加強實驗室開放管理　培養(yǎng)創(chuàng)新實踐型本科生

呂恒林 ,吳元周

(1. 中國礦業(yè)大學(xué) 力學(xué)與建筑工程學(xué)院 , 江蘇 徐州　221008；2. 江蘇建筑節(jié)能與建造技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心, 江蘇 徐州　221116)

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加強實驗室開放管理培養(yǎng)創(chuàng)新實踐型本科生

呂恒林1,2,吳元周1

(1. 中國礦業(yè)大學(xué) 力學(xué)與建筑工程學(xué)院 , 江蘇 徐州221008；2. 江蘇建筑節(jié)能與建造技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心, 江蘇 徐州221116)

結(jié)合中國礦業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合培養(yǎng)模式實踐,探討實驗室開放管理對創(chuàng)新實踐型本科生培養(yǎng)的作用。創(chuàng)新實踐型人才培養(yǎng)要求實驗室加大開放力度,因而需要加強開放式實驗室建設(shè)。通過從規(guī)章制度、軟硬件設(shè)施、開放模式、實驗室管理平臺和評估標(biāo)準(zhǔn)等方面詳細分析開放式實驗室建設(shè)存在的問題和難點,有針對性地提出相應(yīng)的對策?；谝詫W(xué)生為中心的觀點,從加大科研實驗室開放、加強實驗室安全管理、加強實驗教師和技術(shù)人員隊伍建設(shè)3個方面對開放式實驗室建設(shè)提出建議。

創(chuàng)新實踐型本科生; 開放實驗室; 開放管理

創(chuàng)新型人才是當(dāng)今世界最重要的戰(zhàn)略資源,但我國的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)存在重學(xué)歷輕能力、重學(xué)術(shù)成果數(shù)量輕質(zhì)量等現(xiàn)象,因而缺乏掌握核心技術(shù)和自主知識產(chǎn)權(quán)的人才,在全球產(chǎn)業(yè)競爭和國家安全方面存在隱患[1]。高校作為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的主要載體,有義務(wù)也有能力解決該問題。因而需要轉(zhuǎn)變教育觀念,以創(chuàng)新作為大學(xué)的精神核心和價值追求,著力強化理論基礎(chǔ)、注重實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),實施全面素質(zhì)教育[2]。

中國礦業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)自2011年起提出產(chǎn)學(xué)研用合作培養(yǎng)創(chuàng)新實踐型本科生模式,充分整合校內(nèi)外各類實踐教學(xué)資源,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。其中,高校實驗室是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的重要條件,開放式實驗教學(xué)是實驗教學(xué)改革的必然選擇之一[3]。本文在對近年來產(chǎn)學(xué)研用合作培養(yǎng)本科生模式實踐的基礎(chǔ)上,針對高校實驗室開放存在的難題提出相應(yīng)的對策,并從滿足創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需求的角度對開放式實驗室建設(shè)提出建議。

1　產(chǎn)學(xué)研用合作培養(yǎng)模式對開放實驗室的需求

2011年,中國礦業(yè)大學(xué)獲批江蘇省教育教學(xué)改革重點項目——產(chǎn)學(xué)研用合作培養(yǎng)土建類專業(yè)創(chuàng)新人才的研究與實踐(2011JSJG023)。通過在中國礦業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)近3年的探索和實踐,凝練了產(chǎn)學(xué)研用合作培養(yǎng)創(chuàng)新人才模式,即在一、二年級完成通識教育和學(xué)科基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)后,根據(jù)學(xué)生興趣和就業(yè)期望培養(yǎng)“拔尖創(chuàng)新人才”或“卓越工程師”?！鞍渭鈩?chuàng)新人才”指對創(chuàng)新意識強、學(xué)術(shù)研究能力強的優(yōu)秀學(xué)生,通過配置導(dǎo)師、組建創(chuàng)新團隊參與理論研究、科研項目和創(chuàng)新競賽活動等方式,發(fā)掘其研究潛力,采取本—碩連讀或本—碩—博連讀方式培養(yǎng)以教學(xué)和科研為主的學(xué)術(shù)型人才；“卓越工程師”指對具有扎實理論基礎(chǔ)、實踐應(yīng)用能力強的學(xué)生,通過“卓越工程師培養(yǎng)計劃”到企業(yè)頂崗實踐、組建創(chuàng)新團隊參與技術(shù)研究科研項目等,鍛煉其應(yīng)用能力和實踐能力,培養(yǎng)專業(yè)學(xué)位型研究生或技術(shù)人才。在產(chǎn)學(xué)研用合作培養(yǎng)創(chuàng)新型人才模式中,學(xué)校(包括學(xué)院和專業(yè))、學(xué)生、產(chǎn)學(xué)研用合作單位(科研機構(gòu)或企業(yè))各司其職,真誠合作,一切以學(xué)生為中心,以培養(yǎng)社會需要的創(chuàng)新型人才為目標(biāo)。

