实验室建设的意义
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实验室建设的意义范文第1篇
（新疆医科大学维吾尔医学院维医药实验中心，新疆 乌鲁木齐 830011）
【摘要】维吾尔医药科研实验室是深入研究维医药的科学实验平台,对提高维医药科学性、现代化科研水平有重要的意义，建设特色鲜明的维医药科研实验室是维医药发展及其现代化事业的时代要求。故本文从维医药科研实验室建设的实践出发，就如何加强实验室建设，促进维医药科研实验室的发展提出了建议。
关键词 维吾尔医药；科研实验室；建设；特色
维吾尔医学（简称维医）是祖国医药学不可分割的组成部分，它是建立在对人类病症的内外条件、原因、性质、疗效、护理等不同的理解、治疗方法及直接医疗实践、历史发展的基础之上，并在维吾尔族人民长期与疾病斗争的过程中日益完善，最终形成的一套具有独特临床有效性和博大精深的理论体系[1]。几千年来维吾尔族人民在防病治病的过程中，积累了丰富的应用植物、动物、矿物防病与治病的实践经验和生产技术，并逐渐形成了独具维吾尔民族文化特色的药物学。然而，怎样才能将传统文化理念和氛围融入到科研工作和管理中去，充分利用到维医药本身文化特色与优势是建设出具有特色的科研实验的必要条件。科研实验室是教学科研的重要基地，实验室建设水平不仅能够代表一所大学办学能力以及科研水平的的高低，也担负着博士、硕士研究生等各类高级人才的培养工作。因此加强维医药特色科研实验室的建设对提高维医药科学性、现代化科研水平有重要的意义由此，就如何从我中心的科研实际情况出发，建立起适应自身发展与特色的科研实验室提出几点个人思考：
1 建设特色鲜明的维医药科研实验室
维医是祖国传统医学的重要组成部分，具有丰富的临床实践和独特的理论内涵。她认为，正常体液（胆液质、血液质、粘液质、黑胆质）在人体的整个生命活动中不断地消耗和补充，保持一定比例的平衡状态，从而维持身体的健康状态。若以正常体液质的比例发生变化就会产生异常体液，从而发生病理变化，并发展成疾病，尤其是异常黑胆质的增加是体液发生异常变化的主要特征，即异常黑胆质是哮喘、肿瘤、抑郁症、老年痴呆、高血压、糖尿病等复杂性疾病的病理性产物。维医对哮喘、肿瘤、抑郁症、老年痴呆、高血压、糖尿病等复杂性疾病具有独特的认识和有效的疗法，防治上述疾病的良药（方药和单味药）繁多，疗效显著。近年来，哈木拉提·吾甫尔教授带头的维医药研究科研创新团队，根据维医药基本理论，将“异常黑胆质论”为重点，应用系统生物学、分子生物学、代谢组学、基因组学、蛋白质组学等现代科学技术，使维吾尔医学以其鲜明特色与现代医学科学实现完美接轨，研究维吾尔医疾病、证候及方药的科学内涵，为维医病证研究、气质体液诊断、临床用药提供了的科学依据，同时为进一步开发安全、可控、有效的现代维药奠定了基础 。因此，以构建多学科交叉融合综合性特色维医药科研实验室为目标，依托学科优势和省部级重点实验室建设的科研实验平台，根据维医药基本理论,采用现代科研研究方法或手段，打造病证结合实验研究平台，构建维医药特色科学研究与技术实验中心，从而全面提升维吾尔医药学的人才培养的质量和科研水平，为维吾尔医药事业的进步和发展作出贡献。
2 建立健全的实验室培训制度、考核制度
随着各项科研技术水平突的高速发展，实验室设备、实验技术的不断更新，对与进实验室进行科研事业的实验人员提出了更高的素质要求。无论是实验技术人员，研究生还是博士生都被要求知识蓝图要不断拓展，不仅仅要努力学习本专业的知识，还要懂得相关交叉学科的知识。因此，应加强对实验技术人员技能培训的同时，为每一次进出实验室做实验的人员定期组织培训班、使得使用实验设备与仪器的人员充分了解自己在做什么，怎么做，怎么进行。可通过邀请校内外知名专家做专题讲座等多种形式，不误时节地将学术界最先进的科研技术与设备介绍给实验人员，开阔他们的视野。年轻的实验技术人员也应该加强对自身的要求，积极学习进修，用前沿的科学知识，先进的科技分析手段武装自己，充分发挥年轻人的力量，使中青年实验技术人员成为实验室建设与发展的中流砥柱，这一系列措施将对发展出新的科研思路与手段有很大的帮助。而对实验队伍的考核制度就体现在是否能正确合理的运用维吾尔医药基础知识并能熟练的运用到研发工作当中。
3 合理的人才梯度建设
实验室建设是一个系统工程，它包含实验队伍、仪器设备、实验材料、实验室环境、文件档案、资料信息等要素，其中最重要的和最关键的是实验队伍的建设[3]。实验技术人员技能的娴熟度与综合素质是整个实验队伍是否能成功协作的关键。因此，实验队伍中的人才梯度的建设与培养就显得刻不容缓。实验队伍不仅仅代表科研人员，从广义上讲也包含着其他教学与科研的教师，实验室管理者与进行实验性论文的研究生，博士生等人员。因此，应当建立一个从知识经验与年龄层次相匹配的框架性队伍，注重“前辈带新人”的工作模式，以丰富的经验与知识蓝图使实验室的各项工作安全，有效率的进行。尽可能多的使中青年科研人员积极参加各类前沿性的技术讲座与培训，使他们成为实验室发展的骨干力量。
4 加强仪器设备管理
组织建立实验室工作档案(包括实验室档案、实验项目、实验讲义档案、实验设备档案、实验室工作人员岗位日志等)，组织上报实验室各种报表、材料等。其中，对各类实验仪器设备的维护工作是至关重要的。应建立实验室仪器设备一览表，内容包括：购进日期、品名、型号、技术指标、制造厂名、保管人等内容此外还需建立仪器的使用档案，包括验收清单，验收记录和图谱，定期检定的检定书或记录，为该仪器制定的标准操作规程，使用完的使用登记本（内容可包括日期、开机时间、使用人、仪器状态等项），登记本用完，归入仪器档案保存备查。出现故障的处理和维修情况，维修后性能测试结果，更换备件数量登记，仪器降级或报废测定数据，报告和批准件等。仪器应有专人管理，负责仪器的定期检查和维护，对不爱护仪器和违反操作规程的行为，提出批评与适当的处罚。对外单位来实验室要求使用仪器测试样品的，应先由实验室主任批准，办理相关手续后，方可进行。
5 建设资源及仪器设备共享平台
实验室在自身容纳能力许可的条件下，向符合条件的科研人员和研究生开放，提供完成研究工作和学位论文所需的条件。实验室可根据进入实验室的科研人员所用的试剂和实验耗材的数量、实验的难易程度和实验时间、仪器使用时间、样品量等确定收费预算，由此对于拥有课题支持、有一定科研经费支持的教师，可以收取少量的使用费用；而对于没有经费的人员，以要牢固树立为全校科研教学服务的责任意识，做到既要热情服务，又要有序管理为原则进行登记制，从而提高实验设施和仪器的使用率，促进实验室科研事业的多样化与技术的完善。与此同时，还可对校外提供技术服务，在降低实验室运行成本的同时也可最大限度的为实验室做宣传，使得实验室的各项科研业务进一步提高，实验技术人员的信心与活力也得到进一步提升[4]。
6 结束语
建设具有特色的维医药科研实验室不仅能提高维医药科研水平，且在培养高精尖专业人才、促进维医药事业的现代化等方面有着非常重要的现实意义。在高等教育越来越重视科研实力的大氛围里，维医药科研实验室的建立与发展俨然已成为主流趋势，不就将来维医药学将会得到更加广泛的支持与发展。
参考文献
［1］《中国医学百科全书》编辑委员会.中国医学百科全书(维吾尔医学)[M].上海:上海科学技术出版社,2005.
