時間：2022-08-27 02:08:00
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(1)適應人才培養的時代特征與現實需要，是學習能力培養的需要。
伴隨著信息與知識數量累積的爆炸式增長、更新周期的日益縮短、知識細分的迅速演進，對于新知識的快節奏、大容量、自適應的學習，已經成為當代學習的顯著特征，也是當前社會對人才諸多能力需求中的關鍵要素。大學畢業生是否具有良好的社會適應能力與職業發展前景，取決于自身的學習能力。當前每學期19～21周的長學期制度，在一定程度上導致“平時不刻苦、考前靠突擊”現象的大量存在，教師講得多而學生自主學習少，教學周期長而教學效率低，不能適應新時期學習能力培養的需要。
(2)是教學內容優化的需要。
目前，在培養方案的設置上仍然存在知識單元順序顛倒、內容重復、環節疏漏等問題，在培養方案的執行上也有重點偏移、難點回避、亮點不足、特點不強等客觀問題存在，使得人才培養不能達到滿意的效果。在學生總體學習時間約束條件下，在學生考研、就業等迫切要求下，如何能夠制定更加科學、合理、緊湊的培養方案，已經成為人才培養的首要問題。
(3)是實踐教學改革的需要。
實踐環節是大學教學越來越重要的組成部分，是學校以“三實一創”為核心的“兩型兩化”人才培養模式改革的關鍵環節。而目前實習、實訓和創新環節的時間安排零散，學院難于組織、學生難于深入、教師難于指導、企業難于接受，往往流于形式，對學業、就業的促進作用被弱化、淡化。因此，實踐環節需要進一步的突出和優化，其“時間較為分散、基地過于集中”的模式要逐步向“時間相對集中、基地有機分散”的模式轉變，保障有獨立、連續、較長的時間段來進行實習實訓和創新活動。
(4)是學業預警援助的需要。
大學生在學習過程中可能出現學業波動、學習效果偏差的現象。在目前的學期制度下，學業預警周期為半年，學業援助周期為半年、一年乃至更長，已直接影響了其他后續課程的學習或實踐訓練，甚至對學生畢業、獲取學位等產生嚴重影響。均衡課業負擔、加快學習節奏、及時進行預警援助，有助于形成團結緊張、嚴肅活潑的良好氛圍，更有利于育人目標的達成。
1.2目前我校安排的學季制
學校每學年按40周安排校歷，仍然分為兩個學期(semester)，即第一學期(20周)、第二學期(20周)。第一學期分為秋季(10周)、文體活動周(1周，含運動會)、冬季(9周);第二學期分為春季(9周)、學術活動周(1周)、夏季(10周)。從而每個學年分為4個學季(quarter)，四年學制共16個學季，五年學制共20個學季。原則上每個學季最后1周為考試周，集中安排全校性和跨學院課程考試，院內課程考試時間由學院根據規定自主安排。理解了我校學季制改革的目的和意義以及安排后，作為一門大多數院系設置的基礎技能培養的公共實驗課———有機化學雙語實驗課，筆者將對此提出相應的改革探索，以體現學季制改革后課程的改進。
2新形勢下有機化學實驗的改革
2.1傳統學期制下有機化學實驗的模式與不足
我校的有機化學實驗課程雖然于2009年評為“國家雙語教學示范課程”，在教學上全部采用雙語教學，但由于班級多(每學期48個班級)、每班人數多(平均35人/班)以及有機化學實驗本身的一些諸如反應時間長、副反應多、產品處理花費大量時間等客觀原因，為了能完整的安排每一個班級的實驗時間，實驗課程都安排在周六周日兩天，在目前的教學計劃中第一學期32學時，需要三個周六或周日，第二學期24學時需要二個周六或周日。學生上午下午分別要完成兩項單元操作，實驗任務重，時間緊。由于是雙語教學，學生同擔負著學習語言和學習專業知識的雙重任務，在傳統學期制度下，無法給教師足夠的時間去闡述問題，也無法給學生足夠的時間去理解消化問題，與正常教學進度對比，雙語教學需要的教學時數勢必要更長，因此，無法保證學習效果。除了上課時間，無法給學生安排更多的課余時間讓他們熟悉各類儀器設備并完成從實踐到理論的升華，只是機械的完成了一份實驗報告，無法得到更多的鍛煉，更是限制了學生創新能力的培養。這種學期制度下，規定內容與時間表的傳統實驗教學模式不利于培養學生的興趣與愛好、創新思維與能力。此外，也是由于計劃學時數以及課堂時間的限制，造成教師無法開展一些綜合設計性的實驗，只能交給學生一些步驟詳盡，基礎性、驗證性和重復性的實驗，掌握一些基本的操作和單元合成。雖然完成了教學任務，卻無法充分調動學生的積極性和創造性，實驗教學效果較差。
2.2新學季制下有機化學實驗的改革探索
針對我校進行的新學期制度的改革方案，以有機化學課程為例，本學年度2014－2015第二學期，有機化學理論課程計劃學時數為32學時，一周安排為四個學時，第八周可以結束理論課程的學習，相應的其他基礎課程也會在春季完成。這樣，對于實驗或者實踐課程來說有了新的教學模式的探索改革。以有機化學雙語實驗為例，第一，教學時間的安排，由于接受了完整的有機化學的基本理論，那么在對于實驗課程關鍵的預習問題就有了充足的時間。通過對實驗項目的預習，調動了學生學習的主動性，提高了學生的自學能力，更能提高學生在實驗中的安全防范意識。另外，在實驗時間安排上可以不占用學生的周末時間，用一周靈活的時間集中進行實驗，讓學生有個連貫性的系統性的時間進行有機化學實驗。教師更加認真地備課，更注重實驗教學講解的規范性，在實驗過程中對學生要求更加嚴格，實驗操作指導也更加耐心細致。學生實驗結束后有更多的時間總結所做過的每一個實驗，完成實驗報告不再照著書本抄而是有了自己的理解和認識，加深已經學習過的有機化學理論課程的印象，最終能夠達到實踐和理論的有效結合，提高了學生分析問題和解決問題的能力;第二，教學內容和教學模式的調整，傳統的有機化學實驗多為驗證性實驗，內容單調，形式呆板，與實際生活及時代的發展有很大距離;藥品用量大，易揮發、有毒、有害、有腐蝕性等危險藥品多;實驗設備儀器陳舊、過時，實際科研中已經淘汰;學生沒有了興趣，實驗只是“照方抓藥”，不利于學生素質的全面培養。在新的學季制度下，我們擬對實驗內容進行調整，重新優化重組，從“基礎、綜合、設計”三個層次上全面培養學生的動手能力和創新意識?；A實驗主要訓練學生的基本操作技能，使得學生規范操作，養成良好的實驗習慣，為以后的科研打下堅實的基礎?；A實驗內容包括實驗室的安全和注意事項、工具書的使用、常規儀器的熟悉和使用、化學藥品的性質、規格和使用等;還包括基本操作如蒸餾分餾、萃取和洗滌、重結晶及熔點的測定等，采用講解和演示再由學生親手操作，讓學生盡快掌握;綜合實驗以單元制備實驗為主，在各種制備實驗中反復訓練基本操作技能。例如在Perkking反應制備苯甲酸和苯甲醛的實驗中，分別訓練了液體有機化合物的提純操作和固體有機化合物的提純操作如萃取洗滌蒸餾以及重結晶等，強化了有機化學實驗的基本操作。適當設計一些開放性的題目，考查學生吸納外文文獻的能力、創造性思維和獨立解決問題的能力。在接下來的新學期改革下，新的有機化學實驗的教學模式是(3+1)型，即“基本操作實驗”，“基本單元實驗”，引領提高的“基本設計實驗”，最后外加一項培養學生創新能力的“開放實驗”，與其配套的教學程序，教學方法，測評方法等也都將做全新的改革。教學模式的改變。第三，雙語課程的加強。幫助學生提高專業英語聽說和寫作能力，將雙語教學滲透到整個學科專業中。作為雙語教學的授課對象，國內高校學生英語的聽說能力普遍較差，學生的外語水平參差不齊，考慮到學生對雙語教學的接受能力，我們也將重點解決采取什么樣的教學手段，不但可以讓學生聽的輕松，學的輕松，講的輕松，而且在學生掌握學科知識的同時，提高他們的外語水平。在新學期改革下，如何有效改革雙語教學模式，加強學科雙語課程建設對真正實施有機化學實驗雙語教學具有十分重要的意義。
