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关键词:农村中学;化学实验;安全教育
安全教育的目的是保障学校及学生和教师的人身财产安全,维护学校正常教育教学秩序。新课程标准倡导“以科学探究为主的多样化学习方式,注重学生的亲身经历和体验,强调创设生动活泼的学习情境”。这些理念在化学教学中的落实离不开化学实验。由于在化学实验的过程中存在安全隐患的因素较多,所以在实验教学中对学生进行安全教育有其自身的必要性和特殊性。
一、中学化学实验常见的安全隐患
(一)实验室管理不规范引起的安全隐患
化学实验室应由专业人员管理。农村中学专业教师紧缺,部分学校实验室管理人员为兼职教师,缺乏实验室管理方面的知识,不能科学、系统、实事求是地管理实验室,易造成安全隐患。表现在:一是随意往下水管道排放实验过程中产生的废液、废渣,堵塞下水管或使水管受腐蚀破裂而污染环境。二是药品存放不正确。化学药品要按照性质、属性分类存放,易燃、易爆、剧毒、强腐蚀性药品不得混放,强挥发性、易分解的药品应低温避光保存,否则会变质,严重的甚至会发生爆炸。三是废物、废渣处理不正确。如把溶有白磷的二硫化碳顺手倒入有易燃物的容器中。四是药品、仪器管理不严格。学生把实验剩余的诸如金属钠、钾、电石、过氧化钠这类与水剧烈反应的药品带出实验室,埋下安全隐患。
(二)实验室建设不完善埋下的安全隐患
实验室通风设备和上下水对完成化学实验非常重要,因为化学实验经常会产生或使用一些有毒、刺鼻的气体或挥发性液体,若实验室通风不畅,不能及时将有毒物质排出或用空气充稀,易对人体造成极大损伤。还有实验室水管松动或锈蚀漏水,电源插座、开关等电器设备安装不合理等都是安全隐患。
(三)实验操作不规范引发的安全隐患
规范的实验操作是实验安全的保证。实验操作过程中疏忽大意,或不按规则操作实验,都容易引发安全危险。如稀释浓硫酸时,把蒸馏水加到硫酸中,操作不当,溶解产生的热量不能及时散发就会发生爆炸;做钠与水反应实验时,钠的用量太多剧烈反应也会发生爆炸;点燃可燃性气体时,没有检验纯度而引发爆炸;检验气体或挥发性液体气味时,直接用鼻子对着试剂闻;往燃着的酒精灯内添加燃料易引发火灾;用试管加热液体时对着他人;还有玻璃仪器的使用不当,等等。
二、化学实验安全教育的有效途径
(一)提高认识,正确对待化学实验
通过正确引导和教育,把安全教育内化为学生的自觉行动。一是制定具体的实验安全守则、危险化学药品使用制度,并组织学生认真学习;二是合理利用反例来强化学生认识;三是认真辅导,实验前不仅要给学生讲清实验目的、原理、操作流程,还要强调实验中应注意的安全事项,要求学生以高度的责任心和严谨的科学态度来学习化学实验。
(二)树立安全意识,有效进行化学实验
为安全进行化学实验,要求学生在课前认真预习,了解实验目的,理解实验原理,掌握实验内容和实验操作,并写出实验设计预习报告。做到熟悉实验仪器、药品,对在实验中可能出现的安全隐患有所预见性,了解实验意外事故的一般处理方法,严格按实验设计流程有效进行实验。
(三)教师把关,科学系统地进行实验
教师是对学生进行安全教育的主要实施者,教师在演示实验中的举动直接影响学生动手实验时的态度和方法,即使是常用仪器的使用也要做到规范认真。中学生的年龄特点决定了他们对新鲜事物有极强的好奇心,好动是他们的天性,因此,在平时的学生实验中,除了讲清楚规范操作、安全要求外,还要严格监督、指导,使学生逐步养成良好的实验习惯。
一、从学习实验守则入手
在第一次上实验课的时候,几乎所有老师都会组织学生学习化学实验学生守则。初三学生处在特殊年龄段,其意识指导行为中的消极避罚因素正逐渐减弱,而理性因素已萌芽并发展。所以,在学习学生守则的时候,老师深入解释每一条的具体要求和原因,比一味地强调或威胁要好得多。
以下就结合学生实验守则具体谈谈。
1.学生进入实验室要保持安静,按规定位置就座。未经老师同意,不要擅动仪器。
2.实验前,学生应认真预习实验手册及课本有关内容,充分了解实验目的、内容和方法,并事先检查实验器材、药品是否齐全、完好。在准备工作就绪后再开始实验。
3.实验时,必须听从实验老师的指导,做到操作正确、步骤科学、严肃认真、一丝不苟,切忌草率从事。
4.实验过程中,如遇到困难和问题,应及时请老师协助解决。
5.爱护仪器、设备、材料,一切仪器、材料未经实验老师同意不得带出实验室。不得擅自挪用其他组的仪器、材料。
