何文涓 袁志堅(jiān)

藥學(xué)專(zhuān)業(yè)《分析化學(xué)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)低碳化

何文涓 袁志堅(jiān)

不久前的哥本哈根會(huì)議讓全世界達(dá)成了空前的共識(shí)：全球氣候變暖值得人們高度警惕，“低碳”二字從此日見(jiàn)報(bào)端。低碳是時(shí)尚，更是一種責(zé)任，教育工作者除了對(duì)學(xué)生們進(jìn)行低碳的宣傳教育、自身做到低碳生活以外，還應(yīng)在相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)中實(shí)施低碳化教學(xué)。

分析化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);低碳化

不久前的哥本哈根會(huì)議讓全世界達(dá)成了空前的共識(shí)：全球氣候變暖值得人們高度警惕，“低碳”二字從此日見(jiàn)報(bào)端。低碳是時(shí)尚，更是一種責(zé)任，教育工作者即便不是低碳理念的先行者，但也不能對(duì)全球氣候變暖視而不見(jiàn)。倡導(dǎo)低碳是我們的義務(wù)，推行低碳更是我們的責(zé)任。作為教師，除了對(duì)學(xué)生們進(jìn)行低碳的宣傳教育、自身做到低碳生活以外，還應(yīng)在教學(xué)過(guò)程中推行低碳理念，在相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施低碳化教學(xué)。

1 《分析化學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施低碳化的意義

隨著世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的劇增以及人們生產(chǎn)生活方式的無(wú)節(jié)制，二氧化碳排放量越來(lái)越大，地球臭氧層遭受前所未有的破壞，世界范圍內(nèi)災(zāi)難性氣候變化頻頻出現(xiàn)，已經(jīng)嚴(yán)重危害到人類(lèi)的生存環(huán)境，全球氣候變暖已不容忽視。對(duì)此，世界各國(guó)都作出了積極的反應(yīng)?！暗吞肌?，這是今后社會(huì)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)，任何一個(gè)國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展，都離不開(kāi)對(duì)資源的有效、合理利用，都必須倡導(dǎo)和推行“低碳”。

《分析化學(xué)》是一門(mén)藥學(xué)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，強(qiáng)調(diào)“量”的概念，實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)難度大，實(shí)驗(yàn)結(jié)果要求高，因此實(shí)驗(yàn)課時(shí)的比例大，所用的試劑藥品種類(lèi)多，而且大多試劑藥品有毒性或產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)。雖然每個(gè)實(shí)驗(yàn)排放的污染物的量不是太大，但積少成多，對(duì)環(huán)境的累積破壞效應(yīng)不容忽視。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)低碳化是指在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，在保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的前提下，改變教學(xué)理念、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)儀器、適當(dāng)減少藥品試劑的取用量，以及合理利用或處理實(shí)驗(yàn)的殘?jiān)?、殘液或廢氣，盡可能低能量、低消耗，減少二氧化碳的排放。

2 《分析化學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施低碳化的內(nèi)容

2.1 性質(zhì)實(shí)驗(yàn)多媒體代替，不用原料試劑

《分析化學(xué)》實(shí)驗(yàn)包括定性、定量?jī)刹糠?，定性?shí)驗(yàn)中的“分別分析”只是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，是對(duì)被分析物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行確證，此類(lèi)實(shí)驗(yàn)對(duì)操作的技術(shù)水平要求不高，因此可以通過(guò)真實(shí)實(shí)驗(yàn)的錄像或采用計(jì)算機(jī)多媒體仿真技術(shù)展示給學(xué)生，通過(guò)錄像或計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程、試劑藥品的取用、實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象進(jìn)行仿真，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，這樣既使學(xué)生觀察到了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加深了對(duì)理論知識(shí)的理解，又不需要消耗原料試劑，是“低碳”的最佳選擇。比如鈉鹽、氯化物的鑒別等實(shí)驗(yàn)。

2.2 系統(tǒng)分析減量進(jìn)行，節(jié)約原料試劑

《分析化學(xué)》實(shí)驗(yàn)中定性分析又分為個(gè)別分析與系統(tǒng)分析，系統(tǒng)分析是對(duì)未知物或多種物質(zhì)進(jìn)行分析，此類(lèi)實(shí)驗(yàn)不能用錄像和多媒體技術(shù)代替，因?yàn)檫@些實(shí)驗(yàn)雖然也是性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，但被分析的對(duì)象是未知物或多種物質(zhì)，每進(jìn)行一步實(shí)驗(yàn)，都可能發(fā)生不同的現(xiàn)象或結(jié)果，一定要有真實(shí)的實(shí)驗(yàn)，才能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。為了減少消耗，這些實(shí)驗(yàn)可以減量進(jìn)行，筆者做過(guò)多年的嘗試，原料試劑取用量減半，不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，也不影響操作技能的練習(xí)，符合“低碳”理念。比如陰、陽(yáng)離子分析等實(shí)驗(yàn)。

2.3 定量實(shí)驗(yàn)微型進(jìn)行，減少原料試劑

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是人們?yōu)榱祟A(yù)防污染，減少污染，在提出綠色化學(xué)前提下發(fā)展起來(lái)的一種實(shí)驗(yàn)方法，它是指是在微型化學(xué)儀器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以盡可能少的化學(xué)試劑能獲得明顯的反應(yīng)結(jié)果或準(zhǔn)確的化學(xué)信息的一種新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法。

