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1、 “微型半微型有机化学实验”精品课程建设的实践与体会 云南大学化学科学与工程学院 李霁良 从1998年起，我们对有机化学实验课程进行了微型化改革,设计出微型化实验仪器,开展了“推行微型化实验改革，促进创新教育的实践”项目研究，并于2001年获得国家教学成果二等奖。从2002年起,我们进一步加大了教学改革步伐和课程建设力度,在教学理念、课程模式,教学内容、教学方法、教学技术和手段，课程目标，教材建设、师资队伍培养等方面进行了系统的研究、改革与建设，对课程塑铸绿色、环保理念，大力减排降耗。根据西部高校的实际，我们将有机化学实验课程整合为“微型半微型有机化学实验”模式。这一实验教学模式不仅在我校成功
2、应用，还推广到全国30余所高校应用，产生了良好的社会效益，受到了教育部评估专家和高院校的广泛好评，成为我校教学改革和课程建设的一个亮点。历经长达10年的改革与建设，本课程先后被评为校级和省级首批精品课，并于2007年成为国家的精品课。课程改革与建设采取的主要组措施如下：一、教学改革实施了六大转变，体现了六个创新1、在教学内容上，实施了从知识培养向能力培养模式的转化，体现了“能力优先”的教学培养目标。长期以来，有机化学实验课程从教材编排到教学过程基本上按知识培养模式设计，以官能团为主线，按烷、烯、炔、醇、酚醚、醛酮、卤代烃、含氮化合物、糖类、蛋白质等顺序安排实验，注重学生知识点和知识类型的灌输。
3、从2002年起，我们对这一模式进行了大胆改革，实施了能力培养为主线，设计了六个实验模块：（1）基本技能、基本操作和基本仪器装置的掌握训练实验；（2）经典单步骤合成实验；（3）综合性多步骤合成实验和循环实验；（4）天然产物提取分离与鉴定实验；（5）设计创新型实验；（6）生产实习和课外科技活动实施。并按这一能力培养为主线的模式编写了新教材微型半微型有机化学实验（高教材出版，2003年12月），本教材入选“全国百门精品教材建设计划”。6年来，我们在实验课教学中按这一模式组织教学取得了显著效果，学生的基本操作技能和实验动手能力、基本化学素质和创新思维理念均有了较大提高。（见学生评价和学生论文）。在教学
4、目标和要求上，体现了以“能力培养优先“的教学目标创新。2、在教学方法上，改变了单方面传授知识和填鸭式教学方法，而代之以传授学习方法、培养学习兴趣和激励事业情怀为主的教学方法，实现了“与其鱼不知授其渔”的教学方法的创新。过去在课程的教学中，学生“照单抓药”，按讲议完成实验，计算出产率，上交实验报告后即告结束。2002年以来，我们将实验教学与现实生活、工业生产、环境效益相联系，注意引导学生思考和关注本人应有负有什么样的社会责任，能解决什么样的社会问题，可扮演什么样的社会角色，有可能发挥什么样的社会影响，以及能创造什么样的社会和经济价值。例如2，4-D合成实验，教师与学生共同分析不同合成路线的利弊，
5、成本效益，环境影响，并指出先氧化后醚化合成路线有可能产生二噁英，将引起严重危害环境及食品安全等问题。又如表面活性剂的合成实验，我们引导学生联系到高级脂肪酸盐分子中引入氨基酸或多肽片，为什么可以制造高级洗发剂（如潘婷、飘柔等），它能大大提高其生物兼容性、抗静电性和使发质更加飘逸、清爽和光亮。再比如做氨基酸蛋白质类实验，我们联系到最近的三鹿奶粉事件，让学生了解为什么不法分子在奶制品中添三聚氰胺能大大提高氮含量，弄清三聚胺的分了结构是什么，从而提高我们揭穿和预防犯罪的能力，增强学生关注食品安全的社会意识。再加之我们推行微型化实验，仪器设计的精致美观和本身折射出的环保、绿色、节约型和可持发展的内涵，使
