以建筑材料为特色的材料学科实验平台建设与实践

以建筑材料为特色的材料学科实验平台建设与实践

霍冀川　雷永林　张宝述　齐砚勇　蒋友新　卢忠远

(西南科技大学材料科学与工程学院　四川绵阳　621010)

摘　要　材料学科是一门实践性非常强的实验学科，材料学科实验平台建设对学科发展起着决定性的作用。本文对西南科技大学以建筑材料为特色的材料学科实验平台建设的指导思想、内容、取得的成效及存在的问题进行了详细的介绍。

关键词　实验平台；材料学科；建筑材料；学科发展；人才培养

学科建设是高校建设与发展的核心，是高校建设上水平的“龙头”，而高校实验室的建设是学科发展的关键。高校实验室是大学生实践教学及创新能力培养和教师从事科学研究、服务社会的主要场所。高校的学科发展和人才培养质量很大程度上依赖于实验室的建设水平。实验室建设经费有多种来源渠道，不同渠道的经费对实验室建设有不同的要求，如重点学科建设经费主要用于科学研究实验室建设，中央地方共建材料基础实验室项目经费则主要针对本科学生实践教学，这不可避免地会造成重复建设，同时也造成了科研与教学的脱节。如何解决这些矛盾，实验平台建设是首选。

实验平台是重组教学资源、优化资源配置、实现资源共享、加强信息管理、促进学科发展、培养创新应用型人才的重要基地。可以这样说，一流的学科和一流的人才培养质量需要一流的实验平台。材料学科是一门实践性非常强的实验学科，材料学科实验平台建设对学科发展起着决定性的作用。基于这种情况，我们对原有实验室体制和管理模式进行了大幅度的改革，将科学研究实验室和教学实验室融合，构建了一个教学与科研共用、多学科资源共享、以建筑材料为特色的材料学科实验平台。

下面简要介绍材料学科实验平台建设的指导思想、内容、取得的成效及存在的问题：

一、材料学科实验平台建设的指导思想

材料学科原有的实验室是零散的，并各自为政，仅教学用实验室就分为基础实验室、专业基础实验室及专业实验室，多数情况下按课程名称设置实验室，并且实验室属各教研室管理，各实验室之间存在严重的重复建设，造成资金使用不合理、设备利用率低、效率低下等问题，并且用于教学的不对科研开放，用于科研的不对教学开放，用于材料学科的不对其他学科开放，造成资源的严重浪费，不利于学科发展和人才培养。为改变这种状况，我们提出材料学科实验平台建设的思路，其基本指导思想是：以学科建设为方向，发展建筑材料为特色的专业为重点，科研教学相结合培养高级创新应用型人才为目标，根据材料科学与工程四要素(材料的成分与结构、材料的合成制备与加工、材料的性能及材料的使用性能)，结合产学研一体化，构建材料学科实验平台。

二、材料学科实验平台建设的内容

1.四大实验平台的构建

材料学科实验平台在建设过程中，建立了材料实验中心，统管所有材料学科类的实验室，包括先进建筑材料四川省重点实验室、基础实验室、建筑工程材料质量检测中心、联合实验室、研究室等。依据实验平台建设的指导思想，突出传统建筑材料特色，同时考虑新发展的高分子材料、功能材料、复合材料，进行统筹规划，构建材料学科实验平台。根据材料科学与工程的四个基本要素：成分与结构、合成制备与加工、材料性能及使用性能，构建材料科学实验平台和材料工程实验平台。按照产、学、研一体化发展思路，构建联合实验室平台和研究实验平台。联合实验室平台主要是加强校企合作，利用企业资源，结合材料学科科研优势，促进科研成果的产业化，同时作为本科学生校外实践基地可加强学生的实践能力培养。目前材料学科的联合实验室平台主要由汕头经济特区龙湖科技有限公司与学院联合建立的干粉砂浆联合实验室、四川玻纤有限责任公司与学院联合建立的玻璃纤维与玻璃联合实验室、四川三三科技有限责任公司与学院联合建立的新型建材联合实验室及四川东方绝缘材料厂与学院联合建立的绝缘材料联合工程中心构成。研究实验平台主要是发挥学科科研优势，一方面作为教师科学研究基地，另一方面为学生毕业论文、课外科技活动、研究和创新性实验等教学环节提供强有力的支撑。目前材料学科的研究实验室平台主要由西南科技大学新型建筑材料研究所、西南科技大学生物质化学衍生物与环境友好材料研究所及西南科技大学新材料研究所构成。材料学科四大实验平台在教学科研方面相互交叉融合，各实验平台与所属的实验室之间既有分工，又相互联系。表1是材料学科实验平台构建的详细情况。

