高等有机化学实验范文
高等有机化学实验篇1
高等学校有机化学实验教学有机化学实验是高等学校化学类专业学生必做的基础实验之一,它旨在培养学生的熟练使用各类仪器装置的能力;掌握研究有机化合物的实验方法与技术;同时培养学生具有一定进行科学研究的能力,因此各高等学校主要以不同的实验操作来安排实验内容。这样让学生在每一次实验中都掌握了相应的实验技能。而作为基础实验,有机实验培养学生范围广,影响大,如何更好地科学合理的安排实验课内容,将很大程度影响学生以后工作中对化学问题的处理,对人才的培养有积极重要的影响。
1.注重绿色化学对有机实验的影响。绿色化学是一门具有明确的社会需求和科学目标的新型交叉学科,是实现可持续发展的根本途径之一。表一为近二十年来我国绿色化学文章的发表情况。表1说明,绿色化学九十年代初得到我国学者的重视,短短几年,我国学者发表了大量的关于绿色化学的文章,从1992年~2012年翻了200多倍,说明绿色化学引起各行业学者的重视。近年来已经曾比较稳定的趋势,说明绿色化学发展已经比较平稳。绿色化学具体地说就是选用无毒无害原料和可再生资源,进行原子经济反应或高选择性反应,使用无毒无害的溶剂、催化剂等,得到环境友好的产品。GOOdWIN在2004年提出在进行任何实验室工作室,要从以下三点进行考虑(1)实验中哪些是绿色化学;(2)实验中哪些不是绿色化学;(3)如何改进实验让过程更加“绿色化”。一般有机实验过程中人员比较密集,消耗总试剂量比较多,虽然在选取高校实验过程中,都选取的是低毒的药品,但由于有机溶剂大多易挥发,即使低毒的试剂也可能会对老师和学生的身体带来伤害。这也是有机实验比其他实验更要重视绿色化学的原因。因此在设计实验时,将绿色化学作为自己操作的行为准则,力争做到更高效、更环保。例如,在萃取与蒸馏中可用蒸馏水代替乙醇。环己烯的制备实验中,曾小君提出环己烯的绿色催化剂,不仅对环境的污染更小而且化学试剂可重复多次使用。
2.实验设计连续化。以往的实验中,有机实验中合成的产品往往作为废弃物集中处理。如果一个实验的合成产品是另一个实验的反应物。不仅节约了成本,也让废弃物得到更合理的利用。如环己烯的制备中,制取的环己烯可氧化生成己二酸,己二酸与正丁醇反应生成己二酸正丁酯,这样避免了生成产品的浪费,让实验安排更加合理。乙酰苯胺的制备中,其产物可再次应用于熔点的测定。蒸馏实验中可用蒸馏分离出的乙醇,用于天然产物中有机成分的萃取剂。
3.科学是不断进步的,因此在实验设计时不能仅仅拘泥于课本实验、照搬书上内容,要做相应的创新,将先进的教育理念带到实验中。如微波合成有机化学,研究表明微波对大部分有机合成反应都有促进作用,微波辐射技术在催化加氢、基团保护、重排反应、消除反应、不饱和烃的加成、有机金属、立体选择性反应等有机合成领域都有应用,并取得一定的进展。黄学仁等人对微波提取黄连素进行了研究,研究表明用水做浸泡,微波提取后,黄连素的提取速度不仅加快,而且跟常规的乙醇提取法相比,更加环保,对环境不造成污染。李秋荣等人同样用微波技术合成肉桂酸,表明了微波技术可提高产物质量,节省时间。所以高校可借鉴先进的技术经验,与时俱进,创新实验内容。不过将先进技术与高校有机课程相结合,还必须做好实验条件的优选,及改进技术的对比工作。如微波功力越大,副产品越多,产率越低,而时间照射越长,产率越低。
4.有机实验与其它实验相比有其特殊性。高校设置中70%以上以合成为主。各高校普遍存在着合成产品的处理问题。在实验教学中,大部分实验教师把实验操作、实验结果及报告作为学生的实验得分,而很多老师大大忽视了废液的处理,因此必须将绿色化学的理念灌输给学生,让学生加强思想建设工作,废液倒入指定容器内,而实验教师更要重视实验中的绿色教学,为学生实验提供专门的固定容器。每节课前认真查看是否有固定的废液瓶。将上节课的废液瓶收集好放在指定位置,防止学生将多种不同性质的废液混合在一起照成安全隐患。而对于可回收利用的溶剂,收集好后,可供下次的实验循环使用。
综上所述,高等教育有机化学实验室教学模式应与时俱进,以培养优秀人才为目标,优化整合多方面技术,创新实验内容,人性化教学,不断研究,提供给学生更好、更新、更实用的教学资源。
参考文献:
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高等有机化学实验篇2
【关键词】大学有机化学实验教学
有机化学实验教学是高等院校有机化学课程体系的组成部分之一,往往设于高校二年级阶段,因为该时期的大学生恰好处在实验技巧与能力不断提升之阶段。实施实验教学对于提升学习者们的实践能力,提升其综合素质等具备了十分重要的价值。由于有机化学实验在提升学习者们的化学实验能力上具备了非常重大的作用,所以一定要对当前大学有机化学实验教学状况加以分析的基础上,进一步探讨有机化学教学的方法,从而力争取得更好的教学成效。
1强化基础操作实训提升实际动手能力
大学生们今后均要走入社会踏上化学相关工作岗位,这就要求其一定要有良好的化学知识储备,所以提升有机化学基本操作能力就成为了提升大学生群体实验能力的重要内容之一。基础操作实训为有机化学实验之前提,也就是说,有机化学实验完全是通过数个基本操作部分组建而成的十分复杂的操作系统之一。有机化学实验基础操作实训涵盖了蒸馏、分馏、重结晶、测定熔点与沸点以及色谱分离等内容。大学生们在实施基础操作实训中应当进行更加规范的操作。大学生们来到有机化学实验室,第一步是要为其讲解实验室的相关规则尤其是安全操作制度。其次是要求其在实验中和实验后能够保持整洁、无污水,且有秩序地摆放好物品。再次是要培养大学生们规范化的实训习惯,包括铁架台与烧瓶夹的固定形式、各类仪器的清洗方法以及安装次序等。最后是在大学生们掌握了以上基本实训技能之后,要在实验过程中更加灵活地选择具体的操作内容。这样一来不仅能够提升学习者们实际操作能力,而且还能培养其解决各类实际问题之能力。
