化学实验设计能力管理十篇

化学实验设计能力管理 篇1

1. 深刻理解化学基本理论的实验基础

化学学科中, 任何理论 (或假设) 的提出、发展和完善, 都有一定的实验事实作根据。如:原子结构理论中核外电子分层排布的实验根据是电离能的测定;原电池原理的实验根据是铜—锌原电池实验;某些有机物之间反应机理的确定是在实验中利用了跟踪原子等。许多类似的实例道出了以下规律:实验事实→理论的建立 (或假设的提出) →再实验→理论的发展和完善。这是人类在自然科学中发现真理、认识真理的过程。要让学生明白:化学家就是这样去认识化学世界的。

2. 熟练掌握常见元素及其化合物的物理性质、化学性质的实验事实以及单质、化合物的制备原理和方法

化学实验是证实某物质是否具有某种性质的唯一手段。中学阶段的大部分化学实验都是定性实验, 这些实验虽然简单, 但确实可以培养学生透过实验现象 (或实验数据) 看清反应实质, 进而推断物质的微观组成、结构与实验结果的相互关系。物质的制备原理是以物质的性质为基础的。某一物质的制备方法不止一种, 但教材上采用是由实验原理和实验程序决定的, 同时对实验程序也起着制约作用;实验操作及注意事项是实验得以顺利、安全进行的保证, 它的制定要由实验程序和实验用品来决定;实验结果的处理是对实验是否达到预期目的所进行的检验, 在解释实验现象、处理所测得的数据、分析实验误差等项工作中必须对各要素进行综合分析。

三、思维能力是化学实验设计的核心

学生的一切学习活动都离不开思维。化学实验的设计过程实质上是一个探索、创造的过程, 对学生思维能力的要求层次较高, 而中学生的思维活动还处于从经验型向抽象型过渡的阶段。这就要求教师设法加速这一转化, 使学生的思维活动尽快趋于成熟, 尽早地具备辩证思维的能力, 同时培养出较好的思维品质。

四、创造性是实验设计的灵魂

学生在设计时, 首先是通过模仿、移植现有的实验方案, 然后通过独立思考、探索逐渐在设计中体现自己的个性, 具有一定的创造性。教师在组织学生开展课外活动时, 可引导学生阅读、查找一些实验小窍门、实验药品及仪器的代用品、实验装置的改进等有关资料, 以开阔学生的视野, 启迪学生进行创造性思维。同时也应经常提出一些能激发学生创造欲望和创造兴趣的问题, 尽量给学生一些动手的机会, 让学生在手脑并用的活动中迸发出创造的火花。

在外语教学中, 常遇得到开口操练的时间仅约1.5小时。若不能失爆”, 句型中出现的语法错误, 及时在下一节

的方法则是实验室中最常见的最好方法。熟悉了这些实验, 在设计实验时就能够灵活选择实验原理。

3. 能查阅、运用有关图表、数据和其他资料

4. 掌握中学化学常规实验手段, 熟悉常见仪器的规格、用途及使用注意事项

常规实验手段是化学实验的基础, 综合实验是常规实验的综合运用, 即使那些高、精、尖的实验也离不开常规实验, 因而教材中所有实验 (包括教师的演示实验) 都要尽可能地让学生在课内或课外一丝不苟地完成。通过动手, 一方面达到对常规实验操作 (加热、蒸发、过滤、分液、称量、滴定、仪器的组装等) 的熟练掌握, 同时熟悉常见仪器的应用范围和使用注意事项。

二、设计实验必须有化学实验总体观

化学实验设计能力管理 篇2

关键词：设计性实验,培养,创新能力

实验教学是化工类高职院校的一个重要的教学实践环节, 主要目的是要求学生掌握实验操作的基本技能、严谨求实的科学态度以及创造思维能力。现在的实验教学大都为验证性实验, 对加强学生的感性认识及实验基本操作技能是有利的, 但从培养学生的综合素质的角度来看, 学生缺乏独立思考、丰富想象力及创新意识的锻炼机会, 存在着一定弊端。分析了化学实验教学的现状, 提出了开展设计性实验的方案, 以培养学生的综合能力。

1 实验教学的现状

现在教材的改版还是停留在内容的编纂上, 没有及时反映化学实验科学在各相关学科发展的新动向、新成果, 验证性实验过多, 缺少综合设计性实验环节, 实验教学只达到了验证的目的, 不能满足21世纪对人才培养的要求。现在的高校实验教学中, 实验方法的设计, 实验仪器的选择, 实验的操作步骤都是确定的, 学生主要是“照单抓药”式完成实验。采用这种教学方法, 学生有了动手的机会, 有了感性认识, 从实践上加深理解了所学的理论知识。但是束缚了学生的思维方式, 严重缺失创新精神和独立思考能力的培养。

为了解决实验教学过程中存在的问题, 探索一条适合高职教育发展目标的实验教学方法, 在少数班级进行了教学试点, 积累了一定的经验, 取得了良好的教学效果。

2 开展设计性实验思路

2.1 前提

学生已学习完成相关化学理论知识, 学生基本掌握了化学实验的基本操作技能, 学会了独立操作。这样对化学实验的教学任务才能提出进一步的要求, 培养学生学会完整的实验研究方法, 实现从知识技能向研究能力的转化过程, 以培养学生的科研素质和创新能力。

2.2 设计实验的程序

第一步: 选择实验题目。 选题时先要考虑学生的总体知识水平, 其次要考虑现有实验室的设备条件, 另外设计实验应该具有社会适用性。例如:在化工分析实验教学中, 结合实际选题, 要求学生设计“测定废定影液的银含量”的实验设计方案, 具有一定实际意义。

第二步:设计实验整体方案。 这一步包含了查阅资料, 确定实验方法, 需要的原材料, 画出相关装置图。学生设计“测定废定影液的银含量”的实验设计方案时, 必须了解废定影液的基本成分, 银主要以[Ag (S2O3) 3]3-络离子的形式存在, 必须确定指示剂和滴定剂。

第三步:分析实验方案的可行性。 老师和学生共同探讨方案的可行性, 首先考虑实验理论依据是否充分, 其次兼顾经济性、环保性、实用性等因素。

第四步:确定最终实验方案。 通过教师审阅与指导, 要求学生通过仔细检查和修改, 确立最完善的实验方案。例如“测定废定影液的银含量”实验中, 如果采用KSCN作滴定剂, 以铁铵矾作指示剂, 滴定过程中生成的AgSCN成沉淀, 对Ag+吸附作用较强, 滴定时应该充分摇动溶液, 使被沉淀吸附人的Ag+释放出来, 以防止终点出现过早。

第五步:学生实验。 学生按制定的实验方案完成实验, 写出实验报告。

第六步:教师讲评, 学生设计, 对方案评定成绩。 教师评定成绩是对学生工作的肯定, 可以提高学生学习的积极性和创造性, 是必不可少的一个环节。另外设计性实验课堂讲评, 可以为学生以后从事科研性的工作提供丰富的经验。

