淺談有機化學(xué)實驗教學(xué)改革

王　瓊，文瑞芝，李水芳

(中南林業(yè)科技大學(xué)理學(xué)院，湖南 長沙 410018)

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淺談有機化學(xué)實驗教學(xué)改革

王瓊，文瑞芝，李水芳

(中南林業(yè)科技大學(xué)理學(xué)院，湖南 長沙 410018)

有機化學(xué)實驗對大學(xué)生化學(xué)知識和實驗技能的培養(yǎng)有著至關(guān)重要的作用，就近年來有機化學(xué)實驗教學(xué)中學(xué)生遇到的普遍問題進行總結(jié)，并提出了實驗教師相對應(yīng)的教改方案，以期全面提高學(xué)生的實踐操作能力和創(chuàng)新性思維能力。

有機化學(xué)實驗；教學(xué)改革；能力培養(yǎng)

有機化學(xué)是化學(xué)中極重要的分支，在高?；A(chǔ)課教學(xué)中有著舉足輕重的地位，幾乎涉及到所有理工科專業(yè)[1]。有機化學(xué)實驗作為對理論課的補充，是理工科學(xué)生必修的一門獨立基礎(chǔ)實驗課，其目的在于培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣和操作技能，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題、分析問題和解決問題的能力以及嚴謹、細致、認真、實事求是的科學(xué)態(tài)度，這些能為后續(xù)專業(yè)知識的學(xué)習(xí)及將來工作打下良好的基礎(chǔ)，因此，有機化學(xué)實驗的教學(xué)非常重要[2-3]，必須予以重視。

隨著高校招生規(guī)模擴大和高中學(xué)教學(xué)設(shè)施和實驗條件的不斷改善，近年來學(xué)生實驗操作能力有了很大的提高，部分學(xué)生在中學(xué)階段就參與化學(xué)競賽，對有機化學(xué)實驗已有所接觸和了解。此外，學(xué)生主體也在不斷變化，特別是90后大學(xué)生，好奇心強，自主意識強，自我表現(xiàn)欲望強?，F(xiàn)有的灌輸式實驗教學(xué)模式已不適應(yīng)當今的大學(xué)生群體[4]。本文借鑒國內(nèi)一些著名高校改革的成功經(jīng)驗，結(jié)合我校實驗教學(xué)的實際情況，針對近年來有機化學(xué)實驗教學(xué)中學(xué)生遇到的普遍問題進行了深入總結(jié)，并提出了實驗教師相對應(yīng)的教改方案，以期全面提高學(xué)生的實踐操作能力和創(chuàng)新性思維。

一、教學(xué)現(xiàn)狀

以我校2016年為例，今年開設(shè)《有機化學(xué)實驗》課程的專業(yè)有化學(xué)工程與工藝、林產(chǎn)化工、材料科學(xué)與工程等20個本科專業(yè)，參與有機化學(xué)實驗的學(xué)生有近1100人次。除生物工程、化學(xué)工程與工藝、材料科學(xué)與工程三個專業(yè)為40學(xué)時，10次實驗外，其余專業(yè)總實驗課時都為32學(xué)時，共8次實驗[5]。

(一)實驗內(nèi)容的3個層次

基本操作實驗8個，合成實驗4個(32學(xué)時專業(yè)2個)，綜合性實驗1個，有機化學(xué)實驗數(shù)量開設(shè)較少，大部分專業(yè)只有32個學(xué)時，學(xué)生得不到充分的實驗操作訓(xùn)練。學(xué)生實驗內(nèi)容主要涉及的是基本操作實驗，例如“熔點、沸點的測定”“蒸餾和分餾”，只是對所學(xué)的有機化學(xué)知識及相關(guān)理論進行驗證，不能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性、批判性的思維，也不能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的綜合實驗素質(zhì)以及分析問題和解決問題的能力。

(二)有機化學(xué)實驗教學(xué)模式的3個階段

實驗前進行預(yù)習(xí)；實驗中開展實驗；實驗后完成實驗報告。實驗過程中忽略了學(xué)生的能動性，安排學(xué)生課前預(yù)習(xí)、教師課上詳細講解并加以操作演示，這一方法確實能規(guī)范學(xué)生整體的實驗操作水平，但卻剝奪了他們在實驗中的能動性，這應(yīng)該就是在雙方都花費了大量的時間和精力后，學(xué)生仍感覺不到有很大收獲的主要原因。

