發(fā)布時間:2023-04-08 11:36:56
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的化學實驗室安全論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞: 本科畢業(yè)論文指導 實驗員 化工化學類畢業(yè)論文實驗 角色轉(zhuǎn)變
本科畢業(yè)論文是本科生教育的一個綜合性科學實踐教學環(huán)節(jié),也是學生在校學習期間學習成果的綜合性總結(jié),是整個教學活動中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。對理工科尤其是化學化工學科而言,畢業(yè)論文實驗又是畢業(yè)論文工作的一個重要內(nèi)容,它是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識和技能,理論聯(lián)系實際,獨立分析,解決實際問題的能力,以及訓練專業(yè)科學研究思維與方法的重要環(huán)節(jié)[1]。
化學化工類畢業(yè)論文實驗是一種綜合性的設(shè)計實驗,不同于單學科實驗。在整個實驗過程中,理論知識和實驗內(nèi)容、方法往往涉及多個學科,需要學生把所學知識有機地結(jié)合起來,才能很好地理解、掌握,這樣就對論文指導提出了更高的要求[2]。然而,隨著高校辦學規(guī)模的擴大,招生人數(shù)的增加,畢業(yè)論文指導老師本來就有比較繁重的本科生、研究生教學與科研任務(wù),有限的精力使得他們對畢業(yè)生實驗的指導和管理經(jīng)常不能到位,“帶而不管、管而不力”的現(xiàn)象時有發(fā)生[3]。而且,學生還有可能因為實驗室條件以及儀器、藥品、耗材等不能到位,對實驗過程拖拖拉拉,學生的僥幸心理、畏難情緒等也會影響學生畢業(yè)論文的質(zhì)量。此外,當前畢業(yè)論文指導工作量的分配問題,勢必會影響實驗員的工作積極性,不利于畢業(yè)論文實驗的順利開展。因此,在畢業(yè)論文完成過程中,如何定位實驗員的角色,發(fā)揮他們在實驗室工作的優(yōu)勢,更好地服務(wù)本科畢業(yè)論文,提高畢業(yè)論文和人才培養(yǎng)質(zhì)量,也將成為畢業(yè)論文教學改革研究的話題。以下就本科畢業(yè)論文指導中實驗員所扮演的角色進行探討。
1.做好實驗資源規(guī)劃師,實現(xiàn)實驗資源合理利用和資源共享
近年來隨著招生規(guī)模的擴大,畢業(yè)論文完成期間,進入實驗室開展實驗的學生人數(shù)相應(yīng)增加,勢必會造成實驗室用房和儀器設(shè)備以及藥品耗材等的緊張。因此,實驗室管理人員,必須統(tǒng)籌規(guī)劃,做好一名規(guī)劃師,使實驗室資源利用最大化,優(yōu)勢資源有效共享,保障學生畢業(yè)論文實驗的正常開展。
(1)實驗室用房。
我院學生畢業(yè)論文實驗,一般安排在專業(yè)實驗室。根據(jù)每個指導老師所帶學生人數(shù),合理分配實驗室用房,有研究生用房的指導老師,會根據(jù)要求,少提供用房面積或者不提供。我院應(yīng)用化學系每年拿出4個120m2的專業(yè)實驗室供學生開展畢業(yè)論文實驗,有效地保障了每個進入實驗室開展論文實驗的學生都有自己的“一畝三分地”,這樣就能很好地解決實驗室用房問題。
(2)實驗室儀器設(shè)備、藥品及耗材。
①實驗室公用設(shè)備:例如電子天平、氣流干燥器、超聲波清洗器等,每個實驗室提供一套;而干燥箱、冰箱等則放在專門的干燥實驗室和冷凍實驗室供學生使用。
②實驗所需器材、藥品等:學生在進入實驗室前選題,查閱文獻,統(tǒng)計實驗所需的儀器設(shè)備、藥品、耗材等,先由指導老師認真審閱簽字確認,再交實驗室管理人員最終審核,以指導老師為小組登記、領(lǐng)取。對于化學反應(yīng)中常用的小型儀器,如調(diào)壓器、加熱套、磁力攪拌器、水浴鍋,根據(jù)指導老師所帶學生人數(shù),統(tǒng)籌安排,保障每三個學生有兩套儀器。對于藥品、耗材,如高分子反應(yīng)所用的引發(fā)劑,以及一些催化劑等,用量較少,而且不易保存,一般一屆畢業(yè)生,共用一瓶已經(jīng)足夠;而耗材,如標簽紙、試紙之類,一般交由指導老師小組統(tǒng)一領(lǐng)取。這樣可有效避免學生“只借不用”,造成資源浪費的現(xiàn)象。
③大型儀器設(shè)備:如氣質(zhì)聯(lián)用儀、流變儀、紅外光譜儀等,一般由專門實驗技術(shù)人員負責管理,為全校開放,保障優(yōu)勢資源有效共享。
2.做好實驗全程的“綠化師”,加強和培養(yǎng)學生的環(huán)保意識
畢業(yè)論文期間,化學專業(yè)類學生,大多數(shù)都要進入實驗室開展為期3個月左右的實驗。實驗過程中使用的有毒、有害,甚至“三致”物質(zhì)等,如果進入環(huán)境,必定對環(huán)境造成污染,對人類造成危害。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的發(fā)展和高校培養(yǎng)人才方式的轉(zhuǎn)變,化學實驗實現(xiàn)綠色化是化學實驗教學發(fā)展的必然趨勢,化學教師更應(yīng)該具有綠色化學的思想,提倡綠色教育[4]。所以,實驗員在畢業(yè)論文全程中,應(yīng)該做好一名“綠化師”,加強和培養(yǎng)學生的綠色意識,嚴禁把廢氣、廢液、廢渣和廢棄化學品等污染物直接向外界排放[5]。
在畢業(yè)論文完成過程中,要實現(xiàn)綠色化學,實驗員首先要從源頭上降低化學污染物的生成。為此,可以采取以下幾方面的措施。
(1)提供微型實驗裝置,開展微量化學實驗。如在有機合成研究課題中,實驗室統(tǒng)一提供成套半微量玻璃儀器實驗裝置。這樣既可以減少化學試劑的用量,降低“三廢”的排放,又可以節(jié)約水電以及一些輔助耗材的消耗,降低了實驗成本,并且能使爆炸、燃燒、中毒等事故相應(yīng)減少,極大地改善實驗環(huán)境條件,減少對環(huán)境的污染[6]。(2)提供無毒或低毒試劑和溶劑。當學生領(lǐng)用有毒有害試劑開展實驗時,需要指導老師及學生研究討論,考慮更換試劑,實在無法更換的,必須做好防護措施,小心操作,并且對實驗過程中的所有廢棄物回收處理。其次是對“三廢”的有效處理?!叭龔U”處理,必須分類集中收集,分別處理。盡可能采用廢物回收、以廢治廢的方式,降低成本,提高實驗室污染治理率[7]。如對廢液中有機溶劑尤其是重結(jié)晶后的溶劑,可通過蒸餾回收,重復(fù)利用;對酸液、堿液可通過實驗室提供的廢液回收裝置,分類集中收集,統(tǒng)一處理。對實驗過程中產(chǎn)生的有毒或有異味的氣體,必須采用密閉式操作或在通風櫥中進行,能吸收的,進行吸收處理。對廢渣,能回收利用的,回收利用,不能回收利用的,必須進行無毒化處理。最后,實驗員還應(yīng)該經(jīng)常進入實驗室,督促學生清潔實驗,保持實驗室衛(wèi)生,培養(yǎng)他們的綠色意識、環(huán)保觀念。
3.做好學生實驗的安檢員,保證畢業(yè)論文實驗正常安全開展
完成畢業(yè)論文是學生自己查閱文獻,確定研究思路和方案,自己搭建實驗裝置,分析和處理實驗結(jié)果的過程。在這個過程中,實驗員應(yīng)該做好一名安檢員,對學生實驗過程中出現(xiàn)的不合理操作,進行適當?shù)囊龑?對有危險操作步驟的學生多巡視指導,防止事故的發(fā)生,保證畢業(yè)論文實驗正常安全開展。
作為一名安檢員,實驗員應(yīng)該對以下兩方面進行監(jiān)督檢查。第一,在實驗室安全方面。首先應(yīng)該給學生灌輸安全思想。這方面我們采取在學生進入實驗室前,全體學生集中學習實驗室各種規(guī)章制度,開展安全教育,增強學生安全意識。其次是實驗員還應(yīng)該經(jīng)常巡查有易燃易爆易腐蝕物以及有污染源的學生。例如,學生在研究混凝土高效減水劑時,用水泥凈漿做性能測試,雖然學生對大量廢渣已經(jīng)妥善處理,如不加以提醒,忽略了燒杯壁上少量的水泥殘渣,而直接沖洗進入下水道,由于積少成多,也會造成水管堵塞,影響實驗室的正常運轉(zhuǎn)。最后,實驗員還應(yīng)對精密貴重儀器以及實驗室的水電、消防器材等加強監(jiān)管,確保論文實驗正常安全開展。學生在用氣相色譜開展檢測分析時,應(yīng)從載氣鋼瓶、減壓閥、注射器以及檢測器等多方面給予指導,強調(diào)注意事項,并且觀察學生實驗過程,保證操作無誤后,方能離開。第二,檢查學生實驗操作是否規(guī)范。論文實驗過程中,由于學生素質(zhì)有高有低,動手能力有強有弱,難免有操作不規(guī)范,而且只追求結(jié)果、不注重過程的人,這樣就會給實驗室安全帶來不小隱患。學生在開展有機合成研究時,最容易造成實驗裝置搭建不規(guī)范。如在研究有HCl、H2S等有毒有害氣體生成的實驗中,沒有搭接尾氣吸收裝置,這樣既會給環(huán)境帶來污染,又會給師生健康帶來危害。第三,在安檢方面,還應(yīng)該密切關(guān)注為學生開放的精密貴重儀器室,重點檢查學生操作情況與水電等,確保儀器安全。
4.做好學生問題的咨詢師,服務(wù)引導畢業(yè)論文全過程
畢業(yè)論文實驗期間,學生總會遇到這樣那樣的問題,而且學生問題覆蓋畢業(yè)論文完成的全過程。實驗員是學生進入實驗室后離得最近的人,最有可能成為學生咨詢問題的第一人。因此,實驗員應(yīng)該做好一名咨詢師,服務(wù)引導,幫助解決論文中遇到的問題。例如,學生需要查找實驗過程中的一個小步驟、藥品性質(zhì);儀器不會使用,出了問題;實驗過程中缺東少西,等等,這些情況學生一般都會找到實驗員,要求幫助解決。在解決問題期間,實驗員辦公室成為服務(wù)學生的場所,實驗室的辦公電腦成為公用電腦,實驗員成為全體學生的輔導老師。在為學生服務(wù)的過程中,實驗員應(yīng)充分體現(xiàn)優(yōu)良的“敬業(yè)、獻身、奉獻、負責”的教育精神。
要成為一名優(yōu)秀的咨詢師,實驗員必須加強學習,自我提高。實驗員除了具備基本的人文社科素質(zhì)之外[8],還應(yīng)該具備文獻資料查閱、儀器設(shè)備維修、結(jié)果分析處理、計算機運用以及實驗操作技能等方面的能力,真正成為一名綜合型、多能力的“通才”。例如,學生在用TU-1901紫外可見分光光度計對實驗結(jié)果進行分析測試時,儀器初始化失敗,并且出現(xiàn)氘燈、鎢燈能量低等情形,這時,學生就會第一時間找到實驗員,并且表現(xiàn)出束手無策的樣子。其實,實驗員只需打開機箱底座,松開光柵驅(qū)動輪,用手轉(zhuǎn)動進行調(diào)整,再重新開機,儀器就能恢復(fù)正常。幫助學生解決問題的過程,其實就是實驗員自我提高的過程,同時也是學生進入社會前進一步學習的過程。
總之,實驗員在學生完成畢業(yè)論文的過程中,扮演的角色是多方面的。實驗員必須正確認識自己,不斷加強學習,提高自己各方面的素質(zhì),勇于承擔起多重角色,發(fā)揮在實驗室工作的優(yōu)勢,積極工作,樂于奉獻,更好地服務(wù)于學生,才能真正為提高本科畢業(yè)論文和人才培養(yǎng)質(zhì)量貢獻出自己的力量。
參考文獻:
[1]黃道戰(zhàn).高校擴招后實驗室在畢業(yè)論文實驗管理與指導工作中的改革實踐[J].高教論壇,2003,(5):77-79.
