化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放分析

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一、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的必然性

實(shí)驗(yàn)室是高等學(xué)校實(shí)施素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的重要基地。從培養(yǎng)創(chuàng)新能力的角度看，實(shí)踐教學(xué)的作用大于理論教學(xué)，而作為實(shí)踐教學(xué)重要環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著更為重要的作用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅教育學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的基本技能，提高實(shí)際操作能力，使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中得到對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及規(guī)律的感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，而且通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，促使學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論分析問(wèn)題，并從實(shí)踐的探索中找到解決問(wèn)題的方法。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)新實(shí)驗(yàn)，探索新觀點(diǎn)，并最終獲得新的技術(shù)，這就是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的真正目標(biāo)。[1-3]實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放是指各類實(shí)驗(yàn)室在完成計(jì)劃內(nèi)教學(xué)、科研任務(wù)的前提下，利用現(xiàn)有師資、儀器設(shè)備、設(shè)施條件等資源，面向?qū)W生和教師開(kāi)放，為學(xué)生和教師提供實(shí)踐學(xué)習(xí)和科研條件。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的主要對(duì)象是學(xué)生。[4-5]為全面貫徹教育部加強(qiáng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育的精神，全國(guó)各高校實(shí)驗(yàn)室都在積極探索實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放模式。例如，天津大學(xué)精密儀器與光電子學(xué)院為了實(shí)現(xiàn)資源共享，提高大型儀器的利用率，建立了院辦系管實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放模式；[6]華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院構(gòu)建了全天候?qū)嶒?yàn)室開(kāi)放平臺(tái)，利用校園網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)上預(yù)約和網(wǎng)上監(jiān)控的開(kāi)放模式；[7]東北電力大學(xué)機(jī)電實(shí)驗(yàn)室建立了“學(xué)生實(shí)驗(yàn)網(wǎng)上預(yù)約系統(tǒng)”和“開(kāi)放式教學(xué)管理系統(tǒng)”，大大促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放管理；[8]中國(guó)地質(zhì)大學(xué)則探討了大型儀器開(kāi)放和實(shí)驗(yàn)室管理方面的問(wèn)題，[9]等等?？傊?，兄弟院校的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放教學(xué)經(jīng)驗(yàn)為我們建立適合學(xué)院實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的教學(xué)模式提供了很好的借鑒，[10-12]并且實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放也是實(shí)現(xiàn)北京石油化工學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我?！保┤瞬排囵B(yǎng)模式中“實(shí)踐特色”的重要措施。為充分貫徹我校“崇尚實(shí)踐、知行并重、堅(jiān)持走實(shí)踐育人之路”的辦學(xué)特色，充分利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室資源，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新性、應(yīng)用性的高級(jí)人才，為學(xué)生提供一個(gè)開(kāi)放的、自由的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)非常必要。目前，我校化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)室只承接化工專業(yè)的一門實(shí)驗(yàn)課（化工工藝專業(yè)實(shí)驗(yàn)），學(xué)時(shí)3周，學(xué)分3分。大部分時(shí)間儀器處于閑置狀態(tài)。一些儀器由于實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)不多，開(kāi)機(jī)時(shí)間很少，一方面造成儀器使用效率很低，另一方面又高高掛起，學(xué)生接觸機(jī)會(huì)很少。另外，新購(gòu)進(jìn)的油品分析儀器設(shè)備由于沒(méi)有必修課實(shí)驗(yàn)，也無(wú)法應(yīng)用到學(xué)生的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中。因此面向?qū)W生開(kāi)設(shè)大型儀器操作、油品分析方面的實(shí)驗(yàn)課，讓學(xué)生走入那些大型精密儀器中間，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)它、了解它，使其很好地為學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)服務(wù)，很有現(xiàn)實(shí)意義。學(xué)院投資建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，一方面是培養(yǎng)人才的需要，另一方面也要為地區(qū)、行業(yè)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)?；すに噷?shí)驗(yàn)室已具備了為地區(qū)行業(yè)服務(wù)的基本硬件條件，但軟件的建設(shè)（如實(shí)驗(yàn)教師的水平、實(shí)驗(yàn)室的管理水平等）還亟待完善。只有通過(guò)對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)與訓(xùn)練及試驗(yàn)平臺(tái)的逐步建設(shè)，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)室的知名度，才能逐步獲得社會(huì)的認(rèn)可，實(shí)現(xiàn)服務(wù)社會(huì)的第二目標(biāo)。為此不斷的建設(shè)與完善實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放工作，建立開(kāi)放式的專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)非常必要。

