地方高校國家級化工冶金實驗教學示范中心建設

熊道陵, 邱　萍, 羅序燕, 張彩霞, 李金輝, 舒　慶

(1. 江西理工大學 冶金與化學工程學院, 江西 贛州　341000；2. 江西理工大學 宣傳部, 江西 贛州　341000)

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地方高校國家級化工冶金實驗教學示范中心建設

熊道陵1, 邱萍2, 羅序燕1, 張彩霞1, 李金輝1, 舒慶1

(1. 江西理工大學 冶金與化學工程學院, 江西 贛州341000；2. 江西理工大學 宣傳部, 江西 贛州341000)

通過地方高校化工冶金國家級實驗教學示范中心的建設,在政策及經費的支持、實驗教學體系的改善、實驗教學方法的改革、實驗室的信息化管理、實驗教學的獲獎成果等方面進行了探究。按照化工與冶金學科的特征、建設及發展方向,形成以學生為本、教師為主導,并以江西理工大學化工冶金國家級實驗教學示范中心為平臺,重點培養本科生的思考能力、交流能力及動手能力,全面提高學生的綜合素質,為其他實驗教學中心的建設提供借鑒和參考。

實驗教學示范中心； 化工冶金； 地方高校

國家級實驗教學示范中心的建設,是高等院校教育質量工程的一個重要內容,國家級的教學平臺對各個高校的本科人才培養起著極其重要的作用。國家級實驗教學示范中心的建設應具備以下8點:先進的實驗教學理念、先進的實驗教學體系、先進的實驗教學方式方法、先進的實驗教學隊伍建設模式、先進的儀器設備配置和安全環境、先進的實驗教學中心管理模式、先進的實驗教學信息化水平、突出的建設成果與示范作用。我校冶金與化學工程學院化工冶金實驗教學示范中心在此基礎上通過學校的申報和專家的評審,已成為國家級實驗教學示范中心。

1　政策與經費支持

1.1政策支持

我校十分重視實驗室教學工作,把冶金與化學工程學院的化工冶金實驗教學示范中心作為學校工科實驗教學上層次、上水平的主要突破口,在政策上給予重點支持。長期以來,學校非常重視化工冶金實驗教學示范中心的教學情況,一直把實驗教學作為教學改革的重點工作來抓,積極推進實驗教學工作。學校為了能夠順利申報,先后制定了一系列管理制度,推動實驗室建設和發展,對實踐教學與實驗管理給予傾斜支持。學校還加強了實驗室的組織領導,統籌實驗室的教學管理和建設管理等方面的工作[1]。

1.2經費支持

根據《高等學校本科教學質量與教學改革工程專項資金管理暫行辦法》,從2010年開始,在學校通過的“學院管理制度”中,學校對各學院教學經費計劃采取實踐教學專項設置、中心主任及副主任必須簽字確認才能上報批準使用的措施,保證實驗教學經費的足額到位使用,實現了實驗教學運行經費的保障機制。同時學校對于實驗室項目建設申報、校區建設搬遷,均對國家級實驗教學示范中心給予優先重點考慮。2015年,“實驗教學中心”獲得國家財政部批準資助,建設“化工冶金創新實驗教學中心”(簡稱中心),校區建設對中心用房、裝修、設備等需求均給予優先考慮和支持。

學校每年按學院學生人數給中心下撥實驗教學專用經費,并要求專款專用；對實驗室基本維修費用進行統一管理,根據中心申請經審批后劃撥使用；按照資金規劃和學科建設發展需要,學校還會按不同的項目給予中心一定的設備購置費；中心的儀器設備維護費(日常維護維修費和設備大修費)均由學校教務處統一管理,經費充足、專款專用。此外,學校還會按照學科建設和發展需要,每年撥付一定經費用于中心的設備更新購置。中心還通過申請省部共建、中央與地方共建、重點學科建設、江西省品牌專業建設、卓越工程師計劃、示范性碩士點等建設項目以及學校內涵建設經費,近幾年共投入建設經費1.06億元,充分保障了中心的正常運轉。

