材料物理專業實驗室的建設與管理實踐

歐陽紅群 張曰理 呂 平 李 健

中山大學物理科學與工程技術學院 廣東廣州 510275

材料物理專業實驗室的建設與管理實踐

歐陽紅群 張曰理 呂 平 李 健

中山大學物理科學與工程技術學院 廣東廣州 510275

結合材料物理專業實驗教學改革情況，介紹了近年來我們實驗室建設和管理的實踐經驗及取得的成效?？偨Y了目前存在的問題并對未來的發展提出了建議。

材料物理實驗；專業實驗室；建設管理

Abstract: According to material physical experiment teaching reform, the construction and management practice of material physics specialized laboratory and the main achievements were introduced. The problems were also discussed and the rationalization proposals for future development were given.

Key words: material physical experiment; specialized laboratory; construction; management

材料物理科學與技術是一門基礎與應用、理論與實踐并重的學科。專業實驗室是本科實踐教學的重要支撐。近年來，我們通過不斷加強實驗室建設和提升實驗室管理水平，推進了材料物理專業實驗教學改革，提高了實驗教學質量。

1 專業實驗室建設現狀

材料物理實驗室是我校國家級物理實驗教學中心下屬的1個專業實驗教學實驗室，主要承擔物理科學與工程技術學院材料物理專業本科生實驗教學工作，同時也為本科畢業設計和科研工作提供條件。

實驗室前身是1956年建立的金屬物理專門化實驗室。我們堅持以能力培養為核心，把材料物理實驗建設成為學生實踐能力和創新能力的培養基地。近10年，特別經過“985工程”等經費建設，實驗室的建設得到了快速發展。

目前，實驗室擁有一批包括：掃描電鏡、X射線衍射儀、精密LCR表、高溫綜合熱分析儀、磁控濺射鍍膜機、離子濺射儀、電子萬能試驗機、材料研磨拋光加工系統等較先進的材料制備及性能分析表征實驗教學儀器設備。實驗室從功能上分為材料制備室、材料表征室和材料性能測試室三大部分。

實驗室的儀器設備主要立足于教學，對于材料表征常用到如透射電鏡等大型科研級貴重儀器，我們向學校測試中心等其他單位預約申請使用。

2 實驗室的管理

管理制度的規范和健全是實驗室正常運轉的保障。除了學院實驗中心制定的安全衛生管理條例、學生守則等條例外，我們還根據本實驗室實際具體情況，制定了《化學室管理條例》《高溫熱處理管理條例》等制度。

實驗室的管理主要包括安全管理、檔案管理、開放管理三大部分。

2.1 實驗室安全管理

我們通過以下措施確保實驗室的安全：

(1)易燃易爆、有毒有害、腐蝕性化學藥品化學試劑的進行分類，實行專人、專柜保管，按學校設備處規定進行廢液回收。

(2)在儀器上、實驗室墻上張貼高溫、觸電、輻射等各種安全警示標識，簡潔、清晰地提醒實驗者注意各種潛在的安全隱患。

(3)為了對實驗室意外事故進行緊急處理，在實驗室配備急救藥箱，放置止血貼、碘酒、燙傷膏、紅花油、醫藥酒精等常用藥品。

(4)對于使用率最高的化學實驗室，設置門禁管理，通過安全培訓及儀器操作培訓的學生經其導師和實驗室主任同意可以開通門禁系統，持本人校園卡即可進入化學實驗室。

實驗室安全教育是我們實驗室管理的重要環節。對剛進入實驗室工作的學生進行安全教育和培訓，將制度落實到人，使學生樹立安全意識，自覺遵守各項安全規范，消除安全隱患。教育學生養成良好實驗習慣，熟悉儀器的操作規程，嚴格按規程操作儀器，是我們實驗室管理的重要部分。

2.2 實驗室儀器檔案管理

實驗室檔案形成于實驗室的建設和管理過程中,是實驗室發展的歷史記錄,有著重要的借鑒和參考價值。實驗室檔案的管理反映了實驗室管理的工作水平。

檔案的分類主要包括：管理制度檔案、儀器檔案和實驗教學檔案。同時,我們做好紙質和計算機電子文件兩種形式文檔的管理。

儀器檔案保證儀器設備的正常運轉，更好地為教學和科研服務。儀器檔案具體包括：(1)貴重儀器的調研資料、論證報告；一般儀器網上申購單。(2)儀器安裝報告，驗收報告。(3)儀器說明書原件(包括光盤資料)，制定說明書匯總表，以便查閱。(4)儀器的操作規程。(5)儀器入賬登記卡。(6)儀器使用記錄登記本。

實驗教學檔案資料主要包括實驗排課表、原始學生實驗報告、原始學生成績登記表等。

2.3 開放管理

實驗室在確保本科實驗教學任務完成的同時,還充分利用現有實驗室條件,積極參與本科畢業設計,本科生、研究生及教師的科研項目,實現了儀器設備對外開放和資源共享,不但提高了儀器使用率,也使得實驗教學與科研訓練相互促進并取得了較好效果。