(三)有機化學(xué)實驗成績評定

平時成績60%，根據(jù)學(xué)生實驗報告按A、A-、B+、B、B-、C+、C、 C-、D共9個標準由指導(dǎo)老師評定等級；考試成績40%，根據(jù)最后考試的實驗操作和實驗報告評定分數(shù)。實驗成績評定過程中重結(jié)果輕過程，仍是以實驗報告的成績?yōu)橹饕獏⒖家罁?jù)，其中對實驗的預(yù)習(xí)、實驗的操作和實驗結(jié)果的重點考查就使學(xué)生逐漸建立起了“實驗高分=好的實驗結(jié)果+工整的實驗報告”的這一觀念。

因此，現(xiàn)行的有機化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容、模式和成績評定方式有必要進行改革和創(chuàng)新。

二、教改方案

(一)創(chuàng)建課程新體系，優(yōu)化有機化學(xué)實驗內(nèi)容

改變以往對學(xué)生實驗內(nèi)容和實驗項目的統(tǒng)一安排，綜合考慮到不同學(xué)科和專業(yè)對有機化學(xué)實驗的不同需求，分成有機化學(xué)實驗 A、有機化學(xué)實驗 B、有機化學(xué)實驗C三個模塊，以學(xué)分獎勵機制鼓勵學(xué)生選擇長學(xué)時有機化學(xué)實驗，提高自主性綜合實驗的比例和時間，如表1所示。

表1 “三模塊、三層次”的立體教學(xué)體系列表

按照不同模塊的要求，對有機實驗課的內(nèi)容進行重組，引進綠色化學(xué)實驗項目和實驗手段。在基本操作訓(xùn)練→合成實驗→綜合性實驗的指導(dǎo)思路下，實現(xiàn)“三模塊、三層次”的立體教學(xué)。

傳統(tǒng)的教學(xué)過分強調(diào)接受式的學(xué)習(xí)，使學(xué)生往往處于被動的地位，在新的教學(xué)改革中，重視學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、研究學(xué)習(xí)的思想，符合當代大學(xué)生學(xué)習(xí)的實際情況。我校有機化學(xué)實驗教學(xué)改革就是按照這一思路，從基本操作實驗過渡到有機合成實驗，再到綜合設(shè)計型實驗?；静僮鲗嶒炗小叭埸c和沸點的測定”“蒸餾和分餾”“重結(jié)晶與過濾”等，通過相互之間比較操作，鑒定有機化合物化學(xué)性質(zhì)及物理常數(shù)，從中可以驗證所學(xué)有機化學(xué)知識及理論的科學(xué)性?！耙宜嵋阴サ闹苽洹薄凹谆鹊闹苽洹钡扔袡C合成實驗既是對所學(xué)理論知識的一種綜合性應(yīng)用，也是對學(xué)生動手能力的有效訓(xùn)練，實驗教師理當充當引導(dǎo)角色，讓學(xué)生了解實驗所需的合成條件，到進一步深刻認識實驗的原理，分析實驗結(jié)果，探討實驗成敗的原因，最后指導(dǎo)學(xué)生舉一反三，學(xué)會選擇正確的實驗儀器，設(shè)計合理的實驗裝置，完成設(shè)計型實驗。放手讓學(xué)生開展一些設(shè)計性和研究性實驗是非常有必要的，如對于未知有機化合物的鑒別或者分離和純化，能夠激發(fā)學(xué)生探索知識的興趣，全面提高學(xué)生實驗綜合能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)。我校有機化學(xué)實驗“三模塊、三層次”的立體教學(xué)，目的也就是通過提高自主綜合設(shè)計型實驗的時間和比例，進一步優(yōu)化有機化學(xué)實驗內(nèi)容，從而實現(xiàn)學(xué)生課程選擇的能動性。

