时间：2022-11-24 08:38:36
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众所周知，对于化学、生物、药学等理工科专业人才的培养，实验教学不仅是一门实践性很强的基础课程，而且是传授知识与技能、训练科学方法和思维、培养科学精神和品德、全面实施素质教育的有效途径之一。因此，实验教学在理工科高素质人才培养中起着十分重要的作用。而沿袭数十年的传统实验教学方法已形成一套固有的模式，则使得教师的教与学生的学存在诸多矛盾，如学生对实验课缺乏学习兴趣，认为实验课是一门考查课，学习内容不如理论课多，致使学生的学习热情不高、重视程度减退；厌倦写实验报告，认为写实验报告是在浪费时间，敷衍了事，对归纳、写作能力提高帮助不大；综合能力较差，尤其反映在做毕业论文时，学生从老师那里领了论文题目后，不会查文献资料，头脑里没有研究思路，不会设计实验方案，不会进行数据处理和分析，不会写论文，不知道如何答辩，应变能力较差，等等。这些旧的实验教学模式已不适应21世纪高等教育的发展和要求，我们必须对实验教学模式进行改革和创新。
2.实验教学改革的一些举措
针对以上问题，在广泛听取学生和教师的意见和建议，并通过相关教师充分讨论的情况下，笔者试探性地整合了个别实验项目，增添了由学生和教师共同参与的、具有研究和开发特点的综合性实验，即研究性实验。经过两年多的实践，取得了一些令人满意的效果，有些成果正准备以论文形式发表。这些研究性实验大大激发了学生的学习兴趣，使学生不仅巩固和加强了有机物催化合成的基本知识和实验技能，而且学到了必要的科研思路和方法。学生普遍反映收益匪浅。笔者所进行的研究性实验，其内容包括以下三个部分。
2.1实验项目及方案的确定
2.1.1实验项目的确定。有机物催化合成实验项目突出的特点是催化剂的筛选和制备，也就是说研究的催化反应一定是个符合现代技术发展要求和趋势的新型反应。此外，催化反应所用原料或试剂、实验条件、仪器设备等必须确保对学生安全可靠，实验耗时不宜过长，操作难度适中，测试分析能在学校实现等。因此，在确定实验项目前，教师要对拟确定的题目进行以上各方面因素的综合评价。确定实验项目后，实验指导教师要反复进行预试验，确定实验项目的可行性；然后要及时总结并列出实验的难点和重点，确保所选实验项目的成功顺利实施。
2.1.2实验方案的确定。根据所查阅的所研究对象的相关文献和催化合成原理，教师向学生讲述几条不同的合成路线和方法，从不同的角度和学生共同探讨、论证每一条合成路线和方法的优点和不足，最终确定一条安全可靠、合理可行的实验路线和方案。实验路线和方案确定以后，如何分组实验以找到最佳合成条件是实验方案确定的另一主要内容。指导教师首先要让学生掌握一些文献检索的理论、方法和技巧，通过调研国内外文献资料，总结前人的实验条件和结果，找出适合本次实验的条件，确定好最终的实验方案。
2.2以学生为主体进行分组实验
以实验项目“纳米复合固体超强酸催化合成己酸烯丙酯”为例，为了找出最佳的催化合成条件，我们把实验小组分成两组，一组以固体酸催化剂的制备为主，找出催化剂最佳的制备条件；另一组以乙酸烯丙酯合成为主，找出最佳催化合成条件。该过程为实验操作过程，一般需要20个学时。
2.3实验结果总结和讨论
按设计方案将学生所得实验结果进行汇总，并将合成出的初产物进行干燥、常压蒸馏、真空蒸馏、过柱、重结晶等实验操作，以得到精制产品，然后运用红外、折光仪等手段进行产品的结构鉴定。在确定产物结构过程中，让学生与教师一道分析目标化合物的结构信息，使学生经过最初的宏观实验后进行详细的结构分析，直至得出一个正确的结果，这让学生有一种成就感，激发了学生对实验的浓厚兴趣。实验结果汇总和讨论过程是在科研性实验中一项必不可少的重要步骤，由教师向学生讲授，约需4个学时。
3.实验教学改革取得的效果
将研究性教学模式引入学生的实验教学中，两年来取得了良好效果。作为有机物催化合成实验，实验项目的开设本着先易后难，先简后繁，先验证后科研的顺序开出，循序渐进，逐渐使学生掌握有机催化原理和实验操作技能，了解科研工作的基本思路。这一改革举措符合学生求知欲望的心理要求，实施以来深受学生的欢迎，收到了良好的效果，学生的综合素质得到了很大的提高：（1）增强了学生的学习兴趣，发挥了学生学习的主观能动性。学生了解到学习的方式是多种多样的，书中的方法并不总是最好的，这种认识对提高学生的自信心和好奇心是十分有利的。（2）查文献能力大大提高，学生积极自觉查文献，不但从书和期刊上查资料，而且从网上查资料。（3）计算机应用能力有所提高，除了常规的文字处理，在书写分子式、画表格、插图方面的能力有所提高，如从网上下载实验装置图等，使课程论文更加科学、美观。学生学习化学物结构解析软件，积极性高。并且是一个教师教会几个学生，然后由他们再去教别的同学，之后同学之间互相学习。（4）基本建立了研究问题的思路，尽管有一部分学生在实验方案的设计中还不十分准确，如可变因素的设计中同时改变两个因素，不够科学，但经过讨论，学习又进了一步。学生变得主动和爱动脑，理论联系实际能力有所提高，对实验内容认真仔细研究，利用所学知识，大胆提出疑问。（5）写作有了一定程度的提高，尽管学生的论文还很幼稚，有一些内容安排得还不尽合理，但是经过评阅他人的论文和答辩，解决了一些问题。（6）表达力有所增强，一部分学生本身能力较强，个别学生较差，但无论如何，都需要我们给学生提供锻炼或展示的机会，使每个学生有不同程度的提高。
