探索建立具有生命力的高校實(shí)驗(yàn)室開放體系

□天津科技大學(xué)夏雪 張煒

探索建立具有生命力的高校實(shí)驗(yàn)室開放體系

□天津科技大學(xué)夏雪 張煒

本文從實(shí)驗(yàn)室開放的內(nèi)涵和意義出發(fā)，詳細(xì)剖析了目前實(shí)驗(yàn)室開放過程中存在的不足，總結(jié)出具有生命力的實(shí)驗(yàn)室開放體系的主要特點(diǎn)，并結(jié)合管理工作實(shí)際對(duì)實(shí)驗(yàn)室開放模式進(jìn)行探索，以期對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室開放的研究與實(shí)踐提供有益參考，進(jìn)而加快實(shí)驗(yàn)室開放體系的建設(shè)步伐。

實(shí)驗(yàn)室開放體系；管理；創(chuàng)新實(shí)踐能力

從宏觀講，實(shí)驗(yàn)室是科學(xué)研究、探索與發(fā)現(xiàn)、人才培養(yǎng)、科技開發(fā)、社會(huì)服務(wù)的基地，是推動(dòng)一個(gè)國家和民族科技發(fā)展和進(jìn)步的基礎(chǔ)；從微觀講，它是開發(fā)學(xué)生智力、啟迪學(xué)生思維、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、設(shè)計(jì)能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的平臺(tái)。為了提高儀器設(shè)備的使用效率，盡可能延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)室及設(shè)備的生命周期，不斷培養(yǎng)出具有創(chuàng)新實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才，順應(yīng)當(dāng)前科學(xué)研究探索性、前沿性、交叉性、合作性的發(fā)展趨勢(shì)，完成好科技開發(fā)和社會(huì)服務(wù)的基本任務(wù)，建設(shè)具有生命力的實(shí)驗(yàn)室開放體系已成為各高校關(guān)注的熱點(diǎn)。

一、實(shí)驗(yàn)室開放的內(nèi)涵和意義

要建立具有生命力的實(shí)驗(yàn)室開放體系，首先要了解實(shí)驗(yàn)室開放的內(nèi)涵和重要意義。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室開放，從廣義地講，是為教學(xué)、科研和社會(huì)服務(wù)提供時(shí)間、空間和設(shè)備設(shè)施等各種資源和服務(wù)；從狹義地講，是學(xué)校面向在校學(xué)生所開展的課外實(shí)驗(yàn)和科技活動(dòng)的開放活動(dòng)提供條件。教育部在相關(guān)文件中要求，實(shí)驗(yàn)室開放應(yīng)該從時(shí)間、空間、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等方面進(jìn)行開放。而在時(shí)間、空間上的開放，可以解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備少、課時(shí)有限的問題。而實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開放，要求增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例。不管是哪方面的開放，都是實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源利用率的最大化，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新性實(shí)踐能力，改善教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量而進(jìn)行的教學(xué)方式改革的新嘗試。［1］

實(shí)驗(yàn)室開放，打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)死板、教條的模式，使學(xué)生真正成為了學(xué)習(xí)的主體，有利于發(fā)揮學(xué)生的自主性、積極性、探索性和創(chuàng)造性。學(xué)生在遇到一個(gè)新的課題時(shí)，往往不知如何應(yīng)對(duì)，而實(shí)驗(yàn)室的開放，是通過對(duì)原有知識(shí)和方法一點(diǎn)一滴的學(xué)習(xí)和積累，再把新的知識(shí)和方法變成處理問題的能力的過程；是在面對(duì)復(fù)雜情況時(shí)，通過充分了解有利的和不利的因素，做出決策，再根據(jù)周圍環(huán)境的反饋，收集信息、制定方案、設(shè)計(jì)流程、具體實(shí)施、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的過程；是在面對(duì)困難時(shí)，調(diào)整心態(tài)、思路和認(rèn)識(shí)的過程；是在有限的時(shí)間里，圍繞一個(gè)主要目標(biāo)，用現(xiàn)有的工具和手段，控制情緒，理智地做出判斷，讓自己堅(jiān)持下去的過程；也是在做了許許多多的“選擇題”、“判斷題”和“分析問答題”之后，用事實(shí)告訴自己具體實(shí)驗(yàn)結(jié)論的過程。

