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有机化学实验室是高职院校进行化学实验教学和科研的重要场所,承担医药、化工、纺织等相关各专业的有机化学实验教学任务,是培养高职学生专业技能和创新思维能力的重要场所,同时也是提升教师科研水平并提高有机化学教学质量的一个重要环节,因此加强有机化学实验室的管理和建设是非常有必要的。现就如何管理高职院校有机化学实验室,根据自己几年的管理经验,结合平时工作中遇到的问题浅谈如下。
一、高职高专有机化学实验室的地位和特殊性
有机化学是化学学科中基础课程之一,有机化学实验教学是有机化学教学的重要组成部分,有机化学实验室则是对学生进行有机化学实验教学的重要阵地。可以有效地配合理论教学,让学生们通过实验室的实践培训加强对知识的直观了解并予以巩固。从而掌握基本操作技能,培养学生的实验能力和分析解决问题的能力,为学生将来的工作打下良好的基础。有机化学研究的主要对象是碳氢化合物及其衍生物,即有机化合物。其实验教学紧密配合于有机化学教学,主要包括性质、制备以及合成等方面教学内容。正是由于有机化合物的性质和制备等方面实验所需用的试剂药品、仪器设备以及合成产物等不同于其它实验,从而形成了有机化学实验室的特殊性。
二、建立健全合理的管理体制和实验室管理制度
为了保证有机化学实验教学的质量,学院除了增加资金的投入,更要加快化学实验室管理体制的建设[1],探索有机化学实验室管理的科学方法,明确实验室使用功能,切实提高有机化学实验室的使用率和管理效率。结合学校自身具体情况,严肃合理地制定细则。如我校的《实验室安全管理规定》、《学生实验守则》、《三废处理规定》、《盐城工业职业技术学院轻化系基础化学实验教学中心安全管理》等。尤其是《实验室安全管理规定》中的第一条:实验室安全工作实行专人管理与分室管理结合,坚持“预防为主,安全第一”、“谁主管谁负责”的原则,建立起健全管理条例,严禁违章操作,消除事故隐患。
三、提高实验室实验教师和管理人员的整体水平
实验老师和学生是实验活动的主体,进入实验室的所有人员都要遵守相应的规章制度。实验教师要遵守教职工岗位贵任制,提前制定实验计划,认真进行实验课讲评,组织学生课堂管理等。实验员必须遵守实验员岗位贵任制、实验员守则等,还要提前准备好实验所用的试剂药品和仪器等,并且要提前预做实验,坚守工作岗位,为实验活动的正常进行做好一切准备工作。实验结束后,要将药品、仪器整理归位。实验学生必须按时上下课,坚持预习,实验必须规范化操作,遵守学生实验守则,遵守实验室各项规章制度和安全制度,并认真书写实验报告等。这些都是对实验教师、实验员、实验学生的基本要求。在有机化学实验室的人员管理中,除这些基本要求外还应强调指出的是,进入实验室的所有人员,必须充分认识到有机化学实验室的特殊性,明确哪些药品具有易燃性、易爆性、易挥发性、强腐蚀性、有毒性以及规范化操作的要求,这样才能从思想上引起重视,在行动上按章操作,才能避免意外事故的发生。
四、加强化学实验室的安全管理
有机化学实验室有众多的师生在其中工作,若不进行科学化、规范化的安全、环境管理,极有可能造成实验室的混乱。有机化学实验室中,放置有大量的药品、玻璃仪器及其他仪器,容易引发燃烧、爆炸、毒害等事故。为了保证教学和科研工作的正常进行、师生的人身安全、实验室的安全,环境就必须实行科学化、规范化的管理。可从以下几个方面加强管理:(1)制定相应的安全守则、安全管理规章制度,加强安全防范措施,如配备灭火器材、防爆器材、急救药箱等。(2)采用通风橱、抽风设备等,以达到室内空气清洁卫生,为师生创造良好的实验环境。(3)为了确保实验室内有害物质不造成水源污染和室外污染,实验室施行“三废”处理措施,实验室放置专门收集废液的容器,分类收集固体废弃物、有机废液、无机废液,定时做统一处理。(4)环境卫生值日制度,每次实验结束后安排值日生负责实验室环境卫生工作,值日生必须切实负责整理好公用仪器、药品,整理台面,清扫地面和清理水槽[2]。
