有机化学实验教学改革研究3篇

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有机化学实验教学改革篇1

一　引言

有机化学实验不仅是化学学科的重要组成部分，同时还是很多其他相关专业的重要基础。有机化学教学内容特殊，对实验室环境、实验装置、精密分析仪器等专业设备有很高要求。但是科学技术不断发展，化学理论发展速度不断加快，各种新型的实验材料层出不穷，对实验设备提出了更高的要求，专业实验设备更新换代速度越来越快，但是受资金等各方面的限制，学校很少更新有机化学实验设备。因此，学校实验室环境及专业实验设备已经不能满足有机化学实验教学的要求。另一方面，学校教学模式、师资力量等各方面也存在一定的不足。传统教学方式已经落后于时代发展，大学有机化学实验教学改革势在必行。

二　有机化学实验教学的重要性及要求

（一）　有机化学实验教学的重要性

在化学学科当中有机化学是最重要的部分之一，有机化学能够广泛应用到很多领域，例如食品领域、医药行业、工业设备制造、有机溶剂领域等。有机化学实验教学具有很高的应用价值，有机化学实验课程是很多专业的基础课程。有机化学实验教学具有十分重要的价值。首先，有机化学实验教学有利于促进化学教学质量的提高。在高校化学教学中，很多教学内容十分抽象，学生理解存在困难，有机化学实验教学可以把理论课堂上抽象的知识直观地表现出来。其次，有利于锻炼学生的实践操作能力，提高学生的综合素质。在化学教学中，学校和教师更加重视理论知识的教学，实验教学不足。但是化学对学生的实践能力又很高要求，有机化学实验教学对培养学生的实践能力，提高学生的素质有重要意义。再次，有机化学实验教学锻炼了学生的基本实验技能，各种探究性活动提高了学生对有机化学的学习兴趣，锻炼了学生发现问题、思考问题的能力。最后，有利于学生就业。随着时代的发展，社会对化学人才的要求逐渐提高，不仅需要具备扎实的理论基础，还要具有一定的实践能力，有机化学实验教学对学生综合素质的提高有很大促进作用，学生的就业竞争力相对提高。

（二）　有机化学实验教学的要求

在化学学科中，实验是不可或缺的重要环节。有机化学实验在化学实验当中既是基础课程又是核心课程。开展有机化学实验教学有很多的要求。首先，对学校管理人员的要求。学校应该加大对有机化学实验室的建设，营造出良好的实验室环境；制定严格的实验室管理制度；设置专业的维护管理队伍，负责实验室中的各种专业设备的维护，化学实验用品的采购等工作。其次，对有机化学实验教师的要求。教师必须要具备丰富的理论知识与扎实的实践能力，具有较高的专业素质；教师还需要能够结合学生的特点开展教学活动，做到因材施教，调动学生学习的积极性。最后，对学生的要求。学生首先要具有扎实的理论功底，为有机化学实验的进行奠定基础；学生应该发挥主动性，积极参与实验活动；学生要通过有机化学实验教学锻炼自己的动手能力，掌握有机化学实验的基本技能，了解有机化学实验操作、实验室安全、实验报告撰写等各方面的相关知识，提高自己的综合素质。

三大学有机化学实验教学现状

（一）　实验教材更新缓慢，教学内容单一

在当前阶段的有机化学实验教学当中，教师开展教学活动最主要的依据是实验教材，但是我们必须要清醒地认识到现行的有机化学实验教材存在很大问题。首先，现行的有机化学实验教材通常会选择一些较为经典的实验作为教学内容，包括测定化合物物理常数、制取有机化合物、有机化学基本实验操作技能等，这些内容往往很少更新，实验内容单一、陈旧，已经不符合化学发展的需求。另一方面，传统实验教材由于内容更新慢，很多新兴的实验技术、实验知识无法进入教学当中，严重影响了实验教学效果，不利于学生综合素质的提高。

（二）　有机化学实验垃圾处理存在问题

在有机化学实验中，缺乏环保意识，有机试剂的大量使用，容易造成三废，如若这些有污染的物质没有做好相应的处理，这样会导致后期集中清理会很麻烦[1]。在传统的有机化学实验当中，为了帮助学生加深对理论知识的理解，很多实验的都是根据理论课程教学内容安排的，一大部分实验都是测量化学参数等，在学生完成实验之后这些实验产物便没有利用价值，产生了大量的化学实验垃圾。另一方面，有很多化学试剂等存在剧毒，无论是在实验当中还是实验完成之后，如果没有得到有效处理会产生很大安全隐患。

（三）　有机化学实验教学模式单一

传统上有机化学实验采用老师讲解，学生按部就班操作的教学模式，现阶段这种教学模式仍占据很大比例。这种教学模式有很大优势。首先，很多学生没有接触过有机化学实验，对很多东西不够了解；其次，化学实验以及相关专业仪器的操作有很严格的要求，必须严格按操作步骤进行；最后，一些化学试剂存在危险。但是这种单一的教学模式弊端十分明显，教师演示之后学生在进行实验时基本上机械重复教师的动作，对实验的步骤以及原因缺乏思考，学习主动性较差，学习兴趣不高，严重影响了学生操作技能的提高。

（四）　学生对有机化学实验的认识不足

长久以来，实验教学一直不是教学的重点，无论是教师还是学生对实验教学的重要性都认识不足，学生群体很少接触实验教学，在以往有限的实验教学当中对实验教学产生了偏见。大学时期，有机化学实验已经成为专业教学的重要部分。但是，学生对有机化学实验的认识程度仍然不够，对老师安排的任务，只是注重书面形式，达不到理想的效果[2]。大部分学生在潜意识中轻视实验课程，学习态度不端正，积极性不高。少数学生实验过程流于形式，不关心实验结果，实践能力没有得到有效锻炼。