［2］吴晓丽,开放进取的维吾尔医学[J].科技导报,2013,31(19):80.
实验室建设的意义范文第2篇
[关键词] 机能实验；实验教学；实验室
[中图分类号] G642 [文献标识码] C [文章编号] 1673-7210（2013）01（a）-0146-03
[Key words] Functional experiment； Experiment teaching； Laboratory实验教学是高等医学教育的重要组成部分[1]，它无论在巩固、运用和完善知识体系和培养学生创新精神、实践能力方面，还是在培养学生实事求是的科学态度、养成严谨的科学作风和勇于探索开拓进取的素质方面，都发挥着不可替代的作用[2]。医学机能实验学是基础医学实验科学中一个新兴的分支学科，它以机体生理功能、疾病的发生发展机制、功能代谢变化和药物作用规律为研究对象[3]，将生理学、病理生理学和药理学三个学科的实验系统有机融合，实现了学科知识的相互渗透、交叉与融合应用。我校机能实验室是在原有的生理、病理生理、药理及实验针灸等实验室的基础上经优化整合而组建的综合性实验室，它的成立改变了实验教学依附于单一学科的传统模式，顺应了时代的发展潮流，为创新性实验教学模式注入了新的活力。2012年3月我校医学机能实验室整体搬迁入新校区，实验室环境和设备层次得到了全面提升，为机能实验教学改革奠定了坚实的基础。
1 理顺管理体制，完善运行机制
机能实验室作为一个独立的教学单位，在完成繁重的实验教学任务的同时，还要进行日常的行政及教学管理、仪器设备及化学药品的管理、实验室建设等工作。因此，如何搞好机能实验室的建设与管理，提高实验教学质量，实现培养学生实际动手操作能力、科研能力和创新意识的目标，是一项值得探索的课题。
1.1 创新实验室管理模式
管理模式是指一种成型的、能供人们直接参考运用的完整的管理体系，通过这套体系可以规范管理手段，完善管理机制，发现和解决管理过程中的问题，实现既定的目标[4]。目前，我国高校的实验室管理模式主要有校一级管理模式、校-院（系）二级管理模式和校-院（系）-教研室（组）三级管理模式三种，各有其优点和不足。校-院（系）-教研室（组）三级管理模式是较传统的管理模式，此种管理模式有利于教研室与实验室、教师与实验技术人员间的协调，但容易造成研究领域单一、规模太小、资源浪费，从而形成“小而全”的局面。校-院（系）二级管理模式是我国多数高校采用的教学实验室管理模式，它有利于调动各专业院系领导、教师的办学积极性，促进学科的综合与交叉，有利于实验教学的整体发展。目前，我校机能实验室实行的是校-院（系）二级管理模式，由基础医学院实验教学中心统一管理。虽然二级管理模式普遍采用，但笔者在实验教学过程中也发现了这种模式的不足。在这种二级管理模式下，实验室与教研室关系较难协调，部分理论课教师带实验的积极性下降，形成了“只讲实验，不指导实验”的现象。另外，部分院（系）领导和理论课教师不了解实验教学的特殊性，往往重视教研室（学科）的发展而忽视实验室的建设，特别是对实验室的整体规划和实验课程的改革显得底气不足。校一级管理模式最大限度地发挥了校级管理的职能作用，使实验室真正成为独立于各学院的实验教学实体，不仅为实验教学改革搭建了坚实的实践平台，而且有利于综合设计性及科研性实验的开设，从而有利于学生的实践操作能力和创新精神的培养[5]。笔者认为，校一级管理模式应该是基础性教学实验室的发展趋势，对招生规模不太大的医学类院校尤为适用。
1.2 强化实验室内部管理
机能实验室可设的实验课程及实验数量较多，仪器设备庞大，为了保证实验室各项工作的有序开展，实验室管理的规范化、制度化就显得尤为重要。我校机能实验室搬迁入新校区之后，在注重实验室硬件建设的同时，更注重实验室软件的完善。为此，我校实验室制订了实验室岗位责任制、仪器设备管理制度、安全检查制度、学生实验守则等多项规章制度。在管理上，我实验室实行主任负责制，实行以岗定人的岗位责任制，建立教师工作档案，分工合作，权责明确，有效缓解了实验室内部人员相互推诿的现象，最大限度地保证了实验室各项工作的正常有序进行。
2 优化实验教学内容，体现能力培养
目前，我校机能实验室开设的实验课程归纳起来包括经典实验、综合实验和探索实验三部分，旨在给学生能力的培养搭建一个平台，活跃学生的思想，扩大知识视野，培养探索精神、独立能力和创新精神。
2.1 经典实验——基本能力的训练
医学机能实验技术是医学生进入实践操作的启蒙环节，其动手能力的培养及操作是否规范都与将来的临床和科研密切相关。因此，笔者认为首先要把各领域的经典实验引入到实验教学中，让学生在验证理论课所学知识的同时，掌握气管插管、颈总动脉插管、离体标本的制备、神经的分离等机能实验的基本操作技术，并教导学生要以科学的态度对待每次实验。通过这种形式，学生不仅在短时间内掌握了基本操作、基本方法、基本技能，还利用了已学过的理论知识，为以后开展的综合性、探索性实验打下了基础。
2.2 综合实验——综合能力提高
综合性实验是指实验内容涉及课程的综合知识或者与本学科相关的其他学科知识的系统性实验，也就是把多种基本的实验方法和实验手段有机地综合到某一个实验中，达到完整的、综合的实验目的[6]。在机能实验教学中，综合性实验是一个不可或缺的环节，例如，“体液因素及药物对离体心脏活动的影响”就是一个典型的综合性实验项目，学生在已经掌握了蛙类实验基本操作技能的基础上来做这一实验并综合运用药理学、生理学的知识来分析实验结果，不仅强化了理论知识，达到了融会贯通的目的，而且还实现了培养学生综合能力的预期目标。作为实验教师，要在综合性实验特别是跨学科的综合性实验的设置方面下工夫，在增加数量的同时保证质量，全方位锻炼学生的综合能力。
2.3 探索实验——科研能力的提升
