实验教学示范中心建设和发展的几个问题认识

实验教学示范中心建设和发展的几个问题认识2017-07-30南京大学--张剑荣建设回顾建设总结共享资源发展思考报告内容一、建设回顾——总体分布十一五2005年

26个2006年

56个2007年

137个2008年136个2009年146共计501个901个实体、300个虚拟分布于33个学科十二五2012年100个(部委)2013年120个(地方军队)2013年100个(虚拟)2014年80个

100个(虚拟)2015年100个(虚拟)

100个一、建设回顾——组织机构教育部高教司（实验室处）联席会工作委员会（主任、秘书长）学科和管理组长、副组长国家级示范中心成员单位省级示范中心联席会《高等院校国家级实验教学示范中心联席会章程(试行)》（高教司含[2008]45号北京大学一、建设回顾——组织机构学科组长单位物理中国科学技术大学化学化工

南京大学生物吉林大学电子北京理工大学机械华中科技大学力学/土建哈尔滨工业大学工程训练大连理工大学计算机清华大学地学/环境西北大学植物/动物/农林/水产山东农业大学901+300个示范中心：33个学科；20名组长学科组长单位经济管理厦门大学医学中南大学药学中国药科大学材料四川大学传媒中国传媒大学艺术四川美术学院中医天津中医药大学临床/公卫上海交通大学交通/航空/能源西南交通大学文综/考古/法学辽宁大学二、建设总结——能力培养基础综合研究指导思想：知识传授、能力培养、素质提高协调发展。核心：能力二、建设回顾——能力培养课程内涵建设

激发学生兴趣训练知识应用引导知识创造培养团队协作二、建设回顾——能力培养2.1激发学生兴趣措施：体现贴近生活、贴近实际，激发学生求知欲实验项目建设。日本早滔田大学：风能-电能—机械能转化实验法国巴黎高科：学生声音频率分析化院：大棚生长的蔬菜、瓜果和自然环境生长的蔬菜、瓜果营养成分的差别；风力发电驱动的小车学生对管笛声音频率分析学生自己做喇叭学生加工透镜2.2训练知识应用措施一：综合性实验项目的建设合成——分离纯化——表征鉴定——性质测试——应用探索2.2训练知识应用措施二：设计性实验项目的建设文献查询——信息获取能力文献总结——资料分类、分析、对比、评判、凝练、总结、提取过程方案制定——综合能力和素质的反映方案实施——“三基”能力的体现完成报告——综合技能提高扬优介入科研“三层次”开放式的实验教学因材施教、个性发挥、主体地位、以人为本2.3引导知识创造

——实验室全面对本科生开放通过科研训练，本科生在国际著名期刊发表论文4500余篇，创新能力显著提高AngewandteChemieInternationalEdition,2008,47(34):6414-6417武汉大学08届本科生何川中国科技大学浙江大学北京师范大学天津大学兰州大学安徽师范大学中山大学南开大学常州大学哈尔滨工业大学郑州大学通过科研训练，本科生在国际著名期刊发表论文4500余篇，创新能力显著提高华中师范大学在国际性竞赛中获奖15项，国内高级别竞赛中获奖300余项，学生竞争能力显著增加学生创新创业能力显著增加个性化、多元化培养获得突破性进展公司先后接受“直播大武汉”“湖北经视”等电视台采访。2014李腾飞武汉大学武汉格格果食品有限公司公司盈利状况良好。2013余悉尼

浙江大学杭州首家快递广告公司该公司自主开发了一款“未卜猫”APP软件。2014李子越常州大学常州未卜猫信息科技有限公司在“21世纪中英创业计划大赛”2012年中国区决赛夺冠。2012柴澍靖天津大学面向PC平台的体感游戏控制器备注时间创业人姓名创业名称浙江大学本科生沈爱翔在“中国梦创业梦”大学生创业高峰论坛天津大学在“21世纪中英创业计划大赛”2012年中国区决赛中夺冠

爱课程():“爱课程”网是教育部、财政部“十二五”期间启动实施的“高等学校本科教学质量与教学改革工程”支持建设的高等教育课程资源共享平台。展示“中国大学MOOC、中国职教MOOC、在线开放课程频道、视频公开课”。学堂在线

