有機(jī)化學(xué)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探討

許麗丹 李煥 丁振偉 劉冬

摘 要：分析了傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，并系統(tǒng)闡述了有機(jī)化學(xué)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施及實(shí)踐方法，提出了設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)需突出學(xué)生的主體地位，在課程內(nèi)容及課堂組織形式上注重與實(shí)踐相結(jié)合，并采取靈活的課堂組織形式，最后闡明了有機(jī)化學(xué)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)是高等院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的具體體現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：有機(jī)化學(xué)；設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；實(shí)踐能力

有機(jī)化學(xué)是研究有機(jī)化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備方法與應(yīng)用的科學(xué)。在所有醫(yī)學(xué)類(lèi)高等院校中，有機(jī)化學(xué)課程是臨床醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)、護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)、藥學(xué)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)醫(yī)藥類(lèi)人才培養(yǎng)具有重要意義。有機(jī)化學(xué)是一門(mén)實(shí)踐類(lèi)學(xué)科，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)具有同等重要的地位，甚至在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力及創(chuàng)新型思維方面，具有更為重要的意義。因此有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合改革，是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教改的重中之重，傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)正經(jīng)歷著巨大的變革。

在傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，往往采取以教師為中心的演示型及驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，學(xué)生印象不深，且無(wú)法通過(guò)深入的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。而設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)可將教學(xué)中心由教師轉(zhuǎn)移到學(xué)生本身，學(xué)生通過(guò)課程自主學(xué)習(xí)，在未知結(jié)果的前提下設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，然后再通過(guò)實(shí)驗(yàn)完成自己的設(shè)想，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的有效途徑。

一、傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

1.重視知識(shí)的傳授，忽視創(chuàng)新思維的影響

在傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中，一般針對(duì)所學(xué)的理論知識(shí)，教師會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)或多個(gè)實(shí)驗(yàn)，上實(shí)驗(yàn)課前進(jìn)行演示或?qū)?shí)驗(yàn)進(jìn)行講解，學(xué)生只需嚴(yán)格按照教師的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，即可得到較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。從某種意義上講，這種延續(xù)多年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，在鞏固學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解方面確實(shí)可以起到一定作用。然而，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新型思維能力的要求下，傳統(tǒng)的方法顯然已不能滿(mǎn)足學(xué)生學(xué)習(xí)的要求。在學(xué)生的意識(shí)里，只要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)上的方法嚴(yán)格開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，一定會(huì)得到好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，無(wú)需考慮為什么是在這樣的條件下可以完成實(shí)驗(yàn)，其他的反應(yīng)條件，甚至其他的反應(yīng)路線(xiàn)是否能得到更好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，久而久之，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思維培養(yǎng)十分不利。

2.注重對(duì)執(zhí)行能力的培養(yǎng)，忽略對(duì)解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)

出于對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)安全的考慮，同時(shí)受實(shí)驗(yàn)時(shí)間、條件的限制，在傳統(tǒng)有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，注重讓學(xué)生按照既定的實(shí)驗(yàn)方案開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，追求實(shí)驗(yàn)過(guò)程的順利進(jìn)行，忽略了在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)開(kāi)展、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。這樣的培養(yǎng)方式，使學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)工作中，僅適合常規(guī)的工作，如遇到突發(fā)情況，往往缺乏應(yīng)變能力。

3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊，組織形式單一

在傳統(tǒng)的有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中，大多沿用較為成熟的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材，且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容編排也較為單一，一般沿用“實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹獙?shí)驗(yàn)原理—藥品與設(shè)備—實(shí)驗(yàn)步驟—實(shí)驗(yàn)結(jié)果與統(tǒng)計(jì)—思考題”的模式，非常容易將學(xué)生限制在既定的“條條框框”中，無(wú)法充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性。在課程安排上，一般會(huì)安排學(xué)生在統(tǒng)一的時(shí)間上課，使用統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)方法，得到整齊劃一的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在“順利”實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師及學(xué)生各自完成了實(shí)驗(yàn)課“教學(xué)”及“學(xué)習(xí)”任務(wù)。

