化學實驗教學設備的有效綜合利用

[摘 要]目前，缺乏資金投入的高校化學實驗設備在實際應用中存在問題，現從實驗教學的內容、思想、手段和方法上，綜合現有化學設備，切實發揮老舊設備、重復購置設備的現有功能和提高設備的利用率，是行之有效之舉。

[關鍵詞]實驗設備 有效綜合 改進實驗 利用率

[中圖分類號] O633 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）14-0028-03

高等學校的儀器設備是一種教育資源，是辦學的物質基礎和必要條件，在一定程度上反映學校的教學質量、科研水平、管理水平，也是學校綜合實力的標志之一。目前地方高校由于實驗設備經費的不足，造求實驗設備利用率極低，嚴重制約了師生從事實踐教學活動的積極性。如何提高實驗室儀器設備的利用率，盡可能減少設備的閑置和浪費。通過長期的實踐教學，筆者認為，深挖現存設備的潛能和改革實驗課程體系，對設備進行適當的綜合，盤活現有設備，使之真正能夠發揮其作用，具有重要的教學實踐意義。

一、現有化學教學實驗設備存在的問題

（一）實驗設備陳舊老化，無法滿足教學實踐

類似我院的地方院校的理科化學教學實驗室的設備，大多數都是購置年代久遠、實驗精度差、測出數據誤差大、可信度低的設備，而且很多實驗教學設備，早已超過了使用壽命，故障率也非常高。再加之實驗教學經費和設備維修費用少得可憐，投入實驗教學中的設備就更少，根本無法滿足學生進行科學實訓的要求。由于設備的投入不足和實驗經費的匱乏，造成設備的閑置。從而大大降低了實驗教學應有的效果，嚴重制約了師生進行實踐活動的積極性。

（二）實驗設備重復購置，設備使用率低

實驗室管理體制存在著一定的弊端，這是因為實驗是附屬于各專業教學教研室，每個教研室自成體系，各自追求實驗設備盡可能齊全，形成了自家設備，自家用的條塊分割體系。這在理科實驗室表現得尤為突出。使得許多功能相同或相近的設備得不到有效的利用。造成在儀器的采購方面，重復購置。在這樣的情況下，其設備的使用也僅僅是每年有限的幾次。隨著教研室每隔幾年課程體系的變化，實驗教材內容的更新，需要添置一些必要的配套教學實驗設備。有些設備性能單一，各專業實驗室為了追求設備的齊全，對某些設備沒有充分的論證，盲目購進。造成這些設備長期擱置，還有些設備長期處于待修狀態，所有這些都造成了設備利用率的偏低現象。

（三）實驗設備性能，沒有得到有效的利用

對實驗設備的性能的認識和了解，存在一定的局限性。在實際化學實驗教學中，對于購置的實驗設備，不做充分的了解。只要實驗題目的實驗內容涉及該實驗設備，按照實驗教材的有關內容、原理、步驟和實驗設備說明書的有關規定及操作規范去逐步實施，得到的結論能夠證明相關的基本理論和常識就可以了。另外，很多教學人員和維護實驗設備的人員，認為設備只能從事特定的實驗項目，造成對實驗設備性能的應用單一，無法對其在實際工作中的間接應用作深入的研究和開發。

（四）實驗課程體系單一，造成設備閑置

類似我院的缺乏資金投入的很多高職高專院校，按照教育部規定的教學大綱，完成規定的實訓課時，已是很多院校的共識。實驗設備的投入，也是根據教學大綱的規定和規范，結合實驗教材，逐一羅列出來而后采購。實驗課的開設，是按照選定的實驗教材實施，結果造成某些實驗設備相隔幾年，也用不上幾次。一旦生源減少，參加實踐課程的人數較少，課時不飽和，需要適時調整實驗課程內容，以減少不必要費用的支出，再加上學校實驗經費明顯投入不足，造成大量實驗設備的閑置。

二、充分挖掘現有設備的潛能

（一）改造老舊設備，以舊促新

對于實驗室的早期產品或者即將淘汰的過時實驗室設備，應做充分的調查研究，摸排論證，加以分類。對于實驗精度差、測出數據誤差大、可信度低的且未經有效利用的有較長壽命的儀器設備，采取可降級使用，只做定性實驗，不做定量分析。通過對這些設備的改造，如通過與先進設備的比對，進行矯正。配備必要的開發軟件和計算機控制，進行數據的處理。對于那些使用壽命即將到期的實驗設備，可作為演示實驗的替代品或實驗室維護人員提高維修儀器設備的參照物。通過改造老舊設備，提高了實驗的技術水平和方法。

