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1问题提出与绿色化学
“8•12”天津港码头瑞海公司危险品仓库特别重大火灾爆炸事故,震惊全国,甚至世界。这种特别重大的安全责任事故,至今压在人们的心底无法抹去。然而,近年来高校实验室(中心)安全事故也时有发生。这些安全事故的发生,不仅严重影响学校正常的教学、科研秩序。而且给社会和个人带来了财产甚至生命的重大损失。认真地梳理、调查、分析这些安全事故的原因,非常明显,主要起因:(1)不正确的安全观念和态度(侥幸、无所谓、不在乎);(2)缺乏知识及技术;(3)生理的不当不适应;(4)不适当的环境和设备引起的行为。总之,是人的责任安全意识不强或管理不善,都是人的因素。据确切统计,人为因素占98%[1]。因此,高校化学实验室的安全管理,要以人为本,居安思危,防患未然,从源头上解决问题。绿色化学又称环境无害化学(EnvironmentallyBenignChemistry)、清洁化学(CleanChemistry)。即是用化学的技术和方法减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生[2]。可以看出,绿色化学注重源头预防,提倡无毒、低毒原料和反应条件的应用,使资源和原料得到最大限度的利用,从而实现环境的无害化和可持续化发展。基于绿色化学理念,在绿色化学视域下,尝试高校化学实验室安全管理,创建绿色、环保、安全的化学实验室管理升级版,取得了良好效果。
2基于绿色化学理念的安全管理
2.1加强绿色化学教育
树立实验安全意识绿色化学教育主要是绿色化学思想、理念、“5R原则(不用危险品、减少用量、循环使用、回收再用、再生)”的教育。把绿色化学的思想和理念融入化学课程的教学大纲,贯穿到化学课程教学的各个环节。理论教学的绪论课,在讲好化学学科的研究对象、发展、应用中,适当提及新兴学科绿色化学的研究对象、发展以及应用,让学生知道绿色化学是干什么的,有什么用处。尤其是在讲授化学科学技术对科学和社会历史贡献时,一定要提到,化学科学技术的另一面。即人类生态环境的化学污染和化学产品的安全危害。让学生一开始就有绿色化学的思想和理念,在今后的学习和工作中,始终具有绿色、环保、安全的意识和责任。课堂教学中,每一个定律、技术、方法和化学反应过程都可以融入绿色化学的思想和技术。化学实验课教学中,更是要让学生知道,怎样用绿色化学的技术和方法减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。如何使用无毒、无害的原料,在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物的排放;提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”;生产出有利于环境保护、社区安全以及人体健康的环境友好产品。教育以绿色化学为科学基础,使师生“知其所以然”,使其体会“何应为、何应不为”,将安全意识转化为安全习惯,实现安全意识固化和安全行为常态化。加强师生实验安全操作技能训练,从每个细节入手,从根源上强化安全意识和责任。实验教室里有《化学实验规则》《实验室安全管理规定》《化学实验室安全歌》以及“绿色、环保、安全”的红色标语,使用仪器设备、药品用品上有“绿色、环保、安全”的标签。处处是“绿色、环保、安全”的字样,事事是“绿色、环保、安全”的责任。营造了“绿色、环保、安全在我心中,绿色、环保、安全人人有责”的良好氛围。这样,在化学教学的各个环节参透绿色化学的思想和理念,常念化学实验安全的“紧箍咒”,就能安全无忧;只有警钟长鸣,才能防患于未然。
2.2制订绿色管理制度
明确实验安全责任哲人说得好,“没有规矩,不成方圆”,规矩是安全的保障和“笼子”。在绿色化学的视域下,首先对化学实验教学大纲分析研究,增加绿色、环保、安全的实验内容,去除毒性强、污染重、危害大的实验内容,用微型实验和替代实验的方法,保证化学实验内容的绿色安全化。对实验室的规章制度进行认真的修改完善,在《化学实验规则》《化学实验室安全管理规定》《化学实验药品仓库安全管理规定》中,有法规依据,包含绿色化学的理念和技术;有严格的实验操作规范和责任担当赔偿要求。尤其是,还全面制订了《安全事故应急处置预案》。规章制度的建立完善,筑起化学实验绿色、环保、安全的“防火墙”,为化学实验室的安全管理立下了不可逾越的规矩。高校化学实验室的安全管理还有两项必须做好的工作。一是,化学实验“三废”的处理。高校化学实验的内容广,学时多,频次高,任务重。所以,“三废”物品量多危害大。为此,制订了严格的规章制度。主要是废气、废液能收集净化的,收集净化后再处置,不能收集净化的,在确保流通的情况下排放。对废渣,特别是剧毒药品,实行个人责任处置制度。多数是封袋,贴上标签,注明废品名称和危害,安全处置。二是,危险化学品的管理。根据教育部办公厅《关于进一步加强高等学校实验室危险化学品安全管理工作的通知》[3]精神,化学实验室的危化品仓库,有懂技术、有知识、管理经验的专人管理。并实行,需要主管部门签字的《人员准入制度》,有管理人员负责的《人员进出登记制度》和《物品进出仓库登记制度》等。始终绷紧安全管理这根弦,处处扎牢安全管理这个“笼子”。
2.3遵循绿色化学理念提升安全管理水平
2.3.1实验室安全管理的绿色理念
绿色化学的理念可概括为“三性”:一是洁净性,致力于从源头上防止和消除污染;二是原子经济性,在获取新物质的转化过程中充分利用每个原子,实现“零排放”;三是安全性,尽可能不使用有毒或有害的危险化学品,反应条件尽可能温和或安全。该理念的目标并不是被动地去消除安全存在的隐患,而是要主动地从源头上去“防患于未然”,有效预防人的不安全行为和物的不安全状态,从根本上转变思维方式,培育师生安全思想观念,提高其安全素质,构建完善安全技术体系,将实验室的危险降到最低程度。基于这一理念,化学实验室的安全管理又负有新的工作责任。实验室的设施建设,仪器设备、药品的购置,实验技术和方法,从计划到实施都要遵循“三性”理念,重视安全管理的整个过程,形成化学实验室绿色、环保、安全的管理系统模式。
2.3.2设施设备的安全绿色化
按照绿色、环保、安全的要求,学校投入较大资金对化学实验室的校舍、水、电、通风、实验台等进行合理设计和升级改造。选用原材料保证带有绿色环保标志,符合国家安全标准。给排水管径不小于规定数值,以确保给排水的通畅;照明电与动力电电闸分开,设计短路、过载、漏电等保护装置,确保一键断电,有效遏制事故的蔓延;通风、排气系统满足大型精密设备的特殊需要,便于有毒有害气体的散发;建立了消防预警设施,事故警报系统、呼救系统、逃生系统等。设施设备的绿色化,从源头上堵住了安全事故的发生。消防、报警、呼救、逃生系统的设置,在事故发生时都会发挥最大效益,使危害程度降至最低。
2.3.3实验技术方法的绿色化
从绿色、环保、安全的角度出发,优化实验教学的内容。采用“替代”原则,对于毒性、危险性较大、成功率较低的实验(如硝基苯和浓硫酸的制备),采用计算机多媒体技术进行虚拟模拟实验;用调温式电炉替代酒精灯。在保证教学质量的前提下,提倡“拒用”原则,淘汰毒性大、危险大、耗量大、污染严重且成功率低的实验,选用无污染或者少污染的实验,如氯化钠提纯、醋酸质量浓度的测定等。实施“减量”原则,精密计算,严格控制实验药品用量;积极推广微型实验,保证实验操作安全和“三废”污染的减少。贯彻“循环”原则,尽量选择反应产物可以连续利用的实验,让实验产物可以被其他的实验所用,节约成本,减少污染物的排放。绿色化学理念、技术为化学实验室的安全管理赋予了新的内涵和效益。
3结束语
化学实验室虽小,但安全管理是一个值得重视的系统工程。实践证明,化学实验室的安全管理只要领导重视,管理人员用心尽力,融入绿色化学理念,采用绿色化学技术,就能使安全管理升级。近几年,在绿色化学的视域下,加强绿色化学教育,制订绿色安全管理制度,提升绿色化学实验技术水平,使化学实验室的安全管理上了一个新的台阶。杜绝了重大安全事故的发生,也遏制了小事故频发的势头。基本形成了高效安全的管理模式,创建了绿色、环保、安全的化学实验课程体系。为学校的教学与科研提供一个安全可靠的良好环境,也为高校化学实验室的安全管理提供了新途径。
作者:仲婧 朱晓慧 曹晓群 单位:泰山医学院化学与制药工程学院
参考文献
1高校实验室安全培训存在的问题
目前高校实验室安全培训主要存在以下问题[4]:(1)安全意识淡漠,对实验室安全教育培训重视不够。对安全教育和培训的重要性普遍认识不到位,特别是对学生的实验室安全培训,没有认识到其必要性,培训往往流于形式,简单地用消防安全、防盗安全等常识性的安全教育代替专业化的实验室安全教育,部分学生没有经过必要的培训就进入实验室,无知从而无畏,导致一些不应该发生的事故发生。(2)安全培训方案不甚科学,内容缺乏针对性。优质的培训方案可以使安全教育工作事半功倍,有效地提高师生的安全意识、安全操作技能、突发状况的应急处理能力。但是,目前高校缺乏规范的实验室安全培训方案,培训目标不清晰、培训内容不全面、培训计划不系统,专业性、实用性、操作性不足,存在虽经过培训依然无法处理实际问题的情况。(3)安全培训队伍薄弱,影响培训效果。高校安全培训多由保卫处、国资处等部门的管理人员承担,他们对于专业实验室的情况并不了解,对于实验室可能出现的问题和突发状况没有经验,也没有专业知识作为支撑;有些学校的安全培训由实验技术人员承担,往往简单强调实验过程中要注意的具体问题,安全知识的培训没有系统性,缺乏政策法规介绍。(4)缺乏制度保障,无法保证覆盖面和长效性。目前高校实验室安全工作大多由保卫处、国资处或装备处共同负责,但是对于安全培训由谁来牵头和负责,缺乏明确的职责指向。进入实验室的人员归口不同部门管理,其中本科生由教务处管理,研究生由研究生院管理,教师、博士后、聘用人员由人事处管理,多部门管理的情况下,缺乏制度的保障和部门之间的协调。
