PBL教学法在大学有机化学实验教学中的研究与实践

王轩(海军工程大学基础部化学与材料教研室，湖北 武汉 430033)

0 引言

PBL教学法通过教师对学生的实际情况和学习需求进行深度分析，在课堂教学中有目的地提出课程相关任务，学生以小组的形式对任务中的问题进行分析和解决，以此来培养学生独立思考的能力和团队合作的精神。这样的教学法在传授知识的同时也能够促进学生的全面成长。教师可以通过PBL教学法打造出适合学习的环境，拉近师生之间的关系，开拓学生的视野，培养学生的创新思维。

1 大学有机化学实验教学创新的必要性

大学有机化学作为实践性较强的一门基础学科，通过一系列的化学实验能够协助学生充分掌握化学相关理论知识和化学反应的原理、逻辑，通过实验教学能够有效夯实学生的化学理论知识，真正实现理论和实践的相结合。有机化学实验教学是学生充分掌握有机化学知识和实验操作技能的重要过程。大学的有机化学实验教学效果能够对学生的学习兴趣和学习习惯产生直接影响。传统大学在有机化学的实验教学方面存在着教学模式单一、实验场地不足、教学指导不充分、实验器材老旧等问题。通常为教师先讲解相关知识，对实验进行操作演示，学生仅观看，个别学生可以进行操作尝试，后总结出实验报告。学生仅凭听教师讲解和看教师操作是很难对有机化学的原理进行深入理解和掌握的。现阶段我国的大学有机化学实验教学缺乏创新性，大部分学生仅将实验作为考学的学分任务，甚至认为卷面分数较高可以抵消实验的分数，认为有机化学实验的学习重点仍然是对理论知识、概念以及化学式的死记硬背。在进行高等教育的改革时，大学有机化学的实验教学应当将重点放在培养学生的独立思考能力、思维扩散能力、动手操作能力、信息收集能力、信息分析能力、实验操作能力等方面[1]。

2 有机化学实验教学存在的问题

2.1 实验安排不合理

现阶段一些大学在有机化学的实验教材选择方面多倾向于验证性更强操作更加简单的实验，实验的内容与知识点的应用具有较大的差异性，学生对这类实验并不感兴趣。大多数实验在实验前都不需要进行预习，实验的过程中也不需要深入思考，只要按照参考的教材就能够完成整个实验，这样的实验不仅无法培养学生独立思考的能力，也限制了学生的思维和创造力，影响了有机化学的教学效果。近几年我国开始加强环保意识的培养，绿色化学开始渗透到人们的生活和生产当中。有机实验中涉及到的一些药品和试剂对人体存在着一定的害处，实验的过程中也会产生一些有毒的废液、废气、废渣等，也不符合我国社会经济发展的根本要求，需要进行有效的调整。

2.2 仪器老旧指导不足

许多地方院校在实验经费方面有限，没有设置充足的实验场地也无法对实验仪器进行及时更新。即使是较为简单的实验操作也存在着多人使用一套仪器的情况，无法让所有学生都能够亲身操作实验，对学生的实践能力培养有着极大的限制。另外，实验指导教师数量有限，通常是一个教师带着几十个学生共同进行实验，实验的过程中无法充分保证实验能够达到预计的效果，因此只能采取教师对关键知识点进行讲解，学生根据课本中的参考步骤进行实验操作，在实验的过程中教师无法对所有学生进行具体的指导，一些性格较为内向的学生更不会主动发问，这就导致实验过程中指导严重不足的情况。

2.3 教学方法枯燥单一

大多数大学目前在有机化学实验的考核方面通常采用实验报告和课堂实验结果的形式，教学方法和考核方法过于单一。学生往往会通过抄袭的形式来上交实验报告，导致实验报告不具备有效性和可信度。实验过程中学生因对老旧实验没有兴趣，无法独自使用实验器材等多方面原因，没有积极主动参与到实验教学当中来。教师通常会采用单方面讲解的形式让学生记住考试要点即可，对实验教学没有加以重视。学生不愿意思考、不愿意动手、不愿意预习，仅靠教师在实验前的要点讲述，无法激发学生学习有机化学和参与实验的兴趣，导致学生实验教学效果始终无法提升。

