【導讀】“什么是‘示范中心’?‘示范’是被別人看，要有借鑒與推廣價值。”北京科技大學材料科學與工程學院實驗測試中心主任孫建林教授這樣告訴記者。為了發揮“示范”作用，實驗測試中心堅持可持續發展模式，在“綜合型與創新型”人才培養實驗教學體系構建，“材料科學與工程虛擬實驗室”研發，國家實驗室與計量資質認證認可，大學生科技活動平臺建設，舉辦多種培訓班和技能大賽，接待國內外同行參觀、高校學生實習等方面獲得了良好的建設效果和示范輻射作用。記者希望通過本期報道，使實驗測試中心的經驗得以進一步推廣，更全面深入地促進中心示范作用的發揮。
孫建林，教授，博士生導師，北京科技大學材料科學與工程學院實驗測試中心主任，北京科技大學新材料技術研究院副院長。2003～2004年兼任青海大學校長助理，協管科研與實驗室工作。自2000年起，從事實驗室整合、建設與管理工作，發表實驗教學、教改與管理論文10余篇，負責建設了材料虛擬實驗室?，F任全國高校材料學科實驗教學研究會副理事長，2012年12月組織全國首屆大學生金相技能大賽。
長期從事材料加工方面的教學與科研工作，多年來完成或正在進行的項目有國家973、863、自然科學基金、教育部等科研項目以及北京市教學改革項目。指導碩士研究生50名，博士研究生10名。共發表關于有色金屬材料、加工、工藝潤滑等方面研究論文130余篇。國家發明專利7項，主編出版學術專著2部、教材1部、實驗教材2部。
“什么是‘示范中心’?‘示范’是被別人看，要有借鑒與推廣價值。”北京科技大學材料科學與工程學院實驗測試中心主任孫建林教授這樣告訴記者。為了發揮“示范”作用，實驗測試中心堅持可持續發展模式，在“綜合型與創新型”人才培養實驗教學體系構建，“材料科學與工程虛擬實驗室”研發，國家實驗室與計量資質認證認可，大學生科技活動平臺建設，舉辦多種培訓班和技能大賽，接待國內外同行參觀、高校學生實習等方面獲得了良好的建設效果和示范輻射作用。記者希望通過本期報道，使實驗測試中心的經驗得以進一步推廣，更全面深入地促進中心示范作用的發揮。
【記者】：首先請您簡要介紹北京科技大學材料科學與工程學院實驗測試中心的發展歷程。
孫建林：北京科技大學是國內材料科學與工程類專業人才培養的重要基地之一，是北京市材料學科群建設牽頭單位。材料科學與工程是我校的傳統優勢與品牌學科，由我國最早設立的金相及熱處理、軋鋼、金屬物理等專業發展而來，是首批國家一級重點學科，所屬的3個二級學科，材料物理與化學、材料學、材料加工工程均為首批全國重點學科。
培養高水平世界級的創新型材料人才一直是北京科技大學材料科學與工程專業教學改革追求的目標，我校也引領了我國材料學科的教育和教學改革。由柯俊院士主持的“大材料”人才培養項目，曾獲國家教育教學成果一等獎，“大材料”試點班教學模式已在全國普遍推廣。近年又開展了拔尖科技人才(理科班)、國際化人才(國際班)和卓越工程師(卓越班)等培養新模式的探索，得到了教育部和北京市立項支持。
北京科技大學材料科學與工程學院實驗中心的前身是1952年建校初期的金相及熱處理、軋鋼、金屬物理等專業實驗室，是我?？驴≡菏?、肖紀美院士、葛昌純院士、陳國良院士等為代表的幾代科學家的教學與實驗研究基地。2001年，材料科學與工程學院對原分屬8個系所的實驗室進行調整和整合，成立了我校第一個院屬實驗教學中心。2007年7月，實驗測試中心被評為北京市級實驗教學示范中心，同年11月又被批準為國家級實驗教學示范中心建設單位。
實驗測試中心設有金屬材料、電鏡、材料制備與加工、材料學、無機非金屬材料、材料虛擬6個實驗室以及材料加工生產實習基地、中心辦公室等部門，共有專職實驗技術人員47人，實驗室面積6 642平方米，儀器設備2 438臺套，設備總值11 026萬元;近三年來每年承擔材料、冶金、高等工程師等學院實驗課程教學39門，實驗學時526學時,實驗項目119項，實驗課總人時數達58 306人時。為適應國際化辦學要求，中心專門建立了雙語教學實驗室。
電鏡實驗室
實驗測試中心依托國家級精品課程及國家級教學團隊，打造精品實驗教學課程;完成學生自主學習平臺建設，并獲2009年北京市教學成果一等獎。為了強化“綜合型與創新型”人才培養的實踐環節，我們建立了實驗、實習基地，為大學生科技創新活動提供平臺，并且舉辦了首屆國際大學生顯微結構攝影大賽及兩屆北京科技大學金相實驗技能大賽。
【記者】：實驗測試中心作為材料學科的國家級實驗教學示范中心，通過這些年的建設取得了哪些成績?