2　實驗教學體系改革

2.1實驗教學體系建設

學校遵循“志存高遠,責任為先”校訓,以“教學為主”為教學理念,根據化工冶金學科動手實踐性強的特點,把實驗教學與理論教學放到同等重要的地位上,著重培養學生的動手能力、創新意識,提高其綜合能力,以學生為主體、教師為主導共同構建化工冶金國家級實驗教學示范中心。中心依托“一示范、兩協同、三中心、五平臺”高水平教學科研平臺,充分發揮和利用在稀土、鎢、銅、鋰電領域的特色與優勢,基于代表性的科研成果,自主設計研發多套教學實驗裝備和配套的仿真軟件。

學院以“學生為本,傳授知識、培養能力、提高素質、加強創新”為理念,以“重知識、重能力、重創新”為人才培養目標,以國家級實驗教學示范中心建設為契機,充分結合江西理工大學自身優勢學科,構建了以基礎學習、技能訓練和科研能力培養的三大模塊,基礎實驗、專業實驗、生產實習、畢業論文、畢業實習5個方面的實驗與實踐教學體系,不斷加強改革創新與綜合建設力度,形成了“設施一流、設備精良、隊伍精干、開放學習”的實驗教學環境,顯著提高了江西理工大學冶金與化學工程學院各學科中“知識、能力、素質、創新”綜合型能力人才的培養質量,使實驗教學水平達到國內先進水平[2-3]。

2.2實驗教學方法的改革

中心對實驗教學方法進行了一系列改革:提倡探究性學習,加強學生的課前預習,讓學生參與實驗的課前準備,完成整個實驗的流程和實驗技術、方案的確定；教師引導學生，并為其創造寬松的實驗研究環境,在指導過程中使學生逐漸學會自主學習,在自由民主的學習氛圍中激發他們的創造力；在教學方法上,盡量擺脫教師一言堂的形式,調動學生主動學習和思考的積極性,采取靈活的教學形式,引導學生提出問題,帶著問題學習、討論、交流,大力削減實驗教師授課時間和內容,給學生自學和獨立思考的時間；建立一套完整的實驗教學學習評價體系,評價的主要內容包括實驗方案、平時成績、實驗報告、考試成績等,從而促進學生的進步[4]。

2.3強化技能訓練模塊

中心分為“基礎化學實驗區”“專業基本技能實驗區”“專業綜合實驗區”“虛擬仿真實驗區”和“分析測試實驗區”,構成了“基礎實驗模塊”“專業實驗模塊”和“開放創新實驗模塊”三大模塊。

“基礎實驗模塊”的功能實現集中在“基礎化學實驗區”,該實驗區面向學校冶金工程、化學工程與工藝、有色金屬、稀土材料等14個專業學生開放,對培養理工科學生掌握基本化學實驗方法和實驗操作技能具有積極的意義。“專業基本技能實驗區”和“專業綜合實驗區”共同實現了“專業實驗模塊”的功能。該實驗區面向冶金工程、化學工程與工藝、應用化學、環境工程、材料化學等專業開設專業實驗課程,培養學生對專業實驗技能的掌握,加深對專業理論知識的理解。“專業綜合實驗區”“虛擬仿真實驗區”和“分析測試實驗區”共同實現“開放創新實驗模塊”。通過充分利用3個實驗區所轄實驗室的實驗儀器設備,結合仿真實驗或教師科研項目,開展開放創新實驗項目訓練,加強學生對整體工藝流程的把握和對實驗反應機理的理解,培養學生的工程意識和創新能力。

2.4培養科研能力

以中心作為平臺,讓學生廣泛接觸自然科學和社會科學,強化科研能力和綜合素質訓練。通過科研能力培養,使學生走向科研前沿,主要分為3個方面:

(1) 學生創新創業實驗。學生按照自己的科研興趣,選擇相應課題,在指導教師的帶領下申報課題,經學院和學校評審通過立項、給予資助,以完成相應的研究工作,使其盡早地接受科研訓練,培養學生的創新創業意識和能力。

