关于提高大学生有机化学实验技能的探讨

唐 林，谭美容，张曼曼，刘春红，张 迪，孙 甜

(信阳师范学院化学化工学院，河南 信阳 464000)



关于提高大学生有机化学实验技能的探讨

唐 林，谭美容，张曼曼，刘春红，张 迪，孙 甜

(信阳师范学院化学化工学院，河南 信阳 464000)

化学是一门实践的学科，这在有机化学中体现地尤为突出。实验教学对培养大学生的动手能力和创新意识具有重要的影响；加强化学实验中学生实验技能的培养，有利于提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力。有机化学实验在整个有机化学教学中有着举足轻重的作用，其不仅可以验证和巩固所学的理论知识，更为重要的是可以提高学生良好的实践意识以及解决问题的综合能力。笔者将分析高校有机化学实验教学中所存在的一些问题并探讨提高学生有机化学实验技能的可能途径。

有机化学；实验技能；创新能力

化学是一门以实验为基础的自然科学，实验教学是化学教学过程的重要环节，学生通过实验学习不仅可以提高实验技能，还能理解、掌握和巩固理论知识[1]。有机化学实验在整个有机化学教学中有着举足轻重的作用，其不仅可以验证和巩固所学的理论知识，更为重要的是可以提高学生良好的实践意识以及解决问题的综合能力[2]。实验能力的高低是衡量大学化学专业学生综合素质的重要指标之一，各高校通过在实验课程设置、内容目标、实验资源、教学模式、评价方法等方面积极进行改革，以提高学生的实验技能水平。有机化学作为化学学科重要的组成部分，是高校化学实验中必修的课程之一，其主要目的是：通过实验可使学生得到基本操作和基本技能的全面训练。配合课堂教学，验证、巩固和加深课堂讲授的基本理论和基本知识[3]。培养学生观察、分析问题和解决问题的能力，以形成实事求是的科学态度、严谨细致的科学作风和良好的实验工作习惯，为以后进一步的学习、工作和科研打下扎实的基础。由于有机化学实验大多是验证性实验，学生通过书本了解到该实验应该是可以完成的，于是导致学生很多实验前的准备不足，照搬书本的结论，被动性的验证实验内容，甚至篡改实验数据，而对实验过程和实验想象不加以分析，从而没有达到提高学生创新能力的目的。另外，由于有机化学实验时间长、气味大、毒性大、成功率低等因素，导致了很多学生对有机化学实验“谈虎色变”，这就严重影响了学生学习的主观能动性。结合我院在有机化学实验中的教学特点，论文提出了实验教学中所发现的一些问题，并就如何提高大学生有机化学实验技能给出了一些建议。

1 有机化学实验教学过程中发现的问题

1.1 学生实验预习不足

学生对实验前的准备工作不够重视，认为只要将化学课本上的实验目的、实验原理、实验要求、实验步骤等抄到预习实验报告上就完成了实验前的准备工作。一些教师也只要求学生简单的了解实验过程而没有引导学生去深层次的思考实验原理。这样导致学生极低的实验操作效率，因为它们没有做到胸有成竹，每一步都完全需要按照书本的实验过程机械地操作，忽略了由于化学试剂、实验条件等因素引起的个体实验差异，从而以实验失败而告终。另外，实验预习的不足也会使得学生缺乏观察思考，对实验现象难以提出质疑，对实验过程中出现的异常现象也很少主动探究原因或找老师寻求解释。记得在一次实验过程中，有个学生说实验员准备的环己醇样品都变成固体了，肯定坏掉了。笔者作为教师就问这个学生你怎么认为它是坏掉了。他当时的回答竟是上次我用的时候是液体，这次是固体。他这个回答另我很吃惊，因为环己醇这么常规的试剂，网上一查就知道它的一些基本的物理参数，它的熔点为26 ℃左右，在气温高的时候，肯定就为液体，冬天气温降低的时候，肯定就凝固成固体了。而就是这么 简单的问题，学生却不知道，因为他们没有花时间认真调研试剂的物理以及化学性质。另外，实验前的预习工作可以让学生了解化学试剂的物理化学性质，这就对实验中的一些危化品具体的操作更为规范，不会因无知而发生一些本可以避免的事故。

