有機化學設計型實驗教學改革與探討

許麗丹 李煥 丁振偉 劉冬

摘 要：分析了傳統有機化學實驗教學的現狀及存在的問題，并系統闡述了有機化學設計型實驗教學改革措施及實踐方法，提出了設計型實驗需突出學生的主體地位，在課程內容及課堂組織形式上注重與實踐相結合，并采取靈活的課堂組織形式，最后闡明了有機化學設計型實驗是高等院校創新創業教育的具體體現。

關鍵詞：有機化學；設計型實驗；教學改革；實踐能力

有機化學是研究有機化合物的組成、結構、性質、制備方法與應用的科學。在所有醫學類高等院校中，有機化學課程是臨床醫學專業、護理學專業、藥學專業的專業基礎課，對醫藥類人才培養具有重要意義。有機化學是一門實踐類學科，在實際教學過程中，實驗教學與理論教學具有同等重要的地位，甚至在培養學生動手能力及創新型思維方面，具有更為重要的意義。因此有機化學實驗綜合改革，是有機化學實驗教改的重中之重，傳統的有機化學實驗正經歷著巨大的變革。

在傳統的有機化學實驗教學過程中，往往采取以教師為中心的演示型及驗證型實驗，學生印象不深，且無法通過深入的實驗設計過程培養學生的綜合能力。而設計型實驗可將教學中心由教師轉移到學生本身，學生通過課程自主學習，在未知結果的前提下設計實驗過程，然后再通過實驗完成自己的設想，是培養學生創新思維能力，提高學生發現問題、分析問題、解決問題能力的有效途徑。

一、傳統有機化學實驗教學存在的問題

1.重視知識的傳授，忽視創新思維的影響

在傳統的有機化學實驗教學環節中，一般針對所學的理論知識，教師會設計一個或多個實驗，上實驗課前進行演示或對實驗進行講解，學生只需嚴格按照教師的實驗設計開展實驗，即可得到較好的實驗結果。從某種意義上講，這種延續多年的實驗教學方法，在鞏固學生對知識點的理解方面確實可以起到一定作用。然而，在培養學生創新型思維能力的要求下，傳統的方法顯然已不能滿足學生學習的要求。在學生的意識里，只要嚴格按照實驗指導上的方法嚴格開展實驗，一定會得到好的實驗結果，無需考慮為什么是在這樣的條件下可以完成實驗，其他的反應條件，甚至其他的反應路線是否能得到更好的實驗結果，久而久之，對學生的創新思維培養十分不利。

2.注重對執行能力的培養，忽略對解決問題能力的培養

出于對學生實驗安全的考慮，同時受實驗時間、條件的限制，在傳統有機實驗教學中，注重讓學生按照既定的實驗方案開展實驗，追求實驗過程的順利進行，忽略了在實驗設計、實驗開展、實驗結果處理過程中遇到問題時解決問題能力的培養。這樣的培養方式，使學生在今后的學習工作中，僅適合常規的工作，如遇到突發情況，往往缺乏應變能力。

3.實驗內容陳舊，組織形式單一

在傳統的有機實驗教學模式中，大多沿用較為成熟的實驗指導教材，且實驗內容編排也較為單一，一般沿用“實驗目的—實驗原理—藥品與設備—實驗步驟—實驗結果與統計—思考題”的模式，非常容易將學生限制在既定的“條條框框”中，無法充分發揮其主觀能動性。在課程安排上，一般會安排學生在統一的時間上課，使用統一的實驗方法，得到整齊劃一的實驗結果，在“順利”實驗過程中，教師及學生各自完成了實驗課“教學”及“學習”任務。