1.1整合強化基本操作內容
根據教育部高等學?；瘜W類(即師范類)專業教學指導委員會制定的“化學專業實驗教學基本內容”，將基本操作和基本技能作為一個單元單獨訓練，該階段主要訓練學生的基本技能，強調操作的規范性。在開始基礎訓練階段，我們發給學生寫實驗預習報告的樣本，要求學生按規范的樣本格式寫好預習報告和實驗報告。要求學生在預習報告中要查閱寫上實驗所用藥品試劑的物理常數。實驗報告一定要實事求是的詳細記錄實驗步驟現象，實驗目的原理，要總結出實驗的重難點、實驗成敗的關鍵步驟和操作、問題討論及說明等。這樣既要求學生在實驗中動手，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的合成實驗中一并進行，這樣可使學生在少學時下學到更多的實驗技能。其次刪掉一些簡單陳舊的實驗，增加一些復雜的應用實驗，趣味實驗及前沿科學的新知識實驗。該實驗教學內容的重組提高了學生對實驗的興趣，激發了學生的求知欲，強化了學生嫻熟的基本操作能力的訓練。
1.2在實驗內容的安排上注意實用性、趣味性、時代性
經典的有機化學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的基礎知識、基本操作技能、基本實驗原理和方法，在培養學生的邏輯思維、推理、嚴謹的科學態度等方面是有益的。而且符合學生的認知規律。但我們要培養學生的創新能力，必須改進有機化學實驗教學內容的知識結構，加強應用實驗、趣味實驗和涉及科學前沿課題的實驗。如刪去了一些簡單陳舊缺乏應用性、趣味性的傳統實驗，增加了一些應用性實驗，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實驗如:①冠醚合成;②納米材料的合成與應用;③手性化合物的合成拆分及表征。通過增添應用實驗、趣味實驗和涉及科學前沿課題的實驗，激發學生的學習興趣和創新精神，將不愿學變為我要學。同時開闊了學生的知識視野，增加了學習的廣度和深度，使學生看到了在人類生產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，提高了教學質量和水平。
1.3加強有機化學實驗綠色化
化學專業培養的師范生是肩負著教育下一代重任的人類靈魂工程師—中學化學教師，故“安全—環?！崩砟詈鸵庾R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，實驗環境也變得清潔，最重要的是學生的節能減排和環境保護意識也得到培養和強化。且有機化學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試劑或原料
有機合成實驗所用的化學試劑、溶劑、催化劑或多或少有一定的毒性，為了使有機化學實驗綠色化，我們在實驗內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。并結合專業特點新增一些對環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境污染，所有這些均使綠色化學教學在實驗中對學生起到了潛移默化的作用，培養了學生的綠色化意識。
1.3.3采用“一條龍”化學實驗
在有機化學實驗中我們安排了“一條龍”合成實驗，即將多個合成實驗串聯起來，前一個實驗的產品作為后一個實驗的原料，這樣既節約了化學試劑，防止和減少了環境污染，又使學生把學過的知識系統化，也培養了學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個串聯起來，即苯胺磺化對氨基苯磺酸(重氮化)重氮鹽(偶聯)甲基橙。在局部麻醉劑苯佐卡因的制備中，將2個實驗串聯，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在有機化學實驗教學內容的組織上分層次分階段進行教學
有機化學實驗教學內容改革重組后，以基本操作、簡單合成、多步合成、綜合實驗、設計實驗、開放實驗的順序組織教學內容。這樣一個從基本技能訓練、應用技能訓練、綜合技能訓練到創新能力訓練的四個層次的實驗體系，使學生由淺入深、由簡到繁、由單元技能訓練到綜合能力訓練、再至創新能力訓練，使學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研究方法和創新能力。在實驗操作中，又將合成、分離提純及鑒定測試或表征等環節連成一體，形成系列化實驗。這樣做可使學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，從而調動學生的學習積極性和主動性，不斷地提高教學質量。
3有機化學實驗教學方式的改革使教學質量穩步提高
3.1要求學生課前認真預習，培養學生自學能力和查閱文獻資料能力
學生每次進行實驗前，教師要認真檢查學生的實驗預習報告，無預習報告者不得進入實驗室做實驗，寫實驗預習報告的目的是使學生在做每個實驗前，必須認真查閱所使用藥品試劑的理化性質，明確實驗原理、目的及步驟，了解有關藥品、儀器的使用方法，掌握實驗的重難點，挖掘實驗成敗的關鍵問題及注意事項，明確每一步操作的目的任務，做到有的放矢，為做好每個實驗奠定基礎。通過檢查學生的預習報告和口頭提問，促進了學生學習的主動性和積極性，激發了學生做好實驗的熱情。通過在預習中查閱資料和網絡化學資源，不僅可以幫助學生了解有機物的理化性質，解釋實驗現象，預測實驗結果和選擇正確的合成路線，而且還可以使學生了解相關科研方向的研究現狀與最新進展。并使學生掌握了查閱文獻的基本方法。從而培養了學生的綜合能力、獨立分析問題和解決問題的能力、創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
