大学化学, 2016, 31(8): 13-16 doi: 10.3866/PKU.DXHX201510024

教学研究与改革

特色有机化学实验开设探索

徐怀春,, 刘俊, 解成骏

Exploring Featured Organic Chemistry Experiments

XU Huai-Chun,, LIU Jun, XIE Cheng-Jun

通讯作者: 徐怀春,Email: xhc116@126.com

摘要

结合文山学院化学与工程学院转型发展的需要,针对地方资源特点和人才培养需求,将有机化学实验设计、整合为基础实验、特色实验两大模块,构建应用型专业课程体系。强化能力培养,提高学生综合素质,培养创新应用型人才。

关键词: 基础实验 ; 特色实验 ; 教学研究

Abstract

Organic chemistry laboratory course should serve the purpose of "solidifying foundation and facilitating employment". It should include basic experiments and featured experiments.

Keywords: Basic experiment ; Featured experiment ; Teaching research

PDF (396KB) 元数据 多维度评价 相关文章 导出 EndNote| Ris| Bibtex  收藏本文

本文引用格式

徐怀春, 刘俊, 解成骏. 特色有机化学实验开设探索. 大学化学[J], 2016, 31(8): 13-16 doi:10.3866/PKU.DXHX201510024

XU Huai-Chun, LIU Jun, XIE Cheng-Jun. Exploring Featured Organic Chemistry Experiments. University Chemistry[J], 2016, 31(8): 13-16 doi:10.3866/PKU.DXHX201510024

云南文山学院化学与工程学院的化学专业被确定为2015度云南省高等院校提升专业服务产业能力建设项目开展建设。为更好适应转型发展,化学专业凝练成为“分析测试、化工工艺、化学教育”3专业方向。通过整合现有课程,构建创新型应用型专业课程体系,完成培养创新应用人才的任务。有机化学实验课程通过整合、重构,形成了“厚基础、凸就业”的开设模式,其目的是培养基本操作能力,培养学生分析问题、解决问题的能力,进一步提升学生的科技创新能力。大学生的科技创新能力培养是高等教育在新时期的主要历史使命,是培养大学生全面成才的有效途径[1],能更好地服务学生就业、创业。

1 内容的整合、重构

文山地质地貌复杂,气候多变,动植物资源丰富有特色。有被称为“南方人参”的三七,有草果、八角、辣椒等诸多农副产品,有具有地域特色的壮药、苗药、彝药等11民族民间医药,有密蒙花、山蓝、九头狮子草等丰富的天然食用色素原材料,有特色的民族饮食,这些为特色实验内容的选择奠定了基础。

化学专业的有机化学实验开设充分考虑地域性、应用性,以及学生就业、创业的需要,认真整合、重构。内容设计为基础实验、特色实验两大模块,特色实验模块是为了更好地服务于学生就业、创业。实验个数从原来的30多个整合成为24,其中基础实验10,特色实验14,在四年制化学专业二年级上、下2个学期开设。上学期开设12实验,其中基础实验10,特色实验2个;下学期开设12实验,全部是特色实验。每个基础实验3时,每个特色实验6时(方案设计在课外进行),总学时114 (10×3+14×6)。基础实验学时30,占总学时的26.32%;特色实验学时84,占总学时的73.68%。实验个数虽然减少了,但通过内容的整合重构、开设学时调整、方式方法创新等,实验项目训练内容却增加了,凸显了创新、应用、特色,更有利于人才培养,具体开设情况见表1

