與時俱進地做好化學實驗教學實驗室的建設與管理

翁玉華，許振玲，潘蕊，張春艷，呂銀云，阮嬋姿，董志強，阮永紅，張來英，方雪明，彭淑女，任艷平

廈門大學化學化工學院，化學國家級實驗教學示范中心(廈門大學)，福建 廈門 361005

廈門大學化學實驗教學中心成立于2000年，2006年被教育部批準為首批“國家級實驗教學示范中心”，在20年的建設實踐和發(fā)展過程中，且行、且思、且悟、且改、且進，如今在化學實驗教學的“硬件”和“軟件”建設方面都取得了顯著成效，要用好這“硬件”和“軟件”資源，已步入以提高實驗教學質(zhì)量為核心、以培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才為目標的內(nèi)涵式發(fā)展階段。

所謂內(nèi)涵建設就是要以“學生為中心”，緊緊圍繞著學校雙一流建設和人才培養(yǎng)目標，要有“與時俱進”的理念，力求創(chuàng)新性地把我們實驗教學的各方面工作以及實驗室的建設與管理工作做細、做實、做精。前文[1-18]已經(jīng)報道了廈門大學化學國家級實驗教學示范中心(下簡稱“廈大實驗中心”)多年來圍繞著內(nèi)涵建設在實驗教學以及實驗室建設與管理方面做細、做實的一些典型實例，如在實驗室安全、環(huán)境、儀器、試劑的細化管理和實驗過程管理以及實驗細化準備等方面的一些具體做法、體會和經(jīng)驗。為了進一步有效推廣國家級實驗教學示范中心的先進經(jīng)驗，擴大受益面，充分發(fā)揮示范輻射作用，本文主要概括總結(jié)近幾年來“廈大實驗中心”在認識實驗室建設與管理的重要性與必要性的基礎上，在其率先提出的安全、規(guī)范、高效服務于實驗教學的實驗室細化建設與管理理念指導下的實驗室建設與管理的總體思想，融管理于建設中、寓規(guī)范化管理于人性化服務的“以學生為中心”的實驗室細化建設與管理的“中心標準”等，以有利于其他高校在更高起點、更高層次和更高目標上推進實驗室細化建設與管理工作。

1 做好化學實驗教學實驗室建設與管理的重要性和必要性

化學實驗教學實驗室作為化學實驗教學的重要依托，高水平的實驗室建設與管理兼具高效服務于實驗教學的專業(yè)功能和潤物無聲的育人功能，對培養(yǎng)學生的專業(yè)興趣和專業(yè)素養(yǎng)、環(huán)保意識以及責任意識都具有重要作用[18]

1.1 做好化學實驗教學實驗室建設與管理的重要性

實驗室建設與管理是教輔人員的工作，但從圖1可以清楚地看出實驗室建設與管理效果對人才培養(yǎng)有很大影響。因為實驗室里一切“靜”和“動”(實驗安全、實驗環(huán)境、實驗條件、教學內(nèi)容、教師水平、教師責任心等)都對學生產(chǎn)生有形、無形的影響和教育，良好的實驗環(huán)境吸引學生在實驗室安心研究和探索，有利于培養(yǎng)學生的科學精神和安全、環(huán)保意識及責任心等，我們可以看到實驗室是一個全方位的育人環(huán)境，也是“課程思政”的情境場所。所以，在實驗室里的一切都要做到高標準、高要求……，盡管學生可能還一時達不到我們的要求和目標，但讓學生看到和感受到什么是真正的好，并朝此方向努力。

圖1 實驗室建設和管理與人才培養(yǎng)關系內(nèi)容概要

1.2 做好化學實驗教學實驗室建設與管理的必要性

目前，“廈大實驗中心”每學年承擔全校10個學院3600多名本科生的26門次實驗課，需要以化院為主全校招聘的醫(yī)學、公衛(wèi)、能源等學院具有化學背景的指導教師～140人次，還有來自不同學科專業(yè)、研究方向的110名碩士和博士研究生作為助教參與實驗教學，同時還承擔科研服務、中學生的奧賽培訓、中小學生的科普宣傳教育以及研學活動等工作。所以，“廈大實驗中心”實驗室是來自校內(nèi)外不同認知層次的師生高頻度交流的重要場所，影響面廣、影響力大。

面對上述情形，促使我們要思考的問題是如何與時俱進地精準做好實驗室建設與管理？如何高效服務于實驗教學？如何做到“以學生為中心”的人性化服務？如何提高教輔人員的工作效能？下面就概括總結(jié)幾年來“廈大實驗中心”面對上述問題所進行的一些探索和實踐經(jīng)驗[11-18]。

