衛(wèi)生職業(yè)教育有機化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀及優(yōu)化策略

蔡楚璇，洪煥然，黃永亮

（1.廣東省潮州衛(wèi)生學(xué)校，廣東 潮州 521041；2.韓山師范學(xué)院，廣東 潮州 521041）

我國衛(wèi)生職業(yè)教育以就業(yè)為導(dǎo)向，以培養(yǎng)技能型人才為目標(biāo)，而實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，是職業(yè)教育必不可少的組成部分。有機化學(xué)實驗是新藥研發(fā)、藥物生產(chǎn)、藥物檢驗的重要基礎(chǔ)[1]，對培養(yǎng)藥學(xué)專業(yè)技能型人才至關(guān)重要。但通過多年調(diào)查研究，筆者注意到目前職業(yè)教育有機化學(xué)實驗教學(xué)仍然存在一些問題，影響了技能型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。為滿足新時代社會對藥學(xué)類專業(yè)人才的需求，衛(wèi)生職業(yè)教育必須解決有機化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題，深化教學(xué)改革。

1 有機化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題

1.1 有機化學(xué)實驗容易造成污染

有機化學(xué)實驗室使用的試劑多而雜，其中不少試劑會揮發(fā)出刺激性或難聞的味道，甚至還有毒性、易燃性和腐蝕性，容易造成“三廢”，加劇環(huán)境污染。相比其他實驗室，有機化學(xué)實驗室容易因操作不當(dāng)而產(chǎn)生有害有毒物質(zhì)，安全隱患大，所以不少學(xué)生甚至教師對有機化學(xué)實驗敬而遠之，存有抵觸心理。因此，有機化學(xué)實驗課上學(xué)生容易出現(xiàn)早退、曠課現(xiàn)象，個別教師也有意規(guī)避此類課程。

1.2 教學(xué)方式傳統(tǒng)，學(xué)生被動接受

目前有機化學(xué)實驗教學(xué)中，由于教師未能充分認(rèn)識到實驗教學(xué)在衛(wèi)生職業(yè)教育中的作用，因此把實驗課僅當(dāng)作一般性課堂，授課模式傳統(tǒng)單一。一般做法是學(xué)生提前預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容，教師在實驗課前先“填鴨式”地詳細講解實驗原理、目的和具體操作步驟，強調(diào)實驗中應(yīng)該注意的問題，然后學(xué)生按部就班地依據(jù)教師的指示進行實驗操作。在整個實驗過程中，學(xué)生被動接受知識，邊看講義邊機械化模仿，過度依賴教材內(nèi)容和教師講解。由于學(xué)生被動參與，沒有注意細節(jié)觀察和分析，導(dǎo)致觀察能力差，只重視結(jié)果而輕視過程，只注意實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)和結(jié)論而不探究化學(xué)變化的原理及實質(zhì)。學(xué)生不會預(yù)測實驗可能出現(xiàn)的意外情況從而做好預(yù)防措施，而且出現(xiàn)問題不會主動探索解決方案，只會求助教師。這種實驗教學(xué)模式不利于培養(yǎng)學(xué)生對實驗過程的觀察能力和思考能力，也無法培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的實際能力。

1.3 教學(xué)內(nèi)容陳舊，缺乏吸引力

目前中職有機化學(xué)實驗多為經(jīng)典實驗，主要任務(wù)是進行基本操作、普通有機物制備等。由于實驗內(nèi)容單一，脫離學(xué)生生活實際，缺乏實用性和趣味性，難以讓學(xué)生產(chǎn)生濃厚的實驗興趣。另外，有機化學(xué)實驗多為驗證性實驗，實驗現(xiàn)象和結(jié)果學(xué)生早已從課本上提前得知，這樣的實驗難以激發(fā)學(xué)生思考和創(chuàng)新的動力。做實驗時，學(xué)生只需按部就班操作便能得出相應(yīng)結(jié)果，就算有所偏差，也會根據(jù)課本上的已知結(jié)果來修改自己的實驗數(shù)據(jù)。學(xué)生缺乏獨立思考，容易養(yǎng)成惰性，出現(xiàn)不重視實驗原理、實驗方法不正確、動手能力差、實驗儀器操作不規(guī)范等問題。也有部分學(xué)生認(rèn)為實驗課僅是理論課的附屬，只需記住基本原理和實驗結(jié)果即可，做不做實驗無所謂，對有機化學(xué)實驗的復(fù)雜性和重要性認(rèn)識不足。

