时间:2023-01-21 03:13:11
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篇化学实验室安全论文,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。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)09-0122-02
化学是一门以实验为基础的科学,通过实验不仅能加深学生对所学知识的理解,巩固学生所学的基础知识和基本理论,更重要的是能训练学生的基本技能,培养学生的爱好和创新精神,化学实验室则是实现这一教学目标的场所。职业院校目前的有机化学实验教学方式是:教师先讲解实验,学生“照方抓药”。因为学生的水平参差不齐,教师所选择的实验内容也只能比较常规,基本没有什么创新。这样的有机化学实验教学方式不利于培养学生的实验兴趣,束缚了学生创造性思维的发挥,严重挫伤了一部分优秀学生的实验积极性。笔者拟结合我院开放有机化学实验室教学的实践,探讨实验室的组织与管理,分析开放式有机化学实验项目,对进一步开放化学实验室进行实验教学进行思考。
开放有机化学实验室的组织与管理
化学实验要经常接触各种化学试剂,特别是有机化学实验室,很多化学试剂或者有毒有害,或者易燃易爆,或者具有腐蚀性。有些实验在操作过程中又不断产生一些有害物质,操作不慎还会遇到许多事故危险。因此,开放化学实验室最重要的一点就是要加强实验室的组织与管理,确保师生的人身安全。
第一,保证每个独立设置的实验室随时有一名实验指导教师和一名实验员。实验指导教师应完成下列工作:(1)负责开放实验的申请受理、时间安排;(2)负责学生预习报告、完成报告的收阅;(3)负责学生实验过程中的指导、讲解;(4)负责实验异常事件的应急处理;(5)负责优秀实验作品的遴选、推荐。实验员应完成下列工作:(1)负责按时开放实验室;(2)负责实验室化学试剂的准备、取存;(3)负责实验室的试剂、设备、水电气、门窗安全;(4)与指导教师共同负责实验异常事件的应急处理;(5)协助指导教师负责预习报告、完成报告的收阅。
第二,化学试剂的取用、存放专人负责,并有记录。浓硫酸、乙醇等是有机化学实验室很普通的试剂,但是浓硫酸的腐蚀性很强,乙醇属于易燃易爆化学品,因此,化学试剂的取用和存放必须有专人负责,并留有使用情况记录。学生做实验需要什么试剂,需要多少量,必须先通过实验预习报告向实验指导教师申请,教师同意后,再通知实验员准备试剂,学生得到教师许可后方可进行实验。实验过程中产生的有毒有害废物需要配合实验员采取有效措施进行处理,并留有记录。取用的试剂太多,剩余试剂也应通知实验员进行回收或处理,不能随意丢弃。
第三,开放实验室采取“预约制”进行化学实验,以确保实验过程中学生可控。未申请或者未得到批准的学生不允许进入开放实验室进行实验。进入开放实验室的学生必须穿着实验服,并按照实验需要,做好防护措施。学生不得随意开启、搬动实验室管线上的阀门,不得随意开关实验室的大型精密仪器设备。
开放有机化学实验室设置的实验项目
在有机实验室开放初期,进行的实验项目可以分为以下五种类型:
与有机化学常规实验相对应的拓展型实验 进行与有机化学常规实验对应的拓展性实验是开放有机化学实验室的主要目的,也是实验项目最多、参与人数最多的一类实验类型。像“甲基叔丁基醚的制备”、“合成乙酸乙酯催化剂的选择”、“叶绿体色素的提取和分离”等开放性实验可以看成是对“乙醚的制备”、“乙酸乙酯的制备”、“从茶叶中提取咖啡碱”等常规实验的一种拓展。在“甲基叔丁基醚的制备”这一开放性实验中,学生需要打破单醚合成的传统思路,考虑如何合成这个两边取代基不同的混醚。在“合成乙酸乙酯催化剂的选择”这一开放性实验中,学生可以完全脱离浓硫酸催化的束缚,通过检索、阅读文献,了解酯化反应催化体系的最新研究进展,根据自己爱好或者实验室条件,选择不同的乙酸乙酯合成催化剂,并进行尝试,这样可大大激发学生的兴趣。通过“叶绿体色素的提取和分离”这一开放实验,学生了解到了天然产物分离的方法,懂得了中药不只是能熬成一锅汤,还能通过这一方法分离出不同的成分,进行提纯与精制。这种类型的实验一般为授课教师根据教学进度给学生留下的课外拓展实验题目,实验员配合实施。因为是有机化学授课教师留下的课外拓展实验,对学生有机化学课程的学习帮助较大,所以参与这类开放实验的学生比较多。每个实验所需时间一般为6~8学时,刚好占用一天时间。
关键词:5S管理;高校基础化学实验室;思想道德素质
高校中基础化学试验室包括四个部分:无机化学、有机化学、物理化学、分析实验室。近些年来,高校重视化学实验室的科研成果、项目申请和学术论文的发表,而对实验室的管理工作有疏漏之处,高校基础化学实验室频频出现安全事故,这在一定程度上体现了实验室管理制度不完善以及高校基础化学实验室中教师、学生思想道德素养的缺失。
一、“5S管理”的内涵
5S管理是一种起源于日本的新型企业管理概念,一共包括五个模块:整理、整顿、清扫、清洁和素养。整理是指合理放置工具、腾出空间、防止并减少工具误用,营造一个便捷清爽的工作氛围;整顿是对必要物品进行科学分类,并依次排列整齐,每件物品需要标识正确的物品名称,减少寻找物品的时间;清扫是培养工作人员养成良好的卫生习惯,定时定期轮流清扫工作场地,确保室内无杂物灰尘,为工作人员带来舒适的工作环境和心情,清扫的过程中也可以发现一些隐患;清洁是对清扫工作的深入细化,保持场地的干净整洁,通过定期的检查和共同监督,实现清洁工作的制度化和管理化,从而提高工作效率;素养是对前面四个概念的总结,促使员工将原有的工作要求转变成自身的工作习惯,从而实现全公司的工作综合制度规范化。
二、实验室管理存在的问题
1.高校实验室的特点
高校基础化学实验室具有如下三个特点。一是实验室内构造特殊。水电是实验室的必备设施,此外还有气体、昂贵复杂的试验仪器、大量多样的化学药品等都为高校基础化学实验室的管理带来了棘手的问题。二是化学实验室中的各类试剂具有不同类别的化学性质,其中许多试剂具有爆炸性、腐蚀性、剧毒性,试验中的任何操作不当都可能导致严重的问题。三是实验室中物理因素错综复杂。基础化学实验室中机器众多,特别是个别精密贵重仪器的不规范使用会带来一定隐患,机械设备的压力问题、工作场地的水源问题、电源问题以及辐射问题都为高校基础化学实验室的管理带来了不便。
2.高校实验室管理存在的问题
高校基础化学实验室的管理主要存在以下三个问题:一是实验室存在较多的闲置、过期、废弃药品。这些药品不仅占用空间,造成空间上的拥挤,还会为药品查询带来不便。二是实验室不重视对化学仪器的维护。基础化学大多面向全校,非化学专业学生对机器的维护、实验室的注意事项不甚了解,导致课上实验操作不规范、课后仪器清理不及时、室内打扫不重视。三是基础化学实验室的规章制度不完善。原有的规章制度仅限于文字,师生对文字规章的理解各有不同,不利于形成标准化、规范化的管理。
三、5S管理在实验室中的应用
5S管理法在高校基础化学实验室中的应用通过五大模块进行:一是整理部分。对校内实验室的化学药品库存进行全面的盘点,记录药品清单,将化学试剂按照化学性质进行细致分类,及时统一处理过期报废的药品,每项工作设置固定期限,确保在规定时间内完成,减少实验室的安全隐患。二是整顿部分。实验室内的所有物品全部进行标注,包括各类化学药品、废液处理桶、实验室内专用打扫工具、试验烘烤箱等。此外,实验室出口墙壁处应该张贴一张醒目的物品位置图,帮助实验人员及时查找所需物品。实验桌面上的小件仪器、器皿等也要进行文字标注,并用耐腐蚀的材料进行固定。三是清扫问题。负责清扫工作的学生需要根据室内的物品位置图进行规范打扫,重点清扫称量台、实验台及水槽等容易忽视的死角,实验室内的各项打扫任务都应设置在检查表中,并形成一种卫生硬性标准。四是清洁问题。学生在教师的指导下完成实验室的整理工作,将桌面化学仪器放置到最初位置,整理试验药品,统一回收废液,按照卫生清洁标准逐一进行,清洁结束后检查表格中签字后再有序离开。五是素养问题。高校基础化学实验室的精神文明建设亟须深化,在日常学习生活中,教师需要引导学生养成良好的整理、清扫、整顿、清洁的习惯,学会做事情有始有终并学会遵守规律。对待恶意破坏实验室规章的违纪行为进行惩罚,实现科学文化建设和思想道德建设的同步进行,不断实现实验室的规范化、科学化管理。
关键词:化学实验 教学模式
化学是一门以实验为基础的自然科学。对科学研究工作者来说,化学中原创性理论大部分是来自化学实验的研究成果;对中学生而言,化学实验对于引导学生创新意识、培养学生创新的主观能动性以及创新思维习惯等方面起着极为重要的作用[1]。化学教师应结合教育教学实际充分挖掘化学实验的教育教学功能。化学实验有利于激发学生浓厚的科学兴趣,帮助他们形成化学概念,获得化学知识,掌握实验技能,培养实事求是的、理论与实践相结合的科学态度、科学方法以及科学精神。因此,加强实验教学是促进学生综合素质的发展,提高化学教学质量的重要一环。
