职业院校开放有机化学实验室的探索与思考*

孙宾宾

（陕西国防工业职业技术学院 陕西 西安 710300）

职业院校开放有机化学实验室的探索与思考*

孙宾宾

（陕西国防工业职业技术学院 陕西 西安 710300）

通过探索职业院校开放有机化学实验室的组织管理，本文对各类型开放有机化学实验项目进行了分析和思考，指出了实验指导教师应该具备的基本素质，提出了开放有机化学实验室的发展方向。

职业院校；开放实验室；有机化学实验室

化学是一门以实验为基础的科学，通过实验不仅能加深学生对所学知识的理解，巩固学生所学的基础知识和基本理论，更重要的是能训练学生的基本技能，培养学生的爱好和创新精神，化学实验室则是实现这一教学目标的场所。职业院校目前的有机化学实验教学方式是：教师先讲解实验，学生“照方抓药”。因为学生的水平参差不齐，教师所选择的实验内容也只能比较常规，基本没有什么创新。这样的有机化学实验教学方式不利于培养学生的实验兴趣，束缚了学生创造性思维的发挥，严重挫伤了一部分优秀学生的实验积极性。笔者拟结合我院开放有机化学实验室教学的实践，探讨实验室的组织与管理，分析开放式有机化学实验项目，对进一步开放化学实验室进行实验教学进行思考。

开放有机化学实验室的组织与管理

化学实验要经常接触各种化学试剂，特别是有机化学实验室，很多化学试剂或者有毒有害，或者易燃易爆，或者具有腐蚀性。有些实验在操作过程中又不断产生一些有害物质，操作不慎还会遇到许多事故危险。因此，开放化学实验室最重要的一点就是要加强实验室的组织与管理，确保师生的人身安全。

第一，保证每个独立设置的实验室随时有一名实验指导教师和一名实验员。实验指导教师应完成下列工作：（1）负责开放实验的申请受理、时间安排；（2）负责学生预习报告、完成报告的收阅；（3）负责学生实验过程中的指导、讲解；（4）负责实验异常事件的应急处理；（5）负责优秀实验作品的遴选、推荐。实验员应完成下列工作：（1）负责按时开放实验室；（2）负责实验室化学试剂的准备、取存；（3）负责实验室的试剂、设备、水电气、门窗安全；（4）与指导教师共同负责实验异常事件的应急处理；（5）协助指导教师负责预习报告、完成报告的收阅。

第二，化学试剂的取用、存放专人负责，并有记录。浓硫酸、乙醇等是有机化学实验室很普通的试剂，但是浓硫酸的腐蚀性很强，乙醇属于易燃易爆化学品，因此，化学试剂的取用和存放必须有专人负责，并留有使用情况记录。学生做实验需要什么试剂，需要多少量，必须先通过实验预习报告向实验指导教师申请，教师同意后，再通知实验员准备试剂，学生得到教师许可后方可进行实验。实验过程中产生的有毒有害废物需要配合实验员采取有效措施进行处理，并留有记录。取用的试剂太多，剩余试剂也应通知实验员进行回收或处理，不能随意丢弃。

第三，开放实验室采取“预约制”进行化学实验，以确保实验过程中学生可控。未申请或者未得到批准的学生不允许进入开放实验室进行实验。进入开放实验室的学生必须穿着实验服，并按照实验需要，做好防护措施。学生不得随意开启、搬动实验室管线上的阀门，不得随意开关实验室的大型精密仪器设备。