2.实验队伍建设

实验平台的建设离不开高素质的人才，实验室不但需要懂理论的科研人员，还需要懂技术的熟练的工程师，更需要懂实验室教学与管理的人才。材料实验中心，近年来在实验室人才队伍建设上引进了很多高职称、高学历的人才，建立了一支有效的专业管理队伍、热爱实验教学的师资队伍、高水平的实验工程技术人员队伍、由专家和教授组成的实验指导队伍，为构建高效质优的材料学科实验平台打下了良好基础。

3.仪器、设备的购置

利用中央、地方共建项目——材料学科基础实验室建设资金、省重点学科建设发展资金及各纵横向科研经费等，按平台购置了热分析仪、微机控制电液伺服压力试验机、数据采集仪、低本底多道γ射线能谱仪、扫描电镜、精密阻抗分析仪等仪器与设备600多台套。同时，在仪器、设备的购置中，广开渠道融资，本着“不求所有，但求所用”的指导思想，鼓励企业进行仪器设备的投入。

表1　材料学科实验平台

4.实验网络信息平台建设

利用校园网络信息技术构建实验网上预约系统，研究开发、引进数字化实验和虚拟实验系统，争取创建能在网上开放的数字化实验和虚拟实验系统，将仪器、设备、师资、实验教学与科研安排及学生选取实验内容等信息，实时地反映在实验网络信息平台上，同时，通过教育信息化的应用支撑实验平台的建设，使教学与科研能更好地共享实验平台的资源及服务。

5.规章制度建设

规章制度是实验平台建设与正常运行的保证，实验平台的管理要规范化，需要制定一整套与之相适应的规章制度。材料实验中心将原有实验室的相关制度进行了完善和修订，制定了一系列的规章制度，如《材料实验室仪器设备管理细则》《材料实验室论文奖励条例》《材料实验室化学危险品安全监督管理办法》《材料实验室固定、客座人员管理条例》《材料实验室废旧仪器设备处置办法》《材料实验室访问学者基金管理条例》《材料实验室低值设备和器材管理办法》《材料实验室大型精密贵重仪器设备考核办法》《材料实验室安全生产、环境保护管理办法》等，以确保材料学科实验平台的高效运行。

三、材料学科实验平台实施取得的成效

1.学科建设得到快速稳定的发展，为取得研究成果创造了先进的研究环境

目前，材料学科现有材料科学与工程、材料物理两个重点批次招生本科专业；拥有材料学和材料物理与化学两个省级重点学科，其中材料学是省级重点学科中重点建设学科，有材料科学与工程一级学科、材料学、材料加工工程、材料物理与化学二级学科共三个硕士专业以及材料工程领域工程硕士点，并为博士点申报奠定了坚实的基础。同时，也支撑了学院相邻学科—应用化学本科专业以及应用化学、无机化学和分析化学硕士点的建设发展。

2.实验室建设取得重大成效

目前，学院拥有两个省级重点实验室：先进建筑材料四川省重点实验室和生物质化学衍生物四川省高等学校重点实验室。一个检测中心：建筑工程材料质量检测中心。实验室的管理体制基本理顺，实验室体系已基本完善，实验室及设备利用率较以前有很大的提高。

3.实验平台建设为学生实验教学和科学研究提供强有力保障

目前，材料学科实验平台为1400余名本科学生基础实验、综合/设计实验、创新实验和课外科技活动，以及200余名研究生课程实验和科学研究提供了强有力的保障。

4.科学研究取得了显著成绩

近五年来，材料学科获省部级奖励五项，专利三项，通过鉴定成果12项，发表学术论文580篇，其中被SCI、EI和ISTP三大检索的论文96篇。

四、存在的问题

(1)学院构建了材料学科实验平台的框架，但实验平台建设硬件投入缺口较大，特色显示度不够，与国家级重点实验室的要求还有很大的距离，需进一步加大建设力度。

(2)实验平台避免了重复建设，实现了资源共享，但同时增加了管理难度和工作量，由于缺乏相应的管理办法和激励措施，导致实验平台对本科生还没实现真正意义的开放。

(3)目前实验室有许多工作(如实验室建设、参观等)不可量化，学院对实验室教师考核一刀切模糊化，这在一定程度上影响了实验室教师的工作积极性。

(4)影响实验平台高效运行的一些管理规章制度、工作量计算和实验人员编制等问题有待进一步解决。