构筑以生为本有机化学创新实践教学平台的改革与探索

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摘要：结合有机化学实践训练教学，我们对实践教学内容、教学模式进行改革，认为应在典型性实验基础上加强前沿性及应用性集一体的综合设计性实验教学内容，在教学过程中坚持以生为本，并结合智能多媒体仿真教学课件和互联网平台，实现实践问题即见即解决的教学理念，充分调动学生实践学习积极性，提高学生科研与实践创新能力。

关键词：有机化学实践；综合设计性实验教学；仿真教学；创新能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）50-0143-02

近几年，高校毕业生“就业难”与国内企业“用工荒”的矛盾日益突出，高校人才培养模式转向现代职业教育体系的改革正在全面实施，如何解决就业结构性矛盾，培养具有创新精神和实践能力的技术技能型人才，是高等学校每个教育工作者必须探索的重要课题之一。有机化学实践课程是继有机化学实验教学之后，面向我校化学工程、化学工程&软件工程、环境工程、应用化学等专业大二学生开设的专业必修课，是整个有机化学教学体系的重要环节。高校传统实践教学的弊端是，将实践教学看成是有机实验教学的简单延伸，其主要功能为强化学生综合实验技能训练，隶属为理论教学的附属环节。在教学中主要以教师讲授为中心，教学效率虽高，但学生只能收获“照方抓药”、模仿验证的学习效果，缺乏对实验技能、理论知识交互运用的创新思维训练，显然不能满足当今国家经济建设和社会发展需要[1，2]。多年来，我们在实践教学中以创新应用型人才培养为重点，构建“以生为本”的创新实践教学平台，向社会输出高素质技术技能型人才。对此，作者拟就近十多年来在有机化学实践教学中的改革谈一些体会。

一、合理选择实践教学内容，加强综合设计性实验环节

有机化学反应浩如烟海，有机合成方法纷杂，如何在有限的实践教学课堂上，合理选择教学内容，是笔者在教学中积极思考的一个重要问题。响应高校现代职业教育体系改革方向，推行国家“绿色化学”环保理念，我们以实践内容是否贴近社会生产，贴近科学研究，贴近社会生活为选材指导，同时推进已选取实验的绿色合成技术或方法改进[3]。所谓综合设计性实验是指学生根据实验目的和实验条件，自行查阅科研文献，通过对有机化学相关理论、基本实验技能，或与该实验相关的其他课程理论或实验知识的综合运用，自主完成实验方案设计，并加以实现。因此，综合设计性实验有助于学生将学习与研究设计结合，在提高学生基本实验技能、理论知识综合运用和创新能力培养等方面起到积极作用。因此，我们重点选取集典型性、发展性、前沿性、应用性为一体的综合设计性实验作为教学内容，将“照方抓药”式验证实验教学内容降至零。

在实践教学中，我们以此为教学内容选择依据，在有机合成反应上一直注重前沿性科研技术引进，一些新的实验手段、实验技术不断被引进[4]。比如在苯亚甲基苯乙酮合成教学中，我们引进超声波辐射合成技术；在甲苯高锰酸钾氧化合成苯甲酸实验中，我们引进可循环利用“相转移催化剂”和“微型合成”技术；在天然产物咖啡因提取实验中，我们引进浸取法和索氏提取法的合成技术对比。几年来，我们均从“低毒、高效、短时”合成特点对每个实践内容的合成技术进行探索，实现有机合成达到低污染、低毒性、安全节能以及反应收率高的目的，在增强学生“绿色合成”理念方面也收到显著成效。

二、重视学生科研与创新能力训练

实践教学中，每一个实践训练项目均由四个环节组成：第一环节是实践方案设计；第二环节是实现实验；第三环节是实践论文（报告）书写；第四环节是实践成绩考核。在实践教学中，我们通过这四个环节的有机结合，同时改变传统以师为本的教学模式，课堂上通过师生角色转换，实现以教师为中心向以学生为中心的教学模式转化，提高实践教学质量，完成对学生科研与创新能力的培养。在实践教学中，我们的具体做法如下：

1.实践方案设计环节。学生进入实验室前，实践方案设计的好坏，将直接影响实践效果和学生创新能力培养。在“以生为本”实践教学模式下，教师必须转换身份，由以前课堂上的“主角”，转换为幕后“导演”身份。教师作为导演身份，在实践教学中，必须向学生提供逻辑性强、问题定位化的“剧本”（项目指导书）。项目指导书中创新点在于其将传统实验教材中实验步骤环节提纲为实验流程图形式，其中每步流程均进行细节化设疑处理，需要学生通过课前查阅相关文献、课上观察实验现象以及课上师生或生生互动所查阅的理论解释补充到流程图中，实现每步实验知识掌握不留死角的教学目的。通过实践方案设计中流程图细节化设疑处理，调动学生探索未知、解决并消化未知的兴趣，这对学生理论知识综合运用能力和创新学习行为的培养推动性很强。