开放有机化学实验室设置的实验项目

在有机实验室开放初期，进行的实验项目可以分为以下五种类型：

与有机化学常规实验相对应的拓展型实验 进行与有机化学常规实验对应的拓展性实验是开放有机化学实验室的主要目的，也是实验项目最多、参与人数最多的一类实验类型。像“甲基叔丁基醚的制备”、“合成乙酸乙酯催化剂的选择”、“叶绿体色素的提取和分离”等开放性实验可以看成是对“乙醚的制备”、“乙酸乙酯的制备”、“从茶叶中提取咖啡碱”等常规实验的一种拓展。在“甲基叔丁基醚的制备”这一开放性实验中，学生需要打破单醚合成的传统思路，考虑如何合成这个两边取代基不同的混醚。在“合成乙酸乙酯催化剂的选择”这一开放性实验中，学生可以完全脱离浓硫酸催化的束缚，通过检索、阅读文献，了解酯化反应催化体系的最新研究进展，根据自己爱好或者实验室条件，选择不同的乙酸乙酯合成催化剂，并进行尝试，这样可大大激发学生的兴趣。通过“叶绿体色素的提取和分离”这一开放实验，学生了解到了天然产物分离的方法，懂得了中药不只是能熬成一锅汤，还能通过这一方法分离出不同的成分，进行提纯与精制。这种类型的实验一般为授课教师根据教学进度给学生留下的课外拓展实验题目，实验员配合实施。因为是有机化学授课教师留下的课外拓展实验，对学生有机化学课程的学习帮助较大，所以参与这类开放实验的学生比较多。每个实验所需时间一般为6～8学时，刚好占用一天时间。

学生毕业论文中的设计型实验 高职毕业论文是对学生掌握本专业基础理论、专业知识、基本技能的一次综合检验，是对学生运用所学理论、知识、技能开展科学研究、分析问题、解决问题的基本能力的一次全面考核，在某种程度上，已经成为学生完成高等教育学业的一种标志。但是，现实情况是毕业论文在有些职业技术院校已经成为 “一纸空谈”，原因是没有专门完成毕业论文的实验室，毕业论文指导教师也没有专用的实验室，充分利用开放实验室资源则能够较为圆满地解决这一问题。以“红心萝卜色素的提取与稳定性研究”为例，先要求学生进行相关研究的综述，接着根据文献设计实验方案，在指导教师认可后，利用实验室资源对方案进行验证，对不理想的方案进行改进，最后总结实验结果，完成毕业论文。由于希望全面考核学生的综合素质，当然也希望创造新的方法，即使学生初步设计的实验方案不具有可行性，指导教师一般也不对学生进行否定，而是鼓励其进行尝试，因此这类实验经常出现反复，不过大部分学生最终都能达到指导教师的要求，完成毕业论文，个别学生的毕业论文甚至可以达到发表的水平。

结合教师科研项目的研究型实验 由于职业院校教学实验资源有限，一般教师都没有专用实验室，而很多教师又承担着各级各类科研项目，因此，利用开放实验室，借助学生的力量完成教师自身承担的一些科研项目，是一种新的探索。根据学生申请，承担科研项目的教师一般会选择3～5名综合能力比较强的学生参与到自己承担的科研项目中。在这些与教师科研项目相结合的研究型实验中，参与的学生能够得到以下三个方面的收获：第一，成为教师的科研助手，不但增长了见识，而且自身动手、动脑机会也相应增加，实践操作能力会大幅度提高。第二，根据教师科研项目经费情况，可以得到少量经济补助。第三，这类实验的科研成果在征得指导教师同意的前提下，允许学生署名发表或者作为以后毕业论文的一部分。笔者结合主持的科研项目，设立了“对位红染料的合成与棉布染色染色”这一子项目，实验过程包括低温下对硝基苯胺的重氮化反应，低温下重氮盐与2-萘酚的偶合反应，对位红染料对棉布的染色等过程。具体操作包括低温的获得、搅拌方式的选择、利用试纸判断反应进行的程度、混合物抽滤、产品洗涤、产物重结晶等多个环节。鼓励学生通过查阅文献，提出设计方案，写出实验计划，在获得许可后，动手进行实验。如果学生在实验中能够提出一些具有新意的方案并积极进行实验，教师应该配合联系进行相关分析测试，在不涉及知识产权争议的前提下，支持学生将实验成果撰文发表并允许学生将实验成果作为自己毕业论文的一部分。当然，有资格参与这一类型实验的学生较少，而这一类型的实验需要的试剂相对昂贵，需要承担科研项目的教师从科研经费中开支。

