農(nóng)林院校省級基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)示范中心建設(shè)與實踐

汪友明，艾 瓊，李龍春

（安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 理學(xué)院，合肥 230036）

安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中心是安徽省教育廳批準(zhǔn)建立的“安徽省基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)示范中心”，隸屬于理學(xué)院。中心現(xiàn)有專兼職實驗人員41 人，其中博士學(xué)位21 人，碩士學(xué)位13 人，正高級職稱（教授）6 人，副高級職稱（副教授和高級實驗師）16 人，中級職稱（講師和實驗師）19 人。中心每年開設(shè)的基礎(chǔ)化學(xué)實驗Ⅰ、基礎(chǔ)化學(xué)實驗ⅠA、基礎(chǔ)化學(xué)實驗Ⅱ、基礎(chǔ)化學(xué)實驗Ⅲ、物理化學(xué)實驗Ⅰ、物理化學(xué)實驗Ⅱ和物理化學(xué)實驗ⅠA 等基礎(chǔ)實驗課程以及有機(jī)化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗、高分子化學(xué)與物理實驗、工程化學(xué)實驗、有機(jī)合成實驗、環(huán)境化學(xué)實驗、材料化學(xué)實驗、農(nóng)藥化學(xué)實驗、商品化學(xué)檢驗實驗、天然產(chǎn)物化學(xué)實驗、儀器分析實驗、農(nóng)藥殘留化學(xué)實驗、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)綜合性設(shè)計性實驗Ⅰ和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)綜合性設(shè)計性實驗Ⅱ等專業(yè)實驗、實踐課程，主要面向?qū)W校農(nóng)學(xué)院、工學(xué)院、理學(xué)院、植保學(xué)院和林學(xué)等，專業(yè)實驗、實踐課程主要面向?qū)W校農(nóng)學(xué)院、工學(xué)院、理學(xué)院、植保學(xué)院、生命科學(xué)學(xué)院、茶與食品科技學(xué)院、園藝學(xué)院、林學(xué)與園林學(xué)院、動物科技學(xué)院、資源與環(huán)境學(xué)院和輕紡工程與藝術(shù)學(xué)院等12 個學(xué)院，涉及30 多個專業(yè)、150 多個班級約5 000 多名學(xué)生。

通過中心多年的建設(shè)，整合和優(yōu)化實驗教學(xué)資源、設(shè)計教學(xué)思路、修正教學(xué)理念，加強(qiáng)實驗實踐教學(xué)改革，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，在全面提升學(xué)生實驗動手技能和創(chuàng)新意識方面具備了一定的引領(lǐng)示范作用[1]。同時中心理順了對內(nèi)和對外的關(guān)系，對內(nèi)，中心做好實驗室硬件和軟件管理工作，發(fā)揮了實驗教學(xué)服務(wù)功能；對外，中心發(fā)揮了合作和交流功能，廣泛與省內(nèi)化工企業(yè)開展合作和交流，已經(jīng)與中鹽紅四方、安徽豐樂農(nóng)化、安徽久易等多家企業(yè)建立校外生產(chǎn)實習(xí)基地，初步達(dá)到了預(yù)期的建設(shè)目標(biāo)。

一 中心建設(shè)背景

早在2002 年，學(xué)校響應(yīng)國家政策推動高等學(xué)校實驗教學(xué)改革，根據(jù)人才實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)要求，以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，以實驗教學(xué)體系改革為核心[2]，對實驗室現(xiàn)有資源進(jìn)行整合、優(yōu)化和重組，將以前依附在應(yīng)用化學(xué)系下的12 個實驗室獨立出來系統(tǒng)構(gòu)建，經(jīng)安徽省教育廳批準(zhǔn)成為“安徽省基礎(chǔ)化學(xué)實驗示范中心”。

中心實行主任負(fù)責(zé)制，中心主任和副主任各設(shè)1名，其中主任負(fù)責(zé)中心的全面工作，副主任負(fù)責(zé)中心人員的管理、實驗教學(xué)管理、儀器管理、實驗室資產(chǎn)管理和低值易耗品申報等工作，明確中心人員的分工和職責(zé)，各實驗組組長負(fù)責(zé)相應(yīng)實驗室安全管理工作，理論課教師和實驗技術(shù)人員共同負(fù)責(zé)實驗室和儀器室實驗課程教學(xué)，中心組織結(jié)構(gòu)如圖1 所示。中心對實驗室和大型儀器設(shè)備進(jìn)行教學(xué)統(tǒng)籌調(diào)配，對實驗室的功能進(jìn)行整合，打破了“學(xué)科壁壘”[3]，實現(xiàn)了實驗教學(xué)資源共享，實驗室的閑置率大大減低，大型儀器設(shè)備的利用率得到大大提高。

