基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)驗教學(xué)管理方法探討

史燕青， 陳冬霞， 季漢成， 王宣赫， 王春英， 溫順久

(1. 中國石油大學(xué)(北京) 地球科學(xué)學(xué)院， 北京 102249;2. 中國石油大學(xué) 油氣勘探與開發(fā)國家級實(shí)驗教學(xué)示范中心, 北京 102249)

基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)驗教學(xué)管理方法探討

史燕青1，2， 陳冬霞1，2， 季漢成1，2， 王宣赫1，2， 王春英1，2， 溫順久1，2

(1. 中國石油大學(xué)(北京) 地球科學(xué)學(xué)院， 北京 102249;2. 中國石油大學(xué) 油氣勘探與開發(fā)國家級實(shí)驗教學(xué)示范中心, 北京 102249)

針對高校地質(zhì)類實(shí)驗教學(xué)管理中存在的問題，對實(shí)驗教學(xué)管理方法進(jìn)行探討，采取了一系列措施，利用“實(shí)踐教學(xué)管理系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)實(shí)驗課程編排合理化、智能化，實(shí)驗教學(xué)管理人員分工明確化、責(zé)任化，實(shí)驗室軟硬件配套化、先進(jìn)化，實(shí)驗室開放規(guī)范化、最大化。這些措施的實(shí)施取得了良好的效果。

基礎(chǔ)地質(zhì)； 實(shí)驗教學(xué)管理； 方法革新

地質(zhì)學(xué)是一門理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，必須要理論和實(shí)際相結(jié)合。地質(zhì)實(shí)驗教學(xué)環(huán)節(jié)作為資源勘查工程專業(yè)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，目的是通過實(shí)驗使學(xué)生認(rèn)識常見的礦物、巖石、古生物化石等，并學(xué)會各種不同標(biāo)本的描述方法，能對常見標(biāo)本進(jìn)行系統(tǒng)的鑒定，是使學(xué)生理解和掌握專業(yè)理論知識、培養(yǎng)專業(yè)素質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1]。

1 基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)驗教學(xué)管理方面存在的問題

(1) 通常理論課程的排布是學(xué)校教務(wù)部門經(jīng)過與授課教師協(xié)調(diào)商討，并統(tǒng)一籌化之后的固定時間，而實(shí)驗教學(xué)課程就相對隨機(jī)，授課時間臨時安排。由于實(shí)驗室容量有限及分班級多次授課等因素的干擾，往往造成各實(shí)驗課程的時間沖突、地點(diǎn)多變等情況，導(dǎo)致實(shí)驗室管理人員的工作量增加、實(shí)驗室運(yùn)行混亂，不能做到教學(xué)資源利用的最大化、合理化[2-3]。

(2) 由于基礎(chǔ)實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容豐富，因此實(shí)驗安排較為分散，并且實(shí)驗涉及的儀器設(shè)備存在一定的共用性和交叉度，造成實(shí)驗室設(shè)備管理責(zé)任不明確，尤其對一些交叉使用的儀器設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)掌握不全，甚至導(dǎo)致部分設(shè)備無人管理。在實(shí)驗教學(xué)課程的標(biāo)本準(zhǔn)備過程中通常也存在人員混亂、責(zé)任人不明確，難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確化、高效化[4-5]。

(3) 高校基礎(chǔ)地質(zhì)教學(xué)實(shí)驗室目前主體仍采用手標(biāo)本、巖石薄片、掛圖等實(shí)物教學(xué)為主體的教學(xué)方式，實(shí)驗教學(xué)手段較為陳舊、教學(xué)模式落后，不能實(shí)現(xiàn)在線學(xué)習(xí)，并且示范性不夠、局限性很大，制約了我國高校實(shí)踐教學(xué)改革的健康發(fā)展。

(4) 實(shí)驗室建設(shè)中仍存在儀器設(shè)備重復(fù)建設(shè)率高、配置不合理、部分儀器利用率低、設(shè)備維修周期長、標(biāo)本補(bǔ)充不及時以及標(biāo)本整理、歸檔、查詢極為繁復(fù)等現(xiàn)象[6-8]。

2 基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)驗教學(xué)管理方法改革

2.1 實(shí)驗課程編排合理化、智能化

我校的基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)驗教學(xué)目前涉及到普通地質(zhì)學(xué)、造巖礦物學(xué)、巖漿巖與變質(zhì)巖石學(xué)、沉積巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、高級礦物巖石學(xué)、巖心相分析等專業(yè)課程，課程數(shù)目多，實(shí)驗課表的編排需要考慮課程開設(shè)的學(xué)期、班級數(shù)、現(xiàn)有實(shí)驗室容量、任課教師的時間等多種因素。合理化、智能化的實(shí)驗課程安排是保障基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)驗教學(xué)高效運(yùn)作的關(guān)鍵。

