试议农林农林“有机化学实验”课程教学探索和实践

论文导读：
摘要 对农林大学“有机化学实验”课程教学的模式进行了探索。采用了第一课堂教学平台加第二课堂教学平台的教学模式。充分有效利用第一课堂平台的同时也积极拓展第二课堂的教学功能，既解决学时不足，又达到了教学目的。本课程教学模式的改革与实践给学生提供了个性发展的空间，满足了不同层次不同专业学生的需求，使学生建立了初步的科学研究的基本方法和思想。进一步激发了学生自主的、积极的思考意识，教学实践表明，新的有机化学实验体系的形成，综合性、设计性和开放性实验的开设，使有机化学实验课程更适合高素质人才培养的需要。
关键词 有机化学实验 教学模式 基本操作实验 综合性实验 设计性实验 开放性实验
有机化学实验是高等学校农林各专业学生必修的一门独立基础实验课，也是有机化学教学的重要组成部分。学生在有机化学实验中形成实验习惯和思维方式的好坏，不仅影响有机化学的基本知识和实验技能的掌握，还会影响到后续实验课、课程设计乃至毕业设计。本课程对大学生化学知识和实验技能的培养有着至关重要的作用。
“有机化学实验”是有机化学中不可缺少的主体课程，在实验内容设置上，应遵循由浅入深，由简单到复杂的原则。但农林院校的“有机化学实验”是一门课时数较少的基础课程，为了解决这一矛盾，我们采用了第一课堂教学平台加第二课堂教学平台的教学模式。根据农林科和理工科各专业培养不同应用型人才的情况，我们在充分有效的利用第一课堂平台的同时也积极拓展第二课堂的教学功能，第二课堂既与第一课堂密切相关，又具有相对独立性，既解决学时不足，又达到了教学目的，同时也是素质教育中不可缺少的重要组成部分。
1 第一课堂的教学平台
第一课堂的教学平台包括3个模式，分别为：基本操作实验的教学模式，综合性实验的教学模式，设计性实验的教学模式。

1.1 基本操作实验的教学模式

根据基本操作实验是训练学生基本实验技能的特点，我们对全校农林、理工科各专业学生的学时不同（24—36学时），开设了统一的基本操作实验教学模式（即公共平台），在这个教学模式中，以农林科和理工科各专业有机化学实验教学大纲要求为基础，将实验分为不同类别，每一类别有2个以上不同的可选项目。教师可根据各专业的特点进行选择，学生也可根据自己的专业方向、创新课题、导师课题进行选做。具体实验内容见表1。
在本教学模式中，我们要求学生做实验之前必须预习实验内容，写好预习报告，做到做实验时心中有数。进入实验室后，任课教师进行检查，预习报告纳入考核范畴。在课堂教学过程中，教师根据实验内容的特点，讲解实验原理、操作要点等，缩短讲解的时间，更多的时间留给学生。这样既能给学生有更多的空间去思考，同时也有利于学生更主动的去完成实验。实验的过程中，学生遇到原理、操作疑问时，可通过学生之间的相互讨论或学生与教师之间探讨得到解决，培养了学生分析问题、解决问题的能力，实现了以学生为主，教师为辅的教学模式。
例如：分液漏斗的使用，主要用于液体的萃取和洗涤，操作流程为：首先检查漏斗是否漏水，这是关键的一步；第二漏斗的正确握法；第三漏斗的摇法；最后静置分层、分液等步骤。操作不规范会导致产品的流失，尤其是天然产物的分离，振荡不到位，会降低萃取效率。振荡过火，会产生大量的泡沫而发生乳化现象，给分离造成了极大的难度。这样既耗费了时间，也同样造成了产率的降低。
又如熔点的测定，怎样才能准确读出固体化合物的熔点。在操作中看来似乎比较简单，但实际的实验中操作不当都会出现一定的误差，如毛细管封管是否正确、样品的填装是否适量、肉眼观测是否准确以及温度计是否校正等，总之做到准确无误不那么简单，掌握的要点也较多。因此，要很好地完成基本操作实验，都离不开对实验原理和操作技能的全面理解和高度重视。

