時間:2023-03-21 17:04:37
導語:在化學實驗室安全論文的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領您探索更多的創(chuàng)作可能。
摘要:
高校化學實驗教學中心為了提高實驗室管理水平,必須推行規(guī)范化、智能化管理,因為它是衡量實驗室管理水平的標尺.實驗教學中心要圍繞這一主題,以經(jīng)濟、實用、簡便、安全為原則,優(yōu)化管理網(wǎng)絡系統(tǒng)設計,為實驗教學中心建設提供良好的信息平臺,達到提高實驗室管理效率、學生學習效率,資源共享和減少環(huán)境污染的目標.
關鍵詞:
化學實驗教學中心;規(guī)范化管理;智能化管理;網(wǎng)絡管理
隨著高校實驗室管理改革的逐步推進,化學實驗教學中心建設也在進一步規(guī)范化、智能化,高校實驗室管理工作也變得更加繁重和復雜.為使實驗中心能夠高質(zhì)量完成實驗教學任務,成為師生教學、科研的平臺,最優(yōu)化的利用實驗室資源,就必須對其進行規(guī)范化、智能化管理.結(jié)合我院實驗教學中心建設的實際情況,摸索、探究出一套適合于大學實驗室規(guī)范化、智能化的管理系統(tǒng),在實驗室人員、儀器設備、化學藥品、實驗用房、實驗課程、實驗項目、實驗耗材、實驗中心建設項目、實驗中心經(jīng)費等一系列與實驗教學相關的管理方面,充分發(fā)揮實驗教學中心的作用,是一個長期的課題.
1化學實驗教學中心規(guī)范化管理
規(guī)范化管理就是管理者通過系統(tǒng)思考,建立健全并優(yōu)化完善一套以人為本、上下認同、行之有效的管理體系來主導實驗教學中心的管理[1].規(guī)范化管理的實質(zhì)就是打造卓有成效的管理體系,化學實驗教學中心規(guī)范化管理包括實驗室的計劃管理、制度管理、實驗室技術(shù)人員的管理、儀器設備管理、藥品管理、安全管理以及檔案管理等.在化學實驗室規(guī)范化管理一文[2]中已經(jīng)論述,下面著重介紹化學實驗教學中心的智能化管理.
2化學實驗教學中心智能化管理
2.1建立智能化管理系統(tǒng)
智能化系統(tǒng)是由現(xiàn)代通信與信息技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)、行業(yè)技術(shù)、智能控制技術(shù)匯集而成的針對某一個方面應用的智能集合.隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,其技術(shù)含量及復雜程度也越來越高,智能化的概念開始逐漸滲透到各行各業(yè)以及日常生活的各個方面.面對目前高校實驗室管理越來越細化、規(guī)范化,高?;瘜W實驗教學中心的工作量也越來越大,加之教育部本科教學質(zhì)量水平評估的需要,實驗教學中心智能化建設越來越受到學校的重視.在實驗教學中心智能化建設方面,建立一套內(nèi)部網(wǎng)絡系統(tǒng),既節(jié)省了人力又第一時間了解資源配置,做到資源共享.國內(nèi)高校普遍采用的是北京化工大學開發(fā)的儀器設備管理智能化系統(tǒng),但此系統(tǒng)僅僅是對儀器設備的管理,沒有涉及實驗教學中心的其他內(nèi)容[3].由廣東工業(yè)大學實驗室與設備管理處開發(fā)的實驗室綜合管理系統(tǒng)做得比較好,將高校實驗室綜合管理系統(tǒng)以智能化模塊形式設計出來,包括實驗教學中心的各個方面,由實驗室管理、實驗室隊伍、儀器設備、低值易耗品、實驗教學、實驗室開放、實驗室建設、實驗室評估、系統(tǒng)維護和數(shù)據(jù)報表等十大模塊組成[4].在這十大模塊中還可進一步細化,具體模塊按實際需要隨時增減信息內(nèi)容.我們在實驗室綜合管理系統(tǒng)[4]的基礎上,優(yōu)化每個模塊,建立化學實驗教學中心管理系統(tǒng).如低值易耗品管理模塊,在玻璃儀器、試劑、藥品的入庫、領用的常規(guī)管理中,設定庫存的最低警戒線,當某種庫存低于警戒數(shù)量時,管理系統(tǒng)會通過系統(tǒng)內(nèi)消息或以手機短信的形式通知相應實驗室管理員,以便及時補充.系統(tǒng)具有手機短信通知功能,當有老師需要的信息時,系統(tǒng)會自動以手機短信的形式發(fā)送給老師,使老師在第一時間得到自己所需信息.實驗教學模塊設置實驗課進度表、實驗項目管理等,實驗項目有綜合性、設計性實驗的分類.實驗室建設模塊增加化工工藝實驗室、油品分析實驗室和石油煉制工程仿真實驗室(增設相關仿真軟件),使學生在計算機上就能演練工廠生產(chǎn)流程,有問題隨時在內(nèi)部網(wǎng)上向老師請教,既方便了學生又增加了師生互動,提高了學生的學習興趣和學習效率.所有實驗室、儀器設備都按一定序列編號,教師、學生隨時都能查到相關信息,最大化的利用化學實驗教學中心智能化管理系統(tǒng).大儀器設備還可提供社會服務,如食品安全檢測、環(huán)境的污染檢測等;石油化工實驗室還可以承擔企業(yè)員工短期培訓,承辦職業(yè)院校和企業(yè)技能大賽;企業(yè)和教師可利用該智能化管理系統(tǒng)進行合作,作為新項目的技術(shù)研究、開發(fā)以及新工藝、新技術(shù)、新工具的試驗場所,最優(yōu)化的利用實驗室.系統(tǒng)維護模塊負責全院基礎數(shù)據(jù)及用戶管理,即學院數(shù)據(jù)、專業(yè)數(shù)據(jù)、學生數(shù)據(jù)、課程數(shù)據(jù)、用戶角色和使用權(quán)限的分配等.這樣學校、學院能夠隨時監(jiān)控實驗中心信息情況.
2.2建立開放式智能化實驗教學網(wǎng)絡管理
智能化網(wǎng)絡管理系統(tǒng)是指實驗教學人員依托計算機網(wǎng)絡及配套軟件實時地對實驗過程進行管理[5].該系統(tǒng)具體包括:
(1)學生在網(wǎng)絡管理系統(tǒng)中申請報名,對學生身份進行鑒別(系統(tǒng)顯示學生注冊照片).
(2)對開放式實驗教學進行網(wǎng)絡預約或?qū)W生電子簽到,為學生提供盡可能好的實驗環(huán)境.
(3)通過網(wǎng)上安排開放實驗項目.除了常規(guī)教學實驗外,按照學校要求每個學院都必須有開放的實驗項目供學生在網(wǎng)上預約.預約的一般流程:實驗項目經(jīng)教務處批準后,實驗教學中心主任安排實驗室,實驗員負責審批并檢查教師預約的時間與常規(guī)實驗教學安排是否有沖突,通過審批后開放實驗就加入總實驗課表中,不同實驗課程可用不同顏色區(qū)分開,實驗總課表就能實時反映各個實驗室的信息,實現(xiàn)實驗教學中心對各個實驗室的動態(tài)管理.學生在教師安排好的實驗時間、地點、批次之后,在規(guī)定時間進入實驗室做開放實驗.
(4)已完成實驗的學生,教師給出實驗報告成績,并對學生實驗操作情況給予評定.開放實驗結(jié)束后,教師可利用該系統(tǒng)對整個實驗進行評價、分析和數(shù)據(jù)統(tǒng)計等.學生開放實驗的綜合成績包括四部分:①學生的出勤率;②動手操作能力;③做實驗時紀律表現(xiàn);④實驗報告成績等.建立開放式實驗教學智能化網(wǎng)絡管理,增強了實驗室開放的廣度和深度,提高了實驗室的利用率.
2.3建立畢業(yè)論文創(chuàng)作智能化網(wǎng)絡管理
學生做畢業(yè)論文和指導教師的指導是一個雙向選擇的過程,首先學生通過內(nèi)部網(wǎng)選擇自己感興趣的教師研究課題及實驗室里所擁有的設備,然后指導教師通過學生所報的人數(shù)與所學的專業(yè)再進行調(diào)整.
(1)指導教師可以通過內(nèi)部網(wǎng)隨時與所指導的學生進行交流,探討論文題目、選材及論文或?qū)嶒炈嬖诘膯栴}.學生在做畢業(yè)論文實驗或?qū)懻撐臅r遇到問題可以在內(nèi)部網(wǎng)上向指導教師請教,指導教師再適時予以解答.
(2)利用仿真軟件做畢業(yè)論文.化學和環(huán)境科學系的同學可以通過內(nèi)部網(wǎng)與指導教師聯(lián)系在仿真軟件上做預實驗,如果方法可行,再投入試劑進入實驗室實際操作.化工類學生做畢業(yè)設計時可以利用仿真軟件作為依托,更加直觀地設計自己需要的工藝和產(chǎn)品,從仿真軟件上直接觀察自己的工藝流程,不合理的地方可利用軟件直接修改,直到合理完美,再轉(zhuǎn)入到化工設備中做實驗.化工設備工藝流程一旦開啟,所需試劑、材料用量都很大,利用仿真軟件可以節(jié)約時間,節(jié)約原材料,避免不必要的浪費,又保護了環(huán)境.
(3)學生在做實驗和寫畢業(yè)論文時普遍存在的問題或難題,可以在內(nèi)部網(wǎng)上統(tǒng)一回復解決,也可以單獨個別討論.老師在統(tǒng)一回復時,學生可以根據(jù)老師的建議,揚長避短修改自己的論文,使自己的論文日趨完善.
3結(jié)束語
通過化學實驗教學中心規(guī)范化、智能化管理的研究,把化學實驗教學中心所有資源建立一套內(nèi)部網(wǎng)絡,做到資源共享.學生可通過校園網(wǎng)絡了解學院所有的儀器設備以及所開設的實驗課程,可以在網(wǎng)上選擇自己喜愛的選修課、開放實驗、教師的科研方向或適合自己做畢業(yè)論文的實驗室,使整個實驗室及儀器設備得到充分的利用,既方便了學生又為學生節(jié)約時間,讓學生學到了許多自己感興趣的知識,提高了操作技能.總之,化學實驗教學中心智能規(guī)范化管理是實驗室正常運行的關鍵,它有利于提升實驗技術(shù)人員的素質(zhì)和工作效率,提高實驗教學中心管理層次和水平,降低管理費用;有利于提高儀器設備的使用率,減少試劑、藥品的浪費,有效避免實驗室意外事故的發(fā)生,同時減少了環(huán)境污染.
參考文獻:
[1]文博.新編市場營銷規(guī)范化管理制度精選[M].北京:中國紡織出版社,2009.
[2]徐飛,白林,趙國虎,等.化學實驗室規(guī)范化管理的探索[J].廣東化工,2015,42(17):185,201.
[3]何邦平,陳杰,鐘如意,等.實驗室規(guī)范化管理的探討[J].實驗室研究與探索,2003,(3):113-114.
[4]陳浪城,鮑鴻.高校實驗室綜合管理系統(tǒng)的探索與實踐[J].實驗室科學,2009,51(1):156-158.
