【摘要】针对高校地质类实验教学管理中存在的问题,对实验教学管理方法进行探讨,采取了一系列措施,利用“实践教学管理系统”实现实验课程编排合理化､智能化,实验教学管理人员分工明确化､责任化,实验室软硬件配套化､先进化,实验室开放规范化､最大化｡这些措施的实施取得了良好的效果｡
【关键词】基础地质;实验教学管理;方法革新
地质学是一门理论性和实践性很强的学科,必须要理论和实际相结合｡地质实验教学环节作为资源勘查工程专业教学的重要环节,目的是通过实验使学生认识常见的矿物､岩石､古生物化石等,并学会各种不同标本的描述方法,能对常见标本进行系统的鉴定,是使学生理解和掌握专业理论知识､培养专业素质的关键环节[1]｡
1 基础地质实验教学管理方面存在的问题
(1)通常理论课程的排布是学校教务部门经过与授课教师协调商讨,并统一筹化之后的固定时间,而实验教学课程就相对随机,授课时间临时安排｡由于实验室容量有限及分班级多次授课等因素的干扰,往往造成各实验课程的时间冲突､地点多变等情况,导致实验室管理人员的工作量增加､实验室运行混乱,不能做到教学资源利用的最大化､合理化[2-3]｡
(2)由于基础实验教学内容丰富,因此实验安排较为分散,并且实验涉及的仪器设备存在一定的共用性和交叉度,造成实验室设备管理责任不明确,尤其对一些交叉使用的仪器设备的技术状态掌握不全,甚至导致部分设备无人管理｡在实验教学课程的标本准备过程中通常也存在人员混乱､责任人不明确,难以实现准确化､高效化[4-5]｡
(3)高校基础地质教学实验室目前主体仍采用手标本､岩石薄片､挂图等实物教学为主体的教学方式,实验教学手段较为陈旧､教学模式落后,不能实现在线学习,并且示范性不够､局限性很大,制约了我国高校实践教学改革的健康发展｡
(4)实验室建设中仍存在仪器设备重复建设率高､配置不合理､部分仪器利用率低､设备维修周期长､实验技术与管理标本补充不及时以及标本整理､归档､查询极为繁复等现象[6-5]｡
2 基础地质实验教学管理方法改革
2.1 实验课程编排合理化､智能化
我校的基础地质实验教学目前涉及到普通地质学､造岩矿物学､岩浆岩与变质岩石学､沉积岩石学､构造地质学､高级矿物岩石学､岩心相分析等专业课程,课程数目多,实验课表的编排需要考虑课程开设的学期､班级数､现有实验室容量､任课教师的时间等多种因素｡合理化､智能化的实验课程安排是保障基础地质实验教学高效运作的关键｡
利用计算机技术､网络技术,依托校园网,我校构建了信息畅通的网络环境,与北京中新天达科技有限公司共同设计并开发了“实践教学管理系统”,该系统与本科生教务系统接驳,可以实现教学资源储备和共享､实验课选课､信息发布､作业提交和批改､论坛式实验教学互动等功能,优化了资源配置,便于对实验教室､仪器设备､岩石标本､实验课程和项目､实验教学人员､任课教师等进行统筹协调和管理｡
基于该平台,实验教学管理人员首先建立实验课程､项目､实验教室等基础数据库,再根据学期开课任务建立本学期的实验课程及项目列表,针对不同专业､年级和课程,采取不同的排选课方式,有直接排课方式､按项目开放选课方式,还有项目打包循环排选课方式｡任课教师可以根据实验室资源选定实验授课时间,而学生根据自身情况相对自由选课,该平台可及时记录并反馈当前的选课情况和空余课容量,从而有效地协调师生之间､不同课程之间以及课程和实验室资源之间的冲突,保障实验室高效有序运行(见图1)｡
图1 中国石油大学(北京)实践教学管理系统功能模块
2.2 实验教学管理人员分工明确化､责任化
基础地质教学实验室通常主要包括矿物､岩石标本和显微镜实验室,根据不同的课程需求,涉及到教学标本的制备､仪器设备的日常管理､实验室安全卫生维护等工作,比较冗繁｡为保证实验教学工作有序运作,需要建立明确的针对实验教学管理人员的责任分工和考核指标｡
每学期伊始,根据开设课程的数量建立明确的､合理的实验教学分工明细表并纳入考核指标｡一方面,尽可能地均化工作量,从根源上让管理人员觉得平等,能够热爱本职工作;另一方面,完善定岗定编制度,并明确岗位职责,将责任落实到人｡建立考评制度,包括实验教学网络系统的维护､现有仪器标本的档案管理､工具借出归人的记录､新进设备标本的编号归档､所指导实验课时量等,从而有效地避免由于责任人不明确而造成的标本管理制度混乱､仪器利用不足或失修等问题[9]｡
我校基础地质实验室目前有工作人员4人,共有普通地质学实验室､偏光显微镜互动实验室､矿物岩石学实验室､古生物学实验室､生物显微镜互动实验室､构造地质学实验室等7个实验室,目前采取每个实验室专人负责､责任到人的管理制度,具体负责课程样品的准备及实验室日常维护等工作｡同时,各工作人员又相互协作,共同完成实验室建设､样品购置和登记等工作｡这种管理方式,一方面明确责任､分工明细,另一方面做到高效化､针对化管理,节省了每一位工作人员的时间,提高了工作效率,切实解放了管理人员｡
