医药院校无机化学实验改革的探索与研究

陈铭祥 何树华 陈御珍 郑明彬

摘要：本文通过实验内容层次化、绿色化、创新实验常规化等几个方面优化实验内容来探讨医药院校中无机化学实验教学的改革。

关键词：医药院校；无机化学实验；改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）23-0275-02

无机化学实验是医药院校医学、药学及相关专业进入大学后接触的一门专业基础实验课，是无机化学教学中的一个重要组成部分。通过对无机化学实验的教与学，不仅可使学生正确和熟练地掌握无机化学实验的基本操作，增强对所学理论知识的感性认识，而且可以让学生在动手动脑的过程中巩固理论知识，并从中学到解决问题的方法，提高分析、解决问题的能力，从而培养学生认真、细心、实事求是的科学态度。社会越来越需要大量综合能力强、具有创新精神的化学人才。为适应社会的发展，必须加强无机化学实验改革的探索与研究，优化实验内容，通过实验内容层次化、綠色化、创新实验常规化等来提高无机化学的实验教学质量，发挥无机化学实验在培养学生动手实践能力、学习兴趣、创新能力等方面的优势，全面提高学生综合素质，实现医药专业人才的培养目标。

一、实验内容层次化

实验内容的层次化就是在学生可接受、能理解的范围内，使无机化学实验按照由易到难的先后顺序合理安排实验内容。结合大一新生的实际情况，注重实验内容的基础性、衔接性和发展性，明确各个实验的基础技能、方法和过程的几个方面。以我校2018级药学专业无机化学实验为例，先安排的实验内容是认识化学实验所使用到的仪器形状、大小和使用方法，包括洗涤、干燥及使用等过程中需要注意的地方；接下来安排难度稍微大一些的实验内容，如缓冲溶液的配制、醋酸解离度常数的测定、水中离子的净化以及食盐的精制，目的在于使学生通过这个四实验将原有的知识、方法和即将学习的知识、方法衔接起来；后面紧接着安排难度更多的实验内容，如元素化合物的性质实验、硫酸亚铁铵的制备、多相离子平衡、溶度积常数测定的相关实验，目的在于提升学生运用理论解决实际问题的能力；最后安排综合设计实验，初步培养学生的综合实验能力。

二、实验内容绿色化

（一）使用绿色化试剂

对一些有毒试剂进行减量化，在可以替代的前提下，尽量选择没有毒性或毒性对人体、环境伤害更少的试剂，尽可能减少污染物的排放量[1]。在实验中强化节约思想，正确把握实验方法，注重实验过程的绿色化，避免因违规而造成药品损失，这样既节约了实验经费又保护了环境。无机化学实验的绿色化要求在做实验过程中尽可能采用无毒无害的原料和溶剂等；尽可能少使用有机溶剂，或者以绿色溶剂如水来代替等；或者反应条件改为绿色催化，如采用微波法、紫外照射法等。

（二）推行微型实验

微型化学实验是绿色化学的一项实验方法[2]，它具有减少污染、节约开支等传统实验所不具备的优势。在绿色化学理念下，微型化学实验是用预防化学污染的新技术、新方法和新实验思想对传统实验进行改革和发展的必然结果，是创新性的化学实验方法的变革。如无机化学实验中，一些需用试管操作的传统试管性质实验，一般要用几个毫升的试剂使用量，但如果将这些性质实验改用点滴板来操作，只需几滴甚至一两滴就可以达到同样的实验效果。这样不仅减小了试剂的用量节约了试剂，还可防止大量的试剂对环境所带来没必要的污染。例如缓冲溶液配置实验中，检验其缓冲能力和缓冲容量时，需要到各种PH试纸检验和甲基红检验酸碱度，将配好的溶液加上特定的检验试剂后，滴加一两滴到点滴板上再检验，效果一样明显。由于微型实验仪器规格小，学生在进行实验时务必更加小心、认真、细致操作，明显有利于强化培养学生动手能力和认真细致的科学作风。