2 有機化學(xué)實驗教學(xué)改革措施

2.1 打造綠色環(huán)保實驗室，維護師生身心健康

自從綠色化學(xué)這一概念在20世紀(jì)90年代出現(xiàn)以來，已發(fā)展成為科學(xué)研究的一個重點課題。綠色化學(xué)提倡使用能夠保護環(huán)境的化學(xué)技術(shù)，盡量減少或停止使用、生產(chǎn)有害物質(zhì)，并綜合考慮節(jié)能、節(jié)省資源等因素[2]。有機化學(xué)實驗中使用的有機溶劑種類繁雜，不少試劑會揮發(fā)出令人反感的氣味，甚至還有毒性、易燃性和腐蝕性，令學(xué)生望而生畏，同時實驗經(jīng)常會產(chǎn)生一些副產(chǎn)物，造成“三廢”。另外，還有一些人為因素加重了實驗室的環(huán)境負(fù)擔(dān)：（1）實驗試劑長期保存在實驗室，排氣設(shè)備缺乏導(dǎo)致試劑揮發(fā)出的氣味難以及時排出，加劇了實驗室環(huán)境污染；（2）學(xué)生由于操作不當(dāng)導(dǎo)致試劑使用量過大或試劑灑落，使得環(huán)境更加糟糕。

為打造綠色化學(xué)實驗室，減少師生對有機化學(xué)實驗的疑慮、擔(dān)憂等消極抵觸情緒，提高實驗積極性，可以采取以下措施進行改革。

（1）加強實驗試劑管理。將實驗試劑存放在庫房，開展實驗時按需領(lǐng)取，平時盡量減少實驗室中試劑的存留，杜絕具有揮發(fā)性、毒性、易燃性特點的試劑在非試驗期間擱置在實驗室。

（2）推行系列化實驗，加強實驗產(chǎn)品的循環(huán)利用。在傳統(tǒng)有機化學(xué)實驗教學(xué)中，各個實驗之間關(guān)聯(lián)不大，無法充分利用實驗中得到的產(chǎn)品。這些實驗產(chǎn)品的儲存和處理不但需要大量人力物力，而且會造成新的污染。為減少實驗室廢棄物的產(chǎn)生，節(jié)約資源，減輕實驗污染，必須設(shè)計一系列綜合實驗，讓孤立的實驗相互聯(lián)系，把一個反應(yīng)的產(chǎn)物作為下一個反應(yīng)的反應(yīng)物，實現(xiàn)實驗的連續(xù)化。例如，有條件的實驗室在進行乙醇分子內(nèi)脫水的性質(zhì)實驗時，將乙醇與濃硫酸共熱到170℃后發(fā)生分子內(nèi)脫水生成的產(chǎn)物乙烯，進行烯烴的加成反應(yīng)性質(zhì)實驗——乙烯與溴水或酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)。這樣把原本獨立的兩個實驗串聯(lián)起來，把生成的產(chǎn)物乙烯作為烯烴性質(zhì)實驗的反應(yīng)物，使得實驗得到的產(chǎn)物能充分利用，既減少了廢棄物的產(chǎn)生，節(jié)省了資源，又使得實驗具有連續(xù)性和趣味性。

（3）調(diào)整實驗方案，推行微量、半微量實驗。盡管這種實驗化學(xué)試劑用量少，但效果明顯、準(zhǔn)確，既可以縮短反應(yīng)時間，操作方便，提高實驗效率，又能減少反應(yīng)原料，降低能耗，減少廢棄物的排放，有利于實驗室環(huán)境的改善，防止環(huán)境污染[3]。

（4）用對環(huán)境友好的試劑代替污染大、毒性大的試劑。在滿足有機化學(xué)實驗教學(xué)需要的前提下，遵循綠色化學(xué)原則，盡可能使用刺激性、毒性和污染較小的試劑供學(xué)生進行實驗，這樣既不影響實驗教學(xué)，也避免了環(huán)境污染。

2.2 采取新型實驗教學(xué)模式，發(fā)揮學(xué)生主體作用

傳統(tǒng)實驗課堂以教師為主角，學(xué)生為配角甚至觀眾?，F(xiàn)代新型教學(xué)理念要求教師打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性為目的，而不是以傳播書本知識為目的，教師應(yīng)該把課堂還給學(xué)生，只起點撥、指導(dǎo)作用，而不是條分縷析地滿堂灌。在有機化學(xué)實驗課這種實踐性很強的課堂上，更應(yīng)該調(diào)動學(xué)生主動性和積極性。所以，教學(xué)中教師可以讓學(xué)生參與到演示實驗中。相比教師演示，學(xué)生自己動手更容易調(diào)動積極性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。在實驗課時不多的情況下，學(xué)生會珍惜動手操作的機會，踴躍參加。如果換成教師演示，學(xué)生對教師的不規(guī)范操作一般不敢指出，而當(dāng)同伴操作時，他們就沒有這樣的顧忌，會留心分析同伴操作的準(zhǔn)確性和出現(xiàn)的問題。

