有机化学实验教学改革论文

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一、当前我校在有机化学实验教学中所存在的问题

（一）教学内容老旧。虽然有机化学实验教材每隔3～5年就会改版,不过不同版本的教材教学内容与主体框架差异不大，除了基本操作外，主要为验证合成实验，缺少创造性的设计性实验、开放性综合实验及与生活相关的应用性实验。大多实验在教材中已将实验条件、实验过程、实验结果明确告知，学生们不需要独立思考和分析也可以顺利做完实验，创新思维无法得到培养。并且大部分的合成产物没有进行纯化和表征，仅涉及许多重复性的操作，让学生在实验时感到枯燥无趣。（二）教学方法传统、教学模式单一。当前传统的实验教学方法仍在我校有机化学实验教学中使用，即由教师讲解实验操作的全过程及注意事项，并演示如何搭建实验装置，然后学生只需参考老师的实验流程便可顺利的完成实验。这种形式的实验教学，虽然让学生的基本操作得到了训练，可是也让学生产生了很大的依赖心理。无法锻炼学生思考、分析和解决问题的能力，直接影响到了学生的学习积极性和主动性，更不利于学生思维模式的开发和创新能力的培养。传统的教学方法与单一的教学模式使得学生只能“照猫画虎”，机械的完成实验内容，教学效果欠佳。（三）缺乏节约、绿色环保意识。目前有机化学实验室会涉及到众多易燃易爆、剧毒的化学试剂，在实验过程中还会产生大量的强酸强碱等化学危险废弃物，对环境产生污染。而实验课堂中学生和老师往往会忽视这个环节，缺乏环保意识，大量的使用有机试剂或者直接将废物偷偷倒入下水道。这不仅造成了物品的浪费，而有些易挥发、毒害性较大的药品也会对师生身体健康和周围环境产生巨大威胁。据统计，仅四川省每年产生的危险化学废物累积超2万吨，而全国有着数以万计的高校化学实验室，所产生的污染总量当引起我们的重视。

