陳 震 江 棟 曹曉群 張昌軍 姜洪麗

泰山醫(yī)學院化學與化學工程學院 山東泰安 271016

有機化學實驗教學改革的探索

陳 震 江 棟 曹曉群 張昌軍 姜洪麗

泰山醫(yī)學院化學與化學工程學院 山東泰安 271016

有機化學實驗是一門重要的基礎實驗課。針對傳統(tǒng)有機化學實驗課的諸多缺點和不足，介紹了泰山醫(yī)學院對有機化學實驗教學改革的探索和實踐，其中主要包括教學型實驗室建設、開放性實驗的開展、實驗微型化研究和考核評價體系的改革等。通過改革，有效地提高了實驗教學質量。

有機化學實驗；教學改革；探索

Abstract: Organic chemistry experiment is an important course in fundamental experiment. Aiming at the defects of conventional organic chemistry experiment teaching, this research explores the organic chemistry experiment teaching practice in Taishan medical university, including construction of teaching laboratories, open experiment teaching, study of microscale chemistry and examination systems. The teaching quality has been enhanced via reform.

Key words: organic chemistry experiment; teaching reform; exploration

有機化學實驗是現(xiàn)代諸多理工科課程的重要基礎實驗課，是醫(yī)學、藥學、化學、化工、生命科學、環(huán)境科學、農藥學等學科學生必修的主干課程之一。實驗課程的教學不僅有利于激發(fā)學生的學習興趣，養(yǎng)成學生的實驗技能，而且還有利于培養(yǎng)學生環(huán)境保護意識以及分析問題和解決問題的能力。傳統(tǒng)的有機化學實驗課教學，安排學時偏少，實驗內容單薄且較為陳舊，使用化學藥品的量也較大，容易造成環(huán)境污染。這種傳統(tǒng)的實驗教學模式只能使學生初步了解有機化學實驗，并不能達到上述能力培養(yǎng)的要求，也難以培養(yǎng)學生的環(huán)境保護意識。傳統(tǒng)的有機化學實驗成績往往僅根據(jù)實驗報告判定，這種評分法難以全面反映學生真實的實驗水平，由于實驗報告之間差別小，打出的分數(shù)相差甚微，不能有效激發(fā)學生積極動手操作，抄襲實驗報告的現(xiàn)象甚為普遍。同時有機化學實驗的教學與實驗所用的教材、實驗室的管理和建設也有著密切的關系。為了改變這種教學狀況，提高我校有機化學實驗教學水平，確立了有機化學實驗教學改革的探索這一課題，列入了我?；瘜W與化學工程學院的長期發(fā)展規(guī)劃中，并針對上述問題，設立了多項子課題，由相關教師負責牽頭研究。

我們在有機化學實驗教學改革的探索這一課題下，細分了實驗室建設與發(fā)展目標的確定，多種設計性、開放性實驗的開展，實驗微型化研究，有機化學實驗考核方式的改變等多項子課題。通過對上述子課題的研究，對我校有機化學實驗教學進行改革，有效地提高了實驗教學質量。

1 實驗室建設與發(fā)展目標的確定

高校實驗室種類各有不同，規(guī)模也相差較大，但從功能上來看，主要分為教學和科研兩大類。據(jù)此可以將高校實驗室大致劃分為教學型實驗室和科研型實驗室?？蒲行蛯嶒炇遗c教學型實驗室在實驗目的、管理體制、辦公區(qū)域等諸多方面存在較為明顯的區(qū)別。我校有機化學實驗室每年承擔著約4000名普通本、?？粕膶嶒灲虒W任務，屬于典型的教學型實驗室，根據(jù)實驗室的主要功能，我們確立了實驗室的建設和發(fā)展目標。

