大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的問題及應(yīng)對(duì)措施

王湘敏，趙 巖，李家柱，孫立波

(煙臺(tái)大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264005)

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是有機(jī)化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，是培養(yǎng)化學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生動(dòng)手能力與實(shí)踐能力的有效手段。通過有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以提高學(xué)生理論課的學(xué)習(xí)熱情，實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用、理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，可以提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，也可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科研態(tài)度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神。然而，目前傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然存在很多問題。本文結(jié)合近年來有機(jī)化學(xué)教研室在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問題，提出一些有針對(duì)性的措施，作為年輕教師提高有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的參考。

1 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的問題

1.1 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教材陳舊，實(shí)驗(yàn)安排不符合時(shí)代發(fā)展要求

當(dāng)前一些有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材多是一些簡單的單元操作和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用有較大差距，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)缺乏足夠的興趣。多數(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)前不用預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過程中不用思考，采用“照方抓藥”，參照教材步驟即可順利完成實(shí)驗(yàn)，嚴(yán)重限制了學(xué)生的創(chuàng)造力，教學(xué)效果不佳。且隨著近年來人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，綠色化學(xué)的理念深入人心。而有機(jī)實(shí)驗(yàn)中常用到對(duì)人體有害的藥品、試劑，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒的廢氣、廢液、廢渣，不符合時(shí)代發(fā)展要求。

1.2 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課儀器老舊，實(shí)驗(yàn)場地及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師嚴(yán)重不足

多數(shù)地方院校受制于經(jīng)費(fèi)數(shù)量，實(shí)驗(yàn)儀器老舊，實(shí)驗(yàn)場地嚴(yán)重不足，即便是簡單的單元操作，也常出現(xiàn)多人共用一套實(shí)驗(yàn)裝置的情況，難以實(shí)現(xiàn)每一位學(xué)生的有效鍛煉。且受制于指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的老師數(shù)量，往往是一個(gè)老師帶四十多名學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中為保證實(shí)驗(yàn)效果，只能采用老師講解關(guān)鍵點(diǎn)，學(xué)生隨后參考課本步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的方法，實(shí)驗(yàn)過程中指導(dǎo)老師也無法實(shí)現(xiàn)對(duì)每一組學(xué)生進(jìn)行具體指導(dǎo)，常出現(xiàn)顧此失彼的情況。

1.3 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全問題

安全問題是所有化學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室必須高度關(guān)注的問題。而有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室較其它基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)程度更高，且主要面向低年級(jí)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室安全壓力較大。個(gè)別學(xué)生對(duì)安全守則不重視，不經(jīng)檢查隨意取用玻璃儀器，無保護(hù)措施情況下隨意取用有機(jī)試劑，實(shí)驗(yàn)過程中玩手機(jī)，甚至有學(xué)生將零食私自帶入實(shí)驗(yàn)室。更有甚者，有學(xué)生致實(shí)驗(yàn)室安全于不顧，私自安排沒有任何化學(xué)安全常識(shí)的文科生替做實(shí)驗(yàn)，帶來極大的風(fēng)險(xiǎn)。而且目前多數(shù)院校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)往往以實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟等方面為主，實(shí)驗(yàn)過程中的安全問題多依靠指導(dǎo)老師口頭多次提醒和警告，但仍有學(xué)生對(duì)安全防范重視不足，實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)各種安全問題。

1.4 有機(jī)實(shí)驗(yàn)課程考核方式單一，教學(xué)方法枯燥，實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生參與度不夠，學(xué)生缺乏熱情

多數(shù)院校目前有機(jī)實(shí)驗(yàn)課的考核以隨堂實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，考核方式單一。個(gè)別學(xué)生存在抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告等違規(guī)行為。實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生參與度不夠高，不愿意動(dòng)手、不愿意思考。僅靠學(xué)生課前預(yù)習(xí)，指導(dǎo)老師實(shí)驗(yàn)前講述，難以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

2 提高有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的應(yīng)對(duì)措施

2.1 優(yōu)化有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

為充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，教研室在基本的單元操作和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了多種綜合實(shí)驗(yàn)供不同專業(yè)、不同層次學(xué)生選作，如葉綠素及番茄色素的提取、天然多彩皂的制備、銅離子熒光探針羅丹明酰肼的合成及熒光檢測、 5，5—二苯基乙內(nèi)酰脲的合成等，兼顧實(shí)驗(yàn)的趣味性和專業(yè)性，以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。綜合實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)題目要求和指導(dǎo)老師給予的基本實(shí)驗(yàn)原理自主設(shè)計(jì)綠色環(huán)保的實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)與老師協(xié)商后獨(dú)立開展實(shí)驗(yàn)，并綜合利用所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行修正。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程要求學(xué)生從實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)結(jié)果及廢棄物處理都盡可能實(shí)現(xiàn)綠色化。綜合實(shí)驗(yàn)充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和創(chuàng)新性，極大的促進(jìn)了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的熱情。