化學論文2200字(一):化學分析中誤差的影響因素及處理措施研究論文
摘要:化學分析是一個通過化學實驗來測定某一個物質(zhì)化學成分的過程,在這一過程中實驗人員會利用化學儀器設備、化學試劑等進行操作,并得出最終的化學分析數(shù)據(jù)結(jié)果?;瘜W分析中誤差是常見的,本文就導致誤差的影響因素,以及如何控制誤差進行有效處理展開了研究。以期通過本文的研究可以給同行業(yè)者提供參考。
關鍵詞:化學分析;誤差;影響因素
0引言
化學分析是十分繁瑣的,經(jīng)過多個步驟的分析與計算才能得出最終的數(shù)據(jù)結(jié)果。在這一分析過程中,分析方法、試驗器具、實驗壞境與條件等等因素都有可能對測量結(jié)果造成影響,導致分析誤差的出現(xiàn)。
1化學分析中的誤差主要包括哪些種類
1.1過失誤差
過失誤差也被稱為粗差,這種化學分析誤差的存在是由于工作人員在化學實驗與分析的過程出現(xiàn)失誤導致的。常見的過失誤差包括加錯化學試劑、讀錯刻度或者用錯實驗儀器,這些都屬于不規(guī)范操作,因此所產(chǎn)生的實驗數(shù)據(jù)是無效的。過失誤差通常都是由人為因素導致的,受到的人為主觀因素的影響,在化學分析中這種誤差是完全可以避免的?;瘜W實驗操作與分析人員只要在操作時嚴格按照實驗規(guī)定流程與操作標準來實施,通過科學嚴謹?shù)牟僮骶涂梢员苊膺@一誤差的出現(xiàn)。
1.2系統(tǒng)誤差
化學實驗分析中的系統(tǒng)誤差具有單向性與重復性的特點,就是在同等條件下連續(xù)多次進行反復實驗測定依然會出現(xiàn)誤差。并且這種誤差不是偏高就是偏低,所出現(xiàn)的正負差值還具有一定的規(guī)律性,這是由于某一個固定的因素導致了實驗系統(tǒng)出現(xiàn)了誤差。
化學實驗系統(tǒng)誤差形成的因素主要包括方法誤差、人為誤差以及輔助品誤差三種。其中方法誤差指的是化學實驗的方法科學性不足,在化學反應的過程中,由于實驗是間斷性來實施的,或者實驗所進行的空間不同以及指示劑選擇等造成了誤差的出現(xiàn)。人為誤差指的是化學實驗的過程中,由于實驗人員的操作不規(guī)范或未按照標準流程來操作,導致了實驗結(jié)果的數(shù)據(jù)與正確數(shù)據(jù)之間出現(xiàn)的偏差。輔助品的誤差往往集中在容器誤差、水和試劑誤差兩大方面,在化學實驗的過程中天平、各種容器等都是十分常見的,也往往是必須品,如果實驗容器的刻度不準確或者天平的砝碼不準確等都有可能影響實驗結(jié)果。此外,在實驗中試劑和水之間的比例誤差,或者受其他原因的影響而出現(xiàn)誤差。在實際工作中,化學實驗分析中的誤差由于系統(tǒng)因素所造成的相對較少,并且這些因素是可以進行檢定與校正的。
1.3隨機誤差
隨機誤差是由于某些偶然的因素所造成的,其所測定的結(jié)果會在某一個范圍內(nèi)進行波動,但是這種波動是無規(guī)律可循的。誤差的正負、大小等都不能準確測量,每次測量出現(xiàn)的結(jié)果都是不同的,這一誤差也往往是化學實驗中不可避免的誤差。
在化學實驗與分析的過程中由于所處外部環(huán)境的溫度、濕度差異,導致了實驗結(jié)果的偏差,另外空氣中的壓強不同也會出現(xiàn)實驗結(jié)果誤差。這些因素具有偶然性、隨機性,很難對導致誤差的具體原因進行準確判斷。如果需要找到其中的原因,就需要展開多次測定,從實驗的數(shù)據(jù)中分析其規(guī)律,進行一些平均數(shù)測定之后,隨機誤差才有可能降低。但是隨機誤差是不可能避免的。
2面對化學分析中的誤差應當如何有效處理
2.1分析實驗室質(zhì)量控制的措施
要減少甚至避免在化學實驗中出現(xiàn)誤差分析實驗室進行質(zhì)量控制是十分必要的。首先實驗室工作人員應當具備專業(yè)的知識與技術(shù),對實驗所用儀器設備進行定期的檢查與維護,給化學實驗提供基本的物質(zhì)保障。其次通過選擇正確的分析方法來進行化學實驗質(zhì)量控制,要建立實驗分析控制程序、常規(guī)質(zhì)量控制技術(shù)并進行各類質(zhì)量控制技術(shù)的對比。不同的應用目的應當采用不同的質(zhì)量控制技術(shù),要保證整個化學實驗與分析過程都在有效的質(zhì)量控制范圍之內(nèi)。一個給定系統(tǒng)對化學實驗測試數(shù)據(jù)質(zhì)量是有一定要的,要求其在某一個限度范圍之內(nèi),這一限度簡單而言就是所得數(shù)據(jù)其要達到的準確度與精密度。為了有效的達到這一要求,確保實驗測試的結(jié)果達到經(jīng)精準度標準,就應當進行有效的質(zhì)量控制。
2.2分析實驗室應有良好的質(zhì)量保證
質(zhì)量保證的主要目的就是要使得在實驗測試過程中出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差、過失誤差以及隨機誤差等盡可能的減少,在預期估計的范圍內(nèi)?;瘜W分析質(zhì)量保證的主要內(nèi)容包括兩大方面。其一,在取樣、實驗結(jié)果的計算、最總結(jié)果的分析等各個環(huán)節(jié)中都采用相關措施來減少誤差,以對質(zhì)量進行控制。其二,采用有效的方法對化學分析結(jié)果的質(zhì)量進行檢驗或評價,要及時發(fā)現(xiàn)化學分析中存在的問題,保證化學分析結(jié)果的準確性與可靠性?;瘜W分析的數(shù)據(jù)要具有準確度、精密度、完整性以及可比性,才能稱之為可靠的結(jié)果,這樣的結(jié)果也能具有一定的權(quán)威性與法律效力。
2.3加強實驗室間的質(zhì)量控制
實驗室間的誤差控制通常是第三方來完成的,這第三方是有豐富工作經(jīng)驗與專業(yè)技術(shù)的組織,其可以對各個實驗室以及化學分析工作人員進行質(zhì)量考查。這一考查可以定期組織開展,也可以采用隨機抽查的形式進行,一般這項工作是由上級領導部門發(fā)放標準試樣,然后再在各個實驗室之間進行數(shù)據(jù)對比分析。質(zhì)控樣書隨機考核的方式也是十分常見的,通過這一方式將實際試樣考核,檢查各個實驗室數(shù)據(jù)之間的可比性,以及是否存在和系統(tǒng)誤差、檢查分析誤差等,判定分析結(jié)果是否有效。
3結(jié)論
綜上所述,在化學分析中誤差是客觀存在的,不能消滅的,但是應當將這一誤差控制在能夠允許的范圍內(nèi),保證這一誤差不會影響到結(jié)果的準確性。影響化學分析誤差的因素是多方面的,可以從實驗室質(zhì)量控制、實驗室質(zhì)量保證以及實驗間質(zhì)量控制三個方面來控制化學分析誤差。
化學畢業(yè)論文范文模板(二):高校實驗室化學廢棄物的處理方法探析論文
摘要:在高校實驗室中,會產(chǎn)生很多化學廢棄物,若不對其進行有效處理,容易造成污染環(huán)境等問題。本文簡單的對高校化學實驗室危險化學廢棄物特點開展分析,明確其具有易爆性、易燃性等特征。并重點對高校實驗室化學廢棄物的處理方法進行了探究,如有機廢棄液的處理方式、無機廢棄液處理方式等,以期能夠?qū)Ω咝嶒炇一瘜W廢物進行正確的處理,減少對環(huán)境的污染,實現(xiàn)對環(huán)境的良好保護,為關注此類話題的人們提供參考。
關鍵詞:化學廢棄物;有機廢液;無機廢液;高校實驗室;處理方式
0引言
隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實施,綠色、低碳、環(huán)保觀念日益深入人心。在此背景下,為了加強對環(huán)境的保護,我國已經(jīng)將實驗室污染納入到環(huán)境監(jiān)管范圍內(nèi),力圖實現(xiàn)對實驗室廢棄物排放的有效控制。因此,在新時期,積極探索行之有效的高校實驗室化學廢棄物處理方法具有重要的現(xiàn)實意義。
1高?;瘜W實驗室危險化學廢棄物特點
腐蝕性、易燃性、感染性、易爆性、反應性是高校實驗室化學廢棄物的主要特點??梢姡湮kU特性顯著,若不對其進行科學處理,不僅會對生態(tài)環(huán)境造成不利影響,而且還會降低人的身體健康水平,對人的生命安全造成嚴重的威脅。因此,在開展化學實驗時,應該明確危險化學廢物的特點,采取有效措施進行處理。
2高校實驗室化學廢棄物的處理方法
2.1有機廢液的處理方式
在此廢液中,存在大量的有機溶劑,其具有較大的毒性,若是采用直接排放的方式,將會對環(huán)境造成嚴重的污染。針對于有機廢液,其大部分是能夠回收利用的。
2.1.1含苯廢液的處理
此廢液可回收和再利用。在對含苯廢液進行處理過程中,也可借助焚燒方式進行處理。例如,可將其放置在鐵器內(nèi),然后進行點燃。在此過程中,需要注意的是,為了避免火災事故發(fā)生,應該在室外較為空曠的地方進行焚燒,并且相關處理人員應該處于上風向,對整個燃燒過程需要進行全過程監(jiān)督,避免引發(fā)重大事故。
2.1.2含酚廢液的處理
含酚廢液主要分為高濃度廢液和低濃度廢液兩種,濃度不同所采用的處理方法也具有差異性。針對前者而言,首先可借助乙酸丁酯萃??;其次通過氫氧化鈉溶液反萃?。蛔詈?,在對其PH值進行科學合理調(diào)節(jié)的基礎上,可開展重蒸餾回收與利用工作。針對于后者而言,可借助漂白粉,或者次氯酸鈉,促使酚進行氧化,進而以一般有機液的方式對其進行處理。例如,將漂白粉加入含酚的廢液中,可將其氧化為鄰苯二醌,進而采用一般有機液處理形式。
2.2無機廢液的處理方式
2.2.1含砷廢液的處理
在將消石灰加入其中的基礎上,開展PH值的調(diào)節(jié),促使其在9左右,進而生成亞砷酸鈣,或者生成砷酸鈣,在此工序完成后需要將FeCl3加入其中,這樣可生成Fe(OH)3,可實現(xiàn)一定的沉淀效果,從而達到消除廢液中砷的目的。另外,在PH值調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)中,若是將其調(diào)節(jié)到10以上時,其雖然不會生成Ca3(AsO3)2,但是可以將Na2S加入其中,通過反應可生成硫化物沉淀,此方式也可實現(xiàn)較好的處理效果。
2.2.2含汞廢液的處理
在高校實驗室化學廢棄物中,因為汞通常是以Hg2+或Hg22+離子存,所以相對而言其毒性是比較大的。若是在某些微生物的作用下,其毒性也會隨之加大。要想對含汞廢液進行有效的處理,需要借助硫化物汞沉淀方式加以處理。具體而言,對其廢液的PH值進行相應的調(diào)節(jié),此過程需要使用Na2CO3,一般情況下應該調(diào)到8到9之間,確保其PH值在規(guī)定范圍內(nèi)后,應該將Na2S加入進去,此環(huán)節(jié)確保其用量足夠,以便促使其生成HgS。與此同時,還應該加入相應的汞沉淀劑。例如,F(xiàn)eSO4·7H2O,進行清液排放,然后借助混凝劑對其殘渣進行固化處理,為汞回收做準備,實現(xiàn)統(tǒng)一處置。
