林映燕
(三明学院 机电工程学院,三明 365000)
大学物理实验是理工科院校学生必修的实验课程。目的在于引导学生将理论知识加以拓展,转化为实践创新技能。目前各高校对大学物理实验室的建设逐渐完善,设备不断增多。实验室管理水平的提高,对实验工作的顺利开展就显得尤其重要。只有落实实验室的规范化管理,才能充分发挥物理实验课程的重要作用。本文针对当前大学物理实验室管理中经常遇到的几个问题,探讨解决方案,希望能为相关实验室工作者提供借鉴。
大学物理实验涵盖力、热、光、电等多个专业领域,每个领域通常均配有专门的实验室用于相关设备的存放、实验教学和科研工作的开展。除了基础性验证性实验室利用率较高以外,部分实验室因整学期未开设相关课程,长时间被闲置,有些实验室则专用于教师科研,未对学生开放。这些都是造成设备利用率偏低,资源利用不充分的重要原因。
为解决这些问题,我们可以充分地扩展实验室的服务对象,有效提高实验室仪器的利用率。具体方法如下:1.激励教师面向全校学生开设一些趣味物理实验公选课程。感兴趣的学生可由选课系统进行课程预约。学生通过学习既能对生活中遇见的一些物理现象实现科学解释,增强实践操作能力,同时也增加不同专业学生间的交流沟通。对于大学物理实验室而言,这种方式可大大增加设备的使用率。2.制定实验室开放计划。每周安排固定的时间将指定实验室对外开放,实验室的开放形式可分为学习型、活动型和课题型[1]。其中学习型开放指学生在完成基础课程实验的基础上,教师给出的综合性设计性实验项目的自主学习;活动型开放是指学生自由组队,在教师的引导下参与各种级别的设计竞赛;课题型开放指学生在教师的引导下确定毕业论文的选题,在相应实验室完成论文课题的研究。3.一些专用于教师科学研究的实验室,提倡教师能培养学生参与到课题的研究中去。学生在参加前应先经过技术人员的培训,学会精密仪器的操作和维护,掌握相关注意事项。学生通过参与课题研究能提高科研能力,获取科技前沿动向。教师也能在学生配合的基础上有效地推进科研进度。4.大学物理实验室可安排特定时间向校外其他单位工作人员或初高中学生开放实验场地。学校的学生也可以分享外校其他单位的实验设备,组织学生到外单位交流学习,互惠互利,打破不同单位地域和专业的限制。
实验室是高校培养创新型人才的重要场所,设备数量的增加、使用率的提升,都对仪器设备保养与维护工作带来前所未有的挑战。出现的问题主要包括:学生操作不当造成的设备损伤;设备使用与维修记录不完整造成的资源浪费;专业技术人员保养维修技能薄弱造成的故障频率增加。针对这些问题,我们可以从以下几种措施加以避免:
1.仪器使用者要明确责任与义务。直接接触设备的人员通常包括学生、实验教学人员、实验室管理人员。以往实验室对使用过程中出现的不当操作并没有追究个人责任,对设备造成的损伤通常由院或校维修经费承担,这就使得设备使用者和管理者对正确操作方法不够重视,导致仪器故障频频出现,使用寿命缩短。为了避免这种情况的发生,应该制定明确的实验室仪器设备损坏、丢失赔偿制度,将责任与义务落实到个人:学生使用设备前要预习实验内容,认真听取教师讲解实验操作方法和注意事项,实验结束后要填写仪器的使用记录,并注明指导教师;教学人员应在实验前提醒学生仔细阅读实验室规章制度和设备操作流程,实验过程中实时指导学生正确地使用实验设备,并监督设备的运行状态;实验室管理者实验前与实验后都要检查设备的完好情况,实验后查看实验记录,及时发现问题解决问题[2-3]。若发现故障,应追究相关者责任,视情节严重程度部分或全额赔付故障设备的维修经费。
2.建立完善的设备档案管理制度[4]。档案包括仪器的基本信息和使用维修记录。其中基本信息包括设备的购买与生产厂家信息、设备说明书、使用原理、操作流程、注意事项等技术资料,便于实验相关者查阅。使用记录包括使用者信息、实验内容、设备运行情况登记等,方便仪器运行情况跟踪,使用效益考核等。维修记录包括故障原因、维修时间、维修公司信息、维修价格等,减少同类原因重复维修,同一设备反复维修造成的资源浪费现象。
3.实验管理人员保养维修技能培养。实验员是实验教学工作的调度员、协调员,同时也是部分实验教学工作的参与者。其业务水平的高低直接影响实验室日常活动的高效运行。这就要求实验者既要掌握设备常规维护保养的基本技能,包括明确设备的储存条件、掌握不同类型设备的例行保养方式等[5-7],还要具备基本故障排查、维修技能,在实验室管理过程中,降低设备故障出现频率。同时实验员也应积极参与到科研活动中去,提高实验技能。努力加强自身的思想政治素养,爱岗敬业。学校方面,也应建立完善的考核奖惩机制,激发实验者的工作热情,同时增加实验管理者的培训预算:定期组织管理者到先进单位交流学习,取长补短;请企业先进技术人员到学校开设讲座或技术培训;学校实验管理者之间建立交流合作群,相互学习,相互探讨,从而达到共同进步的目的;提供实验管理者更多进修深造的机会,甚至出国留学,引进国外先进实验室管理技术。
