基于化學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索

魏丕峰，李紀(jì)興，張 祥

(臨沂大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，山東 臨沂 276000)

隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，對(duì)創(chuàng)新人才的的要求越來(lái)越高，尤其是與化學(xué)有關(guān)的行業(yè)上。為了應(yīng)對(duì)當(dāng)前形勢(shì)下的要求，針對(duì)高校培養(yǎng)人才也提出了更多和更高的政策。面對(duì)這樣的形勢(shì)，高校教學(xué)也積極做出改革和調(diào)整[1-6]，能夠盡快培養(yǎng)出適應(yīng)新時(shí)代要求的人才，為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和實(shí)施人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略做貢獻(xiàn)。臨沂大學(xué)是一所綜合性大學(xué)，在化學(xué)領(lǐng)域的人才培養(yǎng)有著深厚的基礎(chǔ)，是省級(jí)教學(xué)人才培養(yǎng)基地和化學(xué)拔尖人才計(jì)劃實(shí)踐基地。為了適應(yīng)教育部對(duì)高校教育的要求，我們持續(xù)進(jìn)行著課程教學(xué)體系和專業(yè)課教學(xué)內(nèi)容的改革。

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的一門重要基礎(chǔ)課，是能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的課程。其教學(xué)目的是要求學(xué)生能夠熟練掌握有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和技能，能夠驗(yàn)證和加深對(duì)有機(jī)反應(yīng)和相關(guān)理論的理解，揭示有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及應(yīng)用的規(guī)律。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是臨沂大學(xué)化學(xué)專業(yè)必修核心課程，共96學(xué)時(shí)，每學(xué)期48學(xué)時(shí)分為兩個(gè)學(xué)期，大約每年有100人左右。課程緊密聯(lián)系有機(jī)化學(xué)理論課，根據(jù)理論學(xué)習(xí)進(jìn)度安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，對(duì)理論學(xué)習(xí)起到鞏固和強(qiáng)化作用。目前，化學(xué)專業(yè)學(xué)生采用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式教學(xué)，存在著很多弊端，比如學(xué)生的積極性不高、對(duì)做過(guò)的實(shí)驗(yàn)原理印象不深刻、缺乏科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)創(chuàng)新性。上述存在的問(wèn)題影響有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)，對(duì)高質(zhì)量化學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)起到了阻礙作用。近些年來(lái)，我們對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行不斷的探索和改革實(shí)踐，形成了特色鮮明的課程體系，本文對(duì)此做了一些簡(jiǎn)單的總結(jié)。

1 課程目標(biāo)

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程堅(jiān)持以學(xué)生培養(yǎng)為中心，堅(jiān)持德育、專業(yè)和創(chuàng)新能力并舉的教學(xué)理念。課程目標(biāo)如下：

(1)德育目標(biāo)：把課程教學(xué)、思政教育和素質(zhì)教育相結(jié)合，充分利用沂蒙精神的區(qū)域特色，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷和學(xué)術(shù)興趣，培養(yǎng)具有高度社會(huì)責(zé)任感的化學(xué)專業(yè)人才。

(2)知識(shí)目標(biāo)：系統(tǒng)掌握有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本原理和基本操作技能，了解最新前沿領(lǐng)域的新知識(shí)、新方法和新理論。

(3)創(chuàng)新目標(biāo)：具有較強(qiáng)分析、設(shè)計(jì)和解決問(wèn)題的綜合能力和創(chuàng)新能力，為后續(xù)課程和繼續(xù)深造培養(yǎng)化學(xué)專業(yè)創(chuàng)新型人才奠定堅(jiān)實(shí)的基石。

2 教學(xué)改革措施

2.1 落實(shí)立德樹(shù)人的任務(wù)，加快推進(jìn)課堂思政建設(shè)

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)堅(jiān)持立德樹(shù)人，將專業(yè)教育與思政建設(shè)緊密相結(jié)合，充分發(fā)揮臨沂大學(xué)的區(qū)域特色，傳承紅色基因，弘揚(yáng)沂蒙精神，培養(yǎng)學(xué)生具有“能吃苦、善創(chuàng)新、敢擔(dān)當(dāng)、樂(lè)奉獻(xiàn)”臨大特質(zhì)。在課堂教學(xué)中要體現(xiàn)出馬克思主義立場(chǎng)觀點(diǎn)方法與實(shí)驗(yàn)探索精神相融合，切實(shí)提升學(xué)生全面正確認(rèn)識(shí)問(wèn)題，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