(2) 畢業論文的設計。充分結合學院每位教師的科研項目,在學生自主選擇下,培養學生綜合運用所學的基礎知識和技能研究一個具體問題的能力,培養學生對實驗結果能夠進行全面深入的分析和發表自己的觀點,最后依照科學論文的格式,撰寫出合格的學士學位水平的論文。

(3) 綜合實習。中心以與鋼鐵系、稀冶系、化工系教師、學院教務辦工作人員一起共同推進冶金工程專業國家級“卓越工程師計劃”、化工專業校級“卓越工程師計劃”為依托,在數十家大中型企業建立了工程訓練中心[5]、聯合培養研究生基地、就業實訓基地,充分利用企業的儀器設備、車間、實驗場所等開展教學實訓、科技開發和研究工作,改善了學校實驗教學和科研資源不足的狀況,同時突出培養學生的工程能力,讓學生能夠在實際應用中將理論知識與工程實踐相結合,在實踐中不斷豐富理論知識,提升動手操作能力。

2.5實驗教學隊伍建設

中心建設發展規劃的核心任務之一是實驗教學隊伍的建設和發展。“專兼職結合、核心穩定、外援支持廣泛、持續建設發展”是中心的教師隊伍建設思路。

中心現有教師75人,其中,教授29人,副教授和高級工程師23人。擁有博士學位55人,占73%,碩博研究生學歷所占教師比例91%。具有生產一線工作經歷的教師11名,占教師總數的14.7%。中心將實驗師資建設與學科建設相互結合,增設實驗教學責任教師和專職實驗教師崗位,聘請企業高級工程技術人員為實驗、實訓教學兼職教師。在吸引高水平教師方面,建立“學校主導,用人單位主體”的高層次人才引進工作運行機制,制訂了“江西理工大學特色領域研究平臺人才引進與隊伍建設規劃方案”,對學校各特色領域研究平臺的人才引進計劃、平臺建設與專職科研、實驗人員管理考核的支持措施以及研究平臺高層次人才引進待遇政策進行了明確,為中心建設和發展提供了堅實的人才支撐。

3　實驗室管理

3.1硬件設施與環境建設

中心現有儀器設備2 505臺(套),總值6 300萬元。實驗儀器設備充足、配置合理,保證了每個學生在常規基本實驗教學中都擁有一臺(套)實驗儀器,大型儀器則通過分組輪流使用滿足了實驗要求,達到了教育部對國家實驗教學示范中心的要求。中心進一步通過與國家級工程技術研究中心、省部級重點實驗室和學校測試中心的高端分析檢測儀器共享,滿足了開放創新實驗對特殊儀器的特殊要求。學校每年均投入經費對實驗設備進行更新和維護,實驗設備利用率達到95%以上。

中心建于2014年,投資2個多億元,總面積5.0萬m2,環境優美、配套設施齊全,具有良好的采光、通風、照明、網絡通信等設施,在各層走廊上懸掛了實驗室平面布局及功能介紹,并對相關成果進行了展示。此外,實驗室內還張貼了各種規章制度、實驗背景知識、儀器操作注意事項。目前,中心已具備了良好的文化氛圍與環境。

3.2實驗室信息管理平臺化

隨著時代的發展,網絡信息化對各個方面都產生了很大的影響,特別是對高校教育和當代大學生的學習成長具有更為深刻的影響,網絡已經成為他們學習、生活中很重要的組成部分[6-8]。

中心根據網絡信息化的普及和學校實驗管理條例的逐步推進,讓實驗室建設更加規范化。中心開展了信息化管理平臺的建設,建立了實驗教學中心網站,管理人員、教師和學生通過此網站即可完成對實驗儀器和低值耗材的查詢、領用、借用、修理、報廢等,完成對實驗教學計劃和課程大綱的學習,完成相關實驗安排、作業提交以及考核等工作。同時,平臺提供了一個管理者與教師、教師與學生以及學生與管理者之間的交流空間。中心信息化管理平臺提供了豐富的網絡實驗教學資源,實現了網上輔助教學和網絡化、智能化管理,減輕了實驗室管理人員的工作負擔,提高了工作效率,加強了實驗室主管部門對實驗儀器設備和低值耗材的使用、修理、采購的宏觀控制和管理,顯著地加強了實驗教學效果和教學水平,為學生集體學習和自主控制個別化學習及多層次學習提供了便利。

