地方高校国家级实验教学示范中心建设的思路与探索

李国斌，周智华，周 虎，谢文林

(湖南科技大学化学化工学院，化工与材料国家级实验教学示范中心，湖南 湘潭 411201)

实验室是高等学校教学与科研的重要场所，在高校实践教学中发挥着关键的作用。国家级实验教学示范中心的建设，有力地推动了高校实验室的建设，加快实验教学改革，促进资源优化，加强大学生实践能力和创新能力的培养，提高实验教学水平和人才培养质量[1-3]。

湖南科技大学是一所地方院校，学校人才培养的总目标是：努力造就品德优良、知识丰富、能力突出的高素质应用型人才。2016年，化工与材料实验教学中心(以下简称中心)被获批为国家级实验教学示范中心，中心前身为基础化学实验室，2005年被批准为湖南省基础课(化学)示范实验室，2010年，学校整合了化学化工、制药、材料、生物工程等实验室的优势资源，成立了化工与材料实验教学中心，现有实验室面积15000m2,教学仪器设备3800台套，设备总值4800万元。本文通过化工与材料实验教学中心的建设，探索地方高校国家级实验教学示范中心的建设模式。

1 实验中心管理体制

中心的管理体制和运行模式严重影响实验室的建设及功效的充分发挥[4]，中心经过多年的探索与实践，逐步形成了校-院-中心三级管理模式[5]。学校成立了实验室建设管理委员会，利用学科优势和资源对实验室进行统筹规划合理布局。学院成立了实验室工作领导小组，负责实验室的规划、评估等工作，相关专业交叉融合，有利于学科建设和发展。实验中心成立了实验教学指导委员会，由4位校外专家、1位校内专家组成，主任由校外专家担任，实验教学指导委员会负责实验中心发展规划和建设目标。以人才培养为目标构建实验中心，满足本科生、研究生实验教学，服务大学生科技创新实验及教师的科研工作，为校外的科研院校、企业提供技术支持及人才的培训。

2 实验教学体系

实验中心承担着全校化学、化学工程与工艺、材料化学、生物工程、给排水等14个专业的15门化学化工类实验课程，共开出实验项目220个，学生实验人数达2800人/年，实验人时数达20万学时/年。

2.1 构建多层次的实验教学体系

实验中心对传统的教学模式进行不断的探索和改革，整合优质资源，突出特色，提升办学水平和教育质量，更新实验项目及内容，改革教学手段与方法[6]，构建了“一条主线、三个层次、五个平台”的实验实训教学体系[7]。以实践和创新能力培养为主线，将大学生能力的培养分为专业基础能力、专业技能与实践能力、科技创新能力三个层次。实验中心按功能构建基础训练、专业技能训练、工程实践训练、科技创新训练和学科竞赛训练五个实践训练平台；各平台及模块之间既相对独立又有机联系、互为补充、交叉融合。

2.2 虚拟仿真实验平台建设

建立虚拟仿真实验平台的信息化教学模式是实验教学改革的必经之路，中心在完善现有实验教学资源的同时，充分利用互联网及现代信息技术辅助教学；虚拟仿真实验的建立，使易燃易爆、有毒有害、高成本难以实现实验项目变的可行、经济、安全、可靠[8-10]。实验中心坚持虚实结合，能实不虚的原则，建设了化工基础仿真实验模块、大型仪器仿真实验模块、化工工艺虚拟仿真实习实训模块。

化工基础仿真实验模块，包括液体阻力、精馏、过滤等仿真实验，能够使学生在实验前直观地了解实验步骤和操作方法，能够打破实验人数、时间、空间的限制，允许学生反复进行实验操作，实验过程自动提示、智能成绩分析。

大型仪器仿真实验模块，包括ICP、XRD等仿真软件，大型仪器设备大多数为单台套，传统的教学模式根本不能满足每个同学都能单独上机操作，而仿真实验可以很好的解决仪器台套数少、对操作人员专业知识要求高的限制，学生随时可以在网络上操作，掌握实验原理、仪器构造、使用规范、故障分析及数据处理等。

