶中提取出烟碱等。这样学生对有机化学实验有种强烈的好奇,想去实验室里试试。其次,加深学生的学习兴趣。在有机合成实验中尽量不要把实验步骤讲解过细、要求过死,给学生留下独立思考的空间,发挥学生的想象力[2]。学生遇到问题时,不要急于告诉答案,在指导教师的引导下,尽量让学生自己解决问题,培养学生独立思考、分析问题解决问题的能力。总是都按教师规定的或教材上的实验步骤做,学生感觉是给老师做实验或者是重复书上的内容,就不会投入精力做实验,敷衍了事,学生会对实验失去了兴趣。最后,延续学生的学习兴趣,及时地评价非常重要。学生在实验操作中有所创新,比如好的想法和更好的解决问题的方法,指导教师要在第一时间给予充分的肯定,鼓励学生科学合理地思考问题,不对的地方,说明原因。学生很在意指导教师对他们的想法和行动的看法,如果我们不准学生想或是忽略学生的想法,慢慢地学生不敢想,也不愿想,做实验就是敷衍了事。更重要的一点,就是实验报告的批改,一定要及时认真,对于做的好的,特别是有创意的地方,一定要肯定,给予好的成绩,做的不好的,要跟学生说明清楚。总之,在安全可行的前提下,鼓励学生动手动脑,让学生在实践中摸索才能培养出兴趣。

2不同类型的实验要求

2.1基本操作性实验

在当前强调培养创新人才、加强综合性实验的同时,不要忘记和淡化基础性实验。基础性实验在过去、现在和将来都是实验教学的根本,是必须扎扎实实做好的一件事情,没有基础或基础不牢,就谈不上综合,更谈不上创新[3]。基础性实验要求学生熟练掌握化学实验的基本操作、常规仪器操作方法及基本理论等[4]。有机化学实验涉及基础性实验有熔点的测定、蒸馏和沸点的测定、减压蒸馏、水蒸气蒸馏、简单分馏、薄层色谱和柱色谱、重结晶和萃取等。其中有些实验在无机实验中学习过,比如重结晶,对这个实验指导教师要说明清楚不同点:是操作方法使用范围扩大,不是简单地重复以前的实验。无论是第一次接触到的还是在以前基础上进一步学习的基础性实验,一定要求严谨规范,不能有丝毫的怠慢,常规仪器的操作方法一定要规范正确,否则容易造成实验事故,损坏仪器设备。基础性实验是培养学生良好实验行为的关键所在,也为后面的综合性实验和设计性实验打下坚实的基础。

2.2综合性实验

有机化学实验的综合性实验主要是有机合成实验,是本课程内容最丰富的地方,也是培养学生兴趣最好的地方,能初步培养学生的创新意识和创新能力。第一,有机合成实验内容丰富,可以选择教材上经典的有机合成实验,如1-溴丁烷的制备、正丁醚的制备、乙酸乙酰乙酯的制备、生物碱的提取等。训练学生正确地组装仪器和使用仪器,规范实验操作,这些合成实验时间较长,引导学生仔细观察实验现象和正确记录实验数据,简单高效地分离出产物,要求步骤正确、操作规范,如果学生实验顺利,能合成出来的产物分离较纯净,产率高,学生的成就感很高,兴趣也就来了。也可以让学生合成出日常生活中的物质,如肥皂等,学生亲手合成出和商场买回来一样的东西,很兴奋,感觉到实验有用武之地,不是书上那些空洞的知识。还可以选择教师的科研课题,只要实验条件要求不是很高,又不危险,让学生合成出新物质,学生们的成就感就更强。第二,有机合成实验的路线多样性,如果说有机合成的理论课是一门艺术,那么有机合成实验就是艺术品。给定具体的产物,可以从不同的原料经过不同的合成步骤合成出产物,指导教师先给出不同的合成路线,让学生选择其中一条路线,自己连接仪器装置,人的大脑喜欢多样性,有些学生就会想出更多的合成路线,方案可行的话,让学生现场实验。如果学生的想法合理可行,会非常高兴,甚至不敢相信他们自己能设计实验步骤;如果不具备操作可行性的话,和学生一起分析原因,学生还是乐意接受的。第三,随着科技的进步,出现了新技术、新方法和新手段,要及时引入到基础实验室中[5]。让学生有与时俱进的感觉,新方法比传统的方法简单容易操作,比如合成产物的分离和检测,有很多新的方法。如果实验条件允许,就采用新的方法,书上的旧的方法就不要使用,要让学生跟上时代的脚步;如果一些旧的方法迟早要淘汰,指导教师要尽力更换,即使不能购买新仪器,也要向学生说明新仪器的用法及优点,学生有印象,以后继续深造或工作中遇到时,不至于茫然不知。

