有机化学实验报告十篇

时间:2023-03-13 20:10:37

有机化学实验报告

有机化学实验报告篇1

(安徽科技学院化学与材料工程学院,安徽凤阳233100)

【摘要】阐述了《过滤及重结晶》实验的地位和作用、实验的目的、实验原理、实验步骤以及数据处理和实验注意事项。过滤及重结晶是纯化固体有机物质最基本也是最重要的方法,对于化学工作者来说,熟练地掌握过滤及重结晶的方法和原理,以及各种分离提纯的操作技术是十分重要的。

关键词 过滤;重结晶;综述报告

1实验的地位和作用

化学是一门实验科学。“有机化学实验”作为化学专业一门独立的课程,其教学的目的是通过实验,培养学生观察现象、分析和解决问题的能力。同时也培养学生尊重自然与事实并进而归纳总结的科学态度与方法。使学生掌握有机化学实验的基本技能,学会正确选择有机化学实验的合成、分离、提纯和分析鉴定的方法。通过实验,培养学生观察现象,分析问题和解决问题的能力。有机合成过程中所得的产物往往不纯,其中常夹杂一些反应副产物、未作用的原料及催化剂等,纯化这类物质的最常用的方法就是过滤及重结晶。过滤及重结晶是有机化学实验中必须掌握的最重要也是最基本的实验技能。

2实验目的

1)熟悉减压过滤和热过滤的实验操作。

2)掌握重结晶的基本操作。

3)熟练掌握重结晶法提纯固体有机化合物的原理和方法。

4)练习普通过滤、抽气过滤和热过滤的操作技术。

3实验原理

固体有机物在溶剂中的溶解度与温度有密切关系。一般是温度升高,溶解度增大。若把固体溶解在热的溶剂中达到饱和,冷却时即由于溶解度降低,溶液变成过饱和而析出结晶。利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同,可以使被提纯物质从过饱和溶液中析出。而让杂质全部或大部分仍留在溶液中(若在溶剂中的溶解度极小,则配成饱和溶液后被过滤除去),从而达到提纯目的。

在进行重结晶时,选择理想的溶剂是一个关键,理想的溶剂必须具备下列条件:

1)不与被提纯物质起化学反应。

2)在较高温度时能溶解多量的被提纯物质;而在室温或更低温度时,只朗溶解很少量的该种物质。

3)对杂质的溶解度非常大或非常小(前一种情况是使杂质留在母液中不随提纯物晶体一同析出;后一种情况是使杂质在热过滤时被滤去)。

4)容易挥发(溶剂的沸点较低),易与结晶分离除去。

5)能给出较好的结晶。

6)无毒或毒性很小,便于操作。

在几种溶剂同样都合适时,则应根据结晶的回收率、操作的难易、溶剂的毒性、易燃性和价格等来选择。

4实验操作

4.1溶剂的选择

在重结晶时需要知道用哪一种溶剂最合适和物质在该溶剂中的溶解情况。一般化合物可以查阅手册或词典中的溶解度一栏或通过实验来决定采用什么溶剂。

溶剂的最后选择,只能用实验方法来决定。其方法是取0.1g待结晶的固体粉末于一小试管中,用滴管逐滴加入溶剂,并不断振荡。若加入的溶剂量达1mL仍未见全溶,可小心加热混合物至沸腾(必须严防溶剂着火!)。若此物质在1mL冷的或温热的溶剂中已全溶,则此溶剂不适用。如果该物质不溶于1mL沸腾溶液中,则继续加热,并分批加入溶剂,每次加入0.5mL并加热使沸腾。若加入溶剂量达到4mL,而物质仍然不能全溶,则必须寻求其它溶剂。如果结晶不能自行析出,可用玻璃棒摩擦溶液液面下的试管壁,或再辅以冷水冷却,在使结晶析出。若结晶仍不能析出,则此溶剂也不适用。如果结晶能正常析出,要注意析出的量,在几个溶剂用同法比较后,可以选用结晶收率最好的溶剂来进行重结晶。

4.2溶解及趁热过滤

通常将待结晶物质置于锥形瓶中,加入较需要量(根据查得的溶解度数据或溶解度试验方法所得的结果估计得到)稍少的适宜溶剂,加热到微微沸腾一段时间后,若未完全溶解,可再次逐渐添加溶剂,每次加入后均需再加热使溶液沸腾,直至物质完全溶解(要注意判断是否有不溶性杂质存在,以免勿加过多的溶剂)。要使重结晶得到的产品纯和回收率高,溶剂的用量是个关键。虽然从减少溶解损失来考虑,溶剂应尽可能避免过量;但这样在热过滤时会引起很大的麻烦和损失,特别是当待结晶物质的溶解度随温度变化很大时更是如此。应为在操作时,会因挥发而减少溶剂,或因降低温度而使溶剂变为过饱和而析出沉淀。因而要根据这两方面的损失来权衡溶剂的用量,一般可比需要量多加20%左右的溶剂。

4.3结晶

将滤液在冷水浴中迅速冷却并剧烈搅动时,可得到颗粒很小的晶体。小晶体包含杂质较少,但其表面积较大,吸附于其表面的杂质较多。若希望得到均匀而较大的晶体,可将滤液(如在滤液中已析出结晶,可加热使之溶解)在室温或保温下静置使之缓缓冷却。这样得到的结晶往往比较纯净。

有时由于滤液中有焦油状物质或胶状物,使结晶不易析出,或有时因形成过饱和溶液也不析出结晶。在这种情况下,可用玻璃棒摩擦器壁以形成粗糙面,使溶质分子呈定向排列从而形成结晶,此过程较在平滑面上迅速和容易;或者投入晶种(同一物质的晶体,若无此物质的晶体,可用玻璃棒蘸少许溶液稍干后即会析出晶体),供给定型晶核,使晶体迅速形成。

4.4抽气过滤

为了把结晶从母液中分离出来,一般采用布氏漏斗进行抽气过滤。抽滤瓶的侧管用较耐压的橡皮管和水泵相连(最好中间接一安全瓶,再和水泵相连,以免操作不慎,使泵中的水倒流)。布氏漏斗中铺的圆形滤纸要剪得比漏斗内径略小,使紧贴于漏斗的底壁。为盖住滤孔,在抽滤前先用少量溶剂把滤纸润湿,然后打开水泵将滤纸吸紧,防止固体在抽滤时自滤纸边沿吸入瓶中。借玻棒之助,将容器中液体和晶体分批倒入漏斗中,并用少量滤液洗出粘附于容器壁上的晶体。关闭水泵前,先将抽滤瓶与水泵间连接的橡皮管拆开,或将安全瓶上的活塞打开接通大气。以免水倒流入吸滤瓶中。

布氏漏斗中的晶体要用溶剂洗涤。以除去存在于晶体表面的母液,否则干燥后仍要使结晶玷污。用重结晶的同一溶剂进行洗涤,用量应尽量少,以减少溶解损失。洗涤的过程是先将抽气暂时停止,在晶体上加少量溶剂。用刮刀或玻棒小心搅动(不要使滤纸松动),使所有晶体润湿。静置一会儿,待晶体均匀地被浸湿后再进行抽气。为了使溶剂和结晶更好地分开,最好在进行抽气的同时用清洁的玻塞倒置在结晶表面上并用力挤压。抽滤后所得的母液,如还有用处,可移置于其它容器中。较大量的有机密剂,一般应用蒸馏法回收。如母液中溶解的物质不容忽视,可将母液适当浓缩。回收得到一部分纯度较低的晶体,测定它的熔点,以决定是否可供直接使用,或需进一步提纯。

4.5结晶的干燥

抽滤和洗涤后的结晶,表面上还吸附有少量溶剂,因此尚需用适当的方法进行干燥。重结晶后的产物需要通过测定熔点来检验其纯度,在测定熔点前,晶体必须充分干燥,否则熔点会下降。固体的干燥方法很多,可根据重结晶所用的溶剂及结晶的性质来选择。常用的方法有如下几种:

空气晾干:将抽干的固体物质转移到表面皿上铺成薄薄的一层,再用一张滤纸覆盖以免灰尘玷污,然后在室温下放置,一般需要几天才能彻底干燥。

烘干:一些对热稳定的化合物,可以在低于该化合物熔点或接近溶剂沸点的温度下进行干燥。实验室中常用红外线灯或烘箱、蒸气浴等方式进行干燥。必须注意,由于溶剂的存在,结晶可能在较其熔点低得很多的温度下就开始熔融了,因此必须十分注意控制温度并经常翻动晶体。用滤纸吸干:有时晶体吸附的溶剂在过滤时很难抽干,达时可将晶体放在二三层滤纸上,上面再用滤纸挤压以吸出溶剂。此法的缺点是晶体上易玷污一些滤纸纤维。

5实验步骤

5.1仪器、药品

粗苯甲酸、活性炭、循环水真空泵、恒温水浴锅、热水保温漏斗、玻璃漏斗、玻璃棒、表面皿、抽滤瓶、布氏漏斗、酒精灯、滤纸、量筒、沸石

5.2步骤

5.2.1溶解、脱色

用台秤称取3.5g粗苯甲酸,放在250mL烧杯中,加入150mL蒸馏水,加热至沸腾,直至苯甲酸溶解。若不溶解,可分次再适量添加少量(2~3mL)热蒸馏水,搅拌并加热至接近沸腾令苯甲酸全部溶解。如溶液有颜色,则应先撤去热源,待溶液稍冷却后,加入1g的活性炭于溶液中,煮沸5~10min,脱色。

5.2.2热过滤

在脱色的同时准备好热水漏斗、菊花滤纸以及烧杯,并在热水漏斗中加入热水,加热待水接近沸腾时,放入折叠好的滤纸,并用少量的热水润湿。然后,对上述热溶液进行热过滤,绿叶用烧杯收集。在过滤过程中应用小火加热保温以免冷却析出晶体,妨碍过滤。滤完后,再用少量(1~2mL)热蒸馏水洗涤滤渣一次。

5.2.3结晶

将所得的滤液充分冷却,使之结晶析出。

5.2.4抽滤、洗涤

按装置图装好抽滤装置,进行抽滤,抽干后,用玻璃钉或玻璃瓶塞压挤晶体,继续抽滤,尽量除去母液,然后进行晶体的洗涤。即先把橡皮管从抽滤瓶上拨出,关闭循环水真空泵,把少量蒸馏水(作溶剂)均匀地洒在滤饼上,浸没晶体,用玻璃棒小心地均匀地搅动晶体,接上抽气泵,抽滤至干,如此重复洗涤两次。

5.2.5干燥晶体

取出晶体,放在表面皿上晾干(适当不吸水的产品),或在100℃以下烘干(可根据重结晶所用的溶剂及结晶的性质来选择,常用的方法有空气晾干、红外灯或烘箱烘干、用滤纸吸干或置于干燥器重干燥),称重,最后把赝品倒入回收瓶,计算产率。

6注意事项

1)在热过滤时,整个操作过程要迅速,否则漏斗一凉,结晶在滤纸上和漏斗颈部析出,操作将无法进行。

2)洗涤用的溶剂量应尽量少,以避免晶体大量溶解损失。

3)用活性炭脱色时,不要把活性炭加入正在沸腾的溶液中。

4)滤纸不应大于布氏漏斗的底面。

5)停止抽滤时先将抽滤瓶与抽滤泵间连接的橡皮管拆开,或者将安全瓶上的活塞打开与大气相通,再关闭泵,防止水倒流入抽滤瓶内。

参考文献

[1]兰州大学.有机化学实验[M].3版.北京:高等教育出版社,2010:70-80.

