開放創新型材料實驗室管理機制探討

【摘 要】 文章介紹了高校材料實驗室現狀，闡述了開放式的材料實驗室管理機制，提出了開放式的材料實驗室管理機制創新措施。要創新材料實驗室開放模式；依托科研改進教學實驗室設備；推進協同創新。

【關鍵詞】 材料實驗室；管理機制；開放模式；創新

大學實驗室是學生重要的學習場所，是獲取知識的重要途徑，是培養創新人才的基地。[1-2]材料實驗室作為一個系統組織，不僅是培養創新人才的重要課堂，也是進行科學研究的重要基地，是產學研結合的主要場所。[3]實驗室應該積極吸引社會優質資源為己用，充分發揮自己的特長，要不斷的培養優秀人才，產出高水平的科研成果。提高實驗室開放度是充分發揮實驗室教育功能的有效途徑，是促進優質教學資源整合與共享的有效舉措。[4]

一、高校材料實驗室現狀

目前，材料實驗室仍采取傳統的管理模式，實驗室的開放性較差。學生只能根據課程教學進度參加實驗，不能按個人意愿使用實驗設備，嚴重影響了多元化實踐教學活動的開展，更導致實驗室設備的閑置浪費。材料專業的學生必須有寬廣的知識面及較強的實踐操作能力，材料學科要求實驗室采取開放式管理模式。傳統材料實驗室存在著一些問題，有待進一步解決。

1、材料實驗室建設與創新人才培養不匹配

傳統的材料學科實驗教學過程中，實驗教學總是受制于教學理論，理論教學的進度決定了實驗教學的進度，學生往往處于被動的狀態，在實驗過程中很難激發學習興趣。這種實驗教學依附理論教學的模式分割了實驗之間的完整性、相關性及系統性，嚴重的束縛了學生自主觀察、探討及解決問題的能力培養。材料實驗室單一的只為理論教學服務，很容易造成學生的實驗知識面狹窄、實驗的效果差，不利于創新人才的培養，難于促進學生的創新思維，難于提高學生的實踐能力。

2、材料實驗室運行機制落后

材料實驗室運行機制是材料學院負責管理，實驗教學依據理論教學來安排。實驗室教師采取坐班制管理，根據實驗教學進度，制備實驗試樣，調試實驗室設備。實驗室教師主要負責實驗教學工作，重復性工作較多，創新性工作較少，缺乏職業成就感。在規定的實驗教學過程中，實驗室的設備處于運行狀態，在沒有實驗教學的情況下，實驗室設備一般處于停滯狀態。總體而言，實驗儀器和設備使用頻率較低。傳統的材料實驗室運行機制無法調動實驗教師的創新能力和積極性，同時造成實驗室資源的巨大浪費。

二、開放式的材料實驗室管理機制概述

1、材料實驗室安全管理制度

建立材料實驗室安全保障體系，強化實驗室安全管理，是實驗室管理的一項重要內容。材料實驗室的特點是：人員流動性大；學生對實驗設備的使用缺乏經驗。針對這些特點，材料實驗室首先建立了安全管理組織機構，在學生進入實驗室之前，專門開設安全教育培訓課程。讓學生獲得系統的、科學的實驗室安全與防護知識，做到“安全第一，預防為主”。學校、院系及實驗室還根據材料實驗室的具體情況，編制了材料實驗室安全指導準則，其內容涵蓋緊急情況處置、地震、火災、電氣安全、化學品事故等各方面的內容。每學年實驗室根據實際情況的變化，適應實驗室發展的需要，對安全指導準則進行修改和完善。實驗室負責人必須定期對所負責的實驗室進行安全檢查，并做好詳細的安全檢查記錄。采用師生互相監督的形式，提出意見，限期整改，及時對違反規定的安全隱患在院部信息平臺上公布，務必引起全體師生對實驗室安全的重視。

2、材料實驗室的準入制度

材料實驗室建立準入制度既是對學生的嚴格要求，也是對教師的嚴格要求。準入制度要求實驗教師在實驗教學之前對學生進行實驗知識的講解。準入制度要求學生了解并掌握實驗儀器和實驗設備的標準化操作、實驗過程的重難點。實驗室建立準入制度可以讓學生能從容的進行實驗操作，實驗室資源可以有效的得到保護，實驗室的設備使用效率亦得到極大提高。材料實驗的教學活動較為頻繁，實驗室教師人數較多，參加實驗的學生數量大，實驗室準入制度是構建開放式實驗室的基礎。材料實驗室準入制度不僅對學生進行實驗操作考核，而且還要對安全知識考核。要求學生具有安全意識，增強學生的自我保護能力，將實驗室安全準入制度加入到實驗室準入制度中。

三、開放式的材料實驗室管理機制創新措施

1、創新材料實驗室開放模式

創新型實驗室是材料實驗室的建設目標；開放式實驗室是材料實驗室的建設重點。在大力建設材料實驗室的過程中，要保持以培養學生綜合素質為前提，貫徹以培養學生創新理念為基礎，執行以培養學生實踐能力為重點。在材料實驗教學的過程中，由于教師和學生對實驗室的需求不同，實驗室可采取相應的開放模式。

