大學有機化學實驗教學面臨的問題及應對措施

王湘敏，趙 巖，李家柱，孫立波

(煙臺大學 化學化工學院，山東 煙臺 264005)

有機化學實驗教學是有機化學教學的重要組成部分，是培養化學相關專業學生動手能力與實踐能力的有效手段。通過有機化學實驗教學，可以提高學生理論課的學習熱情，實現學以致用、理論與實驗相結合，可以提高學生發現問題、解決問題的能力，也可以培養學生嚴謹務實的科研態度和團結協作的團隊精神。然而，目前傳統的有機化學實驗教學仍然存在很多問題。本文結合近年來有機化學教研室在實驗教學中發現的問題，提出一些有針對性的措施，作為年輕教師提高有機化學實驗教學質量的參考。

1 有機化學實驗教學面臨的問題

1.1 有機化學實驗課教材陳舊，實驗安排不符合時代發展要求

當前一些有機化學實驗教材多是一些簡單的單元操作和驗證性實驗，實驗內容與實際應用有較大差距，學生對實驗缺乏足夠的興趣。多數實驗實驗前不用預習、實驗過程中不用思考，采用“照方抓藥”，參照教材步驟即可順利完成實驗，嚴重限制了學生的創造力，教學效果不佳。且隨著近年來人們環保意識的增強，綠色化學的理念深入人心。而有機實驗中常用到對人體有害的藥品、試劑，同時會產生有毒的廢氣、廢液、廢渣，不符合時代發展要求。

1.2 有機化學實驗課儀器老舊，實驗場地及實驗指導老師嚴重不足

多數地方院校受制于經費數量，實驗儀器老舊，實驗場地嚴重不足，即便是簡單的單元操作，也常出現多人共用一套實驗裝置的情況，難以實現每一位學生的有效鍛煉。且受制于指導實驗的老師數量，往往是一個老師帶四十多名學生進行實驗，實驗過程中為保證實驗效果，只能采用老師講解關鍵點，學生隨后參考課本步驟進行實驗操作的方法，實驗過程中指導老師也無法實現對每一組學生進行具體指導，常出現顧此失彼的情況。

1.3 有機化學實驗室安全問題

安全問題是所有化學相關實驗室必須高度關注的問題。而有機化學實驗室較其它基礎實驗室危險程度更高，且主要面向低年級學生開展實驗，實驗室安全壓力較大。個別學生對安全守則不重視，不經檢查隨意取用玻璃儀器，無保護措施情況下隨意取用有機試劑，實驗過程中玩手機，甚至有學生將零食私自帶入實驗室。更有甚者，有學生致實驗室安全于不顧，私自安排沒有任何化學安全常識的文科生替做實驗，帶來極大的風險。而且目前多數院校有機化學實驗的預習往往以實驗目的、實驗原理、實驗步驟等方面為主，實驗過程中的安全問題多依靠指導老師口頭多次提醒和警告，但仍有學生對安全防范重視不足，實驗過程中出現各種安全問題。

1.4 有機實驗課程考核方式單一，教學方法枯燥，實驗過程中學生參與度不夠，學生缺乏熱情

多數院校目前有機實驗課的考核以隨堂實驗結果及實驗報告為主，考核方式單一。個別學生存在抄襲實驗報告等違規行為。實驗過程中學生參與度不夠高，不愿意動手、不愿意思考。僅靠學生課前預習，指導老師實驗前講述，難以充分調動學生的學習熱情。

2 提高有機化學實驗教學質量的應對措施

2.1 優化有機化學實驗教學內容，提高學生的創新能力

為充分調動學生的積極性，教研室在基本的單元操作和驗證性實驗的基礎上，設計了多種綜合實驗供不同專業、不同層次學生選作，如葉綠素及番茄色素的提取、天然多彩皂的制備、銅離子熒光探針羅丹明酰肼的合成及熒光檢測、 5，5—二苯基乙內酰脲的合成等，兼顧實驗的趣味性和專業性，以充分激發學生的學習熱情。綜合實驗要求學生根據實驗題目要求和指導老師給予的基本實驗原理自主設計綠色環保的實驗方案，經與老師協商后獨立開展實驗，并綜合利用所學知識對實驗數據進行分析，并對實驗方案進行修正。整個實驗過程要求學生從實驗準備、實驗設計到實驗結果及廢棄物處理都盡可能實現綠色化。綜合實驗充分調動了學生的積極性和創新性，極大的促進了學生參與實驗的熱情。

