【摘要】針對高校地質類實驗教學管理中存在的問題,對實驗教學管理方法進行探討,采取了一系列措施,利用“實踐教學管理系統”實現實驗課程編排合理化?智能化,實驗教學管理人員分工明確化?責任化,實驗室軟硬件配套化?先進化,實驗室開放規范化?最大化?這些措施的實施取得了良好的效果?
【關鍵詞】基礎地質;實驗教學管理;方法革新
地質學是一門理論性和實踐性很強的學科,必須要理論和實際相結合?地質實驗教學環節作為資源勘查工程專業教學的重要環節,目的是通過實驗使學生認識常見的礦物?巖石?古生物化石等,并學會各種不同標本的描述方法,能對常見標本進行系統的鑒定,是使學生理解和掌握專業理論知識?培養專業素質的關鍵環節[1]?
1 基礎地質實驗教學管理方面存在的問題
(1)通常理論課程的排布是學校教務部門經過與授課教師協調商討,并統一籌化之后的固定時間,而實驗教學課程就相對隨機,授課時間臨時安排?由于實驗室容量有限及分班級多次授課等因素的干擾,往往造成各實驗課程的時間沖突?地點多變等情況,導致實驗室管理人員的工作量增加?實驗室運行混亂,不能做到教學資源利用的最大化?合理化[2-3]?
(2)由于基礎實驗教學內容豐富,因此實驗安排較為分散,并且實驗涉及的儀器設備存在一定的共用性和交叉度,造成實驗室設備管理責任不明確,尤其對一些交叉使用的儀器設備的技術狀態掌握不全,甚至導致部分設備無人管理?在實驗教學課程的標本準備過程中通常也存在人員混亂?責任人不明確,難以實現準確化?高效化[4-5]?
(3)高?；A地質教學實驗室目前主體仍采用手標本?巖石薄片?掛圖等實物教學為主體的教學方式,實驗教學手段較為陳舊?教學模式落后,不能實現在線學習,并且示范性不夠?局限性很大,制約了我國高校實踐教學改革的健康發展?
(4)實驗室建設中仍存在儀器設備重復建設率高?配置不合理?部分儀器利用率低?設備維修周期長?實驗技術與管理標本補充不及時以及標本整理?歸檔?查詢極為繁復等現象[6-5]?
2 基礎地質實驗教學管理方法改革
2.1 實驗課程編排合理化?智能化
我校的基礎地質實驗教學目前涉及到普通地質學?造巖礦物學?巖漿巖與變質巖石學?沉積巖石學?構造地質學?高級礦物巖石學?巖心相分析等專業課程,課程數目多,實驗課表的編排需要考慮課程開設的學期?班級數?現有實驗室容量?任課教師的時間等多種因素?合理化?智能化的實驗課程安排是保障基礎地質實驗教學高效運作的關鍵?
利用計算機技術?網絡技術,依托校園網,我校構建了信息暢通的網絡環境,與北京中新天達科技有限公司共同設計并開發了“實踐教學管理系統”,該系統與本科生教務系統接駁,可以實現教學資源儲備和共享?實驗課選課?信息發布?作業提交和批改?論壇式實驗教學互動等功能,優化了資源配置,便于對實驗教室?儀器設備?巖石標本?實驗課程和項目?實驗教學人員?任課教師等進行統籌協調和管理?
基于該平臺,實驗教學管理人員首先建立實驗課程?項目?實驗教室等基礎數據庫,再根據學期開課任務建立本學期的實驗課程及項目列表,針對不同專業?年級和課程,采取不同的排選課方式,有直接排課方式?按項目開放選課方式,還有項目打包循環排選課方式?任課教師可以根據實驗室資源選定實驗授課時間,而學生根據自身情況相對自由選課,該平臺可及時記錄并反饋當前的選課情況和空余課容量,從而有效地協調師生之間?不同課程之間以及課程和實驗室資源之間的沖突,保障實驗室高效有序運行(見圖1)?
圖1 中國石油大學(北京)實踐教學管理系統功能模塊
2.2 實驗教學管理人員分工明確化?責任化
基礎地質教學實驗室通常主要包括礦物?巖石標本和顯微鏡實驗室,根據不同的課程需求,涉及到教學標本的制備?儀器設備的日常管理?實驗室安全衛生維護等工作,比較冗繁?為保證實驗教學工作有序運作,需要建立明確的針對實驗教學管理人員的責任分工和考核指標?
每學期伊始,根據開設課程的數量建立明確的?合理的實驗教學分工明細表并納入考核指標?一方面,盡可能地均化工作量,從根源上讓管理人員覺得平等,能夠熱愛本職工作;另一方面,完善定崗定編制度,并明確崗位職責,將責任落實到人?建立考評制度,包括實驗教學網絡系統的維護?現有儀器標本的檔案管理?工具借出歸人的記錄?新進設備標本的編號歸檔?所指導實驗課時量等,從而有效地避免由于責任人不明確而造成的標本管理制度混亂?儀器利用不足或失修等問題[9]?
