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[摘要]有機化學(xué)實驗課程在有機化學(xué)理論課程教學(xué)中發(fā)揮重要輔助作用，目的是培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力、認真的科學(xué)態(tài)度以及高效的思維方。有機化學(xué)實驗是化學(xué)類專業(yè)的基礎(chǔ)實驗課程，結(jié)合我院化學(xué)類專業(yè)的實驗教學(xué)特色，立足于有機化學(xué)實驗課程體系，從注重學(xué)生實驗?zāi)芰Φ娜媾囵B(yǎng)，精心安排實驗項目，教學(xué)過程中積極引入有機化學(xué)最新研究成果，滲透綠色化學(xué)理念，實施翻轉(zhuǎn)課堂，對有機化學(xué)實驗課程進行改革，以達到較好的效果。

[關(guān)鍵詞]有機化學(xué)；實驗課程；改革；探索

1前言

進入疫情后時代，社會經(jīng)濟競爭環(huán)境越來越激烈，大學(xué)生就業(yè)人數(shù)在逐漸發(fā)展擴大，學(xué)歷優(yōu)勢漸漸弱化。用人單位和科研院所對于大學(xué)生的要求，也由以前“看成績”逐漸轉(zhuǎn)變到“重技能”。化學(xué)本身就是一門具有實驗性質(zhì)的學(xué)科，科學(xué)研究在工作和研究生學(xué)習中都占有重要地位。如何在高效率的基礎(chǔ)上進行有機化學(xué)實驗課程，培養(yǎng)和滿足社會的需要，該問題在有機化學(xué)實驗課程改革中，亟待解決。有機化學(xué)實驗課程是在化學(xué)本科專業(yè)基礎(chǔ)教育階段所需要進行的一門實驗性課程，是廊坊師范學(xué)院化材學(xué)院化學(xué)、材料化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)三個學(xué)科專業(yè)的一門本科必修課。有機化學(xué)實驗作為重要教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的在于培養(yǎng)學(xué)生基本學(xué)習能力和科創(chuàng)能力[1]，在有機化學(xué)理論和實踐中均發(fā)揮著重要作用?，F(xiàn)今，化學(xué)專業(yè)中有機化學(xué)實驗課程和有機化學(xué)理論課程相輔相成，通過有機化學(xué)的實驗課程學(xué)習，進一步掌握有機化學(xué)理論課所學(xué)知識，直觀形象且容易引發(fā)學(xué)生學(xué)習積極性[2-4]。然而，在實踐性的教學(xué)中，對于許多的理論知識，學(xué)生們雖然在進行理論課的教學(xué)中已經(jīng)基本掌握了，但為鞏固一些基礎(chǔ)的實驗，在進行這方面的教學(xué)中仍單純重復(fù)了理論課的內(nèi)容，學(xué)生感覺沒有新鮮感，難以發(fā)揮其創(chuàng)新創(chuàng)造能力。針對這一特殊情況，許多高校都在積極推進有機化學(xué)實驗教育的改革與探索，希望這些有機化學(xué)的實驗教育既能夠完成其傳統(tǒng)課堂教學(xué)的任務(wù)，又有可能夠很好地培養(yǎng)大學(xué)生的自主創(chuàng)新能力及其實踐操作動手技巧，培養(yǎng)新新時代的人才。近年來，我國各大高校學(xué)術(shù)院所科研機構(gòu)和個別專業(yè)技術(shù)院所的研究成果陸續(xù)發(fā)表到SCI等著名學(xué)術(shù)雜志上。然而，高校本科生對這些課題的研究成果了解甚少，主要原因是由于實驗教學(xué)中缺乏前沿性研究成果介紹，學(xué)生們?nèi)匀徽诶^續(xù)重復(fù)最基本、最簡單的有機合成反應(yīng)，思考性和啟發(fā)性不夠。這樣的社會現(xiàn)象嚴重地阻礙了我們學(xué)生的自主學(xué)習和發(fā)展動力。因此，有機化學(xué)實驗課程改革應(yīng)確定與科研工作相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生了解最新的科研成果，幫助學(xué)生學(xué)習理解和深化所學(xué)的理論基礎(chǔ)知識，還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生思維創(chuàng)新。