五、加强高职院校有机化学实验室的信息化管理
有机化学实验室的管理水平对高职院校的化学教研和科研活动有直接的影响,在新形势下,高职院校要积极推进化学实验室的信息化管理,将有机化学实验室的管理内容、仪器设备和药品等进行综合的信息化管理,实现有机化学实验室管理的自动化和互联网化。首先是实验药品账目管理要规范化,只有账目规范清楚了,才能对实验室的财产做到心中有数,才能保证对实验进行科学调配,充分提高仪器和药品的使用率。其次是实验和科研的时间安排要更加科学和合理,这为实现开放式的实验提供了保障。有机化学实验室的信息化管理要注重信息的公开性和真实性,通过现代化的管理方式实现实验室的系统化和规范化减少了工作者不必要的重复,可大大提高工作效率,最大程度地节约了资源。目前,这已成为实验室管理适应高校现代化的必由之路。
参考文献
1.王红.浅谈高校化学实验室存在的问题与对策[J].高校讲坛,2010(23)
实验室的建设离不开硬件软件的建设,硬件即教室的建设、实验家具的配置、实验仪器药品的配置;软件即实验室管理人员的组成、实验室相关规章制度的完善和执行。
一、硬件建设
1.实验室建设
学科实验室的建设,因其学科的特点和要求与常规教室的建设有着较大的区别,就化学实验室来说,根据学科实验需求及《中小学理科实验室装备规范》,特别要注意以下问题:
(1)化学实验室应该包括:学生实验室(有独立的科技活动室)、实验准备室、仪器室、试剂库、危险品库及实验教师办公室等专用房间。(2)化学实验室的面积较常规教室要大,因为学生实验操作需要一定的空间。还要留有安全通道,可以依据学生数量和规范要求进行设计。(3)化学实验室实验台需要安装上下水、交直流电以及桌面排风等相关设施,还需要配备洗眼器、急救箱、灭火器、灭火毯等安保急救措施。(4)实验室内的电路控制应将照明电与实验用电分开设置,同时学生实验台面用电及桌面排风系统用电应配备独立的控制系统,以确保学生用电安全。
2.实验室家具
化学实验室家具包括仪器柜、药品柜、密闭操作台、学生实验台等。药品柜应连接排风系统,密闭操作台应联水联电配备光源,学生实验台应配备水池、桌面排风、交直流电插座等设施。
3.实验仪器
实验室的仪器种类很多,是根据学科实验要求及中小学办学条件标准细则配置的。单就我校而言,各类仪器药品设备等种类近800种,不同种类的仪器药品需根据其不同特性进行保管和使用。
随着新课标的实施、实验技术的发展以及众多教师对实验方式的不断改进,常规的教学仪器也在发生着一些改变。更多学校将一些先进的实验仪器引进实验室,不但提高了工作效率,开阔了学生眼界,也为进行实验拓展、研究性学习提供了便利。
但应该注意的是,在进行实验设计的时候,应选用适当的仪器,而不应追求高、精、尖。如红外光谱仪、核磁共振仪等大型仪器,虽然在新课标教材中涉及相关知识,但也没有必要在中学配备。这些仪器不但价格不菲,最重要的是利用率低,而且仪器对工作环境要求较高,维护费用比机器本身还高。如果确有学生在进行研究性学习的时候需要用到,可以联系相关的研究单位,去那里进行测试。如果盲目地的引进大型仪器,或在实验中选用不恰当的高端仪器,则不仅仅是一种严重的浪费,更是对科学的不尊重。