4.结语
在教学中增加以学生为主体的研究性综合实验，可培养学生勇于探索和善于发现问题、分析问题、解决问题的科研意识，以及胆大心细、实事求是的工作态度。这样，学生巩固和加强了有机物催化合成的基本知识和实验技能，学到了必要的科研思路和方法，培养了科技创新意识，为今后从事科学研究奠定了一定基础。同时也完善了实验教材中实验项目的知识结构，丰富了实验内容，使教材中既有物质性质实验，又有合成实验；既有经典的验证实验，又有探索性的科研实验，为今后教材的编写打下了良好的基础。
物理实验作为物理教学的基本手段，有其特殊的教学功能：不仅能够为学生提供学习的感性材料，还能培养学生的动手操作能力，让学生感受、经历、体验物理概念和规律的形成过程，从而更好地理解和掌握物理知识，而且能够提供科学的思维方法，加深对基本知识的认识程度，激发学生的求知欲，培养学生的探索能力和创新能力。
但当前的物理教学在高考指挥棒的作用下，片面追求升学率，偏重知识的传授而轻视技能的训练，为了应付高考而忽视学生能力培养的现象还十分严重。同时受实验器材及操作者的实验技能等因素的制约，不少学校变“做实验为讲实验”，把演示实验和学生分组实验一律改为教师在课堂上讲实验。可以说不少学校物理实验课形同虚设，实验教学的功能完全没能发挥出来。因此物理实验教学急需改进。
如何改进物理实验教学，充分发挥实验教学的功能呢？我们可以从以下几方面着手：
第一，针对课堂演示实验，我们要明确：课堂演示实验不仅要向学生提供学习某些知识所需的背景材料，更应注重通过演示实验培养学生的理论思维能力。因此课堂演示实验不应将其仅仅视为引入新课，激发学生学习兴趣的手段，而更应多挖掘其在培养学生的创新精神和能力方面的作用。
所以在教学中，教师要较好地运用“先做后说，师生共作”为主、多法配合的课堂教学模式，并经常性地渗透创新思维方法，大胆创新，改进演示实验，极大地带动和激发学生的创新活动。只要教师能因势利导，着力开发学生的活动时间、思维空间、表现空间，就能培养他们的创新意识，挖掘他们的创造潜能。学生通过每一次实验，发现相关的物理规律，建立正确的概念，既满足了他们的好奇心和求知欲，又使他们从中学习到了探究方法，体会到了成功的乐趣。
第二，针对学生实验，我们也要明确：学生实验不仅要让学生学会具体的做法，掌握一些基本的实验技能，更重要的是要引导学生学会研究问题的方法，培养学生的探索精神。学生在实验中通过观察、动手，发现问题，再通过思考、分析、动手解决问题，从而不断提高创新思维能力。充分发挥学生的主体作用则很容易调动他们学习物理的积极性，让学生积极主动地参与到各类实验活动中，从而激发他们的创新意识，提高创新能力。
在教学中，教师只讲重点、关键点和注意事项，充分发挥教师的主导作用，让学生存疑、质疑。在存疑和质疑的过程使学生产生浓厚的学习兴趣。要做到：实验让学生做，问题让学生提，疑难让学生议。在学生在提出问题的基础上，教师应在原有实验基础上通过改变实验目的和要求，提出新的实验课题，并适当增加实验器材，对原有实验进行创新改进，设计完成新课题的方案。这样不仅能最大限度地调动学生自主学习的积极性和主动性，使学生逐步树立问题意识和创新意识，还可以培养学生改进实验和设计新实验的创新能力。例如，在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验教学结束后，可向学生提出：本实验运用了ε=U+Ir的公式通过测电流和电压的方法测电池电动势ε和内阻r的值，那么能否运用我们学过的其他知识测定ε、r的值呢？事实上，根据闭合电路欧姆定律I=ε/（R+r）利用电流表和电阻箱可以测定ε、r的值，此时公式改为ε=I（R+r）或利用电压表和电阻箱，也可以测定ε、r的值，公式为ε=U+（U/R）r。
关键词：高校实验；实验教学；绿色化学
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）19-0043-02
绿色化学也称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，是指运用化学原理，在化学品及其制备过程的设计、开发和应用过程中减少或消除对人类健康和环境有害的物质的使用和产生，是一门从源头上阻止污染的化学，是可持续发展战略在化学领域里的体现[1，2]。化学实验作为大学化学专业的一门必修课程，将涉及各种不同类型的化学实验，使用大量各种有毒化学试剂，而现在的大学化学实验教学中，许多学校仍是按传统的实验方法进行教学，即按常量法使用大量的有毒、易挥发的有机试剂，且实验后，各种废液不经任何处理就直接倒入下水道等等。这些都给环境造成了直接或间接的影响。本文从实验试剂的用量、实验方案的改进及实验内容的改进等方面对推动大学化学实验的绿色化进行了简单的探讨。
一、高校化学实验的现状
