高校“有機化學實驗”教學改革探討

李佳穎 牟芬 周婷婷

摘 要：“有機化學”是高校生物、醫(yī)學、化工這3個專業(yè)在校大學生的專業(yè)必修課和基礎課，“有機化學基礎實驗”課程研究是高校“有機化學實驗”教學研究過程中的重要環(huán)節(jié)。要加快實現(xiàn)新理念課程標準和新要求下的有機化學綜合型專業(yè)人才培養(yǎng)，就必須加快改革高校傳統(tǒng)的“有機化學綜合實驗”教學管理模式，以“應用”和“綠色化學”為教學主題，加強“有機化學綜合實驗”教學管理和改革，激發(fā)廣大學生的實踐自主性、創(chuàng)新意識和主觀能動性。

關鍵詞：有機化學;優(yōu)化改革;應用性

1?高校“有機化學實驗”教學改革的重要性

隨著我國科學技術的不斷進步和國民經(jīng)濟的快速健康發(fā)展，高校有機制的教學資源迫切需要成為專業(yè)、全面型科學技術管理人才的培養(yǎng)動力源，以適應當前教育市場的發(fā)展趨勢。在這樣的時代背景下，高校教師更應該把加強培養(yǎng)廣大學生的實踐能力作為主要的教學目標，讓廣大學生把理論知識與實踐活動結合起來，創(chuàng)造新穎、實用、有趣的實驗實踐教學課堂。高校“有機化學實驗”教學改革的重要性日益突出，主要體現(xiàn)在以下方面。

1.1? 改進教學內(nèi)容，提高學生的基本實驗技能

“有機化學綜合實驗”課程教學模式的改革主要是對高校學生專業(yè)基礎知識的逐步拓展和有效延伸，使化學基礎知識的教學內(nèi)容更加復雜和具體。大學生可以根據(jù)所學的實驗理論知識開展各種化學實驗，熟練掌握實驗中的相關操作技能和技巧，選擇合適的有機合成物、分離物的純化法、分析法和鑒定實驗方法，掌握各種典型合成有機反應物的化學原理，深化對各種典型有機合成反應的認識和理解[1]。

1.2? 改進傳統(tǒng)教學觀念，發(fā)展學生的綜合能力

以往的教學大多由教師主導，學生只能聽教師的安排，容易對教師的教學產(chǎn)生錯誤的認識。隨著學校實驗教學的不斷改革，教學的根本目的是以學生實踐為基礎，采用有趣的實驗教學方法，讓學生積極參與實驗教學的討論過程，提高學生的綜合發(fā)散思維和自主創(chuàng)新能力。不同于其他學科，化學中的實驗問題具有強大、不可逆的預測性，這就必然要求教師和全體學生采取適當?shù)拇胧鉀Q遇到的問題，并靈活運用化學知識。

1.3? 規(guī)范學生的基本操作

要不斷提高有機化學實驗操作的嚴謹性，“有機化學實驗”教師要嚴格按照實驗操作技術規(guī)范進行實驗教學，培養(yǎng)廣大學生的良好實驗習慣，避免學生在實際操作過程中出現(xiàn)錯誤操作。在以往的課堂教學中，學生未能完全掌握實驗原理，也不熟悉實際操作步驟，經(jīng)常出現(xiàn)錯誤的操作甚至造成安全事故。

2?我國高校“有機化學實驗”教學發(fā)展現(xiàn)狀

2.1? “有機化學實驗”教學模式相對被動

目前，我國高校“有機化學實驗”的授課習慣是在開展實驗前對學生進行系統(tǒng)、詳細的講解。從需要使用的藥物、儀器開始，到每個步驟可能出現(xiàn)的化學現(xiàn)象、原理以及原因。在稍顯復雜的驗證性實驗課程教學中，教師會及時結合以往的實驗教學經(jīng)驗，預測學生在實際操作過程中可能遇到的問題。因此，學生往往強制記憶和被動接受實驗教學的主要內(nèi)容和過程，很難真正激發(fā)出實踐自主性、創(chuàng)新意識和主觀能動性。

2.2? “有機化學實驗”創(chuàng)新教學目標不明確

目前，在新課程改革的要求下，我國高校一直把培養(yǎng)創(chuàng)新思維作為實驗教學改革的目標，而高校“有機化學實驗”教學往往無法實現(xiàn)這一目標。歸根結底是因為，部分高校的化學教師沒有明確“有機化學實驗”的重要性以及對教學改革的發(fā)展方向認識不足。在高等教育中，大多數(shù)教師只是為了完成教學任務而教學，對“有機化學實驗”教學的培養(yǎng)目標沒有正確的認識。

2.3? “有機化學實驗”教學的評價體系單一

隨著我國市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，高校實驗教學的硬件和軟件設施、設備已不能充分適應當前高校實驗教學的快速發(fā)展，學生的實驗環(huán)境已經(jīng)得不到有效保障。實驗教學儀器的單一性，導致許多實驗教學處理過程過于簡單機械，學生甚至有隨意篡改實驗數(shù)據(jù)等行為，造成“有機化學實驗”的綜合評價指標形同虛設，不能客觀地評價學生的實際科學素質(zhì)，難以達到“有機化學實驗”教學改革的根本目標。

3?高校“有機化學實驗”教學改革新模式

3.1? 提高學生實驗操作的基本能力

學生通過學習“有機化學實驗”的重結晶、蒸餾、分餾、回流、萃取、液相分離等基本操作[2]，制作、分離和鑒定有機化合物等更復雜的體系，在實際操作中查找問題及其出現(xiàn)的原因，再找到解決問題的方法，提高實驗操作的基本能力。如果沒有良好的基本操作技術作為基礎，就不能順利開展有機化學實驗。因此，必須重視基礎化學實驗以及化學基礎操作知識與技能的學習，這也是“有機化學實驗”教學的核心內(nèi)容。