6.认真、独立地分析实验结果,据实填写实验报告。
7.实验结束后,必须认真清理实验器材并摆放整齐,搞好清洁卫生,关好水源、电源,放好桌椅,经实验老师验收后,方能离开实验室。
8.如遇意外事故,应沉着、镇静,及时报告老师,妥善处理。
第一条是基本要求,没有商量的余地,初次发现违规就要严肃指出。但关键是要落实按规定位置就坐这个要求,而且应在第一节实验课的时候就要把实验课座次表做好。因为学生在上实验课的时候都有随便坐这个趋势,不固定座位后面的很多要求都得不到贯彻。
第二条是有关预习和实验课前的准备的。鉴于高中教学的实际情况,要让学生写预习报告不是很可行,那就应该着重把进实验室以后的行为规范好。首先,不允许学生迟到,尽管实验楼离教室有一段距离,要求要提前2―3分钟到,原因是到实验室后还有要求。按我们学校的情况,一般把对学生实验中的改动和注意事项都写在黑板上。所以要让学生养成到实验室先看黑板的习惯,并结合黑板上的内容进行预习。
第三、四条是必须要求学生听从老师的安排,有事要告诉老师。但要达到操作正确、步骤科学、严肃认真、一丝不苟,切忌草率从事的要求就比较困难了,平时要抓的就是态度和操作。
第五条是实验管理的重中之重。爱护公物这是道德方面的要求,但具体来看在实验中难免会打破仪器,所以要先把损坏赔偿制度给学生讲清楚,明确责任关系。要求学生来实验室后马上检查桌上仪器有无破损,有的话及时报告,这样可以避免责任不清。要求学生重视诚信,每人固定位置也保证了有必要的监督机制。另外仪器材料未经允许不得带出这条也要说明,对绝大多数高中生来讲,带出仪器这一点一般不会有问题,但药品就要注意了,要先讲清楚这样做的危害。
第六条是作业问题。
第七条要教育学生要做一个文明而负责任的学生,这一条的贯彻执行关键还是看制度。
第八条的总则需要事先说好,在每次用到危险药品的时候需要强调。
二、从培养学生良好的实验习惯入手
学生在做实验中很多细节问题,而这些问题与学生学习效果及实验安全都有莫大关系。比如经过多次训练,一个高一班级在下学期的时候就可以安静而有序地进行实验了。这些细节有:勿带食物进实验室、实验台脏别趴下、别将仪器当玩具、药品分开勿污染、动手动眼不动口、坐着实验不站立,现象精彩莫喧哗,有事必须先举手、酒精灯莫靠桌沿边。这些细节有些是保护学生安全和健康的,有些是确保实验课堂秩序的,第一次说明以后,以后要结合实际情况适时强调和提醒。
三、从健全学生实验管理制度入手
这里主要是两个问题:一个是损坏赔偿制度,一个是实验室清洁制度。对于前者刚才已经说过了,后者在操作的时候我曾经遇到很多困难。对于一节化学实验课,首先,实验室距教室有一定距离,所以清理和检查工作必须在较短时间内完成;其次,学生在下课铃响后会急于出实验室,如果光靠老师检查会很混乱。对此,我做了以下尝试。
第一次,我指定了组长,要求组长检查后才可离开。结果因为实验室过道很窄,检查的组长和出来的其他学生移动方向相反,也很混乱,有人趁乱离开,事后我找那些没整理好的学生加以批评。但第二次又有其他人没收拾好,还有就是组长本人也要收拾桌子。
第二次,我在下课前3分钟就要求学生整理实验桌,但有些学生还没完成实验,所以在下课的时候因为仓促也没有全班都收拾好,而有些学生认真收拾了但结果也不能令人满意,也抓不到特别不好的学生做典型。
我仔细思考了这个问题,为什么很多学生收拾了但达不到要求呢?我认为是他们没有学过怎么系统地整理实验台,趁下一次实验课实验内容比较少,我专门用10分钟时间教大家怎么收拾。事先我根据该实验所用药品及仪器整理了几个基本步骤。
1.将所有试管洗净并倒放于试管夹上,将试管夹、试管刷、镊子、铁丝等插在试管架上,试管夹靠桌子的对面壁上。
2.将试剂瓶靠试管架放成两排,大的放后面,小的放前面,酒精灯靠着试剂瓶。
3.将桌上的废纸及火柴梗放垃圾篓里。
4.用抹布擦桌子。
5.洗手。
像这样我手把手教了两次,第三次以后就只需要说一下几个特别的东西该怎么放就行了。
同时,我还落实了责任制,检查发现问题后就让那几个有问题的学生下次留下来检查,这样做效果很好。
应该说,对学生实验的管理这个问题可大可小,大的话就是安全问题,安全无小事;小的话就是学习习惯问题。虽然学生过一些年以后把实验做的什么都忘了,但这样一个有序的习惯对他们的生活也有很大帮助。
参考文献:
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[2]化学课程标准解读.湖北教育出版社.