了解感受化学实验的认知型实验 对化学化工及相关专业的学生来说，化学实验并不陌生。但对于机械、汽车、空调、建筑等专业学生来说，化学实验的神奇对他们还是有吸引力的。《化学与生活》公共选修课，旨在提高学生化学素养，使学生具备生活中必不可少和有用的化学知识，能关注自然、关注社会，能辩证地对待化学给人类生活带来的功与过，能自觉地应用化学知识造福人类，服务于人类。选修这门课程的学生来自学校的各个专业，有机化学实验室可以有针对性地开设“有机化学认识与实践”这一开放性综合实验。“有机化学认识与实践”综合实验由《化学与生活》选修课教师统一向开放实验室申请，实验室受理后根据实验室任务进行安排。在实验室，指导教师首先向学生进行必要的安全教育，然后介绍一些常用的有机化学实验仪器及使用方法，最后将学生分成小组，进行一些简单的兴趣实验，如“红色废乙醇的回收”、“玫瑰花色素的提取”、“丙酮软化塑料尺”、“用乙醇清洗纯棉衣物上的油污”、“PE和PVC的鉴别”等实验。各小组实验内容不同，可以相互参观，如果时间允许，也可以亲自尝试其他组的实验。

地方小型化工企业委托的实用型实验 与地方小型化工企业相比，化工行业特色鲜明的职业技术院校在智力资源、科研条件方面有明显优势。利用有机化学实验室为地方小型化工企业提供智力支持和技术服务，可以实现院校和企业双赢。我校有机化学实验室先后完成地方小型化工企业委托实用型项目多项。如协助某化工厂进行了特种染料的实验室合成，目前正在进行产品生产的小试工作。对小型企业来说，在一定程度上节省了设备购置、研发等的投入；对学校来说，通过教师承担企业委托的横向科研项目，既可以扩大学校影响，又能锻炼自身的技术开发能力，培养“双师”素质。

开放化学实验室进行实验教学的思考

在实验的全过程中，都应有指导教师的辅导和帮助。

与有机化学常规实验相对应的拓展型实验，一般是对文献实验进行重复、对比并进行优化，可以要求学生先将文献改写成实验预习报告，实验指导教师审查同意后，学生按照预习报告进行实验，指导教师随时进行辅导和答疑。即使是重复文献实验，也可能会出现各种异常，这就要求指导教师必须有准确的文献辨别能力和丰富的实验操作经验。

学生毕业论文中的设计验证型实验以及结合教师科研项目的创新型实验，一般由毕业论文指导教师或者科研项目负责人安排执行，采用“导师制”的方式灵活进行。这些实验项目在实施过程中需要教师具有较高的科研素质和管理学生的能力。

对于非化学化工类专业的学生进行的以体验化学神奇、感受化学魅力为目的的认知型实验项目，在充分保障学生人身安全的前提下，应该安排一些现象明显的，如有颜色变化、有香味散出，或者贴近生活实际的小实验。通过这些兴趣实验，可以让非化学化工专业的学生充分认识到化学给人类生活带来的美与享受。

近年来，课程组对开放有机化学实验室进行了有益的探索，已经取得了初步的成绩。由学生设计或者参与的实验项目，研究成果申请国家发明专利2项，发表科研论文8篇，为地方企业提供样品加工、性能测试服务数十次。在以后的实践中，课程组将不断改进，并建立相应的规章制度，让开放有机化学实验室继续更好地为教学和科研工作服务。

[1]林敏，阮永红，周金梅，等.“有机化学实验”精品课程建设的探索与实践[J].中国大学教学，2009（8）：23-25.

[2]孙宾宾，马朝军.化学实验室常见事故的预防和应急处理[J].陕西国防工业职业技术学院学报，2009，19（4）：30-32.

[3]罗长金.高职毕业论文存在的问题与改革的措施[J].闽西职业技术学院学报，2008，10（2）：44-47.

[4]孙宾宾.工科高职院校开设《化学与生活》公共选修课的尝试[J].化学工程与装备，2010（12）：187-188.

[5]孙宾宾，焦文锡，王明远.用三乙胺催化合成丙烯酰氧基吲哚啉螺萘并噁嗪染料[J].合成材料老化与应用，2009，38（3）：24-27.

G712

A

1672-5727（2012）09-0122-02

孙宾宾（1977—），男，陕西周至人，硕士，陕西国防工业职业技术学院化学工程系讲师，主要从事有机化学课程的教学研究。

*本文系陕西省教育科学“十一五”规划2010年立项课题《基于工作过程的〈有机化学〉课程项目化教学实践研究》（课题编号：SGH10340）的研究成果