有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐*

余瑞金　汪玉秀　常明欣　周樂(lè)　耿會(huì)玲（西北農(nóng)林科技大學(xué)理學(xué)院，陜西咸陽(yáng)712100）

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有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐*

余瑞金汪玉秀常明欣周樂(lè)耿會(huì)玲*
（西北農(nóng)林科技大學(xué)理學(xué)院，陜西咸陽(yáng)712100）

摘要：有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是一門實(shí)踐性強(qiáng)的課程，也是農(nóng)、林、理、工學(xué)科各相關(guān)專業(yè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成之一。針對(duì)近年來(lái)高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中遇到的各種實(shí)際問(wèn)題，作者結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐和體會(huì)，從實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)中的教學(xué)示范和實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的培養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)后的報(bào)告批改、考核方式的制訂等四個(gè)方面，進(jìn)行了全面的探索和創(chuàng)新，建立了一套行之有效的教學(xué)體系，旨在培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)態(tài)度與認(rèn)真規(guī)范的操作習(xí)慣，提高整體實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生綜合能力的提高。

關(guān)鍵詞：有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；教學(xué)實(shí)踐

Abstract:Organic chemistry experiment is not only a practice-emphasized curriculum，but also one of the most important parts of chemically experimental teaching in agriculture，forestry，science and engineering.This paper analyzes the practical problems existing in the teaching of organic chemistry experiment in recent years.According to personal teaching practice and experience，the study carries out comprehensive exploration and innovation in the aspects of preview before experiment，the teaching demonstration and the cultivation of experimental habits in the experiment，correcting the experimental report，and developing assessment methods.With the aim to cultivate students' good experimental attitude，to develop carefully standardized operating habits，to improve the overall quality of experimental teaching and to promote students'comprehensive abilities，an effective and feasible teaching system is established in this paper.

Keywords:organic chemistry experiment；reform of education；teaching practice

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高等農(nóng)林院校農(nóng)、林、水、牧、醫(yī)、生物、園藝、食品等專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課。教學(xué)的目的是訓(xùn)練學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能，加深理解和掌握有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用學(xué)過(guò)的基本理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能解決科研與生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問(wèn)題的問(wèn)題的能力［1］。但在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，照本宣科式的操作實(shí)驗(yàn)令學(xué)生處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，加之學(xué)生過(guò)于在意實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而忽視了自身綜合能力的培養(yǎng)［2］。結(jié)合本校學(xué)生的特點(diǎn)，作者對(duì)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)進(jìn)行了改革，旨在培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)態(tài)度和認(rèn)真規(guī)范的操作習(xí)慣，提高實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生綜合能力的提高。

一、實(shí)驗(yàn)前，加強(qiáng)預(yù)習(xí)檢查，實(shí)施以學(xué)生為主導(dǎo)的預(yù)答辯

目前，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)敷衍了事，依靠老師現(xiàn)場(chǎng)講解，照著書本做實(shí)驗(yàn)。為了端正學(xué)習(xí)態(tài)度，作者加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)的檢查，每次講解前先檢查預(yù)習(xí)報(bào)告，促使學(xué)生養(yǎng)成良好的預(yù)習(xí)習(xí)慣。為了提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性，作者設(shè)計(jì)了“以學(xué)生主導(dǎo)”的預(yù)答辯環(huán)節(jié)。本校有機(jī)實(shí)驗(yàn)課共安排了12個(gè)實(shí)驗(yàn)，將全班同學(xué)分成12組并指定一名負(fù)責(zé)人；上課后，該組同學(xué)一起上臺(tái)，講解如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)、預(yù)期結(jié)果等內(nèi)容；其他學(xué)生就其中存在的疑點(diǎn)提問(wèn)，主講同學(xué)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行作答，其他組員參與討論；教師再對(duì)講述中出現(xiàn)的問(wèn)題分析點(diǎn)評(píng)，盡量避免直接給出答案或解決方法。讓學(xué)生帶著疑問(wèn)，邊做實(shí)驗(yàn)，邊尋找答案，這不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，還消除了學(xué)生對(duì)教師的依賴心理，使學(xué)生的自學(xué)、歸納和表達(dá)能力得到了鍛煉，最終提高實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量。該環(huán)節(jié)所需時(shí)間限定在10～15分鐘，不會(huì)對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響，可操作性強(qiáng)［3］。在“準(zhǔn)備——答辯——討論”的過(guò)程中，學(xué)生的綜合能力得到了全面訓(xùn)練。