2.4 实验室安全问题

实验的安全问题是所有化学实验相关教师都需要加以关注的重点和难点。有机化学实验室对比其他化学实验室具有更高的危险性，参与实验的学生通常年级较低，好奇心旺盛，这样也无形中增加了实验室的安全压力。许多学生面对有机化学的实验药品和仪器感到好奇，不具备较高的安全意识，无视教师提出的安全守则，不经同意和检查就随意拿取实验用玻璃仪器，在没有任何保障措施的情况下随意尝试有机试剂，实验过程中注意力不集中，使用手机或者吃零食等都会导致实验室出现安全问题。甚至一些学生觉得麻烦不愿意参与实验，而是未经同意安排毫无化学安全常识的其他学生代替自己来进行实验，这样也会对实验室造成极大的风险隐患。许多院校的有机化学实验通常需要对实验目的、原理以及步骤进行预习，实验的过程中需要由教师来对安全问题进行提醒和警告，但仍然存在着学生不重视安全防范，不进行预习，导致实验过程中存在安全问题风险[2]。

3 PBL教学法在大学有机化学实验教学中实践运用的优缺点

3.1 优点

PBL教学法在实践的过程中需要始终坚持以生为本的原则，授课教师应当根据有机化学实验教学的实际教学进度和学生的实际学习情况在实践前预先设定好任务和相关问题，学生分为各个小组，通过自己的方式方法和各种渠道来对问题的解决方案进行查找和制定，这样的教学形式能够有效调动学生的学习热情，还能够培养学生形成良好的自学习惯，培养学生独立思考的能力，开拓学生的视野。学生为了完成有机化学实验教学中的任务和问题，会对问题进行深入的分析，认真思考处理思路和处理方法，通过大量查找文献和材料，结合网络资源，这样能够有效拓展学生的知识面。学生在分析问题和处理问题的过程中需要同小组其他成员进行合作，互相探讨，互相协助，这样能够培养学生的团队意识，促进学生的交流。通过互相协同和补充来完善彼此的知识形态和知识体系，这样的合作研究能够有助于学生强化对有机化学实验相关知识的理解和掌握。另外，学生从问题出发进行研究和实践，能够促进学生逻辑思维的培养，通过亲身操作来夯实实验中的知识点并充分掌握，从根本上提升学生的思维能力和综合能力。

3.2 缺点

有机化学实验教学中采用PBL教学法会消耗学生大量的时间，学生需要较多的时间来对资料进行查阅和整理，对问题进行分析和讨论，寻找适合的解决方法，这样就会无形中增加学生的学习压力，长此以往会对学生的学习积极性和学习自信心造成一定的打击。同时，这项学习法也受到学生自身化学知识接受能力和实验操作能力的限制，因学生具备一定的差异性，小组学习无法照顾到所有学生的学习水平，无法培养学生形成好的学习习惯。采用PBL教学模式能够有效提升有机化学实验的教学效率和教学质量，但这种教学法对大学的教学团队也有着较高的要求。现阶段大多数授课教师的教学能力和经验存在着良莠不齐的状态，教学资源因地域性和办学能力等多方面制约，教学考核的评估体制不够完善，导致PBL教学法无法被完全应用在大学有机化学实验教学实践当中。