2 實驗室細化建設與管理的總體思路

“廈大實驗中心”實驗室建設與管理的總體思路如圖2。面對中國高校在教學實驗室建設與管理方面普遍存在重建設、輕管理現(xiàn)象，“廈大實驗中心”在其率先提出安全、規(guī)范、高效服務實驗教學的實驗室建設與管理理念指導下，本著“廈大實驗中心”實驗室全局設計、局部建設、分步實施的建設思路[12]，在整修或新建實驗室整體設計和建設實施過程中就融入管理理念，即在新建或整修改造時就要考慮管理及效果，強調(diào)建設與管理要協(xié)同發(fā)展，注重建設與管理的“內(nèi)涵”，一邊建設，一邊管理實踐應用，一邊建設改進，寓管理于建設中，打破實驗室建設和管理“兩張皮”的局面，與時俱進地將實驗室建設與管理工作做細、做實、做精，全力服務實驗教學。

圖2 “廈大實驗中心”實驗室建設與管理的總體思路概要

3 “以學生為中心”的實驗室細化建設與管理的“中心標準”

要呈現(xiàn)良好的實驗室建設與管理效果，要在精準設計、精準建設的基礎上做到精準管理，要在管理實踐過程中融入微建設?！皬B大實驗中心”從實驗室建設與管理的細微做起，主要從安全、環(huán)境、儀器、試劑管理等幾個方面“以學生為中心”與時俱進地實行“科學化”的細化管理和“人性化”的細化管理，并在建設與管理實踐的基礎上，摸索總結(jié)出一套完善的、行之有效的“以學生為中心”的“科學化”和“人性化”的實驗室細化建設與管理“中心標準”，其內(nèi)容概要如圖3所示。

關于圖3中“科學化”和“人性化”的實驗室細化建設與管理“中心標準”中對實驗樓道和實驗室的消防、急救設施及用品、公用實驗物品以及普通儀器等擺放遵循“三定”原則的具體實施情況及效果見文獻[11-14]。下面概括介紹有關“中心標準”中對實驗室精密儀器和學生實驗室化學試劑的管理實施情況。

圖3 “科學化”和“人性化”的實驗室細化建設與管理“中心標準”內(nèi)容概要

3.1 精密儀器的“五防”、標識“四明”和“三位一體”管理

“廈大實驗中心”的精密儀器通常擺放在儀器室的固定位置，并對儀器設備進行防塵、防潮、防腐、防震、防擾“五防”管理和儀器名稱明確、型號明確、性能明確、狀態(tài)明確“四明”管理，每臺儀器均配有“儀器使用登記本”，要求學生用完儀器要進行清理和檢查儀器狀態(tài)并填寫“儀器使用登記本”，并由指導教師檢查和簽名確認，再由教輔進行最后把關，即實行的是學生、教師、教輔“三位一體”的三級管理。通過“五防”“四明”和“三位一體”管理(圖4)。不僅為學生獲得科學準確的實驗數(shù)據(jù)提供了保障；同時也有利于提高實驗教學效率以及教輔人員的工作效率；也延長了儀器的使用壽命，節(jié)約了經(jīng)費(節(jié)約即環(huán)保)等。

圖4 精密儀器的“五防”、標識“四明”和“三位一體”管理示例

3.2 學生實驗室化學試劑實行“標識三明”和“四定”管理

為了讓學生對化學試劑進行科學認識及安全、快速、準確取用，“廈大實驗中心”對學生實驗中所使用的普通化學試劑或易燃、易爆、強腐蝕性及易揮發(fā)性化學試劑實行名稱明確(什么試劑)、濃度明確(多大濃度)、性質(zhì)明確(毒害性)“標識二明”或“標識三明”和定物、定位、定容、定量(即什么試劑放在哪兒、多大體積瓶裝、放幾瓶)“四定”管理，如圖5所示。通過對學生實驗室化學試劑實行“標識二明”或“標識三明”和“四定”管理，不僅提高了學生的實驗效率，也有利于培養(yǎng)學生安全使用試劑的意識及環(huán)保意識。

圖5 學生實驗室化學試劑實行“標識三明”和“四定”管理示例

3.3 真誠服務于師生的“人性化”的細化管理

在“廈大實驗中心”，“以人為本，用心工作”的服務意識已經(jīng)滲透于實驗室建設與管理的方方面面，如在“廈大實驗中心”設有供師生借用的實驗服和護目鏡專柜(圖6)。以前規(guī)定，學生沒有穿實驗服和戴護目鏡，不準進實驗室做實驗，常有個別學生忘帶實驗服或護目鏡趕回宿舍去取，跑回來滿頭大汗，有時在路上急忙中出現(xiàn)安全問題，有時會遲到等，影響實驗教學……。現(xiàn)在，師生需要實驗服或護目鏡時可自助借用，用完后放回指定地方，教輔人員對其進行洗滌或清洗后再放回專柜中，為師生提供真誠的人性化服務。

