1、關(guān)于高等林業(yè)院校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探教學(xué)改革的中心問題之一就是進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生素質(zhì)和才能的培養(yǎng)。如何通過高等林業(yè)院校的化學(xué)教學(xué),特別是實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)步學(xué)生的化學(xué)素質(zhì)、知識(shí)和才能,將素質(zhì)和才能培養(yǎng)落到實(shí)處,是一個(gè)值得討論和研究的課題,也是我們進(jìn)展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目的。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革,包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革。七五、八五期間,我們主要致力于實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革,將立足點(diǎn)放在結(jié)合林業(yè)院校的特點(diǎn),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,淘汰某些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加操作實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn),開放實(shí)驗(yàn)室,強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能,在此根底上適當(dāng)開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn),從而為實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革奠定了根底。1改革根底有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課

2、教學(xué)內(nèi)容1.1實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法的改革(1)根本操作高等林業(yè)院校林學(xué)類專業(yè)根底有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)內(nèi)容包括根本操作、有機(jī)化合物的制備、有機(jī)化合物的性質(zhì)、色譜技術(shù)和天然有機(jī)物的提取。根本操作部分對(duì)于進(jìn)步學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手才能至關(guān)重要。編入我院有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的絕大部分根本操作既有獨(dú)立的實(shí)驗(yàn),又結(jié)合在有機(jī)化合物制備和天然有機(jī)物提取別離這兩部分內(nèi)容之中,且涉及每項(xiàng)根本操作在生物學(xué)科特別是在林業(yè)上的應(yīng)用,強(qiáng)化了學(xué)生把根本理論學(xué)習(xí)、根本技能訓(xùn)練與林業(yè)科技工作嚴(yán)密結(jié)合的意識(shí),進(jìn)步了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。例如,水蒸氣蒸餾屬重要的根本操作之一,廣泛用于植物中易揮發(fā)成分(香精油等)的提取,與植物資源

3、的利用和開發(fā)關(guān)系親密,而一般的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書都是通過含雜質(zhì)苯胺的提純,使學(xué)生掌握這一根本操作。實(shí)驗(yàn)人員在查閱大量資料的根底上,選用含雜質(zhì)的正丁醇作為苯胺的替代物,既解決了平安問題,又適于初學(xué)者掌握操作步驟。除此以外,實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中還安排了供選做的水蒸氣蒸餾的應(yīng)用性實(shí)驗(yàn):松脂含油量的測(cè)定。通過前一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,對(duì)于真正掌握水蒸氣蒸餾這一根本操作的學(xué)生,完全可以借助實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書獨(dú)立完成松脂含油量的測(cè)定。(2)色譜技術(shù)色譜技術(shù)對(duì)于從植物資源中提取、別離和鑒定天然有機(jī)物,是必不可少的實(shí)驗(yàn)手段。其中薄層色譜既可直接用于天然有機(jī)物的定性定量分析,又可用于柱色譜選擇洗脫劑和搜集流分。而許多天然有機(jī)物對(duì)紫外光有

4、吸收,所以在薄層色譜中常利用一定波長(zhǎng)紫外光照射替代顯色劑進(jìn)展顯色。鑒于一般實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上無此內(nèi)容,任課教師選用萘、-萘酚作為試樣,探究出用硅膠GF254板別離這兩種化合物的展開劑,用紫外光(=254nm)顯色,檢驗(yàn)別離效果。經(jīng)過幾年理論,說明該實(shí)驗(yàn)方法既簡(jiǎn)便又省時(shí),效果十清楚顯。(3)天然有機(jī)化合物的提取天然有機(jī)化合物的提取屬應(yīng)用性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在掌握根本操作的根底上,對(duì)學(xué)生進(jìn)展這方面的技能訓(xùn)練,所選實(shí)驗(yàn)工程應(yīng)難度適中,而且要可以在3學(xué)時(shí)內(nèi)完成。我院有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中天然有機(jī)化合物的提取部分共編入了7個(gè)實(shí)驗(yàn),其中兩個(gè)實(shí)驗(yàn)分別選自我院和兄弟院校教師科研工程的部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,但由于條件和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)所

5、限,無法面對(duì)本科生開設(shè)。七五期間開設(shè)油脂的提取和茶葉中提取咖啡因,這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容綜合性不強(qiáng),儀器、試劑的投入和消耗量過大,因此在八五期間逐漸被另一個(gè)實(shí)驗(yàn)黃楊葉中色素的提取所替代。該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容屬有機(jī)化學(xué)大實(shí)驗(yàn)黃楊葉中胡蘿卜素的提取、別離和鑒定內(nèi)容的一部分,其中包括復(fù)習(xí)分液漏斗的使用、薄層色譜用薄板的制作及薄層色譜、柱色譜等實(shí)驗(yàn)技能以及初步掌握溶劑提取植物材料中天然有機(jī)化合物的方法。該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容綜合性較強(qiáng),試劑、玻璃儀器的消耗量低,而且可以在3學(xué)時(shí)內(nèi)完成。1.2優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為了在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)完成教學(xué)大綱要求的實(shí)驗(yàn)工程,我們除淘汰一定數(shù)目的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)外,盡可能優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。首先安排固體有機(jī)物的重結(jié)晶。第二

