淺談有機化學實驗教學改革

王　瓊，文瑞芝，李水芳

(中南林業科技大學理學院，湖南 長沙 410018)

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淺談有機化學實驗教學改革

王瓊，文瑞芝，李水芳

(中南林業科技大學理學院，湖南 長沙 410018)

有機化學實驗對大學生化學知識和實驗技能的培養有著至關重要的作用，就近年來有機化學實驗教學中學生遇到的普遍問題進行總結，并提出了實驗教師相對應的教改方案，以期全面提高學生的實踐操作能力和創新性思維能力。

有機化學實驗；教學改革；能力培養

有機化學是化學中極重要的分支，在高校基礎課教學中有著舉足輕重的地位，幾乎涉及到所有理工科專業[1]。有機化學實驗作為對理論課的補充，是理工科學生必修的一門獨立基礎實驗課，其目的在于培養學生良好的實驗習慣和操作技能，培養學生獨立思考問題、分析問題和解決問題的能力以及嚴謹、細致、認真、實事求是的科學態度，這些能為后續專業知識的學習及將來工作打下良好的基礎，因此，有機化學實驗的教學非常重要[2-3]，必須予以重視。

隨著高校招生規模擴大和高中學教學設施和實驗條件的不斷改善，近年來學生實驗操作能力有了很大的提高，部分學生在中學階段就參與化學競賽，對有機化學實驗已有所接觸和了解。此外，學生主體也在不斷變化，特別是90后大學生，好奇心強，自主意識強，自我表現欲望強。現有的灌輸式實驗教學模式已不適應當今的大學生群體[4]。本文借鑒國內一些著名高校改革的成功經驗，結合我校實驗教學的實際情況，針對近年來有機化學實驗教學中學生遇到的普遍問題進行了深入總結，并提出了實驗教師相對應的教改方案，以期全面提高學生的實踐操作能力和創新性思維。

一、教學現狀

以我校2016年為例，今年開設《有機化學實驗》課程的專業有化學工程與工藝、林產化工、材料科學與工程等20個本科專業，參與有機化學實驗的學生有近1100人次。除生物工程、化學工程與工藝、材料科學與工程三個專業為40學時，10次實驗外，其余專業總實驗課時都為32學時，共8次實驗[5]。

(一)實驗內容的3個層次

基本操作實驗8個，合成實驗4個(32學時專業2個)，綜合性實驗1個，有機化學實驗數量開設較少，大部分專業只有32個學時，學生得不到充分的實驗操作訓練。學生實驗內容主要涉及的是基本操作實驗，例如“熔點、沸點的測定”“蒸餾和分餾”，只是對所學的有機化學知識及相關理論進行驗證，不能夠很好地培養學生創造性、批判性的思維，也不能夠更好地培養學生的綜合實驗素質以及分析問題和解決問題的能力。

(二)有機化學實驗教學模式的3個階段

實驗前進行預習；實驗中開展實驗；實驗后完成實驗報告。實驗過程中忽略了學生的能動性，安排學生課前預習、教師課上詳細講解并加以操作演示，這一方法確實能規范學生整體的實驗操作水平，但卻剝奪了他們在實驗中的能動性，這應該就是在雙方都花費了大量的時間和精力后，學生仍感覺不到有很大收獲的主要原因。

(三)有機化學實驗成績評定

平時成績60%，根據學生實驗報告按A、A-、B+、B、B-、C+、C、 C-、D共9個標準由指導老師評定等級；考試成績40%，根據最后考試的實驗操作和實驗報告評定分數。實驗成績評定過程中重結果輕過程，仍是以實驗報告的成績為主要參考依據，其中對實驗的預習、實驗的操作和實驗結果的重點考查就使學生逐漸建立起了“實驗高分=好的實驗結果+工整的實驗報告”的這一觀念。

因此，現行的有機化學實驗教學內容、模式和成績評定方式有必要進行改革和創新。

二、教改方案

(一)創建課程新體系，優化有機化學實驗內容

改變以往對學生實驗內容和實驗項目的統一安排，綜合考慮到不同學科和專業對有機化學實驗的不同需求，分成有機化學實驗 A、有機化學實驗 B、有機化學實驗C三個模塊，以學分獎勵機制鼓勵學生選擇長學時有機化學實驗，提高自主性綜合實驗的比例和時間，如表1所示。

