基于绿色化教学的高校有机化学实验教学改革

秦丽婷1，秦玉珠，李岳姝，汪宁，王雅珍



基于绿色化教学的高校有机化学实验教学改革

秦丽婷1，秦玉珠，李岳姝，汪宁，王雅珍

（黑龙江工业学院 环境工程系，黑龙江 鸡西 158100）

为推进高校有机化学实验向绿色化的方向发展，根据其教学特点，对该课程的教学模式进行了探讨，并提出了教改思路：注重绿色化学理念，有效利用“互联网+”，建立新型的慕课关系，提倡实验教学的微量化，注重学生综合素质的培养等．极大地调动了学生学习的主动性，培养了学生的创新能力，取得了较好的教学效果．

绿色化教学；有机化学实验；教学改革

1绿色化有机化学实验教学改革的意义

1.1降低实验过程中有毒化学试剂造成的严重污染

高校有机化学实验教学的绿色化教学改革是一个多层面、全方位的实践操作环节，需要从教学目标至高校学生专业技能的全面培养，从有机化学实验教学的基本内容至教学理念，从课程结构至教改模式评价等方面进行全面性的改革．

绿色化学是高校化学专业近年来兴起的一门学科，其实质是采用相应的化学理论知识和专业技能，从根本上解决由于有机化学实验所引发的环境污染问题．绿色化教学改革模式提倡，在有机化学实验中使用化学试剂时，应严格遵守5个基本原则，称为“5R”原则，即不进行危险化学物品的使用（Reject），减少化学试剂在实验过程中的使用剂量（Reduce），通过有效的策略促使化学试剂循环应用（Recycle），化学品采取科学的措施回收再利用（Reuse），促使化学物品再生（Regeneration）[1-2]．高校实施有机化学实验教学改革的本质是促使学生的专业技能、实践精神和创新能力得到全面提升．但是，整个有机化学实验操作过程中，由于有毒试剂所造成的自然环境污染现状较为严重，需要通过绿色化教学改革对此进行调整与改善．

1.2绿色化有机化学实验教学改革的作用

实行绿色化高校有机化学实验教学改革是我国高校化学实验改革的全新环节和创新阶段．有机化学实验在具体操作过程中，有毒化学试剂会形成巨大的毒性，这些毒性散播到空气中，将会对自然环境造成严重的危害，所形成的废气、废液将会引发一系列环境污染问题的产生[3]．就我国当前的技术水平而言，未能有效对整个实验操作环节实行全绿色化教学模式改革，但可以通过当前已有的实验条件和设施，科学地针对高校有机化学实验的基本特征，对实验过程中的有毒试剂实行可行性的绿色化改进．促使化学物品通过科学性的策略能够再利用，从而促使学生有机化学实验操作技能得到全面增强，同时也合理地降低有机化学实验过程中由于废物排放所引发的环境污染．高校有机化学实验课程中，实行绿色化学教学模式，按照绿色化学的基本思想，在整个有机化学实验操作中，化学物品的使用操作严格依照“5R”的实验原则，以此有效降低由于化学实验造成的自然环境危害[4]．

2创设科学、完整的有机化学课程结构体系

高校有机化学实验结构体系对于高校学生化学实验兴趣的培养、实验知识的掌握以及实验操作技能的提升具有促进作用．但是，传统模式中的有机化学实验课程存在一定的弊端．在实验过程中，一些化学试剂或有毒化合物对环境造成严重破坏，并且学生无法对化学实验进行全面、深入的掌握与认识．此外，在整个有机化学实验教学环节中，大部分学生会将诸多的时间与精力放置在实验结果中，而忽视了实验过程．与此同时，诸多高校学生在有机化学实验操作过程中，不能按照科学的标准进行规范性操作，学生的专业技能与科学素养无法得到有效提升．因此，需要创设科学、完整的有机化学课程结构体系．

2.1全面重视实验操作过程

在保障有机化学实验操作的前提下，需要将绿色有机化学理念引入到实验过程中，确保实验操作不会对环境造成严重危害，提倡高校学生对整个实验操作过程的基本操作流程进行合理化的改革．采取创新方式，由学生自主确定并实施实验方案，这样可以降低化学试剂所造成的毒性，促使学生形成良好的实验操作习惯．使学生对实验能整体把握，提高学生运用有机化学理论知识的能力和独立思考的能力，进而使学生对有机化学实验操作过程能够全面重视[5]．

2.2注意实验课的教学方式

诸多高校教师依旧采用传统方式的化学实验操作，未能有效与学生进行及时沟通与互动，对于学生知识的掌握情况无法及时掌握，一部分学生对实验基本操作不能有效地理解与掌握．这些问题主要是由于在实验操作过程中照本宣科的传统模式导致的．因此，从绿色和节约成本的目的出发，提出改革建议：（1）改变现有的陈旧教学方式，有效利用“互联网+”，建立新型的慕课关系，注重学生创新能力和学习主动性，慕课不仅能够提炼教学内容，还能提高学生学习效率[6]；（2）提倡实验教学的微量化，缩短实验进程，降低实验经费．然而减少投料量就可能导致实验失败，所以微量化在体现“绿色化”的同时，又对学生的实验操作能力提出更高的技能要求[7]．