二、有機化學設計型實驗教學改革措施及實踐

1.轉變實驗教學中心，突出學生的主體地位

翻轉課堂教學是近年來流行的教學改革重點，其核心內容是將現有的以教師為主體的教學模式轉化為以學生為主體的教學模式。設計型實驗教學即是翻轉課堂教學的具體體現。與傳統的實驗教學相比，設計型實驗教學更突出了學生的主體地位。主要過程如下：（1）教師在課前根據理論課的教學內容，精心設計一個實驗題目，提出實驗目的；（2）學生根據實驗目的，通過自主獲得相關知識，完成實驗設計；（3）實驗教師對學生提出的實驗方案進行適當的實驗指導。在指導過程中，教師切忌為了達到一個完美的實驗結果而隨意修改或否定學生的實驗設計，因為設計型實驗的目的是鍛煉學生的能力而非得到一個所謂完美的實驗結果，有時讓學生經歷一次失敗的實驗經歷再修正實驗方案，其效果比一開始就得到一個完美的實驗結果更為理想。（4）教學部門應調動一切資源為學生的實驗創造條件，保證實驗開展；（5）根據學生的實驗結果進行總結歸納，甚至引導學生重新設計并再次完成實驗。整個過程中始終體現以學生為中心的學習方式，然而，設計型實驗教學對教師的綜合素質、知識水平、應變能力提出了更高的要求。

2.改進實驗課教學內容，力求貼近實踐

有機化學本來就是一門與日常生活息息相關的課程，因此，在緊密聯系理論知識點的前提下，在實驗內容設計方面，要力求貼近實踐，讓學生能切實感受到有機化學實驗是一門有實踐意義的課程，以此來提高學生的學習興趣。比如在有機脂肪酸的內容中，加入了設計性實驗“肥皂的制備及表征”，學生通過實驗最后得到一個可以在日常生活中用到的物品，實驗完成后有極大的成就感。實踐表明，學生在課前自主調研，設計實驗方法，并在教師指導下完成，在整個實驗過程中表現出極大的興趣及主觀能動性。

3.改變實驗課堂組織形式，保障實驗教學順利開展

在設計型實驗教學過程中，由于學生設計的實驗方案以及對課程提出的實驗條件要求不盡相同，因此往往無法在統一的時間及地點開展實驗教學。事實上，設計型實驗不僅對學生提出了前所未有的要求，同時對實驗教師的綜合素質以及教學部門的資源調配以及課程組織也提出了更高的要求，在因客觀條件尚無法全面開展的情況下，教學部門可充分利用實驗室的開放時間調動資源，滿足學生的實驗要求，進而完成實驗。

4.將創新創業教育融入實驗教學中

在2014年9月的夏季達沃斯論壇上，國家總理提出了“大眾創業、萬眾創新”的號召。此后，一股“雙創”風暴席卷全國，創新創業教育也隨之成為高等教育的重要趨勢。遼寧何氏醫學院是國內較早開展創新創業教育的高等學校，并成立了創新創業學院，在學生創新創業教育方面取得了良好的成績。

高等教育中的創新創業教育要貫穿于學生的整個培養計劃中，而設計型實驗的開展，對于引領在校大學生創新創業，培養創新創業素質具有積極作用。設計型實驗的本質在于以學生為中心的自我發展與創造，這與創新創業教育精神是相契合的，學生在設計型實驗過程中鍛煉了發現問題、分析問題、解決問題的能力，這些能力都是創新創業過程中所必需的。教師在設計實驗題目及目的時，應注意積極引導學生的創新思維，如果學生的設計方案有轉化的潛力，還可以進一步進行轉化及引導，必要時可以利用學校的創新創業資金予以扶持，使學生的創新思維真正形成創業成果，這也正是我國高等教育多年追求的目標。

三、小結與展望

傳統以教師為中心的實驗教學方法已遠遠不能滿足目前高等教育的需求，而高校設計型實驗的開展，則是學生創新精神的引領，創業能力培養的具體體現。設計型實驗是典型的以學生為中心的教學方法，隨著高校師資水平的不斷提高，實驗條件的不斷進步，假以時日，設計型實驗教學必將全面取代傳統實驗教學，成為高等院校創新創業教育的重要手段。

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編輯 李建軍