一、中学化学实验教学模式研究的必然性
在目前化学实验教学模式中,普遍存在下列问题:①大多只是形式上完成了课标规定的各项实验,学生在知识技能及情感态度等方面缺乏明确的、具体的和客观的目标要求;②中学阶段由于升学、课时等多种原因,教师更多的是进行课堂演示,学生动手较少,操作能力较弱;③传统教材中验证性实验占主体,即使新教材凸显了实验的探索性和研究性,但是传统实验教学模式中步骤一成不变,现象毫无差异,这样的教法固定了学生的实验方法,约束了学生的思维模式;④有些化学反应需要特定的反应条件,所用的药品具有危险性,导致学生实验甚至是演示实验都无法开展,即使少部分这类的实验开展了也由于心理恐惧等原因,造成实验操作马虎,达不到应有的实验目标。
二、中学化学实验教学模式的探索
如此重结果,轻过程,脱离社会和生活的实验教学模式忽略了学生对实验本质的探究,弱化了学生的情感态度和价值取向,从根本上失去了素质教育的功能,使学生失去了学习的主动性,积极性和创造性[2]。所以,更新实验观念,改进教学模式势在必行。
1.重新认识化学实验教学目标
实验教学目标既是实验教学的出发点和归宿,也是评价实验教学的基本依据。实验教学目标的制定对实验教学起着导向、调控和反馈作用,有助于教师改进实验教学,提高教学质量。
《全日制义务教育化学课程标准(实验稿)》和《普通高中化学课程标准(实验稿)》都从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度提出明确的教学要求,对于中学化学实验教学起到提纲挈领的作用。化学实验教学中,对实验教学目标认识上的不足必然导致实践上的偏差,教师的着眼点不能单纯以追求实验结果为目标,或仅仅停留在掌握操作技能层面,忽视了学生科学态度、积极情感以及过程中各种能力的培养。因而,实验教学目标的制定[3]可从这三个维度的分类与要求进行制定与实施,避免其随意性和盲目性。
2.多方面联合建设好开放实验室, 增强实验课程的实践性和探究性
在中学化学课堂教学中,课程的设置和实验室管理方式都难以适应课改中化学实验的实践性、探索性和研究性的需要。而开放化学实验室是重视实验教学、加强课程实践性以及提高教学质量的大胆尝试[4]。化学开放实验室的建设,可以由化学教研室指导,由热爱科技活动的学生组成,由政教处、教务处等多部门联合管理,实现开放实验室与各项校园工作的有效结合,保证开放实验室的有效运行。
首先,开放实验室可以成为化学教研组培养学生学科兴趣的有效平台,实验内容可以是补做课堂内失败或需要巩固的实验、教师演示实验、课后习题实验等课内实验;也可以是增补一些课程内容的延伸实验。其次,开放实验室可以与教务处的研究性学习课程和校本课程相结合,研究性课程可以以教师或学生提出实验课题为研究内容,在教师指导下进行自主实验研究;校本课程可以是趣味性强的实验,如“魔棒点灯”、“净水器的制作”等实验,提高学生对科学的兴趣,并引导他们对其进行探究;也可以是一些与社会生活密切相关的实验,如倡导学生利用日常生活用品和废弃物做实验,使实验贴近社会生活,又能促进学生社会责任感的培养和创新意识的发展。最后,开放实验室可以与政教处的科技活动相结合,如实验技能大赛,科技小制作等,在校园里营造良好的科技创新氛围。
3.运用现代信息技术优化实验教学
将现代信息技术用于化学实验教学,能够有效地克服实验条件的限制,提高实验的可见度性,增强实验的实效性,保障实验的安全性,从而最大限度的发挥实验的作用[5]。
实验教学中,部分实验的实验现象不明显的,不易观察,教师可以利用投影技术,对其进行“放大”或“缩小”,让学生们能够直接观察实验现象,使验证性实验的验证更具科学性,如利用投影观察酒精与水混合后体积的变化、氢氧化钠固体表面潮解现象等。部分实验存在操作危险、药品昂贵、有毒有害,教师可以利用多媒体技术,反复模拟实验操作,将错误操作的后果以直观的方式呈现给学生,让学生充分掌握操作步骤再进行操作,保证学生安全,避免资源的浪费,大大提高实验的有效性。比如,高锰酸钾制取氧气的过程中,实验结束后应先将导管移出水面再熄灭酒精等,一旦失误,将导致水槽中的水倒流,引起试管破裂等后果。
改革传统实验教学模式,它不但可以充分发挥学生学习的主观能动性,改变学生被动接受知识的状况,还能正确的引导学生进行科学研究的锻炼,培养学生的独立探究能力和动手实践能力。因此在中学化学实验教学中,教师应优化教学模式,创造出以学生为主的教学模式,使实验教学更好地服务于学生,促进学生综合素质的全面提高。
参考文献
[1] 王成.中学化学教学中实验教学的重要作用,科教文汇,2011,(9):136-137
[2] 张翼.基于新课程标准的中学化学探究性实验教学设计模式研究,绵阳师范学院学报,2012,31(11):142-146
[3] 张建夫,张辉,范艳佳.新课改下高中化学实验教学目标实施情况的调查与分析, 周口师范学院学报,2013,30(5):88-91
[4] 刘微.新课程背景下高中化学实验室资源现状和利用的调查研究:硕士学位论文.沈阳:东北师范大学,2010.
【关键词】化学实验教学概述;实验教学问题;实验教学对策
引言
笔者将化学实验教学分为实验前、实验中和实验后三个部分。在化学实验实际教学中,实验前、实验中、实验后都存在着相应的问题。化学实验具有一定的危险性,如果不能很好地解决这些问题,可能对实验者的人身安全造成伤害,我们要重视在化学实验教学当中的问题,并切实解决。
一、化学实验教学概述
笔者大致将化学实验教学分为三个部分,即化学实验教学前的准备、化学实验教学的进行、以及化学实验教学后续工作。化学实验具有一定的危险性,因此每一个部分在进行的过程中都要格外注意,以免发生意外对师生的人身以及室内器材造成损害。
二、化学实验教学中存在的问题
1.学生对于基本规则的忽视
学生在进入化学实验室前没有熟悉相关的规则,一般而言我们会将化学实验室规则挂在教室前方,进入教室的同学都能够看到这些规则。但是依然会有一些同学忽视了这一规则,进入实验室造成了不可避免的麻烦。
例如化学实验规则当中的:了解实验室水电总开关的地方,了解消防器材(消防栓、灭火器等)、紧急急救箱等的位置和正确使用方法。学生做实验不像教师那样非常稳妥,随时都有可能发生意外。实验时我们经常用到酒精灯,酒精灯控制不好就会引起失火,这就需要学生对于消防栓和灭火器有一定的了解。在危险发生时可以及时的进行遏制;又例如我们的实验规则中要求学生在做实验时要穿长袖衣裤,长发要扎起来,不能穿拖鞋。这一条也是对于学生人身安全重视。在观察化学反应时硫酸是我们经常用到的物质,硫酸一但溅到人的身体上就会对人的身体造成腐蚀,后果都是非常严重的,有的甚至无法弥补。而学生对于基本规则的忽视,成为我们需要关注的第一个问题。
2.学生对于实验材料的浪费
学生做实验所用的材料都是不需要自己花钱去购买的,因此一些学生就会不珍惜实验材料,造成对实验材料的浪费。例如镁条在空气中燃烧的实验,我们需要将镁条在空气中进行燃烧,燃烧后的镁条呈淡黄白色固体状,然后我们需要在固体中加入适量的水观察实验现象。这是一个非常有趣而且简单的实验。我们的学生年纪不大,平时所上的课程大多是与书本打交道,亲自动手去做实验的机会比较少。一些学生觉得燃烧镁条很有趣,就反复的燃烧镁条,这就对我们的实验材料造成了浪费,是一个需要解决的问题。
3.学生不注意实验后的清理
在实验过程中由于这样那样的化学反应,实验台上不会像学生刚刚进来时那样整洁,学生在课堂上认真学习一节课之后,急于下课出去放松休息,就会忽视试验台清理这一环节。例如铁丝在氧气中燃烧时所产生的黑色物质即四氧化三铁,就需要学生在实验结束后进行清理,放入垃圾桶中。学生不做这个工作就要由教师来做,一个班里有很多学生,将@项任务转移给教师,则是非常繁重的。
三、化学实验中问题的相应对策
1.提高学生对于实验规则的重视程度
针对笔者以上列举的三点问题,笔者将一一论述相应的对策,使我们的化学实验课堂更加和谐。在学生进入课堂实验这一阶段之前,教师应当花出2-3课时的时间让学生熟悉化学实验室的实验规则。教师可以在第一课时向同学们逐条分析讲解实验规则,使学生能够大致理解在实验室中上课应该注意些什么问题。在第二课时对同学们进行抽查,考察大家对于实验规则的熟悉程度,对于检查效果好的同学,教师要给予表扬;对于检查效果有所欠缺的同学,教师要重点关注,督促学生尽快熟悉实验规则。因为对于实验规则不熟悉的学生,很可能在实验时犯错误,如果错误无法弥补,会是一项巨大的损失。
2.学生要养成节约材料的好习惯
