时间：2022-11-14 05:16:45
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实验前实施安全教育考核制度
在进行化学实验课程之前，学生对化学实验了解得往往不多，虽然对实验项目兴趣浓厚，有迫切进行实验的欲望，但对实验的机理、内容和安全知识却是知者甚少。传统的安全教育安排在这个阶段，让学生系统地了解相关安全知识，确实具有一定的效果。但教师在讲并不表明学生一定在听，由于多种原因，能完全掌握安全知识的学生较少。台湾清华大学在这方面实行的是安全教育结合化学实验室的准入制度。学生在进入化学实验室之前，必须通过相应的安全教育和考试，并把通过安全考试作为进入化学实验室的必要条件。安全教育方式多样化，学生可选择选修安全教育课和网络教育等不同方式。在考试前往往还会安排进行一次集体授课，请专业的实验室安全人员来进行讲解。对于缺考或考试不合格的学生，会安排重修和考试，直至合格后才准进入实验室。在安全考试面前人人平等，即便是来访的资深教授也要在进入实验室进行实验前通过安全考试，否则是不允许进入的。我们传统的实验安全教育也有自学和集中授课环节，但往往缺乏的是安全考试制度。进行安全考试能在一定程度上提高学生安全学习的效果，同时把其作为进入实验室的必要条件，能让学生在思想上充分重视，避免了传统安全教育方式中学生可听可不听的懈怠局面。台湾清华大学在授课方面也尽可能以形象教育方式为主，用实物演示、图片展示等教育方式来提高安全教育效果。例如，在讲解实验室灭火知识时，重点强调需要沉着冷静，及时判断火势大小、原因并正确使用消防器材：局部着火，顺手用湿布、沙子等材料盖灭；火势较大时，依据着火原因和火情使用适宜的灭火器材；火势无法控制时，及时断电关气，迅速离开并立即报警。在讲解使用灭火器材时，可以把常见的各类灭火器向学生展示，同时用示范的方式给大家进行演示。通过这样的系列课前安全教育与考试，让每名学生都掌握相关安全知识，提高安全意识和安全能力。这不仅保障安全教育的效果，而且最大限度地减少了实验室安全事故。
教学过程中强化安全教育
传统安全教育方式往往只重视课前的安全教育，在教学实施过程中和结束后并没有实质性的安全教育内容。这也给学生造成误解和思维定势，认为安全教育只是走过场，对于化学实验室安全管理制度也产生不在意的心理，因而易于发生实验室安全事故。在日常实验室安全教育方面，台湾清华大学采取了一些很有特点的措施。例如在每间实验室门口都有危险提示标志，说明该实验室可能产生哪些危险，同时也提示禁止在该实验进行不恰当行为（如吸烟、带入磁性物体等）。每个实验室需要使用的危险试剂、药品都需要进行登记和专人保管使用，在实验室门口醒目的位置建立文件夹，放有该实验室使用的危险药品的性质和预防、处理措施的资料，不断提醒进入实验室的人员要时刻进行规范操作和安全处理。他们还专门成立环安中心来进行实验室安全检查和安全设施维护工作，往往每学期有多次的安全检查。相比之下，内地高校实验室的安全制度实施则相对不力，有些安全检查流于形式，这是需要认真改进的。在化学实验教学过程中需要不断强化安全教育。我校在进行每项化学实验之前，都要求学生进行预习，不仅要对实验机理和实验过程进行预习，而且需要查明实验中每一个用到的试剂与药品的物理、化学性质和安全特性（MSDS）［10］。这样能有效提高学生的安全意识，同时也能指导学生在实验中进行规范操作，避免安全事故。为了能提高学生在化学实验教学过程中的学习效果和安全觉悟，我们计划让学生自己进行实验安全监督。学生相互进行实验操作监督，对实验设施和实验环境提出安全意见，不仅使学生实验操作更加规范，而且让他们时刻具有安全意识，同时也改进了实验室环境和条件。在这个过程中，毕竟学生的经验尚浅，教师应当在合适的时候进行引导，以取得更好的实验教学和安全教育效果。学校提倡在实验前和教学过程中将实验安全教学引入案例教学方式，对社会上最近发生的安全事故和实验室以往的安全隐患进行分析。这样既可以提高学生的学习兴趣和视野，同时也让学生了解正确的安全处理方式。例如在使用金属钠的实验中，在课堂上让学生对“实验室中金属钠着火是否能直接用水进行浇灭？”进行讨论。这样不只是教师直接灌输关于金属钠的安全知识，还让学生在讨论中更加深刻了解金属钠的性质，同时也让学生正确掌握用砂土隔绝氧气而灭火的手段。当然，如果在确保安全条件下用少量金属钠为学生进行教学演示，将能取得更直观的教学效果。这些安全教学方式和手段都是在教学过程中对学生进行安全教育的强化，能让学生在潜意识上强化正确的安全理念和掌握实验安全技巧，培养学生进行化学实验的综合能力。
课后安全评价巩固安全教育效果
传统教学方式忽视了实验结束后对学生的安全教育。实验结束后，学生只是对实验过程进行复述，对实验结果进行处理并书写实验报告。在调查中发现，大多数学生都以获得实验产物的多少来衡量实验的成败，而对实验的规范操作和安全事项不加重视。为了能达到安全教育与实验教学一体化，在课后对学生的安全教育是极其重要的。引入学生对实验安全的自我总结评价方式，能让学生对实验过程的安全进行有效的总结，达到将安全教育贯穿整个实验教学过程的目的。在实验报告中增加实验安全评价一项，让学生从安全角度去审视自己的整个实验过程：实验仪器装置是否按照要求搭建，原料称取时是否有撒漏，实验过程中废气是如何处理的，实验结束后的废料是否进行规范处置等，对每次实验操作进行安全总结。只有这样才能让学生时刻意识到实验安全的重要性。对于那些实验操作不规范、存在实验安全隐患的学生，虽然侥幸得到实验预期的产品和结果，但整个实验严格来说是不合格的。传统教学方式并没有让这些学生意识到问题所在，通过实验后的安全评价能让他们进行这方面的自我批评和改正，真正在实验能力上得到提高。因此推行课后自我安全评价教育方式，能进一步巩固整个实验教学过程的安全教育效果。
