有機化學綜合性設計性實驗教學探索

摘要：綜合性設計性實驗是提高學生實踐能力，培養創新人才的重要環節。探索了有機化學綜合性、設計性實驗的教學改革內容，實驗教學改革的效果，對制約有機化學實驗教學改革的因素進行了分析并提出了對策。

關鍵詞：有機化學實驗教學；綜合性實驗；設計性實驗

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）33-0268-02

化學是醫學院校各本科專業的一門必修的基礎課，作為一門以實驗為基礎的自然科學，化學實驗教學對于醫學生加強基礎知識、培養綜合素質、創新能力等方面有著其他教學環節不可替代的獨特作用。

一、有機化學實驗課的教學現狀

多年來，我院的有機化學實驗內容以驗證性實驗為主，實驗大體上是“課前預習、課堂實驗、課后學生完成報告、教師評閱”這樣一個過程。這種類型的實驗有利于強化學生基本知識的掌握和基本技能的訓練，但學生認為化學實驗對學習的幫助不大，有少部分學生抱著應付態度進行實驗。我們在2012年3月到7月的醫學檢驗本科《有機化學》實驗中開展了部分綜合性實驗，發現學生主動參與化學實驗的積極性提高，獲得的實驗現象為開始有目的的交流，發現問題也樂于與老師討論，分析問題的能力明顯增強。針對我們在有機化學實驗教學中發現的問題，綜合性實驗中學生出現的積極信號，我們對有機化學實驗教學內容進行了探索，結合現代實驗教學手段使學生在有機化學實驗教學中獲得更多的知識和鍛煉，提高自主學習和科學實驗能力，為培養具有創新精神的高素質醫學人才奠定基礎。

二、有機化學實驗教學改革的內容

1.實驗內容的層次性和全面性改革。根據醫學不同的專業設置和學生已儲備化學知識的情況，結合多年來化學實驗教學開展的經驗以及化學實驗教學的客觀規律，對實驗內容、實驗教學方式、實驗考核辦法進行了全面系統的整合和設計。有機化學實驗教學開展“一體化，多層次”構建，加強基礎練習，減少重復性實驗，按比例設置基礎驗證性實驗、綜合性實驗、設計性實驗，加大綜合性、設計性實驗在總化學實驗學時中的比重。由于實驗教學學時較少，針對部分優秀學生進行科研能力訓練。學生的實驗內容由淺到深，由基礎到綜合，由設計到科研，具體內容為：第一層次，基礎驗證性實驗，占總實驗學時的三分之一。訓練學生掌握有機化學實驗的基本操作，強化學生基本知識的掌握和基本技能的訓練。可在原來的驗證性實驗中選擇和保留一部分，計劃開設的驗證性實驗如：①醇、酚、醛、酮、羧酸、胺類、糖類的性質實驗；②有機物的熔點、沸點測定等。第二層次：綜合性實驗，占總實驗學時的三分之一。在驗證性實驗的基礎上，學生預習實驗內容并了解相關有機化學的理論知識，教師講解示教并介紹各種常規儀器設備的使用方法，最后學生分組操作，通過合作交流分析，完成多步驟的實驗過程，旨在培養學生能夠綜合運用相關化學知識和實驗技能。計劃開設的綜合性實驗如：①乙酰水楊酸的制備和重結晶；②茶葉中咖啡因的提取等。第三層次：設計創新性實驗，占總實驗學時的三分之一。實驗的選題來源于與醫學或生活相關的問題，由老師給出實驗選題，或限定一定的知識范圍由學生自擬題目。學生以2~4人為一個小組，確定選題和指導教師。旨在激發學生自主學習的積極性，使學生對化學知識在各個方面特別是醫學上的應用有更廣泛的了解，培養學生的學習化學知識的主動性和創新意識。如：①阿斯匹林藥片中乙酰水楊酸的含量測定；②番茄中番茄紅素的提取和分離等。

2.改進實驗教學方式：①強調課前預習。制定嚴格的預習制度，在實驗前預先通知實驗項目，要求學生充分預習實驗教材，書寫實驗預習報告，教師實驗前檢查并記錄作為實驗成績的一部分。②加強師生互動。教師在實驗開始前除了內容講解，并對儀器設備進行示范性操作外，還結合學生已掌握的化學知識提出思考問題，讓他們在實驗中去找到答案，使學生除了規范操作，還要仔細觀察、及時記錄，進行分析；設計性實驗中指導教師需要對學生可能會遇到的問題事先設想，對學生發現的新現象、新問題及時交流解答，從中選拔部分優秀學生參與科研教改課題。③重視實驗總結。在驗證性實驗、綜合性實驗后需及時完成實驗報告。設計性實驗則要求學生以小組的形式通過教師指導以論文的形式完成實驗報告，并把實驗的整個過程制作成PPT匯報。

3.根據不同化學實驗類型，設計不同的綜合考核辦法，科學測評學生的實驗動手能力和綜合素質。

三、有機化學實驗教學改革的效果

我們的本次實驗教學改革分別在2012級生物技術專業、2012級預防醫學、2013級臨床醫學卓越醫師教學改革班共三個班中進行綜合性、設計性實驗的教學探索。針對本次的有機化學實驗教學改革，項目組設計了調查問卷，對收回的189份調查問卷統計結果如下：

四、制約有機化學綜合性設計性實驗教學的因素

1.實驗課學時較少。我校大多數專業的有機化學實驗學時均較少。以臨床醫學本科專業為例，有機化學實驗為18學時，但設計性實驗在開展的過程中，學生選題、資料查詢、實驗設計、確定方案到實施實驗，所需要的時間遠遠超過6學時（總實驗學時的1/3），不僅老師用了許多的課外時間來指導，實驗也不能得到充分開展。

2.實驗室設備老化陳舊。多年來，化學實驗室的儀器設備一直沒有更新，并且缺乏一些重要的儀器，造成了學生中一些好的設計方案無法進行。

3.實驗經費不足。若要開設設計性實驗和綜合性實驗，實驗成本和經費開支必然加大。實驗經費短缺，在一定程度上限制了一些需要昂貴試劑實驗的開展。針對上述的制約因素，我們采取以下對策來緩解經費不足的問題：申請學校實驗教學的投入；爭取更多教改基金的支持，同時把設計性實驗和大學生科技創新項目結合起來；以科研項目為載體，鼓勵學生加入教師的科學研究和教學研究。學生可自愿組成課題小組，由指定的指導教師在科研方面進行培訓，并在正常教學時數以外（暑假或周末）參與指導教師的科學研究或教學研究。

實踐證明，開設綜合性設計性實驗是實驗教學改革的方向，有利于培養學生的動手能力和實際應用能力，是素質教育的良好途徑。

參考文獻：

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[3]田運生，劉維華，王景春.綜合性設計性實驗項目建設的探索與實踐[J].實驗技術與管理，2012，29（2）：126-129.

基金項目：貴州省高等學校教學內容和課程體系改革重點項目，黔教高發[2012]426號；2011年貴陽醫學院教改基金項目（NO.25）

作者簡介：徐紅（1970-），女，教授，研究方向：化學教學研究，分子光譜分析。