基础有机化学实验教学改革思考

在国家大力倡导地方本科高校向应用型院校转型发展的背景下,本文重点分析了我校有机化学实验教学存在的问题,并从教学内容、教学方法及考核方式三个方面提出了有机化学实验改革的一些想法。下面是小编搜集整理的相关内容的论文，欢迎大家阅读参考。

[摘要]根据有机化学实验的教学特点，对有机化学实验教学内容、成绩评定体系进行了改革.极大地调动了学生学习的主动性，激发了学生深入研究问题的兴趣，培养了学生的创新能力，取得了较好的教学效果。

[关键词]有机化学实验;教学改革;能力培养

前言：

1.有机化学实验在基础化学实验中占有十分重要的地位[1]，其核心内容是有机化合物的合成、分离提纯及分析鉴定。通过有机实验的教学，可以培养学生严谨、认真的科学态度，观察、分析问题的能力以及良好的实验技能。目前有机化学实验教学中普遍存在教材内容陈旧、教学方法死板、培养模式单一、成绩评定中随意性大、缺乏科学性等问题[2,3]。传统的实验教学模式是教师讲授实验目的、原理、装置、操作步骤及注意事项，随后学生按老师讲的内容进行实验操作，写出实验报告。

2.在教学内容中缺少综合性、设计性与创新性实验，难以引起学生的兴趣和发挥自己的思维及创造能力，对做过的实验没留下较深的印象，学生独立思考及动手能力等综合能力普遍较差，与培养高素质创新人才的目标的要求相差甚远。因此，有机化学实验教学的内容、形式、方法等的改革势在必行[4-8]。我校是吉林省唯一进入“211工程”的省属重点大学，是一所具有鲜明民族特色的地方综合性大学。这几年我们在有机化学实验教学中，针对上述问题并结合“211工程”建设任务和创建省示范教学中心的工作，培养具有创新精神和实践能力的复合型人才目标，为提高学生综合素质对有机实验的教学内容、教学方法及成绩评定等三个方面进行一些改革探索，积累一些经验。

一、整合实验教学内容，提高实验效率

1.1为了优化实验内容，把过去的基本操作和实验技术、化合物的合成及有机化合物的性质等3个层次的实验的教学内容，改为基础训练、基本合成实验、综合设计创新实验3个层次来组织教学。这些实验内容中既包括各类化合物的制备，又兼顾到各种基本操作的训练，同时增加合成实验数量(约占总学时的65%~75%)，将单一基本操作训练实验更新为有关的综合性实验，单一化合物的合成验证性实验更新为具有应用性的多步合成实验，把基本操作内容融合在每次制备实验中，在各种制备实验中反复训练基本操作技能，掉验证性的性质实验。

1.2使学生在有限的学时内学到更多的实验知识，掌握更多的操作技能。实验内容的安排由易到难，循序渐进，逐步提高。难度大的实验对学生操作技能要求高，能激发学生的实验兴趣。通过观察反应过程中的温度、体积、压力、状态、颜色和气味等物理化学变化，对有机反应有了感性认识，再经过多次操作训练后，将单个合成串成系列，形成一个多步合成实验，使学生掌握各官能团的相互转化，反应机理，全面了解有机化合物的内在关系，提高独立实验的能力和综合实验能力。如以环已烯和氯仿为原料在相转移催化下合成7,7一二氯二环[4.1.0]庚烷的合成。该实验涉及新颖的相转移催化方法，同时涉及中间体二氯卡宾的制备以及回流、萃取、干燥、蒸馏、减压蒸馏、折光率的测定等基本操作。

1.3又如在化合物的分离的基本操作训练课中安排了重结晶与热过滤，蒸馏与分馏，水蒸气蒸馏，薄层色谱和柱色谱等。在有机实验中所用的试剂和药品大多是易燃和具有毒性，为减少三废排放量将大部分常量实验改为半微量有机实验。同时为了防止浪费药品现象，严格控制原料试剂的给予量，每个实验小组一次实验只能领取一次药品，在实验过程中操作不当，实验失败时，不允许重做。这样使得学生在实验过程中尽可能减少中间产物的转移过程，以减少试剂在器皿上的附着，需要特别仔细、认真及熟练地操作，否则就观察不到正确的实验现象，得不到合理的实验结果。同时，实验中尽量选用无毒或毒性小的药品代替毒性大的药品，尽量减少有害物质的使用与排放，提高环保效益和节省实验经费。有机溶剂使用后应回收再利用，通过这些措施提高了实验中产生的“三废”及污染的认识，培养学生的节约资源和环保意识。

