化学实验基本方法总结范例6篇

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化学实验基本方法总结

化学实验基本方法总结范文1

关键词:《中药化学》实验 教学效率 方法

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)04(b)-0067-01

中药化学是一门结合中医药基本理论,运用化学的理论和方法及其它现代科学理论和技术研究中药中化学成分和有效成分的学科,是广义的中药学专业的必修课[1]。中药化学实验是中药化学的重要组成部分,通过中药化学实验一方面可以加强学生对中药化学理论课讲授内容的理解、消化和吸收;另一方面通过对中药化学成分的提取、分离和结构鉴定等基本操作技能的训练,培养学生分析问题、解决问题的能力,培养学生科学、严谨的科研态度。因而,中药化学实验对中药学人才培养具有举足轻重的作用。如何开展中药化学实验教学一直是广大从业者比较关心的课题。为了提高中药化学实验教学的效果,已经开展了较多的理论、方法和策略上的探索,如邹忠杰等认为中药化学的教学改革宜从加强实验教学等方面进行了探索,才能提高《中药化学》的教学质量,培养学生的基本技能、实践能力和创新能力[2];贾琦等认为提高中药化学实验课的教学效果,提高学生的创新能力和综合素质应把重点放在加强基本技能的复习和巩固、综合性实验、设计性实验等方面[3]。余晓晖等则侧重于中药化学实验方法学的系统学习,强化各类实验方法的共性和特性,以提高学生科研设计能力;其认为先让学生按规定的实验方案和装置操作,再逐步过渡到在教师指导下设计实验方案和装置,解决实验过程中出现的各种问题[4]。笔者从事中药化学理论、实验教学和科研工作多年,围绕中药化学实验的教学方法谈谈提高教学效率的感想,以期和广大的中药化学实验教学的老师共勉。

1 突出重点,把握关键

很多同学由于之前开展实施的实验课程较少,进入实验室会产生紧张情绪,或者是受之前做其它实验的影响,按照实验讲义步骤也没能做出理想的实验结果,对实验存在一种担心的情绪;这种情况,带教老师要以轻松自信的肢体语言或仪态感染熏陶大家,中药化学实验原理简单,只要把握实验的关键步骤,就能够做出理想的实验结果。可以列举往届同学的成功案例鼓励大家,明确只要把握重点,用心领悟,就能做成功。如在做芦丁的提取鉴定实验时,除了重点讲授碱溶酸沉的实验原理之外,实验操作中的细节也是影响实验成败的关键;实验中“碱溶”的部分是到石灰乳调节pH值8~9,而“酸沉”部分是用浓盐酸调pH值4~5;实验过程中最关键的操作步骤就从酸到碱的调节过程中必须保持提取液的温度,教科书上是称做“趁热过滤”,大部分同学“照方抓药”,不知“趁热过滤”的所以然,忽略保持提取液的温度的重要性,导致芦丁的转化率下降或者转化不出来,导致实验失败,这种情况在实验前就必须强调只有在一定的温度下才可能实现酸和盐的转化,只要控制好这一步,整个实验就很容易做成功。通过这种突出重点,把握关键实验步骤的“点睛”教学方式,基本可以圆满地完成整个实验。

2 结合生产实际,明确实验用途

中药化学实验目的是为了巩固中药化学理论所讲授的方法、技术和原理。主要内容是中药有效成分的提取、分离和结构鉴定等;中药化学实验与中药开发、生产、加工、质量评价、临床应用等密切相关[5],与其它学科的实验相比较,其最大的特点是实用性强。中药化学产业中,很多产业化大规模生产工艺就是在实验室的基础上发展起来,其原理和技术方法一定程度上都是一脉相承的。在讲授这种与规模化、产业化生产具有相似性质实验的时候,就可以结合成功的药物开发案例,指明生产上也都是用我们课堂上学习的原理技术方法,制造和生产临床使用的原料或者药物,明确告知同学验室里学习的内容对以后的实习、工作奠大有裨益,学好了不止增加对理论的巩固,而且更加容易完成从试验到生产工作的过度。这样给大家一种学习的动力和期盼,学好中药化学实验课程,容易完成从理论到实践的过度。例如,在介绍三七皂苷的提取、富集和鉴定的实验中,以通过美国FDA审评的天士力复方丹参滴丸作为研究案例[6],讲述运用现代化提取分离方法和技术把三七皂苷提取、富集、纯化最后开发成药物的案例,这让学生感受到中药化学在新药研发中的重要性。这样的案例极大地鼓舞了学习的热情、增强了学习信心!