在教學內容改革整合后，教學方式對于落實教學目的起至關重要的作用。在基本操作實驗部分，教師必須抓住重難點講清實驗原理，實驗成敗的關鍵問題，讓學生理解每一步操作的原理，然后在學生做實驗過程中認真檢查學生的每一步操作，耐心糾正不規范操作。如在分餾和蒸餾的基本操作中，注意檢查學生的裝置是否規范美觀，冷凝管的選擇是否正確，溫度計插得高低是否得當等，所有這些細節問題都直接影響到實驗的效果和規范性。通過這部分基本操作培訓，不僅培養了學生的動手能力，還培養了學生實事求是的科學態度和嚴肅認真的工作作風。
3.3在“一條龍”實驗、綜合實驗、設計實驗、開放性實驗中進行分組實驗教學
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。這種組合實驗教學方式，可以培養學生的團隊精神和協作精神，提高學生的科研素養和責任心。
按照11版教學培養方案的修訂，有機化學由原來的126學時減少到108學時，上下半學期各54學時。同時，有機化學實驗也做了相應的修改，由原來的90學時減少到70學時，上下半學期各35學時。在此次教學方案修改的同時，有機教研室依據教育部規劃教材特點，結合我?；瘜W專業長遠發展需求，立足于學生可操作性，本著“微型化、節約化”原則，進一步梳理與完善了有機化學實驗教學內容。在堅持熟練基本操作的基礎上，將教師科研方向中的一些原料合成作為教學內容引入到了有機化學實驗操作中，例如，將降冰片烯二酸酐的制備引入教學環節，讓學生在鞏固雙烯合成理論的基礎上，進一步熟練如何利用已知原料合成目標產物的方法。再如，在重結晶實驗操作中，由于原料的恒定性，學生實驗往往很容易形成機械操作、簡單重復和照方抓藥等特點。為了打破重結晶原有實驗原料的單一性，我們借助重點實驗室這一平臺，跟有科研項目的老師一起交流并達成共識，他們合成的粗產物直接應用到有機化學教學實驗中，形成了原料種類多樣性。變換原料，學生就得通過重結晶的步驟，合理選擇理想溶劑，提高了學生參與實驗的主動性，同時也為老師科研提供了保障，避免了實驗產品的浪費。另外，對先前的常量化實驗也進行了改進，引入了微量實驗儀器，樹立學生節約意識，進一步強化學生的實驗技能。
1．2教學模式的轉換
傳統的實驗教學模式只注重學生實驗結果，往往忽視了實驗過程。有機化學實驗教改過程，首先，注重實驗前的準備。讓學生通過相關文獻檢索，吃透實驗操作中的一些問題，熟悉物料性質，確保實驗順利進行(見圖1)。其次，全面干預學生實驗操作過程。在實驗操作過程中既要強化學生的實驗操作技能，對于違規操作行為，要及時糾正，必要時要作為典型案例，引導全體學生注意，同時還要全面跟蹤學生實驗過程，設立專門教師實驗臺，實現學生和教師共同實驗，在實驗操作中及時將實驗過程中出現的問題反饋給學生，進一步培養學生對一些反常現象的理解和認識，鍛煉學生分析與解決問題的能力(見圖2)。第三，做好實驗結果總結與實驗報告信息反饋。對于實驗結果來說，由于個人的操作或多或少存在差異，尤其在現象描述、收率計算和物理參數測定等方面都多少存在分歧，采取集中討論與分散交流相結合的方式，干預學生實驗結果討論，引導學生對實驗結果做出正確的判斷，為后續實驗報告的書寫奠定基礎;對于實驗報告信息反饋，一要堅持原有認真批改實驗報告的做法，二要在新的實驗開始時做好實驗報告的點評工作，既要突出表揚優秀的實驗報告，也要指出不合格的實驗報告，通過以“優幫差”，切實發揮好“傳幫帶”的作用，逐步完善學生對實驗報告的書寫。三是對學生在實驗創新中提到的一些改進措施要給予合理的解釋，激發學生積極嘗試實驗的熱情，增進學生對化學實驗的興趣。
1．3教學評價體系
老師通過實驗教學中的“預習、操作、衛生和實驗報告”可以直觀地給學生在某個實驗中給予合理的分數。反過來，學生也要發揮監督老師的作用，通過教學評價體系，可以反映出教師在實驗教學中的投入。學校雖然每年都通過教學評價系統，讓學生對老師教學做出客觀公正的評價，進一步激發教師的教學熱情，但效果往往不是很理想。我們在有機化學實驗教學環節中引入了“一個實驗一評價體系”，采取無記名信息反饋，梳理后將意見轉達給任課教師，通過教研室活動討論，確定整改措施，并及時地應用到下一個實驗中，并將有用信息擴大到了整個教研室活動中，使得教師在教學中豐富閱歷，使得學生在學習中長了見識。這種做法在學生與教師中已經形成了良性互動，并得到了很好的評價效果。
1．4科研協助教學改革
有機化學實驗是在大學二年級開設，學生已經初步掌握了一些基本的實驗技能操作，在有機化學實驗實驗教學過程中，積極引導學生參與教師科研活動，增強學生對學科前沿知識的了解，提升學生對化學實驗的興趣。具體可通過內蒙古每年舉辦的“挑戰杯”科技作品競賽和畢業生畢業論文的設計兩個途徑進行嘗試，讓學生以興趣小組形式參與到教師科研項目中，讓學生從教師科研活動中吸取寶貴的信息資料，獲得長足的進步。例如，β－氨基酮類化合物的合成(Mannich堿)是有機化學理論知識中的內容，基本的有機化學實驗教學中并沒有此類化合物的實驗操作內容，是一個綜合性很強的實驗操作，學生要從多組分溶劑的選取、TCL(薄板層析)、重結晶、熔點測定等一系列實驗技能入手，擴展了學生的思路，增強了有機實驗手段的連續性和銜接性。截至目前為止，已有兩屆學生10多人次，借助教師科研平臺，參與“挑戰杯”科技作品競賽，并獲獎;有三屆學生15人次，通過參與教師科研活動，發表了高水平的學術論文。當然，這些成績的取得反過來又促進了實驗教學的運行，在培養學生實驗技能的同時，進一步拓展了學生在實驗中“敢想、敢問、敢做”的理念，從某種意義上也完善了新版教學培養方案。
2.實現有機化學實驗“綠色化“教學目標的若干措施
2.1綠色化學意識的樹立與培養若想樹立學生的綠色化學意識要求教師能夠率先把握環保低碳理念，并積極實施環境無害化學實驗管理模式。為此，應首先將綠色化學的相關概念及原則融入到課堂管理中，并進行科學指導。例如，在課前預習階段積極引導學生以查找資料的方式初步了解相關實驗試劑的毒性及其對環境產生的損害和影響，并鼓勵學生不拘泥于教材，通過改良步驟或運用技術手段減少對生態環境有害的原料、催化劑的使用，并有針對性地降低有害副產物的產生和排放。再如，應密切關注實驗整體的進行情況，及時糾正一些因意識疏忽而造成的裝置安裝問題，阻止因其導致的儀器損害或有毒物質泄漏現象的出現。通過教學過程，潛移默化地影響學生，使之在觀念上重視化學實驗綠色化，在學習中掌握更新實現綠色化學目標的方法途徑。另外，可在教學過程中將能否貫徹綠色化學意識、積極實施對環境友好舉措作為考核項目之一，杜絕學生在實驗過程中不慎造成的藥品浪費、隨意丟棄廢物等現象的發生。