对于生物科学专业的学生来说，有机化学实验主要是让学生掌握最基本的操作，如重结晶、萃取等;简单化合物的制取，如阿司匹林的制备等;最后是验证一些常见化合物的性质，如生物碱、羧酸及其衍生物的化学性质等为主要内容，以上内容基本都是以教材里已被检验了的实验部分为主，这对提升学生的综合分析能力和创新能力都是不可取的。
2有机化学实验的教学实践内容改革的举措
鉴于以上存在的问题我主要从授课方式、教学内容和实验报告的撰写等方面对有机化学实验进行研究。
2.1授课方式的探索首先，在上课程之前，批改学生的预习报告，知道学生预习实验的认真程度，老师在讲课的时候可以进行补充，如果是学生预习知道的东西可以简略的带过，对学生没有预习到的知识进行补充，并提出在实验的时候可能出现的问题抽学生回答;也可以让学生和教师相互交换角色，让这“教师”讲解该实验，最后教师再针对该学生的不足加以点评。在此过程中教师要鼓励学生积极发言、各抒己见，对有创意的学生要给予热情、肯定和赞扬。这样既激发了学生的学习积极性和对实验课程的热情，使学生做到上实验课之前积极配合教师完成安排的工作。在每次课的结尾时，向学生宣布下一次实验。其次，在实验准备的全过程中让全班学生分组参与，在教师引导下，学生可按照实验要求来对实验仪器的选择和所用试剂的配制等。同时，给一个题目，让学生自己去查找资料，进行实验的设计，自己根据所找资料写出实验方案，实验药品，并在老师的指导下对实验方案可行性的判断，得到老师的批准后，让学生自行实验准备，这样有助于提升学生对实验设计、实验操作技能以及对整个实验内容的整体把握都是非常有效的。但是这对生物科学专业化学基础知识较差的学生来说难度较大，对化学基础知识较好的学生对实验的积极性和创新能力都将得到很大的提高。对于大一的学生来说，主要是对基础实验技能的操作实践和设计实验原理的初步理解，比如熟悉提纯的原理及操作、简单的制备等，从而对化学实验有了基本的认识，并能够掌握比较基本的化学实验理论，对学习以后的课程打下基础。
2.2优化实验教学内容因传统教学主要是基础实验和验证性质实验，本文主要将基础有机实验与有机设计实验以及综合实验融合在一起，以增强学生的创新能力，提高学生的学习兴趣，培养学生的创新意识。首先，让学生拥有扎实的基础知识，开设大量的基本实验来规范学生的操作技能，减少验证性实验的个数来为后续的实验做铺垫，比如重结晶的操作实验，可以让学生做苯甲酸、乙酰苯胺以及萘等来巩固此操作。其次，多开设与生物科学专业相关的综合性实验。因综合性实验难度比验证性实验要大，对学生来说具有挑战性。比如从茶叶中提取咖啡因，可以有两种方法，一种方法时间短，设备简单，但是效果不好;另一种方法用索氏提取器做，所需时间久，装置也比较麻烦，效果明显。还有葡萄糖酸钙制备、从槐花米中提取芦丁等，这些实验都与生物相关，能够增强学生的兴趣和提高学生的动手能力。
2.3实验报告的撰写实验报告采用科技论文的格式，包括中英文摘要、引言、仪器与试剂、实验方法、实验结果与讨论、结论、参考文献等［4］。这样写的好处是有利于对学生以后的科研打下基础，知道论文的写法，也为写毕业论文打下一定的基础。
3实验考核体系的完善
传统的实验考核体系是以实验报告为主，不注重学生的具体操作过程，因为预习、操作、报告以及期末考查等贯穿实验的整个过程。传统的体系导致学生只注重实验报告，不注重过程，而使很多基本的操作技能都出现错误。最终不能够地对学生进行公平的评价、更不能够激发学生的学习兴趣，也不利于培养学生的创新意识及创新能力。实验教学的特点是以学生为中心，使学生的主观能动性得到充分地发挥，与此同时也要求教师一定要具备高度的责任意识，将不同教学项目的实验设计其具有不同的功能，并实现各个教学环节上的松紧适度。此外，为提升实验教学效果，教师应该在实验课的不同环节，充分扮演自己的角色定位，在宽松、和谐的氛围中有序、高效地进行实验。通过对有机化学实验的教学内容、教学方式和评价体系的进行改革，既调动了学生的学习积极性，增强了学生观察、分析及解决问题的能力，又准确地考核了学生的综合素质，收到了良好的教学效果。
4结论
不论是从人类认识规律，还是从发展学生的智力与能力、培养他们科学的世界观和方法论、提高他们的综合素质等角度来看，化学实验都具有十分重要的作用。一个概念的形成，常常需要一个过程。从实践出发，首先获得一种感性认识，然后经过分析、概括、推理，慢慢形成了一个概念，并在以后的发展中不断得到发展、完善。因此一个概念一般都是比较抽象的，化学概念也是这样。如果我们的教师能够科学地进行化学实验教学，无疑会激发学生的学习兴趣，帮助学生形成化学概念。同样，通过化学实验可以使学生更好地理解和深入地领会化学定律和化学原理，在帮助学生进一步消化和巩固所学的化学知识方面起到积极的作用。同时，实验教学还是发展学生智力、培养辩证思维能力的一项重要措施。
二、化学实验教学中的方法改进
化学科学的每一项成就都离不开实验。化学实验教学可以帮助学生学习元素化合物知识，形成化学概念，获得理论的感性认识，并通过抽象思维形成理性认识,而通过实验又可以验证和巩固概念、理论，使之发展和深化。化学实验是培养学生自学能力的重要手段，为培养学生实事求是、严谨认真的科学态度和科学方法提供了极好的机会，对促进学生非智力因素的发展、辩证唯物主义世界观的形成、陶冶思想情操都具有非常重要的作用。因此笔者认为在中学化学实验教学中应当注重以下几点。1.培养学生的观察能力
