改革有機化學實驗教學方法的探索

[摘要]有機化學是一門以實驗為基礎的科學，實驗能使學生熟練掌握基本技能的操作，通過對基本原理的驗證，加深對有機化學應用的認識和理解，鞏固理論知識，養成嚴謹求是的科學態度。針對目前有機化學實驗教學過程中存在的問題，對有機化學實驗教學作了一些改革嘗試，以提高當代大學生的綜合素質以及發現問題、分析問題、解決問題的應用能力，以適應社會發展的需求。

[關鍵詞]有機化學實驗教學 教改 教學方法

有機化學是一門以實驗為基礎的學科，有機化學實驗能使學生熟練掌握基本技能的操作，通過對基本原理的驗證，加深對有機化學應用的認識和理解，鞏固理論知識，培養嚴謹求是的科學態度；這不僅是訓練和培養學生的科研方法和思維以及理性的創新科學精神，不斷地提高學生的分析、解決問題的能力，而且還是培養學生創新能力和良好的心理素質的一種教學手段，具有極其重要的地位。但長期以來，有機化學實驗教學中一直存在著諸如實驗內容相對固定，教學模式死板等問題和學生在實驗中只能進行模仿驗證，顯然不能滿足當今社會的需要。筆者借鑒國內各個著名高等院校改革的成功經驗，結合我校有機化學實驗教學的實際情況，針對目前有機化學實驗教學過程中存在的問題，從培養學生的能力出發，深化實驗教學改革，進行教改探索。

一、分析有機化學實驗教學中存在的問題

1.大學生對有機化學實驗重要性的認識不充分，積極性不高

有機化學實驗是有機化學教學的重要組成部分，是實踐性教學環節。實驗課的任務不僅是驗證、鞏固和加深理論性教學所學到的基本理論知識，更重要的是培養學生動手能力，綜合分析問題和解決問題的能力，培養嚴肅認真，實事求是的科學態度和嚴謹的工作作風，從而使學生在科學研究方法上得到初步的訓練。但是，由于有機化學基礎實驗都是驗證性實驗，沒有學生自己認為的創新性，致使學生敷衍了事，預習報告流于形式，照抄教材，實驗過程照搬硬套，被動地驗證、機械地重復，只重視實驗的結果，不重視實驗的細節和過程，操作不規范、不熟練，對做過的實驗中的操作、遇到問題的解決方法記憶不牢，認識不深。對實驗過程中可能遇到的問題、出現的現象，老師在實驗課中已經講解，學生不能自己正確分析，主動的思考，顯得較為被動，對有機化學實驗的重要性認識不深。

2.老師的教學方式傳統，限制了學生的創新性

在大學期間，由于有機化學是一門基礎課，一般在大一、大二學期開設的，其實驗也是基礎性試驗、驗證性試驗，學生基本上不具備基礎的操作知識和技能。因此，目前，有機化學實驗教學主要是采用傳統的實驗操作模式，通常是由教師組織安排，介紹實驗目的，實驗原理，儀器設備；對易出現的問題提出注意事項，對實驗中出現的現象提出理論解釋，學生按教師的講解按部就班的步驟重復實驗，獲取數據，驗證規律。使用實驗規定的儀器設備，按照規定的實驗方法和步驟，完成規定的實驗內容，然后按規定的格式完成實驗報告。它提倡嚴謹、認真、規范的學習態度，有利于學生掌握有機化學實驗操作要領，打下扎實的基礎。但卻往往會使學生缺少獨立解決問題的意識，挫傷學生的創造性和積極主動性，完全把他們放在了被動接受的位置上，嚴重地束縛了學生的創新性，缺少創新思想，缺乏學習興趣，導致記憶不牢，認識不深，做實驗只為拿學分，走形式，實驗操作過而忘，更不會掌握扎實的基礎。基于以上原因，筆者對有機實驗課進行了以下的教學改革探索，并收到了較好的效果。

二、探索實驗教學的方式改革

1.加強對有機化學實驗的認識，提高學生的重視性

有機化學是以實驗為基礎的科學，因此必須加強學生對有機化學實驗的認識，引起重視，才可能養成良好的實驗習慣和正確的實驗態度，避免一些學生只重視實驗結果，不重視實驗細節和過程，操作不規范、不熟練的現象。在有機實驗的開始，筆者就著重強調了實驗對于有機化學學習的重要性，引用德國化學家維勒的話：有機化學看起來恬象一座原始的熱帶森林，既充滿誘惑，又令人生畏；而實驗則是探索這座熱帶原始森林用于披荊斬棘的鐮刀。同時，舉例說明在理論上能夠制備的有機化合物，在實驗中如何才能實現條件制備此化合物，分析理論與實驗實際操作的差別，以提高學生對實驗的重視性。