相對于無機汞而言,有機汞的廢水的毒性大一些,所以應該進一步強化對其的處理。在該過程中,不僅需要加入百分之六的KMnO4水溶液,而且還應該將適量的濃硝酸加入其中,當KMnO4水溶液顏色逐漸消失后,可采取降溫的措施,在其溫度達到六十攝氏度以下的情況下,可將一定量的KMnO4溶液加入進去,對汞產(chǎn)生一定的消化作用,當生成Hg2+離子時,需采取上述措施進行處理。
2.2.3含鉻廢液的處理
在含鉻廢液中,含六價鉻廢液毒性最大,加大了廢棄物處理難度。在實際處理過程中,最關鍵環(huán)節(jié)是對其毒性進行消除。其中,較為常見的方法為:將Cr6+轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3,通過此方式有助于將含六價鉻廢液毒性消除。重要步驟有以下幾個,一是在酸性的環(huán)境中,將廢鐵屑、亞硫酸氫鈉等還原劑加入廢水中;二是在Cr6+還原為Cr3+的基礎之上,可加入堿;三是開展PH值的調(diào)節(jié)工作,促使Cr(OH)3沉淀;四是進行脫水干燥處理,將其與煤粉、煤渣進行焙燒;五是對鉻渣開展合理的處理,完成此環(huán)節(jié)后可進行填埋。
論文摘要:高中化學教學的基礎就是做實驗,為了使高中化學教學工作落到實處,作為高中化學實驗的工作人員怎樣才能更好地服務于師生呢?因此,本文將帶著這個問題對高中化學實驗室管理的幾點體會作粗淺的探討,希望能為實驗管理人員提供一定的借鑒。
一、高中化學實驗室的規(guī)章制度
建立健全的實驗室規(guī)章制度,我們實驗室主要有:①實驗教師崗位職責;②實驗室規(guī)則;③儀器存放、使用管理制度;④藥品的存放、使用制度;⑤實驗準備制度;⑥儀器損壞、賠償制度;⑦儀器報損制度;⑧儀器藥品交接制度;⑨劇毒藥品管理制度;{10}學生自主實驗室開放制度;{11}實驗室各類應急處置預案。
二、管理人員在化學實驗室中的重要性
實驗室工作人員作為一個實驗室的管理執(zhí)行者,需要具備較好的專業(yè)素養(yǎng)以及較高的管理水平才能為實驗教學提供充足的重要保證。實驗工作人員的職責肩負著全校師生化學實驗的前期準備、實驗儀器的維保、實驗室的各種管理工作,而且還要輔助指導相關工作。所以一定需要提升實驗管理人員各方面的綜合素質(zhì),只有這樣才能更好地服務學校教學工作。一個具有相當高素質(zhì)的實驗管理人員就一定需要在工作上具備嚴謹?shù)膽B(tài)度,一定要由淺入深地做好實驗內(nèi)容以及準備的各項工作要求,對于在實驗過程中出現(xiàn)的難點、疑點以及需要注意的事項進行充分了解,做到實驗工作件件心中有數(shù);日常中需要努力提升自己的相關業(yè)務水平,多參加有關的課程理論學習,不斷接受新知識。高中化學實驗室里的各項工作是十分繁雜的、瑣碎的,氣味很重,重復性又很高的,而且是辛苦的,工作時間一長實驗人員就會出一些厭惡的情緒,不利于實驗工作的開展。所以,學校相關領導者應該引起重視,不定期對實驗人員的學習生活和自我提高進行關心,有機會組織外出參觀和交流,為管理人員提供更多的學習機會,取長補短;鼓勵再造學習,充分調(diào)動實驗員的積極性。從而使得實驗教學環(huán)境得到不斷的完善,管理水平往更高層次發(fā)展。
轉(zhuǎn)貼于
三、提升高中化學實驗室管理效率的幾點體會
1.需要進行科學管理,才能提高工作效率。①熟悉化學教材,把握工作進度,平時多做些準備,仔細認真閱讀好高中化學教材,掌握高中化學教材的相關知識體系,摸索化學實驗工作要領,力求使實驗準備工作做到一次成功,并且還要經(jīng)常向化學任課老師詢問課程的教學進度,根據(jù)高中化學各年級教學情況事前做一些小準備。如濾紙和紙條等平時需要截好,經(jīng)常檢查好酒精燈芯、添加好酒精等工作,為實驗做好充分的準備工作。②演示實驗藥品按年級擺放,高中化學演示實驗較多,并且所需要的藥品種類也較多,按正常的方法取藥品不是很方便??梢圆捎冒茨昙夁M行擺放,為每一章節(jié)和每個實驗配放一個位置,貼上相應的醒目標簽,這樣做的好處就是使得年級章節(jié)、藥品和名稱一目了然,方便取用,歸位有序。③演示實驗成套儀器單獨存放,由于高中化學實驗需要成套儀器數(shù)量較多,比如噴泉實驗裝置,二氧化碳、制取二氧化硫氣體、氯化氫氣體、氯氣等各種裝置,這些一套套實驗用品需要實驗前做好準備好,并且放在各年級專用柜子里,用時可以非常方便地拿出來,而不會出現(xiàn)又打孔又彎管,拆這套補那套的現(xiàn)象。這樣,既方便又節(jié)省時間,大大提高了工作效率。
2.做好實驗準備工作的程序化。為了使全校的班級實驗課能順利地開展,充分發(fā)揮好實驗教學在其中的作用,必須制定好“程序化”的工作方法:首先,熟悉教材,熟悉和了解不同時間段各年段和各班級的教學進度,熟悉每一個實驗。準備實驗做到不缺任何用品,保證實驗按時順利進行,保證實驗效果達到要求。其次,分組實驗用儀器、藥劑瓶分別放在規(guī)定位置上。準備好后,通知任課教師。對實驗中可能要出現(xiàn)的問題提前告訴教師,使他們有思想準備。
3.做到安全有效地管理好儀器與藥品。實驗室管理工作唯有先前進行對相關的儀器藥品以及規(guī)范化管理,從而更好地發(fā)揮每一件儀器和藥品應有的作用,為高中化學實驗教學提供優(yōu)越的教學環(huán)境。①做好儀器和藥品的領用工作,課任教師在領取每一件儀器(精密儀器、玻璃儀器)和藥品(普通藥品、?;罚r,一定需填寫各種領料數(shù)據(jù),領料單需要包括的內(nèi)容有:品名、規(guī)格、數(shù)量、單位、用途、領用時間、領用者、任課教師等相關的內(nèi)容。如果需要領用易燃、易爆、劇毒或者貴重藥品時,一定需要三人同時在場,共同簽字,否則不允許領取。②做好儀器和藥品的保管工作,各種儀器物品需要有系統(tǒng)、有條理地保管。各種儀器做好按質(zhì)分類、分格定位存放,同時還要注明存放編號、儀器對應的名稱;并且在儀器保管過程中一定要注意各儀器的清潔度,對于位置的排放需要按儀器的由輕及重、由大到小的順序擺放;實驗室中的各種化學儀器、藥品做到賬物一致,賬賬相同;對于各種特殊儀器需要采用特殊的處理方法(如:不定期通電、干燥保管等)。
4.做好儀器的維修與保養(yǎng)工作。首先,化學儀器的維修是實驗室工作的一個重要組成部分,作為一名實驗管理工作人員需要有對儀器進行簡單維修的能力。其次,當出現(xiàn)一些小的損壞、螺絲脫落、部分儀器無法正常使用等問題時,實驗管理人員能夠做到及時解決問題。
以上是筆者作為一名在高中化學實驗室管理工作中得出的一點點體會,供大家參考。我們的工作宗旨就是一切為了學生的健康成長,為了教學,保證教學任務能夠順利地完成,全心全意地為教學為科研服務。
參考文獻:
[1]劉曾明.淺談怎樣當好新時期實驗室管理員[J].讀寫算,2011,22(3):103-104.
【關鍵詞】制度化;規(guī)范化;服務化;信息化
實驗室是學校辦學的重要組成部分。隨著現(xiàn)代教育科學的不斷發(fā)展,教師和學生隊伍的不斷擴大,我校由原來每學年八個教學班增加到十八個,新課標內(nèi)容的改進使得教學內(nèi)容和教學手段不斷更新,給我們實驗室?guī)砹艘幌盗行碌膯栴}。怎么做才能保證在原有的實驗室條件不變得情況下完成由24個教學班增至54個教學班的實驗教學任務,為此我們進行了擴招后的高中化學實驗室管理的初步探索。因為實驗教學是全面實施素質(zhì)教育、培養(yǎng)學生實驗技能、創(chuàng)新能力、科技素質(zhì)的一個重要環(huán)節(jié)。擴招后的實驗教學對原有的實驗室管理工作提出了更新、更高的要求,如何強化管理,真正將實驗室管理工作納入制度化、規(guī)范化、服務化、信息化的科學管理體系,是每一位實驗教師面臨的問題。根據(jù)擴招后我們實驗室工作幾年的實踐經(jīng)驗,淺談一些化學實驗室管理的方法。
實驗室管理必須從學校工作的總體出發(fā),確立“服務于教育,發(fā)展于需要,一切為了育人”的知道思想,處理好各個方面的關系,最大限度的發(fā)揮實驗室為教學服務的功能。
1. 制度化:
建立和完善各項實驗規(guī)章制度。根據(jù)我校實驗室的具體情況,建立了實驗室的崗位規(guī)范和實驗教師職責;儀器、設備、藥品管理使用制度;儀器維修、損壞、賠償制度;學生實驗操作規(guī)范;實驗室安全、保衛(wèi)、環(huán)境衛(wèi)生制度;化學危險品領用制度等。有些制度打印成冊,學生教師人手一份,這樣做才能在使用中逐步完善,在完善中自覺執(zhí)行,一切按制度辦事,切實做到有章可循,有矩可守。
我們的具體做法是:教師每學期初配合實驗教師制定《實驗教學計劃》,教師應在學生分組實驗前一星期將《學生實驗通知單》送達實驗室,演示實驗提前三天將《演示實驗通知單》送達實驗室。實驗教師據(jù)此安排,并提前做好實驗準備。如無實驗通知單,實驗教師有權(quán)拒絕實驗準備并形成制度。實驗后實驗教師應如實填寫《實驗記錄單》并及時收回所有實驗儀器和藥品。如有丟失和損壞,應及時填寫《儀器損壞賠償單》。實驗桌、凳編號,學生按學號入座,并將學生座次表交給實驗教師。這樣做使得實驗后每桌的儀器藥品情況一目了然,出了問題會立刻落實到具體的哪一個學生。學年末將任課教師的所有的實驗通知單和實驗記錄裝訂成冊,為學校評估提供依據(jù)。
2. 規(guī)范化:
實驗室的中心工作是使儀器、藥品、設備處于正??墒褂脿顟B(tài),安全可靠,能滿足實驗教學需要,這就要求我們必須在管理上下功夫。實驗儀器設備是學校的固定資產(chǎn),所以要將各類儀器說明書歸類裝訂成冊,編上目錄以便查用。加強對各種儀器的日常保養(yǎng)和維修管理,做好防塵、防銹、防潮、防蛀、防腐等工作。發(fā)現(xiàn)有損壞的及時維修,提高儀器的完好率,延長使用壽命。實驗藥品按普通藥品和危險藥品分室保管,并按配備目錄順序分層排放。由于化學藥品有價格貴、消耗量大、易變質(zhì)的特點,為節(jié)約藥品節(jié)省開支,保證54個教學班順利完成分組及演示實驗,我們采取了如下的方法:
(1)貨比三家:我們和校領導通過比較各廠家藥品的質(zhì)量和報價最終選中一家質(zhì)高價低的試劑廠為我們提供藥品。
(2)管好試劑:化學藥品在貯存的過程中有些會揮發(fā)、潮解、氧化,對這些藥品分別采用油封、水封、蠟封、透明膠封、避光、低溫、通風等方法進行保管。