高校化学实验包括有机、无机、物化、分析和环境检测和分析等学科的实验，不可避免地排放着各种废液和废物，现在随着学生的扩招，学生实验的人数也在不断增加，因而实验中消耗的试剂和药品也大大增加，相应地，实验过程中产生的废液和废物也在大大增加。但高校化学实验的特点是实验试剂和药品种类繁多，一个化学专业的学生，在大学期用到的化学试剂和药品可达上百种之多，如果有的学生能读到硕士和博士时，接触的试剂和药品就更多了；另外，高校化学实验的废液和废物中的组成成分复杂，分离提纯的难度很大，因而，高校化学实验的废液直接倒入下水道。因此，这样日复一日，年复一年，不但伤害着学生的身体，而且也污染着学校周边的环境。同时，很多高校的实验室下水道与居民的下水道相连，污染物将通过下水道形成交叉污染，最后会流入河中或进入土壤中，这样，污染的水将影响灌溉到的农作物或饮用水，对环境和人的安全带来极大的危害。因此，必须从源头上控制污染物，除了化学实验污染物单独处理和排出外，加强化学实验改进，实现化学实验绿色化是从源头上控制污染物的最有效的手段。作为高校教师，有责任和义务遵照绿色化学的原则，从各方面不断地改进各种实验，为实现化学实验的绿色化进行不懈地努力。
二、减少化学实验中的试剂用量，用微型实验代替常量实验
现在很多大学实验大部分都是采用常量试剂进行实验，所用液体试剂动不动就是几十毫升，固体药品用量动不动就是十几克，并且，作为大学教学实验，做完实验后，一般是不进行试剂回收的，都是作为废液倒入废液池，甚至直接倒入下水道，例如，在有机实验中的1-溴丁烷的制备中，有的实验教材中，要求用到的试剂的量为12mL浓硫酸、8mL正丁醇和10克溴化钠。又如，在有的高分子实验教材中，在甲基丙烯酸甲酯的本体聚合中，甲基丙烯酸甲酯的用量就要40mL，在苯乙烯与马来酸酐的交替共聚合中，溶剂甲苯的用量就要76mL，以上有机和高分子实验中的试剂和药品的用量都很大，不但浓硫酸、甲基丙烯酸甲酯和甲苯本身是有毒有害物质，而且在实验过程中会产生大量的有毒副产物。微型实验的特点是实验药品微量化及实验仪器微型化，它能有效减少试剂用量，降低实验排废量，减少环境污染，缩短实验时间，而且安全可靠。因此，在不影响教学计划和教学效果的情况下，我们将上面的实验试剂和药品减少，采用微型实验，实际证明，我们的改进，不但达到了教学目的，而且实现了从源头上减少污染的绿色化学实验。
三、改进实验方案，尽量避免使用有毒试剂和药品
1998年，Anastas等[3]针对绿色化学提出了12原则，其中之一是在合成方法中尽量不使用和不产生对人类健康和环境有毒有害的物质。在满足教学要求和保证实验效果的情况下，可以将使用有毒试剂和药品的传统实验方案进行适当调整，尽量避免使用有毒试剂和药品的使用。例如，在高分子实验中，大部分是选用酮以及苯或甲苯等有毒物质为溶剂来做溶液聚合实验，为了减少实验中的有毒有害物质，我们将溶液聚合改成以水为溶剂的丙烯酰胺的水溶液聚合；又如，在物理化学实验中，在燃烧热测定实验，传统实验中是用有毒的萘作为实验药品，可以用无毒的蔗糖代替萘作为待测物；在凝固点降低法测定物质摩尔质量实验中，也可用无毒的水-蔗糖体系取代传统的有毒环己烷-萘实验体系[4，5]。通过上面的用无毒物质代替传统的有毒试剂和药品进行实验，不但能减少对环境的污染和对人体的伤害，而且能达到实验教学的目的。
四、精选实验内容，尽量使实验内容之间具有连续性
设计具有高使用效益、低环境毒性的化学品是绿色化学的原则之一[3]。本着此原则，在选择实验内容时，我们可以选择前后实验的连续性，即用前一个实验的产物作为下一个实验的反应物，这样就高效利用了反应产品，相应地减少了化学药品的浪费，节省了实验成本。例如，在高分子实验中，可以把乙酸乙烯酯的溶液聚合和聚乙烯醇的制备两个实验安排为相邻的两个实验，因为乙酸乙烯酯的溶液聚合的产物可以用来作为实验聚乙烯醇制备的原料；在进行凝胶渗透色谱（GPC）测量聚合物分子量的实验中，可以用学生由聚合物制备实验中制得的聚合物作为样品进行测试，这样就不需购买实验样品，达到绿色化学的目的；又如在有机实验中，可以把对氨基苯磺酸的制备和甲基橙的制备连续安排，因为上一实验制备的对氨基苯磺酸可以作为下一实验甲基橙制备的原料。
五、结论
绿色化学是一种新的创造性思想，是当今国际化学科学研究的前沿。绿色化学实验使用化学药品的基本原则为拒绝使用危害品原则（reject）、减量使用原则（reduce）、循环使用原则（recycle）、重新使用原则（reuse），极大地减少或消除了实验室的“三废”，尽可能减少环境污染或无污染，以实现绿色化学要求尽可能少的负作用的理想和目标，是绿色化学可持续发展战略在化学实验中的具体体现，是培养学生绿色化学观念的重要途径[4]。在化学实验教学中，只要本着绿色化学的原则，对各实验深入探究，就会不断出现新的措施和方法，但这是一个漫长的过程，需要教育工作者坚持不懈地研究和探索。总之，将绿色化学教育纳入高等院校教学改革内容，把绿色化学的思想渗透到化学课程教学内容之中，对培养具有可持续发展理念和具有绿色化学理念的专业人才具有重要意义。
参考文献：
[1]曾家驹.应用型人才关头必须走改革创新之路[J].中国高教研究，2001，（2）：79-80.