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清华大学，edX高校联盟链接，也利用了EdX开放平台中国大学mooc

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爱课程和网易云课堂，39所985高校的课程好大学在线

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上海交通大学ewant育网开放教育平台

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两岸交通大学联盟三、建设资源—精品课程、慕课

指导思想：科学规划、共享资源、突出重点、提高效益、持续发展建设原则：能实不虚、虚实结合、相互补充（真实实验不具备或难以完成的教学功能，如高危或极端的环境，不可及或不可逆的操作，高成本、高消耗、大型或综合训练）建设方法：学校创制剧本进行编剧；企业制作和服务支持。思考：做什么、不做什么（重复问题）？；技术问题（先进、兼容）；有偿使用问题？共性项目和个性项目？三、建设资源—虚拟仿真实验教学资源1、资源共享平台门户网站注册登录平台功能介绍资源分类信息发布2、资源共享平台资源预览资源在线使用资源下载特色资源预约（动车操作、飞行模拟驾驶等）三、建设资源—虚拟仿真实验教学资源平台1、资源平台门户网站分类搜索推荐统计

实验预约管理、计费管理、资源使用交流、资源使用记录及效用评价、虚拟仿真资源评级等功能，探索并制定虚拟仿真资源共享机制、付费模式，探索虚拟仿真资源共享的学分管理机制；

2019年：平台可续发展运行模式的建立

完善虚拟仿真资源共享辅助机制，如保障机制、评价机制、激励机制等；完善虚拟仿真资源知识产权管理机制，完善共建共享运行机制，制订虚拟仿真资源的评价规范和认证体系，制定科学的绩效评价体系，构建平台可持续发展的运行模式，配套完善的服务支撑体系。2、进度计划—2018年平台运行管理功能实现与完善四、建设思考

1.与突出能力培养相适应的基本实验建设

2.与先进的教学条件相适应的实验室文化建设3.大学课程的智慧型教学特征

4.实验室安全建设和管理参赛槪况国内高校：43所国外高校：2所美国密西根大学英国谢菲尔德大学参赛学生：135人带队教师：200人4.1

与能力培养相适应的基本实验建设

——以第十届全国大学生化学实验邀请赛

为例表1不同类型院校得分情况对比对比内容理科院校(5所学校)工科院校(5所学校)师范院校(4所学校)国外院校(2所学校)理论测试平均分51475135实验测试平均得分62535659第十届全国大学生化学实验邀请赛

