時間：2023-03-21 17:13:17
序論：在您撰寫有機化學(xué)實驗教學(xué)論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
培養(yǎng)本科生科研素質(zhì)從以上參與有機化學(xué)實驗教學(xué)改革的學(xué)生中，組建本科學(xué)生課外科研興趣小組，長期指導(dǎo)學(xué)生進行課外科研實驗、資料查閱、實驗設(shè)計、學(xué)生課題申請、論文撰寫、課外學(xué)術(shù)作品競賽和考研輔導(dǎo)等一系列的提高學(xué)生科研素質(zhì)為目的的活動。在教師的合理引導(dǎo)下，在筆者所進行教改的2個實驗班中，實驗組有多達18名同學(xué)主動強烈要求進入教師的科研實驗室參與課外科研活動。由于學(xué)生的課余科研活性以不影響學(xué)習為前提，因此筆者隨后挑選了14名成績中等及以上的同學(xué)，分成了2組，在一年二期的時候分別進入了兩個不同實驗室。與筆者以往通過其它途徑所帶的課外興趣小組的學(xué)生相比，這些學(xué)生思想動機總體相對較端正，除了5個學(xué)生由于急功近利、功利思想較強等原因而中途流失外，其它學(xué)生一直踏踏實實，完成了多個環(huán)節(jié)的課外科研活性內(nèi)容，堅持到大四完成畢業(yè)論文。在進入實驗室初期，這些學(xué)生跟著老師或不同研究生學(xué)習一些最基本的實驗技能，同時也參與研究生的文獻檢索、實驗設(shè)計、匯報等工作。經(jīng)過一個學(xué)期的鍛煉后，盡管有專業(yè)知識的限制，但是由于學(xué)生的主動積極進取學(xué)習，大部分同學(xué)已經(jīng)掌握了所在實驗室的基本實驗技能，熟悉了所在實驗室專業(yè)中文期刊的檢索，也初步懂得了簡單實驗的研究方案、技術(shù)路線的設(shè)計。經(jīng)過一年的培養(yǎng)后，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生設(shè)計并進行了獨立的科研實驗。在二年二期的時候，利用前期實驗結(jié)果，指導(dǎo)學(xué)生撰寫并積極申報省、校級大學(xué)生創(chuàng)新科技計劃項目。課題完成時指導(dǎo)學(xué)生撰寫科研學(xué)術(shù)論文，利用取得的科研成果指導(dǎo)學(xué)生參與大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品等競賽。以上完成的學(xué)生科研課題同時可以作為學(xué)生的本科畢業(yè)論文。由于科研課題在大三基本完成，因此，在大四時學(xué)生可以全身心的投入考研或者其它與就業(yè)相關(guān)的個性化活動中。通過三年多的課外科研活動及組隊參與挑戰(zhàn)杯作品競賽，學(xué)生的潛力得到了充分的發(fā)揮，不僅培養(yǎng)增強了學(xué)生進行實驗設(shè)計、動手操作和論文撰寫等方面的科研能力，也鍛煉提高了學(xué)生的自制力、毅力、團隊協(xié)作等方面的能力，整體綜合素質(zhì)較高。例如，首先組隊的兩組學(xué)生中先后申請并完成了三項省大學(xué)生科技創(chuàng)新活動計劃項目和多項校學(xué)生科研項目；同時也發(fā)表了學(xué)生第一作者的論文或會議論文3篇；其中一組學(xué)生的作品獲得了第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎；由于畢業(yè)論文是幾年積累的結(jié)晶，這些學(xué)生的本科畢業(yè)論文整體水平較高，避免了目前普遍存在的本科畢業(yè)論文來自于教師科研成果的“拿來主義”。其次由于小團隊有自己的目標和信念，大部分同學(xué)都能夠至始至終堅持利用課外時間進行充電，其中有3個同學(xué)從大學(xué)一年二期到三年二期暑假，每個寒暑假都能留在實驗室做實驗，每個寒暑假只休息兩周時間。再次，在所帶教的學(xué)生中，學(xué)生的學(xué)習成績總體不是特別好，只有一人次拿過一等獎學(xué)金，但由于綜合素質(zhì)強，在研究生考試中脫穎而出，有5人考取了碩士研究生，其中有北京大學(xué)和浙江大學(xué)各一名（整個學(xué)院當年考取985學(xué)校研究生僅僅3名）。
二小結(jié)與重點
院校相比，由于一般院校藥學(xué)本科學(xué)生總體科研素質(zhì)相比較弱，如何個性化的提高一般院校藥學(xué)本科生的科研素質(zhì)是非常重要的課題。筆者通過小范圍的以有機化學(xué)實驗教學(xué)為基礎(chǔ)/起點培養(yǎng)一般院校藥學(xué)本科學(xué)生的科研素質(zhì)的探索，能夠充分發(fā)掘出具有科研潛質(zhì)的學(xué)生，并激發(fā)出了學(xué)生在科研方面的潛能，學(xué)生的綜合素質(zhì)也得到了進一步提升，能夠為一般院校藥學(xué)本科生進行科研“早教”提供一定的參考。
作者：吳建章 單位：溫州醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院
1．1教學(xué)內(nèi)容的梳理與整改
