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1有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

1．1驗(yàn)證性經(jīng)典有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)無法引起學(xué)生興趣

基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)是延續(xù)近20年來的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。這使得學(xué)生往往處于被動接受知識的地位，沒有自主權(quán)，不利于激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，抑制了學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力的發(fā)揮；也使得許多學(xué)生對這些驗(yàn)證性的成熟實(shí)驗(yàn)缺乏足夠的重視，事先預(yù)習(xí)只是蜻蜓點(diǎn)水。在實(shí)驗(yàn)課開始時(shí)，雖然指導(dǎo)教師反復(fù)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，但有些學(xué)生仍做不到集中注意力。等到具體實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生們過分依賴教材和講義，邊看講義，邊做實(shí)驗(yàn)，以機(jī)械的“照方抓藥”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣的結(jié)果，導(dǎo)致學(xué)生對具體的實(shí)驗(yàn)缺乏認(rèn)真的觀察，難以透過現(xiàn)象分析問題并解決問題，最終無法形成對有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能完整性的把握。少數(shù)學(xué)生到學(xué)期末都未能掌握本學(xué)期所學(xué)的實(shí)驗(yàn)技能，甚至連最基本的操作都不規(guī)范。實(shí)際上，這些現(xiàn)象并不是只出現(xiàn)在我們學(xué)校，在美國等其他國家的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也同樣存在。

1．2實(shí)驗(yàn)試劑的利用效益低

傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的整體發(fā)展是功不可沒的，但隨著時(shí)代的進(jìn)步和科技的發(fā)展，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)藥品的需求量大、回收困難等弊端日益顯現(xiàn)，這在環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)效益方面都存在很大的問題。僅以三苯甲醇的制備為例，每次實(shí)驗(yàn)為單人單組進(jìn)行時(shí)，則每組需要30mL的無水乙醚和30mL的乙醚。實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生還需補(bǔ)充一定量的無水乙醚，因此若以每次實(shí)驗(yàn)80組計(jì)算，則每次實(shí)驗(yàn)至少需要規(guī)格為500mL／瓶的無水乙醚7瓶、乙醚6瓶。由于格氏試劑對溶劑的要求，實(shí)驗(yàn)前需對市售的無水乙醚再次除水。該過程中，乙醚也有大量的損失。即便實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，部分乙醚得以回收、再利用，但是由于乙醚的易揮發(fā)性，其回收率、再利用率較低，實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)成本高。

1．3學(xué)生實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品無去處

有機(jī)化合物的合成是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一條主線，因此實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生必然會合成大量的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物，如：可做香料的環(huán)己烯和有機(jī)合成中間體的三苯甲醇。目前對學(xué)生實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品的處理往往是要么堆砌在實(shí)驗(yàn)室，要么被作為廢物而丟棄。這樣的做法，不僅使這些實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品的使用價(jià)值和商用價(jià)值無法得到充分體現(xiàn)，造成了不必要的浪費(fèi)，同時(shí)也增加了事后的保管和處理成本，甚至?xí)斐森h(huán)境污染。

2有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理的改革與探索

針對當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及所存在的問題，我們依照“具體問題，具體分析”的方法，進(jìn)行了以下一系列的探索和實(shí)踐。

2．1模擬式教學(xué)

為激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，指導(dǎo)教師加大了預(yù)習(xí)和操作占學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績的權(quán)重。我們將學(xué)生分成若干小組（每組通常3～4人），要求學(xué)生按照教學(xué)進(jìn)度表自行編寫實(shí)驗(yàn)講義，包括實(shí)驗(yàn)的目的、原理、儀器、藥品以及實(shí)驗(yàn)步驟等等，講解時(shí)間為15min。實(shí)驗(yàn)課時(shí)，教師以抽查的方式，隨機(jī)指定某一組講解實(shí)驗(yàn)。該組學(xué)生可派代表主講，其他同學(xué)（同組或非同組）可在5min內(nèi)，對其講解內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充或糾正；接著，由教師強(qiáng)調(diào)本次實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，并對新的實(shí)驗(yàn)技能再次講解；最后根據(jù)每組學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的掌握情況進(jìn)行評價(jià)，給予成績。通過這種“模擬式教學(xué)”的形式，既能使學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)操作，又能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更加強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識，給實(shí)驗(yàn)課增添了活力。

2．2對比式教學(xué)

十八大報(bào)告提出：“著力提高教育質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”。落實(shí)提高質(zhì)量這個(gè)核心任務(wù)，首先要提高創(chuàng)新人才培養(yǎng)水平。這就需要我們在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新實(shí)踐能力。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生只是簡單的按照教材重復(fù)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。對創(chuàng)新技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所起到的作用，學(xué)生缺乏直觀的認(rèn)識和足夠的重視，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提升推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)的興趣，提高創(chuàng)新人才培養(yǎng)水平更無從談起。為激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，讓他們在實(shí)驗(yàn)中主動運(yùn)用創(chuàng)新技術(shù)和方式，我們將“對比式教學(xué)”貫穿到整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，讓學(xué)生們在對比中直觀地體驗(yàn)創(chuàng)新教育的巨大作用。例如在以“三苯甲醇的制備”實(shí)驗(yàn)中，一部分學(xué)生采用傳統(tǒng)的加樣回流實(shí)驗(yàn)方法，另一部分學(xué)生采用超聲輻射的實(shí)驗(yàn)方法。同樣是采用二苯甲酮與苯基溴化鎂制備三苯甲醇的方法，但是由于超聲輻射法具有反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)時(shí)間短的優(yōu)勢，且對制備格氏試劑的溶劑要求低，提高了反應(yīng)產(chǎn)率，三苯甲醇的產(chǎn)率從傳統(tǒng)方法的48％提高到74％以上。這樣對比性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果使學(xué)生們直觀地認(rèn)識到，與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法相比，新科技能在實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐瑫r(shí)，更有效地提高實(shí)驗(yàn)效率。顯然，“對比式教學(xué)”可推動學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不斷嘗試使用新技術(shù)、新方法，為學(xué)生主動學(xué)習(xí)、開拓思維、勇于創(chuàng)新奠定了良好的基礎(chǔ)。

