时间：2023-02-18 13:35:23
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇医用化学论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1.题目
毕业论文题目应该明确、精练、有概括性。题目的字数一般在25字以内，必要时可加副标题。
2.摘要与关键词
摘要
应概括地反映出毕业论文的目的、内容、方法、成果和结论。中文摘要以300～350字为宜。外文摘要内容及格式应与中文摘要一致，英文摘要约250个实词。
关键词
从论文标题或正文中挑选3～5个最能表达主要内容的词作为关键词，按词条的外延层次排列，外延大的排在前面。同时有中、英文对照，分别附于中英、文摘要后。
3.目录
目录中的标题要与正文中标题一致，要求标题层次清晰，标明页码。
4.正文
正文是毕业论文的核心部分，一般应包括绪论、主体及结论等部分。
4.1绪论(前言、引言)
绪论(前言、引言)一般作为第一部分，是毕业论文主体的开端。包括毕业论文的背景及目的、国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果、本课题的意义、采用方法、理论依据和具备的条件、毕业论文构成及主要内容等。
4.2本论
本论是毕业论文的主体，包括实验材料、研究内容与方法、实验结果与分析(讨论)等。在本部分要运用各方面的实验结果和研究方法，分析问题，论证观点，尽量反映出自己的科研能力和学术水平。本论应该结构合理、层次清楚、重点突出、文字简练通顺。对论文中出现的名词术语、物理量、公式、数字、图表、符号、计量单位等一律采用国际、国家通用标准。
4.3结论
毕业论文的结论单独作为一章编写。结论是毕业论文的总结，是整个论文的归宿。要求精炼、准确地阐述自己的创造性工作或新的见解及其意义和作用，还可进一步提出需要讨论的问题和建议。
5.参考文献
毕业论文的撰写应本着严谨求实的科学态度，凡有引用他人成果之处，均应按论文参考或引证的先后顺序排列于参考文献中(15篇左右)。
6.致谢
致谢中主要感谢导师和对毕业论文工作有直接贡献及帮助的人士和单位。
7.附录
对于一些不便放入正文中、但作为毕业论文又是不可缺少的部分，或有重要参考价值的内容，可编入毕业论文的附录中。
【摘要】本文针对大一医学生各门基础化学课程实验教学的改革探索，从精选实验内容、优化实验项目到改进教学方法、提升教学手段等各方面采取的措施进行小结。
【关键词】化学课程；实验教学；改革
面向医学院一年级新生开设的医用基础化学课程包括《基础化学》、《无机化学》及《有机化学》等，涵盖临床医学、预防医学、药学、医学检验技术、护理学等专业。在课程教学中，实验课是最能发展学生智力、培养学生创新精神和科学思维方法的环节，鉴于中学阶段学生进行化学实验训练很少甚至空白，如何在大一时利用有限的实验课学时更好地培养医学生的基本操作技能，培养学生的创新精神和实验能力已成为课程教学的重要任务。多年来，各高校针对化学各专业学生进行的基础化学实验内容及体系的改革与实践取得了一定的成效[1-4]，普遍建立了“基础实验-中级实验-综合实验-创新实验-毕业论文”一条龙的实验教学体系，时间从大一延续至大四。将这些成功经验照搬用于医学生的化学课程实验教学显然是不合适的。医用基础化学课程的实验教学不仅需要结合医学专业特色挑选实验内容，更得考虑在有限的实验时数内，通过教学方法及手段的改革与实践，激发大学一年级学生的主观能动性，提高教学质量。对此，我们进行了如下一些探索，取得了较好的效果。
1精选实验项目，优化实验内容
基础化学实验“水质总硬度测定”[5]除了自来水样外，增加了岳麓山泉水、白沙井水两个样品，不仅激发学生兴趣，还能通过水质硬度大小对人体健康影响的讨论，培养学生对医学专业的热爱。
在“熔点测定”[6]实验中，除了练习毛细管法外，还将显微熔点测定仪以及数字化熔点测定仪的使用方法介绍给学生，使学生在掌握经典方法的同时认识较先进的仪器设备。待实验经费较充裕时可以考虑购买，让学生动手操作并引导学生对实验手段、实验结果进行对比。
“常压蒸馏及沸点测定”[6]除了蒸馏工业酒精外，将另一样品溴苯改为汽车防冻液，因为溴苯毒性大，不符合绿色化学理念，另外，化学实验课程体系改革的基本要求是“横向整合，纵向打通”，重视课程的层次性和教学内容的相关性[1]，将《基础化学》理论课中学习的依数性凝固点降低、沸点升高与《有机化学》课程基本操作训练联系起来，既贴近生活，提高学生实验的积极性，又补充和完善了防冻液的基本性能[7]数据；更重要的是让学生认识到知识体系的系统性。
及时将文献中介绍的新知识、新方法及科研成果引入到实验中。例如，“乙酸正丁酯的制备”，将催化剂由浓硫酸改为一水合硫酸氢钠[8]及TiO2/SO42-固体超强酸[9]，按照绿色化学的理念对实验内容进行相应改进。同时，该实验对产品的表征除了根据馏液的沸点外，将折光率的测试改为确定样品密度，只需在称量产品质量后量取产品体积即可，操作简单易行。产品沸点以及产品密度相互佐证，提高了产品表征的可靠性。
2改进教学方法，提升教学手段
化学实验一般遵从学生预习、老师详细讲解示范以后学生动手操作的教学模式，在实验讲解的过程中总会有少数学生心不在焉或似懂非懂，导致实验过程不顺利或影响实验结果。采用提问式、讨论式或其它方式相结合的教学方法，比如“乙酸正丁酯的制备”：如何创造条件使平衡右移？反应完成后最经济有效的除去杂质方案？产品的表征可以通过哪些方法或途径等问题的提出，都能引发学生进行思考并参与讨论，或者由某一学生演示实验装置的安装、分液漏斗的使用操作等，使每位学生都能用心参与，不再有旁观者，进而对实验方案、操作步骤以及原理都有充分地认识，做到动手前对整个实验过程思路非常清楚、实验时心中有数。
对实验中学生遇到的问题，尽可能采用启发式或者探究式的教学方法，和学生通过讨论找出问题所在并得到解决方案，比如“分子模型操作”实验中，有学生对含两个相同手性碳的酒石酸化合物的球棒模型与Fischer投影式的表达以及内消旋化合物、对称面和对称中心的概念理解感觉有困惑，指导老师在学生做好模型的基础上，先要求学生回忆Fischer投影式书写规则，再结合模型进行Fischer投影式的表达；接着借助内消旋酒石酸分子模型说明对称面、对称中心的定义；最后和一对对映体的模型进行对比，使学生充分理解内消旋化合物的含义。“乙酸正丁酯的制备”，直接回流法和分水回流法哪种方法产率较高？建议和同组同学商量后选定其中一种方法进行实验，合成产品产率的高低影响因素有很多，只有通过整个班甚至整个年级两种方法实验结果的统计才能得出较为合理的结论。“水质总硬度测定”实验，有些滴定后的样品放置一段时间后为什么返红？分水回流法制备乙酸正丁酯，分水器在实验过程中如果发现有点漏，如何补救？等问题，教师不是简单地给出一个答案，而是要求学生经过思考、讨论，分析可能原因并通过实验确认结果如何。启发式或探究式教学方法的实施可以提高学生解决实际问题的能力。通过与同组同学的商量、讨论解决问题的同时，培养了学生团结合作的精神。
实验过程中贯穿绿色化学理念，例如要求学生预习并思考，实验会产生哪些废物？如何处理？另外，节水、节电、节约试剂，比如蒸馏装置，相对两组冷凝水串连并将冷凝水开到最小；乙醇可反复用于“从茶叶中提取咖啡因”等，是我们在实验教学过程中加强学生绿色化学意识的一些做法。
在改进教学方法的同时，利用实验录像素材，结合PowerDirector、Authorware等软件制作视频以及多媒体实验教学课件[11-13]，可以保证在较少的时间里尽可能多地介绍相关化学实验知识。目前已完成实验视频5项，包括水蒸气蒸馏、分光光度法测定铁等，并已应用于2012、2013级医学各专业学生的实验教学中，效果良好。逐步开展和完善现代化实验教学手段，是医用基础化学课程实验教学改革的重头戏，任重而道远。
通过教学方法的改进和教学手段的提升，使学生带着问题和对问题的兴趣进行实验，能增强学生发现问题、解决问题的能力和信心，促进学生进一步学习的兴趣，提高学生对医用基础化学实验课的能动性，保证教学质量，为后续课程的学习打下良好的基础。
【参考文献】
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[3]付颖，叶非.基础化学系列实验课程体系优化[J].大学化学，2013，28（2）：25-28.
[4]朱莎娜.基础化学实验教学改革与探索[J].实验科学与技术，2011，9（3）：186-187.
