有机化学和有机化合物的区别

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有机化学和有机化合物的区别范文第1篇

（－）知识脉络

有机物是人类赖以生存的重要物质基础，它们的开发利用大大的提高了人类的生活质量并且改变了人类的生活方式。在初中已有的个别有机化合物的初步概念的基础上，本节进一步了解有机化学的研究范畴、发展过程以及对科研、生产、生活、环境的重要作用。进一步掌握有机化合物的典型性质和有机化合物基础知识利用已有的原子结构和化学键的知识了解有机化合物的性质与结构的关系，了解有机化合物多样性的原因。认识生活中接触到的高分子材料以及环境与化学的关系

（二）知识框架

（三）新教材的主要特点：

本节教材体现了“从生活到化学，从化学到社会”的认识逐步深入的过程。从

培养学生终身发展所必备的知识和能力出发，新教材较旧教材更符合知识的逻

辑关系，同时注重学生的能力培养。

二教学目标

（一）知识与技能目标

了解有机化合物的性质特征、结构特征与多样性的关系

通过观察实验掌握甲烷的性质、取代反应。

掌握同分异构现象以及简单的命名规律

初步培养学生空间想像能力

（二）过程与方法目标

1、通过引导学生对自己熟悉的种类不同的有机物的分析，让他们学会怎样从中归纳、总结有机化合物性质的一般规律。

2、通过“迁移?应用”、“交流?研讨”、“活动?探究”等活动，提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。

（三）情感态度与价值观目的

1、通过“迁移?应用”、“交流?研讨”、“活动?探究”活动，激发学生探索未知知识的兴趣，让他们享受到探究未知世界的乐趣。

2、通过用模型组装有机分子的实践活动，培养学生严谨认真的科学态度和探索精神。

三教学重点和难点

甲烷的性质、有机物结构的多样性

四、教学准备

教师准备

3、教学媒体、课件；

4、编制“活动?探究”活动报告及评价表。

五、教学方法

问题推进法、实验探究法

六、课时安排

3课时

七、教学过程

第一课时认识有机化合物

教学准备

学生：预习教材第一节第一部分（60页---62页）；

要求提前准备一种有机材料了解它的性质、用途并向同学做介绍。

教师：要求对学生可能找到的材料做到充分考虑；适当的补充实验，例如溶解性、受热

时状态变化等，有利于学生进行归纳、总结。

教学过程

（一）学生活动“联想……质疑”

问题：你认识的有机物是什么？它有什么性质？什么用途？

这个问题由学生充分讨论、发言；介绍生活中接触到的有机物

讨论：1、哪些是有机物的共同性质？

2、从溶解性、耐热性、可燃性、电离性等五个方面比较无机物有哪些区别？

3、研究有机物的性质用到哪些方法？

演示实验：

归纳：有机物性质特征

大多数有机物：1、难溶于水易溶于有机溶剂。

2、易燃烧。

3、大多数是非电解质，难电离。

4、熔点低，易熔化。

5、反应慢、反应复杂、副反应多。

（二）师生共同活动“观察……思考”（能进行学生探究实验更好）

以甲烷为例进一步研究有机物的性质

1、完成书中实验1、实验2；

2、按小组讨论、记录实验现象。

3、归纳甲烷的性质。（1）可燃性

（2）取代反应

甲烷的结构特点：阅读63页知识点击

第二课时有机化合物的结构特点

教学准备

学生：预习教材第一节第二部分（63页---65页）；

用球棍模型组合丁烷分子，体会有机物的样性。

教师：教学媒体、课件；

教学过程

（一）阅读63页工具栏，由学生写出甲烷的结构式、甲烷的结构简式。

（二）进行“活动与探究”

