高等學校有機化學實驗教學模式淺析

張靜玉

高等學校有機化學實驗開設對人才的培養、知識框架的深入、先進技術的應用，具有重要的指導意義，甚至對學生的就業有深遠的影響。如何在高校中開設科學合理的實驗，為國家培養優秀的人才，是每個高校都應該積極探索的問題。從綠色化學對有機實驗的影響、實驗設計連續化、重視對先進技術的引入、廢液的處理等方面進行了教學模式分析。

高等學校有機化學實驗教學有機化學實驗是高等學校化學類專業學生必做的基礎實驗之一，它旨在培養學生的熟練使用各類儀器裝置的能力；掌握研究有機化合物的實驗方法與技術；同時培養學生具有一定進行科學研究的能力，因此各高等學校主要以不同的實驗操作來安排實驗內容。這樣讓學生在每一次實驗中都掌握了相應的實驗技能。而作為基礎實驗，有機實驗培養學生范圍廣，影響大，如何更好地科學合理的安排實驗課內容，將很大程度影響學生以后工作中對化學問題的處理，對人才的培養有積極重要的影響。

1.注重綠色化學對有機實驗的影響。綠色化學是一門具有明確的社會需求和科學目標的新型交叉學科，是實現可持續發展的根本途徑之一。表一為近二十年來我國綠色化學文章的發表情況。表1說明，綠色化學九十年代初得到我國學者的重視，短短幾年，我國學者發表了大量的關于綠色化學的文章，從1992年～2012年翻了200多倍，說明綠色化學引起各行業學者的重視。近年來已經曾比較穩定的趨勢，說明綠色化學發展已經比較平穩。綠色化學具體地說就是選用無毒無害原料和可再生資源，進行原子經濟反應或高選擇性反應，使用無毒無害的溶劑、催化劑等，得到環境友好的產品。GOOdWIN在2004年提出在進行任何實驗室工作室，要從以下三點進行考慮（1）實驗中哪些是綠色化學；（2）實驗中哪些不是綠色化學；（3）如何改進實驗讓過程更加“綠色化”。一般有機實驗過程中人員比較密集，消耗總試劑量比較多，雖然在選取高校實驗過程中，都選取的是低毒的藥品，但由于有機溶劑大多易揮發，即使低毒的試劑也可能會對老師和學生的身體帶來傷害。這也是有機實驗比其他實驗更要重視綠色化學的原因。因此在設計實驗時，將綠色化學作為自己操作的行為準則，力爭做到更高效、更環保。例如，在萃取與蒸餾中可用蒸餾水代替乙醇。環己烯的制備實驗中，曾小君提出環己烯的綠色催化劑，不僅對環境的污染更小而且化學試劑可重復多次使用。

2.實驗設計連續化。以往的實驗中，有機實驗中合成的產品往往作為廢棄物集中處理。如果一個實驗的合成產品是另一個實驗的反應物。不僅節約了成本，也讓廢棄物得到更合理的利用。如環己烯的制備中，制取的環己烯可氧化生成己二酸，己二酸與正丁醇反應生成己二酸正丁酯，這樣避免了生成產品的浪費，讓實驗安排更加合理。乙酰苯胺的制備中，其產物可再次應用于熔點的測定。蒸餾實驗中可用蒸餾分離出的乙醇，用于天然產物中有機成分的萃取劑。

3.科學是不斷進步的，因此在實驗設計時不能僅僅拘泥于課本實驗、照搬書上內容，要做相應的創新，將先進的教育理念帶到實驗中。如微波合成有機化學，研究表明微波對大部分有機合成反應都有促進作用，微波輻射技術在催化加氫、基團保護、重排反應、消除反應、不飽和烴的加成、有機金屬、立體選擇性反應等有機合成領域都有應用，并取得一定的進展。黃學仁等人對微波提取黃連素進行了研究，研究表明用水做浸泡，微波提取后，黃連素的提取速度不僅加快，而且跟常規的乙醇提取法相比，更加環保，對環境不造成污染。李秋榮等人同樣用微波技術合成肉桂酸，表明了微波技術可提高產物質量，節省時間。所以高校可借鑒先進的技術經驗，與時俱進，創新實驗內容。不過將先進技術與高校有機課程相結合，還必須做好實驗條件的優選，及改進技術的對比工作。如微波功力越大，副產品越多，產率越低，而時間照射越長，產率越低。

4.有機實驗與其它實驗相比有其特殊性。高校設置中70%以上以合成為主。各高校普遍存在著合成產品的處理問題。在實驗教學中，大部分實驗教師把實驗操作、實驗結果及報告作為學生的實驗得分，而很多老師大大忽視了廢液的處理，因此必須將綠色化學的理念灌輸給學生，讓學生加強思想建設工作，廢液倒入指定容器內，而實驗教師更要重視實驗中的綠色教學，為學生實驗提供專門的固定容器。每節課前認真查看是否有固定的廢液瓶。將上節課的廢液瓶收集好放在指定位置，防止學生將多種不同性質的廢液混合在一起照成安全隱患。而對于可回收利用的溶劑，收集好后，可供下次的實驗循環使用。

綜上所述，高等教育有機化學實驗室教學模式應與時俱進，以培養優秀人才為目標，優化整合多方面技術，創新實驗內容，人性化教學，不斷研究，提供給學生更好、更新、更實用的教學資源。

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