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(新疆醫(yī)科大學(xué)維吾爾醫(yī)學(xué)院維醫(yī)藥實(shí)驗(yàn)中心,新疆 烏魯木齊 830011)
【摘要】維吾爾醫(yī)藥科研實(shí)驗(yàn)室是深入研究維醫(yī)藥的科學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)提高維醫(yī)藥科學(xué)性、現(xiàn)代化科研水平有重要的意義,建設(shè)特色鮮明的維醫(yī)藥科研實(shí)驗(yàn)室是維醫(yī)藥發(fā)展及其現(xiàn)代化事業(yè)的時(shí)代要求。故本文從維醫(yī)藥科研實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的實(shí)踐出發(fā),就如何加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),促進(jìn)維醫(yī)藥科研實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展提出了建議。
關(guān)鍵詞 維吾爾醫(yī)藥;科研實(shí)驗(yàn)室;建設(shè);特色
維吾爾醫(yī)學(xué)(簡稱維醫(yī))是祖國醫(yī)藥學(xué)不可分割的組成部分,它是建立在對(duì)人類病癥的內(nèi)外條件、原因、性質(zhì)、療效、護(hù)理等不同的理解、治療方法及直接醫(yī)療實(shí)踐、歷史發(fā)展的基礎(chǔ)之上,并在維吾爾族人民長期與疾病斗爭的過程中日益完善,最終形成的一套具有獨(dú)特臨床有效性和博大精深的理論體系[1]。幾千年來維吾爾族人民在防病治病的過程中,積累了豐富的應(yīng)用植物、動(dòng)物、礦物防病與治病的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和生產(chǎn)技術(shù),并逐漸形成了獨(dú)具維吾爾民族文化特色的藥物學(xué)。然而,怎樣才能將傳統(tǒng)文化理念和氛圍融入到科研工作和管理中去,充分利用到維醫(yī)藥本身文化特色與優(yōu)勢(shì)是建設(shè)出具有特色的科研實(shí)驗(yàn)的必要條件。科研實(shí)驗(yàn)室是教學(xué)科研的重要基地,實(shí)驗(yàn)室建設(shè)水平不僅能夠代表一所大學(xué)辦學(xué)能力以及科研水平的的高低,也擔(dān)負(fù)著博士、碩士研究生等各類高級(jí)人才的培養(yǎng)工作。因此加強(qiáng)維醫(yī)藥特色科研實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)對(duì)提高維醫(yī)藥科學(xué)性、現(xiàn)代化科研水平有重要的意義由此,就如何從我中心的科研實(shí)際情況出發(fā),建立起適應(yīng)自身發(fā)展與特色的科研實(shí)驗(yàn)室提出幾點(diǎn)個(gè)人思考:
1 建設(shè)特色鮮明的維醫(yī)藥科研實(shí)驗(yàn)室
維醫(yī)是祖國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的重要組成部分,具有豐富的臨床實(shí)踐和獨(dú)特的理論內(nèi)涵。她認(rèn)為,正常體液(膽液質(zhì)、血液質(zhì)、粘液質(zhì)、黑膽質(zhì))在人體的整個(gè)生命活動(dòng)中不斷地消耗和補(bǔ)充,保持一定比例的平衡狀態(tài),從而維持身體的健康狀態(tài)。若以正常體液質(zhì)的比例發(fā)生變化就會(huì)產(chǎn)生異常體液,從而發(fā)生病理變化,并發(fā)展成疾病,尤其是異常黑膽質(zhì)的增加是體液發(fā)生異常變化的主要特征,即異常黑膽質(zhì)是哮喘、腫瘤、抑郁癥、老年癡呆、高血壓、糖尿病等復(fù)雜性疾病的病理性產(chǎn)物。維醫(yī)對(duì)哮喘、腫瘤、抑郁癥、老年癡呆、高血壓、糖尿病等復(fù)雜性疾病具有獨(dú)特的認(rèn)識(shí)和有效的療法,防治上述疾病的良藥(方藥和單味藥)繁多,療效顯著。近年來,哈木拉提·吾甫爾教授帶頭的維醫(yī)藥研究科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),根據(jù)維醫(yī)藥基本理論,將“異常黑膽質(zhì)論”為重點(diǎn),應(yīng)用系統(tǒng)生物學(xué)、分子生物學(xué)、代謝組學(xué)、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),使維吾爾醫(yī)學(xué)以其鮮明特色與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)實(shí)現(xiàn)完美接軌,研究維吾爾醫(yī)疾病、證候及方藥的科學(xué)內(nèi)涵,為維醫(yī)病證研究、氣質(zhì)體液診斷、臨床用藥提供了的科學(xué)依據(jù),同時(shí)為進(jìn)一步開發(fā)安全、可控、有效的現(xiàn)代維藥奠定了基礎(chǔ) 。因此,以構(gòu)建多學(xué)科交叉融合綜合性特色維醫(yī)藥科研實(shí)驗(yàn)室為目標(biāo),依托學(xué)科優(yōu)勢(shì)和省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的科研實(shí)驗(yàn)平臺(tái),根據(jù)維醫(yī)藥基本理論,采用現(xiàn)代科研研究方法或手段,打造病證結(jié)合實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái),構(gòu)建維醫(yī)藥特色科學(xué)研究與技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心,從而全面提升維吾爾醫(yī)藥學(xué)的人才培養(yǎng)的質(zhì)量和科研水平,為維吾爾醫(yī)藥事業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
2 建立健全的實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)制度、考核制度
隨著各項(xiàng)科研技術(shù)水平突的高速發(fā)展,實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷更新,對(duì)與進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科研事業(yè)的實(shí)驗(yàn)人員提出了更高的素質(zhì)要求。無論是實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員,研究生還是博士生都被要求知識(shí)藍(lán)圖要不斷拓展,不僅僅要努力學(xué)習(xí)本專業(yè)的知識(shí),還要懂得相關(guān)交叉學(xué)科的知識(shí)。因此,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員技能培訓(xùn)的同時(shí),為每一次進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)的人員定期組織培訓(xùn)班、使得使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器的人員充分了解自己在做什么,怎么做,怎么進(jìn)行。可通過邀請(qǐng)校內(nèi)外知名專家做專題講座等多種形式,不誤時(shí)節(jié)地將學(xué)術(shù)界最先進(jìn)的科研技術(shù)與設(shè)備介紹給實(shí)驗(yàn)人員,開闊他們的視野。年輕的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員也應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)自身的要求,積極學(xué)習(xí)進(jìn)修,用前沿的科學(xué)知識(shí),先進(jìn)的科技分析手段武裝自己,充分發(fā)揮年輕人的力量,使中青年實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員成為實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與發(fā)展的中流砥柱,這一系列措施將對(duì)發(fā)展出新的科研思路與手段有很大的幫助。而對(duì)實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的考核制度就體現(xiàn)在是否能正確合理的運(yùn)用維吾爾醫(yī)藥基礎(chǔ)知識(shí)并能熟練的運(yùn)用到研發(fā)工作當(dāng)中。
3 合理的人才梯度建設(shè)
實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程,它包含實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、文件檔案、資料信息等要素,其中最重要的和最關(guān)鍵的是實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的建設(shè)[3]。實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員技能的嫻熟度與綜合素質(zhì)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍是否能成功協(xié)作的關(guān)鍵。因此,實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍中的人才梯度的建設(shè)與培養(yǎng)就顯得刻不容緩。實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍不僅僅代表科研人員,從廣義上講也包含著其他教學(xué)與科研的教師,實(shí)驗(yàn)室管理者與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性論文的研究生,博士生等人員。因此,應(yīng)當(dāng)建立一個(gè)從知識(shí)經(jīng)驗(yàn)與年齡層次相匹配的框架性隊(duì)伍,注重“前輩帶新人”的工作模式,以豐富的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)藍(lán)圖使實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)工作安全,有效率的進(jìn)行。盡可能多的使中青年科研人員積極參加各類前沿性的技術(shù)講座與培訓(xùn),使他們成為實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的骨干力量。
4 加強(qiáng)儀器設(shè)備管理
組織建立實(shí)驗(yàn)室工作檔案(包括實(shí)驗(yàn)室檔案、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)講義檔案、實(shí)驗(yàn)設(shè)備檔案、實(shí)驗(yàn)室工作人員崗位日志等),組織上報(bào)實(shí)驗(yàn)室各種報(bào)表、材料等。其中,對(duì)各類實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的維護(hù)工作是至關(guān)重要的。應(yīng)建立實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備一覽表,內(nèi)容包括:購進(jìn)日期、品名、型號(hào)、技術(shù)指標(biāo)、制造廠名、保管人等內(nèi)容此外還需建立儀器的使用檔案,包括驗(yàn)收清單,驗(yàn)收記錄和圖譜,定期檢定的檢定書或記錄,為該儀器制定的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程,使用完的使用登記本(內(nèi)容可包括日期、開機(jī)時(shí)間、使用人、儀器狀態(tài)等項(xiàng)),登記本用完,歸入儀器檔案保存?zhèn)洳椤3霈F(xiàn)故障的處理和維修情況,維修后性能測(cè)試結(jié)果,更換備件數(shù)量登記,儀器降級(jí)或報(bào)廢測(cè)定數(shù)據(jù),報(bào)告和批準(zhǔn)件等。儀器應(yīng)有專人管理,負(fù)責(zé)儀器的定期檢查和維護(hù),對(duì)不愛護(hù)儀器和違反操作規(guī)程的行為,提出批評(píng)與適當(dāng)?shù)奶幜P。對(duì)外單位來實(shí)驗(yàn)室要求使用儀器測(cè)試樣品的,應(yīng)先由實(shí)驗(yàn)室主任批準(zhǔn),辦理相關(guān)手續(xù)后,方可進(jìn)行。