按照11版教學(xué)培養(yǎng)方案的修訂，有機化學(xué)由原來的126學(xué)時減少到108學(xué)時，上下半學(xué)期各54學(xué)時。同時，有機化學(xué)實驗也做了相應(yīng)的修改，由原來的90學(xué)時減少到70學(xué)時，上下半學(xué)期各35學(xué)時。在此次教學(xué)方案修改的同時，有機教研室依據(jù)教育部規(guī)劃教材特點，結(jié)合我?；瘜W(xué)專業(yè)長遠發(fā)展需求，立足于學(xué)生可操作性，本著“微型化、節(jié)約化”原則，進一步梳理與完善了有機化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容。在堅持熟練基本操作的基礎(chǔ)上，將教師科研方向中的一些原料合成作為教學(xué)內(nèi)容引入到了有機化學(xué)實驗操作中，例如，將降冰片烯二酸酐的制備引入教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在鞏固雙烯合成理論的基礎(chǔ)上，進一步熟練如何利用已知原料合成目標產(chǎn)物的方法。再如，在重結(jié)晶實驗操作中，由于原料的恒定性，學(xué)生實驗往往很容易形成機械操作、簡單重復(fù)和照方抓藥等特點。為了打破重結(jié)晶原有實驗原料的單一性，我們借助重點實驗室這一平臺，跟有科研項目的老師一起交流并達成共識，他們合成的粗產(chǎn)物直接應(yīng)用到有機化學(xué)教學(xué)實驗中，形成了原料種類多樣性。變換原料，學(xué)生就得通過重結(jié)晶的步驟，合理選擇理想溶劑，提高了學(xué)生參與實驗的主動性，同時也為老師科研提供了保障，避免了實驗產(chǎn)品的浪費。另外，對先前的常量化實驗也進行了改進，引入了微量實驗儀器，樹立學(xué)生節(jié)約意識，進一步強化學(xué)生的實驗技能。
1．2教學(xué)模式的轉(zhuǎn)換
傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式只注重學(xué)生實驗結(jié)果，往往忽視了實驗過程。有機化學(xué)實驗教改過程，首先，注重實驗前的準備。讓學(xué)生通過相關(guān)文獻檢索，吃透實驗操作中的一些問題，熟悉物料性質(zhì)，確保實驗順利進行(見圖1)。其次，全面干預(yù)學(xué)生實驗操作過程。在實驗操作過程中既要強化學(xué)生的實驗操作技能，對于違規(guī)操作行為，要及時糾正，必要時要作為典型案例，引導(dǎo)全體學(xué)生注意，同時還要全面跟蹤學(xué)生實驗過程，設(shè)立專門教師實驗臺，實現(xiàn)學(xué)生和教師共同實驗，在實驗操作中及時將實驗過程中出現(xiàn)的問題反饋給學(xué)生，進一步培養(yǎng)學(xué)生對一些反?，F(xiàn)象的理解和認識，鍛煉學(xué)生分析與解決問題的能力(見圖2)。第三，做好實驗結(jié)果總結(jié)與實驗報告信息反饋。對于實驗結(jié)果來說，由于個人的操作或多或少存在差異，尤其在現(xiàn)象描述、收率計算和物理參數(shù)測定等方面都多少存在分歧，采取集中討論與分散交流相結(jié)合的方式，干預(yù)學(xué)生實驗結(jié)果討論，引導(dǎo)學(xué)生對實驗結(jié)果做出正確的判斷，為后續(xù)實驗報告的書寫奠定基礎(chǔ);對于實驗報告信息反饋，一要堅持原有認真批改實驗報告的做法，二要在新的實驗開始時做好實驗報告的點評工作，既要突出表揚優(yōu)秀的實驗報告，也要指出不合格的實驗報告，通過以“優(yōu)幫差”，切實發(fā)揮好“傳幫帶”的作用，逐步完善學(xué)生對實驗報告的書寫。三是對學(xué)生在實驗創(chuàng)新中提到的一些改進措施要給予合理的解釋，激發(fā)學(xué)生積極嘗試實驗的熱情，增進學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣。
1．3教學(xué)評價體系
老師通過實驗教學(xué)中的“預(yù)習、操作、衛(wèi)生和實驗報告”可以直觀地給學(xué)生在某個實驗中給予合理的分數(shù)。反過來，學(xué)生也要發(fā)揮監(jiān)督老師的作用，通過教學(xué)評價體系，可以反映出教師在實驗教學(xué)中的投入。學(xué)校雖然每年都通過教學(xué)評價系統(tǒng)，讓學(xué)生對老師教學(xué)做出客觀公正的評價，進一步激發(fā)教師的教學(xué)熱情，但效果往往不是很理想。我們在有機化學(xué)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中引入了“一個實驗一評價體系”，采取無記名信息反饋，梳理后將意見轉(zhuǎn)達給任課教師，通過教研室活動討論，確定整改措施，并及時地應(yīng)用到下一個實驗中，并將有用信息擴大到了整個教研室活動中，使得教師在教學(xué)中豐富閱歷，使得學(xué)生在學(xué)習中長了見識。這種做法在學(xué)生與教師中已經(jīng)形成了良性互動，并得到了很好的評價效果。
1．4科研協(xié)助教學(xué)改革
有機化學(xué)實驗是在大學(xué)二年級開設(shè)，學(xué)生已經(jīng)初步掌握了一些基本的實驗技能操作，在有機化學(xué)實驗實驗教學(xué)過程中，積極引導(dǎo)學(xué)生參與教師科研活動，增強學(xué)生對學(xué)科前沿知識的了解，提升學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣。具體可通過內(nèi)蒙古每年舉辦的“挑戰(zhàn)杯”科技作品競賽和畢業(yè)生畢業(yè)論文的設(shè)計兩個途徑進行嘗試，讓學(xué)生以興趣小組形式參與到教師科研項目中，讓學(xué)生從教師科研活動中吸取寶貴的信息資料，獲得長足的進步。例如，β－氨基酮類化合物的合成(Mannich堿)是有機化學(xué)理論知識中的內(nèi)容，基本的有機化學(xué)實驗教學(xué)中并沒有此類化合物的實驗操作內(nèi)容，是一個綜合性很強的實驗操作，學(xué)生要從多組分溶劑的選取、TCL(薄板層析)、重結(jié)晶、熔點測定等一系列實驗技能入手，擴展了學(xué)生的思路，增強了有機實驗手段的連續(xù)性和銜接性。截至目前為止，已有兩屆學(xué)生10多人次，借助教師科研平臺，參與“挑戰(zhàn)杯”科技作品競賽，并獲獎;有三屆學(xué)生15人次，通過參與教師科研活動，發(fā)表了高水平的學(xué)術(shù)論文。當然，這些成績的取得反過來又促進了實驗教學(xué)的運行，在培養(yǎng)學(xué)生實驗技能的同時，進一步拓展了學(xué)生在實驗中“敢想、敢問、敢做”的理念，從某種意義上也完善了新版教學(xué)培養(yǎng)方案。
