无机非金属材料实验教学示范中心建设与成效

雒 锋，徐少南，夏茂盛

(吉林大学 材料科学与工程学院，吉林 长春 130022)

0 引言

吉林大学无机非金属材料工程实验教学中心是吉林大学材料科学与工程学院无机非金属材料工程专业配套的专业教学实验室，承担学科基础课和专业课实验、实习、毕业论文工作。2011年，吉林省教育厅确定吉林大学无机非金属材料工程实验教学中心为省实验教学示范中心建设单位。三年间，实验室全体成员进行了实验教学中心平台建设、教学体系与教学内容改革、教学方法与教学手段创新等工作，同时在实验队伍、管理模式、设备与环境方面也进行了大量的工作并取得了明显的成效。该实验教学中心在示范中心建设过程中得到了极大的发展，2014年，该示范中心顺利通过吉林省教育厅的验收，成为吉林省无机非金属材料工程实验教学示范中心。

1 实验教学

1.1 实验教学平台的建立

根据无机非金属材料工程专业的特点，实验中心利用多方投入进行实验室建设，搭建了材料制备平台、材料测试平台、基础教学实验平台，构建了无机非金属材料工程实验教学中心完整的实验教学体系。实验教学平台如图1所示。

1.2 教学体系与教学内容

实验教学中心按照无机非金属材料工程专业培养方案设置相应的课程及其他实践环节，学生通过课堂教学、实验课、课程设计、实习和毕业论文，达到学习、训练、提高的目的。在教学内容和方式上进行了建设，完成的主要任务包括以下四个方面：

(1)逐年提升综合型、设计型实验比例，从课程时间和内容安排上，将实验课程与理论教学统筹协调，令实验教学与理论教学相辅相成，同时根据人才培养需求，合理调整基本型、设计型和综合型实验比例。在实验总学时不变的前提下，增加了综合型、设计型和创新型实验的比例。更新后，这三种类型的实验总数由原有的53.4%提高到66.7%。(2)实验教学内容不断更新。实验教学中心注重实验教学内容的更新，不断用科学研究的新理论、新方法、新技术充实实验教学内容。根据课程教学内容对原部分实验内容及设备进行了更新，共涉及29个实验，占原实验总数的43.1%。(3)在高年级的专业课和选修课中增设实验内容。近些年，由于受到就业压力和考研影响，在大学四年级第一学期经常出现学生逃课、上课开小差、学习效率低下、教学效果差的现象。针对这种情况，考虑到学生一直对实验教学充满热情，本专业尝试了在第七学期的两门专业选修课程中增设实验。实践证实，学生对实验课热情高，上课主动认真，很好地调动了其学习积极性。(4)修编配套实验教材。根据无机非金属材料工程专业的实验教学安排，自编实验教材两部，即《材料测试方法综合实验》和《无机非金属材料综合实验》，涵盖了所有实验课程。随着实验内容调整，实验教材及时更新，以满足教学要求。该两部教材均为自编校内出版。

图1 实验教学平台示意图Fig.1 Schematic diagram of experimental teaching platform

1.3 教学方法与教学手段

材料学科是实践性极强的学科，实验教学目的是培养和锻炼学生的实践能力，因此，实验课遵循的原则是，所有学生必须亲自动手，实验前预习，实验中认真、动脑、动手，实验结束及时总结并提交实验报告。除实验课程外，实验中心还承担了无机非金属材料工程专业的课程设计、生产实习、毕业论文等相关的实践教学环节。建设期内主要在以下方面开展工作。

(1) 实践教学环节注重对学生独立自主创新能力的培养。无机非金属材料工程专业培养方案中的实践教学环节除实验课外，还包括认识实习、生产实习、课程设计和毕业论文设计，所有学生需在教师指导下，分小组合作完成课程设计，并独立完成生产实习和毕业论文。一直以来，实践环节题目的选择、实验方案的设计均要求尽量贴合本专业科学技术发展新动向，通过各种实践教学环节的训练，培养学生自主学习与实践创新能力。(2)创造条件支持学生进行开放性实验。为了激发学生创新意识与科研能力，实验中心面向全校学生开设了12个开放性创新项目，鼓励本专业以及全校学生自愿报名，结成小组进行实验，充分调动学生自主学习能力。(3)鼓励和支持学生自主开展创新性实验计划。无机非金属材料工程实验教学中心全力支持学生参加大学生创新创业训练计划。

2 实验队伍建设

无机非金属材料工程实验教学中心成员由专业教师和实验技术人员共17人组成，其中，专职工程技术人员4人，教师13人。全体成员共同规划、建设实验教学中心，专职人员负责管理实验教学中心。实验教学中心一贯重视人才培养，充分利用各种条件提升在职人员的工作实践能力，鼓励青年教师参加各种培训和进修活动，以提高其教学水平和科研能力。近三年来，先后九人次参加教育部高等教育司培训。

3 管理模式

实验中心建制以材料科学与工程学院无机非金属材料系结为一体，在学院统一领导下运行。中心实行校、学院、中心三级管理模式，由主管校领导和学院主管直接领导，实验中心主任具体负责实验室工作。中心主任统一组织安排实验教学工作，统一规划和开展实验教学的整体改革、实验室建设、调配实验教学资源，人、财、物统一管理与调配，资源共享。管理方面，实验中心实施全面开放。实验中心为满足学生各类课外实践活动需求，在学校规章制度基础上，制定了相应的开放管理规章制度。开放范围为中心所有实验室，在时间和空间上全天候开放。包括大学生创新实验项目、开放性创新实验项目、科研型开放实验和精密仪器开放等。规章制度方面，实验中心严格遵守学校关于实验室管理的各项规章制度，为了便于实施，又制定了相应的细则，包括《无机非金属材料工程实验室开放管理制度》和《无机非金属材料工程实验室实验学生基本要求》。

4 设备与环境

为保证教学及人才培养质量，实验室一贯秉承将所有经费(实验室教学、985、211、科研经费及其他)购置的设备交由实验室统一管理，实验仪器的购置首先满足教学需求。实验教学中心建设期的3年中，新增设备总计111台件，投入经费共计1 934 745元，设备总更新率39.72 %。实验教学中心在设备、耗材、账务等方面实行统筹管理，在使用仪器时首先保证教学，即先教学后科研的顺序，充分提高设备的使用率和效益。同时，严格按照所制定的规章制度，各仪器由专职人员负责管理，做到所有设备操作规程齐全、清楚，账、物、卡相符。其次，损坏设备及时维修，以保证实验教学正常运行。近三年来报修设备59台件次，维修费用计59 220.00元，完好率可达到95 %以上。另外，自主设计实验装置用于教学。实验教学中心近几年来，自主设计组装了四种不同类型共六台件实验装置，用于本科生生产实习和毕业设计，拓展了实验内容和思路，丰富了实验项目。

5 建设成效

实验教学中心在建设期内，中心全体成员积极参加教学改革，并取得了部分教学成果。参加了材料科学与工程学院省级精品课程“材料科学基础”课程建设，承担了各类教改项目4项，其中1项获省级教学成果二等奖，2项吉林大学校级课题在研。实验教学中心在建设期内，公开发表教改论文4篇。

学生们在建设期内所参加的各类竞赛中，取得的成果有：近3年，已获批17项课题(其中国家级3项，校一级3项，校二级11项)，“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛资助项目2项。2014年申报了6项，其中国家优选项目5项，校优选项目1项。建设期内，本专业学生综合素质明显提高，获得校级以上奖励共计45项(不完全统计)。