引論：我們?yōu)槟砹?3篇有機化學(xué)實驗論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
1．2儀器設(shè)備的安全使用問題
有機化學(xué)實驗室的設(shè)備主要分為兩大類，玻璃儀器類和電器類。玻璃儀器易碎，在玻璃儀器的安裝、使用以及洗滌、干燥等步驟都必須小心，很容易造成割傷等意外。在我們實驗室，一根小小的溫度計，經(jīng)常因為在使用過程中操作不當(dāng)，每年都有學(xué)生因此而被割傷，極大影響了學(xué)生做實驗的進度。另外做有機化學(xué)實驗通常需要加熱加壓等操作，需要用到水浴或者油浴，或者電熱套等儀器，有些學(xué)生使用電熱套不當(dāng)造成短路，還有把溶劑濺入電熱套而造成冒出濃煙的情況多有發(fā)生。還有使用比較頻繁的干燥箱，都可能因操作不當(dāng)出現(xiàn)故障，會打亂正常的教學(xué)工作。另外，一些老化的設(shè)備在使用過程中更要格外小心，防止造成安全事故。
1．3完成實驗后的收尾工作存在的安全問題
實驗完成后，我們要求學(xué)生回收實驗產(chǎn)物，清洗清點儀器，做好實驗臺面和實驗室清潔衛(wèi)生，檢查水電是否關(guān)閉，實驗室門窗是否關(guān)閉。曾經(jīng)有學(xué)生因窗戶沒有及時關(guān)閉，下雨造成實驗室的漏水殃及樓下實驗室的事件發(fā)生，造成不好的影響。
2培養(yǎng)安全意識的措施
2．1明確各方人員職責(zé)
完成一項實驗，需要實驗室工作人員的前期準(zhǔn)備，作為主體參與者的學(xué)生以及指導(dǎo)的教師共同的分工合作協(xié)調(diào)。一般來說，實驗員為學(xué)生提供實驗所需的藥品試劑等;指導(dǎo)教師負責(zé)學(xué)生的整體規(guī)劃，并督促學(xué)生按規(guī)章開展實驗。不管是實驗員還是教師，要對學(xué)生安全使用儀器設(shè)備，實驗進程的合理安排，突發(fā)事件的應(yīng)急處理進行培訓(xùn)。作為實驗的主體—學(xué)生，我們就要做進一步的要求，在進實驗室之前要求他們對本次實驗的實驗流程和操作中的相關(guān)注意事項做好預(yù)習(xí)工作。
2．2化學(xué)藥劑的安全使用
進行有機化學(xué)實驗所用的藥品具有有毒、易燃、易爆或腐蝕性等一些特點。下面我以大學(xué)有機化學(xué)實驗的制備實驗“相轉(zhuǎn)移催化法合成苯甲醇”為例，探討如何對學(xué)生進行安全教育。在這個實驗中，要達到的實驗?zāi)康氖且莆整u代烴制備醇的原理和方法，了解相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)的原理及其應(yīng)用，掌握機械攪拌，加熱回流，萃取，干燥，常壓蒸餾等基本操作。使用的試劑包括:苯氯甲烷，催化劑四乙基溴化銨，無水碳酸鉀，乙醚，無水硫酸鎂。那么針對試劑這一塊的安全教育，要求學(xué)生進實驗室之前，了解所用藥品的物理化學(xué)性能，比如苯氯甲烷要求學(xué)生能了解到它的腐蝕性，這樣學(xué)生在加料時就要小心，不要弄到皮膚上。一旦灑到皮膚上，要立即用水處理，再用肥皂水洗，還有它的催淚效應(yīng)等;比如無水乙醚的易燃易爆低沸點的性質(zhì)，使用過程中周圍避免明火，蒸餾時應(yīng)該采用水浴加熱以及回收乙醚的存放還有它的麻醉性的了解。這里舉此例說明在進入實驗室之前，學(xué)生應(yīng)該對自己在實驗過程中使用的試劑藥品的物理化學(xué)性質(zhì)要有全面的了解，這是保證實驗成功及自身安全非常重要的一個環(huán)節(jié)。
2．3儀器設(shè)備的安全使用
現(xiàn)在的有機化學(xué)實驗所使用的玻璃儀器大多是標(biāo)準(zhǔn)接口玻璃儀器，那么在實驗前要對標(biāo)準(zhǔn)口的玻璃儀器的使用進行學(xué)習(xí)。要裝配一個實驗裝置，主要靠的是玻璃儀器的連接，把磨口和磨塞輕微地對旋連接，不宜用力過猛，不得在有角度時強行扭轉(zhuǎn)，以免玻璃儀器破損割傷自己。在進行實驗時，常常使用的溫度計的破損最為嚴(yán)重，很多學(xué)生在給溫度計套上橡膠塞時，手握的距離過遠，導(dǎo)致溫度計斷裂，割傷手，另外水銀溫度計還存在一個水銀的回收處理問題。所有這些，都要求學(xué)生在實驗過程中去學(xué)習(xí)鍛煉，做到安全使用。仍然以“相轉(zhuǎn)移催化法合成苯甲醇”為例，這個實驗所用的實驗裝置是一臺機械攪拌器。機械攪拌器使用不當(dāng)，會造成儀器的破損、試劑的灑落并使實驗無法完成。因此在使用前，要指導(dǎo)學(xué)生對儀器安全使用，比如裝配時保證攪拌棒垂直，攪拌頭離瓶底的高度，開啟攪拌前要檢查裝置是否穩(wěn)妥，剛啟動時轉(zhuǎn)速不宜太快等。當(dāng)然儀器的安全使用還有很多方面，本文只是提出一個例子供參考。
2．4對實驗風(fēng)險的預(yù)見及處理
事故應(yīng)急預(yù)案是一種預(yù)先設(shè)置的危機處理機制和安全管理措施，其目的是為有效預(yù)防，及時控制和消除實驗過程中突發(fā)事件及其危害，最大限度地減少對實驗室工作人員、環(huán)境和社會造成的危害［4］。當(dāng)然即使對學(xué)生進行了足夠的安全知識教育，學(xué)生也預(yù)習(xí)了實驗過程所使用的藥品的物理化學(xué)性質(zhì)以及掌握了儀器的正確使用，但是實驗畢竟是一種操作實踐過程，作為具有自主性的學(xué)生，仍然會有突發(fā)的實驗事故發(fā)生。在這種情況下，指導(dǎo)教師要做一些應(yīng)急處理，也要培養(yǎng)學(xué)生處理突發(fā)事件的能力。針對實驗過程中發(fā)生的一般傷害、火災(zāi)、爆炸、中毒等突發(fā)事件而制定人員隔離機制、事故處理、事故報警等應(yīng)急預(yù)案［5］。
篇2
根據(jù)教育部高等學(xué)校化學(xué)類(即師范類)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會制定的“化學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)基本內(nèi)容”，將基本操作和基本技能作為一個單元單獨訓(xùn)練，該階段主要訓(xùn)練學(xué)生的基本技能，強調(diào)操作的規(guī)范性。在開始基礎(chǔ)訓(xùn)練階段，我們發(fā)給學(xué)生寫實驗預(yù)習(xí)報告的樣本，要求學(xué)生按規(guī)范的樣本格式寫好預(yù)習(xí)報告和實驗報告。要求學(xué)生在預(yù)習(xí)報告中要查閱寫上實驗所用藥品試劑的物理常數(shù)。實驗報告一定要實事求是的詳細記錄實驗步驟現(xiàn)象，實驗?zāi)康脑恚偨Y(jié)出實驗的重難點、實驗成敗的關(guān)鍵步驟和操作、問題討論及說明等。這樣既要求學(xué)生在實驗中動手，又要動腦。對于難度較大的基本操作實驗如:減壓蒸餾、紙層色譜、薄層色譜、重結(jié)晶、熔點測定、分餾、旋光度測定、萃取與洗滌等獨立安排實驗進行，并要求學(xué)生單人單做。對較簡單的基本操作實驗如:蒸餾及沸點的測定、折光率的測定、液體化合物的干燥、機械攪拌、磁力攪拌及密閉合成攪拌等均在相應(yīng)的合成實驗中一并進行，這樣可使學(xué)生在少學(xué)時下學(xué)到更多的實驗技能。其次刪掉一些簡單陳舊的實驗，增加一些復(fù)雜的應(yīng)用實驗，趣味實驗及前沿科學(xué)的新知識實驗。該實驗教學(xué)內(nèi)容的重組提高了學(xué)生對實驗的興趣，激發(fā)了學(xué)生的求知欲，強化了學(xué)生嫻熟的基本操作能力的訓(xùn)練。
1.2在實驗內(nèi)容的安排上注意實用性、趣味性、時代性
經(jīng)典的有機化學(xué)實驗都是成熟的驗證性實驗，對于師范本科生而言，通過這些實驗掌握了相關(guān)的基礎(chǔ)知識、基本操作技能、基本實驗原理和方法，在培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、推理、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度等方面是有益的。而且符合學(xué)生的認知規(guī)律。但我們要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，必須改進有機化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容的知識結(jié)構(gòu)，加強應(yīng)用實驗、趣味實驗和涉及科學(xué)前沿課題的實驗。如刪去了一些簡單陳舊缺乏應(yīng)用性、趣味性的傳統(tǒng)實驗，增加了一些應(yīng)用性實驗，如:①藥物阿司匹林的合成;②磺胺藥物的合成;③從槐米中提取藥物有效成分蘆丁及鼠李糖;④從黃連中提取黃連素等。增加了一些趣味性實驗如:①從煙葉中提取煙堿;②從茶葉中提取咖啡因;③合成減少農(nóng)作物落花落果的防落素對氯苯氧乙酸;④合成除草劑2，4－二氯苯氧乙酸。增加一些與時俱進的前沿科學(xué)實驗如:①冠醚合成;②納米材料的合成與應(yīng)用;③手性化合物的合成拆分及表征。通過增添應(yīng)用實驗、趣味實驗和涉及科學(xué)前沿課題的實驗，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新精神，將不愿學(xué)變?yōu)槲乙獙W(xué)。同時開闊了學(xué)生的知識視野，增加了學(xué)習(xí)的廣度和深度，使學(xué)生看到了在人類生產(chǎn)和生活中有機實驗的重要性，形成了自覺渴求新知識的意識，促進了教與學(xué)，提高了教學(xué)質(zhì)量和水平。
