基于創新能力培養的有機化學實驗教學模式研究

摘 要:通過實驗教學改革的研究與實踐，建立了有機化學基礎實驗、綜合設計性實驗和探索研究性實驗三個實驗教學層次，構建了以創新能力培養為主線的實驗教學新模式，提出了三個層次實驗教學的具體實施方法，取得了良好的教學效果。

關鍵詞:有機化學教學模式實驗教學創新能力

中圖分類號:G633文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)07(a)-0185-01

有機化學是?？扑帉W專業教學計劃中的重要基礎課程，有機化學實驗的目的是訓練學生進行有機化學實驗的基本技能和基礎知識，驗證有機化學中所學的理論，培養學生正確選擇有機化合物的合成、分離與鑒定的方法以及分析和解決實驗中所遇問題的思維和動手能力。

1 實驗教學模式的內容

1.1 開設基礎型實驗，加強基本操作訓練

基本操作訓練是有機化學實驗的基礎，它對于培養學生的實驗技能、掌握有機合成與分離的方法起到重要的作用。在教學過程中一是培養良好的實驗習慣，如掌握實驗和安全知識注意事項，了解儀器設備的性能、使用及維護等;二是用單元實驗操作完成有機化合物物理常數的測定，如熔點、沸點、折光率、紅外光譜的測定實驗等;三是對有機化合物的分離提純方法進行規范化訓練，如蒸餾、分餾、減壓蒸餾、重結晶、層析分離實驗等。其中減壓蒸餾、回流、攪拌等重要技術操作，讓學生熟練掌握該裝置的特點及注意事項。

1.2 開設綜合設計性實驗，堅持基本技能訓練

把基本技能訓練安排成綜合設計性實驗，重在培養學生的綜合分析、解決問題的能力和創新能力。這樣既能突出學生對實驗的主動性和對實驗技能的綜合應用能力，培養學生利用所學知識解決實際問題的能力，又能提高學生的學習興趣。

綜合設計性實驗由教師選擇成熟的題目，面對的是較為簡單的實際工作問題。如“從茶葉中提取咖啡因”，要求學生利用熔點測定法測定咖啡因在茶葉中的含量。在教師指導下，學生首先要了解天然產物及其提取的概念和一般分離方法，然后制定較復雜的、綜合性的實驗方案。設計咖啡因測定方法的實驗路線，篩選最優的提取工藝，確定儀器檢測條件，了解化合物成分的定量方法。從實驗的準備開始，整個過程均由學生自己動手，獨立操作，獨立分析，最后得出實驗結果。在實驗中，除了訓練各種技能以外，還以最后產品的收率、純度作為考核指標，利用學生重視實驗結果的心理，使學生充分參與實驗，同時滿足了學生了解科學實驗的全過程和方法的愿望，初步實驗了教學與科研的結合，加深了學生對基礎知識的理解，培養了學生的綜合實驗技能和科研創新能力。

1.3 開設探索研究性實驗，體現以人為本的教育理念

為滿足部分對有機化學實驗有突出興趣的學生而開設的探索研究性實驗，體現了高等教育以人為本的教育理念[2]。許多天然產物具有驚人的生理效能可作藥物，如:奎寧是一種生物堿，可治療瘧疾;嗎啡堿是最早使用的鎮痛劑，因此，有機化學的研究，無論從早期還是到現在，對天然產物的提取、鑒定、生理活性研究等一直很重視。對于藥學專業的學生，教師可以引導學生在這方面進行實驗研究。學生自立題目，自行查閱相關文獻資料，自我設計方案，獨立進行實驗，最后以論文形式提交實驗報告進行實驗總結。這種研究性的實驗由于沒有標準答案，給學生提供了獨立動腦、動手的機會，使他們綜合運用所學的知識與實驗技能，選擇實驗方法，制定實驗步驟，使學生在實驗過程中完全處于主動的地位，對培養他們獨立進行科學研究的能力有著非常重要的作用。

2 實驗教學的方法

培養創新能力的實驗教學模式的實施不僅取決于教師的學術水平，在很大程度上還取決于教師所采用的教學方法和實驗手段。為增強實驗課教學的實用性，培養學生觀察問題、分析問題、解決問題的能力及動手能力，對應三個階段的實驗教學，分別采取如下實施辦法。

2.1 基礎實驗實施辦法

2.1.1 加強實驗預習

在實驗課前1周，要求每位學生通過查閱相關資料，利用多媒體課件等對將要進行的實驗進行預習，寫出預習報告，熟悉實驗目的、原理、操作步驟等。

2.1.2 加強實驗指導與探討

實驗開始時，指導教師應先檢查預習情況然后講解實驗。在實驗過程中，指導教師要耐心指導，嚴格要求，認真觀察每一個學生的操作，發現不規范的操作要及時糾正，隨時發現并解決實驗過程中的一切異常情況[3]。實驗結束后，對學生的實驗記錄進行檢查指導，分析討論相關問題。

2.2 綜合設計性實驗實施辦法

首先由教師根據實驗室條件，指定實驗題目。然后指導學生查閱資料、設計實驗方案，最后完成實驗并寫出實驗報告。

2.3 探索研究性實驗實施辦法

探索研究性實驗的實驗題目是在教師的指導下由學生本人擬定，同時鼓勵學生參與教師的科研課題。學生自己選擇實驗所需的儀器和試劑，獨立完成文獻檢索和綜述、實驗設計和實驗操作的全過程，最后進行數據處理和論文寫作。對于規范和優秀的論文，推薦在相關學術刊物上發表。

3 實施教學新模式的益處

實施探索研究性實驗教學模式，對學生產生很大的吸引力，促使他們在實際的科研中獲益良多，有利于學生就業競爭力的提高，也能為學生進一步深造打下堅實的科研基礎。

促使學生較早地接觸到科研的基本方法，有利于學生對有機化學領域的基本知識和基本理論有更深刻的理解，對有機化學與藥學的聯系有進一步的了解，從而增強了學好有機化學的信心。

了解課堂知識與實驗室所揭示事實之間的聯系，為學生學習營造了一種全新的感覺，使他們學會像科學家一樣思考碰到的問題，并尋求解決的方法。

參與一系列充滿智力挑戰的工作，積累的研究與實踐經驗對個人未來的學術和職業發展非常重要，對學生未來的職業選擇也發揮了重要作用，同時也是個人簡歷中的重要內容。

不同知識背景的學生在同一實驗小組中工作，通過彼此相互學習，促進了學生個體間的知識交叉。學生的熱情、無拘無束，充滿想象力的問題和解決問題的新思路，也不斷激發教師的靈感，為其研究帶來新的思路，促進教學相長。

學生在自己的研究和創造性工作取得結果時，可以有機會完成論文或發表文章，獲得巨大的成就感。經過1屆學生的教學實踐，已有8名學生完成相關實驗論文，其中3篇已在省級以上學術刊物上發表，取得了較明顯的教學效果。

參考文獻

[1] 尹彥冰，蘇國強.關于有機化學實驗教學改革的探討[J].高師理科學刊，2007， 27(1):85～87.

[2] 徐海青，李愛平，張強華.有機化學實驗教學改革探索[J].中國現代教育裝備，2009(8)上:76～78

[3] 吳英華，吳瑋琳，侯小娟.藥學專業有機化學教學改革探索[J].西北醫學教育，2007，15(4):667～669.