高校有機化學(xué)實驗教學(xué)改革探析

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摘要：以高校有機實驗教學(xué)改革的重要性為出發(fā)點，分析出當前有機化學(xué)實驗教學(xué)存在的現(xiàn)狀，并在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、綠色課堂教學(xué)觀念、教學(xué)模式等方面提出行之有效的教學(xué)改革措施，從而全面提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，充分發(fā)揮學(xué)生的發(fā)散性思維和創(chuàng)新能力，促進學(xué)生的全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高校；有機化學(xué)實驗；教學(xué)改革

 一、有機化學(xué)實驗教學(xué)改革的重要性

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進步與經(jīng)濟的快速發(fā)展，大、中、小企業(yè)急需專業(yè)的全能型技術(shù)人才才能滿足當下的市場發(fā)展趨勢。在此背景下，高校教師應(yīng)該著力以培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力為主要的教學(xué)任務(wù)，將學(xué)生的理論基礎(chǔ)和實際相互聯(lián)系，從而創(chuàng)建出新穎、實用的、有趣的教學(xué)實驗課堂。高校有機化學(xué)實驗教學(xué)的重要性日益凸顯，其主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

（一）完善教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生基本實驗技能

有機化學(xué)實驗教學(xué)改革就是將學(xué)生掌握的基礎(chǔ)知識進行擴展和延伸，使基礎(chǔ)實驗的內(nèi)容變得更為復(fù)雜和具體。高校學(xué)生運用所學(xué)的理論知識進行化學(xué)實驗的操作，在合成實驗中，正確運用各種實驗操作技能、選擇合適的合成、分離提純和分析鑒定的方法，并通過掌握各種合成反應(yīng)的原理，加深了對典型有機反應(yīng)的理解［2］。另外，高校化學(xué)教師根據(jù)不同化合物的合成原理，設(shè)計實驗的操作方案，使學(xué)生加深對有機化學(xué)實驗知識的理解。如在進行乙酸正丁酯的支配實驗中，教師通過講解基本原理和方法之后，根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)進行設(shè)計實驗，從而使學(xué)生很快掌握了回流分水、蒸餾、分液漏斗的使用等操作［3］。

（二）改善傳統(tǒng)教學(xué)觀念，實現(xiàn)學(xué)生綜合能力的發(fā)展

在過往的教學(xué)中，大多是以教師為主導(dǎo)位置，學(xué)生只是聽從教師的安排，這就容易使學(xué)生對教師教學(xué)產(chǎn)生錯誤的意識。而隨著實驗教學(xué)的改革，教學(xué)的根本目的就是充分以學(xué)生為本，運用趣味性的教學(xué)方法，讓學(xué)生積極主動地參與到實驗教學(xué)的討論中，提高學(xué)生的發(fā)散性思維和創(chuàng)新能力。與其他學(xué)科不同，化學(xué)實驗具有不可預(yù)測性，需要教師及學(xué)生采用適當?shù)慕鉀Q方法靈活運用。例如同樣的藥品、儀器，不同的人操作起來會得到不同的結(jié)果。因此，這時就需要學(xué)生積極參與實驗項目，找出自身的不足，以多種創(chuàng)新的實驗方法，提高自身的綜合能力。

（三）增加學(xué)生基本操作的規(guī)范化

想要提高有機化學(xué)實驗的嚴謹性，就需要化學(xué)教師在教學(xué)中嚴格按照實驗操作的規(guī)范進行教學(xué)。這樣才能培養(yǎng)學(xué)生的良好行為習(xí)慣，避免在實際的操作和以后的工作中出現(xiàn)不必要的誤會。但在過往的教學(xué)中，學(xué)生對于實際的操作步驟并沒有引起重視。加上學(xué)生對于新學(xué)的實驗原理并不是很理解，實驗操作起來并不是很熟練，這就致使學(xué)生根據(jù)一貫的錯誤操作習(xí)慣，使得實驗出現(xiàn)失敗或者引發(fā)一系列的危險事故。例如：在進行操作時，應(yīng)該選擇較萃取劑和被萃取溶液總體積大一倍以上的分液漏斗，將分離物質(zhì)倒進分液漏斗時，首先要檢查漏斗是否存在泄露，這是進行實驗操作最重要的一步；其次，在萃取的過程中要打開漏斗的按鈕和塞子，但是大都數(shù)學(xué)生在打開按鈕之后就忘記打開塞子，這就使液體不能完全流出，導(dǎo)致實驗進程減慢。因有機化學(xué)實驗具有連續(xù)性和關(guān)聯(lián)性的特點，所以學(xué)生應(yīng)該注重實驗的每一個環(huán)節(jié)，一旦一個操作出現(xiàn)錯誤可能就會牽涉到整個實驗過程。

