蔣玉湘

(青島科技大學(xué)　化學(xué)與分子工程學(xué)院，山東　青島　266042)

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有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐

蔣玉湘

(青島科技大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院，山東青島266042)

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革包括課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)理念等多方面的改革， 其中提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性是教學(xué)改革的關(guān)鍵。該文結(jié)合化工院校課程特點(diǎn)，利用學(xué)?，F(xiàn)有條件，發(fā)揮基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心的優(yōu)勢(shì)，對(duì)現(xiàn)行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的、內(nèi)容、教學(xué)方法和手段等方面進(jìn)行了創(chuàng)新。通過(guò)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目系列化和小量化，開展學(xué)生設(shè)計(jì)性開放實(shí)驗(yàn)，引用多媒體教學(xué)等措施，獲得了較好的教學(xué)效果。

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；探索；實(shí)踐

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是有機(jī)化學(xué)理論的基礎(chǔ)與實(shí)踐，是我?；瘜W(xué)、化工、材料、環(huán)境等專業(yè)學(xué)生的一門重要基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課[1]。該門課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法、 提高學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神等方面都具有十分重要的作用。以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式顯示出以下4個(gè)方面的不足。1 )驗(yàn)證性為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊，操作步驟過(guò)于繁瑣。2 ) 基本操作實(shí)驗(yàn)、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)和制備實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容編排零亂，沒(méi)有系統(tǒng)性。3 ) 學(xué)生實(shí)驗(yàn)所用儀器通常都是常規(guī)的中型儀器 ，試劑用量較大 ，易造成浪費(fèi)和污染。4)教學(xué)形式單一，教學(xué)方法老套。這種被動(dòng)的學(xué)習(xí)方法導(dǎo)致學(xué)生基本沒(méi)有學(xué)習(xí)興趣，缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力，實(shí)驗(yàn)就像照方抓藥，按譜做菜，實(shí)驗(yàn)做完， 腦中一片空白， 沒(méi)有留下任何印象 。大多數(shù)學(xué)生采取的是混實(shí)驗(yàn)的態(tài)度，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果差強(qiáng)人意，人才培養(yǎng)的質(zhì)量難以滿足時(shí)代發(fā)展的要求[2-5]。

為了配合我校的教學(xué)改革，實(shí)施學(xué)分制以及教學(xué)評(píng)估，加強(qiáng)素質(zhì)教育，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，必須對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新。在學(xué)?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下，通過(guò)重新整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，改變教學(xué)活動(dòng)的組織方式，改變教學(xué)理念，在教學(xué)活動(dòng)中以學(xué)生為主體，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性， 達(dá)到提高學(xué)生的綜合能力和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的教學(xué)目的。

1　有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐

1.1加強(qiáng)基本操作訓(xùn)練

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)目的之一是使學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能。 在教學(xué)內(nèi)容安排上，實(shí)驗(yàn)基本操作的訓(xùn)練和基礎(chǔ)有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)先于綜合性與設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。為此，對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)內(nèi)容做了重新安排：一方面，增加原來(lái)單一的基本操作訓(xùn)練的難度及內(nèi)容；另一方面，優(yōu)化組合原來(lái)單一的基本操作訓(xùn)練與基本有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的整改，使得各大類實(shí)驗(yàn)在內(nèi)容安排上相互貫通，以制備實(shí)驗(yàn)為主線，促使每個(gè)制備實(shí)驗(yàn)中都包含基本操作實(shí)驗(yàn)，確保每項(xiàng)基本操作至少有兩次的訓(xùn)練機(jī)會(huì)。 蒸餾、分餾、回流、水蒸氣蒸餾、減壓蒸餾、萃取、重結(jié)晶、干燥等基本操作技能的訓(xùn)練和基本的有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)非常有益于培養(yǎng)學(xué)生縝密的科學(xué)思維、熟練的動(dòng)手能力、良好的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)，是其他綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)所不能替代的[6]。

