有机化学实验教学改革与探索

马伟 顾晶晶 张晴晴

摘 要：有机化学实验教学是有机化学理论课程教学的一个重要辅助环节，目的是培养学生的实际动手能力、严谨的科学态度、科学的思维方式，以及在实验过程中发现、分析和解决问题的能力.有机化学实验是药学相关专业的重要基础实验课程之一，是后续专业课程实验的主要基础之一.结合我院药学类专业的实验教学特色，立足于有机化学实验教学体系，针对教学内容、手段、方法、团队等一系列的改革措施，课题组从提高学生积极性、学习兴趣、操作技能、理论知识的运用能力以及环保意识等方面进行了探索与改革，并取得较好的效果.

关键词：有机化学实验;药学专业;教学方法;实验教学

中图分类号：G642.423  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2019）12-0146-03

有机化学实验是药学类相关专业实验课程体系的重要组成部分，是药学类相关专业必修的基础实验课程之一.其教学的目的是通过实验，使学生训练并掌握有机化学实验的基本技能，学会正确选择的有机化合物的合成、分离、提纯和分析鉴定的方法.通过实验，培养学生观察现象，分析问题和解决实验中所遇到问题的能力.同时它也是培养学生理论联系实际，实事求是，严格认真的科学态度与良好的工作习惯的一个重要环节.有机化学的实验教学，除了验证有机化學的理论知识，主要是培养学生的实际动手能力，培养学生严谨的科学态度，培养学生科学的思维方式，培养在实验过程中发现、分析和解决问题的能力.有机化学实验要求学生进行实验前必须对各方面知识有全面了解.包括实验室安全知识、事故的预防与急救处理、实验常用仪器及装置的洗涤、干燥与保养、有机化合物的提纯方法与技术、有机化合物的物理性质及结构鉴定方法、工具书的查阅方法以及实验报告的撰写等各个方面的知识.这些内容也应该贯穿在整个教学过程中.有机化学实验要求学生掌握基本实验操作.包括各种实验装置的组装与搭配、干燥剂的选择与使用、分离和提纯操作（蒸馏、分馏、水蒸气蒸馏、减压蒸馏、重结晶、升华、萃取、简单过滤、薄层色谱等）.各类有机化合物的物理性质查询：如折光测定、折光率、熔点、沸点等.通过有机化学实验，学生可以掌握相应的实验技能及对这些技能的相关知识，为进一步的专业课程打下坚实的基础.有机化学实验培养学生的发散性思维，增强创新能力.学会正确观察实验现象合理处理数据，准确描绘仪器装置简图，撰写实验报告，查阅化学手册以及设计实验的能力.

有机化学实验的教学方法和教学效果对学生后续实验课程以及专业课程的学习兴趣有很大影响，也会影响高素质的药学类相关专业人才的培养.随着学科知识的不断发展，实验设备和技术的不断进步，传统有机化学实验的教学方法已无法满足现实教学要求[1].近年来，课题组在有机化学实验教学方法的不断地改革与探索过程中，已总结出一些药学类相关专业有机化学实验教学的教学经验，同时在教学效果方面也取得了不错的成绩.

1 有机化学实验教学的现状

目前，很多高校非常重视教学实验室的建设，往往采购最先进的实验仪器设备，同时进行实验课程改革，以期丰富和提高实验教学的水平.但是在实验教学方法方面的改革力度较小，导致实验教学一直停滞不前.主要原因是很多实验仍然采用多年前的教学方式，仍是通过“预习报告-实验操作-实验结果-结果讨论”的方式进行有机化学实验教学.这样的实验教学方法，难以启发和引导学生的兴趣，甚至限制了学生的思维方式.目前有机化学实验教学的困境主要表现在以下几个方面[2]：

1.1 学生对实验缺乏正确的认识

药学相关专业的学生在有机化学实验课程之前，多数已经接触过相关实验技能训练，如：高中阶段的接触或有机化学实验前学习的实验课程（无机化学实验或分析化学实验）.但是由于各方面原因，在前期的实验学习中极有可能没有树立正确的实验观，造成学生潜意识中重视理论课而轻视实验课，如：认为理论教学需要考试，要重视起来，而实验课不需要考试，只需要按照老师的要求即可，因此认为实验课不重要，把实验课作为理论课程的附属品对待;同时认为实验原理在理论学习过程中就可以掌握，按照实验步骤操作，就能得到相应的实验结果，所以没有必要认真做实验.这样的错误观点会严重影响有机化学实验的课程教学和学生实验技能的培养.