在微型化的儀器裝置中進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)，其試劑用量是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的十分之一甚至千分之一，由于試劑用量小，廢液、廢氣的產(chǎn)生自然就少，所以微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有減少污染、安全、省時(shí)、節(jié)約經(jīng)費(fèi)等優(yōu)點(diǎn)，是國(guó)際上公認(rèn)的能體現(xiàn)低碳理念的一種化學(xué)實(shí)驗(yàn)的新技術(shù)和新方法。而且，儀器雖小，也不妨礙學(xué)生的操作，對(duì)學(xué)生的實(shí)際操作能力的培養(yǎng)和鍛煉也能起到很好的效果。

但是，在《分析化學(xué)》的定量分析實(shí)驗(yàn)中，既要掌握正確的操作技能，還要強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確可靠，更要有“量”的概念。由于供試品的取用量影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精密度，所以供試品的取用量的減少能否使實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合精密度的要求是問(wèn)題的關(guān)鍵，因此，定量分析實(shí)驗(yàn)微型化是一項(xiàng)難度較大的實(shí)驗(yàn)改革，要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的研究才能達(dá)到預(yù)期的效果。筆者已經(jīng)在《分析化學(xué)》實(shí)驗(yàn)課程的滴定分析法初步試行，如氫氧化鈉滴定液的配制和標(biāo)定等定量分析實(shí)驗(yàn)。

2.4 儀器分析區(qū)別對(duì)待，少用原料試劑

隨著時(shí)代的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，儀器分析在物質(zhì)的分析檢驗(yàn)領(lǐng)域占越來(lái)越重要的地位。在藥物分析方面，大部分中藥制劑都是采用儀器分析法分析;化學(xué)藥物的制劑也大多采用儀器分析法分析。儀器分析法操作技能要求高，不能用多媒體演示代替實(shí)驗(yàn);而且儀器分析法實(shí)驗(yàn)的藥品取用量少，又有定量限的要求，因此僅靠減少原料試劑取用量是不能解決問(wèn)題的。所以，儀器分析實(shí)驗(yàn)要實(shí)施低碳化，只能區(qū)別對(duì)待。對(duì)光譜分析法，主要考慮供試品預(yù)處理時(shí)少用原料試劑，比如分光光度法測(cè)微量鐵，稀釋過(guò)程中用50 ml容量瓶時(shí)改用25 ml容量瓶;對(duì)色譜分析法，如高效液相色譜法、氣相色譜法等，就只能按原實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行。

2.5 前后課程串聯(lián)實(shí)驗(yàn)，巧用原料試劑

所謂串聯(lián)實(shí)驗(yàn)實(shí)際就是實(shí)驗(yàn)綜合化，是指通過(guò)實(shí)驗(yàn)整合，合理安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)順序，使上一個(gè)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物成為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的原料使用。一般情況下，藥學(xué)專(zhuān)業(yè)各課程實(shí)驗(yàn)都是獨(dú)立的，有的課程實(shí)驗(yàn)得到的產(chǎn)品正是另一門(mén)課程實(shí)驗(yàn)的原料。為此，我們對(duì)同一課程的各個(gè)實(shí)驗(yàn)或各門(mén)課程實(shí)驗(yàn)間存在的關(guān)系進(jìn)行理順和研究，通過(guò)合理安排實(shí)驗(yàn)順序，打破各實(shí)驗(yàn)課程的界限，廣泛開(kāi)展串聯(lián)實(shí)驗(yàn)。比如在把《無(wú)機(jī)化學(xué)》實(shí)驗(yàn)中酸堿溶液配制后保存，留作開(kāi)設(shè)《分析化學(xué)》課程的班級(jí)酸堿滴定實(shí)驗(yàn)使用;把《藥物化學(xué)》的阿司匹林合成實(shí)驗(yàn)得到的產(chǎn)品用作《分析化學(xué)》中實(shí)驗(yàn)的原料。通過(guò)實(shí)驗(yàn)串聯(lián)，可使要丟棄的藥品再利用，不但推行了“低碳”，并且可以促進(jìn)各相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)綜合化的研究。

總而言之，在《分析化學(xué)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，藥品試劑的取用量適當(dāng)?shù)臏p少是完全可行的。如果在所有開(kāi)設(shè)《分析化學(xué)》課程的學(xué)校進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)都實(shí)行低碳，平均每個(gè)實(shí)驗(yàn)每個(gè)學(xué)生藥品試劑節(jié)約0.5元錢(qián)，每所學(xué)校一年10個(gè)班，每個(gè)班50個(gè)學(xué)生，每門(mén)課程開(kāi)設(shè)20個(gè)實(shí)驗(yàn)，一個(gè)學(xué)校一門(mén)課程一年就可以節(jié)約5000元，全國(guó)開(kāi)設(shè)《分析化學(xué)》課程的學(xué)校有多少?抑或在所有藥學(xué)和化學(xué)專(zhuān)業(yè)的各相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)都實(shí)行低碳化，由此帶來(lái)的低碳化效應(yīng)是多少呢?為保護(hù)我們的生存環(huán)境，每位教育工作者都應(yīng)積極地在教學(xué)中推行低碳理念。

［1］黃東萍，蔣貴發(fā)，黃文景.將環(huán)保理念溶入到綠色化學(xué)教學(xué)中.廣西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，Sept1：216-217.

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