2化学实验室安全教育培训内容
系统而规范的安全培训体系应当具有完善的培训内容、专业的培训队伍、多样的培训方式,同时营造浓郁安全文化的氛围,巩固和促进安全教育的成效。
2.1化学实验室必备的安全知识
化学实验室由于存储和使用许多易燃、易爆、对人体有毒害的化学品,因此在实验中存在诸多的安全隐患;同时,化学实验还需要使用各种仪器设备、水电、气体钢瓶等。培训内容应当包括消防安全、用电安全、化学安全、生物安全、辐射安全、设备使用、规范操作、应急(急救处理)等多方面的知识[5]。(1)消防安全:必备的消防知识,如火场逃生与自救、火灾报警、常见消防设施的使用,以及针对实验室不同类型的火情如何选择合适的灭火器材等。(2)用电安全:化学实验室中有各种电器、设备以及反应装置,需要用到的有交流电(三相和单相)、直流电和弱电,工作人员应当掌握基本的电学常识和实验室用电的常规注意事项,了解实验室存在的电气危害、触电的预防、触电后的处理和急救及电气火灾的扑救等。(3)生物安全:化学学科与生命科学的交叉研究领域涉及到部分生物安全问题,应当知晓由动物、植物、微生物等生物给人类健康和自然环境可能造成的不安全以及初步的防范,知晓现代生物技术的开发和应用可能产生的负面影响,学会基本的处理措施,并树立生物安全的概念以及自我防护、环境保护的意识。(4)辐射安全:化学实验室会用到具有放射源的仪器、用作标记物的放射性物质,应学会如何对辐射进行防护及辐射性废弃物如何处理,并建立职业健康思想,知道需要定期对场所进行辐射监测、定期进行工作人员的身体检查。(5)实验室常见设备:化学实验室用到的设备类型很多,如高温、高速、低温、加热、压力容器等。压力容器如带压反应釜、高压灭菌锅、气体钢瓶,属于特种设备,需要定期检查,有特定的操作要求,必须严格遵守操作规程。电炉、马弗炉、干燥箱(烘箱)等高温设备,大多功率较高,不能超过实验室用电的额定功率,不能将多个大功率设备插在一个接线板上同时使用,并应定期检查温控部件。(6)化学品安全:危险化学品是指具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质,对人体、设施、环境具有危害的化学品。由于其危害性,在采购、存储、使用、回收等各环节都有相关的规定以及特殊的规范要求,实验者掌握并遵守有关规则才可以达成化学品的闭环管理。对于剧、易制爆、易制毒化学品,公安部门颁发了更为严格的要求,实验者必须了解并强制执行有关规定。(7)应急处理:学会如何处理实验室突发事故,学会简单处置实验中的小伤害,如烫伤、割破手指、化学品溅入眼中等事故。
2.2防护措施
进行化学实验时必要的防护可以使工作人员减少或免受伤害,首先应当采取自我防护的措施,如穿棉质工作服、戴防护眼镜及防护手套、穿不露脚趾的鞋子等。同时,应当在实验室硬件条件上采取必要的防护措施,营造健康和安全的实验室环境,比如良好的通风以及配备必要的急救设施,如洗眼器、紧急冲淋器、医用急救箱等,确保实验者的身心健康和安全。
2.3环境保护
在实验工作中学会做到“三不伤害”,即不伤害自己、不被别人伤害、不伤害别人。在做好自我防护的同时,不能影响环境和他人。应当了解化学实验产生的“三废”如何处理及在实验室如何遵守环保规定,例如实验的废弃物不得随意抛弃、生活垃圾与实验垃圾要分开收集、实验垃圾进行分类收集等。
2.4规范的实验操作
据统计,大部分的实验室安全事故是由于操作而引起的[6]。化学实验的基本操作,有其特定的要求和专业的规范,不按照规程进行操作可能引发事故。例如:蒸馏和回流时,不能是密闭回路,否则会引起冲料甚至爆炸;在加热液体时应加入沸石以防局部过热而爆沸。虽然在教学实验中已进行过实验操作的培训,但是学生真正步入科研实验室独自开展工作时,依然会有遗忘和疏忽,在安全培训中再次强调单元操作的规范性,可以强化学生的安全意识,培养良好的实验习惯,预防科研实验中错误和疏漏的发生。
2.5事故案例分析
有针对性地选择发生在高校实验室的典型安全事故,对事故原因进行深入而专业的剖析,可以充分发挥其应有的警示作用和教育价值[7],可以避免同类事故的再次发生。面对一个个发生在校园里的鲜活案例,也可能就是身边发生的事情,让学生留下深刻印象,比机械地灌输安全知识,具有更好的培训效果。
2.6政策法规解读
初步统计关于安全、环保的国家、地方的政策法规多达30余种,并且随着形势的发展,法规条例也在不断修改、不断提出更高的要求。对现行法规进行解读,可以帮助学生更好地理解、执行和遵守各项安全环保的规定。
3专业化的培训队伍
规范健全的安全培训体系必须具有专业化的培训队伍。实验室安全涉及的专业知识较多,可以由具备某方面专业知识的人员共同组织成一支培训队伍,各自承担部分培训内容,比如教师承担安全知识、操作规范的讲解,管理人员解读政策法规,消防工作者介绍消防安全知识等,这种由多层次、多类型专业人士组成的培训队伍,才能更具专业性和权威性;同时应当采取措施,加强对培训人员的再教育,鼓励他们参加各种培训和研讨,促进培训人员自身水平的提高,优化其自身的知识结构、更新安全环保理念。
4多样化的培训方式
为了达到良好的培训效果,必须采取多种培训方式[8],以人们喜闻乐见的形式,不断强化、不断重复,以期在思想意识中牢固树立安全的观念。(1)增加实践环节。安全知识的传授,更多是纸上谈兵,在实验室中面对出现的各种情况,必须经过演练和操作,在实际工作中才会真正应对。因此,消防器材的实训操作、消防演练、事故逃生演练、化学泄漏处理演练等,应当作为培训的重要组成部分,提高实验安全事故的实际应对能力。(2)多管齐下提高培训效果。将安全培训纳入课程教学,使安全培训成为强制性的环节,例如北京大学化学院将安全教育作为本科生的必修课,南京大学化学化工学院将安全教育作为本科生的选修课、研究生的必修课,或以讲座报告形式拓宽学生的视野,邀请学者、环保、消防等专业人士,开展不同方向的专业讲座,可以接触到各方面的最新动态,又或者编写安全手册,让学生在进入实验室前进行自学,将自学与讲学结合起来。(3)利用信息化手段推广和强化安全培训。利用信息技术、网络技术,推广安全教育和宣传:在网页上开设安全园地,介绍各种实验室安全的知识和规定;制作安全教育慕课课程,开展网络学习,北京大学以及中国科技大学化学实验中心均制作有网上开放课程,供大家学习;利用虚拟仿真技术、VR技术对实验操作规范进行培训,当出现错误操作或违反操作规程时,危险状况通过虚拟画面呈现,给人带来视觉的冲击、留下深刻印象,操作培训效果更加直观。(4)安全文化氛围的营造。营造实验室安全文化的氛围,可以提高师生的安全素质、强化“安全第一、预防为主”的安全意识,通过潜移默化的作用,使实验室安全内化于心、外化于行[9]。可以采取以下措施营造氛围:实验室门口张贴安全警示以及潜在的安全危险,做好预防提示;将实验室安全制度张贴在实验室,明确规范要求;充分利用墙报、校刊、标语牌的作用进行安全宣传和安全气氛烘托;举办实验室安全知识竞赛、开展实验室安全月活动,进行安全实验室表彰等活动,形成与制度约束相适应的氛围,达到比制度约束更为有力的效果[10]。
5实验室安全教育培训体系的构建
5.1安全培训应当与安全管理制度相结合
构建规范的安全教育培训体系,必须有相应的制度进行保障、有手段促进执行、有机制激励完成,才能实施推行、达到效果。(1)建立考评制度,用考核来检验培训效果,并与实验室准入制度相联[11]。经过课程学习或自学后,参加网上的安全测试并与门禁系统联动,通过者颁发合格证书,合格者方可开通门禁进入实验室。通过强制的手段,使每一位进入实验室的人员都经过安全测试,达到初步培训的效果。(2)通过安全检查制度,查找实验室危险因素[12],有针对性地对学生进行教育培训。因为课题研究方向不同或改变,以及各实验室潜在的危险因素不同且随时变化,所以要以检查促进针对性的培训、以检查促进个性化的安全管理。
5.2以学生为本,建立学生参与机制
建立课题组安全员制度,课题组安全员是由导师指定的学生。首先对安全员进行培训,再由他们将安全管理的具体规定和安全知识向导师和同学传达;来自实验室的安全员,也可以将实验室存在的安全问题反映出来,大家共同商议解决。安全员同时参与安全检查,可以发现其他实验室存在的问题,并提醒自己课题组注意。通过学生参与制度,使学生从被教育、被检查的角色,转换为教育者、检查者,真正成为实验室的主人,增加学生的主人翁意识和责任感。
6规范化实验室安全教育培训体系的优势
6.1全员覆盖
随着高校科研任务的加重,科研合作者、科研助理、博士后、联合培养的学生也越来越多,而研究生导师、实验技术人员以及实验室安全管理人员,虽然长期在实验室工作,但是对于日益严格的安全要求及环保规定,并不了解或观念落后停滞,都需要不断地学习。通过教务处、人事处、国资处、保卫处的多部门联动,在新生入学教育、新教师入校教育、教学课程体系等各环节中,加入实验室安全教育内容,真正实现全员覆盖。
6.2分层次具有针对性
高校化学实验教学中心为了提高实验室管理水平,必须推行规范化、智能化管理,因为它是衡量实验室管理水平的标尺.实验教学中心要围绕这一主题,以经济、实用、简便、安全为原则,优化管理网络系统设计,为实验教学中心建设提供良好的信息平台,达到提高实验室管理效率、学生学习效率,资源共享和减少环境污染的目标.
关键词:
化学实验教学中心;规范化管理;智能化管理;网络管理
随着高校实验室管理改革的逐步推进,化学实验教学中心建设也在进一步规范化、智能化,高校实验室管理工作也变得更加繁重和复杂.为使实验中心能够高质量完成实验教学任务,成为师生教学、科研的平台,最优化的利用实验室资源,就必须对其进行规范化、智能化管理.结合我院实验教学中心建设的实际情况,摸索、探究出一套适合于大学实验室规范化、智能化的管理系统,在实验室人员、仪器设备、化学药品、实验用房、实验课程、实验项目、实验耗材、实验中心建设项目、实验中心经费等一系列与实验教学相关的管理方面,充分发挥实验教学中心的作用,是一个长期的课题.
