時間：2023-03-30 11:38:46
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二、有機化學教學方法的改革
傳統教學方法以教師在課堂上的“填鴨式”教學模式為主，往往忽略了學生的主體性，不利于學生自主學習和創新能力的培養。為了培養學生的自學能力和思考能力，提高教學效率和質量，我們在教學中采用了靈活多樣的教學方法，通過啟發式、互動式和討論式等多種教學方法，引導學生課堂上積極思考，獨立解決問題。在教學過程中我們增加一些教科書上沒有列出的反應及其具體應用實例，將同類型的反應隨時進行總結，既可提高學生的學習興趣和積極性，又可開拓學生的視野和擴大知識面。例如，水煤漿添加劑中普遍用到的分散劑是萘磺酸鹽，在萘磺酸鹽的制備過程中涉及我們所學有機化學中萘的磺化反應，萘在165℃時與濃硫酸反應的主要產物是β－萘磺酸，β－萘磺酸經過與甲醛發生縮合反應后與堿中和即可得到我們所需的產品萘磺酸鹽。學生通過這個實例的學習，將會加深對萘的磺化反應的認識，同時拓寬了知識面，還與所學的專業知識也聯系起來。FS－201作為一種浮選劑在很多選煤廠使用，它的藥劑用量比煤油低30％左右。這種藥劑的主要成分是輕質烷基苯。這種藥劑的合成涉及有機化學中最著名的傅克烷基化反應。它的合成是烯烴與苯在三氯化鋁的催化作用下進行傅克烷基化反應，反應物經堿洗、水洗再經脫苯、精餾，截取255℃以前的餾分。課本中一個普通的化學反應在工業上得到應用，學生將會印象深刻。通過這些實例的學習，學生發現有機化學課程并不是完全和自己所學的專業沒有關系，專業知識也并不是深奧難懂，基礎課程和專業課程相輔相成，融會貫通。
2改革教學方法,加強學生知識、素質和能力的培養
改變單一的教學模式，促進教學方法的更新，培養創新能力。有機化學教學，不是要學生死記硬背諸多有機物質的結構、性質、用途和制備方法，而是要讓學生掌握研究問題的方法和思維規律，培養學生敏捷、靈活、準確、獨創、嚴密的良好思維品質，提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。改革純課堂講授的教學方法，培養基礎扎實，知識面廣，有創新能力的現代化社會急需的創造型人才。結合本專業的教學實際,更新教學方法，把教學分成4個主要環節，即：“讀、講、做、練”相結合的方式進行。
(1)“讀”注重學生自主學習和綜合能力的培養。本科生起點較高，自學能力較強，要指導學生閱讀教材，預習和課后復習，逐步培養學生的自學習慣。
(2)“講”注重學生好奇心和學習興趣的培養。如果按傳統的教學方法按部就班地講授，學生會感到枯燥和乏味，久而久之學生的學習主動性會降低。教師應以啟發、誘導、提問、釋疑等方式進行教學，使學生盡快明白和掌握教材中的重點、難點和關鍵?；蛘邔⒏鞣N邊緣學科的精彩內容適當引入教學中，提高學生的好奇心和學習興趣。
(3)“做”注重學生創新能力和科研素質的培養。有機化學實驗課教學對培養學生動手能力、周密思考、仔細觀察、探索問題、學習興趣和科研能力方面具有重要作用，同時也是提高學生綜合素質、培養學生創新能力的重要途徑。高度重視實驗教學環節，增設綜合性、研究性實驗，選擇與專業密切相關的基本操作進行強化訓練，通過做實驗激發學生的學習興趣,培養和提高學生操作技能、動手能力、觀察能力和思維能力，培養學生嚴謹、科學、實事求是的學習態度。
(4)“練”注重學生分析問題和解決問題能力的培養。通過多種練習方式，課堂的邊講邊練，課后的作業練習等等。此外，開展討論、撰寫小論文、專題講座以及舉行知識競賽活動，靈活運用各種方法，全面提高學生的綜合素質。
3采取多種教學手段,激發學生興趣
教師利用信息技術授課，可以讓教學內容以各種形式呈現，激發學生學習的興趣，建造學生可參與和自主學習的環境，從而發揮學生的主體性。多媒體教學手段拓展了課堂的時間和空間，可使復雜抽象的知識簡單化、具體化。有機化學結構、反應機理、電子效應等教學，概念多且抽象、枯燥，因學生缺乏空間結構意識和空間想象力，黑板上的平面板書無論如何也難以喚起學生的共鳴，是教學的難點。采用多媒體教學可以插入圖片和視頻，動畫或漫畫，逼真的主體畫面、清晰的比較鑒別、精練的規律歸納，牢牢地吸引住學生，激發他們的求知欲。另外，利用計算機多媒體技術可以做到高密度的知識傳授，大信息量的優化處理，大大提高課堂效率，較好地解決當前有機化學課程(特別是非化學類的有機化學課程)學時數少和教學內容多的矛盾，因此在教學過程中適當地使用多媒體輔助教學，對提高教學質量具有重要的意義。但對于多媒體技術的運用要注意和課程內容的有效結合，做好相應的編排和合理使用，避免因為過分追求信息量而出現的內容混亂及繁雜。另外，當前學生的社交手段中，網絡是重要的一種方式，QQ、BBS等使用較多，如何利用這些媒介拉近教師與學生之間的關系進而提高他們對有機化學的興趣對于培養學生創新性思維有著重要的意義。針對有機化學內容分散，知識點多的這種情況，我們充分利用了網絡媒介進行課下輔導，取得了良好的效果。利用FTP進行課件公開，方便學生查閱，創建QQ群進行討論和答疑，并在QQ空間上將典型問題列出并加以解釋，這種方法促進了學生的主動學習，并且可以及時獲得疑難問題的針對性解答，拉近了師生距離，也有效提高了教學效果。
4深化實驗教學改革