（五）　有机化学实验理论教学与实践教学联系不紧密

我国高等教育长期以来对理论教育更加重视，在有机化学实验教学中也不例外。首先，教师受到传统教学观念的影响对实验理论基础教学更加重视，实践教学存在不足之处，影响了学生实验操作技能的提高。其次，有机化学实验课程实践教学内容较少，缺乏专业的有机化学实验教材，教师开展教学活动没有教材的支持，无法有效开展实践教学活动。再次，有机化学实验课程有限的实验教学内容都是一些验证性实验或者传统的典型实验，与理论教学内容不相符，理论知识与实验教学之间缺乏必要的联系。最后，实验教学的开展受到各种因素的制约。有机化学实验对软硬件设备有较高要求，但是很多学校的实验室设备相对落后，无法满足开展实验教学的需求，导致有机化学实验教学理论与实践脱节。

四大学有机化学实验教学改革实践

随着教育的不断发展，人们已经认识到传统教学模式的弊端，高等教育改革逐渐深入。对于化学教学而言，现行有机化学实验教学存在的弊端已经逐渐凸显出来，人们对有机化学实验教学改革进行了一些探索，下面介绍现阶段比较典型的几种改革方式。

（一）　微课教学在大学有机化学实验教学中的应用

随着时代的发展，网络技术突飞猛进，各种先进的网络技术已经进入教学当中，微课作为一种新型的教学模式，在教育领域取得了不错的成绩。教师把微课引入有机化学实验教学具有很大优势。首先，打破了时空的限制，教师和学生可以通过微课平台开展教学活动，不再受到课堂教学时间的限制。其次，教学更加生动，可以通过微课视频讲授各种实验注意事项，更具吸引力。最后，教师可以通过微课展示各种实验仪器、实验流程，进行示范操作等，不仅可以提高课堂效率，还丰富了教学内容。在大学有机化学实验教学中应用微课需要注意以下几点。首先，建立以学生为主的教学体系。注重发挥学生的主导作用。其次，通过“微课”的形式展现实验条件要求高，实验操作技能要求高，实验室内很难达到的有机化学实验的操作过程、实验现象以及危险情况的处理等[3]。再次，加强网络教学平台及相关设备建设，微课教学建立在网络的基础上，学校要加强建设微课教学所需的软硬件设施。最后，及时更新微课教学内容，注意理论知识与实践教学相结合。

（二）　多媒体技术在大学有机化学实验教学中的应用

多媒体技术已经广泛应用于高等教育当中，在理论课程中多媒体技术的应用最为成熟。随着教育的发展，实验课教学中开始越来越多地应用多媒体技术，其优势主要表现在以下方面。首先，多媒体技术教学手段丰富，音频、视频、文字、图像等各种教学手段有效提高了学生的学习兴趣。其次，教学内容丰富多彩，刺激了学生的多种感官，有利于实验教学效果的提高。最后，适合大规模班级教学，符合信息化时代发展趋势，促进了学生综合素质提高。有机化学实验教学中多媒体技术的应用措施主要包括以下几点。首先，教师应该重视有机化学实验教学所需要的各种教学资料建设，教师在课前准备教学课件，学校组织教师以团队的形式制作教学视频文件等。其次，学校要重视相应软硬件系统建设。利用网络和多媒体技术搭建智能录播系统，将传统的演播室延伸到了普通实验室，用于常规实验教学[4]，为多媒体技术的应用奠定基础。最后，教师要开展多样化教学，重视教学考核。应用多媒体技术之后，教师要改变传统单一的教学方式，还应该掌握学生的学习情况，及时调整教学内容。

（三）　计算机软件模拟在大学有机化学实验教学中的应用

随着信息技术的发展，软件技术不断进步，各种专业软件为各行各业的发展提供了极大便利。使用计算机软件模拟有机化学实验已经成为可能，并且具有极大优势。首先，极大调动了学生的学习兴趣，内容丰富。使用软件模拟更加方便灵活，打破了校园现有化学仪器的限制，可以开展更多样的实验教学。同时教学生动有趣，学生学习热情高涨。其次，降低了实验成本，减少污染。使用计算机软件进行模拟实验不需要耗费各种实验试剂，降低了实验成本，不需要对实验废弃物进行处理，有效避免了环境污染。最后，可以使用软件模拟各种具有高风险的复杂实验，有效避免了在真实实验中存在的各种安全隐患，例如有毒有害化学试剂泄露、爆炸等。计算机软件模拟在有机化学实验中的应用要注意以下几个问题。首先，学校应该重视信息化教学设施的建设，为软件模拟在有机化学实验教学中的应用奠定良好的硬件基础。其次，学校要引进多种适合开展有机化学实验教学的专业软件，并利用软件开发建设有机化学实验教学所需的各种教学资源。再次，教师要创新教学方式，提高实验教学效果。