2有機化學(xué)實驗課程改革依據(jù)

在1999年召開的全國教育工作會議中頒布的《中共中央國務(wù)院關(guān)于深化教育改革，全面推進素質(zhì)教育的決定》(以下簡稱《決定》)明確提出，“全面推進文化素質(zhì)進行教育，培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)二十一世紀現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)，做我們需要的社會主義新人”，將文化素質(zhì)教育作為實現(xiàn)我國優(yōu)秀文化教育課程改革與發(fā)展目標的一項重大長遠戰(zhàn)略。《決定》的出現(xiàn)，標志著素質(zhì)教育理念已經(jīng)形成了系統(tǒng)的思想[4]。素質(zhì)教育以促進一個人的身心健康發(fā)展及其經(jīng)濟社會進步與發(fā)展的現(xiàn)實需求作為其基礎(chǔ)，以培養(yǎng)和提高我校全體青年學(xué)生的綜合基本素質(zhì)作為根本教育目的，把培養(yǎng)和形成一個人的品格作為其教育的一項根本特點。有機實驗課程改革將依據(jù)國家教育改革要求，全方位貫徹素質(zhì)教育這一主題思想。

3有機化學(xué)實驗課程改革主要方面

有機化學(xué)實驗進行改革對于高校傳統(tǒng)的有機實驗課程而言，是在繼承中創(chuàng)新，在創(chuàng)新中繼承。基于有機化學(xué)實驗教育方法進行了前沿性和國際化的改革，需要在傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容中汲取其精髓去之失敗，對教學(xué)內(nèi)容作出相應(yīng)調(diào)整。當前課程內(nèi)容如表1所示。課程教學(xué)教材以東北師范大學(xué)聯(lián)合使用其他師范學(xué)院編寫的《化學(xué)合成實驗》為主，對有機實驗常識、有機實驗研究基本信息操作等內(nèi)容方面進行編排。

3.1信息化教育

當今的時代，知識和信息迅速發(fā)展升溫，對于創(chuàng)新型專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)需求也日益增長，不僅使我們可以直接依靠傳統(tǒng)的教師在課堂上進行教學(xué)來完成有機化學(xué)實驗，而且還能夠正確地運用信息技術(shù)在線上進行實驗性的課程，以有效促進激勵和調(diào)動學(xué)生創(chuàng)造性的學(xué)習，科技飛速發(fā)展的今天，這個時代，信息技術(shù)的教育尤為重要，更多的傳統(tǒng)媒體和課件，可以成為一種網(wǎng)絡(luò)化的學(xué)習，給用戶提供了更加便捷的條件[5]。有機化學(xué)實驗課是屬于一門必須進行衍生和探究的課程，這就需要教育師生之間合理地交流和互動。首先，有機化學(xué)實驗課程應(yīng)構(gòu)建高新移動項目，方便網(wǎng)上查閱相關(guān)文獻，同時充實課堂教育教學(xué)。目前，實驗項目的選擇比較經(jīng)典和簡單，實驗過程對學(xué)生而言缺乏探索性。因此，課程改革的目的是引導(dǎo)學(xué)生深入理解實驗，引導(dǎo)學(xué)生更多地了解與實驗課程內(nèi)容相關(guān)的中外文獻。如進行偶氮苯的制備方法及其光化異構(gòu)化實驗研究項目時，可以通過鼓勵讓學(xué)生上知網(wǎng)上對光化學(xué)反應(yīng)進行學(xué)習，達到更深入地了解。其次，有機化學(xué)教學(xué)實驗課程應(yīng)建立一個類似于小木蟲一樣的交流學(xué)習平臺，對優(yōu)秀熱門的論文研究文獻信息進行推送，拓寬發(fā)展學(xué)生視野。信息化發(fā)展教育，使學(xué)生進行綜合文化素質(zhì)得到全面提高。通過建立網(wǎng)絡(luò)學(xué)習平臺，學(xué)生可以了解國內(nèi)外最重要的科研成果，上傳一些視頻資料，讓學(xué)生優(yōu)化實驗方案，全面提升能力。2020年新冠以來，信息化教育備受重視，起到了不可替代的作用。化學(xué)實驗課也應(yīng)順應(yīng)信息時代的步伐，將實驗過程與信息相結(jié)合，大大提高實驗課的實際應(yīng)用價值。