3 教学效果

3.1 有助于培养学生独立思考能力

学生自己设计实验方案, 必须亲自查阅文献资料, 弄清反应原理, 然后才能制定实验方案。显然, 这对培养学生的独立工作能力是有利的。例如, 在制备乙酸已酯时候, 实验教材规定是用浓硫酸催化酯化法合成乙酸乙酯, 教材中实验制备装置较复杂, 采用的是边制备边蒸馏的方法。对学生提出了新的要求, 要求学生考虑到实验的经济性、环保性对实验装置的改进。经过查阅资料可以采用简单的回流装置和价廉、腐蚀性小、环境污染低的一水合硫酸氢钠为催化剂, 对乙酸乙酯的制备进行了改进, 通过一个实验, 学生明白了制备实验有多种方法。

3.2 有助激发学生的学习兴趣

由于设计性实验具有一定难度, 涉及的知识面比较广泛。例如资料的查阅方法、计算机的熟练程度以及有机化学理论水平的高低, 都能在整个教学过程中反应学生的综合素质, 容易激发学生的学习兴趣和求知欲望。

3.3 有助于培养学生的思维能力

教师评定学生成绩, 体现一个学生的综合能力, 最终给学生造成一定的压力, 促使学生变压力为动力, 引导学生积极思维, 能够寻求最佳的设计方案, 取得最佳评判效果。

4 结论

高职教学目标的定位, 以职业能力 (或技能) 培养为目标, 以理论知识和实践技能培养相结合的模块式课程体系为实现方式。传统教学模式都是从教师如何去教这个角度来进行阐述, 忽视了学生如何学这个问题。

开展设计性实验教学模式, 是重视教学活动中学生的主体性, 重视学生对教学的参与。它和传统实验的区别在于:当确定实验题目后, 学生做什么, 怎样做, 都是学生为主而完成的, 老师只是一个参与者, 适当的时候予以启发和引导, 使学生有充分展现自我的机会, 激发学生学习的自主性和积极性, 提高学生利用所学理论知识解决实际问题的能力, 培养其创新意识和创新能力, 加强学生综合能力培养, 有利于推进高职教育教学目标的实现。

参考文献

[1]曾昭琼.有机化学实验 (第二版) [M].北京:高等教育出版社, 1987, 133-134.

[2]湖南省教育厅组织.高等教育学[M].长沙:湖南大学出版社, 2005, 203-217.

[3]张钦浦, 李鸿仪.开展设计实验的探索[J].化工高等教育, 1986, (2) :36-38.

化学实验设计能力管理 篇3

关键词：基础知识；基本方法；实验设计；科学探究

文章编号：1008-0546（201１）０６-00６５-0２中图分类号：G63３．８文献标识码：Ｂ

doi：10.3９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０５４６．２０１１．０６．０３３

化学是以实验为基础的自然科学，实验是学生获取知识、进行知识创新的重要手段，是培养学生的科学兴趣、科学态度、提高学生科学探究能力的重要途径，在新课程实施中，我们就要十分重视化学实验在提高学生科学素养中的作用。以往的实验都是教师按照教材的要求准备好实验仪器和药品，学生按照实验用品和步骤“照方抓药”式的操作，基本属于纯技能的训练，停留在表现层面，缺乏足够的思维训练和兴趣养成，更不是基本方法的培养。新课程标准明确“能在教师指导下或通过小组讨论，根据所要探究的具体问题设计实验方案”。同时对教学过程建议了多个实验设计的题目。

基础知识是学生在学习过程中逐渐积累起来的，它包括化学、物理、数学、生物、社会的等多方面知识，它需要学生整个学习阶段的积累，甚至是将来工作中的不断积累。基本方法是一种系统的处理问题的思路。如果从初中开始培养学生进行一些可行的实验设计分析，学习实验设计方法，那么，当他们学会这些基本方法后，在他们遇到新情景实验问题时，他们就会知道怎样去思考。

现在，以氧气和氢气的实验室制法为例，谈谈实验设计的一般分析方法，以引导学生学习一些基本的实验设计方法，发展科学探究能力。

一、 化学实验中普遍适用的知识

１．物质间的化学反应发生的一般条件：构成物质的微粒必须接触碰撞。

２．气体的流动规律：一般气体是从压强较大的地方流向压强较小的地方。

二、原理分析

制氧气反应原理： ２ＫＣｌＯ３２ＫＣｌ＋３Ｏ２↑

制氢气反应原理：Ｚｎ＋Ｈ２ＳＯ４（稀）＝ＺｎＳＯ４＋Ｈ２↑

分析结论：

制氧气：用氯酸钾固体与催化剂二氧化锰固体作用，在加热条件下，制氧气，可以在玻璃仪器中进行。

制氢气：用难溶性块状固体锌与稀硫酸接触反应制取难溶于水的氢气，可以在玻璃仪器中进行。

三、对原理分析结论的处理

１．药品的选择

制氧气：ＫＣＬＯ３（粉末）——便于混匀

ＭｎＯ２（粉末）——便于混匀

制氢气：Ｚｎ（块状固体） Ｈ２ＳＯ４（稀）（溶液）

２．仪器的选择

制氧气：酒精灯——热源（附带火柴）

导气管——输送气体的管道

大试管——对制气量进行估算后选择的可以直接加热的反应容器

橡胶塞——密封连接器材

橡皮管——密封连接器材

集气瓶——集气容器及盖玻片

水槽——排水集气法中大型盛水容器

铁架台——固定仪器

研钵——把固体研成细微粉末

制氢气：大试管——少量制气时的反应容器

（烧瓶——大量制气时的反应容器）

导气管——输送气体的管道

橡胶塞——密封连接器材

橡皮管——密封连接器材

集气瓶——集气容器及盖玻片

铁架台——固定仪器

３．仪器使用注意事项

（１）制氧气

铁夹夹在离试管口１／３处，防止加热时烧坏铁夹。

试管口稍向下倾斜，防止加热过程中，可能产生的水冷凝回流至试管高温部分，造成温度骤变而导致玻璃仪器炸裂。

导气管伸入制气反应容器要短，防止试管中空气较长时间排出不尽。

（２）制氢气

反应容器口向上，防止液体药品流失。

导气管伸入集气瓶要接近瓶底，在排空气集气法中，便于尽快排出空气。

同理，导气管伸入制气反应容器要短。

４．实验操作注意事项

（１）制氧气

检查装置气密性，若装置漏气，则不可以顺利地进行实验。

移动酒精灯均匀加热试管中的药品，因为玻璃仪器不耐温度骤变。

避免用纸槽送药至试管中，因为，可能留下的纸屑在较高温度下与ＫＣｌＯ３会剧烈反应。

制气完成时，应先拿出水中的导气管再停止加热。因为，停止加热后，试管中的气体体积会随温度的降低而收缩，可能造成水槽中的水沿导气管流进试管的现象。

（２）制氢气

检查装置气密性，若装置漏气，则不可以顺利地进行实验。

检查氢气的纯度。因为，氢气易与空气形成爆鸣气，给实验带来安全隐患。

四、对实验的改进

１．原理性改进

制氧气：２Ｈ２Ｏ２２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２↑

２Ｎａ２Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＝４ＮａＯＨ＋Ｏ２↑

优点：不用加热。

２．方便性改进

制氢气过程中：中途加药可以不再检纯吗？（长颈漏斗或分液漏斗的加入）

能不用笨重的铁架台吗？（用广口试剂瓶替代试管）。

能更节约药品且使用更方便吗？（启普发生器及其再创造，如图１所示）

图１启普发生器再创造 图２ 集气装置

３．安全性改进

制氢气过程中：导管内塞入细铜丝防爆。利用铜的优良传导性，对进入导气管的燃烧，迅速分散其放热，使温度下降至燃点以下，以达到阻燃防爆之目的。

尾气的处理：例如，点燃排空氢气。

４．纯净性改进

洗气装置与干燥装置的引入。

５．集气装置的改进

如图２所示，Ａ口进气集气，即向上排空气集气法；Ｂ口进气集气，即向下排空气集气法；若装满水，然后气体从Ｂ口进入，即排水集气法。或者集气瓶装满水后倒置，气体从Ａ口进入，这也是排水集气法。这样收集气体的优点是便于设计成封闭系统处理尾气，减少对环境的污染。