探索性实验在机能实验教学中能体现学生的主体能动性和创新性，在培养学生实践能力、创新意识、科学思维方法与严谨科学态度等方面都发挥着重要作用[7]，因此增加探索性实验项目应该是机能实验教学的发展趋势。在以往的教学实践中，笔者发现探索性实验的开设在培养学生能力的同时，也面临了诸多的困难，归纳起来主要有两点：首先是实验实施规模较大，项目涉及范围广，给带教及实验准备造成了一定的压力。探索性实验需要讲授、讨论、实践等多个环节的有机结合才能完成，这就要求带课教师在实验进行之前要先指导实验设计，对实验方案的可行性进行论证，而实验技术人员要根据设计方案逐一准备试剂、材料和仪器设备等实验用品，教学工作量很大，但有些院校并没有在政策上体现多劳多得，这在一定程度上影响了教师及技术人员的积极性。其次是实验条件及学时数，一定程度上限制了探索性实验的发展。目前，我校机能实验室的硬件设施虽在一定程度上得到了发展和完善，但其拥有的实验设备也仅限于大纲规定的实验项目，这就使得学生的一些创新性强且有较大临床意义的设计方案无法施行，不得已改成现有条件允许的设计方案。另外，探索性实验存在许多不确定因素，应该允许失败和重复，但由于受到学时数的限制，致使学生无法再进行实验而最终以失败告终。这些实际情况都在一定程度上打击了学生的积极性，也使探索性实验无法达到培养学生探索精神的目的。面对这些困难和问题，笔者认为，实验教学应该在转变教育思想和教学理念的同时，引入激励机制和竞争机制。一方面，给予实验教师及技术人员政策的支持和奖励，调动教师的积极性，让越来越多的教师加入到实验教学的队伍中来；另一方面，在学生中成立科研小组，引入竞争机制，激发学生的学习热情，促进学生间的平衡发展。此外，学校还应支持实验室的发展，加大投入以保障探索性实验教学的需要。
3 加强人才培养，稳定实验教学队伍
硬件和软件是实验室建设的两个方面，在一定程度上，软件建设难于硬件建设，因为硬件建设可以在短时间内解决，而软件建设则要循序渐进，日积月累。搞好实验室管理、提升实验教学质量的首要任务就是建设一支结构合理、高素质、稳定的实验教学队伍。
3.1 解放思想，转变观念
实验教学是富有活力和创造激情的教学，但我国高校传统的实验室管理体制确不够完善，造成了实验技术人员地位较低，工作缺少荣誉感，以致出现实验室师资不稳定的情况。有的理论课教师往往把实验课当作是理论课的附设，上课精力投入不足，很少指导学生实验操作，这样就形成了实验教学不重要，要求低，实验技术人员低人一等的观念和环境。因此，要搞好实验室工作，促进实验室管理体制的改革，首先要解放思想，转变观念。实验室是高校教学、科研和社会服务的前沿阵地，而实验技术人员是实验室工作的中坚力量。作为实验人员，应树立自信心和全心全意为教学、科研服务的思想，积极献身于实验室工作。作为学校，也应该加大宣传力度，重视实验教学和实验室工作，明确实验技术人员的作用，提升其地位并得到大家的认同。
3.2 更新知识，提高素质
现代化的实验室，一是靠科学管理，二是靠提升实验技术人员的文化和业务素质，管理是方法，实验技术人员文化和业务素质的高低是关键。一名优秀的实验技术人员，不仅要具有高度的责任心和丰厚的理论底蕴，还要掌握广泛的现代科学仪器知识和娴熟的动手操作能力，要经过比较全面的培训。因此，努力学习并不断补充新知识，熟练掌握实验技能，是每一位实验技术人员应该具有的业务素质。笔者认为，学校领导应充分认识到实验技术人员的作用，为其提供更多的学习深造机会，使人才素质得到真正的提高和发展。实验室也可根据具体情况，构建知识、能力、素质三位一体的新型人才培养模式，定向培养，区别对待，在抓好基础及专业理论培养的同时，重点抓实验技术及维修管理技能，从而将我们的实验技术人员培养成基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的一专多能型人才。此外，实验室应积极落实青年教师导师制，强调对新引进的青年教师的培养，充分发挥高水平教师的传、帮、带作用，并为青年教师创造更多的培训机会，以使其能尽快承担实验教学任务，成为促进实验室发展的重点力量。
3.3 稳定实验队伍
长期以来，由于实验技术人员不受学校的重视，导致实验室师资队伍不稳定的情况，很多人不愿从事实验教学工作，一有机会就往教师队伍靠，这种情况在青年教师中尤为突出，在一定程度上制约了实验队伍的发展。面对这些情况，笔者认为，学校、二级学院乃至实验室应制定相关的政策，在大力引进师资的同时要稳定现有的实验队伍，留住人才，用好人才，主要表现在三个方面：第一，事业留人。学校应加强教学科研设施的建设，在项目申请上向实验人员适当倾斜，让实验人员的科研能力有充分的发挥空间。第二，待遇留人。学校应在职称、津贴、进修等多个方面给予政策倾斜，为实验人员解决后顾之忧，从而在稳定现有技术人员的同时，吸收更多的新鲜血液，使实验技术队伍更具生命力。第三，感情留人，在实际工作中要对实验人员给予充分的信任和尊重，对其工作和生活要关心和支持，对其成绩要给予肯定和鼓励，对其有益的意见和建议要给予重视和采纳。同时，要努力在实验室内树立浓厚的学术风气，开展各种形式的学术活动，不断拓宽学术氛围，使实验技术人员在平等、活跃的学术环境中快乐地工作。
4 结语
医学机能实验学的发展和机能实验室的建立是医学教育目的再认识的结果，也是医学教育改革的必然趋势。我们会在现有实验室建设的基础上不断总结经验，加强实验室建设与管理，优化实验教学管理模式和实验教学内容，为培养适应现代医学发展的高素质的医学人才而努力。
[参考文献]
[1] 张明昊，李玉洁，孙曙光.主体参与模式在医学机能实验教学中的应用[J].继续医学教育，2012，26（3）：28-30.
[2] 景璐石，冯军，高礼，等.积极探索机能实验教学改革[J].实验室研究与探索，2004，23（1）：65-66.
[3] 刘洁，刘芬，张大威，等.机能实验中心建设的探讨[J].山西医科大学学报：基础医学教育版，2005，7（4）：419-420.
[4] 张安勇，杨富国，陈常兴.普通高校教学实验室管理模式探析[J].实验技术与管理，2009，26（6）：139-141.
[5] 张建功.高校实验室管理模式选择与创新发展[J].华南理工大学学报：社会科学版，2005，7（5）：78-80.
[6] 段晓英，姚天明，杨勇.巧设综合实验，提升综合能力[J].实验室研究与探索，2008，27（4）：97-99.
