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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)
高校化学实验室是培养学生实验技能、开拓学生创新能力的重要场所,科学化、规范化的实验室管理对提高教学质量和科研水平有着至关重要的作用。本文从实验室制度管理、实验技术人员管理、实验试剂管理、实验仪器管理以及实验室安全管理等方面对化学实验室科学化、规范化管理进行探讨。
关键词
实验室;规范化;安全;管理
实验室是开展教学、科研、培养高素质创新型和技能型人才的重要基地,是学生验证科学理论,训练操作技能、培养科研能力的主要场所,同时也是高等院校教学实力的重要标志。随着实验室条件的改善和实验教学的加强,实验室管理工作日渐复杂,要求日益提高。如何管理好实验室,使其最大限度地发挥作用,已经成为高校管理工作中的一项重要课题。①而化学实验室易燃、易爆、腐蚀性、刺激性、剧毒性等危险物品居多,人员出入较为频繁,因此管理工作至关重要。近几年频发的化学实验室安全事故,更是提醒我们加强实验室管理刻不容缓。笔者作为高校实验系列人员,主要工作就是围绕实验教学以及实验室管理展开,有着多年的实践经验,本文就实验室管理工作谈一些具体的做法和体会。
1完善实验室管理制度,重视实验室技术人员队伍建设
实施实验室管理工作的首要任务是健全实验室规章管理制度,并认真贯彻落实。国家规定化学实验室应制定相应实验室规则及实验室安全制度,包括遵守国家对危险化学品的管理规定;实验室常用危险物品、化学试剂的性质、使用和处理方法手册;实验室废弃物处理条例等。随着我国教育事业的蓬勃发展,许多高校原有的规章制度并不能满足实验室的现状,如缺乏对实验室安全细节上的规定,缺乏生动的教材或者宣传方式,对制度的执行缺乏力度和持久性,缺乏常规评估和考核等。②因此,为了加强学校的实验室管理工作,使之更加科学化、规范化,我校除贯彻国家已有的管理条例外,还制定了《化学实验室规则》、《实验室安全防火管理规章制度》、《学生实验守则》、《实验室仪器损坏处理办法》、《实验室日志》、《化学仪器室管理员职责》等。对进入实验室的学生进行行为上的规范,增强学生遵守实验操作规范、爱护公共财物的自觉性,保护实验仪器设备,减少仪器的损耗,提高实验的成功率和安全性;同时对实验室的管理人员提出要求,使其明确自己的岗位职责,为实验室安全管理和实验教学提供更好的服务。实验技术人员作为实验室的一线管理者,是实验室管理不可或缺的一部分,其素质的高低直接影响着实验教学的质量。因此建设一支结构合理,具有优秀的专业技能以及强烈的事业心和责任感的实验技术人员队伍,对提高实验室建设管理,保证实验教学质量是非常重要的。我校的实验技术人员是通过正式的招聘程序,吸收学士、硕士、博士进入实验室管理岗位的。在正式工作之前都会进行岗前培训,一方面提高实验室技术人员的师德修养,培养其教书育人、以德修身的教学理念,同时注重培训实验室技术人员实验教学的专业知识和科学素养,提高实验教学质量。另一方面,重点加强对实验室技术人员管理专业知识的培训,请专业的管理老师授课,同时,充分利用网络多媒体信息技术,建立多渠道、多元化的培训模式,加强本校实验室管理和其他高校实验室管理的沟通与交流,学习先进的管理经验,取长补短。③正式上岗之后,定期各教研室也会组织安全管理讲座,为实验技术人员提供继续教育学习的机会,并将业务培训与实验教学的实践相结合,提升实验技术人员的素质,保证实验室管理工作顺利进行。
2加强实验室规范化管理,提高实验教学质量
在健全实验室规章管理制度、提升实验技术人员的素质的基础上,加强实验室规范化管理至关重要。实验室管理工作加强,实验室的作用和地位随之增强,就为开展实验教学工作提供了根本的保障。实验室的管理,包括实验试剂的管理、常用仪器和大型仪器的管理、环境与安全的管理等各种事项。
2.1实验试剂与药品的管理