綜上所述，實(shí)驗(yàn)室開放不僅有利于學(xué)生把理論知識(shí)和實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合，并得以加深和鞏固，而且能夠使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中主動(dòng)思考，不斷探索，增強(qiáng)其對(duì)實(shí)驗(yàn)研究的興趣和開展科研的意識(shí)，促進(jìn)對(duì)知識(shí)與技能的掌握，更為重要的是，使學(xué)生掌握了獲取知識(shí)、技能的方法和手段。

二、具有生命力的高校實(shí)驗(yàn)室開放體系的主要特點(diǎn)

1．整合全校實(shí)驗(yàn)資源的綜合性硬件平臺(tái)

一個(gè)具有生命力的高校實(shí)驗(yàn)室開放體系會(huì)涉及到較為廣泛的研究領(lǐng)域，能夠支撐科研項(xiàng)目不斷深入研究，而這些與能否滿足開放性實(shí)驗(yàn)需求的硬件平臺(tái)密不可分。但是，以往高校實(shí)驗(yàn)室管理模式多為分散管理，［2］學(xué)校依據(jù)學(xué)科專業(yè)設(shè)置建立實(shí)驗(yàn)室，對(duì)其的管理依附于理論教學(xué)。在這種“小而全”的管理模式下，儀器設(shè)備的購置往往缺乏科學(xué)、合理的論證。一方面，學(xué)生找不到需要的儀器設(shè)備，一些實(shí)驗(yàn)往往不能順利開展；而另一方面，重復(fù)購置會(huì)造成部分儀器閑置，造成使用效益降低，資金沒用到該用的地方。因此，學(xué)校在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)立項(xiàng)時(shí)，必須將開放性作為實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的基本屬性，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是否具有開放、聯(lián)合的理念，是否有實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備開放的可行性論證和開放共享的規(guī)劃、措施等作為基本依據(jù)，這是實(shí)驗(yàn)室開放能否成功的重要保障。

2．高素質(zhì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師隊(duì)伍

在具有生命力的實(shí)驗(yàn)室開放體系中，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師扮演著雙重的角色。在課題研究中，他們是課題的直接參與者；在實(shí)踐教學(xué)中，他們又是學(xué)生的輔導(dǎo)員。對(duì)于教學(xué)大綱外的開放項(xiàng)目，要求實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師不僅要熟悉儀器設(shè)備，特別是大型精密儀器的基本功能和操作，也要在儀器設(shè)備新功能的開發(fā)和利用方面體現(xiàn)自己的價(jià)值。為此，各高校都十分重視實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員隊(duì)伍素質(zhì)的提高。比如，學(xué)校要盡可能多地為實(shí)驗(yàn)人員創(chuàng)造、安排校內(nèi)外培訓(xùn)、學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，［3］對(duì)其直接使用的儀器，要鼓勵(lì)他們積極參與儀器設(shè)備的安裝、維修和日常維護(hù)，使他們熟悉儀器的功能和使用。同時(shí)，也要重視實(shí)驗(yàn)人員隊(duì)伍的梯隊(duì)建設(shè)，使實(shí)驗(yàn)人員有晉升的臺(tái)階和發(fā)展的空間，提高他們的工作積極性，發(fā)揮其創(chuàng)造性等等。

此外，學(xué)生在開放性實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)提出各種各樣的問題，為此，要求實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師不僅要具備一定的理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)技能，還要有廣博的知識(shí)，能夠給學(xué)生創(chuàng)新提供較高的起點(diǎn)和指導(dǎo)。基于此，實(shí)驗(yàn)人員必須積極、主動(dòng)地“充電”，可采取“自學(xué)”、“互學(xué)”等辦法，提高自身的理論素養(yǎng)，不斷提高實(shí)驗(yàn)技能和水平，以解決學(xué)生在進(jìn)行綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中遇到的問題。此外，在指導(dǎo)學(xué)生自擬題目的實(shí)驗(yàn)中，要正確分析學(xué)生制定的實(shí)驗(yàn)步驟的可行性和科學(xué)性?？梢哉f，具有生命力的實(shí)驗(yàn)室開放體系本身已經(jīng)并正在造就出一支優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師隊(duì)伍。

