浅谈我校有机化学开放实验教学设计与探索

许海燕　蒋春辉　陆君　郑绍军　陈孝云　陆鸿飞

【摘 要】有机化学开放实验教学是提高学生综合实验素质和创新思维的一种与时俱进的教学模式。本文主要结合我校的实际情况，对有机化学开放实验教学内容和方式进行设计与探索。开放教学内容主要是在基础有机化学实验教学内容的基础上，将单一的验证实验优化成综合实验以及与科研模式内容相结合的研究课题。教学方式由老师主导转换成学生主导地位，并要求学生独立设计并完成整个实验。

【关键词】有机化学;开放实验教学;教学模式

中图分类号： O62-4文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）17-0121-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.17.057

Talking about the Design and Exploration of the Open Experiment Teaching of Organic Chemistry in Our University

XU Hai-yan* JIANG Chun-hui LU Jun ZHENG Shao-jun CHEN Xiao-yun LU Hong-fei

（School of Environment and Chemical Engineering， Jiangsu University of Science and Technology， Zhenjiang Jiangsu 212003， China）

【Abstract】The open experiment teaching of organic chemistry is a kind of novel teaching mode. It can improve students comprehensive experimental quality and innovative thinking. This paper put forward suggestions to design and explore the content and method of open experiment teaching of organic chemistry from the actual situation of our school. Based on the basic organic chemistry experiment teaching content， the content of the open experiment teaching mainly includes the comprehensive experiments optimized from the single verification experiment and a research topic combined with the content of the scientific research model. The teaching method is transformed the teacher leading role to the students， and requiring the students independently to design and complete the experiment.

【Key words】Organic Chemistry; Open Experiment Teaching; Teaching Mode

有机化学实验是化学专业学生的基础专业课程，是有机化学教学环节中不可或缺的重要组成部分。有机化学实验教学不仅有利于学生巩固有机化学反应的基本原理、理论知识、基本实验操作技能，还有助于学生熟悉相应的分析实验仪器的基本构造、工作原理、适用范围和基本操作，培养学生解析谱图的能力。目前常规的有机化学实验教学是根据本学科专业教学大纲，在规定的时间内，学生按照实验讲义内容做验证性实验[1]，这种教学方式对于有機化学的初学者是非常重要的，它能够系统地教会学生基础的实验操作技能，但是其知识面窄，创新性不强，不能激发学生的实验热情。有机化学开放实验教学内容是在掌握基础有机知识和实验操作技能的基础上，与学科前沿研究领域相关研究课题结合设计的，具有新颖性和挑战性，能够激发学生的求知欲。同时，其教学模式是老师制定开放实验教学内容，学生自己利用网络资源进行文献调研，设计并制定具体的实验方案，完成实验，整个实验过程学生处于主导地位。这种模式的实验教学不仅可以培养学生的学习兴趣和创新能力，而且可以提高学生独立设计实验内容、分析和解决实验问题的能力。本文将结合我校的有机化学实验教学现状，从开放有机实验教学的内容和形式两个方面进行设计与探索。

1 有机化学开放实验教学内容设计与探索

1.1 有机化学开放实验内容与基础有机化学实验教学相结合

由于有机化学实验教学课时有限，我校有机化学实验教学大纲中制定的制备实验大都是单一的验证性实验，如苯乙酮的制备，溴乙烷的制备以及格式试剂的制备。有机化学开放实验内容可以在基础有机化学实验教学内容的基础上，进行优化组合，设计综合实验。例如2-苯基-2-丁醇的制备（图1），可有效地将傅克烷基化反应、取代反应以及格式反应巧妙地组合成在一起，进一步地锻炼学生的萃取、蒸馏、重结晶、薄层色谱以及柱层析等基本实验操作，巩固了基础有机化学反应原理。同时，该课题的设计研究也巧妙地融合了现代有机波谱分析课程，学生需要先根据相应的谱图解析，确定每步反应的目标产物结构正确性以及产物纯度，然后进行下一步反应。通过综合实验的合成训练，让学生对化合物的制备有一个完整的认识过程[2]。

1.2 有机化学开放实验内容与教师科研项目对接

现代高校老师考核不仅要完成规定的教学任务，而且需要完成相应的科研项目。有机化学开放实验内容可以与教师的科研项目对接。一方面科研项目涉及的内容丰富，综合性强，有利于提高学生的综合科研素质[3]。另一方面，教师对自己研究的课题和学生的基本能力有全面的了解，給出的开放性实验内容可行性比较高、难度适中，有利于提高学生的积极性和成就感。