表1   文山学院化学与工程学院化学专业开设特色有机化学实验情况

实验类型 实验内容 设计
基础实验 物性参数测定 有机化合物熔点(Tmp)的测定 6个基本操作训练实验(学生分成
有机化合物沸点(Tbp)的测定 不同的组别,做不同实验,交
有机化合物折光率(n20)的测定D 流合作,完成相应的内容,扩
基本操作训练 结晶、重结晶 大课程容量)
回流、蒸馏、分馏
薄层色谱法、纸色谱法等系列
有机化合物 溴乙烷、正溴丁烷的制备系列 重视学科完整性,若干个基础
乙醚、乙酸乙酯的制备等 实验开设两次(学生分成不同的
以环己醇为原料制备环己烯、环己酮、己二 组别,做不同实验,扩大容量)
酸的制备系列
验证性实验 芳香烃代表物的典型性质醇酚代表物的典型性质 实验内容整合成:基础有机化合物代表物的主要性质和复杂
醛酮代表物的典型性质 有机化合物典型代表物主要性
糖代表物的典型性质 质验证2个实验
蛋白质的典型性质
特色实验 应用创新实验 天然食用色素 密蒙花黄色素的提取;姜黄黄色素的提取 把几个实验训练内容整合成黄
提取系列 山蓝红色素的提取;杨梅红色素的提取 色素和红色素的提取2个实验开
九头狮子草红色素的提取;丘北县辣椒红色 设(学生分成不同的组别,做不
同原料,交流合作)
葡萄紫色素的提取
其他色素的提取
黄酮化合物提 从槐米中提取芦丁 若干个实验开设4次(学生分成
取系列 雪莲果黄酮化合物的提取 不同的组别,做不同原料,交
三七根、茎、叶中黄酮化合物的提取 流合作)
中草药地肤子黄酮的提取
文山特色中草药黄酮类化合物的提取
其他黄酮类化合物的提取
生物碱的提取 生物碱咖啡因的提取(醇提、水提方案) 若干个实验开设1次(学生分成
系列 生物碱黄连素的提取(醇提、水提方案) 不同的组别,做不同实验、不
其他中草药生物碱的提取(醇提、水提方案) 同方案,扩大容量;或增加仪
器可完成不同实验)
综合实验 1 草果蒙草酸的提取;甲片的醇提物的提取文山特色中草药醇提物的提取 每类选择一个实验由学生设计方案完成,共8个实验。内容较
2 文山特色中草药醇提物的IR图谱的制作 多的实验采取教师授课与开放
3 特色辣椒制品的研制;特色风味食品的研制 实验室相结合的办法解决;或多配1套或2套仪器让学生一次
4 文山三七功能饮料的研制(七菊特饮)文山三七特色糖果的研制;文山三七含片的 可以完成2个实验
研制
5 三七保健酒的研制;草果保健酒的研制
6 特色洗涤用品研制(彝族、苗族特色洗涤液)
7 科研训练(用豆粕或花生粕制取L-α-氨基酸金
属螯合物等)
8 有机化学实验研究教学系列(微型、改进、创
新)

新窗口打开| 下载CSV


通过近5的教学实践,取得了较好的效果,学生学习积极性大大提高,学生能力培养得到强化,学生就业适应期缩短。据学校招就处统计,化学专业学生就业率连续5年都在90%以上。

2 创新实验教学模式

改变了传统的实验教学模式。基础实验可以不分专业、班级,学生人数只要达到学院规定的要求就可以开设实验,学生完成相应的实验个数,教师就可以评判相应的成绩、学分,这样可以节约办学成本,更有针对性地培养学生。

打破传统实验教学内容设置。在学生进行基本操作(如回流、蒸馏)实验时,把学生分成若干组,用不同材料(鬼针草、青蒿等)进行训练。对于有机合成、天然产物的提取等实验,教师可根据正交试验的要求来设计、探索实验条件和最佳工艺路线等。对于综合性实验,每类选择一个实验由学生设计方案,共揉合成8实验。同一次实验中,学生分组采用不同材料、不同方案来完成实验,或多配1套或2仪器让学生一次可以完成2实验。如提取咖啡因、黄连素以及其他生物碱实验时,有醇提方案、水提方案,以及不同的材料,可一次完成多个实验。通过合作交流,学生思路、视野打开,训练容量增大,在交流中产生智慧,增强学生适应性。

改变传统的实验开设地点。把学生直接安排到科研院所、企业去做实验,效果较好,受到学生欢迎。创新、特色、应用实验中,引入“提高起点,强化基本理论、重视研究方法;及时引进学科发展新理论新技术,引进环保的绿色的理念”的设计,强化学生的社会责任感。

