化学实验的基本方法十篇

发布时间:2024-04-26 07:42:29

化学实验的基本方法篇1

作为一种最接近人类自然语言的程序,计算机高级语言在我国很多领域都得到了广泛应用。其程序中采用了与数学符号和算式非常接近的运算符号以及预算式,不会被计算机具体结构与指令系统所局限,问题处理通用性强。针对以上特点,从计算机编程语言掌握以及知识的运用出发,对如何运用计算机编程来解决大学物理实验基本计算的实际问题进行研究,以此为学习和研究提供更加便捷、简化的途径。

1大学物理实验基本计算存在的问题

结合分析,从物理实验的课程安排看,其属于独立的基础课程,尤其在理工院校,学生是通过实验的基本训练,提高对于大学物理知识的掌握,大学阶段作为学生系统地接受实验的开端,若提高实验方法的掌握能力,会助力于日后学业与事业的有效发展,尤其对于日后要从事科研类专业的学生,是具有积极意义的。在具体实验阶段,主要包括对物理力学、热学以及光学、电磁学等等的实验,实验过程,通过具体的数据与操作展示,提高学生认识。涉及到具体的基本计算实验包括弦振动研究和液体粘滞系数的测定,以及电位差计的使用与薄透镜焦距的测定等等。这些实验内容会利用实验计算,得出结果进行对比与研究,其体现的更是基本计算,他们之间的共性是大同小异的。也会进行平均值计算、直接不确定度与间接不确定度的计算。在处理过程中,工作较为繁琐,具体表现在实验过程需要利用计算,并且计算繁琐,要使用大量数据,计算过程存在结果除不尽情况,这就导致了繁琐、复杂性产生,即使是利用了函数计算器,也容易出现错误,很多实验过程,会进行反复工作,包括教师与学生,都会感到处理困难,通过尝试,可以运用VisualBasic编程来实现对此问题的简化,可以很好的运用到大学物理实验基本计算实践之中。

2大学物理实验基本计算的简化方法

基于以上大学物理实验计算中存在问题,针对上述问题,对大学物理实验基本技术方法进行简化是非常必要的,下面从设计思路、实现过程、设计思路扩展等几个方面对简化方法进行几方面具体分析:

2.1设计思路

在大学课程中进行实验的过程中,对于一些出现一些误差和不准确的现象,是非常正常的,测量的结果中都会存在一些不确定的因素。不确定因素主要是评定测量数据所在的范围。它主要会展示出在测量中出现误差的过程中,存在的一些不确定的因素,从而站在概念意义的观念和角度上,对实际测量得出的结果进行全方面的评价。

在物理实验对数据处理的过程中,对不确定因素的应用比较多,并且采用的方法也基本一致,实验过程中的特点也非常鲜明。但是在对直接不确定的数据计算的过程中,需要对其中的平均值进行测量和计算,还要对其中出现的误差进行改正,并且采用贝塞尔公式的方法,对其中的标准差进行计算,然后通过不确定a类和B类的分量,合成不确定的数值,最终科学合理的完成不确定计算的方法。另外,在对间接不确定数值计算的过程中,会出现相应的偏导问题,并且还与实际的物理公式有着密不可分的联系。所以,在这样的情况下,就会导致很难对数据进行统一的处理,从而有效的实现对一些实验过程的计算。

在对物理实验过程中对不确定度进行计算的过程中,需要运用计算机编程语言技术对数据进行详细的描述。这样就可以运用VisualBasic的编程技术,实现人工计算的发展模式,并且保证在实际运算的过程中计算机程序的流程化和规范化,从而对程序中的功能有进一步的优化,并且更好的服务用户。另外,为了能够获得比较准确的实验和测量数据,就采用了大量的手工计算放大,经过结果表明,发现对实验计算结果准确度造成影响的主要原因,就是将实验过程中产生的数据进行了四舍五入。所以,为了能够有效的解决这个问题,就需要将计算机编程的思想进行完美的结合,并且将实验过程中的数据临时存在一些文件中,这样不仅可以有效实现程序对原始和中间数据的记忆功能,还可以有效降低实验数据产生的误差。

2.2实现过程

使用者可以在特定的空间内,将实验中获取的数据合理的输入,其中的数据主要包括单个数据和多个分散数据等等,对于不同的数据,需要运用空格和回车区别。然后等到数据输入完毕之后,可以通过单机计算的按钮触发click的事件,这样就可以促使程序对用户输入的数据有自动获取的功能,并且存在另一个硬盘中。然后需要将程序中的数据提取出来,并且贯穿到数组中,然后采用预先设置的运算步骤,从而将数组中的数据进行严格的规范。最后,就需要将得出的最终结果,存在硬盘中的文件里,依据得出的不同数据,就可以真实的反映出现实的物理意义,最终可以实现对数据储存可以合理的在前台分配。

通过提高控件和触发的时间,就可以在计算机程序显示装置图的过程中提供合理的操作功能。

2.3设计思路扩展(下转第38页)

(上接第55页)

可以采用一样的方式和方法,根据上文中提高的思路,对数据进行不同的处理,就可以大道不同物理实验流程化计算的描述方法,从而通过在测量之后得出的数据按照实际的物理意义进行分离,从而可以有效实现能够自主选择输出计算的结果。除此之外,还可以将大量的数据,通过文件的读写方式,对数据进行严格的录入和修改。

但是如果对一些物理实验不同的数据进行计算的过程中,就可以保证在最基础的思路上,合理的增加控件和触发事件的技术,从而就可以有效实现将多个类别的实现统一在一个工程中,在保障可以提高代码和计算数组复用性的同时,提高整体的开发效率。

3调试运行结果与分析

根据上文提到的相关设计思路,非常重要和关键的就是计算结果,就可以合理的运用VisualBasic编程语言技术。另外,还可以通过对实物的编程,从而实现更加方便的对功能的添加过程中,从而促使阶段的设计会非常便捷和简单。

如果在对实验数据处理的过程中,其中存在一些计算量较大和实验重复性次数较多的实验数据,就会更加突出编程计算过程中的优势。这就可以适当的运用尝试运用VisuaBasic计算机编程语言的技术,从而可以实现直接不确定度和间接不确定的完善计算,保证对实验的数据能够变得更加简单和高效,最终保证数据的精确度比较高,并且对实验的数据进行正确的计算。

化学实验的基本方法篇2

【关键词】化学实验实验设计探究性

一、深刻理解化学基本理论的实验基础

掌握化学基本原理和基本技能,初步学会化学研究的实验方法。掌握基本的操作技能、实验技术、培养分析问题、解决问题的能力,养成严谨的实事求是的科学态度,树立勇于开拓的创新意识。

二、设计实验必须有化学实验总体观

任何一个化学实验都包含以下内容:(1)实验目的;(2)实验原理;(3)实验设计;(4)实验药品、仪器、装置;(5)实验操作及操作规程;(6)实验结果的处理。这六个方面的内容可称为化学实验的六要素。实验目的是核心;实验原理是达到实验目的的理论根据;实验程序是能否完成实验的关键,它的设计以实验原理为基础;药品、仪器、装置是物质保证,这些物质条件的选择是由实验原理和实验程序决定的,同时,对实验程序也起着制约作用;实验操作及注意事项是实验得以顺利、安全进行的保证,它的制定要由实验程序和实验用品来决定;实验结果的处理是对实验是否达到预期目所进行的检验,在解释实验现象、处理所测得的数据、分析实验误差等项工作中,必须对各要素进行综合分析。

三、充分体现化学实验的探究功能

1.化学的学科特征决定了化学实验可以作为探究性学习的途径

“以实验为基础”是化学学科的基本特征。即使在由经验化学向理论化学发展的今天,化学实验仍然是化学学科发展的最现实、最生动、最有效的物质载体。

学科的基本特征决定了学科的学习特点,在实验中学习化学,无疑是最有效而又最重要的化学学习方法之一。在化学实验中,学生通过实验研究和认识物质,掌握化学基本原理和基本技能,初步学会化学研究的实验方法。化学科学以实验为基础的学科特征,更有利于学生进行化学探究性学习。