3 明确实验原理,化繁为简

放松心态、指明方向之后,对实验原理的阐释也是至关重要的!根据笔者带教中药化学实验的教学效果来看,对中药化学实验原理的教学适宜用带教老师理解后翻译成通俗易懂的语言讲解,才是最容易接受的。譬如,在讲授中药化学提取实验时,可结合日常生活泡药酒的典型例子阐述,“泡酒”就是一种“冷浸”提取的方式,从而引出各种提取方法的学习。

4 强化基本实验操作,纠正实验操作细节

在阐明原理之后,教材上通常都有详细的实验步骤,规范初学者对每种试剂量摄取和操作。但实验过程中还是会经常出现一些错误的做法。包括仪器的使用不当、溶剂的加入顺序、用量等,带教老师宜在实验室巡视纠正不当行为,指出错误的所在,及对后面实验的影响的不良后果,纠正后学生的基本实验技术会提高很快。

5 规范实验报告,明确现在的实验训练是为以后的科研奠定基础

做完实验后,很多同学很不情愿写实验报告,往往要老师硬性规定必须要上交后才整理报告。这种情况,应该让学生从思想上彻底明白:(1)实验报告是实验系统化的高度概况和总结,仍是实验的重要组成部分,实验没有实验报告的是不完整的。(2)实验报告的写作是为了锻炼大家的总结能力,为以后的科研写作、整理、分析奠定基础。让同学明白实验报告的功能后,大家基本上做完实验后都会养成自觉撰写实验报告的习惯。

中药化学实验承载了中药化学理论的内涵,是理论联系实践最好的模式。在教学方法上抓住教学过程中的主要关键点,采取适宜的措施,有针对性地提高教学效果。通过把握实验心理-实验原理-提高实验技能-实验总结的模式,教学效果较好。这种模式能够让学生放松心态,把握重点,融会贯通,极大地提高了教学的效率。

参考文献

[1] 匡学海.中药化学[M].北京:中国中医药出版社,2003:81-82.

[2] 邹忠杰.《中药化学》课程教学改革初探[J].中医药导报,2008,14(3):104-105.

[3] 贾琦,刘祥兰,王瑞.中药化学实验课程教学改革初探[J].实验科学与技术, 2011,9(2):112-114.

[4] 余晓晖,郭玫,赵磊.中药化学实验教学改革和考核探索[J].中国中医药信息杂志,2007,14(3):107-108.

化学实验基本方法总结范文2

关键词:高中化学;实验课;教学效率

新课标明确指出化学实验是高中化学教学的基础,通过实验来探究、发现一些最基本的科学规律。化学学科理论性的概念多且抽象,学生理解起来有困难,而运用化学实验可以将抽象的化学知识具体化,使学生很容易地接受和理解。化学实验还能激发学生积极探索的兴趣,增强了学生学习化学的新动力。那么,如何才能更好地上好高中化学实验课呢?本人根据多年的一线教学经验谈谈自己的看法。

一、要讲明试验要求和实验纪律

在日常的教学中我们不难发现,有些学生在上化学实验课时总是抱着玩的态度,对于药品的安全用法和仪器的摆放根本就没了解。由于化学实验的一些设备比较精密,药品一般都有腐蚀性,所以在上化学实验课时都会或多或少的存在一些不安全的因素。这就要求我们教师在上化学实验课之前向学生讲明该节化学实验课的要求和纪律,以及涉及的安全问题。这是上好化学实验课的前提。

二、做好化学实验前的准备工作

在上化学实验课之前,首先要让学生充分预习实验知识,而后必须写好实验报告。其次我们教师要将实验室所需的实验器材和实验药品准备齐全,并将其摆放整齐,将实验室和实验台面打扫干净,这也是一堂成功的实验课之基础。

三、在实际的实验过程中设疑激思

培养学生基本的化学实验思维能力和实验的综合能力。化学实验思维贯穿于整个化学实验的前、中、后各个过程。在实验前我们必须明确问题,设置疑问,提出假设,然后让学生亲自实验,同学们通过试验和细心的观察,收集试验过程中的各种信息和材料,再通过自己的分析、比较、概括、归纳和总结等手段得出结论。比如,在讲“金属活动性顺序前面的金属能把后面的金属从它的盐溶液里置换出来”的化学实验时,我们可以设置这样的疑问:“是不是所有的金属都符合这个规律?”学生带着疑问再做硫酸铜溶液和钠的反应实验。通过实验表明:硫酸铜溶液表面飘浮着钠,迅速旋转产生火球并消失,溶液中出现蓝色沉淀,学生聚精会神地观察这精彩的瞬间的变化,我们的疑问被。学生的脑海中会出现一系列的问题,为什么会出现以上现象呢?而钠又有哪些特殊的性质?最后教师再进行归纳和总结得出结论。这样以生动的实验探索,不断的设置疑问,不但使学生的思维变得更加活跃,使他们求知的欲望逐渐增加,更能培养学生基本的化学实验思维能力和实验的综合能力。

四、实验结束后让学生将自己的实验报告完善

实验报告也是化学实验的一个重要的组成部分,不但是学生综合运用化学知识的过程,更是学生通过化学实验分析化学问题和解决化学问题的过程。所以实验后要让学生完善自己的实验报告,这也是学生学好化学的一个很好的方法。

五、清理化学实验室的卫生

化学实验基本方法总结范文3

【关键词】化学;实验教学;有机化学

有机化学是一门实践性很强的学科,有机实验对有机化学的发展起着至关重要的作用。有机化学实验是一门重要的实践性和操作性课程,作为医学检验专业学生必修的一门实验课程,属于医学检验专业学生公共基础课。

