农林院校化学类专业实验室的开放与管理机制探讨

温 青，杨乐敏，余家瑜，朱 丽，刘作涛

（华南农业大学 材料与能源学院实验中心，广州 510640）

农林院校化学类专业实验室的开放与管理机制探讨

温 青，杨乐敏，余家瑜，朱 丽，刘作涛

（华南农业大学 材料与能源学院实验中心，广州 510640）

高校化学专业实验室是培养学生实验能力和创新能力的实践活动基地。该文在学科发展新形势下，通过完善实验室的设施和建设、加强教务沟通、合理安排实验、加强实验室的开放和管理以及建立实验室管理的科学评价体系等方面的措施，促进了专业和学科的发展，建设了具有农林院校特色的化学实验中心和管理模式。

化学专业实验室；开放；管理模式；创新能力

培养高素质创新性人才是21世纪我国高校人才培养的重要目标，高校实验室在培养大学生的动手能力、创新能力、综合素质能力上起着重要作用［1－2］。实验室的开放和管理工作是高校实验教学改革的一项重要内容，也是高校本科教学评估的重要部分，直接反映该校学科建设、教学水平、科研能力及管理水平的高低［3］。

早些年高校扩招、学院扩大，是各学科专业发展的快速时期，华南农业大学给各学院建设了新的学院楼，给各个学院提供了较大的发展空间。经历了多年的发展，社会和学校对此过程进行了回馈和思考，已经由以前的粗放式发展到了现在的精细质量提升，并对这样的发展进行了效益的评估。近年来学校的各方面都进行改革，其中针对实验室的一项重要指标是对实验室面积进行核算，根据学生人数、学科特点按照一定的系数给予实验教学面积，因此实验室的面积有限。在新的形势下，材料与能源学院化学实验中心一方面要合理安排实验，进一步完善实验室的硬件设施，增加仪器设备，提高实验室的利用率；同时也需要加强实验室的开放和管理，建立新的实验室运作和评估体系，充分发挥实验室的高效运行，建设出具有农林院校特色的化学实验中心和管理模式［4－5］。

1 完善实验室的设施，提高实验室利用率

材料与能源学院化学实验楼在建成过程中，根据4大基础化学学科，化学实验室按照实验内容、化学药品、实验操作所产生的化学气体的状况分为无机与分析实验室、有机化学实验室、物理化学实验室、大型仪器分析实验室和各学科的专业实验室（如精细化学品专业实验室、材料化学专业实验室、化学生物学专业实验室和材料科学与工程专业实验室等）。随着学科专业的发展，各专业要在实验室开展实验教学的内容除4大基础化学实验外，还要开展各学科的实践性、开放性和创新性类型的实验，如二年级的设计性实验、三年级的研究性实验和四年级的综合性、创新性实验，此外具有学科专业特点的专业实验也多在三年级以上展开。

化学实验中心如何应对繁多的实验课程、实验内容，将实验室进行合理分配，是一门系统工程，涉及教务处的课程安排和实验室安排，实验室的硬件设施和仪器设备也决定了实验室的功能。经过了多年的实践经验，实验中心对化学专业的实验课程和实验项目进行归类和统筹安排，充分考虑了教学大纲、教师、学生和实验技术人员的意见和建议，对实验室的功能进行规划和提升，在基础化学实验室的原有设备上，增加了更多的仪器配置，从而能开展更多的实验项目。化学实验中心实验室的主要分配和在实验室开展的主要实验项目如图1所示。

图1 化学实验中心主要实验室的分配与实验课程的开展图

由图1可见，在无机与分析实验室增加了开展科技训练项目，有机化学实验室增加了开展研究性实验和综合性实验项目，物理化学实验室增加了开展结构化学和电化学实验项目，仪器分析类型的项目在大型仪器室开展。各专业的专业性实验，需要配备更专业的实验仪器设备，在各个专业实验室轮流进行。通过资源的合理利用，极大地提升实验室的功能和利用率。