2結(jié)語
伴隨著工業(yè)科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，環(huán)境污染已成為人類生活中不可忽視的重要問題之一。據(jù)統(tǒng)計，目前傳統(tǒng)化學(xué)產(chǎn)業(yè)每年制造的有害廢物已達3—4億噸，一些重金屬及其化合物酚類和氰類污染造成的魚貝類中毒，一氧化二氮和甲烷等溫室氣體造成的全球氣溫升高等現(xiàn)象層出不窮，嚴重威脅著人類生存環(huán)境的清潔健康，于是“綠色化學(xué)”的概念應(yīng)運而生并伴隨著環(huán)保觀念的流行而漸入人心?！熬G色化學(xué)”，其核心內(nèi)容為提高對原料的有效利用，盡量消除和避免使用有毒和危險試劑，并爭取將反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。在高?；瘜W(xué)教學(xué)過程中，有機實驗是基礎(chǔ)課程中不能忽略的重要一環(huán)，但是因開設(shè)相關(guān)實驗的高校多、項目繁雜，且存在藥品浪費嚴重，甚至隨意處理廢氣廢液等現(xiàn)象，難免聚沙成塔累積效應(yīng)，無形中給實驗室及外部環(huán)境帶來負面影響。因此，我們應(yīng)該采取有效手段加以預(yù)防和解決，將有機化學(xué)實驗的綠色化作為一個嶄新的課題加以探討研究。
2.實現(xiàn)有機化學(xué)實驗“綠色化“教學(xué)目標的若干措施
2.1綠色化學(xué)意識的樹立與培養(yǎng)若想樹立學(xué)生的綠色化學(xué)意識要求教師能夠率先把握環(huán)保低碳理念，并積極實施環(huán)境無害化學(xué)實驗管理模式。為此，應(yīng)首先將綠色化學(xué)的相關(guān)概念及原則融入到課堂管理中，并進行科學(xué)指導(dǎo)。例如，在課前預(yù)習階段積極引導(dǎo)學(xué)生以查找資料的方式初步了解相關(guān)實驗試劑的毒性及其對環(huán)境產(chǎn)生的損害和影響，并鼓勵學(xué)生不拘泥于教材，通過改良步驟或運用技術(shù)手段減少對生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑的使用，并有針對性地降低有害副產(chǎn)物的產(chǎn)生和排放。再如，應(yīng)密切關(guān)注實驗整體的進行情況，及時糾正一些因意識疏忽而造成的裝置安裝問題，阻止因其導(dǎo)致的儀器損害或有毒物質(zhì)泄漏現(xiàn)象的出現(xiàn)。通過教學(xué)過程，潛移默化地影響學(xué)生，使之在觀念上重視化學(xué)實驗綠色化，在學(xué)習中掌握更新實現(xiàn)綠色化學(xué)目標的方法途徑。另外，可在教學(xué)過程中將能否貫徹綠色化學(xué)意識、積極實施對環(huán)境友好舉措作為考核項目之一，杜絕學(xué)生在實驗過程中不慎造成的藥品浪費、隨意丟棄廢物等現(xiàn)象的發(fā)生。
2.2實驗試劑的選用與教學(xué)內(nèi)容的革新完善在有機化學(xué)實驗中，難免使用一些易燃易爆、有毒或有腐蝕性的原料，這些試劑不但用量大，而且存在危險和污染，如果能勇于突破定性思維和教材，在保證實現(xiàn)原有教學(xué)目標的同時，有針對性地選取低碳無害試劑，也能起到推廣“綠色化學(xué)”的目的。比如在原料與催化劑的革新方向上，可用無毒高效原料代替有毒原料，用新型催化劑取代腐蝕性嚴重的催化劑。在此試舉兩例：在利用硝酸氧化環(huán)己醇和環(huán)己酮制備1.6—己二酸的實驗中，傳統(tǒng)教科書一般選用高錳酸鉀作為氧化劑。高錳酸鉀具有放熱強烈、有毒等不良特性，并不符合低碳環(huán)保標準，但若改用過氧化氫做氧化劑，則副產(chǎn)物是水，其污染程度不會隨反應(yīng)的進行而增加，部分實現(xiàn)了綠色化學(xué)目標的達成。又如，在乙酸正丁酯制備過程中，將具有腐蝕性、易產(chǎn)生碳化異構(gòu)化等副反應(yīng)的催化劑濃硫酸，改為固體催化劑一水合硫酸氫鈉，不但能夠降低實驗過程中“三廢”的生成量，還能將產(chǎn)品率由70%提高到90%，起到了事半功倍的效果。另外，可選用學(xué)生熟悉的天然食品代替有機藥物完成教學(xué)任務(wù)，如在利用茶葉提取咖啡因的過程中使學(xué)生掌握索氏提取器的用法；采用橘皮改良過去使用的苯甲醛完成水蒸氣蒸餾實驗，而蒸餾得到的檸檬烯又具有光學(xué)活性，可將其進一步用作測定旋光度的原料。在教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié)，應(yīng)使實驗內(nèi)容及實施方式趨向低碳環(huán)保。內(nèi)容低碳化主要反映在合成路線的設(shè)計上，可用綜合性較強、合成路線較復(fù)雜的實驗代替目的過于單一的項目。如僅選取溴乙烷的制備這一個實驗，就能夠?qū)W習吸收有害氣體、蒸餾、分液、萃取、干燥等重要方法，可大大降低實驗項目無意義的重復(fù)性。另外，可適時設(shè)計一些具有連續(xù)性的實驗，使回收到的產(chǎn)物作為反應(yīng)物而被重新利用。