孫建林：中心通過國家級實驗教學示范中心建設，成效顯著，取得了較好的示范推廣效果，主要體現在以下幾個方面：
(1)實驗教學成果突出
培養綜合型、創新型的高水平材料科學與工程專業人才是中心實驗教學追求的目標：①結合國家級精品課程及教學團隊建設，開展精品化實驗教學，全國教學名師余永寧教授、北京市教學名師楊平教授采用研究型教學方式，與學生共同開發新實驗;教學內容注重傳統與現代的結合，與科研、工程和社會應用綜合實踐密切聯系，融入科技創新和實驗教學改革成果，北京市教學名師強文江教授依托實驗中心力學性能實驗室通過CNAS認證的硬件基礎，設計了完全依照國家標準的實驗，為學生以后的科研和工作打下了良好的基礎。②為了適應國際化辦學要求，實驗中心專門建立雙語教學實驗室，并特別編寫實驗指導書，要求學生的實驗報告用中英雙語完成。③改建了材料加工生產實習基地，為大學生提供校內工程實踐活動的平臺和實習基地，滿足“工程化”人才培訓的需要。
(2)為大學生課外科技創新提供平臺，舉辦實驗技能競賽，提高大學生參與實驗與科技創新的積極性
自2008年起，實驗中心設立了6個“大學生科技創新實驗室”，為大學生課外科技活動提供平臺。實驗室“全天候”開放，鼓勵學生自主實驗。2008～2012年材料科學與工程學院大學生科技創新活動累計立項401項，參與大學生1 274人，共有35項本科生科技創新項目獲得國家級、北京市級、校級獎項，其中國家級獎項20項，獲獎作品中一等獎23項、二等獎12項。本科生共發表SCI科技論文182篇，申請專利79項;讀研率達到65%，155人到劍橋、斯坦福等國內外知名院校深造，畢業生的綜合素質得到了社會認可。
為了培養大學生崇尚實踐的精神，2011年3月舉辦了首屆國際大學生顯微結構攝影大賽。美國麻省理工學院，日本北海道大學、九州大學，中國科學院、清華大學、北京大學等國內外30多所大學及科研院所的100多名學生參加了本次大賽，共收到作品300余件。
在2011年6月及2012年8月，舉辦了兩屆北京科技大學金相實驗技能大賽，有203名學生參加。2012年12月6日至7日，由高等學校實驗室工作研究會、北京科技大學、清華大學聯合主辦的首屆全國大學生金相技能大賽決賽在我中心舉行。經各高校選拔賽推薦，來自23所高校的71名材料專業優秀學子來京參加決賽。
全國金相大賽比賽現場
(3)建設材料虛擬實驗室，共享優質實驗教學資源
在示范中心建設中，我們集中優勢資源，用3年時間開發了材料虛擬實驗室，目前已在校園網上對全校學生開放，并制作成光盤版，計劃無償提供給國內其他高校使用。網絡虛擬實驗打破了實體實驗室資源局限，它高效、安全，不但是實驗教學的有力補充，而且為中心優質教學資源共享提供了有效途徑。
(4)成立聯合實驗室，引進頂級實驗設備，更好地服務于教學工作
材料實驗中心與美國Quantum Design公司聯合成立中國演示中心實驗室，配備了價值620萬元人民幣的綜合物性測量系統，該設備可在低溫強磁場環境下對材料進行磁、電、熱學性能的綜合測試，是目前國際上材料物理研究最先進的儀器設備。2011年還與德國卡爾蔡司公司成立了電子顯微鏡合作實驗室，2012年與日本奧林巴斯公司成立了光學顯微鏡合作實驗室。與國際知名企業的合作，提高了實驗技術裝備水平。
(5)堅持開展對外實驗技術培訓，運行實驗室質量管理體系，服務社會
為了更好地培訓電鏡實驗技術人才，材料實驗中心多年來堅持每年舉辦一屆全國電子顯微鏡技術培訓，有清華大學、北京大學等多所學校的師生以及科研和企事業單位的技術人員參加，已培訓人員近千人次，為電子顯微鏡技術的應用及提高做出了貢獻。