我们的学生要明白我们所拥有的一切都是不容易的,如同“半丝半缕,恒念物力维艰”。学校就是我们的家,学生在做实验时所用到的实验材料要像自己家中的东西一样懂得爱惜。教师在学生进入实验室进行实验之前,要向学生灌输这样的学习观念,例如铁色、镁条等物质的使用,酒精灯中酒精的使用量,棉球的使用量,都要节约。而教师在实验之前也要做到心中有数。例如镁条在空气中燃烧的试验,我们一个班需要用到多少镁条,每组大概多少,细化到每人大概用多少,教师都要有数。
3.提高学生实验后的清理意识
“自己的事情自己做”。这样的行为习惯相信在学生读小学的时候教师就已经进行了灌输。例如:木炭在空气中进行燃烧时,我们会用坩埚钳将木炭在空气中进行加热,然后将木炭插入有氧气的集气瓶中,随后观察实验现象,再倒入澄清的石灰水中进行震荡。在这个实验过程中燃烧的木炭、石灰水中的杂物都是我们实验后需要清理掉的杂物。每个班平均有60个学生,这个工作由教师来做对于教师的负担就太重了。做一个实验要集体动起来,大家一起进入实验室、一起做有趣的实验、清理环节也不能丢下,也要一起清理试验台。教师对于积极清理实验台的学生可以进行相应的奖励,例如设置化学平时分,学生所做的这一努力将会在期末的化学成绩中得以体现。由此,我们可以提高学生的清理意识。
结语
化学实验教学是化学学科中不可或缺的环节,如何使这一环节效率更高、效果更好是我们每一个教师所追求的目标。正确认识化学实验当中存在的问题并加以解决,笔者相信我们的化学教学质量会越来越高。
【参考文献】
[1]唐晋军.新课改背景下贵阳市重点高中的化学实验教学调查研究[D].学位论文 贵州师范大学,2014
[2]刘闯.高中化学实验教学浅析[J].考试周刊,2014(50)
关键词: 农村中学实验室 科学管理 功能拓展 水平与效率
化学实验教学是化学教学的重要组成部分。学生在实验教学中能了解科学发展过程,掌握科学的思维方法,养成良好的实验习惯,从感性认识角度学习自然科学知识。化学实验室建设的发展,为各级各类学校开展直观的实验教学创造了条件,为再现各种自然现象、探索自然规律提供了场所。但遗憾的是,由于各种原因,目前农村中学化学实验室管理并不尽如人意,主要存在以下问题:(1)认识不到位,主要是学校领导没有把实验室管理放在应有的地位,认为化学实验是可有可无的,只要能拿到分数就是好学生,对实验室人员缺乏应有的尊重,把他们列入工勤人员管理,严重挫伤了他们的工作积极性。(2)学校实验室人员素质有待提高,目前学校只是将不能教学的、年龄偏大的教师分配到化学实验室,至于专业是否对口,还是有无实验室管理经验,则不再考虑之列,这样势必影响化学实验室管理的水平,更谈不上创造性地开展工作。(3)化学实验室功能单一,只满足于教师的演示实验和学生的分组实验,没有将化学实验室的使用效率发挥到极致。(4)没有引进现代化的管理手段,计算机网络技术没有应用到实验室管理中来,这与当前高度发达的科学技术很不相称。如何解决好以上问题,我结合理论学习及多年的实验室工作经验,谈几点认识。
一、提高认识,统一思想
实验室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。同时学校要形成校长主管,教务处主抓,总务处、教研组共同配合的管理网络。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,切实解决实验室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,关心其生活待遇、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。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。要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,促进学校领导对实验室管理的重视并及时发现和解决一些存在的问题。应增强实验教师工作的责任心,促进实验教学的有序开展。
二、规范管理,科学合理
1.设施设备管理
中学化学实验室的设备主要包括仪器橱柜、实验桌凳、水电设施及其他通用设备。管理好实验室的设施设备,有利于提高实验室的投资效益,有利于营造洁净、整齐的科学实验氛围,有利于提供文明、安全的实验教学环境。
2.仪器管理
实验室的仪器品种繁多、规格各异、使用频繁,要管好实验室各种仪器,就应从编制仪添置计划、采购、到货验收、建档、建账、分类存放到保管、维修等各个环节都要缜密处理,按照一定的规章制度办事,才能繁而不乱、忙而不疏、有条不紊,才能有利于实验教学的进行。
3.化学药品管理
化学实验所用的药品也称化学试剂,主要有固体和液体两类,气体都是临用时制备的。化学试剂各有特性,有些试剂容易潮解,有些易风化,有些受光照后容易变质,所以必须放在干燥通风的地方,防止受强烈的阳光照射。还要注意取用方便,分门别类依一定的顺序排列。
由于化学药品具有价格贵、消耗量大、易变质的特点,为节省开支我们采取如下办法。
(1)降低等级:许多实验都不必用高纯度的药品。购买普通药品代替,降低实验成本。
(2)控制浓度:在化学反应中,无特殊浓度要求的溶液,一般控制在3%―5%左右就可以,有些反应现象很明显的物质,浓度可降到1%―2%。浓度太大不但浪费药品,而且有些反应反而不明显或太剧烈或造成事故,同时也增加了对环境的污染。
(3)控制用量:学生做实验时用量普遍超过要求,误认为用量越多现象越明显。再就是基本操作能力差,无法准确控制倾倒量。对此加强学生的科学性教育,强化训练学生取用药液的基本操作,同时要研究和开展微型实验,以减少药品的消耗。
(4)回收药品:实验后许多剩余的或生成的物品,如铝、银、氧化铜、氢氧化钠、二氧化锰等应回收利用,这样既环保又节约。
4.档案资料管理
(1)常规资料分类存放
我把学校关于实验教学的相关文件及教务处、教研组有关实验计划、总结等相关文件分类存放,把教师的演示、分组实验通知单、学生实验记录、借还仪器药品记录、损坏赔偿纪录分类入档。仪器药品登记统一入册,使账目和各项记录规范化,新进的仪器药品及时入账、损坏消耗的及时记录。每学期末对实验室的仪器药品进行盘查、摸底、记录。做到账账相符、账物相符,发现问题及时解决。
(2)实验资料的存放
自制教具及改进的实验装置入柜存放,将改进的实验方法、实验成功经验收集资料存档,方便教师取用,并给以后的实验教学与研究留下宝贵资料。
三、功能拓展,提高效率
目前农村中学化学实验室功能单一,不能真正发挥实验室应有的作用。实验室除了给教师、学生提供必要的仪器药品外,还应该开放实验室,让学生独立自主地安排时间,选择实验内容,完成实验操作,整理实验结果。
开放实验室的功能主要有两种:一种是为学生复习常规实验提供方便,另一种是为学生创新实验提供服务。常规实验复习主要集中在学期结束前的一段时间。一般情况是将本学期所开设的学生实验器材全部陈列在实验桌上,每桌一个实验,并提供该实验的相关思考题 ,由学生选择实验进行复习。创新实验主要是指学生根据自己掌握的知识,为了某种目的或设想而自行设计的实验。这种实验不一定能够成功,有些甚至带有一定的危险性。因此,在学生进行实验前,教师必须对其实验设计进行审阅,审阅的重点是该实验设计有没有危险性,而不是实验设计是否合理。合理性问题应由学生自己在实验中自我发现、修正。当学生在实验中遇到困难无法继续进行时,教师可以适当点拨。
四、信息化管理,与时俱进
中学化学实验室信息化是在传统实验的基础上,利用先进的计算机技术、网络通信技术、多媒体技术等相关的信息,加工处理传播技术,将实验室的各种实验资源进行处理,并通过计算机进行开放管理,它能协调人员、设备、仪器药品、资金、实验教学之间的各种复杂关系,使管理工作协调有序。信息化管理后的中学化学实验室是集实验教学、实验教务管理、实验设备管理、实验室仪器药品管理、实验室资料管理、实验室开放管理为一体的管理系统。它具有以下优点。
(1)改变了传统实验室繁杂的管理方法,引进了现代化的管理手段,使实验室达到了自动化运行、信息化管理和无纸化办公的目的,对实验室提高工作效率,降低运行成本,起到了至关重要的作用。
(2)建成实验课件和积件库后,为师生教与学提供了便利。
(3)在网络上实验指导材料,如挂图、文字材料,为教师的实验教学带来了方便。
总之,化学实验室管理工作是一项科学严谨而又富有创造性的工作,这就要求农村中学化学实验教师克服一切困难,不断学习,努力探索,扎实有效地开展工作,使化学实验室真正发挥应有的作用,从而改变农村中学化学实验室的落后面貌。
参考文献:
[1]江苏省教育装备与勤工俭学管理中心.中学实验室管理与实验技术[M].南京:南京师范大学出版社,2007.
[2]教育部.化学课程标准[M].北京:北京师范大学出版社,2003.