1.3加強有機化學(xué)實驗綠色化
化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)的師范生是肩負著教育下一代重任的人類靈魂工程師—中學(xué)化學(xué)教師，故“安全—環(huán)保”理念和意識的形成以及具體實施就顯得尤為重要［2］，且具有深遠的社會效益和現(xiàn)實意義。為此我們在以下幾個方面進行了實踐:
1.3.1采用半微量實驗和微量實驗
有機實驗易耗品多、產(chǎn)率低、“三廢”排放多、能耗大、污染重。為此我們在不影響實驗效果的情況下將教材上化學(xué)實驗的藥品用量均減半，或用半微量實驗或微量實驗方式進行，這樣不僅大大降低了實驗成本，實驗環(huán)境也變得清潔，最重要的是學(xué)生的節(jié)能減排和環(huán)境保護意識也得到培養(yǎng)和強化。且有機化學(xué)實驗的綠色化也得到彰顯。
1.3.2盡可能減少或不用有毒害的化學(xué)試劑或原料
有機合成實驗所用的化學(xué)試劑、溶劑、催化劑或多或少有一定的毒性，為了使有機化學(xué)實驗綠色化，我們在實驗內(nèi)容的安排上減少或去除毒性大的有機實驗，棄用毒性大的有機試劑或溶劑。如將水蒸氣蒸餾實驗中早期使用的有毒性的苯胺、苯甲醛和溴苯改為花椒和桂皮，使之為純天然的綠色實驗。將從茶葉中提取咖啡因和煙葉中提取煙堿的裝置改用乙醇在索氏提取器中進行，這樣既將實驗時間縮短了2h，又消除了毒性。在有機合成實驗中刪除一些毒性大的實驗，如苯和溴制溴苯、硝基苯的制備、苯胺的制備等。并結(jié)合專業(yè)特點新增一些對環(huán)境友好的藥物合成實驗如:合成口服治療尿道感染藥物扁桃酸、局部麻醉劑苯佐卡因等。將乙酰乙酸乙酯合成實驗中用的有毒溶劑二甲苯和鈉珠原料改為鈉絲，用鈉絲可不用二甲苯溶劑，從而有效地減少了環(huán)境污染，所有這些均使綠色化學(xué)教學(xué)在實驗中對學(xué)生起到了潛移默化的作用，培養(yǎng)了學(xué)生的綠色化意識。
1.3.3采用“一條龍”化學(xué)實驗
在有機化學(xué)實驗中我們安排了“一條龍”合成實驗，即將多個合成實驗串聯(lián)起來，前一個實驗的產(chǎn)品作為后一個實驗的原料，這樣既節(jié)約了化學(xué)試劑，防止和減少了環(huán)境污染，又使學(xué)生把學(xué)過的知識系統(tǒng)化，也培養(yǎng)了學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力［4］。如我們將苯胺乙酰化乙酰苯胺對乙酰氨基苯磺酰氯對乙酰氨基苯磺酰胺對氨基苯磺酰胺(磺胺)。在甲基橙制備實驗中將3個串聯(lián)起來，即苯胺磺化對氨基苯磺酸(重氮化)重氮鹽(偶聯(lián))甲基橙。在局部麻醉劑苯佐卡因的制備中，將2個實驗串聯(lián)，即對硝基苯甲酸酯化對硝基苯甲酸乙酯(還原)對氨基苯甲酸乙酯(即苯佐卡因)。
2在有機化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容的組織上分層次分階段進行教學(xué)
有機化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容改革重組后，以基本操作、簡單合成、多步合成、綜合實驗、設(shè)計實驗、開放實驗的順序組織教學(xué)內(nèi)容。這樣一個從基本技能訓(xùn)練、應(yīng)用技能訓(xùn)練、綜合技能訓(xùn)練到創(chuàng)新能力訓(xùn)練的四個層次的實驗體系，使學(xué)生由淺入深、由簡到繁、由單元技能訓(xùn)練到綜合能力訓(xùn)練、再至創(chuàng)新能力訓(xùn)練，使學(xué)生的實驗技能循序漸進，逐步提高，最終初步掌握簡單的科學(xué)研究方法和創(chuàng)新能力。在實驗操作中，又將合成、分離提純及鑒定測試或表征等環(huán)節(jié)連成一體，形成系列化實驗。這樣做可使學(xué)生看到自己的實驗成果，他們會更認真主動完成和掌握實驗的全過程，并給他們帶來成就感，從而調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，不斷地提高教學(xué)質(zhì)量。
3有機化學(xué)實驗教學(xué)方式的改革使教學(xué)質(zhì)量穩(wěn)步提高
3.1要求學(xué)生課前認真預(yù)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力和查閱文獻資料能力
學(xué)生每次進行實驗前，教師要認真檢查學(xué)生的實驗預(yù)習(xí)報告，無預(yù)習(xí)報告者不得進入實驗室做實驗，寫實驗預(yù)習(xí)報告的目的是使學(xué)生在做每個實驗前，必須認真查閱所使用藥品試劑的理化性質(zhì)，明確實驗原理、目的及步驟，了解有關(guān)藥品、儀器的使用方法，掌握實驗的重難點，挖掘?qū)嶒灣蓴〉年P(guān)鍵問題及注意事項，明確每一步操作的目的任務(wù)，做到有的放矢，為做好每個實驗奠定基礎(chǔ)。通過檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)報告和口頭提問，促進了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，激發(fā)了學(xué)生做好實驗的熱情。通過在預(yù)習(xí)中查閱資料和網(wǎng)絡(luò)化學(xué)資源，不僅可以幫助學(xué)生了解有機物的理化性質(zhì)，解釋實驗現(xiàn)象，預(yù)測實驗結(jié)果和選擇正確的合成路線，而且還可以使學(xué)生了解相關(guān)科研方向的研究現(xiàn)狀與最新進展。并使學(xué)生掌握了查閱文獻的基本方法。從而培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力、獨立分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新能力以及初步的科研能力［5］。
3.2在課堂上認真講解耐心指導(dǎo)
在教學(xué)內(nèi)容改革整合后，教學(xué)方式對于落實教學(xué)目的起至關(guān)重要的作用。在基本操作實驗部分，教師必須抓住重難點講清實驗原理，實驗成敗的關(guān)鍵問題，讓學(xué)生理解每一步操作的原理，然后在學(xué)生做實驗過程中認真檢查學(xué)生的每一步操作，耐心糾正不規(guī)范操作。如在分餾和蒸餾的基本操作中，注意檢查學(xué)生的裝置是否規(guī)范美觀，冷凝管的選擇是否正確，溫度計插得高低是否得當(dāng)?shù)龋羞@些細節(jié)問題都直接影響到實驗的效果和規(guī)范性。通過這部分基本操作培訓(xùn)，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力，還培養(yǎng)了學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)肅認真的工作作風(fēng)。
3.3在“一條龍”實驗、綜合實驗、設(shè)計實驗、開放性實驗中進行分組實驗教學(xué)
即讓每組成員以既相對獨立，又相互合作的方式完成整個實驗。這樣學(xué)生在獨立完成部分實驗之后與其他組員之間共享實驗成果，共同分析解決實驗中所遇到的問題。這種組合實驗教學(xué)方式，可以培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神和協(xié)作精神，提高學(xué)生的科研素養(yǎng)和責(zé)任心。
篇3
1．2重理論，輕實驗
重理論，輕實驗，這是傳統(tǒng)實驗教學(xué)方法的一個十分突出的問題，也是一個明顯的教學(xué)弊端，嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量的提高。實驗教學(xué)與理論教學(xué)是相輔相成，密不可分的。實驗教學(xué)比理論教學(xué)更具有直觀性和探究性，更能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識以及運用理論知識解決實際問題的能力。學(xué)生對實驗課的重要性認識不夠，他們錯誤的指導(dǎo)思想是只要學(xué)好理論課，就學(xué)好了該課程。
2PBL教學(xué)過程
2.1確定教學(xué)對象
在2013級制藥工程專業(yè)班級中選擇3班學(xué)生作為實驗組，學(xué)生4人一組，選1人作為小組長，采用PBL教學(xué)。選擇2013級制藥工程4班學(xué)生作為對照組，采用LBL教學(xué)。兩個班級的理論課內(nèi)容、實驗內(nèi)容、實驗教師、考核量化評分標(biāo)準(zhǔn)均相同。
2．2編制問題庫