化学实验中,有着大量的实验试剂,种类繁多、性质各异,其类别、数量、品质等关系到实验教学的质量,因此试剂管理是重要一环,应当引起足够重视。④化学试剂申报购买由专人负责。在本学期课程开始之前,各个实验课带教老师必须统计好实验所需试剂种类和数量,向专门负责药品管理的老师申报,老师根据上学期实验教学试剂剩余量和本学期实验教学的需要量,进行合理的归纳和分类,然后由科室主管教学的主任核实审批,最后购买。购买时要从有资质的正规药品销售公司购买,购买试剂上要标有名称、含量、产品标准、生产厂家、规格、生产日期及保质期等信息,入库需要验收和登记。对于验收合格的试剂分类存放。对于常见的药品试剂,按照其各自的化学性质分类后保存,比如氧化剂与还原剂,酸和碱等分开摆放;易潮解、易氧化的药品保存于电子防潮箱中;腐蚀性药品存储于腐蚀性化学试剂药品安全存储柜;毒麻药品、危险品置于专门的毒麻药品柜等。每个类别区域再根据各自特点及性质摆放,方便查找取用,比如无机物可按周期表、试剂的字头排列、阴离子排列来排放,有机物按官能团分类排放,指示剂可按功能、颜色排放等。⑤另一方面,对于配制好的试剂,按实验项目分类存放,在所有的装有化学试剂的容器上贴好标签,标明试剂名称、浓度、配制日期、保质期、存储方法、配制人等信息,以免在使用时出现混用或者存储不当的现象,从而导致不安全的事故发生。并将实验项目名称标记于柜门,以便下次准备实验查找。对化学试剂的领用要做好出库登记,填好领用人、试剂名称、数量等信息。危险品必须专柜存放、严格取用制度,确保人员和仪器设备安全。采取“五双”制度,⑥即双人管理、双本帐目、双把门锁、双人领发、双人使用,严格控制,对有剩余的危险品及时收回,防患于未然,要有安全意识。
2.2常用仪器和大型仪器的管理
化学实验所用玻璃仪器种类繁多,规格各异。烧杯、量筒、锥形瓶等均有不同规格,分门别类的收集在柜子里,并统计好数量规格,做好登记表,以方便找寻。破损的玻璃仪器单独收集,统一回收处理。对于大型仪器,必须建立大型仪器设备档案,包括采购与验收档案、仪器的管理档案等。仪器专管老师需对仪器名称、数量、生产厂家、规格型号、入库时间、入库地点、出库时间、领取人员、仪器编号和教保处编号等建立表格,做好新仪器验收登记,并存与档案室。另外登记教学仪器总分类账和明细账,并对日常仪器的使用、维修做好记录,同时及时做好破损仪器核销工作。
2.3环境与安全的管理
化学实验中常常会接触到易燃、易爆、有毒、有腐蚀性、有刺激性气味的化学药品,经常使用各种加热仪器,如电炉、电热套、酒精灯等,因此实验管理人员以及进出实验室的其他工作人员和学生必须在思想上充分认识安全问题的重要性,树立“安全第一、以防为主”的观念,事事都要把安全放在重要位置,决不能麻痹大意,关注实验室安全管理过程中的各个环节,从小事做起,营造一个绿色的、安全的实验环境。实验授课前,教员需向学生讲授实验室安全守则,加强学生安全防范意识,使其充分了解相关实验的安全注意事项,重视安全操作;学生实验时,需严格遵守各项操作规程,按有关安全规则开展实验,做好安全用电、用水、防火、防毒、防爆、防污染等安全防范工作;实验完毕,剩余试剂及时回收,妥善保存,实验废弃物不可随意处置,应分类集中回收,并定期交由有资质的公司处置,避免产生其他不安全事故或对环境造成危害,营造绿色化学实验室。另外,学生应清洗好实验仪器,整理好实验用品和实验台,值日生负责打扫实验室卫生,并必须检查实验室的水、电、气、门窗是否关好。经检查合格后,方可离开实验室。
总之,化学实验室的管理工作是一项需要不断完善、常抓不懈的基础性工作,对保障实验教学、科研有着非常重要的意义。通过多年的工作实践,笔者深刻地体会和认识到要做好化学实验室的管理工作,必须坚持以人为本的思想,不断学习,总结经验,努力提高自身的专业素质和管理能力,使实验室管理工作朝规范化、制度化、现代化的方向发展,确保实验教学和科研各项工作落到实处,努力使实验室管理工作迈上一个新的台阶。
作者:张俊娜 李明华 黄雁茹 何炜 单位:第四军医大学药学院化学教研室
注释
①王文安.加强实验室管理,促进教学水平的提高[J].科学教育,2005(9):109.
②邱琦,罗仲宽,吕维忠等.国内外高校化学实验室安全管理探究[J].广州化工,2010.38(5):273-274.
③韩宝庆.高校实验室管理队伍建设探析[J].吉林工商学院学报,2014.30(5):126-128.
④胡翔,张嘉杰.化学试剂管理与实验教学[J].实用医技杂志,2007.14(18):2482-2483.