3.2注重學(xué)生全面發(fā)展

課程改革的目標是有利于學(xué)生的全面發(fā)展。目前，實驗課程的設(shè)置傾向于服務(wù)于理論知識，旨在掌握基本的實踐能力。在有機化學(xué)實驗課程教育改革過程中，要注重培養(yǎng)學(xué)生的全面經(jīng)濟發(fā)展，從學(xué)生的實際知識水平和思維方式來看。在評估實驗結(jié)果時，不但需要更加注重掌握學(xué)生的知識與技能，還應(yīng)該更加關(guān)注對待學(xué)生的情感態(tài)度與價值觀。實驗課程管理強調(diào)，教師和學(xué)生都是自我學(xué)習和社會健康發(fā)展的參與者和主體，在實驗設(shè)計課程的實踐性教學(xué)中，我們要更加重視和弘揚中國大學(xué)生的社會主體性，要做到讓中國大學(xué)生在老師的引領(lǐng)和指導(dǎo)下主動、生動活潑進行一個有機實驗，而在我國目前，有機化學(xué)實驗的形式大多仍是機械的教學(xué)方式為主，這十分不利于社會培養(yǎng)專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新思維。新的實驗課程標準強調(diào)教學(xué)評價在理論上要多樣化、綜合性，評價理論和方法要多樣化。但目前發(fā)展來看，大部分老師仍以終結(jié)性評價為主，并沒有進行全方位評價研究學(xué)生[6]。

3.3引入最新科研成果

李四光先生曾經(jīng)這樣評價說過，科學(xué)與新技術(shù)理論研究的各項工作，尤其是需要具有學(xué)術(shù)創(chuàng)造性和社會實踐性的事物，都需要我們不斷依靠自力更生。當然，自力更生也其實并非簡單等于對自己之路進行嚴格封鎖。所以作為一個學(xué)生要開闊我們的視野，積極進行主動去了解國內(nèi)外最新科研管理理論學(xué)習成果。但學(xué)生對科研研究成果的了解途徑，知識的深入程度上還有很大的不足，需要在化學(xué)教學(xué)實驗課程中涉及相關(guān)理論知識的簡單講解?？梢园才乓粋€新的任務(wù)，分組學(xué)生查詢信息，最后在課堂上獲得最新的理論知識，對實驗設(shè)計思路有一個簡單明了的理解?；瘜W(xué)實驗不應(yīng)局限于課本上的理論知識的輔助，而應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維和認知，積極學(xué)習，敢于創(chuàng)新[7]。若無某種可以大膽放肆的猜想，一般是不可自己能有一個知識的進展的。任何新理論的提出，新物質(zhì)的合成，既離不開學(xué)生的自主創(chuàng)新，同時也應(yīng)積極學(xué)習新科研成果，與時俱進。

3.4綠色化學(xué)