1.3 有机化学开放实验内容与企业难题相结合

随着社会的不断进步，人才竞争越来越激烈。现代化工企业招生希望应届毕业生能够有相关的研究经验，能够在短时间内上岗工作。因此，我校应鼓励和支持有机教研组的老师与当地的化工企业接触，深入了解企业生产过程。同时结合自己的专业知识和我校的实际科研平台，设计并制定相关的研究性课题，作为有机开放实验教学内容，引导并辅助学生解决企业的技术难题，让学生提前接触现代化工企业研发的完整程序，增强未来就业的竞争力。

2 有机化学开放实验教学模式设计与探索

由于我校实验室平台、教师资源等限制，全面推广有机化学开放实验教学成本比较大[4]。根据我校实际情况，应推行阶段性和选择性的开放实验教学，如可以开设暑期班有机化学开放实验教学研究。学院提前公布该学期有机化学开放实验研究课题并组织相关老师介绍各自研究课题的研究背景及意义，学生根据自己的兴趣选择研究课题，或自愿组成的研究团队。在整个开放实验教学过程中，老师负责引领和指导，学生个人或者团队需独立地完成整个开放实验研究内容。

2.1 文献查阅，设计可行性实验方案

根据课题选择分组，在指导老师的指导下，学生根据自己选择的研究课题，进行文献调研，进一步地了解该开放性实验课题的研究进展，并以PPT的形式制定出可行性报告。指导老师组织小组同学进行汇报，交流与讨论，选择并确定最终的可行性实验方案。

2.2 老师指导，学生独立完成实验

学生们根据最佳实验方案，进行分工协作。如前文所述，由于老师精力有限，在此教学过程中，可以邀请本课题组的高年级研究生进行辅助指导，保证在实验过程中能够及时纠正实验操作错误，以及帮助学生分析并解决实验中遇到的具体问题。其次，引导学生正确面对失败的实验，让学生能够多次重复实验，并在其过程中进行实验总结，完善实验方案。在具体实验过程中，培养学生发现问题，分析问题以及解决问题的能力。

2.3 总结实验结果，完成实验报告

学生完成实验后，在规定的时间内整理原始实验数据。同时，学生需要结合文献调研，分析实验结果，讨论总结影响实验的关键因素，并以PPT的形式进行口头汇报，然后讨论修改，最终以科研论文的形式提交开放有机化学实验报告。

2.4 开放实验成绩评定优化

开放实验的目的是激发学生对有机化学实验的学习兴趣，鼓励学生自己设计与探索实验教学课题，培养学生创新思维和团队协作能力。因此，开放实验成绩评定应综合开放实验的整个过程，着重考察文献查阅是否具有系统性，实验方案是否具有创新性，分析解决实验问题能力以及对待开放实验的态度。而实验结果和实验报告的完整性是开放实验成绩评定的加分项。

2.5 组织学生去工厂体验

对于企业技术难题研究项目的研究小组，可以由我院领导出面组织去相关的化工企业进行驻厂参观学习一周，了解自己实验项目的来源，为什么需要优化改进，改进后能够获得什么利益，激发学生的研究兴趣，真正地将产、学、研连成一体，达到教学目的。

总之，以综合实验或者科研模式开展的有机化学开放实验是一种新型实验教学模式，一方面可以锻炼和巩固学生的有机化学实验基础操作技能以及有机化学反应的原理和知识，另一方面科研培养学生的创新思维和综合科研素质。开放有机实验最明显的效果是可以有效地提高本科生毕业设计的质量，提高他们将来在化学竞赛，继续学习和工作中的竞争力。建立与有机化学学科前沿研究领域相结合且不断创新的实验教学模式是现代高效教育改革的主要方向之一，符合化学学科发展要求。

【参考文献】

[1]郑永军，牛永生，侯绍刚.高校有机化学开放实验教学绿色化探索[J].广州化工，2016，44（22）：193-194.

[2]施梅，孙幼红，李丽，刘少贤.有机化学设计性实验教学的探索与实践[J].高校实验室工作研究，2008，98（4）：5-7.

[3]刘瑜.对“科研设计性有机化学实验教学”的探索[J].学术探讨，2016，33，17-18.

[4]陈红军，罗明武.阶段开放式有机化学实验教学时间与探索[J].广东化工，2011，38（11）：138-139.