無論是培養(yǎng)何種人才,創(chuàng)新實踐能力都將是教育的核心內(nèi)容,都需要各類實驗條件的滿足,尤其是開放實驗室的軟硬件條件。中國礦業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)現(xiàn)擁有1個國家級和1個省級本科實驗平臺、3個國家級和7個省級科研實踐平臺,但受多方面因素限制,開放式實驗室建設(shè)和管理還存在一定的難點需要克服和解決。

2　開放式實驗室建設(shè)和管理的難點及對策

一般來說,高校實驗室包括本科教學(xué)實驗室和科研實驗室兩類,其中本科教學(xué)實驗室的主要功能是讓學(xué)生了解本專業(yè)基礎(chǔ)實驗知識和技能,科研實驗室則是服務(wù)于學(xué)科專業(yè)相對前沿知識的探索與實踐,因而在科研實驗室實驗設(shè)備、師資和場地等方面具有明顯的優(yōu)勢。開放實驗室建設(shè)和管理的主要任務(wù)是協(xié)調(diào)上述兩類實驗室之間的關(guān)系,在實踐過程中發(fā)現(xiàn)存在多方面的難點,包括規(guī)章制度、開放模式等,通過有針對性的建設(shè),終于得到有效解決。

2.1加強制度建設(shè),做好規(guī)劃和保障工作

規(guī)章制度是保障實驗室有效開放的前提,它可以保障實驗室開放的持久性和連續(xù)性,使之規(guī)范化運作[4]。實驗室開放的相關(guān)規(guī)章制度包括準(zhǔn)入審核制度、安全管理制度、儀器設(shè)備的日常維護制度等,各高校略有不同。目前,實驗室規(guī)章制度方面存在的問題主要有以下兩方面:

(1) 部分制度條款過于形式化,沒有結(jié)合本實驗室的具體情況。既不能突出本實驗室的特色,又不能對在實驗室進行實驗的學(xué)生進行指導(dǎo)、教育和約束。

(2) 部分實驗室沒有認(rèn)真對待制定的規(guī)章制度,停留在紙面上,不能落實到廣大師生的日常實驗中,尤其是實驗安全制度。

通過廣泛調(diào)研,并結(jié)合中國礦業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)各實驗室的具體情況,出臺了實驗室開放系列文件,通過建立健全實踐教學(xué)保障體系和實踐育人長效機制,確保“五落實”:制度、時間、場地、經(jīng)費、指導(dǎo)教師；建立了與課程體系相對應(yīng)的“演示與驗證實驗、綜合與設(shè)計實驗、創(chuàng)新與前沿實驗”三層次的實驗項目體系,并積極組建“實驗訓(xùn)練、能力磨煉、創(chuàng)新演練”3個模塊。規(guī)定各實驗平臺的儀器設(shè)備全部用于教學(xué)實驗,每天3個單元開放、周末全天候開放。目前基礎(chǔ)實驗設(shè)備學(xué)生1人1臺套,大型儀器設(shè)備向?qū)W生開放,全面支持學(xué)生開展開放式實驗、創(chuàng)新訓(xùn)練活動等。近3年,本專業(yè)各類實驗平臺累計實驗每年人時數(shù)超過100萬,支持學(xué)生開展國家級和省級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目50余項、校院兩級創(chuàng)新訓(xùn)練項目近300項,每年50%以上的畢業(yè)生在實驗室完成畢業(yè)實習(xí)或畢業(yè)設(shè)計(論文)。