此外，也可以適當(dāng)開放實驗室，給學(xué)生提供獨立完成實驗的空間。獨立進行實驗是培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰?、科學(xué)研究精神和科學(xué)態(tài)度的有效途徑。所以，為進一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性，可以讓其進行設(shè)計性實驗或其他自主性實驗。自主性實驗以學(xué)生為中心，以學(xué)生自主活動為基礎(chǔ)[4]。例如，學(xué)生在教師指定實驗題目的前提下，自主設(shè)計實驗方案，選擇實驗試劑、器材，獨立操作實驗，分析實驗結(jié)果，完成實驗報告。這樣學(xué)生會根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需要和興趣，充分發(fā)揮主觀能動性。教師的作用主要是對學(xué)生實驗中遇到的難點進行指導(dǎo)和保證學(xué)生實驗安全，杜絕學(xué)生不恰當(dāng)?shù)膶嶒炐袨閇5]。例如，開展乙酸乙酯的蒸餾及其沸點的測定這一實驗，要求學(xué)生圍繞實驗題目設(shè)計實驗方案。教師提前給出方案設(shè)計要求：（1）列出所需儀器，儀器的組裝順序，試劑的用量及相關(guān)輔助物品。（2）確定實驗步驟，明確實驗過程中沸程、沸點的確定以及注意事項。學(xué)生根據(jù)要求設(shè)計方案，在教師監(jiān)督下在實驗室獨立完成實驗，觀察、記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，探討解決實驗過程中存在的問題。（3）學(xué)生處理實驗數(shù)據(jù)，提交實驗報告，教師對實驗進行總結(jié)和評價。這樣的實驗教學(xué)模式改變了傳統(tǒng)學(xué)生只要按部就班操作便能得出實驗結(jié)論的現(xiàn)象，學(xué)生通過輔導(dǎo)書、網(wǎng)絡(luò)等查閱資料，設(shè)計并完成簡單實驗，能充分體驗實驗過程，鍛煉思維能力，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性、創(chuàng)造性及實驗熱情[6]。

2.3 構(gòu)建實驗課程新體系，實施多樣化的實驗?zāi)Ｊ?/h3>

傳統(tǒng)實驗教學(xué)中，教師先進行日常實驗室安全知識、儀器使用和維護、基本實驗操作講解，然后開展性質(zhì)實驗和合成實驗，這些課常通常分開開設(shè)，不但造成時間的浪費，而且由于基本操作和性質(zhì)實驗內(nèi)容比較簡單，缺乏創(chuàng)新性，學(xué)生感到單調(diào)枯燥。因此，可以重新整合實驗內(nèi)容，實施多樣化的實驗?zāi)Ｊ健?/p>

（1）整合基礎(chǔ)實驗。將基本操作、性質(zhì)實驗安排到相關(guān)合成實驗中，提高實驗教學(xué)的起點，節(jié)省實驗教學(xué)時間。

（2）開展系列化多步反應(yīng)實驗。傳統(tǒng)有機化學(xué)實驗教學(xué)往往沒有在單個實驗之間建立聯(lián)系，各個實驗相互獨立，未能形成系統(tǒng)化、系列化的訓(xùn)練模式。因此，通過串聯(lián)有相互聯(lián)系的有機實驗，將前面進行的實驗所得的產(chǎn)品作為后面實驗的原料，形成系列化、系統(tǒng)化的多步反應(yīng)實驗，既充分利用了實驗時間和原料，減少了材料消耗和環(huán)境污染，而且涉及的實驗基本操作和理論知識全面，能系統(tǒng)訓(xùn)練學(xué)生基本實驗技能，鍛煉綜合實驗?zāi)芰ΑＭ瑫r，該模式改變了“照方抓藥”的單一實驗?zāi)Ｊ剑苷{(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生變被動為主動，提高實驗課的吸引力。例如，有條件的實驗室利用乙烯直接水合制備乙醇實驗時，可以將制得的乙醇作為下一反應(yīng)的反應(yīng)物，進行醇的性質(zhì)實驗，以及作為乙酸乙酯制備實驗中反應(yīng)物的原料，繼而將制成的乙酸乙酯繼續(xù)用于其性質(zhì)實驗（酯的水解反應(yīng)、醇解反應(yīng)等，見圖 1）。