【关键词】 医用化学；设计性实验；实践
医用化学实验是医学生的一门重要的普通基础课，是对一年级医学生基本实验素质和计量素质培养的必修内容，也是医学生由中学学习模式向大学学习模式转化的桥梁，从学科角度来看，兼有承前启后的作用。教学大纲中规定的技术操作规范和训练要求，是医学生今后从事生物领域研究必备的基本技能。按照教育部对普通高等学校本科教学工作水平评估的要求［1］，即综合性、设计性实验的课程占有实验的课程总数的一定比例。由此可见，开设设计性实验是很有必要的。开展设计性实验是激发学生探究意识的最佳阶段，也是培养学生创新能力的升华阶段。为适应教育改革发展的需要，医用化学实验必须对传统的教学体系和方法进行改革，既要重视基本知识和基本理论的教育，又要加强对学生实验能力的培养。为了探索适应新形势下医用化学实验教学模式，作者现就医用化学设计性实验的构建及其实施谈谈我们的具体做法与体会。
1 医用化学实验的现状
医用化学实验课，历来是一些验证性实验，学生基本上按照实验讲义的操作步骤进行操作，照样画胡芦，照方抓药屡见不鲜，所用的药品、试剂、仪器设备在实验前均由老师准备好，学生不用去考虑某种药品的配制，实验的基本原理、操作步骤和注意事项也不需要预习，因为这些内容老师在课堂上还要讲授一遍，由于学生有依赖思想，从而导致部分学生课前不预习、课中操作能力差、课后收获不大的不良现象。虽然近年来不少院校已经逐步增大了操作性实验的份量，但由于存在教学经费不足、仪器设备数量少、学生人多、实验室不够、时间安排紧等问题，实验多偏重操作的模仿，缺乏对学生创造能力的培养，不能充分发挥学生的主观能动性，因而已显示出内容陈旧单调和不适应性的问题。高等教育要切实提高教学质量，在教学目的上，要以人为本，立足于学生的接受能力和学生的要求，在教学模式上，把统一要求与多样化、个性化的教育结合起来，在教学方法上，要立足于培养学生的学习能力，让学生独立地获取知识的能力。在医用化学实验课中开设设计性实验，旨在构建一个培养学生综合能力的平台，力图使传统的注入式、应证性模仿教学转化为主动性、探索性教学，培养学生的科研素养和发现问题、分析问题、解决问题的能力［2］。培养学生良好的学习习惯，探索和严谨学风，诚实品德和科学精神［3］。具体讲就是要培养学生查阅文献，对文献进行综述，拟定实验方案，独立完成实验，通过实验结果获取实验数据，并能进行数据处理，得出结论，写出规范的实验报告或论文，从而提高学生的综合素质能力。
2 医用化学设计性实验的基本构建
2.1 设计性实验的教学安排 医用化学是一年级开设的课程，学生在中学化学课程的基础上进一步加强医用化学的基本理论和基本知识的学习，为后续医学课程的学习打下良好的基础。而设计性实验要求学生应具备一定的实验基础知识和基本技能，所以在教学安排应考虑学生的实际水平，由验证性实验综合性实验设计性实验三个阶段来完成。学生首先进行必要的操作技能实验训练，使学生掌握实验的基本技能并得到一定的分析思维能力的培养，同时学生通过理论学习掌握一定化学知识，在学生具备这些知识之后，适当开设设计性实验才有可行性和有效性。否则，效果不佳。因为现在的医学生，有的是文科被录取的，在高中阶段接触化学知识少，动手能力差，所以设计性实验应安排在实验教学的最后阶段进行，让学生有个适应过程。
2.2 设计性实验指导编写 开设好设计性实验，编写实验指导是重要的一环，它不同于传统的实验教材，设计性实验指导既要有利于加强实验基本原理和操作的训练，能培养学生的分析思维能力，发展学生的创造性思维能力，又要有利于培养学生的严谨的科学态度。同时要考虑学生能力所及的实验课程。基于这个原则，实验指导一是要能提供给学生足够的资料以满足学生设计的需要，如类似的多个实验课程名称，相关的物理常效、相关的检测手段和参数；二是对实验课题有引导式提示，在保证学生有充分的创造思维空间的前提下，避免浪费时间、浪费药品和走弯路；三是以设问的形式给出思考题和参考书，有针对性地就实验中的一些关键问题进行设问，以便学生通过思考，弄懂实验目的、原理、注意事项和数据处理方法。
2.3 设计性实验的过程 开展设计性实验是以教为主导，学为主体的课堂教学模式，首先是要求学生根据实验指导查阅文献，运用所学过的理论知识和基本实验技能，设计出实验方案，方案包括实验目的、原理、所需药品以及所需要溶液的配制方法、所需的仪器设备、实验操作步骤、数据处理方法、参考文献。实验设计方案拟定后，交由指导老师批阅，教师对学生设计方案中出现较为严重错误给予纠正，一般问题给予提示，然后返还给学生进行修正，实验前教师检查一遍方案的可行性。在实验进行过程中，教师居于主导地位，学生居于主体地位，充分调动学生的主观能动性和科学创造性，要特别强调不能乱用药品或用错药品，强调实验的安全性。实验完毕要求学生写出一份完整的设计性实验报告。
3 设计性实验的实施与体会
3.1 设计性实验的实施
3.1.1 确定实验课题名称 我们根据学生已学过的知识以及掌握的基本技能，提前1周公布设计实验的内容，内容可涵盖探究物质性质、实验产物、实验条件或联系实际，解决生产生活中的化学问题等，例如从废铜片中制备硫酸铜、从废锌片中制备硫酸锌等课题名称供学生选择。学生以小组为单位选择1个实验课题，经过选题和定题以后进入设计阶段。
3.1.2 实验设计阶段 这个阶段主要是让学生查阅文献，教师加强对实验方案的指导，学生对查阅到的资料进行整理，撰写一份初步设计方案，并交指导老师审阅，老师侧重审查学生方案的可行性、科学性和安全性，学生根据老师提出的修改意见进行修改完善，最后经指导老师签字后，方可进入实验室进行实验。
3.1.3 实施阶段 这个阶段学生根据自己的设计方案进行操作，记录实验过程中的现象，并且进行分析得出结论。老师在这个阶段主要是加强巡视，点拨、示范、提问。例如硫酸铜的制备，要提示学生所用硫酸的浓度和用量以及铜片灼烧的程度。
3.1.4 总结阶段 学生经过实验操作后，对实验结果进行讨论和整理，最后撰写论文或实验报告，老师在这个阶段主要是指导学生撰写论文或报告，对学生的实验数据、实验结果进行评议和评分。
4 实施设计性实验的教学体会
经过设计性实验的实施与调查，我们发现设计性实验能唤起学生探索知识的兴趣，全面提高了学生的综合能力。学生的动手能力、设计能力、联想能力及表达能力得到了锻炼，小组合作意识和团结协作精神增强了，对未知的知识领域充满好奇心，乐于探究和创新。
但是，从实践中我们也体会到，开展设计性实验还应注意以下几方面的问题：一是设计性实验应把握好实验的难度，难度太大，学生设计不了，导致畏难情绪，影响实验效果；二是设计性实验的内容不要太复杂，反应步骤不要太多，内容要适中，否则时间太长，影响学生学习其他课程；三是安全性问题，设计性实验应尽量避免使用有毒药品和具有一定危险性的药品，如果要用必须按说明使用，不能乱用。例如在硫酸铜制备的实验过程中，个别学生使用了硝酸，造成实验室浓烟滚滚，导致环境污染，所以要确保学生的安全；四是仪器设备要满足实验的需要，目前的状况是学生多，仪器设备少，给设计性实验带来许多困难和不便。希望学校要加大经费投入，解决实验条件问题。
总之，开展设计性实验，能够激活学生的探究及创新意识，也为学生提供更多的学习实践机会，锻炼学生的科研素养，也是培养学生综合能力的重要途径，应该进一步加强和完善，使设计性实验真正能够促进学生创造性学习和创造新思维的发展，实现素质教育培养创新人才的目的。
【参考文献】
［1］ 国家教育部教高厅办公室.普通高等学校本科教学工作水平评估方案(试行)［S］.北京：国家教育部教高厅，2004.
［2］ 张启良，刘玮，夏立.开放式综合设计性实验的实践与思考［J］.化工高等教育，2003，15(4)：57-59.
