科研型有機化學(xué)實驗教育方案探究

岑競鶴 廖金強 曹華

［摘要］有機化學(xué)是一門實驗性很強的學(xué)科，想要學(xué)好有機化學(xué)，除了要有扎實的理論知識之外，規(guī)范、嫻熟的動手能力也是必不可少的。我們可以結(jié)合現(xiàn)有普遍的有機化學(xué)實驗課的教學(xué)方法，提出改革有機化學(xué)實驗教學(xué)的具體措施，調(diào)動學(xué)生的實驗積極性，提高課堂效率，并充分發(fā)揮有機化學(xué)實驗對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的作用。

［關(guān)鍵詞］有機實驗科研實驗改革應(yīng)用型人才

［中圖分類號］O62-4［文獻標識碼］A［文章編號］2095-3437（2014）13-0135-02

有機化學(xué)實驗是一門重要的基礎(chǔ)實驗課, 是化學(xué)、化工、材料、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)藥及海洋等學(xué)科學(xué)生必修的主干課程之一。[1]因此, 有機化學(xué)實驗對學(xué)生的專業(yè)知識、實驗技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有重要的地位與作用, 也是實施素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新人才、促進知識向能力轉(zhuǎn)化的重要途徑。但是, 目前高校的教材、教學(xué)方法及評價體系與我國新的培養(yǎng)目標要求相差較遠。[2]如此看來，此種實驗教育模式基本上難以激發(fā)學(xué)生對實驗的興趣，也難以培養(yǎng)其獨立創(chuàng)新思維和提高實驗技能。因此有必要對有機實驗教育進行一些改革，使之適應(yīng)創(chuàng)新的時代要求。[3]本文從建立實驗平臺、自主實驗、開設(shè)實驗交流會、設(shè)立獎勵制度四個方面對開展科研實驗的方案進行探討，給出一個更注重讓學(xué)生有足夠的獨立思考空間和自主創(chuàng)新機會的教育方案，旨在激發(fā)學(xué)生的科研興趣，提高其專業(yè)技能，鍛煉學(xué)生縝密的思維以及強化其動手能力。

一、教育現(xiàn)狀

當前的有機實驗教育模式比較單調(diào)、固定，普遍做法為自行預(yù)習(xí)實驗，完成預(yù)習(xí)報告，堂上觀看有關(guān)實驗操作的視頻，聽老師講解實驗中的重點、難點，看老師演示實驗，然后學(xué)生按實驗書上的操作步驟自己開始實驗，記錄相關(guān)現(xiàn)象，課后整理實驗數(shù)據(jù)，并完成實驗書上的思考題。[4]從這種模式來看，整個教學(xué)過程中學(xué)生都是處在被動狀態(tài)，自主性和靈活性不夠高，換句話說就是停留于形式化，并沒有對鍛煉學(xué)生思維能力和動手能力有明顯的突破。

另外，從實驗內(nèi)容來看，目前有機實驗內(nèi)容老套、創(chuàng)新性不強，所做的實驗一般都是一些簡單的基礎(chǔ)實驗操作和簡單的有機物合成實驗，并且一些合成實驗的合成方法甚至已經(jīng)不符合現(xiàn)代科技和生產(chǎn)，或者所使用的條件和儀器都已經(jīng)過時。如果僅僅讓學(xué)生學(xué)習(xí)這些實驗，意義固然不大，畢竟學(xué)生將來要面對的是新科技，需要有新穎的思路和現(xiàn)代化的技能。所以，這種傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容與時代的發(fā)展還有很大的差距，不利于為社會培養(yǎng)應(yīng)用型人才。[5]

再者，從課堂效果來看，學(xué)生的興趣和好奇度不高，出現(xiàn)敷衍了事和偽造實驗數(shù)據(jù)等現(xiàn)象，這些都體現(xiàn)出學(xué)生們未能正確認識有機實驗的意義。更多的學(xué)生把實驗課看做是一項固定任務(wù)去執(zhí)行，只是在特定的時間里機械地執(zhí)行操作。這樣的課堂顯然不利于有機實驗教育。所以，如果一成不變地按照傳統(tǒng)的有機化學(xué)實驗來教學(xué)，很難培養(yǎng)起學(xué)生對科學(xué)探究的興趣，也很難提高學(xué)生的實驗操作技能、動手能力及其應(yīng)對并解決突發(fā)狀況的能力。為此，本文提出一些可供參考的改革措施。

二、改革措施

（一）建立實驗平臺

在學(xué)校開放特定的實驗室，并按照實驗所需適當購置儀器和藥品，供學(xué)生進行探究實驗用。學(xué)校根據(jù)學(xué)生實驗需要購買相關(guān)的數(shù)據(jù)庫并完善信息查詢渠道，由具有一定科研經(jīng)驗的老師進行指導(dǎo)，為學(xué)生提供實驗技術(shù)及思路上的幫助，并緊密聯(lián)系現(xiàn)代化工企業(yè)發(fā)展的方向，給學(xué)生介紹一些實際生產(chǎn)中應(yīng)用的技術(shù)，再結(jié)合課本知識與實際生產(chǎn)討論并確立研究課題。這樣既可以避免學(xué)生盲目開展實驗，造成實驗資源的浪費，又可以拓寬學(xué)生知識視野，使學(xué)生更加明確將來的專業(yè)技能需求，從而有針對性地學(xué)習(xí)和掌握一定的專業(yè)知識和操作技能。