学生的观察能力不是自发进行的，要靠教师引导、启迪，逐渐培养而成。首先在教学中要让学生明确观察在化学实验中的作用及提高观察能力的意义，要经常要求学生预先做好观察的准备，提出明确的观察任务，制定进行观察的计划，掌握所必须的具体方法。这样有助于启发学生有目的、有计划的观察，提高了观察的效率，使学生的智力技能在良好的非智力品质的配合下迅速提高；其次是教师要根据观察对象的特征，有意识的训练学生协调运用多种感官进行观察，从而提高观察质量；再有就是指导学生学会既全面、又分清主次的观察。既全面又分清主次地进行观察，就是要求既要重点观察主要现象，又不遗漏观察次要现象；既要观察到明显的现象，又要迅速地发现不易发现或容易消失的现象，经常这样要求学生，可以培养出学生敏锐的观察能力；再还有就是指导学生将观察和思维结合，提高分析和解决问题的能力。观察的目的是探索和发现问题，达到对事物及其变化规律的认识。观察能力能引起思维能力的发展。观察越丰富、越准确，认识就越深刻，思维也就愈加活跃、广阔。观察力同时也能提高学生的判断能力。敏锐的观察力有助于对复杂的材料进行对比、分析，提高自己判断是非、区分本质和非本质的能力。教师应有意识的设计一些课题或者针对一些实验的异常现象，引导学生将观察和思维紧密结合，从而提高学生分析和解决问题的能力。总之，良好的观察能力是在实践中经过一定的训练而形成的。实验教学为培养和发展学生的观察能力提供了良好的途径，教师必须在教学中有意识的培养和发展学生的观察能力。
2.培养和发展学生的创新能力
培养和发展学生的创新能力，最重要的是要通过实验，让学生独立思考、大胆操作，在亲自实践的活动中培养和发展自己的创新精神。但是，通过教育实习和见习的亲身体会，以及一些走上讲台的化学教师的介绍，目前中学的学生实验课中，一般做法是将实验目的、内容预先按实验报告顺序列于黑板上。这严重影响了学生思维的发挥，不利于学生创新能力的发展。如果改为根据实验特点提出课题要求，引导学生运用所学知识，根据实验目的及内容，选择仪器药品，设计实验方案，然后进行实验操作。这种教学方式有助于发展学生思维的创造性，又能获得良好的实验教学效果。
3.培养学生的辩证唯物主义观
马克思说：“化学可以称为研究物体由于量的构成的变化而发生的质变的科学。”可见，化学与辩证唯物主义有着密切的联系。但是在中学化学实验教学中对学生进行辩证唯物主义教育经常被忽视了。在中学化学实验教学中，不管是教师的教还是学生的学都会受到一定的世界观和方法论的影响，特别是辩证唯物主义物质观、对立统一规律和量变与质变规律。对学生进行辩证唯物主义观点教育，就是要使学生把辩证唯物主义当作科学的世界观和方法论来理解，并用来指导当前的学习，以帮助他们找到解决问题的途径，指引他们沿着正确的方向前进。化学实验教学中对学生进行辩证唯物主义基本观点教育，有助于提高学生对实验的兴趣，提高实验效果，培养和发展学生的能力。
【摘要】随着素质教育改革的不断深入，化学实验教学已经成为中学化学教学中的重点部分。在实验教学中我们不仅要系统地将化学知识传授给学生，而且要注重培养学生的观察能力、创新能力以及科学探究能力。
【关键词】化学教学实验课创新思维习惯独立
参考文献：
[1]纪图雅.中等职业学校化学实验教学中学生思维训练研究[D].内蒙古师范大学，2005.
1.1实验实训设施不足，现代化程度低
由于学院为地方办学，教育投入主要依靠地方财政，学院是一所综合性高职院校，校内的实验实训室较多，因而用于单个实验室的教育投入相对较少。目前无专门的应用化学实验室，通常在进行应用化学实验时，一般被安排在园艺实验室。园艺实验室中的实验仪器、设备、器皿等也并不完全适用于应用化学实验的要求，有些实验必需的实验仪器、设备等需要向其他实验室临时借用，有时因实验仪器、设备的缺乏就完不成相应的实验。目前所使用的部分实验设备、仪器还是原阿克苏地区农校十几年前所购买的或使用的仪器，其中有些仪器已损坏或不能使用，这样就使得应用化学实验课程无法正常进行。
1.2教育理念落后，重理论、轻实践
高职的现代教学理念要求应以职业能力培养为核心，根据各项能力目标来选取课程教学内容并进行课程设置。园艺技术专业的培养目标是面向生产、管理、服务和经营第一线的应用型、技能型技术应用性专门人才。根据培养目标，在专业基础课的设置上，向学生传授园艺技术从业所必需的基本理论、知识和技能。这就要求园艺技术专业的理论教学与实践教学必须结合起来。而目前的实践教学由于受实验条件、教学思维的固化影响，只是将理论教学按照教学计划、教学大纲的要求将课时完成即可，这就使实践教学成为了理论教学的附属品，往往被忽略或草草完成，很难达到理想的效果。
1.3教学方法手段单调
目前，现有的实验教学方法手段单调，几乎无法用现在比较成熟的教育技术手段和信息技术方法等，这抑制了学生思维能力的发展和创新能力的发挥。这样的实验教学，学生不感兴趣，达不到预期的实验教学的目的，因此对实验教学改革势在必行［2］。
1.4学生基础薄弱，影响教学效果