[2]聶容春.談?wù)劵ゎ悓I(yè)畢業(yè)論文環(huán)節(jié)中學生能力的培養(yǎng)[J].化工高等教育,2005,(3):115-117.
[3]閆蘭英,李天良.化學與化工系開放實驗室效果分析[J].高校實驗室工作研究,2004,(3):7-9.
[4]魏正妍,楊秀清.在研究型化學實驗中培養(yǎng)綠色意識[J].實驗室研究與探索,2004,23,(11):36-37.
[5]張世仙,陳文興,勾華,等.遵義師范學院化學實驗室污染調(diào)查及分析[J].遵義師范學院學報,2006,8,(1):68-71.
[6]徐常龍,曹小華,陶春元,等.通過綠色化學實驗培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力[J].化工高等教育,2009,(3):42-44.
[7]張淑華,張杰,肖忠新,等.實驗室環(huán)境污染現(xiàn)狀分析與防治對策[J].首都醫(yī)科大學學報社會科學版增刊,2009,301-302.
生物化學實驗室是高校相關(guān)教師從事實驗教學和科學研究的重要場所。實現(xiàn)生物化學實驗室科學規(guī)范化管理,使其更好地為教學、科研和人才培養(yǎng)服務(wù),對高校來說非常重要。根據(jù)筆者近10年實驗室管理經(jīng)驗,剖析實驗室規(guī)劃與制度建設(shè)、環(huán)境管理、儀器設(shè)備管理、藥品管理和安全管理等內(nèi)容,為其他相關(guān)實驗室管理人員提高管理水平提供參考。
關(guān)鍵詞:
生物化學;實驗室建設(shè)與管理;儀器設(shè)備;藥品
高校實驗室是高校進行實踐教學、相關(guān)教師進行科學研究、為社會提供技術(shù)服務(wù)的重要場所,同時也是培養(yǎng)大學生實驗操作技能和實踐創(chuàng)新能力的重要基地,從某種意義上說,它直接反映了一所學校的教學、科研、學科建設(shè)和管理水平[1-2]。高校實驗室的建設(shè)與管理,是高校實驗室工作的重要內(nèi)容之一。懷化學院生物化學實驗室隸屬于懷化學院生物與食品工程學院,現(xiàn)有實驗面積756m2,有高效液相色譜儀、中高壓層析分析儀、熒光分光光度計、高速冷凍離心機、紫外可見分光光度計、PCR儀、超純水發(fā)生器、多功能酶標儀、超低溫冰箱、冷凍干燥機和電泳儀等價值近200萬元的儀器設(shè)備。每年為生物工程、生物科學、生物制藥、食品科學與工程、食品質(zhì)量與安全、化學、科學教育和制藥工程8個專業(yè)約500名本科生開設(shè)“生物化學實驗”和“食品生物化學實驗”2門實驗課,另外每年有50~60名學生在生物化學實驗室進行本科畢業(yè)論文實驗。由于實驗室學生人數(shù)和儀器設(shè)備很多,加上實驗過程中常常會使用到有毒、腐蝕、易爆、易燃的試劑和藥品,如果管理不善很容易引發(fā)安全事故。因此,加強生物化學實驗室的建設(shè)和管理不但具有重要的意義,而且勢在必行。
1實驗室建設(shè)
1.1實驗室內(nèi)部的合理布局
實驗室內(nèi)部的合理布局是加強實驗室建設(shè)與管理的前提。根據(jù)專業(yè)的特點和實驗需求,將生物化學實驗室合理規(guī)劃,分為許多不同用途的分室和區(qū)域。實驗室內(nèi)有專門用來跑電泳的電泳室、學生用來上實驗課的學生實驗分室、學生配制溶液的預(yù)備室、貯藏藥品的藥品存放室、用來提取和分離活性成分的樣品制備室、用于熒光和紫外可見分光光度實驗的分光光度室、實驗教師辦公室、清洗器皿專用區(qū)、公用試劑區(qū)等區(qū)域,主要的儀器設(shè)備也根據(jù)儀器特點和用途合理放置在實驗室不同區(qū)域。雖然實驗室教學任務(wù)繁重,但由于實驗室布局合理、管理到位,實驗室一切運行良好。
1.2實驗室規(guī)章制度建設(shè)
實驗室規(guī)章制度的建設(shè)也是保障實驗室運行良好的重要方面,因此在實驗室建設(shè)方面除了加強實驗室科學分區(qū)外,還加強和完善了實驗室規(guī)章制度的建設(shè)。先后建立和完善了實驗室安全管理制度、實驗室衛(wèi)生管理制度、學生實驗管理制度、儀器設(shè)備運行、維修和報廢管理制度、大型精密儀器操作規(guī)章制度;另外,還加強了實驗室儀器設(shè)備自常管理制度的建設(shè),建立了儀器使用的預(yù)約、登記、損壞賠償和借用等制度。由于這些制度的建立與完善,使得實驗室的管理制度化、科學化和規(guī)范化。
2實驗室的管理
2.1實驗室環(huán)境的管理
實驗室既是高校實踐教學和科研的重要場所,也是高校開展對外服務(wù)和展示高校自我形象的窗口。實驗教學水平的提高除了要有較好的教學理念和教學方法外,還要有良好的教學環(huán)境,才能獲得更好的教學效果[3]。因此,在實驗室管理中需要加強實驗室環(huán)境的管理,讓實驗室每天都有一個干凈整潔、良好有序的實驗環(huán)境。學生在實驗室必須遵守實驗室的規(guī)章制度,進實驗室時必須穿實驗服,嚴禁將快餐盒飯、食品等帶入實驗室;上實驗課時學生隨身攜帶的與實驗無關(guān)的物品必須規(guī)范整齊地放在指定的區(qū)域,不能與實驗物品混在一起,以免給實驗操作帶來不便。實驗室建立了嚴格的實驗室衛(wèi)生值日制度,每次實驗結(jié)束后安排4~6名學生將本次實驗儀器設(shè)備和實驗區(qū)域的衛(wèi)生清掃干凈并將儀器歸位擺放。另外,每周星期五下午為實驗室衛(wèi)生大掃除日,輪流安排學生將實驗室所有房間和所有實驗儀器進行徹底清掃,以保證實驗室環(huán)境的干凈整潔。實踐證明,良好的實驗環(huán)境不僅對提高實驗教學質(zhì)量有幫助,而且也能讓學生養(yǎng)成嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度和良好的實驗習慣。
2.2實驗室儀器設(shè)備的管理
由于生物化學實驗室儀器設(shè)備種類多、數(shù)量大,加上很多儀器使用頻率高,導致儀器經(jīng)常出現(xiàn)故障,給管理工作帶來不便,因此必須加強實驗室儀器設(shè)備的管理。儀器設(shè)備管理的總原則是“區(qū)別對待、分開管理、專人負責”,即是把大型精密儀器和普通使用頻率高的儀器分別由不同的人員管理。大型精密儀器(一般規(guī)定價值在5萬元以上的儀器設(shè)備)由實驗室管理員負責儀器的日常維護和管理,每一臺大型精密儀器配都配有詳細的操作指南,有專門的使用登記本便于使用后登記。任何教師和學生需要使用大型精密儀器時先必須參加培訓,經(jīng)實驗管理員考核確認具備熟練操作技能時才能單獨操作使用該儀器。大型精密儀器由實驗管理員或儀器專業(yè)技術(shù)人員定期進行維護和保養(yǎng),確保儀器設(shè)備運行良好。普通儀器由實驗管理員指派學生助教(以自愿形式招聘一些學生協(xié)助實驗管理員進行實驗室管理,這些學生主要由各班的班長、學習委員和做事認真負責的學生組成,一般在實驗室待2~3年。這些學生進入實驗室后實驗管理員都會對他們進行儀器操作、藥品安全和溶液配制、水電門窗安全、突發(fā)事件的應(yīng)急處理等內(nèi)容的培訓,待熟練掌握相關(guān)技能后再進入各自的崗位協(xié)助實驗管理員管理實驗室)進行專人管理。其他教師和學生需要使用這些儀器時,需經(jīng)過學生助教的同意并經(jīng)過必要的培訓后方可使用。對于教師科研和學生畢業(yè)論文需要使用儀器時必須登記預(yù)約,實驗管理員或?qū)W生助教根據(jù)儀器使用情況合理安排使用時間,避免儀器的擁擠與閑置。學生助教協(xié)助實驗管理員做好實驗室儀器設(shè)備的維修、使用和報廢等日常工作,每3個月進行一次儀器的清點與統(tǒng)計,做到實物與賬相符。儀器在實驗過程中出現(xiàn)損壞和故障的,要立即登記并按照相關(guān)制度進行處理。簡單故障由實驗管理員排除,實驗室管理員不能排除的應(yīng)及時聯(lián)系廠家派專業(yè)維修人員進行維修。
2.3實驗室藥品管理
生物化學實驗室儲存和使用的藥品種類多、數(shù)量大,而且對人和實驗室環(huán)境的危害及影響也很大[3]。如何安全有序地保管好實驗室藥品,是生物化學實驗室管理的重要內(nèi)容之一。懷化學院生物化學實驗室實驗藥品由實驗管理員統(tǒng)一管理,有些具體工作在學生助教協(xié)助管理下完成。每學期開學第1周負責藥品管理的學生助教對實驗室所有貯藏和保管的藥品名稱及數(shù)量進行統(tǒng)一清點和匯總,再根據(jù)實驗教學內(nèi)容安排計算本學期實驗教學需要的藥品種類和數(shù)量,對于缺少的藥品和數(shù)量不夠的藥品及時進行申購。根據(jù)藥品的化學性質(zhì)合理儲存,將有毒害的藥品單獨存放,并做明顯標注。實驗室所有藥品都上鎖存放在藥品柜中,存放常用、無毒藥品的藥品柜鑰匙由負責藥品管理的學生助教和實驗管理員同時保管;存放有毒、危險藥品的藥品柜鑰匙由實驗管理員單獨保管。常用、無毒藥品按實驗教學需要量150%采購,有毒、危險的藥品嚴格按照實驗需要的劑量采購,實驗室盡量不長時間保存有毒、危險的藥品。實驗管理員定期安排學生助教對過期的藥品和藥品空瓶進行清理,按照實驗進度表的安排及時配制每一個實驗項目所需的溶液,溶液配制好后在醒目的位置用標簽紙標明所配溶液的名稱、濃度、配制時間和配制人姓名等信息[4]。
