有機化學實驗課程教學改革的探索

王培(衡水學院 應用化學系，河北 衡水 053000)

1 前言

有機化學實驗課程是一門以實踐為主的獨立課程，從人才能力培養方面考慮，開設該門課程的目的是為了培養學生的動手能力、專業實驗操作能力、設計改進實驗的創新能力、分析解決實際問題的能力，為學生的全面發展服務。

隨著社會的發展，培養具有多學科知識背景的交叉學科人才成為現今高校的人才培養趨勢，在這種大趨勢下很多專業開始開設有機化學實驗課程，使其在高校的開設數量逐年增多，因此，提高有機化學實驗的教學質量，成為我們一線教師必須要考慮的問題[1-3]。本單位教授該課程的教師從實驗項目、教學方式、考核方式和實驗室軟硬件方面進行了探索性改革。

2 有機化學實驗課程教學現狀

首先，教材更新較慢，現用教材的重點在如何進行基礎的實驗操作和典型的化學反應，主要從教師教的方面出發，重在把知識傳授給學生，但是，學生對教材內容的認可程度不高，興趣不到，不能很好的體現以學生為主的教學過程，導致教學效果不好；其次，實驗儀器設備更新不夠，如玻璃工實驗，在學生以后的學習過程中，基本用不到，而且實驗過程中存在較大風險；滴定過程還用酸堿滴定管，現在的企業、研究所為提高效率和準確度，一般使用滴定儀；再有就是教學方式改革不夠深入，現在課堂主要是教師講授實驗原理、分析講解實驗步驟，學生按照給定的實驗過程、步驟進行實驗，不能很好的培養學生創新能力。為改變現在有機化學實驗課程的教學情況，對實驗項目、教學方式、考核等方面進行探索性改革。

3 實驗項目的優選

實驗項目的選擇既要符合課程要求又要盡可能提高學生學習興趣。有機化學實驗課程的一個重要目的是培養學生的動手能力，所以實驗項目中包括蒸餾、萃取、重結晶等基礎操作，但是簡單的訓練基礎操作，學生易敷衍了事，我們在安排該類基礎操作的實驗項目時，注重與實際生產相聯系，例如重結晶項目改為防腐劑苯甲酸的重結晶，簡單蒸餾測沸點的實驗項目替換為將本實驗室萃取操作實驗產生的混合物進行蒸餾和分餾的實驗，既能鍛煉學生的基礎操作，又能實現實驗室的液體廢物的提純回收；對于實驗現象不明顯，污染環境危害健康的實驗項目[4]，實行刪減替換的措施，例如刪除有機化合物性質實驗項目，更改為教師演示、觀看視頻；增設能引起學生興趣的實驗項目，如從茶葉中提取咖啡因、從橙皮中提取橙油等實驗項目。

4 教學方式的探索

傳統的有機化學實驗授課模式為，教師實驗前詳細講解實驗原理、步驟，學生照板書完成實驗操作，其結果是學生未能理解實驗原理、實驗內容，更注意不到實驗細節，最后在實驗室規定的時間內草草結束實驗，起不到鍛煉動手能力和分析解決問題能力的目的。

為提高教學效果，對教學方式進行探索：

引導學生課下自主學習，以“問題條”的形式，幫助學生自主學習實驗原理部分；以“微課”知識塊兒的形式，講解實驗的重點難點；以操作演示方式，規范學生操作細節，達到全方位，可回放的學習模式，盡量做到利用學生的碎片時間即可完成實驗自學。在實驗室，讓學生做主人，教師起輔助作用；在實驗開始前，通過對分課堂模式，解決學生疑問，梳理實驗內容，強調實驗細節，為學生完成實驗保駕護航。通過這種方式，可充分釋放學生的學習時空，實現對學生分層次管理，提高學生思考解決問題的能力。

在有機化學實驗教學中引入學習通軟件，通過該軟件，實現“問題條”發放、“微課”共享、快速點名簽到、教師答疑等，引導學生在課堂上正確應用手機，提高教學效率。例如，在合成實驗開設前，發放“問題條”：有機合成實驗中的高溫反應如何實現？在實驗室一般通過哪類實驗操作實現的？常用有機化合物的分離提純方式有哪些？純凈的有機化合物產品是如何鑒定的？等；以“微課”形式講解液體有機化合物干燥的方法、常用的回流裝置和蒸餾裝置的搭建及使用等知識單元。通過學習通可以了解學生學習進度和答題情況，進而可在課堂上有針對性的答疑，這種方式既能鍛煉學生自學能力又能提高教學效率和效果。

在教學過程中，采用分組實驗的方式，提升學生的科研素養。例如，乙酸異戊酯的制備實驗，改變等，八個人組成一組完成對催化劑種類、用量、反應溫度、反應時間等條件的分析討論，這種教學方式，避免全班同學重復教材的同一條件的實驗內容，加深學生對實驗條件對合成產物影響的認識，讓每個同學的實驗結果都在最后實驗結果分析中有價值，提升學生合作能力和責任感，同時為后續的該實驗項目改良提供數據參考。

5 考核方式的改革

傳統的考核方式不能全面體現學生實驗課程學習情況，例如平時成績主要依據學生提交的預習報告、實驗報告給出，不能體現學生課前預習過程、實驗操作水平、對實驗內容理解程度等。改革后，把大數據引入課堂，學生平時成績不僅依靠書面的預習報告、實驗報告，還可依據學生在學習通軟件上的學習積分、課前習題解答積分、問題討論積分，這樣的考核方式可進一步督促學生參與課堂教學過程，同時能較全面體現學生的學習情況。期末的考核我們也進行了改革的嘗試，例如通過解決某一問題自行設計實驗方式并實際操作的方式替換傳統的試卷或簡單實驗操作，通過一周的時間學生寫出具體的實驗方案，通過審閱后再進行實驗操作，這種新型的考核方式，不僅可以考察學生動手能力，也能較全面考核學生的分析問題解決問題的能力。

6 實驗室軟硬件的完善

良好的實驗室環境，才能保障良好的教學效果。例如有機實驗室常常出現氣味大、刺鼻等狀況，我們需要做好實驗室的通風，并且在實驗臺安裝實用的通風櫥，保障師生的身體健康，改變有機實驗室給人的傳統印象，讓師生喜歡上實驗室；提高大型儀器在有機化學實驗課堂的使用頻率、購買數據處理軟件等，為實驗產物提供表征手段等[5-6]、提升實驗報告質量，例如在阿司匹林的制備實驗中，引入紅外光譜，可表征化合物的結構，在從茶葉中提取咖啡因實驗中，引入X衍射，可表征咖啡因晶體結構，同時大型儀器的使用可提高學生處理數據的能力；在高校基礎實驗教學中，我們希望學生能很好的掌握實驗操作，但是由于實驗室安全管理等問題導致很難滿足學生的隨時進入實驗室操作練習的需求，通過配套多媒體仿真實驗室可以解決這種窘境，同時對于高危、環境污染嚴重的實驗項目，可以通過多媒體仿真完成實驗。

7 結語

有機化學實驗是一門能培養學生動手能力、創新能力、分析問題解決問題能力的基礎課程，為了把該門課程打造成為高等院校培養人才的金課，在教學一線的實驗課教師需適應社會發展需求，努力提高該課程的教學質量，我們從實驗教學的內容、教學方式、考核方式等方面進行了較全面的改革，期望能達到提高教學質量、服務社會的目的。