時間:2023-03-29 09:15:51
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇有機化學實驗論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
實驗臺內(抽屜和柜子)和試劑架物品擺放規(guī)則實驗操作臺結構是下面設計有抽屜、柜子,上面有試劑架,每一部分有不同的使用功能。學生實驗柜、抽屜及試劑架通常放置的物品包括玻璃儀器和器皿、藥品和一些零星的低值耐用品。抽屜是放置常用的器皿和一些零星的低值耐用品,柜子是放置體積較大玻璃儀器和陶瓷制品,這些物品應分類合理擺放在抽屜、柜中。試劑架是放置供一個中央實驗臺的學生使用的藥品,藥品必須整齊有序地放置在實驗臺的試劑架上。日常實驗中學生常常不加區(qū)分,東西任意在這三部分之間擺放。因為不合理放置導致玻璃儀器撞碎。比如:萬用夾、鐵環(huán)和十字夾(雙頂絲)及研缽、布氏漏斗、蒸發(fā)皿等鐵制和瓷制儀器不應該放在抽屜里,容易撞碎玻璃儀器;研缽這類較重儀器要求放在柜子最底下;萬用夾、鐵環(huán)和十字夾(雙頂絲)等鐵質類儀器,接冷凝水的乳膠管或理化管等管線類器材,要求統(tǒng)一放在公用實驗臺貼有標簽的指定容器內;而鐵架臺要求整齊放在實驗室周邊某一區(qū)域??傊锲芬蓛粲行蚍诸悢[放在清潔衛(wèi)生的柜子里。儀器分發(fā)每次實驗開始前,儀器負責人要到教師辦公室詢問是否需要領取實驗儀器,領取儀器時要清點套數(shù),檢查儀器是否完好及簽名,領取后分發(fā)到每組。各組學生也要檢查所發(fā)儀器完好能用,萬一發(fā)現(xiàn)有問題還可以調換。
儀器回收每次實驗所發(fā)儀器使用完畢后(實驗結束后)洗刷干凈,儀器負責人清點套數(shù),檢查儀器是否完好及是否干凈(若不干凈,要求使用者洗凈),按要求交回教師處,簽名后方可離開。從實驗柜內拿出的儀器,實驗結束后放回原處。儀器賠償如果由于不規(guī)范操作導致儀器損壞,損壞儀器后及時與老師聯(lián)系,填寫儀器賠償單,然后到物資供應科找負責教師進行相應賠償,并把領取儀器報告單交給老師。以前在沒有選擇儀器負責人時,實驗中打破儀器無人告知,學生間還互相推托責任或包庇,不易查出責任人進行賠償。為保證下個專業(yè)學生順利實驗,只好給予補充,結果學生因為這件事失去誠信,還額外增加學校經(jīng)濟支出。
儀器設備管理有機實驗常用到一些儀器設備,如恒溫水浴鍋、電加熱套、熔點儀、旋光儀、電子天平等。教師講完后,總是有些學生不能完全領會。如果不正確使用,會導致儀器損壞,影響實驗的進行。為此,首先對儀器進行分類,像恒溫水浴鍋和循環(huán)水式真空泵這類使用頻率較高的設備,把說明書貼在每個教室的門后邊,特別要注意的地方寫在每個實驗室黑板上的某個區(qū)域,長期留住不要擦掉(如水浴鍋要添加蒸餾水而不是自來水);像熔點儀和旋光儀等只有某個實驗使用的儀器,說明書隨輔助配件放在工具箱中,注意事項貼在儀器醒目位置上。這樣一方面方便教師上課時講解,同時學生在使用儀器過程中若出現(xiàn)有不明白的地方可以隨時參照,規(guī)范、科學地使用儀器。
2衛(wèi)生管理(實驗室內衛(wèi)生與值日生簽名)
有機化學實驗室是培養(yǎng)學生掌握基本操作實驗、合成實驗、綜合設計性實驗等的場所。為營造規(guī)范、整潔、有序的實驗環(huán)境,保證學生能安全有效地實驗,要求實驗結束后,衛(wèi)生負責人選定并安排值日生打掃衛(wèi)生。每次實驗后由學生輪流值日,負責打掃和整理實驗室。為保證任務落實到位,每次實驗每個實驗室選定兩名衛(wèi)生負責人,安排并監(jiān)督該實驗室衛(wèi)生,務必做到:桌面、試劑架、地面、窗臺、水槽(水槽內不得有紙屑、沸石、中藥渣等雜物)等都要打掃干凈,關閉水、電及窗戶;每個實驗臺配有抹布,使用完畢后應洗凈,按規(guī)定要求放好;實驗室的掃帚、簸箕、拖把等清潔用品使用后應整齊放在指定位置;所用電器一律拔掉電源插頭、擦拭干凈、擺放整齊,衛(wèi)生負責人檢查是否合格,檢查合格后,值日生、衛(wèi)生負責人、班長到實驗室管理教師的辦公室在“實驗室使用登記簿”上簽名,待教師檢查衛(wèi)生合格后方可離開。
3公用物品使用規(guī)則
公用儀器、試劑等一般放在邊臺、試劑架上或者通風柜(取用時易揮發(fā)的試劑)內,公用實驗臺一般放置公用的實驗用品及輔助的實驗用品,這些用品要求就在原地使用或取用,或拿走用后立即放回原處,不準長時間放在自己實驗臺上影響其他學生使用。對于天平,要求使用中保持天平的整潔,不能隨意挪動。
4實驗室安全
實驗室水電安全,特別是電爐,在使用時一定要墊上隔熱板,以防燒壞桌面,使用時,電爐線應遠離電爐,以免燒壞電線,引起火災;精密儀器如熔點儀、旋光儀等,實驗結束后及時蓋上防水罩,以防實驗室漏水使儀器損壞。
5實驗中廢棄物管理
實驗過程中,每個實驗臺邊都放一個貼有“回收固體廢棄物”的小桶或小燒杯,如實驗中用過的沸石、火柴梗、點樣毛細管等雜物可以放進去,不可扔在地上、實驗臺上或水槽中,實驗結束后倒進公用垃圾簍內。有毒的藥品分類倒進專門的廢液桶中,不可倒在水槽里,由專業(yè)人員統(tǒng)一進行處理,以免污染環(huán)境。空的試劑瓶放到指定的箱子里,每學期結束,科研處統(tǒng)一由專人進行回收處理。對于配制的沒有用完的溶液,倒入專門的回收桶內,實驗結束后進行統(tǒng)籌回收處理,這樣不僅節(jié)約了資源,也保護了環(huán)境,同時提高了學生的環(huán)保意識。
2食品專業(yè)有機化學實驗改革
2.1樹立啟發(fā)式的實驗教育觀念
要實現(xiàn)由驗證型實驗教學方法向啟發(fā)式的實驗教學方法的轉變,教師應首先樹立啟發(fā)式實驗教育的教學理念,變傳統(tǒng)的單向知識傳授模式為知識傳授與啟發(fā)探索相結合的模式。這樣才能將研究能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)融入到課堂教學中,貫穿于教學的各個環(huán)節(jié)。同時,通過啟發(fā)式實驗教育,能使學生變“模仿”實驗為“探索發(fā)現(xiàn)”實驗。這種以學生為主體、教師為主導的課堂是將學習知識、培養(yǎng)技能和能力融為一體的載體,學生將會對課堂產(chǎn)生極大的興趣。