如在甲基橙的制備實驗中得到的產(chǎn)物可作為重結(jié)晶實驗的主要試劑而被循環(huán)使用，將制備好的乙酰水楊酸用于阿司匹林原料藥的檢驗等。這樣設(shè)計的優(yōu)勢還在于，因前一產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣將影響后續(xù)實驗的進行，可提高學(xué)生對結(jié)果真實性與可靠性的感悟，通過連續(xù)的實驗過程，培養(yǎng)其環(huán)保節(jié)約意識。實施方式的低碳化主要在劑量的半微量或微量化過程中得以體現(xiàn)。將一些污染較嚴重實驗的規(guī)模進行相應(yīng)的縮小處理，是運用預(yù)防化學(xué)污染的新方法新技術(shù)對常量實驗進行改革的必經(jīng)之路。例如在茶葉提取咖啡因的實驗中，將乙醇用量從150ml降低至70ml即能提取到產(chǎn)物咖啡因，再如環(huán)己酮的制備及苯乙酮的制備實驗中，可將有害原料環(huán)己醇和乙酸酐用量減少到原量的1/5，除提高實驗綠色化外又能有效地提高產(chǎn)率。由此可見，微量實驗值得推廣的原因在于節(jié)約能源減少污染，降低有機實驗的危險性，同時減少了因處理“三廢”帶來的壓力。除此而外，微量及半微量實驗的規(guī)模更接近于科研現(xiàn)狀，它的安全性和低成本大大促進了開放式實驗教學(xué)項目的開出率，提升了學(xué)生的動手能力和膽大心細的實驗態(tài)度，因此，在教學(xué)過程中采取常量和微量實驗交替配合的模式，將更有利于化學(xué)實驗綠色化目標的實現(xiàn)。
2.3合理進行三廢處理在有機化學(xué)實驗中，若不將“三廢”進行合理有效的處理而直接排放，將會對環(huán)境和人體產(chǎn)生一定的污染和傷害。因此在實驗過程中應(yīng)結(jié)合以下幾點有效提高實驗室中對“三廢”的處理效率：
（1）廢氣的處理：實驗中應(yīng)合理使用通風櫥，并在尾氣排出裝置處安裝氣體凈化裝置。對于在實驗進行過程中產(chǎn)生的有害氣體應(yīng)用專門的吸收裝置進行吸收。
（2）廢液的處理：可將廢液分類為酸堿及有機試劑進行分別處理。酸堿可混溶中和并調(diào)節(jié)pH值在6.5—8.5之間，并用水將其稀釋后排放；對于乙醇、乙酸乙酯等有機試劑，可在積攢到一定體積后進行重蒸提純，并作為反應(yīng)物應(yīng)用于后續(xù)的實驗中。對于一些在學(xué)校條件內(nèi)無能力進行處理的廢產(chǎn)品，切不可直接將其倒入下水道或排放到大氣中，應(yīng)定期送到專門地點進行生化處理。
（3）廢渣的處理：有機實驗所產(chǎn)生的廢渣一般為有毒易燃易爆的固體，應(yīng)統(tǒng)一回收并將其埋于地下固定地點。尤其需要注意的是特殊但常用試劑的處理方式，如在破損溫度計灑落的微小汞珠上撒上硫粉，使其合成毒性較小的硫化汞，減少環(huán)境損害等。
2.4將節(jié)約意識與綠色化學(xué)觀念相結(jié)合建設(shè)節(jié)約型社會是贏得國際競爭優(yōu)勢的重要戰(zhàn)略之一，作為未來化工行業(yè)的主流人才，我們有必要在化學(xué)實驗的學(xué)習過程中重視資源意識和節(jié)約意識的養(yǎng)成。除去精簡實驗項目，控制原料使用量外，也要注意水電的使用，從小處做起，才能將此觀念深植于學(xué)生的頭腦之中。比如在蒸餾回流等步驟中，冷凝裝置一組組相連的搭建方法即可大大降低自來水的用量。
2.5科學(xué)技術(shù)的引入與完善科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展為實驗室實現(xiàn)綠色低碳目標提供了技術(shù)支持和保障，在教學(xué)過程中適當引用微波技術(shù)、多媒體技術(shù)已成為實踐教學(xué)的大勢所趨。
（1）微波技術(shù)。微波作為一種新能源，可用于多種化學(xué)實驗之中，已成為一種加速有機反應(yīng)的經(jīng)典技術(shù)。它具有極大提高有機反應(yīng)時間，使受熱體系升溫均勻、控制方便、產(chǎn)率高和產(chǎn)品易于純化等特點。如在合成肉桂酸的實驗中，將苯甲醛等反應(yīng)物的加熱時間由回流1.5小時縮短為微波輻射條件下的20分鐘，在此條件下可降低副產(chǎn)物產(chǎn)量，隨之而來的分離提純步驟減少，基本實現(xiàn)了“零排放”目的。據(jù)目前研究表明，利用微波技術(shù)的化學(xué)反應(yīng)，可減少甚至不用溶劑，對環(huán)境污染極低。酯化反應(yīng)、重排反應(yīng)、偶聯(lián)反應(yīng)、酯交換反應(yīng)及有機金屬反應(yīng)均可利用微波技術(shù)實現(xiàn)反應(yīng)速度的最大化。
（2）多媒體技術(shù)。采用多媒體技術(shù)模擬實驗進程是“綠色化學(xué)”理念下值得重視和使用的科學(xué)技術(shù)之一。在有機教學(xué)中，存在一些污染嚴重卻又不得不要求學(xué)生全面掌握的實驗項目，此時借助于計算機技術(shù)呈現(xiàn)真實完整的反應(yīng)過程，可以彌補因?qū)嶒灄l件不足帶來的負面影響。學(xué)生也可學(xué)會在接受傳統(tǒng)課堂教學(xué)的方式外，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，展開全方位學(xué)習，有利于其自主性及創(chuàng)新意識的提高。
3.結(jié)語