就如在《北京市教育委员会关于加强中小学实验教学和实验室建设工作的意见》中提到“中小学实验室建设要坚持‘够用、好用、实用’的原则”,这是对实验室建设方向的最合理的诠释。
硬件的建设为学科实验教学奠定了物质基础,能够让实验室充分地发挥其辅助教学的功能,安全正常高效地运作依靠的则是完善的规章制度和具有良好专业素养的实验教师。
二、软件建设之完善并认真执行实验室的各项规章制度
化学实验室的管理需要各种规章制度作为保障,我校在国家教委有关实验室管理相关规定的基础上,根据学科特点及管理特性,制定了以下及制度和规范:《学生实验室规则》《化学实验室的规章制度》《实验室工作人员职责》《理化生实验室安全工作责任制度》《理化生实验室仪器库房管理规定》《化学试剂库管理规定》《危险品管理有关规定》(含剧毒物品存储摆放要求,剧毒物品出入库制度,剧毒物品储存库房管理制度,剧毒物品库房安全检查制度)《理、化、生实验教学要求》《关于开放理化生实验室的有关规定》《化学实验室“三废”处理制度》《化学实验室安全保卫措施》《理化生实验教学要求》等十几项管理条例,在日常的工作中严格按照各项规定进行操作,保证了实验教学的顺利进行。
三、软件建设之实验教师的队伍建设
为了配合新课程标准的实施,北京市教委根据《中小学实验室规程・教育部教基二[2009]11号》下发了《关于加强中小学实验教学和实验室建设工作的意见》,两份文件均提到了要建设一支专业知识和实验技能都过硬、熟悉教学、善于管理的实验教学队伍,并对实验教师提出了相应的专业要求。
现在的化学实验教师多来自三个方面:一是来自高等师范院校的毕业生,他们的专业知识和技能都比较过硬,但缺乏实践经验,由于实验技术专业毕业生较少,因而这类情况极少;二是来自化学教师的转行或兼职,转行而来的化学实验教师有的是因为年龄大,有的是一线化学教师中的富余人员,还有的是因为不能胜任化学教学的岗位要求而被分流到实验室中来的,兼职实验教师也由于精力分散,工作起来不十分投入,更何况不是每位化学教师对实验教师的工作都能胜任的,这部分实验教师在中学化学实验教师中占绝大多数;三是从学校行管和后勤人员中分流而来的非专业技术人员。因而,从总体上来看,化学实验教师队伍素质参差不齐,整体素质亟待提高。
从工作常态上看,实验教师缺少经常性的进修和培训机会,在评职、聘任、特岗补贴等方面缺少相应的政策倾斜,导致了实验教师队伍的不稳定和专业技能提升慢。
实验教师的重要性在于,化学作为以实验为基础的学科,实验教师的工作岗位是直接面对一线教学的工作,是一线教学的重要组成部分。如果工作出现失误,会严重影响学科的教学质量,也有可能导致严重的人身伤害或造成学校的经济损失。
化学实验教师的职业危险性在于化学实验室的工作环境存在化学品的挥发问题,不但气味难闻,若大量聚集,不但会严重影响师生健康,还可能会发生爆炸事故,因此工作时需要打开通风设施,而这又陷入噪音的困扰。
实验室的工作直接面对授课教师和相关年级的学生,对于各类实验的准备,不仅包括对实验仪器、药品的准备,还要做到安全防范,消除安全隐患,随时做好应急准备,解决可能发生的突发事件以及意外伤害;实验教师还要对本实验室固定资产账目、日常仪器药品消耗和添置等做好统计和管理等工作。
实验教师的工作是默默无闻的,每天做着在外人看来仅仅是配配溶液、摆摆实验、刷刷仪器之类的很“简单”的工作,实质上这只是实验室工作的冰山一角。虽然工作不太起眼,但需要较强的责任心。实验教师不是单纯的实验室管理员,更不是卫生清洁工,而是一个工作十分繁杂,集实验室管理、实验教学与实验研究等多重任务于一体的专业性很强的专业技术人员。实验教师不仅需要一定的专业基础知识和专业技能,更需要一颗淡泊名利、无私奉献的心!
