時(shí)間:2022-12-17 06:48:22
導(dǎo)言:作為寫(xiě)作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全論文,它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
請(qǐng)注意下列情況下常常會(huì)發(fā)生實(shí)驗(yàn)事故:
一、違反操作規(guī)定
例如,點(diǎn)燃?xì)錃獗仨毾葯z驗(yàn)純度。可是,如果你在用鋅和鹽酸反應(yīng)制取氫氣的演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,當(dāng)鋅粒反應(yīng)完后,打開(kāi)反應(yīng)器的塞又裝上鋅粒,塞上塞就點(diǎn)燃,就會(huì)引起儀器爆炸。為什么會(huì)發(fā)生爆炸事故呢?這是因?yàn)槟氵`背了點(diǎn)燃?xì)錃馇氨仨殭z驗(yàn)純度的操作規(guī)定。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中打開(kāi)塞裝鋅粒跟實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)裝鋅粒相同,反應(yīng)器里進(jìn)入了空氣,氫氣和氧氣混合,點(diǎn)燃都會(huì)發(fā)生爆炸。
又如,在制乙烯時(shí),在大試管里倒入酒精和濃硫酸,加熱時(shí),就會(huì)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(shí),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(shí),先撤去了酒精燈,冷水就會(huì)沿導(dǎo)管流入盛濃硫酸的燒瓶,以致引起燒瓶炸裂。這是因?yàn)槟氵`背了實(shí)驗(yàn)操作而引起的。
加熱制取氣體并用排水法收集,實(shí)驗(yàn)完畢時(shí),應(yīng)先把導(dǎo)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(méi)來(lái)得及取導(dǎo)管,水就沿導(dǎo)管流入反應(yīng)器,引起儀器炸裂,濺出硫酸。
二、用藥過(guò)量發(fā)生事故
一些實(shí)驗(yàn)雖然劇烈,但試劑量小并無(wú)危險(xiǎn),用藥量稍大便會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。如紅磷在氧氣里燃燒時(shí),反應(yīng)很劇烈,但藥量少時(shí)并無(wú)危險(xiǎn)。
在做分組實(shí)驗(yàn)時(shí),讓學(xué)生觀察紅磷在氧氣里燃燒時(shí)的現(xiàn)象,放入的藥量一定要適量,不得隨意用藥,否則就會(huì)發(fā)生意外事故。
又如:用小蘇打和濃硫酸反應(yīng)做二氧化碳的滅火實(shí)驗(yàn)。如果小蘇打和濃硫酸用量大,產(chǎn)生氣壓過(guò)大,會(huì)沖開(kāi)膠塞,噴出酸液。像這樣,也曾發(fā)生過(guò)燒壞衣服,腐蝕操作者的手的事故。
再如:配制銀氨溶液時(shí),如果加入過(guò)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(shí)就會(huì)引發(fā)爆炸事故。此實(shí)驗(yàn)要防止加入過(guò)量氨水,銀氨溶液必須隨配隨用,不能久置。
三、藥品混入雜質(zhì)
在用氯酸鉀和二氧化錳的混合物加熱制取氧氣時(shí),錯(cuò)把木炭粉當(dāng)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(shí)要認(rèn)真辨清藥物,不得馬虎從事。
又如:做甲烷的演示實(shí)驗(yàn)時(shí),有人沒(méi)有把空氣排凈就點(diǎn)燃甲烷氣體,產(chǎn)生爆炸事故。此實(shí)驗(yàn)應(yīng)先做甲烷的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),再點(diǎn)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(biāo)簽未經(jīng)鑒定的試劑發(fā)生事故
如,在配制溶液時(shí)錯(cuò)把硫酸當(dāng)鹽酸使用,造成傷害事故。凡失落標(biāo)簽的試劑一定要檢驗(yàn)確定后再使用,以避免傷害事故的發(fā)生。
五、實(shí)驗(yàn)室空氣不流通
在演示氯氣、硫化氫、二氧化氮、一氧化碳等有毒氣體時(shí),或?qū)W生實(shí)驗(yàn)可燃性氣體。如制氫氣、乙烯、乙炔等時(shí),如果實(shí)驗(yàn)室空氣不流通,有毒、易燃?xì)怏w逸散到空氣中越積越多,達(dá)到一定濃度,會(huì)引起師生中毒或其他意外事故。因此實(shí)驗(yàn)室應(yīng)安置通風(fēng)櫥、換氣扇等通風(fēng)設(shè)施,必須做到實(shí)驗(yàn)室空氣流通。
為安全地進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要做到以下幾點(diǎn):
1.一切實(shí)驗(yàn)一定要按照操作規(guī)定進(jìn)行。
2.一切實(shí)驗(yàn)一定要在預(yù)備室準(zhǔn)備好,做到實(shí)驗(yàn)無(wú)誤,方可拿到教室或?qū)嶒?yàn)室做。
3.做有毒、可燃性實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要打開(kāi)門(mén)窗,使空氣流通。
4.有可燃性氣體參加的實(shí)驗(yàn),在點(diǎn)燃或加熱前切勿混入空氣或氧化劑。
5.用藥量寧少勿多,不要取用未經(jīng)鑒定無(wú)標(biāo)簽的試劑,隨配隨用,不可久置。
6.沒(méi)做過(guò)的實(shí)驗(yàn)要向能者請(qǐng)教或查清資料再做,不要冒然實(shí)驗(yàn)。
7.步驟多的實(shí)驗(yàn),操作順序要記熟,不可看一步做一步。
【中圖分類號(hào)】 G427 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1006-5962(2012)05(b)-0084-01
化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。通過(guò)做實(shí)驗(yàn),可以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高動(dòng)手能力,幫助他們理解、鞏固所學(xué)知識(shí),同時(shí)也能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,引導(dǎo)他們探究未知,勇攀科學(xué)高峰。由于學(xué)科教學(xué)的特殊性,安全問(wèn)題不容小覷。
1 遵循操作規(guī)程,杜絕事故發(fā)生
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)常要用到一些危險(xiǎn)品和儀器設(shè)備,如果缺乏必要的安全知識(shí),就有可能造成不必要的損失甚至出現(xiàn)危險(xiǎn)。因此,在進(jìn)入化學(xué)實(shí)驗(yàn)室之前,必須了解相關(guān)的安全注意事項(xiàng),防患于未然。只要我們了解各種化學(xué)實(shí)驗(yàn)事故發(fā)生的引發(fā)原因,遵循操作規(guī)程,認(rèn)真操作,就可避免各種事故的發(fā)生,做到安全實(shí)驗(yàn)。以下就是實(shí)驗(yàn)室中存在的一些危險(xiǎn)因素:
1.1 藥品不純導(dǎo)致事故發(fā)生
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意反應(yīng)物的純度和反應(yīng)過(guò)程中生成物的純度,如果粗心大意,可能造成危險(xiǎn)。例如:做甲烷的實(shí)驗(yàn)時(shí),沒(méi)有把空氣排凈就點(diǎn)燃甲烷氣體,產(chǎn)生爆炸事故。在用氯酸鉀和二氧化錳的混合物加熱制取氧氣時(shí),如果把木炭粉當(dāng)作二氧化錳加入試管與氯酸鉀混合,加熱就會(huì)發(fā)生爆炸事故。
1.2 違反實(shí)驗(yàn)操作規(guī)定引發(fā)危險(xiǎn)
在做實(shí)驗(yàn)前,一定要給學(xué)生講清楚實(shí)驗(yàn)操作規(guī)定,否則就可能發(fā)生危險(xiǎn)。如:配置稀硫酸時(shí),應(yīng)該把濃硫酸慢慢倒入水中,并且用玻璃棒不斷攪拌,因?yàn)闈饬蛩岬南♂屵^(guò)程要放出大量的熱。如果顛倒順序,就會(huì)有硫酸濺出傷人,發(fā)生事故。加熱制取氣體并用排水法收集,實(shí)驗(yàn)完畢時(shí),應(yīng)先把導(dǎo)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(méi)來(lái)得及取導(dǎo)管,水就會(huì)沿導(dǎo)管流入反應(yīng)器,引起儀器炸裂,濺出硫酸,發(fā)生危險(xiǎn)。
1.3 使用失落標(biāo)簽未經(jīng)鑒定的試劑引發(fā)的事故
凡失落標(biāo)簽的試劑一定要檢驗(yàn)確定后再使用,憑主觀認(rèn)為,沒(méi)有經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)確定就使用,可能造成傷害事故的發(fā)生。例如:配制溶液時(shí)錯(cuò)把濃硫酸當(dāng)鹽酸使用,造成液體沸騰濺出傷人。在用氯酸鉀和二氧化錳的混合物加熱制取氧氣時(shí),如果把木炭粉當(dāng)作二氧化錳加入試管與氯酸鉀混合,加熱就會(huì)發(fā)生爆炸事故。
1.4 實(shí)驗(yàn)用藥過(guò)量導(dǎo)致事故
有些實(shí)驗(yàn)雖然很劇烈,但用量少時(shí)并無(wú)危險(xiǎn),用藥量稍大便會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。例如:用小蘇打和濃硫酸反應(yīng)做二氧化碳的滅火實(shí)驗(yàn)。如果小蘇打和濃硫酸用量大,產(chǎn)生氣壓過(guò)大,會(huì)沖開(kāi)膠塞,噴出酸液。從而發(fā)生燒壞衣服,腐蝕實(shí)驗(yàn)者手甚至面部的事故。所以 在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下用藥量寧少勿多。5、實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)效果不好引發(fā)的事故。
如制氫氣、乙烯、乙炔等時(shí),如果實(shí)驗(yàn)室空氣不流通,有毒、易燃?xì)怏w逸散到空氣中越積越多,達(dá)到一定濃度,會(huì)引起師生中毒或其他意外事故。因此實(shí)驗(yàn)室應(yīng)安置通風(fēng)櫥、換氣扇等通風(fēng)設(shè)施,必須做到實(shí)驗(yàn)室空氣流通。
2 有效防范,及時(shí)處置
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常接觸到一些危險(xiǎn)藥品和危險(xiǎn)操作,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一定要注意規(guī)范,如果在實(shí)驗(yàn)中發(fā)生意外事故,首先不要驚慌,要沉著冷靜,做有效的處理和及時(shí)的求救。
2.1 如果在燒杯、蒸發(fā)皿或其他容器中著火時(shí)可用石棉布或玻璃板甚至木板覆蓋,通常即可使火熄滅
如果是酒精等有機(jī)溶劑潑灑在桌面上著火燃燒,可用濕抹布、石棉布或沙子蓋滅,或用滅火器撲滅,如果衣服著火,立即用濕布或石棉布蒙蓋,使之與空氣隔絕而熄滅,衣服的燃燒面積較大,可躺在地上打滾,使火焰不致向上燒著頭部,同時(shí)也可使火熄滅。如果比水輕的有機(jī)溶劑(如苯、石油烴、醚等)著火,切勿用水撲救,否則會(huì)造成更大的災(zāi)害,可用細(xì)紗覆蓋或用泡沫滅火器撲滅。如果比水重且不溶于水的有機(jī)溶劑(如二硫化碳等)著火,可用二氧化碳滅火器滅火。如果與水發(fā)生劇烈作用的化學(xué)藥品(如金屬鉀、鈉、過(guò)氧化鈉等)著火,切勿用水撲救,若小范圍的燃燒,可用細(xì)沙覆蓋,使之與空氣隔絕而滅,若范圍較大時(shí),應(yīng)用干粉。
2.2 被火燙傷,應(yīng)在傷口上涂燙傷藥膏
輕度的燙傷或燒傷,可用藥棉棍浸90-95%的酒精輕涂傷處,也可用3-5%高錳酸鉀溶液擦傷處至皮膚變?yōu)樽厣?然后涂上燙傷藥膏。較嚴(yán)重的燙傷或燒傷,不要弄破水泡,以防感染。要用消毒紗布輕輕包扎傷處,立即送醫(yī)院治療。
2.3 在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)一旦發(fā)生觸電事故,應(yīng)立即切斷電源,如果不切斷電源,要用木棍挑開(kāi)電線或戴上絕緣橡皮手套等,使觸電者脫離電源
2.4 吸入有毒氣體,中毒較輕時(shí),可把中毒者移到空氣新鮮的地方,保持溫暖和安靜,必要時(shí)可輸氧,但不能隨便進(jìn)入人工呼吸
中毒較輕者立即送醫(yī)院治療。若誤服毒物,常用的方法是引起嘔吐,催吐劑有肥皂水、1%硫酸銅溶液。誤服毒物的急救和治療一般由醫(yī)務(wù)人員進(jìn)行。若有毒物質(zhì)落在皮膚上,要立即用棉花或紗布擦掉,再用大量水沖洗。
1高校實(shí)驗(yàn)室安全培訓(xùn)存在的問(wèn)題
目前高校實(shí)驗(yàn)室安全培訓(xùn)主要存在以下問(wèn)題[4]:(1)安全意識(shí)淡漠,對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全教育培訓(xùn)重視不夠。對(duì)安全教育和培訓(xùn)的重要性普遍認(rèn)識(shí)不到位,特別是對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)室安全培訓(xùn),沒(méi)有認(rèn)識(shí)到其必要性,培訓(xùn)往往流于形式,簡(jiǎn)單地用消防安全、防盜安全等常識(shí)性的安全教育代替專業(yè)化的實(shí)驗(yàn)室安全教育,部分學(xué)生沒(méi)有經(jīng)過(guò)必要的培訓(xùn)就進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,無(wú)知從而無(wú)畏,導(dǎo)致一些不應(yīng)該發(fā)生的事故發(fā)生。(2)安全培訓(xùn)方案不甚科學(xué),內(nèi)容缺乏針對(duì)性。優(yōu)質(zhì)的培訓(xùn)方案可以使安全教育工作事半功倍,有效地提高師生的安全意識(shí)、安全操作技能、突發(fā)狀況的應(yīng)急處理能力。但是,目前高校缺乏規(guī)范的實(shí)驗(yàn)室安全培訓(xùn)方案,培訓(xùn)目標(biāo)不清晰、培訓(xùn)內(nèi)容不全面、培訓(xùn)計(jì)劃不系統(tǒng),專業(yè)性、實(shí)用性、操作性不足,存在雖經(jīng)過(guò)培訓(xùn)依然無(wú)法處理實(shí)際問(wèn)題的情況。(3)安全培訓(xùn)隊(duì)伍薄弱,影響培訓(xùn)效果。高校安全培訓(xùn)多由保衛(wèi)處、國(guó)資處等部門(mén)的管理人員承擔(dān),他們對(duì)于專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的情況并不了解,對(duì)于實(shí)驗(yàn)室可能出現(xiàn)的問(wèn)題和突發(fā)狀況沒(méi)有經(jīng)驗(yàn),也沒(méi)有專業(yè)知識(shí)作為支撐;有些學(xué)校的安全培訓(xùn)由實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員承擔(dān),往往簡(jiǎn)單強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意的具體問(wèn)題,安全知識(shí)的培訓(xùn)沒(méi)有系統(tǒng)性,缺乏政策法規(guī)介紹。(4)缺乏制度保障,無(wú)法保證覆蓋面和長(zhǎng)效性。目前高校實(shí)驗(yàn)室安全工作大多由保衛(wèi)處、國(guó)資處或裝備處共同負(fù)責(zé),但是對(duì)于安全培訓(xùn)由誰(shuí)來(lái)牽頭和負(fù)責(zé),缺乏明確的職責(zé)指向。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的人員歸口不同部門(mén)管理,其中本科生由教務(wù)處管理,研究生由研究生院管理,教師、博士后、聘用人員由人事處管理,多部門(mén)管理的情況下,缺乏制度的保障和部門(mén)之間的協(xié)調(diào)。
2化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全教育培訓(xùn)內(nèi)容
系統(tǒng)而規(guī)范的安全培訓(xùn)體系應(yīng)當(dāng)具有完善的培訓(xùn)內(nèi)容、專業(yè)的培訓(xùn)隊(duì)伍、多樣的培訓(xùn)方式,同時(shí)營(yíng)造濃郁安全文化的氛圍,鞏固和促進(jìn)安全教育的成效。
2.1化學(xué)實(shí)驗(yàn)室必備的安全知識(shí)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室由于存儲(chǔ)和使用許多易燃、易爆、對(duì)人體有毒害的化學(xué)品,因此在實(shí)驗(yàn)中存在諸多的安全隱患;同時(shí),化學(xué)實(shí)驗(yàn)還需要使用各種儀器設(shè)備、水電、氣體鋼瓶等。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括消防安全、用電安全、化學(xué)安全、生物安全、輻射安全、設(shè)備使用、規(guī)范操作、應(yīng)急(急救處理)等多方面的知識(shí)[5]。(1)消防安全:必備的消防知識(shí),如火場(chǎng)逃生與自救、火災(zāi)報(bào)警、常見(jiàn)消防設(shè)施的使用,以及針對(duì)實(shí)驗(yàn)室不同類型的火情如何選擇合適的滅火器材等。(2)用電安全:化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中有各種電器、設(shè)備以及反應(yīng)裝置,需要用到的有交流電(三相和單相)、直流電和弱電,工作人員應(yīng)當(dāng)掌握基本的電學(xué)常識(shí)和實(shí)驗(yàn)室用電的常規(guī)注意事項(xiàng),了解實(shí)驗(yàn)室存在的電氣危害、觸電的預(yù)防、觸電后的處理和急救及電氣火災(zāi)的撲救等。(3)生物安全:化學(xué)學(xué)科與生命科學(xué)的交叉研究領(lǐng)域涉及到部分生物安全問(wèn)題,應(yīng)當(dāng)知曉由動(dòng)物、植物、微生物等生物給人類健康和自然環(huán)境可能造成的不安全以及初步的防范,知曉現(xiàn)代生物技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用可能產(chǎn)生的負(fù)面影響,學(xué)會(huì)基本的處理措施,并樹(shù)立生物安全的概念以及自我防護(hù)、環(huán)境保護(hù)的意識(shí)。(4)輻射安全:化學(xué)實(shí)驗(yàn)室會(huì)用到具有放射源的儀器、用作標(biāo)記物的放射性物質(zhì),應(yīng)學(xué)會(huì)如何對(duì)輻射進(jìn)行防護(hù)及輻射性廢棄物如何處理,并建立職業(yè)健康思想,知道需要定期對(duì)場(chǎng)所進(jìn)行輻射監(jiān)測(cè)、定期進(jìn)行工作人員的身體檢查。(5)實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)設(shè)備:化學(xué)實(shí)驗(yàn)室用到的設(shè)備類型很多,如高溫、高速、低溫、加熱、壓力容器等。壓力容器如帶壓反應(yīng)釜、高壓滅菌鍋、氣體鋼瓶,屬于特種設(shè)備,需要定期檢查,有特定的操作要求,必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。電爐、馬弗爐、干燥箱(烘箱)等高溫設(shè)備,大多功率較高,不能超過(guò)實(shí)驗(yàn)室用電的額定功率,不能將多個(gè)大功率設(shè)備插在一個(gè)接線板上同時(shí)使用,并應(yīng)定期檢查溫控部件。(6)化學(xué)品安全:危險(xiǎn)化學(xué)品是指具有毒害、腐蝕、爆炸、燃燒、助燃等性質(zhì),對(duì)人體、設(shè)施、環(huán)境具有危害的化學(xué)品。由于其危害性,在采購(gòu)、存儲(chǔ)、使用、回收等各環(huán)節(jié)都有相關(guān)的規(guī)定以及特殊的規(guī)范要求,實(shí)驗(yàn)者掌握并遵守有關(guān)規(guī)則才可以達(dá)成化學(xué)品的閉環(huán)管理。對(duì)于劇、易制爆、易制毒化學(xué)品,公安部門(mén)頒發(fā)了更為嚴(yán)格的要求,實(shí)驗(yàn)者必須了解并強(qiáng)制執(zhí)行有關(guān)規(guī)定。(7)應(yīng)急處理:學(xué)會(huì)如何處理實(shí)驗(yàn)室突發(fā)事故,學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單處置實(shí)驗(yàn)中的小傷害,如燙傷、割破手指、化學(xué)品濺入眼中等事故。
2.2防護(hù)措施
進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)必要的防護(hù)可以使工作人員減少或免受傷害,首先應(yīng)當(dāng)采取自我防護(hù)的措施,如穿棉質(zhì)工作服、戴防護(hù)眼鏡及防護(hù)手套、穿不露腳趾的鞋子等。同時(shí),應(yīng)當(dāng)在實(shí)驗(yàn)室硬件條件上采取必要的防護(hù)措施,營(yíng)造健康和安全的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,比如良好的通風(fēng)以及配備必要的急救設(shè)施,如洗眼器、緊急沖淋器、醫(yī)用急救箱等,確保實(shí)驗(yàn)者的身心健康和安全。
2.3環(huán)境保護(hù)
在實(shí)驗(yàn)工作中學(xué)會(huì)做到“三不傷害”,即不傷害自己、不被別人傷害、不傷害別人。在做好自我防護(hù)的同時(shí),不能影響環(huán)境和他人。應(yīng)當(dāng)了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的“三廢”如何處理及在實(shí)驗(yàn)室如何遵守環(huán)保規(guī)定,例如實(shí)驗(yàn)的廢棄物不得隨意拋棄、生活垃圾與實(shí)驗(yàn)垃圾要分開(kāi)收集、實(shí)驗(yàn)垃圾進(jìn)行分類收集等。
2.4規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作
