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關(guān)于對(duì)科研設(shè)計(jì)性有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索論文
本文結(jié)合學(xué)生在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中存在的問(wèn)題，提出了“科研設(shè)計(jì)性有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”。這類(lèi)教學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力，解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)思維能力以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度等良好的科研素質(zhì)能起到一定的引導(dǎo)作用。
一、保證基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)操作
在課程教學(xué)內(nèi)容方面，傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是在于培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知一般的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的原理和知識(shí)、熟悉相應(yīng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器操作和進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的有機(jī)合成;對(duì)于學(xué)生方面的要求，傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是要求學(xué)生規(guī)范操作，培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能，積累實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，為以后進(jìn)行綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)奠定一定的基礎(chǔ)。本文提出的科研設(shè)計(jì)性有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是建立在傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)教學(xué)基礎(chǔ)上，要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前必需熟悉實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵�、�?shí)驗(yàn)原理及特點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)方案及設(shè)計(jì)要求、儀器的正確使用方法等，因此，實(shí)驗(yàn)前必須作好預(yù)備工作。在選擇基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，不需要單獨(dú)開(kāi)設(shè)基本操作實(shí)驗(yàn)，而是將實(shí)驗(yàn)操作直接融入基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)中，這不僅有利于讓學(xué)生更加直接體會(huì)規(guī)范的操作，而且在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)錯(cuò)誤也能及時(shí)糾正。
二、增加自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
在學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)上，教師可以增加自主設(shè)計(jì)型有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)由教師有機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)際情況而給出題目、達(dá)到的目標(biāo)以及主要方法等，同時(shí)也要提醒設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)。自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇，不但要重視合成結(jié)果，而且要重視學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的思路以及對(duì)結(jié)果的分析手段，因而學(xué)生得到的是對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的全方位理解。這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生需要根據(jù)教師給出的提示并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案自己主動(dòng)查閱文獻(xiàn)資料，然后將所查閱到的相關(guān)文獻(xiàn)和知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)和掌握。例如，將乙酸丁酯的制備由驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生設(shè)計(jì)與教材不同的合成路線，在該過(guò)程中，教師也要給予一定的建議保證實(shí)驗(yàn)的可行性。在自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，大多數(shù)同學(xué)根據(jù)設(shè)計(jì)好的方案能夠完成相應(yīng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，但是仍有少數(shù)同學(xué)未能夠合成出目標(biāo)產(chǎn)物，因此，他們需要對(duì)自己實(shí)驗(yàn)失敗的原因進(jìn)行分析與探討以找出相關(guān)原因，這樣不僅有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也可以提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能的掌握。更重要的是，這種教學(xué)提高了學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)的能力，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行合理有效的分析，這對(duì)于提高他們的創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)興趣是非常有效的。此外，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新的積極性，獨(dú)立工作能力、解決問(wèn)題的能力和科學(xué)的思維方法具有很好的效果。因此，自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是提高學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的有效環(huán)節(jié)，也為他們以后從事相關(guān)的科研工作打下良好的基礎(chǔ)。
三、科研設(shè)計(jì)性有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
在前面自主設(shè)計(jì)性有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，將教師科研項(xiàng)目融入設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，有助于提高學(xué)生的科研能力�？蒲许�(xiàng)目通常是一個(gè)交叉學(xué)科，往往會(huì)涉及多個(gè)方向，因此，將科研項(xiàng)目與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，不僅在于提高學(xué)生的探究能力和知識(shí)整合能力而且對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力也是非常有效的。對(duì)于科研設(shè)計(jì)性有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇方面可涉及其他學(xué)科與有機(jī)化學(xué)相聯(lián)系的綜合性問(wèn)題，如核磁共振技術(shù)、紅外光譜和拉曼光譜分析等。教師在給出課題方面應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的深度和廣度應(yīng)該有適度的把握，如果設(shè)計(jì)的課題太難，容易打消學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，過(guò)于簡(jiǎn)單的課題又難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，只有設(shè)計(jì)難度適中的課題，學(xué)生才能夠根據(jù)自己所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，這樣也有利于在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)問(wèn)題后教師給予合理的指導(dǎo)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到問(wèn)題要積極與教師進(jìn)行深入的交流和溝通，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)有了充分的理解和調(diào)研才能保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。由于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)通常需要多個(gè)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此學(xué)生可以采取團(tuán)隊(duì)合作，有效分工的方法。學(xué)生遇到問(wèn)題可以一起討論，各抒己見(jiàn)，這樣他們不僅可以對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)方案和科學(xué)研究有了新的認(rèn)識(shí)，還能從中提出新問(wèn)題，拓寬思維，為今后從事獨(dú)立的科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外，學(xué)生直接參與到教師的科研活動(dòng)當(dāng)中，有利于改善教與學(xué)的關(guān)系，激發(fā)了學(xué)生的科研創(chuàng)新意識(shí)并把學(xué)生引入真實(shí)的科研環(huán)境中。學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中有了切身的體驗(yàn)與思考，潛移默化中提高了他們的創(chuàng)新能力。
四、增加合作與討論部分
當(dāng)學(xué)生參與到教師課題當(dāng)中后，會(huì)遇到各種各樣具體的實(shí)際問(wèn)題，比如，實(shí)驗(yàn)條件的摸索，對(duì)所得產(chǎn)物進(jìn)行表征的手段，表征儀器的使用等，這些都是從課本中難以學(xué)到的。因此，在科研設(shè)計(jì)性有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作，多與周?chē)瑢W(xué)和教師探討實(shí)驗(yàn)進(jìn)展與遇到的難題，同時(shí)也要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)知識(shí)的自主學(xué)習(xí)，這樣才能保證科研項(xiàng)目的順利完成。教師也可以定期開(kāi)展相應(yīng)的課堂課程，對(duì)從事相同項(xiàng)目的學(xué)生進(jìn)行深入細(xì)致的指導(dǎo)，及時(shí)幫助和督促他們實(shí)驗(yàn)工作的順利開(kāi)展。
五、結(jié)語(yǔ)
教學(xué)與科研是相輔相成的，同時(shí)也具有相互促進(jìn)的作用，在教學(xué)過(guò)程中遇到新的問(wèn)題提出，需要用科研結(jié)果對(duì)其進(jìn)行解釋?zhuān)诳蒲兄杏龅絾?wèn)題也需要課本中的理論知識(shí)來(lái)支撐解決，最終形成了教學(xué)與科研相互滲透和促進(jìn)。以科研模式開(kāi)展設(shè)計(jì)性有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種與時(shí)俱進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，一方面可以提高教師的學(xué)術(shù)水平并將獲得的信息反饋到教學(xué)中去，另一方面此類(lèi)教學(xué)培養(yǎng)了學(xué)生參與科研與科技開(kāi)發(fā)的能力。最終促進(jìn)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠更加有效地完成，在將來(lái)不論是繼續(xù)從事科研還是其他工作，都有利于提高他們的競(jìng)爭(zhēng)力。
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