2.实验实现环节。在构筑“以生为本”实践教学平台中，实验实现是我们强化学生基本实验技能、实验现象观察与分析、实验问题捕获并解决等能力，是实现将学生模仿验证实验理念扭转为主观能动综合设计理念的重要环节，该环节教学中渗透对学生探索新问题、查阅文献分析、解决复杂问题的能力培养，引导学生做到思考型操作、思考型分析、不思考不动手的实践理念。比如在苯亚甲基苯乙酮合成实验中，在粗产品水洗环节中，多组同学出现如粗产品颜色、产量不同等实验现象，这需要考虑合成温度、结晶时间长短以及水洗是否充分对实验结果地影响。针对该问题地出现，我们在教学中鼓励学生大胆设计方案，并自主进行多组组合，平行操作，互相交流实验结果，共同对比分析、处理并讨论所用实验处理方法的科学性、可行性及经济性。引导学生有的放矢地步步琢磨着做实验，摈弃传统实验教学中学生指哪打哪的被动学习行为。

3.实践论文（报告）书写环节。每个实践项目结束后，鼓励部分学生在指导教师帮助下，将实验结果按照科研论文核心期刊模式进行书写。通过撰写科研小论文，启蒙了学生参与科学研究的积极性，尤其在结果与讨论部分，学生通过查阅相关科研文献对实践问题分析、理解及体会过程中，引导了学生思考力与创新意识地形成，这是实践教学中我们所期望获得的教学效果。

4.实践成绩考核环节。实践考核是检验实践教学效果的重要手段之一，考核方式的改革对于本次教改成效至关重要。我们以往有机实践课程考核主要采取每个实践项目从“课前预习状况、基本实验技能操作、实验基本理论、实践结果及实践报告完成情况”这五方面进行考核，给出每个项目的成绩，实践结课后，将所有实践项目成绩进行累加，折合成百分制，给出实践课程成绩。该考核方式容易造成学生实践中简单“照方抓药”，盲目追求高产量，甚者捏造实验数据，课后抄袭实践报告等单纯希冀高分数的不良学习行为出现。在此次教改中，我们采取多层次考核模式，解决上述弊端。第一层次面向理论基础和动手能力薄弱的后进学生群，该层次考核主要以传统提交实践报告考核形式；第二层次面向基础夯实，但创新意识较强的较优学生群，该层次考核实践报告主要以科研论文形式书写，实践成绩根据学生文献查阅状况，利用相关文献分析、解决实践问题能力进行综合评分；第三层次主要面向基础夯实，动手能力强，且创新意识主动的学生群，该层次考核实践报告除了以科研论文形式书写外，还需将实践成果以PPT形式进行课前答辩，充分实现以生为本的教学目的。参与哪个层次考核，由学生根据本次实践项目个人学习状况，在课堂上自主提出申请，每个层次的实践成绩均由指导教师当堂给出，从根源上规避部分学生课后抄袭报告的可能性。另外，我们建立层次化考核方式，可以根据学生学习能力，进行因材施教，并且有利于树立优秀创新学生榜样，对提高班级学习风气，调动学生学习热情和建立不服输的良性竞争环境，均起着潜移默化的推动作用。

三、智能多媒体仿真实践教学平台构建

在实践教学中，我们配置互联网和多媒体操作平台，引进高等教育出版社公开出版的《半微量有机化学实验网络多媒体课件》及《有机化学多媒体课堂教学软件》投入有机实践教学使用，使仿真实践教学模式变得可行[5，6]。学生通过互联网和计算机技术使用优质教育资源，实践课不再以教师讲授为中心，转变以学生为中心。课前学生通过多媒体仿真教学软件，对该类实践项目原理、实验技术，以及仪器规范操作均有了解，有效提高预习质量；课中可利用互联网和多媒体操作平台，鼓励学生实践中遇到疑难问题即时查阅解决，实现课上实验知识掌握不留死角，及时调整实验方案，保证实践教学质量。另外，实践教学中对一些前沿性、应用性但具有一定危险性或对环境不友好，比如电解合成碘仿、光照合成卤代烃等实验，我们采取仿真模拟教学。通过引进互联网和仿真实验教学平台，在实践教学中能够充分发挥教师的引导和学生的主体作用，有助于以生为本教学模式建立，有助于具有创新能力的技术技能型人才培养。

四、结论

以生为本有机化学创新实践教学平台构筑之后，从教学实施效果来看，改革是有成效的。在本次实践教学改革中，以综合设计性实验为教学内容，以问题为驱动，借助智能多媒体仿真教学课件和互联网平台，学生对实践基本理论、实验技术以及实践问题即见即解决的主动学习热情普遍提高；通过多层次考核模式建立，树立优秀学生榜样，对后进学生实现“传、帮、带”作用，切实提高班级学习风气，调动各层次学生学习热情，在学生间形成不服输的良性竞争氛围。经过有机实践教学训练后，学生的科研热情与实践创新思维明显提高，这对于通过课堂教学过程培养大学生自主创新意识和创新理念，未来向社会平行输出创新型和应用型人才，具有十分重要的现实意义。

参考文献：

[1]汪洪武，刘艳清，郭海福，李红缨.有机化学实验教学改革浅议[J].肇庆学院学报，2004，25（5）：85-87.

[2]努娜，莫日根.传统有机化学实验教学模式的弊端及其改革[J].内蒙古民族大学学报，2009，15（4）：45-46.