物理化学实验室科学管理措施探讨

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摘要：文章从“物理化学实验室的定位”“实验室制度和安全管理建设”“实验室安全管理建设”“实验室虚拟仿真建设”“实验室管理队伍建设”“实验室管理的可行性措施”6个方面，探讨了物理化学实验室的管理工作现状，提出可行性方案，进一步优化物理化学实验室的科学管理，为教学、科研提供更加优质的平台。

关键词：物理化学；实验室管理；实验技术人员

引言

基础化学实验中心旨在引导学生掌握基本实验技能，通过具体的实验设计和实验过程来提高学生的学习兴趣和实践动手能力，进而培养学生的创新意识和创新能力。化学实验教学中实验物资的计划、采购、管理和化学试剂的配制工作繁琐，玻璃仪器和分析仪器数量和品种众多，管理的复杂度较高。随着科学技术水平的发展，物理化学及其延伸的相关学科知识广泛运用于当代社会的各个层面。物理化学课程是高等院校特别是理工科院校化工、化学、生物、医学、环境、食品等相关专业的理论基础课程。为更好地实现“知行合一”，物理化学实验是大学生进一步深化理解抽象物理化学知识，加深认识层次的必经之路。通过物理化学实验的实操训练，理工科大学生的实际动手能力可以大大增强，也为学生在专业学习结束毕业进入科研单位、工厂生产、升学深造之前打下良好的基础[1]。本文章结合化学与分子工程学院物理化学实验室的具体情况，着重在“物理化学实验室的定位”“实验室制度和安全管理建设”“实验室安全管理建设”“实验室虚拟仿真建设”“实验室管理队伍建设”“实验室管理的可行性措施”6个方面进行探讨，旨在提高我院物理化学实验教学管理的质量，以期更好地服务本科教学和科学研究。

1物理化学实验室的定位

化学与分子工程学院化学实验教学中心于2001年通过教育部基础教学实验室评估，2012年成为国家级生物化学工程实验教学示范中心分中心。物理化学实验室属于化学实验教学中心，承担了学校化学与分子工程学院、化工学院、制药与生命科学学院、材料科学与工程学院、环境科学与工程学院、能源科学与工程学院、安全科学与工程学院等学院26个专业的化学实验教学，成为学校最重要的实验教学、开放创新的教学平台之一。物理化学课程是传统的四大化学，其内容和理论已很成熟，教学的关键是如何把当代科技研究的热点及生活中的实例与物理化学原理和理论相结合，既可拓展和更新原有的课本教学内容、又可吸引学生学习的兴趣和积极性，提高教学质量[2]。

2实验室制度和安全管理建设

完善、规范、科学的实验室管理制度是开展各项实验工作的重要依据，也是物理化学实验教学工作正常运转的根本要求。物理化学实验室制定了极具针对性的管理制度，如《物理化学实验室信息统计制度》《物理化学实验室档案管理制度》《物理化学仪器设备管理制度》《物理化学实验室安全管理制度》《物理化学实验室卫生管理制度》等，这些制度科学合理，为物理化学实验室的管理提供了行动依据，有利保障了物理化学实验教学、科研的有序进行。

3物理化学实验室的安全管理建设

实验室安全是化学实验室管理工作的重中之重，也是最能体现物理化学实验室管理水平，特别是近期频发的实验室安全事故，为实验室管理工作敲响警钟，稍有麻痹疏忽或者制度建设缺陷就会带来严重的后果。结合我院物理化学实验教学的具体情况，坚持“制度优先、不走捷径”的基本原则，从实验教师、学生、实验室管理人员3个方面做好物理化学实验室安全管理工作。学生方面：学生必须在进入实验室之前通过安全教育知识的考核，实验教师对学生进行安全教育之后，学生方可进入物理化学实验室做实验。实验教师方面：实验教师是学生在实验教学过程中的第一负责人，除了圆满完成教学任务之外，学生的人身安全和仪器的资产安全也是在实验过程中需要注意的。实验室管理人员方面：实验室管理人员定位是教学辅助，除了需要准备好实验过程中需要的仪器和试剂，也需要承担平时对实验仪器的管理任务，尽力排除实验室的安全隐患。通过这3个方面相互协调、互相配合，可以保证物理化学实验的有序进行，杜绝一切形式的安全危害。实验室管理人员是实验室工作的主体，要最大限度地保证实验的安全性，将安全隐患降至最低限度[3]。实验室需要配备并定期检查灭火毯、灭火器、沙箱等灭火器材，在实验结束后检查水电门窗，从思想认识和实践操作两方面做到防患于未然。针对易制爆、易制毒等化学试剂，要严格按照学校、学院的规定，做好流程化管理，利用好二维码和入库平台软件，不让危险试剂落入别有用心的人手里。对于常规使用的药品试剂，结合物理化学实验室的具体情况，采用分类存放、进出有帐的方法进行管理，采用电子和纸质双系统管理。在保有一定库存量的基础上，保证正常教学的情况下，合理的采购，降低环保压力、减少采购成本。实验装置的安全使用也是物理化学实验室管理的重要部分[4]。对于精密设备，如高精度分析天平、表面张力测定装置、燃烧热测试仪、隔膜泵等价值不菲的仪器，既要保证使用者的人生安全，也要保证装置本身的安全。