據(jù)統(tǒng)計(jì),大部分的實(shí)驗(yàn)室安全事故是由于操作而引起的[6]。化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作,有其特定的要求和專業(yè)的規(guī)范,不按照規(guī)程進(jìn)行操作可能引發(fā)事故。例如:蒸餾和回流時(shí),不能是密閉回路,否則會(huì)引起沖料甚至爆炸;在加熱液體時(shí)應(yīng)加入沸石以防局部過(guò)熱而爆沸。雖然在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中已進(jìn)行過(guò)實(shí)驗(yàn)操作的培訓(xùn),但是學(xué)生真正步入科研實(shí)驗(yàn)室獨(dú)自開(kāi)展工作時(shí),依然會(huì)有遺忘和疏忽,在安全培訓(xùn)中再次強(qiáng)調(diào)單元操作的規(guī)范性,可以強(qiáng)化學(xué)生的安全意識(shí),培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,預(yù)防科研實(shí)驗(yàn)中錯(cuò)誤和疏漏的發(fā)生。
2.5事故案例分析
有針對(duì)性地選擇發(fā)生在高校實(shí)驗(yàn)室的典型安全事故,對(duì)事故原因進(jìn)行深入而專業(yè)的剖析,可以充分發(fā)揮其應(yīng)有的警示作用和教育價(jià)值[7],可以避免同類事故的再次發(fā)生。面對(duì)一個(gè)個(gè)發(fā)生在校園里的鮮活案例,也可能就是身邊發(fā)生的事情,讓學(xué)生留下深刻印象,比機(jī)械地灌輸安全知識(shí),具有更好的培訓(xùn)效果。
2.6政策法規(guī)解讀
初步統(tǒng)計(jì)關(guān)于安全、環(huán)保的國(guó)家、地方的政策法規(guī)多達(dá)30余種,并且隨著形勢(shì)的發(fā)展,法規(guī)條例也在不斷修改、不斷提出更高的要求。對(duì)現(xiàn)行法規(guī)進(jìn)行解讀,可以幫助學(xué)生更好地理解、執(zhí)行和遵守各項(xiàng)安全環(huán)保的規(guī)定。
3專業(yè)化的培訓(xùn)隊(duì)伍
規(guī)范健全的安全培訓(xùn)體系必須具有專業(yè)化的培訓(xùn)隊(duì)伍。實(shí)驗(yàn)室安全涉及的專業(yè)知識(shí)較多,可以由具備某方面專業(yè)知識(shí)的人員共同組織成一支培訓(xùn)隊(duì)伍,各自承擔(dān)部分培訓(xùn)內(nèi)容,比如教師承擔(dān)安全知識(shí)、操作規(guī)范的講解,管理人員解讀政策法規(guī),消防工作者介紹消防安全知識(shí)等,這種由多層次、多類型專業(yè)人士組成的培訓(xùn)隊(duì)伍,才能更具專業(yè)性和權(quán)威性;同時(shí)應(yīng)當(dāng)采取措施,加強(qiáng)對(duì)培訓(xùn)人員的再教育,鼓勵(lì)他們參加各種培訓(xùn)和研討,促進(jìn)培訓(xùn)人員自身水平的提高,優(yōu)化其自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)、更新安全環(huán)保理念。
4多樣化的培訓(xùn)方式
為了達(dá)到良好的培訓(xùn)效果,必須采取多種培訓(xùn)方式[8],以人們喜聞樂(lè)見(jiàn)的形式,不斷強(qiáng)化、不斷重復(fù),以期在思想意識(shí)中牢固樹(shù)立安全的觀念。(1)增加實(shí)踐環(huán)節(jié)。安全知識(shí)的傳授,更多是紙上談兵,在實(shí)驗(yàn)室中面對(duì)出現(xiàn)的各種情況,必須經(jīng)過(guò)演練和操作,在實(shí)際工作中才會(huì)真正應(yīng)對(duì)。因此,消防器材的實(shí)訓(xùn)操作、消防演練、事故逃生演練、化學(xué)泄漏處理演練等,應(yīng)當(dāng)作為培訓(xùn)的重要組成部分,提高實(shí)驗(yàn)安全事故的實(shí)際應(yīng)對(duì)能力。(2)多管齊下提高培訓(xùn)效果。將安全培訓(xùn)納入課程教學(xué),使安全培訓(xùn)成為強(qiáng)制性的環(huán)節(jié),例如北京大學(xué)化學(xué)院將安全教育作為本科生的必修課,南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院將安全教育作為本科生的選修課、研究生的必修課,或以講座報(bào)告形式拓寬學(xué)生的視野,邀請(qǐng)學(xué)者、環(huán)保、消防等專業(yè)人士,開(kāi)展不同方向的專業(yè)講座,可以接觸到各方面的最新動(dòng)態(tài),又或者編寫(xiě)安全手冊(cè),讓學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前進(jìn)行自學(xué),將自學(xué)與講學(xué)結(jié)合起來(lái)。(3)利用信息化手段推廣和強(qiáng)化安全培訓(xùn)。利用信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù),推廣安全教育和宣傳:在網(wǎng)頁(yè)上開(kāi)設(shè)安全園地,介紹各種實(shí)驗(yàn)室安全的知識(shí)和規(guī)定;制作安全教育慕課課程,開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),北京大學(xué)以及中國(guó)科技大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心均制作有網(wǎng)上開(kāi)放課程,供大家學(xué)習(xí);利用虛擬仿真技術(shù)、VR技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范進(jìn)行培訓(xùn),當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤操作或違反操作規(guī)程時(shí),危險(xiǎn)狀況通過(guò)虛擬畫(huà)面呈現(xiàn),給人帶來(lái)視覺(jué)的沖擊、留下深刻印象,操作培訓(xùn)效果更加直觀。(4)安全文化氛圍的營(yíng)造。營(yíng)造實(shí)驗(yàn)室安全文化的氛圍,可以提高師生的安全素質(zhì)、強(qiáng)化“安全第一、預(yù)防為主”的安全意識(shí),通過(guò)潛移默化的作用,使實(shí)驗(yàn)室安全內(nèi)化于心、外化于行[9]。可以采取以下措施營(yíng)造氛圍:實(shí)驗(yàn)室門(mén)口張貼安全警示以及潛在的安全危險(xiǎn),做好預(yù)防提示;將實(shí)驗(yàn)室安全制度張貼在實(shí)驗(yàn)室,明確規(guī)范要求;充分利用墻報(bào)、校刊、標(biāo)語(yǔ)牌的作用進(jìn)行安全宣傳和安全氣氛烘托;舉辦實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)競(jìng)賽、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室安全月活動(dòng),進(jìn)行安全實(shí)驗(yàn)室表彰等活動(dòng),形成與制度約束相適應(yīng)的氛圍,達(dá)到比制度約束更為有力的效果[10]。
5實(shí)驗(yàn)室安全教育培訓(xùn)體系的構(gòu)建
5.1安全培訓(xùn)應(yīng)當(dāng)與安全管理制度相結(jié)合
構(gòu)建規(guī)范的安全教育培訓(xùn)體系,必須有相應(yīng)的制度進(jìn)行保障、有手段促進(jìn)執(zhí)行、有機(jī)制激勵(lì)完成,才能實(shí)施推行、達(dá)到效果。(1)建立考評(píng)制度,用考核來(lái)檢驗(yàn)培訓(xùn)效果,并與實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入制度相聯(lián)[11]。經(jīng)過(guò)課程學(xué)習(xí)或自學(xué)后,參加網(wǎng)上的安全測(cè)試并與門(mén)禁系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),通過(guò)者頒發(fā)合格證書(shū),合格者方可開(kāi)通門(mén)禁進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。通過(guò)強(qiáng)制的手段,使每一位進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的人員都經(jīng)過(guò)安全測(cè)試,達(dá)到初步培訓(xùn)的效果。(2)通過(guò)安全檢查制度,查找實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)因素[12],有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行教育培訓(xùn)。因?yàn)檎n題研究方向不同或改變,以及各實(shí)驗(yàn)室潛在的危險(xiǎn)因素不同且隨時(shí)變化,所以要以檢查促進(jìn)針對(duì)性的培訓(xùn)、以檢查促進(jìn)個(gè)性化的安全管理。
5.2以學(xué)生為本,建立學(xué)生參與機(jī)制
建立課題組安全員制度,課題組安全員是由導(dǎo)師指定的學(xué)生。首先對(duì)安全員進(jìn)行培訓(xùn),再由他們將安全管理的具體規(guī)定和安全知識(shí)向?qū)熀屯瑢W(xué)傳達(dá);來(lái)自實(shí)驗(yàn)室的安全員,也可以將實(shí)驗(yàn)室存在的安全問(wèn)題反映出來(lái),大家共同商議解決。安全員同時(shí)參與安全檢查,可以發(fā)現(xiàn)其他實(shí)驗(yàn)室存在的問(wèn)題,并提醒自己課題組注意。通過(guò)學(xué)生參與制度,使學(xué)生從被教育、被檢查的角色,轉(zhuǎn)換為教育者、檢查者,真正成為實(shí)驗(yàn)室的主人,增加學(xué)生的主人翁意識(shí)和責(zé)任感。
6規(guī)范化實(shí)驗(yàn)室安全教育培訓(xùn)體系的優(yōu)勢(shì)
6.1全員覆蓋
隨著高校科研任務(wù)的加重,科研合作者、科研助理、博士后、聯(lián)合培養(yǎng)的學(xué)生也越來(lái)越多,而研究生導(dǎo)師、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員以及實(shí)驗(yàn)室安全管理人員,雖然長(zhǎng)期在實(shí)驗(yàn)室工作,但是對(duì)于日益嚴(yán)格的安全要求及環(huán)保規(guī)定,并不了解或觀念落后停滯,都需要不斷地學(xué)習(xí)。通過(guò)教務(wù)處、人事處、國(guó)資處、保衛(wèi)處的多部門(mén)聯(lián)動(dòng),在新生入學(xué)教育、新教師入校教育、教學(xué)課程體系等各環(huán)節(jié)中,加入實(shí)驗(yàn)室安全教育內(nèi)容,真正實(shí)現(xiàn)全員覆蓋。
6.2分層次具有針對(duì)性
湖南師范大學(xué)化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心源于1938年成立的我國(guó)第一所獨(dú)立設(shè)置的國(guó)立師范學(xué)院的理化系化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,已故中國(guó)科學(xué)院院士吳浩青教授是創(chuàng)始人之一。1953年,學(xué)校進(jìn)行院系調(diào)整,成立了附屬于二級(jí)學(xué)科教研室的實(shí)驗(yàn)室。1998年,合并各教研室管理的實(shí)驗(yàn)室,組建基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,實(shí)行校院二級(jí)管理,并通過(guò)了湖南省實(shí)驗(yàn)室合格評(píng)估。2002年,整合基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和原隸屬于醫(yī)學(xué)院的醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,成立湖南師范大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心。2003年,湖南師范大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心被國(guó)家財(cái)政部列入中央與地方共建高校基礎(chǔ)課教學(xué)實(shí)驗(yàn)室。2006年獲批湖南省實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。2012年,整合化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心和化工原理與制藥工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,成立了湖南師范大學(xué)化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。經(jīng)過(guò)70多年幾代人的建設(shè),中心已發(fā)展為一個(gè)資源高度共享的先進(jìn)的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。中心依托湖南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,有國(guó)家化學(xué)特色專業(yè)、國(guó)家理工教融合化學(xué)化工人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)、國(guó)家化學(xué)專業(yè)綜合改革試點(diǎn)和國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃等國(guó)家級(jí)教學(xué)平臺(tái)以及“石化新材料與資源精細(xì)利用”國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室、現(xiàn)代合成與分離分析化學(xué)國(guó)家“211工程”重點(diǎn)學(xué)科和化學(xué)生物學(xué)及中藥分析省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等重要科研平臺(tái)作支撐,有一支以中國(guó)科學(xué)院院士姚守拙教授領(lǐng)銜的國(guó)家級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。中心一直秉承湖南師范大學(xué)“仁愛(ài)精勤”的優(yōu)良傳統(tǒng),堅(jiān)持以“理論與實(shí)踐并重,以高素質(zhì)團(tuán)隊(duì)培育高素質(zhì)人才”和“理工教融合”為特色,提出并實(shí)踐著“以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo),以實(shí)驗(yàn)專職技術(shù)人員為主力,以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神為核心,理―工―教融合,使學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展”的新型教育理念。為湖南區(qū)域經(jīng)濟(jì)和全國(guó)基礎(chǔ)教育發(fā)展培養(yǎng)了一大批高素質(zhì)人才。
建設(shè)理―工―教融合的高素質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)改革的實(shí)踐中,中心領(lǐng)導(dǎo)深深感受到,傳統(tǒng)的各教研室分散管理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍,只能站在各自的二級(jí)學(xué)科平臺(tái)上思考問(wèn)題,不能綜觀全局,這種弊端嚴(yán)重阻礙了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與發(fā)展,阻礙了新的實(shí)驗(yàn)課程體系的建立與完善,阻礙了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革與教學(xué)水平的提高,因而必須在化學(xué)化工一級(jí)學(xué)科平臺(tái)上組建知識(shí)結(jié)構(gòu)、學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理,能綜觀全局、協(xié)調(diào)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。自2002年開(kāi)始,中心探索用新的理念、新的思路指導(dǎo)化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè),在化學(xué)化工一級(jí)學(xué)科平臺(tái)上建設(shè)了一支實(shí)驗(yàn)與理論互通,教學(xué)、科研、技術(shù)兼容,理―工―教融合,結(jié)構(gòu)合理,核心骨干相對(duì)穩(wěn)定的綜合型、高素質(zhì)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。這支化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)于2008年被評(píng)為湖南省級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì),于2010年被評(píng)為國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。
(1)落實(shí)團(tuán)隊(duì)組織機(jī)構(gòu),明確崗位,穩(wěn)定核心骨干
近年來(lái),中心按照中心主任―課程負(fù)責(zé)人―實(shí)驗(yàn)主講教師―實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的多層次梯隊(duì)式結(jié)構(gòu),組建化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。中心主任全面負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)中心的教學(xué)和管理工作,負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)課改革的整體構(gòu)想和規(guī)劃,負(fù)責(zé)理論課與實(shí)驗(yàn)課間和各實(shí)驗(yàn)課程間的相互協(xié)調(diào)。每門(mén)實(shí)驗(yàn)課程聘請(qǐng)一名有高級(jí)職稱、科研能力強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富并且有很強(qiáng)責(zé)任心的教師擔(dān)任專職課程負(fù)責(zé)人,主持本課程的建設(shè)和改革,組織實(shí)施教學(xué)教研活動(dòng),從實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的角度與理論課教師溝通,并對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理和建設(shè)提出相應(yīng)的要求。中心主任和課程負(fù)責(zé)人是團(tuán)隊(duì)骨干,屬專職實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員,編制相對(duì)穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)教師是相對(duì)流動(dòng)的團(tuán)隊(duì)成員。學(xué)院根據(jù)年度教學(xué)任務(wù)確定實(shí)驗(yàn)教師人數(shù),采用公開(kāi)崗位、自主報(bào)名、平等競(jìng)爭(zhēng)和擇優(yōu)錄用的實(shí)驗(yàn)教師選拔機(jī)制和人才流動(dòng)機(jī)制,并同時(shí)確立理論課與實(shí)驗(yàn)課同等重要的理念,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)隊(duì)伍相互溝通,吸引了大批高水平教師擔(dān)任實(shí)驗(yàn)課教師。
(2)理―工―教融合開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)
為滿足現(xiàn)代高校培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)具備一專多能與高素質(zhì)的要求,中心在教師隊(duì)伍建設(shè)中注重理、工、教多學(xué)科融合,按教學(xué)需要,同時(shí)引進(jìn)理學(xué)、工學(xué)和教育學(xué)三類不同知識(shí)結(jié)構(gòu)的人才,特別注重引進(jìn)或聯(lián)合培養(yǎng)高素質(zhì)的工學(xué)類和教育學(xué)類人才。如近年從企業(yè)引進(jìn)了工學(xué)類高水平教師5人,并先后從企業(yè)和中學(xué)聘請(qǐng)了31名兼職教師。目前化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員既有來(lái)自北京大學(xué)、浙江大學(xué)、吉林大學(xué)、中山大學(xué)等綜合性大學(xué)(理學(xué))的,也有來(lái)自天津大學(xué)、華中科技大學(xué)、北京理工大學(xué)、華南理工大學(xué)等工科大學(xué)(工學(xué))的,還有來(lái)自北京師范大學(xué)、東北師范大學(xué)、西南師范大學(xué)和湖南師范大學(xué)等師范大學(xué)(教育學(xué))的,同時(shí)還有來(lái)自中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理所、山西煤化所和上海藥物所等中科院系統(tǒng)的,既有理學(xué)博士,也有工學(xué)博士和教育學(xué)博士。
(3)以實(shí)驗(yàn)課程體系、教學(xué)內(nèi)容的改革吸引高水平教師加入實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)
近年來(lái),圍繞創(chuàng)新人才培養(yǎng),中心全面開(kāi)展了高師本科化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式等方面的改革研究,提出了系列研究課題,研究過(guò)程不是只依賴課題申請(qǐng)者本人,而是發(fā)動(dòng)全院教師積極參與。如在進(jìn)行“高師本科化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系及教學(xué)內(nèi)容改革的研究與實(shí)踐”的研究過(guò)程中,課題組多次組織全院有高級(jí)職稱或博士學(xué)位的教師對(duì)擬采用的新的實(shí)驗(yàn)課程體系中應(yīng)包括的教學(xué)內(nèi)容反復(fù)討論;中心也不失時(shí)機(jī)地制定了《關(guān)于加強(qiáng)本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾條措施》和《化學(xué)化工學(xué)院關(guān)于具有高級(jí)職稱和博士學(xué)位的教師必須在本科生中開(kāi)設(shè)研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的規(guī)定》等教學(xué)文件,從而有目的地把全院教師的目光吸引到實(shí)驗(yàn)教學(xué)及其改革創(chuàng)新工作上,吸引了大批高職稱、高學(xué)歷的優(yōu)秀人才加入實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。