（1）动手组合乙烷、丙烷、丁烷的结构模型，写出它们的结构式、结构简式。

给烷烃的概念，找烷烃的通式。

（2）阅读64页知识支持，让学生发现问题，当碳原子数较多时组合方式不只一种，碳原子数越多，可能的结构越多；带着疑问进入下面的讨论。

（三）有机物的命名和同分异构现象

可以根据学生情况，控制深度。

总结有机化合物的结构特点：（1）原子之间共价键相连。

（2）碳原子之间可以连成链状或环状。

（3）碳原子与碳原子之间可以是单键、双键、三键。

（4）分子式相同时，可以出现多种结构。

第三课时概括与整合

教学准备

有机化学和有机化合物的区别范文第2篇

关键词:工程教育;有机化学;课程改革

20世纪90年代初，以波音公司为首的大型跨国公司对各工程专业毕业生提出了一系列新的要求，促使欧美大学改革工程教育观念和模式。麻省理工学院(MIT)等大学经过探索研究，创立了CDIO工程教育模式［1］。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)，以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程，继承和发展了欧美20多年来工程教育改革的理念，是近年来国际工程教育改革的最新成果［2］。2008年中国CDIO工程教育模式研讨会上，与会专家指出:CDIO作为一种指导工程教育人才培养模式改革的教育思想观念和课程设计的框架体系，符合现代工程技术人才培养的一般规律，具有良好的发展前景和推广价值。CDIO的核心在于根据工程链环节的工程、岗位、职业、行业的学生知识、能力和素质的要求，以工程设计为导向，以项目训练为载体，来重新设置课程和教学模式［3］。因此，应积极推广CDIO的经验和做法，努力促进我国工程教育改革和人才培养模式改革。在教育部的发起和组织下，我国于2006年正式开展了工程教育专业认证的试点工作。2011年教育部提出实施“实施卓越工程师教育培养计划”，是改革和创新工程教育人才培养模式，提高工程教育质量的战略举措。作为教育部第二批参与“卓越工程师教育培养计划”的高校之一，四川理工学院在卓越工程师培养方面正在进行积极的探索与实践，提出建立“立足地方、面向行业、构建具有工程精神的应用型人才”培养体系，实施以能力为导向的工程教育课程体系改革，按照课程内容进行整合、重构，建立了通用能力、专业能力、综合能力等三大课程模块，创新多元化人才培养模式［4］。但笔者团队认为:提升工程教育质量的工程教育改革，并不是单纯的培养方案和课程体系的调整，而应该是一个系统工程，其中心和核心的任务是培养高素质应用型人才。这就要求培养方案中的每门课程都要树立培养应用型人才的理念，围绕应用型人才培养的中心任务进行课程体系和结构调整，进行教学方式和模式的改革。《有机化学》课程作为材料、化工、生工、轻化等本科专业群的核心专业基础课程，对后续专业课程的学习和专业知识体系的构建具有重要的作用。但现阶段，《有机化学》课程存在自成体系、自我封闭的问题，很少与后续专业课程挂钩，也很少考虑到课程的理论知识在实际工程问题上的应用，这些都不利于高素质应用型专业人才的培养。为此，笔者团队几年来一直尝试和探索在化工类工程专业的《有机化学》基础课程的教学中，融入工程教育理念，调整知识结构体系，改革教学模式，提升《有机化学》基础课在工程教育和应用型人才培养中的作用和地位，更好的服务于应用型人才培养。

1《有机化学》课程改革思路

相对于化工类工程专业的核心专业课程，如化工原理、化学反应工程、分离工程、化学工艺学和化工设计等课程，《有机化学》课程作为专业基础课程，理论性强且自成理论体系，基本可归属于理论课程的范畴。其教学的重点主要集中于系统讲授各类有机化合物的结构和性质的关系及其相互转化的方法，介绍有机化学反应原理和影响因素、有机化合物的立体化学、分离鉴定和结构表征等内容。因此课程的授课教师普遍认为《有机化学》只是一门理论课程，其任务就是为学生后续专业课程的学习奠定相应的理论基础，在课程的教学中难以实施工程教育理念和“做中学”的教学方式。同时，由于课程的理论性较强，多数学生们认为本课程学习与将来所从事的工作不会产生多大联系，学习兴趣不高和学习动力不足。因此，要在工程教育背景下，首先必须解决课程的改革思路问题，如在《有机化学》在教学中融入工程教育理念的可能性和现实性。美国麻省理工学院教授、国际CDIO创始人EdwardF.Crawley在关于工程教育改革的主题报告中指出，基于产品、过程、系统的生命周期的开发和部署(product，process，anddevelopmentanddeploymentofsyctemlifecycle)的工程实践环境下的工程教育更为有效，CDIO只是基于该工程教育理念的模式之一;对于无实体产品的工程专业，MIT的教育者提出了4M(Measure－Model－Manipulate－Make)教育模式;无论CDIO模式还是4M模式，工程教育的核心基础是情景教育(ContextualLearning)［5］。即学生在学习与工程职业相关的知识和技能并知道如何有意义的应用所学知识和技能时，学习更为积极主动和有效率。另外，工程教育是培养学生的工程理念，赋予学生今后从事相关工程职业的综合能力，除了具有综合运用所学科学理论和技术手段分析并解决工程问题的基本能力外，还需要具有团队协作能力、批判性思考能力和综合思考、解决问题的意识属于综合素质和能力，这些能力在很大程度上需要通过基础课程教学来培养。综上，只要教师在《有机化学》课程教学中，牢固树立工程教育理念，实施工程背景的情景教育，理论联系实际，使学生在工程教育的氛围中学习，受到工程教育的熏陶;同时注重学生团队协作能力、批判性思考能力和综合思考、解决问题的意识属于综合素质和能力的培养，就可以使《有机化学》课程更好的融入化工类工程专业的工程教育体系，服务于学生的“大工程观”的培养，满足工程教育专业认证对专业基础理论课程的要求。