在整個PBL的實施過程中，問題的設(shè)計是保證PBL教學(xué)能有效進行的前提。在設(shè)計問題時需要考慮以下幾點：（1）設(shè)計的問題要結(jié)合學(xué)生的專業(yè)特點，符合教學(xué)目標(biāo)。對于制藥工程專業(yè)的學(xué)生，可把原來單一的有機化學(xué)實驗內(nèi)容與藥物合成、天然藥化等知識相結(jié)合，讓學(xué)生更多的從制藥方向去認識、理解和掌握有機化學(xué)實驗操作，更符合制藥工程專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點。（2）設(shè)計的問題要具有一定的深度和可探索性，可有多個解決方案，但問題的難易程度要讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)能夠解決。（3）設(shè)計的問題要具有現(xiàn)實意義，值得去探究。同時，在設(shè)計問題時還要注意問題的層次性、開放性和有效性。以“重結(jié)晶法提純乙酰苯胺”為例。
2．3學(xué)生自組學(xué)習(xí)
提前一周將下個實驗的問題下發(fā)給學(xué)生，由小組長組織本組學(xué)生運用教材、工具書、網(wǎng)絡(luò)、文獻資料等進行查閱，并進行組內(nèi)討論學(xué)習(xí)實驗內(nèi)容，解決問題。這個環(huán)節(jié)能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、表達和溝通能力、分析問題和解決問題的能力以及團隊精神和協(xié)作能力。
2．4課堂討論
在整個PBL的實施過程中，課堂討論是PBL教學(xué)的關(guān)鍵。每次實驗操作前，由每組選出一個代表回答問題，其他學(xué)生可就剛才的回答進行補充，再一起討論。通過相互交流和討論，學(xué)生可獲得多個答案，擴大了知識面，更加激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此過程教師控制學(xué)生發(fā)言時間，調(diào)節(jié)課堂氣氛，最后教師總結(jié)。
2．5交流和總結(jié)
實驗結(jié)束后，組織學(xué)生根據(jù)自己在實驗中遇到的問題、解決的方法、數(shù)據(jù)的分析、還存在的問題進行交流和總結(jié)，最后寫出實驗報告。
3PBL教學(xué)考核方法設(shè)計
考核方式由三部分組成：平時實驗綜合成績考核（40%）、實驗操作考核（30%）和實驗基本理論筆試考核（30%）。與以往的考核方式相比較，PBL教學(xué)考核方式中提高了平時實驗綜合成績的權(quán)重，特別是提高了實驗預(yù)習(xí)的分值，這樣更能激發(fā)學(xué)生的實驗預(yù)習(xí)動力，提高實驗預(yù)習(xí)積極性；增加了實驗操作考核，這樣更能有效反映出PBL教學(xué)的優(yōu)勢。實驗操作以綜合性實驗為考試內(nèi)容。評分標(biāo)準(zhǔn)包括實驗所涉及的基本操作、整體美觀度、后處理、回答問題等。整體美觀度主要考察學(xué)生組裝儀器的效果、安全等方面；后處理主要考察學(xué)生對廢液、廢渣的處理及臺面的整齊；問答問題主要考察學(xué)生對實驗原理、注意事項等的理解。實驗基本理論考試考核主要涉及有關(guān)有機化學(xué)實驗的基本操作及相關(guān)原理與注意 事項等。
4PBL教學(xué)效果評價
實驗課程結(jié)束后，將兩個班的實驗成績進行對照、分析，結(jié)果可知，采用PBL教學(xué)方法的3班實驗平均成績優(yōu)于采用傳統(tǒng)的LBL教學(xué)方法的4班，尤其是實驗操作成績明顯高于LBL教學(xué)的4班。通過有機化學(xué)實驗的PBL教學(xué)，使制藥工程專業(yè)的學(xué)生在以下能力方面得到了提高：（1）運用網(wǎng)絡(luò)、文獻資料、工具書、教材，查閱到關(guān)于有機化學(xué)實驗的相關(guān)信息并進行自學(xué)，完成了由“學(xué)會”到“會學(xué)”的轉(zhuǎn)化，提高了自主學(xué)習(xí)能力。（2）綜合分析所得文獻、借鑒文獻，使自己具有可獨立擬訂課題的能力，提高了分析問題與獨立解決問題的能力。（3）通過小組討論、回答問題等環(huán)節(jié)訓(xùn)練，提高書面和口頭語言組織和表達能力。（4）通過PBL教學(xué)，使學(xué)生熟練掌握有機實驗中物質(zhì)合成常見的反應(yīng)裝置搭建、產(chǎn)物的提純分離、產(chǎn)品的基本物理參數(shù)測定等基本操作技能，提高了動手操作能力。（5）通過小組學(xué)習(xí)，潛移默化地培養(yǎng)了學(xué)生的團隊學(xué)習(xí)理念，提高了學(xué)生的團隊精神和協(xié)作能力。在這幾個能力方面的培養(yǎng)，PBL教學(xué)班的學(xué)生都更勝一籌。
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2.1積極進行教學(xué)模式
改革傳統(tǒng)的有機化學(xué)實驗教學(xué)一般都是老師“唱主角”，學(xué)生“做配角”.老師講、學(xué)生聽，聽完重復(fù)經(jīng)典的實驗內(nèi)容.不但教學(xué)方法單一，學(xué)生也始終處于被動接受知識地位，自小，學(xué)生的主體作用沒有得到發(fā)揮.這不利于激發(fā)學(xué)生的實驗興趣.同時也抑制了學(xué)生的思維能力、應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力的提高.因此，這就需要我們積極進行教學(xué)模式改革.學(xué)生預(yù)習(xí)方法的改進.成功的實驗，離不開實驗前的預(yù)習(xí)“.給人以魚，不如授之以漁”針對每個實驗命題，除了要求學(xué)生了解實驗?zāi)康模I(lǐng)會實驗原理，了解實驗操作方法、步驟以外.還要求學(xué)生查文獻；想實驗設(shè)計；寫內(nèi)容組合；議分析結(jié)果.并找到操作的注意事項.通過課前預(yù)習(xí)報告的檢查，課堂互動式交流給以監(jiān)督.這樣的預(yù)習(xí)，學(xué)生就會積極動腦，用心領(lǐng)會.同時也是學(xué)生文獻查閱能力、思維能力、歸納總結(jié)能力、綜合運用能力得到提升的過程.不懂的問題學(xué)生也會帶著疑問進入實驗室，這就為做好每一個實驗奠定了基礎(chǔ).教師角色的轉(zhuǎn)變.改變了過去課堂教學(xué)中過于強調(diào)知識傳授的傾向，努力形成學(xué)生積極主動學(xué)習(xí)的態(tài)度.使學(xué)生獲得基礎(chǔ)知識與基本技能的過程成為學(xué)會學(xué)習(xí)和形成正確價值觀的過程.發(fā)揮學(xué)生主體作用.每次實驗課都由2-3名學(xué)生依據(jù)自己預(yù)習(xí)情況，分別根據(jù)老師的提問來講解實驗?zāi)康摹嶒炘怼嶒灢襟E、注意事項等.教師做出必要補充、糾正、解答.部分實驗可以讓學(xué)生分組進行對比，如改變某些反應(yīng)條件（溫度、時間）看對實驗結(jié)果的影響.將探究式方法揉入教學(xué)中.使學(xué)生受所講課程的“感化”而去鉆研和探尋.正是這種“感化”，才可使學(xué)生得到如何去獻身未來事業(yè)的方法和應(yīng)用本領(lǐng).實驗課的講解既需要學(xué)生掌握基本的實驗操作技能，鞏固理論知識，又要形成一個完整的解決問題的思路，還要學(xué)會用類似的方法，解決類似的問題.因此指導(dǎo)學(xué)生掌握認知過程比掌握學(xué)習(xí)的結(jié)果更為重要，它具有相對的穩(wěn)定性和長效性.具有廣泛的遷移作用.在實驗課教學(xué)中，教師善于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，進而解決問題.這也是“應(yīng)用”能力提高的過程.多媒體教學(xué)進入實驗課堂.傳統(tǒng)的“一本書、一本教案、老師滿堂灌”教學(xué)模式已跟不上現(xiàn)在的教育發(fā)展趨勢.因此，教學(xué)手段必須現(xiàn)代化和信息化.多媒體教學(xué)的引入，充分利用了網(wǎng)絡(luò)教育資源.不但增大了課堂信息容量，而且還節(jié)省了老師的板書時間.特別是在安全教育方面還有其他方法不可替代的作用，通過PPT的演示可以讓學(xué)生更直觀看到爆炸、燃燒等現(xiàn)象.增加了學(xué)生的感性認識.多媒體和板書相結(jié)合的教學(xué)模式大大的提高了課堂教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量.綠色環(huán)保貫徹始終.無論是有機化學(xué)實驗中的驗證實驗、還是制備合成及提取等實驗都用到大量有機試劑.在保證實驗現(xiàn)象和效果的前提下，我們都采用微量或半微量的模式來完成教學(xué).既經(jīng)濟又環(huán)保還達到了教學(xué)目的.制備合成實驗中得到的產(chǎn)品有一部分直接用于性質(zhì)實驗和基本操作訓(xùn)練（如苯甲酸、環(huán)己烯等），對實驗中產(chǎn)生的固體廢棄物和廢液統(tǒng)一回收統(tǒng)一處理.最大限度的降低了對環(huán)境的污染.