教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外化學(xué)類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、規(guī)格和課程結(jié)構(gòu)的比較研究,在全國(guó)師范院校中較早創(chuàng)建了新型的大學(xué)本科基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)三層次課程體系,將歷年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究成果應(yīng)用于本科實(shí)驗(yàn)教學(xué),固化進(jìn)本科學(xué)生培養(yǎng)方案,并面向湖南地方經(jīng)濟(jì)和“四化兩型”社會(huì)需求,根據(jù)化學(xué)化工學(xué)科和湖南師范大學(xué)的教師教育特色,進(jìn)一步深化改革,建立了基于一級(jí)學(xué)科的既相對(duì)獨(dú)立,又覆蓋相關(guān)專業(yè)各門(mén)化學(xué)化工課程和知識(shí)領(lǐng)域的“三位一體”“立體交叉”式的理學(xué)(化學(xué))、工學(xué)(化工)、教育學(xué)(教師教育)融合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系(如圖1所示)。新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系包含理學(xué)類的化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)(含基本操作技能訓(xùn)練、綜合能力訓(xùn)練、研究能力與創(chuàng)新精神培訓(xùn)3個(gè)層次的7門(mén)實(shí)驗(yàn)課)、工學(xué)類的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)(含專業(yè)技能訓(xùn)練、專業(yè)設(shè)計(jì)、科技活動(dòng)與社會(huì)實(shí)踐3個(gè)層次)、教育類的化學(xué)教學(xué)論實(shí)驗(yàn)(含師范技能、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與化學(xué)奧賽研究實(shí)驗(yàn))。不同平臺(tái)之間、層次之間相互支撐、滲透與有機(jī)互動(dòng)。理學(xué)類的化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)注重化學(xué)類多專業(yè)的共性,重點(diǎn)傳授實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí),訓(xùn)練基本方法與基本操作技能,培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐和知識(shí)創(chuàng)新能力;工學(xué)類專業(yè)實(shí)驗(yàn)注重學(xué)生的專業(yè)特色,重視社會(huì)需要,與企業(yè)聯(lián)合開(kāi)展教學(xué);教育類的化學(xué)教學(xué)論實(shí)驗(yàn)注重教育教學(xué)特色,重點(diǎn)訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與設(shè)計(jì)新實(shí)驗(yàn)的能力。不同專業(yè)的學(xué)生可根據(jù)自己的興趣愛(ài)好和發(fā)展意向交叉選課,促進(jìn)了學(xué)生完成畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))和開(kāi)展大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。
圖1 化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
(4)以科研反哺教學(xué)為抓手,促進(jìn)高水平教師加入實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍
中心注重科研與教學(xué)結(jié)合,促進(jìn)科研成果向?qū)嶒?yàn)教學(xué)轉(zhuǎn)化,利用科研儀器為本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù),以此吸引高水平教師加入實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。近年中心由教師的科研成果或在研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化而來(lái)的教學(xué)項(xiàng)目達(dá)40余項(xiàng),其中30余項(xiàng)寫(xiě)入已出版的《化學(xué)研究與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)》教材中,為新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系不同實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中第三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)出提供了保障,同時(shí)壯大了本科實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍。長(zhǎng)期以來(lái),化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)所、催化研究所、發(fā)光材料研究室等單位的博士生導(dǎo)師、特聘教授等在完成研究生教學(xué)任務(wù)的同時(shí),均利用本單位的科研設(shè)備,結(jié)合自己的研究課題,為本科生開(kāi)設(shè)研究設(shè)計(jì)性或綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如姚守拙院士實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目導(dǎo)電聚苯胺薄膜的電化學(xué)合成和EQCM表征深受學(xué)生喜愛(ài),瀟湘學(xué)者蘇勝培教授的納米材料合成與表征實(shí)驗(yàn)成為專業(yè)方向必修實(shí)驗(yàn)。
(5)加強(qiáng)青年教師的培養(yǎng)
化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)一直十分重視青年教師的培養(yǎng),采取多種措施督促激勵(lì)青年教師投入實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作,不斷提高青年教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力:①引導(dǎo)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。一方面要求每位新到崗的青年教師首先過(guò)好實(shí)驗(yàn)教學(xué)關(guān)。規(guī)定新到崗的青年教師必須經(jīng)過(guò)一輪以上的實(shí)驗(yàn)教學(xué),同時(shí)擔(dān)任對(duì)應(yīng)理論課的助教工作,并得到實(shí)驗(yàn)課程負(fù)責(zé)人的認(rèn)可,才可申請(qǐng)對(duì)應(yīng)理論課程的主講教師。另一方面加強(qiáng)青年教師的思想品德教育,規(guī)范教師言行,提高教師的道德修養(yǎng),要求青年教師到崗即簽字遵守學(xué)院教代會(huì)通過(guò)的《教師行為準(zhǔn)則》。②配備指導(dǎo)教師,以傳幫帶的形式培養(yǎng)青年教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力。為了讓青年教師盡快熟悉實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)驗(yàn)中心為每位青年教師配一位實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的指導(dǎo)教師(一般是對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)課程負(fù)責(zé)人),以傳幫帶的形式進(jìn)行指導(dǎo)。如首先安排青年教師與指導(dǎo)教師帶同一實(shí)驗(yàn),一同做預(yù)備實(shí)驗(yàn),在青年教師撰寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)報(bào)告后一起分析討論如何解決實(shí)驗(yàn)中可能遇到的問(wèn)題。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,開(kāi)始階段由指導(dǎo)教師講授實(shí)驗(yàn),做示范教學(xué),然后經(jīng)過(guò)試教逐步過(guò)渡到由青年教師講授并主持實(shí)驗(yàn)。實(shí)踐證明這種方式不僅能迅速提高青年教師的教學(xué)能力,也密切了同事間的關(guān)系,培養(yǎng)了全體教師的團(tuán)隊(duì)精神。③鼓勵(lì)在職攻讀學(xué)位,構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍。按照學(xué)院理―工―教融合的辦學(xué)特色,化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)中心在青年教師培養(yǎng)方面也首先考慮如何構(gòu)建理―工―教融合的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍。中心在青年教師在職攻讀學(xué)位和進(jìn)修時(shí)進(jìn)行了規(guī)劃和導(dǎo)向,如根據(jù)學(xué)院理科教師比例較大的實(shí)際情況,鼓勵(lì)青年教師到工科院校和師范院校攻讀工學(xué)學(xué)位和教育學(xué)學(xué)位,先后選拔了4人在職攻讀工學(xué)博士學(xué)位,1人攻讀教育學(xué)博士學(xué)位。此外,中心還有計(jì)劃地選派選送青年教師出國(guó)(境)或到國(guó)內(nèi)名牌大學(xué)進(jìn)修、訪問(wèn)。④支持教學(xué)研究和教學(xué)改革。除鼓勵(lì)青年教師積極申報(bào)校級(jí)以上教改課題外,學(xué)院還設(shè)立教改課題重點(diǎn)支持青年教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,并規(guī)定青年教師申報(bào)高級(jí)職稱時(shí)必須有教改論文,支持青年教師參加各種全國(guó)性的教學(xué)研討班或研討會(huì)。⑤要求青年教師積極為本科生開(kāi)設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),將科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)中的青年教師大部分有博士學(xué)位,科研的生力軍。中心要求每個(gè)青年教師都要擔(dān)任本科生的科研導(dǎo)師,指導(dǎo)學(xué)有余力的大學(xué)生開(kāi)展自主性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。
提高實(shí)驗(yàn)儀器質(zhì)與量,滿足教學(xué)與科研需要
經(jīng)過(guò)幾年的建設(shè),化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心儀器設(shè)備的檔次明顯提高,滿足教育部化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)討論通過(guò)的綜合性大學(xué)《化學(xué)專業(yè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本內(nèi)容》的要求,緊跟國(guó)際化學(xué)學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的先進(jìn)水平,符合適用、先進(jìn)、適當(dāng)超前和可以擴(kuò)展的原則,也滿足了學(xué)校招生規(guī)模的要求。目前化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心擁有各類儀器設(shè)備1 439臺(tái)(套),總價(jià)值為2 808.89萬(wàn)元,其中單價(jià)10萬(wàn)元以上的大型精密儀器設(shè)備共47臺(tái)(套)。中心對(duì)所有儀器設(shè)備實(shí)行統(tǒng)一購(gòu)置、專人管理,有健全的儀器設(shè)備管理制度,儀器設(shè)備的完好率達(dá)到98%以上。近3年來(lái),實(shí)驗(yàn)中心新購(gòu)置儀器設(shè)備542臺(tái)(套),總價(jià)值為1 048萬(wàn)元。化學(xué)化工學(xué)院各科研實(shí)驗(yàn)室共有科研儀器設(shè)備1 275臺(tái)(件),總價(jià)值為1 501.77萬(wàn)元。科研儀器與教學(xué)儀器設(shè)備同時(shí)為教學(xué)與科研服務(wù)。氣相色譜儀、高效液相色譜儀、紫外光譜、紅外光譜等大型儀器設(shè)備均有5套以上,可讓本科生直接上機(jī)操作,除化工大型實(shí)驗(yàn)裝置外,保證了基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)每組1人,專業(yè)課實(shí)驗(yàn)每組不超過(guò)2人,每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目其他儀器配套數(shù)均在5套以上。
中心先后研制開(kāi)發(fā)出了大型純水設(shè)備、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中央真空系統(tǒng)、差熱分析儀等實(shí)驗(yàn)裝置。中心主任何紅運(yùn)教授主持設(shè)計(jì)安裝的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中央真空系統(tǒng)大型實(shí)驗(yàn)裝置可供180名學(xué)生同時(shí)進(jìn)行減壓過(guò)濾、真空干燥、減壓蒸鎦等化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作(如圖2所示)。分布于不同樓層的3間大實(shí)驗(yàn)室共用1臺(tái)主機(jī)。用戶接口通過(guò)真空管道直接連接在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的學(xué)生每人1個(gè)用戶接口,系統(tǒng)壓強(qiáng)最低可至0.003 7 MPa,即使全部用戶接口同時(shí)接上,系統(tǒng)壓強(qiáng)仍可穩(wěn)定低于0.02 MPa,完全滿足常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求。多年的運(yùn)行證明,該裝置工作可靠、減壓效果好、操作簡(jiǎn)便、使用成本低、管理維修方便、整體外型美觀、占地面積小,深受師生好評(píng),適合于高等院校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。
圖2 學(xué)生使用中央真空系統(tǒng)做減壓過(guò)濾實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)課負(fù)責(zé)人曾躍教授指導(dǎo)本科生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),研制設(shè)計(jì)的差熱分析儀(如圖3所示)已用于該院本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)。如圖4所示,將樣品(S)和參比物(R)放入差熱電爐內(nèi)的樣品托盤(pán)上后,差熱分析儀通過(guò)熱電偶(A)將溫度信號(hào)以及溫度差信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電勢(shì)信號(hào),將樣品的溫度信號(hào)(1-2)和溫度差信號(hào)(1-3),直接輸入多通道計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集卡(如圖5所示)。數(shù)據(jù)采集卡通過(guò)自行研究設(shè)計(jì)出的,由計(jì)算機(jī)USB口采樣的差熱分析計(jì)算機(jī)接口接入數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)(如圖6所示),計(jì)算機(jī)通過(guò)軟件控制并采集溫度和溫度差信號(hào)。自行選用設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集卡,進(jìn)行了通道間的隔離,并有穩(wěn)定放大設(shè)計(jì),性能穩(wěn)定(精度達(dá)到±4 μV),可以直接穩(wěn)定記錄溫度差信號(hào)(幾十到幾百微伏)。此自制差熱分析儀與從市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)的能夠滿足教學(xué)要求且性價(jià)比較高的差熱分析儀比較,每臺(tái)可節(jié)省經(jīng)費(fèi)約4萬(wàn)元。
圖3 HNU-DAT-1型差熱分析儀
圖4 差熱分析信號(hào)
圖5 多通道USB計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集卡 圖6 數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)
安全、舒適的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,讓師生安心實(shí)驗(yàn)
中心現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)用房70余間,使用面積3 000 m2,學(xué)生分時(shí)段分班次進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)人均使用面積4 m2。實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以人為本,配套設(shè)施完備,實(shí)驗(yàn)臺(tái)、儀器臺(tái)、試劑柜布局合理,有自主設(shè)計(jì)安裝的統(tǒng)一的純水設(shè)備和中央真空系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室寬敞明亮,通風(fēng)、照明設(shè)施完好,電路、水、氣管道布局安全、規(guī)范、整潔衛(wèi)生。中心在智能化建設(shè)方面做了大量工作,建立了網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)智能管理系統(tǒng)平臺(tái)(http:///)。該平臺(tái)具有教師實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)預(yù)約系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交系統(tǒng)、師生交流平臺(tái)、儀器設(shè)備管理及預(yù)約使用系統(tǒng)和信息等多項(xiàng)功能,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上輔助教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)化、智能化管理,有豐富的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。基于這種網(wǎng)絡(luò)化管理平臺(tái),中心充分發(fā)揮了優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的延伸作用,提高了資源的使用效益。
為保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利進(jìn)行,消除安全隱患,中心采取了如下措施:
(1)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生安全意識(shí)的培養(yǎng),在學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室前對(duì)學(xué)生進(jìn)行專門(mén)的安全環(huán)保教育,提高學(xué)生的安全意識(shí)。
(2)實(shí)驗(yàn)中心制訂了實(shí)驗(yàn)室安全及檢查制度,編寫(xiě)了《實(shí)驗(yàn)室環(huán)境與安全手冊(cè)》《實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)則》及相關(guān)安全制度張貼在各個(gè)實(shí)驗(yàn)室,同時(shí)編印了實(shí)驗(yàn)室安全檢查記錄本,要求各實(shí)驗(yàn)員每天對(duì)所管轄的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行安全自查并記錄,發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)處理并上報(bào)學(xué)院。學(xué)院每周組織一次安全工作檢查。
(3)易燃、易爆、劇保存在專門(mén)的倉(cāng)庫(kù),劇領(lǐng)用時(shí)須經(jīng)實(shí)驗(yàn)室主任簽字,做到隨領(lǐng)隨用,未用完的當(dāng)日返回專門(mén)的倉(cāng)庫(kù)。
