應用型地方本科院校有機化學實驗教學改革與實踐

楊申明，張 倫，陳 靖，江 岸

(楚雄師范學院 化學與生命科學學院，云南 楚雄 675000)

楚雄師范學院作為云南省地方本科院校，堅持“轉型發(fā)展、內涵發(fā)展、特色發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展”的發(fā)展策略，以“思想品德優(yōu)，專業(yè)基礎實，職業(yè)能力強，綜合素質高，工作適應快”為人才培養(yǎng)目標，以“上手快，后勁足，能創(chuàng)新，品行好”為特色目標。培養(yǎng)具備扎實的基礎知識、突出的專業(yè)應用能力和創(chuàng)新精神，滿足行業(yè)和地方經濟社會發(fā)展需要的全面發(fā)展的高素質應用型人才。地方本科院校是培養(yǎng)本科層次應用型人才的主體，探索地方院校應用型人才培養(yǎng)對提高高等教育質量、指導分類辦學、突出特色具有現(xiàn)實意義[1-2]。

有機化學實驗是我?；瘜W專業(yè)、科學教育專業(yè)、生物技術專業(yè)、葡萄與葡萄酒工程專業(yè)和園藝專業(yè)的一門重要基礎必修課。通過該課程的學習，使學生掌握有機化學實驗的基本操作，培養(yǎng)學生能以小量正確地進行制備實驗和性質實驗、分離和鑒定制備產品的能力；促進學生對有機化學理論知識的掌握，應用理論知識分析解決實驗中出現(xiàn)的問題，激發(fā)學生學習有機化學的興趣，培養(yǎng)學生科學研究的能力，有助于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[3-5]。但長期以來，使得有機化學實驗教學被忽視，導致實驗講授和教學效果相差甚遠。本文結合我校實際，從有機化學實驗教學現(xiàn)狀入手，分析討論實驗教學中存在的主要問題，探索實驗教學內容和教學方法改革。

1 有機化學實驗教學現(xiàn)狀

1.1 學生重視實驗不夠，精力投入不足

近年來，隨著高校錄取率的升高，地方本科院校生源質量大大不如以前，給教學管理帶來一系列問題，使教師很難因材施教。部分學生學習態(tài)度不端正，學風較差，對實驗不重視，不積極，在實驗課時，要么只能按部就班模仿實驗課本實驗步驟，要么做實驗時草草完成規(guī)定數(shù)據或拼湊數(shù)據，甚至出現(xiàn)互相抄襲。有個別學生在實驗時忙于撰寫實驗報告，時常發(fā)現(xiàn)少數(shù)幾個學生在動手操作，部分學生只是在旁邊觀看，別人做完實驗出數(shù)據后抄別人實驗報告。

1.2 實驗教學內容陳舊，教學方法單一

在有機化學實驗教學中，傳統(tǒng)的教學模式一直是先由教師講實驗原理、操作步驟及注意事項，然后學生模仿操作，這種“照方抓藥”的教學方式要求學生完全按照教材規(guī)定的步驟完成，沒有絲毫的改進和創(chuàng)新，容易造成學生思維定勢，抑制學生學習的主動性，減弱學生的學習興趣；實驗內容主要是基礎性、驗證性實驗，缺乏應用性創(chuàng)新性實驗[2-5]。每次實驗時，總有部分學生不預習，邊做實驗，邊看課本，學生實驗時幾乎沒有學生自己的見解及創(chuàng)新；實驗項目內容陳舊、枯燥，與實際生活差距較大，地方特色不鮮明，本校優(yōu)勢得不到體現(xiàn)。這樣培養(yǎng)出來的學生綜合能力和創(chuàng)新能力不足，很難達到培養(yǎng)應用型人才的目的，所以有必要對當前的有機化學實驗教學內容和教學方法進行改革。

1.3 實驗藥品浪費大，環(huán)境污染嚴重

常規(guī)有機化學實驗藥品浪費較大，如在“萃取”實驗中，每組學生需用70mL乙醚。假如每次實驗開設45組，則一次需耗7瓶500mL的乙醚。實驗藥品過度消耗將導致污染排放量勢必相應增大，間接對校園環(huán)境產生更大的危害，大量污染物的直接排放，將對周邊的水體、土壤、大氣產生更大的危害。又如學生在做芳烴及鹵代烴，胺，醛、酮等性質實驗實驗中，每次實驗完畢，整個實驗室都是臭氣熏天，對師生的健康及周圍環(huán)境造成較大的影響。

2 有機化學實驗課程教學內容的改革

2.1 適當減少驗證性實驗

對于驗證性實驗，我們的思路是將其內容重新整合，設計為綜合性實驗。如性質實驗，學生對物質的氣味、顯色反應印象較為深刻，如單獨開設性質實驗，重復性較大，浪費學時。設計為綜合性設計性實驗，要求學生在規(guī)定的學時內鑒別出幾種未知物出來，學生既有強烈的感性認識，又適當增加了實驗難度，提升學生的創(chuàng)造性，這對學生學習有很大的吸引力。幾年來，我們在化學專業(yè)、科學教育專業(yè)中開設了這樣的綜合性實驗，收到了較好的效果。

2.2 增加綜合設計性實驗

綜合性實驗指對多種操作的綜合，多門知識的綜合。其實每一個有機化合物制備實驗都可以算一個綜合性實驗，每一個制備實驗靠單一的操作單一的知識都是完不成的。有機合成實驗是對物質性質和許多基礎操作的綜合訓練。經過改革，在化學專業(yè)的有機化學實驗課程中合成實驗比例接近55%，使學生反反復復練習基本操作，并感知許多有機化合物的性能，并且和生活聯(lián)系緊密。比如我們選擇的水楊酸的制備、黃蓮素的提取、甲基橙的制備、從茶葉中提取咖啡因等實驗學生興趣都很高。