在南疆经济欠发达地区，少数民族学生居多，汉语水平有限，应用化学实验课的开展有一定的困难。首先，民族学生的相关化学知识基础非常薄弱，有的学生曾上过化学课，而有些学生基本上没有上过化学课，即便是上过化学课的学生也是使用的民族语言授课，这样的结果就是：即使是高职班的学生，其基本的专业知识甚至是简单的概念都是空白，基础非常薄弱。其次，学生的汉语水平也不高，由于学院地处南疆，园艺技术专业所招收学生全部来自南疆，他们在入学前汉语水平都比较低，甚至连基本的汉语沟通都无法实现，更谈不上专业的化学知识了，这就给正常的教学带来了不小的挑战。
2对策与建议
经过阿克苏职业技术学院院10余年的建设与发展，学院相关实验室的硬件设备得到了一定的提高，在应用化学实验教学改革方面也取得了一些进展，但是在实践的过称中仍存在着很多问题，因此要进一步明确改革的方向与内容，具体可以从以下几个方面实施。
2.1加大教育投入，改善教学条件
应用化学是园艺技术专业的一门专业基础课，要想从根本上改变应用化学实验课的现状，必然要加大对目前实验实训条件的教育投入，同时整合目前相关实验室的实验设备、仪器等硬件设施，改善目前这种“东挪西借”的尴尬情况，为今后的实验课程的有效开展提供一定的基础保障。
2.2对课程进行理论－实践一体化的改革
加强实践教学是实现专业培养目标，提高学生职业岗位能力和实践动手能力的根本保证，而要加强实践教学则必须要对目前的实验课程进行改革。从图1可以看出，专业基础教学是学生职业能力的基础能力，基础打不好会影响到学生的专业能力、综合能力甚至是职业能力，而目前重理论、轻实践的教育则往往会导致学生的实验基础不牢固，对专业课的学习也会造成一定的影响，因此，实验课程的改革必须从基础做起，打牢、夯实实验基础并与园艺技术实际需求相结合。首先，通过基础教学，让学生学习与掌握一定的汉语知识，对于民族学生尤其是汉语水平不高的学生，汉语水平的能力是他们的学好其他课程知识的最基本能力，必须要求其MHK（三级甲等）通过才可，将汉语教育作为基础教育贯穿在专业教学过程中，使其在专业课的学习过程中学习与理解汉语的真正含义及应用化学中的基本知识。其次，在学生学习应用化学实验过程中对于常用药品、试剂及仪器设备，尽量让学生多接触、多认识，培养学生对于应用化学实验课程的必备知识的感观认识，从而为真正学好和掌握应用化学实验打好基础。最后，在实验教学中以化学实验与人们当前园艺技术专业在实际生产过称中确实所需为目的，拓宽应用范围，培养学生的动手能力、实际生产应用能力。
2.3对实验教材进行改革
教材建设是教学改革的先导，尤其是实验教材。为培养学生的实验能力，实验教学改革应在“基础扎实、知识面宽、理解能力高、动手能力强”的目标指引下，努力培养高技能、适应性强的人才［3］。实验内容应不局限在所订教材的实验范畴，而要密切结合园艺技术实际所需来开展实验，目前我院学生所使用的实验教材都是所定教材当中所包含的相应实验项目，有的实验项目还不完全适应于实际的教学，因此，编写适用我院学生实验教材是很有必要的。
2.4教学方法、教学手段的改革
（1）采用多媒体教学这种新颖、有效的方法。教学方法、教学手段作为教学改革的配套措施，必须十分重视和加强。通过应用现代化教学设备和手段，使充满现代化气息的教学方法应用在实践教学活动中来提高教学效果，增强学生的学习兴趣，从而达到培养提高学生全面素质和综合职业能力的目的［4］。多媒体教学的一个显著特点是人机交互、及时反馈［5］。采用多媒体技术教学已成为实验教学中必不可少的辅助教学手段。多媒体教学能帮助学生提供形象、直观、规范的教学内容，在学生做实验之前，教师可利用多媒体教学提供相应规范化的实验内容如规范化操作录像，并在录像中根据具体情况强化操作规范和注意事项，使实验过程可视化，让学生在预习实验时改变传统的阅读文字的预习方式，从而提高预习效率。这样，在实验进行时也起到规范、较容易学习的作用。（2）调动学生学习的积极性，发挥学生的主体地位。学生是学习的主体，只有学生主动参与教育活动，教育才有成效。可采取任务驱动教学法，将实验任务分解分组，每位学生在所分小组中则有一项必须完成的任务，如在溶液配制的实验中，必须要求学生对溶液的配制中所需的溶剂的量的计算准确到位，使接下来的实验步骤有序进行，这样便能发挥学生的主体作用，激发学生学习的主动性和责任心，有力提高教学效果。还可采取将学生分成几个小组，由小组根据自己的兴趣和爱好在实验过程中进行选择，在实验教学中引导学生自觉实践、主动探索、积极思考、敢于创新，使学生真正成为学习的主人、也培养了学生的团队意识和竞争精神、从而提高了教学效果。
2.5考核方法的改革
在化学课程中，课堂演示实验是大家所熟悉的常用教学手段。化学工程是研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程共同规律的一门工程学科。化学工程的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应，特别是在放大中的效应，以解决关于过程开发、装置设计和操作的理论和方法等问题。它以物理学、化学和数学的原理为基础，广泛应用各种实验手段，与化学工艺相配合，去解决工业生产问题。化学工程是一门基础工程学科，它虽发源于近代化学工业，但经过与各种科学理论和先进技术相结合，业已形成了独具一格的科学体系。近来化学工程虽日趋理论化和数字化，但它仍然是一门切合实际又饶有兴趣的学科。可是对于缺乏实际知识的青年在校学生来说，初次接触这门课程时，往往反而觉得该课程比数理课程还难以捉摸，大学低年级学生更觉困惑。在进行化学工程启蒙教学时，不仅需要按学科自身的逻辑进行严谨的数理演绎，还需要运用一些生动直观的教学手段，为初学者铺平入门之路。因此，在化工课程中，课堂演示实验的地位和作用，显得尤为重要。在教学过程中强化演示实验，训练学生的研究性思维，培养学生观察实验现象、研究实验规律、理解事物本质的能力。