[2]蔡卫权，程蓓，张光旭，等.绿色化学原则在发展[J].化学进展，2009，21（10）：2001-2008.
[3]Anas t as P T，Warner J C.Green Che mistry：Theory and Practice. New York：Oxford Universi ty Press，Inc.，1998：11-56.
——题记
“实验”一词包括两方面的概念：其一是科学技术的成果的参与和运用，在艺术上可以说是科学技术为艺术的创作与创新提供了新的视觉经验。在教学中是泛指采用新的科技手段来辅助进行教育教学，提高教学质量。其二是科学的方法与态度，对于艺术与教育来说都是一种新的方法的尝试，首先是在实验室进行实验，用科学的方法鼓励一切大胆的假设和创新，创造成为一种无止境的追求。无论从哪一方面看，这两者都与传统形成尖锐的对立，它改变了传统的艺术形态，提倡批判与创新。从这个意义上说，“实验”就表示它是探索的、批判的、创新的。
20世纪90年代中国的实验艺术，是一个艺术思潮和文化主题逐渐具有全球视野的时期，各种媒介、美学和主题的实验都开始和国际艺术新潮具有呼应性。在艺术教育方面，最显著的变化是在中央美术学院和中国美术学院先后建立了新媒体专业，一些实验艺术家被邀请到学院工作，在博物馆、美术馆方面，像上海美术馆、广东美术馆、深圳何香凝美术馆都设立一些常规性的实验艺术的展示，比如，上海双年展，中国当代雕塑艺术学术年度展等等，而从2000年开始，实验艺术开始被纳入到政府间文化交流的项目中。①
2007年7月，上海证大现代艺术馆艺术银行联合中国三大美院——中央美术学院、四川美术学院和中国美术学院举办中国当代艺术实验教育展，央美雕塑系、川美油画系以及国美的综合艺术系的毕业生优秀作品参加此次展览，指导老师有隋建国（中央美院）、邱志杰、张培力（中国美院）、张奇开（四川美院）。中央美院的雕塑作品略显一丝学院派的严谨，但能窥视到扎实的造型功底和艺术史底蕴。中国美院的学生们似乎更注重对日常生活的关注，树叶、鱼虫、生活用品、生活材料被用进了艺术作品当中，传达了“艺术融入生活”的观念。四川美院毕业生的油画中，总是能感受到一股年轻活力，卡通造型成为了主流创作元素，让油画变得很“当代”，更贴近年轻人的审美趣味。
在实验艺术教学“硕果累累”的表面现象下，一系列艺术教育存在的问题突显出来。老师如何去教？学生如何去学？如何进行教学成果评估？最终如何对艺术教育大纲进行改革？当这些问题摆在我们面前，我们更需要就实验艺术的内容和其教学特点有清晰的分析。
一、实验艺术的实验性主要包括三个方面的艺术②
1．指媒介和美学实验：包括装置、录像、摄影和网络媒体等媒介实验；抽象绘画的实验和写实绘画中的摄影性的模仿；文本、装置、绘画、表演和摄影中的观念性；19世纪以前图像美学的现代性改造和对历史摄影的模仿；电子艺术、Flash动画和计算机视觉的影像实验。
2．变化反映的自我变异：包括对知识分子自我主体性、对商业文化和后殖民文化、对当代艺术体制批判性或者反讽性的表达。
3．边缘美学的探索：包括女性主义、身体和表演在艺术中的人性极限的表现等。
二、实验艺术教学的特点
1．反标准、反常规
实验从本质上来说是反“标准”的，反现存“规范”与“观念”的。这样的做法主要为了规避，可能有习惯与重复、参照、照搬，或者说给予一些“限制”。也可以这样理解，要在思辨中去形成自己的想法，而这个思辨的框架在笔者看来是冲着问题而搭建的。③
2．院校实验艺术的对象
对于一个学生，要求学生在学习期间就形成自己成熟的作品是不太可能的，那么在学生成为一个成熟的艺术工作者之前，必定经过一段时间的探索和尝试，寻找适合自己的创作语汇，为将来的成果做必要的准备。从这个意义上来说，实验的含义不仅仅只是试验，而是一种行动力，是一种独立思考的精神。而这种精神也将在学生的潜意识中扎下根基，使其成为以后艺术创作的原动力和产生源源不断创意的火种。教育工作者应注重对学生在思维、创作行为、创作形式上给予指导，将创新精神与态度传达给他们。
3．实验艺术允许失败
在过去很长的一段时间里，教育着重指引学生力求作品的完整性，整体感，并按一个规定的审美模式套用在每一个学生的身上。而实验艺术的教学中，我们允许并接受失败，任何一个成功的艺术家谁没经历过失败？在实验艺术教学中，我们认为那些不成熟、不完美、不成功的作品同样有机会进入大雅之堂，甚至放置于展览馆由观众来品味。我们强调的不是作品的失败，而是作品中可贵的闪光点，并使其发扬。
4．实验艺术针对作品的形式与内容
实验艺术是多方面的，所涉及到的艺术问题也不是单指艺术的形式问题，在形式上指作品的艺术表现形式、表现手法、材料、媒介等。在内容上指作品的内涵，作品传达的信息以及作品创作的目的等方面。无论形式与内容都不是单独存在的，他们是一个综合性的问题。
