基礎有機化學開放實驗與常規教學結合之探討

摘要：本文主要介紹了有機化學開放實驗與常規教學的結合，闡述了教學內容的選擇、教學實施以及實踐教學中的成效和存在的問題。

關鍵詞：開放實驗；有機化學；教學實施

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）08-0222-02

引言：

有機化學是化工、輕化工類專業的一門重要基礎課程，也是一門實驗性很強的課程。常規實驗是必須的教學環節，主要使學生掌握有機物的基本性質，基本操作技能，具備一定的科研能力。它是根據本專業培養方案的要求在規定學期、規定實驗課時內進行的，要求教師講明實驗目的、原理、步驟、注意事項等問題，然后學生從事實驗，這種傳統的教學方式對于剛剛步入大學的學生來說，是非常必要的。因為，它能夠系統地教會學生如何通過實驗驗證所學理論知識。但它又有缺陷，往往使實驗者依賴心理加劇，創新能力不足。而開放實驗教學模式的出現，無疑給常規實驗教學模式注入了“強心劑”。那我們從事基礎有機化學教學的教師們應如何使有機化學開放實驗與常規教學相結合，這是我們研究的目的，也是本文要闡釋的重點，經過近3年的教學實踐總結如下：

一、基礎有機化學開放實驗內容的挖掘

1.開放實驗與常規實驗相結合。常規實驗教學模式對于訓練實驗操作技能、養成良好的實驗操作習慣是有效的，在現階段的學生、教師、實驗資源條件下，是不可替代的。在此基礎上哪些實驗內容適合于開放性，這是我們首先要考慮的。例如，我?；A有機化學實驗內容分為三個層次，第一：單元操作實驗（熔點測定、蒸餾、分餾、重結晶、萃取）；第二：簡單合成實驗（肉桂酸的制備、鄰苯二甲酸二丁酯的制備、乙酸乙酯的制備、二苯甲醇的制備）；第三：綜合實驗（乙酰乙酸乙酯的合成、二丙酮醇的合成、輔酶催化法合成安息香）。選擇這些實驗的宗旨是使學生有一個由簡到難、逐步提高的適應過程，其目的重在基礎，為今后專業實驗和后續學習深造及相關工作鋪好路。但由于學生人數、師資、實驗空間等因素限制，學生不可能更全面地從事更多的實驗，開放性實驗的挖掘在一定程度上就彌補了這一不足。因此學生在前期實驗實踐的基礎上，我們開發出與常規實驗相結合的基礎性開放實驗內容（見表1）。

在開放實驗與常規實驗結合內容中，有意識地把某些科學發現經歷的失誤“安置”于經典的實驗之中，讓學生自己重新尋找這一驚喜。將“埋伏”、“設定”、“疑問”等“藏”于經典的實驗之中，讓學生自己探究真相，獲得結論。

例如熔點測定中，毛細管法要求學生裝樣要實、樣品干燥、把握測定速度等，在開放實驗中我們要求學生反其道而為之，通過驗證結合分析得出正確結論，學生普遍反映印象深刻。又如“阿司匹林的合成、鑒定及含量測定”實驗是將有機化學與分析化學內容相結合，用有機知識完成合成，用分析知識完成含量測定，把所學知識融合起來，鍛煉學生解決問題的能力，這也是常規實驗中空缺的。

2.開放性實驗與理論教學相結合。雖然基礎實驗教學中所涉及的內容幾乎都早有定論，但是不管哪一種實驗形式，實驗的目的總是要和理論相關聯。由此開發設計實驗內容，并通過實驗對理論教學產生積極影響。相關實驗見表2。

例如：“小化工產品的制作”，它是在有機化學理論課學習的基礎上，到實驗室親手制作出相應的產品（肥皂、小鏡子、彩色蠟燭、固體酒精、固體膠水、改正液），這樣的實驗學生極感興趣，理論和實踐緊密結合。再如：而要完成20組50種有機物的“化學鑒別”，學生若沒有理論知識的鋪墊，不可能設計出實驗方案，也就無法在規定時間內完成實驗要求。開放實驗從內容上補充和豐富了常規實驗的欠缺，教學方式上比常規實驗更靈活；開放實驗總學時目前達到109（常規有機化學實驗31學時），學生選擇余地大，能與個人愛好緊密結合，給了學生更大的發揮空間。

3.開放實驗與創新實驗相銜接。常規實驗是由經典的驗證實驗構成，重在掌握最基本的實驗技能；開放性創新實驗，重點在于“創新”，它起點高，若沒有一定的實驗訓練難于獨立完成。如何很好地將二者“銜接”起來就顯得尤為重要了。而基礎化學開放實驗就扮演了這個“銜接”的“橋梁”。因此，在考慮選擇實驗內容時難度上一定要合適。例如我們開出的“阿司匹林的合成與含量測定”，“兩種新型藥物的合成”實驗就很好地體現了這一特點。

二、開放實驗教學的實施

1.實驗過程流程。

教師申請：首先，指導教師要向學校提出申請，獲得批準后方能進行實驗。公布實驗：獲批后在網上公布實驗內容、實驗時間段、實驗要求。網上選課：學生通過教學管理網申請選課，教師準備開課。預約實驗：學生填報實驗時間，學生分組。準備方案：學生根據實驗要求，準備實驗實施方案，在規定時間進行師生交流。進行實驗：學生根據約定時間和方案進行實驗。提交論文：實驗結束兩周后，提交實驗“小論文”，其格式和要求在考核標準中有詳細說明。評定成績：指導教師根據學生實驗方案、實驗表現和“小論文”，給出成績。

2.嚴格實驗過程管理。

為保障實驗的正常秩序，使實驗能順利進行，我們對其進行了嚴格的規定。第一：學生必須認真仔細閱讀實驗指導書，明確要求，然后提交實驗方案，合格后方可進行實驗；第二：學生自己要準備實驗；第三：實驗要有詳細記錄，包括使用材料及規格、原料配比、現象、數據、異常問題、結果等；第四：實驗過程由教師進行檢查和指導，必要時允許學生重復實驗，直到滿意為止；第五：加強安全教育，樹立安全意識，使學生明確應急問題的處理。

3.開放實驗成績考核。

其中，實驗方案20%+實驗過程20%+實驗論文60%=開放實驗成績。學生得分在60-100分，方能得到本實驗對應的學分。

三、開放實驗的體會與存在的不足

開放實驗教學目的在于調動學生的積極性，培養其綜合能力，將理論轉化為實際的能力，諸如實驗設計、規范操作、綜合歸納、靈活運用、查閱文獻、嚴謹學風等等，經過近3年教學實踐，體會到學生在以上各方面確實有不同程度的提高。比如：學生實驗的積極性和學習主動性明顯提高；學生不斷有問題提出，用心程度明顯提高；學生能自覺地對沒有把握的實驗進行重復實踐，直到滿意為止，這也是與常規實驗不同之處；實驗內容和要求的變化，提高了學生的實驗興趣，適應了不同水平和能力的學生要求，實驗結果往往使學生成就感倍增。

目前，開放實驗還存在如下問題：

第一，學生動手潛能還需進一步挖掘；第二，由于研究周期不長，整體而言開放實驗項目還不夠全面，沒有形成一套很完善的與常規教學相匹配的體系，這是后續工作需要重點解決的問題。

參考文獻：

[1]馬紀偉.開放式有機化學實驗的探索與實踐[J].教育與職業，2008，（2）：124-125.

[2]陳斌，張曉華.開放式實驗教學的實踐[J].實驗室研究與探索，2005，24（11）：110-113.