孫賓賓

（陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西 西安 710300）

職業(yè)院校開放有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的探索與思考*

孫賓賓

（陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西 西安 710300）

通過(guò)探索職業(yè)院校開放有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的組織管理，本文對(duì)各類型開放有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了分析和思考，指出了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師應(yīng)該具備的基本素質(zhì)，提出了開放有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展方向。

職業(yè)院校；開放實(shí)驗(yàn)室；有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)不僅能加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，鞏固學(xué)生所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論，更重要的是能訓(xùn)練學(xué)生的基本技能，培養(yǎng)學(xué)生的愛好和創(chuàng)新精神，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室則是實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo)的場(chǎng)所。職業(yè)院校目前的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式是：教師先講解實(shí)驗(yàn)，學(xué)生“照方抓藥”。因?yàn)閷W(xué)生的水平參差不齊，教師所選擇的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也只能比較常規(guī)，基本沒(méi)有什么創(chuàng)新。這樣的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，束縛了學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)揮，嚴(yán)重挫傷了一部分優(yōu)秀學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性。筆者擬結(jié)合我院開放有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的實(shí)踐，探討實(shí)驗(yàn)室的組織與管理，分析開放式有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，對(duì)進(jìn)一步開放化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行思考。

開放有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的組織與管理

化學(xué)實(shí)驗(yàn)要經(jīng)常接觸各種化學(xué)試劑，特別是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，很多化學(xué)試劑或者有毒有害，或者易燃易爆，或者具有腐蝕性。有些實(shí)驗(yàn)在操作過(guò)程中又不斷產(chǎn)生一些有害物質(zhì)，操作不慎還會(huì)遇到許多事故危險(xiǎn)。因此，開放化學(xué)實(shí)驗(yàn)室最重要的一點(diǎn)就是要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的組織與管理，確保師生的人身安全。

第一，保證每個(gè)獨(dú)立設(shè)置的實(shí)驗(yàn)室隨時(shí)有一名實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師和一名實(shí)驗(yàn)員。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師應(yīng)完成下列工作：（1）負(fù)責(zé)開放實(shí)驗(yàn)的申請(qǐng)受理、時(shí)間安排；（2）負(fù)責(zé)學(xué)生預(yù)習(xí)報(bào)告、完成報(bào)告的收閱；（3）負(fù)責(zé)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的指導(dǎo)、講解；（4）負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)異常事件的應(yīng)急處理；（5）負(fù)責(zé)優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)作品的遴選、推薦。實(shí)驗(yàn)員應(yīng)完成下列工作：（1）負(fù)責(zé)按時(shí)開放實(shí)驗(yàn)室；（2）負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室化學(xué)試劑的準(zhǔn)備、取存；（3）負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室的試劑、設(shè)備、水電氣、門窗安全；（4）與指導(dǎo)教師共同負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)異常事件的應(yīng)急處理；（5）協(xié)助指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)預(yù)習(xí)報(bào)告、完成報(bào)告的收閱。

第二，化學(xué)試劑的取用、存放專人負(fù)責(zé)，并有記錄。濃硫酸、乙醇等是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室很普通的試劑，但是濃硫酸的腐蝕性很強(qiáng)，乙醇屬于易燃易爆化學(xué)品，因此，化學(xué)試劑的取用和存放必須有專人負(fù)責(zé)，并留有使用情況記錄。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)需要什么試劑，需要多少量，必須先通過(guò)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告向?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)教師申請(qǐng)，教師同意后，再通知實(shí)驗(yàn)員準(zhǔn)備試劑，學(xué)生得到教師許可后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的有毒有害廢物需要配合實(shí)驗(yàn)員采取有效措施進(jìn)行處理，并留有記錄。取用的試劑太多，剩余試劑也應(yīng)通知實(shí)驗(yàn)員進(jìn)行回收或處理，不能隨意丟棄。

第三，開放實(shí)驗(yàn)室采取“預(yù)約制”進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)，以確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生可控。未申請(qǐng)或者未得到批準(zhǔn)的學(xué)生不允許進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生必須穿著實(shí)驗(yàn)服，并按照實(shí)驗(yàn)需要，做好防護(hù)措施。學(xué)生不得隨意開啟、搬動(dòng)實(shí)驗(yàn)室管線上的閥門，不得隨意開關(guān)實(shí)驗(yàn)室的大型精密儀器設(shè)備。

開放有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)置的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