6、次實(shí)驗(yàn)?zāi)敲窗ㄈ埸c(diǎn)、沸點(diǎn)的測(cè)定兩個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,一方面便于用學(xué)生以標(biāo)準(zhǔn)物為對(duì)照,檢驗(yàn)重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)所得樣品的純度;另一方面通過常量法測(cè)沸點(diǎn),又掌握了普通蒸餾這一最根本的操作技能。第三次實(shí)驗(yàn)?zāi)敲窗才潘魵庹麴s和折光率的測(cè)定,除用無水乙醇、蒸餾水為樣品學(xué)習(xí)阿貝折光儀的使用外,還測(cè)定水蒸氣蒸餾別離提純后的正丁醇折光率,并用分析純粹丁醇作為對(duì)照,既掌握了折光儀的使用方法,也檢驗(yàn)了水蒸氣蒸餾別離提純的效果。而分液漏斗的使用和液態(tài)有機(jī)物的枯燥,那么是通過水蒸氣蒸餾、乙酸乙酯的制備,以及黃楊葉中色素的提取和別離等三次實(shí)驗(yàn),使學(xué)生得以掌握和穩(wěn)固。另外,我們把柱色譜、薄層色譜和紙色譜三個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容集中在一次實(shí)驗(yàn)內(nèi)完成,利

7、用柱色譜洗脫樣品的間隙,完成另兩個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。隨后安排的色素提取和別離實(shí)驗(yàn),又為學(xué)生掌握色譜技術(shù)創(chuàng)造了條件。2本科生有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的強(qiáng)化訓(xùn)練在指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)論文的過程中,我們發(fā)現(xiàn)僅依靠有限的根底有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),難以使學(xué)生的根本功更加扎實(shí),對(duì)根本操作也不可能運(yùn)用自如。因此,在院教務(wù)處的協(xié)調(diào)下,我們利用課余時(shí)間,對(duì)本科生的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)展強(qiáng)化訓(xùn)練。把立足點(diǎn)放在操作要點(diǎn)的指導(dǎo)和掌握方面。例如,對(duì)蒸餾和合成實(shí)驗(yàn),反復(fù)對(duì)學(xué)生進(jìn)展實(shí)驗(yàn)裝置的裝卸和操作要點(diǎn)的訓(xùn)練。在此根底上,指定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,對(duì)學(xué)生進(jìn)展考核。讓他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書獨(dú)立列出所需儀器的名稱和件數(shù),自選儀器,完成裝置的裝卸,再由教師指出操作過程的缺

8、乏,并針對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提出問題讓學(xué)生答復(fù),最后根據(jù)各個(gè)環(huán)節(jié)給出成績(jī)。又如,對(duì)糖和蛋白質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),我們那么模擬理論考試中的化合物性質(zhì)鑒定,讓學(xué)生擬定方案,自己動(dòng)手鑒定未知物,并寫出鑒定過程和結(jié)果。以上是強(qiáng)化訓(xùn)練的第一個(gè)環(huán)節(jié),接下來是由教務(wù)處統(tǒng)一安排時(shí)間,各系部挑選出5名學(xué)生(優(yōu)秀生1名,中等生2名,一般生2名),進(jìn)展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的抽測(cè)。由主講教師擔(dān)任主考,有關(guān)各系部主任擔(dān)任監(jiān)考,教務(wù)處處長(zhǎng)擔(dān)任巡考,學(xué)生持學(xué)生證進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,以抽簽的方式選定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,在3學(xué)時(shí)內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告,主考教師按實(shí)驗(yàn)考核方法當(dāng)場(chǎng)評(píng)分。6個(gè)專業(yè)7個(gè)班級(jí)的36名學(xué)生參加考核,平均成績(jī)87.7分,90分以上14人,8089分

9、17人,7079分5人。其結(jié)果說明,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練獲得了預(yù)期的效果。第三個(gè)環(huán)節(jié)是開放實(shí)驗(yàn)室,利用晚自習(xí)和雙休日,讓學(xué)生針對(duì)自己的操作薄弱環(huán)節(jié),有目的的進(jìn)展進(jìn)一步強(qiáng)化訓(xùn)練。經(jīng)過以上三個(gè)環(huán)節(jié)的強(qiáng)化訓(xùn)練,使每個(gè)學(xué)生的根本技能到達(dá)合格標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)綜合才能的進(jìn)步起到了循序漸進(jìn)的作用。3開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)有機(jī)化學(xué)大實(shí)驗(yàn)為了進(jìn)一步進(jìn)步本科生的動(dòng)手才能和綜合實(shí)驗(yàn)技能,在我院林學(xué)系和教務(wù)處的支持下,以林學(xué)本科為試點(diǎn),調(diào)整教學(xué)方案,并撥出專款,安排一周有機(jī)化學(xué)大實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)習(xí),從19881995年,我們連續(xù)8年承擔(dān)了林學(xué)本科生的該項(xiàng)教學(xué)任務(wù)。并于1996年開始又推廣到經(jīng)濟(jì)林專業(yè)。學(xué)科間不斷的互相浸透和穿插,是現(xiàn)代林學(xué)開展中的一個(gè)重要特色,拓寬了林業(yè)科學(xué)的研究范圍,促使一些新學(xué)科的誕生,增加了研究深度,促進(jìn)了林學(xué)前所未有的進(jìn)步,所以我們著眼于林業(yè)科技開展,選擇上述內(nèi)容。同時(shí),還在學(xué)生中試行查閱與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有關(guān)的植物資源綜合利用的國(guó)內(nèi)研究動(dòng)態(tài),寫出綜述報(bào)告;或試行由任課教師給出英文主題詞,嘗試查閱美國(guó)化學(xué)文摘的方法。理論證明,在教師的指導(dǎo)下,大學(xué)一年級(jí)的學(xué)生可以適應(yīng)這一教學(xué)環(huán)節(jié)。學(xué)生進(jìn)展這種與林業(yè)科技結(jié)合較為嚴(yán)密的綜合性實(shí)驗(yàn),相當(dāng)于經(jīng)歷了一次模擬科學(xué)研究,不僅大大進(jìn)步了學(xué)生科學(xué)思維才能、綜合分析才能、動(dòng)手才能以及查閱資料的才能,而且使學(xué)