無機及分析化學實驗室管理的實踐和探索

委育秀　　蔡吉清　　祝海娟　　王秋萍　　譚桂娥　　曾秀瓊

（浙江大學化學實驗教學中心，杭州310058）

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·化學實驗·

無機及分析化學實驗室管理的實踐和探索

委育秀蔡吉清祝海娟王秋萍譚桂娥曾秀瓊*

（浙江大學化學實驗教學中心，杭州310058）

摘要：浙江大學無機及分析化學實驗室在日常管理和教學輔助工作中開展了一系列的實踐和探索，如開設(shè)循環(huán)實驗、關(guān)注實驗細節(jié)、加強安全教育與考核等。本文分析和總結(jié)了在實驗室資源最優(yōu)化、節(jié)約藥品、保障儀器設(shè)備的運行、注重安全管理等方面所采取的一些行之有效的做法。

關(guān)鍵詞：無機及分析化學實驗室；管理；實踐；探索

化學是一門以實驗/實踐為基礎(chǔ)的學科，化學實驗教學在理、工、農(nóng)、醫(yī)等專業(yè)的本科生培養(yǎng)中起著非常重要的作用。通過實驗技能的掌握和鞏固，學生不僅可以加深對所學理論知識的理解和深化，而且可以培養(yǎng)運用相關(guān)知識和技能解決問題的實踐綜合能力，為后續(xù)的深造和就業(yè)打下堅實的實驗基礎(chǔ)［1］。在化學實驗教學中，實驗技術(shù)人員需要對實驗準備、實驗室及其設(shè)施進行科學管理，籍此保障實驗教學的順利進行［2］。

浙江大學化學實驗教學中心的無機及分析化學實驗室承擔著量大面廣的實驗教學任務(wù)，面向全校本科生開設(shè)了3門不同的實驗課程，如為化學專業(yè)學生開設(shè)的基礎(chǔ)化學實驗I課程（128學時，4學分，16名學生/班）、為生命科學和食品安全求是科學班開設(shè)的無機及分析化學實驗課程（80學時，2.5學分，16名學生/班）和為近化學類專業(yè)開設(shè)的大學化學實驗G課程（64學時，2學分，32名學生/班）。為了保障實驗課程的順利開展，在無機及分析化學實驗室的日常管理和教學輔助工作中開展了一些探索，取得了一些成效。下面著重探討在實現(xiàn)實驗室資源最優(yōu)化、藥品消耗最小化、儀器設(shè)備的合理運

1　實驗循環(huán)開設(shè)，資源最優(yōu)化

1.1實驗室資源最優(yōu)化

大學化學實驗G課程實施“實驗循環(huán)開設(shè)”方法后，把每個學期的16個實驗安排成4個大循環(huán)，同時開設(shè)4個不同的實驗內(nèi)容，每2間實驗室的實驗內(nèi)容相同，學生依照教學安排依次進入不同的實驗室，每學期每個實驗只需要準備64套儀器和試劑。這8間實驗室每4周更換一次實驗內(nèi)容，完成一個大循環(huán)。通過實施“實驗循環(huán)開設(shè)”方法，不但緩解了人力不足的問題，而且解決了儀器設(shè)備需求量大、試劑儀器貯存空間不夠等諸多問題。

“實驗循環(huán)開設(shè)”的實施對指導教師和學生提出了更高的要求。大學化學實驗G課程實行單獨設(shè)課，不跟從于理論課程，使得實驗涉及的理論知識會先于理論課程。為了解決這個問題、讓循環(huán)實驗設(shè)置能順利開展，使學生更好地理解和掌握實驗中的原理及理論，課程組精心設(shè)計了一系列的預習思考題，要求學生課前預習相關(guān)理論知識、自行完成這些思考題。學生的預習報告及預習思考題的完成情況占期末總評成績的15%－20%。此外，為了確保循環(huán)開設(shè)實驗的順利進行，要求學生進入和離開實驗室時均要根據(jù)清單快速清點玻璃器皿，如有缺損，及時補換。

1.2儀器設(shè)備資源最大化

儀器設(shè)備是實驗教學的重要工具，合理安排及維護保養(yǎng)好儀器是順利開展化學實驗教學的必要條件［3］。對于一些小型儀器設(shè)備，如磁力攪拌器、水浴鍋和電爐，做到每位學生一套，以保證學生的實驗效率；對于一些數(shù)量有限或貴重的精密儀器，如分光光度計、分析天平和循環(huán)水泵等，最多只能滿足2間大實驗室，即2個實驗班級同時使用。為了緩解儀器數(shù)量的局限性，課程負責人和實驗技術(shù)人員進行精心溝通，合理安排實驗內(nèi)容和實驗順序。大學化學實驗G課程共有4間分析天平室，在每個大循環(huán)里安排2個定量分析實驗、1個制備實驗和1個定性分析實驗或者儀器分析實驗。此外，由于無機及分析實驗室承擔了3大類不同的實驗課程，所有的課程負責人也要一起協(xié)商，合理安排實驗內(nèi)容和實驗順序，這樣既解決了各種儀器設(shè)備的數(shù)量問題，又提高了儀器設(shè)備的使用率。