英文名称：Journal of Mathematical Medicine
主管单位：湖北省教育厅
主办单位：中国医学数学会;湖北医科大学
出版周期：双月刊
出版地址：湖北省武汉市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1004-4337
国内刊号：42-1303/R
邮发代号：38-174
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1988
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1.1“导师制”实验小组
在临床医学本科专业中遴选学生组成实验小组，每组3～5人，安排科研项目负责人或专业特长与实验内容较吻合的教师参与指导，建立"导师制"实验小组。
1.2创新性实验项目的设计
整合教师科研项目内容设计创新性实验项目，包括解剖学、组织学、生物化学、分子生物学、免疫学、生理学、病理学、医用统计学等学科发展前沿，涉及的科研技术包括常见动物模型制作、免疫组织化学技术、细胞学培养技术、ELISA、PCR、Westernblot、RNA、DNA和蛋白质提取等。实验项目均能实现在常规教学中的验证性实验基础上的提高与综合，既能充分利用科研资源，又能涵盖相关学科的实验项目，突出学生创新性能力的培养与提高。
1.3创新性实验教学的实施
(1)辅导与培训:对学生进行理论知识与科研方法的辅导和培训，介绍科学研究所涉及的选题、提出假设、验证假设、查阅文献、常用实验技术方法、统计学处理及论文撰写等主要环节。(2)实验准备与预实验:指导学生针对实验题目进行文献查阅，明确实验原理，写出实验方法和步骤，着手进行预实验。(3)实验过程:按照制定的实验步骤，在导师的指导下完成实验内容，小组成员密切配合、分工合作，根据每一步的实验结果及时调整方案，定时召开实验结果汇报会，讨论实验中遇到的问题，由导师指导进行实验方案的调整与改进。(4)实验总结与评定:对实验数据进行分析，得出实验结论，写出研究报告，组织进行论文答辩，导师组依据学生的研究报告、答辩情况等对学生的科研能力和成果进行评定。(5)可持续发展:在完成创新性实验的基础上，导师指导学生自主进行文献查新、发现新问题，自行设计课题，进行大学生创新性项目申报，以达到可持续发展，协助学生撰写科研论文。
1.4实验教学效果评估
建立教学模式的综合评价和质量评估体系，对该项目开展效果进行评价。
2创新性实验项目实例
2.1形态学基础医学实验项目
(1)"导师制"实验小组:选定五年制临床医学专业学生开展试点，第一轮自2010年级学生开始，于一年级下学期遴选部分学生进入实验小组。之后，每年再从低一年级的学生中纳新，实现梯队建设。(2)实验项目设计:根据教师科研项目内容整合《MMP－9在肝癌及慢性肝脏病变发展过程中的表达及意义》实验项目，实验内容涉及《组织学与胚胎学》、《病理学》等多门形态学基础医学的实验教学内容。导师指导学生了解实验步骤与技术方法，由学生制定相应实验方案。(3)实验方案:①肝癌石蜡切片制备:从临床上获取肝癌标本进行切片技能的操作;②免疫组织化学染色:包括抗体孵育、显色、复染及封片;③形态学观察:对照肝脏的组织学结构，对肝纤维化、肝硬化及肝癌等多种病理学变化进行观察学习;④分析MMP－9表达在肝癌及慢性肝脏病变发展过程中的意义;⑤撰写实验报告。(4)考核与评价:导师组对实验小组进行量化考核:文献查阅(10%)、实验方案制订(20%)、实验操作(20%)、数据分析(10%)、实验报告撰写(25%)及答辩(15%)。(5)教学成效:通过实验项目训练，学生既能协助教师完成科研项目内容，更重要的是还完成了多门交叉学科常规教学中的5个实验项目学习:《组织学与胚胎学》之“组织切片制作与观察”、“消化腺之肝脏结构”，《病理学》中“肿瘤”、“消化系统疾病之病毒性肝炎和肝硬化”、“消化道恶性肿瘤之肝癌”等，教学效果良好。
2.2生物化学与分子生物学实验项目实例
(1)“导师制”实验小组同前。(2)实验项目设计:根据教师立项的科研内容整合实验项目《cystatins家族基因在癌相关成纤维细胞中的表达》，实验内容涉及《生物化学》、《医用细胞生物学》及《分子生物学》等多门学科的部分实验教学内容。(3)实验方案:①提取成纤维细胞RNA及蛋白质;②将RNA逆转录成为cDNA;③设计相应指标(包括GAPDH内参)的引物，进行PCR，获取相应产物;④蛋白质凝胶电泳及Westernblot分析;⑤分析目的基因/目的蛋白的表达差异;⑥对实验数据进行统计分析;⑦撰写实验报告。(4)考核与评价:同前。(5)教学成效:指导学生完成了常规教学中的4个实验项目的学习:《生物化学》之“分光光度计技术”、“电泳技术”等;《生物化学》之“肝脏DNA的提取、琼脂糖凝胶电泳与测定”;《分子生物学》之“蛋白质醋酸纤维素薄膜电泳”;《医学细胞生物学》之“细胞形态结构的观察”等。
3总体教学成效
通过实验小组成员与接受常规实验教学的学生进行实验操作及理论知识的考核比较中，发现实验小组学生在自主创新、文献检索、实验动手、语言表达、科技写作及逻辑思维等综合能力远高于接受常规教学的学生。学生在实验进展中既能协助教师开展科研工作，还能够高效地开展融汇多学科的基础性实验项目，摒弃了单学科、简易粗浅的实验内容，学生的创新性实验能力得到训练和提高，收到良好教学效果，且能每个实验小组均能以团队形式自主地申报各级大学生创新性科研训练项目，达到创新科研能力的升华。
4存在的问题
两年多的教学改革实践表明，科研与教学相结合模式在基础医学多学科的实验整合教学中具有较强的可行性，但是在具体实施过程中也还存在一些问题，如本轮的教学改革仅在临床医学本科专业部分学生当中试点开展，覆盖面仍不够广泛，目前由于科研资源的有限性导致吸纳进入实验小组的学生人数有限，导师的人数及科研室硬件的不足难以满足更多本科生尽早进实验室的愿望;再者，学生对实验原理与方法的掌握还不够扎实，阻碍了实验效率的提高;另外，学生在科研实验室的教学效果具体评价体系也还有待完善。这些问题还需要在进一步的教学探索中不断加以解决。
5结语
【关键词】： 射频磁控溅射 羟基磷灰石 钛 涂层 生物活性
【正文快照】：
钛(Ti)因具有低密度、高强度、耐腐蚀等优点,广泛应用于生物材料领域,但其性质与骨组织相差很大,不能与骨组织发生化学键性结合[1]。因此,需要对Ti进行表面改性,以增强其骨引导功能。羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)与人骨无机成分相似,可与细胞表面的生物大分子以氢键结合,是
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 李建军;赵亚溥;;细胞铺展动力学的研究进展[J];力学学报;2012年05期
2 陈民芳,刘技文,王玉红,由臣,杨贤金;射频磁控溅射TiO_2/HA复合生物膜的制备与表征[J];复合材料学报;2003年06期
多酚物质是一类具有三元黄烷环结构的化合物，广泛存在于多种植物的果、籽、皮和叶中，发挥着重要的生物功能并调控自然生态系统中植物-凋落物-土壤循环过程的交互作用。由于这些从植物中提取的物质，早期广泛用于将动物皮转变为皮革的制革工艺中，故又名植物单宁。多酚化合物可进一步分为儿茶素（黄烷醇类）、黄酮、黄酮醇、花青素及酚醛等，它们为人类食用或饮用的茶、咖啡、水果汁、葡萄酒和蔬菜等提供芳香和涩感等风味，其所产生的对人类健康的多种积极有益效应与多酚的化学结构和化学活性紧密相关，这反应在各种多酚化合物清除自由基或与Fe3+、Cu2+、Zn2+、Cr3+等金属的络合以避免产生自由基的抗氧化性研究上，但多酚苯环上相邻2个或3个羟基的化学活性也使多酚类物质易于发生氧化作用，从而增加了多酚类物质结构的复杂性。茶叶中的多酚类物质（简称茶多酚）含量丰富，可达茶叶干重的30%。儿茶素类（Catechins）是茶多酚的主体，其组成包括表儿茶素（Epicatechin,EC），没食子儿茶素（Gallatecatechin,GC），表儿茶素没食子酸酯（Epicatechingallate,ECG）,表没食子儿茶素没食子酸酯（Epigallocatechingallate,EGCG），表没食子儿茶素（Epigallocatechin,EGC）和没食子儿茶素没食子酸酯（Gallocatechingallate,GCG）等多酚化合物。鉴于其存在几何和旋光异构体以及易氧化和制茶的发酵过程中的复杂反应性，茶多酚实际是一类组成非常复杂、具有不同分子量和极性与结构差异很大的多元酚的混合物，在茶叶加工过程中氧化形成具有苯并卓酚酮结构的茶黄素类化合物以及结构更为复杂的茶红素类化合物。由于儿茶素类物质结构的复杂性和多酚的反应活性，其分离、纯化和结构的确认一直是国内外相关领域学者持续关注的研究课题；而对茶多酚化合物的生物活性相关的抗氧化性、细胞分子生物学以及基于肿瘤动物模型开展的抑制癌症发生等方面的研究，更为茶的多种健康有益效应提供了科学依据。