2.2教師啟發(fā)式的實驗教學
以往填鴨式的有機實驗課堂教學形式單調,難以激起學生的學習興趣、求知欲望和創(chuàng)造欲望,學生只是在眾多的知識當中被動地接受教師講授的現(xiàn)象、原理、規(guī)律等,缺乏主動、積極地去認知、探究。教師啟發(fā)式的實驗教學則在實驗之初,介紹目前幾種常用的實驗方案,啟發(fā)學生通過比較發(fā)現(xiàn)幾種方案的優(yōu)缺點及適用范圍,然后引導學生提出適合實驗室應用的實驗方案或對某個步驟提出改進方案,最終讓學生分組實驗進行對比和驗證。實驗過程需要學生在全過程手腦并用,并讓學生在改進的實驗與已有的實驗步驟和現(xiàn)象的對比中發(fā)現(xiàn)問題,思考問題的根源。如用于液體混合物分離的蒸餾與分餾實驗,在教材中是兩個各自獨立的基本實驗操作,我們則將兩個實驗合并為一個實驗,讓學生通過分析自己得到的蒸餾與回流的實驗結果,得到蒸餾與分餾操作在分離液體混合物的異同,從而得到不同分離方法的適用范圍。又例如在乙酰水楊酸的實驗中,書中的方案是固定水楊酸與乙酸酐的用量,計算收率。而改進后的方案為,設置不同劑量比例的實驗組,讓同學分組操作,不同實驗組之間通過對比實驗現(xiàn)象與收率,分析原因,通過對不同劑量組數(shù)據(jù)的分析,使同學在這一過程中認識到?;瘎┑膭┝繉Ψ磻挠绊?。通過這種改革,使學生在一種探索研究性氛圍中幫助學生掌握實驗要點、難點及注意事項,使學生深刻理解實驗步驟的設置原理,規(guī)范實驗操作。通過這種啟發(fā)式實驗教學,激發(fā)學生探索和創(chuàng)造性研究的積極性,從被動接受者轉變成知識的創(chuàng)造者,為他們將來進行畢業(yè)設計、科研工作做準備。
3啟發(fā)式科研訓練在有機化學實驗課程的實施效果
以往傳統(tǒng)實驗教學主要以講授法和演示法為主,學生只要“照方抓藥”式被動開展實驗,缺乏思考、分析、提煉和整合歸納知識的能力。啟發(fā)式實驗教學則實現(xiàn)了教學與科研的雙贏。大二年級學生在實驗課結束后感言:“有機化學實驗很鍛煉我們實驗技能”。他們在有機化學課堂中了受到科研的啟蒙教育,能主動以較大的興趣投入到課堂的科研訓練過程中,在提高綜合實踐能力的同時,創(chuàng)新意識和能力能夠得到明顯提高。
傳統(tǒng)的有機化學實驗教學模式是建立在學生客體性、受動性與依賴性的層面上,從而導致了學生主體性、能動性、獨立性的不斷缺失,學生主動的學習過程變成了被動的知識灌輸過程,學生變成了知識的存儲器和學習的奴隸,學生實驗過程“照方抓藥”,使得學生普遍缺乏實驗的熱情和主動性,更缺少獨立解決問題的能力。
1.2重理論,輕實驗
重理論,輕實驗,這是傳統(tǒng)實驗教學方法的一個十分突出的問題,也是一個明顯的教學弊端,嚴重影響了教學質量的提高。實驗教學與理論教學是相輔相成,密不可分的。實驗教學比理論教學更具有直觀性和探究性,更能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識以及運用理論知識解決實際問題的能力。學生對實驗課的重要性認識不夠,他們錯誤的指導思想是只要學好理論課,就學好了該課程。
2PBL教學過程
2.1確定教學對象
在2013級制藥工程專業(yè)班級中選擇3班學生作為實驗組,學生4人一組,選1人作為小組長,采用PBL教學。選擇2013級制藥工程4班學生作為對照組,采用LBL教學。兩個班級的理論課內容、實驗內容、實驗教師、考核量化評分標準均相同。
2.2編制問題庫
在整個PBL的實施過程中,問題的設計是保證PBL教學能有效進行的前提。在設計問題時需要考慮以下幾點:(1)設計的問題要結合學生的專業(yè)特點,符合教學目標。對于制藥工程專業(yè)的學生,可把原來單一的有機化學實驗內容與藥物合成、天然藥化等知識相結合,讓學生更多的從制藥方向去認識、理解和掌握有機化學實驗操作,更符合制藥工程專業(yè)學生的學習特點。(2)設計的問題要具有一定的深度和可探索性,可有多個解決方案,但問題的難易程度要讓學生通過自主學習能夠解決。(3)設計的問題要具有現(xiàn)實意義,值得去探究。同時,在設計問題時還要注意問題的層次性、開放性和有效性。以“重結晶法提純乙酰苯胺”為例。
2.3學生自組學習
提前一周將下個實驗的問題下發(fā)給學生,由小組長組織本組學生運用教材、工具書、網(wǎng)絡、文獻資料等進行查閱,并進行組內討論學習實驗內容,解決問題。這個環(huán)節(jié)能充分調動學生的學習積極性,培養(yǎng)學生的自主學習能力、表達和溝通能力、分析問題和解決問題的能力以及團隊精神和協(xié)作能力。
2.4課堂討論
在整個PBL的實施過程中,課堂討論是PBL教學的關鍵。每次實驗操作前,由每組選出一個代表回答問題,其他學生可就剛才的回答進行補充,再一起討論。通過相互交流和討論,學生可獲得多個答案,擴大了知識面,更加激發(fā)了學生的學習興趣。此過程教師控制學生發(fā)言時間,調節(jié)課堂氣氛,最后教師總結。
2.5交流和總結
實驗結束后,組織學生根據(jù)自己在實驗中遇到的問題、解決的方法、數(shù)據(jù)的分析、還存在的問題進行交流和總結,最后寫出實驗報告。
3PBL教學考核方法設計
考核方式由三部分組成:平時實驗綜合成績考核(40%)、實驗操作考核(30%)和實驗基本理論筆試考核(30%)。與以往的考核方式相比較,PBL教學考核方式中提高了平時實驗綜合成績的權重,特別是提高了實驗預習的分值,這樣更能激發(fā)學生的實驗預習動力,提高實驗預習積極性;增加了實驗操作考核,這樣更能有效反映出PBL教學的優(yōu)勢。實驗操作以綜合性實驗為考試內容。評分標準包括實驗所涉及的基本操作、整體美觀度、后處理、回答問題等。整體美觀度主要考察學生組裝儀器的效果、安全等方面;后處理主要考察學生對廢液、廢渣的處理及臺面的整齊;問答問題主要考察學生對實驗原理、注意事項等的理解。實驗基本理論考試考核主要涉及有關有機化學實驗的基本操作及相關原理與注意 事項等。
