关于改进有机化学实验教学的思考

谌文强

【摘 要】有机化学实验是高等院校化学及其关专业重要的基础课程。文章结合长期实验教学的实践，总结了当前有机化学实验教学中存在的主要问题，并针对这些问题提出了几点改进措施：改革现有的教学模式，充分发挥学生的主观能动性；注重对学生能力与素质的培养；合理优化实验内容；严格要求，端正學生学习的态度。这些措施将有利于激发学生的实验兴趣，规范学生的实验操作技能，训练学生的科学素养，端正学生对有机化学实验的学习态度。

【关键词】有机化学；实验教学；改进措施

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2017）03-0152-03

有机化学实验是高等院校化学及其相关专业重要的基础课程，其独特的研究方法和研究对象，是其他任何化学实验不可替代的[1-2]。有机化学实验不但能够有效地配合有机化学理论教学，加深学生对有机化学理论和反应机理的理解；同时它还自成体系，内容涉及有机化合物的合成、分离与鉴定等内容。有机化学实验对培养学生的动手能力、观察能力、分析和解决问题的能力及创新能力具有重要的意义。

1 有机化学实验教学存在的主要问题

目前，高校的有机化学实验教学还存在着一些问题，主要表现在以下方面：实验内容相对固定、单一，许多实验内容相对陈旧，不能很好地适应当前社会发展的需要；教师在实验教学中仍然采用传统的照本宣科的方法，教学效果往往不够理想；学生中普遍存在重理论而轻实验的想法，对待实验不够重视，实验过程中“照方抓药”，应付了事，遇到问题很少思考，更不能发现与解决问题[3]。针对当前高校有机化学实验教学中存在的上述问题，笔者从以下几个方面进行探索和实践。

2 解决高校有机化学实验教学中存在问题的措施探索

2.1 改革现有的教学模式，充分发挥学生的主观能动性

当前，有机化学实验的教学模式是老师讲解实验目的、实验原理、实验步骤和注意事项，力求将实验过程中涉及的所有问题都面面俱到。然而在短短的半个小时内，老师很难将各实验要点融会贯通，因此效果并不显著。笔者认为应该从以下方面对现有的教学模式进行改革。首先，将多媒体引入教学中。例如，教师在授课时可以精心编排多媒体课件，不但可以使教学内容更加生动、直观，还可以节约大量的时间，提高授课的效率；利用全程模拟软件，虚拟仿真整个实验过程，让学生根据自己的理解，在软件中选择仪器与药品进行模拟实验，教师针对该过程所出现的问题，及时讲解，激发学生对实验课的学习兴趣，培养学生思考问题的习惯；实验教师可以录制自己操作该实验的视频，并在实验课前发给学生，方便学生对实验的课前预习，让学生从教材中抽象的实验步骤中解脱出来。其次，颠覆传统的教师讲、学生听的教学模式，教师由“主演”转变为“导演”。这就对教师的备课提出了更高层次的要求，不仅需要熟练地掌握与讲述与实验有关的理论知识，还需要把握实验中可能出现的问题。教师以问题为导向，积极努力地创造问题情境，由问题出发，引导学生积极主动地去思考[4]。将学生分成若干小组，让学生自行设计实验方案，各组之间互相打分，并说明打分依据，教师则充当评委的角色，最终对各组的实验方案进行点评。这样有利于充分发挥学生的主观能动性，训练学生分析问题的能力，培养学生对科学研究的兴趣，提升其科学素养。当然，由于学生还不具备流畅的讲解能力，对实验的把握能力也不可能十分的准确，因此示范时出现错误在所难免，这时候教师就应该要发挥其“导演”的作用，及时纠正错误，指导不足，与学生共同完成教学任务。

2.2 注重对学生能力与素质的培养

兴趣是最好的老师，如何激发学生对有机化学实验的兴趣，是当今有机化学实验教师应当思考的关键问题。通过与学生的交流及长时间的观察发现，90%以上的学生刚接触有机化学实验时都具有濃厚的兴趣，但随着时间的推移，学生的积极性下降显著，一学期过后还能保持较高兴趣的学生比例不足25%。学生对有机化学实验逐渐失去兴趣的主要原因有以下几个方面：有机化学实验产生的刺激性气味大，让学生感觉难以忍受；实验耗时很长，学生处于长时间等待阶段；合成实验很辛苦，费力不讨好，产率低甚至没有产物，容易挫伤学生的积极性。笔者认为可以向学生介绍一些著名有机化学家的趣事，以激发学生对有机化学实验的兴趣。例如，黄鸣龙教授通过对异常实验现象坚持不懈的探索，最终改进了Kischner-Wolff反应，大大缩短了反应时间，为有机化学学科的发展做出了巨大的贡献。也可以给学生介绍一些具有激励作用的例子。例如，我国科学家在全球首次人工合成了具有生理活性的牛胰岛素结晶，该项重大成果的横空出世震惊中外，北京大学的本科生在实验过程中做出了重要的贡献。此外，教师在评价学生的实验操作时，尽量多用鼓励性的言语，即使学生实验失败，也要引导他们去分析、思考失败的原因，让他们认识到实验失败也有所得。总之，从第一堂实验课起，老师就要引导学生对有机化学实验产生浓厚的兴趣。