二、民族院校有机化学实验教学改革

（一）丰富实验教学内容，培养创新能力。首先，应优化实验内容，尽量减少一些验证性实验，再根据我院的实际教学特点优化组合，合理安排基础操作实验、性质实验与合成实验。其次，增加设计实验、综合实验和应用型实验的比例，以培养学生的动手能力，开发学生的创新能力。设计性实验是由指导老师提前给出实验题目（题目可以是教师的科研项目或实际生产中的常规药物），学生根据已有的知识背景，查阅相关资料、文献，了解物质的性质和用途，拟定实验方案和相关的合成路线和实验装置，经教师确定其可行性再独立完成实验。由学生独立完成文献搜集、实验方案设计、仪器和试剂选择等诸多环节。通过反复的实验实训，切实提高学生的独立思考和动手能力，以及自主学习及综合运用知识的能力。综合性实验是实验课程知识的综合体现，其中包含大量的基础实验知识和基本操作。综合实验并不仅仅是单一的化合物合成，还会涉及到产物的提纯及性质的表征。如，乙酰苯胺的合成实验，产物可测定其熔点进行表征；甲基橙的制备实验，由于产物具有一定荧光性能，可进行光学性能的应用。综合实验时不仅可以增加学生的知识量，还可以进一步巩固学生基本操作，培养良好的实验技能和严谨的科学态度。而应用型实验则可结合和生活密切相关的有机化学问题开展实验，如从茶叶中提取咖啡因，从橘皮中提取橙油，制备常见的解热镇痛药阿司匹林等。不但可以引导学生思考生活中的化学问题，还能够激发学生的学习兴趣，进一步提高其科研和创新能力。另外，在实验安排上，还可以将多个实验关联起来，如前一个实验的产物为后面实验的原料、催化剂等。通过多步实验反应，学生的知识能够更系统地构建起来，实验操作技能也能够较大程度的得到提高。（二）设立多维教学模式，提升学生参与度。在强调“以学生为中心”的教学理念指引下，教师在课堂上的作用也应当发生变化，即从传统的“主角”转变成为教学的“引导者”。教师在教学过程中需要适当改进传统教学方法，组建多形式的教学模式，如翻转课堂、视频微课、探究式教学等，以提升学生的参与度[2]。开展“翻转课堂”教学模式，可先给定某一实验专题，然后组织学生提前分组查阅文献、探讨、总结归纳，在上课期间去讲台做学习汇报。或是选取某些实验，让学生课前预习，课堂上扮演“小老师”的角色，进行实验过程中，完全以学生为主，老师仅仅作为课程教学的引导和补充，促进了学生参与教学的积极性，激发了学生的学习兴趣。随着网络技术的不断发展，利用信息化教学资源能够更有效的促进教学的开展。如引入多媒体教学，视频微课，慕课等，将实验中仪器的搭建、实验中的注意事项、重难点问题以及仪器使用规范等用PPT或者视频等多媒体方式展示出来。学生在实验之前，可通过视频进行预习，对实验过程有详细的理解，使后期实验能够顺利进行。针对视频中的重难点问题，学生也能够在具体实验操作时找到答案，对学生思维的养成有着积极的意义。线上教学的有效管理对于学生知识的全面促进以及教学效率的提升，有着十分重要的意义，应当引起我们的重视。探究式教学旨在让学生带着问题进行实验，并一步步地进行探索，从而掌握解决问题的方法和步骤。在实验进行之前，先提出与实验有关的理论知识点及实验操作要领等关键问题，引导学生带着疑问去探究。在学生自学的基础上和老师的辅导下，学生根据所学知识对原理进行探索，并动手实验验证假设，解决问题。在实验后可让学生根据实验中出现的问题和实验结果进行分析，让学生探讨实验成败的原因、产率高低的影响因素等。在“实验探究”中学习，不仅能够培养学生自主学习和独立思考的能力，还能形成积极的学习方式和思维习惯。（三）运用微型化实验和虚拟实验，实现绿色化教学。绿色化学的核心是从源头上根除对环境的污染。因此，在实验药品的选择上可以使用无毒或毒性较小的试剂和药品进行教学，以减少危险事故的发生，对实验者的伤害和环境的污染。还可改进部分实验路线，选用环境友好的原料，将绿色无污染实验引入到教学中。而微型化、半微型化实验更能符合绿色化教学的要求，不仅能够充分保证实验效果，还能大大缩小试剂用量，缩短实验时间，减省实验成本，降低有害物质的排放，利于实验室安全和环境保护，成为各大高校相继采取的一种实验方法。此外，老师在进行授课时还应将实验药品的理化性质、实验环节中的安全注意事项及废液的有效回收进行反复强调，以树立起学生们的安全和绿色环保意识。让学生尽量减少药品的重取及实验重做现象，节约实验过程中的水电消耗，也是体现绿色化学的方法。对于一些操作危险性大，对环境污染严重的有机化学实验，可采用计算机虚拟仿真实验的方式完成教学。虚拟仿真实验打破了实验教学的地域性和时间性束缚，学生可随时自己独立进行实验模拟操作，对不同的实验现象和结果进行观察，调动求知欲和学习兴趣。考虑到我校少数民族学生基础较差、学习吃力的特点，虚拟仿真实验满足了学生反复观看和训练的需要，加深了他们对理论知识的理解，提高学生的创新思维和主观能动性、创新能力。多媒体技术的引入也成功减少了化学药品的使用和实验所带来的污染，使有机化学实验的绿色化得以实现。

三、结语

本文主要对民族院校有机化学实验教学改革中的教学内容、教学模式和绿色化教学等问题进行研究分析并提出相应的对策。意在提升有机化学实验教学质量，激发学生的学习积极性，锻炼学生的创新、实践动手能力，提升学科素养，为少数民族地区培养更多全方位发展型人才。

【参考文献】

[1]杨进.高校有机化学实验教学改革探析[J].广西科技师范学院学报,2018,33(6):95-98.

[2]吴倩.理论与实践贯通专题式有机化学实验教学改革研究[J].高教学刊,2018(20):134-139.

作者:易文婧 赵志刚 单位:西南民族大学化学与环境保护工程学院