堵艳艳, 李 聪, 龚跃球, 孙立忠, 蒋文娟

(湘潭大学 材料科学与工程学院, 湖南 湘潭 411105)

为适应21世纪人才培养的目标要求,大力培育创新型和应用型人才,学生的实践能力培养越来越受到重视,实践能力被普遍认为是人才培养中的关键环节之一[1-2]。高校实验室具有承担实验教学、科学研究、社会服务、支持大学生实践创新、创业训练、学科竞赛等功能。实验室是培养学生动手能力、创新能力的平台,良好的实验环境能给学生提供更多更好的实验机会,能够给学生更多的创作灵感和实验热情,是培养学生创新能力和实践能力的基础[3-7]。因此,一种科学、有效的实验室管理模式具有重要的意义。

材料学科属于典型的理论和实践相结合的学科。近几年,为了提高学生的实践能力,湘潭大学材料科学与工程学院不断的探索改革,专门成立了实验中心,该中心实行主任负责制,实验技术人员为中心成员,主要工作为负责全院的实验室建设和管理、本科实验教学等工作。本文就实验中心的管理模式进行探索研究,主要从实验室管理方式、实验教学、实验技术人员队伍建设等方面着手,希望探索出一种适合本院系特色的实验室管理模式,为广大师生建立良好的实验环境,积极推进素质教育,提高实验教学质量,为培养创新型人才和应用型人才作出重要贡献[6]。

1 新的实验室管理方式的探索

1.1 实验室安全管理制度的建立和完善

高校实验室的安全工作既是实验室建设和管理的重要组成部分,又是高校实验教学、科研和社会服务等工作正常开展的必要保障[8]。实验室的安全问题不仅关系到广大师生的人身安全,还关系到国家财产的安全,是和谐校园建设的重要前提之一。因此,建立健全的安全制度,落实安全措施,对实验室的安全管理至关重要。材料科学与工程学院实验中心在学校实验室管理相关文件基础上,制定了“材料科学与工程实验中心实验室管理规则”和“材料科学与工程实验中心安全规则”。 结合本院实际情况,遵循“安全第一, 预防为主”的方针和“谁主管、谁负责”的原则,对实验室的安全管理制度做了进一步完善,实验室必须有专人分工负责安全工作,明确职责,落实安全责任制,做到“纵向到底、横向到边”,具体措施如下：

(1) 责任教师和实验人员共同监管实验室。实验中心将学院所有实验室房间(包括科研实验室和本科教学实验室)安排到具体的负责人监管,签订安全责任书,将安全责任明确到人。每间实验室由1名责任教师和1名实验人员共同监管。责任教师的职责是安全防火责任人,对安全隐患问题及时整改。实验人员的职责是每天上午和下午到所负责的房间签到,检查实验室的水电气等安全工作,还要随时监督和引导学生遵守实验室规章制度。若发现问题及时报告给责任教师,协助责任教师及时整改安全隐患。合理分工,合力共抓落实,将实验室安全纳入规范化、制度化的良性轨道[9]。

(2) 进出实验室实行准入制度。建立完善的实验室准入制度,才能把师生的安全教育工作落实到位。材料科学与工程学院实验中心对所有进入实验室的教师和高年级本科生、研究生执行准入制度,要求所有师生员工必须进入“湘潭大学实验室安全学习考试系统”在线学习有关实验室安全知识,通过实验室安全考试并达到合格标准。若想进入某间实验室,本人先填写申请表,经过其拟入实验室负责教师同意并签字后,再经实验中心审批、批准和发放实验室准入证件。所有人员进出实验室必须佩带此证件并在实验室使用登记表上进行登记,确保离开实验室后锁门,关闭水电气等。

(3) 引入了智能门禁和视频监控系统。针对重点实验室,安装了智能门禁系统和视频监控系统,只有已授权人员才能刷卡进出。实验室负责人可以不定时查看监控系统,监督查看实验室有无异常情况,大大提高了实验室管理的效率和水平。

1.2 实验室仪器设备管理制度的建立和完善

实验室的仪器设备是保证完成教学、科研、管理等工作任务的必备条件之一,只有确保实验仪器设备完好运行,才能为实验的开展提供硬件支持。我校的管理原则为“统一领导、分级管理”,实管处在主管校领导的领导下,对全校的仪器设备实行统一归口管理。材料科学与工程学院实验中心为加强实验室仪器设备的管理,积极探索新的管理方式,在原有文件“材料科学与工程实验教学中心仪器设备管理细则”的基础上进一步完善,主要改进有以下几方面：

(1) 根据设备的具体使用人或课题组,指派各分室设备管理者,负责管辖范围内设备的日常使用及维护,并负有监督、检查、调拨、分配、管理的职责。针对10万元以上的仪器设备,单独建立必要的账册,进行登记使用情况。

(2) 针对重要仪器,安装了智能刷卡系统,由专人负责仪器的使用。其他人员若使用该仪器,必须提前网上预约,经审核通过后方可由仪器负责人刷卡开机。

(3) 为提高大型仪器设备的完好率和使用率,实验人员参与大型仪器设备的管理。每位实验人员至少参与一台大型仪器管理和使用工作,要求实验人员协助大型仪器设备管理者认真做好日常维护工作,同时做好使用、维护记录,并且实验人员能够熟练操作使用仪器设备。

