分析測試中心服務(wù)于本科教學(xué)的問題與思考-最新教育文檔

1、分析測試中心服務(wù)于本科教學(xué)的問題與思考Problem and consideration on the serving approach of analysis and research center to undergraduate teachingDuan Huiping, Song Honghai, Du JuanBeijing university of aeronautics and astronautics, Beijing, 100191, ChinaIt is always a great puzzle for the education department and labo

2、ratory arrangement division to employ the limited large analysis and testing equipments to serve for the undergraduate experimental teaching. The existing problems for the serving approach of large analysis and testing instruments to undergraduate teaching have been summarized by the way of census a

3、nd analyzed. Moreover, the key and approach to the problems have also been proposed in this paper.國內(nèi)高校材料學(xué)專業(yè)基本采取了寬口徑的大專業(yè)培養(yǎng)模式 , 材料現(xiàn)代測試方法已成為材料專業(yè)學(xué)生必須掌握的基本技能 , 但 囿于各單位測試設(shè)備資源有限 , 大學(xué)本科的分析測試方法主要依 附于理論課程 , 很少甚至沒有相應(yīng)的實驗來支撐學(xué)生的理論學(xué) 習(xí)；即使開設(shè)實驗 , 也多半以驗證性實驗或參觀演示性實驗為主。 本科學(xué)生基本沒有機會接觸到相應(yīng)的設(shè)備 , 更不用說親自動手上 機實驗 , 因此對設(shè)備沒有基本的感性認(rèn)

4、識。 目前許多高校購置了大量先進的分析測試設(shè)備 , 逐步形成了 系統(tǒng)完善的分析測試平臺 , 但目前這些大型設(shè)備都主要用于教 師、研究生的課題研究 , 對本科生教學(xué)的作用不夠理想。因此大 型設(shè)備如何為本科生提供更多的接觸和使用機會引起了大家的 關(guān)注 ,如何協(xié)調(diào)大型分析測試設(shè)備服務(wù)于科學(xué)研究與本科生教育 之間的關(guān)系仍然是困擾教育部門和實驗管理人員的難題。 為此一 些單位也進行了探討和研究 , 提出了一些方法和建議。如屈樹新 教授從開設(shè)實驗課、 選修課以及為本科生畢業(yè)設(shè)計服務(wù)等方面進 行了積極的探索；饒薇薇老師從實驗室管理、實驗室運行機制、 實驗教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面 , 探討對本科生開放大中型儀

5、器 的具體措施。為了解學(xué)生對大型分析測試設(shè)備的學(xué)習(xí)興趣和分析測試中 心在本科教學(xué)中存在的問題 , 我們對正在學(xué)習(xí)分析測試方法課程 的大二學(xué)生進行了問卷調(diào)查 , 旨在探討分析測試中心對學(xué)生掌握 現(xiàn)代分析測試設(shè)備基本技能的方法和途徑 , 探索大型公共分析測 試設(shè)備在本科教學(xué)中的作用和方法。 本次調(diào)查共發(fā)放問卷 90 份 , 收回 87 份。1 調(diào)查結(jié)果與分析通過對調(diào)查問卷的統(tǒng)計和分析 , 可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生對分析測試中 心及設(shè)備的功能知之甚少 , 但絕大部分學(xué)生都有強烈學(xué)習(xí)的愿 望。筆者對幾個典型的調(diào)查問題進行了歸納和總結(jié)。問題 1：你對分析測試中心的分析測試設(shè)備是否了解？通過什么途徑了解？雖然分析測試

6、中心與材料學(xué)院同在一棟教學(xué)樓 里, 學(xué)生每天上課都必須經(jīng)過分析測試中心 ,但令人驚訝的是只 有一名同學(xué)通過學(xué)校網(wǎng)絡(luò)了解分析測試中心的所有設(shè)備, 其余同學(xué)對分析測試中心竟然一無所知 , 甚至不知道有這樣一個機構(gòu)存 在。問題 2：你認(rèn)為分析測試中心可以通過何種途徑、方式、方 法為本科課堂教學(xué)服務(wù)？有 43 名同學(xué)不清楚 , 這與大部分同學(xué) 不了解分析測試中心有關(guān)。 有同學(xué)建議要讓學(xué)生了解分析測試中 心的職能和現(xiàn)狀 , 采取的方式可以包括組織參觀、對學(xué)生開放、 加強宣傳等。 為本科教學(xué)服務(wù)的方式和途徑包括開設(shè)實驗課、 現(xiàn) 場講解、自主實驗、演示實驗、學(xué)生動手實驗、創(chuàng)新實驗以及進 行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、提供設(shè)備

