兰州大学国家级化学实验教学示范中心的建设与管理 ｊ上Ｉ 州大学国家级化学实验教学示范中心 的建设与管理 马兆荣 （兰州大学化学化工学院，甘肃 兰州７３００００） 摘要文章探讨了兰州大学化学化工学院国家级大学化学实验教学示范中心的建立、教学体系 建制、学科重建、实验教学管理及其取得的成果和社会效应，阐述了实验中心的组成运行、建设， 、以及主讲、主任两条线的实验教学管理体系，强调了实验中心以‘：淡化专业、强化基础、因材施教、 分流培养”为宗旨，“立足教学、服务科研、专管共享”的实验教学资源管理导向和改革思路并指 ，出了实验中心目前还存在的一些问题。 关键词 国家级化学实验教学示范中心；实验室建设；实验教学体系重构；实验室管理 中图分类号Ｇ６４２．４２３ 文献标识码Ａ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ Ｔｅａｃｈｉｎｇ Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｌａｎｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ＭＡ Ｚｈａｏ——ｒｏｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌａｎｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ，７３００００Ｃｈｉｎａ） ，Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｓｏｃｉａｌ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔｉ０ｎ． ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎａｌ ｓｙｓ－ ｔｅｒｎ ｏｆ ｔｅａｃｈｉｎｇ，ｓｕｂｊｅｃｔ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｎａｔｉｏｎａｌ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｅｘｐｅｒｉ． ｍｅｎｔ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ ｃｅｎｔｅｒ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｅｒｐｒｅｔｓ ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ， ｏｐｅｒａｔｉｏｎ。 ａｎｄ ｃｏｎｓｔｍｃｔｉ０ｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘ－ ｐｅｎｍｅｎｔ ｃｅｎｔｅｒ， ｌｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｉｅｆ ｔｅａｃｈｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｄｉｒｅｃｔｏｒ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｅｍｐｈａｓｉｚｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｃｅｎｔｅｒ ｓｈｏｕｌｄ ｔａｋｅ”ｗｅａｋｅｎｉｎｇ ｓｐｅｃｉａｌｔｙ，ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｇｒｏｕｎｄｗｏｒｋ，ｔｅａｃｈｉｎｇ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｉｎ ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅｉｒ ａｐｔｉｔｕｄｅ”ａｓ ｔｈｅ ｇｕｉｄｅｌｉｎｅ， ａｎｄ ｃｏｎｓｉｄｅｒ”ｔｅａｃｈｉｎｇ ａｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ－ ｓｅｒｖｉｎｇ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ， ａｎｄ ｓｈａｒｉｎｇ＆ｍａｎａｇｉｎｇ”ａｓ ｔｈｅ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｎｌａｎａｇｅｍｅｎｔ ０ｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｆｏｒｍｔｉｏｎ ｃｅｎｔｅｒ ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｌｓｏ ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｓｏｍｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｍｏｎｓｔＩ＿ａ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｔｈｅ ｎａｔｉｏｎａｌ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ ｃｅｎｔｅｒ；ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ； ｒｅｃｏｎｓｔｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ；ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ 高校化学专业的实验室是衡量本专业办学水 平和科研水平的重要标志，更是开展实验课程， 培养学生思考、动手实践和创新钻研专业知 识的主要场所 ¨。因此，化学实验室的建设与 ｝收稿日期２００９—０５—１４ 作者简介 马兆荣（１９６８一）男，甘肃天水人，工程师，主要从事大学化学实验教学、实验室管理与无机化学研究． ・７７・ 翕苷理科缴育ＨＩＧＨＥＲ ＥＤＵＣＡＴＩＯＮ ＯＦＳＣＩＥＮＣＥＳ 管理对高校化学专业来说格外重要。兰州大学国 家级化学实验教学示范中心（以下简称“实验 中心”）的建设与管理，从本质上体现了本校化 ２０１０年第１期（总第８９期） 础化学实验ＩＩ的常规仪器设备如磁天平、比表 面积测定仪、差热分析仪、流动床固态干燥仪、 板式塔实验仪、ｘ一射线衍射仪、色一质联用、 学专业办学的目标与思路。 一、实验中心的建立与教学体系建制 兰州大学国家级化学实验教学示范中心于 ２００７年通过教育部评审建立，由基础化学实验 Ｉ室、基础化学实验Ⅱ室、综合化学实验室、开 放创新实验室组成 。中心的运行、管理与建 设实行院、校两级主管部门指导下的主任负责 制。 教学实践中，实行主讲、主任两条线的管理 体系。即：（１）实验主讲一实验课教师一实验 课程教学体系；（２）实验室主任一实验技术人 员一实验课辅助教学体系一实验室条件管理；实 验课内容及教师聘任由实验主讲负责；实验室硬 件及实验技术人员管理由实验室主任负责。实验 室主任和实验主讲协调负责教学质量，安排教 学、科研经验丰富的教师担任实验教学工作，保 障实验教学正常运行 Ｊ。实验中心还成立了独 立的教学指导委员会，通过实施教学管理、落实 规章制度来规范实验教学。 二、实验中心的建设 （一）硬件设施的建设 作为面向全校理、工、医学类学生的化学实 验教学中心，充足的实验教学用房、先进完备的 仪器设备等硬件设施，是实现人才培养、科学研 究和社会服务等多种功能的基本保障 Ｊ。实验 中心建立后，不断加大经费投入力度，着力优化 教学条件。