關(guān)于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革的探討

楊付來，周慶發(fā)

（中國藥科大學(xué) 理學(xué)院，江蘇 南京 211198）

近些年，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、移動信息技術(shù)迅猛發(fā)展，新時代的大學(xué)生也是在這一環(huán)境下成長起來的，網(wǎng)絡(luò)媒體成為他們獲取信息的主要方式。傳統(tǒng)的教育方式和方法已經(jīng)不太適應(yīng)時代的發(fā)展，這一背景下，有機(jī)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也應(yīng)該適應(yīng)時代變化做出相應(yīng)改革，發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用[1]。2018 年10 月17 日教育部印發(fā)《關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育 全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》中同樣提出“推進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，推動形成‘互聯(lián)網(wǎng)+高等教育’新事態(tài)，以現(xiàn)代信息技術(shù)推動高等教育質(zhì)量提升的‘變軌超車’”。因此發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)手段的優(yōu)勢以促進(jìn)新一輪的高等教學(xué)改革是大勢所趨[2]。下面將以大學(xué)有機(jī)化學(xué)為例探討這一改革。

1 教學(xué)現(xiàn)狀

有機(jī)化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，是一門發(fā)展中的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是要鍛煉學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中的觀察能力和思考能力[3]，從而激發(fā)學(xué)生探索新知識的興趣和欲望。但現(xiàn)實(shí)的教學(xué)中存在一些問題：1）教學(xué)所用實(shí)驗(yàn)儀器較為陳舊，比如測熔點(diǎn)用的還是B 型管；2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排與理論教學(xué)銜接有待改善，實(shí)際過程中出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排在理論學(xué)習(xí)之前的現(xiàn)象；3）教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)；4）教學(xué)方法落后，現(xiàn)在采用的是課前學(xué)生自主預(yù)習(xí)-課堂講解實(shí)驗(yàn)原理-教師演示實(shí)驗(yàn)操作-學(xué)生實(shí)驗(yàn)（教師指導(dǎo)）的方法，這一方法對學(xué)生來說比較枯燥，無法調(diào)動學(xué)生積極性；5）強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，而不是創(chuàng)新能力，這與新時代高素質(zhì)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)相悖。

由于以上問題的存在，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果差強(qiáng)人意：1）實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生不善于發(fā)現(xiàn)和提出問題，遇到問題不知道如何思考、獨(dú)立解決問題，只會按部就班地操作；2）由于與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系不緊密，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)用途缺乏了解，對開展的實(shí)驗(yàn)缺乏興趣；3）因?yàn)殡y以調(diào)動學(xué)生主動性，學(xué)生在實(shí)際實(shí)驗(yàn)課程中態(tài)度不端正，表現(xiàn)為消極對待課堂內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)中不思考，動手操作能力也較差。針對這一現(xiàn)狀主要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核手段等方面進(jìn)行探討。

2 教學(xué)內(nèi)容

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要分為兩部分：基礎(chǔ)操作和合成實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)操作包括熔點(diǎn)測定、蒸餾和重結(jié)晶等，這部分的儀器一定要與時俱進(jìn)，與科研實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)化實(shí)驗(yàn)室同步，跟上時代發(fā)展。合成實(shí)驗(yàn)部分要從以下幾方面改革。首先，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該與理論教學(xué)做好銜接，這樣學(xué)生才能對知識有更好的理解，有更好的學(xué)習(xí)效果。其次，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)該與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，兼顧基礎(chǔ)操作和應(yīng)用，這樣學(xué)生才能體會到所學(xué)的實(shí)驗(yàn)價值，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)而獲得理想的實(shí)驗(yàn)效果。比如我們現(xiàn)在教材中合成酯的實(shí)驗(yàn)是苯甲酸乙酯的合成，可以嘗試用合成明星藥物分子阿司匹林這一大家都熟知的藥物分子代替。最后，合成實(shí)驗(yàn)一定要完整，要接近科研實(shí)驗(yàn)室的合成實(shí)驗(yàn)。既要告訴學(xué)生如何加料開反應(yīng)，還要讓學(xué)生知道如何監(jiān)測反應(yīng)進(jìn)度、如何判斷反應(yīng)終點(diǎn)。后處理之后在條件允許的情況下還要告之學(xué)生如何用質(zhì)譜核磁等檢測手段確定產(chǎn)物結(jié)構(gòu)，以及如何進(jìn)行廢液處理。

3 教學(xué)方式

傳統(tǒng)上，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)方式是課前學(xué)生預(yù)習(xí)-課堂講解實(shí)驗(yàn)原理-教師演示實(shí)驗(yàn)操作-學(xué)生實(shí)驗(yàn)（教師指導(dǎo)）-課后書寫實(shí)驗(yàn)報告。但教學(xué)效果不佳，不能激發(fā)學(xué)生的興趣，學(xué)生積極性不高。要想在實(shí)驗(yàn)中調(diào)動學(xué)生的積極性，要讓學(xué)生主動自愿參與進(jìn)來[4]，就要對上述傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行大的改革，具體而言，需要從教師和學(xué)生兩方面著手[5]。