2 加强教务沟通，科学合理安排实验教学

随着化学专业的增多，需要开实验的课程也相应增加，除了4大基础化学实验课，还有每个专业的开放性实验课（设计性、研究性、综合性实验）和专业实验课都要开展。但是实验室有限，仪器设备也需要合理配备，因此如何合排实验课程也是一项较为复杂的教学工程。以往，这些实验课程由学院的教务员单独安排，但由于教务员对实验室的情况并不清楚，每门实验课所需的学时也不熟悉，实验课往往是在安排好理论课程后才安插进去，只是安排了一些经典的实验课如无机、分析、有机、物化等实验课程的时间，开放性实验课在课表上仅有周数的安排，而很多专业实验课都没有在学生的课表中体现，一些带有实验课的理论课只给理论课安排了时间，实验课似乎“不存在”，很多学生总在老师的通知下才知道有实验课。由于教务空间混乱，学生以为没什么课，安排了很多其他事情，造成了实验课教师上课很被动，实验中心的老师经常要为实验课的准备和开课加班加点。

现在实验中心根据多年的实验教学经验，将实验中心上课的情况跟教务员沟通，根据课程的特点进行排课，尽可能地保证每门实验课都有实验时间段，并且在学生和教师空间中体现出来，这样上实验课的老师和学生都有充分的时间准备。在时间安排上也尊重了实验课程的特点，如基础性实验在学期的上半部分开展，开放性实验在学期的后半部分开展，一些带实验课的理论课程与实验课同在一个时间段。同一个专业不同班级的实验课安排在同一实验时间，学时长的基础实验课程尽量安排在上午，开放性的实验课每周至少给予一天的实验时间安排。这些都是经过实验中心的多年教学实验经验积累，通过与教务员的沟通，在教师和学生的教务空间中细化了实验课程的时间段，所以学生、教师和实验技术人员都能够对课程进行充分的准备。

实验中心的教学是由任课老师和实验室管理员共同完成的，因此良好的沟通对于课程的质量尤其重要。任课老师在实验课前将实验项目和内容交给实验员，实验员按照课程的内容、学生的专业程度、实验需要达到的要求给予实验室安排、实验仪器和试剂的准备。由于课程的内容随着教学大纲的变更有所变化，项目性、开放性的实验随着教师的科研或学科的发展变化更大，因此实验教师和实验员对这类型的实验准备需要投入更多的时间和精力。

3 以人为本，加强实验室的开放与管理

3.1 落实和完善好实验中心的规章制度

化学实验中心是材料与能源学院实验中心下的一个分支机构，实行实验中心主任负责制，实验中心通过专职的实验室管理员对实验室进行管理，配合实验教学的教师开展各个专业的实验教学和管理工作。因此，实验中心的规章制度是实验室运行的重要保障［6－7］。目前，在严格执行学校有关实验室规章制度的基础上，根据化学实验中心的实际，制定和落实专业实验室的管理规章制度。岗位责任制度：有化学实验中心主任工作岗位职责、化学实验中心实验教师工作岗位职责、化学实验中心实验技术人员工作岗位职责和化学实验中心学生实验守则；安全卫生制度有化学实验中心安全规则、化学实验中心卫生制度、化学实验中心安全事故报告和处理制度、化学实验中心辐射防护制度；仪器、药品管理制度有化学实验中心仪器设备管理总则、化学实验中心贵重仪器使用管理办法、化学实验中心仪器设备赔偿制度、化学实验中心试剂药品管理制度；开放实验室的管理制度有化学实验中心实验室开放管理细则、化学实验中心勤工助学岗位职责等。这些制度虽然是规范了实验室的管理，但是要落实、完善需要一个过程，首先要对新进的教师和实验技术人员进行岗前培训，此外还要定期对规章制度的学习，对相关规定进行讨论、修改和完善，必要时增加和细化一些制度和内容。通过强化执行过程和力度，杜绝安全事故隐患。

3.2 加强实验中心的开放与管理

要使实验教学有效地开展，除了任课教师对学生的教学管理，更重要的是实验室的科学管理和开放。实验中心的实验员根据实验和实践教学的不同性质和要求，对实验课程进行了积极安排、准备、跟踪和实验室的后期整理，才使得实验中心能够正常和有条不紊的开展实验教学。

