有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè)與完善

王晗光，程 琍，楊洲平，劉 寬，鄒 平

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命理學(xué)院，四川 雅安 625014)

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高校農(nóng)業(yè)、生物、化學(xué)及食品類等專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課，其應(yīng)用領(lǐng)域涉及農(nóng)業(yè)、化工和人們?nèi)粘Ｉ畹确矫妫瑸樘岣吒咝５娜瞬排囵B(yǎng)質(zhì)量，適應(yīng)社會(huì)的需求，國(guó)內(nèi)外許多大學(xué)都加大投入，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)。本研究結(jié)合“國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要”精神，結(jié)合我校全面實(shí)施“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量推進(jìn)計(jì)劃”，對(duì)現(xiàn)在的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)考核方法等進(jìn)行改革，對(duì)培養(yǎng)具有學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的人才具有重要意義。

1 專業(yè)設(shè)置和實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

四川農(nóng)業(yè)大學(xué)是一所以生物科技為特色、以農(nóng)業(yè)科技為優(yōu)勢(shì)，多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的省屬重點(diǎn)“211 工程”大學(xué)。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)農(nóng)、理、工、醫(yī)等專業(yè)都是重要的必修基礎(chǔ)課，通過(guò)教學(xué)使學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本理論和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和動(dòng)手能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和從事科學(xué)研究、生產(chǎn)等打下良好的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)已從理論教學(xué)中剝離出來(lái)，單獨(dú)設(shè)課、單獨(dú)考核，獨(dú)成一套體系。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排上，已減少了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增設(shè)應(yīng)用性、綜合性、設(shè)計(jì)性內(nèi)容，形成“基礎(chǔ)性、專業(yè)性、研究性”三層次化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)體系。隨著時(shí)間的推移，存在一些弊端，學(xué)生重視《有機(jī)化學(xué)》學(xué)習(xí)和考核，忽視《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程的學(xué)習(xí)和考核，安全和環(huán)保意識(shí)淡薄、預(yù)習(xí)流于形式、實(shí)驗(yàn)主動(dòng)性差，設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)也執(zhí)行不力等。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)必須繼續(xù)鞏固和完善原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理和督查，更新調(diào)整現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，改進(jìn)教學(xué)手段和方法，改革實(shí)驗(yàn)考核方法等。

2 改革研究的主要內(nèi)容

2.1 改進(jìn)、調(diào)整和完善實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

2.1.1 改進(jìn)完善現(xiàn)有一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增設(shè)應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

改變現(xiàn)有一些實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)條件，如乙酸乙酯的合成中將濃硫酸作為催化劑調(diào)整為三種:濃硫酸、路易斯酸、固相催化劑，對(duì)比實(shí)驗(yàn)效果，理解酸性催化劑對(duì)酯的合成影響。改進(jìn)現(xiàn)有一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的儀器裝置，如乙酰苯胺合成的分餾裝置，刺型分餾柱過(guò)長(zhǎng)致使分水效果不好等。將原有的基本操作實(shí)驗(yàn)整合，如熔點(diǎn)的測(cè)定和蒸餾及其沸點(diǎn)的測(cè)定兩個(gè)實(shí)驗(yàn)整合為熔沸點(diǎn)測(cè)定。為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增開一些與農(nóng)業(yè)科學(xué)相關(guān)的藥物合成以及天然有機(jī)物的提取等應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)。

2.1.2 開設(shè)多步驟的有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

在以前的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，大多數(shù)是單個(gè)化合物的制備，多步驟的有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)較少。實(shí)驗(yàn)中，用前一步反應(yīng)所得的產(chǎn)品，作為后一步反應(yīng)的原料，既能訓(xùn)練學(xué)生的基本操作技能，又培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度，同時(shí)還可以節(jié)約藥品和經(jīng)費(fèi)。如乙酰苯胺的制備［1］可分為三個(gè)實(shí)驗(yàn)，(1)硝基苯的制備;(2)苯胺的制備;(3)乙酰苯胺的制備。

為保證實(shí)驗(yàn)最終產(chǎn)品乙酰苯胺有較好的產(chǎn)率和純度，每一步產(chǎn)品合成，學(xué)生都務(wù)必對(duì)其鑒定，方可進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的第1 步、第2 步，了解混酸硝化芳香烴制備硝基化合物以及鐵－鹽酸作為還原劑還原硝基為胺基的原理和方法，使學(xué)生掌握液體有機(jī)化合物制備的一般步驟和操作方法，學(xué)習(xí)蒸餾、回流、水蒸氣蒸餾、液－液萃取等基本操作，各需4 學(xué)時(shí);第3 步使學(xué)生熟悉固體有機(jī)化合物制備的一般步驟和操作方法，熟練掌握分餾、減壓過(guò)濾、重結(jié)晶等操作;熟悉固體鑒定的常用方法，鞏固熔點(diǎn)的基本操作，了解紅外光譜對(duì)其物質(zhì)的鑒定分析應(yīng)用，需4 學(xué)時(shí)。