2.强化化学工程课堂演示实验
在当今多媒体教学盛兴的时代，课堂演示实验仍然是一种不可缺少的教学手段。其根本原因，是它具有较强的真实感。这种特性对于科学实验尤为重要。多媒体教学手段虽有很多优点，但屏幕上显示的形象，毕竟与现实的事物或现象有差异，如果不与生活中已经熟悉的对象相比较，就难以感知事物的真实形象。因此，学生还要进一步开动脑筋，去再现视频形象与真实事物或现象之间那些缺少了的环节。课堂演示实验可以直接感知真实的形象，这正是它同多媒体教学手段相比，所具有的突出特点之一。但实验装置或模拟实验设备与工业规模的化工设备相比毕竟有所不同，还需要实物教具、幻灯片、电视录像或是电影等手段来补充。这正好说明，不可能存在一种在任何条件下都适用的，尽善尽美的教学手段和教学方法，而是根据学科性质、教学内容和教学环境等具体条件，选择采用，或者多种手段配合使用，以各展其长。课堂演示实验与实验室教学实验，各有其不同的目的。如上所述，课堂演示实验是课堂教学的一种手段，旨在提高课堂教学的效率。实验室的实验教学则是教学过程的一个重要环节，或可作为一门独立开设的课程，其主要目的是让学生初步掌握一些有关化学工程的实验研究方法和实验技术，培养学生从事科学实验的实践能力。因此，两者对于实验装置的要求，以及实验的能容和方法都有所不同。对于学生来讲，某些实验训练价值不大的项目，例如雷诺实验、流体阻力测定、流体机械能转换实验等这一类实验，作为课堂演示实验是必要的，而作为实验室教学的意义就不是很大。对于既有作为演示实验的必要，又有实验训练价值的某些实验项目，在实验内容和方法上，应尽可能使两者在小型化的基础上结合起来。在设计时，尽量考虑到教学实验的需要，以提高实验设备的利用率。自然，课堂演示实验与实验室教学实验的目的要求不同，期望所有装置都能通用也是不现实的。
3.化学工程演示实验需要注意的几个问题
化学工程演示实验最大的特点是工程实践性。它不同于化学类实验课程，实验对象从烧瓶、酒精灯、玻璃棒变为实际生产的模型设备，具有显著地工程实践性，而学生的实践经验往往非常匮乏，这就要求教师把握化工实验的特点，注重研究性教学模式，在课堂演示实验中采取教师为主导，学生为主体的形式，尽量让所有学生都参与演示课程，并且尽可能的引用一些与实际生产紧密联系的工程问题进行演示。在演示过程中，教师要鼓励学生积极主动思考，勇于提出自己观点，敢于创新。课堂演示实验是一种很好的教学手段，这种手段的合理运用，则是一种教学艺术。如果运用得法，与教学内容配合紧密，视听结合得巧妙，就一定能发挥它应有的效能，否则就会事倍功半。化学工程的课堂演示实验，能否达到提高课堂教学效率的目的，演示实验装置的性能也尤为重要。为此，在实验装置方面至少要达到如下一些基本要求:①实验装置应尽可能做到小型化和仪器化;②演示实验装置尽可能做到直观、生动、形象;③演示实验装置应做到稳定、快速、准确、合乎科学;④演示装置需尽最大努力消除噪音和其他污染。此外，在实验物系的选择上，也需综合考虑原料价格、气味、毒性等要求，一般以空气、水等价廉易得且环保原料为佳。课堂教学中演示实验侧重点不同，大致可分为:①展示现象，该类演示实验通过学生观察实验，了解现象，进而验证并巩固所学知识;②展现概念，该类演示实验通过化抽象为具体，从而实现抽象概念直观化、具体化;③获得规律，该类演示实验通过显现的结果，通过观察分析并进一步归纳演绎从而得出其中的规律。这就需要教师准备多套课堂演示实验，从而根据情况有选择的开展相应课堂演示实验工作。
4.结语
在当今多媒体教学盛兴的时代，课堂演示实验仍然是一种不可缺少的教学手段。其根本原因，是它具有较强的真实感。这种特性对于科学实验尤为重要。多媒体教学手段虽有很多优点，但屏幕上显示的形象，毕竟与现实的事物或现象有差异，如果不与生活中已经熟悉的对象相比较，就难以感知事物的真实形象。因此，学生还要进一步开动脑筋，去再现视频形象与真实事物或现象之间那些缺少了的环节。课堂演示实验可以直接感知真实的形象，这正是它同多媒体教学手段相比，所具有的突出特点之一。但实验装置或模拟实验设备与工业规模的化工设备相比毕竟有所不同，还需要实物教具、幻灯片、电视录像或是电影等手段来补充。这正好说明，不可能存在一种在任何条件下都适用的，尽善尽美阅读教学的教学手段和教学方法，而是根据学科性质、教学内容和教学环境等具体条件，选择采用，或者多种手段配合使用，以各展其长。课堂演示实验与实验室教学实验，各有其不同的目的。如上所述，课堂演示实验是课堂教学的一种手段，旨在提高课堂教学的效率。实验室的实验教学则是教学过程的一个重要环节，或可作为一门独立开设的课程，其主要目的是让学生初步掌握一些有关化学工程的实验研究方法和实验技术，培养学生从事科学实验的实践能力。因此，两者对于实验装置的要求，以及实验的能容和方法都有所不同。对于学生来讲，某些实验训练价值不大的项目，例如雷诺实验、流体阻力测定、流体机械能转换实验等这一类实验，作为课堂演示实验是必要的，而作为实验室教学的意义就不是很大。对于既有作为演示实验的必要，又有实验训练价值的某些实验项目，在实验内容和方法上，应尽可能使两者在小型化的基础上结合起来。在设计时，尽量考虑到教学实验的需要，以提高实验设备的利用率。自然，课堂演示实验与实验室教学实验的目的要求不同，期望所有装置都能通用也是不现实的。
2化学工程演示实验需要注意的几个问题