有機化學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科，掌握有機化學(xué)實驗的基本操作技能是學(xué)生以后進行有機化學(xué)實驗的重要基礎(chǔ)。針對藥學(xué)學(xué)科特點設(shè)計技能實驗項目，如有機物物理常數(shù)的測定、有機物分離提純等，加強學(xué)生的基本操作訓(xùn)練，使學(xué)生掌握規(guī)范的實驗技能。藥學(xué)實驗中安排了21學(xué)時的基本操作實驗，占總實驗學(xué)時的38.9%，幾乎涵蓋了所有有機化學(xué)實驗的基本操作。同時，將藥學(xué)專業(yè)的基本操作實驗分為獨立實驗和綜合實驗兩部分，如將有機物熔點的測定與咖啡因提取實驗結(jié)合、將有機物折光率的測定與檸檬烯提取實驗結(jié)合等，既培養(yǎng)了學(xué)生的基本實驗技能，又提高了學(xué)生對有機化學(xué)實驗的認識，讓學(xué)生認識到基本技能在實際工作中的重要性，為學(xué)生今后獨立工作打下了堅實的基礎(chǔ)。
2整合實驗教學(xué)內(nèi)容，注重新技術(shù)的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識和創(chuàng)新能力
我們通過在教學(xué)實踐中不斷分析和探索，整合了藥學(xué)專業(yè)有機化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容，避免了一些實驗的重復(fù)設(shè)置。如有機物折光率的測定實驗學(xué)生已經(jīng)在物理實驗中學(xué)習過，有機化學(xué)實驗中不再單獨設(shè)置，而是把折光率的測定與有機物的提取、合成實驗整合在一起，不僅節(jié)省了時間，而且使學(xué)生對基本操作的運用范圍有了全面的認識。同樣，考慮到學(xué)生在中學(xué)階段已經(jīng)接觸過諸如醛、酮、醇、羧酸等化合物性質(zhì)的驗證性實驗，繼續(xù)保留這些實驗不僅重復(fù)，而且對學(xué)生技能的提高及能力的培養(yǎng)沒有大的幫助，在實際應(yīng)用中也存在一定的局限性，因而在教學(xué)安排中調(diào)整了驗證性實驗，并將驗證性實驗學(xué)時壓縮為有機化學(xué)實驗總學(xué)時的16.6%。事實證明，壓縮上述實驗為藥學(xué)專業(yè)學(xué)生節(jié)約了時間，有利于學(xué)生將有限的學(xué)時用于強化操作技能、培養(yǎng)科研能力和拓展創(chuàng)新思維上。綜合性實驗和設(shè)計性實驗在考查學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識的掌握及實驗技術(shù)的應(yīng)用上具有重要作用。所以，我們針對藥學(xué)專業(yè)的特點，突破實驗內(nèi)容的限制，在教學(xué)實踐中增加了綜合性實驗及設(shè)計性實驗的比例，使此兩類實驗占到有機化學(xué)實驗總學(xué)時的44.5%。如將阿司匹林的合成、熔點的測定和高效液相色譜技術(shù)3個不同類型的實驗整合成一個綜合性實驗，要求學(xué)生在合成阿司匹林后，對阿司匹林進行熔點測定，在獲得阿司匹林基本物理常數(shù)后，利用高效液相色譜儀對阿司匹林進行色譜分析。通過上述實驗的整合，不僅加強了學(xué)生基本技能的訓(xùn)練，而且培養(yǎng)了學(xué)生綜合運用知識分析問題和解決問題的能力。同時，積極引導(dǎo)學(xué)生對實驗中出現(xiàn)的問題進行研究探索，激發(fā)學(xué)生參與實驗的熱情，提高學(xué)生對有機化學(xué)理論知識的掌握與應(yīng)用。設(shè)計性實驗針對藥學(xué)專業(yè)學(xué)生未來的工作實踐及繼續(xù)深造的需要，結(jié)合本學(xué)科教師的科研內(nèi)容，讓學(xué)生直接參與教師的科研課題，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識和創(chuàng)新能力。如我們在教師科研的基礎(chǔ)上為藥學(xué)專業(yè)學(xué)生設(shè)置了大黃中蒽醌苷元的提取、分離和檢驗識別實驗，學(xué)生在完成該實驗的過程中，在教師的指導(dǎo)下進行文獻資料的檢索及分析，并運用專業(yè)知識進行實驗方案的設(shè)計及實驗結(jié)果的分析等。通過類似的設(shè)計性實驗，培養(yǎng)了學(xué)生查閱文獻的能力，使他們及時掌握了國內(nèi)外相關(guān)專業(yè)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，大大開闊了學(xué)生的視野，拓展了學(xué)生的思維，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神，使學(xué)生主動參與實驗的意識明顯增強，同時使學(xué)生對科學(xué)研究有了一個較完整的認識，培養(yǎng)了學(xué)生的科研意識及科研能力，為其今后工作及繼續(xù)深造打下了一個良好的基礎(chǔ)。
3實現(xiàn)有機化學(xué)實驗的微型化、綠色化，加強學(xué)生的環(huán)保意識
