孫發(fā)哲，秦倩倩，陳尚友，王小梅

(1.山東理工大學(xué) 分析測試中心，山東 淄博 255000；2.山東理工大學(xué) 材料學(xué)院，山東 淄博 255000；3.山東理工大學(xué) 物理與光電工程學(xué)院，山東 淄博 255000)

高等學(xué)校實驗室是實現(xiàn)本科實驗教學(xué)的重要場所[1]，對人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、技術(shù)研發(fā)和社會服務(wù)等方面 起著重要的支撐作用。在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式中，學(xué)生往往是被動地接受老師所講解的知識，在遇到實驗技術(shù)問題時過分依賴?yán)蠋煻毩⑺伎驾^少，也很少去查閱各種與實驗相關(guān)的文獻資料。而近年來，各個高校不斷探索新的實驗教學(xué)模式，力求增強學(xué)生做實驗的主動性，提高其獨立分析問題和解決問題的能力。其中，實驗室的開放是新的實驗教學(xué)模式探索中的重要一環(huán)。

實驗室的開放能夠有效提高實驗室各類資源的使用效益，有利于深化教學(xué)改革，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神[2-5]。充分利用實驗室所擁有的實驗儀器并向?qū)W生開放, 能夠增強學(xué)生的實踐能力，有利于推進素質(zhì)教育建設(shè)，為社會培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。

傅立葉變換紅外光譜儀是基于分子吸收紅外光子，產(chǎn)生振動能級躍遷的原理，確定分子組成和結(jié)構(gòu)的高端精密儀器。它可以廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、農(nóng)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、食品科學(xué)、物理學(xué)、環(huán)境科學(xué)等學(xué)科，服務(wù)于橡膠工業(yè)、石油工業(yè)、礦物鑒定、珠寶鑒定、商檢、質(zhì)檢、海關(guān)、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控等諸多領(lǐng)域[6]。因此，實現(xiàn)紅外光譜儀實驗室的開放對于學(xué)生深入了解和學(xué)習(xí)該設(shè)備具有十分重要的意義。然而目前實驗室開放仍存在制度不完善、操作準(zhǔn)則不細(xì)致、考核辦法不全面等問題。本文以Nicolet 5700型傅里葉變換紅外光譜儀為例，探索實驗室儀器開放機制和學(xué)生考核機制，從而提升實驗教學(xué)與科研水平。

2 實驗室開放策略

2.1 實驗室開放管理制度

制定科學(xué)合理的管理制度是實現(xiàn)實驗室有效開放的前提條件[7]。傅里葉變換紅外光譜儀實驗室的開放既要注重實驗室空間的開放，也要注重實驗時間的開放，樹立“互聯(lián)網(wǎng)+實驗”的新觀念，充分利用信息化和網(wǎng)絡(luò)化，提高時間的利用率。根據(jù)實驗室的管理經(jīng)驗，我們探索了以下幾條實驗室開放管理制度：

(1)傅里葉變換紅外光譜儀實驗室開放工作由負(fù)責(zé)儀器的老師與實驗室管理部門協(xié)調(diào)組織實施。

(2)根據(jù)實驗內(nèi)容和實驗學(xué)生的人數(shù)安排實驗技術(shù)人員值班，負(fù)責(zé)做好儀器設(shè)備、材料等開放實驗的準(zhǔn)備工作以及實驗室安全管理等工作。

(3)學(xué)生應(yīng)充分利用中國知網(wǎng)、萬方、Sciencedirect等中英文數(shù)據(jù)庫，提前閱讀與實驗相關(guān)的文獻，草擬實驗方案，充分做好實驗準(zhǔn)備工作，并在規(guī)定或約定的時間按時參加實驗。

(4)實驗過程中，學(xué)生必須嚴(yán)格遵守實驗室規(guī)章制度。對不遵守規(guī)章制度的，屢教不改者，可取消其參加開放實驗資格。指導(dǎo)教師在不損壞儀器的前提下，認(rèn)真培訓(xùn)學(xué)生，讓學(xué)生自主操作，認(rèn)真作好開放實驗的指導(dǎo)記錄。

(5)學(xué)生在完成開放實驗項目后，應(yīng)及時向指導(dǎo)教師提交實驗報告，指導(dǎo)教師及時批改實驗報告并反饋給學(xué)生。

在具體的實驗室開放實踐中，會針對于以上的制度不斷修正，逐步完善實驗室的管理體制機制，創(chuàng)新實驗室管理理念，對于提升高校整體的實驗教學(xué)管理質(zhì)量具有十分重要的意義。