[3]新课程教师学科教学培训教材(化学).北京大学出版社.
[4]走进课堂――初中化学.高等教育出版社,2004.11.
论文摘要:实验室作为实验教学的主要载体,其建设和管理的好坏,直接关系到教学质量的优劣。为了保证教学的正常进行,首要解决的是实验室的安全问题。从实验室安全制度的管理,落实,实验室安全设施的建设及实验室的安全教育几个方面阐述了如何做到实验室的安全管理,以保证良好的教学质量。
实验室作为实验教学的主要载体,其建设和管理的好坏,直接关系到教学质量的优劣。近年来,中职生普遍素质较差,学习能力和自觉性低下,由于扩招的影响,学生人数较多,实验室相对比以前拥挤。因此,为了保证教学的正常进行,为了保证良好的教学质量,首要解决的是实验室的安全问题。
我校是国家级重点中专学校,各类实验室基本健全、初具规模。在实验室建设过程中,我校首先本着“安全第一”的原则,结合“实用、合理、节约、环保”等原则,从规章制度、人员安排、实验室场所、设备、仪器、药品等方面都做了一些探索,特别是安全措施方面。
1、领导重视,制度落实,人员安排到位
在化学实验室建设过程中,为了预防和减少化学实验中引发的急性化学中毒事故,提高师生应对急性化学中毒突发性事件的处置能力,在安全保卫部门的帮助下,特制定了应急预案。预案包括以下内容:
第一、可能引起急性化学中毒事故的原因
第二、预防办法
第三、处置程序
(1)及时报告
(2)启动应急处理小组
(3)现场抢救:
(4)做好调查取证工作,保护好现场及有关证据。
(5)按校内学生意外、伤害事故处理应急预案进行操作。
(6)保险介人。
(7)必要时警方介人。
除了应急预案以外,每个实验室还制定有实验室安全操作规程、实验室管理人员一览表等。实行专人管理,对危险化学品实行专人、专柜、加锁的措施。我校还建立了一支责任心强、业务素质高的实验室管理队伍,实验人员持证上岗,安全意识强,实验室管理井井有条。
2、实验室场所分布合理、物尽其用,防微杜渐,避免事故发生
实验室的配套设施比较完善,实验准备和学生实验室分开设置,不同的仪器有不同的柜子存放,实验操作的台面我们采用的是耐酸耐碱材料,清洁起来非常方便。天平室和精密仪器室则采用的是防震的大理石材料,装饰既美观又实用。
为了保障实验课的有序进行,我们日常非常重视对学生实验课的规范教育。对上课用的试剂和仪器除了要求按正确的方法使用外,特别强调安全意识和环保意识的培养,使学生懂安全,自发地保证安全,保护公共财产,养成严谨认真、实事求是的科学态度和良好的行为习惯。要使学生养成在做任何实验时,心中都有节约的观念、环保的理念、安全的意识,必须从小事做起,从一点一滴上开始陶冶和训练。首先教师要起到一个很好的示范作用,这样对学生起到一个潜移默化的影响,然后实验中再从严要求。这包括在实验态度上养成严谨、认真、客观、从容的品质;药品按规定用量取用、实验操作规范,遵守实验守则,不随意带出药品、不能品尝药品,不私自做有危险性实验,不随意倾倒实验垃圾,节约水、电、酒精燃料、试纸、滤纸等,爱护实验仪器,实验后按要求对实验后的剩余物进行处理、洗涤实验仪器,收拾实验台面,整齐摆放好实验器皿、药品等。特别是对于化学实验室产生的废液中往往含有酸、碱、重金属化合物以及氰化物、含砷化合物等,一般实验室的废液都排人下水道,这样不仅会对环境造成极大的危害,而且会淡化学生的环保意识,养成不良的习惯,影响绿色化学意识的培养与绿色化学技术的发展。在实验教学中把好的经验传给学生,对废弃物进行无害化处理。比如用中和法中和酸性或碱性废水,利用萃取法将可溶性废物在两相中溶解度不同回收酚类和重金属等。这样既可培养学生绿色化学意识又可使学生学习绿色化学的实用技术,还可以节约资源、变废为宝、变害为利。