利用世界银行贷款、“２１ １工程”建 设经费、“９８５工程”专项经费、理科化学基地 建设专项资金以及兰州大学的配套经费，共投入 上千万元 ｊ，用来补充、更新常规仪器。实验 中心现有仪器设备４ ５２４台件，其中１０万元以 上仪器设备２６台件，总值达２ １００万元；其中， 基础化学实验Ｉ的常规仪器包括紫外可见分光光 度计、电子天平、电导率仪、离心机、折光仪、 熔点测定仪等，满足了学生单人操作的要求；基 ・７８． ＩＣＰ等离子光谱仪等，使学生实验实现了四人一 组（部分实验两人一组）操作；综合化学实验 常规仪器保证一人一组操作。每年充足投入易耗 品购置经费、设备更新经费和日常运行经费，确 保实验中心的正常运行，并顺利完成综合性、开 放性、研究性和辐射性实验教学的目标任务。目 前，中心拥有实验教学用房６ Ｏ００ｍ 左右。其 中，基础化学实验Ｉ室实验用房约１ ５００ｍ ，可 同时容纳５００名学生，满足多个实验班同时使用 同类实验装置；基础化学实验ＩＩ实验用房约 ８００ｍ ，可同时容纳１５０名学生；综合化学实验 用房９２０ｍ ，可同时容纳１４０名学生；开放、创 新实验室约３００ｍ ，可以让６６位学生同时进行 实验，教学条件在国内同类学科中处于一流水 平。 （二）实验教学体系的重构 实验中心以“淡化专业、强化基础、因材 施教、分流培养”为宗旨，坚持“立足教学、 服务科研、专管共享”的实验教学资源管理导 向，制定并实施了“体系重组、增新减旧、融 会贯通、综合提高、资源共享”的实验教学改 革思路 Ｊ。教学过程中逐步增加能反映当代新 技术、新方法、新成果的新实验和综合性实验， 同时大规模压缩陈旧的单元性、验证性实验，将 可以在实验室大规模开设的原无机化学、分析化 学、有机化学等基础实验，按照“基本操作训 练一基础实验一小型综合实验”的思路进行内 容重组，形成“基础化学实验Ｉ”；将只能分组 小规模开设的原仪器分析、物理化学、近代化 学、化工基础、计算机和高分子化学等基础实 验，通过高层次的综合，重组为“基础化学实 验ＩＩ”；打破原来按二级学科开设的专门化学实 验的界限，重组为“综合化学实验” ；在此框 架下，以提高学生的动手能力和创新意识为目 的，建成开放创新实验室，开设富有特色的 “开放实验”和“创新实验”选修课。形成以基 础化学实验Ｉ、基础化学实验Ⅱ、综合化学实验 兰州大学国家级化学实验教学示范中心的建设与管理 备一 为核心，以开放、创新实验和毕业论文为延伸， 以自主学习平台为补充的特色实践教学新体系； 建立了结构合理的实验教学队伍和主讲、主任两 条线的实验课程管理体系（图１）。 基 有 无 分 韭目 大 基 综 础 机 机 析 通 学 础 厶 目 化 化 化 化 化 化 医 化 学 学 学 学 学 学 学 学 实 实 实 实 实 实 化 实 验 验 验 验 验 验 学 验 Ｉ 堕竺！些卜Ｊ ———————～ 中心实验 教学任务 霎础验篓Ｉｊ ｝ｌＩｌ物茎验实 Ｉｌ国ｌＩ｝重验化实｛Ｉ ｌ闺Ｉｌ 高理ＪＩ 瞳 ｉｌ 高学Ｉｌ Ｉｌ 验检实 开 创 放 新 实 实 验 验 图１ 实验课程体系示意图 实验中心的教学分７个学期运行。其中基础 化学实验Ｉ在第一、二学年开设，４个学期共 ３９６学时，１１学分。以基本实验技能、简单化合 物的合成及表征、试样的处理及经典分析方法为 主要教学内容，注重化学实验操作的规范训练， 突出实验的综合性、新颖性、趣味性和实用性。 基础化学实验ＩＩ在第三学年开设，２个学 期，２５２学时，７学分。以学习现代物理化学测 试方法、分子结构研究方法、分析仪器的原理和 使用、化学工程实验原理等内容为主。以必要的 单元操作实验为主，尽量减少重复内容，体现综 合性；同时，让学生充分使用大型仪器，如 ＸＲＤ、ＧＣ—ＭＳ、ＳＴＭ、ＩＣＰ—ＡＥＳ等，凸显现代 科学技术发展前沿和现代仪器设备在化学研究中 的应用。基础化学实验Ⅱ采用循环排课的教学模 式，使教学资源还可用于其它教学环节（图２）。 综合化学实验于第四学年开设，共１个学 期，１０８学时，３学分。包括化学专业、应用化 大型仪器 ． ．．．．．．．．Ｉ．．． 