环境科学与工程专业有机化学实验教学模式的探索

代颖 林锦良 刘斌 赵君

摘 要：通过对我校环境科学与工程专业有机化学实验教学现状调查，对现存在的问题进行分析，并结合实际情况，对初步教学内容、教学方式和考核体系进行探索，旨在调动学生学习的主动性，提高学生分析与解决问题的能力。

关键词：环境科学与工程专业 有机化学 教学模式

中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2018）04-0-01

有机化学实验是环境科学与工程专业教学计划中的必修基础课，通过有机化学实验的教学不仅要培养学生的基本实验操作技能，也要提高学生分析与解决问题的能力[1-2]。我校环境科学与工程专业是一个新申请办学的专业，正处于教学模式探索的初级阶段。结合我校培养应用型人才的需求，当前有机化学实验教学的目标和任务是为专业学习奠定良好基础，使学生具有一定的实践和创新能力[3-4]。现就我校环境科学与工程专业有机化学实验教学模式的建设谈几点体会。

一、环境科学与工程专业有机化学实验教学现状分析

1.教学课时

我校环境科学与工程專业的有机化学实验作为一门独立课程开设，与有机化学理论课一样设置于大一下学期，课时为30个，是化学类专业课时的三分之一到一半。课时量少且有机化学理论基础知识不足，易影响教学效果。

2.教学内容

任课教师或教研室在开学前确定由多个相互独立的实验组成有机化学实验的教学内容。项目中基础单元操作较多，主要有简单的玻工操作、蒸馏、分馏、重结晶、萃取等试验；验证性实验较多，主要为化合物的物理常数如熔点、沸点等的测定。实验所需试剂、实验步骤、实验结果等均可从教材上查到，学生依赖于教师或教材，无法调动学生的主观能动性和创造力，远不能满足当今社会对人才培养的要求[5-6]。

3.教学方式

通常，有机化学实验的首次课程均为教师介绍有机化学实验室安全知识，同时将本学期实验内容和计划进度下发给学生。实验课的模式均为“学生抄书预习-教师准备试剂-教师上课详细讲解-学生按部就班实验-学生抄书写实验报告”。在这样的教学方式下，学生几乎没有自己的见解及创新，因此培养出来的学生缺乏独立思考的能力。课堂上常规安排是2位同学1组，导致有些同学不主动，所以动手操作能力较差。

4.考核方式

我院环境科学与工程专业实验课为考查课，综合成绩由两部分构成，平时成绩与考试成绩各占50%。平时成绩一般由考勤、预习情况、课堂表现和实验报告组成，实验报告格式统一，学生按照相应内容书写即可。考试可以分为笔试和实验考试，笔试主要考察对实验原理的掌握、实验装置的搭建和实验现象的解释等，考试实验主要是要求学生对指定的综合设计性实验自行预习、设计方案并进行实验，教师根据实验中学生的综合表现进行评价。[7]

二、环境科学与工程专业有机化学实验教学改革的探索

1.整合教学内容

在有限的有机化学实验课程教学中要达到教学目标，必须对实验内容进行优化，整合实验项目，形成基本操作、基础实验和设计综合实验的三个层次，使学生全面的认识有机化学实验中的基本反应、操作，并掌握常见仪器的使用方法，提高学生的自学能力、动手能力和独立工作能力。

针对环境类专业特点，在教学中需要突出无害化、减量化，将环境保护的理念融入每一门课程的教学过程中[8-9]。一是对于传统的实验项目进行改进，如分馏和蒸馏中用无水乙醇代替丙酮，在萃取实验中用乙酸乙酯代替乙醚，选用无毒或低毒的原材料实现绿色化。二是将多个内容相互独立的实验组成实验体系，以减少废气、废渣、废水的产生。例如将乙酰苯胺制备中获得的粗产品通过重结晶提纯，提纯后的样品可用于做熔点的测定实验，鉴定产品纯度。而熔点的测定实验中所用的熔点管为简单的玻璃工操作中拉制。三是开设橙皮中橙油的提取和茶叶中咖啡因的提取等内容贴近生活并具有实践性质的实验，增强实验的趣味性。

2.多元化的教学手段

采用传统教学方式容易造成学生在学习上被动，学生思考、分析和解决问题的能力较差。为改变这种状况，我国众多有机化学实验教师提出了许多创新性的教学方法，如基于问题的学习（ Problem-Based Learning，PBL） 、以团队为导向的学习 （ Team based learning，TBL）、基于项目的学习 （ Project-Based Learning，PBL） 模式、CDIO 工程教育模式（Concieve ， Design， Implement， Operate，CDIO）和导入助教（TA， Teaching assistant）的教学模式等，激发学生的学习兴趣和热情，提高学生实验的积极性和主动性，培养学生分析问题、解决问题的能力[10]。在本次改革中，我院还引入思维导图、学生主讲-教师纠正与提问的课堂形式的方式提高学生预习效果，但以何种方式更适合于实验课程的教学，还需要进一步探索。

3.构建系统的考核体系

构建系统、公平、多元的考核体系是目前教学中的难点，目前我院环境科学与工程专业实验课成绩评定体系如表1所示。由于制定了较为系统的考核体系，在实验过程中教师需及时进行成绩评定。我校2016级环境科学与工程班该门课程生师比未24：1，教师无法在短时间内进行多个同学的成绩评定，同时还要进行实验指导。

三、结语

我校在2016级环境科学与工程专业学生实施了改革后的教学模式，完成了有机化学实验的绿色化教学，因预习考核使实验效果得到显著提高，一定程度上调动了学生主动学习的积极性。但在仍然存在一些不足，例如生师比过高导致平时成绩的考核较为粗放、实验报告的模板化导致学生书写报告时呆板抄书、教材和讲解详细导致无法提高学生主动查阅文献能力等。教学模式需要在实践中不断改进，在今后的有机化学实验中，可通过导入高年级同学作为TA进行辅助工作；可以鼓励学生查阅文献，尝试以发表论文的格式书写实验报告；可以增加1个自主设计实验，提供学生更多主动学习的机会。只有通过不断的尝试改进，总结归纳经验，环境科学与工程专业的有机化学实验教学才能在培养学生动手能力的基础上，在一定程度上提高学生的创造力。

参考文献

[1]殷好勇，巩建英，聂秋林. 环境类专业本科生有机化学实验教改探索[J]. 实验室科学， 2012， 15（1）： 14-16.

[2]王营，公维民，刘丽波，等. 环境工程专业有机化学实验教学模式的探索[J]. 实验室科学， 2006， （6）： 31-32.

[3]张超，周喜. 转型发展背景下基础有机化学实验教学改革初探[J]. 山东化工， 2016， 45（10）： 114， 117.

[4]张艳丽，金昌磊，李艾，等. 构建有机化学实验教学体系培养应用型人才[J]. 实验室研究与探索， 2011， 30（2）： 138-141， 199.

[5]官智，何延红. 中美大学本科基础有机化学实验课程之比较与思考[J]. 西南师范大学学报（自然科学版）， 2012， 37（5）： 174-178.

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[7]苗艳丽. 制药工程专业有机化学实验教学模式的探索[J]. 广州化工， 2015， 43（7）： 161-163.

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