基礎有機化學實驗室精細化管理及實施細則

劉靜　嚴軍林

（陜西師范大學化學化工學院，西安　710119）

基礎有機化學實驗室精細化管理及實施細則

劉靜*嚴軍林

（陜西師范大學化學化工學院，西安710119）

對實驗室進行精心布局，分別制定所有實驗參與人（學生、教師和實驗員）的實驗規程，形成了一套符合基礎有機化學實驗教學過程實際、完整細致且可執行的管理細則，實現了實驗室的精細化管理和安全順暢運行，有效地保證了教學質量。

化學實驗室管理；安全管理；基礎化學實驗；實驗室制度；實驗守則

1　引言

基礎有機化學實驗是培養具有熟練有機化學實驗技能和扎實有機化學基礎知識，能夠適應未來發展需要的有機化學專業人才的關鍵環節，是化學相關學科實驗教學的重要組成部分。基礎化學實驗教學過程遵循著實驗員準備、教師講授、學生操作的過程［1，2］，基礎有機化學實驗教學也不例外，但其每個環節也有著自身的特殊性：（1）準備的器材種類多，數量大，占用率高。每學年所用器材（器皿和儀器）達50多種（本文所有數據以陜西師范大學基礎有機化學實驗室實際核算），5間實驗室平行進行實驗所需器材總數超3000個，而且多數實驗的時長達5-6小時；（2）授課學生專業廣、人數多。每學年涉及5個學院11個專業約900名學生，總授課可達5.2萬人時數；（3）實驗所用藥品和試劑種類多，存在一定的安全風險。所用藥品和試劑幾乎涵蓋了化學學科里所有的物質種類，其中多數有機類試劑的揮發性強并具有一定毒性，如乙醚、苯、甲醛、乙酸酐等；而無機類藥品包含大量強氧化性和腐蝕性物質，如濃硫酸、濃硝酸、重鉻酸鹽等。（4）涉及這些化學物質的相關操作稍有不慎就會發生危險。正是這些特殊性決定了基礎有機化學實驗室管理任務重，安全隱患多，對實驗室管理的要求極高［3-6］。

目前，高等院校對各類實驗室都制定了通用性的大綱式管理制度［7-9］，其針對的是一類實驗室，是綱領式的指導，對具體實驗室管理的針對性和可執行性不強。因而，亟需制定一套完整而細致，符合基礎有機化學實驗教學實際的實驗規程和實施細則，實現對基礎有機化學實驗室的精細化管理［10-12］，降低實驗風險，提高教學質量。本文對實驗室進行精心布局，對所有物品進行細致分類安排，針對所有實驗參與人（學生、教師和實驗員）分別制定實驗規程，形成了一套完整的精細化管理細則。在此基礎上，鑒于基礎有機化學實驗參與人范圍廣和流動性大，作者將這套管理細則以簡練語言分成模塊化的規章制度，張貼到相應位置，方便所有參與人隨時查看并遵照執行。兩年多來，運用這種方式，基本實現了實驗前處處整潔，擺放規范；實驗過程有章可循，安全有序；實驗后恢復如初，有效地保證了實驗教學的平安順暢；鞏固了“安全有序、科學嚴謹”的實驗室宗旨，體現了“以人為本”的實驗室理念。相信這套管理方法可在化學相關實驗室進行推廣，也可為其他實驗室的籌備和建設提供有益借鑒。

2　基礎有機化學實驗室精細化管理細則

基礎有機化學實驗室的主要任務是訓練學生的實驗操作技能，培養學生良好的實驗習慣，而人和物的安全則是實現教學任務的前提，因而實驗室管理的首要任務是安全管理。安全管理首先是進行安全物質建設，要求實驗室的所有要素都須以“安全第一”為前提，同時配備所有相關的防護工具，以應對可能的危險。在安全物質建設的基礎上，安全管理更重要的任務是在日常管理中規范所有物品的擺放和每一步的實驗操作，消除實驗安全隱患，并形成一系列可操作的安全規章制度；進而通過安全規章制度的執行提高學生的安全防范意識，培養學生的安全理念，建立實驗安室全文化［13］。實驗室管理的第二個任務則是提供物品，維護教學秩序，保證教學過程順暢完成。鑒于此，管理方案也緊緊圍繞這兩個主旨展開，第一部分科學規劃實驗室的總體布置，規范各類物品擺放的地點、個數及其使用規定；第二部分詳細規定實驗參與人在實驗前的準備，實驗中的注意事項以及實驗后的整理。