综上所述，通过对实验原理的分析，结合药品、仪器的特点和实验基本操作技能，对实验装置和实验步骤加以设计，这就是实验设计的基本方法。在实验设计分析过程中，学生利用已有知识解决实际问题的能力也同时得到训练，随着学生的知识体系的建立和扩展，其独立处理实验问题的能力必将得到进一步发展。所以，发展学生实验能力，要让他们在新的实验问题中有所创造，就应该让他们学习实验设计方法，扫清他们在基本方法上的障碍，帮助他们铺平实验能力发展的起飞跑道。

在义务教育化学新课程实施中，既要重视实验技能的训练，更要注意学生实验设计能力的培养，设计一些适宜的探究分析实验，将极大地调动学生学习的积极性，开阔学生思维，学习科学方法，培养学生的创新精神，发展科学探究能力。

化学实验设计能力管理 篇4

摘要：在初中生物实验教学中，教师通过巧妙设计活动，吸引学生积极地投入到探索活动中来；设计问题环节，引导学生掌握科学探究的基本方法；运用简易的实验材料，改进设计实验方案；巧妙创设探究情境，让学生的探究活动既有趣又真正有所收获。引导学生解决实验问题，培养学生的动手能力，使课堂充满生机与活力。

关键词：设计活动；科学探究；实验方案；自主思维

生物学实验课是最受学生欢迎的课程。但在实际教学中，我们许多教师只是照本宣科，按照书本上的实验步骤，要求学生一步步地模仿操作，或者由于实验条件的限制，就放弃操作过程，把结论直接告诉学生。这样的课堂抑制了学生的思维，不利于学生动手能力的培养和科学素养的发展。生物学是实践性很强的一门学科，在教学过程中，教师可以不拘泥于课本，根据教学内容的需要，优化实验教学过程，充分地把学生融入实验的情境中去，引导学生积极观察实验现象，努力解决实验问题，既有效利用了实验的教育价值，又调动了学生学习的积极性，提高学习兴趣。

一、巧妙设计活动，激发学生实验的积极性

良好的教学环境能激发学生积极的情感，促进学生智力活动的进行和个性的发展。在学生实验中，教师可以通过设计一些新颖独特的活动，提出有思考性的问题，调动学生思维，吸引学生积极地投入到探索活动中来，从而提高教学效率。

例如，在探究“适于蚯蚓生存的环境”实验中，有些学生讨厌蚯蚓，或者对蚯蚓存在恐惧心理，不愿意做实验。于是笔者设计了一个探究活动：“给蚯蚓建造一个温馨的家”。同学们非常兴奋，他们四人一组，通过在校园里观察蚯蚓的生活环境，讨论和设计“蚯蚓之家”应该具备哪些基本条件，利用可乐瓶、食品瓶、花盆等设计实验方案，然后采集蚯蚓、土壤、树叶等，建造一个蚯蚓的“家”。为了保持土壤透水、透气，有的同学还在瓶子底部挖了一些小孔。有些同学对蚯蚓呵护备至，甚至把蚯蚓当作宠物来饲养了。两个星期后同学们汇报和展示自己的实验成果，大家共同评选出最佳“蚯蚓之家”。通过这次活动，同学们不仅掌握了适于蚯蚓生存的生态环境，而且观察了蚯蚓的形态结构特征。实验结束后，同学们主动把蚯蚓放回大自然，体现了关爱大自然，珍爱生命的美好情感。

可见，教师通过活动引入课题，使同学们在游戏中轻松地进行探究性学习，摆脱以往生硬灌输的教学模式，化难为易，在快乐和欢笑声中完成学习任务。

二、设计问题环节，引导学生掌握科学探究的基本过程

实验研究的程序和方法体现了科学探究的基本过程：提出问题→作出假设→进行实验→得出结论→表达和交流等。绝大多数的中学生物实验都体现了这个科学探究的基本过程。教师应结合每个具体实验，帮助学生由了解到理解，最后初步掌握科学探究的基本过程，把这种发现问题，解决问题的基本程序内化为学生的思维习惯。学习科学探究的过程是枯燥的，在教学过程中，教师可以通过巧妙设计实验问题，引导学生在解决问题的深厚兴趣中掌握科学探究的基本方法。

以“光合作用产生氧”的实验为例，笔者创设这样一个问题情境：

将一盆生长旺盛的绿色植物和一只小白鼠同放在一个密闭的玻璃罩内，在阳光的照射下，植物和小白鼠都能正常地生活着；在黑暗的条件下，小白鼠很快死亡。这是什么原因呢？

同学们根据以上的问题，作出如下假设：

绿色植物在阳光下进行光合作用，能产生氧气，供给小白鼠呼吸，小白鼠才得以正常生活，在黑暗的条件下，植物不能进行光合作用，玻璃罩中缺少氧气，小白鼠很快窒息死亡。

怎样用实验来证明光合作用产生氧气？教师可以先向学生介绍实验原理，材料，装置等，同学们设计实验方案。大部分同学以金鱼藻为实验材料，用排水法收集金鱼藻在阳光下产生的气体，当快要熄灭的竹签遇到这种气体时，迅速地燃烧起来。同学们分析这种现象，因为氧气具有能使快要熄灭的物质迅速燃烧的特性，从而得出结论：绿色植物在阳光下产生氧气，验证了最初的假设。

在生物学教学过程中，有些实验问题本身就体现了一个非常好的实验设计构思。一个完整的生物学实验问题，就是一个实验设计的雏形。因此，引导学生对这类生物学实验问题进行练习，通过对实验问题的解答，同样可以使学生掌握科学探究的基本过程。例如：

1.如图1，从一株木本植物上选取一个枝条，用解剖刀在枝条中部剥除约1厘米宽的一圈树皮，露出木质部，然后用少量凡士林涂抹在环切部位。约两个月后，发生了如下图所示的变化，在切口的上方形成枝瘤，解释枝瘤形成的原因。

2.如图2，在同一株植物上，选取有大小相同果实的带叶枝条，在两果实中间剥除约1厘米宽的一圈树皮，露出木质部，然后用少量凡士林涂抹在环切部位。数日后，位于切口上、下方的果实将会有什么不同？解释原因。