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（1）實現(xiàn)理論基礎(chǔ)教學(xué)和應(yīng)用能力培養(yǎng)相結(jié)合針對因該課程數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較多導(dǎo)致工科學(xué)生畏難情緒大，學(xué)習(xí)熱情不高等問題，在課程數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)等知識點方面，側(cè)重算法原理的講解而非算法過程的介紹；側(cè)重使學(xué)生掌握使用現(xiàn)有數(shù)學(xué)工具解決工程問題，而非自行編制算法程序求解數(shù)值問題。從而使學(xué)生從算法原理和理論基礎(chǔ)中跳出來，提升到知識的應(yīng)用的層次。
（2）課程內(nèi)容與技術(shù)發(fā)展相結(jié)合機械設(shè)計問題已經(jīng)從求解小規(guī)模單一問題發(fā)展到求解大規(guī)模復(fù)雜性問題。因此優(yōu)化方法也從經(jīng)典的優(yōu)化方法發(fā)展到多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化、智能優(yōu)化方法、基于仿真的優(yōu)化等領(lǐng)域。因此課程內(nèi)容應(yīng)和技術(shù)發(fā)展相結(jié)合，適當(dāng)引入先進優(yōu)化方法的介紹。為學(xué)生從解決簡單數(shù)值問題過渡到今后解決復(fù)雜工程問題提供知識儲備。適應(yīng)“卓越計劃”提出的培養(yǎng)學(xué)生工程能力的要求。
1.2《機械優(yōu)化設(shè)計》實驗課程體系的建設(shè)
《機械優(yōu)化設(shè)計》實驗課程體系的建設(shè)主要包括實驗內(nèi)容與實驗項目的設(shè)置、制定實驗教學(xué)大綱、編寫實驗指導(dǎo)書幾個方面。實驗體系建設(shè)的主要目的是使實驗項目設(shè)置與工程問題相結(jié)合，實驗內(nèi)容與工程實踐所需的綜合性知識應(yīng)用相適應(yīng)。
（1）首先在實驗項目設(shè)置時，根據(jù)“卓越計劃”的要求，以培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和知識的綜合運用能力為目標(biāo)。通過建立知識-能力-實驗內(nèi)容關(guān)系矩陣。將各個知識點的能力培養(yǎng)落實到各個實驗項目環(huán)節(jié)。并且實驗項目的設(shè)置突出和其他相關(guān)課程內(nèi)容、工程問題相結(jié)合。避免知識點與工程應(yīng)用脫節(jié)，從而達到工程技術(shù)人才的具備知識的綜合運用能力的培養(yǎng)要求。
（2）其次在實驗項目設(shè)置時，對不同類型的實驗項目，優(yōu)化其實驗方法及其目的。主要改革體系現(xiàn)在以下三個方面：算法原理類實驗，避免要求學(xué)生采用通用語言編寫成熟優(yōu)化算法的實驗。而采用數(shù)值計算軟件驗證，并要求主要對比分析不同算法的求解過程的特點。工程問題類實驗。側(cè)重于工程優(yōu)化問題數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建，如何選擇合適的優(yōu)化方法求解。綜合類實驗，和考核環(huán)節(jié)的課程project相結(jié)合，采取開放式的實驗方式。側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生對知識的綜合運用能力、工程素質(zhì)和合作意識。
1.3《機械優(yōu)化設(shè)計》教學(xué)方法研究
教學(xué)方法有多種，不同的方法有不同的特點和其適應(yīng)性。本項目研究的一個重要內(nèi)容之一是擬比較幾種方法的特點，將其融入到不同實驗的教學(xué)過程中。
（1）對于基礎(chǔ)理論的介紹，以板書教學(xué)為主，多媒體教學(xué)為輔。這樣有利于學(xué)生理解理論基礎(chǔ)，克服學(xué)生對數(shù)學(xué)推導(dǎo)的畏懼心理。
（2）對于各種算法的介紹，在簡單介紹其原理的基礎(chǔ)上，采用對比教學(xué)的方法，側(cè)重于各種算法特點和適用性的比較。并應(yīng)用結(jié)合成熟的數(shù)值計算軟件，采取現(xiàn)場實驗教學(xué)的方法進行講解。
（3）在考核形式方面。除日常的考核和實驗成績考核以外，結(jié)合課程項目教學(xué)的方法，讓學(xué)生以組為單位完成一個自選的項目（Project），并以組為單位做一個展示（Presentation）。一方面鍛煉學(xué)生運用知識綜合解決問題的能力，另一方面培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作和工程素質(zhì)。
2改革特色及成效
“卓越計劃”強調(diào)學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。因此結(jié)合“卓越計劃”的實施契機，在對課程建設(shè)中存在的問題進行系統(tǒng)深入地分析的基礎(chǔ)上，經(jīng)過不斷的教學(xué)研究與實踐，我校《機械優(yōu)化設(shè)計》實驗教學(xué)已初步形成了特色。并取得了一定的成效。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）在理論教學(xué)建設(shè)方面實現(xiàn)理論基礎(chǔ)教學(xué)和應(yīng)用能力培養(yǎng)相結(jié)合；課程內(nèi)容與技術(shù)發(fā)展相結(jié)合。從而使學(xué)生從算法原理和理論基礎(chǔ)中跳出來，提升到知識的應(yīng)用的層次。適應(yīng)“卓越計劃”提出的培養(yǎng)學(xué)生工程能力的要求。
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1.2教師啟發(fā)式的實驗教學(xué)
以往填鴨式的有機實驗課堂教學(xué)形式單調(diào)，難以激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、求知欲望和創(chuàng)造欲望，學(xué)生只是在眾多的知識當(dāng)中被動地接受教師講授的現(xiàn)象、原理、規(guī)律等，缺乏主動、積極地去認知、探究。教師啟發(fā)式的實驗教學(xué)則在實驗之初，介紹目前幾種常用的實驗方案，啟發(fā)學(xué)生通過比較發(fā)現(xiàn)幾種方案的優(yōu)缺點及適用范圍，然后引導(dǎo)學(xué)生提出適合實驗室應(yīng)用的實驗方案或?qū)δ硞€步驟提出改進方案，最終讓學(xué)生分組實驗進行對比和驗證。實驗過程需要學(xué)生在全過程手腦并用，并讓學(xué)生在改進的實驗與已有的實驗步驟和現(xiàn)象的對比中發(fā)現(xiàn)問題，思考問題的根源。如用于液體混合物分離的蒸餾與分餾實驗，在教材中是兩個各自獨立的基本實驗操作，我們則將兩個實驗合并為一個實驗，讓學(xué)生通過分析自己得到的蒸餾與回流的實驗結(jié)果，得到蒸餾與分餾操作在分離液體混合物的異同，從而得到不同分離方法的適用范圍。又例如在乙酰水楊酸的實驗中，書中的方案是固定水楊酸與乙酸酐的用量，計算收率。而改進后的方案為，設(shè)置不同劑量比例的實驗組，讓同學(xué)分組操作，不同實驗組之間通過對比實驗現(xiàn)象與收率，分析原因，通過對不同劑量組數(shù)據(jù)的分析，使同學(xué)在這一過程中認識到酰化劑的劑量對反應(yīng)的影響。通過這種改革，使學(xué)生在一種探索研究性氛圍中幫助學(xué)生掌握實驗要點、難點及注意事項，使學(xué)生深刻理解實驗步驟的設(shè)置原理，規(guī)范實驗操作。通過這種啟發(fā)式實驗教學(xué)，激發(fā)學(xué)生探索和創(chuàng)造性研究的積極性，從被動接受者轉(zhuǎn)變成知識的創(chuàng)造者，為他們將來進行畢業(yè)設(shè)計、科研工作做準(zhǔn)備。
2啟發(fā)式科研訓(xùn)練在有機化學(xué)實驗課程的實施效果
以往傳統(tǒng)實驗教學(xué)主要以講授法和演示法為主，學(xué)生只要“照方抓藥”式被動開展實驗，缺乏思考、分析、提煉和整合歸納知識的能力。啟發(fā)式實驗教學(xué)則實現(xiàn)了教學(xué)與科研的雙贏。大二年級學(xué)生在實驗課結(jié)束后感言：“有機化學(xué)實驗很鍛煉我們實驗技能”。他們在有機化學(xué)課堂中了受到科研的啟蒙教育，能主動以較大的興趣投入到課堂的科研訓(xùn)練過程中，在提高綜合實踐能力的同時，創(chuàng)新意識和能力能夠得到明顯提高。
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1．1加強基礎(chǔ)操作訓(xùn)練，夯實基礎(chǔ)有機化學(xué)實驗按內(nèi)容分為基礎(chǔ)操作實驗、有機合成實驗和綜合設(shè)計性實驗三大塊。為了縮減課時，一些常用的基礎(chǔ)操作訓(xùn)練如常壓蒸餾、液液萃取、重結(jié)晶等操作由于其在后續(xù)合成實驗中出現(xiàn)的機會多，常常被壓縮到合成實驗中一起做，而未單獨訓(xùn)練。通過實踐證實，這樣做效果很不好。因為合成實驗牽涉的操作步驟多，實驗過程匆忙，對基本操作的訓(xùn)練達不到規(guī)范要求，更談不上培養(yǎng)良好的操作習(xí)慣了。而沒有好的基本操作技能，也不可能達到合成實驗要求的培養(yǎng)綜合實驗?zāi)芰Φ哪繕?biāo)，事倍功半。我校學(xué)生是在大一下學(xué)期開設(shè)有機化學(xué)實驗課的，通過近些年的教學(xué)發(fā)現(xiàn)，大一學(xué)生的實驗技能和實驗素質(zhì)都很差。由于中學(xué)教學(xué)圍繞高考“指揮棒”轉(zhuǎn)，存在“做實驗不如講實驗，講實驗不如背實驗”的不良傾向，造成中學(xué)實驗教學(xué)與大學(xué)實驗教學(xué)的嚴(yán)重脫節(jié)。這種脫節(jié)現(xiàn)象既不利于教學(xué)質(zhì)量的提高，又影響了學(xué)生的身心發(fā)展。因此對于某些非常重要的基礎(chǔ)操作，要做到教師認真講解，學(xué)生反復(fù)練習(xí)。只有把基礎(chǔ)打扎實了，學(xué)生才能具備獨立操作有機合成實驗的能力。
1．2有機合成實驗與有機化學(xué)理論教學(xué)緊密結(jié)合，理論聯(lián)系實際有機合成實驗的進行緊隨基礎(chǔ)操作實驗教學(xué)之后，不僅能夯實有機實驗基本功，而且是理論教學(xué)中的一些重要反應(yīng)的實踐驗證過程。作為培養(yǎng)學(xué)生動手能力和解決問題能力的一個承前啟后的環(huán)節(jié)，必不可少。通過這些合成實驗的學(xué)習(xí)，同學(xué)們不僅更加熟練了普通蒸餾、液液萃取、重結(jié)晶等一些基礎(chǔ)操作，而且對課本中反復(fù)提到的親核加成反應(yīng)、羥醛縮合反應(yīng)、酯縮合反應(yīng)、康尼扎羅反應(yīng)等都有了極深的感性認識。值得注意的是，這些有機合成實驗的教學(xué)時間安排應(yīng)和理論教學(xué)很好地結(jié)合起來，努力做到理論和實踐的結(jié)合。
