構(gòu)建節(jié)約型化學實驗室與實驗課堂的思考

張向忠，喬金鎖

（晉中學院化學化工學院，山西晉中 030600）

化學實驗室是進行實驗教學和科研的重要場所.實踐證明，實驗教學與科研質(zhì)量的高低，影響著學生實踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和全面科學素養(yǎng)的建構(gòu).因此，國家在實驗室建設(shè)，儀器、設(shè)備和試劑的配置上投入了大量的資金.然而，一些新建本科院校一方面靠大量負債辦學，另一方面卻存在實驗室資源嚴重浪費的現(xiàn)象.如實驗教學儀器部件損壞后沒有及時維修，以致長期閑置；藥品庫中大量丟失（或腐蝕）標簽的試劑和多年不用的試劑擠占著試劑架；常有不合格試劑進入實驗室；學生分組實驗中常有重做或補做現(xiàn)象，配制溶液時常有因方法不當造成試劑浪費現(xiàn)象；制作蒸餾水與實驗中抽濾等，常大量浪費水資源……這些現(xiàn)象不僅影響了實驗教學質(zhì)量，也對學生產(chǎn)生著負面影響，與構(gòu)建節(jié)約型、和諧型社會相悖.所以，探討化學實驗室資源閑置與實驗課堂浪費現(xiàn)象，以及如何構(gòu)建節(jié)約型實驗室與實驗課堂，很有現(xiàn)實意義.

1 實驗室資源閑置與浪費現(xiàn)象及原因探析

1.1 購置儀器與試劑缺少監(jiān)管，渠道不正規(guī)造成浪費

一是制定購置儀器與試劑計劃不合理.使用機會少、消耗量小的儀器與試劑購得多，如酒精噴燈、試管架、干燥器、硬脂酸、氯酸鉀等，有較多積壓；易變質(zhì)的試劑一次性購得多，如甲醛、乙醛，每年用不完形成聚甲醛、聚乙醛，失去還原性，造成閑置.二是所購儀器型號、規(guī)格購非所用；所購試劑不按實際需要級別，盲目求購，造成不必要的浪費.三是學校設(shè)備處多不從正規(guī)廠商購置儀器與試劑，加之管理員學識水平有限，對設(shè)備、儀器及試劑的質(zhì)量、性能缺少了解，驗收不嚴，常有不合格儀器與試劑進入實驗室，如多數(shù)玻璃水槽的底部凹凸不平、雙氧水制不出應有的氧氣量，工業(yè)酒精兌水多等.

1.2 管理不善造成閑置與浪費

不少實驗教師與實驗員責任心不強、管理員不懂業(yè)務，造成儀器不配套或試劑與材料短缺，使得某些儀器與試劑短期或長期閑置.如原子吸收僅因燈損壞，得不到維修，于是長期閑置；分析天平丟失（或損壞）部件、學生天平丟失砝碼造成閑置；蒸餾水器、去離子水器壞了部件不去維修，卻長期外購不合格蒸餾水；由于儀器與試劑短缺，一些實驗類畢業(yè)論文（設(shè)計）無法在實驗室完成；平時對一些使用后的水電解器、酸式滴定管、分液漏斗等不進行仔細清洗與維護，使得與旋塞形成了“死結(jié)”；有些盛放NaOH、KOH溶液的試劑瓶或滴瓶與玻璃塞或滴管形成了“死結(jié)”；有些試劑瓶的標簽脫落或遭到腐蝕，也不采取保護措施，使它們變成了“無名試劑”，并逐年增多；一些易潮解、易揮發(fā)、易水解、易氧化和易吸收CO2的試劑不注意密封，造成揮發(fā)與變質(zhì).

1.3 教師實驗課上監(jiān)管不力，造成試劑與資源浪費

一是配置溶液方法不當造成水解；二是由于取用試劑、用量、方法違規(guī)造成浪費；三是由于學生實驗操作不當，重做或補做實驗造成浪費；四是生產(chǎn)蒸餾水、回流、冷凝及抽濾后的水直接流入了下水管，以及在流動水下清洗玻璃儀器等，都造成大量水資源浪費；五是有些學生實驗結(jié)束后，不能及時關(guān)閉用電器和蓋滅酒精燈，造成資源浪費.