（四）　CDIO模式在大学有机化学实验教学中的应用

CDIO模式是美国麻省理工学院与一些高校合作，经过多年探索开创的一种新型工程教育模式。“C”是构思（Conceive）、“D”是设计（Design）、“I”是实施（Implement）、“O”是运行（Operate），这种教育模式更加强调学生实践能力、创新能力及合作能力的培养，CDIO模式得到了很多世界知名高校的青睐。国内一些高校也在教学中引入了CDIO模式。有机化学实验是一门实践性很高的课程，对学生的实践能力有较高要求，CDIO模式的应用意义重大。首先，CDIO模式的应用有利于促进教师转变传统教学观念，重视学生实践能力的培养。其次，CDIO模式强调学生获取知识、应用知识的能力，在有机化学实验教学中应用后有利于改革教学内容，实现理论知识与实践教学的统一，提高学生的实践能力。最后，CDIO模式有利于培养学生的综合素质。大学有机化学实验教学应用CDIO模式需要注意以下几点。首先，提高有机化学实验教师的综合素质。学校应该组织教师深入企业一线，了解行业发展现状；学校还应该组织开展各种培训活动，转变教师教学观念，提高教学水平。其次，改革有机化学实验教学内容。整合基础实验操作，把有联系的实验进行组合，开展系列实验教学，既培养学生的操作能力，又能够提高学生对知识的系统化认识，还可以节约成本。另一方面，要重视综合性实验教学，让学生在教师的引导下，通过自主查询资料，完成实验设计、实验准备、实验操作等各实验环节，实现学生理论知识、实践能力和创新素质的提高。

五大学有机化学实验教学改革的措施

（一）　转变学生的思想观念

学生对有机化学实验教学重要性认识不足是影响教学效果的重要因素之一。因此，学校必须要转变学生的思想观念。首先，学校应该加强有机化学实验重要性的宣传教育，让学生从入学就认识到有机化学实验教学具有十分重要的价值，重视实验课程。其次，有机化学实验教学要具有针对性。根据不同的专业，重新对实验内容进行优化整合，选择和学生所学专业密切相关的实验内容，让学生意识到有机化学实验对专业课学习的重要性，进而激发实验的积极性[5]。

（二）　创新有机化学实验教学方式

传统的教学方式弊端突出，教师必须要创新教学方式。首先，教师应该充分利用先进的网络技术，开展有机化学实验线上教学方式，教师可以利用网络平台开展慕课教学、微课教学等。其次，教师应该注重线上线下教学的结合，把线上教学的内容与线下实验操作有机结合起来。最后，在课堂中要重视各种信息技术的应用，使用软件模拟有机化学实验教学等，利用信息化教学手段开展互动式课堂教学，提高学生的参与度，加深学生对所学知识的理解。

（三）　创新有机化学实验教学内容

随着时代发展，社会对有机化学实验的要求也发生了变化，学校教学内容必须要满足社会发展需要。实验教学的设计要与发展同步，将学科发展的新动态引入进来，让学生在第一时间接触到新技术[6]。首先，学校应该增加有机化学设计类、研究类实验的比重，丰富实验教学内容，提高学生学习的兴趣。其次，实验内容必须要与理论知识相结合，对原有的有机化学实验进行整合，转变教学模式，以学生为主体，提高学生的动手操作能力。最后，学校和教师必须要关注行业发展的趋势，把新兴理论及实验知识引入有机化学实验教学当中。

（四）　加强安全教育

学校和教师要提高对安全问题的重视，加大安全教育力度。首先，从学生入学开始，学校就应该对学生开展安全教育，内容要包括学校生活的方方面面，培养学生的安全意识。在开展有机化学实验教学之前，学校要组织开展专门的安全教育，针对有机化学实验安全问题进行培训，提高学生的安全意识。其次，教师在进行实验教学时要强调注意事项，对学生的操作进行监督，避免发生问题。最后，实验室安全管理人员要定期进行检查，纠正学生的不当行为。

（五）　完善大学有机化学实验考核体系

传统的有机化学实验考核体系不完善，无法体现学生对知识的掌握水平。有机化学实验教学考核要从各环节对学生的成绩进行考核。首先，课前预习。在进行实验教学前，学生要对所学内容进行预期，教师在课前对学生的预习情况进行考核，锻炼学生的自学能力。其次，课堂表现。这部分的考核既包括理论课程学生的课堂表现，如学生课堂学习的状态，回答问题的积极性等，也包括实验教学中学生的课堂表现，如实验操作、团队合作、实验报告等内容。这部分考核的主要目的是提高学生课堂学习的积极性和学习效果。最后，学生日常作业完成情况及期末考核。教师应该记录学生日常作业的完成情况，并结合期末考核成绩对学生的学习效果进行评价，全面考核学生的学习效果。有机化学实验是高等教育的重要组成部分，在很多领域都有重要的应用价值，改革传统大学有机化学实验教学意义重大。本文对有机化学实验的重要性及要求进行了介绍，分析了现行有机化学实验教学中的不足，介绍了现行的几种教学改革模式，最后对有机化学实验教学改革的具体措施进行了探讨，有利于有机化学实验教学质量提高和高等教育改革发展。

作者:莫云燕 焦琳娟 刘宏文 赖胤龙 曾宪标 王仲南 单位:韶关学院

有机化学实验教学改革篇2

1前言

近年来，随着我国产业转型升级步伐的加快，社会对科技人才的需求变得越来越具体化和专业化，所以如何培养理论与技能兼备的人才成为高校教学的一个重要课题。化学作为一门兼具理论和实验性质的学科，如何在有限的时间内完成高质量的实验教学，培养具有较强动手能力和创新能力的人才亟待解决。有机化学实验教学和理论教学相辅相成，缺一不可，通过有机化学理论课程的学习，初步掌握了有机化学的基础理论知识。然而，理论教学是抽象的，很多实验现象和机理需要实验教学予以呈现，而且实验教学可以加深对理论知识的理解，同时，实验教学可以提高学生动手操作的能力，激发学生的创新能力，因为化学本质上是一门具有实验性质的学科。当前很多高校均开设了有机化学实验课程，然而，很多课程内容陈旧，未及时更新实验内容，学生感觉没有新鲜感，也难以激发学生的创新能力。针对这一现象，很多高校都在积极推进有机化学实验教学的改革，希望这些改革举措既能提高学生的实验动手能力和创新能力，又能加深对所学理论知识的掌握。结合我院的一些实际情况，本文从实验室安全、绿色化学与节省实验药品、教学方法、培养学生的实验动手能力、培养学生的创新能力及完善考核体系等方面进行了探索与实践，以使学生能够更好地掌握有机化学实验的基本原理，加深对有机化学理论知识的理解，提高学生的动手操作能力、创新能力。