教師方面，首先也是最重要的是要改變教學(xué)觀念，要認(rèn)識到有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在高素質(zhì)化學(xué)人才培養(yǎng)方面的重要作用，要從根本上體會到教學(xué)改革的必要性。其次，要改變傳統(tǒng)上課堂講解的習(xí)慣，要跟上時代的步伐，掌握一定的信息技術(shù)手段，比如視頻錄制和編輯等，教師可以提前錄制好教學(xué)視頻，發(fā)布到教學(xué)平臺供學(xué)生學(xué)習(xí)。三是教師需要對授課內(nèi)容和授課方式進(jìn)行重新設(shè)計和梳理。內(nèi)容方面一定要把抽象化的實(shí)驗(yàn)理論與實(shí)際結(jié)合，教學(xué)方式可以把問題驅(qū)動法、講解示范法、合作探究法等應(yīng)用到視頻制作中，比如實(shí)驗(yàn)原理講解部分不時插入一些問題供學(xué)生思考，讓學(xué)生思考和查閱相關(guān)原理在日常生活中的應(yīng)用情況；在實(shí)驗(yàn)講解中，一定要講清楚每一步操作的注意事項(xiàng)，并對錯誤操作舉例，讓學(xué)生不僅要知其然還要知其所以然，課堂上對設(shè)置的問題進(jìn)行提問，檢查預(yù)習(xí)效果。四是總結(jié)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)較多的錯誤和有較多疑問的地方，集中及時反饋。

學(xué)生方面，課前預(yù)習(xí)，不僅需要預(yù)習(xí)文字部分，重要的是對教師上傳的視頻內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，對教師所設(shè)置的的問題進(jìn)行思考并給出自己的解釋，鍛煉自己解決問題的能力。在預(yù)習(xí)中也要善于發(fā)現(xiàn)問題，某種意義上發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力比解決問題的能力更重要，一定要重點(diǎn)培養(yǎng)和鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力。課堂部分，在實(shí)驗(yàn)過程中，一定要操作規(guī)范，每一步操作務(wù)必想起以下問題：為什么要這樣操作，不這樣操作會有什么問題，這一步操作可否省略或者調(diào)換步驟等，對這些問題如果自己不能解決可以和同學(xué)討論或者直接向老師請教；每一次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的變化都要清晰記錄，也要知道變化的原因。要養(yǎng)成規(guī)范書寫實(shí)驗(yàn)報告的能力。

4 考核方式

考試的目的是為了發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的問題和不足，之后采取切實(shí)可行的措施加以改進(jìn)，讓學(xué)生不斷改進(jìn)自己，完善自己[6]。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性只是最基礎(chǔ)的要求，重要的是學(xué)生的思維能力，設(shè)計能力和創(chuàng)造能力，因此要改變傳統(tǒng)的根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作水平給學(xué)生打分的方式。教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生所學(xué)的理論知識，篩選出一些重要但合成步驟較少的藥物分子結(jié)構(gòu)，把這些結(jié)構(gòu)布置給學(xué)生，讓學(xué)生以組為單位選擇一個藥物分子，學(xué)生可以通過自由討論查閱文獻(xiàn)等方法設(shè)計合理的合成路線，然后整理成一份預(yù)實(shí)驗(yàn)報告，其中每一步反應(yīng)都要寫出詳細(xì)步驟，闡明原因，考試前讓每組學(xué)生對自己設(shè)計的路線進(jìn)行講解并接受其他同學(xué)的提問和質(zhì)疑，最后在大家討論的基礎(chǔ)上形成一份最終的實(shí)驗(yàn)方案，大家以這一方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生要隨時觀察，記錄出現(xiàn)的問題，對一些討論中沒有發(fā)現(xiàn)的問題一定要及時討論解決。在這一過程中可以讓學(xué)生們充分參與進(jìn)來，調(diào)動起來興趣，讓他們認(rèn)為這是“自己的實(shí)驗(yàn)”而不是老師布置的任務(wù)。在教學(xué)中一定要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題并最終解決問題的能力。

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程可以輔助有機(jī)化學(xué)理論教學(xué)，幫助學(xué)生更好地理解理論知識，同時鍛煉學(xué)生地動手操作能力，培養(yǎng)學(xué)生觀察思考、創(chuàng)新創(chuàng)造能力，然而在實(shí)際教學(xué)中效果不盡如人意，本文通過分析實(shí)際教學(xué)中存在的問題，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核方式上提出改進(jìn)方法，以期達(dá)到理想效果。