关键词:大学化学实验;创新教育;国家精品课程;实验教学示范中心
实践教学是创新人才培养的重要环节。教育部在“质量工程”相关文件中明确指出,要“大力加强实验、实践教学改革,重点建设500个左右实验教学示范中心,推进高校实验教学内容、方法、手段、队伍、管理及实验教学模式的改革与创新”。
北京化工大学是教育部直属的全国重点大学,同时也是国家“211工程”重点建设大学。大学化学实验作为我校化学、化工、制药和材料类专业本科学生的化学基础课程以及机电信息类专业通识教育课程,不仅起到传授知识、验证理论和训练技能的作用,更重要的是作为创新教育的平台,在创新人才培养中发挥重要作用。长期以来,学校十分重视实验教学,强调实验教学对提高学生的综合素质、培养学生创新与实践能力的特殊作用。将工科基础课程化学教学基地建设、精品课程建设以及实验教学示范中心建设相结合,以高水平的师资队伍、先进的实验条件、科学的实验教学体系、现代化的教学模式、丰富的第二课堂活动、良好的管理体制和运行机制为保障,贯彻“在学习中研究,在研究中学习”的理念,实行课内教学与课外训练相结合,教师导学与学生自学相结合,系统性学习与研究性训练相结合,多方位、多渠道、多形式地融传授知识、培养能力和提高素质为一体,为创新人才培养营造了良好环境。
一、以科学的实验教学体系和现代化的教学模式为学生提供优质的第一课堂创新教育
1、 构建科学的实验教学体系,对学生进行全面系统的培养 在深入研究化学素质及实践能力在人才培养中的地位和作用的基础上,从面向21世纪对人才的化学知识结构、能力结构和基本素质的要求出发,构建人才培养中相应的化学实验教学框架,针对不同的人才培养要求,为不同类型的专业提供不同深度和广度的化学实验课程。打破化学二级学科的壁垒以及实验教学依附理论课教学的传统框架,使之成为独立的、具有自身规律和理论方法及手段的教学体系,形成了一门新的课程―“大学化学实验”,以化学研究为主线,按照“化合物制备一分离一成分分析一结构鉴定一性质测试”来组织实验教学内容。在学习知识的同时,强化各种科学实验的方法(热力学研究方法、电化学研究方法、化学动力学研究方法等)在科学探索过程中的作用,培养学生的科学素养和创新能力。并以研究方法命名实验室,如物性测定实验室、无机合成与分析实验室、有机合成实验室、仪器分析实验室、热力学方法实验室、动力学方法实验室、电化学实验室、表面化学实验室等,使学生掌握化学研究的基本思路、基本技能等系统性知识,培养学生从事科学研究的能力。
2、实现以学生自我训练为主的教学模式,培养学生的综合实践能力
建立循序渐进的三层次实验教学模式,即“基础训练实验一综合实验一设计实验”,实验内容由浅入深,由简单到综合,充分调动学生学习的主动性。学生通过“基础训练实验”教学掌握基本实验操作方法,能够正确地使用仪器设备,准确地采集实验数据,具备正确观察、记录、处理数据和表达实验结果的能力,学会化学实验的基本方法,为综合实验奠定坚实的基础。通过“综合实验”,使学生掌握化学研究的一般方法,培养学生分析判断、逻辑推理、做出结论的能力,并养成良好的科学素质。在“设计实验”阶段,学生通过查阅手册、工具书及其他信息源获得信息,正确选择实验方法、实验条件、仪器和试剂等,培养解决实际问题的能力。在基础训练实验、综合实验和设计实验中,力求反映工科特色,努力联系工程、社会和生活实际,以实验特有的应用性和创造性激发学生的想象力和创造力,培养学生从事科学研究的能力和综合实践能力。
3、教学与科研相结合,使实验内容紧跟学科发展,实验手段和方法不断改进和创新
依托我校化学和应用化学学科优势,实现科研成果、科研方法、科研思维进课堂,不断将教师的科研成果转化为化学综合与研究型实验,更新实验内容,提高实验教学的起点,使学生尽早接触学科前沿,体会“发现一思考一创新”的创造规律。例如:将教师的纵向科研课题“脉冲色谱法研究分子筛催化剂催化异丙苯裂解反应动力学”中的反应物转化率、反应速率常数、反应表观活化能的测定,转化为综合设计型实验;教师在研究新型插层结构功能材料(新型的催化材料)中将“镁铝水滑石清洁合成、组成分析及其晶体结构表征”转化为设计型实验。化学实验引进了科研的新实验手段、方法,让学生尽可能地使用和掌握现代化的大型仪器,培养学生从事科学研究的能力。同时自行研制实验装置用于实验教学,如利用自制溶剂浮选装置,将教师的科学研究成果转化为“溶剂浮选吸光光度法测定痕量铜”的实验。
4、实施开放式实验教学,使学生得到全方位的科学研究的思维方式和研究方法的训练
开放式实验教学是对传统的教学方式的改革,为了激发学生学习的积极性和开创精神,培养学生的创新思维和创新能力,我们进行了开放式综合设计型实验的探索与实践。主要分五个阶段:(1)教师给出实验题目;(2)学生通过自学、自查文献,独立设计实验方案;(3)经教师审批后,学生独立完成实验:(4)总结归纳实验规律,以论文形式完成实验报告;(5)举行小型报告会。