（二）自主實驗

實驗過程中學(xué)生根據(jù)各自的需要，參考數(shù)據(jù)庫上的實驗文獻尋找實驗思路，并結(jié)合實驗室的條件與已有知識設(shè)計實驗。 比如探究雜環(huán)上sp2碳的?；磻?yīng)，需找到反應(yīng)發(fā)生的溫和、綠色、經(jīng)濟的最佳條件并想辦法提高收率。先讓學(xué)生用SciFinder檢索相關(guān)的研究，然后從ACS數(shù)據(jù)庫或CNKI等數(shù)據(jù)庫中查閱相關(guān)文獻，收集有關(guān)該反應(yīng)的綜述，了解該反應(yīng)的最新研究進展，從而獲得實驗思路再進行實驗設(shè)計。這樣，從調(diào)查研究到對象選擇，從收集信息到資料查詢，從方案設(shè)計到實驗內(nèi)容實施，都可以在老師的指導(dǎo)下由學(xué)生自己完成，這樣動手又動腦，鍛煉了學(xué)生的思維能力和實際操作能力，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的科研能力。實驗過程中涉及多方面的問題，如判斷是否有預(yù)定產(chǎn)物生成，催化劑、溶劑的選擇，對照實驗的設(shè)計，產(chǎn)物的分離提純等等。對于實驗的現(xiàn)象或是實驗過程中所遇到的問題先由學(xué)生自行思考、分析，然后給出解決辦法，再與老師討論交流。在這個過程中，學(xué)生不僅鞏固了所學(xué)的理論知識，還能鍛煉其獲取信息和獨立分析并解決問題的能力，另外還可以掌握一些專業(yè)的實驗操作技能及科研的基本思路。事實證明，與其他普通學(xué)生相比，在研究實驗室做實驗的學(xué)生大都表現(xiàn)出較濃的科研興趣和較強的動手能力，并且有比較嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度、靈活的思維，擁有更多的創(chuàng)新的實驗思路。

（三）開設(shè)實驗總結(jié)交流會

每周或每兩周開一次實驗交流會議，讓學(xué)生在臺上分享自己的實驗成果，自行進行實驗總結(jié)，并交流實驗經(jīng)驗和心得體會，最后由老師進行總結(jié)點評，及時解答和解決實驗中遇到的問題。這讓師生能夠在集體活動中互相溝通，促使大家互幫互助，共同成長。這樣不但可以鍛煉學(xué)生的表達能力，給予學(xué)生自由展現(xiàn)風(fēng)采的平臺，從而調(diào)動學(xué)生的積極性，還可以通過會議交流讓學(xué)生相互學(xué)習(xí)借鑒，有利于形成一種團結(jié)學(xué)習(xí)、積極進取、勇于創(chuàng)新的科研氛圍。通過自行分析總結(jié)實驗，學(xué)生可以從中得出一些規(guī)律，為以后的實驗提供指導(dǎo)，也可以為其他實驗組提供參考和借鑒，在溝通交流中集思廣益，加強合作與學(xué)習(xí)，達到培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作精神的目的。

（四）設(shè)立獎勵制度

為了表示學(xué)校對科研實驗教育的支持以及鼓勵學(xué)生的實驗創(chuàng)新的精神，學(xué)?？梢愿鶕?jù)學(xué)生科研成果及實驗論文進行表彰，評級獎勵，頒發(fā)證書、獎金，或者給予適當加學(xué)分。如此能吸引更多學(xué)生參與科研實驗，讓更多的學(xué)生體會到學(xué)以致用的快樂，充分調(diào)動他們自主學(xué)習(xí)的積極性，加強他們對本專業(yè)的認同感，強化他們學(xué)習(xí)本專業(yè)基礎(chǔ)理論知識的動力。

三、結(jié)果與討論

通過開展科研實驗的教育模式，充分利用學(xué)校已有的師資與硬件資源，進行課外探究性實驗，將學(xué)生社會實踐與教師科研項目相結(jié)合，強化了學(xué)生對本專業(yè)知識的理解，為學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)、獨立思考、追求創(chuàng)新的平臺與空間。

本文提出的教育改革方案堅持理論知識學(xué)習(xí)與實踐訓(xùn)練相結(jié)合的培養(yǎng)模式，結(jié)合課本理論知識與社會生產(chǎn)中所應(yīng)用的技術(shù)開設(shè)自主探究性實驗，以應(yīng)用為重點，培養(yǎng)學(xué)生將理論應(yīng)用于實踐的能力，并且提高學(xué)生的動手能力、思維能力，使之成為全面發(fā)展的應(yīng)用型人才，為以后更好更快地適應(yīng)社會，跟上時代的步伐打下扎實的基礎(chǔ)。

但是，改革并不是盲目改變，需要在堅持一定基本原則的基礎(chǔ)之上去探索改革的方案和路線，只有這樣，改革才能夠達到創(chuàng)新的效果，才能夠?qū)崿F(xiàn)前進的目的。

［參考文獻］

［1］余兆菊.實驗教學(xué)體系探索與創(chuàng)新［J］.實驗科學(xué)與技術(shù),2007（5）:65-67.

［2］范崇光,黃丹.有機化學(xué)實驗教學(xué)改革的探索［J］.實驗室研究與探索,2000（5）:36-39.

［3］魏朝俊,趙建莊,賈臨芳,王春娜,吳昆明.改革有機化學(xué)實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生綜合能力［J］.北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報（增刊2）,2007（22）:113-114.

［4］趙同建.改革有機化學(xué)實驗教學(xué)模式的探索［J］.陜西師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）,2007（35）:198-200.

［5］仲芯穎.討論有機化學(xué)實驗教學(xué)改革方案［J］.時代教育,2013（12）:34.

［6］孟祥明，張澤.大學(xué)《有機化學(xué)》的教學(xué)方法探討［J］.大學(xué)教育,2012（8）:101.

［責(zé)任編輯：鐘嵐］