有机化学实验报告篇2

文章首先分析了基于网络的实验报告使用现状,以及使用过程中存在设计模式单一、实验报告和实验过程“两张皮”现象、实验报告评价不及时、不完善等问题;然后为解决上述问题,构建了基于虚拟实验的半自动实验报告系统,并从功能实现、系统设计、数据库表的设计、界面设计这四个方面分别进行了阐述;最后为了使学生能够顺利熟练地使用该实验报告系统,给出了相应的使用建议。

【关键词】 虚拟实验;半自动实验报告;设计

【中图分类号】 G642.0 【文献标识码】 A 【文章编号】 1009―458x(2011)12―0085―06

《初中化学新课程标准》在基本理念中指出: “要让学生有更多的机会主动地体验探究过程,在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度,获得科学的方法,在‘做科学’的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力。”[1]按照新课程的设计理念,化学教学中要使学生有更多的机会主动地体验探究过程,从而发展学生分析问题、解决问题的能力以及观察、思考、归纳总结的能力,而上述目标只有在实验教学中才能更好地实现。实验报告是实验教学一个极其重要的组成部分,它是学生对整个实验工作包括实验目的、原理、方法、步骤和结果的归纳、分析和全面的总结,也是对学生观察能力、逻辑归纳能力、综合分析能力、文字表达能力的培养和锻炼[2],撰写实验报告的过程就是学生综合思维能力的培养过程,是学生养成科学的态度,获得科学方法的重要手段。教师可以通过批改查阅学生的实验报告,发现学生的认知模糊点,获得教学效果的反馈信息。但是,在目前的实验教学过程中,对于实验报告的设计、使用、评价却出现了很多问题。为了能够更好地解决这些问题,改善中学化学实验教学,优化其教学效果,本文设计了基于虚拟实验的半自动实验报告。这里的“半自动实验报告”是指实验报告的一部分是系统自动生成的,另一部分需要学生手动填写。

一、基于网络的实验报告的使用现状

随着虚拟现实技术和计算机技术的飞速发展,虚拟实验在教学中的应用越来越普遍。笔者在查阅文献的过程中发现,关于虚拟实验方面的研究很多,国外的有麻省理工学院的WEBLAB、Science Space等,国内的有中科院上海有机化学研究所的虚拟化学实验室、浙江大学的虚拟化学实验、VCM仿真实验网站等。然而,关于基于网络的实验报告的研究却不是很多,其中主要有“基于Web构建在线实验报告系 统”[3]、“基于网络的实验报告管理系统”[4]、“通用实验报告网络化管理系统”[5]、“电子实验报告自动批改系统的设计与实现”[6]等文献。以上这些文献对实验报告的优化设计、使用和管理、减轻教师批改负担等方面进行了探讨,但是对于如何将虚拟实验和实验报告有机的联系起来,使学生在做实验的同时将观察到的实验现象、问题记录在实验报告中;如何有效地利用实验报告更好地帮助学生进行自我评价,使学生在填写实验报告时发现还有哪些问题没有解决;如何利用数据库表自动记录学生在操作虚拟实验时生成的数据;如何有效防止学生互相抄袭实验报告;如何利用实验报告更好地培养学生观察、分析、归纳总结问题的能力等,在现有的研究中几乎很少提到。

为了能够更好地解决这些问题,本文设计了基于虚拟实验的半自动生成实验报告。所谓半自动生成实验报告是指在设计的过程中,我们将实验报告分成了三个部分,分别是:①客观部分(如实验说明、目的),这是直接记录在实验报告里的部分;②学生在操作虚拟实验时系统自动记录的部分;③主观部分(如实验中存在的问题、反思等),这是学生手动填写的部分。前两个部分系统可自动判断正误、给出评价反馈信息、记录分数并将分数显示在实验报告的客观题得分部分,第三部分则需要学生手动填写,故此称其为基于虚拟实验的半自动实验报告。

二、实验报告存在的问题及反思

通过查阅大量文献,调查研究现有的实验报告系统,并对部分中学化学骨干教师进行访谈和问卷调查,我们发现目前的实验报告无论是纸质的,还是电子版的,在设计和使用方面都存在着很多问题,这主要表现在以下五个方面:

1. 实验报告的设计模式单一

实验报告的设计模式比较单一,不能根据具体的实验设计合适的实验报告。常见的各种初中化学实验册中的实验报告大多是填空式的,一般包括实验目的、实验原理、实验药品及仪器、实验装置图、实验步骤等。通常学生在填写实验报告时积极性不高,对实验步骤、细节考虑不周,不会分析和解释实验中出现的现象,不会考虑为什么要这样做,更不会考虑实验中可能存在什么问题,以及如何去解决,有的学生甚至编造或抄袭他人的数据,无法对整个实验进行更深入地理解和思考[7]。

2.师生不重视实验报告的使用

在实际的中学化学实验教学中,教师和学生不重视实验报告的使用,没有意识到实验报告的重要性。教师一般对于实验目的、原理、操作较为重视,但对学生书写的实验报告往往要求较低,有的甚至只是为了应付学校的教务检查,让学生突击书写实验报告;有的教师教务繁重,没有足够的时间、精力认真批阅大量的实验报告;有的教师在批阅实验报告时也不认真对待,不能给予学生及时的反馈,不能给出相应的问题解决建议或方法。另外学生在书写实验报告时也不认真对待,如书写潦草、层次不清、不能如实及时地记录实验中遇到的问题、不重视实验结果的分析和讨论等等。

3. 实验报告和实验过程“两张皮”现象严重

“两张皮”指的是相互之间原本存在必然联系或依附关系的两种事物发生游离而单独存在。现有的基于网络的实验和实验报告的“两张皮”现象就十分严重,它们将实验和实验报告截然分开,忽视了两者之间的必然联系。目前基于网络的在线实验报告系统,仅仅设计了实验报告部分,单单支持实验报告的上传、管理与批改,而关于如何设计实验,如何将实验和实验报告有机联系起来却只字未提。我们设想一下,学生在真实的环境中做完实验之后,再登录实验报告系统将实验数据填写到已经设计好的实验报告上,暂且不说这一过程是多么的繁琐,只要想到实验中观察到的现象、存在的问题、实验数据等如何当场记录就是一个很大的问题。然而,学生在真实的实验室中,可以边做实验边将观察到的实验现象、得到的实验数据及时地填写在实验报告中。因此,在线的实验报告系统只有具备这种功能,才符合化学实验教学的实际,才能为学生实验能力的培养提供一个较好的平台。

4. 不能动态的增减实验项目和实验报告

现有的实验报告系统大多是静态的,不能动态的增添、删除、修改实验项目和实验报告。它们只是设计了几个实验科目和相应的实验报告,支持实验报告的上传、管理和批改查阅。但是,如果学科教师根据课堂实际,想增减实验报告项目,就不得不重新制作网页、规划网站。这既加重了教师的负担,也不利于实验报告系统的后期管理和使用。

5. 实验报告的评价不及时、不完善

在当前的中学实验教学中,教师和学生之所以不重视实验报告的使用,一个很重要的原因就是缺乏评价实验报告的有效机制。目前实验报告在评价方面存在的问题主要有以下三点:①对实验报告本身的评价功能不完备,如设计模式、内容的难易程度等等,不能充分评价学生的实验能力;②教师不重视实验报告的评价功能,不能将学生实验报告中存在的问题及时地反馈给学生;③学生不能依据实验报告的反馈,发现实验中存在的问题,找出学习上的不足之处。

三、基于虚拟实验的半自动

实验报告的设计

为了解决上述实验报告设计与应用中存在的问题,更好地利用实验报告提高学生自主学习的积极性、提高学生实验操作能力、培养学生的综合应用能力[8],依据中学化学实验教学的特点,我们构建了基于虚拟实验的半自动生成实验报告,以下主要从功能实现、系统设计、数据库表的设计、界面设计这四个方面进行详细的阐述。

1. 功能实现

首先,用户依据身份登录或注册,进入相应的模块。图1中的VCE是Virtual Chemical Experiment虚拟化学实验室的简称,学生、教师、管理员分别以各自的学号或教师号登录,同时,用户也可根据要求注册账号,取得相应的权限后才可进入。一般情况下教师只能选择进入教师模块,同理学生也只能选择进入学生模块,而不可随意选择,任意进入其他模块,以避免造成使用和管理上的混乱。

其次,预习实验。对于学生来说,应选择即将要学的实验项目并预习实验,在这一项操作中,学生可以了解实验演示、实验目的、实验原理、实验说明、仪器药品五项内容。其中实验演示这部分我们设计了两种不同的演示实验,一种是在真实的实验室中操作的实验,这种设计有利于学生熟悉真实的实验仪器,给学生以形象直观的感受,从而尽量减少学生在虚拟实验环境中产生的不真实感;另一种是Flash演示实验,该实验的设计与本系统中的虚拟实验也不一样,它是以其他的方法实现的,例如“实验室制取氢气”一课,在演示部分我们设计了“启普发生器制取氢气”的动画,这样设计有利于拓宽学生思路,熟悉不同的操作方法。从而在“实验准备”环节中使学生能够熟悉实验的要求、知道实验的目的和原理、熟知仪器药品的使用方法、注意事项等。以便学生更加深入地学习与实验相关的内容,做到心中有数,尽量减小实验操作的失误率。对于教师来说,则可在实验前或后,在多媒体教室中为学生集体讲授实验准备部分的相关知识,也可边操作“演示实验”边告知学生实验的目的、原理、注意事项等事宜。

再次,做虚拟实验、填写实验报告。这一环节是整个系统中最为重要的组成部分,前面已经介绍该实验报告是半自动生成的,这一说法也体现在此。如图2所示,该实验报告共有三部分组成:①客观部分(如实验说明、目的等)是设计者直接记录在实验报告里的,而不需要学生再去花时间、精力去填写这一部分,从而在一定程度上减轻了学生的负担;②学生在操作虚拟实验时系统自动记录的内容,如在设计虚拟实验时,为了让学生能够熟练地掌握本实验用到的仪器药品,我们设计了“选择实验仪器药品”这一环节,同时为了降低选择的难度,使学生有足够的信心去做,我们为学生提供了三次选择的机会并同时给出了相应的提示,如“有三次选择机会,共需三种”。在分值的计算上,我们采用了依次递减计分的方法即第一次全选对计为满分(如本题的30分),第二次选对则为30*90%,第三次选对为30*80%,否则计为0分。这些得分是直接记录在数据库文件“实验操作表”中,然后系统从“实验操作表”中调取该部分得分到实验报告中;③主观部分(如实验中存在的问题、反思等)是学生填写的内容。前两个部分系统可以自动生成,第三部分则需要学生完成虚拟实验后手工填写。前两个部分系统可自动判断正误、记录分数并将分数显示在实验报告的客观题得分部分。而对于第三部分的主观性问题,由于学生思维的灵活多样性,每一个学生在做实验时遇到的问题也存在差异性,因此,系统不会以一种标准答案的方式来评判学生。这就需要教师在批改报告时具体问题具体分析,共性问题着重讲解,发挥教师评价反馈的作用,这也在一定程度上体现了多元化评价的思想。