3.3實驗室的運行

中心對進入實驗室的人員具有嚴格的要求。中心全體教師每年均要進行實驗教學的安全培訓和考核,考核認證合格,才準予指導實驗和操作大型精密儀器設備或使用危險化學品。對于每年新入學的新生必須進行實驗安全知識學習和考試,考試合格準予進入相關實驗室進行實驗[9-10]。

在保障教學計劃內實驗教學需要外,中心實驗室對相關學院師生實行全天開放,部分實驗室晚上或周末也開放。學生可以以開放實驗或創新實驗等專題形式申請使用實驗室。學生對中心所開設的實驗興趣濃厚,通過參加各類開放性實驗,自主式、合作式、研究式的學習能力明顯增強。中心對于本科生各種創新實驗以及畢業論文實驗,均給予空間和設備開放支持,并提供一些常規藥品試劑的支持。目前,到中心開展各種層次創新實驗的本科生保持在每學期40項、100余人、2 000余h。

中心實驗室雖然全天候開放,但實驗室安全管理依然是重中之重。各個實驗室主出入口、主通道、主要設備等進行實時、全方位監控,定點錄像,將教學信息和實驗室安全融為一體。中心與學校保衛處進行實時視頻監控聯網,建立了防盜自動報警系統,發揮了良好的實時監控功能以及異常報警等功能。

4　建設效果

作為深化實驗教學改革和實驗室管理體制改革的試點單位以及全校工科實驗教學改革的主要突破口,學校傾全校之力提升中心化工冶金實驗教學能力和水平。中心按研究對象的層次劃分實驗區及實驗模塊,構建了實驗信息管理平臺。中心以江西理工大學為主體,構建了面向全校的化工冶金類本科生的基礎實驗教學的公共服務平臺；制定了“開放、流動、聯合、共享”的開放原則,整合了校內相關實驗室并聯合校外合作共建單位,建設了面向全校的理工類本科生的基礎實驗教學和創新實驗公共服務平臺。自2010年以來,中心教師獲國家科技進步二等獎3項、國家發明二等獎1項、省部級科技進步一等獎8項、省級教學成果獎10項,承擔省級精品課程7門、省級教學改革研究項目26項,指導大學生創新創業項目14項,發表教改論文73篇,編著教材10余部；承擔國家級科研項目48項、省部級科研項目80余項、50萬以上橫向科研項目29項,發表學術論文275篇及SCI、EI檢索126篇,授權發明專利27項,累計科研經費6 000多萬元。

中心率先在校內乃至省內進行了實驗教學資源優化整合,成功搭建了化工冶金實驗教學平臺,探索積累了一整套實驗教學中心建設與管理改革的經驗,對省內外兄弟院校的實驗中心建設起到了良好的示范作用。成功接待了省內外多所高校實驗室建設的教師實地參觀、交流,承辦了江西高校實驗室建設現場會等。作為“國家工科基礎科學研究與教學人才培養基地”建設的重要組成部分,中心還承辦了“863計劃”和“973計劃”等項目。

中心繼續引進具有良好知識結構、專業技能和綜合素質,有非常明顯年齡和學位優勢的青年教師,作為后備人才加以培養；積極利用諸多外部資助,選派外語和專業素質較好的青年教師出國進修；鼓勵教師個人申請、國家資助，赴國外高訪；通過集中培訓、教學觀摩、教學研討、學術研討、派出學習、攻讀學位等方式,重點改善45歲以下中青年教師的知識結構,提高其教學和科研能力；對現有師資隊伍中工程能力薄弱、實踐知識欠缺的青年教師,選送到企業進行掛職鍛煉和實訓,以進一步完善知識結構和提高工程應用能力；對于師資隊伍中知識結構老化、基礎不牢固或教學能力有待提高的教師,實行“待崗”和“退出”機制,確保本實驗區的教學水平和質量。

