康世民

(東莞理工學院 化學工程與能源技術(shù)學院 ， 廣東 東莞 523808)

吸引大學生進入專業(yè)實驗室開展科研能力培養(yǎng)已經(jīng)成為高校實驗室發(fā)展的一大趨勢。在國家和政府鼓勵“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的背景下，很多科研實驗室已經(jīng)對大學生實現(xiàn)全方位的開放，這不僅能增加科研實驗室的人力資源，同時也能提高大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，為培養(yǎng)出國家和社會所需要的創(chuàng)新型人才做出貢獻?；谏镔|(zhì)催化轉(zhuǎn)化實驗室以及其它化工類科研實驗室向廣大學生開放的長期實踐，發(fā)現(xiàn)大學生在實驗室安全和科研效率方面還存在一些問題，具體分析如下。

1 大學生實驗室安全意識需要提高

1.1 化工類實驗室安全風險高

化工類實驗室是一種具有高安全風險的場所，且這種風險出現(xiàn)在實驗研究過程中的各個環(huán)節(jié)，包括有毒、易燃易爆、強腐蝕性的化學品，高溫高壓的反應裝置或設備，強放熱或吸熱的過程工藝，以及反應完后不可避免產(chǎn)生的“三廢”(廢氣、廢液和廢渣)。若安全管理不當或操作失誤，任何一個環(huán)節(jié)都有可能造成環(huán)境污染和人體危害，甚至引發(fā)爆炸和火災等重大危險。因此，化工類科研實驗室對其實驗室成員的專業(yè)素養(yǎng)、操作技能和安全意識都有較高的要求，給研究經(jīng)驗不多的大學生帶來了挑戰(zhàn)。

1.2 大學生開展化工研究存在的安全問題

高?？蒲袑嶒炇彝ǔＳ裳芯空n題老師負責建設、使用和管理。當前高校老師事物繁多(如需要定期的備課、授課與批改作業(yè)，經(jīng)常的文獻調(diào)研、研究結(jié)果整理與項目申報，不定期的外出交流和企業(yè)調(diào)研等)，在實驗室安全管理方面不可避免會存在疏落。從科研技能和安全風險認知角度來說，大學生屬于實驗室新手，也是實驗室成員中最容易出現(xiàn)安全問題的一環(huán)。大學生在化工實驗室中的安全風險包括以下幾個方面：①很多大學生(尤其是低年級大學生)在進入化工實驗室之前只掌握了常規(guī)基礎(chǔ)實驗技能，對專業(yè)性較強的操作以及先進儀器設備的使用缺乏了解和訓練，容易造成操作盲區(qū)或設備損壞(如本實驗室曾有大學生采用常規(guī)蒸餾水用做高效液相色譜流動相，導致色譜柱堵塞)。②大學生安全風險意識薄弱，對自己和他人的防護要求不嚴格，有時為了貪圖方便不按操作規(guī)范進行(如開展涉及有毒氣體的反應不在通風櫥中進行或不戴防毒面具等)，容易造成人為事故。③由于專業(yè)知識儲備和研究深度有限，大學生對有些化學反應特性(如硼氫化鈉與水會劇烈反應甚至爆炸)在以前課堂上并無涉及且沒有預先做功課，獨立開展實驗過程中容易導致“意外”事故發(fā)生。④一些大學生對實驗室藥品放置和廢棄物處理方式缺乏正確的認知，又恥于向指導老師詢問，導致一些不良現(xiàn)象(如把大量有機溶劑倒入下水道)時有發(fā)生。

1.3 建立規(guī)范的實驗室安全方案及檢查制度

基于上述大學生進入科研實驗室存在的問題，指導老師責任非常重大，且非常必要建立規(guī)范、有效的實驗室安全方案，具體可包括以下幾個方面：①針對具體實驗內(nèi)容建立實驗前準入制度。大學生必須提前了解實驗室涉及的所有(包括自身實驗和其他人實驗)潛在安全風險問題；大學生必須掌握具體實驗內(nèi)容所涉及的操作方案、以及對專業(yè)設備的使用進行預先學習或培訓。②嚴格要求實驗室所有成員(包括老師和大學生)做好安全防護措施，養(yǎng)成良好的安全行為氛圍。為此，本人所在實驗室每年都會采購大量安全防護用品(包括一次性手套、防毒面具、護目鏡、一次性口罩、勞工手套、滅火器等)，以提供充分的安全物質(zhì)保障。③針對大學生較少接觸的化學反應，指導老師有責任和義務對這些化學反應原理和性質(zhì)進行實驗前的分析和講解，特別是涉及安全風險的部分需要著重強調(diào)并建立防護措施，杜絕開展安全風險未知的化學實驗。④建立完善的藥品保存與使用制度，要求大學生了解藥品分類放置的重要性和必要性、確定藥品按性質(zhì)分類保存在專門藥品柜中，并嚴格要求藥品使用完后物歸原處； 嚴禁藥品帶離實驗室。⑤對于化學反應“三廢”產(chǎn)品，堅決按學校要求建立實驗室“三廢”分類收集和保存制度，并嚴格要求大學生按制度執(zhí)行。