实验室建设的意义范文第3篇
为了培养适应21世纪需要的医学人才，1995年9月原 中山医科大学以世界银行贷款支持的高等教育发展项目的 实施为契机，在国内率先对基础医学课程教学实验室管理 体制进行改革，撤销了各教研室所属的实验教学实验室，组 建成实验教学中心，中心下设4个实验室:化学、生物化学实 验室，形态学实验室，实验生理科学实验室和综合实验室。 承担我校临床医学、预防医学、法医学、口腔医学、视光学、医 学影像学、营养学、护理学、医学检验等本科专业、七年制临 床医学专业、研究生、成人教育本科班、专科班绝大部分的 基础医学实验教学任务。2001年10月中山大学与中山医 科大学合校以后，新的中山大学决心以“高起点、高水平、高 效益”的标准创建校级基础医学实验教学中心。根据学科 课程的特点，在资源共享的理念的指导下，对原有的基础医 学实验课程进行了优化整合，重新组建了中山医学院教学 中心实验室，包括分子医学实验室（适宜课程为生物化学、 免疫学、遗传学）形态学实验室（适宜课程为组织胚胎学、 病理学、生物学）病原生物学实验室（适宜课程为寄生虫 学、微生物学）实验生理科学实验室（适宜课程为药理学、 生理学、病理生理学）人体解剖学实验室和医用化学实验 室。在学校和学院的领导与支持下，通过多年的建设和 “ 985专项实验室建设”资金的投入，实验室增添了一大批先 进的教学仪器设备，加强了实验教学手段，改善了教学环境， 提高了实验技术水平，为培养适应新世纪国家建设与社会 发展需要的、具有国际竞争能力的高素质创新实践性医学 人才创造了条件，提供了良好的实验教学技术平台。基础医 学教学实验室管理体制的改革已经取得明显成效，先后获 得卫生部、教育部及广东省高等教育厅和学校多项教改课 题资助，取得了一批有示范推广意义的成果，获得了国家级 优秀教学成果二等奖1项，广东省优秀教学成果一等奖3 项，现已发展成为在国内有重要影响的基础医学实验教学 单位之一。2005年3月，中山大学正式成立中山大学基础一，还被评为广东省首批高等教育实验教学示范中心。
1 明确提出基础医学实验教学理念与改革思
路实验室是高等学校进行教学和科研的重要场所，是学 校教学和科研水平的重要标志，对提高教学质量和科研水 平产生影响。为鼓励实验教学人员、实验技术人员和实验 管理人员进行科技研究和革新，学校制订了一系列相关政 策来正确评价他们做出的贡献，调动他们的积极性和创造 性，积极为实验教学、科学研究工作提供良好的技术服务和 条件保障。
中山大学将实验教学置于与理论教学同等重要的地 位，实验室建设和管理、实验教学研究和改革（包括综合性 和创新性实验项目的建立）由设备与实验室管理处负责。 学校拟建立以学校为主导的校级实验教学中心和以学科专 业为主的功能实验室，搭建文、理、医基础教学大平台。现已 撤销了学校原有的90多个教学实验室，建立了 3个校级实 验教学中心和学院管 理的 9个实验中心 及专业实验室 建立 了集教学、科研于一体的实验教学中心，为进行实验教学改 革提供了条件。
学校将对实验教学中心在管理体制、运行机制、实验人 员队伍建设和设备管理等方面进行新的探讨。由各学院提 出实验室建设需求，并负责实验教学，由设备与实验室管理 处统筹规划，实验教学中心提供条件保障，分工合作；以实 验教学改革带动实验室建设，建立一体化、多层次、开放式 的实验教学体系，由验证式实验教学转变为探究性、研究 性、综合性实验教学，为创新性实验教学提供平台，培养实 践和动手能力强的高素质人才。在实验人员队伍建设方 面，实行实验教学人员和管理人员分开，培养管理专门化队 伍，人员定编、定岗、定员，实验教学人员实行统一管理、管用 分离、开放共用、专管共用的机制，并逐步提高实验教学人 员的素质。
中山大学基础医学实验教学中心属于校级实验教学中 心建制，由学校委托基础医学院进行管理，实行校、院二级 管理。实验中心的管理理念是：以教学为中心，以服务为 目标，以管理出效益，以培训为基础。做到五个“一流”，即 一流管理理念、一流人才队伍、一流服务意识、一流条件保 障和一流教学质量。
我们将建立一个为基础医学实验教学服务的大平台， 实现实验资源有效共享、实验室的开放和创新，保证全校基 础医学课程的相关实验教学任务的顺利落实和完成，为我 校培养创新性和研究性医学 人才 提供条 件和 服务 在 2 年 ~ 3年内争取建设成为国家实验教学示范中心。
2 构建有特色的基础医学实验教学课程体系
2.1基础医学实验教学改革的背景
目前，国内外医学教育主要有如下三种教学模式：以器 官系统为中心的教学模式，以问题为基础的教学模式和以 学科为中心的教学模式。我国当前大多数院校的医学教学 模式属于第三种，这种模式存在的主要问题有：①每门课程 都有对应的独立的教研室，每个教研室都有自己的学生实 验室，由各教研室负责理论和实验教学，实验课从属于理论 课教学，以验证课堂教学理论为主要目的。而随着医学的 发展，理论教学内容越来越深入，实验课内容已经越来越不 现“机体从徤康到病死，’这一整体性，但以学科为中心的教 学模式使人体系统知识被人为分成的诸多学科所分割。因 此，淡化学科界限、整合课程内容是基础医学教学改革的一 项重要课题。③医学教育应该重新认识实验教学的地位和 重要性。随着医学科学的发展和医学模式由“生物医学模 式，’向“生物一心理一社会医学模式，’的转变，高等医学教育 的目标转变为培养高素质的创造型人才。医学教学的实践 性很强，实验教学是理论联系实际的重要环节，实验课教学 不仅传授“系统性，“整体性，’的医学知识，更应该成为培养 学生创新能力的重要场所，要在实验课教学过程中培养学 生的科研能力。
2.2构建有特色的基础医学实验教学课程体系
基础医学实验教学是构成高等学校课程教学的重要组 成部分。实验教学中心按照新世纪经济建设和社会发展对 高素质创新型人才的需要，将实验教学同理论教学紧密结 合，科学地设置实验项目，并注重先进性、开放性和科研成果 的转化，形成适应学科特点的、系统的、科学的、完整的课程 体系，自行研制开发实验设备和实验软件，开展具有自身特 色的实验项目并应用于实验教学，探索实施开放式实验教 学。1]全面培养学生的科学作风，实验技能以及综合分析、 发现和解决问题的能力，使学生具有创新精神和实践能力。
2.3构建有特色的基础医学实验课程体系本中心
