賈承政，郭 寧，計亞軍，陳 瑩

(上海理工大學(xué)理學(xué)院，上海 200093)

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高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室節(jié)能減耗的探究

賈承政，郭 寧，計亞軍，陳 瑩

(上海理工大學(xué)理學(xué)院，上海 200093)

高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室能耗在全校各學(xué)科中屬于較高水平，隨著教學(xué)科研的任務(wù)量不斷加大，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)運(yùn)行經(jīng)費(fèi)消耗逐年增加。如何在順利完成教學(xué)任務(wù)的同時做到節(jié)能減耗已經(jīng)成為各校實(shí)驗(yàn)室管理部門亟待解決的問題。本文介紹了我?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)科研中的節(jié)能減耗經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自身的實(shí)際情況，探索出了一系列節(jié)能減耗的管理方法和新舉措，使化學(xué)實(shí)驗(yàn)室不良建設(shè)運(yùn)行經(jīng)費(fèi)明顯下降。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室；節(jié)能減耗；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；實(shí)驗(yàn)室開放平臺

隨著我國高等教育的不斷發(fā)展，教育資金投入逐年遞增，尤其是各高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)運(yùn)行經(jīng)費(fèi)投入不斷增大。如何利用好經(jīng)費(fèi)，以節(jié)能減耗進(jìn)而提高實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)使用效率，成為近年來廣為關(guān)注的問題。實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)消耗逐年遞增主要有兩大因素：內(nèi)因是各大高校多年的連續(xù)擴(kuò)招，學(xué)生人數(shù)持續(xù)膨脹，帶來所需的耗材費(fèi)用增加；外因是整體物價的持續(xù)上漲，帶來維持和完成原實(shí)驗(yàn)教學(xué)計劃任務(wù)的費(fèi)用上漲[1]。

1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室能耗分析

實(shí)驗(yàn)室是開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要場所，是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要基地[13]?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室因其專業(yè)的特點(diǎn)，與其他學(xué)科實(shí)驗(yàn)室建設(shè)有所不同，其門類多，試劑使用類目繁雜，因此所占用的資金比例很大。高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)科目主要包括無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等多門學(xué)科實(shí)驗(yàn)。其中各科所需耗材多達(dá)上千種，其中所需的試劑規(guī)格和數(shù)量因?qū)W期課程的安排和科研的需求又極為繁瑣和復(fù)雜。因此在實(shí)際的購買和存儲需要大量人力物力和財力來支持。例如：不同種類的試劑在購置后的存儲條件和要求各不相同，因此對實(shí)驗(yàn)室管理人員和試劑保存條件提出了極高的要求。大量經(jīng)費(fèi)用于試劑的購買和保存。有些試劑購買后可能使用率極低甚至使用量可能只要試劑規(guī)格最少量的10%～20%，剩余試劑存放于試劑柜中直至過期，導(dǎo)致浪費(fèi)。

化學(xué)儀器在是作為化學(xué)學(xué)科中對物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、分析、檢驗(yàn)、檢測的輔助性實(shí)驗(yàn)教學(xué)工具。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常見的分析測試儀器多達(dá)三十幾種，其中大型儀器例如：原子吸收光譜分析儀、熒光光譜分析儀、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、掃描電鏡等。這些儀器運(yùn)行、保養(yǎng)、維修維護(hù)經(jīng)費(fèi)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的日常經(jīng)費(fèi)支出中同樣占有很高比重。例如化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中常見儀器：氣相色譜質(zhì)譜連用儀，儀器使用前需開機(jī)預(yù)熱30分鐘左右，單次使用結(jié)束后還需要繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一次保證沒有殘留。一臺機(jī)器，一開一關(guān)，所需測試時間可能僅僅占到總用時的50%～70%，期間消耗的電、氣體、水等實(shí)驗(yàn)耗材費(fèi)用更是驚人，如果出現(xiàn)使用不當(dāng)或者人為操作失誤造成色譜柱、離子源污染或損壞，將造成極大地浪費(fèi)。