有機化學是我校的校級精品課，它是一門以實驗為基礎的學科，在大學二年級開設。此階段的學生正處于實驗技巧、獨立實驗能力提高的階段，因此做好這一階段的教學，對培養學生的實踐能力與創新能力有著極其重要的意義。
4.1將單元實驗整合成綜合型實驗
《有機化學實驗》教材中化合物的制備，大多是單個有機化合物的制備，缺少綜合型、設計型與創新型強的實驗內容，不利于培養學生的動手能力、分析問題解決問題的能力,更不利于創新能力的培養。綜合型實驗是該實驗課程知識的綜合體現。所謂綜合型實驗既包括多步驟連續綜合實驗又包括合成、分離、提純以及檢驗等實驗。多步驟的綜合實驗不但可以提高學生的實驗技能，緩解由于擴大招生，學生人數增多，實驗藥品消耗多的矛盾，節約經費開支。同時,多步驟綜合實驗，由于試劑的回收利用，減少了對環境的污染，有利于環境保護，體現了綠色化學的特點。
4.2增加綠色應用性綜合型實驗
隨著綠色化學的提出，科學實驗的環境保護問題越來越引發人們的關注。因此，我們增加了天然有機物提取等實驗內容，如從茶葉中提取可作為中樞神經興奮藥的“咖啡因”和“茶多酚”，以取代原有機化學實驗中毒性較大的“環己烯的制備”和“偶氮苯的制備、光異構化和薄層色譜實驗”兩個實驗。既激發了學生學習有機化學的興趣，又培養了學生將實驗成果及時轉化為經濟效益的意識。
4.3開設開放實驗
在本科生完成有機化學實驗必修課的同時，適時增設開放型試驗。開放實驗首先要滿足以下一些要求：
①具有綜合性；
②實驗的綠色化；
③必須是學生愛做的實驗；
④能豐富學生的知識水平。另外，還要具有如下五個特點：一是實驗時間和空間的開放；二是實驗內容上的開放；三是指導方法上開放；四是教學手段和管理手段的開放；五是實驗教學評價的開放。這種實驗教學方式的根本目的就是克服傳統實驗教學中學生的角色比較被動的弊端，注重學生的主體作用，激發學生的創新積極性。
2發揮多媒體教學的優勢，精心優化教學設計
計算機技術的發展和網絡資源平臺的完善，為教學提供了多樣化的技術支持。這要求教師學會利用豐富的網絡資源去充實有機化學課堂的信息量，能熟練地使用現代信息技術制作生動有趣的多媒體課件去吸引學生的注意力。如今醫學專業的有機化學的教學課時有所減少，但不能降低有機化學的教學質量。針對這一現狀，我們反復審視醫用有機化學的教學內容，精心優化教學設計，制作了《有機化學CAI教學課件》和《有機化學雙語教學網絡課程》多媒體課件。在制作這些課件過程中，充分運用了Chem3D、Flash等軟件演示了有機化合物的立體結構并形象地模擬了經典的有機化學反應機制，將以往平面的和相對抽象的講解立體地、多角度地表現出來，使學生更容易接受課堂內容，從而達到有效的課堂教學。我們使用Firework、Dreamweaver、Photoshop等軟件制作了網絡課程，其特色是將整個教學軟件分成預習與自學、習題庫、知識拓展、立體結構演示等幾個模塊，每個模塊中的內容相對獨立，但其中關聯部分又做好鏈接，把3D動畫、視頻等豐富的信息融合在一起。學生可以根據自己的學習情況，利用軟件進行自助式學習，鞏固了學習的效果。《有機化學雙語教學網絡課程》多媒體課件和《有機化學CAI教學課件》曾在國家級、省級多媒體課件大賽中獲得一等獎，課件已被多個院校引進，師生反映良好。一個優秀的多媒體課件在醫用有機化學多媒體教學上合理使用是必需的。教師要駕馭好課堂，利用好課堂的每一分鐘，就要將教學設計做好。我們在課堂上積極運用啟發式教學，重視學生思考互動的設計以及對知識點延伸拓展程度的把握。例如講解有機化學中“電子效應”這一內容時，先讓學生們根據課前收集的資料在課堂前10分鐘內先做一個陳述，然后老師與學生就“電子效應”的成因、傳遞的途徑等相關問題進行討論，鼓勵學生發揮自己的想象力，暢所欲言。討論之后，老師講解時注意把“電子效應”對化合物的物理性質、化學性質的影響作為經典例子進行詳細分析，使學生認識到“電子效應”在有機化學中重要性。最后，師生一起比較歸納“誘導效應”和“共軛效應”這兩種“電子效應”的不同之處。這其中老師運用問題驅動式教學充分調動學生的學習主動性，抽象的有機化學理論通過“討論－分析－比較－歸納”的教學設計，使整個教學過程符合學生的認知規律，學生也容易理解接受這些知識點。
3以“學生為本”，培養學生的自主學習
2參與式教學法，激發學生成就動機，促進自主學習
大學學習過程中學生自主學習是一個很重要的環節。在教學過程中，教師要更多地采用正確的行之有效的教學方法和激勵方法，引導和鼓勵學生自覺學習、自己來解決問題，進行自主學習。引導學生往自主學習的方向發展，改被動接受的思想和意識為自主學習。如何激發學生的自主學習的動機、培養學生自主學習的積極性，全力提升學生自主學習的能力，教師的引導和鼓勵顯的尤為重要。在一般的教學考核中，教師一般將成績分為考試成績和平時成績，考試成績主要來源于期中和期末成績；另外一種重要的成績就是平時成績，平時成績主要來源于考勤、作業、實驗成績。平時成績的合理給分能有效地促進學生的自主學習。在多年的教學中，作者一直有一個特色的評分方式。針對選用的教材，鼓勵大家在發現教材中的錯誤，哪怕是標點符號的錯誤。在這個實施過程中，學生為了找到教材中的錯誤，必須仔細地研讀課本，同時還要找相關的專業書比較，反復的閱讀、理解、考慮才能判斷一個錯誤。同樣的錯誤先提出的同學得到加分，所以大家能獨立自主的學習，不會像做作業一樣出現抄襲的現象。實驗成績的給分主要注重學生的動手操作，而不是只看實驗報告。