高校有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)研究論文

　　有機(jī)化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。有機(jī)化學(xué)實驗課程也是化學(xué)及其相關(guān)專業(yè)必修課程。它是一門實驗實踐課程，學(xué)生通過實驗實踐學(xué)習(xí)，一方面可以更深刻的認(rèn)識有機(jī)化學(xué)中的基本概念和基本理論知識，另一方面還可以培養(yǎng)創(chuàng)新實踐能力。因此，有機(jī)化學(xué)實驗課程是一門理論教學(xué)不可替代的課程［1－2］。通過對我院有機(jī)化學(xué)實驗課程長時間的觀察與分析，我們發(fā)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)實驗課程與我們的培養(yǎng)目標(biāo)還存在一定的差距。今年我院舉辦了實驗技能競賽，從競賽的過程中反應(yīng)出許多的問題，如學(xué)生實驗基本操作技能不扎實、知識遷移能力不足、缺乏創(chuàng)新等。學(xué)生的問題折射學(xué)校教學(xué)的問題，因此我們一致認(rèn)為有必要對我院有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行改革。

　　1有機(jī)實驗教學(xué)存在的問題

　　目前我們的有機(jī)化學(xué)實驗課程總課程主要分為兩類:基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)實驗和有機(jī)物制備，課程分兩個學(xué)期完成。此外還開設(shè)了綜合實驗和精細(xì)品化工實驗(專業(yè)選修課)。從課程的安排可以看出，第一學(xué)期主要培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗操作能力，然后在掌握好基本操作之后將其融入到有機(jī)物制備的實驗項目中鞏固練習(xí)。第二學(xué)期課程基本為有機(jī)物制備。根據(jù)長時間觀察以及和學(xué)生的交流，我們發(fā)現(xiàn)，95%以上的學(xué)生一開始接觸有機(jī)化學(xué)實驗時興趣濃厚，積極性高;然而，一學(xué)期下來對有機(jī)化學(xué)實驗還保持著濃厚興趣的學(xué)生比例大幅度下降。學(xué)生對有機(jī)化學(xué)實驗逐漸失去興趣的原因主要有以下幾個方面:①性質(zhì)實驗時，有機(jī)物氣味太刺激;②部分實驗時間過長，如柱色譜;③制備實驗很辛苦，經(jīng)常還產(chǎn)率較低甚至失敗沒有產(chǎn)品等。實驗指導(dǎo)老師經(jīng)過觀察教學(xué)發(fā)現(xiàn)以下問題:①學(xué)生基本照方抓藥，學(xué)生都是“聽話”的學(xué)生，缺乏自主思考能力;②學(xué)生過于謹(jǐn)慎膽怯，不敢大膽創(chuàng)新［3］;③實驗裝置安裝好后，大部分學(xué)生缺乏觀察記錄實驗現(xiàn)象以及實驗探索思考的習(xí)慣等。無論是從學(xué)生還是老師的角度我們都發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)存在很多的問題。這些問題日益突顯，導(dǎo)致無法達(dá)到我們的教學(xué)培養(yǎng)方案。因此，是時候?qū)ξ覀兊挠袡C(jī)化學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行深刻的反思了。

　　2有機(jī)實驗教學(xué)改進(jìn)措施

　　2.1傳統(tǒng)實驗教學(xué)與先進(jìn)儀器教學(xué)相結(jié)合

　　目前，根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)高校有機(jī)化學(xué)實驗內(nèi)容安排陳舊［4］，部分“經(jīng)典”實驗開設(shè)幾十年未變。如b型管法測定物質(zhì)熔點，在該實驗中用硫酸作為導(dǎo)熱介質(zhì)，升溫至上百攝氏度再降溫再升溫，如此平行做9次。該實驗耗時較長，并且學(xué)生基本處于等待降溫，學(xué)生覺得枯燥乏味，硫酸使用量大且溫度高，實驗過程危險系數(shù)較大，實驗結(jié)束后廢硫酸處理難度大。然而，隨著科技的發(fā)展，實際生產(chǎn)過程中更多的使用現(xiàn)代先進(jìn)儀器，熔點測定主要采用熔點儀，方便快捷，實驗誤差受操作者影響較小。因此傳統(tǒng)b型管法測定物質(zhì)熔點可以由熔點儀代替，并且該實驗可以整合在有機(jī)物制備實驗中，學(xué)生做出的產(chǎn)品使用熔點儀測定熔點，學(xué)生更容易接受先進(jìn)技術(shù)，從而調(diào)動學(xué)生實驗的積極性。再比如，在制備實驗過程中有時需要蒸餾除去溶劑，傳統(tǒng)方法需要學(xué)生搭建蒸餾裝置，而現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)備旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀能代替?zhèn)鹘y(tǒng)蒸餾方法，實際生產(chǎn)過程中也是多數(shù)使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去溶劑。采用先進(jìn)儀器教學(xué)相結(jié)合培養(yǎng)出的學(xué)生能更快的適應(yīng)現(xiàn)代科技生產(chǎn)發(fā)展過程。

