高師《有機化學實驗》教學的改革與實踐

摘要：目的：改進《有機化學實驗》教學方法，提高《有機化學實驗》的教學水平。方法：對實驗內容進行了改革，增設綜合性和設計性實驗，讓高水平科研教師參與實驗教學。結果：教學實踐取得了較好的效果。結論：改進教學方法對提高教學質量有積極作用。

關鍵詞：有機化學實驗；教學改革；實踐

中圖分類號：G642.423 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）22-0042-02

化學是一門實驗性的科學，而有機化學實驗是一門獨立的化學基礎課程，該課程目的在于訓練學生基本的有機化學實驗操作技能，讓學生掌握簡單有機化合物的合成、純化及結構測定方法；加深學生對化學基礎理論、基本知識的理解，提高觀察、分析和解決實際問題的能力，培養學生嚴謹和實事求是的科學態度。在高等師范院校化學專業教學計劃中，有機化學實驗所占的學時比重比較大，實驗教學對于培養化學專業人才的重要性是人所共知的，所以有機化學實驗的教學不容忽視。在過去的二十多年教學過程中，我們深刻體會到在有機化學實驗的教學中首先要強化技能訓練。下面談談我們在有機化學實驗教學改革與實踐的體會。

一、改革實驗教學內容，突出操作技能訓練

1.弱化性質實驗，增加制備及綜合性實驗。有機化學實驗一般由性質實驗、基本操作實驗、制備實驗所組成。而目前高師通常所用的教材為華南師大等五校合編的？有機化學實驗？（由高等教育出版社出版），此種實驗類型只是驗證了原先從教材中得知的結論，學習過程相對來說缺乏探索的樂趣。因此，在教學改革過程中增加設計性實驗成了當前教學改革的一個重要方向。通過這種改革，我們淡化了原有有機化學實驗教學的知識體系，而更注重于學生的基本操作、制備及綜合性實驗操作技能和產物的分離提純方法等能力的訓練上面。

2.增加開放性質實驗。我們在實際教學過程中，根據中學化學教師教學的實際需要，對有機化學實驗教材中的性質實驗由傳統的驗證型性質實驗改為設計型性質實驗，在實驗室的開放時間段，讓學生有所選擇地完成有機化合物性質實驗的操作。

3.規范實驗操作。高師化學專業是培養中學化學教師的搖籃，它要求學生有較強的動手能力。有機化學實驗作為培養優秀中學化學教師的一門重要課程，它直接和長久地影響著學生的素質和能力。因而在有機化學實驗操作過程中要求學生操作規范化，隨著實驗課程的進行，教師的指導重點也應有所改變。通過每次實驗對每一個基本實驗操作的反復訓練，結果表明這種做法確實加強了本科生的實驗操作能力，而且使他們養成了良好的規范實驗操作的習慣。

