紅外實(shí)驗(yàn)室開放管理辦法探索

孫發(fā)哲，秦倩倩，陳尚友，王小梅

(1.山東理工大學(xué) 分析測試中心，山東 淄博 255000；2.山東理工大學(xué) 材料學(xué)院，山東 淄博 255000；3.山東理工大學(xué) 物理與光電工程學(xué)院，山東 淄博 255000)

高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室是實(shí)現(xiàn)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要場所[1]，對人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、技術(shù)研發(fā)和社會服務(wù)等方面 起著重要的支撐作用。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中，學(xué)生往往是被動地接受老師所講解的知識，在遇到實(shí)驗(yàn)技術(shù)問題時過分依賴?yán)蠋煻?dú)立思考較少，也很少去查閱各種與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的文獻(xiàn)資料。而近年來，各個高校不斷探索新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，力求增強(qiáng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的主動性，提高其獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。其中，實(shí)驗(yàn)室的開放是新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索中的重要一環(huán)。

實(shí)驗(yàn)室的開放能夠有效提高實(shí)驗(yàn)室各類資源的使用效益，有利于深化教學(xué)改革，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神[2-5]。充分利用實(shí)驗(yàn)室所擁有的實(shí)驗(yàn)儀器并向?qū)W生開放, 能夠增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，有利于推進(jìn)素質(zhì)教育建設(shè)，為社會培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。

傅立葉變換紅外光譜儀是基于分子吸收紅外光子，產(chǎn)生振動能級躍遷的原理，確定分子組成和結(jié)構(gòu)的高端精密儀器。它可以廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、農(nóng)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、食品科學(xué)、物理學(xué)、環(huán)境科學(xué)等學(xué)科，服務(wù)于橡膠工業(yè)、石油工業(yè)、礦物鑒定、珠寶鑒定、商檢、質(zhì)檢、海關(guān)、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控等諸多領(lǐng)域[6]。因此，實(shí)現(xiàn)紅外光譜儀實(shí)驗(yàn)室的開放對于學(xué)生深入了解和學(xué)習(xí)該設(shè)備具有十分重要的意義。然而目前實(shí)驗(yàn)室開放仍存在制度不完善、操作準(zhǔn)則不細(xì)致、考核辦法不全面等問題。本文以Nicolet 5700型傅里葉變換紅外光譜儀為例，探索實(shí)驗(yàn)室儀器開放機(jī)制和學(xué)生考核機(jī)制，從而提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研水平。

2 實(shí)驗(yàn)室開放策略

2.1 實(shí)驗(yàn)室開放管理制度

制定科學(xué)合理的管理制度是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室有效開放的前提條件[7]。傅里葉變換紅外光譜儀實(shí)驗(yàn)室的開放既要注重實(shí)驗(yàn)室空間的開放，也要注重實(shí)驗(yàn)時間的開放，樹立“互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)驗(yàn)”的新觀念，充分利用信息化和網(wǎng)絡(luò)化，提高時間的利用率。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的管理經(jīng)驗(yàn)，我們探索了以下幾條實(shí)驗(yàn)室開放管理制度：

(1)傅里葉變換紅外光譜儀實(shí)驗(yàn)室開放工作由負(fù)責(zé)儀器的老師與實(shí)驗(yàn)室管理部門協(xié)調(diào)組織實(shí)施。

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)學(xué)生的人數(shù)安排實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員值班，負(fù)責(zé)做好儀器設(shè)備、材料等開放實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作以及實(shí)驗(yàn)室安全管理等工作。

(3)學(xué)生應(yīng)充分利用中國知網(wǎng)、萬方、Sciencedirect等中英文數(shù)據(jù)庫，提前閱讀與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的文獻(xiàn)，草擬實(shí)驗(yàn)方案，充分做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，并在規(guī)定或約定的時間按時參加實(shí)驗(yàn)。

(4)實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生必須嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度。對不遵守規(guī)章制度的，屢教不改者，可取消其參加開放實(shí)驗(yàn)資格。指導(dǎo)教師在不損壞儀器的前提下，認(rèn)真培訓(xùn)學(xué)生，讓學(xué)生自主操作，認(rèn)真作好開放實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)記錄。

(5)學(xué)生在完成開放實(shí)驗(yàn)項目后，應(yīng)及時向指導(dǎo)教師提交實(shí)驗(yàn)報告，指導(dǎo)教師及時批改實(shí)驗(yàn)報告并反饋給學(xué)生。

在具體的實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)踐中，會針對于以上的制度不斷修正，逐步完善實(shí)驗(yàn)室的管理體制機(jī)制，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室管理理念，對于提升高校整體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理質(zhì)量具有十分重要的意義。