2.4實驗室安全的管理
目前,高校生物類實驗室已逐步成為事故發(fā)生的高危區(qū)域。實驗室每天使用的易燃、易爆、有毒和腐蝕性的化學試劑很多,加上各種危險的實驗日益增多,如果在管理和處理方式稍為不當或不及時,都有可能釀成災(zāi)難,嚴重威脅教師和學生的生命、財產(chǎn)安全,甚至影響到學校的聲譽地位。如何加強實驗室安全管理,更好的保障實驗室每個人的生命和財產(chǎn)安全成為一個嚴峻的問題。實驗室的安全管理是實驗室管理中最重要的方面,必須堅持“預(yù)防為主、安全第一”的原則[5]。每學期生物化學實驗第1堂課內(nèi)容為實驗安全教育課,學習實驗室安全制度,指導學生進行有效的安全防護,提出應(yīng)對突發(fā)事故的具體方法和措施。課后每位學生都必須簽訂安全責任書,表示已學習并保證遵守實驗室的各項安全規(guī)章制度。同時,學生助教嚴格按照實驗室制定的安全管理制度協(xié)助實驗管理員負責實驗室的安全管理工作。
3結(jié)語
綜合與設(shè)計性化學實驗教學改革實驗小組數(shù)據(jù)共享工業(yè)生產(chǎn)概念設(shè)計《綜合與設(shè)計性化學實驗》是在基礎(chǔ)化學實驗課程基礎(chǔ)上開設(shè)的一門可以提高學生綜合能力和科學素養(yǎng),并可以銜接畢業(yè)論文的實踐性很強的實驗課程。
近年來對《綜合與設(shè)計性化學實驗》的教學改革研究非?;钴S,主要圍繞實驗課程體系的設(shè)置=和實驗教學體系的改革(如實驗指導教師的配備、實驗方案的自主設(shè)計、實驗室開放、實驗成績的評定等方面)進行,目的在于激發(fā)學生實驗興趣,充分調(diào)動學生實驗積極性和主動性,重點培養(yǎng)學生的研究能力和創(chuàng)新能力。
吉林化工學院對化學與制藥工程學院和化工與材料工程學院的化學、應(yīng)化、制藥、藥劑、化學工程與工藝、輕化等專業(yè)的大三或大四學生開設(shè)《綜合與設(shè)計性化學實驗》,對于在大一和大二階段已經(jīng)經(jīng)歷多門基礎(chǔ)化學實驗課程的歷練,進入大四第二學期就要面臨畢業(yè)論文環(huán)節(jié)的大三學生來說,是一門承上啟下的重要的實踐課程。多年來,對大四學生畢業(yè)論文指導工作中發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)學生在實驗方案的設(shè)計、同學之間的協(xié)作和畢業(yè)論文的撰寫等方面表現(xiàn)出明顯的不足,在畢業(yè)論文的撰寫過程中,面對幾十個在不同條件下獲得的大量實驗數(shù)據(jù),不能進行較深度的剖析和討論,不能發(fā)掘有意義的問題,不能很好地利用所學理論知識分析問題和解決問題,而且不能很好地闡述自己的觀點、并提出建設(shè)性的意見和設(shè)想。
針對以上問題,為了全面提高學生的綜合科學素養(yǎng),對《綜合與設(shè)計性化學實驗》課程教學進行了如下改革,并通過對學生的問卷調(diào)查驗證了實施效果。
一、《綜合與設(shè)計性化學實驗》教學改革
1.《綜合與設(shè)計性化學實驗》課程中引入實驗小組,通過實驗小組二次實驗方案的設(shè)計和實驗過程中分工實施與協(xié)作實施相結(jié)合,強化學生的團隊協(xié)作能力
團隊協(xié)作可以充分利用團隊成員的智慧和能力,通過激發(fā)個人潛能,往往達到1+1>2的效果,因此團隊協(xié)作能力越來越被視為一個人的必備素質(zhì)。
過去對《綜合與設(shè)計性化學實驗》的教學研究中,更多地是要求學生獨立完成文獻檢索和設(shè)計實驗方案,并在實驗室條件允許的情況下實施實驗,這對于學生的文獻檢索能力和研究能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、以及激發(fā)學生主觀能動性很有幫助,但由于實驗過程中每個學生只針對自己的實驗負責,實驗過程中學生之間沒有更多的機會進行相互交流。為了培養(yǎng)學生更多的團隊協(xié)作精神,在《綜合與設(shè)計性化學實驗》教學中,引入了實驗小組。即學生隨機分成若干實驗小組,每一個實驗小組圍繞一個因素,參考小組成員各自所設(shè)計的實驗方案,通過集體協(xié)商討論,設(shè)計進一步完善的二次實驗方案,并在實驗室條件允許的情況下,將分工實施和合作實施相結(jié)合,共同完成實驗內(nèi)容。以綜合設(shè)計性實驗題目《VB1催化下安息香縮合反應(yīng)》為例,該實驗包括四個部分內(nèi)容。第一部分是實驗方案的設(shè)計,是由實驗小組共同參與討論制定;第二部分是VB1催化下的安息香的合成和分離,是由小組成員按照不同的實驗條件分工實施;第三部分和第四部分分別為安息香的重結(jié)晶以及安息香的紅外光譜分析,是由實驗小組成員協(xié)作完成。在《VB1催化下安息香縮合反應(yīng)》實驗實施過程中,教師引導學生找出安息香合成反應(yīng)的主要影響因素,如反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、催化劑VB1的用量、pH值、堿的種類、溶劑種類、溶劑配比、原料加入方式、相轉(zhuǎn)移催化劑的用量、反應(yīng)方式等。在學生了解各種影響反應(yīng)因素的基礎(chǔ)上,實驗小組圍繞各自感興趣的實驗因素進行二次實驗方案的設(shè)計,通過分工實施和協(xié)作實施,完成綜合設(shè)計性實驗。在此期間,指導教師只提出啟發(fā)性參考意見,拋磚引玉,調(diào)動學生參與實驗討論的興趣和積極性,誘導學生的思路向能夠解決問題的方向引導,使學生在《綜合與設(shè)計性化學實驗》過程中,由教師依賴型、實驗講義依賴型向自我依賴型和團隊依賴型轉(zhuǎn)變,并通過激發(fā)學生對實驗的興趣,充分調(diào)動學生的實驗積極性、主動性和創(chuàng)造性,加強了學生團隊協(xié)作能力,更有利于研究型、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標,也真正做到指導教師為主導,學生為主體的啟發(fā)式教學。
2.實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)共享,強化有深度實驗報告的撰寫能力,為畢業(yè)環(huán)節(jié)打下良好基礎(chǔ)
無論是《基礎(chǔ)化學實驗》還是《綜合與設(shè)計性化學實驗》,過去更多注重實驗技能的培養(yǎng),強調(diào)一人一組進行實驗,并只針對自己的單一實驗結(jié)果進行數(shù)據(jù)處理,進行討論,實驗信息量少,獲取知識量少。通過教學改革,我們將實驗人員編成若干實驗小組,每一個實驗小組對不同的實驗因素進行探索實驗,并通過同一實驗小組的實驗數(shù)據(jù)的共享,使學生通過一次綜合設(shè)計性實驗,就可以獲取多次實驗才能獲得的大量實驗數(shù)據(jù),學生對實驗條件的變化對反應(yīng)的影響有更直觀的體驗,擁有更多的實驗數(shù)據(jù)可供處理、更多的實驗過程中產(chǎn)生的問題可供發(fā)掘、分析和解決,這對于培養(yǎng)學生探究能力、創(chuàng)新能力、培養(yǎng)學生有深度實驗報告的撰寫能力均有很大幫助,對于大四畢業(yè)論文的撰寫是一個很好的鍛煉機會。
3.實驗報告與工業(yè)生產(chǎn)概念設(shè)計有機結(jié)合
《綜合與設(shè)計性化學實驗》中,將合成實驗與化工原理課程學習相結(jié)合,進行工業(yè)生產(chǎn)概念設(shè)計,即在實驗過程中引入工業(yè)生產(chǎn)中的物料衡算、設(shè)備選型等內(nèi)容,可進一步加強實驗與理論、工業(yè)生產(chǎn)的相結(jié)合,進一步提升和拓寬學生的知識領(lǐng)域。
二、《綜合與設(shè)計性化學實驗》教學改革問卷調(diào)查
為了驗證教學改革對學生綜合能力的影響,以文獻檢索和整理能力的提高、團隊協(xié)作能力的提高、實驗報告寫作能力的提高等為調(diào)查選項,對吉林化工學院09化學專業(yè)88名同學為調(diào)查對象,發(fā)放了問卷調(diào)查表,共回收79份調(diào)查表,統(tǒng)計結(jié)果見表1。
回收的問卷調(diào)查結(jié)果表明,通過《綜合設(shè)計性化學實驗》的教學改革,學生不僅在文獻檢索和整理能力、實驗方案設(shè)計能力、分析問題和解決問題能力方面得到了提高,而且在文字編輯和制表制圖能力、實驗報告寫作能力方面也得到較顯著的提高,尤其是在團隊協(xié)作能力和實驗興趣的提高方面提高更加顯著。為了更直觀地了解教學改革對學生能力提高的影響,以調(diào)查選項為橫坐標,顯著提高和較顯著提高的百分比之和為縱坐標,繪制了如下柱形圖。
