化学实验室安全论文范文
时间:2023-03-19 05:23:26
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篇1
安全知识的讲解是本课程的重点和难点。一方面安全教育所涉猎的领域大而广,没有专业的基础知识和长期的工作积累,难以把相关知识组合成一门系统的课程。另一方面考虑到授课对象的学习能力,讲解内容还要使学生易于理解和接受。我们在课程中讲授的安全知识包括通识类、危险化学品、基本实验操作规范、消防知识等。通识类安全知识主要介绍实验室日常使用的水、电、煤气等的使用要求与注意事项,化学废弃物的种类和相关的处理规定,以及养成良好实验习惯的重要性。讲课中会援引一些案例,如我校某实验室冬季没有关闭窗户,致使暖气水管被冻坏,一些较贵重的设备被供暖水浸泡,造成了较大的经济损失;某课题组人员在进行有机合成实验时,未对冷凝水管加固处理,中午外出吃饭时未留人照看实验室,从而导致水压升高,水管连接处松动,冷凝水流入电气设备中,造成较大损失;还有如果煤气灯关闭不严,一旦发生煤气泄漏,后果会更加严重。这些看似细小的问题,都会带来很大的危险性,学生在进入实验室之前必须引起注意。实验操作规范是一门学问,不仅体现了实验者的综合素质,同时也是实验室安全的重要保证。大学实验室中使用的仪器和药品较多,操作步骤也比较复杂,而实验指导教师常常会忽略对基本实验操作规范的要求。例如高中化学实验中会强调温度计的使用方法,不能用温度计搅拌溶液,温度计的液泡不能碰到杯底和杯壁,温度计使用完毕后应该立即放回温度计套筒中;然而到了大学阶段,有的学生使用温度计时却很不熟练,水银温度计经常会被打碎,实验室的水槽底部因此经常有水银沉积。再如在玻璃管加工实验中,经常发生学生被割伤或烫伤的意外事故。这些事故归根结底就是由于实验人员操作不规范、仪器整理不及时导致的。介绍一些基础化学实验操作规范,目的是让学生明白使用实验仪器的基本原理与操作方法,并将学到的相关安全防护知识应用于其他复杂仪器的使用之中。危险化学品部分是我们讲解的重点,这方面的知识很系统也容易理解。学生应该知晓危险化学品的种类和标志符号,并读懂试剂瓶上的标签来判断试剂的性质,或者使用危险化学品安全技术说明书(MSDS)查询材料的危险性。高校中使用的化学药品种类多、性质各异,部分试剂具有易燃、易爆、腐蚀性强等特点。随着高校科研项目的增加,有些课题组购买大量的有机溶剂,并贮存在实验室中,这就存在着较大的安全隐患。危险化学品的购买、存放、使用都有专门的规定,师生都必须严格遵守。学生还应该知道危险化学品的危险特征,懂得安全事故的预防方法,并采取正确的防范措施。消防知识包括“四懂”和“四会”。“四懂”即懂得火灾的危险性,懂得火灾的预防措施,懂得火灾的扑救方法,懂得火灾的逃生方法;“四会”分别是会报警,会使用灭火器材,会灭初级火,会逃生。这其中侧重于灭火器的使用。火灾是极端的危险情况。尽管这种情况极少发生,可一旦发生了就会造成十分严重的后果。实验室人员应当学习相应的防护知识,遇到火灾时保持镇定,根据火灾的性质,采用正确的方式进行灭火。这样不仅会减少火灾发生时的财产损失,也会降低实验室人员所受到的人身伤害。如实验仪器局部着火,应该用湿布、灭火毯等材料将其盖灭,如果直接使用干粉灭火器,虽然可以迅速灭火,但也有可能使得仪器报废,造成不必要的损失。当火势较大无法自行扑救时,师生应当及时关闭电源,迅速离开并报警求助。
二、实验室安全教育的实施效果
开设化学实验安全课程增强了本科生的安全意识,提高了学生对安全事故的防范能力。以往本科生们进入科研实验室前,所受到的安全教育仅仅是师兄师姐的口传心授,没有系统性和规范性。许多本科生来到实验室的第一项工作常常是清理玻璃仪器,这样就会接触到一些有毒的化学试剂。以前,学生对这项工作的安全性普遍不太重视,而现在则会主动地采取防护措施,戴上橡胶手套再进行相应的操作。经过安全课程的学习,本科生对实验室安全有了正确的认识,能自觉遵守实验室的安全规范,并常常指出所在实验室存在的安全隐患和提出改进方法,推动所在实验室的安全化进程,从而也提升了学院整体的安全水平。目前,我国实验室的安全工作仍然存在很多问题,理论课的学习只是安全教育的一个重要环节,并不能解决实验室里所有的安全问题。实验室的安全教育应该是一项常态化的工作,需要学校全程化、全方位、多层次来进行,时时刻刻提醒学生注意人身安全。所以,我们还通过开设安全教育宣传栏、建立安全教育网页、聘请专家举办安全教育讲座等形式,使学生不断地学习安全知识,增强安全意识。
三、结束语
篇2
实验是根据一定的科研目的和任务,运用仪器设备等工具突破自然条件限制,在人为控制和干预客观对象的情况下,观察、探索事物本质和规律的基本方法,是探索自然奥秘和创造发明的必由之路,是自然科学技术的生命,是推动自然科学发展强有力的手段。化学是一门实践性很强的学科,化学的每一项重大发现都来源于实践,化学理论都建立在大量实验数据的基础上。因此,实验教学是化学化工类专业学生获取新知识的源泉,是实现知识与能力、理论与实践相结合的关键,是训练技能、培养创新意识的重要手段,是全面实施素质教育最有效的形式。化学实验历来为化学家所重视;在全面推行素质教育的今天,实验教学在整体教学中的地位更加突出,作用更加重要。努力培养高素质创新型人才是化学化工实验教学中心责无旁贷的任务,使命光荣,责任重大。我们将以国家级实验教学示范中心建设为契机,秉承湖南师范大学以“仁爱精勤”为核心的大学精神,按照“全力建造一流环境,坚实构筑一个平台,努力建设一支队伍,精心打造一批成果,全面培育一代英才”的中心发展战略和“融合、发展、创新”的实验室建设理念以及以学生为主体,以教师为主导,以实验专职技术人员为主力,以培养学生的实践能力和创新精神为核心,理―工―教融合,使学生的知识、素质、能力协调发展的实验教学理念,全面规划化学化工实验教学中心的建设和实验教学改革,努力使中心成为理―工―教融合特色突出,教学理念先进,专业特色明显,课程体系先进,教学内容科学,教学设备精良,网络教学资源丰富,教学环境舒适安全,实验教学队伍业务精良,管理体系规范,校企联合紧密,功能集约,开放运行,高效服务型的一流基础与专业实验教学基地、科研基地和服务基地,为培养专业基础知识雄厚、探索精神敏锐、实践创新能力强劲的应用型、复合型、创新型化学化工人才创造有利条件,为高等学校特别是师范院校实验教学与实验室建设提供示范。
湖南师范大学化学化工实验教学中心源于1938年成立的我国第一所独立设置的国立师范学院的理化系化学实验室,已故中国科学院院士吴浩青教授是创始人之一。1953年,学校进行院系调整,成立了附属于二级学科教研室的实验室。1998年,合并各教研室管理的实验室,组建基础化学实验室和应用化学实验室,实行校院二级管理,并通过了湖南省实验室合格评估。2002年,整合基础化学实验室、应用化学实验室和原隶属于医学院的医用基础化学实验室,成立湖南师范大学化学实验中心。2003年,湖南师范大学化学实验中心被国家财政部列入中央与地方共建高校基础课教学实验室。2006年获批湖南省实验教学示范中心。2012年,整合化学实验中心和化工原理与制药工程专业实验室,成立了湖南师范大学化学化工实验教学中心。经过70多年几代人的建设,中心已发展为一个资源高度共享的先进的现代化实验教学中心。中心依托湖南师范大学化学化工学院,有国家化学特色专业、国家理工教融合化学化工人才培养模式创新实验区、国家化学专业综合改革试点和国家大学生创新实验计划等国家级教学平台以及“石化新材料与资源精细利用”国家地方联合工程实验室、现代合成与分离分析化学国家“211工程”重点学科和化学生物学及中药分析省部共建教育部重点实验室等重要科研平台作支撑,有一支以中国科学院院士姚守拙教授领衔的国家级化学实验教学团队为主体的实验教学队伍。中心一直秉承湖南师范大学“仁爱精勤”的优良传统,坚持以“理论与实践并重,以高素质团队培育高素质人才”和“理工教融合”为特色,提出并实践着“以学生为主体,以教师为主导,以实验专职技术人员为主力,以培养学生的实践能力和创新精神为核心,理―工―教融合,使学生的知识、能力、素质协调发展”的新型教育理念。为湖南区域经济和全国基础教育发展培养了一大批高素质人才。
建设理―工―教融合的高素质实验教学团队
在实验教学与实验室建设改革的实践中,中心领导深深感受到,传统的各教研室分散管理的实验教学队伍,只能站在各自的二级学科平台上思考问题,不能综观全局,这种弊端严重阻碍了实验室的建设与发展,阻碍了新的实验课程体系的建立与完善,阻碍了实验教学内容的改革与教学水平的提高,因而必须在化学化工一级学科平台上组建知识结构、学缘结构合理,能综观全局、协调发展的实验教学团队。自2002年开始,中心探索用新的理念、新的思路指导化学化工实验教学团队建设,在化学化工一级学科平台上建设了一支实验与理论互通,教学、科研、技术兼容,理―工―教融合,结构合理,核心骨干相对稳定的综合型、高素质教学团队。这支化学实验教学团队于2008年被评为湖南省级教学团队,于2010年被评为国家级教学团队。
(1)落实团队组织机构,明确岗位,稳定核心骨干
近年来,中心按照中心主任―课程负责人―实验主讲教师―实验指导教师的多层次梯队式结构,组建化学化工实验教学团队。中心主任全面负责实验中心的教学和管理工作,负责实验课改革的整体构想和规划,负责理论课与实验课间和各实验课程间的相互协调。每门实验课程聘请一名有高级职称、科研能力强、实验教学经验丰富并且有很强责任心的教师担任专职课程负责人,主持本课程的建设和改革,组织实施教学教研活动,从实验课教学的角度与理论课教师沟通,并对实验室管理和建设提出相应的要求。中心主任和课程负责人是团队骨干,属专职实验教学人员,编制相对稳定。实验教师是相对流动的团队成员。学院根据年度教学任务确定实验教师人数,采用公开岗位、自主报名、平等竞争和择优录用的实验教师选拔机制和人才流动机制,并同时确立理论课与实验课同等重要的理念,促进实验教学与理论教学队伍相互沟通,吸引了大批高水平教师担任实验课教师。
