陳雯雯

（山西師范大學化學與材料科學學院，山西 臨汾 041004）

隨著就業(yè)形勢日益嚴峻,激烈競爭的現(xiàn)代社會對大學生的能力和素質的要求越來越高。有機化學作為一門基礎性很強的學科，是高?；瘜W、化工、輕工、醫(yī)藥、農科類等專業(yè)獨立開設的一門主干課程之一。有機化學實驗作為有機化學理論課的有效輔助和補充，不僅可以有效的幫助學生在實踐中理解、掌握和鞏固有機化學中的基本理論，在培養(yǎng)學生的觀察力、動手能力、分析與解決問題的能力等方面也起著至關重要的作用。此外，有機化學實驗還可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維，是學生養(yǎng)成良好科學素養(yǎng)的有效途徑。因此，有機化學實驗課程在專業(yè)人才的培養(yǎng)中發(fā)揮著非常重要的作用。

1 傳統(tǒng)的有機化學實驗教學中存在的問題

傳統(tǒng)的有機化學實驗基本遵循“課前學生預習→教師課堂講演→學生課堂操作→學生課后完成實驗報告→教師批閱報告”的教學模式。教師的主要精力限制在實驗原理的講解和儀器操作的演示，而學生按照要求模仿操作實驗及采集實驗數(shù)據(jù)，撰寫實驗報告。誠然，傳統(tǒng)的有機化學實驗教學已經形成了相對完善的內容體系，在人才培養(yǎng)的過程中發(fā)揮著積極的作用。但是，隨著時代的進步，這種單一的實驗教學模式很難適應新時期人才培養(yǎng)的需要，存在很多弊端[1]。

1.1 實驗內容設置不合理

受有機化學實驗課學時數(shù)的限制，并且考慮到安全因素，很多高校往往安排一些基本操作和簡單的化合物的合成實驗，很少安排設計性和探究性的實驗，這些索然無味的驗證性實驗，導致學生“看菜譜式”的實驗習慣，應付差事，使實驗前的預習流于形式，觀察實驗現(xiàn)象時漫不經心。這樣的教學自然難以激發(fā)學生主觀能動性和探究科學問題的興趣，不利于學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1.2 教學模式單一，教學成效較差

鑒于有機化學實驗其自身自組裝置多,操作步驟多,異常現(xiàn)象多,精密設備少 (三多一少)的特點，因此，該課程在培養(yǎng)學生的動手能力和科學素養(yǎng)等方面發(fā)揮重要作用。但在實際的教學過程中，存在著許多師生對有機化學實驗課重視不足的問題。在學生開始實驗前，教師通常會詳細的介紹實驗目的，實驗原理以及實驗步驟，甚至有時還要示范實驗裝置的搭建。在這種教學模式下，學生只是依據(jù)教科書“照方抓藥”，機械的重復已經預料到實驗結果的實驗操作。由于整個過程中缺乏獨立的思考，學生很難將所學的理論知識和實踐相結合，更無法培養(yǎng)學生獨立思維能力和創(chuàng)新能力，與社會所需求的創(chuàng)新應用型人才背道而馳[3]。

1.3 環(huán)境保護意識淡薄，環(huán)境污染嚴重

在有機化學實驗中，學生不可避免地要使用一些毒性較大的化學原料和易揮發(fā)、易燃甚至有腐蝕性的有機溶劑；同時每次實驗還會產生一些廢氣、廢水和廢棄物；此外，所安排的各個實驗之間相互獨立，使得反應得到的產物、副產物以及所用的有機溶劑沒有充分利用和循環(huán)使用，這些問題不僅造成了資源的浪費，對環(huán)境也造成了很大的污染。因此，在確保學生安全有效地完成實驗的同時，如何有效地利用這些有害試劑，如何最大限度地減少實驗室污染，培養(yǎng)學生的環(huán)境意識已成為有機化學實驗教學所面臨的問題和挑戰(zhàn)[4]。

2 現(xiàn)有有機化學實驗教學模式的改進

從二十世紀開始，國內的有機化學實驗工作者對傳統(tǒng)有機化學實驗教學中存在的問題進行了深入思考，結合自身多年的教學經驗，在現(xiàn)有的實驗教學模式下，提出了許多卓有成效的改革創(chuàng)新的建議。

2.1 翻轉課堂

隨著時代的發(fā)展，信息技術已經融入到社會的各個方面，同樣也給有機化學實驗提供了一種新的教學模式。翻轉課堂教學模式下，學生可以提前進行與實驗相關知識的學習，節(jié)省了老師在課堂上講述的時間，因此，增加了學生參與化學實驗，進行交流討論，向老師請教與實驗相關問題的機會。因此，這種模式有效的解決了學生動手能力弱，實驗機會少以及實驗時間不足的問題。實踐證明，翻轉課堂極大的激發(fā)了學生的學習興趣，提高了學生的動手能力，分析問題和解決問題的能力。雖然翻轉課堂對教學有許多積極的影響，但其作為一個較為理想化的教學模式，在實施過程中也存在許多不確定因素，如教師不在場時，學生是否真正進行了學習？學生的學習效果是否能得到保證？教師如何掌握學生的學習情況？這些都限制了翻轉課堂在教學過程中的廣泛應用[5]。