2.2 加大實驗教學投入力度，著力解決實驗儀器老舊和實驗場地不足問題

教研室近年來積極爭取學院和學校支持，不斷改善實驗條件，逐步淘汰老舊實驗儀器。為解決實驗場地和指導教師不足問題，教研室年輕教師在不同時間段開設開放實驗，學生和老師雙向選擇，將學生的實驗學習和老師的科研需求結合起來，實現老師對學生的具體指導，使學生在科研實驗室得到充分的鍛煉。另外，為吸引更多教師參與到實驗教學中，教研室支持年輕教師到知名高校交流學習，并參加全國實驗教學會議，以保證年輕教師更好地開展實驗教學工作。

2.3 加強實驗室安全培訓，增強學生安全防范意識，規范學生實驗操作

教研室通過錄制實驗室安全教育視頻、印制實驗室安全教育講義等方式在實驗教學開展之前對學生進行充分的安全教育。教研室還面向化學相關專業定期開展安全知識講座、實驗室安全知識競賽等活動，聯合校醫院、保衛處等單位開設應急醫療培訓、消防應急疏散培訓等活動，極大地提高了學生的安全防范意識。實驗前組織學生進行安全規范學習，將遵守安全守則情況納入學生成績考核中。實驗過程中，指導老師對關鍵點進行重點提醒并隨時現場指導，及時規范學生的實驗操作，杜絕安全隱患的發生。實驗過程中產生的“三廢”由學校相關部門定期集中收集、處理。有條件的高校也可采用微量、半微量實驗，以減少有毒有害試劑的使用及“三廢‘的排放，既安全又環保[1]。

2.4 改革教學方法和考核方式，著力提高學生的積極性

傳統的實驗教學常采用老師實驗前講解，學生實驗后撰寫實驗報告的形式，教學方法單一枯燥。學生參與度不夠。可采用翻轉課堂[2]，由教師錄制實驗教學視頻，學生課下自主學習實驗相關的基本原理與操作規范進行預習，將老師實驗前講解改為老師提問或師生互動討論，使學生在互動過程中學習，充分調動學生的學習熱情。實驗課的考核方式也可從單一的實驗報告考核改為課前預習、課堂討論、實驗操作、實驗報告及實驗基本理論與操作筆試等五個方面的多方位考核。也可利用學校的慕課教學平臺作為補充，實驗前安排學生自主學習教學視頻、實驗講義，并對學習情況進行在線測試，確保學生預習效果，平臺設置師生互動討論區，及時解決學生的問題。通過慕課平臺或反轉課堂，引導學生自主學習，提高學生對課程的積極性和參與度[3]。另外，將與實驗相關的中華傳統文化、有機化學相關的中國科學家勵志故事、生活中的有機化學等思政教育知識引入到實驗教學，即可以激發學生的愛國熱情，又可以提高學生學習的積極性[4]。例如，在“茶葉中提取咖啡因實驗”中引入中國茶文化，在“阿司匹林的制備”中介紹一些天然有機化合物的提取并以屠呦呦獲得諾貝爾醫學獎為例介紹中醫對世界的卓越貢獻。通過思政教育，使同學們在學習專業知識的同時，提高同學們的愛國熱情和專業自豪感，進一步增強同學們的學習熱情。

3 結束語

本文針對有機化學實驗教學過程中存在的問題，結合自身經驗提出了若干建議。通過優化實驗教學內容、加大實驗教學投入力度、增強安全教育培訓、改革教學方法與考核方式等措施為學生創造一個安全的實驗環境，提高學生學習的積極性，引導學生將理論知識應用于實踐，從而實現教學質量的提高。