2.2 實(shí)驗(yàn)操作準(zhǔn)則

規(guī)范的操作準(zhǔn)則是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室有效開放的重要保障。學(xué)生和教師是傅里葉變換紅外光譜儀實(shí)驗(yàn)室開放的主體，實(shí)驗(yàn)室的開放過程也是一個教學(xué)相長的過程[8]。一方面要注重提高學(xué)生的主觀能動性，增強(qiáng)其獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，另一方面要注重教師在實(shí)驗(yàn)中的啟發(fā)引導(dǎo)作用，實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的良性互動。根據(jù)傅立葉變換紅外光譜儀的特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)要求，我們制定了以下幾點(diǎn)實(shí)驗(yàn)操作準(zhǔn)則：

(1)參與實(shí)驗(yàn)的同學(xué)需在經(jīng)過專業(yè)指導(dǎo)老師培訓(xùn)后，并經(jīng)過老師驗(yàn)證合格后方可進(jìn)行自主動手操作實(shí)驗(yàn)。

(2)將參與實(shí)驗(yàn)的同學(xué)分成4～5人的實(shí)驗(yàn)小組，為保證儀器使用的高效安全性，每組實(shí)驗(yàn)將在不同時間分開進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

(3)實(shí)驗(yàn)時間安排為每周一至周五，上午九點(diǎn)至十一點(diǎn)，下午兩點(diǎn)至五點(diǎn)半。

(4)參與實(shí)驗(yàn)的同學(xué)要求嚴(yán)格按照操作流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，做好實(shí)驗(yàn)記錄，遇到問題及時詢問老師，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要檢查儀器并登記儀器狀況。

(5)實(shí)驗(yàn)室實(shí)行衛(wèi)生輪流值班和專人負(fù)責(zé)制度。學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后, 要將實(shí)驗(yàn)臺清理干凈。由負(fù)責(zé)衛(wèi)生的老師監(jiān)督管理各自負(fù)責(zé)的設(shè)備，并由值班老師記錄衛(wèi)生情況。

隨著實(shí)驗(yàn)室開放程度的不斷提高，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)操作準(zhǔn)則也要不斷地完善，減少因操作失誤而引起的儀器損壞，逐步提升實(shí)驗(yàn)儀器的使用效率。要充分利用實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)等信息化手段，幫助學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)上進(jìn)一步規(guī)范與改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)室開放的深度融合，從而在實(shí)驗(yàn)室開放的過程中穩(wěn)步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室和智慧化實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。

2.3 實(shí)驗(yàn)考核辦法

多元化的考核辦法是評價實(shí)驗(yàn)室開放效果的重要手段[9]。傅立葉變換紅外光譜儀實(shí)驗(yàn)主要分兩部分考核：知識考核部分和操作考核部分。

知識考核部分：參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生對基本知識掌握的考核。實(shí)驗(yàn)開始之前實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師會對紅外光譜儀的原理和操作過程進(jìn)行講解，并對每一個階段實(shí)驗(yàn)布置課下查詢文獻(xiàn)的任務(wù)。在這個過程中，指導(dǎo)老師可以提出一些開放性問題，引導(dǎo)學(xué)生組織小組展開討論，根據(jù)在討論的過程中每位同學(xué)對紅外儀器的工作原理、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域的掌握程度和查詢資料的全面程度進(jìn)行考核。

操作考核部分：在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中指導(dǎo)老師對學(xué)生的操作進(jìn)行考核。主要有固體樣品制備技術(shù)(樣品加量、研磨程度的控制)、液體樣品制備技術(shù)(液膜厚度的控制、液體樣品池的選擇、含水樣品的處理)、紅外反射譜圖的采集、紅外軟件的操作和紅外譜圖分析等。

考核流程如圖1所示，通過嚴(yán)格考核后的學(xué)生，可以頒發(fā)操作資格證，在其以后使用紅外光譜儀時，要求學(xué)生持證上機(jī)操作儀器，并對其操作資格證進(jìn)行定期的審核，以確保其儀器操作的熟練程度。

圖1 紅外光譜儀考核流程圖

在對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果評價上要有開放的思維，既要注重學(xué)生對基礎(chǔ)知識和基本理論的掌握，又要注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力的考核。積極構(gòu)建一種科學(xué)合理的評價和激勵機(jī)制，為善于思考、敢于發(fā)問、樂于動手、勇于創(chuàng)新的學(xué)生提供更廣闊的發(fā)揮空間，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生客觀全面的考核與評價。

3 總結(jié)

分析測試中心傅里葉變換紅外光譜儀的開放使用，有利于提升學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力，同時培養(yǎng)其團(tuán)隊合作精神。儀器開放使用是我校分析測試中心在探索自我發(fā)展過程中運(yùn)行的一種新模式，實(shí)施過程中難免存在不足之處。我們將會積極改進(jìn)，努力尋求更高效的方法和更合理的實(shí)施制度。實(shí)驗(yàn)室的開放共享將會為在校學(xué)生提供一個更加完美的實(shí)驗(yàn)平臺，為國家培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新型、科研型、技術(shù)型人才。