二、有機(jī)化學(xué)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施及實(shí)踐

1.轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，突出學(xué)生的主體地位

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)是近年來(lái)流行的教學(xué)改革重點(diǎn)，其核心內(nèi)容是將現(xiàn)有的以教師為主體的教學(xué)模式轉(zhuǎn)化為以學(xué)生為主體的教學(xué)模式。設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)即是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的具體體現(xiàn)。與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比，設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)更突出了學(xué)生的主體地位。主要過(guò)程如下：（1）教師在課前根據(jù)理論課的教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)題目，提出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；?）學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，通過(guò)自主獲得相關(guān)知識(shí)，完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；（3）實(shí)驗(yàn)教師對(duì)學(xué)生提出的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)指導(dǎo)。在指導(dǎo)過(guò)程中，教師切忌為了達(dá)到一個(gè)完美的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而隨意修改或否定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的目的是鍛煉學(xué)生的能力而非得到一個(gè)所謂完美的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，有時(shí)讓學(xué)生經(jīng)歷一次失敗的實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷再修正實(shí)驗(yàn)方案，其效果比一開(kāi)始就得到一個(gè)完美的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更為理想。（4）教學(xué)部門(mén)應(yīng)調(diào)動(dòng)一切資源為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造條件，保證實(shí)驗(yàn)開(kāi)展；（5）根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)歸納，甚至引導(dǎo)學(xué)生重新設(shè)計(jì)并再次完成實(shí)驗(yàn)。整個(gè)過(guò)程中始終體現(xiàn)以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)方式，然而，設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)教師的綜合素質(zhì)、知識(shí)水平、應(yīng)變能力提出了更高的要求。

2.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容，力求貼近實(shí)踐

有機(jī)化學(xué)本來(lái)就是一門(mén)與日常生活息息相關(guān)的課程，因此，在緊密聯(lián)系理論知識(shí)點(diǎn)的前提下，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)方面，要力求貼近實(shí)踐，讓學(xué)生能切實(shí)感受到有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門(mén)有實(shí)踐意義的課程，以此來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如在有機(jī)脂肪酸的內(nèi)容中，加入了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)“肥皂的制備及表征”，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)最后得到一個(gè)可以在日常生活中用到的物品，實(shí)驗(yàn)完成后有極大的成就感。實(shí)踐表明，學(xué)生在課前自主調(diào)研，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法，并在教師指導(dǎo)下完成，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中表現(xiàn)出極大的興趣及主觀能動(dòng)性。

3.改變實(shí)驗(yàn)課堂組織形式，保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利開(kāi)展

在設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，由于學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案以及對(duì)課程提出的實(shí)驗(yàn)條件要求不盡相同，因此往往無(wú)法在統(tǒng)一的時(shí)間及地點(diǎn)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。事實(shí)上，設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)不僅對(duì)學(xué)生提出了前所未有的要求，同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)教師的綜合素質(zhì)以及教學(xué)部門(mén)的資源調(diào)配以及課程組織也提出了更高的要求，在因客觀條件尚無(wú)法全面開(kāi)展的情況下，教學(xué)部門(mén)可充分利用實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放時(shí)間調(diào)動(dòng)資源，滿(mǎn)足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)要求，進(jìn)而完成實(shí)驗(yàn)。

4.將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中

在2014年9月的夏季達(dá)沃斯論壇上，國(guó)家總理提出了“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”的號(hào)召。此后，一股“雙創(chuàng)”風(fēng)暴席卷全國(guó)，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育也隨之成為高等教育的重要趨勢(shì)。遼寧何氏醫(yī)學(xué)院是國(guó)內(nèi)較早開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的高等學(xué)校，并成立了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院，在學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育方面取得了良好的成績(jī)。

高等教育中的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育要貫穿于學(xué)生的整個(gè)培養(yǎng)計(jì)劃中，而設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展，對(duì)于引領(lǐng)在校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)具有積極作用。設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)在于以學(xué)生為中心的自我發(fā)展與創(chuàng)造，這與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育精神是相契合的，學(xué)生在設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鍛煉了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，這些能力都是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過(guò)程中所必需的。教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題目及目的時(shí)，應(yīng)注意積極引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新思維，如果學(xué)生的設(shè)計(jì)方案有轉(zhuǎn)化的潛力，還可以進(jìn)一步進(jìn)行轉(zhuǎn)化及引導(dǎo)，必要時(shí)可以利用學(xué)校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)資金予以扶持，使學(xué)生的創(chuàng)新思維真正形成創(chuàng)業(yè)成果，這也正是我國(guó)高等教育多年追求的目標(biāo)。

三、小結(jié)與展望

傳統(tǒng)以教師為中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足目前高等教育的需求，而高校設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展，則是學(xué)生創(chuàng)新精神的引領(lǐng)，創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的具體體現(xiàn)。設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)是典型的以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，隨著高校師資水平的不斷提高，實(shí)驗(yàn)條件的不斷進(jìn)步，假以時(shí)日，設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)必將全面取代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，成為高等院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的重要手段。

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編輯 李建軍