2.化学实验本身就是科学探究的过程

化学实验,是人们认识和研究物质的一种科学方法,是人们根据研究的对象和研究的目的,创造性地运用科学知识和实验手段,有计划地实施探究性实践活动的过程。因此,化学实验过程本身就是一个创造性地探究的过程。化学发展的历史也充分证明,化学科学的任何一项重大的突破,无一例外地是经过化学实验而取得的。正如波义耳所说,没有实验,任何新的东西都不能深知。中学生化学学习中的化学实验,虽然绝大多数是对物质及其变化的再认识,但从本质上看,这一过程与科学家进行的科学研究中的化学实验是一致的。当化学实验被用作探究性学习的途径时,化学实验的创造性和探究性便充分显示出来。学生在实验过程中积极地动脑动手,体验科学家科学探究的过程和方法,获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。所以,在学生的化学学习过程中,完全可以利用实验这个手段进行探究性学习。

3.化学实验为探究性学习验证提供了科学方法

和科学家进行的科学探究一样,探究性学习也具有问题特征、收集信息特征、假设特征、验证特征和评价反馈特征。学生在探究性学习中,针对发现的问题,在回忆总结已有的知识和经验、收集和整理信息的基础上,做出大胆假设或猜想,并通过化学实验对提出的假设或猜想进行证实或证伪。所以,化学实验不仅是学生探究性学习时验证假设或猜想的主要方法,也为学生将来从事科学研究提供了一种方法。

四、创造性是实验设计的灵魂

爱因斯坦曾说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”经常开展探究性、设计性和创造性实验研究,有助于学生创新能力的培养和提高。

化学实验的基本方法篇3

中药化学是一门结合中医中药基本理论,运用化学的原理和方法研究中药化学成分的学科。通过中药化学这门专业课程的学习,能使学生主要掌握中药化学成分的基本结构类型和分类、理化性质、提取分离、鉴定方法、化学结构测定知识与药理效用等专业知识。

同时,中药化学是建立在基础化学课和中药学的基础上学习的综合性专业课程。要想学好本门课完全靠理论知识的学习是远远不够的,还必须积极参与实验学习才能更好的掌握理论知识。因此,中药化学实验教学是中药化学这门主干专业课程教学的重要组成部分,它能将理论知识应用于实际,并能丰富和扩展理论知识,培养和锻炼学生的动手能力、观察能力、分析解决问题的能力,查阅文献归纳总结的能力和学生创新能力。

广州中医药大学中药学专业教学大纲中,中药化学的理论与实验教学时数比为1B0.8,实验教学的水平直接影响到中药化学整体教学质量及学生的实践和创新能力的培养。如何更好地将中药化学实验教学与科研工作接轨,加强实验技能与科研设计能力以及学生创新能力的培养,提高实验教学水平就显得更加重要。大部分医药院校中药化学实验教学以验证性实验为主,这个类型的实验在培养学生的实验操作能力、加深对中药化学理论知识的理解等方面发挥了重要作用。但在具体教学运行中也发现了一些问题。学生在实验中往往一味重复规定的实验操作,很少动脑筋思考实验条件、操作步骤是如何制定出来的,有什么教学目的和实验原理;个别学生甚至自己不动手操作,抄袭他人的实验结果,也能写出实验报告。针对上述问题,随着全校教改的深入推进,中药化学教研室根据中药化学实验的特点,结合本校实验室的具体条件,参考其它院校的教改经验[1-3],尝试将中药化学实验内容重新调整,分层次设计实验项目,将中药化学实验设计为验证性实验、综合性实验和综合设计性实验的实验教学新体系,通过两年教学实践的检验,根据师生两方面的反馈评价,实验教学改革取得了良好的效果,使学生不仅掌握了研究中药成分的常规方法和操作技能,还提高了学生的科研设计能力,初步培养了学生的创新能力。

1验证性实验-加强基础能力的培养

验证性实验的目的在于验证理论课上所学的基本知识,起到加深和巩固所学的作用。验证性实验作为中药化学实验不可缺少的重要部分,在培养学生的实验能力中起着非常重要的作用。在进行中药化学实验之前,学校已经开设了基础化学实验课,像无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验等,学生已经学习了基本的操作如称量、取试剂、洗涤仪器、加热、冷却、干燥、蒸馏、分馏、减压蒸馏、重结晶、萃取、水蒸汽蒸馏、滴定等。教研室教师根据理论课的教学重点和学生的基本实验技能等情况精选了有代表性的药材,针对典型成分,设计了验证性实验。主要内容包括黄连药材中盐酸小檗碱的提取、分离和鉴定;虎杖中蒽醌类成分的提取、分离和鉴定;槐花米中黄酮类成分的提取、分离和鉴定等。具体内容除了涉及到学生已经在基础化学实验课中学习的基本实验技能和知识外,还涉及到提取方法、pH梯度萃取、纸色谱、薄层色谱和柱色谱等新的内容。重点在于学生通过完成这部分的实验,能掌握从中药材中提取有效成分的各种常用方法如醇提、水提、水蒸汽蒸馏法的应用及每种方法的适用范围;各种基本的分离方法,如硅胶、氧化铝柱层析的应用用;学会各种检测方法,如鉴别反应、薄层层析(tLC)、纸色谱(pc)的应用及常见仪器的使用如旋转蒸发仪的使用。使学生在这些验证性实验的过程中,逐步掌握各类化学成分的提取、分离、鉴定方法,起到举一反三的效果。通过形象、直观、明确的实验现象检验实验操作技能,并逐步强化学生的实验技能;通过基本实验的练习,使学生正确掌握中药化学实验的基本操作技术,培养良好的实验习惯与实事求是的科学态度;并使学生初步掌握中药化学实验基本的思维方法和操作方法,为高层次的综合性实验、设计性实验以及实验考试打下坚实的基础。

2综合性实验-加强综合能力的培养

验证性实验作为理论课程的补充,一般只是验证课本上的知识,只要求学生学会做什么。学生在整个实验教学过程中处于从属、被动的地位,他们只关注实验结果,按照讲义的要求完成实验,对实验的理论背景和实验设计的方法常常不甚了解;同时由于实验课内容设计时片面强调实验的完整性,实验难度较低,周期长,重复性实验操作多。学生在实验中很少能提出自已的见解和想法,实验时积极性和主动性都不够。大多数学生缺乏分析问题和解决问题的能力,创新意识较差。因此,在上述验证实验的基础上,开设了综合性实验-中药化学成分的预试,主要开展对中草药有效成分进行系统预试,能掌握典型类型化学成分如萜类、蒽醌类、甾体类、黄酮类、生物碱类等化学成分的提取、检识及理化常数测定。对以往的实验内容进行了筛选,选择时强调实验内容的完整性、综合性、代表性及实验方法的多样性,重点在于学生通过完成这部分的实验,能掌握从中药材中提取有效成分的各种常用方法的应用及每种方法的适用范围;各种化学成分类型典型的或专属的化学反应检识方法及每类成分薄层色谱检识和显色方法。如选择的实验是从陈皮和大黄药材中提取得到水提取物、乙醇提取物和石油醚提取物,然后利用化学反应和薄层色谱初步分析这些部位中主要含有哪些类型的化学成分并进行分离检识的实验,其实验流程包括醇水提取、浓缩、酸化、氯仿脱脂、碱化、萃取、柱层析分离、检识、理化常数测定等步骤,学生通过完成一个这样的实验,就能掌握多种中药化学的实验操作,这种实验是较理想的综合技能训练。

3综合设计性实验-加强创新能力的培养

根据“从易到难,由简到繁,由单一到综合,由验证到设计,从重复到创新”的实验内容设计原则,在中药化学理论和实验课程全部结束以后,安排了综合设计性实验。综合设计性实验不占实验课学时数,主要选择研究较多,结果很明确的项目。具体涉及两个项目:¹穿心莲药材中穿心莲内酯类成分的提取、分离、纯化和鉴定。主要研究目的是利用上述实验中所学习到的实验方法,通过文献查阅,设计穿心莲内酯中主要的二萜类成分分离鉴定方案,并分离得到穿心莲药材中的主要二萜类成分单体,主要的化合物目标是穿心莲内酯、新穿心莲内酯、去氧穿心莲内酯和高穿心莲内酯,同时利用物理方法、色谱和波谱的方法鉴定此类成分,包括熔点、旋光度、薄层色谱中与标准品对照的Rf值及斑点显色后的颜色以及紫外光谱和红外光谱的特征吸收。º丹参药材中丹参酮类成分的提取、分离、纯化和鉴定。通过文献查阅,设计丹参中主要的丹参酮类成分分离、鉴定方案,并分离得到丹参药材中的主要丹参酮成分单体,主要的化合物目标是丹参酮i、丹参酮iia,二氢丹参酮和隐丹参酮。同时利用物理方法、色谱和波谱的方法鉴定此类成分,包括熔点、旋光度、薄层色谱中与标准品对照的Rf值及斑点显色后的颜色以及紫外光谱和红外光谱的特征吸收。

