序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]一篇熱分析實驗管理與教學(xué)的創(chuàng)新改革范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

熱分析技術(shù)逐漸成為多種材料研究開發(fā)、工藝優(yōu)化和質(zhì)量監(jiān)控的重要手段，在化學(xué)化工領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用[1]。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，越來越多的企業(yè)開始采用先進的熱分析儀器監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量，提高自身競爭力[2]。因此，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為導(dǎo)向的高分子相關(guān)專業(yè)必須將熱分析儀器用于本科和研究生的教學(xué)和相關(guān)科研實驗，使熱分析技術(shù)成為畢業(yè)生熟練掌握的基本技能。根據(jù)測試的物理量不同，熱分析儀器一般包括熱重分析儀（TGA）、差示掃描量熱分析儀（DSC）、動態(tài)熱機械分析儀（DMA）、流變分析儀（RPA）以及與其他儀器聯(lián)用的相關(guān)設(shè)備[3]。由于熱分析原理抽象、儀器價格昂貴、操作復(fù)雜，以往主要用于科研測試和演示性教學(xué)，教學(xué)效果不甚理想。筆者管理熱分析儀器多年，積累了一定的經(jīng)驗，淺談兩點熱分析儀器的管理和教學(xué)體會。

一、培訓(xùn)機制和預(yù)約機制的改革

近年來，培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力，加強精密儀器的科學(xué)管理，已成為實驗室管理的首要目標(biāo)。由于高校教師經(jīng)常身兼數(shù)職，一人分管多臺大型儀器或者多個實驗的情況普遍存在，若由教師一人操作儀器，會嚴重影響儀器的使用效率，而且所測數(shù)據(jù)不完整的情況時有發(fā)生。最好的實驗操作者應(yīng)該是樣品的制造者或者對所測材料性能指標(biāo)最熟知的人，因此實驗室定期組織熱分析相關(guān)儀器的使用操作培訓(xùn)，參加過培訓(xùn)并考試合格的學(xué)生獲得實驗室的準(zhǔn)入證，具備獨立操作實驗的資格。實驗室根據(jù)每臺儀器的特點，制作了相應(yīng)的操作流程和操作規(guī)范，進一步保證操作者的安全準(zhǔn)確操作。為提高儀器的使用效率，熱分析實驗室曾經(jīng)多次嘗試引入專業(yè)軟件建立預(yù)約機制，但由于軟件操作過于復(fù)雜，受網(wǎng)絡(luò)所限等因素，遲遲得不到推廣。近幾年，我們借助師生廣泛使用的QQ社交軟件，建立熱分析討論群，具備實驗操作資格的學(xué)生可以標(biāo)注好實驗日期、樣品組分和樣品個數(shù)，在QQ群里進行接龍預(yù)約，若有同學(xué)撤銷預(yù)約，其他同學(xué)可第一時間替補，預(yù)約信息公開透明。實施QQ群接龍預(yù)約后，所有儀器的使用率均達到95%以上，較之前的儀器工作時間提升了80%以上，得到廣大師生的好評。以上的管理改革措施，較大程度上緩解了實驗測試緊張的情況，但受限于熱分析儀器價格昂貴、臺套數(shù)少、單個樣品測試時間長、液氮等消耗品供應(yīng)不及時等情況，學(xué)生排隊測試還是比較緊張，尤其在本科生畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，排隊等候?qū)嶒炃闆r時有發(fā)生，以DMA實驗和TGA實驗為例，經(jīng)常出現(xiàn)從預(yù)約到實驗需要2周以上的時間間隔的情況，嚴重影響了科研的順利進行和學(xué)生的工作熱情。在此情況下，實驗室嘗試非工作日開放實驗，有需求的學(xué)生經(jīng)導(dǎo)師同意后可以向?qū)嶒炇液蛯W(xué)院提出實驗申請，經(jīng)審核批準(zhǔn)后可進行實驗。為保證實驗安全，實驗室安裝遙控攝像探頭，配備值班學(xué)生，明確各種安全或管理問題和解決措施。遇到嚴重違規(guī)問題時第一時間進行安全教育和現(xiàn)場教育培訓(xùn)，由此形成了人人安全操作、愛護實驗設(shè)備、遵章守紀的良好實驗室氛圍。