实验中心根据实验内容和要求不同，实验室的开放程度和管理方式也不同。

3.2.1 基础实验

主要是针对4大化学的实验，即无机化学、分析化学、有机化学和物理化学实验，实验内容从规定课程的教学大纲和教材中选择，在规定的时间上课，完成规定的实验内容，属于封闭式的实验。这类型的实验目的主要是传授学生实验方法和实验操作技能，属于验证性实验。无机化学和分析化学实验为1人一组，其他实验为2人一组开展实验。由于教学上的要求是需要学生精确掌握实验方法和技巧，实验室对药品和仪器的准备是充分的和精细的，确保实验过程药品充足，配制的溶液无误，实验仪器正常使用。如无机化学实验和分析化学实验课，药品的准备和溶液的配制是每2人一份，玻璃仪器是1人一份，学生独立完成实验。实验教师是全程跟进和指导学生的实验过程，实验人员也是全程为学生的仪器和药品的补充准备，每个实验项目完毕，及时更换试剂、溶液和部分仪器。

3.2.2 专业性实验

每个专业都具有自己专业特色的内容，如化学生物学专业有普通生物学、化学生物学、生物传感器和现代化生分析，材料化学专业有高分子化学、无机材料和无机合成的实验，材料科学与工程专业更是有材料基础和材料加工类型的实验，这部分实验课程有的是单独设立实验课，有的是附属在理论课的后面，有的是专业必修课，有的是专业选修课。这部分的实验学时通常不多，但是由于实验内容专业性强，需要的仪器设备比较专业化，价格昂贵，放在相关专业的专业实验室开展，班级轮流上课。这样对不同学科的学生或选修的学生有较强的专业性，区别了基础化学的实验，显示了不同学科的特点。

3.2.3 开放性实验

主要针对实践性实验课程，如设计性实验、研究性实验和综合性实验等，需要锻炼学生的设计能力、对知识的应用和实验技能等综合能力，实验课程以周数为安排，并给予一定的课时安排。老师根据实验题目进行分组，人数从2～5人不等，学生根据题目进行设计和实验。实验人员根据内容提供实验药品、基本玻璃仪器和实验仪器，药品的配制由学生自行操作。实验时间是固定时间和自行安排结合，固定时间是课表列出的时间，同学在这个时间段没有别的课上，方便实验授课教师给学生统一安排任务和指导实验；自由时间是在规定的周数内，如果在课表的时间内不能完成课题任务，同学们自己安排时间过来进行实验，没有授课教师现场指导，但是有实验室老师提供试剂和仪器的补充。这样学生能够有教师指导，也有自己独立思考的空间，能够较好地锻炼学生的综合能力。

3.2.4 项目性实验

主要针对大学生的创新项目和大四的创新性实验，也属于开放性实验。大学生的科技创新项目是根据学校和学院的要求设立，提供一定的项目经费资助，有资格的学生申请组队申报和在规定的时间内完成。通常有负责老师带队，实验也在教师的实验室完成，经费由申请的费用和教师的科研经费结合。这样，优秀的学生在二年级以上就可以进入实验室，开展课题研究，较好地协助教师的科研项目，同时也提升了学生的学术能力和科研水平。大四的创新性实验要求所有学生都要完成，可以分组，也可以个人单独进行，项目通常跟毕业论文捆绑，实验中心提供一定额度的实验经费，项目大部分是在教师的科研实验室开展，便于指导教师能及时掌握学生的课题进展和对学生进行良好的指导。

3.2.5 大型仪器实验

本科生开设的仪器分析实验课程，主要是对常用的大型仪器进行讲解和操作，如红外、紫外、荧光、气相色谱、液相色谱、电化学工作站和x射线衍射仪等学院拥有的大型仪器。由于仪器数量有限，本科学生人数较多，因此分组的人数通常是8人一组，由负责仪器分析课程的教师和管理仪器的实验管理员授课讲解，使得学生对仪器分析从理论到实操有初步的认知。在一些专业课的实验项目和综合性实验中，通常有使用到大型仪器作为测试和表征手段，学生也能再次学习到大型仪器的使用。大型仪器属于贵重仪器，其开放和管理有严格的规定。除满足实验教学的需求，为提高大型仪器的使用率，实行了全天候开放管理的模式，每台仪器有专门的负责管理员，还有研究生辅助管理员对仪器进行管理。部分仪器还参加了学校的大型仪器共享网络平台，经过培训的教师和学生能够预约和独立操作大型仪器［8］。

