有机化学中学生创新思维培养探究

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[摘要]“有机化学实验”是全国高校化学专业必修的一门基础课程，是衔接理论知识与应用实践的重要纽带。在实验教学中帮助学生更好地掌握难以理解的理论知识或现象，引导学生独立思考和解决实验中出现的问题，提高学生分析和解决问题的能力，是培养学生创新思维的一种重要手段。本文从以下几方面简要探讨了有机化学实验课的教学改革：开设综合实验选修课程；增设有机化学创新实验课程；建立合理的评价标准；增加教师与学生之间的互动。

[关键词]有机化学实验；教学改革；创新思维；教学质量；应用人才

有机化学实验教学在我国高校化学相关专业教育中具有十分重要的作用，大学生经过系统的有机化学实验项目训练，深入理解有机化学反应的原理与逻辑，熟练掌握有机化学实验基本操作技能，在实践教学过程中不仅能培养学生用科学的态度和方法去分析和解决问题的能力，还能培养学生的创新思维[1-2]。

1传统有机化学实验教学过程中存在的主要问题

1.1课程内容缺乏创新性实验或综合实验[3]

近年来，有机化学实验内容是基于理论课程的内容进行选择的，例如乙酸乙酯的制备、乙酰苯胺的重结晶及对硝基苯甲酸的合成等，其主要目的是对理论课所讲过的有机化合物的性质及化学反应机理等理论知识进行验证和基本实验技能的锻炼，从而进一步加深对基础有机化学理论知识的学习，但是缺乏创新和综合有机化学实验内容[4]。在实验过程中学生只需按部就班实验书上的操作步骤，不主动去思考实验中出现的问题，为什么会出现这样的问题以及自己如何去解决等，大部分学生的实验目的只是为了得到正确的产物或者更高的产率。因此，学生的思维没有很好地开发，不能培养学生的创新思维能力，难以激发其学习的积极性和创造性。

1.2实验教学方法不利于学生创新思维的培养[5]

传统实验教学方式的主要目的是锻炼学生的基本实验技能操作，如加热、回流、蒸馏、萃取操作等等，疏忽了学生创新思维能力的开发与培养。近年来有机化学实验课程的学习模式是：学生自己自主课前预习并撰写预习报告，课堂中教师先详细讲解实验项目的几个主要内容如实验目的、原理及内容，实验步骤及注意事项等，并给学生示范如何搭建反应装置，学生再按照实验书上的实验内容、步骤进行操作。这种实验教学方法会导致学生墨守成规，不会针对不同有机化学反应设计正确的合成路线以及选择正确的反应装置等，例如乙酸乙酯的合成和乙酸正丁酯的合成都是酯化反应，而且反应机理都是一样，但是这两个实验的反应装置缺不一样，大部分学生都没有去思考为什么。另一方面，这种实验模式导致学生不去独立解决问题，学生的创新思维能力没有得到培养，以致学生对实验课程的学习兴趣不强。

1.3学生创新思维能力发展受限[6]

有机化学实验教学均是以班级为单位开课，一般一个班级平均有三十多位学生，因而教师工作量比较大，虽然每个班级有一位研究生助教，但也不可能观察到每个学生的全部操作过程，因而有时不能及时地发现问题，而大多数学生也不会主动去发现问题。这也导致教师不能有效的引导学生去思考问题，指导学生如何解决问题。因此，不能培养学生独立思考问题的能力和创新思维能力，没有达到实验教学的最终目的。

1.4实验课程成绩的评分方案不合理[7]

近些年来有机化学实验课程的成绩评分标准主要是看各个实验项目的结果正确与否或产率的高低，以及学生掌握基本操作技能的熟练程度，这使得有些学生为了获得优秀的成绩只一心追求良好的实验结果和更加熟练地掌握实验基本技能，有些学生甚至因实验没做好，弄虚作假编造实验数据糊弄任课教师和助教，从而忽视了发现、分析及独立解决问题能力的培养，学生的创新思维能力没有得到很好的锻炼与培养。

