大型儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)方法的探索和實(shí)踐

祝向榮+黎陽+王金敏+于偉

摘要：上海第二工業(yè)大學(xué)工學(xué)部環(huán)境與材料工程學(xué)院在實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)活動中重視發(fā)揮大型儀器設(shè)備對提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的作用，探索了大型儀器設(shè)備的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)方法和措施，在調(diào)動學(xué)生主觀積極性和發(fā)揮學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新潛能方面取得了較好的成效。

關(guān)鍵詞：大型儀器設(shè)備；實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐；教學(xué)

一、引言

上海第二工業(yè)大學(xué)重視創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，制訂了“掌握職業(yè)技能、崇尚職業(yè)信用、彰顯職業(yè)特色的高技術(shù)、高技能應(yīng)用型”的人才培養(yǎng)目標(biāo)。為了貫徹這一人才培養(yǎng)目標(biāo)，工學(xué)部環(huán)境與材料工程學(xué)院在借鑒兄弟院校先進(jìn)教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，對實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)課程進(jìn)行拓展，在大型儀器設(shè)備的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)方面進(jìn)行探索，取得了較好的成效。

二、大型儀器設(shè)備的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)方法模式的探索和實(shí)踐

上海第二工業(yè)大學(xué)工學(xué)部環(huán)境與材料工程學(xué)院在市、校兩級重點(diǎn)學(xué)科“電子廢棄物資源化及環(huán)境功能材料”建設(shè)過程中引進(jìn)了多臺先進(jìn)水準(zhǔn)的大型儀器設(shè)備，包括多晶X射線衍射儀、傅立葉變換紅外光譜儀、場發(fā)射掃描電子顯微鏡、掃描探針顯微鏡、電感耦合等離子光譜儀、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀等。在充分發(fā)揮大型儀器設(shè)備科研功能的同時，進(jìn)一步挖掘大型儀器設(shè)備在本科教育中的作用，積極探索大型儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)的方法和模式，以實(shí)現(xiàn)學(xué)校的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

1.將大型儀器設(shè)備的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)納入專業(yè)課程建設(shè)

學(xué)院將大型儀器的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)納入學(xué)科專業(yè)課程建設(shè)內(nèi)容，通過院級課程建設(shè)項(xiàng)目立項(xiàng)，從有限的課程建設(shè)經(jīng)費(fèi)中，撥出專項(xiàng)資金，安排了精干的師資隊(duì)伍，對大型儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)的方法和模式進(jìn)行探索研究。

2.發(fā)揮責(zé)任人在大型儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)的作用

學(xué)院建立了大型儀器設(shè)備責(zé)任人制度，由具有實(shí)驗(yàn)專長的教師擔(dān)任儀器設(shè)備的責(zé)任人。責(zé)任人必須充分熟悉儀器的工作原理、性能和操作規(guī)程，對儀器的使用和維護(hù)負(fù)責(zé)。責(zé)任人在實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)方面的職責(zé)主要包括編寫儀器的培訓(xùn)教材，對其他教師進(jìn)行培訓(xùn)，開設(shè)實(shí)驗(yàn)儀器課程，指導(dǎo)學(xué)生上機(jī)操作和科研活動。

3.設(shè)立大型儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐必選課

首先，學(xué)院在每學(xué)期初，在內(nèi)部網(wǎng)站上公布本學(xué)期的大型儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)課程計(jì)劃表，由學(xué)生根據(jù)自身興趣和專業(yè)需求，任選若干門儀器課程。其次，在教材組織上，根據(jù)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)，由設(shè)備責(zé)任人組織編寫合適的儀器實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)教材。除了基本的儀器工作原理介紹外，教材省略了深奧的物理原理和推導(dǎo)性內(nèi)容，在教學(xué)上突出講授儀器的功能，重點(diǎn)使學(xué)生掌握儀器的性能和操作要領(lǐng)。再次，合理安排師資和課程時數(shù)。教師首先用少量課時實(shí)施課堂教學(xué)，介紹儀器的基本工作原理、結(jié)構(gòu)、性能和用途，然后用主要課時現(xiàn)場指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)儀器結(jié)構(gòu)、功能，了解儀器性能，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行上機(jī)操作和使用。

4.以多種形式激發(fā)學(xué)生的科研創(chuàng)新實(shí)踐潛能

對學(xué)生開展科學(xué)研究訓(xùn)練是推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的一種重要方式，而對實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的靈活運(yùn)用，是科研訓(xùn)練和實(shí)踐的關(guān)鍵組成部分之一。大型儀器設(shè)備復(fù)雜性、尖端性、精密性的特點(diǎn)，使得其在調(diào)動和發(fā)揮學(xué)生的科研創(chuàng)新實(shí)踐潛能、提高學(xué)生綜合科研素質(zhì)方面具有獨(dú)特的作用。學(xué)院以多種形式，發(fā)揮大型儀器設(shè)備的這種作用。一方面，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣愛好，加入教師的科研工作中。學(xué)生通過參加教師科研工作，進(jìn)一步深入了解和掌握儀器的結(jié)構(gòu)和性能，將前期課堂所學(xué)專業(yè)知識充分融會貫通到科研活動中，并在實(shí)驗(yàn)過程中和指導(dǎo)教師一起發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)和儀器使用相結(jié)合調(diào)動了學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐潛能。另一方面，學(xué)校為加強(qiáng)創(chuàng)新性技能型人才的培養(yǎng)而設(shè)立了“大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目”，由學(xué)生自主申報和承擔(dān)項(xiàng)目。學(xué)院鼓勵院內(nèi)學(xué)生依托學(xué)院大型儀器設(shè)備科研條件，積極承擔(dān)“大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目”，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，科學(xué)合理地使用大型儀器設(shè)備，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立開展科研的能力。

采取上述方法和措施后，學(xué)生無論是在選取實(shí)驗(yàn)儀器課程方面還是爭取“大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目”方面的主動性和熱情都得到了很大的提高，學(xué)生的求知欲望被積極調(diào)動起來，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、動手能力等技能得到進(jìn)一步加強(qiáng)。學(xué)生的科技創(chuàng)新能力也得到了增強(qiáng)。近年來，學(xué)生多次在“陳嘉庚青少年發(fā)明獎”和“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生系列科技競賽中獲獎。

參考文獻(xiàn)：

[1]厲旭云，梅汝煥，葉治國，富麗琴，夏強(qiáng)，陸源.高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的發(fā)展及趨勢[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2014（33）：131.

[2]湯云暉，劉麗月，陳南春，張亞非.推廣大型儀器實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J]，實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2015（34）：164.