以上只是描述了实验教师的工作常态,随着教育教学的不断发展和新课程标准的实施,对实验教学的要求也越来越高,因此实验教师的工作强度和难度也在不断增加,这就要求实验教师在自己的工作岗位上,不断地提升自己,跟上教学改革的脚步。多年的实验室工作经验,让笔者体会到,作为一名实验教师应该努力做好以下几方面工作。
1.做好实验室的管理工作
(1)化学实验教师作为实验室管理者,首先要具有原则性。化学实验室的管理难度较其他实验室要大一些,所以实验教师要以身作则,严格遵守实验室的各项规章制度,并敦促学科教师教育学生执行,这样才能保证化学实验教学的安全。
(2)做好实验仪器、药品的保存与养护。实验教师应该熟悉各种仪器、设备和药品的特性、使用方法和养护方法,对不同的仪器设备药品进行科学的使用、有效的养护、妥善的保管,而且要特别注意对精密仪器的使用和养护以及危险化学品的保管和使用,避免不必要的损坏和意外事故的发生。
(3)学科教学的实验准备。准备教学实验是实验教师最重要的常规任务,每一个实验教师可能会承担多个年级或多个教学层次的实验准备工作。作为实验教师,必须熟悉所有年级的教材内容,特别是对教材中的实验在教学中所要达到的教学目的有着深刻的理解,还要根据实际情况对教学实验进行改进和调整。为了高效有序地完成工作,应该学会统筹安排,合理地安排工作重点,协调好各个年级或层次之间的实验安排。
(4)实验室档案、账目的建立与保管。实验室资料包括日常实验申请(包括演示实验、分组实验、研究性学习实验、奥赛实验训练等)、科技档案(各类仪器的使用说明书)、仪器药品的资产账目使用情况消耗统计。
实验申请的归类存档可以帮助我们统计各年级实验教学的完成情况;科技档案的建立与保管,可以指导我们对教学仪器特别是新型仪器的使用;实验室账目包括固定资产账、玻璃仪器(含低值易耗)账、化学试剂账,还有日常仪器药品采购清单,做好账目清晰,可以让我们了解实验仪器药品的使用情况和数量,合理申请和使用实验经费。
2.做好教学实验的研究
作为教师中的一个序列、专业技术人员的一类,理所当然地应具备化学实验教学与研究能力,同时实验教师的实验操作能力也应该是一流的。相对一线教师而言,实验教师在实验室的时间比较多,应该多做一些实验改进和实验研究的工作,并利用自己的工作优势开设相应的拓展实验课,辅导学生进行研究性学习和奥赛实验技能训练。
在日常的工作中,做好工作日记,及时记录实验准备、实验研究中出现的问题和经验。针对操作烦琐、现
象不明显、安全性差、污染严重的实验课题,进行适当的改进,或化繁为简,或绿色环保。
3.做好实验方案的设计和研究性学习的指导
对于绝大多数中学生来讲,基本的实验操作和实验内容可以帮助他们更快地对化学产生兴趣。如果刚刚开始学习化学就选用高精尖的仪器设备,则会让他们对化学产生距离感,如果是选用一些他们熟悉的仪器和材料,能够让他们更深刻地体会到化学与生活的密切关系。
因此在自己开设的拓展实验选修课上,笔者所选择的实验课题是在查阅了大量的资料之后筛选、设计的。在编写实验讲义之前,笔者都会对相关实验从实验操作、实验仪器的选择、实验药品的浓度等方面进行验证后,才会确定讲义的内容。
研究性学习的课题常常是学生自己选择的他们自己感兴趣的内容,而课题研究过程中的实验设计常常会出现一些纰漏。作为实验教师,需要帮助他们对实验中的问题进行改进,帮助他们选择合适的仪器、合适的药品、合适的浓度,进行安全有效的研究。
4.做好竞赛实验的辅导工作
参加全国化学奥赛的学生,赛前要进行化学实验的技能培训。竞赛实验与常规实验有着很大的区别,实验知识技能要求跨度特别大,需要达到大学生的水平。因此选择合适的综合性实验其中包括合成实验(其中含有机合成和无机合成、定量实验、分析实验、微量实验的操作技巧等内容),了解竞赛实验考核中的操作要点,对参赛学生进行相关训练是非常重要的。这就要求实验教师要不断提高自身的知识结构和能力水平,刻苦学习与钻研才能胜任。
5.做好新技术的学习与应用
随着科技的不断发展,新的教学仪器不断涌现。作为实验教师,应及时了解新的教学仪器的发展动态,选择适合教学实验的仪器设备,并将其推广应用于课堂实验教学之中。
四、结束语
中学化学实验室的建设在加大对实验室的教学仪器投资更新的同时,改善实验教师的工作条件,并为实验教师的发展提供机遇,这些都是保障学校实验教学的不断发展与提高,为学生的素质教育提供条件的重要举措。
