国内8所大学基础有机化学实验课程现状调查

2018-04-11 05:41安胜姬郑松志
实验室研究与探索 2018年1期
关键词:平时成绩基础化学

安胜姬, 吕 蕾, 郑松志

(吉林大学 化学学院, 长春 130012)

0 引 言

有机化学是化学学科中重要的基础学科,与生命科学、材料科学、药物科学等联系密切,是这些学科发展的基础,且与这些学科交叉产生了许多新兴学科。有机化学是一门以实验为基础的学科,是有机化学理论课的延续和提高,实验课程的目标是训练和培养学生的科学方法和思维以及创新精神,对有机化学实验课程的研究引起了广大有机化学工作者的重视[1-7]。笔者通过调查北京大学、浙江大学、复旦大学、南开大学、武汉大学、中国科技大学、四川大学、吉林大学等8所国内大学化学专业基础有机化学实验课程,从学时、学分、开课学期等课程设置到实验项目、教材选择、考核办法等进行了较详尽的比较分析,旨在为有机化学实验课程建设提供参考依据。

1 实验教学依托平台——实验教学中心的建立有利于实验课程体系改革

2005年以来,全国已建设了800个国家级实验教学示范中心,数千个省级实验教学示范中心,分布在全国31个省(自治区、直辖市)的368所高校,涵盖了44个类别的理、工、农、医、文等学科[8]。国家级实验教学示范中心的建设,深刻地影响了各高校教学机构的格局,许多学校的实验室由原来归各专业建设和管理,发展为从各系或各专业中分出来,按一级学科建设成实验教学中心。例如化学实验教学中心,从原来的无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等专业所属机构分出来,独立建设成实验教学平台——化学实验教学中心。实验教学中心的成立,使无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验、仪器分析实验等几种实验课程,形成一体化、多层次的教学体系,获得了交叉融合、综合提高的平台,为实践教学改革和教学质量的提高提供了机会。调查的8所国内大学的化学类实验教学中心全部由教育部批准为国家级实验教学示范中心。

8所大学化学实验教学中心都实行了多层次教学,北京大学、浙江大学、复旦大学、吉林大学的多层次教学体系包括基础化学实验、中级化学实验和综合化学实验,南开大学和中国科技大学、四川大学的多层次教学体系包括基础实验、综合实验和研究性实验(探索创新实验),武汉大学的多层次教学体系包括基础实验、设计实验和综合性实验。各大学化学实验教学中心都以夯实基础、提高综合能力、追求研究性和创新性为教学理念,为培养基础扎实、视野开阔、适应能力和创新意识强的高素质人才进行了积极的探索和改革。

2 基础有机化学实验课程设置

基础有机化学实验课程作为化学实验课程中操作难度大、完成时间最长的课程,对学生的锻炼程度很高。各个实验教学中心在课程设置中都安排了较多学时,8所大学都安排了两学期基础实验,100学时以上,学分在4学分左右,具体安排如表1所示,表中化学课程必修学分中不含生产实习和毕业论文。

表1 国内8所大学基础有机化学实验课程设置

3 基础有机化学实验课程内容和教学方法

各校的基础有机化学实验选择的具体项目较为相近,包括蒸馏等基本技术和理论课的几大重要类型反应的制备实验,如表2所示。无论是基本技术和操作练习,还是制备实验,8所大学都考虑了实验操作的典型性和成本、环保等多种因素。在基础有机化学实验课程后期都选择了综合性较高的实验项目,具体实验项目区别较大,但相同的是都选择了多步合成,旨在提高学生综合实验能力,不仅在内容上包括了多种反应类型,在操作技术上也包括了多种基本技术,对学生之前的各种训练是一个考核和总结,也是综合训练。各校还将一些综合性、研究性较强的实验项目列为选修实验项目、开放性实验项目,供实验能力较强的学生选择,提高了学生的学习兴趣。

在教学方法上,8所大学都以教师讲授课件为主,学生辅以先预习、后听讲、再操作的方式进行。8所大学中7所大学在实验教学中心网站上或精品课程网站上列出了课程课件或电子教案,其中既有基本操作又 有制备实验,基本上是大纲中选定的具体实验项目的 课件或电子教案,很有针对性,学生可以随时观看学习。在教学环节中,强调学生跟着教师走,使学生处于被动的状态接受知识。如此培养的人才虽具有较好的基本功,但缺乏活力与创新意识和创新能力。这一点与国外许多大学的教学方法不同[9-11],国外大学除第一次课的安全教育等内容外几乎没有教师讲解,都是学生事先根据教师拟定的题目查文献,了解原理、方法,拟定方案,再与教师单独讨论,确定可行后付诸实施。

