应用化学是介于理科与工科之间的一门理工结合型学科,应用化学专业的毕业生可服务的社会领域非常广泛。下面是我为大家整理的应用化学毕业论文,供大家参考。
摘要:在完善应用化学实验教学内容改革的同时,继续加大了对实验教学设备的调研与采购。着重按照现行企业运行模式中的方式,采用一些先进的小型化设备与仪器,让学生在实验操作技能锻炼的同时,熟悉设备与仪器的使用,这为学生进入企业能尽快投入到工作中奠定一定的基础。
关键词:应用化学;实验
1应用化学实验课程现状
从实验教学内容来看,大体上分为三个部分:其一,典型的物质合成,占实验教学内容的13.3%,从教学范畴上属于有机化学实验教学内容,不利于学生应用化学实验的开展;其二,系列产品的配制实验偏多,占实验教学内容的46.7%,咋一眼看上去,内容较为丰富,但都属于同一范畴,造成实验类型单一;其三,提取类实验,占实验教学内容的20%,操作方法基本上相同,很难体现出应用化学实验的真正目的。另外,从学科与地方经济发展的角度考虑,包头隶属于稀土产业的主产地,国家中长期发展纲要中,把内蒙古定位成国家重要的能源基地,尤其是在化工行业中尤为突出。然而,从应用化学实验教学内容来看,并没有突出化工行业中典型流程的分离,脱离了地方产业的发展,违背了应用化学实验在人才培养方法中的重要地位。同时,从大的环境来看,高校从事应用化学专业相关的人员很多,但在这个领域中具有技术型的人才偏少,往往因设备、技术和资金等原因只停留在理论阶段,很难实现校企合作,时间长了,理论就会偏离实践。鉴于以上原因,我校化学学院在12版人才培养方案修订的同时,着重对应用化学实验教学内容进行了改革,强化高校与地方产业的联系,重点突出校企合作平台建设,丰富应用化学实验教学内容。
2应用化学实验课教学内容改革
2.1实验教学课时的变动
按照化学学院12版人才培养方案的修订,对于应用化学实验教学内容修订正处于尝试与完善阶段,在人才培养方案修订的同时,兼顾多方面考虑,将原有应用化学实验90课时,缩减为35课时,并且由原来的两学期变成一学期。在应用化学实验教学内容完善并走向正常化运行时,进一步修订补充应用化学实验教学课时,真正实现应用化学实验教学对应用化学专业学生走向社会的需求。
2.2实验教学内容的转换
对于应用化学实验教学内容的改革,我们在吸收原有实验教学内容的基础上,积极与周边化工企业、煤化工企业和环保局等多次接触,一方面了解这些企业岗位群体的实际需求以及对毕业生的要求,另一方面积极学习这些企业对化工原料、煤化工以及环境监测等方面的技术,组织相关专业任课教师依据应用化学实验课程改革要求,结合企业生产环节,充分调研,再通过相关文献检索与其他院校开设应用化学实验教学内容进行对比,初步对应用化学实验教学内容梳理为四个方面。就稀土元素分离与提取模块而言,学生在掌握基本无机化学实验的基础上,通过分层次教学手段,强化学生实验技能的培养,建立与地方稀土企业的密切联系,如与当地金蒙稀土集团有限公司和稀土研究院搭建校企合作平台,让学生形成实验—实践—再实验三者循环模式(见图1),杜绝因课堂实验教学的单一性和程序化给学生实验造成不良的惯性学习习惯。煤化工实验模块,也是应用化学实验尝试引入教学环节的新举措。最近几年来,随着包头新型煤化工企业相继入驻,对煤化工类的人才需求越来越多,学校也非常重视与这些企业的联系,每年利用化工专业见习和专业实习机会,加大拓展实习基地的建设,目前已经与内蒙古乌海化工、鄂尔多斯大陆新区的煤制天然气和煤制油等大型企业建立了良好的合作关系。有必要尽快将煤化工实验模块引入到课堂教学中,除建立以理论教学促进实验教学体系以外,还应建立以实践基地建设来完善实验教学的新模式。既丰富学生教学实验内容,又能为相关用人企业培养具有专业背景的人才,实现学校与企业,企业与学生,学生与学校互利双赢的金三角格局。环境检测与分析模块是结合当前国家重视环境保护,促进生态环境建设而提出的。包头具有丰富的煤炭资源,新型的能源化工企业规模正在逐步扩大,对节约资源、实现环境与效益双赢的意识也越来越高,环境治理与检测相关专业的人才也逐步受到重视。但从现实来看具有这方面的专业人才相对匮乏。为此我们在应用化学实验教学中加大环境监测与分析方面的教学内容,进一步拓宽学生视野,掌握一定的专业技能,为社会输送可用人才。