2《有机化学》课程改革措施

2.1构建面向不同专业需求的差异化

《有机化学》课程体系在《有机化学》课程教学中，改革现有的同质化的课程教学模式，在保证课程的基本理论知识体系的前提下，针对每一个化工类工程专业对课程的不同需求，设计差异化和针对性的课程知识体系。如安全工程专业，注重引导学生对危险有机化学品安全知识学习，养成查阅典型常见有机化合物的MSDS的习惯，引导学生通过解读化合物闪点、爆炸极限、危险特性、危害等信息认识其危险性和毒性，了解其防护措施和泄漏处理等化工安全的专业知识。对化学工程与工艺专业，则侧重安排有机化学副反应控制、后处理分离纯化的可能性和方法手段等知识。因杂环、甾族、生物碱是药物的基本结构和功能单元，药物在体内代谢和药理作用又涉及与碳水化合物、蛋白质和核酸等类化合物的作用，因此其他化工专业较少涉及的内容，又成为制药工程专业必需的基本知识。

2.2尝试《有机化学》课程的情景教育

《有机化学》虽然只是一门理论基础课程，但课程涉及的有机化合物在日常生活和化工生产具有广泛的应用;有机化学反应的产物，大多是化工、医药产品或中间体。因此在学生掌握了一些基础理论知识后，在课程后半程教学中，通过合理设计课堂教学内容，采用IDG(inspiration，guidance，anddiscussion)教学模式［6］和“以研究为本，解决一个实际问题”的单元模块式教学模式，尽可能实施情景教育，开展研究型和创新型教学，让学生在学习过程中思考如何将基础的理论知识应用于产品开发实例的分析、处理和设计上，打通基础课程和专业课程的联系。在每一章节引入2～3个应用和产品开发实例，通过引导学生思考相关的原料选择、成本控制、反应实施(副反应控制)、后处理分离等问题，达到对学生实施工程观的培养和一定意义上的工程情景教育的目的。例如对于格氏试剂这部分内容的教学，常规的教学方式是介绍格氏试剂的制备、性质和反应;对于格氏试剂这类在有机合成和精细化学品生产上具有广泛应用的重要有机试剂，单纯作为一个重要知识点进行教学，无法激起学生的学习兴趣，对格氏试剂的应用也没有感性的认识，完全背离了工程教育的理念。笔者团队通过录制、剪辑实验室小试规模和车间中试规模制备、使用格氏试剂的视频，结合视频简要介绍格氏试剂制备及反应时溶剂处理、镁屑处理、实际操作过程无水无氧条件的达成、反应引发等过程的操作细节及注意事项;在使学生掌握教学内容的同时，也让学生了解在研究和生产环节实际实现一个书面反应需要注意和考虑的问题，了解实验室和车间规模完成一个反应的区别，培养学生综合思考和解决问题的能力，从而达到工程观的培养和情景教学的目的。同时通过介绍未按操作规程对乙醚/四氢呋喃溶剂进行无水处理、制备格氏试剂时反应条件控制不好导致反应釜冲料引起火灾和爆炸事故的实例，给予学生以警示和培养学生的安全意识。

2.3精心设计习题，培养学生的科学性思维

如精心设计有机化合物合成题，以实际问题代替随意设定的习题，让学生在解决问题过程中学会综合考虑安全、经济成本、环境保护等实际因素对产品开发和生产的影响。同时选择具有几条合成路线的化合物，给出可能的合成路线，将学生分成几个小组，每个小组在充分查阅资料，综合考虑原料来源和成本、工艺条件、实际收率、目标产物分离的难易程度以及综合评价成本、安全和对环境的影响等诸方面的因素后，提出可行的和最佳的方案;并组织学生讨论，对其他小组的方案进行评价。即使学生受到工程理念的熏陶，也能培养学生的团队协作和批判性思考等综合能力。2.4在《有机化学实验》课程的教学中引入研究型教学模式改革现有实验课程固定实验项目的教学模式，在初步完成基本操作和基本技能的训练后，筛选和安排1～2个综合性和设计性的创新实验项目，将资料查阅、实验方案拟定、合成、分离提纯及鉴定表征等环节连成一体，将实验进化为微型科研项目，让学生以完成项目的方式进行实验课程的学习，培养学生的团队精神和协作精神，提高学生的工程素质和应用能力。