圖6 實驗服、護目鏡及“失物招領”專柜

另外，還在指定地方設置了“失物招領”專柜，將學生遺留在實驗室里的教材、實驗報告、雨傘等物品收集于其中，由學生自行領取；下雨時，沒有帶雨傘的同學可以自行從“失物招領”專柜中取用雨傘，方便時自行歸還。對實驗室的人性化管理，就是以人為中心，把尊重人、愛護人、關心人作為實驗教學服務的出發(fā)點。

在“無機及分析化學”實驗中，電子天平是常用的精密儀器，要專門放在“五防”的房間中，但空調(diào)氣流影響天平的稱量，為了提高學生的實驗效率及稱量的準確性，細心的教輔人員在空調(diào)排風口加裝擋風板(圖4)以減小空調(diào)氣流對電子天平稱量的干擾。

“中心標準”的建立與實施，對實驗室內(nèi)的人、事、物等進行有效管理，不僅很好地解決了實驗室房屋環(huán)境以及儀器設備的分類、放置和維護等問題，使得實驗室日常管理水平得以提升；也形成了師生相互監(jiān)督、相互促進的雙向良性循環(huán)的局面，有力地發(fā)揮了其高效服務于實驗教學的專業(yè)功能，保障學生實驗的安全、高效進行，同時還培養(yǎng)了學生保持實驗室安全、整齊、整潔的意識和責任心。保障實驗教學良性運行的“以學生為中心”的實驗室建設與管理“中心標準”真正做到管理標準化和服務人性化。

4 “廈大實驗中心”的信息化、智能化建設與應用

上述總結(jié)了“廈大實驗中心”在“以學生為中心”的實驗室細化建設與管理方面所做的工作?！皬B大實驗中心”在“以學生為中心”的實驗教學及其管理、實驗室建設與管理的信息化、智能化建設方面也取得了重要進展[15-17]，其內(nèi)容概要如圖7所示。

圖7 實驗教學及其管理、實驗室建設與管理的信息化、智能化建設內(nèi)容概要

4.1 二維碼的靈活應用

掃取二維碼獲取各種信息的應用已經(jīng)非常普遍[19,20]。文獻[15]已詳細報道了“廈大實驗中心”將二維碼靈活應用于實驗教學及其管理、實驗儀器管理和學術報告中的一些具體做法，其應用示例見圖8。

圖8 二維碼在實驗教學及其管理、實驗儀器管理等應用示例

“動態(tài)”教材、實驗教學進度表、儀器清單等“動態(tài)”內(nèi)容以二維碼的形式給出，這些內(nèi)容變化時，即將二維碼鏈接的后臺內(nèi)容隨時進行更新，而二維碼不變，即“一碼”到底，方便學生隨時掃取和保存。通過二維碼獲取信息直觀、方便、快速，省去查找麻煩(如掃取圖9中二維碼即可獲取文章內(nèi)容)，做到與時俱進地為讀者提供人性化服務。

圖9 《大學化學》雜志發(fā)表的有關論文

4.2 “實驗開放共享平臺”的構建與應用

前文[16]已詳細報道了有關“廈大實驗中心”“智能化實驗開放共享平臺”的構建框架、管理系統(tǒng)、運行過程及流程等?！爸悄芑瘜嶒為_放共享平臺”具有對“廈大實驗中心”現(xiàn)有資源的查詢功能和應用預約功能，具體情況如圖7所示。

4.3 化學試劑“細化”“動態(tài)”管理系統(tǒng)開發(fā)與應用

現(xiàn)在，在國際大背景下，對化學試劑的管控越來越嚴格，對易制毒試劑的管控范圍越來越廣。為了使高校對化學試劑管理全過程做到完全“動態(tài)”跟蹤記錄管理和有效實施，“廈大實驗中心”率先引入國際上流行的射頻識別技術和人臉識別技術，開發(fā)出一套試劑“細化”“動態(tài)”管理系統(tǒng)。前文[17]已詳細介紹了該管理系統(tǒng)的構成、使用流程等。通俗地說，該系統(tǒng)就是將物、人、時、量自動關聯(lián)起來，即什么人什么時間買了什么試劑、買了多少以及什么時候誰用的、用了多少、剩了多少、用在哪里等詳細流水信息的智能化管理，就是所謂的試劑“細化”“動態(tài)”管理。