化学工程演示实验最大的特点是工程实践性。它不同于化学类实验课程，实验对象从烧瓶、酒精灯、玻璃棒变为实际生产的模型设备，具有显著地工程实践性，而学生的实践经验往往非常匮乏，这就要求教师把握化工实验的特点，注重研究性教学模式，在课堂演示实验中采取教师为主导，学生为主体的形式，尽量让所有学生都参与演示课程，并且尽可能的引用一些与实际生产紧密联系的工程问题进行演示。在演示过程中，教师要鼓励学生积极主动思考，勇于提出自己观点，敢于创新。课堂演示实验是一种很好的教学手段，这种手段的合理运用，则是一种教学艺术。如果运用得法，与教学内容配合紧密，视听结合得巧妙，就一定能发挥它应有的效能，否则就会事倍功半。化学工程的课堂演示实验，能否达到提高课堂教学效率的目的，演示实验装置的性能也尤为重要。为此，在实验装置方面至少要达到如下一些基本要求:①实验装置应尽可能做到小型化和仪器化;②演示实验装置尽可能做到直观、生动、形象;③演示实验装置应做到稳定、快速、准确、合乎科学;④演示装置需尽最大努力消除噪音和其他污染。此外，在实验物系的选择上，也需综合考虑原料价格、气味、毒性等要求，一般以空气、水等价廉易得且环保原料为佳。课堂教学中演示实验侧重点不同，大致可分为:①展示现象，该类演示实验通过学生观察实验，了解现象，进而验证并巩固所学知识;②展现概念，该类演示实验通过化抽象为具体，从而实现抽象概念直观化、具体化;③获得规律，该类演示实验通过显现的结果，通过观察分析并进一步归纳演绎从而得出其中的规律。这就需要教师准备多套课堂演示实验，从而根据情况有选择的开展相应课堂演示实验工作。
3结语
（1）传统大学化学实验教学流程单一，学生往往拘泥于课本内容，缺少思考的空间。导致学生产生依赖心理，对实验现象的描述和实验结果讨论仅仅停留在观察阶段，不能通过化学实验的学习，系统理解化学相关概念和原理。将启发式科学写作应用到实验教学，能够从根本上解决学习方式单一等问题，通过学生彼此之间的交流与讨论，使学生增加化学的学习兴趣。（2）启发式科学写作主要强调两个方面，一是整个实验的设计和教学过程强调启发性，二是写作过程中重视学生的思考和主动性，教会学生用自己的语言去描述、理解和重温先前知识，这种思考问题的方式，有利于学生理解新概念和原理，从而将新知识纳入到已有知识体系中。（3）启发式科学写作看重的是科学知识之间的联系、证据的表述以及现象的解释，对学生培养科学推理能力至关重要。科学写作的过程是不断反思先前想法和经验、设法理解、发展知识的过程，因而在写作期间学习者能建构更丰富的解释。
2启发式科学写作在化学实验教学中的应用
目前大学化学实验主要有基础性实验、综合性实验和设计性实验三种类型，下边以基础实验和综合性实验为例，讲解启发性科学写作在以上不同类型化学实验中的应用。（1）启发性科学写作在基础性实验中的应用。与传统实验报告不同，启发式科学写作贯穿于实验活动的始终，它能够帮助学生从实验和写作中实现理解，实验开始前需要给学生讲解实验的目的，即为什么要做此实验，和理论教学中的哪个知识点相关。实验后则要求学生回顾相应的化学知识以及实验过程，并且鼓励学生进行多方位的观察，从而发现实验证据和结论之间的关系。下边以学生酸碱滴定反应实验为例，其报告结构如表1所示。表1基础性化学实验启发式科学写作报告框架提出问题：做实验之前我提出的问题有哪些？酸碱滴定终点怎么确定？试验精度怎么控制？实验设计：怎么做才能解决这些问题？查指示剂的表色范围，选定指示剂；选作平行样，降低试验误差。实验观察：通过实验我观察到什么？甲基橙在碱性溶液中显红色，终点时显橙色。得出结论：可以用甲基橙做指示剂，由已知浓度的盐酸测定未知浓度的氢氧化钠。提供依据：HCL＋NaOH＝NaCL＋H2O甲基橙的变色范围。实验讨论：我的结论和其他同学有何异同？反思：通过该实验，我们前面学习的理论知识有没有改变？如果有改变，则深刻地理解了中和反应的本质，明白了指示剂的选择方法和应用。（2）科学写作在综合性实验中的应用。综合性实验与基础性实验不同，强调综合运用所学过的知识，来设计实验，解释所看到的实验现象，要求学生有较好的实验技能，掌握使用多种化学研究方法，主要用来培养学生分析问题、解决问题的能力。将科学写作应用于综合性实验教学中，不仅能反映学生的实验过程，还能为学生创造交流实验结果的机会，通过交流讨论使学生深入理解化学概念和原理，此外写作、发言等活动环节还能提高学生的语言组织能力与表达能力，下面以三草酸合铁（Ⅲ）酸钾配合物的制备为例，讲解具体的应用方法，如表2所示。（3）科学写作在设计性实验中的应用。大学化学设计性实验是最具创造性的一类实验，是教师根据自己的研究兴趣和方向，以及课题的需要，组织学生设计实验，开展科学探究，并对结果进行分析和梳理，然后撰写实验报告。此类实验非常有利于学生创新能力的培养，因为在整个实验过程中，学生的主动性要求高，需要他们在老师的指导下提出自己的思路，寻求实验证据并进行解释，这对学生推理能力和语言表达能力的提升意义重大，非常值得推广。
3结语