开设的各门实验课程均包括基本实验、提高型 实验（综合性、设计性、应用性等实验）和研究创新型实验， 其中提高型、研究创新型实验应当在全部实验项目中占有 一定的比例。中心实行开放式教学，实验室提供选题（含必 修、选修）学生可以自带题目，中心为学生提供技术指导等 全方位服务。中心承担的实验课程主要有:分子病原生物学 (病原体形态与病原学检测实验、病原体的免疫学检测试 验、病原体的分子生物学检测试验、病原生物学综合实验、开 放性实验）生命化学基础技能实验，分子医学技能、实验生 理科学、人体解剖学（含断层解剖学和局部解剖学）组织学 与细胞生物学实验，病理学实验。
分子病原生物学实验课程教学时数为98学时，实验项 目35个。其中，基础实验10个，技能熟练实验9个，综合性 实验11个，综合与创新实验5个。此外，还有21个探索性 实验，供学生课余科研小组及七年制医学生选修。学生也可 以在课余时间自选课题进行研究，每个课题在一个学期内 完成。生命化学基础技能实验是将原来的医用基础化学实 验和医用有机化学实验课程的内容优化重组而成，实验项 目总数19个，共57学时，其中基本技能实验14个占42学 时，探索性实验5个占15学时。分子医学技能教学时数为 150学时，其中基本技能实验42个占75学时，探索性实验 29个占75学时。实验生理科学总时数为72学时，教学按 照三个阶段进行，即基本知识、基本技能实验12学时，综合 性实验40学时，探索性实验20学时。人体解剖学总学时数 为126学时，其中基本知识、基本技能实验100学时，综合性 实验20学时，探索性实验6学时。组织学与细胞生物学实 验总学时数为85学时，其中基本知识、基本技能实验60学 时，综合性实验15学时，探索性实验10学时。病理学实验 总学时数为65学时，其中基本知识、基本技能实验40学时，3实验教学与科研、临床等实际应用密切结合3 1人体解剖学实验室人体解剖学实验室在全国率先提出并实施“系统解 剖一局部解剖相结合的解剖学教学新模式”这一教学模式 符合当前医学教育课程改革的综合、精简、联系临床的整体 趋势，减少了如肌肉、血管、神经等知识内容的大量重复，并 在整体上保持系统解剖一局部解剖一中枢神经系统解剖的 循环教学方式，有机地弥补了传统的局部解剖学和系统解 剖学相分离的教学模式的缺陷；该模式增加了学生解剖操 作的时间，使学生动手操作的机会增多，“让学生从解剖实 践中学习解剖知识”从而充分调动了学生学习人体解剖学 的积极性，提高了学生动手操作的能力与观察和分析问题 的能力。教师能够在一个学期内完成该课程的教学，因而 有较多时间从事科研和教学研究，有利于教学与科研相结 合和教学内容的改革。这种新的教学模式的建立带动了人 体解剖学课程的建设，促进了本门课程教学内容、教学方法 和考试等方面的改革。该教研室还安排临床手术科室教师 参加人体解剖学实验教学，从而促进了基础与临床的双向 渗透，促进了人体解剖学与临床医学的密切联系，使实验教 学生动活泼，激发了学生学习人体解剖学的兴趣。教研室 还采用诸如讨论式教学、教师指导下的学生自导学习，安排 学生参加暑期科研活动(simmersiudent)等多种方式，引导学生积极主动地学习人体解剖学，以培养学生主动获取知 识及动手操作的能力。2'5J3 2形态学实验室形态学实验室负责的生物学、组织胚胎学和病理解剖 学都是通过显微镜来观察正常的或病理的细胞和组织的形 态，在授课内容上互有关联又有重复。实验室拟把部分教 学内容统一归由某一学科重点讲授，这样既可以减少课程 间的重复，节省学时，又可以保持课程的系统性。因此，要求 各学科教师不仅要精通本学科的知识，而且对其他学科的 知识也要有相当的了解。这样在授课时才能将3门课程内 容融会贯通，避免不必要的重复，有利于增加授课的趣味性 和实用性。组织3个学科的教师相互听课，促进相互了解， 优化3门课程之间的组合，在实验教学内容上也可以适当交 叉渗透。例如，在学习正常组织显微结构时，也让学生观看 一些病理切片，让学生开阔视野、活跃思维，并调动学生学 习组织胚胎学的积极性。
3.3机能实验室机能实验室
把生理学、病理生理学与药理学3门实验课 程有机地重组成一门“实验生理科学”独立开课，独立考 核，不与理论教学同步进行。实验生理科学教学打破过去 以教师为中心、以教室为中心、以书本为中心的教学模式， 树立教师在教学中的主导作用与学生在教学中的主体地 位，促进学生主动参与，促进师生双向交流，促进个性化教 学，从而对培养学生的综合素质起到了极大的促进作用。 该研究于2001年获得国家级优秀教学成果二等奖及广东省 优秀教学成果一等奖。从2000年起，该教研室还启动了 “高等医学教育机能学科实验教学深化改革的研究”计划， 该研究已在教育部“高等医药教育世行贷款教改项目”中 立项并获得资助，该研究把“实验生理科学”的教改引向深 科学教程》该教材已被教育部评为高等教育“面向21世纪 课程教材”。该教研室还引进网络信息技术，创建成功先进 的、多功能的网络化机能教学实验室，把实验技术水平推上 一个新的台阶，在全国居于领先地位。[6J实现了实验教学手 段现代化，促进了教学质量的进一步提高；积极开展多媒体 教学与远程教学，进一步改进了教学方法，推行创新教育，对 探索性实验的实施与管理做了进一步的探索，并积累了宝 贵的经验。教研室还进一步完善了学生成绩评价体系;成功 地举办了国家级继续教育项目“网络化实验室的创建与应 用讲习班”。机能学科的教改大大促进了学生综合素质、开 拓创新精神与各方面能力的提高。
3.4病原生物学实验室
病原生物学实验室将原有的医学微生物学的实验和人 体寄生虫学的实验内容优化、创新、重组成为病原生物学实 验课。病原生物学实验课将保留部分基础实验内容，如病原 的形态学，使之与临床应用相结合，构成病原体形态与病原 学检测实验系列。该课程还将把免疫学、生物化学及分子生 物学的临床诊断新技术引用到实验教学中，开设病原体免 疫学检测实验和分子生物学检测实验系列。增设一些综合 性的病原生物学实验，并在综合性实验中设置病例讨论，使 学生能够早期接触临床。此外，还增加了探索性实验，供学 生课余科研小组和七年制医学生选做，鼓励学生自选课题 做实验。Iq全面开展计算机多媒体教学，使图像逼真、生动、 重点突出，学生易于掌握。
3.5分子医学实验室
分子医学目前正沿着基础研究、应用研究、高技术开发 的模式不断深入发展，逐渐渗入生物学、临床医学、预防医学 等各个领域，并形成多分支学科和交叉学科，而各学科与分 子医学的有机结合，又产生了一大批新的学科增长点和研 究成果。目前，学科的相互渗透、融合是现代科学发展的必 然趋势。免疫学、遗传学及生物化学相互融合的趋势正在形 成，一门崭新的学科——分子医学正呼之欲出。将免疫学、 遗传学、生物化学和分子生物学合为一门学科——分子医 学，并在此基础上开设高级实验课程，不但顺应了现代医学 的发展趋势，有利于培养掌握现代医学尖端技术的高级医 学人才，而且课程优化重组也有利于仪器设备的优化共享 提高仪器设备的利用率，避免重复建设，有利于学科之间的 合作互利。该门实验课程将原有的免疫学、生物化学、遗传 学3门实验课内容进行优化与整合，删除陈旧的或重复开设 的实验，增加综合性实验，设置创新性、探索性实验，使学生 能够尽早熟悉诊断疾病的各种实验室方法以及重大疾病的 分子诊断方法。开放实验室，为学生自行设计并完成实验提 供条件，有利于培养学生的动手能力及创造能力，达到全面 提高学生整体素质的目的。