2.3实验教学设备的完善
在完善应用化学实验教学内容改革的同时,继续加大了对实验教学设备的调研与采购。着重按照现行企业运行模式中的方式,采用一些先进的小型化设备与仪器,让学生在实验操作技能锻炼的同时,熟悉设备与仪器的使用,这为学生进入企业能尽快投入到工作中奠定一定的基础。对于一些大型的、一时无法满足教学实验的仪器,采取积极与临近科研院所沟通的形式,转移课堂教学,通过现场学习的方式进一步完善应用化学实验教学体系。目前,按照我校12版人才培养方案的修订,结合多方面的努力,应用化学实验教学内容已经修订完成。以11级的学生作为研究对象,正在实施运行当中,根据学生的反馈与实际教学效果,反响很理想。当然,在实际实验教学中也发现一些问题,正在积极总结经验,争取进一步完善应用化学实验教学改革。
参考文献
1、应用化学专业建设与实践研究张群正化工高等教育2004-09-30
2、走理工融合之路 培养应用化学专业高素质创新人才杨屹; 陈咏梅; 白守礼; 许家喜; 李蕾; 李保山中国大学教学2013-07-15
摘要:经过近几年的建设,我们制定了明确的课程建设目标和规划,建立了较为完善、科学的课程体系,做到了理论联系实际,课内课外结合,既传授知识和技能,又培养学生的应用能力和综合素质。
关键词:应用化学;仪器
1仪器分析实验课程设置
1.1课程设计理念
“仪器分析实验”是应用化学专业必修的基础课程之一,它是分析化学不可分割的重要组成部分。通过本课程的学习,学生比较系统地掌握仪器分析的基本理论和操作,能根据不同仪器的性能、不同分析对象选择合适的分析方法。能够运用分析技术解决生产和科研的实际问题,并初步具备从事仪器分析方面研究工作的方法与能力。为此,我们的设计理念是“夯实基础,综合训练,创新提高,实践应用”。“夯实基础”要求所有学生都要完成基础性实验,加深理解仪器分析的基本原理,掌握大型仪器的使用方法;“综合训练”是指每个学生必须完成部分综合性实验,能够综合运用所学的知识和各种仪器分析测定实际样品,掌握常用的样品前处理方法;“创新提高”是指学生自主选择1-2个创新性实验,课下完成,针对生产生活实际中的某个问题,查阅文献,设计实验方案,优化实验条件,得到产品,进行表征或测定,并评价其使用效果,无论成功与否,都要给出合理的解释。通过这样的训练,可以培养学生的问题意识和创新能力,为下一步毕业论文和今后的研究生学习奠定基础。“实践应用”是指学生通过见习实习,加深理解课堂上所学的知识;更重要的是利用学到的基本理论和分析方法去解决生产生活中遇到的实际问题,增强综合应用能力。
1.2课时安排
在2011版应用化学专业培养方案中,仪器分析实验在第5学期与仪器分析课同时开设,安排在无机化学及实验、有机化学及实验、分析化学及实验等基础课程之后,48学时,开设12个实验项目,教学大纲提供了26个项目,其他实验项目作为开放实验,供有兴趣的学生课下完成。
1.3课程体系
近年来,我们紧紧围绕应用型人才和创新型人才培养目标,按照仪器分析实验的要求,课程组以教育部精品课程建设宗旨为指导,以学生实验能力和创新能力培养为切入点,对仪器分析实验课程目标和教学内容进行了一系列改革,形成了相对独立的由基础性、综合性与创新性实验以及实践实训构成的课程新体系,体现了从易到难、从简单到综合、从基本技能训练到创新能力养成的认知发展规律。
(1)基础性实验
共有8个基础性实验,其中6个为必做实验。该类实验针对基本的分析方法,选择常用的仪器,开设较为简单的实验,目的是让学生学习和掌握大型仪器的使用方法和基本操作,了解仪器的基本结构,学会记录和分析处理数据,为养成良好的科学素养打下基础。通过第一层次的实验,强化了学生的动手能力和操作技能,并为后续实验奠定了基础。
(2)综合性实验
2个综合性实验为学生必做实验,其余10个为选做实验。综合性实验包括样品前处理和分析测定两部分。目的是让学生进一步熟悉原有仪器的使用,学习新型仪器的操作,如气质联用仪、液质联用仪、X-射线衍射仪等,掌握常用的样品前处理方法,培养学生综合运用知识解决问题的能力。
(3)创新性实验