利用計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，依托校園網(wǎng)，我校構(gòu)建了信息暢通的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，與北京中新天達(dá)科技有限公司共同設(shè)計并開發(fā)了“實(shí)踐教學(xué)管理系統(tǒng)”，該系統(tǒng)與本科生教務(wù)系統(tǒng)接駁，可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源儲備和共享、實(shí)驗課選課、信息發(fā)布、作業(yè)提交和批改、論壇式實(shí)驗教學(xué)互動等功能，優(yōu)化了資源配置，便于對實(shí)驗教室、儀器設(shè)備、巖石標(biāo)本、實(shí)驗課程和項目、實(shí)驗教學(xué)人員、任課教師等進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和管理。

基于該平臺，實(shí)驗教學(xué)管理人員首先建立實(shí)驗課程、項目、實(shí)驗教室等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，再根據(jù)學(xué)期開課任務(wù)建立本學(xué)期的實(shí)驗課程及項目列表，針對不同專業(yè)、年級和課程，采取不同的排選課方式，有直接排課方式、按項目開放選課方式，還有項目打包循環(huán)排選課方式。任課教師可以根據(jù)實(shí)驗室資源選定實(shí)驗授課時間，而學(xué)生根據(jù)自身情況相對自由選課，該平臺可及時記錄并反饋當(dāng)前的選課情況和空余課容量，從而有效地協(xié)調(diào)師生之間、不同課程之間以及課程和實(shí)驗室資源之間的沖突，保障實(shí)驗室高效有序運(yùn)行(見圖1)。

圖1 中國石油大學(xué)(北京)實(shí)踐教學(xué)管理系統(tǒng)功能模塊

2.2 實(shí)驗教學(xué)管理人員分工明確化、責(zé)任化

基礎(chǔ)地質(zhì)教學(xué)實(shí)驗室通常主要包括礦物、巖石標(biāo)本和顯微鏡實(shí)驗室，根據(jù)不同的課程需求，涉及到教學(xué)標(biāo)本的制備、儀器設(shè)備的日常管理、實(shí)驗室安全衛(wèi)生維護(hù)等工作，比較冗繁。為保證實(shí)驗教學(xué)工作有序運(yùn)作，需要建立明確的針對實(shí)驗教學(xué)管理人員的責(zé)任分工和考核指標(biāo)。

每學(xué)期伊始，根據(jù)開設(shè)課程的數(shù)量建立明確的、合理的實(shí)驗教學(xué)分工明細(xì)表并納入考核指標(biāo)。一方面，盡可能地均化工作量，從根源上讓管理人員覺得平等，能夠熱愛本職工作；另一方面，完善定崗定編制度，并明確崗位職責(zé)，將責(zé)任落實(shí)到人。建立考評制度，包括實(shí)驗教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的維護(hù)、現(xiàn)有儀器標(biāo)本的檔案管理、工具借出歸入的記錄、新進(jìn)設(shè)備標(biāo)本的編號歸檔、所指導(dǎo)實(shí)驗課時量等，從而有效地避免由于責(zé)任人不明確而造成的標(biāo)本管理制度混亂、儀器利用不足或失修等問題[9]。

她離村子越近，對風(fēng)影越是抱怨，你以為你是誰，你以為自己能吹幾聲笛子就了不起了？你撒泡尿照照你自己吧，還當(dāng)自己是個男人？因為胡思亂想，因為心不在焉，恍兮惚兮，腳下一個趔趄，她差一點(diǎn)兒又墜落下去，轉(zhuǎn)頭一看，驚出一身冷汗，下面竟是萬仞絕壁，要是不慎掉下去，那可不是滾一身泥垢的事，恐怕是連尸骨都要找不到了。霎時，黃豆大的汗珠子從她的額頭沁出來，一串串地滾落下來。她終于鎮(zhèn)定下來，一腔怨氣又開始發(fā)泄到風(fēng)影身上了，誰要你下面的小和尚也是吃素的？飲食男女乃人生之大欲，自己無能，老婆紅杏出墻能怪我嗎！要怪就怪你自己去吧！