此类型实验开展的具体做法:¹带教教师将实验项目告知学生,学生每两个人组成一个项目小组,根据自己的兴趣及理论知识选择本小组的项目内容。º给学生1-2周时间,让学生查阅相关研究内容的研究背景,研究进展和主要研究方法,并根据查阅中外文献,写出简要的开题报告。内容包括文献综述、研究进展、研究方案等。»学生开题报告的陈述,主要组织全体学生对实验背景和方案进行讨论,一般将学生2人分为一个小组,先在组内进行讨论,综合成一个实验方案;然后每组推选一名学生,将实验方案做成多媒体课件报告给教师和学生,教师和学生对实验方案提出意见,给学生1周时间进行实验方案的修改与完善。¼修改后的实验方案再经教师指导,确定可行后进行实施。在确定实验方案时,教师鼓励学生开动脑筋,多想办法,并有意识地引导每个实验小组采用不同的实验方案。½实验的具体实施。每组采用同一方案,做好指定化学成分的提取、浓缩、分离工作。在这部分实验内容设计中,采用以回流、超声、渗漉等方法完成提取工作,采用常压和减压的方式浓缩得到粗体物。采用稀醇法、液液萃取和活性炭吸附法等除去杂质。并结合化合物的性质选用硅胶、聚酰胺、大孔吸附树脂或葡萄糖凝胶等为柱层析填料进行分离的方法等,学生通过采用这些技术按实验方案进行实验操作,可以掌握在中药化学科研中采用的常用方法。如穿心莲内酯中二萜类成分的提取、分离、鉴定,学生从药材开始进行提取、除杂和浓缩得到穿心莲总内酯的粗提物。然后从粗提物开始,利用重结晶的方法得到总二萜类成分的提取物。最后利用硅胶柱层析开始对总二萜类成分进行分离,需进行柱层析条件的筛选、湿法硅胶装柱、干法拌样上样、梯度洗脱、流分收集和流分合并等一系列操作,最后分离得到穿心莲内酯、新穿心莲内酯、去氧穿心莲内酯和高穿心莲内酯,再测定四个化合物的理化常数、用硅胶薄层进行检识并测定这些化合物的uV、iR光谱等操作。¾每组学生需独立完成实验全过程,给出结果,并写出实验研究论文。并在实验完成后进行总结,每小组派代表汇报自己小组的实验结果及分析报告,全体学生在听取汇报时可以自己比较不同方法的优缺点,教师再做总结。通过这种实验方式,进一步强化了学生的系统理论知识,并将理论知识应用于实践中。

化学实验的基本方法篇4

【关键词】基础化学实验教学实例创造思维

【基金项目】新疆塔里木大学高教研究项目(tDGJ1402)。

【中图分类号】G64【文献标识码】a【文章编号】2095-3089(2014)09-0174-02

1.课程简介与定位

《基础化学实验》是为适应21世纪大学生的培养要求,着重培养学生的创新精神,将原来附属在各相关课程中的《普通化学实验》,《分析化学实验》和《有机化学实验》从中分离出来,进行综合而开设的一门新课程。《基础化学实验》主要介绍化学的实验原理、实验方法、实验手段以及实验的操作技能。它与相关化学课程相适应,与农、林、生物各学科专业相关联,因此本课程是这些专业的学生学习中必不可少的专业基础必修课。此外,学习本课程也可以让学生验证、巩固和加深课堂所学的基础理论知识,为学生学好后续课程以及今后从事科学研究打下坚实基础。

2.课程内容及培养目标

2.1课程内容安排

根据我校的实际,本课程面向本科教育,突出能力及综合素质的培养,共选择了34个实验项目,实验内容共分为四种类型:基本操作实验、验证性实验、综合性和设计性实验,实践教学为90个学时,授课时间分为两个学期,授课内容与理论课同步。

2.2课程重点、难点

课程在讲授时要突出五个重点:(1)实验原理及方法;(2)称量、定容、移液、滴定等定量分析基本操作技能;(3)加热、回流、蒸馏、过滤、萃取、重结晶、升华、纸色谱等物质制备、提纯、分离等操作技能;(4)电子天平、离心机、分光光度计、旋光仪、熔点仪、pH计等仪器的使用方法;(5)物质的定性检测、定量分析方法及数据处理方法。要把握两个难点:(1)实验原理及方法;(2)物质的定量分析及数据处理方法。

2.3培养目标

通过学习这门课主要是让学生达到以下三个目标:(1)知识培养目标:培养学生掌握化学实验的基础知识、基本理论、基本技能;从实验获得感性认识,深入理解和应用《无机及分析化学》、《有机化学》等理论课中的概念、理论,并能灵活运用所学理论知识指导实验。(2)能力培养目标:训练学生正确的使用仪器、规范化操作,提高学生的动手能力;培养学生具有自我获取知识、提出问题、分析问题、解决问题的独立工作能力;创新意识与创新能力。(3)素质培养目标:培养学生实事求是的科学态度、勤俭节约的优良作风、认真细致的工作作风;让学生获取环境保护的意识;培养学生的沟通协调能力及团队合作精神。

3.课程教学设计

3.1课程设计理念及教学方法

针对我们学校的实际情况,授课对象都是农林、食品、生物的大一的民汉新生,知识水平参差不齐,接受知识的能力也存在很大差异,尤其对于民族学生来说,大部分同学基础知识薄弱,且汉语水平较差。根据这一实情,针对不同专业学生,在遵循大纲教材的基础上,区分讲课重点、灵活安排教学内容等一系列的应对措施来设计好每一堂课。

课堂教学的设计遵循“以学生为本,坚持全面发展,能力本位”的理念,主要采用了讲授、演示及分层的教学方法,除此之外,还从实际情况出发,采用了灵活多样的其他教学方法,如探究法、个别辅导法、化学兴趣小组法、举例法等。根据所用的教学方法采用了网络、多媒体、板书及一体化的教学手段。

3.2教学流程设计

3.2.1教学流程图

3.2.2实例剖析具体教学过程

下面通过实验――《茶叶中咖啡因的提取》来具体说明教学的实际过程。

引入正题之后,通过步步引导,揭示实验原理。教师通过介绍咖啡因的物理性质,由学生总结出咖啡因的提取方法:(1)根据咖啡因的溶解性能,可以采用溶剂法进行提取(如果学生已经做过油料作物中粗油脂的提取实验,可以找学生组装利用索氏提取器萃取的装置和蒸馏的装置,采用这种提问的方式可以让学生强化和巩固已有的基本操作知识);(2)根据咖啡因易升华的性质,可以采用升华的方法进行提取。然后教师通过设问:提取出来的咖啡因纯度如何?激发学生回忆已经做过的化学实验――固体有机化合物熔点的测定,使学生知道是可以通过测提纯物的熔点来鉴定其纯度。

由咖啡因的性质,确立实验方案――升华法提取咖啡因。根据所采用的实验方法,选择仪器药品,师生共同完成仪器的组装:首先将铁圈固定在铁架台上,并且调整好它和酒精灯间位置,然后在铁圈上放上一个大的蒸发皿,蒸发皿里面装入砂子,砂子里面放上装有茶叶和碳酸钙的混合粉末的小蒸发皿,这样我们就可以利用砂浴进行加热,引导学生思考――为何不直接加热而要用砂浴加热呢?学生思考回答:利用砂浴可以有效地控制温度,避免直接加热温度太高而使咖啡因熔化。加热一段时间之后准备一张滤纸,滤纸用针戳上很多的小洞,戳完之后把滤纸翻过来,使滤纸孔洞带有毛刺的那一面朝上,然后盖在蒸发皿上面,边介绍边演示,然后引导学生思考――为什么要把滤纸戳成孔呢?学生思考回答:加热了茶叶之后,咖啡因因升华它的蒸气要往上走,这些孔可以有利于咖啡因蒸气的向上升腾。老师接着介绍并演示,盖好滤纸后,再用漏斗覆盖,漏斗颈用棉花虚塞,引导学生思考――为什么漏斗颈要用棉花虚塞呢?学生思考回答:为了防止升华的咖啡因蒸气逸散到空气中造成损失。