该类实验难度较大,教师精选生产生活实际中的问题,只给出实验要求。学生必须进行社会调查、查阅文献、设计方案、独立完成实验、分析数据、得出结论。这类实验以开放性实验开出,与大学生创新训练项目、教师科研课题相结合,培养学生的创新能力和科研意识。
(4)实践实训
为了实现应用型人才的培养目标,课程组非常重视学生的实践实训工作,积极开展第二课堂。结合环保主题开展临沂市水质调研、土壤中重金属污染情况的调查,对水质的各种指标和土壤中重金属离子的含量进行测定。学生查阅文献设计方案,不同小组可以选用不同的仪器进行测定,进一步熟悉气相色谱仪、液相色谱仪、ICP-OES光谱仪、原子吸收光度计和原子荧光光度计的使用,掌握样品的前处理方法。比较不同小组的测定结果,并与国家标准对照,确定水或土壤是否被污染。2011年,我们组织的临沂大学沂河水质调研团获山东省暑期“三下乡”社会实践优秀服务队。充分利用现有的实习基地组织学生进行参观学习或实习,在实践中开阔视野,学习了解先进的分析仪器。学生在学习仪器分析之前,接触到的分析仪器都是玻璃仪器,复杂一点的就是紫外-可见分光光度计,所以对于大型仪器非常陌生。开始新课前,我们组织学生分组到仪器分析实验室和分析测试中心,见识将要用到的大型仪器,对于学校没有的较先进的仪器,就带学生去实习单位参观,了解分析化学的应用领域,大型仪器在现代分析中的重要地位,明确仪器分析要解决的问题,让学生带着实际问题学习,增强学习的目的性和针对性,提高学习效果。教学结束时,部分有兴趣的学生,可以再去实习基地见习或实习1~2周,用学到的知识去解决问题,对实际样品进行处理和测定,深刻体会学有所用、学有所成的道理。大四下学期,所有的学生都要去基地实习2-3个月,实习期间,学生进行系统的训练,从设计方案,到优化条件,最终建立一种灵敏度较高、选择性较好的分析方法,或者对已有的方法进行改进,在校内教师和基地老师的指导下完成毕业论文。
2仪器分析实验课程内容
为了适应不断发展变化的社会需求和人才培养需要,我们积极吸收行业企业参与课程内容和课程体系改革,临沂市环境监测站、临沂市出入境检验检疫局、临沂市产品质量监督检验所、临沂市药品检验所等监测部门、山东金正大生态工程股份有限公司、鲁南制药集团股份有限公司、天津药明康德新药开发有限公司、山东潍坊润丰化工有限公司等企业对仪器分析实验项目的设置提出了修改建议。我们主要从以下几方面对实验内容进行了修订。
2.1从生产生活实际出发选择实验内容
仪器分析实验教学的内容要贴近生活、生产实际,强调知识的应用和内容的开放性,这样才能激发学生的好奇心,从而引起对实验的兴趣。讨论问题不能一味地从理论知识开始,应注重从与知识相关的应用和技术以及社会的角度进行思考,从项目(主题)及应用性的问题出发,根据需要合理选择实验内容。例如:在原子吸收分光光度法中就可以选择头发中微量元素含量的测定,双波长紫外分光光度法测定复方磺胺甲恶唑片中磺胺甲恶唑含量,循环伏安法可以选择各种饮料中葡萄糖含量的测定,既保证了实用性,又增加了前处理的内容。对于社会上出现的一些热点问题将其有选择性地融入仪器分析实验教学中,如假药的检测、苏丹红及三聚氰胺的分析等此类探索研究性实验,作为开放性实验,对一些有浓厚兴趣且基础较好的学生单独开放。学生通过实验可以体会到仪器分析实验在社会生产和生活中的巨大作用,以及给社会生活带来的便利,并且认识到,如果不合理地利用科学技术,它会给人类带来危害,甚至是灾难,让学生关注与科学有关的社会问题,增强社会责任感。
2.2删除陈旧的内容,增加新技术新方法
传统的仪器分析实验内容多是一些验证性和低层次的常规实验,与现代实验方法技术和现实应用等相差较远,无法调动学生学习实验课的兴趣和积极性。在实验课的教学过程中,必须结合科学发展前沿介绍本学科的新理论、新方法,以及本学科与其他相关学科的关系。以基础理论为主线,以典型的实验为重点,以实际操作为核心,在集中讲授研究成熟、应用性广泛的仪器方法的同时,要让学生通过查阅文献,掌握现代仪器理论的最新动态,了解本学科涌现的新知识、新技术、新方法,使学生受到现代科学技术的熏陶。基于这一想法,我们增加了有关新仪器、新方法、新技术的实验,如“吹扫捕集-气相色谱/质谱法测定水中苯系物的组成”、“松果菊中组分的LC/MS分析”、“流动注射化学发光法检测DNA”、“基于纳米金比色分析法测定中药材中的汞离子”等。
