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1、大型精密儀器在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用 大型精密儀器在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用 2019/12/15 [摘要]對(duì)于理工科高校而言，綜合性人才的培養(yǎng)離不開大型精密儀器設(shè)備這一重要實(shí)驗(yàn)工具。本文以吉林化工學(xué)院分析測(cè)試中心為例，分析了大型精密儀器在本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，指出其對(duì)于本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中存在的問題，并提出相應(yīng)改進(jìn)措施，使大型精密儀器設(shè)備更好地為高素質(zhì)人才培養(yǎng)服務(wù)。 [關(guān)鍵詞]大型精密儀器；本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)；創(chuàng)新人才 隨著國(guó)家對(duì)高等教育重視程度

2、的不斷提高，越來(lái)越多的高校投入大量資金購(gòu)置了一些大型精密儀器，并且建立了分析測(cè)試平臺(tái)，這在一定程度上提升了高校的科研水平和綜合實(shí)力[1-2]。目前，越來(lái)越多的高校提議將大型精密儀器應(yīng)用于本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)以提升學(xué)生的綜合水平，但是由于大型精密儀器價(jià)格昂貴，地方院校擁有的大型精密儀器數(shù)量較少、儀器運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高、偏重于科研，而且不同學(xué)校的分析測(cè)試中心規(guī)模不同等因素，很難有一套完善的培養(yǎng)方案將儀器廣泛應(yīng)用于本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，導(dǎo)致大型儀器尚未能很好的發(fā)揮其教學(xué)功能應(yīng)用的作用[3-4]。本文結(jié)合吉林化工學(xué)院分析測(cè)試中心平臺(tái)在本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)際情況和面臨的問題，從應(yīng)用現(xiàn)狀、教學(xué)模式和人才培養(yǎng)三個(gè)方面談一些自己

3、的看法和體會(huì)。 1大型精密儀器在本科教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀 1.1吉林化工學(xué)院分析測(cè)試平臺(tái)簡(jiǎn)介 吉林化工學(xué)院分析測(cè)試中心于2006年3月成立，協(xié)助學(xué)校完成各項(xiàng)科研任務(wù)的測(cè)試工作，并且培養(yǎng)了一批高素質(zhì)的應(yīng)用型人才。截止到目前為止，分析測(cè)試中心總投資近1000萬(wàn)元，相繼購(gòu)置了10萬(wàn)元以上大型精密測(cè)試儀器共16臺(tái)，包括掃描電子顯微鏡、X射線粉末衍射儀、高效液相色譜分析儀、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析儀、原子吸收光譜儀、原子熒光光譜儀等大型精密儀器，是學(xué)校分析測(cè)試、科研、教學(xué)和人才培養(yǎng)的重要基地。 1.2分析測(cè)試平臺(tái)存在問題 根據(jù)近三

4、年來(lái)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室和設(shè)備管理處統(tǒng)計(jì)的不同院系測(cè)試工作量匯總顯示，分析測(cè)試中心平臺(tái)的科研測(cè)試服務(wù)工作量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于學(xué)校其它教學(xué)院系，科研任務(wù)繁重，而對(duì)于本科教學(xué)方面存在課程設(shè)置單一、學(xué)生動(dòng)手操作機(jī)會(huì)少、課時(shí)偏少等問題。目前，學(xué)校針對(duì)大型儀器為本科生開設(shè)的課程一般為《儀器設(shè)備演示實(shí)驗(yàn)》，即老師負(fù)責(zé)演示講解儀器的使用，學(xué)生在一旁觀察，由于人數(shù)眾多無(wú)法保證每個(gè)人都能上手操作，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)儀器的掌握程度不夠，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力無(wú)法起到理想的作用。因此，如何平衡分配好分析測(cè)試中心在實(shí)驗(yàn)教學(xué)和服務(wù)科研兩方面的工作是許多高校面臨的實(shí)際問題。 2提高大型儀器教學(xué)利用率的措施 2

5、.1開設(shè)大型儀器培訓(xùn)課程 大型儀器一般都具有結(jié)構(gòu)精密且操作復(fù)雜的特點(diǎn)，學(xué)校通過設(shè)立大型儀器設(shè)備專用網(wǎng)站并定期組織不同儀器的培訓(xùn)課程，向?qū)W生普及現(xiàn)有儀器的基本知識(shí)和使用方法，可以充分滿足本科生的興趣和求知欲，調(diào)動(dòng)學(xué)生的科研熱情。例如，每個(gè)學(xué)期開學(xué)組織掃描電子顯微鏡、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、X-射線衍射儀等大型儀器的培訓(xùn)課程，學(xué)生根據(jù)興趣和使用需求自愿參加，進(jìn)一步學(xué)習(xí)設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)、操作、用途以及維護(hù)與保養(yǎng)等知識(shí)，提高自己的知識(shí)儲(chǔ)備。另外，培訓(xùn)合格的學(xué)生可以在儀器管理人員的安排下，在課余時(shí)間獨(dú)立上機(jī)操作大型儀器進(jìn)行測(cè)試，使學(xué)生動(dòng)手能力得到鍛煉的同時(shí)進(jìn)一步提高了大型精密儀器設(shè)備的利用