圖1 中心組織結(jié)構(gòu)圖

二 中心建設(shè)目標(biāo)

中心堅持以服務(wù)地方高校本科實驗教學(xué)為宗旨，以適應(yīng)新時期科技創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的發(fā)展需求，構(gòu)建了層次分明、相互銜接、三級遞進(jìn)式的實驗教學(xué)體系（基礎(chǔ)性→綜合設(shè)計→創(chuàng)新實踐），能夠有助于學(xué)生掌握實驗操作技能，提高學(xué)生在實踐中動手能力和創(chuàng)新能力。以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為導(dǎo)向[4-5]，加大投入，整合資源，突出重點，將實驗中心建設(shè)成具有先進(jìn)性的教學(xué)理念、系統(tǒng)化的實踐教學(xué)體系的高水平并結(jié)構(gòu)合理的實驗教學(xué)師資隊伍，特色顯著的實驗教學(xué)效果和教學(xué)成果，在安徽省乃至農(nóng)林院校有一定影響的基礎(chǔ)化學(xué)實驗示范中心。

三 中心的主要建設(shè)內(nèi)容

（一）優(yōu)化實驗教學(xué)體系

實驗教學(xué)的宗旨是培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力[6]。實驗教學(xué)改革在中心建設(shè)過程中是各項工作的重中之重，直接關(guān)系到人才培養(yǎng)的質(zhì)量，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的必然要求[7]。中心將傳統(tǒng)的獨立開設(shè)的三大化學(xué)實驗課程（無機(jī)化學(xué)實驗、有機(jī)化學(xué)實驗和分析化學(xué)實驗）進(jìn)行實驗內(nèi)容整合、優(yōu)化，打破課程界限，開設(shè)基礎(chǔ)化學(xué)實驗Ⅰ和基礎(chǔ)化學(xué)實驗Ⅱ課程，同時修訂應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，增加實驗教學(xué)和實踐教學(xué)課程，并提高實驗教學(xué)和實踐教學(xué)學(xué)分比重，強(qiáng)化了應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生與市場對接過程中實踐動手能力的培養(yǎng)；在不影響理論教學(xué)質(zhì)量的前提下，將實驗教學(xué)進(jìn)行分層次教學(xué)，教學(xué)類型由淺入深，合理設(shè)置基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗的比例，及時更新實驗內(nèi)容，增設(shè)一定比例的前沿科研成果的實驗方法和實驗技術(shù)，使實驗課程設(shè)置更趨人性化和科學(xué)化，使基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程體系成為一個整體，不再人為地割裂開，以便學(xué)生在化學(xué)實驗教學(xué)過程中由淺入深、從簡單到綜合、循序漸進(jìn)地進(jìn)行知識學(xué)習(xí)，旨在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的遞進(jìn)式實踐教學(xué)體系。

（二）規(guī)范管理制度建設(shè)

根據(jù)國家頒布的有關(guān)化學(xué)實驗室的管理政策和制度，結(jié)合中心實際，建立健全實驗室各項管理制度。在崗位職責(zé)方面，制定了《中心主任崗位職責(zé)》《實驗指導(dǎo)教師崗位職責(zé)》《實驗準(zhǔn)備人員崗位職責(zé)》和《值班實驗技術(shù)人員崗位職責(zé)》等制度；在儀器管理方面，制定了《中心玻璃儀器庫管理制度》《中心低值易耗品損壞賠償制度》《中心大型儀器使用登記制度》和《中心儀器設(shè)備維修申報制度》等制度;在安全方面，制定了《化學(xué)藥品存放和使用登記制度》《實驗室安全檢查制度》《實驗室門禁管理辦法》《實驗室廢棄物處理制度》和《危險化學(xué)品儲存管理制度》等制度，這些管理制度的制定和執(zhí)行，使基礎(chǔ)化學(xué)實驗示范中心的各項工作的運行更加精細(xì)化、規(guī)范化和科學(xué)化[8]。

（三）加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)