2.3提高综合性实验和创新性实验的比例
不少学生希望老师把更多的思维空间留给他们,让他们有独立思考的机会。为此我们尝试把学生的一些基础实验设计成研究型实验,把科学前沿领域的知识引入学生实验中来,增加创新性实验,旨在调动学生的积极性,培养学生的综合能力。例如“HPLC法测定中药材提取物和克林霉素磷酸酯注射液中抑菌剂含量”、“叶绿素的提取分离及叶绿素金属络合物的合成与鉴定”、“固相萃取-HPLC检测土壤中的三嗪类除草剂”等。通过实验,学生很好的掌握了样本的提取与预处理,以及气相色谱、液相色谱、紫外-可见分光光度计、原子吸收分光光度计等仪器的使用和注意事项,初步具备了实验方案制定的能力,并对现代仪器的原理、结构和操作有了更深一步的了解。
2.4及时将教师的科研成果转化为实验内容
课程组教师坚持以教学为中心,教学与科研相互促进,积极开展科研工作,形成了几个较为稳定的研究方向:生命化学分析、纳米改性与传感、环境分析、天然产物分离与分析。课程组充分利用科研优势推动教学改革和实验内容的更新,部分教师的研究成果已经成为仪器分析实验的重要组成部分。例如,“流动注射化学发光法检测DNA”来源于生命化学分析研究方向,“毛细管电泳法测定阿司匹林中水杨酸的含量”、“松果菊中组分的LC/MS分析”等实验项目来源于天然产物分离与分析方向,“基于纳米金比色分析法测定水中的汞离子”、“稀土掺杂TiO2光催化剂制备及光催化活性的研究”来源于纳米改性与传感方向,“土壤中砷的形态分析”,“金属离子印迹聚合物的制备及水中镉离子的测定”等实验项目来源于环境分析化学方向。这些实验项目的实施,既完善了实验教学体系,又充实了实验内容,有助于学生了解科学研究的过程,激发参与教师科研课题的热情。
3结语
经过近几年的建设,我们制定了明确的课程建设目标和规划,建立了较为完善、科学的课程体系,做到了理论联系实际,课内课外结合,既传授知识和技能,又培养学生的应用能力和综合素质。紧跟学科发展前沿,力求教学内容科学先进,及时把新型的仪器手段、分析方法和教师的教学科研成果引入教学。教学过程中灵活运用多种教学方法,调动学生学习的积极性和主动性,学生的学习兴趣明显增强,动手能力和解决问题的综合能力显著提高,在各种大赛和科技活动中取得了优异的成绩。在山东省大学生化学实验技能大赛中获一等奖4人、二等奖7人、三等奖1人;在“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛中获二等奖5人、三等奖6人;6名学生获山东省优秀学士学位论文;27人在省级以上期刊发表学术论文;2012年,14人获国家级大学生创新训练计划项目,16人获校级大学生创新训练计划项目。
参考文献
1、浅谈应用化学专业实验教学改革与实践李凡修; 孙首臣; 邓仕英; 李克华实验室研究与探索2014-04-15
谈化学实验教学中的安全问题论文
化学是一门以实验为基础的学科。实验教学可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成化学概念,获得化学知识和实验技能,培养观察和实验能力,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。下面是我整理的谈化学实验教学中的安全问题论文,欢迎大家阅览。
摘要:
化学实验是化学教学中的重要环节之一,为了更好地发挥实验应有的作用,实验的安全问题是首要问题。
关键词:
化学实验教学 安全问题
化学是一门以实验为基础的学科。实验教学可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成化学概念,获得化学知识和实验技能,培养观察和实验能力,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。充分认识实验教学在化学教学中的地位和作用,切实采取措施加强实验教学,是提高化学教学质量的重要环节。但是化学实验具有一定的危险性,这并不是一句耸人听闻之言,笔者从事化学教学多年,耳闻目睹了不少化学实验的危险情景,本文拟就化学实验教学中的安全问题谈谈个人的一些粗浅认识,以引起广大师生的注意,避免类似事故的发生。