有机化学实验其主要目的是:通过实验教学使学生得到基本操作和基本技能的全面训练。实验教学配合课堂教学,加深课堂讲授的基本理论和基本知识,并对课堂知识加以验证和巩固。培养学生观察和操作、分析问题和解决问题的能力,是学生形成实事求是的科学态度,细致严谨的科学作风与良好的实验操作习惯,为以后进一步的学习、工作和科研打下扎实的基础。对于医学检验专业学生理解有机化学知识及应用有着重要的作用,同时对于学生解决实际的化学问题及培养学生学习有机化学兴趣方面有着不可忽视的作用。

实验教学与课堂理论教学紧密配合,能够为学生搭建理论与实际的桥梁。理论与实验相结合,能够使学生有效加深对有机化学基本原理的深入理解与掌握,同时又能使学生掌握有机化学实验的基本方法和相关实验技能,从而使学生学以致用,学会运用所学的知识,去解决现实中遇到的化学问题。

为了提高实验教学质量,充分发挥有机化学实验教学在培养学生创新能力的作用。从课程自身特点与医学检验专业特点综合出发,培养学生创新能力,进行教学内容与教学方法及实验考核体系的探索实践,贯彻基本化学技能教育思想及实践。

在具体的实验教学中,根据医学检验专业有机化学实验课程的特点,有针对性地选择医学检验专业有机化学实验项目,合理设置实验项目,实验项目的安排要注意实验课与理论进度,应该在学习和掌握了理论知识以后,进行实验,避免理论和实验相脱节,影响实验教学效果。注重课程内容设置的系统性与完整性,充分利用有限的实验学时,最大限度的提升学生的综合实验技能。

注重实验基本操作的练习。基本实验操作技能的掌握非常重要,它是学生进行更复杂实验操作及设计的基础。有机化学实验基本操作技能决定了后续课程药物化学实验操作环节。在实验教学中,根据对有机化学实验学习的要求,使学生熟练掌握基本的实验操作,如萃取、蒸馏、回馏、重结晶、化合物熔点及沸点测定等。蒸馏是分离有机化合物经常用到的方法之一,装置的组装是考验学生实验基本技能的重要参考,正确熟练的组装装置是进行化学反应的基础。

培养规范的实验操作习惯。有机化学作为基础公共课,是后续很多课程正常进行教学的基础,规范操作习惯的养成有利于进行其他课程实验。实际教学中,很多学生操作实验不熟练,对于基本的实验原理缺乏深入的思考和理解,规范操作可以避免实验失败,可以更好的避免事故的发生。比如萃取的时候,很多人直接将待分离物质直接倒入分液漏斗中,没有按照规范的实验步骤先检验是否分液漏斗有泄露,最终导致所得样品洒漏,除此之外,萃取的时候,很多学生只开旋钮而不拔开塞子,导致液体流动很慢甚至不流,耗费实验时间,影响实验进度。

注重以学生为本,培养学生自主参与试验设计和讨论。比如在连续多步有机合成实验中,反应前一步产品的收率与纯度,会决定接下来实验的产率,以至于影响到整体合成,具体实验中就要求学生注意这种类型实验的每一个环节。如甲基橙的制备,对氨基苯磺酸重氮盐的制备作为第一步反应,它的顺利与否决定了接下来利用偶联反应制备产物甲基橙,在具体实验操作中,要注意影响反应正常进行的原因,尽可能使实验进行顺利。

注重学生创新能力的培养。很多的有机化学反应有其自身的特点,相同反应采用不同的方法,往往得到的实验结果千差万别。针对这种情况,学生根据具体的化学反应情况,积极查阅相关的化学资料和书籍,分析有可能造成差异的原因,积极提倡进行创新。学生在整个实验过程中,根据具体情况自主灵活运用相关实验仪器,进行合理的实验设计,积极主动参与到实验中,使学生的综合实验能力及创新能力得到一定的提高。

有机化学实验教学的实践证明:通过合理设置实验教学内容和项目,培养学生规范操作习惯,加强基础实验操作技能的练习和掌握,培养学生的创新意识和创新能力,充分调动了教与学的积极性。

在今后的有机化学实验教学中,更加注重体现以学生为主体的教育思想及理念,不断积极探索新的教学模式及方法,不断总结,努力提高有机化学实验教学水平。

【参考文献】

[1]曾昭琼.有机化学实验[M].北京:中国中医药出版社,2012.

[2]刘艳珠,戴延凤,邓峰杰,邓瑞红.在有机化学教学中如何应用启发式教学[J].化工高等教育,2014(6):89-91.

[3]吉卯祉,黄家卫,胡冬华.有机化学实验[M].北京:科学出版社,2015.

[4]朱志超,卢惠娟,彭俊军.有机化学“教法”与“学法”的改进与实践[J].化工高等教育,2014(6):69-71.