通过实验室管理人员与教师共同辅导学生实验课,密切注视每个学生的实验过程,发现错误及时纠正,防微杜渐,避免了事故发生。
比如,酒精灯使用时,经常有操作不熟练或者粗心大意的同学会引起台面着火。有一次在梭酸的性质实验中,刚做完草酸的脱梭反应后,由于学生没有等试管冷却就开始洗涤,导致试管有一条小裂缝,加热时,试管爆裂,试剂流到了酒精灯和台面上,顿时,台面烧了起来,学生慌忙中又把酒精灯撞到了地上,地面上也开始着火。我们平时一直要求点酒精灯之前,一定要在旁边准备好湿布,于是很多同学和老师,马上用大量的湿布把火迅速盖灭了。
3、药品的安全管理
根据实验课的特点,尽管危险品用量不大,但是品种繁多,使用频率高,因此药品的安全管理非常重要。为了确保药品本身安全和不受污染,在试剂存放过程中,根据试剂的不同特性分别在密闭、避光、低温、通风、隔离防火等情况下,尽量互不干扰,互不影响,并贴上标签,方便查找和使用。我们应该知道常识易爆混和物。
实验室中不仅经常使用易燃、易爆、自燃以及强氧化剂等类药品,而且还要经常进行加热、灼烧、蒸馏等实验操作,存在着火的可能,因此要了解和掌握有关防火、灭火的知识和技术。
(1)防火
加热易燃试剂时,必须用水浴、油浴等加热,绝不能用明火。如果加热温度有可能达到被加热物质的沸点,则必须加人沸石,以防爆沸。
使用易挥发可燃试剂(如乙醇、乙醚、丙酮等)时,要尽量防止挥发,保持室内通风,绝不能在明火附近倾倒、转移这类试剂。
配置灭火器材,定期检查其性能。
(2)灭火
实验室如果着火,应根据情况进行灭火,常用的灭火剂有水、沙、二氧化碳灭火器、四氯化碳灭火器、泡沫灭火器和干粉灭火器等。可根据起火的原因选择使用:①金属钠、钾、镁、铝粉、电石、过氧化钠着火,应用干沙灭火;②比水轻的易燃液体,如汽油、笨、丙酮等着火,可用泡沫灭火器。③有灼烧的金属或熔融物的地方着火时,应用干沙或干粉灭火器。
4、各种有毒气体的中毒症状和安全防护措施
有毒气体的中毒症状及防护措施见表1
5、在实验教学中充分关注安全
对于实验教材中不利于安全或者是没有详细说明安全事项的实验,实验老师一般会结合学生的实际,在不影响教学内容和目标的前提下,尽量开展绿色实验,或者补充说明注意事项,使实验过程既安全又环保,还有利于师生身体健康。
比如:《有机化学》实验中,很多实验我校都作了一些改动。蒸馏的操作实验中,为了使学生安全学会操作,我们分两步进行,第一步先用水来自制蒸馏水,第二步才用试剂进行课程规定的实验。这样在学生做第一步的时候,基本上是安全的,方便学生在掌握基本操作和熟悉仪器的基础上,有效地进行第二步的实验。而且这个实验我们把酒精灯改成电炉,把圆底烧瓶改成平底烧瓶,学生安装起来更方便,实验效果更好。类似这样的改动很多,有些是学生提出的,从而也锻炼了学生的思维,鼓励了学生动手的积极性。
6、实验课后的废液安全排放问题
实验室中各类酸、碱的用量很大,一般的废液浓度小,可以直接排放。浓度较高的酸碱废液,分开存放,定期将废液中和至ph值在6. 5一8. 5之间后,再经稀释可安全排放。
7、结语
(蚌埠学院 生物与食品工程系,安徽 蚌埠 233030)
摘 要:生物化学实验是高等院校生物与食品类专业一门重要的专业必修课.本文从我院生物化学实验教学的现状分析、存在的问题分析和人才培养举措3方面对新建应用型本科院校的生物化学实验教学体系进行改革与实践.以培养学生的动手能力为出发点,提高学生在实验教学中的主体作用.激发了学生的学习兴趣,培养了学生的实验技能,提高了学生科研能力,取得了较好的教学效果.