2改进课程结构精心选择实验内容
以往的有机化学实验只是有机化学理论教学的附属内容,教师觉得上不上关系并不大,因为并未真正将实验教学列为提升大学生技能的必备手段。与此同时,在具体实验内容的安排上,验证性与基础性的实验偏多。这样一来,在实验的内容上也往往具有过于繁琐、耗费时日,而且实验的成效较差,并不侧重于综合素质的提升等。为切实提升有机化学实验教学的基础性地位,应当重新全面修订实验教学的大纲,明确有机化学实验教学的相关要求,从而精心选择有机化学实验的内容,实现基础实验与综合实验之间的彼此融合。例如,制备乙酰苯胺这个实验可以划分成合成乙酰苯胺、纯化乙酰苯胺以及纯度测定等三个实验来做,从茶叶当中提取相应的咖啡因成份则可分成提取、浓缩以及纯化等三个部分。如此一来,能够很好地提升学习者们对于实验学习的积极性,不但能够让其掌握了有机化学实验的操作内容,而且还能提升其分析与解决问题之能力。
3不局限于教材内容积极提升科研素质
当前高等院校有机化学实验用到的教材往往都相当陈旧,但是教师在授课时却不敢超出教材的范围,这样一来也就难以把有机化学学科的最新研究成果运用于教学实践之中。教师如果在授课中完全按照教材内容进行教学的话,就十分容易导致过于依靠教材,对于教材上尚未阐述的内容就会无从下手,时间一长自然就难以很好地发挥出学习者的自主性。笔者认为,教师在课堂教学中不应只依靠材料,而是应当更加紧密地和科研工作结合起来。例如,在制备环己烯实验之中,教材中提到的催化剂为浓磷酸或者是浓硫酸,但随着近年来这方面研究的深化,能够起到催化作用的催化剂非常多,包括了固体酸、沸石以及草酸等。如果教师能够及时掌握这一情况,即可在课堂教学中把学习者们划分为数组,依据不同情况可使用各类不同类别的催化剂,并且要求其观察各自实验的发展状况,如此不但能够提升学习者们的主动性,而且还能拓展学生们的知识储备,有意识地关注与发展自身的科研素质。
4健全完善有机化学实验考核机制
高等院校有机化学教师应当立足于有机化学实验教学实际情况,通过持续摸索与改进,从而建立起一整套更加成熟、更富有操作性的实验考核机制,也就是说,实验教学的成绩应当包括平时成绩、期末考核成绩等两个部分,分别占40分和60分。平时实验成绩应当当堂出分并进行点评。当大学生们做好一个实验之后,通常都十分期望能够得知成效。所以,教师在实验教学中要及时指出并纠正其不足,在实验完成之后就依据实验状况给出分数并加以点评。教师的评判标准包括了遵守纪律情况、实验思路的清晰程度、基本操作的规范程度、试验结果的正确性、实验报告的规范性等。除了平时成绩,期末考核成绩占60分,重点是考察大学生们某一个实验从预习开始至实验全面完成的整个过程。其中,考试题预习10分、实验具体操作40分、实验结果和讨论10分。考试试题所考核的是大学有机化学实验的基本原理、操作方法、实验装置安装程度、实验结果、实验现象解释等各个组成部分内容的操作与运用状况。
5结语
综上所述,高等院校有机化学教学工作者应当根据当前形势发展的需要,积极改进有机化学实验教学的内容,以求取得更好的教学成效,更好地激发出大学生群体的学习主动性,让其能够具备更为稳固的实验操作技能,从而能够领略到科研的魅力,提升学好这门课程的积极性,加快学习方式的进一步转变,致力于提高的创新能力,为培育高素质的化学相关行业工作者打下良好的基础。
参考文献:
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高等有机化学实验篇3
【关键词】大学;有机化学实验;双语教学
【中图分类号】o6-3 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2014)20-0018-01
经费资助:国家自然科学基金国家基础科学人才培养基金(批准号:J1103302)资助;吉林大学本科教学改革研究项目:有机化学实验双语教学研究与实践(419050550133)资助。
按照“教育面向现代化、面向世界、面向未来”的总体要求,国家教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》(高教[2001]-4号)文件中强调指出:为适应经济全球化和科技革命的挑战,本科教育要创造条件积极推动使用英语等外语进行公共课和专业课的教学[1-3]。有机化学实验是化学、生命科学、医学、材料学、环境化学等各专业的一门极其重要的实验课程。实验教学是培养理工复合人才的重要组成部分,科技发展与社会经济发展趋势,给有机化学实验教学提出了更高和更广泛的要求。为了适应高等教育事业的快速发展,满足21世纪高等教育教学改革发展的需要,全面落实教育部提出的本科教学质量工程,进一步提高学生动手能力、实践技能和英语水平,提高教育教学和人才培养质量及人才的国际竞争能力,有必要在大学本科院校开展有机化学实验的双语教学课程。在高校进行有机化学实验双语教学,有利于全面培养学生综合素质,有利于学生将来在科技领域里能更好地参与国际交流、合作和竞争[4]。
为适应经济全球化、高等教育国际化的挑战,培养富有创新精神、国际视野和国际竞争力的高素质人才,吉林大学自2001年开展双语教学工作以来。通过十几年的建设和发展,双语教学工作取得了显著成效,经学校批准立项建设的双语课程累计达到222门。但是作为基础课的有机化学实验的双语课程还未开展,从有机化学实验课的教学内容来看,由于有具体的操作演示以及仪器的实物参照等因素,双语教学是比较容易接受的。加之我们可以借鉴本校已开设双语教学的课程的成功经验,相信在我校部分专业开展有机化学实验双语教学具有可行性。
经过查阅文献,参考本校和兄弟院校双语教学的研究与实践,我们从实际出发,以提高课堂教学的实际效果和培养学生能力为根本原则,灵活地开展有机化学实验双语教学工作,初步设计采取以下措施:
1、科学选用有机化学实验双语教材
双语教材是学生获取知识的第一手资料,也是教学研究实践中的重要一环,所以教材选择的好坏直接关系到教学过程的成败。目前,有机化学理论课英文原版教材比比皆是,但是实验项目多是各个院校根据各自实际条件开设,在有机化学实验双语教材并不多的情况下,需要任课教师根据开设的实验项目,适时调整教材或讲义。我们打算选用科学出版社出版,季萍、薛思佳、Larry Olson主编的有机化学实验双语教材,该教材有如下特点:
(1)教材分2部分,第1部分是全英文部分,第2部分是汉语对照部分,这样编排有利于学生自学。
(2)对实验中所用试剂(物理参数)、仪器、操作、装置等都用英语做了较为详尽而精炼的描述。
(3)对实验步骤的英文描述通俗易懂,并对注意事项做了标注。[3,5-6]
我们课堂教学以该教材为主,同时参考Experimental organic chemistry,Norries J.著的原版教材。
2、先试点,后铺开
面对学生英语接受能力参差不齐,多语种学生在同一专业或同一班级,双语教学教师不足等问题,我们欲在生命科学学院中选拔英语能力好的学生,成立有机化学实验双语教学试点班,在条件成熟后再向更大范围铺开。
3、先部分,后整体
先对较容易接受的有机化学实验实行双语教学,如乙醇的蒸馏、乙酸乙酯的制备、从茶叶中提取咖啡因等。在学生接受能力提高的基础上,逐渐扩大到所有的有机化学实验。
4、汉语教学和英语教学混合进行课程教学
由于目前教师口语水平不强,学生接受能力有限,所以先采取汉语教学与英语教学混合的形式。并注重有机化学实验教学过程中英语专业词汇渗透的形式提供学生的专业英语能力。
双语教学是促进我国高等教育与国际化接轨、深化教育改革以及加强大学生素质教育的必然要求。但双语教学是一个系统工程,双语教学的开展需要学校、老师、学生的共同努力,大力配合才能取得较好的效果。目前,学校大力支持,需要我们老师精心准备,学生积极配合,才能共同开展有机化学实验双语教学。
参考文献
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高等有机化学实验篇4
关键词:高职院校;有机化学实验
高等职业教育是以就业为导向,以服务为宗旨,培养的是面向生产和服务第一线的高素质技能型专门人才。因而,高职教育更多强调的是以能力为本的教育,不再追求理论的大而全,关注的焦点在于知识的实用性和学生的实际操作技能,这就要求学生在具备一定的专业知识的基础上,重点掌握从事本行业实际工作的技能,为面向社会打下坚实基础。有机化学实验作为化工类、食品类、生化类等专业的一门专业基础实验课,应用有机化学的理论知识作为实验设计的基本原理,进而经过实验来验证有机化学的基本理论和物质性质,在完成实验教学目的的同时,提高了学生的学习热情和动手能力,强化了学生对有机化学理论知识的理解与认识。
1高职有机化学实验教学中存在的问题
1.1学生学习积极性缺乏。进入高职院校学习的学生,多是在高考中成绩不理想的学生,学生普遍的基础较差,学习自觉性与积极性不高。此外,重理论轻实践的教学模式,加之有机化学实验过程中多数试剂具有刺激的挥发性及一定的腐蚀性,学生对有机实验课程缺乏热情,敷衍了事。1.2实验教学效果较差。目前,有机化学实验的教学模式仍是采取老师先讲解,学生跟着做,教学模式单一。实验时,老师先对实验目的、原理及过程进行讲解,演示实验装置的构建过程,学生只是依葫芦画瓢,照抄课本进行实验,教学过程中学生缺乏主观的思考,限制了学生的创造思维及创造能力的发展,教学效果较差。
2高职有机化学实验教学的改革措施
2.1转变观念,正确认识有机化学实验重要性。长期以来,高职有机化学实验常常被认为是有机化学理论课的附属品[1],得不到学生的重视,有机化学实验成绩也只占有机化学的30%。学生实验时只是照抄板书,模仿操作,大多数并不真正理解实验为何如此操作。因此,需要转变观念,使学生正确认识到有机化学实验的重要性。首先,应当教育学生,就业岗位对其专业操作技能有很高的要求,而扎实的操作技能及职业素质需要通过平时刻苦的实验操作训练获得,使学生在认识上重视实验课程。其次,在课程设置上,应当提高有机化学实验课程的比重,随着实验课程地位的提高,学生会自觉正确对待实验课程。2.2有机化学实验绿色化。有机试剂大都易挥发且有毒,在高职有机化学实验教学过程中,也常常会遇到刺激的挥发性试剂,这些试剂不仅会对环境造成污染,更会对学生的心理造成一定的影响,致使他们对实验缺乏兴趣,不敢进行实际操作。针对此问题,必须尽快将有机化学实验绿色化,例如,课程设置时挑选对环境污染小的实验,改变合成的方法及试剂的绿色化,实验试剂的减量操作等等。这样既降低了实验成本,减少了资源消耗,改善了环境的污染,又有利于师生身心健康及提高学生的环保意识。2.3转变教学方式,提高学生创新能力。目前,对于实验课,大多仍是按照老师先讲解,学生听完后“照方抓药”机械的重复,由于高职院校学生学习的积极性不高,学习缺乏思考性和主动性,如此这般的教学方式,学生的印象不深刻,不能达到有机化学实验教学能力培养的目标[2]。因此,在实验前要求学生认真书写预习报告,预习能够使学生了解该实验项目的具体内容,课前有一个初步认识,上课就会更有针对性。为了监督学生的预习效果和提高教学效果,在实验讲解及演示过程中,不断向学生提问,与学生形成互动,加深学生对内容的理解,考察他们的预习效果,根据反馈信息即时调整教学内容和进度。此外,在提高教学效果的基础上,需更加重视学生创新能力的培养。若按照“照方抓药”方式进行实验教学,虽然能够保证实验的顺利完成,但不利于培养、启发学生的创新意识及创新能力。久而久之,学生自然养成了对老师的依赖性,从而退化了他们想问题、找办法的主动性。