注:(1)文獻檢索能力的提高;(2)文獻整理能力的提高;(3)實驗方案自主設(shè)計能力的提高;(4)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題能力的提高;(5)團隊協(xié)作能力的提高;(6)文字編輯,制表制圖能力的提高;(7)實驗報告寫作能力的提高;(8)實驗興趣的提高
由圖1可以看出,經(jīng)過綜合設(shè)計性實驗的教學改革與實踐,對各項能力提高較顯著和顯著的比例均超過了60%,其中團隊協(xié)作能力和實驗興趣的提高百分率最高,在回收的調(diào)查表中占到87.2%(如果考慮未回收到的調(diào)查表,占比為75.0%),而文字編輯、制表制圖能力的提高和實驗報告寫作能力的提高百分率最低,分別為65.8%和69.6%(如果考慮未回收到的調(diào)查表,占比分別為60.2%和62.5%),這也說明了給學生更多的“我的實驗我做主”的機會,學生的實驗興趣會得到明顯提高,另外實驗課程在設(shè)計上,增加了集體設(shè)計實驗方案和共同協(xié)作進行部分實驗內(nèi)容,增加了學生間溝通和協(xié)商的機會,團隊協(xié)作能力同樣得到明顯的提高。反觀文字編輯、制表制圖能力的提高和實驗報告寫作能力的提高百分率相對較低表明,這些能力的培養(yǎng)并不能通過一兩次實驗就能得到大幅度提高,而是需要反復(fù)的鍛煉才能得到理想的效果。
三、結(jié)論
目前對《綜合與設(shè)計性化學實驗》的改革更多地強調(diào)個人研究能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),而忽略了對團隊協(xié)作能力的培養(yǎng),而且對實驗過后形成的報告關(guān)注度相對較低。
通過對綜合設(shè)計性實驗的三方面的教學改革,學生不僅在文獻檢索和整理能力、實驗方案的設(shè)計能力、實驗過程中分析問題和解決問題的探究能力、創(chuàng)新能力方面得到提高,而且在團隊協(xié)作能力和實驗報告的寫作能力方面得到相應(yīng)的鍛煉和提高,這對于畢業(yè)班級學生順利開展畢業(yè)論文,乃至培養(yǎng)研究型、創(chuàng)新型人才都具有很大幫助。
對《綜合與設(shè)計性化學實驗》的教學改革不需要明顯的人力投入和物力投入,在安全的實驗室環(huán)境下,通過有限的學時,可以讓學生學到更多的知識和能力,可操作性強,便于管理、實施和推廣,對今后教學建設(shè)與改革工作有較高的參考價值。
參考文獻:
[1]吳性良,陸靖.綜合化學實驗內(nèi)容及課程體系的設(shè)計[J].實驗技術(shù)與管理,2001,18(2):108-120.
[關(guān)鍵詞]:制度化 規(guī)范化 服務(wù)化 信息化 實驗室管理
[正 文]:實驗室是學校辦學的重要組成部分。隨著現(xiàn)代教育科學的不斷發(fā)展,教育內(nèi)容和手段的不斷更新,實驗教學成為全面實施素質(zhì)教育,培養(yǎng)學生實驗技能、創(chuàng)新能力、科技素質(zhì)的一個重要環(huán)節(jié)。素質(zhì)教育對實驗室管理工作提出了更新、更高的要求。如何強化管理,真正將實驗管理工作納入制度化、規(guī)范化、服務(wù)化、信息化的科學管理體系,是每一位實驗教師面臨的問題。本文根據(jù)我在實驗室工作多年的實踐經(jīng)驗,淺談一些化學實驗室管理的方法。
實驗室管理必須從學校工作的整體出發(fā),確立“服務(wù)于教育,發(fā)展于需要,一切為了育人”的指導思想,處理好各個方面的關(guān)系,最大限度地發(fā)揮實驗室為教學服務(wù)的功能。
1、制度化 :即使實驗管理有章可循
建立和完善各項規(guī)章制度根據(jù)實驗室的具體情況,建立了實驗室的崗位規(guī)范,實驗教師職責;儀器、設(shè)備、藥品保管、使用制度;儀器維修、損壞賠償制度,學生實驗操作規(guī)范;實驗室安全、保衛(wèi)、環(huán)境衛(wèi)生制度、化學危險品領(lǐng)用制度等。一些有必要的并打印成冊,人手一份。做到在使用中逐步完善;在完善中自覺執(zhí)行,一切按制度辦事、運行,切實做到有章可循,有矩可守。本學期又制訂了使用實驗樓和有關(guān)補充規(guī)定,如不允許學生帶食品進實驗樓上課,儀器、設(shè)備不得挪作他用,不得擅自借出……為此,我們派專人去班上、教研組進行宣講,同師生共同研究并解決有關(guān)問題,收到良好的效果。這些制度的實施,使實驗管理有章可循,確保實驗工作能正常有序的開展。
例如: 教師每學期初應(yīng)配合授課教師制定《實驗教學計劃》,教師應(yīng)在學生分組實驗前一星期將《學生實驗通知單》送達實驗室,演示實驗提前三天將《演示實驗通知單》送達實驗室。實驗教師據(jù)此安排,并做好實驗準備。無實驗通知單,實驗教師有權(quán)拒絕實驗準備并形成制度。實驗后實驗教師應(yīng)如實填寫《實驗記錄單》并及時收回所借出的儀器。如有丟失或損壞,應(yīng)及時填寫《儀器報損(賠償)單》。學年末將任課教師所有的實驗通知單和實驗記錄單裝訂成冊,為學校評估提供依據(jù)。
同時,學校對實驗教學和實驗教師的一些制度也應(yīng)該得到重視和執(zhí)行。實驗管理是整個學校教育教學管理的重要組成部分,必須配足富有事業(yè)心、責任感和具有專業(yè)知識的專職實驗教師。同時要形成校長主管,教務(wù)處主抓,總務(wù)處、教研組共同配合的管理網(wǎng)絡(luò)。要將實驗室管理工作納入學校行政會研究的范圍,定期召開各處室的協(xié)調(diào)會議,確實解決實驗管理工作中出現(xiàn)的一些問題。要關(guān)心實驗教師的工作環(huán)境和安全保障體系。關(guān)心實驗教師的生活待遇、勞動待遇、工作量核定、年度考核、職稱晉級等切身利益,充分調(diào)動其工作的積極性和主動性。學校應(yīng)經(jīng)常組織實驗教師到先進的學校學習交流,參觀取經(jīng),開闊視野。要加強對實驗教師的定期培訓和業(yè)余進修。要鼓勵實驗教師寫經(jīng)驗總結(jié)和撰寫論文。上級主管部門應(yīng)定期組織有關(guān)人員到各校進行業(yè)務(wù)指導,督促實驗管理工作正常開展,促進校領(lǐng)導對實驗管理的重視并及時發(fā)現(xiàn)和解決一些存在的問題。增強實驗教師工作的責任心,鞭策實驗教學的有序開展。
2、規(guī)范化 :即形成一套有效的管理模式
實驗室的中心工作是使儀器、設(shè)備處于正??墒褂脿顟B(tài),安全可靠,能滿足實驗教學的需要,這就要求我們非在管理上下功夫。
實驗儀器設(shè)備是學校的固定資產(chǎn),是開展實驗教學的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此,實驗室及其設(shè)備不得以任何借口挪為他用,以免影響實驗教學的正常開展。實驗儀器設(shè)備的配置應(yīng)按照教育部的《中學理科教學儀器配備目錄》實施。各類儀器應(yīng)按計量、通用、專用、掛圖、標本、模型、玻璃以及實驗工具等分門別類排放。排放順序、位置以配備目錄的序號為主要依據(jù),個別放不下的大儀器可適當調(diào)整位置。儀器應(yīng)分櫥分層定位存放,做到不擠壓、不堆放。對移液管搞定管、分液漏斗等細長儀器可在層極中增加小間距的隔板增,這樣不但少占空間,而且取用或清點都清楚便捷。各櫥柜應(yīng)張貼儀器的定位卡,內(nèi)容包含:編號、儀器名稱、規(guī)格型號、數(shù)量、單位、等。各器材除易損易耗外,都應(yīng)有相應(yīng)的編號。對各種新購入的儀器經(jīng)驗收合格后編號人櫥。要將各類儀器說明書歸類裝訂成冊,編上目錄以便查用。要加強對各種儀器的日常保養(yǎng)和維修管理,做好防塵、防銹、防潮、防蛀、防腐、防變形、防老化、防粘等工作。發(fā)現(xiàn)有損壞的應(yīng)及時維修,提高儀器的完好率,延長使用壽命。
實驗藥品和材料應(yīng)按普通藥品和危險品分室保管,并按配備目錄順序分櫥分層排放,為取用方便,櫥上應(yīng)貼上相應(yīng)的標簽。配備目錄中沒有的放在最后排放。由于化學藥品有價格貴、消耗量大、易變質(zhì)的特點,為節(jié)省開支我們采取如下方法:
(1)降低等級:許多實驗都不必用高純度的藥品。購買普通藥品代替,降低實驗成本。
(2)管好試劑:化學藥品在貯存的過程中有些會揮發(fā)、升華、潮解、水解、分解、風化、氧化、與二氧化碳反應(yīng)等。對這些藥品成分別采用油封、水封、蠟封、透明膠封、防震、防碰、避光、低溫、通風。包裝、勤添加等方法進行保管。
(3)控制濃度:在化學反應(yīng)中,無特殊濃度要求的溶液,一般配制在3%-5%左右就可以,有些反應(yīng)現(xiàn)象很明顯的物質(zhì),濃度可降到1%-2%。濃度太大不但浪費藥品,而且有些反應(yīng)反而不明顯或太劇烈或造成事故,同時也增加了對環(huán)境的污染。