一 基础化学Ｉ 基础化学ＪＪ 综合化学 实验塞 实验室 实验室 图２基础实验Ⅱ大型仪器服务对象示意图 学专业、化学工程与工艺专业３组综合化学实 验，由一位中心副主任管理，３位实验主讲按不 同专业分别实施实验教学。综合化学实验以前两 段实验教学为基础，设置从样品合成、性能分析 到结构表征的大综合实验，涉及相应一级学科的 系统知识，融综合性、设计性、先进性于一体， 旨在培养学生的综合实验操作技能和科研创新能 力。 在基础化学实验的基础上，设立了由专人负 责的开放、创新实验，２学分。其中“开放实 验”安排在第一、二学年，对本院学有余力的 学生进行“回炉性”的实验技能强化训练；“创 新实验”安排在第三、四学年，作为基地班学 生科技创新计划的配套课程，要求学生的实验项 目立项后，在教师指导下，利用课余时间在创新 实验室自主展开实验工作，主要目的是激发学生 的创造力 Ｊ，提高他们的实践技能和初步科研 能力。 这种从基础到综合，再穿插以“开放实验” 和“创新实验”的实验教学新体系，满足了本 科实验教学的要求，实现了培养学生的实践能力 和创新意识的目标 Ｊ。新的实验教学体系，扭 转了多年来本科生化学实验课设置、各实验 彼此难以协作开展的局面。 所有的实验课程严格遵循集体备课制度。正 式开课前，先举行任课教师和实验准备人员座谈 会，确定实验的重点，然后派专人做预备实验、 ・７９・ 高等理升缴育ＨＩＧＨＥＲ ＥＤＵＣＡＴＩＯＮ ＯＦ ＳＣＩＥＮＣＥＳ 填写实验准备卡、规范实验操作，再对预备实验 过程中出现的问题进行重点讨论，并作详细记 录，以便对学生的实验过程进行详细指导。扎实 的课前准备工作保证了每节实验课的顺利进行。 三、实验中心取得的成果与社会效应 （一）实验教学的成效 ２０１０年第１期（总第８９期） 师资队伍的强化、教学管理和规划的落实， 推动了精品课程的建设。中心的六门实验课程先 后被列入国家理科基地名牌课程、国家精品课程 和甘肃省精品课程，七项教学研究成果获奖，还 有一系列实验教材相继问世。 （二）实验中心的辐射作用 兰州大学作为教育部直属重点综合性大学， 实验中心成立以来，通过狠抓管理和对实验 内容的全新构建，在培养学生动手能力和科研创 新方面取得了令人瞩目的效果，大幅提高了人才 培养的质量和效益。近五年来本科生参与科学研 究，发表的论文数量明显增加，年均发表２１篇， 其中有８篇发表在ＳＣＩ收录的杂志上；毕业学生 因基础扎实、动手能力强、作风朴实而深受国内 许多大中型企业欢迎，不少知名高校每年都到我 校选拔推荐免试研究生和直接攻读博士学位研究 生，使本科毕业生就业率一直稳定在９０％左右； 一些单位还专门为我院学生设立奖学金，鼓励他 们奋发学习。 另外，实验教学模式的改变和师资力量的加 强，提高了学生的创新观念和竞争意识，增强了 学生在全国性的各类比赛（评奖）中的竞争优 势，许多同学在全国化学实验竞赛等比赛中获奖 （见表１）。 表１ “中心”培养学生获奖情况 获奖人 获奖情况 陆梅 第一届中国青少年科技创新奖 刘焕香 第二届中国青少年科技创新奖 孙鹏 全国挑战杯科技作品一等奖 吴疆 全国挑战杯科技作品二等奖 李维宽 全国大学生化学实验竞赛一等奖 邵长伟、禹凯、杜进堂、瑕瑜、刘安 全国大学生化学实验竞赛二等奖 唐正华、王玫、甘建刚、郭涛、孙杨、董立军 全国大学生化学实验竞赛三等奖 张晓明 全国大学生化学实验竞赛二等奖 李玲玲、杨震 全国大学生化学实验竞赛三等奖 ・８０・ 对于振兴西北地区特别是甘肃、青海、宁夏、新 疆四省区的高等教育事业责无旁贷。因此，实验 中心除承担校内各相关专业化学实验教学任务及 科学研究和产品开发任务外，还充分发挥对外辐 射作用，利用自身师资力量为一些学校和企业培 训员工、为社区的继续教育提供实验教学服务， 已然成为国家在西部地区高层次专门人才培养和 科学研究的重要基地之～。 实验中心的建设与运行模式得到了一些院校 的肯定和采纳。宁夏大学化学化工学院、青海师 范大学化学系和西北民族大学化学院分别于 ２００４年、２００５年和２００６年引进了我中心的管理 模式，并使用了我中心编写的实验教材。 