(二)開展互動教學(xué)，建立“學(xué)為主體，教為指導(dǎo)”的教學(xué)新模式

改變以往學(xué)生課前書寫預(yù)習(xí)報告、教師課上詳解的固有模式，采取“學(xué)生為主體、老師為指導(dǎo)”的學(xué)生與老師互動的教學(xué)模式。黑板上不再詳細板書實驗原理、步驟、數(shù)據(jù)記錄的空白表格和數(shù)據(jù)處理的公式，而只將實驗內(nèi)容中的注意事項板書在黑板上。學(xué)生課前自主預(yù)習(xí)，實驗前教師僅提示實驗中應(yīng)注意的操作事項和可能出現(xiàn)的現(xiàn)象，全體學(xué)生在實驗過程中以書面或點名口頭的形式回答實驗?zāi)康?，實驗原理，實驗步驟中相關(guān)內(nèi)容所涉及的思考題，檢查學(xué)生是否預(yù)習(xí)以及預(yù)習(xí)的效果，學(xué)生的回答作為口試成績的重要評分依據(jù)。

在實驗教學(xué)過程中，不僅要重視學(xué)生的實驗操作，更重要的是要結(jié)合理論教學(xué)對化學(xué)基本概念的進行深入理解。通過循循善誘，由淺入深的教學(xué)方法中，引導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象事實的分析、比較、概括，使學(xué)生不斷加深對概理論知識的理解和提高運用化學(xué)知識的能力。對于有機化學(xué)實驗部分，可以采取各種方式，幫助他們在理解的基礎(chǔ)上記憶重要的代表性有機物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特征。在學(xué)生逐步了解一定的有機化合知識以后，再進一步引導(dǎo)學(xué)生理解有機化合物知識之間的內(nèi)在聯(lián)系及相互轉(zhuǎn)化，從而進一步掌握有機化合物的性質(zhì)、制法和用途。在實驗教學(xué)過程中，實驗教師應(yīng)秉著科學(xué)的態(tài)度、準備周密，規(guī)范操作，給學(xué)生示范，演示實驗，也可以由學(xué)生講解、演示，教師適當補充和糾錯，鼓勵學(xué)生善疑、多問、多思、多發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。實驗過程中教師還可以聯(lián)系實驗原理提出一些思考題，對于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好的學(xué)生，提出一些有較強思考性和一定深度的問題，對于基礎(chǔ)不太好的學(xué)生，提出些簡單應(yīng)用性問題，讓每位學(xué)生都有發(fā)言的機會，引發(fā)學(xué)生對實驗的好奇心，提高學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象和動腦思考的主動性，從而達到有效發(fā)揮學(xué)生的能動作用，調(diào)動學(xué)生的實驗積極性，培養(yǎng)學(xué)生探索精神和創(chuàng)新能力的目的。

(三)實施綜合評分，全面考核學(xué)生的實驗?zāi)芰?/p>

改變以往以實驗報告60%和最后實驗考試40%評定實驗成績的方法，將有機化學(xué)實驗成績的綜合考評分為四部分，包括平時成績(實驗預(yù)習(xí)、實驗操作、考勤和衛(wèi)生等)占20%，實驗報告占20%，設(shè)計性實驗成績占30%，期末理論(抽簽口試)占30%，如表2所示。

表2 綜合評分體系列表

在綜合評分過程中，要重視學(xué)生平時表現(xiàn)和“兩個”報告撰寫情況，平時成績是指實驗教師根據(jù)一個學(xué)期對學(xué)生實驗的觀察，對學(xué)生的動手能力、思維能力、團隊協(xié)作能力等多方面進行考核。實驗報告包括實驗預(yù)習(xí)報告和實驗報告，剛開始做實驗的時候，由于學(xué)生的理論知識基礎(chǔ)不好，在實驗過程遇到了許多的難題，在做實驗前，一定要將課本上的知識吃透，因為這是做實驗的基礎(chǔ)，實驗預(yù)習(xí)報告可以檢驗學(xué)生的預(yù)習(xí)效果，實驗過程中教師可采用回答問題的形式檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，改變原來單憑學(xué)生是否完成預(yù)習(xí)報告及預(yù)習(xí)報告是否書寫工整來評價學(xué)生預(yù)習(xí)情況的方法，并且將實驗預(yù)習(xí)情況按一定的比例記入實驗成績中，因而強化了實驗預(yù)習(xí)的地位和作用。實驗報告是對整個有機化學(xué)實驗的最終檢驗，包括實驗?zāi)康?、原理、步驟、現(xiàn)象、結(jié)果分析和討論，學(xué)生在撰寫實驗報告時，除了準確闡述實驗現(xiàn)象，畫出實驗裝置圖外，還應(yīng)對整體實驗過程及實驗成敗進行分析和總結(jié)。