2.2實驗試劑的選用與教學內容的革新完善在有機化學實驗中，難免使用一些易燃易爆、有毒或有腐蝕性的原料，這些試劑不但用量大，而且存在危險和污染，如果能勇于突破定性思維和教材，在保證實現原有教學目標的同時，有針對性地選取低碳無害試劑，也能起到推廣“綠色化學”的目的。比如在原料與催化劑的革新方向上，可用無毒高效原料代替有毒原料，用新型催化劑取代腐蝕性嚴重的催化劑。在此試舉兩例：在利用硝酸氧化環己醇和環己酮制備1.6—己二酸的實驗中，傳統教科書一般選用高錳酸鉀作為氧化劑。高錳酸鉀具有放熱強烈、有毒等不良特性，并不符合低碳環保標準，但若改用過氧化氫做氧化劑，則副產物是水，其污染程度不會隨反應的進行而增加，部分實現了綠色化學目標的達成。又如，在乙酸正丁酯制備過程中，將具有腐蝕性、易產生碳化異構化等副反應的催化劑濃硫酸，改為固體催化劑一水合硫酸氫鈉，不但能夠降低實驗過程中“三廢”的生成量，還能將產品率由70%提高到90%，起到了事半功倍的效果。另外，可選用學生熟悉的天然食品代替有機藥物完成教學任務，如在利用茶葉提取咖啡因的過程中使學生掌握索氏提取器的用法；采用橘皮改良過去使用的苯甲醛完成水蒸氣蒸餾實驗，而蒸餾得到的檸檬烯又具有光學活性，可將其進一步用作測定旋光度的原料。在教學設計環節，應使實驗內容及實施方式趨向低碳環保。內容低碳化主要反映在合成路線的設計上，可用綜合性較強、合成路線較復雜的實驗代替目的過于單一的項目。如僅選取溴乙烷的制備這一個實驗，就能夠學習吸收有害氣體、蒸餾、分液、萃取、干燥等重要方法，可大大降低實驗項目無意義的重復性。另外，可適時設計一些具有連續性的實驗，使回收到的產物作為反應物而被重新利用。如在甲基橙的制備實驗中得到的產物可作為重結晶實驗的主要試劑而被循環使用，將制備好的乙酰水楊酸用于阿司匹林原料藥的檢驗等。這樣設計的優勢還在于，因前一產品質量的優劣將影響后續實驗的進行，可提高學生對結果真實性與可靠性的感悟，通過連續的實驗過程，培養其環保節約意識。實施方式的低碳化主要在劑量的半微量或微量化過程中得以體現。將一些污染較嚴重實驗的規模進行相應的縮小處理，是運用預防化學污染的新方法新技術對常量實驗進行改革的必經之路。例如在茶葉提取咖啡因的實驗中，將乙醇用量從150ml降低至70ml即能提取到產物咖啡因，再如環己酮的制備及苯乙酮的制備實驗中，可將有害原料環己醇和乙酸酐用量減少到原量的1/5，除提高實驗綠色化外又能有效地提高產率。由此可見，微量實驗值得推廣的原因在于節約能源減少污染，降低有機實驗的危險性，同時減少了因處理“三廢”帶來的壓力。除此而外，微量及半微量實驗的規模更接近于科研現狀，它的安全性和低成本大大促進了開放式實驗教學項目的開出率，提升了學生的動手能力和膽大心細的實驗態度，因此，在教學過程中采取常量和微量實驗交替配合的模式，將更有利于化學實驗綠色化目標的實現。
2.3合理進行三廢處理在有機化學實驗中，若不將“三廢”進行合理有效的處理而直接排放，將會對環境和人體產生一定的污染和傷害。因此在實驗過程中應結合以下幾點有效提高實驗室中對“三廢”的處理效率：
（1）廢氣的處理：實驗中應合理使用通風櫥，并在尾氣排出裝置處安裝氣體凈化裝置。對于在實驗進行過程中產生的有害氣體應用專門的吸收裝置進行吸收。
（2）廢液的處理：可將廢液分類為酸堿及有機試劑進行分別處理。酸堿可混溶中和并調節pH值在6.5—8.5之間，并用水將其稀釋后排放；對于乙醇、乙酸乙酯等有機試劑，可在積攢到一定體積后進行重蒸提純，并作為反應物應用于后續的實驗中。對于一些在學校條件內無能力進行處理的廢產品，切不可直接將其倒入下水道或排放到大氣中，應定期送到專門地點進行生化處理。
（3）廢渣的處理：有機實驗所產生的廢渣一般為有毒易燃易爆的固體，應統一回收并將其埋于地下固定地點。尤其需要注意的是特殊但常用試劑的處理方式，如在破損溫度計灑落的微小汞珠上撒上硫粉，使其合成毒性較小的硫化汞，減少環境損害等。
2.4將節約意識與綠色化學觀念相結合建設節約型社會是贏得國際競爭優勢的重要戰略之一，作為未來化工行業的主流人才，我們有必要在化學實驗的學習過程中重視資源意識和節約意識的養成。除去精簡實驗項目，控制原料使用量外，也要注意水電的使用，從小處做起，才能將此觀念深植于學生的頭腦之中。比如在蒸餾回流等步驟中，冷凝裝置一組組相連的搭建方法即可大大降低自來水的用量。
2.5科學技術的引入與完善科學技術的不斷發展為實驗室實現綠色低碳目標提供了技術支持和保障，在教學過程中適當引用微波技術、多媒體技術已成為實踐教學的大勢所趨。
（1）微波技術。微波作為一種新能源，可用于多種化學實驗之中，已成為一種加速有機反應的經典技術。它具有極大提高有機反應時間，使受熱體系升溫均勻、控制方便、產率高和產品易于純化等特點。如在合成肉桂酸的實驗中，將苯甲醛等反應物的加熱時間由回流1.5小時縮短為微波輻射條件下的20分鐘，在此條件下可降低副產物產量，隨之而來的分離提純步驟減少，基本實現了“零排放”目的。據目前研究表明，利用微波技術的化學反應，可減少甚至不用溶劑，對環境污染極低。酯化反應、重排反應、偶聯反應、酯交換反應及有機金屬反應均可利用微波技術實現反應速度的最大化。
（2）多媒體技術。采用多媒體技術模擬實驗進程是“綠色化學”理念下值得重視和使用的科學技術之一。在有機教學中，存在一些污染嚴重卻又不得不要求學生全面掌握的實驗項目，此時借助于計算機技術呈現真實完整的反應過程，可以彌補因實驗條件不足帶來的負面影響。學生也可學會在接受傳統課堂教學的方式外，充分利用網絡資源，展開全方位學習，有利于其自主性及創新意識的提高。
《機械優化設計》課程理論教學體系的建設主要包括優化課程內容、制定課程教學大綱、編寫課程教案幾個方面。如前所述，機械優化設計課程教學需要克服“四個脫節”。因此在課程體系研究方面主要解決實現理論基礎教學和應用能力培養相結合，以及課程內容與技術發展相結合兩個問題。
（1）實現理論基礎教學和應用能力培養相結合針對因該課程數學基礎較多導致工科學生畏難情緒大，學習熱情不高等問題，在課程數學理論基礎等知識點方面，側重算法原理的講解而非算法過程的介紹；側重使學生掌握使用現有數學工具解決工程問題，而非自行編制算法程序求解數值問題。從而使學生從算法原理和理論基礎中跳出來，提升到知識的應用的層次。
（2）課程內容與技術發展相結合機械設計問題已經從求解小規模單一問題發展到求解大規模復雜性問題。因此優化方法也從經典的優化方法發展到多學科設計優化、智能優化方法、基于仿真的優化等領域。因此課程內容應和技術發展相結合，適當引入先進優化方法的介紹。為學生從解決簡單數值問題過渡到今后解決復雜工程問題提供知識儲備。適應“卓越計劃”提出的培養學生工程能力的要求。
1.2《機械優化設計》實驗課程體系的建設
《機械優化設計》實驗課程體系的建設主要包括實驗內容與實驗項目的設置、制定實驗教學大綱、編寫實驗指導書幾個方面。實驗體系建設的主要目的是使實驗項目設置與工程問題相結合，實驗內容與工程實踐所需的綜合性知識應用相適應。
