划转地方院校材料类实验中心的建设与实践

摘要：针对大部分划转地方院校材料类实验中心师资力量薄弱、平台建设投入不足的问题，从师资队伍的建设、共建教学与科研的实践平台等方面进行了探讨与分析，结合西安石油大学材料科学与工程学院的发展历程，提出了划转地方院校材料类实验中心建设思路与措施，为高校实验室改革和发展提供借鉴与参考。

关键词：实验中心；材料学科；平台建设；实验教学

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）39-0276-03

对开设材料学科的高等院校来说，培养大批适应材料产业和技术飞速发展的宽口径材料科学与工程专业人才已成为人们的共识[1]。但对于材料科学与工程这种实践性强、投入大的学科，大部分地方高等院校的材料学科都面临着投入不足、实验平台建设相对滞后、实验教学队伍编制少等问题，严重制约了材料学科人才的培养质量。特别是材料学科研究所需的一些大型仪器和设备在培养学生科学素养和创新能力、提高其综合素质方面扮演着十分重要的角色[2]。我院根据实际情况和专业特点，通过整合院内资源，成立了材料科学与工程实验教学中心，同时，与企业共建省级工程中心，实现资源共享，并进行了实践，为划转地方院校材料类实验中心的建设积累了一些经验供借鉴。

一、设立材料科学与工程实验中心背景

我校的材料科学与工程是从1986年设立的焊接专业逐渐发展起来的一个学科。2003年成立材料科学与工程系，2006年成立材料科学与工程学院，目前有焊接技术与工程、材料成型及控制工程、材料物理和金属材料工程四个本科专业。在实验室建设初期，借鉴同类型高校实验室建设的成果和经验，分别设立了材料基础实验室和材料加工工程、材料物理和金属材料工程三个专业实验室。它们共同承担材料类的实验教学、学生毕业设计、学生课外科技活动、教师科研工作等任务。但由于各专业成立的时间、实验室规模及招生的数量不同，不同专业实验室之间在设备数量、总值、人均工作量等方面的矛盾突出，严重影响到实验教师工作的积极性。同时，随着各专业的快速发展，各类实验设备和仪器随之增加，使设备使用、管理与实验人员数量不足的矛盾也开始变得突出[3]。资金上，一方面由于实验室建设经费不足，材料研究的高端的仪器设备缺乏，影响到人才的培养质量和学科的发展。另一方面，不同专业实验室建设往往力求“小而全”，常有仪器设备、工具等重复购置，造成有限资金的浪费。为了解决上述问题，2007年我院成立了材料科学与工程实验教学中心，并提出了院级统一管理、教师参与、校企共建、资源共享的实验室建设与管理模式。

二、实验中心的建设思路和措施

材料科学与工程实验中心所需实验设备不但涉及面广，而且大多设备价格昂贵，可以说是一个“贵族”学科。对于大部分实验经费不足的划转地方院校，找准办学定位，设立合理的实验教学体系，优化实验室结构，多方筹措经费，完善、提高实验平台建设和管理水平应是现阶段实验中心建设的重点之一。

1.设立“大材料”的实验教学体系。我校材料科学与工程实验教学中心依托现有的材料科学与工程一级学科硕士点、材料加工工程省级重点学科和陕西省焊接钢管工程技术研究中心（与宝鸡石油钢管有限责任公司共建），由学院统一管理组建材料科学与工程实验教学中心。实验教学体系的建立基于“材料制备及热处理”、“材料成型加工”、“材料性能测试”、“材料组织结构表征”四个实验平台，分成五个层次进行建设。实验教学体系框架见图1。