2.2優(yōu)化實驗條件,落實軟件和硬件建設(shè)

實驗條件包括實驗需求的儀器設(shè)備、實驗教師隊伍等,是該實驗室是否滿足開放要求的重要判斷標(biāo)準(zhǔn)。本科實驗條件存在以下難題[5]:

(1) 基礎(chǔ)實驗設(shè)備老舊,更新不及時,尖端實驗設(shè)備大多在科研實驗室,對本科教學(xué)開放力度不夠；

(2) 實驗體系不完善,實驗內(nèi)容陳舊；

(3) 專職實驗教師數(shù)量不足,高校一般要求實驗教師具有博士學(xué)位,致使實驗教師隊伍建設(shè)進展緩慢,實驗課程大多由任課教師指導(dǎo),而部分教師缺乏指導(dǎo)實驗的經(jīng)驗；

(4) 專業(yè)實驗員數(shù)量少,職稱和學(xué)歷層次較低，對實驗員隊伍建設(shè)重視程度不夠,導(dǎo)致實驗員隊伍逐漸弱化。

針對上述問題,中國礦業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)通過積極建設(shè)本科實驗平臺、加大開放科研實驗條件等方式,優(yōu)化創(chuàng)新實踐型人才培養(yǎng)的實驗條件。通過申請教育部改善基本辦學(xué)條件(修購專項)專項資金、國家級工程實踐教育中心建設(shè)經(jīng)費、江蘇省高校實驗實踐教育中心建設(shè)經(jīng)費等方式,積極完善和優(yōu)化本科實驗教學(xué)的硬件設(shè)施,積極構(gòu)建“公共實驗平臺、特色實驗中心、學(xué)科前沿實驗室”三級實驗平臺,實驗室全天候開放,并且面向本科生開放重點實驗室的教育資源；通過積極引進和培養(yǎng)優(yōu)秀博士、轉(zhuǎn)崗在職教師等方式,逐步優(yōu)化專職實驗教師和實驗技術(shù)隊伍,重點吸收有實驗教學(xué)和指導(dǎo)經(jīng)歷的優(yōu)秀人員；在學(xué)科和科研實驗平臺建設(shè)方面,充分考慮本科開放實驗需求,在實驗設(shè)備臺套數(shù)、場地面積等方面予以保障,并安排專職實驗教師指導(dǎo)學(xué)生開放實驗。

2.3改革開放模式,激勵教師和學(xué)生熱情

2.3.1實驗室開放存在的問題

實驗室開放不僅要滿足開放時間需求,還要滿足實驗內(nèi)容開放的需求。開放實驗存在以下難題[6]:

(1) 缺乏激勵措施,師生積極性不高；

(2) 被動開放或混沌式開放,實驗室開放形式和內(nèi)容單一；

(3) 開放實驗經(jīng)費不足；

(4) 部分科研實驗室存在儀器設(shè)備和研究內(nèi)容保密問題,難以對學(xué)生開放。

2.3.2改革開放模式

為此,在開放方式的選擇上,結(jié)合實驗類型和學(xué)生將來的發(fā)展需求,對開放模式采取了針對性的改革措施。

(1) 對于滿足基礎(chǔ)實驗需求的課程實驗,從系統(tǒng)性、集成性和綜合性等方面對教學(xué)實驗內(nèi)容進行創(chuàng)新性的整合。充分利用實驗室開放,支持鼓勵學(xué)生開展設(shè)計、開放性實驗。對于“土木工程材料”、“結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”等課程中的綜合性、設(shè)計性實驗,在教學(xué)過程中,鼓勵學(xué)生開展土木工程材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程實踐教學(xué)聯(lián)合。學(xué)生從原材料選取開始設(shè)計,自己動手做構(gòu)件進行綜合性、設(shè)計性實驗,得出實驗數(shù)據(jù),進行數(shù)據(jù)的處理分析,得出結(jié)論。培養(yǎng)學(xué)生動手實踐和實驗分析等能力,為學(xué)生今后參加研究和進一步學(xué)習(xí)奠定科研的基礎(chǔ)能力。

