大學(xué)民族預(yù)科化學(xué)教學(xué)實(shí)驗微型化是實(shí)驗課改革的新途徑

任新宇

摘 要：本文探討了大學(xué)民族預(yù)科化學(xué)實(shí)驗改革的一種新途徑：微型化學(xué)實(shí)驗，化學(xué)實(shí)驗微型化即可顯著節(jié)省化學(xué)試劑和試驗時間，減少環(huán)境污染，又有利于培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察，認(rèn)真操作分析問題，解決問題的能力，從而提高了實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：微型實(shí)驗；化學(xué)；環(huán)境保護(hù)

化學(xué)書一門以實(shí)驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，實(shí)驗室培養(yǎng)少數(shù)民族學(xué)生能力的重要環(huán)節(jié)，通過實(shí)驗，理解和鞏固化學(xué)知識，培養(yǎng)和提升學(xué)生實(shí)驗技能，技巧及思維觀察好獨(dú)立工作能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事是的科學(xué)態(tài)度好嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。要全面提高教學(xué)質(zhì)量，必須積極開展實(shí)驗教學(xué)改革，化學(xué)實(shí)驗，特別石油及化學(xué)實(shí)驗具有放應(yīng)時間長，毒性大，易揮發(fā)，易燃，易爆，消耗藥品試劑較多，環(huán)境污染較重，安全性較差等弊端。在當(dāng)今實(shí)驗學(xué)時緊張，藥品試劑價格上浮幅度大而經(jīng)費(fèi)短卻的情況下，常規(guī)儀器實(shí)驗約束了一些必要的實(shí)驗開出。如何改善化學(xué)實(shí)驗室的環(huán)境，提高實(shí)驗室的安全性，保護(hù)人生健康、解決這種問題的新途徑是化學(xué)實(shí)驗微型化，這是國內(nèi)外近年來日益廣泛使用的一種新的試驗方法。

通過學(xué)習(xí)我們知道微型化、無害化化學(xué)實(shí)驗始于80年代中期。它是在一些專門設(shè)計的微型化儀器、裝置中所進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗，其藥品和試劑的用量常常是常規(guī)實(shí)驗的幾十分之一，甚至更少，所以稱為微型化學(xué)實(shí)驗。迄今為止我國已在近800所大專院校和中學(xué)得到推廣應(yīng)用。現(xiàn)在美國、澳大利亞、南非等國均已成立全國性微型化學(xué)中心（National Miciosale chemistry center）（請注意：微型化學(xué)已成為國際通行的專用名詞）以推動本國的微型實(shí)驗工作，我國的微型化學(xué)實(shí)驗研究中心也已經(jīng)成立。

化學(xué)是以實(shí)驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗（實(shí)習(xí)）課是培養(yǎng)學(xué)生能力的重要環(huán)節(jié)，要全面提高有機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量，必須注重實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)和學(xué)生能力的培養(yǎng)，積極開展實(shí)驗教學(xué)改革。課程改革后，給出了明確的教學(xué)目標(biāo)；（1）訓(xùn)練學(xué)生的基本實(shí)驗操作技術(shù)和技能；（2）訓(xùn)練學(xué)生具有良好的實(shí)驗室工作習(xí)慣和素養(yǎng)；（3）培養(yǎng)學(xué)生具有獨(dú)立進(jìn)行試驗研究工作的初步能力；但化學(xué)實(shí)驗藥品大多屬于消耗品，由于藥品及玻璃儀器的價格上漲，這一環(huán)節(jié)的成本是非常昂貴的，而且對環(huán)境的污染也是相當(dāng)嚴(yán)重的。針對這一問題，我們采取常量與微量相結(jié)合的做法，首先用常量儀器進(jìn)行制備，其產(chǎn)物為其它實(shí)驗所用產(chǎn)品；例如用燃料酒精蒸餾制備試劑乙醇等；用微型儀器代替常規(guī)儀器，在保證教學(xué)效果前提下，進(jìn)行微量操作試驗研究，通過對實(shí)驗條件、實(shí)驗內(nèi)容及裝置的研究改進(jìn)后，讓學(xué)生全面進(jìn)行實(shí)習(xí)操作。實(shí)驗微型化后，首先由于用量減少，要得到正確結(jié)果，必須認(rèn)真預(yù)習(xí)，準(zhǔn)確操作，否則還出現(xiàn)沒有產(chǎn)品的現(xiàn)象。所以對學(xué)生的要求更高更嚴(yán)了，有利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和良好的科學(xué)作風(fēng)；其次實(shí)驗微型化后，節(jié)約了化學(xué)試劑，降低了教學(xué)成本，許多花費(fèi)較大的項目也可開設(shè)，同時減少了由于實(shí)驗所產(chǎn)生的環(huán)境污染，增強(qiáng)學(xué)生勤儉節(jié)約和環(huán)保意識。在實(shí)驗教學(xué)過程中，我們有意識增加了一些設(shè)計性實(shí)驗，教師指定題目或自選，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生從查閱資料開始，設(shè)計方案，準(zhǔn)備儀器，配制試劑，實(shí)際操作到分析數(shù)據(jù)，實(shí)驗報告這一全過程都讓學(xué)生自己完成，收到了良好的效果。