圖1 乙烯直接水合制備乙醇系列化實驗圖解

（3）讓實驗貼近生活。事實證明，與學(xué)生生活聯(lián)系緊密的知識更容易激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣?；瘜W(xué)實驗不是閉門造車，只存在于實驗室，而是來自生活，應(yīng)該回到生活，在現(xiàn)實生活中發(fā)揮作用，實現(xiàn)應(yīng)用價值。所以，有機化學(xué)實驗應(yīng)當(dāng)多一些貼近生活的實驗項目，例如，利用雞蛋中分離出的蛋清進行蛋白質(zhì)加熱變性實驗以及蛋白質(zhì)的鹽析實驗；在實驗室利用草酸將尿液中的尿素形成草酸脲結(jié)晶，進而再分離提取出尿素。這些實驗展示了有機化學(xué)與日常生活的緊密聯(lián)系，讓學(xué)生覺得學(xué)有所用。同時，教師要鼓勵學(xué)生平時多注意觀察生活，把實驗中學(xué)到的知識應(yīng)用于日常生活，通過實踐來鞏固和拓展知識，提高實際應(yīng)用能力。

2.4 應(yīng)用計算機技術(shù)

應(yīng)用計算機技術(shù)在衛(wèi)生職業(yè)教育有機化學(xué)教學(xué)中是一種比較新穎的方法，在我國雖然出現(xiàn)的時間較晚，但發(fā)展很快，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到教學(xué)中。在有機化學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)用計算機技術(shù)既符合當(dāng)前教學(xué)模式改革的要求，也非常有利于提高有機化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量。

（1）微課。微課以視頻為主要載體，展現(xiàn)教師圍繞某個知識點或教學(xué)環(huán)節(jié)而展開的精彩教與學(xué)活動的整個過程，其特點是主題突出、內(nèi)容具體、多樣傳播、針對性強[7]。所以，實驗教師可以選擇性地將一些教學(xué)重點和難點內(nèi)容制作成微課，在實驗課前讓學(xué)生自主觀看，也可以由教師加以啟發(fā)式引導(dǎo)，讓學(xué)生加深印象。學(xué)生自主選擇時間和地點觀看實驗操作視頻，對其中的重點、難點可以隨時暫?；蚧胤庞^看，這種不受時空限制的學(xué)習(xí)不僅能節(jié)省教師上課講解和板書時間，還能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性。

（2）虛擬化學(xué)實驗室。對于耗時較長、毒性較大、污染較嚴(yán)重的有機化學(xué)實驗，利用計算機仿真實驗系統(tǒng)進行實驗操作，能把實驗過程清晰、直觀、逼真地呈現(xiàn)給學(xué)生，同時教師加以講解，既能活躍課堂，有利于學(xué)生掌握知識，又能節(jié)省原料，降低實驗成本，避免“三廢”的產(chǎn)生，打消師生對某些有害實驗的顧忌[8]。另外，虛擬實驗室不受時空和實驗材料的限制，學(xué)生可以親自動手完成實驗[9]。所以，利用虛擬實驗室還可以模擬開展一些由于條件不具備而無法開設(shè)的實驗，豐富實驗內(nèi)容，開闊學(xué)生視野。

3 結(jié)語

由以上分析可知，從教學(xué)內(nèi)容、方式和手段方面進行相應(yīng)的教學(xué)改革，能有效解決衛(wèi)生職業(yè)教育有機化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題。在綠色化學(xué)理念引導(dǎo)下打造健康環(huán)保的有機化學(xué)實驗室，為師生身心健康提供保障；采納以學(xué)生為中心的新型實驗教學(xué)模式，能夠激發(fā)學(xué)生主動性和積極性，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力和動手能力；通過構(gòu)建實驗課程新體系，提高教學(xué)效率，使實驗內(nèi)容更為豐富多樣，更有創(chuàng)新性、趣味性和實用性，能系統(tǒng)地鍛煉學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰蛻?yīng)用能力；微課、虛擬實驗室等計算機技術(shù)的引進，使實驗教學(xué)多元化，突出教學(xué)重點和難點，解決了實驗教學(xué)受時間和實驗室條件限制的問題，豐富了實驗內(nèi)容。