在每個學期的學生糾錯課本中，學生一般會找到明顯的標點符號錯誤或文字錯誤20余處，介紹知識點錯誤2－3處，課外習題或答案不嚴謹10余處。通過教學內容、教學方法和教學手段的改革，將教師由知識傳授的主導者轉變為教學活動的組織者、引導者；每個學期可以根據授課內容設置幾個專題給同學們自學，查閱資料，相互探討。最后在課堂講解自己的所學所想所得。這一過程可以歸納為，設置專題－查閱資料－學生整理資料－小組探討－學生課堂講解－教師點評。學生能很好的參與教學的章節是第六章醇酚醚，因為在高中階段大部分學生對醇酚的性質有了比較深刻的理解。因此每個小組都能自己查閱資料，并做出漂亮的PPT，能簡單詳細地介紹醇酚的結•127•構、命名和主要化學性質。但是醇分子內脫水成烯，伴有重排的反應是本章的難點，學生還是難于講透，教師需要在后面的總結中強調。讓學生成為自己學習的主人，激發學生學習有機化學的積極主動性，為今后其他學科的學習和終身發展奠定良好的基礎。
3教師與學生角色互換
教學傳統的教學方式是教師講，學生聽，學生被動，學習熱情不足。上課時有睡覺的，玩手機的、看電腦的、玩游戲的，可謂言者諄諄、聽者藐藐。如何激發學生的學習主動性，讓學生來做課堂的主人，我的課堂我做主？教師可以和學生進行角色互換，比如每次講解新內容之前對上節課講的內容進行復結，承前啟后，加強記憶的同時為本節課新內容的講解做準備。這個過程可以讓學生來完成，教師從旁指導。學生可以根據教師上節課的課件進行改編，自己重新總結，用自己的語言把前面講過的內容重述總結出來，教師最后可以進行補充完善。還有就是化合物的命名，每個章節基本上都有化合物的命名，書上的命名原則講的已經很清楚，很有條例。教師可以給出分子結構式，給出自己的PPT，讓學生預習后來給大家講命名的步驟并給出結果，在講完之后，允許學生糾錯，同時允許其他學生補充遺漏，這樣不僅調動了每個學生的積極性，而且記憶深刻。讓學生參與到簡單教學工作中來，充分發揮學生的積極主動性和多樣性，實現師生互動，師生互換，氣氛融洽，能很好的跟學生溝通。能有限地減少厭學、逃學現象的發生；通過每學期不定時的點名10次，發現學生很少出現無故缺課逃課現象。學生自主參與教學同時為學生展示自己魅力提供了平臺，為鍛煉學生提供了最好的舞臺。通過多層次多渠道提高學生的學習興趣，對近4年來同一專業的學生學習成績進行分析，發現：從2010－2011學年開始注重激發學生的學習興趣，學生考試成績有大幅提高，平均分由原來的60多分提高到了70多分，將近80分；考試通過率超過90％。
有機化學實驗是有機化學教學的重要組成部分，對鞏固學生的理論知識、訓練學生的動手能力、提高學生的操作技能及運用理論知識解決實際問題和科技創新的能力、培養學生實事求是的科學態度等方面起著無可替代的作用［1］。隨著素質教育的逐步推行，在學校各級領導的關心、支持下，有機化學課程組的全體教師共同努力，經過不斷改革與實踐，形成了新的實驗教學體系，在教材建設、師資培養、教學內容、教學形式與方法和考核制度等方面取得了一些成果。
1.實驗教材建設得到加強
為提高有機化學實驗教學質量和學生學習的興趣，我們對實驗教材進行了大膽改革，自編了一套適合本校各專業實際的有機化學實驗教材。教材秉承現代教育理念，摒棄“小而全、面面俱到”的常規編法，選擇了有機合成實驗的基本操作，使學生在學習過基本知識、基本理論后，通過實驗能夠掌握有機化學實驗的基本操作技能，并能應用多種實驗技術和方法來探究化學反應，掌握化合物的制備、分離和結構鑒定及表征的方法；精選了涵蓋近年來有機化學發展起來的有代表性的新反應、新技術、新方法等的基礎性實驗和綜合性、設計性及創新性實驗，使教材體現了學科前沿，體現了對學生工程素質和意識的訓練，體現了素質教育和創新能力與實踐能力的培養，有利于學生知識、能力、素質的協調發展。
2.實驗教學人員專業素質得以提高
實驗教學質量的保證，實驗教學改革深化，對學生動手能力和創新能力的培養，需要一支愛崗敬業、實驗技術水平高、結構合理的高素質的教師隊伍。為適應新的教學要求，我們對實驗教學人員進行了全方位的培訓，采用專職和兼職相結合、一帶一的教學方法，提高實驗教學人員的專業素質。結合實驗課內容，教師把個人的科研項目介紹給學生，讓學生充分地認識到實驗教學的重要性。經過建設，已經形成了一支由教授、學科帶頭人帶隊，實驗教師積極參與的教學理念先進、學術水平較高、科研能力強、精于實驗教學并熱愛實驗教學的實驗教學人員隊伍。
3.加強實驗內容和形式的改革
有機化學的實驗內容和教學形式方面的改革主要體現在以下幾個方面：
3.1精選基礎實驗。
每學年都要根據實際情況修訂各專業有機化學理論課及實驗課的教學大綱，課程組教師根據大綱精選基礎實驗，這些實驗旨在訓練學生掌握實驗基礎理論和基本操作技能與實驗方法、數據測定與記錄及分析實驗結果的方法。通過訓練，學生都能掌握基本操作技能和技巧。
3.2精心設計增開綜合性、設計性實驗。
除基礎實驗外，學生還須選做一定數量的綜合性和設計性實驗，進行新實驗項目的“開發”［2］。為此，我們指導學生查閱文獻，提出設計方案，并由教師組織學生討論實驗方案的可行性，修改實驗方案，從藥品試劑的準備到實驗結果的分析都要求學生獨立完成。在實驗中遇到的問題，教師不直接告訴學生解決方法，而是要求學生自己分析，尋找問題的答案，培養學生解決實際問題的能力，并要求學生最后寫出實驗小結［3］。
