[摘要]
為適應(yīng)應(yīng)用技術(shù)型高校發(fā)展和建設(shè)的需要，基于前期對有機化學(xué)實驗教學(xué)改革的成果和經(jīng)驗，分析了目前教學(xué)過程中仍存在的主要問題，針對性地總結(jié)了改革的主要措施和思路。通過改革創(chuàng)新，優(yōu)化了有機化學(xué)實驗的課程體系，有力地提高了學(xué)生有機化學(xué)操作的技能和實驗技巧。
[關(guān)鍵詞]
應(yīng)用技術(shù)；有機化學(xué)實驗；教學(xué)改革
在教育部的推動下，由35所地方本科院校發(fā)起的應(yīng)用技術(shù)大學(xué)(學(xué)院)聯(lián)盟于2019年6月在天津成立。重慶科技學(xué)院作為應(yīng)用技術(shù)大學(xué)(學(xué)院)聯(lián)盟的副理事長單位，將按照建立現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)教育體系、推動高等教育分類管理、服務(wù)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求，探索中國特色應(yīng)用技術(shù)大學(xué)的辦學(xué)體制，推動中國高等教育的分類辦學(xué)和特色發(fā)展，促進學(xué)校更好地服務(wù)重慶區(qū)域乃至全國的經(jīng)濟與社會發(fā)展。有機化學(xué)實驗課程作為我校化工相關(guān)專業(yè)必修的實踐課程之一，為適應(yīng)應(yīng)用技術(shù)型高校的發(fā)展和建設(shè)，其改革的迫切性更加明顯。我�；瘜W(xué)化工學(xué)院根據(jù)不同專業(yè)的要求，對原有的有機化學(xué)實驗教學(xué)模式進行了穩(wěn)步改革和實踐，對實驗的教學(xué)內(nèi)容、方法和目標(biāo)作了相應(yīng)調(diào)整，初步構(gòu)建形成了新的有機化學(xué)實驗教學(xué)體系，取得了良好的教學(xué)效果[1,2]。同時，由于某些條件限制，有機化學(xué)實驗課程的改革與實踐中也遇到很多問題，需要進一步研究解決。
1存在的主要問題
1.1對學(xué)生自主實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)不夠
目前的有機化學(xué)實驗教學(xué)，通常的教學(xué)方法和順序是由教師先行講授實驗?zāi)康摹嶒炘怼⒉僮鞑襟E及注意事項等，在講解過程中配合演示相關(guān)儀器和反應(yīng)裝置的安裝和使用方法，然后由學(xué)生按照既定步驟模仿實驗，自行操作并重復(fù)實驗過程。學(xué)生必須在規(guī)定的時間內(nèi)，使用規(guī)定的實驗儀器設(shè)備，按照教師講授的實驗方法和步驟，完成規(guī)定的實驗內(nèi)容。實驗結(jié)束后再按照一定的格式完成并上交實驗報告。在這樣的教學(xué)過程中，學(xué)生一般很少思考解釋實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象，更不會主動分析遇到遇到的問題。這種“照方抓藥”的教學(xué)方式容易造成學(xué)生思維定勢，抑制學(xué)生學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性和積極性，不利于學(xué)生將學(xué)到的理論課程知識運用到相關(guān)實驗中進行實際運用。學(xué)生往往把做實驗當(dāng)作完成任務(wù)，其獨立思考和操作的能力難以通過實驗教學(xué)得以提高和發(fā)展。
1.2對學(xué)生環(huán)保意識的培養(yǎng)和教育不足
有機試劑和藥品大多易揮發(fā)、有毒性。實驗教學(xué)過程中通常會產(chǎn)生廢氣、廢渣、廢液等污染物。針對有機化學(xué)實驗的這一特殊性，必須在實驗的全過程中采取適當(dāng)?shù)闹卫砼c防護措施，盡量減少對周邊環(huán)境的污染，避免損害師生的身體健康。目前的教學(xué)模式下，雖然教師在教學(xué)過程中一般會強調(diào)注意某些有毒有害物質(zhì)，但是對于如何處理這些物質(zhì)、如何通過改進實驗降低可能的污染等方面卻涉及較少，對學(xué)生環(huán)保意識的教育不足。部分學(xué)生在做實驗過程不按照標(biāo)準(zhǔn)的操作規(guī)范進行，導(dǎo)致產(chǎn)生不必要的副反應(yīng)和污染物。有些學(xué)生做完實驗后趁老師不注意將實驗產(chǎn)品或者廢液廢渣等隨意丟棄到普通垃圾桶，甚至排放到水槽流入下水道，造成一定的環(huán)境污染。
1.3開設(shè)實驗與生產(chǎn)科研實際的聯(lián)系不夠