我校基礎地質實驗室目前有工作人員4人,共有普通地質學實驗室?偏光顯微鏡互動實驗室?礦物巖石學實驗室?古生物學實驗室?生物顯微鏡互動實驗室?構造地質學實驗室等7個實驗室,目前采取每個實驗室專人負責?責任到人的管理制度,具體負責課程樣品的準備及實驗室日常維護等工作?同時,各工作人員又相互協作,共同完成實驗室建設?樣品購置和登記等工作?這種管理方式,一方面明確責任?分工明細,另一方面做到高效化?針對化管理,節省了每一位工作人員的時間,提高了工作效率,切實解放了管理人員?
2.3 實驗室軟硬件配套化?先進化
改善實驗室的軟硬件環境,包括實驗室的裝修改造?各類標本柜臺的添置以及標本的補充?儀器設備的更新配套,使其條件達到國內一流高校地質實驗室的要求,是保障實驗教學效果的前提?以偏光顯微鏡實驗室為例,采用國際先進水平的尼康50I—PIO0一L偏光顯微鏡,鏡下薄片辨識度高?色彩逼真,同時每臺顯微鏡配備一套圖像采集系統,連接計算機及顯示器?除此之外,實驗室安裝了一套多媒體互動教學系統,教師可以通過此系統將教師端的鏡下圖像傳輸到學生電腦端,也可以監控每個學生的顯示器圖像,同時還能將某一學生終端的典型圖像轉播給其他學生,還有電子舉手功能?作業提交功能等(見圖2)?
圖2 多媒體互動教學系統
為了適應先進的教學手段,仿照張聰等2012年提出來的“數字巖石標本庫”的概念[10],在進行實物實驗的同時,將礦物?巖石標本實驗室的建設從只有實物轉向以實物為主?數字化為輔的模式,建設了數字巖心實驗室,結合石油地質行業特色,搜集了各大油田巖心數據,初步實現了標本的數字化查詢與管理(見圖3)?
同時也計劃參照多媒體實驗室建設的模型[11],兼顧文本視頻?投影實物視頻展示及音響傳輸等要求,通過計算機?多媒體設備和網絡通信等技術,把實驗教學內容以視頻演示?圖文講解等形式向學生展示,為學生提供聲畫并茂?直觀生動的教學平臺?
圖3 巖心數字化網絡發布及地質綜合應用平臺
2.4 實驗室開放的規范化?最大化
依托現有的實驗室條件,規范化?最大化地開放實驗室,充分利用實驗室資源,為學生提供創新實驗平臺,鼓勵和支持學生在課余時間參與自己感興趣的教學或科研課題,既能彌補傳統實驗教學模式的不足,又能充分調動學生學習的積極性和主動性,發揮其實驗的創造潛力[12] ?國內外一些著名的大學和國家實驗室都在不同程度地創造條件讓學生親自參與實驗?寬松開放的實驗室管理不僅使學生使用儀器設備的主動性更高,更極大地提升了學生的動手能力和解決問題的能力,進而大幅度提高實驗教學的質量?
實驗室開放不是時間?空間的簡單開放,也不是教學內容和儀器設備的簡單開放,實驗室開放必須有先進的管理理念和管理制度作保障[13]?我?；A地質實驗室目前通過“實踐教學管理系統”中的實驗室開放模塊來規范實驗室的規章制度執行(見圖4),可以改變實驗人員的工作職責,提升他們的戰斗力,解決實驗室開放的實際問題?實驗室開放子系統包括預約排隊站位?預約審批?儀器設備運行使用狀況等功能模塊,保證了實驗室的全面開放?
圖4 實驗室開放管理系統
管理人員首先設置可供選擇的開放時間段和開放教室,通過實踐教學管理系統公示設備的性質?當前狀態(運行?保養?維修?報廢)?所有預約或排隊情況?明確當前儀器設備的使用狀況和空余時間段,方便用戶查看并預約,做到實驗窒開放公正?透明?學生可以在系統中進行實名預約,并在儀器使用之后做相關記錄?我?；A地質實驗室安裝了高清晰視頻監控系統,管理員可以實時監督所有實驗室和儀器的使用情況,減輕了管理員勞動強度,提高了實驗室開放安全?
這種新的實驗室開放模式就是:
(1)依托智能管理系統獲取真實可靠的數據信息,做到資源的最佳配置,提高資源利用率;
(2)依托智能管理系統完善實驗室開放制度,加強開放制度的執行力度,保障教學體系改革和學生創新能力培養的要求;
(3)通過智能管理系統,減輕實驗人員的工作負荷,解放生產力,提高實驗人員崗位技能和崗位職責,提升實驗人員的戰斗力?
目前,我?；A地質實驗室已經實現了所有實驗室在特定的時間段面向本院系學生開放,并保障有專人指導和管理,得到了學生的高度評價?
3 結語
我?；A地質實驗室采用新開發的“實踐教學管理系統”進行各專業課程實驗教學課程的排課選和退課,有效地協調教師和學生之間?不同課程之間以及課程和實驗室資源之間的沖突,保障實驗室高效有序地運行;在實驗室管理方面,采用各實驗室專人負責?各工作人員分工協作的方式,提高了工作效率,解放了實驗人員;同時,在軟硬件方面得到了全面的提高,建立了師生互動教學系統及數字巖心實驗室,初步實現了樣品標本的數字化登記和管理;在整合實驗室資源?優化管理方式?提升實驗室配置的基礎上,建立了完善的實驗室開放制度,實現了所有實驗室在特定的時間段面向本院系學生開放,并保障管理和監測,為學生自主創新和科研提供了有力的支撐?
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