新農(nóng)科背景下現(xiàn)代農(nóng)業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)實驗教學(xué)平臺的建設(shè)實踐

麥宇紅

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 發(fā)展規(guī)劃處，廣東 廣州 510642）

2019 年6 月，在由教育部高等教育司指導(dǎo)、教育部新農(nóng)科建設(shè)工作組主辦的新農(nóng)科建設(shè)安吉研討會上，全國涉農(nóng)高校凝聚形成了《安吉共識》，開啟了“新農(nóng)科”建設(shè)的新里程。以多學(xué)科深度融合為核心、以實踐推動創(chuàng)新發(fā)展為第一要義的“新農(nóng)科”要求高等農(nóng)業(yè)院校在人才培養(yǎng)中既要注重多學(xué)科對農(nóng)科的滲透，又要從廣度和深度上加強人才所應(yīng)掌握的現(xiàn)代農(nóng)學(xué)及其相關(guān)技藝、技能的培養(yǎng)與訓(xùn)練。在培養(yǎng)與“新農(nóng)科”理念內(nèi)核相適應(yīng)且具有“創(chuàng)新思維、實用技能的復(fù)合應(yīng)用型農(nóng)林新才”[1]的過程中，被稱為“創(chuàng)新人才搖籃”的實驗室發(fā)揮著不可替代的重要作用。作為廣東省高水平大學(xué)重點建設(shè)高校的華南農(nóng)業(yè)大學(xué)，百余年的發(fā)展歷程使其由單純性農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展為集農(nóng)、工、文、理、經(jīng)、管、法為一體的綜合性、多科性大學(xué)。農(nóng)學(xué)優(yōu)勢為主、其他學(xué)科特色發(fā)展為輔的多學(xué)科協(xié)同發(fā)展模式，為“新農(nóng)科”人才培養(yǎng)奠定了精深與廣博的學(xué)科基礎(chǔ)；以學(xué)科力量為支撐，覆蓋研究生與本科生的多層次實驗教學(xué)體系又為“新農(nóng)科”人才專業(yè)技能與通識素養(yǎng)的培育提供了科學(xué)而又極具針對性的平臺依托?，F(xiàn)將學(xué)校經(jīng)過不斷改革與探索而逐漸成熟與完善的實驗教學(xué)體系及其管理模式予以詳細解構(gòu)，以期為推動“新農(nóng)科”人才培養(yǎng)實踐提供參考。

1 多維實驗教學(xué)體系解構(gòu)

1.1 專業(yè)實驗教學(xué)平臺與公共基礎(chǔ)實驗教學(xué)平臺

“新農(nóng)科”理念下的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)已成為在產(chǎn)業(yè)融合基礎(chǔ)下發(fā)展且兼有科學(xué)技術(shù)與人文風(fēng)格的多功能產(chǎn)業(yè)，其內(nèi)涵的豐富性要求相應(yīng)人才對農(nóng)業(yè)的了解涉及多種途徑、多向維度、多個層次[2]。因此，除農(nóng)學(xué)專業(yè)外，信息技術(shù)以及物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)等理工學(xué)科的知識與技能也是“新農(nóng)科”復(fù)合型人才必不可缺的素養(yǎng)與能力。學(xué)校農(nóng)學(xué)專業(yè)性與理工學(xué)科廣博性實驗實踐技能的傳授分別由國家級、部分省部級科研平臺和公共基礎(chǔ)課實驗教學(xué)中心來完成。

學(xué)?，F(xiàn)有的8 個國家級科研平臺皆依托農(nóng)學(xué)學(xué)科深厚的積淀而建成。平臺除輔助教師和研究生完成科研工作外，還承擔(dān)著全校農(nóng)學(xué)、工學(xué)和理學(xué)三個學(xué)科門類近30 個本科專業(yè)的專業(yè)性實驗教學(xué)任務(wù)。學(xué)校國家級科研平臺與對應(yīng)本科專業(yè)見表1。學(xué)校另外73 個省部級實驗平臺則基本涵蓋了全校所有非文科類本科專業(yè)的專業(yè)實驗教學(xué)。作為國家科技創(chuàng)新體系重要組成部分的省部級（以上）重點實驗室，尤其是國家重點實驗室，因是國家組織高水平科學(xué)研究和培養(yǎng)優(yōu)秀科學(xué)家的重要基地[3]，其在強化農(nóng)學(xué)及相關(guān)專業(yè)本科生的實驗技能、提高學(xué)生科研素養(yǎng)和科技創(chuàng)新力方面功不可沒。