关键词 :生物化学实验;教学改革;实践
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-260X(2015)01-0224-02
高等教育人才培养目标一般通过课程建设实现,课程质量的优劣直接决定着人才培养质量的高低.生物化学实验是高等院校生物与食品类专业一门重要的专业必修课.对于蚌埠学院这样的新建应用型本科院校,进行生物化学实验教学改革显得尤为重要.为了适应社会对应用型人才的需求,根据我校性质和专业特点,我们探索打破现有生物化学学科传统实验课程教学体系,构建新的实验课程教学模式并更新实验内容,使之适应创新人才的培养.
1 蚌埠学院生物化学实验教学现状
生物化学实验的教学主要还是“填鸭式”模式,即先由实验老师讲解实验原理、实验操作步骤以及实验注意事项,然后再让学生进行实验操作的教学方式.这种教学模式实际上只注重结果,忽视学生的实验过程.结果导致学生普遍存在重视理论学习忽视实验操作、重视撰写实验报告忽视实验过程、重视理解实验原理忽视实验步骤的思想.实验的前期准备工作全部由实验老师完成,学生对此知之甚少,甚至一无所知.同时所选的实验教学内容绝大部分是验证性实验,实验结果学生已经知晓,导致部分学生对实验不感兴趣,从而限制了学生的扩散思维,束缚了学生的创新能力和创造思维的培养.
2 蚌埠学院生物化学实验教学存在的问题
实践教学是实现教学目标最有效的方法,生物化学实验教学目前存在的主要问题有:(1)实验项目只是简单验证了理论知识.(2)部分实验内容与其他实验课程重复,同时又不完整,与其他课程没有密切的联系.(3)综合性、设计性实验相对较少.(4)实验内容更新速度相对较慢,没有赶上生物化学知识爆炸式增长的速度水平.(5)实验室、实验仪器没有充分整合,没有产生较高的利用效率.(6)专职实验老师缺口较大.
3 我院生物化学实验教学改革及创新人才培养举措
2014年11月23日至28日,教育部专家对蚌埠学院进行了本科教学合格评估,我们以这次评估为切入口,改革现有的生物化学实验教学.根据蚌埠学院“地方性、应用型、工程化”的办学定位,对以前的实验教学体系进行多方位改革.根据我系目前所开设的制药工程、生物工程、食品科学与工程三个工学类本科专业的具体情况,在工学一级学科平台上构建完整的、贯通的实验课程教学体系.将这三个工学专业的生物化学实验课程进行整合、优化,具体分为《生物化学综合设计实验》、《生物化学专业实验》、《生物化学基础实验》三个不同层次,重新修订完成2014版生物化学实验大纲,组建综合实验室.
3.1 构建生物化学实验课程新体系
《生物化学基础实验》的内容具体涉及生命科学领域的一些主干课程如遗传学、细胞生物学、分子生物学、生物化学等课程的基础实验.在第三学期进行,为专业实验打下坚实基础.《生物化学专业实验》的内容分三个工学专业进行选做.食品科学与工程专业:课程包括生物化学无机和有机合成实验、生物化学分析测量实验、食品化学及分析实验、食品工艺学实验.生物工程专业:生物化学无机和有机合成实验、生物化学分析测量实验、分子遗传学实验、分子生物学实验等.制药工程专业:生物化学合成实验、生物化学分析测量实验、药物合成实验、药剂学实验、药理(毒理)实验等.该课程在第五学期开设.《生物化学综合设计实验》的内容以研究性和设计性实验为主,重点培养学生的创新科学思维和基本科研能力.该课程在第七学期开设.
3.2 改进实验教学方法
由于本课程以实验为主,要求每个学生动手进行实验操作.上课后,任课教师需向学生讲清楚课程的性质、任务、要求、课程安排和进度、平时考核内容、期末考试方法、实验守则及实验室安全制度等.实验前学生必须进行预习.实验2人1组,在规定的时间内,由学生独立完成,出现问题,教师要引导学生独立分析、解决,不得包办代替.学生应按实验目的和要求进行实验,每项实验结果须经教师检验,认可后方可离开实验室.任课教师要认真上好每一节课,实验前清点学生人数,实验中按要求做好学生实验情况及结果记录,实验后认真填写实验开出记录.每次实验结束后,学生应按照自己的实验结果独立写出实验报告.其中实验结果与分析、实验结论与讨论是每次报告的重点部分.
3.3 完善实验考核手段
加大对平时成绩考核的力度.本实验课程的考核标准明确,对预习、实验过程、实验报告进行综合评价,对在实验过程中肯于动脑、动手的学生给予充分肯定.采用平时考核(主要是操作技能),结合每次实验的实验报告评分,综合评定期末成绩,期末不另设独立的实验考试.期末总评成绩中平时考核占70%(出勤和实验操作各占50%),实验报告占30%.实验成绩分:优、良、中、及格、不及格五级.