綜合性、設計性和創造性實驗項目的開設，提高了學生學習有機化學實驗課的興趣，加深了學生對所學理論知識的理解，培養了他們獨立思考、綜合運用、創新思維等適應科研工作的能力［4］。
3.3加大實驗室開放力度，培養學生的創新能力。
開放包括兩方面：一是實驗時間開放，有機化學實驗室面向全校學生全天開放，學生可任選指導教師和實驗時間，也可網上預約實驗時間，學生還可以選擇多次重復實驗，實驗做得不滿意的學生可以重新再做實驗；二是實驗內容開放，無論是基礎實驗還是綜合性、設計性、創新性實驗，學生都可選擇，在學習中遇到的困難，學生可設計成科研方案到實驗室進行實驗。
3.4設立學生科研基金，吸引學生參加科研。
為激發學生參與科研的積極性，鼓勵師生共同從事科研，每學期設立一定數量的學生參與的科研課題由學生申報，學生自己選擇指導教師，對通過“評審”的項目，由系里提供一定的科研經費資助。學生可以從實驗準備工作入手，逐步過渡到承擔部分科研工作。參與或承擔科研工作，可以極大地提高學生學習的興趣，為進一步學習打下良好的基礎，且學生活躍的思維也對教師的科研起到促進作用。
4.利用多媒體課件，改進實驗教學方法
我們在教學中引入有機化學素材庫和仿真實驗軟件，通過多媒體演示，幫助學生理解和掌握實驗全過程，讓學生從視、聽等各個角度全面獲取教學信息，尤其是動畫演示使學生有身臨其境的感覺，調動了學生學習的積極性。
5.改革實驗考核辦法
在多年的實驗教學實踐中，我們不斷探索、改進學生實驗考核辦法，形成了一套完整的、操作性強的實驗考核辦法。有機化學實驗成績由平時成績和期末成績兩部分組成，前者占總成績的60%，期末成績占40%。平時成績由實驗預習、實驗紀律和實驗態度、實驗操作過程、實驗報告或實驗小結的成績按一定的權重相加構成。其中，實驗預習、實驗紀律和實驗態度各占10%；實驗操作過程占50%，主要根據實驗內容、實驗有無改進性訴求、有無創造性發揮、獨特性等來綜合評定；實驗報告或實驗小結占20%。對于基礎實驗，要求學生寫出規范的實驗報告，而對于綜合性、設計性和創新性實驗，要求學生寫出實驗小結，以培養學生的科技寫作能力。期末成績包括理論考試成績和操作考試成績，各占50%，理論考試在學期結束前統一進行；操作考試則由教師根據實驗教學內容，選配操作組合，并制成卡片，由學生隨機抽取，教師根據題目按照實驗原理、操作過程的注意事項及實驗中常見的現象等提出問題，學生口答或筆試后再進行操作，根據學生回答問題的準確性、操作的規范性、結果的準確度綜合給予評分。
結束語
通過對有機實驗課程的教材建設、師資培訓、教學內容、教學形式、教學方法、考核辦法和教學管理等領域的改革與實踐，一個以學生為主體，重在培養學生創造性思維、開發學生創造力的“研究性教學”模式已經構建并實踐。這種教學模式在有機化學實驗教學中引入學科前沿知識和教師自身的科研工作，將實驗內容改為以“三性”實驗，即綜合性、設計性和創新性實驗為主，基礎實驗為輔的研究型教學模式，啟迪了學生的創新思維，激勵了學生的創新行動，培養了學生實事求是的科學態度，提高了學生觀察、分析、思考、解決問題的能力。經過幾年的改革與實踐，取得了良好的效果。
參考文獻：
［1］蘭州大學，復旦大學.有機化學實驗［M］.北京：高等教育出版社，1994.
1.1課前預習與小組討論：
布置學生進行課前預習，預習時以教材為主，以網絡資料和圖書館課外書為補充。撰寫實驗預習報告，報告內容分實驗原理、步驟、注意事項、問題、可改進操作，引導學生尤其注意實驗注意事項和實驗問題的收集。在課前兩天，自由組合的幾個小組一起進行探討，尤其是實驗注意事項、實驗問題和可改進操作的討論。對照組學生只需參考實驗教材寫出普通實驗預習報告。
1.2課堂學生講解和教師補充相結合，教師演示和學生體驗相結合：
為了督促學生養成主動預習習慣，使學生由“要我學”轉變為“我要學”，每次課堂開始時叫1名學生上臺講解實驗，講解完后，先由學生自愿主動補充。然后再由教師補充講解學生未講到位的部分。同時教師進行關鍵操作的演示，可以叫學生上臺配合體驗實驗操作過程。特別強調讓學生提出對實驗部分操作過程的改進，對可行的部分將允許學生按照新操作過程進行實驗。對照組學生不需上臺進行實驗講解。
1.3學生實驗：
生按照講解和演示的過程完成實驗內容。對于部分小組提出設計的可行的部分操作的改進方案，鼓勵引導學生按照新方案進行實驗。如果實驗課堂不能夠滿足新方案的要求，將給學生提供教師藥物化學科研實驗室和相應實驗條件，在課后時間完成。對照組完全按照教材內容方案進行實驗。第四，討論總結分析、撰寫實驗報告和實驗改進方案：實驗完成后，在課堂組織學生分組討論總結，課后撰寫實驗報告，對于部分實驗，鼓勵引導學生提出并上交實驗改進方案。在下次實驗課堂前，教師將針對實驗報告和實驗改進方案進行評述。對照組學生只需遞交普通實驗報告，而實驗組的實驗報告形式和內容形式自由。上教學方法的實施，與未參與改革組相比，實驗改革組學生的學習效果明顯要好，學習積極性也要高，實驗動手能力、分析問題和解決問題的能力均明顯要強，同時也讓部分學生體驗到了自行設計實驗的成就感，激發了其對科研的興趣愛好。
2以有機化學實驗為起點培養本科生科研素質
