有機化學實驗教學改革論文

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一、當前我校在有機化學實驗教學中所存在的問題

（一）教學內容老舊。雖然有機化學實驗教材每隔3～5年就會改版,不過不同版本的教材教學內容與主體框架差異不大，除了基本操作外，主要為驗證合成實驗，缺少創造性的設計性實驗、開放性綜合實驗及與生活相關的應用性實驗。大多實驗在教材中已將實驗條件、實驗過程、實驗結果明確告知，學生們不需要獨立思考和分析也可以順利做完實驗，創新思維無法得到培養。并且大部分的合成產物沒有進行純化和表征，僅涉及許多重復性的操作，讓學生在實驗時感到枯燥無趣。（二）教學方法傳統、教學模式單一。當前傳統的實驗教學方法仍在我校有機化學實驗教學中使用，即由教師講解實驗操作的全過程及注意事項，并演示如何搭建實驗裝置，然后學生只需參考老師的實驗流程便可順利的完成實驗。這種形式的實驗教學，雖然讓學生的基本操作得到了訓練，可是也讓學生產生了很大的依賴心理。無法鍛煉學生思考、分析和解決問題的能力，直接影響到了學生的學習積極性和主動性，更不利于學生思維模式的開發和創新能力的培養。傳統的教學方法與單一的教學模式使得學生只能“照貓畫虎”，機械的完成實驗內容，教學效果欠佳。（三）缺乏節約、綠色環保意識。目前有機化學實驗室會涉及到眾多易燃易爆、劇毒的化學試劑，在實驗過程中還會產生大量的強酸強堿等化學危險廢棄物，對環境產生污染。而實驗課堂中學生和老師往往會忽視這個環節，缺乏環保意識，大量的使用有機試劑或者直接將廢物偷偷倒入下水道。這不僅造成了物品的浪費，而有些易揮發、毒害性較大的藥品也會對師生身體健康和周圍環境產生巨大威脅。據統計，僅四川省每年產生的危險化學廢物累積超2萬噸，而全國有著數以萬計的高校化學實驗室，所產生的污染總量當引起我們的重視。