1化学实验教学中心规范化管理
规范化管理就是管理者通过系统思考,建立健全并优化完善一套以人为本、上下认同、行之有效的管理体系来主导实验教学中心的管理[1].规范化管理的实质就是打造卓有成效的管理体系,化学实验教学中心规范化管理包括实验室的计划管理、制度管理、实验室技术人员的管理、仪器设备管理、药品管理、安全管理以及档案管理等.在化学实验室规范化管理一文[2]中已经论述,下面着重介绍化学实验教学中心的智能化管理.
2化学实验教学中心智能化管理
2.1建立智能化管理系统
智能化系统是由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对某一个方面应用的智能集合.随着信息技术的不断发展,其技术含量及复杂程度也越来越高,智能化的概念开始逐渐渗透到各行各业以及日常生活的各个方面.面对目前高校实验室管理越来越细化、规范化,高校化学实验教学中心的工作量也越来越大,加之教育部本科教学质量水平评估的需要,实验教学中心智能化建设越来越受到学校的重视.在实验教学中心智能化建设方面,建立一套内部网络系统,既节省了人力又第一时间了解资源配置,做到资源共享.国内高校普遍采用的是北京化工大学开发的仪器设备管理智能化系统,但此系统仅仅是对仪器设备的管理,没有涉及实验教学中心的其他内容[3].由广东工业大学实验室与设备管理处开发的实验室综合管理系统做得比较好,将高校实验室综合管理系统以智能化模块形式设计出来,包括实验教学中心的各个方面,由实验室管理、实验室队伍、仪器设备、低值易耗品、实验教学、实验室开放、实验室建设、实验室评估、系统维护和数据报表等十大模块组成[4].在这十大模块中还可进一步细化,具体模块按实际需要随时增减信息内容.我们在实验室综合管理系统[4]的基础上,优化每个模块,建立化学实验教学中心管理系统.如低值易耗品管理模块,在玻璃仪器、试剂、药品的入库、领用的常规管理中,设定库存的最低警戒线,当某种库存低于警戒数量时,管理系统会通过系统内消息或以手机短信的形式通知相应实验室管理员,以便及时补充.系统具有手机短信通知功能,当有老师需要的信息时,系统会自动以手机短信的形式发送给老师,使老师在第一时间得到自己所需信息.实验教学模块设置实验课进度表、实验项目管理等,实验项目有综合性、设计性实验的分类.实验室建设模块增加化工工艺实验室、油品分析实验室和石油炼制工程仿真实验室(增设相关仿真软件),使学生在计算机上就能演练工厂生产流程,有问题随时在内部网上向老师请教,既方便了学生又增加了师生互动,提高了学生的学习兴趣和学习效率.所有实验室、仪器设备都按一定序列编号,教师、学生随时都能查到相关信息,最大化的利用化学实验教学中心智能化管理系统.大仪器设备还可提供社会服务,如食品安全检测、环境的污染检测等;石油化工实验室还可以承担企业员工短期培训,承办职业院校和企业技能大赛;企业和教师可利用该智能化管理系统进行合作,作为新项目的技术研究、开发以及新工艺、新技术、新工具的试验场所,最优化的利用实验室.系统维护模块负责全院基础数据及用户管理,即学院数据、专业数据、学生数据、课程数据、用户角色和使用权限的分配等.这样学校、学院能够随时监控实验中心信息情况.
2.2建立开放式智能化实验教学网络管理
智能化网络管理系统是指实验教学人员依托计算机网络及配套软件实时地对实验过程进行管理[5].该系统具体包括:
(1)学生在网络管理系统中申请报名,对学生身份进行鉴别(系统显示学生注册照片).
(2)对开放式实验教学进行网络预约或学生电子签到,为学生提供尽可能好的实验环境.
(3)通过网上安排开放实验项目.除了常规教学实验外,按照学校要求每个学院都必须有开放的实验项目供学生在网上预约.预约的一般流程:实验项目经教务处批准后,实验教学中心主任安排实验室,实验员负责审批并检查教师预约的时间与常规实验教学安排是否有冲突,通过审批后开放实验就加入总实验课表中,不同实验课程可用不同颜色区分开,实验总课表就能实时反映各个实验室的信息,实现实验教学中心对各个实验室的动态管理.学生在教师安排好的实验时间、地点、批次之后,在规定时间进入实验室做开放实验.
(4)已完成实验的学生,教师给出实验报告成绩,并对学生实验操作情况给予评定.开放实验结束后,教师可利用该系统对整个实验进行评价、分析和数据统计等.学生开放实验的综合成绩包括四部分:①学生的出勤率;②动手操作能力;③做实验时纪律表现;④实验报告成绩等.建立开放式实验教学智能化网络管理,增强了实验室开放的广度和深度,提高了实验室的利用率.
2.3建立毕业论文创作智能化网络管理
学生做毕业论文和指导教师的指导是一个双向选择的过程,首先学生通过内部网选择自己感兴趣的教师研究课题及实验室里所拥有的设备,然后指导教师通过学生所报的人数与所学的专业再进行调整.
(1)指导教师可以通过内部网随时与所指导的学生进行交流,探讨论文题目、选材及论文或实验所存在的问题.学生在做毕业论文实验或写论文时遇到问题可以在内部网上向指导教师请教,指导教师再适时予以解答.
(2)利用仿真软件做毕业论文.化学和环境科学系的同学可以通过内部网与指导教师联系在仿真软件上做预实验,如果方法可行,再投入试剂进入实验室实际操作.化工类学生做毕业设计时可以利用仿真软件作为依托,更加直观地设计自己需要的工艺和产品,从仿真软件上直接观察自己的工艺流程,不合理的地方可利用软件直接修改,直到合理完美,再转入到化工设备中做实验.化工设备工艺流程一旦开启,所需试剂、材料用量都很大,利用仿真软件可以节约时间,节约原材料,避免不必要的浪费,又保护了环境.
(3)学生在做实验和写毕业论文时普遍存在的问题或难题,可以在内部网上统一回复解决,也可以单独个别讨论.老师在统一回复时,学生可以根据老师的建议,扬长避短修改自己的论文,使自己的论文日趋完善.
3结束语
通过化学实验教学中心规范化、智能化管理的研究,把化学实验教学中心所有资源建立一套内部网络,做到资源共享.学生可通过校园网络了解学院所有的仪器设备以及所开设的实验课程,可以在网上选择自己喜爱的选修课、开放实验、教师的科研方向或适合自己做毕业论文的实验室,使整个实验室及仪器设备得到充分的利用,既方便了学生又为学生节约时间,让学生学到了许多自己感兴趣的知识,提高了操作技能.总之,化学实验教学中心智能规范化管理是实验室正常运行的关键,它有利于提升实验技术人员的素质和工作效率,提高实验教学中心管理层次和水平,降低管理费用;有利于提高仪器设备的使用率,减少试剂、药品的浪费,有效避免实验室意外事故的发生,同时减少了环境污染.
参考文献:
[1]文博.新编市场营销规范化管理制度精选[M].北京:中国纺织出版社,2009.
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[3]何邦平,陈杰,钟如意,等.实验室规范化管理的探讨[J].实验室研究与探索,2003,(3):113-114.
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)09-0122-02
化学是一门以实验为基础的科学,通过实验不仅能加深学生对所学知识的理解,巩固学生所学的基础知识和基本理论,更重要的是能训练学生的基本技能,培养学生的爱好和创新精神,化学实验室则是实现这一教学目标的场所。职业院校目前的有机化学实验教学方式是:教师先讲解实验,学生“照方抓药”。因为学生的水平参差不齐,教师所选择的实验内容也只能比较常规,基本没有什么创新。这样的有机化学实验教学方式不利于培养学生的实验兴趣,束缚了学生创造性思维的发挥,严重挫伤了一部分优秀学生的实验积极性。笔者拟结合我院开放有机化学实验室教学的实践,探讨实验室的组织与管理,分析开放式有机化学实验项目,对进一步开放化学实验室进行实验教学进行思考。
开放有机化学实验室的组织与管理
化学实验要经常接触各种化学试剂,特别是有机化学实验室,很多化学试剂或者有毒有害,或者易燃易爆,或者具有腐蚀性。有些实验在操作过程中又不断产生一些有害物质,操作不慎还会遇到许多事故危险。因此,开放化学实验室最重要的一点就是要加强实验室的组织与管理,确保师生的人身安全。
第一,保证每个独立设置的实验室随时有一名实验指导教师和一名实验员。实验指导教师应完成下列工作:(1)负责开放实验的申请受理、时间安排;(2)负责学生预习报告、完成报告的收阅;(3)负责学生实验过程中的指导、讲解;(4)负责实验异常事件的应急处理;(5)负责优秀实验作品的遴选、推荐。实验员应完成下列工作:(1)负责按时开放实验室;(2)负责实验室化学试剂的准备、取存;(3)负责实验室的试剂、设备、水电气、门窗安全;(4)与指导教师共同负责实验异常事件的应急处理;(5)协助指导教师负责预习报告、完成报告的收阅。
第二,化学试剂的取用、存放专人负责,并有记录。浓硫酸、乙醇等是有机化学实验室很普通的试剂,但是浓硫酸的腐蚀性很强,乙醇属于易燃易爆化学品,因此,化学试剂的取用和存放必须有专人负责,并留有使用情况记录。学生做实验需要什么试剂,需要多少量,必须先通过实验预习报告向实验指导教师申请,教师同意后,再通知实验员准备试剂,学生得到教师许可后方可进行实验。实验过程中产生的有毒有害废物需要配合实验员采取有效措施进行处理,并留有记录。取用的试剂太多,剩余试剂也应通知实验员进行回收或处理,不能随意丢弃。
第三,开放实验室采取“预约制”进行化学实验,以确保实验过程中学生可控。未申请或者未得到批准的学生不允许进入开放实验室进行实验。进入开放实验室的学生必须穿着实验服,并按照实验需要,做好防护措施。学生不得随意开启、搬动实验室管线上的阀门,不得随意开关实验室的大型精密仪器设备。
开放有机化学实验室设置的实验项目
在有机实验室开放初期,进行的实验项目可以分为以下五种类型:
Abstract:ObjectiveTomotivatethestudents''''interestsandcultivatetheirabilityofthinkingandoperationandinnovation.MethodsThenewpatternofopenexperimentteachingshouldbeconstructedbystudenteccentric.Theexperimentcontent,process,optimaltimeandassessmentofachiemementwereresearched.ResultsIdealeffectwasobtainedthroughthismethod.ConclusionTheabilityandoriginalityofinnovationwereimprovedforstudents.