教學型實驗室的建設與發(fā)展，可以從軟件和硬件兩個方面入手。軟件方面有管理體制、教學目標、教學模式、技術隊伍等內容；硬件方面主要指儀器設備的購置、更新和維護，現(xiàn)代教育技術的應用等。我院從這兩個方面入手進行了實驗室管理體制的改革，將原有學校、學院、教研室三級管理體制，改為學校、學院二級管理的新體制，實驗室也由隸屬于教研室管理改為由院設立大的實驗教學部管理。通過改革整合了實驗教學資源，統(tǒng)一了儀器設備、實驗耗材的采購及實驗課程的編排，儀器設備的利用率得到提高，實驗耗材的采購成本得到了控制，工作人員的工作量也得以均衡分配。我院同時還加強實驗技術隊伍的培養(yǎng)和建設，鼓勵原有的實驗技術人員在職進修，并引進一些高學歷人才充實到實驗技術隊伍中來，使實驗室工作人員不僅能擔任授課、指導實驗、維護維修儀器設備等日常工作，還能指導學生的設計性實驗或自選科研課題，為提高教學質量提供了人才保障。我院還加強了儀器設備的管理并引進了多臺液相色譜儀、質譜儀、紅外光譜儀等，充分保證了有機化學實驗教學需要。我院還加強了現(xiàn)代信息技術在實驗室管理和教學中的應用，已逐步實現(xiàn)了網(wǎng)上預約實驗及實驗教學網(wǎng)上反饋；通過仿真軟件開設虛擬實驗和仿真實驗也在逐步開展中。這些措施使我院的有機化學實驗室建設取得了較好成果。

2 多種設計性、開放性實驗的開展

有機化學教研室針對我院的實際情況開展了多種設計性、開放性實驗。在每一個學期末，有機化學的任課教師根據(jù)實驗室可供使用的時間、儀器設備等條件和不同層次學生的能力水平精心設計一些開放性實驗項目，實驗室匯總后在校內網(wǎng)站上公布，有興趣的學生可報名，在相應的時間進入實驗室，在教師的安排指導下進行實驗研究。我校開設的開放性實驗項目大體可以分為了解和學習使用新型儀器的實驗、擴展性實驗、與教師科研相結合的開放性實驗3種類型。了解和學習使用新型儀器的實驗有“現(xiàn)代有機合成儀器的使用”“現(xiàn)代有機分析儀器的使用”等開放性實驗。這些實驗與傳統(tǒng)的熔點測定、減壓蒸餾等實驗相比，使用了一些新型的、先進的儀器。學生可以接觸到有機合成裝置，旋轉蒸發(fā)儀等普通學生實驗難以使用到的儀器，因而學生積極性較高，也有利于開闊學生的視野。教學實驗的擴展性實驗有“多種方法從茶葉中提取咖啡因”和“沒食子酸甲酯的合成研究”等開放性實驗。這些實驗可以認為是對“從茶葉中提取咖啡因”“乙酸正丁酯的合成”等常規(guī)教學實驗的一種拓展。這種類型的實驗相當于讓學生進行幾個較為簡單的文獻實驗，有利于學生在原有的實驗基礎上進一步提高實驗操作技能和分析問題、解決問題的能力。與教師科研相結合的實驗與各個實驗指導教師目前所承擔的科研課題有關，具體內容可以不斷變化，有些還需要學生自己設計實驗方案，在這些實驗中，學生不僅成為了教師的科研助手，而且自身也得到了鍛煉。

我校實施的這些開放性實驗難易程度各不相同，所需時間也有很大差異，因此給了學生很大的自由選擇空間，有利于激發(fā)化學基礎較弱的學生的好奇心和求知欲，也有利于培養(yǎng)中等水平學生的實驗操作能力和分析思考能力，還給了一些對有機合成有熱情、有天分的學生一個提高和表現(xiàn)自己的機會。這一做法切實可行，有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對學生專業(yè)知識的拓展和實踐技能的獲取以及實際工作能力的提高也都起到了明顯的效果。但這一工作的進行需要實驗指導教師和實驗管理人員投入較多的時間和精力，這不僅需要教師和實驗員具有敬業(yè)和奉獻精神，還需要學校提供相應的支持和鼓勵措施。一些探索性實驗項目在實施的過程中還需要教師具有較好的科研水平。