學(xué)校建設(shè)初期對實驗室的投入不夠，導(dǎo)致開設(shè)的實驗通常是相對簡單和易于實施的。實驗的工藝往往在實際生產(chǎn)或者科學(xué)研究中運用較少或過于陳舊。比如有機化合物熔點測定還依舊沿用的毛細管測定法，雖然儀器簡單、成本低廉，但是該方法不夠準(zhǔn)確，操作也非常麻煩。目前的實際生產(chǎn)或者科學(xué)研究中一般都已采用熔點儀進行測定。隨著實驗室建設(shè)投入的不斷增加，實驗條件已經(jīng)大為改善�；趹�(yīng)用技術(shù)大學(xué)的辦學(xué)思路，需要加強實驗內(nèi)容和生產(chǎn)實際的聯(lián)系。
1.4實驗成績的考核不夠合理
有機化學(xué)實驗課程的成績基本上是由平時成績和實驗報告成績兩部分組成，考核辦法過于簡單、粗糙。有機化學(xué)實驗的預(yù)習(xí)過程同樣非常重要，但這一過程我們無法有效監(jiān)督和評價，導(dǎo)致部分學(xué)生臨時抱佛腳，甚至壓根就沒有預(yù)習(xí)。平時成績主要是考勤和實驗記錄的查驗，由于同時進行實驗的學(xué)生較多，無法真正對每個學(xué)生的操作進行評判。學(xué)生對實驗報告的書寫往往也是大量照抄課本或者講義，沒有實事求是的記錄真實的實驗過程，討論實驗中遇到的問題和解決方法�？己朔绞讲荒艹浞侄鴾�(zhǔn)確地反映學(xué)生的實驗技能和操作水平，考核的成績與從實驗過程中獲得的知識與能力往往不太一致，成績評定存在不合理性。
2改革的主要措施和思路
2.1強化學(xué)生自主實驗過程
為了改變“照方抓藥”的教學(xué)方式，提升學(xué)生自主實驗的能力，我們從預(yù)習(xí)監(jiān)督、過程引導(dǎo)和課后補充等方面進行了改革和實踐。學(xué)院已引進實踐課程預(yù)習(xí)監(jiān)督系統(tǒng)，要求學(xué)生在每次實驗課開始前完成相關(guān)的預(yù)習(xí)工作，合格之后才能開始實驗。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，學(xué)生可瀏覽觀看相關(guān)實驗教學(xué)的視頻和教程，自主學(xué)習(xí)之后完成測試并提交預(yù)習(xí)報告。目前該系統(tǒng)正在調(diào)試中，根據(jù)實驗涉及到的相關(guān)知識點和可能出現(xiàn)的問題編排了相應(yīng)單元的各種程序，試用取得了較好效果。預(yù)習(xí)監(jiān)督系統(tǒng)的使用加深了學(xué)生對實驗課程預(yù)習(xí)重要性的認(rèn)知，保證了預(yù)習(xí)的質(zhì)量和效率，強化了學(xué)生自主實驗的意識。在實驗課堂上，教師除了講解相關(guān)的知識和演示操作外，還重點引導(dǎo)學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)和解決實驗過程中遇到的問題。每堂實驗課程至少由兩名教師進行指導(dǎo)，加強對實驗過程的監(jiān)督，教師實時地與學(xué)生進行交流和互動。當(dāng)某一學(xué)生的實驗出現(xiàn)問題后，與其他同學(xué)及時討論和分析，引導(dǎo)學(xué)生自己解決問題。當(dāng)某一學(xué)生高收率地得到性狀良好的有機產(chǎn)品時也及時與其他同學(xué)分享成功的喜悅。這種過程引導(dǎo)的方法提高了學(xué)生自主實驗的積極性，同時還可刺激學(xué)生相互競爭，使其更加認(rèn)真地投入到實驗之中。有機化學(xué)實驗課程結(jié)束后，為學(xué)生提供了課后補充實驗，學(xué)生可以通過自己查閱文獻，設(shè)計實驗方案，再以學(xué)生科技創(chuàng)新項目的方式獲得一定的經(jīng)費支持并開展實驗研究和操作訓(xùn)練。這一形式有效彌補了課堂實驗時間不足、鍛煉不夠的問題。
2.2推行綠色有機化學(xué)實驗的教學(xué)理念
結(jié)合綠色化學(xué)的基本原則[3]，我們強調(diào)從源頭上減少或消除有機化學(xué)實驗可能造成的環(huán)境污染，注重在實驗過程中強化對學(xué)生環(huán)保意識的培養(yǎng)，并對無法避免而產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)進行專業(yè)處理。首先，在有機化學(xué)實驗項目的選擇上盡量注重環(huán)保，降低整個實驗過程可能出現(xiàn)的污染，盡量減少廢棄物的產(chǎn)生。根據(jù)教學(xué)大綱的要求，對有些必做實驗項目的方案進行合理改進，由教師以身作則地踐行綠色環(huán)保的理念。以乙酸乙酯的合成為例，傳統(tǒng)方法采用濃硫酸作催化劑，學(xué)生使用時比較危險，而且反應(yīng)完后即被作為廢液處理。我們改用固體酸催化的方法，以硫酸氫鹽作催化劑，實現(xiàn)了催化劑的循環(huán)使用。教師在課程中反復(fù)強調(diào)實驗安全和環(huán)保意識，及時糾正學(xué)生錯誤的行為，堅決制止學(xué)生對實驗“三廢”的不當(dāng)處置。在對廢棄物的收集和標(biāo)記上單獨給學(xué)生進行了培訓(xùn)。針對可以回收利用的較大量試劑，向?qū)W生講解回收方法并要求進行集中回收。比如在做有機物萃取實驗時會產(chǎn)生大量的乙醚萃取廢液，通過蒸餾和精餾的方法可以對乙醚進行回收再利用。另外，實驗室專門設(shè)置了實驗廢棄物的回收地點和容器，由專業(yè)機構(gòu)對收集到的廢棄物進行處理。