3 强化实验的功能

化学知识来源于生活、服务于生活[2]。有机化学实验可以更好地实现理论联系实际,服务生活,培养创业能力,更重要的是还可以增强学生的社会责任感。如,利用当地资源优势,让学生通过传统食品开发研究实验,引导学生就业,解决就业问题,使学生受到企业的欢迎。

重视、强化安全教育。在实验的准备、开设、收整等各个环节中,重视安全教育,强调药品的规范使用、规范保管,落实实验室的安全管理,做到有章可循,规范管理。这为教学、科研奠定了基础。

养成教育。良好的养成教育应该包括良好的行为习惯、思维习惯、合作精神等,是素质教育的主要内容。有机化学实验教学中特别重视养成教育,重视规范操作、科学方法、求是精神等思想的融汇贯通,为学生将来到社会上能较好地适应社会工作奠定基础。

化学思维贯穿于有机化学实验开设的整个过程。在有机化学实验教学中重视应用化学思维来设计实验流程,把复杂问题程序化、简单化。应用、还原化学问题来自于并服务于生活、工农业生产,设计教学内容,把枯燥的实验开设得生动有趣。

4 实验考核评价

化学专业的有机化学实验分2个学期开设,每个学期开设12个实验。有机化学实验考核中,转变传统的结果考核为过程考核,平时成绩60分,期末考核40分,强化、凸显了平时训练对学生能力的培养。

5 把科研成果转化为教学项目

文山学院化学与工程学院立足于服务地方文化、经济、社会发展,以及学生培养等需求,凝练科研课题并开展研究(表2)。

表2   文山学院化学与工程学院部分特色科研课题统计

项目名称级别立项时间
瓶尔小草黄酮类物质分离鉴定及活性研究校级课题2008年立项
文山州不同产地草果挥发油含量比较研究校级课题2008年立项
文山三七及其栽培土壤中农药残留降解动态校级课题2008年立项
文山瑶族洗浴方子研究文山州科技课题2011年立项
文山特有的天然食用色素的开发研究云南省教育厅科学研究基金2012年立项
文山州特色中草药的重金属元素分析云南省教育厅科学研究基金2008年立项
降压类中药的红外光谱分析云南省教育厅科学研究基金2011年立项
三七特色饮料的研制云南省教育厅科学研究基金2012年立项
用大豆糟粕或花生糟粕合成金属氨基酸螯合物云南省教育厅科学研究基金2014年立项
三七特色糖果研制校级课题2014年立项
硒在三七中的导入及其硒化合物的表征文山州科技局立项课题2015年立项

新窗口打开| 下载CSV


带领学生进行课题研究,培养了学生的实验能力,同时为特色实验的开设奠定了基础,表1中的特色实验多来自于科研课题的凝练。

6 编写有特色的实验讲义

为了培养教师,提高教育教学水平,完成有机化学及实验精品课程建设任务,结合当地资源优势,编写了具有特色的有机化学实验讲义,供化学类、生物类、食品类等专业的有机化学实验教师选择,受到师生的肯定和欢迎,已使用了5年,教学效果较好。

7 关于质量工程建设的思考

质量工程建设是每个学校提升办学质量的重要举措。文山学院通过省级校级的精品课程建设、学科专业群建设、教学名师工程等各渠道、各层次的质量工程建设,来强化专业建设、培养教师队伍、提升办学质量,完成人才培养的目标,也为当地社会、经济、文化建设发展提供人才、智力支持。有机化学及实验精品课程建设是提升办学质量的重要基础,特色有机化学实验的开设提升了教师的教育教学、科研水平,更好地完成人才培养的任务。

参考文献

吴明全; 田懿. 教育与职业, 2010, 35, 179.

[本文引用: 1]

徐怀春; 苟丽; 周云波. 文山学院学报, 2011, 3, 83.

[本文引用: 1]

/