(3)控制濃度:在化學反應中,無特殊濃度要求的溶液,一般配制在3%~5%左右就可以,有些反應現(xiàn)象很明顯的物質(zhì),濃度可降到1%~2%。濃度太大但不浪費藥品,而且有些反應反而不明顯或太劇烈或造成事故,同時也增加了對環(huán)境的污染。
(4)控制用量:學生做實驗時的化學藥品用量多是實驗要求的二至三倍,他們認為用量越多現(xiàn)象越明顯。再就是基本操作能力差,無法準確控制傾倒量。對此我們在學生上第一次實驗課時,專項訓練化學藥品的取用(用水代替),具體到一毫升在試管中的容積是多少,以此加強對學生的科學性教育和環(huán)保教育。同時研究和開展微型實驗,以減少藥品的消耗,向綠色化學實驗的方向發(fā)展。、
作為實驗教師還應做到:給進出實驗室的各種儀器藥品登記造冊,建立檔案。即儀器總賬、低值易耗儀器藥品領用帳。這些賬目不但是實驗室裝備情況的縮影,也是一個學校實驗開展情況的體現(xiàn)。每學年末對低值易耗的儀器、藥品進行一次清點,計算存量。為保證化學實驗的正常開展,每學年參考上一學年儀器藥品的消耗量,新學年學生數(shù),庫存情況,開出合理的儀器藥品申請單,經(jīng)主管領導審核批準后采購。
3. 服務化:
化學實驗室是教師和學生施展才華的基地。我們既要保證54個教學班的分組、演示實驗的順利進行,也要保證任課教師參加各種比賽和學生參加化學競賽所需的儀器、藥品。為參賽教師、學生提供自制教學儀器、改進實驗方法的藥品,鼓勵學生開展小制作、小發(fā)明、小論文活動,培養(yǎng)他們創(chuàng)新素質(zhì)。
積極開展主題明確的課外實驗、科學探究實驗。這樣即可以鍛煉學生勤動手、動腦和實驗的技能技巧,開闊學生觀察范圍,又可以培養(yǎng)學生自尋儀器,藥品和代用品的意識,從中領會研究自然科學的一般方法和規(guī)律,有效地發(fā)揮創(chuàng)造能力。開放實驗室是課堂教學的延續(xù)和補充,我校的學生利用自由時間,在教師的指導下做實驗課中未做好的實驗或一些實驗習題,也可做一些趣味實驗,增強感性認識。
4. 信息化:
高中化學實驗室信息化是在傳統(tǒng)實驗室的基礎上利用先進的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡通訊技術(shù)、多媒體技術(shù)等相關的信息,加工處理傳播技術(shù),將現(xiàn)實的實驗室中各種實驗資源進行處理,并通過計算機進行開放型管理,它能協(xié)調(diào)人員、設備、儀器藥品、實驗教學之間的各種復雜關系,使管理工作協(xié)調(diào)有序。信息化管理后的化學實驗室是集實驗教學、實驗室設備管理、實驗室儀器藥品管理、實驗室資料管理、實驗室開放管理為一體的管理系統(tǒng)。它具有以下優(yōu)點:
(1)改變了傳統(tǒng)實驗室繁雜的管理方法,引進了現(xiàn)代化的管理手段,使實驗室達到了信息化管理和無紙化辦公的目的,對實驗室提高工作效率,降低運行成本起到了至關重要的作用。
(2)建立高中化學實驗課件庫,為師生教與學提供了便利。
論文摘要:實驗室作為實驗教學的主要載體,其建設和管理的好壞,直接關系到教學質(zhì)量的優(yōu)劣。為了保證教學的正常進行,首要解決的是實驗室的安全問題。從實驗室安全制度的管理,落實,實驗室安全設施的建設及實驗室的安全教育幾個方面闡述了如何做到實驗室的安全管理,以保證良好的教學質(zhì)量。
實驗室作為實驗教學的主要載體,其建設和管理的好壞,直接關系到教學質(zhì)量的優(yōu)劣。近年來,中職生普遍素質(zhì)較差,學習能力和自覺性低下,由于擴招的影響,學生人數(shù)較多,實驗室相對比以前擁擠。因此,為了保證教學的正常進行,為了保證良好的教學質(zhì)量,首要解決的是實驗室的安全問題。
我校是國家級重點中專學校,各類實驗室基本健全、初具規(guī)模。在實驗室建設過程中,我校首先本著“安全第一”的原則,結(jié)合“實用、合理、節(jié)約、環(huán)?!钡仍瓌t,從規(guī)章制度、人員安排、實驗室場所、設備、儀器、藥品等方面都做了一些探索,特別是安全措施方面。
1、領導重視,制度落實,人員安排到位
在化學實驗室建設過程中,為了預防和減少化學實驗中引發(fā)的急性化學中毒事故,提高師生應對急性化學中毒突發(fā)性事件的處置能力,在安全保衛(wèi)部門的幫助下,特制定了應急預案。預案包括以下內(nèi)容:
第一、可能引起急性化學中毒事故的原因
第二、預防辦法
第三、處置程序
(1)及時報告
(2)啟動應急處理小組
(3)現(xiàn)場搶救:
(4)做好調(diào)查取證工作,保護好現(xiàn)場及有關證據(jù)。
(5)按校內(nèi)學生意外、傷害事故處理應急預案進行操作。
(6)保險介人。
(7)必要時警方介人。
除了應急預案以外,每個實驗室還制定有實驗室安全操作規(guī)程、實驗室管理人員一覽表等。實行專人管理,對危險化學品實行專人、專柜、加鎖的措施。我校還建立了一支責任心強、業(yè)務素質(zhì)高的實驗室管理隊伍,實驗人員持證上崗,安全意識強,實驗室管理井井有條。
2、實驗室場所分布合理、物盡其用,防微杜漸,避免事故發(fā)生
實驗室的配套設施比較完善,實驗準備和學生實驗室分開設置,不同的儀器有不同的柜子存放,實驗操作的臺面我們采用的是耐酸耐堿材料,清潔起來非常方便。天平室和精密儀器室則采用的是防震的大理石材料,裝飾既美觀又實用。
為了保障實驗課的有序進行,我們?nèi)粘7浅V匾晫W生實驗課的規(guī)范教育。對上課用的試劑和儀器除了要求按正確的方法使用外,特別強調(diào)安全意識和環(huán)保意識的培養(yǎng),使學生懂安全,自發(fā)地保證安全,保護公共財產(chǎn),養(yǎng)成嚴謹認真、實事求是的科學態(tài)度和良好的行為習慣。要使學生養(yǎng)成在做任何實驗時,心中都有節(jié)約的觀念、環(huán)保的理念、安全的意識,必須從小事做起,從一點一滴上開始陶冶和訓練。首先教師要起到一個很好的示范作用,這樣對學生起到一個潛移默化的影響,然后實驗中再從嚴要求。這包括在實驗態(tài)度上養(yǎng)成嚴謹、認真、客觀、從容的品質(zhì);藥品按規(guī)定用量取用、實驗操作規(guī)范,遵守實驗守則,不隨意帶出藥品、不能品嘗藥品,不私自做有危險性實驗,不隨意傾倒實驗垃圾,節(jié)約水、電、酒精燃料、試紙、濾紙等,愛護實驗儀器,實驗后按要求對實驗后的剩余物進行處理、洗滌實驗儀器,收拾實驗臺面,整齊擺放好實驗器皿、藥品等。特別是對于化學實驗室產(chǎn)生的廢液中往往含有酸、堿、重金屬化合物以及氰化物、含砷化合物等,一般實驗室的廢液都排人下水道,這樣不僅會對環(huán)境造成極大的危害,而且會淡化學生的環(huán)保意識,養(yǎng)成不良的習慣,影響綠色化學意識的培養(yǎng)與綠色化學技術(shù)的發(fā)展。在實驗教學中把好的經(jīng)驗傳給學生,對廢棄物進行無害化處理。比如用中和法中和酸性或堿性廢水,利用萃取法將可溶性廢物在兩相中溶解度不同回收酚類和重金屬等。這樣既可培養(yǎng)學生綠色化學意識又可使學生學習綠色化學的實用技術(shù),還可以節(jié)約資源、變廢為寶、變害為利。
通過實驗室管理人員與教師共同輔導學生實驗課,密切注視每個學生的實驗過程,發(fā)現(xiàn)錯誤及時糾正,防微杜漸,避免了事故發(fā)生。
比如,酒精燈使用時,經(jīng)常有操作不熟練或者粗心大意的同學會引起臺面著火。有一次在梭酸的性質(zhì)實驗中,剛做完草酸的脫梭反應后,由于學生沒有等試管冷卻就開始洗滌,導致試管有一條小裂縫,加熱時,試管爆裂,試劑流到了酒精燈和臺面上,頓時,臺面燒了起來,學生慌忙中又把酒精燈撞到了地上,地面上也開始著火。我們平時一直要求點酒精燈之前,一定要在旁邊準備好濕布,于是很多同學和老師,馬上用大量的濕布把火迅速蓋滅了。
3、藥品的安全管理
根據(jù)實驗課的特點,盡管危險品用量不大,但是品種繁多,使用頻率高,因此藥品的安全管理非常重要。為了確保藥品本身安全和不受污染,在試劑存放過程中,根據(jù)試劑的不同特性分別在密閉、避光、低溫、通風、隔離防火等情況下,盡量互不干擾,互不影響,并貼上標簽,方便查找和使用。我們應該知道常識易爆混和物。
實驗室中不僅經(jīng)常使用易燃、易爆、自燃以及強氧化劑等類藥品,而且還要經(jīng)常進行加熱、灼燒、蒸餾等實驗操作,存在著火的可能,因此要了解和掌握有關防火、滅火的知識和技術(shù)。
(1)防火
加熱易燃試劑時,必須用水浴、油浴等加熱,絕不能用明火。如果加熱溫度有可能達到被加熱物質(zhì)的沸點,則必須加人沸石,以防爆沸。
使用易揮發(fā)可燃試劑(如乙醇、乙醚、丙酮等)時,要盡量防止揮發(fā),保持室內(nèi)通風,絕不能在明火附近傾倒、轉(zhuǎn)移這類試劑。
配置滅火器材,定期檢查其性能。
(2)滅火
實驗室如果著火,應根據(jù)情況進行滅火,常用的滅火劑有水、沙、二氧化碳滅火器、四氯化碳滅火器、泡沫滅火器和干粉滅火器等。可根據(jù)起火的原因選擇使用:①金屬鈉、鉀、鎂、鋁粉、電石、過氧化鈉著火,應用干沙滅火;②比水輕的易燃液體,如汽油、笨、丙酮等著火,可用泡沫滅火器。③有灼燒的金屬或熔融物的地方著火時,應用干沙或干粉滅火器。
4、各種有毒氣體的中毒癥狀和安全防護措施
有毒氣體的中毒癥狀及防護措施見表1
5、在實驗教學中充分關注安全
對于實驗教材中不利于安全或者是沒有詳細說明安全事項的實驗,實驗老師一般會結(jié)合學生的實際,在不影響教學內(nèi)容和目標的前提下,盡量開展綠色實驗,或者補充說明注意事項,使實驗過程既安全又環(huán)保,還有利于師生身體健康。
比如:《有機化學》實驗中,很多實驗我校都作了一些改動。蒸餾的操作實驗中,為了使學生安全學會操作,我們分兩步進行,第一步先用水來自制蒸餾水,第二步才用試劑進行課程規(guī)定的實驗。這樣在學生做第一步的時候,基本上是安全的,方便學生在掌握基本操作和熟悉儀器的基礎上,有效地進行第二步的實驗。而且這個實驗我們把酒精燈改成電爐,把圓底燒瓶改成平底燒瓶,學生安裝起來更方便,實驗效果更好。類似這樣的改動很多,有些是學生提出的,從而也鍛煉了學生的思維,鼓勵了學生動手的積極性。
6、實驗課后的廢液安全排放問題
實驗室中各類酸、堿的用量很大,一般的廢液濃度小,可以直接排放。濃度較高的酸堿廢液,分開存放,定期將廢液中和至ph值在6. 5一8. 5之間后,再經(jīng)稀釋可安全排放。
7、結(jié)語
[關鍵詞] 化學類多層次教學實驗 實驗室建設 實驗室管理