1.4 實驗教學不能使學生滿意，造成浪費

我們就化學學院開設(shè)的實驗課教學滿意度，對1～4年級600名學生進門調(diào)查，結(jié)果調(diào)查顯示：滿意的占38.5%，比較滿意的占55.3%，不滿意的占6.2%.學生對實驗教學的意見大多集中在：（1）有些實驗內(nèi)容陳舊，驗證性實驗偏多，設(shè)計性、綜合性、應用性實驗偏少.（2）實驗教師教學格式化，學生基本上是“照方抓藥”.（3）分組實驗時，組內(nèi)人數(shù)偏多、獨立操作機會偏少；實驗試劑分組少，實驗中有時找不到試劑.（4）一些教師在實驗時常出去領(lǐng)取儀器與試劑或閑聊，學生遇到問題得不到及時幫助，因而實驗教學質(zhì)量不夠高，而且對于實驗室資源、學生教育投資和學習時間都是浪費.

1.5 沒有充分利用實驗室資源進行科學與實驗教學研究，造成閑置與浪費

多數(shù)化學教師感到做研究、寫論文，花去的時間和精力與完不成科研工作量扣去的績效工資相比，差別不大，也就沒有了科研的動力，缺少了科研的積極性與主動性.一些化學教師急功近利，僅為評定職稱而“科研”，為職評而做外校的“訪問學者”，從而獲取需要的文章，卻很少利用本校實驗室資源進行科研與實驗教學研究.我們學院23名教師，近3年來僅有15篇省級以上實驗類研究論文發(fā)表；校級大學生創(chuàng)新性實驗課題2項；學生畢業(yè)論文（設(shè)計）綜述類題目太多，實驗類題目太少，2010-2012年實驗類畢業(yè)論文（設(shè)計）題目不足10%，造成實驗室資源嚴重閑置與浪費.

1.6 實驗室不向?qū)W生開放造成閑置與浪費

一些學校怕加大教學工作量，加大實驗費用支出，而不向?qū)W生開放實驗室.一些化學教育專業(yè)的學生想去實驗室練習一些中學化學演示實驗，一些應用化專業(yè)學生想進實驗室進行生活化學方面的課外活動等，均得不到學習與實踐機會，使得有些學生在實習前的試講中，滴管內(nèi)的試劑因手哆嗦，滴加不到試管中，有的學生震蕩試管，竟把管內(nèi)液體甩到了黑板上.教學資源得不到充分利用，影響了學生實踐能力及分析問題、解決問題能力的發(fā)展.

2 構(gòu)建節(jié)約型實驗室及實驗課堂的思考與建議

高校實驗室是人、財、物匯集之地.節(jié)約實驗室資源、挖掘?qū)嶒炇覞摿Γ_發(fā)其功能，提高效益，是一項十分迫切而重要的任務[1]，需要學校、教學學院與化學實驗人員高度重視，真正負起責任，齊心協(xié)力，為此，需著重做好以下幾方面的工作：

2.1 加強儀器設(shè)備與試劑購置與使用的監(jiān)管

首先，主管實驗室的領(lǐng)導要懂業(yè)務、少私心、善管理，建立與完善實驗室儀器設(shè)備及試劑購置與使用制度.從正規(guī)廠商進貨，嚴把質(zhì)量關(guān).購置與使用儀器設(shè)備、試劑及材料，應以需要、實用、節(jié)約為原則.依據(jù)實驗教學大綱和實驗教學內(nèi)容補充短缺儀器，把所需設(shè)備、儀器按實際需要組配成“套”，“套”數(shù)應適合需要，盡量1～2人為1組.每套儀器的配件不再拆散，有損壞的及時補充.對各實驗所用試劑，按要求做好規(guī)格與用量的計劃.保證實驗室資源能夠滿足實驗教學、科研與學生完成實驗類畢業(yè)論文（設(shè)計）需要，提高資源利用率.其次，重視實驗人員培養(yǎng)，完善實驗人員配置，實行實驗人員責任制.每學期結(jié)束，要求各實驗室上交儀器、設(shè)備及試劑使用效益分析，建立儀器、設(shè)備與試劑使用效益量化指標，考核、評價它們的使用效益[2].定期對實驗室安全，儀器設(shè)備與試劑的質(zhì)量、完好率、存放、維護和使用情況（效率）進行檢查，嚴把儀器報廢關(guān)，兌現(xiàn)獎懲措施，保證制度有良好的執(zhí)行力.

