红外实验室开放管理办法探索

孙发哲，秦倩倩，陈尚友，王小梅

(1.山东理工大学 分析测试中心，山东 淄博 255000；2.山东理工大学 材料学院，山东 淄博 255000；3.山东理工大学 物理与光电工程学院，山东 淄博 255000)

高等学校实验室是实现本科实验教学的重要场所[1]，对人才培养、科学研究、技术研发和社会服务等方面 起着重要的支撑作用。在传统的实验教学模式中，学生往往是被动地接受老师所讲解的知识，在遇到实验技术问题时过分依赖老师而独立思考较少，也很少去查阅各种与实验相关的文献资料。而近年来，各个高校不断探索新的实验教学模式，力求增强学生做实验的主动性，提高其独立分析问题和解决问题的能力。其中，实验室的开放是新的实验教学模式探索中的重要一环。

实验室的开放能够有效提高实验室各类资源的使用效益，有利于深化教学改革，有利于激发学生的学习兴趣，有利于培养学生创新精神[2-5]。充分利用实验室所拥有的实验仪器并向学生开放, 能够增强学生的实践能力，有利于推进素质教育建设，为社会培养高素质创新型人才。

傅立叶变换红外光谱仪是基于分子吸收红外光子，产生振动能级跃迁的原理，确定分子组成和结构的高端精密仪器。它可以广泛应用于材料科学、农学、化学、生物学、食品科学、物理学、环境科学等学科，服务于橡胶工业、石油工业、矿物鉴定、珠宝鉴定、商检、质检、海关、产品质量监控等诸多领域[6]。因此，实现红外光谱仪实验室的开放对于学生深入了解和学习该设备具有十分重要的意义。然而目前实验室开放仍存在制度不完善、操作准则不细致、考核办法不全面等问题。本文以Nicolet 5700型傅里叶变换红外光谱仪为例，探索实验室仪器开放机制和学生考核机制，从而提升实验教学与科研水平。

2 实验室开放策略

2.1 实验室开放管理制度

制定科学合理的管理制度是实现实验室有效开放的前提条件[7]。傅里叶变换红外光谱仪实验室的开放既要注重实验室空间的开放，也要注重实验时间的开放，树立“互联网+实验”的新观念，充分利用信息化和网络化，提高时间的利用率。根据实验室的管理经验，我们探索了以下几条实验室开放管理制度：

(1)傅里叶变换红外光谱仪实验室开放工作由负责仪器的老师与实验室管理部门协调组织实施。

(2)根据实验内容和实验学生的人数安排实验技术人员值班，负责做好仪器设备、材料等开放实验的准备工作以及实验室安全管理等工作。

(3)学生应充分利用中国知网、万方、Sciencedirect等中英文数据库，提前阅读与实验相关的文献，草拟实验方案，充分做好实验准备工作，并在规定或约定的时间按时参加实验。

(4)实验过程中，学生必须严格遵守实验室规章制度。对不遵守规章制度的，屡教不改者，可取消其参加开放实验资格。指导教师在不损坏仪器的前提下，认真培训学生，让学生自主操作，认真作好开放实验的指导记录。

(5)学生在完成开放实验项目后，应及时向指导教师提交实验报告，指导教师及时批改实验报告并反馈给学生。

在具体的实验室开放实践中，会针对于以上的制度不断修正，逐步完善实验室的管理体制机制，创新实验室管理理念，对于提升高校整体的实验教学管理质量具有十分重要的意义。

2.2 实验操作准则

规范的操作准则是实现实验室有效开放的重要保障。学生和教师是傅里叶变换红外光谱仪实验室开放的主体，实验室的开放过程也是一个教学相长的过程[8]。一方面要注重提高学生的主观能动性，增强其独立发现问题、分析问题、解决问题的能力，另一方面要注重教师在实验中的启发引导作用，实现教师与学生的良性互动。根据傅立叶变换红外光谱仪的特点和实验要求，我们制定了以下几点实验操作准则：

(1)参与实验的同学需在经过专业指导老师培训后，并经过老师验证合格后方可进行自主动手操作实验。

(2)将参与实验的同学分成4～5人的实验小组，为保证仪器使用的高效安全性，每组实验将在不同时间分开进行实验操作。

(3)实验时间安排为每周一至周五，上午九点至十一点，下午两点至五点半。

(4)参与实验的同学要求严格按照操作流程进行实验，做好实验记录，遇到问题及时询问老师，实验结束后要检查仪器并登记仪器状况。

(5)实验室实行卫生轮流值班和专人负责制度。学生完成实验后, 要将实验台清理干净。由负责卫生的老师监督管理各自负责的设备，并由值班老师记录卫生情况。

随着实验室开放程度的不断提高，实验设备的实验操作准则也要不断地完善，减少因操作失误而引起的仪器损坏，逐步提升实验仪器的使用效率。要充分利用实验室网络等信息化手段，帮助学生在实验操作细节上进一步规范与改进，实现信息技术与实验室开放的深度融合，从而在实验室开放的过程中稳步实现数字化实验室和智慧化实验室的建设。

2.3 实验考核办法

多元化的考核办法是评价实验室开放效果的重要手段[9]。傅立叶变换红外光谱仪实验主要分两部分考核：知识考核部分和操作考核部分。

知识考核部分：参与实验的学生对基本知识掌握的考核。实验开始之前实验指导老师会对红外光谱仪的原理和操作过程进行讲解，并对每一个阶段实验布置课下查询文献的任务。在这个过程中，指导老师可以提出一些开放性问题，引导学生组织小组展开讨论，根据在讨论的过程中每位同学对红外仪器的工作原理、结构、应用领域的掌握程度和查询资料的全面程度进行考核。

操作考核部分：在实验进行过程中指导老师对学生的操作进行考核。主要有固体样品制备技术(样品加量、研磨程度的控制)、液体样品制备技术(液膜厚度的控制、液体样品池的选择、含水样品的处理)、红外反射谱图的采集、红外软件的操作和红外谱图分析等。

考核流程如图1所示，通过严格考核后的学生，可以颁发操作资格证，在其以后使用红外光谱仪时，要求学生持证上机操作仪器，并对其操作资格证进行定期的审核，以确保其仪器操作的熟练程度。

图1 红外光谱仪考核流程图

在对学生的学习效果评价上要有开放的思维，既要注重学生对基础知识和基本理论的掌握，又要注重学生的实验操作能力的考核。积极构建一种科学合理的评价和激励机制，为善于思考、敢于发问、乐于动手、勇于创新的学生提供更广阔的发挥空间，实现对学生客观全面的考核与评价。

3 总结

分析测试中心傅里叶变换红外光谱仪的开放使用，有利于提升学生独立完成实验的能力，同时培养其团队合作精神。仪器开放使用是我校分析测试中心在探索自我发展过程中运行的一种新模式，实施过程中难免存在不足之处。我们将会积极改进，努力寻求更高效的方法和更合理的实施制度。实验室的开放共享将会为在校学生提供一个更加完美的实验平台，为国家培养出更多的创新型、科研型、技术型人才。