2 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室節(jié)能減耗的幾種措施和方法

實(shí)驗(yàn)室節(jié)能減耗運(yùn)行機(jī)制已經(jīng)在我?；瘜W(xué)系各大實(shí)驗(yàn)室所采用，其主要措施包括以下方面：

2.1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室試劑購買、存放、使用規(guī)范

化學(xué)與其他學(xué)科有所不同，尤其是實(shí)驗(yàn)藥品的保管和使用有其嚴(yán)格性和特殊性[2]。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中發(fā)生危險事故的因素很多，化學(xué)品本身的物理化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的高風(fēng)險性以及人的不安全行為都可能導(dǎo)致事故的發(fā)生[10]?；瘜W(xué)試劑按照學(xué)科分類購買，各個實(shí)驗(yàn)室在學(xué)期開始應(yīng)對當(dāng)學(xué)期實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理，參比前學(xué)期課程實(shí)驗(yàn)所需的數(shù)量規(guī)格進(jìn)行購買，對照本學(xué)期教學(xué)人數(shù)和課時數(shù)，做出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)試劑藥品購買預(yù)算，原則上不應(yīng)超出上一學(xué)期購買數(shù)量的20%。對于消耗性大、且各學(xué)科共同使用的試劑(例如：酒精、鹽酸等)可做批量定期購置，保證藥品庫試劑存放最少量為應(yīng)需量的50%。對于藥品使用量較小的試劑，應(yīng)在準(zhǔn)備室配制結(jié)束后退回倉庫保管。試劑保存應(yīng)嚴(yán)格按照存放要求進(jìn)行，例如易揮發(fā)藥品應(yīng)防止防爆低溫冰箱中；易于反應(yīng)的兩種或幾種試劑應(yīng)分開存放；易制毒、易制爆試劑應(yīng)配備專門的試劑柜中進(jìn)行存放，且嚴(yán)格做好領(lǐng)用登記等。各實(shí)驗(yàn)室配備小型密碼鎖試劑柜，對于常用試劑的少量存放和保存。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要求實(shí)驗(yàn)教師將剩余試劑標(biāo)記開封日期，剩余試劑進(jìn)行清點(diǎn)登記并妥善保存。針對科研試劑的購買、存放、使用采取“導(dǎo)師負(fù)責(zé)制”，即由各個導(dǎo)師對科研購買的試劑妥善存放保管，易制毒、易制爆的試劑應(yīng)提前統(tǒng)一報批后購置，科研實(shí)驗(yàn)室中的有毒有害試劑應(yīng)嚴(yán)格遵守使用守則，責(zé)任到人。將實(shí)驗(yàn)室的安全建設(shè)及運(yùn)行作為教學(xué)過程中最重要的一環(huán)、實(shí)行“責(zé)任到人，一票否決”的績效考核制度。

