郭华东

(长春师范大学中心实验室，吉林长春 130032)

开放化学实验项目层次化设计

郭华东

(长春师范大学中心实验室，吉林长春 130032)

高校实验室开放的目的在于培养学生的综合素质和创新意识。针对不同层次的学生，建立多层次的开放实验内容，因材施教，使更多的学生参与到开放实验中来,有利于学生获得就业职前的实验技能培训。本文从基础性、科研型、专业方向型和科普型四个层次探讨了层次化的开放实验项目的设计。

实验室开放；层次化；设计

化学是一门理论与实验并重的学科，实验教学可以激发学生学习化学的兴趣，帮助学生形成化学概念，理解化学原理，获得化学知识，掌握化学实验技能，培养学生的观察、思维和操作能力，激励学生的创新精神，还有助于培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。实验教学改革是学科建设的重要内容，它对于培养学生的实践能力、实验技术和创新精神有重要的作用。高校开放性实验是课堂实验教学的延伸，是高校培养应用型和创新性人才的有效途径[1]。实验室向学生开放，使学生有更多的独立实验的机会，发挥学生的想象力和聪明才智，为学生的个性发展创造条件，有利于学生创新意识和独立科学研究能力的形成，并有利于充分利用实验资源，提高仪器设备和实验场地的使用率。

实验室的开放包括实验室仪器设备、时间和空间、实验项目(内容)的开放。仪器设备的开放为师生提供实验的物质基础，是实验室开放的必要条件；时间和空间的开放给学生提供更多的实验机会，是实验室开放的基本条件；实验内容的开放有利于培养学生的实践能力和创新意识，是实验室开放的本质要求[2]。实验室开放的实验内容是多方面的，这些实验可以在不同的实验室里完成，也可以到各相关研究所、相关院校通过各种合作方式完成。

为了满足不同层次学生的需求, 充分发挥学生的主观能动性, 让更多的学生参与到开放实验中来，实验室开放贯彻“面向全体、因材施教、形式多样、讲求实效”的指导原则。在完成正常教学、科研工作的前提下，利用现有师资、设备、环境条件等资源，我们将编制层次化的开放实验项目。

1 基础型实验

基础型实验是为加强基本知识、基本操作、基本技能的训练而设置的，面向的不同层次的学生。

(1)实验基础差，在课堂规定时间内达不到教学基本要求的学生。学生从事实验技能的训练主要是为了加强基础训练和基本操作，培养良好的实验室工作习惯。新生化学实验基础及动手能力参差不齐，通过这些基础型开放实验项目的开设，基础较好的学生的能力能够得到巩固，而基础较差的学生的能力能够得到提高，同时也使正常教学学时内未能开设的实验得以补充，使学生有更多的机会进入实验室进行基本操作技能的训练。

(2)以职业训练为目的，毕业后从事基础教育的学生。化学实验能力是中学化学教师教学技能的一个重要组成部分。教师的化学实验态度是否严谨、操作是否熟练、动作是否科学规范、结果是否无误、实验现象是否明显，对中学化学实验教学的效果、学生实验能力的培养、科学素养的形成将产生直接的影响[3]。

(3)以考研为目的，为将来复试的实验考核打基础的学生。化学专业的研究生复试包括实验技能测试，基础型的开放实验项目的开设可以提高学生的实验技能和实验能力，为他们在研究生阶段进行科学研究奠定基础。

基础型实验内容包括：玻璃仪器的识别、使用方法、操作规范和注意事项等,以及滴定、蒸馏、萃取、 升华、重结晶、仪器安装等。实验项目如：趣味实验：红糖制白糖 (涉及的实验操作为药品的取用和保存、称量、搅拌、过滤等)；趣味实验：合成香精(涉及的实验操作为药品的取用和保存、称量、搅拌、分液和萃取等)。

学生可以在教师的指导下规范实验操作，熟悉实验室规则，然后再通过兴趣实验题目进行具体实验规范操作的训练。

2 科研型实验

科研型实验项目结合本院教师科研工作，将较成熟的前沿性实验内容纳入开放实验。内容包括无机化学、有机化学、分析化学和物理化学四个二级学科,研究方向分为多酸基金属有机骨架材料、有机-无机超分子材料、天然药物分离提取、光谱分析、电化学分析及发光材料的研究等。面向的学生为成绩优异、对化学研究具有浓厚的兴趣，将来打算毕业考取研究生,在化学领域进一步深造的学生。学生通过参与这些研究型实验，能够学会使用较高级的实验仪器,了解和学习先进的实验方法(包括合成方法和测试方法)，并得到更高级的实验技术培训，为今后就业和进一步深造奠定基础。开放的方式和程序如下。

(1)由学生自己申请，再通过教师的筛选，每个实验项目挑选3～5名学生,进入研究室。(2)研究实习期，由于学生对各研究领域了解甚少,允许大一或大二的学生在所选的实验室有2～3个月的实习期。学生通过这段时间的实习,了解相关研究的内容和实验方法,确定将来考研和进行化学研究的方向。(3)正式进入实验室。从大二下学期开始,学生进入实验型的毕业论文阶段，需确定自己的毕业论文方向,选择指导教师。教师引导学生查阅相关文献，结合自己的科研方向以及自己的国家级和省级科研课题对学生的实验方案进行指导。最后，在教师的指导下，学生进行撰写科研论文。

3 专业方向型实验

为了进一步培养学生的专业素养和专业技能，使学生具有一定的就业能力，我们设置专业型开放实验项目。不同的专业要求的实验技能有所不同。例如环境科学专业侧重大气、土壤和水质所含物质的测量;商检专业侧重各种商品的有毒、有害物质的检验等。根据学生的不同专业，开出一些相关的实验项目，例如环境类专业的学生可做“水中溶解氧的测定”、“含铬废水的处理”；商业检验技术专业的学生可做“婴幼儿配方奶粉中Ca、Fe、Zn等微量元素的测定”等。这些实验项目专业性强,为学生尽快适应就业岗位奠定了基础。

4 科普型实验

国家对人才的要求越来越多元化，这就要求学生掌握更多的通识知识。在课程设置方面，要求文科的学生学习一些理科的相关知识。因此，化学学科设置科普型的实验势在必行。由于非化学专业的学生缺乏实验技能和实验安全的训练，设置了一些无关实验技能操作的实验项目，例如“头发中锌元素含量的测定”、“pH酸度计的使用”、“化妆品中有害物质检测”等。

开放性实验室是高校实验室运作的一种新模式，为学生创新思维和创新能力的培养搭建了有益的平台。

[1]许江.高校开放实验室管理模式探索[J].西华师范大学学报:自然科学版,2006(2):229-232．

[2]高云鹏,滕召胜,黎福海,等.开放实验室与学科竞赛平台相结合的创新人才培养模式[J].实验技术与管理,2012,29(4):360-365.

[3]蒋小钢,林丽璇.提升中学化学教师演示实验技能的实践与思考[J].福建基础教育研究,2013(5):26-30.

2014-05-25

郭华东(1973- )，男，吉林长春人，长春师范大学中心实验室教授，博士，从事无机化学研究。

G642.4

A

2095-7602(2014)04-0158-02