邱麗娟，邢肖肖

天津大學(xué)理學(xué)院，化學(xué)化工國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(天津大學(xué))，化學(xué)化工國家級虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(天津大學(xué))，天津 300354

在新中國社會主義制度發(fā)展完善的壯闊歷程中，以習(xí)近平同志為核心的黨中央同歷代中央領(lǐng)導(dǎo)集體薪火相傳，創(chuàng)造性地豐富了黨的教育方針中有關(guān)培養(yǎng)目標(biāo)、方向和途徑的內(nèi)涵，形成了“三全育人”和“五育并舉”新時(shí)代教育事業(yè)重要論述。高等院校以全方位育人為目的，制定了多項(xiàng)舉措，其中實(shí)驗(yàn)教學(xué)更是重中之重。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，更能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維，是培養(yǎng)高素質(zhì)人才不可替代的重要環(huán)節(jié)[1,2]，同時(shí)也是幫助學(xué)生鞏固、驗(yàn)證所學(xué)理論知識的重要手段，實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量已成為高校辦學(xué)的重要標(biāo)志。

實(shí)驗(yàn)室作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的載體，是大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)的最佳場所，是學(xué)校事業(yè)發(fā)展的重要組成部分，實(shí)驗(yàn)室的管理能力和水平直接影響實(shí)驗(yàn)室作用發(fā)揮的程度[3]。因此，實(shí)驗(yàn)室資源的充分利用、合理配置尤為重要?，F(xiàn)以國家級化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(天津大學(xué))的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室為例，探討實(shí)驗(yàn)室資源的合理配置模式，旨在高效利用實(shí)驗(yàn)室資源，擴(kuò)大受眾學(xué)生人數(shù)，形成具有天津大學(xué)特色的實(shí)驗(yàn)室管理體系。

1 無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室資源配置存在問題

1.1 承擔(dān)教學(xué)任務(wù)重

無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門面向我?；?、化學(xué)、生命科學(xué)、材料工程、食品等所有化類學(xué)生開設(shè)的公共基礎(chǔ)課，更是化類學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接觸的第一門實(shí)驗(yàn)課程，是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、科學(xué)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)思維的第一步。我中心無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)共有教學(xué)實(shí)驗(yàn)室9間，實(shí)驗(yàn)室面積1200 m2，每年承擔(dān)80余個(gè)教學(xué)班、近2400個(gè)學(xué)生的教學(xué)任務(wù)。此外，相比其他實(shí)驗(yàn)室，無機(jī)實(shí)驗(yàn)室涉及的藥品種類繁多、試劑用量大，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多(包括制備性、測定性、驗(yàn)證性、綜合性實(shí)驗(yàn))，亟需有效的實(shí)驗(yàn)室管理體系。

1.2 實(shí)驗(yàn)室閑置

每學(xué)年的上學(xué)期無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室會承擔(dān)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)2A和大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)兩門課程，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目共有12個(gè)，兩門課程時(shí)間、教室穿插，主要集中在8個(gè)教學(xué)周內(nèi)完成，9間實(shí)驗(yàn)室同時(shí)上課。上學(xué)期一般有22個(gè)教學(xué)周，除去實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員前期準(zhǔn)備及后期整理實(shí)驗(yàn)儀器的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)室閑置近10個(gè)教學(xué)周。下學(xué)期無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室會承擔(dān)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)2B (約35個(gè)教學(xué)班，25學(xué)時(shí))和無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)GB (約5個(gè)教學(xué)班，45學(xué)時(shí))兩門課程，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目共11個(gè)，7個(gè)教學(xué)班同時(shí)上課，主要集中在11個(gè)教學(xué)周完成，其中前4周占用實(shí)驗(yàn)室2間，后7周占用實(shí)驗(yàn)室9間。下學(xué)期一般有18個(gè)教學(xué)周，因此有部分實(shí)驗(yàn)室會閑置6個(gè)教學(xué)周。此外，寒暑假實(shí)驗(yàn)室均處于閑置狀態(tài)，所以一年中無機(jī)化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的使用率不足50%。