最后,批改查阅实验报告。在学生完成并提交实验报告之后,教师可直接调取实验报告进行批改,此时教师只需批改实验报告中的主观性问题,如学生填写的实验现象,这一部分是学生在做虚拟实验时直接观察并记录的内容,该部分可自动生成在报告中的相应位置,呈灰色显示,并且不支持修改。这样设计的目的是防止学生随意抄袭他人的实验报告、更改实验数据和现象,从而为以后评价学生的实验能力提供科学的依据。另外,教师在批阅主观性问题时,如实验中存在哪些问题、实验反思评价等,由于此项是学生回顾、反思、总结和拓展知识的过程,应给予足够的重视。要考虑到由于学生思维的灵活多样性,对于同一问题,不同的学生有不同的理解,教师应根据具体问题具体分析,而不可用一种评价标准去统一的评价学生。要注意到学生思维的闪光点,培养他们分析和解决问题的能力,更重要的是培养他们敢于思考、敢于创新的勇气和能力。因此从培养学生思维能力、评价学生的角度来说,此项内容的书写应是实验报告的重点和难点[9]。

教师批改完实验报告之后,系统自动将实验报告标记为已修改。学生再次进入虚拟实验系统,直接点击“实验报告批改查询”项,查阅教师批改后的实验报告。此时,实验每一项的具体得分都已在实验报告中显示,该系统可将得分评语快速、准确地反馈给学生,并可自动汇总实验报告中出现的问题,以便于学生查漏补缺,更便于教师发现教学中存在的问题,及时地为学生提供解决问题的建议或方法,这种设计方式既可以体现出该实验报告评价得及时性和针对性,又能清楚地告诉学生在操作实验时存在的问题、认知上的薄弱点,从而可较好地解决目前实验报告评价不及时、不完善等问题。

现有的实验报告系统大多是静态的,不能动态地增添、删除、修改实验项目和实验报告。为了解决这个问题,我们结合ASP技术在“管理员模块”特意加入了动态的添加、删减实验项目部分。如果任课教师根据教学的需要,欲增加一个实验项目,可以直接点击“添加”项,将实验准备、实验操作、实验报告等内容上传即可。倘若需要修改、删除某些实验项目,其方法同上。这种动态增减、修改的设计方法既不需要任课教师去修改网页,又可根据教学需要快速地更新实验内容。这样不但减轻了学科教师的负担,更便于后期的使用和管理。

不同类型的实验其实验报告的模式也不一样,因此明确实验类型和实验目标是我们设计实验报告的第一步。为了解决实验报告设计模式单一(呆板)的问题,我们将中学化学中的所有实验依次归类,共分为以下几种类型:基础操作性实验、验证性实验、探究性实验、综合设计性实验等。基础操作性实验强调让学生熟知各种仪器的操作要求、使用方法;验证性实验强调实验技能的训练、实验结果的分析、知识性结论的获得;探究性实验强调学生参与探究的过程。针对不同类型的实验,我们设计了不同的实验报告模式。如在设计验证性实验报告时,我们特意加入了“实验中还存在哪些问题?”“你认为该实验如何改进?”等问题,以便于学生养成科学的态度,在“做科学”的实践活动中体验知识能力形成的过程,培养自身观察、分析、归纳总结的能力。

2. 系统设计

该系统采用Brower/Web模式。服务器端采用IIS+数据库系统+ASP来构成半自动生成实验报告的应用服务系统;客户端采用浏览器和Flash等软件来完成初中化学实验报告的设计。系统设计的模块图如图3所示,该系统共分为三个模块:学生模块、教师模块、管理员模块。学生主要进行虚拟实验课前预习准备、实验的操作、实验报告的填写、实验报告的查阅、实验作业的上传下载、实验拓展等;教师主要进行实验报告的批改、虚拟实验的讲解等;管理员主要负责用户的管理、实验报告的增添、删除等操作。

3. 数据库表的设计

对于数据库表的设计,我们考虑了几种形式,如将该系统中的全部实验报告设计成一个大表的形式,但是考虑到每个虚拟实验所对应实验报告形式和内容都不一样,倘若都设计进一个表里面,将面临数据库表字段的分配、字段的拆分、变量层次级别问题等等。易出现管理混乱、层次不清的局面,更不利于以后用户的管理、实验报告的添加以及后续的开发利用。

鉴于此,我们采取了如图4所示的形式,为每个虚拟实验设计两个表:一个是实验操作表;另一个是实验报告表。两个表之间的关系是:①学生做虚拟实验。系统将学生在操作虚拟实验的过程中生成的数据、填写的实验现象等记录在实验操作表中,同时将实验操作表中的数据传送给实验报告表。②学生填写实验报告。这是实验报告中的主观性问题部分,需要学生手动填写。③教师批改实验报告。在此环节教师只需批改报告的主观部分。④学生查阅教师批改过的实验报告。另外,在设计实验报告表时,为了便于以后查找错误、增添实验内容,特意采用了层级划分字段的形式,如实验步骤设计成“sybz1、 sybz11、sybz12、sybz13、sybz2、sybz21、sybz 22、sybz 23……”这种形式,并根据变量的类型、大小分配相应的字段,具体内容如图5所示。

如前面所述,一个虚拟实验由两个表组成:实验操作表和实验报告表,那么二者是如何通信的呢?如图5中的箭头所示,学生在完成虚拟实验之后,系统将相关的实验数据、填写的实验现象等记录在实验操作表中,此时,客观部分每个项目的得分将分别用相应的字段记录(如检查气密性的字段是qmfs2),并用“zongfen”这个字段记录客观部分的总分,实验报告表则直接从实验操作表中调取“zongfen”,再用“zdcj”这个字段记录。同样对于主观部分,也是先记录在实验操作表中的,然后由实验报告表调取,最后自动显示在实验报告中的相应位置。如氢气集满的现象“jmfs5”、氢气纯净的现象“ycfs6”分别对应与实验报告表中的“sybz32”和“sybz42”这两个字段。

4. 界面设计

界面设计主要包括界面布局设计、视觉界面的逻辑关系设计、视觉效果设计等内容。好的界面设计应符合美感、操作舒适,简洁且具有索引功能,使用户在使用过程中始终保持愉快的心情[10]。考虑到学生的认知特点及化学实验的特殊性,该系统分为三个独立的主页面:学生界面、教师界面和管理员界面。其界面布局设计上主要采用了左、上架构的方式,即主导航栏在页面的左侧,次导航栏在上侧。视觉效果的设计主要关注色彩的搭配,因为颜色能够对用户的情绪产生很大影响。而蓝色给人以简洁、安静的感觉,鉴于此该界面设计主要以淡蓝色系为主。另外界面的交互设计、信息反馈的设计等,都考虑到了学习者的年龄、认知特点,力争使界面设计简洁、美观,文本、图形等可视化元素搭配协调得当。

四、使用的建议

基于虚拟实验的半自动实验报告设计好之后,我们选择几所中学进行试用。在试用的过程中,发现学生进入系统之后,不知道该做什么、何时做、怎么做。因此,为了使学生能够顺利熟练地使用该实验报告系统,我们特提出以下建议:

1. 预习实验,熟悉系统

当学生做虚拟实验时,由于虚拟实验系统自身存在的或技术上的缺陷,加上学习者自身认知负荷的增加,就可能会出现所谓的“认知摩擦”[11]。所以学生在使用该基于虚拟实验的半自动实验报告系统之前,除了要预习实验,明确实验目的、原理、要求之外,教师还应指导学生熟悉该系统的使用方法,如怎样进入虚拟实验系统,如何操作虚拟实验,如何填写实验报告,如何根据虚拟实验中提供的反馈改进自己的学习,尽量避免出现过多的“认知摩擦”。

2. 实验报告内容难度适宜

该系统的设计是动态的,它支持教师添加或删除一些实验项目。因此,教师在添加一些实验项目时,在实验报告内容的设计上,除了要依据具体的实验类型和实验目的,还应注意报告内容的难易程度要符合学生的认知规律。因为过难的内容易使学生产生抵触情绪;反之,如果设计的内容太容易,则不能充分体现实验报告的作用,更不利于培养学生的实验能力。因此,实验报告各个环节内容的难度应体现层次性,以促进不同层次学生学习的积极性。

3. 告知评价方法,及时反馈

首先在做虚拟实验之前,教师应告诉学生该实验报告成绩的评价方法、一些具体的评价指标,让学生知道该半自动实验报告系统是如何对其进行评价的,以及在做实验的过程中,系统会直接给出相应操作正确与否的反馈,如“你选择不正确,请再考虑一下,还有2次选择机会”。同时要提醒学生查阅实验报告时,注意系统给出的反馈,明确各个学习阶段处于哪种状态,离学习目标还有多远,最终目标是否实现,从而调控自己的学习进程,维持学习动机,反思学习过程,总结经验,不断地规范和调整自己的学 习[12]。此外,教师在批阅学生的实验报告时,如果发现报告中存在某些问题,要及时将其反馈给学生,必要时提供解决问题的建议或方法。

4. 虚拟实验与真实实验优势互补

在运用该系统时,应当首先明确虚拟实验和真实实验各自的优缺点,虚拟实验的局限性恰恰又是真实实验的优点,二者是相辅相成的。只有发挥各自的优势,精心组织实验教学,才能做到扬长补短、优势互补[13]。

结 语

基于虚拟实验的半自动实验报告系统的设计,可以很好地解决现有的网络实验报告中存在的问题。它不仅仅包括实验报告的设计,还有虚拟实验项目、实验准备、实验拓展、在线考试等内容,可以为中学化学实验教学提供一个较好的平台。但是,在设计的过程中也存在着一些问题,如实验报告内容的设计,笔者查阅了中学化学实验教学和实验报告内容设计的相关文献,又访谈了部分中学化学骨干教师,在此基础上设计了该系统中的实验报告。尽管如此,也不能说该实验报告能全面客观的评价学生,其有效性和针对性还待进一步的验证。另外,关于虚拟实验的设计,访谈的部分化学教师意见不同,他们思考的角度和方法都在某一个方面上有道理,这就给设计带来了一些麻烦。以上所有的这些问题都需要进一步的研究,再思考,再修正设计,这也是以后研究的重点。