实验中心的改革成就得到了国家教育主管部 门的认可。２００５年７月受教育部化学教学指导 委员会的委托，我中心承办了西部地区实验中心 主任和实验指导教师培训班，参加人员来自北京 大学、南京大学等１４所高校；２００６年７月，中 心再次成功举办了西部部分高校化学实验骨干教 师培训——国家级化学实验教学示范中心经验交 流会，参加者除省内各高校外，还有四川、贵 州、重庆、陕西、宁夏、云南、青海等地的知名 高校，其示范作用得到了较好的发挥。 实验中心坚持开放性管理，为部分地处西部 的高校提供教学资源，促进校际间、学科间的合 作，支持兄弟院校的人才培养。通过举办高水平 学术研讨会与教学经验交流会及各种培训班，来 扩大中心的社会影响力。从２００３年起中心还开 展大学化学实验竞赛，把参加学生范围扩大至省 内其它院校，不仅使本校相关专业的学生受到了 全面的检验和锻炼，也带动了周边院校学生积极 参与化学实验的热忱，展示了化学专业的魅力， 激发了学生热爱化学、崇尚实践的热情。 兰州大学国家级化学实验教学示范中心的建设与管理 四、实验中心建设中存在的不足 实验中心建成以来，取得了显著的成绩，但 也存在一些不足之处。 （一）所聘指导教师固定不变 一学期的实验内容涉及无机、有机、分析等 多个学科，而一些教师只擅长部分实验内容，存 在个别教师对不熟悉的实验内容“敷衍了事” 的现象，学生因此得不到较好的指导。如，个别 有机专业的教师指导分析实验，有些学生做完一 学期实验后，尚不能正确使用移液管、滴定管。 （二）预备实验室面积过于狭小 相对于实验的总人数来说，预备实验室的面 积十分狭小拥挤，配好的试剂无处摆放，易发生 混淆或碰翻，影响实验进度及效果。 （三）实验技术系列的职称设置不合理 学校在实验技术系列中至今未设正高职岗 位，且职称编制少、升职条件偏高，致使大部分 人至退休仍为中职，这势必会影响其他人的工作 积极性；待遇偏低使不少实验技术人员调离本岗 位，给学科建设带来诸多不利；现有实验技术人 员缺少培训，进修更无从谈起，部分人员知识结 构老化，缺乏应有的创新精神。 （四）实验技术人员短缺，工作量大 实验中心目前有技术人员３１人，不但要为 本院各专业及全校其它相关院系开设实验课，还 要为科研工作提供服务，尽管整日疲于奔命，仍 难保障每个实验顺利完成。对此，学校和学院应 加强对实验技术人员的培养，有计划地通过奖金 分配、职称晋升向他们合理倾斜等办法来巩固实 验技术队伍。 兰州大学国家级化学实验教学示范中心的建 设之路还很漫长，今后倘若在实验课的优化、实 验资源的充分利用、实验人员的配置和管理等方 面采取更加合理的措施的话，相信示范中心会有 更大的发展。 参考文献： ［１］刘树郁，林明河．实验室管理改革的实践与探索［Ｊ］． 实验室研究与探索，２００１，２０（２）：６—８． ［２］马兆荣．浅论兰州大学“基础化学实验”和内容的改 革与实践［ｃ］．银川：第九届全国大学化学教学研讨会， ２００７． ［３］杨正银，王春明，唐宁，等．面向新世纪的综合化学实验改 革思路与实践［Ｊ］．高等理科教育，２００５（６）：２２—２９． ［４］杨金田．化学实验教学中心的构建与效能［Ｊ］．实验室研究 与探索，２００６，２５（１１）：１４５１—１４５４． ［５］何疆，王春明，张原，等．实施世行贷款高等教育发展项 目，优化化学实验教学课程体系［Ｊ］．实验技术与管理， ２００３，２０（２）：１３４—１３７． ［６］王昭荣，曾卫东，鲁兴萌．改革实验教学及管理模式培养 创新型本科人才［Ｊ］．高等理科教育，２００７（１）：６３—６５． ［７］杨秀平，梁永民．大学化学实验教学改革与创新［Ｊ］．高等 理科教育，２００８（５）：１０９一ｌｌ２． ［８］施芝元，薛成龙．大学生创新性实验计划实践的理念与思考 ［Ｊ］．高等理科教育，２００９（１）：６３—６７． ［９］杨朝晖，张薇，曾光明，等．改革高校实验教学，培养高素 质人才［Ｊ］．高等理科教育，２００５（４）：１０６—１０８． ・８ｌ・