2.3设计性实验

设计性实验是培养学生独立解决问题的能力和初步的创新能力,指导教师给出实验名称,让学生查阅与实验有关的知识内容和相关的文献,学生对已有的文献资料进行阅读、分析、评价之后,设计出具体的实验步骤,列举出实验所需要的药品和试剂。然后让学生上交设计的实验方案,经指导教师评阅后,总体上合理可行的方案,让学生进入实验室进行实验。实验是检测学生们设计出的实验方案的合理可行性最好的方法,同时也能纠正有些不合理的地方,最后让学生写实验报告。设计性实验没有具体的实验内容和预期的实验现象和实验结果,在指导教师的引导下,学生们独立解决问题,拟出的实验方案可以是借鉴文献上的,也可以在旧的实验方法上进行改进,初步地培养学生的创新能力,然后在实验室里检验方案的合理性和可行性。如果学生设计的实验方案能够在实验室执行,学生很有成就感,就会对实验充满好奇,并乐意探索实验。

3合理的考核体系

考核是实验教学不可忽视的环节,通过考核可以调动学生的积极性,促进有机化学实验课教学质量的提高[5]。以往的考核方式一般是平时成绩70%,期末成绩30%。平时成绩主要看实验报告,有些同学写得认真就会得到好的成绩,而指导教师并不知道该生实验操作如何,更严重的是,有的实验报告是抄袭的,实验数据是伪造的,学生主要精力放在实验数据和认真书写实验报告上,不在意如何去做实验,就无法提高实验教学质量。学生有如此的想法主要责任在指导教师,因为考核评定成绩的方法太狭隘,让学生有空可钻。最后一个实验指定为期末考核实验,学生认为只要做好最后一个实验就会有个好成绩,这样也无法提高学生的兴趣。针对以上的不足,经过不断地摸索,建立相对公正合理的评价体系:平时成绩70%和期末成绩30%。平时成绩包括实验成绩70%和实验报告成绩30%,基础性实验和综合性实验实验成绩包括实验预习报告20%、实验操作40%、实验结果30%、实验室卫生习惯10%,每次实验结束及时给出实验成绩。设计性实验的实验成绩包括文献查阅20%、实验设计30%、实验操作30%、实验结果10%、实验室卫生习惯10%,实验结束给出成绩,避免了只重实验结果轻视实验过程。期末成绩考核包括笔试40%和操作60%,笔试采取闭卷,考查实验室安全知识、仪器的操作方法、实验操作易错地方等,操作考核上学期基础操作性实验多,重在考核操作的规范方面。

4结束语

第4篇:有机合成知识范文

关键词:师范专业;有机化学实验;教学改革

一、实验教学内容的优化

随着学生培养模式的不断变化,学校增开了许多新课程,使传统专业的实验课课时被压缩,如化学师范专业有机化学实验在以往的教学大纲中为108课时,现在减少为80课时。这样的话,如果原有实验内容不进行更改,单位课时内学生被迫完成较过去多得多的实验内容,疲于应付,难以激发学生的学习兴趣,甚至会引起学生厌学情绪,很难达到预期的教学效果。针对如此状况,有必要对实验教学内容进行改革。我们的做法就是对实验内容进行优化和重新编排,将实验内容分解为有机化合物物理常数测点、提纯方法和有机合成三个方面。传统的实验教学中,这些内容均独立开设,每次课学生需要掌握的内容相对简单。现在,由于教学课时的缩短,我们将常数测点、提纯方法教学穿插在有机合成教学过程中。如,在乙酸乙酯的制备实验教学中,综合了加热、回流、蒸馏、萃取等基本操作教学以及水分离器的使用方法介绍,通过测定乙酸乙酯产品的纯度,教授学生对折光率的测定,这些做法可使学生直观地认识到基本操作在有机合成实验中的重要性。在肉桂酸的制备实验教学中,教授训练学生回流、重结晶和熔点测定等基本操作。通过将单个实验操作分散到有机合成实验中,避免了传统的单个实验操作学习过程的枯燥无味以及“只见树木,不见森林”的弊端,激发了学生做实验的兴趣,也使学生搭建实验装置的实验技能不断提高。另外,我们还安排一些简单的科研实验,如微波合成肉桂酸的实验,传统肉桂酸合成在加热条件下需要几个小时才能完成,而用微波辅助加热,只需十几分钟,这些改革措施培养了学生的探索精神和创新能力。