实验艺术总是挑战和反叛传统审美艺术，与人们接受传统审美教育相比，它显得不美，甚至有些丑、怪。创造新的语言艺术形式，一种新的语言形式要被人接受总是需要一定的时间。实验艺术呈现出来的面目往往是反视觉的，这也使得实验艺术在被接受时存在一定的困难。
中国的实验艺术一方面接受传统艺术的制约，另一方面也在影响着公众对创新思维的意识。更为重要的是，它与当代社会的联系使我们直接面对社会，面对人生，扩展了我们的思维空间和审美视野。
艺术教育的最根本的目标是学生毕业时应该具有个性，如何做到这一点，首先是艺术观念的改变。艺术观念改变后，艺术教育就不是灌输和训练，而是激发人的潜能和天赋。所谓实验的艺术的目的是追问一个问题，艺术是什么，不停地问下去，然后就试试，到底是什么。④在艺术院校从事实验艺术教学是近几年以来的事，有些艺术院校跃跃欲试，有些院校想从事这方面的教学，但是师资力量跟不上，各个院校发展是不平衡的。这种实验教学的可能性、可操作性到底有多大，还取决于具体指导老师是否有自己的当代思考和教学程序。实验艺术教学发展如何，教学的内容如何安排，实验艺术教学计划修订等问题都仍然需要我们不停地追问下去，然后再去尝试，最终在教学实践中去总结归纳。
注释：
①皮道坚.从词语转换看80－90年代中国美术批评.当代艺术家.总029期.
②王广义.重新解读：中国实验艺术十年.北京青年报，2002年11月28日B5.
实验教学是卫生检验教学的一项重要组成部分。实验教学中的科学探究是卫生检验专业学生积极主动地获取知识、认识和解决问题的重要实践活动，是基于实际问题的一种认识活动。学院从2005年起进行了实验教学改革，把科学探究贯穿实验教学始终，学生通过亲身经历和体验科学探究，不仅获得了卫生检验知识和技能，更重要的是激发了学习本专业的兴趣，增进了对“卫生检验”学科的理解[1]。本次改革收到了令人满意的效果，现总结如下。
1卫生检验实验教学要突出探究活动的主题设计
为了激发学生对实验探究的兴趣，促进学生对实验的学习由“照方抓药”式向“探究式”转变，实验教学首先应该注意选题要密切联系社会生活实际，要突出探究活动的主题设计，并尽可能地以科学探究的方式来组织和呈现内容，让学生通过探究活动来学习卫生检验专业知识。在这里，教师应注意必须放弃话语霸权，不能限定过死，更不能把现成的结论告诉学生，要给学生留有充足的自由发挥的空间。教师可以从学生的生活经验出发，创设问题情境，引导学生自己去发现和提出问题，做出假设和猜想，设计方案，并通过实验获得对知识的理解。
如，结合专业特点和社会需求，设计“大运河污染现状调查”、“纸质食品包装的利与弊”等课题，要求学生独立搜集相关信息，走向市场做调研，确定检测项目和检测方案。又如，在学习氟的测定时，教师可以结合氟在生活中的存在，设计“饮用水中氟测定”、“牙膏中氟的测定”等，引导学生探究不同样品前处理方法。在这些探究活动中，学生能够深刻体会到科学研究的一般思路和方法，学会必要的技能和技巧，养成严谨求实的科学态度和科学精神。
2卫生检验实验教学要设计好探究的水平层次
实验教学中的探究活动设计有多种形式和不同的水平层次，当学生的探究水平较低，或探究活动难度较大，就离不开教师引导，随着学生的探究能力逐渐增强，教师过多的参与又可能会束缚学生的创造性，降低学生自主探究的积极性，不利于学生能力的培养。因此，教师要分析学生现有探究水平，正确处理好学生的独立程度和教师的调控程度之间的关系。可以根据教师和学生在科学探究中的地位和作用，把科学探究划分为5级水平，供教师把握学生科学探究自主性水平时参考。
1级水平是最低层次，确定课题、猜想假设、制定计划都由教师完成，实验探究、得出结论由学生做，最后由教师引导学生对本次探究活动进行总结，提出优缺点，然后由学生补充。显然，这种水平的探究活动，教师的引导起主要作用，学生的自主性不强。2到4级水平，学生自主性逐渐增强，教师逐渐成为合作者和参谋。5级水平完全由学生独立进行探究，属于最高水平。在卫生检验实验教学中，教师可根据学生的实际水平，从1级到5级逐渐放手，最后到完全开放实验，使学生逐渐养成独立思考的习惯，增长科研和实践能力，并在此过程中体会科学探究的过程，学会常用的科研方法，提高科学素养。
3卫生检验实验教学要重视科学探究的方法教育
素质教育是我国教育的主要工程，素质教育的最终目的就是为国家培养高素质的人才.因此，对学生的能力考查内容不再局限于理论知识，实验操作技能也已经被列入了考试的范围之中，且实验操作成绩计入理论知识考试总分.由此可见，实验教学已成为教师不可忽视的一个重要环节.