目前中心每年承擔(dān)了全校12 個學(xué)院20 多個專業(yè)將近5 000 多人次基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)，實驗教學(xué)工作量大，每年將有30 個教師參與實驗教學(xué)和實踐教學(xué)。中心每年根據(jù)實驗教學(xué)任務(wù)來確定實驗教學(xué)老師，一般優(yōu)先安排一些有經(jīng)驗有責(zé)任感的教師參與實驗教學(xué)，強(qiáng)化實驗教學(xué)與理論教學(xué)同等重要的理念。對于新進(jìn)教師，中心也會安排一定量實驗教學(xué)授課任務(wù)，大部分新進(jìn)年輕教師沒有實驗教學(xué)經(jīng)驗，一心鉆研科學(xué)研究，疲于完成申報各種課題和撰寫學(xué)術(shù)論文的任務(wù)，沒有時間和精力投入到實驗教學(xué)上來，對實驗教學(xué)存在應(yīng)付狀態(tài)，有的純粹是為了完成學(xué)校下達(dá)的年度額度教學(xué)工作量的要求，有的覺得實驗教學(xué)很簡單，不需要花時間去聽課，想當(dāng)然地認(rèn)為上課時簡單說明一下實驗操作步驟就可以了，根本沒有想過實驗操作過程中出現(xiàn)的細(xì)節(jié)問題，往往在指導(dǎo)學(xué)生過程不知所措。中心為了引導(dǎo)新進(jìn)青年老師重視實驗教學(xué)，特意給青年教師配備一對一導(dǎo)師，以“傳幫帶”形式幫助青年教師提高實驗教學(xué)水平，為青年教師參與實驗教學(xué)研究改革提供教學(xué)便利。中心采用多種措施保障實驗教學(xué)隊伍建設(shè)，選聘教學(xué)名師和教授深入實驗室開展實驗教學(xué)[9]。加大985 高校碩士、博士等高層次人才引進(jìn)力度，優(yōu)化實驗教師結(jié)構(gòu)，建設(shè)高水平實驗教學(xué)團(tuán)隊；定期組織中心實驗人員到國內(nèi)農(nóng)林院校和綜合性高校實驗室參觀學(xué)習(xí)、交流心得，切實提高實驗人員的服務(wù)意識、業(yè)務(wù)能力和技術(shù)水平；同時注重加強(qiáng)青年教師繼續(xù)進(jìn)修，鼓勵在職攻讀博士學(xué)位、國內(nèi)訪者等一系列措施不斷提高實驗教師的專業(yè)實踐水平和能力。現(xiàn)有實驗教師隊伍中，具有教授職稱的教師比例由原來的3.4%提高到12.2%，具有博士學(xué)位教師的比例由18.2% 提高到47.8%，高學(xué)歷人才比例有了很大提高。在實驗技術(shù)人員中，具有碩士學(xué)位及以上人員比例為70%，高水平的實驗技術(shù)隊伍為全校本科生的基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)的順利開展提供了重要保障。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)實驗教學(xué)團(tuán)隊于2018 年11 月被學(xué)校推薦為安徽省教育廳高校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程立項建設(shè)項目。

（四）強(qiáng)化儀器設(shè)備管理

目前中心有500 多臺千元以上的實驗教學(xué)儀器，大部分設(shè)備儀器維護(hù)良好，完好率達(dá)到90%以上。實驗教學(xué)儀器購置經(jīng)費主要來自于學(xué)校的實驗室建設(shè)經(jīng)費和應(yīng)用化學(xué)學(xué)科的發(fā)展投入經(jīng)費。中心根據(jù)基礎(chǔ)實驗和專業(yè)實驗的需要給各實驗室配置相應(yīng)儀器及數(shù)量，定時更換陳舊儀器并購置先進(jìn)儀器，提倡實驗室儀器設(shè)備資源共享，在保證正常實驗教學(xué)的前提下，積極開展科研活動，最大限度提高儀器利用率。

1 建立健全儀器設(shè)備管理制度

科學(xué)管理是提高儀器設(shè)備利用率的基本保證，制度建設(shè)是管理工作的依據(jù)和保證[10]。中心根據(jù)學(xué)校大發(fā)展的需要提升科研服務(wù)發(fā)展能力，完善了如《大型儀器設(shè)備使用管理制度》《大型儀器設(shè)備專人負(fù)責(zé)制度》《儀器設(shè)備報廢審批管理制度》和《儀器設(shè)備維修管理辦法》等。

2 加大儀器設(shè)備開放力度充分實現(xiàn)資源共享

在保障實驗教學(xué)的同時，中心發(fā)揮實驗室和儀器設(shè)備資源的優(yōu)勢，全力支持大學(xué)生在校期間的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、學(xué)科競賽、學(xué)術(shù)研究、科研興趣和科普等活動，全面提升資源共享平臺的高度。將原來的不開放和半開放式實驗室逐步轉(zhuǎn)向為開放式實驗室，增加開放實驗室的開放時間，實驗室開放式模式的改變極大程度提高了實驗室的利用率。

3 重視儀器設(shè)備維護(hù)和維修

中心設(shè)置專人負(fù)責(zé)對儀器設(shè)備進(jìn)行維護(hù)維修，一旦儀器設(shè)備出現(xiàn)故障，及時在學(xué)校平臺系統(tǒng)進(jìn)行維修申報。學(xué)校國資處根據(jù)儀器設(shè)備報修情況派專業(yè)維修人員來中心進(jìn)行現(xiàn)場維修，反復(fù)出現(xiàn)故障無法進(jìn)行維修的，將申請報廢。對于大型精密儀器設(shè)備出現(xiàn)故障，由學(xué)校國資處安排人員聯(lián)系儀器公司售后服務(wù)人員進(jìn)行上門維修。維修經(jīng)費每年由學(xué)校統(tǒng)一劃撥至國資處，大型儀器設(shè)備維修經(jīng)費由中心書面申請單獨立項向?qū)W校申報。