在有機(jī)實(shí)驗(yàn)室開放初期，進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以分為以下五種類型：

與有機(jī)化學(xué)常規(guī)實(shí)驗(yàn)相對(duì)應(yīng)的拓展型實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行與有機(jī)化學(xué)常規(guī)實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的拓展性實(shí)驗(yàn)是開放有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的主要目的，也是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目最多、參與人數(shù)最多的一類實(shí)驗(yàn)類型。像“甲基叔丁基醚的制備”、“合成乙酸乙酯催化劑的選擇”、“葉綠體色素的提取和分離”等開放性實(shí)驗(yàn)可以看成是對(duì)“乙醚的制備”、“乙酸乙酯的制備”、“從茶葉中提取咖啡堿”等常規(guī)實(shí)驗(yàn)的一種拓展。在“甲基叔丁基醚的制備”這一開放性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要打破單醚合成的傳統(tǒng)思路，考慮如何合成這個(gè)兩邊取代基不同的混醚。在“合成乙酸乙酯催化劑的選擇”這一開放性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以完全脫離濃硫酸催化的束縛，通過(guò)檢索、閱讀文獻(xiàn)，了解酯化反應(yīng)催化體系的最新研究進(jìn)展，根據(jù)自己愛好或者實(shí)驗(yàn)室條件，選擇不同的乙酸乙酯合成催化劑，并進(jìn)行嘗試，這樣可大大激發(fā)學(xué)生的興趣。通過(guò)“葉綠體色素的提取和分離”這一開放實(shí)驗(yàn)，學(xué)生了解到了天然產(chǎn)物分離的方法，懂得了中藥不只是能熬成一鍋湯，還能通過(guò)這一方法分離出不同的成分，進(jìn)行提純與精制。這種類型的實(shí)驗(yàn)一般為授課教師根據(jù)教學(xué)進(jìn)度給學(xué)生留下的課外拓展實(shí)驗(yàn)題目，實(shí)驗(yàn)員配合實(shí)施。因?yàn)槭怯袡C(jī)化學(xué)授課教師留下的課外拓展實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生有機(jī)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)幫助較大，所以參與這類開放實(shí)驗(yàn)的學(xué)生比較多。每個(gè)實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間一般為6～8學(xué)時(shí)，剛好占用一天時(shí)間。

學(xué)生畢業(yè)論文中的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn) 高職畢業(yè)論文是對(duì)學(xué)生掌握本專業(yè)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)、基本技能的一次綜合檢驗(yàn)，是對(duì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論、知識(shí)、技能開展科學(xué)研究、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的基本能力的一次全面考核，在某種程度上，已經(jīng)成為學(xué)生完成高等教育學(xué)業(yè)的一種標(biāo)志。但是，現(xiàn)實(shí)情況是畢業(yè)論文在有些職業(yè)技術(shù)院校已經(jīng)成為 “一紙空談”，原因是沒(méi)有專門完成畢業(yè)論文的實(shí)驗(yàn)室，畢業(yè)論文指導(dǎo)教師也沒(méi)有專用的實(shí)驗(yàn)室，充分利用開放實(shí)驗(yàn)室資源則能夠較為圓滿地解決這一問(wèn)題。以“紅心蘿卜色素的提取與穩(wěn)定性研究”為例，先要求學(xué)生進(jìn)行相關(guān)研究的綜述，接著根據(jù)文獻(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，在指導(dǎo)教師認(rèn)可后，利用實(shí)驗(yàn)室資源對(duì)方案進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)不理想的方案進(jìn)行改進(jìn)，最后總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，完成畢業(yè)論文。由于希望全面考核學(xué)生的綜合素質(zhì)，當(dāng)然也希望創(chuàng)造新的方法，即使學(xué)生初步設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案不具有可行性，指導(dǎo)教師一般也不對(duì)學(xué)生進(jìn)行否定，而是鼓勵(lì)其進(jìn)行嘗試，因此這類實(shí)驗(yàn)經(jīng)常出現(xiàn)反復(fù)，不過(guò)大部分學(xué)生最終都能達(dá)到指導(dǎo)教師的要求，完成畢業(yè)論文，個(gè)別學(xué)生的畢業(yè)論文甚至可以達(dá)到發(fā)表的水平。