4PBL教學效果評價
實驗課程結束后,將兩個班的實驗成績進行對照、分析,結果可知,采用PBL教學方法的3班實驗平均成績優(yōu)于采用傳統(tǒng)的LBL教學方法的4班,尤其是實驗操作成績明顯高于LBL教學的4班。通過有機化學實驗的PBL教學,使制藥工程專業(yè)的學生在以下能力方面得到了提高:(1)運用網(wǎng)絡、文獻資料、工具書、教材,查閱到關于有機化學實驗的相關信息并進行自學,完成了由“學會”到“會學”的轉化,提高了自主學習能力。(2)綜合分析所得文獻、借鑒文獻,使自己具有可獨立擬訂課題的能力,提高了分析問題與獨立解決問題的能力。(3)通過小組討論、回答問題等環(huán)節(jié)訓練,提高書面和口頭語言組織和表達能力。(4)通過PBL教學,使學生熟練掌握有機實驗中物質合成常見的反應裝置搭建、產(chǎn)物的提純分離、產(chǎn)品的基本物理參數(shù)測定等基本操作技能,提高了動手操作能力。(5)通過小組學習,潛移默化地培養(yǎng)了學生的團隊學習理念,提高了學生的團隊精神和協(xié)作能力。在這幾個能力方面的培養(yǎng),PBL教學班的學生都更勝一籌。
1有機化學實驗課程現(xiàn)狀分析
1.1實驗教學內容方面
為了培養(yǎng)應用型藥學人才,目前我院藥學專業(yè)有機化學理論和實驗課程分兩個學期進行,分別為一年級第二學期和二年級第一學期,有機化學實驗兩學期學時分別為48和18。通過蒸餾、回流、重結晶等操作,讓學生掌握了基本的實驗技能;通過乙酸乙酯的制備、茶葉中咖啡堿的提取等實驗培養(yǎng)了學生的綜合能力;醛、酮、酯等性質的鑒定鞏固了學生對化合物性質的認識;而菠菜中胡蘿卜素的提取實驗則考查了學生設計實驗的能力。相對于一年級第二學期,二年級第一學期有機化學實驗學時較少,學生自由支配時間相對充足;同時期,藥學專業(yè)的學生也學過藥物分析的理論和實驗課程,這為開展跨學科的開放性綜合實驗提供了充足的時間和理論基礎保障。
1.2師資情況
濱州醫(yī)學院藥學院化學教研室現(xiàn)有6位有機化學專任教師和4位實驗技術人員,分別畢業(yè)于浙江大學、天津大學、山東大學等高等院校,其科研領域涉及多肽的合成、藥物的載送、生物探針等多個方面,對有機化學實驗的基礎操作、綜合實驗的設計與實踐有很好的把控,并對學科的發(fā)展動向有很好的洞察力,可根據(jù)學生的學情開展有針對性的有機化學實驗。
1.3學生學習情況
在二年級第一學期后半程,藥學專業(yè)的學生已學過無機化學、有機化學和藥物分析的大部分理論與實驗課程,掌握了化學反應中的基礎知識和基本技能,具備了在設計性和綜合性實驗中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。但在實踐教學過程中,也存在一些問題。例如:在有機化學實驗教學過程中,教師一般提前布置實驗項目,大部分學生能提前預習實驗內容,但還有相當一部分同學則置若罔聞,我行我素,對實驗內容不求甚解,處于被動接受的模式。在實驗操作過程中,照方抓藥,知其然不知其所以然,重結果輕過程的現(xiàn)象普遍存在,這些都限制了學生參與實驗的主觀能動性和積極性,更無法提高其設計能力和創(chuàng)新能力。
1.4實驗室的配備情況
我?;瘜W實驗中心現(xiàn)有6間實驗室和2間儀器室。其中,有機化學實驗室配備常用的玻璃儀器,如燒杯、滴定管、容量瓶等;儀器室配有合成與分析相關儀器如電子天平、紫外可見分光光度計、熒光分光光度計等,并可借用藥學研究中心的壓片機,為開放性綜合設計實驗的開展提供了實驗基礎條件。同期,藥學院提供了一定的開放性綜合實驗基金,保障了實驗的順利開展。
2開放性綜合實驗的內容
通過對學生學情的分析,并結合有機化學實驗和后續(xù)課程的實際情況,希望開展跨越有機化學、藥劑學和藥物分析的多學科開放性綜合實驗課程。通過開展開放性綜合實驗,改變學生按部就班、照單抓藥的操作習慣,發(fā)揮學生的主體能動性,培養(yǎng)團隊協(xié)作精神、分析問題和解決問題的能力。故將阿司匹林的合成、藥劑的制備和有效含量的測定作為本次開放性綜合實驗的內容。學生需要查閱阿司匹林的藥物作用、合成方法、藥物純化、純度檢驗、片劑制備、有效含量的測定等內容。此實驗有利于將有機化學實驗的基本原理、基本實驗技能與藥學專業(yè)緊密結合起來,促進藥學專業(yè)知識體系的大融合。2017級藥學專業(yè)分為兩個班,共90人。為了便于開展實驗,三人一組,自由組合,由5位老師進行指導。每小組選出一位組長負責綜合實驗的統(tǒng)籌工作。每小組完成文獻查閱、儀器選擇、溶液配制、路線選擇、藥劑制備、儀器調試、檢測等內容。團隊協(xié)調合作,完成研究報告。教師將通過觀察實驗操作、批閱研究報告和聽取PPT匯報的方式對實驗結果進行綜合性評價。
3開放性綜合實驗的具體操作
3.1項目確定
有機化學理論與實驗教師通過集體備課的方式,對藥學院藥學專業(yè)學生理論知識的學習情況、實驗技能的掌握和儲備情況,以及后續(xù)課程的連貫性進行分析,從培養(yǎng)學生的主動性、協(xié)調性和綜合應用能力方面出發(fā),確定了阿司匹林的合成、藥劑的制備和有效含量測定的開放性綜合實驗。提前兩周通知學生,做好分組分工,開展開放性綜合實驗。
3.2資料查閱
利用圖書館中英文數(shù)據(jù)庫,查閱阿司匹林的藥物作用、合成方法、藥物純化、純度檢驗、片劑制備、有效含量的測定方法,匯總文獻資料,確定阿司匹林的研究背景和最新發(fā)展動向,撰寫綜述。指導老師審閱各小組的綜述并進行點評,學生對綜述進行進一步修改。
3.3方案設計與匯報
