有機化學實驗課程教學方法的思考

吳正俊

(湖北大學,湖北 武漢 430062)

有機化學實驗課作為實踐性很強的基礎性實驗課，是化學課程中最主要的必修課程之一。開設實驗課程的目的在于培養學生觀察問題、分析問題和解決問題的能力，加強學生的專業技能。有機化學實驗教學面臨的問題主要有教學學時數壓縮，實驗內容陳舊、零散、重點不突出，不能充分調動學生的學習主動性。將傳統的教學方法與慕課、專題式教學、參與式教學等新方式相結合，綜合運用到實驗課教學中，培養學生探究創新的科學研究素養，提高實驗課教學效果[1-3]。

1 有機化學實驗教學的現狀

1.1 教學學時數縮減

有機化學實驗課程面向高校內幾乎所有的理工科專業，是非常重要的基礎化學實驗，然而不同專業在修訂人才培養方案時，有機化學實驗課的課時都在減少，化學類專業從108學時降至96學時，化工類維持在48學時，材料類專業由48學時縮減至32學時，環境類專業甚至只有16學時，這樣導致很多學生都沒有學到基本的實驗操作，以至于無法順利完成后續更深層次的實驗。

1.2 教學內容重點不突出

實驗課的教學內容先是學習基本的操作和實驗技能，然后再進行簡單的有機合成實驗，但是這些實驗內容之間關聯性和系統性不強，學生獲得的都是分割的知識點，這樣很容易遺忘。此外，學生還缺少綜合性實驗的訓練，使得學生在分析問題和解決問題方面的能力得不到提高。

1.3 教學難以調動學生的學習主動性

實驗課的過程是學生先進行預習，再做預習題，然后教師講解實驗原理和演示實驗過程，接著學生進行實驗操作，最后登記實驗結果和完成實驗報告。在整個過程中，學生都是處于被動式的參與，機械式的操作，很少會問“為什么要用這些試劑”“為什么要這樣操作”，無法調動學生的學習主動性，使得學生缺乏創造性。

2 多種教學方法在有機化學實驗課中的運用

教學方法的改變與運用旨在提升學生的綜合素養，提高教學質量。在有機化學實驗授課過程中，合理運用多種教學方法，將以教師教為中心轉變為以學生學為中心，充分體現以學生為本。慕課平臺拓寬了學生獲取實驗知識的渠道，專題式教學激發了學生的積極性，參與式教學增強了學生對實驗內容的印象，這些教學方法能有效提高學生的綜合實踐能力。

2.1 慕課在有機化學實驗課中的運用

慕課是大規模開放網絡在線課程，其教學資源包含課件、教學視頻、測試題、討論區等，學生和教師可以通過慕課平臺進行實時溝通交流，不受時空限制。傳統的有機化學實驗授課，教師對實驗內容和演示操作都只進行一次，學生很難把握住實驗的重點，教學呈現“一次性”的問題。慕課興起之后，可以錄制教師的教學過程，制作實驗教學視頻，不同專業年級的學生通過電子設備登錄到慕課平臺進行反復觀看學習，彌補實驗學時數不足的現狀，同時在學生進行實驗的過程中，通過投影儀循環播放教學視頻，這樣學生很容易補齊知識點的短板，促進和提升學生自主學習的能力。慕課是基于網絡的教學，其教學內容立足于實驗教材但不限于實驗課本，學生在慕課平臺上可以查詢到有機合成中相關物質的化學品安全說明書以及相應的應急處理辦法，了解并重視實驗室安全問題，讓學生獲得更多的實驗知識[4-5]。

實驗課教學重點不突出可以在兩方面上得以解決。一是實驗課教學內容及實驗操作上做引導和重點強調，例如在普通蒸餾實驗中，利用慕課平臺引導學生了解蒸餾、沸程的定義，普通蒸餾適用的范圍，向學生提出問題如“冷凝管的種類及使用范圍”，“止爆劑的原理及種類”等，在實驗操作過程中反復強調實驗裝置的搭配順序和標準，溫度計的安裝位置及正確讀數方式，特別強調不加止爆劑、倒吸等不規范操作的危害，將這些實驗重點內容都錄制在教學視頻中并做突出講解，在實驗開始前要求學生統一進行觀看，認真學習，實驗過程中滾動播放，讓學生加深印象[6]。二是在實驗教學項目上做合理安排，例如普通蒸餾實驗開設后，緊接著安排萃取實驗，隨后安排乙酸乙酯的制備實驗，因為蒸餾和萃取是兩個相對獨立的基本操作實驗，而乙酸乙酯的制備實驗過程中正好需要用到這兩種基本的實驗操作，這樣的實驗安排不僅使學生明白了學習蒸餾和萃取實驗的目的，同時也讓學生對這兩種基本實驗操作更加印象深刻。

2.2 有機化學實驗課專題式教學

圖1 酯的制備專題實驗方案Fig.1 Project-based teaching method of ester preparation

專題式教學是將教學內容以專題的形式展現出來，注重知識的必然聯系、知識的高度整合和知識的進一步提升。有機化學實驗課應用專題式教學，能夠更好的反應出課程教學特性，完善教學過程，引導學生培養系統的思維和創新意識[7-8]。在有機實驗課程專題式教學中按照化合物類型可以開展鹵代烴、醚、酯等的專題制備實驗，在攪拌方式專題實驗中進行玻璃棒攪拌、磁力攪拌和機械攪拌的實驗，層層遞進，逐步深入，實現學生對不同知識的綜合理解，讓學生靈活掌握實驗操作，提升學生的化學思維能力。

如圖1所示，在酯的制備專題實驗中，首先引導學生回顧在理論課堂上學到的關于酯的性質及制備知識點，然后選取兩個非常典型的酯進行制備實驗，在乙酸乙酯的制備實驗中讓學生學會了回流的操作，鞏固了普通蒸餾、萃取、干燥等基本操作，了解提高可逆反應的實驗方法[6]；在苯甲酸乙酯的制備實驗中讓學生了解共沸的基本原理，教會學生使用分水器、旋轉蒸發儀等新儀器，在普通蒸餾的基礎上學會了減壓蒸餾的操作[6,9]，通過這樣的專題式教學，使得學生學到了更多的新知識和實驗操作，增加了學生進行實驗的興趣。

2.3 有機化學實驗課參與式教學

參與式教學是引導學生提出問題和解決問題的方案，學生的主動參與性程度高，參與周期長，教師以咨詢者的身份加入，而不下主要的結論，這種形式在學生解決問題的各個階段起到啟蒙、引導和輔助的作用。在有機化學實驗課前，教師先在慕課平臺上與學生溝通交流，引導學生提出問題，如乙酰苯胺的制備實驗中，“加入鋅粉的作用是什么，溫度為什么要控制在105 ℃？”，然后學生查閱相關資料，課堂上進行分組討論再做出小結，隨后開展實驗操作，這樣整個過程下來學生對實驗的印象就會非常深刻。開放性的課堂，教師由教轉變為導，學生由被動式的灌輸轉為主動式的學，充分激發學生的學習熱情，最大限度的獲取實驗效益[10]。

3 結 語

有機化學實驗在大學課程中的重要性不言而喻，將慕課平臺、專題式教學、參與式教學等方式引入到有機化學實驗課程教學過程中，彌補現有教學方法的不足，切實提高學生分析、解決問題的能力以及綜合實驗能力，不斷提升教學質量，適應新形勢下社會對人才培養的高要求。