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收稿日期: 2011-10-15

有机化学实验报告篇3

关键词:高职 无机化学实验 教学改革

高等职业教育有别于普通高等教育,它是以市场为导向,以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案的高等教育。在高等职业教育中无机化学实验课程不再是理论课程的 “教辅工作”,而是职业教育的核心课程,对于专业培养目标的实现有着重要的作用。我分析了高职无机化学实验教学中存在的问题及原因,研究解决问题的途径和对策,并结合自己的无机化学实验教学实践和国内外的先进经验对高职化工专业无机化学实验课程教学改革提出了自己的初步思路,希望能通过改革尽快改变目前无机化学实验课程教学中存在的不利状况,最终使无机化学实验课程达到高职教育的培养目标要求。

一、高职化工专业无机化学课程教学现状分析

当前高职院校的无机化学实验教学,多数是以掌握基本操作技术、了解常见元素及其化合物的重要性质和反应规律,了解无机化合物的一般提纯和制备方法为目的,教学内容中缺少综合性、设计性与创新性实验,因此造成多年来实验内容陈旧落后,缺乏前沿性,学生创造力的挖掘、创新精神的培养、自身综合素质的提高都受到了极大的影响。学生毕业进入社会后常常感到学过的许多知识用不上,而用上的知识又没有学过,使得学校传授的知识与实际需求脱节。而无机化学教学模式一直都是先由教师讲实验原理、操作步骤及注意事项等等,然后是学生模仿操作。这种教学模式, 容易造成思维定势,抑制了学生的主动性,学生不能进行科学的思维,没有了发现新现象、新方法的快乐,感受不到科学的魅力,失去了许多深入了解或理解无机化学的机会,综合能力和创新能力很难达到培养高素质创新人才的目的。实验课的成绩评定仅由教师从学生平时的实验态度、实验操作、实验报告上给出一定的分数,计入到总成绩中,往往造成成绩评定的不合理性,也在一定程度上影响到学生的实验热情, 很多学生课前不做任何预习和思考, 实验时敷衍了事。

二、改革高职化工专业无机化学实验教学的思路

针对存在的问题,我认为,应从以下几个方面对目前的高职无机化学实验教学进行改革。

1.优化实验体系,整合实验内容

高职教育培养具有较强的综合运用各种知识和技能解决生产第一线实际问题的能力的技术型人才,无机化学实验内容的确定是实验教学改革的关键。我们以“加强基础训练,注重能力培养,解决实际问题”为原则,对实验内容和教材体系进行了重新调整。我们将课程体系分三个层次:一是基础部分,其目标是强化学生基本操作实验的教学任务,包括培养良好的实验习惯,如学习实验安全守则和事故的处理,了解常用药品试剂的取用规则,掌握天平称量操作、量筒、移液管、容量瓶、滴定管的使用规则,对无机化合物的分离提纯方法进行规范化训练,如进行加热、溶解、过滤、浓缩、结晶、干燥等操作训练;二是运用部分,目标是培养学生分析问题、解决问题的能力及创造能力,如进行一些无机合成与纯技术等;三是实践设计性实验,目的是培养学生的素质和创新能力。设计性实验就是要打破现成的实验方案,要求学生在特定的条件下自行设计新的实验方案,完成实验的要求,要求学生通过查阅相关的文献、资料,结合生产实际的需要完全由学生自己分析、思考、设计实验,最后由老师归纳总结,提出合理实验方案。这样可以发挥学生的主体作用,有利于学生思维能力、创造能力和初步科研能力的培养。

2.转变学生轻视实验课的观念, 强化实验前的预习

学生对实验课的正确认识和高度重视是提高实验课质量的前提。根据学生存在的各种思想问题, 教师要向学生强调预习实验内容的重要性,要求学生在实验开始之前做到了解实验目的、弄清反应原理、掌握操作步骤、领悟实验成败的关键检查。为保证预习效果,在做实验之前采取提问的方式,考查学生对实验内容的了解情况,并让学生示范某一操作,对出现的错误及时予以纠正。通过学生对每次实验进行认真预习,有效地克服了学生依赖教师讲实验然后照方抓药的弊病。

3.改革实验教学模式

在目前教学内容增多情况下可以把需要在实验课讲解和演示的很多内容制成CAI课件,利用多媒体描述某些宏观及微观的化学过程,可弥补仪器的不足,通过上机设计方案寻找最佳的反应条件,模拟操作以预测实验效果,可以为学生更好地掌握理论知识打下良好的基础。

4.开放实验室,充分发挥学生的智能和潜力

开放实验室不仅为不同层次的学生提供宽松的学习环境和实验空间,也可充分发展学生的个性,培养他们的动手能力。学生也可以带着自己感兴趣的课题进入实验室,自行设计实验方案,通过查阅文献资料,独立进行实验,从实验中体会失败——思考——实验——直到成功的科学研究全过程。在这样的过程中学生不但可以掌握化学知识知道如何有效地利用各类装置来解决无机化学实验过程中出现的问题,而且能够提高学生的综合操作能力。在实验过程中,也使学生学会了工作时间的统筹安排,锻炼提高了团队协作能力。

5.改革实验报告和实验考核方法

以前的实验预习报告、实验报告均采用同一模式,文字叙述冗长,占用了学生较多的时间,学生为完成“任务”不得不采用抄书的方式提高速度。为了让学生有较多的时间去弄懂实验原理、思考相关的问题,我们特别提出简化报告内容,比如删去了预习报告的画装置图,只保留实验报告的画图;实验过程中要求学生认真记下实验现象;对实验中的异常现象要分析原因并写明处理方法;在实验报告中我们增设了实验结果讨论栏,要求学生对本次实验进行简要的评价,总结成功的经验,分析失败的原因。

考核是实验教学不可忽视的环节,通过考核可以调动和发挥学生的主观能动性。我们将考核分为平时考核、实验报告和期末考核三个部分,比例为3∶1∶6。平时成绩从预习报告、课堂提问、实验操作、方案设计、实验结果、纪律等六个方面考核。实验报告从版面整洁、思路清晰、上交及时等方面考核。期末考核分为笔试和实验操作两部分,比例为3∶7。采用这种考核方法,解决了实验考核只考虑平时表现,而忽视期末成绩的普遍问题。学生的实验技能、综合素质和创新能力得到了锻炼。

参考文献:

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有机化学实验报告篇4

[论文摘要]随着计算机技术的迅猛发展,加强信息化建设已成为实验室管理的一项重要工作内容,并就此提出一些建议。

实验室信息化管理是在传统实验室管理的基础上,利用计算机网络,采用科学的管理思想,将现实实验室中的各种资源进行处理,并通过计算机进行开放型管理,其重要意义是使得实验室在时间和空间上得以延伸。

一、实验室信息化管理的宗旨

实验室信息化管理的宗旨是在开放的实验环境下,为实验教与学提供最优化的实验教学资源,为实验教师提供简便有效的实验室管理和实验教学方法,使学生与实验发生最方便简捷的沟通,为学生提供虚拟与现实相结合的优化的实验环境与资源,使学生在真正的实验环境中利用最少的时间,掌握基本的实验操作技能,并在此基础上能进行一些力所能及的创造性、开放性的实验研究。

二、实验室信息化管理内容

主要有三个方面内容:实验教学管理模块,包括实验学习资源管理,实验报告管理,课表管理等;学生学习模块,包括仿真实验、项目案例库等;实验室管理模块,包括基本信息、在线排课、课表查询、实验室开放管理、实验室使用情况统计等。

(一)实验教学管理模块

实验教学是教学过程中非常重要的一环,而实验报告的提交、批阅、反馈,则成了一项费时费力的工作,尤其对于许多程序设计类的课程,大量的代码量、流程设计图等已使得纸质版报告不能适应。实验报告电子化,将报告填写、提交、批阅、反馈、统计等工作搬到了网络上,将大大提高教学工作效率。

在实验教学管理模块中,教师可提前实验课、实验学习资源、布置实验项目。学生在实验前需要预习实验,下载实验资源,并在线编写预习报告;在实验结束后,提交电子实验报告。教师可灵活掌握时间对学生实验报告进行批阅,直接给出成绩和评语,而不必担心未批完实验报告而影响学生做下一次实验的预习。这样,学生能够及时了解自己的实验反馈结果,节约了教师、学生的时间,加快了交流反馈过程,避免了因提交滞后带来的麻烦,缩短了指导教师的批阅和下发周期。

(二)学生学习模块

网络仿真实验有着随时随地开展的优势,并有效避免了硬件设备的大量投资,节省在教学中投入的资金。对于“网络安全”、“计算机组成原理”、“数据库sql语言”等计算机类课程都比较适合制作成b/s结构下的实验。同时目前计算机相关专业学生的个人计算机大量普及,也有利于开展仿真实验教学。

仿真实验系统具有以下特点:集成了flash的插件技术,应用flash内置的actionscript脚本语言,控制元件,使flash表现出强大的交互功能;学生登陆系统后,即远程连接实验服务器开展实验,系统会将实验现象和结果实时、动态地反馈给学生。

(三)实验室管理模块

为了更好地实现资源共享,提高设备的利用率和经济效益,目前大部分高校都已经实施了实验室开放。推动实验室开放的前提就是实验室信息的公开化,当教师、学生了解了该实验室的设备、软件、开设实验项目等内容后,就能够根据自己的需要,选择进入某个实验室。另外,额定的实验学时往往会使学生感觉时间不够、或缺少深入研究的机会,而实验设备和时间资源又是有限的,为提高利用率,同时满足学生对实验实践的渴望,有必要推进自主型开放。这样就需要对院内各部门、教师和学生公布实验室基本信息。

在实验室管理模块实现了基本信息、在线排课、课表查询、开放实验室管理、实验室使用情况统计、参数设置等功能。在实验室信息化平台首页上,即公布了各个实验室的负责教师名字及联系方式;在教师和学生登录进平台后,能够方便地查询各实验室的课表信息;在线排课能自动判断预约、排课等相互之间的关系,并做出提示;开放实验室管理提供了预约、预约审核功能,并方便师生查询所需实验室的状况,自主决定时间、地点,联系实验室负责教师后即可进入实验室开展实验、研究活动。

三、实验室信息化管理的优越性

1.改变了传统实验室繁杂的管理方法,引进了现代化的管理手段,使实验室达到了信息化管理和无纸化办公的目的,对实验室提高工作效率,降低运行成本起到了至关重要的作用。

2.统一管理实验室资源,包括设备、时间、人力,提高了效率和效益。

3.建成实验项目库后,为师生教与学提供了便利,实现了实验资源的共享。

有机化学实验报告篇5

关键词:数字逻辑电路;立体化实验教材;实验报告

0 引言

教育部《关于全面提高高等教育质量的若干意见》的第八条明确提出强化实践育人环节。制订加强高校实践育人工作的办法,强化实践教学环节,结合专业的特点和人才培养要求,分类制订实践教学标准,增加实践教学比重,确保各类专业实践教学必要的学分(学时),配齐配强实验室人员,组织编写一批优秀实验教材,提升实验教学水平。“十二五”以来,这些有关加强实验教学改革文件的出台,表明深化实践教学方法改革,加强学生实践能力和创新能力的培养,已经到了刻不容缓的地步。教育部指出,要把加强实践教学方法和人才培养模式改革作为专业建设的重要内容。加强实践教学,实验教材改革是改革教学内容和教学方法的关键一环,实验教材质量的好坏、水平的高低直接影响到学生的培养质量。