2实验室安全

在实验室安全方面，要了解所用药品的危害性及安全操作方法，小心使用有关实验仪器和设备，若有问题立即停止使用，了解实验事故的一般处理方法。当前实验室难免会存在一些安全隐患方面的问题，首先是实验室的环境污染问题，在实验过程当中会产生一些废水、废渣及一些残留物，这些物质如果没有收集完全，就会对环境产生严重的污染，而且可能会对实验室通水管道造成腐蚀。另外，实验过程当中用到的一些化学试剂可能会有不同程度的毒性，比如浓硫酸、浓盐酸等，如果这些药品不小心接触到我们的皮肤就会产生灼伤，对有刺激性或产生有毒气体的实验，应该安排在通风橱中进行，或采用气体收集装置。实验中如果发现有头晕、恶心、头疼等中毒症状，应立即到空气新鲜的地方休息，严重的立即送往医院。最后是关于实验室火灾的问题，实验室引起火灾的因素有很多，包括易燃物质、通电温度过高，而且里面的试剂、药品也有燃烧的风险，实验操作要应严格规范，对易燃、易爆、挥发性化学品应远离火源，不能随意丢弃，实验结束后要专门回收。当发生火灾时，应首先切断电源、煤气、清除易燃易爆物品，然后采取其他适当的灭火方法。同时火灾问题是实验室最大的安全隐患。学校要非常重视这一安全性问题，贯彻以人为本的理念。所以我们针对实验安全问题要有一些必要的措施，例如可以让学生实际操作练习灭火器的使用方法，熟悉急救箱的放置地点和如何使用急救箱，另外实验仪器的清洗一定要到位，以防影响下一组同学的实验，增加实验的危险性，学校可以引入化学实验安全考核APP，要求学生只有通过在线安全考核后，才能正式进入实验室进行实验。将实验中的一些易燃试剂、有毒药品、腐蚀药品作为考试的考核内容并在实验课开始前进行实验室安全教育。对于一些污染环境、对身体健康有害的实验，可以进行删减或者替换成其它类似的实验。实验室安全只有通过实验室的安全保障，才能保证师生员工的安全与健康，才能满足师生员工安全教育的需要，满足高等教育健康、可持续发展的需要，更好地为社会服务。

3绿色化学与节省实验药品

传统的有机化学实验化学药品用量大，因此教学经费投入也多，甚至还有可能污染环境。因此，有必要对学生进行一些小剂量、半微量的实验，这些实验对学生的准确度有更高的要求，这样既可以锻炼学生的实验操作技能，而且这些实验可以节省大量的实验药品，从而减少经费的投入[6]。一般的有机化学实验结束以后都是直接把实验产物倒掉，一些产物也只是做简单的处理，这样不仅会污染环境，而且也会对实验药品造成浪费，需要注意的是，我们需要对这些产物进行一定的加工处理或者回收再利用[7]。贯彻绿色发展的理念，例如，所有的实验废物都应按照按固体、液体、有害、无害等类别收集到不同的容器中，对某些难处理的有害废物可以送到环境部门专门处理；少量的酸或碱必须在倒入下水道之前经过中和处理，并用水稀释。如果在实验过程当中过于重视利用实验来巩固课堂理论知识，就不能很好的提高学生的实验操作技能，更不能提高学生的创新能力，而且容易对实验药品造成浪费。如果前一次的实验产品作为后一次实验的原料，这样不仅可以提高学生的操作技能，而且也节省了实验的药品，所以要对实验的内容进行模块化的整理，例如，以乙醇为原料，学生进行“蒸馏及沸点测定”的实验中，得到的乙醇的产品可以用于奈的重结晶实验，滤出的母液可以在下一个蒸馏实验中分离出来，回收的乙醇产品又可以用于茶叶中提取咖啡碱，获得的高纯度的咖啡碱可以用于后面的仪器分析实验；在“咖啡”中关于咖啡因的高效液相色谱分析，可以作为标准品使用。这样一系列的反应不仅能减少废弃物的排放，还为化学实验节约了成本。

