淺談對有機(jī)化學(xué)實驗學(xué)習(xí)的體會

何玉緣

(湘潭大學(xué)化學(xué)學(xué)院，湖南 湘潭 411100)

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科?；瘜W(xué)實驗教學(xué)著眼于訓(xùn)練學(xué)生的動手能力和理論聯(lián)系實際的能力，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、求實態(tài)度和創(chuàng)新精神的重要途徑，在高?；瘜W(xué)教學(xué)中占據(jù)著舉足輕重的地位[1]。目前，學(xué)校教學(xué)方式偏于傳統(tǒng)，主要分為基礎(chǔ)知識講解和基礎(chǔ)實驗技能。老師講述理論知識，實驗課本中包含全面詳細(xì)的實驗原理，儀器藥品，過程，思考與討論。學(xué)生只需按部就班的完成實驗課程，撰寫報告。實驗報告是老師對學(xué)生課程評價最重要的部分，逐漸學(xué)生對實驗課程變成了“依葫蘆畫瓢”，不利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和理解學(xué)科技術(shù)和方法。本文從高校的教學(xué)特點及現(xiàn)狀，以有機(jī)化學(xué)實驗思考，結(jié)合專業(yè)特點和學(xué)生學(xué)習(xí)客觀實際，對大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)的改進(jìn)提出了一些體會和建議。

1 有機(jī)化學(xué)實驗課程的配置

大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實驗一般包括無機(jī)化學(xué)實驗，物理化學(xué)實驗，有機(jī)化學(xué)實驗，分析化學(xué)實驗等，本校有機(jī)化學(xué)實驗數(shù)量和學(xué)分上均最高，表1是本校有機(jī)化學(xué)實驗課程設(shè)置，共安排了16個實驗，在安排上可以看出老師的初衷，分為基礎(chǔ)操作實驗和合成實驗，由簡到繁，每一個合成實驗都包含了一個新的化學(xué)反應(yīng)，希望通過實驗幫助學(xué)生掌握理論原理。但個人認(rèn)為課程過于追求實驗的全面性，從表中可以看出所有的實驗都是以回流、蒸餾為基礎(chǔ)，加以重結(jié)晶提純，減壓抽濾展開的一系列有機(jī)物的合成，參與幾個實驗便可以掌握實驗的要點，其他實驗即變?yōu)闄C(jī)械重復(fù)，并且每一個實驗至少6個小時，耗時長，容易引起實驗熱情疲勞。如果減少實驗內(nèi)容，改為學(xué)生自己設(shè)計實驗，增加思考，實驗可能更好。

表1 有機(jī)化學(xué)實驗課程安排

2 有機(jī)化學(xué)實驗體會

通過對本專業(yè)有機(jī)化學(xué)實驗課程的學(xué)習(xí)、思考和分析，總結(jié)出以下體會：

(1)通過實驗學(xué)習(xí)，更深刻地理解和掌握化學(xué)原理和實驗條件。以表1中的乙酸正丁酯實驗為例，乙酸和正丁醇在濃硫酸的催化下發(fā)生酯化反應(yīng)，生成乙酸正丁酯，加過量乙酸，采用水分分離器分離生成的水。實驗前需要做好理論預(yù)習(xí)及可能出現(xiàn)問題的預(yù)想，試驗完成后也常對試驗過程進(jìn)行回憶，總結(jié)失誤，并將原理和試驗過程圖像相結(jié)合，通過對不同反應(yīng)的有機(jī)實驗學(xué)習(xí)，使得化學(xué)反應(yīng)過程及結(jié)果不只停留在書面和推理中，而是直觀地的感官認(rèn)識和理解，之后遇到同類型試驗有時甚至沒做實驗也能推測化學(xué)反應(yīng)過程的景象。

(2)實驗課程側(cè)重于流程式的完成相關(guān)實驗，學(xué)生缺乏主動性。實驗課堂包括對理論知識的講述和對實驗器材操作的演示，教材對藥品規(guī)格的使用，步驟有詳細(xì)的論述，規(guī)避了很多錯誤的細(xì)節(jié)。即使有理論實驗的提示，因缺乏嚴(yán)謹(jǐn)求真的態(tài)度，依然會存在意料之外的實驗結(jié)果。以表1中的8-羥基喹啉合成實驗為例，即便書本中已經(jīng)列出了實驗步驟，因為水蒸氣蒸餾也會發(fā)生偏差，如果能分析自己的蒸餾方式與成功實驗的差別在哪里，如何通過控制水蒸汽發(fā)生器的溫度防止回流達(dá)到實驗成功，將思考融入在實驗當(dāng)中，學(xué)會思考也能達(dá)到實驗的目的。