3.4 引入综合性和设计性实验
由于学校按照教育部和安徽省教育厅的要求对生物化学理论课时进行压缩,生物化学实验的课时也相应减少,由原来的32学时改为现在的24学时,所以我们将综合性和设计性实验引入课堂,编写进生物化学实验大纲.结果显示,学生的学习兴趣和动手操作能力在有限的学时内得到最大的提升.
3.5 应用PPT授课
通过PPT授课,不仅节省了教师讲解的时间,同时也提高了学生学习积极性.通过一些经典的演示实验和模拟实验录像的观看,让学生了解实验的规范操作过程,养成良好的习惯.
3.6 开放实验室
生物化学实验在理论开课的学期向学生开放.实验老师根据实验大纲选定的实验项目准备实验材料、药品和仪器设备,学生提前一周向授课老师提出申请,经系实验室主任批准即可利用课余时间进入开放实验室自主实验.
3.7 企业参与实验教学
由于我系生物工程等工学专业学科多年来坚持产学研结合的办学思路,积淀下众多的合作伙伴,这些企业不仅与学校、与教师保持着良好的科研合作关系,也逐步树立起长远的眼光,重视人才培养,越来越多的企业更加主动地关心学生在校期间的教育,尤其是实验环节,并从多方面参与到生物化学实验教学当中.
3.7.1 企业参与研究制定实验教学.每年学校都会组织一批相关企业与学生见面,企业掌握了学生的第一手材料后,学校会组织教师与企业的座谈,听取企业的反响,尤其对学生的知识结构、实践能力的评价,并将其作为修订实验教学大纲的重要参考.每次到企业实习时,带队的指导教师都要认真听取企业负责人、受聘的企业指导教师对学生实验能力培养的意见、建议,并带回学校,在学科教研活动中传达,从而用于指导本科实验教学.近几年来,我系根据企业的建议,优化调整了生物化学实验的部分实验内容.
3.7.2 企业参与指导、考核和教材编写.生物工程等专业聘请的企业客座教授和兼职教师积极参与学生实验的整个过程,不仅对实验项目进行调整和建议,还积极参与实验指导书的编写工作,理论与实践相结合,对学生能力的培养大有裨益.
3.8 重视实验教材建设和选用工作
严格执行任课教师推荐教材版本、教研室集体讨论、分管教学主任审核的教材选用程序.要求优先选用省级以上获奖教材、新近出版的国家级规划教材、面向“21世纪课程教材”、教育部或教学指导委员会推荐教材,确保教材的质量.我们为本科生选用科学出版社2014年最新出版的由南京大学陈钧辉教授等主编的《生物化学实验(第五版)》教材.
4 结语
我们在生物与食品类几个工学本科专业生物化学实验教学过程中,经过以上教学过程的改革,取得了较好的教学效果.调动了学生的学习积极性,提升了学生的综合素质,为后续专业课程学习以及毕业论文(设计)质量的提高都奠定了坚实的基础.
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参考文献:
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〔6〕黄雅琼,李桂芬,曾诗媛.基础生物化学实验的教学方法探讨.玉林师范学院学报:自然科学,2010,31(5):99-102.
实验课教学和理论课教学有着较大的差别,既包含了理论内容的讲授,更重要的是要培养学生的操作技能和动手能力,还要使学生学会观察实验现象、记录实验数据、处理实验数据写出实验结论的方法。但实验课的时间主要以实验操作、观察实验现象、记录实验数据为主,这就要求学生课前预习一定做好。因此,我们把实验课分为三个间断,第一间断是预习实验,学生在课前必须做好实验目的、实验原理、实验内容及操作方法的预习,同时总结实验注意事项及安全守则,并完成实验习题,不能完成的做好记录,在实验课上与教师讨论,每次实验课指导教师留出约半小时的时间讲解实验原理、和学生一起讨论预习过程中存在的问题,并对一些实验操作做示范,在学生动手做实验之前,使学生在实验原理、操作方法、安全问题等方面做到心中有数。第二间断是实验间断,教师观察指导学生的操作,及时提醒实验注意事项,并解答学生在实验过程中出现的问题。学生在做实验过程中观察实验现象,并记录实验数据。如果第一间断做得好,第二间断就非常轻松了。第三间断是书写实验报告,由学生在课下完成,教师根据其预习报告、实验现象记录、实验数据记录以及实验报告完成情况,给出每一次实验的综合成绩。
2分组实验,加强指导