二、有機化學(xué)實驗教學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀

隨著新課程改革的不斷深入，高校化學(xué)教師在教學(xué)過程中應(yīng)充分以學(xué)生為本，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和專業(yè)技能為教學(xué)目的，全面提升學(xué)生的創(chuàng)造能力，使學(xué)生逐漸成為社會需要的創(chuàng)造型人才。但是，由于部分教師仍采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)觀念等方面都制約了學(xué)生的發(fā)展，其主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

（一）教學(xué)內(nèi)容單一

在傳統(tǒng)的有機實驗教學(xué)中，化學(xué)教師直接將實驗條件、實驗過程、實驗對象、實驗結(jié)果進行告知和明確。同時，傳統(tǒng)的高校有機化學(xué)實驗中主要運用的是驗證性實驗，對于其他類型的實驗，如開放性試驗、設(shè)計性試驗等比較缺乏等。這是導(dǎo)致學(xué)生失去課堂學(xué)習(xí)熱情的原因之一［4］。學(xué)生在實驗課堂中只能照貓畫虎的進行操作，其思維受到了一定的限制，從而使得學(xué)生主動思考的能力不能完全施展。

（二）教師教學(xué)方法較陳舊

化學(xué)是比較綜合的一門學(xué)科，而有機化學(xué)實驗更具有復(fù)雜性，這就致使在有機實驗教學(xué)中會出現(xiàn)多組合作學(xué)習(xí)的現(xiàn)象。這雖然能夠在一定程度上調(diào)動學(xué)生的積極性，但是大多學(xué)生還是根據(jù)教師的教學(xué)步驟進行實驗，會致使一部分學(xué)生出現(xiàn)渾水摸魚的現(xiàn)象。第一，學(xué)生的自主思考的能力較差，在實驗的操作中發(fā)揮創(chuàng)新技能的可能性就會越小。同時，部分學(xué)生這種墨守成規(guī)、不思進取的現(xiàn)象制約了學(xué)生的發(fā)展，不能滿足社會對于新興人才的需求。第二，學(xué)生參與的實驗機會比較頻繁，但是由于教師教學(xué)缺乏新穎，這就致使學(xué)生失去了興趣，對化學(xué)實驗產(chǎn)生了錯誤的意識。

（三）缺乏節(jié)約、環(huán)保意識

在有機實驗中常常會使用到一些藥品或者試劑，這些物品在一定程度上會對環(huán)境產(chǎn)生污染。但過去，在高?；瘜W(xué)實驗課堂中教師往往會疏忽這個環(huán)節(jié)，致使部分學(xué)生進行完實驗后，直接將這些物品放入垃圾桶內(nèi)。這不僅造成了物品的浪費，有些藥品存在毒性、易揮發(fā)性，還很容易對環(huán)境產(chǎn)生污染和破壞，對人的身體健康產(chǎn)生很大的威脅。由此可見，培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)理念就顯得尤為重要，能夠有效地降低成本及廢物的循環(huán)利用。這就需要高?；瘜W(xué)教師進行綠色課堂意識的講解，從而為學(xué)生們營造了一個舒適、愉快的課堂環(huán)境。

（四）拘泥于落后的教學(xué)模式，理論與實踐脫節(jié)

一般情況下，教師在講授完理論知識之后，會對學(xué)生進行實驗的講解。實驗的每一個步驟和環(huán)節(jié)都向?qū)W生講解，但是一旦在實際運用中或者考試中學(xué)生就出現(xiàn)了掉鏈子的想象［5］。究其原因，首先是部分學(xué)生的學(xué)習(xí)程度各不相同，部分學(xué)生掌握的有機化學(xué)基礎(chǔ)具有差異性，這就需要教師根據(jù)學(xué)生的基本學(xué)習(xí)情況進行針對性的教學(xué)；其次，由于有機化學(xué)實驗教材的缺失使得實驗操作不能及時完成，而待到實驗教材采購?fù)瓿珊?，學(xué)生已經(jīng)忽視了所學(xué)內(nèi)容中的重點和難點，從而導(dǎo)致實驗的失敗。此時就需要有機化學(xué)實驗教學(xué)進行有效的改革，將虛擬實驗引入課堂中，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)完理論之后，進行實驗的討論和探究，以便真正實驗操作時能夠應(yīng)用自如，從而避免了一些危險事故的發(fā)生。