(2) 對于學(xué)生自主設(shè)計的拓展學(xué)生創(chuàng)新思維和實踐能力實驗,鼓勵其通過申報國家、江蘇省和校院各級創(chuàng)新訓(xùn)練項目以及參與指導(dǎo)教師科研項目等方式獲取開放實驗課題和指導(dǎo),既幫助教師完成了科研實驗,又鍛煉了學(xué)生創(chuàng)新思維和實踐能力,實現(xiàn)教師和學(xué)生雙贏,充分激勵了教師和學(xué)生的積極性。而且,項目開展過程中,可以獲得創(chuàng)新訓(xùn)練項目資助經(jīng)費和指導(dǎo)教師科研經(jīng)費支出,充分保障了開放實驗的完成?；蛘?將開放實驗與學(xué)科知識競賽等相結(jié)合,也會激勵教師和學(xué)生的積極性[7]。其中,對于有進一步學(xué)習(xí)和深造需求的“拔尖創(chuàng)新人才”,尤其是獲得推免資格的四年級學(xué)生,將本專業(yè)的所有本科實驗室和科研實驗室全部向?qū)W生開放,支持其開展創(chuàng)新實驗；對于計劃畢業(yè)后選擇就業(yè)的學(xué)生,則將本科實驗室和校內(nèi)外實踐訓(xùn)練中心全部向其開放,支持其開展創(chuàng)新訓(xùn)練。

2.4強化過程管理,規(guī)范申請和審核機制

實驗室管理是其開放功能順利實現(xiàn)的重要保障,包括實驗室安全管理、開放管理等。其中,安全管理的對象既包括實驗人員的安全,也包括實驗設(shè)備和技術(shù)安全,尤其是科研實驗室內(nèi)的高尖端儀器設(shè)備和技術(shù)。歸納起來,實驗室管理難題主要有兩個方面,即人員的流動性和實驗的不確定性[8]。實驗室開放管理的核心問題是開放實驗項目的申請和審核機制、指導(dǎo)教師隊伍、師生間或生生間溝通和交流平臺等[9-10]。

上述問題,可以通過采取將教學(xué)、實踐相結(jié)合的辦法得以解決:創(chuàng)新實踐、專業(yè)建設(shè)和教學(xué)相結(jié)合；學(xué)生個人培養(yǎng)、導(dǎo)師學(xué)術(shù)研究與創(chuàng)新實踐活動相結(jié)合。較好地協(xié)調(diào)了已有實驗室、科研平臺、學(xué)生論文工作、導(dǎo)師科研等方面的關(guān)系,讓學(xué)生積極參與創(chuàng)新實踐活動,并通過建立有效的“進入退出”機制,形成了動態(tài)但相對穩(wěn)定的可持續(xù)管理隊伍,同時也形成了一套特色鮮明并適合本科生創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作的組織管理體系。開展了如下工作:

(1) 建立一套開放實驗的申請—審核系統(tǒng),供全校師生進行網(wǎng)上申請,由實驗室管理人員根據(jù)實驗室具體情況進行審核,從而可以掌握實驗人員流動,保障實驗順利開展和實驗設(shè)備充分利用;

(2) 每學(xué)期及時公布本實驗室可以完成的實驗項目,并將實驗設(shè)備維修保養(yǎng)或新購置信息及時公告師生,以便及時調(diào)整實驗安排;

(3) 重點加強實驗室人員的安全教育,制定安全管理制度,責(zé)任目標(biāo)落實到人,并加強日常安全檢查,嚴(yán)格追究安全事故責(zé)任;

(4) 建立切實有效的溝通交流平臺,給教師和學(xué)生進行實驗交流或就實驗室建設(shè)提出建議和意見,以便更好地完善實驗室開放管理。

3　對開放式實驗室建設(shè)的建議

通過產(chǎn)學(xué)研用合作培養(yǎng)創(chuàng)新實踐型本科生項目的實施,作者及團隊發(fā)現(xiàn)要想培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新型人才,必須從深化自身改革與優(yōu)化外部環(huán)境兩方面努力,其中改革大學(xué)自身是關(guān)鍵[11]。學(xué)生創(chuàng)新力提高并不完全受天賦背景性因素影響,院校教育環(huán)境和活動對于學(xué)生創(chuàng)新力提高具有重要意義[12]。開放式實驗室建設(shè)在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)過程中起著極為重要的作用,需要不斷加強和完善,存在以下幾點需要考慮。

