郭立童,許 程,歐雪梅
(中國礦業大學 材料科學與工程學院,江蘇 徐州 221116)
為貫徹落實《關于2013年深化教育領域綜合改革的意見》(教高〔2013〕1號)和《江蘇省教育廳關于全面提高高等學校人才培養質量的意見》(蘇教高〔2013〕1號)等重要文件精神,推進高等學校實踐教學內容、方法、技術、手段隊伍、管理及實踐教學模式的改革與創新,加強優質實驗教學資源建設,促進優質資源整合和共享,對提高大學生的實踐和創新能力等具有重要意義。
中國礦業大學作為全球重要的從事煤炭開采與利用的高等學府,在促進我國能源資源產業發展、服務社會主義現代化建設中發揮了重要作用。材料學院能源材料與工程專業作為國家特色專業建設基地,其能源材料工程實驗室有必要為能源材料的發展培養高素質人才。實驗教學是培養創新人才不可或缺的重要環節,而材料學科的科研成果大多源自實驗,這也就要求材料專業的人才培養尤其應注重實驗教學,以提高學生的實踐動手能力和創新能力。[1]在教學過程中,必須轉變以往“重理論,輕實踐;重書本,輕技能”的觀念,改革現有的實踐教學體系。
2012年底,能源材料大學生實踐創新基地獲批為中國礦業大學校級大學生實踐創新基地,基地的建設及管理工作也是材料學院能源材料方向面臨的一個新課題。對此,我們從基地的管理模式及運行機制等方面進行了一些有益的探索和嘗試。[2-5]基地充分依托學院現有的“能源材料”國家特色專業建設點和江蘇省“材料科學與工程實踐教育中心”,積極推進實驗室管理機制和實驗教學創新,進一步優化實驗教學體系,加大實驗教學與實驗室管理開放運作,推進優質實驗教學資源開放共享,吸引更多的優秀學生進入平臺進行能源材料試驗研究,在經驗豐富的高水平研究人員的指導下進行科技創新活動,同時組織學生參加校內外的各項課外科技活動和競賽,培養能源材料方向學生的實踐創新能力[3-5]。
能源材料大學生實踐創新基地在教學體系改革上,打破傳統按學科專業設置實驗課程、實驗項目的局限,建立了“三層次”開放實驗(課程內的開放實驗,研究型開放實驗,創新型開放實驗)和“三水平”的實踐創新能力培養體系。圍繞“能源材料”國家特色專業的建設,重點建設能源材料為特色的實踐創新教學體系,其中面向全校開放的“能源材料制備與表征系列實驗”是我院教學與科研相結合,科研反饋教學的一種嘗試和探索,將多位教師的科研成果移植到本科實驗教學中,由學生獨立完成實驗,從而培養學生獨立從事科學研究的能力。
進一步完善“分階段培養、多層次提升、全方位實踐”對學生實踐能力進行培養的現代實踐教學體系。學生圍繞“知識—能力—素質—創新”的主線,全流程參與“能源材料制備/合成”、“能源材料組成/顯微結構/性能” 等能源材料系列實驗,其中研究創新型實驗比例提高至50%左右,突出培養學生在鋰電池、太陽能等先進能源材料的設計與實踐能力,力爭把基地建設成為學校能源材料與工程方向創新型人才培養和科技創新的重要基地。
根據校級大學生實踐創新基地的建設目標要求,對學院能源材料方向實驗室進行了資源整合和布局的重新分配,基地實驗室的重組改變了原有的“院、系、室”三級管理的局面,建立能源材料大學生實踐創新基地專門的建設指導小組。基地經費使用實行項目負責人制,所有開支由學院進行審核、經教務處審批后按財務制度報銷。在學院教學指導委員會的指導下,基地負責人提供建設思路,把握建設方向,建設指導小組則主要對基地制定的整體規劃和階段性建設目標進行可行性和合理性論證,對基地的儀器設備購置、實驗教學、開放實驗、學生實踐創新教學質量和考核評估等實施全方位管理和監督。
同時,建立了科學、切實可行的管理制度,主要包括實驗室人員崗位職責、實驗室管理制度、儀器設備管理制度、低值易耗品管理辦法等,如《基地負責人職責》《實驗室人員崗位職責》《學生實驗守則》《實驗室管理規章制度》《實驗室開放管理制度》《儀器設備管理辦法》《大型精密儀器設備管理辦法》《儀器設備損壞、丟失賠償制度》《低值耐用品、材料、易耗品管理制度》《實驗用危險物品管理方法》《使用危險(毒)化學藥品注意事項》《實驗室安全與環境保護暫行條例》等制度,保證實驗室高效率的運轉,并保證設備的完好率,保證實踐創新活動的正常開展。
基地出臺相應的激勵機制,鼓勵中心實驗教師和實驗室人員不斷創新,共同做好實驗室的建設工作。在培育與建設實踐創新基地過程中,對于付出辛勤勞動和取得突出成績的指導教師,學院給予相應的工作量補貼,并記入本人業務檔案。基地負責人根據基地年度活動計劃、實驗學生人數及實驗內容,對學校劃撥的實驗維持費用進行統籌使用,在公用經費預算總額中安排教學儀器的更新、維護和易耗品的補充經費。
1.硬件保障。
能源材料實驗室隸屬于中國礦業大學材料工程實驗室,主要承擔能源材料方向的實驗教學和研究生培養工作。在教育部修購專項、學校“太陽能電池”攀登計劃、“新能源材料”學科專項等項目的資助下,能源材料實驗室已建設成為一個較為完善的能源材料方向教學、科研平臺。實驗室現有面積400m2,設備資產300余萬元,擁有多臺太陽能電池I-V測試系統、可控強度調制光電化學譜儀、比表面積及孔徑分析儀、紫外可見分光光度計、熒光分光光度計、熱膨脹系數測定儀、導熱系數測定儀、綜合熱分析儀、真空熱壓燒結爐等10萬以上的大型設備十幾臺。