化学实验基本方法总结范文4

[关键词]物理化学实验教学教学改革

[中图分类号]G642.4[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2014)02-0067-02

物理化学实验对培养大学生的基本操作技能和独立实验能力, 进一步加深基础理论原理和基本概念的理解至关重要,是高校化学、化工、材料、环境等专业的基础实验课程,是培养相关专业大学生创新意识和实践能力的重要途径。为提高物理化学实验教学质量,在国家对教育投入持续增加的背景下开展的教学改革呈现出了加强研究创新型实验、提高实验结果准确性、推进开放式实验教学、尝试主动型实验教学、提倡绿色实验教学等趋势,我们也曾经提出了利用高校测试中心大型精密仪器构建本科生创新能力教学平台的思路和实践,这些发展趋势直接导致了教学实验仪器向更先进的方向迈进。然而先进的实验仪器若配置不当,将大大弱化实验过程的直观性和减少学生动手拼搭装置的机会。

为此,成都理工大学基础化学实验教学示范中心(省级)物理化学实验室从2005年开始针对教学过程中出现的问题开展了“以提高学生实践能力为本、传统装置与现代仪器兼顾、技术引进与技术改进结合”的物理化学实验教学改革。经过努力和反复试验,我们对多个实验项目的装置和方法升级过程中出现的问题进行了分析总结和改进优化,实验项目成功率、准确率和准时率明显提高,学生满意,老师满意,目前已基本实现了“封闭与直观结合、传统与现代结合、自动与手动结合”的物理化学实验仪器构架,搭建了与培养学生创新意识和实践能力相适应的物理化学实验教学平台,物理化学以外的其它课程(如现代化学基础等)也纷纷选择或增加物理化学实验项目,年人时数由2005年的10000左右增加到2013年的25000左右,教改成效显著,为我校基础化学实验教学示范中心(省级)建设做出了积极贡献。

一、实验装置改进

(一)锡铋二元金属相图

本实验室锡铋合金相图实验装置经历了“电炉加热坩埚熔融玻璃温度计测温”的传统搭建装置,到“全封闭自动加热测温”的金属相图仪,再到“电热套加热坩埚熔融热电偶传感器测温”的改进装置的发展历程。改进装置较好地解决了传统搭建装置电炉丝易断、玻璃温度计易碎及汞污染、读数不准确、学生读数过程中需要触碰温度计进而经常打翻坩埚造成电炉短路甚至烫伤等问题,也克服了金属相图仪不直观、温度过冲、故障后不易修复等缺点。

(二)饱和蒸汽压的测定

本实验室目前测定饱和蒸汽压的加热装置是双层水浴结构的超级恒温水浴,显示温度为外层水浴温度,而样品又放置在内层水浴,为了保证显示温度与样品温度一致就必须保证内外层水浴温度一致,而达到这样的温度平衡一般需要30分钟左右,从而要么导致学生在4个学时内无法完成实验,要么未到温度平衡就读数致使实验结果不准,另外学生调平衡用的U型管液面也不易观察。为此,我们增加一支温度计直接测定内层水浴温度, 这就保证了测定温度与样品温度一致而无需内外层水浴温度平衡,实验快而结果准,U型管内加入不影响实验结果的红色试剂(如:苋菜红、胭脂红等)也很好地解决了液面不易观察的问题。

(三)最大泡压法测定溶液的表面张力

本实验室新近购置的表面张力实验仪采用了成套的玻璃装置加数字压力计的结构,较好地解决了过去读数的人为误差,但该装置很难观察到气泡均匀单一的冒出,实验现象很不明显,学生基本上无法读到稳定的最大值,实验成功率极低。经过多次试验,我们发现对于给定的实验溶液,毛细管是决定气泡能否均匀单一冒出的关键因素,通过采用一根0.5 ml移液管代替原装置昂贵的毛细管,冒泡问题迎刃而解,不仅将实验成功率提到了100%,而且缩短了实验时间。

二、 实验方法改进

(一)双液系的气液平衡相图

本实验室目前的气液平衡相图装置采用的是内加热方式,不仅学生不易掌握而且液体易爆沸冲出烧瓶发生意外。为此,我们用小功率可调电热套进行外加热并加入小块沸石的方法较好地解决上述问题,实验过程既直观又没有危险。

(二)旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数

蔗糖在水溶液中转化成葡萄糖和果糖是一个二级反应,在纯水中反应速度很慢,需要氢离子催化,实验方法使用的是3 mol/l HCl做催化剂。在实际教学过程中,4学时的实验在冬季会经常拖堂到6-8个学时,造成这一结果的主要原因是冬季温度过低。经过多次实验我们制定了HCl浓度随环境温度而变的改进实验方法(见表1)。这样一个小小的改进就解决了原来经常拖堂的问题。

表1不同环境温度下的盐酸浓度

Tab.1 Conc. of HCl under different temperatures

三、结束语

第一,近年来,高校教学改革一直是教育改革的重点,并且也在持续不断地进行,目前的总体趋势是培养学生的创新意识和实践能力,目的是为了能使学生更好地跟上社会时展的步伐,可以更快地融入实际工作中。实验教学改革作为高校教学改革的重要一环,也是围绕这一趋势开展的。

第二,针对教学过程中出现的问题开展了“以提高学生实践能力为本、传统装置与现代仪器兼顾、技术引进与技术改进结合”的物理化学实验教学改革,成效显著,有效增强了大学生的基本操作技能和独立实验能力,重点培养了相关专业大学生的创新意识和实践能力,进一步加深了基础理论原理和基本概念的理解,学生和老师都从中受益匪浅。

第三,对锡铋合金相图、饱和蒸汽压测定、溶液表面张力测定、双液系的气液平衡相图、蔗糖转化反应的速率常数测定等多个实验项目的装置和方法升级过程中出现的问题进行了分析总结和改进优化,实验项目成功率、准确率和准时率明显提高。

[参考文献]

[1]武正簧,杨冬花,闫果兰,等.构建现代物理化学实验教学体系的研究与探索[J].实验室科学,2012,15(6).