3结语

笔者团队根植培养应用型人才的理念，根据课程特点，积极探索化工类专业基础理论课《有机化学》的课程改革。在教学中践行CDIO工程教育理念，引入情景教学模式，优化课程内容，提出了一些具有可操作性的措施和方法，取得了一定的正面成果，使《有机化学》课程能更好地服务于高素质工程人才培养的核心任务。当然，本文只是我们在工程教育背景下实施《有机化学》课程改革的初步经验和心得，尚有诸多不完善之处。另外，基础理论课程教师普遍缺乏工程背景，制约课程的教学改革，难以完全满足工程教育的要求，如何克服这一问题也需要在今后的教学过程中继续探索和思考。

参考文献

［1］李曼丽.用历史解读CDIO及其应用前景［J］．清华大学教育研究，2008(5):78－87.

［2］柯清平，唐天地，徐进，等.化学工程与工艺专业CDIO工程教育改革思路探索［J］．学园，2011(9):1－3.

［3］汕头大学工学院.“2008中国CDIO工程教育模式研讨会”会议纪要［J］．中国大学教学，2008(9):95－96.

［4］龚敏，孙山，谢华.地方院校工程教育综合改革探索与实践－以四川理工学院为例［J］．重庆科技学院学报(社会科学版)，2012(13):169－171.

［5］EdlwaldF.Crawley，查建中，JohanMalmquist，等.工程教育的环境［J］．高等工程教育研究，2008(4):13－21.

［6］ZhaoF.－Q.，YuY.－F.，RenS.－F.et.al.ImprovingthePracticalEducationofChemicalandPharmaceuticalEngineeringMajorsinChinese

有机化学和有机化合物的区别范文第3篇

1在指导思想上提高化学方法的训练

有机化学和无机化学都是化学专业的重要基础理论课程。纵观现行各类各层次教学大纲如出一辙，着重强调的是使学生比较系统地掌握化学基础知识、基本理论和基本技能，对化学方法的训练重视不够。大多数化学教师也只注重化学知识的讲授和实验技能的训练，对培养学生理解、掌握和运用化学方法的能力未引起足够的重视。因而学生缺乏必要的化学方法的训练，研究能力差，思维不活跃，学生只是积累教师或书本所传授的知识，以求考试取得高分。实际上有丰富教学经验的化学教师都有同感:化学方法与基础知识、基本理论和基本技能有着密切的关系。

就基础知识和基本理论而言，化学方法是化学发现的手段。无论在近代化学的建立时期，还是在现代化学的发展时期，任何一个重大的化学发现都是依靠一定的化学方法实现的。同时,化学方法又是化学概念和化学理论建立的工具。就基本技能而言，化学方法是促进技能发展的一条有效途径。学生一旦掌握了化学方法，就会加速对化学知识量的积聚速度，加速对知识的理解，提高对知识的概括和运用能力，对掌握新知识起能动作用。因此，在教学过程中本人把原来的“三基”变成“四基”把化学方法的训练作为教学环节的重要内容之一，这是对学生进行化学方法训练的前提。

2将化学方法引入教学过程

在讲授基本概念和基本理论的同时，注重培养学生理解和掌握从事化学研究所必需的基本方法。在教学过程中，教师不应平铺直叙地讲解化学知识，而应当将化学方法直接引入教学过程，这是对学生进行化学方法训练的关键。

2.1联系重要的化学史事，让学生学到有益的化学方法

化学发展的历史是极其曲折的，那些杰出的化学家成功的背后都蕴藏着各种各样的化学方法。在化学教学过程中若巧妙地结合所授知识，将这些化学方法渗透其中并潜移默化地传授给学生，有利于培养和提高学生掌握和运用化学方法的能力，加深对知识的理解和应用。例如，在讲授有机化合物和有机化学的概念时，可渗透化学实验法在化学发展中所发挥的作用。我们知道“有机物只能在生物的细胞中，在一种特殊的‘生命力’的作用下才能产生出来，用人工方法是不能合成有机物”的“生命力论”曾牢固地统治着有机化学界，严重地束缚着人们的思想，使人们放弃用人工合成方法合成有机物的想法，使有机化学的发展长期停滞不前。直到1928年，德国化学家武勒（Wohler)首先冲破“生命力论”的桎梏,在实验室里由氰酸铵合成了尿素〔NH4OCNCO(NH2)2〕。从此才动摇了“生命力论”的统治，有机化学才得以迅速发展。目前有机化合物的种类已发展到数百万种，并且每年还有上千种新的有机物被制备出来。