开放式设计实验的选题来源于教师的科研课题和各类文献资料,并与实际生活密切相关,激发了学生解决实际问题的兴趣,使学生们对基础化学实验在各个方面的应用有了更广泛的了解。由于开放式实验教学,教师只给出题目,需要由学生自拟实验方案,学生必须通过到阅览室或图书馆查阅有关文献和参考书籍来制订初步的实验方案,从而培养了学生利用文献工具书的能力,并通过查阅文献资料,拓展了学生的知识面,开阔了眼界。时间的开放和选题的开放较之固定时间、固定题目的传统教学方式给学生以更大的自主学习空间。在开放式综合设计性实验的全过程中,教师导学与学生自学相结合,充分发挥了教师的主导作用和学生的主体作用,调动了学生从事化学实验的积极性和主动性,在锻炼学生独立动手能力、独立观察能力、独立分析能力和表达能力的同时,使学生得到全面的科学研究训练,学到了科学研究的思维方式和科学研究的方法,从能力培养上跃上了高的层次,所受的锻炼发生了质的变化。
二、以多形式的第二课堂实践活动,实现以学生为主体的自主学习,鼓励学生的个性发展
1、课外开放实验室,为学生的个性发展和创新意识的培育提供孵化器
学生在自主实践中更容易掌握知识,训练技能,激发创造意识,培养创新能力。开放化学实验室为学生提供了开放式、自主性、探索性学习的平台,体现了实验内容的
开放与自主、实验时间的开放与自主、实验空间的开放与自主,激发学生自主性、研究性学习的热情,为学生较早参加科研和创新活动创造有利条件。除课内开设开放式设计实验外,还鼓励和引导学生自选课题进行实验,使学生在进行系统的知识学习的同时,从事个性化的研究训练。
近年来,以学生为主体的北京化工大学化学创新协会(BUCT Chemistry Association)的各种科研兴趣小组,包括生物小组、环境保护科研小组、材料合成小组、化学品安全预警及防护研究小组等,在化学实验中心开展与化学相关的科学研究活动。由化学教学实验中心提供一定研究经费及实验室,并由化学教师作课外研究指导教师,为对化学感兴趣的学生提供广阔的天地,扩大学生的知识领域,掌握从事化学科学研究的基本科研技能。例如我校大学生科技协会中的植物生化研究小组的学生针对感兴趣的植物化学,自选研究课题,提出了“青蒿素提取鉴定”、“三萜皂甙颜色反应”、“番茄碱提取”、“荆条油蒸馏”、“甲壳素提取”等研究题目,提交开题报告(包括实验题目、实验内容、所需仪器和试剂、实验方案等),经教师修改认定后,自选时间,在化学教学实验中心完成课题。研究课题的选定、实验方案的制订以及实验过程中问题的解决,均由学生独立思考、独立完成,充分发挥学生自主管理、自主学习的潜力。教师给予适当的指导,实现教师导学与学生自学相结合,在学习中研究、在研究中学习,培养学生乐于观察、勤于思考、追求新知、勇于创新的精神。
2、在科研中教学,使学生尽早接受高层次科研训练
鼓励学有余力的同学参与大学生科研训练计划,利用业余时间或假期参加科研活动,进入教师的科研课题组,使学生及早接触先进的前沿科学技术,感受本学科最新的学术思想、学术概念、研究方法与分析手段,从而激发学生的求知欲,有利于开发学生的创新能力,培养基础扎实、知识面宽、能力强、科学素质高的创新性人才。在教师的系统指导下,学生的创造能力得到充分发挥,学生的科技作品多次在全国大学生“挑战杯”学术科技竞赛中获奖。
第二课堂活动不仅使参与实验的学生受到综合训练,也为实验教学增添新内容,为专业课的学习和毕业环节打下坚实基础。
3、开展实验竞赛,营造创新人才培养氛围,激发学生求知与创新的热情
化学实验竞赛对于巩固学生的基础理论知识、强化实验技能、培养学生的竞争意识、训练学生思维的敏捷性起到积极的促进作用。每年举行一次全校规模的大学化学实验竞赛,既活跃了创新人才培养氛围,又促进了实验教学的不断改进和提高,受到了学生的欢迎。同时还组织学生参加全国大学生化学实验竞赛,与综合型院校学生同台竞技,2002年获该项竞赛的全国二等奖一项、三等奖两项,2004年和2006年各获三等奖三项。
三、以优秀的师资和现代化的实验室,为培养学生的创新能力提供环境
1、建设一支学术思想活跃、勇于创新、乐于奉献的高水平师资队伍
建设研究型师资队伍是提高教学水平、促进学科发展的关键。拥有一批具有活跃学术思想,具备快速跟踪、吸纳、综合反映学科前沿和高新技术信息能力的教师,才能营造出活跃的学术氛围,才能启迪学生活跃的学习思路,培养创造性人才。
在师资队伍建设过程中,鼓励教师从事科学研究、出国进修、攻读高层次学位,不断提高学术水平,并将科研的成果及学科前沿的知识不断地融入到教学内容中,把化学学科领域发展的新动向、新趋势以及生产实践应用的知识渗透到教学过程中,既丰富了教学内容,扩大了学生的知识面,又提高了学生的学习积极性,培养了科研的兴趣。目前已形成一支以教学名师为核心、以具有丰富教学经验的老教师和中青年学科带头人为骨干、学历层次高、学缘结构合理、勇于创新、乐于奉献的教师队伍,为创新教育提供了师资保障。
