周莉
摘要:分析化學實驗在學生實際動手及科研能力的培養中起著基礎而重要的作用,實驗室管理和準備工作是保證實驗順利進行的前提。本文從實驗教師的角度出發,就實驗室的日常管理、儀器、設備、藥品管理、實驗準備內容、實驗室開放等幾個方面對實驗室管理和實驗準備工作進行了歸納總結,為提高實驗教師工作水平提供了有意義的經驗總結。
關鍵詞:分析化學實驗;實驗準備;工作模式
中圖分類號:G647 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2018)08-0009-02
一、分析化學課程對于大學相關專業的重要性
分析化學在國民經濟的發展、國防力量的壯大、科學技術的進步和自然資源的開發等各方面起著舉足輕重的作用[1]。分析化學是高等學校化學化工、生物、農學、醫學等學科專業重要的基礎課,是一門以實驗為基礎的課程。通過本課程的學習,學生可以深入理解和掌握分析化學的基本理論、基本知識,掌握分析化學的基礎實驗技能,培養學生嚴謹的科學態度、踏實細致的作風、實事求是的科學道德以及初步從事科學研究的實驗能力。
二、分析化學實驗對于學好分析化學的重要性
分析化學實驗是分析化學教學的重要組成部分,它與分析化學理論教學既密切關聯又各有側重,具有自身的獨立性和完整性[2]。高質量的實驗教學可使學生深入理解分析化學的基本理論和知識,掌握基本實驗技能,提高實際動手能力和分析解決問題的能力,為后續專業課程的學習奠定堅實的實驗基礎[3]。
三、實驗室管理與實驗準備工作的重要性及工作內容
分析化學實驗準備工作是保證實驗課程順利進行的前提,在實驗教學中占有重要地位。學生每次實驗的成功與否除了自身的努力和教師的悉心指導外,實驗準備工作是一個重要環節。筆者從事分析化學實驗準備工作20多年,在實驗室管理與實驗準備工作方面有一些經驗,希望與同行做一些交流。
1.實驗室的日常管理。分析化學實驗室接納不同層次的學生實驗,有分析化學實驗課、專業生產實習、畢業實習、研究生科研等,因此必須加強實驗室的日常管理。實驗室需建立一系列的規章制度,分別規范實驗員、任課教師和學生的行為。筆者所在實驗室就有“實驗員崗位職責”、“指導教師工作職責”、“學生守則”、“安全管理制度”、“衛生管理制度”、“三廢處理制度”等上墻的規章制度,還有實驗室借用、儀器設備借用審批等其他管理制度。配置有實驗室使用登記本、儀器設備使用記錄本、儀器損壞賠償登記本,分別記錄使用內容和使用人員、損毀情況,并形成實驗室檔案材料。定期檢查整理滅火器、防火毯、砂箱、洗眼器等安全設施,對實驗產生的廢液引導學生收集并進行集中處理。實驗結束后要求并指導學生規整實驗儀器和器皿,打掃實驗室,保持實驗室的干凈整潔。
2.儀器設備、玻璃器皿、藥品試劑的管理。分析化學實驗室一般都設有多個通風柜,其中放置電熱板等加熱設備供處理樣品使用,另外還有鼓風干燥箱、離心機、水浴鍋、pH計等常規設備。分析天平、分光光度計、馬弗爐等屬于公用儀器設備放置在專門的儀器室進行管理,定期維護和保養以確保能正常使用。要求學生填寫使用時間、儀器運行情況、實驗內容以形成儀器使用檔案。在學生使用過程中,實驗員要協助指導教師規范學生的操作,發現故障及時處理和報修。
分析化學實驗室需用到大量的玻璃器皿和藥品試劑,對其規范有序的管理是保證實驗室安全和高效運行的基礎。根據多年的工作經驗,筆者將實驗室的柜子進行編號,玻璃儀器分類存放其中,記錄存放位置、型號和數量,及時歸置和整理。藥品試劑按固體和液體、少量使用和大量使用、有毒和無毒分類存放于不同試劑柜中。對有毒、易燃、易爆、易揮發的藥品專門存放、妥善保管,少量領取并進行登記。每學期根據實驗需要制定藥品試劑、玻璃器皿等材料的購置計劃,為各類教學提供良好的保障。