設(shè)計性實驗考試和期末理論考試是實驗課成績評定的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)計性實驗考試的形式為學(xué)生提前獲得實驗題目，由學(xué)生獨立進行實驗，課外時間完成資料查閱、實驗方案設(shè)計等工作，規(guī)定的時間內(nèi)根據(jù)設(shè)計的方案完成實驗，期末理論方式為抽簽口述回答問題，內(nèi)容涵蓋實驗原理、實驗過程中的理論性問題及實驗安全注意事項等。

嚴格的考核是正確引導(dǎo)和激勵學(xué)生的積極性，監(jiān)督和檢查學(xué)生學(xué)習(xí)效果及應(yīng)用能力，提高實驗教學(xué)質(zhì)量的有效手段。對于每一項內(nèi)容，要通過制定出評分細則和標準，使老師能依據(jù)標準給出分數(shù)，盡可能避免由于評分標準不統(tǒng)一帶來的不公平現(xiàn)象。

三、結(jié)束語

總之，在有機化學(xué)實驗教學(xué)中，只有改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，改變教師居高臨下的態(tài)度，通過多種途徑，真正走到學(xué)生中間，建立以學(xué)生為主體、教師為指導(dǎo)的學(xué)生與老師互動的適合當今大學(xué)生群體的有機化學(xué)實驗教學(xué)及成績評定新模式，這樣才能成為學(xué)生學(xué)習(xí)的促進者，進而從根本上全面提高有機化學(xué)實驗教學(xué)的質(zhì)量，為學(xué)生將來成為創(chuàng)新人才奠定基礎(chǔ)。

[1] 柏銘，馬慶林，孟凡君.有機化學(xué)實驗教學(xué)的探索與改進[J].化學(xué)教育，2015，(14)：42-44.

[2] 董先明，倪春林，羅志剛，等.農(nóng)林院?；A(chǔ)化學(xué)實驗立體化教學(xué)模式[J].實驗室研究與探索，2013，32(6)：315-318.

[3] 朱瑋，馬希漢，馬柏林，等.高等林業(yè)院校有機化學(xué)實驗教學(xué)改革初探[J].大學(xué)化學(xué)，1999，14(5)：19-20.

[4] 毛燕，王學(xué)利，曹華茹，等.農(nóng)林大學(xué) “有機化學(xué)實驗”課程教學(xué)的探索和實踐[J].化學(xué)教育，2013，(8)：59-61.

[5] 謝練武，郭亞平，李嬌娟，等.林科院校短學(xué)時有機化學(xué)的教學(xué)改革思考[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，2009，3(4)：176-178.

[編校：張芙蓉]

A Brief Discussion on Teaching Reform of Organic Chemistry Experiment

WANG Qiong,WEN Ruizhi,LI Shuifang

(College of Sciences,Central South University of Forestry and Technology,Changsha Hunan 410018)

Organic chemistry experiments have a vital role in increasing students' chemistry knowledge and cultivating students' experimental skills. In this paper,some common problems in the teaching process of organic chemistry experiment in recent years were summarized,and the corresponding guidance program and teaching strategy were discussed as keys in order to improve students' practical operation ability and innovative thinking ability.

organic chemistry experiment; teaching reform; ability training

2016-05-06

王瓊(1982- )，女，湖南雙峰人，講師，理學(xué)碩士，研究方向為化學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)和納米生物分析研究。

本文為2016年中南林業(yè)科技大學(xué)教學(xué)改革研究項目“林業(yè)院?！袡C化學(xué)實驗’教學(xué)改革和創(chuàng)新研究”(編號：ZNLJG2016-AD60)階段性研究成果。

O62-4

A

1671-9654(2016)03-040-04