通過對這門化學(xué)實驗課進行研究，我們可以發(fā)現(xiàn)許多的化學(xué)反應(yīng)由于其選擇性低而使我們浪費了很多的資源，并且這些副產(chǎn)物在環(huán)境中的形成也會嚴重地污染我們的環(huán)境。半微、微觀實驗的探索與研究及其推廣正日益受到人們的普遍重視，并已經(jīng)成為未來我國實驗課程教學(xué)的一種發(fā)展趨勢。有機實驗環(huán)境污染比較嚴重，開設(shè)有機實驗教學(xué)課程往往我們需要考慮廢物處理技術(shù)問題。例如，乙酸可以由乙醛氧化、丁烷和輕油氧化以及甲醇羰基化三種方式產(chǎn)生[8]。乙醛氧化法制備乙酸的反應(yīng)式如下：2CH3CHO+O2→2CH3COOH這條技術(shù)開發(fā)路線的研究是最早的，但其后由于生產(chǎn)成本增加，同時反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低，副產(chǎn)物分離困難，逐漸喪失了競爭力。丁烷液相氧化技術(shù)制備乙酸，反應(yīng)式進行如下：C4H10+O2→2CH3COOH+H2O反應(yīng)的過程極其復(fù)雜，反應(yīng)中也會含有大量副產(chǎn)物，分離仍然會變得比較困難。然而，在20世紀60年代后期美國的monsanto公司獨樹一幟，成功開發(fā)低壓甲醇羰基化法[9]。這是一種非常典型的產(chǎn)物原子化學(xué)經(jīng)濟合成反應(yīng)，其產(chǎn)物原子化的經(jīng)濟性幾乎可以直接達到100%。甲醇羰基化法中所合成的乙酸，對其他原料進行了充分開發(fā)和綜合利用，保護環(huán)境，這是一條典型的綠色化工原料道路。因此，有機化學(xué)課程改革必須考慮環(huán)境保護問題，做到少污染、減少浪費。

3.5翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)式的課堂教育模式是一種混合型的教育碎片化時代。主要的發(fā)展途徑之一就是讓學(xué)生在課后進行觀察和聽錄像(自主學(xué)習)，而在課堂上則通過自己做習題、討論(并且在教師的指導(dǎo)下完成了這些練習)。該模型也可用于有機化學(xué)實驗教學(xué)。課后可以看實驗視頻，然后在實驗室做實驗。課后找資料可以對一些實驗進行自己的改革創(chuàng)新。先學(xué)后教，讓學(xué)生可以照自己的進度和方式方法進行研究學(xué)習。當2020年暴發(fā)疫情時，許多教學(xué)工作不得不暫停，特別是實驗，沒有辦法進行在線實驗操作，以這種形式，可以彌補實驗課程的缺乏。在大三學(xué)生期間，我院在學(xué)習通教學(xué)中實施進行翻轉(zhuǎn)傳統(tǒng)課堂。《物理學(xué)習化學(xué)研究實驗》曾用到我們學(xué)校學(xué)習通選課，教學(xué)活動對象為理科化學(xué)類學(xué)生。學(xué)習通的教育規(guī)模和受眾的多樣性在這疫情這一階段發(fā)揮了重要作用，并讓我們對網(wǎng)絡(luò)教育有了新的認識。對于有機化學(xué)實驗課，也要進行相應(yīng)的翻轉(zhuǎn)課堂實踐，采用翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式：課后讓學(xué)生看視頻，注意學(xué)生平時的學(xué)習和討論。課程實施流程為：將視頻上傳到學(xué)習通，供學(xué)生上課前觀看，在課堂上做相關(guān)實驗，老師講解幫助并在細節(jié)中糾錯，期末課程考核方式為小論文答辯形式，答辯題目根據(jù)實驗課程內(nèi)容由學(xué)生自由選擇。學(xué)生可以自由結(jié)組，根據(jù)選題信息進行談?wù)?、演講與答辯[10]。

4結(jié)論

本文針對信息化教育、注重學(xué)生全面發(fā)展、引入最新科研成果、綠色化學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等5個組成部分，進行了有機化學(xué)實驗課程體系的改革。著力培訓(xùn)學(xué)生掌握科學(xué)實驗設(shè)計的基本原理、明確了實驗科學(xué)研究的目的、熟練掌握了實驗儀器與試劑以及實驗技術(shù)發(fā)展的歷史進程。引導(dǎo)大學(xué)生對于有機化學(xué)實驗工作產(chǎn)生濃厚的興趣，培養(yǎng)一批具有廣闊的國際眼光、扎實的實驗技巧和綜合專業(yè)技術(shù)能力的創(chuàng)新型人才。

作者:李政 王樹軍 賈篤超 肖立偉 單位:廊坊師范學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院