Keywords:Open;Chemicalexperiments;Experimentteaching;Innovationability
化学是一门以实验为基础的自然科学,实验是化学教学中相当重要的一个环节。实验教学能为学生正确认识物质及其变化规律提供实验事实,可以帮助学生形成化学概念,理解和巩固化学知识,培养学生观察问题、分析问题、解决问题的能力,使其初步掌握一些常用的化学实验技能,并可培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法。实验室是实施素质教育、培养学生实验能力的主阵地之一[1,2]。决不是验收时必须的摆设,实验课更不是教学的点缀。要对化学人才培养模式、教育内容和教学方法等进行改革,首先就要改革传统的验证式实验教学模式。
1开放式实验教学简介
传统的验证式实验教学只重视对课本理论知识的验证,过多地强调实验的结果、结论,而忽视了实验的设计、方法、步骤和过程,不注重培养学生的创新精神和科研作风。首先在实验教学方法上教师过于拘泥形式,通常是准备甚至调试好实验装置和仪器,编写好实验指导书,设计出实验报告框架,让学生按照已有的设计和统一的方法操作,把数据填入统一的表格,并按给出的计算公式处理数据,得出结论。这样做严重束缚了学生的积极性和创造性,对培养学生独立分析和解决问题的能力十分不利。其次在实验教学组织安排上不合理,影响了实验效果。由于受仪器设备数量少、器材药品耗损大等因素的影响,实验通常都是分组进行,不能保证每个人都动手,更谈不上对实验操作能力的培养。此外,由于仪器、设备、教材的更新跟不上社会生产发展和知识更新的步伐,现行教材涉及的一些实验方式呆板、内容陈旧,难以调动学生的积极性,主观能动性难以发挥[2]。
开放式实验教学是改革传统的验证性实验教学的有效途径,其目的在于让学生在掌握有关知识和技能的同时,拓展知识面。获得较高的创新意识和创新能力。将教师由传授型转为指导型、将学生由被动接受验证型转为主动参与探索型,进一步提高分析问题、解决问题的能力,促进教学质量的提高。
2开放式化学实验教学的内涵
开放式化学实验教学是针对传统化学实验教学封闭性的弊端而提出的,它已经成为当前高校实验教学改革的必然选择[3]。它不光指实验室的开放,还指实验教学内容的开放、实验教学方法的开放、实验教学评价的开放等不可缺少的内涵。所以实行开放式实验教学,首先一定要充分深刻理解它的内涵。
2.1实验时间开放
开放式化学实验教学,首先意味着实验时间的开放。实验时间开放又包括两层含义:第一,学生进入实验室的时间开放;第二,学生做实验的时间时数开放,也就是每项实验在时间长短上没有限制,每个学生可以根据自己的实际情况进行实验。
2.2实验内容开放
从实验内容和学科发展的关系分析,开放式化学实验教学的教学内容应具有与时俱进的特点。开放式化学实验教学应及时根据现代科技发展的新知识、新技术和新的实验方法而发展,以先进的实验内容吸引、激发学生的求知欲。其教学内容应具有很强的实践性,与社会生产实践密切联系。教师要经常参与来自社会的实践课题,并使其及时转化为实验内容,从而使学生也参与到实践课题中来。这样既充实了实验内容,又锻炼了学生的实践能力,使课堂理论与实践密切结合。
2.3实验教学评价开放
对学生实验能力的评价,不能只重视实验的结果,更要重视实验的过程,特别是实验过程中学生所表现的独立分析问题、解决问题的能力及创新意识等等。对学生的化学实验考核要全面考核学生的实验能力,包括:学生的动手能力、思维能力、创造能力、设计能力、查阅资料的能力、提出问题的能力等等,在开放实验中有独特见解和创新的应给予较高的评价。这样不仅使我们对学生的评价公开公正,并且使学生的创造性得到极大的发挥。
3改革传统的实验教学模式刻不容缓
化学实验课的目的在于使学生加深对化学理论知识的理解,熟练掌握化学实验操作技能,提高分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新思维和创新能力。但是,传统的化学实验教学模式局限于验证一些理论,很少让学生自己去创造、设计,教学模式基本上是“填鸭式”的。学生只需要按照实验步骤一步步做,实验往往比较顺利,不会遇到很大的困难。这样的实验中,学生处于被动的地位,对一些实验原理、方法往往掌握得不够透彻,抑制了其创造性的发挥和个性的发展。因此,改变传统的实验教学模式刻不容缓,势在必行。
4开放式综合设计性实验的实践和改革尝试
为了激发学生学习的积极性和开创精神,培养他们理论联系实际和独立分析问题解决问题的能力,在学生掌握了无机化学、分析化学及有机化学的基本理论知识和技能后,教师结合学生所学专业进行选题。例如:超声波提取植物中草药总黄酮及鉴别研究、超声波提取植物中草药总黄酮及清除羟自由基作用研究、紫茉莉红色素提取及其稳定性研究、药物有机合成、化工中间体有机合成等,笔者对部分导师组和非导师组学生(因为报考导师组学生过多,而招生名额很有限,没有被录取的部分学生也强烈要求来做实验)进行了开放式综合设计性实验的改革尝试,主要分四个阶段。
4.1第一阶段:布置设计实验的题目由教师将多个难易不同的实验题目列出发给学生,每位学生可以任选一个自己感兴趣的题目,并且将实验室所具备的条件(如药品、仪器、设备等)告知学生。学生根据现有实验条件设计分析方案,如有特殊要求也可提前向教师提出申请。实验室尽可能为学生提供条件。但为了安全起见,有毒药品一律不予提供。
4.2第二阶段:设计实验方案学生拿到题目后,可以针对选定的实验题目,查阅有关的文献资料,运用所学过的理论知识和基础实验知识,写出初步的设计方案,包括①实验原理;②所需药品以及所需溶液的配制方法;③所需要的仪器、设备;④具体的实验步骤;⑤实验数据的处理方法;⑥参考文献。设计方案完成后,交给指导教师审阅。教师认为设计方案合理可行且实验条件具备后,学生即可进入实验室实施设计方案。
4.3第三阶段:开放实验室,实施实验方案实验室在双休日和节假日实行全天开放,学生在设计好分析方案后,在开放时段内随时可以进入实验室,完成设计实验的内容。教师只是适时地给予启发性的提示,以充分发挥学生的主观能动性。学生在实验过程中,独立思考解决问题,不断改进和完善实验方案,从而以最简单、最经济的方法得到最准确的实验结果。
4.4第四阶段:写出研究论文或实验报告学生完成设计实验后,整理原始数据,分析实验结果,写出研究论文或系统性实验报告,系统性实验报告包括实验目的、实验原理、实验所需试剂和仪器、具体实验步骤、数据的处理、结果讨论及误差分析。从理论上分析实验过程中所出现的现象,并对开放式综合设计性实验做出总结。
5开放式综合设计化学实验实践的思考
5.1开放式综合设计性化学实验要充分发挥教师的主导作用开放式综合设计性化学实验的选题非常关键,要求教师了解化学在各个学科中的应用及其发展动态,给出既有基本操作,又具有设计性、研究性,符合实验教学规律的题目。由于题目多样化、综合化,在实验过程中学生会提出各种各样的问题,教师要应付自如,必须具有扎实的理论基础和较高的动手能力,对每个实验都要了如指掌,并不断地提高业务水平。因此,开放式化学实验教学对教师的要求更高了。
5.2开放式综合设计性化学实验存在的问题通过开放式化学实验教学的实践,笔者探索出了一条实验教学的新途径,提高了学生的全面素质,充分发挥了实验教学的特殊功能,使实验教学与国际上通行的教学方法接轨。笔者的教改,使学生成为最大的受益者。同时,该项实践也引起了我们深深的思考:由于高校中普遍重视科研和课堂理论教学,教师对实验教学投入的精力很少,这很可能导致实验教学水平下降。由于开放式综合设计性实验所需的药品及仪器很多,对实验室管理体制如何适应新的实验教学模式也提出了新的要求[4]。开放式综合设计性化学实验题目较多并且全天开放,教师及教辅人员工作量如何计算,这些都是有待于我们着力解决的问题。要营造开放实验教学的大环境,只有全面实施学分制,学生才能有真正自主地进实验室做实验的时间保证。
6结束语
化学实验实行开放式实验在部分导师组和非导师组学生中试点实施,已取得较好的成绩,学生公开发表了许多论文,部分论文还荣获广西高校化学化工类论文及设计竞赛二、三等奖及鼓励奖;学生组队代表学院参加实验技能竞赛荣获广西高校化学实验技能竞赛奖。通过化学实验教学方法的改革,编写新教材,开放实验室,安排设计性、综合性及研究性实验,给学生提供了更多的实践条件,扩大了学生的视野,拓宽了学生的知识面。学生变“要我做”为“我要做”实验,大大激发了对实验课的学习积极性,激励了研究化学的热情。开放式化学实验教学虽然已取得了一些成果,但受到硬件的制约,对师资要求提高了。开放式化学实验教学值得借鉴和推广。最近,我院已经出台有关开放实验室的系列文件和制度,学生可以申请进入开放实验室自主进行科学研究,这将进一步极大地推进我院开放式化学实验教学的改革。
【参考文献】
[1]黄锁义,陆海峰,潘祖光,等.民族医学院校化学实验教学改革探索[J].实验室研究与探索,2004,23(12):65.