因此,在实际的实验教学中,教师应进行启发式教育,有意识地向学生提出问题,引导、启发他们进行思、分析,寻找解决问题的方法,从而提高学生的创新能力[3]。2.4强化实验操作技能。高职院校学生的培养目标强调了学生的技能型,更加注重学生能力的培养,将必需的基础知识和应用技能进行有机结合,力求淡化理论,就化工类学生而言,实验的基本操作是其应用能力的基石,因此,在实验项目的选择中,需先对学生进行有机化学实验基本操作的训练,例如,蒸馏、回流、萃取和重结晶等,在此基础上,进行有机化合物的合成、定性分析等实验,使学生学会系统地运用化学实验方法,掌握实验室中一些常用仪器的操作和使用[4]。2.5建立完善的考核机制。由于有机化学实验的复杂性,实验通常情况下需要2、3个同学一组合作完成,这就导致有的学生在实验过程中不认真实验,只等待同组人做出实验结果,而后照抄完成实验报告。因此,需要建立完善的考核机制,强化实验操作过程的比重。有机化学实验的考核方法可根据预习报告10%,出勤情况10%,实验操作50%及实验报告30%来执行,这样能够使学生更加重视实际操作过程,减少实验结果抄袭的情况,从而提高了学生的实际操作能力。
3结语
高等职业院校培养的是面向生产服务一线的高素质应用型人才,而实验课程作为培养学生实际操作能力的重要手段,课程的教学改革已迫在眉睫。今后我们将继续转变有机化学课程改革的观念,不断改进教学方法,更加突出学生在学习中的主体地位,注重培养学生的创新能力和环保意识。
参考文献:
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高等有机化学实验篇5
关键词:绿色化教学;有机化学实验;教学改革
1绿色化有机化学实验教学改革的意义
1.1降低实验过程中有毒化学试剂造成的严重污染高校有机化学实验教学的绿色化教学改革是一个多层面、全方位的实践操作环节,需要从教学目标至高校学生专业技能的全面培养,从有机化学实验教学的基本内容至教学理念,从课程结构至教改模式评价等方面进行全面性的改革.绿色化学是高校化学专业近年来兴起的一门学科,其实质是采用相应的化学理论知识和专业技能,从根本上解决由于有机化学实验所引发的环境污染问题.绿色化教学改革模式提倡,在有机化学实验中使用化学试剂时,应严格遵守5个基本原则,称为“5R”原则,即不进行危险化学物品的使用(Reject),减少化学试剂在实验过程中的使用剂量(Reduce),通过有效的策略促使化学试剂循环应用(Recycle),化学品采取科学的措施回收再利用(Reuse),促使化学物品再生(Regeneration)[1-2].高校实施有机化学实验教学改革的本质是促使学生的专业技能、实践精神和创新能力得到全面提升.但是,整个有机化学实验操作过程中,由于有毒试剂所造成的自然环境污染现状较为严重,需要通过绿色化教学改革对此进行调整与改善.
1.2绿色化有机化学实验教学改革的作用
实行绿色化高校有机化学实验教学改革是我国高校化学实验改革的全新环节和创新阶段.有机化学实验在具体操作过程中,有毒化学试剂会形成巨大的毒性,这些毒性散播到空气中,将会对自然环境造成严重的危害,所形成的废气、废液将会引发一系列环境污染问题的产生[3].就我国当前的技术水平而言,未能有效对整个实验操作环节实行全绿色化教学模式改革,但可以通过当前已有的实验条件和设施,科学地针对高校有机化学实验的基本特征,对实验过程中的有毒试剂实行可行性的绿色化改进.促使化学物品通过科学性的策略能够再利用,从而促使学生有机化学实验操作技能得到全面增强,同时也合理地降低有机化学实验过程中由于废物排放所引发的环境污染.高校有机化学实验课程中,实行绿色化学教学模式,按照绿色化学的基本思想,在整个有机化学实验操作中,化学物品的使用操作严格依照“5R”的实验原则,以此有效降低由于化学实验造成的自然环境危害[4].
2创设科学、完整的有机化学课程结构体系
高校有机化学实验结构体系对于高校学生化学实验兴趣的培养、实验知识的掌握以及实验操作技能的提升具有促进作用.但是,传统模式中的有机化学实验课程存在一定的弊端.在实验过程中,一些化学试剂或有毒化合物对环境造成严重破坏,并且学生无法对化学实验进行全面、深入的掌握与认识.此外,在整个有机化学实验教学环节中,大部分学生会将诸多的时间与精力放置在实验结果中,而忽视了实验过程.与此同时,诸多高校学生在有机化学实验操作过程中,不能按照科学的标准进行规范性操作,学生的专业技能与科学素养无法得到有效提升.因此,需要创设科学、完整的有机化学课程结构体系.
2.1全面重视实验操作过程
在保障有机化学实验操作的前提下,需要将绿色有机化学理念引入到实验过程中,确保实验操作不会对环境造成严重危害,提倡高校学生对整个实验操作过程的基本操作流程进行合理化的改革.采取创新方式,由学生自主确定并实施实验方案,这样可以降低化学试剂所造成的毒性,促使学生形成良好的实验操作习惯.使学生对实验能整体把握,提高学生运用有机化学理论知识的能力和独立思考的能力,进而使学生对有机化学实验操作过程能够全面重视[5].
2.2注意实验课的教学方式
诸多高校教师依旧采用传统方式的化学实验操作,未能有效与学生进行及时沟通与互动,对于学生知识的掌握情况无法及时掌握,一部分学生对实验基本操作不能有效地理解与掌握.这些问题主要是由于在实验操作过程中照本宣科的传统模式导致的.因此,从绿色和节约成本的目的出发,提出改革建议:(1)改变现有的陈旧教学方式,有效利用“互联网+”,建立新型的慕课关系,注重学生创新能力和学习主动性,慕课不仅能够提炼教学内容,还能提高学生学习效率[6];(2)提倡实验教学的微量化,缩短实验进程,降低实验经费.然而减少投料量就可能导致实验失败,所以微量化在体现“绿色化”的同时,又对学生的实验操作能力提出更高的技能要求[7].