2、建立仪器设备先进、学生受益面大的实验室
化学教学实验中心以国内工科一流化学实验室为目标逐步实现实验仪器的现代化。在化学教学实验中心建设过程中,根据化学实验研究方法的不同,建立了一批各具特色的实验室,添置和更新了一大批先进实验仪器,让学生真正了解和掌握现代化仪器在化学测试、科学研究和生产实践中的应用。在以后走向工作岗位后,能够学以致用。
3、建成多媒体实验室和多功能室,为学生获取最新化学信息提供良好的学习环境
为了努力探索和实践将现代化教学方式和手段应用于实验教学中,我们开发和研制了适合我校实验教学特点的集实验原理、实验流程、实验演示、实验结果数值计算、误差分析及实验综合思考为一体的多媒体教学软件。配备微机50台,各种化学手册等图书百余册,为学生查阅网上信息、各种化学数据、开展读书报告会等提供了物质基础。
四、以科学的管理体制为实现创新人才培养提供保障
1、建立了校院两级的制度化、规范化的实验教学质量保障体系
学校建立巡视员制度,对实验教学过程及实验中心运行情况进行定期或随机检查,并及时反馈意见,促进实验教师队伍的素质和实验教学效果不断提高。学院一直坚持同行听课制度,实验中心主任和课程负责人都要定期随堂听课,了解教师指导实验情况、技术人员准备实验的情况,听取学生对实验教学管理、对实验教师的意见。实验教师也互相听课,互相学习,共同提高。学校建立网上学生评教系统,学生在学期末可以通过该系统对任课教师的教学情况进行评价,教师可以通过网络了解本人的教学效果。
2、建立完善的仪器设备管理规章制度和健全的安全管理制度
化学教学实验中心制订了仪器设备和实验室等方面的管理规章制度以及各类人员岗位职责,包括《化学教学实验中心试剂管理办法》、《化学教学实验中心大型和精密仪器管理办法》、《化学教学实验中心常规仪器设备管理办法》、《化学教学实验中心实验准备和保障人员岗位职责》、《化学教学实验中心实验指导教师岗位职责》、《北京化工大学实验室开放管理暂行规定》、《北京化工大学实验室开放基金管理办法》等,并应用现代化管理手段以促进实验教学现代化管理,有效地保障实验教学安全、顺利的进行。实验仪器不仅面向学生进行课内外教学和开放,同时面向教师开放,提高设备利用率,发挥实验室整体效益,更好地为教学科研服务。
3、建立激励机制,鼓励高水平教师投入实验教学中
建立良好的激励机制,吸引高水平的理论课教师投入实验教学,并吸收高水平专业技术人员参与实验教学。建立新实验开发项目基金,鼓励教师将科研成果转化为研究型实验,不断更新实验内容。积极引导教师指导大学生科研训练计划、大学生创新协会的科研活动以及各种学科竞赛,充分发挥教师在创新人才培养中的主导作用。
五、结语
关键词:高校实验室;管制类化学品;安全管理
高校实验室是理工科类专业必不可少教学和科学研究的重要阵地,也是学科发展的必要保证。高校实验室作为实验教育的重要场所,必然会涉及到不同种类的试剂,其中管制类化学品是高校实验中经常会使用的。管制类化学品主要指的是易制毒化学品、易制爆化学品和剧。2005年国务院颁发了第445号国务院令,公布《易制毒化学品管理条例》,随后又进行了增补,共涉及3大类,32种易制毒化学品。2016年国家安全监管总局会同工业和信息化部等10个部门共同了《危险化学品目录(2015版)》,共涉及148种剧毒化学品。根据《危险化学品安全管理条例》(国务院令第591号)第23条规定,公安部于2017年编制了《易制爆危险化学品名录(2017版)》,共涉及74类易制爆化学品[1-2]。这些管制类化学品若管理或使用不当,极易发生安全事故。如2018年北京交通大学“12.26”较大爆炸事故,就是由于现场存放有大量易制爆化学品———镁粉,最终导致事故的扩大,3名学生当场烧死。因此,管制类化学品的安全管理是高校实验室安全管理的重要组成,是保证教学和科学研究工作开展的重要手段[3]。
1化学实验室管制类化学品安全管理存在的问题
随着高校专业的不断发展,科研领域不断深化,高校实验室所用危险化学品的种类和数量都逐渐增加,尤其是管制类化学品很多实验室都有使用[4]。近年来,各高校对管制类化学品的管理不断加强,也针对管制类化学品制定了相关的安全管理规章制度及办法,但由于涉及实验室数量广,研究方向复杂,人员繁多等问题,使得管制类药品的安全管理仍存在一些问题,具体可以归为以下几个方面。
1.1安全意识有待加强
近年来,高校实验室安全越来越受到社会关注,虽然高校做了大量的安全管理工作,但仍有部分师生对实验室安全问题重视不够,安全意识淡薄,违规操作较多[5]。管制类化学品往往涉及到易燃、易爆、腐蚀,甚至是剧毒,这些特殊的化学品若不引起重视,会埋下安全隐患,如一些实验人员在使用管制类化学品过程中随意将其放置在实验桌上,暴露在空气中,使用过程中也不按照正确的操作规程进行操作和防护,还有一部分实验管理人员虽然长期使用此类化学品,但总认为自己实操经验丰富,不可能出现任何问题,最终在使用过程中操作上有所松懈,导致意外发生。这些情况都是因为实验人员的安全意识不足,一旦遇到突发事件不能在第一时间做到正确的处理。