美国密歇根大学Coppola教授应ACS邀撰文介绍美国密歇根大学BrianPCoppola教授撰文介绍DrJulieHyde不详细看实验注意事项和实验内容，不注意听监考老师特别强调的说明。没有全局观念，对时间安排无统筹规划，时间安排不合理；无机及分析实验中进行了不必要的仪器洗涤，导致试剂不够用。有机实验操作中，三通阀的使用有附录，但很多人把旋钮方向搞反，致使氮气球中的氮气被抽走；加压柱的操作方法试卷上也有附注，层析柱接口处应该用卡子卡住，很多学生加压时是用一只手按住；多功能搅拌器贴有说明书，有个别学生没仔细阅读，温控探头不会用，反应温度控制不准。部分学生阅读和理解能力有待提高。在无机合成实验中，实验室提供了移液枪和旋转蒸发仪的使用说明，可是绝大多数学生不仔细看仪器使用说明，有的学生看了说明仍不会操作仪，虽然使用要求在仪器使用说明中已用黑体特别强调，但绝大多数学生移液枪使用完毕后仍没有复原。实验操作中出现的问题1审题不仔细、自主学习能力有待进一步加强移液管使用不规范。调整移液管中液面高度或者吸放溶液时，移液管不垂直，移液管嘴未靠着容器壁，使移液管嘴挂液滴；不少学生用湿移液管直接从容量瓶中移取溶液；移液管普遍伸入溶液太深。部分学生不会用差减法称量固体样品，不会使用称量瓶；即便知道用差减法称量，操作也不规范。不会正确选择和使用玻璃仪器。当反应体系为有机体系，反应和接收有机溶液的玻璃仪器一般应选择圆底烧瓶、茄形瓶、锥形瓶等小口仪器，以防溶剂挥发。可是，很多学生没有这方面的常识，用烧杯来接收常压过滤的滤液。过滤操作不规范。如漏斗嘴与承接容器隔空放置或与承接容器未贴壁；常压过滤后不洗涤；在减压过滤时，很多学生洗涤方法不当，导致产品纯度较差。在有机实验操作中都没有用固体漏斗或长颈漏斗加反应原料；薄层板在层析杯中展开时基本都没有衬滤纸；不会使用水泵安全瓶，产生倒吸现象；分液漏斗不检漏，操作方法不规范；操作习惯不好。玻棒随便放在桌面上，不带实验记录本去称量，直接用手拿称量瓶；不贴标签，导致取错溶液。实验操作中出现的问题2基本操作不规范定量分析时，待分析固体样品须准确称量，标准溶液须准确移取。在返滴定测试Ni含量时，已告知学生须准确加入一定量的标准EDTA溶液，但没有告知通过什么仪器加入。有不少学生就用量筒量取溶液，准备直接加入，被监考老师制止。测pH时，玻棒和pH试纸所沾溶液不吹入待测液中。不会判断产品是否析出完全。在良溶剂中加入不良溶剂是常用的一种获得产品的方法，但很多学生不会判断产品是否析出完全，也没有这个意识，导致产品产量偏低。实验操作中出现的问题3

学生缺乏“量”的概念实验服应统一回收洗涤，不得带出实验室。不习惯戴防护眼镜和手套做实验。女生头发没有扎短。不少学生习惯把头伸进通风橱观察或操作；很大一部分学生溶胀硅胶(溶剂为石油醚、乙酸乙酯)用大烧杯，未用准备好的250毫升锥形瓶。挥发性有机废液长时间在敞口烧杯中放置，没有及时倒入具盖废液瓶。无机合成部分，反应液为有机体系，反应体系不能密闭，但很多学生加塞进行反应，这样操作极其危险，说明学生没有意识到安全方面存在的隐患。安全知识缺乏安全习惯未养成与突出能力培养相适应的基本实验建设综合、研究型实验建设加强了，基础性实验建设有没有跟上？物质生活条件的改善，使的社会对基础学科兴趣减少，尤其对化学和化工学科。2017年全国按专业招生的改革把基础实验教学推到化学化工专业宣传的最前沿考生人数的持续下降，江苏考生8年下降34.03%。江苏省20092010201120122013201420152016考生数(万)54.6352.749.947.444.8642.5739.2936.04减少数(万)1.932.82.52.542.293.283.25习总书记谈优秀传统文化没有文明的继承和发展，没有文化的弘扬和繁荣，就没有中国梦的实现。中华民族的先人们早就向往人们的物质生活充实无忧、道德境界充分升华的大同世界。实现中国梦，是物质文明和精神文明比翼双飞的发展过程。中华文明同世界各国人民创造的丰富多彩的文明一道，为人类提供正确的精神指引和强大的精神动力。

——2014年3月27日，习近平在巴黎联合国教科文组织总部系统阐释了传统文化与中国梦

4.2实验室文化建设广义文化指人类在社会历史发展过程中所创造的物质财富和精神财富的总和。

物质文化——是指人类创造的种种物质文明，包括交通工具、服饰、日常用品等，是一种可见的显性文化。制度文化——指生活制度、家庭制度、社会制度。心理文化——指思维方式、宗教信仰、审美情趣，它们属于不可见的隐性文化。包括文学、哲学、政治等方面内容。

物质文化建设——历史积淀物质文化建设——历史积淀物质文化建设——历史积淀物质文化建设——历史积淀大学课程：智慧性教学特征Lecture(讲座)—Tutorial(辅导)—Seminar(研讨)—Project(项目)—Workshop(工作坊)—Self-study(自学)

