有機化學實驗教學改革探索

摘 要: 有機化學實驗作為對化學理論課的補充，是學生通過實踐掌握理論知識的體驗過程，也是培養學生掌握基本實驗原理和實驗技能的操作過程，在整個化學教學中占據十分重要的位置。本文作者結合有機化學實驗教學實踐，總結了有機化學實驗教學改革過程中的若干經驗與探索，提出了優化實驗教學模式的方法與路徑。

關鍵詞: 有機化學實驗教學 教學改革 探索

有機化學是高校化學、化學教育，以及應用化學、高分子、環境工程等化學相關專業的必修基礎課，有機化學實驗作為對理論課的補充，是學生通過實踐掌握理論知識的體驗過程，也是培養學生掌握基本實驗原理和實驗技能的操作過程。在化學專業的教學體系中，有機化學實驗課與有機化學理論課一樣，在整個化學教學中占據十分重要的位置。

作為皖西南地區唯一的本科師范院校，安慶師范學院高度重視實驗課程的建設，對實驗教學進行了多方面的改革。依據我校的科研條件，對沿用的實驗教材進行重新編寫[1];開設綜合性的實驗，讓學生在教師的指導下獨立設計實驗，培養學生的獨立思考能力;每年在學生中開展“實驗操作技能大賽”等活動，培養學生的綜合能力。通過一系列的實驗課教學改革，學生的實踐創新能力得到了提高，由學生自主設計的科研項目多次在國家“挑戰杯”設計大賽中獲獎。本文從實驗教學與考核的角度，對基礎有機化學實驗教學改革進行探討。

一、重視傳統教學經驗

1.規范“三個”報告

學生的實驗能力往往是在實驗操作、回答思考題與完成報告等過程中培養出來的。一次系統的有機實驗由三部分組成:實驗預習報告、實驗數據記錄報告和實驗報告。實驗預習報告可以檢驗學生的預習效果，幫助學生對實驗操作事先有一個清晰的整體把握;實驗過程強調學生動手操作的能力，注重要求學生養成科學嚴謹的態度，依據不同的實驗條件，記錄觀察到的實驗現象，設計實驗數據表格，規范條理的記錄數據，同時學生對所記錄的感性層面的現象和數據進行理論思考與解釋，以便在實驗報告中得出結論。實驗報告是對整個有機化學實驗的最終檢驗，包括實驗目的和原理、實驗步驟、實驗現象、結果分析和結論，而學生在撰寫實驗報告時，必須字體工整，表達清楚，準確地闡述實驗的原理、實驗裝置示意圖、步驟、現象等實驗過程并總結陳詞。

2.規范學生實驗操作

我校有機化學實驗課程的開設是從性質實驗過渡到合成實驗和設計型實驗。學生從驗證實驗現象開始，相互之間比較實驗操作對實驗現象的影響，培養實驗中規范操作的意識;進而通過開設一系列對于粗產物分離和提純的操作性實驗，強化學生處理反應產物的能力;順利過渡到合成實驗后，教師發揮主導作用，就實驗所需的合成條件，在學生深刻認識實驗原理，以及粗產物除雜過程的基礎上，指導學生舉一反三，最終學會選擇正確的實驗儀器，設計合理的實驗裝置，完成設計型實驗。

3.重視思考題和結果分析

教師以實驗為基礎，聯系實驗原理提出思考題，引起學生對實驗的好奇心，提高學生觀察實驗現象和動腦思考的主動性。只有認真完成實驗并加以理論分析，學生才能夠很好地回答教師提出的思考題。回答思考題是對整個實驗的再思考與提高[2]，在實驗中，教師圍繞每個實驗提出深刻的思考題，不但可以促進學生深入思考與學習，而且可以使學生較好地鍛煉理性思維能力，從而達到較好的實驗效果，提高教學質量。

二、有機化學實驗教學改革的探索

1.學生實驗與教師科研相結合

我校根據教師的一些科研課題開設開放性實驗，學生自主報名，利用課余和暑假的時間參與實驗研究，查閱文獻，學習反應機理，進一步提出設想，在教師幫助下優化反應條件，并動手實驗。參與這些實驗的學生多數以這部分工作為起點開始自己畢業論文的撰寫，并且為考研面試中的實驗操作部分打下基礎，更有提出一些較好設想并努力進行實驗的學生憑借實驗成果參加“挑戰杯”大學生課外學術科技創作競賽，其中《基于Ni(dmit)2分子自旋梯材料的制備和構效關系研究》獲2009年全國三等獎。

2.開展有機化學實驗的“雙語教學”