（五）建設(shè)網(wǎng)絡(luò)信息平臺

中心通過以Authorware 為開發(fā)平臺，再利用Photoshop、Flash、3DMAX 等軟件開發(fā)了無機(jī)化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗和有機(jī)化學(xué)實驗多媒體課件，該課件內(nèi)容豐富，不僅有文本和圖形，而且將動畫和聲音信息有機(jī)地糅和在一起，實驗?zāi)M現(xiàn)場逼真，視覺效果強(qiáng)，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)實驗的興趣，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。該課件內(nèi)容主要包括實驗室安全知識、應(yīng)急處理措施、危險化學(xué)品的危害、實驗原理、實驗內(nèi)容、實驗結(jié)果的數(shù)據(jù)處理、實驗的注意事項、實驗的考核方法和實驗課程操作視頻等。依托實驗中心教學(xué)科研平臺和2009 年立項了安徽省精品課程大學(xué)化學(xué)，2019 年立項了安徽省教育廳應(yīng)用化學(xué)實驗教學(xué)團(tuán)隊項目，2020 年立項了安徽省教育廳校企合作實踐教育基地項目，2022 年立項了安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)項目等。與校內(nèi)其他學(xué)院實驗中心以及生物技術(shù)中心建立了大型儀器共享平臺。

（六）拓展社會服務(wù)功能

自從2010 年以來，實驗中心每年承辦學(xué)校大學(xué)生化學(xué)實驗技能大賽，首屆就有1 000 多人報名參加了競賽，學(xué)生參賽熱情高漲，參與專業(yè)涉及面廣；同時中心還積極動員、選撥、培訓(xùn)學(xué)生參加了2016、2018 年安徽省首屆和第二屆普通高等學(xué)校大學(xué)生化學(xué)競賽，鍛煉了學(xué)生科學(xué)的創(chuàng)新和創(chuàng)意思維，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)實踐能力和獨立解決問題的能力。近幾年來，中心組織實驗技術(shù)人員到南京林業(yè)大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、安徽大學(xué)、安徽師范大學(xué)、安徽理工大學(xué)、安徽科技學(xué)院、安徽工業(yè)大學(xué)和安慶師范大學(xué)等10 余所高校化學(xué)實驗中心進(jìn)行實地調(diào)研，圍繞實驗室建設(shè)規(guī)劃、實驗室管理、實驗課程的設(shè)置、人員的考核和獎勵分配等問題進(jìn)行深入交流，并探討實驗中心的發(fā)展功能與定位。

四 中心建設(shè)的成效與成果

通過基礎(chǔ)化學(xué)實驗示范中心的內(nèi)涵建設(shè)，優(yōu)化了實驗教學(xué)體系，規(guī)范了管理制度建設(shè)，加強(qiáng)了實驗教師隊伍建設(shè)，強(qiáng)化了儀器設(shè)備管理，建立了網(wǎng)絡(luò)信息平臺，拓展了社會服務(wù)功能，發(fā)揮了中心輻射和示范作用[11-12]。中心在育人和實驗教學(xué)方面取得了較為豐碩的成果。

2002年以來，中心每年承擔(dān)全校農(nóng)學(xué)、林學(xué)、茶學(xué)、蠶學(xué)、養(yǎng)殖、生物、動物、植保、環(huán)境、食品和應(yīng)用化學(xué)等20 多個本科專業(yè)，共計3 000 多人的實驗教學(xué)任務(wù)，年均實驗教學(xué)工程量達(dá)到30 萬多人。近些年來，中心支撐完成國家級教學(xué)科研項目10 余項、省部級教學(xué)科研項目20 余項；教師和學(xué)生依托中心平臺發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇，其中被SCI 收錄的論文有30 余篇，完成授權(quán)發(fā)明專利10 多項；2014 年中心組織人員主編的《實驗化學(xué)》教材已由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社正式出版。另外中心還積極支持大學(xué)生各級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，已有100 多項項目立項，其中大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目國家級6 項、省級12 項、校級90 余項，校級“優(yōu)才計劃”學(xué)生發(fā)展支持項目2 項，“科大訊飛”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金項目1 項，參加學(xué)科實驗競賽10 多項，指導(dǎo)學(xué)生榮獲第一屆和第二屆安徽省普通高等學(xué)校大學(xué)生化學(xué)競賽特等獎2 項，一等獎6 項，二等獎2 項，三等獎多項。