3.如图3，在同一株植物上，再选一枝条，在两叶之间，用解剖刀在中部剥除约1厘米宽的一圈树皮和木质部，只剩下髓，然后用少量凡士林涂抹在环切部位。两日以后枝条上的叶片有何变化，解释发生变化的原因。

从这个生物实验问题可以看出，该题目本身就是一个较为周密的实验设计方案，其实验结果是验证植物茎中的韧皮部和木质部的功能。它是通过逐一排除环割韧皮部和木质部所产生的不同现象来分析二者的功能，即应用减去原理来设计的实验。学生在浓厚的学习兴趣中，掌握了科学探究的基本方法。

三、运用简易的实验材料，巧妙设计实验方案

在初中学生物教学中，对学生进行实验设计能力的训练可以围绕实验材料的选择、实验手段的改进等多种途径和方法进行。由于实验条件的限制，有些实验难以完成。但是，运用简单易得的实验材料，巧妙设计实验方案，同样能够取得较好的实验效果。

例如，学习细胞的吸水和失水原理时，很多学生不理解半透膜的选择透过性原理。半透膜是指某些物质可以自由通过，而另一些物质则不能通过的多孔性薄膜。课本上介绍的实验步骤较繁琐，学生不容易操作。鸡蛋的卵壳膜就是具有选择透过性的薄膜。利用同学们司空见惯的蛋壳做半透膜实验，材料易得，感性直观，每个学生都可以独立完成。笔者的实验过程如下：

实验材料的准备：取两个大小相近的鸡蛋，用剪刀剪去尖端的蛋壳，使之成为一个直径约为0.8cm边缘整齐的圆孔。摇动鸡蛋，将蛋黄、蛋清从小孔倒出，并用水把蛋壳冲干净。将钝端的蛋壳轻轻敲裂，再将钝端敲裂的蛋壳轻轻剥离，露出约1cm高完好的卵膜。

实验操作：将处理好的两个蛋壳分别放入两个装着等量清水的烧杯中，尖端圆孔向上。向其中一个蛋壳的圆孔内加入饱和蔗糖溶液，直到蛋壳大部分沉入水中，水面接近圆孔；向另一个蛋壳的圆孔内加入清水，也使其大部分沉入水中，水面接近圆孔，两个蛋壳都保持悬浮状态（实验装置如图4所示）。约30分钟左右就可以观察到：加入蔗糖溶液的蛋壳由于烧杯中水分的渗入而逐渐下沉，直至沉没于烧杯的清水中，而加入清水的蛋壳仍保持初始的位置。

通过上述操作得到的实验现象非常明显，有的同学还设计了其他方案。同学们通过动手操作，不仅深刻理解了半透膜的作用，而且观察了鸟卵（以鸡蛋代表鸟卵）的结构，收到较好的教学效果。

四、巧妙创设探究情境，充分培养学生自主思维能力

实验探究特别重视开发学生的智力，发展学生的创造能力和思维能力。要让学生的探究活动既有趣又真正有所收获，教师必须认真思索如何创设探究情境。根据不同的教学内容，巧妙创设课堂探究情境，激活学生的兴奋细胞，使学生在整个探究过程中处于积极状态，从而达到愉快学习的效果。

例如，在教学“探究蚯蚓对外界刺激的反应”这一环节中，笔者把学生分成四人一组，每组分发一条蚯蚓，鼓励同学们说：“请大家自己设计一些小实验，探究蚯蚓对外界刺激的反应，看谁最聪明，能够得出别人不知道的结论。”同学们一听，立刻来了兴致，他们把蚯蚓放在解剖盘中，按照自己的方式研究起来。当时有一位同学对着蚯蚓拍手，叫喊，蚯蚓没有任何反应。可是，当他用铅笔敲击解剖盘的边缘时，蚯蚓开始翻滚身体，表现出焦躁不安的情景。于是这个同学发言说：“蚯蚓没有听觉，但喜欢安静的环境。”另一个同学用铅笔、不同颜色的纸在蚯蚓的前面来回远近、左右向不同的方向晃动，发现蚯蚓没有任何反应；然后，他把蚯蚓放在一个黑暗的纸盒中，用聚光的小手电筒照射，发现蚯蚓作出明显的躲避光线反射，从而得出结论：蚯蚓没有视觉，但体表有感光细胞，可以感受光线的强弱。有的同学分别把蚯蚓放在硬纸板上和玻璃板上，比较它们在哪个平面上爬得更快。还有的学生更是别出心裁，用文具盒、硬纸板搭了一个45度的斜坡，把蚯蚓放在斜坡上，观察蚯蚓向哪个方向爬等等。

通过这次探究活动，同学们拓展了科学探究的方法，增强了创新意识，培养了科学态度和探索精神。

总之，在初中生物教学中，教师要精心设计生物实验，激发学生的学习兴趣，促使课堂出现师生互动、平等参与的生动局面，让学生勤于动手、主动参与、乐于探究、积极思维，真正成为课堂的主人，课堂也真正充满生机和活力。

参考文献：

[1]蒋沂蒙.谈如何进行生物学实验课的教学设计[J].生物学教学.2013（01）：36～37

[2]李相玲.初中生物实验教学中的三个“兼顾”[J].中学生物教学.2012年（10）：4～5

化学实验设计能力管理 篇5

1 基础化学课程设计存在的主要问题

1.1 教师、学生的重视程度不够

不少学生在校的时候, 对于专业核心课程、公共基础课程非常重视, 因为这些课程与他们的升学、就业息息相关, 与学生奖学金的获取、各种荣誉的评定往往都直接或间接的挂钩, 但是对于选修课程——基础化学课程设计, 其重视程度往往不够, 认为该门课程可有可无, 学好学坏都差不多, 不仅如此, 有的任课老师也或多或少有类似的想法。对于这种严重的错误认识一定要加以认真对待, 引起足够的重视。

1.2 课程设计选题重复性强

数年来, 很多学校基础化学课程设计的选题千篇一律, 并且班级很多学生都用同一个题目, 每届学生都重复相似的设计内容, 学生在做基础化学课程设计的时候, 图书馆以及网络上能找到许多相关资料, 上一届学生还能提供课程设计的详细资料, 按着资料上的步骤, 按部就班地做, 就能轻松地完成设计任务。这样, 学生也必然会采取敷衍了事的态度, 严重影响了教师及学生的创新精神。

1.3 课程设计比较呆板、设计效果不太好

传统基础化学课程设计方法往往是基于某个工艺流程的设计, “自下而上”地构造一个系统。这种设计方法不仅缺乏灵活性, 设计效率低, 而且反应较多, 流程显得十分比较复杂, 收率低, 能耗高。另外, 我院每学年要有近2000名学生进行基础化学课程设计, 不仅需要大量实验器材和足够实验场地, 而且要不断地补充和更新, 才能不断开发新的课题, 这些建设需要投入足够的资金。