完成了仪器的组装之后,由老师详述具体实验步骤,并强调注意事项,最后由学生自行动手实验,实验过程中教师不断巡视,及时给学生解惑答疑。

实验结束,由学生自行总结和分析实验数据并撰写实验报告。为了进一步激发和培养学生的学习兴趣,告诉学生工业上,咖啡因主要是通过人工合成制得的,可以采用布置课外小作业的方式,让学生自行查找资料来了解相关的知识,以培养学生对化学实验的兴趣和爱好,从而培养学生的开放、发散思维能力。

化学实验的基本方法篇5

关键词:食品理化检测;基础实验技能;强化训练

中图分类号:G642.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2013)46-0217-02

实验教学是高等院校培养高素质合格人才的重要实践性环节,是学生巩固和加深理解理论知识的重要途径,可以锻炼学生在实践中发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生的实践、研究、创新能力和综合素质,在实现学校制定的专业培养目标等方面有着其他教学环节所不可替代的作用。食品理化检测是食品质量安全检测的三大基础检测手段之一。在十多年来食品理化检验相关课程的实验教学中我们发现,食品学院的学生在食品理化检测基本实验操作技能方面基础相当薄弱,为了增强食品相关专业的学生的基础实验技能,增加学生对食品安全检测实验课的学习兴趣,完善学生的知识结构,推进实验内容和实验模式改革和创新,培养学生的实践动手能力,我们加强了食品理化检测基础实验技能方面的训练。

一、加强训练的必要性

学生实验技能基础薄弱,其原因是多方面的:

1.中学阶段。许多学校片面追求升学率、重视理论轻视实验;有些学校条件差,没有实验室或缺少实验经费而无法开设实验,尤其是普通学校、郊区和山区学校。

2.我校作为二类本科院校,学生基础相对较薄弱。

3.大学低年级的公共基础课教学中,教学内容多而课时少,实验课教师无暇为学生补习本应该在中学阶段就掌握的基本实验技能。

4.开展教学改革以前,实验课的准备工作绝大多数还是由实验教师提前配制好试剂,准备好玻璃仪器,学生按照实验步骤进行简单操作,实验就算结束了。学生并没有全面掌握实验的所有技能。因此,在学生独立进行的毕业论文的实验中,有些人因不会正确地清洗实验用具、不会配制试剂、或者不会使用实验相关的常规仪器等基本实验技能的欠缺,而导致实验无法完成或实验结果严重偏离实际值。有些学生参加研究生复试时,因为实验技能考核不合格而被淘汰。2004年,我们为毕业班的学生补习过部分基本实验技能,在当年的毕业论文实验中取得了很好的效果。近几年来,食品学院食品化学教研室在食品化学、食品分析与检验等实验课程的教学改革中做了一系列的尝试,主要是实验内容和实验模式上的改变。原来全部实验都是验证性实验,逐步改变为经典的验证性实验模块、自选实验模块、综合性实验模块和设计性实验模块等多种实验模块相结合的实验模式,让学生全程参与实验的设计、准备、实施和收尾等各个阶段。这种多实验模块的实验模式无形中增大了老师的工作量,因为每次实验前要与各实验小组讨论实验方案的可行性、帮助学生完善实验计划、提醒学生注意实验中可能出现的问题和注意事项。同时,由于每个实验小组的实验方案各不相同,实验员准备实验的工作量也比以前增加了许多;另外,实验进行过程中,由于学生基本实验技能的欠缺和其他一些因素,会出现许多预想不到的问题需要老师随时帮助解决;实验结束后,老师还要督促并帮助学生及时总结实验的成功之处和经验教训,让学生在掌握实验技能的基础上真正受益于实验教学。经过近几年的实验教学改革,食品化学教研室的老师们总结了一些食品理化检测实验的成功经验及教训,积累了一定的实践经验,使学生的相关实验技能有了一定程度的提高。但老师们还是觉得有必要进一步加强学生食品理化检测基础实验技能的训练,才能为后续的专业课实验提供强有力的保证。

二、训练内容

1.加强实验室安全培训。高校实验室使用率高,人员集中且流动性大。在食品理化检测实验中经常会用到有毒、有腐蚀性和易燃易爆的化学药品,也经常使用易碎的玻璃器皿以及高温电热设备等,因此,注重实验室安全十分必要。我们主要从以下几个方面强化实验室的安全知识:常见危险化学品的分类、化学试剂腐蚀和中毒的预防与处理、化学废弃物的处理、化学实验室的防火与防爆、安全用电等。

2.食品理化检测常用玻璃器皿的正确使用。玻璃器皿是食品化学试验中经常使用的用具,玻璃仪器的清洁程度和计量的准确性对实验结果的可靠性至关重要。我们重点强调以下几点:玻璃器皿清洁的标准、玻璃仪器的洗涤方法、常见污物处理方法、特形玻璃仪器的洗涤方法、磨口玻璃仪器使用注意事项、滴定管和移液管的使用注意事项、容量瓶的使用注意事项、干燥器的使用注意事项等。

3.化学试剂的识别、保存、使用方法以及溶液配制的注意事项。食品理化检测实验中要用到各种性质的化学试剂,如易制毒、易制爆、腐蚀性、氧化性、还原性、易潮解、易风化、易分解、易挥发等等。不同性质的试剂要分开保存,危险试剂使用时要特别注意使用方法,避免造成人身伤害和财产损失。我们重点强调以下几点:常用化学药品的分类和保存方法、试剂称量的注意事项、实验室特殊用水的制备方法、各种浓度的计算方法、标准溶液的配制方法、非标准溶液的配制方法、常用缓冲溶液的配制方法、试剂使用和配制的注意事项等。

4.常用化学实验方法。实验的前处理方法和测定方法决定了试验数据的准确性和可靠性,我们着重介绍食品理化检测实验中经常用到的几种操作方法:加热、冷却、干燥、提纯、过滤、萃取,以及滴定分析法、重量分析法、色谱分析法等。

5.常见实验仪器的正确使用。食品化学实验要用到许多电子仪器设备,操作不当会引发如触电、爆炸、火灾等恶性事故,造成人身伤害和财产损失。我们主要介绍使用率较高的一些仪器的正确使用方法,如:电子天平、紫外—可见光分光光度计、酸度计、电热鼓风干燥箱、真空干燥箱、离心机、超声波清洗器、电热恒温水浴锅、粉碎机、玻璃气流烘干器、移液器、漩涡混合器、磁力搅拌器、旋转蒸发器、冷却水循环器、脂肪测定仪、纤维素测定仪、凯氏定氮仪、水分测定仪等等。

三、实践的效果

经过近几年在食品理化检测实验课程中的实践,我们在多模块实验教学模式的基础上增加学生的基础实验技能训练,使得学生们的实验操作技能有了显著的提高,学生毕业论文实验的操作能力大大增强,国家食品检验员资格考试的通过率大幅度提升,考研复试中实验技能成绩远远强过外校考生。

参考文献:

[1]赵长春,杜百祥,吴宏.改革仪器分析实验教学?摇培养学生综合素质[J].科教文汇(上旬刊),2011,(09).

[2]秦菲.食品理化检测课程教学改革初探[a].北京高教学会实验室工作研究会2008年学术研讨会论文集[C].2008.

[3]常银子,余英玉,余筱洁,吴峰华.以《食品分析》为切点对实践主导教学的改革研究[J].河北农业科学,2011,(03).

[4]崔海英.食品卫生学教学改革的实践与思考[J].农产品加工(学刊),2011,(10).