二、民族院校有機化學實驗教學改革

（一）豐富實驗教學內容，培養創新能力。首先，應優化實驗內容，盡量減少一些驗證性實驗，再根據我院的實際教學特點優化組合，合理安排基礎操作實驗、性質實驗與合成實驗。其次，增加設計實驗、綜合實驗和應用型實驗的比例，以培養學生的動手能力，開發學生的創新能力。設計性實驗是由指導老師提前給出實驗題目（題目可以是教師的科研項目或實際生產中的常規藥物），學生根據已有的知識背景，查閱相關資料、文獻，了解物質的性質和用途，擬定實驗方案和相關的合成路線和實驗裝置，經教師確定其可行性再獨立完成實驗。由學生獨立完成文獻搜集、實驗方案設計、儀器和試劑選擇等諸多環節。通過反復的實驗實訓，切實提高學生的獨立思考和動手能力，以及自主學習及綜合運用知識的能力。綜合性實驗是實驗課程知識的綜合體現，其中包含大量的基礎實驗知識和基本操作。綜合實驗并不僅僅是單一的化合物合成，還會涉及到產物的提純及性質的表征。如，乙酰苯胺的合成實驗，產物可測定其熔點進行表征；甲基橙的制備實驗，由于產物具有一定熒光性能，可進行光學性能的應用。綜合實驗時不僅可以增加學生的知識量，還可以進一步鞏固學生基本操作，培養良好的實驗技能和嚴謹的科學態度。而應用型實驗則可結合和生活密切相關的有機化學問題開展實驗，如從茶葉中提取咖啡因，從橘皮中提取橙油，制備常見的解熱鎮痛藥阿司匹林等。不但可以引導學生思考生活中的化學問題，還能夠激發學生的學習興趣，進一步提高其科研和創新能力。另外，在實驗安排上，還可以將多個實驗關聯起來，如前一個實驗的產物為后面實驗的原料、催化劑等。通過多步實驗反應，學生的知識能夠更系統地構建起來，實驗操作技能也能夠較大程度的得到提高。（二）設立多維教學模式，提升學生參與度。在強調“以學生為中心”的教學理念指引下，教師在課堂上的作用也應當發生變化，即從傳統的“主角”轉變成為教學的“引導者”。教師在教學過程中需要適當改進傳統教學方法，組建多形式的教學模式，如翻轉課堂、視頻微課、探究式教學等，以提升學生的參與度[2]。開展“翻轉課堂”教學模式，可先給定某一實驗專題，然后組織學生提前分組查閱文獻、探討、總結歸納，在上課期間去講臺做學習匯報?；蚴沁x取某些實驗，讓學生課前預習，課堂上扮演“小老師”的角色，進行實驗過程中，完全以學生為主，老師僅僅作為課程教學的引導和補充，促進了學生參與教學的積極性，激發了學生的學習興趣。隨著網絡技術的不斷發展，利用信息化教學資源能夠更有效的促進教學的開展。如引入多媒體教學，視頻微課，慕課等，將實驗中儀器的搭建、實驗中的注意事項、重難點問題以及儀器使用規范等用PPT或者視頻等多媒體方式展示出來。學生在實驗之前，可通過視頻進行預習，對實驗過程有詳細的理解，使后期實驗能夠順利進行。針對視頻中的重難點問題，學生也能夠在具體實驗操作時找到答案，對學生思維的養成有著積極的意義。線上教學的有效管理對于學生知識的全面促進以及教學效率的提升，有著十分重要的意義，應當引起我們的重視。探究式教學旨在讓學生帶著問題進行實驗，并一步步地進行探索，從而掌握解決問題的方法和步驟。在實驗進行之前，先提出與實驗有關的理論知識點及實驗操作要領等關鍵問題，引導學生帶著疑問去探究。在學生自學的基礎上和老師的輔導下，學生根據所學知識對原理進行探索，并動手實驗驗證假設，解決問題。在實驗后可讓學生根據實驗中出現的問題和實驗結果進行分析，讓學生探討實驗成敗的原因、產率高低的影響因素等。在“實驗探究”中學習，不僅能夠培養學生自主學習和獨立思考的能力，還能形成積極的學習方式和思維習慣。（三）運用微型化實驗和虛擬實驗，實現綠色化教學。綠色化學的核心是從源頭上根除對環境的污染。因此，在實驗藥品的選擇上可以使用無毒或毒性較小的試劑和藥品進行教學，以減少危險事故的發生，對實驗者的傷害和環境的污染。還可改進部分實驗路線，選用環境友好的原料，將綠色無污染實驗引入到教學中。而微型化、半微型化實驗更能符合綠色化教學的要求，不僅能夠充分保證實驗效果，還能大大縮小試劑用量，縮短實驗時間，減省實驗成本，降低有害物質的排放，利于實驗室安全和環境保護，成為各大高校相繼采取的一種實驗方法。此外，老師在進行授課時還應將實驗藥品的理化性質、實驗環節中的安全注意事項及廢液的有效回收進行反復強調，以樹立起學生們的安全和綠色環保意識。讓學生盡量減少藥品的重取及實驗重做現象，節約實驗過程中的水電消耗，也是體現綠色化學的方法。對于一些操作危險性大，對環境污染嚴重的有機化學實驗，可采用計算機虛擬仿真實驗的方式完成教學。虛擬仿真實驗打破了實驗教學的地域性和時間性束縛，學生可隨時自己獨立進行實驗模擬操作，對不同的實驗現象和結果進行觀察，調動求知欲和學習興趣?？紤]到我校少數民族學生基礎較差、學習吃力的特點，虛擬仿真實驗滿足了學生反復觀看和訓練的需要，加深了他們對理論知識的理解，提高學生的創新思維和主觀能動性、創新能力。多媒體技術的引入也成功減少了化學藥品的使用和實驗所帶來的污染，使有機化學實驗的綠色化得以實現。

三、結語

本文主要對民族院校有機化學實驗教學改革中的教學內容、教學模式和綠色化教學等問題進行研究分析并提出相應的對策。意在提升有機化學實驗教學質量，激發學生的學習積極性，鍛煉學生的創新、實踐動手能力，提升學科素養，為少數民族地區培養更多全方位發展型人才。

【參考文獻】

[1]楊進.高校有機化學實驗教學改革探析[J].廣西科技師范學院學報,2018,33(6):95-98.

[2]吳倩.理論與實踐貫通專題式有機化學實驗教學改革研究[J].高教學刊,2018(20):134-139.

作者:易文婧 趙志剛 單位:西南民族大學化學與環境保護工程學院