2茶的健康有益效应
作为一种历史悠久的饮品，茶的健康有益效应受到广泛的关注，并逐渐被赋予科学的内涵。事实上，已有研究揭示，食用茶多酚或饮用茶水后，在血液和尿液中可检测到与摄取量关联的多酚或代谢物的浓度。目前，国内外已开展了大量的流行病调查统计研究，丰富的资料显示饮茶具有多种健康有益效应，这些健康有益效应不仅吸引了广泛的基础生物医学研究，而且相关基于茶水或其主要健康有益组分开展的细胞和动物实验为进一步认识茶的健康有益效应提供了科学依据，并推动了茶资源在生物医学上的应用研究。
2.1癌症的预防
迄今为止，相关的细胞和动物实验都证实：茶叶及其提取物均具有防癌抗癌的功效。癌症需要蛋白水解酶以侵入细胞并形成转移，而这些酶中最关键的就是尿激酶（Urokinase,uPA），uPA能降解细胞外基质，激活多种基质金属蛋白酶，引发肿瘤细胞的侵袭、扩散和转移,在恶性肿瘤的侵袭转移过程中发挥着极其重要的作用。一般而言，uPA在多种恶性肿瘤中均呈高表达。小鼠动物实验的研究揭示,抑制uPA的表达可以减少癌症小鼠的肿瘤尺寸，乃至使癌症小鼠完全痊愈，如阿米洛利就是一种尿激酶的有效抑制剂，但其使用伴随有毒副作用；对比的实验数据也证明，茶多酚尤其是茶多酚中的EGCG能通过抑制酶的活性和阻断信号传导通路，可有效阻止肿瘤细胞的增殖，促进其凋亡，进而可抑制肿瘤细胞的侵袭、血管化发展和转移，因此，虽然EGCG相比阿米洛利对uPA的抑制作用要低，但其无毒副作用，加大其用量或提升其生物利用度，有望产生积极的预防或治疗效果。目前，茶资源在口腔癌症的预防上已取得积极的进展，Tsao等的研究揭示,绿茶提取物可通过阻止血管生成，产生抑制口腔癌前病变的效果,并且这一效应具有与绿茶提取物使用剂量呈依赖关系。
2.2心血管疾病的预防
除了具有防癌抗癌的功效之外，茶中的有效成分还具有预防心血管疾病的功效。2013年美国营养学会《美国临床营养》杂志发表了“饮茶与心血管疾病风险”的文献分析文章，这篇涉及57篇文献的分析结果表明饮茶有助于降低中风等心血管疾病的发生。绿茶中的主要多酚化合物儿茶素，是通过多种机制来发挥血管的保护作用，主要包括抗氧化、抗高血压、抗炎、抗增殖、抗血栓以及降脂作用。有研究表明每天喝1~2杯红茶可抑制由铜离子诱发的低密度脂蛋白（LDL）的氧化，而饮用绿茶可以增加生育酚和β胡萝卜素的浓度，从而抑制巨噬细胞介导的LDL的氧化，均可降低患动脉粥样硬化的危险性。Raederstorff等采用高脂饮食喂养Wistar大鼠，研究了EGCG对大鼠血脂水平的影响，结果表明用含1％EGCG的饮食喂养的大鼠，其TC和LDL水平显著降低，而血浆中甘油三酯以及高密度脂蛋白（HDL）水平却没有显著性改变。Inami等在40名健康志愿者的身上就儿茶素对血浆中氧化修饰的LDL的影响进行了研究，4周后发现儿茶素组中氧化修饰的LDL水平明显降低。冯磊光等对100例高血脂症及血液流变学异常的患者进行了研究，患者服用茶色素1个月后，其血液的血浆黏度、低切黏度和纤维蛋白原都明显降低。同时，儿茶素可以抑制二磷酸腺苷、提高卵磷脂胆固醇脂酰基转移酶（LCAT）的活性和HDL水平，调节脂蛋白和载脂蛋白水平，加速胆固醇代谢以及促进胆固醇排泄来调节总胆固醇代谢等，同时可以降血脂。这些研究结果都表明茶及其有效成分对血管功能有着广泛的健康有益效应。
2.3结石的预防
结石是人体病理性矿化导致的一种常见疾病，饮茶对结石的预防具有积极的效果。1998年发表在《AnnalsofinternalMedicine》的研究报道称，在81093个年龄40~86岁的女士自愿者中，每天饮用一杯茶水，得结石病的风险下降了8%；而男士得结石病的几率更下降到14%。2006年在《JournalofEndourology》杂志发表了题为“绿茶对尿道结石形成的影响：体内和体外实验研究”，分别采用NRK-52E细胞培养和小鼠动物实验评价了草酸盐的毒性以及不同浓度茶主要健康有益组分EGCG的抗草酸毒性和饮用绿茶对小鼠形成肾结石的影响。研究结果表明，茶的EGCG可抑制草酸盐产生的细胞毒性，小鼠喂食绿茶后，可抑制草酸引发产生自由基，降低尿中草酸的排泄以及γ-谷氨酰转肽酶和N-乙酰氨基的活性，产生抑制尿道结石的效果。人体结石是一种病理性矿化形成的钙盐，其矿物质相中70％～80％的组成为草酸钙盐，其中能聚集长大形成结石的草酸钙主要是一水草酸钙。二水草酸钙与细胞上皮组织的粘附性差，常随排尿而排出体外。由于茶叶含有草酸，故一般认为茶为结石患者的禁忌物，但上述流行病学调查结果以及细胞和动物实验结果均表明，饮茶具有抑制结石形成的功效。2010年发表的绿茶提取物调控草酸钙结晶的研究论文，从结晶学的角度阐述了绿茶抑制人体结石形成的原因，受到了学界和社会的广泛关注。
2.4茶的其他有益效应
Wang等研究绿茶中的儿茶素对身体多部位的影响，其研究结果表明：每天饮用低咖啡因、高儿茶素含量的绿茶（500~900毫克绿茶儿茶素），坚持90天可产生积极的减肥效果。文献报道茶的健康有益效应非常广泛，如茶多酚可以降低心脏疾病的发生。除此之外，茶黄素等有效成分还具有抗菌消炎等作用，在口腔保健以及预防骨质疏松等方面也有很大的价值。
3茶资源的应用
基于茶的健康有益效应和多酚类物质的化学活性，在茶深加工的基础上，全价值利用茶资源受到了广泛的关注。当前，茶资源在传统轻化工领域的应用正不断得以拓展，而其在健康、生物医学和新材料等领域的研究将有望革命性地提升茶资源的价值，相关方向主要包括：基于茶健康有效成分的各类保健品、药物、辅助增强高效药物智能载体、组织修复用生物材料、生物传感器以及纳米功能材料和环境净化新材料等。
3.1轻化工和健康领域
茶的深加工促进了茶产品的多样化发展，目前已经形成了包括固态速溶茶、浓缩茶汁、茶糖果和茶糕点等产品。拓展茶资源在轻化工和健康领域的应用，涉及对茶功能成分的提取，如茶多酚、茶黄素、茶褐素、茶氨酸和茶多糖等，形成相应的精加工产品体系，以推动茶资源在食品抗氧化剂、食品功能助推剂和化妆品等方面的应用。其中，茶多酚有抗氧化、抑制和杀灭细菌等作用，在传统轻化工领域的应用较为广泛，如可将其用于水果和蔬菜保鲜，饮料、糕点及乳制品的生产，防止化妆品变质，延长使用时间，解除重金属毒害等；形成的茶保健产品包括茶多酚胶囊、减肥胶囊、解酒胶囊等。针对茶多酚如EGCG抗氧化剂虽有优异的抗氧化能力，但存在脂溶性较差、生物利用度低的不足，相关的改性修饰及应用研究正发展成为利用茶资源的一个重要方向。如冯博文等对比研究了EGCG脂质体与目前食用油脂中常用的叔丁基对苯二酚（TBHQ）合成氧化剂对葵花籽油氧化稳定性的影响，氧化稳定指数法评价结果显示，加入EGCG脂质体在一定程度上可提升葵花籽油的氧化稳定性，在葵花籽油中加入含量为200mg/kgEGCG的脂质体可获得加入100mg/kgTBHQ的抗氧化效果。该研究表明，采用天然的茶多酚抗氧化剂，可增强葵花籽油的抗氧化性能，延长其货架期和储藏时间。
3.2生物医用领域