2.2 慕課

互聯(lián)網(wǎng)、多媒體技術的發(fā)展和普及，促進了以發(fā)展學生自主學習能力為目標的線上教學課程。慕課（MOOC）作為一種教學信息化革命于2012年興起并席卷全球。老師將每一個有機實驗制作成短小精悍的微視頻課件，在視頻中，不僅教會學生基本的實驗操作，還誘導學生通過不斷改變實驗條件的方法來獲得更佳的實驗結果。通過微視頻，學生在實驗之前便對整個實驗過程有了大致的了解，具體實驗時就避免了邊看書邊做實驗的不良習慣。除此之外，學生在實驗過程中對老師提到的問題能夠做到主動思考，積極探索解決方法，從而實現(xiàn)理論與實踐相結合，提高學生分析問題、解決問題能力的目的。但在隨后的發(fā)展與實踐中，慕課面臨了諸多困難與挑戰(zhàn)，集中表現(xiàn)在投資成本高、學習管理難、缺乏創(chuàng)新的教與學方式、缺乏浸潤式學習體驗[6]。

為順應培養(yǎng)高素質專業(yè)性人才的要求，有機化學教學工作者提出了有機化學實驗教學過程中的教學模式、教學方法、教學內容、教學技術、教學設備、考核機制等眾多方面的改革措施，諸如采取開放式實驗教學，采用實驗考核綜合評價方式，改進實驗設備等等。這些改革措施過多地強調教師在教學中所扮演的傳道授業(yè)解惑者的角色，弱化了學生的主體地位，不利于學生發(fā)揮其主觀能動性，學生無法利用所學知識解釋實驗現(xiàn)象。

3 理論與實踐貫通的專題模式深化有機化學實驗教學改革

要培養(yǎng)學生學習有機化學的思維模式，對實驗現(xiàn)象進行分析、比較、歸納、演繹的能力，必須結合有機化學實驗其自身“三多一少”的特點，做到以學生發(fā)展為中心，充分調動學生的學習主動性，堅持理論與實踐相貫通的模式，開設自主設計的專題型實驗，提高學生的綜合實驗能力。

何為自主設計專題實驗呢？就是老師安排相關的實驗課題給學生，學生拿到課題后利用所學知識，查閱相關文獻，設計出自認為最優(yōu)的實驗路線，并和老師討論路線的可行性，可行性分析通過后，學生實施合理實驗方案的一種新型實驗教學模式。具體研究如下幾個方面：

3.1 合理設置和優(yōu)化有機化學實驗的教學內容

有機化學實驗不僅要實現(xiàn)訓練學生的基本實驗技能，使學生掌握簡單化合物的合成、純化和鑒定的目的，更要培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新思維方式。因此，對有機化學實驗的教學內容進行適當?shù)恼{整勢在必行，在實驗教學改革中開設一些自主設計型實驗。在選題時，課題組將采取走訪、座談、問卷調查、查詢等方式對不同專業(yè)學生的學習特征與學習需求進行認真調研和分析，結合各專業(yè)學生的學習特點及專業(yè)方向的科學研究和社會需求，合理選擇與專業(yè)契合的自主設計型專題實驗。

3.2 改革有機化學實驗教學方法，注重學生為主體

有機化學實驗是面向化學、食品科學及生命科學等專業(yè)的學生開放的課程。課題組結合有機化學實驗自身“三多一少”的特點和不同專業(yè)學生的特征，選出適合不同專業(yè)的學生且與之相匹配難度的課題，學生拿到課題后利用所學知識，查閱相關文獻，進行小組討論后設計出自認為最優(yōu)的實驗路線，并和老師討論該路線的可行性，最后由學生實施合理的實驗方案。

在現(xiàn)有的有機化學實驗教學內容的基礎上，根據(jù)化合物的類型不同來劃分專題，如鹵代烷、芳香烴、醇、酮、羧酸、胺等，其中每一個專題都有包含這類化合物的制備實驗、性質實驗、拓展實驗等。對于實驗中所涉及的反應機理以及實驗中出現(xiàn)的問題等，學生要從理論的高度對其解釋。以鹵代烷的專題實驗為例，實施方案如圖1所示。

圖1 鹵代烴專題實驗方案

3.3 引導學生樹立綠色化學理念，積極創(chuàng)建綠色化學實驗室

有機化學實驗需要大量使用一些毒性較大的化學原料和易揮發(fā)、易燃甚至有腐蝕性的有機溶劑；所安排的各個實驗之間相互獨立，使得反應得到的產物、副產物以及所用的有機溶劑沒有充分利用和循環(huán)使用，不僅造成了資源的浪費，對環(huán)境也造成了很大的污染。因此，在確保學生安全有效地完成實驗的同時，引導學生樹立綠色化學的理念，將“綠色化學”、“原子經濟性”等理念貫穿于整個實驗過程中。其次，選擇“綠色化”的實驗內容。在教學實踐過程中，要盡量選擇一些無毒或低毒試劑，其次，化學實驗實現(xiàn)微型化。最后，對實驗中產生的廢棄物進行科學合理的處理。

4 結語

理論與實踐貫通的自主設計專題模式，教師由“主演”變成“導演”，學生由“聽眾”變成“主角”。這種教學模式充分調動了學生的主動性和積極性，活躍了課堂氛圍。為提高學生的創(chuàng)新和實踐能力，為社會培養(yǎng)更多專業(yè)的高技術人才提供有效的途徑。