化学实验的基本方法篇6

1当前有机化学实验教学的现状

1.1教学模式单一

目前我校的有机化学实验教学主要以传统的实验项目为主,实验教学手段落后、教学模式比较单一,一般采用“基本操作—验证理论”、“教师主讲—学生主做”的简单模式,教学过程分为预习、实验、报告三个阶段,学生做完试验后还是知其然,不知其所以然。利用计算机多媒体系统进行辅助教学、利用网络平台和资源开展立体化教学等才刚刚起步。

1.2教学内容陈旧

有机化学实验主要按基本操作、验证实验、综合和设计实验三个部分设计,主要以基本操作、验证实验为主,综合和设计实验所占比例偏低,实验项目主要来自于出版发行的获奖教材或规划教材,由于教材的出版时间较早,实验内容略显陈旧、落后,不能与学科的基础研究有效衔接,与日常生活问题结合也不紧密,无法引起学生兴趣,导致实验教学效果不理想。

1.3创新训练不足

在实验教学过程中,几乎都是学生课前按教材或讲义进行预习,课中教师讲解实验目的、原理、操作方法和注意事项,然后学生按教材的步骤和要求完成实验,学生完全跟着老师和教材走,处于被动学习的地位,不能按其它实验方法步骤进行,学生没有自由发展和思考的空间,这种教学方式严重束缚了学生的创造性思维,不利于学生实验能力和科学创新能力的培养。

1.4考核方法简单

我校对有机化学实验课程的考核分为笔试和操作两部分,笔试主要考查学生对基本理论和基本知识的掌握情况,操作主要考查学生的实践动手能力,笔试和操作各占总成绩的50%,并可根据实际情况进行调整,学生只要按要求完成实验并通过笔试,一般都能获得该课程的学分。此种考核办法虽然具有一定的合理性,但却不能全面反映学生的实验综合素质和能力,无法增强学生对有机化学实验课的兴趣。

2强化创新能力培养的措施

2.1优化整合教学内容,构建新的教学体系

我校有机化学实验课的教学一般选用曾昭琼主编的《有机化学实验》教材,在教学过程中,我们对现有有机化学实验项目进行进一步的的优化和重新组合,改变传统的的基本操作、验证实验、综合和设计实验三段式教学体系,建立以有机物的合成为主线,通过分离与提纯、性能表征等强化基本操作的教学体系,将基本操作训练与化合物的合成过程有机结合,使学生真正理解基本操作训练的目的和意义以及熟练掌握基本操作的重要性。如在教学过程中以环己烯的合成为主线,通过环己烯的精制,加强学生对分馏、蒸馏、洗涤与分液、干燥等操作的练习,强化学生动手能力;在乙酰苯胺的制备实验中,将合成、重结晶、干燥、熔点测定等单元操作整合在一起,让学生了解一个化合物从合成到表征的全过程,了解每一个单元操作的作用,熟悉科学研究的基本过程和方法。

2.2重新设计实验项目,开发研究性实验

针对传统实验项目陈旧落后的现状,将传统实验进行重新设计,注重引入与现代研究成果,特别是本校教师的研究成果,开发探索性和研究性实验,提高研究性实验所占比例;每一个实验都设计多种方法和条件,开阔学生视野,激发学生兴趣。如咖啡因的提取实验,学生可选择采用直接升华提取、溶剂一次萃取提取、索氏提取器提取等方法进行实验,然后要求学生对实验结果进行分析和总结,使学生理解为什么现行实验教材中都采用索氏提取器提取咖啡的原因;结合教师的科研成果,开发了十八水硫酸铝催化合成乙酸环己酯等实验。

2.3强化创新能力培养,创新实验教学模式

以培养学生创新能力为目标,改革现有的“老师照讲,学生照做”的教学模式,建立“学生主导,教师辅导”的创新教学模式,实行研究式教学。教学中,对实验的讲解主要由学生来完成,老师、学生的角色发生了转换,学生变被动为主动,教师变主导为辅导和引导。同时,对于同一个实验项目,允许学生通过查阅文献资料,自己制定实验方案,在不同条件下进行对照实验,充分调动学生积极性,提高学生对有机化学实验的兴趣,培养学生科研意识。在做酯化反应时,学生可查阅文献资料,结合教师的研究成果,选择不同催化剂,在不同条件下进行合成,确定最佳反应条件。通过分析比较,学生会深刻体会到传统无机强酸催化剂与新型绿色催化剂的不同,从而建立环保意识与科研意识。

2.4课内实验与课外创新结合,实行开放教学

近几年来,我校对学生课外创新非常重视,在政策与经费上给与了大力支持,2004年,学生创新训练项目立项近400项。同时学院也积极为学生科研创造条件,鼓励学生进行课外创新。在有机化学实验教学中,我们以此为契机,将有机化学实验教学贯穿于对学生课外创新的指导中,实现了教师、内容、实验设施和场地的全方位开放式教学,使学生课外创新成为有机化学实验教学的有效延伸和补充,极大的提升了学生的创新意识和能力。

2.5改革实验考核办法,构建新的评价体系

现有的考核体系主要以考查学生对基本知识、基本技能的掌握为主,已不能适应有机化学实验教学改革的需要。为此,我们通过实践,建立了以考查学生综合实验创新能力的考核体系,即在实验课程结束的时候,提出多个实验项目(无具体实验内容及方案),学生可以根据自己的兴趣进行选择,然后通过查阅文献资料、设计实验方案直至完成实验并写出实验报告。在考核过程中,以文献检索、实验方案、实验操作、实验报告为指标,按一定权重计算学生最终成绩,这种考核办法,即考核了学生对基本知识、基本技能的掌握情况,又考核了学生的综合素质和创新能力,对学生创新能力的培养起到了很好的促进作用。

3结语

化学实验的基本方法篇7

关键词:实验中医学;教学方法;探索;思考

中图分类号:G642.41文献标志码:a文章编号:1674-9324(2013)41-0229-03

现代科学技术的迅猛发展,对中医药人才知识结构以及综合素质的要求越来越高。为适应这一要求,我院在全国率先进行了教学实验的改革。在中医学各专业本科生和中医学专业科研方向七年制班中开设了实验中医学这门课程,为了适应改革的要求,我院将在全国开展教学实验的改革。在中医学各专业本科生和中医学专业科研方向七年制班中开设实验中医学课程,其目的是通过应用现代科学的实验方法和技术手段研究中医基础医学和临床医学,培养学生的科研思维能力和实验能力,在继承的基础上,实现中医现代化,发扬中医药优势,为发展中医药事业和人类的健康事业做出贡献。

实验中医学,是一门基础学科运用现代科学技术和实验方法对中医理论、方法、处方、药物作用机制的研究。它是一种来自中医结合现代实验科学的发展的产物。现将笔者在实验中医学教学过程中的几点思考总结如下。

一、明确学习目的,强化科研意识

对于高年级的本科生和七年制学生而言,经过前两年的学习,已经掌握了比较坚实的基本理论与基础知识,但是对于如何运用现代的科技手段进行中医药学的科学研究尚存在疑虑。有些学生甚至认为现代的科学方法根本不适合研究传统的中医学,加之社会上“中医越古老越好”思潮的影响以及当前“中医废存”的争论,这些无疑都会动摇学生的专业思想,使很多学生对中医药学丧失了信息和兴趣。因此,在我们讲述这门课程之初,首先要明确本课程的教学目的是通过课堂学习、课程的讲座、主题思想、实验设计、实验技能和操作该系统,使学生了解和掌握基本知识和规则。中医药实验研究,使学生建立了正确的科学思想和观点,熟悉和掌握了中医的基本程序、基本方法和基本技能。在中医现代化的认识成果和进展中,要加深学生对中医药学理论内涵的理解和体会,从而启发学生的科研思维,提高学生的科研意识、科研水平和动手能力。

轻视实验研究是导致传统中医学发展缓慢的主要原因,也正是实验研究的缺乏,导致传统中医学成为经验医学。中医药学要想取得长足的发展,要想成为国际化的医疗手段,就必须要与现代化的科技手段相结合。只有被证明是科学的,才能是永恒的,才能在世界范围内被广泛接受。因此,我们的教学要引入现代化的科学手段和方法来研究中医学,以端正学生的思想,强化其科研意识,培养学生运用现代科学手段和技术阐释传统中医理论的思维。