2.2采用启发式教学，建立和发展化学方法

启发式教学就是根据教学目的、教学内容以及学生的知识水平，运用各种教学手段，采用启发诱导的办法传授知识、开发智力、培养能力，使学生积极主动学习的教学方法。例如，在讲授“环烷烃的张力学说和环丙烷的结构”时，可以采用化学模型法进行启发式教学。让学生用球棍式模型连成环

丙烷和环丁烷，每个碳原子上的两个键必须压缩到60°或90°,以适应环的几何形状。结果发现，这些碳原子的键角与正常的四面体键角偏差很大,从而使分子本身产生角张力，力图恢复键角；再让学生连成五元环、六元环及六元以上的环,结果每个碳原子的键角非常接近于四面体的夹角，这些环基本上没有角张力。然后应用归纳法来总结环的稳定性与环大小的关系。在此基础上，为进一步讲解环丙烷的结构,不妨引入化学假说，即从环丙烷的分子模型可以看出，碳原子与碳原子之间并非直线相连，而是呈弯曲形状,这与现代共价键理论相矛盾。根据共价键理论，当一个碳原子以sp3轨道与另一碳原子的sp3轨道键合时,两个碳原子须处于使它们的sp3轨道彼此正面相对的位置，也就是面对面重叠，这样重叠的化学键最强。因此可用类比法提出“在环丙烷分子中可能存在另一种键--弯曲键”的假说，然后通过各种方法验证自己的假说，最后得到弯曲键理论。

将化学方法引入教学过程，不仅使学生学到作为知识活动结果的知识结论，而且还可以学到反映在认识活动中的研究方法，从而学到运用知识和发展知识的方法。化学方法隐含在化学内容的角角落落，只要做个有心人，在化学教学中勇于创新、大胆探索，将化学方法引入教学过程是不难做到的。

3指导学法，使学生自觉地运用化学方法处理问题

为了使学生能够初步理解和掌握从事化学研究所必须的科学方法，除了将化学方法直接引入教学过程外，还必须在指导学法上下功夫。指导学生运用化学方法去学习新知识，概括已学过的知识，养成自觉运用化学方法处理问题的习惯，从而把对学生进行化学方法的训练提高到一定的高度。教师在教学过程中要教给学生科学的学习方法，使之掌握打开知识大门的钥匙及获取知识的能力，将会使学生终身受益。

3.1指导学生正确使用教材

教材是教学大纲的体现,是知识的精华，是教师教和学生学的依据。在教学过程中要指导学生做到课前预习教科书，记下疑难问题，带着问题听课，课堂上紧扣教科书，把教材中的重点知识认真理解、勾画、记录。课后认真阅读教材，读懂教材。章节复习时把重点、难点知识反复阅读，认真理解，其它辅助资料不要代替教材使用。

3.2指导学生听课的方法

针对化学课的特点，教师要指导学生听好化学课的方法:用眼仔细观察演示实验,看清实验现象，观察老师的实验技巧。用鼻分辨气味，用耳听清老师讲解，用手记好笔记，用嘴请教自己不懂的问题，用脑去思考、分析、判断。只有眼、耳、鼻、手、脑并用，才能上好课，学好课。

3.3指导学生学会通过实验研究化学的方法

在学生的化学实验中要更加重视对学生进行化学方法的训练和培养。化学是一门以实验为基础的学科，化学实验是研究化学的重要手段，不同的实验侧重点不同。指导学生认真对待每一个实验，仔细观察、记录、分析、理解，通过实验培养学生的观察能力、思维能力和动手操作能力，让学生通过实验学会研究化学的方法。

3.4指导学生学会比较、归纳总结知识规律的学习方法

化学学科知识零碎、变化复杂，对学过的知识进行对比、归纳总结是一种行之有效的学习方法。要指导学生在学习:新知识的同时和旧知识进行对比,每学完一部分内容后进行归纳小结。有比较才有鉴别，有比较才能更好地把握知识，掌握知识的内在联系。在比较过程中去分析并加深理解,在理解基础上记忆。例如，在讲授《有机化学》同分异构体内容时,常采用对比启发的方法进行教学。由于学生以前学过同位素、同素异形体、同系物等概念，往往由于“同”字的“搅拌”而影响了对这些概念的理解和掌握，造成混淆不清的问题。这时我们根据这些概念中均含有“相同’、“不同’、“所指对象”而且能“互称”等共同点，采用对比启发的方法，如表1所示。