從以上參與有機化學實驗教學改革的學生中，組建本科學生課外科研興趣小組，長期指導學生進行課外科研實驗、資料查閱、實驗設計、學生課題申請、論文撰寫、課外學術作品競賽和考研輔導等一系列的提高學生科研素質為目的的活動。在教師的合理引導下，在筆者所進行教改的2個實驗班中，實驗組有多達18名同學主動強烈要求進入教師的科研實驗室參與課外科研活動。由于學生的課余科研活性以不影響學習為前提，因此筆者隨后挑選了14名成績中等及以上的同學，分成了2組，在一年二期的時候分別進入了兩個不同實驗室。與筆者以往通過其它途徑所帶的課外興趣小組的學生相比，這些學生思想動機總體相對較端正，除了5個學生由于急功近利、功利思想較強等原因而中途流失外，其它學生一直踏踏實實，完成了多個環節的課外科研活性內容，堅持到大四完成畢業論文。在進入實驗室初期，這些學生跟著老師或不同研究生學習一些最基本的實驗技能，同時也參與研究生的文獻檢索、實驗設計、匯報等工作。經過一個學期的鍛煉后，盡管有專業知識的限制，但是由于學生的主動積極進取學習，大部分同學已經掌握了所在實驗室的基本實驗技能，熟悉了所在實驗室專業中文期刊的檢索，也初步懂得了簡單實驗的研究方案、技術路線的設計。經過一年的培養后，在教師的指導下，學生設計并進行了獨立的科研實驗。在二年二期的時候，利用前期實驗結果，指導學生撰寫并積極申報省、校級大學生創新科技計劃項目。課題完成時指導學生撰寫科研學術論文，利用取得的科研成果指導學生參與大學生課外學術作品等競賽。以上完成的學生科研課題同時可以作為學生的本科畢業論文。由于科研課題在大三基本完成，因此，在大四時學生可以全身心的投入考研或者其它與就業相關的個性化活動中。通過三年多的課外科研活動及組隊參與挑戰杯作品競賽，學生的潛力得到了充分的發揮，不僅培養增強了學生進行實驗設計、動手操作和論文撰寫等方面的科研能力，也鍛煉提高了學生的自制力、毅力、團隊協作等方面的能力，整體綜合素質較高。例如，首先組隊的兩組學生中先后申請并完成了三項省大學生科技創新活動計劃項目（2010R413019，2011R413025，12R413020）和多項校學生科研項目；同時也發表了學生第一作者的論文或會議論文3篇；其中一組學生的作品獲得了第十二屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽一等獎；由于畢業論文是幾年積累的結晶，這些學生的本科畢業論文整體水平較高，避免了目前普遍存在的本科畢業論文來自于教師科研成果的“拿來主義”。其次由于小團隊有自己的目標和信念，大部分同學都能夠至始至終堅持利用課外時間進行充電，其中有3個同學從大學一年二期到三年二期暑假，每個寒暑假都能留在實驗室做實驗，每個寒暑假只休息兩周時間。再次，在所帶教的學生中，學生的學習成績總體不是特別好，只有一人次拿過一等獎學金，但由于綜合素質強，在研究生考試中脫穎而出，有5人考取了碩士研究生，其中有北京大學和浙江大學各一名（整個學院當年考取985學校研究生僅僅3名）。
同時有機化學是基于實驗的一門科學，有機化學的研究更是具有明顯的實驗特征。因此，在技師學院有機化學教學中開展實踐學習研究是一個契機。通過實踐學習，對學生進行探索化學知識的過程和學習方法的訓練，既可以激發學生發現問題、分析和解決問題的興趣，形成求學所必需的質疑態度和批判精神，又培養了學生多維思考、分析推理、歸納總結的能力。
2技師學院有機化學實踐教學現狀的調查和分析
通過對技師學院有機化學教與學現狀的調查和分析，對目前技師學院有機化學教學模式現狀進行了摸底，以便于更有效地開展探索適應新課程要求的教學模式的研究。根據占有的資料和實際的走訪調查，設計了調查問卷。結果顯示31.5%的學生對技師學院有機化學學習無興趣，45.2%的學生認為學習化學興趣不高的主要原因是教師傳統的教學方法，59.6%的學生不能很好地參與課堂教學，68.5%的學生喜歡實踐學習模式。由此看出，傳統的教學方法中存在以教師為中心，強調教師權威的現象，忽視了教師與學生的合作關系，剝奪了學生的自主性，影響了學生的自信心，導致學生厭學，使學生對教師有抵觸情緒。學生希望老師在課堂上成為他們的合作伙伴，給他們一定的學習空間，使個人的主動性、積極性充分發揮出來。而有機化學教學改革的核心任務便是建立和形成旨在充分調動、發揮學生主體性的學習方式。實踐學習就是一種行之有效的學習方式，能使學生的主體性、能動性等在實踐學習過程中得以發展。
3技師學院有機化學實踐教學創新的措施
3.1培養學生設計實驗并動手實踐
假設提出后就要想方設法去檢驗它，用實證性材料去或支持假設。這是實踐學習的重要步驟。因為學生要達到對所學知識所反映事物的性質、規律以及該事物與其他事物間聯系的深刻理解，最好的辦法是讓學生到現實世界的真實環境中去感受，去體驗，而不是僅僅聆聽教師或其他人的介紹和講解。比如在2乙醇與濃硫酸反應產物的驗證試驗中。我們創設了以下問題情境創設：乙醇與濃硫酸制乙烯氣體時溫度控制不當常有副反應發生，若溫度過高，乙醇被氧化成二氧化碳，濃硫酸被還原為二氧化硫。那么如何設計實驗驗證反應混合氣體中含有二氧化碳、二氧化硫和水蒸氣那？學生一般都能知道驗證二氧化碳用澄清石灰水，驗證二氧化硫用品紅溶液，驗證水蒸氣用無水硫酸銅，但是具體的操作步驟是什么，為什么？大部分的學生不能正確說明原因，這時教師可以引導學生進行實驗設計實踐。
實踐實驗設計思路：
（1）水蒸氣先驗證還是后驗證，為什么？這時有的學生想到若先驗證二氧化硫或二氧化碳必須通入水溶液中，帶出水蒸氣，影響產物水蒸氣的驗證，所以水蒸氣必須先驗證。即通過裝有無水硫酸銅的硬質玻璃管。