二、突出教学难点,启迪科研思路

中医药学的理论体系根植于中华民族的传统文化,它的一些医学知识与传统文化、传统哲学的理念相混杂,中医药理论体系中的一些概念、原理、规律具有抽象性、思辨性、模糊性和宏观整体性等特征。因此,一味地套用西医西药评价体系来对待中医中药的科学研究、临床疗效和研究成果的观点是错误的,同时对于中医药研究也是不公正的。

现在的大学生一般是1990年以后出生的,他们受中国传统文化的影响不大,主要受西方的教育模式和教育理念的培养,习惯于用现代科学思维方式思考问题。因此,采用现代科学技术手段和方法去阐释中医药学的理论可以说是我们教学的重点。课堂上老师应该结合中医本身的特色启发学生在不脱离中医特色的基础上运用现代的科技手段去设计和研究中医药学理论。如果脱离了中医特色,只会使用先进的科学技术手段研究某一味药物或者某种成分,或者针对某种疾病,测定几个相关的指标,那不是实验中医学所要研究的内容。这种研究方法又与现代医学对于药物和疾病的研究有何区别?我们实验中医学所要教授给学生的是如何运用现代科学技术手段阐释中医传统理论的思维和能力,而不是中医的全面西化,这也是教学的难点所在。

这里所讲的中医特色,笔者认为在基础理论研究方面是以精气阴阳五行理论体系为理论方法,以藏象学说、经络学说、精气学说、天人相应理论为依据;在临床研究方面,则是以辩证论治为核心的理、法、方、药体系为依据,进行多学科的实验研究。确实做到在坚持中医特色的基础上进行中医药现代化的研究,如果脱离了中医特色,失去了中医基础理论的指导,只凭现代化的科学技术手段研究中医中药的方法是大错特错的。因此,在教学中我们必须立足于中医特色,在中医基础理论的指导下进行实验设计,并运用中医基础理论解释和阐发研究中出现的问题,只有这样才能不断地发展中医基础理论,深入揭示中医病证的本质,丰富中医药理论,促进中医药学的长足发展。

三、改革教学模式,培养创新思维

中医药学是实践性很强的一门学科,中医中药的理论都是基于临床实践的基础之上,从《黄帝内经》到《神农本草经》、《伤寒杂病论》等经典著作的问世,无一不体现出“中医药学理论的形成和发展源于丰富的临床实践活动”这样一个观点。因此,实践是中医药学源生之本,也是其得以发展和创新的坚实基础,离开了实践,中医药学就是无源之水、无本之木。

但是,由于应试教育的影响,实践教学的重要性在中医药的教学工作中长期被忽视。在课程设计上,表现为重理论教学、轻实践教学,重知识传授、轻能力培养。同理论课相比,实践课处于从属地位,甚至部分选修课由于课时有限,只讲理论部分,而取消了实践部分,同时在课堂讲授过程中,老师注重知识的传授,轻视能力的培养。尽管当前引入了综合性、设计性实验、合作性学习等教学方法,但以课堂、课本、教师为中心的教学方式仍然没有得到根本的改变。在实践教学环节薄弱,理论学习与实践运用脱节,忽视科研思维和实际能力结合培养的方式下,毕业生高分低能,实践能力差,创新思维和能力弱,运用现代科学技术手段阐释传统中医理论的能力低,社会适应能力差等问题严重。

为了适应社会对中医药人才需求模式的转变,我们对学生的培养模式也相应发生了变化,尤其是对高层次中医药人才(七年制硕士班),更要求中医特色科研思维和能力的培养。我们的课程改变了以往老师讲、学生按部就班做的教学方式,建立以学生为主体、教师为主导的教学方式,调动学生主动参与学习活动的积极性。在教学过程中,突出学生的主体地位,教学的一切活动都以调动学生的主动性、积极性为出发点,引导学生积极探索,深入思索,自主实践,促使学生成为教学活动的主角和教学实践的主人。学生完成从选题、实验方案设计、实验准备直至实验结果获取的全过程,培养学生的综合能力和创新能力,使学生得到从实验思路、实验技术、观察能力和分析能力的全面训练。鼓励学生成为教学活动和教学实践的主人公。学生独立完成选择、整个过程的实验设计、实验制备直到获得实验结果,以培养学生的综合能力和创新能力,使学生获得实验的思路,分析能力的实验技术,得到综合训练。主要体现在以下几个方面。

第一,学生自主选择实验研究课题,独立设计实验研究方案。本课程一改教学内容由教师确定的做法,要求学生在大量查阅文献的基础上,自行提出实验研究课题,自行设计实验研究方案,在选题和课题设计之后通过课堂交流和答辩,对课题的可行性以及将来的前景进行自我评述,再由学生们自己评选出一项研究课题和研究方案作为本课的实验研究内容(上述工作进行之前,全体学生自愿组合成4~6个小组,每组3~4个人,教学活动以小组为单位进行)。

第二,学生自己动手进行实验的准备工作。实验研究的准备工作对保证实验正常进行并达到预期的结果是至关重要的。学生在以往的实验课上都是按照实验指导的要求,在实验人员提前准备好一切物品的前提下,重现实验的内容,往往能够取得预期的结果,而对实验前的准备工作却知之甚少。我们把实验准备当作一个重要组成部分,这也是对学生科研思维培养的一个不可或缺的重要内容,为其以后的科研能力的培养打下坚实的基础。

第三,学生独立完成实验操作。对现代科学的缺乏(包括现代医学)的认识和研究的基本技能训练的基本研究方法,动手能力差是中国大学生普遍的问题,要培养学生的实验技能,操作训练方法,提高学生的实践能力。我们主要采取了以下措施:首先,多渠道地学习和掌握实验方法和实验技术。在实验设计完成时,依据具体的实验内容,确定基本指标,广泛开展相关实验参数的检测方法,并进行分析和比较,结合实验室的条件和教学的预算,选定实验指标的测定方法。让学生了解实验测量的方法,可以为以后的工作打好基础。其次,认真做好预实验。预实验是在正式实验之前安排的一个步骤,用少量的实验动物来对学生的操作技能进行训练。教师引导学生从实验动物抓住,称重,编号,动物模型的制作,给药(腹腔注射、尾静脉注射和灌胃),实验动物处死,解剖,取血,取材,还有熟悉实验仪器的工作原理,以及正确的操作。各种实验试剂的配置以及存储等反复操练,督促学生熟练掌握,以保证实验的顺利进行。最后,注重对预实验结果的分析,强调中医特色。我们的课程中,尤其是实验课后,非常重视学生对预实验结果的分析,尤其是对那些不能出现理想结果的实验更是要求大家分析其中的原因,并在各个小组之间讨论交流,使得大家能吸取其中的经验教训,为以后的正式实验提供有益的指导,促进正式实验的顺利进行。

四、优化考核手段,提高综合能力

考核手段是教师检查学生学习效果的主要方法。通过考核不仅能够对学生学习起到督促作用,同时也能够提高学生的综合能力。本课程的成绩考核与其他大部分课程的考核不同,我们结合学生的理论考试、实验设计、实验技能、课堂表现,研究态度和贡献程度,实验报告的完成质量等对学生进行综合评定。具体标准是:理论测试的成绩占总成绩的30%,实验技能为20%,实验设计为20%,课堂表现为10%,研究态度占10%,贡献程度占10%。其中研究态度和贡献程度是指在课程实施中的表现,包括学生实验准备的齐全程度,查阅相关文献的关联程度,选题的新颖性,实验设计的科学性、严谨性和可行性,对实验结果的分析能力,处理实验中问题的能力等。量化考核标准的确定,在很大程度上调动了学生学习的积极性和主动性。

化学实验的基本方法篇8

中图分类号:G642.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2017)26-0245-03

随着高等检验医学教育的飞速发展,如何培养出基础理论扎实、具有创新精神、实践能力及科研能力强、综合素质高的现代检验医学高级人才,是21世纪我国高等检验医学教育面临的艰巨任务[1]。《微生物学检验》是医学检验技术专业的核心课程,操作性极强,目前的实验教学大多采用的是传统的验证性实验教学方法,特点是独立的实验多,相互联系的综合性实验少,学生被动接受多,主动性思维少,这种教学方法大大限制了学生学习的主动性,不利于技术技能型医学检验人才的培养[2]。鉴于微生物学检验实验教学现状,我们对传统的实验教学方法做相应改革,在学生熟练掌握知识和基本操作技能的基础上,逐步尝试项目化实验教学。项目教学法是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动,其目的是在课堂教学中把理论与实践有机地结合起来,充分挖掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力[3],为学生今后实习和走上工作岗位打下良好的基础,培养学生成为适合各级医疗卫生单位的技术技能型检验人才。