微型化試驗的特點(diǎn)

微型化學(xué)實(shí)驗以其使用微少量試劑，采用微性化學(xué)試劑進(jìn)行試驗為主的主要特征，與常規(guī)實(shí)驗相比，有以下顯著特點(diǎn)：

一、實(shí)驗現(xiàn)象明顯，實(shí)驗時間縮短1/3至1/2，同樣的時間可安排更多的實(shí)驗內(nèi)容，學(xué)生興趣高，試驗效果好。節(jié)約藥品90%以上，節(jié)約了經(jīng)費(fèi)開支。

二、儀器嚴(yán)密性好，大大減少了環(huán)境污染。

三、實(shí)驗操作更簡單，更安全。

四、易于洗滌，節(jié)約能源顯著。

采用微型實(shí)驗，顯著地改變了實(shí)驗所需用的昂貴試劑好嚴(yán)格的三廢排放規(guī)定等不利因素。例如，在【無機(jī)化學(xué)】實(shí)驗課中，氧化還原的實(shí)驗課中，介質(zhì)對高錳酸鉀氧化性的實(shí)驗，采用微型化的方法，在不影響實(shí)驗效果的前提下，減少用藥量近1/2.改變了以前常規(guī)中采用1～2ml加藥量，采用點(diǎn)滴【僅加1～2滴】加藥法就可以節(jié)省藥品進(jìn)90%。

五、微型化學(xué)實(shí)驗的實(shí)踐

化學(xué)實(shí)驗的微型化，除了充分體現(xiàn)其節(jié)約藥品試劑，減少污染這一特點(diǎn)外，更重要的是能保證和提高實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量，我們保證實(shí)驗教學(xué)大綱的切實(shí)執(zhí)行前提下，將常規(guī)實(shí)驗和微型實(shí)驗適當(dāng)合理安排，以確保學(xué)生實(shí)驗技能的訓(xùn)練和能力的培養(yǎng)，即將一些制備實(shí)驗和性質(zhì)實(shí)驗改進(jìn)為微型以后，首先充實(shí)了實(shí)驗內(nèi)容，提高了實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量，將一些定性的實(shí)驗上升為定量水平，對學(xué)生要求高了，嚴(yán)了，學(xué)生們使用現(xiàn)代儀器的機(jī)會多了。增強(qiáng)了學(xué)生的科學(xué)意識。培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和良好的科學(xué)作風(fēng)，第二實(shí)驗微型以后，試劑用量少了，反應(yīng)時間短了，要得到重要的實(shí)驗結(jié)論，學(xué)生必須仔細(xì)觀察，認(rèn)真操作。同時完成實(shí)驗所花費(fèi)的時間少了。這樣學(xué)生有充裕的時間深入思考，縮短了實(shí)驗課，縮短了實(shí)驗課，減少了學(xué)生負(fù)擔(dān)，第三微型化學(xué)試驗節(jié)約了化學(xué)試劑約三分之一-三分之二，減少了實(shí)驗所造成的污染，學(xué)生收到了世紀(jì)的環(huán)保教育，增強(qiáng)了勤儉節(jié)約，環(huán)境保護(hù)和自我保護(hù)意識。

微型化學(xué)實(shí)驗是90年代，實(shí)驗化學(xué)改革的新趨勢，是符合我國國情的，具有生命力的化學(xué)實(shí)驗化學(xué)改革的新途徑，他以處理量少，節(jié)約藥品和時間，操作簡便，同時明顯地減少實(shí)驗室三廢等顯著特點(diǎn)，使越來越多的人對其研究和推廣使用。然而微型實(shí)驗方法本身也存在一定的局限性，怎樣才能使微型化化學(xué)實(shí)驗教學(xué)做得更好一些，仍需反復(fù)實(shí)踐，不斷探索，才能得到不斷改善和提高。

微型、無害化學(xué)實(shí)驗?zāi)艽龠M(jìn)實(shí)驗教學(xué)的全面性得以實(shí)現(xiàn)，一改“黑板上講實(shí)驗”的落后教學(xué)方法，用實(shí)驗教學(xué)法來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，對發(fā)揮學(xué)生自覺性、創(chuàng)造性、積極性，發(fā)揮學(xué)生主體作用，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生觀察能力、實(shí)驗?zāi)芰Α⑺季S能力及提高教學(xué)質(zhì)量是有益處的。因為學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗室的作業(yè)中不僅學(xué)到第一手化學(xué)知識和動手技術(shù)，由于教師的指導(dǎo)得法，循循善誘嚴(yán)格要求，受到科學(xué)方法和思維的訓(xùn)練，還得到科學(xué)精神和品德的培養(yǎng)。