茶资源在生物医用领域有着广泛的应用前景，尤其是近年来，基于茶多酚的生物医学研究呈现出蓬勃发展的趋势，其相关方向具体涉及深化对茶健康有益功效的认识、茶功能组分的高纯提取以及对茶组分的有效功能应用和通过绿色加工技术获得的高技术生物医用制品等。茶多酚的药用尤其是抑癌和抗癌受到持续的关注。2009年有关绿茶提取物预防口腔癌症的研究表明，绿茶提取物（GTE）可以有效的预防口腔癌症，而以绿茶提取物作为抗癌前药的药物研发已进入II期临床试验阶段，并取得了积极的效果。2014年最新发表的论文报道了采用茶多酚提取物辅助增强抗癌药物的研究工作，将EGCG与抗乳腺癌的蛋白类药物赫赛汀（Herceptin）复合，再经聚乙二醇修饰，形成纳米载药胶束。细胞实验和动物实验结果表明，相比单纯的蛋白抗癌药物，由EGCG构建的纳米载药胶束具有更好的抗癌效果，在上述采用EGCG与Herceptin组装形成载药胶束的过程中，EGCG实际上是一种EGCG的寡聚物。事实上，在2013年就已有研究论文报道，借助茶多酚的氧化偶联自聚，组装形成表面孔结构丰富的环境响应球，形成的中空球可广泛用于生物染料和抗癌药物等客体分子的智能输送等。在这些抗癌药物载体的研究中，茶多酚自身的抗癌前药功效，都受到了相应的重视。可以预料这些前沿的研究，将进一步推动茶资源在生物制药和靶向抗癌载体方面的应用。随着社会进入老年化时代，骨质疏松症将会是影响人类生活质量的一种常见疾病。正常状态下，人体骨骼中的成骨细胞和破骨细胞的活动处于平衡状态，进入老年后，破骨细胞的功能趋于活跃，这将导致骨骼变脆、骨骼量减少，引发骨质疏松症。2015年最新发表的采用骨质疏松症动物模型的研究揭示，茶黄素具有抑制破骨细胞的功能，可有效改善动物的骨质疏松症状。此外，调控人体结石的主要成份草酸钙的体外结晶学研究也揭示，茶多酚可抑制一水草酸钙的形成，所以茶具有预防结石形成的功效。以上涉及骨质疏松症和结石形成的研究将有望利用茶资源开发出相关的健康用品和治疗药物，获得预防乃至治疗人体病理性矿化关联的疾病效果。针对茶的功能组分，构建适宜的载体材料，以提高茶多酚的生物利用度，对于实现茶组分的功能效应具有重要的价值。这类茶多酚载体材料一般采用具有良好生物相容性的医用高分子和无机材料来构建，如2008年发表的论文就报道了一类茶多酚钙基无机载体材料的制备，该研究采用双喷嘴技术，对钙盐溶液和含有茶提取物的碳酸盐或磷酸盐溶液进行混合成粒，形成载有茶多酚的载体材料，实现了对多类茶多酚单体较高的包封率。此外，当前发展新型的生物功能材料的研究，也是利用茶资源的另一个热点方向。Fei等利用茶多酚组装获得具有核壳结构的纳米材料，通过选择采用不同的金属元素，可获得不同波段的自发光功能，可应用于生物影像和输送客体物质等；2012年发表的研究报道了一种尺寸可控的、在低pH值下稳定性极佳的EGCG纳米金颗粒，这些纳米粒子作为抗癌药物载体可增强药物的抗肿瘤活性，尤其适合应用于胃肠环境。
3.3其他材料领域
利用茶多酚的化学特性，发展绿色的化学合成方法制备功能材料，进一步展示了对茶资源的全价值应用。Nadagouda等报道了在室温下用茶提取物高效合成贵金属纳米粒子的研究，所得到的银和钯等纳米粒子的粒径仅为20~60nm，该技术不涉及使用表面活性剂、封端剂或有机模板等化学物质，方法简单、环保、高效，也适宜于制备其他如金和铂等贵重金属纳米粒子。上述方法是利用多酚物质的还原特性来高效合成金属纳米粒子，而利用其抗氧化性还可以获得新型的高效传感器，如结合茶EGCG的抗氧化性和单壁碳纳米管（SWNT）独特的电响应特性，就可构建出具有对活性氧响应的SWNT/EGCG复合材料，该类复合材料可潜在用作化学和生物传感器。此外，由茶提取物组装构建的多酚球，表面孔结构丰富，预计在环境治理、空气净化以及作为化工填料方面均有着良好的应用前景。
4展望
关键词：拓展 化学 课外实验
【中图分类号】G633.8
化学是一门实验性很强的学科，而课外实验是课堂实验的延伸和拓展，所以我们教师在上好课堂实验的同时，还应重视和上好课外实验课。课外实验有其很多优点，它可以不受时间、地点的限制和教学进度的约束，拓展了教材资源，为学生深入理解化学知识的本质和训练学生的实验技能提供了更多的机会和空间，其内容与生活紧密联系，更能激发学生的学习兴趣，发展学生的爱好和特长，活跃学习气氛，有利于提高学生的观察、探究和分析问题的能力，使他们养成积极思考的良好习惯，促进教学质量的提高。那么，如何开展化学课外实验教学呢？下文笔者谈谈几点粗陋的见解。
一、开展课外实验，激发学生兴趣
化学现象千变万化，化学过程有简单的也有复杂的，而且课外实验内容没有固定的教材，教师选择实验内容时要注意它应适合初中生的心理特点和知识水平：（1）选择的内容与学生在课本学过的知识有紧密的联系，是课本知识的延伸。学生用所学的知识去指导实践，能大大激发学生的兴趣，调动其学习的积极性。 （2）选择的内容贴近学生生活，以发生在学生身边的化学现象为素材。 （3）选择的内容为化学上的一些难题，以引起学生的兴趣和使命感。
化学课外实验没有固定不变的方式，可根据不同的内容灵活地进行设计。例如，对一些趣味性的实验，可用魔术的形式进行，使学生的趣味和求知欲大大增强，效果会更好。另外，有的演示实验改换一下形势，既可提高实验的趣味性，又能应用于课外实验。
课本上一些选做实验也可以安排为课外实验。例如，做"明矾净水的本质探究"实验，首先通过查阅资料知道明矾溶于水中会解离为K+、Al3+、SO42-。接着做出假设：可能是K+或Al3+或SO42-有净水功能。然后引导学生设计实验方案：通过做KCI、K2SO4、AICI3，、Al2（S04）3能否净水的对比实验，进行实验验证，得出结论。这样，学生既能明白明矾净水的本质，又能体验科学探究成功的喜悦，树立学好化学的信心。
此外，还可以让学生在课外完成"用食醋除去热水瓶中的水垢"、"证明鸡蛋壳的主要成分"、"用PH试纸测定肥皂水的PH值"等一系列实验。
二、拓展演示实验，引导学生探究
在进行课外实验时，教师要引导学生在实验现象中寻找规律，发现问题。例如，在教学《金属的化学性质》时做了铁片与稀盐酸反应的演示实验，课后让学生探究在铁片与稀盐酸反应中出现的黑色物质成分。引导学生提出猜想：这些黑色物质是铁片与稀盐酸反应的生成物，或是过量的铁粉，或是炭粉......然后设计实验方案：过滤获得黑色物质，再用磁铁检验，或加入过量稀盐酸，或让其在空气中燃烧。最后对实验现象进行分析，得出结论：该黑色物质不能被磁铁吸引，不是铁粉；能在空气中燃烧，且燃烧时发出红光，再用涂有澄清的石灰水的烧杯罩在火焰上方，石灰水变浑浊，证明生成了二氧化碳气体，黑色物质应是炭粉。
这样，学生通过自己设计实验进行探究，解决了实际问题，大大增强了学生学习化学的信心。
检验化学探究活动的结果是否正确，需要通过实验来验证，因此培养学生的科学探究能力首先要培养他们学会验证。对课堂教学中一些需要进行验证的结论或原理，可组织学生在课外进行验证。例如，二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，密度比空气的大，因此可用于灭火，但是不是所有燃烧都可用二氧化碳去熄灭，为了让学生明白这一点，可以补充镁可在二氧化碳气体中燃烧的实验。
问题情境：镁在空气中燃烧非常剧烈，发出耀眼白光，生成白色固体物质。
提出问题：镁在空气中燃烧如何熄灭？
进行猜想：A可用水熄灭；B可用二氧化碳熄灭；C可用沙土熄灭。
实验验证：镁和水反应生成氢气和氢氧化镁，氢气是易燃易爆的气体镁可在二氧化碳气体中燃烧，2Mg+CO2 2MgO+C，二氧化碳不但 起不了阻燃的作用，二者反应还会生成可燃物C，继续燃烧，所以这时不能用CO2来熄灭燃着的镁；用沙土覆盖可使火熄灭。
实验结论：可用沙土盖灭，不可用水、二氧化碳来熄灭燃着的镁（从而得出：燃烧不一定要O2参加）。
这样的化学课外实验不但能培养学生学会验证，而且能锻炼学生的动手操作能力，加强学生对身边物质的认识，使学生建立将所学知识与运用到实践中的意识。
三、提倡家庭实验，扩充实验机会
家庭实验是一些小型的，易于学生动手操作的课外实验。例如，鉴别厨房里的食物，如食盐，白糖等白色固体，白酒、水等液体食物。鼓励学生综合分析这些物质的物理性质和化学性质，采用简单的方法去鉴别，并写出实验方案在班上交流。开展家庭实验，可为学生多提供一些实验机会。每次布置家庭小实验，都应启发学生按照"确定实验内容--提出假设--设计方案--展开实验--结论与评价"的步骤去思考和进行实验。为了解决实验用品问题，教师可发动学生筹建"化学微型实验箱"，收集（或购买）生活中可以用于化学实验的用品，如蜡烛、火柴、食盐、食醋、铁钉、铜丝、锌片、碳棒、磷肥、碳铵等：指导学生选择仪器、试剂的代用品，如用塑料小勺代替药匙，眼药水瓶代替胶头滴管，注射器代替反应器、量筒及暂时储存某些易挥发、易变质试剂的容器，医用青霉素小瓶替代试管、广口瓶，以点滴板充当微型实验的主要反应容器等；用食醋、土豆等代替酸、淀粉等化学试剂，用植物的花瓣自制酸碱指示剂。部分实验所需的难以筹集到的化学试剂可由实验室提供，如pH试纸。学生在因地制宜地利用一切可利用的材料进行试验的过程中，培养了节约的意识，为了弥补个体思维的局限和力量的不足，可让学生组成小组，共同探讨，一起动手完成家庭小实验。教师定期检查落实，对好的及时肯定，对存在问题及时解决。
实践证明，凡能坚持做家庭小实验的学生，其综合素质都有相当大的提高。
四、结合社会调查，延续课外实验
关键词: 生物化学实验教学教学改革PBL