7、圖片、實驗數(shù)據(jù)、設(shè)備模型和演示儀器設(shè) 備、為學(xué)生提供實驗平臺等。問題 3：通過課堂學(xué)習(xí) , 你對設(shè)備的構(gòu)造、工作原理、基本 功能是否了解？雖然同學(xué)已經(jīng)歷了大半個學(xué)期的課堂學(xué)習(xí) , 但有 多達 64 名同學(xué)對設(shè)備的構(gòu)造、 工作原理和基本功能不了解 , 僅有 20 人有一定程度的了解 , 其余未回答。這可以看出大型分析測試 設(shè)備的實驗教學(xué)與課堂教學(xué)嚴(yán)重脫節(jié)。問題 4：為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣 , 固化課堂學(xué)習(xí)效果 , 分析測試 中心透射電子顯微鏡實驗室擬開設(shè)一些實驗 , 你是否有興趣參加 有何建議？有多達 68 名同學(xué)表示有強烈興趣參加實驗教學(xué) , 但 也有 19 名同學(xué)無興趣參加。提出的建議包括：實驗

8、設(shè)備對有興 趣的學(xué)生開放、 讓他們有機會多動手親自實驗、 由教師現(xiàn)場指導(dǎo) 結(jié)合實際操作及現(xiàn)象進行深入淺出的講解、 開設(shè)一些創(chuàng)新、 趣味 和基礎(chǔ)并重的實驗并納入學(xué)習(xí)成績考核等。2 存在的問題從學(xué)生對分析測試中心的了解程度來看 , 可以說分析測試中 心與本科教學(xué)嚴(yán)重脫節(jié) , 這種缺失已經(jīng)對學(xué)生發(fā)展和深造帶來了 嚴(yán)重的影響。 通過筆者對部分畢業(yè)設(shè)計的本科生以及研究生的接 觸和了解 , 盡管他們學(xué)習(xí)了現(xiàn)代測試分析方法課程 , 但對設(shè)備，特 別是一些尖端分析測試設(shè)備 , 如透射電子顯微鏡、掃描隧道顯微 鏡、電子探針等的認(rèn)知幾乎為零 , 對設(shè)備的基本操作和基本功能 知之甚少 , 進行實驗時 , 甚至不清楚

9、可以從實驗中得到什么 , 更不 用說對實驗結(jié)果的正確分析 , 因此在如何利用分析測試設(shè)備時非 常茫然。導(dǎo)致這種結(jié)果的主要原因大致有如下 2 點： (1) 大型分析測 試設(shè)備屬于高端精密儀器 , 設(shè)備價格昂貴 , 維修價格高且周期長 , 為保證科研所需 , 由于擔(dān)心學(xué)生損壞設(shè)備 , 幾乎不向本科生開放； (2) 大型分析測試設(shè)備臺套數(shù)少 , 資源有限 , 而每臺大型精密設(shè)備 每次實驗?zāi)苋菁{的學(xué)生數(shù)很少 , 同時掌握大型分析設(shè)備的基本操 作需要較長時間的訓(xùn)練 , 所需課時投入相對較大。由于大型設(shè)備 都要承擔(dān)大量的科研任務(wù) , 根本無法留出時間承擔(dān)本科教學(xué)任 務(wù)。3 方法探討 考慮到大部分同學(xué)今后發(fā)

10、展和工作需求 , 他們只要掌握設(shè)備 的用途和分析方法 , 掌握如何利用分析測試設(shè)備為自己的學(xué)習(xí)和 研究服務(wù)即可 , 要求本科生掌握這些設(shè)備的具體操作和使用是不 切實際也完全沒有必要的。 分析測試中心為本科教學(xué)服務(wù)的重點 應(yīng)該是如何利用設(shè)備優(yōu)勢來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高他們的 分析測試技巧和方法。 那么分析測試中心該如何發(fā)揮自己的作用 服務(wù)于本科教學(xué)呢？由于本科高年級的綜合實驗和畢業(yè)設(shè)計的 實驗教學(xué)環(huán)節(jié) , 已經(jīng)納入教學(xué)計劃 , 筆者不多做討論。 這里要討論 的是新生入學(xué)參觀、 材料現(xiàn)代分析方法實驗教學(xué)以及服務(wù)于日常 教學(xué)方面等問題。(1) 對于新生入學(xué)參觀 , 傳統(tǒng)做法是在新生剛?cè)雽W(xué)時進 行。