　　2.2實驗課程時間優(yōu)化

　　學(xué)生反映有機(jī)實驗課持續(xù)時間過長，導(dǎo)致有機(jī)化學(xué)實驗課時過長的原因主要有以下兩個方面:①實驗開始前，老師講解時間過長。一般有機(jī)化學(xué)基本實驗操作的講授板塊分為實驗?zāi)康摹�實驗原理、實驗裝置、實驗過程及實驗注意事項等。根據(jù)調(diào)查，學(xué)生聽課注意力集中時間一般在30～40min，超過這個時間段學(xué)生注意力開始分散。因此實驗教學(xué)重點放在操作和注意事項上。根據(jù)問卷調(diào)查，學(xué)生普遍認(rèn)為實驗課只PPT教學(xué)，一堂課結(jié)束后，老師原理講太多而學(xué)生基本操作依然不會;相比較而言，課堂中老師操作演示，演示過程中強調(diào)注意事項的教學(xué)模式更容易接受。②實驗過程中，常常反應(yīng)時間就需要1～2h左右。通過觀察發(fā)現(xiàn)，這段時間學(xué)生大多數(shù)處于“低頭族”玩手機(jī)的狀態(tài)。傳統(tǒng)的實驗教法導(dǎo)致學(xué)生都是“聽話的好學(xué)生”，缺乏主動思考，不利于學(xué)生探索能力的培養(yǎng)。好的教學(xué)應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生充分利用這段時間進(jìn)行問題思考，一個有機(jī)物的制備也許可以有不同的實驗方案，為什么我們是按照教材編寫的實驗方案來操作，而不是用其他的方案，這些問題都是需要同學(xué)們探索思考的。實驗教學(xué)應(yīng)該分階段采用不同的教學(xué)方法。在學(xué)生剛開始接觸有機(jī)實驗時，對有機(jī)實驗的性質(zhì)不太了解，這個階段應(yīng)該注意培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范操作，讓學(xué)生掌握安全操作技能。隨著學(xué)習(xí)的不斷加深，學(xué)生已經(jīng)掌握基本實驗操作，這個階段要注重培養(yǎng)學(xué)生思考探索能力。對于一個有機(jī)制備實驗來講，學(xué)生應(yīng)該通過自主學(xué)習(xí)，主動思考，初步完成實驗原料篩選，儀器裝置篩選，產(chǎn)物提出方案等方面。在這個階段，教師的作用就是指引學(xué)生完成整個實驗方案，而不是直接告知學(xué)生這個實驗的方方面面，造成學(xué)生按部就班完成實驗，把學(xué)生培養(yǎng)成為一個操作工。

　　3緊密圍繞培養(yǎng)目標(biāo)

　　教學(xué)的目標(biāo)是培養(yǎng)人才，培養(yǎng)適應(yīng)社會生產(chǎn)需求的人才［5］。教育培養(yǎng)出來的人才最終是要服務(wù)社會的，在服務(wù)社會中才能體現(xiàn)教育的價值［6］。盡管我校是以師范命名的高校，但我院是學(xué)科專業(yè)包含師范專業(yè)和應(yīng)用化學(xué)兩個專業(yè)。針對不同專業(yè)，我們的培養(yǎng)目標(biāo)不同。對于師范專業(yè)的學(xué)生來說，人才目標(biāo)是培養(yǎng)出中學(xué)教師，有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識以及教師教學(xué)技能是主要培養(yǎng)方向。因此師范專業(yè)學(xué)生有機(jī)化學(xué)實驗具體項目可以側(cè)重于驗證性實驗，比如性質(zhì)實驗比例可以提高，通過性質(zhì)實驗學(xué)生對有機(jī)物化學(xué)性質(zhì)有更直觀深刻的理解，加深有機(jī)化學(xué)基本理論知識。此外增開貼近生活的實驗，如藥物阿司匹林的制備，除草劑的合成等，這些實驗項目不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能給師范專業(yè)的學(xué)生提供以后教學(xué)的素材。對師范專業(yè)學(xué)生實驗教學(xué)方式可以改變傳統(tǒng)實驗教學(xué)中的老師主講，學(xué)生聽課然后學(xué)生實驗的教學(xué)模式。在實驗課程中可以給師范專業(yè)學(xué)生更多講課的機(jī)會。對學(xué)生進(jìn)行分組，讓學(xué)生通過預(yù)習(xí)實驗，制作講課文稿課件，然后每次實驗課讓學(xué)生先講解自己準(zhǔn)備的實驗教學(xué)課件，其他同學(xué)提問點評，最后老師對整個實驗統(tǒng)一指導(dǎo)把控。通過實驗教學(xué)課件的準(zhǔn)備，學(xué)生需要查閱更多的資料，實驗預(yù)習(xí)更加充分，對所要進(jìn)行的實驗有更充分的預(yù)知性。同時，學(xué)生通過自己講解實驗還練習(xí)師范專業(yè)學(xué)生講課技能，在一次課程中得到既教又學(xué)的目的。這樣的教學(xué)模式不僅可以大大調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性，還緊緊圍繞著我們的培養(yǎng)目標(biāo)。對于應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生，人才培養(yǎng)目標(biāo)是實驗研究型人才，有機(jī)化學(xué)實驗基本操作和技能是主要培養(yǎng)重點。因此應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生有機(jī)化學(xué)實驗項目主要有機(jī)物制備實驗和綜合實驗。遵循教學(xué)中的循序漸進(jìn)原則，實驗項目先開設(shè)有機(jī)化學(xué)實驗基本操作(如蒸餾、重結(jié)晶、薄層色譜、柱色譜等)然后開設(shè)有機(jī)物制備實驗，最后提升到綜合實驗。對于應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，學(xué)生的主要流向分為兩部分:一部分是在化工、制藥等公司做應(yīng)用實驗員，另一部分進(jìn)入其他高校繼續(xù)攻讀研究生。這兩個流向均要求學(xué)生在有機(jī)化學(xué)實驗基本操作方面有過硬的本領(lǐng)。因此，在實驗項目開設(shè)過程中，第一階段主要培養(yǎng)實驗基本操作技能。有機(jī)化學(xué)實驗基本操作不僅是有機(jī)制備實驗和綜合實驗的基礎(chǔ)，而且在實際生產(chǎn)過程中，有機(jī)化學(xué)實驗基本操作也是應(yīng)用最廣的一種技能。在抓好基本操作這一關(guān)后，逐漸開設(shè)有機(jī)制備實驗和綜合，將基本操作技能在有機(jī)物的合成實驗過程中得以鞏固練習(xí)。有機(jī)合成實驗項目的開設(shè)也要注意同實際生產(chǎn)相結(jié)合。例如開設(shè)一些簡單藥物合成實驗，具體有阿司匹林、苯佐卡因等的制備。這種貼近生活生產(chǎn)藥物合成實驗的開設(shè)能大大激發(fā)學(xué)生實驗興趣，讓實驗課程不再枯燥乏味。此外，對于應(yīng)用化學(xué)專業(yè)還應(yīng)該掌握一些特殊反應(yīng)技能和特殊藥品處理方式，特殊類型反應(yīng)有微波反應(yīng)、催化反應(yīng)、高壓釜反應(yīng)等，特殊藥品有鋁鋰氫、酰氯、鈀/碳等。在基本操作學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步拓寬學(xué)生的知識面。努力做到讓學(xué)生學(xué)得開心，讓用人單位對學(xué)校培養(yǎng)出的學(xué)生滿意，朝著“讀書的好地方，選才的好去處”的目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生。

　　4結(jié)語

　　有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)中存在的諸多問題是長時間累積下來形成的，要想改善有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)中問題，提高學(xué)生對有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)積極性也不是一蹴而就的事情。目前，我們對有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的思考與改進(jìn)也還處于初探過程中，我們將在今后的教學(xué)過程中不斷反思，努力改善，達(dá)到更高的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

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