在實驗開展前,讓學生了解我院化學實驗中心和藥學研究中心擁有的儀器設備和本實驗中可提供的藥品試劑,結合自己查閱的文獻資料,以小組為單位,設計實驗的執(zhí)行方案。包括實驗需要的儀器、藥品、合成方法、步驟、溶液的配制、檢測方法、數(shù)據(jù)收集等。各小組對設計內容進行組織,制作成PPT予以匯報。指導老師和參與學生通過提問和集體討論的方式對實驗方法、實驗過程和數(shù)據(jù)處理的可行性進行分析和修正,以保障設計方案的可實施性。
3.4材料準備和合成
根據(jù)小組的設計方案,從化學實驗中心領取本小組需要的儀器與藥品,組員團結合作,稱量藥品,組裝儀器、合成藥物阿司匹林,并對粗產(chǎn)品進行純化、檢測與干燥。在整個過程中,指導老師要親臨現(xiàn)場,在保障實驗安全的前提條件下,解決學生實驗過程中遇到的問題,為實驗的順利開展保駕護航。
3.5阿司匹林藥劑制備
結合查閱文獻資料,實驗小組分工合作稱量適量的新合成藥物阿司匹林、粘合劑微晶纖維素、稀釋劑乳糖和矯味劑甘露醇,過60目篩,混合均勻。每小組稱取10份混合物,每份約350mg,采用干法制粒壓片法,得10粒大小均勻、表面光滑、硬度適中的片劑。此過程需借用藥學研究中心的手動壓片機,由藥劑老師對儀器的使用進行演示,并對壓片過程中的注意事項進行指導。
3.6有效成分的測定
每小組對制備的片劑進行研磨、準確稱量、配制溶液,并根據(jù)本小組的設計方案,配制相應適當濃度的溶液,或采用酸堿滴定法,或采用紫外可見分光光度法,對片劑的有效成分進行定量分析。指導老師可對紫外可見分光光度儀的使用情況進行指導,并指導小組如何收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù),引導學生養(yǎng)成科學嚴謹?shù)膶W習態(tài)度。
3.7研究報告書寫與匯報
演示實驗是有助學生理解物理概念和應用物理知識的基礎環(huán)節(jié)。根據(jù)當前新課標的要求,演示實驗的價值為取向指導應該以“學生發(fā)展為本”,然后根據(jù)實際的教學資源,對演示過程、手段、效果等各個維度進行積極的優(yōu)化創(chuàng)新,以使得演示實驗教學的最佳功效得以實現(xiàn)。
一、演示實驗需要解決以下問題
1、實驗器材不足
實驗室里并不是所有的演示實驗所需設備都能夠配齊,有的演示實驗設備只有一套,究其原因,主要是辦學經(jīng)費緊張,學校為了節(jié)約資金,在訂購實驗器材的時候就只征訂了一套,這樣就造成了實驗器材不足,例如有時某一節(jié)課會出現(xiàn)兩個班的物理課重合,這時由于實驗器材的限制,導致只能有一個班級可以使用演示器材進行上課,而另一個班級的任課教師只好不用。另外,有的實驗器材由于使用時間太久,次數(shù)過多,部分儀器或部件出現(xiàn)損壞,而實驗室里由于條件所限,又沒有必要的備用部分來加以替換?,F(xiàn)在普通高中的物理實驗員一般都是由任課教師兼職擔任,而任課教師由于平時的工作壓力和任務,一般沒有多少時間能到實驗室對儀器進行檢查,對于一些工作原理較為復雜的演示實驗儀器,實驗員沒有必要的維修設備,很多情況下也沒有所必須的維修技能,因此導致有的演示實驗儀器出現(xiàn)損壞后就只好放置在實驗室里,導致演示實驗不能開展。
2、照書演示分析而忽略實踐
當前高中教育把追求升學率放置在了首要的位置,為了有個好的升學率,為了使學生在考試中取得一個比較高的分數(shù),限于條件,教師普遍參照書上的實驗插圖進行解釋和說明,對于書上的演示實驗,一些物理教師采取將其畫到黑板上,以黑板上的實驗圖像代替真實演示實驗的直觀教學法,他們認為這樣做能節(jié)省做演示實驗的時間,可以著重講解注意事項和原理,繼而提高上課的教學效果,而且還能避免演示實驗儀器導致的分心問題。
3、演示過程簡單
教師在上課做演示實驗的過程中,多數(shù)人都是匆匆了事,一般情況下都是以教師自己在講臺上做、學生在講臺下觀看的形式,演示實驗的教學方法比較陳舊單一,究其原因,很多情況下是由于教師沒有把演示實驗的教學作為教學的重點環(huán)節(jié)來抓,純粹是為了完成教學任務,或者是在講完一個知識點(例如某個公式或者定理)之后,然后通過演示實驗來驗證一下所講授知識的結論。每次做演示實驗的時候并沒有什么明確的指導思想,純粹是為了做演示實驗而做實驗。
在課上演示的過程中,很多教師缺乏和學生的互動,更多的時候教師是把自己置于一個講解員和演示者的角色。演示實驗的過程,其實就是教師一個人唱“獨角戲”的過程,而且演示實驗開始之前,很多教師并沒有明確向學生們提出觀察的要點和需要思考或注意的問題,當演示實驗開始的時候,學生們很大程度上就好像在看表演或變魔術演出,當演示實驗做完了,“戲”也就結束了,純粹就是看一個熱鬧。
在這樣的教學環(huán)境下,教師把所有的實驗過程都自己包辦,學生在下面機械的聽講、觀察,長此以往,學生的學習積極性得不到提高,更不要說培養(yǎng)學生認真觀察和獨立思考的習慣和能力了。這樣教出來的學生,很難具有良好的科學素養(yǎng),而且實踐動手能力偏低,其理解能力和創(chuàng)新能力更得不到訓練和提高,對知識的掌握和運用會大打折扣,教師的教學效果反而也不會很理想,最終影響的其實還是物理教師本身的教學質量。
二、高中物理如何進行演示實驗的教學優(yōu)化
演示實驗作為高中物理教育中的重要一環(huán),如果能夠合理利用,使其取得理想的效果,則對高中物理的課堂教學和學生的素質提高,都有著巨大的提升作用。所以在當前的實際物理教學中,教師要大力提倡多做演示實驗,有時還可通過自己的努力,大膽的對課本里的演示實驗進行改進和完善,以使其更好的適應自己的物理教學工作。
1、充分運用演示實驗教學,解決實驗教學資源匱乏
演示實驗的教學需要數(shù)量眾多的教學儀器,隨著社會的發(fā)展,學校里配備的實驗儀器也是越來越好,越來越現(xiàn)代化,尤其是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,很多的演示實驗現(xiàn)在在網(wǎng)絡上都有了多媒體視頻。在現(xiàn)在的物理教學當中,即使實驗室里沒有演示實驗所需的器材,教師也可以通過互聯(lián)網(wǎng)搜索到相關的視頻錄像和模擬動畫,并通過教室里的多媒體投影播放給學生觀看,從而省略了自己的動手演示。