有關專家評價“用射頻識別技術結(jié)合人臉識別技術用于試劑“細化”和“動態(tài)”管理，在高?；瘜W教學實驗室管理系統(tǒng)中是一種創(chuàng)新的試劑管理技術。通過應用和實踐，證明該技術在試劑管理上比現(xiàn)有各種管理方法有較突出的特點和優(yōu)勢，具有較大的推廣價值?！?/p>

5 實驗室細化建設與管理的示范與輻射效應

為了讓“廈大實驗中心”的實驗室建設與管理成果惠及和輻射全國高校，主要通過論文、應邀走出去和迎進來的方式與其他高校專家、同行進行交流。

在實驗室細化建設與管理的實踐過程中，我們也及時對有關如何精準做好實驗室的建設和管理的具體做法、經(jīng)驗和體會進行了初步探索和總結(jié)，并以論文形式在“《大學化學》雜志上發(fā)表，詳細情況如圖9所示(用手機掃描圖9中的二維碼，可以查看所列論文的詳細內(nèi)容)，也集中展示了“廈大實驗中心”在實驗室細化建設與管理方面所取得的成果。

近幾年來，“廈大實驗中心”的多名成員也走出去參加“全國大學生化學實驗邀請賽暨實驗教學研討會”“全國高?；瘜W實驗技術交流會”、福建省的有關實驗教學研討會、四川省“第三屆大學生化學實驗競賽”暨實驗教學研討會和第十二屆山東省化學實驗大賽暨山東省高等院校化學實驗教學與實驗室建設研討會等，并應邀作大會報告，通過實例闡述了“廈大實驗中心”把立德樹人的理念融入到化學實驗教學實驗室建設與管理體系中，圍繞“以學生為中心”的理念，提升實驗環(huán)境育人功能，強化實驗環(huán)境內(nèi)涵建設方面的一些做法和體會，引起了與會者的強烈認同。

“廈大實驗中心”率先提出的“安全、規(guī)范、高效服務實驗教學的實驗室細化建設與管理”理念，受到領導、專家、同行的高度認可，并紛紛表示，“廈大實驗中心”率先提出并實施的高校教學實驗室的管理理念和賦予責任心的細化建設經(jīng)驗值得所有高校學習，并已在全國高校產(chǎn)生了強烈的示范輻射效應。

近幾年來，“廈大實驗中心”集中或分批接待了清華大學、北京大學、福州大學等100多所高校1000余人前來參觀學習交流?！皬B大實驗中心”在化學教學實驗室精準建設與細化管理方面給大家留下了深刻印象(https://hxsyzx.xmu.edu.cn/)。并與福州大學等高校開展了有關人員的實驗教學示范、新進技術人員培訓等，相關高校教師還通過微信群隨時以圖片、視頻、語音、文字等形式交流有關實驗室建設與管理的片段成果，以促進共同成長。

另外，“廈大實驗中心”與忻州師范學院、內(nèi)蒙古民族大學建立了結(jié)對幫扶合作關系，就化學實驗教學、實驗室建設與管理等方面簽訂了結(jié)對幫扶合作框架協(xié)議，并多舉措組織開展了實質(zhì)性的幫扶合作活動，如把“廈大實驗中心”的有關成果直接應用于忻州師范學院的化學實驗教學以及實驗室建設與管理中，并取得了良好效果(http://chem.xztu.edu.cn/info/1012/1233.htm)，做到了精準幫扶。廈門大學化學國家級實驗教學示范中心也是全國65個化學化工國家級實驗教學示范中心中唯一一個與中西部高校建立幫扶合作關系的示范中心，這與目前教育部開展的全國虛擬教研室的建設理念非常契合，對提高中西部高校的實驗教學水平具有重要作用。

6 結(jié)語

安全、規(guī)范、高效服務于實驗教學的實驗室建設與管理是實驗教學改革和環(huán)境育人的重要基礎。本文在引導讀者認識化學實驗教學實驗室建設與管理的重要性和必要性的基礎上，概括總結(jié)了“廈大實驗中心”近幾年來在實驗室細化建設與管理方面所建立和實踐的“以學生為中心”的“科學化”細化管理和“人性化”細化管理“中心標準”，以及在實驗教學及其管理、實驗室建設與管理的信息化、智能化建設方面所取得的重要進展。安全、規(guī)范、高效、美觀、舒適是有關學生、專家、同行對“廈大實驗中心”的真實感受。通過多方交流，增強了“廈大實驗中心”的示范和輻射作用。

“廈大實驗中心”也在不斷探討實驗室建設與管理發(fā)展的新趨勢，不斷積極創(chuàng)新理念和管理模式，以求在實驗室建設與管理方面做得更好。