2.3 合理优化实验内容，推动有机化学实验绿色化

据调查发现，目前高校有机化学实验内容陈旧[5]，部分危险性大、内容枯燥的“经典”实验依然在沿用。例如，b型管测定物质熔点实验，需要使用大量的浓硫酸作为导热介质，且需要反复加热至上百摄氏度，危险系数高，稍有不慎就会造成严重后果。此外，该实验存在较大误差，需进行多次平行实验，学生实验全程基本处于等待升温和降温中，容易感觉枯燥乏味，对实验失去兴趣与热情。而使用先进的熔点仪来测定化合物的熔点，方便快捷、误差小，更贴近今后的学习与工作，因此更容易为学生所接受。再比如，溴乙烷的合成实验，由于溴乙烷极容易挥发，学生在实验过程中容易因吸入大量的溴乙烷而引起不适。而考虑制备沸点更高的正溴丁烷来代替溴乙烷的制备，教学效果基本没有差别，但学生在实验时吸入的正溴丁烷的量却大大减少。此外，有机化合物合成实验，应该更加贴近日常生活。例如，开设阿司匹林、苯佐卡因等常见药物的制备。这些实验难度不大，涉及的操作较多，能够有效地锻炼学生的实验操作技能。同时，让学生自己合成这些常见的药物的分子，能够满足学生学以致用的成就感，从而容易激发学生对有机化学及实验的强烈兴趣，达到更好的教学效果。尽量选择“绿色化”的实验内容，在训练学生操作能力的同时，应尽量选择无毒或低毒、后处理容易、对环境污染小的实验。随着我国高校有机化学实验课程人数的增加，实验规模的不断扩大，所产生的废旧有机溶剂、试剂对环境所造成的污染已经不容忽视。加快推进高校有机化学实验的“绿色化改革”成为解决该问题的重要途径。这就要求我们进行有机化学实验时遵循“5R”原则：不用危化品（Reject）、减量（Reduce）、循环使用（Recycle）、回收利用（Reuse）、再生（Regeneration）。例如，在基本操作训练时，可让学生蒸馏工业乙醇，制备乙醇产品。制备的乙醇产品可以用来进行茶叶中提取咖啡因。该实验结束后回收的乙醇，又可以作为工业乙醇供下一届学生进行蒸馏等基本操作训练，如此循环，提高溶剂的利用率。再如，重结晶时用水或者醇与水的混合溶剂进行，用肉桂酸的合成实验来代替喹啉的合成，从而避免硝基苯、苯胺等有毒、强致癌物质的使用。经典实验苯乙酮的制备，我们可以换成对甲基苯乙酮，从而避免使用苯为起始原料，降低其对身体的伤害和对环境的污染。

2.4 严格要求，端正学生学习的态度

有机化学实验一般是从属于有机化学理论课，且一般都为考查課。这种教学体系的设计，容易导致学生重理论而轻实验，缺乏对该课程的重视。学生在实验过程中一边看书一边做实验，常常丢三落四，频频出错，实验报告抄袭、伪造、敷衍之风盛行，最终导致实验教学的目的流于形式。针对上述问题，笔者认为严格要求对培养学生的科学态度、科学作风和科学学习的习惯起着重要的督促作用。应当有必要规定不预习或不写预习报告者，禁止进行实验；同时，要培养学生实事求是的科学作风，可建立统一的实验数据记录卡，要求学生详细记录实验现象，实验结束要交实验教师签字。实验结束后，学生需要将所用仪器清洗干净，放回原处，经实验教师检查后方可离开实验室。此外，笔者认为有必要加强对有机化学实验课考核，力求做到科学、全面、客观、真实。实验总成绩按100分计，其中平时成绩占50%，包括实验考勤、课堂纪律、预习报告、实验操作、实验报告等方面。期末理论考核占20%，要求学生在规定的时间内单独完成。实验操作考试占30%，要求学生独立设计实验方案完成指定的实验，主要考查學生的实验操作技能是否规范、准确。笔者认为，该考核方式能够较为全面、客观、真实地反映学生对基础知识的掌握程度，促使他们在平常的实验中更加注重对操作技能的训练及创新能力的培养。

3 结语

“冰冻三尺，非一日之寒”，当前有机化学实验教学中存在的诸多问题既有其历史的原因也有现实教学环境造成的因素，不可能一蹴而就得以解决，需要有机化学实验教师在教学实践中不断地摸索与改进。可以从丰富实验内容、改进基本操作实验，改善实验条件、完善实验内容和将有机化学学科发展前沿研究成果用于有机化学实验教学等方面下苦功夫[6]。目前，我们对有机化学实验的思考与改进也只是处于初步的探索中，在今后的教学实践中，我们将不断地反思与总结，力争培养出具有高科学素养的人才。

参 考 文 献

[1]江玉亮，顾维瑾，王炳详.有机化学实验教学改革探讨

[J].化学教与学，2015（6）：47-48.

[2]兰州大学.有机化学实验[M].第3版.北京：高等教育出版社，2010.

[3]郑满春，韩喻，谢凯.有机化学实验教学改革与学生创新能力培养的研究[J].高等教育学报，2011，34（1）：98-

100.

[4]庞锦英，莫羡忠，李建鸣，等.高分子成型加工实验教学改革探讨[J].企业科技与发展，2015（2）：91-93.

[5]张来新，陈强.师范专业有机化学实验教学改革的探索与实践[J].广州化工，2014，42（1）：149-150.

[6]韩杰.有机化学实验教学内容改革与实践[J].化学教育，2016（16）：24-26.

[责任编辑：陈泽琦]