安全实验的关键是要按照操作规定进行实验,危险也能变为安全。反之,安全也变得不安全。但也不要害怕,也不必满腹恐惧不敢动手实验;要熟悉操作规定,了解反应规律,不懂要问,不可蛮干。否则,在实验过程中一旦发生事故,危及师生的安全,甚至严重致残造成终生不幸,且会影响学生学习化学的兴趣,事关重大,务必高度警惕。实验中请注意下列情况下常常会发生实验事故。
1违反操作规定
违反操作规定而引起的事故最普遍,现罗列常见的错误操作如下:
第一,点燃可燃性气体前必须先检查气体的纯度,否则可能引起爆炸。例如点燃氢气必须先检验纯度。可是,如果你在用锌和盐酸反应制取氢气的演示实验过程中,当锌粒反应完后,打开反应器的塞又装上锌粒,塞上塞就点燃,就会引起仪器爆炸。为什么会发生爆炸事故呢?这是因为你违背了点燃氢气前必须检验纯度的操作规定。
实验过程中打开塞装锌粒跟实验开始时装锌粒相同,反应器里进入了空气,氢气和氧气混合达到氢气的爆炸极限时点燃都会发生爆炸。
第二,在加热液体制取气体时,应加入碎瓷片或沸石以防液体爆沸。例如在制乙烯时在大试管里倒入酒精和浓硫酸,加热时,就会发生液体喷出可能造成伤害事故。为防止这样的事故发生,就必须按实验要求操作。第三,加热制取气体并用排水法收集实验完毕时,应先把导管从水里撤出,再撤酒精灯,如果先撤去了酒精灯,还没来得及取导管,冷水就会沿导管流入气体发生装置以致引起反应器炸裂,这是因为你违背了实验操作而引起的。
第四,制气装置要防止导管堵塞,否则将导致装置内压强增大,液体喷出伤人。
第五,实验中要防止烫伤。例如不能用手握试管加热,蒸发皿和试管加热后要用坩埚钳取放(放在蒸发皿上)。
第六,实验中要注意防止火灾事故发生。易然物要妥善保存,用剩的钠或白磷要立即防回煤油或水中;酒精灯内的酒精量不能多于容积的三分之二;不能用燃着的酒精灯去点燃另一只酒精灯;不能用嘴吹灭酒精灯,万一发生火灾,应选择合适的灭火剂扑火。如少量酒精着火可用湿抹布盖灭,活泼金属着火可用沙土埋灭。
第七,实验中要强调加强学生的环保意识,由于我国公民环境意识较差,这和日趋严重的环境问题不相适应,要提高公民的环保意识,使环境保护成为每个公民的自觉行动,首先就要从学生作起,从课堂做起。例如所有实验废弃物应集中处理或加以回收,不能随意丢弃或倾倒,能相互反应生成有毒气体的废液(如硫化钠溶液和废酸)不能倒入同一废液缸中;涉及有毒气体的实验要做到装置气密性良好并有尾气处理装置,(如实验室制取氯气时,多余的氯气可用氢氧化钠溶液吸收),否则既造成有些药品的`浪费又伤害健康。
2、用药过量发生事故
一些实验虽然剧烈,但试剂量小并无危险,用药量稍大便会发生危险。如钠与水反应时,反应很剧烈,但药量少时并无危险。在做分组实验让学生观察钠与水反应的现象时,投入的钠量一定要适量,不得随意用药,否则就会发生意外事故。
又如:用小苏打和浓硫酸反应做二氧化碳的灭火实验。如果小苏打和浓硫酸用量大,产生气压过大,会冲开胶塞,喷出酸液。像这样,也曾发生过烧坏衣服,腐蚀操作者的手的事故。再如:配制银氨溶液时,应将氨水逐滴滴入盛有硝酸银溶液的试管中,直道最初产生的沉淀恰好溶解为止,如果加入过量的氨水,且不随配随用,久置后再用,溶液中生成了容易爆炸的物质,用时就会引发爆炸事故。此实验要防止加入过量氨水,银氨溶液必须随配随用,不能久置。
3、药品混入杂质
在用氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制取氧气时,错把木炭粉当作二氧化锰加入试管与氯酸钾混合,使得药品中混入了可燃性杂质,造成了爆炸事故。因此用药时要认真辨清药品,不得马虎从事。又如:做甲烷的演示实验时,有人没有把空气排净就点燃甲烷气体,产生爆炸事故。此实验应先做甲烷的性质实验,再点燃甲烷气体,以防空气的混入,保证甲烷的纯度,避免爆炸事故的发生。
4、使用失落标签未经鉴定的试剂发生事故
如,在配制溶液时错把硫酸当盐酸使用,造成伤害事故。凡失落标签的试剂一定要检验确定后再使用,以避免伤害事故的发生。
5、实验室空气不流通