實驗時，教師要經(jīng)常檢查學生的實驗操作是否符合規(guī)范要求，并及時糾正;對于實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象和原因，督促學生及時做好實驗記錄。為培養(yǎng)學生務實、嚴謹?shù)膶W習態(tài)度，教師應在實驗結束后，查看實驗記錄及實驗結果，給出實驗評價。與此同時，學生在實驗結束后，要清洗所用的儀器設備，經(jīng)教師檢查確認后，方可離開。

教師安排的實驗項目，不僅要能培養(yǎng)學生的基礎技能，還要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。重視“用腦做實驗”，注重培養(yǎng)學生的科學思維能力。所以，在做實驗之前，老師一定要要求學生先寫一份實驗相關報告，鍛煉學生的思維能力。在實際教學過程中，隨機挑選實驗報告論述準確的學生講解步驟，包括闡述實驗目的、實驗現(xiàn)象及其原理。同時，對報告不準確的學生進行糾正指導，并演示實驗的操作細節(jié)，加深學生的理解。

3.2? 利用多媒體輔助教學提高學生的學習興趣

多媒體輔助有機化學實驗能夠帶給學生可視化、多樣化的學習體驗。這種教學方式能夠非常生動地呈現(xiàn)實驗裝置的操作流程以及實驗現(xiàn)象，使學生更加了解實驗，進而提高實驗教學的效果[3]。因此，教師應該多使用多媒體進行教學，提高實驗教學質(zhì)量。尤其是對一些危險性比較高的實驗，學生通過多媒體了解實驗原理、實驗裝置、實驗步驟、實驗現(xiàn)象等，不僅可以完成學習任務，還可以規(guī)避風險。采用多種現(xiàn)代教學技術，包括視頻、虛擬三維動畫、2D圖像增強現(xiàn)實等，生動、全面地展示實驗教學過程，使學生在獲取豐富的實驗信息的同時，對實驗操作過程也有了直觀的感受和清晰的認識，從而激發(fā)學生的學習興趣和欲望。

3.3? 將現(xiàn)代分析手段引入綜合性實驗，監(jiān)測跟蹤反應進程

在實驗過程中引入傅里葉變換紅外光譜儀、核磁共振光譜儀等大型儀器，幫助學生了解合成產(chǎn)品[4]。為了保證學生所學內(nèi)容的完整性，盡量選擇和學習內(nèi)容有關的實驗項目，這樣不僅能彌補學生學習中的不足，還能讓學生掌握一些科學儀器的具體使用方法，拓寬知識面。通過學習儀器的使用方法，學生可以了解到，磁共振可用于分析化合物結構、旋轉蒸發(fā)器是有機溶劑旋轉干燥過程中用于后處理必不可少的設備。采用薄層色譜法或者紅外光譜分析法可以跟蹤反應過程。其中，紅外光譜分析法可以檢測某些具有特定官能團的化合物。將現(xiàn)代分析手段引入綜合性實驗，監(jiān)測、跟蹤反應過程，提高學生的學習興趣，為以后的科研工作奠定良好的基礎。

例如學生可以采用薄層色譜法監(jiān)測反應過程，判斷反應是否發(fā)生、觀察如何進行、預測反應何時結束，而不需要老師告訴學生反應需要多長時間停止。該方法可以有效提高學生的自主思考能力，同時深化其對有機化學實驗的認知。

3.4? 將科研成果轉化為教學項目，開展“科研啟蒙”教育

高校教師要注重教學和科研的結合，抓住重點，提高科研工作水平，努力使學生掌握本學科學術研究的前沿動態(tài)，更深入地了解本學科學術研究的發(fā)展趨勢，為今后的研究和工作提供幫助、奠定基礎。化學與應用化學系教師發(fā)表了大量高質(zhì)量的研究論文，并熱忱地將科研成果轉化為教學項目，在完成基礎教學任務的同時，培養(yǎng)科研人才。有些科學研究的實驗并不簡單，有很強的創(chuàng)造性。在基礎課程教學中，可適當增加1～2項相關的科研項目。教師與學生可在相應的實驗過程中共同探討實驗現(xiàn)象，讓學生講述實驗原理、具體操作流程以及目的性，提高學生的自主研究與創(chuàng)新能力[5]。

4 結語

為了向社會持續(xù)輸送創(chuàng)新應用型人才，高校應加強實驗基礎設施建設，優(yōu)化傳統(tǒng)實驗教學模式，把“應用”和“綠色化學”作為“有機化學實驗”教學改革的基礎，全面開展高校“有機化學實驗”教學改革，努力培養(yǎng)高素質(zhì)人才，為我國現(xiàn)代化建設作出貢獻。

[參考文獻]

[1]趙薏茹，楊禛，焦景超，等.有機化學教學改革中的探索與實踐[J].廣州化工，2019，47（6）：126-127，155.

[2]柏銘，馬慶林，孟凡君.有機化學實驗教學的探索與改進[J].化學教育，2015（14）：42-44.

[3]王建鋒.大學化學實驗課教學改革剖析[J].教育教學論壇，2018（4）：255-256.

[4]耿會玲，史晨燕，劉睿媛，等.基于一流人才培養(yǎng)的有機化學實驗教學改革與探索[J].課程教育研究，2018（10）：175.

[5]熊非，洪丹鳳，常海洲，等.有機化學實驗課程教學改革的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2018，37（8）：188-190.