（2）二氧化硫和二氧化碳哪個先驗證，為什么？通過教師的引導，學生認識到因為二氧化硫也能使澄清石灰水變渾濁，所以必須在檢驗二氧化碳之前，先將二氧化硫除去并除盡。而除去二氧化硫之前應先驗證二氧化硫，所以應用三個洗氣瓶，分別是品紅溶液，溴水，品紅溶液，第一個品紅溶液為驗證有二氧化硫，溴水為除去二氧化硫，第二個品紅溶液為檢驗二氧化硫已除盡，這樣通入澄清石灰水變渾濁一定為二氧化碳。通過這樣的設計使同學認識到在設計實驗時必須全面考慮各個因素的影響，應注意到每個細節的設置，才能使最終的結果正確。但要使學生對設計實驗方案感興趣，并能設計出高質量的實驗方案，學生就必須有扎實的知識基礎和實驗技能。在化學學習中，教師要幫助學生對已學過的知識加以回憶、深化、提高，將所有中學化學知識系統化、條理化、網絡化。
3.2培養學生多動手實驗并注意學會觀察
當前在實驗教學中往往會出現這樣的問題：實驗現象琳瑯滿目，學生情緒亢奮，實驗做完后學生只記住他最感興趣的部分，而對其他現象說不清楚，因此，在初次進行實驗時教師必須讓學生知道觀察什么，怎么觀察。比如我們在苯與液溴的取代反應試驗中，在演示苯與液溴的取代反應時由于注意點較多，可邊實驗邊提出問題，指導學生觀察實驗：
（1）苯與液溴混合后有沒有明顯現象，加入鐵屑后有沒有明顯現象？
（2）跟反應器連接的長導管起什么作用？
（3）導管口為什么不插入液面下？
（4）怎樣除去無色溴苯中溶解的溴？
通過以上問題的設置使學生對該實驗應掌握的問題一目了然，所以只要明確觀察目的，仔細觀察，不管實驗現象多少，都能抓住本質。同時要引導學生邊觀察，邊進行思維性觀察。不僅要觀察實驗儀器的選擇組裝，而且要分析為什么，不僅要觀察實驗現象，而且要思考產生這一現象的原因。而在實踐學習中，很多猜想與假設只有通過實驗才能得以驗證，在動手實驗的過程中，不僅可以提高學生的實驗技能，而且可以培養學生發現問題，解決問題的能力，激發他們的實踐精神。
總之，技師學院有機化學傳統的教學方法已不再適應時代的要求，但舊的教學理念往往根深蒂固，因此以實踐學習為核心的有機化學教學的實施還有很長的路要走，實踐學習的各種有效途徑還需要在實踐中不斷摸索。
參考文獻
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[3]劉新知.化學學習論[M].南寧：廣西教育出版社，2008.
影響有機化學實驗成敗的因素非常多，當實驗藥品、儀器某一條件發生改變時，都可能產生某種變化和差異。比如有的實驗對化學試劑的要求非常高，如乙酰苯胺制備實驗中的苯胺，肉桂酸的合成實驗中的苯甲醛等試劑，需在實驗前進行蒸餾處理;還有一些實驗的操作中要求儀器干燥無水。所以無論是新開實驗還是曾開設多次的實驗，為保證實驗教學的順利進行，必須堅持進行預做實驗。通過預做實驗，可以對實驗內容以及整個實驗操作過程有更熟悉的掌握，對于實驗要點、操作細節以及容易出現的問題有更全面的了解。對于帶課教師來說，可以更好的在課上對學生進行指導;對于實驗準備人員來說，可以有效避免在實驗準備過程中相關物品的遺忘，提高學生實驗的準確率和成功率。
(2)實驗技術人員要經常與帶課教師溝通
在每學期確定教學任務之后，實驗人員和任課老師必須聯系確定實驗教學內容。進行預作實驗之后，實驗人員與任課教師應就實驗中易出現問題的地方商量出統一的處理方案。每次實驗前，實驗員需要將本次實驗中所準備的儀器設備的狀況、試劑情況、準備過程中的各類異常和具體實驗操作中的注意事項等，及時與帶課教師溝通。實驗課結束后，實驗技術人員要及時聽取教師和學生的反饋意見，發現問題及時解決。對老師及學生提出的建議和意見，在不斷吸取他人的經驗的同時，提高實驗準備的質量。
2實驗室的日常管理
(1)試劑管理
有機化學實驗室的藥品大多具有易燃、易爆、易揮發、腐蝕性強、有毒等危險性。必須嚴格按照藥品的特性為其提供儲存條件［2］。每開設一個實驗，實驗技術人員必須提前將所需試劑配制好并貼好標簽，所有需要用到的藥品要在上課前放在托盤中，并擺放在實驗室帶有通風櫥的藥品臺上，同時將取用液體的滴管和取用固體的藥匙貼上相應標簽，防止弄混污染藥品。實驗結束后，需要將所有藥品和托盤儀器放回庫房。實驗過程中，必須監督學生是否規范取用藥品，對于危險品和一些較為貴重的藥品，要求學生必須按量稱取，實驗結束后，必須認真查驗并及時歸位，以防危險品外流，發生意外事故;對于易揮發的有毒藥品，必須在通風櫥進行操作，以保證學生安全和防止污染環境;對于腐蝕性強的藥品，必須戴乳膠手套，以防出現灼燒傷。
(2)玻璃儀器的管理
有機化學實驗所用的儀器大多都是易碎的玻璃儀器，之前學生的實驗柜中的儀器擺放混亂，鐵夾、玻璃儀器混放在一起，很容易造成損壞。而且同一套儀器由各班輪用，使得每次實驗課結束工作人員都要逐個檢查實驗柜的儀器破損情況，工作量很大。因此，我們對玻璃儀器的管理進行了以下的改革:常用的玻璃儀器和實驗用品實行一柜一套，每班次的學生按學號1組負責1柜，首次進入實驗室時進行全面清點，并讓學生簽名確認。上課時實驗教師負責向學生講授儀器操作方法和注意事項，監督學生正確使用儀器，每次實驗后施行自我檢查，如果儀器出現損壞，要填寫儀器損害登記表，重新補齊，并按照儀器原價的20%進行賠償。在學期末由教師監督統一進行儀器的交還工作并簽字確認。這樣的責任制增強了學生愛護公物的責任心和自覺性，使學生對儀器的清洗和保養有了更深入的了解，同時大大降低了教師檢查儀器的工作量。由于學生責任心的增強有效減少了玻璃儀器的損害，延長了儀器的使用壽命，節約了資金儀器。一些較為貴重的玻璃儀器，如韋氏分留柱、索氏提取器等在一學期的實驗課中僅僅使用一次或幾次，如果同其他低值易耗玻璃儀器，既占空間，又增加了損壞幾率，所以有必要對這些玻璃儀器進行規范化管理［3］，編組標號，由實驗教師單獨存放，上實驗課時再發放給學生，下課后及時收回庫房。
