醫(yī)藥院校無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的探索與研究

陳銘祥 何樹華 陳御珍 鄭明彬

摘要：本文通過實(shí)驗(yàn)內(nèi)容層次化、綠色化、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)常規(guī)化等幾個方面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來探討醫(yī)藥院校中無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革。

關(guān)鍵詞：醫(yī)藥院校；無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)；改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）23-0275-02

無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是醫(yī)藥院校醫(yī)學(xué)、藥學(xué)及相關(guān)專業(yè)進(jìn)入大學(xué)后接觸的一門專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，是無機(jī)化學(xué)教學(xué)中的一個重要組成部分。通過對無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教與學(xué)，不僅可使學(xué)生正確和熟練地掌握無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作，增強(qiáng)對所學(xué)理論知識的感性認(rèn)識，而且可以讓學(xué)生在動手動腦的過程中鞏固理論知識，并從中學(xué)到解決問題的方法，提高分析、解決問題的能力，從而培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、細(xì)心、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。社會越來越需要大量綜合能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新精神的化學(xué)人才。為適應(yīng)社會的發(fā)展，必須加強(qiáng)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的探索與研究，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，通過實(shí)驗(yàn)內(nèi)容層次化、綠色化、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)常規(guī)化等來提高無機(jī)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，發(fā)揮無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生動手實(shí)踐能力、學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新能力等方面的優(yōu)勢，全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)藥專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容層次化

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的層次化就是在學(xué)生可接受、能理解的范圍內(nèi)，使無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)按照由易到難的先后順序合理安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。結(jié)合大一新生的實(shí)際情況，注重實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)性、銜接性和發(fā)展性，明確各個實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)技能、方法和過程的幾個方面。以我校2018級藥學(xué)專業(yè)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為例，先安排的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是認(rèn)識化學(xué)實(shí)驗(yàn)所使用到的儀器形狀、大小和使用方法，包括洗滌、干燥及使用等過程中需要注意的地方；接下來安排難度稍微大一些的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如緩沖溶液的配制、醋酸解離度常數(shù)的測定、水中離子的凈化以及食鹽的精制，目的在于使學(xué)生通過這個四實(shí)驗(yàn)將原有的知識、方法和即將學(xué)習(xí)的知識、方法銜接起來；后面緊接著安排難度更多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如元素化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、硫酸亞鐵銨的制備、多相離子平衡、溶度積常數(shù)測定的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，目的在于提升學(xué)生運(yùn)用理論解決實(shí)際問題的能力；最后安排綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，初步培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容綠色化

（一）使用綠色化試劑

對一些有毒試劑進(jìn)行減量化，在可以替代的前提下，盡量選擇沒有毒性或毒性對人體、環(huán)境傷害更少的試劑，盡可能減少污染物的排放量[1]。在實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)化節(jié)約思想，正確把握實(shí)驗(yàn)方法，注重實(shí)驗(yàn)過程的綠色化，避免因違規(guī)而造成藥品損失，這樣既節(jié)約了實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)又保護(hù)了環(huán)境。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化要求在做實(shí)驗(yàn)過程中盡可能采用無毒無害的原料和溶劑等；盡可能少使用有機(jī)溶劑，或者以綠色溶劑如水來代替等；或者反應(yīng)條件改為綠色催化，如采用微波法、紫外照射法等。

（二）推行微型實(shí)驗(yàn)

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是綠色化學(xué)的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)方法[2]，它具有減少污染、節(jié)約開支等傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)所不具備的優(yōu)勢。在綠色化學(xué)理念下，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是用預(yù)防化學(xué)污染的新技術(shù)、新方法和新實(shí)驗(yàn)思想對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革和發(fā)展的必然結(jié)果，是創(chuàng)新性的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的變革。如無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，一些需用試管操作的傳統(tǒng)試管性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，一般要用幾個毫升的試劑使用量，但如果將這些性質(zhì)實(shí)驗(yàn)改用點(diǎn)滴板來操作，只需幾滴甚至一兩滴就可以達(dá)到同樣的實(shí)驗(yàn)效果。這樣不僅減小了試劑的用量節(jié)約了試劑，還可防止大量的試劑對環(huán)境所帶來沒必要的污染。例如緩沖溶液配置實(shí)驗(yàn)中，檢驗(yàn)其緩沖能力和緩沖容量時，需要到各種PH試紙檢驗(yàn)和甲基紅檢驗(yàn)酸堿度，將配好的溶液加上特定的檢驗(yàn)試劑后，滴加一兩滴到點(diǎn)滴板上再檢驗(yàn)，效果一樣明顯。由于微型實(shí)驗(yàn)儀器規(guī)格小，學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時務(wù)必更加小心、認(rèn)真、細(xì)致操作，明顯有利于強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生動手能力和認(rèn)真細(xì)致的科學(xué)作風(fēng)。

（三）發(fā)展封閉式實(shí)驗(yàn)