結(jié)合教師科研項(xiàng)目的研究型實(shí)驗(yàn) 由于職業(yè)院校教學(xué)實(shí)驗(yàn)資源有限，一般教師都沒(méi)有專用實(shí)驗(yàn)室，而很多教師又承擔(dān)著各級(jí)各類科研項(xiàng)目，因此，利用開放實(shí)驗(yàn)室，借助學(xué)生的力量完成教師自身承擔(dān)的一些科研項(xiàng)目，是一種新的探索。根據(jù)學(xué)生申請(qǐng)，承擔(dān)科研項(xiàng)目的教師一般會(huì)選擇3～5名綜合能力比較強(qiáng)的學(xué)生參與到自己承擔(dān)的科研項(xiàng)目中。在這些與教師科研項(xiàng)目相結(jié)合的研究型實(shí)驗(yàn)中，參與的學(xué)生能夠得到以下三個(gè)方面的收獲：第一，成為教師的科研助手，不但增長(zhǎng)了見識(shí)，而且自身動(dòng)手、動(dòng)腦機(jī)會(huì)也相應(yīng)增加，實(shí)踐操作能力會(huì)大幅度提高。第二，根據(jù)教師科研項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)情況，可以得到少量經(jīng)濟(jì)補(bǔ)助。第三，這類實(shí)驗(yàn)的科研成果在征得指導(dǎo)教師同意的前提下，允許學(xué)生署名發(fā)表或者作為以后畢業(yè)論文的一部分。筆者結(jié)合主持的科研項(xiàng)目，設(shè)立了“對(duì)位紅染料的合成與棉布染色染色”這一子項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)過(guò)程包括低溫下對(duì)硝基苯胺的重氮化反應(yīng)，低溫下重氮鹽與2-萘酚的偶合反應(yīng)，對(duì)位紅染料對(duì)棉布的染色等過(guò)程。具體操作包括低溫的獲得、攪拌方式的選擇、利用試紙判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度、混合物抽濾、產(chǎn)品洗滌、產(chǎn)物重結(jié)晶等多個(gè)環(huán)節(jié)。鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn)，提出設(shè)計(jì)方案，寫出實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，在獲得許可后，動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如果學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中能夠提出一些具有新意的方案并積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)該配合聯(lián)系進(jìn)行相關(guān)分析測(cè)試，在不涉及知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議的前提下，支持學(xué)生將實(shí)驗(yàn)成果撰文發(fā)表并允許學(xué)生將實(shí)驗(yàn)成果作為自己畢業(yè)論文的一部分。當(dāng)然，有資格參與這一類型實(shí)驗(yàn)的學(xué)生較少，而這一類型的實(shí)驗(yàn)需要的試劑相對(duì)昂貴，需要承擔(dān)科研項(xiàng)目的教師從科研經(jīng)費(fèi)中開支。

了解感受化學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知型實(shí)驗(yàn) 對(duì)化學(xué)化工及相關(guān)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)并不陌生。但對(duì)于機(jī)械、汽車、空調(diào)、建筑等專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的神奇對(duì)他們還是有吸引力的?！痘瘜W(xué)與生活》公共選修課，旨在提高學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生具備生活中必不可少和有用的化學(xué)知識(shí)，能關(guān)注自然、關(guān)注社會(huì)，能辯證地對(duì)待化學(xué)給人類生活帶來(lái)的功與過(guò)，能自覺(jué)地應(yīng)用化學(xué)知識(shí)造福人類，服務(wù)于人類。選修這門課程的學(xué)生來(lái)自學(xué)校的各個(gè)專業(yè)，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室可以有針對(duì)性地開設(shè)“有機(jī)化學(xué)認(rèn)識(shí)與實(shí)踐”這一開放性綜合實(shí)驗(yàn)?！坝袡C(jī)化學(xué)認(rèn)識(shí)與實(shí)踐”綜合實(shí)驗(yàn)由《化學(xué)與生活》選修課教師統(tǒng)一向開放實(shí)驗(yàn)室申請(qǐng)，實(shí)驗(yàn)室受理后根據(jù)實(shí)驗(yàn)室任務(wù)進(jìn)行安排。在實(shí)驗(yàn)室，指導(dǎo)教師首先向?qū)W生進(jìn)行必要的安全教育，然后介紹一些常用的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器及使用方法，最后將學(xué)生分成小組，進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的興趣實(shí)驗(yàn)，如“紅色廢乙醇的回收”、“玫瑰花色素的提取”、“丙酮軟化塑料尺”、“用乙醇清洗純棉衣物上的油污”、“PE和PVC的鑒別”等實(shí)驗(yàn)。各小組實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不同，可以相互參觀，如果時(shí)間允許，也可以親自嘗試其他組的實(shí)驗(yàn)。

