当前位置:蚂蚁文档网 > 述职报告 > 以培养创新人才为目标的有机合成实验课程的探索与实践

以培养创新人才为目标的有机合成实验课程的探索与实践

时间:2022-05-18 08:25:03 浏览次数:

摘 要: 基于培养创新人才的目的,安徽农业大学应用化学系建立了有机合成实验课程体系,并从课程内容、教学模式和考核方法等方面进行了探索与实践。

关键词: 创新人才 有机合成实验 探索 实践

本科实验教学是培养学生动手能力和创新思维等综合素质的重要环节,是理论教学的继续、补充、扩展和深化[1]。教育部明确指出:实践教学对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有特殊作用[2]。面对21世纪科技、社会发展对创新创业型人才的要求,2007年安徽农业大学在原有的化学实验教学课程体系中增设了有机合成实验课程。本着有效地培养学生的创新思维和创新实践能力的原则,我们对有机合成实验的教学内容、教学模式进行了探索与实践。

1.优化和扩展实验内容,建立适合于创新型人才培养的有机合成实验内容体系。

有机合成实验是与有机合成理论课相配套的实验课程。该课程现作为应用化学专业高年级专业实验必修课,是有机化学实验课的一个延伸,为学生毕业后从事复杂有机化学品的合成与开发提供必要的知识和技能基础。有机合成实验是在大学三年级第一学期开设,此时开设此课程有极大的可行性:首先,学生经过了两年大学化学基础实验的基本操作、基本技能的训练,已经具备了进行综合能力训练的条件;其次,在时间上大学生没有考研、找工作等因素的干扰,主观上有检验自己能力的意愿和要求,能主动充分地利用课外时间查找文献资料、设计实验;最后,有机合成实验在教学计划上的合理安排保证了学生对实验的参与程度,从而保证了有机合成实验开设的可行性。

在有机合成实验的教学实践中,首先要了解有机合成实验的具体内容,以及它与有机化学实验的联系与区别。有机化学实验的目的是训练学生从事有机化学实验的基本操作、基本实验技能,加深学生对有机化学基本概念、原理的认识理解。有机合成实验是在有机化学实验的基础上,通过安排一些难度较大的综合性、设计性、体现研究性的高一层次的实验,进一步巩固和提高学生所学的知识和技能,培养创新能力,激发创新意识,对科学研究和实验室研究有全面的认识,培养良好的实验室工作方法、工作习惯、实事求是的实验室工作作风和严谨认真的科学态度,使学生既有一颗善于分析和思考的头脑,又有一双勤劳能干会做实验的手,为大四的毕业论文打下基础。

为了使实验内容有利于培养学生的创新思维和创新实践能力,我们在内容的选择方面尽可能多地采用先进的实验方法、技术、仪器,等等,尽可能结合自身科研成果开发综合性研究性实验,尽可能多地采用绿色化学实验技术,培养学生的实践能力、创新意识和绿色意识,培养学生对有机合成实验合成现实物质的兴趣和感情。现在有机合成实验全部是设计性、综合性实验,实验内容丰富了,难度加大了,实验仪器先进、高档了,学生的自学能力提高了,创新思维的时空扩大了,实践能力增强了。尤其是那些从科研成果中开发出来的开放性综合性实验,无疑给学生营造了一种科学研究和创新探索的学习氛围,让学生了解到有机合成研究成果从课题来源→文献检索→申请立项→研究方案→设计、合成→产品综合分析、表征→总结报告、撰写论文的全过程,并从中感悟到化学研究工作的奥秘和精髓,培养学生的科学素养。比如,我在讲授Knoevenagel法合成香豆素的过程中,引入超声波辐射合成技术到有机合成中,其中涉及绿色化学、环境友好化学等热点话题,引导有兴趣的学生进行研究性实验,在满足教学基本要求的基础上,让优等生有更多的发展机会,探索有利于拔尖人才脱颖而出的实验内容、教育模式。

05年安徽农业大学开设应用化学本科专业,原有的基础有机化学实验课程体系已经不能满足培养化学类创新型人才的要求,根据人才培养方案,2007年我们开设有机合成实验课程,刚开设时只有20学时,而根据“制备(多步合成)→结构、性能测试与表征→应用”的实验流程,课时量明显不足,包含的反应类型只有卤化、氧化、酰化、缩合反应、环化、酯化反应等。经过四年的研究与实践,有机合成课程内容体系基本完善,开发出了不同层次的综合性、设计性、研究性实验,在原有的基础上充实了有机合成实验课程,课程量现在为40学时。