(3)因教學(xué)設(shè)施條件等影響，學(xué)校的實驗教學(xué)不能完全滿足實驗課程的要求，教師只能選擇通過已有的設(shè)備、藥品儀器進(jìn)行講解，同時需要考慮經(jīng)濟(jì)性。為節(jié)省藥品的使用量，教師會提前刪改復(fù)雜實驗的操作內(nèi)容，保證實驗的安全和可操作性。以表1對硝基苯甲酸實驗為例，因為反應(yīng)速度隨著硫酸的濃度和用量的增加而增加，因此老師對實驗流程步驟進(jìn)行了修改，選取5～10 mL,沸騰至全部溶解，不溶則繼續(xù)加2～3 mL,而且嚴(yán)格控制加酸時間。因為沒有對實驗的修改進(jìn)行更深的思考，即便能夠理解整個過程，有從實驗體會上依然會差很多。

(4)課程容錯機(jī)制較差，學(xué)生實驗錯誤就不能得高分。實驗成績一般由兩部分組成：平時成績占70%，實驗成績占30%。平時成績包括課堂出勤，預(yù)習(xí)報告和實驗報告的撰寫，實驗成績則是對學(xué)生操作技能的評價，實驗報告成了實驗成績的主導(dǎo)部分。學(xué)生逐漸為了撰寫優(yōu)秀的報告，不去注重實驗過程，更看重實驗結(jié)果。預(yù)習(xí)報告變成了“抄寫”，學(xué)生對實驗報告思考討論開始通過查閱尋找標(biāo)準(zhǔn)答案，追求完美的實驗數(shù)據(jù)。筆者認(rèn)為實驗報告需要更注重“思”，思應(yīng)該包含對實驗過程的疑問與分析，對實驗缺點的改進(jìn)，教師應(yīng)該更看重學(xué)生的實驗操作和思想學(xué)習(xí)的過程，這樣能更好的鼓勵學(xué)生思考，提高學(xué)生的主觀能動性，通過自己動手，培養(yǎng)學(xué)生自己解決問題的能力。

3 改進(jìn)建議

大學(xué)化學(xué)實驗的目的不僅是需要學(xué)生對化學(xué)理論知識的掌握與應(yīng)用，正確和熟悉地學(xué)會實驗操作技能，提升自己的動手實踐能力，更應(yīng)側(cè)重于學(xué)生掌握研究和解決問題的方法，主動分析問題，主動解決問題。

(1)優(yōu)化實驗評分標(biāo)準(zhǔn)。實驗評分時不只追求實驗的正確性，總結(jié)實驗的失敗原因也能達(dá)到實驗的效果。對理論知識的認(rèn)識不全、環(huán)境條件、藥品污染都可能是實驗失敗的原因，操作不當(dāng)就會導(dǎo)致不同的實驗結(jié)果，例如分析中的滴定實驗，溶液的滴加速度會對最后的實驗現(xiàn)象產(chǎn)生很大的影響，半滴的滴加與否是需要通過多次反復(fù)操作練習(xí)來掌握滴定技能。學(xué)生若能夠總結(jié)提煉失敗的實驗。主觀，客觀分析實驗失敗的原因，提出合理的改進(jìn)建議方法，提交合理真實的實驗報告并在以后的實驗中改進(jìn)，筆者認(rèn)為才是化學(xué)實驗真正的內(nèi)涵。

(2)學(xué)生實驗課程分層設(shè)置。不追求學(xué)生完成實驗的數(shù)量，改為追求質(zhì)量。針對學(xué)生的情況開展深度不一的教學(xué)，部分學(xué)生只需完成基本化學(xué)實驗，針對部分有興趣且有精力的同學(xué)可對其實驗的各個環(huán)節(jié)提出更高要求，如自己完成實驗原理學(xué)習(xí)，獨立編制實驗過程方法，實驗過程記錄，實驗結(jié)果總結(jié)等。

(3)拓寬實驗室使用和管理方法。例如設(shè)立學(xué)生實驗室管理員助理，讓合適的學(xué)生參與到實驗室的日常管理中，使其能沉下心去好好的學(xué)習(xí)，能協(xié)助實驗室老師開展日常教學(xué)，甚至在部分時候可以讓學(xué)生試講實驗課。

(4)鼓勵學(xué)生課余參與各類研究活動。鼓勵以后愿意從事化學(xué)專業(yè)的研究并有相關(guān)天賦的同學(xué)參與到學(xué)校各教研室的各類研究項目中，或給與題目鼓勵學(xué)生自己設(shè)計實驗、設(shè)計實驗工具。使其學(xué)會查找閱讀各類中英文獻(xiàn)，會設(shè)計基本的實驗，學(xué)習(xí)如何撰寫科技論文，了解熟悉化學(xué)研究的基本方法，培養(yǎng)科學(xué)研究及解決問題的基本素養(yǎng)。

(5)構(gòu)建開放型實驗教學(xué)。建議學(xué)校設(shè)立開放型實驗室和更多的化學(xué)實驗技能競賽，既能夯實化學(xué)實驗理論基礎(chǔ)又能提高實踐操作水平，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。同時，針對有機(jī)化學(xué)實驗耗時、危險系數(shù)高的因素，與虛擬平臺合作，提供更安全、開放、綠色化的平臺讓學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，使得教學(xué)更加多元化。