淺談有機化學實驗對本科生綜合素質的培養

摘要：提高人才培養質量，培養大批創新型人才是素質教育的要求，化學實驗是培養學生綜合素質的重要環節。文章結合教學實踐，對如何充分利用有機化學實驗課程特點培養本科生的綜合素質進行了探討。

關鍵詞：有機化學實驗；實驗教學；素質；創新能力

培養高素質的創新人才，是21世紀高等教育的首要目標。高等學校的根本任務就是根據我國的教育方針不斷培養出復合型、高素質的人才，實驗教學是實現這一目標的重要環節。有機化學實驗是有機化學賴以形成和發展的基礎，是化學專業本科生的一門專業基礎實驗課程。通過實驗課的教學，不僅能夠培養學生熟練的實驗技能，加深他們對有機化學基本理論和概念的理解，而且還可逐漸培養學生發現問題和解決問題的能力，使其樹立嚴謹的科學態度。化學類專業的有機化學實驗課程通常在大學二年級開設，這一階段學生正處于實驗操作技能和獨立實驗能力的培養提高階段，做好這一階段的教學工作對于培養學生的實踐能力和創新能力具有十分重要的意義。

一 科研意識的培養

創新教育的目的是培養學生的創新能力，而創新能力培養的關鍵首先為科研意識的培養，即對信息的加工處理能力，讓學生通過觀察主動地學會探索、發現和體驗，學會對收集到的信息進行分析、判斷和推理。化學實驗是一種培養學生科研意識的有效途徑。而在有機化學實驗前嚴抓學生的實驗預習報告和預習工作，是提高教學質量和對學生進行科研意識培養的關鍵。實驗預習報告內容包括明確的實驗原理、實驗步驟、實驗裝置圖、實驗可能出現的現象和結果、實驗操作中應注意的事項等，教師應要求學生在做實驗前查找一些有關反應物、產物、溶劑等的相關數據和文獻資料，并了解其理化性質、毒性及注意事項，使學生養成主動運用化合物性質的習慣，從而有助于他們增長知識，開闊視野。學生的預習工作還包括讓學生充分地利用校園網的豐富資源，如中國期刊網、萬方數據庫等資源，認真查閱資料，查看該實驗有沒有人研究過，有哪些實驗方法，各有什么優缺點，這些實驗各有什么改進，從而促進學生科研意識培養和思維能力的提高，使他們在今后的學習、工作中能發揮出較好的思維水平。

二 動手能力的培養

有機化學實驗基本單元操作包括蒸餾、洗滌、干燥、過濾、重結晶、熔點和折光率的測定等，教師在實驗教學時，應該規范操作，嚴格要求，從簡單的儀器操作抓起，同時結合有機化學的特點，仔細、正確地進行解講，使學生知道什么樣的動作是規范的，什么樣的動作是正確的，通過教師周到細致的描述與學生多次練習使之變成他們牢固的實驗技能。操作時要求學生既要大膽動手，又要細心認真，按照由簡到繁，由易到難的順序進行操作，使學生的實際動手能力逐步得到提高。這部分的訓練有助于提高學生的實驗技能和動手能力，有助于培養他們養成良好的實驗操作習慣，這些都能為以后的專業實驗課程和畢業論文環節打下堅實的基礎。

三 科學態度的培養

科學研究需要實事求是，這種品質在需要講誠信的今天尤為重要。化學實驗是進行科學探究的主要手段，是培養學生探究能力的有效方法，也是培養學生實事求是科學態度的重要途徑。有機化學實驗開設包括基本單元操作，有機化合物的合成，性質驗證和綜合設計實驗四大部分，在做實驗的過程中，教師不能僅僅是告訴學生如何操作，要得到什么樣的結論，更重要的是培養他們實事求是、嚴肅認真的科學態度和方法。這時教師的評價機制尤為重要，如果教師只看實驗數據而不看學生在實驗過程中付出的努力，學生就會一味地追求完美結果，弄虛作假，這樣就談不上科研道德素質的培養。因此，教師需要正確教導他們，在化學實驗過程中，若沒有得到理論中預想的結果，就要想方設法找出原因，并作出合理的解釋。要引導學生從各方面因素進行分析、總結，這樣學生即使得不到理想的實驗結果，但是總結到實驗失敗的原因，也對他們的科研素質培養意義遠大。