（三）发展封闭式实验

发展封闭式实验目的就是使一些有毒气体能够排放合理、循环利用，不要对环境进行污染。应用绿色化学的理念，改变传统在通风橱中进行实验的做法，可将这部分实验设计成封闭式实验，让反应在封闭体系内进行，而且能在反应系统内将尾气吸收掉，实现零排放。比如硫酸亚铁铵的制备，该实验通常选用机械行业产生的废弃物铁屑为原料，将硫酸亚铁铵的制备改为闭路回收式[3]，采用碳酸钠溶液吸收第一步反应产生的H2S等有毒气体，实现零排放。这样既改善了实验环境，实验改进过程也培养了学生勤于思考、善于总结的实验能力和绿色环保意识。

（四）开发多媒体仿真模拟实验

多媒体仿真模拟实验是一种化学试剂和仪器装置零投入和废弃物零排放的特殊实验方式[4]，通过现代的多媒体技术不仅可以激发学生学习的兴趣，还可以避免传统无机化学实验所带来的污染问题。要想实施无机化学绿色实验教学，多媒体仿真实验是最佳选择。多媒体的运用可增强实验的可见度，对于重要环节还可重复仿真模拟。相比于传统实验，模拟实验的简便快捷、可重复等的诸多优点，不仅可使学生体验现代科技所带来的乐趣，还可短时间内多角度、多层次地获取信息，掌握更多的实验教学信息，更有兴趣地学习无机化学实验，大大提高了学生学习的主动性和积极性，让学生使知识变抽象为形象，降低学生理解知识的难度，取得在真实的化学实验中难以实现的良好的教学效果。

三、开放性创新性实验常规化

考虑到每年实验室和仪器都有一定的时间的空置问题，以及学生掌握实验基本技能的具体情况，在空闲时间开放实验室，为学生构建一个开放性的实验平台。这样不仅能提高实验室和仪器的利用率，使教学资源得到共享，还可以使学生对平时没有掌握好的实验技能在实验室开放时间内不断地练习，快速有序地提高技能，为学生提供一个展示自我的平台。

开设培养创新能力的设计性实验，指引学生通过实验发现问题、提出猜想，然后再通过实验去验证猜想。如我校每年都举行的生化技能大赛，就是这样的一个平台。让学生自己组成一个团队并聘任一个指导教师，主动地学习，设计合理的实验并通过实验去获取实验成果。同时还鼓励学生参与到教师的科研项目中去，教师提出一个课题，学生主动去思考、去询问、去查资料，实验过程中遇到这样那样的问题，先自己想办法去解决。这个解决难题的实验其实就是一个不断创新和完善的过程，对开发学生的创造潜力大有益处。

四、总结

无机化学实验教学通过优化实验内容，包括实验内容层次化、绿色化、开设全面培养学生创新能力的设计性实验，有利于活跃教学气氛，有利于调动学生的学习积极性，有利于提高学生的实验技能技巧和培养学生严谨的治学态度和科学素养。在教学过程中引导学生时刻注意节约药品，这样既节省了实验经费，又能保护环境。

总之，通过多年来无机化学实验不断的改革与探索，有利于培养学生实验学习的兴趣，提高他们的实验能力和创新技能，从而提高他们的整体素质。在全面实施素质教育和创新人才培养的今天，只要通过不断地对实验教学的改革与探索，不断地对实验教学理念的继承、更新和发展，逐步完善与提高实验教学水平，提高学生综合素质，一定能够培养出越来越多的全面发展的富有创新能力的创新型医药人才。

参考文献：

[1]陈容，刘春.高校无机化学实验绿色化探析[J].广东化工，2016，43（4）：134.

[2]李维峰，张小华，杨建军，等.无机化学实验微型化的研究[J].中医教育，2016，28（1）：21-25.

[3]袁爱群，褟金彩，张直，等.用绿色化学理念改进硫酸亚铁铵制备实验[J].化学教学，2004（5）：8-9.

[4]饶日川.多媒体技术在无机化学实验教学中的应用研究[J].广州化工，2014，42（23）：225-226.