(2)理―工―教融合开展实验教学队伍建设
为满足现代高校培养的学生应具备一专多能与高素质的要求,中心在教师队伍建设中注重理、工、教多学科融合,按教学需要,同时引进理学、工学和教育学三类不同知识结构的人才,特别注重引进或联合培养高素质的工学类和教育学类人才。如近年从企业引进了工学类高水平教师5人,并先后从企业和中学聘请了31名兼职教师。目前化学化工实验教学团队成员既有来自北京大学、浙江大学、吉林大学、中山大学等综合性大学(理学)的,也有来自天津大学、华中科技大学、北京理工大学、华南理工大学等工科大学(工学)的,还有来自北京师范大学、东北师范大学、西南师范大学和湖南师范大学等师范大学(教育学)的,同时还有来自中国科学院大连化学物理所、山西煤化所和上海药物所等中科院系统的,既有理学博士,也有工学博士和教育学博士。
(3)以实验课程体系、教学内容的改革吸引高水平教师加入实验教学团队
近年来,围绕创新人才培养,中心全面开展了高师本科化学实验课程体系、教学内容、教学方法、教学模式等方面的改革研究,提出了系列研究课题,研究过程不是只依赖课题申请者本人,而是发动全院教师积极参与。如在进行“高师本科化学实验课程体系及教学内容改革的研究与实践”的研究过程中,课题组多次组织全院有高级职称或博士学位的教师对拟采用的新的实验课程体系中应包括的教学内容反复讨论;中心也不失时机地制定了《关于加强本科生实验教学的几条措施》和《化学化工学院关于具有高级职称和博士学位的教师必须在本科生中开设研究设计性实验的规定》等教学文件,从而有目的地把全院教师的目光吸引到实验教学及其改革创新工作上,吸引了大批高职称、高学历的优秀人才加入实验教学团队。
教学团队通过对国内外化学类专业培养目标、规格和课程结构的比较研究,在全国师范院校中较早创建了新型的大学本科基础化学实验三层次课程体系,将历年的实验教学研究成果应用于本科实验教学,固化进本科学生培养方案,并面向湖南地方经济和“四化两型”社会需求,根据化学化工学科和湖南师范大学的教师教育特色,进一步深化改革,建立了基于一级学科的既相对独立,又覆盖相关专业各门化学化工课程和知识领域的“三位一体”“立体交叉”式的理学(化学)、工学(化工)、教育学(教师教育)融合的实验教学体系(如图1所示)。新的实验教学体系包含理学类的化学基础实验教学平台(含基本操作技能训练、综合能力训练、研究能力与创新精神培训3个层次的7门实验课)、工学类的专业实验教学平台(含专业技能训练、专业设计、科技活动与社会实践3个层次)、教育类的化学教学论实验(含师范技能、实验教学、实验设计与化学奥赛研究实验)。不同平台之间、层次之间相互支撑、渗透与有机互动。理学类的化学基础实验注重化学类多专业的共性,重点传授实验基础知识,训练基本方法与基本操作技能,培养学生的综合实践和知识创新能力;工学类专业实验注重学生的专业特色,重视社会需要,与企业联合开展教学;教育类的化学教学论实验注重教育教学特色,重点训练学生的实验教学技能,培养学生创新实验教学方法与设计新实验的能力。不同专业的学生可根据自己的兴趣爱好和发展意向交叉选课,促进了学生完成毕业论文(设计)和开展大学生创新实验。
图1 化学化工实验教学中心实验教学体系
(4)以科研反哺教学为抓手,促进高水平教师加入实验教学队伍
中心注重科研与教学结合,促进科研成果向实验教学转化,利用科研仪器为本科实验教学服务,以此吸引高水平教师加入实验教学队伍。近年中心由教师的科研成果或在研项目转化而来的教学项目达40余项,其中30余项写入已出版的《化学研究与设计性实验》教材中,为新实验教学体系不同实验平台中第三个层次的实验课的开出提供了保障,同时壮大了本科实验教师队伍。长期以来,化学化工学院化学所、催化研究所、发光材料研究室等单位的博士生导师、特聘教授等在完成研究生教学任务的同时,均利用本单位的科研设备,结合自己的研究课题,为本科生开设研究设计性或综合性实验项目,如姚守拙院士实验室的实验项目导电聚苯胺薄膜的电化学合成和EQCM表征深受学生喜爱,潇湘学者苏胜培教授的纳米材料合成与表征实验成为专业方向必修实验。
(5)加强青年教师的培养
化学化工实验教学团队一直十分重视青年教师的培养,采取多种措施督促激励青年教师投入实验教学工作,不断提高青年教师的实验教学能力:①引导重视实验教学。一方面要求每位新到岗的青年教师首先过好实验教学关。规定新到岗的青年教师必须经过一轮以上的实验教学,同时担任对应理论课的助教工作,并得到实验课程负责人的认可,才可申请对应理论课程的主讲教师。另一方面加强青年教师的思想品德教育,规范教师言行,提高教师的道德修养,要求青年教师到岗即签字遵守学院教代会通过的《教师行为准则》。②配备指导教师,以传帮带的形式培养青年教师的实验教学能力。为了让青年教师尽快熟悉实验教学,实验中心为每位青年教师配一位实验教学经验丰富的指导教师(一般是对应实验课程负责人),以传帮带的形式进行指导。如首先安排青年教师与指导教师带同一实验,一同做预备实验,在青年教师撰写好实验报告后一起分析讨论如何解决实验中可能遇到的问题。在实际教学过程中,开始阶段由指导教师讲授实验,做示范教学,然后经过试教逐步过渡到由青年教师讲授并主持实验。实践证明这种方式不仅能迅速提高青年教师的教学能力,也密切了同事间的关系,培养了全体教师的团队精神。③鼓励在职攻读学位,构建可持续发展的实验教师队伍。按照学院理―工―教融合的办学特色,化学化工实验中心在青年教师培养方面也首先考虑如何构建理―工―教融合的实验教师队伍。中心在青年教师在职攻读学位和进修时进行了规划和导向,如根据学院理科教师比例较大的实际情况,鼓励青年教师到工科院校和师范院校攻读工学学位和教育学学位,先后选拔了4人在职攻读工学博士学位,1人攻读教育学博士学位。此外,中心还有计划地选派选送青年教师出国(境)或到国内名牌大学进修、访问。④支持教学研究和教学改革。除鼓励青年教师积极申报校级以上教改课题外,学院还设立教改课题重点支持青年教师进行实验教学改革,并规定青年教师申报高级职称时必须有教改论文,支持青年教师参加各种全国性的教学研讨班或研讨会。⑤要求青年教师积极为本科生开设创新实验,将科研成果转化为实验教学项目。实验教学团队中的青年教师大部分有博士学位,科研的生力军。中心要求每个青年教师都要担任本科生的科研导师,指导学有余力的大学生开展自主性创新实验。
提高实验仪器质与量,满足教学与科研需要
经过几年的建设,化学化工实验教学中心仪器设备的档次明显提高,满足教育部化学实验教学指导委员会讨论通过的综合性大学《化学专业化学实验教学基本内容》的要求,紧跟国际化学学科实验教学的先进水平,符合适用、先进、适当超前和可以扩展的原则,也满足了学校招生规模的要求。目前化学化工实验教学中心拥有各类仪器设备1 439台(套),总价值为2 808.89万元,其中单价10万元以上的大型精密仪器设备共47台(套)。中心对所有仪器设备实行统一购置、专人管理,有健全的仪器设备管理制度,仪器设备的完好率达到98%以上。近3年来,实验中心新购置仪器设备542台(套),总价值为1 048万元。化学化工学院各科研实验室共有科研仪器设备1 275台(件),总价值为1 501.77万元。科研仪器与教学仪器设备同时为教学与科研服务。气相色谱仪、高效液相色谱仪、紫外光谱、红外光谱等大型仪器设备均有5套以上,可让本科生直接上机操作,除化工大型实验装置外,保证了基础课实验每组1人,专业课实验每组不超过2人,每个实验项目其他仪器配套数均在5套以上。
中心先后研制开发出了大型纯水设备、化学实验室中央真空系统、差热分析仪等实验装置。中心主任何红运教授主持设计安装的化学实验室中央真空系统大型实验装置可供180名学生同时进行减压过滤、真空干燥、减压蒸镏等化学实验操作(如图2所示)。分布于不同楼层的3间大实验室共用1台主机。用户接口通过真空管道直接连接在实验台上,进行实验的学生每人1个用户接口,系统压强最低可至0.003 7 MPa,即使全部用户接口同时接上,系统压强仍可稳定低于0.02 MPa,完全满足常规化学实验的要求。多年的运行证明,该装置工作可靠、减压效果好、操作简便、使用成本低、管理维修方便、整体外型美观、占地面积小,深受师生好评,适合于高等院校化学实验室。
图2 学生使用中央真空系统做减压过滤实验
实验课负责人曾跃教授指导本科生创新实验,研制设计的差热分析仪(如图3所示)已用于该院本科实验教学。如图4所示,将样品(S)和参比物(R)放入差热电炉内的样品托盘上后,差热分析仪通过热电偶(A)将温度信号以及温度差信号转换成热电势信号,将样品的温度信号(1-2)和温度差信号(1-3),直接输入多通道计算机数据采集卡(如图5所示)。数据采集卡通过自行研究设计出的,由计算机USB口采样的差热分析计算机接口接入数据采集计算机(如图6所示),计算机通过软件控制并采集温度和温度差信号。自行选用设计的数据采集卡,进行了通道间的隔离,并有稳定放大设计,性能稳定(精度达到±4 μV),可以直接稳定记录温度差信号(几十到几百微伏)。此自制差热分析仪与从市场购买的能够满足教学要求且性价比较高的差热分析仪比较,每台可节省经费约4万元。
图3 HNU-DAT-1型差热分析仪
图4 差热分析信号
图5 多通道USB计算机数据采集卡 图6 数据采集计算机
安全、舒适的实验环境,让师生安心实验
