孔慶紅
(江蘇大學(xué) 環(huán)境與安全工程學(xué)院,江蘇 鎮(zhèn)江 212013)
工業(yè)有毒物質(zhì)檢測技術(shù)是我校(江蘇大學(xué))為安全工程專業(yè)開設(shè)的專業(yè)課程,內(nèi)容包括工業(yè)有毒物質(zhì)的采樣方法,工業(yè)樣品的處理,標(biāo)準(zhǔn)樣品的配制,分析方法包括紫外可見分光光度法、原子吸收分光光度法、熒光光譜法、氣相色譜法、電位分析法和一些常用的快速檢測法。這門課程與一些化學(xué)基礎(chǔ)課密切相關(guān),如無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)等。結(jié)合我們專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),學(xué)生了解這些在安全和環(huán)境領(lǐng)域中常用的毒物檢測技術(shù)和方法,著重學(xué)習(xí)儀器分析方法所涉及的原理、儀器組成、圖譜解析和數(shù)據(jù)分析等[1-2]。同時(shí)了解最新的現(xiàn)代毒物測試技術(shù)的發(fā)展動態(tài),學(xué)會相應(yīng)的常見毒物檢測技術(shù)分析方法和制定合理實(shí)驗(yàn)方案測試工業(yè)氣體和廢液的濃度,增強(qiáng)解決實(shí)際問題的能力。這些檢測技術(shù)跟先進(jìn)的儀器相結(jié)合在安全檢測方面有很強(qiáng)的優(yōu)勢,同學(xué)們在將來的工作中具有很高的應(yīng)用價(jià)值,因此毒物檢測技術(shù)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容非常重要[3]。本文從改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)形式和授課方式等方面提出了改革,從而提高學(xué)生的動手能力,使同學(xué)們能提高綜合運(yùn)用知識能力和創(chuàng)新能力。
本課程的教學(xué)中,毒物檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)的作用顯而易見,但是在目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在一些不足:
工業(yè)有毒物質(zhì)檢測技術(shù)目前涉及2個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:對氨基苯磺-胺比色法測氮氧化物和離子選擇電極法測氟離子。特別是氨基苯磺-胺比色法測氮氧化物是采用目測法估算氮氧化物的含量,誤差比較大;這個(gè)實(shí)驗(yàn)所用到的原理和操作過于簡單,沒有涉及到數(shù)據(jù)分析,復(fù)雜的儀器操作等。離子選擇電極法測氟離子所涉及的儀器設(shè)備也是比較老的,不能實(shí)現(xiàn)對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。工業(yè)有毒物質(zhì)檢測技術(shù)涉及到很多檢測方法,但是所涉及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容很少,如氣相色譜、原子吸收都沒有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)涉及。掌握實(shí)驗(yàn)操作技術(shù),靠的是多設(shè)計(jì)、多動手,需要從儀器構(gòu)造、實(shí)驗(yàn)原理、步驟設(shè)計(jì)等多方面綜合、系統(tǒng)地把握。而在教學(xué)實(shí)踐中,往往是課時(shí)很少,同學(xué)們針對一種儀器僅接觸2個(gè)固定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,對其他重要儀器的認(rèn)識也限于一些圖片,機(jī)會實(shí)際對實(shí)驗(yàn)操作,儀器運(yùn)行原理很難真正掌握。
目前開設(shè)的工業(yè)有毒物質(zhì)檢測技術(shù)2個(gè)實(shí)驗(yàn),都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)方案都是事先固定的,創(chuàng)新性,探索性缺少。同學(xué)們沒有思考的空間和機(jī)會。這種實(shí)驗(yàn)不利于調(diào)動同學(xué)們對實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì),整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程缺少了主動性,與培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題、提高綜合素質(zhì)的培養(yǎng)目標(biāo)不符,同學(xué)們也得不到相應(yīng)的鍛煉。
工業(yè)有毒物質(zhì)檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多是老師先把實(shí)驗(yàn)需要的所有試劑和儀器準(zhǔn)備好,實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)步驟,注意事項(xiàng)等講述給學(xué)生,然后把儀器的使用方法示范給學(xué)生,因是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),同學(xué)們會按照要求和規(guī)定的實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)。整個(gè)過程學(xué)生缺少思考的過程,使實(shí)驗(yàn)成了對儀器的簡單操作,缺乏獨(dú)立的思考和討論過程,不能發(fā)揮同學(xué)們的主動性[4]。
根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)所考查的具體內(nèi)容,更新相關(guān)的儀器設(shè)備,如對氨基苯磺-胺比色法測氮氧化物這個(gè)實(shí)驗(yàn),可以擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,跟紫外-可見分光光度儀結(jié)合起來,把所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比,把顯色反應(yīng)和具體的結(jié)果結(jié)合起來,加深同學(xué)們對實(shí)驗(yàn)原理的理解。
江蘇大學(xué)有大型的分析測試中心,有很多跟本課程相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,環(huán)境與安全工程學(xué)院也有實(shí)驗(yàn)中心,有氣相色譜儀、原子光譜儀等大型設(shè)備,針對目前毒物檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)課中缺少大型實(shí)驗(yàn)儀器項(xiàng)目的問題,以大型儀器共享平臺建設(shè)為契機(jī),定期開放實(shí)驗(yàn)室,給同學(xué)們提供更多動手機(jī)會。開放期間,允許學(xué)生使用大型儀器,進(jìn)行研究性項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)[5]。
目前本課程所開設(shè)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都是驗(yàn)證型的,只是通過儀器把已知樣品的含量測試分析。為了增加同學(xué)們參與實(shí)驗(yàn)的積極性和提高實(shí)驗(yàn)的綜合性,可以讓學(xué)生參與樣品的采集、處理、配制等過程。改變目前測試樣中物質(zhì)單一且固定的問題,采集一些未知名稱的混合工業(yè)有毒氣體,讓同學(xué)們根據(jù)所學(xué)知識,設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)方案,把采集的工業(yè)毒氣的物質(zhì)名稱和含量分析測試出來。在實(shí)驗(yàn)過程中可以采集不同的樣品,通過理論知識及自主學(xué)習(xí)確定待測樣品的處理方法,讓同學(xué)們設(shè)計(jì)方案,得到物質(zhì)的類型和含量[6]。
現(xiàn)在上課的方式多種多樣,實(shí)驗(yàn)課也是可以打破傳統(tǒng)的上課模式,充分利用各種資源。因毒物檢測技術(shù)涉及到很多實(shí)驗(yàn),有些是大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備,每個(gè)實(shí)驗(yàn)都讓學(xué)生到現(xiàn)場參與也是不現(xiàn)實(shí)的。這時(shí)就可以充分利用學(xué)院的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺,還有一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備的模擬操作平臺,來完成一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[7]。這些實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段更加直觀形象,加深同學(xué)們對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握,另一方面可以加深對實(shí)驗(yàn)儀器原理的理解。
社會的發(fā)展也提高了對人才的要求,綜合性、復(fù)合型的安全工程專業(yè)人才是我們專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。工業(yè)有毒物質(zhì)檢測技術(shù)是安全工程專業(yè)的專業(yè)課,在培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力方面有重要的作用,目前的毒物檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)有很多不足的地方,從多個(gè)角度進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的探討和摸索,充分發(fā)揮毒物檢測技術(shù)課程在人才培養(yǎng)中的作用,繼續(xù)提高我們專業(yè)學(xué)生在社會上的競爭力。