表1 學(xué)校國家級科研平臺與對應(yīng)本科專業(yè)

除專業(yè)實驗教學(xué)之外，培養(yǎng)與“新農(nóng)科”理念相契合的、具有“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力、高素質(zhì)”的農(nóng)林新才還必須投入扎實而充分的基礎(chǔ)性實驗教學(xué)訓(xùn)練，這不僅是農(nóng)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)鍵，而且還直接影響到人才培養(yǎng)的基本質(zhì)量甚至學(xué)校的辦學(xué)效益[4-7]。學(xué)校以公共基礎(chǔ)資源共享為原則，全力突破實驗教學(xué)資源壁壘的束縛，2007 年將原理學(xué)院、生命科學(xué)學(xué)院、信息學(xué)院、外國語學(xué)院、藝術(shù)學(xué)院等相關(guān)教學(xué)實驗室以及實驗資源予以整合優(yōu)化，在東區(qū)組建了建筑面積1.68 萬m2、實驗用房178 間的基礎(chǔ)課實驗教學(xué)中心。獨立建制并作為正處級實體教學(xué)單位的公共基礎(chǔ)課實驗教學(xué)中心下設(shè)11 個實驗室、4 個教學(xué)部，涵蓋了基礎(chǔ)生物學(xué)、計算機、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、語言、繪畫制圖及管理訓(xùn)練等8 個學(xué)科門類的基礎(chǔ)實驗課程，完成近3 萬名本科生的公共基礎(chǔ)實驗教學(xué)任務(wù)，年均授課逾100 萬學(xué)生人時數(shù)。對全校公共基礎(chǔ)實驗教學(xué)資源的統(tǒng)籌與規(guī)范化管理，既提升了公共基礎(chǔ)實驗教學(xué)的質(zhì)量，又避免了因多頭管理帶來的無序及重復(fù)購置造成的浪費，使實驗室運行與管理的效益大大提升。公共基礎(chǔ)課實驗教學(xué)中心自成立后還在教學(xué)資源、教學(xué)平臺以及教學(xué)課堂環(huán)節(jié)等方面進行改革與創(chuàng)新，不斷強化實驗室的信息化、多功能化與規(guī)范化。其11 個實驗室中，國家級實驗教學(xué)示范中心已有4個，占比36%；省級實驗教學(xué)示范中心已有7 個，占比64%，為培養(yǎng)全面發(fā)展的且具有創(chuàng)新思維、創(chuàng)新技能、創(chuàng)新人格的高素質(zhì)人才[8]創(chuàng)造了條件。

1.2 通識性實驗實訓(xùn)教學(xué)平臺布局

適應(yīng)“新農(nóng)科”要素的復(fù)合型人才必須是既專又博的高素質(zhì)人才。因此，進一步拓寬專業(yè)面向，強化通識教育[9]，注重在通識技能培訓(xùn)中融入通識素養(yǎng)的培育與熏陶，并將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、專業(yè)教育以及通識教育彼此融通滲透，這是高等農(nóng)業(yè)院校培養(yǎng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)人才的必然之舉。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)2014 年成立的通識性管理訓(xùn)練中心、工程基礎(chǔ)教學(xué)與訓(xùn)練中心兩個獨立建制的實驗教學(xué)單位即為通識素養(yǎng)教育、通識技能訓(xùn)練與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育三方面完美結(jié)合的產(chǎn)物。

管理訓(xùn)練中心重在以通識性實驗教學(xué)課程培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)代管理理念和管理技能。其前身為經(jīng)濟管理類專業(yè)技能訓(xùn)練中心，后隨著學(xué)校的擴招、本科生人數(shù)的激增以及通識通訓(xùn)實驗課成為非管理專業(yè)本科生的必修類實驗課程，經(jīng)濟管理類專業(yè)技能訓(xùn)練中心便已無法滿足全校每學(xué)年約8 萬多人時數(shù)的通識性管理訓(xùn)練教學(xué)任務(wù)。依托公共基礎(chǔ)課實驗教學(xué)中心這一實體機構(gòu)，集合經(jīng)濟管理學(xué)院、公共管理學(xué)院、人文學(xué)院以及校外學(xué)術(shù)和實踐能力兼具的優(yōu)質(zhì)師資，建設(shè)校級管理訓(xùn)練中心迫在眉睫。管理訓(xùn)練中心目前擁有專用課室7 間，儀器設(shè)備及培訓(xùn)軟件價值逾百萬，開設(shè)有自我管理、團隊管理、大學(xué)生涯幸福管理、公共危機治理、公共政策活動與實踐等近20 個課程模塊，為廣東省培養(yǎng)了大批管理素養(yǎng)與管理能力俱佳的復(fù)合型人才。學(xué)校通識性管理訓(xùn)練模塊安排見表2。