(4)控制用量:學生做實驗時用量普遍超過要求,聲認為用量越多現(xiàn)象越明顯。再就是基本操作能力差,無法準確控制傾倒量。對此加強學生的科學性教育,強化訓練學生取用藥液(品)的基本操作,同時要研究和開展微型實驗,以減少藥品的消耗。
(5)回收藥品:實驗后的許多剩余的或生成的物品,如鋅、銅、二氧化錳、精鹽、無水硫酸銅、酸、堿等應(yīng)回收利用,做到物盡其用。
凡是進出實驗室的各種儀器、藥品、材料,應(yīng)進行登記造冊,建立檔案。應(yīng)建立儀器總帳、分類帳、低值易耗品領(lǐng)用帳、儀器借用使用歸還情況登記。這些帳目不但是實驗室裝備情況的縮影,而且是一個學校實驗開展情況。每學年末應(yīng)對各種器材。藥品進行一次清點,列出報廢、報損的清單,經(jīng)領(lǐng)導審核后消帳,使之一目了然。做到帳目清楚,帳物相符,帳帳相等。
為保證化學實驗的正常開展。每年應(yīng)參考上一學年的消耗量,新學年學生數(shù),庫存情況開出合理的儀器藥品申請單。開出的申請單經(jīng)主管領(lǐng)導審核批準后,交由總務(wù)處統(tǒng)一采購。
3、服務(wù)化 :即以教學為中心開展活動
要使化學實驗室成為教師和學生施展才華的基地。要為教師課堂教學提供幫助,并自制教學儀器、改進實驗方法提供材料和資料。要鼓勵學生開展小制作、小發(fā)明、小論文活動,培養(yǎng)他們創(chuàng)新素質(zhì)。
此外可以積極開展主題明確的課外實驗、科學探究實驗??梢藻憻拰W生勤動手、動腦和實驗的技能技巧,開闊學生的觀察范圍。培養(yǎng)學生自尋儀器、藥品和代用品的意識。從中領(lǐng)會研究自然科學的一般方法和規(guī)律,有效地發(fā)揮創(chuàng)造能力。開放實驗室是課堂教學的延續(xù)和補充,學生利用自由時間,在教師的指導下做實驗課中未做好的實驗或一些實驗習題,也可做一些趣味實驗,增強感性認識。組織一些技能比賽和經(jīng)驗交流,可調(diào)動學生學習化學的積極性。
為了能夠提供更好的服務(wù),實驗室工作人員要不斷進修和學習先進的實驗經(jīng)驗、實驗技能技巧、實驗新技術(shù)、實驗管理方法。要寫實驗總結(jié)和撰寫實驗論文。在不斷學習和經(jīng)驗總結(jié)中,把實驗教學工作扎扎實實地開展下去。
4、信息化 :引進現(xiàn)代化的管理手段
中學實驗室信息化是在傳統(tǒng)實驗室的基礎(chǔ)上,利用先進的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、多媒體技術(shù)等相關(guān)的信息,加工處理傳播技術(shù),將現(xiàn)實實驗室中的各種實驗資源進行處理,并通過計算機進行開放型管理,它能協(xié)調(diào)人員、設(shè)備、儀器藥品、資金、實驗教學之間的各種復(fù)雜關(guān)系,使管理工作協(xié)調(diào)有序。信息化管理后的中學實驗室是集實驗教學、實驗教務(wù)管理、實驗室設(shè)備管理、實驗室儀器藥品管理、實驗室資料管理、實驗室開放管理為一體的管理系統(tǒng)。具有以下優(yōu)點:
(1)、改變了傳統(tǒng)實驗室繁雜的管理方法,引進了現(xiàn)代化的管理手段,使實驗室達到了自動化運行,信息化管理和無紙化辦公的目的,對實驗室提高工作效率,降低運行成本起到了至關(guān)重要的作用。
(2)、建成理化生實驗課件和積件庫后,為師生教與學提供了便利。
關(guān)鍵詞:實驗教學改革;綜合素質(zhì);創(chuàng)新能力
北京師范大學化學實驗教學中心自1998年成立以來,以培養(yǎng)本科生實踐能力為重點,并力圖將最新的科研成果融入實驗教學中,進行了一系列實驗教學體系的改革。形成了較為完整的實驗教學體系,建立了一支結(jié)構(gòu)合理、教學水平高的實驗教學隊伍,有效地促進了實驗教學水平和質(zhì)量的提高。
一、以培養(yǎng)學生實踐和創(chuàng)新能力為宗旨,在實驗課程設(shè)置、實驗教學體系與教
學方法等方面全方位開展改革
從1999年開始,為培養(yǎng)高質(zhì)量的創(chuàng)新性人才,在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,實驗教學中心對傳統(tǒng)的實驗教學體系進行了大膽地改革嘗試。本著“厚基礎(chǔ)、寬口徑、求創(chuàng)新”的實驗教改原則,在實驗教學指導思想上,強調(diào)加強基本技能訓練,注重全面素質(zhì)培養(yǎng),強化創(chuàng)新意識實踐,突出個性能力發(fā)揮。在課程設(shè)置上,增加啟發(fā)學生創(chuàng)新思維的內(nèi)容,建立有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、實踐能力和提高全面素質(zhì)的多元化人才培養(yǎng)模式。實驗教學中心分別于1999年、2002年和2006年對教學計劃進行了三次大的修改,重新確定了化學專業(yè)所需要的基礎(chǔ)知識和基本技能結(jié)構(gòu),進一步完善和更新了化學基礎(chǔ)實驗,實行了“一體化、三層次”的實驗教學體系,即將原來的四大化學實驗課完全依附于各理論課程體系進行了改革。實驗教學在一級學科平臺上獨立設(shè)課,分為三個層次,即:基礎(chǔ)實驗、綜合實驗和研究實驗。設(shè)置了化學基礎(chǔ)實驗、化學合成實驗、化學測量與計算實驗和化學綜合設(shè)計實驗課程,大大加強了研究型和創(chuàng)新型實驗課程的內(nèi)容。同時,減少了驗證實驗,以強化培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力,促進了實驗教學質(zhì)量的提高及學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
我們“一體化、三層次”的實驗教學新體系平臺課程建設(shè)已經(jīng)實行了8年,為培養(yǎng)數(shù)理基礎(chǔ)扎實并有很強實踐能力的寬口徑人才進行了有益的探索,促進了人才培養(yǎng)模式從專業(yè)教育模式到通識教育基礎(chǔ)上的寬口徑教育模式的轉(zhuǎn)變。實驗教學中心還出臺了一系列相關(guān)政策和制度,如實驗課程教授負責制、實驗課主講教師聘任制、實驗指導教師申請評價、年輕實驗指導教師培訓上崗、實驗教輔質(zhì)量考評等,確保實驗課程教學改革的順利進行。
二、教學與科研相結(jié)合,注重用高水平的科研帶動實驗課教學,提高學生的創(chuàng)新能力和對科學研究的興趣
學院推行“課內(nèi)與課外結(jié)合、教學與科研結(jié)合、優(yōu)生優(yōu)培”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制,在學校本科生科研基金、實驗室建設(shè)經(jīng)費等多渠道的資助下,通過化學綜合設(shè)計實驗項目、本科生科研項目、學校的實驗教改項目等措施吸引學生進入實驗室,主動參與教師的科研課題,培養(yǎng)學生的思索能力、辨析能力和探索求知精神。既加強了化學專業(yè)必備的基本操作技能訓練,又使學生了解了教師的科研內(nèi)容和目前科學研究的現(xiàn)狀與發(fā)展,達到了提高學生實踐能力和綜合素質(zhì)的目的。
1 通過開設(shè)化學綜合設(shè)計實驗,加強研究型和創(chuàng)新型實驗課程的內(nèi)容。我們通過與指導老師的科研項目結(jié)合,在化學一級學科這一層次上設(shè)計了一系列的實驗,綜合“合成制備一分析表征一實際應(yīng)用”等內(nèi)容,既體現(xiàn)化學學科各二級學科專業(yè)方向的特色與優(yōu)勢,又涵蓋多個二級學科的知識點,將學生從原有專業(yè)知識過窄的二級學科領(lǐng)域引導到一個更高的層次。先后開發(fā)出25個由教師的科研項目轉(zhuǎn)化而來的實驗向?qū)W生開放。學生通過選題,設(shè)計實驗,并在開放實驗室完成一系列的實驗,最后將實驗結(jié)果整理成論文,提交給實驗負責老師。學生的實踐能力得到了鍛煉,創(chuàng)新能力得到了提高。
2 設(shè)立本科生科研基金,在措施上鼓勵教師科研成果的轉(zhuǎn)化。為了更好地培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新意識和科研能力,學校從2002年開始設(shè)立本科生科研基金,為2―3年級的本科生及早得到科研訓練提供經(jīng)費支持。同時,學校還出臺了一系列相關(guān)政策切實保障該項目的順利實施。在學校的支持下,學院每年資助本科生10余項科研基金,目前已資助本科生科研項目共計60余項(2003年至2006年共結(jié)題49項,148人參加,2007年立項17項,62人參加)。同時,每一項基金計劃都在學院的領(lǐng)導下組織實施,并從項目的申請、中期考察答辯、結(jié)題匯報等階段層層把關(guān),嚴格監(jiān)督管理。本科生科研基金的設(shè)立,為本科生進行科研實踐提供了經(jīng)費保障和支持,探索了基礎(chǔ)科學人才培養(yǎng)的實踐新模式。