一、目前初中化学实验教学中常见的问题
1.实验教学中学生实验太机械化
目前学生实验都是安排在讲完新课后进行的，而且大多是让学生重复教师课堂上演示过的实验.这样的分组实验只能起到巩固书本知识和训练操作技能的作用，仅是实验操作的机械化重复.在这样的实验教学中，学生基本上都无须太多的思维活动，很多学生都不知道每一步的实验操作目的是什么？更不会去分析实验出错时的问题所在，只是将实验结果按照理论上进行照本宣科，即使不去亲自做也能说出个所以然来，实验结束了一点有意义的收获也没有.达不到实验的更深意义，也失去了培养学生思维发展以及探究能力的功能.
2.对实验教学中缺乏探究成分
现在初中化学教材中安排了许多探究实验，但是实际的实验教学基本都是依据教材内容，按照教师设计的探究方案进行实验，这样的实验教学只能让学生丧失对未知世界的探索兴趣，久而久之养成了学生的惰性，也使得学生对实验失去了兴趣.
3.实验教学的重要性认识不够
虽然随着教育教学改革的推进，很多教学模式都有了新的变化，但仍然有不少教师对实验教学的重要性认识还不够，疏忽了学生的实验探究、思维能力的培养，甚至有的实验课只是纸上谈兵，就是进了实验室也是对学生管头管脚，严加约束，阻碍了学生的能力发展，这也是学生中“高分低能”现象产生的因素之一.
教师怎样才能用最轻松的方法使学生提高实验操作技能，还能对实验中的某些失误作出正确的分析，成为一个理论知识和实验操作技能双合格的优秀学生呢？针对这个问题本人在初三化学实验教学中进行了一些尝试和探索.
二、优化实验教学策略
1.多做并做好演示实验，培养观察能力
启发思考除做好教材中所要求的每一个演示实验外，对教材中未要求的、能做的实验，教师也应尽量演示给学生.要改变教师演示学生看、教师讲学生听、学生背实验的传统的教学模式，让学生明确实验的目的，实验的方法、步骤，仪器的选择和使用等方面的内容，激发学生积极主动地探索和学习.
2.改进实验方法，激发学生兴趣
化学实验对学生的学习兴趣有极大的提高作用，有些实验可以改进一下，做到既不会造成仪器的损耗，而且效果更好.例如关于测定空气中氧气含量的实验，教材中的实验先在瓶外点燃红磷，再伸入瓶中.燃着的红磷伸入瓶内的一瞬间，瓶内空气膨胀，总有一部分空气会排出，那排出的氮气也当成氧气被测定了.同时点燃红磷时会有一定量的白烟逸散到空气中，对环境有一定的污染.改进后我在瓶底铺一层细沙，放一小块白磷，用装有导管的单孔橡皮塞塞紧，然后用一个放大镜对着光源引燃白磷(也可用热水浴加热)，观察白磷燃烧的现象，待白磷熄灭并冷却后打开弹簧夹，观察现象.实验取得了令人满意的效果，并且没有白烟逸散到空气中，而且将环保理念渗透到日常实验教学中，更激发了他们浓厚的学习兴趣.
3.借助多媒体，增强感性认识
传统的课堂演示实验存在着一些不易克服的矛盾：许多化学变化瞬间即逝，学生注意力难以集中，感官刺激强度不足；演示实验时教师既要自己动手，又要调控整个教学的学生注意力，因而难以组织他们同步思考讨论；一些实验危险性较强，不宜于在课堂上演示.因此，利用多媒体技术能增强实验的可视性、可听性、直观性、可控性，加强动态感、形象感、立体感，自然会激发学生动手做实验的浓厚兴趣，营造实验教学活动良好的氛围.它将是21世纪化学实验教学的主流之一.
