有机化学实验的教学改革和人才培养

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1目前现状与存在的问题

我校的“有机化学实验”课程作为基础化学实验(Ⅱ)，是国家精品课程(基础化学实验)的重要组成部分，其教学对象面向化学工程与材料学院、药学院、生物与环境工程学院、健行学院、建工学院以及教科学院的20多个全日制本科专业，量大面广。目前，有机化学实验课程总学时64学时，教学内容主要包括“基本操作和基本技能实验”、“有机合成实验”、“基础综合实验”三大块，根据化合物的结构种类开设12个左右的实验。有机化学实验的教学采用实验前指导教师讲解、学生独立实验、教师纠正、规范实验操作等方式，考核采用平时成绩与期末考核相结合的方式，期末考核分笔试与操作考试两部分。在日常教学过程中，我们也深刻地体会到现行的有机化学实验教学模式和教学内容还存在许多不足之处，主要是以下3个方面:

(1)有机化学理论知识学习“僵化”。学生不能正确地运用所学理论知识来解释实验现象，解决实际问题，将学习有机化学的重点只放在记忆有机化学中的基本理论、基本概念和一些反应式，不能理论联系实验地深刻理解有机化学的反应规律，造成“有机化学理论空洞学，有机化学实验盲目做”的被动局面。

(2)实验内容零散，相互独立分割，重点不突出。实验的主要内容过多地局限于基本技能训练、基本操作实验和一些简单的制备实验，实验与实验之间无关联，系统性不强，学生只能“零打碎敲”地做实验，对实验的“统筹性”、“整体性”把握能力较弱。

(3)实验教学中创新能力培养的源动力不够。教学效果背离有机化学实验教学设计的初衷。在设计有机化学教学实验时，本意是将有机合成的全过程，即“文献查阅—原料提纯—条件优化—实验操作—产品表征”等环节贯穿其中，培养学生独立完成一个完整的操作流程的能力，但由于教学时数的限制或其他课程的冲突，学生只能按课本作“机械式”的操作练习，大家同一步骤、同一进度，缺乏创造性的激励机制。

2深化有机化学实验教学改革的理念与思路

有机化学实验教学应以“培养学生的思维能力、观察能力、设计实验的能力、动手操作能力、提出实验中遇到的问题并设计方案来解决问题的能力、以实验为基础理解化学理论的能力”为重点，特别是要以培养具有基础科研能力的人才为教学目标。在教学中，需要培养学生对有机化学的思维方式，对有机化学实验现象的观察、分析、比较、综合、归纳、演绎、推理等能力，也必然地要求教师在教学过程中，积极转变教学观念，整合、深化教学内容，创新教学手段，以学生发展为中心，充分调动学生的学习主动性，对有机化学实验教学进行大胆的探索与创新。我们的改革思路是首先对学生强化与实验内容相关的理论知识，使学生全面了解实验的基本原理和相关反应的机理，帮助学生从理论上分析实验过程可能出现的现象和结果，再按化合物结构类型，采用理论与实践贯通的专题式实验教学方式，将某一化合物的“制备实验、应用实验、同类型拓展实验”等组成一个专题，用“组合式”实验替代原有教学体系中分散化的实验。从以下3个方面入手:

(1)跟踪学科发展，创新教学内容。坚持理论联系实际的原则，把传授知识与培养能力融为一体，引导学生用有机化学的理论知识去关注实验中的一些基本问题，培养学生获取、掌握、巩固和运用知识的能力。在具体教学内容的安排上，除保留基本技能训练、经典的合成实验外，将一些新技术和教师的最新科研成果引入教学实验中，加大文献实验、综合实验、设计实验和研究型实验的比重，使课程内容与创新教育密切结合，与学生课外科技活动有机结合。

