孫學(xué)芹,楊曉霞
(華東理工大學(xué) 化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心,上海 200237)
目前,我校在建設(shè)國(guó)家級(jí)工科化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心實(shí)踐中,對(duì)化學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科生實(shí)驗(yàn)課程也進(jìn)行了重大改革,將化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作性強(qiáng)、富于啟發(fā)性與思考性、有工業(yè)應(yīng)用背景的科研成果經(jīng)提煉轉(zhuǎn)化成為綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)[1-3]。我們?cè)陂L(zhǎng)期的教學(xué)、科研和成果轉(zhuǎn)化實(shí)踐過(guò)程中也發(fā)現(xiàn),有機(jī)化學(xué)合成,特別是藥物和精細(xì)化學(xué)品合成中用到無(wú)水無(wú)氧操作的步驟越來(lái)越多,在化學(xué)工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,能掌握無(wú)水無(wú)氧操作原理和技能的畢業(yè)生備受企業(yè)青睞。基于此,將無(wú)水無(wú)氧實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一部分,引入到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程中,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣和耐心、認(rèn)真和一絲不茍的科學(xué)態(tài)度。
目前國(guó)內(nèi)科研實(shí)驗(yàn)室所使用的除水、除氧裝置結(jié)構(gòu)分散,連接管路眾多,安裝繁瑣,容易損壞和形成泄漏點(diǎn),再生和活化不方便。這些缺點(diǎn)大大限制了無(wú)水無(wú)氧操作在本科教學(xué)中的應(yīng)用。為此,我們根據(jù)長(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn),對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),本著安全可靠、操作簡(jiǎn)單、耐用并適合本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的原則引入化學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。為此,采用便攜廂式無(wú)水無(wú)氧操作系統(tǒng)裝置(見(jiàn)圖1),將無(wú)水無(wú)氧操作系統(tǒng)整合在一起,使用時(shí)可一次安裝,簡(jiǎn)化了操作[4]。
柱外殼采用不銹鋼,內(nèi)置活化用加熱電阻絲和溫控?zé)犭娕?,在不拆卸的狀態(tài)下進(jìn)行活化。儀器結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。與傳統(tǒng)的除水除氧裝置相比,操作簡(jiǎn)單、顯示直觀、更能適應(yīng)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。
圖1 便攜廂式無(wú)水無(wú)氧操作系統(tǒng)裝置
圖2 儀器結(jié)構(gòu)
目前,中心已建立8套無(wú)水無(wú)氧操作系統(tǒng)裝置,為化學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)(精細(xì)化工)、化學(xué)、材料化學(xué)4個(gè)專(zhuān)業(yè)的三年級(jí)、每年4個(gè)班共97名本科生開(kāi)設(shè)無(wú)水無(wú)氧綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[5-11]:二氯二茂鈦的合成與表征;噁唑類(lèi)導(dǎo)電聚合物的合成與性能測(cè)試;1-苯基環(huán)己稀的合成與表征。
自制“便攜廂式無(wú)水無(wú)氧操作系統(tǒng)裝置”獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利(ZL 201020522991.7)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中反映:(1)學(xué)生選課踴躍,反響很好;(2)學(xué)生在較高層次上了解了化學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域中的特殊研究方法及手段;(3)引入由科研成果經(jīng)提煉轉(zhuǎn)化而來(lái)的綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案,拓寬了學(xué)生的知識(shí)視野,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與綜合應(yīng)用能力。
實(shí)踐證明,“便攜廂式無(wú)水無(wú)氧操作系統(tǒng)裝置”可以應(yīng)用到化學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目的。該儀器不僅應(yīng)用于本科教學(xué),還可以應(yīng)用于科學(xué)研究,有著良好的推廣前景。
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