5　結語

實驗教學示范中心建設是一項系統工程,不僅要注重硬件建設,更要注重軟件建設。不斷深化高校實驗教學體系改革、整合實驗教學資源、推進管理體制改革、優化人才培養環境、加強實驗教學隊伍的建設、加大開放共享力度,讓我校化工冶金國家級實驗教學示范中心在高水平研究型人才的培養和科學研究中發揮積極的作用。

References)

[1] 李淑華.以實驗示范中心建設為契機促進實驗教學改革[J].山西科技,2010,25(3):129-130.

[2] 于仲安,張振利.加強實驗教學示范中心建設 全面提高實踐教學質量[J].江西理工大學學報,2010(6):49-52.

[3] 董巖.構建課程教學新體系推進基礎化學實驗課程改革[J].中國教育技術裝備,2013(24):113- 114.

[4] 周銘東，程立忠，肖蘅.教學實驗中心管理機制和運轉模式初探[J].實驗科學與技術,2005,3(4):53-55.

[5] 王秀紅,廖春發,聶華平.產學研合作培養應用型冶金工程專業研究生的探索[J].江西理工大學學報,2012(2):75-78.

[6] 施開良,陳令梅,俞慶森,等.建設高水平高素質教師隊伍是培養創新型人才的核心[J].中國大學教學,2004(9):33-35.

[7] 梁文家,李誠.網絡教學平臺在電工電子省級示范中心建設中的實踐與成果[J].高校實驗室工作研究,2012(1):58- 60.

[8] 梁玲,汪鋒鎖,劉翠霞.網絡環境下高校創新人才培養的研究[J].江西理工大學學報,2008(6):85-87.

[9] 黃啟來,呂宏偉,曹彪.實施基礎實驗室開放模式的探索[J].實驗技術與管理,2011,28(7):183-184.

[10] 陳偉強.加強實驗室開放提高學生的創新能力[J].安徽科技學院學報,2009,23(5):43-45.

Construction of national chemical and metallurgical experimental teaching demonstration center in local universities

Xiong Daoling1，Qiu Ping2，Luo Xuyan1，Zhang Caixia1，Li Jinhui1，Shu Qing1

(1. School of Metallurgy and Chemical Engineering, Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou 341000,China; 2. Propaganda Department, Jiangxi University of Science and Technology，Ganzhou 341000, China)

Through the construction of a national chemical metallurgical experimental teaching demonstration center in a local university, the exploration is carried out on the policy support and funding, the improvement of experimental teaching system,the reform of experimental teaching methods,the information management of laboratory and achievement award of experimental teaching. According to the specific features, the construction and development of the chemical and metallurgical subject,a platform of national chemical and metallurgical experimental teaching demonstration center in Jiangxi University of Science and Technology is established, which emphasizes the student-centered and teacher-led teaching, focuses on training undergraduate thinking skills, communication skills, and practical ability, and improves the students' comprehensive ability in an all-round way in order to provide references for the construction of other experimental teaching centers.

experimental teaching demonstration center； chemical engineering and metallurgy; local university

10.16791/j.cnki.sjg.2016.10.056

實驗教學示范中心建設

2016-04-04

江西省高校專業綜合改革試點項目(SZG-14-01-01)；江西省高校省級教學改革立項項目(JXJG-14-7-13)；國家級大學生創新創業訓練計劃項目(201510407004)；江西省大學生創新創業訓練計劃項目(201410407030)；江西理工大學教學改革立項項目(YJG20130017)；江西理工大學研究生優質課程立項建設項目(XYZK2013009)

熊道陵(1965—),男,江西吉安,博士,教授,從事化學教學與科研管理工作.E-mail：dlxiongcs@163.com

G642.0； TF1

A

1002-4956(2016)10-0223-04