2.3增設(shè)有機化學(xué)品生產(chǎn)和科研實驗項目
除了教學(xué)大綱要求的必做基礎(chǔ)實驗外，結(jié)合精細化學(xué)品的生產(chǎn)實際以及學(xué)院教師的科研課題，我們盡可能地增設(shè)了一些與實際生產(chǎn)聯(lián)系緊密或與科研課題自成一體的實驗項目。比如學(xué)院建設(shè)完成了生產(chǎn)能力為1.5萬噸/年的丙烯酸甲酯生產(chǎn)裝置，本裝置用丙烯酸和甲醇為原料經(jīng)過離子交換樹脂的催化作用連續(xù)轉(zhuǎn)化生成丙烯酸甲酯，反應(yīng)生成液經(jīng)閃蒸、脫重、萃取、精制等步驟處理得到合格產(chǎn)品丙烯酸甲酯。學(xué)生可以利用開放實驗或化工設(shè)計的機會到裝置現(xiàn)場進行學(xué)習(xí)和操作，在中控臺進行各個工段和單元過程的虛擬仿真生產(chǎn)，其過程和真實的工廠生產(chǎn)基本一致。另外，結(jié)合我院研究特色，我們還開設(shè)有機催化反應(yīng)、油田有機化學(xué)品合成和有機藥物制備等科研型實驗項目，面向高年級學(xué)生開放，讓部分學(xué)生參與教師的科研項目，提前熟悉企業(yè)或科研院所的工作氛圍。這些增設(shè)實驗項目有力地提升了參與學(xué)生的有機化學(xué)實驗操作技能和技巧，為學(xué)生畢業(yè)工作和考研升學(xué)提供了有效保障。
2.4優(yōu)化實驗成績的考核方式
為了適應(yīng)應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)建設(shè)的需要，有機化學(xué)實驗課程的考核需轉(zhuǎn)變?yōu)榭己藢W(xué)生實際操作技能為主。如前所述，預(yù)習(xí)監(jiān)督系統(tǒng)的使用保證了預(yù)習(xí)的質(zhì)量和效率，同時也為預(yù)習(xí)成績的準(zhǔn)確量化提供了數(shù)據(jù)支撐。在平時成績的考核上，我們改變了以往主要以產(chǎn)品收率衡量實驗成敗的方式，更注重對學(xué)生實驗態(tài)度和解決問題能力的評判。我們制定了詳細的評分參考標(biāo)準(zhǔn)，在對每一個學(xué)生進行實驗指導(dǎo)和監(jiān)督的同時打分，保證了平時成績的客觀性和實時性。另外，在整個有機化學(xué)實驗課程結(jié)束后增加了筆試考核，對學(xué)生的基本理論知識、設(shè)計方案能力進行考核計分，弱化了實驗報告的分值權(quán)重。通過實踐證明，這樣的考核方式更有利于保障實驗教學(xué)效果，端正學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度，有效提高學(xué)生的實驗操作水平。
3結(jié)語
實驗教學(xué)的改革是一個長期和不斷完善的過程。采用上述改革措施和思路，我們在有機化學(xué)實驗課程的實踐中取得了不錯的效果，優(yōu)化了課程體系。實際上，在其它方面如師資隊伍的建設(shè)、規(guī)章制度的健全、安全保障措施的完善等方面我們也做了積極探索，但由于制度和經(jīng)費的限制，還存在許多問題亟待解決。我們將不斷更新教育理念，繼續(xù)穩(wěn)步推行有機化學(xué)實驗的教學(xué)改革，探索更加適用于建設(shè)應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)的科學(xué)實驗教學(xué)體系和管理運行機制。
作者：馮建 熊偉 王金波 邱會東 單位：重慶科技學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院
參考文獻
[1]馮建，楊睿宇，熊偉，等．應(yīng)用型化學(xué)化工類專業(yè)人才培養(yǎng)模式的初步研究與實踐[J]．重慶科技學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版)，(14)：183-183．
[2]劉德蓉，熊偉，邱會東，等．校企合作下的化學(xué)化工類人才培養(yǎng)模式探索[J]．科技信息，(33)：55+79．
[3]寧靜恒，李和平．有機化學(xué)實驗綠色化教學(xué)模式改革的初步研究[J]．廣東化工，2019，36(6)：220-221．
本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/1276527.html
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