材料基础实验主要包括材料科学与工程学院公共基础课的知识以及各专业方向课中的共性知识，目的是加强共性和基础性知识的教育。专业方向特色实验的设置是针对每个专业学生所需的专门知识，如管线全位置焊接实验、管线钢组织性能测定实验等。在此基础上将逐渐开设《石油工程材料热处理工艺-组织-性能分析》、《石油工程材料焊接工艺-组织-性能评定》等专业方向综合实验。综合型实验是知识体系的综合、实验技能的综合和实验设计的综合。增加综合性实验所占的比例，进一步减小验证性实验，可以使学生充分发挥主观能动性，避免以往为实验而实验、为检测而检测的呆板性和单一性，使材料各个学科专业之间能够相互交叉与融合。本科毕业设计是一个实践性非常强的教学环节，它不同于课堂讲授，又有别于科研工作。在组织学生毕业设计时指导教师在重视每名学生共性发展时，还特别注重每个学生的个性发展与提高，通过开放实验室，鼓励学生参与教师的科研项目或自己设计、自己动手做实验，使特别优秀的学生脱颖而出[4，5]。同时，也充分调动基础较差学生的积极性，使其获得自信心。科研与研究生创新实验是提高学生创新意识和分析问题、解决问题的能力，为培养具有宽材料基础的复合型人才奠定基础。

2.整合资源，优化实验室结构。划转地方院校的材料科学与工程大体是通过冶金与机械或金属、非金属、高分子三大类材料所依存的专业而建立的学科，侧重于从具体应用的角度来探求新材料的性能评价与使用。这种类型的学科大都有原先专业发展残留的痕迹，学科方向发展不均衡，如果一味追踪材料科技前沿的基础，往往会失去原有的特色。我院材料科学与工程实验教学中心充分利用原先专业发展的基础，通过资源整合，优化实验室结构，建立“材料制备及热处理”、“材料成型加工”、“材料性能测试”、“材料组织结构表征”四个实验平台。在整合实验室的基础上，对实验教学的内容也进行了调整。从各专业能力培养的目标出发，调整相关学科的知识配套，使实验教学内容能随学科发展、国家和地方经济建设的需要不断更新，使一些先进的科技成果及时转化到实验教学中。通过对全院的实验资源进行整合，建立开放、共享的实验平台，并能通过网络进行仪器设备使用的预约，从而实现学院内实验资源的优化配置，避免实验室不必要的重复建设，减少资金及人力资源的浪费。

3.充分利用中省共建资金，完善实验教学平台。中省共建资金是财政部于2000年针对划转地方院校设立的“中央和地方共建高等学校专项资金”。我院根据学科及实验教学平台建设需要，通过认真组织、积极申报，截至2010年共获得800万元中省共建资金的资助。这些资金在相当程度上缓解了学生规模不断扩大与基础设施严重不足的矛盾。2008年，利用中省共建资金，通过购买万能试验机、示波冲击试验机、疲劳试验机完善材料性能测试实验平台；通过购买扫描电镜、XRD衍射分析仪等提高材料组织性能表征实验平台，使我院材料科学与工程实验中心的平台建设上升到一个新的台阶。2010年通过中央与地方共建实验室资金建成的“国际焊接工程师实训基地”，将理论教育与实践相结合、专业教育与工程教育相结合，将国际焊接工程师培训课程纳入专业课程教学模块，对在校生开展“学历学位教育+职业资格认证”教学模式的探索与实践，使在校生可以提前获得从业资质，不仅提高自身专业能力和素质，而且拓宽就业渠道，增加就业机会，培养国际化焊接技术专门人才，满足石油石化行业和陕西地方经济建设对国际资质焊接技术人才的需求。2010年和2011年共有80余名本科生参加了国际焊接工程师培训班，64名学生一次通过考核，并获得由IIW颁发的国际焊接工程师资格证书，受到了哈尔滨培训中心的好评。我院材料科学与工程实验中心通过近几年中省共建资金的扶持，较好地完善了实验教学平台。目前，实验中心可为企业、其他高校或研究机构提供力学性能测试、金相组织分析、X射线衍射分析等技术服务。