通過各項措施的實施,取得了較好的成果。近5年來,本科生綜合素質(zhì)得到了提高。從00級到03級的四屆保研和考研的學生質(zhì)量上看,普遍感到學生的實驗設(shè)計能力和實驗動手能力均高于實驗教改前的學生。本科生直接參與并發(fā)表了一批高質(zhì)量的科研論文。既推動了我院科研工作的進展,又為培養(yǎng)化學學科高水平、高素質(zhì)的拔尖創(chuàng)新人才奠定了堅實的基礎(chǔ)。
三、通過各種渠道加大開放實驗室的力度,給學生提供自由探索和發(fā)展的空間
對學生開放實驗室,為學生提供實踐學習條件一直是實驗教學改革的重要內(nèi)容之一。特別是對于培養(yǎng)創(chuàng)新性人才、提高實踐能力,開放實驗室是必不可少的。為了進一步完善三層次教學體系,特別是加強“綜合型和研究型”這一層次的教學,實驗教學中心大規(guī)模地開放實驗室。充分利用實驗室現(xiàn)有資源,提高儀器設(shè)備使用率,使部分學有余力的同學在這一平臺上進行研究創(chuàng)新。
1 開放研究型和創(chuàng)新型實驗。我們先后出臺多項大型儀器管理的有關(guān)政策,通過采取鼓勵措施和改革收費標準,完善顧問制度及大型儀器的開放前培訓制度,調(diào)節(jié)現(xiàn)有儀器的開放程度,制定《化學實驗教學中心基礎(chǔ)化學開放實驗室管理暫行辦法》,從制度上規(guī)范開放實驗室的管理。并開發(fā)了許多的研究型實驗供學生自由選擇,給學生留出進一步創(chuàng)新研究的余地。實驗教學中心通過各種渠道籌措資金,為開放實驗室提供了專項經(jīng)費。
2 充分利用實驗室資源,開設(shè)趣味化學實驗。如開設(shè)生活化學實驗等對全校文理科非化學專業(yè)學生開放,2006~2007年的生活化學實驗對非化學專業(yè)本科學生累計開放548人次,使我校學生在良好的人文教育環(huán)境下,進一步全面提高綜合素質(zhì)。
3 通過各種主題活動,促進實驗室的進一步開放,給學生創(chuàng)造自主探索的環(huán)境和條件。在強化實驗基本操作技能訓練的同時,實驗教學中心撥專項資金,為熱愛化學的學生開放實驗室,組織學生開展了一些理論聯(lián)系實際的創(chuàng)新與實踐課外活動。如面向全校學生的“化學文化節(jié)”中重要板塊之一“化學實驗一條街”吸引了全校范圍眾多學生的加入。本院舉辦的“食品分析大賽”、“化學實驗教學課件制作大賽”、“實驗室安全知識競賽”等,給學生創(chuàng)造了自主探索的環(huán)境和條件,促進了開放式實驗教學體系的進一步實施。2005年9月及2007年3月成功舉辦了兩屆“化學實驗教學課件制作大賽”,大部分課件制作是在信息開放實驗室內(nèi)完成的。2006年4月及2007年5月舉行的兩屆“‘實踐杯’食品分析大賽”,214人進入實驗室實踐。通過各類活動的開展,建立了第一課堂和第二課堂相結(jié)合,多層次、多途徑的開放實驗教學模式。進一步提高了學生化學實驗的基本技能和綜合能力,激發(fā)了學生學習化學的興趣。
建立良好的實踐教學環(huán)境
構(gòu)建實踐教學體系必須要有與之相配套的硬件的支持,實踐教學場所(包括教學實踐基地、專業(yè)實驗室、創(chuàng)新實驗室等)及配備教學設(shè)備要考慮教學內(nèi)容的針對性、活動場所的安全性、時間和空間的可滿足性等,實踐教學設(shè)施水平的高低和專業(yè)實踐條件的優(yōu)劣關(guān)系到實踐教學的質(zhì)量,因此要建立可行的教學設(shè)備、場所管理制度,保證教學設(shè)備和場所的安全運行,以滿足教學需要。必須做好以下工作:第一,要構(gòu)建良好的實踐教學體系必須保障持續(xù)穩(wěn)定的教學投入。學校要加強應(yīng)用化學專業(yè)實驗室建設(shè)及實踐基地的建設(shè),加大實踐經(jīng)費的投入、保證專業(yè)實驗儀器設(shè)備的購置、仿真實習軟件的購買等。教學實踐基地是進行應(yīng)用化學專業(yè)見習實踐教學的基本條件,加強專業(yè)實驗室、實踐基地的建設(shè)是保障學生順利進行實踐教學活動的重要手段。第二,實驗室建設(shè)要根據(jù)教學、科研的需要,充分利用現(xiàn)有資源,整合實驗室的教學資源、合理規(guī)劃與建設(shè)實驗室[1]。實驗室要制定詳盡的建設(shè)計劃,重點建設(shè)綜合實驗室、創(chuàng)新實驗室和創(chuàng)新實踐基地;逐步建設(shè)開放實驗室,制定切實可行的實驗室開放管理辦法,提高實驗儀器尤其是一些大型分析測試儀器的利用率,為學生自主、獨立、創(chuàng)新性實踐提供必要的條件。第三,提高實踐教學質(zhì)量,必須抓好應(yīng)用化學專業(yè)實踐基地的管理工作,加強對專業(yè)實踐基地兼職教師的培訓與管理,同時聘請具有豐富實踐經(jīng)驗的工程師為兼職實踐課程教師,加大對實踐教學基地的投入,以保證實踐教學正常運轉(zhuǎn)和實踐教學質(zhì)量的穩(wěn)步提高。另外,可以根據(jù)應(yīng)用化學專業(yè)實踐性與應(yīng)用性較強的特點,可以考慮在校內(nèi)建立小型工廠,生產(chǎn)某些產(chǎn)品,如可以建一個小車間,進行啤酒的生產(chǎn),讓學生從原料選擇、發(fā)酵工藝的選擇、工藝流程的選擇等方面進行實驗,最后的產(chǎn)品可以飲用??梢阅M工廠實際生產(chǎn)工藝流程,適當縮小規(guī)模,建立幾種化工產(chǎn)品的生產(chǎn)裝置,讓學生可以通過實踐生產(chǎn)出具有實用價值的產(chǎn)品,提高學生的興趣和主觀能動性,從而提高實踐教學質(zhì)量。
建立實踐教學質(zhì)量的管理、檢查與評估制度
實踐教學質(zhì)量管理與檢查的目的是為了監(jiān)控實踐教學過程,針對教學實踐過程中存在的質(zhì)量問題采取調(diào)控措施,促進實踐教學質(zhì)量的提高[2]。實踐教學質(zhì)量管理與檢查不僅要注意最終教學效果,更要了解實踐教學過程,使各種影響因素處于受控狀態(tài)。必須以實踐教學計劃、實踐教學大綱制定的原則和要求為依據(jù),檢查實踐教學實施過程中各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量和效果,以提高教師的積極性和主動性。主要采取以下一些措施。
(1)加強教學準備階段的質(zhì)量管理與監(jiān)控教學準備階段是指教師根據(jù)培養(yǎng)計劃和教學大綱制定實踐課程教學計劃,包括實踐課教學大綱、指導書、教學進度、專業(yè)見習的場所、仿真實習的地點等,對于論文(設(shè)計)類課程還包括選題原則等內(nèi)容,論文(設(shè)計)類課程根據(jù)專業(yè)特點制定選題原則,選題要考慮科學性、先進性,要與學生的實際能力相適應(yīng),以培養(yǎng)學生利用所學知識解決實際問題的能力為重點。鼓勵學生與指導教師的科研課題相結(jié)合、選做富有創(chuàng)新性的題目,原則上一人一題,也可以采用指導小組集體指導。學院組織專家對學生選題進行認真審核,同時報學校教務(wù)管理部門備案,作為教學質(zhì)量監(jiān)控和評價的重要依據(jù)。學校教務(wù)管理部門對可能存在問題的內(nèi)容組織專家進行審查,及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。
(2)對教學實施階段的質(zhì)量管理與監(jiān)控對實踐性教學的師資嚴格按照規(guī)定,選擇有能力且責任心強的教師擔任指導教師,保證實踐性教學過程嚴格按實踐教學計劃執(zhí)行。加強實踐教學期中檢查,除常規(guī)檢查外,還要不定期抽查教學情況,注重學生評教工作。課程主講教師、實驗指導教師對實驗教學質(zhì)量負責。專業(yè)見習、實習及課程設(shè)計等實踐及實習課程教學質(zhì)量由實踐基地負責人、專業(yè)負責人及指導老師共同負責。論文(設(shè)計)指導過程中,指導教師應(yīng)經(jīng)常性的檢查和指導學生,詳細記錄指導過程,指導完成后交學院歸檔備查,以作為考核指導教師和學生是否按要求完成設(shè)計(論文)的依據(jù)資料。加強設(shè)計(論文)的立題、開題報告、中期檢查等工作。
