“以学生为中心”的高校大型仪器实践教学模式探索

熊耀坤 李斐 严志宏

【摘要】高校大型仪器实践教学对于促进大学生的探索性思维能力和科研创新能力至关重要，本文以江西中医药大学大型精密仪器共享服务中心为例，探索“以学生为中心”的高校大型仪器实践教学模式，旨在保证仪器安全、稳定运行的同时，多方位、多层次、分阶段地进行大型仪器实践教学，推动了教学改革的深入发展。

【关键词】大型仪器；实践教学；大学生培养；素质教育

高校重视传统教学中理论与经验的传承，而实践教学的内容却非常少，尤其是大型仪器的实践教学少之又少，因而忽视了对大学生创新思维与创新能力的培养。近年来为满足现代教育发展的需要，各个高校投入大量的资金，加强实验室的建设，大学生实验、实习硬件条件有了很大改善，能够满足实践教学的要求。目前，仪器实验教学仍主要以验证性、演示性实验为主，学生难以理解并规范地掌握仪器操作，实验室的管理也是按部就班，这种教学模式已不适应教学改革和人才培养的需要。“以学生为中心”的实践教学模式就是要以学生为主体，要求在实践教学活动中以学生的发展为中心而展开，在教学过程中强调学生的积极性与主动性。因此，在教学中应多方位、多层次、分阶段地进行大型仪器的实践教学[1]。

江西中医药大学整合优质仪器资源，建立大型精密仪器共享服务中心（以下简称大仪中心），促进学校仪器资源的开放共享，在保障大仪中心安全高效运转的同时，充分发挥仪器在学生培养中的作用，为培养学生探索性思维能力和科研创新能力提供了基础。笔者结合大仪中心仪器实践教学模式的实践与探索，探讨 “以学生为中心”的高校大型仪器实践教学的构建与实施。

一、大型仪器实践教学模式的探索与构建

为了更有效地利用大仪中心里的先进仪器设备为教学服务，必须转变传统实验教学理念[2]，规范有序地做好大型精密仪器对学生开展实践教学的管理工作，大仪中心根据自身的实际情况，针对不同层次、不同专业学生的特点和需求，采取因材施教、形式多样的实践教学模式，训练学生规范的仪器实验操作技能，培养学生发现问题、解决问题的创新性和开放性思维[3]。

1.实践教学内容的开展。大仪中心根据学的兴趣爱好、学习状况、专业特点等因素，在实验指导教师指导下选择相应实践教学内容，主要的教学内容如下：

（1）参与导师的科研项目：学生以课题组成员的名义直接参与到实验指导老師的科研项目，在完成实验内容的同时掌握相关大型仪器的使用规程和操作要点。

（2）学生自带实验项目：学生已获批立项大学生创新科研项目，在实验室中自主完成实验内容，在仪器管理员的指导下，结合相关协会仪器培训、个人的自学等，取得操作资质后使用相关大型仪器。

（3）选修大型仪器开放实验课：学生根据自身的兴趣爱好，选修大型仪器开放实验课，在指导老师的指导和演示下，掌握大型仪器的使用规程和操作要点。

2.开放对象的安排。根据进入实验室不同层次、不同专业学生的特点和需求，采取因材施教、形式多样的实践教学模式，具体开放对象如下：

（1）实习生及协管小组。针对实习生及协管小组学生进行岗前培训，岗位实践学习，实验指导老师加强建立信息反馈机制等方式并积极与学生互动，使其顺利完成毕业设计及掌握基本的仪器操作等内容的培训。

（2）中药科研实践班学生。在江西中医药大学产学研相结合的办学理念下，开设科研实践班，中药学专业的学生在大三下半年利用一个学期的时间，进入到实验室在开展科研实践活动同时掌握大型仪器的使用规程和操作要点。

（3）选修课及开放实验课学生。鼓励大仪中心教师和仪器管理员充分挖掘现有实验室资源，增设仪器实验选修课，选修课的学分记入校定选修课学分。开放实验课中教师制定具体实验计划，向学生提出相应的实验任务和要求，由学生自己选定实验课题，选择仪器设备，分析原理，制定步骤，分析数据和处理实验结果，培养学生自主的科研实践能力。

3.实验教学时间的开放。大仪中心根据自身的条件，针对不同专业、不同层次学生的特点和需求，设置灵活多样的开放时间，最大限度地发挥实验教学资源的优势、提高使用效率。

（1）全天候开放：大仪中心实行24小时开放运行管理模式，针对全天候开放的学生，设置门禁卡权限，允许学生任何时间都可以进入实验室，开展科研实践活动，或者协助实验室日常管理。