1.2 综合性实验的教学模式

综合性实验模块涵盖了有机物的合成、化合物的鉴定及结构的分析、天然产物的提取、纯化及鉴定等内容。考虑到我校大类招生的现状，针对食品科学、环境科学、农业科学、林学、植物保护、木材科学等专业的特点，我们对综合性实验采取了模块化的教学模式，具体实验内容见表2。
综合性实验模式中，实验相对复杂，所需要的学时数又较多，针对专业的特点，进行选做。
例如，食品科学类开设了八角茴香油的提取及鉴定的实验，结合本专业的特点，扩论文导读：
展了思路，了解挥发油的用途，以及天然产物在食品工业中应用的重要性。
又如，环境科学类在茶叶中咖啡因的提取实验中，对有机溶剂三氯甲烷的回收，则可避免对环境造成的污染，也可使溶剂循环使用，也加强了学生对环境的保护意识。
而对林学、植物保护、木材科学类源于：论文网站www.7ctime.com
开设了植物中有效成分的提取，经过了植物中化学成分提取过程的复杂性操作，使学生懂得了自然界资源的丰富多彩，另一方面也说明了人类对大自然的依赖性，从而使学生感受到人类应善待大自然，并肩负起对大自然保护的使命，开拓维护发展大自然生态平衡的创新思维，尤其是农林大学生更应具有这种责任感。

1.3 设计性实验的教学模式

设计性实验模块涵盖了基础理论知识、基本实验操作技能和综合性实验内容。设计性实验内容以及实验方案的设计和实施是考验学生能否将理论知识运用到实验中，能否熟练掌握基本操作技术和方法，以实现目标分子合成的很好的训练途径，设计性实验模块设立的目的是进一步提高学生的综合实验能力，并引起学生对化学实验的兴趣，为今后的研究工作奠定基础。实验内容见表3。
我们对设计性实验采取了课堂讲授（大班化）和课堂讨论以及实验操作（小班化）相结合的教学方式，具体的流程如下：学生根据设计性实验内容的要求，先查资料，了解实验的相关内容，写出设计方案、原理、主要的仪器及试剂、装置图、产物的理化数据、参考文献。提前一周交于任课教师审核，教师批阅后给出意见，方可进入实验室做实验。若不合格，教师签上修改意见，返回修改。这样做，教师花费很大的精力以确保实验的顺利进行。在基础实验模块和综合实验模块的基础上开设设计性实验取得了良好的教学效果。
2 第二课堂的教学平台——开放性实验的教学模式
考虑到我校有机化学实验课程学时数较少的现状，为了给学生提供能熟练掌握实验操作技能的机会，有选择性地开放一定数量的课外实验项目，课外选题项目开放主要面向有一定化学基本知识的学生。开放实验内容见表4。
开放性实验的具体程序是：教师自己申请实验项目，实验室汇总后上交教务处，教务处审核后网上公布，学生网上申请。整个实验的过程在教师指导下，由学生自主完成查阅文献、熟悉实验内容、仪器的使用、操作方法、结果的验证、数据处理和撰写实验论文等。根据教务处“16学时记0.5学分、32学时记1学分、最多不超过2学分”的奖励措施，给学生学分奖励。让学生在第一课堂内学会的基本操作，应用于第二课堂的综合性、应用型和科研型实验中。实验过程从原料到产品，给学生带来了成就感的快乐。这样，使第一课堂的教学内容在第二课堂中得到了进一步的延伸，有利于培养学生自主学习和运用知识的能力，极大地激发了他们的学习兴趣，进一步加强了学生和教师之间的交流。
开放性实验的教学表明：对学生创新能力的培养、专业知识的拓宽和实践技能的获取以及实际工作能力的提高都收到了明显的效果。也因此给了学生很大的自由选择的空间。有利于培养学生的实验能力和分析思考能力，也给了学生一个提高和表现自己的平台。本文从培养具有创新精神的应用型人才的角度出发对“有机化学实验”课程教学进行了初步的探索和实践，取得了良好的效果，学生的学习兴趣被大大激发，学生的创新精神得到了一定程度的培养，有利于“有机化学实验”的教学质量的提高。