为了能够更好地指导学生实验,我们将开设实验课的各个班分为两组,一般情况下每个组的人数为10~15人,两组学生分别在两个实验室由两位老师分别指导进行实验。由于实验学生数量少,一方面有利于教师观察学生实验情况,发现问题及时进行指导,并对学生的问题进行详细解答;另一方面,有利于指导教师在实验开始前和学生进行良好的互动,解决学生在实验预习过程中遇到的问题。通过这样的分组方式,能够使每一位学生在彻底理解实验原理的情况下,明明白白进行每一步操作,是每一位学生都得到良好的训练,并有利于提高学生分析问题解决问题的能力。
3完善实验考核办法
食品检验应用型人才教育教学改革
食品分析与检验教学通过学生理论学习、检验实验、顶岗实训,掌握食品分析与检验基本原理与方法,为食品行业培养从事食品营养分析、食品质量检验的应用型人才。我国食品监管部门对企业产品的检验更加规范和严格,食品分析与检验教学与企业岗位需求接轨已成必然,食品安全新局面和新要求赋予食品分析与检验应用型人才培养的教育教学新的建设内容。
一、加强食品检验职业道德教育
食品不同于一般商品,其质量好坏直接影响到消费者的身体健康和生命安全。在食品分析与检验教学过程中应加强职业道德教育,使学生在校期间形成良好的职业道德修养。检验人员应当尊重科学,恪守职业道德,保证出具的检验数据和结论客观、公正、准确,不得出具虚假或者不实数据和结果的检验报告。把学校实验室当作食品企业的质检室,严格按照食品安全标准进行质量检验,选用教材和教学内容都应严格服从于这个目标。培养学生树立食品“安全第一”的观念,食品安全与人民生命息息相关。因此,在食品分析与检验教学中培养学生树立食品安全意识显得尤为重要。食品质量控制和安全监管伴随着食品生产整个过程,学生通过食品分析与检验课程学习要树立食品质量安全意识,增强社会责任感和使命感。食品检验国家职业标准中职业守则要求食品检测人员要遵守国家法律、法规和企业的各项规章制度;认真负责,严于律己,吃苦耐劳,勇于开拓;刻苦学习,钻研业务,努力提高思想、科学文化素质;敬业爱岗,团结同志,协调配合。
二、实现国家职业标准教学目标
国家职业标准对食品检验职业赋予明确定义,即能使用检测设备,采用抽样检查方式对粮油及制品、糕点糖果、乳及乳制品、白酒、果酒、啤酒、饮料、罐头食品、肉蛋及制品、调味品、酱腌制品、茶叶等各类食品的感官、理化、卫生及食品包装材料等指标进行检验的人员。食品分析与检验课程以食品检验国家职业标准(高级)的职业功能中各项工作内容所要求的技能要求及相关知识要求为依据,在对食品检验的工作岗位、任务性质和对应职业能力的分析基础上,设定食品分析与检验课程教学目标。课程教学目标是使学生掌握食品主要成分、质量安全基本理化指标分析的基本原理,通过系统学习食品分析检验方法,严格的操作技能训练,掌握包括采样、样品预处理及相应的理化分析方法、数据处理和结果表达及评价等全过程的食品分析检验方法和实验操作技能。突出其食品检验操作方法与仪器使用基本技能训练的培养目标,实现学生能力培养与企业检验岗位要求相对接。
三、完善食品分析检测类课程体系
食品分析与检验是在无机化学、有机化学、分析化学、仪器分析、生物化学、食品化学等的基础上集检验理论和实践于一体的一门技术性、应用性学科。食品分析检测类课程体系涉及面广,技术性和实用性强,是食品质量与安全专业的基础课程。在食品分析检测类课程体系建设过程中,应不断更新教学观念,在教学内容、教学方式和实践教学等方面注入新要素,以适应社会经济发展尤其是地方区域性食品行业发展的需要。
食品分析是研究食物原料或制成品中各种成分的检验方法,由于待测样品中的成分可能是未知的,需要选择出最佳的分析方法和设计检验方案。食品检测是用指定的标准方法检验测试食物原料或制成品的规定技术性能指标,食品检测指标在该产品质量安全标准中已明确规定,检测仪器选择与使用、检测流程与操作需按照标准检测方法规定执行。
将食品分析与检验课程与前期课程和后续课程合理构建食品分析检测类课程体系,将使用大型分析仪器的食品检验项目纳入仪器分析实验课中,将食品分析类项目部分实验纳入食品化学实验课中,将食品微生物检验项目纳入到食品微生物学实验课中,将食品感官评价项目纳入到食品感官评价实验中,将肉制品、乳制品和粮油制品的特殊检测项目纳入各自加工与检验类实验课中。