5 建設(shè)資源及儀器設(shè)備共享平臺(tái)
實(shí)驗(yàn)室在自身容納能力許可的條件下,向符合條件的科研人員和研究生開放,提供完成研究工作和學(xué)位論文所需的條件。實(shí)驗(yàn)室可根據(jù)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的科研人員所用的試劑和實(shí)驗(yàn)耗材的數(shù)量、實(shí)驗(yàn)的難易程度和實(shí)驗(yàn)時(shí)間、儀器使用時(shí)間、樣品量等確定收費(fèi)預(yù)算,由此對(duì)于擁有課題支持、有一定科研經(jīng)費(fèi)支持的教師,可以收取少量的使用費(fèi)用;而對(duì)于沒有經(jīng)費(fèi)的人員,以要牢固樹立為全校科研教學(xué)服務(wù)的責(zé)任意識(shí),做到既要熱情服務(wù),又要有序管理為原則進(jìn)行登記制,從而提高實(shí)驗(yàn)設(shè)施和儀器的使用率,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室科研事業(yè)的多樣化與技術(shù)的完善。與此同時(shí),還可對(duì)校外提供技術(shù)服務(wù),在降低實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行成本的同時(shí)也可最大限度的為實(shí)驗(yàn)室做宣傳,使得實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)科研業(yè)務(wù)進(jìn)一步提高,實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的信心與活力也得到進(jìn)一步提升[4]。
6 結(jié)束語
建設(shè)具有特色的維醫(yī)藥科研實(shí)驗(yàn)室不僅能提高維醫(yī)藥科研水平,且在培養(yǎng)高精尖專業(yè)人才、促進(jìn)維醫(yī)藥事業(yè)的現(xiàn)代化等方面有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。在高等教育越來越重視科研實(shí)力的大氛圍里,維醫(yī)藥科研實(shí)驗(yàn)室的建立與發(fā)展儼然已成為主流趨勢(shì),不就將來維醫(yī)藥學(xué)將會(huì)得到更加廣泛的支持與發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞] 機(jī)能實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)教學(xué);實(shí)驗(yàn)室
[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] C [文章編號(hào)] 1673-7210(2013)01(a)-0146-03
[Key words] Functional experiment; Experiment teaching; Laboratory實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等醫(yī)學(xué)教育的重要組成部分[1],它無論在鞏固、運(yùn)用和完善知識(shí)體系和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力方面,還是在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和勇于探索開拓進(jìn)取的素質(zhì)方面,都發(fā)揮著不可替代的作用[2]。醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)科學(xué)中一個(gè)新興的分支學(xué)科,它以機(jī)體生理功能、疾病的發(fā)生發(fā)展機(jī)制、功能代謝變化和藥物作用規(guī)律為研究對(duì)象[3],將生理學(xué)、病理生理學(xué)和藥理學(xué)三個(gè)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)有機(jī)融合,實(shí)現(xiàn)了學(xué)科知識(shí)的相互滲透、交叉與融合應(yīng)用。我校機(jī)能實(shí)驗(yàn)室是在原有的生理、病理生理、藥理及實(shí)驗(yàn)針灸等實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上經(jīng)優(yōu)化整合而組建的綜合性實(shí)驗(yàn)室,它的成立改變了實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于單一學(xué)科的傳統(tǒng)模式,順應(yīng)了時(shí)代的發(fā)展潮流,為創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式注入了新的活力。2012年3月我校醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)室整體搬遷入新校區(qū),實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和設(shè)備層次得到了全面提升,為機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1 理順管理體制,完善運(yùn)行機(jī)制
機(jī)能實(shí)驗(yàn)室作為一個(gè)獨(dú)立的教學(xué)單位,在完成繁重的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的同時(shí),還要進(jìn)行日常的行政及教學(xué)管理、儀器設(shè)備及化學(xué)藥品的管理、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等工作。因此,如何搞好機(jī)能實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與管理,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作能力、科研能力和創(chuàng)新意識(shí)的目標(biāo),是一項(xiàng)值得探索的課題。
1.1 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室管理模式
管理模式是指一種成型的、能供人們直接參考運(yùn)用的完整的管理體系,通過這套體系可以規(guī)范管理手段,完善管理機(jī)制,發(fā)現(xiàn)和解決管理過程中的問題,實(shí)現(xiàn)既定的目標(biāo)[4]。目前,我國高校的實(shí)驗(yàn)室管理模式主要有校一級(jí)管理模式、校-院(系)二級(jí)管理模式和校-院(系)-教研室(組)三級(jí)管理模式三種,各有其優(yōu)點(diǎn)和不足。校-院(系)-教研室(組)三級(jí)管理模式是較傳統(tǒng)的管理模式,此種管理模式有利于教研室與實(shí)驗(yàn)室、教師與實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員間的協(xié)調(diào),但容易造成研究領(lǐng)域單一、規(guī)模太小、資源浪費(fèi),從而形成“小而全”的局面。校-院(系)二級(jí)管理模式是我國多數(shù)高校采用的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理模式,它有利于調(diào)動(dòng)各專業(yè)院系領(lǐng)導(dǎo)、教師的辦學(xué)積極性,促進(jìn)學(xué)科的綜合與交叉,有利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體發(fā)展。目前,我校機(jī)能實(shí)驗(yàn)室實(shí)行的是校-院(系)二級(jí)管理模式,由基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心統(tǒng)一管理。雖然二級(jí)管理模式普遍采用,但筆者在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中也發(fā)現(xiàn)了這種模式的不足。在這種二級(jí)管理模式下,實(shí)驗(yàn)室與教研室關(guān)系較難協(xié)調(diào),部分理論課教師帶實(shí)驗(yàn)的積極性下降,形成了“只講實(shí)驗(yàn),不指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)”的現(xiàn)象。另外,部分院(系)領(lǐng)導(dǎo)和理論課教師不了解實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊性,往往重視教研室(學(xué)科)的發(fā)展而忽視實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),特別是對(duì)實(shí)驗(yàn)室的整體規(guī)劃和實(shí)驗(yàn)課程的改革顯得底氣不足。校一級(jí)管理模式最大限度地發(fā)揮了校級(jí)管理的職能作用,使實(shí)驗(yàn)室真正成為獨(dú)立于各學(xué)院的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)體,不僅為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革搭建了堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐平臺(tái),而且有利于綜合設(shè)計(jì)性及科研性實(shí)驗(yàn)的開設(shè),從而有利于學(xué)生的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)[5]。筆者認(rèn)為,校一級(jí)管理模式應(yīng)該是基礎(chǔ)性教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展趨勢(shì),對(duì)招生規(guī)模不太大的醫(yī)學(xué)類院校尤為適用。
1.2 強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部管理
機(jī)能實(shí)驗(yàn)室可設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程及實(shí)驗(yàn)數(shù)量較多,儀器設(shè)備龐大,為了保證實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)工作的有序開展,實(shí)驗(yàn)室管理的規(guī)范化、制度化就顯得尤為重要。我校機(jī)能實(shí)驗(yàn)室搬遷入新校區(qū)之后,在注重實(shí)驗(yàn)室硬件建設(shè)的同時(shí),更注重實(shí)驗(yàn)室軟件的完善。為此,我校實(shí)驗(yàn)室制訂了實(shí)驗(yàn)室崗位責(zé)任制、儀器設(shè)備管理制度、安全檢查制度、學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則等多項(xiàng)規(guī)章制度。在管理上,我實(shí)驗(yàn)室實(shí)行主任負(fù)責(zé)制,實(shí)行以崗定人的崗位責(zé)任制,建立教師工作檔案,分工合作,權(quán)責(zé)明確,有效緩解了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部人員相互推諉的現(xiàn)象,最大限度地保證了實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)工作的正常有序進(jìn)行。
2 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,體現(xiàn)能力培養(yǎng)
目前,我校機(jī)能實(shí)驗(yàn)室開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程歸納起來包括經(jīng)典實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和探索實(shí)驗(yàn)三部分,旨在給學(xué)生能力的培養(yǎng)搭建一個(gè)平臺(tái),活躍學(xué)生的思想,擴(kuò)大知識(shí)視野,培養(yǎng)探索精神、獨(dú)立能力和創(chuàng)新精神。