1 目前实验教材存在的问题

目前,我国高校实验教材整体上没有摆脱依附并服务于课程的格局,而且以单一的纸质实验教材为主,其他形式的实验资源比较匮乏,传统教材能满足系统化实验教学的需要,但在培养学生创新能力和实践能力方面存在明显的不足。近年来,很多高校对传统实验项目和内容进行了一系列改革,减少了验证性实验项目,增加了综合性、研究性和设计性实验项目,但仍然没有脱离课程体系,只是传统实验项目的修改与增删,还是按照原有的知识体系,配合理论教学而开展的辅实验教学活动,其目的仍然是为了强化理论教学,帮助学生巩固和掌握理论知识,没有把学习方法作为实验教学的重点加以重视。在实验教材的内容编排上还是按照实验目的与原理,操作步骤与方法这一传统教材的样式,并没有从引导、启发的角度进行组织,一些学校自己印刷的实验指导书,离正式出版还有一定的距离,也没有其他数字化的辅导性材料。总之,现在的实验教材,按照粗放而统一的要求,让学生“按方抓药”式地进行验证,学生的自主学习能力和创新能力得不到锻炼。

“十二五”以来,深化实践教学改革,加强学生实践能力和创新能力的培养,实验教材的建设已引起各高校的重视。同时,科技的发展与知识的更新也促进了实验教学设备的改进,也促进实验教材的改进。因此,在实验教材的建设上,针对上述问题,必须按照学生的能力体系来构建实验教学体系,把信息技术与实验教学内容进行有效整合作为一个重要任务来抓,在写好传统纸质教材的同时,建设适合开放教学和创新能力培养要求的多媒体实验教学资源。

2 数字逻辑电路立体化实验教材建设

学习最终还是要归本的,教材是学生学习的主要参考书和理论依据,立体化实验教材主要包括实验教程(主教材)、实验报告、多媒体课件以及其他与实验有关的实验教学资源,立体化教材提供了一种综合性的教学资源,加快了实验教学内容、教学体系和教学方法及手段的改革,优化实验教学过程,推动创新教育模式,教材质量的高低会对教学效率以及学生学习水平产生直接的影响。数字逻辑电路的实验内容具有一定的独立性,实验项目的设置、实验软件的使用、仪器设备、实验开发语言等在理论课中很少涉及,因此,开发数字逻辑电路的立体化实验教材具有可行性。笔者将从实验教材的编写思路、实验内容编排、实验报告规范、数字化的实验资源等4个方面来探讨数字逻辑电路立体化实验教材建设。

2.1 实验教材的编写思路

为了配合开展实践教学及适应教学改革的需要,提高实验教学质量,要不断改革实践教学内容和教学方法,高质量的实验教材是关键,为此我们组织技术骨干编写实验教材。在数字逻辑电路立体化实验教材的建设上,除了介绍实验的基础理论知识外,坚持“以高水平的实验吸引人、以数字化的资源方便人”为宗旨,以提高学生实际动手能力和工程设计能力为目的,尊重学生的个性差异和工程素养差异,精心选择实验教学内容。

2.2 实验教材的内容编排

在实验大纲允许的范围内,我们采用的方法是“给通才定规则,给天才留空间”,在实验教材的编写过程中,在大纲规定的基本要求的基础上,精心选择了新颖、有趣,实用性、可行性较强,有助于培养创新型人才的15个不同难度的基础实验和5个典型的综合性、设计性实验,可供不同专业、不同层次、不同学时数的学生使用,这些实验基本包含了本专业课程标准要求的相关知识点,帮助学生将教材上的分立知识点有机地、系统地联系起来,培养综合分析、设计、制作和调试的能力。设计的每个实验项目都具有一定的层次性,即同样的实验项目,可以设计的简单些,也可以设计的复杂些,分层次对学生提出要求,对能力差的学生,引导其如何将理论与实际结合起来,把设计思想弄清楚,使其有能力完成实验的基本要求;对能力强的学生提出更高要求,采用启发式的方法,充分发挥学生的主体作用,鼓励他们根据自己的能力,提出多种设计方案,体现教学内容的可伸缩性和开放性。

实验预习是提高实验效果的一个重要环节,只有预习充分,实验操作时才会做到思路清晰。实验预习质量的高低取决于实验教材的质量。为此,在编写实验教材时,对每个实验项目除了常见的实验目的、实验原理、实验内容、实验步骤外,对实验预习、实验思考与提高等也提出明确要求。在预习要求中明确了实验预习必须完成的任务,要求学生理解每一个实验的实验原理、编写或完善实验代码等强制性的任务,从而增加了学生对实验原理、开发语言、实验代码的理解。在实验过程中按照实验步骤完成实验要求,在完成实验的基本要求后,通过实验思考与提高来提高学生的分析与设计能力。例如,在进行7人表决器电路的设计时,设计方法很多,可以使用原理图方法实现,还可以使用VHDL语言实现,而使用VHDL语言可以使用行为描述、结构描述、数据流描述3种方法。在实验思考与提高中,要求学生比较各种实现方法的区别,可以对实验提出更高的要求,如要求将表决结果在数码管显示出来、7个人中有一个人具有否决权、限制表决时间等提高要求,要求学生修改代码实现相应功能,从而加深对组合逻辑电路设计的理解和硬件描述语言描述组合逻辑电路的方法。

2.3 实验报告格式的规范

“问题式”教学或“任务式”教学是经常采用的有效的教学方式,有利于学生明确学习目的,能够激发学生的学习积极性,改善以往被迫学习的方式,变被动为主动,增强实践动手能力。计算机科学是一门实践性很强的学科,强调的是“做中学”,就是指在完成实验的过程去学习,在完成报告中去加深理解。实验报告是实验过程的记录、实验现象的分析和实验的总结,书写实验报告是实验教学的重要环节。

在数字逻辑电路实验中,我们规范了实验报告内容和要求,并单独印刷成册,在实验报告的设计上,改变以往使用统一的实验报告纸的形式,实验报告中不需要学生抄写实验目的、实验原理等内容,而是将实验内容和要求设计成各种不同的任务,按照实验步骤来完成这些任务时就完成了实验报告。在报告中,只需写出实验代码的关键部分,调试实验代码、画出实验的仿真波形、写出设计中的管脚分配关系,使用测试数据进行实验验证、分析实验现象、将实验过程中出现的问题进行实验总结,回答实验思考题,从而加深对实验原理的理解,提高设计能力。通过书写实验报告,培养了学生认真做好实验,仔细观察实验过程中所发生的现象,有利于加强对理论知识的理解和记忆,促使学生重视基本技能的学习及应用。一份高质量的实验报告应能反映出学生的综合素质,如高度的注意力、敏锐的观察力、丰富的想象力、准确的判断力、科学的思维能力和正确的表示能力。

2.4 开发丰富的数字化实验资源,构建网络化的实验教学辅助平台

数字化实验教学资源是立体化实验教材的重要组成部分,可以解决目前实验教学资源相对单一的问题,在进行实验教材建设时,利用网络技术开发数字化实验教学资源,构建网络化的实验教学平台。在数字化实验教学资源建设时,要避免实验教材的电子化,开发能满足创新人才培养、适应开放式实验教学要求的多媒体实验资源,使学生能借助校园网络环境,利用数字化资源进行实验前预习、讨论,甚至自行提出实验方案,开展实验后总结和实验数据分析。网络化的实验教学辅助平台,主要包含实验仪器的使用、开发软件的使用,实验中常见的问题及解决办法,让学生借助辅助平台解决实验过程中出现的问题,这样减轻了教师的指导工作,同时也为开放实验教学提供条件。学生通过对数字化实验教学资源的有效利用,革新了传统“按部就班”式的实验教学模式,激发学生的主观能动性,调动师生积极参与实践活动,在实验中提高了学生分析问题、解决问题的能力,培养其创新意识和创新能力。

3 结语

立体化实验教材建设实现了实验教学信息化、网络化。整合实验教学资源,优化实验教学要素的配置,是一种新型的整体实验教学解决方案,不仅充分考虑到任课教师的教学需要和学生的学习要求,还能促进教学改革的不断深入,促进教学水平的不断进步和教学质量的不断提高。数字逻辑电路立体化实验教材的纸质教材、实验报告已使用了两年,电子课件以及数字化实验资源及辅助实验平台也在实践中得到完善,满足了个性化、层次化、开放性实验教学的要求,有利于大学生自主学习能力和创新能力的培养,也为培养适应信息化社会学习、生活和工作的高素质人才奠定坚实的基础。目前《数字逻辑电路设计实验教程》已作为高等院校实验与实践系列示范教材在清华大学出版社出版,对计算机硬件课程的实验教材建设具有一定的示范作用。

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有机化学实验报告篇6

关键词:医学检验;医疗服务;规范化

一、依法规范医学检验的必要性

曾有媒体报道一医患纠纷案例:张某(化名)身体不适,前后数月多次前往某医院就诊,医院有关科室依接诊医生要求对张某进行检查,报告单显示患者检验项目没有异常,无奈之下张某前往广州某医院检查,诊断报告显示为白血病,因之前医院误诊导致患者错过了最佳治疗时间,最终不幸辞世,张某父母一怒之下要求最初接诊的医生承担误诊责任,医生提出检验报告未显示异常的异议。

案中接诊医生提出了一个重要的主张――医检报告未显示异常。那么,又何为医检报告呢?所谓医检报告即医学检验的结果,是医院运用现代物理化学等方法、手段进行医学诊断得出的结论,是医生进行治疗活动的重要依据。因此,医学检验直接关系着患者的治疗效果,甚至影响着患者的生命。

近年来,医患纠纷的问题愈演愈烈,伤医、杀医[1]报道也走进了民众视野,该现象并不仅仅是一个治安问题,更折射出我国医疗机构或医疗队伍自身存在一定问题。在众多引发医患纠纷的因素中,医学检验行为失准是引发医患纠纷的一个重要原因。

二、法治背景下如何促进医学检验的规范化

正如学者所说“长期以来医疗机构对检验行为的规范性重视不够,许多检验工作者因不十分清楚检验工作的法律意义而导致检验工作的随意性,招致‘医患’纠纷”[2]。故此,笔者拟从以下法学视角来分析医学检验行为规范化问题:

(一)医学检验资质的规范化

医学属于自然科学,而自然科学和人文社科最大的区别之一即是精准,因此医学检验也脱离不了精准的标尺,资质是信息精准的重要保障,把好资质关在某种程度上等于为行为规范提供基础。医学检验资质问题主要分为三个部分:一是从业人员需要具有职业资格,二是检验机构需要具备法定资格,三是检验主体需要具有设备和技术支撑。故此,应当在严格医学检验准入门槛的基础上进一步依法完善各种资质的年度审核制度,取消不符合医学检验条件主体的检验资格,为检验结果的准确性把好“法律制度关”。