3．較為完善的管理機(jī)制

學(xué)生是實(shí)驗(yàn)室開放的對(duì)象主體，要使實(shí)驗(yàn)室開放煥發(fā)出勃勃生機(jī)，就要充分激發(fā)學(xué)生的參與熱情。因此，人性化的激勵(lì)機(jī)制是實(shí)驗(yàn)室開放體系存在的必要條件。然而，一個(gè)時(shí)期以來，各高校對(duì)實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目的管理，往往令學(xué)生處于被動(dòng)選擇、被動(dòng)學(xué)習(xí)的地位。比如，項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)，指導(dǎo)教師首先決定開展什么樣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，填寫申報(bào)書，立項(xiàng)后再由學(xué)生選擇是否參與、參與哪個(gè)項(xiàng)目。這樣的方法，容易使部分原本參與熱情較高的學(xué)生因?yàn)檎也坏秸嬲胍獏⒓拥捻?xiàng)目而放棄，或“隨大流”參與其中。隨著項(xiàng)目的深入，也容易使一部分學(xué)生“知難而退”，使得實(shí)驗(yàn)室開放的受益面大為縮減。為此，我校對(duì)開放項(xiàng)目的申報(bào)環(huán)節(jié)進(jìn)行了大膽的改革嘗試。首先，在全校范圍內(nèi)征集題目，包括學(xué)校教學(xué)、科研和日常管理中存在的和能夠通過學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造解決的問題，或是適合學(xué)生的科研創(chuàng)新、軟件開發(fā)、藝術(shù)創(chuàng)作類課題，或是更新或設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，或是開發(fā)教學(xué)科研用儀器設(shè)備的使用功能、對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造、自制教學(xué)用儀器項(xiàng)目等等。管理部門則根據(jù)征集情況編制項(xiàng)目指南和申報(bào)指南，學(xué)生和指導(dǎo)教師可共同完成項(xiàng)目的申報(bào)。實(shí)踐證明，這種方法有效增加了學(xué)生的參與數(shù)量，從申報(bào)書看，項(xiàng)目研究的深度和廣度也有所提高，思路也更加清晰。此外，在項(xiàng)目結(jié)題時(shí)，管理部門根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)和創(chuàng)新性成果，給予第二課堂學(xué)分獎(jiǎng)勵(lì)，這對(duì)參與項(xiàng)目的學(xué)生也起到了很好的激勵(lì)作用。

除了有效的激勵(lì)機(jī)制外，做為學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要途徑之一，學(xué)校要對(duì)開放項(xiàng)目進(jìn)行全方位的評(píng)價(jià)。比如，在結(jié)題時(shí)，除了對(duì)具有創(chuàng)新性成果的項(xiàng)目進(jìn)行表彰外，可以推薦其參加相關(guān)競(jìng)賽，并將具有進(jìn)一步研究?jī)r(jià)值的項(xiàng)目推薦給相關(guān)基金繼續(xù)予以支持，從而為每個(gè)項(xiàng)目找到合適的“定位”和個(gè)性的、能夠不斷拓展和深入的空間，進(jìn)而促進(jìn)了學(xué)校實(shí)踐教學(xué)水平的不斷提升。

三、具有生命力的實(shí)驗(yàn)室開放模式

筆者在調(diào)研目前各高校實(shí)驗(yàn)室開放工作的基礎(chǔ)上，經(jīng)過分類整理，歸納出目前高校實(shí)驗(yàn)室開放的基本模式，分為以下兩種：即實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研究模式和科技活動(dòng)開放模式。