论文摘要:文章初步探讨了近年来我院在物理化学实验教学管理及实验设备方面进行的改革,提出了进一步深化物理化学实验教学改革的思路。
化学实验是实践性很强的课程,是传授知识、技能、训练科学思维、培养科学精神和品质,全面实施化学教育的最有效形式[1,2],在化学教育中起着重要的作用。物理化学实验是教育部规定独立开设的一门实验课程[3],它要求从事科学研究和从事化学教育的各类人才必须具备完整全面的知识及各种技能,知识可以通过学习获得,各种技能要通过严格的训练才能掌握。当代高校的教育不仅要传授知识,更要注重各种技能的训练。
一
物理化学实验教学的目的是使学生掌握物理化学理论知识及相应的操作技能,培养他们分析问题、解决问题的能力,培养他们将理论应用于实践的能力,具有物理化学理论教学不可取代的作用;是物理化学课程教学的重要组成部分;是一门独立的实践性及技术性很强的课程;是培养学生动手能力和科学研究能力的重要实践环节;在培养学生创新能力、综合能力上发挥着重要的作用。然而在部分高校,物理化学实验教学仍然没有得到足够的重视,认为实验教学是理论教学的辅助部分,是对理论教学的验证。在这种教学理念的指导下,投入不足导致仪器设备陈旧、数量不足,教学程序简单化,不能充分发挥学生的主动性和创造性,不利于学生科学素养,综合能力的培养。要彻底改变这种状况,就必须进行教学内容、教学方法、教学管理秩序等方面的系统改革。本文介绍了我院物理化学实验课进行的一些改革,探讨进一步深化物理化学实验教学改革的思路。
1.增加新的精密仪器及设备,改善实验教学条件。
近几年随着我院的发展,我们使用世行贷款购进了一些新的仪器及新设备,并使用到实验中来。在许多物理化学实验中,传统的测温、测压仪器都是大量含汞的仪器。如在测定液体饱和蒸汽压实验中使用的u型管水银压力计、测量凝固点下降实验中使用的贝克曼温度计、测量大气压实验中使用的水银气压计等。水银是有毒有害的物质,实验过程中一旦操作不慎,发生泄漏,会造成污染,危害教师和学生的健康。为此,我们购进了新型的测温测压仪器,用数字式精密温差测量仪取代了原有的贝克曼温度计,用数字式低真空测压仪取代了原有的u型管水银压力计,用数字式气压计取代了水银气压计。它们的特点是采用新型传感技术,精确度高、稳定性好、无污染。这些仪器的使用不仅解决了实验室的汞污染问题,而且操作简单、读数清晰、测量精度高,使得整个物理化学实验的测温测压手段更方便安全。此外,有许多实验(如燃烧热的测定实验)利用计算机在线测定和处理实验数据。
2.改进旧的教学模式,提高教学效果。
改进旧的教学模式已是形势所迫,势在必行。物理化学实验所用到的仪器、设备具有数量多、投资大等特点,国内大部分高校都受到仪器、设备数量的限制,在同一时间里开设同一个物理化学实验存在一定的困难,多采用在同一时间里开设多个实验,然后再进行轮换。这样做会导致两个方面的不良后果:首先,会造成教师投入严重不足,不能很好地辅导学生。其次,给学生对实验内容的预习带来了很多不便。由于在一学期内要做完那么多实验,势必要在开学后的很短时间内就要开设好几个实验,有些实验的理论知识学生还没有学到,就要进行操作,这样在实验预习环节上学生只能是走马观花,达不到预期的教学效果。目前我们采用延长做实验的时间,由原来的一学期改为两学期;其次实行了小循环实验,即每四个实验内容为一个单元,然后进行轮换,这样做可部分克服以前存在的问题,增加了学生做实验的兴趣,提高了教学效果。
3.加强学生对实验前的预习工作。
实验前预习与否及预习的程度,对实验能否顺利进行起着关键性作用。如果实验前不进行充分的预习,对实验步骤、仪器及设备的结构操作规程及注意事项等一无所知,在实验过程中就会手脚忙乱,造成仪器使用不当,或不能及时记录实验数据,从而导致实验失败。为了保证实验的顺利进行,我们大力加强实验前的预习工作,要求每个学生在做实验前必须认真书写预习报告,由指导教师检查签字确认后,方可进入实验室。让学生在实验前知道实验过程中该做什么不该做什么,做到心中有数,为保证实验顺利有序地进行打下坚实的基础。
4.进一步加强实验成绩的考核制度。
为了促进物理化学实验教学水平的更进一步提高,针对以往对实验成绩的考核只凭实验报告的书写整齐程度和理论考试成绩来评定的弊端,近年来对物理化学实验课成绩的考核做了如下改革:第一制定了“物理化学实验学生成绩考核细则与评分标准”,明确实验成绩考核的具体内容为预习、操作的熟练程度、纪律、安全、实验报告、操作考试、理论考试七部分及各部分所占的比例。第二实行实验教学过程阶段性考试,主要对基本原理、基本操作、基本技能的现场抽题考试,抽题是由学生本人随机抽签,有笔试、口试、现场操作三种形式。通过以上改革,避免了以往只凭实验报告评定成绩的弊端,使实验教学的考核趋向科学化,有利于规范实验教学的管理。
5.增加设计和综合性实验,调动学生的主观能动性。
验证性实验可以使学生对所学的理论知识有更直接的感性认识和加深记忆的作用。但单纯的验证性实验往往使学生处于一个被动的位置上,创造性思维受到一定限制,通过增加设计和综合性实验,学生的主观能动性得到充分的发挥,有利于培养学生发现问题、解决问题的能力。
二
经过几年来对实验教学的不断改革,物理化学实验教学目前有了较大的改观,学生的实验动手能力和研究能力有了较大提高,大大地增加了学生的兴趣,教学效果明显。今后还要继续加大实验教学方面的改革,主要从以下几个方面进行改革:
1.加大对实验室建设的投资力度,进一步改变教学条件。
虽然我院的物理化学实验教学条件在近年来有了很大改善,但还是不能满足国家教委规定的一人一组的要求。以后我们要逐渐加大对实验室建设的投资力度,彻底改变两人一组甚至多人一组的现状。
2.进一步完善实验教学内容,注重能力培养。
物理化学实验课程的内容应该达到培养学生的创新能力和综合素质的目的。而目前物理化学教学内容多数为验证性实验,这样的教学内容已不能满足当前社会对人才培养的要求。因此,有必要对实验教学内容进行适当改革,增加一些应用性较强的设计性、综合性实验,加强学生综合能力的培养。
3.提高实验教师的业务水平,加强师资力量。
加强实验室教师的培训工作,提高业务水平;促进校际间的实验交流与学习;另外让一些理论水平高、对实验教学有经验的理论课教师从事实验教学,通过这种方法可以改善实验室师资队伍的结构,增加实验教学的实力,提高实验教学效果。
总之,物理化学实验教学涉及教学过程的方方面面,需要做大量的工作。物理化学实验教学的改革不是在短时间内就能够完成的,只有不懈努力、不断探索,把注重学生的能力培养作为实验教学的重要任务,把实验教学工作搞好,才能够为国家培养出更多有用人才。
参考文献:
[1]张学军,王锁萍.全面改革实验教学,培养学生创新能力[j].实验室研究与探索,2005,24(1):4-6.
【论文摘要】本文结合高等职业教育培养目标,分析高职院校水分析化学实验教学存在的不足,并在此基础上提出了4点教学改革,主张加强师资队伍建设,改革实验方式,充分利用多媒体手段提高实验水平。
高等职业教育的培养目标是以岗位要求的技能、知识为出发点,按照社会人才市场的要求,以训练职业能力为本的教育,其最大的特点是注重对学生操作技能的培养。水分析化学实验是高职给排水专业的必修课。水质监测、分析作为给排水专业学生就业岗位方向之一,决定了水分析化学实验课就应以培养水质分析化验的实际工作能力作为教学目标。把培养学生职业技能作为水分析化学实验教学目标时,应从实际出发选择教学内容,更加注重实验教学环节,注重学生综合职业技能能力培养,实现课程与岗位对接零距离的要求。本文结合我院当前水分析化学实验教学存在的不足,谈谈对高职水分析化学实验教学改革的几点思考。
一、水分析化学实验教学目前存在的问题
1、基本操作实验内容过少
实验内容一般以常规检查项目设定,且所用实验试剂、实验仪器均由实验室教师准备好,实训工作面铺开不广,基本操作也得不到充分训练,造成学生实验时出现操作不规范、测定速度较慢、误差较大等现象,且体现不出学生综合技能操作能力。
2、激励机制在考核方法上得不到体现
受实验教学从属于理论教学观念的影响,实训考核没有得到重视,主要以学生预习、实验操作规范化和试验报告三方面内容进行考核,考核主观性大,不利于学生重视该门实训教学。
3、实验教学手段单一
现在水分析化学实验普遍存在这样一种教学模式:内容原理步骤操作要点注意事项学生操作教师巡回指导总结填写实验报告。教师讲实验“照本宣科”,没有新意,学生操作“照方抓药”,存在实验兴趣不高,实验作风不严谨等现象。
4、实验班次人数较多,教师难以全面指导
每班次基本上都为50人左右,教师的巡回指导难以全面纠正隐蔽的操作错误。课末小结时,由于学生认知水平和动手能力的差异,难以在规定的时间内同步完成,提前做完的想走不愿听,未做完的来不及听,想听的也受他人干扰未必听得清楚,总结难达预期目的。
5、不适应现代科学发展的需要
现代分析仪器设备缺乏,实验项目开设主要以经典分析为主,主要涉及四大滴定分析和吸光光度法,学生对现代大型精密分析仪器感到陌生,不利于工作后的进一步掌握。
6、实验室教师素质水平难以适应教学发展要求
实验室教师很多都是从学校到学校,学历偏低,几乎没有参与相关工作实际操作的经历,很难要求他们能够传授给学生很多的操作经验,以及分析比较新仪器新方法的优劣,深入阐述各类实验参数的理论影响和实际作用。
二、改革水分析化学实验教学的途径和策略
1、教材的选择和教学内容的取舍
教材是教学的基础,故选择教材十分重要。一般来说,按教材的内容,编排及适应性来选择。针对专科给排水专业学制较短、学时有限等局限,首先须对现有教材内容及其编排进行必要的调整。加大水分析化学实验教学内容改革,在实验内容安排上应由浅入深,由部分向整体逐步展开,在保证学生操作规范的基础上,开展职业技能训练,提高学生综合职业技能素质。从高职教育培养目的出发,实验、实训教学内容应以“需用为准,够用为度,实用为先”为原则,因此在实验内容安排上应重视基础性、普及性和体现职业岗位综合技能性。实验内容大体可分为三个部分进行,一是分析基本操作的训练,如玻璃仪器洗涤、药品称量、试剂配制、移液、定容、终点标定训练等;二是方法掌握训练和认识,要求掌握滴定分析、分光光度分析、电位分析方法及认识大型紧密仪器法(如原子吸收光谱法,气相、液相色普法等);三是按职业岗位要求完成水质指标测试全过程操作,即教师提供的是需测定的水样(可为自来水厂的水源水),可选择的测定项目(如COD、碱度、氯含量、硬度、铁含量、溶解氧等[2])、所需的仪器、药品和实验场所,要求学生通过查阅国家标准方法选择测定的方法,并进行玻璃仪器洗涤准备、试剂制备、方法测定、数据记录处理及标准评价等的全过程。通过这样层层深入的技能要求训练,并将学生置于职业岗位角色,使学生职业技能综合能力得到提高。
2、充分利用多媒体教学手段, 提高实验水平
充分利用多媒体教学,开展多手段实验教学,这不但能减轻老师的工作强度,改善授课环境,又能使教学直观,简单明了,缩短学生理解消化的时间,大大增强学生学习信心和提高学习热情。在传统的课堂演示教学中,往往受空间分布影响,造成音效或视觉不够清晰。通过利用多媒体课件及演示录像的演示,可以多角度进行,还可以放大、回放等,使演示的效果得到大大的改善,也可以减少学生每次实验进行的时间,便于实验教学的安排。在制作、播放安排上,充分利用多媒体信息量大,音、图、文并茂的特点,有针对性的制作和使用多媒体课件。如实验课前组织学生观看实验基本操作和安全知识相关的课件,向学生讲解正确操作的理由和违反操作对个人和环境的危害,使学生做到操作规范,减少不必要的浪费及对环境的污染;又如原子吸收光谱仪,气相、液相色普仪等,这些仪器较为贵重和精密度要求高,难以满足学生普及使用,通过多媒体的演示教学,可以使学生认识这些大型精密仪器及其操作方法,为今后进一步掌握提供有利的条件。
3、改革实验教学考核办法,完善实验评价体系
水分析化学实验进行单独考核,考核内容可分两部分进行,一是平时实验表现(学生预习、实验操作规范程度和试验报告)占40%,二是综合实操考核占60%。按实验内容的安排,基本操作训练和方法掌握训练按固定的时间安排进行分组训练;按职业岗位技能要求选择水质指标的测定要求至少进行两项,一项作为平时的训练,一项作为综合实操考核内容,具体项目可通过提前抽签获得,采取开放实验进行,即学生们在限定时间内准备好,然后跟实验指导老师约时间进行,每次十六人进行(所配试剂以够用为准,尽量少配的原则进行配备)。考核水样采用自来水厂源水进行,制定评分表根据不同的操作步骤和测定结果进行分项评分,适当增加考核的难度,引起学生的重视并加强平时操作的自我管理能力,保证学生综合技能操作水平的真正提高。
4、重视实验指导教师队伍的建设,使教师的指导真正到位
高职教育要实现“产、学、研”结合,实验室教师应该成为中坚力量。一个高素质的实验室教师,除了完成日常的实验室管理工作,上所开设的已有实验课外,还应该主动熟悉和开发现有仪器的其他功能,研究在本实验室的配备条件下,如何增加新的实验内容,而不应该墨守常规,数十年不变。但当前实验室教师属教辅人员之列,并不受重视,实验室教师存在层次比较低以及难以获得出去进修或培训机会的情况,获得晋升的机会少,导致实验师资队伍综合素质及地位降低,队伍难于稳定,使得实验教学真正与社会接轨存在一定的距离,因此应该加大鼓励实验室教师进修和培训的力度,或有计划地聘请公司、企业实验能力强的专家指导实验室工作,积极鼓励和引导实验室人员掌握新知识、新技术和最新研究成果,参与“产、学、研”,参与新技术的应用和推广,从而提高实验教学水平。另外还可以借鉴东北大学的做法:拟聘有较高学术造诣、教学经验丰富的教授担任实验中心负责人,且规定三分之一的教授、副教授从事实验教学工作。这样也为实验室的项目研发提供了充分的人力资源,促进实验教学团队的不断学习和发展,进而使实验教学水平得到提高。
【参考文献】
[1].高职分析化学实验的现状及改革[J].科技信息,2007,5.