x做到實驗的絕對綠色化，但我們積極探索對部分實驗的改進，實現(xiàn)綠色化設(shè)計，盡量選擇低毒或無毒試劑，刪除對環(huán)境危害大的實驗，選擇對環(huán)境污染小、用藥少的實驗，盡可能將實驗對環(huán)境的損害降至最低。如在教學(xué)中將原來水蒸氣蒸餾實驗“從煙絲中提取煙堿”改為“從橙皮中提取檸檬烯”，降低了實驗對環(huán)境的污染和對學(xué)生造成的傷害。同時，增加以天然無毒物質(zhì)為原料的實驗，如實驗中設(shè)置了從茶葉中提取咖啡因、綠色葉子中色素的分離等實驗，做到從原料到產(chǎn)物都對環(huán)境無污染，達到了保護環(huán)境的目的。積極改進實驗方法，嘗試開展微型化實驗。微型化實驗起源于埃及學(xué)者E.C.Grey的《化學(xué)實驗的微型方法》一書，1982年，美國Mayo和Pike等人在有機化學(xué)實驗中采取主要試劑為mmol量級的微型制備實驗，取得了成功，從而掀起了研究與應(yīng)用微型化學(xué)實驗的熱潮，并受到環(huán)保界的大力贊揚。在教學(xué)實踐中，我們在保證實驗成功的前提下，積極探索實施微型化實驗，不僅降低了實驗中藥品用量過多造成的資源浪費和環(huán)境污染，而且?guī)椭鷮W(xué)生樹立了藥品定量的意識。此外，相對于常量實驗，微型化實驗對實驗者基本操作、實驗技巧及實驗的準確性都提出了更高的要求，這就促使學(xué)生提高實驗技能并在實驗過程中形成認真細致的作風，同時培養(yǎng)了其縝密嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。在教學(xué)中將綠色化學(xué)的理念融于實踐中，讓學(xué)生樹立起綠色環(huán)保意識。在有機化學(xué)實驗中常常不可避免地產(chǎn)生一些廢棄物，如不及時處理則會對環(huán)境造成極大污染，而且會淡化學(xué)生的環(huán)保意識，使其養(yǎng)成不良的實驗習慣。因此，在有機化學(xué)實驗教學(xué)中，應(yīng)把廢棄物的回收處理作為一項重要的教學(xué)和科研任務(wù)來完成。如柱層析中的洗脫劑、合成實驗中的副產(chǎn)品等都要進行回收或進行無害化處理后再進一步利用。應(yīng)將實驗中廢棄物的處理作為考核項目，要求學(xué)生在預(yù)習時設(shè)計實驗產(chǎn)生的廢棄物的相關(guān)處理方法，并在實驗中付諸實施。通過訓(xùn)練，使學(xué)生靈活應(yīng)用了所學(xué)的理論知識及實驗技能，并養(yǎng)成了廢棄物及時回收處理、循環(huán)使用的良好習慣，具備了從事綠色化學(xué)研究與開發(fā)的基本素質(zhì)與能力。
4改進實驗考核機制，培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗素質(zhì)和綜合能力
由于教學(xué)計劃的改變，我校有機化學(xué)實驗課存在著課時數(shù)縮減，而教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目的卻沒有改變的情況，如何在有限的課時中達到應(yīng)有的教學(xué)效果是擺在實驗教師面前現(xiàn)實和首要的問題。傳統(tǒng)的教學(xué)方法和模式是教師將實驗?zāi)康摹嶒灢襟E和實驗注意事項一一講述一遍，學(xué)生按照教師的講述根據(jù)課本的操作“照方抓藥”，將實驗完成。從學(xué)生的角度出發(fā)，教師的這種“滿堂灌輸，照本宣科”的教學(xué)方法使學(xué)生在實驗過程中缺少了學(xué)習的主動性，學(xué)習興趣下降。遵照這種模式教學(xué)的結(jié)果往往是學(xué)生被動的完成實驗，沒有經(jīng)過自己的思考，僅僅是為了完成實驗而做實驗，沒有達到鞏固所學(xué)理論知識、鍛煉動手能力的教學(xué)目的和教學(xué)效果。鑒于這種情況，做為教師，必須改變已有的教學(xué)方法和教學(xué)手段，而采用問題式教學(xué)法教學(xué)能夠很好的解決以往教學(xué)中出現(xiàn)的一些問題。
2問題式教學(xué)法的運用
問題式教學(xué)法一般是教師根據(jù)學(xué)生需要掌握的內(nèi)容提出相應(yīng)的問題，學(xué)生對問題進行分析和思考，通過查資料以及其它各種方式找出解決問題的方法，教師對學(xué)生提出的方法進行總結(jié)并給出結(jié)論，最終達到學(xué)生通過思考學(xué)習知識的目的。問題式教學(xué)法最大的優(yōu)勢在于將學(xué)生在學(xué)習中的地位由“被動”變?yōu)?ldquo;主動”，通過教師為學(xué)生設(shè)定的問題引導(dǎo)學(xué)生自主的進行學(xué)習思考，學(xué)生能夠在思考問題并解決問題的過程中不知不覺達到學(xué)習知識的目的。問題式教學(xué)法分為“提出問題”、“分析問題”、“解決問題”、“總結(jié)深化”四個步驟，將問題式教學(xué)法運用在有機化學(xué)實驗的教學(xué)中能夠達到比較理想的教學(xué)效果。
2.1讓學(xué)生帶著問題進行實驗預(yù)習
實驗預(yù)習是每個學(xué)生進行實驗之前必須完成的環(huán)節(jié)。預(yù)習實驗一方面是為了使學(xué)生在動手實驗之前做到心中有數(shù)，了解實驗的目的、原理，清楚實驗中使用到的儀器、裝置和藥品以及實驗過程的操作步驟；另一方面也可以鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力同時提高了聽課的效率。然而，現(xiàn)在的實驗預(yù)習往往沒有得到學(xué)生的重視，大部分學(xué)生只是將書上的內(nèi)容進行了抄襲，根本沒有達到實驗預(yù)習應(yīng)有的效果和目的，這些問題在實驗過程中以各種方式被暴露出來，結(jié)果不僅會造成實驗失敗的后果還給實驗室?guī)硪欢ǖ陌踩[患。針對這種情況，需要教師有目的的對學(xué)生的預(yù)習環(huán)節(jié)進行強化干預(yù)，事先將實驗項目告知學(xué)生，并將預(yù)設(shè)問題提出，要求學(xué)生通過預(yù)習實驗教材，查閱圖書館相關(guān)文獻資料甚至借助互聯(lián)網(wǎng)尋求解答。當然，預(yù)設(shè)問題的提出需要教師對教材有很強的把控力，預(yù)設(shè)的問題不僅應(yīng)該具有針對性而且要切合學(xué)生實際的知識水平。例如，在進行乙酰苯胺制備實驗前，可以提出以下幾個問題：(1)本實驗為什么要使用分餾裝置？(2)反應(yīng)時分餾柱柱頂溫度為什么控制在105℃？過高過低有何不妥？(3)除了用水作溶劑重結(jié)晶提純乙酸苯胺外，還可以選用其他什么溶劑？(4)本實驗采取了哪些措施來提高乙酰苯胺收率？將問題提給學(xué)生后，學(xué)生將會帶著這些問題運用各種方式去獲知問題的答案，獲知答案的過程中，學(xué)生必須了解實驗的目的和原理，對實驗裝置和實驗藥品的物理性質(zhì)有了清楚地認識，對實驗的步驟也會進行深入地思考，使得學(xué)生對于實驗有了全面、深刻的認識，達到了實驗預(yù)習的目的，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力。
