杜慶洋，張大富，任京成，王發(fā)剛，李蛟，李國昌，魏春城，樂紅志

摘要：高校實(shí)驗(yàn)室是教學(xué)、科研的重要基地，是創(chuàng)新性人才培養(yǎng)、實(shí)施素質(zhì)教育的重要場所。統(tǒng)籌材料學(xué)科資源配置，構(gòu)建教學(xué)科研一體化實(shí)驗(yàn)平臺，利用學(xué)科資源優(yōu)勢，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，是提高材料專業(yè)本科生創(chuàng)新能力的有效途徑。

關(guān)鍵詞：材料;本科;創(chuàng)新能力;實(shí)驗(yàn)平臺

中圖分類號：G642.0???? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A???? 文章編號：1674-9324（2014）41-0269-03

一、前言

高等教育的任務(wù)是要合理調(diào)配和使用有限的教育資源，為國家培養(yǎng)更多、更好的人才和創(chuàng)造更多、更好的科研成果，而創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是高等教育人才培養(yǎng)中的重中之重。黨的十六屆五中、六中全會(huì)做出了建設(shè)創(chuàng)新型國家的戰(zhàn)略決策，而建設(shè)創(chuàng)新型國家決定的因素是人才，關(guān)鍵是創(chuàng)新型人才。創(chuàng)新型人才對黨和國家事業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。作為建設(shè)創(chuàng)新型國家重要支撐和動(dòng)力的高等學(xué)校，必須不斷提升自主創(chuàng)新能力，真正擔(dān)負(fù)起培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重任。面對經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的新形勢，加強(qiáng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，探索適合我國國情的高等學(xué)校創(chuàng)新人才培養(yǎng)之路，是當(dāng)前我國高等教育面臨的重要問題。培養(yǎng)大批接受過良好工程教育，具有堅(jiān)實(shí)基本工程素養(yǎng)和卓越創(chuàng)新能力的未來工程師，是國家走新型工業(yè)化道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家戰(zhàn)略目標(biāo)的必然要求。教育改革必須適應(yīng)培養(yǎng)創(chuàng)新人才的需要，因此，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才已成為現(xiàn)階段我國高等院校在人才培養(yǎng)中的首要任務(wù)，是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型國家戰(zhàn)略目標(biāo)的重要保障。

二、材料學(xué)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

材料是一個(gè)科技含量高、學(xué)科范圍廣、技術(shù)密集、應(yīng)用性強(qiáng)的學(xué)科，其理論構(gòu)想、創(chuàng)意、驗(yàn)證和研究都必須依賴實(shí)踐來完成，即通過理論與實(shí)踐的結(jié)合，使其有形化、物質(zhì)化。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在材料專業(yè)教育中占據(jù)著戰(zhàn)略性的重要地位，是培養(yǎng)材料領(lǐng)域創(chuàng)新人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，具有其他任何教學(xué)方式不可替代的獨(dú)特作用。實(shí)驗(yàn)室能為學(xué)生提供一個(gè)實(shí)踐平臺，學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中不僅學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識、方法和技能，更要受到嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)訓(xùn)練，培養(yǎng)科學(xué)的世界觀和方法論，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生科技發(fā)展突破性成果的一個(gè)個(gè)實(shí)例中激發(fā)探索精神和創(chuàng)新激情，形成創(chuàng)新人才所必須具有的獨(dú)立思考能力，分析問題、解決問題的綜合能力和創(chuàng)新能力。在目前的材料類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，一般是將本科教學(xué)和科研分開，本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)自成一體，有專門的實(shí)驗(yàn)室，專門的實(shí)驗(yàn)人員負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，而科研資源是博導(dǎo)、碩導(dǎo)帶著研究生在科研實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)研究。本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目幾年甚至幾十年不變，而在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，知識爆炸的年代，這一本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式顯然與時(shí)代的發(fā)展不符，與培養(yǎng)創(chuàng)新性材料人才的目標(biāo)相差甚遠(yuǎn)。以山東理工大學(xué)材料學(xué)院的本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)為例，本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)材料科學(xué)與工程、材料化學(xué)和高分子材料與工程三個(gè)本科專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，該體系傳授材料學(xué)科基本實(shí)驗(yàn)知識和技能，但對于訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)思維方法和創(chuàng)新實(shí)踐能力則力不從心。而學(xué)科所擁有的國家工業(yè)陶瓷工程研究中心等科研平臺不承擔(dān)一個(gè)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，在創(chuàng)新性材料人才培養(yǎng)過程中暴露出許多不足。因此，我們將材料科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)中心的材料學(xué)科教學(xué)和科研實(shí)驗(yàn)資源重新配置，最大限度的做到資源共享，提高利用效率，期望能更好地服務(wù)于本科教學(xué)，提高材料類本科創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)質(zhì)量，同時(shí)也拓寬了科研和社會(huì)服務(wù)資源，為高校實(shí)驗(yàn)平臺資源建設(shè)和管理模式改革進(jìn)行探討。