1．3開設(shè)綜合設(shè)計性實驗，強調(diào)啟發(fā)式教學(xué)通過基礎(chǔ)實驗技能的培養(yǎng)、有機合成實驗的進一步練習(xí)，在學(xué)生打好基礎(chǔ)的前提下，開展綜合設(shè)計性實驗。實驗教學(xué)初期，教師在講授有機實驗基礎(chǔ)操作的時候應(yīng)做到搭裝置示范，認真講解，耐心指導(dǎo)。在學(xué)生打好基礎(chǔ)后，就應(yīng)該調(diào)整教學(xué)方案，改變教學(xué)模式，由主角變導(dǎo)演，將學(xué)生放在主角的位置上，打破傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生被動接受的弊端，采用討論式、提問式、啟發(fā)式、發(fā)現(xiàn)式等多種方法引導(dǎo)學(xué)生，由他們自己主動地去完成對本次實驗課內(nèi)容的理解和掌握。由有解實驗變?yōu)榍蠼鈱嶒灒芍R積累變?yōu)橹悄荛_發(fā)。這種教學(xué)模式，對提高學(xué)生的主動性和獨立思考能力起到積極作用。設(shè)計性實驗可從實驗教材中已有的合成實驗的反應(yīng)條件、實驗裝置的優(yōu)化出發(fā)，逐步擴展到給定目標(biāo)化合物，同學(xué)通過查閱文獻、參考書，設(shè)計合成路線、實驗裝置，最終合成目標(biāo)化合物。綜合設(shè)計性實驗的開設(shè)，對于培養(yǎng)學(xué)生獨立進行科學(xué)實驗的能力、良好的科研素質(zhì)、獨立獲取相關(guān)文獻資料的能力都起到了決定性作用。
1．4采用微型化實驗方法來代替部分常規(guī)實驗方法，減少實驗事故的發(fā)生微型化學(xué)實驗是由美國的Mayo博士及其同事從1982年開始研究并試用的一種新型實驗方法。它是以微小量的試劑，在微量化的儀器裝置中進行實驗。其試劑用量是常量制備實驗的十分之一至千分之一，固體約為10mg～100mg，液體約為0．1mL～2mL。由于有機實驗試劑毒性大，揮發(fā)性強，易燃易爆，因此有機實驗的安全教學(xué)一直是教學(xué)中的一個重點。微型化實驗的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在實驗試劑用量少，輔助材料用量少，反應(yīng)時間短，不僅降低了實驗成本，而且相應(yīng)減少了爆炸、著火、中毒等事故的發(fā)生率，改善了實驗環(huán)境，極大地減少了實驗過程對環(huán)境的污染，提高了教學(xué)質(zhì)量。目前，北京大學(xué)、山東大學(xué)、中山大學(xué)、云南大學(xué)等全國幾十所高校均把微型化實驗列為有機實驗教學(xué)的內(nèi)容。北京大學(xué)摸索了小量－半微量有機合成，已在教學(xué)中使用多年，效果良好，值得我校學(xué)習(xí)。
1．5盡量使用低毒無毒的有機試劑，創(chuàng)建綠色環(huán)保的有機實驗教學(xué)體系在實驗內(nèi)容的安排上，應(yīng)努力實現(xiàn)綠色化。綠色化學(xué)的基本內(nèi)容是:由無毒害的原料，在無毒害的催化劑、溶劑等反應(yīng)條件下，獲得對環(huán)境友好的產(chǎn)物。有機化學(xué)實驗不可避免地會產(chǎn)生一些三廢，在有機化學(xué)實驗過程中應(yīng)該合理收集和排放三廢，如對廢棄物不處理隨意排放，不僅對環(huán)境造成污染，而且會淡化學(xué)生的環(huán)保意識，養(yǎng)成不良的實驗習(xí)慣。在實驗操作中要求學(xué)生將實驗中產(chǎn)生的廢氣進行處理、對廢液進行回收處理、對產(chǎn)品進行回收利用。近些年，我校在這方面做出了努力，如將基本無毒的環(huán)己烷代替苯做為共沸除水劑、反應(yīng)溶劑，將乙醇代替甲醇做為重結(jié)晶使用的溶劑，及時進行實驗三廢的處理等。但總體感覺力度過小，有待進一步加強。
1．6及時向?qū)W生介紹實驗新技術(shù)新儀器，與時俱進儀器設(shè)備陳舊是高校實驗教學(xué)的一個普遍問題，這不適應(yīng)日新月異的實驗技術(shù)的發(fā)展。為培養(yǎng)適合社會的新型人才，在教學(xué)中應(yīng)注意及時將先進的儀器技術(shù)設(shè)備介紹給學(xué)生，例如:在介紹熔點的測定時，除介紹了毛細管測定法外，還應(yīng)介紹顯微熔點儀、電熱熔點儀、熱分析儀測定法，并演示顯微熔點儀測熔點的操作;在介紹普通蒸餾裝置時，應(yīng)將旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀介紹給學(xué)生并作演示實驗;在介紹制備化合物的紅外光譜時，應(yīng)使用傅立葉紅外光譜儀就學(xué)生自己制備的產(chǎn)品作譜圖，這樣不僅擴寬了學(xué)生的知識面，開闊了視野，而且增強了學(xué)生的實驗動手能力，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
2建立完善的考核制度
加強實驗教學(xué)質(zhì)量調(diào)控實驗成績考核制度直接影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和積極性。規(guī)范實驗考核制度能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，對提高學(xué)生的實驗動手能力、獨立思考能力和創(chuàng)新能力起到了至關(guān)重要的作用。為了能客觀公正地反映學(xué)生的實驗?zāi)芰ΓP者認為有機實驗成績應(yīng)改變原來單純憑印象給分的錯誤方法，而由平時考核、實驗筆試和期末考核三部分綜合量化給分，具體實施方案如下:
2.1注重平時考核，加大其在總成績中的比例教師對于平時實驗的考核應(yīng)分兩部分組成。一部分是由出勤率、實驗態(tài)度、實驗裝置的搭建、實驗結(jié)果、衛(wèi)生情況等組成，另一部分是實驗預(yù)習(xí)報告、實驗記錄、實驗報告成績。教師針對以上提出的幾個指標(biāo)制作實驗考核卡片，以5分制及時記錄學(xué)生實驗情況，期末將每次實驗的成績總評而給出平時成績。
2.2開設(shè)實驗基礎(chǔ)內(nèi)容筆試，進行量化考核為了預(yù)防學(xué)生只會做實驗而不懂實驗原理的現(xiàn)象出現(xiàn)，在學(xué)期末安排實驗筆試考試。考核內(nèi)容主要是有機化學(xué)實驗的重要知識，包括實驗室規(guī)則及安全常識，化學(xué)儀器的使用和養(yǎng)護方法，基礎(chǔ)操作的原理及適用范圍等。
2.3設(shè)置期末考核實驗，充分反映學(xué)生的實驗動手能力在學(xué)期末，安排一個全面涉及基礎(chǔ)操作的合成實驗作考核。就實驗預(yù)習(xí)報告、實驗態(tài)度、實驗裝置的搭建、實驗情況記錄、實驗報告(要求當(dāng)場交)完成情況、衛(wèi)生情況等方面作綜合考察。
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有機化學(xué)實驗包括基本操作技能、分離純化、有機合成、結(jié)構(gòu)檢測訓(xùn)練幾大塊，結(jié)合課堂實驗教學(xué)、課外項目實驗、科技創(chuàng)新等形式，逐漸形成了基礎(chǔ)認知、綜合設(shè)計、研究創(chuàng)新三個層次的實驗教學(xué)體系［5］。基礎(chǔ)性實驗就是傳統(tǒng)的課程實驗，訓(xùn)練基本操作技術(shù)和技能;綜合設(shè)計性實驗是學(xué)生綜合運用所學(xué)理論知識進行設(shè)計開發(fā)實驗，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，使學(xué)生初步具有分析問題和解決問題的能力;研究創(chuàng)新性實驗是在提出實驗項目后，由學(xué)生根據(jù)已有知識和實驗條件進行實驗方案設(shè)計，指導(dǎo)教師審查通過后，在教師的協(xié)助和指導(dǎo)下完成。根據(jù)我校的情況，基礎(chǔ)實驗采取全面預(yù)約開放形式;綜合設(shè)計實驗由課程小組共同確定實驗項目，提出目的要求，以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)完成實驗，教師及時檢查實驗記錄，并適當(dāng)進行學(xué)生實驗心得交流;研究創(chuàng)新實驗可以由指導(dǎo)教師結(jié)合自身科研課題、企業(yè)項目或結(jié)合課程建設(shè)等提出具體探究性實驗，或有學(xué)生與實際生活結(jié)合提出的趣味性題目，采用項目教學(xué)法［6］完成該層次實驗，該層次實驗通過項目立項管理，學(xué)生作為實驗項目的第一責(zé)任人，充分調(diào)動了學(xué)生的主動性，又能培養(yǎng)學(xué)生的管理意識、責(zé)任意識和團隊協(xié)作精神，通過文獻查閱、方案設(shè)計、實驗操作、應(yīng)對突發(fā)事件、實驗總結(jié)、交流討論等實踐活動，訓(xùn)練了學(xué)生各方面的綜合素質(zhì)。總結(jié)近期開放性實驗教學(xué)已取得的經(jīng)驗，未來開放性實驗教學(xué)的改革發(fā)展趨勢將集中體現(xiàn)在以下幾方面:(1)實驗教學(xué)體系的構(gòu)建與完善。根據(jù)學(xué)生的專業(yè)培養(yǎng)要求、知識結(jié)構(gòu)、學(xué)校辦學(xué)特色和實驗條件，以及實驗的難易程度等分級分層次組織實驗教學(xué)，及時修訂并完善實驗實踐教學(xué)計劃和教學(xué)大綱，從實驗教學(xué)整體出發(fā)，明確實驗課程的任務(wù)和目標(biāo)，調(diào)整實驗項目和內(nèi)容，構(gòu)建層次遞進的實驗課程體系。(2)實驗項目和內(nèi)容不斷更新。為了開放性實驗進行得有聲有色，首先要激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，即要求開放性實驗項目及內(nèi)容能對學(xué)生產(chǎn)生足夠的吸引力，這就要求實驗項目及內(nèi)容要充分體現(xiàn)實驗室的特色和建設(shè)水平，讓學(xué)生有機會接觸到本學(xué)科專業(yè)發(fā)展的前沿，讓學(xué)生盡可能多的學(xué)習(xí)使用常規(guī)實驗接觸不到的儀器設(shè)備，讓學(xué)生緊跟現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展步伐和適應(yīng)新時期的人才需求。(3)開放性實驗室管理體制的完善。隨著科技的進步，開放實驗教學(xué)及其管理體制需要不斷進行改革創(chuàng)新，即管理理念、管理技術(shù)手段、管理制度、管理模式的創(chuàng)新，充分運用計算機技術(shù)，建立與開放實驗教學(xué)相適應(yīng)的管理信息系統(tǒng)，涵蓋開放實驗預(yù)約、學(xué)生自主學(xué)習(xí)、儀器設(shè)備管理、實驗耗材管理、實驗是安全和成績查詢等。(4)質(zhì)量考核和評價體系的完善。在整個實驗教學(xué)過程中，不僅進行實驗結(jié)果的考核，更應(yīng)加重對實驗過程的考核，指導(dǎo)教師在每次實驗操作結(jié)束時及時對學(xué)生的實驗思路、操作能力等方面做出定量或定性的評定。另外，開放性實驗教學(xué)的質(zhì)量對于培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力、實踐能力又很重要的影響，因此，需要對開放性實驗教學(xué)質(zhì)量進行評價，建立科學(xué)性、系統(tǒng)性、可操作性的評價指標(biāo)體系是很必要的。
