中级有机化学实验

中级有机化学实验

    ◆课程名称:中级有机化学实验(Advanced experiment of organic chemistry)

    ◆授课对象:化学与材料科学学院高年级本科生,全校研究生

    学      分: 3学分

    ◆修  读 期: 四年级第一学期

    ◆课程简介:

      中级有机化学实验(本研贯通教学课程)是面向化学与材料科学学院高年级本科生和全校研究生开设的专业选修课,目的是使这些学生在进入研究实验室进行毕业论文研究工作之前,通过专门的实验课程进行训练和提高实际操作能力,以适应将来的实验工作。高年级本科生和研究生的实验课程与基础类课程有不同的侧重,基础有机实验主要是使学生有过“见识”和“了解”,中级有机实验的目标是让他们“懂”和“熟”。本课程以操作技术练习和设计为主,尽可能表现出实验室工作的完整性。通过这门课的学习,掌握相转移催化,无水无氧反应,水相有机反应,手性化合物的不对称合成和拆分,学会反应后处理和产物分离纯化的基本操作和设计,了解波谱实验技术在有机化学中的应用。

    ◆课程内容:

    必须完成部分(60%):
    序号实验名称实验学时
    1实验室基本知识与安全教育(含真空系统与控温加热系统的组装)8
    2联萘酚的合成与拆分16
    3乙酰乙酸乙酯的合成32
    4催化加氢反应8
    5严格无水无氧反应操作:丁基锂的制备与标定8
    选做部分(综合性,部分设计)(20%):
    序号实验名称实验学时
    1环庚三烯正离子的制备与表征8
    2烯胺在合成中的应用24
    3Wittig 反应12
    4DMAP的制备12
    文献实验(设计与创新性实验)(20%):
    序号实验名称
    1手性环氧化物合成
    2均相催化氢化反应
    3水相有机反应

    ◆教师队伍:

    实验室主任:郑小琦(博士,副教授)

    主讲教师:汪志勇(博士,教授),王中夏(博士,教授),郑小琦(博士,副教授),查正根(副教授)

    ◆教学条件与手段

      已编出配套的实验讲义,并在课程中使用,效果良好。在此基础上进行修订和扩充的工作已基本完成,正在准备正式出版(出版工作已列入中国科技大学精品教材计划)。

      中级有机实验室已实现了场地固定化,完成了基本平台建设。有良好的通风系统和规范的实验操作台,配备有催化加氢反应器、无水无氧操作系统,微量合成操作仪器,高压反应装置,反应跟踪系统等。

      中级有机实验室得到了化学与材料学院实验教学中心的支持,实验中得到的产物可以用实验中心的大型仪器进行结构分析。

      中级有机实验要求学生充分利用学校提供的各种网络资源进行文献调研和实验预习。并已进行课程的网络建设。

      我们采取了较为灵活的教学方式:

      首先我们要求所有选课学生完成“必做实验”部分,目的是使他们的基本操作规范、准确、灵敏,这一部分占总体的60%;

      然后,我们提供几个可以选择进行的实验考察学生的训练情况,并要求他们做文献调研和实验准备工作,同时学习实验设计;这部分占20%;

      接下来,我们提出几个目标分子,要求学生完成从文献调研、合成操作,直到产物纯化与鉴定的完整工作,使他们对研究有初步的了解。

      我们还开展了与研究实验室在教学方面的合作,做法是由我们和研究实验室共同商议目标,学生在大家的指导下在本室完成工作。

      以上这些属于创新型实验,一般占20%。

      我们的教学工作紧紧围绕着加强学生科研工作能力的培养,所以我们不断进行教学改革,具体做法是:

    (⒈)修改部分实验内容,用新实验强化操作技术的严格性和规范性:教学实践表明,学生对具有挑战性的实验表现出更大的兴趣。而国内传统的课程设置和实际的研究工作存在不小的差距,这主要体现在内容的重复和形式的僵化。在实验教学中体现本学科的进步、教学内容方面的变化和丰富会在更好地激发学生的学习兴趣。这也是我们进行教材建设工作的基础。

    (2)改革与突破实验教学模式:理论课教学中已经做了成功探索的Seminar式方法为我们提供了改革思路。将单一的教师主导型改为教/学互动式不仅是可能的,而且在我们的新课程中将明确体现出来。我们提供基本的平台,由学生提方案,老师提供指导和帮助,共同完成工作,这应当在课程建设完成后成为一种新的模式。

    (⒊)实验训练体现实验工作的全面性,促使使学生通过较为完整的工作而了解研究工作的必要流程,从习惯和思想上实现转变。

    (⒋)创新的评价方式:以研究为导向的课程必须体现出探索性,所以沿用过去的简单的成功/失败二分式判定方法会产生矛盾。给学生锻炼的机会就要允许他们得到我们未能事先知道的结果,至少应当使他们在学习阶段就对实验室工作有较为全面的体会。我们强调,在保证安全的基础上尽量放手,让学生自己在工作中去获得知识,进行总结,实现工作能力的全面提高。

    (⒌)加强学科间交流,强化基础教学,带动相关学科发展。

    ◆精品课程教学录像

    空气敏感化合物操作 主讲:王中夏 教授

    课程介绍和安全教育 主讲:汪志勇 教授

    催化氢化反应 主讲:郑小琦 副教授