王顯赫
摘要:實驗室是教育教學(xué)的重要場所,高校實驗室在培養(yǎng)人才的創(chuàng)新能力和學(xué)科實踐應(yīng)用拓展等方面,有至關(guān)重要的作用。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高,高校實驗室的硬件和軟件水平已經(jīng)有了長足進(jìn)步,個別已經(jīng)達(dá)到甚至超過了發(fā)達(dá)國家水平,倒如何能讓實驗室教學(xué)持續(xù)健康發(fā)展,并結(jié)合應(yīng)用當(dāng)下前沿的科技信息技術(shù),給學(xué)生呈現(xiàn)更富科技化、信息化、智能化、學(xué)習(xí)體驗更全面、更真實、更有利于人才創(chuàng)新培養(yǎng)的實驗教學(xué)場所,是當(dāng)下教育教學(xué)改革和發(fā)展進(jìn)步的重中之重。文章根據(jù)化工實驗室的內(nèi)涵建設(shè),對實驗室教學(xué)的未來建設(shè)發(fā)展模式進(jìn)行了有意義的探索和展望。
關(guān)鍵詞:教育教學(xué);化工實驗室;信息化;改革發(fā)展
化工是強(qiáng)實驗性的學(xué)科,尤其高校化工實驗室,涉及的設(shè)備和危險品的種類繁多,同時反應(yīng)操作復(fù)雜,對危險品的貯存處理要求也很苛刻。學(xué)生在進(jìn)行化工綜合實驗過程當(dāng)中運用的理論知識涵蓋化工原理、化工熱力學(xué)、化工分離工程、化學(xué)反應(yīng)工程、化工設(shè)計、化工模擬、安全工程等。所以化工綜合實驗室的建設(shè)就要全方位地考核,在保證實驗教學(xué)的安全和環(huán)保的基礎(chǔ)上,對實驗內(nèi)容進(jìn)行必要的優(yōu)化處理并融入各門課程知識的重要內(nèi)容,同時也要給老師和同學(xué)共同營造一個良好的教育教學(xué)氛圍。顛覆以往簡單的老師指導(dǎo)實驗,學(xué)生按步操作實驗?zāi)J?,加入討論?chuàng)新環(huán)節(jié),讓學(xué)生在實驗過程當(dāng)中發(fā)揮自主權(quán),教師更多是起到引導(dǎo)建議的作用。在理論框架的范圍內(nèi),培養(yǎng)學(xué)生的能動性和探索性,利用他們的興趣愛好去改進(jìn)試驗內(nèi)容,最大限度地提高學(xué)生實驗探索能力。這樣既能讓化工實驗成為理論課程的延伸和繼續(xù),也能提高學(xué)生的實踐能力和探索應(yīng)用能力。
1安全環(huán)保建設(shè)
不安全環(huán)境和不安全行為是實驗室安全事故問題的主要原因,二者問題根源歸結(jié)為管理和安全教育兩方面。實驗室管理本身是個系統(tǒng)化的工程,涵蓋人員、設(shè)備耗材、?;?、廢棄物等。更多網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的使用,加之實驗室管理人員科學(xué)化思維的進(jìn)步和提高,新型的、標(biāo)準(zhǔn)化的、規(guī)范化的實驗室是試驗教學(xué)發(fā)展的必經(jīng)之路Ⅲ。頂層的管理制度建設(shè)必不可少,但是行動和落實同樣重要。管理制度建設(shè)一定要貼合實際,分類統(tǒng)籌明確,借助網(wǎng)絡(luò)信息化的平臺服務(wù),實行有效的監(jiān)管。而安全教育一定要貫徹到實驗過程的始終,試驗環(huán)保知識;實驗室儀器設(shè)備的操作規(guī)程;實驗室藥品的性能及其使用方法;實驗室安全技能;事故應(yīng)急處置能力培訓(xùn)與訓(xùn)練等一系列安全教育知識一定在學(xué)生正式進(jìn)入試驗室之前就使其熟知于心。同時,借助以往實踐經(jīng)驗,我們可以對試驗設(shè)備進(jìn)行合理的技術(shù)性的改進(jìn),如發(fā)展小型微量化的試驗設(shè)備,減少老師同學(xué)接觸?;返牧浚€能起到節(jié)能減排的效果,降低教學(xué)成本,把更多資金投入到學(xué)生創(chuàng)新教育環(huán)節(jié),比如可拼裝設(shè)備,可以按照試驗要求讓學(xué)生進(jìn)行自主拆裝搭建。這樣不僅可以讓學(xué)生更多地參與到實驗,也能更加全面地運用到學(xué)科知識。