生物化学既是高等医学院校的专业基础学科,又是当代医学和生命科学的前沿学科,其理论研究的深入与实验方法的改进、实验技术的革新息息相关,在整个生物化学及医学的发展过程中,生物化学实验起着决定性的作用,与其相关的各种技术已经渗透到生理、病理、药理、微生物,以及临床的内、外、妇、儿等诸多学科中,广泛应用于医药、卫生等各个领域。生化实验教学是理论联系实际的重要环节,它不但可以验证课堂上所学的理论知识,而且有助于加深对理论知识的理解和记忆,巩固和掌握所学的理论知识,培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力,其目的是让学生能够将所学的基本实验技能熟练运用到实际工作中,并具备一定的理科素质和基本的科研方法的思路。我对医学生物化学教学内容、教学模式和考核方式等的改革进行了探讨,以期提高教学效果,增强学生观察、思维及创新能力。
一、医用生物化学实验教学的现状
1.内容多,课时少。
这是很多医学院校所面临的共同问题。目前《医用生物化学》的内容包括组织胚胎学、生理学、免疫学等知识,各种知识相互渗透,体系庞大、复杂。为了减轻学生负担,各院校都不同程度地缩减课时。对于三年制的高职高专专业学生来说,要在三年的时间内完成五年制的课程,教学内容多、课时少的矛盾在教学中显得更为突出。
2.实验教学内容与医学联系少,学生缺乏兴趣。
目前,医学生物化学的实验教学仍以验证性实验为主,学生只需按实验步骤正确操作即可得出结果,而很少注重实验过程,忽视了学生基本操作技能的训练,不利于学生综合实践能力、创新精神的培养。学生无法体会到生物化学对医学的实用价值,因此,学生对学习这门课程缺乏兴趣,觉得学习化学成为负担,学习它往往是为了应付考试。
3.医学生动手机会少,基本操作技能较差。
由于实验课时少,为了保证授课内容,对于较为复杂的操作,教师往往在实验前就把设备、仪器等实验用品准备好,或安装调试好,学生实验中仅进行简单操作即可得出实验结果,且课后实验室很少开放,这样学生实践动手机会就很少,其基本操作技能差也就不足为奇了。
二、实验教学改革尝试
1.突出实验教学目的,注重基本技能训练。
生物化学实验教学的目的是让学生掌握所学的基本实验技能,并自如地运用到今后的实际工作中。我院根据实际情况改革了实验教材,注重基本操作规范化训练和基本技能训练,基本操作规范化训练包括一般玻璃仪器及容量仪器训练,常用的有分光光度计、离心机使用等内容;基本技能训练包括溶液转移、固体溶解、溶液配制、阴阳定性分析、滴定分析、固液分离、标准曲线制作、数据记录和处理等。
2.应用PBL理论,提高自主学习能力。
实验教学基于问题的学习(Problem Based Learning,PBL)是1969年美国神经病学教授Barrows提出的一种新型教育模式。它强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中,通过让学生合作解决真实性问题,来学习隐含于问题背后的科学知识[1],旨在培养学生获取新知识的能力,自主学习的能力,以及解决真实问题的能力。PBL中的“问题”不同于一般传统教学方式中的问题。在传统讲授式教学中,教师也经常以提问的方式帮助学生实现对概念的理解。但由于传统教学是以教学内容为中心,因此作为辅的提问式教学只是强调获取知识的思维过程,且问题本身也是结构良好的,即在限定的条件中寻找到预先设定好的答案。良构性的问题对于学生习得某种特定的方法、步骤是有帮助的,但同时也限制了学生对于真实问题的思考和把握,这也正是学生在面对现实问题时,无法实现知识迁移的主要原因。PBL中的“问题”是置于真实情景中的,强调问题情境的真实性。真实情景中的问题具有结构不良的特征,通常是多变的、不稳定的,会随着新情况的出现发生变化。同时问题的解决不是单一或一成不变的,需要综合多个领域的知识和概念,而且往往没有所谓的“正确答案”,这就使得多途径收集信息和资源成为必要,也使得小组的分工和协作成为必要[2]。在一个接近现实世界的复杂问题中训练学习,可以培养和提高学生有效解决问题的技能和高级思维能力,并确保这些能力可以有效迁移到未来实际工作问题的解决中。具体实施步骤如下。
(1)将学生分成若干PBL小组,每个小组4―6人,各选出1名组长和1名记录员,分别负责小组讨论的主持和讨论记录的整理工作。
(2)教师根据实验教学内容,设计具有一定相关性的劣构情境问题,如针对“蛋白质含量测定―Lowry法”实验,提出如何鉴定劣质奶粉;针对“激素对家兔血糖的影响”实验,提出如何排除某肝脏肿大患者为糖原累积症患者,等等。这些问题的解决方法具有多样性,而实验内容是其中一种可以应用的手段[3]。在实验之前教师将设计的问题及部分参考书目留给每个PBL小组,由小组讨论决定解决问题的方案,即学生决定自己要学什么。在这个阶段教师发挥“引导者”作用,鼓励学生的反省性思维,促使其发现缺乏哪些阻碍问题解决的知识,从而激发其共同的学习目标。
(3)PBL小组成员利用课余时间针对小组确定的学习要点分头查找资料,然后小组成员集合,在组长主持下沟通他们所学的东西,基于他们新学习的东西生成新的解决问题的假设,再根据假设进一步查找资料,完善解决方案,设计操作流程。在此阶段,教师主要发挥“协调者”和“学科专家”的作用,协调小组矛盾,为小组成员提供一定咨询服务。
(4)由每个小组自行设计一个实验,制定实验目的、材料仪器、实验步骤,以及需要得出的实验结果等,上交教师审查通过后在教师的指导监督下做好实验前各项准备及进行实验,然后根据实验结果撰写实验报告,最后由教师进行总结归纳。
这样的自行设计实验不仅可培养学生的创新能力,而且能考查学生的动手能力、团结协作能力和综合实验能力。
3.改变传统教学手段,充分发挥多媒体教学作用。
传统教学以讲授为主,结合板书、实物和模型展示进行,课堂上“满堂灌”,占用了大部分时间,而学生自学、讨论的时间非常少,影响了学生的学习兴趣。随着多媒体教学的广泛应用,教师将传统教学与多媒体教学相结合,通过声、像、动画等形式呈现在学生面前,充分刺激学生的感官,不仅能丰富教学手段,提高学生学习兴趣,而且能使枯燥的生物化学知识变得活泼,抽象的理论知识变得容易理解。因此,我们在实验前应先进行多媒体教学,再进入实验室进行实际操作,首先进行基本操作训练,再逐步加强各种实验技能训练和综合技能训练等,最后完成教学大纲内容。这样的教学手段能使学生更容易接受。
4.开放实验室,加强学生操作能力的训练。
动手机会少是学生基本操作技能差的主要原因。我院在课外时间有计划开放实验室,提供学生动手训练的机会,在进行操作技能考核前增加实验室开放时间及次数,以对学生进行考核前强化训练。同时,在开放实验室时均安排一名教师随堂进行指导,这样可使学生的操作能力大大提高。
5.改革实验报告形式,培养学生科研意识。
在教学过程中培养学生的科研意识十分必要,影响着学生以后的科研能力及其兴趣。传统的实验报告仅仅要求学生对实验结果进行简单归纳、分析。我们则要求学生按科研小论文的形式完成实验报告,格式包括文题、摘要、关键词、正文(前言、资料、方法、结果、讨论、参考文献)等[4],评价实验报告时要从格式、内容、实验结果、归纳分析等去审查,结果要求如实反映实验结果,得不到预期结果的不可随意改动实验数据,讨论应分析实验失败的原因。这样学生不仅会掌握论文书写格式,而且能知道科学研究必须以科学实验为依据,要有严谨、求实、客观的态度。
6.改革实验考核办法。
将生物化学期末考试成绩分为两部分,一是理论考试成绩,占60%;二是实验考核成绩,占40%。实验考核又根据以下三个方面进行评分:①考勤(10分),根据学生缺课、迟到情况和态度情况进行评分;②基本技能(40分),根据随堂提问回答情况、随堂小测验完成情况、书面作业完成情况与实验报告的完成情况评分;③综合实验能力(50分),其中实验设计占15分,操作考试占35分,操作考试前两周由教师选定考试范围及要求,同时开放实验室让学生有动手训练的机会。教师按考题难易程度进行分组,各组难易程度相当,然后进行分组编号备用。考试时由学生自己抽签,按所抽到题号发题,学生根据考题内容准备仪器、药品等材料,独立完成操作,考试完成后当场评分。
我院通过以上实验教学改革,取得了良好的教学效果,不仅学生学习的兴趣明显提高,操作能力大大增强,科研意识得到了提高,而且教师的知识结构不断完善,教育观念得到了提高。
参考文献:
[1]王晶桐.以问题为中心的教学法在医学教育中的地位[J].中国高等医学教育,2006.10:11-13.