三、有機化學(xué)實驗教學(xué)改革措施

為解決高校有機化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題，筆者對此進行了多次的嘗試性改革，并取得了較好的效果。學(xué)生利用創(chuàng)新的教學(xué)方法將理論和實踐相互結(jié)合，不僅鞏固所學(xué)的知識，還培養(yǎng)了學(xué)生動手能力和思維能力的發(fā)展，使學(xué)生在面對實際問題時能夠更加靈活地運用所學(xué)知識。其主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生創(chuàng)新能力

化學(xué)教師應(yīng)該建立創(chuàng)新的教學(xué)模式，提高教學(xué)的質(zhì)量，將有機化學(xué)實驗的課程分為基礎(chǔ)創(chuàng)新實驗、設(shè)計創(chuàng)新實驗、研究創(chuàng)新實驗等三個方面，按照每個學(xué)生的需求進行實驗。這幾個實驗主要是針對學(xué)生的實驗?zāi)芰?chuàng)建的，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，開發(fā)學(xué)生的潛能，使學(xué)生在充分掌握理論后進行針對性的實驗［6］。例如：對學(xué)生學(xué)習(xí)的實驗項目進行科學(xué)的設(shè)置，用不同方法制備同一個化合物和用同一種原料控制不同操作條件制備不同化合物的實驗放到一起進行研究。實驗的項目要與教學(xué)的內(nèi)容相互吻合和一致，并在學(xué)生充分理解理論知識之后在進行實驗教學(xué)，這樣就能避免學(xué)生在實驗過程中出現(xiàn)各種不理解的狀況，影響實驗進程。同時盡量讓學(xué)生充分掌握有機化學(xué)分離、提純、鑒定方法的運用，有效提升有機化學(xué)實驗教學(xué)的時效性和高效性。

（二）完善課堂教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

化學(xué)教師將慕課（MOOC）運用于有機實驗教學(xué)課堂，有效地吸引了學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為改變學(xué)生上課不積極參與的現(xiàn)象和墨守成規(guī)的狀態(tài)，在課堂中充分以學(xué)生為本，根據(jù)學(xué)生的基本需求進行教學(xué)，能夠使教學(xué)達到事半功倍的效果。首先，教師利用十分鐘的課堂時間將制作出的小視頻播放給學(xué)生們觀看，其內(nèi)容具有連續(xù)性和具體性，將所講授內(nèi)容的重點和難點進行標記。這樣不僅能使學(xué)生更容易理解，還能提高學(xué)生的主觀能動性。其次，教師在學(xué)生觀看視頻之后，應(yīng)該對學(xué)生提出相關(guān)的問題來加深他們對課程內(nèi)容的理解；而學(xué)生通過慕課的學(xué)習(xí)已經(jīng)對教學(xué)內(nèi)容有了一定的了解，避免了在實驗過程中必須依靠書本才能進行練習(xí)。學(xué)生通過教師的提問進行實驗操作，以在操作過程中探尋教師提出的問題，這就增強了學(xué)生的自主思考的能力，避免發(fā)生“照方抓藥”的現(xiàn)象發(fā)生。例如：教師在講授《乙酰乙酸乙酯的制備》時，教師將乙酰乙酸乙酯的制備基本實驗過程和步驟以視頻的方式向?qū)W生展示，對乙酸乙酯與乙醇鈉Claisen縮合實驗過程中的無水乙醇和金屬納進行了標記，主要是要求學(xué)生在實驗過程中會產(chǎn)生鈉反應(yīng)，必須保障是處于無水的條件，其中油浴的加熱時間也要保持在110攝氏度以內(nèi)，主要是避免發(fā)生乙酰乙酯的溢出［7］。學(xué)生在通過教師詳細的介紹之后，對該實驗已經(jīng)有了具體的輪廓。這時教師就提出問題：待液體冷卻后，加入不同量的乙酸，會使液體呈現(xiàn)何種性質(zhì)。學(xué)生帶著教師的問題很快就得出了不同的答案。這對于學(xué)生來說無疑是一次勇敢的嘗試，從而增強了學(xué)生的自信心，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，促進了學(xué)生的全面發(fā)展。

（三）培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保和節(jié)約意識，實現(xiàn)綠色化教學(xué)