在建立實驗室安全制度和對大學生充分培訓的基礎(chǔ)上，安全檢查是保證實驗室安全運行的另一種重要措施。指導老師有必要開展定期檢查和不定期抽查，從安全管理、操作規(guī)范、防護措施、藥品保存、三廢處理等多個方面對實驗室安全隱患進行檢查，強化大學生實驗室安全意識，避免安全事故發(fā)生。另一方面，積極引導大學生參與安全管理，組織安排大學生擔任實驗室輪值安檢員，以增強大學生的主人翁意識和提升大學生的責任意識。

2 大學生科研效率現(xiàn)狀與思考

2.1 大學生科研效率低下

當前，化工類大學生在科研實驗方面的研究效率并不高，主要有以下幾個方面原因。

2.1.1科研時間較為零碎

當前化工專業(yè)學生基礎(chǔ)理論課程較多，且有一定的時間花費在其他活動方面。因此，除了大四第二學期學生做畢業(yè)論文(設計)，其他階段很難有整片(如連續(xù)3天)的時間進入科研實驗室，給一些需要長時間或連續(xù)性的化工反應操作帶來了挑戰(zhàn)。

2.1.2科研自主性不強

很多大學生進入科研實驗室是基于自己的科研項目(如大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、大學生“攀登計劃”等)。在項目研究過程中，學生不僅需要了解當前國內(nèi)外科研動態(tài)，而且需要有明確的研究目標和思路。但當前大學生對文獻(尤其是英文文獻)查新和追蹤能力水平較弱，且很難長期堅持，以致很難充分了解所研究課題的前沿進展。在具體研究過程中，大學生較少自己獨立設計實驗，主要是在指導老師提供詳細實驗方案的情況下完成具體實驗操作。有些學生甚至沒有明確的課題和目標，只是跟著課題組研究生打下手、做一些低技術(shù)含量工作(如刷瓶子、洗試管等)。

2.1.3研究成果整理能力需提高

在完成實驗工作后，對實驗數(shù)據(jù)開展計算與分析、撰寫研究報告是化工實驗研究的必要一環(huán)，也是提高大學生綜合創(chuàng)新能力的重要組成部分。當前我校在第5學期開設了實驗設計與數(shù)據(jù)處理等理論課程，整體來說學生經(jīng)過該課程學習后對化工數(shù)據(jù)處理的相關(guān)軟件和技能有一定的了解。但是對進入科研實驗室的大學生(尤其是大一、大二學生)來說，在實驗數(shù)據(jù)整理和研究報告撰寫方面還有巨大的學習和改進空間。主要包括以下幾點：①實驗完成后沒有馬上對數(shù)據(jù)進行分析處理的良好習慣，導致數(shù)據(jù)無法給后續(xù)實驗提供及時的參考，有時甚至會使數(shù)據(jù)遺忘；有些大學生甚至在完成實驗項目很長一段時間里，都只是留給指導老師一堆紊亂的、未經(jīng)整理的數(shù)據(jù)。②沒有對所得數(shù)據(jù)進行整理成為更有展示度的圖表的習慣，部分學生對一些專業(yè)繪圖軟件(如Chemdraw)的使用并不熟練。③大學生缺乏系統(tǒng)化的科技論文(報告)寫作培訓，對研究報告(或?qū)W術(shù)論文)的撰寫能力較弱；一些大學生甚至沒有撰寫研究報告(或?qū)W術(shù)論文)或研究成果的分享意識，認為實驗做完后自己知道結(jié)果就行了。