2.1.3 開設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

利用課外時(shí)間，有興趣的學(xué)生自己組團(tuán)，結(jié)合本專業(yè)自己選題和設(shè)計(jì)方案，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。任課教師對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。通過(guò)創(chuàng)新性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，為學(xué)校的“大學(xué)生的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”和本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì)奠定一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

2.2 精選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，滲透綠色化學(xué)思想

選擇的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要貫徹綠色化學(xué)理念，盡可能篩選和開發(fā)具有節(jié)約型和環(huán)保型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，推行微量和半微量實(shí)驗(yàn)，降低試劑消耗。在保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的前提下，盡量開設(shè)微量、半微量合成實(shí)驗(yàn)及連續(xù)性實(shí)驗(yàn)，提高藥品利用率［2］。將有些污染很重的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，通過(guò)CAI 課件在有機(jī)化學(xué)精品課程網(wǎng)頁(yè)上模擬展示，如醇酚、醛酮的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。為滿足每班40 人的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室成列出近100 個(gè)試劑瓶，如甲醛、苯甲醛、丙酮、Ag(NH3)2+、苯肼等，多數(shù)都具有揮發(fā)性、刺激性，是有毒的化學(xué)物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室氣味大，影響呼吸系統(tǒng)和消化系統(tǒng)。如果這些實(shí)驗(yàn)操作在電腦上動(dòng)畫完成，不會(huì)影響理論知識(shí)的鞏固，也對(duì)大家的身體健康有利，還可以節(jié)約藥品。

2.3 在教學(xué)中使用PBL 教學(xué)法，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平

PBL(Problem Based Learning)即為“基于問(wèn)題式學(xué)習(xí)”或“問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)”，是以問(wèn)題為基礎(chǔ)，以學(xué)生為中心，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，發(fā)展學(xué)生綜合思考能力和解決實(shí)際問(wèn)題能力的教學(xué)法［3］。以學(xué)生為主體，以小組討論的形式，在輔導(dǎo)教師的參與下，圍繞某一具體、實(shí)際的問(wèn)題進(jìn)行研究的學(xué)習(xí)過(guò)程，能夠激發(fā)學(xué)生主動(dòng)解決問(wèn)題、查閱文獻(xiàn)的積極性，有利于提高學(xué)生系統(tǒng)掌握知識(shí)的能力和良好的表達(dá)能力，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力和創(chuàng)新能力。

2.4 探索雙語(yǔ)教學(xué)模式

按照“教育面向現(xiàn)代化，面向世界，面向未來(lái)”的要求，對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程實(shí)踐雙語(yǔ)教學(xué)勢(shì)在必行［4］。雙語(yǔ)教學(xué)有助于提高學(xué)生的專業(yè)英語(yǔ)水平，為他們今后的專業(yè)學(xué)習(xí)及與國(guó)際交流奠定堅(jiān)實(shí)的專業(yè)英語(yǔ)基礎(chǔ)。重視雙語(yǔ)師資的培訓(xùn)與培養(yǎng)，鼓勵(lì)年輕教師出國(guó)培訓(xùn)，切實(shí)提高本課程的雙語(yǔ)教學(xué)水平的層次;聘請(qǐng)國(guó)外教師和專家來(lái)我校講學(xué)，拓展學(xué)生知識(shí)面，增進(jìn)國(guó)際間學(xué)術(shù)交流;根據(jù)課程目標(biāo)定位，引進(jìn)雙語(yǔ)教材，適度的采用雙語(yǔ)教學(xué)模式［5］。

2.5 考核方法的改革

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)改革，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)態(tài)度和綠色環(huán)保意識(shí)，建立起基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容;通過(guò)更新教學(xué)方法和教學(xué)手段，建立多元的考核體系，完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，為培養(yǎng)高素質(zhì)人才奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

［1］鄒平. 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)［M］. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2009:178－181.

［2］石偉民，王素蘭，張運(yùn)曉，等. 大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中PBL 教學(xué)法應(yīng)用初探［J］. 河南化工，2010，12(27):57－58.

［3］楊國(guó)玉，徐翠蓮. 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化教學(xué)的改革與實(shí)踐［J］. 實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2010，13(4):26－28.

［4］ 鐘明，余金明.《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教改的新思路——基于VRML 的虛擬實(shí)驗(yàn)研究與開發(fā)［J］. 化學(xué)教育，2003(7－8):54－56.

［5］吳莉，張富青，傅晶，等. 建設(shè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系的思考［J］. 實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2010，13(3):16－18.