摘要:化学分析是一个通过化学实验来测定某一个物质化学成分的过程,在这一过程中实验人员会利用化学仪器设备、化学试剂等进行操作,并得出最终的化学分析数据结果。化学分析中误差是常见的,本文就导致误差的影响因素,以及如何控制误差进行有效处理展开了研究。以期通过本文的研究可以给同行业者提供参考。
关键词:化学分析;误差;影响因素
0引言
化学分析是十分繁琐的,经过多个步骤的分析与计算才能得出最终的数据结果。在这一分析过程中,分析方法、试验器具、实验坏境与条件等等因素都有可能对测量结果造成影响,导致分析误差的出现。
1化学分析中的误差主要包括哪些种类
1.1过失误差
过失误差也被称为粗差,这种化学分析误差的存在是由于工作人员在化学实验与分析的过程出现失误导致的。常见的过失误差包括加错化学试剂、读错刻度或者用错实验仪器,这些都属于不规范操作,因此所产生的实验数据是无效的。过失误差通常都是由人为因素导致的,受到的人为主观因素的影响,在化学分析中这种误差是完全可以避免的。化学实验操作与分析人员只要在操作时严格按照实验规定流程与操作标准来实施,通过科学严谨的操作就可以避免这一误差的出现。
1.2系统误差
化学实验分析中的系统误差具有单向性与重复性的特点,就是在同等条件下连续多次进行反复实验测定依然会出现误差。并且这种误差不是偏高就是偏低,所出现的正负差值还具有一定的规律性,这是由于某一个固定的因素导致了实验系统出现了误差。
化学实验系统误差形成的因素主要包括方法误差、人为误差以及辅助品误差三种。其中方法误差指的是化学实驗的方法科学性不足,在化学反应的过程中,由于实验是间断性来实施的,或者实验所进行的空间不同以及指示剂选择等造成了误差的出现。人为误差指的是化学实验的过程中,由于实验人员的操作不规范或未按照标准流程来操作,导致了实验结果的数据与正确数据之间出现的偏差。辅助品的误差往往集中在容器误差、水和试剂误差两大方面,在化学实验的过程中天平、各种容器等都是十分常见的,也往往是必须品,如果实验容器的刻度不准确或者天平的砝码不准确等都有可能影响实验结果。此外,在实验中试剂和水之间的比例误差,或者受其他原因的影响而出现误差。在实际工作中,化学实验分析中的误差由于系统因素所造成的相对较少,并且这些因素是可以进行检定与校正的。
1.3随机误差
随机误差是由于某些偶然的因素所造成的,其所测定的结果会在某一个范围内进行波动,但是这种波动是无规律可循的。误差的正负、大小等都不能准确测量,每次测量出现的结果都是不同的,这一误差也往往是化学实验中不可避免的误差。
在化学实验与分析的过程中由于所处外部环境的温度、湿度差异,导致了实验结果的偏差,另外空气中的压强不同也会出现实验结果误差。这些因素具有偶然性、随机性,很难对导致误差的具体原因进行准确判断。如果需要找到其中的原因,就需要展开多次测定,从实验的数据中分析其规律,进行一些平均数测定之后,随机误差才有可能降低。但是随机误差是不可能避免的。
2面对化学分析中的误差应当如何有效处理
2.1分析实验室质量控制的措施
要减少甚至避免在化学实验中出现误差分析实验室进行质量控制是十分必要的。首先实验室工作人员应当具备专业的知识与技术,对实验所用仪器设备进行定期的检查与维护,给化学实验提供基本的物质保障。其次通过选择正确的分析方法来进行化学实验质量控制,要建立实验分析控制程序、常规质量控制技术并进行各类质量控制技术的对比。不同的应用目的应当采用不同的质量控制技术,要保证整个化学实验与分析过程都在有效的质量控制范围之内。一个给定系统对化学实验测试数据质量是有一定要的,要求其在某一个限度范围之内,这一限度简单而言就是所得数据其要达到的准确度与精密度。为了有效的达到这一要求,确保实验测试的结果达到经精准度标准,就应当进行有效的质量控制。
2.2分析实验室应有良好的质量保证
质量保证的主要目的就是要使得在实验测试过程中出现的系统误差、过失误差以及随机误差等尽可能的减少,在预期估计的范围内。化学分析质量保证的主要内容包括两大方面。其一,在取样、实验结果的计算、最总结果的分析等各个环节中都采用相关措施来减少误差,以对质量进行控制。其二,采用有效的方法对化学分析结果的质量进行检验或评价,要及时发现化学分析中存在的问题,保证化学分析结果的准确性与可靠性。化学分析的数据要具有准确度、精密度、完整性以及可比性,才能称之为可靠的结果,这样的结果也能具有一定的权威性与法律效力。
2.3加强实验室间的质量控制
实验室间的误差控制通常是第三方来完成的,这第三方是有丰富工作经验与专业技术的组织,其可以对各个实验室以及化学分析工作人员进行质量考查。这一考查可以定期组织开展,也可以采用随机抽查的形式进行,一般这项工作是由上级领导部门发放标准试样,然后再在各个实验室之间进行数据对比分析。质控样书随机考核的方式也是十分常见的,通过这一方式将实际试样考核,检查各个实验室数据之间的可比性,以及是否存在和系统误差、检查分析误差等,判定分析结果是否有效。
3结论
综上所述,在化学分析中误差是客观存在的,不能消灭的,但是应当将这一误差控制在能够允许的范围内,保证这一误差不会影响到结果的准确性。影响化学分析误差的因素是多方面的,可以从实验室质量控制、实验室质量保证以及实验间质量控制三个方面来控制化学分析误差。
化学毕业论文范文模板(二):高校实验室化学废弃物的处理方法探析论文
摘要:在高校实验室中,会产生很多化学废弃物,若不对其进行有效处理,容易造成污染环境等问题。本文简单的对高校化学实验室危险化学废弃物特点开展分析,明确其具有易爆性、易燃性等特征。并重点对高校实验室化学废弃物的处理方法进行了探究,如有机废弃液的处理方式、无机废弃液处理方式等,以期能够对高校实验室化学废物进行正确的处理,减少对环境的污染,实现对环境的良好保护,为关注此类话题的人们提供参考。
关键词:化学废弃物;有机废液;无机废液;高校实验室;处理方式
0引言
随着我国可持续发展战略实施,绿色、低碳、环保观念日益深入人心。在此背景下,为了加强对环境的保护,我国已经将实验室污染纳入到环境监管范围内,力图实现对实验室废弃物排放的有效控制。因此,在新时期,积极探索行之有效的高校实验室化学废弃物处理方法具有重要的现实意义。
1高校化学实验室危险化学废弃物特点
腐蚀性、易燃性、感染性、易爆性、反应性是高校实验室化学废弃物的主要特点。可见,其危险特性显著,若不对其进行科学处理,不仅会对生态环境造成不利影响,而且还会降低人的身体健康水平,对人的生命安全造成严重的威胁。因此,在开展化学实验时,应该明确危险化学废物的特点,采取有效措施进行处理。
2高校实验室化学废弃物的处理方法
2.1有机废液的处理方式
在此废液中,存在大量的有机溶剂,其具有较大的毒性,若是采用直接排放的方式,将会对环境造成严重的污染。针对于有机废液,其大部分是能够回收利用的。
2.1.1含苯废液的处理
此废液可回收和再利用。在对含苯废液进行处理过程中,也可借助焚烧方式进行处理。例如,可将其放置在铁器内,然后进行点燃。在此过程中,需要注意的是,为了避免火灾事故发生,应该在室外较为空旷的地方进行焚烧,并且相关处理人员应该处于上风向,对整个燃烧过程需要进行全过程监督,避免引发重大事故。
2.1.2含酚废液的处理
含酚废液主要分为高浓度废液和低浓度废液两种,浓度不同所采用的处理方法也具有差异性。针对前者而言,首先可借助乙酸丁酯萃取;其次通过氢氧化钠溶液反萃取;最后,在对其PH值进行科学合理调节的基础上,可开展重蒸馏回收与利用工作。针对于后者而言,可借助漂白粉,或者次氯酸钠,促使酚进行氧化,进而以一般有机液的方式对其进行处理。例如,将漂白粉加入含酚的废液中,可将其氧化为邻苯二醌,进而采用一般有机液处理形式。
2.2无机废液的处理方式
2.2.1含砷废液的处理
在将消石灰加入其中的基础上,开展PH值的调节,促使其在9左右,进而生成亚砷酸钙,或者生成砷酸钙,在此工序完成后需要将FeCl3加入其中,这样可生成Fe(OH)3,可实现一定的沉淀效果,从而达到消除废液中砷的目的。另外,在PH值调节环节中,若是将其调节到10以上时,其虽然不会生成Ca3(AsO3)2,但是可以将Na2S加入其中,通过反应可生成硫化物沉淀,此方式也可实现较好的处理效果。
2.2.2含汞废液的处理
在高校实验室化学废弃物中,因为汞通常是以Hg2+或Hg22+离子存,所以相对而言其毒性是比较大的。若是在某些微生物的作用下,其毒性也会随之加大。要想对含汞废液进行有效的处理,需要借助硫化物汞沉淀方式加以处理。具体而言,对其废液的PH值进行相应的调节,此过程需要使用Na2CO3,一般情况下应该调到8到9之间,确保其PH值在规定范围内后,应该将Na2S加入进去,此环节确保其用量足够,以便促使其生成HgS。与此同时,还应该加入相应的汞沉淀剂。例如,FeSO4·7H2O,进行清液排放,然后借助混凝剂对其残渣进行固化处理,为汞回收做准备,实现统一处置。
相对于无机汞而言,有机汞的废水的毒性大一些,所以应该进一步强化对其的处理。在该过程中,不仅需要加入百分之六的KMnO4水溶液,而且还应该将适量的浓硝酸加入其中,当KMnO4水溶液颜色逐渐消失后,可采取降温的措施,在其温度达到六十摄氏度以下的情况下,可将一定量的KMnO4溶液加入进去,对汞产生一定的消化作用,当生成Hg2+离子时,需采取上述措施进行处理。
2.2.3含铬废液的處理
高校中基础化学试验室包括四个部分:无机化学、有机化学、物理化学、分析实验室。近些年来,高校重视化学实验室的科研成果、项目申请和学术论文的发表,而对实验室的管理工作有疏漏之处,高校基础化学实验室频频出现安全事故,这在一定程度上体现了实验室管理制度不完善以及高校基础化学实验室中教师、学生思想道德素养的缺失。
