本科药学专业有机化学实验教学的改革论文  

  摘要:有机化学实验是培养药学人才的一门重要课程。本文主要从教学内容、教学方法和网络虚拟教学等方面阐述实验教学改革,以提高学生学习有机化学的积极性,培养出高素质的应用型药学人才。

  关键词:药学;有机化学;实验教学

  目前,重点高等医药院校药学人才培养目标主要是围绕研究型和创新型开展。一个国家民族医药企业的强大除了依靠研究型人才外,还需要大量的技术应用型人才。地方性本科院校现已成为我国高等教育的中坚力量,是本科人才培养的重要基地,其定位于培养为地方服务的大批应用型专门人才。我院于2014年10月被河南省教育厅确定为第二批向技术应用型本科院校转型的试点学校,我院药学专业初步确定为转型示范专业。我院于2013年开设本科药学专业,其办学定位是为医药企业培养高层次的应用型人才。有机化学是药学类专业一门重要的必修课程,有机化学实验的应用性已充分渗透到药学的各领域。近年来,我院把高素质技术应用型人才培养作为教学改革的方向,加大实验教学投入,整合教学资源,把实验室建设和实验教学改革作为培养应用型人才的重要途径。现将我院有机化学实验教学改革总结如下。

  1转变观念,充分认识实验教学的重要性

  传统观念认为有机化学的理论教学占主导地位,实验教学为理论教学服务,处于从属地位。学生也普遍认为理论知识重于实验,因此做实验时,只是按照实验大纲要求和步骤进行,对实验可能出现的结果无预知和分析,难以实现理论与实践教学相结合的教学目标。因此,转变观念,改革实验教学,加强实验教学成为培养应用型药学人才的重要举措。

  2改革实验教学模式

  2.1实验教学内容改革

  验证性、综合性和探究性是实验教学的主要特点。传统实验教学多以验证性实验为主,综合性和探究性实验较少,学生只是机械地重复操作过程,制约了学生的主动性和探究性。为此,我院删减了一部分验证性实验,保留一些基本化学实验操作,同时加强操作技能训练,适当增加一些设计性和创新性实验。在实验教学过程中,不断优化实验内容,使其更科学、更具适用性。蒸馏(包括常压和减压)、重结晶及萃取分离是有机化学实验最常用和最基本的操作,在实验教学中,尽可能多安排与这些操作技能相关的实验。在操作训练中,让学生知道并理解实验操作中的注意事项;熔点、沸点、折光率和旋光度等物理常数的测定在理论教学中着重讲解其原理,实验中则着重训练学生的操作技能。实验课程体系以典型合成实验为主,精选具有综合性和设计性的实验项目。例如,环己烯和1-溴丁烷的制备,将性质验证贯穿于合成实验中,使学生能加深对书本上理论知识的理解。将熔点测定和色谱技术分析融入阿司匹林的合成中,构成一个综合性实验。通过整合实验内容,不但强化学生的基本操作技能,还培养学生运用理论知识综合分析和解决问题能力。引导学生探究实验中出现的一系列问题,激发其探索精神,让学生对理论知识有更进一步的理解。开展设计性实验主要是满足药学专业学生毕业后工作和继续深造的需求,同时也有利于应用型人才的培养。例如,环己酮有多种合成路线,实验课前,让学生发挥主观能动性,设计出可能合理的合成路线及操作步骤。课堂上教师给出文献报道的合成路线,让学生对比一下自己设计的路线与文献中的有何不同,然后教师再引导学生分析讨论得到最佳的合成路线,即用次氯酸钠氧化环己醇得到环己酮,此法可避免重金属污染环境的问题。设计性实验教学可有效激发学生的实验兴趣,且实验后的成就感更能激发他们对有机化学的学习兴趣。