2　從細節(jié)入手，節(jié)約藥品、保障設(shè)備

無機及分析實驗室面向全校本科生開課，年開課班級達到70余個，需要消耗的試劑、藥品和使用的儀器設(shè)備很多。只要認真從細節(jié)入手，不但可以節(jié)約試劑藥品，而且可以保障儀器設(shè)備的正常使用。

2.1合理配制溶液，節(jié)約藥品

在臨床產(chǎn)科內(nèi)，前置胎盤并發(fā)胎盤植入屬于較為嚴重并發(fā)癥，通常會造成大出血，使產(chǎn)婦與胎兒生命受到直接威脅，對此，強化產(chǎn)婦胎盤植入診斷和檢測尤為重要，不僅可以防止出現(xiàn)產(chǎn)后大出血情況，而且還具有臨床推廣價值[1]。在本次研究中，選擇前置胎盤并發(fā)胎盤植入診斷患者89例，主要研究腹彩超多普勒超聲的診斷價值，具體如下。

學期開始前，實驗室根據(jù)學生數(shù)量及每個學生的用量，計算出每種藥品的用量，合理地進行購置和配制。同時，根據(jù)試劑用量來配制，避免不必要的浪費。如在“化學反應(yīng)速率和活化能的測定”實驗中［4］，共需配制7種不同溶液，每種溶液的用量各不相同：用量最多的K2S2O8溶液需要150升，用量最小的Cu（NO3）2溶液只需0.8升。此外，要熟練掌握每一種化學試劑的性質(zhì)，做到既保證順利完成教學任務(wù)，又節(jié)約藥品［5］。如Na2S2O3溶液不穩(wěn)定且易被還原，一般只能提前一周配制；淀粉溶液不宜放置過久，只能現(xiàn)用現(xiàn)配；金屬指示劑易被氧化，實驗結(jié)束后需要及時低溫儲存；飽和溶液會隨著溫度的升高而變?yōu)椴伙柡腿芤海獣r時關(guān)注、及時添加固體試劑。對于濃硫酸、硝酸、鹽酸等強酸，以及易燃、易揮發(fā)的有機溶劑等一次購入量不能太多。

2.2定期檢查、維護儀器設(shè)備

對實驗室的各類儀器設(shè)備進行定期檢查和維護，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。①對萬分之一分析天平進行定期校準和除濕。開課前，及時校準天平，保證學生實驗時能正常使用。②對于甘汞電極、玻璃電極和氟離子選擇性電極等，要提前浸泡或活化，以保證使用效果。甘汞電極使用頻繁時，為防止電極內(nèi)的飽和KCl溶液流失、影響學生的數(shù)據(jù)，要及時查看并補充；氟離子選擇性電極使用后，應(yīng)用水將電極洗至360 mV等等。

3　注重安全管理，摒除安全隱患

實驗室的安全是實驗工作的重要內(nèi)容，也是實驗教學正常進行的基本保證。在實驗的過程中，每位師生都高度重視化學實驗室中的安全問題及應(yīng)急處理與防范［6］。無機及分析化學實驗室注重安全管理，對實驗規(guī)章制度嚴格把關(guān)，摒除一切安全隱患。

3.1加強安全知識考試與著裝要求等規(guī)定的實施

學生必須嚴格遵守各項實驗室安全制度和規(guī)定。如根據(jù)《浙江大學化學實驗教學中心關(guān)于實驗室安全知識培訓與安全考試的規(guī)定》，學生正式開始實驗課程之前，必須先接受安全知識與基礎(chǔ)知識培訓，然后進行安全知識考試，通過者方可進入實驗室。在著裝方面，也有嚴格的規(guī)定和要求。出現(xiàn)以下情況的師生一律不得進入實驗室：不穿實驗服、褲子沒有長過腳踝、鞋子未包裹住腳面、穿高跟鞋、長發(fā)未扎起、不戴護目鏡、佩戴隱形眼鏡等。根據(jù)《浙江大學化學實驗教學中心關(guān)于安全例會與巡查制度的規(guī)定》，實驗室主任、實驗組長以及實驗技術(shù)人員對這些安全因素進行巡回檢查。

3.2加強實驗過程中的安全教育與監(jiān)督

首先，為了保證師生身心健康、防止環(huán)境污染，課程負責人根據(jù)教學大綱的要求，盡量選擇安全性好、毒性低、綠色環(huán)保和不易造成人身傷害事故的實驗內(nèi)容。其次，指導教師和研究生助教在授課時著重強調(diào)實驗中涉及的危險試劑和危險步驟，以及有效的處理措施。最后，課程負責人、指導教師以及實驗室技術(shù)人員對學生的實驗情況進行時時監(jiān)督。