一、“5S管理”的内涵
5S管理是一种起源于日本的新型企业管理概念,一共包括五个模块:整理、整顿、清扫、清洁和素养。整理是指合理放置工具、腾出空间、防止并减少工具误用,营造一个便捷清爽的工作氛围;整顿是对必要物品进行科学分类,并依次排列整齐,每件物品需要标识正确的物品名称,减少寻找物品的时间;清扫是培养工作人员养成良好的卫生习惯,定时定期轮流清扫工作场地,确保室内无杂物灰尘,为工作人员带来舒适的工作环境和心情,清扫的过程中也可以发现一些隐患;清洁是对清扫工作的深入细化,保持场地的干净整洁,通过定期的检查和共同监督,实现清洁工作的制度化和管理化,从而提高工作效率;素养是对前面四个概念的总结,促使员工将原有的工作要求转变成自身的工作习惯,从而实现全公司的工作综合制度规范化。
二、实验室管理存在的问题
1.高校实验室的特点
高校基础化学实验室具有如下三个特点。一是实验室内构造特殊。水电是实验室的必备设施,此外还有气体、昂贵复杂的试验仪器、大量多样的化学药品等都为高校基础化学实验室的管理带来了棘手的问题。二是化学实验室中的各类试剂具有不同类别的化学性质,其中许多试剂具有爆炸性、腐蚀性、剧毒性,试验中的任何操作不当都可能导致严重的问题。三是实验室中物理因素错综复杂。基础化学实验室中机器众多,特别是个别精密贵重仪器的不规范使用会带来一定隐患,机械设备的压力问题、工作场地的水源问题、电源问题以及辐射问题都为高校基础化学实验室的管理带来了不便。
2.高校实验室管理存在的问题
高校基础化学实验室的管理主要存在以下三个问题:一是实验室存在较多的闲置、过期、废弃药品。这些药品不仅占用空间,造成空间上的拥挤,还会为药品查询带来不便。二是实验室不重视对化学仪器的维护。基础化学大多面向全校,非化学专业学生对机器的维护、实验室的注意事项不甚了解,导致课上实验操作不规范、课后仪器清理不及时、室内打扫不重视。三是基础化学实验室的规章制度不完善。原有的规章制度仅限于文字,师生对文字规章的理解各有不同,不利于形成标准化、规范化的管理。
三、5S管理在实验室中的应用
0 引言
实验室是学校办学的重要组成部分,随着现代教育科学的不断发展,教育内容和手段的不断更新,实验教学成为全面实施素质教育,培养学生实验技能、创新能力、科技素质的一个重要环节。素质教育对实验室管理工作提出了更新、更高的要求。实验室工作人员的首要任务是管好、用好实验室,充分发挥实验室的整体效益。管理工作是实验室工作的关键,也是实验室工作的中心内容,更是实验教学的重要前提与根本保证。总结多年的实验室工作经验,结合我院的实际情况,谈一谈实验室管理工作中的几点体会。
实验室管理必须从学校工作的整体出发,确立“服务于教育,发展于需要,一切为了育人”的指导思想,处理好各个方面的关系,最大限度地发挥实验室为教学服务的功能。
1 完善管理,建立规范化管理机制,服务实验教学
管理制度是实验室管理的法规和依据,是实验教学顺利进行的重要保证。规章制度的健全和完善,一方面约束实验室的管理者和使用者,而且也为实验教学顺利开展打下良好的基础。还有就是建立完整的实验室档案,这样既有利于督促实验人员管理好实验室的财产,又对实验室的实验器材做到心中有数,从而服务于实验教学,确保实验工作正常有序的开展。
同时,学校对实验教学和实验教师的一些制度也应该得到重视和执行。实验管理是整个学校教育教学管理的重要组成部分,必须配足富有事业心、责任感和具有专业知识的专职实验教师。同时要形成校长主管,教务处主抓,总务处、教研组共同配合的管理网络。要将实验室管理工作纳入学校行政会研究的范围,定期召开各处室的协调会议,确实解决实验管理工作中出现的一些问题。学校应经常组织实验教师到先进的学校学习交流,参观取经,开阔视野。要加强对实验教师的定期培训和业余进修。要鼓励实验教师写经验总结和撰写论文。上级主管部门应定期组织有关人员到各校进行业务指导,督促实验管理工作正常开展,促进校领导对实验管理的重视并及时发现和解决一些存在的问题。增强实验教师工作的责任心,鞭策实验教学的有序开展。
2 加强仪器设备等实验用品的管理,提高实验教学效率和质量
加强仪器设备等实验用品的管理,提高实验教学效率和质量。仪器设备是实验室赖以生存的基础、是学校的贵重财产,做好实验仪器设备的管理工作,意义重大,责任也很重大。对实验室仪器设备要加强规范化管理,同时要加强对各种仪器的日常保养和维修管理,提高仪器的完好率,延长使用寿命,使教学仪器设备更好地发挥使用效益。仪器设备管理的任务,就是利用有效的管理措施,使仪器设备处于良好的状态中,能尽量为教学服务,最大限度地发挥实验仪器设备的投资效益。
2.1 各类仪器应按计量、通用、专用、挂图、标本、模型、玻璃以及实验工具等分门别类排放。
2.2 各器材除易损易耗外,都应有相应的编号。对各种新购入的仪器经验收合格后编号人橱。要将各类仪器说明书归类装订成册,编上目录以便查用。要加强对各种仪器的日常保养和维修管理,做好防尘、防锈、防潮、防蛀、防腐、防变形、防老化、防粘等工作。发现有损坏的应及时维修,提高仪器的完好率,延长使用寿命。 2.3 实验药品和材料应按普通药品和危险品分室保管,并按配备目录顺序分橱分层排放,为取用方便,橱上应贴上相应的标签,配备目录中没有的放在最后排放。
2.4 凡是进出实验室的各种仪器、药品、材料,应进行登记造册,建立档案。应建立仪器总账、分类账、低值易耗品领用账、仪器借用使用归还情况登记。这些账目不但是实验室装备情况的缩影,而且是一个学校实验开展情况。每学年末应对各种器材。药品进行一次清点,列出报废、报损的清单,经领导审核后消账,使之一目了然。做到账目清楚,账物相符,账账相等。
2.5 为保证化学实验的正常开展。每年应参考上一学年的消耗量,新学年学生数,库存情况开出合理的仪器药品申请单。开出的申请单经主管领导审核批准后,交由总务处统一采购。
3 加强实验室环境建设和安全管理,营造和谐育人环境
要使化学实验室成为教师和学生施展才华的基地,要为教师课堂教学提供帮助,并自制教学仪器、改进实验方法提供材料和资料。要鼓励学生开展小制作、小发明、小论文活动,培养他们创新素质。实验室环境建设和安全管理关系到实验教学质量、实验室安全等重要问题,在很多国家行业标准中占有重要地位。实验室环境建设包括实验室面积、房间安排、照明、用电、温度、湿度、洁净度、通风、有毒有害气体排放处理等诸多方面问题,要使实验教学提高到一个新水平,需要不断改善实验条件,使之与教学改革相适应;与培养高素质人才相适应。
为了能够提供更好的服务,实验室工作人员要不断进修和学习先进的实验经验、实验技能技巧、实验新技术、实验管理方法。要写实验总结和撰写实验论文。在不断学习和经验总结中,把实验教学工作扎扎实实地开展下去。
一、高中化学实验室的规章制度
建立健全的实验室规章制度,我们实验室主要有:①实验教师岗位职责;②实验室规则;③仪器存放、使用管理制度;④药品的存放、使用制度;⑤实验准备制度;⑥仪器损坏、赔偿制度;⑦仪器报损制度;⑧仪器药品交接制度;⑨剧毒药品管理制度;{10}学生自主实验室开放制度;{11}实验室各类应急处置预案。
二、管理人员在化学实验室中的重要性
实验室工作人员作为一个实验室的管理执行者,需要具备较好的专业素养以及较高的管理水平才能为实验教学提供充足的重要保证。实验工作人员的职责肩负着全校师生化学实验的前期准备、实验仪器的维保、实验室的各种管理工作,而且还要辅助指导相关工作。所以一定需要提升实验管理人员各方面的综合素质,只有这样才能更好地服务学校教学工作。一个具有相当高素质的实验管理人员就一定需要在工作上具备严谨的态度,一定要由浅入深地做好实验内容以及准备的各项工作要求,对于在实验过程中出现的难点、疑点以及需要注意的事项进行充分了解,做到实验工作件件心中有数;日常中需要努力提升自己的相关业务水平,多参加有关的课程理论学习,不断接受新知识。高中化学实验室里的各项工作是十分繁杂的、琐碎的,气味很重,重复性又很高的,而且是辛苦的,工作时间一长实验人员就会出一些厌恶的情绪,不利于实验工作的开展。所以,学校相关领导者应该引起重视,不定期对实验人员的学习生活和自我提高进行关心,有机会组织外出参观和交流,为管理人员提供更多的学习机会,取长补短;鼓励再造学习,充分调动实验员的积极性。从而使得实验教学环境得到不断的完善,管理水平往更高层次发展。
转贴于
三、提升高中化学实验室管理效率的几点体会
1.需要进行科学管理,才能提高工作效率。①熟悉化学教材,把握工作进度,平时多做些准备,仔细认真阅读好高中化学教材,掌握高中化学教材的相关知识体系,摸索化学实验工作要领,力求使实验准备工作做到一次成功,并且还要经常向化学任课老师询问课程的教学进度,根据高中化学各年级教学情况事前做一些小准备。如滤纸和纸条等平时需要截好,经常检查好酒精灯芯、添加好酒精等工作,为实验做好充分的准备工作。②演示实验药品按年级摆放,高中化学演示实验较多,并且所需要的药品种类也较多,按正常的方法取药品不是很方便。可以采用按年级进行摆放,为每一章节和每个实验配放一个位置,贴上相应的醒目标签,这样做的好处就是使得年级章节、药品和名称一目了然,方便取用,归位有序。③演示实验成套仪器单独存放,由于高中化学实验需要成套仪器数量较多,比如喷泉实验装置,二氧化碳、制取二氧化硫气体、氯化氢气体、氯气等各种装置,这些一套套实验用品需要实验前做好准备好,并且放在各年级专用柜子里,用时可以非常方便地拿出来,而不会出现又打孔又弯管,拆这套补那套的现象。这样,既方便又节省时间,大大提高了工作效率。