(2)以学生为主体，改变教学方式。有机化学实验属于应用性、实践性都很强的专业技术课程，因此，在教学方法设计上，应根据学生实验基本技能训练和分析、解决问题能力培养的要求进行，进一步体现学生的主体地位、教师的主导作用和以学生能力提高为本位、关注学生可持续发展的教学理念。在每一个专题实验中，让学生带着明确的任务进行实验操作，让学生实验前查阅相关资料，完成预习报告。教师要了解学生对整个实验原理、步骤的理解，指导学生独立进行实验操作、观察实验现象、分析实验结果，做好实验报告，对实验过程中出现的问题积极探讨总结，引导学生把理论知识和实验过程中获得的感性知识结合起来，把整个实验过程中所涉及的知识点连接起来，使学生对所学知识和实验操作技能有系统的认识，把实验过程推进到“理论—实践—再理论”的过程，激发了学生独立思考的积极性和主动性。

(3)加大实验信息量，拓展学生知识面。根据有机化学学科的特点，通过查阅有机化学实验文献，了解、比较目标产物的各种合成方法，是实验教学的一个重要环节。通过有针对性地查阅、收集和利用各种有价值的文献信息资源，使学生清楚该化合物目前的研究进展、合成时的影响因素、表征方法、应用领域等知识，学生的知识面得到拓宽，改变传统实验中“一本教材、一种方法”，学生预习时不假思索地照抄照搬书本的不良现象。

3专题式有机化学实验教学的实施方案

影响实验教学效果的最重要因素是实验内容和实验方法，实验内容应该具有先进性和综合性，实验方法则应以新技术、新方法和新手段为主。在现有有机化学实验教学内容的基础上，按化合物种类划分若干专题，如卤代烃、醇、酮、酸、酯、胺等，每一个专题中包含该类化合物的“制备实验”、“应用实验”、“拓展实验”等。实验反应机理、实验条件、实验中出现的相关问题等要求学生从理论的高度给予正确解释。在“应用实验”、“拓展实验”中进一步增大实验的信息量，将相关的新技术、新方法引入实验教学中。实验前要求学生预习专题实验内容所涉及的理论知识和实验基本操作。实验技能方面要求学生根据合成的目标化合物的不同选用不同的反应装置，学会各种装置的使用方法和应用范围，并且明确各个反应装置的作用，安装反应装置时应注意的事项等。在实验过程中必须利用基础理论知识解决一些常见的问题。实验结束后，根据文献查阅、实验情况进行讨论，比较实验方案的利弊，解释实验结果，并对实验结果进行比较和评价。在专题的拓展实验和应用实验中，可以采取项目组的形式，按实验产品的不同分成若干小组，分工合作，归纳总结，从而加深对有机化学理论的理解。这就不仅要求学生统盘考虑实验进程，更重要的是要让学生在理论指导下学会创新和创造，在实验训练中学会设计实验，利用理论知识去分析实验过程中出现的现象和结果，启发和激励创新意识，锻炼实际的综合创新能力，最终达到学会初步科研的能力。

4结语

建立理论与实践贯通的专题式实验教学模式，组合了实验教学内容，改变了“零散分割”的实验教学方式，要求学生必须扎实地学好有机化学理论，并学以致用。教学过程中，一方面尽可能多地将有机化学实验的基本操作、基本技能等设计包含在一个专题中，便于学生全面正确地了解有机化学反应规律，掌握实验理论，规范实验操作。对实验中出现的现象、问题，可根据实验前后的关联，作出正确的分析和处理，使有机化学实验教学在形式上、内容上更具有完整性。另一方面可以以专题的形式将有机化学新理论、新方法、新反应和新技术充实到实验教学内容中，使学生能够更好地掌握当今有机化学实验的先进技术和方法，了解当今化学学科研究的前沿，能够全面考察各个实验之间的转化规律，从而使有机化学实验教学内容更新、更广，提升有机化学实验教学的水平。

作者：强根荣孙莉王海滨裴文杨振平单位：浙江工业大学化工与材料学院