3.2.6 其他实验项目

除了正常的实验教学，实验室根据学校或学院的要求，开展其他实验项目的工作。如学生参加实验技能竞赛类型的项目，研究生入学复试中的实验技能操作考试等。这些是临时性的项目，由于是在教学任务之外，需要通过实验中心预约，实验中心提供必要的实验条件，合理安排实验室和实验时间，但不能影响正常的实验教学。

3.3 规范实验室的各项管理模式

1）专人负责实验室管理

每间实验室都有专门的责任人，包括开放实验室、大型仪器分析室。责任人的姓名和联系电话标明在实验室门牌上。责任人全面负责实验室的管理，包括日常卫生管理、仪器设备的维护和耗材的管理。

2）实验前的准备

每门实验有课程负责的实验授课教师，同时有专门的实验管理员准备实验工作。在开课前，实验员要熟悉实验内容，按照讲义或相关的实验项目对使用到的玻璃仪器、实验试剂进行准备。实验员要制定方案，对试剂的用量要经过估算，提前采购试剂和仪器。开课前要将仪器、试剂全部准备好，放到实验室中。

3）实验过程的跟进

实验课前实验员要提前15 min开门，让学生提前进入实验室。实验课过程随时补充试剂，学生损坏玻璃仪器要登记、赔偿，学生有临时突发事情要及时处理。部分实验课有用到大型仪器，实验员要与相关仪器负责人协调时间，安排实验。一些开放性实验，不在课表安排的时间，学生要过来实验，实验员要辅助实验老师开展实验教学。

4）实验后的实验室整理

每次实验课后，除了值日生要搞清洁卫生，包括试剂的整理、实验桌面的清洁和地面卫生，实验员还要检查实验室的水电开关后方可关门。每门实验课程结束，要更换实验项目，都要对试剂和仪器进行分类整理，以便下一门实验课开展。

5）学期末的实验室管理

经过一个学期的实验课程，实验室要进行大清洁，包括试剂药品房、仪器库存室。实验室的废试剂、废液、试剂空瓶要整理，贴上标签，统计数量，上报到学校设备处，在规定的时间清理。实验室的库存试剂要登记、整理，玻璃仪器要重新清理、更新，实验室的大、小型仪器有损坏的也要及时报修、维修和更新。还有实验中心需要根据教务处、本科教学评估的要求等进行相关的数据统计，这些琐碎的工作都要实验人员尽心尽力完成。

3.4 建立科学有效的实验室评价体系

为提高实验教学的质量，推进实验室的规范管理，需要建立一套规范、科学有效的考核和评价体系。包括实验室每年的课程安排、实验室管理、学生对实验教学的评价、实验室开放的成果，实验教师和实验技术人员的考评等一系列考核［9－10］。

实验室的教学安排是依据教学任务书的内容进行的，每个学期每门实验课都要按时开课和完成，课程安排的时间要体现在学生和教师的教务空间里面。因此，实验中心要掌握每门实验课的内容和时间，才能合理安排实验室开展实验教学。

实验室的管理能力不仅要体现在按时、按质地完成实验教学，学校对学院教学评估的一个重要方面是对统计实验室开放的课时数、人数、实验项目、使用的仪器和教学质量等；开放性实验还需要统计研究的课题项目、学生发表的论文、参加实验大赛的获奖情况等。需要教师、学生认真填写实验室使用记录，仪器使用登记本，实验技术人员要对每门实验课程所需要的仪器、试剂用量进行统计，掌握实验经费的使用情况。

学生对实验教学的评价，不仅包括对教师授课的评价，还包括对实验过程和对知识的掌握程度，对实验室运作情况的评价，需要制定一套详细的评分体系。基础性实验包括实验准备情况、学生对实验的掌握程度，设计性、研究性和综合性等开放性实验项目的合理性、学生的出勤率、实验过程试剂和仪器的使用情况，实验结果的合理性、实验报告的撰写，创新性实验项目包括项目的目的、过程、理论意义和应用性，论文的格式等。