2.1 經(jīng)典實(shí)驗(yàn)——基本能力的訓(xùn)練
醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)技術(shù)是醫(yī)學(xué)生進(jìn)入實(shí)踐操作的啟蒙環(huán)節(jié),其動(dòng)手能力的培養(yǎng)及操作是否規(guī)范都與將來的臨床和科研密切相關(guān)。因此,筆者認(rèn)為首先要把各領(lǐng)域的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,讓學(xué)生在驗(yàn)證理論課所學(xué)知識(shí)的同時(shí),掌握氣管插管、頸總動(dòng)脈插管、離體標(biāo)本的制備、神經(jīng)的分離等機(jī)能實(shí)驗(yàn)的基本操作技術(shù),并教導(dǎo)學(xué)生要以科學(xué)的態(tài)度對(duì)待每次實(shí)驗(yàn)。通過這種形式,學(xué)生不僅在短時(shí)間內(nèi)掌握了基本操作、基本方法、基本技能,還利用了已學(xué)過的理論知識(shí),為以后開展的綜合性、探索性實(shí)驗(yàn)打下了基礎(chǔ)。
2.2 綜合實(shí)驗(yàn)——綜合能力提高
綜合性實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及課程的綜合知識(shí)或者與本學(xué)科相關(guān)的其他學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn),也就是把多種基本的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)手段有機(jī)地綜合到某一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,達(dá)到完整的、綜合的實(shí)驗(yàn)?zāi)康腫6]。在機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,綜合性實(shí)驗(yàn)是一個(gè)不可或缺的環(huán)節(jié),例如,“體液因素及藥物對(duì)離體心臟活動(dòng)的影響”就是一個(gè)典型的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,學(xué)生在已經(jīng)掌握了蛙類實(shí)驗(yàn)基本操作技能的基礎(chǔ)上來做這一實(shí)驗(yàn)并綜合運(yùn)用藥理學(xué)、生理學(xué)的知識(shí)來分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,不僅強(qiáng)化了理論知識(shí),達(dá)到了融會(huì)貫通的目的,而且還實(shí)現(xiàn)了培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的預(yù)期目標(biāo)。作為實(shí)驗(yàn)教師,要在綜合性實(shí)驗(yàn)特別是跨學(xué)科的綜合性實(shí)驗(yàn)的設(shè)置方面下工夫,在增加數(shù)量的同時(shí)保證質(zhì)量,全方位鍛煉學(xué)生的綜合能力。
2.3 探索實(shí)驗(yàn)——科研能力的提升
探索性實(shí)驗(yàn)在機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)中能體現(xiàn)學(xué)生的主體能動(dòng)性和創(chuàng)新性,在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)思維方法與嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度等方面都發(fā)揮著重要作用[7],因此增加探索性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)該是機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)。在以往的教學(xué)實(shí)踐中,筆者發(fā)現(xiàn)探索性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)在培養(yǎng)學(xué)生能力的同時(shí),也面臨了諸多的困難,歸納起來主要有兩點(diǎn):首先是實(shí)驗(yàn)實(shí)施規(guī)模較大,項(xiàng)目涉及范圍廣,給帶教及實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備造成了一定的壓力。探索性實(shí)驗(yàn)需要講授、討論、實(shí)踐等多個(gè)環(huán)節(jié)的有機(jī)結(jié)合才能完成,這就要求帶課教師在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行之前要先指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的可行性進(jìn)行論證,而實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員要根據(jù)設(shè)計(jì)方案逐一準(zhǔn)備試劑、材料和儀器設(shè)備等實(shí)驗(yàn)用品,教學(xué)工作量很大,但有些院校并沒有在政策上體現(xiàn)多勞多得,這在一定程度上影響了教師及技術(shù)人員的積極性。其次是實(shí)驗(yàn)條件及學(xué)時(shí)數(shù),一定程度上限制了探索性實(shí)驗(yàn)的發(fā)展。目前,我校機(jī)能實(shí)驗(yàn)室的硬件設(shè)施雖在一定程度上得到了發(fā)展和完善,但其擁有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備也僅限于大綱規(guī)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,這就使得學(xué)生的一些創(chuàng)新性強(qiáng)且有較大臨床意義的設(shè)計(jì)方案無法施行,不得已改成現(xiàn)有條件允許的設(shè)計(jì)方案。另外,探索性實(shí)驗(yàn)存在許多不確定因素,應(yīng)該允許失敗和重復(fù),但由于受到學(xué)時(shí)數(shù)的限制,致使學(xué)生無法再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)而最終以失敗告終。這些實(shí)際情況都在一定程度上打擊了學(xué)生的積極性,也使探索性實(shí)驗(yàn)無法達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生探索精神的目的。面對(duì)這些困難和問題,筆者認(rèn)為,實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該在轉(zhuǎn)變教育思想和教學(xué)理念的同時(shí),引入激勵(lì)機(jī)制和競(jìng)爭機(jī)制。一方面,給予實(shí)驗(yàn)教師及技術(shù)人員政策的支持和獎(jiǎng)勵(lì),調(diào)動(dòng)教師的積極性,讓越來越多的教師加入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的隊(duì)伍中來;另一方面,在學(xué)生中成立科研小組,引入競(jìng)爭機(jī)制,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,促進(jìn)學(xué)生間的平衡發(fā)展。此外,學(xué)校還應(yīng)支持實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展,加大投入以保障探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。
3 加強(qiáng)人才培養(yǎng),穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍
硬件和軟件是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的兩個(gè)方面,在一定程度上,軟件建設(shè)難于硬件建設(shè),因?yàn)橛布ㄔO(shè)可以在短時(shí)間內(nèi)解決,而軟件建設(shè)則要循序漸進(jìn),日積月累。搞好實(shí)驗(yàn)室管理、提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的首要任務(wù)就是建設(shè)一支結(jié)構(gòu)合理、高素質(zhì)、穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。
3.1 解放思想,轉(zhuǎn)變觀念
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是富有活力和創(chuàng)造激情的教學(xué),但我國高校傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理體制確不夠完善,造成了實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員地位較低,工作缺少榮譽(yù)感,以致出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室?guī)熧Y不穩(wěn)定的情況。有的理論課教師往往把實(shí)驗(yàn)課當(dāng)作是理論課的附設(shè),上課精力投入不足,很少指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作,這樣就形成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)不重要,要求低,實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員低人一等的觀念和環(huán)境。因此,要搞好實(shí)驗(yàn)室工作,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室管理體制的改革,首先要解放思想,轉(zhuǎn)變觀念。實(shí)驗(yàn)室是高校教學(xué)、科研和社會(huì)服務(wù)的前沿陣地,而實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員是實(shí)驗(yàn)室工作的中堅(jiān)力量。作為實(shí)驗(yàn)人員,應(yīng)樹立自信心和全心全意為教學(xué)、科研服務(wù)的思想,積極獻(xiàn)身于實(shí)驗(yàn)室工作。作為學(xué)校,也應(yīng)該加大宣傳力度,重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室工作,明確實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的作用,提升其地位并得到大家的認(rèn)同。
3.2 更新知識(shí),提高素質(zhì)
現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)室,一是靠科學(xué)管理,二是靠提升實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的文化和業(yè)務(wù)素質(zhì),管理是方法,實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員文化和業(yè)務(wù)素質(zhì)的高低是關(guān)鍵。一名優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員,不僅要具有高度的責(zé)任心和豐厚的理論底蘊(yùn),還要掌握廣泛的現(xiàn)代科學(xué)儀器知識(shí)和嫻熟的動(dòng)手操作能力,要經(jīng)過比較全面的培訓(xùn)。因此,努力學(xué)習(xí)并不斷補(bǔ)充新知識(shí),熟練掌握實(shí)驗(yàn)技能,是每一位實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員應(yīng)該具有的業(yè)務(wù)素質(zhì)。筆者認(rèn)為,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的作用,為其提供更多的學(xué)習(xí)深造機(jī)會(huì),使人才素質(zhì)得到真正的提高和發(fā)展。實(shí)驗(yàn)室也可根據(jù)具體情況,構(gòu)建知識(shí)、能力、素質(zhì)三位一體的新型人才培養(yǎng)模式,定向培養(yǎng),區(qū)別對(duì)待,在抓好基礎(chǔ)及專業(yè)理論培養(yǎng)的同時(shí),重點(diǎn)抓實(shí)驗(yàn)技術(shù)及維修管理技能,從而將我們的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員培養(yǎng)成基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高的一專多能型人才。此外,實(shí)驗(yàn)室應(yīng)積極落實(shí)青年教師導(dǎo)師制,強(qiáng)調(diào)對(duì)新引進(jìn)的青年教師的培養(yǎng),充分發(fā)揮高水平教師的傳、幫、帶作用,并為青年教師創(chuàng)造更多的培訓(xùn)機(jī)會(huì),以使其能盡快承擔(dān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù),成為促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的重點(diǎn)力量。