3基于绿色化教学的高校有机化学实验的实施
3.1实验教学适当与信息技术相结合
化合物性质的实验是高校有机化学实验的重要内容,涉及诸多种类的化学试剂,可以有效强化学生对实验理论知识、实验思想的全面理解,促使学生通过实验提升对化合物的鉴别能力.若在高校化学实验中,按照传统的教学模式,在实验过程中2个学生为一组进行实验操作,需要将所有的实验内容全部完成.这种情况下,将会用到诸多种类的化学试剂,且试剂的使用量较多,花费时间长,整个实验将会给环境造成严重的破坏.为了对该现状进行合理解决,需要采取科学可行的策略,即将此实验教学内容通过一次教学过程进行有效的操作.对于造成严重性的环境破坏、毒性巨大的实验(如苯的硝化反应),以我国目前的科技水平而言,无法对其污染情况进行绿色化改进.针对此情况,可以利用信息技术将实验过程进行模拟.近几年,随着网络技术的日益完善与发展,网络中模拟化学实验的视频资源十分丰富,将高校有机化学实验教学适当地与信息技术手段有机结合,能够有效降低由于化学实验造成的环境破坏[8].
3.2整合实验内容,设置综合性实验
传统模式下的高校有机化学实验包括3个基本部分的实验操作内容:第一部分,化学实验基础.如化合物的萃取等操作.第二部分,实验部分.此环节中的实验是验证性的有机化学实验操作,主要是对每一类化合物的基本性质,通过实验的方式进行全面的检验与证明,进而能够有效促使学生对化合物基本知识与理论的深入掌握,并确保学生对化学实验内容进行全面吸收.第三部分,合成实验.此部分主要是对学生的综合化学实验操作技能进行全面性的考查.一般情况下,高校有机化学实验中的合成实验,仅仅是通过化合物的合成反应进行设计,这种传统的教学模式导致了有机化学中的部分实验具有一定的鼓励性,一部分学生在实验操作过程中,单一地对实验结果进行重视,忽略了实验的基本操作过程,多数学生对于化合物合成实验的基本理念与思想没有掌握.由此可见,传统的有机化学实验操作造成学生无法对化学实验进行全面性、深入化的掌握与认识,忽视了化学实验内容之间的关联性.这就造成一部分学生在进行有机化学实验操作时,存在到了后面环节却忘记了学过的理论知识.另外,合成实验部分通常会安排在实验教学的后期,实验之后所回收的诸多化学物品不能采取科学可行的措施对其再用,进而给自然环境带来严重性的破坏,这种操作方式严重违背了绿色化教学模式与教学理念.由此可见,为了在实验操作过程中全面提升化学试剂的使用效率,促使学生对有机化学实验进行深入掌握.同时,实验过程中所涉及到的化学试剂采用科学化的方式,避免其对环境造成一定的负面影响,将高校有机化学实验中的一部分内容进行有效整合,在其中设置一些综合性的实验.
4结束语
通过有机化学实验教学改革,有效解决了传统教学中存在的问题,培养了学生的实验动手能力、创造能力和科研能力,教学质量和学生的综合素质都得到了提高.有机化学实验绿色化教学改革的顺利进行,必须从实际出发,进一步完善教学内容,探索行之有效的实验操作模式,不可盲目实施.此外,实验绿色化教学改革还可以将微波反应技术、仿真实验运用于其中,既可以缓解设备不足的压力,也能减少有机化学实验造成的环境污染和对实验人员的健康损害.
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高等有机化学实验篇6
关键词:有机化学实验 开放 应用型
中图分类号:G641.0 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)02(a)-0197-02
《有机化学实验》是高等院校化学、化工类各专业的一门必修的基础课,它是有机化学学科的一个重要的组成部分。这门课程既是学生学习好其他化学课程的基础,又是培养学生科学素质、提升创新能力的重要课程。有机化学实验的主要任务是通过该门实验课程的学习,使学生获得有机化学基本操作及基本技能的训练;同时配合课堂教学,验证和巩固有机化学课堂讲授的基础理论知识;提高学生观察现象、分析问题和解决问题的能力,培养实事求是的科学态度、严谨细致的科学作风以及优良的工作习惯,为今后进一步的深造学习、科研和工作奠定扎实基础。
传统的有机化学实验教学是在教学计划规定的有限的实验课时内进行的。学生根据实验教材或教师拟订的实验步骤“照方抓药”。这种教学模式注重向学生灌输知识,限制了学生创造性的发挥,学生处于被动地位,教学效果自然不尽人意。为了提高教学质量,适应现工科类高校培养应用型、创新型人才的需要,加强有机实验的开放性和应用性,是行之有效的措施之一。开放式实验教学主要是开放实验时间和空间、实验内容、教学方法、教学手段和管理手段、实验教学评价等,以充分发挥学生的主体作用,激发学生的创新积极性,鼓励学生在实践中发现问题、分析问题和解决问题,从而启发、培养学生的创新意识和创新能力。
1 开放式实验教学的背景
有机化学实验课程的开放式教学不是凭空想象从天而降的,是基于当前高等教育和高等学校的现状、社会的需求、学生的实际情况等因素,对教学内容、教学方法等方面的创新。
1.1 高等教育改革
随着教育事业的发展,高校的办学规模扩大,学生的人数增加,有机化学实验课程教学的实际情况发生了如下变化:一方面,科技发展变化的日新月异,所学内容不断充实不断更新;另一方面,由于要培养学生的自主学习意识和创新精神,课堂教学学时减少了。如何增强学生的实验动手能力、培养学生分析解决问题的能力和创新精神、提高教学的效果和效率,成为相关课程教师及教学研究人员必须面对和着手解决的问题。这促使高等教育改革向前发展。因此,各种关于有机化学实验课程教学的研究越来越深入,这些研究工作涉及到教学内容、教学方法、教学时间、教学考核等等多个环节。
1.2 传统实验教学中存在的问题
高等教育改革研究的结果表明,在当前情况下,传统的有机化学实验教学确实存在一些问题。
1.2.1 重视程度不一致
社会、高等学校、教师和学生对有机化学实验课程的重视程度不一致。表现在于:社会和用人单位看中实验教学和学生的应用能力,学校和教师重视培养学生的实践能力,学生本人轻视甚至忽视实践动手能力。从社会对人才的需求来看,有机化学实验是很重要的,从事有机化工工作必须要能够熟练的掌握有机化学实验,并能够通过实验来判断、分析和解决实际问题。因此,学校和教师也重视实践教学。可是,社会、学校和教师对实验教学的重视并不能引起所有学生的重视。不少学生认为有机化学实验仅仅是有机化学的“副产品”,处于从属地位。实验原理在有机化学理论学习中已经掌握,花几分钟就能从实验教材中知道实验方法、实验步骤和实验现象,实验结果都是可以预料的,没有必要做实验。