表1 “三模塊、三層次”的立體教學體系列表

按照不同模塊的要求，對有機實驗課的內容進行重組，引進綠色化學實驗項目和實驗手段。在基本操作訓練→合成實驗→綜合性實驗的指導思路下，實現“三模塊、三層次”的立體教學。

傳統的教學過分強調接受式的學習，使學生往往處于被動的地位，在新的教學改革中，重視學生發現學習、探究學習、研究學習的思想，符合當代大學生學習的實際情況。我校有機化學實驗教學改革就是按照這一思路，從基本操作實驗過渡到有機合成實驗，再到綜合設計型實驗。基本操作實驗有“熔點和沸點的測定”“蒸餾和分餾”“重結晶與過濾”等，通過相互之間比較操作，鑒定有機化合物化學性質及物理常數，從中可以驗證所學有機化學知識及理論的科學性。“乙酸乙酯的制備”“甲基橙的制備”等有機合成實驗既是對所學理論知識的一種綜合性應用，也是對學生動手能力的有效訓練，實驗教師理當充當引導角色，讓學生了解實驗所需的合成條件，到進一步深刻認識實驗的原理，分析實驗結果，探討實驗成敗的原因，最后指導學生舉一反三，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。放手讓學生開展一些設計性和研究性實驗是非常有必要的，如對于未知有機化合物的鑒別或者分離和純化，能夠激發學生探索知識的興趣，全面提高學生實驗綜合能力、創新能力和科學素養。我校有機化學實驗“三模塊、三層次”的立體教學，目的也就是通過提高自主綜合設計型實驗的時間和比例，進一步優化有機化學實驗內容，從而實現學生課程選擇的能動性。

(二)開展互動教學，建立“學為主體，教為指導”的教學新模式

改變以往學生課前書寫預習報告、教師課上詳解的固有模式，采取“學生為主體、老師為指導”的學生與老師互動的教學模式。黑板上不再詳細板書實驗原理、步驟、數據記錄的空白表格和數據處理的公式，而只將實驗內容中的注意事項板書在黑板上。學生課前自主預習，實驗前教師僅提示實驗中應注意的操作事項和可能出現的現象，全體學生在實驗過程中以書面或點名口頭的形式回答實驗目的，實驗原理，實驗步驟中相關內容所涉及的思考題，檢查學生是否預習以及預習的效果，學生的回答作為口試成績的重要評分依據。

在實驗教學過程中，不僅要重視學生的實驗操作，更重要的是要結合理論教學對化學基本概念的進行深入理解。通過循循善誘，由淺入深的教學方法中，引導學生對實驗現象事實的分析、比較、概括，使學生不斷加深對概理論知識的理解和提高運用化學知識的能力。對于有機化學實驗部分，可以采取各種方式，幫助他們在理解的基礎上記憶重要的代表性有機物的結構和性質特征。在學生逐步了解一定的有機化合知識以后，再進一步引導學生理解有機化合物知識之間的內在聯系及相互轉化，從而進一步掌握有機化合物的性質、制法和用途。在實驗教學過程中，實驗教師應秉著科學的態度、準備周密，規范操作，給學生示范，演示實驗，也可以由學生講解、演示，教師適當補充和糾錯，鼓勵學生善疑、多問、多思、多發現問題、解決問題。實驗過程中教師還可以聯系實驗原理提出一些思考題，對于學習基礎較好的學生，提出一些有較強思考性和一定深度的問題，對于基礎不太好的學生，提出些簡單應用性問題，讓每位學生都有發言的機會，引發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，從而達到有效發揮學生的能動作用，調動學生的實驗積極性，培養學生探索精神和創新能力的目的。

(三)實施綜合評分，全面考核學生的實驗能力

改變以往以實驗報告60%和最后實驗考試40%評定實驗成績的方法，將有機化學實驗成績的綜合考評分為四部分，包括平時成績(實驗預習、實驗操作、考勤和衛生等)占20%，實驗報告占20%，設計性實驗成績占30%，期末理論(抽簽口試)占30%，如表2所示。