2.3 实验室软硬件配套化､先进化
改善实验室的软硬件环境,包括实验室的装修改造､各类标本柜台的添置以及标本的补充､仪器设备的更新配套,使其条件达到国内一流高校地质实验室的要求,是保障实验教学效果的前提｡以偏光显微镜实验室为例,采用国际先进水平的尼康50I—PIO0一L偏光显微镜,镜下薄片辨识度高､色彩逼真,同时每台显微镜配备一套图像采集系统,连接计算机及显示器｡除此之外,实验室安装了一套多媒体互动教学系统,教师可以通过此系统将教师端的镜下图像传输到学生电脑端,也可以监控每个学生的显示器图像,同时还能将某一学生终端的典型图像转播给其他学生,还有电子举手功能､作业提交功能等(见图2)｡
图2 多媒体互动教学系统
为了适应先进的教学手段,仿照张聪等2012年提出来的“数字岩石标本库”的概念[10],在进行实物实验的同时,将矿物､岩石标本实验室的建设从只有实物转向以实物为主､数字化为辅的模式,建设了数字岩心实验室,结合石油地质行业特色,搜集了各大油田岩心数据,初步实现了标本的数字化查询与管理(见图3)｡
同时也计划参照多媒体实验室建设的模型[11],兼顾文本视频､投影实物视频展示及音响传输等要求,通过计算机､多媒体设备和网络通信等技术,把实验教学内容以视频演示､图文讲解等形式向学生展示,为学生提供声画并茂､直观生动的教学平台｡
图3 岩心数字化网络发布及地质综合应用平台
2.4 实验室开放的规范化､最大化
依托现有的实验室条件,规范化､最大化地开放实验室,充分利用实验室资源,为学生提供创新实验平台,鼓励和支持学生在课余时间参与自己感兴趣的教学或科研课题,既能弥补传统实验教学模式的不足,又能充分调动学生学习的积极性和主动性,发挥其实验的创造潜力[12] ｡国内外一些著名的大学和国家实验室都在不同程度地创造条件让学生亲自参与实验｡宽松开放的实验室管理不仅使学生使用仪器设备的主动性更高,更极大地提升了学生的动手能力和解决问题的能力,进而大幅度提高实验教学的质量｡
实验室开放不是时间､空间的简单开放,也不是教学内容和仪器设备的简单开放,实验室开放必须有先进的管理理念和管理制度作保障[13]｡我校基础地质实验室目前通过“实践教学管理系统”中的实验室开放模块来规范实验室的规章制度执行(见图4),可以改变实验人员的工作职责,提升他们的战斗力,解决实验室开放的实际问题｡实验室开放子系统包括预约排队站位､预约审批､仪器设备运行使用状况等功能模块,保证了实验室的全面开放｡
图4 实验室开放管理系统
管理人员首先设置可供选择的开放时间段和开放教室,通过实践教学管理系统公示设备的性质､当前状态(运行､保养､维修､报废)､所有预约或排队情况｡明确当前仪器设备的使用状况和空余时间段,方便用户查看并预约,做到实验窒开放公正､透明｡学生可以在系统中进行实名预约,并在仪器使用之后做相关记录｡我校基础地质实验室安装了高清晰视频监控系统,管理员可以实时监督所有实验室和仪器的使用情况,减轻了管理员劳动强度,提高了实验室开放安全｡
这种新的实验室开放模式就是:
(1)依托智能管理系统获取真实可靠的数据信息,做到资源的最佳配置,提高资源利用率;
(2)依托智能管理系统完善实验室开放制度,加强开放制度的执行力度,保障教学体系改革和学生创新能力培养的要求;
(3)通过智能管理系统,减轻实验人员的工作负荷,解放生产力,提高实验人员岗位技能和岗位职责,提升实验人员的战斗力｡
目前,我校基础地质实验室已经实现了所有实验室在特定的时间段面向本院系学生开放,并保障有专人指导和管理,得到了学生的高度评价｡
3 结语
我校基础地质实验室采用新开发的“实践教学管理系统”进行各专业课程实验教学课程的排课选和退课,有效地协调教师和学生之间､不同课程之间以及课程和实验室资源之间的冲突,保障实验室高效有序地运行;在实验室管理方面,采用各实验室专人负责､各工作人员分工协作的方式,提高了工作效率,解放了实验人员;同时,在软硬件方面得到了全面的提高,建立了师生互动教学系统及数字岩心实验室,初步实现了样品标本的数字化登记和管理;在整合实验室资源､优化管理方式､提升实验室配置的基础上,建立了完善的实验室开放制度,实现了所有实验室在特定的时间段面向本院系学生开放,并保障管理和监测,为学生自主创新和科研提供了有力的支撑｡
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