[2]王岩,李三鸣.新课程体系下物理化学实验教学的改革[J].实验室科学,2012,15(1).

[3]陈阿娜,杭志喜,王岚岚,等.物理化学开放式实验教学改革与实践[J].实验室技术与管理,2011,28(10).

化学实验基本方法总结范文5

实验是科学研究的基本方法之一,也是高校生物化学课中不可或缺的教学手段。如何发挥生物化学实验教学作用,培养学生的学习兴趣和提高学习质量,培养高素质的社会服务型人才,是摆在我们面前的重要课题,分析了生物化学实验教学的原则并总结了其的作用。

关键词:

生物化学;实验教学;高校

中图分类号:

G4

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2014)24-0180-01

1 生物化学实验教学的教学原则

1.1 结合教学和科研

生物化学教学要和科学研究相结合,对学生进行科研教育,在丰富的学术教学气氛中培养学生的动手能力,促进学生培养创新精神,学会用科学的手段来解决问题,并与同学有团队协作精神,使学生适应现代化建设的需要。

1.2 理论指导实践

实验教学的根本性就是具有“实践性”,学生在实践中不断进行操作,体验实验过程,逐步掌握实验的基本技能,并不断学习和思考,发展思维能力,提高个人能力。每个生物化学实验都会有一套理论体系,且有具体的实验技术原理,实验时要严格遵守理论指导实践原则。

1.3 深化教学内容,拓展知识领域

教学过程中,教师要不断深化基本知识和基本技能,逐步加宽和深化教学内容,提高培养学生的水平。不断拓宽学生的知识领域,特别是一些新发展、最新的科研问题、该专业的未来发展方向、最新的科研成果等与生物化学实验教学联系密切的东西,都要进行教导,扩大学生的知识面,让学生适应社会发展。

2 生物化学实验教学发挥的作用

2.1 有利于学生理解和掌握生物化学方面的理论知识

生物化学涉及面广、内容丰富,在近些年发展十分迅速,其理论知识也是众多学科的专业基础知识,如医学、农业、生物、食品等。知识量越大,学生学习起来越困难,需要了解的层面也越多。很多生物化学的知识都需要学生去记忆,但又不能完全依靠死记硬背,这会减少理论知识学习的趣味性,降低生物化学活力。而生物化学实验教学能很大程度的帮助学生加深对专业知识的理解,有利于将抽象的理论知识形象化、生动化,方便学生切实的掌握知识。生物化学实验丰富多彩,有很多有意思的实验,也有很多有趣的实验现象,一般高校涉及较多的是生化实验和生化分离实验。

如蛋白质定量实验考马斯亮蓝法,蛋白质样品加入考马斯亮蓝试剂后,颜色发生改变,吸光度发生变化,通过实验让学生清楚的从实验中体会到蛋白质的某些结构有与考马斯亮蓝发生反应的性质。紫外分光光度法测定蛋白质的含量,让学生更加清楚蛋白质有紫外吸收的性质,为什么能够有紫外吸收的性质。

2.2 有利于学生培养对生物化学方面的求知欲

只有通过实验才能更准确的研究各学科,实验是发现新知识,了解旧知识的重要途径,是生物化学和其他相关的生命科学的学科基础。在生物化学教学中,有些概念、性质很难通过纯理论的讲述来让学生理解,有的更是显得苍白无力。而在生物化学实验教学中,学生对生物化学实验往往会有浓厚兴趣,直观的实验现象更是有效地缓解了理论知识学习存在的枯燥感,能够充分调动学生的学习兴趣,引发学生对实验现象进行思考和总结,展现了生物化学本身特有的学科魅力。

我们都知道酶学在生物化学中占有重要地位,而酶的基本性能指标是酶活力。通过实验,如酶的抑制和激活实验,能够让学生对酶活力有一个概念,对其的活力测定也有了认识。该实验可以让学生采集自己的唾液淀粉酶进行实验,通过稀释自己的酶液来激活或抑制酶活力。当稀释程度满足要求时,实验现象会呈现出黄褐色的激活组酶,蓝黑色的抑制组酶和酒红色的对照组酶,实验结果颜色鲜明,生动有趣,一定程度的激发学生的实验热情,提高对酶的认知,并培养了学习兴趣。

2.3 有利于学生培养分析问题能力、动手能力和解决问题能力

生物化学研究本质上还是对生命的化学本质研究,在生物化学实验中应用的实验材料是生物材料,该材料稳定性差,个体差异也较大,导致的实验结果误差也很大。这样就对学生的实践能力有了要求,并且为了获得较为准确的实验结果,也要求学生培养细心、严谨、灵活的科研风格。高校生物化学实验教学采用的实验方案大都数是较为成熟的验证性实验,一般会有较为详细的操作规范,得到的实验结果也较为准确,能够了学生体会到实验成功的魅力。但当实验出现错误导致失败时,就要求学生学习分析问题,总结经验教训,再结合实验来解决问题,锻炼学生动手能力和解决问题能力,当对问题有不同看法时也可以通过不断的实验来创新,培养创新能力。