深入挖掘有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的思政元素，言傳身教到學(xué)生課堂學(xué)習(xí)中。通過(guò)了解有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的很多人名反應(yīng)，讀懂反應(yīng)背后科學(xué)家的愛(ài)國(guó)情懷。由此潛移默化的影響學(xué)生，利用有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)專業(yè)課堂教育與思政教育相互融合，培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)使命擔(dān)當(dāng)。

2.2 課程教學(xué)內(nèi)容層次化，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)開(kāi)放化

課程是保證高等教育實(shí)施的基本要素，課程教學(xué)內(nèi)容建設(shè)是課程的核心。在保證人才培養(yǎng)的水平和質(zhì)量的前提下，根據(jù)我們多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了系統(tǒng)的安排和布局。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程分為上下兩學(xué)期的教學(xué)：有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)1主要以基礎(chǔ)技能和規(guī)范操作為主，同時(shí)也增加一些綜合型試驗(yàn)，完成第一階段學(xué)生培養(yǎng)的要求；第二學(xué)期主要以綜合型實(shí)驗(yàn)為主，同時(shí)開(kāi)展一些學(xué)生主導(dǎo)的創(chuàng)新型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，能夠全面綜合的培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，也在一定程度上激發(fā)學(xué)生自身的潛能，培養(yǎng)運(yùn)用自己所學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的創(chuàng)新能力。

我們?cè)谝延薪虒W(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外高校的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，同時(shí)加入一些科研研究前沿領(lǐng)域內(nèi)容，綜合所有教學(xué)資源，不斷對(duì)課程進(jìn)行優(yōu)化建設(shè)，完善教學(xué)大綱和豐富教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)內(nèi)容層次化建設(shè)，如圖1所列，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分為：基礎(chǔ)型、綜合型和創(chuàng)新型。

圖1 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分類Fig.1 Classification of organic chemistry experiment items

根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的層次化建設(shè)，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行合理化安排，充分展示課程教學(xué)的改革。從基礎(chǔ)型、綜合型和創(chuàng)新型三個(gè)層次開(kāi)展，為課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供強(qiáng)有力的保證。如表1所示，在我們實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目安排中，首先從事一些基礎(chǔ)性知識(shí)和基本操作，訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，掌握好基礎(chǔ)知識(shí)，循序漸進(jìn)的增加實(shí)驗(yàn)的難度，不斷要求學(xué)生對(duì)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)合，綜合運(yùn)用各方面的知識(shí)和技能，體現(xiàn)學(xué)生層次的提高。然后結(jié)合其他相關(guān)學(xué)科或者領(lǐng)域，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)，努力打造更好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和氛圍，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛能，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

表1 教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目安排Table 1 Teaching experiment project arrangement

2.3 教學(xué)模式多樣化，推進(jìn)科研型教學(xué)

根據(jù)新時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的要求，傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代教學(xué)的發(fā)展。基于這一問(wèn)題，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)這一門課我們要開(kāi)展多樣式教學(xué)，要把傳統(tǒng)教學(xué)和信息化教學(xué)相結(jié)合，打造出適應(yīng)新時(shí)代要求的模式。像傳統(tǒng)教學(xué)中集體教師備課，我們要繼續(xù)發(fā)揚(yáng)，這是提高教師教學(xué)素質(zhì)和教學(xué)能力的有效途徑，能夠保證所有教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，保證教學(xué)質(zhì)量。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻的應(yīng)用，很多網(wǎng)絡(luò)視頻中都有比較詳細(xì)實(shí)驗(yàn)講解，可以作為實(shí)驗(yàn)課之前的預(yù)習(xí)，相比于之前的手抄實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告有更好的作用，學(xué)生更容易接受。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中我們也可以轉(zhuǎn)換身份，讓學(xué)生主講，教師聽(tīng)。這樣會(huì)訓(xùn)練學(xué)生查閱資料，歸納分析問(wèn)題和總結(jié)信息的能力，也能夠更好的讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的重難點(diǎn)以及注意事項(xiàng)，有助于學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的提升。