2.2 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的節(jié)能減耗

化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容多，所需試劑種類數(shù)量也不盡相同。實(shí)驗(yàn)教材上的一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多采用大容量、大體積和耗時較長的操作流程，這已經(jīng)不符合降低“三廢”和低碳環(huán)保的要求，在獲得相同實(shí)驗(yàn)結(jié)果或者能觀察到相同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中[3-4]，要求各教學(xué)人員依照實(shí)驗(yàn)教學(xué)順序先后對實(shí)驗(yàn)預(yù)做，摸清相關(guān)實(shí)驗(yàn)條件內(nèi)容，并對數(shù)據(jù)經(jīng)行處理，找出實(shí)驗(yàn)中學(xué)生可能遇到的問題以及解決方案[2]。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)和操作要求，實(shí)驗(yàn)耗材可以有多種不同的選擇[14]。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)流程，減少實(shí)驗(yàn)試劑和耗材的用量、電、水的消耗等，做到合情合理的節(jié)能減耗。例如：無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的酸堿試紙可以分成小段使用；有機(jī)實(shí)驗(yàn)加熱結(jié)束后及時關(guān)閉電源、冷凝水的流量不要太大避免浪費(fèi)等等。其次，要求學(xué)生在每次實(shí)驗(yàn)之前做好預(yù)習(xí)報告，充分清楚本次實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容和試劑，并對實(shí)驗(yàn)過程做到心中有數(shù)，這樣可以防止學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中因?yàn)槌鲥e導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)需要重頭再來而引發(fā)的藥品浪費(fèi)。學(xué)生實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)清點(diǎn)好自己的實(shí)驗(yàn)材料和藥品，防止在隨后的實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)缺少儀器藥品導(dǎo)致亂用錯拿引發(fā)的實(shí)驗(yàn)失敗或者儀器的損壞。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)指導(dǎo)要求學(xué)生統(tǒng)計實(shí)驗(yàn)儀器有無破損遺漏現(xiàn)象并擺放整齊，待實(shí)驗(yàn)結(jié)束學(xué)生完全離開后，將實(shí)驗(yàn)室儀器及時斷電、斷水。此外，學(xué)生經(jīng)常會選擇周末獨(dú)自在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，這個時間也是最容易出現(xiàn)安全問題，例如：忘記關(guān)水龍頭或用電等導(dǎo)致走水或失火等安全事故。如何堵住安全漏洞也是降低整個實(shí)驗(yàn)室能耗不可忽視的一個重要方面。

2.3 化學(xué)儀器使用維護(hù)準(zhǔn)則

大型儀器的使用應(yīng)做到合理調(diào)配，專人維護(hù)。多年來高校普遍存在的重購置、輕統(tǒng)籌規(guī)劃、運(yùn)行保障等原因，大型儀器設(shè)備使用效益不高或限制的情況仍然沒有取得明顯突破[11]。實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展建設(shè)應(yīng)有明確的教學(xué)、科研需求為指引，應(yīng)根據(jù)本校實(shí)際情況，有計劃、有步驟逐步開展和科學(xué)、有序地完善[12]。儀器的頻繁使用并不會造成儀器過早報廢，相反，經(jīng)常使用儀器反而可以使儀器達(dá)到自身最佳的狀態(tài)，因此合理地調(diào)配好各個儀器的使用時間和維護(hù)保養(yǎng)時間顯得尤為重要。科研和教學(xué)中涉及到使用大型儀器時，應(yīng)由學(xué)生提出申請，由大型儀器管理員分配儀器的開機(jī)使用時間，集中有序地合理安排儀器使用，并安排有相關(guān)儀器知識經(jīng)驗(yàn)豐富的研究生輔助管理，即“讓專業(yè)的人做專業(yè)的事”。對儀器的維護(hù)應(yīng)做到及時有效，保證科研教學(xué)任務(wù)的同時，減少儀器的損壞，進(jìn)而降低因頻繁維修儀器造成的財力物力的損失。

2.4 綠色、循環(huán)、經(jīng)濟(jì)實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建

化學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常會產(chǎn)生有毒有害的氣體、液體，不僅僅污染環(huán)境，更是對教師和學(xué)生的身體產(chǎn)生很大影響。因此，各實(shí)驗(yàn)教師在本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)對教材進(jìn)一步分析研究，在完成教學(xué)任務(wù)計劃的基礎(chǔ)上，探尋無毒或低毒實(shí)驗(yàn)加以替代高毒性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并充分了解實(shí)驗(yàn)過程中所產(chǎn)生的物質(zhì)，及時有效地把廢氣廢液收集處理，有機(jī)廢液定期向?qū)W校上報，由專業(yè)廢液公司做無害化處理。

