淺談對有機化學實驗學習的體會

何玉緣

(湘潭大學化學學院，湖南 湘潭 411100)

化學是一門以實驗為基礎的學科。化學實驗教學著眼于訓練學生的動手能力和理論聯系實際的能力，是培養學生科學素質、求實態度和創新精神的重要途徑，在高校化學教學中占據著舉足輕重的地位[1]。目前，學校教學方式偏于傳統，主要分為基礎知識講解和基礎實驗技能。老師講述理論知識，實驗課本中包含全面詳細的實驗原理，儀器藥品，過程，思考與討論。學生只需按部就班的完成實驗課程，撰寫報告。實驗報告是老師對學生課程評價最重要的部分，逐漸學生對實驗課程變成了“依葫蘆畫瓢”，不利于培養學生科學思維和理解學科技術和方法。本文從高校的教學特點及現狀，以有機化學實驗思考，結合專業特點和學生學習客觀實際，對大學化學實驗教學的改進提出了一些體會和建議。

1 有機化學實驗課程的配置

大學基礎化學實驗一般包括無機化學實驗，物理化學實驗，有機化學實驗，分析化學實驗等，本校有機化學實驗數量和學分上均最高，表1是本校有機化學實驗課程設置，共安排了16個實驗，在安排上可以看出老師的初衷，分為基礎操作實驗和合成實驗，由簡到繁，每一個合成實驗都包含了一個新的化學反應，希望通過實驗幫助學生掌握理論原理。但個人認為課程過于追求實驗的全面性，從表中可以看出所有的實驗都是以回流、蒸餾為基礎，加以重結晶提純，減壓抽濾展開的一系列有機物的合成，參與幾個實驗便可以掌握實驗的要點，其他實驗即變為機械重復，并且每一個實驗至少6個小時，耗時長，容易引起實驗熱情疲勞。如果減少實驗內容，改為學生自己設計實驗，增加思考，實驗可能更好。

表1 有機化學實驗課程安排

2 有機化學實驗體會

通過對本專業有機化學實驗課程的學習、思考和分析，總結出以下體會：

(1)通過實驗學習，更深刻地理解和掌握化學原理和實驗條件。以表1中的乙酸正丁酯實驗為例，乙酸和正丁醇在濃硫酸的催化下發生酯化反應，生成乙酸正丁酯，加過量乙酸，采用水分分離器分離生成的水。實驗前需要做好理論預習及可能出現問題的預想，試驗完成后也常對試驗過程進行回憶，總結失誤，并將原理和試驗過程圖像相結合，通過對不同反應的有機實驗學習，使得化學反應過程及結果不只停留在書面和推理中，而是直觀地的感官認識和理解，之后遇到同類型試驗有時甚至沒做實驗也能推測化學反應過程的景象。

(2)實驗課程側重于流程式的完成相關實驗，學生缺乏主動性。實驗課堂包括對理論知識的講述和對實驗器材操作的演示，教材對藥品規格的使用，步驟有詳細的論述，規避了很多錯誤的細節。即使有理論實驗的提示，因缺乏嚴謹求真的態度，依然會存在意料之外的實驗結果。以表1中的8-羥基喹啉合成實驗為例，即便書本中已經列出了實驗步驟，因為水蒸氣蒸餾也會發生偏差，如果能分析自己的蒸餾方式與成功實驗的差別在哪里，如何通過控制水蒸汽發生器的溫度防止回流達到實驗成功，將思考融入在實驗當中，學會思考也能達到實驗的目的。

(3)因教學設施條件等影響，學校的實驗教學不能完全滿足實驗課程的要求，教師只能選擇通過已有的設備、藥品儀器進行講解，同時需要考慮經濟性。為節省藥品的使用量，教師會提前刪改復雜實驗的操作內容，保證實驗的安全和可操作性。以表1對硝基苯甲酸實驗為例，因為反應速度隨著硫酸的濃度和用量的增加而增加，因此老師對實驗流程步驟進行了修改，選取5～10 mL,沸騰至全部溶解，不溶則繼續加2～3 mL,而且嚴格控制加酸時間。因為沒有對實驗的修改進行更深的思考，即便能夠理解整個過程，有從實驗體會上依然會差很多。

(4)課程容錯機制較差，學生實驗錯誤就不能得高分。實驗成績一般由兩部分組成：平時成績占70%，實驗成績占30%。平時成績包括課堂出勤，預習報告和實驗報告的撰寫，實驗成績則是對學生操作技能的評價，實驗報告成了實驗成績的主導部分。學生逐漸為了撰寫優秀的報告，不去注重實驗過程，更看重實驗結果。預習報告變成了“抄寫”，學生對實驗報告思考討論開始通過查閱尋找標準答案，追求完美的實驗數據。筆者認為實驗報告需要更注重“思”，思應該包含對實驗過程的疑問與分析，對實驗缺點的改進，教師應該更看重學生的實驗操作和思想學習的過程，這樣能更好的鼓勵學生思考，提高學生的主觀能動性，通過自己動手，培養學生自己解決問題的能力。

3 改進建議

大學化學實驗的目的不僅是需要學生對化學理論知識的掌握與應用，正確和熟悉地學會實驗操作技能，提升自己的動手實踐能力，更應側重于學生掌握研究和解決問題的方法，主動分析問題，主動解決問題。

(1)優化實驗評分標準。實驗評分時不只追求實驗的正確性，總結實驗的失敗原因也能達到實驗的效果。對理論知識的認識不全、環境條件、藥品污染都可能是實驗失敗的原因，操作不當就會導致不同的實驗結果，例如分析中的滴定實驗，溶液的滴加速度會對最后的實驗現象產生很大的影響，半滴的滴加與否是需要通過多次反復操作練習來掌握滴定技能。學生若能夠總結提煉失敗的實驗。主觀，客觀分析實驗失敗的原因，提出合理的改進建議方法，提交合理真實的實驗報告并在以后的實驗中改進，筆者認為才是化學實驗真正的內涵。

(2)學生實驗課程分層設置。不追求學生完成實驗的數量，改為追求質量。針對學生的情況開展深度不一的教學，部分學生只需完成基本化學實驗，針對部分有興趣且有精力的同學可對其實驗的各個環節提出更高要求，如自己完成實驗原理學習，獨立編制實驗過程方法，實驗過程記錄，實驗結果總結等。

(3)拓寬實驗室使用和管理方法。例如設立學生實驗室管理員助理，讓合適的學生參與到實驗室的日常管理中，使其能沉下心去好好的學習，能協助實驗室老師開展日常教學，甚至在部分時候可以讓學生試講實驗課。

(4)鼓勵學生課余參與各類研究活動。鼓勵以后愿意從事化學專業的研究并有相關天賦的同學參與到學校各教研室的各類研究項目中，或給與題目鼓勵學生自己設計實驗、設計實驗工具。使其學會查找閱讀各類中英文獻，會設計基本的實驗，學習如何撰寫科技論文，了解熟悉化學研究的基本方法，培養科學研究及解決問題的基本素養。

(5)構建開放型實驗教學。建議學校設立開放型實驗室和更多的化學實驗技能競賽，既能夯實化學實驗理論基礎又能提高實踐操作水平，培養學生的創新能力。同時，針對有機化學實驗耗時、危險系數高的因素，與虛擬平臺合作，提供更安全、開放、綠色化的平臺讓學生進行學習，使得教學更加多元化。