有机化学实验教学的探索与实践

蒋玉湘

(青岛科技大学　化学与分子工程学院，山东　青岛　266042)



有机化学实验教学的探索与实践

蒋玉湘

(青岛科技大学化学与分子工程学院，山东青岛266042)

有机化学实验教学改革包括课程的教学内容、教学方法和教学理念等多方面的改革， 其中提高学生学习的主动性是教学改革的关键。该文结合化工院校课程特点，利用学校现有条件，发挥基础化学实验中心的优势，对现行有机化学实验的教学目的、内容、教学方法和手段等方面进行了创新。通过实验项目系列化和小量化，开展学生设计性开放实验，引用多媒体教学等措施，获得了较好的教学效果。

有机化学实验；实验教学；探索；实践

有机化学实验是有机化学理论的基础与实践，是我校化学、化工、材料、环境等专业学生的一门重要基础实验课[1]。该门课程的教学内容和教学方法对培养学生科学的思维方法、 提高学生综合素质、培养学生创新精神等方面都具有十分重要的作用。以往的实验教学模式显示出以下4个方面的不足。1 )验证性为主，实验教学内容陈旧，操作步骤过于繁琐。2 ) 基本操作实验、性质实验和制备实验的内容编排零乱，没有系统性。3 ) 学生实验所用仪器通常都是常规的中型仪器 ，试剂用量较大 ，易造成浪费和污染。4)教学形式单一，教学方法老套。这种被动的学习方法导致学生基本没有学习兴趣，缺乏学习动力，实验就像照方抓药，按谱做菜，实验做完， 脑中一片空白， 没有留下任何印象 。大多数学生采取的是混实验的态度，不利于学生创新能力和动手能力的培养，导致实验教学效果差强人意，人才培养的质量难以满足时代发展的要求[2-5]。

为了配合我校的教学改革，实施学分制以及教学评估，加强素质教育，培养创新人才，必须对有机化学实验课的教学进行创新。在学校现有的实验条件下，通过重新整合实验内容，改变教学活动的组织方式，改变教学理念，在教学活动中以学生为主体，充分调动学生的积极性、主动性和创造性， 达到提高学生的综合能力和培养学生创新精神的教学目的。

1　有机化学实验教学的探索与实践

1.1加强基本操作训练

有机化学实验课的教学目的之一是使学生掌握有机化学实验的基本操作技能。 在教学内容安排上，实验基本操作的训练和基础有机合成实验教学应先于综合性与设计型实验。为此，对有机化学实验课的教学内容做了重新安排：一方面，增加原来单一的基本操作训练的难度及内容；另一方面，优化组合原来单一的基本操作训练与基本有机合成实验。结合实验教学内容的整改，使得各大类实验在内容安排上相互贯通，以制备实验为主线，促使每个制备实验中都包含基本操作实验，确保每项基本操作至少有两次的训练机会。 蒸馏、分馏、回流、水蒸气蒸馏、减压蒸馏、萃取、重结晶、干燥等基本操作技能的训练和基本的有机合成实验非常有益于培养学生缜密的科学思维、熟练的动手能力、良好的实验素质，是其他综合性、创新性实验所不能替代的[6]。

1.2将合成制备实验转变成设计性开放实验

根据实验室条件和学生掌握的基础知识、基本操作技能，选择合适的实验作为设计性开放实验项目，课题难易适中且实验方法多样。学生可根据自己的兴趣爱好，在教师的协调和指导下，选择适合自己的设计课题，即学生通过查阅文献资料能够找到研究路线，但是实验方法不唯一，学生根据已有的理论知识，反复推敲后设计出合适的实验方案。具体做法有：1)教师布置课题与研究内容；2)学生查阅有关文献、确定课题，设计出合成路线、实验装置图、实验步骤和具体操作等；3)师生共同讨论实验过程，制订出可行的实验方案；4)学生独立进行实验，教师可以给予一定的帮助；5)学生撰写研究性实验报告(实验小论文)。 实验小论文介于实验报告和毕业论文之间， 要求按照正式发表论文的格式撰写。开放实验这种“老师放手，学生做主”的教学方式使学生处于教学活动的中心地位，为学生创造了独立思考问题、独立完成实验的条件，最大限度地调动学生的学习积极性，变被动为主动，有利于培养创新型人才。主要表现在通过教学活动组织方式的改变，让同学们发挥主观能动性和创造性，运用不同的实验手段完成相同的实验课题 ，培养学生从不同的角度分析问题和解决问题的能力，有利于学生将已学过的知识系统化和实用化，从而培养学生查阅资料的能力、综合分析问题能力、实践能力、数据处理以及独立解决实际问题的能力、创新能力、与人合作能力，同时提高学生的语言表达水平 。