四 創新思維能力的培養

創新思維是創新能力的核心，思維的靈活性強，才有應變能力，才有創造性，化學實驗是培養學生觀察能力的重要途徑和手段，從實驗中獲得的感性認識更有利于通過思維加工上升為理性認識，從而有利于邏輯思維和抽象思維的培養。教師在進行演示和指導學生做實驗的過程中應充分利用學生對實驗現象所產生的好奇感，啟發學生尋找疑問，并引導他們找到解決問題的途徑，發展和提高他們的思維能力。引導學生做實驗時不能只重視實驗目的、實驗原理和操作等，更重要的是要讓學生學會主動觀察，捕捉現象，總結發現規律，利用實驗手段去分析解決問題。例如由乙酸和乙醇制備乙酸乙酯的實驗，通過分析可知其為平衡反應過程，根據平衡反應的知識，引導學生發揮聯想和想象的作用，學生容易想到采用過量的酸或醇，或除去反應生成酯和水的方法提高產率，在此基礎上，學生在教師的引導下會想象出分水裝置的雛形。同時，讓學生思考能否有更好的裝置完成同樣的操作，鼓勵學生的創新精神，這樣學生在實驗課上由等待老師告訴答案變成主動找出答案，實驗過程不再是簡單重復課本的要求，而是激活了學生的創新意識，使學生在整個學習過程中保持著主動性，實現由“學會”到“會學”的轉變。通過實驗，學生對觀察到的現象有了清晰的概念和深刻的認識，然后在生動、直觀的基礎上通過思考，形成了理論與實驗辨證統一的知識體系，提高了學生分析問題和解決問題的綜合素養，同時也培養了他們善于探索、不怕挫折、銳意進取的精神。

五 團體合作精神和責任感的培養

現代化的化工生產及工藝開發設計涉及到工藝、工程、水電氣、建筑設備、自動控制等多學科知識與能力運用，一個人是難以勝任的，即使能夠勝任，也難以在短時間內完成，而具有協作精神的工程人員在人際關系融洽的環境中，更能發揮其聰明才智。因此，要培養學生有一定的組織和協調能力，培養學生學會怎樣當好助手的素質，配合他人做好工作。在做有機化學實驗時，每次有機實驗一般都是一個學生或最多兩人一起完成實驗，學生之間缺少相互合作。如果教師能將一個實驗系統化，分成幾個平行部分，將學生分成幾組，協作、合作完成一個實驗，最后由學生對實驗結果進行討論并匯總，這樣實驗就不僅僅是個人的行為，而是一個團隊的共同行為。例如在肉桂酸的合成實驗中，我們根據文獻將肉桂酸合成實驗設計為正交試驗，根據相關因素設計正交試驗表格，將學生分成九組進行試驗，讓學生合作完成正交實驗表格，最后由他們共同探討該實驗的影響因素排序并得出最佳的實驗條件。同學們共同分析、思考實驗中遇到的問題，通過合作建立起與他人良好的人際關系，增強了學生團體合作的精神，同時培養了他們的責任感。

六 環保和安全意識的培養

21世紀全球制造業的高速發展給生態環境造成了巨大的壓力，環境問題已經引起世界各國的重視。化學實驗對環保及安全意識的培養較之課堂教學教育更具有直觀性。教師可以以環境污染物為試驗樣品，指導學生進行研究與觀察分析，使學生認識到化學藥品的毒性，培養學生的環保意識，使他們在大學學習階段就能夠認識到環境保護的重要性。例如，在做有毒性氣體放出的試驗時，向學生們介紹它們對人體的危害，介紹增加尾氣處理裝置的必要性；在實驗室里放置酸液缸、堿液缸、有機溶劑回收瓶等，實驗結束后，教育學生不要亂丟棄物品，養成分類放置廢棄物的習慣，如試驗廢液、廢物應放入指定地點，實驗中的廢水要經過處理才能倒入下水道等，使學生認識到保護環境就是保護他人和自身的身體健康。同時，教師要引導學生維護好儀器和公共設施，培養學生的安全意識，如儀器使用的安全，水、電、氣使用的安全、藥品取用的安全和實驗操作的安全等，教師從自身做起，以身作則，引導學生養成良好的環保和安全意識。

總之，在有機化學實驗教學中，我們應轉變觀念，將學生放在有機化學實驗的主體地位，既注重實驗常識和基本實驗技能的訓練，也重視科研思維能力和科研動手能力的培養，在實驗教學中提高學生的積極性和主動性，鍛煉學生分析問題和解決問題的能力，增強創新意識，從而全面提高學生的綜合素質。