大学有机化学实验教学面临的问题及应对措施

2020-02-16王湘敏李家柱孙立波

山东化工 2020年10期

王湘敏，赵岩，李家柱，孙立波

(烟台大学化学化工学院，山东烟台 264005)

有机化学实验教学是有机化学教学的重要组成部分，是培养化学相关专业学生动手能力与实践能力的有效手段。通过有机化学实验教学，可以提高学生理论课的学习热情，实现学以致用、理论与实验相结合，可以提高学生发现问题、解决问题的能力，也可以培养学生严谨务实的科研态度和团结协作的团队精神。然而，目前传统的有机化学实验教学仍然存在很多问题。本文结合近年来有机化学教研室在实验教学中发现的问题，提出一些有针对性的措施，作为年轻教师提高有机化学实验教学质量的参考。

1 有机化学实验教学面临的问题

1.1 有机化学实验课教材陈旧，实验安排不符合时代发展要求

当前一些有机化学实验教材多是一些简单的单元操作和验证性实验，实验内容与实际应用有较大差距，学生对实验缺乏足够的兴趣。多数实验实验前不用预习、实验过程中不用思考，采用“照方抓药”，参照教材步骤即可顺利完成实验，严重限制了学生的创造力，教学效果不佳。且随着近年来人们环保意识的增强，绿色化学的理念深入人心。而有机实验中常用到对人体有害的药品、试剂，同时会产生有毒的废气、废液、废渣，不符合时代发展要求。

1.2 有机化学实验课仪器老旧，实验场地及实验指导老师严重不足

多数地方院校受制于经费数量，实验仪器老旧，实验场地严重不足，即便是简单的单元操作，也常出现多人共用一套实验装置的情况，难以实现每一位学生的有效锻炼。且受制于指导实验的老师数量，往往是一个老师带四十多名学生进行实验，实验过程中为保证实验效果，只能采用老师讲解关键点，学生随后参考课本步骤进行实验操作的方法，实验过程中指导老师也无法实现对每一组学生进行具体指导，常出现顾此失彼的情况。

1.3 有机化学实验室安全问题

安全问题是所有化学相关实验室必须高度关注的问题。而有机化学实验室较其它基础实验室危险程度更高，且主要面向低年级学生开展实验，实验室安全压力较大。个别学生对安全守则不重视，不经检查随意取用玻璃仪器，无保护措施情况下随意取用有机试剂，实验过程中玩手机，甚至有学生将零食私自带入实验室。更有甚者，有学生致实验室安全于不顾，私自安排没有任何化学安全常识的文科生替做实验，带来极大的风险。而且目前多数院校有机化学实验的预习往往以实验目的、实验原理、实验步骤等方面为主，实验过程中的安全问题多依靠指导老师口头多次提醒和警告，但仍有学生对安全防范重视不足，实验过程中出现各种安全问题。

1.4 有机实验课程考核方式单一，教学方法枯燥，实验过程中学生参与度不够，学生缺乏热情

多数院校目前有机实验课的考核以随堂实验结果及实验报告为主，考核方式单一。个别学生存在抄袭实验报告等违规行为。实验过程中学生参与度不够高，不愿意动手、不愿意思考。仅靠学生课前预习，指导老师实验前讲述，难以充分调动学生的学习热情。

2 提高有机化学实验教学质量的应对措施

2.1 优化有机化学实验教学内容，提高学生的创新能力

为充分调动学生的积极性，教研室在基本的单元操作和验证性实验的基础上，设计了多种综合实验供不同专业、不同层次学生选作，如叶绿素及番茄色素的提取、天然多彩皂的制备、铜离子荧光探针罗丹明酰肼的合成及荧光检测、 5，5—二苯基乙内酰脲的合成等，兼顾实验的趣味性和专业性，以充分激发学生的学习热情。综合实验要求学生根据实验题目要求和指导老师给予的基本实验原理自主设计绿色环保的实验方案，经与老师协商后独立开展实验，并综合利用所学知识对实验数据进行分析，并对实验方案进行修正。整个实验过程要求学生从实验准备、实验设计到实验结果及废弃物处理都尽可能实现绿色化。综合实验充分调动了学生的积极性和创新性，极大的促进了学生参与实验的热情。

2.2 加大实验教学投入力度，着力解决实验仪器老旧和实验场地不足问题

教研室近年来积极争取学院和学校支持，不断改善实验条件，逐步淘汰老旧实验仪器。为解决实验场地和指导教师不足问题，教研室年轻教师在不同时间段开设开放实验，学生和老师双向选择，将学生的实验学习和老师的科研需求结合起来，实现老师对学生的具体指导，使学生在科研实验室得到充分的锻炼。另外，为吸引更多教师参与到实验教学中，教研室支持年轻教师到知名高校交流学习，并参加全国实验教学会议，以保证年轻教师更好地开展实验教学工作。

2.3 加强实验室安全培训，增强学生安全防范意识，规范学生实验操作

教研室通过录制实验室安全教育视频、印制实验室安全教育讲义等方式在实验教学开展之前对学生进行充分的安全教育。教研室还面向化学相关专业定期开展安全知识讲座、实验室安全知识竞赛等活动，联合校医院、保卫处等单位开设应急医疗培训、消防应急疏散培训等活动，极大地提高了学生的安全防范意识。实验前组织学生进行安全规范学习，将遵守安全守则情况纳入学生成绩考核中。实验过程中，指导老师对关键点进行重点提醒并随时现场指导，及时规范学生的实验操作，杜绝安全隐患的发生。实验过程中产生的“三废”由学校相关部门定期集中收集、处理。有条件的高校也可采用微量、半微量实验，以减少有毒有害试剂的使用及“三废‘的排放，既安全又环保[1]。

2.4 改革教学方法和考核方式，着力提高学生的积极性

传统的实验教学常采用老师实验前讲解，学生实验后撰写实验报告的形式，教学方法单一枯燥。学生参与度不够。可采用翻转课堂[2]，由教师录制实验教学视频，学生课下自主学习实验相关的基本原理与操作规范进行预习，将老师实验前讲解改为老师提问或师生互动讨论，使学生在互动过程中学习，充分调动学生的学习热情。实验课的考核方式也可从单一的实验报告考核改为课前预习、课堂讨论、实验操作、实验报告及实验基本理论与操作笔试等五个方面的多方位考核。也可利用学校的慕课教学平台作为补充，实验前安排学生自主学习教学视频、实验讲义，并对学习情况进行在线测试，确保学生预习效果，平台设置师生互动讨论区，及时解决学生的问题。通过慕课平台或反转课堂，引导学生自主学习，提高学生对课程的积极性和参与度[3]。另外，将与实验相关的中华传统文化、有机化学相关的中国科学家励志故事、生活中的有机化学等思政教育知识引入到实验教学，即可以激发学生的爱国热情，又可以提高学生学习的积极性[4]。例如，在“茶叶中提取咖啡因实验”中引入中国茶文化，在“阿司匹林的制备”中介绍一些天然有机化合物的提取并以屠呦呦获得诺贝尔医学奖为例介绍中医对世界的卓越贡献。通过思政教育，使同学们在学习专业知识的同时，提高同学们的爱国热情和专业自豪感，进一步增强同学们的学习热情。