4.开展校企合作，提高实验平台建设水平。校企合作的目的是要实现高校资源、企业在市场经济条件下的合理配置和有效运行[6]。共建实践教学平台是校企合作办学的重要方面。我院与宝鸡石油钢管有限责任公司焊接钢管研究院签订了校企合作协议。双方本着资产明晰、资源共享、联合研究、成果共有的原则，共同建设“焊接钢管工程技术研究中心”，建立校企合作技术创新体系，构建技术研究、开发平台，为学校教育质量的提高和企业技术发展提供服务。焊接钢管工程技术研究中心组建后，学院既可以利用宝鸡石油钢管有限责任公司钢管研究院的产品中试生产线，又可以利用其在材料组织性能检测分析方面的高端实验设备和仪器，为教师和学生提供科技创新的实践平台；宝鸡石油钢管有限责任公司钢管研究院可以借鉴西安石油大学在焊接钢管领域的理论研究成果，充分发挥高校教师科研攻关的优势，合作承担国家和中国石油天然气集团公司在焊接钢管研究方面的科研项目和企业的产品开发任务，为企业的生产及产品研发提供服务。通过建立研究中心这一科技平台，校企双方通过优势互补和资源共享，不但增强企业的竞争力，创造经济效益；同时又提高了实验平台建设水平，增强了高校的科研实力，扩展了双方在彼此领域的影响。2007年“焊接钢管工程技术研究中心”被评为陕西省钢管工程技术研究中心，校企合作实现了“双赢”。

5.加强队伍建设，完善实验室管理体系。针对实验教学中心专职实验队伍编制少的问题，为了保证实验教学质量和科研服务水平，中心采取以专职实验队伍为主体，与兼职实验教师相结合的互补互助建设方针。专职实验教师队伍将建设成为一支具有现代教育理念，掌握先进实验教学方法和管理方法，动手能力强，结构合理的队伍。兼职实验队伍采取聘用高水平的学术带头人、青年博士为兼职实验教师，充实实验教师队伍。同时，派遣实验技术人员到同行科研院所和高等院校学习、交流，鼓励实验教师到知名大学进修等一系列行之有效的措施，来加强实验教师队伍建设。与此同时，进一步完善实验中心管理体系，规范仪器设备操作规程，尤其是大型设备的管理和使用，并重点加强了危害性大、涉及面广的危险化学品类管理制度建设，保证了实验室高效、安全地运行。

通过对实验室进行整合、重组、优化，成立了材料科学与工程实验教学中心，采用院一级管理体制，搭建了满足实验教学和科研工作的共享平台，并与企业共建，资源共享，实现了人力、物力、社会资源的优化利用。随着实验中心的进一步建设和在实践中的不断完善，实验中心在学生培养和服务社会方面必将发挥更大作用。

参考文献：

[1]张钧林.材料科学与工程的学科发展、现状及人才培养J].甘肃科技，2008，24（15）：165-168.

[2]刘红星，陈福北，黄初升.高校大型仪器培养学生科研创新能力探讨[J].广西师范学院学报（自然科学版），2008，25（1）：105-108.

[3]梅建平，王仕勤，庞超明，等.材料实验中心开放管理模式研究与实践[J].2011，28（6）：288-291.

[4]雅菁，刘志锋，辛颖，等.材料类专业实验中心建设与实验教学改革的探索与实践[J].实验室科学，2009，（1）：27-30.

[5]汪应玲，齐西伟，罗绍华，等.材料学科实验室建设与管理的探索[J].实验技术与管理，2011，28（6）：300-302.

[6]傅利斌，陈爱华，郑旭.校企合作共建科技创新平台[J].航海教育研究，2006，（2）：24-25.

基金项目：西安石油大学“材料类实验中心的建设与实践”本科教学改革研究项目资助

作者简介：周勇（1963-），男，上海市浦东新区人，博士，教授，西安石油大学材料科学与工程学院副院长，主要研究方向为材料焊接及表面工程技术。