2、引導和吸引更多學生參與演示實驗教學
在演示實驗進行的過程當中,可引導學生思考和分析實驗內容,如果有的同學看不清楚,例如后排的同學,長此以往,就會使得學生得不到鍛煉學習物理的科學方法,不能培養(yǎng)學生正確認真的科學態(tài)度,無法提高學生動手探索物理規(guī)律的能力。應盡量吸引學生仔細觀察、大膽猜想、小心求證,逐步引導學生對實驗現(xiàn)象和原理進行歸納總結。讓學生在老師的指導與點撥下,化身于上幾個世紀的科學家,通過自己親自動手實驗,經(jīng)過自己的獨立探究和思考,從而總結出所要掌握的物理規(guī)律。通過這樣的變化,可以使得學生在演示實驗進行的時候,通過自身的親身經(jīng)歷,會把有關的知識掌握的更為牢靠,同時也會使得自己學會科學的處理生活中的問題,學會科學的思維方法。
三、有關高中物理演示教學問題如何優(yōu)化及未來展望
高中物理演示實驗過程中,操作和示范的主要任務由教師承擔。學生由于自身條件的限制,每天都有很多功課要學習,學習任務和壓力較大,很難有太多時間能參與演示實驗教學的設計與創(chuàng)新。因此,從另一方面給我們物理教師提示:如果想要學生們也能參與進演示實驗的開展,有時必須要提前通知他們抽時間做好儀器或設備的準備工作,這對他們的作業(yè)時間勢必要造成沖擊,進而影響到學習時間的分配,甚至其它學科的學習成績,這就需要學生能夠具有一定的規(guī)劃和統(tǒng)籌能力,能夠安排合理學習時間,提高主動探索能力。另外,演示實驗的教學效果如何,有時不限于教師自身采取的教學策略,還與演示實驗的合理準確性和學生學習狀態(tài)密切相關。但只要教師在教學的過程中肯鉆研,在演示實驗的教學上肯下功夫,則演示實驗的教學肯定會對教師的教學帶來質的變化。
要實現(xiàn)由驗證型實驗教學方法向啟發(fā)式的實驗教學方法的轉變,教師應首先樹立啟發(fā)式實驗教育的教學理念,變傳統(tǒng)的單向知識傳授模式為知識傳授與啟發(fā)探索相結合的模式。這樣才能將研究能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)融入到課堂教學中,貫穿于教學的各個環(huán)節(jié)。同時,通過啟發(fā)式實驗教育,能使學生變“模仿”實驗為“探索發(fā)現(xiàn)”實驗。這種以學生為主體、教師為主導的課堂是將學習知識、培養(yǎng)技能和能力融為一體的載體,學生將會對課堂產(chǎn)生極大的興趣。
1.2教師啟發(fā)式的實驗教學
以往填鴨式的有機實驗課堂教學形式單調,難以激起學生的學習興趣、求知欲望和創(chuàng)造欲望,學生只是在眾多的知識當中被動地接受教師講授的現(xiàn)象、原理、規(guī)律等,缺乏主動、積極地去認知、探究。教師啟發(fā)式的實驗教學則在實驗之初,介紹目前幾種常用的實驗方案,啟發(fā)學生通過比較發(fā)現(xiàn)幾種方案的優(yōu)缺點及適用范圍,然后引導學生提出適合實驗室應用的實驗方案或對某個步驟提出改進方案,最終讓學生分組實驗進行對比和驗證。實驗過程需要學生在全過程手腦并用,并讓學生在改進的實驗與已有的實驗步驟和現(xiàn)象的對比中發(fā)現(xiàn)問題,思考問題的根源。如用于液體混合物分離的蒸餾與分餾實驗,在教材中是兩個各自獨立的基本實驗操作,我們則將兩個實驗合并為一個實驗,讓學生通過分析自己得到的蒸餾與回流的實驗結果,得到蒸餾與分餾操作在分離液體混合物的異同,從而得到不同分離方法的適用范圍。又例如在乙酰水楊酸的實驗中,書中的方案是固定水楊酸與乙酸酐的用量,計算收率。而改進后的方案為,設置不同劑量比例的實驗組,讓同學分組操作,不同實驗組之間通過對比實驗現(xiàn)象與收率,分析原因,通過對不同劑量組數(shù)據(jù)的分析,使同學在這一過程中認識到?;瘎┑膭┝繉Ψ磻挠绊?。通過這種改革,使學生在一種探索研究性氛圍中幫助學生掌握實驗要點、難點及注意事項,使學生深刻理解實驗步驟的設置原理,規(guī)范實驗操作。通過這種啟發(fā)式實驗教學,激發(fā)學生探索和創(chuàng)造性研究的積極性,從被動接受者轉變成知識的創(chuàng)造者,為他們將來進行畢業(yè)設計、科研工作做準備。
2啟發(fā)式科研訓練在有機化學實驗課程的實施效果
以往傳統(tǒng)實驗教學主要以講授法和演示法為主,學生只要“照方抓藥”式被動開展實驗,缺乏思考、分析、提煉和整合歸納知識的能力。啟發(fā)式實驗教學則實現(xiàn)了教學與科研的雙贏。大二年級學生在實驗課結束后感言:“有機化學實驗很鍛煉我們實驗技能”。他們在有機化學課堂中了受到科研的啟蒙教育,能主動以較大的興趣投入到課堂的科研訓練過程中,在提高綜合實踐能力的同時,創(chuàng)新意識和能力能夠得到明顯提高。
(1)教學體制和觀念的問題。由于有限的實驗教學時數(shù),加之實驗教學經(jīng)常被看作理論教學的附屬,在開放性實驗實行過程中,仍有不少人包括教師和學生對開放性實驗認識不夠,導致參與這項工作的主動性和積極性不高,人員安排困難。
(2)實驗室管理的問題。開放實驗在運行過程中,由于實驗者的多層次、實驗項目更多,實驗時間的不確定和指導教師直接參與指導或引導的力度減少,會導致儀器設備的損壞加大、低值易耗品的浪費、實驗安全隱患增加等問題。
(3)實驗過程中的指導問題。采用開放性實驗教學后,學生的實驗內容可變性很大,涉及知識很廣,難度加大,在實驗過程中隨時會出現(xiàn)這樣或那樣的問題,對實驗指導教師和管理人員都提出了更高的要求。
(4)教學質量評價問題。由于人員配備和教學經(jīng)費緊張等各方面的原因,一方面開放性實驗工作量很難客觀定量,難以充分調動指導著和管理者的積極性,另一方面學生實驗成績大多只重結果輕過程,考核結果很難客觀真實反映學生的實驗能力和操作技能水平,有悖于在實驗中培養(yǎng)學生實事求是、理論聯(lián)系實際的優(yōu)良學風的培養(yǎng)目標。