北京科技大學材料科學與工程學院實驗中心從2006年9月開始運行實驗室質量管理體系。2008年6月，實驗測試中心獲得國家實驗室認可資質，12月獲得計量認證資質，從而全面提升了材料實驗中心的實驗技術和管理水平。以資質建設為特色的北京科技大學分析檢驗服務平臺以更加完備的服務體系、更加規范的內部管理、更加滿意的服務質量，更好地服務于實驗教學、服務于社會。截至目前，認可的檢測項目覆蓋15個領域，69個項目。2011年實驗中心對外服務收入超過100萬元，充分發揮了中心優質實驗資源的作用。這部分收入反哺實驗教學，使教學質量得以進一步提升。
(6)開展對外交流，接待參觀和實習
自2008年以來，實驗中心接待來自清華大學、北京大學、中國科學院、東北大學等國內47所高校、科研院所參觀訪問1 300人次以上;接待太原理工大學學生認識實習76人次，華北科技學院材料成型專業學生參觀實習兩批75人次，東北大學秦皇島分校學生暑期社會實踐;接待法國瓦朗西納大學、日本九州工業大學、挪威科技大學、澳大利亞莫納什大學等多所國外高校學者參觀訪問;接待德國亞琛工業大學、比利時魯汶大學等國外大學生60余人參觀、實習。
德國亞琛工業大學學生在實驗中心實習
【記者】：貴中心在示范中心建設中堅持可持續發展，充分發揮示范輻射作用，請您詳細為我們介紹實驗中心具體進行了哪些方面的工作，為同類實驗中心建設提供借鑒經驗。
孫建林：我中心自2007年被評為材料學科國家級實驗教學示范中心建設單位以來，在發展建設中一直堅持可持續發展的方向，在創新的同時還注意發揮中心的示范輻射作用，創造多種途徑共享實驗測試中心的優質教學資源：
(1)構建了“綜合型與創新型”人才培養的實驗教學體系
材料科學與工程學院實驗中心深入總結“大材料”試點班的寶貴經驗，以“全程化、三層次”的實驗教學體系為依托，開展了拔尖科技人才(理科班)、國際化人才(國際班)和卓越工程師(卓越班)等實驗教學新模式的探索，該成果獲2012年北京市教學成果特等獎。
(2)實驗中心組織授課教師、實驗技術人員共同建設完成了材料專業學生自主學習平臺，該軟件系統包括多類教學資源，獲2009年北京市教學成果一等獎，被清華大學、北京工業大學、內蒙古科技大學、武漢科技大學、遼寧科技大學、江蘇大學等多所高校使用。
(3)率先建立了材料網絡虛擬實驗室，采用多媒體及網絡技術，以三維的形式制作虛擬實驗。虛擬實驗教學過程直觀、形象，知識表達科學、準確，學習方式個性化，且交互性強，能充分調動學生自主學習的熱情，打破實體實驗室資源局限，有效降低實驗教學設備、材料的成本，為優質教學資源共享提供有效途徑。積極開展精品課程網絡教學，將余永寧、楊平等教授的課程錄像發布到中心網站上，供學生隨時在校園網上瀏覽;同時虛實結合，利用中心的優勢師資力量及儀器資源，堅持開展對師生進行各種實驗技能訓練，舉辦多期全國電子顯微鏡實驗技術培訓。
(4)加強“綜合型與創新型”人才培養的實踐環節，專門設立了6個大學生創新實驗室，并且舉辦、承辦了多項技能大賽,為大學生科技創新活動提供平臺。
(5)實驗中心運行實驗室質量管理體系，使材料實驗中心的實驗技術和管理水平提升到一個新的高度，為實驗教學、社會提供更好的服務。
【記者】：我們了解到，貴中心自2007年就開始建設材料虛擬實驗室，經過5年多的努力，該實驗室取得了不俗的成績，可以請您為我們介紹其建設經驗與取得的成果嗎?