4 创新实验教学方法与手段
4.1根据学科特点建立以学生为中心、以学生自我训练为 主的教学模式
实验中心开展的实验教学从学生的认识规律和实际水 平出发，实验安排由浅入深、由简单到综合，并能充分调动学 生学习的主动性。学生通过实验教学掌握了基本实验操作 方法，能够正确地使用仪器设备，准确地采集实验数据。使观察实验现象并进行分析判断、逻辑处理、做出结论的能 力；正确设计实验（选择实验方法、实验条件、仪器和试剂 等）并通过查阅手册、工具书及其他信息源获得信息以解 决实际问题的能力。注重培养学生实事求是的科学态度， 百折不挠的工作作风，相互协作的团队精神，勇于开拓的创 新意识。
4.2运用现代化技术及先进的实验教学手段，促进虚拟、仿 真实验与实际实验相结合
本中心充分利用网络，使用计算机辅助实验教学软件 和多媒体教学课件，推广运用虚拟、仿真等实验技术手段。 中心承担的各门实验课程均在教学中充分运用现代教育技 术，各实验室均有多媒体设备，形态学实验室有3间数码互 动（mctiq实验室，中心建有网站，初步实现了网上教学和学 习。中心实行开放式教学，教学中全面运用计算机多媒体 教学，并采用多种实验技术和教学方法。中心计划内的教学任务服从教学计划的安排，实验室 每天开放时间不少于10小时，有的实验可以实行阶段性全 时开放或预约开放。这些教改措施大大促进了学生综合素 质、开拓创新精神与各方面能力的提高。
4.3实验教学的考试与考核改革
本中心实验教学的考试与考核鼓励创新，采取平时成 绩同期末考试成绩相结合的做法。平时成绩以实验操作、 实验结果及实验报告是否准确、规范为主要依据。对开展 探索性、研究性和综合性实验的学生要求提交论文，为鼓励 学生在实验中有所创新，对于有创见的学生，成绩从优。实 验成绩要登记、建档。例如，人体解剖学改革实验课考核，采 取课堂评分与标本考试相结合的方式，增加实验技能标本 考试的比例，建立标本试题库等，使考试成为引导学生思 考、创造的“指挥棒”
5 重视实验教材建设，丰富教学资源
实验教学中心拟定了正式出版的与理论教学相结合的 自编实验教材和中长期编制实验教材的计划，并对教材的 选用实行以下原则：各实验课均使用自编或引进的高水平 教材；教材应当多样化（包括立体化教材）并有广阔的覆盖 面和足够的实验项目（包括计算机辅助实验教学软件和多 媒体教学课件）教材内容应当反映课程内容与体系改革以 及实验教学改革和研究的成果，既要体现基础性又要具有 先进性，既要体现学科内涵、实验内容的更新，又要有反映 新技术、新方法、新设备的现代实验技术和手段；教材要符 合实验教学大纲的要求，对不同专业的实验课程教学留有 充分的选择余地；各类实验教材要在保证质量的原则下充 分体现自身的特色。中心鼓励实验教学教师在学校和设备 处课题资助下，与出版社合作编写教材，目前已正式出版的 实验教材有《实验生理科学教程》等20余部。
实验室建设的意义范文第4篇
关键词：材料;本科;创新能力;实验平台
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2014）41-0269-03
一、前言
高等教育的任务是要合理调配和使用有限的教育资源，为国家培养更多、更好的人才和创造更多、更好的科研成果，而创新能力的培养是高等教育人才培养中的重中之重。党的十六届五中、六中全会做出了建设创新型国家的战略决策，而建设创新型国家决定的因素是人才，关键是创新型人才。创新型人才对党和国家事业发展至关重要。作为建设创新型国家重要支撑和动力的高等学校，必须不断提升自主创新能力，真正担负起培养创新型人才的重任。面对经济社会发展的新形势，加强大学生创新能力的培养，探索适合我国国情的高等学校创新人才培养之路，是当前我国高等教育面临的重要问题。培养大批接受过良好工程教育，具有坚实基本工程素养和卓越创新能力的未来工程师，是国家走新型工业化道路、建设创新型国家战略目标的必然要求。教育改革必须适应培养创新人才的需要，因此，培养创新型人才已成为现阶段我国高等院校在人才培养中的首要任务，是实现创新型国家战略目标的重要保障。
二、材料学科创新人才培养现状
材料是一个科技含量高、学科范围广、技术密集、应用性强的学科，其理论构想、创意、验证和研究都必须依赖实践来完成，即通过理论与实践的结合，使其有形化、物质化。实验教学在材料专业教育中占据着战略性的重要地位，是培养材料领域创新人才的关键环节，具有其他任何教学方式不可替代的独特作用。实验室能为学生提供一个实践平台，学生在实践教学中不仅学习科学实验的基本知识、方法和技能，更要受到严谨的科学作风训练，培养科学的世界观和方法论，在科学实验产生科技发展突破性成果的一个个实例中激发探索精神和创新激情，形成创新人才所必须具有的独立思考能力，分析问题、解决问题的综合能力和创新能力。在目前的材料类专业实验教学过程中，一般是将本科教学和科研分开，本科实验教学自成一体，有专门的实验室，专门的实验人员负责指导学生实验，而科研资源是博导、硕导带着研究生在科研实验室进行科学研究。本科教学实验项目几年甚至几十年不变，而在当今科学技术发展日新月异，知识爆炸的年代，这一本科实验教学模式显然与时代的发展不符，与培养创新性材料人才的目标相差甚远。以山东理工大学材料学院的本科教学实验为例，本科教学实验室承担材料科学与工程、材料化学和高分子材料与工程三个本科专业的实验教学任务，该体系传授材料学科基本实验知识和技能，但对于训练学生科学思维方法和创新实践能力则力不从心。而学科所拥有的国家工业陶瓷工程研究中心等科研平台不承担一个本科实验教学项目，在创新性材料人才培养过程中暴露出许多不足。因此，我们将材料科学与工程实验中心的材料学科教学和科研实验资源重新配置，最大限度的做到资源共享，提高利用效率，期望能更好地服务于本科教学，提高材料类本科创新性人才的培养质量，同时也拓宽了科研和社会服务资源，为高校实验平台资源建设和管理模式改革进行探讨。
三、材料学科教学科研一体化实验平台的建设措施和成果