1.4 传统课程设计不利于学生创新思维和个性的发展

传统的基础化学课程设计受到实验、实习的器材、场地、经费等条件的制约, 加上课题类型、实现方式单一, 功能简单, 常常是一届的学生都做相似的课题, 而且两人一组完成一个课题, 学生有相当一部份精力牵制在复杂的流程上, 感到枯燥、乏味、缺乏创新, 往往应付了事。可见传统课程设计在一定程度上制约了学生个性和创新思维的发展, 无法充分激发学生的创新能力, 必须进行改革。

2 基础化学课程设计教学改革对策

2.1 充分考虑学生的实际情况

由于经济发展水平的差异, 不同地区的化工类高职院校面临的实践、实习条件有着较大的差异, 教师在布置基础化学课程设计的时候, 要充分考虑到学生能力的差异、学生所能接触到的实际情况的差异, 布置合理的、可行的基础化学课程设计的方案。同时也要根据学生的实际情况, 在学生中加强本门课程重要性的教育, 只有重视了, 才能在实践中、在行动上起到应有的作用, 为课程的教学, 为实际的教学效果的达到, 打下积极的坚实的作用。

2.2 选择有创意的课题

基础化学课程设计中, 长期沿用的经典选题, 虽然有一定的代表性, 但是, 其步伐已经难以跟得上现代化工发展水平了, 也不利于培养学生的创新能力。设计课题的选用, 必须从职业教育培养目标出发, 课题应具有课程的代表性和可操作实践性。基础化学课程设计应尽量与科研课题和学生的专业结合起来, 拓宽课程设计题目。有些课题, 如“中水处理站水质的评价”, 虽然拓宽以后的课题, 学生做起来有一定的难度, 但这些课题在基础化学课程设计中有相应的理论依据, 又有具体可行的设计方案, 同时, 这些新题目能够满足该教学环节的要求和目的, 并且相当大的工作量学生可以在课程学习的过程中完成, 这样不仅完成了课程设计的任务, 也让学生得到更多的工程设计的训练, 有助于发挥学生的主观能动性, 充分发挥其自主创新的能力。

2.3 课程设计中情境的创设与问题的确定

在课程设计中, 要结合企业实际的工作情况, 创设企业实际工艺流程, 实际工作情境, 采取实际的项目化开发项目, 让学生利用原有认知结构中的有关经验去同化和顺应当前学习到的新知识, 从而赋予新知识以某种意义, 达到对新知识意义的建构, 最终构建适合企业用人需求的认知结构。

2.4 采用计算机模拟设计手段

以往的课程设计结果, 往往停留在几份图纸和书面报告, 学生对自己设计出的流程是否可行不得而知, 积极性不是很高。随着计算机三维虚拟设计技术的发展, 运用三维运动仿真软件对机构进行三维虚拟造型, 并对机构进行仿真及可行性验证已经轻而易举了。虚拟技术的运用加快了设计和可行性验证的进程, 学生通过这个环节的训练, 不仅巩固了对三维设计软件的掌握程度, 而且当他们看到经过自己辛勤工作设计的虚拟流程能够动起来, 都很有成就感, 这大大提高了学生创新的积极性。

2.5 充分考虑到学生的知识结构、认知能力、兴趣爱好和课题的实用价值

充分考虑到学生的知识结构、认知能力和兴趣爱好, 抓住学生感兴趣的事件, 全面调动学生的积极性, 使学生主动地参与到项目的全过程中, 在适度的紧张中完成任务。基础化学课程设计题目必须要有一定的实用价值, 最好是教师实际参与或主持过的项目。这样既可以使学生得到更接近于实际的练兵, 也可以对已经完成的项目进行有益的补充和完善, 对于学生创新意识和创新能力的培养大有好处。

2.6 小组讨论, 培养学生团队精神

在科学技术高度发达的今天, 人们比以往任何时候都更加注重相互之间的合作, 更加注重团队精神。与其他设计类课程一样, 基础化学课程设计也提供了一个相互合作的平台。课程设计采用设计任务书的形式, 设计题目可以由教师提出或学生协作小组自己寻找, 这样作为培养学生的团队精神提供了必要的条件。课程设计环节中每个学生可自行拟定设计方案, 然后进行小组讨论。

3 结语

总之, 课程设计的改革方向, 应以提高学生的动手设计能力为落脚点。在学生获得一定的理论知识之后, 到生产实际现场进行学习, 选取现场中的实际问题作为设计课题, 然后再回到课堂教学中来。基础化学课程设计, 就是要将基础化学的理论知识、基础化学的实际技能与生产实际、工艺实际密切结合, 达到巩固和加深基础化学知识的目的, 达到锻炼化学基本技能的目的, 并进一步培养学生的设计创新能力和解决实际问题的能力, 培养学生的创新能力。

参考文献

[1]高路, 陈民弟.《机械设计基础》课程设计的改革与实践[J].吉林化工学院学报, 2011, 28 (2) :38-39.

化学实验设计能力管理 篇6

一、生物教学中实验设计的重要意义

新教材的实验以探究为主, 着重培养学生的自主学习能力。培养学生的生物设计实验能力, 是中学生物新课标明确提出的培养学生的观察能力、思维能力、实验能力和自学能力等四种能力之一。生物实验设计能力既是实验能力的重要内容, 也是实验能力的最高层次, 其本身具有较强的综合性、创造性和灵活性等特点。

二、实验设计的基本原则

1. 科学性原则

科学探究的过程本身就是科学, 并不是说研究的结论才是科学。因此, 在实验设计中必须有充分的科学依据, 把方方面面因素考虑周全再设计实验, 从而保证实验设计比较全面、科学, 充分体现了逻辑思维的严密性。

2. 单因子变量原则

实验变量, 或称自变量, 指实验假设中涉及的给定的研究因素。反应变量, 或称因变量, 指实验变量所引起产生的结果或结论。遵循单因子原则, 既便于对实验结果进行科学的分析, 又增强实验结果的可信度和说服力。

3. 对照性原则

实验中的无关变量很多, 必须严格控制, 要平衡和消除无关变量对实验结果的影响, 设计对照实验是消除无关变量影响的有效方法。根据实验目的要求, 凡是涉及确定变化因素之间的因果关系的实验中, 一般都需要设计对照组实验。

三、重视课外小实验、小制作和小发明活动

开展课外小实验、小制作、小发明活动, 是培养和提高学生实验设计能力的延续和补充。要想真正提高设计性实验的教学效果, 仅在课堂内是不够的, 还必须辅之以生动活泼的课外小实验、小制作和小发明活动, 才能达到最佳效果。因为在这些活动中, 学生的手脚充分解放, 思维充分活跃, 更有利于充分发挥学生的潜能, 激发其灵感, 使其实验技能在不知不觉中得到充分的开发和提高。

摘要：实验设计能力是指运用已学过的测量仪器和实验方法以及有关的知识, 按题目要求自行设计实验方案, 研究物理现象、探索物理规律或测定物理量的能力。

关键词：生物教学,实验设计能力,培养

参考文献

[1]陈吉明.理清生物学实验设计思路点滴.

[2]刘晋伦.能力与能力培养.