6、教学活动变得丰富多彩，从而使学生产生了强的实验好奇心、实验激情与动力，并带着强烈的社会责任感完成实验和学习过程。3、实施了从常量实验到微型半微型实验的转化，更新了实验技术，体现了实验技术、教学思维和观念的创新。在经过大量实验，取得了充分实验数据和处理好继承与发展，传统方法与现代技术的关系的基础上，研制出定位合理的具有自主知识产权的“微型半微型有机化学实验仪器”，获得了国家专利（ZL），实现了批量工业生产，2002以来除本校应用外，还大力推广到全国多所高校应用，不仅取得了满意的实验效果，还产生了广泛的社会影响。以此为基础，我们对本课程从内容体系、教学方法、师资队伍培养、教学规律研究、课程设计目标
7、、教学思想等多方面进行了系统的全面的改革、建设、凝炼与创新，使本课于2004年成为首批校级精品课，2005年成为云南省首批省级精品课，并于2007年成为了国家精品课程。我校的微型半微型实验取得较好成绩，得以推广应用，起到了示范和辐射作用，根本原因是它适应了时代发展规律，符合绿色和环保理念，体现了关心师生健康、以人为本的精神，是建设节约型社会和贯彻可持续的科学发展观在教育领域和教学进程中的具体体现。4、实施了从平面教学到立体化教学的课程的转化，体现了新型的时空教学立体化模式创新。2003年我们完成了微型半微型有机化学实验纸质版教材编写，然后又用了两年时间，自行研制开了发一套微型半微型有机化学实验
8、多媒体课件，涵盖了本课程的主要内容和自制实验仪器装置图，制作了大量Flash动画和幻灯片，做到了图文并茂，生动形象。应用于教学过程中，并依托学校教育网络平台建立了精品课程网站（），这样既可在课堂上进行动画演示教学，又方便了学生课前预习和课后复习，形成了传统纸质平面教学与现代网络教学相结合的立体化教学模式，致使学生学习兴趣大大提高，学习效益明显增强，受到师生们的喜爱及校内外不少专家的好评，如华东师大万平教授评价说“云南大学微型半微型有机化学实验精品课程网站是我所见过的最好的网站，其精美和丰富程度至今尚无超越的”最近一年多以来，我们又与电视台合作，完成了本课程视频制作，使本课程的实验操作实现了视频
9、化，并与前期制作的Flash动漫，PPT课件整合为电子教材，即将由高教出版社出版，形成了纸质教材，电子教材和课程网站有机结合的立体化课程体系，实现了时空交互的立体教学模式创新。5、实施了从单一共性化教学和单一顺序思维教学向共性化与个性化教学相结合、顺向思维与逆向思维相结合、综合思维与发散思维相结合的教学转化，体现了重视个性和多元思维的教学创新。我们在长期的教学研究和实践中得出结论：创新型人才一般具有鲜明的个性，特殊的兴趣和执著的追求，但在计划经济条件下教育长期强调共性，学生必须按照国家建设的要求和老师讲授的范围来塑造自己，培养的学生就像从机器模子中浇铸而成的一千篇一律，千人一面，严重扼杀了学生
10、的个性，这就是所谓的教育趋同效应，这样的培养的学生怎么可能富有创新精神，创新型人才的培养必须强调个性，提倡个性化教育，尊重学生的兴趣爱好和首创精神，充分发挥学生的个体特长，因材施教。个性化教育是创造性教育的灵魂。个性发展是全面发展的核心。教师的重要任务之一就是要善于发现学生个人在某些方面的天赋，加以激励培养并发扬光大，使其获得成功的满足感，在教学过程中，我们既培养学生的共性，也尊重学生的个性，例如某些多步骤合成实验，我们让有兴趣和学有余力的学生进行不同路线的设计，改用不同催化剂或不同溶剂，或与生产生活实际相联系进行实验，调动了学生的学习积极性，满足了学生不同个体的多方面兴趣，例如2，4二氯苯氧
11、乙酸、乙酰水扬酸、苯甲酸丁酯的合成、透明皂的制备、菠菜色素的分离、咖啡因的提取等实验我们都是按不同学学生的兴趣，用多套实验方法及结合生活生产实际开展实验教学活动的，体现了个性化教学特色。另外，我们认识到多元化教育是培养学生创新意识的重要环节，在这方面也进行了积极探索。例如肉桂酸合成实验按照常规的教学，仅让学生严格按实验步骤进行操作，完成实验任务，为了引导学生进行逆向思维、横向思维和发散思维，以培养学生创新能力，我们在教学中并未就此止步，而是引导部分有潜力的学生设计第二方案，改变实验条件，将加热时间稍延长并加入少量吡啶，结果产率提高了 5-10 。另外，我们又让学生将实验得到的肉桂酸产品与某些醇
