地方高校实验室建设的改革与实践
2015-04-11刘雪萍张进军
刘雪萍, 张进军
(山西师范大学a.教师教育学院;b.化学与材料科学学院,山西 临汾 041004)
高校实验室是培养大学生实践能力、创新能力和实施素质教育的重要场所,也是社会服务和校企产业合作的重要平台。新形势下,高等教育必须站在全新的高度,全面贯彻落实第四次全国教育工作会议精神,以五个“必须”为主线,努力提高教师素质及教育教学质量,重视培养大学生的创新能力、实践能力和敬业精神,普遍提高大学生的人文素质和科学素质。然而,传统的实验教学方法和内容已无法适应高等学校培养目标的要求,因此,新形势下高等院校应着重应用能力的培养,并以实践能力和创新精神培养为主线,全面推进高校实验室的建设。
现阶段,高校招生规模和数量一再扩大,外加许多高校新办并增开了许多专业及专业基础课,因而高校实验室的建设难免存在一些问题,比如实验项目较少,内容落后,类型单一;仪器设备分散,仪器“所有制”观念严重,设备使用率低;本科生实践动手能力差、科研与本科教学脱节; 高校长期处于实验——污染——再实验——再污染的循环中;实验教学体系不完善,实验课程依附理论课程,实验教学任务不明确,实验项目设计不合理;实验室管理手段落后,实验室人员队伍建设得不到重视,等等。[1]因此高校实验室建设的改革势在必行。
一、加强实验教学建设,深化实验教学改革
实验室建设工作要牢牢把握先进的实验教学理念,并在该理念的指导下,改革实验的内容、方法和手段。实验教学的重要性不言而喻,它可以使学生更加深刻理解和掌握理论知识,且对所学知识进行科学研究探讨,从而增强实践能力、培养创新精神,并提高综合素质。实验教学作为教学活动中不可或缺的重要环节之一,其重要性虽人人皆知,但在教学过程中,重理论、轻实验的观念仍在一定范围内存在。譬如,在本科生的教学中,实验教学还是过分依赖于理论教学,或者一些意义不明确的理论验证性实验等。所以我们主张以全开放、全覆盖和全过程的“三全”来作为实验教学体系建设与改革的目标。全开放的核心是建立开放式实验教学体系,培养学生自主学习的能力,实现实验内容、时间和空间的全开放;全覆盖是指每个实验教学中心开出的实验项目,理论上可以覆盖所有专业;全过程是指从一年级到四年级的学生都可以进入实验室找到适合自己能力培养的实验平台。基于此,我们更应逐渐更新实验教学内容,改进实验方法,减少那些意义不明确的理论验证性实验,增加实用性、设计性和综合性实验。实验的类型和项目要以充分发挥学生的主动性和创新性为根本出发点,大胆改革一些落后传统的实验项目,摒弃一些陈旧且实验教学不明显的验证性实验,合并一些内容类似或者是重复的实验项目,切实引进一些实用性较强的实验内容,增加设计性和综合性实验。另外,每一学年的实验内容应有所不同。为了使实验内容更具新颖性和实用性,要根据每学年实验教学的效果去更新实验项目,做到推陈出新。例如,对身边工作区含尘浓度测试、室内外空气品质测试,以及饮用水的纯净度测试等,以提高学生做实验的积极性。而且这些实用性的实验设计能拓宽学生的知识面,更有利于学生学科知识的综合,培养学生相互协助的人际关系,以及科学严谨的治学作风。
此外,实验室建设的理念还要做到“以软带硬”。也就是说,要求所投入的硬件设备必须与所要开设的实验项目挂钩,即以实验教学改革为核心,进行实验室的硬件建设。
二、提高实验室资源利用率,实现资源共享
目前,大多数高校,尤其是地方高校在进行实验室建设时,“化整为零”的现象十分严重,很难显示出其效益。究其原因,主要是由于经费切块下达、采购清单的简单组合导致了仪器设备的分散和重复购置。所以,在实验室的建设中,所有教师都应该打破以前对仪器“所有制”的落后观念,从教学需要出发,强调“可供我用”,使学校能从宏观角度进行控制,做到“集零为整”,实现资源共享,提高仪器设备的利用率。譬如,一些大型仪器,生物专业和材料专业都能使用,如若两个专业同时购置,必然会造成资金分散。如果由学校统一购买与管理,两个专业的学生共用,就可以大大提高资金利用率和仪器利用率。但同时,还应进行实验室的整合,形成大的资源共享平台,进一步提高设备利用率。