（1）基礎實驗的指導模式。基礎性的實驗項目主要是演示實驗和基本操作實驗。比如金相試樣制備、金相組織觀察及硬度測試等實驗，強調對實驗基礎理論知識的學習，這類實驗主要面向低年級的學生，實驗目的在于訓練學生掌握實驗基本操作技能。因為每個學生對實驗基礎知識的了解和實驗操作技能不同，所以基礎性的實驗項目一般采用指導式的開放模式。要求學生掌握實驗設備的使用、測量方法與操作技術，更要讓學生明白在實際工程應用中的意義所在，讓學生“學會認知”，增強學生的基礎實驗技能和科學素質。

（2）專業實驗的分散模式。專業性的實驗項目主要是驗證實驗和鞏固理論知識的實驗。對于中高年級的學生而言，經過較長時間和較為系統的專業知識學習，積累了一定量的理論知識和實驗知識，能夠很好的完成基礎實驗，專業實驗是其學習的主要內容。專業實驗項目是一個鞏固的過程，它將實驗操作和專業知識緊密的聯系起來。專業實驗的特點在于實驗的設備操作獨立性、實驗的儀器使用分散性，因此專業實驗項目可采用分散式實驗開放模式。分散式開放專業實驗室側重點在于促進學生掌握科學的研究思維方式，提高學生運用實驗技能分析解決問題，進一步提高學生的實驗技能和動手能力。

（3）科研實驗的創新模式。對于學習成績優秀、興趣廣泛且具有一定科研能力的學生，創新型與研究型的實驗項目可促進其學習能力更進一步提高。創新式實驗開放項目是結合材料學科的最新發展前沿，借助專業實驗室的實驗資源為基礎條件，培養學生使用專業理論知識和實驗操作技能解決生產中的實際問題。創新實驗的目的在于培養學生發現問題的能力、分析問題的能力、解決問題的能力及端正的科研態度。專業實驗室是學生申請創新課題和參加科技大賽等有利平臺。專業實驗室在一定的條件下，可以將教師的科研課題對學生開放，從而引導學生積極的參與到科學研究活動中來。創新模式讓學生比較早的接觸到科研課題，并從中感悟科學研究工作的意義，對培養學生科研素質具有決定性的作用。

2、依托科研改進教學實驗室設施設備

一般高校都會提出科研與教學并重，教學與科研是有機的融合體，“科研興教”是教師教學能力和科研能力的完美結合。教師專業知識的學習和教學能力的提高離不開科學研究。教師在科學研究活動中，不斷積累經驗，有助于在教學實踐中不斷提高其教學水平。身為高等教育教師，必須不斷加強專業知識學習，要善于以研究者的眼光去思考問題，去解決問題。通過加強專業理論的探討，將積累的專業知識應用在教學實踐中，教師應該努力為學生講授創新課程。適應專業發展的趨勢，積極開展科學研究，理論結合實踐，是新形勢下對教師提出的新要求。對材料學科的教師來講，科學研究過程中必須做大量的實驗。實驗過程中要用到專門的儀器和設備，然而教師很少有自己獨立的實驗室，這種情況嚴重阻礙了教師做科研。開放式實驗室擁有各種儀器和設備，為教師的科研活動提供了有利硬件基礎。教師科研活動的有序開展，可引導實驗室進行設備改進與更新，促進教師提高教學能力，促進實驗室提高利用率。

3、推進協同創新

材料專業實驗室是理論知識驗證的重要場所，是科學研究活動的重要場所，也是校企合作的主要場所。校企合作服務生產、服務社會，是協同創新的窗口。材料專業實驗室對外開放，與企事業單位進行合作，開展重大科研項目合作以及新產品研發制造。材料專業實驗室在相應的校企合作過程中，需要合理利用企業和社會的教育資源，促進產學研一體化發展，建立校外實踐教學基地。校企合作需要學校和企業雙方共同參與，是雙贏的過程。校企深度開展人才培養和科學研究的合作，需要互信作為基礎。校企合作首先是為培養人才服務，使學生專業技術應用能力和綜合創新能力得到有效提高，使教師的科研水平得到顯著提升。其次，要立足于行業需求，提高企業參與人才培養的積極性，使企業人才的工作能力得到提高。最后，要建立權責明晰、豐富互動的合作形式。定期開展學術講座，建立校外實踐培訓基地、專業實習基地。定期開展全方位科研合作，高效利用企業資源，推進校企協同創新。

四、結語

開放式的創新型材料實驗室的建設是一項系統工程，建立實驗教學與科研活動的良性互動機制，有助于增進教師的科技創新能力和促進學生的科學創新興趣。強化實驗教學與企業深度合作，有助于校企之間資源共享和校企之間人才培養。因此，要加大開放實驗室的力度，提高管理實驗室水平，充分利用師資力量和實驗室資源，提高學生的主動性，培養出更多優秀人才，產出更多高水平科研成果。

【參考文獻】

[1] 左鐵鏞.高等學校實驗室建設的作用與思考[J].實驗室研究與探索，2011.30（4）1-5.

[2] 張素華，王海娟.高等院校實驗室管理淺析[J].實驗室科學，2012.15（6）124-126.

[3] 張淑玲.淺析高校實驗室管理中存在的問題及對策[J].實驗技術與管理，2006.23（1）94-95.

[4] 湯志宏，王祥紅.對半開放式本科專業教學實驗室管理的探討[J].教育探索，2011（7）101-102.

【作者簡介】

唐令波（1981-）男，湖北襄陽人，實驗師，碩士研究生，主要從事材料和力學實驗教學研究.