1.3 實(shí)驗(yàn)室設(shè)備利用率低

本科基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的功能一般比較單一，只為一門或兩門課程服務(wù)。但由于教學(xué)需要，儀器設(shè)備不能少，臺套數(shù)也較多，而且大多數(shù)儀器只服務(wù)于某個(gè)或某幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，因此實(shí)驗(yàn)設(shè)備會處于長期閑置狀態(tài)，不能充分發(fā)揮其自身使用功能。此外，儀器設(shè)備由于長期閑置，可能會縮短設(shè)備壽命，或保養(yǎng)不及時(shí)，增加維修費(fèi)用，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。實(shí)驗(yàn)室中的可見分光光度計(jì)、分光計(jì)、pH計(jì)、電導(dǎo)率儀、磁化率天平、分析天平等儀器設(shè)備，數(shù)量多，使用時(shí)間短，設(shè)備資源利用率低，造成的“隱形浪費(fèi)”明顯。因此，優(yōu)化設(shè)備資源配置，使實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備高效投入使用是實(shí)驗(yàn)室管理工作亟需解決的問題。

1.4 實(shí)驗(yàn)員勞動強(qiáng)度不均衡

近幾年，隨著學(xué)校政策的變化，實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的招聘越來越少，目前無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室只有3名專職實(shí)驗(yàn)教輔人員且不再增加，需負(fù)責(zé)近65000人時(shí)數(shù)的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，而無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多、課時(shí)多、學(xué)生多，化學(xué)試劑種類繁多且量大，因此實(shí)驗(yàn)員的工作量嚴(yán)重超負(fù)荷。另外由于無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)開設(shè)集中，使得開課期間及開課前后實(shí)驗(yàn)員的工作尤為繁重，使實(shí)驗(yàn)員的身體在此期間透支嚴(yán)重，精力匱乏。此外，實(shí)驗(yàn)室對實(shí)驗(yàn)員的激勵制度不夠完善，使實(shí)驗(yàn)員即使時(shí)間上有空檔，也缺乏精力和動力去優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)室管理、開發(fā)新實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)員未能充分利用空檔時(shí)間，創(chuàng)造價(jià)值，造成人力資源的隱形浪費(fèi)。

1.5 面向?qū)W生專業(yè)單一

我校無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室乃至整個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心面向的學(xué)生均是化工、化學(xué)、材料、食品、環(huán)境等化類專業(yè)，非化學(xué)相關(guān)專業(yè)(以下簡稱“非化類”)學(xué)生無法享有實(shí)驗(yàn)室資源。新高考背景下，很多非化類學(xué)生，尤其是社科類專業(yè)學(xué)生很少有實(shí)踐課程，缺乏對學(xué)生動手能力、科學(xué)思維能力的培養(yǎng)[4]。非化類學(xué)生一般對化學(xué)本身有一定興趣，對化學(xué)實(shí)驗(yàn)更是興趣濃厚，但大學(xué)期間他們幾乎沒機(jī)會進(jìn)入到化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，動手操作，去感受化學(xué)的神奇與美麗?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)課程面向?qū)W生專業(yè)單一，使實(shí)驗(yàn)室資源未能充分服務(wù)全校學(xué)生。

2 提高實(shí)驗(yàn)室資源利用率措施

2.1 開放通識實(shí)驗(yàn)課程，擴(kuò)大受眾學(xué)生人數(shù)

我校根據(jù)“三全育人”“五育并舉”人才培養(yǎng)改革方案，以培養(yǎng)具有寬廣視野、人格完善、可遷移能力強(qiáng)的學(xué)生為目標(biāo)，啟動通識選修課立項(xiàng)工作。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室響應(yīng)學(xué)校號召，成功申請了新工科文化素質(zhì)選修課“實(shí)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)”，面向全校學(xué)生開課。在實(shí)驗(yàn)室原有資源基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)生的興趣、專業(yè)以及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目本身的趣味性、實(shí)用性和創(chuàng)新性，篩選出6個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目具有趣味性強(qiáng)、貼近日常生活、簡單易行、所用化學(xué)試劑綠色環(huán)保等特點(diǎn)，非化類學(xué)生也可以順利完成，使其從化學(xué)世界汲取營養(yǎng)、鍛煉實(shí)踐動手能力，助力本專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，正確認(rèn)識化學(xué)學(xué)科對社會、生活的貢獻(xiàn)，感受實(shí)驗(yàn)教學(xué)這“第二課堂”的專屬魅力。