指导老师要监督学生做好实验前的预习工作,如检查是否填写预习报告。实验结束后监督学生把仪器及试剂等放回原处并且收拾好自己的实验台,以备下一组同学使用。最后是在学生的实验报告上签字,以备分数的评定。
完善实验室的规章制度
实验室有一个完备的切实可行的规章制度是实验工作得以高效、安全、顺利进行的必须保障。首先,进入实验室的人员应保持安静,各自找到老师已安排的位置准备进行实验;其次,仔细阅读实验室墙壁宣传栏上的各项规章制度,并且严格遵守;再次,严格按照指导老师的指导进行实验,不懂的地方及时提问;最后,做好实验记录并且写在实验报告上。
实验室的安全防护
化学实验室要使用易燃、易爆、有毒的物质,因此实验室的安全防护工作也是实验室的一项重要内容。
1)消防知识。要定期对实验室工作人员和实验指导老师进行消防知识培训;经过培训的老师对即将进行实验的学生进行培训,只有成绩合格的学生才能进入实验室进行实验;在条件允许的情况下进行模拟火灾现场,并且进行灭火处理。
2)用电安全。离开实验室要确保所用电器都已关闭,切断总电源。定期检查电气设备的螺丝、绝缘线、接头等的状况,做好记录并及时报修。
3)用水安全。实验结束后确保水龙头已关闭。
4)实验事故的应急处理。化学实验具有一定的危险性,稍有不慎就会发生事故。要求每位进入实验室进行实验的老师和学生都要熟记实验室事故应急处理的方法。如强酸、强碱溅到皮肤或者不慎进入眼中的处理方法;吸入氨气、二氧化硫、硫化氢、一氧化氮、二氧化氮等有害气体的处理方法;对重金属的处理方法等。
实验室药品的管理
大学化学实验内容多,所用的药品种类繁多,对药品应分类管理。其原则是在储存过程中易燃、易爆、有毒物质要单独存放。易燃、易爆物品要放在低温阴凉处,且剧毒药品、易燃易爆物品要有专人管理;氧化性物质不能和还原性物质一起放置,酸和碱不能一起放置。在实验过程中,药品在实验台上的排放一般按照一边是酸,另一边是碱,中间是盐的总体原则;而盐一般是按金属离子的活动性顺序摆放。
实验室仪器的管理
1精密仪器的管理
安放仪器的房间应符合该仪器的要求,以确保仪器的精度及其使用寿命。同时做好仪器的防震、防尘、防腐蚀、稳压工作。对精密仪器应建立专人管理制度,管理人员应接受相应的培训才能上岗操作。仪器的所有信息(名称、规格、数量、单价、厂家、购买日期等)都要记录在案。每台精密仪器还应当建立相应的工作档案,包括:仪器说明书、配件清单等;安装、调试、鉴定、验收验证、维修记录等;使用规程、保养规程等;使用记录。
2非精密仪器的管理
安放仪器的房间应能基本符合该仪器的要求,以确保该仪器的使用能达到要求。仪器应根据实际使用情况建立相应的工作档案(可参考精密仪器的相关管理规定);仪器应该有专人进行保养维护;管理仪器的人员应具备一定的管理能力。
实验室损坏仪器赔偿制度
教师和实验室工作人员要对学生进行爱护公共财产、严格遵守操作规程、合理使用仪器设备的教育,加强设备管理,避免损坏和丢失。因个人责任事故造成仪器设备损坏、丢失,均要负责赔偿。
1赔偿原则
凡在教学实验、科研中,因违反操作规程造成仪器设备、工具等物品损坏,一律按规定赔偿。情节严重者,还应给予必要的行政处分。经批准个人借用的工具、表类等丢失者,均应按原价赔偿。
2赔偿依据
被损坏的仪器设备经修复仍能使用的,以修理费作为赔偿依据。被损坏的仪器设备如无法修复的,则以该仪器设备的原价作赔偿依据。学生损坏仪器设备和丢失仪器设备要及时填写仪器损坏清单,由指导实验的教师或实验员签署意见,作为赔偿的依据。赔偿额由实验指导教师根据具体情况确定,实验室主任审核。
实验室废液的处理
大学化学实验室每天消耗的化学试剂都会产生废液,其特点是:数量多、种类多、组成变化大,难于集中有效处理。排放这些废物,如不加处理将直接污染环境,危害人们的健康,后果十分严重。因此,实验室工作人员必须采取正确的措施对实验室废液进行处理,达到国家允许的排放标准,以减少对环境的污染,保护好生态环境。由于在实验过程中产生的废液组成经常变化,在处理前必须充分了解废液的性质,分别处理。
作为江苏省列席教师之一,笔者于2016年11月参加了在湖南长沙举行的第30届中国化学奥林匹克决赛。该赛事是中国高中化学最高赛事,分理论考试和实验考试两部分,最终成绩按理论占比百分之六十、实验占比百分之四十综合计算。高手如云是对参赛学生的整体评价,跌宕起伏却是对理论成绩排名与理论和实验综合成绩排名的体会。部分理论成绩获得高分的学生,在加上实验成绩后排名一落千丈。笔者不禁深思,能奋笔疾书大学化学难度理论试卷的学生,为什么频频在实验部分出现各种失误?