如蛋白质的凝胶过滤层析实验,能够让理论知识转变为形象的实验现象,让学生从根本上理解凝胶过滤层析的原理和方法。该实验主要是凝胶柱中,不同分子量和颜色的样品彼此分离,在检测器检测和电脑的记录下,描绘出它们的洗脱曲线,并通过对曲线的分析来总结实验和自身不足,不断锻炼自身。

3 结语

在高校生物化学实验教学中,不但需要通过大量的验证性实验来锻炼学生的动手能力,也需要通过一些设计性的实验或者综合性的实验来培养学生的分析问题能力、实验设计能力、问题解决能力和科研能力。通过各种实验,不仅加深了学生对知识的理解和掌握,也培养了学生之间的团队合作能力,思考问题时也能做到严谨、细致,能够科学的分析实际问题,适应社会的发展需求。

参考文献

[1]唐瑭.生物化学实验教学改革与研究[J].实验科学与技术,2012,(01).

[2]范玉贞.生物化学实验教学与学生能力的培养[EB/OL].http://.

化学实验基本方法总结范文6

王峰(1971),女,江苏沛县人。教授,硕士。主要研究方向为无机化学教学与研究。

\[摘要\]

无机化学实验是化学化工类专业的第一门实验课,承载着培养学生严谨的科学态度、正确规范的操作技能和良好的实验习惯的教学任务,是学生从事专业研究必备的基本素质。传统的无机化学实验大多是验证性实验,繁琐无新意,学生缺乏主动性,而设计性实验是激发学生探究意识和培养学生创新能力的有效途径。实践证明,利用设计性实验以学生为主、教师为辅的教学模式实施开放式实验教学,充分发挥经典无机化学实验的魅力,由学生自行设计实验方案、独立完成实验的全过程,调动了学生的学习兴趣和积极性,培养了严谨的科学态度和良好的职业素养,发掘了学生的创造性思维,为后续课程的学习和今后的工作奠定坚实的基础。

\[关键词\]

无机化学实验;设计性实验;教学方法;模式

\[中图分类号\]G642.0

\[文献标识码\]A\[文章编号\]10054634(2015)03009404

无机化学实验是化学化工类专业开设的第一门实验课程,是沟通中学化学和大学化学知识和学习模式的桥梁,在无机化学实验内容本身的基础上承载着培养学生严谨的科学态度、正确规范的操作技能和良好的实验习惯的教学任务,在整个教学计划中起着承上启下的关键作用\[1,2\]。因此,无机化学实验教学的好坏将直接影响到学生对本专业的兴趣、实验习惯及实验技能的培养,也关系着后续专业实验课的开设效果\[3\]。

1无机化学实验的教学内容和教学模式

无机化学实验的教学内容难度不大,但是知识范围很广,包含基础知识和基本操作技能、基本化学原理、元素化学和无机化合物的制备等等。无机化学实验所开设的实验项目大部分是经典实验和验证性实验,甚至有很多都是在中学老师讲过学生背过的,例如“氢气的制备和铜相对原子质量的测定”、“阿伏伽德罗常数的测定”、“硫酸铜结晶水含量的测定”、各族元素单质及其化合物的性质等等,实验结果都是已知的,每个实验项目的教学时间是3~4个学时,在这样一个很短时间内要求学生掌握实验原理、仪器原理、熟悉仪器的操作使用、实验注意事项并完成实验难度很大,没有办法只好在实验教学过程中教师对实验原理、实验步骤、仪器操作方法等尽量交待清楚,很多学生“照方抓药”完成实验,走个过场,随便写个数据,或者抄抄实验报告,自己思考的很少,其学习主动性无从发挥, 更谈不上想象力和创新思维的实践了,久而久之,还形成了一种不动脑思考,应付差事的坏习惯。

近年来,伴随着中学化学教学改革的逐步开展,大部分高校都已经意识到传统实验教学中存在的诸多问题, 并与中学化学教学一起都在进行着各式改革\[47\],在整个实验教学体系的改革中为了避免实验操作的重复往往把更多的基本操作和基本技能实验调整到了大一,或者删减了一些验证性实验而增加了一些综合性和应用性试验,无机化学实验也随之更名为“普通化学实验”或“基础化学实验”,其结果虽然强化了基础、训练了综合实验能力,但同时过多且集中的实验基础训练容易导致枯燥乏味厌学;验证性实验的减少使学生缺少了第一手第一眼的实验感性认识,从而在跨越到综合应用性实验时缺乏过渡相当于“拔苗助长”,增加了教和学的难度。

因此,学院无机化学实验教学中引入了设计性实验的教学模式。

2设计性实验内容的选择

2.1经典的无机化学实验

经典的无机化学实验包括化学常数测定和简单无机化合物制备,较复杂化合物的制备一般在综合化学实验中开设。虽然大多数学生对经典的无机化学实验内容和结果都比较熟悉,但真正操作却是第一次。因此,笔者选择这一部分实验以设计性实验的形式开设。