(5)實驗投資不足的問題。高校的大規(guī)模擴招,實驗硬件不足,落后的儀器設備和教學、教輔人員緊張等問題,導致開放性實驗無法真正開放,也無法充分調動教與學的積極性與主動性。
2改革實驗教學,探索層次遞進的開放性實驗教學模式
有機化學實驗包括基本操作技能、分離純化、有機合成、結構檢測訓練幾大塊,結合課堂實驗教學、課外項目實驗、科技創(chuàng)新等形式,逐漸形成了基礎認知、綜合設計、研究創(chuàng)新三個層次的實驗教學體系。基礎性實驗就是傳統(tǒng)的課程實驗,訓練基本操作技術和技能;綜合設計性實驗是學生綜合運用所學理論知識進行設計開發(fā)實驗,培養(yǎng)學生的綜合素質和創(chuàng)新能力,使學生初步具有分析問題和解決問題的能力;研究創(chuàng)新性實驗是在提出實驗項目后,由學生根據(jù)已有知識和實驗條件進行實驗方案設計,指導教師審查通過后,在教師的協(xié)助和指導下完成。根據(jù)我校的情況,基礎實驗采取全面預約開放形式;綜合設計實驗由課程小組共同確定實驗項目,提出目的要求,以學生為主體、教師為主導完成實驗,教師及時檢查實驗記錄,并適當進行學生實驗心得交流;研究創(chuàng)新實驗可以由指導教師結合自身科研課題、企業(yè)項目或結合課程建設等提出具體探究性實驗,或有學生與實際生活結合提出的趣味性題目,采用項目教學法完成該層次實驗,該層次實驗通過項目立項管理,學生作為實驗項目的第一責任人,充分調動了學生的主動性,又能培養(yǎng)學生的管理意識、責任意識和團隊協(xié)作精神,通過文獻查閱、方案設計、實驗操作、應對突發(fā)事件、實驗總結、交流討論等實踐活動,訓練了學生各方面的綜合素質??偨Y近期開放性實驗教學已取得的經(jīng)驗,未來開放性實驗教學的改革發(fā)展趨勢將集中體現(xiàn)在以下幾方面:
(1)實驗教學體系的構建與完善。根據(jù)學生的專業(yè)培養(yǎng)要求、知識結構、學校辦學特色和實驗條件,以及實驗的難易程度等分級分層次組織實驗教學,及時修訂并完善實驗實踐教學計劃和教學大綱,從實驗教學整體出發(fā),明確實驗課程的任務和目標,調整實驗項目和內容,構建層次遞進的實驗課程體系。
(2)實驗項目和內容不斷更新。為了開放性實驗進行得有聲有色,首先要激發(fā)學生的實驗興趣,即要求開放性實驗項目及內容能對學生產(chǎn)生足夠的吸引力,這就要求實驗項目及內容要充分體現(xiàn)實驗室的特色和建設水平,讓學生有機會接觸到本學科專業(yè)發(fā)展的前沿,讓學生盡可能多的學習使用常規(guī)實驗接觸不到的儀器設備,讓學生緊跟現(xiàn)代科學技術的發(fā)展步伐和適應新時期的人才需求。
(3)開放性實驗室管理體制的完善。隨著科技的進步,開放實驗教學及其管理體制需要不斷進行改革創(chuàng)新,即管理理念、管理技術手段、管理制度、管理模式的創(chuàng)新,充分運用計算機技術,建立與開放實驗教學相適應的管理信息系統(tǒng),涵蓋開放實驗預約、學生自主學習、儀器設備管理、實驗耗材管理、實驗是安全和成績查詢等。
(4)質量考核和評價體系的完善。在整個實驗教學過程中,不僅進行實驗結果的考核,更應加重對實驗過程的考核,指導教師在每次實驗操作結束時及時對學生的實驗思路、操作能力等方面做出定量或定性的評定。另外,開放性實驗教學的質量對于培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力、實踐能力又很重要的影響,因此,需要對開放性實驗教學質量進行評價,建立科學性、系統(tǒng)性、可操作性的評價指標體系是很必要的。
3層次遞進開放性實驗教學模式的實施效果
實施層次遞進開放性實驗教學模式,學生預約確定實驗項目,自主實驗,提高了學生學習的主動性和積極性,促進了學生知識、能力、素質的協(xié)調發(fā)展。實驗室開放預約一年來,實驗室?guī)缀醭闪藢W生的家,實驗室全天都有學生實驗,每班一半以上的學生參加了校級或省級大學生實踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。
2開設多步驟合成實驗培養(yǎng)學生綜合能力
在有機實驗教學安排上,一般是學生先做一些基本實驗。掌握了一些基本實驗方法、實驗技術,經(jīng)綜合性實驗的訓練。進行設計實驗實踐。因此,在學生掌握了一些最基本的操作技術,完成了一定數(shù)量的有代表性的、典型的、重要的有機反應類型的制備實驗之后。盡可能將單個的合成實驗變成多步驟的合成實驗,用前一步反應所得的產(chǎn)品,作為后一步反應的原料,即多步驟有機合成。比如可以設計合成1-溴-2甲基-3硝基苯。該系列實驗涉及到的基本操作有滴液漏斗的使用、回流、蒸餾、萃取分離、重結晶、抽濾、熔點的測定、脫色等。涉及到的反應有苯的鹵化、烷基化、硝化、磺化及去磺化等諸多反應。在這個實驗中,學生能獲得較多的信息,較深刻的理解到欲給甲苯的鄰位引入硝基或鹵素,首先要利用磺?;鶎ξ贿M行占位反應,從而避免對位產(chǎn)物的生成。由于是系列實驗,每一步產(chǎn)品的產(chǎn)率及純度都關系到下一步實驗能否進行,學生必須仔細認真地對待每一步反應和每一步操作。通過這些操作既加強了基本實驗技能的訓練,又加強了理論與實際的聯(lián)系,并且前一反應的產(chǎn)物要用來作為后一反應的原料,因此對中間產(chǎn)物的質和量提出了較高的要求,杜絕了部分學生的弄虛作假。培養(yǎng)了學生實事求是的科學態(tài)度。
3滲透綠色化學理念,引入現(xiàn)代有機化學實驗技術與方法