2.1基礎有機化學實驗室的整體布置

2.1.1基礎有機化學實驗室的安全防護措施

作為化學類實驗室，安全防護是重中之重，而消防工具則是實驗室優先考慮的防護措施。為此，每個基礎有機化學實驗室配備有滅火毯1個、滅火沙1桶、滅火器2個，并放在黑板周圍的顯眼位置以方便取用（圖1a和1b）。基礎有機化學實驗室的另一個常見傷害是液體噴濺，除要求學生進入實驗室時穿實驗服、戴護目鏡外，每間實驗室還配備有洗眼器，每個樓道還安裝有緊急沖淋器。在學生第一次進入實驗室時，每位教師都須教授各類防護工具的使用方法。

圖1　實驗室的安全防護措施

2.1.2實驗室臺面的布置

每間基礎有機化學實驗室設有1張邊臺和3張實驗臺，其中邊臺由3張1.8米的小實驗臺拼成。邊臺是公用物品存放及取用的平臺，主要放置常用工具和公用藥品試劑，其使用頻次最高，因而邊臺的布置是保證實驗室整潔有序和實驗平安順暢的關鍵。首先，邊臺兩端各放置一臺鼓風干燥箱，干燥箱內共放12個小托盤，每個小托盤的編號對應各組組號；使用時，各小組將需烘干器材放入對應托盤，學生不得將托盤拿出烘箱。每臺干燥箱下面的邊臺抽屜為手套抽屜，放置隔熱手套、棉線手套和橡膠手套各2雙，滿足學生取用器材的需要。邊臺的中間部分主要作為稱量區和公用藥品試劑擺放區，其中稱量區配置兩臺電子天平，并將下面抽屜作為工具抽屜，放置藥匙（4個）、稱量紙（2袋）等稱量工具和濾紙（2盒）、沸石、真空油脂、鑷子等常用實驗材料和工具；每次實驗的藥品歸類放置在白色框內，再擺放到邊臺上，以便學生取用和整理。最后安排兩個抽屜分別放吹風機（4個）和垃圾袋。需要特別注意的是，一定要在各抽屜上貼上醒目標簽（圖1c），具體標明放置工具的類型以及包括的工具名稱和個數，以方便學生取用，保證學生使用后能及時準確放回原位，也利于實驗員及時更新補充。

實驗臺是學生實驗的主要地點，其主要特點是使用頻繁、占用時間長，因而布置的原則是盡量減少物品的擺放，避免妨礙學生實驗。每個實驗臺兩端各放置一臺循環水真空泵，兩組之間的試劑架中間掛一把剪刀，在每組試劑架的邊柱上貼有pH比色卡（圖2a），而兩組之間的試劑架則貼上以簡練語言表述的實驗室布局和學生實驗規程。每張實驗臺下面有8個柜子，其中2個柜子作為公用柜子存放部分公用器材，而其他6個則分別分配給在這一實驗臺進行實驗的化學和材料學科的各班學生，保存單組器材，并貼上對應班級的標簽（圖2b）；兩組之間的另外4個柜子則分配給生物、食品、環境專業的學生，同樣也貼上相應的班級標簽（圖2b）。

