在科学技术发展日新月异的当今世界，面对新的形势，党中央、国务院多次强调：高等教育发展要全面贯彻落实科学发展观，切实把重点放在提高质量上。教育部副部长吴启迪在全国高等学校教学研究会第二届理事大会暨教学改革研讨会上的讲话中强调：“落实科学发展观，加强教学研究，切实提高教育教学质量”。有机化学课程是高等院校化学化工类专业的必修基础课，有机化学实验是培养学生操作能力、分析能力和科学研究能力的重要环节。因此，在新形势下，以科学发展观理念为指导，对近年来国内外有机化学实验教学改革进行回顾和反思，综述有机化学实验教学改革前沿，把握有机化学实验教学改革方向，对于进一步深入有机化学实验课程改革，全面提高教学质量具有重要意义。
1对实验进行微型或半微型化设计，实现有机化学实验的绿色化
微型化学实验是由美国的Mayo博士及其同事自1982年开始研究试用的一种新型实验方法,它符合绿色化学原则。微型化学实验是以微小量的试剂，在微量化的仪器装置中进行实验，其试剂用量是常规实验的1～10%。微型化学实验的优越性主要表现在试剂用量、辅助材料用量、水电消耗量大大减少，从而降低了实验成本，而且使爆炸、燃烧、中毒等事故发生的可能性相应减少，提高了实验的安全性;又由于实验中产生的三废少，改善了实验环境，极大地减少了实验过程对环境的污染。1998年8月，在第十五届国际化学教育大会(InternationalConferenceonChemicalEducation，简称ICCE)上，大会主席A.F.M.Fahmy教授在报告中提出了“绿色化学”的设想。同时，由我国、英国、瑞士、南非等教授联合举办的微型实验讲习会(workshop)受到热烈欢迎。2002年6月在北京举办的第17届ICCE上，南非J.D.Bradley教授在“化学实验-微型和绿色化”报告中指出，低成本和微型的化学实验对化学实验的开展，具有非常积极的作用。在近几届ICCE上包括我国在内各国学者纷纷介绍和展示了有关微型实验的研究成果。
目前，国外有关微型有机化学实验的教材主要代表是DanaW.Mayo等的《MicroscaleOrganicLaboratory:withMultistepandMultiscaleSyntheses》(第四版)(2000年);Williamson的《MacroscaleandMicroscaleOrganicExperiments》微型化学实验是由美国的Mayo博士及其同事自1982年开始研究试用的一种新型实验方法,它符合绿色化学原则。微型化学实验是以微小量的试剂，在微量化的仪器装置中进行实验，其试剂用量是常规实验的1%～10%。
目前，国内有关微量有机化学教材已有近十种;市场化微型或半微型有机合成配套玻璃仪器主要有Z38型，南京金正教学仪器有限公司生产的微量有机合成玻璃仪器，T33型等;目前，南京大学、山东大学、中山大学、云南大学等全国几十所高校均把微型化实验列为有机化学实验课的内容。北京大学摸索了小量-半微量有机合成，已在教学中使用多年，取得了良好的教学效果。实现有机化学实验的微型化和绿色化，体现了科学发展观，也越来越受到化学教育工作者的关注，是国内有机化学实验教学改革的一个重要方向。
2对实验教学内容进行重组，增大设计性有机合成实验比例
随着高校实验教学改革的深入，有机化学实验教学已从过去单纯的验证性实验逐步深入到了设计性实验，从把实验当作验证已有理论、加深对已有理论的理解，过渡到了把实验作为学生学习新知识、培养学生创新能力和科研能力的手段。所谓设计性实验是指学生根据给定的实验任务，自行设计实验方案、组织实验系统、独立进行操作并得出结果的实验。设计性实验具有实验技能的综合性(应用多种实验技能才能完成实验的全过程)、实验操作的独立性(学生自己查资料，定方案，自行开展实验)、实验过程的研究性(实验有多种方法，学生可选择自认为合适的方法)等特点，是提高学生素质和培养学生创造性思维能力和科研能力综合能力的一条重要途径。
设计性实验可以由浅入深地分成三步进行实施，即：
(1)对教材中已有合成实验的反应条件、实验装置等进行初步优化设计，培养学生独立获取相关文献资料，初步地分析问题、解决问题的能力。
(2)从给定的目标化合物题目中选择一项进行设计实验，培养学生根据已学过的实验技术、有机化学基本理论，以及可行性原料的来源和价格，自行设计实验的能力。
(3)小型项目的设计、研究。主要是学生以科研小组形式进行，具有科研特点。项目来源可由结合教师的科研项目进行，或学生自选，但要具有实用性，培养学生独立进行科学实验的能力、良好的科研素养、独立获取相关文献资料的能力、持之以恒为科学攀登的精神，以及创新精神。
3及时将先进实验技术和最新科研成果引入实验教学中
近年来，超声波、微波、光、电以及生物催化剂(酶、微生物、抗体酶)、绿色溶剂(离子液体、超临界流体、水)在有机合成中的应用得到了空前的发展，并形成了一系列先进实验技术如超声波技术、微波技术、膜技术、生物催化技术、超临界萃取技术等。这些技术手段对于加快反应速度、提高产率、减少能耗、减小污染起到了意想不到的作用。因此，合理选择这些方面有代表性的科研成果进入大学课堂，一方面可以培养学生掌握现代有机合成新方法、新技术，另一方面自然而然的实现了有机实验的绿色化。
4与时俱进，反映时代特点，选用先进测试手段进行物质结构分析
先进检测手段包括红外、紫外光谱，气相、液相色谱，X衍射等。与微型化实验相结合，而选用较先进的实验仪器，不但减少了试剂用量，降低了实验费用，减轻了环境污染，同时也增加了实验可信性，有利于培养学生严谨的科学态度，规范化的操作技能，在综合、设计性实验中采用多谱法表征产物，提高了学生对合成的产品表征认知;提高了学生对现代分析仪器的利用能力、综合分析的能力和科研素质。
5利用计算机多媒体系统进行辅助教学，充分利用网络平台和资源开展立体化教学
多媒体计算机辅助教学(CAI)具有信息容量大，集各媒体之长，再现文、图、声并茂的教学环境，方便灵活多样化的人机双向交流，处理和检索能力强，非线性的学习方式以及通过网络实现远距离传输等特点。作为一种新的教学手段，多媒体计算机辅助教学自兴起之日起就倍受重视，并获得迅速发展。在有机实验教学中，利用计算机多媒体技术展现实验原理、装置、流程，仿真实验过程，可让学生对在计算机上的仿真实验有身临其境的感觉，既形象生动、节省药品又减少了环境污染，有利于实现有机化学实验的绿色化。尤其是一些实验所用试剂药品较贵、有毒、有害或不安全，这时采用计算机多媒体系统进行实验仿真就很有意义。多媒体教学不应只局限于课堂上的教学，而应充分利用网络平台和资源，开展立体化教，有利于学生自主学习和自学能力提高。关于网络化学教学的研究也是第19届ICCE的重要讨论专题。
总之，坚持以人为本，树立和落实全面发展、协调发展和可持续发展的科学发展观，促进素质教育和能力培养是我们进行有机化学实验教学改革的初衷;引入微型化、绿色化有机化学实验，开展综合性实验、设计性实验、研究性实验教学，发挥一些实验新技术(微波合成技术)、新成果(如科研成果转化成教学实验)的优势，是有机化学实验教学改革的必经之路;充分利用大型检测仪器，优化实验教学资源，探索行之有效的教学方法，提高实验教学效果，促进高等教育质量和综合效益的全面提高。
13888888888
点击咨询 