（1）首先在實驗項目設置時，根據“卓越計劃”的要求，以培養學生的工程能力和知識的綜合運用能力為目標。通過建立知識-能力-實驗內容關系矩陣。將各個知識點的能力培養落實到各個實驗項目環節。并且實驗項目的設置突出和其他相關課程內容、工程問題相結合。避免知識點與工程應用脫節，從而達到工程技術人才的具備知識的綜合運用能力的培養要求。
（2）其次在實驗項目設置時，對不同類型的實驗項目，優化其實驗方法及其目的。主要改革體系現在以下三個方面：算法原理類實驗，避免要求學生采用通用語言編寫成熟優化算法的實驗。而采用數值計算軟件驗證，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。側重于工程優化問題數學模型的構建，如何選擇合適的優化方法求解。綜合類實驗，和考核環節的課程project相結合，采取開放式的實驗方式。側重于培養學生對知識的綜合運用能力、工程素質和合作意識。
1.3《機械優化設計》教學方法研究
教學方法有多種，不同的方法有不同的特點和其適應性。本項目研究的一個重要內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過程中。
（1）對于基礎理論的介紹，以板書教學為主，多媒體教學為輔。這樣有利于學生理解理論基礎，克服學生對數學推導的畏懼心理。
（2）對于各種算法的介紹，在簡單介紹其原理的基礎上，采用對比教學的方法，側重于各種算法特點和適用性的比較。并應用結合成熟的數值計算軟件，采取現場實驗教學的方法進行講解。
（3）在考核形式方面。除日常的考核和實驗成績考核以外，結合課程項目教學的方法，讓學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）。一方面鍛煉學生運用知識綜合解決問題的能力，另一方面培養學生的團隊協作和工程素質。
2改革特色及成效
“卓越計劃”強調學生工程實踐能力的培養。因此結合“卓越計劃”的實施契機，在對課程建設中存在的問題進行系統深入地分析的基礎上，經過不斷的教學研究與實踐，我校《機械優化設計》實驗教學已初步形成了特色。并取得了一定的成效。主要體現在以下幾個方面：
（1）在理論教學建設方面實現理論基礎教學和應用能力培養相結合；課程內容與技術發展相結合。從而使學生從算法原理和理論基礎中跳出來，提升到知識的應用的層次。適應“卓越計劃”提出的培養學生工程能力的要求。
有機化學實驗是高等學校農林各專業學生必修的一門獨立基礎實驗課，也是有機化學教學的重要組成部分。學生在有機化學實驗中形成實驗習慣和思維方式的好壞，不僅影響有機化學的基本知識和實驗技能的掌握，還會影響到后續實驗課、課程設計乃至畢業設計。本課程對大學生化學知識和實驗技能的培養有著至關重要的作用。
“有機化學實驗”是有機化學中不可缺少的主體課程，在實驗內容設置上，應遵循由淺入深，由簡單到復雜的原則。但農林院校的“有機化學實驗”是一門課時數較少的基礎課程，為了解決這一矛盾，我們采用了第一課堂教學平臺加第二課堂教學平臺的教學模式。根據農林科和理工科各專業培養不同應用型人才的情況，我們在充分有效的利用第一課堂平臺的同時也積極拓展第二課堂的教學功能，第二課堂既與第一課堂密切相關，又具有相對獨立性，既解決學時不足，又達到了教學目的，同時也是素質教育中不可缺少的重要組成部分。
1 第一課堂的教學平臺
第一課堂的教學平臺包括3個模式，分別為：基本操作實驗的教學模式，綜合性實驗的教學模式，設計性實驗的教學模式。
1.1 基本操作實驗的教學模式
根據基本操作實驗是訓練學生基本實驗技能的特點，我們對全校農林、理工科各專業學生的學時不同（24—36學時），開設了統一的基本操作實驗教學模式（即公共平臺），在這個教學模式中，以農林科和理工科各專業有機化學實驗教學大綱要求為基礎，將實驗分為不同類別，每一類別有2個以上不同的可選項目。教師可根據各專業的特點進行選擇，學生也可根據自己的專業方向、創新課題、導師課題進行選做。具體實驗內容見表1。
在本教學模式中，我們要求學生做實驗之前必須預習實驗內容，寫好預習報告，做到做實驗時心中有數。進入實驗室后，任課教師進行檢查，預習報告納入考核范疇。在課堂教學過程中，教師根據實驗內容的特點，講解實驗原理、操作要點等，縮短講解的時間，更多的時間留給學生。這樣既能給學生有更多的空間去思考，同時也有利于學生更主動的去完成實驗。實驗的過程中，學生遇到原理、操作疑問時，可通過學生之間的相互討論或學生與教師之間探討得到解決，培養了學生分析問題、解決問題的能力，實現了以學生為主，教師為輔的教學模式。
例如：分液漏斗的使用，主要用于液體的萃取和洗滌，操作流程為：首先檢查漏斗是否漏水，這是關鍵的一步；第二漏斗的正確握法；第三漏斗的搖法；最后靜置分層、分液等步驟。操作不規范會導致產品的流失，尤其是天然產物的分離，振蕩不到位，會降低萃取效率。振蕩過火，會產生大量的泡沫而發生乳化現象，給分離造成了極大的難度。這樣既耗費了時間，也同樣造成了產率的降低。
又如熔點的測定，怎樣才能準確讀出固體化合物的熔點。在操作中看來似乎比較簡單，但實際的實驗中操作不當都會出現一定的誤差，如毛細管封管是否正確、樣品的填裝是否適量、肉眼觀測是否準確以及溫度計是否校正等，總之做到準確無誤不那么簡單，掌握的要點也較多。因此，要很好地完成基本操作實驗，都離不開對實驗原理和操作技能的全面理解和高度重視。
1.2 綜合性實驗的教學模式
綜合性實驗模塊涵蓋了有機物的合成、化合物的鑒定及結構的分析、天然產物的提取、純化及鑒定等內容?？紤]到我校大類招生的現狀，針對食品科學、環境科學、農業科學、林學、植物保護、木材科學等專業的特點，我們對綜合性實驗采取了模塊化的教學模式，具體實驗內容見表2。
綜合性實驗模式中，實驗相對復雜，所需要的學時數又較多，針對專業的特點，進行選做。
例如，食品科學類開設了八角茴香油的提取及鑒定的實驗，結合本專業的特點，擴展了思路，了解揮發油的用途，以及天然產物在食品工業中應用的重要性。
又如，環境科學類在茶葉中咖啡因的提取實驗中，對有機溶劑三氯甲烷的回收，則可避免對環境造成的污染，也可使溶劑循環使用，也加強了學生對環境的保護意識。
而對林學、植物保護、木材科學類開設了植物中有效成分的提取，經過了植物中化學成分提取過程的復雜性操作，使學生懂得了自然界資源的豐富多彩，另一方面也說明了人類對大自然的依賴性，從而使學生感受到人類應善待大自然，并肩負起對大自然保護的使命，開拓維護發展大自然生態平衡的創新思維，尤其是農林大學生更應具有這種責任感。
1.3 設計性實驗的教學模式
設計性實驗模塊涵蓋了基礎理論知識、基本實驗操作技能和綜合性實驗內容。設計性實驗內容以及實驗方案的設計和實施是考驗學生能否將理論知識運用到實驗中，能否熟練掌握基本操作技術和方法，以實現目標分子合成的很好的訓練途徑，設計性實驗模塊設立的目的是進一步提高學生的綜合實驗能力，并引起學生對化學實驗的興趣，為今后的研究工作奠定基礎。實驗內容見表3。