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也要立足于是我們化學(xué)化工院的優(yōu)勢(shì)科學(xué)研究，能夠用科研來(lái)反哺實(shí)驗(yàn)教學(xué)，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的前瞻性和創(chuàng)新性。將很多教師的科研題目或者發(fā)表的學(xué)術(shù)論文融入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，能夠很好的提高學(xué)生的科研興趣和積極性，能夠更好的培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，激發(fā)學(xué)生字對(duì)實(shí)驗(yàn)課程和學(xué)科的認(rèn)同感和自豪感。將科學(xué)研究融入到教學(xué)課堂中，能夠相互促進(jìn)彼此的發(fā)展，能夠從彼此中獲得新鮮血液相互滋養(yǎng)，充分體現(xiàn)了科研對(duì)教學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的積極作用。同時(shí)，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也引入一些國(guó)內(nèi)外知名專家學(xué)者的講座視頻，充分利用學(xué)術(shù)名人的引領(lǐng)作用，很好的激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力，也能很好的給學(xué)生拓展最新的前沿領(lǐng)域和研究成果。

2.4 考核內(nèi)容多元化，成績(jī)形式績(jī)點(diǎn)化

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是將理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的課程，其考核內(nèi)容既包含學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握，也包括學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能的掌握，是一個(gè)綜合性的考核，為了能夠達(dá)到公正公平的原則，將考核細(xì)化到你每一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，是對(duì)總體內(nèi)容的考核，這會(huì)對(duì)平時(shí)的實(shí)驗(yàn)起到很強(qiáng)的督促作用。

考核內(nèi)容主要包括三方面：平時(shí)實(shí)驗(yàn)(40%)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(20%)和期末考核(40%)。平時(shí)實(shí)驗(yàn)主要包括：實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)(10%)，主要是預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，實(shí)驗(yàn)原理以及過(guò)程的理解，有機(jī)化學(xué)化合物的物性參數(shù)以及實(shí)驗(yàn)之前的課堂討論等；實(shí)驗(yàn)操作(20%)，主要是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)技能的掌握情況，儀器搭建和拆卸熟練程度，實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范，實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等；實(shí)驗(yàn)報(bào)告(10%)，主要是實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述以及實(shí)驗(yàn)記錄的準(zhǔn)確性，數(shù)據(jù)結(jié)果的分析以及處理是否準(zhǔn)確等。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(20%)：學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)和文獻(xiàn)的查閱，對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理及步驟的理解，實(shí)驗(yàn)過(guò)程操作以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析等。期末考核：理論知識(shí)(10%)，主要包括與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的背景知識(shí)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋，以及有機(jī)反應(yīng)的原理等；技能考試(30%)，根據(jù)設(shè)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生隨機(jī)才抽取獨(dú)立完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，主要考察學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能的熟練程度和隨機(jī)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的理解。通過(guò)上述考核內(nèi)容的多元化，能夠很好的掌握學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的真正學(xué)習(xí)情況，體現(xiàn)出有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)通過(guò)平時(shí)點(diǎn)滴的學(xué)習(xí)積累起來(lái)的，注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，能夠系統(tǒng)的真實(shí)反映學(xué)生的水平和能力。

為了更好的體現(xiàn)學(xué)生的質(zhì)量，推行學(xué)分制考核，同時(shí)與國(guó)際高等教育接軌，采用GPA的計(jì)算方法，各種成績(jī)的與相對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)績(jī)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。

3 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)一系列的教學(xué)改革實(shí)踐，我們?cè)趯W(xué)生培養(yǎng)上取得了一定的效果，能夠很好的調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，鍛煉了學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，也激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定了很好的基礎(chǔ)，為學(xué)校培養(yǎng)新形勢(shì)下的人才邁出了一大步，真正為國(guó)家和社會(huì)輸送高質(zhì)量的愛(ài)國(guó)型創(chuàng)新人才。