圖2　實驗臺的布置

2.1.3實驗廢棄物的分類存放

如前所述，基礎有機化學實驗幾乎涵蓋所有的化學物質種類，也涉及所有化學實驗基本操作，因而實驗產生的廢棄物也雜亂無章。基礎有機化學實驗室廢棄物可分為一般垃圾（無害的碎紙片等）、碎玻璃、空試劑瓶和有機廢液，對應地設置垃圾箱、碎玻璃箱、空試劑瓶柜和廢液桶作為存放容器。碎玻璃和有機廢液因具有較大的危險性，特別用黑黃警戒線在邊臺的角落開辟警戒區放置碎玻璃箱和廢液桶（圖1d）；而空試劑瓶則放入專門的試劑柜（邊臺的第一柜子作為空試劑瓶柜）中（圖1c）。同樣，每個指定地點或容器也貼上垃圾類型的標簽，以提醒學生分類存放垃圾。需要說明的是，學生只負責帶走一般垃圾，其他三類廢棄物則由專業的技術人員進行處理，學生只負責分類收集。

2.1.4實驗器材的分類配發

基礎有機化學實驗用到的器材范圍廣、種類多、數量大，是實驗室日常管理的重點和難點之一。根據器材的使用頻次和易損壞程度，將器材分為自主器材和領用器材。自主器材主要是多個實驗中會重復使用的物品，這類器材又可細分為單組和公用兩部分。單組器材主要是易碎的、較小的玻璃器皿，每組一套，用專門的柜子鎖好，鑰匙交給學生本人保管，使用一學年。這樣的安排雖然在首次分配時需要的器皿數量較多，但是，由于是責任到人，使用時的破損率較低，從長遠看反而會節省器皿的消耗，從而減少管理工作量，降低實驗成本。公用器材主要是一些耐用的、較大的器材，分別放在3個開放的公用柜子里（公用1、公用2和公用3），其中由于高度的原因，鐵架臺及其附件放置在實驗臺側面的柜子（公用3）里。要強調的是，單組和公用器材的詳單一定要張貼到各組的試劑架上（圖2a），以便使用前隨時核對，快速取用；使用后及時準確歸還到原始位置。這種方式有效解決了學生取用時到處找和使用后隨意放置的問題，極大地減少了管理工作量和器材破損率。

領用器材主要是某個特定實驗使用的器皿或較為昂貴的儀器，如長尾接管、恒壓滴液漏斗、索氏提取器、真空油泵等。要注意的是，鑒于溫度計中汞的高毒性，溫度計也歸屬于領用器材。這類器材都由實驗技術人員收納整理到準備室，實驗時，經各組組長登記領用，分發給每位學生；使用完后，再由組長收齊并檢查器材狀態，最后歸還到準備室。實踐證明，這種領用制度在保證器材安全使用的同時，有效降低了儀器的破損率。

2.2基礎有機化學實驗室實驗規程

基礎有機化學實驗涉及的物品種類多、實驗時間長、安全風險較大，如何保證實驗室的安全順暢運行是實驗室管理的最大難點。這一問題的解決，需要所有實驗人員（學生、教師和實驗技術人員）共同參與，協調合作；而針對所有參與人的不同角色及任務特點，分別制定全面細致的實驗規程成為解決這一問題的有效途徑。學生是實驗教學的對象、實驗訓練的主體，但是學生流動性大，操作不熟練，是潛在危險最可能的制造者和受害者，因而學生實驗規程是整個實驗規程的重中之重。

2.2.1學生實驗規程

（1）實驗前，做好實驗預習，了解實驗所涉及試劑和器材的使用規范。

（2）所有學生穿好實驗服、戴上護目鏡（長頭發學生必須將頭發扎起來）進入實驗室，打開電源，開啟通風罩，組長到準備室登記領用器材。

（3）實驗過程中嚴格按照規范進行實驗和使用器材，認真如實記錄實驗現象；若造成器材損壞到準備室登記，重新領用；另外，應隨時保持實驗臺面（尤其是公用臺面）干凈整齊。

（4）實驗完成后，清洗器材，放回相應柜子，鎖好柜門，清潔實驗臺，交回領用器材；最后分析實驗過程和結果，總結經驗，撰寫實驗報告。

（5）值日生（不少于4人）負責打掃衛生（包括地面、窗臺、講臺、邊臺、公用儀器（真空泵、烘箱等）），將垃圾分類收集到指定地點，并將一般垃圾帶走，同時將清潔工具放到指定墻角，最后關水、關電、關窗、鎖門。