在课堂教学上强调食品的典型指标的基本检测原理及方法要点的讲授,采用现代多媒体教学手段讲解检测技术发展的最新研究成果。实验教学与课堂教学的课时数比例达为1︰1,在实验教学中,按基本技能实验、综合性实验、设计性实验的循序渐进的实践教学模式,增加综合性和设计性实验的比例,促进学生检验技能的提高,加深知识的理解与掌握。食品分析检测类课程体系首先依托校内实验室开放,课程的教学任务不仅通过在校内教学实验室和检测中心实训室来完成,更需要在校外实习基地的食品企业的质检室中得以实践。学生在专业实习中完成“工学结合”与“学检交替”,可使学生的食品检验操作能力得以规范、熟练,完成检测能力的最终培养。
四、围绕国家检测标准授课
食品分析与检验课程讲授的检验方法多数为经法典委员会认证认可并形成国家标准的检测方法,而食品安全国家标准随着检测手段、检测设备、食品质量安全新要求不断发生变化。注重国家标准测定方法与现代食品分析技术的应用,掌握传统分析原理,熟悉先进分析仪器的使用。在课堂教学中还应增加学科发展的动态,融入国内外食品安全热点问题的检测手段,提高学生学习兴趣,扩展学生关注视野。教师教案与授课内容针对新出台的食品检测国家标准而不断进行更新,在强调更新测定方法或检测流程的同时,还要提及食品安全危害残留标准的最新指标。
食品分析与检验课程主要讲授我国食品安全国家标准的基本知识、食品检验工作的基本程序、食品质量标准分析方法验证、食品质量标准制定的原则和基本内容,有选择地结合不同类食品的分析特点进行深入介绍,并通过食品分析与检验实验,使学生掌握食品检测的内在规律,掌握食品检测的研究方法和技术规范,养成良好的食品质量安全分析控制的意识与素养,明确食品安全的重要性。
食品分析与检验课程内容参考S.SuzanneNielsen编写的《FoodAnalysis》(4thEdition)设置为4个单元:
第一单元:通用信息,包括食品分析、食品分析相关的政府规定和国家标准、营养标签、分析数据的评价、取样和样品制备。
第二单元:食品成分分析,包括水分和总固体分析、灰分分析、脂肪分析、蛋白质分析、碳水化合物分析、维生素分析、矿物分析。
第三单元:食物的化学性质与特征,包括pH值和酸度、蛋白质分离和鉴定程序、酶在食品分析中的应用、免疫、食品污染物分析、残留物化学成分分析、异物分析、需氧量的测定。
第四单元:食品的物理性质,包括流变学原理与食品分析、热分析、色彩分析。
五、利用通用分析仪器开展教学
在进行一个在线操作演示项目前,要求学生查阅相关国家标准检测方法,项目结束后由教师和学生共同分析与总结,对被测物质结构和分析方法之间的关系作总结归纳,逐步培养学生分析、解决问题的能力。例如,从三聚氰胺事件的分析方法,引入高效液相色谱仪操作的在线演示项目,解决学生熟悉的食品安全问题,提高学习兴趣,而且很多规范程序变得直观、易理解。要求学生熟悉先进科学仪器规范操作,如高效液相色谱仪、气相色谱质谱联用仪、红外色谱仪、物性测试仪、液相色谱质谱联用仪等国际国内通用先进科学仪器设备。学生在学习过程中学会自学,善于独立思考,既重视食品质量分析的基础理论知识学习,也重视基本技能的严谨训练,同时加强创新能力的基本素质培养。教师通过案例教学、研讨式教学、网络环境下多媒体教学使学生建立起结构和分析方法之间联系。在开放实验和创新实验计划项目中,学生探讨被测物的化学结构、理化特征、存在状况与分析方法选择之间的关系,发挥学生学习的自主性和创新性,提高学生自主学习、探究意识和创新能力。
食品检验技术综合能力的提升最终要通过在企业检验岗位长期的专业实习来实现,学生在能够在实习基地的食品检验岗位进行为期半年的顶岗实习,继续强化提高综合检测能力。学生在望奎双汇北大荒食品有限公司、昊天玉米开发有限公司、绥化市食品药品检验所等企事业单位的专业实习,不仅熟练掌握了规范的操作技能,养成了遵章守纪、爱岗敬业、科学严谨、团队合作、爱护仪器等职业道德和职业素养。在企业实习指导教师的悉心指导下,以“学检交替”的形式,完成校内实训到企业实习的转换,完成从分析检验基本技术到检测职业能力的提升,完成学生到应用型专业技术人才的转变。
参考文献:
[1]食品检验工作规范.卫监督发[2010]29号.2010.
[2]食品检验工国家职业标准[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2002.