2.2元素化学中的验证性实验

元素及其化合物性质实验因为繁琐、枯燥,历史地位屡遭质疑。目前,大多数高校已经对其进行了大幅度压缩甚至摒弃。但是它是无机化学实验的重要组成部分,通过元素化学实验可以获得大量物质变化的第一手的感性知识,加深对课堂上讲授的基本原理和基础知识的理解和掌握,进一步熟悉元素及其化合物的重要性质和反应,这也是无机化学实验的主要学习任务。因此,枣庄学院选择将元素化学实验内容优化整合而不是简单地删减,以小型的设计性试验开设。

整合后的元素化学实验内容不拘泥于课堂教学内容的系统性,而做为三种类型的设计性试验开设。第一种类型做为典型的性质实验,例如ds区元素,是理论和实验中很重要很典型的元素化合物;第二种类型做为无机化合物的制备和性质检测,例如卤族元素碘的实验“海带(紫菜)中提取碘及碘的性质”;第三种类型做为化学原理实验,例如氧化还原反应、沉淀溶解平衡、配合物的性质等,把常见单质及化合物的性质归类实验。三种类型的实验尽可能囊括元素化学要求掌握的实验内容而不重复,同时这三种类型的实验内容并不是固定不变的,例如“KMnO4氧化剂在不同的酸碱性介质中被还原产物不同”既可以做为锰化合物的性质,也可以做为氧化还原反应原理实验,又可以高锰酸钾的制备实验开出。

3设计性实验的教学方法

3.1经典的无机化学实验

1) 实验项目的提出。学期初实验教师制定一学期的实验计划表,其中标出设计性实验;在实验开出的前两周布置实验题目,提出设计要求,根据实验的性质和难度要求学生由2~3人一组经查阅文献资料、小组讨论后确定实验设计方案。实验设计方案包括实验原理,所用仪器和药品的种类、规格、浓度、用量、实验步骤、操作方法和注意事项,实验结果的文献参考值,实验中可能会出现的问题及处理方法等。

2) 查阅资料。大一新生还没有学习过文献检索课程,很多学生不懂得怎样查找资料,因此需要实验教师提前指导学生查阅文献,引导学生学习图书馆的专业资料和电子资源的使用方法,学会资料的筛选。

3) 教师批改实验方案。提前一周,学生上交实验方案给教师批阅。同一个实验不同的学生会选择不同的方法。例如,在设计“阿伏伽德罗常数的测定”实验方案时学生分别选择了电解法、单分子膜法、量气法等。教师批改的时候针对每种方法应该注意的问题提问学生,学生根据教师意见修改、充实和完善实验方案。第一次的实验设计方案多数是学生在文献资料中摘抄的,没有自己的见解,比如单分子膜法中,学生习惯了实验中直接用已经配好的溶液,并没有想到自己需要配制硬脂酸镁的苯溶液,更没有想到它的浓度是多少,在老师提问后才想到文献中查找这个浓度,继而想到这个浓度意味着什么、大或小对实验结果的影响。

随着设计性试验的逐渐开出,学生不再只是简单的查和抄,慢慢地学会分析判断不同文献资料不同实验方法的优缺点,融进自己的实验经验,提出合理的实验方案。

4) 实验。学生在实验方案经教师许可后,方可进入实验室实验。实验时,教师不再需要过多的讲解,学生自己完成实验过程,包括实验仪器的组装、溶液的配制及标定等,在实验过程中要求学生仔细观察现象,记录数据,教师来回巡视、检查学生的实验操作,学生遇到问题无法解决时教师及时与学生讨论并加以引导;实验进行中期组织同学讨论:实验原理设计成实验步骤的思路、实验仪器的使用方法、同一种方法应该注意的问题、不同方法之间的比较等等。每当此时,学生就会有种恍然大悟的感觉。例如,在第一次设计实验“阿伏伽德罗常数的测定”中,有的同学因为熟悉选了电解法,有的同学因为简单选了单分子膜法,还有的同学看到文献中说速度快而选择了量气法。实验后,大家分别就自己的方法,自己实验中走过的经验和教训一步一步总结过来,收效颇丰。有个同学甚至不好意思地说:“老师,这个实验步骤不应该是这样的,这是我在网上抄的,应该这样修改。”

5) 实验报告。在实验完成后,经老师审查实验记录和签字后方可离开实验室,在实验课后进行实验数据的处理和实验过程分析并完成实验报告,最后由实验指导教师判定此次实验的成绩。

3.2元素化学中的验证性实验

一个元素化学实验项目一般由多个具体的小实验组成,涉及的化学反应类型、药品种类和产生的实验现象丰富多彩,但是实验步骤简单,需要精密仪器少,反应的发生完全依靠实验人对实验现象的观察和判断。例如,产物是溶解于溶液还是以沉淀形式存在,沉淀的形态是絮状、胶状或是颗粒状的;产物的颜色比如碘溶解在水中、乙醇中和四氯化碳中的颜色辨别仅靠教材中的文字描述是无法判断的,只有细细观察和比较才能逐步积累经验。因此,元素化学实验是培养学生化学观察能力和感性认识的精髓。