(1)实验技术人员与带课教师均要进行预做实验
影响有机化学实验成败的因素非常多,当实验药品、仪器某一条件发生改变时,都可能产生某种变化和差异。比如有的实验对化学试剂的要求非常高,如乙酰苯胺制备实验中的苯胺,肉桂酸的合成实验中的苯甲醛等试剂,需在实验前进行蒸馏处理;还有一些实验的操作中要求仪器干燥无水。所以无论是新开实验还是曾开设多次的实验,为保证实验教学的顺利进行,必须坚持进行预做实验。通过预做实验,可以对实验内容以及整个实验操作过程有更熟悉的掌握,对于实验要点、操作细节以及容易出现的问题有更全面的了解。对于带课教师来说,可以更好的在课上对学生进行指导;对于实验准备人员来说,可以有效避免在实验准备过程中相关物品的遗忘,提高学生实验的准确率和成功率。
(2)实验技术人员要经常与带课教师沟通
在每学期确定教学任务之后,实验人员和任课老师必须联系确定实验教学内容。进行预作实验之后,实验人员与任课教师应就实验中易出现问题的地方商量出统一的处理方案。每次实验前,实验员需要将本次实验中所准备的仪器设备的状况、试剂情况、准备过程中的各类异常和具体实验操作中的注意事项等,及时与带课教师沟通。实验课结束后,实验技术人员要及时听取教师和学生的反馈意见,发现问题及时解决。对老师及学生提出的建议和意见,在不断吸取他人的经验的同时,提高实验准备的质量。
2实验室的日常管理
(1)试剂管理
有机化学实验室的药品大多具有易燃、易爆、易挥发、腐蚀性强、有毒等危险性。必须严格按照药品的特性为其提供储存条件[2]。每开设一个实验,实验技术人员必须提前将所需试剂配制好并贴好标签,所有需要用到的药品要在上课前放在托盘中,并摆放在实验室带有通风橱的药品台上,同时将取用液体的滴管和取用固体的药匙贴上相应标签,防止弄混污染药品。实验结束后,需要将所有药品和托盘仪器放回库房。实验过程中,必须监督学生是否规范取用药品,对于危险品和一些较为贵重的药品,要求学生必须按量称取,实验结束后,必须认真查验并及时归位,以防危险品外流,发生意外事故;对于易挥发的有毒药品,必须在通风橱进行操作,以保证学生安全和防止污染环境;对于腐蚀性强的药品,必须戴乳胶手套,以防出现灼烧伤。
(2)玻璃仪器的管理
有机化学实验所用的仪器大多都是易碎的玻璃仪器,之前学生的实验柜中的仪器摆放混乱,铁夹、玻璃仪器混放在一起,很容易造成损坏。而且同一套仪器由各班轮用,使得每次实验课结束工作人员都要逐个检查实验柜的仪器破损情况,工作量很大。因此,我们对玻璃仪器的管理进行了以下的改革:常用的玻璃仪器和实验用品实行一柜一套,每班次的学生按学号1组负责1柜,首次进入实验室时进行全面清点,并让学生签名确认。上课时实验教师负责向学生讲授仪器操作方法和注意事项,监督学生正确使用仪器,每次实验后施行自我检查,如果仪器出现损坏,要填写仪器损害登记表,重新补齐,并按照仪器原价的20%进行赔偿。在学期末由教师监督统一进行仪器的交还工作并签字确认。这样的责任制增强了学生爱护公物的责任心和自觉性,使学生对仪器的清洗和保养有了更深入的了解,同时大大降低了教师检查仪器的工作量。由于学生责任心的增强有效减少了玻璃仪器的损害,延长了仪器的使用寿命,节约了资金仪器。一些较为贵重的玻璃仪器,如韦氏分留柱、索氏提取器等在一学期的实验课中仅仅使用一次或几次,如果同其他低值易耗玻璃仪器,既占空间,又增加了损坏几率,所以有必要对这些玻璃仪器进行规范化管理[3],编组标号,由实验教师单独存放,上实验课时再发放给学生,下课后及时收回库房。
(3)实验室安全管理
有机化学实验室相对其他的实验室更容易发生火灾、爆炸、中毒等安全事故,因此,实验室必须配备灭火器材、防爆器材和急救药箱,并定期检查、及时更新,以确保师生的人身安全和正常教学工作的进行[4-5]。在实验之前,要注意排查实验室的安全隐患;实验过程中,要配合带课老师认真检查和监督学生实验,及时纠正不规范的实验操作,做好随时处理突发事件的准备;实验结束后及时切断电源总开关,仔细检查水、电、门、窗是否关闭。实验室应注意通风换气,废渣、废液应分类存放、定期回收,保证师生在一个安全的环境下进行实验。
(4)实验室卫生管理
由于有机化学实验经常要用到腐蚀性强的或油状的试剂,生成的化合物很多也较难清洗,因此有机实验室较其他化学实验室更容易被污染。为此,在实验前,实验室人员应保持实验室的干净整洁,使学生在舒适干净的实验环境中感受到保持实验室卫生的重要性[6-7]。在实验过程中,我们要求学生要爱惜自己的实验台面,例如:将高温的蒸发皿或刚灼烧好的玻璃管垫在石棉网上再放到台面上,以免直接放在台面上而将台面烧焦;如果不慎将腐蚀性试剂洒到台面上,应及时擦掉,以免腐蚀更加严重。实验结束后,我们要求每组学生各自清理自己的台面并将卫生情况列入平时成绩,值日生负责公共区域的卫生。
3实验技术改革
在实验室管理人员的准备工作中,不应仅仅只是将实验需要的物品摆放出来,还应在工作中不断利用自己的专业知识,积极参与实验技术的改进和实验教学内容的改革。如有机化学实验中经常用到的冷却水一般是通过进胶管直接连接到自来水管上,而经过冷凝管后直接通过下水道排走了,这样造成了大量水资源的浪费,通过设计了一套循环水装置,用渔具泵不断的将桶中循环水泵入冷凝管,而经过冷凝管后的水又流回桶内,大大降低了水资源的浪费。如在玻璃工实验当中学生亲手拉制的毛细管可以在熔点测定中使用。如苯甲酸和苯甲醇的制备实验中的产品可以在后续实验中作为原料,实现了化学药品的循环利用,也减少对环境的污染。
论文摘要:通过对安全的人本属性和化学实验室的安全重要性的探讨,明确加强安全教育的重要性。安全工作要把提高人的安全素质放在首位。要通过安全教育提升人的安全素质。进行安全教育,要以学生为中心,教师引导学生构建安全科学的思想理念。让学生自己动手掌握安全技能,从而提高安全素质。
一、安全的人本属性
1.安全的人本属性
安全工作要以人为本,安全首先是人的生理和心理需要;心理学家马斯洛提出“需要层次理论”;认为人有5方面的基本需要:生理、安全、社交、尊重、自我实现。生理需要即吃、穿、住、用,是人的基本生存需要,其次就要求没有伤害,没有疾病,没有外界侵扰和威胁。可见,安全也是人的基本生存需要。安全是人的生理与心理需要,或者是由生命及生的欲望决定了的自我保护意识,这是天生的,是安全存在的主动因素。每个人在日常生活中都有趋利避害的本能,都会自觉地选择安全的行为方式。但人在日常学习工作和生活中难免会有疏忽安全的时候。人所接触的物和环境也会有人不可预料的意外的情况发生,对人的安全造成威胁。
在安全科学领域,安全是指在外界不利因素的作用下, 使人的躯体(以下简称“身”)及其机制免受损伤、毒害或威胁。使人的心理(以下简称“心”)不感到惊慌、危机或恐惧。并能使人健康、舒适和高效能地进行生产和其他各种活动。另一方面, 安全是指实现人的身心处于健康、舒适和高效能活动状态的客观保障条件。
2.安全工作要以人为本
化学是以实验为基础的科学。由于化学的特殊性,实验的药品避免不了有害的物质,实验用的仪器、电气设备,机械设备使用不当都会对人产生伤害,造成遗憾。实验室的环境如空气质量、噪声、振动、照明、温度、湿度等以及实验室的建筑装修水平,都会影响到人的身体反应或心理的波动。如环境使人有不安全的感觉,那就不能很好的进行科学实验.因此实验安全是实验教学和科研首先要解决的重要问题。要高度重视高校实验室的安全工作,安全有了保障,才能保证教学和科研的可持续发展。
二、实验室安全,存在的问题
当前大学生安全意识薄弱。在中学时做的实验较少,自己动手能力差。进入大学以后,要求有较强的独立学习能力,做实验要求自己独立完成,安全素质就显得尤为重要。没有良好的安全素质,就会对大学的学习有影响。甚至会影响到人身的安全和健康。做化学实验室过程中,人的不安全行为,会导致实验过程的不安全状态。实验室常出现的问题是,使用玻璃仪器不熟练,打破玻璃仪器割伤皮肤;取用腐蚀性药品不小心洒到皮肤上;还有把药品放错混合而引起火灾;也有因电机连续运转时间长,发生短路引起火灾及加热过度引起油浴着火等事故时有发生。事故的原因分析是:
1.麻痹思想,思想重视程度不够。有部分同学课前不认真预习。觉得实验简单不会有什么问题,但实际操作时就容易出错,而引起安全事故。
2.部分教师上课时对安全问题重视不够,觉得实验不很难,没有很大的危险。对学生穿实验服、戴防护眼镜、戴手套要求不严,这也容易让学生有麻痹思想。
3.电器、机械设备老化,而引起短路,接触不良等引发事故。
三、提高安全素质的重要性
安全素质绝不是简单的会使用灭火器和逃跑。安全素质就是人对安全的思想认识和遇到紧急情况有运用安全防范的知识和迅速正确应对事故的能力。
1.安全素质的内容
(1)了解国家和学校有关安全的法律法规,要对实验室的规章制度十分熟悉。
(2)掌握安全科学的基本理论,如火灾和毒害的形成条件及控制事故,消灭事故的方法。