(1)我們在實驗教學過程中有意識地向學生滲透環(huán)保意識,使學生充分認識到保護環(huán)境必須要“從自我做起”,從而養(yǎng)成良好的實驗行為習慣,在實驗中所產(chǎn)生的廢液必須分類回收,如果可能盡量做到循環(huán)利用,盡可能做到“三廢”對環(huán)境的零排放。(2)對某些有毒反應,尋找無毒替代物。如間二硝基苯的制備實驗,所用的原料硝基苯及產(chǎn)物間二硝基苯均為劇毒致癌化學物質,我們選用毒性較小甲基橙制備實驗取代間二硝基苯的制備實驗。而甲基橙為實驗室常用酸堿指示劑,可以大大增加了學生對甲基橙合成的興趣。(3)充分利用學生的產(chǎn)品,將該反應產(chǎn)品作為另一反應的原料,實現(xiàn)無廢物排放。如上面實驗合成的甲基橙,甲基橙可以作為光催化降解的模型化合物,甲基橙可以被分解為無毒的小分子。
4選擇聯(lián)系學生專業(yè)的實驗內容
基于我?;瘜W、材料及生物類專業(yè)畢業(yè)后大部分將從事與化學、材料及生物制藥有關的工作,教學上有意為學生將來的發(fā)展做好知識方面的儲備。在實驗教學中,我們在教學內容上根據(jù)專業(yè)的不同,選擇了一些與專業(yè)聯(lián)系緊密的實驗內容,如:針對高分子材料專業(yè)及金屬材料專業(yè)我們選擇雙酚A(BPA)的制備實驗作為教學內容,雙酚A是一種用途很廣泛的化工原料。它是雙酚A型環(huán)氧樹脂及聚碳酸酯等化工產(chǎn)品的合成原料。雙酚A主要是通過苯酚和丙酮的縮合反應來制備,一般用鹽酸、硫酸等質子酸作為催化劑。由于高分子專業(yè)及金屬材料專業(yè)在后續(xù)課程中會講到環(huán)氧樹脂及環(huán)氧樹脂涂料的制備。前期的實驗會讓學生對環(huán)氧樹脂有更深的認識。另外我們也適當增加了精細有機合成,天然有機物提取等實驗內容如針對應用化學專業(yè)開設具有解熱、鎮(zhèn)痛和消炎作用阿司匹林的制備實驗。對生物工程專業(yè)學生開設茶葉中提取可作為中樞神經(jīng)興奮藥的“咖啡因“等。這些實驗既激發(fā)了學生學習有機化學的興趣,又培養(yǎng)了學生將實驗成果及時轉化為經(jīng)濟效益的意識。
5建立開放型實驗室,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
創(chuàng)新教育應當融入所有教學環(huán)節(jié),讓學生多接觸需要發(fā)現(xiàn)、分析和解決的問題,進行思維訓練和實踐鍛煉。首先,加強開放性實驗項目的設置與管理。開放性實驗項目目前已成為應用化學專業(yè)培養(yǎng)方案的一個有機組成部分。而且有的項目還根據(jù)低年級與高年級學生知識水平和實驗動手能力的差異,因材施教,把科學研究訓練、科研實踐訓練分成要求不同的兩個層次,使低年級學生盡早接受研究氣氛的熏陶;高年級學生的訓練選題則盡量與教師的科研課題結合,條件具備的還與其畢業(yè)論文工作相銜接,使他們得到系統(tǒng)和全面的鍛煉,以期獲得更好的效果。在開放性實驗方面,我們針對基礎較扎實,求知欲較強,對化學有濃厚興趣的學生開展“大學生創(chuàng)新與實踐活動”。其形式將學院論證、設立由教師或學生建議的具有科研或開發(fā)背景的課題與項目,然后由學生自行組合的小組(3~5人)在教師的指導下完成研究工作,提交研究論文或研究報告。通過這種活動進一步提高學生的實踐能力和綜合素養(yǎng),了解科學研究方法,鼓勵他們積極參與各項競爭,展示自己的才華。其次,繼續(xù)組織學生積極參加省內外的各類競賽,如課程競賽、化學實驗競賽等。以江蘇省化學化工實驗競賽為例,參賽以小組為單位進行,要求參賽者針對一個綜合的化學問題,設計出制備、分離、分析等詳細步驟,包括提出所需藥品及儀器設備的要求,完成論文式報告,并進行答辯。這種競賽方式可以綜合考察學生的分析解決問題的創(chuàng)造力、實驗動手能力、數(shù)據(jù)處理能力、科研論文撰寫能力及口頭表達能力。通過這種競賽可以總體考察學生在化學學習與實踐中的能力和團隊合作精神;檢驗化學教學的狀況。
6改革實驗考核體系,實現(xiàn)客觀全面評價
考核是實驗課的重要組成部分,是對學生掌握知識水平的操作技能情況的綜合客觀評價。(1)考前開放實驗室,給學生創(chuàng)造良好的復習條件??记皩⒄麄€學期的實驗儀器都擺出來,學生可以來實驗室進行復習,并有教師輔導。(2)正確擬定考核題目,制定統(tǒng)一評分標準。命題原則是以大綱為依據(jù),注意不偏離所學的基本內容,又要考核學生靈活運用所學過知識和技能;既要反應基本要求,又要有綜合試題,使考試真正能夠起到對學生全面檢查,并利于提高學生分析問題和解決問題的能力。(3)以組為單位,現(xiàn)場觀摩,單兵考核。每班學生分成四組,每組7~8人,以小組為單位分批進入實驗室現(xiàn)場考核。按序抽簽,單兵考核,其他學生現(xiàn)場觀摩?,F(xiàn)場抽簽,使學生無法猜題,這就促使學生必須對本學期所學的內容進行全面的復習,考前開放實驗室,學生積極參加,扭轉學生死記硬背應付考試的被動局面?,F(xiàn)場觀摩受益面大,效果好。每個學生雖然只抽一個考題,但要觀摩6~7個學生的考試,觀摩別人可以發(fā)現(xiàn)自己的問題。(4)評定總結。小組考核完畢后,學生進行評定總結,由于考核情況相互了解,學生發(fā)言積極,氣氛活躍,最好老師補充總結。小組講評,既肯定成績,又指出存在的問題,激發(fā)了學生的進取精神,活躍了學習氛圍。教學實踐證明,改革實驗考核方法,嚴格實驗教學管理,不但使學生對實驗課的重視程度加強,也使學生的操作技能得到進一步加強。