元素化学实验课程的开设时间基本上是在化学原理理论授课之后。在具体的教学过程中,要求学生预习实验时要推测实验现象和实验结果,实验中全面地观察现象(颜色、形态、气体或沉淀的生成等),如实记录实验现象并做出自己的判断。元素化学实验初期,教师根据已知的实验步骤引导学生结合理论知识分析实验要求、实验条件的控制,得出实验结论;逐渐过渡到要求学生设计出合理的实验步骤验证化合物的性质,例如分析NaNO2的氧化性还原性强弱;利用分步沉淀的方法分离Cl-、I-;鉴定Fe2+是否已被氧化等等。

元素化学实验既加深了理论课知识,又解决了以往只动手不动脑的机械性操作的问题,培养学生仔细观察和尊重科学事实的良好习惯,特别是当实验结果出现异常时更激发了学生讨论探索的激情,从而进一步提高学生思考问题、分析问题和解决问题的综合能力。

4设计性试验的开设方式

4.1合理安排实验项目,形成循序渐进的梯度

无机化学实验是大学第一门实验课,学生实验能力有限,因此整个实验项目的设置顺序是按照由简单到复杂、由基础到综合、由已知到未知的“梯度”循序渐进,让学生逐步养成科学的实验思维方法。在第一学期开出仪器的认领与洗涤、玻璃工、分析天平的使用、溶液的配制、粗盐的提纯和转化法制备硝酸钾等基础操作实验后,在每个实验项目中安排一些小型的设计性试验,例如,结合理论课的习题配制某种缓冲溶液并检验其缓冲能力、设计某种特定的原电池、检验氧化还原反应的介质对于氧化还原反应的影响等,然后选择性地开设硝酸钾溶解度的测定、阿伏伽德罗常数的测定、二氧化碳相对分子质量的测定、硫酸铜结晶水含量的测定等简单的设计性实验,主要训练学生的查阅文献、实验设计能力,培养其科学的思维习惯;在第二学期安排了一部分综合设计性实验,如设计实验验证某种物质化学性质、未知物的鉴别、混合离子的分离与鉴定、常见无机物的制备及组成的定性、定量分析等。

4.2适当开放实验室,实施开放式实验教学

实验课是一个训练的过程,不同的学生动手能力不同,完成实验的时间也不相同。在有限的学时内,基础差的学生可能做不完实验,有些学生急于实验任务无暇仔细观察实验现象,有些学生可能会得到不理想的实验结果。因此,为使学生得到充分的基本技能训练和科研素质培养,枣庄学院化学化工与材料科学学院实行开放式实验教学。根据学生实验课时和实验室的具体情况,制定实验室的放时间,安排实验教师进行指导。一方面,对在课堂内做得不够的或考查不合格的进行着重训练,做到人人过关; 另一方面,对一部分好的学生进行一些实验的选做或对课堂实验进行进一步的探讨,对实验装置和实验方法的探索和创新,锻炼他们的实验操作技能,初步培养他们的科研能力。

4.3考查

在每学期的无机化学实验考核中安排一次设计实验考查,设计实验的评价结果占总评成绩的30%。第一学期为化学常数测定实验,考察学生在查阅资料、方案设计、实验操作、实验结果、协作精神、安全环保和研究报告等方面的表现。第二学期为元素化学实验,当堂抽签完成,考察学生在方案设计、实验操作、现象观察与实验结论总结等方面的表现。

5总结

无机化学实验教学中的设计性实验并不必须是综合性实验,而是做为探究式教学方法的一种形式,把简单实验看作是一项科学研究,尤其是让经典实验再现经典而不是简单地重复验证前人的结果,引导学生收集相关实验资料、制定实验方案、自己动手实验,指导学生分析实验现象并自行概括得出结论,在实验结果的验证过程中提高实验能力。因此,在无机化学实验中开设设计性实验,从大学实验的起步阶段重视培养学生的科学思维能力,不仅激发了学生学习化学的兴趣、积极性和主动性,更重要的是培养了学生严谨的科学态度和良好的职业素养,发掘了学生的创造性思维,为后续课程的学习和今后的工作奠定了坚实的基础。

参考文献

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\[7\] 曹庆林,杨善中,王华林,等.基础化学实验教学改革的探索与实践\[J\].实验室研究与探索,2004,(4):79.

Exploration of designing experiments establishing mode in

Inorganic Chemistry experiments teaching

WANG Feng,HUANG Wei,ZHU Honglong,LIU Xuejing

(College of Chemistry,Chemical Engineering and Materials Science,Zaozhuang University,

Zaozhuang, Shandong277160,China)

Abstract

Inorganic chemistry experiment is the first experiment course in chemistry or chemical engineering speciality.It is teaching tasks of inorganic chemistry experiment to cultivate the rigorous scientific attitude,correct standard operation skills and good experimental habits,and which is also the students′ essential basic qualities in the professional field.The classical inorganic chemistry experiment items are mostly verification experiments, tedious,no new meaning,and so maybe lead to student′s lack of initiative. While,designing experiments is the effective ways to inspire students′ explore consciousness and train students′ innovative ability.To carry out open experimental teaching using design experiments in a studentcentered and teachersupplemented teaching mode,the charm of classic inorganic chemistry experiment will be given full play.Experimental programs designed by the students themselves and independently complete the whole process of the experiment,which will stimulate study interest of students,develop a rigorous scientific attitude and good professionalism,explore the students′ creative thinking,and establish found for subsequent courses of study and future work.