我們對設計性實驗采取了課堂講授（大班化）和課堂討論以及實驗操作（小班化）相結合的教學方式，具體的流程如下：學生根據設計性實驗內容的要求，先查資料，了解實驗的相關內容，寫出設計方案、原理、主要的儀器及試劑、裝置圖、產物的理化數據、參考文獻。提前一周交于任課教師審核，教師批閱后給出意見，方可進入實驗室做實驗。若不合格，教師簽上修改意見，返回修改。這樣做，教師花費很大的精力以確保實驗的順利進行。在基礎實驗模塊和綜合實驗模塊的基礎上開設設計性實驗取得了良好的教學效果。
2 第二課堂的教學平臺——開放性實驗的教學模式
有機化學實驗是有機化學教學的重要組成部分，對鞏固學生的理論知識、訓練學生的動手能力、提高學生的操作技能及運用理論知識解決實際問題和科技創新的能力、培養學生實事求是的科學態度等方面起著無可替代的作用［1］。隨著素質教育的逐步推行，在學校各級領導的關心、支持下，有機化學課程組的全體教師共同努力，經過不斷改革與實踐，形成了新的實驗教學體系，在教材建設、師資培養、教學內容、教學形式與方法和考核制度等方面取得了一些成果。
1.實驗教材建設得到加強
為提高有機化學實驗教學質量和學生學習的興趣，我們對實驗教材進行了大膽改革，自編了一套適合本校各專業實際的有機化學實驗教材。教材秉承現代教育理念，摒棄“小而全、面面俱到”的常規編法，選擇了有機合成實驗的基本操作，使學生在學習過基本知識、基本理論后，通過實驗能夠掌握有機化學實驗的基本操作技能，并能應用多種實驗技術和方法來探究化學反應，掌握化合物的制備、分離和結構鑒定及表征的方法；精選了涵蓋近年來有機化學發展起來的有代表性的新反應、新技術、新方法等的基礎性實驗和綜合性、設計性及創新性實驗，使教材體現了學科前沿，體現了對學生工程素質和意識的訓練，體現了素質教育和創新能力與實踐能力的培養，有利于學生知識、能力、素質的協調發展。
2.實驗教學人員專業素質得以提高
實驗教學質量的保證，實驗教學改革深化，對學生動手能力和創新能力的培養，需要一支愛崗敬業、實驗技術水平高、結構合理的高素質的教師隊伍。為適應新的教學要求，我們對實驗教學人員進行了全方位的培訓，采用專職和兼職相結合、一帶一的教學方法，提高實驗教學人員的專業素質。結合實驗課內容，教師把個人的科研項目介紹給學生，讓學生充分地認識到實驗教學的重要性。經過建設，已經形成了一支由教授、學科帶頭人帶隊，實驗教師積極參與的教學理念先進、學術水平較高、科研能力強、精于實驗教學并熱愛實驗教學的實驗教學人員隊伍。
3.加強實驗內容和形式的改革
有機化學的實驗內容和教學形式方面的改革主要體現在以下幾個方面：
3.1精選基礎實驗。
每學年都要根據實際情況修訂各專業有機化學理論課及實驗課的教學大綱，課程組教師根據大綱精選基礎實驗，這些實驗旨在訓練學生掌握實驗基礎理論和基本操作技能與實驗方法、數據測定與記錄及分析實驗結果的方法。通過訓練，學生都能掌握基本操作技能和技巧。
3.2精心設計增開綜合性、設計性實驗。
除基礎實驗外，學生還須選做一定數量的綜合性和設計性實驗，進行新實驗項目的“開發”［2］。為此，我們指導學生查閱文獻，提出設計方案，并由教師組織學生討論實驗方案的可行性，修改實驗方案，從藥品試劑的準備到實驗結果的分析都要求學生獨立完成。在實驗中遇到的問題，教師不直接告訴學生解決方法，而是要求學生自己分析，尋找問題的答案，培養學生解決實際問題的能力，并要求學生最后寫出實驗小結［3］。
綜合性、設計性和創造性實驗項目的開設，提高了學生學習有機化學實驗課的興趣，加深了學生對所學理論知識的理解，培養了他們獨立思考、綜合運用、創新思維等適應科研工作的能力［4］。
3.3加大實驗室開放力度，培養學生的創新能力。
開放包括兩方面：一是實驗時間開放，有機化學實驗室面向全校學生全天開放，學生可任選指導教師和實驗時間，也可網上預約實驗時間，學生還可以選擇多次重復實驗，實驗做得不滿意的學生可以重新再做實驗；二是實驗內容開放，無論是基礎實驗還是綜合性、設計性、創新性實驗，學生都可選擇，在學習中遇到的困難，學生可設計成科研方案到實驗室進行實驗。
3.4設立學生科研基金，吸引學生參加科研。
為激發學生參與科研的積極性，鼓勵師生共同從事科研，每學期設立一定數量的學生參與的科研課題由學生申報，學生自己選擇指導教師，對通過“評審”的項目，由系里提供一定的科研經費資助。學生可以從實驗準備工作入手，逐步過渡到承擔部分科研工作。參與或承擔科研工作，可以極大地提高學生學習的興趣，為進一步學習打下良好的基礎，且學生活躍的思維也對教師的科研起到促進作用。
4.利用多媒體課件，改進實驗教學方法
我們在教學中引入有機化學素材庫和仿真實驗軟件，通過多媒體演示，幫助學生理解和掌握實驗全過程，讓學生從視、聽等各個角度全面獲取教學信息，尤其是動畫演示使學生有身臨其境的感覺，調動了學生學習的積極性。
5.改革實驗考核辦法
在多年的實驗教學實踐中，我們不斷探索、改進學生實驗考核辦法，形成了一套完整的、操作性強的實驗考核辦法。有機化學實驗成績由平時成績和期末成績兩部分組成，前者占總成績的60%，期末成績占40%。平時成績由實驗預習、實驗紀律和實驗態度、實驗操作過程、實驗報告或實驗小結的成績按一定的權重相加構成。其中，實驗預習、實驗紀律和實驗態度各占10%；實驗操作過程占50%，主要根據實驗內容、實驗有無改進性訴求、有無創造性發揮、獨特性等來綜合評定；實驗報告或實驗小結占20%。對于基礎實驗，要求學生寫出規范的實驗報告，而對于綜合性、設計性和創新性實驗，要求學生寫出實驗小結，以培養學生的科技寫作能力。期末成績包括理論考試成績和操作考試成績，各占50%，理論考試在學期結束前統一進行；操作考試則由教師根據實驗教學內容，選配操作組合，并制成卡片，由學生隨機抽取，教師根據題目按照實驗原理、操作過程的注意事項及實驗中常見的現象等提出問題，學生口答或筆試后再進行操作，根據學生回答問題的準確性、操作的規范性、結果的準確度綜合給予評分。
結束語
通過對有機實驗課程的教材建設、師資培訓、教學內容、教學形式、教學方法、考核辦法和教學管理等領域的改革與實踐，一個以學生為主體，重在培養學生創造性思維、開發學生創造力的“研究性教學”模式已經構建并實踐。這種教學模式在有機化學實驗教學中引入學科前沿知識和教師自身的科研工作，將實驗內容改為以“三性”實驗，即綜合性、設計性和創新性實驗為主，基礎實驗為輔的研究型教學模式，啟迪了學生的創新思維，激勵了學生的創新行動，培養了學生實事求是的科學態度，提高了學生觀察、分析、思考、解決問題的能力。經過幾年的改革與實踐，取得了良好的效果。
參考文獻：
［1］蘭州大學，復旦大學.有機化學實驗［M］.北京：高等教育出版社，1994.