表2 學(xué)校通識性管理訓(xùn)練模塊安排表

除管理技能外，工程類的知識與技能亦是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)人才在參與鄉(xiāng)村振興以及現(xiàn)代農(nóng)村建設(shè)中不可或缺的，這一部分的實驗實訓(xùn)課程則由獨立建制的工程基礎(chǔ)教學(xué)與訓(xùn)練中心完成。工程基礎(chǔ)教學(xué)與訓(xùn)練中心成立后便將原有的20 余個實驗室根據(jù)所教授的實驗內(nèi)容劃歸為機械工程、電工電子、力學(xué)和制圖等4 個教學(xué)實訓(xùn)部，承擔(dān)全校所有非工科專業(yè)學(xué)生的工程基礎(chǔ)通識性訓(xùn)練的教學(xué)任務(wù)；此外，還包括工科專業(yè)本科生的工程基礎(chǔ)性訓(xùn)練和專業(yè)性訓(xùn)練。學(xué)校工程基礎(chǔ)教學(xué)與訓(xùn)練平臺體系見表3。

表3 學(xué)校工程基礎(chǔ)教學(xué)與訓(xùn)練平臺體系

1.3 基于共享的高層次創(chuàng)新人才測試實驗平臺

學(xué)校還有一個立足于高層次創(chuàng)新人才培養(yǎng)，集教學(xué)、科研、檢測服務(wù)為一體的，以生物、農(nóng)業(yè)、環(huán)境測試為特色的公共測試技術(shù)服務(wù)共享平臺。一批生物技術(shù)類、人工氣候類、色譜類、光譜類、電鏡類等先進、大型的精密分析測試儀器皆存放在該平臺。平臺設(shè)有儀器分析和微區(qū)分析兩個功能室，從與科研對接的高端儀器設(shè)備實操和分析入手，為農(nóng)業(yè)生物、應(yīng)用生物技術(shù)、化學(xué)類等高層次創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供平臺支撐。同時，測試中心還兼任研究生和本科生的儀器分析、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化計量等具有實際操作性和指導(dǎo)性的教學(xué)工作，為高層次創(chuàng)新人才的成才成長以及重大科研成果的孵化、培育奠定了堅實的基礎(chǔ)。 學(xué)校測試實驗平臺功能模塊見表4。

表4 學(xué)校測試實驗平臺功能模塊

2 以信息技術(shù)為支撐，聯(lián)動、開放式的管理模式

2.1 職能定位

學(xué)?，F(xiàn)有的四大公共實驗教學(xué)平臺（公共基礎(chǔ)課實驗教學(xué)中心、工程基礎(chǔ)教學(xué)與訓(xùn)練中心、管理訓(xùn)練中心和測試中心）以及省部級（以上）重點實驗室共同構(gòu)成一個覆蓋本科生與研究生的集教學(xué)、科研、社會服務(wù)等各項功能為一體的實驗教學(xué)網(wǎng)絡(luò)。雖然各實驗平臺“縱橫交錯”，但是彼此職責(zé)明確，功能定位錯落有序。省部級（以上）重點實驗室、公共基礎(chǔ)性實驗教學(xué)、管理技能性實驗教學(xué)、工程通識性實驗訓(xùn)練彼此相輔相成，為培養(yǎng)農(nóng)科學(xué)生的“厚基礎(chǔ)、強能力、寬專業(yè)”夯實了基礎(chǔ)；國家、省部級重點實驗室又與測試中心相互補充，為高層次、創(chuàng)新型科研人才培養(yǎng)提供條件。

隨著學(xué)校省部級重點實驗室的日益增多，為了增強對其的統(tǒng)籌管理，學(xué)校于2009 年又成立了獨立建制的處級單位——重點實驗室建設(shè)辦公室，將分散于各學(xué)院的8 個國家級重點實驗室和73 個省部級重點實驗室統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理，與涉及本科生基礎(chǔ)課實驗教學(xué)的公共基礎(chǔ)課實驗教學(xué)中心和涉及通識性實驗教學(xué)的管理訓(xùn)練中心、工程基礎(chǔ)教學(xué)訓(xùn)練中心平行建設(shè)。