2.2讓學(xué)生在實驗過程中帶著問題積極思考
1.1樹立啟發(fā)式的實驗教育觀念
要實現(xiàn)由驗證型實驗教學(xué)方法向啟發(fā)式的實驗教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變，教師應(yīng)首先樹立啟發(fā)式實驗教育的教學(xué)理念，變傳統(tǒng)的單向知識傳授模式為知識傳授與啟發(fā)探索相結(jié)合的模式。這樣才能將研究能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)融入到課堂教學(xué)中，貫穿于教學(xué)的各個環(huán)節(jié)。同時，通過啟發(fā)式實驗教育，能使學(xué)生變“模仿”實驗為“探索發(fā)現(xiàn)”實驗。這種以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的課堂是將學(xué)習知識、培養(yǎng)技能和能力融為一體的載體，學(xué)生將會對課堂產(chǎn)生極大的興趣。
1.2教師啟發(fā)式的實驗教學(xué)
以往填鴨式的有機實驗課堂教學(xué)形式單調(diào)，難以激起學(xué)生的學(xué)習興趣、求知欲望和創(chuàng)造欲望，學(xué)生只是在眾多的知識當中被動地接受教師講授的現(xiàn)象、原理、規(guī)律等，缺乏主動、積極地去認知、探究。教師啟發(fā)式的實驗教學(xué)則在實驗之初，介紹目前幾種常用的實驗方案，啟發(fā)學(xué)生通過比較發(fā)現(xiàn)幾種方案的優(yōu)缺點及適用范圍，然后引導(dǎo)學(xué)生提出適合實驗室應(yīng)用的實驗方案或?qū)δ硞€步驟提出改進方案，最終讓學(xué)生分組實驗進行對比和驗證。實驗過程需要學(xué)生在全過程手腦并用，并讓學(xué)生在改進的實驗與已有的實驗步驟和現(xiàn)象的對比中發(fā)現(xiàn)問題，思考問題的根源。如用于液體混合物分離的蒸餾與分餾實驗，在教材中是兩個各自獨立的基本實驗操作，我們則將兩個實驗合并為一個實驗，讓學(xué)生通過分析自己得到的蒸餾與回流的實驗結(jié)果，得到蒸餾與分餾操作在分離液體混合物的異同，從而得到不同分離方法的適用范圍。又例如在乙酰水楊酸的實驗中，書中的方案是固定水楊酸與乙酸酐的用量，計算收率。而改進后的方案為，設(shè)置不同劑量比例的實驗組，讓同學(xué)分組操作，不同實驗組之間通過對比實驗現(xiàn)象與收率，分析原因，通過對不同劑量組數(shù)據(jù)的分析，使同學(xué)在這一過程中認識到?；瘎┑膭┝繉Ψ磻?yīng)的影響。通過這種改革，使學(xué)生在一種探索研究性氛圍中幫助學(xué)生掌握實驗要點、難點及注意事項，使學(xué)生深刻理解實驗步驟的設(shè)置原理，規(guī)范實驗操作。通過這種啟發(fā)式實驗教學(xué)，激發(fā)學(xué)生探索和創(chuàng)造性研究的積極性，從被動接受者轉(zhuǎn)變成知識的創(chuàng)造者，為他們將來進行畢業(yè)設(shè)計、科研工作做準備。
2啟發(fā)式科研訓(xùn)練在有機化學(xué)實驗課程的實施效果
以往傳統(tǒng)實驗教學(xué)主要以講授法和演示法為主，學(xué)生只要“照方抓藥”式被動開展實驗，缺乏思考、分析、提煉和整合歸納知識的能力。啟發(fā)式實驗教學(xué)則實現(xiàn)了教學(xué)與科研的雙贏。大二年級學(xué)生在實驗課結(jié)束后感言：“有機化學(xué)實驗很鍛煉我們實驗技能”。他們在有機化學(xué)課堂中了受到科研的啟蒙教育，能主動以較大的興趣投入到課堂的科研訓(xùn)練過程中，在提高綜合實踐能力的同時，創(chuàng)新意識和能力能夠得到明顯提高。
3結(jié)語
1.1《機械優(yōu)化設(shè)計》課程理論教學(xué)研究與改革
《機械優(yōu)化設(shè)計》課程理論教學(xué)體系的建設(shè)主要包括優(yōu)化課程內(nèi)容、制定課程教學(xué)大綱、編寫課程教案幾個方面。如前所述，機械優(yōu)化設(shè)計課程教學(xué)需要克服“四個脫節(jié)”。因此在課程體系研究方面主要解決實現(xiàn)理論基礎(chǔ)教學(xué)和應(yīng)用能力培養(yǎng)相結(jié)合，以及課程內(nèi)容與技術(shù)發(fā)展相結(jié)合兩個問題。
（1）實現(xiàn)理論基礎(chǔ)教學(xué)和應(yīng)用能力培養(yǎng)相結(jié)合針對因該課程數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較多導(dǎo)致工科學(xué)生畏難情緒大，學(xué)習熱情不高等問題，在課程數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)等知識點方面，側(cè)重算法原理的講解而非算法過程的介紹；側(cè)重使學(xué)生掌握使用現(xiàn)有數(shù)學(xué)工具解決工程問題，而非自行編制算法程序求解數(shù)值問題。從而使學(xué)生從算法原理和理論基礎(chǔ)中跳出來，提升到知識的應(yīng)用的層次。