2.2 提高大學生科研效率的思考

針對當前大學生低效科研的問題，結(jié)合本實驗室發(fā)展現(xiàn)狀，有以下思考。

2.2.1在保證學業(yè)要務的情況下制定有效實驗計劃

由于本科生學業(yè)繁重，在工作日開展實驗研究的時間上很難具有連續(xù)性，指導老師很有必要為本科生制定一個不影響學習情況下的實驗計劃。在具體安排方面，可綜合考慮以下兩種做法：①充分利用周末時間來完成主要反應所需要的長時間工作，并以平常的課余零碎時間來完成實驗前的準備工作(如化學反應裝置搭建等)和反應后處理工作(如儀器設備清洗等)。②考慮到大學生每周開展實驗的時間實際上不多，在整個項目時長安排方面根據(jù)情況適當延長，以保證學生有足夠的時間完成實驗項目。為此，可吸引和鼓勵低年級(如大一、大二)本科生進入實驗室，并將他們所開展的研究項目與后續(xù)的本科畢業(yè)論文相結(jié)合，這樣不僅可以保證實驗研究的延續(xù)性，也有利于提高學生積極性。經(jīng)過長達2～3年的專業(yè)研究，有利于實驗項目的研究深度，有利于提升大學生的科研創(chuàng)新能力和實驗技能，也有利于提高本科畢業(yè)論文的質(zhì)量和水平。

2.2.2建立提高學生自主性的訓練方案

在大學生申請進入科研實驗室獲批后，為了提高大學生的實踐能力和自主能力，指導老師可從以下方面引導學生開展科學研究：①實驗前向大學生詳細講解當前研究課題的意義和前景、國內(nèi)外研究進展以及本實驗室研究方向特色等，以開闊學生的思維和增強學生的興趣。②強調(diào)文獻查詢的重要性，并對一些常用的化工文獻數(shù)據(jù)庫(如中國知網(wǎng)、Web of Science、 ACS、RSC、ScienceDirect等)的使用方法進行介紹和講解，鼓勵學生經(jīng)常追蹤了解當前自己所研究領(lǐng)域的最新進展。③引導和鼓勵大學生自主設計實驗，在確保沒有安全風險下支持大學生獨立完成實驗操作，并對實驗結(jié)果或現(xiàn)象與大學生及時討論和反饋，以增強他們完成實驗的成就感。④對于沒有明確實驗目標或不自主開展實驗操作的學生，應暫停其研究項目，以保證實驗室良好的研究氛圍。

2.2.3加強大學生對數(shù)據(jù)處理與科技報告撰寫的培訓

實驗數(shù)據(jù)處理和研究報告的撰寫有利于深化大學生對整個研究的認知，鞏固所學習知識和應用技能，并提高解決實際問題的能力。為了加強大學生這方面的能力，指導老師可以開展以下幾點工作：①及時向大學生闡釋科學研究包括文獻調(diào)研、實驗方案設計與操作、結(jié)果分析與數(shù)據(jù)整理、研究報告(論文)撰寫等全過程；強調(diào)數(shù)據(jù)處理和研究報告是科研實驗過程中重要的一環(huán)，從思想上加強大學生對科研全過程的認知。②有必要不定期組織全體實驗室成員就專業(yè)方向的數(shù)據(jù)處理問題進行解答和指導，并建立研究生—高年級本科生—低年級本科生對數(shù)據(jù)分析技能傳授的“傳幫帶”良性發(fā)展體系。③學?；蛘邔W院有必要針對性地開設相關(guān)選修課或?qū)ｎ}報告(如科技論文寫作指導)，組織專業(yè)教師指導學生開展科技報告(論文)相關(guān)資料的整理與撰寫，從而促使大學生掌握相關(guān)科技論文的寫作方式與技巧，并培養(yǎng)其良好的學術(shù)規(guī)范。④建立激勵機制，對大學生所撰寫的研究論文在國內(nèi)外公開發(fā)表后給予一定的表揚和獎勵，并作為學生評優(yōu)的重要支撐，從而激發(fā)學生參與的熱情和積極性。

3 結(jié)論

大學生開展科學研究有利于提升大學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力以及實踐能力，對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才具有重要意義。在化工類大學生實驗研究過程中，實驗室安全方面應當引起重視，建立規(guī)范的實驗室安全方案及檢查制度非常必要。為了提高化工類大學生的科研效率，指導老師有必要幫助制定有效的實驗計劃、從提高大學生自主性角度出發(fā)建立訓練方案，加強大學生對數(shù)據(jù)處理和科技報告撰寫的培訓。