2.2 優(yōu)化實驗內(nèi)容，完善教學與科研監(jiān)管制度

整合實驗內(nèi)容，突出先進性、基礎(chǔ)性、綜合性、實驗性與趣味性，利于能力培養(yǎng)，盡可能變驗證性實驗為探索性實驗[3].對教師教學的考核，不能僅看是否完成了規(guī)定的課時任務，更要重視完成的質(zhì)量（學生滿意度），并且把教學質(zhì)量與績效工資掛鉤，迫使教師把教學工作放在應有的重要位置.教師教研與科研水平的高低，制約著教學有效性，影響著人才培養(yǎng)的質(zhì)量.對教師科研的管理，要在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合高校教師的職責，制定足夠促使教師把精力與時間投入到教學與科研的行動中來的工作量[4]，嚴格執(zhí)行獎懲制度，迫使教師減少不必要的社會兼職，擯棄科研的功利思想與惰性，真正把教學與科研當事業(yè)來做，自覺地用教學支撐科研，用科研促進教學，愛崗敬業(yè)，恪盡職守，嚴謹治學，充分利用學校資源提高教學與考研效率.鼓勵教師申報各級各類實驗課題，并讓高年級學生積極參與研究；幫助學生申報各級大學生創(chuàng)新性實驗課題，充分利用實驗室資源，培養(yǎng)學生動手能力和分析問題、解決問題能力.

2.3 按教學需要購置、使用儀器和試劑

實驗教師、實驗員和管理員都應了解常用儀器與試劑的性質(zhì)、分類、規(guī)格及使用常識[5].儀器設(shè)備的購置，要以需要、先進、經(jīng)濟、安全可靠、節(jié)能環(huán)保、便于維修與耐用為準；試劑的購置，要以需要、實用與節(jié)約為原則.對消耗量小、易變質(zhì)的試劑，要少購、勤購.實驗教師、實驗員要明確各個實驗的原理與特點，不僅自己要做到，還要要求學生做到：（1）熟悉儀器設(shè)備使用方法，規(guī)范操作，愛護公物；實驗后及時恢復儀器設(shè)備，認真清洗玻璃儀器，妥善保管，做好維護工作.（2）在保證實驗成功前提下，盡可能采用級別較低的試劑和級別較低的純水[6]；能用稀溶液的實驗，不配濃溶液.（3）對于易變質(zhì)、易揮發(fā)的試劑，要估計著用量去配.（4）對于易水解的試劑要合理地配.（5）試劑用完一瓶，再開一瓶，不使其污染.（6）學生試劑瓶中的試劑要少放勤補充，這樣即使污染，損失也小.（7）注重實驗后藥品的回收.例如，廢酸、廢堿作為洗滌使用，硝酸鉀溶解度的測定實驗后，回收硝酸鉀等，力爭達到藥品的最大使用價值，以免造成浪費.

2.4 加強實驗教學的組織與指導，減少浪費與損耗

學生實驗中，即使實驗教師反復強調(diào)儀器的使用方法、實驗的操作要領(lǐng)及試劑的適宜用量，也會有學生因不小心或操作不當而損壞儀器和浪費試劑.在處理損壞儀器問題時，應分別對待，若是操作錯誤或打鬧造成儀器損壞，應讓學生適當賠償；若是不小心損壞，如洗試管時捅破或打碎試管等應少賠或不賠.制作蒸餾水、實驗中回流和冷凝及抽濾時，要把用后的水存儲起來，或用于洗滌儀器，清理衛(wèi)生等；洗滌玻璃儀器時，遵循“少量多次”的原則，充分利用水資源.實驗時，實驗教師要注意引導學生認真、規(guī)范地進行操作，減少和避免因操作不當而進行重做或補做實驗；教育指導學生在保證實驗效果的前提下，盡量節(jié)約試劑、材料與水；完成實驗后及時關(guān)閉用電器、蓋滅酒精燈.

2.5 讓變質(zhì)試劑、“無名試劑”派上用場

如一次性購買甲醛、乙醛量太多，短時間用不完，在常溫下就會發(fā)生聚合，聚合后無還原性，不能用于相應的實驗，又不能隨意丟掉造成污染.長期下來，它們既得不到利用，又占地方，這就需要實驗教師、實驗員對它們進行解聚，讓它們派上用場[7].對由于管理不善產(chǎn)生的，可作為學生課外實驗活動探究的題目或作為畢業(yè)論文（設(shè)計）的題目進行鑒別，這樣既能使“無名試劑”派上用場，又豐富了學生的實習內(nèi)容.