2.2 加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)投入力度，著力解決實(shí)驗(yàn)儀器老舊和實(shí)驗(yàn)場地不足問題

教研室近年來積極爭取學(xué)院和學(xué)校支持，不斷改善實(shí)驗(yàn)條件，逐步淘汰老舊實(shí)驗(yàn)儀器。為解決實(shí)驗(yàn)場地和指導(dǎo)教師不足問題，教研室年輕教師在不同時(shí)間段開設(shè)開放實(shí)驗(yàn)，學(xué)生和老師雙向選擇，將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和老師的科研需求結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)老師對(duì)學(xué)生的具體指導(dǎo)，使學(xué)生在科研實(shí)驗(yàn)室得到充分的鍛煉。另外，為吸引更多教師參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教研室支持年輕教師到知名高校交流學(xué)習(xí)，并參加全國實(shí)驗(yàn)教學(xué)會(huì)議，以保證年輕教師更好地開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。

2.3 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全培訓(xùn)，增強(qiáng)學(xué)生安全防范意識(shí)，規(guī)范學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作

教研室通過錄制實(shí)驗(yàn)室安全教育視頻、印制實(shí)驗(yàn)室安全教育講義等方式在實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展之前對(duì)學(xué)生進(jìn)行充分的安全教育。教研室還面向化學(xué)相關(guān)專業(yè)定期開展安全知識(shí)講座、實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)競賽等活動(dòng)，聯(lián)合校醫(yī)院、保衛(wèi)處等單位開設(shè)應(yīng)急醫(yī)療培訓(xùn)、消防應(yīng)急疏散培訓(xùn)等活動(dòng)，極大地提高了學(xué)生的安全防范意識(shí)。實(shí)驗(yàn)前組織學(xué)生進(jìn)行安全規(guī)范學(xué)習(xí)，將遵守安全守則情況納入學(xué)生成績考核中。實(shí)驗(yàn)過程中，指導(dǎo)老師對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)提醒并隨時(shí)現(xiàn)場指導(dǎo)，及時(shí)規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，杜絕安全隱患的發(fā)生。實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的“三廢”由學(xué)校相關(guān)部門定期集中收集、處理。有條件的高校也可采用微量、半微量實(shí)驗(yàn)，以減少有毒有害試劑的使用及“三廢‘的排放，既安全又環(huán)保[1]。

2.4 改革教學(xué)方法和考核方式，著力提高學(xué)生的積極性

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)常采用老師實(shí)驗(yàn)前講解，學(xué)生實(shí)驗(yàn)后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式，教學(xué)方法單一枯燥。學(xué)生參與度不夠。可采用翻轉(zhuǎn)課堂[2]，由教師錄制實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻，學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的基本原理與操作規(guī)范進(jìn)行預(yù)習(xí)，將老師實(shí)驗(yàn)前講解改為老師提問或師生互動(dòng)討論，使學(xué)生在互動(dòng)過程中學(xué)習(xí)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。實(shí)驗(yàn)課的考核方式也可從單一的實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核改為課前預(yù)習(xí)、課堂討論、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及實(shí)驗(yàn)基本理論與操作筆試等五個(gè)方面的多方位考核。也可利用學(xué)校的慕課教學(xué)平臺(tái)作為補(bǔ)充，實(shí)驗(yàn)前安排學(xué)生自主學(xué)習(xí)教學(xué)視頻、實(shí)驗(yàn)講義，并對(duì)學(xué)習(xí)情況進(jìn)行在線測試，確保學(xué)生預(yù)習(xí)效果，平臺(tái)設(shè)置師生互動(dòng)討論區(qū)，及時(shí)解決學(xué)生的問題。通過慕課平臺(tái)或反轉(zhuǎn)課堂，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)生對(duì)課程的積極性和參與度[3]。另外，將與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的中華傳統(tǒng)文化、有機(jī)化學(xué)相關(guān)的中國科學(xué)家勵(lì)志故事、生活中的有機(jī)化學(xué)等思政教育知識(shí)引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)，即可以激發(fā)學(xué)生的愛國熱情，又可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性[4]。例如，在“茶葉中提取咖啡因?qū)嶒?yàn)”中引入中國茶文化，在“阿司匹林的制備”中介紹一些天然有機(jī)化合物的提取并以屠呦呦獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)為例介紹中醫(yī)對(duì)世界的卓越貢獻(xiàn)。通過思政教育，使同學(xué)們在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，提高同學(xué)們的愛國熱情和專業(yè)自豪感，進(jìn)一步增強(qiáng)同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱情。

3 結(jié)束語

本文針對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在的問題，結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)提出了若干建議。通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)投入力度、增強(qiáng)安全教育培訓(xùn)、改革教學(xué)方法與考核方式等措施為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)安全的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。