（6）注意事項：（a）實驗中需格外注意保持實驗臺面（尤其是邊臺）干凈整齊；（b）實驗室嚴禁帶入食品，廢棄物必須分類收集到相應地點，絕不允許隨意處置；（c）儀器、工具及藥品使用后及時歸還原位，并注意節約水、電及藥品。

2.2.2教師實驗規程

教師是教學任務的執行者，也是實驗室安全和秩序的直接維護者，負責全面提高學生實驗技能，引導學生養成良好實驗習慣，實現實驗教學目標。在熟悉實驗室布局和學生實驗規程的同時，教師在日常教學中應嚴格履行以下程序：

（1）熟悉實驗室整體布局，掌握各類防護工具的使用方法。

（2）實驗教學開始前，認真細致準備實驗教學內容，熟悉實驗流程及細節，親自做好每一個實驗，撰寫其實驗教案，參加集體備課。

（3）進入實驗室后，立即檢查學生的安全防護措施和實驗預習情況；檢查完后，詳細講解實驗。（4）實驗過程中，教師隨時維護實驗室秩序，及時糾正學生的不規范操作，消除安全隱患，并耐心解答學生的疑問，同時督促學生遵守實驗室各項規定。

（5）實驗完成后，仔細查看學生實驗結果，指出不足，督促學生完成實驗室清掃和整理；在下次實驗開始前認真批改學生實驗報告，并及時反饋給學生，同時總結教學經驗。

2.2.3實驗員日常管理規程

實驗員是整個實驗過程的后勤保障，負責規劃整個實驗室，根據實驗需求及時準備一切藥品和器材，并隨時查看藥品和器材的狀態，保證實驗室順暢運行；同時，實驗員也是整個實驗過程的監督人，隨時提醒教師和學生規范操作。在日常管理中，實驗員應遵守以下規程：

（1）科學合理規劃實驗需求，將實驗室的所有物品登記成冊，并標明數量和存放地點，全面掌握實驗室藥品和器材狀態，嚴格執行實驗室布局。

（2）實驗前認真研讀實驗教材，熟悉實驗過程及其細節，精確準備實驗所需藥品和器材的種類及數量。（3）實驗過程中隨時監控藥品的數量和器材的狀態，及時發現不安全因素和不規范操作。

（4）單元實驗完成后對藥品和器材進行全面檢查，做到不缺乏、不浪費，發現問題及時向學生和教師通告，避免類似情況再次出現。

（5）一周實驗完成后，收回所有物品并檢查狀態，及時補充庫存，處理危險廢棄物。

3　結語

針對基礎有機化學實驗教學過程的特點，作者對基礎有機化學實驗室進行科學合理布局，對所有藥品和器材進行細致分類管理，對所有實驗參與人制定詳細實驗規程，基本實現了實驗前處處整潔，擺放規范；實驗過程有章可循，安全有序；實驗后恢復如初，有效地保證了實驗室的平安順暢運行；鞏固了“安全有序、科學嚴謹”的實驗室宗旨，體現了“以人為本”的實驗室理念。相信這套管理細則可在其他化學類實驗室進行推廣，也可為其他實驗室的籌備和建設提供有益借鑒。

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Meticulous Management and Implementing Regulations of Basic Organic Chemistry Laboratory

LIU Jing*YAN Jun-Lin
（School of Chemistry and Chemical Engineering，Shaanxi Normal University，Xi′an 710119，P.R.China）

We re-organized the layout of the laboratory and formulated detailed regulations and instructions for all lab class participants（teachers，students and technicians）.Then，a set of complete，detailed and implementable regulation，conforming to features of basic organic chemistry experiments teaching，was formed to achieve the meticulous management as well as safe and smooth operation of basic organic chemistry laboratory，which effectively guaranteed the teaching quality.

Chemistry laboratory management；Safety management；Basic chemistry experiment；Laboratory rules；Experimental regulation

O6-31；G64

10.3866/PKU.DXHX201601017

，Email:jliu@snnu.edu.cn

陜西師范大學實驗建設與管理處實驗技術研究項目（SYJS201417）