让学生对以前学过的容易造成混淆的概念在一起进行分析对比，不仅使学生对同分异构体有了深刻的认识，而且以前所学过的知识也得到了巩固和提高，更重要的是让学生掌握了一种学习方法。

在上复习课时教师要把各部分知识的共性找出来进行归纳总结，总结知识的规律性、前后知识的联系和区别，这样既可以训练学生的思维又增强了能力，使知识系统化、条理化，便于掌握和运用。例如，在学完醛酮类、酸类及酯类化合物后，可引导学生进行归紙“因结构相似，使醛酮类物质有相似的化学性质，酸类物质有相似的化学性质，酯类物质有相似的化学性质。因结构不同，使醛酮类、酸类、酯类的化学性质各不相同，醛类和酮类的性质也不完全相同。又由于甲醛、甲酸、甲酸乙酯的结构上都有相同的醛基（-CHO)才都能发生银镜反应”总结出物质的化学性质与其结构有密切的关系。

  3.5指导学生学习元素化合物知识的方法

元素化合物知识容易理解，也容易混淆、遗忘，指导学生在学习这部分知识时从图1入手。

即元素或化合物的结构决定了它的性质，性质决定制法、存在、用途和鉴别。引导学生不能单纯地死记硬背，而是从结构上去分析、理解有关的性质、制法和用途等。

学法指导的内容很多，以上仅举几例。教学过程中不仅要传授知识，更要教给学生学习方法。学生掌握了科学的学习方法,才能有效地促进智力的发展和能力的提高，取得良好的教学效果。

在化学教学中，通过对学生进行严格的化学方法训练，使他们不仅牢固地掌握基础知识、基本理论和基本技能所要求的内容，而且也扩大了思路，研究能力也会有所提高。当遇到实际问题时，他们能够有计划地调动自己的智力因素、知识和技能，而不是“高分低能”者。当然化学方法的训练并非一朝一夕之功，也不是学生在几年的学习时间内所能彻底解决的。但如果我们重视这方面的训练，就可以给学生打下基本化学方法训练的基础，使他们终身受益，并且也使我们的化学教学开创了新局面。

                            　侯进才

有机化学和有机化合物的区别范文第4篇

关键词：基础实验；创新教育；实验教学示范中心；教学改革；原则；高新技术；综合实验

2005年以来，教育部在全国高校中评出了501个国家级实验教学示范中心，其中有的已经挂牌，有的是建设单位，目前都到了总结验收阶段。对于国家级实验教学示范中心，“示范”的重点不应该是宏伟的教学大楼、不是高精度的大型仪器、不是强大的师资队伍，而应该是培养真正适应今后社会发展需要的人才以及在本课程中如何采取科学的特别是要有效的措施帮助和支持这个培养目标的实现。对于从事基础实验教学的示范中心，验收上应重点考查什么，值得认真思考。

我们认为，如何在基础实验教学中体现和实施创新教育，应该是核心指标。天津大学国家级化学化工实验教学示范中心是首批审定的国家级示范中心，在建设过程中，我们牢牢把握这个基本方向，取得了一些经验。

一、基础实验教学改革的立足点与原则

1　基础实验教学改革的立足点

提到实验教学改革，人们常常把精力放在投入大量的人才和物力上去开设“开放型”和“创新型”实验，认为只有这样才能与“创新能力”培养相一致。也有人把能力培养分成四个层次：基本能力层次、综合能力层次、设计能力层次、研究能力层次。然而，受到生源、学时、经费、场地、政策因素的制约，造成以下一些不容乐观的现象。

(1)自由时间，导致很少有学生来做实验，造成人员浪费；

(2)自选开放实验，导致很少甚至无人选，造成空间和资源浪费；

(3)所谓的“研究型”实验，受到学时等因素制约，与一般实验的水平相差甚微；

(4)各种比赛、竞赛搞得轰轰烈烈，成果也是琳琅满目，但真正有多少人有创造欲望?有多少人不是为“牌”而去?值得反省和深思。

对于基础实验教学改革，如何在教学中采取科学而又有效的措施提高教学质量和效率，进行“创新意识培养”，这才是改革的关键，也是基础实验教学改革的立足点。不认真组织教学，即使冠以“创新型实验”、“研究型实验”，照样使学生感到枯燥乏味；相反，在基础实验中，如果处理得当，照样使学生兴趣大增。只要我们按照科学原则办事，认真探索，积极实践，许多基础实验的水平和质量会大为提升，教学效率也会大为提高，也同样能达到创新教育的目的。