高中化学实验教学是教学的重要内容，教师通过实验教学渗透对学生的科学素养教育，以此实现科学素养提高的目标。在具体教学时，教师首先要引导学生对教材中安排的实验进行分析，通过小组合作讨论等不同形式，针对实验设计中的不足进行优化，借此培养学生的思维能力与创新意识。其次，在化学实验教学中，教师还可以借助仪器设备的制作来培养学生的动手能力和创新精神。日常实验教学中，适当引入实验器材的自制活动，以及对现有器材进行组装、改进和调整，让学生在操作过程中进一步掌握实验器材的设计原理与实验的反应原理。如“氨气的性质”在高中化学中是一个重要的知识点，教材用三个演示实验分别介绍了氨气极易溶于水、水溶液成碱性和能与酸反应的三个性质，但实验中存在着以下的缺陷：前期制备氨气的过程复杂，而且排空气法收集氨时容易扩散到空气中，造成空气污染，预先准备好的氨气往往会出现泄漏、潮湿等现象，导致实验效果不理想，实验2和实验3中的浓氨水露置在空气中，也造成空气污染，不符合绿色化学的理念，影响健康。因此通过改进实验方案和实验装置，把三个实验结合在一起做可以避免上面的缺陷。
实验装置设计如图1。具体操作如下：进行气密性检查后在烧瓶1的底部加入一些固体氢氧化钠，在针头处换上装有浓氨水的针筒，在烧杯1处放PH试纸（红色石蕊试纸）后，慢慢的把浓氨水注入烧瓶1中，通过向下排空气法收集氨气，若PH试纸变（红色石蕊试纸）蓝色了（实验2），说明氨气已经收集满了。然后在烧杯2中滴入酚酞，关闭止水夹2和止水夹3，把针筒内的水打入烧瓶2内，同时打开止水夹1，烧杯2中的水迅速上升，在烧瓶2中的尖嘴导管上出现红色的喷泉现象（实验1）。最后等喷泉结束后，在烧瓶1上口的针头处换上装有浓盐酸的针筒，把浓盐酸打入烧瓶1内，出现大量白烟（实验3）。这个实验首先实现了氨气的制备、收集和物理性质、化学性质实验的一体化处理，使实验成功率，可信度更高，让学生更真实地去体验理解氨气的性质；同时操作轻松快捷，现象明显，课堂耗时短，非常适合做演示实验；而且两个烧瓶一红一白，有很强的视觉效果，很好地提高了学生的实验兴趣。最重要的避免了氨气进入空气中，环保无污染，体现了绿色化学思想。高中化学课程标准指出：“通过以化学实验为主的多种探究活动，培养学生的创新精神和实践能力。
”在本案例中，首先通过操作复杂实验，来引导学生思考如何简化，通过合作讨论，互通信息，解决学生在实验理解上的“信息沟”差距，达到共同思考共同提高的目的；其次根据学生讨论结果和教师引导的方向进行实验改装，让学生更直观地把思考和动手结合起来，有效强化学生的探究意识，促进思考方式改变，进而促进学习方式的自觉转变，更重要的是通过改装，让学生明白技能创新和实践方法的真正意义所在；同时培养学生的实验兴趣和个性特长，良好的实验兴趣是形成良好的科学品质的前提。有了良好的科学品质，科学素养的提高是指日可待的事情了。
2利用化学史，培养学生科学上的人文素养
化学学科在发展过程中，无数研究人员为之付出了艰辛努力，他们的介绍化学家们的科学态度、研究方法、成功或失败的经验教训，勇于探索、大胆创新的科学态度，坚持实践、百折不扰的科学精神，既能向学生展示化学知识的“来龙去脉”，加深对化学知识的理解，又可让他们明白化学并不枯燥呆板，而是一门不断发展的生动有趣的学科。因此，傅鹰教授认为化学史教育是很有必要的，他认为“化学史给人以智慧。”如在学习元素周期表知识时，可介绍元素周期律的发现史：1862年尚古多的“螺旋图”1864年迈尔的“六元素表”1869年门捷列夫化学元素周期律的确立，把化学元素纳入了一个完整的体系，使化学进入了系统化的阶段。从以上的故事中我们可以让学生领悟到：科学和真理是人们在不断追求和探索中逐渐呈现的，许多科学家始终坚持实事求是的科学态度、精益求精的工作作风、锲而不舍的钻研精神，获得了一个又一个的重大发明和发现。通过对这些史实的感受，使学生体会人类在追求真理的道路之曲折艰辛，但只要孜孜不倦的不懈努力终会结出累累硕果。
讲到科学素养时，人们往往会有一种误解：认为科学素养就是做实验或通过研究得出结论。实验、研究的确是有关科学的方面，但绝不是全部。实际上，实验、研究是进行科学研究的一种手段和方法，科学家进行研究的过程实际上就是科学素养和探索精神的体现。而这个研究过程和体现的素养和精神其实就是人文素养的一个方面。案例中的“元素周期表”知识，表面上看来是一个记忆性的知识，但它的发展完善历程却能体现出科学家的素养和精神，因此可以认为是科学方面的人文精神，而这对于现代学生而言又是不可或缺的。
天然药物化学实验教学的主要目的是通过中药有效成分的提取、分离和鉴定等基本操作技能的训练，使理论与实践密切结合，培养学生分析问题和解决问题的能力，训练严格的科学的工作态度，并为药剂等后期课程和将来从事药剂专业岗位工作奠定基础。
因天然药物化学实验性质所决定，从提取分离到成分鉴定，周期较长，特别是实验中有些步骤重复性操作占用时间长，但又必须等待这一步骤完成后，才能进行下一步骤的操作，如从中药粉防己中提取防己碱、防己诺林碱、轮环藤酚碱，回流提取装置安装后，用EtOH回流提取2～3次，每次1～2h；又如从中药大黄中提取蒽醌苷元，先用20%H2SO4水解（大黄粉末）3～4h后，再用CHCl3连续回流提取3～4h［1］，类似这样重复性操作时间较长而又是必须的实验步骤，学生要在实验室等待，存在着较大的时间浪费。
根据2007年卫生职业教育教学指导委员会编制的《全国中等卫生职业教育药剂专业教学计划和教学大纲》-“天然药物化学基础教学大纲”［2］（以下简称《大纲》）中教学时间分配和实验项目与学时安排，按实验指导相应项目内容操作，时间是不够的（见表1，表2），而且有些重要实验项目或技能，《大纲》中没有安排或未包含（见表3）。中专学制短，课程设置较多，每门课程所必须的基本操作技能和实需实验时间不可能全满足。《大纲》明确规定：“要培养学生具有规范、熟练的天然药物化学所必须的基本操作技能”，要达到《大纲》要求，就必须保证重要实验项目或技能的学习落实，这样，《大纲》的实验学时安排与要求就有矛盾了，怎样化解这个矛盾，本文作者在实验教学中，根据天然药物化学实验特点，以充分利用重复性实验操作时间为课题进行了一些探索，取到了一定的效果。
