饒久平 陳禮輝

(福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院，福州 350002)

福建農(nóng)林大學(xué)植物纖維材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的前身是原福建林學(xué)院森林工程系于1958年建立的木材學(xué)和植物纖維化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，后依托于福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院;2001年，按照材料工程學(xué)院的學(xué)科定位——以植物資源化學(xué)與生物質(zhì)材料為特色，以林業(yè)工程學(xué)科為優(yōu)勢(shì)，材料、輕工、化工、家具多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展，正式成立了福建農(nóng)林大學(xué)植物纖維材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，后于2009年7月成為福建省普通高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。植物纖維材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(以下簡稱“實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”)以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力以及提高教學(xué)質(zhì)量為宗旨，實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)覆蓋全校，面向本科生、研究生等不同教育層次的學(xué)生開放。尤其是近年來實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心非常注重其示范內(nèi)涵建設(shè)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和管理機(jī)制建設(shè)、實(shí)驗(yàn)課程改革等方面進(jìn)行了不斷的探索。

一、瞄準(zhǔn)人才培養(yǎng)目標(biāo)，明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)定位

植物纖維材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心秉承福建農(nóng)林大學(xué)“育人為本、德育為先、強(qiáng)化基礎(chǔ)、提高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)指導(dǎo)思想，把知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和科學(xué)素質(zhì)的提高貫穿于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全過程，確立了“以學(xué)生為本，以能力為核心，知識(shí)、能力與素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念［1］;建立了“一體化、層次化、模塊化”的植物纖維材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，著力于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力以及全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，從而為海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的應(yīng)用型、復(fù)合型人才。

(一)“一體化”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

“一體化”包含3層含義，其一，植物纖維材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)面向植物纖維材料工程領(lǐng)域的木材科學(xué)與工程、材料科學(xué)與工程、輕化工程、化學(xué)工程與工藝等專業(yè)，并在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將植物材料制備、測(cè)試、分析融為一體;其二，實(shí)驗(yàn)教學(xué)包括基礎(chǔ)(演示)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、綜合(設(shè)計(jì))實(shí)驗(yàn)教學(xué)、工程實(shí)訓(xùn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)融為一體，融知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)與素質(zhì)教育為一體;其三，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心將本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)與研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)融為一體、教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)與科研中的實(shí)驗(yàn)融為一體，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)與科研的相互結(jié)合、相互促進(jìn)。

(二)“層次化”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心在設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程時(shí)，按照由低到高年級(jí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)多層次遞進(jìn)的培養(yǎng)要求，以縱向?qū)哟位瘶?gòu)建了基礎(chǔ)(演示)實(shí)驗(yàn)、綜合(設(shè)計(jì))實(shí)驗(yàn)、工程實(shí)訓(xùn)(在工程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)利用中試生產(chǎn)線開展課程實(shí)習(xí))和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)4個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，形成了從基礎(chǔ)到綜合、從理論知識(shí)到實(shí)踐技能、從傳授知識(shí)到培養(yǎng)創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系［2］。

(三)“模塊化”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心面向植物纖維材料工程領(lǐng)域的相關(guān)學(xué)科，針對(duì)材料科學(xué)與工程、木材科學(xué)與工程、輕化工程和化學(xué)工程與工藝等不同學(xué)科專業(yè)的需求，緊緊圍繞各專業(yè)的人才培養(yǎng)計(jì)劃，構(gòu)建了特色鮮明的“模塊化”專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系;同時(shí)，根據(jù)各專業(yè)的特點(diǎn)，除了將部分實(shí)驗(yàn)設(shè)置為獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課之外，仍將部分實(shí)驗(yàn)設(shè)置在理論課程之內(nèi)。此外，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心注重協(xié)調(diào)各專業(yè)“模塊化”實(shí)驗(yàn)課程間的共性與個(gè)性的關(guān)系，促進(jìn)不同學(xué)科專業(yè)知識(shí)的交叉與滲透，以滿足培養(yǎng)“寬口徑”植物纖維材料工程領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的要求［3-4］。