2.6 開放實驗室，發(fā)揮其最大功效

學校應從人才培養(yǎng)的大局出發(fā)，克服困難，對學生開放實驗室，使學生在教師指導下利用空余時間熟悉實驗設(shè)備、儀器的使用規(guī)范，對感興趣的實驗進行親自操作與探索，方便學生選擇社會、生活或生產(chǎn)中與化學有關(guān)的問題進行探究性學習，或進行教具制作、小化工研制等有創(chuàng)造性的實踐活動，充分發(fā)揮實驗室效益，發(fā)展學生的實驗技能和解決問題的能力.

2.7 開發(fā)與引進微型實驗，捐獻閑置儀器與試劑

以低碳環(huán)保為指導思想，配合實驗內(nèi)容，開發(fā)和引進新實驗技術(shù)、方法，探索實驗的微量化、半微量化與實驗的綜合化[8].按照現(xiàn)階段專業(yè)培養(yǎng)計劃、目標，結(jié)合師生教育科研需要和中學化學教師培訓需要，配齊、配足所需儀器與試劑，把多余的長期閑置的儀器與試劑捐獻給其他需要的單位，充分發(fā)揮其作用.

2.8 定期整理實驗室倉庫，充分發(fā)揮儀器與試劑的功用

為了維持實驗教學與研究的正常運轉(zhuǎn)，化學實驗室每年都要購置1～2次儀器與試劑.儀器與試劑購置清單來自于各學科實驗室的購置計劃.由于各分實驗室所用儀器與試劑數(shù)量、種類、規(guī)格繁多，在實際操作中很容易形成試劑的重復購置，或因為不清楚庫存情況而造成一些儀器與試劑常年不用，導致閑置與變質(zhì).因此，就需要對實驗室倉庫進行定期清理，并且公開各個實驗室倉庫的常用耗品信息，實現(xiàn)實驗室之間的耗品供給流通，減少不必要的開支[9].

3 結(jié)語

勤儉節(jié)約是中華民族的優(yōu)良傳統(tǒng)，建設(shè)節(jié)約型社會不僅僅是國家的責任，化學實驗室與實驗教學更是責無旁貸.學校為了加強各方面建設(shè)，對相應的教學、實習、實驗設(shè)備等經(jīng)費的投入難免相對不足，這就需要學校領(lǐng)導、教師和實驗人員更加充分認識節(jié)約的重要意義，走以質(zhì)量提升為核心的內(nèi)涵式發(fā)展道路[10].化學化工學院應圍繞構(gòu)建節(jié)約型實驗室與實驗課堂，充分利用現(xiàn)有條件，圍繞低碳環(huán)保、節(jié)約資源來重新審視和改革實驗室建設(shè)、管理與實驗教學，樹立全員節(jié)約意識，培養(yǎng)學生對社會的責任感.

［1］黃志良.實驗室管理［M］.上海：華東化工學院出版社，1989.

［2］曾玲玲.新建本科院校儀器設(shè)備的管理中的問題與對策［J］.湖南科技學院學報，2010，31（12）：146～147.

［3］陜西師范大學化學與材料科學學院.高等師范院校化學教學改革研究［M］.西安：陜西師范大學出版社，2006.

［4］喬金鎖.新建本科院校師范生科研能力弱的原因與對策研究［J］.化學教育，2010，31（4）：57～61.

［5］夏玉宇.化學實驗室手冊［M］.第2版.北京：化學工業(yè)出版社，2008.

［6］《化學實驗規(guī)范》編寫組.化學實驗規(guī)范［M］.北京：北京師范大學出版社，1987.

［7］喬金鎖.解聚聚甲醛實驗的改進［J］.化學教育，2006，27（8）：56～57.

［8］劉健，袁以兵.高校低碳化學實驗的研究與實踐［J］.合肥師范學院學報，2012，30（3）：84～87.

［9］胡林峰，吳雪平，馮喜蘭,等.建設(shè)節(jié)約型實驗室的實踐探索［J］.河南科技學院學報，2011，（2）：126～128.

［10］教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見.教高［2012］4號［EB/OL］.（2013-02-14）［2014-01-08］.http://www.gov.cn/zwgk/2012-04/20/content_ 2118168.htm.