在演示氯气、硫化氢、二氧化氮、一氧化碳等有毒气体时,或学生实验可燃性气体(如制氢气、乙烯、乙炔等)时,如果实验室空气不流通,有毒、易燃气体逸散到空气中越积越多,达到一定浓度,会引起师生中毒或其他意外事故。因此实验室应安置通风橱、换气扇等通风设施,必须做到实验室空气流通。
6、学生实验习惯不良引起事故
学生在进入实验室前尽管教师千叮咛,万嘱托,但仍有个别学生出于好奇或者为了一味追求趣味而乱动手摆弄。如将钠偷偷装进自己的口袋导致衣服烧坏甚至烧伤皮肤;做镁条在空气中燃烧的实验时,镁条太长,观察现象的方法不当刺伤了眼睛等现象时有发生。所以在实验中要严格控制反应物的用量,只要能得到正确的有明显的结果,学生能观察到其物质的存在,了解和掌物它的性质就可以了。为安全地进行化学实验教学,实验时一定要做到以下几点:
(1) —切实验一定要按照操作规定进行。
(2) —切实验一定要在预备室准备好,做到实验无误,方可拿到教室或实验室做。
(3)做有毒、可燃性物质实验时,一定要打开门窗,使空气流通或在通风橱中进行。
(4)有可燃性气体参加的实验,在点燃或加热前切勿混入空气或氧化剂。
(5)取用药品时应严格按照实验要求取用,尽量使用微量,只要达到实验效果明显即可;不要取用未经鉴定无标签的试剂,有些常温下易变质的药品要随配随用,不可久置。
(6)没做过的实验要向能者请教或查清资料再做,不要冒然实验。
(7)步骤多的实验,操作顺序要记熟,不可看一步做一步。
(8)实验室要有一定的安全设施。
(9)熟悉实验室事故的急救方法和处理措施。
总之,只要我们了解各种化学实验事故发生的引发原因,遵循操作规程,认真仔细地进行操作,就可避免各种事故的发生,做到安全实验。只有这样才能充分发挥化学实验在化学教学中的重要作用,既传授知识同时又培养了学生的各种能力及严谨的科学态度。
化学实验是学生验证科学理论、训练操作技能、培养科研创新能力的重要途径,必须要重视其安全管理。下面是我为大家精心推荐的化学实验室安全管理论文,希望能够对您有所帮助。
化学实验室安全管理
摘要:化学实验是学生验证科学理论、训练操作技能、培养科研创新能力的重要途径,必须要重视其安全管理。本文首先概述了化学实验室安全管理及其安全事故,基于此,探讨了如何加强化学实验室安全管理工作。
关键词:化学实验室、安全管理、事故
中图分类号: TU714 文献标识码: A
一、前言
实验室是高校院校培养具有实践能力创新型人才的主要场所,近年来,教育体制随着学生课外科技活动、创新性实验项目、综合性设计性实验等改革的不断深入,传统的实验室安全管理模式已不能满足当今高校人才培养的需求,较完善的化学实验室安全管理模式为高校的人才培养带来了良好的机遇。一方面,为高校发展提供了源源不绝的动力;另一方面,为高校如何主动适应社会对创新型人才培养的新需要。
二、化学实验室安全管理及其安全事故
1.实验室安全管理的原则、内容和特征
化学实验室管理包括教学管理、软件管理以及仪器设备管理。化学实验室安全管理既渗透于上述三项管理之中,又贯穿于高校科研活动和实验教学的每一个环节,是一项独立的、不可或缺的实验室管理内容。在实验室安全管理中应坚持环保和以人为本的原则。首先,减少实验对环境造成破坏,避免化学试剂对环境造成污染。其次,坚持以人为本,将实验人员和间接接触实验人员的身体健康作为实验室安全管理的首要内容。
实验室安全管理包括两部分,即实验室安全硬件管理和实验室安全软件管理。前者是指实验仪器设备的安全管理,由此需要实验室管理人员定期对实验仪器设备进行检修,及时发现实验安全隐患,预防实验安全事故的发生。后者强调安全规章制度、安全责任、安全观念建设,从制度或者思想层面加强实验室安全管理。从全国范围来看,化学实验室的扩张已经成为一种趋势,在此背景下,实验室安全管理呈现出三方面的新特征。
(1)化学实验室实验结果不确定性增多
在实验室所开展的实验中,除了少部分实验室属于验证性或者常规性实验之外,大部分实验都是具有探索性的实验。因而,基于实验的探索性与未知性,实验中不确定的因素或者影响因子较多,“实验项目越多或规模越大,不确定性越明显”,进而增加了实验室安全事故发生的风险。
(2)化学实验室安全管理复杂性增加