(二)检验人员观念的规范化

检验资质是规范医学检验行为的首要条件,但医学检验人员的法律观念亦是保障医学检验结果的重要途径。从《合同法》角度来说,患者自从成功挂号之时起即与医院签订了就诊合同,患者有义务按照医生要求缴纳适额的费用、配合正当的检查、接受必要的治疗,医院及相关医护人员亦有义务认真地诊断、负责地检验、恰当地治疗,如果工作人员不能正确认识到此类工作是自己依法必须承担的义务,则可能在不良行为或观念的影响下导致治疗或检验工作失范。

(三)医学检验行为的规范化

检验行为规范化在本质上是检验程序合法化。通常来说,一个医学检验行为主要包括以下程序:受理申请――受检者识别――样本采集、运送、保存、处理和检验――结果确认与解释、报告及建议,这一程序中任何一个环节是否规范都会对检验质量有着致命的影响。为了保障检验结果这个“最终产品”的质量,以私法的形式对检验行为进行明确规范。比如,在标本采集和运送过程中尽量避免完全由患者完成,减少非专业性给检验质量带了的不必要风险;在检验操作中,应当注意操作环境,拒绝实习人员在无监督指导下独立完成检验活动。

(四)医学检验报告的规范化

医学检验报告是检验人员向主治医生传达检验信息的最重要途径,规范的检验报告是医生获取真实检验信息的形式保障。从法律层面来说,检验报告是证明检验结果的“书证”[3]。此外,根据《病历书写规范》和《医疗机构临床实验室管理办法》的要求,医学检验报告必须严格恪守上述两文件之规定,任何潦草填写、非专业性简写、漏写检验信息的行为都严重违背了文件之规定,也不符合职业道德之规定。故此,需要进一步加强对检验报告制作人的监督,强化检验报告审核工作,推动检验报告朝着规范化道路迈进。

(五)责任追究制度的规范化

任何工作都需要肩负着责任,失责必须接受相应的惩罚,医学检验工作同样不例外。但是,由于我国现行法律、行业规范对检验人员责任追究问题的规定尚存在诸多不足,尤其是民事责任和行政责任方面。建议进一步依法完善责任追究制度,为明确造成检验结果失准责任的归属提供具有全面性和可操作性的标准,对于因工作态度等因素造成检验结果失准的人员,即便消极影响较小也不能听之任之,只有严格责任,才能更好地提高从业人员的责任意识。

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有机化学实验报告篇7

关键词: 虚拟实验室 虚拟实验 体系结构 功能 功能模块

随着高等教育的深化改革和招生规模的急剧扩大,我国高校普遍陷入了实验教学的困境,主要表现在硬件设施不足、教学时空受限、教学方法和内容落后。在计算机和网络通信技术快速发展的前提下,充分利用计算机资源的虚拟实验室成为解决这些现存问题、提高实验教学质量的重要选择。

1.虚拟实验室的功能

1.1教育功能

让学生通过使用虚拟或真实仪器、装置或系统的模拟装置来熟悉实验过程,掌握相关技术:能满足不同知识背景学生的要求,根据其能力、实验经验等调整资源模块,保证学生在单独使用模拟环境时能进行各种实验操作。

1.2辅助设计功能

例如现代电子系统的设计与分析,是运用EDA(Electronic Design Automation),在分布式网络环境下,在EDA平台上进行设计、下载、综合、仿真,然后在实际条件下进行测试。EDA模拟软件将仪器、仪表、模拟器件、数字器件等直观地反映在计算机屏幕上,可灵活地改变电路结构和参数,反复观察实验的结果,并动态显示电路的波形。

1.3协同实验和研究功能

虚拟实验室利用当前网络技术和设施,使参与试验的人员在远程相互合作,进行试验研究,为分布在世界各地的研究人员提供共同从事一个项目的分布式问题解决环境。

2.虚拟实验室系统体系结构及功能

2.1系统体系结构

组装计算机虚拟实验室的设计应遵循开放性、交互性、安全性、易于维护等原则。构建一个完整的虚拟实验模型,是开发虚拟实验的重要环节。根据虚拟实验室必须完全网络化的要求,以及计算机硬件系统的特性及课程的教学要求,我们设计如图所示的计算机硬件系统虚拟实验室体系结构。

2.2系统功能

2.2.1网络管理平台

2.2.1.1用户管理子系统。从安全性角度考虑,按权限由高到低将用户分为管理员、教师、学生和普通用户4个等级。管理员可对整个实验室的各个子系统进行控制管理;教师能够编写、修改和更新实验教学材料,确定实验报告提交的具体事项和修改实验报告,网上与学生交流,等等;学生能进入各子系统,能设计实验项目;普通用户仅能进行网上讨论、仿真运行已有的实验和浏览系统的教学资料。

2.2.1.2教学管理子系统。包括实验选择、实验报告管理、师生交互等。实验选择子项包括实验教学内容浏览,实验项目选择。实验报告管理子项包括实验报告的上传,教师对实验报告的批阅,学生下载批阅后的实验报告。该子项可确定实验报告的内容、提交的时间,并对报告提交进行时限管理。师生交互子项主要实现师生和学生之间的网上交流,并可通过电子邮件和BBS的方式实现。

2.2.2虚拟实验平台

虚拟实验平台主要用于实验项目(计算机硬件系统电路)的设计和仿真运行,是整个系统的核心部分。

2.2.3数据库

根据虚拟实验室性能要求,设计的系统数据库有:元器件库,设备库,实验项目库,用户库,实验报告库。

2.3系统功能模块

系统功能模块共分为七大模块。

2.3.1实验管理模块

由学生管理、教师管理、仪器管理和学生成绩管理等组成。在学生管理方面,学生通过浏览器进行注册登录,登录成功后可浏览实验项目,查看实验的详细资料,预约实验项目及做实验的时间,在线发送和接受消息,进行问题讨论,进行实验登记,实验完成后可通过网络写实验报告并提交报告。教师管理方面,可对实验内容添加、修改、整理、删除,对学生提交的实验报告列表,批改实验报告,填写评语和成绩,提交批改结果,与学生进行讨论。仪器管理方面,对新设计开发的虚拟仪器上传并进行分类整理,以便实验使用。成绩管理方面对学生的实验情况(实验次数、实验报告,以及完成情况)给出成绩,并进行统计分析与提供查询,等等。

2.3.2安装过程演示模块

对虚拟实验室可用虚拟元器件、虚拟仪器设备分门别类地进行管理,以图形的方式直观呈现出来。

2.3.3实验指导模块

包括实验介绍、实验方法、实验项目的重点及难点、实验目的、实验原理、实验准备、实验任务、实验过程、实验报告的要求及实验应注意的事项等。

2.3.4实验报告模块

主要对学生完成实验后,提供相关的实验报告模板,供学生下载,由学生填写相关内容以及实验的结果,完成后上传电子版实验报告,由教师进行批阅,并进行记载。

2.3.5实验答疑模块

由专业教师对学生实验中出现的疑难问题进行及时解答,帮助学生顺利通过实验。同时了解学生对实验的掌握程度,并及时反馈、调整教学。

2.3.6论坛交流模块

教师和学生可以通过论坛进行充分的交流,学生可以将实验中的收获、经验和体会及问题到论坛上,教师可以将一些典型的问题提出来,供大家探讨。学生在这样宽松的环境下发表自己的见解,教师从中可以得到及时的实验教学反馈信息。

2.3.7虚拟实验模块

该模块是虚拟实验室建设的重要部分。学生通过该模块进行虚拟实验,以达到巩固强化知识的目的。模块内容根据学习的具体情况及实验建设条件,可不断增加。

计算机网络虚拟实验室的建立,可以很好地解决目前硬件设备跟不上实验的要求、学生实验时间不够用等问题,对于提高学生的动手能力、分析问题和解决实际问题的能力具有非常重要的意义。但在具体应用中还要注意处理好“虚拟实验”和“实物实验”的关系,不能一味地强调虚拟实验,要“虚实”结合,既相互补充,又各有侧重,这样才能取得很好的实验教学效果。同时,在虚拟实验中要注意培养学生严谨的、一丝不苟的科学实验作风。

参考文献:

[1]朱凤,王汝传,王海艳等.基于VRML室内虚拟环境构建的研究与实现[J].南京邮电学院学报,2004,24,(4):80-85.

有机化学实验报告篇8

关键词 农产品;检验检测报告;常见问题;对策

中图分类号 TS207.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)06-0271-01

Common Problems and Countermeasures of Inspection Test Report of Agricultural Products

YUAN Xin-yi

(Agricultural Products Quality and Safety Supervision and Management Station in Qinyang City of Gansu Province,Qingyang Gansu 745000)

Abstract Inspection test report can reflect the management level of the testing organization,which is the final manifestation of the quality of laboratory work.Accurate,clear,specific and objective inspection test report is the embodiment of a good image and the credibility of the testing organization,but also customers′ requirements.This paper combined with the author′s work practice,discussed the common problems of reports in the agricultural product inspection and analyzed the causes.At last,countermeasures to solve the problems were put forward.

Key words agricultural product;inspection test report;common problems;countermeasure

z验检测报告质量的好坏可直接反映检验检测机构质量管理水平和检测水平高低。检测完毕,各项指标原始记录出来后,结合抽样单、委托检测协议,即可形成检验检测报告。《检验检测机构资质认定评审准则》要求检验检测报告应准确、清晰、明确、客观,并符合检验检测方法的规定。

1 农产品检验检测报告中经常出现的问题

1.1 报告信息量不足

检验检测报告至少应包括以下信息:标题;资质认定标志,加盖检验检测专用章;检验检测机构的名称和地址;检验检测报告的唯一性标识及页码标识;客户的名称和地址;检验检测办法的识别;样品的描述、状态和明确的标识;样品的接受日期和检验检测日期;所用的抽样计划和程序说明;检验检测报告或证书批准人的签字;法定计量单位;委托检测时,结果的使用范围声明和复制报告的声明。在日常出具的检验检测报告中,经常出现项目不全的现象。

1.2 报告数据与原始记录不一致,报告审核人责任不到位

检验原始记录应数据清晰,保存完好,与出具的检测检验报告事项、数据一致。原始记录是实验室检验过程的证明材料,一旦实验室与检验委托方或相关第三方发生纠纷时,不规范的检验原始记录就不能起到证据的作用,将实验室置于危险境地。在实际工作中,原始记录存在的问题有如下几个方面:一是检验样品的准备、处置和制备记录不全。二是检测后计算过程中引用的常数或系数没有出处,缺少可追溯性。如重金属的检测中,结果计算要用到由标准曲线得到的系数,因而标准曲线应该附在原始记录后面。三是有些检测人员出于保持原始记录干净整洁的目的,习惯将原始记录先记录在笔记本上,过后再转抄到格式化的原始记录上。

1.3 报告无三级审批签字,报告管理混乱

检测报告的三级审批主要包括:一审(主检员)对委托协议书(抽样单)到检验检测报告编制过程负责,关键点为检测数据的准确性;二审(审核员)对检验检测报告编制到检验检测报告副本过程审核,关键点为检测数据的完整性、可靠性;三审(批准人)对检验检测报告副本到检验检测报告发放过程负责,关键点为检测数据的准确性、可靠性、合理合法性,负责报告质量。对检验检测报告实行基于过程控制的三级审核,才能保证检验检测报告的质量[1]。