（2）定时开放：针对学生开展的科研项目的周期、使用仪器的具体要求，设置门禁卡权限，大仪中心视实际情况确定固定的开放时间。

（3）阶段开放：大仪中心可根据实际需要针对特定学生在某一时间段集中开放进行培训、教学和科研实践活动。

（4）预约开放：大仪中心根据提出预约申请的实验所用设备、学生人数、实验内容等统筹安排，批准学生在预约时间内进行实验

二、大型仪器实践教学管理的探索与思考

实践教学相对理论教学有其独特性，大型精密仪器检测器结构往往比较复杂，对环境和操作者的要求是十分严格的，稍有不慎就会造成严重的后果，因此，必须在保证仪器安全、稳定运行的前提，开展大型仪器实践教学。

1.制定科学合理的管理体制。由于大仪中心开展仪器实践教学的服务对象不同，学生素质有很大的差异，对仪器的掌握程度不一样，给仪器实践教学管理带来了一定难度[4]。因此，必须制定一套科学合理的管理体制，在保证仪器安全、稳定运行的前提下，开展大型仪器实践教学。大仪中心制定了《大型精密仪器共享服务中心仪器日常管理规范》，规范仪器设备的日常管理，明确实验室的安全检查要求，保证仪器设备清洁和良好运行；制定了《大型精密仪器共享服务中心仪器设备损坏赔偿办法》，做到责任到人，增强学生用好管好仪器的责任感，培养学生爱护仪器的自觉性；制定了《大型精密仪器共享服务中心对学生开放管理办法（试行）》，要求学生进入到实验室后，必须严格遵守规章制度，对不遵守的，视情节轻重进行相应的惩罚，情节严重者，取消参加实验的资格。

2.对学生仪器实践教学的全过程评价。实验开始前，实验指导教师需了解学生对实验方案的掌握程度，包括实验目标、实验流程、实验操作步骤等，引导学生分析实验涉及的科学原理，进入实验室后，需始终与学生在一起，纠正学生不正确的操作，启发学生查找实验失败的原因、寻求解决的办法。实验结束后，学生需及时向实验指导教师提交实验报告。实验指导教师对实验报告和实验成果把关，包括实验现象是否真实，实验报告是否符合规范，实验结果是否符合实验方案的预期，着重培养学生独立发现问题、分析问题、解决问题的科学思维能力。

3.建立和完善开放性实验室管理信息系统。大仪中心充分运用现代信息技术、网络技术手段，通过管理和机制创新，构建高速、高效、畅通、专业化的大型精密仪器共享网络平台，系统的信息数据实现数字化、规范化和标准化，各项流程有机的结合，学生的申请使用程序进一步简洁化、人性化。信息管理系统和数字校园进行有机融合，实现统一身份认证。使仪器信息资源充分共享，实现在线预约，实时统计，网络培训、信息发布、用前预约、刷卡签权等多元化、自动化的管理，使实验指导导师能清楚地了解自己的科研项目和学生的机时使用的详细情况。

4.制订相应政策，鼓励教师积极参与。大仪中心鼓励高水平的教师投入到大型仪器的功能开发，开展实践教学课程建设，参与到实验室平台建设，不定期举办学术讲座，针对科研动态、技术发展、教学研究等内容与学生进行交流。大仪中心根据其工作量给予相应的科研津贴和补助，并赋予其使用大型仪器的优先权；积极筹措科研经费，支持仪器管理员的业务培训与学习，全面提升其业务素质；不定期组织师生开展“大型仪器实验教学观摩”“如何管好大型仪器课”等活动，不断提高师生使用大型仪器的水平。

学校鼓励实验指导教师在仪器实践教学不断取得研究成果，包括获得上级部门表彰、奖励、发表相关学术论文、获得专利等，根据学校的绩效管理文件给予一定的物质和精神奖励，为教师提供主动提高自身业务能力创造条件，并在教师的职称评审、岗位聘任中作为业绩记录在册。

大仪中心的仪器实践教学强调以学生为中心，以学生的学习为根本，充分调动学生的学习积极性和参与性，熟练操作大型精密仪器促使学生更全面地掌握相关实验技术，而实验技术的融会贯通和灵活运用，继而促进学生探索性思维能力和科研创新能力的提高。与此同时，提高了仪器的利用率，保证仪器安全、稳定运行，为有效推进学校教育教学改革提供了支持。（作者单位：江西中医药大学）

参考文献：

[1]王发曾.实验教学在素质教育中的地位、作用及其载体建设[J].实验室研究与探索，2000，19（4）：1-4.

[2]张平，周卫平.建设开放性实验室的思考与实践[J]，实验室研究与探索，2004，23 （12）： 110-116.

[3]赵宏苏，金传山，宣自华等.构建大型仪器共享平台培养创新医药科研人才[J].实验室研究与探索，2014，33（12）：304-307.

[4]趙丽华，马传明.加强开放型实验室建设，培养高素质创新型人才[J].实验技术与管理，2007，24（12）：149-152.