我系在化學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中引入工業(yè)品制備等學(xué)生感興趣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在課堂上由學(xué)生制備出洗手液、洗潔精等實(shí)驗(yàn)室洗滌用日用消耗品，用于整個化學(xué)系其他實(shí)驗(yàn)室的日常洗滌，不但順利完成了教學(xué)任務(wù)，還減少了實(shí)驗(yàn)室對洗滌日用品的購置費(fèi)用。有機(jī)試驗(yàn)中回流冷凝水的回收、冰水的回收；物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中硝酸銀電解液廢液用于無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的氯離子檢測液等，都做到了綠色、循環(huán)、經(jīng)濟(jì)的要求。綠色、循環(huán)、經(jīng)濟(jì)實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建使得我系化學(xué)日常經(jīng)費(fèi)支出降低了20%。

3 利用實(shí)驗(yàn)室開放平臺建設(shè)節(jié)能減耗

大多數(shù)地方院校仍采用封閉的管理方式，實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備信息也隨之封閉，導(dǎo)致重復(fù)購置儀器設(shè)備的現(xiàn)象依然存在，特別是對于大型貴重儀器的購置[5]。此外，由于管理方面的原因，存在各院部儀器設(shè)備管理“各自為政”的現(xiàn)象，其他地方院校、校內(nèi)各學(xué)院(部門)師生無法共用，造成部分儀器設(shè)備的利用率和共享率偏低，本科教學(xué)與科研實(shí)驗(yàn)設(shè)備間沒有建立有效的共享管理和使用機(jī)制[6-7,15]。對此，我們主動將自己實(shí)驗(yàn)室擁有的化學(xué)儀器進(jìn)行分門別類盡行登記，對儀器的性能參數(shù)和使用情況公示面并向全校師生開放。開放實(shí)驗(yàn)室是在傳統(tǒng)的教學(xué)秩序之外，新設(shè)計的增加學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)化鍛煉專業(yè)技能的環(huán)節(jié)，所以實(shí)驗(yàn)室的管理工作量，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目增多增加的材料消耗、儀器設(shè)備的損耗和維修、維護(hù)費(fèi)用都會更多[8]。為加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室開放管理，應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)教師的第一責(zé)任人作用[9]，在對外專業(yè)的師生使用時，建立提前預(yù)約制度，由專業(yè)教師或制定儀器使用研究生對送樣進(jìn)行檢測，酌情收取耗材使用費(fèi)和儀器損耗等費(fèi)用，補(bǔ)貼儀器的相關(guān)維護(hù)費(fèi)用。開放實(shí)驗(yàn)室的建立不僅減少了學(xué)校一起的重復(fù)購買導(dǎo)致的資源浪費(fèi)，更讓參與實(shí)驗(yàn)室儀器操作管理的同學(xué)得到了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時也解決了實(shí)驗(yàn)室部分經(jīng)費(fèi)短缺的問題。

4 結(jié) 語

通過以上的多項(xiàng)措施，在順利完成教學(xué)科研的基礎(chǔ)上，我?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室的總體運(yùn)行經(jīng)費(fèi)比過去降低了10%～20%，使得經(jīng)費(fèi)可以更多地轉(zhuǎn)向科研建設(shè)和大型儀器的購置。探究摸索出適合專業(yè)自身的節(jié)能減耗方法，使經(jīng)費(fèi)利用率進(jìn)一步提高還需要我們在今后的科研教學(xué)中不斷摸索和總結(jié)。

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Research on Energy Saving and Consumption Reduction of Chemical Laboratory in Colleges

JIACheng-zheng，GUONing，JIYa-jun，CHENYing

(University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China)

University chemical laboratory energy consumption in all disciplines belongs to a higher level, with the increasing amount of the task of teaching and research, the laboratory construction and operation of expenditure increased year by year. How to successfully complete the task of teaching and reduce energy consumption at the same time has become a problem that needs to be solved urgently in the universities laboratory management department. The school chemistry laboratory teaching and scientific research in energy-saving reducing consumption experience were introduced, combined with their own actual situation, to explore a series of saving energy and reducing consumption of management methods and new initiatives, the chemical laboratory adverse construction operation decreased funding.

chemical laboratory; energy saving and consumption reduction; experimental teaching; laboratory open platform

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： 文章編號：1001-9677(2016)020-0182-03