表2 綜合評分體系列表

在綜合評分過程中，要重視學生平時表現和“兩個”報告撰寫情況，平時成績是指實驗教師根據一個學期對學生實驗的觀察，對學生的動手能力、思維能力、團隊協作能力等多方面進行考核。實驗報告包括實驗預習報告和實驗報告，剛開始做實驗的時候，由于學生的理論知識基礎不好，在實驗過程遇到了許多的難題，在做實驗前，一定要將課本上的知識吃透，因為這是做實驗的基礎，實驗預習報告可以檢驗學生的預習效果，實驗過程中教師可采用回答問題的形式檢查學生的預習情況，改變原來單憑學生是否完成預習報告及預習報告是否書寫工整來評價學生預習情況的方法，并且將實驗預習情況按一定的比例記入實驗成績中，因而強化了實驗預習的地位和作用。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、原理、步驟、現象、結果分析和討論，學生在撰寫實驗報告時，除了準確闡述實驗現象，畫出實驗裝置圖外，還應對整體實驗過程及實驗成敗進行分析和總結。

設計性實驗考試和期末理論考試是實驗課成績評定的關鍵環節。設計性實驗考試的形式為學生提前獲得實驗題目，由學生獨立進行實驗，課外時間完成資料查閱、實驗方案設計等工作，規定的時間內根據設計的方案完成實驗，期末理論方式為抽簽口述回答問題，內容涵蓋實驗原理、實驗過程中的理論性問題及實驗安全注意事項等。

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。對于每一項內容，要通過制定出評分細則和標準，使老師能依據標準給出分數，盡可能避免由于評分標準不統一帶來的不公平現象。

三、結束語

總之，在有機化學實驗教學中，只有改變傳統的教學模式，改變教師居高臨下的態度，通過多種途徑，真正走到學生中間，建立以學生為主體、教師為指導的學生與老師互動的適合當今大學生群體的有機化學實驗教學及成績評定新模式，這樣才能成為學生學習的促進者，進而從根本上全面提高有機化學實驗教學的質量，為學生將來成為創新人才奠定基礎。

[1] 柏銘，馬慶林，孟凡君.有機化學實驗教學的探索與改進[J].化學教育，2015，(14)：42-44.

[2] 董先明，倪春林，羅志剛，等.農林院校基礎化學實驗立體化教學模式[J].實驗室研究與探索，2013，32(6)：315-318.

[3] 朱瑋，馬希漢，馬柏林，等.高等林業院校有機化學實驗教學改革初探[J].大學化學，1999，14(5)：19-20.

[4] 毛燕，王學利，曹華茹，等.農林大學 “有機化學實驗”課程教學的探索和實踐[J].化學教育，2013，(8)：59-61.

[5] 謝練武，郭亞平，李嬌娟，等.林科院校短學時有機化學的教學改革思考[J].中南林業科技大學學報，2009，3(4)：176-178.

[編校：張芙蓉]

A Brief Discussion on Teaching Reform of Organic Chemistry Experiment

WANG Qiong,WEN Ruizhi,LI Shuifang

(College of Sciences,Central South University of Forestry and Technology,Changsha Hunan 410018)

Organic chemistry experiments have a vital role in increasing students' chemistry knowledge and cultivating students' experimental skills. In this paper,some common problems in the teaching process of organic chemistry experiment in recent years were summarized,and the corresponding guidance program and teaching strategy were discussed as keys in order to improve students' practical operation ability and innovative thinking ability.

organic chemistry experiment; teaching reform; ability training

2016-05-06

王瓊(1982- )，女，湖南雙峰人，講師，理學碩士，研究方向為化學基礎教學和納米生物分析研究。

本文為2016年中南林業科技大學教學改革研究項目“林業院校‘有機化學實驗’教學改革和創新研究”(編號：ZNLJG2016-AD60)階段性研究成果。

O62-4

A

1671-9654(2016)03-040-04