我们的实验室改革围绕如何科学配置实验资源和功能，最大限度的做到资源共享，提高利用效率，更好服务于教学、科研和社会服务的开展，提高大学生的创新能力，其中主要进行以下几方面的工作。
1.材料学院实验资源现状分析。截至2007年，材料科学与工程学院材料学科实验室完成了初级建设阶段，拥有了较为完整的学科教学实验体系和实验基础条件，实验设备总值达到了950余万元，但是没有一台单价5万元以上的设备，承担着材料学科三个本科专业的实验教学任务，实验任务由实验中心的专职实验员准备、指导完成。而以国家工业陶瓷工程研究中心为代表的科研平台科研仪器设备资源总值达到了1800余万元，其中5万元以上的设备50余台件，承担研究生培养和教师的科研任务。但科研平台在运行中暴露出许多问题，比如管理人员不足、设备开发利用不够、教学科研资源分离，导致资源设备的利用效益偏低，大型设备的人才培养功能得不到利用，设备的领用、管理、使用、服务机制不够健全。这种状况使大型设备的人才培养功能得不到利用，本科生创新能力的培养得不得保障。随着学校建设教学科研型大学目标的提出，学校进入内涵式发展阶段，材料学院也明确提出以培养“能力强、素质高、具有创新精神的应用型人才”为目标。因此，如何做好实验资源的优化配置、精细管理和充分共享，推动教学科研社会服务三大功能的实现，具有重要的现实意义。
2.教学、科研一体化实验平台建设。课题组通过调研相应高校材料学科实验室建设的情况，研究分析我校材料学科实验教学及科研方向等，针对实际找出实验资源配置、共享、使用、管理中存在的问题。通过分析问题，制定调整改进管理办法并付诸实施。根据学科特点和仪器设备类型重新划分实验室，按照专业培养方案要求，确定实验室的教学功能，充分整合学科资源建设教学科研一体化实验平台，打破教学科研资源壁垒，实施学科实验资源共享，以中心为依托统一构建学科教学科研实验平台。不再将实验室明确分为本科教学实验室和科研实验室，将原来的本科教学实验室和各类研究中心（国家工业陶瓷材料工程技术研究中心、山东省陶瓷基复合材料重点实验室、山东省陶瓷基复合材料工程技术研究中心实验室、工程陶瓷制备技术国家地方共建工程中心、先进陶瓷材料研究所、功能高分子材料研究所、晶体材料研究所、表面工程研究所、皇冠新材料研究所、鲲鹏精细陶瓷材料研究所、15个校企共建工程技术中心等）有机整合为材料学科教学科研共享资源平台，平台管理人员实行专兼结合，实验室专职人员负责仪器设备管理、维护和维修工作，兼职教师参与实验教学的指导和实验室的管理工作。实验中心的大型精密贵重仪器设备实行专人专管，将中心拥有的29台大精贵仪器设备按照功能分为15个机组，每个机组聘用2名以上的管理人员，实行机组负责制，每个机组必须利用大精贵仪器开设3项以上本科实验项目。材料学科教学科研一体化实验平台实行时间和仪器设备全方位开放。大学生可以利用实验平台信息网站进行实验仪器设备使用预约、实验时间预约。实验时间上的开放，可以让学生能够自主选择安排实验，有力调动了学生学习的主动性和积极性。实验设备自由开放，学生在实验室预约登记后就可以随时去实验室进行实验，实验室会有专门的实验教师安排指导。
3.开展创业，创新训练、竞赛，与教学实验互相补充。材料学科教学科研一体化实验平台除具备进行大学生实验教学功能外，还建设成为大学生创业、创新训练、学科竞赛的平台。利用平台优质资源开展各层次的材料实验技能大赛、新材料创新设计大赛、组织参加“挑战杯”创业计划大赛，开展国家级、校级科技创新项目，与实验教学互相补充，弥补实验教学在教学内容和模式上的局限和不足，形成完整的实践创新体系，这是提高当代大学创新素质的有效途径。
4.充实实验教学队伍，提高实验教学质量。教学科研一体化平台聘任高水平的理论课教师和科研人员参与到实验教学中，充实实验教学队伍，提高实验教学队伍水平和素质。目前平台已经聘请了28名专任教师为兼职实验指导教师。中心实行实验室工作人员的动态流入机制，提高了实验指导人员的数量和水平。实行“科研导师”制，为每个本科生配备科研导师，引导本科生参加科技创新活动，以大学生第二课堂创新研究活动和开放实验室项目为纽带，加强课外实验教学，将实验教学延伸到学科的科研基地，逐渐使课外实验教学成为培养学生创新能力的重要途径之一。
5.规范过程管理，完善监控体系。实验资源平台建立以后，运行和管理由实验中心统一组织和协调，学科实验教学指导委员会负责对实验教学的重大问题进行决策。建立完善各项平台运行过程管理制度、平台开放制度和质量监控评价体系。实行实验室房间责任人制和大精贵仪器设备机组负责制，实验室责任人和大型机组每年年底考核，考核的主要内容包括为大学生服务的实验项目数、实验教学质量、指导大学生创新项目数、参与学生人数和大学生获奖情况等方面，考核合格的实验室和机组续聘，不合格的解除聘用。
6.教学科研一体化实验平台实践效果。实验教学打破本科生实验单一的演示实验方式，组织各种形式的兴趣科技小组，配备大型精贵设备机组责任人为指导教师，让学生参与到教师的科研课题中，在实验研究过程中提高样品处理、仪器操作、结果分析等实验技能。平台“以研究引领教学，以研究促进创新，教学和研究相互交融”，大量科研项目整合提炼为研究创新实验内容，通过课程实验、创新活动、技能大赛等多样的实验教学方式锻炼学生。把科研活动、工程实践与实验教学紧密结合起来，提高实验教学质量。每年中心大型设备使用培训相关实验项目和学生创新活动课题达30多项，受益学生170余人。如培训学生对化学气相渗透炉、多功能高温烧结炉、计算机控制流变仪、高效液相色谱仪等大精贵设备操作熟练，提高了学生的就业竞争能力，学生在毕业时受到企事业单位技术开发部门、质量控制检测部门的欢迎。利用教学科研一体化实验平台资源，近三年毕业生论文有7篇获得山东省优秀学位论文，42篇获得学校优秀论文;17名同学在大学生数学建模大赛和“挑战杯”创业计划大赛等比赛中获奖;本科生正式发表学术论文22篇;在“大学生第二课堂创新活动”项目中，本科生承担完成285项;材料学院本科毕业生一次就业率达到90%以上。
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实验室建设的意义范文第5篇
针对传统光谱仪在实验教学方面存在的问题，设计了一种成本低、体积小的简易光谱实验仪。该光谱实验仪可以探测340～1 000 nm光谱范围内的光。基于光敏三极管良好的光电特性和光谱特性，用中心波长不同的窄带滤光片将入射光分光后分别照射到相应的光敏三极管上。定量反映光照度的各光敏三极管所产生的光电流，经电路转换成电压并放大后被计算机实时采集，利用相应VB程序的处理，在程序界面上实时呈现光谱图。通过探测卤钨灯的光谱，与传统光谱仪探测的光谱图相比较，观察得到两者光谱图包络基本一致，满足了教学实验仪的需求。
