可視化管理在有機化學實驗教學中的運用

朱岸東 馮超華 劉永剛(電子科技大學中山學院，廣東 中山 528402)

0 引言

可視化管理是一種現場管理的輔助手段，這種輔助手段可以是顏色、標識、圖形、醒目的文字等視覺信號，通過人的五感能夠感知現場的正常和異常狀態的方法。比如開車行駛在路上，根據路面指示可以很清晰地知道行駛路線，到超市購物，根據指示可以很清楚地知道自己所需要的商品在哪個區哪個架子上。通過可視化管理，使得現場一目了然，能夠起到方便溝通，減少出錯，保證流程更加直觀的重要作用，是提高效率的重要環節。

有機化學實驗是化學專業類的學生進入大學必須掌握的一門基礎實驗課。電子科技大學中山學院用于教學的儀器主要是半微量儀器，主要教學任務是培養學生正確進行制備實驗和性質實驗、提升分離和鑒定制備產品的能力，提高學生的基本操作技能，培養學生良好的實驗工作方法和工作習慣，促進化學專業同學進一步發展。本文結合電子科技大學中山學院在有機化學實驗的實驗教學過程中遇到的一些問題，將可視化管理融入有機化學實驗中，旨在解決有機化學實驗過程中遇到的問題。

1 有機化學實驗教學當前的現狀

目前，大部分高校有機化學實驗教學仍采用課堂教學為主的方法。即在課堂教學過程中，教師根據實驗內容的特點，講解實驗原理、操作要點等。許多學生不假思索地照抄教材的實驗內容，所謂的課前預習報告也就是照抄實驗教材的內容，而對教材中的實驗原理、操作步驟、注意事項等一知半解[1-2]。上實驗課時，學生在等待教師講完理論知識后就按照教材機械式的完成實驗，在整個裝置搭設和制備樣品的過程中都是沒有方向，總是因為不知所措而存在應付性的心理，總想著“趕緊做完實驗”，而不是“認真做好實驗”，并且做完實驗后藥品儀器亂擺亂放沒有條理，存在以下幾個方面的問題。

1.1 教材裝置圖與實驗室的儀器規格不匹配

對于剛開始進入大學不久的學生，學習基礎本身就參差不齊，實驗動手能力也一般，有機化學實驗課本來課時數就少，剛接觸的時候要認識的儀器多，學生很難在有限的時間里去認識這么多的儀器，很難準確搭設出裝置圖，即使是對照著書本也很難去搭設，導致學生沒有那么多的精力集中在實驗過程中。

1.2 教材內容過多，學生難以把握實驗次重點

學生在預習教材時對書本上的知識點沒有比較直觀的概念，存在著走馬觀花的現象；學生在實驗的過程中看著教材做實驗，根本就沒有心思去進一步思考每次加試劑的目的，也不去思考實驗的整個過程中有可能會產生哪一些副產物以及對應加入的處理試劑的作用。

1.3 實驗結束后藥品儀器擺放混亂

實驗結束后，沒有統一指引用于藥品儀器的擺放，導致學生經常將使用的儀器試劑亂擺亂放或把一些儀器器皿藏起來，實驗結束后不收拾衛生或衛生收拾不到位，嚴重影響到下一組學生實驗的開展，也影響了實驗員課前實驗的準備。

2 可視化管理在有機化學實驗教學管理中的應用

針對以上有機化學實驗教學的現狀，通過對可視化管理的運用，把可視化管理方法運用在有機化學實驗中，以解決有機化學實驗當前存在的問題。

2.1 制作有機化學實驗可視化實驗裝置圖

做實驗，搭設實驗裝置是第一步，實驗裝置搭設的好壞直接影響到后面的實驗過程。為此，針對裝置固定不好，儀器擺設不到位等存在的問題，根據本學院實驗室現有的儀器規格，制作實驗裝置彩色圖(圖1)。結合現場實際情況制作的裝置圖更加清晰明了，學生能更加直觀，準確和快速找到需要的儀器進行搭設，能夠有效地避免學生在搭設裝置時的慌張情緒，有了裝置圖的指引，學生搭起實驗裝置會更有目的性，更加準確和美觀，可以有效縮短實驗搭設裝置的時間。

2.2 制作有機化學實驗可視化實驗操作流程圖

傳統的實驗教材都是以闡述類實驗步驟展現給學生，學生在實驗過程中經常對著課本做實驗，邊找步驟邊加試劑做實驗，捉襟見肘，這樣的做法對做實驗本身存在一定的危險性。而通過制作與本學院教學相符合的可視化實驗流程圖(圖2)來描述實驗步驟更加簡潔明了，能夠讓學生更容易清楚地理清實驗步驟之間的邏輯關系，使得實驗的條理性和脈絡感更強，同時給學生帶來極強的視覺沖擊力，效果絕非傳統的闡述法所能比擬。同時鼓勵學生自行創造更加簡潔明了的實驗流程圖，對有創新的實驗流程圖給與獎勵，以提高學生創作的積極性。

2.3 制作有機化學實驗可視化儀器放置圖

與實驗有關的安全衛生要求，通過可視化管理學生每次在做完實驗后能按照要求進行藥品儀器的有序擺放和安全衛生

的整理(圖3)，實驗老師在授課后也可以很方便地檢查學生每次實驗后的衛生收拾情況，通過這樣的管理，不僅提高了實驗員準備實驗的效率，更重要的是培養了學生養成良好的習慣，為后面的專業實驗奠定良好的基礎。

圖3 放置圖

3 結語

綜上所述，把可視化管理應用在有機化學實驗的教學中，就是要明確告知學生在上實驗課應該做什么，應該怎么做，防止學生在實驗過程中人為的失誤或者遺漏，并從始至終保持正常的狀態。通過可視化管理，使得需注意的要點處于一種能夠被學生看得到的狀態，讓學生隨時隨處都處于一種受教育的狀態，更好地指導和約束學生的不良行為，糾正學生實驗過程的不正確做法，幫助學生順利完成實驗以及各類的自主創新活動和學科競賽。實踐證明，過多的描述有時不如一張圖，將實驗要求弄成可視化能使抽象的實驗設計思維過程形象化、現場化，為實驗教學起到一個指引的作用。相信通過可視化在實驗教學過程中的不斷運用，實驗室的環境可大為改善，對于實驗室的管理和學生學習成長進步會起到積極的推動作用。