4教学方法

在教学方法方面也有一些不足，比如学生对化学实验的兴趣比较低，而且不够重视，学生普遍认为只要去实验室做实验，并且按时上交实验报告，老师就会给及格的分数，所以学生对有机化学实验课是应付的态度，更不会积极主动，而且如果当实验过程中出现一些突发情况时，学生如果不会及时处理，就可能会导致一些实验事故的发生。所以有必要对实验教学方法进行一些改进[9]。实验教学可以采取线上线下相结合的方式进行，为了改变学生在预习报告中只抄原文、不动脑筋的习惯，应该对学生的预习报告提出具体的要求。例如：在制备环己烯的实验中要求学生提前了解环己烯、环己醇等物质的一些物理性质、化学性质，并且要能够解释此反应为什么要控制在90度；在偶氮苯的光异构化、波层色谱及柱色谱分离实验中，让学生思考柱子中若有气泡或填装不均匀，将给分离造成什么样的结果？如何避免；在乙酰二茂铁的合成和柱色谱分离及结构表征实验中，提问乙酰二茂铁的纯化为什么要用柱色谱法？可以用结晶法吗？他们各有什么优缺点。教师可以适当给出一些实验的改进建议，然后让学生自己下去查阅相关文献，更好的了解实验的内容原理，开始实验时，教师可以和学生一块讨论，找到最佳的实验方案，通过这样的方式，既能调动了学生的参与性，又能培养学生的思考能力，提高学生的实验兴趣；这样学生在预习实验的时候就不会只简单的照抄实验步骤，他们会去查阅与实验相关的文献，积极思考被要求知道的问题，从而对实验有一个更加全面的了解，在实验讲解的过程当中，教师随机抽查学生进行相关问题的提问，老师再针对其回答进行补充，这样的教学方式还能锻炼师范类学生专业的教学技能。计算机软件仿真系统随着科学技术的发展逐步出现。计算机软件模拟系统对于实验教学具有很大的优势，其内容丰富，能够极大地激发学生的学习兴趣。如果一些实验在有机化学实验教学中十分重要，但是由于这些实验有污染性，而且危害性大，不适合进行实际的实验操作。这时学生可以利用计算机软件模拟系统在电脑上进行相关实验的仿真操作，这样也同样能够完成实验教学的目的。计算机软件模拟系统不仅满足了学生知识技能方面的需求，而且极大地降低了实验成本，避免了实验中存在的一些隐患和安全问题，同时也减少了环境的污染。

5培养学生的实验动手能力

大学有机化学实验课程重在培养学生的动手操作能力和科学思维意识，动手操作能力是学生做实验最基本的需要掌握的能力，只有动手操作能力提高了，才能提高学生的创新能力、培养学生良好的科学思维习惯，但是在传统的教学模式中，课堂演示实验一般只能以教师为主体，学生在实验中仅仅只能旁观，没有直接参与，没有真正的体会规范的操作过程，这样难免会导致学生不能掌握最基本的实验操作[10]，而且大学生也只是简单地根据预习实验报告的实验步骤进行实验，针对这种问题，教师可以尝试变演示实验为探索性实验，假设多种实验方法，让学生演示一些不同的操作，教师在旁边进行指导，然后一块比较讨论哪种实验方法最合适可行，从而在实验中让学生有机会去动脑、动手，发挥学生的课堂主体作用，有的学生不能熟练地使用基本仪器、药品，例如对胶头滴管的使用，学生尝尝忽略正确的使用方法，使用胶头滴管时不悬空、也不竖直；而且操作不熟练、或者用完后直接把滴管平放在桌面上。学生没有认识到操作的规范性、科学性、严谨性。针对学生这方面的问题首先教师要对一些实验操作提前进行规范的演示，而且要反复强调一些实验细节，将学生进行分组，小组合作进行实验，小组成员之间也可以相互学习，这样同学之间的相互学习能有效地提高学生的实验动手能力。

6培养学生的创新能力

传统的基础有机化学实验教学内容包括：实验室安全教育，认领、识别各种实验仪器，蒸馏及沸点的测定，熔点、折光率及旋光度的测定，从茶叶中提取咖啡碱，肉桂酸的制备，正丁醚的制备，己内酰胺的制备，扁桃酸的制备，乙酰二茂铁的合成和柱色谱分离及结构表征等等，这些实验当中性质实验、合成实验较多，而设计性实验、综合性实验相对较少，导致学生进行实验时基本不用动脑子，这样就抑制了学生的创新能力。另外实验室仪器设备也没有及时更新，例如在滴定分析过程中还使用酸碱滴定管，但是在一些企业已经开始使用滴定仪，滴定仪很好地提高了效率和准确度。而且现在实验课主要是教师先讲解实验内容，学生只是简单地根据实验步骤进行实验，没有很好地提高学生的创新能力。“授人以鱼，不如授人以渔”，最主要的还是要教会学生方法去学习，激发学生的积极性、创新性[11]。教师应该对有机化学实验的内容和结构进行优化和重组，在实验项目中加大综合实验的比重，而且实验教学内容要和科学技术的发展水平保持同步，可以设计前一个实验的产物为后一个实验的原料。例如乙酰苯胺→对氨基苯磺酸→甲基橙，同时注重培养学生的多向思维，而且在教师讲解过程中，要恰当提出一些疑难问题，加大课堂讨论，例如在熔点、折光率及旋光度的测定实验中，可以提问学生本实验的实验原理是什么？什么叫折光率？物质的折光率与哪些因素有关？对于一些问题，要有针对性的解释，适当地增加一些与时俱进的新知识，新方法；学校也要恰当开设一些设计性实验，要求教师提前给出供学生选择的课题，这些课题要能适合学生，能被学生去理解，并且能很好地培养学生的实验能力和思维意识，由学生自主选择想设计的实验，在确定做哪个课题之后，学生查阅文献去完善课题内容，自己设计实验内容，实验的整个过程。实验前教师根据学生的设计进行检查和指导，并提出实验中存在的一些问题，帮助学生解决这些问题，最后由学生自主完成实验，在实验中如果遇到问题再和老师进行讨论与沟通，而且在高年级可以适当安排开放式的实验，以教师为主导，学生为主体，涉及一些前沿的研究型实验，满足不同层次学生对知识的追求。在平时具体的实验过程中，在实验开始之前教师应该针对实验目的设计几道问题，让学生在预习的时候搜集资料解决，而且可以让学生在实验开始之前查阅合成产物的更合适的路径，做实验时如果条件具备可以不按照规定好的方法步骤去做实验，这样培养了学生的创新思维和科研精神；一些学校的有机实验教学应用的仪器设备通常陈旧、不先进，而且一些实验方法也已经过时淘汰，与实际科研过程有很大的差别，针对那些过时的方法和操作，可以通过多媒体视频或教师演示来让学生了解实验原理和操作，从而把更多的时间用来学习先进的仪器设备和方法。