(3)實驗室安全管理
有機化學實驗室相對其他的實驗室更容易發生火災、爆炸、中毒等安全事故，因此，實驗室必須配備滅火器材、防爆器材和急救藥箱，并定期檢查、及時更新，以確保師生的人身安全和正常教學工作的進行［4－5］。在實驗之前，要注意排查實驗室的安全隱患;實驗過程中，要配合帶課老師認真檢查和監督學生實驗，及時糾正不規范的實驗操作，做好隨時處理突發事件的準備;實驗結束后及時切斷電源總開關，仔細檢查水、電、門、窗是否關閉。實驗室應注意通風換氣，廢渣、廢液應分類存放、定期回收，保證師生在一個安全的環境下進行實驗。
(4)實驗室衛生管理
由于有機化學實驗經常要用到腐蝕性強的或油狀的試劑，生成的化合物很多也較難清洗，因此有機實驗室較其他化學實驗室更容易被污染。為此，在實驗前，實驗室人員應保持實驗室的干凈整潔，使學生在舒適干凈的實驗環境中感受到保持實驗室衛生的重要性［6－7］。在實驗過程中，我們要求學生要愛惜自己的實驗臺面，例如:將高溫的蒸發皿或剛灼燒好的玻璃管墊在石棉網上再放到臺面上，以免直接放在臺面上而將臺面燒焦;如果不慎將腐蝕性試劑灑到臺面上，應及時擦掉，以免腐蝕更加嚴重。實驗結束后，我們要求每組學生各自清理自己的臺面并將衛生情況列入平時成績，值日生負責公共區域的衛生。
3實驗技術改革
二、將相關實驗整合，引導學生掌握橫向和縱向比較性記憶的技巧
在有機化學實驗中，很多知識點相互關聯，如果可以引導學生掌握橫向和縱向比較性記憶的習慣和技巧，將使學生對相關知識的掌握變得更輕松更扎實。比如通過溴乙烷、1，2-二溴乙烷、正溴丁烷和正丁基醚四個制備實驗的比較，啟發學生對于同樣以醇為原料，在硫酸的存在下，為什么可以發生親核取代反應和消除反應，分子內消除和分子間消除反應等不同反應，反應條件、加料順序和原料結構對反應種類及產率的影響等問題進行橫向聯系的思考。又比如通過乙酸正丁酯的制備，以反應原理為出發點提出一系列問題：酯化反應的原理及催化劑和常用的酯化試劑的種類和比較引出酯化反應中可能出現的副產物，繼而引出反應溫度等條件對反應的影響，從這些副產物的排除方法即洗滌引出洗滌及分液漏斗的使用，再從分液后的干燥聯系到干燥劑的選擇和用量，最后從反應平衡和干燥的效果分析為什么蒸餾時會出現前餾分過多和產物渾濁的現象等，進行一系列縱向聯系性思考。
三、鼓勵學生發現問題，共同探討和解決問題
雖然給學生開設的實驗都是比較成熟和經典的，但是由于有機化學反應的特殊性，實驗中由于操作手法、試劑純度、儀器設備的影響，可能出現各種各樣預想不到的問題。一旦出現這些問題，不要急于埋怨和批評學生，重要的是引導學生從問題中找出原因，收集數據，歸納總結，得出結論，在這個過程中學生可能有意想不到的收獲。比如在正溴丁烷的合成實驗中，一些學生反應中產生的氣體過多導致氣體吸收裝置吸收效果不好，怎么解決呢？經過思考學生提出可以通過控制反應溫度降低氣體產生速度，或在吸收用水中加入少量堿增強對酸氣的吸收效果。在粗產品蒸出時，為什么個別人本應在下層的產品懸浮在水層上面？學生經過分析，判斷可能是由于反應不完全，剩余原料正丁醇過多所致，然后進一步用化學方法鑒別證明正丁醇的存在，或者用水稀釋粗產品使產物沉降下來。在乙酰乙酸乙酯的制備中，打鈉砂是至關重要的一步，怎樣才能打好鈉砂，溫度、力度等的掌握，打好的鈉砂怎么才能不結塊，學生對這些因素分別進行了探討，找到了打好鈉砂的最佳條件，大大加快了反應速度，減少了剩余鈉塊所帶來的危險和處理剩余鈉塊的麻煩。為了使反應更好地正向進行，提高產品收率，在正丁醚的制備實驗中采用分水器中預先放出約理論量的水；而在乙酸正丁酯的制備中，主要采用邊反應邊放出一定量水的方法，為什么同樣使用分水器分水操作方法卻不同？引導學生通過實驗過程，結合兩個實驗中反應原料與產物在水中溶解度的差別找到問題答案，這樣做不但有利于學生全面熟練掌握分水器的使用方法，而且應用理論知識指導與解決實際問題，有助于鞏固理論知識，激發學生學習有機化學理論的熱情，進一步促進有機化學實驗課程的學習。通過類似上述發現問題、探討問題、解決或解釋問題的過程，不但使學生對相關實驗有了深刻的了解，加深了記憶，而且對學生綜合素質的提高也很有益處。
四、鼓勵學生拓寬視野，大膽嘗試，勇于探索
有機化學實驗雖然有其復雜的特性，但同時也因其神秘而吸引人。有些學生對教學計劃外的一些實驗產生了興趣，在條件允許的情況下教師應該給予充分的支持和鼓勵。比如學生通過從茶葉中提取咖啡因實驗，對天然產物中的有效成分提取產生了濃厚興趣，考慮到哈爾濱市和校園有著豐富的丁香花資源，我們就鼓勵學生用較短的時間，自己查閱資料、設計實驗方案，探索從丁香花中提取揮發油（丁香酚），實施過程中教師給予必要的指導。此外，為了幫助學生開闊視野，更加深入地領會課堂理論知識和實驗內容，教師還可以讓有興趣的具有扎實基礎的學生承擔學校的開放實驗室項目、創新實驗室項目或參加教師承擔的科研項目，例如簡單的天然有機化合物的提取、表面活性劑的合成、農藥或藥物中間體的合成等，通過這樣的實驗鍛煉，學生感受到有機化學與我們的生活關系之密切，學以致用，從而極大地激發了學生對有機化學實驗的興趣，改變了他們學習有機化學實驗的畏難情緒，增強了他們的自信心和成就感，也有利于他們的創新精神和創新能力的培養，為從事科研工作奠定堅實的基礎。