传统的实验室管理通常为繁琐的人工操作,各实验室设备的使用情况、学生实验签到情况多为纸质档登记。相互之间没有形成系统的有效数据链接。设备使用率、设备调配、设备维修记录、实验室经费的分配等均无统一的查询平台。措施:利用计算机网络技术建立完善的实验室信息管理系统[8]。有效地对实验教学、实验人员、实验设备、科研项目等各方面进行高效统计。实现实验室管理的规范化、信息化、科学化。目前用于实验室管理的软件大体分为三个部分:学生平台、教师平台以及后台信息管理[9]。
学生平台主要包括实验公告通知、个人和教师信息查询、实验项目开设情况、实验预约、实验签到、在线学习、在线提问等方面的内容。学生平台建立的优势主要反映在以下几个方面:1.学生根据课程要求选择实验项目并完成预约,即实现学生自主安排实验内容及时间,教师也能结合学生兴趣因材施教。2.传统的实验教学模式在学生实验完成后,只是单一地要求完成实验报告,对于实验结论分析过程中引起的探究性问题,学生相互间、与教师之间没有搭起良好的桥梁。通过网络化管理平台在线提问板块,给学生和教师提供了沟通的有效平台。对于复杂问题的深入探讨,也可预约时间面对面交流。3.学生通过平台可查询教师信息,了解教师的专业方向,在研的项目情况,通过平台可申请加入教师的科研小组。
教师平台主要包括实验公告通知、个人信息查询、实验项目开设、学生预约签到情况、仪器使用情况登记、成绩录入、留言板块等方面内容。教师平台建立的优势主要反映在以下几个方面:1.教师能引导学生更好地自主学习,为学生答疑解惑,充分激发学生学习的积极性。2.通过项目的介绍,组织对该项目有兴趣的学生参与到科研工作中来,培养学生科研方法,加大学生将来就业的竞争力,同时也能促进科研工作的深入进展。3.通过留言板块的管理,教师能根据学生意见的反馈,改进自身实验教学方法的不足,提高实验教学技能。4.通过仪器使用情况的登记反馈,实验室管理者能及时发现设备故障,安排器材的维修,保证正常教学秩序的顺利进行。
后台信息管理主要供实验室管理者登入,包括软件系统维护、实验公告发布、个人信息查询、实验项目开设情况、实验设备信息录入、仪器使用情况统计等方面内容。通过后台管理平台的建立,实验室管理者能系统地掌握实验室设备的配置使用情况[10],为学校实验室经费的投入比例提供数据参考,减少资源浪费。根据设备信息查询,可及时对故障设备安排维修。对一些年代久远、维修失效的器材也可及时报废或进行二次组装利用。
实验室安全管理是实验室管理的一个重要内容。近些年高等教育的普及,高校办学规模的不断扩大,使得实验室建设投入力度相应加大。实验室数量、课程开设项目、设备使用人数增多,安全隐患便日渐凸显出来。2009年10月25日,北京理工大学实验室发生爆炸,原因疑来自新购置的厌氧培养箱调试过程中压力不稳;2010年6月9日,中国科学院大连化学物理研究所,因双氧水使用不当,引发爆炸事故;2015年6月17日,苏州大学物理楼二楼实验室因锂块处理不当引发安全事故……2017年2月16日,教育部办公厅文件《关于加强高校教学实验室安全工作的通知》(教高厅[2017]2号)明确强调了高校实验室安全管理工作的重要性,如何有效提高安全管理水平,预防安全事故的再度发生,对实验室工作者而言显得尤其重要:1.实验室应配有醒目的实验规章制度,包括实验室安全管理制度、学生实验守则、仪器设备管理制度等,实验前指导教师应提醒学生仔细阅读制度内容再进行实验。2.对于存在安全隐患的位置,应贴上醒目的警示标志。如强弱电“当心触电”提示,激光设备应有“当心激光”提示,真空镀膜实验室“注意气瓶”标示,烘烤箱贴上“当心高温”等。3.实验结束后,提醒实验者填写仪器使用记录本,记录仪器的使用情况,检查设备是否关闭,插座拔出。实验工作者最后再进行一次安全检查,检查内容包括电、水、气、窗、门等,确保实验室安全。4.定期排查实验室安全隐患,并记录排查情况,及时处理。检查实验室消防设备是否完好,确认使用时间是否超期。5.每年定期开展师生安全教育
讲座,并演练若不慎引发安全事故,如何应对。如火灾时,灭火器消防栓的使用,如何组织学生快速撤离,针对触电、烫伤等事故如何处理等。
大学物理实验室是培养学生敏锐观察力、严谨科学思维能力和创新精神的重要场所。它的有效管理在教育改革和发展过程中起着至关重要的作用。因此实验室工作者应积极投身到管理工作中去,应当重视目前物理实验室管理中存在的不足,从实验室利用率偏低、实验室设备保养与维修工作不到位、信息化管理水平相对落后、实验室安全管理措施不够完善等多方面加大改进力度,探索最优化的实验室管理模式,迎合实验室管理未来的发展趋势。
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[7]刘会玲,刘树庆.高校实验仪器设备安全使用与维修保养[J].实验室研究与探索,2013,32(6):223-225.
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