中心现有实验教学用房70余间,使用面积3 000 m2,学生分时段分班次进实验室开展实验,实验时人均使用面积4 m2。实验室基础设施建设以人为本,配套设施完备,实验台、仪器台、试剂柜布局合理,有自主设计安装的统一的纯水设备和中央真空系统。实验室宽敞明亮,通风、照明设施完好,电路、水、气管道布局安全、规范、整洁卫生。中心在智能化建设方面做了大量工作,建立了网络化的实验教学智能管理系统平台(http:///)。该平台具有教师实验管理系统、实验预约系统、实验报告提交系统、师生交流平台、仪器设备管理及预约使用系统和信息等多项功能,实现了网上辅助教学和网络化、智能化管理,有丰富的网络实验教学资源。基于这种网络化管理平台,中心充分发挥了优质教学资源的延伸作用,提高了资源的使用效益。
为保证实验教学顺利进行,消除安全隐患,中心采取了如下措施:
(1)加强对学生安全意识的培养,在学生进实验室前对学生进行专门的安全环保教育,提高学生的安全意识。
(2)实验中心制订了实验室安全及检查制度,编写了《实验室环境与安全手册》《实验室安全规则》及相关安全制度张贴在各个实验室,同时编印了实验室安全检查记录本,要求各实验员每天对所管辖的实验室进行安全自查并记录,发现异常情况及时处理并上报学院。学院每周组织一次安全工作检查。
(3)易燃、易爆、剧保存在专门的仓库,剧领用时须经实验室主任签字,做到随领随用,未用完的当日返回专门的仓库。
(4)每个实验室都配备了废液桶。有毒废液由实验室统一处理:能够经氧化变成无毒物质的达到排放要求后再排放;部分不能回收或解毒的,处理成固态难溶物后,送往获环保与公安部门批准进行处理的工厂集中处理。中心向每个实验室发放了实验室处理废液废渣情况记录本,要求实验员对学生实验中产生的废液种类、数量、处理办法和处理结果及时登记。2013年学院针对教学和科研实验室产生的废液废渣品种繁多、成分复杂、处理难度极大等问题,基于培养学生结合社会实际,开展创新研究的能力的考虑,特设专项资金,鼓励师生立项开展综合处理实验室废液废渣的创新实验研究;经学院组织专家对全院师生申报的综合处理实验室废液废渣创新实验项目进行评审,资助了10个项目立项开展研究。
(5)实验大楼安装了消防报警装置,每个实验室均配有消防器材,药品室安装了防爆电源开关和防爆电灯。
上述措施保证了师生实验的安全和校园环境的优雅宜人。中心自成立至今没有出现安全事故。
丰硕的教学与科研成果回馈中心师生
实验教学曾获国家级教学成果二等奖1项,省级教学成果一等奖2项、二等奖3项、三等奖2项。近年来实验教师发表教研教改论文80余篇,主持省级以上教改课题和国家级、省级质量工程项目20余项,主编出版教材或教学指导书5本,参编3本。基础化学实验2008年被评为湖南省级精品课程。实验课教师谢青季教授撰写的教学在化学教育类国际顶级杂志"Journal of Chemical Education"上,得到了国际同行的认可。中心主任何红运教授撰写的《以“质量工程”为契机,深入开展实验教学改革》论文被评为全国高等学校实验室工作研究会第十次学术研讨会优秀论文(全国76篇,发表在《实验室研究与探索》杂志上)。中心主编的基础化学实验新课程体系系列教材获得了国内同行专家的好评―“我认为湖南师范大学《基础化学实验》的项目先进,对学生的培养目标明确,切实可行,特色明显”(湖南大学蔡炳新教授);“该课程基础良好、特色明显、成果突出”(中南大学罗一鸣教授);“将化学基础实验、综合训练实验和研究设计实验作为一个整体建立在一级学科水平上的独立实验课程体系教材还没有,《本科化学实验》教材的编写正好填补了这方面的空白,是一次大胆的尝试”(专家评审意见表);“这套教材集成了他们在学科建设和专业建设上的一系列成果,适应化学发展的潮流,具有如下特点:第一,理工教融合。作者们将过去在人才培养工作中创立的特色贯穿到该教材中,在内容上既包括了化学实验中合成、分离和分析等全部基本要求,又包含化工的一些基础实验,还有面向中学教学的实验项目,有利于复合型人才的培养。第二,继承与创新。该教材在化学一级学科基础上构建了与原四大化学密切联系,并能覆盖相关专业各门化学课程知识领域的化学实验课程新体系,经典方法与现代方法相结合,注重通用性和多样性,有利于学生学会学习和学会创造。第三,科研转化为教学。该教材的一些实验项目源于作者在基础研究、应用研究和技术开发中取得的科研成果,面向生活、面向生产、面向社会,有助于提高学生探索未知的自信心和创造力,促进研究性学习的开展”(姚守拙院士)。多年来,学生在校园网上对教师化学化工实验课堂教学质量的评价均在90分以上,全部为优秀。
近3年中心教师承担863项目1项,国家重点基础研究发展计划973子课题1项,国家自然科学基金重大研究计划1项,国家科技重大专项子课题1项,国家自然科学基金面上项目26项,湖南省杰出青年基金、自然科学基金等20项,其他合作项目31项,获科研经费2 185万元,发表科研论文310篇,被SCI收录222篇,其中影响因子大于3.0的论文65篇。研究成果获省部级以上奖6项,其中省科技进步奖二等奖1项、三等奖1项,湖南省自然科学三等奖1项,中国侨界贡献奖1项,其他2项。申请国家发明专利18项,获授权9项。2012年,湖南师范大学化学论文被引用的ESI排名在全球前1%的1 047所顶尖学术机构中排名第785位,进入国际先进行列。
化学化工学院在校本科生获批国家大学生创新实验项目33项、湖南省大学生创新实验项目16项,申请发明专利5项,发表科学研究论文15篇,在全国和湖南省大学生课外学术科技作品竞赛、全国和湖南省大学生实验技能竞赛、全国高校化学专业师范素质大赛、全国大学生化工设计竞赛和大学生课外化学化工创新作品竞赛中先后有130余人次获奖,特别是在“三井化学杯”全国第五届大学生化工设计竞赛中参赛的F1队,获得了该赛事举办以来全国师范院校唯一的特等奖。面向生物医药产业的制药工程专业自第一届开始,连续6届毕业生就业率均为100%,化学化工学院4个本科专业的毕业生初就业率一直保持在98%以上,连续5年在全校排名第一。
化学化工实验教学中心面向中学师生开放,硕果累累,声名远扬。每年暑假期间都有大批对化学感兴趣的中学生来中心学习,与在校本科生交流,并由在校本科生指导做部分实验。这既让对化学感兴趣的中学生提前了解了大学实验教学的环境与模式,又使我校本科生对如何从事中学化学实验教学提前获得了体验。近年来,除湖南省内大批中学生外,河北、河南、江西、广东、天津、海南等省市部分中学的学生也纷纷来中心学习。经中心培训的湖南中学生在国际奥林匹克化学竞赛中获得了15枚金牌、4枚银牌。
主任简介
篇3
【论文摘要】在开展实验教学的过程中常会存在这样那样的问题,很值得广大教师去研究和探讨。本文从实际出发,浅谈初中化学实验中常见的四个问题。
化学实验是中学化学课程内容不可缺少的重要组成部分,是学生认识化学科学知识的重要环节。在多年的教学实验中,笔者觉得在实验教学中必须正视和处理好以下四个问题:
1 实验内容的选择问题
目前初中化学教材版本很多,实验内容丰富多彩,为学生开展实验提供了很好的素材。教师要学会选择。以鲁教版教材为例,涉及到的实验有:分组实验32个、演示实验29个、课外实验1个。这就要求教师在每学期开学之初和实验员一道对本学期将要开展的实验内容进行选择列表,写好计划,有步骤地去实施。在课堂之外,可适时提出让学生做一些“绿色化学”实验、“微型”实验、家庭小实验、趣味小实验,让化学实验绿色化、经济化、趣味化。
2 实验人员的组织问题
演示实验大多由教师完成。那些以学生操作为主的科学探究实验,大多以学生分组实验的形式进行。按照实验内容的不同,可以2人或4人为一小组,任命好小组长,负责小组的管理、实验报告的填写和收发。在实验前的准备阶段,教师首先要向学生强调遵守实验室守则和实验规律的重要性,让学生养成有组织、有纪律的良好实验习惯。既要激发学生的好奇心,又要克服畏惧心理,还要让学生预习实验内容,让每个学生阅读了解每个实验内容、操作步骤、注意事项、实验目的和每个实验的全过程。
3 实验中的安全问题
3.1 仪器和药品的本身安全。
在各种化学实验中,使用最多的就是玻璃仪器。玻璃仪器的优点很多,如耐酸碱腐蚀、容易加工、价廉物美,但有一个致命的缺点,那就是容易破碎,它经不得骤然的冷或热,经不得碰撞和摔打。例如,“H”型电解水器操作很容易损坏,实验室制二氧化碳的装置由于重心较高操作时容易歪倒;学生在连接拨插玻璃仪器时用力的不当会导致仪器的破损和身体上的外伤等。
化学药品的存放时间较长,可能会变质失效,影响使用和使用的效果,大多数药品有毒,不能品尝或接触皮肤、衣物,对在实验过程中产生的有毒物质也要有所认识、有所防范,实验结束后的废液废渣要妥善处理,防止毒性污染。 转贴于
实验结束后养成清点仪器和药品的习惯,防止个别学生带出。
3.2 操作规范的安全。
伽利略说过:“科学的真理不应该在古人的蒙着灰尘的书上去找,而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。”我们在平时的教学中倡导科学探究,在大力开展科学探究的实验过程中,学生的参与愿望得到空前的满足,学习的积极性也得到了很大的提高,同时又鼓励学生开展课外实验、家庭实验。以上的这些活动中,如果实验操作规范缺乏,很容易造成仪器损坏、药品中毒、失火爆炸、废物污染等问题。一方面,要鼓励学生搞探究,自己设计实验,自己完成实验;另一方面,又要对学生的实验进行监督,特别是安全方面,不能有一丝的马虎。“安全系于责任、责任重于泰山。”“责任多一分,隐患少十分。”建立健全各种安全制度很有必要,学生实验设计要经得起老师的安全论证,实验过程中教师要巡回监督和指导,杜绝或减少事故的发生。
3.3 实验室设施的安全。
仪器药品保管室、实验室门窗坚固,要有防盗、防撬、报警等功能,药品的入库、消耗、报废做到帐册清楚,水路、电路能正常安全使用,通风设施完善、消防器材不过期使用,各种安全管理制度上墙、张贴有序。剧毒物品接受公安部门监督。