（二）重復購置的儀器，，合理安排利用

目前，對于重復購置的儀器，很多缺乏實驗設備投入的學校，主要基于兩種考慮：一種是相同儀器功能單一，以備常規實驗教學之需。另一種是相同儀器功能較多，對于此類儀器，一方面，滿足學生常規教學實驗的需求；另一方面，是為了適應新的教學內容的需要。當儀器購買以后，實驗教學人員和維護設備的工作人員應積極探索和加以充分論證，盡最大可能地提供此類儀器功能的完備信息，使儀器在教學一線和科研領域發揮積極的作用。

（三）加強對設備用途的再認識

加強對設備用途的再認識，充分發揮其性能。對實驗設備性能的充分了解和認識，是今后實驗室設備得到有效利用的趨勢。就拿折光儀來說，對折光儀的儀器性能認識，很多教學人員只停留在實驗教材規定的實驗內容和項目上，如折光率的測定。對該儀器其他的性能和用途不做充分的了解和認識。使得該儀器的利用率大打折扣。折光儀，除了能夠測定物質的折光率以外，還能測量糖的濃度、間接測量食品的濃度、測量水溶液的濃度等等。再拿具體測定的物質來說，其應用的范圍就更為寬泛。

（四）采用素質教育的模式，謀劃單一設備的功能

采用素質教育的實驗教學模式，不僅使學生所學知識得到進一步鞏固和加深，其動手操作能力也能得到明顯提高。而且對所操作的儀器使用原理掌握得更加透徹，思維更加開闊和發散，思考問題更加全面、系統、到位，使那些原本使用率極低的儀器得到充分的利用。如湛江師范學院化學科學與技術學院的徐旭耀等教師，在做了大量前期準備工作的基礎上，以“電導率測定的應用”為試驗題目，加以拓展。學員通過調查研究相關實驗教材和文獻，發現可以用電導率測定醋酸的電離常數、氟化鈣的溶度積常數、乙酸乙酯皂化反應的速率常數、水溶性表面活性劑的臨界膠束濃度等。此實驗題目不僅涉及的知識面較廣，且兼有熱力學、動力學、膠體與表面化學的內容。

三、改革實驗課程體系，有效綜合化學實驗設備

（一）深化設計化學實驗的能力

傳授知識和發展能力是實驗教學的目標之一。設計是鏈接知識與智能的橋梁，設計的過程貫穿著知識的運用和求新創造的過程。設計實驗能在較短的時間內快速提升學員知識的遷移能力和創造性思維的發展。通過設計化學實驗，使他們學會如何控制或改變實驗條件、選擇什么樣的儀器來實施實驗、如何運用規律解釋自然現象、如何由諸多的現象歸納出本質的結論、如何探索化學規律等。鑒于此，根據學校的現有設備和性能，通過設計不同的實驗題目，將老舊、新設備有效地加以綜合，從而形成一套成熟的實驗設備高效使用的調劑方法。

（二）加強化學實驗的綜合實訓

從現有學生化學實驗教材的內容上看，化學綜合實驗是指化學基本知識和化學基本技能的綜合運用。其基本知識的內容包括常見儀器的用途、使用方法、常見物質的制備原理、檢驗方法等。基本技能包括加熱、分離、提純、稱量、溶液配制、儀器組裝、氣密性檢查、洗氣、滴定等。通過化學綜合實驗系統的訓練，不僅能夠強化學生的實驗技能和操作水平，也能對所學理論有系統的認識。通過不斷強化實驗實訓內容，并不斷地總結現有儀器設備使用存在的局限，通過改進設備或改進操作方法，使實驗設備得以高效利用。

（三）改進實驗作為探究課題

通過日常的教學實踐，對實驗教材所涉及的現有儀器的性能和功能，不斷充實和加以完善。并對實驗內容存在的問題加以不斷的總結，通過所發現的問題，綜合現有設備，提出合理的解決方案和可行性報告，進而衍生出與之相關的探究課題。綜合現有設備不僅為教學實踐提供有力的保障，也為今后的科研實訓和科研素質的提升打下一個良好的基礎。也為行之有效地利用現有設備提供可借鑒的參考依據。

（四）科研課題改作綜合實驗

科研課題分解成綜合實驗。是近幾年高校比較流行的、適應社會發展趨勢的一種實驗教學模式。科研人員將自己較為成熟的實驗成果，派生出一系列的試驗項目。對分解的每個綜合實驗，分步驟地對實驗課題的各個環節加以深入探討和研究，并進行有效評估，確實保證科研課題的可信度。使有效綜合現有設備充分發揮其效能的幾率大大增加，也為學生提早介入科研研究和掌握科學的研究方法做了鋪墊。

總之，綜合現有老舊設備、新設備，結合各校實際情況，通過改革實驗課程體系，深化實驗教學內容。設計性實驗、化學實驗的綜合、改進實驗、科研課題分解成綜合實驗等方法的實施，不僅是今后高校實驗發展、研究的趨勢，也是緩解資金不到位而造成實踐教學難以進行的行之有效的手段。

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[責任編輯：左 蕓]