根據(jù)“新世紀高等教育教學改革工程”的設計方案,化學類專業(yè)的化學基礎實驗課內(nèi)容分3個層次:基本實驗、綜合實驗和研究型實驗。在保留和完善基本經(jīng)典實驗的基礎上,增加了綜合實驗和設計實驗,這類實驗涉及的知識面寬,要求學生綜合運用所學的知識思考并解決實驗中的問題。為適應新形勢的發(fā)展和要求,各高校都在進行實驗教學體系與內(nèi)容的改革與調(diào)整。對化學類實驗如何改進和如何創(chuàng)新,如何更好地與化學類研究發(fā)展相結(jié)合,是當前高等院?;瘜W類實驗教學中一個嶄新的課題。如何達到繼承性教育和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目的,并將其轉(zhuǎn)化為可操作的教學行為,實現(xiàn)較好的實驗教學效果,引起了同行廣泛探討。我們認為,把“發(fā)展、質(zhì)量、特色”理念融入實驗室建設中,對實驗室管理重在“理”是提高實驗教學質(zhì)量的保證。
一、我?;瘜W類實驗現(xiàn)狀
化學類實驗綜合和涵蓋了化學領域各分支學科涉及的研究方法和研究工具,具有綜合性、研究性較強和定量化程度較高的特點。它所涉及的知識面廣、使用的光學、熱學、電學儀器設備多,不僅要求學生能了解儀器的基本結(jié)構(gòu)與重要部件的功能,掌握與儀器相關的實驗操作技術(shù),而且要求學生能將化學的理論知識與實驗技能培養(yǎng)相結(jié)合,用化學的理論知識來指導實驗,并通過實驗得出合理的、精確的數(shù)據(jù),還要求學生掌握實驗數(shù)據(jù)的正確處理方法,培養(yǎng)學生對實驗誤差進行分析的能力。我校在基礎的化學實驗中對此進行了各個單元全面訓練,也建成了為此服務的實驗室平臺,這為多層次教學實驗的實驗室建設打好了基礎。
教育的創(chuàng)新既是觀念的創(chuàng)新,也是教學內(nèi)容、方法、手段的創(chuàng)新,綜合性、設計性和研究性實驗的開設內(nèi)容、方法、手段各不相同,我們嘗試學生獨立設計并完成某些實驗,學生根據(jù)實驗題目查閱相關資料,在實驗過程中自行選擇和確定實驗儀器及實驗方案等,以培養(yǎng)和訓練學生設計實驗方案,解決問題的科學研究創(chuàng)新能力。學生依照自己設計方案動手進行實驗時,一切都要靠自己摸索進行。既要根據(jù)實驗室的實際合理選擇一定規(guī)格的配套儀器,組裝實驗裝置,準確控制實驗條件,嚴格按照規(guī)范的操作規(guī)程進行一系列操作,又要應付實驗中出現(xiàn)的各種意外及難題。這就需要學生學思結(jié)合,手腦并用,綜合運用所學的知識及實驗技能戰(zhàn)勝困難,有所發(fā)明,有所創(chuàng)造。實驗完成后,實驗報告以科研論文的形式完成,并寫出體會和建議。學生在實驗過程中,實驗室的所有儀器設備全天開放。目前,各個高校根據(jù)自己的條件給出幾個或幾十個不等的題目。我們也每次給出二十余個題目供學生選做。內(nèi)容來源為:
1.結(jié)合生活實際應用,綜合運用化學手段及方法對多項指標進行測定。
2.從化學實驗存在的問題出發(fā),讓學生自行設計實驗,從而解決教學中需要解決的問題。
3.從教師科研項目中提取一部分內(nèi)容,由學生自行設計實驗,從而解決科研中需要解決的問題。
4.學生自帶課題,課題完成后可撰寫小論文。
開設這類實驗主要遇到以下三個方面的問題:
(1)教學設備條件的限制
學生個性化的設計實驗更多地接受新信息,現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展使化學實驗越來越依賴新的科學儀器。使用新的科學儀器,改進舊的實驗方法,尤其是帶工作站的實驗儀器是學生更愿意在自己的設計中使用。因而實驗儀器的更新步伐使綜合、設計和研究性實驗課的教學受到了一定的限制。
(2)教學管理上的新問題
實驗課的教學主要目的是培養(yǎng)和訓練學生的實驗動手能力,解決實際問題的能力和開拓創(chuàng)新能力。學生自主綜合、設計和研究性實驗的實施往往是利用課余時間到實驗室進行研究,這要求隨時開放圖書館、資料室和實驗室,給圖書資料和實驗室的管理帶來了困難,也給這些教學管理部門的改革提出了新要求。實驗室的開放在各高校也逐步開始,學生可以隨時進入實驗室,進行必要的準備工作和嘗試性實驗。實驗進行開放式教學的確有很多優(yōu)點,但在具體實施過程當中難免要遇到一些實際問題,如儀器、設備的維護,由于學生操作能力及水平參差不齊,存在一個由生到熟的過程,難免造成一定程度上的損壞,增加了維護費用和教學工作量; 這些問題的解決需要對策。
(3)對指導教師的新要求
由于實驗內(nèi)容增多且具有不確定性,學生會隨時提出各種各樣的問題,這就要求教師本身要有更多、更廣的知識面和先進的教育理念及創(chuàng)新精神,才能引導學生去學會實踐,學會創(chuàng)新。要求教師努力學習新知識,提高自身素質(zhì)和專業(yè)能力,接受新信息,創(chuàng)造新經(jīng)驗。
二、實驗室平臺建設
實驗室建設水平是反映學校教學質(zhì)量、科研水平和管理水平的重要標志之一。我們追求以發(fā)展為主題,以質(zhì)量為核心,以特色為導向,把實驗室建設成集基礎性實驗平臺、綜合性實驗平臺、科學研究訓練平臺于一體,逐漸形成一個技能化、個性化、多元化、現(xiàn)代化的實驗教學內(nèi)容系統(tǒng),使化學類實驗內(nèi)容高起點進行成為可能。
首先,我們在傳統(tǒng)的化學基礎實驗室中,進行實驗室布局優(yōu)化,調(diào)整、更新實驗內(nèi)容,根據(jù)實驗教學的要求,結(jié)合學??蒲刑厣?及時更新陳舊、老化設備, 通過實驗儀器設備的升級換代,引入現(xiàn)代測試技術(shù)和方法,提高了傳統(tǒng)實驗的精度和現(xiàn)代化水平,保證了高質(zhì)量完成實驗教學任務。實驗室建設中考慮的另外一個問題是如何提高實驗室建設資金的利用效率。我們采取了兩種辦法;一是先定實驗內(nèi)容,內(nèi)容應滿足課程的基礎性、先進性、啟示性和綜合性,還應達到培養(yǎng)學生動手能力和綜合素質(zhì)的目的。然后定設備,目的是利用率不高的設備不買、沒有擴展性的設備不買、能在實驗中心其它實驗室共用的不買。保證所購買的每一臺設備都能夠得到合理使用。充分考慮本學科前沿領域結(jié)合我校在該領域的科研具代表性的基礎實驗手段,不求全也不過分求新,但一定要涵蓋化學基本單元、基本工具、交流平臺,以滿足不同要求的學習者使用。如我們選購了帶工作站的熱綜合分析儀、氣相色譜儀等。其次,充分考慮網(wǎng)絡化的實驗教學和實驗室管理信息平臺,逐步完善網(wǎng)上輔助教學和網(wǎng)絡化、智能化管理。適時建立各實驗室間互動、互補機制及時信息溝通,彰顯綜合性大學優(yōu)勢。而在自主綜合設計、研究性實驗階段,根據(jù)需要考慮合理利用整合后校內(nèi)的現(xiàn)有實驗教學資源,使學生在大學期間就能夠經(jīng)常接觸和使用最新最好的儀器, 并使他們有機會接觸現(xiàn)代化的大型貴重儀器。滿足學生高層次實驗的同時還可最大限度地發(fā)揮學校已有的實驗教學資源優(yōu)勢。隨著人們環(huán)境意識的增強,實驗環(huán)境也越來越受到師生的重視。因而,如何以人為本,營造一個安全無污染的實驗環(huán)境,也是我們多層次化學類實驗室建設中重視的問題之一。
三、建立新的實驗室管理體系
面對21世紀教學改革的挑戰(zhàn),實驗室也改革了傳統(tǒng)的管理體制,構(gòu)筑了面向未來的實驗教學新體系。院實驗中心提出了新的實驗室管理模式即集中型管理模式。但尚需不斷理順和完善管理機制,根據(jù)不同使用對象,從實際出發(fā),制訂具體的實施細則。完善的管理制度是充分發(fā)揮實驗室作用的基礎,我們根據(jù)不同方面不同層次制定了相關的細化規(guī)章制度。例如,學生進入自主綜合、設計、研究性實驗前需通過相關儀器的單元操作考核的制度、分層次的實驗室開放制度、實驗室資料管理取用制度等等。學生實驗規(guī)則細化到學生未進實驗室前,對每個班的學生進行分組、編號,固定序號;進入實驗室除攜帶記錄本,其余物品換鑰匙儲存;所用儀器藥品都固定到人,丟失、損壞的儀器及時查清,藥品的消耗及時補充,盡管實驗室天天投入使用,也能確保實驗順利進行。實踐證明,讓學生明確獎懲條例,自覺遵守實驗室的各項制度,能管好、用好實驗室。
要讓實驗室充分發(fā)揮教學效益,我們加強了以下三方面的管理:(1)儀器設備的管理。實驗設備能否安全正常運行直接關系到教學和科研的質(zhì)量,沒有一個完善的管理措施,就不可能高效合理的運行。抓好驗收、建賬、存放、正常使用操作培訓、保管維修等各個環(huán)節(jié)。符合科學、規(guī)范、安全、合理、美觀、方便的原則,使儀器使用、存放規(guī)范化,同時建立維修維護等技術(shù)檔案,健全儀器設備的原始資料,加強實驗設備日常維護和保養(yǎng)。使儀器使用制度化、規(guī)范化。(2)實驗室資料管理。主要有:實驗通知單,學生實驗登記記錄薄、借儀器記錄薄、損壞賠償記錄薄、預備實驗記錄、實驗報告及儀器說明書、實驗參考書等。(3)實驗室的衛(wèi)生安全管理。只有做到安全實驗,才能真正發(fā)揮儀器在實驗教學中的作用,使學生更好地理解和鞏固知識,培養(yǎng)科學的學習態(tài)度。
隨著化學類實驗的學習從基礎層次到綜合、設計和研究層次,學生的學習由計劃性學習到個性化、隨機性的學習,這與實驗教學管理的計劃性要求相違背,為了解決這一問題,實驗室必須采取一定的措施來加以協(xié)調(diào),實行開放預約制度是廣泛采用且行之有效的辦法。我們倡導實驗技術(shù)人員和教師共同管理實驗室。如果僅僅依靠實驗技術(shù)人員來照管學生,從時間上或?qū)嶒炛笇隙疾荒艿玫接行ПWC。僅有時間上開放,而沒有豐富的內(nèi)容和自主性環(huán)境支撐,就會使實驗室開放這一生動形式變得缺乏吸引力,使實際效果大打折扣。我們努力保持高級階段的開放,但靠教師超額付出的實驗室開放其持久性是值得懷疑的,我們也期望在管理上有相應可持久運用的對策。在高層次的化學類實驗中加強實驗室現(xiàn)代化管理,合理利用實驗室資源。實現(xiàn)研究室與實驗室的更加緊密結(jié)合;充分利用網(wǎng)絡技術(shù),特別是利用大型實驗設備和分析儀器的統(tǒng)一管理、使用,使部分自主綜合設計性實驗能高質(zhì)量的完成。