2信息化建設(shè)
實驗室信息化建設(shè)要求規(guī)范基礎(chǔ)數(shù)據(jù),構(gòu)建信息化平臺,將人員、設(shè)備耗材、?;?、廢棄物都集中在系統(tǒng)中進(jìn)行管理,可實現(xiàn)實驗室管理和運行的高效和系統(tǒng)化。同時也可以多層次全方位地為教育教學(xué)提供服務(wù),為實驗室的發(fā)展建設(shè)提供大數(shù)據(jù)支持。實驗室信息化平臺可以滿足師生學(xué)習(xí)和提交一切與實驗相關(guān)的材料,如:教學(xué)大綱、教學(xué)計劃、實驗指導(dǎo)書等,學(xué)生可以借助平臺進(jìn)行預(yù)習(xí),實驗后也可以在平臺提交實驗報告,老師借助平臺進(jìn)行批閱上分等一系列操作。實驗室管理人員也可借助平臺進(jìn)行排課,填寫工作日志,值班記錄,學(xué)年考核等信息。儀器設(shè)備和耗材藥品也都納入系統(tǒng)管理。物品的存放地址,物品基本信息和數(shù)量,使用人員登記情況,維修保養(yǎng)記錄等都將在系統(tǒng)平臺內(nèi)體現(xiàn),方便了實驗室的精細(xì)化管理。
3新技術(shù)應(yīng)用建設(shè)
化工行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)從以往的手動或半自動控制過渡到全自動智能化階段,所以過去的很多化工操作應(yīng)用技術(shù)面臨著淘汰?;嶒炓矐?yīng)該適應(yīng)新階段的發(fā)展要求,在實驗室教育方式改革的同時大膽引入前沿技術(shù)。如:計算機(jī)自動化控制、在線采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)等,讓學(xué)生在實驗時學(xué)習(xí)到最新的工業(yè)自動化控制技術(shù)。另外由于化工是重應(yīng)用重實踐的學(xué)科,出于安全和技術(shù)性原因,學(xué)生親身前往化工廠學(xué)習(xí)的機(jī)會少之又少,一屆學(xué)生可能在大三實習(xí)階段才可以短暫地接觸到化工廠一線車間。所以如果將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到化工實驗教學(xué)中,將可能有特別好的效果。首先學(xué)生對這種新技術(shù)本身就充滿興趣,將大大增加學(xué)生參與度,其次能滿足試驗教學(xué)中情景化及自然交互性的設(shè)定,安全可靠又低成本地把學(xué)生帶入到了一線化工車間的氛圍內(nèi),使學(xué)生更直接地將理論知識與現(xiàn)實實踐結(jié)合起來,大大提高教學(xué)效果。
4結(jié)語
新型實驗室建設(shè)與改革是一個長期且復(fù)雜的系統(tǒng)性的工程,過程中少不了無數(shù)次的改進(jìn)和嘗試,這就要求實驗室管理人員大膽創(chuàng)新,實事求是,勇于探索,不懈努力,為試驗教學(xué)尋求新方法、新內(nèi)容,為培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才提供技術(shù)保障和支持,為全體師生提供一個安全環(huán)保可靠、科技化信息化技術(shù)含量高的試驗教學(xué)環(huán)境。