关键词：
光谱； 光敏三极管； 窄带滤光片
中图分类号： O 433.1文献标识码： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2013.05.018
引言
光谱仪[1]是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器，由棱镜或衍射光栅等构成，利用光的色散、吸收、散射等现象得到与被分析物质有关的光谱[2]，从而对物质成分、结构进行分析、测量。目前，光谱仪的种类繁多，有棱镜光谱仪、光栅光谱仪和干涉光谱仪等等。通过光谱仪对光信息的抓取、以照相底片显影或电脑化自动显示数值仪器的显示和分析，从而测知物品中含有何种元素。光谱分析[3]方法作为一种重要的分析手段，在科研、生产、质控等方面，都发挥着极大的作用。但是传统的光谱仪存在着体积大、结构复杂、使用环境受限、价格昂贵等不足。虽然目前已经出现便携式的微型光谱仪[4]，如性能好、体积小、质量轻、稳定性强的光纤光谱仪[5]，但是这种光谱仪价格仍十分昂贵。这些价格高昂的光学仪器[6]限制了广大中小学生以及一些高等院校的学生对光谱的认识和研究。目前，在中小学教育的课本中有很多涉及光学的知识，为培养学生的观察能力、思维能力及探索精神，课堂演示实验[7]是一种非常重要的教学手段，但由于仪器和时间等方面的限制，中小学生只能以考试为目的从课本上了解这些知识。同样，一些相关专业的大学生由于仪器数量有限而无法更好地进行光谱实验，这大大降低了学生对光学的兴趣。对这些学生而言，他们并不需要分辨率高，技术高端的光谱实验仪。因此本文研究的是一种价格低廉，原理简单，使用环境不受限，操作容易，便于携带的简易光谱实验仪，且可以探测从近紫外到红外范围的光源光谱。这种实验仪不仅可以让广大中小学生在课堂上了解光谱图，也同样可以解决一些高等院校学生相关方面的光学实验。
1简易光谱实验仪原理
本文采用窄带滤光片、光敏三极管和简单的电路制作简易光谱实验仪，通过USB采集卡将数据采集到电脑上，经电脑处理后呈现出光谱图，简易光谱实验仪工作原理如图1所示。
窄带滤光片是一种从复合光中分离出某一窄波段单色光的滤光片。复合光通过不同波长的窄带滤光片后，得到不同波长的单色光。每片窄带滤光片的半宽度不能重叠，否则影响每个波长的分辨率，且窄带滤光片的带宽越小越好，这样可以增加滤光片数目，即可以分离出更多波长的单色光，增加了采集点，提高了简易光谱仪的精确度。
利用光敏三极管的光谱特性和光电特性[8]制成简易电路，如图2所示。通过窄带滤光片得到的单色
电压值U。通过多次测验得到光照度E和光敏三极管光电流ISS之间的关系，即可以通过计算电路得到光照度E和输出电压U的关系式。一般来说光敏三极管的光电特性曲线的线性度不如光敏二极管好，但是这里运用了具有良好光谱特性和光电特性的光敏三极管。
复合光通过不同中心波长的窄带滤光片，得到相应波长的单色光照射到每个对应的光敏三极管上。由于每种波长的单色光的光照度不一定相同，从而得到各自对应的光电流，用电路将其转换成电压并放大。再用USB采集卡实时采集每个波长单色光所对应电路得到的电压值并送入计算机。将实验得到的每种波长单色光的光照度E和其对应电路采集到的输出电压U的关系式，用VB编程写入计算机。采集到的电压经过VB程序处理后，将相应的波长和光照度显示在程序界面上，并连接各点形成光谱图。
2光敏三极管的光电特性及测试原理
卤钨灯发出的复合光经过某种中心波长的窄带滤光片后产生对应波长的单色光，用照度计[10]测得此时该波长单色光的照度值，然后将放置的照度计换成检测电路，得到对应输出电压U，又U=ISS×RSS，从而得到光电流ISS。再调节变压器，改变变压器输出电压，即改变卤钨灯的光强，从而改变了该种波长单色光的照度值，再次得到输出电压，重复多次。因为不同波长的窄带滤光片的透过率并不相同，且光敏三极管对不同波长光的灵敏度不同，光敏三极管的光谱特性如图4所示。更换不同中心波长的窄带滤光片，即从复合光中分离出相应波长的单色光，重复上述过程，测得不同波长单色光的照度E与电压值U的关系。如图5所示为经过415 nm、550 nm、610 nm、900 nm的窄带滤光片处理后的对应单色光的光照度和输出电压的实验数据图。
由图5可知经过窄带滤光片后产生的单色光的光照度E和其检测电路的输出电压U成良好的线性关系，即光照度E和光敏三极管的光电流ISS之间呈良好的线性关系。从图4可拟合得U=An×E+U暗，即ISS×RSS=An×E+I暗×RSS，其中An为该波长下光照度E和光电流ISS之间的关系系数。根据实验数据进行线性拟合，得到每种波长光对应的关系系数An，然后将相应的关系式编入程序。因为窄带滤光片的透过率并不是百分之百，再加上照度计本身的误差，所以这里用照度计测得的光照度小于实际光照度，假设忽略照度计本身误差，则测得的光照度等于实际光照度乘以窄带滤光片透过率。实验时，卤钨灯与窄带滤光片的距离L、窄带滤光片与光敏三极管和照度计感应区的距离D以及光敏三极管和照度计的感光面积均保持不变，否则会增加误差。
3简易光谱实验仪的结构及测试结果
简易光谱实验仪的结构如图6所示。简易光谱实验仪的主体为一个19 cm×15 cm×6 cm的不透光的长方体外壳，外壳一面钻有9个直径为10 mm的圆形孔，用于放置装有窄带滤光片的支撑架，在长方体外壳中放置制作好的电路板，电路板上的每个光敏三极管正对应一个圆形孔，即每个光敏三极管上都有一种波长的窄带滤光片，再在外壳一侧开电源线孔和并行线孔，用于接电源和USB采集卡。
本实验装置所采用的窄带滤光片为365 nm、415 nm、490 nm、550 nm、610 nm、650 nm、780 nm、850 nm、940 nm，其直径为20 mm，每片滤光片波峰的透过率均大于75%，如图7所示为简易光谱仪
4结论
基于光敏元器件和VB程序的简易光谱实验仪不仅可以用于可见光的光谱观测，还能用于近红外和近紫外光光谱的观测。可以根据需要增加窄带滤光片的数目，随着窄带滤光片带宽的减小，滤光片的可增数目越多，从而提高仪器精确度。该简易光谱仪具有结构小巧、操作容易、价格低廉、原理简单、使用环境不受限制等优点，可以直接带入课堂向中小学生更直观更省时的展示各种光源光谱图，也解决了高等院校学生由于实验设备不足而无法更好了解光谱的问题。在作为教学实验仪方面有着极其广泛的应用前景。
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