4 实验中的测评问题
化学实验操作的测评是化学课程中独具特色的一类测评。它主要重于测试学生的态度和实验操作技能与水平,如对实验目的、反应原理的理解,使用和组装仪器的技能,以及对实验过程和实验结果的解释等。做好这项工作的前提是平时教学注重化学实验的训练,让学生熟悉课本中的每一个实验及评分量化细则,能从容应对抽签结果进行实验操作,独立完成实验报告。实验操作测评对于突出和发展化学教学的特征、对于养成学生动手动脑的学习能力,具有重要的导向作用。
化学实验的正常开展,增添了学生的学习乐趣,也增加了教师的教学负担。这就要求我们教师能够在平时养成吃苦耐劳的精神,多花点时间去研究实验教学。去洞察实验事实发生的实质,搞清楚实验事实说明什么问题,为什么会产生这些事实,并去寻找支配实验事实的规律等;还需要根据学生的认知水平向学生介绍一些新技术和新方法等,这就要求教师设计补充一些实验,在内容的选择、方法和装置的确定、实验成功的条件和关键等方面进行反复的研究。以更好的落实“面向全体学生的化学”、理念,使化学贴近生活、贴近社会,更好地培养学生的科学素质和创造精神。虽然我们教师的教学任务是繁重的,但处理好以上这些问题也是很有必要的。相信在化学实验中能正视处理好这些问题,其实验效果会是高效的。
参考文献
篇4
关键词: 实验室管理 制度化 规范化 服务化 信息化
学校化学实验室是学校办学的重要组成部分。随着新课程改革的不断推进,教育内容和手段的不断更新,化学实验教学成为全面实施素质教育,培养学生实验技能、创新能力、科技素质的一个重要环节。素质教育对实验室管理工作提出了更新、更高的要求。如何强化管理,真正将实验管理工作纳入制度化、规范化、服务化、信息化的科学管理体系,是化学实验教师面临的重要问题。笔者作为一名化学实验管理员,谈几点化学实验室管理的做法。
1.管理制度化
即使实验管理有章可循,建立和完善各项规章制度根据实验室的具体情况,建立了实验室的岗位规范,实验教师职责;仪器、设备、药品保管、使用制度;仪器维修、损坏赔偿制度,学生实验操作规范;实验室安全、保卫、环境卫生制度,化学危险品领用制度等。做到在使用中逐步完善;在完善中自觉执行,一切按制度办事、运行,切实做到有章可循,有矩可守。近一年来又制定了使用实验室的有关规定,如不允许学生带食品进实验室上课,不得擅自带出实验药品等实验室管理制度,为此我在实验课上、教研组教研活动上,同师生共同研究并解决有关问题,收到了良好的效果。这些制度的实施,使实验管理有章可循,确保实验工作能正常有序地开展。
例如:教师每学期初应配合授课教师制订《实验教学计划》,教师应在学生分组实验前一星期将《学生实验通知单》送达实验室,演示实验提前三天将《演示实验通知单》送达实验室。实验教师据此安排,并做好实验准备。无实验通知单,实验教师有权拒绝实验准备并形成制度。实验后实验教师应如实填写《实验记录单》,并及时收回所借出的仪器。如有丢失或损坏,应及时填写《仪器报损(赔偿)单》。学年末将任课教师所有的实验通知单和实验记录单装订成册,为学校评估提供依据。
同时,学校对实验教学和实验教师的一些制度也应该得到重视和执行。实验管理是整个学校教育教学管理的重要组成部分,必须配备富有事业心、责任感和具有专业知识的专职实验教师。同时要形成校长主管,教务处主抓,总务处、教研组共同配合的管理。要将实验室管理工作纳入学校行政会研究的范围,定期召开各处室的协调会议,确实解决实验管理工作中出现的一些问题。要关心实验教师的工作环境和安全保障体系。关心实验教师的生活待遇、劳动待遇、工作量核定、年度考核、职称晋级等切身利益,充分调动其工作的积极性和主动性。学校应经常组织实验教师到先进的学校学习交流,参观取经,开阔视野。要加强对实验教师的定期培训和业余进修,鼓励实验教师写经验总结和撰写论文。上级主管部门应定期组织有关人员到各校进行业务指导,督促实验管理工作正常开展,促进校领导对实验管理的重视并及时发现和解决存在的问题。增强实验教师工作的责任心,促进实验教学的有序开展。
2.管理规范化
即形成一套有效的管理模式,实验室的中心工作是使仪器、设备处于正常可使用状态,安全可靠,能满足实验教学的需要,这就要求我们在管理上下工夫。
实验仪器设备是学校的固定资产,是开展实验教学的物质基础。因此,实验室及其设备不得以任何借口挪为他用或闲置不用,以免影响实验教学的正常开展。实验仪器设备的配置应按照教育部的《中学理科教学仪器配备目录》实施。各类仪器分门别类排放。排放顺序、位置以配备目录的序号为主要依据,个别放不下的大仪器可适当调整位置。仪器应分橱分层定位存放,做到不挤压、不堆放。对移液管搞定管、分液漏斗等细长仪器可在层极中增加小间距的隔板增,这样不但少占空间,而且取用或清点都清楚方便。各橱柜应张贴仪器的定位卡,内容包含:编号、仪器名称、规格型号、数量、单位等。各器材除易损易耗外,都应有相应的编号。对各种新购入的仪器经验收合格后编号入橱。要将各类仪器说明书归类装订成册,编上目录以便查用。要加强对各种仪器的日常保养和维修管理,做好防尘、防锈、防潮、防蛀、防腐、防变形、防老化、防粘等工作。发现有损坏的应及时维修,保证仪器的完好,延长使用寿命。
实验药品和材料应按普通药品和危险品分室保管,并按配备目录顺序分橱分层排放,为取用方便,橱上应贴上相应的标签。配备目录中没有的放在最后排放。凡是进出实验室的各种仪器、药品、材料,应进行登记造册,建立档案。应建立仪器总账、分类账、低值易耗品领用账、仪器借用使用归还情况登记。这些账目不但是实验室装备情况的缩影,而且是一个学校实验开展情况。每学年末应对各种器材。药品进行一次清点,列出报废、报损的清单,经领导审核后消账,使之一目了然。做到账目清楚,账物相符,账账相等。
为保证化学实验的正常开展。每年应参考上一学年的消耗量,新学年学生数,库存情况开出合理的仪器药品申请单。开出的申请单经主管领导审核批准后,交由学校后勤处统一采购。
3.管理服务化
即以教学为中心开展活动,要使化学实验室成为教师和学生施展才华的基地;要为教师课堂教学提供帮助,并自制教学仪器、改进实验方法提供材料和资料;要鼓励学生开展小制作、小发明、小论文活动,培养他们的创新素质。
此外可以积极开展主题明确的课外实验、科学探究实验。可以锻炼学生勤动手、动脑和实验的技能技巧,扩大学生的观察范围,培养学生自寻仪器、药品和代用品的意识,从中领会研究自然科学的一般方法和规律,有效地发挥创造能力。开放实验室是课堂教学的延续和补充,学生利用自由时间,在教师的指导下做实验课中未做好的实验或一些实验习题,也可做一些趣味性实验,增强感性认识。组织一些实验操作技能比赛和经验交流,可调动学生学习化学的积极性。为了能够提供更好的服务,实验室工作人员要不断进修和学习先进的实验经验、实验技能技巧、实验新技术、实验管理方法,写实验总结和撰写实验论文。在不断学习和经验总结中,把实验教学工作扎扎实实地开展下去。
4.管理信息化
篇5
论文摘要:随着高等教育的发展和高校科技创新能力的提升,高校实验室的作用日渐凸显,实验室已成为学生培养创新能力的主要场所。高校实验室的安全问题在高校管理中处于十分重要的位置。文章针对新时期、新形势下,如何加强化工实验室的安全管理,建立实验室准入制度,如何应对实验室突发事故等方面,提出相应的管理措施,使高校实验室的安全管理工作逐步完善。
实验室是高等院校教学科研的重要基地,肩负着教学、科研和服务的三重任务。危险化学品广泛使用于化工实验室的教学、科研工作中。实验室具有药品使用频繁,人员集中且流动性大等特点。随着高校实践性教学的不断加强,学生进入实验室的人数逐年增长,[1-3]实验室的安全和环保工作面临着巨大的压力和挑战。因此,进一步加强高校实验室的安全管理已迫在眉睫。[4]
一、高校实验室危险化学品管理存在的问题
1.日常管理方面
现在许多高等院校实验室用化学品都是自行与试剂公司联系购置。这虽然减少了中间环节,价格上便宜了不少,但是造成了购买缺乏监督、管理混乱的后果。一些研究室药品用不完就存放在实验柜里,实验台上往往摆放着大量的试剂,禁忌药品混放情况随处可见。而且随着放置时间的延长,实验室内有毒有害气体浓度严重超标。长期在这样的环境下工作,对师生的健康将造成极大的损害。药品变质、标签破损甚至丢失、实验误操作等的情况也时有发生。
例如,2007年8月9日晚8时许,某高校实验室李某在准备处理一瓶四氢呋喃时,没有仔细核对,误将一瓶硝基甲烷当做四氢呋喃投到氢氧化钠中。约过了一分钟,试剂瓶中冒出了白烟。李某立即将通风橱玻璃门拉下,此时瓶口的烟变成黑色泡沫状液体。李某叫来同实验室的一名博士后请教解决方法,随即发生了爆炸,玻璃碎片将二人的手臂割伤。该事故是由于当事人在投料时粗心大意,没有仔细核对所要使用的化学试剂而造成的。暴露出了实验台药品杂乱无序、药品过多的问题。
2.学生安全教育缺乏,安全意识淡薄
现有化学、化工实验室的制度只是从宏观上对实验学生提出了进行化学实验的基本要求,很多具体的工作及技术缺乏正确的指导,存在管理制度针对性不强、可操作性较差的问题。大多数高校,在学生进入实验室前,没有强制性的安全教育要求。造成学生对安全的重要性和自己的责任缺乏必要的认识,存在野蛮操作、盲目操作等情况;一些学生由于专业知识缺乏,对实验室防火防爆、防腐蚀、防中毒、防灼伤等缺乏事故应急处置训练,一旦出现问题就手足无措,或忙中出错。
例如,某高校化学实验室的李某在进行实验时,往玻璃封管内加入氨水20mL,硫酸亚铁1g,原料4g,加热温度160℃。由于玻璃封管不耐高压,且在反应过程中无法检测管内压力。当事人在观察油浴温度时,氨水在高温下变为氨气和水蒸汽,产生较大的压力,致使玻璃封管爆炸,整个反应体系被完全炸碎。当事人额头受伤,幸亏当时戴防护眼睛,才使双眼没有受到伤害。这起事故暴露出学生对化学实验的危险性认识不足,安全意识淡薄;也反映出学校对有关化学实验的安全教育工作未能真正落到实处,这种实验必须在通风柜内进行,密闭系统和有压力的实验必须在特种实验室里进行。