管理好實驗室,開展好實驗教學,一支結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良、精干的實驗室隊伍是教學實驗室建設管理的決定因素,實驗室的體制和實驗室人員的素質(zhì)將決定實驗教學質(zhì)量的優(yōu)劣。我們通過竟聘產(chǎn)生的實驗主講教師主持討論并全面安排不同層次的實驗內(nèi)容,組織實驗教學實施,合理安排實驗指導教師,經(jīng)常性組織經(jīng)驗交流和問題討論,協(xié)調(diào)和配合好實驗技術(shù)人員實驗室日常管理。強化和提高實驗技術(shù)人員從事實驗前后的準備、實驗技術(shù)的開發(fā)、儀器設備的管理和維護以及實驗室日常工作的管理水平。但隨著學生增多,實驗層次增多,實驗室的工作量不斷增加,每天要做大量的工作,十分勞累,其勞動強度和工作質(zhì)量在更大的程度上取決于他們的自覺性和責任感, 在這種情況下,我們將配制藥品的工作分解到勤工崗的同學,經(jīng)過簡單藥品前處理和配制培訓,加強監(jiān)管并要求在溶液試劑瓶上標明品名、單位、配制者名字和日期,經(jīng)過兩年實踐效果很好。總之,實驗室管理是一項綜合工程,是實驗室管理人員的責任心、事業(yè)心、業(yè)務水平與組織才能高低的反映。
通過建設,我們的實驗條件、環(huán)境得到了改善,建成了完善的管理機制,形成了以深化基礎教學、面向全校開放、注重實踐能力、鼓勵創(chuàng)新思維為特色的多層次教學型化學類實驗平臺。
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論文摘 要: 基礎教育化學新課程改革強調(diào)創(chuàng)設生動而有意義的學習情境,倡導以科學探究為主的多樣化學習方式,重視學生的親身經(jīng)歷和體驗。實驗是化學學習中必不可少的一種手段,但是由于各種各樣的原因,現(xiàn)階段中學化學實驗不能落到實處。作者對教學中所面臨的困境,以及對中學化學實驗教學改革進行了一些探索。
“以實驗為基礎”是化學學科的基本特征,化學學習離不開實驗?;A教育化學新課程改革強調(diào)創(chuàng)設生動而有意義的學習情境,倡導以科學探究為主的多樣化學習方式,重視學生的親身經(jīng)歷和體驗。但在實際教學過程中由于各種原因,演示實驗、學生實驗、探究實驗、家庭實驗沒有落到實處。
一、客觀原因
1.課程設置和課程安排。
新課程高中化學課周課時為3課時,就必修1來說共30課時,新課內(nèi)容耗時最少也要10周,再加上軍訓、各種節(jié)假日等,基本上要16周左右才能結(jié)束新課,一學期只有20周,沒有時間處理習題,所以在教學上趕進度的現(xiàn)象非常嚴重,演示實驗能省就省,學生實驗能不做就不做,研究實驗根本無法顧及,因此,不可能完成實驗教學任務。
2.實驗室條件。
現(xiàn)階段化學研究中新的儀器和手段層出不窮,化學儀器已經(jīng)實現(xiàn)了電子化、數(shù)字化、精密化、微型化,而一些學校實驗儀器配備落后,實驗藥品不能及時更新,存在藥品缺少或過期的情況,致使很多演示實驗和學生實驗都不能很好地進行。
3.實驗人員缺少。
在大部分的學校,化學實驗室一般只配一名實驗員,學生實驗不能完全及時進行,探究實驗沒有時間安排,同時,又要擔心實驗室和學生的安全,所以對于實驗教學也造成了一定影響。
4.實驗員素質(zhì)。
為保證化學實驗教學的順利進行,就要有堅強的后勤保障,要提高實驗員的業(yè)務素質(zhì),要健全實驗室有關賬目和實驗室規(guī)則,以保證化學實驗室管理的規(guī)范化、制度化,化學實驗的正?;透咝Щ?。
二、主觀因素
1.學校領導不重視。
新課程改革的實行及評價機制與應試教育的矛盾,升學率至上的思想使得許多學校一味追求分數(shù),學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)得不到落實,化學實驗室存在的問題不能引起領導的重視,因此遲遲得不到解決。
2.教師不重視。
(1)教師倦怠
在教學中部分教師存在著怕麻煩、怕危險、怕危害的情況,所以演示實驗能不做就不做,學生實驗能省就省,探究實驗沒時間進行,更不能顧及趣味實驗和家庭實驗。
(2)不注重學生觀察能力的培養(yǎng)
不少教師在實驗教學中,只注重實驗現(xiàn)象和結(jié)果的描述,而不注重引導學生對實驗過程做細致的觀察,推理不嚴密,因而學生在分析實驗現(xiàn)象、概括實驗結(jié)論時不全面、不到位。
(3)不注重學生操作技能的培養(yǎng)
受教學進度的影響,教師在實驗教學過程中演示得多、說得多,學生沒有機會參與實驗,因而,學生的操作能力始終得不到提高。在考試中,不認識實驗儀器,不知道怎么操作的情況屢見不鮮。
(4)不注重學生表達能力的培養(yǎng)
在平時教學中,由于學生對實驗目的、實驗原理、實驗步驟和實驗本質(zhì)搞不清楚,也就不能夠完全表達實驗的過程、現(xiàn)象、條件,以及得出的結(jié)論。在做實驗報告和回答實驗題目時總是會出現(xiàn)程序上的錯誤、結(jié)論上的偏差,教師不注意及時糾正學生中存在的問題,時間長了,學生的表達能力得不到提高,導致高三復習中實驗題得分率不高。
三、實驗教學改革與建議
當前,化學實驗教學存在著這樣那樣的問題,要想使中學實驗教學有根本性轉(zhuǎn)變,就應該本著分析原因、解決問題的原則,制訂切實可行的整改措施并付諸行動,以消除弊端,創(chuàng)造有利因素,促進實驗教學的發(fā)展。
1.重視演示實驗教學,提高學生的學習興趣。
實驗可以培養(yǎng)學生的觀察能力、思維能力,使學生通過對實驗現(xiàn)象的觀察與分析,形成概念,掌握化學知識。教師在演示實驗中的規(guī)范操作,可以讓學生學會正確的化學實驗基本操作技能,邊講邊實驗,把一些簡單可行的演示實驗和一些驗證性的學生實驗納入課堂教學,增強學生的直觀感受,便于學生清楚地觀察實驗現(xiàn)象,培養(yǎng)學生掌握化學實驗基本操作技能。比如:在氨氣極易溶于水的演示實驗中,學生不但看到了噴泉,而且看到了酚酞溶液變紅,不僅驗證了這一性質(zhì),而且為學習化學性質(zhì)做好了鋪墊,更激發(fā)了學生的興趣和求知欲。
2.改演示實驗為協(xié)同實驗,培養(yǎng)學生的合作交流能力和實踐能力。
教師的演示實驗往往因為班級人數(shù)多,現(xiàn)象并不明顯,可見度不高而影響了教學效果,使看不清楚的學生失去了興趣和熱情。為了增強學生的參與和合作意識,在無危險、無危害、耗時短、操作簡單的情況下,可將教師演示實驗改為師生共同參與操作的協(xié)同實驗,或者在教師指導下由學生合作完成,激發(fā)學生的學習興趣,提高學生的實驗能力。比如:物質(zhì)的制取實驗,性質(zhì)驗證性實驗,等等。
3.改驗證性實驗為探究性實驗,培養(yǎng)學生的探究能力。
在傳統(tǒng)實驗教學中,學生實驗大多是驗證性實驗,而驗證性實驗只能單純地限于模仿,不能滿足學生的好奇心和求知欲造成學生實驗時,不能發(fā)現(xiàn)問題。新課標強調(diào)以學生為中心,以問題為中心進行探究性實驗,充分發(fā)揮實驗教學在培養(yǎng)學生的科學態(tài)度、科學方法方面的作用,使學生學會研究與探索的方法。比如:教材中有關乙烯的制取和性質(zhì)的實驗,若乙烯的制取和性質(zhì)的課堂教學改為探索性實驗,就可收到良好的教學效果。在學習時,首先介紹實驗室制取乙烯所需的藥品及反應原理,通過討論、分析,有學生自己設計制取乙烯的發(fā)生和收集裝置。然后提出問題:乙烯具有哪些重要的化學性質(zhì)?啟發(fā)學生根據(jù)學習過的甲烷的性質(zhì)并結(jié)合課本中設計探究乙烯性質(zhì)的實驗,經(jīng)過師生共同討論,確定實驗方案,明確注意事項后,學生分組親自動手制取乙烯并實驗乙烯與溴水、酸性高錳酸鉀的反應。實驗結(jié)束后組織學生描述各實驗現(xiàn)象,分析總結(jié)乙烯的化學性質(zhì)。在實驗過程中,啟發(fā)學生要認真觀察,發(fā)現(xiàn)實驗過程中出現(xiàn)的問題,認真思考充分討論、分析,直到得出正確結(jié)論。這樣,整個乙烯的制取和性質(zhì)實驗就在教師的指導下,由學生自行設計,獨立操作完成,既有探究性,又有創(chuàng)造性,從而提高了學生的科學素養(yǎng)。
4.嚴格要求,做好學生實驗。
學生實驗可以有效地訓練化學實驗基本操作技能,培養(yǎng)學生的觀察能力、思維能力和良好的實驗習慣。讓學生在觀察中提出問題,在實際操作中發(fā)現(xiàn)問題,通過討論、分析,解決問題。教師要指導好學生的實驗操作、實驗觀察、實驗記錄、實驗結(jié)果、實驗偏差、實驗報告。
5.補充趣味實驗,重視家庭小實驗。
在現(xiàn)行中學化學教材中,化學實驗以驗證性實驗居多趣味實驗、家庭小實驗,是對化學課本知識的拓展和深化。開展趣味實驗、家庭小實驗,將學到的書本知識應用到社會實踐中,培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)造能力,激發(fā)他們的求知欲。如:“魔棒點燈”、“海底花園”、“鴨子長毛”等趣味實驗,“粗鹽提純”、“用堿面發(fā)酵面粉做面包”、“自制甜酒”等家庭小實驗。這些小實驗,既鞏固了課本知識,又深化了化學知識?;瘜W實驗是中學化學教學內(nèi)容的重要組成部分,是培養(yǎng)學生學習興趣不可忽視的教學環(huán)節(jié)。靈活有效地搞好實驗教學,可以激發(fā)學生學習化學的興趣,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維,開發(fā)學生的潛能。
6.開放實驗室。
在開齊課本實驗的前提下,開放實驗室,讓學生有機會進行趣味實驗和課外小實驗,讓學生自己查閱資料,設計、動手操作實驗,觀察、記錄現(xiàn)象,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。因此,應該向?qū)W生開放實驗室,充分發(fā)揮實驗室資源的效益。
7.因地制宜。
教師要根據(jù)實驗教學和儀器設備的現(xiàn)狀,因陋就簡,充分利用日常生活中的廉價器具、材料或者廢棄物,制成簡易的實驗儀器或替代實驗用的化學藥品。這樣有助于解決實驗儀器、藥品的短缺問題,彌補實驗經(jīng)費的不足,豐富教學資源,又能增強學生的節(jié)約和環(huán)保意識。比如:用貝殼或者雞蛋殼代替碳酸鈣,用食用堿代替碳酸鈉,用廢棄的小藥瓶做反應器,等等。
四、結(jié)語
基礎教育課程改革和新課程標準的實施任重而道遠,化學實驗教學任務重、困難多、牽扯面廣。教師要更新教育理念,以創(chuàng)新的精神投入到實驗教學中,充分發(fā)揮實驗教學的作用,讓學生通過實驗能夠有效地改變自己的學習方式,從而使他們具有良好的科學素養(yǎng)。
參考文獻:
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關鍵詞:有機化學實驗;實驗教學;教學改革?