1.2储存场所不符合要求
一些高校的化学品存放仍在使用传统的试剂柜,这类试剂柜仅适用于存放普通化学药品,有的甚至还是木制柜子,其安全性和安防性完全达不到管制类药品的储存要求。2018年公安部颁布了《易制爆危险化学品储存场所治安防范要求》(GA1511-2018)在储存场所的分类,防护区域和部位,配套的安全防范设施等方面做了最新的防范要求[3]。多数实验室所使用的管制类化学品都有暂存在该实验室中的现象,实验室储存条件不达标势必给实验室的安全埋下祸端。此外,某些实验室随着科研方向的不断深入,实验室储存的管制类化学品种类和数量不断增加,过期试剂也越来越多,这也给实验室带来更多的安全隐患。
1.3采购管理存在漏洞
现在有很多高校都严抓管制类化学品的采购,国家法律法规也明确规定在公安部门备案的管制类化学品,必须向有经营许可证的经销商购买。但仍有高校的部分实验室的老师和学生通过网购、电话等渠道向供应商购买管制类化学品。这种情况下学校层面很难监管管制类化学品的流通和使用,给实验室带来很多的安全隐患[6],然而一旦公安部门查到管制类化学品的供应商,就会根据供应商那边的购买记录倒查到学校相关人员,严重者甚至触犯法律。1.4使用过程管理不严很多高校都实行管制类化学品登记制度,也下发了管制类药品登记台账,但在实际使用过程中并没有按照规定严格执行,导致账目不符情况时有发生。实验过程中,部分实验室管制类化学品存放不规范,实验人员取用后未将管制类化学品及时放回试剂柜中,违规操作时有发生。甚至有部分实验室管理不够严格,实验人员可直接从实验室将管制类化学品带出,造成严重后果,如2013年复旦大学投毒案,某研究生就从实验室中偷出剧毒化学品N-二甲基亚硝胺,将其注入饮水机导致其室友中毒死亡。
1.5废弃物处置不合理
根据国家要求,实验室产生的危险废物必须委托有资质的废弃物处理公司统一回收处理,多数学校也出台了实验室废弃物回收的相关安全管理要求。但仍有部分实验室未按照规定执行,处理危险废弃物不规范,废弃物回收标签填写不清,废弃溶液随意混放,管制类化学试剂随意丢弃现象仍然存在,有人甚至直接将试剂直接倒入实验室下水道中,造成环境污染。
2化学实验室管制类化学品安全管理的探索
2.1加强安全教育与准入制度
美国人海因里希通过分析多起工伤事故发现事故的发生主要是由于人的不安全行为和物的不安全状态,其中人的不安全行为是事故发生的主要原因,约占事故发生的89.8%[7]。因此,强化安全教育是高校提升实验室安全的重要方式,只有在一开始提升实验人员对管制类药品的安全意识,加强安全教育与准入制度,才能引起实验人员的重视。第一,加强实验人员的准入制度,实验人员进入实验室前应通过学校设置的准入安全教育,包括学习实验室安全知识手册、参加三级安全教育培训、进行实验方案的评估、通过实验安全知识考试等等。通过实验方案的评估重点了解所要开展实验内容中管制类化学品的情况,通过查阅管制类化学品安全技术说明书(MaterialSafetyDataSheet,MSDS)了解所使用的管制类化学品的危险特性、侵入途径、健康危害等信息,掌握管制类化学品的储存条件和应急措施,做好个人防护工作;第二,开展化学品专项安全教育培训,包括化学品的防护知识、应急处理和自防自救教育,开展实验室事故应急演练,有效提高实验人员的安全自救能力。
2.2完善储存条件和场所
管制类药品不能一味禁止在实验室中存放,药品的运送和取用问题将使得教学和科研工作的开展异常困难,因此与其严格禁止实验室存放增加管理难度,不如根据国家相关法律法规和高校的管理制度进行场所认定,可分为由学校部门统一管理的管制类化学品仓库和由实验室自行管理的暂存柜,这两类不同的存放区域也应符合对应的安全管理要求。根据《易制爆危险化学品储存场所治安防范要求(GA1511-2018)》的要求对实验室储存场所进行检查、认定,配套相应的安防设施和安全防护设施,根据实际存储的管制类化学品的属性配备相应的防爆药品柜、酸碱存储柜、视频监控系统和通排风装置,且此类药品柜必须进行双锁管理,方能满足管制类化学品储存的条件。对于高校实验的暂存柜,可将实验室根据实验室存放或实验所使用的管制类化学品进行分级管理[8]。其中,涉及到剧毒化学品和第一类易制毒化学品可定义为高度危险实验室,涉及到第二类易制毒、第三类易制毒和易制爆品可定义为危险实验室。对管制类化学品必须做到分类有序,标签清晰;固液、酸碱、氧化剂和还原剂等按要求分类存放,腐蚀性溶剂配有二次防泄漏容器[9],通过国家规定的储存场所条件和高校实验室的分级认定后,该实验室方有资格购买、暂时储存和使用管制类化学品,且管制类化学品的用量应受到严格管控,不超过实验室药品一周的使用量。
2.3建立管制类药品全过程管理机制