二、加强高校实验室安全管理的对策
1.建立、健全实验室安全管理责任制
由于安全事故的突发性和破坏性,建立健全、规范的实验室安全管理责任制度是做好实验室安全管理的前提和基础。
第一是学校层面,大多数高校目前已经建立了学校、二级学院、实验室三级安全管理体制,[5]但是实验室危险化学品管理方面,还缺乏相应的制度。例如,没有明确指定学校有关职能部门(如保卫处、教务处等)代表学校行使在化学品的购买、储存、运输和使用过程中的监督管理权力,使实验室的药品购买处于无序状态,学校有关部门不了解各个实验室的试剂、药品的分布情况;第二,各化工类二级学院要切实实行危险化学品安全管理层层负责制,将责任落实到每个实验室、每个独立房间,做到“谁主管,谁负责;谁在岗,谁负责;谁做试验,谁负责”的岗位责任制,使每一位实验室人员都清楚地认识到自己在实验室安全中肩负的重大责任。
2.要有可靠的安全检查制度[6]
安全检查是对日常管理工作的加强和效果检验,如何进行安全检查、避免安全检查流于形式,检查内容与检查方法非常重要。目前各高校在重点节假日前都要进行安全检查,最常见的形式是学院各级领导组成检查团到各个实验室走一遍,各个实验室以打扫卫生迎接。不能说这种检查一点作用都没有,但是它的局限性是显而易见的。首先,人员不专业,各级领导大多已不在教学第一线,有的懂化工,有的不懂化工,存在外行看热闹的嫌疑。其次,时间紧,大多走马观花。所以人们只要把卫生打扫好了,就万事大吉。第三,人们对这种安全检查已习惯于应付,易造成思想麻痹,没有起到安全警示的作用。
因此要做好安全检查,首先检查内容要科学有效,应根据不同实验室的特点,制定有针对性的检查内容;其次人员要专业,应该组织那些有经验的、长期工作在实验室第一线的人员组成安全检查小组,这样才能真正查出问题。查出问题,要限期整改,如浙江大学制定了“浙江大学实验室安全与卫生检查制度”,并根据这项制度进行实验室安全隐患排查。实验室与设备管理处根据学校督查和抽查结果,将各单位的安全检查落实情况、安全隐患与问题、整改情况等在校园网上公示并督促整改。另外,学校还成立了实验室技术安全领导小组,对于院系无法自行整改的安全隐患,由职能部门帮助解决。这样就能够将隐患治理落到实处,避免了相互推诿、扯皮的情况发生。
3.建立实验室准入制度
高校实验室是一个危险源集中的场所,既有各种危险药品,又有各种危险设备,进行的实验又具有一定的危险性,因此建立高校实验室安全准入制度很有必要。[7]
实验室安全准入制度可以通过多种形式具体实施。例如美国高校实验室所有人员在进入实验室之前,必须仔细阅读本实验室、本场所应知应会,经考核合格,签订安全承诺书后,穿戴必要的安全防护用品,方可进入实验室参观、学习;香港理工大学等设置了强制性及非强制性的安全课程,学生均需接受学校安排的安全训练,考试合格后进入实验室。
有些内地高校也已实行了实验室安全准入制度。例如,清华大学从2004年开始,开设了主要针对材料系硕、博研究生的“实验室安全学”必修课,共16学时、1学分。天津大学把大学生安全法制教育纳入总学时,按0.5学分计入学生学习档案。浙江大学结合开展“平安校园”评估活动,建立了强制性的学生安全与环保教育制度,18-36学分,一、二年级学生利用在假期开展培训,学校提供网上课件,自己下载等,建立实验室准入制度,没有获得“实验室安全与环保”课程学分的学生不准进入实验室。
4.加强安全防护,配备安全防护设备、设施
实验室由于本身特定的环境,存在较多的安全隐患。如:玻璃仪器操作不当易造成割伤;高温加热可能造成烫伤或烧伤;接触危险化学药品容易造成化学灼伤、中毒等。因此,实验室应针对不同仪器、药品的特点,制定相应的安全防护措施,配备相应的安全设施和防护装备,例如:实验室要安装通风柜、紧急喷淋装置、洗眼器等;根据各个实验室特点配备急救箱、紧急处理药剂、防护眼睛、防毒面具等,放在固定位置,并且不上锁,通过教育培训使实验人员掌握正确的使用方法。
5.制定和完善事故应急救援预案
事故应急救援预案是指危险化学品由于各种原因造成或可能造成人员伤亡及其他较大社会危害时,为及时控制危险源、抢救受害人员,指导群众防护和组织撤离,清除危害后果而组织的救援活动。每个实验室都应依据本室危险化学品种类、数量和性质,建立一套预防事故发生的基本规则及处理事故的应急救援程序,使每一个进入实验室的人员都熟悉掌握,这也应是实验室准入制度的一个方面。
三、结语
高校实验室危险化学品使用品种较多、性质各异,存储和使用不当就会发生安全事故,所以实验室安全是确保师生员工人身安全的保障,是教学、科研工作得以顺利进行的保证。而只有通过健全并严格执行安全规章制度,落实安全责任,加强安全教育,加大安全检查和整改力度,才能在培养学生创新意识和创新能力的同时,培养学生的安全素质。
参考文献:
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[2]蒋剑辉.创新实践教学模式,培养高素质应用型人才[J].中国电力教育,2009,(11):122-123.
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[4]仇念文,刘传宝.克服麻痹思想,加强实验室危险化学品安全管理[J].实验技术与管理,2003,(2):155-157.
[5]吕丽娜.实现资源共享,建立院办系管实验室[J].实验室研究与探索,2003,(4):126-127.
篇6
论文摘要:实验室作为实验教学的主要载体,其建设和管理的好坏,直接关系到教学质量的优劣。为了保证教学的正常进行,首要解决的是实验室的安全问题。从实验室安全制度的管理,落实,实验室安全设施的建设及实验室的安全教育几个方面阐述了如何做到实验室的安全管理,以保证良好的教学质量。
实验室作为实验教学的主要载体,其建设和管理的好坏,直接关系到教学质量的优劣。近年来,中职生普遍素质较差,学习能力和自觉性低下,由于扩招的影响,学生人数较多,实验室相对比以前拥挤。因此,为了保证教学的正常进行,为了保证良好的教学质量,首要解决的是实验室的安全问题。
我校是国家级重点中专学校,各类实验室基本健全、初具规模。在实验室建设过程中,我校首先本着“安全第一”的原则,结合“实用、合理、节约、环保”等原则,从规章制度、人员安排、实验室场所、设备、仪器、药品等方面都做了一些探索,特别是安全措施方面。
1、领导重视,制度落实,人员安排到位
在化学实验室建设过程中,为了预防和减少化学实验中引发的急性化学中毒事故,提高师生应对急性化学中毒突发性事件的处置能力,在安全保卫部门的帮助下,特制定了应急预案。预案包括以下内容:
第一、可能引起急性化学中毒事故的原因
第二、预防办法
第三、处置程序
(1)及时报告
(2)启动应急处理小组
(3)现场抢救:
(4)做好调查取证工作,保护好现场及有关证据。
(5)按校内学生意外、伤害事故处理应急预案进行操作。
(6)保险介人。
(7)必要时警方介人。
除了应急预案以外,每个实验室还制定有实验室安全操作规程、实验室管理人员一览表等。实行专人管理,对危险化学品实行专人、专柜、加锁的措施。我校还建立了一支责任心强、业务素质高的实验室管理队伍,实验人员持证上岗,安全意识强,实验室管理井井有条。
2、实验室场所分布合理、物尽其用,防微杜渐,避免事故发生
实验室的配套设施比较完善,实验准备和学生实验室分开设置,不同的仪器有不同的柜子存放,实验操作的台面我们采用的是耐酸耐碱材料,清洁起来非常方便。天平室和精密仪器室则采用的是防震的大理石材料,装饰既美观又实用。
为了保障实验课的有序进行,我们日常非常重视对学生实验课的规范教育。对上课用的试剂和仪器除了要求按正确的方法使用外,特别强调安全意识和环保意识的培养,使学生懂安全,自发地保证安全,保护公共财产,养成严谨认真、实事求是的科学态度和良好的行为习惯。要使学生养成在做任何实验时,心中都有节约的观念、环保的理念、安全的意识,必须从小事做起,从一点一滴上开始陶冶和训练。首先教师要起到一个很好的示范作用,这样对学生起到一个潜移默化的影响,然后实验中再从严要求。这包括在实验态度上养成严谨、认真、客观、从容的品质;药品按规定用量取用、实验操作规范,遵守实验守则,不随意带出药品、不能品尝药品,不私自做有危险性实验,不随意倾倒实验垃圾,节约水、电、酒精燃料、试纸、滤纸等,爱护实验仪器,实验后按要求对实验后的剩余物进行处理、洗涤实验仪器,收拾实验台面,整齐摆放好实验器皿、药品等。特别是对于化学实验室产生的废液中往往含有酸、碱、重金属化合物以及氰化物、含砷化合物等,一般实验室的废液都排人下水道,这样不仅会对环境造成极大的危害,而且会淡化学生的环保意识,养成不良的习惯,影响绿色化学意识的培养与绿色化学技术的发展。在实验教学中把好的经验传给学生,对废弃物进行无害化处理。比如用中和法中和酸性或碱性废水,利用萃取法将可溶性废物在两相中溶解度不同回收酚类和重金属等。这样既可培养学生绿色化学意识又可使学生学习绿色化学的实用技术,还可以节约资源、变废为宝、变害为利。
通过实验室管理人员与教师共同辅导学生实验课,密切注视每个学生的实验过程,发现错误及时纠正,防微杜渐,避免了事故发生。
比如,酒精灯使用时,经常有操作不熟练或者粗心大意的同学会引起台面着火。有一次在梭酸的性质实验中,刚做完草酸的脱梭反应后,由于学生没有等试管冷却就开始洗涤,导致试管有一条小裂缝,加热时,试管爆裂,试剂流到了酒精灯和台面上,顿时,台面烧了起来,学生慌忙中又把酒精灯撞到了地上,地面上也开始着火。我们平时一直要求点酒精灯之前,一定要在旁边准备好湿布,于是很多同学和老师,马上用大量的湿布把火迅速盖灭了。