我校基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)驗室目前有工作人員4人，共有普通地質(zhì)學(xué)實(shí)驗室、偏光顯微鏡互動實(shí)驗室、礦物巖石學(xué)實(shí)驗室、古生物學(xué)實(shí)驗室、生物顯微鏡互動實(shí)驗室、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)實(shí)驗室等7個實(shí)驗室，目前采取每個實(shí)驗室專人負(fù)責(zé)、責(zé)任到人的管理制度，具體負(fù)責(zé)課程樣品的準(zhǔn)備及實(shí)驗室日常維護(hù)等工作。同時，各工作人員又相互協(xié)作，共同完成實(shí)驗室建設(shè)、樣品購置和登記等工作。這種管理方式，一方面明確責(zé)任、分工明細(xì)，另一方面做到高效化、針對化管理，節(jié)省了每一位工作人員的時間，提高了工作效率，切實(shí)解放了管理人員。

2.3 實(shí)驗室軟硬件配套化、先進(jìn)化

改善實(shí)驗室的軟硬件環(huán)境，包括實(shí)驗室的裝修改造、各類標(biāo)本柜臺的添置以及標(biāo)本的補(bǔ)充、儀器設(shè)備的更新配套，使其條件達(dá)到國內(nèi)一流高校地質(zhì)實(shí)驗室的要求，是保障實(shí)驗教學(xué)效果的前提。以偏光顯微鏡實(shí)驗室為例，采用國際先進(jìn)水平的尼康50I-P100-L偏光顯微鏡，鏡下薄片辨識度高、色彩逼真，同時每臺顯微鏡配備一套圖像采集系統(tǒng)，連接計算機(jī)及顯示器。除此之外，實(shí)驗室安裝了一套多媒體互動教學(xué)系統(tǒng)，教師可以通過此系統(tǒng)將教師端的鏡下圖像傳輸?shù)綄W(xué)生電腦端，也可以監(jiān)控每個學(xué)生的顯示器圖像，同時還能將某一學(xué)生終端的典型圖像轉(zhuǎn)播給其他學(xué)生，還有電子舉手功能、作業(yè)提交功能等(見圖2)。

圖2 多媒體互動教學(xué)系統(tǒng)

為了適應(yīng)先進(jìn)的教學(xué)手段，仿照張聰?shù)?012年提出來的“數(shù)字巖石標(biāo)本庫”的概念[10]，在進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗的同時，將礦物、巖石標(biāo)本實(shí)驗室的建設(shè)從只有實(shí)物轉(zhuǎn)向以實(shí)物為主、數(shù)字化為輔的模式，建設(shè)了數(shù)字巖心實(shí)驗室，結(jié)合石油地質(zhì)行業(yè)特色，搜集了各大油田巖心數(shù)據(jù)，初步實(shí)現(xiàn)了標(biāo)本的數(shù)字化查詢與管理(見圖3)。

同時也計劃參照多媒體實(shí)驗室建設(shè)的模型[11]，兼顧文本視頻、投影實(shí)物視頻展示及音響傳輸?shù)纫螅ㄟ^計算機(jī)、多媒體設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，把實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容以視頻演示、圖文講解等形式向?qū)W生展示，為學(xué)生提供聲畫并茂、直觀生動的教學(xué)平臺。

圖3 巖心數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)發(fā)布及地質(zhì)綜合應(yīng)用平臺

2.4 實(shí)驗室開放的規(guī)范化、最大化

依托現(xiàn)有的實(shí)驗室條件，規(guī)范化、最大化地開放實(shí)驗室，充分利用實(shí)驗室資源，為學(xué)生提供創(chuàng)新實(shí)驗平臺，鼓勵和支持學(xué)生在課余時間參與自己感興趣的教學(xué)或科研課題，既能彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗教學(xué)模式的不足，又能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，發(fā)揮其實(shí)驗的創(chuàng)造潛力[12]。國內(nèi)外一些著名的大學(xué)和國家實(shí)驗室都在不同程度地創(chuàng)造條件讓學(xué)生親自參與實(shí)驗。寬松開放的實(shí)驗室管理不僅使學(xué)生使用儀器設(shè)備的主動性更高，更極大地提升了學(xué)生的動手能力和解決問題的能力，進(jìn)而大幅度提高實(shí)驗教學(xué)的質(zhì)量。

實(shí)驗室開放不是時間、空間的簡單開放，也不是教學(xué)內(nèi)容和儀器設(shè)備的簡單開放，實(shí)驗室開放必須有先進(jìn)的管理理念和管理制度作保障[13]。我校基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)驗室目前通過“實(shí)踐教學(xué)管理系統(tǒng)”中的實(shí)驗室開放模塊來規(guī)范實(shí)驗室的規(guī)章制度執(zhí)行(見圖4)，可以改變實(shí)驗人員的工作職責(zé)，提升他們的戰(zhàn)斗力，解決實(shí)驗室開放的實(shí)際問題。實(shí)驗室開放子系統(tǒng)包括預(yù)約排隊站位、預(yù)約審批、儀器設(shè)備運(yùn)行使用狀況等功能模塊，保證了實(shí)驗室的全面開放。