2．3建立虛擬實(shí)驗(yàn)室，開發(fā)網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)

當(dāng)今的教育，已不再是單單的三尺講臺。信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視。信息技術(shù)將全面滲透到教育的各個(gè)環(huán)節(jié)，徹底變革現(xiàn)行教育。為此，我們建立了虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，這是一種計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室（仿真實(shí)驗(yàn)）。作為一種化學(xué)試劑和儀器裝置“零投入”和“廢棄物零排放”的特殊實(shí)驗(yàn)方式，它非常適合于演示實(shí)驗(yàn)、危險(xiǎn)性較大和某些毒害較大的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)。依據(jù)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，將虛擬實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)分為：基本操作（如減壓蒸餾、重結(jié)晶）、制備實(shí)驗(yàn)（如溴乙烷的制備、環(huán)己烯的合成）和分離實(shí)驗(yàn)（如綠色植物色素的提取及色譜分離）3部分。指導(dǎo)教師對每個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和知識點(diǎn)進(jìn)行歸納、整理，并針對性地建立有機(jī)實(shí)驗(yàn)題庫。在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中，定期安排學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)、模擬測試。學(xué)生通過虛擬實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，可以加深對現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)中因違規(guī)操作導(dǎo)致的危險(xiǎn)及事故的認(rèn)識。譬如：在基本操作中，減壓蒸餾仿真實(shí)驗(yàn)的儀器設(shè)置包括：蒸餾頭（普通蒸餾頭和克氏蒸餾頭）、圓底燒瓶、錐形瓶、平底燒瓶等。通過虛擬實(shí)驗(yàn)一是加深學(xué)生對普通蒸餾頭和克氏蒸餾頭使用異同點(diǎn)的認(rèn)識；二是使學(xué)生明確蒸餾燒瓶和接收瓶都絕對不能使用不耐壓的平底儀器以及薄壁或有破損的儀器。一旦學(xué)生誤用錐形瓶作為接收瓶，在仿真實(shí)驗(yàn)的蒸餾過程中就會因裝置內(nèi)處于真空狀態(tài)時(shí)外部壓力過大而引起爆炸，大大提高了學(xué)生的認(rèn)知度和警惕性。這種由于違規(guī)操作導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)事故如在虛擬實(shí)驗(yàn)中發(fā)生，學(xué)生能夠身臨其境的感受到錯(cuò)誤操作導(dǎo)致的不當(dāng)后果。這種開放靈活的教育資源公共服務(wù)平臺，可以促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源普及共享，增加教學(xué)信息量，解決教學(xué)內(nèi)容增多與學(xué)時(shí)不夠的矛盾，還可以進(jìn)一步提高學(xué)生的創(chuàng)新精神。

2．4建立實(shí)驗(yàn)試劑和產(chǎn)品的共享平臺

學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，用過試劑的處理、合成產(chǎn)品的去向必須予以關(guān)注。譬如：有機(jī)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要使用塊狀的無水氯化鈣對合成的粗品進(jìn)行干燥等。由于實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生操作不當(dāng)、藥品的吸水等，導(dǎo)致粉末狀氯化鈣因無法滿足實(shí)驗(yàn)需要而必須更換。但是這種部分吸水的試劑，并不影響它作為無機(jī)及分析化學(xué)中試劑的正常使用。因此，我們定期將有機(jī)實(shí)驗(yàn)室失效的試劑（如無水氯化鈣、乙酸酐等），以及學(xué)生合成實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)品（如溴乙烷、三苯甲醇等）進(jìn)行必要的處理，然后上傳至服務(wù)器資源平臺進(jìn)行共享。對本學(xué)部，采用預(yù)約登記的方式領(lǐng)用，使得產(chǎn)品物盡其能。對校外，以相對低價(jià)的方式出售，變“廢”為寶。這樣既能節(jié)約實(shí)驗(yàn)室的空間，又能補(bǔ)充一定的教學(xué)經(jīng)費(fèi)；還拉近了學(xué)校和企業(yè)的距離，為學(xué)生實(shí)習(xí)和就業(yè)創(chuàng)造更多的機(jī)會。

3結(jié)束語

實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興，科技是關(guān)鍵，人才是核心，教育是基礎(chǔ)。近年來在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理方面的改革，我們堅(jiān)持以質(zhì)量為先，狠抓學(xué)生實(shí)踐能力提升環(huán)節(jié)，取得了較為滿意的成績。但仍存在著一些亟待解決的問題，如當(dāng)前國家對高校實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的有限投入與高校擴(kuò)大招生的矛盾，高校對化學(xué)實(shí)驗(yàn)室所撥經(jīng)費(fèi)增長速度與藥品價(jià)格上漲幅度不同步的矛盾。要實(shí)現(xiàn)全面提高高等教育質(zhì)量，就必須堅(jiān)持將“質(zhì)量第一”的要求，始終貫穿高等學(xué)校人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、社會服務(wù)、文化傳承創(chuàng)新各項(xiàng)工作之中。作為“211工程”重點(diǎn)建設(shè)高校的教師，我們將在今后的工作中，不斷探究和實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的新方式、新途徑、新領(lǐng)域，以發(fā)現(xiàn)新情況、解決新問題、探究新趨勢，尋求實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最優(yōu)模式。

作者：施玲郭曉稚葛健鋒卞國慶單位：蘇州大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)部