(4)每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都配備了廢液桶。有毒廢液由實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一處理:能夠經(jīng)氧化變成無(wú)毒物質(zhì)的達(dá)到排放要求后再排放;部分不能回收或解毒的,處理成固態(tài)難溶物后,送往獲環(huán)保與公安部門(mén)批準(zhǔn)進(jìn)行處理的工廠集中處理。中心向每個(gè)實(shí)驗(yàn)室發(fā)放了實(shí)驗(yàn)室處理廢液廢渣情況記錄本,要求實(shí)驗(yàn)員對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢液種類、數(shù)量、處理辦法和處理結(jié)果及時(shí)登記。2013年學(xué)院針對(duì)教學(xué)和科研實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢液廢渣品種繁多、成分復(fù)雜、處理難度極大等問(wèn)題,基于培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合社會(huì)實(shí)際,開(kāi)展創(chuàng)新研究的能力的考慮,特設(shè)專項(xiàng)資金,鼓勵(lì)師生立項(xiàng)開(kāi)展綜合處理實(shí)驗(yàn)室廢液廢渣的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)研究;經(jīng)學(xué)院組織專家對(duì)全院師生申報(bào)的綜合處理實(shí)驗(yàn)室廢液廢渣創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)審,資助了10個(gè)項(xiàng)目立項(xiàng)開(kāi)展研究。
(5)實(shí)驗(yàn)大樓安裝了消防報(bào)警裝置,每個(gè)實(shí)驗(yàn)室均配有消防器材,藥品室安裝了防爆電源開(kāi)關(guān)和防爆電燈。
上述措施保證了師生實(shí)驗(yàn)的安全和校園環(huán)境的優(yōu)雅宜人。中心自成立至今沒(méi)有出現(xiàn)安全事故。
豐碩的教學(xué)與科研成果回饋中心師生
實(shí)驗(yàn)教學(xué)曾獲國(guó)家級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)1項(xiàng),省級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)3項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng)。近年來(lái)實(shí)驗(yàn)教師發(fā)表教研教改論文80余篇,主持省級(jí)以上教改課題和國(guó)家級(jí)、省級(jí)質(zhì)量工程項(xiàng)目20余項(xiàng),主編出版教材或教學(xué)指導(dǎo)書(shū)5本,參編3本。基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)2008年被評(píng)為湖南省級(jí)精品課程。實(shí)驗(yàn)課教師謝青季教授撰寫(xiě)的教學(xué)在化學(xué)教育類國(guó)際頂級(jí)雜志"Journal of Chemical Education"上,得到了國(guó)際同行的認(rèn)可。中心主任何紅運(yùn)教授撰寫(xiě)的《以“質(zhì)量工程”為契機(jī),深入開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革》論文被評(píng)為全國(guó)高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室工作研究會(huì)第十次學(xué)術(shù)研討會(huì)優(yōu)秀論文(全國(guó)76篇,發(fā)表在《實(shí)驗(yàn)室研究與探索》雜志上)。中心主編的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)新課程體系系列教材獲得了國(guó)內(nèi)同行專家的好評(píng)―“我認(rèn)為湖南師范大學(xué)《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》的項(xiàng)目先進(jìn),對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)明確,切實(shí)可行,特色明顯”(湖南大學(xué)蔡炳新教授);“該課程基礎(chǔ)良好、特色明顯、成果突出”(中南大學(xué)羅一鳴教授);“將化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)和研究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)作為一個(gè)整體建立在一級(jí)學(xué)科水平上的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程體系教材還沒(méi)有,《本科化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教材的編寫(xiě)正好填補(bǔ)了這方面的空白,是一次大膽的嘗試”(專家評(píng)審意見(jiàn)表);“這套教材集成了他們?cè)趯W(xué)科建設(shè)和專業(yè)建設(shè)上的一系列成果,適應(yīng)化學(xué)發(fā)展的潮流,具有如下特點(diǎn):第一,理工教融合。作者們將過(guò)去在人才培養(yǎng)工作中創(chuàng)立的特色貫穿到該教材中,在內(nèi)容上既包括了化學(xué)實(shí)驗(yàn)中合成、分離和分析等全部基本要求,又包含化工的一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),還有面向中學(xué)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,有利于復(fù)合型人才的培養(yǎng)。第二,繼承與創(chuàng)新。該教材在化學(xué)一級(jí)學(xué)科基礎(chǔ)上構(gòu)建了與原四大化學(xué)密切聯(lián)系,并能覆蓋相關(guān)專業(yè)各門(mén)化學(xué)課程知識(shí)領(lǐng)域的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程新體系,經(jīng)典方法與現(xiàn)代方法相結(jié)合,注重通用性和多樣性,有利于學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和學(xué)會(huì)創(chuàng)造。第三,科研轉(zhuǎn)化為教學(xué)。該教材的一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目源于作者在基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)中取得的科研成果,面向生活、面向生產(chǎn)、面向社會(huì),有助于提高學(xué)生探索未知的自信心和創(chuàng)造力,促進(jìn)研究性學(xué)習(xí)的開(kāi)展”(姚守拙院士)。多年來(lái),學(xué)生在校園網(wǎng)上對(duì)教師化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)均在90分以上,全部為優(yōu)秀。
近3年中心教師承擔(dān)863項(xiàng)目1項(xiàng),國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃973子課題1項(xiàng),國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃1項(xiàng),國(guó)家科技重大專項(xiàng)子課題1項(xiàng),國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目26項(xiàng),湖南省杰出青年基金、自然科學(xué)基金等20項(xiàng),其他合作項(xiàng)目31項(xiàng),獲科研經(jīng)費(fèi)2 185萬(wàn)元,發(fā)表科研論文310篇,被SCI收錄222篇,其中影響因子大于3.0的論文65篇。研究成果獲省部級(jí)以上獎(jiǎng)6項(xiàng),其中省科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng),湖南省自然科學(xué)三等獎(jiǎng)1項(xiàng),中國(guó)僑界貢獻(xiàn)獎(jiǎng)1項(xiàng),其他2項(xiàng)。申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利18項(xiàng),獲授權(quán)9項(xiàng)。2012年,湖南師范大學(xué)化學(xué)論文被引用的ESI排名在全球前1%的1 047所頂尖學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)中排名第785位,進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列。
化學(xué)化工學(xué)院在校本科生獲批國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目33項(xiàng)、湖南省大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目16項(xiàng),申請(qǐng)發(fā)明專利5項(xiàng),發(fā)表科學(xué)研究論文15篇,在全國(guó)和湖南省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽、全國(guó)和湖南省大學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽、全國(guó)高校化學(xué)專業(yè)師范素質(zhì)大賽、全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽和大學(xué)生課外化學(xué)化工創(chuàng)新作品競(jìng)賽中先后有130余人次獲獎(jiǎng),特別是在“三井化學(xué)杯”全國(guó)第五屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽中參賽的F1隊(duì),獲得了該賽事舉辦以來(lái)全國(guó)師范院校唯一的特等獎(jiǎng)。面向生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的制藥工程專業(yè)自第一屆開(kāi)始,連續(xù)6屆畢業(yè)生就業(yè)率均為100%,化學(xué)化工學(xué)院4個(gè)本科專業(yè)的畢業(yè)生初就業(yè)率一直保持在98%以上,連續(xù)5年在全校排名第一。
化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心面向中學(xué)師生開(kāi)放,碩果累累,聲名遠(yuǎn)揚(yáng)。每年暑假期間都有大批對(duì)化學(xué)感興趣的中學(xué)生來(lái)中心學(xué)習(xí),與在校本科生交流,并由在校本科生指導(dǎo)做部分實(shí)驗(yàn)。這既讓對(duì)化學(xué)感興趣的中學(xué)生提前了解了大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的環(huán)境與模式,又使我校本科生對(duì)如何從事中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提前獲得了體驗(yàn)。近年來(lái),除湖南省內(nèi)大批中學(xué)生外,河北、河南、江西、廣東、天津、海南等省市部分中學(xué)的學(xué)生也紛紛來(lái)中心學(xué)習(xí)。經(jīng)中心培訓(xùn)的湖南中學(xué)生在國(guó)際奧林匹克化學(xué)競(jìng)賽中獲得了15枚金牌、4枚銀牌。
有機(jī)化學(xué)是高校化學(xué)、化學(xué)教育,以及應(yīng)用化學(xué)、高分子、環(huán)境工程等化學(xué)相關(guān)專業(yè)的必修基礎(chǔ)課,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為對(duì)理論課的補(bǔ)充,是學(xué)生通過(guò)實(shí)踐掌握理論知識(shí)的體驗(yàn)過(guò)程,也是培養(yǎng)學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)技能的操作過(guò)程。在化學(xué)專業(yè)的教學(xué)體系中,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課與有機(jī)化學(xué)理論課一樣,在整個(gè)化學(xué)教學(xué)中占據(jù)十分重要的位置。
作為皖西南地區(qū)唯一的本科師范院校,安慶師范學(xué)院高度重視實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè),對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了多方面的改革。依據(jù)我校的科研條件,對(duì)沿用的實(shí)驗(yàn)教材進(jìn)行重新編寫(xiě)[1];開(kāi)設(shè)綜合性的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力;每年在學(xué)生中開(kāi)展“實(shí)驗(yàn)操作技能大賽”等活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革,學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力得到了提高,由學(xué)生自主設(shè)計(jì)的科研項(xiàng)目多次在國(guó)家“挑戰(zhàn)杯”設(shè)計(jì)大賽中獲獎(jiǎng)。本文從實(shí)驗(yàn)教學(xué)與考核的角度,對(duì)基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行探討。
一、重視傳統(tǒng)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)
1.規(guī)范“三個(gè)”報(bào)告
學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ν窃趯?shí)驗(yàn)操作、回答思考題與完成報(bào)告等過(guò)程中培養(yǎng)出來(lái)的。一次系統(tǒng)的有機(jī)實(shí)驗(yàn)由三部分組成:實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告可以檢驗(yàn)學(xué)生的預(yù)習(xí)效果,幫助學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作事先有一個(gè)清晰的整體把握;實(shí)驗(yàn)過(guò)程強(qiáng)調(diào)學(xué)生動(dòng)手操作的能力,注重要求學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,依據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件,記錄觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格,規(guī)范條理的記錄數(shù)據(jù),同時(shí)學(xué)生對(duì)所記錄的感性層面的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行理論思考與解釋,以便在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是對(duì)整個(gè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的最終檢驗(yàn),包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮怼?shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果分析和結(jié)論,而學(xué)生在撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí),必須字體工整,表達(dá)清楚,準(zhǔn)確地闡述實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)裝置示意圖、步驟、現(xiàn)象等實(shí)驗(yàn)過(guò)程并總結(jié)陳詞。
2.規(guī)范學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作
我校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)是從性質(zhì)實(shí)驗(yàn)過(guò)渡到合成實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。學(xué)生從驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象開(kāi)始,相互之間比較實(shí)驗(yàn)操作對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的影響,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中規(guī)范操作的意識(shí);進(jìn)而通過(guò)開(kāi)設(shè)一系列對(duì)于粗產(chǎn)物分離和提純的操作性實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化學(xué)生處理反應(yīng)產(chǎn)物的能力;順利過(guò)渡到合成實(shí)驗(yàn)后,教師發(fā)揮主導(dǎo)作用,就實(shí)驗(yàn)所需的合成條件,在學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)原理,以及粗產(chǎn)物除雜過(guò)程的基礎(chǔ)上,指導(dǎo)學(xué)生舉一反三,最終學(xué)會(huì)選擇正確的實(shí)驗(yàn)儀器,設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)裝置,完成設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。
3.重視思考題和結(jié)果分析
教師以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),聯(lián)系實(shí)驗(yàn)原理提出思考題,引起學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的好奇心,提高學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和動(dòng)腦思考的主動(dòng)性。只有認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)并加以理論分析,學(xué)生才能夠很好地回答教師提出的思考題。回答思考題是對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的再思考與提高[2],在實(shí)驗(yàn)中,教師圍繞每個(gè)實(shí)驗(yàn)提出深刻的思考題,不但可以促進(jìn)學(xué)生深入思考與學(xué)習(xí),而且可以使學(xué)生較好地鍛煉理性思維能力,從而達(dá)到較好的實(shí)驗(yàn)效果,提高教學(xué)質(zhì)量。
二、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索
1.學(xué)生實(shí)驗(yàn)與教師科研相結(jié)合
我校根據(jù)教師的一些科研課題開(kāi)設(shè)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn),學(xué)生自主報(bào)名,利用課余和暑假的時(shí)間參與實(shí)驗(yàn)研究,查閱文獻(xiàn),學(xué)習(xí)反應(yīng)機(jī)理,進(jìn)一步提出設(shè)想,在教師幫助下優(yōu)化反應(yīng)條件,并動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。參與這些實(shí)驗(yàn)的學(xué)生多數(shù)以這部分工作為起點(diǎn)開(kāi)始自己畢業(yè)論文的撰寫(xiě),并且為考研面試中的實(shí)驗(yàn)操作部分打下基礎(chǔ),更有提出一些較好設(shè)想并努力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的學(xué)生憑借實(shí)驗(yàn)成果參加“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技創(chuàng)作競(jìng)賽,其中《基于Ni(dmit)2分子自旋梯材料的制備和構(gòu)效關(guān)系研究》獲2009年全國(guó)三等獎(jiǎng)。
2.開(kāi)展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“雙語(yǔ)教學(xué)”
應(yīng)對(duì)我校化學(xué)化工學(xué)院的大多數(shù)畢業(yè)生都選擇進(jìn)一步深造的現(xiàn)狀,考慮到提高學(xué)生的科研能力,幫助學(xué)生順利通過(guò)考研面試,選擇性地開(kāi)展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“雙語(yǔ)教學(xué)”[3]是必要的。對(duì)于同一個(gè)實(shí)驗(yàn),同時(shí)開(kāi)設(shè)中文和英文兩組實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生依據(jù)個(gè)人對(duì)英語(yǔ)的駕馭能力進(jìn)行選擇。實(shí)驗(yàn)完成后,實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須用英文書(shū)寫(xiě),這對(duì)學(xué)生以后撰寫(xiě)科技論文大有益處。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)英語(yǔ)教學(xué)是一個(gè)難得的系統(tǒng)學(xué)習(xí)運(yùn)用專業(yè)詞匯的機(jī)會(huì),對(duì)以后工作、科學(xué)研究及進(jìn)行學(xué)術(shù)交流非常重要。在雙語(yǔ)教學(xué)過(guò)程中,為提高學(xué)生的英文寫(xiě)作水平,指導(dǎo)學(xué)生查閱與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的科技文獻(xiàn),學(xué)習(xí)英文科技論文的寫(xiě)作方法,如何采取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)措施,達(dá)到既能幫助學(xué)生既掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)與專業(yè)詞匯,又能掌握有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的技能操作的雙重效果,還需要進(jìn)一步探討。