3層次遞進開放性實驗教學(xué)模式的實施效果
實施層次遞進開放性實驗教學(xué)模式，學(xué)生預(yù)約確定實驗項目，自主實驗，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，促進了學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。實驗室開放預(yù)約一年來，實驗室?guī)缀醭闪藢W(xué)生的家，實驗室全天都有學(xué)生實驗，每班一半以上的學(xué)生參加了校級或省級大學(xué)生實踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。
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(2)普遍存在藥品試劑用量過大的缺點；
(3)受傳統(tǒng)實驗教學(xué)思想和方法制約，教學(xué)效果不夠理想。
2有機化學(xué)實驗教學(xué)的改革措施
根據(jù)目前實驗教學(xué)中存在的弊端，對化學(xué)實驗的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革進行了初步探討。針對當(dāng)前實驗教學(xué)現(xiàn)狀，并結(jié)合學(xué)科實際情況，我們認為以下的一些措施對提高實驗教學(xué)的效果很有幫助：
2.1精選實驗內(nèi)容現(xiàn)有的有機化學(xué)實驗的內(nèi)容選取陳舊，實驗的安排次序也不合理。例如，教材先要求單獨訓(xùn)練學(xué)生的基本操作，像熔點、沸點測定等，然后再做一、兩個有機物的制備實驗和天然物的提取分離實驗，這樣的安排會使學(xué)生在學(xué)習(xí)基本操作時感到枯燥無味。此外，大部分合成實驗的產(chǎn)物沒有分離、純化和表征，這是做有機合成的大忌。針對上述這些情況，筆者提出以下的幾點改革措施：一、增加一些簡單有機物的制備和提取分離、純化天然物的實驗，讓學(xué)生在有趣的實驗中掌握基本的實驗操作。例如；在做乙酰苯胺的合成實驗時，最后產(chǎn)品純化需要用到重結(jié)晶的基本操作，而產(chǎn)物的表征要用到熔點的基本操作；在做乙酸乙酯的合成實驗時，最后的產(chǎn)品純化需要用到萃取、蒸餾的基本操作。二、在實驗中，增加對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的確定以及純度驗證的教學(xué)步驟，以加強學(xué)生對合成化合物的認識。
2.2制作短小精悍的微視頻課件，實現(xiàn)慕課教學(xué)慕課(MOOC)的意思是大規(guī)模開放在線課程，是2012年興起的一場席卷全球的教學(xué)信息化革命。慕課的核心概念是“微課程、小測驗、實時解答、學(xué)習(xí)自由”，強調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，徹底撼動現(xiàn)行的教育方式，使學(xué)生更容易獲得知識、吸收知識。我校葉春海副校長曾多次在報告會上動員老師要認識慕課、開發(fā)慕課并使用慕課。慕課的主要載體是十分鐘左右的微視頻，我們可以為每一個有機實驗制作一個功多個微視頻，在視頻中，除了教會學(xué)生基本的實驗操作外，還誘導(dǎo)學(xué)生通過不斷改變實驗條件，以獲得更佳的實驗結(jié)果。學(xué)生在實驗之前，通過慕課的學(xué)習(xí)，對實驗過程已心中有數(shù)，這樣，在具體操作時，就避免了邊看書邊做實驗的壞習(xí)慣，并且，針對老師在視頻中提出的問題，學(xué)生在實驗中尋求解決的方法，克服了以前“照方抓藥”的依賴心理，從而達到學(xué)習(xí)知識、掌握技能、培養(yǎng)能力的目的。
2.3實驗的微型化微型化學(xué)實驗具有一些常規(guī)化學(xué)實驗無法比擬的優(yōu)點：第一，節(jié)省實驗經(jīng)費，實驗表明：微型實驗的試劑用量比常規(guī)實驗節(jié)省90%，故微型實驗大大節(jié)省了實驗經(jīng)費；第二，操作安全、污染小，微型實驗藥品用量少，反應(yīng)產(chǎn)物少，實驗中不會造成危險；同時，生成的污染性物質(zhì)的量少，對環(huán)境的污染就小；第三，節(jié)省實驗時間、儀器簡單、用劑量少、反應(yīng)速率快、現(xiàn)象明顯；第四，微型儀器來源廣泛，可以做到人手一套，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.4撰寫實驗報告借鑒國外的教學(xué)培養(yǎng)模式，實驗報告采用的格式，譬如以《有機化學(xué)》或其他雜志的格式來寫，包括中英文摘要、引言、儀器與試劑、實驗方法、實驗結(jié)果與討論、結(jié)論、參考文獻等。這種書寫方式要求學(xué)生對文獻綜合分析，數(shù)據(jù)的合理處理，實驗結(jié)果正確分析和討論，加深學(xué)生對所做反應(yīng)理解和掌握，開闊學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，同時提高學(xué)生的專業(yè)寫作能力，為今后寫畢業(yè)論文和科技論文打下堅實的基礎(chǔ)。
2.5構(gòu)建合理的考核方案在每次實驗結(jié)束之后，老師對學(xué)生進行評價，最后以一個分?jǐn)?shù)和評語的形式體現(xiàn)學(xué)生的實驗操作水平。據(jù)日常教學(xué)的觀察和思考，學(xué)生其實更關(guān)注老師在實驗現(xiàn)場當(dāng)場做出的實驗分?jǐn)?shù)評比，這樣能夠很快地回憶起自己哪些方面沒有做好，甚至還有機會在考核之后再一次進行反思、實踐。其實，除了給予評比之外，老師還應(yīng)該發(fā)揮學(xué)生的主動性，讓他們自己談一談實驗的感想，比如在實驗中收獲了什么，哪些地方有失誤，有沒有建設(shè)性的意見等。這不僅有利于激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的積極性，而且能夠促進整個教學(xué)實驗環(huán)節(jié)的水平提升。
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高校有機化學(xué)開放性實驗管理模式,有利于完善高校有機化學(xué)教學(xué)的內(nèi)容,促進學(xué)生有機化學(xué)思維的發(fā)展。
(一)完善高校有機化學(xué)教學(xué)的內(nèi)容
傳統(tǒng)的有機化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容較為單一,缺乏綜合性和設(shè)計性的實驗活動,高校有機化學(xué)開放性實驗管理,能夠完善高校有機化學(xué)教學(xué)的內(nèi)容,展現(xiàn)學(xué)生的主體地位。
(二)促進學(xué)生有機化學(xué)思維的發(fā)展
高校有機化學(xué)開放性實驗管理模式,能夠使學(xué)生更加自由的發(fā)揮自身的想法,展現(xiàn)自身的才能,在有機化學(xué)實驗中,豐富自身的理論知識體系,發(fā)散學(xué)生的有機化學(xué)思維。
3高校有機化學(xué)開放性實驗管理的主要模式
高校有機化學(xué)開放性實驗管理,主要具有必修實驗半開放模式,選修實驗預(yù)約開放、定時開放模式以及自選實驗全天候開放式等模式。
(一)必修實驗半開放模式
根據(jù)高校有機化學(xué)教學(xué)的內(nèi)容,安排各個專業(yè)的必修化學(xué)實驗項目、實驗時間以及具體的指導(dǎo)教師。對于學(xué)生在課堂實驗中,沒有完成的內(nèi)容,可以在課下或者其他時間繼續(xù)完成。在學(xué)生的課余時間或者其他時間,對學(xué)生進行實驗室開放,使學(xué)生能夠擁有充足的時間來完成實驗操作,滿足不同學(xué)生對有機化學(xué)實驗的要求。
(二)選修實驗預(yù)約開放、定時開放模式
教師可以結(jié)合有機化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)大綱的要求,引導(dǎo)學(xué)生做一些與有機化學(xué)教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的實驗,使實驗?zāi)軌蚺c學(xué)生的生活緊密相連,增加有機化學(xué)教學(xué)的價值。比如教師可以設(shè)計“海帶中提取碘”等簡單的有機化學(xué)實驗,組織學(xué)生進行自主實驗分析。學(xué)生可以結(jié)合自身的興趣和愛好,自行提出實驗申請,教師可以結(jié)合學(xué)生的實驗要求和實驗時間,采用預(yù)約開放、定時開放實驗室的方式,為學(xué)生提供實驗的平臺。
(三)自選實驗全天候開放式
高校可以通過設(shè)置一些全天候開放的實驗室,以供學(xué)生進行自主實驗研究,將實驗室作為學(xué)生實驗的第二課堂。學(xué)生可以將自己感興趣的實驗課程進行研究,也可以通過小組共同研究的方式,共同完成有機化學(xué)實驗的課題整體研究活動。比如“綠色化學(xué)理念”下,學(xué)生可以對當(dāng)前地方的水質(zhì)進行檢測,并通過化學(xué)提煉,檢測水源中鈣、鐵等離子的含量。在此基礎(chǔ)上,可以通過自行研究或者團隊研究的方式,在高校內(nèi)的開放性實驗化學(xué)室進行進一步的研究和分析,檢測各項數(shù)據(jù),得出完整的調(diào)查和研究報告。學(xué)生也可以邀請化學(xué)教師參與到實驗研究活動當(dāng)中,對于學(xué)生存在的問題和疑慮進行解答和啟發(fā),構(gòu)建和諧的師生關(guān)系。這種方式有利于營造科學(xué)、向上的校園氛圍,使更多學(xué)生能夠積極參與到有機化學(xué)實驗活動當(dāng)中,為學(xué)生未來的工作和發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