化学实验设计能力管理 篇7

一、引导学生自主地吸收化学知识

在高中化学的教学过程中, 很多老师会发现学生的学习很被动, 通常是教师要他们学习, 他们才学习;教师要他们记忆化学知识, 他们才记忆化学知识;临到考试了, 学生才愿意积极主动地做化学习题。如果学生以被动的态度来学习, 教师就很难有效地引导他们深刻掌握化学知识。因此, 化学教师要在教学中引导学生自主地吸收化学知识。

以化学教师引导学生学习《合金》为例。教师可在这一节课里引导学生关注生活中的化学现象。在教学时, 教师可以给学生展示普通的民用剪刀和张小泉的剪刀, 让学生动手试验, 看看这两种剪刀的区别。学生经过实践, 会发现张小泉剪刀既锋利、又坚硬。如, 学生拿普通的剪刀去剪铁口罐头, 他们根本就剪不开, 或者是剪几下后, 民用剪就缺口了;可是, 用张小泉剪刀来剪, 就如同剪布一般, 剪完后, 刀口依然锋锐。同是金属剪刀, 两者的质量为什么会有这么大的差异?这让学生产生了好奇心, 他们很想知道为什么张小泉剪刀特别锋利。此时, 教师可引导学生观看相关的纪录片, 纪录片中说:“张小泉剪刀的创使人为了提高剪刃的坚度, 特意去研究了炼钢技巧, 他在炼钢的环节中, 加入了很多的碳材质, 这使张小泉的剪刀既具有金属材质的柔韧性, 又具有碳材质的坚硬性。”

教师如果在教学中引导学生关注生活中的化学现象, 学生就能在生活中自主地发现化学现象。这为学生的自主探究打下了基础。

二、引导学生自主地解决化学问题

教师引导学生发现化学问题以后, 如果直接告诉学生化学问题的概念, 学生可能不能深入地理解该化学问题, 他们将不能持续成长。反之, 如果教师用“授人以鱼, 不如授人以渔”的教学思想, 引导学生自主地解决化学问题, 学生就会逐渐形成一套解决化学问题的方法。

以教师引导学生学习《氢氧化铝制备》一课为例。教师可先引导学生思考:用强碱和硫酸铝反应与用弱碱和硫酸铝反应的结果是一样的吗?学生经过思考后, 表示可以用化学理论来回答这个问题。教师又引导学生思考:这条化学理论是正确的吗?自己应该怎样证明化学理论是否正确呢?此时, 学生就会意识到:要解决化学问题, 不能一味地依靠课本上的理论知识。学生在教师的引导下, 用设备进行了对比实验。他们分别用氨水和硫酸铝反应、氢氧化钠和硫酸铝反应, 然后观察化学反应的结果。

图1为氨水和硫酸铝反应、氢氧化钠和硫酸铝反应的电导率曲线对比图, 表1为在氨水和硫酸铝反应、氢氧化钠和硫酸铝反应中, 碱的加入量。学生结合图和表的数据, 分析出用强碱制备氢氧化铝和弱碱制备氢氧化铝的内在联系, 从而能够理解到要了解化学反应的本质, 不能仅仅只看化学反应的变化, 还要看微粒和微粒的互动, 这种微粒互动产生的反应才是产生化学反应的本质。

在教学中, 教师如果能引导学生掌握遇到化学问题时, 要用化学对比实验探究化学规律的思想, 在以后的学习中, 学生就能自主地解决生活中的化学问题。

三、引导学生自主地开展化学研究

高中化学课本中涉及到的化学知识比较有限。如果化学教师能够在化学教学中引导学生拓展化学理论知识, 学生的化学知识结构将会更完善。在日后的学习中, 学生就能结合更多的化学理论知识来解决化学问题。

以化学教师引导学生学习《垃圾资源化》这一课为例。教师可以引导学生参加社会实践, 让学生了解垃圾资源化的现状。一名学生经过调查, 发现要把垃圾变成资源, 主要通过三个渠道来实现:1.堆肥处理的方式。这种方式能把人们废弃的资源变成肥料;2.垃圾焚烧的方式。这种方式可把焚弃的垃圾变成人们需要的热能与电能;3.卫生填埋的方式。这种方式是利用自然循环的原理, 把垃圾变成人们需要的土壤。可是, 要实现垃圾资源化, 需要让人们养成分类丢弃垃圾的习惯, 否则相关部门处理垃圾资源时会耗费很多成本。学生调查至此, 觉得应该帮助相关部门做好垃圾资源化的宣传工作。学生结合课本中学习到的化学知识与阅读的文献, 将堆肥处理的化学原理总结为图2, 并利用图2向社区的居民说明垃圾分类处理的重要性。由于这名学生能用深入浅出的方法宣传化学理论知识, 因此他的化学宣传实践取得了良好的效果。通过开展社会实践, 学生学习到了很多课本以外的知识, 化学知识结构也变得更完善。

化学实验设计能力管理 篇8

关键词：小学科学；探究活动；自主性；实验设计

中图分类号：G623.6 文献标识码：A 文章编号：1009-010X（2015）05-0073-02

【教材简析】

三年级第三单元是“水”单元，其中《生命离不开水》一课中，设计了一个“探究小草每天喝多少水？”的实践活动，目的使学生亲眼目睹植物需要水分的事实，加深对“水帮助动植物新陈代谢，生命活动离不开水”的理解。

【学情分析】

三年级学生刚刚接触科学课程，第一单元中的动手环节比较简单，是“玩”科学。第二单元是观察和记录，然后进行比较等，探究“味”不浓。而第三单元的活动就有典型的“做”科学、探究过程了。但如何探究，学生几乎是一窍不通的。因此，这个活动有一定难度。

