王顯赫
摘要:實驗室是教育教學的重要場所,高校實驗室在培養人才的創新能力和學科實踐應用拓展等方面,有至關重要的作用。隨著我國經濟發展水平的提高,高校實驗室的硬件和軟件水平已經有了長足進步,個別已經達到甚至超過了發達國家水平,倒如何能讓實驗室教學持續健康發展,并結合應用當下前沿的科技信息技術,給學生呈現更富科技化、信息化、智能化、學習體驗更全面、更真實、更有利于人才創新培養的實驗教學場所,是當下教育教學改革和發展進步的重中之重。文章根據化工實驗室的內涵建設,對實驗室教學的未來建設發展模式進行了有意義的探索和展望。
關鍵詞:教育教學;化工實驗室;信息化;改革發展
化工是強實驗性的學科,尤其高?;嶒炇遥婕暗脑O備和危險品的種類繁多,同時反應操作復雜,對危險品的貯存處理要求也很苛刻。學生在進行化工綜合實驗過程當中運用的理論知識涵蓋化工原理、化工熱力學、化工分離工程、化學反應工程、化工設計、化工模擬、安全工程等。所以化工綜合實驗室的建設就要全方位地考核,在保證實驗教學的安全和環保的基礎上,對實驗內容進行必要的優化處理并融入各門課程知識的重要內容,同時也要給老師和同學共同營造一個良好的教育教學氛圍。顛覆以往簡單的老師指導實驗,學生按步操作實驗模式,加入討論創新環節,讓學生在實驗過程當中發揮自主權,教師更多是起到引導建議的作用。在理論框架的范圍內,培養學生的能動性和探索性,利用他們的興趣愛好去改進試驗內容,最大限度地提高學生實驗探索能力。這樣既能讓化工實驗成為理論課程的延伸和繼續,也能提高學生的實踐能力和探索應用能力。
1安全環保建設
不安全環境和不安全行為是實驗室安全事故問題的主要原因,二者問題根源歸結為管理和安全教育兩方面。實驗室管理本身是個系統化的工程,涵蓋人員、設備耗材、?;?、廢棄物等。更多網絡技術和信息技術的使用,加之實驗室管理人員科學化思維的進步和提高,新型的、標準化的、規范化的實驗室是試驗教學發展的必經之路Ⅲ。頂層的管理制度建設必不可少,但是行動和落實同樣重要。管理制度建設一定要貼合實際,分類統籌明確,借助網絡信息化的平臺服務,實行有效的監管。而安全教育一定要貫徹到實驗過程的始終,試驗環保知識;實驗室儀器設備的操作規程;實驗室藥品的性能及其使用方法;實驗室安全技能;事故應急處置能力培訓與訓練等一系列安全教育知識一定在學生正式進入試驗室之前就使其熟知于心。同時,借助以往實踐經驗,我們可以對試驗設備進行合理的技術性的改進,如發展小型微量化的試驗設備,減少老師同學接觸?;返牧?,還能起到節能減排的效果,降低教學成本,把更多資金投入到學生創新教育環節,比如可拼裝設備,可以按照試驗要求讓學生進行自主拆裝搭建。這樣不僅可以讓學生更多地參與到實驗,也能更加全面地運用到學科知識。
2信息化建設
實驗室信息化建設要求規范基礎數據,構建信息化平臺,將人員、設備耗材、?;?、廢棄物都集中在系統中進行管理,可實現實驗室管理和運行的高效和系統化。同時也可以多層次全方位地為教育教學提供服務,為實驗室的發展建設提供大數據支持。實驗室信息化平臺可以滿足師生學習和提交一切與實驗相關的材料,如:教學大綱、教學計劃、實驗指導書等,學生可以借助平臺進行預習,實驗后也可以在平臺提交實驗報告,老師借助平臺進行批閱上分等一系列操作。實驗室管理人員也可借助平臺進行排課,填寫工作日志,值班記錄,學年考核等信息。儀器設備和耗材藥品也都納入系統管理。物品的存放地址,物品基本信息和數量,使用人員登記情況,維修保養記錄等都將在系統平臺內體現,方便了實驗室的精細化管理。
3新技術應用建設
化工行業的發展已經從以往的手動或半自動控制過渡到全自動智能化階段,所以過去的很多化工操作應用技術面臨著淘汰?;嶒炓矐撨m應新階段的發展要求,在實驗室教育方式改革的同時大膽引入前沿技術。如:計算機自動化控制、在線采集數據、處理數據等,讓學生在實驗時學習到最新的工業自動化控制技術。另外由于化工是重應用重實踐的學科,出于安全和技術性原因,學生親身前往化工廠學習的機會少之又少,一屆學生可能在大三實習階段才可以短暫地接觸到化工廠一線車間。所以如果將虛擬現實技術應用到化工實驗教學中,將可能有特別好的效果。首先學生對這種新技術本身就充滿興趣,將大大增加學生參與度,其次能滿足試驗教學中情景化及自然交互性的設定,安全可靠又低成本地把學生帶入到了一線化工車間的氛圍內,使學生更直接地將理論知識與現實實踐結合起來,大大提高教學效果。
4結語
新型實驗室建設與改革是一個長期且復雜的系統性的工程,過程中少不了無數次的改進和嘗試,這就要求實驗室管理人員大膽創新,實事求是,勇于探索,不懈努力,為試驗教學尋求新方法、新內容,為培養高素質的應用型人才提供技術保障和支持,為全體師生提供一個安全環??煽?、科技化信息化技術含量高的試驗教學環境。