二、儀器教學(xué)方法創(chuàng)新

熱分析精密儀器的教學(xué)原理比較抽象，平時學(xué)生接觸這些儀器機會較少，理論教學(xué)學(xué)生往往難以理解。本人根據(jù)每臺熱分析儀的特點自制多媒體錄像，在教學(xué)過程中引入三維動畫技術(shù)，生動展示儀器的整體和局部，展現(xiàn)熱分析儀的工作原理和狀態(tài)，同時穿插儀器的操作視頻和實例講解，學(xué)生可以隨時打開軟件進行學(xué)習(xí)，激發(fā)對儀器的學(xué)習(xí)興趣。在實驗課和儀器操作培訓(xùn)課上，因為有了前期多媒體課件的講解，只需要根據(jù)每種儀器的性能，講解少量原理，重點講解樣品制備方法、實驗條件設(shè)定依據(jù)和測試結(jié)果（曲線或圖譜）分析方法。增加設(shè)計性、綜合性、趣味性的實驗內(nèi)容和項目，使實驗內(nèi)容豐富多彩、新穎實用，提高學(xué)生的積極性和主動性，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題能力和創(chuàng)新思維能力。通過引導(dǎo)，使學(xué)生對材料和儀器深入了解，讀懂每條曲線或圖譜，強化學(xué)生動手和應(yīng)用能力。實驗室安全工作是所有工作的重中之重，我們一直將安全教育納入實驗教學(xué)之中。在實驗課教學(xué)和培訓(xùn)教學(xué)中均會重點講解實驗室所存在的危險源、樣品的安全選擇和制備、廢棄物處理、防護知識、出現(xiàn)安全事故的應(yīng)急措施等。學(xué)生是實驗室學(xué)習(xí)和工作的主體，也是實驗室安全管理的直接受益人群，所以實驗室安全教育不僅是制度規(guī)定，更是對每一個進入實驗室學(xué)生的生命的關(guān)懷和尊重。儀器管理與教學(xué)的最終目的是為科研和實際工作服務(wù)。根據(jù)日常教學(xué)管理中積累的不同科研素材，本人從測試和安全的角度輔助操作者設(shè)定完整合理的測試條件，從分析的角度盡量挖掘表征曲線的更多信息。在QQ群上進行實時討論答疑，討論交流過程中鼓勵學(xué)生大膽表述實驗結(jié)果以及誤差分析，對于一知半解的地方，可做適當(dāng)提示引導(dǎo)學(xué)生分析，直至得出結(jié)論。答疑過程中充分啟發(fā)學(xué)生、激活思維、加深理解，真正達到提高分析問題、解決問題能力的目標(biāo)。

三、結(jié)語

熱分析實驗教學(xué)和管理的工作，使我深刻認識到只有通過教學(xué)改革，探索新的教學(xué)方法和技術(shù)，才能使教學(xué)課程更加符合教育教學(xué)規(guī)律，適應(yīng)時代的發(fā)展，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，增強其動手能力，從而培養(yǎng)更加符合社會發(fā)展需求的應(yīng)用型創(chuàng)新型人才。

參考文獻：

[1]朱玲琴,高麗紅.熱分析技術(shù)在高分子材料中的應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2017,(16):65.

[2]王永霞.熱分析—紅外/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析化學(xué)品混合物危險性的方法研究[D].北京化工大學(xué),2012.

[3]楊銳,陳蕾,唐國平,于俊榮,諸靜,胡祖明.熱分析聯(lián)用技術(shù)在高分子材料熱性能研究中的應(yīng)用[J].高分子通報,2012,(12):16-21.

作者:耿潔婷 華靜 單位:青島科技大學(xué)