2.做好实验准备工作的程序化。为了使全校的班级实验课能顺利地开展,充分发挥好实验教学在其中的作用,必须制定好“程序化”的工作方法:首先,熟悉教材,熟悉和了解不同时间段各年段和各班级的教学进度,熟悉每一个实验。准备实验做到不缺任何用品,保证实验按时顺利进行,保证实验效果达到要求。其次,分组实验用仪器、药剂瓶分别放在规定位置上。准备好后,通知任课教师。对实验中可能要出现的问题提前告诉教师,使他们有思想准备。
3.做到安全有效地管理好仪器与药品。实验室管理工作唯有先前进行对相关的仪器药品以及规范化管理,从而更好地发挥每一件仪器和药品应有的作用,为高中化学实验教学提供优越的教学环境。①做好仪器和药品的领用工作,课任教师在领取每一件仪器(精密仪器、玻璃仪器)和药品(普通药品、危化品)时,一定需填写各种领料数据,领料单需要包括的内容有:品名、规格、数量、单位、用途、领用时间、领用者、任课教师等相关的内容。如果需要领用易燃、易爆、剧毒或者贵重药品时,一定需要三人同时在场,共同签字,否则不允许领取。②做好仪器和药品的保管工作,各种仪器物品需要有系统、有条理地保管。各种仪器做好按质分类、分格定位存放,同时还要注明存放编号、仪器对应的名称;并且在仪器保管过程中一定要注意各仪器的清洁度,对于位置的排放需要按仪器的由轻及重、由大到小的顺序摆放;实验室中的各种化学仪器、药品做到账物一致,账账相同;对于各种特殊仪器需要采用特殊的处理方法(如:不定期通电、干燥保管等)。
4.做好仪器的维修与保养工作。首先,化学仪器的维修是实验室工作的一个重要组成部分,作为一名实验管理工作人员需要有对仪器进行简单维修的能力。其次,当出现一些小的损坏、螺丝脱落、部分仪器无法正常使用等问题时,实验管理人员能够做到及时解决问题。
以上是笔者作为一名在高中化学实验室管理工作中得出的一点点体会,供大家参考。我们的工作宗旨就是一切为了学生的健康成长,为了教学,保证教学任务能够顺利地完成,全心全意地为教学为科研服务。
参考文献:
化学是一门以实验为基础的自然科学。对科学研究工作者来说,化学中原创性理论大部分是来自化学实验的研究成果;对中学生而言,化学实验对于引导学生创新意识、培养学生创新的主观能动性以及创新思维习惯等方面起着极为重要的作用[1]。化学教师应结合教育教学实际充分挖掘化学实验的教育教学功能。化学实验有利于激发学生浓厚的科学兴趣,帮助他们形成化学概念,获得化学知识,掌握实验技能,培养实事求是的、理论与实践相结合的科学态度、科学方法以及科学精神。因此,加强实验教学是促进学生综合素质的发展,提高化学教学质量的重要一环。
一、中学化学实验教学模式研究的必然性
在目前化学实验教学模式中,普遍存在下列问题:①大多只是形式上完成了课标规定的各项实验,学生在知识技能及情感态度等方面缺乏明确的、具体的和客观的目标要求;②中学阶段由于升学、课时等多种原因,教师更多的是进行课堂演示,学生动手较少,操作能力较弱;③传统教材中验证性实验占主体,即使新教材凸显了实验的探索性和研究性,但是传统实验教学模式中步骤一成不变,现象毫无差异,这样的教法固定了学生的实验方法,约束了学生的思维模式;④有些化学反应需要特定的反应条件,所用的药品具有危险性,导致学生实验甚至是演示实验都无法开展,即使少部分这类的实验开展了也由于心理恐惧等原因,造成实验操作马虎,达不到应有的实验目标。
二、中学化学实验教学模式的探索
如此重结果,轻过程,脱离社会和生活的实验教学模式忽略了学生对实验本质的探究,弱化了学生的情感态度和价值取向,从根本上失去了素质教育的功能,使学生失去了学习的主动性,积极性和创造性[2]。所以,更新实验观念,改进教学模式势在必行。
1.重新认识化学实验教学目标
实验教学目标既是实验教学的出发点和归宿,也是评价实验教学的基本依据。实验教学目标的制定对实验教学起着导向、调控和反馈作用,有助于教师改进实验教学,提高教学质量。
《全日制义务教育化学课程标准(实验稿)》和《普通高中化学课程标准(实验稿)》都从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度提出明确的教学要求,对于中学化学实验教学起到提纲挈领的作用。化学实验教学中,对实验教学目标认识上的不足必然导致实践上的偏差,教师的着眼点不能单纯以追求实验结果为目标,或仅仅停留在掌握操作技能层面,忽视了学生科学态度、积极情感以及过程中各种能力的培养。因而,实验教学目标的制定[3]可从这三个维度的分类与要求进行制定与实施,避免其随意性和盲目性。
2.多方面联合建设好开放实验室, 增强实验课程的实践性和探究性
在中学化学课堂教学中,课程的设置和实验室管理方式都难以适应课改中化学实验的实践性、探索性和研究性的需要。而开放化学实验室是重视实验教学、加强课程实践性以及提高教学质量的大胆尝试[4]。化学开放实验室的建设,可以由化学教研室指导,由热爱科技活动的学生组成,由政教处、教务处等多部门联合管理,实现开放实验室与各项校园工作的有效结合,保证开放实验室的有效运行。
首先,开放实验室可以成为化学教研组培养学生学科兴趣的有效平台,实验内容可以是补做课堂内失败或需要巩固的实验、教师演示实验、课后习题实验等课内实验;也可以是增补一些课程内容的延伸实验。其次,开放实验室可以与教务处的研究性学习课程和校本课程相结合,研究性课程可以以教师或学生提出实验课题为研究内容,在教师指导下进行自主实验研究;校本课程可以是趣味性强的实验,如“魔棒点灯”、“净水器的制作”等实验,提高学生对科学的兴趣,并引导他们对其进行探究;也可以是一些与社会生活密切相关的实验,如倡导学生利用日常生活用品和废弃物做实验,使实验贴近社会生活,又能促进学生社会责任感的培养和创新意识的发展。最后,开放实验室可以与政教处的科技活动相结合,如实验技能大赛,科技小制作等,在校园里营造良好的科技创新氛围。
3.运用现代信息技术优化实验教学
将现代信息技术用于化学实验教学,能够有效地克服实验条件的限制,提高实验的可见度性,增强实验的实效性,保障实验的安全性,从而最大限度的发挥实验的作用[5]。
实验教学中,部分实验的实验现象不明显的,不易观察,教师可以利用投影技术,对其进行“放大”或“缩小”,让学生们能够直接观察实验现象,使验证性实验的验证更具科学性,如利用投影观察酒精与水混合后体积的变化、氢氧化钠固体表面潮解现象等。部分实验存在操作危险、药品昂贵、有毒有害,教师可以利用多媒体技术,反复模拟实验操作,将错误操作的后果以直观的方式呈现给学生,让学生充分掌握操作步骤再进行操作,保证学生安全,避免资源的浪费,大大提高实验的有效性。比如,高锰酸钾制取氧气的过程中,实验结束后应先将导管移出水面再熄灭酒精等,一旦失误,将导致水槽中的水倒流,引起试管破裂等后果。
改革传统实验教学模式,它不但可以充分发挥学生学习的主观能动性,改变学生被动接受知识的状况,还能正确的引导学生进行科学研究的锻炼,培养学生的独立探究能力和动手实践能力。因此在中学化学实验教学中,教师应优化教学模式,创造出以学生为主的教学模式,使实验教学更好地服务于学生,促进学生综合素质的全面提高。
参考文献
[1] 王成.中学化学教学中实验教学的重要作用,科教文汇,2011,(9):136-137
[2] 张翼.基于新课程标准的中学化学探究性实验教学设计模式研究,绵阳师范学院学报,2012,31(11):142-146
[3] 张建夫,张辉,范艳佳.新课改下高中化学实验教学目标实施情况的调查与分析, 周口师范学院学报,2013,30(5):88-91
实验教学是高等院校教学活动的重要组成部分,也是提高教学质量的关键环节之一。有机化学实验作为一门基础实验课,是化学、化工、材料、环境科学、选矿及冶金等学科学生必修的主干课程之一。通过实验课的教学,在帮助学生理解和验证有机化学理论知识的同时,还培养学生观察记录实验现象,分析实验结果,讨论实验中出现的问题,培养学生科研能力等作用,同时有助于培养学生严谨的思维与推理能力,实事求是的钻研精神,而这些固然是创新人才不可或缺的品质。
一、课程特点
有机化学实验课有其自己的特点:(1)装置复杂,有机实验过程中的仪器很普通,主要是一些玻璃仪器,但是涉及的品种较多,且可以组装成很多种不同功能的装置;(2)数据处理简单,实验中产生的数据比较少,通常只是分子量的应用以及产率的计算,学生通常会认为太过简单而缺乏重视;(3)实验周期长,大部分有机化学实验反应速率慢,实验耗时长,而且副反应多,其结果产率很低或者根本没有目标产物合成;(4)毒性及污染性大,在实验过程中,难免会用到易挥发、有毒有害、有气味的有机试剂,如果实验室通风排气状况一般的话,造成有机化学实验室气味较大,环境较差。
二、改革方法
基于有机化学实验课程的特点,也为了适应当代大学生的创新与实用的需求,拟进行有机化学实验教学改革与创新,以提高实验教学质量与学生的综合素质。
1.构建教学体系
(1)开设仿真模拟实验课。充分利用现代化的教学设施和手段,开设模拟仿真实验课。在学生动手做实验之前,先进入仿真实验室,通过仿真模拟课件了解课程的要求,学习有机化学实验室的安全、消防和医疗知识、认识各种玻璃仪器,并且熟悉各种基本操作如蒸馏、分馏、重结晶、测定熔点等具体的操作流程,也可自主控制进行仿真模拟实验,反复练习,使学生在真正进入实验室时,不觉得陌生,为随后实验室的实验课做好了准备。
(2)开展半微量合成实验。有机化学实验的目的,是使学生验证理论、看到结果、学会操作过程、掌握实验技能,从自己合成产品的过程里找到实验的乐趣。所以对合成实验中产品的产量不过分的要求。兼顾基础实验课阶段学生的实验技术水平和环保的理念,开展半微量合成实验,减少实验中各种试剂的用量,既减少了污染和浪费,降低了成本,也缩短了反应时间,节省了教学学时,提高了实验教学的效益。
2.强化实验操作
