楊連榮，尹 蕊，齊樂輝，孟 鑫，范卓文

(黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，黑龍江哈爾濱 150040)

分析化學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科，已經(jīng)成為化學(xué)學(xué)科的兩大核心任務(wù)之一。由于內(nèi)容抽象，單純理論性教學(xué)內(nèi)容學(xué)生難以掌握。目前國內(nèi)多數(shù)高校逐漸加強分析化學(xué)實驗教學(xué)改革的力度。

分析化學(xué)實驗的教學(xué)內(nèi)容為基本滿足學(xué)生對于基礎(chǔ)操作的要求，使其能初步熟悉實驗方法及儀器使用。[1－3]但由于長期以來分析化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容陳舊、教學(xué)方法不科學(xué)。傳統(tǒng)實驗教學(xué)是預(yù)先設(shè)計好實驗方案和操作步驟，學(xué)生只需按講義“照方抓藥”的形式即可完成實驗，更無需考慮實驗方法的科學(xué)性和合理性，從而導(dǎo)致學(xué)生缺乏熱情，無法充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性、創(chuàng)造性，達不到理想的實驗效果。

開放性實驗是指由學(xué)生確定課題并設(shè)計實驗方案。學(xué)生通過查閱文獻、設(shè)計實驗方案、并與指導(dǎo)教師討論實驗方案的合理性和可行性，最終確定實驗方案，并由其獨立完成實驗，在此過程中教師給予一定的實驗指導(dǎo)，最后對實驗結(jié)果予以評價。[4]

一、開放性實驗的必要性

傳統(tǒng)的教學(xué)模式，是以教師為主導(dǎo)，學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài)。學(xué)生按照教師給出的實驗步驟完成實驗。實驗教學(xué)模式單一，靈活性差，學(xué)生缺乏自主性與獨立思考的能力，有些學(xué)生仍然沿用傳統(tǒng)實驗思維方式和學(xué)習(xí)方法，體現(xiàn)不出分析化學(xué)實驗的價值。如何提高高校實驗教學(xué)質(zhì)量，已經(jīng)成為當(dāng)今一大難題，國內(nèi)各大高校分別在實驗體系、實驗內(nèi)容、實驗教學(xué)方式等方面進行了一系列的改革與探索。[5]其中，實行開放性實驗是實驗教學(xué)方式的一個重大改革，它打破了實驗內(nèi)容和實驗時間的限制，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、動手能力和創(chuàng)新思維，注重了學(xué)生的自主性，學(xué)生在開拓思路、展現(xiàn)創(chuàng)意、實踐想法等方面有了自主權(quán)，使學(xué)生的實驗技能得到了訓(xùn)練，大大地提高學(xué)生的實踐能力。[6]

二、分析化學(xué)開放實驗的定位

1.實驗內(nèi)容的開放

要建立開放性實驗必須先打破分析化學(xué)實驗傳統(tǒng)的做法，改變學(xué)生一貫按部就班的實驗?zāi)Ｊ?，將實驗?nèi)容多元化，分別按基本技能型、綜合型、研究設(shè)計型、自主創(chuàng)新型進行改革。減少單純的驗證性實驗和基本技能型實驗，增加綜合與設(shè)計實驗。

2.時間和空間的開放

開放性分析化學(xué)實驗，首先，在時間上實行開放，使學(xué)生有足夠的時間理解實驗并且完成實驗。其次，實驗室更要對學(xué)生開放，對學(xué)生開放實驗室既是落實學(xué)生的主體地位，也為學(xué)生提供課外學(xué)習(xí)和研究的場所，為學(xué)生提供繼續(xù)練習(xí)的機會，鞏固學(xué)習(xí)的知識和技能，培養(yǎng)學(xué)生的研究精神。

3.指導(dǎo)教師的開放

每位教師指導(dǎo)實驗固定，對所有學(xué)生開放。學(xué)生在進行循環(huán)的實驗中，可以接受不同風(fēng)格教師的指導(dǎo)，并根據(jù)學(xué)生自己的喜好來選擇教師。

4.實驗教學(xué)形式的開放

實驗在滿足教學(xué)要求的同時還要改變教學(xué)形式，強調(diào)實驗教學(xué)的綠色化、微型化、人性化。分析化學(xué)實驗中不可避免的要用到許多試劑，而有些是有毒有害物質(zhì)，這就要求我們把實驗形式向微型化和綠色化轉(zhuǎn)變，減少實驗對人和環(huán)境帶來的危害，培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)的思想。

三、開放性實驗的組織與實施

結(jié)合課堂所學(xué)的理論知識及傳統(tǒng)實驗基本技能的培訓(xùn)，使學(xué)生對擬開展的課題做好準(zhǔn)備工作。打破傳統(tǒng)實驗中被動的思維模式，熟悉課題中將用到的分析儀器，理解所用實驗方法的基本原理。

在傳統(tǒng)的驗證性實驗中，學(xué)生只需按“照方抓藥”式進行操作即可。開放性實驗需要學(xué)生自己查閱大量文獻后制定實驗方案，學(xué)生需要了解相關(guān)研究方向的國內(nèi)外新思路、新方法，在查閱中文文獻的同時，還需要查閱大量英文文獻。

開放性實驗的實施應(yīng)參照研究生科研工作流程。確定題目后，先準(zhǔn)備實驗所需儀器、試劑、藥品等耗材，制定一個周期目標(biāo)，并向教師定期匯報實驗進展，就所遇到的問題進行討論，以確定下一個階段的實驗方案。開放性實驗由于周期較長，所需實驗費用較多，這就需要學(xué)校和指導(dǎo)教師為學(xué)生提供必要的幫助。開放性實驗需要在管理上不斷探索、不斷創(chuàng)新，以期取得良好教學(xué)效果。[7－8]