3.實驗準備工作。每學期開課前對玻璃器皿、藥品試劑進行清理,缺損的及時補充;檢查儀器設備和水電,保證正常運行。一般情況下,分析化學實驗室需同時接納30名左右的學生做實驗,臺面和空間較為擁擠,為保持操作臺的規范整潔,給每個學生準備一套玻璃器皿,包括3個250毫升錐形瓶、2個250毫升燒杯、1個100毫升燒杯、1個25毫升量杯、玻璃棒、洗瓶、洗耳球等,并放置于方型瓷盤中;配置1個滴定臺和50毫升酸式、堿式滴定管各1支;2名學生共用1個移液管架和各種容積規格的移液管。
實驗員承擔著藥品試劑的配制、儀器的維護和保養、協助指導學生等工作,要求實驗員必須掌握分析化學的基本理論知識和基本實驗方法。高質量的實驗準備要求實驗員有高度的責任心、豐富的經驗和很強的業務能力[4]。每個實驗之前按要求配制藥品試劑,分裝后整齊擺放在實驗臺的試劑架上,便于學生取用。試劑瓶兩面貼上標簽,寫明試劑的名稱、濃度和配制日期。例如分析化學標準溶液分為基準物質準確濃度的配制和近似濃度溶液的配制,基準物質必須準確稱量、溶解和定量轉移定容,氫氧化鈉、鹽酸等非基準物質標準溶液只需配制出近似濃度的溶液,使用基準物質標定其準確濃度,這要求實驗員對分析化學試劑類型有全面深入的了解。結合滴定測定水硬度、硝酸銀滴定氯離子測定工業鹽含量等實驗對實驗用水的純度要求很高,要求實驗員懂得實驗用水的純度分級和掌握純度檢驗方法。另外,分析化學實驗同樣負有教育引導學生樹立綠色化學的觀念和環保責任意識,為將來工作中自覺履行環保責任和運用綠色化學方法打下基礎,實驗員需要學習掌握實驗廢液的處理和循環利用方法。例如Bi3+和Pb2+混合溶液含量測定實驗,如不回收Bi3+和Pb2+,既污染環境又浪費資源,以硫化鈉為沉淀劑,稀硝酸溶解處理方法可實現Bi3+和Pb2+的循環使用[5]。
4.實驗室開放。創新能力的培養是大學人才培養的重要方面,學生對知識的綜合應用和創造性解決問題能力的培養需要開展課后綜合實驗設計和大學生課外科技立項研究。分析化學實驗室面向本科生和研究生開放,開放式實驗是實驗課程的重要補充,它將教師由傳授型轉為指導型,將學生由被動接受驗證型轉為主動參與探索型,是以學生為主體、教師為主導的教學模式[6]。但是實驗室開放實施起來具有一定的難度,該模式對實驗室硬件設施、實驗室管理者的素質和責任心要求很高。實驗員需要有效執行實驗室開放的一系列管理規章制度,負責儀器設備、玻璃器皿及其他耗材的管理。例如,學生在指導教師的帶領下,填寫實驗室使用申請表,經實驗員同意上報實驗室主任簽字后進入實驗室。學生需服從實驗室使用時間安排,按照申請使用目的和范圍開展相關實驗。
四、總結
做好實驗準備工作是提高分析化學實驗教學質量的前提和保證,規范的實驗室日常運行、儀器設備管理和維護、藥品試劑的管理和配制需要高素質的實驗員,實驗員要不斷加強系統理論知識的學習和實踐經驗的總結。
參考文獻:
[1]武漢大學.分析化學上冊[M].第五版.北京:高等教育出版社,2006:1.
[2]武漢大學.分析化學實驗上冊[M].第五版.北京:高等教育出版社,2011:1.
[3]王宇茁,劉敏,李慶華,等.提高醫學分析化學實驗準備工作質量的實踐和探索[J].中國醫藥科學,2012,2(9):156-157.
[4]陳淵.做好分析化學實驗的準備工作為實驗教學和科研服務[J].玉林師范學院學報,2005,26(3):62-65.
[5]鐘國清,蔣琪英.無機及分析化學實驗教學的綠色化探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2010,29(9):150-153.
[6]孔祥平,王娟,呂海濤.開放式分析化學實驗教學模式研究[J].實驗技術與管理,2011,28(7):164-166.