二、改革教学方法，提高教学质量

2.1在有机实验教学中借鉴国内其它院校比较成功的经验并结合我们的实际情况，实行以学生为主体、教师为主导、把“学生学”成为教学过程中的主要活动。为此，调整和改革实验教学方式，传统的由老师讲、学生听的灌输式教学模式改变为启发式、提问式、讨论式相结合的教学方式，以提高学生独立思考和沟通交流能力，查文献和分析、解决问题能力。培养他们钻研、探索、创新精神和团队协作精神。在每一实验课堂开始以前，指导教师先检查学生的实验预习报告本，并通过提问方式了解学生的预习情况，总结前一次实验课中出现的问题，解答学生提出的有关理论与实际操作等问题。在实验过程中，根据不同学生实际情况指导教师进行适当的提示和指导。实验时间由学生灵活掌握，独立完成实验，这样确立了学生在教学活动中的主体地位，调动了学生的学习积极性、主动性和创造性，激发了学生的进取心和创造欲望。实验过程中适时地给学生灌输绿色化学和环保意识。

2.2比如以乙酰苯胺粗品进行重结晶实验时，一般都是从试剂商店采购。在不影响实验结果的前提下，循环利用上届学生乙酰苯胺实验制备的粗产品是切实可行的方法。同时在实验过程中，经常有一些废酸、废碱和废溶剂产生，但全部扔弃会对环境造成污染和浪费。因此，对废料分类予以回收统一处理，回收后能重新利用。如熔点测定和沸点测定实验中浓硫酸污染后颜色变黑不能继续使用时，不让学生随意把浓硫酸到掉，用硝酸钠加热处理脱色后重新使用等。又如有机酸碱和溶剂分类别收集后，重新分馏使用。这样虽然学生在实验过程中显得麻烦，但经教师的言传身教，学生学到了技能，也树立了经济效益观和技能价值观，使绿色教学落实到实处。

2.3在制备与合成实验中，逐步引导学生了解实验的设计、构思以及研究方法，引入现代光谱学表征方法培养学生树立以实验为基础的有机合成研究的基本思路及设计实验的能力，让学生逐步学会化学研究的实验方法。设计实验是一般安排在学期末的实验教学中，由学生独立完成。题目由实验教师集体讨论制定。在实验选材上尽量体现应用性和趣味性，合成产物多数具有联系生产和生活实际的应用价值，激发学生的兴趣和热情。教师引导学生通过分析反应物和产物的分子结构，找出反应物分子中的反应活性中心，确定反应类型;然后弄清反应活性中心以外的其它基团或取代基是如何通过电子效应和立体效应来影响分子的反应活性;再根据反应类型和分子结构推测出本次实验的反应历程;最后根据前面所作的分析，选择适宜的、控制反应的条件。

2.4如合成阿司匹林(选择不同的合成路线)的合成实验，提前2周以布置给学生并提出实验的相关要求。学生拿到实验题目后，4~6人组成一个实验小组，积极查阅资料，然后写出实验方案(包括原理、装置、步骤、试剂用量和分离提纯、含量测定、表征等)。实验步聚用反应物的摩尔比、反应温度、反应时间、催化剂用量的四种因素为变量采用正交实验法设计成合理的实验方案。实验方案交给指导教师审查后，不符合要求的，重新修改，总的原则是每一组所使用的催化剂不能相同。采用开放性实验形式，在指导老师的指导下，随时可以到实验室进行相关的实验。完成实验后，写出小论文和实验体会，根据学生在实验过程中的表现、小论文体会文章的好坏给相应的成绩。设计性实验的开设，学生的学习主动性得到充分发挥，既考查了学生的理论知识和实验技能，又提高了学生分析问题、解决问题的能力。

三、改进实验成绩评定方法，调动创新积极性

在有机实验教学中严格实验教学管理，全面评价实验成绩，把好预习报告、实验结果记录和实验报告批改这三关。实验成绩的考核，应该全面、客观、公正地反映学生的实验习惯、实验基本知识掌握程度、实验操作能力、实验过程中分析和解决实际问题能力。实验成绩的评定应克服传统的重理论考试、轻操作考试，重期末考核、轻平时考核以及主观性强，缺乏客观标准等缺点。改革实验成绩评定方法，强化平时考核，提高成绩评定的客观性，调动学生创新积极性。具体做法如下：