1.2 学生实验操作能力不够

在平常的有机实验教学中发现大部分学生的实验操作不规范，从而导致实验失败。比如最常规的萃取操作，分液漏斗应该是放在铁架台上的铁圈中。而很多学生为了图一时方便，竟然将分液漏斗置于烧杯中让其静止分层，这样就形成一种“头重脚轻”的介稳状态，只要稍微一触碰分液漏斗，就很容易将其摔出烧杯而破损，导致分液漏斗里面的液体混合物流出，从而使整个实验失败。因此，规范的有机化学实验操作是至关重要的，往往可以决定实验的成败。实验记录是从事科学研究的第一手资料，实验记录的好坏直接影响对实验结果的分析，需要学生在整个的实验过程中仔细观察和记录。部分学生实验中缺乏耐心，实验记录不够认真，加之实验操作不当，导致实验结果出现问题，于是乎只能通过对实验报告中的实验数据进行篡改而达到实验要求。教师在批阅实验报告过程中，有时惊奇地发现不同学生的实验数据居然是一模一样的。有机化学实验操作是培养学生独立工作和思维能力的重要方式，需要学生独立认真地完成，即使失败，也应该实事求是，汲取失败教训，这样才能改进自己的实验操作技能，避免再一次犯同样的错误。

1.3 学生处理数据及解决实验问题的能力有待提高

很多学生认为数据处理仅仅是对实验中获得的实验数据进行计算然后得出实验结果，只要实验结果与书本上理论结果相差太大，就认为是不成功或者失败的。比如在制备正丁基溴化镁格氏试剂中，书本中讲到的是当镁条基本溶解完全时才停止回流加热反应。很多学生在实验中就照本宣科的按书本上的来，反应很长时间后还有大部分镁条没有溶解，所以就一直加热，有些同学则认为反应失败了。其实不然，这个反应时对水特别敏感，但只要反应启动了，就算无水条件不是那么严格，也能成功，只是产率比较低而已。在大部分高校中，本科有机实验没有很好的无水装置，一般只用U型干燥管作为简易的无水装置，而且所用的试剂以及溶剂也没有经过严格的除水操作，因此产率低就变得理所当然了。但是学生完全没有自己的思考，他们认为只要实验现象与书本相差太大就是失败了。所以具体问题应该具体分析，在分析探讨的过程中加深对实验内容的回顾和本质上的认识，举一反三，提出自己的观点和质疑，这才是实验课程的真正目的。数据处理贯穿于整个实验过程中，从实验设计到实验结果分析，是有机化学实验的重要组成部分。教师要引导学生多角度的去思考、调查、探究数据之间的联系，去分析和发现所研究问题的规律，提高学生运用知识解决实际问题的能力。

2 提高学生有机化学实验技能的建议

2.1 改变学习方式，启发学生自主学习

初高中阶段有机化学实验的学习方式主要是根据老师在课堂上的操作和课本上的实验步骤来观察和模仿一些实验，从而达到所课本设定的预期实验结果。大学有机化学实验以任务训练和技能实训为主，目的是培养学生通过设计实验方案，收集、分析和处理实验数据，并利用所学的理论知识去解决实验中发现的问题，以提高学生的自主创新能力。因此，大学阶段的化学实验教学应注重鼓励学生根据实验学习任务，去独立设计实验方案和过程，激发学生的思维能力和动手能力，这有利于大学生认知性和技能性的提高，使他们能够用所学理论知识和经验去设计和操作化学实验[4]。

