杜慶洋，張大富，任京成，王發(fā)剛，李蛟，李國昌，魏春城，樂紅志

摘要：高校實驗室是教學、科研的重要基地，是創(chuàng)新性人才培養(yǎng)、實施素質(zhì)教育的重要場所。統(tǒng)籌材料學科資源配置，構(gòu)建教學科研一體化實驗平臺，利用學科資源優(yōu)勢，提升實驗教學水平，是提高材料專業(yè)本科生創(chuàng)新能力的有效途徑。

關(guān)鍵詞：材料;本科;創(chuàng)新能力;實驗平臺

中圖分類號：G642.0???? 文獻標識碼：A???? 文章編號：1674-9324（2014）41-0269-03

一、前言

高等教育的任務(wù)是要合理調(diào)配和使用有限的教育資源，為國家培養(yǎng)更多、更好的人才和創(chuàng)造更多、更好的科研成果，而創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是高等教育人才培養(yǎng)中的重中之重。黨的十六屆五中、六中全會做出了建設(shè)創(chuàng)新型國家的戰(zhàn)略決策，而建設(shè)創(chuàng)新型國家決定的因素是人才，關(guān)鍵是創(chuàng)新型人才。創(chuàng)新型人才對黨和國家事業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。作為建設(shè)創(chuàng)新型國家重要支撐和動力的高等學校，必須不斷提升自主創(chuàng)新能力，真正擔負起培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重任。面對經(jīng)濟社會發(fā)展的新形勢，加強大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，探索適合我國國情的高等學校創(chuàng)新人才培養(yǎng)之路，是當前我國高等教育面臨的重要問題。培養(yǎng)大批接受過良好工程教育，具有堅實基本工程素養(yǎng)和卓越創(chuàng)新能力的未來工程師，是國家走新型工業(yè)化道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家戰(zhàn)略目標的必然要求。教育改革必須適應培養(yǎng)創(chuàng)新人才的需要，因此，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才已成為現(xiàn)階段我國高等院校在人才培養(yǎng)中的首要任務(wù)，是實現(xiàn)創(chuàng)新型國家戰(zhàn)略目標的重要保障。

二、材料學科創(chuàng)新人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

材料是一個科技含量高、學科范圍廣、技術(shù)密集、應用性強的學科，其理論構(gòu)想、創(chuàng)意、驗證和研究都必須依賴實踐來完成，即通過理論與實踐的結(jié)合，使其有形化、物質(zhì)化。實驗教學在材料專業(yè)教育中占據(jù)著戰(zhàn)略性的重要地位，是培養(yǎng)材料領(lǐng)域創(chuàng)新人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，具有其他任何教學方式不可替代的獨特作用。實驗室能為學生提供一個實踐平臺，學生在實踐教學中不僅學習科學實驗的基本知識、方法和技能，更要受到嚴謹?shù)目茖W作風訓練，培養(yǎng)科學的世界觀和方法論，在科學實驗產(chǎn)生科技發(fā)展突破性成果的一個個實例中激發(fā)探索精神和創(chuàng)新激情，形成創(chuàng)新人才所必須具有的獨立思考能力，分析問題、解決問題的綜合能力和創(chuàng)新能力。在目前的材料類專業(yè)實驗教學過程中，一般是將本科教學和科研分開，本科實驗教學自成一體，有專門的實驗室，專門的實驗人員負責指導學生實驗，而科研資源是博導、碩導帶著研究生在科研實驗室進行科學研究。本科教學實驗項目幾年甚至幾十年不變，而在當今科學技術(shù)發(fā)展日新月異，知識爆炸的年代，這一本科實驗教學模式顯然與時代的發(fā)展不符，與培養(yǎng)創(chuàng)新性材料人才的目標相差甚遠。以山東理工大學材料學院的本科教學實驗為例，本科教學實驗室承擔材料科學與工程、材料化學和高分子材料與工程三個本科專業(yè)的實驗教學任務(wù)，該體系傳授材料學科基本實驗知識和技能，但對于訓練學生科學思維方法和創(chuàng)新實踐能力則力不從心。而學科所擁有的國家工業(yè)陶瓷工程研究中心等科研平臺不承擔一個本科實驗教學項目，在創(chuàng)新性材料人才培養(yǎng)過程中暴露出許多不足。因此，我們將材料科學與工程實驗中心的材料學科教學和科研實驗資源重新配置，最大限度的做到資源共享，提高利用效率，期望能更好地服務(wù)于本科教學，提高材料類本科創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)質(zhì)量，同時也拓寬了科研和社會服務(wù)資源，為高校實驗平臺資源建設(shè)和管理模式改革進行探討。