（2）課程內(nèi)容與技術(shù)發(fā)展相結(jié)合機械設(shè)計問題已經(jīng)從求解小規(guī)模單一問題發(fā)展到求解大規(guī)模復(fù)雜性問題。因此優(yōu)化方法也從經(jīng)典的優(yōu)化方法發(fā)展到多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化、智能優(yōu)化方法、基于仿真的優(yōu)化等領(lǐng)域。因此課程內(nèi)容應(yīng)和技術(shù)發(fā)展相結(jié)合，適當引入先進優(yōu)化方法的介紹。為學(xué)生從解決簡單數(shù)值問題過渡到今后解決復(fù)雜工程問題提供知識儲備。適應(yīng)“卓越計劃”提出的培養(yǎng)學(xué)生工程能力的要求。
1.2《機械優(yōu)化設(shè)計》實驗課程體系的建設(shè)
《機械優(yōu)化設(shè)計》實驗課程體系的建設(shè)主要包括實驗內(nèi)容與實驗項目的設(shè)置、制定實驗教學(xué)大綱、編寫實驗指導(dǎo)書幾個方面。實驗體系建設(shè)的主要目的是使實驗項目設(shè)置與工程問題相結(jié)合，實驗內(nèi)容與工程實踐所需的綜合性知識應(yīng)用相適應(yīng)。
（1）首先在實驗項目設(shè)置時，根據(jù)“卓越計劃”的要求，以培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和知識的綜合運用能力為目標。通過建立知識-能力-實驗內(nèi)容關(guān)系矩陣。將各個知識點的能力培養(yǎng)落實到各個實驗項目環(huán)節(jié)。并且實驗項目的設(shè)置突出和其他相關(guān)課程內(nèi)容、工程問題相結(jié)合。避免知識點與工程應(yīng)用脫節(jié)，從而達到工程技術(shù)人才的具備知識的綜合運用能力的培養(yǎng)要求。
（2）其次在實驗項目設(shè)置時，對不同類型的實驗項目，優(yōu)化其實驗方法及其目的。主要改革體系現(xiàn)在以下三個方面：算法原理類實驗，避免要求學(xué)生采用通用語言編寫成熟優(yōu)化算法的實驗。而采用數(shù)值計算軟件驗證，并要求主要對比分析不同算法的求解過程的特點。工程問題類實驗。側(cè)重于工程優(yōu)化問題數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建，如何選擇合適的優(yōu)化方法求解。綜合類實驗，和考核環(huán)節(jié)的課程project相結(jié)合，采取開放式的實驗方式。側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生對知識的綜合運用能力、工程素質(zhì)和合作意識。
1.3《機械優(yōu)化設(shè)計》教學(xué)方法研究
教學(xué)方法有多種，不同的方法有不同的特點和其適應(yīng)性。本項目研究的一個重要內(nèi)容之一是擬比較幾種方法的特點，將其融入到不同實驗的教學(xué)過程中。
（1）對于基礎(chǔ)理論的介紹，以板書教學(xué)為主，多媒體教學(xué)為輔。這樣有利于學(xué)生理解理論基礎(chǔ)，克服學(xué)生對數(shù)學(xué)推導(dǎo)的畏懼心理。
（2）對于各種算法的介紹，在簡單介紹其原理的基礎(chǔ)上，采用對比教學(xué)的方法，側(cè)重于各種算法特點和適用性的比較。并應(yīng)用結(jié)合成熟的數(shù)值計算軟件，采取現(xiàn)場實驗教學(xué)的方法進行講解。
（3）在考核形式方面。除日常的考核和實驗成績考核以外，結(jié)合課程項目教學(xué)的方法，讓學(xué)生以組為單位完成一個自選的項目（Project），并以組為單位做一個展示（Presentation）。一方面鍛煉學(xué)生運用知識綜合解決問題的能力，另一方面培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作和工程素質(zhì)。
2改革特色及成效
“卓越計劃”強調(diào)學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。因此結(jié)合“卓越計劃”的實施契機，在對課程建設(shè)中存在的問題進行系統(tǒng)深入地分析的基礎(chǔ)上，經(jīng)過不斷的教學(xué)研究與實踐，我?！稒C械優(yōu)化設(shè)計》實驗教學(xué)已初步形成了特色。并取得了一定的成效。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）在理論教學(xué)建設(shè)方面實現(xiàn)理論基礎(chǔ)教學(xué)和應(yīng)用能力培養(yǎng)相結(jié)合；課程內(nèi)容與技術(shù)發(fā)展相結(jié)合。從而使學(xué)生從算法原理和理論基礎(chǔ)中跳出來，提升到知識的應(yīng)用的層次。適應(yīng)“卓越計劃”提出的培養(yǎng)學(xué)生工程能力的要求。
（2）在實驗課程建設(shè)方面根據(jù)“卓越計劃”的要求，以培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和知識的綜合運用能力為目標。通過建立知識-能力-實驗內(nèi)容關(guān)系矩陣。將各個知識點的能力培養(yǎng)落實到各個實驗項目環(huán)節(jié)。并針對不同類型實驗，優(yōu)化其實驗方法。
