民族院校非化學專業(yè)有機實驗課程教學改革研究

康大偉+陳玉花+韓春平+烏蘭格日樂+高紅梅

摘 要：有機化學實驗是有機化學課程的重要組成部分，涉及內(nèi)容很多，但是難度不大。本文分析了本校非化學專業(yè)有機化學實驗教學的現(xiàn)狀，并結(jié)合實際情況和作者在實驗教學中的經(jīng)驗，對有機化學實驗教學方法、考核方式、實驗具體內(nèi)容等方面提出了建議。

關鍵詞：非化學專業(yè) 有機化學實驗 教學

有機化學實驗是一門基礎課程，非化學專業(yè)的有機化學實驗主要針對非化學專業(yè)大學一年級學生所設置。它是學生鞏固和理解有機化學理論知識，掌握實驗基本操作技能的重要組成部分，也是相關專業(yè)學生開展后續(xù)理論課程和實驗課程的基礎。[1]通過該課程的學習，能夠使學生掌握各類有機物的結(jié)構(gòu)、命名、合成、分離提純及分析鑒定的方法，加深對有機化學基本理論與概念的理解，培養(yǎng)學生自學能力、增強分析解決問題的能力，為學生在接下來的專業(yè)課學習打下扎實的基礎。隨著2015版人才培養(yǎng)方案的制定，各基礎化學課程學時不斷縮減，而對學生創(chuàng)新能力和素質(zhì)的要求卻在提高。有機化學實驗的學時有一定的縮減，后續(xù)專業(yè)課程又對有機化學提出新的要求，如何解決這一矛盾，是有機化學教學工作者需要認真對待并急需解決的問題，近年來已有一些相關研究。[2-4]

一、有機化學實驗教學現(xiàn)狀分析

內(nèi)蒙古民族大學是一所綜合性民族大學，化學化工學院大學化學實驗室承擔了生命科學院、農(nóng)學院、動物科技學院、醫(yī)學院、護理學院和蒙醫(yī)藥學院六個學院近1700名學生的化學類基礎化學實驗課程的教學任務。因此，《有機化學實驗》課程主要面對以上六個學院的學生。大多數(shù)非化學類專業(yè)學生對有機化學實驗興趣不大，而且動手能力較弱。進入大學后，化學知識盡管得到很大加強，但仍然存在諸多問題：一方面，有機化學實驗知識內(nèi)容較多，課時數(shù)卻較少；另一方面，大學一年級對本專業(yè)的理論基礎和實驗基礎認識不夠，導致有機化學實驗沒有得到足夠的重視。由于學時限制，導致實驗內(nèi)容被迫壓縮，只能進行基本技能的訓練，如重結(jié)晶、蒸餾、熔點測定等。

長期以來《有機化學實驗》都被認為是理論課的附屬品，正因為師生在思想上對實驗課的輕視，使得實驗課的開設存在大量問題。最主要問題在于實驗課程的學時相對不足，而有機實驗往往需要較長的時間，因此只能將時間較長的實驗壓縮在較短的時間內(nèi)完成，從而降低教學質(zhì)量。教師和學生對實驗的重視程度不夠，對實驗過程中的細微現(xiàn)象的原因沒有進行細致的觀察和研究。由于受到學生人數(shù)多且實驗室場地有限。實驗過程中，一般由兩名同學組成一組，希望兩名學生能相互協(xié)作共同完成實驗，但是有的組卻只有一名同學操作實驗，另外一名同學在一旁觀看，完全不動手。實驗報告不是實事求是記錄自己的實驗過程，而是按照課本上甚至其他同學的實驗內(nèi)容和實驗數(shù)據(jù)抄襲，這不利于培養(yǎng)學生良好的科研習慣。另一方面，學生急功近利，看重結(jié)果而忽視過程。為了提高產(chǎn)率，有學生向其他學生借產(chǎn)品或篡改實驗結(jié)果。在有機實驗課中，雖然學生重視結(jié)果是好的但絕不能忽視了實驗過程，實驗課的目的是培養(yǎng)學生的動手能力，所以過程尤為重要。

二、有機化學實驗教學方法的改革探索

傳統(tǒng)的實驗教學以教師為主導的程序化教學模式為主，教師擬定好實驗內(nèi)容、實驗步驟，學生則按方抓藥，基本處于被動地接受狀態(tài)。這種方法不利于調(diào)動學生學習的主觀能動性，傳統(tǒng)的有機化學缺少綜合性和研究型實驗較少。在這種教學模式下，學生只能在有限的時間內(nèi)機械地完成實驗項目；許多綜合性、設計性強的實驗項目不能正常開出，缺乏創(chuàng)新思維能力鍛煉的平臺，學生也缺乏主動性學習，動手能力得不到很好的訓練。不利于培養(yǎng)學生的主觀能動性與創(chuàng)造性，分析問題和解決問題的能力也得不到提高。增加簡單的有機合成實驗，拓寬學生實驗操作知識面。部分有機合成實驗，例如二苯基羥基乙醇酸合成，需要多種實驗試劑的實驗，教學成本高，操作難度大，很難做到學生的大規(guī)模實驗。但可以通過虛擬仿真實驗系統(tǒng)來完成，并且不受地點和時間的限制，學生可以在虛擬教學環(huán)境中學習合成操作原理，深入學習反應的機理和相關知識。同時可以借助虛擬仿真教學手段，開展一些由于實驗室安全問題而不能開設的教學內(nèi)容。這種教學方式既不需要消耗大量的實驗耗材、也無需指導教師的反復指導，在節(jié)約教學資源與教學師資的情況下，很好地完成實驗教學目的，提高實驗教學的質(zhì)量，也拓寬學生實驗操作知識面。有機化學實驗程序比較復雜，如乙酰苯胺的重結(jié)晶。該實驗需要學生通過預習來了解實驗原理和操作方法，如果僅僅通過課堂時間指導能使學生很好掌握操作原理，通過課前預習來了解抽象的實驗描述，預習效果很不理想。而虛擬實驗可以提供實驗的詳細操作步驟，學生可在實驗課前通過仿真軟件反復實踐，不但能熟悉實驗操作流程，而且能激發(fā)學生動手的興趣，使抽象的理論變成可操作的動畫，更認真地準備實驗，提高實驗效率。有機化學虛擬仿真實驗可提供開放的實驗環(huán)境，學生可以根據(jù)理論課內(nèi)容或者自己的學習興趣自行組織實驗。使學生從被動學習轉(zhuǎn)變到主動學習。