3.有機(jī)實(shí)驗(yàn)的微型化和綠色化
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程作為對(duì)理論課的重要補(bǔ)充,開(kāi)設(shè)的課時(shí)量為108學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)中所使用藥品大多數(shù)具有毒性和易燃性,實(shí)驗(yàn)流程也需要較長(zhǎng)的時(shí)間,并且由于教育擴(kuò)招,學(xué)生多,班級(jí)多,而實(shí)驗(yàn)室的資源有限,如何降低實(shí)驗(yàn)試劑的用量,節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間,降低污染成為實(shí)驗(yàn)室需要解決的難題。
微型實(shí)驗(yàn)是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外迅速發(fā)展的一種實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)[4],它具有節(jié)能、安全、減少污染、實(shí)驗(yàn)迅速等優(yōu)點(diǎn),并且實(shí)驗(yàn)的微型化不影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,還可以減少實(shí)驗(yàn)三廢,對(duì)保證學(xué)生和教師的安全,提高經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益有實(shí)際意義。
近年來(lái),超聲波、微波、光、電及生物催化劑(酶、微生物、抗體酶)、綠色溶劑(離子液體、超臨界流體、水)在有機(jī)合成中的應(yīng)用得到了空前的發(fā)展,并形成了一系列先進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)[5]-[6],利用這些技術(shù)手段對(duì)于加快反應(yīng)速度、提高產(chǎn)率、減少能耗、減小污染起到了意想不到的作用。比如在微波合成β-萘甲醚實(shí)驗(yàn)中,利用微波加熱的方式取代傳統(tǒng)加熱,提高了反應(yīng)速率,節(jié)省了不少時(shí)間。
三、建立新實(shí)驗(yàn)考核體系
實(shí)驗(yàn)課成績(jī)?cè)u(píng)定是檢查教學(xué)效果和激勵(lì)學(xué)生認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的重要環(huán)節(jié)[7]-[8]。嚴(yán)格的考核是正確引導(dǎo)和激勵(lì)學(xué)生的積極性,監(jiān)督和檢查學(xué)生學(xué)習(xí)效果及應(yīng)用能力,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的有效手段。
我校的實(shí)驗(yàn)課程考核包括平時(shí)考核、操作考查和期末實(shí)驗(yàn)理論考試,平時(shí)考核是指對(duì)學(xué)生的“三個(gè)”報(bào)告的撰寫(xiě)情況和平時(shí)表現(xiàn)進(jìn)行打分,教師通過(guò)整個(gè)學(xué)期對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程的觀察,對(duì)學(xué)生的真實(shí)水平有清楚的了解,根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑺季S能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等多方面進(jìn)行考核,這一部分占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的30%;操作考查主要是就選定的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生搭建儀器裝置和實(shí)驗(yàn)基本操作的動(dòng)手能力,對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題的綜合能力等多個(gè)角度進(jìn)行考查,根據(jù)學(xué)生的操作與回答情況進(jìn)行打分,這一部分占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的30%。實(shí)驗(yàn)理論是基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程必須掌握的一項(xiàng)重要內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)理論考試可促進(jìn)學(xué)生在掌握具體的操作上更進(jìn)一步理解各種操作的理論背景知識(shí)。實(shí)驗(yàn)理論考試主要對(duì)學(xué)生進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)的理論知識(shí)、基本操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等方面的書(shū)面考試,實(shí)驗(yàn)理論考試成績(jī)是學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)的重要組成部分,這一部分占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的40%。
這種實(shí)驗(yàn)考核方式既考查了學(xué)生知識(shí)掌握的情況,又考查了學(xué)生的操作能力,還體現(xiàn)了成績(jī)的真實(shí)性和公平性。
四、結(jié)語(yǔ)
我們對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革,優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練和實(shí)際動(dòng)手能力得到了有效加強(qiáng),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)了科研創(chuàng)新精神,不少學(xué)生發(fā)表了質(zhì)量較高的學(xué)術(shù)論文。學(xué)生的綜合素質(zhì)得到了有效提升,考上研究生的人數(shù)逐年上升,占畢業(yè)生總數(shù)的50%左右。他們基礎(chǔ)扎實(shí)、動(dòng)手能力強(qiáng)、敢于實(shí)踐創(chuàng)新,受到了用人單位普遍歡迎,經(jīng)過(guò)兩三年實(shí)踐就能成為所在單位的教學(xué)科研骨干。有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革也大大促進(jìn)了教師提高自身素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平的積極性,形成了教師與學(xué)生教學(xué)相長(zhǎng)的良性互動(dòng)。
參考文獻(xiàn):
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化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中相當(dāng)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)能為學(xué)生正確認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化規(guī)律提供實(shí)驗(yàn)事實(shí),可以幫助學(xué)生形成化學(xué)概念,理解和鞏固化學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生觀察問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,使其初步掌握一些常用的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能,并可培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)室是實(shí)施素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹麝嚨刂弧Q不是驗(yàn)收時(shí)必須的擺設(shè),實(shí)驗(yàn)課更不是教學(xué)的點(diǎn)綴。要對(duì)化學(xué)人才培養(yǎng)模式、教育內(nèi)容和教學(xué)方法等進(jìn)行改革,首先就要改革傳統(tǒng)的驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。
一、開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)簡(jiǎn)介
傳統(tǒng)的驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)教學(xué)只重視對(duì)課本理論知識(shí)的驗(yàn)證,過(guò)多地強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果、結(jié)論,而忽視了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、方法、步驟和過(guò)程,不注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科研作風(fēng)。首先在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法上教師過(guò)于拘泥形式,通常是準(zhǔn)備甚至調(diào)試好實(shí)驗(yàn)裝置和儀器,編寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告框架,讓學(xué)生按照已有的設(shè)計(jì)和統(tǒng)一的方法操作,把數(shù)據(jù)填入統(tǒng)一的表格,并按給出的計(jì)算公式處理數(shù)據(jù),得出結(jié)論。這樣做嚴(yán)重束縛了學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力十分不利。其次在實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織安排上不合理,影響了實(shí)驗(yàn)效果。由于受儀器設(shè)備數(shù)量少、器材藥品耗損大等因素的影響,實(shí)驗(yàn)通常都是分組進(jìn)行,不能保證每個(gè)人都動(dòng)手,更談不上對(duì)實(shí)驗(yàn)操作能力的培養(yǎng)。此外,由于儀器、設(shè)備、教材的更新跟不上社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展和知識(shí)更新的步伐,現(xiàn)行教材涉及的一些實(shí)驗(yàn)方式呆板、內(nèi)容陳舊,難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,主觀能動(dòng)性難以發(fā)揮。
開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是改革傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效途徑,其目的在于讓學(xué)生在掌握有關(guān)知識(shí)和技能的同時(shí),拓展知識(shí)面。獲得較高的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。將教師由傳授型轉(zhuǎn)為指導(dǎo)型、將學(xué)生由被動(dòng)接受驗(yàn)證型轉(zhuǎn)為主動(dòng)參與探索型,進(jìn)一步提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。
二、開(kāi)放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)涵
開(kāi)放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是針對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)封閉性的弊端而提出的,它已經(jīng)成為當(dāng)前高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必然選擇。它不光指實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放,還指實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的開(kāi)放、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的開(kāi)放、實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)的開(kāi)放等不可缺少的內(nèi)涵。所以實(shí)行開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué),首先一定要充分深刻理解它的內(nèi)涵。
2.1實(shí)驗(yàn)時(shí)間開(kāi)放
開(kāi)放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),首先意味著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的開(kāi)放。實(shí)驗(yàn)時(shí)間開(kāi)放又包括兩層含義:第一,學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間開(kāi)放;第二,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間時(shí)數(shù)開(kāi)放,也就是每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)在時(shí)間長(zhǎng)短上沒(méi)有限制,每個(gè)學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
2.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開(kāi)放
從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和學(xué)科發(fā)展的關(guān)系分析,開(kāi)放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)具有與時(shí)俱進(jìn)的特點(diǎn)。開(kāi)放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)及時(shí)根據(jù)現(xiàn)代科技發(fā)展的新知識(shí)、新技術(shù)和新的實(shí)驗(yàn)方法而發(fā)展,以先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容吸引、激發(fā)學(xué)生的求知欲。其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,與社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐密切聯(lián)系。教師要經(jīng)常參與來(lái)自社會(huì)的實(shí)踐課題,并使其及時(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,從而使學(xué)生也參與到實(shí)踐課題中來(lái)。這樣既充實(shí)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,又鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐能力,使課堂理論與實(shí)踐密切結(jié)合。
2.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)開(kāi)放
對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ脑u(píng)價(jià),不能只重視實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,更要重視實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,特別是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生所表現(xiàn)的獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力及創(chuàng)新意識(shí)等等。對(duì)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核要全面考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γǎ簩W(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力、創(chuàng)造能力、設(shè)計(jì)能力、查閱資料的能力、提出問(wèn)題的能力等等,在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)中有獨(dú)特見(jiàn)解和創(chuàng)新的應(yīng)給予較高的評(píng)價(jià)。這樣不僅使我們對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)公開(kāi)公正,并且使學(xué)生的創(chuàng)造性得到極大的發(fā)揮。
三、改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式刻不容緩
化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的目的在于使學(xué)生加深對(duì)化學(xué)理論知識(shí)的理解,熟練掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能,提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。但是,傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式局限于驗(yàn)證一些理論,很少讓學(xué)生自己去創(chuàng)造、設(shè)計(jì),教學(xué)模式基本上是“填鴨式”的。學(xué)生只需要按照實(shí)驗(yàn)步驟一步步做,實(shí)驗(yàn)往往比較順利,不會(huì)遇到很大的困難。這樣的實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生處于被動(dòng)的地位,對(duì)一些實(shí)驗(yàn)原理、方法往往掌握得不夠透徹,抑制了其創(chuàng)造性的發(fā)揮和個(gè)性的發(fā)展。因此,改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式刻不容緩,勢(shì)在必行。
四、開(kāi)放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐和改革嘗試
為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和開(kāi)創(chuàng)精神,培養(yǎng)他們理論聯(lián)系實(shí)際和獨(dú)立分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力,在學(xué)生掌握了無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)及有機(jī)化學(xué)的基本理論知識(shí)和技能后,教師結(jié)合學(xué)生所學(xué)專業(yè)進(jìn)行選題。例如:超聲波提取植物中草藥總黃酮及鑒別研究、超聲波提取植物中草藥總黃酮及清除羥自由基作用研究、紫茉莉紅色素提取及其穩(wěn)定性研究、藥物有機(jī)合成、化工中間體有機(jī)合成等,筆者對(duì)部分導(dǎo)師組和非導(dǎo)師組學(xué)生(因?yàn)閳?bào)考導(dǎo)師組學(xué)生過(guò)多,而招生名額很有限,沒(méi)有被錄取的部分學(xué)生也強(qiáng)烈要求來(lái)做實(shí)驗(yàn))進(jìn)行了開(kāi)放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的改革嘗試,主要分四個(gè)階段。
4.1第一階段 :布置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的題目 由教師將多個(gè)難易不同的實(shí)驗(yàn)題目列出發(fā)給學(xué)生,每位學(xué)生可以任選一個(gè)自己感興趣的題目,并且將實(shí)驗(yàn)室所具備的條件 (如藥品、儀器、設(shè)備等)告知學(xué)生。學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件設(shè)計(jì)分析方案,如有特殊要求也可提前向教師提出申請(qǐng)。實(shí)驗(yàn)室盡可能為學(xué)生提供條件。但為了安全起見(jiàn),有毒藥品一律不予提供。
4.2第二階段 :設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 學(xué)生拿到題目后,可以針對(duì)選定的實(shí)驗(yàn)題目,查閱有關(guān)的文獻(xiàn)資料,運(yùn)用所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)知識(shí),寫(xiě)出初步的設(shè)計(jì)方案,包括①實(shí)驗(yàn)原理;②所需藥品以及所需溶液的配制方法;③所需要的儀器、設(shè)備;④具體的實(shí)驗(yàn)步驟;⑤實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法;⑥參考文獻(xiàn)。設(shè)計(jì)方案完成后,交給指導(dǎo)教師審閱。教師認(rèn)為設(shè)計(jì)方案合理可行且實(shí)驗(yàn)條件具備后,學(xué)生即可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室實(shí)施設(shè)計(jì)方案。