1.2 单一的实验教学模式

目前，大部分有机化学实验课程仍然是“老师讲，学生做”的模式.多数是学生抄录实验教材上罗列的内容，以此作为预习报告，然后按照实验要求用已定的仪器设备，完成规定的实验步骤.同时在学生实际操作前，实验教师先简单演示一遍实验过程，让学生先看一遍，然后按照演示方法做一遍.整个实验过程中，学生完全是在按照老师的要求机械的重复一遍演示实验的操作或者实验教材的步骤匆匆忙忙的做完实验，导致学生没有机会发现实验中的问题，也没有时间去分析自己遇到的问题，更不可能通过实验解决理论学习过程中的疑问.这种教学方法不仅没有很好地培养学生实际动手能力，也没有训练学生在实验过程中发现、分析和解决问题的能力，更没有培养学生严谨的科学态度和科学的思维方式.

1.3 实验教材一成不变

一方面，很多高校使用的有机化学实验教材均是较为经典的实验内容，所以教材沿用多年始终未更新，造成实验的内容相对陈旧脱节，版式风格也与当前发展相去甚远.另一方面，很多高校中，药学类相关专业的有机化学实验课是由化学院（系）的实验课老师负责的，实验内容的设置主要参照化学相关专业学生的培养方案（化学相关专业学生的培养方案与药学类相关专业的培养方案的方方面面都相去甚远），导致各专业的有机化学实验内容都极为雷同，值得一提的是这些雷同的实验内容并不完全适合药学相关专业学生的学习和未来的发展.

1.4 课程体系衔接不好

课程体系衔接不好主要表现在基础化学实验课程之间的衔接，大学化学实验课程与高中化学实验课程之间的衔接，基础化学实验课程与后续专业实验课程之间的衔接.首先是基础化学实验（无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验、物理化学实验）之间，无机化学实验是其中最基础的实验课程，是有机化学实验、分析化学实验、物理化学实验前必不可少的基础训练，同时有机化学实验、分析化学实验、物理化学实验三者也是相互呼应，互相影响的关系.这些基础化学实验是相互联系的，是一个整体，所以应该由同一个教学团队统筹完成基础化学实验的教学，然而目前，很少有学校真正能做到.其次，由于大学中同一个班级的学生来自五湖四海，不同的地区，不同的中学，学生的实验基础参差不齐，所以实验教学中应当充分考虑到学生的实验基础，因材施教，不能一味的填鸭式教学.第三，有机化学实验作为药学类专业最重要的基础化学实验之一，很大程度上决定了后续专业实验课程能否正常进行，如药物化学、中药化学、天然药物化学等实验课程，均是以有机化学实验课为基础开展的，因此有机化学实验的实验内容应考虑到后续的专业课程实验，应该以后期的专业课程实验为背景进行设置.

2 有机化学实验课程的改革

2.1 激发学生的积极性

学习兴趣和主动性在教学中的作用是不言而喻的，对于实验教学来说，最好的教学方法就是激发学生自身学习兴趣，从而化被动为主动.一旦学生对实验教学内容产生了浓厚的兴趣，其强烈的好奇心和求知欲往往会促使其好好学习，从而起到事半功倍的效果.

教学的内容是学生对该实验课程的第一印象，也是比较容易激发学生兴趣的环节.在实验课程的教学过程中，将理论教学内容、前沿动态和生活常识引入实验教学，让学生对教学内容具有较为形象的认识，可以充分调动学生的实验兴趣.如：固液萃取与液液萃取，酸提碱沉和碱提酸沉，醇提水沉和水提醇沉等实验，将理论和生活实际相联系，引入有机化学实验，从而提高学生对实验的兴趣.

其次，随着网络工具的飞速发展，新型媒体的引进，实验课程也有了更灵活的教学手段.如在实验课程上课之前，学生可通过在线学习的方式，在电脑客户端或者手机APP中观看实验演示视频，不仅让学生能更快的熟悉实验仪器和操作，同时也能激发学生的实验兴趣，帮助学生加深印象，深入了解内容，做好实验前的准备工作，甚至发现实验中的问题，最后通过查阅资料、与同学们相互讨论，上课期间询问老师等方法解决自己发现的问题.这样的教学方法，不仅能提高学生的实验兴趣，还能節省大部分实验时间，从而实现课前预习、课上交流、课后指导的有机统一.

目前课题组已经将制作好的实验大纲、实验指导书、实验视频等材料上传至学习通APP，学生课前可以学习、观看，并查阅相关资料，做好课前预习工作.在一年的考察中，发现在APP中提前预习比仅仅依靠实验指导书或课本取得了更为理想的教学效果.当然以后还需要根据学生的具体表现和教学效果不断总结经验，不断改进.