(1) 加大科研實驗室的開放力度,促進學(xué)科專業(yè)先進儀器設(shè)備的共享。雖然科研實驗室已向本科學(xué)生開放,但受儀器設(shè)備貴重、臺套數(shù)量少以及技術(shù)知識保密等因素影響,開放力度有限,往往局限于畢業(yè)班中推薦免試攻讀碩士研究生的范圍內(nèi),或只能對某一導(dǎo)師的學(xué)生開放,致使實驗儀器設(shè)備利用率降低。

(2) 實驗室安全管理不放松。雖然各高校一直強調(diào)實驗室安全,但仍有安全事故發(fā)生。針對開放式實驗室中人多、實驗多的現(xiàn)象,建議高校加大資金投入,給實驗室配備安全防護設(shè)施,如防護服、滅火器、急救箱等,將學(xué)生的安全放在第一位。同時,加大對儀器設(shè)備的維護保養(yǎng),在擁有高尖端設(shè)備或開展高危險性實驗的實驗室內(nèi)配制視頻監(jiān)控和防盜報警系統(tǒng)等,以保障設(shè)備和技術(shù)的安全。

(3) 進一步加強實驗教師和技術(shù)人員隊伍建設(shè)。在引進高校優(yōu)秀畢業(yè)生擔(dān)任實驗教師時,除考核的學(xué)歷和知識層次外,還應(yīng)考查其實驗和實踐能力；進一步加大具有豐富實驗指導(dǎo)經(jīng)驗的技術(shù)人員引進力度,不斷充實實驗教師和技術(shù)人員隊伍。

4　結(jié)語

實驗室開放是高校實施產(chǎn)學(xué)研用合作培養(yǎng)創(chuàng)新實踐型本科生的重要條件之一。開放式實驗室建設(shè)應(yīng)當(dāng)以支持創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為目標(biāo),因而無論是規(guī)章制度的制定和執(zhí)行、軟硬件設(shè)施配置、開放模式的選取,還是實驗室管理及評估體系的優(yōu)化等,均應(yīng)以學(xué)生為本,這也是高等教育的核心任務(wù)。

References)

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Strengthening managementof open laboratory to promote cultivating innovative-practicing undergraduates

Lü Henglin1,2, Wu Yuanzhou1

(1. School of Mechanics and Civil Engineering, China University of Ming and Technology, Xuzhou 221116,China；2. JiangSu Collaborative Innovation Center for Building Energy Saving and Construct Technology,Xuzhou 221116, China)

The effect of open laboratory management on the cultivation of creative-practicing undergraduates was explored, based on the practice of combination training mode of “Production-Education-Research-Application” in China University of Mining and Technology. More open degree of laboratory was needed for training innovative talents, and the construction of open laboratory should be paid more attention to. And then some aspects were explored, such as rules and regulations, software and hardware facilities, open modes, the management platform and evaluation standard. As the problems and difficulties were pointed out, some well-directed treatments were proposed. Suggestions on increasing open degree of scientific laboratories, paying more attention to safety management and construction of laboratory technicians were presented, based on the view point of student-centered.

innovative-practicing undergraduate; open laboratory; open management

10.16791/j.cnki.sjg.2016.03.002

實驗室創(chuàng)新

2015- 08- 22

江蘇省教育教學(xué)改革重點項目“產(chǎn)學(xué)研用合作培養(yǎng)土建類專業(yè)創(chuàng)新人才的研究與實踐(2011JSJG023)”的階段性研究成果

呂恒林(1966—),男,江蘇揚州,博士,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向為實驗室建設(shè)與管理.

E-mail:henglinlv@cumt.edu.cn

G482;G642.0

A

1002-4956(2016)3- 0005- 03