有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討

申有名　周詩(shī)彪　肖安國(guó)　陳遠(yuǎn)道　彭新菊　張春香　張向陽(yáng)

摘要：有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)是有機(jī)合成化學(xué)教學(xué)中不可或缺的部分，是進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的重要環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學(xué)生有機(jī)合成技能方面起著重要的作用。本文通過(guò)對(duì)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的分析，探討了有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)管理模式、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等方面的改革，激發(fā)了學(xué)生對(duì)有機(jī)合成的興趣，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

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

中圖分類號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）44-0277-02

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，有機(jī)化學(xué)在化學(xué)中占據(jù)著重要作用，有機(jī)合成化學(xué)又是有機(jī)化學(xué)運(yùn)用的基礎(chǔ)，而有機(jī)合成化學(xué)的發(fā)展又得依靠對(duì)實(shí)踐的總結(jié)，從而為推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步做出重要的貢獻(xiàn)[1]。1996年，美國(guó)斯坦福大學(xué)Wender教授提出“一種理想的（最終是實(shí)效）合成是指用簡(jiǎn)單的、安全的、環(huán)境友好的、資源有效的操作，快速定量的把價(jià)廉、易得的起始原料轉(zhuǎn)化為天然或設(shè)計(jì)的目標(biāo)分子”[2]。為實(shí)現(xiàn)有機(jī)合成這一理論，有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)顯得非常重要。加強(qiáng)有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，通過(guò)有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，有利于提高學(xué)生動(dòng)手能力、獨(dú)立思考能力[3]。然而，現(xiàn)階段有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)只是有機(jī)合成化學(xué)理論教學(xué)的一部分，大多數(shù)教學(xué)中只是將有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)當(dāng)作有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一部分，達(dá)不到全面訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生有機(jī)合成技能的目的。

一、有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀

1.管理模式單一化。實(shí)驗(yàn)管理模式單一化是高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的普遍現(xiàn)象。在高校中，對(duì)學(xué)校對(duì)學(xué)生的安全非常重視，為了方便統(tǒng)一管理，在實(shí)驗(yàn)的安排上，一般都是根據(jù)教學(xué)大綱以及學(xué)時(shí)要求，在課表中安排學(xué)生的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，由實(shí)驗(yàn)任課老師統(tǒng)一指導(dǎo)進(jìn)行[4]。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師能夠全程跟蹤學(xué)生同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生，但無(wú)法根據(jù)學(xué)生的需要開(kāi)展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，同時(shí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)人數(shù)人、時(shí)間少，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.教學(xué)方法不能與時(shí)俱進(jìn)。高校有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，這種教學(xué)方法是在國(guó)家教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的有限課程內(nèi)進(jìn)行，即學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)教材或教師擬定的教學(xué)內(nèi)容，按照實(shí)驗(yàn)步驟有序地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，最后獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，絕大部分實(shí)驗(yàn)都是由教師事先板書(shū)好實(shí)驗(yàn)過(guò)程，然后由教師講解實(shí)驗(yàn)操作的全過(guò)程及注意事項(xiàng)，最后由學(xué)生按教師預(yù)設(shè)的模式和步驟以達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中基本不允許學(xué)生按其他實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行操作，這種教學(xué)模式限制了學(xué)生的思維，使學(xué)生形成了依賴心理，不利于學(xué)生思維模式的開(kāi)發(fā)，也不利于學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)，其結(jié)果是學(xué)生實(shí)驗(yàn)前不預(yù)習(xí)、不思考；實(shí)驗(yàn)時(shí)只動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)而不去思考實(shí)驗(yàn)的原理，不去思考其他的解決方式，遇到問(wèn)題時(shí)，只一味地依靠老師，從不思考解決辦法；實(shí)驗(yàn)后也不討論、不分析，實(shí)驗(yàn)的目的根本達(dá)不到，實(shí)驗(yàn)效果無(wú)法體現(xiàn)。

3.教學(xué)內(nèi)容缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的訓(xùn)練。目前大部分高校對(duì)于有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開(kāi)設(shè)側(cè)重對(duì)學(xué)生有機(jī)合成反應(yīng)基礎(chǔ)知識(shí)系統(tǒng)、熟練的訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)有機(jī)合成化學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，往往忽視了學(xué)生思維的創(chuàng)新。在實(shí)驗(yàn)的安排上，各個(gè)實(shí)驗(yàn)之間的聯(lián)系較小，學(xué)生不能將各個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行聯(lián)系，無(wú)法構(gòu)建知識(shí)系統(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)之間缺乏遞進(jìn)性，達(dá)不到訓(xùn)練學(xué)生的有機(jī)合成技能。同時(shí)有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)只強(qiáng)調(diào)簡(jiǎn)單的合成，與企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)（設(shè)計(jì)、合成、檢測(cè)三位一體）的差距較大，不能很好地培養(yǎng)創(chuàng)新型有機(jī)合成人才。

二、有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討

1.管理模式的創(chuàng)新。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的管理也是影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。大膽開(kāi)創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)管理方式也是勢(shì)在必行，我們從兩個(gè)方面對(duì)管理模式進(jìn)行初步探索。（1）充分利用互聯(lián)網(wǎng)+，建立網(wǎng)絡(luò)化管理模式。在學(xué)院網(wǎng)站上建立實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)，分類管理，學(xué)生可采用實(shí)名+班級(jí)的方式在實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)上進(jìn)行預(yù)約，以便于學(xué)生自主安排自己的時(shí)間，提出自己感興趣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或需要加強(qiáng)訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這樣不僅使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性提高，同時(shí)也訓(xùn)練了學(xué)生的思維能力，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。（2）放開(kāi)統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)的時(shí)間。根據(jù)實(shí)際情況和學(xué)生的需要，學(xué)生可以自己聯(lián)系老師，在相應(yīng)老師的指導(dǎo)下開(kāi)展合成化學(xué)方面的科研實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生充分了解有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)的意義，發(fā)揮他們自主實(shí)驗(yàn)的能動(dòng)性，為以后獨(dú)立實(shí)驗(yàn)夯實(shí)基礎(chǔ)。