2.2 合理设置实验教学内容

对药学类专业的学生来说，有机化学实验是其以后专业实验课程最重要的基础之一，因此其实验教学内容的设置举足轻重.课题组在制定培养方案的时候，已经实现将有机化学理论课程与有机化学实验课程分开教学，不仅能避免教学过程中偏理论、轻实践的不良现象，还能避免削减实验课时而增加理论课时的现象.同时在实验教学内容设计的时候，邀请专业课程实验教师参与，针对药学类专业后期专业课程实验来设计有机化学实验课程的实验内容，为后期专业课程及专业课程实验的学习奠定良好的实验基础.有机化学实验教学内容设置时，除了基础实验内容，还引入综合设计性实验.通过各种类型的实验，同时结合理论知识教学，培养学生分析、发现、解决问题的能力.

2.3 优化实验教学方法与手段

目前多数有机化学实验的教学模式仍以教师讲解、演示、学生听讲、操作的模式为主，因此多数学生上课注意力不集中，同时实验教师机械式的讲解，往往使学生兴趣索然，加上没有做好提前预习，导致实验教学效果不理想，或者实验最终以失败告终.

在新实施的教学方法中，课题组要求实验教师在实验教学前自己做一遍实验，发现实验教学中有可能存在的问题，在实验教学过程中，在相应的实验阶段设置相应的问题，同时通过教师提问，学生回答的方式来激发同学们主动思考，特别是一些关键的实验步骤，必须设置问题，要求同学们思考并回答.通过这种实验教学方式，培养学生发现、分析、解决问题的能力.

在进实验室之前要求学生必须完成实验预习报告，否则禁止进入实验室，预习报告主要包括实验目的、原理、耗材（包括所用试剂的物理常数）、实验步骤（此部分要求学生根据实验步骤画出实验流程图）、注意事项、思考题（要求学生提前查阅资料回答）等.预习的内容是保证实验完成的前提，可以确保学生提前知道做什么，怎么做，带着问题上课，从而提高课程的教学效果.在实验过程中，教师随时关注实验进展情况，不断启发学生思考，避免出现为做实验而做实验现象，激发实验兴趣，提高学生主动思考和探索的能力.

当下，新型的教学方法的运用也能激发学生的学习兴趣和提升教学效果.伴随手机软件的出现，学生不仅能够在课上与教师交流，也实现了课堂之外的教师与学生互动.这样一来不仅有利于师生间的交流，而且满足了学生随时随地学习的需求，增强实验教学效果.本课题组的教学过程中，主要通过学习通，将相关实验资料上传到共享资源中，学生可以自行下载、在线观看.目前已取得了较为理想的教学效果.

2.4 完善实验考核体系

有机化学实验教学的目的是培养学生的实际动手能力、严谨的科学态度、科学的思维方式，培养学生在实验过程中发现、分析和解决问题的能力.因此一个公正公平的实验课程考核机制非常重要，这样做不仅有益于提高教学质量，而且能激发学生兴趣、检验学习效果.因此在评定学生成绩时，需要一个公正公平的考核机制.本课题组将以往的平时成绩40%+考核成绩60%的考核方式改为100%的实验考核方式，其中包括实验预习（20%）、实验操作30%、实验结果10%、实验报告30%、卫生情况10%.

对以往考核方式总结发现，实验报告加期末考试的考核方式，会出现大量的抄袭和作弊等现象.而现行的100%的考核方法中，一次实验就是一次考核，所以学生必须重视每一次实验，重视每次实验中的每一个重要环节，同时预习报告要求学生主动查阅文献.

本考核办法实施时间稍短，然而取得了较为理想的教学效果.当然以后仍然需要根据学生的具体表现和教学效果不断总结经验，不断改进.

2.5 建立高素质分析化学实验教学队伍

一支专业的、高素质的实验教学团队是实验教学改革的保障.根据我院的实际情况，主要从以下方面进行有机化学实验教学团队的建设.首先，鼓励有教学经验的高学历、高职称教师进入实验教学岗位，增强实验教学力量，目前教学团队成员全部为硕士、博士.其次，利用校企合作的优势，鼓励教师到制药企业考察学习，了解制药过程中学生需要掌握的操作技能，同时，开展学校、企业联合培养的方式，引入企业指导老师进入实验教学过程中，做到真正的理论联系实际.

3 结语

有机化学实验是一门实践性很强的学科，在学生掌握有机化学基本操作技能的前提下，增加综合设计型实验，学生通过查阅资料和观看视频，加以教师引导，培养学生应用有机化学基本原理发现、分析、解决问题的能力，进而提高学生综合水平，激发学生科研兴趣，培养学生科学素养.

教学团队的作用是非常重要的.实验教学团队应以切实提高学生的实践能力和创新意识为原则，推进新型教学模式、教学内容、教学方法、考核体系的改革，开辟更宽的实验课教学思路，同时为提高药学相关专业的实验课程建设不断努力.

参考文献：

〔1〕李厚金，陈六平.有机化学实验教学方法探索与实践[J].大学化学，2018，33（1）：7-11.

〔2〕刘文锋，李永莲.有机化学实验教学改革的研究与实践[J].广东化工，2018，2（45）：195-196.