实验是化学教学的灵魂,是探究物质性质及其变化规律的重要工具,也是很多学生对化学这门学科感兴趣的主要因素,而在学校学习过程中,学生真正碰触化学实验的机会太少。虽然教材中各教学模块均有演示实验、学生分组实验和探究活动,但是考虑到课时进度、操作方便等因素,教师常将部分分组实验改为演示实验、演示实验改为视频展示。近几年,笔者不止一次发现学生自行购买实验器材和药品,私下在家中做实验,其间存在的安全隐患着实令人担忧。笔者认为,在这样的背景下,开放化学实验室势在必行。
二、探索途径,提高开放实验室的可操作性
1.建立建全开放实验室规章制度
开放化学实验室并不是指学生可以随意进出实验室,自行选择仪器和药品进行各种化学实验。在实验室正式开放给学生之前,教师要做好一系列的准备工作。要建立建全实验室的章制度,带领学生认真学习《开放实验室规章制度》、《开放实验室学生守则》等,强化实验室安全管理,激发学生实验安全意识,严肃认真对待每一次的化学实验。另外,要认真做好开放实验室的档案记录工作。
2.实验室资源的充分利用与及时补充
中学化学实验室一般除了仪器、药品以外,还有多种类型物质的微观结构模型。准备一个小实验室,长期展示常见有机物的球棍模型、各种晶体结构模型等,只要学生有需求,随时可以开放。教师要关注实验器材的更新,比如盒装的球棍模型,实验室可以批量购买,参照图书馆借阅图书的规章,做好登记工作后借给学生带回家学习研究。对一部分有想法、不只满足课堂教学,自主确立实验课题的学生,在确保实验安全的情况下,实验室尽最大可能满足学生的需求。
3.实验室开放时机的合理选择
中学化学实验室一般配备1~2名实验员,负责全校化学实验准备工作,工作量大且辛苦。如何高效利用化学实验室又减少实验室工作人员的工作量?首先考虑分组实验,一次学生分组实验需要实验员准备近一周时间,教师可以在每一次分组实验后,统计对于当次实验感兴趣或者实验时没有成功想再次实验的学生名单,在实验室仪器和药品更换前与实验员约定时间,允许学生再次实验。其次是实验室开放时间的选择,选修课、自习课、活动课以及课余时间都可以开放,但是需要用实验室的学生必须提前和实验员预约,填写使用化学实验室预约单(实验目的、需要仪器、药品等)。
三、精选内容,切实提高学生化学实验素养
学生喜欢化学实验,多是因为化学实验能够产生光、声、热、沉淀、气体等新奇的现象,这也是化学学科独特的魅力所在。教师应该抓住契机,引领学生不只是看表象,而是透过现象看本质,充分认识化学实验的科学性、严肃性,对化学实验的目的有更深层次的追求;指导学生精选实验内容,学会在实验探究的过程中,记录有效的实验现象、实验数据,分析和推理解决问题。实验探究过程能培养和发展学生的观察能力、思维能力以及创新能力,切实提高学生的实验素养,帮助学生领悟化学知识,将化学知识应用于今后的社会和生产实践。
1.紧扣教材,夯实学生实验技能
人教版高中化学必修一第一章的标题即是“从实验学化学”,凸显出实验在化学学习过程中的重要地位。这一章提出四种最常见、但却非常重要的物质分离方法:蒸发、过滤、萃取、蒸馏,前两种学生在初中阶段接触过,用于粗盐的提纯,后两种中蒸馏比较容易理解,萃取有一定难度。虽然课时计划安排了分组实验,但是由于学生个体间存在着知识、经验等差异,所以并不都能顺利在课堂上完成实验,更谈不上通过实验去理解四种分离方法的原理。对于部分动手能力较弱的学生,有必要在课后开放实验室,让他们有充分的时间接触实验仪器和药品,并通过相互交流与协作,熟悉常规仪器的使用,明白规范操作的原因,养成良好的实验习惯。教材中的分组实验多为基础的经典性实验,这些基础实验手段是学生进一步探究化学知识的重要工具,因此有必要紧扣教材内容开放实验室,夯实学生基本实验技能。
2.联系生活,激发学生学习兴趣