3 實驗微型化研究

在有機化學實驗教學中，學生的實驗操作往往需要消耗大量的試劑和玻璃儀器。近年來，由于化學試劑和玻璃儀器的價格不斷升高，化學實驗所需經(jīng)費越來越多，已經(jīng)成為困擾化學和化工院系的一個問題。雖然學校對實驗教學的經(jīng)費投入逐年增加，但學生的數(shù)目、開出實驗的項目也在迅速增加，經(jīng)費不足的壓力始終存在。另外，有機化學實驗所用的試劑大都易燃、易爆、有毒，很多實驗中使用的芳烴類溶劑還難以降解，會對實驗室及周邊地區(qū)的環(huán)境造成污染。如果通風條件不好，有毒氣體排出不暢，更會使學生和教師的健康受到危害?；瘜W實驗產生的廢氣、廢液等直接排出實驗室，會對校園環(huán)境產生污染；如果由專業(yè)回收公司處理，又需要增加一筆經(jīng)費。要解決這些問題，做到既保護環(huán)境又節(jié)約資金，進行實驗微型化改革是有效途徑之一。

我們針對原先開設的部分常規(guī)實驗存在污染大、實驗成本高等問題，將薄層色譜、紙層色譜、乙酸乙酯的合成、乙酸正丁酯的合成、阿司匹林的合成、甲基橙的合成等改成微型化實驗，進行了教學實踐，取得了較好效果。有機化學實驗微型化的改革具有多方面的成效。減少試劑的使用，節(jié)省了實驗經(jīng)費，提高了實驗的安全性，還減少了廢棄化學品的排放，學生的實驗環(huán)境也得到了改善。微型化有機化學實驗的開展還有助學生接受綠色化學的思想，有利于培養(yǎng)學生的科研意識和環(huán)保意識。

有機化學實驗的教學與所使用的實驗教材有著密切的關系。微型化實驗的開展更需要專門的教材與之配套。課題組針對我院實際教學情況編寫了《有機化學實驗》教材，由中國醫(yī)藥科技出版社出版。編寫的教材吸收了一些有機化學最新的研究內容，還增加了一些與生活相關的實驗，增強了趣味性。尤其是實驗教材中加入了相關微型化實驗和設計性實驗，有利于教師的教學和學生的進一步學習。

4 實驗的單獨設課及考核方式的改變

課題組對2009年應用化學專業(yè)有機化學實驗進行了單獨開設的試點，實驗的單獨設課和考核使得學生加強了對實驗課的重視，取得了較好效果。我院還對學生實驗評分方式加以改革，在考慮到大學一年級學生普遍重視分數(shù)這種心理背景下改革實驗評分制度。課題組針對有關實驗制定了可以較全面真實反映學生實驗水平、鼓勵學生動手積極操作的評分標準。這種改革給學生造成一種動力，促使學生努力提高實驗技能。在實驗全過程中根據(jù)學生實驗的不同進程進行追蹤考核綜合打分，在打分中根據(jù)學生實驗質量高低注意拉開成績的差距。這一成績評定方法與普通的實驗教學只是根據(jù)實驗報告打分有根本的不同，與實驗課程的考試有相似之處。這一考核方式要求小班化教學，實驗室的學生數(shù)要少，實驗指導教師和實驗管理人員要多。只有這樣才能保證考核過程的客觀公正，促使學生提高實驗水平。我們利用改革后的考評方式對學生進行了多次有機化學實驗技能比賽，增強了學生的有機化學實驗學習熱情。2010年課題組對化工類專業(yè)的有機化學實驗全部單獨開設，并強化考核，實行卷面考試和實驗操作考試相結合，有效地促進了有機化學實驗課的教學。

5 結束語

我校有機化學實驗教學改革通過上述做法取得了較好的效果，不僅得到了學生和用人單位的好評，在山東省舉辦的大學生實驗技能競賽中也獲得了較好的成績。課題組成員還將繼續(xù)對有機化學實驗教學改革進行研究，增強課題研究成果的理論性和可推廣性，為我國高等教育教學質量的提高做出貢獻。

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Exploration in organic chemistry experiment teaching reform

Chen Zhen, Jiang Dong, Cao Xiaoqun, Zhang Changjun, Jiang Hongli
Taishan medical university, Taian, 271016, China

2011-06-08 稿件編號：1106025

陳震，碩士，講師。

泰山醫(yī)學院校級教研課題，泰山醫(yī)學院青年基金(編號：2009ZRQN012)。