(1)平时成绩：占总成绩的65%，由2部分组成，其一是包括预习报告、出勤率、实验态度、课堂答问、实验操作的规范性、精确度、实验记录及实验完成情况、实验产品质量、实验报告、仪器损耗情况、药品浪费情况、实验室卫生等内容，占总成绩的50%。每次实验成绩满分为10分，分值具体分布为;出勤0.5分，预习报告1分(包括课堂答问)，实验过程(包括药品浪费情况、装置、实验记录、仪器损耗、实验结果、仪器清洗、实验室卫生等)5分，实验报告3.5分，根据实验的具体情况得出平时成绩。其二是综合设计实验的小论文和体会文章，主要考察学生创新意识和实验数据的整理处理以及论文写作水平等占总成绩的15%(其中小论文10%，体会文章5%)。

(2)实验笔试成绩：占总成绩的20%.主要考核学生是否掌握了有机化学实验的一般知识、实验原理、实验装置图、平时实验中的注意事项以及思考题等。

(3)实验操作考试成绩：占总成绩的15%，考题由学生抽签而得，主要包括有机实验的基本操作，如蒸馏、萃取、水蒸汽蒸馏、回流等基本操作和已经做过的合成实验中的仪器安装。考核时每项操作细化为多个小项，各小项有相应分值，每项操作对于基本操作有关的原理、操作规范、注意事项、影响因素等进行面试。考核时教师根据其操作的规范性和面试情况给予相应的得分。考查内容包括;回答老师提出的有关问题;查找实验装置是否正确稳妥，指出错误之处，这样学生不易猜题，只有全面复习有关实验内容，掌握了所学知识和技能，才能考出好成绩。上述考核方法，既可充分调动学生的学习积极性，又保证了实验成绩评定的客观性和正确性。通过上述改革，调动学生的学习积极性，增强了学习兴趣，提高了学生的动手能力，培养了学生的创新意识。从最近几年化学教育和应用化学专业本科生的毕业论文的题目和答辩情况分析，无论是形式和内容上论文的质量都有明显的提高，从形式来看，撰写规范、图表绘制漂亮、有较长的英文摘要等。论文的题目有较强实际意义，完成论文的内容比较丰富，工作量较大，而且参考文献也比较多。

(4)这几年虽然在有机实验教学改革中作一些工作，但还有许多工作要做。实验教学改革的目的是培养和提高学生的综合素质与能力，造就适应未来化学发展、具有高素质、高能力的现代化人才。加强计算机辅助教学、多媒体教学和网上查寻的应用;重视实验准备与管理、教材建设、课件制作等各实验环节的工作，增强学生环保意识，实施“绿色化学”实验内容，全面实行合成实验的半微量化和微量化，增加现代有机化学实验技术和方法，拓展学生的知识面;进一步增加贴近生活、应用性较强的设计性、综合性实验，加强学生综合实验能力的训练和培养。要通过多种形式的有机实验的教学改革，使学生能够运用所学的理论知识指导进行实验，养成科学实验的态度和周密设计、严格操作、仔细观察、如实记录、综合分析的能力，有机地、系统地掌握有机化学理论知识和实验技能、技巧，加强了学生综合能力与素质的培养，这有利于新世纪对人才培养的要求，也是我们现在和将来不懈努力的方向。

参考文献

[1]蒋旭红.有机化学实验教改发展趋势[J].中山大学学报论丛，2006，26(6)：15-l7.

[2]王希平，付广云.加强有机化学实验教学改革培养学生综合能力[J].临沂师范学院学报，2005，27(3)：90-92.

[3]尹彦冰，苏国强.关于有机化学实验教学改革的探讨[J].高师理科学刊，2007，27(1)：85-87.

[4]李伟，刘道富.有机化学实验教学改革探索[J].淮南师范学院学报，2006，8(5)：125-126.

[5]李善吉.有机化学实验教学改革的几点思考[J]实验室科学，2005(4)：37-38.

[6]曹玮，杨丰科，李明.有机化学实验教学改革的尝试[J].实验室研究与探索，2001，20(7)：29-30.

[7]徐勇军，杨晓西.有机化学实验教学改革初探[J].东莞理工学院学报，2006，13(1)：93-96.

[8]余晓皎，姚秉华，余中.有机化学实验教学改革初探[J].教学研究(河北)，2002，25(2)：166-167.