二、实验教学方法的改进

传统的实验教学方法一般是教师从实验目的、实验原理、实验步骤、实验注意事项等方面一一讲解,而学生按照书本中的实验方法逐步操作,几乎不思考为什么要加酸或加碱。这种教学方法根本不需要学生动脑筋,学生毫无学习的主动性。为了改变传统教学的弊端,我们要求学生课前先预习,并在对学生提出具体预习要求,如:对于环己烯制备实验,要求学生查阅环己烯、环己醇、环己醚等相关物质的物理常数,环己烯制备反应的机理,解释反应温度控制在90度的原因,这样使得学生在完成实验预习报告时,就不能再简单地抄书,促使学生加深对理论知识理解,培养了学生的思考习惯。在实验讲解环节,改变传统的“老师讲书,学生听书”的教学模式,尝试让个别学生事先预习准备,然后给同学们进行讲解,其他学生补充,最后教师总结的教学模式。通过尝试发现,学生在实验前对每个实验都能认真地预习、准备,甚至有的学生通过查阅文献,还提出了自己的实验方法和老师进行讨论。这不仅锻炼了化学师范专业本科生的教学技能,更是加深了学生对理论知识的理解,培养了学生独立思考的求知精神。

三、实验成绩评定体系的改良

传统的师范专业学生有机化学实验成绩评定中,实验操作成绩占30%,实验报告成绩70%。这种考核方式容易误导学生重视实验报告的书写,而忽略实验操作的训练,不利于学生实验动手能力和实验协调能力的培养。为此,我们采用多元化的考核方式,注重学生学习过程的考核,即考核内容包括上课出勤(5%)、实验预习(10%)、实验课堂讲解和提问(15%)、实验操作(25%)、实验报告(20%)和实验操作考试(25%)。我们也对实验报告的评分也进行了进一步的细化,即实验目的、实验原理和实验操作三部分内容相对来说比较简单,占实验报告成绩的30%,实验数据处理和分析占40%,实验注意事项和改进方法占20%,思考题占10%。这样的实验成绩评定方法,要求学生必须注重实验原理的叙述、实验装置的组合、实验现象的观察、实验结果的处理和讨论以及实验误差的来源和分析,训练的结果使得学生逐渐掌握了科学的实验方法,养成了科学的处理问题的态度。特别是需要回答的思考题一般都是针对实验中的某个操作环节进行探讨,需要学生参阅一定的文献才能完成,这使得学生查阅资料、分析问题和解决问题的能力进一步得以提高,为其今后的工作和学习打下基础。这种成绩评定方法的改良增加了学生求知的原动力。

四、总结

通过对实验教学内容的优化和教学方法的改革及实验成绩评定方法的改良,学生反映对有机化学实验的学习兴趣变得浓郁了,颠覆了他们原来认为的有机化学实验仅是一个简单实验操作的看法。要学好有机化学实验,需要学生将自己所学的有机化学知识运用到实验中,增强了用理论知识解决实际问题的能力。此外现有实验内容的安排,使学生清楚地认识到,任何一个化合物的成功合成,都不是一个或几个实验操作的简单组合,而是一个学生综合能力的充分体现。

参考文献:

[1]韦复华,张声俊.地方本科院校有机化学实验教学探索[J].化学教育,2015,(6):39-41.

[2]郑婷婷,武沛,刘佳奇,孟福祥,左霞.师范专业有机化学实验教学模式探索与实践[J].实验技术与管理,2015,32(1):188-191.

第5篇:有机合成知识范文

关键词:有机化学实验;教学方法;培养

0引言

有机化学实验是四大基础化学实验之一,是化学等专业的重要课程。通过学习有机化学实验,学生可以掌握一定的实验技能,为以后的实验课或者科研工作打下基础。然而,有机化学实验的教学方式一直以来都是以教师讲授为主,学生通过实验课本的步骤“依样画葫芦”。这种教学方式可以提高实验技能,但也抑制了学生的主动学习意识及想象力,很难达到举一反三的效果,这样的培养使学生缺乏创新能力。此外,实验授课内容比较陈旧,所做的实验需要教师演示试验。实验报告千奇百怪,实验教学毫无意义。如此一来造成了学生在学习过程中出现懒散、思维不活跃、缺乏兴趣等现象。这样的培养很难达到预期的效果,很可能在学校养成的习惯会影响其工作岗位的创新发展。

1实验教学内容的精练

为了使学生能够全面发展,因此,很多学校增开许多新课程,并且大部分只是学一点皮毛,新课的增多,必然使传统专业的实验课课时被压缩。这样的话,若是实验内容不改变,学生在课时少的情况下要完成较过去一样多的实验内容,疲于应付,可能引起学生厌学情绪,很难达到预期教学效果。以往的有机化学实验教学中,经典性实验多(简单的蒸馏、萃取、重结晶),研究型、设计型实验少(合成加提取),反映学科前沿的实验少,很少能拓宽学生的知识面和处理问题的能力,这些很难适用现代实验教学和培养人才的要求。针对这种情况,有必要对实验教学内容进行改革。将实验内容分为有机化合物的提纯(提纯过程中可以做物理常数的测定)、有机合成和设计实验三个方面。并在实验教学大纲中适当增加综合性与设计性实验。教师让学生课后时间查阅文献,并通过文献写出自己的实验方案,经与教师讨论同意后,方可开展实验。通过对综合型(有机合成)与设计型实验的教学,可以使学生在往后做实验时,利用已学知识来解决问题,这大大的提高了实验课程的教学质量[1,2]。