(二)實驗教學手段隨著科技發(fā)展,網(wǎng)絡與多媒體成為教學過程當中不可或缺的一部分。多媒體教學替代傳統(tǒng)的板書教學(除個別情況需要板書外),節(jié)省了上課板書的時間,大大地提高了教學質量與效率。尤其在化學實驗這一方面,對于一些易燃易爆的實驗,或者一些存在安全不定因素的實驗,課堂中不方便操作,但是又要讓學生從感官上有認知,可以通過一些實驗短片,讓學生了解到這樣的實驗是怎么操作的,操作過程有哪些需要注意的地方。這樣不僅可以讓學生直觀地了解了實驗步驟、實驗原理等,還可以保證實驗操作的安全性、規(guī)范性和科學性。多媒體教學還可以使用各種圖片、FLASH等刺激學生感官神經(jīng),引起學生注意,激發(fā)學生興趣。傳統(tǒng)教學很容易讓學生感覺到乏味,視覺疲勞,而且單單是文字的敘述不足以讓學生能夠理解透徹。利用多媒體教學手段演示實驗現(xiàn)象,可以豐富學生思維,優(yōu)化實驗教學過程,從而達到教學目的。也可以讓學生體驗一下當老師的感覺,讓學生準備下次實驗的內容,自己查閱相關資料,做成PPT,在下次實驗課時為其他學生講解,老師則從旁指導點評。在整個過程中,學生便可以不斷完善鞏固自己的知識,還可以鍛煉自己的膽量,豐富自己的經(jīng)驗。還可以設置一個公共郵箱,讓學生把在實驗過程中遇到的問題發(fā)到這個公共郵箱中,由老師或者其他學生給予作答。教師還可通過這個郵箱布置下次實驗的內容,學生下載后可以提前預習實驗內容,以便實驗時能夠安全、規(guī)范地操作。
影響有機化學實驗成敗的因素非常多,當實驗藥品、儀器某一條件發(fā)生改變時,都可能產(chǎn)生某種變化和差異。比如有的實驗對化學試劑的要求非常高,如乙酰苯胺制備實驗中的苯胺,肉桂酸的合成實驗中的苯甲醛等試劑,需在實驗前進行蒸餾處理;還有一些實驗的操作中要求儀器干燥無水。所以無論是新開實驗還是曾開設多次的實驗,為保證實驗教學的順利進行,必須堅持進行預做實驗。通過預做實驗,可以對實驗內容以及整個實驗操作過程有更熟悉的掌握,對于實驗要點、操作細節(jié)以及容易出現(xiàn)的問題有更全面的了解。對于帶課教師來說,可以更好的在課上對學生進行指導;對于實驗準備人員來說,可以有效避免在實驗準備過程中相關物品的遺忘,提高學生實驗的準確率和成功率。
(2)實驗技術人員要經(jīng)常與帶課教師溝通
在每學期確定教學任務之后,實驗人員和任課老師必須聯(lián)系確定實驗教學內容。進行預作實驗之后,實驗人員與任課教師應就實驗中易出現(xiàn)問題的地方商量出統(tǒng)一的處理方案。每次實驗前,實驗員需要將本次實驗中所準備的儀器設備的狀況、試劑情況、準備過程中的各類異常和具體實驗操作中的注意事項等,及時與帶課教師溝通。實驗課結束后,實驗技術人員要及時聽取教師和學生的反饋意見,發(fā)現(xiàn)問題及時解決。對老師及學生提出的建議和意見,在不斷吸取他人的經(jīng)驗的同時,提高實驗準備的質量。
2實驗室的日常管理
(1)試劑管理
有機化學實驗室的藥品大多具有易燃、易爆、易揮發(fā)、腐蝕性強、有毒等危險性。必須嚴格按照藥品的特性為其提供儲存條件[2]。每開設一個實驗,實驗技術人員必須提前將所需試劑配制好并貼好標簽,所有需要用到的藥品要在上課前放在托盤中,并擺放在實驗室?guī)в型L櫥的藥品臺上,同時將取用液體的滴管和取用固體的藥匙貼上相應標簽,防止弄混污染藥品。實驗結束后,需要將所有藥品和托盤儀器放回庫房。實驗過程中,必須監(jiān)督學生是否規(guī)范取用藥品,對于危險品和一些較為貴重的藥品,要求學生必須按量稱取,實驗結束后,必須認真查驗并及時歸位,以防危險品外流,發(fā)生意外事故;對于易揮發(fā)的有毒藥品,必須在通風櫥進行操作,以保證學生安全和防止污染環(huán)境;對于腐蝕性強的藥品,必須戴乳膠手套,以防出現(xiàn)灼燒傷。
(2)玻璃儀器的管理
有機化學實驗所用的儀器大多都是易碎的玻璃儀器,之前學生的實驗柜中的儀器擺放混亂,鐵夾、玻璃儀器混放在一起,很容易造成損壞。而且同一套儀器由各班輪用,使得每次實驗課結束工作人員都要逐個檢查實驗柜的儀器破損情況,工作量很大。因此,我們對玻璃儀器的管理進行了以下的改革:常用的玻璃儀器和實驗用品實行一柜一套,每班次的學生按學號1組負責1柜,首次進入實驗室時進行全面清點,并讓學生簽名確認。上課時實驗教師負責向學生講授儀器操作方法和注意事項,監(jiān)督學生正確使用儀器,每次實驗后施行自我檢查,如果儀器出現(xiàn)損壞,要填寫儀器損害登記表,重新補齊,并按照儀器原價的20%進行賠償。在學期末由教師監(jiān)督統(tǒng)一進行儀器的交還工作并簽字確認。這樣的責任制增強了學生愛護公物的責任心和自覺性,使學生對儀器的清洗和保養(yǎng)有了更深入的了解,同時大大降低了教師檢查儀器的工作量。由于學生責任心的增強有效減少了玻璃儀器的損害,延長了儀器的使用壽命,節(jié)約了資金儀器。一些較為貴重的玻璃儀器,如韋氏分留柱、索氏提取器等在一學期的實驗課中僅僅使用一次或幾次,如果同其他低值易耗玻璃儀器,既占空間,又增加了損壞幾率,所以有必要對這些玻璃儀器進行規(guī)范化管理[3],編組標號,由實驗教師單獨存放,上實驗課時再發(fā)放給學生,下課后及時收回庫房。
(3)實驗室安全管理
有機化學實驗室相對其他的實驗室更容易發(fā)生火災、爆炸、中毒等安全事故,因此,實驗室必須配備滅火器材、防爆器材和急救藥箱,并定期檢查、及時更新,以確保師生的人身安全和正常教學工作的進行[4-5]。在實驗之前,要注意排查實驗室的安全隱患;實驗過程中,要配合帶課老師認真檢查和監(jiān)督學生實驗,及時糾正不規(guī)范的實驗操作,做好隨時處理突發(fā)事件的準備;實驗結束后及時切斷電源總開關,仔細檢查水、電、門、窗是否關閉。實驗室應注意通風換氣,廢渣、廢液應分類存放、定期回收,保證師生在一個安全的環(huán)境下進行實驗。
(4)實驗室衛(wèi)生管理
由于有機化學實驗經(jīng)常要用到腐蝕性強的或油狀的試劑,生成的化合物很多也較難清洗,因此有機實驗室較其他化學實驗室更容易被污染。為此,在實驗前,實驗室人員應保持實驗室的干凈整潔,使學生在舒適干凈的實驗環(huán)境中感受到保持實驗室衛(wèi)生的重要性[6-7]。在實驗過程中,我們要求學生要愛惜自己的實驗臺面,例如:將高溫的蒸發(fā)皿或剛灼燒好的玻璃管墊在石棉網(wǎng)上再放到臺面上,以免直接放在臺面上而將臺面燒焦;如果不慎將腐蝕性試劑灑到臺面上,應及時擦掉,以免腐蝕更加嚴重。實驗結束后,我們要求每組學生各自清理自己的臺面并將衛(wèi)生情況列入平時成績,值日生負責公共區(qū)域的衛(wèi)生。
3實驗技術改革