二、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心管理機(jī)制建設(shè)，整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源

(一)加強(qiáng)管理機(jī)制建設(shè)

植物纖維材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)行校、院2級(jí)管理，主任由學(xué)校任命。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)行主任負(fù)責(zé)制，主任主管中心的全面工作，負(fù)責(zé)制定中心的發(fā)展規(guī)劃并管理和協(xié)調(diào)中心的各項(xiàng)工作;負(fù)責(zé)聘任中心副主任、實(shí)驗(yàn)室主任和實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)成員，以及實(shí)驗(yàn)課教師和管理人員;負(fù)責(zé)經(jīng)費(fèi)的籌集和日常使用的審批等。中心副主任分工負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)等具體的日常工作。實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等的審定工作，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)揮決策和引導(dǎo)作用。通常，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)計(jì)劃由各實(shí)驗(yàn)室主任和實(shí)驗(yàn)課程主講教師共同擬定，然后報(bào)實(shí)驗(yàn)中心主任，最后經(jīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審定后執(zhí)行。

(二)整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源

福建農(nóng)林大學(xué)植物纖維材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室面積4220m2，單價(jià)為800元以上的儀器設(shè)備的總值共計(jì)1632萬元。近5年，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心新增建設(shè)資金1500萬元，購置了先進(jìn)的教學(xué)、科研儀器以及專業(yè)實(shí)習(xí)生產(chǎn)線;建立了木質(zhì)工程材料制備、家具與木制品制作、制漿造紙、化工分離、化學(xué)藥品貯藏、材料性能檢測(cè)、木材學(xué)、紅外光譜、復(fù)合材料工程實(shí)訓(xùn)、生物質(zhì)復(fù)合材料創(chuàng)新平臺(tái)等43個(gè)實(shí)驗(yàn)分室。為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的利用效率，按照植物纖維材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的發(fā)展要求，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的功能將實(shí)驗(yàn)分室劃歸為5大類，分別為植物纖維材料制備實(shí)驗(yàn)室、測(cè)試實(shí)驗(yàn)室、分析實(shí)驗(yàn)室以及工程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)和科技創(chuàng)新平臺(tái)。其中，工程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)承擔(dān)課程實(shí)習(xí)任務(wù)，科技創(chuàng)新平臺(tái)承擔(dān)學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。5大類實(shí)驗(yàn)室分別配備了實(shí)驗(yàn)室主任，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建制和管理體系詳見圖1。

三、依托材料工程學(xué)院的學(xué)科優(yōu)勢(shì)，推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)

福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院擁有福建省“211”重點(diǎn)學(xué)科“林產(chǎn)加工”、福建省高等學(xué)校重點(diǎn)學(xué)科“木材科學(xué)與技術(shù)”，以及“福建省生物質(zhì)材料工程技術(shù)研究中心”“福建省植物資源化學(xué)與材料技術(shù)開發(fā)基地”“福建省林業(yè)工程研究生教育創(chuàng)新基地”和“中央與地方共建高校特色優(yōu)勢(shì)學(xué)科生物質(zhì)材料實(shí)驗(yàn)室”。材料工程學(xué)院的這些學(xué)科優(yōu)勢(shì)和平臺(tái)為植物纖維材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的發(fā)展提供了支撐。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心依托福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院形成了博士后、博士、碩士、本科等多層次的人才培養(yǎng)格局，現(xiàn)面向“林業(yè)工程”一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)、“林業(yè)工程”一級(jí)學(xué)科博士后流動(dòng)站、“木材科學(xué)與技術(shù)”“林產(chǎn)化學(xué)加工工程”2級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)、“木材科學(xué)與技術(shù)”“林產(chǎn)化學(xué)加工工程”“制漿造紙工程”3個(gè)碩士點(diǎn)(學(xué)術(shù)型)、“林業(yè)工程”“輕工技術(shù)與工程”2個(gè)專業(yè)學(xué)位碩士點(diǎn)、“木材科學(xué)與工程”“材料科學(xué)與工程”“化學(xué)工程與工藝”“輕化工程”4個(gè)全日制本科專業(yè)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心現(xiàn)有教師45人，其中教授14人(含博導(dǎo)9人)、副教授(含高級(jí)實(shí)驗(yàn)師)15人、講師(含實(shí)驗(yàn)師)7人、助教5人;具有博士學(xué)位的教師有20人，在職攻讀博士學(xué)位的教師有6人，具有碩士以上學(xué)位的教師比例為75.6%;留學(xué)回國人員有6人。