1方法
1.1预习实验内容
实验前，要求学生全面预习实验内容，弄清实验目的、原理和步骤，特别强调为什么这一步骤要这样做，还可用哪些方法能达到相同实验目的，通过预习和思考，使学生将理论与实践有机结合起来，灵活运用所学知识，全面系统了解本次实验内容，以便在实验中合理分配和利用实验时间，避免或减少实验差错和不必要的时间浪费。
1.2利用课外时间
用相同的方法提取2～3次的实验步骤，由学生进行仪器安装并完成第一次实验操作，以后各次的重复性操作步骤或不同实验项目的重复性操作技能，由实验指导老师完成或派同学轮流利用课外时间完成。
1.3两个班级套作
如有两个相同专业的班级，对方法步骤相同而需反复多次操作的实验，可由两个班级分别完成，如提取两次时，第1个班级进行第1次提取实验操作，下一步骤实验产物由实验指导老师提供；第2个班级进行第2次提取实验操作，合并第一个班级第一次提取的实验产物，进行下一步骤的实验。
1.4穿插理论教学
对于单次时间较长的实验操作步骤，如上述大黄蒽醌苷的水解和蒽醌苷元的提取等，由学生安装仪器，操作0.5～1h，余下重复性操作除参照“1.2”方法完成外，还可将各类型成分的提取、分离、检识和实例的理论教学，选择性地在实验室利用这些等待时间较长的间隙进行。
1.5时间套用安排
任课教师和实验指导老师，注意对每一个实验项目各技能步骤作好时间上的套用安排，如利用回收溶剂时的等待时间铺制薄层色谱硬板或配制试剂，利用薄层（纸）色谱展开或柱色谱洗脱的等待时间作化学检识反应等。
1.6开展问题讨论
不易套用安排的实验等待时间，由任课老师或实验指导老师出一些有关实验方面的讨论题目，也可以以学生的实验结果或实验中的错误操作步骤为题，引导学生进行对比分析，查找问题，展开讨论，如用20%H2SO4加热水解芸香苷时，为什么会出现浑浊澄清浑浊或沉淀现象？为什么有的实验组产率高，有的实验组产率低？薄层色谱时，容器空间饱和后，将容器盖子打开来调整薄板位置，没有重新饱和而直接展开，对色谱结果有什么影响？讨论以实验小组为单位进行。
1.7填写实验报告
还可利用这些空闲时间填写实验报告，实验报告要求书写规范，体会与讨论部分针对实验中出现的不同现象、失败结果、成功的经验或存在问题等提出自己的观点或看法。
2结果
《大纲》中安排的实验项目学时与实际需要学时相差近68%，而改革后所用学时不到《大纲》中安排时间的82%，是实际需要时间的47%（见表1）。表1《大纲》实验项目时间安排与实际需用时间（略）
黄酮类化合物（槐花中芸香苷的提取、分离与检识）6126萜类和挥发油（八角茴香油的提取与检识）262天然药物化学成分的研究（预试验）462合计223818
1.《大纲》中综合操作练习内容记载不明确；
2．黄柏中小檗碱的提取按渗漉法需用操作时间计算
《大纲》中已安排或包含的单次重要实验技能，改革后所用学时只需所需时间的61%（见表2）。
《大纲》中未安排或未包含的单次重要实验技能，改革后所用学时只需所需时间的50%（见表3）。
改革后，重要实验技能项目单次用时共22学时（见表2～3）。
3讨论
天然药物化学新《大纲》安排教学总学时为72学时，其中实验22学时，约占总学时的30%；2001年《大纲》安排教学总学时为76学时，其中实验26学时，约占总学时的34%［3］；1994年《大纲》安排教学总学时为114学时，其中实验48学时，约占总学时的42%［4］。根据天然药物化学课程性质与特点，实验最好占总学时的40%左右，1994年《大纲》安排的实验学时比例较恰当，新《大纲》实验学时比例偏低，改革后重要实验技能项目单次用时共22学时（见表2，表3），加上不同实验项目所必须的相同操作技能，共需30学时左右，若适当增加实验学时，再如上述诸法进行实验安排，主要实验项目和技能是可以完成的，因有些理论课可在实验室利用实验等待时间讲授，故不影响理论课时。表2《大纲》中有安排或包含的重要实验技能项目单次所需时间（略）
天然药物化学实验重要基本操作技能较多（见表2，表3），中药中化学成分的提取、分离和检识是选择性地应用这些操作技能完成的，《大纲》中有些重要操作技能在所安排的实验项目中没有包含（见表2），因此，老师在实验项目安排和实验方法设计时应注意这些重要操作技能安排。表3《大纲》中未安排或未包含的重要实验技能项目单次所需时间（略）
所需学时合计不包括不同实验项目中相同技能步骤所需时间（未重复计学时）
天然药物化学实验不仅周期长，而且溶剂用量大，如果是重复性的操作步骤，按上述班级套用安排或由实验指导老师提供下一步骤实验产品，还可节约一定量的溶剂。
4小结
通过对天然药物化学实验的改革表明，必须的重复性操作步骤，学生在实验室等待浪费的较长时间，可通过多种途经得到充分利用。
天然药物化学是药学专业的一门重要专业课程，实践性很强，其操作技能还将要为后期多学科实验和专业岗位工作奠基。新《大纲》计划总学时大幅下调，实验学时也权重不够，因此，任课教师应根据学校实际情况，对实验项目进行适当调整和巧安排，再按上述改革方法运作，天然药物化学主要实验项目和重要实验技能是能够完成的。
【参考文献】
［1］王宁.天然药物化学（第1版）［M］.北京：人民卫生出版社，2006：149.
［2］卫生职业教育教学指导委员会.药剂专业教学计划和教学大纲（第1版）［M］.北京：人民卫生出版社，2007：51.