【教学实录】

师：刚才我们了解了水是生命体的重要组成部分，在动植物的生命活动中发挥着重要的作用。如何来进行实验验证呢？

生：可以用动物和植物进行实验。

师：用哪种动物或者植物呢？

生：用蚂蚁。

生：不行，水多了蚂蚁会淹死。

生：用鱼。

生：也不行。鱼要游动，就要大盆，就看不出水面的变化了。

师：用小动物进行实验，好像挺难施行的。怎么办呢？

生：我觉得用植物比较好。

师：这个主意不错，我们就用比较常见的植物进行实验吧。用什么植物比较好呢？

生：可以用树。

生：树太大了，放在哪啊？

生：用花。

生：我觉得用小草更好。

师：你怎么会想到小草呢？

生：小草随处可见，而且挖几棵也没关系，要是大家都用花做实验的话，得要挖多少花呀？

师：哦，我们实验用的材料要选比较常见的、好找的、经济实惠的。那一次实验挖多少棵小草呢？

生：一棵就够了。

师：挖的时候要注意什么呢？

生：不能把小草的根弄断了。

师：为什么呢？

生：把根弄断，小草会死，就算不死，也吸收不到水。

师：怎么挖才能保证小草根部的完整性呢？

生：把周围的土都挖上来，然后将土去掉就可以了。

师：怎么去掉土呢？

生：用手轻轻地拍打。

生：可以放在水里轻轻地洗一洗。

师：放在什么样的容器里比较合适呢？

生：饮料瓶。

生：杯子。

师：这些容器确实都可以放，但是，要便于我们观察水面的变化，应该选择什么样的容器更合适些呢？

生：小一点的，只要能把小草的根部都放进去就可以了。

师：都放进去，放到什么位置合适呢？

生：让小草的根部能接触到容器的底部。

师：为什么？

生：这样就能保证小草每天都吸收到水，直到容器里的水都没有了为止。

师：那怎么观察呢？如何知道水被小草吸收掉了呢？

生：看水面有没有下降。

生：可以做一个纸条，写上刻度，一看就知道了。

生：也可以直接用直尺量一量。

师：每天观察到的数据要——

生：及时记录下来。

师：为了观察效果更加明显，我们可以将小草放在阳光下。可是这样的话，水分会被阳光蒸发掉，如何保证这些水都是让小草喝掉的，而不是被阳光蒸发掉的呢？

生（沉思片刻）：

用塑料袋包，水分不会蒸发掉。

生：包的时候把小草的叶子部分空在外面。

【教学反思】

《科学课程标准》指出：“科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。”科学素养是无法像知识那样直接“教”给学生的，如果老师将设计好的实验步骤、注意事项一一告诉学生，他们也能完成实验，但是，这样的实验，学生被老师“牵着鼻子走”，主动性肯定会大打折扣。教师必须通过组织一个个科学探究活动，让学生在参与这些活动的过程中获得感受、体验并内化。

在本实验中，教师采用启发式教学，引导学生自主设计实验，从实验材料、实验器材到实验方法、注意事项，都逐步引导学生思考，学生从自身的生活实际出发，与本课所学知识相结合，逐一解决了实验中的问题，学生的积极性高，参与面广，认真倾听其他同学的发言，并提出合理的意见进行补充、完善，教师充分尊重学生，给予充分的时间，让学生思考。教师精讲点拨，起到总结、概括、“画龙点睛”的效果。如：学生从用动物进行实验推翻后改为用植物，到用小草做实验的过程中，教师语言寥寥无几，只是在最后总结“我们实验用的材料要选比较常见的、好找的、经济实惠的”，从而概括出选择材料的方法。

在设计实验的过程中，逐步引导学生探讨“怎样保持小草根部的完整性”、“用什么容器？”、“如何放置？”、“怎么观察？”、“如何使小草喝水的效果更明显？”等问题。学生不合理、不完善的设计，教师并不急于否定，而是由学生自己发现、纠正，充分发挥了学生的主观能动性。这一切，都是在谈话过程中完成的，没有刻意“设计”的痕迹，而学生对实验的方法、步骤、注意事项等却了解得很深入，可谓达到了教学的至高境界——“教学无痕”。所谓“磨刀不误砍柴工”，实验前的充分备课，保证了实验得以顺利进行，减少了实验中的失误。

化学实验设计能力管理 篇9

第一章 总 则

第一条 为规范全国环境监测实验室能力考核（验证）工作，确保能力考核（验证）工作有序开展，根据《环境监测质量管理规定》（环发[2006]114号）、《检验检测机构资质认定管理办法》（总局令第163号）和《实验室能力验证实施办法》（认监委公告2006年第9号）等相关规定，特制定本办法。

第二条 本办法适用于中国环境监测总站（简称总站）组织开展的全国环境监测实验室能力考核（验证）工作，包括列入国家认证认可监督管理委员会（简称国家认监委）C类能力验证计划和总站自行组织的其他能力考核（验证）。

第三条 总站质量控制与管理室负责能力考核（验证）的组织实施，承担考核的组织、管理与统计等工作。

第二章 能力考核（验证）组织形式

第四条 考核的对象包括各省级环境监测中心（站）和338地级以上市级环境监测站。鼓励其他市级监测站、区县级监测站、社会化环境监测机构以及其他相关单位自愿参加考核。

第五条 考核项目选择的原则：紧密围绕环境管理需求，服务国家网质量管理目标，突出环境监测特色，针对工作重点，选取《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）、《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）、《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995）、污染源排放相关标准以及其他重点专项工作中必测、选测项目开展考核，重点关注常见超标项目、难点常规指标、重金属、有机物等项目。

第六条 考核方式采用统一样品，以盲样测试的方式进行。

第七条 总站通过能力考核系统平台（http://123.127.175.57:8090/，总站主页左下方的“相关系统平台”）组织开展能力考核（验证）工作。

第三章 能力考核（验证）程序

第八条 考核实施前，必要时制定包括考核样品制备、作业指导书、考核流程、结果评价方法等内容的考核方案，并经专家论证。

第九条 委托有资质的单位专门研制考核样品，研制样品数量为考核所用样品数量的1.5倍。

研制的考核样品，按照《标准物质定值的通用原则及统计学原理》（JJF1343—2012）和《能力验证样品均匀性和稳定性评价指南》（CNAS-GL03:2018）对样品的均匀性与稳定性进行检验，以满足样品的一致性要求，从而使得样品间的差别降至最小。

为了评定实验室间和实验室内的两种变异性，样品制备过程中应尽量采用分割水平对样品，从而能够获得成对的相关结果。为保密与防止串通，针对每一个考核项目应研制不同浓 度的样品对。

第十条 总站在能力考核系统平台上发布相应的考核名称、考核项目、报名起止时间、结果填报截止时间等信息。

各参加考核单位在能力考核系统平台选择相应的考核进行报名，经审核后方可参加。第十一条

总站制定作业指导书，必要时经样品研制单位、相关专家审议后定稿。作业指导书需涵盖被考核单位的代码、样品的特征描述，对样品的接收、保存、稀释、结果反馈等程序做出详细的规定，并明确联系方式。作业指导书随样品一同发放。

第十二条

总站视能力考核系统的报名情况进行样品的发放。各考核单位随机分组，每组中的考核样品随机发放。

第十三条

各参加考核单位在收到样品后，需仔细检查样品数量、状态和编号等信息，并登录能力考核系统进行核对，确认无误后在网上系统中进行样品签收。如收到的样品破损，需在系统中点击“申请补发”并务必在收到样品后的24小时内联系更换事宜，否则视为样品状态良好（考核仅对样品运输过程引起的破损给予补发，如样品接收时状态良好，在系统中已签收，在分析过程中出现破损的不予补发）。

第十四条

各参加考核单位在完成样品检测后，在截止时间前登录能力考核系统完成结果填报。如若未在规定的时间内完成结果的网上系统提交，将无法参与结果统计与评价。

第十五条

总站依据《能力验证结果的统计处理和能力评价指南》（CNAS-GL02：2018）采用稳健统计方法，对各单位考核样品的测定结果进行评价。

第十六条

总站以发文、网站和公众微信号等形式公布能力考核（验证）的结果，并发放能力考核合格证书。考核结果公布后，各单位也可通过登录能力考核系统查询本单位的考核结果。

第四章 能力考核（验证）结果利用

第十七条

总站为获得满意结果的单位与分析测试人员（每项目不多于两人）颁发证书。第十八条

总站组织的能力考核（验证）已列入国家认监委能力验证C类能力验证计划.获得满意结果的单位,今后2年内接受资质认定评审和系统内持证上岗考核时，该项目可免于现场考核。总站组织的其他能力考核（验证）中，获得满意结果的，该项目在系统内持证上岗考核时免于现场考核。