大数据时代,高校可依托网络科技手段,建立高校化学品管理平台,在平台上引入多家有经营许可资质的商家或厂家,对管制类化学品实行全过程管理。首先购买管制类化学品的教师必须先向公安部门进行备案,在向化学品管理平台上备案过的有相应经营许可资质的商家或厂家提出购买申请,由实验室安全负责人和所在单位部门审核,学校管理单位和保卫处审批、备案,并通过公安部门办理审批手续,取得公安备案证明后方能通过正规渠道获得该试剂。购买后,使用老师必须依规进行管理,根据管理要求,剧毒化学品和第一类易制毒化学品应严格遵守“五双”管理制度[10],即双人领取、双人运输(其中一个必须是教师)、双人双锁、双人使用、双人记录,剩余不用或者过期的试剂或空瓶的处置必须按规定进行、双人签字确认。第二类易制毒、第三类易制毒和易制爆品分类存放、双人双锁,做好领用、使用和处置记录。实验开展过程中,实验人员必须精准称量,按需取用,在取用记录本上签字记录,并在化学品管理平台更新数据。为避免管制类化学品废弃物处置不当,这类化学品须由教师本人通过提前备案进行报废处理,对随意处理的实验室予以重罚。同时,严格控制管制类化学品的使用,尽可能少用或者不用,减少实验室安全隐患。最终回收的废弃物,分类存放,贴好标签,委托有资质的单位及时清理处置。
2.4明确安全管理职责
学校应积极推进建立实验室安全责任体系建设,建立“学校-学院-学科-实验室-实验人员”的五级安全责任体系。学校党委书记和校长作为一级责任人,学院党委书记和院长作为二级责任人,学科负责人作为三级责任人,各实验室安全责任人作为四级责任人,实验人员作为五级责任人,结合学校自身特征,建立健全管制类化学品管理制度,层层落实实验室安全职责,推动管制类化学品安全管理。根据“谁主管谁负责、谁签字谁负责、谁使用谁负责”的原则[10],确保管制类化学品的使用严格按照实际使用进行领取、使用并登记。学校相关部门和学院可根据实验室分级管理原则和认定结果,加强对相关实验室的安全检查和隐患排查工作,定期要求对管制类化学品库存进行盘点,做好相关使用登记记录。
一、“一体两翼”的课程体系的构架
2001年石家庄市提出了建设“药都”的目标:计划将本市建成国内最大的抗生素、维生素生产基地以及国内外具有一定优势的半合成抗生素、生物制药基地与中药现代化基地,形成在国内有较高知名度的“药都”。按照高等职业教育“能力本位观”的要求,针对制药行业一线职业岗位群对知识、能力、素质的实际需求进行调研,发现在大量需求化学制药生产、运行、管理岗位的同时,围绕制药技术的设备维护岗位和药品营销岗位也成为制药行业人才需求增长点。基于上述市场调研结果,石家庄职业技术学院经过专家指导委员会论证,确定了以化学制药技术为主体,制药设备维护和医药营销为两翼的“一体两翼”课程体系架构,这种“一体两翼”课程体系按类型由实践和理论两个教学部分组成。
1.实践教学体系构成
(1)基本技能模块。具有良好文化修养、美学修养、纪律观念、具有较强自学基础和能力、科学锻炼身体的基本技能:通过政治理论与道德修养、军训、体育等实训课程来形成;计算机、英语应用能力:通过英语课的听说训练、上机实训来形成。(2)职业基本技能模块。具有基础化学实验知识的学习、操作、分析、设计能力;化工生产设备认知、操作、设计、维护等基本能力;化工生产系统基本参数测量及自动控制的基本能力;识、读企业生产设备图和工艺流程图的基本能力;化工生产过程中进行零件加工、设备维修及检修的基本能力;药品生产过程关于原料、中间体、产品的分析检测的基本能力;通过基础化学实验、化工机械实训、化工仪表及自动化实训、药物合成实验及药品分析实验来形成。(3)双证书模块。中级分析工证书:化学实验的基本操作技能;实验室常用设备的使用、保养;常用试剂的配制方法,实验数据的处理能力;通过分析工培训来形成。(4)主体核心技能模块。具有化学合成药物生产的实用基本技能、工艺生产控制的基本能力、工业生产认知基本能力。(5)设备维护方向技能。具备常见化工制药机械的有关维护、维修、安全使用等基本能力。(6)医药营销方向技能。具备各种医药产品的营销策划、推销能力等。“一体两翼”所需的能力通过专业技能测试、生产顶岗实习、工作实习等形成。
2.理论教学体系构成。以职业岗位群需求为中心设置课程体系。一个“主体”:化学制药技术工艺操作控制方面以有机化学、化工原理、药物合成反应、药物分析与检测技术、制药工艺学、工业药剂学、制药工程设备、药事管理等课程为主。“两翼”:设备维护方面以化工机械基础、化工仪表及自动化、制药机械和设备维护为主;药品营销方面以药理学、药物化学、药品营销学为主。这种课程体系的架构增强了专业培养的灵活性、适应性,突出了人才培养的针对性和实用性,满足了社会经济发展对人才的需求。
二、“实境育人”教育教学方法
1.校内“实境育人”环境。校内实训基地不断地改善实验、实训条件。在原有化学基础实验室、化工原理实训室、有机合成实训室、分析测试实训室、纯化水实训室的基础上,又建成了制药专业中试车间,改造了纯化水实训室,又新上纯水自动化灌装线一套。