3.3 穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍
長期以來,由于實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員不受學(xué)校的重視,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室?guī)熧Y隊(duì)伍不穩(wěn)定的情況,很多人不愿從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作,一有機(jī)會(huì)就往教師隊(duì)伍靠,這種情況在青年教師中尤為突出,在一定程度上制約了實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的發(fā)展。面對(duì)這些情況,筆者認(rèn)為,學(xué)校、二級(jí)學(xué)院乃至實(shí)驗(yàn)室應(yīng)制定相關(guān)的政策,在大力引進(jìn)師資的同時(shí)要穩(wěn)定現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍,留住人才,用好人才,主要表現(xiàn)在三個(gè)方面:第一,事業(yè)留人。學(xué)校應(yīng)加強(qiáng)教學(xué)科研設(shè)施的建設(shè),在項(xiàng)目申請(qǐng)上向?qū)嶒?yàn)人員適當(dāng)傾斜,讓實(shí)驗(yàn)人員的科研能力有充分的發(fā)揮空間。第二,待遇留人。學(xué)校應(yīng)在職稱、津貼、進(jìn)修等多個(gè)方面給予政策傾斜,為實(shí)驗(yàn)人員解決后顧之憂,從而在穩(wěn)定現(xiàn)有技術(shù)人員的同時(shí),吸收更多的新鮮血液,使實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍更具生命力。第三,感情留人,在實(shí)際工作中要對(duì)實(shí)驗(yàn)人員給予充分的信任和尊重,對(duì)其工作和生活要關(guān)心和支持,對(duì)其成績要給予肯定和鼓勵(lì),對(duì)其有益的意見和建議要給予重視和采納。同時(shí),要努力在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)樹立濃厚的學(xué)術(shù)風(fēng)氣,開展各種形式的學(xué)術(shù)活動(dòng),不斷拓寬學(xué)術(shù)氛圍,使實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員在平等、活躍的學(xué)術(shù)環(huán)境中快樂地工作。
4 結(jié)語
醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)的發(fā)展和機(jī)能實(shí)驗(yàn)室的建立是醫(yī)學(xué)教育目的再認(rèn)識(shí)的結(jié)果,也是醫(yī)學(xué)教育改革的必然趨勢(shì)。我們會(huì)在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的基礎(chǔ)上不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,為培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展的高素質(zhì)的醫(yī)學(xué)人才而努力。
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為了培養(yǎng)適應(yīng)21世紀(jì)需要的醫(yī)學(xué)人才,1995年9月原 中山醫(yī)科大學(xué)以世界銀行貸款支持的高等教育發(fā)展項(xiàng)目的 實(shí)施為契機(jī),在國內(nèi)率先對(duì)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理 體制進(jìn)行改革,撤銷了各教研室所屬的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室,組 建成實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,中心下設(shè)4個(gè)實(shí)驗(yàn)室:化學(xué)、生物化學(xué)實(shí) 驗(yàn)室,形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)生理科學(xué)實(shí)驗(yàn)室和綜合實(shí)驗(yàn)室。 承擔(dān)我校臨床醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、法醫(yī)學(xué)、口腔醫(yī)學(xué)、視光學(xué)、醫(yī) 學(xué)影像學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、護(hù)理學(xué)、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)等本科專業(yè)、七年制臨 床醫(yī)學(xué)專業(yè)、研究生、成人教育本科班、專科班絕大部分的 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。2001年10月中山大學(xué)與中山醫(yī) 科大學(xué)合校以后,新的中山大學(xué)決心以“高起點(diǎn)、高水平、高 效益”的標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建校級(jí)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。根據(jù)學(xué)科 課程的特點(diǎn),在資源共享的理念的指導(dǎo)下,對(duì)原有的基礎(chǔ)醫(yī) 學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了優(yōu)化整合,重新組建了中山醫(yī)學(xué)院教學(xué) 中心實(shí)驗(yàn)室,包括分子醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室(適宜課程為生物化學(xué)、 免疫學(xué)、遺傳學(xué))形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)室(適宜課程為組織胚胎學(xué)、 病理學(xué)、生物學(xué))病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室(適宜課程為寄生蟲 學(xué)、微生物學(xué))實(shí)驗(yàn)生理科學(xué)實(shí)驗(yàn)室(適宜課程為藥理學(xué)、 生理學(xué)、病理生理學(xué))人體解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)用化學(xué)實(shí)驗(yàn) 室。在學(xué)校和學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)與支持下,通過多年的建設(shè)和 “ 985專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)”資金的投入,實(shí)驗(yàn)室增添了一大批先 進(jìn)的教學(xué)儀器設(shè)備,加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段,改善了教學(xué)環(huán)境, 提高了實(shí)驗(yàn)技術(shù)水平,為培養(yǎng)適應(yīng)新世紀(jì)國家建設(shè)與社會(huì) 發(fā)展需要的、具有國際競(jìng)爭能力的高素質(zhì)創(chuàng)新實(shí)踐性醫(yī)學(xué) 人才創(chuàng)造了條件,提供了良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)技術(shù)平臺(tái)。基礎(chǔ)醫(yī) 學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理體制的改革已經(jīng)取得明顯成效,先后獲 得衛(wèi)生部、教育部及廣東省高等教育廳和學(xué)校多項(xiàng)教改課 題資助,取得了一批有示范推廣意義的成果,獲得了國家級(jí) 優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎(jiǎng)1項(xiàng),廣東省優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎(jiǎng)3 項(xiàng),現(xiàn)已發(fā)展成為在國內(nèi)有重要影響的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 單位之一。2005年3月,中山大學(xué)正式成立中山大學(xué)基礎(chǔ)一,還被評(píng)為廣東省首批高等教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。
1 明確提出基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念與改革思
路實(shí)驗(yàn)室是高等學(xué)校進(jìn)行教學(xué)和科研的重要場(chǎng)所,是學(xué) 校教學(xué)和科研水平的重要標(biāo)志,對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量和科研水 平產(chǎn)生影響。為鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員和實(shí)驗(yàn) 管理人員進(jìn)行科技研究和革新,學(xué)校制訂了一系列相關(guān)政 策來正確評(píng)價(jià)他們做出的貢獻(xiàn),調(diào)動(dòng)他們的積極性和創(chuàng)造 性,積極為實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究工作提供良好的技術(shù)服務(wù)和 條件保障。
中山大學(xué)將實(shí)驗(yàn)教學(xué)置于與理論教學(xué)同等重要的地 位,實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究和改革(包括綜合性 和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的建立)由設(shè)備與實(shí)驗(yàn)室管理處負(fù)責(zé)。 學(xué)校擬建立以學(xué)校為主導(dǎo)的校級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心和以學(xué)科專 業(yè)為主的功能實(shí)驗(yàn)室,搭建文、理、醫(yī)基礎(chǔ)教學(xué)大平臺(tái)。現(xiàn)已 撤銷了學(xué)校原有的90多個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室,建立了 3個(gè)校級(jí)實(shí) 驗(yàn)教學(xué)中心和學(xué)院管 理的 9個(gè)實(shí)驗(yàn)中心 及專業(yè)實(shí)驗(yàn)室 建立 了集教學(xué)、科研于一體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改 革提供了條件。