MOOCS：知识性教学特征（目前）公司出重资吸引全球最优资源搞网课开发，用现代教育的方式提供服务，一定会吸引足够量的学生选读结论如果大学课程只是单纯地提供知识，那么他们一定会被MOOCS课程打败MOOCS的发展：幕课+虚拟仿真实验+人工智能4.3大学课程的智慧型教学特征2007年始于美国。大规模(massive)是指大量的学习者参与课程，也指大规模的课程范围和内容。开放(open)是指学习者可来自全球各地，信息来源、评价过程、学习者使用的学习环境都是开放的；在线(online)意味着提供系列符合移动智能背景下的学习材料，可随时随地满足学习者的需求。MOOC的目标是让每个向往学习的人都能够免费接受髙质量的教育，都可以获得他们需要的技能，让所有有能力且积极向上的人都能有机会拓展自己的思维并改善自己的工作和生活，帮助人类将教育真正变成人类最基本的福利。2慕课(

MassiveOpenOnlineCourse,MOOC）4.4实验室安全建设和管理2015年8月，教育部科技司发布《关于开展高等学校实验室危险品安全自查工作的通知》。2015年12月开展的部属高校实验室安全督查工作，完成了26所高校91个国家、省、教育部重点实验室、工程中心、科研实验室，以及19个危险品仓库和废液废弃物回收站现场督查。实验室安全督查指标体系：该指标体系包含了组织体系、规章制度、安全教育、实验室环境与管理、安全设施、水电安全、化学安全、生物安全、辐射安全、仪器设备安全、个人防护与其他共11个大类、40个小类、共235条款。

冯建跃等，高校实验室安全检查指标体系的研究，实验技术与管理，2015，32（2），1~10。4.4、实验室安全建设和管理学校(学生人员数目)EHS人数麻省理工 (1万)69斯坦福大学(1.5万)74哈佛大学 (2万）51加州大学伯克利(3万)57罗伦斯柏克莱国家实验室(4千)100+香港科技大学22ENVIRONMENT、HEALTH&SAFETY（EHS）统一管理机构完善制度建设规范安全教育1、安全管理政府严格监管，法规标准健全，有法可依标准“29CFRPart1910SubpartI”的内容即为安全防护，分别介绍了眼睛和面部防护、呼吸保护、头部防护、脚部防护、手部防护等一系列法规标准，内容细致且实用性强。“29CFR1910.1450”要求实验室管理者制定周密的《化学卫生计划》（ChemicalHygienePlan），安全防护则是重要组成部分。耶鲁大学化学实验室安全检查表不合格实验室：立即整改---安全学习---再检查，仍不合格者则关闭实验室EHS定期检查麻省理工学院EHS要求实验者选择防护器具之前填写“危险评估表”并将该表格存档以便新进实验室人员参考，表格模板在EHS网站下载实验者必须预先参加安全教育、培训；实验前充分评估实验危险性；安全顾问以及实验室主任要帮助实验者确定实验所需的防护器具；院系有义务为实验者提供合适的防护器具并对防护器具使用方法进行培训；实验过程中必须佩带合适的防护器具。安全教育耶鲁大学EHS编写的《化学卫生计划》中将各种材质的防护手套优缺点以及使用考核学生安全知识签订安全教育协议2008年12月29日美国加州大学洛杉矶分校化学实验者Sangji在实验过程中发生火灾造成三度烧伤，18天后死亡。随后Sangji家属将学校和导师Harran告上法庭。2011年12月27日，洛杉矶地方法院一审判决Harran四年半监禁，学校450万美元罚款。起诉的重要理由：没有确保实验者穿着合适的防护装备如实验室服等，安全教育和管理存在漏洞。4.4、安全与管理---安全事故Sangji

事件化学家与检察官对实验室死亡事件意见达成协议

/news/chemist-reaches-agreement-with-prosecutors-over-lab-death-1.15444哈兰向治疗Sangji烧伤的护理单位支付10000美元；开发实验室安全培训工具，并将其作为有机化学夏季班内容的一部分，而哈兰将在该课堂上为刚进入大学的贫困生进行教育培训，而这将要持续5年；对来到