新时代学院实验室开放管理的实践与探索

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学院实验室是教学、科研的重要场所,也是知识创新和人才培养的主要基地.实验室开放是新时代教学改革及创新型人才培养的必然要求.现以资源与环境学院实验室开放工作为例,通过构建教研一体化实践育人平台,探索多层次开放模式、多样化管理方式、以理论为指导的管理措施、信息化管理手段等一系列改革与实践,推进实验室安全和有序开放,取得一定成效.实验室开放不仅提高了实验室资源利用率,更为学院人才培养、科技创新提供重要支撑.
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国家实验室作为国家级的战略科技力量、创新基础平台与大型综合性研究基地,是各国科技创新体系的重要组成部分,并发挥越来越积极的作用.我国自1984年成立首批国家实验室到2020年在新标准下又成立了4个,国家层面始终保持高度重视,但是在整体理念、管理体制以及运行机制方面尚存在若干问题,表明我国国家实验室的发展整体上还处于探索阶段.建议通过发挥新型举国体制优势、健全完善现有体制机制、重视加大基础研究投入、加强安全保障工作、大力弘扬科学家精神等方式,有效推进我国国家实验室的高质量建设与长远发展.
密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)给出一种研究多电子体系电子结构的方法,是物理、化学、材料等多个领域的强有力工具,可以很好地解释电化学科学中的众多理论问题,然而其在本科实验教学中仍处于探索阶段.为帮助本科生全面而又深入地理解电化学相关知识,借助于Materials Studio(MS)分子模拟软件,探讨了基于DFT模拟的电化学实验项目及类型,并给出了可操作性理由和大致的实验流程.以电化学实验中具有代表性的析氢反应为例,重点阐述基于DFT的电化学实验教学流程.实践表明
介绍了透明介质折射率的临界位置法测定实验的设计背景、目标、设计依据及测量方法.通过对不同水深条件下测量结果显著差异比较,引导学生分析原因,改进实验,减小误差.在探索不同因素对实验结果的影响及对实验的改进过程中,培养学生发现问题,分析问题,解决问题的能力及求真务实的品格.实验完成情况分析及信息反馈表明,实验设计获得了较好的效果,为实践课程中增设自主性实验项目提供了实践依据与参考.
课程达成度评价是工程教育专业认证的主要内容,可以直接定量评价课程教学质量,为持续改进提供科学依据.但是目前课程达成度评价采用Excel手动计算、绘图和分析,存在计算工作量大和易出现计算错误等问题.通过分析课程达成度的计算特点,编写了一款课程达成度计算软件.该软件只需导入课程目标文件和分数文件,给定达成度阈值和课程权重,即可自动计算并一键输出课程达成度文件,使教师更好地聚焦于课程达成情况的评价分析与课程目标的持续改进,进一步提升教学质量,为构建以成果导向教育的人才培养体系提供技术支撑.
针对局部水头损失实验在教学中存在的问题,提出将计算流体力学(CFD)与传统实验教学相结合,调整课程结构、扩充实验内容、加强工程实践应用,建设以学生为主体,以学习效果为导向、以能力培养为宗旨的局部水头损失虚拟仿真实验.实践表明,通过模拟多种突变管道内流动现象、利用可视化功能观察局部阻力发生过程、并运用新技术解决工程实际问题,有助于学生加深对局部水头损失实验理论的理解,激发学习热情,锻炼综合实践能力,铸就专业核心才能,从而全面提升实验教学效果.
新一轮科技革命背景下,大学能教给学生的知识滞后于实际的科技发展需求已成为无法避免、不可逆转的新常态.本科人才培养模式改革是解决这一新矛盾的重要途径.通过对高校现行案例的访谈研究,发现依托实验室科研团队的本科创新人才培养模式,符合核心素养的内涵,能够有效克服单一导师制的缺陷,拓展广泛的学术合作网络.科研团队对本科教育的反馈和修正及时、准确、针对性强,是实现一流本科教育的有效合理的路径.本科生和实验室科研团队的融合,能促进资源的交叉利用,达到事半功倍的效果,具有现实的可行性.
在国家大力推进“双一流”大学建设的背景下,实验仪器设备作为高校人才培养、科学研究和学科建设等各项工作实施的前提与基础,需要进行系统合理地管理与利用.基于B/S模式,开发了仪器设备的管理系统,有效实现仪器设备的信息化管理;并依托学校进一步建立了面向全社会的开放共享平台,使高端精密大型仪器设备实现学科间共享、高校间共享以及向社会共享;统筹资源配置,完善管理体系和考核奖励机制,从而大大提高了大型仪器设备的利用效率和使用效益,可为其他高校实验仪器的管理提供借鉴.
实验室现场管理是保证高校实验室安全管理和有效运行的关键环节.针对高校实验室现场6S管理方法在实施时存在效率低、可持续性差、整改维护不及时等问题,基于6S现场管理方法,分析了系统建设的必要性和系统功能需求,选择了合适的开发平台及系统主要框架、功能模块,并构建了手机端的移动管理平台.同时以学校的实验教学中心作为应用对象,介绍了用户登录、基准计划、现场检查、打分整改、过程排名等各模块功能及相应操作界面.经实际使用,系统提升了实验室现场管理的效率和效果.
人员密集型组织机构应急避难场所规划是应急管理中首要解决的问题,对其进行规划具有极大的现实意义.以人员密集型组织机构园区为研究对象,统筹考虑火灾、地震和军事打击3种不同灾难形式以及工作、就餐和就寝3种典型时间段人员分布状态,在P-中心模型、P-中值模型和集合覆盖模型基础上,建立了一种以规划成本最小和疏散时间最短为目标的应急避难场所选址-路径优化模型.为了验证模型的有效性,以北京市某校园为背景进行实例分析,并使用商用求解器COPT进行了求解,得出了园区应急避难场所规划方案.结果表明,9种场景下模型的求解效果较
本文基于云南省2005-2019年的农业经济指标和农业生产条件指标数据,使用灰色关联分析方法,对云南省农业总产值、内部产业产值与农业生产条件之间关系的定量分析,得到农业总产值与农业内部各产业产值、农业生产条件相互间的关联度.最终发现:(1)农业经济条件中,种植业和畜牧业是云南省的主导产业,与农业总产值的关联度分别为0.809和0.716,渔业对农业总产值的影响最小,关联度为0.611;(2)在农业生产条件中,农业机械总产量与农业总产值的相关度最高,为0.851,其次是农业劳动力,最小为农药使用量.结合云南