12、类进行酯化，得到的产品可用于配制香精香料。我们还引导同学们思考：由于所得产品肉桂酸及其酯在分子中有一个苯环和一个，不饱和双键，可在苯环上进行亲核取代反应以带上某些基团，并使双键参与到丙烯酸酯、丙烯酰胺，衣康酸等具有活性双键分子的共聚反应中，用以改善共聚物的某些特性，使学生的发散思维得到了发展。6、实施了从纯粹课程教学向教学与科研相结合，以科研促进教学的转变，实施了研究式教学的机制创新。我们理解科学研究包括自然科学研究与教学理论和教学规律的研究，进行研究式教学应该包含这两方面的内容。一方面我们将教师的最新研究成果和一些新实验的技术引入学生实验，以拓宽学生的视野，同时引导学生参与到老师的科研活动中
13、，开展一些创新型实验，以提高学生科学专养和实验能力，例如大环配体（14）4，11- =烯-N4.2HIT和大环化合物八甲基四氧杂夸特烯两个合物的合成是我们教师的科研课题中的一部分，比较成熟后引入学生实验，并将这两个编入了实验教材中，使教学与科研有机结合起来。在教学理论、教学规律、教学方法和技术的研究方面，本课程组先后承担了八项国家级，省级和校级教研课题，发表了相关教学研究论文20多篇，获多项教研成果，我们适时地将这些教研成果融入教学过程和课程体系，实施了研究式教学，有效地促进了教学质量的提高。二、微型半微型有机化学实验立体化教学模式的建立1、实验教学仪器研制。团队研制开发了一套“便携式微型玻璃
14、实验仪器”，含48个品种，63个部件，获得国家专利(ZL00242172.0)，形成了具有自主知识产权的教学产品。该仪器已经定点批量生产，实现了产业化，在我校得到长期应用，并被吉林大学、上海交大、浙江工业大学和暨南大学等全国30余所高校采用，受到普遍欢迎，使有机化学实验节省70%以上的试剂，减少80%以上的实验污染，体现了绿色化学精神，彰显了节约、环保和可持续发展的科学教育观理念，受到应用单位和同行专家的充分肯定。（注：仪器装置图演示）2、 国家精品课程网站建设。精心建设了微型半微型有机化学实验国家级精品课程网站（http:/ wxyjhx. ）。网站教学资源丰富多彩，表现形式生动形象，受到本
15、校师生和全国兄弟院校普遍欢迎。目前点击率达30余万次，从而得以广泛应用。该网站内容如图示：微型半微型有机化学实验精品课程网站教学内容教学大纲电子教案多媒体课件PPTFlash操作视频实验资料常用有机溶剂的纯化常用试剂的配制常用酸碱溶液的相对密度和各浓度对照危险化学品的使用与保存NMR及IR数据常用有机化学化合物的物理常数教学资源国外有机化学期刊SCI影响因子中文核心期刊国外著名大学网址诺贝尔奖百年数据库资源课程情况课程特色教师队伍教材建设仪器建设教学成果课程评价John WilleyElsevierRSC期刊ACS电子期刊教学互动3、 电子教材建设。本人主持研制了课程的教课件，对有机化学实验的
16、PPT、Flash和操作视频的制作投入了大量精力，力求使之成为精品。经过在本校教学过程中的应用，大大丰富了教学内容和形式，提高了学生实验积极性和学习效率，方便了学生课前预习和课后复习。目前已将PPT和Flash以及操作视频进行有机整合，使之成为电子教材，即将由高等教育出版社出版。（注：电子教材演示）4、 网络教学互动平台建设。基于C/S（客户服务器）架构，设立blackbord教学平台，开展了疑难问题在线讨论，为教师与学生提供交流、答疑空间，及时解决了学生学习过程中遇到的各种问题，加强了教学互动，提高了学生进行自主性探索和协作学习的积极性。 5、文献情报资源建设对一些有影响的网络资源，如中国高等学校化学教学资源库、英文期