開放性實驗沒有固定的實驗操作標(biāo)準(zhǔn)和評價結(jié)果，在實驗過程中允許出現(xiàn)失誤甚至失敗，這也是開放性實驗的一個特點。開放性實驗的目的就是讓學(xué)生在實驗中總結(jié)成功經(jīng)驗，找到失敗原因，學(xué)會分析歸納總結(jié)，提高獨立思考能力和動手能力。因此，開放性實驗的考評結(jié)果除了可以參考傳統(tǒng)實驗考核方式外，還可以參考科研項目結(jié)題方法，以結(jié)題報告或者結(jié)題答辯的形式進行考評，使學(xué)生更好地理解實驗并且總結(jié)實驗結(jié)果，同時也有利于指導(dǎo)教師更全面地了解學(xué)生參與開放性實驗的收獲。

四、教學(xué)效果

自從分階段、多層次地實施開放式教學(xué)以來，一方面，學(xué)生的創(chuàng)造性潛力得以充分發(fā)揮。俗話說“學(xué)以致用”，只有這樣所學(xué)的知識才能夠更好地被消化吸收。開放性實驗需要學(xué)生自己設(shè)計方案，要求學(xué)生將課堂所學(xué)的理論知識與實驗相結(jié)合，學(xué)生要考慮方法的合理性和有效性，在潛移默化中將理論課所學(xué)知識應(yīng)用到實踐中，使得理論知識掌握更為扎實。另一方面，“置疑”理念逐漸形成，對實驗方案敢于提出疑問，敢于提出自己的實驗想法，體現(xiàn)了應(yīng)試教育理念向創(chuàng)新意識形成的發(fā)展過程。還有，對基本理論知識的理解更為深刻，真正體驗了理論應(yīng)用于實踐的原理。另外，分析問題、學(xué)術(shù)觀點的表達能力也普遍提高，從開始面對大量的實驗分析數(shù)據(jù)無從下手，逐漸發(fā)展到能夠從現(xiàn)象中分析、在數(shù)據(jù)中歸納的科研能力。

五、需要注意的問題

1.實驗的選題需注重合理性

實驗選題要根據(jù)學(xué)生對知識的掌握情況和自身的能力來確定，既注重選題與所學(xué)專業(yè)知識的相關(guān)性，又注重課題的創(chuàng)新性，過高的目標(biāo)和不切實際的選題會挫傷學(xué)生積極性。

2.相互合作，及時溝通

開放性實驗應(yīng)注重基礎(chǔ)理論與技術(shù)創(chuàng)新相結(jié)合，個性發(fā)揮與團隊協(xié)作相結(jié)合。 開放性實驗通常是由一個團隊相互合作完成，這就要求參與課題的所有學(xué)生有合作意識，通過相互合作，發(fā)揮每一個人的特長，達到事半功倍的效果。同時，當(dāng)在實驗中遇到無法解決的問題，不僅要查閱大量文獻，還要與教師及時溝通，通過教師的指導(dǎo)，改正實驗方案中不合理的地方，確保實驗順利完成。

3.提供更多機會讓學(xué)生參與

目前，參與開放性實驗的學(xué)生比例較低，更多的學(xué)生還無法參與開放性實驗中來。學(xué)校應(yīng)該考慮給予開放性實驗更多的支持，讓更多教師開展開放性實驗，給學(xué)生更多參與的機會。

六、結(jié)語

教學(xué)實踐證明，分析化學(xué)開放性實驗在培養(yǎng)創(chuàng)新意識、提高學(xué)生動手能力、靈活掌握所學(xué)理論知識等方面，有著傳統(tǒng)實驗教學(xué)所無法比擬的優(yōu)勢。通過開放性實驗的開展，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和思維的活躍度都得到了普遍的提高，教學(xué)效果也明顯提高。同時，教師通過開放性實驗，增加與學(xué)生交流的機會，對提高自身教學(xué)水平和教學(xué)效果也有很大幫助。

[1]崔鳳靈，崔延瑞，靳建華.淺談分析化學(xué)實驗教學(xué)改革與探索[J].實驗室科學(xué)，2007，(2).

[2]李秀華.優(yōu)化分析化學(xué)實驗教學(xué)的探索[J].福建師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2011，(3).

[3]詹雪艷，袁瑞娟，段天璇，等.分析化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的探討[J].藥學(xué)教育，2012，(1).

[4]孔祥平，王娟，呂海濤.開放式分析化學(xué)實驗教學(xué)模式研究[J].實驗技術(shù)與管理，2011，(7).

[5]張守魁.綜合性開放實驗——學(xué)生素質(zhì)教育與能力培養(yǎng)的好課堂[J].實驗技術(shù)與管理，2002，(4).

[6]樂清華，黃婕，謝佑國，等.開放實驗基地引導(dǎo)創(chuàng)新思維鼓勵自主實踐[J].實驗室研究與探索，2003，(3).

[7]王永剛.開放式實驗教學(xué)的幾個誤區(qū)[J].藥學(xué)教育，2006，(6).

[8]丁愛俠，鄭春龍.大學(xué)生創(chuàng)新性開放實驗項目管理的探索和實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2009，(4).

[9]張峻松，張文葉，王建民，等.利用儀器分析開放實驗提高學(xué)生創(chuàng)新能力的研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2009，(18).