對于剛進入實驗室開展開放實驗的學生，實驗室工作人員將給他們進行必要的實驗室安全和儀器操作使用的培訓。

開放實驗室實施預約制度，無論本科生和研究生都要填寫《材料物理實驗室儀器使用申請表》，表格主要內容：課題名稱、實驗內容、使用儀器設備名稱、申請使用時間等。申請表需經導師簽字。

無論普通教學儀器還是精密貴重儀器，我們都編寫了操作規程和操作注意事項。要求進入開放實驗室的學生能獨立操作自己實驗所涉及的儀器設備。對于進入實驗室的新生，要求他們認真閱讀儀器說明書和操作規程，并安排專門指導和培訓，直至可以獨立操作儀器。

3 加強隊伍建設

除了良好的實驗室硬件環境與設施、完善的實驗管理體制外，實驗室的可持續發展需要建立在一支學術水平高、責任心強、熱愛實驗教學、結構合理和相當穩定的實驗技術隊伍的基礎上。實驗教學隊伍由實驗室管理和技術人員、專任實驗教師和兼職實驗教師組成。

目前，材料物理專業實驗教師由工作在理論教學和科研一線的骨干組成。他們均有博士學位、副高以上職稱，具有不同的專業背景和科研方向，還承擔著多項國家和省市科研項目。他們豐富的教學科研經驗使專業實驗課的教學質量得到了保證。

實驗室共有實驗技術人員3人。實驗技術人員同時也是實驗室管理人員，他們既有較強的實驗技術水平，也具備一定的組織管理能力。實驗室要積極參與實驗教學、實驗教改工作，這不但有利于實驗技術人員自身水平的提高，也有利于實驗室的建設和發展。

4 加強專業實驗教學改革和自制儀器建設

材料物理專業實驗內容主要涵蓋材料制備、材料結構表征、材料物性3個方面。根據專業特點，任課教師汲取材料物理學科技術發展的某些新成果，將專業實驗教學的開展與承擔的科研方向、科研項目聯系在一起，開出了無鉛壓電陶瓷制備及性能測試、多鐵性陶瓷材料的研究、納米磁性液體制備及磁光測量、ZnO薄膜的制備及特性研究、SiO2納米粒子自組裝膜的制備與表征等一系列具有材料物理特色的自主設計實驗項目。

材料物理實驗室一直注重實驗教學改革工作，近5年來，實驗室獲得“薄膜電光測量實驗儀器系統研制”“磁電材料測量實驗儀器研制”“創新實驗教學儀器—納米磁液磁光測量實驗儀器系統的研制”“形狀記憶合金馬氏體熱誘導相變測試儀的研制”“激光拉曼散射儀實驗教學內容擴展”等多項校級教改項目立項。

自制儀器的研制節約了成本，促進了實驗室硬件建設，也提高了教師與實驗室技術人員儀器研究開發水平。我們將自制儀器設備與創新實驗結合，在高年級學生中開展探索研究，讓學生有機會直接參與設計制作全過程，鍛煉學生實踐動手能力,培養學生創新意識的有效途徑。

5 需要解決的問題

5.1 儀器設備套數問題

我們多數實驗項目是2人1組，但受到資金和場地限制，很難滿足每組2人的教學安排要求。我們只能通過演示實驗及自主設計實驗兩個階段、兩個層次教學解決儀器設備套數少的問題。演示實驗一般6人1組，主要以教師講解及操作為主，學生能獲得的實驗動手時間相對較短。對參加自主設計實驗的學生，完成材料制備后，我們要求他們用掃描電鏡對材料形貌進行表征。實驗室技術人員將對這部分學生經過一段時間的必要培訓，要求他們多次獨自實踐操作，能夠比較熟練地掌握電鏡樣品制備方法和電鏡測試技術。材料物理專業學生畢業后攻讀研究生的比例比較高，這對他們今后的研究生學習或科研工作都非常有幫助。

5.2 教材編寫問題

幾年來，由于儀器設備的更新，教學改革的開展，實驗項目的增加，原有的實驗教材和講義已無法滿足實驗教學的需要，新教材建設迫在眉睫。

材料物理專業實驗課程獲得中山大學2010年度教材建設立項。實驗室主任作為項目負責人正組織課程教學團隊進行教材編寫，我們將通過教材建設帶動實驗課程建設水平和教學質量的不斷提高。

6 結束語

從2005年起，我們在新材料物理專業實驗室平臺上，圍繞培養學生的綜合素質和創新能力這個重要目標，開展開放性、探索型、研究型實驗教學，促進專業實驗教學質量的提高，取得了良好的效果。材料物理專業實驗課程于2009年被評為中山大學年度校級精品課程。2010年被評為中山大學廣東省精品課程培育項目。

實驗室建設和管理是材料物理專業實驗教學的重要組成部分。在校院兩級領導的支持下，材料物理專業實驗室的建設和發展取得了一定的成績。我們仍需不斷加強實驗室建設和提升實驗室管理水平，更好地為專業實驗教學服務，為培養專業創新人才服務。

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Construction and management practice of material physics specialized laboratory

Ouyang Hongqun, Zhang Yueli, Lu Ping, Li Jian
School of physics & engineering, Sun Yat-Sen university, Guangzhou, 510275, China

2011-01-17 稿件編號：1101073

歐陽紅群，本科，助理工程師。

中山大學2010年實驗教學改革項目。