1.3推广连续合成实验

连续合成实验包含：1)系列化实验，即将前一步反应所得的生成物作为后一步反应的原料，经多步反应后得到目标产物，除了初始原料外，中间各步实验的主要原料一般不再供给；2)小量化，即用尽可能少的化学试剂获得较明白清晰的反应结果和化学信息；3)绿色化，即实验原料是无毒害的。将实验项目进行优化和重组，在彼此独立的实验中，寻找联系 ，并插入新的内容将它们首尾相连，实现系列化合成实验，在此基础上使用环保原料并降低用量。已经实现的系列化实验有：硝基苯→苯胺→乙酰苯胺系列、甲苯→ 苯甲酸→ 苯甲酸乙酯系列和乙酸→乙酸乙酯→乙酰乙酸乙酯系列。由于多步合成的前一步反应所得的产品是后一步反应的原料，每一步反应的产率与产物的纯度都关系到下一步反应能否顺利进行，且初始原料试剂用量较常量实验降低二分之一左右，操作中稍有疏忽就可能导致实验的失败，这无形中给学生造成一定压力，但同时也具有一定的吸引力和挑战性。它迫使学生必须仔细处理每一步反应和每一个操作，使学生的每一个基本操作都得到了重复实践，有益于学生实验技能的提高。由于试剂的用量大大减少，从而减少了相关实验辅助材料、水电的消耗，大大降低了实验成本。这样既节约了经费，又明显地减少了实验所产生的污染及发生燃烧、爆炸以及中毒事故的可能性，有利于培养学生严谨缜密的科学态度，增强学生的环保意识。

1.4探索与培养创新型人才相适应的新型教学方法与教学手段

积极推进讨论式、启发式、案例式教学等教学方式，结合多媒体技术，将有机化学实验中的新技术和新方法以及有危险的实验制作成视频课件，以多媒体的形式展示给学生，既增加了实验教学内容，又加强了实验教学效果， 同时警示了实验危害和危险， 体现“绿色化学”的理念，弥补了实验学时不足，实验条件有限的缺点，有益于扩大教学容量，增强学生的知识储备和综合素质，提高教学效率，增加课堂信息量，有助于激发学生的学习兴趣，开拓学生的想象力，开阔学生的视野，提高学生自主学习和独立研究并进行创新的能力，促进学生的个性化发展。

2　结束语

通过以上各项措施的综合采用，在原有实验基础上进一步巩固和提高了实验课的教学效果，培养了学生扎实的实验基本功，提高了学生的综合素质。主要表现在：学生对实验课的态度由被动敷衍式转变成主动参与式，激发了学生的学习主动性和创造性，大部分学生的实验技能与综合学习能力有了明显提高，拥有一定的创新能力，优秀学生的研

究能力倍增，创新思维活跃。同时，新的实验教学体系和教学方法也可为有机化学实验教学的系统改革提供借鉴和参考。

[1]刘咏梅.实验教学改革与创新人才培养 [J] .实验技术与管理，2005 ，22(12)：101 -102，106.

[2]陈绮虹，周锦兰.化学实验教学的创新与学生能力的培养 [J].实验室研究与探索，2006 ，25(11 )：1429-1432.

[3]王其军，吕栋梁，辜音奎，等.实验室开放对学生创新能力培养的研究 [J].实验科学与技术，2009，7(3)：88 -89 .

[4]蒋伏广.有机化学实验教学改革与创新能力的培养 [J] .内蒙古石油化工，2005(11)：48 -49.

[5]杨国玉，徐翠莲． 有机化学实验绿色化教学的改革与实践[J]．实验室科学，2010，13(4)：27-28 ．

[6]张艳君，成泽艳，刘建军，等.高校有机化学实验教学改革的探索和实践[J] .实验室科学，2008(1)：54-55 .

[7]黄丹 ，范崇光.论有机化学实验的绿色化 [J] .实验室研究与探索，2001，20(5)：33- 34.

[8]李景红，尹汉东，王术皓，等．基于绿色化学的实验教学体系的构建与实[J]．聊城大学学报(自然科学版)，2009，22(4)：100-104.

Exploration and Practice on Organic Chemistry Experimental Teaching

JIANG Yuxiang

(CollegeofChemistryandMolecularEngineering，QingdaoUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266042，China)

Organicchemistryexperimentteachingreformincludestheteachingcontent，teachingmethodandteachingideaandsoon，amongwhichtheimprovementofstudents’learninginitiativeisthekeytotheteachingreform.Basedonthefeaturesofthechemicalcollegecourse，thepresentconditionsofourschool，andtheadvantagesofbasicchemistryexperimentcenter，theorganicchemistryexperimentteachingaim，content，teachingmethodsandmeanshavechangedsignificantly.Throughexperiment’sserializationandminiaturization，carryingoutdesigningandopeningexperiments，usingmultimediateaching，experimentteachingembodies“takingthestudentasthemainbody，focusingonthecultivationofstudents’abilitytocooperate，tofindouttheproblemsandproblemsolvingability，languageexpressionability，innovationconsciousnessandpracticalability”，andgetsbetterteachingeffectinpractice.

organicchemistryexperiment；experimentteaching；exploration；practice

2014-06-29；修改日期: 2014-08-19

青岛科技大学教学改革研究项目(2015年7月)。

蒋玉湘(1972-) 女，硕士，实验师，主要从事有机化学实验教学工作。

G642.0

Adoi:10.3969/j.issn.1672-4550.2016.04.048