1.2將合成制備實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變成設(shè)計(jì)性開放實(shí)驗(yàn)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件和學(xué)生掌握的基礎(chǔ)知識(shí)、基本操作技能，選擇合適的實(shí)驗(yàn)作為設(shè)計(jì)性開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，課題難易適中且實(shí)驗(yàn)方法多樣。學(xué)生可根據(jù)自己的興趣愛(ài)好，在教師的協(xié)調(diào)和指導(dǎo)下，選擇適合自己的設(shè)計(jì)課題，即學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料能夠找到研究路線，但是實(shí)驗(yàn)方法不唯一，學(xué)生根據(jù)已有的理論知識(shí)，反復(fù)推敲后設(shè)計(jì)出合適的實(shí)驗(yàn)方案。具體做法有：1)教師布置課題與研究?jī)?nèi)容；2)學(xué)生查閱有關(guān)文獻(xiàn)、確定課題，設(shè)計(jì)出合成路線、實(shí)驗(yàn)裝置圖、實(shí)驗(yàn)步驟和具體操作等；3)師生共同討論實(shí)驗(yàn)過(guò)程，制訂出可行的實(shí)驗(yàn)方案；4)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師可以給予一定的幫助；5)學(xué)生撰寫研究性實(shí)驗(yàn)報(bào)告(實(shí)驗(yàn)小論文)。 實(shí)驗(yàn)小論文介于實(shí)驗(yàn)報(bào)告和畢業(yè)論文之間， 要求按照正式發(fā)表論文的格式撰寫。開放實(shí)驗(yàn)這種“老師放手，學(xué)生做主”的教學(xué)方式使學(xué)生處于教學(xué)活動(dòng)的中心地位，為學(xué)生創(chuàng)造了獨(dú)立思考問(wèn)題、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的條件，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，變被動(dòng)為主動(dòng)，有利于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。主要表現(xiàn)在通過(guò)教學(xué)活動(dòng)組織方式的改變，讓同學(xué)們發(fā)揮主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，運(yùn)用不同的實(shí)驗(yàn)手段完成相同的實(shí)驗(yàn)課題 ，培養(yǎng)學(xué)生從不同的角度分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，有利于學(xué)生將已學(xué)過(guò)的知識(shí)系統(tǒng)化和實(shí)用化，從而培養(yǎng)學(xué)生查閱資料的能力、綜合分析問(wèn)題能力、實(shí)踐能力、數(shù)據(jù)處理以及獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力、與人合作能力，同時(shí)提高學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)水平 。

1.3推廣連續(xù)合成實(shí)驗(yàn)

連續(xù)合成實(shí)驗(yàn)包含：1)系列化實(shí)驗(yàn)，即將前一步反應(yīng)所得的生成物作為后一步反應(yīng)的原料，經(jīng)多步反應(yīng)后得到目標(biāo)產(chǎn)物，除了初始原料外，中間各步實(shí)驗(yàn)的主要原料一般不再供給；2)小量化，即用盡可能少的化學(xué)試劑獲得較明白清晰的反應(yīng)結(jié)果和化學(xué)信息；3)綠色化，即實(shí)驗(yàn)原料是無(wú)毒害的。將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化和重組，在彼此獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)中，尋找聯(lián)系 ，并插入新的內(nèi)容將它們首尾相連，實(shí)現(xiàn)系列化合成實(shí)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上使用環(huán)保原料并降低用量。已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的系列化實(shí)驗(yàn)有：硝基苯→苯胺→乙酰苯胺系列、甲苯→ 苯甲酸→ 苯甲酸乙酯系列和乙酸→乙酸乙酯→乙酰乙酸乙酯系列。由于多步合成的前一步反應(yīng)所得的產(chǎn)品是后一步反應(yīng)的原料，每一步反應(yīng)的產(chǎn)率與產(chǎn)物的純度都關(guān)系到下一步反應(yīng)能否順利進(jìn)行，且初始原料試劑用量較常量實(shí)驗(yàn)降低二分之一左右，操作中稍有疏忽就可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗，這無(wú)形中給學(xué)生造成一定壓力，但同時(shí)也具有一定的吸引力和挑戰(zhàn)性。它迫使學(xué)生必須仔細(xì)處理每一步反應(yīng)和每一個(gè)操作，使學(xué)生的每一個(gè)基本操作都得到了重復(fù)實(shí)踐，有益于學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的提高。由于試劑的用量大大減少，從而減少了相關(guān)實(shí)驗(yàn)輔助材料、水電的消耗，大大降低了實(shí)驗(yàn)成本。這樣既節(jié)約了經(jīng)費(fèi)，又明顯地減少了實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的污染及發(fā)生燃燒、爆炸以及中毒事故的可能性，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)縝密的科學(xué)態(tài)度，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。