二、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放模式和內(nèi)容的探討

目前我?；瘜W(xué)工程實(shí)驗(yàn)室在時(shí)間上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了開(kāi)放，結(jié)合化工工藝專業(yè)研究型實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)，學(xué)生可以在任何時(shí)間（包括周末、節(jié)假日）來(lái)實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)，時(shí)間上完全開(kāi)放。但是實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放不僅包括時(shí)間的開(kāi)放，更應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)放?，F(xiàn)在，本實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)具備了開(kāi)設(shè)油品分析實(shí)驗(yàn)的條件，擁有油品分析實(shí)驗(yàn)設(shè)備近20套，但由于沒(méi)有開(kāi)設(shè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)必修課，這些儀器至今沒(méi)有應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)上。另外，實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放定會(huì)大大增加實(shí)驗(yàn)教師、實(shí)驗(yàn)室管理人員的工作量；加大實(shí)驗(yàn)材料的損耗以及儀器設(shè)備的損壞率；加大實(shí)驗(yàn)室管理的難度。因此為保證實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放順利健康的發(fā)展，必須建立一套有效的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理制度。因此，我校油品分析方向?qū)嶒?yàn)室開(kāi)放研究的內(nèi)容有以下幾部分。

（1）整合本實(shí)驗(yàn)室設(shè)備資源，建立本實(shí)驗(yàn)室油品分析實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫(kù)，包括大型儀器操作型實(shí)驗(yàn)庫(kù)，普通驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)庫(kù)，研究型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫(kù)。

（2）利用校園網(wǎng)上的“教育在線”平臺(tái)建立化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)室油品分析開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生可以在此查看可開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目信息，包括實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)儀器信息和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師等。學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與教師預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

（3）改善現(xiàn)在的專業(yè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)狀，適當(dāng)降低研究型實(shí)驗(yàn)的比例而增加多種類型的選做實(shí)驗(yàn)，以增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)的自主性和選擇性。

（4）對(duì)于低年級(jí)學(xué)生，可以開(kāi)設(shè)大型儀器操作方面的實(shí)驗(yàn)選修課，在高年級(jí)學(xué)生中開(kāi)設(shè)與專業(yè)方向相關(guān)的實(shí)驗(yàn)選修課，例如油品分析與測(cè)試實(shí)驗(yàn)，加大選修課中實(shí)驗(yàn)課的學(xué)時(shí)數(shù)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。

（5）由于實(shí)驗(yàn)室管理人員的緊張，可以聘請(qǐng)部分高年級(jí)的優(yōu)秀學(xué)生和研究生在課余時(shí)間負(fù)責(zé)部分儀器的管理。

（6）大型儀器的開(kāi)機(jī)費(fèi)用很高，為補(bǔ)充二級(jí)院系實(shí)驗(yàn)費(fèi)的不足，學(xué)院應(yīng)建立大型儀器運(yùn)行經(jīng)費(fèi)，專門支持大型儀器的運(yùn)行。