應對我校化學化工學院的大多數畢業生都選擇進一步深造的現狀，考慮到提高學生的科研能力，幫助學生順利通過考研面試，選擇性地開展有機化學實驗的“雙語教學”[3]是必要的。對于同一個實驗，同時開設中文和英文兩組實驗，讓學生依據個人對英語的駕馭能力進行選擇。實驗完成后，實驗報告必須用英文書寫，這對學生以后撰寫科技論文大有益處。對于學生來說有機化學實驗英語教學是一個難得的系統學習運用專業詞匯的機會，對以后工作、科學研究及進行學術交流非常重要。在雙語教學過程中，為提高學生的英文寫作水平，指導學生查閱與實驗相關的科技文獻，學習英文科技論文的寫作方法，如何采取恰當的教學措施，達到既能幫助學生既掌握專業基礎知識與專業詞匯，又能掌握有機化學實驗的技能操作的雙重效果，還需要進一步探討。

3.有機實驗的微型化和綠色化

有機化學實驗課程作為對理論課的重要補充，開設的課時量為108學時。實驗中所使用藥品大多數具有毒性和易燃性，實驗流程也需要較長的時間，并且由于教育擴招，學生多，班級多，而實驗室的資源有限，如何降低實驗試劑的用量，節省實驗時間，降低污染成為實驗室需要解決的難題。

微型實驗是近年來國內外迅速發展的一種實驗方法和技術[4]，它具有節能、安全、減少污染、實驗迅速等優點，并且實驗的微型化不影響實驗現象的觀察，還可以減少實驗三廢，對保證學生和教師的安全，提高經濟效益和環保效益有實際意義。

近年來，超聲波、微波、光、電及生物催化劑(酶、微生物、抗體酶)、綠色溶劑(離子液體、超臨界流體、水)在有機合成中的應用得到了空前的發展，并形成了一系列先進實驗技術[5]-[6]，利用這些技術手段對于加快反應速度、提高產率、減少能耗、減小污染起到了意想不到的作用。比如在微波合成β-萘甲醚實驗中，利用微波加熱的方式取代傳統加熱，提高了反應速率，節省了不少時間。

三、建立新實驗考核體系

實驗課成績評定是檢查教學效果和激勵學生認真完成實驗教學內容的重要環節[7]-[8]。嚴格的考核是正確引導和激勵學生的積極性，監督和檢查學生學習效果及應用能力，提高實驗教學質量的有效手段。

我校的實驗課程考核包括平時考核、操作考查和期末實驗理論考試，平時考核是指對學生的“三個”報告的撰寫情況和平時表現進行打分，教師通過整個學期對學生實驗過程的觀察，對學生的真實水平有清楚的了解，根據學生的實驗能力、思維能力、團隊合作能力等多方面進行考核，這一部分占實驗總成績的30%;操作考查主要是就選定的設計型實驗對學生搭建儀器裝置和實驗基本操作的動手能力，對實驗原理、實驗現象、實驗過程中出現的各種問題的綜合能力等多個角度進行考查，根據學生的操作與回答情況進行打分，這一部分占實驗總成績的30%。實驗理論是基礎有機化學實驗課程必須掌握的一項重要內容，實驗理論考試可促進學生在掌握具體的操作上更進一步理解各種操作的理論背景知識。實驗理論考試主要對學生進行有關實驗的理論知識、基本操作、實驗現象、實驗數據處理等方面的書面考試，實驗理論考試成績是學生實驗成績的重要組成部分，這一部分占實驗總成績的40%。

這種實驗考核方式既考查了學生知識掌握的情況，又考查了學生的操作能力，還體現了成績的真實性和公平性。

四、結語

我們對有機化學實驗教學的改革，優化了實驗教學體系，強化了實驗教學環節。學生的實驗技能訓練和實際動手能力得到了有效加強，激發了學生的學習積極性，培養了科研創新精神，不少學生發表了質量較高的學術論文。學生的綜合素質得到了有效提升，考上研究生的人數逐年上升，占畢業生總數的50%左右。他們基礎扎實、動手能力強、敢于實踐創新，受到了用人單位普遍歡迎，經過兩三年實踐就能成為所在單位的教學科研骨干。有機實驗教學改革也大大促進了教師提高自身素質和業務水平的積極性，形成了教師與學生教學相長的良性互動。

參考文獻:

[1]王倫，方賓主編.化學實驗[M].北京:高等教育出版社，2003.

[2]陳海燕，林翠梧，段文貴，蔣林斌，賴剛.基礎有機化學實驗教學改革初探[J].2009，(7):100-101.

[3]尹傳奇，黃齊茂，陳世清.有機化學實驗雙語教學的探索[J].廣東化工，2009，(9):218，235.

[4]錢貴晴.微型化學實驗與創新教育[J].化學通報，1999，(5):2-6.

[5]孫爾康，高衛，張劍榮等.提高環境保護意識，建立綠色化學實驗室[J].實驗技術與管理，2007，24(11):10，34.

[6]高成莊，申國玉.高校綠色化學實驗教學初探[J].教育與職業，2007，(21):159-160.

[7]曹慶林，楊善中，王華林等.基礎化學實驗教學改革的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2004，(4):7-91.

[8]劉憲華，魯逸人，朱能等.面向環境學科的生物化學實驗教學改革初探[J].高校實驗室工作研究，2008，(12):18-19.