4.开拓课外实验，开发家庭小实验，提高探究能力
教师和学生在实验的过程中，可采取互动式的方法，积极地与学生进行交流和沟通。在实验教学过程中，教师是“总导演”、“观众”，学生既是“导演”又是“演员”，以培养学生的能力为主，使学生的才华能够得到充分的展示。通过互动式的实验教学方法，教师不仅能实时了解学生的实验情况，提升教师的教学水平，也调动了学生的实验积极性，学生不会也不敢偷懒，变被动学习为主动学习，活跃了学生的思维，还能培养学生的表达表现能力和解决问题的能力。以便于将来更好的适应社会和工作，同时也能让学生们在学习的同时激发出创作灵感和创作激情。
2培养学生兴趣，调动学生实验积极性
我们在教学中经常可以发现，好的问题总能够令学生精神百倍，跃跃欲试，踊跃回答。这就要求老师在备课的过程中，多选取一些精致有趣的问题，如一些具有浓厚趣味性、游戏性、实用性、挑战性和现实意义的计算机实验，使学生喜欢上实验课，对实验产生浓烈的兴趣。也可以将学生分成若干实验小组，以学生为中心，教师起辅助作用，进行实验活动[4]。通过这种形式，增强团队凝聚力，增强学生的团结合作能力与沟通交流能力，也让学生可以了解自身的不足，借鉴他人长处。从而发挥学生的内在潜力，让学生掌握更多的知识和本领，也在一定程度上解决了实验教学内容陈旧的问题困扰。也可建立专门的实验教学网站，积极建设实验素材库，将所有相关的网络实验课程资源统一上网，供学生自由下载学习，拓展学生的知识面。
3实验课时可利用随机抽题法增加学生的紧迫感和新奇感
随机抽题具有不确定性，而且实验题目种类繁多，学生会很有好奇心。随机题由于较多因此设计的面比较广，学生如果每次抽到的随机题都能够动脑筋、想办法做出来，这对锻炼学生的实践能力有很大的帮助。使得他们对一些原本忽略的知识或错误等有了更深入的理解和记忆，同时对各种实验内容有进一步的加深理解。所有的学生在这个过程中都参加实验，让学生来演示实验的过程，讲解实验内容以及学习心得。每个学生抽到的实验内容都不同，因此会给学生带来责任感，使得他们在实验课上不敢马虎大意。能够有效的促进学生上课集中精神，认真听讲，课后多多钻研实验知识。以任务方式驱动学生主动学习，使学生真正成为学习过程中的主体，有效地调动学生的主动性和积极性，有利于培养学生的分析解决问题的能力、团队精神和合作能力。
4加强师资队伍建设，以培养学习兴趣为向导，加强教师的实验辅导
大学实验教学要想取得良好的成效，需要较高水平的师资人才，必须要有较高水平的实验教学师资队伍，建立一支理念先进、经验丰富、能力较强、勇于创新，既能从事理论教学、又能从事实验教学的“双能型”师资队伍。雄厚的师资力量是提升实验教学质量的重要保证。要拥有高水平的实验教师，大学可以做好以下几点：①定期组织一些教师讲座或培训，也可让教师提议自己需要哪方面的提高。②组织教师相互听课学习。③让一些教师有机会走出去，到相关的企事业单位去工作学习一段时间，让他们获得更多的实践和学习机会，了解新方向，实用技术、学习新设备、新工具的使用，及时了解相关领域的发展动态、对人才能力和素质的需求，确保在实验教学中正确引导学生实践能力。
5结束语
一、讨论式实验教学模式
1、引导主题:就是旨在设疑创境,激发引学。教师要根据教学内容,教学重点精心设计化学问题,根据学生的知识基础、思维特点和实验能力确定化学问题的层次与坡度,同时要针对学生的心理特征铺设问题台阶,使学生积极主动地完成新旧知识的过渡迁移。
2、实验研究:目的在于获得主动、具体的感知材料,培养观察能力和实验动手能力。实验是学习化学知识的重要手段,来自实验活动的外部刺激将有效激发学生的学习动机。教师要设计带有目标定向的实验方案,让学生明确实验目的、原理及实验对象和条件,要求学生遵循合理的顺序和步骤进行实验,指导学生进行药品的取用、仪器的连接和装配;引导学生仔细观察实验现象,认真作好实验现象的记录,能够准确地、完整地描述实验现象。教师要以科学研究的方法训练学生,以利提高学生的科学素养。
3、事实与现象讨论:是课堂教学的重要环节,旨在开拓思路、培养思维能力。教师根据实验事实和现象,提出讨论问题或出示讨论提纲,学生讨论以实验小组(或相邻4人为一组)为单位进行,先是学生闯的自由交谈,互相争辩述理,再是师生共同讨论,此时指定几个学生汇报不同的讨论内容,教师适当的启发引导以补充完善讨论结果。学生在对实验事实和现象的推理分析过程中不仅获取了新的知识,同时使科学思维能力、口头表达能力等得到了全面的提高和发展。
4、归纳总结:是对知识规律系统整理的过程。旨在形成新的知识结构、掌握新的知识规律。学生通过思考、讨论、推理分析,对新知识有了粗浅的认识,但不能形成系统的知识结构,且不易准确掌握。只有在教师的引导下进行概括整理、归纳总结,将零星的知识点用一条知识主线串联起来,才能使学生有条理、有层次、准确系统地掌握知识规律,使学生的知识技能和认识得到提高和升华。