三、材料學(xué)科教學(xué)科研一體化實(shí)驗(yàn)平臺的建設(shè)措施和成果

我們的實(shí)驗(yàn)室改革圍繞如何科學(xué)配置實(shí)驗(yàn)資源和功能，最大限度的做到資源共享，提高利用效率，更好服務(wù)于教學(xué)、科研和社會(huì)服務(wù)的開展，提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力，其中主要進(jìn)行以下幾方面的工作。

1.材料學(xué)院實(shí)驗(yàn)資源現(xiàn)狀分析。截至2007年，材料科學(xué)與工程學(xué)院材料學(xué)科實(shí)驗(yàn)室完成了初級建設(shè)階段，擁有了較為完整的學(xué)科教學(xué)實(shí)驗(yàn)體系和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)條件，實(shí)驗(yàn)設(shè)備總值達(dá)到了950余萬元，但是沒有一臺單價(jià)5萬元以上的設(shè)備，承擔(dān)著材料學(xué)科三個(gè)本科專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，實(shí)驗(yàn)任務(wù)由實(shí)驗(yàn)中心的專職實(shí)驗(yàn)員準(zhǔn)備、指導(dǎo)完成。而以國家工業(yè)陶瓷工程研究中心為代表的科研平臺科研儀器設(shè)備資源總值達(dá)到了1800余萬元，其中5萬元以上的設(shè)備50余臺件，承擔(dān)研究生培養(yǎng)和教師的科研任務(wù)。但科研平臺在運(yùn)行中暴露出許多問題，比如管理人員不足、設(shè)備開發(fā)利用不夠、教學(xué)科研資源分離，導(dǎo)致資源設(shè)備的利用效益偏低，大型設(shè)備的人才培養(yǎng)功能得不到利用，設(shè)備的領(lǐng)用、管理、使用、服務(wù)機(jī)制不夠健全。這種狀況使大型設(shè)備的人才培養(yǎng)功能得不到利用，本科生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)得不得保障。隨著學(xué)校建設(shè)教學(xué)科研型大學(xué)目標(biāo)的提出，學(xué)校進(jìn)入內(nèi)涵式發(fā)展階段，材料學(xué)院也明確提出以培養(yǎng)“能力強(qiáng)、素質(zhì)高、具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型人才”為目標(biāo)。因此，如何做好實(shí)驗(yàn)資源的優(yōu)化配置、精細(xì)管理和充分共享，推動(dòng)教學(xué)科研社會(huì)服務(wù)三大功能的實(shí)現(xiàn)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2.教學(xué)、科研一體化實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)。課題組通過調(diào)研相應(yīng)高校材料學(xué)科實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的情況，研究分析我校材料學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)及科研方向等，針對實(shí)際找出實(shí)驗(yàn)資源配置、共享、使用、管理中存在的問題。通過分析問題，制定調(diào)整改進(jìn)管理辦法并付諸實(shí)施。根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)和儀器設(shè)備類型重新劃分實(shí)驗(yàn)室，按照專業(yè)培養(yǎng)方案要求，確定實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)功能，充分整合學(xué)科資源建設(shè)教學(xué)科研一體化實(shí)驗(yàn)平臺，打破教學(xué)科研資源壁壘，實(shí)施學(xué)科實(shí)驗(yàn)資源共享，以中心為依托統(tǒng)一構(gòu)建學(xué)科教學(xué)科研實(shí)驗(yàn)平臺。不再將實(shí)驗(yàn)室明確分為本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和科研實(shí)驗(yàn)室，將原來的本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和各類研究中心（國家工業(yè)陶瓷材料工程技術(shù)研究中心、山東省陶瓷基復(fù)合材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、山東省陶瓷基復(fù)合材料工程技術(shù)研究中心實(shí)驗(yàn)室、工程陶瓷制備技術(shù)國家地方共建工程中心、先進(jìn)陶瓷材料研究所、功能高分子材料研究所、晶體材料研究所、表面工程研究所、皇冠新材料研究所、鯤鵬精細(xì)陶瓷材料研究所、15個(gè)校企共建工程技術(shù)中心等）有機(jī)整合為材料學(xué)科教學(xué)科研共享資源平臺，平臺管理人員實(shí)行專兼結(jié)合，實(shí)驗(yàn)室專職人員負(fù)責(zé)儀器設(shè)備管理、維護(hù)和維修工作，兼職教師參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)室的管理工作。