發(fā)展封閉式實(shí)驗(yàn)?zāi)康木褪鞘挂恍┯卸練怏w能夠排放合理、循環(huán)利用，不要對環(huán)境進(jìn)行污染。應(yīng)用綠色化學(xué)的理念，改變傳統(tǒng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的做法，可將這部分實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成封閉式實(shí)驗(yàn)，讓反應(yīng)在封閉體系內(nèi)進(jìn)行，而且能在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)將尾氣吸收掉，實(shí)現(xiàn)零排放。比如硫酸亞鐵銨的制備，該實(shí)驗(yàn)通常選用機(jī)械行業(yè)產(chǎn)生的廢棄物鐵屑為原料，將硫酸亞鐵銨的制備改為閉路回收式[3]，采用碳酸鈉溶液吸收第一步反應(yīng)產(chǎn)生的H2S等有毒氣體，實(shí)現(xiàn)零排放。這樣既改善了實(shí)驗(yàn)環(huán)境，實(shí)驗(yàn)改進(jìn)過程也培養(yǎng)了學(xué)生勤于思考、善于總結(jié)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰途G色環(huán)保意識。

（四）開發(fā)多媒體仿真模擬實(shí)驗(yàn)

多媒體仿真模擬實(shí)驗(yàn)是一種化學(xué)試劑和儀器裝置零投入和廢棄物零排放的特殊實(shí)驗(yàn)方式[4]，通過現(xiàn)代的多媒體技術(shù)不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，還可以避免傳統(tǒng)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所帶來的污染問題。要想實(shí)施無機(jī)化學(xué)綠色實(shí)驗(yàn)教學(xué)，多媒體仿真實(shí)驗(yàn)是最佳選擇。多媒體的運(yùn)用可增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可見度，對于重要環(huán)節(jié)還可重復(fù)仿真模擬。相比于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，模擬實(shí)驗(yàn)的簡便快捷、可重復(fù)等的諸多優(yōu)點(diǎn)，不僅可使學(xué)生體驗(yàn)現(xiàn)代科技所帶來的樂趣，還可短時間內(nèi)多角度、多層次地獲取信息，掌握更多的實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息，更有興趣地學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，讓學(xué)生使知識變抽象為形象，降低學(xué)生理解知識的難度，取得在真實(shí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中難以實(shí)現(xiàn)的良好的教學(xué)效果。

三、開放性創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)常規(guī)化

考慮到每年實(shí)驗(yàn)室和儀器都有一定的時間的空置問題，以及學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)基本技能的具體情況，在空閑時間開放實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生構(gòu)建一個開放性的實(shí)驗(yàn)平臺。這樣不僅能提高實(shí)驗(yàn)室和儀器的利用率，使教學(xué)資源得到共享，還可以使學(xué)生對平時沒有掌握好的實(shí)驗(yàn)技能在實(shí)驗(yàn)室開放時間內(nèi)不斷地練習(xí)，快速有序地提高技能，為學(xué)生提供一個展示自我的平臺。

開設(shè)培養(yǎng)創(chuàng)新能力的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，指引學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想，然后再通過實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證猜想。如我校每年都舉行的生化技能大賽，就是這樣的一個平臺。讓學(xué)生自己組成一個團(tuán)隊(duì)并聘任一個指導(dǎo)教師，主動地學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)并通過實(shí)驗(yàn)去獲取實(shí)驗(yàn)成果。同時還鼓勵學(xué)生參與到教師的科研項(xiàng)目中去，教師提出一個課題，學(xué)生主動去思考、去詢問、去查資料，實(shí)驗(yàn)過程中遇到這樣那樣的問題，先自己想辦法去解決。這個解決難題的實(shí)驗(yàn)其實(shí)就是一個不斷創(chuàng)新和完善的過程，對開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛力大有益處。

四、總結(jié)

無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，包括實(shí)驗(yàn)內(nèi)容層次化、綠色化、開設(shè)全面培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，有利于活躍教學(xué)氣氛，有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，有利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能技巧和培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)素養(yǎng)。在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生時刻注意節(jié)約藥品，這樣既節(jié)省了實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，又能保護(hù)環(huán)境。

總之，通過多年來無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)不斷的改革與探索，有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的興趣，提高他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新技能，從而提高他們的整體素質(zhì)。在全面實(shí)施素質(zhì)教育和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的今天，只要通過不斷地對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與探索，不斷地對實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念的繼承、更新和發(fā)展，逐步完善與提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，一定能夠培養(yǎng)出越來越多的全面發(fā)展的富有創(chuàng)新能力的創(chuàng)新型醫(yī)藥人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳容，劉春.高校無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化探析[J].廣東化工，2016，43（4）：134.

[2]李維峰，張小華，楊建軍，等.無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)微型化的研究[J].中醫(yī)教育，2016，28（1）：21-25.

[3]袁愛群，褟金彩，張直，等.用綠色化學(xué)理念改進(jìn)硫酸亞鐵銨制備實(shí)驗(yàn)[J].化學(xué)教學(xué)，2004（5）：8-9.

[4]饒日川.多媒體技術(shù)在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].廣州化工，2014，42（23）：225-226.