(3)對考核總結(jié)階段的質(zhì)量管理與監(jiān)控考核總結(jié)階段對學生的實踐活動做出評價或進行考核,必須健全實踐課考核及成績評定辦法。實驗報告和實驗結(jié)果分析是對實驗教學質(zhì)量評價的總要依據(jù),學生在實驗過程中,應(yīng)及時記錄實驗數(shù)據(jù),實驗結(jié)束后應(yīng)及時對實驗結(jié)果進行分析,找出理論和實際的異同之處,分析原因,并通過實驗報告真實反映實驗過程。對專業(yè)見習實踐課程,指導教師在學生見習期間定時到現(xiàn)場進行檢查指導,教師根據(jù)現(xiàn)場檢查情況、學生的見習態(tài)度和表現(xiàn)、出勤守紀情況、實習的主動性、見習投入和收獲等給予學生評價,要求學生在見習過程中認真做好見習記錄。要求學生撰寫專業(yè)見結(jié)報告,指導教師對報告中的內(nèi)容、收獲和心得體會、建議等給予評價。組織學生進行專業(yè)見習答辯,答辯小組教師根據(jù)學生回答問題的正確性、完整性、表達能力以及基本概念的清晰程度等給予評價。指導教師確定評分標準,根據(jù)學生見習情況給出專業(yè)見習實踐課程得分。對專業(yè)實習、課程設(shè)計等實踐課程,學生應(yīng)在課程結(jié)束后提供包括有一定技術(shù)含量的工藝流程圖、工藝計算、說明書等較完整的技術(shù)資料,檢查學生對于課程設(shè)計如單元操作(如間歇反應(yīng)、連續(xù)反應(yīng)、精餾系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、蒸發(fā)過程、干燥過程等)的掌握情況,進行綜合評價。對畢業(yè)論文,指導教師首先對學生論文進行審查,提出修改意見。論文完成后,由專業(yè)負責人在學生答辯前組織交叉評審,并提出修改意見。申請優(yōu)秀論文答辯的學生與其他學生分開進行公開答辯,并聘請校外專家參與學生論文(設(shè)計)答辯,答辯結(jié)束,評選優(yōu)秀論文。對獲得優(yōu)秀論文(設(shè)計)學生和指導教師進行獎勵。對畢業(yè)論文(設(shè)計)工作進行總結(jié)。建立實踐課程聽課制度、定期向?qū)W生進行問卷調(diào)查或座談,對實踐教學質(zhì)量定期進行評估。定期對實踐教學進行檢查評估,了解實踐教學質(zhì)量問題,了解實踐教學設(shè)施對實踐教學的支持情況等。通過抽查學生實踐報告、考試與考核試卷及學生出勤記錄等方法以檢查學生實踐的成績評定是否合理;采取不定期檢查的方式對實踐課進行隨堂抽查,了解教師及學生出勤、實踐分組、校外實踐基地狀況、教師指導等情況;定期聘請專家對實踐教學質(zhì)量進行評估,為進一步做好實踐教學工作,提高實踐教學質(zhì)量作保證。
進行實踐教學改革#p#分頁標題#e#
主要進行創(chuàng)新性應(yīng)用化學實驗教學改革,從三個方面入手。第一,對實驗教學內(nèi)容進行改革.要圍繞創(chuàng)新能力對人才培養(yǎng)的要求,淘汰內(nèi)容陳舊過時或在同一水平上重復(fù)的實驗內(nèi)容,既要考慮拓展知識面,又要考慮有適當?shù)牟僮麟y度,為培養(yǎng)學生分析、解決實際問題及創(chuàng)新能力提供訓練平臺。在保留少量必要的驗證性實驗的基礎(chǔ)上,增加綜合性和設(shè)計性實驗的比重,開設(shè)創(chuàng)新性實驗[3],如利用電化學工作站,分析小兒退燒藥“乙酰氨基酚”的性質(zhì),了解其性能,使學生在強化基本分析技能基礎(chǔ)上,能夠綜合運用專業(yè)理論知識進行科學研究的能力得到訓練和發(fā)展。如開設(shè)從銀杏葉中提取銀杏黃酮苷和銀杏內(nèi)酯實驗,實驗將有機產(chǎn)品的分離與提純、萃取、干燥與蒸餾,產(chǎn)品純度初步分析、折光率的測定、氣相色譜、液相色譜分析等融為一體,產(chǎn)品具有很重要的實用價值和應(yīng)用價值,突出實驗的重要性,同時將產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量作為實驗平時成績考核的重要依據(jù),這樣既提高了對實驗?zāi)芰Φ囊?又增強了學生的興趣。第二,對實驗教學方法進行改革。實驗教學必須改變傳統(tǒng)的教學“三中心”以及傳統(tǒng)的實驗考核方式,實行啟發(fā)式教學、討論式教學和探索式教學方法,推動學生的自主學習、團隊學習和研究性學習的實驗教學模式.充分發(fā)揮學生在實驗教學中的主體作用,注重激發(fā)學生的主動性、探索創(chuàng)新精神,變封閉、被動的實驗?zāi)J綖閱l(fā)式和自主式的開放型新模式。第三,開放實驗室。整合實驗室各種分析、測試儀器,建立實驗室開放機制,啟動實驗室開放基金項目,鼓勵學生申請。結(jié)合應(yīng)用化學專業(yè)的特點,充分利用實驗室資源,為學生提供創(chuàng)新的空間,通過實施省、校“大學生實踐創(chuàng)新訓練計劃”、“大學生化學實驗技能競賽”等實踐教學項目,為學生培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新精神提供平臺,增強應(yīng)用化學專業(yè)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞:新課標;化學實驗;做法與體會
義務(wù)教育課程標準中明確指出:“要在教學中創(chuàng)設(shè)以實驗為主的科學探究活動,讓學生有更多的機會主動體驗科學探究的過程,引導學生在觀察、實驗和交流討論中學習化學知識,提高學生的科學探究能力”。教師要精心設(shè)計各種實驗,引導學生在觀察、實驗、交流中學習化學知識,提高學生的科學探究能力。為培養(yǎng)學生實驗?zāi)芰?,開展好初中化學實驗教學,談?wù)勎覅^(qū)的一些做法和體會。
一、重視對化學實驗室的建設(shè)和投入
教育行政部門、教育裝備部門、學校均要根據(jù)初中化學新課程標準要求,加大實驗室投入,配齊儀器藥品和器材;加強實驗室管理,完善儀器藥品存放領(lǐng)用手續(xù)、做好安全管理;定期檢查化學藥品質(zhì)量,及時補充易耗品,以保證分組實驗順利進行,讓每個學生都動手實驗。截止到2012年,我區(qū)借助省政府教育督導評估和薄弱學校改造、義務(wù)教育標準化建設(shè)等加大財政資金投入,為全區(qū)所有初中學校配備標準化的實驗室和成套教學儀器、藥品,個別學校儀器配備做到人手一套,并在課余時間向?qū)W生開放實驗室,鼓勵學生自主地開展實驗。
二、明確領(lǐng)導責任配備好實驗員是基礎(chǔ)
為保證初中化學實驗教學正常開展,學校要有實驗教學管理機構(gòu),并明確其責任目標。2011年8月,我區(qū)各校均設(shè)立學校實驗管理機構(gòu)——電教處,具體負責管理學校實驗教學工作,學校再確定一名副校長分管實驗教學工作。我區(qū)教科體局將實驗工作列入學校年終目標考核內(nèi)容,各校將實驗教學工作列入教學常規(guī)管理,分管副校長、電教處主任要經(jīng)常深入課堂聽課,了解實驗教學情況,解決問題。學校要選配好實驗管理員,實驗員在實驗教學管理中起著十分重要的作用,除要一定業(yè)務(wù)知識外,還要對實驗教學具有服務(wù)精神,實驗前做好準備工作,做好教師的助手,配合教師指導學生實驗。如南昌市灣里區(qū)第二中學每年對實驗員的工作進行量化考核,并采取競爭上崗方式選配實驗員。作為實驗員,在完成管理工作和日常工作前提下,還應(yīng)把精力投入到實驗研究、自制教具方面下工夫,為提高實驗教學質(zhì)量下工夫。學校領(lǐng)導要關(guān)心、支持實驗員工作,適當提高實驗員工作量系數(shù),在評先、聘職等方面和任課教師享受同等待遇,按省教育廳規(guī)定發(fā)放健康、勞保補貼,充分調(diào)動實驗人員積極性。同時,教師要教育學生尊重實驗員的勞動,遵守實驗室的各項規(guī)章制度。
三、任課教師是搞好實驗教學工作的關(guān)鍵
任課教師對學生有潛移默化影響和示范作用。任課教師要切實掌握好各種儀器的用途、性能、使用方法等知識,對課本中的實驗應(yīng)達到以下要求:一是明確實驗?zāi)康?,即通過實驗解決哪些問題,培養(yǎng)哪些能力,并要讓學生明確這些目的;二是要重視實驗效果,現(xiàn)象要明顯,裝置要科學;三是要體現(xiàn)能力培養(yǎng),要讓學生通過各種感官觀察實驗現(xiàn)象,啟發(fā)思維,培養(yǎng)分析、表達和動手的能力。加強對任課教師培訓提高任課教師業(yè)務(wù)水平,也是提高化學實驗教學的重要措施。近幾年,我區(qū)通過開展區(qū)級化學實驗教學培訓和研討活動,通過選派教師參加省、市級培訓等方式?;瘜W教師參加省市級競賽活動,獲省市級獎20多人次,任課教師輔導學生參加競賽獲省市級70多人次。每年學生的中考實驗操作考試,優(yōu)秀率均在95%以上,滿分率在90%以上。全區(qū)化學教師有多篇論文獲省市級獎和在省級以上刊物上發(fā)表和學術(shù)年會上交流。
四、開展課外活動是鞏固提高實驗教學的有效途徑