(1)丰富基本操作。在基本技能的训练课中,增加了具体的内容和难度。如在熔点的测定实验课里,除通过测纯样品的熔点来学习毛细管法测定熔点的操作外,又要求测定后面实验课中用到的原料或制备出的产品的熔点,既巩固了测定熔点的基本操作,又使课程前后呼应。又如分馏操作的训练,是在环已烯的制备和乙酰苯胺的制备中有针对性地学习的,既达到了学习和巩固分馏操作的目的,又使学生懂得如何实际应用分馏操作,同时又合成出相应产品,增加了课程难度,节省了学时,提高了实验课程的教学效益。
(2)压缩验证实验。减少性质验证实验的学时,将一些性质实验渗透到各单元合成实验中,如环已烯、乙酰苯胺的制备实验里,增加了对官能团的检验内容。在综合性实验阶段,增加了产品的结构与纯度的分析和检验的内容,如在乙酰乙酸乙酯的合成及应用实验中,对乙酰乙酸乙酯的性质和结构进行分析等,让学生结合具体实际问题,使用气相色谱、红外光谱等大型分析仪器,有相当的难度和复杂性,对提高学生综合实验能力有很大帮助,为后续的课程和毕业论文阶段奠定了良好的基础。
(3)开展设计实验。在实验课程的后期,开展设计实验课,学生在教师提供的若干题目中选择自己感的题目或自己拟订题目,自己查阅文献资料、设计方案、提出计划,在指定时间里完成。充分发挥学生的自主性,促使学生将所学的前后课程进行综合应用,训练学生的系统实验能力和初步的科研能力。在基础实验课教学的过程中,实现知识、能力的协调发展,努力培养高素质人才。
(4)创新人才培养。近年来,实验室全面开放已成为学校教学、科研追求高水平的重要标志。开放实验室不仅是指仪器设备与时间概念上的开放,更是指实验课程、实验项目、研究课题的开放。对三年级的本科生,以实验小组的形式,在教师的指导下进行了综合性、设计性实验,这为学生开展课外科技活动提供了良好的环境,同时也使他们较早地进入科研工作,萌生创新意识,并利用课余时间,多次参加陕西省大学生化学实验竞赛,并取得良好成绩。对四年级的本科生,在仪器、设备、实验时间、研究课题方面实行开放。使他们及早地参与到教师的科研活动中,克服了以往做毕业论文时间短、参与的深度与广度不足等缺点。有的学生还参与了全国大学生创新实验基金项目,在课题组老师的指导培养下,完成全部的研究内容,不仅锻炼了自己的动手操作能力,更加开阔了思路,对科研有了更深入的理解与实践。有关开放实验室在创新人才培养中发挥的作用,我们还在进一步的总结与研究之中。
3.增加考核单元
在过去有机实验不单独考试,而是合并到期末理论课考试中,这使得学生从心里不重视实验操作等基本技能的培养,导致后续综合实验动手能力差,有的学生甚至不知道分馏装置怎么组装。为了改变学生思想上应付实验的情况,我们增加了有机实验考核环节,采用实际操作考核与笔试相结合,在实际操作的考核中,教师设定多个多步合成实验考试内容,由学生自己选择某一考试内容,并在规定的考核时间内完成考试的合成内容。学生可以通过查阅教材及有关的参考资料来完成考核内容。教师发给学生固定数量的某一初始原料,记录合成的中间体与最终合成产物的相关数据,检验产品的产量、纯度。教师在评定学生成绩时,采取平时成绩加期末笔试与操作成绩,多方面综合评定实验课成绩。有助于学生将所学的实验技能、操作水平、课程理论与实践相结台起来,提高综合素质,成为创新性人才。
三、结语
本实验室为陕西省实验教学示范中心,不仅仅面向全校学生公共课教学与实验,更承担了应用化学专业的本科生培养以及一级硕士学位点,而有机化学实验在化学实验中又占据了显著的位置。实行实验教学改革仅短短几年,已经体现出了很大的成绩,不仅使非应用化学专业的学生的见识与动手能力明显提高,尤其是对于应用化学专业的本科生来说,在后续的化学综合实验中表现出很大的提高,从面对有机化学仪器的恐惧与盲目,到得心应手的组装仪器,娴熟操作,可谓效果非常明显。然而,教学改革是持续的过程,要不断适应新的形势,新的教学模式要不断地完善和优化。在可持续性发展的大方针下,实现有机化学实验的绿色化,清洁化,提高原子利用率,还有待于进一步的探索和研究。
参考文献:
[1]兰州大学,复旦大学.有机化学实验[M].北京:高等教育出版社,1994.
实验室是学校办学的重要组成部分。随着现代教育科学的不断发展,教师和学生队伍的不断扩大,我校由原来每学年八个教学班增加到十八个,新课标内容的改进使得教学内容和教学手段不断更新,给我们实验室带来了一系列新的问题。怎么做才能保证在原有的实验室条件不变得情况下完成由24个教学班增至54个教学班的实验教学任务,为此我们进行了扩招后的高中化学实验室管理的初步探索。因为实验教学是全面实施素质教育、培养学生实验技能、创新能力、科技素质的一个重要环节。扩招后的实验教学对原有的实验室管理工作提出了更新、更高的要求,如何强化管理,真正将实验室管理工作纳入制度化、规范化、服务化、信息化的科学管理体系,是每一位实验教师面临的问题。根据扩招后我们实验室工作几年的实践经验,浅谈一些化学实验室管理的方法。
实验室管理必须从学校工作的总体出发,确立“服务于教育,发展于需要,一切为了育人”的知道思想,处理好各个方面的关系,最大限度的发挥实验室为教学服务的功能。
1. 制度化:
建立和完善各项实验规章制度。根据我校实验室的具体情况,建立了实验室的岗位规范和实验教师职责;仪器、设备、药品管理使用制度;仪器维修、损坏、赔偿制度;学生实验操作规范;实验室安全、保卫、环境卫生制度;化学危险品领用制度等。有些制度打印成册,学生教师人手一份,这样做才能在使用中逐步完善,在完善中自觉执行,一切按制度办事,切实做到有章可循,有矩可守。
我们的具体做法是:教师每学期初配合实验教师制定《实验教学计划》,教师应在学生分组实验前一星期将《学生实验通知单》送达实验室,演示实验提前三天将《演示实验通知单》送达实验室。实验教师据此安排,并提前做好实验准备。如无实验通知单,实验教师有权拒绝实验准备并形成制度。实验后实验教师应如实填写《实验记录单》并及时收回所有实验仪器和药品。如有丢失和损坏,应及时填写《仪器损坏赔偿单》。实验桌、凳编号,学生按学号入座,并将学生座次表交给实验教师。这样做使得实验后每桌的仪器药品情况一目了然,出了问题会立刻落实到具体的哪一个学生。学年末将任课教师的所有的实验通知单和实验记录装订成册,为学校评估提供依据。
2. 规范化:
实验室的中心工作是使仪器、药品、设备处于正常可使用状态,安全可靠,能满足实验教学需要,这就要求我们必须在管理上下功夫。实验仪器设备是学校的固定资产,所以要将各类仪器说明书归类装订成册,编上目录以便查用。加强对各种仪器的日常保养和维修管理,做好防尘、防锈、防潮、防蛀、防腐等工作。发现有损坏的及时维修,提高仪器的完好率,延长使用寿命。实验药品按普通药品和危险药品分室保管,并按配备目录顺序分层排放。由于化学药品有价格贵、消耗量大、易变质的特点,为节约药品节省开支,保证54个教学班顺利完成分组及演示实验,我们采取了如下的方法:
(1)货比三家:我们和校领导通过比较各厂家药品的质量和报价最终选中一家质高价低的试剂厂为我们提供药品。
(2)管好试剂:化学药品在贮存的过程中有些会挥发、潮解、氧化,对这些药品分别采用油封、水封、蜡封、透明胶封、避光、低温、通风等方法进行保管。
(3)控制浓度:在化学反应中,无特殊浓度要求的溶液,一般配制在3%~5%左右就可以,有些反应现象很明显的物质,浓度可降到1%~2%。浓度太大但不浪费药品,而且有些反应反而不明显或太剧烈或造成事故,同时也增加了对环境的污染。
(4)控制用量:学生做实验时的化学药品用量多是实验要求的二至三倍,他们认为用量越多现象越明显。再就是基本操作能力差,无法准确控制倾倒量。对此我们在学生上第一次实验课时,专项训练化学药品的取用(用水代替),具体到一毫升在试管中的容积是多少,以此加强对学生的科学性教育和环保教育。同时研究和开展微型实验,以减少药品的消耗,向绿色化学实验的方向发展。、
作为实验教师还应做到:给进出实验室的各种仪器药品登记造册,建立档案。即仪器总账、低值易耗仪器药品领用帐。这些账目不但是实验室装备情况的缩影,也是一个学校实验开展情况的体现。每学年末对低值易耗的仪器、药品进行一次清点,计算存量。为保证化学实验的正常开展,每学年参考上一学年仪器药品的消耗量,新学年学生数,库存情况,开出合理的仪器药品申请单,经主管领导审核批准后采购。
3. 服务化:
化学实验室是教师和学生施展才华的基地。我们既要保证54个教学班的分组、演示实验的顺利进行,也要保证任课教师参加各种比赛和学生参加化学竞赛所需的仪器、药品。为参赛教师、学生提供自制教学仪器、改进实验方法的药品,鼓励学生开展小制作、小发明、小论文活动,培养他们创新素质。
积极开展主题明确的课外实验、科学探究实验。这样即可以锻炼学生勤动手、动脑和实验的技能技巧,开阔学生观察范围,又可以培养学生自寻仪器,药品和代用品的意识,从中领会研究自然科学的一般方法和规律,有效地发挥创造能力。开放实验室是课堂教学的延续和补充,我校的学生利用自由时间,在教师的指导下做实验课中未做好的实验或一些实验习题,也可做一些趣味实验,增强感性认识。
4. 信息化:
高中化学实验室信息化是在传统实验室的基础上利用先进的计算机技术、网络通讯技术、多媒体技术等相关的信息,加工处理传播技术,将现实的实验室中各种实验资源进行处理,并通过计算机进行开放型管理,它能协调人员、设备、仪器药品、实验教学之间的各种复杂关系,使管理工作协调有序。信息化管理后的化学实验室是集实验教学、实验室设备管理、实验室仪器药品管理、实验室资料管理、实验室开放管理为一体的管理系统。它具有以下优点:
(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。