一、项目化实验教学方法的实施

微生物学检验实验课教学内容包括细菌的基本操作技术和细菌各论鉴定技术。在学生学习完基本操作技能和细菌鉴定技术后开展,根据医院检验科细菌室工作任务进行项目化教学,如痰液、尿液、血液、粪便等标本的细菌学鉴定。由教师提出案例导入实验项目,学生根据学过的知识自行设计并实施实验方案。整个教学过程以学生为主体,教师给予指导。

1.选定教学对象。以医学检验技术专业15级1、3、5班为实验班,2、4、6班为对照班。对实验班采用项目化教学方法,对照班仍采用传统的实验教学方法。

2.精选教学案例,通过问题导出实验项目。选择合适的教学案例是良好教学效果的前提。教学案例必须具有代表性、启发性和可讨论性,并能体现出典型的相关知识,提出的问题是与临床关系比较紧密的重点内容,并可训练学生的思维能力,提高学生学习微生物学检验的主动性[4]。项目组人员查阅了相关文献资料,并去往西安市各个医院检验科,了解细菌室的工作流程,通过与工作人员交流,选取常见的标本类型和病原微生物,汇总出典型的教学案例,并以问题的形式导出实验项目。

3.项目化实验教学前准备。教师选取医院检验科常见的病原微生物,如金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、大肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌等有代表性菌种,模拟临床标本,准备实验材料,进行预实验。在实验过程中制定了项目化教学实施方案和项目化实验报告。

4.各项目实施方案的制定.教师通过提出案例导入学习项目,学生分成4-6人一组,根据教师提供的案例和项目,学生以组为单位利用课余时间查阅相关资料,运用所学知识,设计实验方案,每组提交一份方案。实验课上每组派一名代表进行发言,回答病例相关的问题,分析得出应该采集什么标本,标本应该如何处理,具体的检验程序应该是什么等等,老师根据每组的发言情况和提交的方案进行评价并及时指出学生在分析问题中出现的错误,学生重新修改方案,在这个过程中,要求每位学生都参与讨论,根据最后的讨论情况得出最终的实施方案[5]。

5.具体实施过程。确定每组学生各自的分工后,根据最后制定的方案,学生有步骤地进行实验。实验课上教师给出模拟标本,学生判定标本是否合格,合格标本进行涂片、染色,初步报告。同时选择合适的培养基进行分离培养,第二天根据染色后菌体形态和培养的菌落特征,选择相关的生化反应,并进行接种,第三天根据生化反应结果,进行血清学试验和药敏试验,最后报告细菌的鉴定结果和药敏试验结果,书写项目制实验报告,按照要求清理实验用品。比如粪便标本,在第1天要观察粪便的颜色、性状等特征选择有脓血、粘液的粪便进行接种,通常接种在强选择性培养基SS和弱选择培养基maC上,第2天挑取可疑的单个菌落进行革兰染色和生化如imViC、miU、Kia、氧化酶试验等,根据生化反应结果,进行血清学试验和药敏试验,报告实验结果,但并非所有细菌的鉴定试验都是相同的,需根据案例分析采取不同试验进行鉴定。在整个实验中,带教教师对学生实验过程中出现的问题及时纠正、指导,比如革兰染色结果不正确就会影响后面的试验,所以带教老师的及时指导也非常重要[6]。

二、项目化教学效果的评价

经过一个学期的教学实践,对15级医学检验技术专业实验班和对照班283名学生进行问卷调查和专业知识的考核,由学生的自我评价反应项目化教学对其综合能力的作用,由考核成绩反映项目化教学的效果。

1.调查问卷结果。调查问卷主要从学习主动性、学习兴趣、分析解决问题的能力等方面对学生进行调查,共发放283份调查表,收回有效问卷283份,结果如下(表1)。

2.考核成绩比较。对15级实验班和对照班学生进行专业知识的考核,要求学生写出临床常见病原菌的鉴定要点,如金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、普通变形杆菌的形态特征、菌落特点、主要生化反应结果等,以百分制表示,考核成绩如下表(表2)。

化学实验的基本方法篇9

【关键词】天然药物化学实验教学

【基金项目】2012年吉林省高等教育教学改革立项课题。

【中图分类号】G64【文献标识码】a【文章编号】2095-3089(2014)05-0166-01

天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科,具有很强的实践性。因此,天然药物化学实验教学非常重要。通过实验课学生不仅能够巩固课堂学习的理论知识,还能够培养实验技能和操作能力,达到学以致用的目的。然而传统的实验模式是学生按照教材内容和老师安排的过程,在有限的时间内按部就班地进行操作。学生往往不明白原理,不思考实验过程的内涵,更不善于联系课堂上学习的理论知识去解决问题,遇到问题束手无策,因此,不能够有效利用实验课的时间。为培养学生综合创新能力以及发现问题和解决问题的能力,针对传统教学模式的弊端,我们努力构建“基础性实验――综合性实验――设计型实验――开放型实验”的多层次多模式实践教学体系:

1.基本实验技能的培养

经典的实践教学内容在整个天然药物化学实验教学体系中具有很重要的地位。比如大黄中蒽醌类成分的提取、分离及鉴定;“槐米中芸香苷的提取分离”等与课堂学习的理论知识密切相关的实验项目,经过多年的学生实践,无论是教学内容方面还是在学生基本实验技能培养方面都表现出突出的教学效果。此外,天然药物中典型化学成分的鉴定,薄层层析和纸层析的基本操作,旋转蒸发仪的使用,硅胶柱层析的操作等内容都是经典的验证性实验。要保留这些经典的验证性实验项目,强化基本操作,能够使学生通过实验进一步验证、理解和巩固课堂学习的基本理论知识,培养动手能力,熟悉天然药物中化学成分研究的大致过程,对教学大纲所要求的基本操作得到很好的训练。

2.增加综合性,设计性实验

在保留经典的验证性实验,培养学生基本操作技能的基础上,加强综合性、设计性的实验教学,使实践教学内容与理论教学和科研实践密切联系,形成良性互动,增加天然药物化学课程的实用性与趣味性,实现基础与前沿、经典与现代的有机结合。通过实验教学拓宽学生的知识面,调动学生的学习积极性和能动性,提高他们在天然药物研究方面的兴趣。一方面,将部分经典实验项目中的内容做出合理调整,使其成为综合性实验。例如从槐米提出芦丁并进行精制后,可设计片剂处方,加入适宜的辅料,制成片剂。再进一步通过高效液相色谱进行含量测定,对制备的片剂进行质量监控。通过这样多学科交叉实践,使学生能够更好地认识到天然药物化学与药学专业其他课程的差别和联系,为全面理解和应用专业知识奠定基础。另一方面,天然药物有效成分往往都有多种提取分离的方法,可以安排为设计性实验。例如,大黄中蒽醌类成分的提取方法有三种,两相溶剂提取法、乙醚提取法和乙醇回流提取法。学生分组后分别按不同的方法,自行设计路线进行提取,通过比较不同方法所得提取率的差异,使学生发现不同提取方法的优缺点及其对提出率的影响。通过类似的实验安排使学生在有限的实验课中学到更多的研究方法,培养学生全面的分析能力,激发学习兴趣,增强学习能动性,提高学习效率。

3.课外开放实践教学

化学实验的基本方法篇10

 

基础化学实验教学是部分工科院系人才培养的关键环节,基础化学实验教学为专业发展和人才培养提供了重要的依托与支撑。依照《教育部高等学校基础课实验教学示范中心建设标准》和《山东省高等学校实验教学示范中心建设指南》,制定本规划。

 

一、基础化学实验教学改革的必要性和可行性

 

目前工科高校基础化学实验教学严重制约着工程专业的发展。难以满足目前的应用型人才培养需求。确立以实验室建设为重点,通过资源优化配置、重新整合,创建以基础化学实验教学中心为核心的实验平台资源系统已成为工科高校专业发展的迫切要求。

 