地方小型化工企業(yè)委托的實(shí)用型實(shí)驗(yàn) 與地方小型化工企業(yè)相比，化工行業(yè)特色鮮明的職業(yè)技術(shù)院校在智力資源、科研條件方面有明顯優(yōu)勢(shì)。利用有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室為地方小型化工企業(yè)提供智力支持和技術(shù)服務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)院校和企業(yè)雙贏。我校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室先后完成地方小型化工企業(yè)委托實(shí)用型項(xiàng)目多項(xiàng)。如協(xié)助某化工廠進(jìn)行了特種染料的實(shí)驗(yàn)室合成，目前正在進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)的小試工作。對(duì)小型企業(yè)來(lái)說(shuō)，在一定程度上節(jié)省了設(shè)備購(gòu)置、研發(fā)等的投入；對(duì)學(xué)校來(lái)說(shuō)，通過(guò)教師承擔(dān)企業(yè)委托的橫向科研項(xiàng)目，既可以擴(kuò)大學(xué)校影響，又能鍛煉自身的技術(shù)開發(fā)能力，培養(yǎng)“雙師”素質(zhì)。

開放化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考

在實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程中，都應(yīng)有指導(dǎo)教師的輔導(dǎo)和幫助。

與有機(jī)化學(xué)常規(guī)實(shí)驗(yàn)相對(duì)應(yīng)的拓展型實(shí)驗(yàn)，一般是對(duì)文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重復(fù)、對(duì)比并進(jìn)行優(yōu)化，可以要求學(xué)生先將文獻(xiàn)改寫成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師審查同意后，學(xué)生按照預(yù)習(xí)報(bào)告進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)教師隨時(shí)進(jìn)行輔導(dǎo)和答疑。即使是重復(fù)文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)，也可能會(huì)出現(xiàn)各種異常，這就要求指導(dǎo)教師必須有準(zhǔn)確的文獻(xiàn)辨別能力和豐富的實(shí)驗(yàn)操作經(jīng)驗(yàn)。

學(xué)生畢業(yè)論文中的設(shè)計(jì)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)以及結(jié)合教師科研項(xiàng)目的創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，一般由畢業(yè)論文指導(dǎo)教師或者科研項(xiàng)目負(fù)責(zé)人安排執(zhí)行，采用“導(dǎo)師制”的方式靈活進(jìn)行。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中需要教師具有較高的科研素質(zhì)和管理學(xué)生的能力。

對(duì)于非化學(xué)化工類專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行的以體驗(yàn)化學(xué)神奇、感受化學(xué)魅力為目的的認(rèn)知型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在充分保障學(xué)生人身安全的前提下，應(yīng)該安排一些現(xiàn)象明顯的，如有顏色變化、有香味散出，或者貼近生活實(shí)際的小實(shí)驗(yàn)。通過(guò)這些興趣實(shí)驗(yàn)，可以讓非化學(xué)化工專業(yè)的學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到化學(xué)給人類生活帶來(lái)的美與享受。

近年來(lái)，課程組對(duì)開放有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了有益的探索，已經(jīng)取得了初步的成績(jī)。由學(xué)生設(shè)計(jì)或者參與的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，研究成果申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利2項(xiàng)，發(fā)表科研論文8篇，為地方企業(yè)提供樣品加工、性能測(cè)試服務(wù)數(shù)十次。在以后的實(shí)踐中，課程組將不斷改進(jìn)，并建立相應(yīng)的規(guī)章制度，讓開放有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)更好地為教學(xué)和科研工作服務(wù)。

[1]林敏，阮永紅，周金梅，等.“有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”精品課程建設(shè)的探索與實(shí)踐[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2009（8）：23-25.

[2]孫賓賓，馬朝軍.化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常見事故的預(yù)防和應(yīng)急處理[J].陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，19（4）：30-32.

[3]羅長(zhǎng)金.高職畢業(yè)論文存在的問(wèn)題與改革的措施[J].閩西職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，10（2）：44-47.

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1672-5727（2012）09-0122-02

孫賓賓（1977—），男，陜西周至人，碩士，陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化學(xué)工程系講師，主要從事有機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)研究。

*本文系陜西省教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃2010年立項(xiàng)課題《基于工作過(guò)程的〈有機(jī)化學(xué)〉課程項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐研究》（課題編號(hào)：SGH10340）的研究成果