三、材料學科教學科研一體化實驗平臺的建設(shè)措施和成果

我們的實驗室改革圍繞如何科學配置實驗資源和功能，最大限度的做到資源共享，提高利用效率，更好服務(wù)于教學、科研和社會服務(wù)的開展，提高大學生的創(chuàng)新能力，其中主要進行以下幾方面的工作。

1.材料學院實驗資源現(xiàn)狀分析。截至2007年，材料科學與工程學院材料學科實驗室完成了初級建設(shè)階段，擁有了較為完整的學科教學實驗體系和實驗基礎(chǔ)條件，實驗設(shè)備總值達到了950余萬元，但是沒有一臺單價5萬元以上的設(shè)備，承擔著材料學科三個本科專業(yè)的實驗教學任務(wù)，實驗任務(wù)由實驗中心的專職實驗員準備、指導完成。而以國家工業(yè)陶瓷工程研究中心為代表的科研平臺科研儀器設(shè)備資源總值達到了1800余萬元，其中5萬元以上的設(shè)備50余臺件，承擔研究生培養(yǎng)和教師的科研任務(wù)。但科研平臺在運行中暴露出許多問題，比如管理人員不足、設(shè)備開發(fā)利用不夠、教學科研資源分離，導致資源設(shè)備的利用效益偏低，大型設(shè)備的人才培養(yǎng)功能得不到利用，設(shè)備的領(lǐng)用、管理、使用、服務(wù)機制不夠健全。這種狀況使大型設(shè)備的人才培養(yǎng)功能得不到利用，本科生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)得不得保障。隨著學校建設(shè)教學科研型大學目標的提出，學校進入內(nèi)涵式發(fā)展階段，材料學院也明確提出以培養(yǎng)“能力強、素質(zhì)高、具有創(chuàng)新精神的應用型人才”為目標。因此，如何做好實驗資源的優(yōu)化配置、精細管理和充分共享，推動教學科研社會服務(wù)三大功能的實現(xiàn)，具有重要的現(xiàn)實意義。

2.教學、科研一體化實驗平臺建設(shè)。課題組通過調(diào)研相應高校材料學科實驗室建設(shè)的情況，研究分析我校材料學科實驗教學及科研方向等，針對實際找出實驗資源配置、共享、使用、管理中存在的問題。通過分析問題，制定調(diào)整改進管理辦法并付諸實施。根據(jù)學科特點和儀器設(shè)備類型重新劃分實驗室，按照專業(yè)培養(yǎng)方案要求，確定實驗室的教學功能，充分整合學科資源建設(shè)教學科研一體化實驗平臺，打破教學科研資源壁壘，實施學科實驗資源共享，以中心為依托統(tǒng)一構(gòu)建學科教學科研實驗平臺。不再將實驗室明確分為本科教學實驗室和科研實驗室，將原來的本科教學實驗室和各類研究中心（國家工業(yè)陶瓷材料工程技術(shù)研究中心、山東省陶瓷基復合材料重點實驗室、山東省陶瓷基復合材料工程技術(shù)研究中心實驗室、工程陶瓷制備技術(shù)國家地方共建工程中心、先進陶瓷材料研究所、功能高分子材料研究所、晶體材料研究所、表面工程研究所、皇冠新材料研究所、鯤鵬精細陶瓷材料研究所、15個校企共建工程技術(shù)中心等）有機整合為材料學科教學科研共享資源平臺，平臺管理人員實行專兼結(jié)合，實驗室專職人員負責儀器設(shè)備管理、維護和維修工作，兼職教師參與實驗教學的指導和實驗室的管理工作。實驗中心的大型精密貴重儀器設(shè)備實行專人專管，將中心擁有的29臺大精貴儀器設(shè)備按照功能分為15個機組，每個機組聘用2名以上的管理人員，實行機組負責制，每個機組必須利用大精貴儀器開設(shè)3項以上本科實驗項目。材料學科教學科研一體化實驗平臺實行時間和儀器設(shè)備全方位開放。大學生可以利用實驗平臺信息網(wǎng)站進行實驗儀器設(shè)備使用預約、實驗時間預約。實驗時間上的開放，可以讓學生能夠自主選擇安排實驗，有力調(diào)動了學生學習的主動性和積極性。實驗設(shè)備自由開放，學生在實驗室預約登記后就可以隨時去實驗室進行實驗，實驗室會有專門的實驗教師安排指導。endprint

3.開展創(chuàng)業(yè)，創(chuàng)新訓練、競賽，與教學實驗互相補充。材料學科教學科研一體化實驗平臺除具備進行大學生實驗教學功能外，還建設(shè)成為大學生創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新訓練、學科競賽的平臺。利用平臺優(yōu)質(zhì)資源開展各層次的材料實驗技能大賽、新材料創(chuàng)新設(shè)計大賽、組織參加“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)計劃大賽，開展國家級、校級科技創(chuàng)新項目，與實驗教學互相補充，彌補實驗教學在教學內(nèi)容和模式上的局限和不足，形成完整的實踐創(chuàng)新體系，這是提高當代大學創(chuàng)新素質(zhì)的有效途徑。