圖4 實(shí)驗室開放管理系統(tǒng)

管理人員首先設(shè)置可供選擇的開放時間段和開放教室，通過實(shí)踐教學(xué)管理系統(tǒng)公示設(shè)備的性質(zhì)、當(dāng)前狀態(tài)(運(yùn)行、保養(yǎng)、維修、報廢)、所有預(yù)約或排隊情況。明確當(dāng)前儀器設(shè)備的使用狀況和空余時間段，方便用戶查看并預(yù)約，做到實(shí)驗室開放公正、透明。學(xué)生可以在系統(tǒng)中進(jìn)行實(shí)名預(yù)約，并在儀器使用之后做相關(guān)記錄。我校基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)驗室安裝了高清晰視頻監(jiān)控系統(tǒng)，管理員可以實(shí)時監(jiān)督所有實(shí)驗室和儀器的使用情況，減輕了管理員勞動強(qiáng)度，提高了實(shí)驗室開放安全。

這種新的實(shí)驗室開放模式就是：

(1) 依托智能管理系統(tǒng)獲取真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)信息，做到資源的最佳配置，提高資源利用率;

(2) 依托智能管理系統(tǒng)完善實(shí)驗室開放制度，加強(qiáng)開放制度的執(zhí)行力度，保障教學(xué)體系改革和學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求;

(3) 通過智能管理系統(tǒng)，減輕實(shí)驗人員的工作負(fù)荷，解放生產(chǎn)力，提高實(shí)驗人員崗位技能和崗位職責(zé)，提升實(shí)驗人員的戰(zhàn)斗力。

目前，我校基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)驗室已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了所有實(shí)驗室在特定的時間段面向本院系學(xué)生開放，并保障有專人指導(dǎo)和管理，得到了學(xué)生的高度評價。

3 結(jié)語

我校基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)驗室采用新開發(fā)的“實(shí)踐教學(xué)管理系統(tǒng)”進(jìn)行各專業(yè)課程實(shí)驗教學(xué)課程的排課選和退課，有效地協(xié)調(diào)教師和學(xué)生之間、不同課程之間以及課程和實(shí)驗室資源之間的沖突，保障實(shí)驗室高效有序地運(yùn)行；在實(shí)驗室管理方面，采用各實(shí)驗室專人負(fù)責(zé)、各工作人員分工協(xié)作的方式，提高了工作效率，解放了實(shí)驗人員；同時，在軟硬件方面得到了全面的提高，建立了師生互動教學(xué)系統(tǒng)及數(shù)字巖心實(shí)驗室，初步實(shí)現(xiàn)了樣品標(biāo)本的數(shù)字化登記和管理；在整合實(shí)驗室資源、優(yōu)化管理方式、提升實(shí)驗室配置的基礎(chǔ)上，建立了完善的實(shí)驗室開放制度，實(shí)現(xiàn)了所有實(shí)驗室在特定的時間段面向本院系學(xué)生開放，并保障管理和監(jiān)測，為學(xué)生自主創(chuàng)新和科研提供了有力的支撐。

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Exploration on basic geological experimental teaching management method

Shi Yanqing1，2, Chen Dongxia1，2, Ji Hancheng1，2, Wang Xuanhe1，2, Wang Chunying1，2, Wen Shunjiu1，2

(1. College of Geosciences, China University of Petroleum, Beijing 102249, China; 2. National Experimental Teaching Demonstration Center for Oil and Gas Exploration and Development, China University of Petroleum, Beijing 102249, China)

This article introduces a series of measures implemented by China University of Petroleum(Beijing) for improving geological experimental teaching management. These measures are realizing course dispatching online through “Experimental Teaching Management System,” division of labor and management, upgrade of the laboratory hardware facilities and normative management of open laboratories. Good effects are obtained by adopting these measures.

basic geology; experimental teaching management; method innovation

10.16791/j.cnki.sjg.2017.06.048

2016-12-20 修改日期：2017-02-21

北京市名師骨干教改項目；校級重點(diǎn)教改項目“‘沉積巖石學(xué)’教學(xué)質(zhì)量保障體系的構(gòu)建與實(shí)踐”；校級教改項目“地球科學(xué)學(xué)院示范性實(shí)驗室建設(shè)”；校級教改項目“基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)驗教學(xué)管理方法研究”

史燕青(1986—)，女，湖北宜昌，碩士，工程師，主要從事巖石學(xué)教學(xué)研究及實(shí)驗室管理工作.

E-mail：shiyanqing@cup.edu.cn

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1002-4956(2017)06-0191-04