二、開設設計性實驗，培養學生科研素質

1.增設設計性實驗，可以培養學生科研素質。有機化學實驗的目的不僅僅是使學生獲取知識，更重要的是要在以后的實際工作中提高分析問題和解決問題的能力。因此，在有機化學實驗教學過程中，要設計有益于學生探究的環節。高師院校化學專業學生在大二階段普遍地學習勁頭較足，特別是那些有意向報考研究生的本科生，會強烈要求有機會自己設計一些實驗探究的項目。這種情況下，我們可以讓這些學有余力的本科生在周末或其他課余時間來完成自己設計的有機化學方向的實驗以補充專業基礎課時間和實驗設施的不足。在實施實驗前要求學生做好充足的準備，實驗設計要求首先進行同學間討論，寫成預習實驗報告后交給專任實驗教師檢查，并讓專任教師提出建議后再形成完善的思路。選擇讓在進入實驗室前有充足準備的本科生進行探究實驗，這樣不僅有利于達到預期效果，也能防止實驗安全方面不良事故的發生。例如針對我校有機化學專業研究生有糖化學的研究方向，我們特開設了設計性實驗“2，3，5，6-二-O-異丙叉基-α-D-呋喃甘露糖的制備”。實驗課前要求先查閱文獻，根據前面所學知識和所查閱的文獻確定合成2，3，5，6-二-O-異丙叉基-α-D-呋喃甘露糖的路線。實驗實施前教師先通過檢查，認為實驗路線及步驟可行后再開始實施。實驗過程中若出現某些問題先要求學生自己解決，若解決不了，可以同學間或師生間進行討論，實驗結束后小組間進行比較和總結。通過此類設計性的有機化學合成實驗，可以培養學生有機合成實驗路線與步驟的設計、操作、結果分析及獨立解決實際問題的能力，全面系統地訓練學生有機化學實驗操作技能和科學研究的素質，為本科生以后的工作及繼續深造打下堅實的基礎。有機化學（及實驗）的兩大支柱為有機合成與有機分析，在有機合成過程中所合成的產物的分離提取及結構鑒定也離不開有機分析。如何從天然產物中進行分離提取某一有機化合物大學有機化學實驗教材中只涉及了生物堿的提取，如黃連中提取黃連素和茶葉中提取咖啡因。這兩個實驗只涉及簡單的回流及升華法進行分離提取，以及薄層色譜技術，尚未涉及天然產物分離提取研究中普遍采用的柱層析（或稱為柱色譜）分離技術，而且如何進行產物的結構鑒定尚未涉及。因此，在有機化學實驗教學中開展生產實踐性實驗內容，是提高學生實踐能力、提高學生考研與就業競爭力亟待解決的一個關鍵問題。為此我們增加了一個以類胡蘿卜素的分離提取及結構鑒定的設計性實驗。以從蕃茄中分離提取蕃茄紅素或胡蘿卜中提取胡蘿卜素為研究目標，要求學生通過文獻查閱和優選實驗條件，尋找出一種適合于實驗室學生實驗的低成本、綠色環保的實驗方案。通過專職教師的檢查后再實施。通過本實驗，學生掌握了天然產物分離提取常用的柱層析技術，學會了用薄層色譜檢測有機化合物的技術，并學會用旋轉蒸發儀進行濃縮的技術，以及用波譜分析法測定有機化合物結構的方法。通過該實驗教學，也使本科生的有機化學實驗教學緊密與現代科學研究相結合，從而提高學生分析問題、解決問題的實踐能力。

2.高水平科研教師參與實驗教學。有機化學綜合性實驗和設計性實驗對高等院校培養創新人才是非常關鍵的，此類實驗具有所需專業知識多、需要綜合運用和實驗難度大等特點。開設此類實驗的目的是要提高本科生綜合運用多學科知識與實際工作中分析問題和解決問題的能力，培養學生的創新能力，鍛煉學生對專業知識綜合運用的能力，以及實事求是和嚴謹的科學態度。如果能充分利用現有的高校科研資源，將科研背景、專職的科研教師融入有機化學實驗教學中，可以幫助本科生在較短的時間內完成一些綜合性設計實驗，將對學生專業知識的運用及創新能力的提升起到非常大的幫助。高校科研教師參與有機化學實驗教學也能保證實驗教學隊伍的穩定和實驗教學水平的提升，也可為有機化學實驗教學注入新的研究方式和實驗教學思維，并有力地促進有機化學實驗課內容和教學思想的更新。在設計性實驗指導過程中如果能有較高水平的科研教師在有機化學實驗思路和實驗方法上給予適當地指導，對本科生的科研能力、創新能力的培養將有很大的幫助，這樣培養出來的學生才能滿足社會對創新型、實用型人才的需求。

總之，我們經過多年的有機化學實驗教學改革與實踐證明，高師有機化學實驗教學改革是今后高師化學教學中的一項長期而艱巨的任務，培養化學專業本科生的創新精神和創造能力是當前和今后的教學目標，是當今時代的需要，也是化學教育的新課題。因此，高校教師需要更新教育理念，當好主導，把握新的機遇，迎接新的挑戰，積極探索，努力實踐，為社會培養出具有綜合能力和創新能力的人才。

基金項目：本文為浙江師范大學第七期課程實踐教學項目資助（浙師教字[2012]9號-57）

通訊作者：程存歸。