新增加的实验任务对实验环境和实验条件都有着不同的要求。例如,需要在一些高压、超真空的环境下进行实验,或者需要面临更多的环境问题,如需要科学处理废气、废水或者固体废弃物等。这些新增加的实验任务,无疑增加了实验室安全管理的复杂性。
(3)化学实验室实验事故破坏性超常
实验室内部的实验布局较为集中,不同的实验项目混杂在同一个实验室内。如此混杂的实验环境增加了实验安全事故结果的超常性,一旦发生实验安全事故,实验污染会快速扩散到化学实验室周边的环境中去,从而增加次生事故发生的概率。
2.实验室安全事故的分析
根据实验室安全事故发生的原因,可以将实验室安全事故划分为三种类型,即人为原因造成的安全事故、仪器设备原因造成的安全事故以及自然原因造成的安全事故。具体来说,人为原因造成的安全事故又包括实验人员操作不当或者疏忽大意造成的安全事故、犯罪行为引发的安全事故以及敌对分子破坏引发的安全事故。无论何种原因引发的安全事故,在现实中都可以表现为以下5种形式。
(1)仪器设备破损事故
化学实验离不开电源的使用,在一些需要借用电源加热的实验中,一旦突然停电,正在运行的实验仪器设备极其容易受到损坏。
(2)毒害实验事故
毒害实验事故一般发生在化学实验中,由于实验人员违反操作规范或者实验仪器老化,实验中使用的化学制剂很容易误伤实验人员。而有毒气体也可以对接触人员造成伤害,甚至有的实验人员因为接触毒害的实验物质而死亡。
(3)火灾事故
火灾事故的发生多为人为原因。如实验人员在实验室吸烟或忘记切断实验室的电源,致使实验仪器设备因长时间通电而产生火灾。
(4)爆炸事故
爆炸事故的产生一方面是由于实验人员误操作而引燃易燃易爆实验物品,另一方面是由于实验仪器设备的老化,实验室管理人员没有及时发现这类故障,从而造成危险物品从实验仪器设备中泄漏出来,遇到高温环境或者接触火花发生爆炸。
(5)机电伤人事故
在冲击运动、带电作业或者高速旋转的机械性实验中容易发生机电伤人事故。机电伤人事故发生的原因主要是因实验人员操作不当,而机电伤人事故的表现形式为仪器设备挤压或者碰撞伤及仪器旁边的人员,或者仪器设备“老化而存在故障和缺陷,造成漏电触电和电弧火花伤人”
三、如何做好化学实验室安全管理工作
1.加强仪器设备的安全检查,确保仪器设备的安全
仪器设备是生物化学实验中涉及比较多的,这也是引发生化实验室安全事故的主要环境因素。对于实验室安全隐患排查来说,仪器设备隐患排查更直观,也是最容易预防的。但容易的事情,往往又是最易被人忽视的。实验室管理人员应定期对仪器设备进行安全检查,及时维护。对于冰箱、培养箱这类常年开机的设备,若仪器比较老旧的,要做好仪器报废和重新申购工作。学院也应加快仪器的报废和重新采购的工作,对于实验项目利用率高易损耗的仪器如电炉、恒温水浴锅、分光光度计等应多备几套,以防因仪器问题而影响实验教学。
2.提高师生的实验安全意识
规章制度的建设,每个实验室都很重视,而且已经趋于成熟,但是规章制度的实际效用却很少,更多时候是形同虚设。教师和实验室管理人员在实验前若未对实验室进行彻底的安全隐患排查,或者未对学生进行实验室仪器、药品等使用的安全教育,就会造成安全事故。师生对于实验室规章制度了解甚少,有些师生虽然知道但是对于具体条列却不清楚。因此,提高学生对实验安全意识必先提高任课教师的实验安全意识。只有教师自身安全意识足够高才能在实验过程中引导提高学生的安全意识。在实验教学过程中,任课教师应在实验过程中把好安全关,规范实验操作,特别是发现学生仪器操作不规范的时候,要注意多次演示并时常提醒。如发现学生在实验操作过程中相互嬉闹时,应及时阻止,进行安全教育,分析此类行为存在的安全隐患和可能导致的严重后果,只有在不安全行为发生时进行教育,学生才能有深刻体会,这比单一地组织学生集体学习规章制度和实验规范操作要有效得多。
3.加强硬件建设
畅通实验室安全通道。管理人员应平衡实验室仪器设备防盗与安全事故预防之间的关系,清除消防安全通道上的障碍物,对于门窗的加固材料应选取既防盗又符合消防安全的材料,一旦发生消防安全事故,实验人员可以通过门窗进行逃生,或者将贵重的实验仪器设备搬离实验室。对于实验室走廊、楼道放置的障碍物应及时清除。