二、實(shí)驗(yàn)中，強(qiáng)化教學(xué)示范和監(jiān)督，培養(yǎng)學(xué)生良好的操作技能

有機(jī)化學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，教師通過(guò)講解、示范操作、與學(xué)生互動(dòng)式的演示將學(xué)生引進(jìn)實(shí)驗(yàn)殿堂。操作示范時(shí)，指出每項(xiàng)操作的要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，動(dòng)作細(xì)致規(guī)范；講解語(yǔ)言，科學(xué)規(guī)范，避免口語(yǔ)化。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師巡回檢查，及時(shí)糾正學(xué)生的不規(guī)范乃至錯(cuò)誤操作，強(qiáng)化學(xué)生的規(guī)范化意識(shí)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

通過(guò)規(guī)范學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作培養(yǎng)學(xué)生良好的操作習(xí)慣，而良好的操作習(xí)慣對(duì)其將來(lái)的科研和工作至關(guān)重要［4］?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中的良好習(xí)慣是學(xué)生在一定情境下自覺(jué)地進(jìn)行某些有效的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的特殊傾向［5］。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)采用以下四條措施培養(yǎng)學(xué)生良好的操作技能。

（一）識(shí)別常用儀器與裝置，熟練掌握常用裝置的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及使用規(guī)范

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)常用到玻璃儀器和小型機(jī)器如電熱套、磁力攪拌器、電動(dòng)攪拌器等，了解這些儀器的名稱、使用方法、裝配方法等，是養(yǎng)成良好實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的前提。

（二）實(shí)驗(yàn)前檢查儀器是否干凈，實(shí)驗(yàn)后及時(shí)清洗和整理儀器

實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使用干凈完整的玻璃儀器，如分液漏斗使用前要檢漏，無(wú)水反應(yīng)所用儀器必須干燥。因此，了解玻璃器皿清洗、干燥和使用方法是實(shí)驗(yàn)順利完成的保障。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，養(yǎng)成立即洗滌玻璃器皿，及時(shí)擦拭臺(tái)面、整理器材、歸類藥品、打掃衛(wèi)生的好習(xí)慣，全面提升學(xué)生的基本素質(zhì)，使學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)和工作中終身受益。

（三）獨(dú)立搭建實(shí)驗(yàn)裝置，加強(qiáng)規(guī)范操作

獨(dú)立組裝蒸餾、分餾、回流、重結(jié)晶等常用裝置，掌握標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的搭建技術(shù)，是培養(yǎng)良好喜歡的重要途徑。為此，作者將有機(jī)化學(xué)單元操作實(shí)驗(yàn)的動(dòng)畫和視頻分享到網(wǎng)絡(luò)上，要求學(xué)生課外熟悉其基本要領(lǐng)。實(shí)驗(yàn)中，每位同學(xué)都獨(dú)立搭建實(shí)驗(yàn)裝置，互相監(jiān)督和檢查。

（四）細(xì)觀察，勤記錄，多思考，勇探索

仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，客觀如實(shí)地做好實(shí)驗(yàn)記錄，包括每步操作的現(xiàn)象、結(jié)果和出現(xiàn)的問(wèn)題；針對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，查找原因，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)資料分類存放，做好標(biāo)記；認(rèn)真分析比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，便于以后改進(jìn)和創(chuàng)新。

優(yōu)良實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的培養(yǎng)不是一蹴而就的，只要大家認(rèn)識(shí)到它的重要性，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中嚴(yán)格要求學(xué)生，潛移默化中，好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣也就變成學(xué)生科研素質(zhì)的重要組成部分了［6-9］。

三、認(rèn)真批閱學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告，與學(xué)生積極互動(dòng)

實(shí)驗(yàn)報(bào)告是對(duì)所做實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)總結(jié)，是學(xué)生表達(dá)能力和交流能力的體現(xiàn)，應(yīng)簡(jiǎn)潔明了地將實(shí)驗(yàn)結(jié)果反映出來(lái)。為了報(bào)告的規(guī)范化，我們?cè)O(shè)計(jì)了統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)，分為實(shí)驗(yàn)裝置圖、實(shí)驗(yàn)原理及操作步驟、結(jié)果與數(shù)據(jù)處理等欄目。要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和原始數(shù)據(jù)都做以翔實(shí)記錄，嚴(yán)禁隨意涂改數(shù)據(jù)、湊數(shù)據(jù)、抄數(shù)據(jù)；鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中的異?，F(xiàn)象進(jìn)行積極思考，找出癥結(jié)所在。實(shí)驗(yàn)原理及步驟部分需繪制流程圖，數(shù)據(jù)處理應(yīng)列出計(jì)算公式及計(jì)算過(guò)程。討論專項(xiàng)部分，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，暢所欲言，提出想到的任何問(wèn)題。最后，學(xué)生陳述對(duì)實(shí)驗(yàn)的體會(huì)和感想，或?qū)?shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出質(zhì)疑；討論要有一定深度，杜絕相互抄襲；教師確認(rèn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到要求后方可離開(kāi)。