2 新的实验教学体系的探索

2.1 更新实验教学内容

实验教学是实验室工作的首要任务之一, 实验教学内容是实验教学的核心依据[10],实验教学内容的设计应当根据专业人才培养的能力目标或课程教学大纲中关于实验教学的要求,材料科学与工程学院实验中心结合材料学科“科学”与“工程”的特色,构建了学科基础实验平台、综合设计性实验平台以及创新研究实验平台三个学科实验平台,形成了以“材料制备-组织结构-性能-应用”为主线的由基础性实验、综合设计性实验和研究创新性实验三个层次组成的实验教学体系,具体情况如图1所示。

图1 实验教学新体系的结构框图

按照上述层次结构,各实验课程均围绕“材料制备-组织结构-性能-应用”这一“主线”进行统帅,即每门实验课程均包含材料的制备、组织结构、性能以及应用这四大模块,对每种模块安排多个能体现“科学”与“工程”相结合的实验项目,由这些项目构成实验教学体系的模块化结构,如表1所示。

表1 实验平台课程与实验教学内容的模块化结构

依托基础实验平台、综合设计性实验平台以及创新研究实验平台,实验中心由浅入深、循序渐进地安排实验项目,共开设5门实验课程,实验开出率达到100%,体现了“基本要求加特色”的办学模式,全方位地培养学生动手实践能力和创新意识。

2.2 探索新的实验教学方法和手段

材料科学与工程学院实验中心以教育部重点实验室和湖南省重点实验室为依托,以科学与工程相结合为指导,通过实验教学环节培养学生的动手能力、创新能力,以“不间断、多层次、多形式”的教学方法为枢纽,积极进行教学方法与教学手段的研究与改革,具体体现在：

(1) 改革传统的教学方式,实行黑板教学、多媒体教学以及视频教学相结合。传统的实验教学模式表现为教师将实验中的主要目的、原理、步骤等写在黑板上,然后对着实验设备进行讲解、操作与提示,这样教师的劳动强度大,学生能独立思考、发挥主观能动性的机会也相对较少。教学改革中,我们采用多媒体教学模式为学生讲解基本的实验原理,并通过视频教学直观地为学生展示实验步骤与结果,学生具体实验时再配以指导和监督,真正做到“节约教学资源,提高办学效益”的实验教学理念。

(2) 建设现代化的网络教学资源与教学平台管理模式。实验教学中心建设有自己的局域网站,网站上展示了先进的实验设备、科研项目、科研成果、学术交流等重要信息,供学生参考。同时,实验教学中心通过自主研制、合作开发与引进相结合,开发了实验预习测试系统、实验视频教学系统、实验选课系统和大型仪器预约系统,建设了实验教学网络平台。目前该平台拥有多媒体实验教学课件,实验视频材料等,为学生提供了丰富的网络教学资源,为实现开放式的实验教学奠定了软、硬件基础。

(3) 建设优良的实验教学条件和先进的实验技术。 为了给学生创造良好的实验条件,学院近几年引进了一批新的实验教学仪器,例如：Rise系列激光粒度分析仪、紫外可见分光光度计、HCR系列热分析仪、四探针测试仪、FD-BH-I型磁性材料磁滞回线和磁化曲线测定仪等本科教学仪器。实验教学中心还强调现代化的大型仪器为本科生实验教学服务,例如：JEM-2100型高分辨透射电子显微镜、JSM-6360LV型场发射扫描电镜、Triboindenter型微纳米综合力学测试系统、脉冲激光原子层系统等大型仪器用于本科实验教学。通过理论和实际操作的学习,使学生了解和掌握大型仪器的测试方法和使用范围,加深理论知识的学习,为以后的科学研究奠定基础。

3 实验技术人员队伍建设

实验技术人员队伍建设是实验室管理工作的重点,其建设成效直接影响实验教学质量、实验教学环境以及实验室的发展建设[11-12]。为保证实验中心工作水平和教学质量的不断提高,拥有一支高素质的实验技术人员队伍至关重要。因此,必须加强实验技术人员队伍建设,不断优化实验技术人员队伍的年龄和知识结构,学校和学院非常重视,制定了具体的政策和措施：(1)配合人事部门科学定编。将专职实验技术人员编制落实到个人,将实验教学工作和实验管理分解到个人,明确责、权、利；(2)注重现有实验技术人员的业务能力提高和职级晋升。加强对现有实验技术人员的进修、业务培训学习,尤其是要重视加强其对现代教育技术的学习与培训、对材料科学与工程实验新方法和新技术的了解与掌握、对新仪器设备的熟练操作与维护；(3)实验技术人员不仅负责本科实验教学和仪器的日常维护工作,还应该参与大型仪器的管理、使用和维护,同时确保大型仪器的正常使用率；(4)制定优惠政策,吸引优秀人才。鼓励实验中心引进高学历年轻教师,并给予相关优惠政策支持；能引导和激励高水平教师积极投入实验教学。

通过以上措施培养和造就一支职称、学历、年龄与专业结构合理的高素质实验技术人员队伍,促使实验技术人员不仅仅参与实验室的建设和管理、仪器设备的日常维护和使用、还应该努力开展教学改革研究工作,掌握先进实验教学方法和手段,全面提升实验人员一专多能的综合素质。

4 结语

在新形势下,为满足社会经济发展对材料类专业人才的需求,全面提高材料类专业毕业生的质量,材料科学与工程学院实验中心以教育部重点实验室和湖南省重点实验室为依托,以科学与工程相结合为指导,让学生更加贴近实际和紧跟专业发展前沿,使学生得到真实有效的锻炼,有效地提高教学质量和教学水平。材料科学与工程学院实验中心不断优化改进实验室管理方式、完善和丰富实验教学内容和类型、努力加强实验技术人员业务水平,逐步探索出一种新形势下实验室管理模式。