4 PBL教学法在大学有机化学实验教学中的实践策略

4.1 合理设置任务，培养学生学习兴趣

大学有机化学实验教学中采用PBL教学法需要充分考虑到实验问题的合理性，教师应当根据教学任务、教学目标、教学内容、学生的学习动机、学生的实际学习能力水平，设计科学合理的实验任务和问题。这样才能够确保学生对有机化学产生学习的兴趣，激发学生亲身操作实验的动力，促使学生积极参与到学习的各个环节当中。如乙酸乙醇相关化学知识的教学中，教师可以根据乙酸乙醇的制备为任务的主题，学生可以通过自主查询相关文献和资料来获取实验操作的相关知识和操作技能，对实验操作的方案进行优化和完善。在查询资料的过程中，教师需要对学生进行适当的指导，引导学生通过不同的渠道和对不同参考书的对比来对实验操作技巧和方法进行有效的对比和分析，确保学生能够充分理解乙酸乙酯的相关知识，掌握乙酸乙酯的合成操作技巧，明确乙酸乙酯合成的意义，将有机化学的专业理论知识应用在实验实践的操作当中，不断提升学生的实践能力，提升学生的学习自信心，培养学生形成良好的自学习惯。

4.2 加强小组学习，促进学生全面发展

大学有机化学实验教学中采用PBL教学法能够有效促进学生之间的交流和互动，教师可以根据学生的性格、能力、学习特点，科学地将学生划分为几个小组，通过小组学习的形式来对学生的潜能进行深度挖掘。小组成员之间可以进行交流和互动，充分表达自己的想法和思路，通过互相协助互相商量制定出最终实验设计方案。确定好实验方案后开始进行实验的准备工作，进行实验后制作出相关的报告。如二苯乙醇酸的制备实验中，小组分组后根据本次的实验主题来分析二苯乙醇酸的制备价值是什么，如何进行制备，采用什么原料进行制备等。提出问题后，学生可以通过网络资源来进行相关实验资料和文献的查询，对收集到的资料信息进行汇总和分析整理，通过对比筛选出最适合的二苯乙醇酸实验操作方案。选择实验方法时需要从综合的角度来对各个方面的影响因素进行考虑，这样才能够确保实验方案的科学性和可靠性，同时也需要注意相关的安全问题。教师可以对小组实验方案进行科学客观的点评，对设计方案中的优缺点进行指出，协助学生对实验操作方案进行完善。对方案进行改进优化之后，教师要鼓励学生积极进行实验操作的尝试，确保学生在实验过程中的安全，引导学生多长时间集中方法进行实验，对不同的实验过程中的化学反应进行观察和记录，对实验中存在的问题进行总结，与同组成员进行分析和讨论，进而达到互相促进成长和发展的效果。

4.3 强化实验评价工作，提高综合评价水平

大学教师在有机化学实验教学中采用PBL教学法需要科学地对学生的综合能力进行正确客观的评价，教师需要对学生的综合能力进行深入了解和分析，这样才能够有助于后期的实验活动展开。大学有机化学教师应当强化和完善学生实验考核评价相关工作，构建科学有效的实验成绩评价体系，并得到大多数学生的认可，通过这样的形式来激发学生主动学习有机化学实验的积极性。构建评价体系的过程中教师不能仅凭考试成绩作为评价的唯一标准，还应当将实验过程中的表现和实验报告进行充分结合，对学生的有机化学实验成绩进行科学的总结和评价。如学生在实验过程中的态度、操作流畅性、实验的分析和处理结果，都可以作为考核评价的一部分，将各个实验部分中的得分进行整合，形成有机化学实验的总成绩。实验考试结果不仅包含学生的实验考试分数，还应当包含学生的参与次数和实验表现，从综合的角度对学生的实验成绩进行评价。

5 结语

综上所述，大学有机化学实验教学中采用PBL教学能够促进实验教学的稳定发展，能够有效提升学生的自主学习能力以及实验的综合实践能力。通过采用PBL教学法，教师能够更多地听取学生的需求和意见，对教学内容和教学进度进行及时调整，对教学方法进行不断的创新优化，更加满足学生的学习需求。教师也可以通过对PBL教学方法的优点进行研究，充分发挥其优势作用，激发学生对有机化学实验教学的学习积极性，进一步培养学生的思维和创新能力，最大限度提升学生的学习效率和效果，让学生真的能够将所学知识应用在实际生活和未来工作当中，为国家培养出高质量高水平的优秀应用型人才。