  2.2运用新的教学方法

  在传统“灌输式”教学过程中,学生只是一味地接受教师传授的知识,未能激发其主动性,教学结果就是学生对知识理解不深且不能灵活运用。因此,改革传统的教学模式势在必行。我院根据开设实验项目的特点,采用不同的教学方法,如启发式、示范式、讨论式等。实验前学生必须做好预习,对本次实验的目的、原理和步骤做到心中有数,并对实验注意事项和实验思考题多加思考。上课时,教师通过提问[6]来检验学生的预习效果,并根据提问情况,对教学内容有所选择地讲授,避免无重点的重复,提高教学效率。对实验操作,请2~3名学生课堂上示范演习,让其他同学找出其正确和错误的地方,然后教师再讲解示范。这种纠错式教学可使学生普遍存在的操作问题得到有效纠正。乙酰苯胺的合成有两种实验方法:(1)冰醋酸法。(2)醋酸酐法。实验前,学生查阅资料比较两种方法的优缺点。用冰醋酸法分馏时温度为什么要控制在100~110度之间,过高可以吗?用醋酸酐法加入盐酸和碳酸钠的目的是什么?等一系列问题,让学生带着问题去思考。做实验时,相邻的两组分别做冰醋酸法和醋酸酐法,这样学生可以相互对比实验效果。在做肉桂酸合成实验时,教师引导学生设计不同投料比、不同催化剂和不同温度的正交试验。对比实验结果得到肉桂酸的最佳合成条件。正交试验法有利于培养学生的探索精神和科研思路。

  2.3利用网络虚拟实验辅助教学

  随着网络信息技术的飞速发展,其在现代教育中的应用越来越广泛。传统授课方法无法将有些实验操作描述的很清晰,学生也不容易接受。我们教研室采用动态PPT实验操作图或教学视频来讲授实验操作,学生普遍反映良好。这种教学方式能将抽象的内容转变成生动、鲜活的知识,学生的实验操作不规范和失误率大大减少。此外,某些实验因仪器特殊、药品控制较严等原因而无法开展,我们采用网络虚拟实验教学法,学生看过讲义后,在电脑上进行虚拟实验操作并观察实验现象。在进行每步操作时,如果正确,可继续进行;若错误,电脑会提醒学生该如何进行,保证实验顺利进行。网络虚拟可模拟某些特殊实验,弥补了现实无法进行的不足,有助于提高教学质量。

  2.4倡导绿色化学理念

  现在环境污染越来越严重,已影响到人们的生活,而有机化学实验中的试剂和原料等都会对环境造成污染,如果处理得不恰当,危害更严重。在实验教学中要有意识地引用“绿色”理念,合理设计实验课程体系,联系相关实验,将上一实验产物作为后面实验原料。为尽量减少化学实验对环境的危害,在不改变实验的前提下,尽量采用小规格的容器,如采用50ml的圆底烧瓶做反应装置,大大减少原料和试剂的使用量。选用毒性小的溶剂代替毒性大的溶剂,如乙醇代替甲醇,甲苯代替苯等。乙醇、乙酸乙酯是化学实验中使用比较多的溶剂,且可回收再利用。将回收的乙醇废液经蒸馏得到大约95%乙醇,可作为清洗剂,也可用于咖啡因的提取。对实验产生的废弃物让学生加以分类、集中收集,倒入指定地方,最后由教师统一处理,避免有害溶剂腐蚀管道和污染地下水。

  3完善实验教学考核体系,综合客观评定学生成绩

  以往实验成绩主要是根据学生上交的实验报告来评定,从报告上无法了解学生对知识和操作技能的掌握情况,因此有必要建立一套能全面客观综合评价学生成绩的实验考核体系。综合评价法可有效评定学生的实验成绩,主要从4方面对学生进行考核:(1)预习(占10%),主要考查学生预习情况,包括目的、原理等内容;(2)实际操作能力(占30%),教师考查每组学生的装置安装和操作规范与否等;(3)考勤及纪律(占10%);(4)操作考核(占50%),主要以抽题形式进行,考查学生基本操作掌握情况。通过这一年的改革实践证明:综合考核方式更能引起学生对实验的重视,更能客观评价每一位学生。地方性院校本科药学专业有机化学实验教学改革的目的就是提高学生学习有机化学的积极性,培养出具有技术应用型潜力的优秀人才。虽然实验教学改革取得了一些成绩,但是时代在发展,技术在进步,教学改革也应与时俱进,要积极吸取其他院校教改的成功经验,不断探索,不断完善有机化学实验教学体系。

  参考文献:

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  [6]刘春萍,刘刚,孙林,等.基于问题教学法的有机化学实验教学案例[J].实验科学与技术,2011,9(5):142.

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