[2]姜萍,杨振宁,商庆新等.PBL教学模式在高等医学教学改革中的应用分析[J].中国中医药信息杂志,2005.12,(3):104-105.
【关键词】中职教育 医用化学 课程改革
【中图分类号】G718 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）01-0178-02
当今世界多极化经济全球化态势迅猛，国家宏观政策大力促进，市场经济对技能型人才需求迫切，社会对职业教育的认知度逐年提高，这一切，给职业教育的发展带来了巨大的生机和挑战。
在这种形势下，职业教育的模式发生了前所未有的转变：以产业为引领，就业为导向，素质为基础，能力为本位是职业教育的新理念，也是职业教育工作者改革的主流方向。
化学是中等职业教育的重要文化课程，而对医药卫生类的专业而言，化学又是一门必不可少的专业基础课程。几年来，我们在化学教学的改革之路上，努力创新，力求实际可行，作了如下一些探索。
一、教学内容的设置，即教材的改革
为了给学生在专业实训方面留有更多的时间，我校的医护专业的化学课时已经减少至40课时，如何在这有限的课时内，让学生取得最好的学习效果，至关重要的是对教学内容做大的调整。数年前，由笔者主编，邀请我省卫生类中职学校化学教学人员参编，并由江西科技出版社出版了《医用化学基础》一书，作为我省主要卫生学校化学课程的教材沿用至今。这本教材的特点，也即是我们在化学教学中改革思路的具体体现：
1.从基础部分开始，与初中化学知识接轨。增加了一章初中化学知识点概要，以利于初中化学基础薄弱的学生复习，帮助他们尽快赶上。
2.强调基本知识与基本技能的学习，注重化学知识与医学专业的结合，注意引用医学和生活中的化学现象及应用。
如“溶液”一章溶液的浓度和溶液的配制中，举例多是临床常用的溶液：葡萄糖溶液、生理盐水等。在“溶液的渗透压”一节中，联系了人体血浆渗透压的医学知识。在介绍溶液的PH时，结合了人体体液和血液的正常PH范围。这样的安排，把抽象的化学知识在人体医学上表现出来，不仅学生印象深刻，而且了解了化学在医学上的一些具体应用，进一步明确了化学课程的重要性，也为后续医学专业的课程奠定了基础。
3.降低了知识的难度，减少了繁琐的理论推导。将一些结论直接告诉学生，以能理解，会应用为目的；以适用、够用为准则。
例如，在“糖类”一章中，原来的设置是从糖类复杂的结构开始，几种不同的结构表达式都展现给学生，对它们的异同点一一介绍，由糖类的结构再到糖类的性质，学生不容易接受，往往混淆不清。调整后的教材中，糖类的结构简单介绍，点到为止，重点要求掌握糖类的性质。教师讲解时侧重点分明，学生学起来简要清晰。
4.教材不仅是教师的教本，更是学生的读本。为了提高学生的学习兴趣，创造自主学习的条件，该教材除了语言尽量通俗易懂之外，还在每一章的正文之后附加了两方面的内容：
1）“知识拓展”是对教材正文知识的补充和延伸。
如在《烃》一章的芳香烃内容之后，附加了“致癌芳香烃”的知识；在《醛、酮》一章之后，附加了“羧酸、取代羧酸”的内容。这些补充知识可供有能力的的学生自学，扩展它们的视野。
2）“兴趣阅读”是与本章有关的、贴近社会和生活的化学常识或小故事。
如在《醇、酚、醚》之后的兴趣阅读是“从毒酒案说甲醇”，由社会上发生的假酒、毒酒案例为导引，介绍了甲醇对人体的毒害，以及在工业上的用途。而《烃》之后的兴趣阅读是德国化学家凯库勒的故事“苯环与蛇”。
这些内容的设置，让学生切实感受到化学知识的实用性，与生活和医学联系的紧密性，扩大教学信息量，增强学生的综合素质，同时，使学习过程有一定的趣味性。
二、更新教学观念，开展有效教学
我们面对的中职学生，年龄多在15～20岁之间，文化基础较弱，活泼好动，思想尚未成熟。在新的教育模式下，面对他们，怎样做，教学才更有效，这是教育工作者们长久探讨的课题。采取什么教学方法。是很重要的，然而又不完全是方法问题。
1.转变教师角色，改善师生关系。
运用各种课堂教学技巧，设置丰富的教学情境，固然可以引发学生的学习意向和学习兴趣，这些技巧和情景应视不同的情况灵活运用，相同的方法不能完全照搬。
然而另一方面，无论是那种课程的教师又要面对同一个问题，这就是在新的教学模式中，教师所处的角色。教师不仅是知识的传授者，还是教学活动的引导者和参与者，很多时候要与学生一起讨论，面对面的交流。因而要打破传统的“满堂灌”、“一切老师说了算”的做法和观念。要与学生建立起平等合作关系。
教师可以以广博的知识、教学的精神风采、语言的诙谐幽默等个人魅力感染学生，而比这些更重要的是教师对学生的尊重和理解，取得它们的信赖。事实上，在教学过程中，我们真诚地关心每一位学生，尽可能的体会他们的心态 （当然，这要花费许多的精力），与学生相处融洽，使学生以愉快的心情投入学习，就能取得满意的教学效果。
2.在现有条件下，实行一定程度的差别化教学。
现阶段，中职学生进校时，文化水平参差不齐，一个班有50～70人，一个教师，用同一种方法，教同样的内容，一种考核标准。由于起点不同，这种教学方式显然不利于学生的最佳发展。
理想的教学方式是因材施教，从学生的实际出发，有的放矢地进行有差别的教学。然而在目前学校的条件下，都是集体授课，难以达到理想的境地。为了坚持“以学生为本”的理念，尽可能的满足学生个性的发展和需要，服务好学生，我们在班级内部试行了一定程度的差别化教学。
在开学之初的一个月之内，教师通过各种方式（如课堂提问、小测验、做习题、聊天等）尽快熟悉了解学生的情况，根据学生的能力和基础水平，大致分为两类：
（1）学习能力较强，基础扎实的学生。对他们，除了要求课堂学习的知识掌握之外，还增加了教材上“知识拓展”部分内容的自学，教师在学期内安排几次专项答疑并检查。
（2）基础较弱的学生。前期组织他们将初中的化学知识进行复习巩固，一般专项复习两次以上。对学期新学的内容，要求掌握基本知识和基本技能。除了教师的课后辅导，还在学生中开展互帮互助的活动，让学习优秀的学生带动学习有困难的学生。对这些学生取得的进步，教师会更多的加以鼓励和肯定。
布置练习时，也分为两个层次：基础题和补充题。
基础题是对全体学生的要求，而补充题则是对能力有富余的学生知识的强化和提高。
这样做，不仅可以满足培养技能型人才的教育要求，而且也为一部分学生后续学习深造打下了基础。事实上，我校每年都有相当的学生报考成人医学大专或本科班，录取比例也较高，这与差别化教学也有一定的联系。
三、实验的调整
化学实验是化学课程的重要组成部分。传统的教学程序是：教师现行理论讲解，再组织学生实验，验证所学知识。这种模式保持了学科的系统性和完整性，强调了知识的严谨性，而忽视了学生思维的发散性，对知识的探究性以及对学习的兴趣。基于此，在教学实践中，将一部分现象突出，颜色鲜明的实验调整在课堂理论讲解之前进行。
具体过程为：首先示范或讲解实验的内容，再组织学生亲手操作实验，然后仔细观察实验现象（如：还原性糖的银镜现象；蛋白质缩二脲反应的紫红色等），学生留下了深刻的印象，最后回到课堂教学。
如此，改变了以往的教学程序，让学生经历了感知事物、认识事物；发现问题、提出问题、解决问题的知识构建过程。
几年实践下来，这种调整的成效是引导学生进行发现性学习、探究性学习，促进积极思考，把被动学习转变为主动学习，几章有关的化学知识点普遍比以前掌握的牢固。
总之，中职教育的化学课程的改革是多方面的，复杂的，涵盖了教学模式的转变，教学内容的设置，教学方法的更新，实验课程的开设，甚至还关联到教师与学生的情感呼应，心理情绪的配合等诸项内容。
数年来，我们在化学课程的教学实践中仅做了点滴尝试，还需要不断完善。
当下，职业教育改革之路依然任重道远，我们将在以后的教学中攻坚克难，继续前行。
参考文献：
[1]教育部关于印发《中等职业教育改革创新行动计划（2010-2012年）》的通知.教职成[2010]13号
[2]黄晓英高职医用化学项目化学教学的探[J].化学教育. 2010（10）
美国心理学家马斯洛认为，创造力可分为两种：一种特殊才能的创造力，另一种是自我实现的创造力。前者是科学家等杰出人物的创造力，后者对社会或他人来说虽不是新的，但对自己却是新的、前所未有的。显然没有后者就没有前者。学生在学习过程中，凭借自己的已有知识、技能独立地“发现”未曾学过的知识、解题方法、实验装置和未曾提出过的一些设想等，这也是创新。中学创新教育主要是培养学生的这些方面的创造能力。下面结合笔者的教学体会，谈谈教师应如何创设教学情境，培养学生的创新思维。
一、创设问题情境，激发学生的创新热情
学起于思、思源于疑。创设问题情境就是提供一定的刺激模式，激发学生认识、分析、解决问题的欲望，拨动学生的心弦，点燃好奇之火。教学中学生的思维一旦处于积极状态。他们就会感到发现问题的快乐和解决问题的喜悦。此时，渴望不断学习、不断探索的积极性与主动性就格外强烈。因此，给学生多提供问题的机会，有利于学生潜能的发挥和学生创新思维的激发。如在讲氢氧化铝的性质时，教师可设计一系列问题，层层深入，启迪思维。通过一层一层问题的提问，可以使学生的思维始终处于“活化”状态，有利于创新思维的培养。另外，我们还可以用工业生产和日常生活的实际例子创设问题的情境，激发学生的学习兴趣，引发学生思维。例如：“雷雨为什么能促进家作物的生长？”“石灰岩洞的钟乳石、石笋等是怎样形成的”“钡盐有毒，为什么硫酸钡在医用上可作钡餐？”“烧鱼时为什么常常加一些食醋和白酒？”等等。这样，大大提高了学生学习的兴趣和热情，同时促进了学生思维的发展。