初测不满意的单位可允许自愿参加一次补测。未整改或整改无效的，不允许参加补测。未申请补测、未参加补测或补测后仍不满意的，视为本次能力考核结果不满意。补测结果满意的单位可发放能力考核合格证书。

第五章 能力考核（验证）费用

第十九条

各省级环境监测中心（站）和338地级以上市级环境监测站等单位可免除能力考核（验证）的费用。其他自愿报名参加的单位须缴纳相应的能力考核技术服务费，能力 考核技术服务费的收取按《财政部、国家计委关于事业单位和社会团体有关收费管理问题的通知》（财规[2000]47号）和《关于清理规范涉企经营服务性收费的通知》（发改价格[2017]790号）相关要求，参考市场收费水平，综合考虑考核成本和服务成本，并每项次的考核收费控制在500元-3000元之间，二恶英等特殊项目的收费标准不包括在内。

第二十条

各参加考核单位如需参加补测，均应缴纳补测费用。

第六章 附 则

化学实验设计能力管理 篇10

关键词：能力验证,校准实验室,质量管理,扩展不确定度

能力验证属于一种监督手段和评估活动, 其主要落实部门是相关认可机构。能力验证的最终目的是提升实验室的质量管理水平和相应的校准水平。在实际的能力验证过程中, 主要采取两种技术措施: (1) 评审组严格按照相关能力验证标准对实验室现场情况及功能进行评判; (2) 在依靠能力验证的基础上, 准确判断实验室质量管理和校准能力。在实现两种措施的有效结合之后, 就可以从根本上提升实验室校准结果的准确性和有效性。能力验证是认可机构评价实验室技术能力的重要手段, 是判定其申报认可项目和获准项目技术能力的重要依据, 是确定实验室对特定实验或测量能力的重要方式, 是监控实验室持续能力的有效方法, 也是实验室用于内部质量控制的外部补充措施。

1 能力验证概念

能力验证, 即利用实验室间比对, 按照预先制定的准则评价参加者的能力。对一个参加者进行“一对一”能力评价的能力验证计划称为“测量审核”。能力验证的实质就是在比较实验室情况的基础上, 评价实验室校准能力的一种活动。

2 在获得CNAS认可的校准实验室中的应用

国家认可委 (CNAS) 对获得认可的实验室在能力验证方面的频次要求为:只要是存在可获得的能力验证, 合格评定校准实验室应满足国家认可委公布的能力验证领域和频次要求。对于CNAS能力验证领域和频次表中未列入的领域 (子领域) , 只要存在可获得的能力验证, 合格评定校准实验室就要在每个认可周期内至少参加一次。

能力验证的有效方式主要有以下几种: (1) 参加国家认可委或国家认监委组织的能力验证计划或政府计量部门组织的实验室计量比对活动; (2) 参加国家认可委认可的能力验证提供者在获准的认可范围内开展的能力验证计划; (3) 参加国家认可委认可的测量审核活动; (4) 如果没有适当的能力验证领域, 可通过结果监控等质量监控方式进行内部质量控制。

在能力验证实施过程中, 通常由主导实验室提供传递标准、负责编写实施方案、汇总处理最后的数据以及编写最后的结果报告。参加的实验室按照实施方案完成比对实验, 并提交报告。在传递标准的选择过程中, 应充分考虑传递标准的短期稳定性和长期稳定性变化会给结果带来的影响, 因此可选取重复性和稳定性比较好的标准作为传递标准。根据传递标准本身的特性, 可将稳定偏差作为结果不确定度的一个分量考虑。通常, 能力验证的参考值由主导实验室确定或由各参比实验室的平均值、加权平均值决定。

3 验证能力数据的处理方法研究

能力验证结果一般采用归一化偏差En值进行合格评定。实验室比对、计量标准结果验证和仪器设备期间核查等一般都采用En值进行合格评定。

En值的数学表达式为:

式 (1) 中:Xlab为参加实验室的测量结果;Xref为参考值;Ulab为参加实验室测量结果的扩展不确定度;Uref为参考值的扩展不确定度。

En值的判定:当En值≤1 时, 结果满意;En值>1 时, 结果不满意。当结果不满意时, 参加实验室必须查找原因, 及时采取纠正措施。另外, 结果不满意的实验室应再次参加实验室间比对或测量审核活动验证所采取措施的有效性, 否则认可机构将取消该实验室的认可资格。

从En值的数学表达式中可以看出, 影响En值的因素有两个, 即参加实验室的测量结果和参加实验室测量结果的扩展不确定度。要想使En值处于合理的范围内, 就必须保证测量结果的准确性和扩展不确定度的合理性。由式 (1) 可得, 在测量误差不变的情况下, 测量不确定度越小, En值越大。因此, 在评定不确定度时, 不要为了追求实验室校准能力, 而把不确定度评得过小。

4 应用实例分析

以某年燃气表检定装置的量值比对为例, 主导实验室为A, 共有B, C, D, E, F, G6 家参比实验室。传递标准由主导实验室提供, 主导实验室经过大量的稳定性试验后, 最终选取了一台G2.5 的燃气表作为传递标准。在Qmax、0.2Qmax和Qmin三个流量点下进行比对试验, Qmax和0.2Qmax为正式比对流量点, Qmin为辅助比对流量点。各参比实验室给出的比对结果应包括各检定点的平均示值误差和相应的扩展不确定度。主导实验室以比对前的测量结果为参比结果, 比对试验期间的测量结果参与比对结果评价中标准不确定度稳定性分量计算, 比对的参考值采用各实验室的加权平均值。表1 为各参比实验室对传递标准进行测量的示值误差和扩展不确定度, 表2 为传递标准比对结果En值。

由比对结果可知, 6 个参比实验室中只有G实验室结果不满意, 两个比对流量点En值均大于1, 说明G实验室的测量结果不符合实验室要求的扩展不确定度。G实验室应分析其中原因, 采取纠正措施, 然后再次参加实验室间比对或测量审核活动验证所采取措施的有效性。其他参比实验室结果均满意。实验室可将此次比对作为一次能力验证活动, 在认可周期内无需再参加其他组织的能力验证活动。结合上表中的数据不难发现, F实验室在Qmax这个点比E实验室距离参考值更远, 但En值却比E实验室小, 原因是F实验室的扩展不确定度0.56%远大于E实验室的0.29%.

5 结论

在进行能力验证后, 各实验室特别是结果不满意的, 就能明确尚待解决的相关问题, 并在找出问题产生的原因之后, 采取有效的解决措施, 最终提升实验室的质量管理能力。因此, 在校准实验室质量管理中, 能力验证和评估的应用意义重大。

参考文献

[1]许明华, 王晓艳, 付成松, 等.通过参加能力验证活动提高实验室质量管理水平[J].中国计量, 2012, 17 (11) :47.

[2]冯进.校准实验室质量管理中能力验证的实施[J].计量与测试技术, 2013, 40 (5) :92, 94.

[3]李朝长, 凤吾利.实验室持续改进, 保证质量管理体系有效运行[J].西部探矿工程, 2011, 23 (8) :219-221.