2.2 實驗操作準(zhǔn)則

規(guī)范的操作準(zhǔn)則是實現(xiàn)實驗室有效開放的重要保障。學(xué)生和教師是傅里葉變換紅外光譜儀實驗室開放的主體，實驗室的開放過程也是一個教學(xué)相長的過程[8]。一方面要注重提高學(xué)生的主觀能動性，增強其獨立發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，另一方面要注重教師在實驗中的啟發(fā)引導(dǎo)作用，實現(xiàn)教師與學(xué)生的良性互動。根據(jù)傅立葉變換紅外光譜儀的特點和實驗要求，我們制定了以下幾點實驗操作準(zhǔn)則：

(1)參與實驗的同學(xué)需在經(jīng)過專業(yè)指導(dǎo)老師培訓(xùn)后，并經(jīng)過老師驗證合格后方可進行自主動手操作實驗。

(2)將參與實驗的同學(xué)分成4～5人的實驗小組，為保證儀器使用的高效安全性，每組實驗將在不同時間分開進行實驗操作。

(3)實驗時間安排為每周一至周五，上午九點至十一點，下午兩點至五點半。

(4)參與實驗的同學(xué)要求嚴(yán)格按照操作流程進行實驗，做好實驗記錄，遇到問題及時詢問老師，實驗結(jié)束后要檢查儀器并登記儀器狀況。

(5)實驗室實行衛(wèi)生輪流值班和專人負(fù)責(zé)制度。學(xué)生完成實驗后, 要將實驗臺清理干凈。由負(fù)責(zé)衛(wèi)生的老師監(jiān)督管理各自負(fù)責(zé)的設(shè)備，并由值班老師記錄衛(wèi)生情況。

隨著實驗室開放程度的不斷提高，實驗設(shè)備的實驗操作準(zhǔn)則也要不斷地完善，減少因操作失誤而引起的儀器損壞，逐步提升實驗儀器的使用效率。要充分利用實驗室網(wǎng)絡(luò)等信息化手段，幫助學(xué)生在實驗操作細(xì)節(jié)上進一步規(guī)范與改進，實現(xiàn)信息技術(shù)與實驗室開放的深度融合，從而在實驗室開放的過程中穩(wěn)步實現(xiàn)數(shù)字化實驗室和智慧化實驗室的建設(shè)。

2.3 實驗考核辦法

多元化的考核辦法是評價實驗室開放效果的重要手段[9]。傅立葉變換紅外光譜儀實驗主要分兩部分考核：知識考核部分和操作考核部分。

知識考核部分：參與實驗的學(xué)生對基本知識掌握的考核。實驗開始之前實驗指導(dǎo)老師會對紅外光譜儀的原理和操作過程進行講解，并對每一個階段實驗布置課下查詢文獻的任務(wù)。在這個過程中，指導(dǎo)老師可以提出一些開放性問題，引導(dǎo)學(xué)生組織小組展開討論，根據(jù)在討論的過程中每位同學(xué)對紅外儀器的工作原理、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域的掌握程度和查詢資料的全面程度進行考核。

操作考核部分：在實驗進行過程中指導(dǎo)老師對學(xué)生的操作進行考核。主要有固體樣品制備技術(shù)(樣品加量、研磨程度的控制)、液體樣品制備技術(shù)(液膜厚度的控制、液體樣品池的選擇、含水樣品的處理)、紅外反射譜圖的采集、紅外軟件的操作和紅外譜圖分析等。

考核流程如圖1所示，通過嚴(yán)格考核后的學(xué)生，可以頒發(fā)操作資格證，在其以后使用紅外光譜儀時，要求學(xué)生持證上機操作儀器，并對其操作資格證進行定期的審核，以確保其儀器操作的熟練程度。

圖1 紅外光譜儀考核流程圖

在對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果評價上要有開放的思維，既要注重學(xué)生對基礎(chǔ)知識和基本理論的掌握，又要注重學(xué)生的實驗操作能力的考核。積極構(gòu)建一種科學(xué)合理的評價和激勵機制，為善于思考、敢于發(fā)問、樂于動手、勇于創(chuàng)新的學(xué)生提供更廣闊的發(fā)揮空間，實現(xiàn)對學(xué)生客觀全面的考核與評價。

3 總結(jié)

分析測試中心傅里葉變換紅外光譜儀的開放使用，有利于提升學(xué)生獨立完成實驗的能力，同時培養(yǎng)其團隊合作精神。儀器開放使用是我校分析測試中心在探索自我發(fā)展過程中運行的一種新模式，實施過程中難免存在不足之處。我們將會積極改進，努力尋求更高效的方法和更合理的實施制度。實驗室的開放共享將會為在校學(xué)生提供一個更加完美的實驗平臺，為國家培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新型、科研型、技術(shù)型人才。