2改革传统实验教学，培养学生的创新思维

2.1开设综合实验选修课程，培养学生的创新思维能力

增设综合实验选修课程，供化学学院学生自主选择，学生3~5人自由组队。为促使学生学习这门课程以培养其创新思维能力，可以将这门课程作为评奖的加分项目[8]，例如国家奖、助学金等。课程内容的选择从客观现实出发，以社会的需求为依据，也可以与相关公司合作，实验内容随着科技的发展、社会需求不断发展而更新，教师引导学生观察思考客观存在的问题并在此基础上提出自己的观点或想法，再通过做实验来得出结论。每年5月至6月共2个月时间开设综合实验课程，由有机教研室所有教师共同策划、组织。这2个月是学生思维最自由、最不受拘束的时间，不再是为了验证理论知识，学生完全独立思考问题，可以提出许多具有创新性的方案，这样能够有效激发学生自主学习的热情和研究兴趣，提高学生的创新思维能力[9]。与此同时，并成立一个线上或线下的创新实验交流组织，可以聚集实验课程的所有人在一起交流成果，吸取经验。

2.2增设有机化学创新实验课程，培养学生的科研创新精神[10]

近些年开设的实验项目主要是培养学生的基础实验技术，帮助学生理解抽象的课堂理论知识，然而这对化学专业的学生是远远不够的，学生的自主实验能力和科研探索精神没有得到重点培养，因此化学专业学生有必要增加一门有机化学创新实验必修课程，例如开设与绿色化学相关的光催化或电催化有机合成等这样类似的绿色有机化学实验。有机化学创新实验是有机化学学科和其它学科如物理化学、分析化学或生物化学等知识相交叉的实验课程，涉及到多门学科的知识点，具有很强的综合性和应用型，可以培养学生多学科知识的应用能力；有机化学创新实验项目不需任课老师讲解基本实验操作，而要求学生独立查阅文献和设计方案，这促使学生多次综合运用多学科知识，主动发现实验过程中出现的问题，教师通过引导学生独立思考并解决问题，可以很大程度地培养学生的自主学习能力和科研探索精神[11]。

2.3建立合理的实验成绩评价标准，提高实验教学质量[12-13]

传统实验课程成绩的评价标准主要是根据实验结果的正确性或者产率的高低以及对基本实验操作技能的掌握程度，这种评价方式的优点在于准确、高效、适应性强、说服力强。但是这样只会让学生一味的追求实验结果，造成了实验教学课堂教学中学生实验过程操作不认真，不注重基本操作能力的掌握。从而导致重结果、轻过程，重理论、轻操作，忽视了改进和激励，忽视了老师与学生之间的交流，且容易造成学生互相抄袭、敷衍了事的情况。因而我们建立合适的成绩评价标准要适当加重实验过程考核的比例，根据我院实际情况，对有机化学实验考核方式进行了探讨，将实验教学考核成绩分成平时成绩、阶段成绩和结课成绩三个部分。平时成绩主要包括学生考勤、预习报告以及实验过程，占总成绩45%。阶段成绩主要是针对实验报告的完整性、规范性考核学生对知识的掌握情况和对内容的归纳整理能力，占总成绩25%。结课考核成绩主要是突出技能考核。主要由笔试(占15%)和操作(占15%)考核两种形式构成。笔试以理论卷的形式考核，考查学生对化学理论的掌握情况。操作以设计性实验报告或一对一现场操作形式考核。

2.4增加教师与学生之间的互动，激发学生的实验兴趣[14]

实践教学中增加与学生之间的互动联系，实验室增加多媒体教学方式，激发学生实验兴趣，提高学生分析解决问题的能力，培养学生的创新思维。在预习实验过程中，可以通过微信或QQ等社交软件建立互动平台，学生可以自由提出在预习实验时出现的问题，教师对其进行积极引导，其他学生也可以学习，从而提高学生分析解决问题的能力，增强学生学习的积极性和主观能动性；此外，我院的有机化学实验教学一般是任课老师在讲台边授课，学生站在其周围听课。但是由于学生人数较多，有的学生未必能清楚观察到教师的示范操作，因此实验室有必要增加多媒体教学设备，尤其对于危险性高或者较难的实验操作，可以用多媒体教学同时引入操作视频，更直观、形象的向学生展示，激发学生学习及实验的兴趣[15]。

3结语

为培养社会发展需要的创新科技人才，通过增设创新实验选修课程和综合有机化学实验课程、将科研融教学和构建新的实验成绩评价标准以及重视学生的实验过程等，积极探索有机化学实验教学改革，激发学生实验的兴趣和积极主动性，提高学生分析解决问题的能力，培养学生的创新思维。

作者:邓国军 徐芬 肖福红 单位:湘潭大学化学学院