2　基础实验教学改革的原则

第一是可行性原则：作为示范中心的改革成果或经验必须能在各类学校中可以并且容易推广，在学生中受欢迎，而且还应该不增加学时和教师的工作量。

第二就是科学性原则：观念要科学，教学内容、方法要科学。

第三就是创新性原则：教学模式、教学效果必须达到对学生创新能力培养之目的。

只有坚持体现以上三原则，基础实验教学改革的经验才是有价值的经验，也只有这些经验才能有示范作用。国家级实验教学示范中心特别是基础实验教学示范中心，一定要把握这个基本方向。

二、基础实验的教学观必须创新

1　科学教育应该是高等教育的核心

科学不但带来了物质文明的进步，更重要的是在潜移默化中也逐步地提升了人们的精神境界。科学教育不应该只是知识的灌输、技能的培训、方法的传承，而更重要的应该是科学思想、科学方法论和科学智慧的启迪和熏陶。科学精神包括求真务实、开拓创新、和谐文明。高等教育要让年轻一代的核心价值观中更多地融入科学精神，真正地理解科学精神，用科学精神践行人生，从而使学生有求知的兴趣、有向上的精神、有质疑的勇气、有创新的激情、有奉献的胸怀。

2　基础实验的科学论

一流的大学必须有一流的本科教育，一流的本科教育必须有一流的实践教学作支撑，其中基础实验担当着极其重要的角色。对于化学化工基础实验，学生在探索复杂多变的化学变化和传质传热等单元操作过程中，体会精巧而严格定量的实验设计，通过对各种现象分析、归纳和总结，把理论知识提高到更高层次。一个基础实验水平的高低，不是看实验仪器的先进性，而是实验者的创造性。历史上有名的焦耳实验装置十分简单，但是巧妙而又十分具有针对性地观测到了“能量守恒”这一具有创造性的结果，成为一个伟大的实验。在基础实验中，哪怕是看上去最简单的实验，也要启发和激励学生进行思辨和创新，这就是基础实验的科学论。

美国的《国家教学教育标准》指出，科学探究是科学家们用来研究自然，并根据所获取的事实证据做出各种解释的各种方式。科学探究也指的是学生构造知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种行动。在基础实验中，如何引导学生进行科学探究，是基础实验教学工作者必须认真思考和探索的。我们在基础实验教学中融入新的教学观念，把被动的“参加者”和“操作者”变为主动的“实践者”和“探索者”，实验教学中突出知识点(原理)、技术点(操作要点)和兴奋点(实验拓展)。在基础实验的情景中，像从事科学研究一样，提出问题、设计方案、控制变量、分析结果、讨论总结。这样，就不一定要增加学时和新实验，一样可以达到培养创新能力和科学精神的目标。

化学化工基础实验在过去、现在乃至将来都是化工类实验的根本，无机和有机化合物的合成、分析、鉴定，各种物理化学性质测量，化工单元操作及各种动态测量等都是基础实验，在化工类人才培养中起到不可替代的作用。教师应当做到在基础实验中进行研究性教学，引导学生在基础实验中进行研究性学习。从而实现强化基本技能训练、突出创新能力培养、达到科学素质提高之目标。

三、将高新技术引入基础实验，实现经典与现代的完美对接

许多经典实验，多少年来被人们坚持开设，其原因之一就在于这些经典实验设计合理，训练功能明显，体现了科学家和设计者的智慧。我们必须充分发挥基础实验(其中大部分为经典实验)的作用，同时把当今的高新技术引入实验，实现“经典美”与“现代美”的统一。

例如，二元系统蒸馏曲线的绘制是经典实验。在这个实验中，我们不但引入了数显折光仪，而且还设计展示了具有先进水平的波纹填料精馏塔。石英塔体外面镀有透明导电加热层，配以可任意调节回流比的电磁阀，塔内填以获得国家科技发明一等奖的波纹填料，大大提高了传质效率和分离效果，节能环保。学生也因此获得蒸馏曲线在工业分离中的应用知识，同时了解了产生巨大经济效益和社会效益的高新技术，理解了社会和工业需求永远是科技发展和创新的推动力。