實(shí)驗(yàn)中心的大型精密貴重儀器設(shè)備實(shí)行專人專管，將中心擁有的29臺大精貴儀器設(shè)備按照功能分為15個(gè)機(jī)組，每個(gè)機(jī)組聘用2名以上的管理人員，實(shí)行機(jī)組負(fù)責(zé)制，每個(gè)機(jī)組必須利用大精貴儀器開設(shè)3項(xiàng)以上本科實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。材料學(xué)科教學(xué)科研一體化實(shí)驗(yàn)平臺實(shí)行時(shí)間和儀器設(shè)備全方位開放。大學(xué)生可以利用實(shí)驗(yàn)平臺信息網(wǎng)站進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備使用預(yù)約、實(shí)驗(yàn)時(shí)間預(yù)約。實(shí)驗(yàn)時(shí)間上的開放，可以讓學(xué)生能夠自主選擇安排實(shí)驗(yàn)，有力調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。實(shí)驗(yàn)設(shè)備自由開放，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室預(yù)約登記后就可以隨時(shí)去實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室會(huì)有專門的實(shí)驗(yàn)教師安排指導(dǎo)。endprint

3.開展創(chuàng)業(yè)，創(chuàng)新訓(xùn)練、競賽，與教學(xué)實(shí)驗(yàn)互相補(bǔ)充。材料學(xué)科教學(xué)科研一體化實(shí)驗(yàn)平臺除具備進(jìn)行大學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能外，還建設(shè)成為大學(xué)生創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新訓(xùn)練、學(xué)科競賽的平臺。利用平臺優(yōu)質(zhì)資源開展各層次的材料實(shí)驗(yàn)技能大賽、新材料創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、組織參加“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽，開展國家級、校級科技創(chuàng)新項(xiàng)目，與實(shí)驗(yàn)教學(xué)互相補(bǔ)充，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容和模式上的局限和不足，形成完整的實(shí)踐創(chuàng)新體系，這是提高當(dāng)代大學(xué)創(chuàng)新素質(zhì)的有效途徑。

4.充實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)科研一體化平臺聘任高水平的理論課教師和科研人員參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，充實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍水平和素質(zhì)。目前平臺已經(jīng)聘請了28名專任教師為兼職實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師。中心實(shí)行實(shí)驗(yàn)室工作人員的動(dòng)態(tài)流入機(jī)制，提高了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員的數(shù)量和水平。實(shí)行“科研導(dǎo)師”制，為每個(gè)本科生配備科研導(dǎo)師，引導(dǎo)本科生參加科技創(chuàng)新活動(dòng)，以大學(xué)生第二課堂創(chuàng)新研究活動(dòng)和開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目為紐帶，加強(qiáng)課外實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)延伸到學(xué)科的科研基地，逐漸使課外實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑之一。