1.4探索與培養(yǎng)創(chuàng)新型人才相適應(yīng)的新型教學(xué)方法與教學(xué)手段

積極推進(jìn)討論式、啟發(fā)式、案例式教學(xué)等教學(xué)方式，結(jié)合多媒體技術(shù)，將有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的新技術(shù)和新方法以及有危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)制作成視頻課件，以多媒體的形式展示給學(xué)生，既增加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，又加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果， 同時(shí)警示了實(shí)驗(yàn)危害和危險(xiǎn)， 體現(xiàn)“綠色化學(xué)”的理念，彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)不足，實(shí)驗(yàn)條件有限的缺點(diǎn)，有益于擴(kuò)大教學(xué)容量，增強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備和綜合素質(zhì)，提高教學(xué)效率，增加課堂信息量，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開拓學(xué)生的想象力，開闊學(xué)生的視野，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立研究并進(jìn)行創(chuàng)新的能力，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。

2　結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上各項(xiàng)措施的綜合采用，在原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)一步鞏固和提高了實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果，培養(yǎng)了學(xué)生扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)基本功，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。主要表現(xiàn)在：學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的態(tài)度由被動(dòng)敷衍式轉(zhuǎn)變成主動(dòng)參與式，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性，大部分學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能與綜合學(xué)習(xí)能力有了明顯提高，擁有一定的創(chuàng)新能力，優(yōu)秀學(xué)生的研

究能力倍增，創(chuàng)新思維活躍。同時(shí)，新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和教學(xué)方法也可為有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的系統(tǒng)改革提供借鑒和參考。

[1]劉詠梅.實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng) [J] .實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2005 ，22(12)：101 -102，106.

[2]陳綺虹，周錦蘭.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新與學(xué)生能力的培養(yǎng) [J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2006 ，25(11 )：1429-1432.

[3]王其軍，呂棟梁，辜音奎，等.實(shí)驗(yàn)室開放對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究 [J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2009，7(3)：88 -89 .

[4]蔣伏廣.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新能力的培養(yǎng) [J] .內(nèi)蒙古石油化工，2005(11)：48 -49.

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[6]張艷君，成澤艷，劉建軍，等.高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索和實(shí)踐[J] .實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2008(1)：54-55 .

[7]黃丹 ，范崇光.論有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化 [J] .實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2001，20(5)：33- 34.

[8]李景紅，尹漢東，王術(shù)皓，等．基于綠色化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)[J]．聊城大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2009，22(4)：100-104.

Exploration and Practice on Organic Chemistry Experimental Teaching

JIANG Yuxiang

(CollegeofChemistryandMolecularEngineering，QingdaoUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266042，China)

Organicchemistryexperimentteachingreformincludestheteachingcontent，teachingmethodandteachingideaandsoon，amongwhichtheimprovementofstudents’learninginitiativeisthekeytotheteachingreform.Basedonthefeaturesofthechemicalcollegecourse，thepresentconditionsofourschool，andtheadvantagesofbasicchemistryexperimentcenter，theorganicchemistryexperimentteachingaim，content，teachingmethodsandmeanshavechangedsignificantly.Throughexperiment’sserializationandminiaturization，carryingoutdesigningandopeningexperiments，usingmultimediateaching，experimentteachingembodies“takingthestudentasthemainbody，focusingonthecultivationofstudents’abilitytocooperate，tofindouttheproblemsandproblemsolvingability，languageexpressionability，innovationconsciousnessandpracticalability”，andgetsbetterteachingeffectinpractice.

organicchemistryexperiment；experimentteaching；exploration；practice

2014-06-29；修改日期: 2014-08-19

青島科技大學(xué)教學(xué)改革研究項(xiàng)目(2015年7月)。

蔣玉湘(1972-) 女，碩士，實(shí)驗(yàn)師，主要從事有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。

G642.0

Adoi:10.3969/j.issn.1672-4550.2016.04.048