開設(shè)新課程是提高實(shí)驗(yàn)室利用率、避免隱形浪費(fèi)的最有效手段。通識實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)6個(gè)教學(xué)周，放在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)開始前期，并且每學(xué)期開設(shè)一次。目前已經(jīng)開設(shè)兩學(xué)期，共12個(gè)教學(xué)班，均達(dá)到選課人數(shù)上限，其中非化類學(xué)生占選課人數(shù)2/3以上，達(dá)到了擴(kuò)大受眾學(xué)生面的預(yù)期。通識課程的開設(shè)，有效縮短了實(shí)驗(yàn)室的閑置時(shí)間，提高了實(shí)驗(yàn)室的利用率。

2.2 聘用研究生助教、招募學(xué)生志愿者

無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)任務(wù)相對于3名實(shí)驗(yàn)員來說已經(jīng)超負(fù)荷，再加上實(shí)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)，讓實(shí)驗(yàn)員負(fù)荷更重。因此，實(shí)驗(yàn)室制訂新的工作方式，以實(shí)驗(yàn)員為主，研究生助教和學(xué)生志愿者輔助，人員職責(zé)分類如表1所示[5]。該措施在很大程度上減輕了實(shí)驗(yàn)員的工作量，解決了實(shí)驗(yàn)員超負(fù)荷工作、勞動強(qiáng)度不均衡的問題，使實(shí)驗(yàn)員精力富余，可以有更多的時(shí)間用于其他教研活動，比如立足于本實(shí)驗(yàn)室的資源開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、組織化學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組、指導(dǎo)化學(xué)科普展演和社會服務(wù)等相關(guān)活動。此外，實(shí)驗(yàn)員是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全的責(zé)任人，必須時(shí)間、精力富余才能參加各種實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、安全的管理培訓(xùn)，才能確保師生的安全，不斷提高個(gè)人和團(tuán)隊(duì)的業(yè)務(wù)能力，深化教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)室改革，提高無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量，提高實(shí)驗(yàn)室資源的利用率[6]。

表1 無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室人員職責(zé)分類

2.3 開放共享實(shí)驗(yàn)室設(shè)備資源

實(shí)驗(yàn)室資源的合理配置和開放共享是今后高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理的一個(gè)指導(dǎo)思想[7]。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室均是一些簡單且常用的儀器設(shè)備，實(shí)驗(yàn)員制定開放共享細(xì)則、儀器使用方法，整理成表格，利用微信“騰訊文檔”小程序?qū)⒈砀癜l(fā)布于教師微信群中，教師們可查看儀器空檔時(shí)間，提前一周預(yù)約。開放共享，避免了儀器設(shè)備的長期閑置，便于及時(shí)維護(hù)保養(yǎng)、延長使用壽命。實(shí)驗(yàn)室設(shè)備資源的規(guī)范管理，可以有效提高實(shí)驗(yàn)室設(shè)備利用率，也可以避免科研課題組重復(fù)投資購買該類儀器，增強(qiáng)師生的資源優(yōu)化配置意識、物盡其用，將經(jīng)費(fèi)用于其他儀器設(shè)備的購買。