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《基礎(chǔ)化學(xué)實驗》以實驗操作訓(xùn)練、實驗方法與技能訓(xùn)練為主，強調(diào)綜合思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。基礎(chǔ)性實驗主要是訓(xùn)練基礎(chǔ)化學(xué)實驗的基本操作和技術(shù)，包括實驗操作技能、物質(zhì)的分離方法、物質(zhì)的制備方法、物質(zhì)性質(zhì)與化學(xué)鑒定方法、物質(zhì)定量分析方法、物性常數(shù)的測定方法，各種無機物、有機物制備、分離、提純，基本物理量的測量、基本實驗儀器的使用和基本測量方法與誤差分析等。綜合性實驗涉及到四大化學(xué)知識和實驗技術(shù)的綜合應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生綜合思維能力。根據(jù)專業(yè)特點，選擇特定物質(zhì)作為實驗?zāi)繕?biāo)，全面訓(xùn)練學(xué)生掌握物質(zhì)制備、分離與提純、組成與含量測定的方法及操作技能，例如貝諾酯的制備、8－羥基喹啉的合成。貝諾酯是一種消炎鎮(zhèn)痛藥，以阿司匹林和撲熱息痛作為原料進行Schotten－Baumann反應(yīng)合成得到，該實驗涉及基礎(chǔ)有機化學(xué)理論、分離提純技術(shù)、酰基化反應(yīng)原理等理論和技能的綜合使用。8－羥基喹啉是一種合成鹵化喹啉類抗阿米巴藥物的中間體，以鄰氨基苯酚和甘油作原料進行Skraup反應(yīng)合成得到，該實驗綜合使用了水蒸氣蒸餾、重結(jié)晶、基礎(chǔ)有機化學(xué)等理論和技能。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用化學(xué)知識和實驗技能解決專業(yè)實際問題的能力以及進行簡單科學(xué)研究的能力，進一步提高學(xué)生對專業(yè)的認識和興趣。以第二課堂、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練基地為依托，組織圍繞合成工藝、天然活性成分提取工藝等具有專業(yè)特色的實驗課題，以項目研究方式進行實驗。學(xué)生在教師指導(dǎo)下，在自行調(diào)研的基礎(chǔ)上選擇課題，寫出調(diào)研報告、實驗方案，最后完成課題，從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維和創(chuàng)造能力。例如茶多酚提取及抗氧化作用的研究，讓學(xué)生根據(jù)已經(jīng)掌握的理論知識和實驗技能，設(shè)計茶多酚的提取工藝、茶多酚含量的測定方法以及茶多酚清除超氧陰離子的方法。教師對學(xué)生設(shè)計的實驗方案進行可行性分析，并對其中需要注意的事項進行指導(dǎo)調(diào)整。學(xué)生進一步完善實驗方案后，再獨立完成實驗。
3根據(jù)教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)，編寫基礎(chǔ)化學(xué)實驗教材
在編寫教材的內(nèi)容上把傳統(tǒng)四大基礎(chǔ)化學(xué)實驗按照知識體系與教學(xué)順序整合為一體，涵蓋實驗化學(xué)的基本知識和技能、基礎(chǔ)實驗、綜合實驗和研究與設(shè)計實驗，在基礎(chǔ)實驗內(nèi)容的組合上按照研究物質(zhì)或藥物的實際程序進行編排。加深學(xué)生對實驗實際應(yīng)用價值的理解，使學(xué)生在完成系統(tǒng)的基礎(chǔ)訓(xùn)練后能有計劃地開展綜合實驗和設(shè)計實驗，初步滿足培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需要，提高學(xué)生解決實際問題的能力和素質(zhì)。
4建設(shè)具有一定規(guī)模的基礎(chǔ)化學(xué)實踐教學(xué)基地
建設(shè)“一站五區(qū)”校內(nèi)實踐教學(xué)基地，可滿足藥學(xué)、制藥工程、藥物制劑、給排水工程、環(huán)境工程、安全工程等相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)需求。“一站五區(qū)”校內(nèi)實踐教學(xué)基地是指通過“一站”，即卓越工程師培養(yǎng)站，培養(yǎng)站中“五區(qū)”，即基礎(chǔ)實驗實訓(xùn)區(qū)、綜合實驗實訓(xùn)區(qū)、創(chuàng)新與開發(fā)實驗實訓(xùn)區(qū)、中試實驗實訓(xùn)區(qū)及生產(chǎn)實習(xí)實訓(xùn)區(qū)，全面開展已有的基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計與開發(fā)實驗實訓(xùn)項目，并增加實際生產(chǎn)過程中實驗實訓(xùn)環(huán)節(jié)和創(chuàng)新與開發(fā)實驗訓(xùn)練項目，圍繞復(fù)雜的、來自真實情境的工程項目或工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計生產(chǎn)過程精心設(shè)計任務(wù)，以強化學(xué)生工程實踐能力、工程設(shè)計能力與創(chuàng)新能力。同時，積極拓展培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才的校外實習(xí)基地。
5改革基礎(chǔ)化學(xué)實驗考核辦法，重視實踐能力考核
基于基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程體系、課程內(nèi)容的改革，進一步規(guī)范基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程考核的科學(xué)性，使考核更加科學(xué)、全面、合理。基礎(chǔ)化學(xué)實驗成績評定采取綜合評分辦法，由平時預(yù)習(xí)、實驗操作、實驗報告和綜合實踐考核4部分相結(jié)合，按照平時預(yù)習(xí)占10％，實驗操作占40％，實驗報告占10％，綜合實踐占40％的比例。其中，綜合實踐是按照項目方式進行的綜合性實驗考試，能比較全面地考察學(xué)生創(chuàng)新能力和科學(xué)探究水平。新考核方式的實施，有利于客觀真實地反映學(xué)生知識水平，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)揮。
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【中圖分類號】 G63 【文獻標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1007-4244（2014）03-020-1
自20世紀(jì)90年代以來，世界化學(xué)教育正在發(fā)生深刻變化，實驗教學(xué)在化學(xué)教育中的作用也越來越顯著，眾多國家普遍重視并呈現(xiàn)以下趨勢：實驗已不僅僅只是一種直觀手段來為學(xué)生提供感性知識，更重要的是還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和動機，讓學(xué)生掌握實驗技能和化學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生解決化學(xué)問題的能力和科學(xué)態(tài)度，成為訓(xùn)練學(xué)生掌握科學(xué)研究方法和從事實際工作能力的一種極其重要的途徑。由先前為主的教師演示實驗逐漸演變成學(xué)生實驗占主導(dǎo)，在老師的指導(dǎo)下學(xué)生進行獨立思考，并且設(shè)計相關(guān)實驗，要求學(xué)生親自去動手、操作并觀察、由所得的數(shù)據(jù)通過分析并且得出結(jié)論。這樣可以充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性、主動性和主體性。與此同時，化學(xué)實驗的設(shè)備、條件和儀器也日趨完善，特別是多媒體，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的引入，為實驗教學(xué)在化學(xué)教育中的作用充分有效地發(fā)揮提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。為了優(yōu)化實驗教學(xué)的模式，在人們長期的探索和研究當(dāng)中，一種用來指導(dǎo)實驗的理論――化學(xué)實驗教學(xué)論，便應(yīng)運而生了。
一、存在的問題
“化學(xué)實驗教學(xué)論”體系發(fā)展至今，雖經(jīng)過不斷的實踐與探索，依然還存在著一系列問題：
首先，在教學(xué)理念方面，由于多數(shù)師范院校的目標(biāo)是要把師范院校建設(shè)成綜合性的研究型大學(xué)，鼓勵學(xué)生考研，對專業(yè)課尤其重視，卻對教學(xué)論課程另眼相看，雖然同是專業(yè)必修課，并且還能夠體現(xiàn)師范生的特色，很多老師把它當(dāng)做副課，非常不重視。
其次，在教學(xué)內(nèi)容方面，近些年來，新課改進行得如火如荼，此時傳統(tǒng)的化學(xué)實驗教學(xué)論教材內(nèi)容便顯得老化，所選實驗都是傳統(tǒng)的中學(xué)化學(xué)實驗，或大學(xué)無機、有機實驗的照搬照抄，過分強調(diào)學(xué)術(shù)化，強調(diào)實驗技能的訓(xùn)練，驗證實驗偏多，沒有創(chuàng)新，不能激發(fā)學(xué)生的興趣，和生產(chǎn)、生活、社會聯(lián)系較少。而且，關(guān)于實驗教學(xué)論中的理論部分偏少，市面上的“化學(xué)實驗教學(xué)論”教材基本上都是采用了大部分的基礎(chǔ)實驗操作作補充，這樣就與普通的實驗教材沒有了區(qū)別。我們需要更詳盡的理論來更好地指導(dǎo)實驗教學(xué)。
第三，在教學(xué)方式方面，傳統(tǒng)的高師化學(xué)教學(xué)論實驗一般采用老師講解實驗原理和注意事項或演示實驗、學(xué)生進行具體實驗操作的方式，這種模式不能體現(xiàn)師范生的特色，也不利于學(xué)生實驗創(chuàng)新能力、實驗教學(xué)能力的提高。化學(xué)教學(xué)論實驗應(yīng)該根據(jù)不同的實驗內(nèi)容和培養(yǎng)目標(biāo)采取不同的教學(xué)方式和方法，以利于激發(fā)學(xué)生的興趣，提高學(xué)生參與實驗教學(xué)的積極性，挖掘?qū)W生的創(chuàng)新探究潛力，培養(yǎng)作為未來教師的實驗教學(xué)能力，最終達到提高學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。
第四，在教學(xué)評價方面，教學(xué)評價是對學(xué)生現(xiàn)有的以及潛在的價值做出判斷的活動，它的基本目的是更好地促進學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。之前的化學(xué)教學(xué)論的實驗成績主要通過平時成績加上期末考核兩部分組成，而平時成績一般是由實驗報告來評分。因為學(xué)生的不重視，最后的實驗報告也是毫無創(chuàng)新、毫無特色，給評價結(jié)果造成了嚴(yán)重的誤差，也起不到激勵學(xué)生的作用。期末考核也只是通過一次性的實驗操作來定論，只注重結(jié)果，沒有關(guān)注過程。以上這些評價都與新課改的理念背道而行，嚴(yán)重阻礙了學(xué)生的發(fā)展。
二、優(yōu)化的迫切性