制药专业中试车间,按照“教学、实用、安全、规范”四大原则进行安装设计,车间内部分为动力区和生产区,公用工程齐全,蒸汽、冷冻盐水、压缩空气、循环冷冻水等全部按照制药厂实景要求安装,是一个小型化的制药车间,实现了院校与企业工厂的“零距离”接触,为学生课程实习、顶岗实习提供了一个完整的校内实境教学平台。在车间内不仅可以进行加热、制冷、高压等反应操作,还可以进行固液分离、流体输送、干燥、精馏等操作,并可以进行化工原理、化工仪表及自动化、化工机械、化学反应工程等多门课程的现场教学,是一个完整的实境教学基地。
为了使实验、实训设备更加贴近教学,提高学生的综合实力,学院又购置了14个单元的化工仿真车间,在此化工仿真车间学生可以模拟例如离心泵、换热器、压缩、吸收、精馏、间歇反应、连续反应、加热炉、常减压蒸馏等操作。仿真车间涉及的仿真软件都具有真实的工业背景,工艺流程、设备结构和自控方案都来源于实际;精选的单元操作内容都是制药工业中最常见的;操作与控制界面先进;突出操作实践。仿真车间的建成和使用,在实境教学中也发挥了巨大的作用。
2.校外“实境育人”环境。加强校内实验实训条件建设的同时,根据学生职业能力培养的要求,充分利用社会资源,依托行业优势,加强校外实习实训基地的建设。近几年,化学制药技术专业先后选择了一批技术装备先进,管理科学规范,生产规模适度的生产企业,采用多种方式与之合作,共建校外实训基地。
采用走出去的方式与石家庄某制药厂合作,共建药物制剂实训基地。专业课的课程实验、工程实验、毕业设计均可在工厂由专业教师和工程技术人员共同指导完成,学生以工人的身份在生产一线跟班劳动,在生产实践中学习,使学生对药品生产过程的工艺、设备、车间布置、劳动组织、产品物流、市场状况、环保要求和新材料、新工艺研究开发等有全面的了解和认识,为“零距离”就业奠定基础。通过与多家企业建立教学、研发和技术服务的关系,使产学研合作模式初步形成,极大地促进了化学制药专业的发展,达到了校企合作,互惠双赢的目的。
3.“实境育人”的实践教学体系。强化实践教学,使学生的大部分精力放在提高自身技术操作水平和技术改造水平,主动适应社会的需要。把实践教学内容贯穿于整个教学过程中,形成“工学结合”的实践教学内容体系,建立了相对独立的六步走实践教学体系:即进行化学实验的基本训练和对生产企业的体验实习、进行职业基础课程的实训和双证书培训、进行职业技术课程的实训与实习、顶岗实习、进行专业技能的训练与测试、进行工作实习或毕业设计。环节中渗透爱岗敬业、艰苦朴素、吃苦耐劳等人文素质的教育。
三、“一体两翼、实境育人”课程体系实施的保障机制
1.规章制度建立与执行。学院积累多年教学管理经验并遵循教育规律,制定和形成了教学管理规范和教学管理制度,制定了教学管理文件汇编,使教学管理规范化和科学化。我系根据各专业特点,进一步完善和健全系级教学管理制度,建立健全学生管理规章制度,并聘请了6位具有高级职称、实践经验丰富的知名专家成立了“专业指导委员会”。教学工作严谨、规范,严格执行各项教学管理制度,形成了一套行之有效的教学质量监控体系。
2.实力雄厚,爱岗敬业的教学师资队伍。化学制药技术专业现有专任教师17人:其中教授2人,副高职5人;具有双师素质教师13人;硕士研究生8人;院级骨干教师8人。本专业教师在高职教育的改革中边探索边总结提高,取得了良好的教学成绩。
3.教学质量标准健全。制定《教学管理规范》,对课堂教学、实习、实训等各教学环节都制定了标准和要求。还根据学生提前就业所带来的对教学过程的影响,在广泛调研的基础上制定了“关于加强毕业设计(毕业论文)工作的意见”、“提前就业学生教学要求”、“学生工作学期教学组织和管理办法”等文件,及时解决教学过程中出现的问题,适应新时期教学需要。
四、“一体两翼、实境育人“课程体系的成效
1.实践能力大幅度提高。课程体系能满足培养目标对职业能力培养标准的要求,并能根据技术发展的实际予以更新。这套完整的课程体系从化学制药专业2001级开始策划建立并实施。几届学生下来,学生的实践动手能力得到很大提高。
2.高就业率。几年来,已经有400多名学生在校内外实训基地完成实习实训任务,基本实现了“工学结合”的教育模式,学生“零距离”上岗。一次就业率达95%以上。
3.实质性办学。有校内的实训车间作基地,与多家企业实现资源共享、信息共享,建立了紧密的合作关系,并与几家企业开展实质性联合办学的探索实践。
4.高就业质量。由于企业参与教学全过程,培养的学生符合企业的用人要求,因此,毕业生更加适销对路。并受到用人单位的一致好评。
5.落实双证书。2004年首次开展“化学检验工中级工”的培训和考核工作,02级60名制药专业学生全部拿到《化学分析中级工》证书,增强了学生就业的竞争实力。04级将分析工培训纳入人才培养方案,所有学生经过培训,既能拿到证书。