無機非金屬材料實驗教學示范中心建設與成效

雒 鋒，徐少南，夏茂盛

(吉林大學 材料科學與工程學院，吉林 長春 130022)

0 引言

吉林大學無機非金屬材料工程實驗教學中心是吉林大學材料科學與工程學院無機非金屬材料工程專業配套的專業教學實驗室，承擔學科基礎課和專業課實驗、實習、畢業論文工作。2011年，吉林省教育廳確定吉林大學無機非金屬材料工程實驗教學中心為省實驗教學示范中心建設單位。三年間，實驗室全體成員進行了實驗教學中心平臺建設、教學體系與教學內容改革、教學方法與教學手段創新等工作，同時在實驗隊伍、管理模式、設備與環境方面也進行了大量的工作并取得了明顯的成效。該實驗教學中心在示范中心建設過程中得到了極大的發展，2014年，該示范中心順利通過吉林省教育廳的驗收，成為吉林省無機非金屬材料工程實驗教學示范中心。

1 實驗教學

1.1 實驗教學平臺的建立

根據無機非金屬材料工程專業的特點，實驗中心利用多方投入進行實驗室建設，搭建了材料制備平臺、材料測試平臺、基礎教學實驗平臺，構建了無機非金屬材料工程實驗教學中心完整的實驗教學體系。實驗教學平臺如圖1所示。

1.2 教學體系與教學內容

實驗教學中心按照無機非金屬材料工程專業培養方案設置相應的課程及其他實踐環節，學生通過課堂教學、實驗課、課程設計、實習和畢業論文，達到學習、訓練、提高的目的。在教學內容和方式上進行了建設，完成的主要任務包括以下四個方面：

(1)逐年提升綜合型、設計型實驗比例，從課程時間和內容安排上，將實驗課程與理論教學統籌協調，令實驗教學與理論教學相輔相成，同時根據人才培養需求，合理調整基本型、設計型和綜合型實驗比例。在實驗總學時不變的前提下，增加了綜合型、設計型和創新型實驗的比例。更新后，這三種類型的實驗總數由原有的53.4%提高到66.7%。(2)實驗教學內容不斷更新。實驗教學中心注重實驗教學內容的更新，不斷用科學研究的新理論、新方法、新技術充實實驗教學內容。根據課程教學內容對原部分實驗內容及設備進行了更新，共涉及29個實驗，占原實驗總數的43.1%。(3)在高年級的專業課和選修課中增設實驗內容。近些年，由于受到就業壓力和考研影響，在大學四年級第一學期經常出現學生逃課、上課開小差、學習效率低下、教學效果差的現象。針對這種情況，考慮到學生一直對實驗教學充滿熱情，本專業嘗試了在第七學期的兩門專業選修課程中增設實驗。實踐證實，學生對實驗課熱情高，上課主動認真，很好地調動了其學習積極性。(4)修編配套實驗教材。根據無機非金屬材料工程專業的實驗教學安排，自編實驗教材兩部，即《材料測試方法綜合實驗》和《無機非金屬材料綜合實驗》，涵蓋了所有實驗課程。隨著實驗內容調整，實驗教材及時更新，以滿足教學要求。該兩部教材均為自編校內出版。

圖1 實驗教學平臺示意圖Fig.1 Schematic diagram of experimental teaching platform

1.3 教學方法與教學手段

材料學科是實踐性極強的學科，實驗教學目的是培養和鍛煉學生的實踐能力，因此，實驗課遵循的原則是，所有學生必須親自動手，實驗前預習，實驗中認真、動腦、動手，實驗結束及時總結并提交實驗報告。除實驗課程外，實驗中心還承擔了無機非金屬材料工程專業的課程設計、生產實習、畢業論文等相關的實踐教學環節。建設期內主要在以下方面開展工作。