4.3第三階段:開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)室在雙休日和節(jié)假日實(shí)行全天開(kāi)放,學(xué)生在設(shè)計(jì)好分析方案后,在開(kāi)放時(shí)段內(nèi)隨時(shí)可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。教師只是適時(shí)地給予啟發(fā)性的提示,以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,獨(dú)立思考解決問(wèn)題,不斷改進(jìn)和完善實(shí)驗(yàn)方案,從而以最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)的方法得到最準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
4.4第四階段:寫(xiě)出研究論文或?qū)嶒?yàn)報(bào)告學(xué)生完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)后,整理原始數(shù)據(jù),分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,寫(xiě)出研究論文或系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告,系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)所需試劑和儀器、具體實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)的處理、結(jié)果討論及誤差分析。從理論上分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所出現(xiàn)的現(xiàn)象,并對(duì)開(kāi)放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)做出總結(jié)。
五、開(kāi)放式綜合設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的思考
5.1開(kāi)放式綜合設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用 開(kāi)放式綜合設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)的選題非常關(guān)鍵,要求教師了解化學(xué)在各個(gè)學(xué)科中的應(yīng)用及其發(fā)展動(dòng)態(tài),給出既有基本操作,又具有設(shè)計(jì)性、研究性,符合實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)律的題目。由于題目多樣化、綜合化,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生會(huì)提出各種各樣的問(wèn)題,教師要應(yīng)付自如,必須具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和較高的動(dòng)手能力,對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)都要了如指掌,并不斷地提高業(yè)務(wù)水平。因此,開(kāi)放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)教師的要求更高了。
5.2開(kāi)放式綜合設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題 通過(guò)開(kāi)放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐,筆者探索出了一條實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新途徑,提高了學(xué)生的全面素質(zhì),充分發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊功能,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)與國(guó)際上通行的教學(xué)方法接軌。筆者的教改,使學(xué)生成為最大的受益者。同時(shí),該項(xiàng)實(shí)踐也引起了我們深深的思考:由于高校中普遍重視科研和課堂理論教學(xué),教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)投入的精力很少,這很可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平下降。由于開(kāi)放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)所需的藥品及儀器很多,對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理體制如何適應(yīng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式也提出了新的要求。開(kāi)放式綜合設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)題目較多并且全天開(kāi)放,教師及教輔人員工作量如何計(jì)算,這些都是有待于我們著力解決的問(wèn)題。要營(yíng)造開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的大環(huán)境,只有全面實(shí)施學(xué)分制,學(xué)生才能有真正自主地進(jìn)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間保證。
六、結(jié)束語(yǔ)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)行開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)在部分導(dǎo)師組和非導(dǎo)師組學(xué)生中試點(diǎn)實(shí)施,已取得較好的成績(jī),學(xué)生公開(kāi)發(fā)表了許多論文,部分論文還榮獲廣西高校化學(xué)化工類論文及設(shè)計(jì)競(jìng)賽二、三等獎(jiǎng)及鼓勵(lì)獎(jiǎng);學(xué)生組隊(duì)代表學(xué)院參加實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽榮獲廣西高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽獎(jiǎng)。通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革,編寫(xiě)新教材,開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,安排設(shè)計(jì)性、綜合性及研究性實(shí)驗(yàn),給學(xué)生提供了更多的實(shí)踐條件,擴(kuò)大了學(xué)生的視野,拓寬了學(xué)生的知識(shí)面。學(xué)生變“要我做”為“我要做”實(shí)驗(yàn),大大激發(fā)了對(duì)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)積極性,激勵(lì)了研究化學(xué)的熱情。開(kāi)放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖然已取得了一些成果,但受到硬件的制約,對(duì)師資要求提高了。開(kāi)放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)值得借鑒和推廣。最近,我院已經(jīng)出臺(tái)有關(guān)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的系列文件和制度,學(xué)生可以申請(qǐng)進(jìn)入開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室自主進(jìn)行科學(xué)研究,這將進(jìn)一步極大地推進(jìn)我院開(kāi)放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革。
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【關(guān)鍵詞】 開(kāi)放式 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 創(chuàng)新能力
Abstract:ObjectiveTo motivate the students' interests and cultivate their ability of thinking and operation and innovation.MethodsThe new pattern of open experiment teaching should be constructed by student eccentric. The experiment content, process, optimal time and assessment of achiemement were researched. ResultsIdeal effect was obtained through this method. ConclusionThe ability and originality of innovation were improved for students.
Key words:Open; Chemical experiments; Experiment teaching; Innovation ability
化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中相當(dāng)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)能為學(xué)生正確認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化規(guī)律提供實(shí)驗(yàn)事實(shí),可以幫助學(xué)生形成化學(xué)概念,理解和鞏固化學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生觀察問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,使其初步掌握一些常用的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能,并可培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)室是實(shí)施素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹麝嚨刂唬?,2]。決不是驗(yàn)收時(shí)必須的擺設(shè),實(shí)驗(yàn)課更不是教學(xué)的點(diǎn)綴。要對(duì)化學(xué)人才培養(yǎng)模式、教育內(nèi)容和教學(xué)方法等進(jìn)行改革,首先就要改革傳統(tǒng)的驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。
1 開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)簡(jiǎn)介
傳統(tǒng)的驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)教學(xué)只重視對(duì)課本理論知識(shí)的驗(yàn)證,過(guò)多地強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果、結(jié)論,而忽視了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、方法、步驟和過(guò)程,不注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科研作風(fēng)。首先在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法上教師過(guò)于拘泥形式,通常是準(zhǔn)備甚至調(diào)試好實(shí)驗(yàn)裝置和儀器,編寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告框架,讓學(xué)生按照已有的設(shè)計(jì)和統(tǒng)一的方法操作,把數(shù)據(jù)填入統(tǒng)一的表格,并按給出的計(jì)算公式處理數(shù)據(jù),得出結(jié)論。這樣做嚴(yán)重束縛了學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力十分不利。其次在實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織安排上不合理,影響了實(shí)驗(yàn)效果。由于受儀器設(shè)備數(shù)量少、器材藥品耗損大等因素的影響,實(shí)驗(yàn)通常都是分組進(jìn)行,不能保證每個(gè)人都動(dòng)手,更談不上對(duì)實(shí)驗(yàn)操作能力的培養(yǎng)。此外,由于儀器、設(shè)備、教材的更新跟不上社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展和知識(shí)更新的步伐,現(xiàn)行教材涉及的一些實(shí)驗(yàn)方式呆板、內(nèi)容陳舊,難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,主觀能動(dòng)性難以發(fā)揮[2]。
開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是改革傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效途徑,其目的在于讓學(xué)生在掌握有關(guān)知識(shí)和技能的同時(shí),拓展知識(shí)面。獲得較高的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。將教師由傳授型轉(zhuǎn)為指導(dǎo)型、將學(xué)生由被動(dòng)接受驗(yàn)證型轉(zhuǎn)為主動(dòng)參與探索型,進(jìn)一步提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。
2 開(kāi)放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)涵
開(kāi)放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是針對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)封閉性的弊端而提出的,它已經(jīng)成為當(dāng)前高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必然選擇[3]。它不光指實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放,還指實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的開(kāi)放、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的開(kāi)放、實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)的開(kāi)放等不可缺少的內(nèi)涵。所以實(shí)行開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué),首先一定要充分深刻理解它的內(nèi)涵。
2.1 實(shí)驗(yàn)時(shí)間開(kāi)放
開(kāi)放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),首先意味著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的開(kāi)放。實(shí)驗(yàn)時(shí)間開(kāi)放又包括兩層含義:第一,學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間開(kāi)放;第二,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間時(shí)數(shù)開(kāi)放,也就是每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)在時(shí)間長(zhǎng)短上沒(méi)有限制,每個(gè)學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開(kāi)放
從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和學(xué)科發(fā)展的關(guān)系分析,開(kāi)放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)具有與時(shí)俱進(jìn)的特點(diǎn)。開(kāi)放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)及時(shí)根據(jù)現(xiàn)代科技發(fā)展的新知識(shí)、新技術(shù)和新的實(shí)驗(yàn)方法而發(fā)展,以先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容吸引、激發(fā)學(xué)生的求知欲。其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,與社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐密切聯(lián)系。教師要經(jīng)常參與來(lái)自社會(huì)的實(shí)踐課題,并使其及時(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,從而使學(xué)生也參與到實(shí)踐課題中來(lái)。這樣既充實(shí)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,又鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐能力,使課堂理論與實(shí)踐密切結(jié)合。
2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)開(kāi)放
對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ脑u(píng)價(jià),不能只重視實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,更要重視實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,特別是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生所表現(xiàn)的獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力及創(chuàng)新意識(shí)等等。對(duì)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核要全面考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γǎ簩W(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力、創(chuàng)造能力、設(shè)計(jì)能力、查閱資料的能力、提出問(wèn)題的能力等等,在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)中有獨(dú)特見(jiàn)解和創(chuàng)新的應(yīng)給予較高的評(píng)價(jià)。這樣不僅使我們對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)公開(kāi)公正,并且使學(xué)生的創(chuàng)造性得到極大的發(fā)揮。
3 改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式刻不容緩
化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的目的在于使學(xué)生加深對(duì)化學(xué)理論知識(shí)的理解,熟練掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能,提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。但是,傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式局限于驗(yàn)證一些理論,很少讓學(xué)生自己去創(chuàng)造、設(shè)計(jì),教學(xué)模式基本上是“填鴨式”的。學(xué)生只需要按照實(shí)驗(yàn)步驟一步步做,實(shí)驗(yàn)往往比較順利,不會(huì)遇到很大的困難。這樣的實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生處于被動(dòng)的地位,對(duì)一些實(shí)驗(yàn)原理、方法往往掌握得不夠透徹,抑制了其創(chuàng)造性的發(fā)揮和個(gè)性的發(fā)展。因此,改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式刻不容緩,勢(shì)在必行。
4 開(kāi)放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐和改革嘗試
為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和開(kāi)創(chuàng)精神,培養(yǎng)他們理論聯(lián)系實(shí)際和獨(dú)立分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力,在學(xué)生掌握了無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)及有機(jī)化學(xué)的基本理論知識(shí)和技能后,教師結(jié)合學(xué)生所學(xué)專業(yè)進(jìn)行選題。例如:超聲波提取植物中草藥總黃酮及鑒別研究、超聲波提取植物中草藥總黃酮及清除羥自由基作用研究、紫茉莉紅色素提取及其穩(wěn)定性研究、藥物有機(jī)合成、化工中間體有機(jī)合成等,筆者對(duì)部分導(dǎo)師組和非導(dǎo)師組學(xué)生(因?yàn)閳?bào)考導(dǎo)師組學(xué)生過(guò)多,而招生名額很有限,沒(méi)有被錄取的部分學(xué)生也強(qiáng)烈要求來(lái)做實(shí)驗(yàn))進(jìn)行了開(kāi)放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的改革嘗試,主要分四個(gè)階段。
