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摘要:開放性實驗室的建設,對深化教育改革、培養高素質創新型人才、全面推進素質教育具有十分重要的意義,因此北京科技大學將化學實驗室面向全校學生開放。針對高校開放性化學實驗室的管理工作,分析實驗室所面臨的問題及改革的必要性,提出“學生參與、教師指導,成立化學科研課題組”的新型實驗室管理模式,這種管理模式不僅進一步增加了實驗室的開放程度,還提高了學生自己動手自主創新的能力,提高了工作效率,同時還彌補了實驗教師人員不足的問題,使開放性實驗室的運轉更加流暢。
關鍵詞:學生參與;開放性實驗室;管理模式
化學作為一個基礎學科,承擔著高等學校化學教育科研的重要工作,由于科學研究的重要場所為實驗室,實驗室的發展與相關學科的發展密切相關,因此對于實驗室的建設與管理要給予高度的重視[1]。化學與我們的生活息息相關,引起越來越多學生的關注,各個高校也陸續制定出實驗室開放的政策,為全校學生提供便捷的服務[1]。實驗室的開放不僅有效地提升了實驗室資源的使用效率,還推進了大型精密儀器的開發利用[2]。但是實驗室的開放也面臨著很多問題,對于實驗室開放管理模式的改革勢在必行,因此針對實驗室的具體情況提出了“學生參與、教師指導、成立化學科研課題組”的實驗室開放管理模式,有效推動開放性化學實驗室的建設,以便更好地服務于高校學生的科研工作。
1實驗室開放現狀
開放性實驗室的建設,對促進教育改革、培養高素質創新型人才、推進素質教育具有十分重要的意義[3]。在完成學校規定的教學任務之外,將實驗室對全校學生開放,充分利用自身豐富的物質條件、學科和技術上的優勢、以及先進的大型儀器設備,為學校的人才培養、科技發展提供更多的便利條件,同時真正地將資源共享落到實處[4]。北京科技大學自然科學基礎實驗中心化學實驗室包括物理化學、分析化學、無機化學和有機化學四大基礎化學實驗,承擔著化學、生物、材料、冶金、納米等多個專業的必修教學課程以及面向全校的開放性選修課程,大量的課程和學生需求使得實驗室教學人員工作繁重,應接不暇,不得不降低實驗室的開放程度,開始重新規劃實驗室的管理工作。結合實驗室的實際情況,通過不斷的實踐和改革,成功設計出適合本實驗中心的實驗室開放管理模式,不僅將實驗室教學人員從繁重的工作中解脫出來,還增強了學生自主實驗的積極性。
2實驗室開放所面臨的問題
2.1實驗教材不完善
對開放性實驗的教材沒有進行深入的研究,開放實驗室的目的是為學生提供更多參與實驗操作的機會,增強動手能力,深入學習科研知識,培養學生的實踐能力和創新能力,因此在制定實驗教材上要本著多元化、多樣化、趣味性、層次性等多項原則[5],盡力保證每個學生都能在教材上找到自己合適的實驗項目[6]。
2.2實驗教師人員不足
實驗教師要熟悉新教材的內容,掌握各種儀器的使用及維護,然后對實驗室各項設備的運行情況要及時地查看,作好記錄,對實驗藥品及實驗用品的擺放做好拍照、標記、歸置工作,同時既定的教學任務比較多,因此面臨化學實驗室的全面開放、實驗教學人員嚴重匱乏,不能夠及時地對學生的創新性實驗進行有效的指導,人員的不足就直接妨礙了實驗室全面開放工作的進展。
2.3宣傳工作不到位
對于實驗室開放的宣傳力度不夠大,成效不顯著,導致很多其他學院的師生并不了解具體的實驗室開放制度以及能夠提供的實驗室資源,這就導致教師和學生想要參與實驗室的開放實驗,但由于不了解而放棄。更不用提學生主動利用課余時間進入實驗室做實驗,除此之外,學生參與程度太低也不利于科研課題組的成立。
2.4儀器設備損壞與消耗嚴重