实习实训虚拟仿真模块，实习实训仿真实验的建设，很好的解决了学校实习经费紧张、实习单位接受困难，解决学生在实习过程走形式、不能详细了解工艺和设备构造等问题，实验过程有助于学生综合能力和创新能力的培养。

2.3 实验教材建设

实验教材的建设是高等院校进一步深化教学改革、巩固教学改革成果、突出特色、提高教学质量、培养高素质创新人才的重要环节。近几年，实验中心共编写出版了《无机化学实验》、《化工原理实验》、《化工产品生产工艺流程设计课程设计》等教材10本，同时《电化学实验》、《制药工程专业实验》也申报了湖南科技大学"十三五"规划教材，正在组织专业教师积极编写。

3 实验队伍建设

实验队伍是实验室建设逐多要素中最关键的因素之一，师资队伍是高校教学、科研活动的主体。实验中心通过委派留学、引进高层次人才、大型仪器业务培训、实验室安全培训等形式，加强实验队伍建设[11-13]。中心始终重视青年教师的培训，坚持试教制、导师制，逐步形成了结构合理、实践能力强的实验教学队伍。中心现有专、兼职教学和技术管理人员96人，其中教授30人，副教授31人，博士72人，硕士16人，有教育部新世纪人才、湖南省新世纪121人才、“湘江学者计划”特聘教授等各类人才14人；同时还在企业聘请12位高级工程师、技术人员担任实习实训教师。

4 实验室开放

为了进一步加强对学生创新实践能力的培养，中心积极推进实验室开放管理模式。鼓励学生申报国家级、省级、校级创新项目，申报本科生SRIP项目，鼓励学生参与教师科研项目，2017年共有162名本科生参与教师科研，发表学术论文7篇，申请专利12项。积极组织学生参加“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、“互联网+”中国大学生创新创业大赛、全国大学生化工设计竞赛、湖南省大学生化学化工实验与创新设计竞赛等学科竞赛等，2017年共有64名本科生参加了省级以上的学科竞赛，获国家级奖7项、省级奖19项。

5 示范辐射

示范中心积极搭建交流平台，及时总结和推广中心建设和研究成果。利用互联网、论文、研讨会、合作等形式，充分发挥中心的示范辐射作用。湖南省精品课程《有机化学》、《物理化学》教学视频在网络上共享，《化工原理》仿真实验可以进行网络操作。近几年中心共出版实验教材10本，公开发表教研教改论文72篇。2017年受湖南省教育厅委托，中心成功举办了湖南省第七届大学生化学化工实验与创新设计竞赛，共有省内29所高校的462名大学生参加了比赛，竞赛期间还举办了实验室建设与改革研讨会，就示范实验室的建设、大学生实验操作技能、创新设计能力的培养等问题进行了研讨。中心十分重视对外的交流与合作，企业产学研合作、新技术开发、大型精密仪器共享、共建实验室、人才培训等。

近几年，企业横向项目转化为本科生实验项目共计35项。受教育厅委托中心参与“国培计划”，培训中学化学骨干教师356名。

6 结束语

通过化工与材料实验教学示范中心建设与实践，坚持以人为本、立足湖南，坚持聚力特色、协同创新，以高素质应用型人才培养为中心，结合地方院校自身的办学特色，逐步改善实验教学条件，进一步提高实验教师队伍的业务素质，完善实验教学体系，逐步构建了“一条主线、三个层次、五个平台”实验教学体系。同时，中心也将进上步深入研究实验教学理念，推进实验教学模式管理与创新，加强实验室开放，加强教学科研互动，科研反哺教学，加强校企合作与交流，加强服务意识，实现高素质应用型创新人才培养的目标，实现示范中心的示范与辐射功能。