(3)掌握必要的安全技能。遇到紧急情况时可以及时自救和可以帮助他人。
2.安全素质必须通过安全教育来提升
安全素质要通过安全教育来不断提升。通过对学生进行安全规章制度的教育、安全科学理论的教育、安全技能技术的教育,引导学生在思想上重视安全,并能把安全观念应用到日常的学习和实验中,在进行实验教学课时和搞科研时,首先会想到把安全放在第一位,这样就能自觉认真遵守操作规章制度,消灭安全隐患。从而做到安全第一,预防为主。有了较高的安全素质,一旦发生意外情况,就会沉着应对,迅速处理事故,而不会慌张忙乱,造成更大的损失。
3.提高安全素质的同时提高了综合素质
安全素质要通过系统的安全教育让学生不断提高。通过事故案例和同学们的自我构建分析讨论,充分认识到人的生命是最宝贵的,遇到危险要互相帮助、互相鼓励,迅速集体脱离险境,用集体的力量在第一时间消灭事故苗头,减少危害。安全教育不仅提高学生的安全防范意识,也培养了学生良好的心理素质,提高了学生的承受挫折的能力。通过安全教育,提高同学团结互助的精神,加强了人际沟通的能力。
四、安全教育的内容和方式方法
贯彻以人为本,预防第一的理念,就要加强安全教育。
1.安全教育的内容
(1)安全规章制度的教育,让学生懂法、遵法,明白规章制度是保障人安全的强制性规定,是安全管理的保证。国家有消防法,国务院和教育部对学校安全工作有明确的条例文件。这说明,国家对安全工作是很重视的。学校及化学学院和实验中心都有安全管理制度。学校和化学学院具体的安全规章制度是和国家的法律法规同样重要的,是国家的法律法规的具体执行的细节体现,更要严格遵守。让学生学习实验室安全操作规则,是以人为本,预防第一思想的体现,是安全工作的重要步骤。
(2)系统的安全科学理论的教育。安全科学的理论包括预防事故的基本原则,怎样防止事故发生,事故原因分析,紧急情况的安全处理等方面及防火,防毒的基本知识。还要理论联系实际,用现实事故的案例说明安全的重要性。让学生对发生的案例从安全管理、安全制度、安全责任、安全技术设施几方面来进行深刻认识。把同学们对安全的认识从片面了解上升到科学理论。把理论通过案例结合到实际。提高了学生的安全素质。要使学生深刻认识到;安全管理、安全教育、安全技术是安全工作不可缺少的紧密相连的三个组成部分
(3)安全技术、技能的教育。安全技术教育包括怎样防范实验中各种原料、产品的危险害性;发生事故怎样迅速处理。怎样迅速脱离可能出现的危险设备和场所。怎样使用安全防护的基本设施;事故发生时的紧急救护和自救措施。异常情况下的紧急处理预案等,提高学生遇到突发事件时的应变能力。
训练学生学会灭火器材的使用,掌握几种灭火,防毒的方法。每个学生都要在演习中亲手使用灭火器。每个学生都要知道在实验室如何迅速采取正确的方法消灭事故的苗头。怎样正确使用洗眼器、喷淋器。有了一次亲自动手的经验体会,以后遇到突况,就不会惊慌失措而造成更大的损失。
2.安全教育的方式方法
(1)集中上课。我校化学学院从新生进校就开设实验安全与管理课程,为必修课,18学时,考试合格后,取得1学分。这样从学生一进校就打下良好的安全思想基础。
在新的历史时期,社会在前进,学生的思维方式也有很大的变化,安全教育如采取简单课堂说教的教学,就很难引起学生的兴趣。所以,安全教育也要有新的理念、新的思想、新的教学手段。我们采取理论与实际相结合的方法,用建构主义教育理论指导安全教育。以学生为中心,让学生主动的思考,教师给与学生积极的引导。用大量案例说明安全制度的重要性,用多媒体演示安全事例的图片、光盘。针对重要的案例,引导学生进行讨论,让学生把自己放在事件的情境中考虑问题。学生进行讨论就是自己教育自己,把安全管理制度,安全理论教育,安全技术设施联系在一起,让学生建构起自己的科学的安全理念,从而提高了安全素质。例如2008年的某高校发生火灾事故,4名学生跳楼而亡,我们组织学生进行讨论,怎样用科学的方法进行灭火和逃生。这样通过具体的事例,大大地提高学生对安全教育的关注度,从而提高安全意识,提高了安全素质。
安全课组织学生进行模拟实战训练,学生在事故情境中可以更迅速牢固地掌握灭火器的使用方法和熟悉救生的方法。
(2)安全教育要贯穿于实验教学的全过程;教师在每次实验课上也要对学生进行安全教育和环保教育。要求学生实验前预习,明白实验使用的药品的性能和危险性及实验操作需注意的地方。教师每次讲实验课时,要对本次实验的安全问题给学生讲明,提醒学生注意。进行实验时就可以做到预防在先,教师把本次实验的安全注意要点要讲给学生,使学生进行实验时安全操作,并且注意回收用过的药品,不随意乱丢,保持安全、健康、环保的实验室,让学生养成了良好的科学习惯。
(3)广泛宣传。把实验室规章制度张贴在楼道、实验室内,时刻提醒学生注意。
五、结束语
安全教育把人本能对安全的需要提升到人自主具有的安全素质。就能使学生自觉地遵守安全规章制度。把安全第一的思想潜移默化地应用在学习、实验、工作中。在日常生活中会自觉地建立安全的生活方式,对人一生的工作和生活都会有巨大的良好影响。
我校化学实验教学中心,是北京市高校化学教学示范中心和国家级化学实验教学示范中心建设单位,为保证我校师生更好地搞好教学和科研,保障师生的安全和健康。校领导和化学学院领导在实验中心建设和管理中,贯彻以人为本,安全第一的理念,树立预防为主,防范在先的思想,把建设实验室的健康、安全、环保体系放在首位,并在实验教学和科研中重视安全教育,加强安全管理,提高学生的安全素质等方面。取得了良好的效果。
参考文献
[1]冬青.揭开行为的奥秘[m].北京:中国经济出版社,1987
[2]张景林,桂吉.安全的自然属性和社会属性[j].中国安全科学学报 ,2001,(11)5:6~9
[关键词] 多媒体技术;天然药物化学; 实验教学
[中图分类号] G642 [文献标识码] C [文章编号] 1673-7210(2010)10(b)-102-02
天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分提取、分离、结构鉴定的一门实践性很强的学科。实验教学是其重要组成部分,它不仅能够验证和巩固课堂学习的理论知识,使学生掌握天然药物化学的基本操作技术和方法,还可以培养学生观察、分析、解决问题的能力,同时也是实现培养学生创新意识和能力的重要途径[1]。随着现代科学技术在天然药物化学领域中的广泛应用,传统的实验教学已经跟不上时代的步伐:①天然药物化学实验周期长,在有限的教学课时下,学生不可能完成更多的实验操作,这将造成学生在实验手段和知识结构上出现欠缺;②不同类型天然活性成分会采用不同的提取分离、结构鉴定方法,且现代提取分离、结构鉴定新技术层出不穷,一般本科实验室没有能力完成技术的更新,容易造成实验与科研及工业化生产脱节现象。多媒体技术具有直观性好、信息量大、交互性强等特点,将多媒体技术应用于天然药物化学实验教学对提高实验课堂教学的效率和效益都能够起到事半功倍的效果。本文结合我校制药工程专业天然药物化学实验教学现状,在多媒体辅助实验教学方面做了一些积极的探索。
1 采用多媒体能够生动形象地展示实验内容
天然药物化学实验课程中,因待提取有效成分结构的不同,决定了其性质、显色鉴别反应、提取分离工艺不同。传统实验教学过程中,教师要书写大量板书,对实验原理、步骤及注意事项要不厌其烦地讲解使学生听得枯燥无味,在实验过程中手忙脚乱,很难保证实验效果。利用多媒体技术,用图片方式展现待提取分离组分的结构、鉴别反应过程中的基团反应机制;采用动画方式再现提取分离工艺的原理及动态流程,同时用图像、声音等方式提醒提取分离过程中的注意点。通过这种方式将理论知识和实践操作有机地结合在一起,促进了学生由感性认识转化为理性认识的过程,增强了学生运用知识的能力。再如准备实验中的几十种玻璃仪器的清点和认知,传统实验教学需要教师讲解3~4小时,结果学生对仪器的认识还是一知半解;现在采用多媒体方法展示各种玻璃仪器正确的使用方法,使用后的洗涤保存方式以及错误使用后的后果,这种直观方式将学生的被动听讲转变为主动求知,显著提高了教学的速度和质量。同时,这种多媒体形式不限于课堂,学生在课下也可以通过自学方式,一边学习,一边思考,头脑中想象实验的具体流程及注意事项,很好地解决了实验预习中的盲目性问题,使得实验预习更加充分,实验过程更加得心应手[2]。
2 采用多媒体能够规范单元基本操作与实验技能
天然药物化学实验教学过程中基本操作多,连续训练、重复训练的机会比较少,学生在低年级学过的一些基本操作的细节认识变得模糊不清,在实验过程中感觉非常陌生,无所适从。我们在实验教学过程中,选取回流提取、过滤装置的搭配,薄层层析过程中制板、点样、展开、显色,柱层析过程中装柱、上样、层析等基本单元操作,采用多媒体形式演示规范的操作过程,对关键操作通过特写镜头加深学生的印象,并总结在各个过程中需要注意的事项。实践结果表明,采用多媒体规范实验基本操作和技能,对强化学生的感性认识是一种有效的辅助手段。学生可以体验整个操作过程,始终处于观察、操作、思考的循环中,通过多次循环,学生将操作环节和操作要点熟记于心,实验过程中会加倍注意。同时,这种规范化的操作可以在一定程度上纠正学生可能出现的错误,对培养他们严谨的科学态度和良好的实验室工作作风也有一定的帮助[3]。