7完善考核体系

有机化学实验教学最终都会对学生的实验课程进行考核，是对学生做实验整体水平的检测，大部分学生以为只要去做实验并且按时完成实验报告最后老师都会给及格的成绩。但是这样并不能培养出高水平，有创新能力的大学生，因此，必须完善有机化学实验教学的评价体系，使其更好的发挥作用，为大学生提供更好的教育反馈。考核分数要能真实的反映出学生的实验操作技能。首先，有机化学实验考核可以分为两部分，期末成绩考核和平时成绩考核[12]，两者占比不同，平时成绩考核占比60%，而期末成绩考核只占比40%，这样才能更准确地反映出学生平时做有机化学实验的操作水平，平时成绩又包括学生准时签到、签退、实验操作、产物的产率、预习实验报告、实验报告等等。其中签到、签退不能代替，教师在操作过程中随时随地检查学生的实验操作情况，指导学生正确规范的操作，实验结束后，学生拿着自己的实验产品去找老师登记，教师根据产物给学生进行一个打分，还要看学生的预习实验报告、实验报告的情况，实验报告中要写上对实验的总结，思考与讨论部分。期末考试成绩中笔试占40%，实验操作技能占60%。通过细化有机化学实验中各个环节占总成绩的比例，可以让老师来充分认识到学生对有机化学实验的整体掌握情况，以便于改进化学实验教学，达到更好的教学效果。通过这样的考核方式可以提高学生对有机化学实验的积极性和主动性。并且可以提高实验操作技能。

8结论

有机化学实验是一门能培养学生动手能力、创新能力、分析问题解决问题能力的基础课程。有机化学实验课教师应该根据社会的发展需求从实际情况出发提高教学质量。随着新的实验技术的不断出现，有机化学实验课程正在向用量少、效率高、绿色环保的方向发展。我主要针对近年来有机化学实验内容的变化和学生在实验过程中遇到的一些问题，从教学内容、教学方法、绿色化学、实验室安全等方面进行了改革，期望能达到提高教学质量、提高学生的综合素质和创新能力的效果。促进学生的全面发展。

作者:李政 邢月月 王树军 肖立伟 单位:廊坊师范学院 化学与材料科学学院

有机化学实验教学改革篇3

1.引言

“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出，要深化新时代教育评价改革，建立健全教育评价制度和机制，发展素质教育，注重学生爱国情怀、创新精神和健康人格培养。有机化学实验是有机化学课程的重要组成部分，课程不仅非常注重培养学生的动手能力，要求学生将课堂的理论知识与实验操作结合起来，做到知行合一。而且重视学生的素质教育，从不同方面不断培养学生真正热爱化学、尊重化学、发展化学的家国情怀。随着科技强国战略的提出[2]，有机化学实验课程对学生的学习要求除了实事求是的实验记录，严谨的实验分析外，对学生安全教育和解决复杂问题的综合能力及高级思维的要求越来越严格，以适应有机实验教学的“高阶性”，从而培养适应科技快速发展的高素质综合性人才。如何将意识、知识、能力和素质四者进行有机融合，是当前实验教学改革的中心问题。

2.有机化学实验中存在的问题

目前有机化学实验教学或者其他学科的实验课程，普遍存在着众多比较明显的问题。比如没有足够的实验安全意识[3]。夏季有些同学在进入实验室的时候，穿着短裤、裙子、凉鞋等，认为舒服、方便，殊不知这是严重违法实验室规章制度。尽管在学生被允许进入实验室进行实验之前，教师们对学生进行了实验室安全教育，可是仍有部分学生对此不放在心上，不够重视。认为自己做的是基础实验，是经过老师甄选后非常安全的实验，从根本上认为即使不安全也不会有严重后果，非常不重视。当危险发生时，他们难免紧张、害怕，慌乱中会用不正确的方式处理问题，造成更大的事故，更严重的后果。多少关于高校实验室不规范操作、不正确操作、不重视的安全隐患最终酿成生命和财产的重大损失，血的教训当时起到了警示作用，然而过后，又出现思想大意麻痹，这是对实验安全教育不够重视的表现。再如实验主动性和积极性比较差。虽然学生在实验前进行了预习，抄写了实验目的、实验原理、实验步骤和实验注意事项，但是仅停留在抄写完这几部分工作，没有进行深刻的思考，对实验具体原理和内容并不走心。往往教师讲授完实验内容、原理、实验过程以及注意事项和处理方式后，要求学生开始实验操作，但发现部分学生在手机上查询实验资料，迟迟不开展实验，在实验时发呆或聊天。虽然实验教学已经采取单人单组实验，但是还有部分学生，没有主动动手操作，而是在旁边观看别的同学操作，然后模仿。这就造成，如果第一个动手操作的学生称量错药品，或者量取了错误的溶剂，或者将其中的某一步骤弄混，后面的学生因为跟风，基本都出现了同样的错误，导致最终实验失败。学生因此甚至开始怀疑实验的正确性，药品的纯度，找各种理由。其实造成这种结果的根本原因是自己没有吃准、吃透实验的本质，这是学生对实验课不够重视的表现。同样，有些教师，在进行实验预做时，对实验过程中的细微现象没有进行细致分析，对细微操作没有进行完全考量，作为对化学操作早已如行云流水般熟悉的教师，这些操作显得格外简单。但是，对于实际操作次数有限、技能并不娴熟的学生来说，各种简单的操作可能因为不同的原因发生错误或者不合理的操作，因此学生在实验过程中往往会出现“意外”。对此，教师没有提前预估或者准备，不能或没有办法解答、处理，从而影响学生对科学知识的笃信。这是教师对实验课不够重视的表现。此外，有些经典的有机化学实验教学内容不适合绿色化学理念[5]。实验过程中有难闻的气味散出，比如环己酮制备实验中熏人的气味，正溴丁烷制备中有害气体溴化氢的排放，聚乙烯醇缩甲醛制备实验中挥发甲醛对眼睛的刺激等等，这些实验在具体操作时，都会污染空气或对人体产生危害。这是对实验内容设置不优化的表现。基于此，我们从加强安全意识、优化教学内容、提高教学手段、改进实验方法等方面对有机化学实验教学进行改革，并取得了显著的成效。