2.多維教學(xué)模式的設(shè)立。教學(xué)方式直接關(guān)系到教學(xué)質(zhì)量的提升。因此，我們對(duì)教學(xué)模式從下面幾個(gè)方面進(jìn)行了改革。（1）引入多媒體教學(xué)。多媒體教學(xué)在理論教學(xué)中發(fā)揮著重要的作用，能夠形象、生動(dòng)地體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容。為此，我們也在有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)行了多媒體教學(xué)。如將實(shí)驗(yàn)基本的儀器組裝、實(shí)驗(yàn)安全事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)需要的檢測(cè)儀器的使用規(guī)范等通過(guò)PPT、視頻等方式展示出來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生正確的實(shí)驗(yàn)操作流程。在具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程之前，采用視頻的方式讓學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)的操作以及實(shí)驗(yàn)的主意事項(xiàng)等有所了解，視頻結(jié)束后，通過(guò)分組討論的方式對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行歸納總結(jié)，從而充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生能動(dòng)性的培養(yǎng)。（2）自主設(shè)計(jì)，自主實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式。實(shí)驗(yàn)之前教師布置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生分組自己查詢資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，在教師的指導(dǎo)下完善實(shí)驗(yàn)方案，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（3）探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的運(yùn)用。探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于學(xué)生提出問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。在實(shí)驗(yàn)后可讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，讓學(xué)生探討實(shí)驗(yàn)失敗的原因、產(chǎn)率高低的實(shí)驗(yàn)操作因素，提升學(xué)生思考問(wèn)題、舉一反三的能力。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革。有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在完成有機(jī)化學(xué)理論的內(nèi)容之后開(kāi)設(shè)的一門實(shí)驗(yàn)課。學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)的基本操作有了充分的認(rèn)識(shí)，因此在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)為企業(yè)培養(yǎng)有機(jī)合成人才這一出發(fā)點(diǎn)來(lái)，不能簡(jiǎn)單的重復(fù)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)。（1）增加綜合性實(shí)驗(yàn)。在化合物的合成過(guò)程中，往往不是單一的合成，它還會(huì)涉及到提純、產(chǎn)品的表征以及應(yīng)用。因此，綜合性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)在有機(jī)合成化學(xué)的教學(xué)中也非常重要。因此在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇中要考慮對(duì)學(xué)生實(shí)際有機(jī)合成能力的培養(yǎng)，增開(kāi)綜合性實(shí)驗(yàn)，選擇一些綜合性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。如香豆素醛的合成，該項(xiàng)目不僅涉及到化合物的設(shè)計(jì)、合成以及表征，由于香豆素醛具有一定的熒光性能，還可以將其光學(xué)性能進(jìn)行應(yīng)用。（2）開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性、研究性實(shí)驗(yàn)。有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)其目的就是讓學(xué)生具有自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的能力。因此，設(shè)計(jì)性、研究性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展有利于學(xué)生運(yùn)用有機(jī)合成化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。在教學(xué)中教師給出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（題目可以是教師的科研項(xiàng)目或?qū)嶋H生產(chǎn)中的常規(guī)藥物），讓學(xué)生查詢資料，了解化學(xué)的性質(zhì)和用途，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)步驟，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生自己反復(fù)完善自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)路線（合理性、原料易得、反應(yīng)條件溫和、實(shí)驗(yàn)得安全性等），在教師確定可實(shí)行之后交由學(xué)生實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證自己的設(shè)計(jì)方案，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中教師同時(shí)加強(qiáng)指導(dǎo)。由于實(shí)驗(yàn)方案是由學(xué)生自己設(shè)計(jì)的，這樣很大程度地激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣和對(duì)實(shí)驗(yàn)的能動(dòng)性，同時(shí)還能提高學(xué)生有機(jī)合成的創(chuàng)新能力。

三、結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)改革后的有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)越來(lái)越容易被學(xué)生接受，學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰訌?qiáng)了，創(chuàng)新意識(shí)提高了，學(xué)生參加教師的科研項(xiàng)目積極性提高了，在有機(jī)合成方面申請(qǐng)到的校、省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目逐漸增加，學(xué)生在湖南省大學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽多次獲得有機(jī)化學(xué)組一、二等獎(jiǎng)。為了跟隨時(shí)代變更的步伐，在今后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們還將根據(jù)教學(xué)大綱的要求設(shè)計(jì)好適應(yīng)學(xué)生的教學(xué)模式，有針對(duì)性地安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以便培養(yǎng)更多的有機(jī)合成人才。學(xué)校應(yīng)建立完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理制度，提高教學(xué)質(zhì)量。

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Abstract：Organic synthesis chemistry experiment is an indispensable part in organic synthesis chemistry teaching. It played an important role in training students' ability to analyse and solve problems and organic synthesis skills. In this paper，analyzing problems of organic synthesis chemistry experiment teaching，we discussed the reform the organic synthetic chemistry experiment from the teaching management mode，teaching method，and experiment content，which inspiring the students' interest in organic synthesis and improving the students' innovation ability.

Key words：organic synthesis chemistry；chemistry experimental；experimental teaching；innovation