3基于绿色化教学的高校有机化学实验的实施

3.1实验教学适当与信息技术相结合

化合物性质的实验是高校有机化学实验的重要内容，涉及诸多种类的化学试剂，可以有效强化学生对实验理论知识、实验思想的全面理解，促使学生通过实验提升对化合物的鉴别能力．若在高校化学实验中，按照传统的教学模式，在实验过程中2个学生为一组进行实验操作，需要将所有的实验内容全部完成．这种情况下，将会用到诸多种类的化学试剂，且试剂的使用量较多，花费时间长，整个实验将会给环境造成严重的破坏．为了对该现状进行合理解决，需要采取科学可行的策略，即将此实验教学内容通过一次教学过程进行有效的操作．对于造成严重性的环境破坏、毒性巨大的实验（如苯的硝化反应），以我国目前的科技水平而言，无法对其污染情况进行绿色化改进．针对此情况，可以利用信息技术将实验过程进行模拟．近几年，随着网络技术的日益完善与发展，网络中模拟化学实验的视频资源十分丰富，将高校有机化学实验教学适当地与信息技术手段有机结合，能够有效降低由于化学实验造成的环境破坏[8]．

3.2整合实验内容，设置综合性实验

传统模式下的高校有机化学实验包括3个基本部分的实验操作内容：第一部分，化学实验基础．如化合物的萃取等操作．第二部分，实验部分．此环节中的实验是验证性的有机化学实验操作，主要是对每一类化合物的基本性质，通过实验的方式进行全面的检验与证明，进而能够有效促使学生对化合物基本知识与理论的深入掌握，并确保学生对化学实验内容进行全面吸收．第三部分，合成实验．此部分主要是对学生的综合化学实验操作技能进行全面性的考查．一般情况下，高校有机化学实验中的合成实验，仅仅是通过化合物的合成反应进行设计，这种传统的教学模式导致了有机化学中的部分实验具有一定的鼓励性，一部分学生在实验操作过程中，单一地对实验结果进行重视，忽略了实验的基本操作过程，多数学生对于化合物合成实验的基本理念与思想没有掌握．由此可见，传统的有机化学实验操作造成学生无法对化学实验进行全面性、深入化的掌握与认识，忽视了化学实验内容之间的关联性．这就造成一部分学生在进行有机化学实验操作时，存在到了后面环节却忘记了学过的理论知识．另外，合成实验部分通常会安排在实验教学的后期，实验之后所回收的诸多化学物品不能采取科学可行的措施对其再用，进而给自然环境带来严重性的破坏，这种操作方式严重违背了绿色化教学模式与教学理念．由此可见，为了在实验操作过程中全面提升化学试剂的使用效率，促使学生对有机化学实验进行深入掌握．同时，实验过程中所涉及到的化学试剂采用科学化的方式，避免其对环境造成一定的负面影响，将高校有机化学实验中的一部分内容进行有效整合，在其中设置一些综合性的实验．

4结束语

通过有机化学实验教学改革，有效解决了传统教学中存在的问题，培养了学生的实验动手能力、创造能力和科研能力，教学质量和学生的综合素质都得到了提高．有机化学实验绿色化教学改革的顺利进行，必须从实际出发，进一步完善教学内容，探索行之有效的实验操作模式，不可盲目实施．此外，实验绿色化教学改革还可以将微波反应技术、仿真实验运用于其中，既可以缓解设备不足的压力，也能减少有机化学实验造成的环境污染和对实验人员的健康损害．

[1] 孟令强，杨绍娟，刘雪凌，等．工科高校有机化学实验的绿色化教学[J]．广西教育：职业与高等教育版，2015（2）：147，162

[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] 杨芳，戢得蓉，吕秋冰．高校有机化学实验绿色化及特色和探究[J]．广州化工，2015，43（16）：197-198

[4] 强根荣，孙莉，王海滨，等．理论与实践贯通专题式有机化学实验教学改革[J]．实验室研究与探索，2013，32（11）：180-182，192

[5] 张文斌，魏丽丹．分析化学实验中任务引领型教学模式的应用[J]．科技资讯，2011（26）：200

[6] 温燕梅．慕课时代的有机化学实验教学改革初探[J]．广东化工，2014，41（18）：180，190

[7] 刘佳奇，郑婷婷，左霞．高校有机化学基础实验绿色化教学改革初探[J]．中国现代教育装备，2015（11）：103-104

[8] 程超，赵霞，王玉花，等．论现代高校有机化学实验课程的发展趋势[J]．中国西部科技，2010，9（8）：88-89

Study on teaching reform of organic chemistry experiment in colleges and universities by green teaching

QIN Li-ting，QIN Yu-zhu，LI Yue-shu，WANG Ning，WANG Ya-zhen

（Department of Environmental Engineering，Heilongjiang University of Technology，Jixi 158100，China）

In order to promote the reform of organic chemistry experiment teaching to green，carried on the preliminary discussion of the teaching mode and put forward the reform ideas according to the teaching characteristic．The concept of green chemistry was important in the teaching．Effective use of “Internet +” could establish a new relationship of MOOCS．The trace amount of experimental teaching was advocated．The cultivation of students′ integrated competence was concerned．The initiative of students learning was greatly mobilized．Students′ innovative ability was cultivated．These achieved good teaching results．

the pattern of green teaching reform；organic chemistry experiment；teaching reform

O61∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2016.03.028

2016-01-13

秦丽婷（1988-），女，黑龙江鸡西人，助教，硕士，主要从事应用化学方面的研究．E-mail：qinliting2008@126.com