11、由于新生沒有相關(guān)專業(yè)知識的儲備 , 對材料科學(xué)一無所知 , 此時參觀根本達不到互動的效果。調(diào)查問卷的結(jié)果說明了一切 , 這種走馬觀花式的參觀不會給同學(xué)留下深刻印象。基于調(diào)查結(jié) 果,2010 年一年級新生入學(xué)時 , 我們沒有安排他們參觀分析測試 中心,而是把參觀安排在該學(xué)期中期。 參觀過程中 , 由設(shè)備管理人 員為學(xué)生講解設(shè)備的基礎(chǔ)知識 , 包括工作原理、功能和發(fā)展趨勢 等, 并回答學(xué)生提出的各種具體問題。通過參觀可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生對 現(xiàn)代分析測試設(shè)備充滿了好奇 , 對高端設(shè)備具有濃厚的神秘感。 更可喜的是由于學(xué)生經(jīng)過半年多的專業(yè)學(xué)習(xí) , 已經(jīng)對材料科學(xué)有 了一些基本的認(rèn)識和理解 , 因此在整個參觀過

12、程中 , 學(xué)生會不斷 地提出許多相關(guān)問題 , 達到了互動的效果。（2） 目前分析測試方法的學(xué)習(xí)仍然以課堂講授為主 , 如何利 用分析測試中心的設(shè)備資源配合課堂教學(xué)仍然是一個非常棘手 的難題 , 特別是對于那些臺套數(shù)少、投入高、操作復(fù)雜并且每次 實驗容納人數(shù)少的設(shè)備 , 如電子顯微分析設(shè)備等 , 幾乎不為本科 生開設(shè)實驗 , 而電子顯微分析又是現(xiàn)代分析測試方法中非常重要 的內(nèi)容。為此我們以透射電子顯微鏡為例 , 探討了電子顯微分析 設(shè)備服務(wù)于本科教學(xué)的方式和作用。 具體做法是從被調(diào)查的學(xué)生 中隨機選擇了 4 組共 16 名同學(xué), 每組實驗時間為 8 小時,從實驗 過程和后續(xù)的學(xué)習(xí)效果來看 , 結(jié)

13、果非（ 下轉(zhuǎn)頁 ）（上接頁）常理想。因此筆者認(rèn)為對于稀缺的大型分析測試設(shè)備 , 可以 通過分組限制選修的辦法來緩解目前的矛盾。以透射電子顯微 鏡、掃描探針顯微鏡、電子探針等顯微結(jié)構(gòu)分析設(shè)備為例 , 可以 根據(jù)設(shè)備類型分成 4 組獨立的實驗。 每名學(xué)生根據(jù)自己的興趣只 允許選擇其中的 1 組實驗。這種分組限制選修的方法雖然不能讓 學(xué)生接觸大量的大型設(shè)備 , 但可以極大地激發(fā)和保持學(xué)生對分析 測試方法的學(xué)習(xí)興趣。即使只通過 1 組實驗的訓(xùn)練 , 學(xué)生也可以 對某一種設(shè)備的基本操作、 功能、結(jié)構(gòu)和工作原理有一個大概的 認(rèn)識和了解 , 并能加深對課堂理論學(xué)習(xí)的理解； 當(dāng)然,對于那些對 設(shè)備操作表現(xiàn)出極

14、大興趣的學(xué)生，可選擇12名同學(xué)進行日常 培訓(xùn) ,為培養(yǎng)熟練掌握設(shè)備操作、具有開發(fā)設(shè)備功能能力的高端 實驗人員儲備人才。(3) 對于本科的日常教學(xué) , 分析測試中心可以采用兩種途徑 服務(wù)于本科教學(xué)。一是平時對本科生開放 , 允許學(xué)生觀摩實驗過 程, 實驗室教師為學(xué)生解答學(xué)習(xí)過程中遇到的關(guān)于設(shè)備的問題； 二是結(jié)合本學(xué)院學(xué)科特點和優(yōu)勢科研方向 , 為課堂教學(xué)提供實驗 數(shù)據(jù)、實驗照片和設(shè)備圖片 , 讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)的理論知識去分析 和解釋 , 提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。高等學(xué)校肩負為社會培養(yǎng)高級人才的使命 , 應(yīng)該把如何提高 學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力作為學(xué)校工作的核心內(nèi)容 , 分析測試中心 同樣肩負服務(wù)于本科教學(xué)和人才培養(yǎng)的責(zé)任。但由于設(shè)備臺套 數(shù)、設(shè)備管理等問題 , 限制