2主要試劑及用量范圍
環已醇9．90～10．10g、濃硫酸0．20～1．00ml、濃磷酸1．00～5．00mL。均為化學純。
3實驗時間
實驗室開放一周。
4實驗方法
在干燥的圓底燒瓶中加入沸石和一定量的環已醇、濃硫酸或濃磷酸或硫－磷混酸，搖勻，按文獻［1］進行實驗，記錄反應時間、反應體系的炭化程度，計算轉化率。產品測完紅外光譜和折光率后回收。
5結果與討論
(1)因環已醇黏度大，不能準確量取，可用稱量法稱取，并將用量控制在9．90～10．10g。
(2)因每位同學實驗時的加熱速度及環已烯精制過程中的損失量有所差別，使得實驗參數相同的同學，其脫水反應的反應時間及環已醇的轉化率也略有差別。所以，由實驗得到的脫水劑的最佳用量是一個范圍值。
(3)連續三年共274名學生的實驗結果表明:環已醇用量為9．90～10．10g，濃硫酸作脫水劑，用量為0．8～0．9mL時，轉化率最高為50%～55%，反應時間在29～36min之間，反應后期炭化現象嚴重;濃磷酸作脫水劑，用量為4．0～5mL時，轉化率最高為46～52%，反應時間在80～95min之間，炭化現象輕微;硫－磷混酸作脫水，濃硫酸用量0．6mL、濃磷酸用量3．0～4．0mL時，轉化率最高為62%～66%，反應時間在36～45min之間，炭化現象較輕。因此，用硫－磷混酸作脫水劑，轉化率更高、反應時間短、炭化現象輕微，實驗效果好。
6教學效果
(1)本實驗是在化學工程與工藝專業二年級學生的第一學期末進行，學生已修完無機化學和分析化學，且有一定的有機化學實驗基礎，能獨立完成本實驗。
1）利用已知的金屬有機化合物的反應來研究新的化合物的合成。
現在已經比較熟悉的金屬有機化學的反應有雙取代、三取代烯烴；炔烴-α，β-不飽和羧基化合物的偶聯串聯反應；亞胺烷基反應；1，3-雙烯等的立體合成以及四異丙氧基鈦的促進還原烯化反應。其中炔烴-α，β-不飽和羧基化合物的偶聯串聯反應是由我國獨立研究發現的金屬有機反應，而且這一反應的發現有些的解決了猝滅C-Pb鍵。雙取代、三取代烯烴和1，3-雙烯等的立體合成主要是通過以硒等化合物的價鍵結構，以及金屬有機化合物的基元反應為基礎，同時也結合了新的有機合成的方法，將金屬原子或者其它類金屬原子導入到烯基硒化合物中，而后形成碳碳連接的雙官能團試劑，并且在過渡金屬的催化作用性發生偶聯反應，發展了多種雙取代、三取代烯烴等。這一理論方法一在多種模式下的風雨中，用來合成各種不同性質的烯烴。亞胺烷基反應在我國的有機化學研究中發展比較快，目前已經開發了多個亞胺丙烯基化反應。四異丙氧基鈦和三苯膦可以促進還原烯炔反應，可以合成三氟甲基-（E）-烯丙醇。這些相關的金屬有機化學反應在我國的金屬化學研究中取得了明顯的進展，而且促進了金屬有機化學交叉學科的發展。
2）對金屬有機化學反應規律的研究。
在金屬有機化學的研究中，逐漸發現了金屬有機化合物在雙等瓣置換以及加合等瓣置換等化合物中的選擇性合成。這是金屬有機化學規律研究中的最具代表性的反應，通過研究金屬有機化合物在單等瓣置換反應的基礎上，發現了橋連雙環戊二烯基雙金屬絡負離子可以同時和兩分子簇方式等瓣置換反應。
二、金屬有機化學的應用分析
1）金屬有機化學氣相沉積技術的應用。
金屬有機化學氣相沉積是將容易在低溫下揮發的金屬有機化合物作為前驅，并且在預加熱襯底表面下發生氧化或者還原反應有機分解等而最終制造出成品或者薄膜的技術。金屬有機化學氣相沉積技術和傳統的化學沉積方法相比，其沉積溫度更低，而且能夠在物質的表面下形成不同的薄膜，在金屬氧化物、半導體元件中等薄膜材料的研究中得到了廣泛的應用。金屬有機化學氣相沉積反應是一種非平衡狀態下的反應，外延層的生長速度和組織充分受到了溫度、金屬有機前軀體濃度有機基體表面的狀況等因素的影響。金屬有機前軀體作為反應中的重要物質，主要是有金屬鹵化物、金屬氫化物、金屬有機化合物組成。金屬有機化合物和其它的金屬化合物相比在沉積溫度、毒性等方面具有一系列的優勢，而且大部分金屬化合物都屬于容易揮發的液體或者固體，容易進入到反應室中。作為金屬有機化合物的前軀體，應當具備相關的特點，例如在室溫下的化學現在穩定，而且蒸發的溫度低，蒸發的速度比較穩定，分解的溫度低而且沉積速率容易控制等；高沉積率可以應用到沉積厚度比較大的涂層，沉積速度低的可以應用到半導體薄膜的沉積中。同時在沉積的過程中對環境沒有污染，不會產生其它的雜質，而且不易自燃爆炸等。金屬有機化學氣相沉積技術作為氣相外延的一種，逐漸成為半導體化合物材料氣相外延生長的重要技術手段。
2）含碳硼烷金屬有機化學的研究和應用。
硼作為形成多種類化合物中的類金屬元素，可以形成碳硼烷、金屬碳硼烷等多種化合物。近年來金屬碳硼烷化學的研究不斷的深入，人們對于金屬碳硼烷的性質也有了更多的了解。碳硼烷分子對于光、熱、氧化劑以及酸等的穩定性比較強，而且其功能比較優異，可以用來作為改變材料的性質。還有碳硼烷基的聚合物材料可以用來作為陶瓷前軀體、基體樹脂、碳/碳復合材料等，可以作為材料表面的涂層來提高耐熱和耐氧化性。金屬碳硼烷多層結構還可以用來開發具有光學、電磁性質的新材料，用來作為數據才存儲和恢復等。通過將碳硼烷結構引入到藥物分子中，可以借用硼中子來治療癌癥等。