2改革實驗教學，探索層次遞進的開放性實驗教學模式
有機化學實驗包括基本操作技能、分離純化、有機合成、結構檢測訓練幾大塊，結合課堂實驗教學、課外項目實驗、科技創新等形式，逐漸形成了基礎認知、綜合設計、研究創新三個層次的實驗教學體系［5］?；A性實驗就是傳統的課程實驗，訓練基本操作技術和技能;綜合設計性實驗是學生綜合運用所學理論知識進行設計開發實驗，培養學生的綜合素質和創新能力，使學生初步具有分析問題和解決問題的能力;研究創新性實驗是在提出實驗項目后，由學生根據已有知識和實驗條件進行實驗方案設計，指導教師審查通過后，在教師的協助和指導下完成。根據我校的情況，基礎實驗采取全面預約開放形式;綜合設計實驗由課程小組共同確定實驗項目，提出目的要求，以學生為主體、教師為主導完成實驗，教師及時檢查實驗記錄，并適當進行學生實驗心得交流;研究創新實驗可以由指導教師結合自身科研課題、企業項目或結合課程建設等提出具體探究性實驗，或有學生與實際生活結合提出的趣味性題目，采用項目教學法［6］完成該層次實驗，該層次實驗通過項目立項管理，學生作為實驗項目的第一責任人，充分調動了學生的主動性，又能培養學生的管理意識、責任意識和團隊協作精神，通過文獻查閱、方案設計、實驗操作、應對突發事件、實驗總結、交流討論等實踐活動，訓練了學生各方面的綜合素質。總結近期開放性實驗教學已取得的經驗，未來開放性實驗教學的改革發展趨勢將集中體現在以下幾方面:(1)實驗教學體系的構建與完善。根據學生的專業培養要求、知識結構、學校辦學特色和實驗條件，以及實驗的難易程度等分級分層次組織實驗教學，及時修訂并完善實驗實踐教學計劃和教學大綱，從實驗教學整體出發，明確實驗課程的任務和目標，調整實驗項目和內容，構建層次遞進的實驗課程體系。(2)實驗項目和內容不斷更新。為了開放性實驗進行得有聲有色，首先要激發學生的實驗興趣，即要求開放性實驗項目及內容能對學生產生足夠的吸引力，這就要求實驗項目及內容要充分體現實驗室的特色和建設水平，讓學生有機會接觸到本學科專業發展的前沿，讓學生盡可能多的學習使用常規實驗接觸不到的儀器設備，讓學生緊跟現代科學技術的發展步伐和適應新時期的人才需求。(3)開放性實驗室管理體制的完善。隨著科技的進步，開放實驗教學及其管理體制需要不斷進行改革創新，即管理理念、管理技術手段、管理制度、管理模式的創新，充分運用計算機技術，建立與開放實驗教學相適應的管理信息系統，涵蓋開放實驗預約、學生自主學習、儀器設備管理、實驗耗材管理、實驗是安全和成績查詢等。(4)質量考核和評價體系的完善。在整個實驗教學過程中，不僅進行實驗結果的考核，更應加重對實驗過程的考核，指導教師在每次實驗操作結束時及時對學生的實驗思路、操作能力等方面做出定量或定性的評定。另外，開放性實驗教學的質量對于培養大學生創新能力、實踐能力又很重要的影響，因此，需要對開放性實驗教學質量進行評價，建立科學性、系統性、可操作性的評價指標體系是很必要的。
3層次遞進開放性實驗教學模式的實施效果
實施層次遞進開放性實驗教學模式，學生預約確定實驗項目，自主實驗，提高了學生學習的主動性和積極性，促進了學生知識、能力、素質的協調發展。實驗室開放預約一年來，實驗室幾乎成了學生的家，實驗室全天都有學生實驗，每班一半以上的學生參加了校級或省級大學生實踐創新創業項目。
2主要試劑及用量范圍
環已醇9．90～10．10g、濃硫酸0．20～1．00ml、濃磷酸1．00～5．00mL。均為化學純。
3實驗時間
實驗室開放一周。
4實驗方法
在干燥的圓底燒瓶中加入沸石和一定量的環已醇、濃硫酸或濃磷酸或硫－磷混酸，搖勻，按文獻［1］進行實驗，記錄反應時間、反應體系的炭化程度，計算轉化率。產品測完紅外光譜和折光率后回收。
5結果與討論
(1)因環已醇黏度大，不能準確量取，可用稱量法稱取，并將用量控制在9．90～10．10g。
(2)因每位同學實驗時的加熱速度及環已烯精制過程中的損失量有所差別，使得實驗參數相同的同學，其脫水反應的反應時間及環已醇的轉化率也略有差別。所以，由實驗得到的脫水劑的最佳用量是一個范圍值。
(3)連續三年共274名學生的實驗結果表明:環已醇用量為9．90～10．10g，濃硫酸作脫水劑，用量為0．8～0．9mL時，轉化率最高為50%～55%，反應時間在29～36min之間，反應后期炭化現象嚴重;濃磷酸作脫水劑，用量為4．0～5mL時，轉化率最高為46～52%，反應時間在80～95min之間，炭化現象輕微;硫－磷混酸作脫水，濃硫酸用量0．6mL、濃磷酸用量3．0～4．0mL時，轉化率最高為62%～66%，反應時間在36～45min之間，炭化現象較輕。因此，用硫－磷混酸作脫水劑，轉化率更高、反應時間短、炭化現象輕微，實驗效果好。
6教學效果
(1)本實驗是在化學工程與工藝專業二年級學生的第一學期末進行，學生已修完無機化學和分析化學，且有一定的有機化學實驗基礎，能獨立完成本實驗。
2有機化學實驗的教學實踐內容改革的舉措
鑒于以上存在的問題我主要從授課方式、教學內容和實驗報告的撰寫等方面對有機化學實驗進行研究。
2.1授課方式的探索首先，在上課程之前，批改學生的預習報告，知道學生預習實驗的認真程度，老師在講課的時候可以進行補充，如果是學生預習知道的東西可以簡略的帶過，對學生沒有預習到的知識進行補充，并提出在實驗的時候可能出現的問題抽學生回答;也可以讓學生和教師相互交換角色，讓這“教師”講解該實驗，最后教師再針對該學生的不足加以點評。在此過程中教師要鼓勵學生積極發言、各抒己見，對有創意的學生要給予熱情、肯定和贊揚。這樣既激發了學生的學習積極性和對實驗課程的熱情，使學生做到上實驗課之前積極配合教師完成安排的工作。在每次課的結尾時，向學生宣布下一次實驗。其次，在實驗準備的全過程中讓全班學生分組參與，在教師引導下，學生可按照實驗要求來對實驗儀器的選擇和所用試劑的配制等。同時，給一個題目，讓學生自己去查找資料，進行實驗的設計，自己根據所找資料寫出實驗方案，實驗藥品，并在老師的指導下對實驗方案可行性的判斷，得到老師的批準后，讓學生自行實驗準備，這樣有助于提升學生對實驗設計、實驗操作技能以及對整個實驗內容的整體把握都是非常有效的。但是這對生物科學專業化學基礎知識較差的學生來說難度較大，對化學基礎知識較好的學生對實驗的積極性和創新能力都將得到很大的提高。對于大一的學生來說，主要是對基礎實驗技能的操作實踐和設計實驗原理的初步理解，比如熟悉提純的原理及操作、簡單的制備等，從而對化學實驗有了基本的認識，并能夠掌握比較基本的化學實驗理論，對學習以后的課程打下基礎。