三、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的實(shí)施

經(jīng)過(guò)兩年的研究與實(shí)踐，油品分析開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的探索獲得如下成果。（1）建立了油品分析實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫(kù)，編寫了實(shí)驗(yàn)講義。根據(jù)目前實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備情況，開(kāi)發(fā)了油品分析實(shí)驗(yàn)12項(xiàng)，可供化工工藝專業(yè)、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生選擇。編寫了電子版講義，學(xué)生可根據(jù)選擇的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目從網(wǎng)上下載。（2）開(kāi)發(fā)建立了化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)室油品分析開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，匯集了各種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目信息、儀器設(shè)備資料、實(shí)驗(yàn)講義等，學(xué)生可以瀏覽，同時(shí)建立了對(duì)外服務(wù)項(xiàng)目。（3）建立了《油品分析實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理辦法》，為進(jìn)一步規(guī)范開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的管理提出嘗試。在構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的過(guò)程中要循序漸進(jìn)地加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的訓(xùn)練。我們的實(shí)驗(yàn)采取了三段式的教學(xué)方法，即以基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練“牽”著走、能力訓(xùn)練“引”著走、提高訓(xùn)練“放”手走的“牽、引、放”三個(gè)階段來(lái)對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的“三個(gè)平臺(tái)”——對(duì)應(yīng)于“牽”的階段，就必須培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基本功（一些實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)較差的學(xué)生應(yīng)充分利用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)，補(bǔ)齊實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)能力訓(xùn)練這一環(huán)節(jié)）；對(duì)應(yīng)于“引”的階段，就要規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，通過(guò)不斷的實(shí)驗(yàn)來(lái)提高學(xué)生的動(dòng)手能力；對(duì)應(yīng)于“放”的階段，這就要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，自行制訂實(shí)驗(yàn)步驟，自行檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果，真正讓學(xué)生全面掌握實(shí)驗(yàn)的全部要素以培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放后，在2006～2007學(xué)年第一學(xué)期，化工工藝專業(yè)化2003級(jí)學(xué)生利用專業(yè)實(shí)驗(yàn)，四個(gè)班的學(xué)生做了油品分析大型綜合性實(shí)驗(yàn)，另有13名學(xué)生選作了油品分析其他操作性實(shí)驗(yàn)。2007～2008學(xué)年第一學(xué)期，化工工藝專業(yè)化2004級(jí)學(xué)生利用專業(yè)實(shí)驗(yàn)，四個(gè)班的學(xué)生做了油品分析大型綜合性實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)應(yīng)2004、應(yīng)2005、應(yīng)2006、應(yīng)2007級(jí)學(xué)生中分別有16人、24、43、21人選修了油品分析操作性實(shí)驗(yàn)。這兩屆學(xué)生實(shí)驗(yàn)都是在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的情況下進(jìn)行的，學(xué)生沒(méi)有安排固定的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，可以根據(jù)自己的情況提前與教師預(yù)約，在一學(xué)期內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)。目前，油品實(shí)驗(yàn)室在時(shí)間上實(shí)行了開(kāi)放，學(xué)生可以在業(yè)余時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也進(jìn)行了開(kāi)放，學(xué)生有更多的選擇實(shí)驗(yàn)的自由。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目上，開(kāi)設(shè)了驗(yàn)證性試驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)、研究性試驗(yàn)等，學(xué)生在做完一定學(xué)時(shí)的驗(yàn)證性基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)后，根據(jù)興趣選做綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)和研究性試驗(yàn)，學(xué)生自由組合，形成實(shí)驗(yàn)小組，內(nèi)部做好分工。由學(xué)生自己查閱相關(guān)國(guó)家試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（例如車用汽油標(biāo)準(zhǔn)、潤(rùn)滑油換油指標(biāo)等），制訂試驗(yàn)方案，經(jīng)指導(dǎo)教師簽字確認(rèn)后，由學(xué)生自己獨(dú)立完成。最后形成小組的實(shí)驗(yàn)綜合報(bào)告。指導(dǎo)教師要把好試驗(yàn)方案的制訂關(guān)，要學(xué)生在充分查閱資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)或研究性試驗(yàn)的要求，制訂試驗(yàn)?zāi)康?，試?yàn)方法，試驗(yàn)內(nèi)容等，明確小組的分工，以免部分學(xué)生偷懶，方案要體現(xiàn)出同學(xué)之間的相互配合，相互合作。但是由于宣傳得不夠，做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生不多。另外，我們實(shí)驗(yàn)室的其他儀器也實(shí)行了有條件的向?qū)W生開(kāi)放，經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的學(xué)生可以使用。

四、結(jié)論

實(shí)驗(yàn)室應(yīng)選拔責(zé)任心強(qiáng)、知識(shí)面寬和實(shí)驗(yàn)技能水平高的教師參加實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放工作。要對(duì)參加開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的教師從思想和業(yè)務(wù)兩個(gè)方面進(jìn)行培訓(xùn)，盡可能地使他們成為本學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)方面的多面手。為確保開(kāi)放實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，必須對(duì)實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放制定一些切實(shí)可行的管理辦法，例如儀器設(shè)備怎么保護(hù)、損壞怎么賠償，實(shí)驗(yàn)報(bào)告怎么評(píng)定，學(xué)分怎么給，對(duì)于在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室中取得重大成果怎樣進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)等，仍需要擬訂一些規(guī)定予以規(guī)范。在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)室教師必將付出比以往更多的時(shí)間和精力。如何承認(rèn)他們付出的這種勞動(dòng)，教學(xué)管理部門和人事管理部門應(yīng)予以認(rèn)真考慮，否則將挫傷他們的積極性。同時(shí)，也要進(jìn)一步完善目前的學(xué)分制，對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中所做的實(shí)驗(yàn)或完成的課題設(shè)計(jì)，也要給予一定的學(xué)分。對(duì)于在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)中做出突出成績(jī)的教師、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員或?qū)W生，都應(yīng)給予獎(jiǎng)勵(lì)，這樣教師和學(xué)生才有積極性，才能更好地推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放工作的順利進(jìn)行。