二、创设实验情境，提供学生创新的机会
化学是一门以实验为基础的学科，实验教学是培养学生创新思维的一条重要途径。
显然这里指的不是“照本宣科”式的实验，而是将教材中的实验加以改进或根据化学知识设计一些让学生动手动脑筋的实验，这样的实验才富有新意，适合培养学生的创新思维。
（一）通过改进实验，培养学生创新意识。中学化学实验一般要求装置简单、操作方便、药品节约、现象明显。而教材上有些实验存在明显不足，并非最佳方案，教师要引导学生对实验进行合理的改进，使之更加完善。这样的实验教学就能培养学生的创新思维，培养学生带着评判的目光去思考、改进每一个实验，来提高他们的创新意识、创新能力。例如：初中化学教材CO还原CuO的实验对尾气的处理方法是将它点燃，可以首先引导学生分析此法的不足，然后提问，有没有既能保护环境，又能使CO 不损失的处理方法？学生们开动脑筋，想了好几种方法，其中一种是将除去CO2的CO导气管重新通入玻璃管中去还原CuO，将CO循环使用。此法具有一定的创新意识，对这样的思维方法一定要加以肯定。
（二）参与设计课堂实验，激发原始性创新意识。许多实验的原始装置是原始性创新教育的好素材。分析一些演示实验装置的起源，并设计出新的方案有助于培养学生的原始性创新意识。将现行的初中化学课本中的制取氧气的实验装置与拉瓦锡当年测定空气中氧气的体积分数的装置联系分析，找出其相似性及变化趋势，引导学生体会科学家当年是如何发明制取气体装置，使其产生一种创造发明的愿望；分析启普发生器原理，启发学生动手设计、发明制取氢气的其他装置，教师可以选用其中的一些装置让学生去制备氢气，能让学生尝到创新成功的喜悦，从而激发原始性创新意识；还可以适当补充一些有新意的演示实验，用以培养学生原始性创新意识和能力。
（三）课外科学探究活动，培养学生创新能力。化学教师要引导学生利用研究性学习和活动课时间，去探索，做一些兴趣实验。例如，干电池的回收和利用、晶体的培养、自制焰火、实验室制备雪花膏、防裂膏、洗发水；充分利用化学课本上的家庭小实验，让学生自己动手、动脑。像干电池的回收和利用过程中，如何处理破碎的锌片？如何分离出二氧化锰？通过拆开干电池，学生很可能想到，如何制造干电池、钮扣电池呢？在这种好奇心的驱使下，学生会去查资料、去探索、还可以尝试去写科技论文。这样既有动手实践，又有查阅资料，学生就提高了多方面的能力。
“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力”。也是我们课堂教学改革的灵魂和不断提高教育质量的动力。
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
本文是本人在指导研究性学习在高中化学实验应用中得出的的一点体会:
首先，弄清化学实验与研究性学习的关系:
在中学化学教学中，充分利用化学学科“以实验为基础”的基本特征，挖掘和开发化学实验在研究性学习中的功能，对于改变学生的学习方法，形成终身学习的能力具有重要的意义。
一、化学实验是研究性学习的一种重要途径
研究性学习是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学研究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观和活动过程。化学实验是学生化学学习中的能动的实践活动形式。化学实验为学生创设了亲身参与实践的情境，具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化学实验的功能和研究性学习的特征决定了化学实验必然是研究性学习的重要途径。
二、化学实验作为研究性学习途径的教学策略
在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行研究性学习，要充分挖掘化学实验在研究性学习中的功能，发挥化学实验在研究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想等环节中的作用，研究开发研究性实验，引导学生通过实验去发现和研究解决问题的方法，在化学实验中培养学生的科学素质，实现学生的学习方式由被动接受式学习向主动研究性学习的根本转变。
第二、化学实验与研究性学习课题的选择:
通过化学实验开展研究性学习，必须着力培养学生的化学实验能力和自主学习能力，同时也必须依据学生的知识能力来确定研究课题，特别是依据学生的化学实验能力来选择适当的研究课题。根据我们开展研究性学习的体会，在服从课题研究的原则基础上，我们主要采用以下几种方法选择课题。
一、结合化学教学选择研究课题。当今课改的重要任务就是要提高学生的实践能力和创新精神，适当增加一些探索性实验，有利于提高学生的探索欲望，培养学生的创新能力。例如Fe2+和Fe3+的转化，可以改进为探索性实验：根据现有实验条件，如何实现Fe2+和Fe3+的转化？让学生首先设计实验方案，其次交流设计思想，筛选确定最佳方案，最后实施实验并得出实验结论。这种探索过程比空洞的讲授更能调动学生利用多种感官主动参与信息加工、构建知识，使学生的潜能得到更好的开发。
二、结合日常生活选择研究课题。社会生活中的问题无处不在，我们引导学生从自己身边开始思考，提出问题，并筛选确定研究课题，然后让学生收集资料、研究实验方案，通过实验自主探讨、自主学习，极大发挥学生的创新能力。如探讨铁生锈的原因，一方面学生选择了生活中常见的各种铁件，又设计了锈蚀的不同条件开展实验，另一方面学生又到工厂、商店、居民区、农村……开展实地调查，学生对铁生锈的原因、造成的危害及预防生锈的措施有了全面深刻的认识，写出了较高质量的化学小论文。
三、结合当地生产实践选择研究课题。我们结合当地经济建设的实际情况，结合课外活动及实践活动的开展，让学生大胆探索、积极创新。譬如围绕水的问题，可以启发学生从我县水的资源、利用、水患、污染、监测、防治等方面去思考，学生积极性高，提出了许多问题，他们调查排污口，参观自来水厂，监测水的pH值及重金属离子、苯酚等含量，并请来环保局人员共同分析，取得了良好的社会效益。
四、结合化学课外活动选择研究课题。利用化学课外小实验、趣味化学实验、化学小魔术等积极探讨化学实验的设计方案，研究化学实验的现象、实验装置、实验操作、实验观察、实验记录、实验分析和实验报告。如自制汽水的原理与方法、热水瓶(锅炉)中水垢成分的分析、相片冲洗原理的探索等等。
第三、研究性学习在化学实验应用:
1.设计实验方案
教师提出实验目的,让学生设计实验方案,然后师生共同逐个讨论,寻找多种方案或确定最佳方案。例如,在学习实验室制乙烯这一内容时,先说明乙烯中会混有SO2和CO2气体。让学生设计实验,证明它们的存在。结果学生都知道应先将气体通过装有品红溶液的洗气瓶,看到品红褪色,证明有SO2气体。但在接下来的检验CO2存在的操作中,意见出现了分歧,学生提出了如下方案:①将气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;②将气体通过装有足量的NaHCO3溶液的洗气瓶后,再通入澄清的石灰水中,石灰水浑浊;③将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中,溶液褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;④将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中,溶液不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;⑤将气体再一次通过装有品红溶液的洗气瓶中,品红不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊。然后师生讨论:方案①和③没有将可能未与品红溶液反应完全的SO2带入澄清石水中,方案不合理;方案②虽完全除去了SO2气体,但SO2与NaHCO3溶液反应会产生CO2气体,显然也不合理;方案④和⑤既能完全除去SO2气体,也不会减少或生成CO2气体,且现象明显,上述两个方案都合理。
2.改进实验装置
教材上有些实验装置复杂、实验费时费药,有些实验现象不够明显,还有些实验环境污染严重等等,教师可带领学生对这些实验进行改进。如酚醛树脂制取实验以后,试管难以洗净,每次实验只得更换试管,改进后我们用医用废磷霉素小瓶替代试管进行实验,不但节省了大量的试管,而且药品用量比原来少了许多。
3.研究不同反应条件对实验的影响
学生做了在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液实验后,让他们将上述实验操作顺序颠倒,观察现象,并进行解释。再如用较纯净的锌粒与稀硫反应速度较慢,当在反应混合物中加入少量CuSO4溶液时,反应速度大大加快,可让学生探索原理。
4.开展家庭小实验活动