2.基礎有機化學實驗結合實際應用與科研，提高學生的積極性

興趣是學習的動力，學生有了興趣，才會全神貫注，積極主動地去認識、實踐和創造。如何提高學生的積極性，筆者修改有機化學實驗的教學設計，刪減了一些與現實生活無關的性質實驗，如醇、酚、醛、酮和糖類等的性質；增加了與實際應用相關的天然產物提取和化合物的制備實驗，如從果皮中提取果膠、水蒸汽蒸餾法從煙葉中提取煙堿和乙酸乙酯的制備等實驗，并結合果膠在化妝品、食品中的應用，煙堿的危害，乙酸乙酯的應用，使學生明確化學與生活的關系，激發學生對有機化學實驗的興趣，提高學生做實驗的積極性，構建新的實驗教學課程體系。同時，實施科研在基礎有機化學中的滲透，采用目前科研常用的WRR熔點測定儀做熔點測試實驗；并在實驗講解中結合科研前沿，如做氨基酸的紙色譜實驗中，介紹高效液相色譜和高效氣相色譜的相關知識，做天然產物提取中介紹超聲波輔助提取（Microwave Assisted Extraction，MAE）和CO₂超臨界提取方法等，一方面，可提高學生對基礎實驗的興趣，另一方面，促使學生在課下通過自己的努力了解目前的科研現狀和拓寬知識面。

3.改革教學方式，調動學生的主動性

為了改進過去那種總是教師先講，學生只需要小心謹慎地遵循教師的步驟去簡單操作的做法。筆者做了初步的探索，將本校05級應用化學專業的學生分成兩組，一組采用傳統的教學方式，在做實驗之前，老師講解實驗目的，實驗原理，實驗步驟、儀器設備；對易出現的問題提出注意事項，對實驗中可能發生的現象提出理論解釋，學生按教師的講解按部就班的重復實驗，獲取數據，驗證規律。另一組則采用老師在其前兩個最為基本的操作實驗進行詳細的講解和示范，對后面的幾個實驗在上課時不進行講解，學生通過預習和前兩個實驗所掌握操作，直接做實驗，實驗結束后，必須對本次實驗進行分析。但由于學生的實驗速度不一，無法同時結束實驗，也不可能讓早結束的學生花大量的時間等全部同學結束后，聽老師總結分析。針對此情況，筆者采取了在做下一個實驗中再講解上一個實驗的方法，這樣既給學生一個再查詢資料、討論和思考的過程，又可以復習鞏固上一個實驗所應掌握的知識。對于第一組學生，就如前面所講的一樣，學生課前不認真預習，實驗中“照方抓藥”，對實驗現象不認真觀察，養成懶惰的習慣，挫傷學生的創造性和積極性，缺少學習的興趣。對于通過教學方式改革的第二組學生的結果來看，前幾個實驗中肯定會出現很多這樣那樣的操作錯誤，但由于老師并不對實驗的具體操作講解，促使學生課下認真預習，提高了學生的積極性；同時，在實驗中出現了操作錯誤，老師再進行糾正，“吃一塹，長一智”，加深了學生的記憶，致使本組的學生在后幾個實驗中不會一而再，再而三地犯同樣的錯誤，操作非常規范；另外，對實驗中自己觀察出的現象，學生能夠積極主動地動腦筋先思考為什么，相互間討論，再聽老師講解，加深理解和認識。由于學生經過自己思考，主動地做實驗，并且老師根據實驗的操作給予操作分，勢必在主觀上引起重視，而且有種小競賽的成份，不但明顯提高了實驗的效果，而且使學生對實驗產生了持久的興趣，有利于激發學生學習的激情，提高了學生的綜合素質和發現問題、分析問題、解決問題的能力。

三、結論

加強高等院校有機化學實驗教學的改革，更新觀念，樹立學生在實驗中的主體地位，充分調動學生的積極性和創造性，提高學生的綜合素質，構建以素質教育為重點的實驗教學體系，不斷改進實驗教學方法，只有這樣，才能切實提高化學實驗教學質量，為國家的經濟建設培養合格的高等技術應用型人才。當然，隨著科學的飛速發展和培養跨世紀人才的需要，有機化學實驗還需要不斷改革，不斷創新，這就需要我們更加不懈地努力，為實驗教學改革進入21世紀及推動技術進步做出貢獻。

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（作者單位：海南大學材料與化工學院）