學(xué)校根據(jù)各實驗中心定位與功能的差異，在實驗人員的準(zhǔn)入機制、儀器配置標(biāo)準(zhǔn)以及經(jīng)費投入基數(shù)等方面予以宏觀部署、分類規(guī)劃：以科研及高層次創(chuàng)新人才培養(yǎng)為主的國家、省部級實驗室和測試中心，不僅每年劃撥的運行經(jīng)費是其他實驗室的2～3 倍，對實驗人員的要求和采購的儀器設(shè)備也分別設(shè)置下限要求，如新進實驗人員必須為相關(guān)專業(yè)的碩士或副教授、在崗實驗人員必須承擔(dān)一定的科研任務(wù)、30 萬元以下的小型設(shè)備限制采購等；而以本科實驗教學(xué)和通識訓(xùn)練為主要任務(wù)的公共基礎(chǔ)課實驗教學(xué)中心、工程基礎(chǔ)教學(xué)與訓(xùn)練中心以及管理訓(xùn)練中心則重在實驗教學(xué)和儀器設(shè)備的管理維護，例行采購的也僅為50 萬元以下的中小型、常規(guī)教學(xué)類實驗設(shè)備，對相關(guān)實驗人員的要求也降低了許多。各實驗平臺功能的交叉定位與分類發(fā)展，既優(yōu)化了資源配置績效，避免了因?qū)嶒炂脚_功能重復(fù)而導(dǎo)致的資源耗費，又通過賦予各獨立建制實驗中心相當(dāng)?shù)脑捳Z權(quán)和決策權(quán)，調(diào)動與提升了其自我建設(shè)與管理的效能。學(xué)校實驗平臺布局見表5。

表5 學(xué)校實驗平臺布局

2.2 運行機制

學(xué)校的四大實驗中心及重點實驗室建設(shè)辦公室均作為處級單位獨立建制而存在，在實驗室資源的調(diào)配與管理方面具有獨立的管理權(quán)與支配權(quán)。但是其與學(xué)校其他職能部門如教務(wù)處、設(shè)備處之間，與學(xué)院之間，以及各實驗中心彼此之間卻并非因獨立建制而壁壘森嚴(yán)。它們不僅通過信息系統(tǒng)將彼此資源予以全方位對接，而且建立起協(xié)同聯(lián)動共建共管的良性互動運行機制。從排課的具體流程可一斑窺豹：教務(wù)處將經(jīng)過學(xué)校確定的人才培養(yǎng)方案傳達給學(xué)院；學(xué)院根據(jù)培養(yǎng)方案制定課程計劃并予以反饋；教務(wù)處根據(jù)學(xué)院反饋的課程計劃統(tǒng)一排課，并將實驗課程的課時、時間、專業(yè)、年級等信息指令發(fā)至各實驗中心；實驗中心接到指令后將其傳達給下設(shè)的具體教學(xué)部，落實相關(guān)實驗室和實驗人員，然后最終再反饋至學(xué)院。在此過程中，教務(wù)處負責(zé)排課的教務(wù)系統(tǒng)、資產(chǎn)管理處的儀器設(shè)備系統(tǒng)與各實驗中心的實驗管理系統(tǒng)予以無障礙對接。其間，實驗中心若發(fā)現(xiàn)實驗室或有關(guān)設(shè)備出現(xiàn)故障，亦可同時鏈接資產(chǎn)處的儀器設(shè)備管理系統(tǒng)予以報修。通過建立這種“學(xué)院—教務(wù)處—實驗中心”多方協(xié)同以及“實驗中心—教學(xué)部—實驗室”多層聯(lián)動的運行管理機制[10-12]，將學(xué)?，F(xiàn)有的實驗資源聯(lián)結(jié)成一個整體運行、高效共管的良性循環(huán)系統(tǒng)，推進了全校實驗教學(xué)工作的高效有序進行。學(xué)校實驗教學(xué)平臺體系見圖1。

圖1 學(xué)校實驗教學(xué)平臺體系

2.3 建立涵蓋預(yù)約、使用、管理、維護等全方位的實驗信息化系統(tǒng)

各實驗中心均利用Browser/Server 多層體系結(jié)構(gòu)和SQL Server 2000 數(shù)據(jù)庫，建立了實驗室開放預(yù)約和信息發(fā)布系統(tǒng)。該系統(tǒng)與教務(wù)系統(tǒng)對接后，教師和學(xué)生便能實時了解各實驗中心乃至每個實驗室的當(dāng)前使用情況，并根據(jù)具體情況及時調(diào)整自己的實驗計劃和安排[13-15]。線上實驗室管理大大提高了教學(xué)雙方利用實驗室資源的自主性和積極性，既避免了實驗室資源的閑置與浪費，又在兼顧師生與實驗室雙方利益需求的同時使實驗室資源效益達到最大化。同時，也突破了以往線下預(yù)約空間與時間的限制，為師生使用實驗室?guī)砹酥T多便利。