1．實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研究模式

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研究型模式可針對(duì)低、高年級(jí)學(xué)生特點(diǎn)的不同分為確定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研究模式和自選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研究模式。［4］在確定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研究模式下，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師結(jié)合實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、材料等配置情況，選定教學(xué)計(jì)劃外的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。指導(dǎo)教師只對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮妥⒁馐马?xiàng)提出要求，學(xué)生獨(dú)立完成設(shè)備調(diào)試、測(cè)試等實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。

與確定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研究模式不同的是，自選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研究模式要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和材料狀況，結(jié)合自己的興趣愛好，自擬實(shí)驗(yàn)題目，創(chuàng)造性地開展實(shí)驗(yàn)。我校機(jī)械工程學(xué)院開展的“自行車靜動(dòng)態(tài)強(qiáng)度分析、測(cè)試于學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)”項(xiàng)目就是很好的范例。作為實(shí)驗(yàn)的主角，參與項(xiàng)目的學(xué)生將力學(xué)課程中的常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展，通過分析判斷出折疊自行車架的薄弱部位，使用動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀測(cè)試該部位在騎行狀態(tài)下的應(yīng)力，并利用Ansys軟件對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。在實(shí)驗(yàn)中，指導(dǎo)教師只是幫助學(xué)生分析項(xiàng)目的可行性，對(duì)儀器的使用給予技術(shù)上指導(dǎo)。這種模式的實(shí)驗(yàn)室開放，使學(xué)生將專業(yè)知識(shí)與興趣愛好結(jié)合起來，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與的熱情，也有利于培養(yǎng)學(xué)生自主設(shè)計(jì)、獨(dú)立解決問題以及開拓創(chuàng)新的能力。

2．科技活動(dòng)開放模式

高校教師的科研課題需要大量的實(shí)驗(yàn)作為研究基礎(chǔ)，因此，教師的科研項(xiàng)目往往可以作為很好的實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目，并吸收一些實(shí)踐能力較強(qiáng)的學(xué)生參與進(jìn)來。這一過程不僅能使學(xué)生學(xué)到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法和其中的理論原則，也能使學(xué)生熟悉科研的大致流程，鍛煉科研思維，為學(xué)生將來的發(fā)展和創(chuàng)新能力的提高打下良好基礎(chǔ)。

除此之外，參與各級(jí)各類競(jìng)賽也是實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目很好的模式。例如，我校電子信息與自動(dòng)化學(xué)院連續(xù)幾年組隊(duì)參加了“飛斯卡爾”杯全國大學(xué)生智能車競(jìng)賽。在開放基金的支持下，參加競(jìng)賽的同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室開放的時(shí)間，集中進(jìn)行競(jìng)賽前的準(zhǔn)備，相互協(xié)作、分享創(chuàng)意，通過理論設(shè)計(jì)、實(shí)際制作、整車調(diào)試、參加競(jìng)賽，初步體會(huì)到了一個(gè)工程性研究開發(fā)項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的全過程，并在該過程中，使自己的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力等都得到了很好的鍛煉。

綜上所述，實(shí)驗(yàn)室開放具有人才培養(yǎng)、社會(huì)服務(wù)等多方面的作用和意義。建設(shè)一個(gè)具有生命力的實(shí)驗(yàn)室開放體系，需要高校在硬件設(shè)備、人力資源、體制機(jī)制等方面予以創(chuàng)新，提供保障。當(dāng)然，各校亦應(yīng)結(jié)合自己的實(shí)際情況，探索并總結(jié)適合自己校情的開放模式。

[1]高智琛，李曉峰．高校實(shí)驗(yàn)室的開放[J]．中國現(xiàn)代教育裝備，2011，117（5）：54-56．

[2]上官廷華．淺析高校綜合實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)與管理[J]．計(jì)算機(jī)教學(xué)信息化，2010（5）：213-214．

[3]柳宏川，宋偉．高等院校實(shí)驗(yàn)室開放的管理探討[J]．計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用技術(shù)，2011（1）：143-144．

[4]侯風(fēng)才，張國華．高校實(shí)驗(yàn)室存在的問題與對(duì)策分析[J]．實(shí)驗(yàn)室技術(shù)與管理，2011，28（1）：177-179．

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