2.3 實驗盡量微型綠色化

在有機化學實驗中，盡量不用、少用有毒有害試劑，盡量不制備有毒有害化合物[6-7]。如苯乙酮的制備中的主原料苯改換成毒性小一點的甲苯，萃取實驗中用乙酸乙酯代替了乙醚，環(huán)己烯的制備中用對甲苯磺酸代替了硫酸。同時，我們對一些實驗方案進行了改進，減少藥品用量，直接采用半微量化實驗，如甲基橙的制備，乙酰苯胺的制備；對于一些可逆反應，我們采用邊反應邊減少產物的方法來提高產率，減少了污染并降低了實驗成本，如：乙醚的制備，乙酸乙酯的制備。再如芳香烴的性質、胺的性質等，實驗過程中既會產生難聞的氣味，又會增加致癌的因素，我們改做其它實驗。

2.4 選擇地域性特色實驗

如在水蒸氣蒸餾實驗中，我們可以選擇水蒸氣蒸餾苯胺、從玫瑰花中提取玫瑰精油、從八角中提取八角油、從桉樹葉中提取桉葉油等多個實驗。但對比上述幾個實驗發(fā)現(xiàn)玫瑰花、桉樹葉具有云南地域特色，學生對此也喜聞樂見，通過介紹玫瑰精油、桉葉油價值更加增強了學生對實驗的興趣。

3 有機化學實驗課程教學方法的改革

3.1 嚴格要求學生，注重培養(yǎng)預習實驗意識

學生實驗預習的好壞，直接影響實驗的效果[8]。若學生實驗前不進行認真預習，對實驗原理、步驟、實驗注意事項不了解，在老師講解時就會一知半解，實驗時就會手忙腳亂，無從下手，會導致實驗失敗，甚至會出現(xiàn)操作失誤、損壞儀器設備或發(fā)生安全事故等。為了保證實驗的順利進行，我們嚴格要求學生進入實驗室前必須對所做實驗進行認真預習，撰寫預習報告。采用課前檢查預習報告和課堂上提問兩種方式督促學生進行實驗預習，對不預習的同學必須預習好后才允許進入實驗室進行實驗。這樣既避免了學生因不預習而進行盲亂操作的現(xiàn)象，又能提高實驗教學效果，同時培養(yǎng)學生良好的學習習慣。

3.2 注重常識講授，加強基本操作規(guī)范訓練

學生進入有機化學實驗室，要加強對其安全知識教育，教會學生常規(guī)的自救、救護措施。要求學生在實驗過程中，要保持實驗臺面整潔，藥品儀器排放整齊，使實驗有條理[9]。同時對儀器、藥品、水、電、使用安全以及藥品取用和實驗操作等安全進行強調，使學生養(yǎng)成良好的實驗習慣；由于有機化學實驗基本操作較多，在實驗前，教師應對所有的操作，小到藥品的取用，大到合成裝置的搭建，都進行詳細的講解和示范，不但讓學生學會規(guī)范的操作方法，還要讓學生懂得為何這樣做才是科學規(guī)范的操作。在實驗中，老師認真細致的觀察和指導，及時糾正學生實驗中出現(xiàn)的錯誤，發(fā)揮教師的示范引導作用。

3.3 強化過程監(jiān)控，合理確定評價實驗結果

有機合成實驗普遍存在反應時間長、操作繁瑣、副反應多等問題。解決這些問題的途徑是加強實驗過程監(jiān)控，合理評價實驗結果。在實驗過程中，要時時跟蹤學生的實驗過程，要求學生認真、準確的觀察實驗現(xiàn)象，如實記錄實驗結果，實驗結束后學生帶著自己的產品和實驗記錄經老師簽字后方能離開實驗室。實驗報告上交時附帶實驗記錄，老師批改實驗報告時要查看學生實驗記錄。這一措施的實施，學生對實驗更認真，實驗記錄更規(guī)范，實驗結果更好，學生學習的主動性更高了。

3.4 改革實驗考核，建立完善實驗考核體系

期末實驗課成績由平時成績、實驗報告成績、期末實驗理論考試和期末實驗操作考試四部分按不同比例構成。平時成績占20分，實驗報告成績占20分，期末實驗理論考試成績占30分，期末實驗操作考試占30分。這種評價考核方式加強學生以創(chuàng)新成績帶動再求知的源動力?，F(xiàn)在的實驗考核評價由課前預習、課堂提問、實驗操作、實驗記錄、實驗報告、期末理論考試和期末實驗操作考試等多項匯總計分，對學生學習過程全面評價，使實驗成績更能體現(xiàn)學生的真實水平和能力。

4 結語

經過一系列的教學內容和教學方法改革之后，學生普遍反映有機化學實驗既動手又動腦，學習有機化學實驗這門課程不僅加深了對基本理論的理解，而且增強了運用所學知識解決實際問題的能力，為他們在今后工作奠定了基礎。因此，在未來的教學改革中，要關注有機化學實驗教學改革的動態(tài)，探索新方法，及時更新實驗內容，才能使有機化學實驗教學質量不斷提高，培養(yǎng)出滿足行業(yè)和地方經濟社會發(fā)展需要的全面發(fā)展的高素質應用型人才。

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[4] 倪俊超.化學實驗課程教學實踐——評《化學實驗課程與教學論》[J].中國教育學刊,2016(11):114.

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