有機化學是研究有機物質(zhì)的來源與組成、合成與表征、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、反應與轉(zhuǎn)化及其作用機理的科學,是創(chuàng)造新物質(zhì)的重要學科之一。有機化學基于實驗,有機基礎實驗課程是有機化學教學的重要組成部分。有機化學基礎實驗是化學、生物、環(huán)境、醫(yī)學和材料等相關專業(yè)重要的基礎實驗課,其教學質(zhì)量與人才培養(yǎng)質(zhì)量息息相關。合理高效的有機基礎實驗教學體系,對于培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力、優(yōu)化并擴展知識結(jié)構(gòu)、掌握實驗技能具有至關重要的作用。多年來,我校有機實驗教學團隊在實驗項目選擇、教學大綱制定和教材建設等方面堅持以學生為本,以能力培養(yǎng)為核心,逐步構(gòu)建了基元操作實驗、多步合成實驗、半探索型實驗等循序漸進的三層次教學體系。對教學內(nèi)容、教學方法、考核方式和開放實驗不斷探索和改革,將對學生素質(zhì)、知識和能力的培養(yǎng)貫穿于整個有機化學實驗教學中,取得了預期的教學成效[1-4]。
1必修的基礎有機實驗
1.1實驗內(nèi)容改革
基礎有機化學實驗主要包括基本知識、基本原理、基本操作,以及有機合成、產(chǎn)物的分離和純化、產(chǎn)品質(zhì)量分析與表征等內(nèi)容。按我校提出的“三三制”教學改革要求,不斷更新教學內(nèi)容,注重有機化學實驗內(nèi)容的前沿性、交叉融合性、應用性、趣味性、環(huán)保性[5]及實驗手段的現(xiàn)代化,在改造、更新、優(yōu)化組合實驗內(nèi)容的同時,循序漸進地將實驗規(guī)模由常量向小量、半微量[6]、微量轉(zhuǎn)化,并將現(xiàn)代儀器分析技術(shù)與有機合成、分離純化技術(shù)結(jié)合,按基礎訓練—綜合訓練—半探索型實驗三個層次進行推進。
1.1.1全面開放現(xiàn)代大型分析儀器將現(xiàn)代儀器分析技術(shù)全面引入基礎有機化學實驗教學和開放實驗教學,使有機合成、分離純化、結(jié)構(gòu)表征及質(zhì)量分析有機結(jié)合,進一步鞏固、強化基本操作訓練,使學生獲得試劑處理、有機合成、分離純化、結(jié)構(gòu)鑒定和質(zhì)量分析五位一體的綜合訓練,提高學生的實驗技能和水平,促進教學相長。學生通過使用UV、IR、1HNMR、GC、GC-MS、HPLC等儀器來鑒定、表征自制的產(chǎn)品,對產(chǎn)品不僅有量的概念,而且有質(zhì)的把握,能夠較全面地認識一個化合物的性質(zhì),有助于誘導學生的發(fā)散性思維,喚起他們進一步提高有機合成技術(shù)及進行創(chuàng)新實踐的意識[7-11]。
1.1.2開設研究型教學實驗1)引入有機化學研究領域的熱點課題。如將手性聯(lián)萘酚的制備及表征引入基礎有機化學實驗,使學生接觸有機化學的新成果、新知識、新設備、新方法。學生通過查閱文獻,了解光學純聯(lián)萘酚目前在不對稱催化合成中的應用及國內(nèi)外的研究進展,拓寬學生的視野,提高學生的學習興趣。并將此課題作為開放實驗讓感興趣的學生進一步深入研究,如用毛細管電泳拆分聯(lián)萘酚及其衍生物,與手性HPLC拆分方法進行比較;將手性聯(lián)萘酚作為催化劑研究扁桃酸的不對稱合成等。要求學生從查閱文獻到進行實驗再到最后遞交論文均獨立完成,其中有的試劑可幾人合作制備,充分發(fā)揮學生的主觀能動性及團隊精神,全面訓練學生的實驗技能和科研素質(zhì)。2)開放式實驗操作考試。大二學年第二學期末,對學生的考核方式由原先的筆試改為全開放式實驗操作考核,主要考查學生近一年中所學理論知識與實驗技能全面融會貫通、靈活應用的能力,有機基礎和現(xiàn)代儀器分析等綜合操作技能,以及分析問題和解決問題的能力等。3)改進經(jīng)典的合成實驗,體現(xiàn)化學綠色化。如苯甲酸乙酯的合成常用濃硫酸作催化劑,腐蝕性大,副反應多,使用不安全,廢液污染環(huán)境。實驗教學中,引導學生分別采用不同的催化劑如對甲苯磺酸等及不同的反應方式如磁力攪拌和不攪拌等,并與濃硫酸催化酯化進行對比。了解實驗改進的重要性和可行性,學會改進實驗的方法、技術(shù)和思路。
1.1.3將實驗教學與有機學科前沿相結(jié)合與學科教師緊密合作,將科研成果向教學轉(zhuǎn)化,開發(fā)新的教學實驗,如將過渡金屬催化偶聯(lián)反應(Suzuki-Miyaura交叉偶聯(lián)反應)應用于2016年全國大學生化學實驗競賽和教學實驗中[12-13]。每學期定期邀請有機學科教師,特別是“青千”“優(yōu)青”教授進行學科前沿講座,向?qū)W生介紹最新的有機化學研究進展,激發(fā)他們參與科研的熱情。此外,還引入對學生身邊常見的天然產(chǎn)物的研究,激發(fā)學習興趣,產(chǎn)生學習源動力。例如,辣椒紅色素的提取、分離及鑒定;從茶葉中分離咖啡因[14];將超聲波、微波等新技術(shù)引入傳統(tǒng)合成實驗,如用微波法合成聯(lián)萘酚,用超聲波法合成三苯甲醇[15],縮短實驗時間,提高實驗效率;引導學生利用所學知識,變廢為寶,凈化環(huán)境,增強環(huán)保意識,如利用廢聚酯飲料瓶制備對苯二甲酸[16]等。
1.2教學方法改革
不斷改進教學方法,由原來“一講課二巡視”的傳統(tǒng)教學方法轉(zhuǎn)變成“一扶二送三放手”的教學方法。在第一學期基本操作、簡單合成及儀器分析實驗階段,以教師講授為主,通過示范操作、電視錄像、雙向互動式多媒體演示講解等,將連儀器都不認識的學生扶上馬,第二學期再送一程,一個月后以學生為主,教師為輔,放手讓學生自己走,教師主要針對學生在實驗過程的質(zhì)疑進行引導。學生進到實驗室即可開始實驗操作,并可隨時與教師或其他學生進行討論。這樣可以提高學生的預習質(zhì)量和效果,提高學生的自學能力和互助精神,增加學生實際動手操作時間。教師可對動手能力差的學生進行反復指導和幫助,使每個學生通過實驗都能有所啟發(fā)、有所收獲。同時,嘗試改進傳統(tǒng)的實驗報告格式,要求學生將部分實驗的實驗報告寫成小論文,調(diào)動學生的學習積極性,擴大知識面,提高對實驗結(jié)果的分析總結(jié)及書面表達能力。
2選修的開放實驗
為了使學生在掌握基本操作技術(shù)和知識的基礎上,進一步提高實驗能力和水平,激發(fā)求知欲,培養(yǎng)獨立思考并運用已學知識解決實際問題的能力,應為學生提供個性發(fā)展、提升創(chuàng)新能力的場所和條件。多年來,除利用雙休日、學生平時的空余時間、寒暑假進行開放實驗教學外,還專門開辟了有機化學開放實驗園地,展示學生的開放實驗論文,為學生相互間的學習、研究、討論、交流提供方便。
2.1確定開放實驗課題
由于有機化學開放實驗面向的是二年級的本科生,因此開放實驗的核心問題是確立難度適當?shù)膶嶒炚n題。首先要廣泛收集教師、社會和企業(yè)的科研課題以及需要更新實驗的課題,每學期從中選擇涉及有機化學、生命科學、食品營養(yǎng)學、農(nóng)業(yè)化學、商品檢測、功能材料等相關學科領域中的研究課題,作為開放實驗課題。這些課題兼具綜合性、實用性、趣味性和研究性,內(nèi)涵豐富,外延寬闊,又有一定難度和深度,使學生看起來既新鮮有趣又富有挑戰(zhàn)性。每次課題“菜單”一經(jīng)公布,就會立即引起熱烈反響,學生會踴躍報名選擇自己最感興趣的課題。此外,還提倡學生自帶課題。
2.2實施方法
學生選好課題后,首先需要查閱文獻、設計實驗方案、準備藥品儀器、配制試劑,然后要具體進行實驗研究并撰寫論文等,整個過程均由學生自行完成。這種方式能夠充分發(fā)揮學生的主觀能動性,全面鍛煉實驗工作能力和團隊精神,拓寬專業(yè)視野,使他們能夠較早接觸有機化學實驗技術(shù)的發(fā)展前沿,得到更多的實驗技能和科研素質(zhì)方面的訓練。每天有兩位指導教師負責審查學生的實驗設計方案。在確保安全的前提下,他們會盡量尊重學生的設計方案,并參與實驗討論,盡可能地為學生提供方便。選擇教師在研課題的學生,將進入教師實驗室,由負責的教師進行指導,實驗完成后,每人需遞交相關論文。
2.3實施效果
盡管課題的難易程度不同,但參加開放實驗的學生均能有所收獲,主要體現(xiàn)在以下方面:(1)鞏固了學過的有機實驗基本操作,學到了更多有機實驗新技術(shù)、新方法、新手段。如通過查閱電子文獻,了解學習微波合成方法、超聲波合成方法、微波-超聲波聯(lián)用技術(shù)、毛細管電泳拆分方法、手性HPLC拆分方法、無水無氧雙排管操作技術(shù)、手性催化不對稱合成、固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)、低溫反應技術(shù)、薄膜濃縮、色譜和光譜分析技術(shù)等。(2)增強了綜合運用知識解決實際問題的能力及科技論文寫作能力。整個研究過程均由學生自行完成,充分發(fā)揮了學生的主觀能動性,全面鍛煉了學生的實驗工作能力和團隊協(xié)作精神。(3)拓寬了知識面,豐富和深化了書本知識,獲得了更多的知識信息,激發(fā)了他們對化學的學習興趣。學科教師所擬出的開放實驗課題,不是對現(xiàn)有實驗課程的簡單重復和補充,而是希望以此為媒介將學生引導到有機化學學科發(fā)展及實際應用的各個層次和領域,拓寬視野,激發(fā)學習興趣,使他們感到有機化學無處不在,無處不用,與國民經(jīng)濟的發(fā)展息息相關,這對他們今后的學習和工作都具有很好的引導和潛移默化作用。