(1) 實踐教學環節注重對學生獨立自主創新能力的培養。無機非金屬材料工程專業培養方案中的實踐教學環節除實驗課外，還包括認識實習、生產實習、課程設計和畢業論文設計，所有學生需在教師指導下，分小組合作完成課程設計，并獨立完成生產實習和畢業論文。一直以來，實踐環節題目的選擇、實驗方案的設計均要求盡量貼合本專業科學技術發展新動向，通過各種實踐教學環節的訓練，培養學生自主學習與實踐創新能力。(2)創造條件支持學生進行開放性實驗。為了激發學生創新意識與科研能力，實驗中心面向全校學生開設了12個開放性創新項目，鼓勵本專業以及全校學生自愿報名，結成小組進行實驗，充分調動學生自主學習能力。(3)鼓勵和支持學生自主開展創新性實驗計劃。無機非金屬材料工程實驗教學中心全力支持學生參加大學生創新創業訓練計劃。

2 實驗隊伍建設

無機非金屬材料工程實驗教學中心成員由專業教師和實驗技術人員共17人組成，其中，專職工程技術人員4人，教師13人。全體成員共同規劃、建設實驗教學中心，專職人員負責管理實驗教學中心。實驗教學中心一貫重視人才培養，充分利用各種條件提升在職人員的工作實踐能力，鼓勵青年教師參加各種培訓和進修活動，以提高其教學水平和科研能力。近三年來，先后九人次參加教育部高等教育司培訓。

3 管理模式

實驗中心建制以材料科學與工程學院無機非金屬材料系結為一體，在學院統一領導下運行。中心實行校、學院、中心三級管理模式，由主管校領導和學院主管直接領導，實驗中心主任具體負責實驗室工作。中心主任統一組織安排實驗教學工作，統一規劃和開展實驗教學的整體改革、實驗室建設、調配實驗教學資源，人、財、物統一管理與調配，資源共享。管理方面，實驗中心實施全面開放。實驗中心為滿足學生各類課外實踐活動需求，在學校規章制度基礎上，制定了相應的開放管理規章制度。開放范圍為中心所有實驗室，在時間和空間上全天候開放。包括大學生創新實驗項目、開放性創新實驗項目、科研型開放實驗和精密儀器開放等。規章制度方面，實驗中心嚴格遵守學校關于實驗室管理的各項規章制度，為了便于實施，又制定了相應的細則，包括《無機非金屬材料工程實驗室開放管理制度》和《無機非金屬材料工程實驗室實驗學生基本要求》。

4 設備與環境

為保證教學及人才培養質量，實驗室一貫秉承將所有經費(實驗室教學、985、211、科研經費及其他)購置的設備交由實驗室統一管理，實驗儀器的購置首先滿足教學需求。實驗教學中心建設期的3年中，新增設備總計111臺件，投入經費共計1 934 745元，設備總更新率39.72 %。實驗教學中心在設備、耗材、賬務等方面實行統籌管理，在使用儀器時首先保證教學，即先教學后科研的順序，充分提高設備的使用率和效益。同時，嚴格按照所制定的規章制度，各儀器由專職人員負責管理，做到所有設備操作規程齊全、清楚，賬、物、卡相符。其次，損壞設備及時維修，以保證實驗教學正常運行。近三年來報修設備59臺件次，維修費用計59 220.00元，完好率可達到95 %以上。另外，自主設計實驗裝置用于教學。實驗教學中心近幾年來，自主設計組裝了四種不同類型共六臺件實驗裝置，用于本科生生產實習和畢業設計，拓展了實驗內容和思路，豐富了實驗項目。

5 建設成效

實驗教學中心在建設期內，中心全體成員積極參加教學改革，并取得了部分教學成果。參加了材料科學與工程學院省級精品課程“材料科學基礎”課程建設，承擔了各類教改項目4項，其中1項獲省級教學成果二等獎，2項吉林大學校級課題在研。實驗教學中心在建設期內，公開發表教改論文4篇。

學生們在建設期內所參加的各類競賽中，取得的成果有：近3年，已獲批17項課題(其中國家級3項，校一級3項，校二級11項)，“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽資助項目2項。2014年申報了6項，其中國家優選項目5項，校優選項目1項。建設期內，本專業學生綜合素質明顯提高，獲得校級以上獎勵共計45項(不完全統計)。