學(xué)校將對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心在管理體制、運(yùn)行機(jī)制、實(shí)驗(yàn)人 員隊(duì)伍建設(shè)和設(shè)備管理等方面進(jìn)行新的探討。由各學(xué)院提 出實(shí)驗(yàn)室建設(shè)需求,并負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)教學(xué),由設(shè)備與實(shí)驗(yàn)室管理 處統(tǒng)籌規(guī)劃,實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心提供條件保障,分工合作;以實(shí) 驗(yàn)教學(xué)改革帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),建立一體化、多層次、開放式 的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,由驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄啃浴⒀芯?性、綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué),為創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供平臺(tái),培養(yǎng)實(shí) 踐和動(dòng)手能力強(qiáng)的高素質(zhì)人才。在實(shí)驗(yàn)人員隊(duì)伍建設(shè)方 面,實(shí)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員和管理人員分開,培養(yǎng)管理專門化隊(duì) 伍,人員定編、定崗、定員,實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員實(shí)行統(tǒng)一管理、管用 分離、開放共用、專管共用的機(jī)制,并逐步提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)人 員的素質(zhì)。
中山大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心屬于校級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中 心建制,由學(xué)校委托基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院進(jìn)行管理,實(shí)行校、院二級(jí) 管理。實(shí)驗(yàn)中心的管理理念是:以教學(xué)為中心,以服務(wù)為 目標(biāo),以管理出效益,以培訓(xùn)為基礎(chǔ)。做到五個(gè)“一流”,即 一流管理理念、一流人才隊(duì)伍、一流服務(wù)意識(shí)、一流條件保 障和一流教學(xué)質(zhì)量。
我們將建立一個(gè)為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)的大平臺(tái), 實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源有效共享、實(shí)驗(yàn)室的開放和創(chuàng)新,保證全校基 礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的順利落實(shí)和完成,為我 校培養(yǎng)創(chuàng)新性和研究性醫(yī)學(xué) 人才 提供條 件和 服務(wù) 在 2 年 ~ 3年內(nèi)爭取建設(shè)成為國家實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。
2 構(gòu)建有特色的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系
2.1基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的背景
目前,國內(nèi)外醫(yī)學(xué)教育主要有如下三種教學(xué)模式:以器 官系統(tǒng)為中心的教學(xué)模式,以問題為基礎(chǔ)的教學(xué)模式和以 學(xué)科為中心的教學(xué)模式。我國當(dāng)前大多數(shù)院校的醫(yī)學(xué)教學(xué) 模式屬于第三種,這種模式存在的主要問題有:①每門課程 都有對(duì)應(yīng)的獨(dú)立的教研室,每個(gè)教研室都有自己的學(xué)生實(shí) 驗(yàn)室,由各教研室負(fù)責(zé)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)驗(yàn)課從屬于理論 課教學(xué),以驗(yàn)證課堂教學(xué)理論為主要目的。而隨著醫(yī)學(xué)的 發(fā)展,理論教學(xué)內(nèi)容越來越深入,實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容已經(jīng)越來越不 現(xiàn)“機(jī)體從徤康到病死,’這一整體性,但以學(xué)科為中心的教 學(xué)模式使人體系統(tǒng)知識(shí)被人為分成的諸多學(xué)科所分割。因 此,淡化學(xué)科界限、整合課程內(nèi)容是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)改革的一 項(xiàng)重要課題。③醫(yī)學(xué)教育應(yīng)該重新認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位和 重要性。隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展和醫(yī)學(xué)模式由“生物醫(yī)學(xué)模 式,’向“生物一心理一社會(huì)醫(yī)學(xué)模式,’的轉(zhuǎn)變,高等醫(yī)學(xué)教育 的目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)造型人才。醫(yī)學(xué)教學(xué)的實(shí)踐 性很強(qiáng),實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)課教學(xué) 不僅傳授“系統(tǒng)性,“整體性,’的醫(yī)學(xué)知識(shí),更應(yīng)該成為培養(yǎng) 學(xué)生創(chuàng)新能力的重要場(chǎng)所,要在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué) 生的科研能力。
2.2構(gòu)建有特色的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系
基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是構(gòu)成高等學(xué)校課程教學(xué)的重要組 成部分。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心按照新世紀(jì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展對(duì) 高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的需要,將實(shí)驗(yàn)教學(xué)同理論教學(xué)緊密結(jié) 合,科學(xué)地設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,并注重先進(jìn)性、開放性和科研成果 的轉(zhuǎn)化,形成適應(yīng)學(xué)科特點(diǎn)的、系統(tǒng)的、科學(xué)的、完整的課程 體系,自行研制開發(fā)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)軟件,開展具有自身特 色的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué),探索實(shí)施開放式實(shí)驗(yàn)教 學(xué)。1]全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)作風(fēng),實(shí)驗(yàn)技能以及綜合分析、 發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力,使學(xué)生具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
2.3構(gòu)建有特色的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系本中心
開設(shè)的各門實(shí)驗(yàn)課程均包括基本實(shí)驗(yàn)、提高型 實(shí)驗(yàn)(綜合性、設(shè)計(jì)性、應(yīng)用性等實(shí)驗(yàn))和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn), 其中提高型、研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)在全部實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中占有 一定的比例。中心實(shí)行開放式教學(xué),實(shí)驗(yàn)室提供選題(含必 修、選修)學(xué)生可以自帶題目,中心為學(xué)生提供技術(shù)指導(dǎo)等 全方位服務(wù)。中心承擔(dān)的實(shí)驗(yàn)課程主要有:分子病原生物學(xué) (病原體形態(tài)與病原學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)、病原體的免疫學(xué)檢測(cè)試 驗(yàn)、病原體的分子生物學(xué)檢測(cè)試驗(yàn)、病原生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)、開 放性實(shí)驗(yàn))生命化學(xué)基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn),分子醫(yī)學(xué)技能、實(shí)驗(yàn)生 理科學(xué)、人體解剖學(xué)(含斷層解剖學(xué)和局部解剖學(xué))組織學(xué) 與細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn),病理學(xué)實(shí)驗(yàn)。
分子病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)時(shí)數(shù)為98學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)項(xiàng) 目35個(gè)。其中,基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)10個(gè),技能熟練實(shí)驗(yàn)9個(gè),綜合性 實(shí)驗(yàn)11個(gè),綜合與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)5個(gè)。此外,還有21個(gè)探索性 實(shí)驗(yàn),供學(xué)生課余科研小組及七年制醫(yī)學(xué)生選修。學(xué)生也可 以在課余時(shí)間自選課題進(jìn)行研究,每個(gè)課題在一個(gè)學(xué)期內(nèi) 完成。生命化學(xué)基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)是將原來的醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)實(shí) 驗(yàn)和醫(yī)用有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容優(yōu)化重組而成,實(shí)驗(yàn)項(xiàng) 目總數(shù)19個(gè),共57學(xué)時(shí),其中基本技能實(shí)驗(yàn)14個(gè)占42學(xué) 時(shí),探索性實(shí)驗(yàn)5個(gè)占15學(xué)時(shí)。