表2 3所以上大学开设的制备类共性实验项目归纳表

4 基础有机化学实验教材

教材是体现教学理念、教学内容和教学方法的载体,在深化课程教学改革、全面推进素质教育、提高人才培养质量方面发挥着重要作用。实验教材中将多层次课程体系和多学科融合性体现最明显的是浙江大学、南开大学、四川大学和吉林大学,这四所大学均主编出版了基础化学实验教材,教材内容涵盖了无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验,旨在使学生掌握物质化学变化的感性知识,熟悉元素及其化合物的重要化学性质和反应,掌握重要化合物的基本制备、分离和鉴定检测方法,强调了化学不同分支的实验知识和基本技能的融合[12-15]。

8所大学选择有机化学实验教材及参考书的特点是教材基本上选用本校教师主编的教材,参考书选择其他学校编的有机化学实验书籍。参考书中选择最多的是兰州大学、复旦大学化学系有机化学研究室编的《有机化学实验》2版或3版,浙江大学、南开大学、武汉大学、四川大学、吉林大学等5所学校推荐了该书。该书(2版)第一至第三部分介绍了有机化学基本知识和基本操作,列入了12个基本操作训练内容;第四部分为有机化合物的制备,列入了75个实验,涉及到有机化学重要的有代表性的典型的反应和反应类型,以及近年来出现的新的合成方法与技术和有机化合物的鉴定;第五部分为有机化合物的性质实验[16],国内8所大学的基础有机化学实验课程的教材信息如表3所示。

5 基础有机化学实验课程考核办法

8所大学均采用了平时成绩与期末考核相结合的方式确定课程学习成绩。基于实验课程的特殊性,各大学均重视平时成绩,中国科技大学的考核办法是以平时成绩为主,结合重点实验考查综合评定学期成绩,必要时辅以笔试;吉林大学平时成绩占80%,期末笔试成绩占20%,南开大学、武汉大学、四川大学平时成绩占70%。浙江大学的考核办法是平时50%,实验理论知识考核20%,操作考核15%,研究报告15%。北京大学的考核办法包括对学生实验技术和操作水平的评价及学生对实验涉及的技能、知识的理解和把握能力的评价,对每名学生在平时实验、考察实验、自拟实验知识试卷、实验操作原理与技术系统总结讨论等方面的表现进行综合评定。

各大学对平时成绩的要求都包括了预习、实验过程(操作、观察现象、记录等)、实验结果(产品质量、产率)、实验报告等内容,北京大学、浙江大学、复旦大学、南开大学等大学,还对实验态度、卫生、习惯、综合 素质等提出了要求,占平时成绩的10%。各大学的期末考试形式多样,既有操作考试和口试问答相结合,也有完成一个设计性实验或综合性实验,还有操作考试和笔试相结合。8所大学的实验考核办法大同小异,都强调了学生动手能力的提高和良好的实验习惯的养成对科学素养的培养的重要性。

表3 8所大学有机化学实验教材和参考书

6 结 语

8所大学都依托实验教学中心对实践教学进行一体化管理,即中心对所有实验课统一管理、统一规划、统筹安排,各实验课内容形成有机的统一整体,不仅对实践教学体系进行了多层次设计,即基础实验-综合实验-研究性实验,而且在具体到有机化学实验课程也有这三个训练层次。实验内容上也采取了多种形式,即采取计划内学时实验与计划内或外开放实验相结合,必做实验与选做实验相结合等多种形式组织实验教学。各大学重视实验教材建设,全部有自编教材,教材内容与教学体系建设紧密配合,很好地体现了多层次教学体系内涵。实验考核重视平时成绩,重视良好习惯的培养,也立足于培养基础扎实、有良好科学素养的创新型人才。

8所大学实验内容及学时分配中也显示出了一些共同的问题,即按教材或教师的讲授内容按部就班完成的固定实验较多,促进学生主动学习的自选实验较少。各大学可以尝试在两学期实验课程中的第二学期实验中,增加一些自选实验,尤其是合成实验,可以选择已知目标化合物或新化合物,学生在课前查阅相关资料,使用Scifinder和Beilstein等化学搜索引擎及其他数据库,确定拟合成的目标化合物,拟定合成方法和实验步骤,经与教师讨论确定可行性后付诸实施。自选实验可以锻炼学生的自学能力,使学生从被动学习转为主动学习,对没有学习过的知识也会主动去了解,对提高学生的独立思考问题的能力会有很大帮助,使学生逐渐提高对实验课程的兴趣直至享受实验课程、喜爱实验课程。

参考文献(References):

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