儀器設(shè)備管理是實驗室建設(shè)的重要內(nèi)容。學(xué)校通過“設(shè)備家具軟件管理系統(tǒng)”“大型儀器設(shè)備管理系統(tǒng)”“采購管理系統(tǒng)”“儀器設(shè)備維修系統(tǒng)”4 個在線信息系統(tǒng)分別對儀器設(shè)備固定資產(chǎn)、開放共享、采購和維修進行統(tǒng)一管理。同時，借助學(xué)校智慧校園建設(shè)的契機，各學(xué)院、各實驗中心的管理系統(tǒng)均自動接入學(xué)?！靶畔㈤T戶”，實行統(tǒng)一身份認證。實驗室管理人員、儀器設(shè)備管理人員、教師、學(xué)生等各身份人士均只需輸入一次用戶名和密碼，便可登錄信息平臺共享平臺的所有應(yīng)用。尤其是因“大型儀器設(shè)備管理系統(tǒng)”與實驗室開放預(yù)約系統(tǒng)的無縫對接使實驗室的教學(xué)、使用與大型儀器設(shè)備的管理維護之間可以協(xié)同、聯(lián)動，既提高了教師的科研工作效率和儀器設(shè)備使用率，又推動了實驗室的智能化管理進程。

2.4 建設(shè)豐富的網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)資源

學(xué)校各大實驗中心依托虛擬云技術(shù)建設(shè)了云平臺，通過“泛在化、融合化、智敏化”的開放實驗教學(xué)模式，建設(shè)有“農(nóng)林植物學(xué)”和“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理”2 個省級虛擬仿真實驗教學(xué)中心，借助多媒體（音頻、視頻、圖像）技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、傳感技術(shù)、輸入輸出技術(shù)等現(xiàn)代化手段，使抽象的實驗課程生動化、形象化，并在高度虛擬仿真的實驗教學(xué)環(huán)境中進行互動實驗，最大限度地激發(fā)了學(xué)生自主實驗的興趣，幫助學(xué)生拓展邏輯思維和發(fā)散性思維。

不僅如此，各實驗中心還結(jié)合教務(wù)處、現(xiàn)代教育技術(shù)中心建設(shè)有“壓花藝術(shù)基礎(chǔ)”和“生態(tài)文明之路”等2 個國家精品視頻公開課、“畜產(chǎn)食品工藝學(xué)”國家精品在線開放課程、“遺傳學(xué)”國家級精品課程以及“植物學(xué)”“生物化學(xué)”等省級精品課程的課程網(wǎng)站，以實驗中心為載體，推進信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，在重構(gòu)課程體系與教學(xué)模式的基礎(chǔ)上推動創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。

3 結(jié)語

我校網(wǎng)狀式、全覆蓋的實驗教學(xué)體系及日益科學(xué)化、智能化、人性化、規(guī)范化的實驗教學(xué)管理模式為培養(yǎng)符合“新農(nóng)科”內(nèi)涵的現(xiàn)代復(fù)合型農(nóng)業(yè)人才提供了平臺與依托。全方位、系統(tǒng)化、多層次、多維度并兼具基礎(chǔ)性、專業(yè)性與通識性的實驗教學(xué)體系在助推本科生及研究生自身實踐能力與創(chuàng)新能力不斷提升的過程中發(fā)揮著重要作用。自2014 年學(xué)校四大實驗教學(xué)中心構(gòu)建完成后，學(xué)校以實驗平臺為支點的多學(xué)科交叉融合能力顯著增強；多學(xué)科的深度交融又促進了平臺綜合實力的持續(xù)攀升。近5 年，從學(xué)校實驗教學(xué)中直接受益的學(xué)生達到80 000 余人，實驗室開放人次共400 多萬，開放項目合計達2000 多項，輔助學(xué)生自主設(shè)計和完成科技創(chuàng)新項目約316 項（其中國家級30項、挑戰(zhàn)杯21 項、省級62 項）。創(chuàng)建的2 個省級虛擬仿真實驗教學(xué)中心和10 余個智慧創(chuàng)新實驗室，在服務(wù)22 個學(xué)院98 個專業(yè)約4 萬名本科生及近6000 名研究生的同時，用科學(xué)化、學(xué)科化與專業(yè)化的實驗教學(xué)為學(xué)校現(xiàn)代農(nóng)業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)添磚加瓦。