实验教师、实验技术人员的考核也是从实验教学班级、人数，实验学时数，大型仪器开放机时等方面准确统计工作量，作为考评的依据。通过分析实验室的运作情况，如实验室安全卫生、实验室的药品消耗、实验室的仪器使用和维护情况，大型仪器的开放使用等，能够获得实验室开放和管理的成效性、不足和缺点，从而不断提高实验室的开放和管理水平。

4 结束语

实验室的开放与管理是高校实验教学改革的一项重要的质量工程和任务，也是一项十分复杂的系统工程，涉及学校管理部门、教师、实验技术人员和学生的教学理念和思想观念的转变，涉及到教学体制、管理体制和人才培养机制的改革［11－12］。为适应新学科发展的形势和要求，只有通过不断地探索及完善实验室的开放与管理模式，才能不断地提高实验教学水平和教师的科研水平，提高学生的化学实验技能和创新能力，促进专业和学科的发展，为培养农林院校的化学类创新型人才做贡献。

［1］李丽清，王丽霞，李小燕，等.高等化学实验室科学管理之探讨［J］.泰山学院学报，2010，32（6）：138－139.

［2］王晓云，樊东.高校本科开放实验室建设和管理模式的研究与实践［J］.实验室科学，2009，12（2）：126－128.

［3］施瑞，于晓勇，柳英，等.高校实验室开放管理模式的探讨［J］.实验室技术与管理，2010，27（4）：164－166.

［4］段丽君，余桂莲，王运.农林高校化学实验室开放运行的探索和实践［J］.实验室科学，2010，13（5）：145－147.

［5］倪春林，董先明，杨乐敏.农业院校化学类开放实验室建设和管理模式的探讨与实践［J］.实验室科学，2013，16（2）：130－133：22－26.

［6］王峰，王悦虹.高校化学实验室规范化管理的几个重要方面［J］.吉林化工学院学报，2009，26（6）：51－52，64.

［7］许江.高校开放实验室管理模式探讨［J］.西华师范大学学报（自然科学版），2006（2）：229－232.

［8］温青，杨乐敏，朱丽，等.高校院系实验中心大型仪器的管理与开放使用［J］.实验室研究与探索，2012，32（4）：192－194.

［9］蒋海洋，可燕.开放性实验室规范管理的探讨［J］.实验室研究与探索，2012，31（9）：156－159.

［10］蔡英，周岚，孟闯.以人为本的开放实验室管理机制研究［J］.实验技术与管理，2012，29（8）：198－199，202.

［11］赵丽华，马传明.加强开放型实验室建设，培养高素质创新型人才［J］.实验技术与管理，2007，24（12）：149－152.

［12］王树良.建立实验室开放长效体制的制约因素及对策［J］.实验室研究与探索，2007，26（5）：106－109.

Discussion on The Opening and Management Mechanism of Chemistry Laboratory in Agricultural Colleges and Universities

WEN Qing，YANG Lemin，YU Jiayu，JU Li，LIU Zuotao
（Experimental Center for College of Materials and Energy，South China Agricultural University，Guangzhou 510640，China）

Chemical laboratories in colleges and universities is the practice bases of cultivating students'experimental ability and creative ability.Through improving laboratory facilities and constructions，strengthening academic communication，reasonable arrangements for the opening and management of laboratory，establishing a scientific evaluation systems of the laboratory management under the new situation of subject development，the development of professions and disciplines were promoted，and chemical experimental center and management models were established with the characteristics of agricultural colleges and universities.

chemistry laboratories；open；management mode；innovation ability

O341；G642.423

A

10.3969／j.issn.1672－4550.2016.06.061

2015－04－08；修改日期：2016－10－26

广东省高等教育学会实验室管理专业委员会基金项目（2014）；华南农业大学教育教学改革与研究项目（JG13094）。

温青（1973－），女，硕士，高级工程师，主要从事实验室和大型仪器的使用和管理方面的研究。