实验资源和实验教学改革也是高校“大工科”体系的重要组成部分,可以实现资源共享,共同发展。通过深化实验教学改革,优化实验教学体系,以现代化实验条件和教学手段的建设为基础,探索实验教学在培养人才创新能力、实践能力和开拓意识等方面的作用,全面推进素质教育。需要创新管理运行机制,建设满足现代化实验教学需要的高素质实验教学师资队伍,全面提高实验教学水平和实验室效益,满足新时期实施素质教育和培养创新人才的需要。

 

二、基础化学实验教学改革建设实施方法

 

1、基础化学实验教学体系改革

 

基础化学实验教学是整个工程专业教学改革的重要组成部分,是基础化学教学的核心任务之一,提高学生的综合素质,尤其是创新能力的培养是化学实验教学的主要教学目标。面对新知识、新技术的出现,化学实验教学必须从培养学生获取知识能力出发,重视素质和技能的培养,拓宽多学科知识领域,形成一个科学的、优化的基础化学实验课程体系。

 

现有基础化学实验教学体系为:工程类专业一、二年级的基础化学实验均不是独立授课,而是附属在相应的二级学科的理论课程中。传统的实验课附属于理论教学,倒置了理论与实践的关系,是在传统教学中束缚学生能力提高和素质培养的瓶颈,要改革必须根据实验课程的内在联系综合考虑,形成自身相对完整、独立的科学体系。实现理论课与实验课的有机结合、加强基础化学实验课程和实验网络课程建设势在必行。建立适应学科特点、以能力培养为主线、分层次、多模块的完整的基础化学实验教学课程体系。

 

2.基础化学实验教学内容

 

目前基础化学实验教学内容是按照工科专业的无机化学、分析化学、有机化学、物理化学实验等各类实验教学大纲中所规定的实验项目进行,但是目前不能完全满足专业和规模扩张的需要。相当数量的选开实验、高分子化学、仪器分析等专业方向和毕业设计(论文)的实验不能满足要求,尤其是缺少专业教学指导委员会所要求的常用和选用的大型精密仪器,一些综合性研究性实验项目不能开出。而通过基础化学实验教学改革,将进一步提高和完善实验室的实验教学条件,努力使实验教学中心能够达到高质量完成培养计划所制定的各门实验课程、各个层次、各个模块的实验项目的要求。

 

实验项目的设置要科学合理,包含基本实验、提高型实验(综合性、设计性、应用性等)、研究创新型实验。适当增加实验课程学时数,增加能够训练和培养学生综合能力和创新能力的综合性设计性实验数量。基础化学实验课程新体系应以培养学生科学思维和创新能力为中心,提高综合素质。预计将基础化学实验教学大部分在同一平台模块化,分层次实验教学符合培养目标要求和保证教学质量。根据基础化学实验课程的内在联系,根据学生实验技能形成和综合素质、创新能力发展的规律,打破专业课程之间的界限,建立一个符合要求的独立、完整的实验教学新体系。基础化学实验教学改革按照分层教学的方法实施如下:

 

第一层次是基础实验,包括材料类与化学类(无机、分析和有机等)基础实验的单元操作练习、基本操作训练和一些小型实验。基础实验使学生掌握基本操作技术、熟悉实验仪器、学会实验方法,为综合实验准备条件、打好基础。目前国内外教学改革无一例外的将基础实验教学从基础课教学中独立出来,并将其系统化。实验课要与理论教学相辅相成、互为补充自成体系。通过将基础理论知识贯穿于各个实验内容之中,完成对学生的基本理论、知识、技能的训练。

 

第二层次是提高型实验(综合性、设计性、应用性等),通过基本实验的训练,学生已掌握基本的实验操作方法,学会了使用仪器及准确获取实验数据,尤其是对实验数据的处理及实验结果的表达已有了正确的认识。在此基础上对工科专业大二、大三学生开设综合性实验。以培养学生综合运用知识的能力。通过综合实验,学生不仅可以获得技能知识,而且受到科学研究的初步训练,培养科学思维能力。

 

第三层次是研究创新型实验,在全面开放式教学的前提下,完善“设计开放实验”,提高“研究创新型实验”的建设。提出必修实验与创新实验相结合的教学方法,满足不同层次学生的需求,为学生自我深造提供条件。本层次的实验面向研究能力强、成绩较好的本科生。为以后研究生实验教学打好基础。

 

3.基础化学实验教学改革方法和手段

 

基础化学实验教学改革要建立以学生为中心、学生自我训练为主的教学模式。实验安排由浅入深、由简单到综合,能充分培养学生对实验的兴趣,调动学生学习的主动性与积极性。基础实验原则上2人1组,提高型等实验4人一组,少数大型实验同组人数可适当增加。

 

更新实验教学理念,采取三层次实验梯度教学体系,适应不同教学要求。基本实验、提高型实验和研究创新型实验在三个层次上形成梯度,要求逐步提高,以培养学生自主学习的能力,最后达到自我训练目的。新的教学理念重在引导学生综合应用所学的知识,进行实验研究工作的训练,促进素质教育和能力培养。

 

4.基础化学实验教学改革考试与考核

 

建立和规范新型基础化学实验教学考试与考核模式,科学设置考核项目,为全面反映学生的学习情况和实验技能,各门基础实验考核分为平时考核、期末考核(部分实验又分为书面考核和操作技能考核),综合评定学生成绩。整个实验由学生独立完成,指导教师只在关键性问题进行提示,充分发挥学生主观能动性,培养学生独立解决问题和动手能力。

 

5.基础化学实验教学研究

 

根据学科发展和应用型人才培养需求,积极开展基础化学实验教学内容、实验教学方法、实验教学手段以及实验教学管理等方面的研究。及时把科研成果应用到实验教学中,转化为实验项目。从培养应用型人才的目标出发,加强对现有实验教学项目与内容的改革,整合实验项目,重点建设综合性、设计性和创新性实验项目,结合课程建设和实验教学分层次改革计划,做好实验项目可行性论证。

 

6.基础化学实验教材建设

 

基础化学实验教材要符合实验教学大纲要求,体现多样性和立体化,有广阔的覆盖面和足够的实验项目。积极开发计算机辅助实验教学软件和多媒体实验教学课件。基础化学实验教材内容应及时更新,既体现基础性,又反映实验教学改革与研究的最新成果;既体现学科内涵,又反映现代实验技术与方法。

 

7.基础化学实验教学队伍建设

 

基础化学实验教学队伍的层次、结构、数量要基本合理,鼓励高水平教师从事基础化学实验教学和实验教学改革,形成一支实验教学与理论教学互通,教学、科研相对稳定的实验教学队伍。建立健全实验教学管理人员培训制度,保证实验室队伍的实验教学水平不断提高,能够顺利完成培养计划所制定的各类实践环节的教学和各计划实验项目的开出。

 

8.基础化学实验教学环境与设施

 

基础化学实验教学要有与本学科相适应的现代化实验环境。实验室生均实际使用面积至少为2.5平方米;实验室房间高度不低于2.5米,地面防滑、耐磨,地面和墙面要耐腐蚀;实验台、柜、桌、椅符合规范标准;实验室通风、照明良好;水、电、气管道、网络走线布局安全、合理、符合国家规范;有符合国家规定的防火、防盗、防爆、防破坏基本设备和措施;易燃、易爆、有毒等物品要按国家有关规定合理存放,专人管理;有三废处理措施,符合环保要求。对不符合以上要求的实验室要进行改造,对要配置的大型和精密仪器设备要准备实验室场所和专门管理技术人员。实验室具备数字化、网络化、智能化条件,运行维护保障措施得力。

 

三、基础化学实验教学改革总结

 

基础化学实验教学改革要从观念上、教学内容上、教学方法上、师资队伍上进行深刻变革,以培养学生的综合素质、创新能力为主旨,开拓创新。依据学校和学科特点,整合实验教学资源,建设面向多学科、多专业的基础化学实验教学体系。建立健全一系列有效的人性化实验教学管理制度,有利于学生创新精神和实践能力的培养。建立网络化实验教学与实验室管理信息平台,实现网上辅助教学和网络化、智能化管理。建立有利于激励学生学习和提高能力的管理机制,有利于学生自主实验、个性化学习的实验环境。构建实验教学的科学评价机制和开放运行保障机制,保证基础化学实验教学质量。

 

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