3、药品的安全管理
根据实验课的特点,尽管危险品用量不大,但是品种繁多,使用频率高,因此药品的安全管理非常重要。为了确保药品本身安全和不受污染,在试剂存放过程中,根据试剂的不同特性分别在密闭、避光、低温、通风、隔离防火等情况下,尽量互不干扰,互不影响,并贴上标签,方便查找和使用。我们应该知道常识易爆混和物。
实验室中不仅经常使用易燃、易爆、自燃以及强氧化剂等类药品,而且还要经常进行加热、灼烧、蒸馏等实验操作,存在着火的可能,因此要了解和掌握有关防火、灭火的知识和技术。
(1)防火
加热易燃试剂时,必须用水浴、油浴等加热,绝不能用明火。如果加热温度有可能达到被加热物质的沸点,则必须加人沸石,以防爆沸。
使用易挥发可燃试剂(如乙醇、乙醚、丙酮等)时,要尽量防止挥发,保持室内通风,绝不能在明火附近倾倒、转移这类试剂。
配置灭火器材,定期检查其性能。 (2)灭火
实验室如果着火,应根据情况进行灭火,常用的灭火剂有水、沙、二氧化碳灭火器、四氯化碳灭火器、泡沫灭火器和干粉灭火器等。可根据起火的原因选择使用:①金属钠、钾、镁、铝粉、电石、过氧化钠着火,应用干沙灭火;②比水轻的易燃液体,如汽油、笨、丙酮等着火,可用泡沫灭火器。③有灼烧的金属或熔融物的地方着火时,应用干沙或干粉灭火器。
4、各种有毒气体的中毒症状和安全防护措施
有毒气体的中毒症状及防护措施见表1
5、在实验教学中充分关注安全
对于实验教材中不利于安全或者是没有详细说明安全事项的实验,实验老师一般会结合学生的实际,在不影响教学内容和目标的前提下,尽量开展绿色实验,或者补充说明注意事项,使实验过程既安全又环保,还有利于师生身体健康。
比如:《有机化学》实验中,很多实验我校都作了一些改动。蒸馏的操作实验中,为了使学生安全学会操作,我们分两步进行,第一步先用水来自制蒸馏水,第二步才用试剂进行课程规定的实验。这样在学生做第一步的时候,基本上是安全的,方便学生在掌握基本操作和熟悉仪器的基础上,有效地进行第二步的实验。而且这个实验我们把酒精灯改成电炉,把圆底烧瓶改成平底烧瓶,学生安装起来更方便,实验效果更好。类似这样的改动很多,有些是学生提出的,从而也锻炼了学生的思维,鼓励了学生动手的积极性。
6、实验课后的废液安全排放问题
实验室中各类酸、碱的用量很大,一般的废液浓度小,可以直接排放。浓度较高的酸碱废液,分开存放,定期将废液中和至pH值在6. 5一8. 5之间后,再经稀释可安全排放。
7、结语
篇7
开发具有特色的材料化学实验体系,提高实验教学的整体水平,加强学生对基础知识的掌握和创新能力的培养,对理论联系实际、培养学生在实际工作中的应用能力具有重要的促进作用。通过对教学大纲的讨论和指导教师对实验过程的尝试,梳理实验项目的教学理念和思路,确立了涵盖无机、有机、高分子、复合等各领域的不同实验项目和单元。并引入具有创新性的实验内容,如在“原位聚合法制备纤维增强聚合物复合材料”实验中,分别引入碳纳米管和剑麻纤维作为纤维增强相,在使学生掌握原位聚合的概念和基本操作的基础上,也了解了当前研究热点的碳纳米管和天然材料在复合材料制备过程中的应用方法,对培养理科应用型人才具有不可或缺的推动作用。本实验在单元设置上主要包括基础性实验、综合性实验与设计性实验。
(1)基础性实验对基础理论知识、现象和结论的验证与实践所组织的实验项目。主要目的是掌握相关的基础操作如重结晶、蒸馏等,熟悉基本仪器设备的使用方法和操作,同时掌握课堂教学中重要的理论知识。设计思考题使学生在实验后动脑对实验过程中的问题和相关的原理性问题进行回顾,充分认识实验背后的基础知识和问题。如基础性实验“配合物三草酸根合铁(Ⅲ)酸钾的合成”,通过该实验,学生不仅了解了三草酸根合铁(Ⅲ)酸钾制备方法,而且复习了抽滤、容量分析等基本操作方法,并可以在条件和时间满足的情况下,验证配合物的光化学性质,激发学生对实验的兴趣。
(2)综合性实验对较为复杂的实验体系和对象进行的综合性实验,一般学生可以自主选择实验试剂用量、转速、温度等完成实验。主要目的是让学生综合所学的基础知识,实现一定的实验目标。在实验讲义上,体现在某些方案和设计具有“可调性”,提高学生对知识的应用能力和实践能力,以及对学生团队合作能力的培养。如综合性实验“单分散二氧化硅微球的合成与组装”,在学生验证经典Stober方法制备单分散二氧化硅微球的基础上,让学生自主选择醇水比例、单体用量、温度等实验条件,制备不同规格的二氧化硅微球,并采用沉降法对各自制备的微球进行自组装。指导教师同时准备一系列自组装的单分散微球与学生进行对比和讲解,结合SEM、TEM照片使学生进一步认识自组装的基本原理和方法,为综合性设计实验奠定基础。
(3)设计性实验设计性实验是重点考核学生实验设计能力的特殊实验,具有部分实验考试的性质。主要目的是让学生在基础和综合性实验的基础上,具有查阅相关文献资料并独立自主设计实验方案的能力,是材料化学实验建设与创新的重要组成部分。首先给各实验小组(每组2~3人)确定不同的课题,如:“聚丙烯酸酯/纳米SiO2有机-无机复合压敏胶乳液的制备”、“溶胶凝胶模板法制备氧化锡纳米纤维”、“低聚壳聚糖稀土铈(Ⅲ)配合物的合成”等。要求每个小组成员合作共同设计出完整的实验内容,包括实验原理、实验步骤和方案以及可能遇到的问题,然后每小组向实验指导教师汇报实验方案,详细介绍实验方案的设计思路和基本原理。最后根据实验设计情况和实际条件,安排在教学或科研实验室进行相关实验的实施。在此过程中,可与各科研实验室紧密配合,采纳各教研室的意见,为学生在四年级本科毕业论文设计打下坚实的基础。
结合教学与科研,鼓励学生参与科研
参与科研项目对培养理科应用型人才具有积极作用。将学科建设与实验教学建设相结合,实验教学内容与科研项目和成果相结合[4-5]。鼓励学生参与各科研课题组的实验项目,对有创新能力和较强自学能力的学生因材施教。我校近年来一直实施大学生创新实验项目,以学生为主导开展创新性、研究性实验,取得了很好的效果。在材料化学实验建设过程中,围绕相关的课题组和创新性实验项目,强化相关实验技能和研究能力的培养,实验平台为创新性实验学生开放,拓展学生进行科研和创新的空间。我校材料化学学生入校成绩优秀,绝大多数学生综合素质好,学习能力强,但实践和动手能力由于机会较少而相对偏弱。如何激发学生的创新意识和动手激情,强化动手能力是我们需要解决的问题。通过本实验基础性、综合性和设计性实验三个层次的实验教学体系的建设与实施,为学生提供科研平台和发挥创新能力的场所,满足学生的学习需求和研究兴趣。在每个实验过程中,指导教师尽可能结合实验基础知识和科研成果,向学生介绍科研的方法和经验,培养学生的科研意识与素养,使学生在面临以后的科研与工作时具有足够的理论和实践知识,少走弯路,有利于理科应用型人才的培养。
增加讨论环节,建设为理科应用型人才培养服务的教学模式
理科学生对理论知识掌握较为扎实,增强其理论联系实际的能力是亟待解决的问题,也是培养理科应用型人才的必经之路。在材料化学实验教学过程中,学生完成实验预习之后,指导教师除进行实验前的安全性教育、实验原理讲解、步骤和注意事项说明等传统教学模式,还应根据实验项目增加讨论环节。讨论环节可在实验完成后或实验中,与学生就思考题和所制备产物的表征方法、表征结果进行讨论,这要求指导教师充分准备每个实验,预先对产物进行物理和化学表征,将结果在讨论过程中向学生进行展示和讲解,可以极大地增强学生的学习兴趣和理论联系实际的能力。同时,准备一些实例,如纳米二氧化硅在一些领域的用途、纤维增强复合材料提高力学性能的情况等,使学生在材料化学实验过程中虽然由于时间因素无法参与完成所制备产物的物理和化学表征,但能够通过观察和对比分析,对各门课程之间的联系和实际应用有更为深入的了解。改变教学模式的目的是在学生动手的同时学会动脑,因此在讨论过程中不仅要讨论上述理论问题,还要就实验中遇到的各类操作问题进行分析,使学生从原理上了解为什么,而不是仅仅知道怎么做。如有同学曾在三颈瓶侧口所接的冷凝管上口自行加装空心磨口塞,这种情况就要与学生讨论,为什么不能加磨口塞,在三颈瓶内形成密闭体系会有何危险。对于这类涉及安全问题的操作,必须重点强调其潜在的危险性。另外有学生在搅拌过程中搅拌棒叶片经常不打开,在讨论环节就要分析其对聚合等实验的影响,并请学生试验如何能快速有效的打开搅拌棒叶片,提高其实际动手能力。#p#分页标题#e#
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论文摘 要: 基础教育化学新课程改革强调创设生动而有意义的学习情境,倡导以科学探究为主的多样化学习方式,重视学生的亲身经历和体验。实验是化学学习中必不可少的一种手段,但是由于各种各样的原因,现阶段中学化学实验不能落到实处。作者对教学中所面临的困境,以及对中学化学实验教学改革进行了一些探索。
“以实验为基础”是化学学科的基本特征,化学学习离不开实验。基础教育化学新课程改革强调创设生动而有意义的学习情境,倡导以科学探究为主的多样化学习方式,重视学生的亲身经历和体验。但在实际教学过程中由于各种原因,演示实验、学生实验、探究实验、家庭实验没有落到实处。
一、客观原因
1.课程设置和课程安排。
新课程高中化学课周课时为3课时,就必修1来说共30课时,新课内容耗时最少也要10周,再加上军训、各种节假日等,基本上要16周左右才能结束新课,一学期只有20周,没有时间处理习题,所以在教学上赶进度的现象非常严重,演示实验能省就省,学生实验能不做就不做,研究实验根本无法顾及,因此,不可能完成实验教学任务。
2.实验室条件。
现阶段化学研究中新的仪器和手段层出不穷,化学仪器已经实现了电子化、数字化、精密化、微型化,而一些学校实验仪器配备落后,实验药品不能及时更新,存在药品缺少或过期的情况,致使很多演示实验和学生实验都不能很好地进行。
