關于有機化學實驗課程改革的探討

楊付來，周慶發

（中國藥科大學 理學院，江蘇 南京 211198）

近些年，網絡技術、移動信息技術迅猛發展，新時代的大學生也是在這一環境下成長起來的，網絡媒體成為他們獲取信息的主要方式。傳統的教育方式和方法已經不太適應時代的發展，這一背景下，有機化學的實驗教學也應該適應時代變化做出相應改革，發揮現代信息技術在實驗教學中的作用[1]。2018 年10 月17 日教育部印發《關于加快建設高水平本科教育 全面提高人才培養能力的意見》中同樣提出“推進現代信息技術與教育教學深度融合，推動形成‘互聯網+高等教育’新事態，以現代信息技術推動高等教育質量提升的‘變軌超車’”。因此發揮現代信息技術手段的優勢以促進新一輪的高等教學改革是大勢所趨[2]。下面將以大學有機化學為例探討這一改革。

1 教學現狀

有機化學是一門實驗學科，是一門發展中的學科，實驗教學的目的是要鍛煉學生的動手能力，培養學生實驗過程中的觀察能力和思考能力[3]，從而激發學生探索新知識的興趣和欲望。但現實的教學中存在一些問題：1）教學所用實驗儀器較為陳舊，比如測熔點用的還是B 型管；2）實驗教學安排與理論教學銜接有待改善，實際過程中出現實驗教學安排在理論學習之前的現象；3）教學內容與實際應用脫節；4）教學方法落后，現在采用的是課前學生自主預習-課堂講解實驗原理-教師演示實驗操作-學生實驗（教師指導）的方法，這一方法對學生來說比較枯燥，無法調動學生積極性；5）強調培養學生的動手能力，而不是創新能力，這與新時代高素質的創新人才培養目標相悖。

由于以上問題的存在，實驗教學的效果差強人意：1）實驗過程中學生不善于發現和提出問題，遇到問題不知道如何思考、獨立解決問題，只會按部就班地操作；2）由于與實際應用聯系不緊密，學生對實驗用途缺乏了解，對開展的實驗缺乏興趣；3）因為難以調動學生主動性，學生在實際實驗課程中態度不端正，表現為消極對待課堂內容，實驗中不思考，動手操作能力也較差。針對這一現狀主要從教學內容、教學方式、考核手段等方面進行探討。

2 教學內容

有機化學實驗主要分為兩部分：基礎操作和合成實驗?；A操作包括熔點測定、蒸餾和重結晶等，這部分的儀器一定要與時俱進，與科研實驗室和工業化實驗室同步，跟上時代發展。合成實驗部分要從以下幾方面改革。首先，實驗教學內容應該與理論教學做好銜接，這樣學生才能對知識有更好的理解，有更好的學習效果。其次，實驗內容應該與實際應用相結合，兼顧基礎操作和應用，這樣學生才能體會到所學的實驗價值，激發學習的興趣，進而獲得理想的實驗效果。比如我們現在教材中合成酯的實驗是苯甲酸乙酯的合成，可以嘗試用合成明星藥物分子阿司匹林這一大家都熟知的藥物分子代替。最后，合成實驗一定要完整，要接近科研實驗室的合成實驗。既要告訴學生如何加料開反應，還要讓學生知道如何監測反應進度、如何判斷反應終點。后處理之后在條件允許的情況下還要告之學生如何用質譜核磁等檢測手段確定產物結構，以及如何進行廢液處理。

3 教學方式

傳統上，有機化學實驗課的教學方式是課前學生預習-課堂講解實驗原理-教師演示實驗操作-學生實驗（教師指導）-課后書寫實驗報告。但教學效果不佳，不能激發學生的興趣，學生積極性不高。要想在實驗中調動學生的積極性，要讓學生主動自愿參與進來[4]，就要對上述傳統的教學方法進行大的改革，具體而言，需要從教師和學生兩方面著手[5]。

教師方面，首先也是最重要的是要改變教學觀念，要認識到有機化學實驗課程在高素質化學人才培養方面的重要作用，要從根本上體會到教學改革的必要性。其次，要改變傳統上課堂講解的習慣，要跟上時代的步伐，掌握一定的信息技術手段，比如視頻錄制和編輯等，教師可以提前錄制好教學視頻，發布到教學平臺供學生學習。三是教師需要對授課內容和授課方式進行重新設計和梳理。內容方面一定要把抽象化的實驗理論與實際結合，教學方式可以把問題驅動法、講解示范法、合作探究法等應用到視頻制作中，比如實驗原理講解部分不時插入一些問題供學生思考，讓學生思考和查閱相關原理在日常生活中的應用情況；在實驗講解中，一定要講清楚每一步操作的注意事項，并對錯誤操作舉例，讓學生不僅要知其然還要知其所以然，課堂上對設置的問題進行提問，檢查預習效果。四是總結學生實驗過程中出現較多的錯誤和有較多疑問的地方，集中及時反饋。

學生方面，課前預習，不僅需要預習文字部分，重要的是對教師上傳的視頻內容進行預習，對教師所設置的的問題進行思考并給出自己的解釋，鍛煉自己解決問題的能力。在預習中也要善于發現問題，某種意義上發現問題和提出問題的能力比解決問題的能力更重要，一定要重點培養和鼓勵學生發現問題和提出問題的能力。課堂部分，在實驗過程中，一定要操作規范，每一步操作務必想起以下問題：為什么要這樣操作，不這樣操作會有什么問題，這一步操作可否省略或者調換步驟等，對這些問題如果自己不能解決可以和同學討論或者直接向老師請教；每一次實驗現象的變化都要清晰記錄，也要知道變化的原因。要養成規范書寫實驗報告的能力。

4 考核方式

考試的目的是為了發現學生在學習中存在的問題和不足，之后采取切實可行的措施加以改進，讓學生不斷改進自己，完善自己[6]。有機化學實驗操作的規范性只是最基礎的要求，重要的是學生的思維能力，設計能力和創造能力，因此要改變傳統的根據實驗操作水平給學生打分的方式。教師應該根據學生所學的理論知識，篩選出一些重要但合成步驟較少的藥物分子結構，把這些結構布置給學生，讓學生以組為單位選擇一個藥物分子，學生可以通過自由討論查閱文獻等方法設計合理的合成路線，然后整理成一份預實驗報告，其中每一步反應都要寫出詳細步驟，闡明原因，考試前讓每組學生對自己設計的路線進行講解并接受其他同學的提問和質疑，最后在大家討論的基礎上形成一份最終的實驗方案，大家以這一方案進行實驗，實驗過程中學生要隨時觀察，記錄出現的問題，對一些討論中沒有發現的問題一定要及時討論解決。在這一過程中可以讓學生們充分參與進來，調動起來興趣，讓他們認為這是“自己的實驗”而不是老師布置的任務。在教學中一定要重點培養學生發現問題、解決問題并最終解決問題的能力。

有機化學實驗課程可以輔助有機化學理論教學，幫助學生更好地理解理論知識，同時鍛煉學生地動手操作能力，培養學生觀察思考、創新創造能力，然而在實際教學中效果不盡如人意，本文通過分析實際教學中存在的問題，從教學內容、教學方式、考核方式上提出改進方法，以期達到理想效果。