三、有機化學實驗考核的改革探索

在有機化學實驗的教學過程中，實驗考核目的是為了促進學生積極學習、鞏固所學知識，檢查教學效果，指明教改方向。因此，科學的、合理的考核方式方法是教學改革的重要內(nèi)容。對于非化學專業(yè)的實驗教學，其目的是使學生掌握有機化學實驗的基本操作技能、分離純化一般方法和一般基礎知識。傳統(tǒng)的考核方式是以實驗報告結(jié)合最后的考試決定該門課程的成績。有機化學實驗強調(diào)的是實驗過程和動手能力，實驗報告只是考核的一小部分，強調(diào)實驗報告會導致學生過于重視結(jié)果而忽視了實驗操作，不利于實驗動手素質(zhì)提高，也違背的實驗課程的初衷。結(jié)合整門課程來說，有機實驗課程是多因素、多層次和多環(huán)節(jié)的教學過程，不能和理論課程的考核方式一致，必須是多方面綜合評定，比如：出勤率、實驗預習、實驗過程評價、實驗報告和期末考核都是應該納入考核的一部分，作為評定學生成績的重要組成部分。

四、實驗內(nèi)容的改革

（一）適當增加微量反應的教學內(nèi)容。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境污染也在日益加重，在有機化學實驗教學中，很多試劑處理不當會給環(huán)境帶來污染，例如水源和空氣等等。所以增加微型實驗是非常有必要的?；瘜W微型實驗即“實驗藥品微量化，實驗儀器微型化”。根據(jù)微型實驗的要求，我們可以將許多普通實驗朝著微型化方向改進。微型實驗既節(jié)省了試劑和時間，又能減少儀器損耗更有利于減少環(huán)境污染，微型實驗的優(yōu)點體現(xiàn)在減少實驗試劑用量但不影響實驗現(xiàn)象，從而節(jié)省開支減少廢棄物的排放。比如，點滴板代替試管可廣泛應用于元素及其化合物的溶液性質(zhì)與離子檢驗實驗，具有試劑用量少，對比現(xiàn)象明顯，滴加試劑和洗滌簡便等優(yōu)點。而試紙具有制作使用簡便和污染少，處理易等特點可廣泛應用于學生實驗。也可以很好的培養(yǎng)學生嚴謹細致的實驗習慣和作風，且已經(jīng)成為化學實驗教學的發(fā)展趨勢。微型化學實驗，不但改善了實驗環(huán)境，而且節(jié)省了實驗試劑，更環(huán)保，更重要的是培養(yǎng)學生環(huán)保的意識。

（二）掌握基本操作技能是有機實驗課的重要教學目的。為了從有機實驗教學的實際出發(fā)，使學生靈活應用，在教學安排上，重點安排實驗基本操作技能的訓練，然后才是基礎有機合成實驗和綜合設計型實驗課。[5]針對不同學院的學生，對以往基本操作技能訓練和實驗課的教學內(nèi)容做了重新安排，將原來單一的基本操作訓練更改為訓練內(nèi)容與不同專業(yè)所需的基本有機合成實驗相結(jié)合。這樣做可以適當增加調(diào)動學生學習有機化學的主動性，還可使學生在掌握基本實驗技能的同時又能驗證理論與反應，又進一步增強了自己所有專業(yè)與有機化學實驗課程的聯(lián)系，對于后續(xù)專業(yè)課程的學習打下堅實的基礎。

參考文獻

[1]高校有機化學實驗教學改革的探索和實踐[J].實驗室科學，2008（1）：54-55.

[2]打造有機化學精品課程的探索與實踐[J].化工時刊，2010，24（5）：74-77.

[3]地方院校有機化學精品課程建設的研究與實踐[J].廣州化工，2010，39（17）：114-115.

[4]對有機化學課程建設的思考[J].武昌理工學院學報，2011，6（3）：21-23.

[5]中藥學專業(yè)有機化學實驗教學改革探索[J].實驗室科學，2013，16（6）：57-59.

[6]醇鈉催化苯甲醛合成苯甲酸芐酯——介紹一個探索性有機化學實驗[J].大學化學.2016（10）.

[7]有機化學實驗教學改革與實踐研究[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊）2015年01期.

作者簡介

康大偉（1982.1-）男，內(nèi)蒙古通遼市人，碩士，內(nèi)蒙古民族大學、實驗師，研究方向：天然產(chǎn)物化學。