基于应用型本科建设的有机化学实验教改探索

康丽琴, 廖慧英,卞 明，吴晶晶

(上海应用技术大学 化学与环境工程学院，上海 200233)

有机化学实验课是一门以有机化合物和有机化学反应为研究对象，应用实验技术理论和方法解决化学实际问题的实验类课程，通过有机化学实验教学可以使学生掌握有机化学实验技能，培养科学思维和分析、解决实际问题的能力，为以后专业课程的学习以及专业实验打下坚实的基础[1]。在上海应用技术大学应用型本科建设宗旨的指引下，有机化学实验课为应用型教学模式的探索起到了先驱作用。以制药工程专业为例，有机化学实验课是制药工程专业开设的专业基础实验课。为满足应用型本科建设的要求，这就需要制药工程专业的人才不但要具备扎实的有机化学的基础知识，通晓现有药物的化学结构、性质、合成方法，还要具备较强的实验技能和创新意识，不断开发和创制新药[2]。长期以来，我校有机化学实验多采用的是老师讲授学生做的方式，不利于学生自主实验能力及创新能力的培养[3]，缺乏主观能动性和创新意识。另外有机化学实验教学内容多为验证性实验，实验结果大多可以从教材上查到，造成学生实验课依赖于教师或教材，缺乏学习的主动性和创新型，目前这种教学现状远不能满足应用型人才培养的要求。为进一步深化我校应用型本科建设，尝试通过对制药工程专业有机化学实验的教学进行改革探索，提高教育教学水平和教学质量。

1 基于应用型本科建设的有机化学实验教改的整体设计

1.1 合理选择实验项目，建立创新的教学体系

为了满足应用型本科建设的要求，先重新制定有机化学实验教学大纲，建立新的教学体系。将有机化学实验的内容划分为基础型实验、设计型实验、应用型实验三个板块。通过调研的方法，从高校的有机化学实验中选取一些适用于这三个实验板块的具有代表性、多样性、创新性和应用型的实验，建立创新的有机化学实验教学模式。

在基础性实验中，选择一些代表性实验，让学生能够熟练掌握蒸馏、精馏、减压蒸馏、萃取、柱层析、重结晶、液体化合物折光率的测定等基本操作。比如，选择1-溴丁烷的制备，学生通过这个实验可以熟练掌握蒸馏和萃取操作，还学会了有机化合物折光率的测定方法。

在设计型实验中，综合考虑教学设计过程的四个基本要素：教学对象，教学目标，教学策略和教学设计方案评论。根据系统论，只有全面综合地考虑教学设计过程中的每一个因素，才能使教学设计系统获得最佳的效果。以制药工程专业的学生为教学对象，以“应用型本科建设”的宗旨为出发点，在培养制药工程应用型人才的过程中，以提高实践、应用能力为引领，实施以学生为中心的启发式、参与式、合作式教学策略。教师提前两周把学生分成四组，每组8个人，给出4到5个与制药工程领域相关的实验题目供学生选择，也鼓励学生结合专业自主选题。每组学生通过分工合作，查阅文献，设计实验方案，论证实验方案，之后选定一个实验项目。在课程开展前一周，教师与四个组的学生分别进行讨论，确定好实验方案，学生再递交实验试剂清单，由实验室老师统一购买，在实验周内进行实验。设计型实验结束后，每组实验结果采用小论文的形式上交，并且进行组与组之间的设计方案互评。通过设计型实验，锻炼了学生自己思考和分析解决问题的能力，增加了教师与学生的交流，激发了学生积极参与实验，并积极思考提问，学生的应用能力也进一步得到了锻炼和提高。

为了进一步培养学生的实践动手能力和应用所学的理论知识分析、解决实际问题的能力，选取一些应用型实验。比如解热镇痛药的合成，可以选择阿司匹林的制备实验，阿司匹林这种药物的化学结构是乙酰水杨酸，可以通过水杨酸的酰基化来完成制备。学生把有机化学课所学的理论知识应用到有机化学实验中，学生感受到了学有所用，提高了学习的兴趣和主观能动性。

1.2 改进有机化学实验教学方法，增强学生自主思考的能力

为改变学生实验课不积极参与和墨守成规的现状，教师可以在实验讲解时通过播放实验小视频，有效地吸引学生的注意力，激发学生学习的兴趣。在播放小视频的过程中进一步强调实验的目的和注意事项。教师在学生观看视频之后，对学生进行提问，学生在操作过程中探寻教师提出的问题，增强学生的自主思考的能力。例如：《α-苯乙醇的制备》是通过苯乙酮的还原来制备目标物。教师在讲授实验时可以将苯乙酮还原的实验过程和步骤以视频的方式向学生展示，其中对滴加的硼氢化钾碱溶液进行标记。学生通过观看视频，对该实验如何实施已经有了大致的轮廓。观看视频结束后，教师可以提出问题：在产物后处理的过程中，加入稀硫酸，加入稀硫酸的目的是什么，会有什么现象发生？在操作的过程中应该注意什么？学生带着教师的问题进入实验，找寻答案。这就提高了学生做实验的兴趣，学生通过学习的有机化学知识来解决实验中的问题，增强了学生的自信心，培养了学生独立思考的能力，为应用型本科建设的实施打下坚实的基础。

1.3 完善有机化学实验的考核方法

实验课考核是检查教师教学效果和激励学生认真完成实验教学内容的重要环节。我校现有的有机化学实验考核方法是由平时成绩和期末笔试考核成绩两部分组成的。平时成绩包括实验预习，实验报告，实验过程这三个部分，占总成绩的70%，实验结束后笔试考核成绩占30%。这就造成了学生只要按部就班把实验预习和报告写好，把实验完成就能拿到比较好的分数，学生缺乏实验的主动性和创新型，缺乏动手操作能力。在应用型本科建设和教学改革的推动下[4-5]，教师可转变之前的评价考核方法，平时成绩和考核成绩各占50%。其中考核成绩着力考察学生的实践操作和应用能力。考核分两部分，一部分是基本操作技能的考核，一部分是应用能力考核。在基本技能考核中，让学生通过抽签的方法选择自己的实验项目，如分离液体混合物，涉及到的基本操作有简单蒸馏，减压蒸馏，精密分馏，还有产物后处理中用到的分液、干燥等操作；分离固体混合物，涉及到柱层析，重结晶等，比如重结晶的过程还涉及到活性炭脱色，热过滤，减压过滤这些基本操作。在应用能力考核部分给定学生几个实验项目，让学生自主确定一个实验项目，独立选择实验仪器，搭实验装置。如给定“正丁醚的制备”的实验项目，学生就会思考实验过程涉及到脱水的过程，就会结合做过的"乙酸正丁酯的制备"的实验来完成自己的设计方案。学以致用，达到了应用型的目的。实践表明，这样的实验成绩考核体系具有可操作性，充分调动了学生的学习积极性，考核了学生的综合素质，收到了良好的教学效果。学生运用自己所学的知识解决了问题，为应用型人才的培养奠定了基础。

2 结语

为适应应用型本科建设的需要，我们尝试通过对制药工程专业有机化学实验的教学进行改革，积极探索了合理的教学体系和方法，激发了学生学习的主动性，提高了学生分析问题和解决问题的能力。今后需要根据改革成效，不断对有机化学实验的实验内容进行补充完善，以适应不同专业的学生，逐步把学生培养成适应“应用型本科建设”的人才。