2.師資保障。
基地擁有專兼職實驗指導教師十余人,承擔了大量本科生畢業設計、大學生創新訓練和開放實驗等教學科研工作。專業負責人和骨干教師積極參與實驗教學,積極鼓勵和支持教師將學科發展前沿、最新科研成果、最新技術融入實驗教學內容中,不斷更新實驗教學內容,開出新的實驗,使實驗中心的創新性、開放性和科學性建設全面協調發展。
3.經費保障。
基地對學校劃撥的實驗維持費用進行統籌使用,在公用經費預算總額中安排教學儀器的更新、維護和易耗品的補充經費,用于實驗儀器設備的維護和耗材的購置。
能源材料大學生實踐創新基地堅持知識培養與能力培養并舉,實踐教學與理論教學并重,樹立以學生為本的實踐教學理念,推進學生自主學習、合作學習、研究性學習的實踐教學新模式,積極組織學生參加各種課外科技實踐活動(如“挑戰杯”大學生課外學術科技競賽、大學生創新實驗項目、實驗室開放基金項目等實踐創新活動)。[6]
根據各實驗室的具體優勢和特點,逐步探索出了一條適合的實驗室開放方式。[6-7]讓學生早進課題、早進團隊、早進實驗室,推進學生自主學習、合作學習、研究性學習的實踐教學新模式,支持學生自主開展創新性實驗,在科學研究和工程實踐中培養創新型人才。基地吸收高年級優秀本科生進入實驗室參與教師科研項目,大大鍛煉他們學以致用、勤于思考、分析問題及解決問題的能力,培養社會急需的應用型人才。另外,基地每學期都會精選一部分綜合性、設計性、應用性和創新性的實驗項目,向學生公布,學生可以選擇自己感興趣的實驗項目,大大提高了學生參與的積極性。[7]
基地以能源材料為特色,打造新能源材料創新平臺實驗室,開設一系列有關能源材料制備與表征方面的綜合型和創新型開放實驗,突出培養學生在鋰電池、太陽能等先進能源材料的設計與實踐能力。基地面向全校大學生加大實驗室開放力度,針對校內非材料類學生開設了校內開放實驗,增強全校學生對能源材料的認識與理解。
經過基地的立項與建設,國家、省、校三層次的大學生創新實踐項目的數量和資助力度逐漸提高,學生在能源材料方向的實踐能力有了很大提高。同時,能源材料大學生實踐創新基地不斷加強平臺內涵建設和實驗教學改革,逐步實現理論、實驗、實踐環節開放教學,由學生獨立完成實驗,從而培養了學生獨立從事能源材料方向科學研究的能力。學生在學習專業理論知識的同時,得到了良好專業實驗技能訓練,為后續專業課程的學習夯實了基礎。實驗前,對學生需要使用的大型儀器設備進行培訓,使學生正確使用儀器設備,掌握了基本的實驗操作方法,學生可準確獲取實驗數據,正確記錄、處理數據和表達實驗結果;培養了學生獨立設計實驗、準確觀察實驗現象、進行分析判斷和邏輯推理的能力以及創新與實踐能力。
基地積極組織學生參加各種課外科技實踐活動(如實驗室開放基金項目、大學生創新實驗項目、探索性課外創新實踐、“挑戰杯”大學生課外學術科技競賽以及參與教師的科研項目),學生通過參與基地各種層次的創新實驗,學生不僅了解了最新的能源材料相關的研究方法,還接觸到多種大型儀器設備,學生對此類實驗很感興趣,大大激發了學生對能源材料方向課程的學習積極性,凡開過此類實驗課程的教師,在畢業設計選題時受到學生的追捧。多年來,我院畢業的本科生無論是就業還是繼續升學深造的,均表現出突出的實踐動手能力,獲得用人單位廣泛好評,學生就業率超過98%。
隨著能源材料技術的發展及對學生工程實踐能力要求的不斷提高,建立科學的能源材料大學生實踐創新基地運行機制與管理模式關系到能源材料實驗教學水平和學生在能源材料方向實踐創新能力的提高。能源材料大學生實踐創新基地在建設和培育過程中在管理模式方面進行了一些有價值的探索與實踐,經過資源整合,提高了實驗室的利用率,加強了學生在能源材料方向的實踐創新能力。通過建設,力爭把基地建設成為學校能源材料與工程方向創新型人才培養和科技創新的重要基地。
[1]黃志斌,程絲.材料實驗教學中心“一體化”管理模式的探索與實踐[J].實驗室科學,2011,14(4):136-138.
[2]朱瑩,朱名日. 國家級示范中心實驗教學管理模式的探索與實踐[J]. 實驗室科學,2010,13(6):47-48.
[3]成麗,楊祖幸,等. 創新實驗平臺的建設與管理機制創新[J]. 實驗科學與技術, 2010, 8(3):166-168.
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[5]劉超,龔彥華. 實驗教學示范中心的建設與管理[J]. 實驗室研究與探索,2011,30(6):264-266.
[6]梅建平,王仕勤,等. 材料實驗中心開放管理模式研究與實踐[J].實驗技術與管理, 2011,28(6): 288-291.
[7]王榮,張愛華,等. 實驗教學示范中心開放管理模式的實踐與探討[J].中國高等醫學教育,2011(8):58,69.