3 采用多媒体能够演示新技术的应用,扩大教学容量
现代科学技术广泛应用于天然药物化学领域,新的提取分离技术,结构鉴定手段层出不穷,仅凭实验中的学习和操作会造成学生在某些实验手段和知识结构上出现欠缺,也会造成理论与实践的脱节,影响到学生今后的发展。通过多媒体技术可以在有限的时间内演示新的提取分离技术,从而扩大了教学容量,节约教学时间,对于培养学生创新思维也会起到很好的作用。
大孔吸附树脂分离、离子交换分离、葡聚糖凝胶层析、金属螯合层析是经典的分离方法,由于时间限制在实验教学中很少被提及。超声、微波提取、超临界CO2萃取、高速逆流层析、高效液相色谱等是新兴提取分离技术,红外光谱、磁共振、圆二色谱是天然产物结构鉴定过程中常用的手段,由于仪器设备昂贵,学生基本只有在毕业论文环节中才有机会使用,若在天然药物化学实验教学中不加以提及,学生到时候便会茫然不知所措。借助多媒体技术,对仪器原理和实验过程仿真模拟,展现各种仪器结构,动态演示提取分离、结构鉴定过程,采用录像方式录制真人演示这些仪器的使用操作规程及注意事项。学生在观看的过程中具有身临其境的感觉,同时也提高了自己的实验技能。
4 采用多媒体技术模拟特化实验,加强实验管理
天然产物鉴定实验中常涉及到一些有毒有害试剂的反应,如醋酸铅、氢氧化钙等。传统实验中大多使用完毕后随水从下水道流出,污染了周围环境。采用多媒体技术模拟该类反应原理,不仅可以达到与实际操作相同的效果,也可以减少环境污染,有利于学生树立绿色化学实验的理念,增强环保意识。一些实验操作不当会引起不良后果甚至酿成事故,用多媒体技术动画模拟这些错误操作,将其步骤分解,动作慢放,不仅能把错误的原因演示清楚,而且可以渲染气氛,使学生看后印象深刻[4]。同时实验室也会突发有毒溶剂泄漏、提取过程爆沸、突然起火等类似事件,若没有预先的安全教育,后果不堪设想。采用多媒体技术模拟突发事件产生的可能原因及处理方法和措施,加强防毒、防火、防爆的实验室安全教育,有利于培养学生实验室安全的责任感和使命感,有利于实验室的常规管理。
5 采用多媒体技术演示工业化生产过程,加强理论联系实际
学生最终要走向社会,成为社会的一员,尤其对于制药工程专业的学生,实验室中的实验教学不能满足他们对工程的需要。怎样将实验室与实际生产过程相互结合在一起?理论联系实际成为解决这一难题的关键。我们充分利用本专业制药工艺实验室小试车间的教学资源和当地实践基地教学资源,利用多媒体模拟演示小试车间50 L提取浓缩机组及制药企业10 m3提取浓缩罐的生产过程,演示制药企业超滤分离的原理及操作过程。利用这种方式大大拉近了实验室与工业化生产过程之间的距离,开阔了学生的视野,加快了他们适应现代化企业的速度,提高了他们的实际实践能力。
6 小结
将多媒体技术应用于天然药物化学实验的教学中,可以规范实验基本操作和技能,培养学生严谨的科学态度和良好的实验室工作作风;可以利用人机对话的交互功能,充分发挥学生的主动性和积极性;可以实现实验过程中零排放、零污染的绿色化学理念。当然,在使用过程中,还要注意与传统教学方式有机结合,从中选取最适宜的教学手段,才能充分发挥多媒体技术在天然药物化学实验中的重要作用。
[参考文献]
[1]高丽君,崔建华,苗苗,等.天然药物化学发现式实验教学的探索与运用[J].药学教育,2007,23(1):31-33.
[2]付颖,徐雅琴,李颖娇,等.大学化学实验教学中应用多媒体的实践与思考[J].东北农业大学学报:社会科学版,2007,5(1):84-85.
[3]徐峰,李翠娟,韩淑英,等.创建促进有机化学实验教学的多媒体系统[J].大学化学,2007,22(4):38-39.
(山东中医药大学 药学院,山东 济南 250000)
摘 要:化学实验教学改革的重要内容之一就是实验教学绿色化,通过对实验的研究和设计实现减少对环境的污染,是可持续化发展的必要选择.本文就绿色化学概念、意义、原则等方面,浅析高校绿色化实验的必要性,并初步探讨了如何实施绿色化学实验.
关键词 :实验教学改革;绿色化学实验;环境保护
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1673-260X(2015)02-0222-02
化学是一门以实验为基础的自然学科,但在实验中由于药品用量大、危险性大和使用一些易挥发、易燃、有毒的试剂很难避免对人体产生危害、对环境造成污染.在全球环境问题日益严峻化的现在,珍惜资源和保护环境是人类面临的重大课题.自20世纪80年代明确提出的绿色化学,是具有明确社会需求和学科目标的新的、重要的交叉学科,近年来受到更多的高校重视[1].绿色化学实验正是在此要求下,按照预防化学药剂造成环境污染的思想指导下,应用新方法、新技术对常规实验教学进行改革而形成的新的化学实验方法.现在有很多高校在实验教学中针对绿色化学的要求对实验进行设计和改进做出了很多有益的尝试,也取得了理想的效果,而且实践证明实验教学的绿色化对激发学生对化学的兴趣、强化动手能力、培养创新思维和对树立环境保护意识上有重要的促进作用.
笔者结合多年的实验教学经验,针对实验教学绿色化的要求、意义、原则等方面进行了初步的探讨.
1 绿色化学实验教学的必要性
1.1 绿色化学的定义
绿色化学是20世纪80年代提出的新的概念,进而产生了一个新的交叉学科,其目的是用化学的技术和方法来减少那些对人类健康和环境有害的催化剂、试剂、原料等的使用,所以又被称为环境无害化学或是环境友好化学[2].绿色化学主要是从原材料的安全行、过程的节能性、反应的经济性和产物的环境友好性几个方面来评价一个化学反应的可行性.其中“4R”原则是其核心内容:即拒绝使用危害品原则(Rejection)、对实验中必须使用的有毒物质或是产生有毒物质的实验实行减量原则(Reduction)、对一些催化剂等非反应试剂的循环利用原则(Recycling)、对可重新利用原料和试剂按照“省资源、少污染、减成本”的目标的重新利用原则(Reuse)[3].在生态环境问题日益严峻的今天,绿色化学的出现,为人类利用化学来解决环境问题带来了希望.
1.2 实验教学绿色化的必要性
化学是以实验为基础的自然学科,在高校化学课程中实验教学占了很大的比重,是学生学习化学的关键.化学实验教学的目的在于让学生观察、认识和理解化学反应、验证已有理论和方法;熟练掌握实验方法和技能是进行科学实验工作的初步,能培养学生独立思考能力、对待科学严肃的态度、严谨的学风和良好的实验习惯和创新能力.近年来环境保护问题越来越被重视,且在实验室逐步开展清洁实验的概念,通过对实验“三废”的集中处理和科学的回收利用,达到对贵重金属和试剂的重复利用和对“三废”的达标处理.但实际过程中需要大量的人力,为此在绿色化学原则的指导下,开展实验教学的绿色化是非常必要的.所以在日常教学中,应在教师和学生头脑中树立绿色化学的意识,从环境保护等各个方面来考虑实验的设置、实验方法手段等因素,使化学对环境保护发挥积极作用.
绿色化学概念也是21世纪大学生应具备的基本素质,只有较强的绿色化学理念和保护环境意识才能适应社会经济发展的需要.当代大学生的知识面应该是复合型、综合型的[4],而学科的交叉渗透是学科发展的必然趋势,因此在实验教学中不但要知道学生使用绿色的实验方法更要向学生灌输绿色化学理念,积极开展绿色化学实验,努力推进实验教学绿色化具有十分重要作用.
2 绿色化学实验教学的要求和原则
2.1 实验设计要求
绿色化学实验要求实验产物对环境无物质种类改变,或是影响极小,具体细化以下几个方面:
(1)最佳利用率,即实验反应中原料利用率尽可能达到百分之百.
(2)不向环境排放有毒物质或者排放物质是正常环境中本身具有的,例如N2、O2、CO2等.例如在进行有NO2气体的实验时,如果在普通条件下加热一定会有一部分气体进入空气中,对人体和环境造成影响,但是用密封的U型胖肚管进行温度对平衡影响的实验时,则不会排放有毒气体NO2.
(3)如果实验现象明显,可以设计微型实验或是利用多媒体模拟实验来减少药品使用量和使污染物达到最小值.
(4)在处理“三废”时尽量回收利用或是转化为非污染物,例如实验室常用的铬酸洗液,在处理废液时可将pH值调到3以下,再加入亚硫酸氢钠使其实的Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ),然后调节废液pH在7.5-8.5之间,使Cr(Ⅲ)形成沉淀析出[5].