在進行有機化學(xué)合成實驗時，教師應(yīng)該盡量選用毒性較小的試劑或者藥品進行教學(xué)，以減少一些危險事故的發(fā)生。將實驗進行連續(xù)化，可以有效減少廢棄物的排放，這是實現(xiàn)綠色實驗課堂的最佳途徑，即提高化學(xué)實驗知識的關(guān)聯(lián)性。在往常的教學(xué)中只是將實驗內(nèi)容中的合成反應(yīng)類型進行統(tǒng)一的設(shè)置，而對其他反應(yīng)不能產(chǎn)生直接的聯(lián)系，這就致使學(xué)生在進行其他實驗時不能與之前學(xué)過的知識進行有效地連接。進而就造成了許多產(chǎn)品的浪費，不僅污染了環(huán)境還增加了大量的成本。因此，為改變這一問題，需要學(xué)生提高環(huán)保意識。不僅讓學(xué)生了解到有機化學(xué)實驗的特殊性和復(fù)雜性，還能讓學(xué)生樹立科學(xué)的價值觀。例如：在學(xué)生學(xué)習(xí)“對氨基苯磺酰胺制配”時，主要依靠乙酰苯胺為原料，在進行實驗訓(xùn)練時，盡可能的將這種原料應(yīng)用于之后的實驗中，它所產(chǎn)生的實驗結(jié)果也能夠影響到之后實驗的結(jié)果，使得實驗變得更加具有真實性。這樣就有效避免了廢棄物浪費的現(xiàn)象，久而久之，就會讓學(xué)生氧養(yǎng)成環(huán)保意識和節(jié)約意識。

（四）虛擬實驗的運用，實現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合

在往常的實驗教學(xué)中，會出現(xiàn)“一組多用”的情況，學(xué)生不能發(fā)揮出自身的優(yōu)勢和創(chuàng)新想法，使得一些學(xué)生形成了錯誤的認識。而虛擬實驗?zāi)軌蜃寣W(xué)生自己進行實驗訓(xùn)練，提高學(xué)生的實驗態(tài)度，使理論技能和實踐技能相互的統(tǒng)一，確保了實驗的安全性和重復(fù)性，減少了學(xué)生有機實驗訓(xùn)練的次數(shù)，提高了實驗結(jié)果的質(zhì)量和效率。虛擬實驗的運用，能夠及時使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)知識之后進行實踐的訓(xùn)練。首先，學(xué)生通過多次的練習(xí)和更換合成條件或者材料后，得出來不同的實驗結(jié)果，積累了學(xué)生的知識儲備。其次，學(xué)生在反復(fù)練習(xí)之后，在真正實驗過程中就可以避免發(fā)生遺漏或者其他一些危險事故。提高了實驗的正確率，培養(yǎng)了學(xué)生在虛擬實驗中的觀察能力和分析能力，提高了學(xué)生的實驗綜合能力。最后，教師還可以聯(lián)系實際的生活，將實驗內(nèi)容與虛擬實驗相互結(jié)合，從而為實際的實驗操作過程奠定了堅實的基礎(chǔ)。例如：學(xué)生根據(jù)日常生活中常見的食品進行虛擬實驗的練習(xí)，如從茶葉中提取咖啡因，從辣椒中提取辣椒紅色素，從橘皮中提取果膠，從黃連中提取小檗堿（或黃連素）的提取與分離［8］。這樣學(xué)生在通過虛擬實驗多次變換提取的條件，使學(xué)生了解到了更多與生活相關(guān)的化學(xué)知識，從而為以后的工作和生活帶來了更多的便捷性［9］。

四、結(jié)語

本文主要對有機化學(xué)實驗教學(xué)改革的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標、教學(xué)方法進行研究分析，從而探討出了當下高校需要緊隨時展趨勢和要求，以不斷培養(yǎng)全能型創(chuàng)新人才為目的。在教學(xué)中，高校教師需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，及時將改革的創(chuàng)新教學(xué)模式運用至有機實驗課堂中，使學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動性和創(chuàng)新意識，增加學(xué)生對于高校有機化學(xué)實驗教學(xué)的正確認知。高校學(xué)生在充分理解基礎(chǔ)理論的同時，也要提高自身的實踐能力，使學(xué)生在實驗過程中逐漸提升自己提出問題、思考問題、解決問題的能力，從而實現(xiàn)綜合能力的發(fā)展。與此同時，在教學(xué)改革的推動下，教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變之前的評價考核方法，著力重視學(xué)生的實踐操作能力，以調(diào)動學(xué)生的積極性。這樣在教師通過教學(xué)模式改革和考核評價改革的雙管齊下，有效提高教師教學(xué)的效率。

［參考文獻］

［1］李璐.高職院校有機化學(xué)實驗教學(xué)改革的探索與實踐［J］.當代教育實踐與教學(xué)研究，2018（1）：163.

［2］吳紅梅，郭宇，張震斌，等.基于CDIO模式的有機化學(xué)實驗教學(xué)改革［J］.實驗室研究與探索，2017（10）：177-179.

作者：楊進 單位：淮北師范大學(xué) 化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院