2.2 加强问题意识，激发学生学习兴趣

有机化学实验中“提出一个问题比解决一个问题更重要”[5]。教师要引导学生积极主动的多角度看待问题，摒弃一个问题只有一个正确答案的旧观念，鼓励学生去开发具有创造性的想象力，去探索多种答案。比如在格氏试剂制备实验中，教师应该最开始就提出为什么该实验需要无水操作。这样学生就会带着老师的疑问去查阅资料，去认真操作执行无水操作，同时在实验过程中又会得出一系列新的问题，比如物料的滴加顺序、后处理操作等。这就由一个问题，激发了学生的学习兴趣，也会产生更多的问题，从而提高他们解决问题的能力。所以说兴趣是最好的老师，教师要改变自己的教学方法，让学生在实验中体会到乐趣。有机化学学习兴趣指“学生对有机化学学习的一种带有情绪色彩的特殊的活动倾向，它是促进学生探究物质及其变化规律性的一种重要内在动力，具有较强的动机能”[6]。如果学生对有机化学实验课不感兴趣，当成老师布置的任务去完成，就不会认真观察和思考实验中出现的一些现象，更不会对实验中出现的问题进行思考和探索。学习新知识时，学生会根据现有的认知结构去理解新知识，当现有的认知无法合理地解释出现的新事物和新问题时，就会产生认知冲突，就会对现有的知识产生不满和怀疑，就会激发内心想要解决问题的求知欲望。

3 结 语

创新型国家要靠创新人才去建设，而人才培养主要靠高校教育。大学有机化学专业要培养具有较强创新精神和实践能力的应用型人才应着眼于学生实验技能的培养。各高校要重视实验课程，让学生有更多的机会进入实验室，加强学生的实验技能，增强学生在实验中的主体地位，充分发挥学生的主观能动性，从而从根本上改变学生的学习观念，形成一种“反客为主”的局面。教师在实验教学中要教会学生怎样去发现问题、分析问题和解决问题，形成以问题为导向的有机化学实验教学，并与时俱进地不断改进自己的教学方法，才能培养出真正能够适应当前社会发展的创新人才。

[1] 张雁冰.关于高校物理化学实验室安全的讨论[J].广州化工,2016,44(7):216-217.

[2] 郑春满,韩喻,谢凯.有机化学实验教学改革与学生创新能力培养的研究[J].高等教育研究学报,2011,34(1):98-100.

[3] 俞善辉.有机化学的启发式教学法[J].化工高等教育,2008(3):83-86.

[4] 江文辉,罗一鸣,唐瑞仁,等.有机化学实验教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探 索,2009,28(12):115-118.

[5] 夏小刚,吕传汉.美国数学教育中的提出问题研究综述[J].比较教育研究,2006(2):18-22.

[6] 余兆菊.有机化学实验教学改革的探索与实践[J]. 实验科学与技术,2006,5(1):65-67.

Discussion on Improving College Students’ Experiment Skill of Organic Chemistry*

TANGLin,TANMei-rong,ZHANGMan-man,LIUChun-hong,ZHANGDi,SUNTian

(College of Chemistry and Chemical Engineering, Xinyang Normal University, Henan Xinyang 464000, China)

Chemistry is a practical subject, especially embodied in Organic Chemistry. Experimental teaching has important influence to cultivate college students’ practice ability and innovation consciousness. Strengthening college students’ experiment skill is favorable to improve their learning capacity, practice ability and innovation awareness. Organic Chemistry experiment is of vital significance in the Organic Chemistry teaching, because it can not only test and consolidate as learned theory knowledge, but also improve the students’ consciousness of good practice and the comprehensive ability to solve the problem. The problems in Organic Chemistry experiment teaching and attempt were analyzed to explore a possible pathway for improving students’ experiment skill of Organic Chemistry.

Organic Chemistry; experiment skill; innovation ability

国家自然科学青年基金项目(NO.21602190)；河南省教育厅项目(NO.17A150049)； 信阳师范学院‘南湖学者奖励计划’青年项目。第一作者：唐林(1986-)，男，博士，讲师，主要从事有机化学相关的教学和研究。

G642

A

1001-9677(2016)021-0203-02