2.2優化實驗教學內容因傳統教學主要是基礎實驗和驗證性質實驗，本文主要將基礎有機實驗與有機設計實驗以及綜合實驗融合在一起，以增強學生的創新能力，提高學生的學習興趣，培養學生的創新意識。首先，讓學生擁有扎實的基礎知識，開設大量的基本實驗來規范學生的操作技能，減少驗證性實驗的個數來為后續的實驗做鋪墊，比如重結晶的操作實驗，可以讓學生做苯甲酸、乙酰苯胺以及萘等來鞏固此操作。其次，多開設與生物科學專業相關的綜合性實驗。因綜合性實驗難度比驗證性實驗要大，對學生來說具有挑戰性。比如從茶葉中提取咖啡因，可以有兩種方法，一種方法時間短，設備簡單，但是效果不好;另一種方法用索氏提取器做，所需時間久，裝置也比較麻煩，效果明顯。還有葡萄糖酸鈣制備、從槐花米中提取蘆丁等，這些實驗都與生物相關，能夠增強學生的興趣和提高學生的動手能力。
2.3實驗報告的撰寫實驗報告采用科技論文的格式，包括中英文摘要、引言、儀器與試劑、實驗方法、實驗結果與討論、結論、參考文獻等［4］。這樣寫的好處是有利于對學生以后的科研打下基礎，知道論文的寫法，也為寫畢業論文打下一定的基礎。
3實驗考核體系的完善
傳統的實驗考核體系是以實驗報告為主，不注重學生的具體操作過程，因為預習、操作、報告以及期末考查等貫穿實驗的整個過程。傳統的體系導致學生只注重實驗報告，不注重過程，而使很多基本的操作技能都出現錯誤。最終不能夠地對學生進行公平的評價、更不能夠激發學生的學習興趣，也不利于培養學生的創新意識及創新能力。實驗教學的特點是以學生為中心，使學生的主觀能動性得到充分地發揮，與此同時也要求教師一定要具備高度的責任意識，將不同教學項目的實驗設計其具有不同的功能，并實現各個教學環節上的松緊適度。此外，為提升實驗教學效果，教師應該在實驗課的不同環節，充分扮演自己的角色定位，在寬松、和諧的氛圍中有序、高效地進行實驗。通過對有機化學實驗的教學內容、教學方式和評價體系的進行改革，既調動了學生的學習積極性，增強了學生觀察、分析及解決問題的能力，又準確地考核了學生的綜合素質，收到了良好的教學效果。
2根據專業特色和人才培養需要，重組四大化學實驗教學內容
《基礎化學實驗》以實驗操作訓練、實驗方法與技能訓練為主，強調綜合思維能力和創新能力的培養。基礎性實驗主要是訓練基礎化學實驗的基本操作和技術，包括實驗操作技能、物質的分離方法、物質的制備方法、物質性質與化學鑒定方法、物質定量分析方法、物性常數的測定方法，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知識和實驗技術的綜合應用，培養學生綜合思維能力。根據專業特點，選擇特定物質作為實驗目標，全面訓練學生掌握物質制備、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痛藥，以阿司匹林和撲熱息痛作為原料進行Schotten－Baumann反應合成得到，該實驗涉及基礎有機化學理論、分離提純技術、?；磻淼壤碚摵图寄艿木C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反應合成得到，該實驗綜合使用了水蒸氣蒸餾、重結晶、基礎有機化學等理論和技能。培養學生應用化學知識和實驗技能解決專業實際問題的能力以及進行簡單科學研究的能力，進一步提高學生對專業的認識和興趣。以第二課堂、大學生創新訓練基地為依托，組織圍繞合成工藝、天然活性成分提取工藝等具有專業特色的實驗課題，以項目研究方式進行實驗。學生在教師指導下，在自行調研的基礎上選擇課題，寫出調研報告、實驗方案，最后完成課題，從而培養學生的綜合思維和創造能力。例如茶多酚提取及抗氧化作用的研究，讓學生根據已經掌握的理論知識和實驗技能，設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。教師對學生設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調整。學生進一步完善實驗方案后，再獨立完成實驗。
3根據教學體系和教學內容的重構，編寫基礎化學實驗教材
在編寫教材的內容上把傳統四大基礎化學實驗按照知識體系與教學順序整合為一體，涵蓋實驗化學的基本知識和技能、基礎實驗、綜合實驗和研究與設計實驗，在基礎實驗內容的組合上按照研究物質或藥物的實際程序進行編排。加深學生對實驗實際應用價值的理解，使學生在完成系統的基礎訓練后能有計劃地開展綜合實驗和設計實驗，初步滿足培養應用型人才的需要，提高學生解決實際問題的能力和素質。
4建設具有一定規模的基礎化學實踐教學基地
建設“一站五區”校內實踐教學基地，可滿足藥學、制藥工程、藥物制劑、給排水工程、環境工程、安全工程等相關專業基礎化學實驗教學需求。“一站五區”校內實踐教學基地是指通過“一站”，即卓越工程師培養站，培養站中“五區”，即基礎實驗實訓區、綜合實驗實訓區、創新與開發實驗實訓區、中試實驗實訓區及生產實習實訓區，全面開展已有的基礎性、綜合性、設計與開發實驗實訓項目，并增加實際生產過程中實驗實訓環節和創新與開發實驗訓練項目，圍繞復雜的、來自真實情境的工程項目或工業產品的設計生產過程精心設計任務，以強化學生工程實踐能力、工程設計能力與創新能力。同時，積極拓展培養應用型技術人才的校外實習基地。
5改革基礎化學實驗考核辦法，重視實踐能力考核
基于基礎化學實驗課程體系、課程內容的改革，進一步規范基礎化學實驗課程考核的科學性，使考核更加科學、全面、合理?；A化學實驗成績評定采取綜合評分辦法，由平時預習、實驗操作、實驗報告和綜合實踐考核4部分相結合，按照平時預習占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生創新能力和科學探究水平。新考核方式的實施，有利于客觀真實地反映學生知識水平，有利于學生創新能力的發揮。