2.4 舉辦化學(xué)化工技能大賽

為調(diào)動大學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的興趣，提高學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，實(shí)驗(yàn)室積極參與化學(xué)化工類的專業(yè)技能大賽。實(shí)驗(yàn)室連續(xù)5年為我?！盎?lián)杯”化學(xué)化工技能大賽提供場所及儀器設(shè)備，也為“第二十屆化學(xué)知識與實(shí)驗(yàn)技能聯(lián)合賽暨第一屆京津冀邀請賽”提供復(fù)賽場地及實(shí)驗(yàn)操作考核，如圖1所示。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和需求，實(shí)驗(yàn)室提供多個(gè)實(shí)驗(yàn)考核方案，雙方共同決定最終方案，由實(shí)驗(yàn)員準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器及藥品，并制定考核細(xì)則，為參賽學(xué)生提供安全指導(dǎo)。整個(gè)活動中，學(xué)生表現(xiàn)出極大的參與熱情和鉆研精神。此類活動在提高實(shí)驗(yàn)室資源利用率的同時(shí)，對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、競爭意識和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力也起到促進(jìn)作用[8]。

圖1 實(shí)驗(yàn)室舉辦化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)技能大賽照片

2.5 化學(xué)科普、社會服務(wù)

習(xí)近平總書記在“科技三會”中指出，科技創(chuàng)新和科學(xué)普及是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的兩翼，要把科學(xué)普及放在與科技創(chuàng)新同等重要的位置，天津市科學(xué)技術(shù)局與天津市教育委員會每年都會舉辦“天津市科學(xué)實(shí)驗(yàn)展演匯演活動”。實(shí)驗(yàn)室以此為依托，在實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)員空閑期間，為對化學(xué)科普感興趣的大學(xué)生提供場地、藥品及指導(dǎo)，例如2021年5月參加“天津市大學(xué)——中學(xué)科普創(chuàng)新大賽”，本實(shí)驗(yàn)室獲得一等獎2項(xiàng)、二等獎1項(xiàng)、三等獎1項(xiàng)；2021年9月指導(dǎo)大二學(xué)生參加天津市科學(xué)實(shí)驗(yàn)展演匯演活動，并報(bào)名項(xiàng)目3項(xiàng)，進(jìn)入決賽2項(xiàng)，其中1項(xiàng)獲得“天津市十佳科學(xué)實(shí)驗(yàn)展演作品”。該服務(wù)向大學(xué)生科普化學(xué)知識，使其感受化學(xué)之美、化學(xué)之奇、化學(xué)之用，再通過展演匯演活動將其化學(xué)知識普及給中小學(xué)生，從而提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)，達(dá)到全方位育人的目的。

社會服務(wù)是高校的一項(xiàng)重要責(zé)任，而科普活動是高校發(fā)揮社會服務(wù)功能的重要方式[9]。無機(jī)實(shí)驗(yàn)室相比實(shí)驗(yàn)中心的有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)、大型儀器和綜合實(shí)驗(yàn)室來說，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目操作簡單、現(xiàn)象明顯，更適合科普，實(shí)驗(yàn)室利用自身資源優(yōu)勢，向中學(xué)生開放科普實(shí)驗(yàn)，例如2021年暑假期間向80余名初三學(xué)生開設(shè)皂化法制作手工皂、無塵粉筆的制作、洗潔精的配制等趣味性強(qiáng)、操作簡單的實(shí)驗(yàn)。在向中學(xué)生科普化學(xué)知識的同時(shí)，使其感受化學(xué)對社會生活的巨大貢獻(xiàn)，增強(qiáng)他們對化學(xué)學(xué)科的認(rèn)同感。

3 結(jié)語

隨著實(shí)驗(yàn)教學(xué)在本科教育中的地位日益突出，我校無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室根據(jù)自身資源特點(diǎn)，通過聘用研究生助教、招募學(xué)生志愿者來分擔(dān)專職實(shí)驗(yàn)員的超負(fù)荷工作，從而使其有時(shí)間和精力去開設(shè)新的通識實(shí)驗(yàn)課程、管理開放設(shè)備資源、指導(dǎo)大學(xué)生化學(xué)化工技能大賽和科學(xué)展演活動、向中學(xué)生開展科普實(shí)驗(yàn)等工作。經(jīng)過一系列的措施，使無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)室、設(shè)備、專職實(shí)驗(yàn)員等資源充分利用，擴(kuò)大了受眾學(xué)生面，最大限度地發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)室功能，使實(shí)驗(yàn)室的管理水平和資源利用率都有所提高，更讓實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展上了一個(gè)新的臺階。