孫建林：從2007年成為國家級實驗教學示范中心建設單位起，中心開始建設虛擬實驗室，一期建成了包括11個有材料學科代表性實驗項目的虛擬實驗室。
材料虛擬實驗室以三維形式，采用交互性強的個性化方式，準確再現實驗中的操作步驟、實驗現象及結果;可以展現“板材熱連軋生產線”這樣難以近距離觀察的大型生產設備細節、工作原理及技術參數;學生可自主選擇實驗方案、實驗步驟，系統能夠向學生提示錯誤;學生不受時間、空間和次數限制，隨時登錄系統，反復認知，不斷強化實驗技能。虛擬實驗系統設計靈活，各項實驗相關知識可以通過管理系統修改和更新。
材料虛擬實驗室
虛擬實驗室建成之后，已在部分實驗課中投入使用，還有一些教師在課堂理論講解時也用來演示，幫助學生加深理解，獲得良好反響。全校學生都可以自主登錄材料實驗測試中心網站，使用虛擬實驗室。此外，中心分別在北京和河南舉辦了兩次虛擬實驗研討會，邀請近30所高校的專家教師進行分析討論，探索虛擬實驗中存在的問題和未來的發展方向，同時進行虛擬實驗室應用推廣。目前該系統已在國內一些大學開始試用。
【記者】：“服務社會”是實驗測試中心的功能之一，貴中心在對外服務方面開展了哪些工作，效果如何?
孫建林：在服務社會方面，實驗中心除了開展對外實驗測試服務，還利用自身的優勢堅持開展對外實驗技術培訓，堅持每年舉辦一屆全國電子顯微鏡技術培訓，已培訓人員近千人次，2013年第十屆透射電子顯微技術培訓班于4月15日至19日舉行;堅持開展對外交流，2008年至今接待國內外參觀千余人次，接待國內外高校實習和社會實踐數百人次。
實驗中心大力支持改進、自制儀器設備用于實驗教學。例如：劉德民高級工程師把三臺φ130二輥實驗軋機用于學生自己動手操作和拆裝，自主開發了軋制工藝參數計算機采集系統，可以在軋制過程中自動檢測7個軋制工藝參數并自動處理數據。該軋機及測試系統已推廣到國內5所院校：中國礦業大學(北京)、天津大學、新疆鋼鐵學校、太原理工大學、河北工業職業技術學院，共計12套。
王立錦高級工程師結合科研成果自制了薄膜材料磁電阻效應測試儀，從2009年起應用于本科生材料物理性能實驗課教學。此設備在首屆全國高等學校自制教學儀器設備評選中獲成果獎，設備已經推廣到北京工商大學、首都師范大學、哈爾濱工業大學深圳研究生院等高校使用。
【記者】：請您介紹實驗中心未來的發展建設方向。
孫建林：為了把材料科學與工程學院實驗測試中心建設成為國內材料學科一流的實驗教學示范中心，力爭實現以下7個方面的目標：
(1)繼續探索、構建適合綜合型與創新型人才培養的實驗教學體系。
(2)實驗中心集約化管理，設備資源統籌安排，在現有平臺的基礎上進一步開放共享。
(3)根據學科發展的需要，改、擴、新建各實驗室;結合新專業，建立納米材料與技術實驗室;建設雙語實驗教學實驗室;進一步完善材料制備與加工實習基地。
(4)結合國家級精品課程和國家級優秀教學團隊建設，進一步優化金屬材料實驗室軟硬件配置，將其打造成國內本專業的樣板實驗室。
(5)繼續舉辦對外實驗技術培訓，拓展培訓內容;建立全國電子顯微實驗技術培訓中心。
(6)舉辦更多實驗技能競賽，提升大學生的實驗研究興趣與動手技能。
(7)將一期建成的材料虛擬實驗室的11個實驗項目應用于實驗教學，并在國內高校材料學科進行推廣，同時進行虛擬實驗室二期建設工作。
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