3.有机化学实验教学改革措施

(1)实验安全体系化

2020年2月26日，国务院办公厅印发了《关于全面加强危险化学品安全生产工作的意见》。2021年12月10日，教育部办公厅关于开展加强高校实验室安全专项行动的通知，对实验室的安全管理提出了更高的要求，更严的标准，更实的举措，更细的检查。立德树人是教育的根本任务，安全教育培训是立德树人的基本。实验室安全教育与准入培训必须融入实验实训教学的各个环节，涵盖每一个学生、每一个教学实验过程，让实验室安全要素“入脑入心”，是落实“三全育人”、立德树人的基本要求。实验室事故发生的主要原因有三方面，其中实验室硬件设施不符合要求占1%，实验室防护设备不符合要求占9%，实验室操作不规范占90%。因此，进行安全的规范操作尤为重要[6]。有机实验室中难免会有包括危险化学品、生物、易制毒制爆材料等。学生开展实验时人员相对集中，安全风险具有累加效应，开展学生实验环节准入精准培训极为重要。对此，我们将安全教育列入教学计划和实验大纲中，使实验室安全教育和培训制度完整化、体系化。对于实验室准入不能仅仅停留在参加考试和签署承诺书上，特别是对具有学科特色的化学、生物安全要进行针对性、专业性的安全培训，将实验室安全基本知识学习环节纳入每位学生必修的学校通识教育体系，学生学习考核通过后方可获得选课资格，考核不通过，不具备选课资格。另外培训方式不仅局限于技术安全讲座和进行防火逃生的消防演练，还通过课程与讲座、专门网站、手册、宣传、互联网、各种媒体、化学类（生物类）应急演练、研讨等方式加强学生安全意识。实验开始前教师要讲解当前实验项目中存在安全风险点、预防措施以及紧急情况下的处置措施；让学生知晓当前实验的安全因素，实验室安全设施配置及使用方法；加强学生对当前实验安全因素掌握情况的考核，学生掌握当前实验的安全风险点、预防措施以及紧急情况下的处置措施后方可开展实验。实验过程中，教师还要不断巡查，加强对学生实验安全技能、习惯的监督与指导。实验室安全准入培训要让学生做到底数清、责任明，正确应对实验过程中的各种安全因素，教育学生切实掌握防范化解遏制实验室安全风险的主动权，切实提高实验室安全育人的能力和水平。

(2)实验内容绿色化

传统有机化学实验内容中包含环己烯、环己酮、正丁醚等有机化合物的制备、分离及鉴定。这些实验所使用的试剂一般都有不同程度的毒性，而且气味难闻。实验中学生往往认为有机化学实验会伤害身体，影响了学生对有机化学实验的认识和兴趣。针对这一情况，我们积极修订实验大纲，在实验讲义编写过程中，倡导绿色化学的理念，在不减少实验操作内容的情况下尽量选取毒性小、实验方法先进的实验。如水蒸气蒸馏采用橙皮柠檬烯提取来代替传统的肉桂酸的制备，所用的纯天然材料橙皮成本低廉无污染。合成过程中由过去的苦杏仁气味变成了柠檬的清香味，实验室环境得到了很好的改善。对于验证性的性质实验，学生已学习了相关理论知识，因此在实验内容中删除了性质实验，增加综合性设计性实验，且实验内容尽可能贴近现实，以提高学生的兴趣。比如增加彩色固体酒精的制备和聚乙烯醇缩甲醛的制备，使学生亲身体会到利用所学的有机化学知识，自己可以亲手合成出干锅用的固体酒精和办公用品胶水，这些我们日常生活中的物品。大大增强学生对有机化学实验的兴趣，使学生从原来的被要求做实验到积极的想去完成实验的转变。

(3)实验过程微量化

传统的有机化学实验教学在试剂用量、实验时间及污染排放上不仅费物、费时，而且污染大，产生的各类废液也比较多。废液长期存储和大批量转移存在较大的安全隐患。据此，我们在教学过程中，通过采取微量、半微量实验的方式，不仅减少了试剂用量，缩减了反应时间，实验内容、反应原理及方法、实验步骤和数据记录及分析，在没有减少任何一个环节的情况下，完成了系统的实验教学，而且减少了“三废”排放量，改善了师生的实验环境并减少了事故的发生，增强了学生绿色化学环保意识。同时实验采用微量化后，要使用小型化、微型化的仪器进行取样、混合、加热、过滤等一系列的实验操作，对学生实验操作技能要求更加严格，在提高学生实验操作能力，培养高素质、创新型人才方面起到了积极的作用。另外，进行微型化实验，有利于学生在后期进行研究生科研深造方面的理念和技能培养，毕竟科研阶段的实验都是不断进行微型化实验探索来完成。