4.1 第一階段 :布置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的題目 由教師將多個(gè)難易不同的實(shí)驗(yàn)題目列出發(fā)給學(xué)生,每位學(xué)生可以任選一個(gè)自己感興趣的題目,并且將實(shí)驗(yàn)室所具備的條件 (如藥品、儀器、設(shè)備等)告知學(xué)生。學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件設(shè)計(jì)分析方案,如有特殊要求也可提前向教師提出申請(qǐng)。實(shí)驗(yàn)室盡可能為學(xué)生提供條件。但為了安全起見(jiàn),有毒藥品一律不予提供。
4.2 第二階段 :設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 學(xué)生拿到題目后,可以針對(duì)選定的實(shí)驗(yàn)題目,查閱有關(guān)的文獻(xiàn)資料,運(yùn)用所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)知識(shí),寫(xiě)出初步的設(shè)計(jì)方案,包括①實(shí)驗(yàn)原理;②所需藥品以及所需溶液的配制方法;③所需要的儀器、設(shè)備;④具體的實(shí)驗(yàn)步驟;⑤實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法;⑥參考文獻(xiàn)。設(shè)計(jì)方案完成后,交給指導(dǎo)教師審閱。教師認(rèn)為設(shè)計(jì)方案合理可行且實(shí)驗(yàn)條件具備后,學(xué)生即可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室實(shí)施設(shè)計(jì)方案。
4.3 第三階段:開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)室在雙休日和節(jié)假日實(shí)行全天開(kāi)放,學(xué)生在設(shè)計(jì)好分析方案后,在開(kāi)放時(shí)段內(nèi)隨時(shí)可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。教師只是適時(shí)地給予啟發(fā)性的提示,以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,獨(dú)立思考解決問(wèn)題,不斷改進(jìn)和完善實(shí)驗(yàn)方案,從而以最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)的方法得到最準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
4.4 第四階段:寫(xiě)出研究論文或?qū)嶒?yàn)報(bào)告學(xué)生完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)后,整理原始數(shù)據(jù),分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,寫(xiě)出研究論文或系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告,系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)所需試劑和儀器、具體實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)的處理、結(jié)果討論及誤差分析。從理論上分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所出現(xiàn)的現(xiàn)象,并對(duì)開(kāi)放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)做出總結(jié)。
5 開(kāi)放式綜合設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的思考
5.1 開(kāi)放式綜合設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用 開(kāi)放式綜合設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)的選題非常關(guān)鍵,要求教師了解化學(xué)在各個(gè)學(xué)科中的應(yīng)用及其發(fā)展動(dòng)態(tài),給出既有基本操作,又具有設(shè)計(jì)性、研究性,符合實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)律的題目。由于題目多樣化、綜合化,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生會(huì)提出各種各樣的問(wèn)題,教師要應(yīng)付自如,必須具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和較高的動(dòng)手能力,對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)都要了如指掌,并不斷地提高業(yè)務(wù)水平。因此,開(kāi)放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)教師的要求更高了。
5.2 開(kāi)放式綜合設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題 通過(guò)開(kāi)放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐,筆者探索出了一條實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新途徑,提高了學(xué)生的全面素質(zhì),充分發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊功能,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)與國(guó)際上通行的教學(xué)方法接軌。筆者的教改,使學(xué)生成為最大的受益者。同時(shí),該項(xiàng)實(shí)踐也引起了我們深深的思考:由于高校中普遍重視科研和課堂理論教學(xué),教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)投入的精力很少,這很可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平下降。由于開(kāi)放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)所需的藥品及儀器很多,對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理體制如何適應(yīng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式也提出了新的要求[4]。開(kāi)放式綜合設(shè)計(jì)性化學(xué)實(shí)驗(yàn)題目較多并且全天開(kāi)放,教師及教輔人員工作量如何計(jì)算,這些都是有待于我們著力解決的問(wèn)題。要營(yíng)造開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的大環(huán)境,只有全面實(shí)施學(xué)分制,學(xué)生才能有真正自主地進(jìn)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間保證。
6 結(jié)束語(yǔ)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)行開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)在部分導(dǎo)師組和非導(dǎo)師組學(xué)生中試點(diǎn)實(shí)施,已取得較好的成績(jī),學(xué)生公開(kāi)發(fā)表了許多論文,部分論文還榮獲廣西高校化學(xué)化工類論文及設(shè)計(jì)競(jìng)賽二、三等獎(jiǎng)及鼓勵(lì)獎(jiǎng);學(xué)生組隊(duì)代表學(xué)院參加實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽榮獲廣西高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽獎(jiǎng)。通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革,編寫(xiě)新教材,開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,安排設(shè)計(jì)性、綜合性及研究性實(shí)驗(yàn),給學(xué)生提供了更多的實(shí)踐條件,擴(kuò)大了學(xué)生的視野,拓寬了學(xué)生的知識(shí)面。學(xué)生變“要我做”為“我要做”實(shí)驗(yàn),大大激發(fā)了對(duì)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)積極性,激勵(lì)了研究化學(xué)的熱情。開(kāi)放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖然已取得了一些成果,但受到硬件的制約,對(duì)師資要求提高了。開(kāi)放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)值得借鑒和推廣。最近,我院已經(jīng)出臺(tái)有關(guān)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的系列文件和制度,學(xué)生可以申請(qǐng)進(jìn)入開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室自主進(jìn)行科學(xué)研究,這將進(jìn)一步極大地推進(jìn)我院開(kāi)放式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào):G482 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2016)06(a)-0000-00
0 引言
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室藥品庫(kù)房管理是高校實(shí)驗(yàn)室管理工作的重要組成部分,一直以來(lái)人們都是采用手工記錄的方式管理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室藥品,而化學(xué)藥品種類繁多,且它們的保存、分類方法不盡相同,這就加大了管理人員的工作,使得在管理過(guò)程中常會(huì)許多問(wèn)題,如藥品積壓、藥品變質(zhì),這時(shí)如果可以利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)全方位的檢測(cè)和管理實(shí)驗(yàn)室的藥品[1],這樣不僅能夠提高實(shí)驗(yàn)室藥品庫(kù)房管理水平,還能提高管理工作效率,從而保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作順利的進(jìn)行。
1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室藥品庫(kù)房網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)電子化管理系統(tǒng)
(1)快速查詢化學(xué)藥品的各種信息
該系統(tǒng)可以錄入化學(xué)藥品的各種信息,如化學(xué)藥品的類別、中英文名稱、規(guī)格、庫(kù)存量、產(chǎn)地、單價(jià)、總價(jià)、物理化學(xué)性質(zhì)、存放地、藥品危險(xiǎn)[2],以便使用者能夠更好的進(jìn)行化學(xué)藥品的查詢。
(2)合理的購(gòu)入和領(lǐng)用管理流程
在購(gòu)入時(shí),使用者在提出申請(qǐng)上交申請(qǐng)單之后,該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的對(duì)于實(shí)驗(yàn)室?guī)齑娴乃幤愤M(jìn)行比較,然后刪除庫(kù)房已有的化學(xué)藥品,系統(tǒng)再進(jìn)行匯總并將匯總結(jié)果反饋給管理人員,由實(shí)驗(yàn)室化學(xué)藥品庫(kù)房管理者審核和購(gòu)買(mǎi)。在領(lǐng)用時(shí),使用者在提出申請(qǐng)之后,該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行檢索,以查找出藥品存放的位置,然后由使用者領(lǐng)出該藥品。
(3)數(shù)據(jù)信息安全保障
該系統(tǒng)設(shè)置了使用者可以自由查詢化學(xué)實(shí)驗(yàn)室藥品庫(kù)存情況和領(lǐng)取情況,但是化學(xué)藥品的錄入和庫(kù)存需要該系統(tǒng)管理人員的特定密碼才能進(jìn)入,這樣就可以防止他人使用非法的手段進(jìn)入該系統(tǒng)破壞或修改數(shù)據(jù)信息,同時(shí)系統(tǒng)還會(huì)實(shí)時(shí)的備份數(shù)據(jù),以保證數(shù)據(jù)的安全性。
(4)系統(tǒng)界面
該系統(tǒng)最大化的簡(jiǎn)化了使用界面,其可以讓使用者在不經(jīng)培訓(xùn)的情況下就能使用該系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用簡(jiǎn)單明了、容錯(cuò)能力強(qiáng)、易于操作的按鈕菜單式操作,其可以用來(lái)快捷明晰的打印各種化學(xué)藥品報(bào)表。
2 高校實(shí)驗(yàn)室藥品庫(kù)房網(wǎng)絡(luò)化管理
(1)化學(xué)藥品購(gòu)入管理
購(gòu)入管理主要分為學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)藥品購(gòu)入、本科生畢業(yè)論文所需藥品購(gòu)入、教師科研所需藥品購(gòu)入,其是對(duì)化學(xué)藥品的每一筆購(gòu)入進(jìn)行系統(tǒng)的錄入管理。其中學(xué)生實(shí)驗(yàn)教師藥品購(gòu)入管理流程是:首先,根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱上的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有實(shí)驗(yàn)員錄入實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所需的實(shí)驗(yàn)藥品;然后由教師填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和學(xué)生人數(shù),網(wǎng)絡(luò)化管理系統(tǒng)就可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、學(xué)生人數(shù)和實(shí)驗(yàn)員錄入的實(shí)驗(yàn)藥品自動(dòng)的計(jì)算出該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所需實(shí)驗(yàn)藥品的具體數(shù)量,并將計(jì)算得出的結(jié)果交給實(shí)驗(yàn)員,由實(shí)驗(yàn)員來(lái)處理,來(lái)提出購(gòu)買(mǎi)的申請(qǐng)。本科生畢業(yè)論文所需藥品購(gòu)入管理流程是:首先,由指導(dǎo)教師填寫(xiě)化學(xué)藥品申請(qǐng)書(shū),如化學(xué)藥品的類別、中文名稱、英文名稱、規(guī)格、化學(xué)性質(zhì)、藥品危險(xiǎn)提示、備注等;然后由實(shí)驗(yàn)員提出申請(qǐng)。教師科研所需藥品購(gòu)入管理流程與本科生畢業(yè)論文所需藥品購(gòu)入管理流程一致。
(2)藥品領(lǐng)取管理
藥品管理主要包括領(lǐng)取單位、化學(xué)藥品、領(lǐng)取數(shù)量、領(lǐng)取人、資金來(lái)源和領(lǐng)取時(shí)間等,其是對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室藥品庫(kù)房藥品的領(lǐng)取進(jìn)行的管理。領(lǐng)取單位在領(lǐng)取了藥品后,網(wǎng)絡(luò)化管理人員及時(shí)將該信息錄入到該界面中,系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)的歸納、匯總并打印出領(lǐng)用的憑證單,然后由領(lǐng)取單位進(jìn)行簽字,以備后續(xù)的查看。
(3)藥品購(gòu)入和領(lǐng)用查詢
購(gòu)入查詢包括購(gòu)入記錄查詢和提交藥品購(gòu)買(mǎi)申請(qǐng)審核查詢,其是對(duì)學(xué)生、教師、實(shí)驗(yàn)室所購(gòu)買(mǎi)的藥品進(jìn)行查詢管理。在該界面中,如果完成藥品購(gòu)買(mǎi)申請(qǐng)審核,那么系統(tǒng)就會(huì)在申請(qǐng)者登入本系統(tǒng)時(shí)自動(dòng)的提醒申請(qǐng)者及時(shí)領(lǐng)取藥品,以減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)室藥品的積壓。領(lǐng)用查詢是查詢實(shí)驗(yàn)室藥品的消耗情況,以便直觀的了解藥品的消耗,從而控制實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)的使用量,該界面同時(shí)設(shè)置了排列設(shè)置和查詢?cè)O(shè)置,以便更加方便的查詢到自己需要的信息,但是該界面只能進(jìn)行查詢,不能進(jìn)行修改、打印。
(4)藥品庫(kù)存查詢
庫(kù)存管理包括化學(xué)藥品名稱和庫(kù)存數(shù)量等,其是用于統(tǒng)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室藥品的庫(kù)存量。
(5)系統(tǒng)管理
系統(tǒng)管理包括采購(gòu)人管理、領(lǐng)取單位管理、領(lǐng)取人管理、使用者權(quán)限管理、資金來(lái)源管理、系統(tǒng)密碼的設(shè)置與修改、系統(tǒng)數(shù)據(jù)初始化等[3],該界面主要用于維護(hù)系統(tǒng)。使用者權(quán)限管理是為了保證化學(xué)實(shí)驗(yàn)室藥品庫(kù)房數(shù)據(jù)的安全性、準(zhǔn)確性;使用人或使用單位采用不同的賬號(hào)來(lái)進(jìn)行管理,每個(gè)賬號(hào)的設(shè)置了不同的權(quán)限。在主界面上,用戶可以自行選擇按鈕或菜單的方式進(jìn)行該系統(tǒng)。
3 采用網(wǎng)絡(luò)化管理高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室藥品庫(kù)房的效果
(1)實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室藥品庫(kù)房管理信息化,提高工作效率
傳統(tǒng)的化學(xué)藥品的管理是通過(guò)手工操作完成,其工作效率不僅低而且誤差大。隨著網(wǎng)絡(luò)化管理的使用逐步促進(jìn)了藥品庫(kù)房管理信息化,網(wǎng)絡(luò)化管理具有快速、準(zhǔn)確、可靠的特點(diǎn),實(shí)施網(wǎng)絡(luò)化管理能夠完成手工操作無(wú)法完成的工作[4]。采取網(wǎng)絡(luò)化管理模式在一定程度上減少了庫(kù)房管理人眼、教師、學(xué)生申請(qǐng)和領(lǐng)用藥品的工作量,并節(jié)約了人力、財(cái)力、物力等方面的資源,同時(shí)提高了庫(kù)房管理人員的工作效率。
(2)有效減低化學(xué)實(shí)驗(yàn)室藥品庫(kù)房的庫(kù)存量,提高實(shí)驗(yàn)資金使用效益
隨著高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)展,教學(xué)和科研過(guò)程中所使用到的化學(xué)試劑需要不斷的更新,這樣不僅增加化學(xué)試劑的庫(kù)存量,還會(huì)給傳統(tǒng)的化學(xué)庫(kù)房管理帶來(lái)困難,特別是容易受潮、分解的化學(xué)藥品,這就需要定期的清理庫(kù)房,并將受潮、分解的化學(xué)藥品處理掉,從而造成大量實(shí)驗(yàn)資金的浪費(fèi)。而網(wǎng)絡(luò)化管理方向比較統(tǒng)一,且化學(xué)教學(xué)和科研所需的藥也比較穩(wěn)定,因此,采用網(wǎng)絡(luò)化管理模式可以根據(jù)使用量和庫(kù)存量對(duì)藥品進(jìn)行合理的采購(gòu),從而有效的控制化學(xué)藥品的采購(gòu)量,避免大量積壓藥品,進(jìn)而提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)資金的使用效益。
(3)促進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室藥品庫(kù)房規(guī)范化管理
化學(xué)藥品從入庫(kù)、庫(kù)存、出庫(kù)到使用過(guò)程中,采用網(wǎng)絡(luò)化管理模式實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程的規(guī)范化管理。尤其是通過(guò)系統(tǒng)單元模塊的劃分和管理人員的配置,能夠準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)藥品出入庫(kù)的信息。
4 結(jié)語(yǔ)
對(duì)高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室藥品庫(kù)房進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化管理是一個(gè)有意義的嘗試,對(duì)于物流不發(fā)達(dá)且化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要各種各樣的化學(xué)藥品的地方高校來(lái)說(shuō),對(duì)其化學(xué)實(shí)驗(yàn)室藥品庫(kù)房進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化管理不僅能夠更快捷、準(zhǔn)確的管理化學(xué)藥品,還能減少管理工作人員的工作量,同時(shí)減少藥品的積壓量,以提高實(shí)驗(yàn)室藥品的利用率。
參考文獻(xiàn)
[1] 郭紅玉.高校化學(xué)藥品庫(kù)的安全和網(wǎng)絡(luò)化管理[J].化工時(shí)刊,2014,02:40-43.