再如，在化工原理的基础实验之一――精馏实验中，采用了计算机数据采集技术。学生可以在计算机上实时地观察不同部位温度变化，对精馏操作的稳定过程有了直观的认识。

还有，在流体综合实验中，有的则用到转子流量计、节流式流量计、淌流式流量计。压力测量中，用到U型管压

差计、弹簧式压力表，同时也引入了压力和压差传感器及其数显系统，体会到工业测量仪表由经典到现代的发展历程。

四、变单一为综合，实现创新和科学精神培养

工科类学生实验门类相对较多，因此相应地每门实验学时较少，我们没有仅仅停留在“就这几个实验”上，而是在实验教学效率和质量上下工夫，下面举三个例子说明。

1　恒温槽的调节及应用实验

过去：大家都统一调一个温度(如30℃)，统一测同一温度下乙醇的黏度。

现在：(1)首先引导学生思考，在科学研究和工业生产中为什么要恒温?如何实现温度控制?恒温效果的影响因素有哪些?(2)实验内容扩展，各人设定温度不同(从室温至50"C)，测不同温度下的黏度。

效果：(1)发现恒温槽灵敏度不但与结构和性能有关，还与设定的温度与室温的差别有关，差别越大恒温效果越差，引入多级恒温的概念和方法；(2)测到了液体黏度随温度变化，用不同方程关联二者关系，得到了数据处理的高层次训练：(3)每个都要共享其他人的数据，自己的数据也要被其他人使用，这对于关联精度都有影响，体现了个人成就感和团队协作精神。

2　化工基础实验――精馏实验

过去：大家只测稳态下的数据。

现在：先独立思考然后讨论以下问题。

(1)为什么化学工程师需要分离混合液?

(2)蒸馏所基于的原则是什么?

(3)精馏柱(塔)和蒸馏器之间的区别是什么?

(4)相比分馏板，内波纹计有什么优势?

(5)产品是从柱的顶部还是底部收取?

(6)如何从柱的不同高度改变中间馏分的成分?

石油炼制：

输入：原油(组分几十种)；输出：从塔顶至塔底依次为天然气一石脑油一汽油一煤油一柴油一重油一沥青。

这样，使学生对精馏过程及操作有了更深刻的理解，然后再拓展到施加干扰。如，塔顶冷凝水停了，塔釜再沸器加热功率发生变化或者进料量突然变化。

效果：(1)学会如何识别异常情况；(2)学会针对不同异常应采取哪些应急措施：(3)这种研究性实践培养了学生分析问题和解决问题的能力：(4)充分体现理论与实践相结合。

3　有机化学实验――番茄红素的提取

番茄红素的提取过去统一为薄层色谱分析法，萃取也统一为先用丙酮，再用石油醚。

而现在改为把学生分为三人一组，分别采取有机溶剂、乳液和泡沫分离提取方法；互相观察不同工艺操作步骤出现的不同现象，然后分析讨论这些方法的优缺点。

以上工作我中心教师发表于J.Chem.Education。

值得一提的还有有机化学的酯化反应实验，过去都用硫酸作催化剂；现改为有的用硫酸，有的用固体超强酸作催化剂，在反应过程中相互观察反应现象、回流情况、反应速率、分离难易程度等，然后分析讨论，比较二者的优缺点。得到如下结论：固体超强酸催化是一个绿色工艺，减少了污染，催化剂可重复使用，但反应速率和效率有待于超强酸性能的进一步改善和提高。这是化学工作者一项重要任务。

五、实验过程中创新思维的培养

德国的教育之父洪堡说过：“教育必须培养人的自我决断能力，而不是培养人去适应传统的世界，不是首先要求去传授知识和技能，而是要唤醒学生的力量，培养他们自我学习的主动性。”在基础实验过程中引导学生带着知识、经验、思考、灵感、兴趣去观察实验现象，做到手脑并用，培养他们的创新思维。

例如，在溶胶制备和电泳的实验中，同学发现两极都有气泡逸出，正负极上升速率和下降速率不等；一段时间后，一极辅助液与溶胶界面清晰而另一极不清晰等现象。这时，我们就启发学生思考，并让同学主动回答。我们的问题是：

(1)在直流电作用下，稀酸水溶液会被电解吗?

(2)电解时，在正负极上各发生什么反应?气体各是什么?

(3)电解的结果，负极区pH值(或OH-浓度)如何变化?

(4)胶粒上由于吸附Fe3+带正电，遇OH-后，(电势如何变化?

(5)在一定外电压下，ζ电势下降，电泳速率如何变化?