近5年來，材料工程學(xué)院從學(xué)科建設(shè)經(jīng)費(fèi)中撥出500多萬元用于植物纖維材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)，為其購置了先進(jìn)的儀器設(shè)備用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，改善了實(shí)驗(yàn)條件。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心也積極開展科研實(shí)驗(yàn)，5年來共承擔(dān)科研項(xiàng)目80多項(xiàng)，獲得科研經(jīng)費(fèi)2500多萬元。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心把科研課題與學(xué)生的畢業(yè)論文、科研項(xiàng)目與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合起來，以科研帶動(dòng)與促進(jìn)師資隊(duì)伍學(xué)術(shù)水平和實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提高。例如:①復(fù)合材料實(shí)驗(yàn)與國家“十一五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“可降解竹基高分子復(fù)合材料制造關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”和國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“竹纖維增強(qiáng)聚酰胺樹脂復(fù)合材料界面優(yōu)化設(shè)計(jì)”“竹纖維/熱塑性塑料復(fù)合材料界面特性及增強(qiáng)機(jī)理研究”“植物纖維/熱塑性塑料復(fù)合材料流變行為的研究”等相結(jié)合;②膠黏劑實(shí)驗(yàn)與省級(jí)科研項(xiàng)目“環(huán)保型膠黏劑的研制”和“耐水性大豆蛋白膠在木材工業(yè)中的應(yīng)用”等相結(jié)合;③植物纖維化學(xué)課程實(shí)驗(yàn)與福建省重大科技專項(xiàng)“竹纖維紡織材料的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”和國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“炭/陶復(fù)合多孔吸附材料性能與機(jī)理的研究”等相結(jié)合;④人造板工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)與省級(jí)科研項(xiàng)目“新型木質(zhì)復(fù)合材料的研究與開發(fā)”“環(huán)境友好型植物纖維復(fù)合功能材料”等相結(jié)合;⑤制漿原理與工程課程實(shí)驗(yàn)與福建省重大科技專項(xiàng)“竹材硫酸鹽漿低污染ECF漂白技術(shù)”、省教育廳科研項(xiàng)目“竹材堿性過氧化氫機(jī)械漿制漿性能的研究”等相結(jié)合;⑥植物材料科學(xué)課程實(shí)驗(yàn)與省級(jí)科研項(xiàng)目“植物纖維膨化材料包裝材料”“速生材尺寸穩(wěn)定化和強(qiáng)化技術(shù)開發(fā)與推廣”等相結(jié)合。由于絕大多數(shù)本科生的畢業(yè)論文選題都與實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心教師的在研課題或項(xiàng)目相結(jié)合，所以學(xué)生的畢業(yè)論文與實(shí)際結(jié)合得非常緊密，在近3年畢業(yè)生完成的668篇畢業(yè)論文中，科研型論文就有568篇，所占比例高達(dá)85%。這不僅有利于提高學(xué)生的科研興趣，而且有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