1.4 报告无骑缝章,有报告调换内页的风险

检验检测报告应在骑缝位置加盖骑缝章,且中间页不能有空白,防止内页被调换。

1.5 报告或原始记录有不规范的涂改,存在作假的可能

《检测和标准实验室认可准则》(ISO/IEC17025:2005)中4.13.2.1规定记录应包括负责抽样的人员、每项检测和(或)校准的操作人员和结果校核人员的标识。4.13.2.3规定当记录中出现错误时,错误应划改,不可擦涂掉,以免字迹模糊或消失,并将正确值填写在旁边。对记录的所有改动应有改动人的签名或签名缩写。笔者认为这里的修改不是指修改原始数据和结果,而是修改错误的计算方法、计算数据和结果或计算公式。

1.6 报告出具不及时

由于农产品易腐败、不易保存的消费时限性特点,农产品检测中,报告的时效性显得尤为重要。

2 Σ

2.1 增强检验检测意识

农产品检验检测机构应通过学习《检验检测机构资质认定管理办法》等法律法规和《检验检测机构资质认定评审准则》等技术规范,加强全员的检验检测意识,尤其是质量控制部门、质量监督员和检测员的质量意识,质量控制部门可利用仪器检定或校准、能力验证、比对试验、使用标准物质、加标回收试验提高检测数据的准确性、可靠性;质量监督员可定期或不定期地在所管领域开展质量监督,及时发现问题,采取预防和纠正措施,促使质量管理水平不断提升[2]。

农产品的例行监测样品量非常大,而且时间紧,从安排抽样到完成检测报告往往需要15 d,在这种紧张的工作节奏下更需要高度的质量责任心。

2.2 加强报告质量监控工作

农产品检验检测机构应建立行之有效的检验检测报告质量复核机制,实行“三级审核”制度,由精通检验检测工作、具有高度责任心并经过考核授权的人承担报告的校核、审查和批准。报告一经形成,应与检测协议(抽样单)和原始记录一并按规定期限存档,由专人管理[3]。

2.3 加强原始记录的可追溯性

农产品检测中,各个环节的原始记录要形成闭环,原始记录应该信息充足、详实,关键环节的检验活动有图片等佐证材料,能够通过原始记录再现检验检测全过程。每个农产品检测实验室都要按资质认定评审准则的规定,制订自己的记录管理规定。

2.4 运用现代化信息技术提高报告质量

现代社会信息技术已渗透到人们生活和工作的方方面面,农产品检验检测机构也应重视信息化管理系统的应用,结合自身需求制定实验室信息管理系统,利用系统服务客户,如网上受理业务、打印检验报告、接受客户反馈意见等。信息化的管理系统能有效地指出检验报告的缺陷,利用信息分析报告存在的质量问题,为改进报告提供数据支撑[4];同时,这种信息化的管理能够让样品的流转更便捷、严谨。

3 参考文献

[1] 陆旭先.检验报告质量的三级审核[J].品牌与标准化,2010(8):47-48.

[2] 马林.通过实验室内部质量控制保证检测报告质量[J].现代测量与实验室管理,2009(5):58-59.

有机化学实验报告篇9

关键词:危急值;报告制度;医学决定水平;PDCA循环

PDCA循环又称为“戴明环”,是20世纪20年代由休哈特博士(美国贝尔实验室)首先开发,后经戴明博士(美国统计学家)广泛推广的一种科学的管理模式[3]。ISO(国际标准化组织)充分肯定了PDCA循环模式。此模式以其时效性、科学性、高效性而在全球得到大力推广[4]。它是一个具有循环特色的程序,一个全面质量管理都应该遵循的科学程序,一个各级质量管理都有的PDCA循环,他们互为循环,环环相扣,大环套小环,相互制约、相互补充的有机整体;一般来说,在PDCA循环中,下一级循环是上一级循环的具体化和落实,上一级循环是下一级循环的凭据;A是一个在PDCA循环中的关键。因为处理阶段就是解决存在问题,总结经验和吸取教训的阶段。该阶段的重点又在于修订标准,包括技术标准和管理制度。

1 危急值报告的确定[Plan(计划)阶段]

1.1危急值项目的确定 检验危急值报告制度作为医疗质量的核心制度已得到广泛应用和重视,目前已经纳入卫生部医院等级评审的重要指标[5-6]。关于“建立临床实验室危急值的报告制度(2007-2010年中国医院协会)”的患者安全目标中,再次明确指出:“危急值项目应该至少含有血糖、血气、血钙、血钾、白细胞计数、血小板计数、活化部分凝血活酶时间(APTY)、凝血酶原时间(PT)等”[7]。除了必须包含上述项目外,可根据本院实际情况决定其他项目。所以,我们根据临床科室的要求制定了本院的危急值项目,并逐年完善、更新。

1.2危急值的确定 医学决定水平(Medicine decide level,MDL)指在诊断及治疗工作时,对疾病诊断或治疗起关键作用的某一被测成分的浓度。在临床工作中,常用作确定或排除某种疾病。在疾病诊断中,通过观察测定值与这些限值的高低,可起确认或排除的作用,或对预后作出估计,或对某些疾病进行分级或分类,以提示医师应采取哪一种处理方式,如决定采取某种治疗措施或进一步进行某一方面的检查,等等。

危急值(critical values)通常是指高度异常的检验结果,这揭示患者此时可能具有生命危险。根据这些检验信息和数据,如果临床医生能及时处理,迅速给予患者有效的治疗,就有可能挽救患者的生命,否则就有可能危及患者的生命。所以警告值(alert value)或紧急值(panic value)也是危急值的一种称呼[8]。

当危急值出现时,如能及时将信息反馈给临床,会给临床医生的诊断治疗提供极大帮助。为此,检验科要求临床医师必须在30分钟内将危急值处理情况反馈检验科。

2 检验科危急值报告流程[Do(实施)阶段,即实施计划与措施阶段]

我科危急值报告流程基于实验室信息系统(1aboratory information system,LIS)的危急值自动判别[9]、报告、临床处理回报监视程序,及手机短信平台的报告及追踪功能。我科对危急值项目进行了LIS系统自动判断(黄色提示符),在审核报告时如果该结果确定为危急值,我们将进行危机确认,审核后LIS系统将自动强制提醒临床医师,引起工作人员的警觉,极大程度上避免了由于人为因素造成相关信息疏忽情况的发生,从而为对患者进行及时有效的治疗以赢得更充分的时间[10]。危急值的识别应以LIS系统识别为主,人工识别为辅。危急值报告制度其流程应至少包括危急值的识别确认、审核报告、追踪及临床督查与持续改进等内容[11]。

2.1危急值的识别确认 检验样本的分析前阶段并不都能由检验科所控制,分析中、后阶段例如仪器设备、试剂及操作人员等各种干扰因素较多,故有时出现的危急值,并不是患者的实际检验结果。危急值的报告应在确认工作正常,室内质控在控,复查结果与第一次结果吻合无误后确认[12-13]。

2.2危急值的报告追踪 危急值审核后,LIS系统自动将危急值传入HIS系统,HIS系统中危急值预警标识开始闪烁,提示临床医师必须及时处理以确保患者安全;同时手机短信平台发送短信提示开单医师其诊治的患者出现危急值必须及时处理。如果在规定时间内(30 min),临床医师不通过HIS系统将危急值处理情况回报检验科,短信平台于规定时间内(31 min)会自动发送到临床科主任及检验单审核者手机上。临床科主任及检验单审核者会通过短信提示的手机衔接号码继续追踪;于规定时间内(41~51 min)仍未处理及回报,短信会自动发送到医务科主任、主管院长手机上进行再督导,保证患者安全,见图1。

图1 危急值的报告追踪图

3 检验科危急值处理回报的督导、检查[Check(检查)阶段]

JCI评审标准其核心目标是强调患者安全,目的是促进患者安全得到切实的改进[2]。临床是否及时处理及回报直接到患者的安全问题。我们仅电话报告危急值,并在《 检验科危急值报告记录表》上详细记录并复核是不够的,我们不能了解临床是否及时处理。为此,在危急值报告制度中规定,检验科必须定期(每月)到临床科室进行督导、检查。

抽查病历中危急值处理时间、回报时间及病历记载等内容,_保危急值制度的有效执行,充分保障患者安全[14]。

4 危急值报告制度的持续改进[Action(措施)]

医疗质量万里行、百姓放心医院、患者安全目标及各种认证均强调了危急值报告制度的重要性[15],如何完善及贯彻执行危急值报告制度也是保证患者安全的重要内容。经过每月的督导、检查,找出危急值报告制度中影响患者安全的诸多因素,确定主因、制定对策,然后逐一分析、解决,持续改进切实保证患者安全。最终,我院确定和完善了危急值报告制度,并要求医院检验科及相关科室的绩效考核必须将危急值报告制度的具体落实情况纳入。对报告危急值情况后及时登记并记录详实,采取对症护理和治疗者应给予表扬及奖励。对报告危急值情况后未及时登记和处理者应给予批评以及惩罚。

危急值通常指的是检验结果高度异常,当出现这个检验结果时,患者可能 已处于生命危险边缘,临床医师如不及时处理,就有可能给患者带来生命安全危险,故危急值也称为警告值或紧急值。临床医师和实验室共同制定危急值项目范围和水平。制定危急值时必须结合其临床实验室的检测系统和检测能力,同时考虑抢救需求和服务对象。在临床检验中,为有效防范和减少医疗事故出现数量,提高医疗效率,大大缩短危急值报告的使用时间,保证危急值报告制度的贯彻执行和建立,实验室必须有严格的质量控制程序和分析前质量保证措施以保证检验质量[16]。研究表明,通过建立临床危急值报告制度加强了临床科室与检验科室的沟通,增强了检验科所有工作人员的责任心[17],使患者能够尽快的解除危机,挽救患者的生命。随着危急值报告制度的执行及持续改进,危急值报告制度会更加完善!

参考文献:

[1]医学实验室质量和能力认可准则[S].(ISO 15189:2012,IDT).

[2]Joint Commission International Accreditation Standards for hospitals, 5th edition[J].,2014,effective 1 .

[3]马丽娟,孙菊梅.医学的本质:人文关怀[J].医院管理论坛,2004,6(9):14-16.

[4]李霜.PDCA循环应用于实验室管理[J].科技信息,2011(9):537-538.

[5]宋世平,陈建魁,马红雨,等.应用危急值报告制度促进检验科质量管理[J].国际检验医学杂志,2012,33(20):2519-2521.

[6]袁春雷,王冬娥,任伟,等.ISO 15189实验室认可与危急值报告追踪制度[J].现代医院杂志,2009,9(6):3-5.

[7]陶小冬.危急值蟾嬷贫仍诨颊甙踩目标活动管理中的应用[J].内蒙古中医药,2013(28):69.

[8]高明祥.应用危急值报告制度促进检验科质量管理的思路[J].赣南医学院学报.2013,33(5):752-753.

[9]刘华伟,李建红,张子彤.通过LIS系统提升检验危急值、急诊结果回报临床质量[J].2013,20(6):467-468.