化学源于生活,最终又服务于生活。联系生活与社会实践的实验内容既可以激发学生的实验探究兴趣,又可以让学生感受到生活处处有化学,清楚知道课堂所学知识在实际生活中可以解决什么问题。作为化学教师,绝不只是教会学生解题,而是要能够引导学生从课堂回归生活,用学会的知识解决生活中的问题。生活中的实验素材有很多,比如:红牛饮料罐子的成分?削皮的苹果发黄是不是有三价铁离子生成?自来水里是否含有氯离子?游泳池里蓝色的池水是因为加了硫酸铜吗?当知识累积到一定高度,当思考成了习惯,学生会不断发现更多的问题,进一步需要通过实验来验证自己的想法,这也是推动化学实验室开放的原始动力。
3.习题疑难,帮助学生感性理解
高中化学新课程标准要求学生“通过实验探究活动,掌握基本的化学实验技能和方
法,进一步体验实验探究的基本过程,认识实验在化学科学研究和化学学习中的重要作用,提高化学实验能力。”但目前高考只有理论考试,因此只能通过试题体现这一要求。离子共存问题、根据现象鉴定物质是否存在问题、滴定分析中指示剂的选择问题、无机工艺流程中常出现的除杂提纯问题等等,有时候学生不能领悟教师的单纯讲解,需要更加直观的感性认识。教师可以引导学生定期整理与实验有关习题中的疑难问题,小组合作设计实验方案,并向实验室提出书面申请,利用课余时间走进实验室,通过实验探究感性理解有疑难的习题。
4.竞赛拔高,增强学生科研能力
因材施教是教学中一项重要的教学方法和教学原则,教师应根据不同学生的认知水平、学习能力以及自身素质,选择适合每个学生特点的学习方法来有针对性的教学。对于特别热爱化学,有意识要参加化学竞赛或今后有志于沿着化学方向发展的学生,更有必要开放化学实验室,为他们提供一个可以自由研讨、自主探究的场所。第30届中国化学奥林匹克决赛实验试题是“醋氨己酸的合成及含量分析”,要求学生根据试题信息,自主选择仪器、试剂和材料合成醋氨己酸,再用自己标定出浓度的氢氧化钠溶液测定醋氨己酸的含量。实验时间为五个小时,要求学生独立完成整个实验过程,做好实验数据的记录和分析处理工作,最终得出结论。对于这样一群学生,我们不仅要开放实验室,还要为他们创设部分大学化学实验室才具备的条件,为向社会传输优秀的化学人才奠定基础。
高校食品分析实验室安全管理存在的问题
通过对国内一些高校食品分析实验室使用情况及食品分析实验实际情况的了解与分析,确定无论是在食品分析上还是实验室维护上安全管理都没有充分发挥作用,导致食品分析实验室存在安全隐患,这不利于保障师生及实验室的安全。
食品分析实验室管理体制落后。确保高校食品分析实验室安全管理可以充分发挥作用,保障师生及实验室的安全性,制定健全的、与时俱进的食品分析实验室管理体制是非常必要的。但是,目前诸多高校食品分析实验室管理体制比较落后,或没有按照国家相关标准及规定,科学合理的制定食品分析实验室管理体制;或直接照搬其他高校的食品分析实验室管理体制等,致使食品分析实验室管理体制并不适用于高校之中,无法充分发挥作用,相应的食品分析实验室安全管理将难以有依有据的实施,进而降低其有效性。
食品分析实验室基本操作不规范。食品分析实验室内,无论是进行化学实验还是微生物实验,亦或是其他实验,都需要严格按照实验操作程序进行实验操作,如此才能保C食品分析有效,同时保证实验室的安全性。但是,目前某些高校的食品分析实验室内存在基本操作不规范的现象,也就是说教师在组织学生进行食品分析的相关实验活动中并没有严格要求学生按照实验操作程序进行实验操作或者一些学生安全意识不强,未规范操作实验,如天平秤称量未带上手套拿去化学品;烧瓶加热中离电炉上的火过近等,均可能引发安全隐患,给自身、他人及实验室带来危险。
高校食品分析实验室安全管理强化的措施
基于上文分析,确定当前高校食品分析实验室安全管理或多或少都会存在一些问题,导致食品分析实验室的安全性不高。针对此种情况,应当注意强化食品分析实验室安全管理。笔者参考相关资料及工作经验总结,提出以下建议:
制定严格完善的规章制度,确保安全工作有效落实。为了避免因为食品分析实验而引发安全事故的情况的发生,在强化高校食品分析实验安全管理的过程中,首先就要制定健全的、完善的规章制度,严格要求和约束食品分析实验各个方面,保证食品分析、材料使用、废物处理、仪器应用、环境维护等方面都要做到位,避免安全隐患遗留,提高食品分析实验室的危险性。基于此,根据国家相关安全管理法规及政策,同时详细了解高校食品分析实验室实际情况,制定适用的、合理的、有效的规章制度,如《实验室安全、卫生管理制度》、《实验室教师工作职责》、《实验学生实验守则》、《实验室规章制度》、《危险化学品管理制度》、《“三废”处理制度》等,以此来约束、规范食品分析实验室的方方面面。除此之外,还要合理规划与有效落实安全工作,也就是制定岗位责任制,将各项责任落实到教师身上,以便教师在组织学生进行食品分析实验的过程中,能够检查实验室环境;标准使用化学品及仪器;处理好废弃物;检查水、电、门、窗是否上锁等,从而保证食品分析实验室的安全性。
加强安全和急救方面的培训,保障实验室及人员的安全。强化高校食品分析实验室安全管理,除了要制定健全的、完善的规章制度之外,还要加强安全培训和急救措施培训,以便师生能够在进行食品分析的过程中具有较高的安全意识,并且根据自身掌握的安全知识或急救措施,处理危险物品,提高食品分析实验的安全性。
(1)加强安全培训。为了提高师生的安全意识,掌握丰富的安全知识,结合食品分析实验室实际情况,开展适合的安全培训很是必要。也就是在安全培训的过程中组织学习化学实验的特点,即高温高压、易燃易爆、有毒有菌的特点,说明标准操作程序,要是师生严格按照标准操作程序进行操作,注意自身的安全及实验室的安全。例如在进行六大营养成分测定的实验分析中,利用无水乙醚或石油醚来进行粗脂肪测定,其实验的过程中会产生易燃液体,在28℃以上遇到明火易燃;在利用强酸混合至凯氏烧瓶中,对粗蛋白质进行测定结果,需要将烧瓶放置在电炉上,如若不能与粗脂肪测定实验操作分开来,那么无水乙醚或石油醚将会遇到明火,引发燃烧爆炸现象,这将给师生及整个实验室带来严重的危险。
(2)急救措施培训。为了使师生能够在安全事故发生的第一时间做好急救措施,保障人身安全,开展急救措施培训也是非常必要的。对于急救措施培训的展开,需要的了解食品分析实验室会进行的实验操作,进而明确实验室内可能存在的安全事故,师生可能受到的损伤,合理规划急救措施培训,以便在具体进行急救措施的过程中通过练习和演练,让学生掌握安全技能及应对策略,如在化学实验中灼伤眼睛,选用水清洗,再用3%~5%的碳酸氢钠溶液进行清洗,并送到医院进行治疗;在烧伤或烫伤时,利用75%浓度的酒精清洁伤处,再涂抹蓝油烃等烫伤药;在创伤时,则使用3%双氧水将伤口及周围清洁干净,再涂上碘酒、红药水,之后包扎即可。
积极进行安全专业知识的传授,提高人员的安全意识。在食品分析实验室内除了进行食品分析实验可能引发安全事故之外,实验室本身的安全防护不到位,也可能引发安全事故。所以,还要对食品分析实验室维护人员进行安全专业知识的培训,提高维护人员的安全意识,以便其能够做好实验室防火、防电等方面,从而提高实验室的安全性。
(1)防火。火灾是实验室最容易发生的安全事故。参考相关资料及相关案例的分析,确定引起食品分析实验室火灾的原因较多,即1)电火。电气设备及电源电路年久失修或超负荷用电,那么在进行电炉使用的过程中可能引发电路线着火现象;2)易燃易爆物品。为了良好的展开食品分析,实验室内势必会存放食品分析所需的化学品,其中就包括一些易燃液体,如乙酸乙酯、乙醇、乙醚、石油醚等,如若未能妥善保管,引发火灾事故的可能性较大。所以,应当对相关维护人员进行物品存放方面专业知识的培训、电力方面专业知识的培训。