1.2.2 师生角色不恰当
在传统的有机化学实验教学中,学生处于被动地位。老师在实验指导书上指出实验内容,学生按照指导书完成预习,了解实验的目的要求、原理、需要仪器和试剂、实验步骤、实验的注意事项等,到实验课开始的时候,除了一些基本操作需要老师示范,其他的几乎都可以按照指导书的要求来做。学生只需要按照老师要求,在规定时间和指定地点、用给定的仪器设备、按照给定的实验操作步骤完成规定内容的实验。这种情况下,学生一般只有两种选择:一种是严格按照指导书操作,实验效果肯定会比较好,考核的分数也高;第二种是不严格按照指导书操作,实验效果一般会稍差一点,考核分数也低一些。这种传统的教学方式把学生放在被动服从的地位,主要培养的是学生的服从意识和执行能力,很难培养学生的创新能力,就算有部分同学有想法,也无法付诸实践中,久而久之也产生了服从和依赖指导书、倦怠和厌烦实验课程的心理。
1.2.3 实验课程体系不合理
实验课程体系的不合理主要表现在一些基础实验课程(如无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验、物理化学实验等)之间以及大学化学实验跟高中化学实验之间在教学内容的设置上各自为政、彼此脱节不协调或衔接不好,部分实验内容专业特色不明显且有重复现象。如“塞子的钻孔”、“简单玻璃仪器加工”等基本技能训练和“加热和冷却”、“溶液配制”等实验单元操作在不同课程的实验课程中都有,既浪费了教学时间和教学资源,又易使学生产生对实验的轻视和厌倦心理。实验课程体系不合理还表现在实验内容更新缓慢,新的实验内容、实验方法和现代化实验设备不能及时被吸纳和运用。
1.2.4 实验时间和内容不协调
由于很多的有机反应时间长、反应条件苛刻(需要高温高压或者高真空、隔绝空气等),反应产物的处理复杂多样化,所以,一个完整的实验一般需要四个小时以上,有些甚至需要更长的时间,所以课堂时间往往不够,需要拖堂;可是,在长时间的有机反应过程中,往往又显得无事可做,一些同学为了节省时间去参加其他的活动,就私自减省实验过程,也达不到很好的教学效果。
1.2.5 考核体系的不完善
在传统的有机化学实验教学考核中,按照指导书做的,操作规范正确的,一般考核分数高,不按照指导书的正确规范操作操作偷工减料的,往往效果不好,分数低,这看起来貌似是公平的。可是学生的综合素质得不到全面、准确的评价,并且容易使学生产生一种实验只是看结果不重过程的错觉和投机取巧的心理。自然扼杀了学生的创新意识和怀疑精神,培养的人才大多是一批合格的操作工,与创新型应用人才的培养目标还有很大的差距。
2 开放实验教学的实施
2.1 建立完善的实验管理制度
完善的管理制度可以保证实验计划的顺利实施。因此,应制定操作性较强的规则,明确教师、学生的责任,建立安全管理制度和教学效果的考核体系等。
2.2 征集确定实验项目
实验项目的确定对完成实验教学任务、培养学生创新能力具有重要的意义。因此首先考虑把系统的实验理论培训、系统的实验技能培训与培养学生综合能力结合起来;其次,考虑到学生实验能力的差异,使实验内容和难度在不同的层面上满足学生实验的需要。鼓励指导教师根据自己的研究方向、时间精力等多因素考虑,申报并最终集体讨论确定实验项目。
2.3 组织学生选定实验项目
公开实验项目、实验时间及要求,组织学生自由选题。提前公布要开设的实验项目,详细列出每个实验项目的具体要求,开设的具体时间,每个实验的分组人数和实验分值,实验指导教师等情况。学生根据个人情况预约实验项目和实验时段,实验的频率和节奏由学生调节。实验室再根据预约情况对实验时段等进行适当调控,以兼顾学生的需要和实验室的资源利用率。
2.4 严格实验过程管理
为保障实验的正常秩序,使实验教学能顺利实施,必须在进行实验前与指导教师和有机化学实验室技术人员联系,由学生自己在开放的规定时间内确定具体的实验时间,确定实验人员组合,并按实验计划的要求写出实验计划报告,学生在进入实验室完成实验前必须提交计划报告。指导教师负责对预习报告进行审查,合格则可以进行实验,否则不能进行实验,实验过程由指导教师进行检查和指导,实验室技术人员提供服务和帮助。开放实验允许其他同学按照要求观摩后。
2.5 实验结果评定
实验结束后,学生应按照要求提交开放实验报告,教师应按照相关的评定细则评定学生的开放实验成绩,实验技术人员应核查学生所借仪器药品是否归还,破损的按照相关管理条例进行赔偿。
3 问题和思考
有机化学实验课程开放实验教学对提高学生的整体素质和能力是有积极作用的,同时,在开放实验教学中,还存在一些问题值得思考。
3.1 安全责任问题
开放实验中的安全问题是一个重大的问题,要引起足够的重视。有机化学实验通常用到一些危险药品和试剂,这些药品和试剂一旦使用不当就会威胁实验人员的健康甚至是生命安全,一旦流出实验室就有可能对人和社会产生极大的危害。
例如:常用的硫酸等强酸、氢氧化钠等强碱、乙醚等危险试剂、甲醇、氯仿、乙酸酐等有毒试剂及易制毒试剂,使用不当就会对人和社会造成极大的危害。
3.2 仪器设备的维护
由于学生操作能力及水平参差不齐,基础知识和基本技能存在差异,需要一个由生疏到熟练的过程,在实验过程中,难免对仪器造成一定程度上的损坏,增加了维护费用和教学工作量。
3.3 对指导教师的要求提高
开放式实验教学是以研究探索方式为主,很多的实验综合性强,并且需要充分运用当前新技术,这样,对老师的要求就高了很多。
高等有机化学实验篇7
关键词:有机化学实验;制药工程专业;教学改革