四、深化實(shí)驗(yàn)課程改革，規(guī)范實(shí)驗(yàn)課程考核

(一)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置

為了培養(yǎng)植物纖維材料工程領(lǐng)域“寬口徑”專業(yè)人才，植物纖維材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心根據(jù)各專業(yè)的不同特點(diǎn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了優(yōu)化和調(diào)整，分別為木材科學(xué)與工程專業(yè)、輕化工程專業(yè)、材料科學(xué)與工程專業(yè)、化學(xué)工程與工藝專業(yè)單獨(dú)設(shè)置了專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程，包括30學(xué)時(shí)的“人造板工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)”、30學(xué)時(shí)的“木家具設(shè)計(jì)與制作”、50學(xué)時(shí)的“制漿造紙分析與檢測(cè)”、24學(xué)時(shí)的“高分子材料實(shí)驗(yàn)”、40學(xué)時(shí)的“化學(xué)工程與工藝專業(yè)實(shí)驗(yàn)”;其他實(shí)驗(yàn)則在理論課內(nèi)設(shè)置;同時(shí)注重協(xié)調(diào)各專業(yè)模塊共性與個(gè)性的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)不同學(xué)科專業(yè)知識(shí)的交叉與滲透。

(二)規(guī)范實(shí)驗(yàn)課程考核

實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的考核內(nèi)容應(yīng)該包括學(xué)生對(duì)基本理論的掌握情況、實(shí)驗(yàn)的操作水平和創(chuàng)造能力、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性等。為了進(jìn)一步規(guī)范實(shí)驗(yàn)課程的考核，植物纖維材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心結(jié)合各專業(yè)的實(shí)際情況，根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程的性質(zhì)，分別制訂了相應(yīng)的考核辦法［5-6］。

1.理論課程內(nèi)的實(shí)驗(yàn)

為了全面考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程和效果，設(shè)置在理論課程內(nèi)的實(shí)驗(yàn)的考核內(nèi)容主要包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況、實(shí)驗(yàn)操作過程、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成情況;最后在評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績時(shí)，按照這3部分內(nèi)容所占學(xué)時(shí)的比例來確定各部分成績的權(quán)重，其中實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)占20%、實(shí)驗(yàn)操作過程占50%、實(shí)驗(yàn)報(bào)告占30%。實(shí)驗(yàn)考核由理論課程的任課教師與實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)教師共同完成。

2.專業(yè)模塊實(shí)驗(yàn)課程

專業(yè)模塊實(shí)驗(yàn)課程多以設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)為主。為了全面考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、分析與理解能力以及培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、扎實(shí)的科學(xué)態(tài)度，對(duì)這類實(shí)驗(yàn)課程的考核主要采取考查學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)際操作表現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)課程考試相結(jié)合的形式，具體的考核內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)效果(占5%)、擬定的實(shí)驗(yàn)方案與工藝流程的可行性(占15%)、實(shí)驗(yàn)操作表現(xiàn)(占30%)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況(占20%)、實(shí)驗(yàn)課程考試(占30%)。專業(yè)模塊實(shí)驗(yàn)課程的考核由任課教師與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師共同完成。

3.工程實(shí)訓(xùn)

在植物纖維材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心工程實(shí)訓(xùn)室開展的部分課程實(shí)習(xí)，主要是利用規(guī)定的原材料和中試生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備制備某產(chǎn)品。這類實(shí)驗(yàn)的考核主要是全面考查學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、生產(chǎn)工藝流程和工藝參數(shù)的掌握程度、理論知識(shí)與實(shí)際操作相結(jié)合的能力，由任課教師與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師共同完成，考核等級(jí)分為優(yōu)、良、中、合格、不合格。

4.創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，主要是結(jié)合國家級(jí)、省級(jí)和校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目，或?qū)W生自擬的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在植物纖維材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心科技創(chuàng)新平臺(tái)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的考核主要采取以論文形式提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告、結(jié)題答辯、專家評(píng)定相結(jié)合的方式，考核的依據(jù)是論文質(zhì)量、綜述能力、結(jié)題答辯情況，以及獲獎(jiǎng)、發(fā)表科技論文和申請(qǐng)專利的情況等?？己擞蓪?shí)驗(yàn)教學(xué)中心指導(dǎo)委員會(huì)及指導(dǎo)教師共同完成，考核等級(jí)分為優(yōu)、良、中、合格、不合格。近3年來，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為8項(xiàng)國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目、10項(xiàng)福建省大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目、146項(xiàng)校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目的順利開展提供了有力的支持。

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