開展課外活動對擴大學生知識面、培養(yǎng)學生對化學實驗的興趣,提高動手能力具有積極的作用。根據(jù)學生年齡特點和知識水平,可以開展以下一些課外活動。(1)指導學生進行一些化學小制作活動。如學習了酸堿指示劑后,可以指導學生利用常見植物花瓣制取酸堿指示劑;學習了常見的堿后,指導學生制作葉脈書簽活動;學習了水的凈化后,可以指導學生進行自制簡易凈水器的活動;(2)組織學生進行化學黑板報競賽和化學實驗知識手抄報評比。我區(qū)每年一次化學實驗知識手抄報競賽活動,很多學生認真參加,積極查找各種資料,極大地豐富了學生化學知識面和提高了學習化學的積極性。(3)使用低成本器材和藥品進行替代實驗,指導學生利用生活中常見日用品和廢棄物制成簡易實驗儀器和替代實驗用的化學藥品。這樣既有助于解決實驗儀器、藥品短缺問題,又可培養(yǎng)學生實驗?zāi)芰σ约肮?jié)約和環(huán)保意識。如用雞蛋殼代替碳酸鈣,用食用堿代替碳酸鈉,用食醋代替稀鹽酸,用廢棄飲料瓶和小藥瓶作反應(yīng)容器等。(4)進行社會調(diào)查和參觀訪問等實踐活動??梢酝ㄟ^組織參觀、訪問、講座、討論等途徑,開拓學生視野,了解化學與社會和技術(shù)關(guān)系。結(jié)合鄉(xiāng)土教育資源,將知識學習與實踐能力培養(yǎng)相結(jié)合。如學習水的凈化后可組織學生參觀自來水廠,讓學生親身體會自來水廠的凈水過程。如學習了溶液酸堿度的表示法后,在教師可指導學生測定當?shù)毓S排出污水的pH、當?shù)赝寥赖膒H等,并設(shè)計防治污染方法、討論適宜種植的農(nóng)作物或土壤改良的方法。
五、結(jié)束語
做好初中化學實驗教學要幾方面共同努力,要加強實驗室建設(shè),加強領(lǐng)導,配備好管理人員和教師,要充分認識化學實驗的重要性,根據(jù)課程標準要求,采取靈活有效教學方式搞好實驗教學,努力提高教學質(zhì)量。
作者:王軍海 單位:南昌市灣里區(qū)電教儀器站
論文摘 要:新課改要求我們通過以化學實驗為主的多種探究活動,使學生體驗科學研究的過程,激發(fā)學習化學的興趣,強化科學探究意識,促進學習方式的轉(zhuǎn)變,在實踐中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。但是,在實驗探究中,有許多實驗存在安全隱患,這往往容易被忽視。本文就高中化學探究性實驗教學中的實驗安全案例及學生實驗環(huán)保意識的培養(yǎng)兩個方面進行了有效的分析。
中學化學課本中,將近一百七十多個化學實驗,多屬于有毒、易燃、易爆物的制取及性質(zhì)實驗,同時又接觸到了工業(yè)制硫酸、硝酸、合成氨工業(yè)、煉鐵、煉鋼、電解、電鍍等化工生產(chǎn)過程,可進行環(huán)保教育滲透的內(nèi)容很多。在每章、每節(jié)的教學時,加強對環(huán)保教育的滲透,從化學角度出發(fā),講明污染源的生成及危害原理,使學生知其然,也知其所以然,從原理上明白危害的原因及防護措施。例如講到水污染時,應(yīng)重點講明白水污染的污染源主要是含有金屬離子的工業(yè)廢水的任意排放及農(nóng)藥的使用。常見的重金屬離子為鋇離子、汞離子、銅離子、鉻離子等。這些重金屬離子可使生物體內(nèi)蛋白質(zhì)凝固,一旦含有這些重金屬離子的水被人飲用,則會使人體中運輸血液的血紅蛋白凝固而導致缺氧窒息死亡。
一、高中化學探究性實驗教學中的常見實驗安全案例分析
(一)違反操作規(guī)定。
案例1:點燃氫氣必須先檢驗純度??墒牵绻阍谟娩\和鹽酸反應(yīng)制取氫氣的演示實驗過程中,當鋅粒反應(yīng)完后,打開反應(yīng)器的塞又裝上鋅粒,塞上塞就點燃,就會引起儀器爆炸。為什么會發(fā)生爆炸事故呢?這是因為你違背了點燃氫氣前必須檢驗純度的操作規(guī)定。實驗過程中打開塞裝鋅粒跟實驗開始時裝鋅粒相同,反應(yīng)器里進入了空氣,氫氣和氧氣混合,點燃都會發(fā)生爆炸。
案例2:在制乙烯時,在大試管里倒入酒精和濃硫酸,加熱時,就會發(fā)生液體噴出事故。為防止這樣的事故發(fā)生,在加熱液體制取氣體時,應(yīng)加入瓷片以防爆沸。還要注意,如果你用酒精和濃硫酸加入瓷片加熱制乙烯,用排水取氣法收集完畢時,先撤去了酒精燈,冷水就會沿導管流入盛濃硫酸的燒瓶,以致引起燒瓶炸裂。這是因為你違背了實驗操作而引起的。加熱制取氣體并用排水法收集,實驗完畢時,應(yīng)先把導管從水里撤出,再撤酒精燈。上面的操作正好顛倒了,先撤去了酒精燈,還沒來得及取導管,水就沿導管流入反應(yīng)器,引起儀器炸裂,濺出硫酸。
(二)用藥過量發(fā)生事故。
一些實驗雖然劇烈,但試劑量小并無危險,用藥量稍大便會發(fā)生危險。
案例3:紅磷在氧氣里燃燒時,反應(yīng)很劇烈,但藥量少時并無危險。在做分組實驗時,讓學生觀察紅磷在氧氣里燃燒時的現(xiàn)象,放入的藥量一定要適量,不得隨意用藥,否則就會發(fā)生意外事故。
案例4:配制銀氨溶液時,如果加入過量的氨水,且不隨配隨用,久置后再用,溶液中生成了容易爆炸的物質(zhì),用時就會引發(fā)爆炸事故。此實驗要防止加入過量氨水,銀氨溶液必須隨配隨用,不能久置。
案例5:銅和熱濃硫酸反應(yīng),銅和硝酸反應(yīng)。盡量控制反應(yīng)物的用量,只要能得到正確的有明顯的結(jié)果,學生能觀察到其物質(zhì)的存在,了解和掌握它的性質(zhì)就可以了。
(三)藥品混入雜質(zhì)。
案例6:在用氯酸鉀和二氧化錳的混合物加熱制取氧氣時,錯把木炭粉當作二氧化錳加入試管與氯酸鉀混合,使得藥品中混入了雜質(zhì),造成了爆炸事故。因此用藥時要認真辨清藥物,不得馬虎從事。
案例7:做甲烷的演示實驗時,有人沒有把空氣排凈就點燃甲烷氣體,產(chǎn)生爆炸事故。此實驗應(yīng)先做甲烷的性質(zhì)實驗,再點燃甲烷氣體,以防空氣的混入,保證甲烷的純度,避免爆炸事故的發(fā)生。
(四)使用失落標簽未經(jīng)鑒定的試劑發(fā)生事故。
案例8:在配制溶液時錯把硫酸當鹽酸使用,造成傷害事故。凡失落標簽的試劑一定要檢驗確定后再使用,以避免傷害事故的發(fā)生。 (五)實驗室空氣不流通。
案例9:在演示氯氣、硫化氫、二氧化氮、一氧化碳等有毒氣體時,或?qū)W生實驗可燃性氣體。如制氫氣、乙烯、乙炔等時,如果實驗室空氣不流通,有毒、易燃氣體逸散到空氣中越積越多,達到一定濃度,會引起師生中毒或其他意外事故。因此實驗室應(yīng)安置通風櫥、換氣扇等通風設(shè)施,必須做到實驗室空氣流通。
二、學生實驗安全和環(huán)保意識的培養(yǎng)
教師是對學生進行教育的主要實施者,教師的思想、言行對學生有最直接最有效的影響,從“安全意識”的培養(yǎng)角度來說,教師應(yīng)做到以下幾點:
(一)一絲不茍做好演示實驗。
教師在演示實驗中的一舉一動都直接影響學生動手實驗時的態(tài)度和方法,因此,哪怕是最常用儀器的使用也絲毫不能大意,對于一些有危險隱患的實驗更要充分備課,引導學生把不安全因素想全想透。
(二)合理使用反例。
對于一些可以在實驗室模擬的錯誤操作導致的后果,教師可設(shè)計一些錯誤的反例加以驗證,以加深學生印象。如不純的可燃氣體點燃爆炸,水倒入濃H2SO4中進行稀釋的后果;加熱時先撤酒精燈導致水回流引起試管炸裂等,只要條件允許,裝置設(shè)計合理,不會引起事故的均可一試。
(三)嚴格監(jiān)督,培養(yǎng)學生良好的實驗習慣。
學生進入實驗室親身體會的印象是最深的,中學生的年齡特點決定了他們對什么都好奇,好動是他們的天性。因此,在平時學生實驗中除了講清楚規(guī)范操作,安全要求外,加強監(jiān)督也是必不可少的一個環(huán)節(jié)。
(四)增強防范意識,培養(yǎng)自救能力。
例如:強酸、強堿濺到身上時的處理,偶遇緊急情況時應(yīng)如何處理和進行自救。
(五)利用錄像實驗輔助教學真實可信。
對于一些較復(fù)雜、有危險、要求高、時間長的實驗,不適合課堂演示,則拍成錄像,于課堂播放。這樣,既保證了實驗的真實性和直觀性,又便于觀察實驗現(xiàn)象,同時也提高了課堂密度。
案例10:如講“碳還原二氧化碳”時,很多同學很難想象這個反應(yīng)實驗該怎樣做。我經(jīng)過多次試驗之后,確定采用鐵管作為木炭還原二氧化碳的反應(yīng)器,然后把實驗拍成2分鐘的錄像,這樣把一個復(fù)雜、反應(yīng)時間長的實驗帶到課堂,起到了良好的效果。其次,為了改進實驗教學,在制取一些有毒物質(zhì)(氣體、液體)時,要不斷改進實驗裝置,盡量避免氣體外逸或液體泄漏亂淌。對有害尾氣要增加吸收或轉(zhuǎn)化裝置,不能任意排入大氣中。如制取二氧化硫、硫化氫、二氧化氮、氯氣等有毒氣體時,對其尾氣的處理,可用堿溶液(如氫氧化鈉溶液)來吸收。
三、收獲與反思
綜上所述,只要我們了解各種化學實驗事故發(fā)生的引發(fā)原因,遵循操作規(guī)程,認真仔細地進行操作,就可避免各種事故的發(fā)生,做到安全實驗。在實驗操作中,還要教育學生一定要嚴格遵守操作規(guī)程進行操作,防止學生一昧追求趣味而亂動手擺弄。要求學生在制取有毒氣體時,盡量利用少量的反應(yīng)物來制取少量的有毒物質(zhì),把污染減少到最低程度。安全實驗的關(guān)鍵是要按照操作規(guī)定進行實驗,危險也能變?yōu)榘踩?。反之,安全也變得不安全。但也不要害怕,也不必滿腹恐懼不敢動手實驗;要熟悉操作規(guī)定,了解反應(yīng)規(guī)律,不懂要問,不可蠻干。否則,在實驗過程中一旦發(fā)生事故,危及師生的安全,甚至嚴重致殘造成終生不幸,且會影響學生學習化學的興趣,事關(guān)重大,務(wù)必高度警惕。
參考文獻