随着世界药物研发行业的高速发展,药物研发单位不仅对制药工程以及相关专业毕业生需求量在逐年增加,同时对毕业生的实验动手能力、应变能力、创新能力也有所提高。经济快速发展的21世纪对人才的要求更高,所以近几年来很多高校为培养出适应社会需求的复合型人才,在实验教学上投入了大量人力和物力,也对实验教学体系进行了一定改革,从而提高了实验课的教学质量。制药工程专业是一个药学和工程学相结合的工科类专业,以培养从事药品研发、工艺研究以及制药设备与工程设计的人才为目标。实践动手能力和创新思维能力对制药工程专业学生来说尤其重要,实验教学是制药工程专业教学的重要组成部分[1]。有机化学实验课程是制药工程专业开设的专业基础实验课,而医学院校临床专业有机实验课程仅包含基本操作实验和简单有机合成。制药工程专业之所以将有机化学实验课作为专业基础实验课,是因为后面的药物合成、制药工艺学、制药设备与工程设计课程都以它为基础。因此临床专业有机化学实验课程已满足不了制药工程专业学生培养的要求,以往的教学方法与教学内容亟需改革,从而达到制药工程专业学生的培养目标。
1医学院校有机化学实验教学存在问题
1.1学生不够重视实验课程,缺乏主动性
作为医学院校,主要以临床医学、护理学、影像学、临床药学等专业为主,以上专业将有机化学作为一门认识性课程,与他们的专业课联系不是太紧密。所以大多数学生认为有机化学实验课程不重要,实验课前学生基本不预习,也不查阅书本和网络资料,完全依靠老师的上课讲解,被动地接受,从不主动地动脑去问为什么。比如说“乙酰水杨酸的制备”,这是一个经典的有机化学实验内容之一,实验讲义中给出一种乙酰水杨酸的制备方法,课前临床学生多数不会去查阅乙酰水杨酸的合成方法,他们不知道除了讲义中加入醋酐的方法外,乙酰水杨酸的合成方法还有很多,例如可以用乙酰氯替代乙酸酐,再加入相应的碱来中和生成的盐酸[2]。
1.2实验教学内容缺乏创新性,呈“流水式”实验过程
作为传统的医学院校,有机化学实验教学内容缺乏创新,“从茶叶中提取咖啡因”、“有机化合物性质测定”等实验都是比较早的有机化学实验教学内容。现在,临床专业学生依然将其作为实验课教学内容。有机化学实验课教学基本上是由教师在讲台上给学生介绍实验原理、实验操作步骤、仪器使用方法以及注意事项,然后学生按照教师所讲的实验步骤动手操作一遍,最后记录实验现象并上交实验报告由教师进行评分。多数学生在这种“流水式”实验教学过程中仅仅充当着一个普通的操作工,在实验过程中并没有对观察到的实验现象进行思考,也没有与理论知识相联系,只是把实验课当做任务,完成后上交实验报告,实验课便宣告结束。
1.3有机化学实验条件一般
我校是一所将近六十年办学历史的高等医学普通本科院校,“以医为主、以本为主、以人为本、以质为本”的办学理念奠定了学校的主要发展专业。有机化学作为临床专业学生的认识性课程,有机化学实验又是有机化学的附属课程,导致学校对有机化学实验教学重视不够。此外,之前由于学校经费有限,有机化学实验教学过程中使用到的大多数仪器其实已亟需更新换代,但迫于经费紧张,多数需更换的仪器还在使用中,使得有机化学实验教学条件得不到提高,从而也影响了实验教学质量。
2制药工程专业有机化学实验教学改革
制药工程专业是一门集化学、药学、工程学于一体的综合性专业。有机化学课程是制药工程专业的专业基础课,而有机化学实验课又是其专业基础实验课,以往临床专业的有机化学实验课已满足不了制药工程专业的人才培养需求。现就以下几方面进行有机化学实验教学改革。
2.1充分调动学生的积极性,变被动接受为主动学习
教学,应该理解为是由教师与学生共同来完成的一项工作,教师的课堂教学方式直接影响着学生的学习积极性与效果。课堂教学是一项复杂而又巨大的工程,而这个工程由很多小的结构组成,要想完成这项工程,首先要完成好每一个小的结构。课堂教学同样包含很多小的“结构”,如教师的讲解、学生的理解、教师的提问、学生的回答、学生的提问、集体讨论等等。而现在的有机化学实验教学多数只包含教师的讲解与学生的理解,其他结构都已经被忽略。有机化学实验课程是制药工程专业后续多数课程的基石。所以,在制药工程专业的有机化学实验教学当中,教师要充分发挥主观能动性,在课前布置一定的任务,让学生课下查阅资料,然后课上让学生回答,学生若有不清楚的也可以提问,也可以进行集体讨论。采用上述教学方法相信可以充分调动学生的积极性,从而也提高实验教学的教学质量[3]。同时实验教学可采用多种教学方式,多媒体教学并不仅仅局限在理论课教学,实验教学依然非常重要。教师单一式的说教显得较为枯燥,利用PPT动画展示或者视频讲解,可提起学生的兴趣,同时也可以集中学生的注意力。上述多种手段相结合的教学方式也可以调动学生的积极性,最终达到事半功倍的教学效果[4]。
2.2开设综合性实验,培养学生的创新性
基础实验技能是制药工程专业有机化学实验教学的第一步,最终目的是让学生熟练运用有机化学理论知识来合成药物分子。当学生掌握基础实验技能后,开设综合设计性实验。作为制药工程专业学生,有机化学实验课程是他们的专业基础实验课,学好这门课才能更好的学习药物合成、制药工艺学、药物化学等实验课课程。有机化学实验课教师可增设一个药物合成实验,给出药物的结构,让学生分组后各自查阅资料,然后设计制定实验方案,最后教师审核通过后方可开展实验。在上述的实验方案制定中,小组中的每位成员都进行了资料查阅,数次讨论后定下实验方案,最后再到实验室动手做实验。上述教学方法充分培养了学生主动思考意识和一定的创新能力[5]。
2.3及时更换废旧仪器,改善有机化学实验环境
我校在制药工程专业开办之前,有机化学实验室中年代久远的仪器比比皆是,如锈迹斑斑的托盘天平、水浴酒精灯加热装置等。近几年借助于《安徽省支持本科高校发展能力提升计划》与《安徽省高等教育振兴计划》资金的支持,制药工程专业学生的有机化学实验环境得到改善。实验室配备新的托盘天平和集热式加热磁力搅拌器,同时也购置了大量的新仪器,如傅里叶变换红外光谱仪NICOLETiS50FT-IR(FourierTransformInfraredSpectrometer)、同步热分析仪(STA449-F5)、Ls-55荧光光谱仪(FluorescenceSpectrometer),上述仪器的购置,也为学生合成目标分子后的结构表征与性质测定提供平台。以往的有机化学实验室经常出现脏乱差等问题,为了进一步改善有机化学实验室环境,教学要求应进行强化。首先,带课老师在学生的第一节实验课开始前,介绍实验室的有关规章制度,务必要求大家坚决按照实验室规章制度执行,让学生从一开始就养成良好的实验习惯。比如每次实验课产生的垃圾禁止乱扔,全部放入垃圾桶;实验过程中产生的废液倒入指定的废液回收缸;每次实验课结束要求学生打扫卫生。这样实验室环境不仅得到改善,同时也培养了学生的环保意识。
3结语