3.3形成日常工作中的安全意識

無機及分析化學實驗內(nèi)容多，所用的藥品種類繁多，大多具有易燃、易爆、有毒、強腐蝕等特性。對藥品應(yīng)做到分類管理：對于易燃、易爆的藥品，應(yīng)放在低溫陰涼處；對于特殊的劇毒藥品和易燃易爆物品，要做到專人管理；對于氧化性藥品，不能和還原性藥品一起保存，反之亦然；酸不能和堿一起放置。時時檢查其他易出現(xiàn)安全隱患的設(shè)備，如定期檢查電器及電路的完好情況，定期檢查滅火器、滅火毯、護目鏡和防護手套等基本防護設(shè)施的配置情況等等。此外，嚴格要求師生熟悉實驗室內(nèi)的危險品及安全設(shè)備的放置地點和使用方法，做到規(guī)范管理，徹底消除安全隱患。

4　當好助手，共同完成教學任務(wù)

作為專職的實驗教學輔助人員，實驗技術(shù)人員一定要做好指導教師的助手，協(xié)助完成各項實驗教學任務(wù)。選修無機及分析化學實驗的學生主要為剛進入大學的新生，其實驗?zāi)芰Σ?、安全意識薄弱，進入實驗室后可能出現(xiàn)各種問題。對此要有一定的預見和充分的準備，以便及時排解。

4.1認真預做實驗，及時交流

在浙江大學化學實驗教學中心，實驗技術(shù)人員并不承擔指導實驗的任務(wù)，但是也要認真預做每一個實驗，對每個實驗結(jié)果進行分析和討論，并及時和指導教師進行交流。這樣既能了解實驗中的關(guān)鍵點和注意事項，又能加深對實驗內(nèi)容的理解，確保試劑符合要求、儀器正常運轉(zhuǎn)。

4.2經(jīng)常巡查，保障實驗有序進行

學生實驗過程中，實驗技術(shù)人員需要經(jīng)常到各個實驗室巡查，確保實驗室有序地運轉(zhuǎn)，提醒學生安全使用儀器和水電。實驗結(jié)束后，要求值日生做好實驗室的清潔衛(wèi)生，整理好實驗臺、試劑架及儀器，做好分析天平使用情況記錄本、上課情況登記本、破損儀器登記本和值日生衛(wèi)生情況自評冊子等各種實驗室記錄本的登記工作。

4.3加強自身業(yè)務(wù)水平，不斷提高綜合能力

完成自身主體工作后，實驗技術(shù)人員積極參與助教工作，體驗整個實驗教學過程，對實驗內(nèi)容進行系統(tǒng)化梳理，以便更好地配合指導教師。參加課程組組織的教學研討會，認真聽取各方面的意見和建議。積極參與化學實驗中心的教學改革研究項目，參加各高校舉辦的化學實驗研討會，了解并借鑒其他高校實驗室的管理方法，從而更好地完成實驗教學的準備工作。

5結(jié)語

無機及分析化學實驗室的科學管理方式能夠提高實驗室的工作效率，節(jié)約實驗和人力成本，減少環(huán)境污染，使實驗教學環(huán)節(jié)圓滿完成。在實驗內(nèi)容的合理安排、儀器藥品的高效準備和實驗室安全的監(jiān)督等方面開展了一些工作和實踐，保障了實驗教學的順利進行。我們還需要繼續(xù)本著認真嚴謹?shù)膽B(tài)度，從實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，探索更為科學規(guī)范的實驗室管理和運行模式。

參考文獻

［1］李秀玲，蔡吉清，曾秀瓊，趙華絨，傅春玲.大學化學，2011，26（2），33.

［2］胡玉梅，劉惠玲，黃濤.實驗室科學，2009，No.3，124.

［3］朱莎娜.實驗科學與技術(shù)，2012，10（2），185.

［4］郭偉強.大學化學基礎(chǔ)實驗.北京:科學出版社，2014.

［5］徐彥芹，曹淵，張光輝，陳昌國.教育教學論壇，2011，21，145.

［6］王妍.實驗室研究與探索，2010，9（29），183.

中圖分類號：O6；G64

doi:10.3866/PKU.DXHX201507001

*通訊作者，Email:zdzxq@zju.edu.cn

基金資助：2013－2014年浙江大學本科教學方法改革研究項目（Y-7）用、以及實驗室安全措施等方面所采取的一些做法。

Practice and Exploration on the Management of General Chemistry Laboratory

WEI Yu-XiuCAI Ji-QingZHU Hai-JuanWANG Qiu-Ping TAN Gui-EZENG Xiu-Qiong*
（Chemistry Experiment Teaching Center，Zhejiang University，Hangzhou 310058，P.R.China）

Abstract:In Zhejiang University，a series of practice and exploration on laboratory management and teaching assistant have been carried out to improve the general chemistry laboratory teaching.This article analyzed and proposed effective methods in optimizing resources，saving chemicals，maintaining instruments，and establishing the safety system.

Key Words:General chemistry laboratory；Management；Practice；Exploration