2实验教学方法的改进

通常的实验教学是教师简单对实验目的、实验原理、实验步骤、实验注意事项进行讲解,而学生按照老师的讲解来进行实验,不动脑,所以学生一定要提前进行预习,写出一份预习报告,例如:原料及合成产物的物理性质和某些化学性质、反应条件的原因等内容,这样促使学生不得不思考,也加深对理论知识理解。通常教师演示后,学生开始实验,教师随时注意观察,看见有同学有操作不当的,进行纠正,若有学生提问,则需要回答出相应的问题。另一方面,教师自身也仔细并深入研究每一步实践操作,每一个实验的反应机理,在教学过程中,有机化学理论指导有机化学实验的每一个步骤,有了有机化学理论的指导,可以杜绝学生在实验过程中盲目进行操作,也明白实验过程中遇到的问题。只有做到了理论与实践相结合,才能保证学生从实验中学到知识,使学生体会到理论知识的学习,可以指导实践,从中获益[3,4]。

3实验教学的环保

在进行有机合成实验后,大部分养成一个不好的习惯,就是得到的产品或者用过的溶剂通常当作垃圾或者废液倒掉,应该要求学生将所得的产品统一收集,尽可能循环利用[5]。例如,在“乙酰苯胺的制备”实验中,可以将学生乙酰苯胺产品,用到“重结晶”实验,实验循环利用;还可以留给考研复试的同学练习实验基本操作,也可以留给做毕业设计需要用到的学生。其次,要从实验的安全性的角度考虑,其次尽可能选用低毒性的药品或者试剂,以保证实验过程的安全。

4课后分析、讨论与总结

学生完成整个实验过程,会遇到各种各样的问题,让学生对提出的问题进行分析,几个同学一组进行讨论,对学生讨论没结果的问题,教师在旁边加以引导,最终得到结论,再把分析过程和讨论的结果,写入实验报告,最终完成实验报告[6,7]。通常在有机化学实验过程中,不是每一次都能成功,而实验的失败会打击学生的信心,因此,在教学过程中要鼓励学生从实验失败中找出原因,并提出解决的方案,例如:乙酰水杨酸的合成,为什么最终没有得到产物?引导学生从实验条件,加热、冷却、抽滤洗涤和重结晶过程找原因,提出解决方案并及时改正。

5实验成绩评定体系的改良

通常学生有机化学实验成绩考核中,实验操作与实验报告成绩各占一定比例。这种考核方式容易让学生觉得只要把实验报告完成,学生在课堂会不主动实验操作,不利于学生实验动手能力和实验协调能力的培养。为此,为了全面评价学生的实验能力,我们注重学生学习的过程,考核内容应包括上课出勤(10%)、实验预习报告(15%)、课堂讲解和提问(15%)、实验操作(20%)、实验操作考试(20%)和实验报告(20%)。同时,也对实验报告做出一定的评分要求,即实验报告应包含实验目的、实验原理、实验仪器与药品、实验步骤、数据处理、实验反思和注意事项六个项目,内容相对来说比较简单,实验目的占10%、实验原理占10%、实验仪器与药品占10%、实验步骤占20%、数据处理占20%、实验反思占20%和注意事项占10%。这样的考核方式,注重培养学生掌握科学的实验方法,特别是需要回答的思考题,养成了科学的处理问题的态度。

6完善硬件设施

有机化学实验课程是养成良好的实验操作习惯的一个重要环节,学生做实验缺少各种仪器,导致三四人一组做实验,有机化学实验应受到重视,应加强硬件设施。首先加大资金的投入,完善有机化学实验室硬件条件和环境设施,改变有机化学实验室气味大,通风橱要完好,玻璃仪器要增加,必要时,提供一些大型仪器供学生学习。

7结语

总而言之,有机化学实验是培养学生观察现象、分析问题和解决问题的能力,让学生从实践中得出结果。所以,应该从传统的教学方式、实验成绩评定、预习效果等多个方面入手改进教学中存在的问题,提升学生对有机化学学习的兴趣,简单的事情复杂做,全面提升学生的综合能力。

参考文献:

[1]冀虹,李松波.浅谈提高有机化学实验教学质量的方法[J].才智,2019(03):99.

[2]黄燕敏,崔建国,朱汝葵,等.师范专业有机化学实验教学改革探索[J].广东化工,2011(7):209-210.

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