有机化学实验课程是制药工程专业学生的专业基础实验课,是药物合成、制药工艺学、药物化学等实验课程的基石。以往单一说教式、“流水式”实验过程、较落后的实验条件亟需进行一场“革命”。采用讲解式、提问式、讨论式等多种结合方式来替代单一说教式的教学方法来调动学生的积极性,使得制药工程专业学生不再是单向的灌输式学习,而是变为主动地查阅与实验课相关的资料,进而培养了学生独立思考和解决实验过程中遇到问题的能力。开展综合性实验来取代“流水式”实验,来提升制药工程专业学生的创新能力。更换废旧仪器来提升有机化学实验环境,让学生体验科学研究的严谨性。最终来提高制药工程专业学生的有机化学实验教学质量[6]。
参考文献
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高等有机化学实验篇8
Abstract: organic chemistry laboratory in colleges and universities, due to the particularities of its own subject and teaching work, must be strictly management, provide for the teaching of organic chemistry and research laboratory of the health and safety conditions. Organic Chemistry Laboratory, generally more dangerous because of its object, the main body is a student, so we have to focus on scientific feasibility of green security management methods, to realize the important function of the laboratory.
关键词:有机化学 实验室 管理新方法
Keywords: Organic Chemistry Laboratories new management methods
一、 前言
实验室对于高校来说,是教学和科研工作的重要场所,是理论联系实际的实践场所。在越来越重视实际能力的今天,实验室的地位逐步提升,其管理的水平在一定程度上反映了高校的教学水平,科研水平和管理水平。在化学实验室中,有机化学实验室是主要产生毒害性污染物的主要场所,是目前高校四大化学实验中最具危险性的。因而,有机化学实验室的管理显得尤为重要。我们要探索出对有机化学实验室实施管理的新思路。
二、有机化学实验室的组成要素及特殊性
有机化学实验室在目前的高校教学中占有举足轻重的地位,它可以有效的配合理论教学,让学生们通过实验室的实践培训加强对知识的直观了解并予以巩固。一般来说,我国目前的有机化学实验室,其组成要素包含了试剂药品、仪器设备、人员、安全、环境和实验教学等方面。实验室人员主要有实验课教师和实验学生,其中,实验学生是实验室活动的主体;试剂药品和仪器设备是实验室必备的教学物质保障,其试剂药品和仪器设备具有特殊性;而那些药品等具有一定的危险性,因此,有机化学实验室的安全和环境又显得颇为重要。
有机化学实验室不同于无机化学实验室,也不同于其他的实验室,具有极大的特殊性:(1)有机化学实验是化学的四大基础课中最危险的一门课程,但却是对学生进行实践教学重要的场所,可以使学生在熟悉基础知识的前提下,掌握到基本操作技能,培养学生的实验能力和分析解决问题的能力,为学生将来的工作独立性打下良好的基础。(2)有机化学实验室的各组成要素之间是个有机统一的系统,保障安全是实验室的第一要务,环境的卫生是实验室的重要外部条件,必备的实验物品和设备是物质保障,而实验室的活动主体是学生,实验课教师和实验员是辅助和引导学生进行实验的重要条件。(3)有机化学实验室之所以具有特殊性,是因为有机化学的研究对象主要是有机化合物,而这些有机化合物是具有一定的污染和危害性的。
三、加强有机化学实验室管理的新思路
对于有机化学实验室的特殊性,我们要实行科学合理的管理新模式。具体来说,可以从以下几个方面入手:(1)要健全和完善实验室相关的管理法规和政策,结合实际情况制定科学可行的实施细则,严禁违规违章操作,消除安全隐患。要重视对学生的安全意识和个人防范意识的培养。(2)要加强对有机化学实验中产生的“三废”进行处理,尽量使有毒害的废物变成宝贝。或者进行绿色化实验,可以减少实验成本, 减少环境污染。(3)要加强对实验过程中的细节管理。比如实验环境好坏,后勤维修如何。比如,防火,防电,防毒、防腐蚀、防盗及一些安全设施配备情况。(4)要加强对常规仪器设备,标准磨口玻璃仪器以及危险药品的储存管理,因为有机化学实验室的东西是不可随意变动或丢失的,一旦疏忽会造成很大危害。(5)要加强对人员的管理。每个进入实验室的人员必须严格遵守相应的规章制度。(6)大型仪器要固定在离电源插座较近的地方,防止经常移动。低价值的耐用品,要集中存放,并经常检查和维修。低值易耗品,要进行量化管理,尽可能的形成良性循环,减少不必要的资金浪费。(7)有机化学实验室必须进行科学化、规范化的管理。具体来说,可以以下几个方面:制定安全守则,创造良好的实验环境,定时统一处理废物,执行环境卫生值日制度。(8)要定时清点核算账目,认真如实的填写实验记录。
四、结束语
总而言之,实验室的管理工作繁琐但却重要。有机化学实验室的管理更是重中之重,必须对其实行科学化、规范化的管理。必须以“重预防,保安全”为首要原则和根本目标,做好实验室物品的管理,环境的管理以及实验室人员的素质培训,使他们在一个安全卫生的环境下进行实验活动。这样,才能使学生在掌握基本知识的前提下,很好的实践自己的操作能力,在理论联系实际的过程中,增强自身的综合素质。
参考文献:
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高等有机化学实验范文
本文2023-10-24 11:18:19发表“文库百科”栏目。
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