分子醫(yī)學(xué)技能教學(xué)時(shí)數(shù)為 150學(xué)時(shí),其中基本技能實(shí)驗(yàn)42個(gè)占75學(xué)時(shí),探索性實(shí)驗(yàn) 29個(gè)占75學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)生理科學(xué)總時(shí)數(shù)為72學(xué)時(shí),教學(xué)按 照三個(gè)階段進(jìn)行,即基本知識(shí)、基本技能實(shí)驗(yàn)12學(xué)時(shí),綜合 性實(shí)驗(yàn)40學(xué)時(shí),探索性實(shí)驗(yàn)20學(xué)時(shí)。人體解剖學(xué)總學(xué)時(shí)數(shù) 為126學(xué)時(shí),其中基本知識(shí)、基本技能實(shí)驗(yàn)100學(xué)時(shí),綜合性 實(shí)驗(yàn)20學(xué)時(shí),探索性實(shí)驗(yàn)6學(xué)時(shí)。組織學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)實(shí) 驗(yàn)總學(xué)時(shí)數(shù)為85學(xué)時(shí),其中基本知識(shí)、基本技能實(shí)驗(yàn)60學(xué) 時(shí),綜合性實(shí)驗(yàn)15學(xué)時(shí),探索性實(shí)驗(yàn)10學(xué)時(shí)。病理學(xué)實(shí)驗(yàn) 總學(xué)時(shí)數(shù)為65學(xué)時(shí),其中基本知識(shí)、基本技能實(shí)驗(yàn)40學(xué)時(shí),3實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研、臨床等實(shí)際應(yīng)用密切結(jié)合3 1人體解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)室人體解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)室在全國率先提出并實(shí)施“系統(tǒng)解 剖一局部解剖相結(jié)合的解剖學(xué)教學(xué)新模式”這一教學(xué)模式 符合當(dāng)前醫(yī)學(xué)教育課程改革的綜合、精簡、聯(lián)系臨床的整體 趨勢(shì),減少了如肌肉、血管、神經(jīng)等知識(shí)內(nèi)容的大量重復(fù),并 在整體上保持系統(tǒng)解剖一局部解剖一中樞神經(jīng)系統(tǒng)解剖的 循環(huán)教學(xué)方式,有機(jī)地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的局部解剖學(xué)和系統(tǒng)解 剖學(xué)相分離的教學(xué)模式的缺陷;該模式增加了學(xué)生解剖操 作的時(shí)間,使學(xué)生動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)增多,“讓學(xué)生從解剖實(shí) 踐中學(xué)習(xí)解剖知識(shí)”從而充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)人體解剖學(xué) 的積極性,提高了學(xué)生動(dòng)手操作的能力與觀察和分析問題 的能力。教師能夠在一個(gè)學(xué)期內(nèi)完成該課程的教學(xué),因而 有較多時(shí)間從事科研和教學(xué)研究,有利于教學(xué)與科研相結(jié) 合和教學(xué)內(nèi)容的改革。這種新的教學(xué)模式的建立帶動(dòng)了人 體解剖學(xué)課程的建設(shè),促進(jìn)了本門課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法 和考試等方面的改革。該教研室還安排臨床手術(shù)科室教師 參加人體解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),從而促進(jìn)了基礎(chǔ)與臨床的雙向 滲透,促進(jìn)了人體解剖學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)的密切聯(lián)系,使實(shí)驗(yàn)教 學(xué)生動(dòng)活潑,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)人體解剖學(xué)的興趣。教研室 還采用諸如討論式教學(xué)、教師指導(dǎo)下的學(xué)生自導(dǎo)學(xué)習(xí),安排 學(xué)生參加暑期科研活動(dòng)(simmersiudent)等多種方式,引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)人體解剖學(xué),以培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)獲取知 識(shí)及動(dòng)手操作的能力。2'5J3 2形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)室形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)的生物學(xué)、組織胚胎學(xué)和病理解剖 學(xué)都是通過顯微鏡來觀察正常的或病理的細(xì)胞和組織的形 態(tài),在授課內(nèi)容上互有關(guān)聯(lián)又有重復(fù)。實(shí)驗(yàn)室擬把部分教 學(xué)內(nèi)容統(tǒng)一歸由某一學(xué)科重點(diǎn)講授,這樣既可以減少課程 間的重復(fù),節(jié)省學(xué)時(shí),又可以保持課程的系統(tǒng)性。因此,要求 各學(xué)科教師不僅要精通本學(xué)科的知識(shí),而且對(duì)其他學(xué)科的 知識(shí)也要有相當(dāng)?shù)牧私狻_@樣在授課時(shí)才能將3門課程內(nèi) 容融會(huì)貫通,避免不必要的重復(fù),有利于增加授課的趣味性 和實(shí)用性。組織3個(gè)學(xué)科的教師相互聽課,促進(jìn)相互了解, 優(yōu)化3門課程之間的組合,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容上也可以適當(dāng)交 叉滲透。例如,在學(xué)習(xí)正常組織顯微結(jié)構(gòu)時(shí),也讓學(xué)生觀看 一些病理切片,讓學(xué)生開闊視野、活躍思維,并調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué) 習(xí)組織胚胎學(xué)的積極性。
3.3機(jī)能實(shí)驗(yàn)室機(jī)能實(shí)驗(yàn)室
把生理學(xué)、病理生理學(xué)與藥理學(xué)3門實(shí)驗(yàn)課 程有機(jī)地重組成一門“實(shí)驗(yàn)生理科學(xué)”獨(dú)立開課,獨(dú)立考 核,不與理論教學(xué)同步進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)生理科學(xué)教學(xué)打破過去 以教師為中心、以教室為中心、以書本為中心的教學(xué)模式, 樹立教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用與學(xué)生在教學(xué)中的主體地 位,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與,促進(jìn)師生雙向交流,促進(jìn)個(gè)性化教 學(xué),從而對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)起到了極大的促進(jìn)作用。 該研究于2001年獲得國家級(jí)優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎(jiǎng)及廣東省 優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。從2000年起,該教研室還啟動(dòng)了 “高等醫(yī)學(xué)教育機(jī)能學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)深化改革的研究”計(jì)劃, 該研究已在教育部“高等醫(yī)藥教育世行貸款教改項(xiàng)目”中 立項(xiàng)并獲得資助,該研究把“實(shí)驗(yàn)生理科學(xué)”的教改引向深 科學(xué)教程》該教材已被教育部評(píng)為高等教育“面向21世紀(jì) 課程教材”。該教研室還引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),創(chuàng)建成功先進(jìn) 的、多功能的網(wǎng)絡(luò)化機(jī)能教學(xué)實(shí)驗(yàn)室,把實(shí)驗(yàn)技術(shù)水平推上 一個(gè)新的臺(tái)階,在全國居于領(lǐng)先地位。[6J實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)手 段現(xiàn)代化,促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提高;積極開展多媒體 教學(xué)與遠(yuǎn)程教學(xué),進(jìn)一步改進(jìn)了教學(xué)方法,推行創(chuàng)新教育,對(duì) 探索性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施與管理做了進(jìn)一步的探索,并積累了寶 貴的經(jīng)驗(yàn)。教研室還進(jìn)一步完善了學(xué)生成績?cè)u(píng)價(jià)體系;成功 地舉辦了國家級(jí)繼續(xù)教育項(xiàng)目“網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)建與應(yīng) 用講習(xí)班”。機(jī)能學(xué)科的教改大大促進(jìn)了學(xué)生綜合素質(zhì)、開 拓創(chuàng)新精神與各方面能力的提高。
3.4病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室
病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室將原有的醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)和人 體寄生蟲學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容優(yōu)化、創(chuàng)新、重組成為病原生物學(xué)實(shí) 驗(yàn)課。病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課將保留部分基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,如病原 的形態(tài)學(xué),使之與臨床應(yīng)用相結(jié)合,構(gòu)成病原體形態(tài)與病原 學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系列。該課程還將把免疫學(xué)、生物化學(xué)及分子生 物學(xué)的臨床診斷新技術(shù)引用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,開設(shè)病原體免 疫學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)和分子生物學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系列。增設(shè)一些綜合 性的病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn),并在綜合性實(shí)驗(yàn)中設(shè)置病例討論,使 學(xué)生能夠早期接觸臨床。此外,還增加了探索性實(shí)驗(yàn),供學(xué) 生課余科研小組和七年制醫(yī)學(xué)生選做,鼓勵(lì)學(xué)生自選課題 做實(shí)驗(yàn)。Iq全面開展計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué),使圖像逼真、生動(dòng)、 重點(diǎn)突出,學(xué)生易于掌握。
3.5分子醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室