“通過實驗學(xué)化學(xué)”這樣的趨勢在化學(xué)改革中已經(jīng)越來越明顯，化學(xué)實驗主要作為化學(xué)課的輔助手段和認知基礎(chǔ)，通過改革，它已經(jīng)在化學(xué)課程中變得無處不在，從始至終，不僅成為化學(xué)教學(xué)的重要手段和內(nèi)容，而且成為學(xué)生掌握知識、學(xué)會技能、了解方法、領(lǐng)悟思想的重要平臺和媒介。達到學(xué)生獲取實驗事實，了解化學(xué)概念，構(gòu)建知識框架，提高科學(xué)方法和科學(xué)素養(yǎng)的目的。中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)從理念到內(nèi)容、形式也隨之發(fā)生著深刻的變化。
第一，實驗教學(xué)目標(biāo)方面，從基礎(chǔ)知識掌握和培養(yǎng)基本技能到全面的學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)轉(zhuǎn)變，突出了通過實驗教學(xué)對學(xué)生進行科學(xué)方法教育，充分展示了創(chuàng)造性和探究性的教育思維，對學(xué)生情感態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)更為關(guān)注；第二，實驗內(nèi)容方面，從注重學(xué)科知識向聯(lián)系生活、貼近社會、體現(xiàn)STSE思想的方向轉(zhuǎn)變，呈現(xiàn)實驗內(nèi)容微型化、生活化、綠色化等特點；第三，實驗方式方面，探究性實驗逐漸代替驗證性實驗，通過探究的形式，不僅使學(xué)生掌握了知識，還能夠培養(yǎng)科學(xué)探究的興趣和能力，并且提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
實驗手段方面，從以前的玻璃儀器向核磁共振儀、質(zhì)譜儀、紅外光譜等現(xiàn)代化實驗手段發(fā)展。不但提高了化學(xué)實驗的形象性和準(zhǔn)確度，還能夠與時代接軌，了解最前沿的科技；
實驗評價方面，從單純的關(guān)注實驗結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅貙嶒炦^程，提倡評價方式、評價主體多元化，特別是學(xué)生的自我反思性評價。由于實驗教學(xué)的發(fā)展改革，所以我們更需要一個有效的理論來進行指導(dǎo)，實驗教學(xué)論體系就應(yīng)該優(yōu)化，以便讓師生們更加容易去適應(yīng)化學(xué)實驗教學(xué)的變化。
基于上述分析可知，現(xiàn)行的化學(xué)實驗教學(xué)論體系根本不能滿足當(dāng)前的實驗教學(xué)模式，特別是在我國，新課標(biāo)的實施過程中西部地區(qū)由于經(jīng)濟發(fā)展水平以及師資、認知度等方面的原因，化學(xué)實驗教學(xué)論的推廣程度更有待提高。本文旨在歸納總結(jié)出現(xiàn)行的實驗教學(xué)論的不足之處，希望通過實地調(diào)研，探究其具體的實踐操作情況，發(fā)現(xiàn)問題，找出解決的對策，最后通過實踐來實現(xiàn)對現(xiàn)有化學(xué)實驗教學(xué)論體系的優(yōu)化。
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篇13
1設(shè)計性實驗的步驟
通過基礎(chǔ)實驗和綜合性實驗訓(xùn)練使學(xué)生的實驗技能有了提高后,我們才安排設(shè)計性實驗。設(shè)計性實驗主要按以下五個步驟來進行：
（1）設(shè)計題目的立項：教師提前3個星期給出大類設(shè)計題目，比如，我們給出設(shè)計美容、美發(fā)、護膚產(chǎn)品和農(nóng)副產(chǎn)品的再利用兩大類要求的大題目，并告知實驗室條件和主要試劑，具體題目學(xué)生自定。學(xué)生們結(jié)合所學(xué)知識和自己的興趣，通過上網(wǎng)查資料、圖書館借書等多種途徑，設(shè)計了許多不同的實驗題目，有面膜、面霜、洗發(fā)香波、洗滌劑、染發(fā)劑、香脂，還有果膠的提取、甲殼素的提取與應(yīng)用、中藥在化妝品中的應(yīng)用等。
（2）開題報告的撰寫：選題擬定后，學(xué)生查閱并整理文獻資料，寫出開題報告。開題報告包括以下主要內(nèi)容：首先是概述，介紹該實驗課題研究的目的、意義及其研究的歷史和最新動態(tài)；接著是實驗要達到的性能指標(biāo)；然后根據(jù)實驗室現(xiàn)有實驗設(shè)備和條件擬定詳細的實驗方案：實驗材料、實驗設(shè)備、詳細的實驗步驟與實驗方法、實驗進度安排、檢測手段等，其中需要詳細列出所需化學(xué)試劑品種、數(shù)量、規(guī)格，實驗儀器名稱、檢測設(shè)備名稱等。實驗方案需經(jīng)過教師審閱同意，對于過于簡單的配方實驗要求增加一定的研究內(nèi)容。若實驗教師認為有的實驗藥品購買有困難，則通知學(xué)生尋找替代藥品或更換相應(yīng)實驗內(nèi)容。待實驗教師初步確認實驗方案設(shè)計合理并且實驗條件具備后，學(xué)生進入實驗室進行實驗。
（3）開放的實驗室：除常用實驗試劑外，根據(jù)學(xué)生開題報告的實驗要求，實驗室還需提前購買某些特殊實驗藥品，并準(zhǔn)備好儀器設(shè)備，然后開放實驗室，供學(xué)生完成實驗。按照預(yù)先設(shè)計的實驗方案，學(xué)生提前預(yù)約安排實驗時間，實驗次數(shù)不限，只要在規(guī)定時間內(nèi)完成實驗即可。實驗過程教師主要起指導(dǎo)作用。實驗中再也不會像以前那樣：學(xué)生對照黑板按部就班地“照方抓藥”，而老師事無巨細、提前把實驗中可能出現(xiàn)的每一個問題都“打預(yù)防針”。由于實驗的成敗取決于實驗方案、準(zhǔn)備工作和實驗操作等各種因素，實驗過程每一步都需要自己認真操作、仔細觀察并及時記錄，若出現(xiàn)問題需要自己動腦筋分析原因并加以克服。學(xué)生沒有了依賴心理，從而充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，極大地提高了學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)然，學(xué)生有不清楚的地方而請教教師時，教師還是會耐心回答的。
（4）實驗小論文的撰寫：學(xué)生完成實驗后進入實驗數(shù)據(jù)整理階段，根據(jù)實驗結(jié)果撰寫實驗小論文。實驗小論文的格式要求參照正式發(fā)表的科研論文要求，內(nèi)容包括論文的題目、署名、中英文摘要、關(guān)鍵詞、引言、實驗方法、結(jié)果與討論、參考文獻等，并對其中的圖、表、公式、符號等也同樣按照正式的要求。通過嚴(yán)格寫作訓(xùn)練，初步培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)實驗的思維方式，使他們基本掌握了實驗型論文的寫作模式，為即將開始的畢業(yè)論文和畢業(yè)設(shè)計做了一次很好的基礎(chǔ)訓(xùn)練。
（5）小型答辯會的開展：實驗論文完成后，按照畢業(yè)論文答辯的模式，請來我系的專家教授，對學(xué)生的實驗論文進行一次小型答辯。每個學(xué)生花10分鐘時間介紹自己實驗的背景、實驗方案、實驗過程、實驗結(jié)果并進行產(chǎn)品展示，最后回答教師和學(xué)生的提問。答辯也是設(shè)計性實驗考核的一部分，通過小型答辯會，大家不僅掌握了自己實驗產(chǎn)品的性質(zhì)、用途、物理參數(shù)，而且了解了其他同學(xué)產(chǎn)品的制備原理及方法，擴大了知識面，同時每個人還鍛煉了口頭表達能力和靈活應(yīng)變能力，這為后面的畢業(yè)論文答辯也打下了一個良好的基礎(chǔ)。
2設(shè)計性實驗教學(xué)改革的效果
設(shè)計性實驗這種獨立解決問題的全面訓(xùn)練,既提高了學(xué)生的實驗熱情、激發(fā)了創(chuàng)造性思維，又鞏固了所學(xué)的知識和技術(shù),培養(yǎng)了學(xué)生的科研能力，深受學(xué)生們的歡迎。通過設(shè)計性試驗教學(xué)改革，取得了如下成效：
（1）提高了學(xué)生自我動手能力
學(xué)生們在進行設(shè)計性實驗后的體會中寫到：“設(shè)計性實驗提高了查閱資料及獨立分析、解決問題的能力，具有極強的實踐性，極大地提高了進行化學(xué)實驗的興趣，是培養(yǎng)學(xué)生自我動手能力的有效方法”“設(shè)計性實驗后的答辯和產(chǎn)品展示非常重要，它讓我們很有成就感……，希望以后多開展這類實驗。”
（2）為學(xué)生的畢業(yè)論文打下良好的基礎(chǔ)
查找資料，提出實驗方案，嚴(yán)格的實驗訓(xùn)練以及對實驗現(xiàn)象的觀察記錄和分析總結(jié)，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)格的科學(xué)思維和科學(xué)實驗?zāi)芰Γ岣呖茖W(xué)研究能力；實驗論文的格式參照正式的規(guī)范格式要求，鍛煉了他們的實驗論文寫作技能，為即將開展的畢業(yè)論文打下了基礎(chǔ)；小型答辯會的訓(xùn)練，提高了他們論文答辯技巧，已經(jīng)為畢業(yè)論文答辯做了良好的“預(yù)演”。經(jīng)過設(shè)計性實驗訓(xùn)練的學(xué)生得到帶畢業(yè)論文教師的好評。
（3）受到畢業(yè)生用人單位的肯定
綜合性設(shè)計性實驗培養(yǎng)了學(xué)生認真仔細的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)踏實的工作作風(fēng)，增強了他們分析問題、解決問題的能力。從近幾屆化工專業(yè)畢業(yè)生的情況看，除考取研究生的學(xué)生外，很多學(xué)生去了廣東、福建等沿海大中型化工企業(yè)，由于他們經(jīng)過了良好的專業(yè)實驗等實踐性訓(xùn)練，他們掌握新技術(shù)很快，動手能力也很強，普遍受到用人單位的好評。
3設(shè)計性實驗帶來的經(jīng)驗與不足
1）經(jīng)費緊張，開設(shè)設(shè)計性實驗次數(shù)有限
很多學(xué)生要求多開設(shè)計性實驗，由于設(shè)計性實驗每一個實驗方案所需的藥品不同，藥品統(tǒng)計后種類繁多，考慮經(jīng)費問題，購買的藥品數(shù)量也有限。所以設(shè)計性實驗開設(shè)有一定的局限性。基于此，學(xué)校需要重視設(shè)計性實驗教學(xué)，加大經(jīng)費投入力度，這樣才能確保設(shè)計性實驗教學(xué)的繼續(xù)進行。
2）實驗教師和實驗技術(shù)人員工作量大大增加
審查學(xué)生的設(shè)計性實驗方案、統(tǒng)計學(xué)生的實驗儀器、實驗藥品，開放實驗室，給實驗教師和實驗技術(shù)人員帶來了大量的工作量。以統(tǒng)計實驗藥品為例，由于實驗題目各異，實驗方案眾多，使得設(shè)計性實驗藥品種類多達200余種，由于學(xué)生查的資料不同，有些藥品寫的是商品名、別名或代號，實驗技術(shù)人員要一一記錄下來，再仔細歸類匯總。對實驗室已有的藥品要統(tǒng)計需要的數(shù)量，對沒有的試劑、材料要想辦法購買，若實在無法解決，還要通知學(xué)生更換藥品或?qū)嶒瀮?nèi)容……。凡此種種，需要實驗教師和實驗技術(shù)人員具有極大的耐心和無私的奉獻精神才能完成實驗教學(xué)。