批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)常與學(xué)生互動(dòng)。仔細(xì)檢查學(xué)生繪制的實(shí)驗(yàn)裝置圖，對(duì)不合理之處予以糾正。數(shù)據(jù)處理有誤者，指出其出錯(cuò)的原因。對(duì)報(bào)告要有綜合評(píng)價(jià)，對(duì)報(bào)告中存在的普遍問(wèn)題在課前集中講解。實(shí)驗(yàn)報(bào)告得分盡量從嚴(yán)，成績(jī)?cè)?5分以上者應(yīng)為少數(shù)，90分以上者屬優(yōu)秀；未完成習(xí)題解答的不完整報(bào)告，得分不得超過(guò)80分；對(duì)于字跡潦草、數(shù)據(jù)記錄混亂、數(shù)據(jù)處理不規(guī)范者，判為不及格。實(shí)驗(yàn)報(bào)告明顯弄虛作假和互相抄襲者，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就判為0分。討論專項(xiàng)中，鼓勵(lì)學(xué)生寫出自己的感受、受到的啟發(fā)和遇到的問(wèn)題，如果能提出自己的獨(dú)特觀點(diǎn)，可適當(dāng)加分，這才堪稱優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)予以公開(kāi)表?yè)P(yáng)，展覽這些實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)，讓大家觀摩學(xué)習(xí)。一份好的實(shí)驗(yàn)報(bào)告是學(xué)生實(shí)驗(yàn)工作的真實(shí)記錄和全面總結(jié)，是學(xué)生撰寫科學(xué)論文的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過(guò)這樣的嚴(yán)格訓(xùn)練，能夠培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍的科學(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)。

四、制定合理的考核方式，促進(jìn)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)與提升

大學(xué)考試重在訓(xùn)練學(xué)生的思維能力、分析能力和創(chuàng)造能力，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，不斷探索，提高綜合運(yùn)用知識(shí)的能力和創(chuàng)新能力［10］。本課程采用平時(shí)考核與實(shí)驗(yàn)考試來(lái)綜合評(píng)定學(xué)生的成績(jī)，著重考查學(xué)生基本操作的掌握程度、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性、解決問(wèn)題的能力。平時(shí)考核占總成績(jī)的60%，包括考勤、預(yù)習(xí)報(bào)告、正式報(bào)告，預(yù)答辯等；實(shí)驗(yàn)考試占總成績(jī)的40%，包括自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和操作考試。自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)占總成績(jī)的10%；操作考試是考察學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作的情況，占總成績(jī)的30%。實(shí)踐證明：這種考核方法科學(xué)合理，行之有效。

特別介紹一下自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，旨在提高學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，一般安排在最后一次實(shí)驗(yàn)。如將“番茄紅素和胡蘿卜素的提取分離與測(cè)定”定為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生查閱資料，設(shè)計(jì)出與教材不同的實(shí)驗(yàn)路線。學(xué)生根據(jù)給定的題目，運(yùn)用已掌握的基本知識(shí)、基本原理和實(shí)驗(yàn)技能，制定實(shí)驗(yàn)方案、擬定實(shí)驗(yàn)步驟、選定儀器設(shè)備，獨(dú)立完成操作，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生擬定的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的方案或步驟，指導(dǎo)教師認(rèn)為切實(shí)可行后方可進(jìn)行操作。學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師可與學(xué)生一起討論或作必要的輔導(dǎo)，絕大多數(shù)同學(xué)根據(jù)設(shè)計(jì)的路線完成了實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)這一環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，克服了學(xué)生“照本宣科”的懶惰思想，充分發(fā)揮了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高了其獨(dú)立設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握科學(xué)研究的方法。

總之，多年的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐證明：通過(guò)以上四個(gè)策略對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行改革與探索，不僅激發(fā)了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度，而且使學(xué)生養(yǎng)成了規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣，最終使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、表達(dá)能力、思考能力和動(dòng)手能力更上了一個(gè)新臺(tái)階。

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中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：2096-000X（2016）12-0081-02

*基金項(xiàng)目：2013年西北農(nóng)林科技大學(xué)本科優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)重點(diǎn)項(xiàng)目&西北農(nóng)林科技大學(xué)教改項(xiàng)目（編號(hào)：JY1503037）

作者簡(jiǎn)介：余瑞金（1979-），男，漢族，湖北人，博士，碩導(dǎo)，主要研究領(lǐng)域?yàn)椴牧匣瘜W(xué)。

*通訊作者：耿會(huì)玲。