3.实验人员缺少。
在大部分的学校,化学实验室一般只配一名实验员,学生实验不能完全及时进行,探究实验没有时间安排,同时,又要担心实验室和学生的安全,所以对于实验教学也造成了一定影响。
4.实验员素质。
为保证化学实验教学的顺利进行,就要有坚强的后勤保障,要提高实验员的业务素质,要健全实验室有关账目和实验室规则,以保证化学实验室管理的规范化、制度化,化学实验的正常化和高效化。
二、主观因素
1.学校领导不重视。
新课程改革的实行及评价机制与应试教育的矛盾,升学率至上的思想使得许多学校一味追求分数,学生科学素养的培养得不到落实,化学实验室存在的问题不能引起领导的重视,因此迟迟得不到解决。
2.教师不重视。
(1)教师倦怠
在教学中部分教师存在着怕麻烦、怕危险、怕危害的情况,所以演示实验能不做就不做,学生实验能省就省,探究实验没时间进行,更不能顾及趣味实验和家庭实验。
(2)不注重学生观察能力的培养
不少教师在实验教学中,只注重实验现象和结果的描述,而不注重引导学生对实验过程做细致的观察,推理不严密,因而学生在分析实验现象、概括实验结论时不全面、不到位。
(3)不注重学生操作技能的培养
受教学进度的影响,教师在实验教学过程中演示得多、说得多,学生没有机会参与实验,因而,学生的操作能力始终得不到提高。在考试中,不认识实验仪器,不知道怎么操作的情况屡见不鲜。
(4)不注重学生表达能力的培养
在平时教学中,由于学生对实验目的、实验原理、实验步骤和实验本质搞不清楚,也就不能够完全表达实验的过程、现象、条件,以及得出的结论。在做实验报告和回答实验题目时总是会出现程序上的错误、结论上的偏差,教师不注意及时纠正学生中存在的问题,时间长了,学生的表达能力得不到提高,导致高三复习中实验题得分率不高。
三、实验教学改革与建议
当前,化学实验教学存在着这样那样的问题,要想使中学实验教学有根本性转变,就应该本着分析原因、解决问题的原则,制订切实可行的整改措施并付诸行动,以消除弊端,创造有利因素,促进实验教学的发展。
1.重视演示实验教学,提高学生的学习兴趣。
实验可以培养学生的观察能力、思维能力,使学生通过对实验现象的观察与分析,形成概念,掌握化学知识。教师在演示实验中的规范操作,可以让学生学会正确的化学实验基本操作技能,边讲边实验,把一些简单可行的演示实验和一些验证性的学生实验纳入课堂教学,增强学生的直观感受,便于学生清楚地观察实验现象,培养学生掌握化学实验基本操作技能。比如:在氨气极易溶于水的演示实验中,学生不但看到了喷泉,而且看到了酚酞溶液变红,不仅验证了这一性质,而且为学习化学性质做好了铺垫,更激发了学生的兴趣和求知欲。
2.改演示实验为协同实验,培养学生的合作交流能力和实践能力。
教师的演示实验往往因为班级人数多,现象并不明显,可见度不高而影响了教学效果,使看不清楚的学生失去了兴趣和热情。为了增强学生的参与和合作意识,在无危险、无危害、耗时短、操作简单的情况下,可将教师演示实验改为师生共同参与操作的协同实验,或者在教师指导下由学生合作完成,激发学生的学习兴趣,提高学生的实验能力。比如:物质的制取实验,性质验证性实验,等等。
3.改验证性实验为探究性实验,培养学生的探究能力。
在传统实验教学中,学生实验大多是验证性实验,而验证性实验只能单纯地限于模仿,不能满足学生的好奇心和求知欲造成学生实验时,不能发现问题。新课标强调以学生为中心,以问题为中心进行探究性实验,充分发挥实验教学在培养学生的科学态度、科学方法方面的作用,使学生学会研究与探索的方法。比如:教材中有关乙烯的制取和性质的实验,若乙烯的制取和性质的课堂教学改为探索性实验,就可收到良好的教学效果。在学习时,首先介绍实验室制取乙烯所需的药品及反应原理,通过讨论、分析,有学生自己设计制取乙烯的发生和收集装置。然后提出问题:乙烯具有哪些重要的化学性质?启发学生根据学习过的甲烷的性质并结合课本中设计探究乙烯性质的实验,经过师生共同讨论,确定实验方案,明确注意事项后,学生分组亲自动手制取乙烯并实验乙烯与溴水、酸性高锰酸钾的反应。实验结束后组织学生描述各实验现象,分析总结乙烯的化学性质。在实验过程中,启发学生要认真观察,发现实验过程中出现的问题,认真思考充分讨论、分析,直到得出正确结论。这样,整个乙烯的制取和性质实验就在教师的指导下,由学生自行设计,独立操作完成,既有探究性,又有创造性,从而提高了学生的科学素养。
4.严格要求,做好学生实验。
学生实验可以有效地训练化学实验基本操作技能,培养学生的观察能力、思维能力和良好的实验习惯。让学生在观察中提出问题,在实际操作中发现问题,通过讨论、分析,解决问题。教师要指导好学生的实验操作、实验观察、实验记录、实验结果、实验偏差、实验报告。
5.补充趣味实验,重视家庭小实验。
在现行中学化学教材中,化学实验以验证性实验居多趣味实验、家庭小实验,是对化学课本知识的拓展和深化。开展趣味实验、家庭小实验,将学到的书本知识应用到社会实践中,培养学生的动手能力和创造能力,激发他们的求知欲。如:“魔棒点灯”、“海底花园”、“鸭子长毛”等趣味实验,“粗盐提纯”、“用碱面发酵面粉做面包”、“自制甜酒”等家庭小实验。这些小实验,既巩固了课本知识,又深化了化学知识。化学实验是中学化学教学内容的重要组成部分,是培养学生学习兴趣不可忽视的教学环节。灵活有效地搞好实验教学,可以激发学生学习化学的兴趣,培养学生的创造性思维,开发学生的潜能。
6.开放实验室。
在开齐课本实验的前提下,开放实验室,让学生有机会进行趣味实验和课外小实验,让学生自己查阅资料,设计、动手操作实验,观察、记录现象,培养学生的创新精神和实践能力。因此,应该向学生开放实验室,充分发挥实验室资源的效益。
7.因地制宜。
教师要根据实验教学和仪器设备的现状,因陋就简,充分利用日常生活中的廉价器具、材料或者废弃物,制成简易的实验仪器或替代实验用的化学药品。这样有助于解决实验仪器、药品的短缺问题,弥补实验经费的不足,丰富教学资源,又能增强学生的节约和环保意识。比如:用贝壳或者鸡蛋壳代替碳酸钙,用食用碱代替碳酸钠,用废弃的小药瓶做反应器,等等。
四、结语
基础教育课程改革和新课程标准的实施任重而道远,化学实验教学任务重、困难多、牵扯面广。教师要更新教育理念,以创新的精神投入到实验教学中,充分发挥实验教学的作用,让学生通过实验能够有效地改变自己的学习方式,从而使他们具有良好的科学素养。
参考文献
[1]史定海.化学实验教学的误区分析[J].中学化学教学参考,2006,(4).
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(蚌埠学院 生物与食品工程系,安徽 蚌埠 233030)
摘 要:生物化学实验是高等院校生物与食品类专业一门重要的专业必修课.本文从我院生物化学实验教学的现状分析、存在的问题分析和人才培养举措3方面对新建应用型本科院校的生物化学实验教学体系进行改革与实践.以培养学生的动手能力为出发点,提高学生在实验教学中的主体作用.激发了学生的学习兴趣,培养了学生的实验技能,提高了学生科研能力,取得了较好的教学效果.
关键词 :生物化学实验;教学改革;实践
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-260X(2015)01-0224-02
高等教育人才培养目标一般通过课程建设实现,课程质量的优劣直接决定着人才培养质量的高低.生物化学实验是高等院校生物与食品类专业一门重要的专业必修课.对于蚌埠学院这样的新建应用型本科院校,进行生物化学实验教学改革显得尤为重要.为了适应社会对应用型人才的需求,根据我校性质和专业特点,我们探索打破现有生物化学学科传统实验课程教学体系,构建新的实验课程教学模式并更新实验内容,使之适应创新人才的培养.
1 蚌埠学院生物化学实验教学现状
生物化学实验的教学主要还是“填鸭式”模式,即先由实验老师讲解实验原理、实验操作步骤以及实验注意事项,然后再让学生进行实验操作的教学方式.这种教学模式实际上只注重结果,忽视学生的实验过程.结果导致学生普遍存在重视理论学习忽视实验操作、重视撰写实验报告忽视实验过程、重视理解实验原理忽视实验步骤的思想.实验的前期准备工作全部由实验老师完成,学生对此知之甚少,甚至一无所知.同时所选的实验教学内容绝大部分是验证性实验,实验结果学生已经知晓,导致部分学生对实验不感兴趣,从而限制了学生的扩散思维,束缚了学生的创新能力和创造思维的培养.
2 蚌埠学院生物化学实验教学存在的问题
实践教学是实现教学目标最有效的方法,生物化学实验教学目前存在的主要问题有:(1)实验项目只是简单验证了理论知识.(2)部分实验内容与其他实验课程重复,同时又不完整,与其他课程没有密切的联系.(3)综合性、设计性实验相对较少.(4)实验内容更新速度相对较慢,没有赶上生物化学知识爆炸式增长的速度水平.(5)实验室、实验仪器没有充分整合,没有产生较高的利用效率.(6)专职实验老师缺口较大.
3 我院生物化学实验教学改革及创新人才培养举措
2014年11月23日至28日,教育部专家对蚌埠学院进行了本科教学合格评估,我们以这次评估为切入口,改革现有的生物化学实验教学.根据蚌埠学院“地方性、应用型、工程化”的办学定位,对以前的实验教学体系进行多方位改革.根据我系目前所开设的制药工程、生物工程、食品科学与工程三个工学类本科专业的具体情况,在工学一级学科平台上构建完整的、贯通的实验课程教学体系.将这三个工学专业的生物化学实验课程进行整合、优化,具体分为《生物化学综合设计实验》、《生物化学专业实验》、《生物化学基础实验》三个不同层次,重新修订完成2014版生物化学实验大纲,组建综合实验室.