論文摘要:通過對安全的人本屬性和化學實驗室的安全重要性的探討,明確加強安全教育的重要性。安全工作要把提高人的安全素質(zhì)放在首位。要通過安全教育提升人的安全素質(zhì)。進行安全教育,要以學生為中心,教師引導學生構(gòu)建安全科學的思想理念。讓學生自己動手掌握安全技能,從而提高安全素質(zhì)。
一、安全的人本屬性
1.安全的人本屬性
安全工作要以人為本,安全首先是人的生理和心理需要;心理學家馬斯洛提出“需要層次理論”;認為人有5方面的基本需要:生理、安全、社交、尊重、自我實現(xiàn)。生理需要即吃、穿、住、用,是人的基本生存需要,其次就要求沒有傷害,沒有疾病,沒有外界侵擾和威脅。可見,安全也是人的基本生存需要。安全是人的生理與心理需要,或者是由生命及生的欲望決定了的自我保護意識,這是天生的,是安全存在的主動因素。每個人在日常生活中都有趨利避害的本能,都會自覺地選擇安全的行為方式。但人在日常學習工作和生活中難免會有疏忽安全的時候。人所接觸的物和環(huán)境也會有人不可預料的意外的情況發(fā)生,對人的安全造成威脅。
在安全科學領域,安全是指在外界不利因素的作用下, 使人的軀體(以下簡稱“身”)及其機制免受損傷、毒害或威脅。使人的心理(以下簡稱“心”)不感到驚慌、危機或恐懼。并能使人健康、舒適和高效能地進行生產(chǎn)和其他各種活動。另一方面, 安全是指實現(xiàn)人的身心處于健康、舒適和高效能活動狀態(tài)的客觀保障條件。
2.安全工作要以人為本
化學是以實驗為基礎的科學。由于化學的特殊性,實驗的藥品避免不了有害的物質(zhì),實驗用的儀器、電氣設備,機械設備使用不當都會對人產(chǎn)生傷害,造成遺憾。實驗室的環(huán)境如空氣質(zhì)量、噪聲、振動、照明、溫度、濕度等以及實驗室的建筑裝修水平,都會影響到人的身體反應或心理的波動。如環(huán)境使人有不安全的感覺,那就不能很好的進行科學實驗.因此實驗安全是實驗教學和科研首先要解決的重要問題。要高度重視高校實驗室的安全工作,安全有了保障,才能保證教學和科研的可持續(xù)發(fā)展。
二、實驗室安全,存在的問題
當前大學生安全意識薄弱。在中學時做的實驗較少,自己動手能力差。進入大學以后,要求有較強的獨立學習能力,做實驗要求自己獨立完成,安全素質(zhì)就顯得尤為重要。沒有良好的安全素質(zhì),就會對大學的學習有影響。甚至會影響到人身的安全和健康。做化學實驗室過程中,人的不安全行為,會導致實驗過程的不安全狀態(tài)。實驗室常出現(xiàn)的問題是,使用玻璃儀器不熟練,打破玻璃儀器割傷皮膚;取用腐蝕性藥品不小心灑到皮膚上;還有把藥品放錯混合而引起火災;也有因電機連續(xù)運轉(zhuǎn)時間長,發(fā)生短路引起火災及加熱過度引起油浴著火等事故時有發(fā)生。事故的原因分析是:
1.麻痹思想,思想重視程度不夠。有部分同學課前不認真預習。覺得實驗簡單不會有什么問題,但實際操作時就容易出錯,而引起安全事故。
2.部分教師上課時對安全問題重視不夠,覺得實驗不很難,沒有很大的危險。對學生穿實驗服、戴防護眼鏡、戴手套要求不嚴,這也容易讓學生有麻痹思想。
3.電器、機械設備老化,而引起短路,接觸不良等引發(fā)事故。
三、提高安全素質(zhì)的重要性
安全素質(zhì)絕不是簡單的會使用滅火器和逃跑。安全素質(zhì)就是人對安全的思想認識和遇到緊急情況有運用安全防范的知識和迅速正確應對事故的能力。
1.安全素質(zhì)的內(nèi)容
(1)了解國家和學校有關安全的法律法規(guī),要對實驗室的規(guī)章制度十分熟悉。
(2)掌握安全科學的基本理論,如火災和毒害的形成條件及控制事故,消滅事故的方法。
(3)掌握必要的安全技能。遇到緊急情況時可以及時自救和可以幫助他人。
2.安全素質(zhì)必須通過安全教育來提升
安全素質(zhì)要通過安全教育來不斷提升。通過對學生進行安全規(guī)章制度的教育、安全科學理論的教育、安全技能技術(shù)的教育,引導學生在思想上重視安全,并能把安全觀念應用到日常的學習和實驗中,在進行實驗教學課時和搞科研時,首先會想到把安全放在第一位,這樣就能自覺認真遵守操作規(guī)章制度,消滅安全隱患。從而做到安全第一,預防為主。有了較高的安全素質(zhì),一旦發(fā)生意外情況,就會沉著應對,迅速處理事故,而不會慌張忙亂,造成更大的損失。
3.提高安全素質(zhì)的同時提高了綜合素質(zhì)
安全素質(zhì)要通過系統(tǒng)的安全教育讓學生不斷提高。通過事故案例和同學們的自我構(gòu)建分析討論,充分認識到人的生命是最寶貴的,遇到危險要互相幫助、互相鼓勵,迅速集體脫離險境,用集體的力量在第一時間消滅事故苗頭,減少危害。安全教育不僅提高學生的安全防范意識,也培養(yǎng)了學生良好的心理素質(zhì),提高了學生的承受挫折的能力。通過安全教育,提高同學團結(jié)互助的精神,加強了人際溝通的能力。
四、安全教育的內(nèi)容和方式方法
貫徹以人為本,預防第一的理念,就要加強安全教育。
1.安全教育的內(nèi)容
(1)安全規(guī)章制度的教育,讓學生懂法、遵法,明白規(guī)章制度是保障人安全的強制性規(guī)定,是安全管理的保證。國家有消防法,國務院和教育部對學校安全工作有明確的條例文件。這說明,國家對安全工作是很重視的。學校及化學學院和實驗中心都有安全管理制度。學校和化學學院具體的安全規(guī)章制度是和國家的法律法規(guī)同樣重要的,是國家的法律法規(guī)的具體執(zhí)行的細節(jié)體現(xiàn),更要嚴格遵守。讓學生學習實驗室安全操作規(guī)則,是以人為本,預防第一思想的體現(xiàn),是安全工作的重要步驟。
(2)系統(tǒng)的安全科學理論的教育。安全科學的理論包括預防事故的基本原則,怎樣防止事故發(fā)生,事故原因分析,緊急情況的安全處理等方面及防火,防毒的基本知識。還要理論聯(lián)系實際,用現(xiàn)實事故的案例說明安全的重要性。讓學生對發(fā)生的案例從安全管理、安全制度、安全責任、安全技術(shù)設施幾方面來進行深刻認識。把同學們對安全的認識從片面了解上升到科學理論。把理論通過案例結(jié)合到實際。提高了學生的安全素質(zhì)。要使學生深刻認識到;安全管理、安全教育、安全技術(shù)是安全工作不可缺少的緊密相連的三個組成部分
(3)安全技術(shù)、技能的教育。安全技術(shù)教育包括怎樣防范實驗中各種原料、產(chǎn)品的危險害性;發(fā)生事故怎樣迅速處理。怎樣迅速脫離可能出現(xiàn)的危險設備和場所。怎樣使用安全防護的基本設施;事故發(fā)生時的緊急救護和自救措施。異常情況下的緊急處理預案等,提高學生遇到突發(fā)事件時的應變能力。
訓練學生學會滅火器材的使用,掌握幾種滅火,防毒的方法。每個學生都要在演習中親手使用滅火器。每個學生都要知道在實驗室如何迅速采取正確的方法消滅事故的苗頭。怎樣正確使用洗眼器、噴淋器。有了一次親自動手的經(jīng)驗體會,以后遇到突況,就不會驚慌失措而造成更大的損失。
2.安全教育的方式方法
(1)集中上課。我?;瘜W學院從新生進校就開設實驗安全與管理課程,為必修課,18學時,考試合格后,取得1學分。這樣從學生一進校就打下良好的安全思想基礎。
在新的歷史時期,社會在前進,學生的思維方式也有很大的變化,安全教育如采取簡單課堂說教的教學,就很難引起學生的興趣。所以,安全教育也要有新的理念、新的思想、新的教學手段。我們采取理論與實際相結(jié)合的方法,用建構(gòu)主義教育理論指導安全教育。以學生為中心,讓學生主動的思考,教師給與學生積極的引導。用大量案例說明安全制度的重要性,用多媒體演示安全事例的圖片、光盤。針對重要的案例,引導學生進行討論,讓學生把自己放在事件的情境中考慮問題。學生進行討論就是自己教育自己,把安全管理制度,安全理論教育,安全技術(shù)設施聯(lián)系在一起,讓學生建構(gòu)起自己的科學的安全理念,從而提高了安全素質(zhì)。例如2008年的某高校發(fā)生火災事故,4名學生跳樓而亡,我們組織學生進行討論,怎樣用科學的方法進行滅火和逃生。這樣通過具體的事例,大大地提高學生對安全教育的關注度,從而提高安全意識,提高了安全素質(zhì)。
安全課組織學生進行模擬實戰(zhàn)訓練,學生在事故情境中可以更迅速牢固地掌握滅火器的使用方法和熟悉救生的方法。
(2)安全教育要貫穿于實驗教學的全過程;教師在每次實驗課上也要對學生進行安全教育和環(huán)保教育。要求學生實驗前預習,明白實驗使用的藥品的性能和危險性及實驗操作需注意的地方。教師每次講實驗課時,要對本次實驗的安全問題給學生講明,提醒學生注意。進行實驗時就可以做到預防在先,教師把本次實驗的安全注意要點要講給學生,使學生進行實驗時安全操作,并且注意回收用過的藥品,不隨意亂丟,保持安全、健康、環(huán)保的實驗室,讓學生養(yǎng)成了良好的科學習慣。
(3)廣泛宣傳。把實驗室規(guī)章制度張貼在樓道、實驗室內(nèi),時刻提醒學生注意。
五、結(jié)束語
安全教育把人本能對安全的需要提升到人自主具有的安全素質(zhì)。就能使學生自覺地遵守安全規(guī)章制度。把安全第一的思想潛移默化地應用在學習、實驗、工作中。在日常生活中會自覺地建立安全的生活方式,對人一生的工作和生活都會有巨大的良好影響。
我?;瘜W實驗教學中心,是北京市高?;瘜W教學示范中心和國家級化學實驗教學示范中心建設單位,為保證我校師生更好地搞好教學和科研,保障師生的安全和健康。校領導和化學學院領導在實驗中心建設和管理中,貫徹以人為本,安全第一的理念,樹立預防為主,防范在先的思想,把建設實驗室的健康、安全、環(huán)保體系放在首位,并在實驗教學和科研中重視安全教育,加強安全管理,提高學生的安全素質(zhì)等方面。取得了良好的效果。
參考文獻
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