2.改革教学模式,将创新能力的培养贯穿于整个教学过程。

由于教学是一个复杂的系统工程,任何一个环节处理不好,都必然影响到培养效果。因此,我们将创新能力的培养贯穿于教学的各个环节中。

在教学理念上,根据素质教育的理念,我们将创新能力的培养放在了首位,增强了师生的自主性。教师的自主性体现在实验的选题上是由教师将科研中有利于培养学生创新能力的部分挑选开发出来转化成学生实验,避免了过去那种生硬地将几种有机实验技术机械地拼凑在一起的情况。实验的题目具有典型性、先进性、实用性、灵活性,教师在题目选择上最大限度地体现了自主性。学生的自主性体现在学生拿到题目后从实验原理、性质、选择方法、查阅文献资料、设计方法到自己动手进行仪器选取、组装、使用,到汇总结果、提交科研论文,整个过程都是一个自主型实验过程,从而最大程度体现了学生的自主性[3]。

在教学方法上,我们采用启发研究式教学,充分发挥学生的主观能动性。在有机合成实验教学过程中,在启发式教学的基础上,将研究式教学引入进来,有利于培养学生发现问题、提出问题的能力,并学会一套完整的实验研究工作方法,包括实验设计思想、实验方法和条件的选择、实验现象的观察和数据记录、实验结果的分析,以及研究报告的书写等训练,逐步培养学生将知识技能转化为研究能力的素养。

在教学过程中,我们注重培养学生严谨、求实、不怕困难的科学态度和发现问题的能力。在鼓励学生独立思考的同时,适时地给以点拨、解惑,使整个实验过程充满探索与挑战。有机合成实验全部为综合性、设计性实验,实验内容多,周期长,需要相对完整的实验时间,宜安排整天实验,连续完成。每个单元需要6-8个学时。实验全过程由学生独立完成,不允许中断实验,教师在实验过程中辅以必要的指导和提示,使学生学会实际运用所学的理论知识和实验技能。这样安排,虽然有可能增加教师的工作负担,但从教学效果来看,我们得到了学生的认同,并取得了较好的实际效果。因为学生自始至终参与实验的全过程,培养了独立思考和实际操作能力,养成了良好的工作习惯,为适应将来走上社会后的工作环境打下了基础。

3.改革实验的考核方法,激发学生的创新欲望。

在实验考核方面,我们改变了过去以知识为主的考核状况,不以实验成败论英雄,将创新能力的考核放在首位。创新能力主要包括两个方面:一是提出问题的能力,二是解决问题的能力[4]。从创新角度看提出问题更为重要,因此我们在实验考核中加大平时成绩的比重,在实验报告中鼓励创新。比如,能对实验现象和实验改进发表自己的新见解等即可获得高分。不把实验的结果作为衡量实验成绩的唯一标准。即使实验结果不理想,学生若能找出失败的原因,并能分析合理,仍可获得较好的成绩。通过这种全面的考核方式,学生学习的主动性提高了,创新欲望被激发了,同时又较为客观地对学生的能力进行了评判。

4.有机合成实验教学改革所取得的效果。

虽然实施有机合成实验教学改革时间并不长,但我们已经取得了显著的成效。例如,在毕业论文阶段,学生在论文的选题与实施中,创新意识明显增强,并表现出较强的动手能力、独立工作能力和综合实验能力;部分从事有机合成科研的毕业生,其动手能力、工作能力受到用人单位的好评。更可喜的是学校对化学实验中心投入的加大,实验课程管理教学体制上更深层次的改革,实验资源的共享等,都调动了教师参与实验教学的积极性,提高了学生对有机合成实验的兴趣,拓宽了学生的知识面,培养了学生的创新能力和创新意识,明显提高好有机实验教学质量和水平。经过问卷调查及平时调查,学生对本专业化学实验满意率明显提高。然而我们应清醒地看到,实验教学的改革是持续的过程,要不断适应变化的形势和发展的理念,有机合成实验教学模式体系还有待在实践中进一步优化和完善。特别是在有机合成实验课堂管理的精细化、实验内容的绿色化等方面,还有待进一步探索和研究。

参考文献:

[1]张以顺,黎茵,陈云凤.植物生理学实验研究型教学模式探索与实践[J].安徽农业科学,2011,39,(4):2515-2516.

[2]胡卓军,舒志定.论课程改革中高校实验教师的角色转换-存在论视角的探讨[J].中国高教研究,2007,(6):89-91.

[3]孙琳,刘春萍,吕菊波等.有机综合研究型化学实验的设立与教学模式的探索.高师理科学刊,2004,24,(3):75-76.

[4]施开良,姚天杨,俞庆森.培养化学创新型人才要有新思路[J].中国高等教育,2003,(17):27-28.

基金项目:安徽农业大学教学研究项目。

推荐访问:有机合成 为目 标的 探索 培养

猜你喜欢