6、率。 2.2建立合理的教學(xué)模式 在全校范圍內(nèi)開設(shè)大型精密儀器的選修課，擬定一些現(xiàn)有儀器設(shè)備所能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)題目，每個(gè)題目分配3~5個(gè)學(xué)生作為一個(gè)學(xué)習(xí)小組。首先，由指導(dǎo)教師提前向?qū)W生詳細(xì)講解本組學(xué)生所要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。然后，學(xué)生自己根據(jù)指導(dǎo)教師的要求查閱與本實(shí)驗(yàn)相關(guān)的文獻(xiàn)資料，掌握儀器的基本操作流程以及所要制備材料的物理化學(xué)性質(zhì)和具體實(shí)驗(yàn)方法，并在一周后向指導(dǎo)教師提交一份可行的實(shí)驗(yàn)方案。最后，由指導(dǎo)教師審核每組學(xué)生所提交的實(shí)驗(yàn)方案是否可行，并將最終確定的實(shí)驗(yàn)方法和具體操作流程及時(shí)反饋給學(xué)生，學(xué)生即可按照最終的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，指導(dǎo)教師可以按照各組的實(shí)驗(yàn)

7、方案有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，打破了固定實(shí)驗(yàn)講義和儀器操作的常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，使整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，包括選題、實(shí)驗(yàn)方案的制定、實(shí)驗(yàn)的實(shí)施與測(cè)試，每一個(gè)步驟學(xué)生都參與進(jìn)來(lái)。通過這種設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新精神具有重要幫助。 2.3實(shí)行運(yùn)行計(jì)費(fèi)制度 大型精密儀器的運(yùn)行與維護(hù)都需要大量經(jīng)費(fèi)作為支撐，為了保證大型設(shè)備在本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作和全校科研測(cè)試任務(wù)的順利完成，學(xué)校可以實(shí)行有償和無(wú)償服務(wù)相結(jié)合的運(yùn)行模式。在為科研測(cè)試服務(wù)時(shí)，按照規(guī)范的收費(fèi)管理制度，實(shí)行網(wǎng)上預(yù)約方式并根據(jù)儀器的實(shí)際使用機(jī)時(shí)數(shù)進(jìn)行收費(fèi)，實(shí)行有償服務(wù)制度；在為本

8、科生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)時(shí)，實(shí)行無(wú)償服務(wù)制度。一方面這種儀器運(yùn)行計(jì)費(fèi)制度所獲收入可以作為設(shè)備維護(hù)基金，用于儀器日常運(yùn)行、維修和保養(yǎng)，緩解了維護(hù)經(jīng)費(fèi)不足的問題，為儀器設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行的良性循環(huán)提供了保障。另一方面，以科研養(yǎng)教學(xué)的運(yùn)行模式可[收稿日期]2019-09-20以進(jìn)一步提高大型儀器的利用率，同時(shí)促進(jìn)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研測(cè)試工作的順利開展。 3大型精密儀器對(duì)本科創(chuàng)新人才的培養(yǎng) 3.1創(chuàng)新思維的培養(yǎng) 實(shí)驗(yàn)是利用書本上的理論知識(shí)解決實(shí)際問題的一個(gè)重要過程，對(duì)學(xué)生的思維方式具有一定的影響[5-6]。大型精密儀器常常是集物理、化學(xué)、電子和數(shù)學(xué)等多個(gè)學(xué)科高度綜合的

9、產(chǎn)物[7]。如果在本科教學(xué)過程中合理使用大型精密儀器，學(xué)生就可以早早接觸到更高端和更前沿的專業(yè)技術(shù)，滿足學(xué)生的求知欲，提高學(xué)生對(duì)新鮮事物的接納程度，學(xué)生的創(chuàng)新思維也可以得到一定的鍛煉，在今后的工作和學(xué)習(xí)過程中考慮問題也會(huì)更加系統(tǒng)和全面，同時(shí)富有創(chuàng)造性。 3.2綜合能力的培養(yǎng) 通過對(duì)本科生開設(shè)大型精密儀器的選修課程，可以將高校所擁有的為數(shù)不多的大型精密儀器更高效的應(yīng)用于本科教學(xué)中。同時(shí)，學(xué)生根據(jù)興趣自行選擇、設(shè)計(jì)并完成一個(gè)完整的創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，不僅可以讓學(xué)生親手操作大型儀器，深入了解大型儀器的使用方法和應(yīng)用領(lǐng)域，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，而且可以促進(jìn)學(xué)生更加積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)和

10、思考，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，使學(xué)生的綜合能力得到明顯提升。 3.3對(duì)本科生就業(yè)的影響 隨著工業(yè)的快速發(fā)展，本科生畢業(yè)后將面對(duì)一個(gè)對(duì)個(gè)人技能和綜合素質(zhì)要求都非常高的社會(huì)[8]。學(xué)生不僅需要在課堂上學(xué)習(xí)大量的理論知識(shí)，還要通過多種實(shí)驗(yàn)課程的鍛煉，特別是對(duì)大型精密儀器的使用，將所學(xué)理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，使自己成為一個(gè)應(yīng)用型人才，更好地步入職場(chǎng)。 4結(jié)束語(yǔ) 大型精密儀器是高校綜合實(shí)力的體現(xiàn)，除了為高校科研服務(wù)外，更重要的是為人才培養(yǎng)服務(wù)。本文針對(duì)目前大型儀器在本科教學(xué)中的使用現(xiàn)狀和存在問題提出了幾點(diǎn)建議，希望能夠提升

11、大型精密儀器設(shè)備在高校中的利用率，給學(xué)生更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力，提高學(xué)生的技能水平和綜合素質(zhì)，為社會(huì)和企業(yè)培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的創(chuàng)新型人才。 參考文獻(xiàn) [1]云雯，王崇均，李仁炳，等．大型儀器在本科化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與改革[J]．廣東化工，2019，46(07)：246-247． [2]李永秀．大型儀器在氣象類專業(yè)本科實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用[J]．科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2016(17)：144-144． [3]梁向暉，鐘偉強(qiáng)，毛秋平．大型儀器在本科化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐與探索[J]．廣東化工，2014，41(21)：214-

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