5、反馈实践:是知识的巩固和深化过程,旨在运用知识规律,促进学生的智力发展。教师根据教学重点选择变式或发现式练习,从不同的角度和层次设问,将知识规律巧妙地隐含在练习题中,让学生自己分析和解决问题。其目的不仅仅在于知识的消化巩固,更在于进一步获取新的知识和方法,培养学生的分析综合能力和创造性思维能力。
二、探究性化学实验教学模式
1、创设情景。就是要引导学生进入研究未知问题的气氛中,使学生意识到问题的存在,促使学生积极主动参与探索问题本质的学习活动中,使学习成为有意义的学习,从而开动脑筋去寻找解决问题的途径和方法。创设情景可采用故事、实物、实验等手段,关键是要去设置“悬念”、“疑问”、“障碍”,引发学生的认知冲突,使学生处于一种主动、活跃的能动状态,触发学生弄清事理的迫切需要。
2、提出假设。提出假设就是指学生为解决问题所提出的各种设想。要努力引导学生从不同的角度去思考解决问题的方法,对于化学原理比较复杂或综合性比较强的问题,可以在课前进行布置,请学生通过途径先查阅资料,并组织各小组进行讨论。
在过去湖南工业大学的包装工程专业教学中，《包装材料学》、《包装测试技术》、《运输包装》、《包装工艺学》等专业课都分别开设了实验课，这些实验课都是在理论课的基础上附带几个学时的实验课。在过去的教学模式里，实验只是单纯起到验证、认识理论原理的作用，实验教学依附于理论教学。但在事实上，实验教学是高校教学中非常重要的组成部分，是培养学生基本技能和实践能力的重要手段。因此理论教学和实验教学应当是相互独立、相互依存的统一体。近些年来，我院在这方面已做了不少前期工作，从2007年起就将《包装材料学》课程由原来只有8个学时的实验设置成了拥有24学时的《包装材料学实验》独立实验课。但在教学过程中我们发现仍然存在一些问题：一是目前的实验项目大部分还是验证性实验，学生缺乏积极主动性，学生的创新意识和能力得不到培养；二是目前实验所用耗材是根据市场能够提供而购买的，由于存在局限性而缺乏可比性；三是仪器台套数少造成分组多，实验学时安排成问题；造成在相应的实验学时内不能完成所有实验的开设，对于选做实验学生几乎选择不做；四是开展的实践教学与行业之间的联系不够紧密，学生分析、解决问题的综合能力得不到锻炼。
二、改革包装材料学实验教学方式的具体措施
1.包装材料学内容的改革。包装材料学的理论教学，包括纸张纸板、塑料高分子、玻璃和陶瓷、金属、复合包装材料等内容。通常提供的实验教学，较多是对材料的厚度、透气性、强度、热性能、透湿性及光学性能等方面的测试和有关的计算，这些基本都是验证性的实验，对于学生缺乏吸引力，不能调动学生的主观能动性。因此，我们可以优化课程体系。实验课程应该变为应用型、设计型、综合型课程，以培养学生具有应用基本理论知识，综合分析问题、解决问题的能力。在包装材料学实验中，可以将验证实验项目瓦楞原纸、箱板纸（厚度、定量、挺度、环压强度等），瓦楞纸板厚度、强度方面测试（边压强度、平压强度、粘合强度等）整合成一个综合性的设计性实验。首先选择不同定量的瓦楞原纸和箱板纸，制备不同成分配比的淀粉胶，自己制作成不同层数、不同楞型、不同配方的淀粉胶黏剂的瓦楞纸板，同时可以制成瓦楞纸箱。然后我们通过测试瓦楞原纸、箱板纸的挺度（或环压强度），或者瓦楞纸板的边压强度的数值，分别用Makee公式和Kellicutt公式以及Wolf公式，可计算出瓦楞纸箱的理论抗压强度值。同时，通过对瓦楞纸箱进行抗压强度测试，可以得出瓦楞纸箱的实际抗压强度值。让学生分析瓦楞纸箱抗压强度理论值和实际测量值差别的原因，找出影响瓦楞纸箱抗压强度的因素，从而对影响瓦楞纸箱强度的因素如原材料强度、胶黏剂、楞型及层数，以及瓦楞纸箱的结构、制造工艺以及外界流通环境有了充分的认识。利用这一综合性实验的教学，使学生加深对理论知识的学习和掌握；通过对实验数据的分析和讨论，多方面了解理论数值与实际测量数值的差别和影响因素，并把实验报告写成小论文的形式，提高学生的综合分析能力，同时也提高了学生的科研能力。
2.网络视频辅助教学。利用现代网络技术，将包装材料学实验课中的验证性实验项目的实验过程进行拍摄，并把视频资料上传至实验室网站，学生可通过网络对验证性实验项目进行了解，可利用学院的开放性实验室的优势，选择课余时间对验证性实验项目进行操作，从而空出学时来满足综合设计性大实验的需求。
3.实验材料制备。由于学校购买的耗材存在局限性，有些耗材不能完全按照需求来购买，从而造成数据的可比性较小。如果采用自制实验耗材，通过实验耗材的制备可以了解材料的加工成型工程并可改变配方，以提高实验数据的可比性，并且有利于发挥学生的能动创造性。
4.与科研结合。将综合、设计型实验与毕业论文课题或者教师的科研课题相结合，并将行业的横向课题引到实践教学中。目前高校与企业的合作越来越密切，就以我校为例，每年都会汇总相关企业生产中面临的问题。将这些问题分解成为与实验相关的内容，既有利于学生对已学知识的巩固和运用，同时可以让学生多接触实际生产所面临的问题，并且能够紧密地联系实践，从而不会造成书本和实践脱节。