分子醫(yī)學(xué)目前正沿著基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、高技術(shù)開發(fā) 的模式不斷深入發(fā)展,逐漸滲入生物學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué) 等各個(gè)領(lǐng)域,并形成多分支學(xué)科和交叉學(xué)科,而各學(xué)科與分 子醫(yī)學(xué)的有機(jī)結(jié)合,又產(chǎn)生了一大批新的學(xué)科增長點(diǎn)和研 究成果。目前,學(xué)科的相互滲透、融合是現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的必 然趨勢(shì)。免疫學(xué)、遺傳學(xué)及生物化學(xué)相互融合的趨勢(shì)正在形 成,一門嶄新的學(xué)科——分子醫(yī)學(xué)正呼之欲出。將免疫學(xué)、 遺傳學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)合為一門學(xué)科——分子醫(yī) 學(xué),并在此基礎(chǔ)上開設(shè)高級(jí)實(shí)驗(yàn)課程,不但順應(yīng)了現(xiàn)代醫(yī)學(xué) 的發(fā)展趨勢(shì),有利于培養(yǎng)掌握現(xiàn)代醫(yī)學(xué)尖端技術(shù)的高級(jí)醫(yī) 學(xué)人才,而且課程優(yōu)化重組也有利于儀器設(shè)備的優(yōu)化共享 提高儀器設(shè)備的利用率,避免重復(fù)建設(shè),有利于學(xué)科之間的 合作互利。該門實(shí)驗(yàn)課程將原有的免疫學(xué)、生物化學(xué)、遺傳 學(xué)3門實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化與整合,刪除陳舊的或重復(fù)開設(shè) 的實(shí)驗(yàn),增加綜合性實(shí)驗(yàn),設(shè)置創(chuàng)新性、探索性實(shí)驗(yàn),使學(xué)生 能夠盡早熟悉診斷疾病的各種實(shí)驗(yàn)室方法以及重大疾病的 分子診斷方法。開放實(shí)驗(yàn)室,為學(xué)生自行設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)提 供條件,有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及創(chuàng)造能力,達(dá)到全面 提高學(xué)生整體素質(zhì)的目的。
4 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段
4.1根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)建立以學(xué)生為中心、以學(xué)生自我訓(xùn)練為 主的教學(xué)模式
實(shí)驗(yàn)中心開展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)從學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律和實(shí)際水 平出發(fā),實(shí)驗(yàn)安排由淺入深、由簡單到綜合,并能充分調(diào)動(dòng)學(xué) 生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)掌握了基本實(shí)驗(yàn)操作 方法,能夠正確地使用儀器設(shè)備,準(zhǔn)確地采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。使觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并進(jìn)行分析判斷、邏輯處理、做出結(jié)論的能 力;正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(選擇實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)條件、儀器和試劑 等)并通過查閱手冊(cè)、工具書及其他信息源獲得信息以解 決實(shí)際問題的能力。注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度, 百折不撓的工作作風(fēng),相互協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神,勇于開拓的創(chuàng) 新意識(shí)。
4.2運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)及先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段,促進(jìn)虛擬、仿 真實(shí)驗(yàn)與實(shí)際實(shí)驗(yàn)相結(jié)合
本中心充分利用網(wǎng)絡(luò),使用計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件 和多媒體教學(xué)課件,推廣運(yùn)用虛擬、仿真等實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段。 中心承擔(dān)的各門實(shí)驗(yàn)課程均在教學(xué)中充分運(yùn)用現(xiàn)代教育技 術(shù),各實(shí)驗(yàn)室均有多媒體設(shè)備,形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)室有3間數(shù)碼互 動(dòng)(mctiq實(shí)驗(yàn)室,中心建有網(wǎng)站,初步實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上教學(xué)和學(xué) 習(xí)。中心實(shí)行開放式教學(xué),教學(xué)中全面運(yùn)用計(jì)算機(jī)多媒體 教學(xué),并采用多種實(shí)驗(yàn)技術(shù)和教學(xué)方法。中心計(jì)劃內(nèi)的教學(xué)任務(wù)服從教學(xué)計(jì)劃的安排,實(shí)驗(yàn)室 每天開放時(shí)間不少于10小時(shí),有的實(shí)驗(yàn)可以實(shí)行階段性全 時(shí)開放或預(yù)約開放。這些教改措施大大促進(jìn)了學(xué)生綜合素 質(zhì)、開拓創(chuàng)新精神與各方面能力的提高。
4.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考試與考核改革
本中心實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考試與考核鼓勵(lì)創(chuàng)新,采取平時(shí)成 績同期末考試成績相結(jié)合的做法。平時(shí)成績以實(shí)驗(yàn)操作、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否準(zhǔn)確、規(guī)范為主要依據(jù)。對(duì)開展 探索性、研究性和綜合性實(shí)驗(yàn)的學(xué)生要求提交論文,為鼓勵(lì) 學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中有所創(chuàng)新,對(duì)于有創(chuàng)見的學(xué)生,成績從優(yōu)。實(shí) 驗(yàn)成績要登記、建檔。例如,人體解剖學(xué)改革實(shí)驗(yàn)課考核,采 取課堂評(píng)分與標(biāo)本考試相結(jié)合的方式,增加實(shí)驗(yàn)技能標(biāo)本 考試的比例,建立標(biāo)本試題庫等,使考試成為引導(dǎo)學(xué)生思 考、創(chuàng)造的“指揮棒”
5 重視實(shí)驗(yàn)教材建設(shè),豐富教學(xué)資源
實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心擬定了正式出版的與理論教學(xué)相結(jié)合的 自編實(shí)驗(yàn)教材和中長期編制實(shí)驗(yàn)教材的計(jì)劃,并對(duì)教材的 選用實(shí)行以下原則:各實(shí)驗(yàn)課均使用自編或引進(jìn)的高水平 教材;教材應(yīng)當(dāng)多樣化(包括立體化教材)并有廣闊的覆蓋 面和足夠的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(包括計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件和多 媒體教學(xué)課件)教材內(nèi)容應(yīng)當(dāng)反映課程內(nèi)容與體系改革以 及實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和研究的成果,既要體現(xiàn)基礎(chǔ)性又要具有 先進(jìn)性,既要體現(xiàn)學(xué)科內(nèi)涵、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的更新,又要有反映 新技術(shù)、新方法、新設(shè)備的現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)和手段;教材要符 合實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的要求,對(duì)不同專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)留有 充分的選擇余地;各類實(shí)驗(yàn)教材要在保證質(zhì)量的原則下充 分體現(xiàn)自身的特色。中心鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師在學(xué)校和設(shè)備 處課題資助下,與出版社合作編寫教材,目前已正式出版的 實(shí)驗(yàn)教材有《實(shí)驗(yàn)生理科學(xué)教程》等20余部。
關(guān)鍵詞:材料;本科;創(chuàng)新能力;實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):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(duì)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(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的新形勢(shì),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(tái),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(shí)、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(shí)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(shí)和技能,但對(duì)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(tái)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(tái)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(tái)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(jí)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(tái)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(tái)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(tái)件,承擔(dān)研究生培養(yǎng)和教師的科研任務(wù)。但科研平臺(tái)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(tái)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(duì)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(tái),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(tái)。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(tái),平臺(tái)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(tái)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(tái)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(tái)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)。