3.1 构建生物化学实验课程新体系
《生物化学基础实验》的内容具体涉及生命科学领域的一些主干课程如遗传学、细胞生物学、分子生物学、生物化学等课程的基础实验.在第三学期进行,为专业实验打下坚实基础.《生物化学专业实验》的内容分三个工学专业进行选做.食品科学与工程专业:课程包括生物化学无机和有机合成实验、生物化学分析测量实验、食品化学及分析实验、食品工艺学实验.生物工程专业:生物化学无机和有机合成实验、生物化学分析测量实验、分子遗传学实验、分子生物学实验等.制药工程专业:生物化学合成实验、生物化学分析测量实验、药物合成实验、药剂学实验、药理(毒理)实验等.该课程在第五学期开设.《生物化学综合设计实验》的内容以研究性和设计性实验为主,重点培养学生的创新科学思维和基本科研能力.该课程在第七学期开设.
3.2 改进实验教学方法
由于本课程以实验为主,要求每个学生动手进行实验操作.上课后,任课教师需向学生讲清楚课程的性质、任务、要求、课程安排和进度、平时考核内容、期末考试方法、实验守则及实验室安全制度等.实验前学生必须进行预习.实验2人1组,在规定的时间内,由学生独立完成,出现问题,教师要引导学生独立分析、解决,不得包办代替.学生应按实验目的和要求进行实验,每项实验结果须经教师检验,认可后方可离开实验室.任课教师要认真上好每一节课,实验前清点学生人数,实验中按要求做好学生实验情况及结果记录,实验后认真填写实验开出记录.每次实验结束后,学生应按照自己的实验结果独立写出实验报告.其中实验结果与分析、实验结论与讨论是每次报告的重点部分.
3.3 完善实验考核手段
加大对平时成绩考核的力度.本实验课程的考核标准明确,对预习、实验过程、实验报告进行综合评价,对在实验过程中肯于动脑、动手的学生给予充分肯定.采用平时考核(主要是操作技能),结合每次实验的实验报告评分,综合评定期末成绩,期末不另设独立的实验考试.期末总评成绩中平时考核占70%(出勤和实验操作各占50%),实验报告占30%.实验成绩分:优、良、中、及格、不及格五级.
3.4 引入综合性和设计性实验
由于学校按照教育部和安徽省教育厅的要求对生物化学理论课时进行压缩,生物化学实验的课时也相应减少,由原来的32学时改为现在的24学时,所以我们将综合性和设计性实验引入课堂,编写进生物化学实验大纲.结果显示,学生的学习兴趣和动手操作能力在有限的学时内得到最大的提升.
3.5 应用PPT授课
通过PPT授课,不仅节省了教师讲解的时间,同时也提高了学生学习积极性.通过一些经典的演示实验和模拟实验录像的观看,让学生了解实验的规范操作过程,养成良好的习惯.
3.6 开放实验室
生物化学实验在理论开课的学期向学生开放.实验老师根据实验大纲选定的实验项目准备实验材料、药品和仪器设备,学生提前一周向授课老师提出申请,经系实验室主任批准即可利用课余时间进入开放实验室自主实验.
3.7 企业参与实验教学
由于我系生物工程等工学专业学科多年来坚持产学研结合的办学思路,积淀下众多的合作伙伴,这些企业不仅与学校、与教师保持着良好的科研合作关系,也逐步树立起长远的眼光,重视人才培养,越来越多的企业更加主动地关心学生在校期间的教育,尤其是实验环节,并从多方面参与到生物化学实验教学当中.
3.7.1 企业参与研究制定实验教学.每年学校都会组织一批相关企业与学生见面,企业掌握了学生的第一手材料后,学校会组织教师与企业的座谈,听取企业的反响,尤其对学生的知识结构、实践能力的评价,并将其作为修订实验教学大纲的重要参考.每次到企业实习时,带队的指导教师都要认真听取企业负责人、受聘的企业指导教师对学生实验能力培养的意见、建议,并带回学校,在学科教研活动中传达,从而用于指导本科实验教学.近几年来,我系根据企业的建议,优化调整了生物化学实验的部分实验内容.
3.7.2 企业参与指导、考核和教材编写.生物工程等专业聘请的企业客座教授和兼职教师积极参与学生实验的整个过程,不仅对实验项目进行调整和建议,还积极参与实验指导书的编写工作,理论与实践相结合,对学生能力的培养大有裨益.
3.8 重视实验教材建设和选用工作
严格执行任课教师推荐教材版本、教研室集体讨论、分管教学主任审核的教材选用程序.要求优先选用省级以上获奖教材、新近出版的国家级规划教材、面向“21世纪课程教材”、教育部或教学指导委员会推荐教材,确保教材的质量.我们为本科生选用科学出版社2014年最新出版的由南京大学陈钧辉教授等主编的《生物化学实验(第五版)》教材.
4 结语
我们在生物与食品类几个工学本科专业生物化学实验教学过程中,经过以上教学过程的改革,取得了较好的教学效果.调动了学生的学习积极性,提升了学生的综合素质,为后续专业课程学习以及毕业论文(设计)质量的提高都奠定了坚实的基础.
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参考文献:
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论文关键词:初中化学,化学实验,趣味化,研究
初中化学教材安排的实验大多是验证性的实验。验证性的实验内容上比较平淡,缺乏趣味性和生动性。因此,在化学实验教学中应深入加强化学实验的启发性、探究性及趣味性的研究。
一、用千变万化的实验现象唤起学生学习化学的兴趣
在课堂上演示一些明显的化学实验,激发学生学习兴趣。例如开始上第一、二节化学课时,增做“魔棒点灯”、“烧不坏的手绢”、“无中生有(两无色液体相混生成白色沉淀)”、“水中生火”、“两棒相遇冒白烟”等有趣的化学“魔术”。学生急切想知道:这是怎么回事?为什么会有此现象?自己能否操作?,课堂气氛活跃,学生学习化学的积极性特高,兴趣很浓。其次满足学生动手的愿望,在“做化学”中获得成就感,刚开始学化学时,学生的实验操作技能不熟练,我就安排一些简单易操作,且提供完整实验方案的小实验。例如“巧点蜡烛”“验指纹”“清水变色”“烧不着的纸船”“灼烧葡萄糖”“点燃镁条”等简单小实验,虽然是“照方抓药”,但学生初次动手做化学实验,实验中的现象让他们在课堂上欢呼起来,实验中即使是一点小小的成功也会让他们兴奋不已。通过观察实验现象,动手操作小实验,学生的情绪一下子被调动起来,学习兴趣高涨,为学好化学打下了良好的情感基础。
二、采用探究式实验教学模式,营造良好的研究实验气氛
二氧化碳的实验室制法演示实验是说明探究式教学优越性好例子。
教师可提出问题,为什么采用石灰石与稀盐酸做为实验室制二氧化碳的反应物,而不用其它的物质哪?学生会觉得问题很难。不过教师再提示学生以前学习过哪些产物有二氧化碳的化学反应,学生开始积极思考回忆学过的方程式。教师让学生总结出如下反应:加热碱式碳酸铜生成二氧化碳;碳酸分解生成二氧化碳;单质碳在空气或氧气中燃烧生成二氧化碳;甲烷燃烧生成二氧化碳;还有即将学习的工业上高温煅烧石灰石制取二氧化碳。学生会认为它们都行,但在教师的引导下一一排除,碱式碳酸铜生成二氧化碳需加热,碳酸本身不稳定,单质碳和甲烷燃烧产物一定混有空气氧气杂质,煅烧石灰石制取二氧化碳需要高温条件苛刻实验室实现不了。相比之下用石灰石与稀盐酸反应,不需加热,室温反应,反应前没有气体,产物的气体只是二氧化碳,容易净化。
又提问此实验采用石灰石能不能用纯净的碳酸钙粉末、碳酸钠、草木灰等代替,稀盐酸能用稀硫酸代替吗?教师找若干名学生到前台协助完成下步实验。
每人发一只试管,分别放入等量少量的如下药品:块状儿石灰石、粉末状的碳酸钙、碳酸钠固体、碳酸钠粉末等,再同时滴入稀盐酸,学生亲自操作观察现象,其他学生也全神贯注,看到只有石灰石固体反应速率较适中,容易控制,其它的反应太剧烈无法控制,甚至溶液溢出试管。
每人再发一只试管,同样放入等量少量的如下药品:块状儿石灰石、粉末状的碳酸钙、碳酸钠固体、碳酸钠粉末等,同时滴入稀硫酸,同样看到粉末状的碳酸钙、碳酸钠固体、碳酸钠粉末等反应速率过快,剧烈无法控制,但石灰石固体反应表面生成许多白色固体,一段时间后反应中止。学生感到困惑不解,同样石灰石固体与稀盐酸和稀硫酸反应,为什么一个顺利进行,另一个反应中止呢?
教师可在黑板上画个解释的草图,说明稀硫酸与石灰石反应时,生成一种难溶的化合物硫酸钙覆盖在表面,慢慢积累,内部的石灰石跟外部的稀硫酸隔绝,故反应中止。由此得出反应物应当采用块状儿石灰石固体与稀盐酸。
既然此反应是在常温进行的,应当采用什么样的反应发生仪器装置呢?让学生回忆实验室制氧和制氢的装置有哪些区别!教师也可在前边挂出两者的装置图以示区别。学生能答出制氧气时,反应物都是固体,需加热,采用大试管和酒精灯;而制氢气时,反应物有固体和溶液,不需加热,采用启普发生器或带长颈漏斗的大试管。
学生对比发现实验室制取二氧化碳的装置和制氢气的装置雷同,因为都是块状固体与酸反应,生成气体。教师还应在此基础上说明反应不能生成沉淀,否则反应可能中止,气体也不能极易溶于水,否则收集不到气体。然后,请一名学生在前台选择仪器并连接成制二氧化碳装置。
结合实验特点,让学生思考除此之外,还有哪些可行的替代装置方案?集思广益,根据学生的回答,归纳几种方案。教师也可展示教参上的几种方案,大开学生的视野。
在探讨研究的平和气氛中,蕴涵着无穷趣味,在教师的一步步的严谨逻辑关系引导中,培养学生的思考分析能力,提高分析联想的思维流畅性,学生的智能得到健康发展,优良的思维品质就会慢慢形成。