另外,很多高校的实验室仅仅是在实验课上对本科学生开放,且如果按照一般的传统实验教学,大都是教师大包大揽,以教师为主,学生只是按照教师设计好的步骤进行,这样就很难激发学生的实验兴趣。所以,在当前的实验室建设中,我们应注重学生的主导地位,尽可能地给学生提供展示自己的平台。对此,我们可以对实验室实行开放式管理。例如,在学期伊始就向学生公布该学期的实验内容、时间、指导老师,甚至是仪器设备等情况,然后允许学生打破班级以及专业的限制,根据自身的学习进度以及兴趣爱好来确定本学期的实验内容及时间。另外,开放式管理应该允许学生在课后时间自由地进出实验室,以方便对课堂上讲过的概念和理论进行求证,从而加深对课堂内容的理解和消化。当然,前提条件是要重点加强实验室的管理。
三、建立绿色实验室的思维方式
安全、低碳、环保、无毒、无污染的绿色实验教学活动场所是很多高校一直以来所奉行并一直想要努力达到的目标,因为绿色实验室建设的过程有助于师生对绿色教育深入理解,有助于理化生实验室减少设备损耗和节约原材料成本,有助于师生正确对待废弃物的处理与利用,有助于保证师生的健康和安全,有助于学生环保意识和可持续发展能力的培养。所以教育工作者应加强自身的绿色实验室思想,并注重培养学生的绿色意识。
对于绿色实验室的建设,各个高校尤其是一些重点高校尤为重视。正如思科在2009年四月份宣布和清华大学成立的清华大学——思科绿色科技联合实验室,就是推动可持续发展和创新性的重要举措。该实验室致力于开发基于网络的智能城市化技术和解决方案,且由清华大学电子系和思科中国绿色研发中心共同领导,以此来支持中国绿色经济、节能和减排的长期战略,由此可见,高校乃至国家对绿色实验室建设的重视程度。
绿色联合科技实验室的建立,给高校起到了一个很好的带头作用。地方高校尤其应该加大绿色实验室建设的力度,且应该注重以下几个方面:
(1) 绿色实验室应具备最基本的硬件条件。如通风设施、科学排放废弃物设施、实验药品安全存放设施等,以此来保障师生拥有一个健康、良好的实验教学环境[2]。
(2)专室专用。将仪器室、准备室、药品室、办公室分开,给实验管理人员配备专用办公室,将药品柜移出教室,以保障师生的身体健康和生命安全。这是建设绿色实验室的基本保障,也是相关部门在实验室设计施工时首要考虑的问题。
(3)选用环保建材和器材。实验室的建筑材料要首选无毒、无放射性的绿色环保材料,实验台面要做到防水、防划、防漏电,实验仪器要选用新型环保、无污染、能快速完成反应的材料和装置,减少污染源,防止人为污染事件发生。[3]
四、以人为本,加强实验人员队伍的建设
若想改革实验室建设,人员队伍的建设也是不可或缺的。首先,为巩固“军心”,奖励是必不可少的。在实验室技术人员的条件、地位和经济待遇上要正确对待,坚持以人为本,充分调动实验技术人员的积极性。其次,实验室人才队伍的梯度要有保证,要保证队伍的年龄、职称、学历等结构合理,实现实验技术队伍的合理化。[4]最后,也是最重要的一点,就是与外界的交流,“闭门造车”是出不了好成绩的,所以要引进一些高层次的实验专家或技术骨干,并组织实验人员参加大型的科研课题,或者组织实验人员外出参加一些学术研讨会等。这种“请进来,走出去”的方式可以开阔实验人员的视野,让他们充分了解学科发展动向,并以此促进实验教学改革,提高实验教学质量。
当前的高等学府尤其是地方高校仍存在着科研与本科教学脱节、本科生实践动手能力差等弊端。所以应该对本科生的实验教学改革提出“以大众教育与精英教育相结合”的理念,以国家级、省部级重点实验室优质资源为依托,强化科研与教学的结合,建立本科生工程实践体系,搭建实验教学平台。实施重点实验室向本科生开放,以此来进一步提高学生综合素质,发挥重点实验室的科研优势、人才优势和设备优势,进而推动教学与科研的水平。
知识经济时代的到来,要求高等院校培养出新一代具有实践能力和创新精神的高层次人才。而作为实施素质教育、培养创新人才重要基地的高校实验室占据着重要的地位。虽然建设和改革是一项复杂的系统工程,涉及面大,工作量繁重,但是只要我们对以往实验室建设中存在的问题进行反思,外加学校各部分的通力合作以及全体教师的积极参与,就一定能实现高效实验室建设的科学化、标准化、现代化。
[1] 牟英华.高校实验室建设与管理存在的问题及优化对策[J].山东电力高等专科学校学报,2009,(2).
[2] 张国荣,杨静,郭丽萍,等.大学绿色化学实验体系设想[J].高等工程教育研究,2002,(6).
[3] 张新位,郑维能,王陆瑶.微波辐射法合成乙酸乙酯实验研究[J].实验技术与管理,2009,(2).
[4] 崔四齐,刘寅,周光辉.探讨高校实验室建设与管理的改革措施[J].管理,2011,(2).