2.2 绿色化学实验的原则
绿色化学实验首先要遵循一般的实验原则即目的性、安全性、可行性、简约性等,但更要遵循绿色化学原则.P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出绿色化学12项原则,这些原则目前被国际所公认,它反应了近年来绿色化学领域的工作内容也指明了今后发展方向,它包括从试剂使用出发的5R原则和从化学反应出发的绿色化学原则.具体为:原来最高利用率,理想达到100%、目标产物无污染或是现有物种改变影响、反应原料和试剂绿色化、反应溶剂和催化剂等的重复利用.
3 化学实验绿色化实现的途径
3.1 实验微型化
所谓实验微型化即是在实验中尽量减少反应物质来获得所需要的化学信息的方法与技术,虽然在实验过程中使用的试剂剂量很小但是也能达到准确的效果,更方便、安全、减少对环境的污染[6].从中学化学实验到大学化学有机、无机化学实验很多都可以用少量的试剂来进行,所以微型化学实验覆盖面很广,可行性强.更值得注意的是美国的《化学教育》杂志从20世纪末就开辟了Zippo博士主持的微量化学实验专栏,这表示微型化学实验已成为国际化学教育的发展趋势,国内也在这方面做了大量工作取得了丰盛成果.微型化学实验是着眼与环境保护和实验安全的需求,除了具有方便、安全、节省经费、保护环境的作用,还能提高学生的环保意识更能培养学生的科学素质.虽然微型化实验兴起早于绿色化学,但它的理念与绿色化学是一致的,在推广绿色化学的今天微型实验具有相当重要的意义.但是,在进行微型化实验时,由于试剂剂量很小很可能带来大的结果误差,由此更需要注意操作的准确性与规范性.
3.2 微波化学实验
某些实验可以使用家用微波炉来进行,因其体积小、造价低、适应性强的特性,微波实验一般分为湿反应和干反应.湿(液相)反应一般需要对微波炉进行改造,设计可以进行回流的微波装置;干(非溶剂)反应使用一般的微波炉就可以.干反应由于避免了使用溶剂试剂,对环境污染较小,是微波化学反应研究的热点.微波反应一般有以下三个特点:一是加热速度快,反应完成时间大大缩短,符合经济效益;二是操作简单,适应性强,一般学生都能操作,劳动强度低;三是微波化学反应剂量很小,很多微型化学实验都可以重新设计成微波实验,大大减少对环境污染.
3.3 计算机辅助实验
在设计实验教学时既要考虑到实验的可靠性与可行性,又要考虑经济因素和尽可能少产生废物,由此计算机辅助实验就体现出了自身的优越性.它的做法首先是建立起一个尽可能全面的有机反应资料料库,在确定明确产物之后找出一切可能产生目标产物的反应,再以此反应的原料为中间目标再去寻找可能的反应,直到找出与我们事先设计好的原料一致的路径.这样不但可以节省原料试剂、大大节省实验时间,更能做到零排放物达到对环境的零污染.
有些实验是可以通过计算机进行仿真实验的,通过文字、图片、动画向学生展示实验的基本原理、实验过程以及注意事项,让学生在电脑屏幕上做实验.例如展示某些有毒气体例如NO2的化学结构,或是金刚石等晶体结构,搭建各种复杂分子的微观模型来直观展示微观世界,可以激发学生学习的兴趣[7].
4 结束语
化学实验教学的绿色化需要很长的时间来完善,一方面需要在理论上对绿色化学进行深入研究,另一方面需要从事教学工作的科研人员共同努力.而且在实施的时候也意识到了绿色化是一个理想状态,有些经典的实验是无法达到绿色化的要求,即使使用计算机仿真模拟也难以达到教学要求,现在能够做到的就是尽量妥善处理“三废”或是最大化的回收利用.总之,在每一次的实验教学中都向学生传输绿色化学的理念,把绿色化学要求的实验方法、技术贯穿到整个实验教学中,培养学生的绿色化学意识和环境保护意识.
参考文献:
〔1〕汪朝阳,李景宁.大学化学教学中绿色化学教育的渗透[J].大学化学,2001,16(2):19-24.
〔2〕汪敏,等.基础化学实验绿色化的改革与实践[J].锦州医学院学报,2004,2(1):24-26.
〔3〕宋广治.在实验室及实验室建设中实施绿色化学教学[A].全国大学化学实验绿色化教学研讨会论文集,2000.134-136.
〔4〕闵恩泽,等.绿色化学与化工[M].北京:化学工业出版社,2000.
〔5〕韦连喜,等.创建学校绿色化学实验室[J].实验技术与管理,2005,22(5):105-106.
关键词:食品质量与安全专业;实践教学;建设;发展
中图分类号:G647 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)48-0234-02
随着人民生活水平的提高,食品安全问题日益受到全社会的重视。目前我国的食品安全问题主要涉及到药物残留、环境污染、人畜共患病、食品加工过程中的污染、包装材料污染、假冒伪劣及转基因食品等诸多方面,使得我国的食品安全形势日趋严峻。
2001年,教育部首次批准西北农林科技大学作为目录外专业在全国率先设立食品质量与安全本科专业。2002年,北京农学院食品系也开始招收食品质量与安全专业学生。食品质量与安全专业是一个多学科交叉的专业。为了满足北京市食品行业的需求,培养食品安全与食品加工应用型复合性人才,我们多次修改并完善本科生培养方案,精练理论教学环节,强化实践教学环节,增加实验实践学时,增加设计性、综合性、创新性实验比例,侧重培养学生的实践能力、创新能力和创业能力。2002年开始招生以来,我们的食品质量与安全专业本科实践教学课程及学时见上页表1。
1.学科基础教学平台。学科基础教学平台的课程由学校基础教学部承担。基础教学部承担着全校的公共基础课和学科基础课程,师资力量很强,实验室条件较好,普通化学实验、有机化学实验、分析化学实验、基础生物化学实验十几年来所占比重较大,每门课的实验学时都超过20学时,学分在1~1.5分之间。
2.专业必修教学平台。专业必修课程包含了食品的三大检测技术:食品理化检验、食品微生物检验和食品生物技术检验。食品化学实验学时由10学时增加到24学时,食品分析与检验实验由20学时(2002年)分别增加到30学时(2007年)和36学时(2011年),两门课程的实验都与理论课脱离,独立设课,单独考核。2002年,微生物学分为普通微生物和食品微生物两门课,后因部分内容重复,合并成食品微生物学一门课,实验学时由30学时增加到36学时,实验独立设课。食品安全分析检测为综合性实验,18学时。2007级以后开设了多门综合性实践课程,因此取消了这门课。
3.专业选修教学平台。食品感官评价和食品包装学两门课程的实验课时基本没变。食品工艺学类课程包括动物性食品加工工艺学、植物性食品加工工艺学、酿酒工艺学等多门课程,每门课的实验6~12学时不等,每次修订培养方案时都稍有调整。由于实验室硬件条件的改善,食品添加剂和农产品检验检疫两门课在2007级以后的培养方案中增加了实验课时。食品安全与卫生学实验和食品毒理学实验在2011级的培养方案中增加了实验,并独立设课,课时各24学时。2011级培养方案中新开了葡萄酒品评学和转基因食品与安全检测两门课,实验分别为24学时和12学时。由于果蔬贮运学的实验内容偏重于植物生理方面,环境化学与食品安全的实验内容偏重于环境化学方面,与食品安全相关性较小,因此都陆续取消了。
4.课程教学实习。2002年刚开始招生时,因为实验室条件较差,师资力量不足,综合性实践类课程只开设了食品安全综合实践一门课,学时2周。2007级培养方案中细分为食品安全理化检测综合大实验和食品安全生物检测综合大实验,各为1.5周。2011级培养方案中又增加了食品安全微生物检测综合大实验,三大检测技术的综合性实践学时各为1周。
5.专业教学实习。校外专业调研和专业认识实习分别安排在大二的上学期和下学期寒暑假之前,让学生走出校门参加社会调查,参观食品原料生产、食品加工企业、食品流通销售环节和食品质检部门等,聆听行业内的专家讲座,了解社会的热点和难点问题,加强对食品质量与安全专业的认知程度。两门课的总学时在4~5周。
专业技能训练安排在大三下学期,全部理论课程结束之后,内容涉及到食品原料、保鲜贮运、生产加工、分析检测、流通、销售、和监管等领域,关系到“从田间到餐桌”的全过程。还有职业技能培训和国家相关从业人员资格考核培训等内容。实验为综合性、设计性和创新性实验,侧重培养学生的实践能力、创新能力和创业能力。2002级的学时为5周,2007级培养方案调整时,因为专业课总学分的限制,取消了这门课。2011级培养方案调整时,大量压缩理论课学时,增大实践课程的比例,又重新开设了这门课,课时3周。生产实习安排在大三的暑假开始,学生到与食品行业相关的各种企业和事业单位实习。实习时间由4周增加到13周(2011级),使学生在实习过程中加深对本专业的理解和体验,为毕业找工作做准备。科研训练及毕业论文(设计)和毕业实习安排在大四,总学时为15~16周。
6.师资力量。2002年以讲师或具有硕士学历的教师为主,共26人,其中实验员4人(本科学历1人、大专学历2人、中专学历1人)。到2014年,专职教师46人,其中教授12人,副教授及高级实验师14人;具有博士学位的23人,具有硕士学位的20人。中青年教师占76.1%。实验员8人,其中高级实验师2人;具有博士学位的1人,具有硕士学位的4人。
2002级培养方案中,实践课总学时111时,2007级1162学时,2011级1423学时。2011级总学时比2002级和2007级分别增长了27%和22%。十几年来食品质量与安全专业积极进行实验教学改革,分阶段、多层次培养学生的实践能力和创新能力。实验类型从2002级的验证性实验为主,逐步转变为2011级的综合性、设计性实验为主。实验技术涵盖了从手工操作、试剂盒快速检测、到大型贵重精密仪器的检测。指导教师以高职称、高学历的为主。我们不断革新教学计划,调整实验内容,形成了“以学生为主体,以教师为主导”的分模块、分层次立体的实践教学体系。
参考文献:
[1]肖贵平.食品质量与安全专业人才培养模式和课程教学体系改革的研究与实践――以福建农林大学为例[J].福建轻纺,2010,(1):36-41.