實驗室面向全校學生開放,為學生提供了自主參與實驗的平臺,學生在實驗室做實驗的人數和頻率在逐漸增加,這對于實驗教學的推廣具有十分積極的影響,但是由于學生數量的增加,與之相關的實驗藥品的消耗,設備以及儀器的使用頻率也在大幅增加。尤其是長期高頻地使用大型實驗設備,會使儀器發生較大的磨損,縮短了維護時間。除此之外,教師人員不足,不能做到對各個儀器設備的專門看護,有些學生未按規范操作使用儀器,加速了實驗室設備的損壞[7]。這就導致了實驗室需要充足的經費支持,給實驗室的開放管理帶來了困難,因此,需要通過管理模式的改革來降低這種損耗[8]。
2.5存在安全隱患
化學實驗室的開放,豐富了學生的課余生活,開闊了他們的視野,但是在化學實驗中,一些具有毒性和腐蝕性的藥品以及易燃易爆物質的使用是不可避免的,比如濃硫酸、高氯酸、硝酸鉀、硫磺等等,所以在實驗室開放的情況下,安全保障措施起著至關重要的作用,需要進一步落實實驗室的安全問題,一定對相關藥品做好使用情況的登記,防止學生帶出實驗室,同時向學生講解其性質并規范學生的操作,避免由于操作失誤造成的安全事故。做好實驗藥品的購買及使用情況登記,加強對強酸強堿、具有腐蝕性或者毒性藥品的監管力度,合理并且規范實驗藥品的擺放,對危險品的使用設計好安全區域,構建良好的實驗室使用環境,提高實驗室的開放水平及資源利用率。
3學生參與的管理模式
3.1學生管理生選拔
首先要對實驗室進行宣傳,加大實驗室的開放力度[9],并制定相應的鼓勵措施,吸引更多的學生參與進來,建議先從化學生物專業的學生進行選拔,再慢慢發展至其他學科的學生,因為化學是化學生物專業學生的主攻學科,經過大學的學習有一定的學科基礎,降低了培訓的難度,然后根據學生的實驗操作能力、主動參與管理的意愿、對待科研的態度、處理人際關系是否恰當等多方面考察,選拔合格的學生管理生。
3.2學生管理生培訓
對學生管理生要進行細致嚴格的培訓,首要培訓的就是實驗室的安全,讓其了解作為管理生其肩上的責任重大;其次是掌握實驗室的管理制度、管理流程,明確其作為管理人員的職責;最后培訓如何進行實驗室藥品安置、登記以及相應儀器設備的使用和維護,培訓完成后由教師進行考核,合格后才能上崗,時間上由教師統籌安排,確保工作時間內有學生值班[10]。
3.3管理運行
制定完善的實驗室管理制度,做好實驗室安全檢查工作,實驗耗材的統計上報,各種儀器的登記使用、操作、維護和維修的記錄,做好值班登記表,督促學生管理生按時到崗,對待工作保持嚴謹的態度,對來實驗室做實驗的學生進行培訓,同時負責一定的科研任務。經過幾年的運行,根據學生的科研情況,興趣愛好,組建幾個優秀的科研課題組。
3.4科研課題組的成立在
實驗室開放管理模式下,組織優秀的學生成立科研課題組,并慢慢輻射到各個學院,加強大學生的實踐技能和創新能力[11]。由學生自行查找文獻,確定研究課題,和實驗指導教師溝通確認該課題的可行性,并在教師的指導下完成科研任務,發表高水平論文,同時也為參加各類競賽打下堅實基礎。學生參與化學開放性實驗室的管理模式如圖1所示。
3.5充分發揮實驗室監控功能
各個化學實驗室已經安裝好高清攝像裝置,能夠對各個實驗室實施24小時不間斷監控,清晰記錄每個實驗室的學生操作情況,儀器使用狀態,并且能夠自動存貯監控錄像,以便日后有需要調取。監控系統不僅僅是針對學生的實驗行為進行監管,更重要的是對實驗室的安全進行監視,發揮防火、防水、防盜的作用[12]。
4結語
化學實驗室的開放工作已經取得了一定的進展,迎來了各個高校的參觀和學習,并取得了2016年“北京市化學實驗教學示范中心”的稱號,“學生參與、教師指導、成立化學科研課題組”管理模式的制定,將會進一步增加實驗室的開放程度,既提高了學生自己動手自主創新的能力,提高了工作效率,又彌補了實驗教師人員不足的問題,開放性實驗室的運轉將會更加流暢。
作者:張瑋瑋 邱麗娜 莊媛 柴成文 單位:北京科技大學