中央電視臺(tái)一套《今日說(shuō)法》節(jié)目曾播出了這樣一個(gè)案例:徐州市某學(xué)校的一節(jié)化學(xué)課后,化學(xué)老師讓一位學(xué)生幫他把實(shí)驗(yàn)器材及藥品送回實(shí)驗(yàn)室,這位同學(xué)在去實(shí)驗(yàn)室途中私自偷拿了化學(xué)藥品氯酸鉀和硫磺。由于好奇心,回家后該同學(xué)把氯酸鉀和硫磺混合在一起玩而發(fā)生爆炸,致使該同學(xué)一只手指被炸傷。之后,家長(zhǎng)把學(xué)校告上法庭,從而引起法律糾紛。
類似的案例在我們的日常化學(xué)教學(xué)中不在少數(shù)。那么我們的平時(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,如何減少乃至杜絕安全事故呢?怎樣對(duì)學(xué)生有效進(jìn)行安全教育呢?
一、對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育的重要性
對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育,是教師的責(zé)任。教學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn),對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育,力求杜絕大小事故的發(fā)生。化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,往往會(huì)發(fā)生一些意想不到的事故,輕者可以致殘,重者危及人身安全,還對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)造成嚴(yán)重的心理障礙。凡是化學(xué)教師都知道,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,要經(jīng)常接觸各種化學(xué)試劑,不少化學(xué)試劑是危險(xiǎn)性化學(xué)藥品。如:濃酸、強(qiáng)堿,金屬鉀、鈉,苯酚,白磷等。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中,常伴有各種氣體、蒸汽、煙霧、粉塵等,這些物質(zhì)對(duì)人體有的是有毒,有的甚至是劇毒,實(shí)驗(yàn)中還會(huì)偶然發(fā)生燒傷,炸傷、燙傷、割傷等事故,所以在上化學(xué)實(shí)驗(yàn)前,一定要對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育,以及一些應(yīng)急措施;在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,要指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作,千方百計(jì)預(yù)防和清除不安全因素,避免各種事故的發(fā)生,這既是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)重視的問(wèn)題,也是對(duì)學(xué)生負(fù)責(zé),對(duì)家長(zhǎng)負(fù)責(zé),對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)的要求。化學(xué)教師只要防微杜漸,未雨綢繆,重視安全教育,提高學(xué)生的安全意識(shí),讓學(xué)生掌握必要的安全知識(shí)和措施,是非常重要的,也是必要的。
二、中學(xué)化學(xué)安全教育的具體措施
(一)實(shí)驗(yàn)室安全守則教育
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中不少事故是由于學(xué)生無(wú)知,粗心大意、好奇、思想麻痹等造成的,因此,學(xué)校要制定必要的切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)安全守則,危險(xiǎn)化學(xué)藥品使用制度,學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則,對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育,使學(xué)生從思想上高度重視,以高度的責(zé)任心和嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度來(lái)學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn),充分了解注意事項(xiàng),熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,掌握實(shí)驗(yàn)技巧,精心操作,勤于思考,嚴(yán)格藥品用量。
(二)加大實(shí)驗(yàn)改革力度
教材是教師施教的依據(jù),從我國(guó)現(xiàn)行化學(xué)教材來(lái)看,學(xué)生實(shí)驗(yàn)的編寫(xiě)一般是由目的、原理、儀器、藥品、步驟等幾部分組成。我認(rèn)為應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加安全方面的內(nèi)容。在這方面美國(guó)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材《化學(xué)中的探索》一書(shū)給了我們很大的啟示,該書(shū)所有實(shí)驗(yàn)的編寫(xiě)均由:目的、原理、儀器藥品、安全、步驟、處理方法、問(wèn)題等幾方面組成,例如:在“體積的測(cè)量和溶液”實(shí)驗(yàn)中,安全部分寫(xiě)道:“在實(shí)驗(yàn)中必須始終佩帶護(hù)目鏡。14mol/L NaOH溶液的腐蝕性很強(qiáng),取用時(shí)要戴手套。濺出的任何化學(xué)藥品要立即用水擦凈。應(yīng)該注意堿會(huì)腐蝕玻璃,要用大量的水徹底清洗玻璃儀器,以防止被腐蝕性物所腐蝕。”通過(guò)對(duì)比我們不難發(fā)現(xiàn),編者詳細(xì)的要求安全措施,如果我們的教材中也能補(bǔ)充這樣的要求,再加以教師的引導(dǎo),實(shí)驗(yàn)效果也許會(huì)好一些。
(三)認(rèn)真講解原理
每一個(gè)基本操作都有其自身道理。如給試管里的藥品加熱前為什么要先預(yù)熱;給試管里的固體加熱為什么要使試管口略向下傾斜;用試管夾夾持試管時(shí)為什么要從底往上套等。學(xué)生從原理上懂了以后,對(duì)理解在“操作中為什么這樣做”大有裨益。
(四)認(rèn)真訓(xùn)練基本操作
任何一個(gè)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)都是由一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)單的基本操作所組成,所以掌握每一個(gè)簡(jiǎn)單的基本操作是做好化學(xué)實(shí)驗(yàn)的前提。近幾年,教育部門(mén)給農(nóng)村中小學(xué)配備了設(shè)施齊全的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,為化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展提供了保證。因此化學(xué)老師就要有計(jì)劃的讓學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室熟悉各種化學(xué)儀器,知道它們的功用,使用時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)。在懂得原理的情況下,學(xué)生很容易掌握。
(五)共同分析實(shí)驗(yàn)
每一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)都有科學(xué)的操作步驟。在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)前和學(xué)生一起認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)原理,明確每一個(gè)環(huán)節(jié),做好預(yù)案,讓學(xué)生心中有數(shù)、胸有成竹地帶著快樂(lè)的心情去做好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)。
(六)做好安全防范準(zhǔn)備及演練
在實(shí)驗(yàn)室里認(rèn)真準(zhǔn)備好創(chuàng)可貼、藥棉、紗布、碘酒、膠布、沙桶、滅火器等必備藥品和器材。模擬事故情境,讓學(xué)生練習(xí)如何應(yīng)急處理,掌握自救的知識(shí)。
(七)教師應(yīng)當(dāng)“從我做起”言傳身教
教師是對(duì)學(xué)生進(jìn)行教育的主要實(shí)施者,教師的思想、言行對(duì)學(xué)生有最直接最有效的影響,從“安全意識(shí)”的培養(yǎng)角度來(lái)說(shuō),教師應(yīng)做到以下三點(diǎn):
1、一絲不茍做好演示實(shí)驗(yàn),教師在演示實(shí)驗(yàn)中的一舉一動(dòng)都直接影響學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)時(shí)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(duì)于一些有危險(xiǎn)隱患的實(shí)驗(yàn)更要充分備課,引導(dǎo)學(xué)生把不安全因素想全想透。
2、合理使用反例。對(duì)于一些可以在實(shí)驗(yàn)室模擬的錯(cuò)誤操作導(dǎo)致的后果,教師可設(shè)計(jì)一些錯(cuò)誤的反例加以驗(yàn)證,以加深學(xué)生印象。如不純的可燃?xì)怏w點(diǎn)燃爆炸,水倒入濃H2SO4中進(jìn)行稀釋的后果;加熱時(shí)先撤酒精燈導(dǎo)致水回流引起試管炸裂等,只要條件允許,裝置設(shè)計(jì)合理,不會(huì)引起事故的均可一試。
3、嚴(yán)格監(jiān)督,培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室親身體會(huì)的印象是最深的,中學(xué)生的年齡特點(diǎn)決定了他們對(duì)什么都好奇,好動(dòng)是他們的天性。因此,在平時(shí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中除了講清楚規(guī)范操作,安全要求外,加強(qiáng)監(jiān)督也是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。
安全實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要按照操作規(guī)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn),只要熟悉操作規(guī)則,了解反應(yīng)規(guī)律,做好課前預(yù)習(xí),危險(xiǎn)也能變?yōu)榘踩7粗趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中就可能發(fā)生事故,不但會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,而且可能危及師生安全,甚至嚴(yán)重致殘?jiān)斐山K生不幸。所以,奉勸廣大師生要高度重視。
參考文獻(xiàn)
【中圖分類號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2012)07-0179-01
化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,實(shí)驗(yàn)探究教學(xué),就是在教師指導(dǎo)下,學(xué)生應(yīng)用已學(xué)過(guò)的知識(shí)與技能,通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探索化學(xué)概念或規(guī)律,從而獲得知識(shí)的方法。這種教學(xué)方法要求教師在教學(xué)時(shí),不要把現(xiàn)成的理論直接告訴學(xué)生,而是根據(jù)教學(xué)的目的,提出探究的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行猜想或假設(shè),學(xué)生設(shè)計(jì)探究方案,通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、閱讀、討論、練習(xí)等多種活動(dòng),探索化學(xué)知識(shí),發(fā)展各種能力,從而完成教學(xué)任務(wù)。這種教學(xué)的特點(diǎn)是從認(rèn)識(shí)規(guī)律和化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)及素質(zhì)教育的要求出發(fā),使思維訓(xùn)練與獲取知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),讓學(xué)生生動(dòng)、活潑、主動(dòng)地進(jìn)行學(xué)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中主要注意以下兩方面問(wèn)題:
一、做好化學(xué)實(shí)驗(yàn)
如果你在實(shí)驗(yàn)前對(duì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、操作方法以及有關(guān)儀器、藥品的性能有充分的了解,并能?chē)?yán)格按照步驟操作,你的實(shí)驗(yàn)就能取得成功,并能從中得到化學(xué)知識(shí)和無(wú)窮樂(lè)趣;如果你準(zhǔn)備不充分,粗心大意,那就可能失敗,甚至發(fā)生事故。忘樣才能做好實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>
1.注意安全
⑴注意化學(xué)藥品的毒性和腐蝕性。使用藥品要做到“三不”:不能用手接觸藥品;不要把鼻孔湊到容器口去聞藥品的氣味;更不得嘗任何藥品的味道。濃酸、濃堿都是屬于強(qiáng)腐蝕藥品,使用時(shí)必須特別小心,防止沾到皮膚上或?yàn)R到衣服上,如果不慎將酸濺到皮膚上,應(yīng)立即用較多的水沖洗(如果是濃硫酸,必須迅速用布擦拭,然后再用水沖洗),再用3%~5%的碳酸氫鈉溶液來(lái)沖洗;如果不慎將堿液濺到皮膚上,立即用較多的水沖洗,再涂上硼酸溶液。
⑵注意操作時(shí)的安全。在實(shí)驗(yàn)中如有易燃、易爆的操作,應(yīng)該采取安全措施。任何實(shí)驗(yàn)容器口都不要對(duì)著操作者和觀看者。進(jìn)行有毒氣體的實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)在通風(fēng)的地方進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)用藥量要少,時(shí)間要短,有毒殘?jiān)咨铺幚怼?/p>
2.手腦并用
做化學(xué)實(shí)驗(yàn)前一定要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒉襟E,避免盲目性。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束都要認(rèn)真總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn)或失敗的教訓(xùn),要注重對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),提高實(shí)驗(yàn)的效果。如能否使用更簡(jiǎn)單的儀器、更價(jià)廉易得的藥品,能否在操作上更安全可靠,能否使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯、結(jié)果更準(zhǔn)確等。
二、掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的規(guī)律
觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象主要是指用眼看、鼻聞、耳聽(tīng)、手感等方式得到實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。記憶實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是一件不容易的事,但如果能找到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象存在的規(guī)律,則可化難為易。我們可以根據(jù)反應(yīng)條件的不同將化學(xué)實(shí)驗(yàn)大致分成三種類型:第一種是物質(zhì)燃燒實(shí)驗(yàn);第二種是加熱固體物質(zhì)實(shí)驗(yàn);第三種是在溶液中進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。這三類實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象存在的規(guī)律:
1.物質(zhì)燃燒實(shí)驗(yàn)一般都有三個(gè)明顯的現(xiàn)象:
①放出大量的熱;②生成了一種或幾種不同于反應(yīng)物(指物質(zhì)的色、態(tài)、味)的產(chǎn)物;③固體直接燃燒則發(fā)出一定顏色和強(qiáng)度的光;氣體或固、液體轉(zhuǎn)變成氣體再燃燒則發(fā)出一定顏色和強(qiáng)度的火焰。(描述物質(zhì)的燃燒現(xiàn)象,一般:一光、二熱、三生成。)例如,鎂條燃燒的現(xiàn)象是:①發(fā)出耀眼的白光;②放出大量的熱;③生成一種白色固體。再如,硫磺(在氧氣中)燃燒的現(xiàn)象是:①發(fā)出明亮的藍(lán)紫色的火焰(硫磺受熱先熔化再汽化最后才燃燒);②放出大量的熱;③生成一種有刺激性氣味的氣體。
2.加熱固體物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象主要包括物質(zhì)的狀態(tài)顏色、質(zhì)量變化及產(chǎn)物中是否有水和氣體產(chǎn)生。例如,加熱碳酸氫銨的現(xiàn)象:①有一股刺激性的氣味產(chǎn)生;②試管壁上有水珠生成;③有使澄清的石灰水變渾濁的氣體生成;④試管內(nèi)的白色固體逐漸消失。
3.在溶液中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象主要包括反應(yīng)物(固態(tài))的質(zhì)量和顏色變化及溶液中是否有沉淀(包括沉淀顏色)和氣泡產(chǎn)生。例如,在硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉溶液的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生。
4.觀察和描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的注意事項(xiàng):
(1)要注重對(duì)本質(zhì)現(xiàn)象的觀察。本質(zhì)現(xiàn)象就是以提示事物本質(zhì)特征的現(xiàn)象。如鋁帶在空氣中燃燒時(shí)“生成白色團(tuán)體”是本質(zhì)現(xiàn)象,因?yàn)橛纱爽F(xiàn)象可正確理解化學(xué)變化這個(gè)概念,而發(fā)出“耀眼的白光”則是非本質(zhì)現(xiàn)象。因此,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要有明確的觀察目的和主要的觀察對(duì)象。
(2)要正確描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。①不能以結(jié)論代替現(xiàn)象。如鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是“劇烈燃燒,火星四射,放出大量的熱,生成黑色固體”,而不能用結(jié)論“生成四氧化三鐵”代替“生成黑色固體”。②要明確“光”和“火焰”、“煙”和“霧”等的區(qū)別,不能相互替代。
結(jié)語(yǔ):