增强实验室及其仪器设备的防火能力。加强对年代较为久远的实验室的改造,拆除私接的电源,对实验室的外墙、内墙结构进行改造,提高其防火、防灾的能力。对于实验室内部的仪器设备,可以通过改造的方式增强防火能力,或将旧的仪器设备及时处理掉,实现实验室仪器设备的更新换代。
加大对实验室安全设施的资金投入,提高对实验室安全事故的预警能力。增加对消防安全设施的后期维护力度,保障消防设施时刻处于良好的运行状态。此外,还需要增加实验室环保的资金投入,减少实验对环境的污染。
4.健全实验室管理的各项规章制度加强实验室监督管理力度
健全和完善各项规章制度才能使实验室工作有章可循、有章必循,实行科学化、规范化管理,使实验人员、教学任务、仪器设备、实验场所、各种技术档案及基本信息的建立和管理形成科学化、规范化、制度化的实验室管理模式.使学生和实验技术人员时刻遵守实验室规章制度,同时还要加强实验室监督管理力度。聘请实验室建设与设备管理经验丰富的退休专家和老教师协同技术实验中心组成监督检查组对全院实验室建设与设备管理的状况进行督查,及时发现问题并提出建议,为学校实验室建设与管理出谋划策,同时积极参与大型仪器设备的立项论证与评估,使实验室管理更科学、更规范。
四、结语
综上所述,化学实验室安全管理应坚持以人为本和环保的理念,两者并重。要注重考察实验对周围环境的影响,趋利避害,减少对环境的污染,实现化学实验与环境保护的可持续发展。
参考文献:
赵水俭 汪春华 朱西桂:《论化学实验室建设与管理》,《实验室研究与探索》,2003年06期
徐苗苗:《大众化教育背景下化学实验室建设与管理的问题及对策》,《黑龙江教育》,2006年07期
王文芳 肖建东:《高校化学实验室安全管理的策略研究》,《化学实验室工作研究》,2012年03期
刘林涛 田慧珍:《化学实验室安全体系改革研究》,《实验技术与管理》,2013年30期
点击下页还有更多>>>化学实验室安全管理论文
纳米材料就其自身的特点,把材料的研究与应用带到了一个崭新的领域,它的许多优良特性有望填补现今材料的许多空白,而核壳结构的纳米复合材料因结构上的设计和可控,将是纳米材料深入研究的一个非常重要的课题。 本文主要研究了纳米铁氧复合物的制备及其在不同条件下沿长短轴的生长机理,得到了不同形貌的铁氧复合物;通过聚丙烯腈螯合纤维对金属离子的吸附机理的研究,从而制备了具有核壳结构的纺锤形纳米复合粒子,并探讨了时间、 温度等条件对复合粒子在不同外界环境下的稳定性和形貌的变化情况;进一步通过乳液聚合法制备了聚苯胺包覆铁氧粒子的复合物,并对其粒子形貌和热稳定性进行了系统的分析。为铁氧纳米粒子在磁、光、电等方面的应用提供了可靠的实验依据。以三氯化铁为主要原料,得到单分散、纺锤形β-FeOOH纳米粒子。X 射线粉末衍射仪测出实验得到的产物是β-FeOOH的纳米粒子, 用透射电镜观察粒子呈纺锤形, 颜色为金黄色。在最佳实验条件(反应温度为60℃, FeCl3溶液浓度为0.25mol/L ,搅拌转速120 r/min ,反应时间为24 h)下, 制得的β-FeOOH粒子为纺锤形结构,且均匀性较好, 粒径在190-210 nm 之间。该纺锤形粒子在沿短轴生长下得到了均匀的胖形粒子(宽约为500-700 nm,长120o a Borel probability measure /& any r~ c N+ and any e > O, one can find a measurable set R ( a so called (r; of A TER。 。TERremainder,e) Rohlin set) such that, for ] 0, 1, ..., r; 1, the sets T JR are pairwise disjoint and exhaust X with exceptio0-1400 nm)。 用TEM进行了表征,结果表明:β-FeOOH沿短轴生长成形貌均一的胖形粒子, 该生长过程是一个不连续的过程,粒子的大小并不随反应时间的增加而增加,反应时间只能提高转化率。利用三价铁盐的水解在常温常压下制备了结晶良好的纳米线, 用TEM进行了表征。结果表明:β-FeOOH沿[001]轴生长成纳米线(至少12 um长,80-100 nm宽)。并且该生长过程是一个连续的的过程,制备出高质量的纳米线.