5.規(guī)范過程管理，完善監(jiān)控體系。實(shí)驗(yàn)資源平臺建立以后，運(yùn)行和管理由實(shí)驗(yàn)中心統(tǒng)一組織和協(xié)調(diào)，學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)負(fù)責(zé)對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重大問題進(jìn)行決策。建立完善各項(xiàng)平臺運(yùn)行過程管理制度、平臺開放制度和質(zhì)量監(jiān)控評價(jià)體系。實(shí)行實(shí)驗(yàn)室房間責(zé)任人制和大精貴儀器設(shè)備機(jī)組負(fù)責(zé)制，實(shí)驗(yàn)室責(zé)任人和大型機(jī)組每年年底考核，考核的主要內(nèi)容包括為大學(xué)生服務(wù)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量、指導(dǎo)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目數(shù)、參與學(xué)生人數(shù)和大學(xué)生獲獎(jiǎng)情況等方面，考核合格的實(shí)驗(yàn)室和機(jī)組續(xù)聘，不合格的解除聘用。

6.教學(xué)科研一體化實(shí)驗(yàn)平臺實(shí)踐效果。實(shí)驗(yàn)教學(xué)打破本科生實(shí)驗(yàn)單一的演示實(shí)驗(yàn)方式，組織各種形式的興趣科技小組，配備大型精貴設(shè)備機(jī)組責(zé)任人為指導(dǎo)教師，讓學(xué)生參與到教師的科研課題中，在實(shí)驗(yàn)研究過程中提高樣品處理、儀器操作、結(jié)果分析等實(shí)驗(yàn)技能。平臺“以研究引領(lǐng)教學(xué)，以研究促進(jìn)創(chuàng)新，教學(xué)和研究相互交融”，大量科研項(xiàng)目整合提煉為研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，通過課程實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新活動(dòng)、技能大賽等多樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式鍛煉學(xué)生。把科研活動(dòng)、工程實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合起來，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。每年中心大型設(shè)備使用培訓(xùn)相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)課題達(dá)30多項(xiàng)，受益學(xué)生170余人。如培訓(xùn)學(xué)生對化學(xué)氣相滲透爐、多功能高溫?zé)Y(jié)爐、計(jì)算機(jī)控制流變儀、高效液相色譜儀等大精貴設(shè)備操作熟練，提高了學(xué)生的就業(yè)競爭能力，學(xué)生在畢業(yè)時(shí)受到企事業(yè)單位技術(shù)開發(fā)部門、質(zhì)量控制檢測部門的歡迎。利用教學(xué)科研一體化實(shí)驗(yàn)平臺資源，近三年畢業(yè)生論文有7篇獲得山東省優(yōu)秀學(xué)位論文，42篇獲得學(xué)校優(yōu)秀論文;17名同學(xué)在大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽和“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽等比賽中獲獎(jiǎng);本科生正式發(fā)表學(xué)術(shù)論文22篇;在“大學(xué)生第二課堂創(chuàng)新活動(dòng)”項(xiàng)目中，本科生承擔(dān)完成285項(xiàng);材料學(xué)院本科畢業(yè)生一次就業(yè)率達(dá)到90%以上。

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基金項(xiàng)目：山東省高等學(xué)校教學(xué)改革項(xiàng)目（創(chuàng)新學(xué)科實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)管理機(jī)制，提高本科生工程素質(zhì)培養(yǎng)質(zhì)量）（2012262）;“山東省高等教育名校建設(shè)工程”材料科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目

作者簡介：杜慶洋（1972-），男，山東臨沂人，博士，山東理工大學(xué)副教授，研究方向：無機(jī)功能材料。endprint