[10]邱骏,顾国浩,王雪明,等.生命危急值报告系统的建立与应用[J].临床检验杂志,2008,26(6):412-413.

[11]张超.检验危急值系统设计与实践[J].医疗卫生装备, 2013,34(11):107-111.

[12]段鸿露,王梅,钟春霞,等.优化危急值报告自动化系统的临床应用[J].护理学报,2011,18(12):41-42.

[13]宋世平,陈建魁,马洪宇,等.应用危急值报告制度促进检验科质量管理[J].国际医学检验杂志,2012,20(33):2519-2520.

[14]宋丽青,张格,鲁丽丽,等.针对性干预改善门诊检验危急值回报实施过程研究[J].中国医院管理,2012,32(8):30-31.

[15]丰小星,马晶,吴丽娜,等.危急值报告在心血管CCU病房的管理体会[J].吉林医学,2013,33(34):7325-7326.

有机化学实验报告篇10

关键词:计算机组成原理;实验教学改革;三段式实验教学法;层次教学法

计算机组成原理是计算机类各专业的核心基础课,在整个课程体系中占有重要的地位。该课程具有涉及面广、抽象性强和学习难度大的特点,而实验教学有助于对抽象理论的理解,因此,课程实验的设计,在整个课程的学习中具有举足轻重的作用。

1计算机组成原理的实验方式

目前高校计算机组成原理课程实验方式主要有两种[1]:一种是利用固定结构的实验平台,这些实验平台将CPU的各个组成部件全部做好,学生只需按要求连线、拨动相应输入或控制开关来完成实验;另一种是应用EDA技术进行实验,利用软件生产商提供的软件先设计实验电路,然后将实验电路下载到实验FPGA以后,利用实验仪的相应硬件资源直观地观察实验结果来验证实验电路的设计。

2004年以前,我们使用的是FD-CES-B-1型实验箱+实验单元板固定结构的实验平台。该实验平台是将计算机的各个组成部分使用单元板的形式做好,实验箱主要负责实验的输入输出。这种固定结构的实验平台可帮助学生深刻理解计算机主要部件的工作原理,提高学生动手能力;但其缺点是都是验证性实验,实验内容的扩展性不强,学生的设计难以突破实验箱的限制。2004年结合教育部教学水平评估的要求,我们增加了设计性、综合性实验的比例,课程组对实验进行了全新设计,实验方式由原来固定结构的实验平台改为基于FPGA的实验方式,这种实验方式抛弃了传统硬连线设计的局限,能保证实验内容的探索性和实验方法的多样性,巩固学生计算机组成原理课程的理论学习,促进学生的感性认识,激发学生的实验兴趣和创新能力。

2实验内容的改革实践与优化

2.1实验项目的设置

固定结构实验平台下的计算机组成原理的实验项目主要是计算机部件实验和模型机实验,模型机作为课程设计的内容。部件实验主要有运算器、存储器、总线、时序等5个实验15个学时的验证性实验,在FPGA实验方式上,实验项目的设置更加灵活,实验电路可以与教材保持一致,实验类型全部改为设计性,开发软件XILINX ISE,硬件描述语言选用VHDL,要求学生使用VHDL语言设计实验电路,然后下载到实验仪进行验证设计代码。表1是固定结构实验平台(左)与FPGA实验方式(右)实验项目设置对照表。

2.2改革实践中存在的问题

虽然从实验类型上由原来的验证型改为设计性,实验要求提高了,但实施时却事与愿违。由于大二的学生只学过C语言,没有硬件描述语言的编程训练,而且VHDL语言的结构与C语言有较大差距,不是很直观,学生不易掌握,因此,要求学生使用VHDL语言设计出所有实验电路的代码难度太大,大多数同学在规定的时间内无法完成代码的设计,更不用说验证实验电路了。为了保证实验的基本要求,我们将试验步骤改为教师写好代码,生成位流文件,让学生先下载位流文件进行验证,再回过来进行代码设计,这样保证了所有学生都能达到基本要求。实践了两年

除了个别学生感兴趣外,实验功能验证结束,很少有学生进行设计,虽然实验项目都变为设计性,但实际上大多数同学还是在做验证,实验教学改革的初衷并没有实现,实验教学效果不尽如人意。于是,2006年我们又对原有实验项目进行了微调,将原先的7个实验改成8个,每个实验也不要求学生能写出所有的原代码,在每个实验中教师先设计好框架,定义好输入输出端口,让学生完成实验中一个主要部件的设计。这样经过8个实验,学生也基本上完成计算机组成原理中硬件电路的描述,加上学生的预习,难度大大降低,实验效果有所改善。表2是2006年实验项目设置及每个项目的设计任务[2]。

2.3实验项目的优化

实验项目是体现教学理念、实现教学目标的载体。良好的实验项目有利于激发学生的积极性,推进学校素质教育的全面实施。因此,科学、合理的实验项目设置对人才培养起至关重要的作用。经过4年的实践,为了保证课程内容设置科学性与合理性,课程组自编了计算机组成原理教材,由清华大学出版社出版。为了保证实验内容与教材内容一致,在2010版的实验教材中对原有的实验项目进一步进行了优化,设计了7个实验项目,这些实验基本涵盖了计算机组成原理课程的重点内容,实验项目的设置也更加合理。开发软件XILINX ISE,硬件描述语言选用Verilog。VHDL语言与Verilog语言都是用于数字电子系统设计的硬件描述语言,而且都已经是 IEEE 的标准,选用Verilog语言是因为Verilog是非常容易掌握,编程风格简洁明了,只要有C语言的编程基础,可以在短期内掌握这种设计技术,而且在美国、日本、中国高层次数字系统设计领域中应用Verilog 的市场占有量高达80%。表3是2010版实验项目设置及完成的主要设计任务。

2.4规范实验教材[3]

实验教材主要包括实验指导书、实验报告以及与实验有关的资源。要提高实验教学质量必须强化实验预习,实验预习质量的高低取决于实验教材的质量。为此,我们重新编写了实验指导书。指导书的主要内容有实验目的、实验原理、预习要求等,预习时不再要求学生抄写诸如实验目的、实验原理、实验设备、实验代码等大量文字。在指导书上为每一个实验设计了较为详细的实验步骤,要求学生在预习时,完善实验代码、输入控制信号、从理论上分析实验现象等强制性的任务,从而增加了学生对实验代码的理解,提高了预习的效果。

实验报告质量直接反映了实验完成的质量。以往的实验报告要求学生使用统一的实验报告纸,在实验结束后完成实验报告,学生书写实验报告时,大段地摘抄实验指导书上的实验原理、实验目的、实验步骤,这样的实验报告对培养学生的能力没有任何帮助。在计算机组成原理实验中,我们规范了实验报告内容并单独印刷,实验报告中包含实验目的、实验原理、实验操作和记录、实验现象分析、实验总结。学生完成实验报告时,只需填写一些输入控制信号记录实验数据,分析实验现象和本次实验小结(如实验过程中出现的问题以及解决方法,实验内容、实验软件的使用等情况总结),以加深对实验原理的理解,同时避免在以后的实验中发生类似的错误。这样大部分学生可以在课堂上完成实验报告,节省了学生的时间。

3实验教学方法的改革

在实验教学中,为了保证每个学生得到提高,更好地理解计算机组成原理的理论,提高实验教学质量,我们采用了层次教学法、三段式实验教学法、建立实验教学辅助平台等多种方法来提高教学效果。

3.1层次化教学法

个性化教育是创新教育的组成部分[4]。由于学生的个体差异,用同一个标准来要求学生是不现实的,不客观的。在实验大纲允许的范围内,我们采用的方法是给通才定规则,给天才留空间,在实验教学中用心挖掘学生的潜在能力,开展个性化培养。因此,在大纲规定的基本要求的基础上,分层次对学生提出要求:能力差的同学加强个别辅导,采用演示加讲解教学方式,引导学生如何将理论与实际电路结合起来,把部件的设计思想解释清楚,使其有能力完成实验任务;对能力强的同学提出更高要求,采用启发式教学,充分发挥学生的主体作用,鼓励他们根据自己的能力,提出多种设计方案。这种层次化的教学法,顾及各层面的学生,让所有同学通过实验各自的实践与动手能力都有所提高。

3.2三段式实验教学

三段式实验教学将实验教学的整个过程分为3个阶段:实验预习、实验过程、实验报告。在实验考核上采用“三四三”的考核方式。对于计算机组成原理的实验,如果学生做实验前不预习或预习不充分,实验时很难达到应有的效果。三段式实验教学强调实验教学的3个阶段在整个实验教学中的作用。实验预习是提高实验效果的一个重要环节,只有预习充分,实验操作时才会做到思路清晰[5]。教师实验前通过检查预习报告或提问来了解学生的预习情况,为了加强调学生的实验预习,实验成绩中实验预习的成绩占30%。

实验过程是实验成功与否的关键环节,在实验过程中要求学生在实践中掌握操作技能,在实验中体验知识如何应用,并通过分析、反思等形式对课程知识进行内化,从而达到知识的习得和技能的提升[6]。例如,在实验操作过程中,记录实验现象与理论值是否相同,如果出现实际实验现象与预习结果不符时,教师要引导学生去分析原因,是操作失误还是设计错误,从而进一步加深学生对理论的理解,修正设计错误,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,充分体现实验课程“做中学”的特点。实验操作过程占实验成绩的40%。

实验报告是实验过程的记录、实验现象的分析和实验的总结,书写实验报告是实验教学的重要环节。通过书写实验报告,可以培养学生认真做好实验,仔细观察实验过程中所发生的现象,有利于加强对理论知识的理解和记忆,促使学生重视基本技能的学习及应用。教师通过实验报告可以及时发现教学中存在的问题。一份高质量的实验报告应能反映出学生的综合素质,如高度的注意力、敏锐的观察力、丰富的想象力、准确的判断力、科学的思维能力和正确的表示能力。实验报告占实验成绩的30%。

3.3建立实验教学辅助平台

开发CAI实验课件,利用多媒体进行讲解,在辅助平台中提供实验资源,为实验预习、实验过程提供指导。在辅助平台设计时,我们根据以往学生在每个实验中出现的常见问题进行了总结,并将解决办法在辅助平台中列出,让学生借助辅助平台解决实验过程中出现的问题,这样减轻了教师的指导工作,同时也为开放实验教学提供条件。

4结语

实验教学改革是一个不断深入和发展的过程[7]。6年来,在不断推进计算机组成原理实验的教学改革实践中,我们发现了一些问题,取得了一定的经验,明确了今后进一步展开深入教学改革的方向和目标。实践证明,只有重视实验教学环节,对实验内容、实验教学方式不断探索,充分发挥设计性实验在实验教学中的作用,才能培养实践能力较强的、具有创新意识、善于自主学习的计算机人才。

参考文献:

[1] 秦磊华,王小兰,张园. 计算机组成原理设计性实践教学模式研究[J]. 电气电子教学学报,2009,31(2):68-70.

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Reform on Experiments Teaching of Computer Organization Principles

MA Han-da, ZHAO Hui

(School of Computer Science and Telecommunication Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang212013, China)