4物理化学实验室的虚拟仿真建设

随着时代的发展，互联网、云计算、大数据等现代信息技术深刻改变着人类的思维、生产、生活和学习方式，虚拟实验逐渐成为了学习者获取知识的重要途径，实验室虚拟仿真科技蓬勃发展。信息技术作为新的发展引擎，大力推动教育变革和思维创新，构建网络化、数字化、个性化、终身化的教育体系，建设“人人皆学、处处能学、时时可学”的学习型社会，培养大批创新人才，是人类共同面临的重大课题[5-6]。2020年初，疫情令人们的生活、学习措手不及。而物理化学实验作为一门实验课程强调线下授课、集中教学，这与保护同学的身体健康需要相冲突。因此虚拟仿真实验建设受到空前的重视，仿真虚拟实验不仅可以提升学校的教学水平，也在高校人才培养模式、实验教学信息化建设、课程建设方面起着重要的意义。开学季来临，实验室虚拟仿真项目的呼声越来越高。仿真虚拟实验具有很多的优点：可以提高学生的学习主动性，软件往往需要独立操作，独立完成，独立处理数据，杜绝了以往分组实验中部分学生“蹭数据”的现象，每一位上课学生必须真正地参与其中才能准确地解决问题；可以开拓学生想象空间，软件的操作不存在限制，新时代的学生较早的接触网络、安卓平台，使用介面友好的仿真软件得心应手。而Windows平台、安卓平台较小的进入门槛可以让学生天马行空的想象，有针对性地进行项目设计，从而迅速地通过仿真看到结果，这在传统教学中是不可能实现的；计算机仿真教学，可以避免在真实世界中发生的实验安全事故，从而以较小的成本提高学生的安全意识；仿真软件搭建的平台还可以海量的引入声音、图像、视频等多媒体资源，能够较好地引起学生的兴趣，也方便了学生随时随地学习，不拘泥于学习场所。一言以蔽之，仿真教学是一种新的科学研究手段和教学手段，开展结合专业技能训练的虚拟实验室的建设显得尤为重要，可以为本科生以及年轻的专业教师提供了本科教学和科学研究的平台，必将在未来的智能化教育领域中取得重大的发展，成为现代教育的基础。

5实验室管理队伍的建设

在我院物理化学实验室，实验管理人员普遍具有高学历(硕士及以上)，经受过较为扎实、系统的科研训练。对于物理化学实验除了能做到实验原理、实验操作、实验理论数据基本熟悉以外，还能够创造性的提出更加科学、实验效果更好的实验装置改造。比如“凝固点降低法测试溶液摩尔质量”的实验中，传统的实验方案是将环己烷-萘作为实验研究体系。这样的研究体系对于开展实验轮次较多的学校来说显得特别不合适，因为采用有机体系的前提是需要实验室配备功能强大的抽风系统。通过与仪器厂商合作，实验室管理人员将实验体系换成水-尿素的研究体系，大大降低了物理化学实验室的环保压力。此外，为了提高实验室管理人员的自身发展和业务水平，定期组织管理队伍到兄弟院校单位观摩学习和大型仪器展会了解学习，可以提高对教学、科研仪器的认识，更好地为教学、科研服务[7]。

6实验室管理的可行性措施

进一步细化实验中心管理细节，对实验安全隐患逐项排查，发动实验中心各位老师联防联控，对安全隐患零容忍。进一步优化实验室安全管理规范，让重要的制度、规定出现在显眼的地方，牢记在师生的心中。建立化学实验室试剂和玻璃仪器的管理存放规范，对库房进行有序整理，避免大量的试剂重复订购引起的浪费和无序囤积引起的安全隐患。引入师生共同管理实验室机制，细化实验室管理环节，调动学生的积极性，让实验教师将更多的精力放在实验室管理上。积极与应化系、化学系合作，进一步推进实验教学改革。积极推进网站建设，运用项目管理的思想来组织和策划物理化学实验室建设，加强网络资源库建设，实现线上与线下的资源整合、共享。

7结语

物理化学实验室管理工作非常考验实验室管理人员的管理水平，需要细致地观察和全面的视角，是一项“粗中有细、细中带粗”的工作。要取得不俗的管理成绩，需要大力调动实验室管理人员的主观能动性，要求实验老师必须要有较高的责任感和扎实的业务能力。结合学校、学院和学科、专业的发展需要，需要不断实践创新、与时俱进，探索更加科学规范的实验室管理模式，更好地为本科教育、科学研究和学校、学院的跨越式发展服务。

参考文献：

[1]委育秀，蔡吉清，祝海娟，等.无机及物理化学实验室管理的实践和探索[J].大学化学，2016(6):49-52.

[2]黄素芳.无机化学实验室规范化管理的探索与实践[J].化工管理，2014(7):10-11.

[3]谭大志，于景成，李童洲，等.化学实验室危险化学品管理[J].实验室科学，2020(5):226-229.

[4]张雁冰.关于高校物理化学实验室安全的讨论[J].广州化工，2016(7):216-217.

[5]薛艳，丰丽，郑蒙.多媒体仿真教学的探讨与实践[J].山东煤炭科技，2010(5):90-92.

[6]李玉杰.仿真教学及其应用[J].辽宁教育，2012(21):37-38.

[7]姜煜，唐欢，丁建超.无机及物理化学实验室管理探讨[J].化工教学，2016(2):106-107.

作者：乔峤 李强 刘睿 单位：南京工业大学