大型仪器设备实验和实践教学方法的探索和实践

祝向荣+黎阳+王金敏+于伟

摘要：上海第二工业大学工学部环境与材料工程学院在实验和实践教学活动中重视发挥大型仪器设备对提高学生创新实践能力的作用，探索了大型仪器设备的实验和实践教学方法和措施，在调动学生主观积极性和发挥学生实践创新潜能方面取得了较好的成效。

关键词：大型仪器设备；实验和实践；教学

一、引言

上海第二工业大学重视创新人才的培養，制订了“掌握职业技能、崇尚职业信用、彰显职业特色的高技术、高技能应用型”的人才培养目标。为了贯彻这一人才培养目标，工学部环境与材料工程学院在借鉴兄弟院校先进教学方法的基础上，对实验和实践教学课程进行拓展，在大型仪器设备的实验和实践教学方面进行探索，取得了较好的成效。

二、大型仪器设备的实验和实践教学方法模式的探索和实践

上海第二工业大学工学部环境与材料工程学院在市、校两级重点学科“电子废弃物资源化及环境功能材料”建设过程中引进了多台先进水准的大型仪器设备，包括多晶X射线衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪、场发射扫描电子显微镜、扫描探针显微镜、电感耦合等离子光谱仪、气相色谱-质谱联用仪等。在充分发挥大型仪器设备科研功能的同时，进一步挖掘大型仪器设备在本科教育中的作用，积极探索大型仪器设备实验和实践教学的方法和模式，以实现学校的人才培养目标。

1.将大型仪器设备的实验和实践教学纳入专业课程建设

学院将大型仪器的实验和实践教学纳入学科专业课程建设内容，通过院级课程建设项目立项，从有限的课程建设经费中，拨出专项资金，安排了精干的师资队伍，对大型仪器设备实验和实践教学的方法和模式进行探索研究。

2.发挥责任人在大型仪器设备实验和实践教学的作用

学院建立了大型仪器设备责任人制度，由具有实验专长的教师担任仪器设备的责任人。责任人必须充分熟悉仪器的工作原理、性能和操作规程，对仪器的使用和维护负责。责任人在实验和实践教学方面的职责主要包括编写仪器的培训教材，对其他教师进行培训，开设实验仪器课程，指导学生上机操作和科研活动。

3.设立大型仪器设备实验和实践必选课

首先，学院在每学期初，在内部网站上公布本学期的大型仪器设备实验课程计划表，由学生根据自身兴趣和专业需求，任选若干门仪器课程。其次，在教材组织上，根据学生专业基础，由设备责任人组织编写合适的仪器实验和实践教学教材。除了基本的仪器工作原理介绍外，教材省略了深奥的物理原理和推导性内容，在教学上突出讲授仪器的功能，重点使学生掌握仪器的性能和操作要领。再次，合理安排师资和课程时数。教师首先用少量课时实施课堂教学，介绍仪器的基本工作原理、结构、性能和用途，然后用主要课时现场指导学生学习仪器结构、功能，了解仪器性能，指导学生进行上机操作和使用。

4.以多种形式激发学生的科研创新实践潜能

对学生开展科学研究训练是推进实践教学，培养大学生创新能力的一种重要方式，而对实验仪器设备的灵活运用，是科研训练和实践的关键组成部分之一。大型仪器设备复杂性、尖端性、精密性的特点，使得其在调动和发挥学生的科研创新实践潜能、提高学生综合科研素质方面具有独特的作用。学院以多种形式，发挥大型仪器设备的这种作用。一方面，学生可根据自己的兴趣爱好，加入教师的科研工作中。学生通过参加教师科研工作，进一步深入了解和掌握仪器的结构和性能，将前期课堂所学专业知识充分融会贯通到科研活动中，并在实验过程中和指导教师一起发现问题、分析问题和解决问题。科学实验和仪器使用相结合调动了学生的创新实践潜能。另一方面，学校为加强创新性技能型人才的培养而设立了“大学生创新项目”，由学生自主申报和承担项目。学院鼓励院内学生依托学院大型仪器设备科研条件，积极承担“大学生创新项目”，在导师的指导下，科学合理地使用大型仪器设备，培养学生独立开展科研的能力。

采取上述方法和措施后，学生无论是在选取实验仪器课程方面还是争取“大学生创新项目”方面的主动性和热情都得到了很大的提高，学生的求知欲望被积极调动起来，学生的实验能力、动手能力等技能得到进一步加强。学生的科技创新能力也得到了增强。近年来，学生多次在“陈嘉庚青少年发明奖”和“挑战杯”全国大学生系列科技竞赛中获奖。

参考文献：

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[2]汤云晖，刘丽月，陈南春，张亚非.推广大型仪器实验教学培养学生创新能力[J]，实验室研究与探索，2015（34）：164.