3.開展創(chuàng)業(yè),創(chuàng)新訓(xùn)練、競(jìng)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(tái)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(jìng)賽的平臺(tái)。利用平臺(tái)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(jí)、校級(jí)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(tái)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(tái)已經(jīng)聘請(qǐng)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(tái)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(duì)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(tái)運(yùn)行過程管理制度、平臺(tái)開放制度和質(zhì)量監(jiān)控評(píng)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(tái)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(tái)“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(duì)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(jìng)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(cè)部門的歡迎。利用教學(xué)科研一體化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)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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針對(duì)傳統(tǒng)光譜儀在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面存在的問題,設(shè)計(jì)了一種成本低、體積小的簡易光譜實(shí)驗(yàn)儀。該光譜實(shí)驗(yàn)儀可以探測(cè)340~1 000 nm光譜范圍內(nèi)的光。基于光敏三極管良好的光電特性和光譜特性,用中心波長不同的窄帶濾光片將入射光分光后分別照射到相應(yīng)的光敏三極管上。定量反映光照度的各光敏三極管所產(chǎn)生的光電流,經(jīng)電路轉(zhuǎn)換成電壓并放大后被計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集,利用相應(yīng)VB程序的處理,在程序界面上實(shí)時(shí)呈現(xiàn)光譜圖。通過探測(cè)鹵鎢燈的光譜,與傳統(tǒng)光譜儀探測(cè)的光譜圖相比較,觀察得到兩者光譜圖包絡(luò)基本一致,滿足了教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀的需求。
關(guān)鍵詞:
光譜; 光敏三極管; 窄帶濾光片
中圖分類號(hào): O 433.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: Adoi: 10.3969/j.issn.10055630.2013.05.018
引言
光譜儀[1]是將成分復(fù)雜的光分解為光譜線的科學(xué)儀器,由棱鏡或衍射光柵等構(gòu)成,利用光的色散、吸收、散射等現(xiàn)象得到與被分析物質(zhì)有關(guān)的光譜[2],從而對(duì)物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、測(cè)量。目前,光譜儀的種類繁多,有棱鏡光譜儀、光柵光譜儀和干涉光譜儀等等。通過光譜儀對(duì)光信息的抓取、以照相底片顯影或電腦化自動(dòng)顯示數(shù)值儀器的顯示和分析,從而測(cè)知物品中含有何種元素。光譜分析[3]方法作為一種重要的分析手段,在科研、生產(chǎn)、質(zhì)控等方面,都發(fā)揮著極大的作用。但是傳統(tǒng)的光譜儀存在著體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用環(huán)境受限、價(jià)格昂貴等不足。雖然目前已經(jīng)出現(xiàn)便攜式的微型光譜儀[4],如性能好、體積小、質(zhì)量輕、穩(wěn)定性強(qiáng)的光纖光譜儀[5],但是這種光譜儀價(jià)格仍十分昂貴。這些價(jià)格高昂的光學(xué)儀器[6]限制了廣大中小學(xué)生以及一些高等院校的學(xué)生對(duì)光譜的認(rèn)識(shí)和研究。目前,在中小學(xué)教育的課本中有很多涉及光學(xué)的知識(shí),為培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力及探索精神,課堂演示實(shí)驗(yàn)[7]是一種非常重要的教學(xué)手段,但由于儀器和時(shí)間等方面的限制,中小學(xué)生只能以考試為目的從課本上了解這些知識(shí)。同樣,一些相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生由于儀器數(shù)量有限而無法更好地進(jìn)行光譜實(shí)驗(yàn),這大大降低了學(xué)生對(duì)光學(xué)的興趣。對(duì)這些學(xué)生而言,他們并不需要分辨率高,技術(shù)高端的光譜實(shí)驗(yàn)儀。因此本文研究的是一種價(jià)格低廉,原理簡單,使用環(huán)境不受限,操作容易,便于攜帶的簡易光譜實(shí)驗(yàn)儀,且可以探測(cè)從近紫外到紅外范圍的光源光譜。這種實(shí)驗(yàn)儀不僅可以讓廣大中小學(xué)生在課堂上了解光譜圖,也同樣可以解決一些高等院校學(xué)生相關(guān)方面的光學(xué)實(shí)驗(yàn)。
1簡易光譜實(shí)驗(yàn)儀原理
本文采用窄帶濾光片、光敏三極管和簡單的電路制作簡易光譜實(shí)驗(yàn)儀,通過USB采集卡將數(shù)據(jù)采集到電腦上,經(jīng)電腦處理后呈現(xiàn)出光譜圖,簡易光譜實(shí)驗(yàn)儀工作原理如圖1所示。
窄帶濾光片是一種從復(fù)合光中分離出某一窄波段單色光的濾光片。復(fù)合光通過不同波長的窄帶濾光片后,得到不同波長的單色光。每片窄帶濾光片的半寬度不能重疊,否則影響每個(gè)波長的分辨率,且窄帶濾光片的帶寬越小越好,這樣可以增加濾光片數(shù)目,即可以分離出更多波長的單色光,增加了采集點(diǎn),提高了簡易光譜儀的精確度。
利用光敏三極管的光譜特性和光電特性[8]制成簡易電路,如圖2所示。通過窄帶濾光片得到的單色
電壓值U。通過多次測(cè)驗(yàn)得到光照度E和光敏三極管光電流ISS之間的關(guān)系,即可以通過計(jì)算電路得到光照度E和輸出電壓U的關(guān)系式。一般來說光敏三極管的光電特性曲線的線性度不如光敏二極管好,但是這里運(yùn)用了具有良好光譜特性和光電特性的光敏三極管。
復(fù)合光通過不同中心波長的窄帶濾光片,得到相應(yīng)波長的單色光照射到每個(gè)對(duì)應(yīng)的光敏三極管上。由于每種波長的單色光的光照度不一定相同,從而得到各自對(duì)應(yīng)的光電流,用電路將其轉(zhuǎn)換成電壓并放大。再用USB采集卡實(shí)時(shí)采集每個(gè)波長單色光所對(duì)應(yīng)電路得到的電壓值并送入計(jì)算機(jī)。將實(shí)驗(yàn)得到的每種波長單色光的光照度E和其對(duì)應(yīng)電路采集到的輸出電壓U的關(guān)系式,用VB編程寫入計(jì)算機(jī)。采集到的電壓經(jīng)過VB程序處理后,將相應(yīng)的波長和光照度顯示在程序界面上,并連接各點(diǎn)形成光譜圖。
2光敏三極管的光電特性及測(cè)試原理
鹵鎢燈發(fā)出的復(fù)合光經(jīng)過某種中心波長的窄帶濾光片后產(chǎn)生對(duì)應(yīng)波長的單色光,用照度計(jì)[10]測(cè)得此時(shí)該波長單色光的照度值,然后將放置的照度計(jì)換成檢測(cè)電路,得到對(duì)應(yīng)輸出電壓U,又U=ISS×RSS,從而得到光電流ISS。再調(diào)節(jié)變壓器,改變變壓器輸出電壓,即改變鹵鎢燈的光強(qiáng),從而改變了該種波長單色光的照度值,再次得到輸出電壓,重復(fù)多次。因?yàn)椴煌ㄩL的窄帶濾光片的透過率并不相同,且光敏三極管對(duì)不同波長光的靈敏度不同,光敏三極管的光譜特性如圖4所示。更換不同中心波長的窄帶濾光片,即從復(fù)合光中分離出相應(yīng)波長的單色光,重復(fù)上述過程,測(cè)得不同波長單色光的照度E與電壓值U的關(guān)系。如圖5所示為經(jīng)過415 nm、550 nm、610 nm、900 nm的窄帶濾光片處理后的對(duì)應(yīng)單色光的光照度和輸出電壓的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖。
由圖5可知經(jīng)過窄帶濾光片后產(chǎn)生的單色光的光照度E和其檢測(cè)電路的輸出電壓U成良好的線性關(guān)系,即光照度E和光敏三極管的光電流ISS之間呈良好的線性關(guān)系。從圖4可擬合得U=An×E+U暗,即ISS×RSS=An×E+I暗×RSS,其中An為該波長下光照度E和光電流ISS之間的關(guān)系系數(shù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合,得到每種波長光對(duì)應(yīng)的關(guān)系系數(shù)An,然后將相應(yīng)的關(guān)系式編入程序。因?yàn)檎瓗V光片的透過率并不是百分之百,再加上照度計(jì)本身的誤差,所以這里用照度計(jì)測(cè)得的光照度小于實(shí)際光照度,假設(shè)忽略照度計(jì)本身誤差,則測(cè)得的光照度等于實(shí)際光照度乘以窄帶濾光片透過率。實(shí)驗(yàn)時(shí),鹵鎢燈與窄帶濾光片的距離L、窄帶濾光片與光敏三極管和照度計(jì)感應(yīng)區(qū)的距離D以及光敏三極管和照度計(jì)的感光面積均保持不變,否則會(huì)增加誤差。
3簡易光譜實(shí)驗(yàn)儀的結(jié)構(gòu)及測(cè)試結(jié)果
簡易光譜實(shí)驗(yàn)儀的結(jié)構(gòu)如圖6所示。簡易光譜實(shí)驗(yàn)儀的主體為一個(gè)19 cm×15 cm×6 cm的不透光的長方體外殼,外殼一面鉆有9個(gè)直徑為10 mm的圓形孔,用于放置裝有窄帶濾光片的支撐架,在長方體外殼中放置制作好的電路板,電路板上的每個(gè)光敏三極管正對(duì)應(yīng)一個(gè)圓形孔,即每個(gè)光敏三極管上都有一種波長的窄帶濾光片,再在外殼一側(cè)開電源線孔和并行線孔,用于接電源和USB采集卡。
本實(shí)驗(yàn)裝置所采用的窄帶濾光片為365 nm、415 nm、490 nm、550 nm、610 nm、650 nm、780 nm、850 nm、940 nm,其直徑為20 mm,每片濾光片波峰的透過率均大于75%,如圖7所示為簡易光譜儀
4結(jié)論
基于光敏元器件和VB程序的簡易光譜實(shí)驗(yàn)儀不僅可以用于可見光的光譜觀測(cè),還能用于近紅外和近紫外光光譜的觀測(cè)。可以根據(jù)需要增加窄帶濾光片的數(shù)目,隨著窄帶濾光片帶寬的減小,濾光片的可增數(shù)目越多,從而提高儀器精確度。該簡易光譜儀具有結(jié)構(gòu)小巧、操作容易、價(jià)格低廉、原理簡單、使用環(huán)境不受限制等優(yōu)點(diǎn),可以直接帶入課堂向中小學(xué)生更直觀更省時(shí)的展示各種光源光譜圖,也解決了高等院校學(xué)生由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足而無法更好了解光譜的問題。在作為教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀方面有著極其廣泛的應(yīng)用前景。
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