4.充實實驗教學隊伍，提高實驗教學質(zhì)量。教學科研一體化平臺聘任高水平的理論課教師和科研人員參與到實驗教學中，充實實驗教學隊伍，提高實驗教學隊伍水平和素質(zhì)。目前平臺已經(jīng)聘請了28名專任教師為兼職實驗指導教師。中心實行實驗室工作人員的動態(tài)流入機制，提高了實驗指導人員的數(shù)量和水平。實行“科研導師”制，為每個本科生配備科研導師，引導本科生參加科技創(chuàng)新活動，以大學生第二課堂創(chuàng)新研究活動和開放實驗室項目為紐帶，加強課外實驗教學，將實驗教學延伸到學科的科研基地，逐漸使課外實驗教學成為培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要途徑之一。

5.規(guī)范過程管理，完善監(jiān)控體系。實驗資源平臺建立以后，運行和管理由實驗中心統(tǒng)一組織和協(xié)調(diào)，學科實驗教學指導委員會負責對實驗教學的重大問題進行決策。建立完善各項平臺運行過程管理制度、平臺開放制度和質(zhì)量監(jiān)控評價體系。實行實驗室房間責任人制和大精貴儀器設(shè)備機組負責制，實驗室責任人和大型機組每年年底考核，考核的主要內(nèi)容包括為大學生服務(wù)的實驗項目數(shù)、實驗教學質(zhì)量、指導大學生創(chuàng)新項目數(shù)、參與學生人數(shù)和大學生獲獎情況等方面，考核合格的實驗室和機組續(xù)聘，不合格的解除聘用。

6.教學科研一體化實驗平臺實踐效果。實驗教學打破本科生實驗單一的演示實驗方式，組織各種形式的興趣科技小組，配備大型精貴設(shè)備機組責任人為指導教師，讓學生參與到教師的科研課題中，在實驗研究過程中提高樣品處理、儀器操作、結(jié)果分析等實驗技能。平臺“以研究引領(lǐng)教學，以研究促進創(chuàng)新，教學和研究相互交融”，大量科研項目整合提煉為研究創(chuàng)新實驗內(nèi)容，通過課程實驗、創(chuàng)新活動、技能大賽等多樣的實驗教學方式鍛煉學生。把科研活動、工程實踐與實驗教學緊密結(jié)合起來，提高實驗教學質(zhì)量。每年中心大型設(shè)備使用培訓相關(guān)實驗項目和學生創(chuàng)新活動課題達30多項，受益學生170余人。如培訓學生對化學氣相滲透爐、多功能高溫燒結(jié)爐、計算機控制流變儀、高效液相色譜儀等大精貴設(shè)備操作熟練，提高了學生的就業(yè)競爭能力，學生在畢業(yè)時受到企事業(yè)單位技術(shù)開發(fā)部門、質(zhì)量控制檢測部門的歡迎。利用教學科研一體化實驗平臺資源，近三年畢業(yè)生論文有7篇獲得山東省優(yōu)秀學位論文，42篇獲得學校優(yōu)秀論文;17名同學在大學生數(shù)學建模大賽和“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)計劃大賽等比賽中獲獎;本科生正式發(fā)表學術(shù)論文22篇;在“大學生第二課堂創(chuàng)新活動”項目中，本科生承擔完成285項;材料學院本科畢業(yè)生一次就業(yè)率達到90%以上。

參考文獻：

[1]劉英，李佳，徐兆軍，等.工程素質(zhì)與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)與實踐[J].化工高校教育，2011，118（2）：25-27.

[2]程清蓉.改革設(shè)備管理模式，建立共享技術(shù)平臺[J].大學教育，2013，（2）：42-43.

[3]歐陽津，申秀民，趙云嶺，等.改革實驗教學模式培養(yǎng)創(chuàng)新性人才[J].中國大學教學，2008，（2）：79-80.

[4]許志剛，劉智敏，字富庭.大學生課外科研訓練的探索與實踐[J].大學教育，2013，（9）：20-21.

[5]顧文豪，齊元勝，趙世英.論學生實踐創(chuàng)新能力與學科競賽平臺的辯證發(fā)展關(guān)系[J].大學教育，2013，（2）：19-20.

基金項目：山東省高等學校教學改革項目（創(chuàng)新學科實驗平臺建設(shè)管理機制，提高本科生工程素質(zhì)培養(yǎng)質(zhì)量）（2012262）;“山東省高等教育名校建設(shè)工程”材料科學與工程專業(yè)建設(shè)項目

作者簡介：杜慶洋（1972-），男，山東臨沂人，博士，山東理工大學副教授，研究方向：無機功能材料。endprint