(4)实验安排串联化

有机化学实验中大量使用的是有机溶剂，如甲醇，乙醇和95%乙醇等。使用的有机溶剂比较单一，因此我们设计可以将相关科目实验进行串联化以促进试剂的高效利用和回收，从而减小环境污染，将绿色环保的化学思政理念于无形中传递给学生。如有机化学经典实验“咖啡因的提取与升华操作”，实验中提取茶叶中的咖啡因会使用大量的乙醇作为萃取剂，当咖啡因萃取完成后，要通过蒸馏方式，将乙醇除去，从而方便后续咖啡因的升华操作。因此，蒸馏后将得到大量的乙醇。这些乙醇，虽不能作为分析实验中的有机试剂进行使用，但是可以作为原料，用于彩色固体酒精的制备实验中。如此一来，咖啡因中的乙醇废液变成了固体酒精中的原材料，可谓变废为宝，降低原材料，降低教学成本，更重要的是实现了节能减排、降低能耗，实现可持续发展和为实现2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标做出贡献。除了有机化学实验课程内实验项目串联外，我们也将不同实验课程的实验项目进行了串联式衔接。比如“物理化学实验”中的环已烷一乙醇双液系的气-液平衡相图绘制实验，使用的环己烷和乙醇的纯度都非常高，但是一旦实验结束，产生的环已烷一乙醇就是废液。如果按照以往的处理情况，这种废液后期要经过专门部门进行专门处理，费时、费工、费钱。当我们进行有机化学实验教学改革以后，就将此废液用于学生的有机化学基础实验操作的训练，通过萃取、分馏、蒸馏等方式得到纯的乙醇和环己烷，这些纯化的乙醇和环己烷完全可以使用在后期的“薄层色谱分离有机化合物（偶氮苯、苏丹红等）”有机实验中，作为展开剂使用，这种循环使用到串联的实验中的方式，同时也减少“三废”的排放。

(5)实验结构层次化

鉴于学生实验过程中，学生的动手操作、思考问题和解决问题的能力不同，整个实验完成情况也不同，我们特地将实验结构化分为四个不同层次。分别是基础实验、技能实验、综合性实验和设计性实验[7]。针对动手能力强、具有分析问题和解决问题能力强的学生，可以选做具有更高要求的实验项目。综合性实验和设计性实验也有不同层次的难易分类，让喜欢钻研有机化学，且学有余力的学生更好发挥自己的特长，在实验过程中不断提升自己的综合分析、解决问题的能力，也利于充分发挥学生的个性和创造性。同时同学们在分析讨论过程中，也逐渐培养了良好的团队合作意识和团队合作精神，为后期的深造学习和工作奠定了基础。

(6)实验预习问题化和虚拟化

对于实验预习，学生基本上照抄课本实验原理和步骤，对实验过程只知其然。对此我们要求学生带着问题去预习。课堂上教师不再详细讲解实验，而是随机指定学生自己讲解实验方案，同学提问和老师就其中细节问题再给予补充的方法，逐步增强学生积极思考，做到知其然，更知其所以然，调动了学生学习积极性和主动性，有利于培养其独立思考的科学素养。虽然学生学习了有机化学，对反应原理已经有所了解，但是学生对于实验具体操作仍是陌生的，甚至对于一些玻璃仪器的认识和实验平台的搭建完全没有概念。为了让学生不再迷茫地进入实验室，我们建设了虚拟实验平台。该平台中包含了基本的实验操作和具体实验的操作。特别是对于一些异味、有毒、实验材料昂贵、实验时间比较长的实验，虚拟实验可以完全避开这些不足。学生通过虚拟实验操作，既可以充分了解和熟悉实验过程，又可以轻松的学习有机化学实验操作，可谓一举多得。

(7)多媒体教学动态化

多媒体画面色彩逼真，通过文字、图像、声音等多种表现手法使学生能够从多角度直观、形象、生动地进行实验观察，变静止教学为动态教学。多媒体演示动画还可以让学生通过真实的实验录像观摩了解大型生产线上相关实验的操作，比如化工车间内液体的蒸馏过程，红外光谱仪的操作过程等，通过视频操作的观看，了解实验室和工厂在仪器使用、实验操作过程中的差别，极大地激发学生对有机化学实验的学习热情。

4.总结

通过上述的实验内容、实验过程、实验结构、教学方法等几方面的改革，学生已经习惯了全面预习和虚拟预做，做到时刻牢记实验安全、进实验室前对实验内容和步骤熟记于心，学生渴望进实验室做实验，将实验产品作为自己能力的展示，具有极强的自豪感。实验教学改革有效的提高有机化学实验课堂教学效果，最大程度上调动学生学习的兴趣，培养学生安全意识和创新意识及能力，提高学生分析问题和解决问题的能力，为培养高素质、创新型、复合能力的应用型人才打下坚实的基础。

【参考文献】

[1]中国“十四五”规划和二〇三五年远景目标纲要。

[2]李小涵,邱炜红,石美,等.农林高校本科教学中的实验安全意识全程培养模式探索[J].高等农业教育,2021,10(05):87-90.

[3]刘知新.基于金课的有机化学实验教学改革探索与实践[J].山东化工,2020,49(22):204-205.

[4]向浏欣.有机化学实验教学方法研究与实践[J].开封教育学院学报,2014,34(06):123-124.

[5]何在菊,刘鹏,毕建杰,等.实验室危险化学品事故发生原因及管理对策研究[J].实验室科学,2021,24(01):222-224+227.

[6]李望,朱晓波.基于科研思维培养的有机化学实验教学改革与实践[J].机械化工,2020(12):169-170.

作者:周利君 庞海丽 张思锐 朱黎霞 单位:西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院